जल निकाय के यूट्रोफिकेशन को हल करने के लिए लैंथेनम तत्व

लेण्टेनियुम, आवर्त सारणी का तत्व 57।

तत्वों की आवर्त सारणी को अधिक सामंजस्यपूर्ण बनाने के लिए, लोगों ने लैंथेनम सहित 15 प्रकार के तत्वों को निकाला, जिनकी परमाणु संख्या बारी-बारी से बढ़ती है, और उन्हें आवर्त सारणी के अंतर्गत अलग से रखा गया। उनके रासायनिक गुण समान हैं। वे आवर्त सारणी की छठी पंक्ति में तीसरी जाली साझा करते हैं, जिसे सामूहिक रूप से "लैंथेनाइड" कहा जाता है और "दुर्लभ पृथ्वी तत्व" से संबंधित है। जैसा कि नाम से पता चलता है, पृथ्वी की पपड़ी में लैंथेनम की मात्रा बहुत कम है, जो सेरियम के बाद दूसरे स्थान पर है।

1838 के अंत में, स्वीडिश रसायनज्ञ मोसैंडर ने नए ऑक्साइड को लैंथेनाइड अर्थ और तत्व को लैंथेनम कहा। हालाँकि इस निष्कर्ष को कई वैज्ञानिकों ने मान्यता दी है, मोसैंडर को अभी भी अपने प्रकाशित परिणामों पर संदेह है क्योंकि उन्होंने प्रयोग में अलग-अलग रंग देखे: कभी-कभी लैंथेनम लाल बैंगनी रंग में, कभी-कभी सफेद रंग में, और कभी-कभी तीसरे पदार्थ के रूप में गुलाबी रंग में दिखाई देता है। इन घटनाओं ने उन्हें विश्वास दिलाया कि लैंथेनम सेरियम जैसा मिश्रण हो सकता है।

लैंथेनम धातुएक चांदी जैसी सफेद नरम धातु है जिसे गढ़ा जा सकता है, खींचा जा सकता है, चाकू से काटा जा सकता है, ठंडे पानी में धीरे-धीरे संक्षारित होता है, गर्म पानी में तीव्र प्रतिक्रिया करता है और हाइड्रोजन गैस उत्सर्जित कर सकता है। यह कई गैर-धातु तत्वों जैसे कार्बन, नाइट्रोजन, बोरॉन, सेलेनियम इत्यादि के साथ सीधे प्रतिक्रिया कर सकता है।

एक सफेद अनाकार पाउडर और गैर चुंबकीयलैंथेनम ऑक्साइडऔद्योगिक उत्पादन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। लोग संशोधित बेंटोनाइट बनाने के लिए सोडियम और कैल्शियम के बजाय लैंथेनम का उपयोग करते हैं, जिसे फॉस्फोरस लॉकिंग एजेंट भी कहा जाता है।

जल निकाय का यूट्रोफिकेशन मुख्य रूप से जल निकाय में फास्फोरस तत्व की अधिकता के कारण होता है, जिससे नीले-हरे शैवाल की वृद्धि होगी और पानी में घुलित ऑक्सीजन का उपभोग होगा, जिसके परिणामस्वरूप मछलियों की बड़े पैमाने पर मृत्यु होगी। अगर समय पर उपचार नहीं किया गया तो पानी से बदबू आएगी और पानी की गुणवत्ता खराब हो जाएगी। घरेलू जल के निरंतर बहाव और फास्फोरस युक्त उर्वरकों के अत्यधिक उपयोग से पानी में फास्फोरस की सांद्रता बढ़ गई है। लैंथेनम युक्त संशोधित बेंटोनाइट को पानी में मिलाया जाता है और यह पानी में अतिरिक्त फॉस्फोरस को प्रभावी ढंग से सोख सकता है क्योंकि यह नीचे बैठ जाता है। जब यह नीचे बैठ जाता है, तो यह पानी की मिट्टी के इंटरफेस पर फॉस्फोरस को निष्क्रिय कर सकता है, पानी के नीचे कीचड़ में फॉस्फोरस की रिहाई को रोक सकता है, और पानी में फॉस्फोरस सामग्री को नियंत्रित कर सकता है, विशेष रूप से, यह फॉस्फोरस तत्व को फॉस्फेट को पकड़ने में सक्षम कर सकता है। लैंथेनम फॉस्फेट के हाइड्रेट्स का रूप, ताकि शैवाल पानी में फास्फोरस का उपयोग न कर सकें, इस प्रकार नीले-हरे शैवाल के विकास और प्रजनन को रोक सकें, और झीलों, जलाशयों और नदियों जैसे विभिन्न जल निकायों में फास्फोरस के कारण होने वाले यूट्रोफिकेशन को प्रभावी ढंग से हल कर सकें।

उच्च शुद्धतालैंथेनम ऑक्साइडइसका उपयोग सटीक लेंस और उच्च अपवर्तक ऑप्टिकल फाइबर बोर्ड के निर्माण के लिए भी किया जा सकता है। लैंथेनम का उपयोग नाइट-विज़न डिवाइस बनाने के लिए भी किया जा सकता है, ताकि सैनिक दिन की तरह रात में भी युद्ध कार्य पूरा कर सकें। लैंथेनम ऑक्साइड का उपयोग सिरेमिक कैपेसिटर, पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक और एक्स-रे ल्यूमिनसेंट सामग्री के निर्माण के लिए भी किया जा सकता है।

वैकल्पिक जीवाश्म ईंधन की खोज करते समय, लोगों ने स्वच्छ ऊर्जा हाइड्रोजन पर ध्यान केंद्रित किया है, और हाइड्रोजन भंडारण सामग्री हाइड्रोजन के अनुप्रयोग की कुंजी है। हाइड्रोजन की ज्वलनशील और विस्फोटक प्रकृति के कारण, हाइड्रोजन भंडारण सिलेंडर असाधारण रूप से अनाड़ी दिखाई दे सकते हैं। निरंतर अन्वेषण के माध्यम से, लोगों ने पाया कि लैंथेनम-निकल मिश्र धातु, एक धातु हाइड्रोजन भंडारण सामग्री, में हाइड्रोजन को पकड़ने की एक मजबूत क्षमता है। यह हाइड्रोजन अणुओं को पकड़ सकता है और उन्हें हाइड्रोजन परमाणुओं में विघटित कर सकता है, और फिर धातु हाइड्राइड बनाने के लिए हाइड्रोजन परमाणुओं को धातु जाली के अंतराल में संग्रहीत कर सकता है। जब इन धातु हाइड्राइड को गर्म किया जाता है, तो वे विघटित हो जाएंगे और हाइड्रोजन छोड़ेंगे, जो हाइड्रोजन भंडारण के लिए एक कंटेनर के बराबर है, लेकिन मात्रा और वजन स्टील सिलेंडर की तुलना में बहुत छोटा है, इसलिए उनका उपयोग रिचार्जेबल निकेल के लिए एनोड सामग्री बनाने के लिए किया जा सकता है। -मेटल हाइड्राइड बैटरी और हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहन।