गॅडोलिनियम ऑक्साईड म्हणजे काय? हे काय करते?

दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांच्या मोठ्या कुटुंबात,गॅडोलिनियम ऑक्साईड (जीडी 2 ओ 2)त्याच्या अद्वितीय भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म आणि विस्तृत अनुप्रयोग क्षेत्रासह मटेरियल सायन्स समुदायामध्ये एक तारा बनला आहे. हा पांढरा पावडर पदार्थ केवळ दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईडचा एक महत्त्वाचा सदस्य नाही तर आधुनिक विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या विकासामध्ये एक अपरिहार्य कार्यात्मक सामग्री देखील आहे. वैद्यकीय इमेजिंगपासून ते अणुऊर्जा तंत्रज्ञानापर्यंत, चुंबकीय सामग्रीपासून ते ऑप्टिकल उपकरणांपर्यंत, गॅडोलिनियम ऑक्साईड सर्वत्र आहे, दुर्मिळ पृथ्वीच्या सामग्रीचे अद्वितीय मूल्य अधोरेखित करते.

गॅडोलिनियम ऑक्साईड

1. गॅडोलिनियम ऑक्साईडचे मूलभूत गुणधर्म

गॅडोलिनियम ऑक्साईडक्यूबिक क्रिस्टल स्ट्रक्चरसह एक सामान्य दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्साईड आहे. त्याच्या क्रिस्टल स्ट्रक्चरमध्ये, गॅडोलिनियम आयन आणि ऑक्सिजन आयन स्थिर रासायनिक बंध तयार करण्यासाठी विशिष्ट स्थानिक व्यवस्थेत एकत्र केले जातात. ही रचना गॅडोलिनियम ऑक्साईडला 2350 डिग्री सेल्सियस पर्यंत वितळणारा बिंदू देते, ज्यामुळे उच्च तापमान वातावरणात स्थिर राहते. 

रासायनिक गुणधर्मांच्या बाबतीत, गॅडोलिनियम ऑक्साईड विशिष्ट अल्कधर्मी ऑक्साईड वैशिष्ट्ये प्रदर्शित करते. ते संबंधित लवण तयार करण्यासाठी ids सिडसह प्रतिक्रिया देऊ शकतात आणि काही हायग्रोस्कोपीसीटी आहे. या वैशिष्ट्यांना भौतिक तयारी दरम्यान गॅडोलिनियम ऑक्साईडसाठी विशेष स्टोरेज आणि हाताळण्याची परिस्थिती आवश्यक आहे. 

भौतिक गुणधर्मांच्या बाबतीत, गॅडोलिनियम ऑक्साईडमध्ये उत्कृष्ट ऑप्टिकल आणि चुंबकीय गुणधर्म आहेत. त्यात दृश्यमान प्रकाश प्रदेशात उच्च अपवर्तक निर्देशांक आणि चांगले प्रकाश संक्रमण आहे, जे ऑप्टिकल फील्डमध्ये त्याच्या अनुप्रयोगासाठी पाया घालते. त्याच वेळी, गॅडोलिनियम आयनची 4 एफ इलेक्ट्रॉन शेल स्ट्रक्चर त्याला अद्वितीय चुंबकीय गुणधर्म देते.

ब्रेफ परिचय

उत्पादनाचे नाव गॅडोलिनियम ऑक्साईड, गॅडोलिनियम (III) ऑक्साईड
कॅस 12064-62-9
MF GD2O3
आण्विक वजन 362.50
घनता 7.407 ग्रॅम/सेमी 3
मेल्टिंग पॉईंट 2,420 ° से
देखावा पांढरा पावडर
शुद्धता 5 एन (जीडी 2 ओ 3/रीओ 99.999%) ; 3 एन (जीडी 2 ओ 3/रीओ 99.9%)
विद्रव्यता पाण्यात अघुलनशील, मजबूत खनिज ids सिडमध्ये माफक प्रमाणात विद्रव्य
स्थिरता किंचित हायग्रोस्कोपिक
बहुभाषिक गॅडोलिनियम ऑक्सिड, ऑक्सिडे डी गॅडोलिनियम, ऑक्सिडो डेल गॅडोलिनियो
विद्रव्य उत्पादन केएसपी 1.8 × 10−23
क्रिस्टल स्ट्रक्चर मोनोक्लिनिक क्रिस्टल सिस्टम
ब्रँड युग

2. गॅडोलिनियम ऑक्साईडचे कोर अनुप्रयोग क्षेत्र

वैद्यकीय क्षेत्रात, गॅडोलिनियम ऑक्साईडचा सर्वात महत्वाचा अनुप्रयोग चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआय) कॉन्ट्रास्ट एजंट्ससाठी कच्चा माल म्हणून आहे. गॅडोलिनियम कॉम्प्लेक्स पाण्याच्या प्रोटॉनचा विश्रांतीचा वेळ लक्षणीय बदलू शकतो, इमेजिंग कॉन्ट्रास्ट सुधारू शकतो आणि रोगाच्या निदानासाठी स्पष्ट प्रतिमा प्रदान करू शकतो. या अनुप्रयोगाने आधुनिक वैद्यकीय इमेजिंग तंत्रज्ञानाच्या विकासास मोठ्या प्रमाणात प्रोत्साहन दिले आहे.

