यो भनिन्छ कि तिनीहरूलाई थपेर मात्र सामग्रीको प्रदर्शन सुधार गर्न सकिन्छ

कुनै पनि देशमा दुर्लभ पृथ्वीको खपत यसको औद्योगिक स्तर निर्धारण गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। कुनै पनि उच्च, सटीक, र उन्नत सामग्री, घटक, र उपकरणहरू दुर्लभ धातुहरूबाट अलग गर्न सकिँदैन। किन एउटै स्टिलले अरूलाई तपाईं भन्दा बढी जंग प्रतिरोधी बनाउँछ? के यो उही मेशिन टुल स्पिन्डल हो जुन अरू तपाईं भन्दा धेरै टिकाउ र सटीक छन्? के यो एकल क्रिस्टल पनि छ कि अरूले 1650 डिग्री सेल्सियसको उच्च तापमानमा पुग्न सक्छ? किन अरू कसैको गिलासमा यस्तो उच्च अपवर्तक सूचकांक छ? टोयोटाले किन 41% को संसारको उच्चतम कार थर्मल दक्षता हासिल गर्न सक्छ? यी सबै दुर्लभ धातुहरूको प्रयोगसँग सम्बन्धित छन्।

दुर्लभ पृथ्वी धातुहरूदुर्लभ पृथ्वी तत्वहरू पनि भनिन्छ, को 17 तत्वहरूको लागि सामूहिक शब्द होस्क्यान्डियम, yttrium, र आवधिक तालिका IIIB समूहमा ल्यान्थानाइड श्रृंखला, सामान्यतया R वा RE द्वारा प्रतिनिधित्व गरिन्छ। स्क्यान्डियम र य्ट्रियमलाई दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरू मानिन्छ किनभने तिनीहरू प्रायः खनिज भण्डारहरूमा ल्यान्थानाइड तत्वहरूसँग मिलेर बस्छन् र समान रासायनिक गुणहरू हुन्छन्।

यसको नामको विपरीत, क्रस्टमा दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको प्रचुरता (प्रोमेथियम बाहेक) धेरै उच्च छ, क्रस्टल तत्वहरूको प्रशस्ततामा सेरियम 25 औं स्थानमा छ, 0.0068% (तामाको नजिक) को लागि लेखांकन। यद्यपि, यसको भू-रासायनिक गुणहरूको कारण, दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरू विरलै आर्थिक रूपमा शोषणयोग्य स्तरमा समृद्ध हुन्छन्। दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको नाम तिनीहरूको अभावबाट आएको हो। मानिसले पत्ता लगाएको पहिलो दुर्लभ पृथ्वी खनिज सिलिकन बेरिलियम य्ट्रियम अयस्क थियो जुन स्वीडेनको इटेरबी गाउँको खानीबाट निकालिएको थियो, जहाँ धेरै दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको नाम उत्पत्ति भएको थियो।

तिनीहरूको नाम र रासायनिक प्रतीकहरू छन्Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Yb, र Lu। तिनीहरूको परमाणु संख्याहरू 21 (Sc), 39 (Y), 57 (La) देखि 71 (Lu) हुन्।

दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको खोज इतिहास

1787 मा, स्वीडिश CA Arrhenius स्टकहोम नजिकैको सानो शहर Ytterby मा एक असामान्य दुर्लभ पृथ्वी धातु कालो अयस्क भेट्टाए। 1794 मा, फिनिश जे गाडोलिनले यसबाट नयाँ पदार्थ अलग गरे। तीन वर्ष पछि (1797), स्वीडिश एजी एकेबर्गले यो खोजको पुष्टि गरे र नयाँ पदार्थको नाम yttria (yttrium Earth) राखे जहाँ यो पत्ता लगाइएको थियो। पछि, ग्याडोलिनाइटको सम्झनामा, यस प्रकारको अयस्कलाई गाडोलिनाइट भनिन्थ्यो। 1803 मा, जर्मन रसायनशास्त्री MH Klaproth, स्वीडिश रसायनशास्त्री JJ Berzelius, र W. Hisinger ले एउटा नयाँ पदार्थ - सेरिया - एक अयस्क (सेरियम सिलिकेट अयस्क) बाट पत्ता लगाए। 1839 मा, स्वीडेन सीजी मोसान्डरले ल्यान्थेनम पत्ता लगाए। 1843 मा, मुसान्डरले फेरि टर्बियम र एर्बियम पत्ता लगाए। 1878 मा, स्विस मारिनाकले यटरबियम पत्ता लगाए। 1879 मा, फ्रान्सेलीले सामरियम पत्ता लगाए, स्वीडेनले होल्मियम र थुलियम पत्ता लगाए, र स्वीडेनले स्क्यान्डियम पत्ता लगाए। 1880 मा, स्विस मारिनाकले ग्याडोलिनियम पत्ता लगाए। 1885 मा, अस्ट्रियाई ए. भोन वेल्स बाखले प्रासियोडीमियम र नियोडिमियम पत्ता लगाए। 1886 मा, Bouvabadrand dysprosium पत्ता लगाए। 1901 मा, फ्रान्सेली व्यक्ति EA Demarcay ले युरोपियम पत्ता लगाए। 1907 मा, फ्रान्सेली व्यक्ति जी अर्बनले लुटेटियम पत्ता लगाए। 1947 मा, जेए मारिन्स्की जस्ता अमेरिकीहरूले युरेनियम विखंडन उत्पादनहरूबाट प्रोमेथियम प्राप्त गरे। 1794 मा गाडोलिन द्वारा yttrium पृथ्वी को विभाजन देखि 1947 मा प्रोमेथियम को उत्पादन सम्म यो 150 भन्दा बढी वर्ष लाग्यो।

दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको आवेदन

दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरू"औद्योगिक भिटामिन" को रूपमा चिनिन्छ र अपरिवर्तनीय उत्कृष्ट चुम्बकीय, अप्टिकल, र विद्युतीय गुणहरू छन्, जसले उत्पादन प्रदर्शन सुधार गर्न, उत्पादन विविधता बढाउन, र उत्पादन दक्षता सुधार गर्न ठूलो भूमिका खेल्छ। यसको ठूलो प्रभाव र कम खुराकको कारण, दुर्लभ पृथ्वीहरू उत्पादन संरचना सुधार गर्न, प्राविधिक सामग्री बढाउन र उद्योगको प्राविधिक प्रगतिलाई बढावा दिन महत्त्वपूर्ण तत्व भएको छ। तिनीहरू धातु विज्ञान, सैन्य, पेट्रोकेमिकल, गिलास सिरेमिक, कृषि, र नयाँ सामग्री जस्ता क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको छ।

धातुकर्म उद्योग

दुर्लभ पृथ्वी30 वर्ष भन्दा बढीको लागि धातु विज्ञान क्षेत्रमा लागू गरिएको छ, र अपेक्षाकृत परिपक्व प्रविधि र प्रक्रियाहरू गठन गरेको छ। स्टिल र अलौह धातुहरूमा दुर्लभ पृथ्वीको प्रयोग व्यापक सम्भावनाहरूको साथ एक ठूलो र फराकिलो क्षेत्र हो। दुर्लभ पृथ्वी धातुहरू, फ्लोराइडहरू, र सिलिसाइडहरू स्टीलमा थप्दा रिफाइनिङ, डिसल्फराइजेशन, कम पग्लने बिन्दु हानिकारक अशुद्धताहरूलाई बेअसर गर्न, र इस्पातको प्रशोधन कार्यसम्पादन सुधार गर्न भूमिका खेल्न सक्छ; दुर्लभ पृथ्वी सिलिकन फलाम मिश्र धातु र दुर्लभ पृथ्वी सिलिकन म्याग्नेसियम मिश्र धातु दुर्लभ पृथ्वी डक्टाइल फलाम उत्पादन गर्न गोलाकार एजेन्ट रूपमा प्रयोग गरिन्छ। विशेष आवश्यकताहरु संग जटिल नरम फलाम पार्ट्स उत्पादन गर्न को लागी तिनीहरूको विशेष उपयुक्तता को कारण, यस प्रकार को नग्न फलाम को व्यापक रूप देखि अटोमोबाइल, ट्रयाक्टर, र डिजेल इन्जिन जस्ता मेकानिकल निर्माण उद्योगहरुमा प्रयोग गरिन्छ; म्याग्नेसियम, एल्युमिनियम, तामा, जस्ता र निकल जस्ता अलौह मिश्र धातुहरूमा दुर्लभ पृथ्वी धातुहरू थप्दा मिश्र धातुको भौतिक र रासायनिक गुणहरू सुधार गर्न सकिन्छ, साथै यसको कोठाको तापक्रम र उच्च-तापमान मेकानिकल गुणहरू बढाउन सकिन्छ।
सैन्य क्षेत्र

