गॅडोलिनियम ऑक्साईड कसे काढले जाते आणि तयार केले जाते? आणि सुरक्षित साठवणुकीच्या परिस्थिती काय आहेत?

काढणे, तयारी करणे आणि सुरक्षित साठवणूक करणेगॅडोलिनियम ऑक्साईड (Gd₂O₃)दुर्मिळ पृथ्वी घटक प्रक्रियेचे महत्त्वाचे पैलू आहेत. खालीलप्रमाणे तपशीलवार वर्णन आहे:

 

गॅडोलिनियम ऑक्साईड काढण्याची पद्धत

 

गॅडोलिनियम ऑक्साईड सामान्यतः गॅडोलिनियम असलेल्या दुर्मिळ पृथ्वीच्या धातूंमधून काढले जाते, सामान्य धातूंमध्ये मोनाझाइट आणि बॅस्टनासाइट यांचा समावेश होतो. काढणी प्रक्रियेत प्रामुख्याने खालील पायऱ्यांचा समावेश असतो:

 

१. धातूंचे विघटन:

 

दुर्मिळ पृथ्वी धातूचे विघटन आम्ल किंवा क्षारीय पद्धतीने केले जाते.

 

आम्ल पद्धत: दुर्मिळ पृथ्वी घटकांचे विरघळणारे क्षारांमध्ये रूपांतर करण्यासाठी धातूवर सांद्रित सल्फ्यूरिक आम्ल किंवा हायड्रोक्लोरिक आम्ल प्रक्रिया करा.

 

अल्कधर्मी पद्धत: सोडियम हायड्रॉक्साईड किंवा पोटॅशियम हायड्रॉक्साईड वापरून उच्च तापमानात धातू वितळवा आणि दुर्मिळ पृथ्वी घटकांचे हायड्रॉक्साईडमध्ये रूपांतर करा.

 

२. दुर्मिळ पृथ्वीचे पृथक्करण:

 

सॉल्व्हेंट एक्सट्रॅक्शन किंवा आयन एक्सचेंजद्वारे मिश्रित दुर्मिळ पृथ्वी द्रावणांपासून गॅडोलिनियम वेगळे करा.

 

सॉल्व्हेंट एक्सट्रॅक्शन पद्धत: गॅडोलिनियम आयन निवडकपणे काढण्यासाठी सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्स (जसे की ट्रायब्युटाइल फॉस्फेट) वापरा.

 

आयन एक्सचेंज पद्धत: गॅडोलिनियम आयन वेगळे करण्यासाठी आयन एक्सचेंज रेझिन वापरा.

 

३. गॅडोलिनियमचे शुद्धीकरण:

 

अनेक निष्कर्षण किंवा आयन एक्सचेंजद्वारे, उच्च-शुद्धता असलेले गॅडोलिनियम संयुगे (जसे की गॅडोलिनियम क्लोराइड किंवा गॅडोलिनियम नायट्रेट) मिळविण्यासाठी इतर दुर्मिळ पृथ्वी घटक आणि अशुद्धता काढून टाकल्या जातात.

 

४. गॅडोलिनियम ऑक्साईडमध्ये रूपांतर:

 

शुद्ध केलेले गॅडोलिनियम संयुग (जसे की गॅडोलिनियम नायट्रेट किंवा गॅडोलिनियम ऑक्सलेट) उच्च तापमानावर कॅल्साइन केले जाते जेणेकरून त्याचे विघटन होऊन गॅडोलिनियम ऑक्साइड तयार होईल.

 

प्रतिक्रियेचे उदाहरण: २ Gd(NO₃)₃ → Gd₂O₃ + ६ NO₂ + ३/२ O₂

गॅडोलिनियम ऑक्साईड एक्सट्रॅक्शन फ्लोचार्ट

गॅडोलिनियम ऑक्साईड तयार करण्याची पद्धत

 

१.उच्च तापमान कॅल्सीनेशन पद्धत:

 

कॅल्सीन गॅडोलिनियम क्षार (जसे की गॅडोलिनियम नायट्रेट, गॅडोलिनियम ऑक्सलेट किंवा गॅडोलिनियम कार्बोनेट) उच्च तापमानात (८००°C पेक्षा जास्त) विघटन करून गॅडोलिनियम ऑक्साइड तयार करतात.

 

ही सर्वात जास्त वापरली जाणारी तयारी पद्धत आहे आणि मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी योग्य आहे.

 

२.हायड्रोथर्मल पद्धत:

 

उच्च तापमान आणि उच्च दाबाच्या जलथर्मल परिस्थितीत गॅडोलिनियम क्षारांची अल्कधर्मी द्रावणांसह अभिक्रिया करून गॅडोलिनियम ऑक्साईड नॅनोपार्टिकल्स तयार होतात.