गॅडोलिनियम एमआरआय कॉन्ट्रास्ट एजंट
गॅडोलिनियम लोह गार्नेट

चुंबकीय सामग्रीच्या क्षेत्रात, गॅडोलिनियम ऑक्साईड ही गॅडोलिनियम लोह गार्नेट (जीडीआयजी) सारख्या चुंबकीय सामग्रीच्या तयारीसाठी एक महत्त्वाची कच्ची सामग्री आहे. मायक्रोवेव्ह डिव्हाइस आणि मॅग्नेटो-ऑप्टिकल डिव्हाइसमध्ये ही सामग्री महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते आणि आधुनिक संप्रेषण तंत्रज्ञानाच्या विकासासाठी भौतिक आधार प्रदान करते.

ऑप्टिकल applications प्लिकेशन्समध्ये, गॅडोलिनियम ऑक्साईड त्याच्या उत्कृष्ट ऑप्टिकल गुणधर्मांमुळे फॉस्फर, लेसर मटेरियल, ऑप्टिकल कोटिंग्ज आणि इतर फील्डमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरला जातो. विशेषत: उच्च-रेफ्रेक्टिव्ह-इंडेक्स ऑप्टिकल चित्रपटांच्या तयारीमध्ये, गॅडोलिनियम ऑक्साईड अनन्य फायदे दर्शविते.

गॅडोलिनियम ऑक्साईड फ्लूरोसंट पावडर
विभक्त अणुभट्टी नियंत्रण रॉड

अणुऊर्जा तंत्रज्ञानामध्ये, गॅडोलिनियम ऑक्साईड उच्च न्यूट्रॉन शोषण क्रॉस सेक्शनमुळे अणुभट्टी अणुभट्ट्यांसाठी नियंत्रण रॉड सामग्री म्हणून वापरला जातो. अणू अणुभट्ट्यांच्या सुरक्षित ऑपरेशनसाठी हा अनुप्रयोग खूप महत्त्व आहे.

3. गॅडोलिनियम ऑक्साईडचा भविष्यातील विकास

तयारी तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीसह, गॅडोलिनियम ऑक्साईडची संश्लेषण पद्धत सतत ऑप्टिमाइझ केली गेली आहे. पारंपारिक सॉलिड-फेज प्रतिक्रिया पद्धतीपासून प्रगत सोल-जेल पद्धतीपर्यंत, तयारी प्रक्रियेच्या सुधारणामुळे गॅडोलिनियम ऑक्साईडची शुद्धता आणि कार्यक्षमता लक्षणीय सुधारली आहे.

उदयोन्मुख अनुप्रयोग फील्डमध्ये, गॅडोलिनियम ऑक्साईड मोठी क्षमता दर्शविते. सॉलिड-स्टेट लाइटिंग, क्वांटम कंप्यूटिंग, पर्यावरणीय प्रशासन आणि इतर बाबींमध्ये, संशोधक गॅडोलिनियम ऑक्साईडच्या नवीन अनुप्रयोगांचा शोध घेत आहेत. या अन्वेषणांनी गॅडोलिनियम ऑक्साईडच्या भविष्यातील विकासासाठी नवीन दिशानिर्देश उघडले आहेत. 

नवीन ऊर्जा आणि नवीन सामग्रीसारख्या सामरिक उदयोन्मुख उद्योगांच्या वेगवान विकासासह उद्योगांच्या संभाव्यतेच्या दृष्टीकोनातून, गॅडोलिनियम ऑक्साईडची बाजारपेठेतील मागणी वाढतच जाईल. विशेषत: उच्च-अंत मॅन्युफॅक्चरिंग आणि अत्याधुनिक तंत्रज्ञानाच्या क्षेत्रात, गॅडोलिनियम ऑक्साईडचे महत्त्व आणखी वाढविले जाईल.

दुर्मिळ पृथ्वी भौतिक कुटुंबाचा एक महत्त्वपूर्ण सदस्य म्हणून, गॅडोलिनियम ऑक्साईडचे मूल्य केवळ त्याच्या सध्याच्या विस्तृत अनुप्रयोगांमध्येच प्रतिबिंबित होते, परंतु भविष्यातील तंत्रज्ञानाच्या विकासाच्या त्याच्या अमर्यादित शक्यतांमध्ये देखील प्रतिबिंबित होते. वैद्यकीय आरोग्यापासून ते ऊर्जा तंत्रज्ञानापर्यंत, माहिती संप्रेषणापासून ते पर्यावरण संरक्षणापर्यंत, गॅडोलिनियम ऑक्साईड मानवी विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीसाठी त्याच्या अद्वितीय गुणधर्मांसह महत्त्वपूर्ण योगदान देत आहे. मटेरियल सायन्सच्या सतत विकासासह, गॅडोलिनियम ऑक्साईड नक्कीच अधिक क्षेत्रात चमकेल आणि दुर्मिळ पृथ्वीच्या साहित्याचा कल्पित अध्याय सुरू ठेवेल.


पोस्ट वेळ: फेब्रुवारी -20-2025