यह कहा जाता है कि केवल उन्हें जोड़ने से सामग्री के प्रदर्शन में सुधार हो सकता है

किसी देश में दुर्लभ पृथ्वी की खपत का उपयोग उसके औद्योगिक स्तर को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। किसी भी उच्च, सटीक और उन्नत सामग्री, घटकों और उपकरणों को दुर्लभ धातुओं से अलग नहीं किया जा सकता है। ऐसा क्यों है कि एक ही स्टील दूसरों को आपसे अधिक संक्षारण प्रतिरोधी बनाता है? क्या यह वही मशीन टूल स्पिंडल है जो अन्य आपकी तुलना में अधिक टिकाऊ और सटीक हैं? क्या यह एक एकल क्रिस्टल भी है कि अन्य लोग 1650 डिग्री सेल्सियस के उच्च तापमान तक पहुंच सकते हैं? किसी और के ग्लास में इतना उच्च अपवर्तक सूचकांक क्यों है? टोयोटा 41%की दुनिया की उच्चतम कार थर्मल दक्षता क्यों प्राप्त कर सकती है? ये सभी दुर्लभ धातुओं के आवेदन से संबंधित हैं।

दुर्लभ पृथ्वी धातु, दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के रूप में भी जाना जाता है, के 17 तत्वों के लिए एक सामूहिक शब्द हैकंजूस, yttrium, और लैंथेनाइड श्रृंखला को आवर्त सारणी IIIB समूह में, आमतौर पर आर या आरई द्वारा दर्शाया गया है। स्कैंडियम और yttrium को दुर्लभ पृथ्वी तत्व माना जाता है क्योंकि वे अक्सर खनिज जमा में लैंथेनाइड तत्वों के साथ सह -अस्तित्व में हैं और समान रासायनिक गुण होते हैं।

इसके नाम के विपरीत, क्रस्ट में दुर्लभ पृथ्वी तत्वों (प्रोमेथियम को छोड़कर) की बहुतायत काफी अधिक है, क्रस्टल तत्वों की प्रचुरता में सेरियम रैंकिंग 25 वें स्थान पर, 0.0068% (तांबे के करीब) के लिए लेखांकन। हालांकि, इसके भू -रासायनिक गुणों के कारण, दुर्लभ पृथ्वी तत्व शायद ही कभी आर्थिक रूप से शोषक स्तर तक समृद्ध होते हैं। दुर्लभ पृथ्वी तत्वों का नाम उनकी कमी से लिया गया है। मनुष्यों द्वारा खोजा गया पहला दुर्लभ पृथ्वी खनिज सिलिकॉन बेरिलियम Yttrium अयस्क था, जिसे स्वीडन के इटर्बी गांव में एक खदान से निकाला गया था, जहां कई दुर्लभ पृथ्वी तत्व नामों की उत्पत्ति हुई थी।

उनके नाम और रासायनिक प्रतीक हैंएससी, वाई, ला, सीई, पीआर, एनडी, पीएम, एसएम, ईयू, जीडी, टीबी, डाई, हो, एर, टीएम, वाईबी, वाईबी और लू। उनके परमाणु संख्या 21 (एससी), 39 (वाई), 57 (एलए) से 71 (लू) हैं।

