সেরিয়াম বিরল পৃথিবী উপাদানের বৃহৎ পরিবারের মধ্যে এটি নিঃসন্দেহে 'বড় ভাই'। প্রথমত, ভূত্বকে বিরল পৃথিবীর মোট প্রাচুর্য 238ppm, যার মধ্যে সেরিয়াম 68ppm, যা মোট বিরল পৃথিবীর গঠনের 28% এবং প্রথম স্থানে রয়েছে; দ্বিতীয়ত, সেরিয়াম হল ইট্রিয়াম আবিষ্কারের (1794) নয় বছর পরে আবিষ্কৃত দ্বিতীয় বিরল পৃথিবী উপাদান। এর প্রয়োগ অত্যন্ত বিস্তৃত, এবং "সেরিয়াম" অপ্রতিরোধ্য।
সেরিয়াম মৌলের আবিষ্কার
কার্ল আউয়ার ভন ওয়েলসবাখ
১৮০৩ সালে জার্মান ক্লপার্স, সুইডিশ রসায়নবিদ জে ও এন এস জ্যাকব বার্জেলিয়াস এবং সুইডিশ খনিজবিদ উইলহেম হিসিঙ্গার দ্বারা সেরিয়াম আবিষ্কার এবং নামকরণ করা হয়েছিল। ১৮০১ সালে আবিষ্কৃত গ্রহাণু সেরেসের স্মরণে এটিকে সেরিয়াম বলা হয় এবং এর আকরিককে সেরাইট বলা হয়। প্রকৃতপক্ষে, এই ধরণের সেরিয়াম সিলিকেট হল একটি হাইড্রেটেড লবণ যার মধ্যে ৬৬% থেকে ৭০% সেরিয়াম থাকে, বাকিগুলি ক্যালসিয়াম, আয়রন এবংইট্রিয়াম.
সেরিয়ামের প্রথম ব্যবহার ছিল অস্ট্রিয়ান রসায়নবিদ কার্ল আউয়ার ভন ওয়েলসবাকের উদ্ভাবিত একটি গ্যাস অগ্নিকুণ্ড। ১৮৮৫ সালে, তিনি ম্যাগনেসিয়াম, ল্যান্থানাম এবং ইট্রিয়াম অক্সাইডের মিশ্রণের চেষ্টা করেছিলেন, কিন্তু এই মিশ্রণগুলি সফল হয়নি।
১৮৯১ সালে, তিনি দেখতে পান যে বিশুদ্ধ থোরিয়াম অক্সাইড নীল হলেও আরও ভালো আলো উৎপন্ন করে এবং সেরিয়াম(IV) অক্সাইডের সাথে মিশ্রিত হয়ে একটি উজ্জ্বল সাদা আলো উৎপন্ন করে। এছাড়াও, সেরিয়াম(IV) অক্সাইড থোরিয়াম অক্সাইড দহনের জন্য অনুঘটক হিসেবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।
সেরিয়াম ধাতু
★ সেরিয়াম একটি নমনীয় এবং নরম রূপালী সাদা ধাতু যার সক্রিয় বৈশিষ্ট্য রয়েছে। বাতাসের সংস্পর্শে এলে এটি জারিত হবে, যা মরিচা পড়ার মতো খোসা ছাড়ানো অক্সাইড স্তর তৈরি করবে। উত্তপ্ত হলে, এটি পুড়ে যাবে এবং জলের সাথে দ্রুত বিক্রিয়া করবে। একটি সেন্টিমিটার আকারের সেরিয়াম ধাতুর নমুনা প্রায় এক বছরের মধ্যে সম্পূর্ণরূপে ক্ষয়প্রাপ্ত হবে। বাতাস, শক্তিশালী অক্সিডেন্ট, শক্তিশালী অ্যাসিড এবং হ্যালোজেনের সংস্পর্শ এড়িয়ে চলুন।
★ সেরিয়াম মূলত মোনাজাইট এবং বাস্টনেসাইটে, পাশাপাশি ইউরেনিয়াম, থোরিয়াম এবং প্লুটোনিয়ামের বিদারণ পণ্যগুলিতে পাওয়া যায়। পরিবেশের জন্য ক্ষতিকারক, জলাশয়ের দূষণের দিকে বিশেষ মনোযোগ দেওয়া উচিত।
★ সেরিয়াম হল ২৬তম সর্বাধিক প্রাচুর্যপূর্ণ মৌল, যা পৃথিবীর ভূত্বকের ৬৮ppm ধারণ করে, তামার (৬৮ppm) পরেই দ্বিতীয়। সেরিয়াম সাধারণ ধাতু যেমন সীসা (১৩pm) এবং টিনের (২.১ppm) তুলনায় বেশি পরিমাণে পাওয়া যায়।
সেরিয়াম ইলেকট্রন কনফিগারেশন
ইলেকট্রনিক ব্যবস্থা:
১এস২ ২এস২ ২পি৬ ৩এস২ ৩পি৬ ৪এস২ ৩ডি১০ ৪পি৬ ৫এস২ ৪ডি১০ ৫পি৬৬এস২ ৪এফ১ ৫ডি১
★ সেরিয়াম ল্যান্থানামের পরে অবস্থিত এবং সেরিয়াম থেকে শুরু করে 4f ইলেকট্রন রয়েছে, যার ফলে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করা সহজ হয়। তবে, সেরিয়ামের 5d অরবিটাল দখল করা হয়, এবং সেরিয়ামে এই প্রভাব যথেষ্ট শক্তিশালী নয়।
★ বেশিরভাগ ল্যান্থানাইড ভ্যালেন্স ইলেকট্রন হিসেবে মাত্র তিনটি ইলেকট্রন ব্যবহার করতে পারে, সেরিয়াম ছাড়া, যার একটি পরিবর্তনশীল ইলেকট্রনিক কাঠামো রয়েছে। 4f ইলেকট্রনের শক্তি প্রায় ধাতব অবস্থায় বিভাজিত বহিরাগত 5d এবং 6s ইলেকট্রনের শক্তির সমান, এবং এই ইলেকট্রনিক শক্তি স্তরের আপেক্ষিক দখল পরিবর্তন করতে খুব কম পরিমাণ শক্তির প্রয়োজন হয়, যার ফলে +3 এবং +4 এর দ্বিগুণ ভ্যালেন্স হয়। স্বাভাবিক অবস্থা হল +3 ভ্যালেন্স, যা অ্যানেরোবিক জলে +4 ভ্যালেন্স দেখায়।
সেরিয়ামের প্রয়োগ
★ এটি একটি সংকর ধাতু হিসেবে এবং সেরিয়াম লবণ উৎপাদনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, ইত্যাদি।
★ এটি অতিবেগুনী এবং ইনফ্রারেড রশ্মি শোষণের জন্য কাচের সংযোজন হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং গাড়ির কাচের ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
★ একটি চমৎকার পরিবেশগত সুরক্ষা উপাদান হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে, এবং বর্তমানে সবচেয়ে প্রতিনিধিত্বকারী হল অটোমোটিভ এক্সস্ট পরিশোধন অনুঘটক, যা কার্যকরভাবে প্রচুর পরিমাণে অটোমোটিভ এক্সস্ট গ্যাসকে বাতাসে নির্গত হতে বাধা দেয়।
★ হালকাবিরল পৃথিবীর উপাদানমূলত সেরিয়াম দিয়ে তৈরি, যা উদ্ভিদের বৃদ্ধির নিয়ন্ত্রক হিসেবে ফসলের মান উন্নত করতে পারে, ফলন বৃদ্ধি করতে পারে এবং ফসলের চাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করতে পারে।
★ সেরিয়াম সালফাইড পরিবেশ এবং মানুষের জন্য ক্ষতিকর সীসা এবং ক্যাডমিয়ামের মতো ধাতুগুলিকে রঞ্জক পদার্থে প্রতিস্থাপন করতে পারে, প্লাস্টিক রঙ করতে পারে এবং আবরণ এবং কালি শিল্পেও ব্যবহার করা যেতে পারে।
★সেরিয়াম(IV) অক্সাইডপলিশিং কম্পাউন্ড হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, রাসায়নিক-যান্ত্রিক পলিশিং (CMP) এ।
★ সেরিয়াম হাইড্রোজেন স্টোরেজ উপকরণ, থার্মোইলেকট্রিক উপকরণ, সেরিয়াম টাংস্টেন ইলেকট্রোড, সিরামিক ক্যাপাসিটর, পাইজোইলেকট্রিক সিরামিক, সেরিয়াম সিলিকন কার্বাইড অ্যাব্রেসিভ, জ্বালানি কোষের কাঁচামাল, পেট্রোল অনুঘটক, স্থায়ী চৌম্বকীয় উপকরণ, চিকিৎসা উপকরণ, বিভিন্ন অ্যালয় স্টিল এবং অ লৌহঘটিত ধাতু হিসেবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।
পোস্টের সময়: জুলাই-০৩-২০২৩