असे म्हटले जाते की केवळ त्यांना जोडून सामग्रीची कार्यक्षमता सुधारली जाऊ शकते

देशातील दुर्मिळ पृथ्वीच्या वापराचा उपयोग त्याच्या औद्योगिक पातळीवर निर्धारित करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. कोणतीही उच्च, तंतोतंत आणि प्रगत सामग्री, घटक आणि उपकरणे दुर्मिळ धातूपासून विभक्त केली जाऊ शकत नाहीत. हेच स्टील इतरांना आपल्यापेक्षा अधिक गंज-प्रतिरोधक बनवते असे का आहे? हे समान मशीन टूल स्पिंडल आहे की इतर आपल्यापेक्षा टिकाऊ आणि तंतोतंत आहेत? हे एकच क्रिस्टल देखील आहे जे इतर 1650 डिग्री सेल्सियस उच्च तापमानात पोहोचू शकतात? दुसर्‍याच्या काचेकडे इतका उच्च अपवर्तक निर्देशांक का आहे? टोयोटा जगातील सर्वाधिक कार थर्मल कार्यक्षमता 41%का साध्य करू शकते? हे सर्व दुर्मिळ धातूंच्या वापराशी संबंधित आहेत.

दुर्मिळ पृथ्वी धातू, दुर्मिळ पृथ्वी घटक म्हणून देखील ओळखले जाते, च्या 17 घटकांसाठी एक सामूहिक संज्ञा आहेस्कॅन्डियम, yttrium, आणि नियतकालिक सारणी IIIB गटातील लॅन्थेनाइड मालिका, सामान्यत: आर किंवा आरई द्वारे दर्शविलेले. स्कॅन्डियम आणि यट्रियम हे दुर्मिळ पृथ्वी घटक मानले जातात कारण ते बहुतेक वेळा खनिज साठ्यात लॅन्थेनाइड घटकांसह एकत्र असतात आणि समान रासायनिक गुणधर्म असतात.

त्याच्या नावाच्या विपरीत, क्रस्टमध्ये दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांची विपुलता (प्रोमीथियम वगळता) बर्‍याच प्रमाणात जास्त आहे, क्रस्टल घटकांच्या विपुलतेमध्ये सेरियम 25 व्या क्रमांकावर आहे, 0.0068% (तांबेच्या जवळ) आहे. तथापि, त्याच्या भौगोलिक रसायनिक गुणधर्मांमुळे, दुर्मिळ पृथ्वी घटक क्वचितच आर्थिकदृष्ट्या शोषक पातळीवर समृद्ध होतात. दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांचे नाव त्यांच्या कमतरतेपासून प्राप्त झाले आहे. मानवांनी सापडलेला पहिला दुर्मिळ पृथ्वी खनिज म्हणजे सिलिकॉन बेरेलियम यट्रियम धातूचा स्विडनच्या इथर्बी गावात खाणीतून काढला गेला, जिथे पृथ्वीवरील अनेक दुर्मिळ घटकांची नावे उद्भवली.

त्यांची नावे आणि रासायनिक चिन्हे आहेतएससी, वाय, एलए, सीई, पीआर, एनडी, पीएम, एसएम, ईयू, जीडी, टीबी, डीवाय, हो, ईआर, टीएम, वायबी, वायबी आणि लू. त्यांची अणू क्रमांक 21 (एससी), 39 (वाय), 57 (एलए) ते 71 (एलयू) आहेत.

दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांचा शोध इतिहास

१878787 मध्ये, स्वीडिश सीए अरनियसला स्टॉकहोमजवळील यटरबीच्या छोट्या गावात एक असामान्य दुर्मिळ पृथ्वी धातूचा काळ्या धातूचा सापडला. 1794 मध्ये, फिनिश जे. गॅडोलिन यांनी त्यातून एक नवीन पदार्थ वेगळा केला. तीन वर्षांनंतर (१9 7)), स्वीडिश एजी एकेबर्गने या शोधाची पुष्टी केली आणि ज्या ठिकाणी तो सापडला त्या ठिकाणी नवीन पदार्थ यट्रिया (यट्रियम अर्थ) असे नाव दिले. नंतर, गॅडोलिनाइटच्या स्मृतीत, या प्रकारच्या धातूंना गॅडोलिनाइट म्हणतात. १3०3 मध्ये, जर्मन केमिस्ट एमएच क्लेप्रोथ, स्वीडिश केमिस्ट जेजे बर्झेलियस आणि डब्ल्यू. हिसिंगर यांना एक नवीन पदार्थ सापडला - सेरिया - एक धातूचा (सेरियम सिलिकेट धातूचा). 1839 मध्ये, स्वीडन सीजी मोसंदरला लॅन्थनम सापडला. 1843 मध्ये, मुसंदरने पुन्हा टेरबियम आणि एर्बियम शोधला. 1878 मध्ये, स्विस मारिनाकने यटरबियम शोधला. १79. In मध्ये, फ्रेंचांना शोमरोअम सापडला, स्वीडिशने होल्मियम आणि थुलियम शोधला आणि स्वीडिशला स्कॅन्डियम सापडला. 1880 मध्ये, स्विस मारिनॅकने गॅडोलिनियम शोधला. 1885 मध्ये, ऑस्ट्रियन ए. व्हॉन वेल्स बाखला प्रेसोडिमियम आणि निओडीमियम सापडले. 1886 मध्ये, बुवाबाद्रँडला डिसप्रोसियम सापडला. १ 190 ०१ मध्ये, फ्रेंच मॅन ईए डेमार्के यांनी युरोपियम शोधला. १ 190 ०. मध्ये, फ्रेंच मॅन जी. अर्बनने ल्यूटेटियम शोधला. १ 1947 In In मध्ये, जा मारिन्स्की सारख्या अमेरिकन लोकांना युरेनियम विखंडन उत्पादनांमधून प्रोमीथियम मिळाला. १9 4 in मध्ये गॅडोलिनने वायट्रियम पृथ्वीच्या विभक्ततेपासून १ 150० वर्षांचा कालावधी लागला.

दुर्मिळ पृथ्वी घटकांचा वापर

दुर्मिळ पृथ्वी घटक"औद्योगिक जीवनसत्त्वे" म्हणून ओळखले जातात आणि त्यांच्याकडे उत्कृष्ट चुंबकीय, ऑप्टिकल आणि इलेक्ट्रिकल गुणधर्म आहेत, उत्पादनाची कार्यक्षमता सुधारण्यात, उत्पादनांची विविधता वाढविण्यात आणि उत्पादन कार्यक्षमता सुधारण्यात मोठी भूमिका बजावते. त्याच्या मोठ्या परिणामामुळे आणि कमी डोसमुळे, दुर्मिळ पृथ्वी उत्पादनांची रचना सुधारणे, तांत्रिक सामग्री वाढविणे आणि उद्योग तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीस प्रोत्साहित करण्यासाठी एक महत्त्वपूर्ण घटक बनले आहे. त्यांचा धातूशास्त्र, सैन्य, पेट्रोकेमिकल, ग्लास सिरेमिक्स, शेती आणि नवीन साहित्य यासारख्या क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणात वापर केला जात आहे.

धातूचा उद्योग

दुर्मिळ पृथ्वीमेटलर्जिकल फील्डमध्ये 30 वर्षांहून अधिक काळ लागू केले गेले आहे आणि तुलनेने परिपक्व तंत्रज्ञान आणि प्रक्रिया तयार केल्या आहेत. स्टील आणि नॉन-फेरस धातूंमध्ये दुर्मिळ पृथ्वीचा वापर विस्तृत संभावना असलेले एक मोठे आणि विस्तृत क्षेत्र आहे. स्टीलमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी धातू, फ्लोराईड्स आणि सिलिसाइड्सची भर घालणे, परिष्कृत करणे, कमी करणे, कमी वितळणे बिंदू हानिकारक अशुद्धता तटस्थ करणे आणि स्टीलची प्रक्रिया कार्यक्षमता सुधारण्यात भूमिका बजावू शकते; दुर्मिळ पृथ्वी सिलिकॉन लोह धातूंचे मिश्रण आणि दुर्मिळ पृथ्वी सिलिकॉन मॅग्नेशियम मिश्र धातुचा वापर स्फेरॉइडिंग एजंट्स म्हणून केला जातो जे दुर्मिळ पृथ्वी ड्युटाईल लोह तयार करते. विशेष आवश्यकतांसह जटिल ड्युटाईल लोह भाग तयार करण्यासाठी त्यांच्या विशेष योग्यतेमुळे, ऑटोमोबाईल, ट्रॅक्टर आणि डिझेल इंजिनसारख्या यांत्रिक उत्पादन उद्योगांमध्ये या प्रकारच्या ड्युटाईल लोहाचा मोठ्या प्रमाणात वापर केला जातो; मॅग्नेशियम, अॅल्युमिनियम, तांबे, जस्त आणि निकेल सारख्या नॉन-फेरस मिश्र धातुंमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी जोडणे, मिश्र धातुच्या भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म सुधारू शकते, तसेच खोलीचे तापमान आणि उच्च-तापमान यांत्रिक गुणधर्म वाढवू शकते.
लष्करी क्षेत्र

