جادوئی نایاب زمین کا عنصر - پراسیوڈیمیم

پراسیوڈیمیمکیمیائی عناصر کی متواتر جدول میں تیسرا سب سے زیادہ وافر لینتھانائیڈ عنصر ہے، جس کی کرسٹ میں 9.5 پی پی ایم کی کثرت ہے، جو صرف اس سے کم ہے۔سیریم, ytrium,lanthanum، اوراسکینڈیم. یہ نایاب زمینوں میں پانچواں سب سے زیادہ وافر عنصر ہے۔ لیکن اس کے نام کی طرح،پراسیوڈیمیمنایاب زمین کے خاندان کا ایک سادہ اور بے لباس رکن ہے۔

CF Auer Von Welsbach نے 1885 میں پراسیوڈیمیم دریافت کیا۔

1751 میں، سویڈش معدنیات کے ماہر ایکسل فریڈرک کرونسٹڈ کو باسٹن کے کان کنی کے علاقے میں ایک بھاری معدنیات ملی، جسے بعد میں سیریٹ کا نام دیا گیا۔ تیس سال بعد، اس کان کے مالک خاندان سے تعلق رکھنے والے پندرہ سالہ ولہلم ہیسنگر نے اپنے نمونے کارل شیل کو بھیجے، لیکن اس نے کوئی نیا عنصر دریافت نہیں کیا۔ 1803 میں، سنگر کے لوہار بننے کے بعد، وہ Jöns Jacob Berzelius کے ساتھ کان کنی کے علاقے میں واپس آیا اور ایک نیا آکسائیڈ، بونا سیارہ سیرس کو الگ کیا، جسے انہوں نے دو سال پہلے دریافت کیا تھا۔ سیریا کو جرمنی میں مارٹن ہینرک کلاپروتھ نے آزادانہ طور پر الگ کیا تھا۔

1839 اور 1843 کے درمیان، سویڈش سرجن اور کیمسٹ کارل گسٹاف موسانڈر نے دریافت کیا کہسیریم آکسائیڈآکسائیڈ کا مرکب تھا۔ اس نے دو دیگر آکسائیڈز کو الگ کیا، جسے اس نے لینتھنا اور ڈیڈیمیا "ڈیڈیمیا" (یونانی میں "جڑواں") کہا۔ وہ جزوی طور پر گل گیا۔سیریم نائٹریٹہوا میں بھون کر نمونہ لیں، اور پھر آکسائیڈ حاصل کرنے کے لیے اسے پتلا نائٹرک ایسڈ سے ٹریٹ کریں۔ ان آکسائیڈز کو بنانے والی دھاتوں کا نام اس لیے رکھا گیا ہے۔lanthanumاورپراسیوڈیمیم.

1885 میں، آسٹریا کے CF Auer Von Welsbach نے، جس نے تھوریم سیریم ویپر لیمپ گوز کور ایجاد کیا، کامیابی کے ساتھ "پراسیوڈیمیم نیوڈیمیم"، "جوائنڈ ٹوئنز" کو الگ کیا، جس سے سبز پراسیوڈیمیم نمک اور گلاب کے رنگ کے نیوڈیمیم نمک کو الگ کیا گیا اور اس کا تعین کیا گیا۔ دو نئے عناصر. ایک کا نام "پراسیوڈیمیم" ہے، جو یونانی لفظ پرسون سے آیا ہے، جس کا مطلب سبز مرکب ہے کیونکہ پراسیوڈیمیم نمکین پانی کا محلول ایک چمکدار سبز رنگ دکھائے گا۔ دوسرے عنصر کا نام ہے "نیوڈیمیم" "مشترکہ جڑواں بچوں" کی کامیاب علیحدگی نے انہیں اپنی صلاحیتوں کو آزادانہ طور پر ظاہر کرنے کے قابل بنایا۔

