জাদুকরী বিরল পৃথিবীর উপাদান - প্রাসিওডিয়ামিয়াম

প্রাসিওডিয়ামিয়ামরাসায়নিক উপাদানের পর্যায় সারণীতে ল্যান্থানাইডের পরিমাণ তৃতীয় সর্বাধিক, ভূত্বকে এর প্রাচুর্য ৯.৫ পিপিএম, যা এর চেয়ে কম।সেরিয়াম, ইট্রিয়াম,ল্যান্থানাম, এবংস্ক্যান্ডিয়াম। এটি বিরল পৃথিবীতে পঞ্চম সর্বাধিক প্রাচুর্যপূর্ণ উপাদান। কিন্তু ঠিক তার নামের মতো,প্রাসিওডিয়ামিয়ামবিরল পৃথিবী পরিবারের একজন সরল এবং অলংকরণহীন সদস্য।

১৮৮৫ সালে সিএফ আউয়ার ভন ওয়েলসবাক প্রাসিওডিয়ামিয়াম আবিষ্কার করেন।

১৭৫১ সালে, সুইডিশ খনিজবিদ অ্যাক্সেল ফ্রেডরিক ক্রনস্টেড বাস্তনের খনি এলাকায় একটি ভারী খনিজ আবিষ্কার করেন, যা পরবর্তীতে সেরাইট নামে পরিচিত হয়। ত্রিশ বছর পর, খনির মালিক পরিবারের পনের বছর বয়সী ভিলহেম হিসিঙ্গার তার নমুনা কার্ল শিলের কাছে পাঠান, কিন্তু তিনি কোনও নতুন উপাদান আবিষ্কার করেননি। ১৮০৩ সালে, সিঙ্গার একজন কামার হওয়ার পর, তিনি জন্স জ্যাকব বার্জেলিয়াসের সাথে খনির এলাকায় ফিরে আসেন এবং একটি নতুন অক্সাইড, বামন গ্রহ সেরেস পৃথক করেন, যা তারা দুই বছর আগে আবিষ্কার করেছিলেন। জার্মানিতে মার্টিন হেনরিখ ক্ল্যাপ্রোথ দ্বারা সেরিয়া স্বাধীনভাবে পৃথক করা হয়েছিল।

১৮৩৯ থেকে ১৮৪৩ সালের মধ্যে, সুইডিশ সার্জন এবং রসায়নবিদ কার্ল গুস্তাফ মোসান্ডার আবিষ্কার করেছিলেন যেসেরিয়াম অক্সাইডঅক্সাইডের মিশ্রণ ছিল। তিনি আরও দুটি অক্সাইড পৃথক করেছিলেন, যাকে তিনি ল্যান্থানা এবং ডিডিমিয়া "ডিডিমিয়া" (গ্রীক ভাষায় যার অর্থ "যমজ") বলেছিলেন। তিনি আংশিকভাবে পচনশীলসেরিয়াম নাইট্রেটবাতাসে ভাজতে নমুনা সংগ্রহ করে, এবং তারপর অক্সাইড তৈরির জন্য পাতলা নাইট্রিক অ্যাসিড দিয়ে প্রক্রিয়াজাত করে। এই অক্সাইড তৈরি করে এমন ধাতুগুলিকে তাই নামকরণ করা হয়েছেল্যান্থানামএবংপ্রাসিওডিয়ামিয়াম.

১৮৮৫ সালে, সিএফ আউয়ার ভন ওয়েলসবাক, একজন অস্ট্রিয়ান যিনি থোরিয়াম সেরিয়াম বাষ্প ল্যাম্প গজ কভার আবিষ্কার করেছিলেন, সফলভাবে "প্রেসোডিয়ামিয়াম নিওডিয়ামিয়াম", "সংযুক্ত যমজ" কে পৃথক করেছিলেন, যার থেকে সবুজ প্রাসেসোডিয়ামিয়াম লবণ এবং গোলাপী রঙের নিওডিয়ামিয়াম লবণ পৃথক করা হয়েছিল এবং দুটি নতুন উপাদান হিসাবে নির্ধারিত হয়েছিল। একটির নামকরণ করা হয়েছে "প্রেসোডিয়ামিয়াম", যা গ্রীক শব্দ প্রাসন থেকে এসেছে, যার অর্থ সবুজ যৌগ কারণ প্রাসেসোডিয়ামিয়াম লবণ জলের দ্রবণ একটি উজ্জ্বল সবুজ রঙ উপস্থাপন করবে; অন্য উপাদানটির নামকরণ করা হয়েছে "নিওডিয়ামিয়াম". "সংযুক্ত যমজ"দের সফল বিচ্ছেদ তাদের স্বাধীনভাবে তাদের প্রতিভা প্রদর্শন করতে সক্ষম করেছিল।

