தொழில்நுட்பத்தை சார்ந்து இருக்கும் உலகில், அரிதான பூமிகள் எனப்படும் தனிமங்கள் அவை முக்கியமான தாதுக்களாக, 21 ஆம் நூற்றாண்டின் புதிய "தங்கமாக" தோன்றியுள்ளன, மேலும் நாடுகளுக்கு இடையே மோதல்களுக்கு ஒரு ஆதாரமாக இருந்து வருகின்றன, மேலும் அவை தொடரும். இந்த தனிமங்கள், அவற்றின் பெயர் இருந்தபோதிலும், இன்றியமையாதவை, மேலும் அவை ஏன் மிகவும் முக்கியமானவை என்பதையும், இந்த REE கூறுகள் (அரிய பூமி கூறுகள்) என்ன என்பதையும் இங்கே நீங்கள் அறிந்து கொள்ளலாம்.
அரிய நிலங்கள் எவை?
தி அரிதான பூமிகள், ஆங்கிலத்தில் REE (அரிய பூமி கூறுகள்), அவை கனிமங்களின் தொகுப்பாகும், அவற்றில் 15 தனிமங்கள் கால அட்டவணையில் ஏராளமாக உள்ளன, இது லாந்தனைடு தொடர் என அழைக்கப்படுகிறது. உமிழ்வைக் குறைக்கவும், ஆற்றல் நுகர்வு மற்றும் செயல்திறன், செயல்திறன், வேகம், ஆயுள் மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்தவும் முயற்சிக்கும் தொழில்நுட்பங்களுக்கு இந்த கூறுகள் அடிப்படையாகும். தயாரிப்புகளை இலகுவாகவும் சிறியதாகவும் மாற்ற விரும்பும் தொழில்நுட்பங்களில் அவை ஒரு முக்கிய அங்கமாகும். எனவே, தற்போதைய தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படை, எனவே அதன் முக்கியத்துவம்.
இது அவர்களை உருவாக்குகிறது பல மின், ஒளியியல், காந்த மற்றும் வினையூக்கி பயன்பாடுகளில் தவிர்க்க முடியாதது மற்றும் ஈடுசெய்ய முடியாதது, மற்றும் அவை அதிகமாக இல்லாததால், இது நாடுகளுக்கு இடையே மோதல்கள், போர்கள் மற்றும் பதட்டங்களுக்கு வழிவகுத்தது, நாம் பின்னர் பார்ப்போம். சரி, பூமியின் மேலோட்டத்தில் அரிய புவி கூறுகள் ஏராளமாக இருந்தாலும், அவற்றின் புவி வேதியியல் பண்புகள் காரணமாக, அவை பொதுவாக பரவலாக சிதறடிக்கப்படுகின்றன. இதன் பொருள், அவை பெரும்பாலும் சுரங்கத்திற்கு சாத்தியமானதாக இருக்கும் செறிவுகளில் காணப்படுவதில்லை. துல்லியமாக இந்தப் பற்றாக்குறைதான் அவற்றை அரிதான பூமிகள் என்று அழைக்க வழிவகுத்தது.
