فلوروسینٹ شیشے بنانے کے لیے نایاب ارتھ آکسائیڈ کا استعمال
فلوروسینٹ شیشے بنانے کے لیے نایاب ارتھ آکسائیڈ کا استعمال
فلوروسینٹ شیشے بنانے کے لیے نایاب ارتھ آکسائیڈ کا استعمال
ماخذ: AZoMنایاب زمینی عناصر کی ایپلی کیشنزقائم صنعتیں، جیسے کاتالسٹ، شیشہ سازی، روشنی، اور دھات کاری، ایک طویل عرصے سے زمین کے نادر عناصر کا استعمال کر رہی ہیں۔اس طرح کی صنعتیں، جب آپس میں مل جائیں تو، دنیا بھر کی کل کھپت کا 59 فیصد بنتی ہیں۔اب نئے، زیادہ ترقی والے علاقے، جیسے بیٹری کے مرکب، سیرامکس، اور مستقل میگنےٹ، بھی نایاب زمینی عناصر کا استعمال کر رہے ہیں، جو باقی 41 فیصد ہیں۔شیشے کی پیداوار میں نایاب زمینی عناصرشیشے کی پیداوار کے میدان میں، نادر زمین کے آکسائڈز کا طویل عرصے سے مطالعہ کیا گیا ہے۔مزید خاص طور پر، ان مرکبات کے اضافے کے ساتھ شیشے کی خصوصیات کیسے بدل سکتی ہیں۔ڈروس باخ نامی ایک جرمن سائنسدان نے یہ کام 1800 کی دہائی میں شروع کیا جب اس نے شیشے کو رنگین کرنے کے لیے نایاب ارتھ آکسائیڈز کے مرکب کو پیٹنٹ کر کے تیار کیا۔دیگر نایاب زمینی آکسائیڈز کے ساتھ خام شکل میں ہونے کے باوجود، یہ سیریم کا پہلا تجارتی استعمال تھا۔سیریم کو 1912 میں کروک آف انگلینڈ کے ذریعہ رنگ دیئے بغیر الٹرا وائلٹ جذب کے لئے بہترین دکھایا گیا تھا۔یہ حفاظتی چشموں کے لیے بہت مفید بناتا ہے۔Erbium، ytterbium، اور neodymium شیشے میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والے REEs ہیں۔آپٹیکل کمیونیکیشن بڑے پیمانے پر ایربیم ڈوپڈ سلکا فائبر کا استعمال کرتی ہے۔انجینئرنگ میٹریل پروسیسنگ میں ytterbium-doped سلیکا فائبر کا استعمال ہوتا ہے، اور inertial confinement fusion کے لیے استعمال ہونے والے گلاس لیزرز neodymium-doped کا اطلاق کرتے ہیں۔شیشے کی فلوروسینٹ خصوصیات کو تبدیل کرنے کی صلاحیت شیشے میں REO کے سب سے اہم استعمال میں سے ایک ہے۔نایاب ارتھ آکسائیڈ سے فلوروسینٹ پراپرٹیزاس طرح سے منفرد کہ یہ مرئی روشنی کے نیچے عام دکھائی دے سکتا ہے اور مخصوص طول موجوں سے پرجوش ہونے پر وشد رنگوں کا اخراج کر سکتا ہے، فلوروسینٹ گلاس میں میڈیکل امیجنگ اور بائیو میڈیکل ریسرچ سے لے کر میڈیا، ٹریسنگ اور آرٹ شیشے کے انامیلز کی جانچ تک بہت سی ایپلی کیشنز ہیں۔پگھلنے کے دوران شیشے کے میٹرکس میں براہ راست شامل REOs کا استعمال کرتے ہوئے فلوروسینس برقرار رہ سکتا ہے۔صرف فلوروسینٹ کوٹنگ والے شیشے کے دیگر مواد اکثر ناکام ہوجاتے ہیں۔مینوفیکچرنگ کے دوران، ساخت میں نایاب زمین کے آئنوں کا تعارف آپٹیکل گلاس فلوروسینس کا نتیجہ ہوتا ہے۔REE کے الیکٹران ایک پرجوش حالت میں اٹھائے جاتے ہیں جب ان فعال آئنوں کو براہ راست اکسانے کے لیے آنے والے توانائی کا ذریعہ استعمال کیا جاتا ہے۔لمبی طول موج اور کم توانائی کی روشنی کا اخراج پرجوش حالت کو زمینی حالت میں واپس کرتا ہے۔صنعتی عمل میں، یہ خاص طور پر مفید ہے کیونکہ یہ غیر نامیاتی شیشے کے مائکرو اسپیئرز کو ایک بیچ میں داخل کرنے کی اجازت دیتا ہے تاکہ متعدد مصنوعات کی اقسام کے لیے مینوفیکچرر اور لاٹ نمبر کی شناخت کی جا سکے۔مصنوعات کی نقل و حمل مائکرو اسپیئرز سے متاثر نہیں ہوتی ہے، لیکن روشنی کا ایک خاص رنگ پیدا ہوتا ہے جب بیچ پر بالائے بنفشی روشنی چمکتی ہے، جس سے مواد کی درست شناخت کا تعین کیا جا سکتا ہے۔یہ ہر طرح کے مواد کے ساتھ ممکن ہے، بشمول پاؤڈر، پلاسٹک، کاغذات اور مائعات۔پیرامیٹرز کی تعداد میں ردوبدل کرکے مائکرو اسپیئرز میں ایک بہت بڑی قسم فراہم کی جاتی ہے، جیسے مختلف REO کا درست تناسب، ذرہ سائز، ذرہ سائز کی تقسیم، کیمیائی ساخت، فلوروسینٹ خصوصیات، رنگ، مقناطیسی خصوصیات، اور تابکاری۔شیشے سے فلوروسینٹ مائیکرو اسپیئرز تیار کرنا بھی فائدہ مند ہے کیونکہ انہیں REO کے ساتھ مختلف ڈگریوں تک ڈوپ کیا جا سکتا ہے، وہ اعلی درجہ حرارت، زیادہ دباؤ کا مقابلہ کر سکتے ہیں، اور کیمیائی طور پر غیر فعال ہیں۔پولیمر کے مقابلے میں، وہ ان تمام شعبوں میں اعلیٰ ہیں، جو انہیں مصنوعات میں بہت کم ارتکاز میں استعمال کرنے کی اجازت دیتا ہے۔سلیکا گلاس میں REO کی نسبتاً کم حل پذیری ایک ممکنہ حد ہے کیونکہ یہ نایاب ارتھ کلسٹرز کی تشکیل کا باعث بن سکتی ہے، خاص طور پر اگر ڈوپنگ کا ارتکاز توازن میں حل پذیری سے زیادہ ہو، اور کلسٹرز کی تشکیل کو دبانے کے لیے خصوصی کارروائی کی ضرورت ہو۔