यसको उत्कृष्ट भौतिक गुणहरू जस्तै फोटोइलेक्ट्रिकिटी र चुम्बकत्वको कारण, दुर्लभ पृथ्वीले विभिन्न गुणहरू सहित नयाँ सामग्रीहरूको विस्तृत विविधता बनाउन सक्छ र अन्य उत्पादनहरूको गुणस्तर र कार्यसम्पादनमा ठूलो सुधार गर्दछ। त्यसैले, यसलाई "औद्योगिक सुन" भनिन्छ। सबैभन्दा पहिले, दुर्लभ पृथ्वीहरू थप्दा ट्याङ्क, विमान र मिसाइलहरूको निर्माणमा प्रयोग हुने स्टिल, एल्युमिनियम मिश्र, म्याग्नेसियम मिश्र र टाइटेनियम मिश्रहरूको रणनीतिक कार्यसम्पादनमा उल्लेखनीय सुधार हुन्छ। यसको अतिरिक्त, दुर्लभ पृथ्वीहरू इलेक्ट्रोनिक्स, लेजरहरू, आणविक उद्योग, र सुपरकन्डक्टिभिटी जस्ता धेरै उच्च-टेक अनुप्रयोगहरूको लागि लुब्रिकेन्टको रूपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ। सेनामा दुर्लभ पृथ्वीको प्रविधि प्रयोग भएपछि, यसले अनिवार्य रूपमा सैन्य प्रविधिमा फड्को मार्नेछ। एक निश्चित अर्थमा, शीत युद्ध पछि धेरै स्थानीय युद्धहरूमा अमेरिकी सेनाको अत्यधिक नियन्त्रण, साथै दण्डहीनताका साथ शत्रुहरूलाई खुल्ला रूपमा मार्न सक्ने क्षमता, यसको सुपरम्यान जस्ता दुर्लभ पृथ्वी प्रविधिबाट उत्पन्न हुन्छ।

पेट्रो रसायन उद्योग

दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरू उच्च गतिविधि, राम्रो चयनशीलता, र भारी धातु विषाक्तताको लागि बलियो प्रतिरोध जस्ता फाइदाहरू सहित, पेट्रो रसायन उद्योगमा आणविक चलनी उत्प्रेरकहरू बनाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ। त्यसकारण, तिनीहरूले पेट्रोलियम उत्प्रेरक क्र्याकिंग प्रक्रियाहरूको लागि एल्युमिनियम सिलिकेट उत्प्रेरकहरू प्रतिस्थापन गरेका छन्; सिंथेटिक अमोनियाको उत्पादन प्रक्रियामा, थोरै मात्रामा दुर्लभ अर्थ नाइट्रेट कोकाटालिस्टको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र यसको ग्यास प्रशोधन क्षमता निकल एल्युमिनियम उत्प्रेरकको भन्दा १.५ गुणा ठूलो हुन्छ; cis-1,4-polybutadiene रबर र isoprene रबरको संश्लेषणको प्रक्रियामा, दुर्लभ अर्थ साइक्लोअल्कानोएट ट्राइसोब्युटाइल एल्युमिनियम उत्प्रेरक प्रयोग गरेर प्राप्त उत्पादनको उत्कृष्ट प्रदर्शन छ, कम उपकरण टाँसिएको, स्थिर सञ्चालन, र छोटो पोस्ट-ट्रीटमेन्ट प्रक्रिया जस्ता फाइदाहरू सहित। ; कम्पोजिट रेयर अर्थ अक्साइडहरू पनि आन्तरिक दहन इन्जिनहरूबाट निकास ग्यास शुद्ध गर्न उत्प्रेरकको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, र सेरियम नेफ्थेनेटलाई पेन्ट सुकाउने एजेन्टको रूपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ।

