জাদুকরী বিরল আর্থ উপাদান - প্রাসিওডিয়ামিয়াম

প্রাসিওডিয়ামিয়ামরাসায়নিক উপাদানের পর্যায় সারণীতে তৃতীয় সর্বাধিক প্রচুর পরিমাণে ল্যান্থানাইড উপাদান, ভূত্বকে 9.5 পিপিএম এর প্রাচুর্য সহ, মাত্র কমসেরিয়াম, yttrium,ল্যান্থানাম, এবংস্ক্যান্ডিয়াম. এটি বিরল পৃথিবীর পঞ্চম সর্বাধিক প্রচুর উপাদান। কিন্তু ঠিক তার নামের মতো,praseodymiumবিরল আর্থ পরিবারের একজন সাধারণ এবং অশোভিত সদস্য।

CF Auer Von Welsbach 1885 সালে praseodymium আবিষ্কার করেন।

1751 সালে, সুইডিশ খনিজবিদ অ্যাক্সেল ফ্রেডরিক ক্রনস্টেড বাস্টন এর খনির এলাকায় একটি ভারী খনিজ খুঁজে পান, যা পরে সেরিট নামে পরিচিত হয়। ত্রিশ বছর পর, খনির মালিক পরিবারের পনের বছর বয়সী ভিলহেলম হিসিঞ্জার তার নমুনা কার্ল শেলের কাছে পাঠিয়েছিলেন, কিন্তু তিনি কোনো নতুন উপাদান আবিষ্কার করেননি। 1803 সালে, সিঙ্গার একজন কামার হওয়ার পরে, তিনি জ্যাকব বারজেলিয়াসের সাথে খনির এলাকায় ফিরে আসেন এবং একটি নতুন অক্সাইড, বামন গ্রহ সেরেসকে আলাদা করেন, যা তারা দুই বছর আগে আবিষ্কার করেছিল। Ceria জার্মানিতে মার্টিন হেনরিখ ক্ল্যাপ্রোথ দ্বারা স্বাধীনভাবে আলাদা হয়েছিলেন।

1839 থেকে 1843 সালের মধ্যে, সুইডিশ সার্জন এবং রসায়নবিদ কার্ল গুস্তাফ মোসান্ডার আবিষ্কার করেন যেসেরিয়াম অক্সাইডঅক্সাইডের মিশ্রণ ছিল। তিনি আরও দুটি অক্সাইড আলাদা করেছিলেন, যাকে তিনি ল্যান্থনা এবং ডিডিমিয়া "ডিডাইমিয়া" (গ্রীক ভাষায় যার অর্থ "যমজ") নামে অভিহিত করেছিলেন। তিনি আংশিকভাবে পচনশীলসেরিয়াম নাইট্রেটএটিকে বাতাসে ভাজা করে নমুনা নিন এবং তারপর অক্সাইড পাওয়ার জন্য এটিকে পাতলা নাইট্রিক অ্যাসিড দিয়ে চিকিত্সা করুন। এই অক্সাইড গঠন যে ধাতু তাই নামকরণ করা হয়ল্যান্থানামএবংpraseodymium.

1885 সালে, CF Auer Von Welsbach, একজন অস্ট্রিয়ান যিনি থোরিয়াম সেরিয়াম ভ্যাপার ল্যাম্প গজ কভার আবিষ্কার করেছিলেন, সফলভাবে "প্র্যাসিওডিয়ামিয়াম নিওডিয়ামিয়াম", "সংযোজিত যমজ" আলাদা করেছিলেন, যেখান থেকে সবুজ প্রাসিওডিয়ামিয়াম লবণ এবং গোলাপ রঙের নিওডিয়ামিয়াম লবণ আলাদা করা হয়েছিল এবং নির্ধারণ করা হয়েছিল। দুটি নতুন উপাদান। একটির নাম "প্র্যাসিওডিয়ামিয়াম", যা গ্রীক শব্দ প্রাসন থেকে এসেছে, যার অর্থ সবুজ যৌগ কারণ প্রাসিওডিয়ামিয়াম লবণের জলের দ্রবণ উজ্জ্বল সবুজ রঙ উপস্থাপন করবে; অন্য উপাদানটির নাম "নিওডিয়ামিয়াম" "সংযুক্ত যমজ" এর সফল বিচ্ছেদ তাদেরকে স্বাধীনভাবে তাদের প্রতিভা প্রদর্শন করতে সক্ষম করেছে।

প্রাসিওডিয়ামিয়াম ধাতু

সিলভার সাদা ধাতু, নরম এবং নমনীয়। ঘরের তাপমাত্রায় প্রাসিওডিয়ামিয়ামের একটি ষড়ভুজ স্ফটিক গঠন রয়েছে। বাতাসে ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা ল্যান্থানাম, সেরিয়াম, নিওডিয়ামিয়াম এবং ইউরোপিয়ামের তুলনায় শক্তিশালী, কিন্তু বাতাসের সংস্পর্শে এলে ভঙ্গুর কালো অক্সাইডের একটি স্তর তৈরি হয় এবং এক সেন্টিমিটার আকারের প্রাসিওডিয়ামিয়াম ধাতব নমুনা প্রায় এক বছরের মধ্যে সম্পূর্ণরূপে ক্ষয় হয়ে যায়।

অধিকাংশের মতবিরল পৃথিবীর উপাদান, praseodymium একটি +3 অক্সিডেশন অবস্থা গঠন করার সম্ভাবনা সবচেয়ে বেশি, যা জলীয় দ্রবণে এটির একমাত্র স্থিতিশীল অবস্থা। কিছু পরিচিত কঠিন যৌগের মধ্যে প্রসিওডিয়ামিয়াম একটি +4 অক্সিডেশন অবস্থায় বিদ্যমান এবং ম্যাট্রিক্স বিচ্ছেদ অবস্থার অধীনে, এটি ল্যান্থানাইড উপাদানগুলির মধ্যে একটি অনন্য +5 অক্সিডেশন অবস্থায় পৌঁছাতে পারে।

জলীয় প্রাসিওডিয়ামিয়াম আয়ন হল চার্ট্রুজ, এবং প্রাসিওডিয়ামিয়ামের অনেক শিল্প ব্যবহার আলোর উত্সগুলিতে হলুদ আলো ফিল্টার করার ক্ষমতা জড়িত।

প্রাসিওডিয়ামিয়াম ইলেকট্রনিক লেআউট

ইলেকট্রনিক নির্গমন:

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

প্রাসিওডিয়ামিয়ামের 59টি ইলেকট্রনকে [Xe] 4f36s2 হিসাবে সাজানো হয়েছে। তাত্ত্বিকভাবে, সমস্ত পাঁচটি বাইরের ইলেকট্রন ভ্যালেন্স ইলেকট্রন হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে পাঁচটি বাইরের ইলেকট্রন ব্যবহারের জন্য চরম অবস্থার প্রয়োজন হয়। সাধারণত, প্রাসিওডিয়ামিয়াম তার যৌগের মধ্যে শুধুমাত্র তিন বা চারটি ইলেকট্রন নির্গত করে। প্রাসিওডিয়ামিয়াম হল একটি ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন সহ প্রথম ল্যান্থানাইড উপাদান যা আউফবাউ নীতির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। 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 সিরিয়ামে 5d শেল দখল এড়াতে যথেষ্ট নয়। তথাপি, কঠিন প্রাসিওডিয়ামিয়াম একটি [Xe] 4f25d16s2 কনফিগারেশন প্রদর্শন করে, যেখানে 5d শেলের একটি ইলেকট্রন অন্যান্য সমস্ত ট্রাইভ্যালেন্ট ল্যান্থানাইড উপাদানের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ (ইউরোপিয়াম এবং ইটারবিয়াম বাদে, যা ধাতব অবস্থায় রয়েছে)।

