جادوئی نایاب زمین | افشا کرنے والے راز جو آپ نہیں جانتے

کیا ہےنایاب زمین?
1794 میں نایاب زمینوں کی دریافت کے بعد سے انسانوں کی تاریخ 200 سال سے زیادہ پرانی ہے۔ چونکہ اس وقت بہت کم نایاب زمینی معدنیات پائے گئے تھے، اس لیے کیمیائی طریقے سے پانی میں حل نہ ہونے والے آکسائیڈز کی تھوڑی سی مقدار ہی حاصل کی جا سکتی تھی۔ تاریخی طور پر، اس طرح کے آکسائیڈز کو عادتاً "زمین" کہا جاتا تھا، اس لیے نایاب زمین کا نام دیا گیا۔

درحقیقت، نایاب زمینی معدنیات فطرت میں نایاب نہیں ہیں۔ نایاب زمین زمین نہیں ہے، لیکن ایک عام دھاتی عنصر ہے. اس کی فعال قسم الکلی دھاتوں اور الکلائن زمین کی دھاتوں کے بعد صرف دوسری ہے۔ ان کی کرسٹ میں عام تانبے، زنک، ٹن، کوبالٹ اور نکل سے زیادہ مواد ہوتا ہے۔

اس وقت، نایاب زمین کو مختلف شعبوں جیسے الیکٹرانکس، پیٹرو کیمیکلز، دھات کاری وغیرہ میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا جا رہا ہے۔ تقریباً ہر 3-5 سال بعد، سائنس دان نایاب زمینوں کے نئے استعمال دریافت کرنے میں کامیاب ہو جاتے ہیں، اور ہر چھ ایجادات میں سے کوئی ایک نہیں کر سکتا۔ نایاب زمینوں کے بغیر۔

چین نایاب زمینی معدنیات سے مالا مال ہے، تین عالمی درجہ بندیوں میں پہلے نمبر پر ہے: ذخائر، پیداوار کا پیمانہ، اور برآمدی حجم۔ اس کے ساتھ ساتھ، چین بھی واحد ملک ہے جو تمام 17 نایاب زمینی دھاتیں فراہم کر سکتا ہے، خاص طور پر درمیانی اور بھاری نایاب زمینیں انتہائی نمایاں فوجی استعمال کے ساتھ۔

نایاب زمین کے عنصر کی ترکیب

کیمیاوی عناصر کی متواتر جدول میں نایاب زمینی عناصر Lanthanide عناصر پر مشتمل ہیں:lanthanum(لا)سیریم(سی)پراسیوڈیمیم(پی آر)،نیوڈیمیم(Nd)، پرومیتھیم (Pm)،samarium(Sm)یوروپیم(Eu)،گیڈولینیم(جی ڈی)ٹربیئم(ٹی بی)dysprosium(Dy)ہولمیم(ہو)،erbium(ایر)،تھولیئم(ٹی ایم)،ytterbium(Yb)lutetium(Lu)، اور دو عناصر کا لینتھانائیڈ سے گہرا تعلق ہے:اسکینڈیم(Sc) اورytrium(Y)۔

اسے کہا جاتا ہے۔نایاب زمین، جسے مختصراً Rare Earth کہا جاتا ہے۔

نایاب زمینی عناصر کی درجہ بندی

عناصر کی جسمانی اور کیمیائی خصوصیات کے لحاظ سے درجہ بندی:

ہلکے نایاب زمینی عناصر:اسکینڈیم، یٹریئم، لینتھنم، سیریم، پراسیوڈیمیم، نیوڈیمیم، پرومیتھیم، سماریئم، یوروپیم

بھاری نایاب زمینی عناصر:گیڈولینیم، ٹربیئم، ڈیسپروسیم، ہولمیم، ایربیئم، تھولیئم، یٹربیئم، لیوٹیم

معدنی خصوصیات کے لحاظ سے درجہ بندی:

سیریم گروپ:lanthanum، cerium، praseodymium، neodymium، promethium، samarium، Europium

Yttrium گروپ:گیڈولینیم، ٹربیئم، ڈیسپروسیم، ہولمیم، ایربیئم، تھولیئم، یٹربیئم، لیوٹیم، سکینڈیم، یٹریئم

نکالنے کی علیحدگی کی طرف سے درجہ بندی:

ہلکی نایاب زمین (P204 کمزور تیزابیت نکالنا): لینتھینم، سیریم، پراسیوڈیمیم، نیوڈیمیم