फोटोइलेक्ट्रिसिटी आणि मॅग्नेटिझम सारख्या उत्कृष्ट भौतिक गुणधर्मांमुळे, दुर्मिळ पृथ्वी वेगवेगळ्या गुणधर्मांसह विविध प्रकारच्या नवीन सामग्री तयार करू शकतात आणि इतर उत्पादनांची गुणवत्ता आणि कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणात सुधारू शकतात. म्हणून, हे "औद्योगिक सोन्याचे" म्हणून ओळखले जाते. सर्वप्रथम, दुर्मिळ पृथ्वीची भर घालण्यामुळे टाक्या, विमान आणि क्षेपणास्त्रांच्या निर्मितीमध्ये वापरल्या जाणार्‍या स्टील, अ‍ॅल्युमिनियम मिश्र धातु, मॅग्नेशियम मिश्र आणि टायटॅनियम मिश्र धातुंच्या रणनीतिक कामगिरीमध्ये लक्षणीय सुधारणा होऊ शकते. याव्यतिरिक्त, इलेक्ट्रॉनिक्स, लेसर, अणु उद्योग आणि सुपरकंडक्टिव्हिटी सारख्या अनेक उच्च-टेक अनुप्रयोगांसाठी वंगण म्हणून दुर्मिळ पृथ्वी देखील वापरल्या जाऊ शकतात. एकदा लष्करात दुर्मिळ पृथ्वी तंत्रज्ञानाचा वापर झाल्यानंतर ते अपरिहार्यपणे लष्करी तंत्रज्ञानामध्ये झेप घेईल. एका विशिष्ट अर्थाने, शीत युद्धा नंतरच्या अनेक स्थानिक युद्धांमध्ये अमेरिकन सैन्यावर जबरदस्त नियंत्रण तसेच शत्रूंना दंडात्मकपणे ठार मारण्याची क्षमता, सुपरमॅनसारख्या दुर्मिळ पृथ्वी तंत्रज्ञानापासून उद्भवली आहे.

पेट्रोकेमिकल उद्योग

दुर्मिळ पृथ्वी घटकांचा उपयोग पेट्रोकेमिकल उद्योगात आण्विक चाळणी उत्प्रेरक बनविण्यासाठी केला जाऊ शकतो, ज्यात उच्च क्रियाकलाप, चांगली निवड आणि जड धातूच्या विषबाधाचा तीव्र प्रतिकार यासारख्या फायद्यांसह. म्हणूनच, त्यांनी पेट्रोलियम उत्प्रेरक क्रॅकिंग प्रक्रियेसाठी अ‍ॅल्युमिनियम सिलिकेट उत्प्रेरकांची जागा घेतली आहे; सिंथेटिक अमोनियाच्या उत्पादन प्रक्रियेमध्ये, दुर्मिळ पृथ्वी नायट्रेटचा थोड्या प्रमाणात वापर कोकाटॅलिस्ट म्हणून केला जातो आणि त्याची गॅस प्रक्रिया क्षमता निकेल अ‍ॅल्युमिनियम उत्प्रेरकाच्या तुलनेत 1.5 पट जास्त आहे; सीआयएस -1,4-पॉलीबुटॅडीन रबर आणि आयसोप्रिन रबर संश्लेषित करण्याच्या प्रक्रियेत, एक दुर्मिळ पृथ्वी सायक्लोकॅनोएट ट्रायसोब्यूटिल अ‍ॅल्युमिनियम कॅटॅलिस्टचा वापर करून प्राप्त केलेल्या उत्पादनात उत्कृष्ट कामगिरी आहे, ज्यात कमी उपकरणे चिकट हँगिंग, स्थिर ऑपरेशन आणि शॉर्ट पोस्ट-ट्रीटमेंट प्रक्रिया; अंतर्गत दहन इंजिनमधून एक्झॉस्ट गॅस शुद्ध करण्यासाठी संमिश्र दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड्स देखील उत्प्रेरक म्हणून वापरले जाऊ शकतात आणि सेरियम नेफथनेट देखील पेंट ड्रायिंग एजंट म्हणून वापरले जाऊ शकते.

