మాజికల్ రేర్ ఎర్త్ ఎలిమెంట్ - ప్రాసియోడైమియం

ప్రసోడైమియంరసాయన మూలకాల యొక్క ఆవర్తన పట్టికలో మూడవ అత్యంత సమృద్ధిగా ఉన్న లాంతనైడ్ మూలకం, క్రస్ట్‌లో 9.5 ppm సమృద్ధి, కంటే తక్కువసిరియం, యట్రియం,లాంతనమ్, మరియుస్కాండియం. అరుదైన భూమిలో ఇది ఐదవ అత్యంత సమృద్ధిగా ఉండే మూలకం. అయితే అతని పేరు లాగానే..ప్రసోడైమియంఅరుదైన భూమి కుటుంబంలో సాధారణ మరియు అలంకరించని సభ్యుడు.

CF ఔర్ వాన్ వెల్స్‌బాచ్ 1885లో ప్రాసోడైమియంను కనుగొన్నాడు.

1751లో, స్వీడిష్ మినరలజిస్ట్ ఆక్సెల్ ఫ్రెడ్రిక్ క్రోన్‌స్టెడ్ బాస్ట్న్ äs మైనింగ్ ప్రాంతంలో ఒక భారీ ఖనిజాన్ని కనుగొన్నాడు, దానికి తర్వాత సెరైట్ అని పేరు పెట్టారు. ముప్పై సంవత్సరాల తరువాత, గని యాజమాన్యంలోని కుటుంబానికి చెందిన పదిహేనేళ్ల విల్హెల్మ్ హిసింగర్ తన నమూనాలను కార్ల్ షీలేకు పంపాడు, కానీ అతను కొత్త మూలకాలు ఏవీ కనుగొనలేదు. 1803లో, సింగర్ కమ్మరిగా మారిన తర్వాత, అతను J ö ns జాకబ్ బెర్జెలియస్‌తో కలిసి మైనింగ్ ప్రాంతానికి తిరిగి వచ్చాడు మరియు రెండు సంవత్సరాల క్రితం వారు కనుగొన్న మరగుజ్జు గ్రహం సెరెస్ అనే కొత్త ఆక్సైడ్‌ను వేరు చేశాడు. సెరియాను జర్మనీలో మార్టిన్ హెన్రిచ్ క్లాప్రోత్ స్వతంత్రంగా వేరు చేశారు.

1839 మరియు 1843 మధ్య, స్వీడిష్ సర్జన్ మరియు రసాయన శాస్త్రవేత్త కార్ల్ గుస్టాఫ్ మొసాండర్ దీనిని కనుగొన్నారు.సిరియం ఆక్సైడ్ఆక్సైడ్ల మిశ్రమం. అతను మరో రెండు ఆక్సైడ్‌లను వేరు చేశాడు, దానిని అతను లాంతనా మరియు డిడిమియా "డిడిమియా" (గ్రీకులో "కవలలు" అని అర్థం) అని పిలిచాడు. అతను పాక్షికంగా కుళ్ళిపోయాడుసిరియం నైట్రేట్నమూనాను గాలిలో కాల్చి, ఆపై ఆక్సైడ్ పొందేందుకు పలుచన నైట్రిక్ యాసిడ్‌తో చికిత్స చేయండి. ఈ ఆక్సైడ్‌లను ఏర్పరిచే లోహాలకు పేరు పెట్టారులాంతనమ్మరియుప్రసోడైమియం.

1885లో, థోరియం సిరియం ఆవిరి ల్యాంప్ గాజుగుడ్డను కనిపెట్టిన ఆస్ట్రియన్ CF అయుర్ వాన్ వెల్స్‌బాచ్, "ప్రాసోడైమియం నియోడైమియం", "కంజాయిడ్ ట్విన్స్"ను విజయవంతంగా వేరు చేశాడు, దీని నుండి ఆకుపచ్చ ప్రసోడైమియం ఉప్పు మరియు గులాబీ రంగు నియోడైమియం ఉప్పును వేరు చేసి నిర్ణయించారు. రెండు కొత్త అంశాలు. ఒకదానికి "ప్రాసోడైమియం" అని పేరు పెట్టారు, ఇది గ్రీకు పదం ప్రాసన్ నుండి వచ్చింది, దీని అర్థం ఆకుపచ్చ సమ్మేళనం, ఎందుకంటే ప్రాసోడైమియం ఉప్పు నీటి పరిష్కారం ప్రకాశవంతమైన ఆకుపచ్చ రంగును అందిస్తుంది; ఇతర మూలకం పేరు పెట్టబడింది "నియోడైమియం". "కంజోయిన్డ్ ట్విన్స్" యొక్క విజయవంతమైన విభజన వారి ప్రతిభను స్వతంత్రంగా ప్రదర్శించడానికి వీలు కల్పించింది.

