जादू दुर्मिळ पृथ्वी घटक: “कायमस्वरुपी चुंबकाचा राजा” -नोडिमियम

Bastnasite

निओडीमियम, अणु क्रमांक 60, अणु वजन 144.24, क्रस्टमध्ये 0.00239% सामग्रीसह, मुख्यत: मोनाझाइट आणि बस्टनासाइटमध्ये अस्तित्वात आहे. निसर्गात निओडीमियमचे सात समस्थानिक आहेत: निओडीमियम 142, 143, 144, 145, 146, 148 आणि 150, ज्यापैकी निओडीमियम 142 मध्ये सर्वाधिक सामग्री आहे. प्रॅसेओडीमियमच्या जन्मासह, निओडीमियम अस्तित्वात आले. निओडीमियमच्या आगमनाने दुर्मिळ पृथ्वी क्षेत्र सक्रिय केले आणि त्यात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावली. आणि दुर्मिळ पृथ्वीच्या बाजारावर परिणाम होतो.

निओडीमियमचा शोध

कार्ल ऑर्व्हन वेल्सबाच (1858-1929), निओडीमियमचा शोधकर्ता

1885 मध्ये, ऑस्ट्रियन केमिस्ट कार्ल ऑर्व्हन वेल्सबाच कार्ल ऑर वॉन वेल्सबाच यांना व्हिएन्ना येथे निओडीमियम सापडला. त्यांनी नायट्रिक acid सिडपासून अमोनियम नायट्रेट टेट्राहाइड्रेट वेगळे करून आणि त्याच वेळी वर्णक्रमीय विश्लेषणाद्वारे विभक्त केले आणि ते १ 25 २25 पर्यंत तुलनेने शुद्ध स्वरूपात वेगळे केले गेले नाही.

१ 50 s० च्या दशकापासून, उच्च शुद्धता निओडीमियम (99%पेक्षा जास्त) प्रामुख्याने मोनाझाइटच्या आयन एक्सचेंज प्रक्रियेद्वारे प्राप्त केली गेली. धातू स्वतःच त्याच्या हॅलाइड मीठ इलेक्ट्रोलाइझिंगद्वारे प्राप्त केली जाते. सध्या बास्ता नॅथनाइटमधील (सीई, एलए, एनडी, पीआर) सीओ 3 एफ कडून बहुतेक नियोडिमियम काढला जातो आणि दिवाळखोर नसलेल्या उताराद्वारे शुद्ध केला जातो. आयन एक्सचेंज शुध्दीकरण राखीव राखीव तयार करण्यासाठी सर्वाधिक शुद्धता (सामान्यत:> 99.99%). कारण जेव्हा मॅन्युफॅक्चरिंग स्टेप क्रिस्टलायझेशन तंत्रज्ञानावर अवलंबून असते तेव्हा 1930 च्या दशकात तयार केलेल्या सुरुवातीच्या निओडीमियम ग्लासमध्ये आधुनिक आवृत्तीपेक्षा अधिक लाल किंवा नारंगी रंगाचा रंग असतो.

निओडीमियम मेटल

मेटलिक नेओडीमियममध्ये चमकदार चांदीची धातूची चमक, 1024 डिग्री सेल्सियस वित्त बिंदू, 7.004 ग्रॅम/सेमीची घनता आणि पॅरामाग्नेटिझम आहे. निओडीमियम सर्वात सक्रिय दुर्मिळ पृथ्वी धातूंपैकी एक आहे, जो वेगाने हवेत ऑक्सिडाइझ होतो आणि गडद होतो, नंतर ऑक्साईड थर बनवतो आणि नंतर सोलून सोलतो, धातूला पुढील ऑक्सिडेशनवर उघड करतो. म्हणून, एका सेंटीमीटरच्या आकारासह नियोडिमियम नमुना एका वर्षाच्या आत पूर्णपणे ऑक्सिडाइझ केला जातो. हे थंड पाण्यात आणि गरम पाण्यात द्रुतपणे प्रतिक्रिया देते.

