পটভূমি এবং সাধারণ পরিস্থিতি
বিরল পৃথিবীর উপাদানপর্যায় সারণীতে IIIB স্ক্যান্ডিয়াম, yttrium এবং lanthanum-এর ফ্লোরবোর্ড। l7 উপাদান আছে. বিরল পৃথিবীর অনন্য ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এটি শিল্প, কৃষি এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। বিরল পৃথিবীর যৌগগুলির বিশুদ্ধতা সরাসরি উপকরণগুলির বিশেষ বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণ করে। বিরল আর্থ উপকরণের বিভিন্ন বিশুদ্ধতা বিভিন্ন কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা সহ সিরামিক উপকরণ, ফ্লুরোসেন্ট উপকরণ এবং ইলেকট্রনিক উপকরণ তৈরি করতে পারে। বর্তমানে, বিরল পৃথিবী নিষ্কাশন প্রযুক্তির বিকাশের সাথে, পরিষ্কার বিরল পৃথিবীর যৌগগুলি একটি ভাল বাজারের সম্ভাবনা উপস্থাপন করে এবং উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন বিরল আর্থ সামগ্রীর প্রস্তুতি পরিষ্কার বিরল পৃথিবীর যৌগগুলির জন্য উচ্চতর প্রয়োজনীয়তাকে সামনে রাখে। সেরিয়াম যৌগটির বিস্তৃত ব্যবহার রয়েছে এবং বেশিরভাগ প্রয়োগে এর প্রভাব এর বিশুদ্ধতা, শারীরিক বৈশিষ্ট্য এবং অশুদ্ধতা বিষয়বস্তুর সাথে সম্পর্কিত। বিরল পৃথিবীর উপাদানের বিতরণে, সিরিয়াম আলোক বিরল পৃথিবীর সম্পদের প্রায় 50% জন্য দায়ী। উচ্চ বিশুদ্ধতা সেরিয়ামের ক্রমবর্ধমান প্রয়োগের সাথে, সেরিয়াম যৌগের জন্য অ-বিরল আর্থ বিষয়বস্তুর সূচকের প্রয়োজন উচ্চতর এবং উচ্চতর হচ্ছে।সেরিয়াম অক্সাইডসেরিক অক্সাইড, CAS সংখ্যা হল 1306-38-3, আণবিক সূত্র হল CeO2, আণবিক ওজন: 172.11; সেরিয়াম অক্সাইড হল বিরল আর্থ উপাদান সেরিয়ামের সবচেয়ে স্থিতিশীল অক্সাইড। ঘরের তাপমাত্রায় এটি একটি ফ্যাকাশে হলুদ কঠিন এবং উত্তপ্ত হলে গাঢ় হয়ে যায়। সেরিয়াম অক্সাইড ব্যাপকভাবে লুমিনেসেন্ট উপকরণ, অনুঘটক, পলিশিং পাউডার, ইউভি শিল্ডিং এবং অন্যান্য দিকগুলিতে এর চমৎকার কর্মক্ষমতার কারণে ব্যবহৃত হয়। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, এটি অনেক গবেষকদের আগ্রহ জাগিয়েছে। সেরিয়াম অক্সাইডের প্রস্তুতি এবং কার্যকারিতা সাম্প্রতিক বছরগুলিতে একটি গবেষণার হটস্পট হয়ে উঠেছে।
উৎপাদন প্রক্রিয়া