गिलास-सिरेमिक

चीनको गिलास र सिरेमिक उद्योगमा दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको प्रयोग 1988 देखि 25% को औसत दरले बढेको छ, 1998 मा लगभग 1600 टन पुग्यो। दुर्लभ पृथ्वी गिलास सिरेमिक उद्योग र दैनिक जीवनको लागि परम्परागत आधारभूत सामग्री मात्र होइन, तर एक उच्च प्रविधि क्षेत्र को प्रमुख सदस्य। अप्टिकल गिलास, स्प्याकल लेन्स, पिक्चर ट्युब, ओसिलोस्कोप ट्युब, फ्ल्याट गिलास, प्लास्टिक, र मेटल टेबुलवेयरका लागि दुर्लभ अर्थ अक्साइड वा प्रशोधित दुर्लभ पृथ्वी सांद्रहरू व्यापक रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। गिलास पग्लने प्रक्रियामा, सेरियम डाइअक्साइडलाई फलाममा बलियो अक्सीकरण प्रभाव पार्न, गिलासमा फलामको सामग्री कम गर्न र गिलासबाट हरियो रंग हटाउने लक्ष्य हासिल गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ; दुर्लभ अर्थ अक्साइडहरू थप्दा विभिन्न उद्देश्यका लागि अप्टिकल गिलास र विशेष गिलास उत्पादन गर्न सकिन्छ, जसमा पराबैंगनी किरणहरू, एसिड र तातो प्रतिरोधी गिलास, एक्स-रे प्रतिरोधी गिलास, इत्यादिलाई अवशोषित गर्न सक्ने गिलास लगायत; सिरेमिक र पोर्सिलेन ग्लाजहरूमा दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरू थप्दा ग्लेजको टुक्रालाई कम गर्न सक्छ र उत्पादनहरूलाई विभिन्न रङहरू र चमकहरू प्रस्तुत गर्न सकिन्छ, तिनीहरूलाई सिरेमिक उद्योगमा व्यापक रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

कृषि

अनुसन्धान नतिजाहरूले संकेत गर्दछ कि दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूले बोटबिरुवाको क्लोरोफिल सामग्री बढाउन सक्छ, प्रकाश संश्लेषण बढाउन सक्छ, जराको विकासलाई बढावा दिन्छ, र जराद्वारा पोषक तत्व अवशोषण बढाउन सक्छ। दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूले बीउ अंकुरणलाई बढावा दिन, बीउको अंकुरण दर बढाउन र बिरुवाको वृद्धिलाई बढावा दिन सक्छ। माथि उल्लेखित मुख्य कार्यहरू बाहेक, यसमा रोग प्रतिरोधी क्षमता, चिसो प्रतिरोधी क्षमता र निश्चित बालीहरूको खडेरी प्रतिरोधी क्षमता बढाउने क्षमता पनि छ। धेरै अध्ययनहरूले यो पनि देखाएको छ कि दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको उपयुक्त सांद्रताको प्रयोगले बिरुवाहरूद्वारा पोषक तत्वहरूको अवशोषण, रूपान्तरण र उपयोगलाई बढावा दिन सक्छ। दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरू स्प्रे गर्नाले स्याउ र सिट्रस फलहरूमा Vc सामग्री, कुल चिनीको मात्रा, र चिनीको एसिड अनुपात बढाउन सक्छ, फलफूलको रंग र चाँडो पकाउनलाई बढावा दिन्छ। र यसले भण्डारणको समयमा श्वासप्रश्वासको तीव्रतालाई दबाउन सक्छ र क्षय दर कम गर्न सक्छ।

