रॉकेट प्रणोदक ईंधन को अधिक पर्यावरण अनुकूल बनाने के लिए सेरियम

सेरियम, आवर्त सारणी का तत्व 58।

सैरियमयह सबसे प्रचुर मात्रा में पाई जाने वाली दुर्लभ पृथ्वी धातु है, और पहले खोजे गए येट्रियम तत्व के साथ, यह अन्य की खोज का द्वार खोलती हैदुर्लभ पृथ्वीतत्व.

1803 में, जर्मन वैज्ञानिक क्लैप्रोट ने स्वीडन के छोटे से शहर वस्त्रास में बने एक लाल भारी पत्थर में एक नया तत्व ऑक्साइड पाया, जो जलने पर गेरू रंग का दिखाई देता था। उसी समय, स्वीडिश रसायनज्ञ बेज़िलियस और हिसिंगर ने भी अयस्क में इसी तत्व का ऑक्साइड पाया। 1875 तक, लोग इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा पिघले हुए सेरियम ऑक्साइड से धातु सेरियम प्राप्त करते थे।

सैरियम धातुबहुत सक्रिय है और पाउडर सेरियम ऑक्साइड बनाने के लिए जल सकता है। अन्य दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के साथ मिश्रित सेरियम लौह मिश्र धातु कठोर वस्तुओं के खिलाफ रगड़ने पर सुंदर चिंगारी पैदा कर सकती है, आसपास के ज्वलनशील पदार्थों को प्रज्वलित कर सकती है, और लाइटर और स्पार्क प्लग जैसे इग्निशन उपकरणों में एक महत्वपूर्ण सामग्री है। इन चिंगारियों के प्रभाव को बढ़ाने के लिए, सुंदर चिंगारियों, इसमें मिलाए गए लोहे और अन्य लैंथेनाइड के साथ, यह स्वयं भी जल जाएगा। सेरियम से बना या सेरियम लवण से संसेचित एक जाल ईंधन दहन की प्रभावशीलता को बढ़ा सकता है और एक बहुत ही उत्कृष्ट दहन सहायता बन सकता है, जो ईंधन बचा सकता है। सेरियम भी एक अच्छा ग्लास एडिटिव है, जो पराबैंगनी और अवरक्त किरणों को अवशोषित कर सकता है, और कार ग्लास में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह न केवल पराबैंगनी किरणों को रोक सकता है, बल्कि कार में तापमान को भी कम कर सकता है, जिससे एयर कंडीशनिंग के लिए बिजली की बचत हो सकती है।

सेरियम के अधिक अनुप्रयोग ट्राइवेलेंट सेरियम और टेट्रावेलेंट सेरियम के बीच रूपांतरण पर आधारित हैं, जिनमें दुर्लभ पृथ्वी धातुओं में काफी अद्वितीय गुण हैं। यह सुविधा सेरियम को ऑक्सीजन को प्रभावी ढंग से संग्रहीत करने और जारी करने की अनुमति देती है, जिसका उपयोग रेडॉक्स को उत्प्रेरित करने के लिए ठोस ऑक्साइड ईंधन सेल में किया जा सकता है, इस प्रकार वर्तमान बनाने के लिए इलेक्ट्रॉनों की दिशात्मक गति प्राप्त होती है। सेरियम और लैंथेनम से संसेचित जिओलाइट्स शोधन प्रक्रिया के दौरान पेट्रोलियम क्रैकिंग के लिए उत्प्रेरक के रूप में काम कर सकते हैं। ऑटोमोटिव टर्नरी कैटेलिटिक कन्वर्टर्स में सेरियम ऑक्साइड और कीमती धातुओं का उपयोग हानिकारक ईंधन गैसों को प्रदूषण मुक्त नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में परिवर्तित कर सकता है, जिससे बड़ी मात्रा में ऑटोमोटिव निकास उत्सर्जन को प्रभावी ढंग से रोका जा सकता है। ऑक्सीजन को अवशोषित करने की इसकी क्षमता के कारण, लोग यह भी खोज रहे हैं कि एंटीऑक्सीडेंट थेरेपी में सेरियम ऑक्साइड नैनोकणों का उपयोग कैसे किया जाए। संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा विकसित एक ठोस राज्य लेजर प्रणाली में सेरियम होता है, जिसका उपयोग ट्रिप्टोफैन की सांद्रता की निगरानी करके जैविक हथियारों का पता लगाने के लिए किया जा सकता है, और इसका उपयोग चिकित्सा पहचान के लिए भी किया जा सकता है।

अपने अद्वितीय फोटोफिजिकल गुणों के कारण, सेरियम एक बहुत ही महत्वपूर्ण उत्प्रेरक भी है, जो सस्ता बनाता हैसेरियम (IV) ऑक्साइडउत्प्रेरक के क्षेत्र में वैज्ञानिकों द्वारा पसंदीदा। 27 जुलाई, 2018 को, साइंस पत्रिका ने शंघाईटेक यूनिवर्सिटी के स्कूल ऑफ मटेरियल साइंस एंड टेक्नोलॉजी के ज़ुओ ज़ीवेई की टीम की एक प्रमुख वैज्ञानिक शोध उपलब्धि प्रकाशित की - प्रकाश के साथ मीथेन रूपांतरण को बढ़ावा देना। रूपांतरण प्रक्रिया में कुंजी सेरियम आधारित उत्प्रेरक और अल्कोहल उत्प्रेरक की एक सस्ती और कुशल सिनर्जिस्टिक कटैलिसीस प्रणाली को ढूंढना है, जो एक चरण में कमरे के तापमान पर मीथेन को तरल उत्पादों में परिवर्तित करने के लिए प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करने की वैज्ञानिक समस्या को प्रभावी ढंग से हल करती है, यह एक प्रदान करती है मीथेन को रॉकेट प्रणोदक ईंधन जैसे उच्च मूल्य वर्धित रासायनिक उत्पादों में परिवर्तित करने के लिए नया, किफायती और पर्यावरण के अनुकूल समाधान।