যাদুকরী বিরল পৃথিবী উপাদান স্ক্যান্ডিয়াম

Sক্যান্ডিয়াম, উপাদান প্রতীক এসসি এবং 21 এর পারমাণবিক সংখ্যা সহ, সহজেই পানিতে দ্রবণীয়, গরম জলের সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করতে পারে এবং সহজেই বাতাসে অন্ধকার হয়ে যায়। এর প্রধান ভ্যালেন্স+3। এটি প্রায়শই গ্যাডোলিনিয়াম, এরবিয়াম এবং অন্যান্য উপাদানগুলির সাথে মিশ্রিত হয়, কম ফলন এবং ভূত্বকের প্রায় 0.0005% এর একটি সামগ্রীর সাথে। স্ক্যান্ডিয়াম প্রায়শই বিশেষ গ্লাস এবং হালকা ওজনের উচ্চ-তাপমাত্রার মিশ্রণ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।

বর্তমানে, বিশ্বের স্ক্যান্ডিয়ামের প্রমাণিত মজুদগুলি কেবল 2 মিলিয়ন টন, 90 ~ 95% এর মধ্যে বক্সাইট, ফসফরাইট এবং আয়রন টাইটানিয়াম আকরিকগুলিতে রয়েছে এবং ইউরেনিয়াম, থোরিয়াম, টুংস্টেন এবং বিরল পৃথিবীর একটি ছোট অংশ, মূলত রাশিয়া, চীন, তাজিকিস্তান, মাদাগাসরিতে বিতরণ করা হয়েছে। স্ক্যান্ডিয়াম সম্পর্কিত বিশাল খনিজ মজুদ সহ চীন স্ক্যান্ডিয়ামের সংস্থানগুলিতে খুব সমৃদ্ধ। অসম্পূর্ণ পরিসংখ্যান অনুসারে, চীনের স্ক্যান্ডিয়ামের মজুদগুলি প্রায় 600000 টন, যা দক্ষিণ চীনে বক্সাইট এবং ফসফরাইট ডিপোজিটস, পোরফাইরি এবং কোয়ার্টজ শিরা টংস্টেন ডিপোজিট, দক্ষিণ চীনে বিরল পৃথিবীর আমানত, বায়ান ওবো বিরল পৃথিবী লোহা আকরিক আমানত এবং পানজিএইচআইএইচএইচআইএইডি ম্যাগনডিয়ামে রয়েছে।

স্ক্যান্ডিয়ামের ঘাটতির কারণে, স্ক্যান্ডিয়ামের দামও খুব বেশি, এবং এর শীর্ষে, স্ক্যান্ডিয়ামের দাম সোনার দামের 10 গুণ বেড়েছে। যদিও স্ক্যান্ডিয়ামের দাম হ্রাস পেয়েছে, এটি এখনও সোনার দামের চেয়ে চারগুণ!

ইতিহাস আবিষ্কার

1869 সালে, মেন্ডেলিভ ক্যালসিয়াম (40) এবং টাইটানিয়াম (48) এর মধ্যে পারমাণবিক ভরগুলির একটি ফাঁক লক্ষ্য করেছিলেন এবং ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন যে এখানে একটি অনাবৃত মধ্যবর্তী পারমাণবিক ভর উপাদানও রয়েছে। তিনি ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন যে এর অক্সাইড x ₂ o Å Å স্ক্যান্ডিয়ামটি 1879 সালে সুইডেনের ইউপসালা বিশ্ববিদ্যালয়ের লার্স ফ্রেডেরিক নীলসন আবিষ্কার করেছিলেন। তিনি এটি কালো বিরল সোনার খনি থেকে বের করেছেন, একটি জটিল আকরিক যা 8 ধরণের ধাতব অক্সাইড ধারণ করে। তিনি উত্তোলন করেছেনএরবিয়াম (iii) অক্সাইডকালো বিরল সোনার আকরিক থেকে, এবং প্রাপ্তYtterbium (iii) অক্সাইডএই অক্সাইড থেকে, এবং হালকা উপাদানগুলির আরও একটি অক্সাইড রয়েছে, যার বর্ণালী দেখায় যে এটি একটি অজানা ধাতু। এটি মেন্ডেলিভ দ্বারা পূর্বাভাসযুক্ত ধাতব, যার অক্সাইডSc₂o₃। স্ক্যান্ডিয়াম ধাতু নিজেই উত্পাদিত হয়েছিলস্ক্যান্ডিয়াম ক্লোরাইড1937 সালে ইলেক্ট্রোলাইটিক গলানো দ্বারা।

