ಮಾಂತ್ರಿಕ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿ | ನಿಮಗೆ ಗೊತ್ತಿಲ್ಲದ ರಹಸ್ಯಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುವುದು

ಏನುಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿ?
1794 ರಲ್ಲಿ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಖನಿಜಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರದಿಂದಲೂ ಮಾನವನಿಗೆ 200 ವರ್ಷಗಳಿಗೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಇತಿಹಾಸವಿದೆ. ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಖನಿಜಗಳು ಕಡಿಮೆ ಇದ್ದುದರಿಂದ, ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಧಾನದಿಂದ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗದ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಕೇವಲ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಪಡೆಯಬಹುದಿತ್ತು. ಐತಿಹಾಸಿಕವಾಗಿ, ಅಂತಹ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ "ಭೂಮಿ" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವು ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಹೆಸರು ಪಡೆದಿವೆ.

ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಖನಿಜಗಳು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಅಪರೂಪವಲ್ಲ. ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯು ಭೂಮಿಯಲ್ಲ, ಆದರೆ ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಲೋಹದ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಇದರ ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ರಕಾರವು ಕ್ಷಾರ ಲೋಹಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ಷಾರ ಭೂಮಿಯ ಲೋಹಗಳ ನಂತರ ಎರಡನೆಯದು. ಅವು ಸಾಮಾನ್ಯ ತಾಮ್ರ, ಸತು, ತವರ, ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಮತ್ತು ನಿಕಲ್ ಗಿಂತ ಹೊರಪದರದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಷಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.

ಪ್ರಸ್ತುತ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ಪೆಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ಸ್, ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರ ಮುಂತಾದ ವಿವಿಧ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಬಹುತೇಕ ಪ್ರತಿ 3-5 ವರ್ಷಗಳಿಗೊಮ್ಮೆ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಗಳ ಹೊಸ ಉಪಯೋಗಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಆರು ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳಲ್ಲಿ, ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯನ್ನು ಇಲ್ಲದೆ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

ಚೀನಾ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಖನಿಜಗಳಿಂದ ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿದ್ದು, ಮೀಸಲು, ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ರಫ್ತು ಪ್ರಮಾಣ ಎಂಬ ಮೂರು ವಿಶ್ವ ಶ್ರೇಯಾಂಕಗಳಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಎಲ್ಲಾ 17 ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಲೋಹಗಳನ್ನು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಮಧ್ಯಮ ಮತ್ತು ಭಾರವಾದ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಮುಖ ಮಿಲಿಟರಿ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಒದಗಿಸುವ ಏಕೈಕ ದೇಶ ಚೀನಾ.

ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶ ಸಂಯೋಜನೆ

ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶಗಳ ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶಗಳು ಲ್ಯಾಂಥನೈಡ್ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ:ಲ್ಯಾಂಥನಮ್(ಲಾ),ಸೀರಿಯಮ್(ಸಿಇ),ಪ್ರೇಸಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್(ಪ್ರ),ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್(Nd), ಪ್ರೊಮೀಥಿಯಮ್ (Pm),ಸಮಾರಿಯಮ್(ಸ್ಮ್),ಯುರೋಪ್(ಯು),ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಮ್(ಜಿಡಿ),ಟರ್ಬಿಯಂ(ಟಿಬಿ),ಡಿಸ್ಪ್ರೋಸಿಯಮ್(ಡೈ),ಹೊಲ್ಮಿಯಮ್(ಹೋ),ಇರ್ಬಿಯಂ(ಎರ್),ಥುಲಿಯಮ್(ಟಿಎಂ),ಯಟರ್ಬಿಯಂ(ವೈಬಿ),ಲುಟೇಷಿಯಂ(Lu), ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಂಥನೈಡ್‌ಗೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿರುವ ಎರಡು ಅಂಶಗಳು:ಸ್ಕ್ಯಾಂಡಿಯಂ(ಎಸ್ಸಿ) ಮತ್ತುಯಟ್ರಿಯಮ್(ವೈ).

ಇದನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿ, ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿ ಎಂದು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶಗಳ ವರ್ಗೀಕರಣ

ಅಂಶಗಳ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ:

ಹಗುರವಾದ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶಗಳು:ಹಗರಣ

ಭಾರೀ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶಗಳು:ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಮ್, ಟೆರ್ಬಿಯಮ್, ಡಿಸ್ಪ್ರೋಸಿಯಮ್, ಹೋಲ್ಮಿಯಮ್, ಎರ್ಬಿಯಂ, ಥುಲಿಯಮ್, ಯಟರ್ಬಿಯಮ್, ಲುಟೆಟಿಯಮ್

ಖನಿಜ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ:

ಸೀರಿಯಮ್ ಗುಂಪು:ಲ್ಯಾಂಥನಮ್, ಸೀರಿಯಮ್, ಪ್ರಸೋಡೈಮಿಯಮ್, ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್, ಪ್ರೊಮೆಥಿಯಮ್, ಸಮರಿಯಮ್, ಯುರೋಪಿಯಂ

ಯಟ್ರಿಯಮ್ ಗುಂಪು:ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಮ್, ಟೆರ್ಬಿಯಮ್, ಡಿಸ್ಪ್ರೋಸಿಯಮ್, ಹೋಲ್ಮಿಯಮ್, ಎರ್ಬಿಯಂ, ಥುಲಿಯಮ್, ಯಟರ್ಬಿಯಮ್, ಲುಟೆಟಿಯಮ್, ಸ್ಕ್ಯಾಂಡಿಯಮ್, ಯಟ್ರಿಯಮ್

ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯ ಪ್ರಕಾರ ವರ್ಗೀಕರಣ:

ಹಗುರವಾದ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿ (P204 ದುರ್ಬಲ ಆಮ್ಲೀಯತೆಯ ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆ): ಲ್ಯಾಂಥನಮ್, ಸೀರಿಯಮ್, ಪ್ರೇಸಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್, ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್

ಮಧ್ಯಮ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿ (P204 ಕಡಿಮೆ ಆಮ್ಲೀಯತೆಯ ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆ):ಸಮರಿಯಮ್, ಯೂರೋಪಿಯಂ, ಗ್ಯಾಡೋಲಿನಿಯಮ್, ಟರ್ಬಿಯಂ, ಡಿಸ್ಪ್ರೋಸಿಯಮ್

ಭಾರೀ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿ (P204 ರಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲೀಯತೆಯ ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆ):ಹೋಲ್ಮಿಯಮ್, ಎರ್ಬಿಯಂ, ಥುಲಿಯಮ್, ಯಟರ್ಬಿಯಮ್, ಲುಟೆಟಿಯಮ್, ಯಟ್ರಿಯಮ್

ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶಗಳ 50 ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಕಾರ್ಯಗಳು ಅವುಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ 4f ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಚನೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ, ಇದು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಹೈಟೆಕ್ ಹೊಸ ವಸ್ತುಗಳ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

4f ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಕ್ಷೆ

1. ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

★ ಸ್ಪಷ್ಟ ಲೋಹೀಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ; ಇದು ಬೆಳ್ಳಿ ಬೂದು ಬಣ್ಣದ್ದಾಗಿದೆ, ಪ್ರಸೋಡೈಮಿಯಮ್ ಮತ್ತು ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಹೊರತುಪಡಿಸಿ, ಇದು ತಿಳಿ ಹಳದಿ ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ.

★ ಸಮೃದ್ಧ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಬಣ್ಣಗಳು

★ ಲೋಹಗಳಲ್ಲದವುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಿ

★ ಮೆಟಲ್ ಉತ್ಸಾಹಭರಿತ

★ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುವುದು ಸುಲಭ

2 ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

★ ಭರ್ತಿ ಮಾಡದ 4f ಸಬ್‌ಲೇಯರ್, ಅಲ್ಲಿ 4f ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಹೊರಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ವಿವಿಧ ರೋಹಿತದ ಪದಗಳು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ.

4f ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಂಡಾಗ, ಅವು ಅತಿಗೆಂಪು ಪ್ರದೇಶಗಳಿಗೆ ಗೋಚರಿಸುವ ನೇರಳಾತೀತದಿಂದ ವಿವಿಧ ತರಂಗಾಂತರಗಳ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಅಥವಾ ಹೊರಸೂಸಬಹುದು, ಇದು ಅವುಗಳನ್ನು ಪ್ರಕಾಶಕ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ಸೂಕ್ತವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.

★ ಉತ್ತಮ ವಾಹಕತೆ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆ ವಿಧಾನದಿಂದ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಲೋಹಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಹೊಂದಿದೆ.

ಹೊಸ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಂಶಗಳ 4f ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಪಾತ್ರ

1.4f ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ವಸ್ತುಗಳು

★ 4f ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪಿನ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆ:ಬಲವಾದ ಕಾಂತೀಯತೆಯಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತವಾಗುತ್ತದೆ - ಶಾಶ್ವತ ಕಾಂತೀಯ ವಸ್ತುಗಳು, MRI ಇಮೇಜಿಂಗ್ ವಸ್ತುಗಳು, ಕಾಂತೀಯ ಸಂವೇದಕಗಳು, ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಇತ್ಯಾದಿಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

★ 4f ಕಕ್ಷೀಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪರಿವರ್ತನೆ: ಪ್ರಕಾಶಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಾಗಿ ಪ್ರಕಟವಾಗುತ್ತದೆ - ಫಾಸ್ಫರ್‌ಗಳು, ಅತಿಗೆಂಪು ಲೇಸರ್‌ಗಳು, ಫೈಬರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳು ಇತ್ಯಾದಿಗಳಂತಹ ಪ್ರಕಾಶಕ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

4f ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು: ಬಣ್ಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತವಾಗುತ್ತವೆ - ಹಾಟ್ ಸ್ಪಾಟ್ ಘಟಕಗಳು, ವರ್ಣದ್ರವ್ಯಗಳು, ಸೆರಾಮಿಕ್ ಎಣ್ಣೆಗಳು, ಗಾಜು ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ಬಣ್ಣ ಮತ್ತು ಬಣ್ಣ ತೆಗೆಯುವಿಕೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

2 ಪರೋಕ್ಷವಾಗಿ 4f ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ, ಅಯಾನಿಕ್ ತ್ರಿಜ್ಯ, ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು.

★ ಪರಮಾಣು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು:

 ಸಣ್ಣ ಉಷ್ಣ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗ - ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ರಚನಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

 ದೊಡ್ಡ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗ - ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ರಕ್ಷಿಸಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

★ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಯಾನಿಕ್ ತ್ರಿಜ್ಯ, ಚಾರ್ಜ್, ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು:

 ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ದೋಷಗಳು, ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಅಯಾನಿಕ್ ತ್ರಿಜ್ಯ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ವಿಭಿನ್ನ ಶುಲ್ಕಗಳು - ತಾಪನ, ವೇಗವರ್ಧಕ, ಸಂವೇದನಾ ಅಂಶ ಇತ್ಯಾದಿಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

ರಚನಾತ್ಮಕ ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆ - ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಶೇಖರಣಾ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳು, ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವಸ್ತುಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮತ್ತು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು - ಬೆಳಕಿನ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ವಸ್ತುಗಳು, ಪಾರದರ್ಶಕ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್, ಇತ್ಯಾದಿಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.