পদ্ধতি 1: ঘরের তাপমাত্রায় নাড়ুন, 0.1mol/L এর সেরিয়াম সালফেট দ্রবণে 5.0mol/L-এর সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড দ্রবণ যোগ করুন, pH মান 10-এর বেশি হতে সামঞ্জস্য করুন, এবং বৃষ্টিপাতের প্রতিক্রিয়া ঘটে। পলল পাম্প করা হয়, ডিওনাইজড জল দিয়ে কয়েকবার ধুয়ে ফেলা হয় এবং তারপর 24 ঘন্টার জন্য একটি 90℃ চুলায় শুকানো হয়। নাকাল এবং ফিল্টার করার পরে (কণার আকার 0.1 মিমি থেকে কম), সেরিয়াম অক্সাইড প্রাপ্ত করা হয় এবং সিল করা স্টোরেজের জন্য একটি শুকনো জায়গায় স্থাপন করা হয়। পদ্ধতি 2: কাঁচামাল হিসাবে সেরিয়াম ক্লোরাইড বা সেরিয়াম নাইট্রেট গ্রহণ করা, অ্যামোনিয়া জলের সাথে পিএইচ মান 2 এ সামঞ্জস্য করা, সিরিয়াম অক্সালেটের প্রক্ষেপণে অক্সালেট যোগ করা, গরম করার পরে, নিরাময়, পৃথকীকরণ এবং ধোয়ার পর, 110 ℃ তাপমাত্রায় শুকানো, তারপর 900 এ সেরিয়াম অক্সাইডে পোড়ানো ~ 1000℃। কার্বন মনোক্সাইডের বায়ুমণ্ডলে 1250℃-এ সেরিয়াম অক্সাইড এবং কার্বন পাউডারের মিশ্রণ গরম করে সেরিয়াম অক্সাইড পাওয়া যেতে পারে।
আবেদন
সেরিয়াম অক্সাইড গ্লাস শিল্পের সংযোজন, প্লেট গ্লাস গ্রাইন্ডিং উপকরণের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং গ্লাস গ্রাইন্ডিং গ্লাস, অপটিক্যাল লেন্স, কাইনস্কোপ, ব্লিচিং, স্পষ্টীকরণ, অতিবেগুনী বিকিরণ গ্লাস এবং ইলেকট্রনিক তারের শোষণ ইত্যাদিতে প্রসারিত করা হয়েছে। এটি চশমার লেন্সের জন্য একটি অ্যান্টি-রিফ্লেক্টর হিসাবেও ব্যবহৃত হয় এবং কাচকে হালকা হলুদ করতে সেরিয়াম টাইটানিয়াম হলুদ করতে ব্যবহৃত হয়। CaO-MgO-AI2O3-SiO2 সিস্টেমে বিরল আর্থ অক্সিডেশন ফ্রন্টের স্ফটিককরণ এবং কাচের সিরামিকের বৈশিষ্ট্যগুলির উপর একটি নির্দিষ্ট প্রভাব রয়েছে। গবেষণার ফলাফলগুলি দেখায় যে একটি উপযুক্ত অক্সিডেশন ফ্রন্ট যুক্ত করা কাচের তরলের স্পষ্টীকরণ প্রভাবকে উন্নত করতে, বুদবুদগুলি দূর করতে, কাচের কাঠামোকে কমপ্যাক্ট করতে এবং উপকরণগুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং ক্ষার প্রতিরোধের উন্নতি করতে উপকারী। সেরিয়াম অক্সাইডের সর্বোত্তম সংযোজন পরিমাণ 1.5, যখন এটি সিরামিক গ্লেজ এবং ইলেকট্রনিক শিল্পে পাইজোইলেকট্রিক সিরামিক অনুপ্রবেশকারী হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এটি উচ্চ ক্রিয়াকলাপের অনুঘটক, গ্যাস ল্যাম্প ইনক্যান্ডেসেন্ট কভার, এক্স-রে ফ্লুরোসেন্ট স্ক্রিন (প্রধানত লেন্স পলিশিং এজেন্টে ব্যবহৃত) তৈরিতেও ব্যবহৃত হয়। বিরল আর্থ সেরিয়াম পলিশিং পাউডার ব্যাপকভাবে ক্যামেরা, ক্যামেরা লেন্স, টেলিভিশন পিকচার টিউব, লেন্স ইত্যাদিতে ব্যবহৃত হয়। এটি কাচ শিল্পেও ব্যবহার করা যেতে পারে। সেরিয়াম অক্সাইড এবং টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড একসাথে কাচকে হলুদ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। কাচের বিবর্ণকরণের জন্য সেরিয়াম অক্সাইডের উচ্চ তাপমাত্রা, কম দামে স্থিতিশীল কর্মক্ষমতা এবং দৃশ্যমান আলো শোষণ না করার সুবিধা রয়েছে। এছাড়াও, অতিবেগুনী রশ্মির সংক্রমণ কমাতে ভবন এবং গাড়িতে ব্যবহৃত কাঁচে সেরিয়াম অক্সাইড যোগ করা হয়। বিরল আর্থ লুমিনেসেন্ট পদার্থের উৎপাদনের জন্য, সিরিয়াম অক্সাইডকে অ্যাক্টিভেটর হিসেবে যোগ করা হয় বিরল আর্থ ট্রাই-কালার ফসফর যা শক্তি সঞ্চয় বাতির আলোকিত পদার্থে ব্যবহৃত হয় এবং ফসফর সূচক এবং বিকিরণ ডিটেক্টরে ব্যবহৃত হয়। সিরিয়াম অক্সাইড ধাতব সেরিয়াম তৈরির জন্য একটি কাঁচামাল। এছাড়াও, অর্ধপরিবাহী সামগ্রীতে, উচ্চ-গ্রেডের রঙ্গক এবং আলোক সংবেদনশীল কাচের সংবেদনশীল, স্বয়ংচালিত নিষ্কাশন বিশুদ্ধকারী ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। অটোমোবাইল নিষ্কাশন বিশুদ্ধকরণের জন্য অনুঘটক প্রধানত মধুচক্র সিরামিক (বা ধাতু) ক্যারিয়ার এবং পৃষ্ঠ সক্রিয় আবরণ গঠিত হয়। সক্রিয় আবরণে গামা-ট্রাইঅক্সাইডের একটি বৃহৎ এলাকা, পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলকে স্থিতিশীল করে এমন একটি উপযুক্ত পরিমাণ অক্সাইড এবং আবরণের মধ্যে বিচ্ছুরিত অনুঘটক কার্যকলাপ সহ একটি ধাতু গঠিত। ব্যয়বহুল Pt, Rh ডোজ কমাতে, Pd এর ডোজ বাড়ানো তুলনামূলকভাবে সস্তা, বিভিন্ন কর্মক্ষমতার প্রেক্ষিতে অটোমোবাইল নিষ্কাশন বিশুদ্ধকরণ অনুঘটকগুলি হ্রাস না করে অনুঘটকের খরচ কমাতে, সাধারণত ব্যবহৃত Pt. পিডি Rh টারনারি ক্যাটালিস্ট আবরণ সক্রিয়করণ, সাধারণত একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ সেরিয়াম অক্সাইড এবং ল্যান্থানাম অক্সাইড যোগ করার জন্য একটি সম্পূর্ণ নিমজ্জন পদ্ধতি, একটি বিরল আর্থ অনুঘটক প্রভাব গঠন করে। মূল্যবান ধাতু ত্রিদেশীয় অনুঘটক। ল্যান্থানাম অক্সাইড এবং সেরিয়াম অক্সাইড ¦ A-অ্যালুমিনা সমর্থিত নোবেল ধাতু অনুঘটকের কর্মক্ষমতা উন্নত করতে সহায়ক হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। গবেষণা অনুসারে, সেরিয়াম অক্সাইড এবং ল্যান্থানাম অক্সাইডের অনুঘটক প্রক্রিয়াটি মূলত সক্রিয় আবরণের অনুঘটক কার্যকলাপকে উন্নত করা, স্বয়ংক্রিয়ভাবে বায়ু-জ্বালানী অনুপাত এবং অনুঘটক সামঞ্জস্য করা এবং ক্যারিয়ারের তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং যান্ত্রিক শক্তি উন্নত করা।