ప్రసోడైమియం మెటల్

సిల్వర్ వైట్ మెటల్, మృదువైన మరియు సాగే. ప్రాసియోడైమియం గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద షట్కోణ క్రిస్టల్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. గాలిలోని తుప్పు నిరోధకత లాంతనమ్, సిరియం, నియోడైమియం మరియు యూరోపియం కంటే బలంగా ఉంటుంది, అయితే గాలికి గురైనప్పుడు, పెళుసుగా ఉండే బ్లాక్ ఆక్సైడ్ యొక్క పొర ఉత్పత్తి అవుతుంది మరియు ఒక సెంటీమీటర్ పరిమాణంలో ఉన్న ప్రాసోడైమియం మెటల్ నమూనా ఒక సంవత్సరంలోపు పూర్తిగా క్షీణిస్తుంది.

చాలా ఇష్టంఅరుదైన భూమి మూలకాలు, ప్రాసియోడైమియం +3 ఆక్సీకరణ స్థితిని ఏర్పరుస్తుంది, ఇది సజల ద్రావణాలలో దాని ఏకైక స్థిరమైన స్థితి. ప్రాసియోడైమియం కొన్ని తెలిసిన ఘన సమ్మేళనాలలో +4 ఆక్సీకరణ స్థితిలో ఉంది మరియు మాతృక విభజన పరిస్థితులలో, ఇది లాంతనైడ్ మూలకాలలో ఒక ప్రత్యేకమైన+5 ఆక్సీకరణ స్థితిని చేరుకోగలదు.

సజల ప్రాసోడైమియం అయాన్ చార్ట్రూస్, మరియు ప్రసోడైమియం యొక్క అనేక పారిశ్రామిక ఉపయోగాలు కాంతి వనరులలో పసుపు కాంతిని ఫిల్టర్ చేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

ప్రసోడైమియం ఎలక్ట్రానిక్ లేఅవుట్

ఎలక్ట్రానిక్ ఉద్గారాలు:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f3

ప్రాసోడైమియం యొక్క 59 ఎలక్ట్రాన్లు [Xe] 4f36s2 వలె అమర్చబడి ఉంటాయి. సిద్ధాంతపరంగా, మొత్తం ఐదు బాహ్య ఎలక్ట్రాన్‌లను వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్‌గా ఉపయోగించవచ్చు, అయితే మొత్తం ఐదు బాహ్య ఎలక్ట్రాన్‌ల వినియోగానికి తీవ్రమైన పరిస్థితులు అవసరం. సాధారణంగా, ప్రాసోడైమియం దాని సమ్మేళనాలలో మూడు లేదా నాలుగు ఎలక్ట్రాన్‌లను మాత్రమే విడుదల చేస్తుంది. Aufbau సూత్రానికి అనుగుణంగా ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్‌తో కూడిన మొదటి లాంతనైడ్ మూలకం Praseodymium. దాని 4f కక్ష్య 5d ఆర్బిటాల్ కంటే తక్కువ శక్తి స్థాయిలను కలిగి ఉంది, ఇది లాంతనమ్ మరియు సీరియమ్‌లకు వర్తించదు, ఎందుకంటే 4f కక్ష్య యొక్క ఆకస్మిక సంకోచం లాంతనమ్ తర్వాత వరకు జరగదు మరియు 5d షెల్‌ను సీరియమ్‌లో ఆక్రమించకుండా ఉండేందుకు సరిపోదు. అయినప్పటికీ, ఘనమైన ప్రాసోడైమియం [Xe] 4f25d16s2 కాన్ఫిగరేషన్‌ను ప్రదర్శిస్తుంది, ఇక్కడ 5d షెల్‌లోని ఒక ఎలక్ట్రాన్ అన్ని ఇతర త్రివాలెంట్ లాంతనైడ్ మూలకాలను పోలి ఉంటుంది (యూరోపియం మరియు యెటర్బియం మినహా, ఇవి మెటాలిక్ స్టేట్‌లలో డైవాలెంట్‌గా ఉంటాయి).

చాలా లాంతనైడ్ మూలకాల వలె, ప్రాసియోడైమియం సాధారణంగా మూడు ఎలక్ట్రాన్‌లను మాత్రమే వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్‌గా ఉపయోగిస్తుంది మరియు మిగిలిన 4f ఎలక్ట్రాన్‌లు బలమైన బైండింగ్ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి: దీనికి కారణం 4f కక్ష్య ఎలక్ట్రాన్ యొక్క జడ జినాన్ కోర్ గుండా వెళ్లి కేంద్రకంలోకి చేరుకుంటుంది, తర్వాత 5d మరియు 6s , మరియు అయానిక్ ఛార్జ్ పెరుగుదలతో పెరుగుతుంది. అయినప్పటికీ, ప్రాసోడైమియం ఇప్పటికీ నాల్గవ మరియు అప్పుడప్పుడు ఐదవ వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్‌ను కోల్పోవడం కొనసాగించవచ్చు, ఎందుకంటే ఇది లాంతనైడ్ వ్యవస్థలో చాలా ముందుగానే కనిపిస్తుంది, ఇక్కడ అణు ఛార్జ్ ఇంకా తగినంత తక్కువగా ఉంటుంది మరియు 4f సబ్‌షెల్ శక్తి తొలగించడానికి అనుమతించేంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. మరింత వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్.