پراسیوڈیمیم دھات

چاندی کی سفید دھات، نرم اور ملائم۔ Praseodymium کمرے کے درجہ حرارت پر ایک ہیکساگونل کرسٹل ڈھانچہ رکھتا ہے۔ ہوا میں سنکنرن مزاحمت لینتھینم، سیریم، نیوڈیمیم اور یوروپیم سے زیادہ مضبوط ہے، لیکن جب ہوا کے سامنے آتے ہیں، تو نازک بلیک آکسائیڈ کی ایک تہہ بنتی ہے، اور ایک سنٹی میٹر سائز کا پراسیوڈیمیم دھات کا نمونہ تقریباً ایک سال کے اندر مکمل طور پر خراب ہو جاتا ہے۔

سب سے زیادہ کی طرحنایاب زمینی عناصر، پراسیوڈیمیم ایک +3 آکسیکرن حالت بنانے کا سب سے زیادہ امکان ہے، جو پانی کے محلول میں اس کی واحد مستحکم حالت ہے۔ پراسیوڈیمیم کچھ معلوم ٹھوس مرکبات میں +4 آکسیکرن حالت میں موجود ہے، اور میٹرکس علیحدگی کے حالات میں، یہ لینتھانائیڈ عناصر کے درمیان ایک منفرد +5 آکسیکرن حالت تک پہنچ سکتا ہے۔

آبی پراسیوڈیمیم آئن چارٹریوز ہے، اور پراسیوڈیمیم کے بہت سے صنعتی استعمال میں روشنی کے ذرائع میں پیلی روشنی کو فلٹر کرنے کی صلاحیت شامل ہے۔

پراسیوڈیمیم الیکٹرانک لے آؤٹ

الیکٹرانک اخراج:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f3

پراسیوڈیمیم کے 59 الیکٹران کو [Xe] 4f36s2 کے طور پر ترتیب دیا گیا ہے۔ نظریاتی طور پر، تمام پانچ بیرونی الیکٹرانوں کو والینس الیکٹران کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، لیکن پانچوں بیرونی الیکٹرانوں کے استعمال کے لیے انتہائی حالات کی ضرورت ہوتی ہے۔ عام طور پر، پراسیوڈیمیم اپنے مرکبات میں صرف تین یا چار الیکٹران خارج کرتا ہے۔ پراسیوڈیمیم ایک الیکٹرانک کنفیگریشن والا پہلا لینتھانائیڈ عنصر ہے جو Aufbau اصول کے مطابق ہے۔ اس کے 4f مداری میں 5d مداری کے مقابلے میں کم توانائی کی سطح ہوتی ہے، جو لینتھینم اور سیریم پر لاگو نہیں ہوتی، کیونکہ 4f مداری کا اچانک سکڑ جانا لینتھینم کے بعد تک نہیں ہوتا ہے اور یہ سیریم میں 5d خول پر قبضہ کرنے سے بچنے کے لیے کافی نہیں ہے۔ اس کے باوجود، ٹھوس پراسیوڈیمیم ایک [Xe] 4f25d16s2 کنفیگریشن کی نمائش کرتا ہے، جہاں 5d شیل میں ایک الیکٹران دیگر تمام تریوالینٹ لینتھانائیڈ عناصر سے مشابہت رکھتا ہے (سوائے یوروپیم اور یٹربیئم کے، جو دھاتی حالتوں میں متضاد ہیں)۔

زیادہ تر لینتھانائیڈ عناصر کی طرح، پراسیوڈیمیم عام طور پر صرف تین الیکٹرانوں کو والینس الیکٹران کے طور پر استعمال کرتا ہے، اور باقی 4f الیکٹران مضبوط پابند اثر رکھتے ہیں: اس کی وجہ یہ ہے کہ 4f مدار نیوکلئس تک پہنچنے کے لیے الیکٹران کے غیر فعال زینون کور سے گزرتا ہے، اس کے بعد 5d اور 6s ہوتا ہے۔ ، اور آئنک چارج کے اضافے کے ساتھ بڑھتا ہے۔ تاہم، پراسیوڈیمیم اب بھی چوتھے اور یہاں تک کہ کبھی کبھار پانچویں والینس الیکٹران کو کھونا جاری رکھ سکتا ہے، کیونکہ یہ لینتھانائیڈ سسٹم میں بہت جلد ظاہر ہوتا ہے، جہاں جوہری چارج اب بھی کافی کم ہے، اور 4f سب شیل توانائی اتنی زیادہ ہے کہ اسے ہٹانے کی اجازت دے سکے۔ زیادہ والینس الیکٹران۔