মেন্ডেলিভ

বৈদ্যুতিন কনফিগারেশন

বৈদ্যুতিন কনফিগারেশন: 1 এস 2 2 এস 2 2 পি 6 3 এস 2 3 পি 6 4 এস 2 3 ডি 1

স্ক্যান্ডিয়াম ধাতু

স্ক্যান্ডিয়াম একটি নরম, রৌপ্য সাদা ট্রানজিশন ধাতু যা 1541 ℃ এর গলনাঙ্ক এবং 2831 ℃ এর একটি ফুটন্ত পয়েন্ট সহ ℃

আবিষ্কারের পরে যথেষ্ট সময়ের জন্য, স্ক্যান্ডিয়ামের ব্যবহার উত্পাদনে অসুবিধার কারণে প্রদর্শিত হয়নি। বিরল পৃথিবী উপাদান বিচ্ছেদ পদ্ধতির ক্রমবর্ধমান উন্নতির সাথে, এখন স্ক্যান্ডিয়াম যৌগগুলি বিশুদ্ধ করার জন্য একটি পরিপক্ক প্রক্রিয়া প্রবাহ রয়েছে। যেহেতু স্ক্যান্ডিয়ামটি ইটিট্রিয়াম এবং ল্যান্থানাইডের চেয়ে কম ক্ষারীয়, তাই হাইড্রোক্সাইড হ'ল দুর্বলতম, সুতরাং স্ক্যান্ডিয়ামযুক্ত স্ক্যান্ডিয়ামযুক্ত বিরল পৃথিবীর মিশ্র খনিজটি বিরল পৃথিবী উপাদান থেকে পৃথক করা হবে যখন স্ক্যান্ডিয়াম (III) হাইড্রোক্সাইডকে সমাধানে স্থানান্তরিত হওয়ার পরে অ্যামোনিয়া দিয়ে চিকিত্সা করা হয়। অন্য পদ্ধতিটি হ'ল নাইট্রেটের মেরু পচনের মাধ্যমে স্ক্যান্ডিয়াম নাইট্রেটকে পৃথক করা। যেহেতু স্ক্যান্ডিয়াম নাইট্রেট পচে যাওয়া সবচেয়ে সহজ, তাই স্ক্যান্ডিয়াম পৃথক করা যায়। এছাড়াও, ইউরেনিয়াম, থোরিয়াম, টুংস্টেন, টিন এবং অন্যান্য খনিজ আমানত থেকে স্ক্যান্ডিয়ামের সাথে বিস্তৃত পুনরুদ্ধারও স্ক্যান্ডিয়ামের একটি গুরুত্বপূর্ণ উত্স।

