दुर्लभ मृदा म्हणजे काय?
दुर्मिळ मृदा, ज्यांना दुर्मिळ मृदा मूलद्रव्ये म्हणूनही ओळखले जाते, म्हणजे आवर्त सारणीतील 17 मूलद्रव्ये आहेत ज्यात अणुक्रमांक 57, लँथेनम (La) पासून 71, ल्युटेशियम (Lu) पर्यंतच्या लँथनाइड श्रेणीचा, तसेच स्कँडियम (Sc) आणि यट्रियम (Y) यांचा समावेश होतो.
नावावरून कोणालाही वाटू शकते की हे "दुर्मिळ" आहेत, परंतु खाणकाम करण्यायोग्य वर्षांच्या (पुष्टी झालेल्या साठ्यांचे वार्षिक उत्पादनाशी असलेले प्रमाण) आणि पृथ्वीच्या कवचातील त्यांच्या घनतेच्या बाबतीत, ते प्रत्यक्षात शिसे किंवा जस्तपेक्षा जास्त प्रमाणात आढळतात.
दुर्लभ मृदांचा प्रभावीपणे वापर केल्यास, पारंपरिक तंत्रज्ञानामध्ये मोठे बदल अपेक्षित आहेत; जसे की, नव्याने प्राप्त झालेल्या कार्यक्षमतेमुळे होणारे तांत्रिक नवोपक्रम, संरचनात्मक साहित्याच्या टिकाऊपणामध्ये सुधारणा आणि इलेक्ट्रॉनिक यंत्रे व उपकरणांच्या ऊर्जा कार्यक्षमतेत वाढ.
दुर्लभ-पृथ्वी ऑक्साईडबद्दल
दुर्लभ-पृथ्वी ऑक्साईड गटाला कधीकधी फक्त 'दुर्लभ मृदा' किंवा कधीकधी 'आरईओ' (REO) असे संबोधले जाते. काही दुर्लभ मृदा धातूंचा धातुशास्त्र, सिरॅमिक्स, काच निर्मिती, रंग, लेझर, दूरचित्रवाणी आणि इतर विद्युत घटकांमध्ये अधिक व्यावहारिक उपयोग आढळतो. दुर्लभ मृदा धातूंचे महत्त्व निश्चितपणे वाढत आहे. हे देखील लक्षात घेतले पाहिजे की, औद्योगिक उपयोग असलेले बहुतेक दुर्लभ मृदा-युक्त पदार्थ एकतर ऑक्साईड असतात किंवा ते ऑक्साईडपासून मिळवले जातात.
दुर्लभ मृदा ऑक्साईडच्या मोठ्या प्रमाणावरील आणि प्रस्थापित औद्योगिक उपयोगांबद्दल बोलायचे झाल्यास, उत्प्रेरक निर्मितीमध्ये (जसे की थ्री-वे ऑटोमोटिव्ह कॅटॅलिसिसमध्ये), काच-संबंधित उद्योगांमध्ये (काच बनवणे, रंग काढणे किंवा रंगवणे, काच पॉलिश करणे आणि इतर संबंधित उपयोग), आणि कायमस्वरूपी चुंबकांच्या निर्मितीमध्ये त्यांचा वापर एकूण वापरापैकी जवळपास ७०% आहे. इतर महत्त्वाच्या औद्योगिक उपयोगांमध्ये धातूशास्त्र उद्योग (लोह किंवा ॲल्युमिनियम धातूंच्या मिश्रधातूंमध्ये ॲडिटिव्ह म्हणून वापर), सिरॅमिक्स (विशेषतः यट्रियमच्या बाबतीत), प्रकाश-संबंधित उपयोग (फॉस्फर्सच्या स्वरूपात), बॅटरी मिश्रधातूचे घटक म्हणून, किंवा सॉलिड ऑक्साईड फ्युएल सेल्समध्ये, इत्यादींचा समावेश होतो. याव्यतिरिक्त, पण तितकेच महत्त्वाचे, लहान प्रमाणावरील उपयोगही आहेत, जसे की कर्करोगाच्या उपचारांसाठी किंवा ट्यूमर शोधक मार्कर म्हणून दुर्लभ मृदा ऑक्साईड असलेल्या नॅनोपार्टिक्युलेटेड प्रणालींचा बायोमेडिकल वापर, किंवा त्वचेच्या संरक्षणासाठी सनस्क्रीन सौंदर्यप्रसाधनांमध्ये त्यांचा वापर.
