জাদুকরী বিরল পৃথিবী উপাদান: "স্থায়ী চুম্বকের রাজা" - নিওডিয়ামিয়াম

বাস্তনাসাইট

নিওডিয়ামিয়াম, পারমাণবিক সংখ্যা ৬০, পারমাণবিক ওজন ১৪৪.২৪, ভূত্বকে ০.০০২৩৯% উপাদান সহ, মূলত মোনাজাইট এবং বাস্টনেসাইটে বিদ্যমান। প্রকৃতিতে নিওডিয়ামিয়ামের সাতটি আইসোটোপ রয়েছে: নিওডিয়ামিয়াম ১৪২, ১৪৩, ১৪৪, ১৪৫, ১৪৬, ১৪৮ এবং ১৫০, যার মধ্যে নিওডিয়ামিয়াম ১৪২-এর পরিমাণ সর্বাধিক। প্রাসিওডিয়ামিয়ামের জন্মের সাথে সাথে নিওডিয়ামিয়ামের উদ্ভব ঘটে। নিওডিয়ামিয়ামের আগমন বিরল পৃথিবী ক্ষেত্রকে সক্রিয় করে এবং এতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এবং বিরল পৃথিবীর বাজারকে প্রভাবিত করে।

নিওডিয়ামিয়াম আবিষ্কার

কার্ল অরভন ওয়েলসবাক (১৮৫৮-১৯২৯), নিওডিয়ামিয়াম আবিষ্কারক

১৮৮৫ সালে, অস্ট্রিয়ান রসায়নবিদ কার্ল অরভন ওয়েলসবাক ভিয়েনায় নিওডিয়ামিয়াম আবিষ্কার করেন। তিনি নাইট্রিক অ্যাসিড থেকে অ্যামোনিয়াম নাইট্রেট টেট্রাহাইড্রেটকে পৃথক এবং স্ফটিকীকরণ করে প্রতিসম নিওডিয়ামিয়াম পদার্থ থেকে নিওডিয়ামিয়াম এবং প্রাসিওডিয়ামিয়ামকে পৃথক করেন এবং একই সাথে বর্ণালী বিশ্লেষণের মাধ্যমে পৃথক করেন, তবে এটি ১৯২৫ সাল পর্যন্ত তুলনামূলকভাবে বিশুদ্ধ আকারে পৃথক করা হয়নি।

১৯৫০ সাল থেকে, উচ্চ বিশুদ্ধতা নিওডিয়ামিয়াম (৯৯% এরও বেশি) মূলত মোনাজাইটের আয়ন বিনিময় প্রক্রিয়ার মাধ্যমে প্রাপ্ত হত। ধাতুটি নিজেই এর হ্যালাইড লবণের তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে প্রাপ্ত হত। বর্তমানে, বেশিরভাগ নিওডিয়ামিয়াম বাস্তা নাথানাইটে (Ce,La,Nd,Pr)CO3F থেকে নিষ্কাশিত হয় এবং দ্রাবক নিষ্কাশনের মাধ্যমে পরিশোধিত হয়। আয়ন বিনিময় পরিশোধন প্রস্তুতির জন্য সর্বোচ্চ বিশুদ্ধতা (সাধারণত > ৯৯.৯৯%) সংরক্ষণ করে। যেহেতু উৎপাদন প্রক্রিয়া ধাপে ধাপে স্ফটিককরণ প্রযুক্তির উপর নির্ভরশীল সেই যুগে প্রাসিওডিয়ামিয়ামের শেষ চিহ্নটি অপসারণ করা কঠিন ছিল, তাই ১৯৩০-এর দশকে তৈরি প্রাথমিক নিওডিয়ামিয়াম কাচের রঙ আধুনিক সংস্করণের তুলনায় বেগুনি এবং লাল বা কমলা রঙের স্বর বেশি ছিল।

নিওডিয়ামিয়াম ধাতু

ধাতব নিওডিয়ামিয়ামের উজ্জ্বল রূপালী ধাতব দীপ্তি, গলনাঙ্ক ১০২৪°C, ঘনত্ব ৭.০০৪ গ্রাম/সেমি, এবং প্যারাম্যাগনেটিজম রয়েছে। নিওডিয়ামিয়াম হল সবচেয়ে সক্রিয় বিরল আর্থ ধাতুগুলির মধ্যে একটি, যা বাতাসে দ্রুত জারিত এবং অন্ধকার হয়ে যায়, তারপর একটি অক্সাইড স্তর তৈরি করে এবং তারপর খোসা ছাড়িয়ে যায়, যার ফলে ধাতুটি আরও জারণের সম্মুখীন হয়। অতএব, এক সেন্টিমিটার আকারের নিওডিয়ামিয়াম নমুনা এক বছরের মধ্যে সম্পূর্ণরূপে জারিত হয়। এটি ঠান্ডা জলে ধীরে ধীরে এবং গরম জলে দ্রুত প্রতিক্রিয়া দেখায়।

নিওডিয়ামিয়াম ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন

ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন:

১এস২ ২এস২ ২পি৬ ৩এস২ ৩পি৬ ৪এস২ ৩ডি১০ ৪পি৬ ৫এস২ ৪ডি১০ ৫পি৬ ৬এস২ ৪এফ৪

নিওডিয়ামিয়ামের লেজার কর্মক্ষমতা বিভিন্ন শক্তি স্তরের মধ্যে 4f অরবিটাল ইলেকট্রনের স্থানান্তরের কারণে ঘটে। এই লেজার উপাদানটি যোগাযোগ, তথ্য সংরক্ষণ, চিকিৎসা, যন্ত্র ইত্যাদিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এর মধ্যে, ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গারনেট Y3Al5O12:Nd(YAG:Nd) চমৎকার কর্মক্ষমতা সহ ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, এবং উচ্চ দক্ষতা সহ Nd-ডোপেড গ্যাডোলিনিয়াম স্ক্যান্ডিয়াম গ্যালিয়াম গারনেট।

নিওডিয়ামিয়ামের প্রয়োগ

নিওডিয়ামিয়ামের সবচেয়ে বড় ব্যবহারকারী হল NdFeB স্থায়ী চুম্বক উপাদান। উচ্চ চৌম্বকীয় শক্তির কারণে NdFeB চুম্বককে "স্থায়ী চুম্বকের রাজা" বলা হয়। এর চমৎকার কর্মক্ষমতার জন্য এটি ইলেকট্রনিক্স, যন্ত্রপাতি এবং অন্যান্য শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। যুক্তরাজ্যের এক্সেটার বিশ্ববিদ্যালয়ের কাম্বারল্যান্ড স্কুল অফ মাইনিং-এর ফলিত খনির অধ্যাপক ফ্রান্সিস ওয়াল বলেছেন: "চুম্বকের ক্ষেত্রে, নিওডিয়ামিয়ামের সাথে প্রতিযোগিতা করার মতো আসলে কিছুই নেই। আলফা ম্যাগনেটিক স্পেকট্রোমিটারের সফল বিকাশ ইঙ্গিত দেয় যে চীনে NdFeB চুম্বকের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য বিশ্বমানের স্তরে প্রবেশ করেছে।"

হার্ড ডিস্কে নিওডিয়ামিয়াম চুম্বক

নিওডিয়ামিয়াম সিরামিক, উজ্জ্বল বেগুনি কাচ, লেজারে কৃত্রিম রুবি এবং ইনফ্রারেড রশ্মি ফিল্টার করতে পারে এমন বিশেষ কাচ তৈরিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। কাচের ব্লোয়ারের জন্য গগলস তৈরিতে প্রাসিওডিয়ামিয়ামের সাথে একসাথে ব্যবহার করা হয়।

ম্যাগনেসিয়াম বা অ্যালুমিনিয়াম খাদে 1.5% ~ 2.5% ন্যানো নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড যোগ করলে খাদের উচ্চ তাপমাত্রার কর্মক্ষমতা, বায়ু নিবিড়তা এবং ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত হতে পারে এবং এটি বিমান চলাচলের জন্য মহাকাশ উপাদান হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

ন্যানো-ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গারনেট ন্যানো-নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইডের সাথে ডোপ করা হলে শর্ট-ওয়েভ লেজার রশ্মি তৈরি হয়, যা শিল্পে 10 মিমি-এর কম পুরুত্বের পাতলা উপকরণ ঢালাই এবং কাটার জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

এনডি: YAG লেজার রড

চিকিৎসা চিকিৎসায়, ন্যানো ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গার্নেট লেজার, যা ন্যানো নিওডিমিয়াম অক্সাইড দিয়ে ডোপ করা হয়, অস্ত্রোপচারের ছুরির পরিবর্তে অস্ত্রোপচারের ক্ষত অপসারণ বা ক্ষত জীবাণুমুক্ত করার জন্য ব্যবহৃত হয়।

নিওডিয়ামিয়াম কাচ তৈরি করা হয় কাচের গলানোর সাথে নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড যোগ করে। ল্যাভেন্ডার সাধারণত সূর্যের আলো বা ভাস্বর বাতির আলোতে নিওডিয়ামিয়াম কাচে দেখা যায়, কিন্তু ফ্লুরোসেন্ট ল্যাম্পের আলোতে হালকা নীল রঙ দেখা যায়। নিওডিয়ামিয়াম কাচের সূক্ষ্ম ছায়া যেমন বিশুদ্ধ বেগুনি, ওয়াইন লাল এবং উষ্ণ ধূসর রঙে ব্যবহার করা যেতে পারে।

নিওডিয়ামিয়াম কাচ

বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির বিকাশ এবং বিরল পৃথিবী বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির সম্প্রসারণ ও সম্প্রসারণের সাথে সাথে, নিওডিয়ামিয়ামের ব্যবহারের ক্ষেত্র আরও বিস্তৃত হবে।