दुर्लभ पृथ्वी तत्वों की खोज इतिहास

1787 में, स्वीडिश सीए अरहेनियस ने स्टॉकहोम के पास छोटे शहर के छोटे शहर में एक असामान्य दुर्लभ पृथ्वी धातु काला अयस्क पाया। 1794 में, फिनिश जे। गडोलिन ने इससे एक नया पदार्थ अलग कर दिया। तीन साल बाद (1797), स्वीडिश एजी एकबर्ग ने इस खोज की पुष्टि की और उस स्थान के बाद नए पदार्थ Yttria (yttrium पृथ्वी) का नाम दिया, जहां इसकी खोज की गई थी। बाद में, गैडोलिनाइट की स्मृति में, इस प्रकार के अयस्क को गैडोलिनाइट कहा जाता था। 1803 में, जर्मन केमिस्ट एमएच क्लाप्रोथ, स्वीडिश केमिस्ट जेजे बर्ज़ेलियस, और डब्ल्यू। हिंगिंगर ने एक नए पदार्थ की खोज की - सेरिया - एक अयस्क (सेरियम सिलिकेट अयस्क) से। 1839 में, स्वेड सीजी मोसेंडर ने लैंथेनम की खोज की। 1843 में, मुसेंडर ने फिर से टेरबियम और एर्बियम की खोज की। 1878 में, स्विस मारिनाक ने Ytterbium की खोज की। 1879 में, फ्रांसीसी ने सामरी की खोज की, स्वीडिश ने होल्मियम और थुलियम की खोज की, और स्वीडिश ने स्कैंडियम की खोज की। 1880 में, स्विस मारिनाक ने गैडोलिनियम की खोज की। 1885 में, ऑस्ट्रियाई ए। वॉन वेल्स बाख ने प्रासोडायमियम और नियोडिमियम की खोज की। 1886 में, बुवाबाड्रैंड ने डिस्प्रोसियम की खोज की। 1901 में, फ्रांसीसी आदमी ईए डेमर्के ने यूरोपियम की खोज की। 1907 में, फ्रांसीसी आदमी जी। अर्बन ने लुटेटियम की खोज की। 1947 में, जे मारिंस्की जैसे अमेरिकियों ने यूरेनियम विखंडन उत्पादों से प्रोमेथियम प्राप्त किया। 1947 में प्रोमेथियम के उत्पादन के लिए 1794 में गडोलिन द्वारा Yttrium पृथ्वी के पृथक्करण से 150 साल से अधिक का समय लगा।

दुर्लभ पृथ्वी तत्वों का अनुप्रयोग

दुर्लभ पृथ्वी तत्व"औद्योगिक विटामिन" के रूप में जाना जाता है और इसमें उत्कृष्ट रूप से उत्कृष्ट चुंबकीय, ऑप्टिकल और विद्युत गुण होते हैं, उत्पाद प्रदर्शन में सुधार, उत्पाद की विविधता को बढ़ाने और उत्पादन दक्षता में सुधार करने में एक बड़ी भूमिका निभाते हैं। इसके बड़े प्रभाव और कम खुराक के कारण, दुर्लभ पृथ्वी उत्पाद संरचना में सुधार, तकनीकी सामग्री को बढ़ाने और उद्योग तकनीकी प्रगति को बढ़ावा देने में एक महत्वपूर्ण तत्व बन गई है। वे व्यापक रूप से धातुकर्म, सैन्य, पेट्रोकेमिकल, ग्लास सिरेमिक, कृषि और नई सामग्रियों जैसे क्षेत्रों में उपयोग किए गए हैं।

धातु -उद्योग उद्योग

दुर्लभ पृथ्वी30 से अधिक वर्षों के लिए धातुकर्म क्षेत्र में लागू किया गया है, और अपेक्षाकृत परिपक्व तकनीकों और प्रक्रियाओं का गठन किया है। स्टील और गैर-फेरस धातुओं में दुर्लभ पृथ्वी का अनुप्रयोग व्यापक संभावनाओं के साथ एक बड़ा और व्यापक क्षेत्र है। स्टील के लिए दुर्लभ पृथ्वी धातुओं, फ्लोराइड्स और सिलिकाइड्स को जोड़ने से रिफाइनिंग, डिसल्फराइजेशन, कम पिघलने बिंदु हानिकारक अशुद्धियों को बेअसर करने और स्टील के प्रसंस्करण प्रदर्शन में सुधार करने में भूमिका निभा सकती है; दुर्लभ पृथ्वी सिलिकॉन आयरन मिश्र धातु और दुर्लभ पृथ्वी सिलिकॉन मैग्नीशियम मिश्र धातु का उपयोग दुर्लभ पृथ्वी नमनीय लोहे का उत्पादन करने के लिए गोलाकार एजेंटों के रूप में किया जाता है। विशेष आवश्यकताओं के साथ जटिल नमनीय लोहे के पुर्जों के उत्पादन के लिए उनकी विशेष उपयुक्तता के कारण, इस प्रकार के नमनीय लोहे का उपयोग यांत्रिक विनिर्माण उद्योगों जैसे कि ऑटोमोबाइल, ट्रैक्टर और डीजल इंजनों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है; मैग्नीशियम, एल्यूमीनियम, कॉपर, जस्ता और निकल जैसे गैर-फेरस मिश्र धातुओं में दुर्लभ पृथ्वी धातुओं को जोड़ना मिश्र धातु के भौतिक और रासायनिक गुणों में सुधार कर सकता है, साथ ही साथ इसके कमरे के तापमान और उच्च तापमान यांत्रिक गुणों को बढ़ा सकता है।
सैन्य क्षेत्र

इसके उत्कृष्ट भौतिक गुणों जैसे कि फोटोइलेक्ट्रिसिटी और मैग्नेटिज्म के कारण, दुर्लभ पृथ्वी विभिन्न गुणों के साथ नई सामग्रियों की एक विस्तृत विविधता का निर्माण कर सकती हैं और अन्य उत्पादों की गुणवत्ता और प्रदर्शन में बहुत सुधार कर सकती हैं। इसलिए, इसे "औद्योगिक सोना" के रूप में जाना जाता है। सबसे पहले, दुर्लभ पृथ्वी के अलावा टैंकों, विमानों और मिसाइलों के निर्माण में उपयोग किए जाने वाले स्टील, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं, मैग्नीशियम मिश्र धातुओं और टाइटेनियम मिश्र धातुओं के सामरिक प्रदर्शन में काफी सुधार कर सकते हैं। इसके अलावा, दुर्लभ पृथ्वी का उपयोग कई उच्च तकनीक अनुप्रयोगों जैसे इलेक्ट्रॉनिक्स, लेज़रों, परमाणु उद्योग और सुपरकंडक्टिविटी के लिए स्नेहक के रूप में भी किया जा सकता है। एक बार जब दुर्लभ पृथ्वी प्रौद्योगिकी का उपयोग सैन्य में किया जाता है, तो यह अनिवार्य रूप से सैन्य प्रौद्योगिकी में एक छलांग लाएगा। एक निश्चित अर्थ में, शीत युद्ध के बाद कई स्थानीय युद्धों में अमेरिकी सेना का भारी नियंत्रण, साथ ही साथ दुश्मनों को खुले तौर पर मारने की क्षमता, अपनी दुर्लभ पृथ्वी प्रौद्योगिकी से उपजी है, जैसे कि सुपरमैन।

पेटोकेमिकल उद्योग

दुर्लभ पृथ्वी तत्वों का उपयोग पेट्रोकेमिकल उद्योग में आणविक छलनी उत्प्रेरक बनाने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि उच्च गतिविधि, अच्छी चयनात्मकता और भारी धातु विषाक्तता के लिए मजबूत प्रतिरोध जैसे फायदे। इसलिए, उन्होंने पेट्रोलियम उत्प्रेरक क्रैकिंग प्रक्रियाओं के लिए एल्यूमीनियम सिलिकेट उत्प्रेरक को बदल दिया है; सिंथेटिक अमोनिया की उत्पादन प्रक्रिया में, दुर्लभ पृथ्वी नाइट्रेट की एक छोटी मात्रा का उपयोग एक कोकाटालिस्ट के रूप में किया जाता है, और इसकी गैस प्रसंस्करण क्षमता निकेल एल्यूमीनियम उत्प्रेरक की तुलना में 1.5 गुना बड़ी है; CIS-1,4-पॉलीब्यूटैडीन रबर और आइसोप्रीन रबर को संश्लेषित करने की प्रक्रिया में, एक दुर्लभ पृथ्वी Cycloalkanoate Triisobutyl एल्यूमीनियम उत्प्रेरक का उपयोग करके प्राप्त उत्पाद में उत्कृष्ट प्रदर्शन होता है, जैसे कि कम उपकरण चिपकने वाला हैंग, स्थिर संचालन, और लघु पोस्ट-ट्रीटमेंट प्रक्रिया जैसे फायदे; समग्र दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड का उपयोग आंतरिक दहन इंजन से निकास गैस को शुद्ध करने के लिए उत्प्रेरक के रूप में भी किया जा सकता है, और सेरियम नेफथेनेट का उपयोग पेंट ड्रायिंग एजेंट के रूप में भी किया जा सकता है।