entre 17 கூறுகள் REE இல்:
- ஸ்காண்டியம் (Sc)
- யட்ரியம் (ஒய்)
- லந்தனம் (தி)
- சீரியம் (Ce)
- பிரசோடைமியம் (Pr)
- நியோடைமியம் (Nd)
- Promethium (Pm)
- சமாரியம் (Sm)
- Europium (Eu)
- காடோலினியம் (ஜிடி)
- டெர்பியம் (டிபி)
- டிஸ்ப்ரோசியம் (Dy)
- ஹோல்மியம் (ஹோ)
- எர்பியம் (எர்)
- துலியோ
- Ytterbium (Yb)
- லுடீடியம் (லு)
பூமியின் அரிய பண்புகள்
என பண்புகள் அரிதான பூமிகளில், அல்லது அவற்றின் கூறுகளில், இது சிறப்பம்சமாக உள்ளது:
- காந்த பண்புகள்: நியோடைமியம், டிஸ்ப்ரோசியம் மற்றும் சமாரியம் ஆகியவை அவற்றின் காந்தப் பண்புகளுக்காக மதிப்பிடப்படுகின்றன. அவை அதிக அளவு காந்த ஆற்றலைச் சேமித்து, காற்றாலை விசையாழிகள், மின்சார மோட்டார்கள், வழிகாட்டுதல் அமைப்புகள், ஸ்பீக்கர்கள் மற்றும் ஹார்ட் டிரைவ்கள் போன்றவற்றில் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
- ஒளிரும் பண்புகள்: Europium, yttrium, erbium மற்றும் neodymium ஆகியவை ஒளிரும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, அதாவது அவை மின்காந்த கதிர்வீச்சினால் தூண்டப்படும் போது ஒளியை வெளியிடுகின்றன. அவை திறமையான ஒளி மூலங்கள், காட்சிகள், ஃபைபர் ஆப்டிக் கோடுகள் மற்றும் லேசர்களில் சமிக்ஞை பெருக்கம் ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- மின் பண்புகள்: செரியம், லந்தனம், நியோடைமியம் மற்றும் பிரசோடைமியம் ஆகியவை நிக்கல்-மெட்டல் ஹைட்ரைடு (NiMH) மின்கலங்களில் அவற்றின் மின் பண்புகளால் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை பல டிஸ்சார்ஜ்-ரீசார்ஜ் சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் சிறந்த தக்கவைப்பு திறன் கொண்ட பேட்டரியை வழங்குகின்றன.
- வினையூக்கி பண்புகள்: சீரியம் மற்றும் லந்தனம் ஆகியவை அவற்றின் மின்னணு கட்டமைப்பின் காரணமாக இரசாயன எதிர்வினைகளுக்கு வினையூக்கிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை மற்ற அரிய பூமிகளை விட அதிக அளவில் மற்றும் மலிவானவை, அவை வினையூக்கி பயன்பாடுகளுக்கான முதன்மை தேர்வாக அமைகின்றன.
வரலாறு
பூமி உருவானதில் இருந்தே அரிய பூமிகள் உள்ளன. அவை 18 ஆம் நூற்றாண்டு வரை ஸ்வீடிஷ் இராணுவ லெப்டினன்ட் கார்ல் ஆக்செல் அர்ஹீனியஸால் கண்டுபிடிக்கப்படவில்லை.. இந்த நிலங்களின் தனிமைப்படுத்தல் இன்னும் சமீபத்தியது, சில 20 ஆம் நூற்றாண்டு வரை வராது.
கண்டுபிடிக்கப்பட்ட 160 ஆண்டுகளில் (1787-1947), தி அரிதான பூமியின் தனிமங்களை பிரித்து சுத்தப்படுத்துவது கடினமான மற்றும் நீண்ட செயல்முறையாகும். பல விஞ்ஞானிகள் இந்த தூய கூறுகளைப் பெறுவதற்காக தங்கள் முழு வாழ்க்கையையும் அர்ப்பணித்தனர். இறுதியாக, அரிய பூமித் தனிமங்கள் யுரேனியம் அணுவின் பிளவுப் பொருட்களாகக் கண்டறியப்பட்டதால், புதிய பிரிப்பு முறைகளை உருவாக்குவதில் அமெரிக்க அணுசக்தி ஆணையம் பெரும் முயற்சி எடுத்தது. 1947 ஆம் ஆண்டில், அயனி பரிமாற்ற செயல்முறைகள் பயன்படுத்தப்படும் தனிமங்களை உருவாக்க அரிய பூமி கூறுகளை பிரிக்க சிறந்த வழியை வழங்குகின்றன என்பதைக் காட்டும் முடிவுகள் வெளியிடப்பட்டன.
