ম্যাজিক রেয়ার আর্থ উপাদান: "স্থায়ী চুম্বকের রাজা"-নিওডিয়ামিয়াম

বাসনাসাইট

নিওডিয়ামিয়াম, পারমাণবিক সংখ্যা 60, পারমাণবিক ওজন 144.24, ভূত্বকের মধ্যে 0.00239% বিষয়বস্তু সহ, প্রধানত মোনাজাইট এবং বাস্টনেসাইটে বিদ্যমান। প্রকৃতিতে নিওডিয়ামিয়ামের সাতটি আইসোটোপ রয়েছে: নিওডিয়ামিয়াম 142, 143, 144, 145, 146, 148 এবং 150, যার মধ্যে নিওডিয়ামিয়াম 142-এর উপাদান সর্বাধিক। প্রাসিওডিয়ামিয়ামের জন্মের সাথে সাথে নিওডিয়ামিয়ামের জন্ম হয়। নিওডিয়ামিয়ামের আগমন বিরল পৃথিবীর ক্ষেত্রটিকে সক্রিয় করে এবং এতে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এবং বিরল পৃথিবীর বাজারকে প্রভাবিত করে।

নিওডিয়ামিয়াম আবিষ্কার

কার্ল অরভন ওয়েলসবাখ (1858-1929), নিওডিয়ামিয়াম আবিষ্কারক

1885 সালে, অস্ট্রিয়ান রসায়নবিদ কার্ল অরভন ওয়েলসবাচ কার্ল অয়ার ফন ওয়েলসবাচ ভিয়েনায় নিওডিয়ামিয়াম আবিষ্কার করেন। তিনি নাইট্রিক অ্যাসিড থেকে অ্যামোনিয়াম নাইট্রেট টেট্রাহাইড্রেটকে আলাদা এবং স্ফটিক করে প্রতিসম নিওডিয়ামিয়াম পদার্থ থেকে নিওডিয়ামিয়াম এবং প্রাসিওডিয়ামিয়ামকে আলাদা করেছিলেন এবং একই সময়ে বর্ণালী বিশ্লেষণের মাধ্যমে পৃথক করেছিলেন, কিন্তু 1925 সাল পর্যন্ত এটি তুলনামূলকভাবে বিশুদ্ধ আকারে আলাদা করা হয়নি।

1950 সাল থেকে, উচ্চ বিশুদ্ধতা নিওডিয়ামিয়াম (99% এর বেশি) প্রধানত মোনাজাইটের আয়ন বিনিময় প্রক্রিয়া দ্বারা প্রাপ্ত হয়েছিল। ধাতু নিজেই তার হ্যালাইড লবণ ইলেক্ট্রোলাইজিং দ্বারা প্রাপ্ত হয়. বর্তমানে, বেশিরভাগ নিওডিয়ামিয়াম বাস্তা নাথানাইটে (Ce,La,Nd,Pr)CO3F থেকে নিষ্কাশন করা হয় এবং দ্রাবক নিষ্কাশনের মাধ্যমে বিশুদ্ধ করা হয়। আয়ন বিনিময় পরিশোধন প্রস্তুতির জন্য সর্বোচ্চ বিশুদ্ধতা (সাধারণত > 99.99%) সংরক্ষণ করে। কারণ সেই যুগে যখন উত্পাদন ধাপে স্ফটিককরণ প্রযুক্তির উপর নির্ভর করে তখন প্রাসিওডিয়ামিয়ামের শেষ চিহ্নটি অপসারণ করা কঠিন, 1930-এর দশকে তৈরি প্রাথমিক নিওডিয়ামিয়াম গ্লাসটি একটি বিশুদ্ধ বেগুনি রঙের ছিল। এবং আধুনিক সংস্করণের চেয়ে আরও বেশি লাল বা কমলা রঙের টোন।

নিওডিয়ামিয়াম ধাতু

ধাতব নিওডিয়ামিয়ামের উজ্জ্বল রৌপ্য ধাতব দীপ্তি, গলনাঙ্ক 1024°C, ঘনত্ব 7.004 g/cm, এবং paramagnetism আছে। নিওডিয়ামিয়াম হল সবচেয়ে সক্রিয় বিরল আর্থ ধাতুগুলির মধ্যে একটি, যা বাতাসে দ্রুত অক্সিডাইজ করে এবং অন্ধকার করে, তারপর একটি অক্সাইড স্তর তৈরি করে এবং তারপরে খোসা ছাড়িয়ে দেয়, ধাতুটিকে আরও জারণে উন্মুক্ত করে। অতএব, এক সেন্টিমিটার আকারের নিওডিয়ামিয়াম নমুনা এক বছরের মধ্যে সম্পূর্ণরূপে জারিত হয়। এটি ঠান্ডা পানিতে ধীরে ধীরে এবং গরম পানিতে দ্রুত বিক্রিয়া করে।