খাঁটি স্ক্যান্ডিয়াম যৌগ পাওয়ার পরে, এটি এসসিসিএল -এ রূপান্তরিত হয় এবং কেসিএল এবং এলআইসিএল -এর সাথে সিও গলে যায়। গলিত দস্তাটি বৈদ্যুতিন বিশ্লেষণের জন্য ক্যাথোড হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যার ফলে স্ক্যান্ডিয়ামটি দস্তা ইলেক্ট্রোডে বৃষ্টিপাত হয়। তারপরে, ধাতব স্ক্যান্ডিয়ামটি পেতে দস্তা বাষ্পীভূত হয়। এটি খুব সক্রিয় রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যযুক্ত একটি হালকা ওজনের রৌপ্য সাদা ধাতু, যা হাইড্রোজেন গ্যাস উত্পন্ন করতে গরম জলের সাথে প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে। সুতরাং ছবিতে আপনি যে ধাতব স্ক্যান্ডিয়ামটি দেখেন তা বোতলটিতে সিল করা হয় এবং আরগন গ্যাসের সাথে সুরক্ষিত থাকে, অন্যথায় স্ক্যান্ডিয়াম দ্রুত একটি গা dark ় হলুদ বা ধূসর অক্সাইড স্তর তৈরি করবে, তার চকচকে ধাতব দীপ্তি হারাবে।

অ্যাপ্লিকেশন

আলোক শিল্প

স্ক্যান্ডিয়ামের ব্যবহারগুলি খুব উজ্জ্বল দিকগুলিতে কেন্দ্রীভূত হয় এবং এটিকে আলোর পুত্র বলা অতিরঞ্জিত নয়। স্ক্যান্ডিয়ামের প্রথম যাদু অস্ত্রটিকে স্ক্যান্ডিয়াম সোডিয়াম ল্যাম্প বলা হয়, যা হাজার হাজার পরিবারে আলো আনতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি একটি ধাতব হ্যালাইড বৈদ্যুতিক আলো: বাল্বটি সোডিয়াম আয়োডাইড এবং স্ক্যান্ডিয়াম ট্রায়োডাইড দিয়ে পূর্ণ হয় এবং একই সাথে স্ক্যান্ডিয়াম এবং সোডিয়াম ফয়েল যুক্ত করা হয়। উচ্চ-ভোল্টেজ স্রাবের সময়, স্ক্যান্ডিয়াম আয়ন এবং সোডিয়াম আয়নগুলি যথাক্রমে তাদের বৈশিষ্ট্যযুক্ত নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো নির্গত করে। সোডিয়ামের বর্ণালী রেখাগুলি 589.0 এবং 589.6 এনএম, দুটি বিখ্যাত হলুদ আলো, যখন স্ক্যান্ডিয়ামের বর্ণালী রেখাগুলি 361.3 ~ 424.7 এনএম, কাছাকাছি অতিবেগুনী এবং নীল আলো নির্গমনের একটি সিরিজ। যেহেতু তারা একে অপরের পরিপূরক, উত্পাদিত সামগ্রিক হালকা রঙ সাদা আলো। এটি স্পষ্টতই কারণ স্ক্যান্ডিয়াম সোডিয়াম ল্যাম্পগুলিতে উচ্চ আলোকিত দক্ষতা, ভাল হালকা রঙ, বিদ্যুৎ সঞ্চয়, দীর্ঘ পরিষেবা জীবন এবং শক্তিশালী কুয়াশা ভাঙ্গার দক্ষতার বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা তারা টেলিভিশন ক্যামেরা, স্কোয়ার, ক্রীড়া স্থান এবং রাস্তার আলোগুলির জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হতে পারে এবং এটি তৃতীয় প্রজন্মের আলোর উত্স হিসাবে পরিচিত। চীনে, এই ধরণের প্রদীপটি ধীরে ধীরে একটি নতুন প্রযুক্তি হিসাবে প্রচার করা হচ্ছে, যখন কিছু উন্নত দেশগুলিতে এই ধরণের প্রদীপটি 1980 এর দশকের গোড়ার দিকে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছিল।

স্ক্যান্ডিয়ামের দ্বিতীয় যাদু অস্ত্র হ'ল সৌর ফটোভোলটাইক কোষ, যা মাটিতে ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা আলো সংগ্রহ করতে পারে এবং মানব সমাজকে চালিত করার জন্য এটিকে বিদ্যুতে পরিণত করতে পারে। স্ক্যান্ডিয়াম হ'ল ধাতব অন্তরক সেমিকন্ডাক্টর সিলিকন সৌর কোষ এবং সৌর কোষগুলিতে সেরা বাধা ধাতু।