அரிதான பூமித் தனிமங்கள், ஸ்காண்டியம் தவிர, இரும்பை விட கனமானவை மற்றும் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன சூப்பர்நோவாக்களின் நியூக்ளியோசிந்தசிஸ் அல்லது நட்சத்திரங்களில் s-செயல்முறை மூலம் மாபெரும் அறிகுறியற்ற கிளையின். இயற்கையில், யுரேனியம்-238 இன் தன்னிச்சையான பிளவு சிறிய அளவு கதிரியக்க ப்ரோமித்தியத்தை உருவாக்குகிறது, ஆனால் பெரும்பாலான ப்ரோமித்தியம் அணு உலைகளில் செயற்கையாக உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.
அரிய பூமிகளின் உலக இருப்புக்கள்
தி அரிய பூமியின் மிக முக்கியமான இருப்புக்கள் உலகில் அவை பின்வரும் நாடுகளில் காணப்படுகின்றன:
- சீனா: இது உலகின் மிகப்பெரிய இருப்புக்களைக் கொண்டுள்ளது, தோராயமாக 44 மில்லியன் டன்கள். கூடுதலாக, இது அரிய பூமியின் மிகப்பெரிய உற்பத்தியாளர் ஆகும்.
- வியட்நாம்: இது அரிய பூமியின் பெரிய இருப்புக்களைக் கொண்டுள்ளது, குறிப்பாக சீனாவுடனான வடமேற்கு எல்லையிலும் கிழக்கு கடற்கரையிலும் 22 மில்லியன் டன்கள்.
- பிரேசில் மற்றும் ரஷ்யா: இரு நாடுகளிலும் 21MT இருப்பு உள்ளது.
- இந்தியா: 6,9 மில்லியன் டன்கள் இருப்பு உள்ளது.
- ஆஸ்திரேலியா: 4,2 மில்லியன் டன்கள் இருப்பு உள்ளது.
- ஐக்கிய அமெரிக்கா: அதன் இருப்பு 2,3 மில்லியன் டன்கள்.
- கிரீன்லாந்து: இது சுமார் 1,5MT என கணக்கிடப்படுகிறது.
சில நாடுகளில் அதிக கையிருப்பு இருந்தாலும், பல்வேறு காரணங்களால் அவற்றின் உற்பத்தி குறைவாக இருக்கலாம் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.
ஐரோப்பா?
ஐரோப்பாவில், அரிதான பூமி இருப்புக்கள் குறைவு, மற்றும் முக்கியமாக பின்வரும் இடங்களில் காணப்படுகின்றன:
- ஸ்வீடன்: ஐரோப்பாவில் அரிய பூமிகளின் மிகப்பெரிய இருப்பு இருப்பதாக நம்பப்படுகிறது. ஸ்வீடிஷ் அரசு நடத்தும் சுரங்க நிறுவனமான LKAB, நாட்டின் வடக்கே உள்ள கிருணா நகருக்கு அருகில் ஒரு மில்லியன் டன்களுக்கும் அதிகமான அரியவகை மண்களைக் கொண்ட ஒரு வைப்புத்தொகையை அடையாளம் கண்டுள்ளது.
- பின்லாந்து மற்றும் போர்ச்சுகல்: இந்த நாடுகளில் சுரண்டல் தளங்களும் கண்டறியப்பட்டுள்ளன.
