Upotreba oksida rijetkih zemalja za izradu fluorescentnih naočala
Upotreba oksida rijetkih zemalja za izradu fluorescentnih naočala
Upotreba oksida rijetkih zemalja za izradu fluorescentnih naočala
izvor: AZoMPrimjena rijetkih zemnih elemenataUtemeljene industrije, kao što su katalizatori, proizvodnja stakla, rasvjeta i metalurgija, već duže vrijeme koriste elemente rijetkih zemalja. Takve industrije, kada su kombinovane, čine 59% ukupne svjetske potrošnje. Sada novija područja visokog rasta, kao što su legure baterija, keramika i trajni magneti, također koriste elemente rijetkih zemalja, što čini ostalih 41%.Elementi rijetke zemlje u proizvodnji staklaU oblasti proizvodnje stakla, oksidi rijetkih zemalja su dugo proučavani. Konkretnije, kako se svojstva stakla mogu promijeniti dodatkom ovih spojeva. Njemački naučnik po imenu Drossbach započeo je ovaj rad 1800-ih godina kada je patentirao i proizveo mješavinu oksida rijetkih zemalja za obezbojavanje stakla.Iako u sirovom obliku s drugim oksidima rijetkih zemalja, ovo je bila prva komercijalna upotreba cerijuma. Crookes iz Engleske je 1912. pokazao da je cerijum odličan za apsorpciju ultraljubičastog zračenja bez davanja boje. To ga čini veoma korisnim za zaštitne naočare.Erbij, iterbij i neodimijum su najčešće korišteni REE u staklu. Optička komunikacija u velikoj mjeri koristi silika vlakna dopirana erbijem; Inženjerska obrada materijala koristi silikatno vlakno dopirano iterbijem, a stakleni laseri koji se koriste za inercijsku fuziju primjenjuju dopiranu neodimijumom. Sposobnost promjene fluorescentnih svojstava stakla jedna je od najvažnijih upotreba REO u staklu.Fluorescentna svojstva iz rijetkih zemnih oksidaJedinstveno po tome što može izgledati obično pod vidljivom svjetlošću i može emitovati žive boje kada je uzbuđeno određenim valnim dužinama, fluorescentno staklo ima mnoge primjene od medicinskog snimanja i biomedicinskih istraživanja, do testiranja medija, tragova i umjetničkih staklenih emajla.Fluorescencija se može zadržati upotrebom REO direktno ugrađenih u staklenu matricu tokom topljenja. Drugi stakleni materijali sa samo fluorescentnim premazom često ne uspijevaju.Tokom proizvodnje, uvođenje jona retkih zemalja u strukturu dovodi do fluorescencije optičkog stakla. Elektroni REE se podižu u pobuđeno stanje kada se dolazni izvor energije koristi za direktno pobuđivanje ovih aktivnih jona. Emisija svjetlosti duže valne dužine i manje energije vraća pobuđeno stanje u osnovno stanje.U industrijskim procesima, ovo je posebno korisno jer omogućava neorganske staklene mikrosfere da se umetnu u seriju kako bi se identificirao proizvođač i broj serije za brojne vrste proizvoda.Na transport proizvoda ne utiču mikrosfere, ali se posebna boja svjetlosti proizvodi kada se ultraljubičasto svjetlo obasja na šaržu, što omogućava precizno određivanje porijekla materijala. To je moguće sa svim vrstama materijala, uključujući prah, plastiku, papir i tečnosti.Ogromna raznolikost je obezbeđena u mikrosferama promenom broja parametara, kao što su precizan odnos različitih REO, veličina čestica, distribucija veličine čestica, hemijski sastav, fluorescentna svojstva, boja, magnetna svojstva i radioaktivnost.Takođe je korisno proizvoditi fluorescentne mikrosfere od stakla jer se mogu dopirati u različitim stepenima sa REO, izdržati visoke temperature, visoka naprezanja i hemijski su inertne. U odnosu na polimere, superiorni su u svim ovim oblastima, što im omogućava da se koriste u znatno nižim koncentracijama u proizvodima.Relativno niska rastvorljivost REO u silicijum staklu je jedno od potencijalnih ograničenja jer to može dovesti do stvaranja klastera rijetkih zemalja, posebno ako je koncentracija dopinga veća od ravnotežne rastvorljivosti, i zahtijeva posebnu akciju za suzbijanje formiranja klastera.
