সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, জৈব সংশ্লেষণে ল্যান্থানাইড বিকারকের প্রয়োগ দ্রুতগতিতে বিকশিত হয়েছে। এদের মধ্যে, অনেক ল্যান্থানাইড বিকারকের কার্বন-কার্বন বন্ধন গঠন বিক্রিয়ায় সুস্পষ্ট নির্বাচনী অনুঘটন ক্ষমতা রয়েছে বলে দেখা গেছে; একই সাথে, অনেক ল্যান্থানাইড বিকারকের জৈব জারণ বিক্রিয়া এবং জৈব বিজারণ বিক্রিয়ায় কার্যকরী গ্রুপ রূপান্তরে চমৎকার বৈশিষ্ট্য রয়েছে বলেও দেখা গেছে। বিরল মৃত্তিকার কৃষি ব্যবহার হলো চীনা বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত কর্মীদের বহু বছরের কঠোর পরিশ্রমের পর অর্জিত একটি চীনা বৈশিষ্ট্যযুক্ত বৈজ্ঞানিক গবেষণালব্ধ সাফল্য, এবং চীনে কৃষি উৎপাদন বৃদ্ধির একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ হিসেবে এটিকে জোরালোভাবে প্রচার করা হচ্ছে। বিরল মৃত্তিকা কার্বনেট অ্যাসিডে সহজে দ্রবণীয় হয়ে সংশ্লিষ্ট লবণ এবং কার্বন ডাই অক্সাইড তৈরি করে, যা অ্যানায়নিক অপদ্রব্য যোগ না করেই বিভিন্ন বিরল মৃত্তিকা লবণ এবং জটিল যৌগের সংশ্লেষণে সুবিধাজনকভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, এটি নাইট্রিক অ্যাসিড, হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, পারক্লোরিক অ্যাসিড এবং সালফিউরিক অ্যাসিডের মতো শক্তিশালী অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে জলে দ্রবণীয় লবণ তৈরি করতে পারে। ফসফরিক অ্যাসিড এবং হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে অদ্রবণীয় রেয়ার আর্থ ফসফেট এবং ফ্লোরাইডে রূপান্তরিত হয়। অনেক জৈব অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে সংশ্লিষ্ট রেয়ার আর্থ জৈব যৌগ গঠন করে। দ্রবণের মানের উপর নির্ভর করে এগুলি দ্রবণীয় জটিল ক্যাটায়ন বা জটিল অ্যানায়ন হতে পারে, অথবা কম দ্রবণীয় নিরপেক্ষ যৌগ অধঃক্ষিপ্ত হয়। অন্যদিকে, রেয়ার আর্থ কার্বনেট ক্যালসিনেশনের মাধ্যমে সংশ্লিষ্ট অক্সাইডে বিয়োজিত হতে পারে, যা অনেক নতুন রেয়ার আর্থ উপাদান তৈরিতে সরাসরি ব্যবহার করা যায়। বর্তমানে, চীনে রেয়ার আর্থ কার্বনেটের বার্ষিক উৎপাদন ১০,০০০ টনেরও বেশি, যা সমস্ত রেয়ার আর্থ পণ্যের এক-চতুর্থাংশের বেশি। এটি ইঙ্গিত দেয় যে রেয়ার আর্থ শিল্পের উন্নয়নে রেয়ার আর্থ কার্বনেটের শিল্প উৎপাদন এবং প্রয়োগ একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