ஸ்பெயினைப் பொறுத்தவரை, அரிதான பூமி இருப்புக்கள் இருப்பதாக அறியப்படுகிறது, இருப்பினும் அவை முழுமையாக ஆராயப்படவில்லை. உதாரணமாக, Campo de Montiel (Ciudad Real), Monte Galiñeiro (Pontevedra) ஆகியவை தனித்து நிற்கின்றன, மேலும் சமீபத்தில் கேனரி தீவுகளில் உள்ள விஷயங்களுடன் ஒப்பிடும்போது கடற்பரப்பைப் பற்றி நிறைய பேசப்படுகிறது. இந்த இடங்களில் சில இன்னும் சுரண்டப்படவில்லை, இருப்புக்கள் தெரியவில்லை. காலிசியன் இருப்பு விஷயத்தில், சுற்றுச்சூழல் காரணங்களுக்காக அதன் சுரண்டல் நிராகரிக்கப்பட்டது, மேலும் கேனரி தீவுகளின் விஷயத்தில், மொராக்கோ பதட்டத்தை கையகப்படுத்துகிறது. இந்த சுரண்டல்கள்.…
செயலாக்கம் மற்றும் பிரித்தல்
அரிய பூமிகள் முக்கியமாக பெறப்படுகின்றன தொழில்துறை திறந்த குழி சுரங்கம்., சில சமயங்களில் இரும்புச் சுரங்கத்தின் துணை விளைபொருளாக அரிதான பூமிகளின் உற்பத்தி நிகழ்கிறது. அரிதான பூமிகளைக் கொண்ட தாதுக்கள் ஆக்சைடுகளாக நிகழ்கின்றன, எனவே அவை தனிமங்களைப் பெற செயலாக்கப்பட வேண்டும்:
- வெடிப்புகள் மற்றும் கனரக இயந்திரங்களைப் பயன்படுத்தி திறந்த சுரங்கங்களில் அரிதான பூமிகளை பிரித்தெடுக்கிறது.
- பிரித்தெடுத்த பிறகு, கனிமமானது சரியான செயலாக்கத்திற்காக நசுக்கப்படுகிறது அல்லது தரையில் உள்ளது.
- தாதுவை ஆக்சைடுகளாகப் பிரிக்க, கசிவு, மழைப்பொழிவு மற்றும் படிகமாக்கல் முறைகளைப் பயன்படுத்தலாம்.
- இயற்பியல்-வேதியியல் முறைகளைப் பயன்படுத்தி, பல்வேறு அளவிலான தூய்மையுடன் உலோகங்களில் அரிதான பூமி ஆக்சைடுகளின் சுத்திகரிப்பு மேற்கொள்ளப்படுகிறது.
- இரசாயன செயல்முறைகள் மூலம் அரிதான பூமி உலோகங்கள் கலவை.
- அரிதான பூமி கலவைகளை வணிக பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படும் கூறுகளாக மாற்றுதல்.
அரிதான பூமியின் வகைகள்
உள்ளன என்பதை முதலில் சொல்ல வேண்டும் லேசான அரிதான பூமிகள் மற்றும் கனமான அரிதான பூமிகள். இலகுவானவை, அல்லது LREE, அதிக அளவில் உள்ளன, மேலும் அவை லாந்தனம், சீரியம், பிரசோடைமியம், நியோடைமியம், ப்ரோமித்தியம், சமாரியம், யூரோப்பியம் மற்றும் ஸ்காண்டியம் ஆகியவற்றால் ஆனவை. கனமானவை அல்லது HREE விஷயத்தில், அவை பொதுவாக அதிக அளவில் இல்லை, மேலும் காடோலினியம், டெர்பியம், டிஸ்ப்ரோசியம், ஹோல்மியம், எர்பியம், துலியம், யெட்டர்பியம், லுடேடியம் மற்றும் யட்ரியம் ஆகியவற்றின் செறிவுகளைக் கொண்டுள்ளன.