ग्लास सिरेमिक

चीन के कांच और सिरेमिक उद्योग में दुर्लभ पृथ्वी तत्वों का अनुप्रयोग 1988 के बाद से 25% की औसत दर से बढ़ा है, 1998 में लगभग 1600 टन तक पहुंच गया है। दुर्लभ पृथ्वी ग्लास सिरेमिक न केवल उद्योग और दैनिक जीवन के लिए पारंपरिक बुनियादी सामग्री हैं, बल्कि उच्च तकनीक क्षेत्र का एक प्रमुख सदस्य भी है। दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड या संसाधित दुर्लभ पृथ्वी सांद्रता को व्यापक रूप से ऑप्टिकल ग्लास, तमाशा लेंस, पिक्चर ट्यूब, ऑसिलोस्कोप ट्यूब, फ्लैट ग्लास, प्लास्टिक और मेटल टेबलवेयर के लिए पॉलिशिंग पाउडर के रूप में उपयोग किया जा सकता है; कांच को पिघलाने की प्रक्रिया में, सेरियम डाइऑक्साइड का उपयोग लोहे पर एक मजबूत ऑक्सीकरण प्रभाव के लिए किया जा सकता है, कांच में लोहे की सामग्री को कम करने और कांच से हरे रंग को हटाने के लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए; दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड जोड़ने से विभिन्न उद्देश्यों के लिए ऑप्टिकल ग्लास और विशेष ग्लास का उत्पादन हो सकता है, जिसमें ग्लास भी शामिल है जो पराबैंगनी किरणों, एसिड और गर्मी प्रतिरोधी ग्लास, एक्स-रे प्रतिरोधी ग्लास, आदि को अवशोषित कर सकता है; सिरेमिक और चीनी मिट्टी के बरतन ग्लेज़ में दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को जोड़ने से ग्लेज़ के विखंडन को कम किया जा सकता है और उत्पादों को अलग -अलग रंगों और शबासाओं को पेश किया जा सकता है, जिससे वे सिरेमिक उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

कृषि

शोध के परिणामों से संकेत मिलता है कि दुर्लभ पृथ्वी तत्व पौधों की क्लोरोफिल सामग्री को बढ़ा सकते हैं, प्रकाश संश्लेषण को बढ़ा सकते हैं, जड़ विकास को बढ़ावा दे सकते हैं, और जड़ों द्वारा पोषक तत्वों के अवशोषण को बढ़ा सकते हैं। दुर्लभ पृथ्वी तत्व भी बीज के अंकुरण को बढ़ावा दे सकते हैं, बीज अंकुरण दर बढ़ा सकते हैं और अंकुर विकास को बढ़ावा दे सकते हैं। ऊपर वर्णित मुख्य कार्यों के अलावा, इसमें रोग प्रतिरोध, ठंड प्रतिरोध और कुछ फसलों के सूखे प्रतिरोध को बढ़ाने की क्षमता भी है। कई अध्ययनों से यह भी पता चला है कि दुर्लभ पृथ्वी तत्वों की उचित सांद्रता का उपयोग पौधों द्वारा पोषक तत्वों के अवशोषण, परिवर्तन और उपयोग को बढ़ावा दे सकता है। दुर्लभ पृथ्वी तत्वों का छिड़काव वीसी सामग्री, कुल चीनी सामग्री और सेब और खट्टे फलों के चीनी एसिड अनुपात को बढ़ा सकता है, जिससे फलों के रंग और शुरुआती पकने को बढ़ावा मिल सकता है। और यह भंडारण के दौरान श्वसन की तीव्रता को दबा सकता है और क्षय दर को कम कर सकता है।