সেরিয়াম কার্বনেট একটি অজৈব যৌগ যার রাসায়নিক সংকেত C3Ce2O9, আণবিক ওজন ৪৬০, logP -৭.৪০৫৩০, PSA ১৯৮.৮০০০০, ৭৬০ mmHg চাপে স্ফুটনাঙ্ক ৩৩৩.৬ºC এবং ফ্ল্যাশ পয়েন্ট ১৬৯.৮ºC। বিরল মৃত্তিকার শিল্প উৎপাদনে, সেরিয়াম কার্বনেট বিভিন্ন সেরিয়াম লবণ এবং সেরিয়াম অক্সাইডের মতো নানা সেরিয়াম পণ্য তৈরির জন্য একটি মধ্যবর্তী কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহৃত হয়। এর ব্যাপক ব্যবহার রয়েছে এবং এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ হালকা বিরল মৃত্তিকা পণ্য। আর্দ্র সিরাম কার্বনেট স্ফটিকের একটি ল্যান্থানাইট-ধরণের গঠন রয়েছে, এবং এর SEM ফটোতে দেখা যায় যে আর্দ্র সিরাম কার্বনেট স্ফটিকের মৌলিক আকৃতি ফ্লেকের মতো, এবং ফ্লেকগুলি দুর্বল আন্তঃক্রিয়ার মাধ্যমে একত্রিত হয়ে একটি পাপড়ির মতো গঠন তৈরি করে। এই গঠনটি শিথিল হওয়ায় যান্ত্রিক বলের প্রভাবে এটি সহজেই ছোট ছোট খণ্ডে বিভক্ত হয়ে যায়। বর্তমানে শিল্পে প্রচলিতভাবে উৎপাদিত সিরাম কার্বনেটে শুকানোর পর মোট বিরল মৃত্তিকার পরিমাণ মাত্র ৪২-৪৬% থাকে, যা সিরাম কার্বনেটের উৎপাদন দক্ষতাকে সীমিত করে।
এটি এমন এক ধরনের পদ্ধতি যেখানে কম জল খরচ হয়, গুণমান স্থিতিশীল থাকে, উৎপাদিত সেরিয়াম কার্বনেটকে সেন্ট্রিফিউগাল ড্রাইংয়ের পর আর শুকানোর প্রয়োজন হয় না, এবং এতে বিরল মৃত্তিকার মোট পরিমাণ ৭২% থেকে ৭৪% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। উচ্চ মোট বিরল মৃত্তিকার পরিমাণযুক্ত সেরিয়াম কার্বনেট প্রস্তুত করার প্রক্রিয়াটি সহজ এবং এক-ধাপের। নিম্নলিখিত প্রযুক্তিগত পরিকল্পনাটি গ্রহণ করা হয়: উচ্চ মোট বিরল মৃত্তিকার পরিমাণযুক্ত সেরিয়াম কার্বনেট প্রস্তুত করার জন্য একটি এক-ধাপ পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, অর্থাৎ, CeO240-90g/L ভর ঘনত্বের সেরিয়াম ফিড দ্রবণকে ৯৫°C থেকে ১০৫°C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয় এবং অবিরাম নাড়াচাড়া করার সময় অ্যামোনিয়াম বাইকার্বনেট যোগ করে সেরিয়াম কার্বনেট অধঃক্ষেপিত করা হয়। অ্যামোনিয়াম বাইকার্বনেটের পরিমাণ এমনভাবে সমন্বয় করা হয় যাতে ফিড তরলের pH মান চূড়ান্তভাবে ৬.৩ থেকে ৬.৫-এ স্থির হয় এবং যোগ করার হার এমনভাবে উপযুক্ত রাখা হয় যাতে ফিড তরল পাত্র থেকে উপচে না পড়ে। সেরিয়াম ফিড দ্রবণটি হলো সেরিয়াম ক্লোরাইড জলীয় দ্রবণ, সেরিয়াম সালফেট জলীয় দ্রবণ অথবা সেরিয়াম নাইট্রেট জলীয় দ্রবণের মধ্যে অন্তত একটি। আরবানমাইন্স টেক কোং, লিমিটেড-এর গবেষণা ও উন্নয়ন (R&D) দল কঠিন অ্যামোনিয়াম বাইকার্বোনেট অথবা অ্যামোনিয়াম বাইকার্বোনেটের জলীয় দ্রবণ যোগ করে একটি নতুন সংশ্লেষণ পদ্ধতি গ্রহণ করে।
