మాజికల్ అరుదైన భూమి మూలకం - ప్రాసియోడైమియం

ప్రసియోడిమియంరసాయన మూలకాల యొక్క ఆవర్తన పట్టికలో మూడవ అత్యంత సమృద్ధిగా ఉన్న లాంతనైడ్ మూలకం, క్రస్ట్‌లో 9.5 పిపిఎమ్ సమృద్ధిగా ఉంటుంది, ఇది కంటే తక్కువ మాత్రమేసిరియం, yttrium,లాంతనమ్, మరియుస్కాండియం. ఇది అరుదైన భూమిలో ఐదవ అత్యంత సమృద్ధిగా ఉన్న అంశం. కానీ అతని పేరు వలె,ప్రసియోడిమియంఅరుదైన భూమి కుటుంబంలో సరళమైన మరియు అలంకరించని సభ్యుడు.

CF ery von von welsbach 1885 లో ప్రసియోడిమియంను కనుగొన్నారు.

1751 లో, స్వీడిష్ ఖనిజ శాస్త్రవేత్త ఆక్సెల్ ఫ్రెడ్రిక్ క్రోన్స్టెడ్ బాస్ట్న్ మైనింగ్ ప్రాంతంలో భారీ ఖనిజాన్ని కనుగొన్నాడు, తరువాత దీనికి సెరిట్ అని పేరు పెట్టారు. ముప్పై సంవత్సరాల తరువాత, గని యాజమాన్యంలోని కుటుంబానికి చెందిన పదిహేనేళ్ల విల్హెల్మ్ హింగర్ తన నమూనాలను కార్ల్ స్కీల్‌కు పంపాడు, కాని అతను కొత్త అంశాలను కనుగొనలేదు. 1803 లో, సింగర్ కమ్మరి అయిన తరువాత, అతను J ö ns జాకబ్ బెర్జెలియస్‌తో కలిసి మైనింగ్ ప్రాంతానికి తిరిగి వచ్చాడు మరియు రెండు సంవత్సరాల క్రితం వారు కనుగొన్న కొత్త ఆక్సైడ్, ది డ్వార్ఫ్ ప్లానెట్ సెరెస్‌ను వేరు చేశాడు. సెరియాను జర్మనీలో మార్టిన్ హెన్రిచ్ క్లాప్రోత్ స్వతంత్రంగా వేరు చేశారు.

1839 మరియు 1843 మధ్య, స్వీడిష్ సర్జన్ మరియు రసాయన శాస్త్రవేత్త కార్ల్ గుస్టాఫ్ మోసాండర్ దానిని కనుగొన్నారుసిరియం ఆక్సైడ్ఆక్సైడ్ల మిశ్రమం. అతను మరో రెండు ఆక్సైడ్లను వేరు చేశాడు, దీనిని అతను లాంతనా మరియు డిడిమియా "డిడిమియా" అని పిలిచాడు (గ్రీకు భాషలో "కవలలు" అని అర్ధం). అతను పాక్షికంగా కుళ్ళిపోయాడుసిరియం నైట్రేట్దానిని గాలిలో వేయించడం ద్వారా నమూనా, ఆపై ఆక్సైడ్ పొందటానికి నైట్రిక్ ఆమ్లంతో పలుచన చేయండి. అందువల్ల ఈ ఆక్సైడ్లను ఏర్పరుచుకునే లోహాలకు పేరు పెట్టారులాంతనమ్మరియుప్రసియోడిమియం.

1885 లో, సిఎఫ్ ery ీయర్ వాన్ వెల్స్‌బాచ్, థోరియం సిరియం ఆవిరి దీపం గాజుగుడ్డ కవర్‌ను కనుగొన్న ఆస్ట్రియన్, “ప్రసిడైమియం నియోడైమియం” ను విజయవంతంగా వేరు చేసింది, “కంజున్డ్ కవలలు”, వీటి నుండి ఆకుపచ్చ ప్రసియోడిమియం ఉప్పు మరియు గులాబీ రంగు నియోడైమియం ఉప్పు వేరు మరియు రెండు కొత్త అంశాలుగా నిర్ణయించబడ్డాయి. ఒకదానికి “ప్రసియోడ్మియం” అని పేరు పెట్టారు, ఇది గ్రీకు పదం ప్రాసన్ నుండి వస్తుంది, అంటే ఆకుపచ్చ సమ్మేళనం ఎందుకంటే ప్రసియోడ్మియం ఉప్పు నీటి పరిష్కారం ప్రకాశవంతమైన ఆకుపచ్చ రంగును కలిగిస్తుంది; ఇతర మూలకానికి పేరు పెట్టబడింది “నియోడైమియం“. “సంయోగం చేసిన కవలల” విజయవంతంగా వేరుచేయడం వారి ప్రతిభను స్వతంత్రంగా ప్రదర్శించడానికి వీలు కల్పించింది.

ప్రసియోడిమియం మెటల్

సిల్వర్ వైట్ మెటల్, మృదువైన మరియు సాగే. ప్రసియోడిమియం గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద షట్కోణ క్రిస్టల్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. గాలిలో తుప్పు నిరోధకత లాంతనం, సిరియం, నియోడైమియం మరియు యూరోపియం కంటే బలంగా ఉంటుంది, కానీ గాలికి గురైనప్పుడు, పెళుసైన బ్లాక్ ఆక్సైడ్ యొక్క పొర ఉత్పత్తి అవుతుంది, మరియు ఒక సెంటీమీటర్ పరిమాణ పరిమాణ ప్రసియోడైమియం మెటల్ నమూనా ఒక సంవత్సరంలోనే పూర్తిగా క్షీణిస్తుంది.

చాలా వరకుఅరుదైన భూమి అంశాలు, ప్రసియోడ్మియం ఎక్కువగా A+3 ఆక్సీకరణ స్థితిని ఏర్పరుస్తుంది, ఇది సజల పరిష్కారాలలో దాని ఏకైక స్థిరమైన స్థితి. ప్రసియోడ్మియం కొన్ని తెలిసిన ఘన సమ్మేళనాలలో A+4 ఆక్సీకరణ స్థితిలో ఉంది, మరియు మాతృక విభజన పరిస్థితులలో, ఇది లాంతనైడ్ మూలకాలలో ప్రత్యేకమైన+5 ఆక్సీకరణ స్థితికి చేరుకుంటుంది.

సజల ప్రాసిడైమియం అయాన్ చార్ట్రూస్, మరియు ప్రసియోడ్మియం యొక్క అనేక పారిశ్రామిక ఉపయోగాలు కాంతి వనరులలో పసుపు కాంతిని ఫిల్టర్ చేసే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

ప్రసియోడిమియం ఎలక్ట్రానిక్ లేఅవుట్

ఎలక్ట్రానిక్ ఉద్గారాలు:

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F3

ప్రసియోడిమియం యొక్క 59 ఎలక్ట్రాన్లు [XE] 4F36S2 గా అమర్చబడి ఉంటాయి. సిద్ధాంతపరంగా, మొత్తం ఐదు బాహ్య ఎలక్ట్రాన్లను వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్‌గా ఉపయోగించవచ్చు, కాని మొత్తం ఐదు బాహ్య ఎలక్ట్రాన్ల వాడకానికి తీవ్రమైన పరిస్థితులు అవసరం. సాధారణంగా, ప్రసియోడ్మియం దాని సమ్మేళనాలలో మూడు లేదా నాలుగు ఎలక్ట్రాన్లను మాత్రమే విడుదల చేస్తుంది. ప్రసియోడిమియం అనేది ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్‌తో మొదటి లాంతనైడ్ మూలకం, ఇది AUFBAU సూత్రానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. దీని 4 ఎఫ్ కక్ష్య 5 డి కక్ష్య కంటే తక్కువ శక్తి స్థాయిలను కలిగి ఉంది, ఇది లాంతనం మరియు సిరియంలకు వర్తించదు, ఎందుకంటే 4 ఎఫ్ కక్ష్య యొక్క ఆకస్మిక సంకోచం లాంతనం తరువాత వరకు జరగదు మరియు సిరియంలో 5 డి షెల్ను ఆక్రమించకుండా ఉండటానికి సరిపోదు. ఏదేమైనా, సాలిడ్ ప్రసియోడ్మియం [XE] 4F25D16S2 కాన్ఫిగరేషన్‌ను ప్రదర్శిస్తుంది, ఇక్కడ 5D షెల్ లోని ఒక ఎలక్ట్రాన్ అన్ని ఇతర ట్రివాలెంట్ లాంతనైడ్ అంశాలను పోలి ఉంటుంది (యూరోపియం మరియు య్టర్‌బియం మినహా, ఇవి లోహ రాష్ట్రాల్లో వివేకం కలిగి ఉంటాయి).

చాలా లాంతనైడ్ మూలకాల మాదిరిగానే, ప్రసియోడ్మియం సాధారణంగా వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ వలె మూడు ఎలక్ట్రాన్లను మాత్రమే ఉపయోగిస్తుంది, మరియు మిగిలిన 4 ఎఫ్ ఎలక్ట్రాన్లు బలమైన బైండింగ్ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి: దీనికి కారణం 4F కక్ష్య ఎలక్ట్రాన్ యొక్క జడ జినాన్ కోర్ గుండా న్యూక్లియస్‌కు చేరుకోవడానికి, తరువాత 5D మరియు 6S వరకు పెరుగుతుంది, మరియు అయానిక్ ఛార్జ్ పెరుగుదలతో పెరుగుతుంది. ఏదేమైనా, ప్రసియోడ్మియం ఇప్పటికీ నాల్గవది మరియు అప్పుడప్పుడు ఐదవ వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ను కోల్పోతూనే ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఇది లాంతనైడ్ వ్యవస్థలో చాలా ప్రారంభంలో కనిపిస్తుంది, ఇక్కడ అణు ఛార్జ్ ఇంకా తగినంత తక్కువగా ఉంది, మరియు 4 ఎఫ్ సబ్‌షెల్ శక్తి ఎక్కువ వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ యొక్క తొలగింపును అనుమతించేంత ఎక్కువ.

ప్రసియోడిమియం మరియు అన్ని లాంతనైడ్ అంశాలు (తప్పలాంతనమ్, ytterbiumమరియులూటిటియం, జతచేయని 4 ఎఫ్ ఎలక్ట్రాన్లు లేవు) గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద పారా అయస్కాంతత్వం. తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద యాంటీఫెరో మాగ్నెటిక్ లేదా ఫెర్రో అయస్కాంత క్రమాన్ని ప్రదర్శించే ఇతర అరుదైన భూమి లోహాల మాదిరిగా కాకుండా, ప్రసియోడ్మియం 1K పైన ఉన్న అన్ని ఉష్ణోగ్రతలలో పారా అయస్కాంతత్వం

ప్రసియోడిమియం యొక్క అప్లికేషన్

ప్రసియోడ్మియం ఎక్కువగా మిశ్రమ అరుదైన భూముల రూపంలో ఉపయోగించబడుతుంది, మెటల్ పదార్థాలు, రసాయన ఉత్ప్రేరకాలు, వ్యవసాయ అరుదైన భూమి మరియు మొదలైన వాటికి శుద్ధి మరియు సవరించే ఏజెంట్ వంటివి.ప్రసియోడిమియం నియోడైమియంఅరుదైన భూమి మూలకాలను వేరు చేయడం చాలా సారూప్యంగా మరియు కష్టం, ఇది రసాయన పద్ధతుల ద్వారా వేరు చేయడం కష్టం. పారిశ్రామిక ఉత్పత్తి సాధారణంగా వెలికితీత మరియు అయాన్ మార్పిడి పద్ధతులను ఉపయోగిస్తుంది. వాటిని సుసంపన్నమైన ప్రాసియోడ్మియం నియోడైమియం రూపంలో జంటగా ఉపయోగిస్తే, వాటి సామాన్యతను పూర్తిగా ఉపయోగించుకోవచ్చు మరియు సింగిల్ ఎలిమెంట్ ఉత్పత్తుల కంటే ధర కూడా చౌకగా ఉంటుంది.

ప్రసియోడిమియం నియోడైమియం మిశ్రమం(ప్రాసియోడైమియం మెటల్)స్వతంత్ర ఉత్పత్తిగా మారింది, దీనిని శాశ్వత అయస్కాంత పదార్థంగా మరియు ఫెర్రస్ కాని లోహ మిశ్రమాలకు సవరణ సంకలితం రెండింటినీ ఉపయోగించవచ్చు. ప్రాసియోడైమియం నియోడైమియం సాంద్రతను y జియోలైట్ మాలిక్యులర్ జల్లెడలో చేర్చడం ద్వారా పెట్రోలియం క్రాకింగ్ ఉత్ప్రేరకం యొక్క కార్యాచరణ, ఎంపిక మరియు స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు. ప్లాస్టిక్ సవరణ సంకలితంగా, పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథైలీన్ (పిటిఎఫ్‌ఇ) కు ప్రాసియోడ్మియం నియోడైమియం సుసంపన్నతను జోడించడం పిటిఎఫ్‌ఇ యొక్క దుస్తులు నిరోధకతను గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది.

అరుదైన భూమిశాశ్వత అయస్కాంత పదార్థాలు ఈ రోజు అరుదైన భూమి అనువర్తనాల యొక్క అత్యంత ప్రాచుర్యం పొందిన రంగం. ప్రసియోడిమియం మాత్రమే శాశ్వత అయస్కాంత పదార్థంగా అత్యుత్తమమైనది కాదు, కానీ ఇది అయస్కాంత లక్షణాలను మెరుగుపరిచే అద్భుతమైన సినర్జిస్టిక్ అంశం. తగిన మొత్తంలో ప్రాసియోడ్మియంను జోడించడం శాశ్వత అయస్కాంత పదార్థాల పనితీరును సమర్థవంతంగా మెరుగుపరుస్తుంది. ఇది యాంటీఆక్సిడెంట్ పనితీరు (ఎయిర్ తుప్పు నిరోధకత) మరియు అయస్కాంతాల యాంత్రిక లక్షణాలను కూడా మెరుగుపరుస్తుంది మరియు వివిధ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు మరియు మోటార్లు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది.

