જાદુઈ દુર્લભ પૃથ્વી | તમે જાણતા નથી એવા રહસ્યો જાહેર કરવા

શું છેદુર્લભ પૃથ્વી?
1794 માં દુર્લભ પૃથ્વીની શોધ થઈ ત્યારથી મનુષ્યનો 200 વર્ષથી વધુનો ઈતિહાસ છે. તે સમયે થોડાં જ દુર્લભ-પૃથ્વી ખનિજ મળી આવ્યાં હોવાથી, રાસાયણિક પદ્ધતિ દ્વારા પાણીમાં અદ્રાવ્ય ઓક્સાઇડની થોડી માત્રા જ મેળવી શકાય છે. ઐતિહાસિક રીતે, આવા ઓક્સાઇડને સામાન્ય રીતે "પૃથ્વી" કહેવામાં આવતું હતું, તેથી દુર્લભ પૃથ્વીનું નામ.

હકીકતમાં, દુર્લભ-પૃથ્વી ખનિજ પ્રકૃતિમાં દુર્લભ નથી. દુર્લભ પૃથ્વી એ પૃથ્વી નથી, પરંતુ એક લાક્ષણિક ધાતુ તત્વ છે. તેનો સક્રિય પ્રકાર અલ્કલી ધાતુઓ અને આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ પછી બીજા ક્રમે છે. તેઓ સામાન્ય તાંબુ, જસત, ટીન, કોબાલ્ટ અને નિકલ કરતાં પોપડામાં વધુ સામગ્રી ધરાવે છે.

હાલમાં, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, પેટ્રોકેમિકલ્સ, ધાતુશાસ્ત્ર વગેરે જેવા વિવિધ ક્ષેત્રોમાં દુર્લભ પૃથ્વીનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. લગભગ દર 3-5 વર્ષે, વૈજ્ઞાનિકો દુર્લભ પૃથ્વી માટે નવા ઉપયોગો શોધવામાં સક્ષમ છે, અને દરેક છ શોધમાંથી, એક કરી શકતું નથી. દુર્લભ પૃથ્વી વિના.

ચીન દુર્લભ પૃથ્વી ખનિજોથી સમૃદ્ધ છે, ત્રણ વિશ્વ રેન્કિંગમાં પ્રથમ ક્રમે છે: અનામત, ઉત્પાદન સ્કેલ અને નિકાસ વોલ્યુમ. તે જ સમયે, ચીન એકમાત્ર એવો દેશ છે જે તમામ 17 દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓ, ખાસ કરીને મધ્યમ અને ભારે દુર્લભ પૃથ્વી અત્યંત અગ્રણી લશ્કરી એપ્લિકેશનો સાથે પ્રદાન કરી શકે છે.

દુર્લભ પૃથ્વી તત્વ રચના

રાસાયણિક તત્વોના સામયિક કોષ્ટકમાં દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો લેન્થેનાઇડ તત્વોથી બનેલા છે:લેન્થેનમ(લા),સેરિયમ(સીઇ),praseodymium(પીઆર),નિયોડીમિયમ(Nd), પ્રોમેથિયમ (Pm),સમરિયમ(એસએમ),યુરોપીયમ(Eu),ગેડોલિનિયમ(જીડી),ટર્બિયમ(ટીબી),ડિસપ્રોસિયમ(Dy),હોલમિયમ(હો),એર્બિયમ(એર),થુલિયમ(ટીએમ),ytterbium(વાયબી),લ્યુટેટીયમ(લુ), અને બે તત્વો લેન્થેનાઇડ સાથે નજીકથી સંબંધિત છે:સ્કેન્ડિયમ(Sc) અનેયટ્રીયમ(વાય).

તે કહેવાય છેદુર્લભ પૃથ્વી, રેર અર્થ તરીકે સંક્ષિપ્તમાં.

દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોનું વર્ગીકરણ

તત્વોના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો દ્વારા વર્ગીકૃત:

પ્રકાશ દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો:સ્કેન્ડિયમ, યટ્રીયમ, લેન્થેનમ, સેરિયમ, પ્રાસોડીયમ, નિયોડીયમ, પ્રોમેથિયમ, સમેરિયમ, યુરોપીયમ

ભારે દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો:ગેડોલિનિયમ, ટર્બિયમ, ડિસપ્રોસિયમ, હોલ્મિયમ, એર્બિયમ, થુલિયમ, યટરબિયમ, લ્યુટેટિયમ

ખનિજ લાક્ષણિકતાઓ દ્વારા વર્ગીકૃત:

સેરિયમ જૂથ:lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium

યટ્રીયમ જૂથ:ગેડોલીનિયમ, ટર્બિયમ, ડિસપ્રોસિયમ, હોલ્મિયમ, એર્બિયમ, થુલિયમ, યટરબિયમ, લ્યુટેટિયમ, સ્કેન્ડિયમ, યટ્રીયમ

નિષ્કર્ષણ વિભાજન દ્વારા વર્ગીકરણ:

પ્રકાશ દુર્લભ પૃથ્વી (P204 નબળા એસિડિટી નિષ્કર્ષણ): lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium

મધ્યમ દુર્લભ પૃથ્વી (P204 ઓછી એસિડિટી નિષ્કર્ષણ):સમેરિયમ, યુરોપીયમ, ગેડોલિનિયમ, ટેર્બિયમ, ડિસપ્રોસિયમ

