ইট্রিয়াম অক্সাইডের বৈশিষ্ট্য, প্রয়োগ এবং প্রস্তুতি

ইট্রিয়াম অক্সাইডের স্ফটিক গঠন

ইট্রিয়াম অক্সাইড (Y)₂O₃) হল একটি সাদা বিরল আর্থ অক্সাইড যা পানিতে এবং ক্ষারে দ্রবণীয় এবং অ্যাসিডে দ্রবণীয়। এটি একটি সাধারণ সি-টাইপ বিরল আর্থ সেস্কিওঅক্সাইড যার দেহ-কেন্দ্রিক ঘন কাঠামো রয়েছে।

Y এর স্ফটিক প্যারামিটার টেবিল₂O₃

Y এর স্ফটিক গঠন চিত্র₂O₃

ইট্রিয়াম অক্সাইডের ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

(১) মোলার ভর ২২৫.৮২ গ্রাম/মোল এবং ঘনত্ব ৫.০১ গ্রাম/সেমি³;

(২) গলনাঙ্ক ২৪১০℃, স্ফুটনাঙ্ক ৪৩০০℃, ভালো তাপীয় স্থিতিশীলতা;

(3) ভালো ভৌত ও রাসায়নিক স্থিতিশীলতা এবং ভালো জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা;

(৪) তাপ পরিবাহিতা উচ্চ, যা ৩০০K এ ২৭ W/(MK) এ পৌঁছাতে পারে, যা ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গারনেটের তাপ পরিবাহিতা (Y) এর প্রায় দ্বিগুণ।₃Al₅O₁₂), যা লেজারের কাজের মাধ্যম হিসেবে ব্যবহারের জন্য খুবই উপকারী;

(৫) অপটিক্যাল স্বচ্ছতার পরিসর প্রশস্ত (০.২৯~৮μm), এবং দৃশ্যমান অঞ্চলে তাত্ত্বিক ট্রান্সমিট্যান্স ৮০% এরও বেশি পৌঁছাতে পারে;

(6) ফোনন শক্তি কম, এবং রমন বর্ণালীর সবচেয়ে শক্তিশালী শিখরটি 377 সেমিতে অবস্থিত^-1, যা অ-বিকিরণশীল রূপান্তরের সম্ভাবনা কমাতে এবং আপ-রূপান্তর আলোকিত দক্ষতা উন্নত করতে উপকারী;

(৭) ২২০০ এর নিচে℃, ওয়াই₂O₃এটি একটি ঘনক পর্যায় যার কোন দ্বি-প্রবাহ নেই। ১০৫০ ন্যানোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যে প্রতিসরাঙ্ক ১.৮৯। ২২০০ এর উপরে ষড়ভুজাকার পর্যায়ে রূপান্তরিত হচ্ছে।℃;

(8) Y এর শক্তি ব্যবধান₂O₃খুব প্রশস্ত, 5.5eV পর্যন্ত, এবং ডোপড ট্রাইভ্যালেন্ট বিরল পৃথিবী আলোকিত আয়নগুলির শক্তি স্তর Y এর ভ্যালেন্স ব্যান্ড এবং পরিবাহী ব্যান্ডের মধ্যে থাকে₂O₃এবং ফার্মি শক্তি স্তরের উপরে, এইভাবে বিচ্ছিন্ন আলোকিত কেন্দ্র তৈরি করে।

(9)Y₂O₃, একটি ম্যাট্রিক্স উপাদান হিসাবে, ত্রিভ্যালেন্ট বিরল পৃথিবী আয়নের উচ্চ ঘনত্বকে ধারণ করতে পারে এবং Y প্রতিস্থাপন করতে পারে³⁺কাঠামোগত পরিবর্তন না করেই আয়ন।

ইট্রিয়াম অক্সাইডের প্রধান ব্যবহার

ইট্রিয়াম অক্সাইড, একটি কার্যকরী সংযোজন উপাদান হিসাবে, পারমাণবিক শক্তি, মহাকাশ, প্রতিপ্রভ, ইলেকট্রনিক্স, উচ্চ-প্রযুক্তি সিরামিক ইত্যাদি ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় কারণ এর চমৎকার ভৌত বৈশিষ্ট্য যেমন উচ্চ ডাইইলেক্ট্রিক ধ্রুবক, ভাল তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং শক্তিশালী জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা।