ग्लास-सिरेमिक

१ 8 88 पासून चीनच्या काचेच्या आणि सिरेमिक उद्योगातील दुर्मिळ पृथ्वी घटकांचा वापर सरासरी २ %% दराने वाढला आहे, १ 1998 1998 in मध्ये अंदाजे १00०० टन गाठला आहे. दुर्मिळ पृथ्वीच्या काचेच्या सिरेमिक केवळ उद्योग आणि दैनंदिन जीवनासाठी पारंपारिक मूलभूत सामग्रीच नाही तर उच्च-तंत्रज्ञानाच्या क्षेत्राचा एक प्रमुख सदस्य आहे. दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड्स किंवा प्रक्रिया केलेले दुर्मिळ पृथ्वी एकाग्रतेचा वापर ऑप्टिकल ग्लास, तमाशा लेन्स, पिक्चर ट्यूब, ऑसिलोस्कोप नळ्या, सपाट ग्लास, प्लास्टिक आणि मेटल टेबलवेअरसाठी पॉलिशिंग पावडर म्हणून मोठ्या प्रमाणात वापरला जाऊ शकतो; वितळण्याच्या काचेच्या प्रक्रियेत, सेरियम डाय ऑक्साईडचा वापर लोहावर तीव्र ऑक्सिडेशन प्रभाव करण्यासाठी केला जाऊ शकतो, ग्लासमधील लोखंडी सामग्री कमी करते आणि काचेपासून हिरव्या रंग काढून टाकण्याचे उद्दीष्ट साध्य करते; दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड्स जोडल्यास अल्ट्राव्हायोलेट किरण, आम्ल आणि उष्णता प्रतिरोधक ग्लास, एक्स-रे प्रतिरोधक ग्लास इत्यादी शोषून घेणार्‍या ग्लाससह वेगवेगळ्या हेतूंसाठी ऑप्टिकल ग्लास आणि विशेष ग्लास तयार होऊ शकतात; सिरेमिक आणि पोर्सिलेन ग्लेझमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी घटक जोडल्यास ग्लेझचे तुकडे कमी होऊ शकतात आणि उत्पादने वेगवेगळे रंग आणि ग्लोसेस सादर करतात, ज्यामुळे ते सिरेमिक उद्योगात मोठ्या प्रमाणात वापरले जातात.

शेती

संशोधनाच्या परिणामावरून असे दिसून येते की दुर्मिळ पृथ्वी घटक वनस्पतींची क्लोरोफिल सामग्री वाढवू शकतात, प्रकाशसंश्लेषण वाढवू शकतात, मूळ विकासास चालना देऊ शकतात आणि मुळांद्वारे पोषक शोषण वाढवू शकतात. दुर्मिळ पृथ्वी घटक बियाणे उगवण देखील वाढवू शकतात, बियाणे उगवण दर वाढवू शकतात आणि बीपासून नुकतेच तयार झालेले रोप वाढवू शकतात. वर नमूद केलेल्या मुख्य कार्यांव्यतिरिक्त, त्यात रोगाचा प्रतिकार, थंड प्रतिकार आणि विशिष्ट पिकांचा दुष्काळ प्रतिकार वाढविण्याची क्षमता देखील आहे. असंख्य अभ्यासानुसार असेही दिसून आले आहे की दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांच्या योग्य एकाग्रतेचा वापर वनस्पतींद्वारे पोषक द्रव्यांच्या शोषण, परिवर्तन आणि वापरास प्रोत्साहित करू शकतो. दुर्मिळ पृथ्वी घटकांची फवारणी केल्याने कुलगुरूची सामग्री, एकूण साखर सामग्री आणि सफरचंद आणि लिंबूवर्गीय फळांचे साखर acid सिड प्रमाण वाढू शकते, फळांच्या रंगाची आणि लवकर पिकण्यास प्रोत्साहित करते. आणि हे स्टोरेज दरम्यान श्वसनाची तीव्रता दडपू शकते आणि क्षय दर कमी करू शकते.

