ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડ કેવી રીતે કાઢવામાં આવે છે અને તૈયાર કરવામાં આવે છે? અને સુરક્ષિત સંગ્રહની સ્થિતિ શું છે?

નિષ્કર્ષણ, તૈયારી અને સુરક્ષિત સંગ્રહગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડ (Gd₂O₃)દુર્લભ પૃથ્વી તત્વ પ્રક્રિયાના મહત્વપૂર્ણ પાસાઓ છે. નીચે વિગતવાર વર્ણન છે:

 

ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડ નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ

 

ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડ સામાન્ય રીતે ગેડોલિનિયમ ધરાવતા દુર્લભ પૃથ્વીના અયસ્કમાંથી કાઢવામાં આવે છે, સામાન્ય અયસ્કમાં મોનાઝાઇટ અને બેસ્ટનાસાઇટનો સમાવેશ થાય છે. નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયામાં મુખ્યત્વે નીચેના પગલાં શામેલ છે:

 

1. ઓર વિઘટન:

 

દુર્લભ પૃથ્વી ઓરનું વિઘટન એસિડ અથવા આલ્કલાઇન પદ્ધતિ દ્વારા થાય છે.

 

એસિડ પદ્ધતિ: દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોને દ્રાવ્ય ક્ષારમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે ઓરને સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડ અથવા હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડથી સારવાર આપો.

 

આલ્કલાઇન પદ્ધતિ: દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોને હાઇડ્રોક્સાઇડમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે ઉચ્ચ તાપમાને ઓર ઓગાળવા માટે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અથવા પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનો ઉપયોગ કરો.

 

2. દુર્લભ પૃથ્વીનું વિભાજન:

 

દ્રાવક નિષ્કર્ષણ અથવા આયન વિનિમય દ્વારા મિશ્ર દુર્લભ પૃથ્વીના દ્રાવણમાંથી ગેડોલિનિયમને અલગ કરો.

 

દ્રાવક નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ: ગેડોલિનિયમ આયનો પસંદગીયુક્ત રીતે કાઢવા માટે કાર્બનિક દ્રાવકો (જેમ કે ટ્રિબ્યુટાઇલ ફોસ્ફેટ) નો ઉપયોગ કરો.

 

આયન વિનિમય પદ્ધતિ: ગેડોલિનિયમ આયનોને અલગ કરવા માટે આયન વિનિમય રેઝિનનો ઉપયોગ કરો.

 

3. ગેડોલિનિયમનું શુદ્ધિકરણ:

 

બહુવિધ નિષ્કર્ષણ અથવા આયન વિનિમય દ્વારા, અન્ય દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો અને અશુદ્ધિઓ દૂર કરીને ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા ગેડોલિનિયમ સંયોજનો (જેમ કે ગેડોલિનિયમ ક્લોરાઇડ અથવા ગેડોલિનિયમ નાઈટ્રેટ) મેળવવામાં આવે છે.

 

4. ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડમાં રૂપાંતર:

 

શુદ્ધ ગેડોલિનિયમ સંયોજન (જેમ કે ગેડોલિનિયમ નાઈટ્રેટ અથવા ગેડોલિનિયમ ઓક્સાલેટ) ને ઉચ્ચ તાપમાને કેલ્સાઈન કરવામાં આવે છે જેથી વિઘટન થાય અને ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડ ઉત્પન્ન થાય.

 

પ્રતિક્રિયા ઉદાહરણ: 2 Gd(NO₃)₃ → Gd₂O₃ + 6 NO₂ + 3/2 O₂

ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડ નિષ્કર્ષણ ફ્લોચાર્ટ

ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડની તૈયારી પદ્ધતિ

 

1.ઉચ્ચ તાપમાન કેલ્સિનેશન પદ્ધતિ:

 

કેલ્સીન ગેડોલિનિયમ ક્ષાર (જેમ કે ગેડોલિનિયમ નાઈટ્રેટ, ગેડોલિનિયમ ઓક્સાલેટ અથવા ગેડોલિનિયમ કાર્બોનેટ) ઊંચા તાપમાને (૮૦૦°C થી ઉપર) વિઘટન કરીને ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડ ઉત્પન્ન કરે છે.

 

આ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી તૈયારી પદ્ધતિ છે અને મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે યોગ્ય છે.

 

2.હાઇડ્રોથર્મલ પદ્ધતિ:

 

ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડ નેનોપાર્ટિકલ્સ ઉચ્ચ તાપમાન અને ઉચ્ચ દબાણવાળા હાઇડ્રોથર્મલ પરિસ્થિતિઓમાં ગેડોલિનિયમ ક્ષારને આલ્કલાઇન દ્રાવણ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને ઉત્પન્ન થાય છે.