ছবির উৎস: নেটওয়ার্ক

১, ফসফর ম্যাট্রিক্স উপাদান হিসেবে, এটি প্রদর্শন, আলো এবং চিহ্নিতকরণের ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়;

2, লেজার মাধ্যম উপাদান হিসেবে, উচ্চ অপটিক্যাল কর্মক্ষমতা সহ স্বচ্ছ সিরামিক প্রস্তুত করা যেতে পারে, যা ঘরের তাপমাত্রার লেজার আউটপুট উপলব্ধি করার জন্য লেজারের কাজের মাধ্যম হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে;

৩, একটি আপ-রূপান্তর লুমিনেসেন্ট ম্যাট্রিক্স উপাদান হিসাবে, এটি ইনফ্রারেড সনাক্তকরণ, ফ্লুরোসেন্স লেবেলিং এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়;

৪, স্বচ্ছ সিরামিক দিয়ে তৈরি, যা দৃশ্যমান এবং ইনফ্রারেড লেন্স, উচ্চ-চাপ গ্যাস ডিসচার্জ ল্যাম্প টিউব, সিরামিক সিন্টিলেটর, উচ্চ-তাপমাত্রার চুল্লি পর্যবেক্ষণ জানালা ইত্যাদির জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

৫, এটি প্রতিক্রিয়া জাহাজ, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী উপাদান, অবাধ্য উপাদান ইত্যাদি হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

৬, কাঁচামাল বা সংযোজন হিসাবে, এগুলি উচ্চ-তাপমাত্রার সুপারকন্ডাক্টিং উপকরণ, লেজার স্ফটিক উপকরণ, কাঠামোগত সিরামিক, অনুঘটক উপকরণ, ডাইইলেক্ট্রিক সিরামিক, উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন সংকর ধাতু এবং অন্যান্য ক্ষেত্রেও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

ইট্রিয়াম অক্সাইড পাউডারের প্রস্তুতি পদ্ধতি

তরল পর্যায়ের বৃষ্টিপাত পদ্ধতি প্রায়শই বিরল আর্থ অক্সাইড প্রস্তুত করতে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে প্রধানত অক্সালেট বৃষ্টিপাত পদ্ধতি, অ্যামোনিয়াম বাইকার্বোনেট বৃষ্টিপাত পদ্ধতি, ইউরিয়া হাইড্রোলাইসিস পদ্ধতি এবং অ্যামোনিয়া বৃষ্টিপাত পদ্ধতি অন্তর্ভুক্ত থাকে। এছাড়াও, স্প্রে গ্রানুলেশনও একটি প্রস্তুতি পদ্ধতি যা বর্তমানে ব্যাপকভাবে উদ্বিগ্ন। লবণ বৃষ্টিপাত পদ্ধতি

১. অক্সালেট বৃষ্টিপাত পদ্ধতি

অক্সালেট বৃষ্টিপাত পদ্ধতি দ্বারা প্রস্তুত বিরল আর্থ অক্সাইডের সুবিধা হল উচ্চ স্ফটিকীকরণ ডিগ্রি, ভাল স্ফটিক গঠন, দ্রুত পরিস্রাবণ গতি, কম অপরিষ্কারতা এবং সহজ অপারেশন, যা শিল্প উৎপাদনে উচ্চ বিশুদ্ধতা বিরল আর্থ অক্সাইড প্রস্তুত করার জন্য একটি সাধারণ পদ্ধতি।