दुर्लभ-पृथ्वी संयुगांबद्दल
उच्च शुद्धतेची दुर्मिळ-पृथ्वी संयुगे धातुकांपासून खालील पद्धतींनी तयार केली जातात: भौतिक सांद्रण (उदा., प्लवन), निक्षालन, द्रावक निष्कर्षणाद्वारे द्रावण शुद्धीकरण, द्रावक निष्कर्षणाद्वारे दुर्मिळ-पृथ्वींचे विलगीकरण, वैयक्तिक दुर्मिळ-पृथ्वी संयुगांचे अवक्षेपण. अखेरीस, या संयुगांपासून विक्रीयोग्य कार्बोनेट, हायड्रॉक्साईड, फॉस्फेट आणि फ्लोराईड तयार होतात.
दुर्लभ मृदा उत्पादनापैकी सुमारे ४०% धातूंच्या स्वरूपात वापरले जाते—चुंबक, बॅटरी इलेक्ट्रोड आणि मिश्रधातू बनवण्यासाठी. वरील संयुगांपासून उच्च-तापमान वितळलेल्या क्षारांच्या इलेक्ट्रोविनिंग प्रक्रियेद्वारे आणि कॅल्शियम किंवा लँथेनमसारख्या धातूंच्या रिडक्टंट्ससह उच्च-तापमान रिडक्शनद्वारे धातू बनवले जातात.
दुर्लभ मृदांचा वापर प्रामुख्याने खालील गोष्टींमध्ये केला जातो:
●Mचुंबक (प्रत्येक नवीन गाडीमागे १०० चुंबकांपर्यंत)
● उत्प्रेरक (वाहनांचे उत्सर्जन आणि पेट्रोलियम क्रॅकिंग)
● टेलिव्हिजन स्क्रीन आणि काचेच्या डेटा स्टोरेज डिस्कसाठी काच पॉलिशिंग पावडर
● रिचार्ज करण्यायोग्य बॅटरी (विशेषतः हायब्रीड गाड्यांसाठी)
● फोटोनिक्स (दीप्तिमानता, प्रतिदीप्तिमानता आणि प्रकाश प्रवर्धन उपकरणे)
● येत्या काही वर्षांत चुंबक आणि फोटोनिक्स क्षेत्रात लक्षणीय वाढ होण्याची अपेक्षा आहे.
अर्बनमाइन्स उच्च शुद्धता आणि अति उच्च शुद्धता असलेल्या संयुगांची एक व्यापक सूची पुरवते. अनेक प्रमुख तंत्रज्ञानामध्ये दुर्मिळ मृदा संयुगांचे महत्त्व झपाट्याने वाढत आहे आणि अनेक उत्पादने व उत्पादन प्रक्रियांमध्ये ती अपरिहार्य आहेत. आम्ही प्रत्येक ग्राहकाच्या गरजेनुसार वेगवेगळ्या ग्रेडमधील दुर्मिळ मृदा संयुगे पुरवतो, जी विविध उद्योगांमध्ये मौल्यवान कच्चा माल म्हणून वापरली जातात.
दुर्लभ मृदा धातूंचा वापर सामान्यतः कशात केला जातो?
दुर्लभ मृदांचा पहिला औद्योगिक वापर लायटरमधील चकमकीसाठी (फ्लिंटसाठी) झाला. त्या वेळी, विलगीकरण आणि शुद्धीकरणाचे तंत्रज्ञान विकसित झाले नव्हते, त्यामुळे अनेक दुर्लभ मृदा आणि क्षार घटकांचे मिश्रण किंवा अपरिवर्तित मिश्र धातू (मिश्रधातू) वापरला जात असे.
१९६० च्या दशकापासून, विलगीकरण आणि शुद्धीकरण शक्य झाले आणि प्रत्येक दुर्मिळ मूलद्रव्यामध्ये असलेले गुणधर्म स्पष्ट झाले. त्यांच्या औद्योगिकीकरणासाठी, त्यांचा वापर प्रथम रंगीत टीव्हीसाठी कॅथोड-रे ट्यूब फॉस्फर म्हणून आणि उच्च अपवर्तक कॅमेरा लेन्सवर केला गेला. पुढे, उच्च कार्यक्षमतेच्या स्थायी चुंबकांमध्ये आणि रिचार्जेबल बॅटरींमध्ये त्यांच्या वापरामुळे संगणक, डिजिटल कॅमेरे, ऑडिओ उपकरणे आणि इतर अनेक गोष्टींचा आकार व वजन कमी करण्यास त्यांनी योगदान दिले आहे.
अलिकडच्या वर्षांत, हायड्रोजन-शोषक मिश्रधातू आणि मॅग्नेटोस्ट्रिक्शन मिश्रधातूसाठी कच्चा माल म्हणून त्यांच्याकडे लक्ष वेधले जात आहे.