پراسیوڈیمیم اور تمام لینتھانائیڈ عناصر (سوائےlanthanum, ytterbiumاورlutetium، کوئی غیر جوڑا 4f الیکٹران نہیں ہیں) کمرے کے درجہ حرارت پر پیرا میگنیٹزم ہیں۔ دیگر نادر زمینی دھاتوں کے برعکس جو کم درجہ حرارت پر اینٹی فیرو میگنیٹک یا فیرو میگنیٹک ترتیب کو ظاہر کرتی ہیں، پراسیوڈیمیم 1K سے زیادہ درجہ حرارت پر پیرا میگنیٹزم ہے۔

پراسیوڈیمیم کا اطلاق

پراسیوڈیمیم زیادہ تر مخلوط نایاب زمینوں کی شکل میں استعمال ہوتا ہے، جیسے دھاتی مواد، کیمیائی اتپریرک، زرعی نایاب زمین، وغیرہ کے لیے صاف کرنے اور تبدیل کرنے والے ایجنٹ کے طور پر۔پراسیوڈیمیم نیوڈیمیمنایاب زمینی عناصر کے جوڑے کو الگ کرنا سب سے ملتا جلتا اور مشکل ہے، جسے کیمیائی طریقوں سے الگ کرنا مشکل ہے۔ صنعتی پیداوار عام طور پر نکالنے اور آئن کے تبادلے کے طریقے استعمال کرتی ہے۔ اگر انہیں افزودہ praseodymium neodymium کی شکل میں جوڑوں میں استعمال کیا جائے تو ان کی مشترکات کو مکمل طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، اور قیمت بھی واحد عنصر کی مصنوعات سے سستی ہے۔

پراسیوڈیمیم نیوڈیمیم مرکب(پراسیوڈیمیم نیوڈیمیم دھات)ایک آزاد مصنوعہ بن گیا ہے، جسے مستقل مقناطیسی مواد اور الوہ دھات کے مرکب کے لیے ترمیمی اضافی دونوں کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ Y zeolite مالیکیولر چھلنی میں praseodymium neodymium concentrate شامل کرکے پیٹرولیم کریکنگ کیٹالسٹ کی سرگرمی، سلیکٹیوٹی اور استحکام کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ پلاسٹک میں ترمیم کرنے والے اضافی کے طور پر، پولی ٹیٹرا فلوروتھیلین (PTFE) میں پراسیوڈیمیم نیوڈیمیم افزودگی شامل کرنے سے PTFE کی پہننے کی مزاحمت کو نمایاں طور پر بہتر کیا جا سکتا ہے۔

نایاب زمینمستقل مقناطیس مواد آج نایاب زمین کی ایپلی کیشنز کا سب سے مشہور فیلڈ ہے۔ صرف پراسیوڈیمیم مستقل مقناطیسی مواد کے طور پر نمایاں نہیں ہے، لیکن یہ ایک بہترین ہم آہنگی عنصر ہے جو مقناطیسی خصوصیات کو بہتر بنا سکتا ہے۔ پراسیوڈیمیم کی مناسب مقدار کو شامل کرنے سے مستقل مقناطیسی مواد کی کارکردگی کو مؤثر طریقے سے بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ یہ اینٹی آکسیڈینٹ کارکردگی (ہوا کی سنکنرن مزاحمت) اور میگنےٹ کی مکینیکل خصوصیات کو بھی بہتر بنا سکتا ہے اور مختلف الیکٹرانک آلات اور موٹروں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا رہا ہے۔