பயன்பாடுகள்
இறுதியாக, தெரிந்து கொள்வது அவசியம் சாத்தியமான பயன்பாடுகள் என்ன அவற்றின் தற்போதைய முக்கியத்துவத்தை புரிந்து கொள்ள அரிய பூமிகள்:
- வினையூக்கிகள் மற்றும் காந்தங்கள்: உலகளவில், மிகவும் அரிதான பூமி கூறுகள் உயர் செயல்திறன் கொண்ட வினையூக்கிகள் மற்றும் காந்தங்கள் (நியோடைமியம்), அத்துடன் சிறப்பு பீங்கான் பொருட்கள், கண்ணாடிகள் மற்றும் மெருகூட்டல் உருவாக்கம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, சீரியம் மற்றும் லந்தனம் ஆகியவை முக்கியமான வினையூக்கிகளாகும், மேலும் அவை எண்ணெய் சுத்திகரிப்பு மற்றும் டீசல் சேர்க்கைகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மறுபுறம், நாம் காந்தங்களைப் பற்றி பேசும்போது, வழக்கமான காந்தங்களை மட்டும் குறிப்பிடவில்லை, ஆனால் இவை கலப்பின மற்றும் மின்சார வாகனங்களில் மின்சார மோட்டார்கள், சில காற்றாலை விசையாழிகளில் ஜெனரேட்டர்கள், ஹார்ட் டிரைவ்கள், போர்ட்டபிள் எலக்ட்ரானிக்ஸ், மைக்ரோஃபோன்கள் போன்ற பயன்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பேச்சாளர்கள்.
- எரிபொருள் செல்கள் மற்றும் நிக்கல்-மெட்டல் ஹைட்ரைடு பேட்டரிகளின் அலாய் உற்பத்தி மற்றும் உற்பத்தி: செரியம், லந்தனம் மற்றும் நியோடைமியம் ஆகியவை உலோகக் கலவைகள் தயாரிப்பிலும், எரிபொருள் செல்கள் மற்றும் நிக்கல்-மெட்டல் ஹைட்ரைடு பேட்டரிகள் உற்பத்தியிலும் முக்கியமானவை.
- மின்னணுசெரியம், கேலியம் மற்றும் நியோடைமியம் ஆகியவை எலக்ட்ரானிக்ஸில் முக்கியமானவை மற்றும் எல்சிடி மற்றும் பிளாஸ்மா டிஸ்ப்ளேக்கள், ஃபைபர் ஆப்டிக்ஸ் மற்றும் லேசர்கள் மற்றும் மருத்துவ இமேஜிங் ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- மருத்துவ பயன்பாடுகள், உரங்கள் மற்றும் நீர் சிகிச்சை: அவை மருத்துவப் பயன்பாடுகள், உரங்கள் மற்றும் நீர் சுத்திகரிப்பு ஆகியவற்றில் ட்ரேசர்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- விவசாயம்: தாவர வளர்ச்சி, உற்பத்தித்திறன் மற்றும் மனித மற்றும் விலங்கு நுகர்வுக்கு எதிர்மறையான விளைவுகள் இல்லாமல் மன அழுத்தத்திற்கு எதிர்ப்பை அதிகரிக்க விவசாயத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கூடுதலாக, அரிதான பூமி கூறுகள் கால்நடை தீவனத்தில் சேர்க்கைகள் ஆகும், இதன் விளைவாக பெரிய விலங்குகள் மற்றும் முட்டை மற்றும் பால் பொருட்களின் உற்பத்தி அதிகரித்தது போன்ற உற்பத்தி அதிகரித்துள்ளது.
- மேலும்: பயன்பாடுகள் மிகவும் விரிவானவை, எடுத்துக்காட்டாக, புதைபடிவங்களை டேட்டிங் செய்வதற்கும் பயன்படுத்தலாம், ஏனெனில் பாறைகளில் உள்ள அரிய பூமிகளின் செறிவு புவி வேதியியல் செயல்முறைகளால் மெதுவாக மாறுகிறது, மேலும் இது டேட்டிங் செய்வதற்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும். மற்ற உதாரணங்கள்:
- ஸ்காண்டியம் உயர்-தீவிர விளக்குகளை உருவாக்கவும், எண்ணெய் சுத்திகரிப்பு நிலையங்களுக்கான கண்காணிப்பு முகவராகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- அவற்றின் பண்புகளை மேம்படுத்த, பல உலோகக் கலவைகளில் Yttrium ஐ சேர்க்கலாம்.