ప్రసియోడిమియంను గ్రౌండింగ్ మరియు పాలిషింగ్ పదార్థాలకు కూడా ఉపయోగించవచ్చు. మనందరికీ తెలిసినట్లుగా, స్వచ్ఛమైన సిరియం ఆధారిత పాలిషింగ్ పౌడర్ సాధారణంగా లేత పసుపు రంగులో ఉంటుంది, ఇది ఆప్టికల్ గ్లాస్ కోసం అధిక-నాణ్యత పాలిషింగ్ పదార్థం, మరియు ఐరన్ ఆక్సైడ్ ఎరుపు పొడిను భర్తీ చేసింది, ఇది తక్కువ పాలిషింగ్ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు ఉత్పత్తి వాతావరణాన్ని కలుషితం చేస్తుంది. ప్రసియోడిమియంలో మంచి పాలిషింగ్ లక్షణాలు ఉన్నాయని ప్రజలు కనుగొన్నారు. ప్రసియోడ్మియం కలిగిన అరుదైన ఎర్త్ పాలిషింగ్ పౌడర్ ఎర్రటి గోధుమ రంగులో కనిపిస్తుంది, దీనిని "ఎరుపు పొడి" అని కూడా పిలుస్తారు, అయితే ఈ ఎరుపు రంగు ఐరన్ ఆక్సైడ్ ఎరుపు కాదు, కానీ ప్రసియోడమియం ఆక్సైడ్ ఉండటం వల్ల, అరుదైన భూమి పాలిషింగ్ పౌడర్ యొక్క రంగు ముదురు అవుతుంది. ప్రసియోడ్మియంను ప్రసిడమియం కొత్త గ్రౌండింగ్ పదార్థంగా కూడా ఉపయోగించబడింది, ఇది ప్రసియోడిమియం కలిగిన కొరండమ్ గ్రౌండింగ్ చక్రాలను తయారు చేస్తుంది. వైట్ అల్యూమినాతో పోలిస్తే, కార్బన్ స్ట్రక్చరల్ స్టీల్, స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ మరియు అధిక-ఉష్ణోగ్రత మిశ్రమాలు గ్రౌండింగ్ చేసేటప్పుడు సామర్థ్యం మరియు మన్నిక 30% కంటే ఎక్కువ మెరుగుపరచబడతాయి. ఖర్చులను తగ్గించడానికి, ప్రసియోడిమియం నియోడైమియం సుసంపన్నమైన పదార్థాలను గతంలో ముడి పదార్థాలుగా ఉపయోగించారు, అందువల్ల పేరు ప్రసియోడమియం నియోడైమియం కొరండమ్ గ్రౌండింగ్ వీల్.

సిలికేట్ స్ఫటికాలు ప్రసియోడ్మియం అయాన్లతో డోప్ చేయబడ్డాయి, లైట్ పప్పులను సెకనుకు అనేక వందల మీటర్ల వరకు మందగించడానికి ఉపయోగించబడ్డాయి.

జిర్కోనియం సిలికేట్‌కు ప్రాసియోడ్మియం ఆక్సైడ్ జోడించడం ప్రకాశవంతమైన పసుపు రంగులోకి మారుతుంది మరియు దీనిని సిరామిక్ వర్ణద్రవ్యం - ప్రసియోడమియం పసుపుగా ఉపయోగించవచ్చు. ప్రసియోడిమియం పసుపు (ZR02-PR6OLL-SI02) ఉత్తమ పసుపు సిరామిక్ వర్ణద్రవ్యం గా పరిగణించబడుతుంది, ఇది 1000 వరకు స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు దీనిని ఒక-సమయం లేదా పునర్నిర్మించే ప్రక్రియలకు ఉపయోగించవచ్చు.

ప్రసియోడిమియంను గ్లాస్ కలరెంట్ గా ఉపయోగిస్తారు, గొప్ప రంగులు మరియు గొప్ప సంభావ్య మార్కెట్. ప్రకాశవంతమైన లీక్ గ్రీన్ మరియు స్కాలియన్ గ్రీన్ కలర్స్ ఉన్న ప్రసియోడ్మియం గ్రీన్ గ్లాస్ ఉత్పత్తులను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు, వీటిని గ్రీన్ ఫిల్టర్లను ఉత్పత్తి చేయడానికి మరియు ఆర్ట్స్ అండ్ క్రాఫ్ట్స్ గ్లాస్ కోసం కూడా ఉపయోగించవచ్చు. గాజుకు ప్రాసియోడ్మియం ఆక్సైడ్ మరియు సిరియం ఆక్సైడ్లను జోడించడం వెల్డింగ్ కోసం గాగుల్స్ గా ఉపయోగించవచ్చు. ప్రసియోడిమియం సల్ఫైడ్‌ను ఆకుపచ్చ ప్లాస్టిక్ కలర్‌అంట్‌గా కూడా ఉపయోగించవచ్చు.