پراسیوڈیمیم مواد کو پیسنے اور پالش کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ جیسا کہ ہم سب جانتے ہیں، خالص سیریم پر مبنی پالش کرنے والا پاؤڈر عام طور پر ہلکا پیلا ہوتا ہے، جو آپٹیکل شیشے کے لیے ایک اعلیٰ معیار کا پالش کرنے والا مواد ہے، اور اس نے آئرن آکسائیڈ ریڈ پاؤڈر کی جگہ لے لی ہے جس کی چمکانے کی کارکردگی کم ہے اور پیداواری ماحول کو آلودہ کرتا ہے۔ لوگوں نے پایا ہے کہ پراسیوڈیمیم میں چمکانے کی اچھی خصوصیات ہیں۔ پراسیوڈیمیم پر مشتمل نایاب ارتھ پالشنگ پاؤڈر سرخی مائل بھورا نظر آئے گا جسے ’’ریڈ پاؤڈر‘‘ بھی کہا جاتا ہے لیکن یہ سرخ رنگ آئرن آکسائیڈ ریڈ نہیں ہے بلکہ پراسیوڈیمیم آکسائیڈ کی موجودگی کی وجہ سے نایاب ارتھ پالش پاؤڈر کا رنگ گہرا ہو جاتا ہے۔ پراسیوڈیمیم کو پراسیوڈیمیم پر مشتمل کورنڈم پیسنے والے پہیے بنانے کے لیے ایک نئے پیسنے والے مواد کے طور پر بھی استعمال کیا گیا ہے۔ سفید ایلومینا کے مقابلے میں، کاربن ساختی سٹیل، سٹینلیس سٹیل، اور اعلی درجہ حرارت والے مرکبات کو پیسنے پر کارکردگی اور استحکام کو 30 فیصد سے زیادہ بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ اخراجات کو کم کرنے کے لیے، پراسیوڈیمیم نیوڈیمیم افزودہ مواد کو ماضی میں اکثر خام مال کے طور پر استعمال کیا جاتا تھا، اس لیے اس کا نام پراسیوڈیمیم نیوڈیمیم کورنڈم پیسنے والی وہیل ہے۔

پراسیوڈیمیم آئنوں کے ساتھ ڈوپڈ سلیکیٹ کرسٹل روشنی کی دھڑکنوں کو کئی سو میٹر فی سیکنڈ کی رفتار سے کم کرنے کے لیے استعمال کیے گئے ہیں۔

زرکونیم سلیکیٹ میں پراسیوڈیمیم آکسائیڈ شامل کرنے سے یہ چمکدار پیلا ہو جائے گا اور اسے سیرامک ​​پگمنٹ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے - پراسیوڈیمیم پیلا۔ پراسیوڈیمیم پیلا (Zr02-Pr6Oll-Si02) بہترین پیلے رنگ کا سیرامک ​​پگمنٹ سمجھا جاتا ہے، جو 1000 ℃ تک مستحکم رہتا ہے اور اسے ایک بار یا دوبارہ جلنے کے عمل کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

پراسیوڈیمیم کو شیشے کے رنگین کے طور پر بھی استعمال کیا جاتا ہے، جس میں بھرپور رنگ اور بڑی ممکنہ مارکیٹ ہے۔ پراسیوڈیمیم گرین شیشے کی پروڈکٹس جن میں برائٹ لیک گرین اور اسکیلین گرین رنگ ہوتے ہیں، جن کا استعمال گرین فلٹرز اور آرٹس اور کرافٹس شیشے کے لیے بھی کیا جا سکتا ہے۔ شیشے میں پراسیوڈیمیم آکسائیڈ اور سیریم آکسائیڈ شامل کرنے سے ویلڈنگ کے لیے چشموں کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ پراسیوڈیمیم سلفائیڈ کو سبز پلاسٹک رنگ کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