યટ્રીયમ ઓક્સાઇડના ગુણધર્મો, ઉપયોગ અને તૈયારી

યટ્રીયમ ઓક્સાઇડનું સ્ફટિક માળખું

યટ્રીયમ ઓક્સાઇડ (વાય₂O₃) એક સફેદ દુર્લભ પૃથ્વી ઓક્સાઇડ છે જે પાણીમાં અને આલ્કલીમાં અદ્રાવ્ય અને એસિડમાં દ્રાવ્ય છે. તે શરીર-કેન્દ્રિત ક્યુબિક માળખું સાથેનું લાક્ષણિક સી-પ્રકારનું દુર્લભ પૃથ્વી સેસ્કીઓક્સાઇડ છે.

Y નું ક્રિસ્ટલ પેરામીટર ટેબલ₂O₃

Y નો ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચર ડાયાગ્રામ₂O₃

યટ્રીયમ ઓક્સાઇડના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો

(1) મોલર માસ 225.82g/mol છે અને ઘનતા 5.01g/cm છે³;

(2) ગલનબિંદુ 2410℃, ઉત્કલન બિંદુ 4300℃, સારી થર્મલ સ્થિરતા;

(3) સારી ભૌતિક અને રાસાયણિક સ્થિરતા અને સારી કાટ પ્રતિકાર;

(4) થર્મલ વાહકતા ઊંચી છે, જે 300K પર 27 W/(MK) સુધી પહોંચી શકે છે, જે યટ્રિયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ (Y) ની થર્મલ વાહકતા કરતાં લગભગ બમણી છે.₃Al₅O₁₂), જે લેસર કાર્યકારી માધ્યમ તરીકે તેના ઉપયોગ માટે ખૂબ ફાયદાકારક છે;

(5) ઓપ્ટિકલ પારદર્શિતા શ્રેણી વિશાળ છે (0.29~8μm), અને દૃશ્યમાન પ્રદેશમાં સૈદ્ધાંતિક પ્રસારણ 80% થી વધુ સુધી પહોંચી શકે છે;

(6) ફોનોન ઉર્જા ઓછી છે, અને રામન સ્પેક્ટ્રમનું સૌથી મજબૂત શિખર 377cm પર સ્થિત છે.^-1, જે બિન-કિરણોત્સર્ગી સંક્રમણની સંભાવના ઘટાડવા અને અપ-રૂપાંતરણ તેજસ્વી કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે ફાયદાકારક છે;

(7) 2200 હેઠળ℃, વાય₂O₃બાયરફ્રિંજન્સ વિનાનો ઘન તબક્કો છે. રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ 1050nm ની તરંગલંબાઇ પર 1.89 છે. 2200 થી ઉપરના ષટ્કોણ તબક્કામાં પરિવર્તન℃;

(8) Y ની ઊર્જા અંતર₂O₃ખૂબ જ પહોળું છે, 5.5eV સુધી, અને ડોપેડ ટ્રાઇવેલેન્ટ રેર અર્થ લ્યુમિનેસન્ટ આયનોનું ઉર્જા સ્તર Y ના વેલેન્સ બેન્ડ અને વહન બેન્ડ વચ્ચે છે₂O₃અને ફર્મી ઉર્જા સ્તરથી ઉપર, આમ અલગ લ્યુમિનેસેન્ટ કેન્દ્રો બનાવે છે.

(9)વાય₂O₃, મેટ્રિક્સ સામગ્રી તરીકે, ત્રિસંયોજક દુર્લભ પૃથ્વી આયનોની ઉચ્ચ સાંદ્રતાને સમાવી શકે છે અને Y ને બદલી શકે છે³⁺માળખાકીય ફેરફારો કર્યા વિના આયનો.

યટ્રીયમ ઓક્સાઇડનો મુખ્ય ઉપયોગ

યટ્રીયમ ઓક્સાઇડ, એક કાર્યાત્મક ઉમેરણ સામગ્રી તરીકે, અણુ ઊર્જા, એરોસ્પેસ, ફ્લોરોસેન્સ, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, હાઇ-ટેક સિરામિક્સ અને તેથી વધુ ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે કારણ કે તેના ઉત્તમ ભૌતિક ગુણધર્મો જેમ કે ઉચ્ચ ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરતા, સારી ગરમી પ્રતિકાર અને મજબૂત કાટ. પ્રતિકાર