প্রাসিওডিয়ামিয়াম ধাতু

রূপালী সাদা ধাতু, নরম এবং নমনীয়। কক্ষ তাপমাত্রায় প্রাসিওডিয়ামিয়ামের ষড়ভুজাকার স্ফটিক কাঠামো থাকে। বাতাসে ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা ল্যান্থানাম, সেরিয়াম, নিওডিয়ামিয়াম এবং ইউরোপিয়ামের চেয়ে বেশি, কিন্তু বাতাসের সংস্পর্শে এলে ভঙ্গুর কালো অক্সাইডের একটি স্তর তৈরি হয় এবং এক সেন্টিমিটার আকারের প্রাসিওডিয়ামিয়াম ধাতুর নমুনা প্রায় এক বছরের মধ্যে সম্পূর্ণরূপে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়।

বেশিরভাগের মতোবিরল পৃথিবীর উপাদান, প্রাসিওডিয়ামিয়ামের একটি+3 জারণ অবস্থা তৈরি হওয়ার সম্ভাবনা সবচেয়ে বেশি, যা জলীয় দ্রবণে এর একমাত্র স্থিতিশীল অবস্থা। কিছু পরিচিত কঠিন যৌগে প্রাসিওডিয়ামিয়াম a+4 জারণ অবস্থায় বিদ্যমান থাকে এবং ম্যাট্রিক্স বিচ্ছেদ অবস্থার অধীনে, এটি ল্যান্থানাইড উপাদানগুলির মধ্যে একটি অনন্য+5 জারণ অবস্থায় পৌঁছাতে পারে।

জলীয় প্রাসিওডিয়ামিয়াম আয়ন হল চার্ট্রুজ, এবং প্রাসিওডিয়ামিয়ামের অনেক শিল্প ব্যবহারের সাথে আলোর উৎসগুলিতে হলুদ আলো ফিল্টার করার ক্ষমতা জড়িত।

প্রাসিওডিয়ামিয়াম ইলেকট্রনিক লেআউট

ইলেকট্রনিক নির্গমন:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f3

প্রাসিওডিয়ামিয়ামের ৫৯টি ইলেকট্রন [Xe] 4f36s2 হিসেবে সাজানো। তাত্ত্বিকভাবে, পাঁচটি বাইরের ইলেকট্রনই ভ্যালেন্স ইলেকট্রন হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে, কিন্তু পাঁচটি বাইরের ইলেকট্রন ব্যবহারের জন্য চরম অবস্থার প্রয়োজন হয়। সাধারণত, প্রাসিওডিয়ামিয়াম তার যৌগগুলিতে মাত্র তিন বা চারটি ইলেকট্রন নির্গত করে। প্রাসিওডিয়ামিয়াম হল প্রথম ল্যান্থানাইড উপাদান যার একটি ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন Aufbau নীতির সাথে সঙ্গতিপূর্ণ। এর 4f অরবিটালে 5d অরবিটালের তুলনায় কম শক্তির মাত্রা রয়েছে, যা ল্যান্থানাম এবং সেরিয়ামের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য নয়, কারণ 4f অরবিটালের আকস্মিক সংকোচন ল্যান্থানামের পরে ঘটে না এবং সেরিয়ামে 5d শেল দখল করা এড়াতে যথেষ্ট নয়। তবুও, কঠিন প্রাসিওডিয়ামিয়াম একটি [Xe] 4f25d16s2 কনফিগারেশন প্রদর্শন করে, যেখানে 5d শেলের একটি ইলেকট্রন অন্যান্য সমস্ত ত্রিভ্যালেন্ট ল্যান্থানাইড উপাদানের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ (ইউরোপিয়াম এবং ইটারবিয়াম ছাড়া, যা ধাতব অবস্থায় দ্বিভ্যালেন্ট)।