नयाँ सामग्री क्षेत्र

दुर्लभ पृथ्वी neodymium फलाम बोरोन स्थायी चुम्बक सामग्री, उच्च remanence, उच्च जबरजस्ती, र उच्च चुम्बकीय ऊर्जा उत्पादन, व्यापक रूपमा इलेक्ट्रोनिक र एयरोस्पेस उद्योगहरू र ड्राइभिङ हावा टर्बाइनहरूमा प्रयोग गरिन्छ (विशेष गरी अपतटीय पावर प्लान्टहरूको लागि उपयुक्त); शुद्ध दुर्लभ अर्थ अक्साइड र फेरिक अक्साइडको संयोजनबाट बनेको गार्नेट प्रकार फेराइट सिंगल क्रिस्टल र पॉलीक्रिस्टलहरू माइक्रोवेभ र इलेक्ट्रोनिक उद्योगहरूमा प्रयोग गर्न सकिन्छ; Yttrium एल्युमिनियम गार्नेट र उच्च शुद्धता neodymium अक्साइड बनेको neodymium गिलास ठोस लेजर सामग्री रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ; दुर्लभ पृथ्वी हेक्साबोराइडहरू इलेक्ट्रोन उत्सर्जनको लागि क्याथोड सामग्रीको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ; ल्यान्थेनम निकल धातु सन् १९७० को दशकमा नयाँ विकसित हाइड्रोजन भण्डारण सामग्री हो; ल्यान्थेनम क्रोमेट एक उच्च-तापमान थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री हो; हाल, विश्वभरका देशहरूले तरल नाइट्रोजन तापमान दायरामा सुपरकन्डक्टरहरू प्राप्त गर्न सक्ने बेरियम य्ट्रियम तामाको अक्सिजन तत्वहरूसँग परिमार्जित बेरियम आधारित अक्साइडहरू प्रयोग गरेर सुपरकन्डक्टिङ सामग्रीको विकासमा सफलता हासिल गरेका छन्। थप रूपमा, दुर्लभ पृथ्वीहरू फ्लोरोसेन्ट पाउडर, तीव्रता स्क्रिन फ्लोरोसेन्ट पाउडर, तीन प्राथमिक रंग फ्लोरोसेन्ट पाउडर, र प्रतिलिपि बत्ती पाउडर जस्ता विधिहरू मार्फत प्रकाश स्रोतहरू प्रकाशमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ (तर दुर्लभ पृथ्वीको मूल्यमा भएको उच्च लागतको कारणले गर्दा, प्रकाशमा तिनीहरूको अनुप्रयोगहरू क्रमशः घट्दै गएका छन्), साथै इलेक्ट्रोनिक उत्पादनहरू जस्तै प्रक्षेपण टेलिभिजन र ट्याब्लेटहरू; कृषिमा, खेती बालीहरूमा दुर्लभ अर्थ नाइट्रेटको ट्रेस मात्रा लागू गर्नाले तिनीहरूको उपज 5-10% बढाउन सक्छ; हल्का कपडा उद्योगमा, दुर्लभ पृथ्वी क्लोराइडहरू टेनिङ फर, फर रङ्ग, ऊन रङ्ग, र कार्पेट रङ्गमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ; इन्जिन निकासको समयमा प्रमुख प्रदूषकहरूलाई गैर-विषाक्त यौगिकहरूमा रूपान्तरण गर्न अटोमोटिभ क्याटालिटिक कन्भर्टरहरूमा दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ।

अन्य अनुप्रयोगहरू

दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरू विभिन्न डिजिटल उत्पादनहरूमा पनि लागू गरिन्छ, अडियोभिजुअल, फोटोग्राफी, र सञ्चार उपकरणहरू, धेरै आवश्यकताहरू पूरा गर्ने, जस्तै सानो, छिटो, हल्का, लामो समयको प्रयोग, र ऊर्जा संरक्षण। एकै समयमा, यो हरित ऊर्जा, स्वास्थ्य सेवा, पानी शुद्धीकरण, र यातायात जस्ता धेरै क्षेत्रहरूमा पनि लागू गरिएको छ।