এটা বলা হয় যে শুধুমাত্র তাদের যোগ করে উপাদানের কর্মক্ষমতা উন্নত করা যেতে পারে

একটি দেশে বিরল আর্থের ব্যবহার তার শিল্প স্তর নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। কোনো উচ্চ, সুনির্দিষ্ট, এবং উন্নত উপকরণ, উপাদান, এবং সরঞ্জাম বিরল ধাতু থেকে পৃথক করা যাবে না। কেন একই ইস্পাত আপনার চেয়ে অন্যদের আরও জারা-প্রতিরোধী করে তোলে? এটি কি একই মেশিন টুল স্পিন্ডল যা অন্যরা আপনার চেয়ে বেশি টেকসই এবং সুনির্দিষ্ট? এটি কি একটি একক স্ফটিক যা অন্যরা 1650 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উচ্চ তাপমাত্রায় পৌঁছাতে পারে? কেন অন্য কারো কাচের এত উচ্চ প্রতিসরণ সূচক আছে? টয়োটা কেন বিশ্বের সর্বোচ্চ গাড়ির তাপীয় দক্ষতা 41% অর্জন করতে পারে? এগুলো সবই বিরল ধাতুর প্রয়োগের সাথে সম্পর্কিত।

বিরল পৃথিবীর ধাতু, বিরল পৃথিবীর উপাদান হিসাবেও পরিচিত, 17টি উপাদানের জন্য একটি সমষ্টিগত শব্দস্ক্যান্ডিয়াম, yttrium, এবং পর্যায় সারণি IIIB গ্রুপে ল্যান্থানাইড সিরিজ, সাধারণত R বা RE দ্বারা উপস্থাপিত হয়। স্ক্যান্ডিয়াম এবং ইট্রিয়ামকে বিরল পৃথিবীর উপাদান হিসাবে বিবেচনা করা হয় কারণ তারা প্রায়শই খনিজ জমাতে ল্যান্থানাইড উপাদানগুলির সাথে সহাবস্থান করে এবং একই রকম রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

এর নামের বিপরীতে, ভূত্বকের মধ্যে বিরল পৃথিবীর উপাদানের প্রাচুর্য (প্রোমিথিয়াম ব্যতীত) বেশ বেশি, ভূত্বক উপাদানের প্রাচুর্যে সিরিয়াম 25 তম স্থানে রয়েছে, যা 0.0068% (তামার কাছাকাছি)। যাইহোক, এর ভূ-রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের কারণে, বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি খুব কমই অর্থনৈতিকভাবে শোষণযোগ্য স্তরে সমৃদ্ধ হয়। বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির নাম তাদের অভাব থেকে উদ্ভূত হয়েছে। মানুষের দ্বারা আবিষ্কৃত প্রথম বিরল আর্থ খনিজটি ছিল সুইডেনের ইটারবি গ্রামের একটি খনি থেকে সিলিকন বেরিলিয়াম ইট্রিয়াম আকরিক, যেখানে অনেক বিরল পৃথিবীর উপাদানের নাম উদ্ভূত হয়েছিল।

তাদের নাম ও রাসায়নিক প্রতীকSc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Yb, এবং Lu. তাদের পারমাণবিক সংখ্যা হল 21 (Sc), 39 (Y), 57 (La) থেকে 71 (Lu)।

বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির আবিষ্কারের ইতিহাস

1787 সালে, সুইডিশ CA Arrhenius স্টকহোমের কাছে Ytterby নামক ছোট্ট শহরে একটি অস্বাভাবিক বিরল আর্থ ধাতু কালো আকরিক খুঁজে পান। 1794 সালে, ফিনিশ জে. গ্যাডোলিন এটি থেকে একটি নতুন পদার্থ বিচ্ছিন্ন করেন। তিন বছর পর (1797), সুইডিশ এজি একবার্গ এই আবিষ্কারটি নিশ্চিত করেন এবং যেখানে এটি আবিষ্কৃত হয়েছিল তার নামানুসারে নতুন পদার্থের নামকরণ করেন yttria (yttrium earth)। পরে, গ্যাডোলিনাইটের স্মরণে, এই ধরণের আকরিককে গ্যাডোলিনাইট বলা হয়। 1803 সালে, জার্মান রসায়নবিদ MH Klaproth, সুইডিশ রসায়নবিদ JJ Berzelius, এবং W. Hisinger একটি আকরিক (সেরিয়াম সিলিকেট আকরিক) থেকে একটি নতুন পদার্থ - সেরিয়া - আবিষ্কার করেন। 1839 সালে, সুইডেন সিজি মোসান্ডার ল্যান্থানাম আবিষ্কার করেন। 1843 সালে, মুসান্ডার আবার টের্বিয়াম এবং এর্বিয়াম আবিষ্কার করেন। 1878 সালে, সুইস ম্যারিনাক ইটারবিয়াম আবিষ্কার করেন। 1879 সালে, ফরাসিরা সামারিয়াম আবিষ্কার করেছিল, সুইডিশরা হলমিয়াম এবং থুলিয়াম আবিষ্কার করেছিল এবং সুইডিশরা স্ক্যান্ডিয়াম আবিষ্কার করেছিল। 1880 সালে, সুইস ম্যারিনাক গ্যাডোলিনিয়াম আবিষ্কার করেন। 1885 সালে, অস্ট্রিয়ান এ. ভন ওয়েলস বাখ প্রাসিওডিয়ামিয়াম এবং নিওডিয়ামিয়াম আবিষ্কার করেন। 1886 সালে, বোভাব্রান্ড ডিসপ্রোসিয়াম আবিষ্কার করেন। 1901 সালে, ফরাসি মানুষ EA Demarcay ইউরোপিয়াম আবিষ্কার করেন। 1907 সালে, ফরাসি ব্যক্তি জি আরবান লুটেটিয়াম আবিষ্কার করেন। 1947 সালে, জেএ মারিনস্কির মতো আমেরিকানরা ইউরেনিয়াম ফিশন পণ্য থেকে প্রোমিথিয়াম পান। 1794 সালে গ্যাডোলিন দ্বারা ইট্রিয়াম আর্থের বিচ্ছেদ থেকে 1947 সালে প্রোমিথিয়াম উৎপাদনে 150 বছরেরও বেশি সময় লেগেছিল।

বিরল পৃথিবীর উপাদানের প্রয়োগ

বিরল পৃথিবীর উপাদান"শিল্প ভিটামিন" হিসাবে পরিচিত এবং এর অপরিবর্তনীয় চমৎকার চৌম্বকীয়, অপটিক্যাল এবং বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যা পণ্যের কর্মক্ষমতা উন্নত করতে, পণ্যের বৈচিত্র্য বৃদ্ধিতে এবং উৎপাদন দক্ষতার উন্নতিতে বিশাল ভূমিকা পালন করে। এর বৃহৎ প্রভাব এবং কম ডোজের কারণে, বিরল আর্থ পণ্যের কাঠামোর উন্নতি, প্রযুক্তিগত বিষয়বস্তু বৃদ্ধি এবং শিল্পের প্রযুক্তিগত অগ্রগতির প্রচারে একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হয়ে উঠেছে। তারা ধাতুবিদ্যা, সামরিক, পেট্রোকেমিক্যাল, গ্লাস সিরামিক, কৃষি এবং নতুন উপকরণের মতো ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।

ধাতব শিল্প

বিরল পৃথিবী30 বছরেরও বেশি সময় ধরে ধাতুবিদ্যা ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয়েছে, এবং তুলনামূলকভাবে পরিপক্ক প্রযুক্তি এবং প্রক্রিয়া তৈরি করেছে। ইস্পাত এবং অ লৌহঘটিত ধাতুতে বিরল পৃথিবীর প্রয়োগ একটি বড় এবং বিস্তৃত ক্ষেত্র যার বিস্তৃত সম্ভাবনা রয়েছে। ইস্পাতে বিরল আর্থ ধাতু, ফ্লোরাইড এবং সিলিসাইডের সংযোজন পরিশোধন, ডিসালফারাইজেশন, কম গলনাঙ্কের ক্ষতিকারক অমেধ্য নিরপেক্ষ করতে এবং ইস্পাতের প্রক্রিয়াকরণ কর্মক্ষমতা উন্নত করতে ভূমিকা পালন করতে পারে; বিরল আর্থ সিলিকন আয়রন অ্যালয় এবং রেয়ার আর্থ সিলিকন ম্যাগনেসিয়াম অ্যালয় বিরল আর্থ নমনীয় লোহা তৈরি করতে স্ফেরোডাইজিং এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়। বিশেষ প্রয়োজনীয়তা সহ জটিল নমনীয় লোহার অংশগুলি উত্পাদন করার জন্য তাদের বিশেষ উপযুক্ততার কারণে, এই ধরণের নমনীয় লোহা যান্ত্রিক উত্পাদন শিল্প যেমন অটোমোবাইল, ট্রাক্টর এবং ডিজেল ইঞ্জিনগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়; ম্যাগনেসিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম, তামা, দস্তা এবং নিকেলের মতো নন-লৌহঘটিত সংকর ধাতুগুলিতে বিরল আর্থ ধাতু যুক্ত করা খাদটির ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে পারে, পাশাপাশি এর ঘরের তাপমাত্রা এবং উচ্চ-তাপমাত্রার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে পারে।
সামরিক ক্ষেত্র