বেশিরভাগ ল্যান্থানাইড মৌলের মতো, প্রাসিওডিয়ামিয়াম সাধারণত ভ্যালেন্স ইলেকট্রন হিসেবে মাত্র তিনটি ইলেকট্রন ব্যবহার করে এবং বাকি 4f ইলেকট্রনগুলির শক্তিশালী বন্ধন প্রভাব থাকে: কারণ 4f কক্ষপথ ইলেকট্রনের জড় জেনন কোরের মধ্য দিয়ে নিউক্লিয়াসে পৌঁছানোর জন্য যায়, তারপরে 5d এবং 6s আসে এবং আয়নিক চার্জ বৃদ্ধির সাথে সাথে বৃদ্ধি পায়। যাইহোক, প্রাসিওডিয়ামিয়াম এখনও চতুর্থ এবং এমনকি মাঝে মাঝে পঞ্চম ভ্যালেন্স ইলেকট্রন হারাতে পারে, কারণ এটি ল্যান্থানাইড সিস্টেমে খুব তাড়াতাড়ি দেখা যায়, যেখানে পারমাণবিক চার্জ এখনও যথেষ্ট কম থাকে এবং 4f সাবশেল শক্তি যথেষ্ট বেশি থাকে যাতে আরও ভ্যালেন্স ইলেকট্রন অপসারণ করা যায়।

প্রাসিওডিয়ামিয়াম এবং সমস্ত ল্যান্থানাইড উপাদান (ব্যতীতল্যান্থানাম, ইটারবিয়ামএবংলুটেটিয়াম(কোনও জোড়াবিহীন 4f ইলেকট্রন নেই) ঘরের তাপমাত্রায় প্যারাম্যাগনেটিজম। অন্যান্য বিরল পৃথিবী ধাতুর বিপরীতে যা কম তাপমাত্রায় অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক বা ফেরোম্যাগনেটিক ক্রম প্রদর্শন করে, প্রাসিওডিয়ামিয়াম 1K এর উপরে সমস্ত তাপমাত্রায় প্যারাম্যাগনেটিজম।

প্রাসিওডিয়ামিয়ামের প্রয়োগ

প্রাসিওডিয়ামিয়াম বেশিরভাগই মিশ্র বিরল মৃত্তিকা আকারে ব্যবহৃত হয়, যেমন ধাতব পদার্থ, রাসায়নিক অনুঘটক, কৃষি বিরল মৃত্তিকা ইত্যাদির পরিশোধন এবং সংশোধনকারী এজেন্ট হিসাবে।প্রাসিওডিয়ামিয়ামবিরল পৃথিবী উপাদানগুলির মধ্যে সবচেয়ে সাদৃশ্যপূর্ণ এবং পৃথক করা কঠিন জোড়া, যা রাসায়নিক পদ্ধতি দ্বারা পৃথক করা কঠিন। শিল্প উৎপাদন সাধারণত নিষ্কাশন এবং আয়ন বিনিময় পদ্ধতি ব্যবহার করে। যদি এগুলি সমৃদ্ধ প্রাসিওডিয়ামিয়াম নিওডিয়ামিয়াম আকারে জোড়ায় জোড়ায় ব্যবহার করা হয়, তবে তাদের সাধারণতা সম্পূর্ণরূপে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং দামও একক উপাদান পণ্যের তুলনায় সস্তা।

প্রাসিওডিয়ামিয়াম নিওডিয়ামিয়াম খাদ(প্রাসিওডিয়ামিয়াম নিওডিয়ামিয়াম ধাতু)একটি স্বাধীন পণ্যে পরিণত হয়েছে, যা স্থায়ী চুম্বক উপাদান এবং অ লৌহঘটিত ধাতু সংকর ধাতুর জন্য একটি পরিবর্তন সংযোজক উভয় হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। ওয়াই জিওলাইট আণবিক চালনীতে প্রাসিওডিয়ামিয়াম নিওডিয়ামিয়াম ঘনত্ব যোগ করে পেট্রোলিয়াম ক্র্যাকিং অনুঘটকের কার্যকলাপ, নির্বাচনীতা এবং স্থিতিশীলতা উন্নত করা যেতে পারে। প্লাস্টিক পরিবর্তন সংযোজক হিসাবে, পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন (PTFE) তে প্রাসিওডিয়ামিয়াম নিওডিয়ামিয়াম সমৃদ্ধকরণ যোগ করলে PTFE এর পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হতে পারে।

বিরল পৃথিবীস্থায়ী চুম্বক উপকরণ আজকাল বিরল পৃথিবীর প্রয়োগের সবচেয়ে জনপ্রিয় ক্ষেত্র। শুধুমাত্র প্রাসিওডিয়ামিয়াম স্থায়ী চুম্বক উপাদান হিসেবে অসামান্য নয়, তবে এটি একটি চমৎকার সমন্বয়মূলক উপাদান যা চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য উন্নত করতে পারে। উপযুক্ত পরিমাণে প্রাসিওডিয়ামিয়াম যোগ করলে স্থায়ী চুম্বক পদার্থের কর্মক্ষমতা কার্যকরভাবে উন্নত হতে পারে। এটি অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট কর্মক্ষমতা (বায়ু ক্ষয় প্রতিরোধ) এবং চুম্বকের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যও উন্নত করতে পারে এবং বিভিন্ন ইলেকট্রনিক ডিভাইস এবং মোটরে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।