नई सामग्री क्षेत्र

दुर्लभ पृथ्वी नियोडिमियम आयरन बोरॉन स्थायी चुंबक सामग्री, उच्च रिमेनेंस, उच्च जबरदस्ती, और उच्च चुंबकीय ऊर्जा उत्पाद के साथ, व्यापक रूप से इलेक्ट्रॉनिक और एयरोस्पेस उद्योगों में उपयोग किया जाता है और पवन टर्बाइन ड्राइविंग (विशेष रूप से अपतटीय बिजली संयंत्रों के लिए उपयुक्त); शुद्ध दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड और फेरिक ऑक्साइड के संयोजन द्वारा गठित गार्नेट प्रकार फेराइट एकल क्रिस्टल और पॉलीक्रिस्टल का उपयोग माइक्रोवेव और इलेक्ट्रॉनिक उद्योगों में किया जा सकता है; Yttrium एल्यूमीनियम गार्नेट और उच्च शुद्धता वाले नियोडिमियम ऑक्साइड से बने नियोडिमियम ग्लास को ठोस लेजर सामग्री के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है; दुर्लभ पृथ्वी हेक्साबोराइड्स का उपयोग इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन के लिए कैथोड सामग्री के रूप में किया जा सकता है; 1970 के दशक में लैंथेनम निकल मेटल एक नई विकसित हाइड्रोजन भंडारण सामग्री है; लैंथेनम क्रोमेट एक उच्च तापमान वाले थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री है; वर्तमान में, दुनिया भर के देशों ने बेरियम Yttrium कॉपर ऑक्सीजन तत्वों के साथ संशोधित बेरियम आधारित ऑक्साइड का उपयोग करके सुपरकंडक्टिंग सामग्री के विकास में सफलताएं दी हैं, जो तरल नाइट्रोजन तापमान रेंज में सुपरकंडक्टर्स प्राप्त कर सकते हैं। इसके अलावा, दुर्लभ पृथ्वी का उपयोग फ्लोरोसेंट पाउडर, गहन स्क्रीन फ्लोरोसेंट पाउडर, तीन प्राथमिक रंग फ्लोरोसेंट पाउडर, और कॉपी लैंप पाउडर जैसे तरीकों के माध्यम से प्रकाश स्रोतों में व्यापक रूप से किया जाता है (लेकिन दुर्लभ पृथ्वी की कीमतों में वृद्धि के कारण होने वाली उच्च लागत के कारण, प्रकाश में उनके अनुप्रयोग धीरे -धीरे कम हो रहे हैं), साथ ही साथ विद्युत उत्पादों और टैवेट्स भी; कृषि में, क्षेत्र की फसलों के लिए दुर्लभ पृथ्वी नाइट्रेट की ट्रेस मात्रा को लागू करने से उनकी उपज 5-10%बढ़ सकती है; प्रकाश कपड़ा उद्योग में, दुर्लभ पृथ्वी क्लोराइड्स का उपयोग व्यापक रूप से टैनिंग फर, फर रंगाई, ऊन रंगाई और कालीन रंगाई में किया जाता है; इंजन निकास के दौरान प्रमुख प्रदूषकों को गैर विषैले यौगिकों में परिवर्तित करने के लिए ऑटोमोटिव उत्प्रेरक कन्वर्टर्स में दुर्लभ पृथ्वी तत्वों का उपयोग किया जा सकता है।

अन्य अनुप्रयोग

दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को विभिन्न डिजिटल उत्पादों पर भी लागू किया जाता है, जिसमें दृश्य -श्रव्य, फोटोग्राफी और संचार उपकरण शामिल हैं, कई आवश्यकताओं जैसे कि छोटे, तेज, हल्के, लंबे समय तक उपयोग समय और ऊर्जा संरक्षण को पूरा करते हैं। इसी समय, यह कई क्षेत्रों जैसे कि हरित ऊर्जा, स्वास्थ्य सेवा, जल शोधन और परिवहन पर भी लागू किया गया है।