ప్రసోడైమియం మరియు అన్ని లాంతనైడ్ మూలకాలు (తప్పలాంతనమ్, యటర్బియంమరియులుటెటియం, జతచేయని 4f ఎలక్ట్రాన్లు లేవు) గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద పారా అయస్కాంతత్వం. తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద యాంటీఫెరో మాగ్నెటిక్ లేదా ఫెర్రో అయస్కాంత క్రమాన్ని ప్రదర్శించే ఇతర అరుదైన ఎర్త్ లోహాల మాదిరిగా కాకుండా, ప్రాసోడైమియం 1K కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పారా అయస్కాంతత్వం.

ప్రసోడైమియం యొక్క అప్లికేషన్

ప్రాసియోడైమియం ఎక్కువగా మిశ్రమ అరుదైన ఎర్త్‌ల రూపంలో ఉపయోగించబడుతుంది, ఉదాహరణకు లోహ పదార్థాలు, రసాయన ఉత్ప్రేరకాలు, వ్యవసాయ అరుదైన ఎర్త్‌లు మొదలైన వాటి కోసం శుద్ధి చేయడం మరియు సవరించడం వంటివి.ప్రసోడైమియం నియోడైమియంఅత్యంత సారూప్యమైన మరియు అరుదైన భూమి మూలకాల జత వేరు చేయడం కష్టం, ఇది రసాయన పద్ధతుల ద్వారా వేరు చేయడం కష్టం. పారిశ్రామిక ఉత్పత్తి సాధారణంగా వెలికితీత మరియు అయాన్ మార్పిడి పద్ధతులను ఉపయోగిస్తుంది. వాటిని సుసంపన్నమైన ప్రసోడైమియం నియోడైమియం రూపంలో జతగా ఉపయోగించినట్లయితే, వాటి సాధారణతను పూర్తిగా ఉపయోగించుకోవచ్చు మరియు ధర కూడా ఒకే మూలకం ఉత్పత్తుల కంటే చౌకగా ఉంటుంది.

ప్రసోడైమియం నియోడైమియం మిశ్రమం(ప్రాసోడైమియం నియోడైమియం మెటల్)ఒక స్వతంత్ర ఉత్పత్తిగా మారింది, ఇది శాశ్వత అయస్కాంత పదార్థంగా మరియు ఫెర్రస్ కాని లోహ మిశ్రమాలకు సవరణ సంకలితంగా ఉపయోగించవచ్చు. పెట్రోలియం క్రాకింగ్ ఉత్ప్రేరకం యొక్క కార్యాచరణ, ఎంపిక మరియు స్థిరత్వం Y జియోలైట్ మాలిక్యులర్ జల్లెడలో ప్రాసోడైమియం నియోడైమియం గాఢతను జోడించడం ద్వారా మెరుగుపరచబడుతుంది. ప్లాస్టిక్ సవరణ సంకలితం వలె, పాలీటెట్రాఫ్లోరోఎథిలీన్ (PTFE)కి ప్రాసోడైమియం నియోడైమియం సుసంపన్నతను జోడించడం వలన PTFE యొక్క దుస్తులు నిరోధకతను గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది.

అరుదైన భూమిశాశ్వత అయస్కాంత పదార్థాలు నేడు అరుదైన భూమి అనువర్తనాల్లో అత్యంత ప్రజాదరణ పొందిన క్షేత్రం. ప్రాసియోడైమియం మాత్రమే శాశ్వత అయస్కాంత పదార్థంగా అత్యుత్తమమైనది కాదు, అయితే ఇది అయస్కాంత లక్షణాలను మెరుగుపరచగల అద్భుతమైన సినర్జిస్టిక్ మూలకం. తగిన మొత్తంలో ప్రాసోడైమియం జోడించడం వల్ల శాశ్వత అయస్కాంత పదార్థాల పనితీరును సమర్థవంతంగా మెరుగుపరచవచ్చు. ఇది యాంటీఆక్సిడెంట్ పనితీరు (గాలి తుప్పు నిరోధకత) మరియు అయస్కాంతాల యాంత్రిక లక్షణాలను కూడా మెరుగుపరుస్తుంది మరియు వివిధ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు మరియు మోటార్లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