প্রাসিওডিয়ামিয়াম গ্রাইন্ডিং এবং পলিশিং উপকরণের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে। আমরা সবাই জানি, বিশুদ্ধ সেরিয়াম ভিত্তিক পলিশিং পাউডার সাধারণত হালকা হলুদ রঙের হয়, যা অপটিক্যাল গ্লাসের জন্য একটি উচ্চমানের পলিশিং উপাদান, এবং এটি আয়রন অক্সাইড লাল পাউডারের পরিবর্তে ব্যবহার করা হয়েছে যার পলিশিং দক্ষতা কম এবং উৎপাদন পরিবেশকে দূষিত করে। লোকেরা দেখেছে যে প্রাসিওডিয়ামিয়ামের ভালো পলিশিং বৈশিষ্ট্য রয়েছে। প্রাসিওডিয়ামিয়ামযুক্ত রেয়ার আর্থ পলিশিং পাউডার লালচে বাদামী দেখাবে, যা "লাল পাউডার" নামেও পরিচিত, তবে এই লাল রঙটি আয়রন অক্সাইড লাল নয়, তবে প্রাসিওডিয়ামিয়াম অক্সাইডের উপস্থিতির কারণে, রেয়ার আর্থ পলিশিং পাউডারের রঙ আরও গাঢ় হয়ে যায়। প্রাসিওডিয়ামিয়ামযুক্ত কোরান্ডাম গ্রাইন্ডিং চাকা তৈরির জন্য প্রাসিওডিয়ামিয়াম একটি নতুন গ্রাইন্ডিং উপাদান হিসাবেও ব্যবহার করা হয়েছে। সাদা অ্যালুমিনিয়ার তুলনায়, কার্বন স্ট্রাকচারাল স্টিল, স্টেইনলেস স্টিল এবং উচ্চ-তাপমাত্রার সংকর ধাতু পিষে দক্ষতা এবং স্থায়িত্ব 30% এরও বেশি উন্নত করা যেতে পারে। খরচ কমাতে, অতীতে প্রাসিওডিয়ামিয়াম নিওডিয়ামিয়াম সমৃদ্ধ উপকরণগুলি প্রায়শই কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহৃত হত, তাই নাম প্রাসিওডিয়ামিয়াম নিওডিয়ামিয়াম করুনডাম গ্রাইন্ডিং চাকা।

প্রেসিওডিয়ামিয়াম আয়নযুক্ত সিলিকেট স্ফটিকগুলি প্রতি সেকেন্ডে কয়েকশ মিটার আলোর স্পন্দন কমাতে ব্যবহার করা হয়েছে।

জিরকোনিয়াম সিলিকেটে প্রাসিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড যোগ করলে উজ্জ্বল হলুদ রঙ ধারণ করবে এবং এটি সিরামিক রঙ্গক হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে - প্রাসিওডিয়ামিয়াম হলুদ। প্রাসিওডিয়ামিয়াম হলুদ (Zr02-Pr6Oll-Si02) সেরা হলুদ সিরামিক রঙ্গক হিসেবে বিবেচিত হয়, যা 1000 ℃ পর্যন্ত স্থিতিশীল থাকে এবং এককালীন বা পুনঃজ্বলন প্রক্রিয়ার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

প্রাসিওডিয়ামিয়াম কাচের রঙ হিসেবেও ব্যবহৃত হয়, যার সমৃদ্ধ রঙ এবং বাজারের সম্ভাবনা প্রচুর। উজ্জ্বল লিক সবুজ এবং স্ক্যালিয়ন সবুজ রঙের প্রাসিওডিয়ামিয়াম সবুজ কাচের পণ্য তৈরি করা যেতে পারে, যা সবুজ ফিল্টার তৈরি করতে এবং শিল্প ও কারুশিল্পের কাচের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে। কাচের সাথে প্রাসিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড এবং সেরিয়াম অক্সাইড যোগ করে ঢালাইয়ের জন্য চশমা হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। প্রাসিওডিয়ামিয়াম সালফাইড সবুজ প্লাস্টিকের রঙ হিসেবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।