درمیانی نایاب زمین (P204 کم تیزابیت نکالنا):samarium، europium، gadolinium، terbium، dysprosium

بھاری نایاب زمین (P204 میں تیزابیت نکالنا):ہولمیم، ایربیئم، تھیولیئم، یٹربیئم، لیوٹیم، یٹریئم

نایاب زمینی عناصر کی خصوصیات

نایاب زمینی عناصر کے 50 سے زیادہ افعال ان کے منفرد 4f الیکٹرانک ڈھانچے سے متعلق ہیں، جس کی وجہ سے وہ روایتی مواد اور ہائی ٹیک نئے مواد دونوں شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔

4f الیکٹران مدار

1. جسمانی اور کیمیائی خصوصیات

★ واضح دھاتی خصوصیات ہیں؛ یہ سلور گرے ہے، پراسیوڈیمیم اور نیوڈیمیم کے علاوہ، یہ ہلکا پیلا دکھائی دیتا ہے

★ امیر آکسائڈ رنگ

★ غیر دھاتوں کے ساتھ مستحکم مرکبات بنائیں

★ دھاتی زندہ

★ ہوا میں آکسائڈائز کرنا آسان ہے۔

2 آپٹو الیکٹرانک خصوصیات

★ غیر بھرا ہوا 4f ذیلی تہہ، جہاں 4f الیکٹران بیرونی الیکٹرانوں کے ذریعے محفوظ ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں مختلف سپیکٹرل اصطلاحات اور توانائی کی سطح ہوتی ہے

جب 4f الیکٹران کی منتقلی ہوتی ہے، تو وہ الٹرا وایلیٹ سے مختلف طول موجوں کی تابکاری کو جذب یا خارج کر سکتے ہیں، جو انفراریڈ خطوں میں دکھائی دیتے ہیں، اور انہیں چمکدار مواد کے طور پر موزوں بناتے ہیں۔

★ اچھی چالکتا، الیکٹرولیسس طریقہ سے نایاب زمینی دھاتوں کو تیار کرنے کے قابل

نئے مواد میں نایاب زمینی عناصر کے 4f الیکٹران کا کردار

1.4f الیکٹرانک خصوصیات کو استعمال کرنے والا مواد

★ 4f الیکٹران اسپن ترتیب:مضبوط مقناطیسیت کے طور پر ظاہر - مستقل مقناطیس مواد، MRI امیجنگ مواد، مقناطیسی سینسر، سپر کنڈکٹرز، وغیرہ کے طور پر استعمال کے لیے موزوں

★ 4f مداری الیکٹران کی منتقلی: luminescent خصوصیات کے طور پر ظاہر ہوتا ہے - luminescent مواد جیسے فاسفورس، انفراریڈ لیزرز، فائبر یمپلیفائر وغیرہ کے طور پر استعمال کے لیے موزوں

4f انرجی لیول گائیڈ بینڈ میں الیکٹرانک ٹرانزیشن: رنگنے کی خصوصیات کے طور پر ظاہر ہوتا ہے - گرم جگہ کے اجزاء، روغن، سیرامک ​​تیل، شیشے وغیرہ کو رنگنے اور رنگین کرنے کے لیے موزوں ہے۔

2 بالواسطہ طور پر 4f الیکٹران سے تعلق رکھتا ہے، Ionic رداس، چارج اور کیمیائی خصوصیات کا استعمال کرتے ہوئے

★ جوہری خصوصیات:

 چھوٹا تھرمل نیوٹران جذب کراس سیکشن – جوہری ری ایکٹر وغیرہ کے ساختی مواد کے طور پر استعمال کے لیے موزوں ہے

 بڑا نیوٹران جذب کراس سیکشن - جوہری ری ایکٹر وغیرہ کے مواد کو بچانے کے لیے موزوں

★ نایاب زمین Ionic رداس، چارج، جسمانی اور کیمیائی خصوصیات:

 جالیوں کے نقائص، اسی طرح کے آئنک رداس، کیمیائی خصوصیات، مختلف چارجز – حرارتی، اتپریرک، سینسنگ عنصر وغیرہ کے لیے موزوں

ساختی خصوصیت - ہائیڈروجن سٹوریج الائے کیتھوڈ مواد، مائکروویو جذب کرنے والے مواد وغیرہ کے طور پر استعمال کے لیے موزوں

الیکٹرو آپٹیکل اور ڈائی الیکٹرک خصوصیات - لائٹ ماڈیولیشن میٹریل، شفاف سیرامکس وغیرہ کے طور پر استعمال کے لیے موزوں