6

سيريم ڪاربونيٽ

تازن سالن ۾، نامياتي ترڪيب ۾ لينٿانائيڊ ري ايجنٽس جو استعمال تيزيءَ سان ترقي ڪئي وئي آهي. انهن مان، ڪاربن-ڪاربن بانڊ ٺهڻ جي رد عمل ۾ ڪيترن ئي لينٿانائيڊ ري ايجنٽس ۾ واضح چونڊيل ڪيٽيليسس مليا؛ ساڳئي وقت، ڪيترن ئي لينٿانائيڊ ري ايجنٽس ۾ نامياتي آڪسائيڊيشن رد عمل ۽ نامياتي گهٽتائي رد عمل ۾ بهترين خاصيتون مليون جيڪي فنڪشنل گروپن کي تبديل ڪن ٿيون. ناياب زمين جو زرعي استعمال هڪ سائنسي تحقيق جي ڪاميابي آهي جنهن ۾ چيني خاصيتون چيني سائنسي ۽ ٽيڪنالاجيڪل ڪارڪنن پاران سالن جي محنت کان پوءِ حاصل ڪيون ويون آهن، ۽ چين ۾ زرعي پيداوار کي وڌائڻ لاءِ هڪ اهم ماپ طور تي زور سان فروغ ڏنو ويو آهي. ناياب زمين ڪاربونيٽ آساني سان تيزاب ۾ حل ٿيندڙ آهي ته جيئن لاڳاپيل لوڻ ۽ ڪاربن ڊاءِ آڪسائيڊ ٺاهي سگهجي، جيڪو آساني سان مختلف ناياب زمين جي لوڻ ۽ ڪمپليڪس جي ترکیب ۾ اينيونڪ نجاست متعارف ڪرائڻ کان سواءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو. مثال طور، اهو مضبوط تيزاب جهڙوڪ نائٽرڪ ايسڊ، هائيڊروڪلورڪ ايسڊ، نائٽرڪ ايسڊ، پرڪلورڪ ايسڊ، ۽ سلفورڪ ايسڊ سان رد عمل ڪري سگهي ٿو ته جيئن پاڻي ۾ حل ٿيندڙ لوڻ ٺاهي سگهجي. فاسفورڪ ايسڊ ۽ هائيڊروفلورڪ ايسڊ سان رد عمل ڪري غير حل ٿيندڙ ناياب زمين فاسفيٽس ۽ فلورائيڊ ۾ تبديل ٿئي. ڪيترن ئي نامياتي تيزابن سان رد عمل ڪري لاڳاپيل ناياب زمين جي نامياتي مرڪب ٺاهي ٿو. اهي حل ٿيندڙ پيچيده ڪيشن يا پيچيده اينيون ٿي سگهن ٿا، يا گهٽ حل ٿيندڙ غير جانبدار مرڪب حل جي قيمت جي لحاظ کان تيار ڪيا ويندا آهن. ٻئي طرف، ناياب زمين ڪاربونيٽ کي ڪيلسينيشن ذريعي لاڳاپيل آڪسائيڊ ۾ تبديل ڪري سگهجي ٿو، جيڪو سڌو سنئون ڪيترن ئي نئين ناياب زمين جي مواد جي تياري ۾ استعمال ڪري سگهجي ٿو. هن وقت، چين ۾ ناياب زمين ڪاربونيٽ جي سالياني پيداوار 10,000 ٽن کان وڌيڪ آهي، جيڪا سڀني ناياب زمين جي شين جي چوٿين کان وڌيڪ آهي، اهو ظاهر ڪري ٿو ته صنعتي پيداوار ۽ ناياب زمين ڪاربونيٽ جي استعمال ناياب زمين جي صنعت جي ترقي ۾ تمام اهم ڪردار ادا ڪري ٿي.