নিওডিয়ামিয়াম ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন

ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f4

বিভিন্ন শক্তির স্তরের মধ্যে 4f অরবিটাল ইলেকট্রনের স্থানান্তরের কারণে নিওডিয়ামিয়ামের লেজার কর্মক্ষমতা ঘটে। এই লেজার উপাদানটি যোগাযোগ, তথ্য সঞ্চয়স্থান, চিকিৎসা চিকিৎসা, মেশিনিং ইত্যাদিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এর মধ্যে, yttrium অ্যালুমিনিয়াম গারনেট Y3Al5O12:Nd(YAG:Nd) চমৎকার কর্মক্ষমতা সহ ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং Nd-doped gadolinium scandium gallium garnet উচ্চতর দক্ষতা

নিওডিয়ামিয়ামের প্রয়োগ

নিওডিয়ামিয়ামের বৃহত্তম ব্যবহারকারী হল NdFeB স্থায়ী চুম্বক উপাদান। NdFeB চুম্বককে "স্থায়ী চুম্বকের রাজা" বলা হয় কারণ এর উচ্চ চৌম্বকীয় শক্তি পণ্য। এটি তার চমৎকার কর্মক্ষমতা জন্য ব্যাপকভাবে ইলেকট্রনিক্স, যন্ত্রপাতি এবং অন্যান্য শিল্পে ব্যবহৃত হয়। যুক্তরাজ্যের এক্সেটার ইউনিভার্সিটির কাম্বারল্যান্ড স্কুল অফ মাইনিং-এর ফলিত খনির অধ্যাপক ফ্রান্সিস ওয়াল বলেছেন: “চুম্বকের পরিপ্রেক্ষিতে, নিওডিয়ামিয়ামের সাথে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করতে পারে এমন কিছুই নেই। আলফা ম্যাগনেটিক স্পেকট্রোমিটারের সফল বিকাশ ইঙ্গিত দেয় যে চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য চীনের NdFeB চুম্বক বিশ্ব-মানের স্তরে প্রবেশ করেছে।

হার্ড ডিস্কে নিওডিয়ামিয়াম চুম্বক

নিওডিয়ামিয়াম সিরামিক, উজ্জ্বল বেগুনি কাঁচ, লেজারে কৃত্রিম রুবি এবং বিশেষ কাচ যা ইনফ্রারেড রশ্মি ফিল্টার করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। গ্লাস ব্লোয়ারের জন্য গগলস তৈরি করতে প্রাসিওডিয়ামিয়ামের সাথে একসাথে ব্যবহার করা হয়।

ম্যাগনেসিয়াম বা অ্যালুমিনিয়াম খাদের মধ্যে 1.5% ~ 2.5% ন্যানো নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড যোগ করা উচ্চ তাপমাত্রার কর্মক্ষমতা, বায়ু নিবিড়তা এবং খাদটির জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করতে পারে এবং এটি বিমান চলাচলের জন্য মহাকাশ উপাদান হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

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

Nd: YAG লেজার রড

চিকিৎসায়, ন্যানো নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইডের সাথে ডোপড ন্যানো ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গারনেট লেজার অস্ত্রোপচারের ছুরির পরিবর্তে অস্ত্রোপচারের ক্ষত অপসারণ বা জীবাণুমুক্ত করতে ব্যবহৃত হয়।

নিওডিয়ামিয়াম গ্লাস তৈরি করা হয় কাঁচের গলে নিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড যোগ করে। ল্যাভেন্ডার সাধারণত সূর্যালোক বা ভাস্বর বাতির নীচে নিওডিয়ামিয়াম গ্লাসে প্রদর্শিত হয়, তবে ফ্লুরোসেন্ট বাতির আলোকসজ্জার নীচে হালকা নীল দেখা যায়। নিওডিয়ামিয়াম কাচের সূক্ষ্ম শেড যেমন বিশুদ্ধ বেগুনি, ওয়াইন লাল এবং উষ্ণ ধূসর রঙ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

নিওডিয়ামিয়াম গ্লাস

বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির বিকাশ এবং বিরল পৃথিবীর বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির প্রসার ও সম্প্রসারণের সাথে, নিওডিয়ামিয়ামের একটি বিস্তৃত ব্যবহারের স্থান থাকবে