పదార్థాలను గ్రౌండింగ్ చేయడానికి మరియు పాలిష్ చేయడానికి కూడా ప్రాసియోడైమియం ఉపయోగించవచ్చు. మనందరికీ తెలిసినట్లుగా, స్వచ్ఛమైన సిరియం ఆధారిత పాలిషింగ్ పౌడర్ సాధారణంగా లేత పసుపు రంగులో ఉంటుంది, ఇది ఆప్టికల్ గ్లాస్‌కు అధిక-నాణ్యత పాలిషింగ్ మెటీరియల్, మరియు ఐరన్ ఆక్సైడ్ రెడ్ పౌడర్ స్థానంలో ఉంది, ఇది తక్కువ పాలిషింగ్ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు ఉత్పత్తి వాతావరణాన్ని కలుషితం చేస్తుంది. ప్రాసోడైమియం మంచి పాలిషింగ్ లక్షణాలను కలిగి ఉందని ప్రజలు కనుగొన్నారు. ప్రసోడైమియం కలిగిన అరుదైన ఎర్త్ పాలిషింగ్ పౌడర్ ఎర్రటి గోధుమ రంగులో కనిపిస్తుంది, దీనిని "రెడ్ పౌడర్" అని కూడా పిలుస్తారు, అయితే ఈ ఎరుపు రంగు ఐరన్ ఆక్సైడ్ రెడ్ కాదు, అయితే ప్రాసోడైమియం ఆక్సైడ్ ఉండటం వల్ల, అరుదైన ఎర్త్ పాలిషింగ్ పౌడర్ రంగు ముదురు రంగులోకి మారుతుంది. ప్రసోడైమియమ్‌తో కూడిన కొరండం గ్రౌండింగ్ వీల్స్‌ను తయారు చేయడానికి కొత్త గ్రౌండింగ్ మెటీరియల్‌గా కూడా ప్రసోడైమియం ఉపయోగించబడింది. తెలుపు అల్యూమినాతో పోలిస్తే, కార్బన్ స్ట్రక్చరల్ స్టీల్, స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ మరియు అధిక-ఉష్ణోగ్రత మిశ్రమాలను గ్రౌండింగ్ చేసేటప్పుడు సామర్థ్యం మరియు మన్నిక 30% కంటే ఎక్కువ మెరుగుపడతాయి. ఖర్చులను తగ్గించడానికి, ప్రాసియోడైమియం నియోడైమియం సుసంపన్నమైన పదార్థాలను గతంలో ముడి పదార్థాలుగా ఉపయోగించారు, అందుకే దీనికి ప్రాసోడైమియం నియోడైమియం కొరండం గ్రౌండింగ్ వీల్ అని పేరు వచ్చింది.

ప్రసోడైమియం అయాన్లతో డోప్ చేయబడిన సిలికేట్ స్ఫటికాలు కాంతి పప్పులను సెకనుకు అనేక వందల మీటర్లకు తగ్గించడానికి ఉపయోగించబడ్డాయి.

జిర్కోనియం సిలికేట్‌కు ప్రాసియోడైమియం ఆక్సైడ్ జోడించడం వల్ల ప్రకాశవంతమైన పసుపు రంగులోకి మారుతుంది మరియు సిరామిక్ వర్ణద్రవ్యం వలె ఉపయోగించవచ్చు - ప్రాసోడైమియం పసుపు. Praseodymium పసుపు (Zr02-Pr6Oll-Si02) ఉత్తమ పసుపు సిరామిక్ పిగ్మెంట్‌గా పరిగణించబడుతుంది, ఇది 1000 ℃ వరకు స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు వన్-టైమ్ లేదా రీబర్నింగ్ ప్రక్రియలకు ఉపయోగించవచ్చు.

ప్రసియోడైమియం గ్లాస్ కలరెంట్‌గా కూడా ఉపయోగించబడుతుంది, గొప్ప రంగులు మరియు గొప్ప సంభావ్య మార్కెట్‌తో. బ్రైట్ లీక్ గ్రీన్ మరియు స్కాలియన్ గ్రీన్ కలర్‌లతో కూడిన ప్రాసియోడైమియం గ్రీన్ గ్లాస్ ఉత్పత్తులను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు, వీటిని గ్రీన్ ఫిల్టర్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి మరియు కళలు మరియు చేతిపనుల గాజుకు కూడా ఉపయోగించవచ్చు. గాజుకు ప్రాసోడైమియం ఆక్సైడ్ మరియు సిరియం ఆక్సైడ్ కలపడం వెల్డింగ్ కోసం గాగుల్స్‌గా ఉపయోగించవచ్చు. ప్రాసోడైమియం సల్ఫైడ్‌ను ఆకుపచ్చ ప్లాస్టిక్ రంగుగా కూడా ఉపయోగించవచ్చు.