ফটো ইলেকট্রিসিটি এবং চুম্বকত্বের মতো চমৎকার ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, বিরল পৃথিবী বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য সহ বিভিন্ন ধরণের নতুন উপকরণ তৈরি করতে পারে এবং অন্যান্য পণ্যগুলির গুণমান এবং কার্যকারিতা ব্যাপকভাবে উন্নত করতে পারে। তাই, এটি "শিল্প সোনা" নামে পরিচিত। প্রথমত, বিরল আর্থ সংযোজন ট্যাঙ্ক, বিমান এবং ক্ষেপণাস্ত্র তৈরিতে ব্যবহৃত ইস্পাত, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়, ম্যাগনেসিয়াম অ্যালয় এবং টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলির কৌশলগত কর্মক্ষমতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে। এছাড়াও, বিরল আর্থ অনেক হাই-টেক অ্যাপ্লিকেশন যেমন ইলেকট্রনিক্স, লেজার, পারমাণবিক শিল্প এবং সুপারকন্ডাক্টিভিটির জন্য লুব্রিকেন্ট হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। একবার বিরল আর্থ প্রযুক্তি সামরিক ক্ষেত্রে ব্যবহার করা হলে, এটি অবশ্যম্ভাবীভাবে সামরিক প্রযুক্তিতে লাফিয়ে উঠবে। একটি নির্দিষ্ট অর্থে, স্নায়ুযুদ্ধের পরে বেশ কয়েকটি স্থানীয় যুদ্ধে মার্কিন সেনাবাহিনীর অপ্রতিরোধ্য নিয়ন্ত্রণ, সেইসাথে দায়মুক্তির সাথে শত্রুদের প্রকাশ্যে হত্যা করার ক্ষমতা, সুপারম্যানের মতো বিরল আর্থ প্রযুক্তি থেকে উদ্ভূত হয়।

পেট্রোকেমিক্যাল শিল্প

বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলিকে পেট্রোকেমিক্যাল শিল্পে আণবিক চালনী অনুঘটক তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, উচ্চ ক্রিয়াকলাপ, ভাল নির্বাচনযোগ্যতা এবং ভারী ধাতুর বিষক্রিয়ার শক্তিশালী প্রতিরোধের মতো সুবিধা সহ। অতএব, তারা পেট্রোলিয়াম অনুঘটক ক্র্যাকিং প্রক্রিয়ার জন্য অ্যালুমিনিয়াম সিলিকেট অনুঘটক প্রতিস্থাপন করেছে; সিন্থেটিক অ্যামোনিয়া উৎপাদন প্রক্রিয়ায়, একটি কোক্যাটালিস্ট হিসাবে অল্প পরিমাণ বিরল আর্থ নাইট্রেট ব্যবহার করা হয় এবং এর গ্যাস প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা নিকেল অ্যালুমিনিয়াম অনুঘটকের তুলনায় 1.5 গুণ বেশি; cis-1,4-পলিবুটাডিয়ান রাবার এবং আইসোপ্রিন রাবার সংশ্লেষণের প্রক্রিয়ায়, একটি বিরল আর্থ সাইক্লোঅ্যালকানোয়েট ট্রাইসোবিউটাইল অ্যালুমিনিয়াম অনুঘটক ব্যবহার করে প্রাপ্ত পণ্যটির চমৎকার কার্যকারিতা রয়েছে, যেমন কম সরঞ্জাম আঠালো ঝুলানো, স্থিতিশীল অপারেশন এবং সংক্ষিপ্ত পোস্ট-ট্রিটমেন্ট প্রক্রিয়ার মতো সুবিধা সহ ; যৌগিক বিরল আর্থ অক্সাইডগুলি অভ্যন্তরীণ জ্বলন ইঞ্জিনগুলি থেকে নিষ্কাশন গ্যাস বিশুদ্ধ করার জন্য অনুঘটক হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে এবং সেরিয়াম ন্যাপথেনেট একটি পেইন্ট শুকানোর এজেন্ট হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