বেশিরভাগ ল্যান্থানাইড উপাদানগুলির মতো, প্রাসিওডিয়ামিয়াম সাধারণত ভ্যালেন্স ইলেকট্রন হিসাবে শুধুমাত্র তিনটি ইলেকট্রন ব্যবহার করে এবং বাকি 4f ইলেকট্রনগুলির শক্তিশালী বাঁধাই প্রভাব রয়েছে: এর কারণ হল 4f কক্ষপথটি নিউক্লিয়াসে পৌঁছানোর জন্য ইলেক্ট্রনের জড় জেনন কোরের মধ্য দিয়ে যায়, তারপরে 5d এবং 6s হয়। , এবং আয়নিক চার্জ বৃদ্ধির 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, এবং 4f সাবশেল শক্তি অপসারণের অনুমতি দেওয়ার জন্য যথেষ্ট বেশি। আরও ভ্যালেন্স ইলেকট্রন।

প্রাসিওডিয়ামিয়াম এবং সমস্ত ল্যান্থানাইড উপাদান (ব্যতীতল্যান্থানাম, ytterbiumএবংলুটেটিয়াম, কোন জোড়াবিহীন 4f ইলেক্ট্রন নেই) ঘরের তাপমাত্রায় প্যারাম্যাগনেটিজম। অন্যান্য বিরল আর্থ ধাতুর বিপরীতে যা নিম্ন তাপমাত্রায় অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক বা ফেরোম্যাগনেটিক ক্রম প্রদর্শন করে, প্রাসিওডিয়ামিয়াম হল 1K এর উপরে সমস্ত তাপমাত্রায় প্যারাম্যাগনেটিজম

প্রাসিওডিয়ামিয়ামের প্রয়োগ

প্রাসিওডিয়ামিয়াম বেশিরভাগই মিশ্র বিরল আর্থের আকারে ব্যবহার করা হয়, যেমন ধাতব পদার্থ, রাসায়নিক অনুঘটক, কৃষি বিরল আর্থ ইত্যাদির জন্য একটি বিশুদ্ধকরণ এবং পরিবর্তনকারী এজেন্ট হিসাবে।প্রাসিওডিয়ামিয়াম নিওডিয়ামিয়ামসবচেয়ে অনুরূপ এবং বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির জোড়া আলাদা করা কঠিন, যা রাসায়নিক পদ্ধতি দ্বারা পৃথক করা কঠিন। শিল্প উৎপাদন সাধারণত নিষ্কাশন এবং আয়ন বিনিময় পদ্ধতি ব্যবহার করে। সমৃদ্ধ প্রাসিওডিয়ামিয়াম নিওডিয়ামিয়াম আকারে জোড়ায় জোড়ায় ব্যবহার করা হলে, 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 একটি স্থায়ী চুম্বক উপাদান এবং অ লৌহঘটিত ধাতব মিশ্রণের জন্য একটি পরিবর্তন সংযোজন হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। পেট্রোলিয়াম ক্র্যাকিং অনুঘটকের ক্রিয়াকলাপ, নির্বাচন এবং স্থিতিশীলতা Y জিওলাইট আণবিক চালনীতে প্রসিওডিয়ামিয়াম নিওডিয়ামিয়াম ঘনত্ব যোগ করে উন্নত করা যেতে পারে। একটি প্লাস্টিক পরিবর্তন সংযোজক হিসাবে, পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন (PTFE) এর সাথে প্রাসিওডিয়ামিয়াম নিওডিয়ামিয়াম সমৃদ্ধকরণ যোগ করা PTFE এর পরিধান প্রতিরোধের উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নতি করতে পারে।

বিরল পৃথিবীস্থায়ী চুম্বক উপকরণ আজ বিরল আর্থ অ্যাপ্লিকেশনের সবচেয়ে জনপ্রিয় ক্ষেত্র। প্রাসিওডিয়ামিয়াম একা একটি স্থায়ী চুম্বক উপাদান হিসাবে অসামান্য নয়, তবে এটি একটি চমৎকার সমন্বয়মূলক উপাদান যা চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে পারে। যথাযথ পরিমাণে প্রসিওডিয়ামিয়াম যুক্ত করা স্থায়ী চুম্বক পদার্থের কার্যকারিতাকে কার্যকরভাবে উন্নত করতে পারে। এটি অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট কর্মক্ষমতা (বায়ু জারা প্রতিরোধের) এবং চুম্বকের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকেও উন্নত করতে পারে এবং বিভিন্ন ইলেকট্রনিক ডিভাইস এবং মোটরগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।

