સેરિયમ રોકેટ પ્રોપેલન્ટ ઇંધણને વધુ પર્યાવરણને અનુકૂળ બનાવશે

સેરિયમ, સામયિક કોષ્ટકનું 58મું તત્વ.

સેરિયમસૌથી વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં મળતી દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુ છે, અને અગાઉ શોધાયેલા યટ્રીયમ તત્વ સાથે, તે અન્યની શોધનો દરવાજો ખોલે છેદુર્લભ પૃથ્વીતત્વો.

૧૮૦૩ માં, જર્મન વૈજ્ઞાનિક ક્લાપ્રોટને સ્વીડિશ શહેર વાસ્ત્રાસમાં ઉત્પાદિત લાલ ભારે પથ્થરમાં એક નવું તત્વ ઓક્સાઇડ મળ્યું, જે સળગાવતી વખતે ગેરુ જેવું દેખાતું હતું. તે જ સમયે, સ્વીડિશ રસાયણશાસ્ત્રીઓ બેઝિલિયસ અને હિસિંગરે પણ ઓરમાં સમાન તત્વનો ઓક્સાઇડ શોધી કાઢ્યો. ૧૮૭૫ સુધી, લોકોએ વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ દ્વારા પીગળેલા સેરિયમ ઓક્સાઇડમાંથી ધાતુ સેરિયમ મેળવ્યું.

સીરિયમ ધાતુખૂબ જ સક્રિય છે અને પાવડર સેરિયમ ઓક્સાઇડ બનાવવા માટે બળી શકે છે. અન્ય દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો સાથે મિશ્રિત સેરિયમ આયર્ન એલોય કઠણ પદાર્થો સામે ઘસવાથી સુંદર તણખા ઉત્પન્ન કરી શકે છે, આસપાસના જ્વલનશીલ પદાર્થોને સળગાવી શકે છે, અને તે લાઇટર અને સ્પાર્ક પ્લગ જેવા ઇગ્નીશન ઉપકરણોમાં મુખ્ય સામગ્રી છે. તે સુંદર તણખા, ઉમેરવામાં આવેલા લોખંડ અને અન્ય લેન્થેનાઇડ સાથે પણ બળી જશે, ફક્ત આ તણખાઓની અસરને વધારવા માટે. સેરિયમથી બનેલી અથવા સેરિયમ ક્ષારથી ગર્ભિત જાળી બળતણ દહનની અસરકારકતામાં વધારો કરી શકે છે અને ખૂબ જ ઉત્તમ દહન સહાય બની શકે છે, જે બળતણ બચાવી શકે છે. સેરિયમ એક સારું કાચ ઉમેરણ પણ છે, જે અલ્ટ્રાવાયોલેટ અને ઇન્ફ્રારેડ કિરણોને શોષી શકે છે, અને કારના કાચમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. તે માત્ર અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોને અટકાવી શકતું નથી, પરંતુ કારમાં તાપમાન પણ ઘટાડી શકે છે, એર કન્ડીશનીંગ માટે વીજળી બચાવે છે.

સેરિયમનો વધુ ઉપયોગ ત્રિસંયોજક સેરિયમ અને ટેટ્રાસંયોજક સેરિયમ વચ્ચેના રૂપાંતર પર આધારિત છે, જે દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓમાં ખૂબ જ અનન્ય ગુણધર્મો ધરાવે છે. આ સુવિધા સેરિયમને અસરકારક રીતે ઓક્સિજન સંગ્રહિત કરવા અને છોડવાની મંજૂરી આપે છે, જેનો ઉપયોગ રેડોક્સને ઉત્પ્રેરિત કરવા માટે સોલિડ ઓક્સાઇડ ફ્યુઅલ સેલમાં થઈ શકે છે, આમ ઇલેક્ટ્રોનની દિશાત્મક ગતિવિધિ પ્રાપ્ત થાય છે જેથી કરંટ બને. સેરિયમ અને લેન્થેનમથી ગર્ભિત ઝીઓલાઇટ્સ રિફાઇનિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન પેટ્રોલિયમ ક્રેકીંગ માટે ઉત્પ્રેરક તરીકે સેવા આપી શકે છે. ઓટોમોટિવ ટર્નરી કેટાલિટિક કન્વર્ટરમાં સેરિયમ ઓક્સાઇડ અને કિંમતી ધાતુઓનો ઉપયોગ હાનિકારક બળતણ વાયુઓને પ્રદૂષણ-મુક્ત નાઇટ્રોજન, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પાણીમાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે, જે મોટી માત્રામાં ઓટોમોટિવ એક્ઝોસ્ટ ઉત્સર્જનને અસરકારક રીતે અટકાવી શકે છે. ઓક્સિજનને શોષવાની ક્ષમતાને કારણે, લોકો એન્ટીઑકિસડન્ટ ઉપચારમાં સેરિયમ ઓક્સાઇડ નેનોપાર્ટિકલ્સનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો તે પણ શોધી રહ્યા છે. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ દ્વારા વિકસિત સોલિડ સ્ટેટ લેસર સિસ્ટમમાં સેરિયમ હોય છે, જેનો ઉપયોગ ટ્રિપ્ટોફનની સાંદ્રતાનું નિરીક્ષણ કરીને જૈવિક શસ્ત્રો શોધવા માટે થઈ શકે છે, અને તેનો ઉપયોગ તબીબી તપાસ માટે પણ થઈ શકે છે.

તેના અનન્ય ફોટોફિઝિકલ ગુણધર્મોને કારણે, સેરિયમ પણ એક ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ ઉત્પ્રેરક છે, જે સસ્તું બનાવે છેસીરિયમ(IV) ઓક્સાઇડઉત્પ્રેરક ક્ષેત્રના વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા પસંદ કરાયેલ. 27 જુલાઈ, 2018 ના રોજ, સાયન્સ મેગેઝિને શાંઘાઈટેક યુનિવર્સિટીના સ્કૂલ ઓફ મટીરીયલ સાયન્સ એન્ડ ટેકનોલોજીના ઝુઓ ઝીવેઈની ટીમ દ્વારા એક મુખ્ય વૈજ્ઞાનિક સંશોધન સિદ્ધિ પ્રકાશિત કરી - પ્રકાશ સાથે મિથેન રૂપાંતરને પ્રોત્સાહન આપવું. રૂપાંતર પ્રક્રિયામાં ચાવી એ સેરિયમ આધારિત ઉત્પ્રેરક અને આલ્કોહોલ ઉત્પ્રેરકની સસ્તી અને કાર્યક્ષમ સિનર્જિસ્ટિક ઉત્પ્રેરક પ્રણાલી શોધવાનું છે, જે એક પગલામાં ઓરડાના તાપમાને મિથેનને પ્રવાહી ઉત્પાદનોમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે પ્રકાશ ઊર્જાનો ઉપયોગ કરવાની વૈજ્ઞાનિક સમસ્યાને અસરકારક રીતે હલ કરે છે. તે રોકેટ પ્રોપેલન્ટ ઇંધણ જેવા ઉચ્ચ મૂલ્યવર્ધિત રાસાયણિક ઉત્પાદનોમાં મિથેનનું રૂપાંતર કરવા માટે એક નવો, આર્થિક અને પર્યાવરણને અનુકૂળ ઉકેલ પૂરો પાડે છે.