গ্লাস-সিরামিক

চীনের কাচ এবং সিরামিক শিল্পে বিরল মাটির উপাদানের প্রয়োগ 1988 সাল থেকে গড়ে 25% হারে বৃদ্ধি পেয়েছে, যা 1998 সালে আনুমানিক 1600 টনে পৌঁছেছে। বিরল আর্থ গ্লাস সিরামিকগুলি শুধুমাত্র শিল্প এবং দৈনন্দিন জীবনের জন্য ঐতিহ্যগত মৌলিক উপকরণ নয়, বরং একটি উচ্চ প্রযুক্তি ক্ষেত্রের প্রধান সদস্য। অপটিক্যাল গ্লাস, চশমা লেন্স, পিকচার টিউব, অসিলোস্কোপ টিউব, ফ্ল্যাট গ্লাস, প্লাস্টিক এবং ধাতব থালাবাসনের জন্য পলিশিং পাউডার হিসাবে বিরল আর্থ অক্সাইড বা প্রক্রিয়াকৃত বিরল আর্থ কেন্দ্রীভূত ব্যাপকভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে; কাচ গলানোর প্রক্রিয়ায়, সিরিয়াম ডাই অক্সাইড লোহার উপর একটি শক্তিশালী অক্সিডেশন প্রভাব রাখতে ব্যবহার করা যেতে পারে, গ্লাসে লোহার উপাদান হ্রাস করে এবং কাচ থেকে সবুজ রঙ অপসারণের লক্ষ্য অর্জন করতে পারে; বিরল আর্থ অক্সাইড যোগ করার ফলে অপটিক্যাল গ্লাস এবং বিভিন্ন উদ্দেশ্যে বিশেষ কাচ তৈরি করা যেতে পারে, যার মধ্যে রয়েছে অতিবেগুনী রশ্মি, অ্যাসিড এবং তাপ প্রতিরোধী কাচ, এক্স-রে প্রতিরোধী কাচ, ইত্যাদি শোষণ করতে পারে এমন কাচ; সিরামিক এবং চীনামাটির বাসন গ্লাসে বিরল আর্থ উপাদান যুক্ত করা গ্লাসের বিভক্ততা কমাতে পারে এবং পণ্যগুলিকে বিভিন্ন রঙ এবং গ্লস উপস্থাপন করতে পারে, যার ফলে সেগুলি সিরামিক শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

কৃষি

গবেষণার ফলাফলগুলি ইঙ্গিত দেয় যে বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি উদ্ভিদের ক্লোরোফিল সামগ্রী বৃদ্ধি করতে পারে, সালোকসংশ্লেষণকে উন্নত করতে পারে, শিকড়ের বিকাশকে উন্নীত করতে পারে এবং শিকড় দ্বারা পুষ্টির শোষণ বাড়াতে পারে। বিরল মাটির উপাদানগুলি বীজের অঙ্কুরোদগমকেও উৎসাহিত করতে পারে, বীজের অঙ্কুরোদগমের হার বাড়াতে পারে এবং চারা বৃদ্ধির প্রচার করতে পারে। উপরে উল্লিখিত প্রধান ফাংশনগুলি ছাড়াও, এটি নির্দিষ্ট ফসলের রোগ প্রতিরোধ, ঠান্ডা প্রতিরোধ এবং খরা প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়াতে সক্ষম। অসংখ্য গবেষণায় আরও দেখানো হয়েছে যে বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির উপযুক্ত ঘনত্বের ব্যবহার উদ্ভিদ দ্বারা পুষ্টির শোষণ, রূপান্তর এবং ব্যবহারকে উন্নীত করতে পারে। বিরল মাটির উপাদানগুলি স্প্রে করলে আপেল এবং সাইট্রাস ফলের ভিসি উপাদান, মোট চিনির পরিমাণ এবং চিনির অ্যাসিডের অনুপাত বৃদ্ধি পায়, ফলের রঙ এবং তাড়াতাড়ি পাকাতে সহায়তা করে। এবং এটি স্টোরেজের সময় শ্বাসযন্ত্রের তীব্রতা দমন করতে পারে এবং ক্ষয়ের হার কমাতে পারে।