છબી સ્ત્રોત: નેટવર્ક

1, ફોસ્ફર મેટ્રિક્સ સામગ્રી તરીકે, તેનો ઉપયોગ ડિસ્પ્લે, લાઇટિંગ અને માર્કિંગના ક્ષેત્રોમાં થાય છે;

2, લેસર માધ્યમ સામગ્રી તરીકે, ઉચ્ચ ઓપ્ટિકલ પ્રદર્શન સાથે પારદર્શક સિરામિક્સ તૈયાર કરી શકાય છે, જેનો ઉપયોગ ઓરડાના તાપમાને લેસર આઉટપુટને સમજવા માટે લેસર કાર્યકારી માધ્યમ તરીકે થઈ શકે છે;

3, અપ-રૂપાંતરણ લ્યુમિનેસેન્ટ મેટ્રિક્સ સામગ્રી તરીકે, તેનો ઉપયોગ ઇન્ફ્રારેડ શોધ, ફ્લોરોસેન્સ લેબલિંગ અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં થાય છે;

4, પારદર્શક સિરામિક્સમાં બનાવવામાં આવે છે, જેનો ઉપયોગ દૃશ્યમાન અને ઇન્ફ્રારેડ લેન્સ, હાઇ-પ્રેશર ગેસ ડિસ્ચાર્જ લેમ્પ ટ્યુબ, સિરામિક સિન્ટિલેટર, ઉચ્ચ-તાપમાન ભઠ્ઠી નિરીક્ષણ વિન્ડો વગેરે માટે થઈ શકે છે.

5, તે પ્રતિક્રિયા જહાજ, ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિરોધક સામગ્રી, પ્રત્યાવર્તન સામગ્રી, વગેરે તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે.

6,કાચા માલ અથવા ઉમેરણો તરીકે, તેઓ ઉચ્ચ-તાપમાન સુપરકન્ડક્ટિંગ સામગ્રી, લેસર ક્રિસ્ટલ સામગ્રી, માળખાકીય સિરામિક્સ, ઉત્પ્રેરક સામગ્રી, ડાઇલેક્ટ્રિક સિરામિક્સ, ઉચ્ચ-પ્રદર્શન એલોય અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં પણ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

યટ્રીયમ ઓક્સાઇડ પાવડરની તૈયારી પદ્ધતિ

લિક્વિડ ફેઝ રેસીપિટેશન મેથડનો ઉપયોગ રેર અર્થ ઓક્સાઇડ તૈયાર કરવા માટે થાય છે, જેમાં મુખ્યત્વે ઓક્સાલેટ રેસીપીટેશન મેથડ, એમોનિયમ બાયકાર્બોનેટ રેસીપીટેશન મેથડ, યુરિયા હાઈડ્રોલીસીસ મેથડ અને એમોનિયા રેસીપીટેશન મેથડનો સમાવેશ થાય છે. વધુમાં, સ્પ્રે ગ્રાન્યુલેશન પણ તૈયારી પદ્ધતિ છે જે હાલમાં વ્યાપકપણે ચિંતિત છે. મીઠાના વરસાદની પદ્ધતિ

1. ઓક્સાલેટ અવક્ષેપ પદ્ધતિ

ઓક્સાલેટ રેસિપિટેશન મેથડ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવેલ રેર અર્થ ઓક્સાઇડમાં ઉચ્ચ સ્ફટિકીકરણ ડિગ્રી, સારા ક્રિસ્ટલ ફોર્મ, ઝડપી ગાળણની ગતિ, ઓછી અશુદ્ધતા અને સરળ કામગીરીના ફાયદા છે, જે ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં ઉચ્ચ શુદ્ધતા રેર અર્થ ઓક્સાઇડ તૈયાર કરવા માટેની સામાન્ય પદ્ધતિ છે.