অ্যামোনিয়াম বাইকার্বোনেট বৃষ্টিপাত পদ্ধতি

2. অ্যামোনিয়াম বাইকার্বোনেট বৃষ্টিপাত পদ্ধতি

অ্যামোনিয়াম বাইকার্বোনেট একটি সস্তা অবক্ষেপক। অতীতে, মানুষ প্রায়শই বিরল আর্থ আকরিকের লিচিং দ্রবণ থেকে মিশ্র বিরল আর্থ কার্বনেট তৈরির জন্য অ্যামোনিয়াম বাইকার্বোনেট অবক্ষেপণ পদ্ধতি ব্যবহার করত। বর্তমানে, শিল্পে অ্যামোনিয়াম বাইকার্বোনেট অবক্ষেপণ পদ্ধতি দ্বারা বিরল আর্থ অক্সাইড প্রস্তুত করা হয়। সাধারণত, অ্যামোনিয়াম বাইকার্বোনেট অবক্ষেপণ পদ্ধতি হল একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় বিরল আর্থ ক্লোরাইড দ্রবণে অ্যামোনিয়াম বাইকার্বোনেট কঠিন বা দ্রবণ যোগ করা, যা বার্ধক্য, ধোয়া, শুকানো এবং পোড়ানোর পরে, অক্সাইড পাওয়া যায়। তবে, অ্যামোনিয়াম বাইকার্বোনেটের অবক্ষেপণের সময় প্রচুর পরিমাণে বুদবুদ তৈরি হয় এবং বৃষ্টিপাত বিক্রিয়ার সময় অস্থির pH মানের কারণে, নিউক্লিয়েশন হার দ্রুত বা ধীর হয়, যা স্ফটিক বৃদ্ধির জন্য সহায়ক নয়। আদর্শ কণার আকার এবং রূপবিদ্যা সহ অক্সাইড পেতে, বিক্রিয়ার অবস্থা কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে।

৩. ইউরিয়া বৃষ্টিপাত

বিরল আর্থ অক্সাইড তৈরিতে ইউরিয়া বৃষ্টিপাত পদ্ধতি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যা কেবল সস্তা এবং পরিচালনা করা সহজ নয়, বরং পূর্বসূরী নিউক্লিয়েশন এবং কণা বৃদ্ধির সঠিক নিয়ন্ত্রণ অর্জনের সম্ভাবনাও রয়েছে, তাই ইউরিয়া বৃষ্টিপাত পদ্ধতিটি আরও বেশি সংখ্যক মানুষের পছন্দ আকর্ষণ করেছে এবং বর্তমানে অনেক পণ্ডিতের কাছ থেকে ব্যাপক মনোযোগ এবং গবেষণা আকর্ষণ করেছে।

৪. স্প্রে গ্রানুলেশন

স্প্রে গ্রানুলেশন প্রযুক্তির উচ্চ অটোমেশন, উচ্চ উৎপাদন দক্ষতা এবং উচ্চ মানের সবুজ পাউডারের সুবিধা রয়েছে, তাই স্প্রে গ্রানুলেশন একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত পাউডার গ্রানুলেশন পদ্ধতিতে পরিণত হয়েছে।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, ঐতিহ্যবাহী ক্ষেত্রগুলিতে বিরল মাটির ব্যবহার মূলত পরিবর্তিত হয়নি, তবে নতুন উপকরণগুলিতে এর প্রয়োগ স্পষ্টতই বৃদ্ধি পেয়েছে। একটি নতুন উপাদান হিসাবে, ন্যানো ওয়াই₂O₃এর প্রয়োগের ক্ষেত্র আরও বিস্তৃত। আজকাল, ন্যানো ওয়াই প্রস্তুত করার অনেক পদ্ধতি রয়েছে₂O₃উপকরণ, যা তিনটি বিভাগে বিভক্ত করা যেতে পারে: তরল ফেজ পদ্ধতি, গ্যাস ফেজ পদ্ধতি এবং কঠিন ফেজ পদ্ধতি, যার মধ্যে তরল ফেজ পদ্ধতিটি সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়। এগুলি স্প্রে পাইরোলাইসিস, হাইড্রোথার্মাল সংশ্লেষণ, মাইক্রোইমালসন, সল-জেল, দহন সংশ্লেষণ এবং বৃষ্টিপাতের মধ্যে বিভক্ত। তবে, গোলকযুক্ত ইট্রিয়াম অক্সাইড ন্যানো পার্টিকেলগুলির উচ্চতর নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল, পৃষ্ঠের শক্তি, উন্নত তরলতা এবং বিচ্ছুরণ থাকবে, যা মনোযোগ দেওয়ার মতো।