निओडीमियम इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशन

इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशन:

1 एस 2 2 एस 2 2 पी 6 3 एस 2 3 पी 6 4 एस 2 3 डी 10 4 पी 6 5 एस 2 4 डी 10 5 पी 6 6 एस 2 4 एफ 4

निओडीमियमची लेसर कामगिरी भिन्न उर्जा पातळी दरम्यान 4 एफ ऑर्बिटल इलेक्ट्रॉनच्या संक्रमणामुळे होते. या लेसर सामग्रीचा मोठ्या प्रमाणात संप्रेषण, माहिती साठवण, वैद्यकीय उपचार, मशीनिंग इ. मध्ये वापरला जातो, त्यापैकी, यिट्रियम अ‍ॅल्युमिनियम गार्नेट वाई 3 एएल 5 ओ 12: एनडी (वाईएजी: एनडी) उत्कृष्ट कार्यक्षमतेसह मोठ्या प्रमाणात वापरला जातो आणि उच्च कार्यक्षमतेसह एनडी-डोप्ड गॅडोलिनियम स्कॅन्डियम गॅलियम गार्नेट.

निओडीमियमचा वापर

निओडीमियमचा सर्वात मोठा वापरकर्ता एनडीएफईबी कायम चुंबक सामग्री आहे. उच्च चुंबकीय उर्जा उत्पादनामुळे एनडीएफईबी मॅग्नेटला “कायम मॅग्नेट्सचा राजा” असे म्हणतात. हे उत्कृष्ट कामगिरीसाठी इलेक्ट्रॉनिक्स, यंत्रसामग्री आणि इतर उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरले जाते. यूकेच्या एक्झीटर युनिव्हर्सिटीच्या कंबरलँड स्कूल ऑफ मायनिंग येथे लागू असलेल्या खाणकामांचे प्राध्यापक फ्रान्सिस वॉल म्हणाले: “मॅग्नेटच्या बाबतीत, निओडीमियमशी स्पर्धा करू शकणारे असे काहीही नाही. अल्फा मॅग्नेटिक स्पेक्ट्रोमीटरचा यशस्वी विकास सूचित करतो की चीनमधील एनडीएफईबी मॅग्नेट्सच्या चुंबकीय गुणधर्मांनी जागतिक दर्जाच्या पातळीमध्ये प्रवेश केला आहे.

हार्ड डिस्कवर निओडीमियम चुंबक

निओडीमियमचा वापर सिरेमिक, चमकदार जांभळा ग्लास, लेसरमध्ये कृत्रिम रुबी आणि विशेष ग्लासमध्ये तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो जो इन्फ्रारेड किरण फिल्टर करू शकतो. काचेच्या ब्लोअरसाठी गॉगल बनविण्यासाठी प्रॅसेओडीमियमसह एकत्रितपणे वापरले.

मॅग्नेशियम किंवा अ‍ॅल्युमिनियम मिश्रधातीत 1.5% ~ 2.5% नॅनो निओडीमियम ऑक्साईड जोडल्यास उच्च तापमान कार्यक्षमता, हवेच्या घट्टपणा आणि मिश्र धातुचा गंज प्रतिरोध सुधारू शकतो आणि विमानचालनासाठी एरोस्पेस सामग्री म्हणून त्याचा मोठ्या प्रमाणात वापर केला जातो.

नॅनो-वायट्रियम अॅल्युमिनियम गार्नेटने नॅनो-नॉडीमियम ऑक्साईडसह डोप केलेले शॉर्ट-वेव्ह लेसर बीम तयार करते, जे उद्योगात 10 मिमीपेक्षा जास्त जाडी असलेल्या वेल्डिंग आणि पातळ सामग्रीसाठी मोठ्या प्रमाणात वापरले जाते.

एनडी: यॅग लेसर रॉड

वैद्यकीय उपचारात, नॅनो निओडीमियम ऑक्साईडसह डोप केलेले नॅनो वाईट्रियम अ‍ॅल्युमिनियम गार्नेट लेसर सर्जिकल चाकूऐवजी शस्त्रक्रिया जखमा किंवा निर्जंतुकीकरण जखमा काढून टाकण्यासाठी वापरला जातो.

काचेच्या वितळणामध्ये नियोडिमियम ऑक्साईड जोडून नियोडिमियम ग्लास बनविला जातो. लैव्हेंडर सामान्यत: सूर्यप्रकाशाच्या किंवा अनैतिक दिवा अंतर्गत नियोडिमियम ग्लासमध्ये दिसून येतो, परंतु फ्लोरोसेंट दिवा प्रदीपन अंतर्गत हलका निळा दिसतो. शुद्ध व्हायलेट, वाइन लाल आणि उबदार राखाडी सारख्या काचेच्या नाजूक शेड रंगविण्यासाठी नियोडिमियमचा वापर केला जाऊ शकतो.

निओडीमियम ग्लास

विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या विकासासह आणि दुर्मिळ पृथ्वी विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या विस्तारासह, निओडीमियममध्ये विस्तृत उपयोग जागा असेल