এর তৃতীয় যাদু অস্ত্রটিকে γ একটি রশ্মি উত্স বলা হয়, এই যাদু অস্ত্রটি নিজেই উজ্জ্বলভাবে জ্বলতে পারে, তবে এই ধরণের আলো খালি চোখে গ্রহণ করা যায় না, এটি একটি উচ্চ-শক্তি ফোটন প্রবাহ। আমরা সাধারণত খনিজগুলি থেকে 45 এসসি বের করি যা স্ক্যান্ডিয়ামের একমাত্র প্রাকৃতিক আইসোটোপ। প্রতিটি 45 এসসি নিউক্লিয়াসে 21 টি প্রোটন এবং 24 নিউট্রন রয়েছে। 46 এসসি, একটি কৃত্রিম তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ, γ রেডিয়েশন উত্স বা ট্রেসার পরমাণু হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে ম্যালিগন্যান্ট টিউমারগুলির রেডিওথেরাপির জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে। এছাড়াও ইয়টরিয়াম গ্যালিয়াম স্ক্যান্ডিয়াম গারনেট লেজারের মতো অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে,স্ক্যান্ডিয়াম ফ্লোরাইডগ্লাস ইনফ্রারেড অপটিকাল ফাইবার এবং টেলিভিশনে স্ক্যান্ডিয়াম লেপযুক্ত ক্যাথোড রে টিউব। দেখে মনে হচ্ছে স্ক্যান্ডিয়াম উজ্জ্বলতার সাথে জন্মগ্রহণ করেছে।

খাদ শিল্প

এর প্রাথমিক আকারে স্ক্যান্ডিয়াম অ্যালুমিনিয়াম অ্যালো ডোপিংয়ের জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। অ্যালুমিনিয়ামে যতক্ষণ কয়েক হাজার স্ক্যান্ডিয়াম যুক্ত করা হয়, ততক্ষণ একটি নতুন আল 3 এসসি ফেজ তৈরি হবে, যা অ্যালুমিনিয়াম মিশ্রণে একটি রূপক ভূমিকা পালন করবে এবং খাদটির কাঠামো এবং বৈশিষ্ট্যগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তন করবে। 0.2% ~ 0.4% এসসি যুক্ত করা (যা বাড়িতে ভাজা শাকসব্জি নাড়াতে লবণ যুক্ত করার অনুপাতের সাথে সমান, কেবল কিছুটা প্রয়োজন হয়) 150-200 ℃ দ্বারা খাদটির পুনরায় ইনস্টলেশন তাপমাত্রা বাড়িয়ে তুলতে পারে এবং উচ্চ-তাপমাত্রার শক্তি, কাঠামোগত স্থিতিশীলতা, ওয়েল্ডিং পারফরম্যান্স এবং ক্ষয় প্রতিরোধের উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে। এটি উচ্চ তাপমাত্রায় দীর্ঘমেয়াদী কাজের সময় ঘটে যাওয়া সহজে এমন এম্ব্রিটমেন্টের ঘটনাটি এড়াতে পারে। উচ্চ শক্তি এবং উচ্চ দৃ ness ়তা অ্যালুমিনিয়াম মিশ্রণ, নতুন উচ্চ-শক্তি জারা-প্রতিরোধী ওয়েলডেবল অ্যালুমিনিয়াম খাদ, নতুন উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যালুমিনিয়াম খাদ, উচ্চ-শক্তি নিউট্রন ইরেডিয়েশন প্রতিরোধী অ্যালুমিনিয়াম খাদ ইত্যাদি, এয়ারস্পেস, এভিয়েশন, শিপস, নিউক্লিয়ার রিঅ্যাক্টরস এবং উচ্চ-স্পিড ট্রেনগুলিতে খুব আকর্ষণীয় বিকাশের সম্ভাবনা রয়েছে।