প্রসিওডিয়ামিয়ামও নাকাল এবং পলিশ করার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। আমরা সকলেই জানি, বিশুদ্ধ সেরিয়াম ভিত্তিক পলিশিং পাউডার সাধারণত হালকা হলুদ হয়, যা অপটিক্যাল গ্লাসের জন্য একটি উচ্চ-মানের পলিশিং উপাদান এবং আয়রন অক্সাইড লাল পাউডার প্রতিস্থাপন করেছে যা কম পলিশিং দক্ষতা এবং উৎপাদন পরিবেশকে দূষিত করে। মানুষ খুঁজে পেয়েছে যে প্রসিওডিয়ামিয়ামের ভাল পলিশিং বৈশিষ্ট্য রয়েছে। বিরল আর্থ পলিশিং পাউডার যেখানে প্রাসিওডিয়ামিয়াম রয়েছে তা লালচে বাদামী দেখাবে, যা "লাল পাউডার" নামেও পরিচিত, তবে এই লাল রঙটি আয়রন অক্সাইড লাল নয়, তবে প্রসিওডিয়ামিয়াম অক্সাইডের উপস্থিতির কারণে বিরল আর্থ পলিশিং পাউডারের রঙ গাঢ় হয়ে যায়। প্রাসিওডিয়ামিয়াম একটি নতুন গ্রাইন্ডিং উপাদান হিসাবেও ব্যবহার করা হয়েছে যাতে প্রাসিওডিয়ামিয়ামযুক্ত করন্ডাম গ্রাইন্ডিং চাকা তৈরি করা হয়। সাদা অ্যালুমিনার সাথে তুলনা করে, কার্বন স্ট্রাকচারাল স্টিল, স্টেইনলেস স্টিল এবং উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যালয়গুলিকে গ্রাইন্ড করার সময় দক্ষতা এবং স্থায়িত্ব 30% এর বেশি উন্নত করা যেতে পারে। খরচ কমানোর জন্য, প্রাসিওডিয়ামিয়াম নিওডিয়ামিয়াম সমৃদ্ধ উপকরণগুলিকে প্রায়শই কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহার করা হত, তাই নাম প্রাসিওডিয়ামিয়াম নিওডিয়ামিয়াম কোরান্ডাম গ্রাইন্ডিং হুইল।

প্রসিওডিয়ামিয়াম আয়ন সহ ডোপড সিলিকেট স্ফটিকগুলি প্রতি সেকেন্ডে কয়েকশ মিটার আলোর স্পন্দন কমাতে ব্যবহার করা হয়েছে।

জিরকোনিয়াম সিলিকেটের সাথে প্রাসিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড যোগ করলে তা উজ্জ্বল হলুদ হয়ে যাবে এবং সিরামিক পিগমেন্ট হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে - প্রসেওডিয়ামিয়াম হলুদ। Praseodymium হলুদ (Zr02-Pr6Oll-Si02) সেরা হলুদ সিরামিক রঙ্গক হিসাবে বিবেচিত হয়, যা 1000 ℃ পর্যন্ত স্থিতিশীল থাকে এবং এককালীন বা পুনঃবার্নিং প্রক্রিয়ার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

প্রাসিওডিয়ামিয়াম একটি কাচের রঙ হিসাবেও ব্যবহৃত হয়, সমৃদ্ধ রঙ এবং দুর্দান্ত সম্ভাবনাময় বাজার। 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। গ্লাসে প্রাসিওডিয়ামিয়াম অক্সাইড এবং সেরিয়াম অক্সাইড যোগ করে ঢালাইয়ের জন্য গগলস হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। প্রাসিওডিয়ামিয়াম সালফাইড একটি সবুজ প্লাস্টিকের রঙ হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।