 

આ પદ્ધતિ એકસમાન કણોના કદ સાથે ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડ તૈયાર કરી શકે છે.

 

૩.સોલ-જેલ પદ્ધતિ:

 

ગેડોલિનિયમ ક્ષારને કાર્બનિક પૂર્વગામી (જેમ કે સાઇટ્રિક એસિડ) સાથે ભેળવીને સોલ બનાવવામાં આવે છે, જેને પછી ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડ મેળવવા માટે જેલ, સૂકવવામાં આવે છે અને કેલ્સાઈન કરવામાં આવે છે.

 

આ પદ્ધતિ નેનો-સ્કેલ ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડ પાવડર તૈયાર કરવા માટે યોગ્ય છે.

 

ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડ

 

ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડના સલામત સંગ્રહની સ્થિતિ

 

ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડ ઓરડાના તાપમાને પ્રમાણમાં સ્થિર હોય છે, પરંતુ સલામતી અને સામગ્રીની કામગીરી સુનિશ્ચિત કરવા માટે નીચેની સંગ્રહ પરિસ્થિતિઓ હજુ પણ ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ:

 

૧. ભેજ-પ્રૂફ:

 

ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડમાં ચોક્કસ માત્રામાં હાઇગ્રોસ્કોપીસીટી હોય છે અને ભેજના સંપર્કને ટાળવા માટે તેને સૂકા વાતાવરણમાં સંગ્રહિત કરવું જોઈએ.

 

સીલબંધ કન્ટેનરનો ઉપયોગ કરવાની અને ડેસીકન્ટ (જેમ કે સિલિકા જેલ) ઉમેરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.

 

2.પ્રકાશ-પ્રતિરોધક:

 

ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડ પ્રકાશ પ્રત્યે સંવેદનશીલ છે, અને લાંબા સમય સુધી તીવ્ર પ્રકાશના સંપર્કમાં રહેવાથી તેની કામગીરી પર અસર પડી શકે છે.

 

ઠંડી, અંધારાવાળી જગ્યાએ સંગ્રહિત કરવી જોઈએ.

 

૩.તાપમાન નિયંત્રણ:

 

સંગ્રહ તાપમાન ઓરડાના તાપમાન (૧૫-૨૫° સે) ની મર્યાદામાં નિયંત્રિત હોવું જોઈએ, ઊંચા કે નીચા તાપમાનવાળા વાતાવરણને ટાળીને.

 

ઊંચા તાપમાનને કારણે ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડમાં માળખાકીય ફેરફારો થઈ શકે છે, અને નીચા તાપમાનને કારણે હાઇગ્રોસ્કોપીસીટી થઈ શકે છે.

 

૪. એસિડના સંપર્કમાં આવવાનું ટાળો:

 

ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડ એક આલ્કલાઇન ઓક્સાઇડ છે અને એસિડ સાથે હિંસક પ્રતિક્રિયા આપશે.

 

સંગ્રહ દરમિયાન એસિડિક પદાર્થોથી દૂર રહો.

 

૫. ધૂળ અટકાવો:

 

ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડ પાવડર શ્વસન માર્ગ અને ત્વચામાં બળતરા પેદા કરી શકે છે.

 

સંગ્રહ કરતી વખતે સીલબંધ કન્ટેનરનો ઉપયોગ કરો અને સંભાળતી વખતે રક્ષણાત્મક સાધનો (જેમ કે માસ્ક અને મોજા) પહેરો.

 

IV. સાવચેતીઓ

 

1. ઝેર:ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડ પોતે જ ઓછી ઝેરી હોય છે, પરંતુ તેની ધૂળ શ્વસન માર્ગ અને ત્વચાને બળતરા કરી શકે છે, તેથી સીધો સંપર્ક ટાળવો જોઈએ.

 

૨. કચરાનો નિકાલ:પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ ટાળવા માટે, જોખમી રસાયણોના સંચાલનના નિયમો અનુસાર કચરાના ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડનું રિસાયકલ અથવા પ્રક્રિયા કરવી જોઈએ.

 

ઉપરોક્ત નિષ્કર્ષણ, તૈયારી અને સંગ્રહ પદ્ધતિઓ દ્વારા, ચુંબકીય સામગ્રી, ઓપ્ટિકલ ઉપકરણો, તબીબી ઇમેજિંગ વગેરે ક્ષેત્રોમાં તેની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા ગેડોલિનિયમ ઓક્સાઇડને કાર્યક્ષમ અને સુરક્ષિત રીતે મેળવી શકાય છે.


પોસ્ટ સમય: ફેબ્રુઆરી-28-2025