স্ক্যান্ডিয়ামটিও আয়রনের জন্য একটি দুর্দান্ত সংশোধক এবং অল্প পরিমাণে স্ক্যান্ডিয়াম কাস্ট লোহার শক্তি এবং কঠোরতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে। এছাড়াও, স্ক্যান্ডিয়াম উচ্চ-তাপমাত্রা টংস্টেন এবং ক্রোমিয়াম অ্যালোগুলির জন্য একটি অ্যাডিটিভ হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে। অবশ্যই, অন্যের জন্য বিবাহের পোশাক তৈরির পাশাপাশি, স্ক্যান্ডিয়ামের একটি উচ্চ গলনাঙ্ক রয়েছে এবং এর ঘনত্ব অ্যালুমিনিয়ামের মতো এবং এটি উচ্চ গলনাঙ্কের লাইটওয়েট অ্যালো যেমন স্ক্যান্ডিয়াম টাইটানিয়াম অ্যালোয় এবং স্ক্যান্ডিয়াম ম্যাগনেসিয়াম অ্যালোয় হিসাবে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, এর উচ্চ মূল্যের কারণে এটি সাধারণত উচ্চ-শেষ উত্পাদন শিল্প যেমন স্পেস শাটল এবং রকেটগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

সিরামিক উপাদান

স্ক্যান্ডিয়াম, একটি একক পদার্থ, সাধারণত মিশ্রণগুলিতে ব্যবহৃত হয় এবং এর অক্সাইডগুলি একইভাবে সিরামিক উপকরণগুলিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। টেট্রাগোনাল জিরকোনিয়া সিরামিক উপাদান, যা শক্ত অক্সাইড জ্বালানী কোষগুলির জন্য বৈদ্যুতিন উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, একটি অনন্য সম্পত্তি রয়েছে যেখানে পরিবেশে ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রা এবং অক্সিজেনের ঘনত্বের সাথে এই ইলেক্ট্রোলাইটের পরিবাহিতা বৃদ্ধি পায়। যাইহোক, এই সিরামিক উপাদানের স্ফটিক কাঠামো নিজেই স্থিরভাবে বিদ্যমান থাকতে পারে না এবং এর কোনও শিল্প মূল্য নেই; এর মূল বৈশিষ্ট্যগুলি বজায় রাখতে এই কাঠামোটি ঠিক করতে পারে এমন কিছু পদার্থ ডোপিং করা প্রয়োজন। 6 ~ 10% স্ক্যান্ডিয়াম অক্সাইড যুক্ত করা একটি কংক্রিট কাঠামোর মতো, যাতে জিরকোনিয়া একটি বর্গক্ষেত্রের জালিতে স্থিতিশীল হতে পারে।

এছাড়াও ইঞ্জিনিয়ারিং সিরামিক উপকরণ রয়েছে যেমন উচ্চ-শক্তি এবং উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধী সিলিকন নাইট্রাইড হিসাবে ডেনসিফায়ার এবং স্ট্যাবিলাইজার হিসাবে।

একটি ঘনক হিসাবে,স্ক্যান্ডিয়াম অক্সাইডসূক্ষ্ম কণার প্রান্তে একটি অবাধ্য পর্যায় SC2SI2O7 গঠন করতে পারে, এইভাবে ইঞ্জিনিয়ারিং সিরামিকগুলির উচ্চ-তাপমাত্রার বিকৃতি হ্রাস করে। অন্যান্য অক্সাইডের সাথে তুলনা করে, এটি সিলিকন নাইট্রাইডের উচ্চ-তাপমাত্রা যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে আরও উন্নত করতে পারে।