নতুন উপকরণ ক্ষেত্র

বিরল আর্থ নিওডিয়ামিয়াম আয়রন বোরন স্থায়ী চুম্বক উপাদান, উচ্চ পুনঃস্থাপন, উচ্চ জবরদস্তি, এবং উচ্চ চৌম্বকীয় শক্তি পণ্য, ব্যাপকভাবে ইলেকট্রনিক এবং মহাকাশ শিল্প এবং ড্রাইভিং উইন্ড টারবাইনে (বিশেষত অফশোর পাওয়ার প্ল্যান্টের জন্য উপযুক্ত); বিশুদ্ধ বিরল আর্থ অক্সাইড এবং ফেরিক অক্সাইডের সংমিশ্রণে গঠিত গারনেট টাইপ ফেরাইট একক স্ফটিক এবং পলিক্রিস্টাল মাইক্রোওয়েভ এবং ইলেকট্রনিক শিল্পে ব্যবহার করা যেতে পারে; Yttrium অ্যালুমিনিয়াম গারনেট এবং উচ্চ বিশুদ্ধতা neodymium অক্সাইড তৈরি neodymium গ্লাস কঠিন লেজার উপকরণ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে; বিরল আর্থ হেক্সাবোরাইড ইলেকট্রন নির্গমনের জন্য ক্যাথোড উপকরণ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে; ল্যান্থানাম নিকেল ধাতু 1970 এর দশকে একটি নতুন উন্নত হাইড্রোজেন স্টোরেজ উপাদান; ল্যান্থানাম ক্রোমেট একটি উচ্চ-তাপমাত্রার তাপবিদ্যুৎ উপাদান; বর্তমানে, সারা বিশ্বের দেশগুলি বেরিয়াম ইট্রিয়াম কপার অক্সিজেন উপাদানগুলির সাথে পরিবর্তিত বেরিয়াম ভিত্তিক অক্সাইড ব্যবহার করে সুপারকন্ডাক্টিং উপকরণগুলির বিকাশে সাফল্য অর্জন করেছে, যা তরল নাইট্রোজেন তাপমাত্রা পরিসরে সুপারকন্ডাক্টরগুলি পেতে পারে। এছাড়াও, ফ্লুরোসেন্ট পাউডার, ইনটেনসিফাইং স্ক্রিন ফ্লুরোসেন্ট পাউডার, তিনটি প্রাথমিক রঙের ফ্লুরোসেন্ট পাউডার, এবং কপি ল্যাম্প পাউডার (কিন্তু বিরল পৃথিবীর দাম বৃদ্ধির কারণে উচ্চ খরচের কারণে, আলোতে তাদের প্রয়োগ ধীরে ধীরে হ্রাস পাচ্ছে), পাশাপাশি ইলেকট্রনিক পণ্য যেমন প্রজেকশন টেলিভিশন এবং ট্যাবলেট; কৃষিতে, ক্ষেতের ফসলগুলিতে বিরল আর্থ নাইট্রেটের ট্রেস পরিমাণ প্রয়োগ করলে তাদের ফলন 5-10% বৃদ্ধি পেতে পারে; হালকা টেক্সটাইল শিল্পে, বিরল আর্থ ক্লোরাইডগুলি ট্যানিং পশম, পশম রঞ্জন, উলের রঞ্জন এবং কার্পেট রঞ্জনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়; ইঞ্জিন নিষ্কাশনের সময় প্রধান দূষককে অ-বিষাক্ত যৌগগুলিতে রূপান্তর করতে স্বয়ংচালিত অনুঘটক রূপান্তরকারীগুলিতে বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি ব্যবহার করা যেতে পারে।

অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশন

অডিওভিজ্যুয়াল, ফটোগ্রাফি এবং কমিউনিকেশন ডিভাইস সহ বিভিন্ন ডিজিটাল পণ্যে বিরল আর্থ উপাদানগুলিও প্রয়োগ করা হয়, একাধিক প্রয়োজনীয়তা যেমন ছোট, দ্রুত, হালকা, দীর্ঘ ব্যবহারের সময় এবং শক্তি সংরক্ষণ। একই সময়ে, এটি সবুজ শক্তি, স্বাস্থ্যসেবা, জল পরিশোধন এবং পরিবহনের মতো একাধিক ক্ষেত্রেও প্রয়োগ করা হয়েছে।