سيريم ڪاربونيٽ هڪ غير نامياتي مرڪب آهي جنهن جو ڪيميائي فارمولو C3Ce2O9 آهي، ماليڪيولر وزن 460، لاگ پي -7.40530، پي ايس اي 198.80000، 760 mmHg تي 333.6ºC جو ٽهڪندڙ نقطو، ۽ فليش پوائنٽ 169.8ºC آهي. ناياب زمينن جي صنعتي پيداوار ۾، سيريم ڪاربونيٽ مختلف سيريم شين جهڙوڪ مختلف سيريم لوڻ ۽ سيريم آڪسائيڊ جي تياري لاءِ هڪ وچولي خام مال آهي. ان ۾ استعمال جي وسيع رينج آهي ۽ هڪ اهم هلڪي ناياب زمين جي پيداوار آهي. هائيڊريٽ ٿيل سيريم ڪاربونيٽ ڪرسٽل ۾ لينٿانائيٽ قسم جي بناوت آهي، ۽ ان جي SEM تصوير ڏيکاري ٿي ته هائيڊريٽ ٿيل سيريم ڪاربونيٽ ڪرسٽل جي بنيادي شڪل فليڪ جهڙي آهي، ۽ فليڪ ڪمزور رابطي سان هڪ ٻئي سان ڳنڍيل آهن ته جيئن پنکڙي وانگر بناوت ٺاهي سگهجي، ۽ بناوت ڍڪيل آهي، تنهنڪري مشيني قوت جي عمل هيٺ ان کي ننڍن ٽڪرن ۾ ورهائڻ آسان آهي. صنعت ۾ روايتي طور تي پيدا ٿيندڙ سيريم ڪاربونيٽ ۾ سڪي وڃڻ کان پوءِ ڪل ناياب زمين جو صرف 42-46٪ آهي، جيڪو سيريم ڪاربونيٽ جي پيداوار جي ڪارڪردگي کي محدود ڪري ٿو.

هڪ قسم جو گهٽ پاڻي جو استعمال، مستحڪم معيار، پيدا ٿيندڙ سيريم ڪاربونيٽ کي سينٽرفيوگل خشڪ ڪرڻ کان پوءِ خشڪ ڪرڻ يا خشڪ ڪرڻ جي ضرورت ناهي، ۽ ناياب زمينن جي ڪل مقدار 72٪ کان 74٪ تائين پهچي سگهي ٿي، ۽ اهو عمل سادو آهي ۽ ناياب زمينن جي ڪل مقدار سان سيريم ڪاربونيٽ تيار ڪرڻ لاءِ هڪ قدم وارو عمل. هيٺ ڏنل ٽيڪنيڪل اسڪيم اختيار ڪئي وئي آهي: هڪ قدم وارو طريقو استعمال ڪيو ويندو آهي سيريم ڪاربونيٽ کي ناياب زمين جي ڪل مقدار سان تيار ڪرڻ لاءِ، يعني، سيريم فيڊ محلول کي CeO240-90g/L جي وڏي مقدار سان 95°C کان 105°C تي گرم ڪيو ويندو آهي، ۽ امونيم بائيڪاربونيٽ کي مسلسل هلايو ويندو آهي ته جيئن سيريم ڪاربونيٽ کي تيز ڪيو وڃي. امونيم بائيڪاربونيٽ جي مقدار کي ترتيب ڏنو ويندو آهي ته جيئن فيڊ مائع جي pH قدر آخرڪار 6.3 کان 6.5 تائين ترتيب ڏني وڃي، ۽ اضافي جي شرح مناسب هجي ته جيئن فيڊ مائع گرت مان ختم نه ٿئي. سيريم فيڊ محلول گهٽ ۾ گهٽ سيريم ڪلورائڊ آبي محلول، سيريم سلفيٽ آبي محلول يا سيريم نائٽريٽ آبي محلول مان هڪ آهي. اربن مائنز ٽيڪ ڪمپني لميٽيڊ جي آر اينڊ ڊي ٽيم هڪ نئون سنٿيسس طريقو اختيار ڪري ٿي جنهن ۾ مضبوط امونيم بائيڪاربونيٽ يا آبي امونيم بائيڪاربونيٽ محلول شامل ڪيو ويندو آهي.