ભારે દુર્લભ પૃથ્વી (P204 માં એસિડિટી નિષ્કર્ષણ):હોલ્મિયમ, એર્બિયમ, થુલિયમ, યટરબિયમ, લ્યુટેટીયમ, યટ્રીયમ

દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોના ગુણધર્મો

દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોના 50 થી વધુ કાર્યો તેમના અનન્ય 4f ઇલેક્ટ્રોનિક માળખા સાથે સંબંધિત છે, જે પરંપરાગત સામગ્રી અને ઉચ્ચ તકનીકી નવી સામગ્રી બંને ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

4f ઇલેક્ટ્રોન ભ્રમણકક્ષા

1. ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો

★ સ્પષ્ટ મેટાલિક ગુણધર્મો ધરાવે છે; તે સિલ્વર ગ્રે છે, પ્રાસોડીમિયમ અને નિયોડીમિયમ સિવાય, તે આછો પીળો દેખાય છે

★ સમૃદ્ધ ઓક્સાઇડ રંગો

★ બિન-ધાતુઓ સાથે સ્થિર સંયોજનો બનાવો

★ મેટલ જીવંત

★ હવામાં ઓક્સિડાઇઝ કરવા માટે સરળ

2 ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ગુણધર્મો

★ અપૂર્ણ 4f સબલેયર, જ્યાં 4f ઇલેક્ટ્રોનને બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા કવચિત કરવામાં આવે છે, જેના પરિણામે વિવિધ સ્પેક્ટ્રલ શરતો અને ઊર્જા સ્તરો પરિણમે છે

જ્યારે 4f ઇલેક્ટ્રોન સંક્રમણ કરે છે, ત્યારે તેઓ અલ્ટ્રાવાયોલેટમાંથી વિવિધ તરંગલંબાઇના કિરણોત્સર્ગને શોષી શકે છે અથવા ઉત્સર્જિત કરી શકે છે, ઇન્ફ્રારેડ પ્રદેશોમાં દૃશ્યમાન છે, તેમને લ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રી તરીકે યોગ્ય બનાવે છે.

★ સારી વાહકતા, વિદ્યુત વિચ્છેદન પદ્ધતિ દ્વારા દુર્લભ પૃથ્વીની ધાતુઓ તૈયાર કરવામાં સક્ષમ

નવી સામગ્રીમાં દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોના 4f ઇલેક્ટ્રોનની ભૂમિકા

1.4f ઇલેક્ટ્રોનિક સુવિધાઓનો ઉપયોગ કરતી સામગ્રી

★ 4f ઇલેક્ટ્રોન સ્પિન ગોઠવણ:મજબૂત ચુંબકત્વ તરીકે પ્રગટ - કાયમી ચુંબક સામગ્રી, MRI ઇમેજિંગ સામગ્રી, ચુંબકીય સેન્સર, સુપરકન્ડક્ટર વગેરે તરીકે ઉપયોગ માટે યોગ્ય

★ 4f ઓર્બિટલ ઇલેક્ટ્રોન સંક્રમણ: લ્યુમિનેસન્ટ પ્રોપર્ટીઝ તરીકે પ્રગટ થાય છે - ફોસ્ફોર્સ, ઇન્ફ્રારેડ લેસરો, ફાઇબર એમ્પ્લીફાયર વગેરે જેવી લ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રી તરીકે ઉપયોગ માટે યોગ્ય

4f એનર્જી લેવલ ગાઈડ બેન્ડમાં ઈલેક્ટ્રોનિક સંક્રમણો: કલરિંગ પ્રોપર્ટીઝ તરીકે પ્રગટ થાય છે - હોટ સ્પોટ કમ્પોનન્ટ્સ, પિગમેન્ટ્સ, સિરામિક ઓઈલ, ગ્લાસ વગેરેના કલરિંગ અને ડિકલોરાઈઝેશન માટે યોગ્ય

આયોનિક ત્રિજ્યા, ચાર્જ અને રાસાયણિક ગુણધર્મોનો ઉપયોગ કરીને 2 આડકતરી રીતે 4f ઇલેક્ટ્રોન સાથે સંબંધિત છે

★ પરમાણુ લક્ષણો:

 નાનો થર્મલ ન્યુટ્રોન શોષણ ક્રોસ સેક્શન - પરમાણુ રિએક્ટર વગેરેના માળખાકીય સામગ્રી તરીકે ઉપયોગ માટે યોગ્ય

 મોટો ન્યુટ્રોન શોષણ ક્રોસ સેક્શન - પરમાણુ રિએક્ટર વગેરેની સામગ્રીને સુરક્ષિત કરવા માટે યોગ્ય

★ દુર્લભ પૃથ્વી આયનીય ત્રિજ્યા, ચાર્જ, ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો:

 જાળીની ખામી, સમાન આયોનિક ત્રિજ્યા, રાસાયણિક ગુણધર્મો, વિવિધ શુલ્ક - ગરમી માટે યોગ્ય, ઉત્પ્રેરક, સંવેદના તત્વ, વગેરે

માળખાકીય વિશિષ્ટતા - હાઇડ્રોજન સ્ટોરેજ એલોય કેથોડ સામગ્રી, માઇક્રોવેવ શોષણ સામગ્રી, વગેરે તરીકે ઉપયોગ માટે યોગ્ય

ઇલેક્ટ્રો ઓપ્ટિકલ અને ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો - પ્રકાશ મોડ્યુલેશન સામગ્રી, પારદર્શક સિરામિક્સ, વગેરે તરીકે ઉપયોગ માટે યોગ્ય