অনুঘটক রসায়ন

কেমিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে, স্ক্যান্ডিয়াম প্রায়শই অনুঘটক হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যখন এসসি 2 ও 3 ইথানল বা আইসোপ্রোপানল ডিহাইড্রেশন এবং ডিওক্সিডেশনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, এসিটিক অ্যাসিডের পচন এবং সিও এবং এইচ 2 থেকে ইথিলিনের উত্পাদন। এসসি 2 ও 3 সমন্বিত পিটি আল অনুঘটকটি ভারী তেল হাইড্রোজেনেশন পরিশোধন এবং পেট্রোকেমিক্যাল শিল্পে পরিশোধন প্রক্রিয়াগুলির জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ অনুঘটক। ক্যাটালিটিক ক্র্যাকিং প্রতিক্রিয়া যেমন কুমিনের মতো, এসসি-ওয়াই জেইলাইট অনুঘটকটির ক্রিয়াকলাপ অ্যালুমিনিয়াম সিলিকেট অনুঘটকটির চেয়ে 1000 গুণ বেশি; কিছু traditional তিহ্যবাহী অনুঘটকগুলির সাথে তুলনা করে, স্ক্যান্ডিয়াম অনুঘটকগুলির বিকাশের সম্ভাবনাগুলি খুব উজ্জ্বল হবে।

পারমাণবিক শক্তি শিল্প

উচ্চ-তাপমাত্রা চুল্লি পারমাণবিক জ্বালানীতে ইউও 2 তে অল্প পরিমাণে এসসি 2 ও 3 যুক্ত করা জালির রূপান্তর, ভলিউম বৃদ্ধি এবং ইউও 2 থেকে ইউ 3 ও 8 রূপান্তর দ্বারা সৃষ্ট ক্র্যাকিং এড়াতে পারে।

জ্বালানী সেল

একইভাবে, নিকেল ক্ষারীয় ব্যাটারিতে 2.5% থেকে 25% স্ক্যান্ডিয়াম যুক্ত করা তাদের পরিষেবা জীবন বাড়িয়ে তুলবে।

কৃষি প্রজনন

কৃষিতে, কর্ন, বিট, মটর, গম এবং সূর্যমুখীর মতো বীজ স্ক্যান্ডিয়াম সালফেটের সাথে চিকিত্সা করা যেতে পারে (ঘনত্ব সাধারণত 10-3 ~ 10-8 মিলি/এল, বিভিন্ন গাছপালা আলাদা হবে), এবং অঙ্কুর প্রচারের প্রকৃত প্রভাব অর্জন করা হয়েছে। 8 ঘন্টা পরে, চারাগুলির সাথে তুলনা করে যথাক্রমে শিকড় এবং কুঁড়িগুলির শুকনো ওজন যথাক্রমে 37% এবং 78% বৃদ্ধি পেয়েছে, তবে প্রক্রিয়াটি এখনও অধ্যয়নের অধীনে রয়েছে।

নীলসনের মনোযোগ থেকে শুরু করে পারমাণবিক গণ -তথ্যের debt ণের প্রতি আজ, স্ক্যান্ডিয়াম মাত্র একশো বা বিশ বছর ধরে মানুষের দৃষ্টিভঙ্গি প্রবেশ করেছে, তবে এটি প্রায় একশো বছর ধরে বেঞ্চে বসেছে। গত শতাব্দীর শেষের দিকে বৈষয়িক বিজ্ঞানের জোরালো বিকাশ না হওয়া পর্যন্ত এটি তাঁর কাছে প্রাণশক্তি এনেছিল। আজ, স্ক্যান্ডিয়াম সহ বিরল পৃথিবী উপাদানগুলি উপকরণ বিজ্ঞানে হট তারকা হয়ে উঠেছে, হাজার হাজার সিস্টেমে সর্বদা পরিবর্তিত ভূমিকা পালন করছে, প্রতিদিন আমাদের জীবনে আরও সুবিধার্থে এনেছে এবং অর্থনৈতিক মান তৈরি করেছে যা পরিমাপ করা আরও বেশি কঠিন।