એમોનિયમ બાયકાર્બોનેટ વરસાદની પદ્ધતિ

2. એમોનિયમ બાયકાર્બોનેટ વરસાદની પદ્ધતિ

એમોનિયમ બાયકાર્બોનેટ એક સસ્તું પ્રક્ષેપણ છે. ભૂતકાળમાં, લોકો અવારનવાર એમોનિયમ બાયકાર્બોનેટ અવક્ષેપ પદ્ધતિનો ઉપયોગ દુર્લભ પૃથ્વી અયસ્કના લીચિંગ દ્રાવણમાંથી મિશ્ર રેર અર્થ કાર્બોનેટ તૈયાર કરવા માટે કરતા હતા. હાલમાં, ઉદ્યોગમાં એમોનિયમ બાયકાર્બોનેટ અવક્ષેપ પદ્ધતિ દ્વારા દુર્લભ પૃથ્વી ઓક્સાઇડ તૈયાર કરવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે, એમોનિયમ બાયકાર્બોનેટ અવક્ષેપ પદ્ધતિ એ ચોક્કસ તાપમાને રેર અર્થ ક્લોરાઇડ દ્રાવણમાં એમોનિયમ બાયકાર્બોનેટ ઘન અથવા દ્રાવણ ઉમેરવાનો છે, વૃદ્ધત્વ, ધોવા, સૂકવવા અને બાળી નાખ્યા પછી, ઓક્સાઇડ મેળવવામાં આવે છે. જો કે, એમોનિયમ બાયકાર્બોનેટના વરસાદ દરમિયાન મોટી સંખ્યામાં પરપોટા ઉત્પન્ન થાય છે અને વરસાદની પ્રતિક્રિયા દરમિયાન અસ્થિર pH મૂલ્યને કારણે, ન્યુક્લિએશન દર ઝડપી અથવા ધીમો હોય છે, જે સ્ફટિક વૃદ્ધિ માટે અનુકૂળ નથી. આદર્શ કણોના કદ અને મોર્ફોલોજી સાથે ઓક્સાઇડ મેળવવા માટે, પ્રતિક્રિયાની સ્થિતિ સખત રીતે નિયંત્રિત હોવી જોઈએ.

3. યુરિયા વરસાદ

રેર અર્થ ઓક્સાઇડની તૈયારીમાં યુરિયા રેસીપીટેશન પદ્ધતિનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે, જે માત્ર સસ્તી અને ચલાવવા માટે સરળ નથી, પરંતુ તેમાં પૂર્વવર્તી ન્યુક્લિયેશન અને કણોની વૃદ્ધિનું ચોક્કસ નિયંત્રણ હાંસલ કરવાની ક્ષમતા પણ છે, તેથી યુરિયા અવક્ષેપ પદ્ધતિએ વધુને વધુ લોકોને આકર્ષ્યા છે. હાલમાં ઘણા વિદ્વાનોનું વ્યાપક ધ્યાન અને સંશોધન તરફેણ અને આકર્ષિત કર્યું.

4. સ્પ્રે ગ્રેન્યુલેશન

સ્પ્રે ગ્રેન્યુલેશન ટેકનોલોજીમાં ઉચ્ચ ઓટોમેશન, ઉચ્ચ ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા અને લીલા પાવડરની ઉચ્ચ ગુણવત્તાના ફાયદા છે, તેથી સ્પ્રે ગ્રાન્યુલેશન એ સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી પાવડર ગ્રાન્યુલેશન પદ્ધતિ બની ગઈ છે.

તાજેતરના વર્ષોમાં, પરંપરાગત ક્ષેત્રોમાં દુર્લભ પૃથ્વીનો વપરાશ મૂળભૂત રીતે બદલાયો નથી, પરંતુ નવી સામગ્રીમાં તેનો ઉપયોગ દેખીતી રીતે વધ્યો છે. નવી સામગ્રી તરીકે, નેનો વાય₂O₃વિશાળ એપ્લિકેશન ક્ષેત્ર ધરાવે છે. આજકાલ, નેનો વાય તૈયાર કરવાની ઘણી પદ્ધતિઓ છે₂O₃સામગ્રી, જેને ત્રણ કેટેગરીમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: પ્રવાહી તબક્કા પદ્ધતિ, ગેસ તબક્કા પદ્ધતિ અને ઘન તબક્કા પદ્ધતિ, જેમાંથી પ્રવાહી તબક્કા પદ્ધતિ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે. તેઓ સ્પ્રે પાયરોલિસિસ, હાઇડ્રોથર્મલ સિન્થેસિસ, માઇક્રોઇમલસન, સોલ-જેલ, કમ્બશનમાં વિભાજિત થાય છે. સંશ્લેષણ અને વરસાદ. જો કે, સ્ફેરોઇડાઇઝ્ડ યટ્રીયમ ઓક્સાઇડ નેનોપાર્ટિકલ્સમાં ઉચ્ચ ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર, સપાટી ઊર્જા, વધુ સારી પ્રવાહીતા અને વિખરાઈ હશે, જેના પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવા યોગ્ય છે.