नवीन साहित्य फील्ड

दुर्मिळ पृथ्वी निओडीमियम लोह बोरॉन कायमस्वरुपी चुंबकीय सामग्री, उच्च रीमॅन्स, उच्च जबरदस्ती आणि उच्च चुंबकीय उर्जा उत्पादनासह, इलेक्ट्रॉनिक आणि एरोस्पेस उद्योगांमध्ये आणि ड्रायव्हिंग पवन टर्बाइन्स (विशेषत: ऑफशोर पॉवर प्लांटसाठी योग्य) मध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरली जाते; शुद्ध दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड आणि फेरिक ऑक्साईडच्या संयोजनाने तयार केलेले गार्नेट प्रकार फेराइट सिंगल क्रिस्टल्स आणि पॉलीक्रिस्टल्स मायक्रोवेव्ह आणि इलेक्ट्रॉनिक उद्योगांमध्ये वापरले जाऊ शकतात; उच्च-शुद्धता निओडीमियम ऑक्साईडपासून बनविलेले yttrium अॅल्युमिनियम गार्नेट आणि निओडीमियम ग्लास सॉलिड लेसर सामग्री म्हणून वापरले जाऊ शकते; इलेक्ट्रॉन उत्सर्जनासाठी दुर्मिळ पृथ्वी हेक्साबोराइड्स कॅथोड सामग्री म्हणून वापरली जाऊ शकतात; १ 1970 s० च्या दशकात लॅन्थानम निकेल मेटल ही एक नवीन विकसित हायड्रोजन स्टोरेज सामग्री आहे; लॅन्थेनम क्रोमेट ही एक उच्च-तापमान थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री आहे; सध्या, जगभरातील देशांनी बेरियम yttrium कॉपर ऑक्सिजन घटकांसह सुधारित बेरियम आधारित ऑक्साईडचा वापर करून सुपरकंडक्टिंग सामग्रीच्या विकासामध्ये प्रगती केली आहे, जे द्रव नायट्रोजन तापमान श्रेणीमध्ये सुपरकंडक्टर मिळवू शकते. याव्यतिरिक्त, दुर्मिळ पृथ्वी मोठ्या प्रमाणात फ्लोरोसेंट पावडर, स्क्रीन फ्लोरोसेंट पावडर, तीन प्राथमिक रंगीत फ्लोरोसेंट पावडर आणि कॉपी दिवा पावडर यासारख्या पद्धतींद्वारे प्रकाश प्रकाश स्त्रोतांमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरली जातात (परंतु पृथ्वीवरील दुर्मिळ किंमतींमध्ये वाढ झाल्यामुळे उच्च किंमतीमुळे, तसेच प्रक्षेपण टेलिव्हिजन आणि टॅब्लेट्स सारख्या इलेक्ट्रॉनिक उत्पादने हळूहळू कमी होत आहेत; शेतीमध्ये, शेतातील पिकांमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी नायट्रेटचे ट्रेस प्रमाण लागू केल्याने त्यांचे उत्पन्न 5-10%वाढू शकते; हलके कापड उद्योगात, दुर्मिळ पृथ्वी क्लोराईड्स देखील टॅनिंग फर, फर डाईंग, लोकर डाईंग आणि कार्पेट डाईंगमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जातात; दुर्मिळ पृथ्वी घटकांचा वापर ऑटोमोटिव्ह कॅटॅलिटिक कन्व्हर्टरमध्ये इंजिन एक्झॉस्ट दरम्यान मुख्य प्रदूषकांना विषारी संयुगांमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

इतर अनुप्रयोग

दुर्मिळ पृथ्वी घटक ऑडिओ व्हिज्युअल, फोटोग्राफी आणि संप्रेषण उपकरणांसह, लहान, वेगवान, फिकट, लांब वापर वेळ आणि उर्जा संवर्धन यासारख्या एकाधिक आवश्यकता पूर्ण करण्यासह विविध डिजिटल उत्पादनांवर देखील लागू केले जातात. त्याच वेळी, हे ग्रीन एनर्जी, हेल्थकेअर, वॉटर शुद्धीकरण आणि वाहतुकीसारख्या अनेक क्षेत्रांवर देखील लागू केले गेले आहे.