 

या पद्धतीने एकसमान कण आकारासह उच्च-शुद्धता असलेले गॅडोलिनियम ऑक्साईड तयार करता येते.

 

३.सोल-जेल पद्धत:

 

गॅडोलिनियम क्षारांना सेंद्रिय पूर्वसूचकांमध्ये (जसे की सायट्रिक आम्ल) मिसळून एक सोल तयार केला जातो, जो नंतर जेल केला जातो, वाळवला जातो आणि गॅडोलिनियम ऑक्साईड मिळविण्यासाठी कॅल्साइन केला जातो.

 

ही पद्धत नॅनो-स्केल गॅडोलिनियम ऑक्साईड पावडर तयार करण्यासाठी योग्य आहे.

 

गॅडोलिनियम ऑक्साईड

 

गॅडोलिनियम ऑक्साईडच्या सुरक्षित साठवणुकीच्या परिस्थिती

 

गॅडोलिनियम ऑक्साईड खोलीच्या तपमानावर तुलनेने स्थिर असते, परंतु सुरक्षितता आणि सामग्रीची कार्यक्षमता सुनिश्चित करण्यासाठी खालील साठवण परिस्थिती लक्षात ठेवल्या पाहिजेत:

 

१.ओलावा प्रतिरोधक:

 

गॅडोलिनियम ऑक्साईडमध्ये विशिष्ट प्रमाणात हायग्रोस्कोपिकिटी असते आणि आर्द्रतेचा संपर्क टाळण्यासाठी ते कोरड्या वातावरणात साठवले पाहिजे.

 

सीलबंद कंटेनर वापरण्याची आणि त्यात डेसिकेंट (जसे की सिलिका जेल) घालण्याची शिफारस केली जाते.

 

२.प्रकाशरोधक:

 

गॅडोलिनियम ऑक्साईड प्रकाशाप्रती संवेदनशील आहे आणि तीव्र प्रकाशाच्या दीर्घकाळ संपर्कात राहिल्याने त्याच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम होऊ शकतो.

 

थंड, गडद ठिकाणी साठवले पाहिजे.

 

३.तापमान नियंत्रण:

 

साठवणूक तापमान खोलीच्या तापमानाच्या (१५-२५°C) आत नियंत्रित केले पाहिजे, उच्च किंवा कमी तापमानाचे वातावरण टाळावे.

 

उच्च तापमानामुळे गॅडोलिनियम ऑक्साईडमध्ये संरचनात्मक बदल होऊ शकतात आणि कमी तापमानामुळे हायग्रोस्कोपिकिटी होऊ शकते.

 

४. आम्लाशी संपर्क टाळा:

 

गॅडोलिनियम ऑक्साईड हा एक अल्कधर्मी ऑक्साईड आहे आणि तो आम्लाशी हिंसकपणे प्रतिक्रिया देतो.

 

साठवणुकीदरम्यान आम्लयुक्त पदार्थांपासून दूर रहा.

 

५. धूळ टाळा:

 

गॅडोलिनियम ऑक्साईड पावडर श्वसनमार्गाला आणि त्वचेला त्रास देऊ शकते.

 

साठवताना सीलबंद कंटेनर वापरा आणि हाताळताना संरक्षक उपकरणे (जसे की मास्क आणि हातमोजे) घाला.

 

IV. खबरदारी

 

१.विषारीपणा:गॅडोलिनियम ऑक्साईडमध्ये विषारीपणा कमी असतो, परंतु त्याची धूळ श्वसनमार्गाला आणि त्वचेला त्रास देऊ शकते, म्हणून थेट संपर्क टाळावा.

 

२.कचऱ्याची विल्हेवाट:पर्यावरणीय प्रदूषण टाळण्यासाठी, कचरा गॅडोलिनियम ऑक्साईडचा पुनर्वापर किंवा घातक रसायनांच्या हाताळणीच्या नियमांनुसार प्रक्रिया केली पाहिजे.

 

वरील निष्कर्षण, तयारी आणि साठवण पद्धतींद्वारे, चुंबकीय साहित्य, ऑप्टिकल उपकरणे, वैद्यकीय इमेजिंग इत्यादी क्षेत्रातील गरजा पूर्ण करण्यासाठी उच्च-गुणवत्तेचा गॅडोलिनियम ऑक्साईड कार्यक्षमतेने आणि सुरक्षितपणे मिळवता येतो.


पोस्ट वेळ: फेब्रुवारी-२८-२०२५