سيريم ڪاربونيٽ کي سيريم آڪسائيڊ، سيريم ڊاءِ آڪسائيڊ ۽ ٻيا نانو مواد تيار ڪرڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو. ايپليڪيشنون ۽ مثال هن ريت آهن:

1. هڪ اينٽي گليئر وايوليٽ گلاس جيڪو الٽراوائليٽ شعاعن ۽ نظر ايندڙ روشني جي پيلي حصي کي مضبوطيءَ سان جذب ڪري ٿو. عام سوڊا-ليم-سليڪا فلوٽ گلاس جي بناوت جي بنياد تي، ان ۾ وزن جي فيصد ۾ هيٺيان خام مال شامل آهن: سليڪا 72 ~ 82٪، سوڊيم آڪسائيڊ 6 ~ 15٪، ڪيلشيم آڪسائيڊ 4 ~ 13٪، ميگنيشيم آڪسائيڊ 2 ~ 8٪، ايلومينا 0 ~ 3٪، آئرن آڪسائيڊ 0.05 ~ 0.3٪، سيريم ڪاربونيٽ 0.1 ~ 3٪، نيوڊيميم ڪاربونيٽ 0.4 ~ 1.2٪، مينگنيز ڊاءِ آڪسائيڊ 0.5 ~ 3٪. 4 ملي ميٽر ٿلهي گلاس ۾ نظر ايندڙ روشني جي منتقلي 80٪ کان وڌيڪ، الٽراوائليٽ ٽرانسميشن 15٪ کان گهٽ، ۽ 568-590 nm جي طول موج تي منتقلي 15٪ کان گهٽ آهي.

2. هڪ اينڊوٿرمڪ توانائي بچائيندڙ رنگ، جنهن جي خاصيت اها آهي ته اهو فلر ۽ فلم ٺاهڻ واري مواد کي ملائي ٺاهيو ويندو آهي، ۽ فلر هيٺ ڏنل خام مال کي وزن جي لحاظ کان حصن ۾ ملائي ٺاهيو ويندو آهي: سلڪون ڊاءِ آڪسائيڊ جا 20 کان 35 حصا، ۽ ايلومينيم آڪسائيڊ جا 8 کان 20 حصا.، ٽائيٽينيم آڪسائيڊ جا 4 کان 10 حصا، زرڪونيا جا 4 کان 10 حصا، زنڪ آڪسائيڊ جا 1 کان 5 حصا، ميگنيشيم آڪسائيڊ جا 1 کان 5 حصا، سلڪون ڪاربائيڊ جا 0.8 کان 5 حصا، يٽريئم آڪسائيڊ جا 0.02 کان 0.5 حصا، ۽ ڪروميم آڪسائيڊ جا 0.01 کان 1.5 حصا. حصا، ڪائولن جا 0.01-1.5 حصا، ناياب زمين جي مواد جا 0.01-1.5 حصا، ڪاربن بليڪ جا 0.8-5 حصا، هر خام مال جي ذرڙي جي سائيز 1-5 μm آهي؛ جتي، ناياب زمين جي مواد ۾ 0.01-1.5 حصا لينٿنم ڪاربونيٽ، 0.01-1.5 حصا سيريم ڪاربونيٽ، 1.5 حصا پراسيوڊيميم ڪاربونيٽ، 0.01 کان 1.5 حصا پراسيوڊيميم ڪاربونيٽ، 0.01 کان 1.5 حصا نيوڊيميم ڪاربونيٽ ۽ 0.01 کان 1.5 حصا پروميٿيم نائٽريٽ شامل آهن؛ فلم ٺاهڻ وارو مواد پوٽاشيم سوڊيم ڪاربونيٽ آهي؛ پوٽاشيم سوڊيم ڪاربونيٽ کي پوٽاشيم ڪاربونيٽ ۽ سوڊيم ڪاربونيٽ جي ساڳئي وزن سان ملايو ويندو آهي. فلر ۽ فلم ٺاهڻ واري مواد جو وزن ملائڻ جو تناسب 2.5:7.5، 3.8:6.2 يا 4.8:5.2 آهي. وڌيڪ، اينڊوٿرمڪ توانائي بچائڻ واري رنگ جي تياري جو هڪ قسم جو طريقو هيٺ ڏنل مرحلن تي مشتمل آهي:

مرحلو 1، فلر جي تياري، پهرين سليڪا جا 20-35 حصا، ايلومينا جا 8-20 حصا، ٽائيٽينيم آڪسائيڊ جا 4-10 حصا، زرڪونيا جا 4-10 حصا، ۽ زنڪ آڪسائيڊ جا 1-5 حصا وزن جي حساب سان وزن ڪريو.، ميگنيشيم آڪسائيڊ جا 1 کان 5 حصا، سلڪون ڪاربائيڊ جا 0.8 کان 5 حصا، يٽريئم آڪسائيڊ جا 0.02 کان 0.5 حصا، ڪروميم ٽرائي آڪسائيڊ جا 0.01 کان 1.5 حصا، ڪائولن جا 0.01 کان 1.5 حصا، ناياب زمين جي مواد جا 0.01 کان 1.5 حصا، ۽ ڪاربن بليڪ جا 0.8 کان 5 حصا، ۽ پوءِ فلر حاصل ڪرڻ لاءِ مکسر ۾ هڪجهڙائي سان ملايو؛ جتي، ناياب زمين جي مواد ۾ لينٿينم ڪاربونيٽ جا 0.01-1.5 حصا، سيريم ڪاربونيٽ جا 0.01-1.5 حصا، پراسيوڊيميم ڪاربونيٽ جا 0.01-1.5 حصا، نيوڊيميم ڪاربونيٽ جا 0.01-1.5 حصا ۽ پروميٿيم نائٽريٽ جا 0.01~1.5 حصا شامل آهن؛

قدم 2، فلم ٺاهڻ واري مواد جي تياري، فلم ٺاهڻ وارو مواد سوڊيم پوٽاشيم ڪاربونيٽ آهي؛ پهرين پوٽاشيم ڪاربونيٽ ۽ سوڊيم ڪاربونيٽ کي ترتيب وار وزن سان وزن ڪريو، ۽ پوءِ انهن کي هڪجهڙائي سان ملايو ته جيئن فلم ٺاهڻ وارو مواد حاصل ٿئي؛ سوڊيم پوٽاشيم ڪاربونيٽ پوٽاشيم ڪاربونيٽ ۽ سوڊيم ڪاربونيٽ جو ساڳيو وزن ملايو وڃي ٿو؛

قدم 3، وزن جي لحاظ کان فلر ۽ فلم جي مواد جي ملاوٽ جو تناسب 2.5: 7.5، 3.8: 6.2 يا 4.8: 5.2 آهي، ۽ مرکب کي هڪجهڙائي سان ملايو ويندو آهي ۽ هڪ مرکب حاصل ڪرڻ لاءِ منتشر ڪيو ويندو آهي؛

مرحلي 4 ۾، مرکب کي 6-8 ڪلاڪن لاءِ بال مل ڪيو ويندو آهي، ۽ پوءِ تيار ٿيل پراڊڪٽ هڪ اسڪرين مان گذرڻ سان حاصل ڪيو ويندو آهي، ۽ اسڪرين جو ميش 1-5 μm هوندو آهي.

3. الٽرافائن سيريم آڪسائيڊ جي تياري: هائيڊريٽ ٿيل سيريم ڪاربونيٽ کي اڳواٽ طور استعمال ڪندي، 3 μm کان گهٽ جي وچين ذرڙي جي سائيز سان الٽرافائن سيريم آڪسائيڊ کي سڌي بال ملنگ ۽ ڪيلسينيشن ذريعي تيار ڪيو ويو. حاصل ڪيل سڀني شين ۾ ڪعبي فلورائيٽ جي جوڙجڪ هوندي آهي. جيئن ڪيلسينيشن جو گرمي پد وڌندو آهي، شين جي ذرڙي جي سائيز گهٽجي ويندي آهي، ذرڙي جي سائيز جي ورڇ تنگ ٿي ويندي آهي ۽ ڪرسٽلينٽي وڌي ويندي آهي. بهرحال، ٽن مختلف شيشي جي پالش ڪرڻ جي صلاحيت 900 ℃ ۽ 1000 ℃ جي وچ ۾ وڌ ۾ وڌ قدر ڏيکاري ٿي. تنهن ڪري، اهو سمجهيو ويندو آهي ته پالش ڪرڻ جي عمل دوران شيشي جي مٿاڇري جي مادن جي هٽائڻ جي شرح پالش ڪرڻ واري پائوڊر جي ذرڙي جي سائيز، ڪرسٽلينٽي ۽ مٿاڇري جي سرگرمي کان تمام گهڻو متاثر ٿيندي آهي.