সেরিয়াম কার্বনেট ব্যবহার করে সেরিয়াম অক্সাইড, সেরিয়াম ডাইঅক্সাইড এবং অন্যান্য ন্যানোম্যাটেরিয়াল প্রস্তুত করা যায়। এর প্রয়োগ ও উদাহরণগুলো নিম্নরূপ:
১. একটি অ্যান্টি-গ্লেয়ার ভায়োলেট গ্লাস যা অতিবেগুনি রশ্মি এবং দৃশ্যমান আলোর হলুদ অংশকে তীব্রভাবে শোষণ করে। সাধারণ সোডা-লাইম-সিলিকা ফ্লোট গ্লাসের গঠনের উপর ভিত্তি করে, এতে ওজন শতাংশে নিম্নলিখিত কাঁচামাল অন্তর্ভুক্ত রয়েছে: সিলিকা ৭২~৮২%, সোডিয়াম অক্সাইড ৬~১৫%, ক্যালসিয়াম অক্সাইড ৪~১৩%, ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড ২~৮%, অ্যালুমিনা ০~৩%, আয়রন অক্সাইড ০.০৫~০.৩%, সেরিয়াম কার্বনেট ০.১~৩%, নিওডাইমিয়াম কার্বনেট ০.৪~১.২%, ম্যাঙ্গানিজ ডাইঅক্সাইড ০.৫~৩%। ৪ মিমি পুরু এই গ্লাসের দৃশ্যমান আলোর প্রবেশ্যতা ৮০%-এর বেশি, অতিবেগুনি রশ্মির প্রবেশ্যতা ১৫%-এর কম এবং ৫৬৮-৫৯০ ন্যানোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যে প্রবেশ্যতা ১৫%-এর কম।
২. একটি তাপগ্রাহী শক্তি-সাশ্রয়ী পেইন্ট, যার বৈশিষ্ট্য হলো এটি একটি ফিলার এবং একটি ফিল্ম-গঠনকারী উপাদান মিশ্রিত করে তৈরি করা হয়, এবং ফিলারটি নিম্নলিখিত কাঁচামালগুলিকে ওজন অনুসারে অংশবিশেষে মিশ্রিত করে তৈরি করা হয়: ২০ থেকে ৩৫ অংশ সিলিকন ডাইঅক্সাইড, ৮ থেকে ২০ অংশ অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড, ৪ থেকে ১০ অংশ টাইটানিয়াম অক্সাইড, ৪ থেকে ১০ অংশ জিরকোনিয়া, ১ থেকে ৫ অংশ জিঙ্ক অক্সাইড, ১ থেকে ৫ অংশ ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড, ০.৮ থেকে ৫ অংশ সিলিকন কার্বাইড, ০.০২ থেকে ০.৫ অংশ ইট্রিয়াম অক্সাইড, এবং ০.০১ থেকে ১.৫ অংশ ক্রোমিয়াম অক্সাইড, ০.০১-১.৫ অংশ কওলিন, ০.০১-১.৫ অংশ বিরল মৃত্তিকা উপাদান, ০.৮-৫ অংশ কার্বন ব্ল্যাক, প্রতিটি কাঁচামালের কণার আকার হলো ১-৫ μm; যেখানে, বিরল মৃত্তিকা উপাদানগুলোর মধ্যে রয়েছে ০.০১-১.৫ ভাগ ল্যান্থানাম কার্বনেট, ০.০১-১.৫ ভাগ সেরিয়াম কার্বনেট, ১.৫ ভাগ প্র্যাসিওডাইমিয়াম কার্বনেট, ০.০১ থেকে ১.৫ ভাগ প্র্যাসিওডাইমিয়াম কার্বনেট, ০.০১ থেকে ১.৫ ভাগ নিওডাইমিয়াম কার্বনেট এবং ০.০১ থেকে ১.৫ ভাগ প্রোমিথিয়াম নাইট্রেট; ফিল্ম গঠনকারী উপাদানটি হলো পটাশিয়াম সোডিয়াম কার্বনেট; পটাশিয়াম সোডিয়াম কার্বনেটকে সম-ওজনের পটাশিয়াম কার্বনেট এবং সোডিয়াম কার্বনেটের সাথে মেশানো হয়। ফিলার এবং ফিল্ম-গঠনকারী উপাদানের ওজন মিশ্রণের অনুপাত হলো ২.৫:৭.৫, ৩.৮:৬.২ অথবা ৪.৮:৫.২। অধিকন্তু, তাপগ্রাহী শক্তি-সাশ্রয়ী পেইন্টের এক প্রকার প্রস্তুতি পদ্ধতি এই বৈশিষ্ট্যে বৈশিষ্ট্যপূর্ণ যে, এতে নিম্নলিখিত ধাপগুলো অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:
ধাপ ১, ফিলার প্রস্তুতকরণ, প্রথমে ওজন অনুসারে ২০-৩৫ ভাগ সিলিকা, ৮-২০ ভাগ অ্যালুমিনা, ৪-১০ ভাগ টাইটানিয়াম অক্সাইড, ৪-১০ ভাগ জিরকোনিয়া এবং ১-৫ ভাগ জিঙ্ক অক্সাইড, ১ থেকে ৫ ভাগ ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড, ০.৮ থেকে ৫ ভাগ সিলিকন কার্বাইড, ০.০২ থেকে ০.৫ ভাগ ইট্রিয়াম অক্সাইড, ০.০১ থেকে ১.৫ ভাগ ক্রোমিয়াম ট্রাইঅক্সাইড, ০.০১ থেকে ১.৫ ভাগ কওলিন, ০.০১ থেকে ১.৫ ভাগ বিরল মৃত্তিকা উপাদান এবং ০.৮ থেকে ৫ ভাগ কার্বন ব্ল্যাক নিন এবং তারপর একটি মিক্সারে ভালোভাবে মিশিয়ে ফিলারটি তৈরি করুন; যেখানে, বিরল মৃত্তিকা উপাদানটির মধ্যে অন্তর্ভুক্ত রয়েছে ০.০১-১.৫ ভাগ ল্যান্থানাম কার্বনেট, ০.০১-১.৫ ভাগ সেরিয়াম কার্বনেট, ০.০১-১.৫ ভাগ প্র্যাসিওডাইমিয়াম কার্বনেট, ০.০১-১.৫ ভাগ নিওডাইমিয়াম কার্বনেট এবং ০.০১-১.৫ ভাগ প্রোমিথিয়াম নাইট্রেট;
ধাপ ২, ফিল্ম-গঠনকারী উপাদানের প্রস্তুতি, ফিল্ম-গঠনকারী উপাদানটি হলো সোডিয়াম পটাশিয়াম কার্বনেট; প্রথমে ওজন অনুসারে পটাশিয়াম কার্বনেট এবং সোডিয়াম কার্বনেট যথাক্রমে মেপে নিন, এবং তারপর ফিল্ম-গঠনকারী উপাদানটি পাওয়ার জন্য সেগুলোকে ভালোভাবে মেশান; এক্ষেত্রে পটাশিয়াম কার্বনেট এবং সোডিয়াম কার্বনেট সমান ওজনের হতে হবে;
ধাপ ৩, ওজন অনুসারে ফিলার এবং ফিল্ম উপাদানের মিশ্রণের অনুপাত হলো ২.৫: ৭.৫, ৩.৮: ৬.২ অথবা ৪.৮: ৫.২, এবং মিশ্রণটিকে সুষমভাবে মিশিয়ে ও ছড়িয়ে দিয়ে একটি মিশ্রণ তৈরি করা হয়;
ধাপ ৪-এ, মিশ্রণটিকে ৬-৮ ঘণ্টা ধরে বল-মিলিং করা হয় এবং তারপর ১-৫ মাইক্রোমিটার জালির ছিদ্রের একটি চালুনির মধ্য দিয়ে চালনা করে চূড়ান্ত পণ্যটি সংগ্রহ করা হয়।
৩. অতিসূক্ষ্ম সেরিয়াম অক্সাইড প্রস্তুতি: হাইড্রেটেড সেরিয়াম কার্বনেটকে পূর্বসূরী হিসেবে ব্যবহার করে, সরাসরি বল মিলিং এবং ক্যালসিনেশনের মাধ্যমে ৩ μm-এর কম গড় কণা আকারের অতিসূক্ষ্ম সেরিয়াম অক্সাইড প্রস্তুত করা হয়েছিল। প্রাপ্ত সমস্ত পণ্যের একটি কিউবিক ফ্লুরাইট কাঠামো রয়েছে। ক্যালসিনেশন তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে, পণ্যগুলির কণার আকার হ্রাস পায়, কণার আকারের বন্টন সংকীর্ণ হয় এবং ক্রিস্টালিনিটি বৃদ্ধি পায়। তবে, তিনটি ভিন্ন কাচের পলিশিং ক্ষমতা ৯০০℃ থেকে ১০০০℃-এর মধ্যে সর্বোচ্চ মান দেখিয়েছে। অতএব, এটা বিশ্বাস করা হয় যে পলিশিং প্রক্রিয়ার সময় কাচের পৃষ্ঠের পদার্থ অপসারণের হার পলিশিং পাউডারের কণার আকার, ক্রিস্টালিনিটি এবং পৃষ্ঠের সক্রিয়তা দ্বারা ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয়।