- லாந்தனம் ஒரு பெட்ரோலியம் விரிசல் வினையூக்கியாகவும் மற்றும் முடிச்சு வார்ப்பிரும்பு தயாரிக்க ஒரு சேர்க்கையாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- சீரியம் பல்வேறு தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படலாம், வினையூக்கிகள் முதல் மாசுபாட்டைக் குறைக்க, வாகன வெளியேற்றம், பொருட்கள் மற்றும் நிறமிகளை சுத்தம் செய்ய.
- மின்னணு சாதனங்களுக்கான காந்தங்களை உருவாக்க ப்ராசியோடைமியம் மற்ற உலோகங்களுடன் கலக்கப்படலாம், ஆனால் ஒரு வினையூக்கியாகவும் இருக்கலாம்.
- நியோடைமியம் மிகவும் சக்திவாய்ந்த காந்தங்களை உருவாக்க பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மின்சார மோட்டார் தொழில் போன்ற பயன்பாடுகளுடன், இது கேமராக்கள், லேசர்கள் கொண்ட ஒளியியல் போன்றவற்றிற்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- ப்ரோமித்தியம் தடிமன் அளவீடுகளால் பீட்டா மூலமாகவும், துடிப்பு மின்கலமாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது ஒரு சிறிய எக்ஸ்ரே மூலமாகவும் மாற்றப்படலாம்.
- சமாரியம் உயர் சக்தி நிரந்தர காந்தங்கள், சிறப்பு லென்ஸ்கள் மற்றும் அணு உலைகளுக்கான நியூட்ரான்-உறிஞ்சும் பொருட்களை தயாரிக்கவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- Europium அரிதான பூமி உலோகங்களில் மிகவும் வினைத்திறன் கொண்டது, மேலும் நடைமுறை பயன்பாடுகளில் இது பொதுவானதல்ல.
- காடோலினியம் மருத்துவத்திலும், காந்த அதிர்வு இமேஜிங்கிற்காகவும், நுண்ணலைகள், வண்ணத் தொலைக்காட்சிகள், பெருக்கிகள் மற்றும் தொழில்முறை ஆடியோ அமைப்புகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- டெர்பியம் சில கூறுகளை கலப்படம் செய்யவும், மின்னணு சாதனங்கள் தயாரிக்கவும் பயன்படுகிறது.
- நியோடைமியம் அடிப்படையிலான காந்தக் கலவைகளில் டிஸ்ப்ரோசியம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அவை அதிக வெப்பநிலையில் டிமேக்னடைசேஷனை எதிர்க்கும். இது ஹாலைடு டிஸ்சார்ஜ் விளக்குகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- மின்னணு சாதனங்கள், பிளாஸ்மா திரைகள், பாதரச விளக்குகள் போன்றவற்றுக்கான ஹோல்மியம்.
- உலோகக்கலவைகள், மின்னணு பெருக்கிகள், லேசர்கள் போன்றவற்றுக்கு ஹெர்பியம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- துலியம் எக்ஸ்ரே அலகுகள், உயர்தர ஒளிக்கதிர்கள், பீங்கான்-காந்தப் பொருட்கள் போன்றவற்றுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- Ytterbium, இரும்பு மற்றும் எஃகு, வினையூக்கிகள், லேசர்கள் மற்றும் ஒளியிழை ஒளியியல் ஆகியவற்றுடன் உலோகக்கலவைகளுக்கு உலோகவியல் துறையில் பொதுவானது. மேலும் அணு மருத்துவத்தில் சில நோய்கள் மற்றும் கதிரியக்க சிகிச்சைக்கு சிகிச்சை அளிக்கப்படுகிறது.
- லுடீடியம், பெட்ரோ கெமிக்கல் துறையில் ஹைட்ரோகார்பன்களின் விரிசல், புற்றுநோய் சிகிச்சை போன்றவற்றில் வினையூக்கியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
நீங்கள் பார்க்க முடியும் என, மின்னணு துறையில் அடிப்படை, குறிப்பாக பீங்கான் மின்தேக்கிகள் தயாரிக்க நீங்கள் பல PCB களில் அவற்றைக் காணலாம்…