जादुई दुर्लभ पृथ्वी तत्व: सेरियम

सैरियम दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के बड़े परिवार में निर्विवाद 'बड़ा भाई' है। सबसे पहले, क्रस्ट में दुर्लभ पृथ्वी की कुल बहुतायत 238ppm है, 68ppm पर सेरियम के साथ, कुल दुर्लभ पृथ्वी रचना और रैंकिंग के 28% के लिए लेखांकन पहले; दूसरे, सेरियम दूसरा दुर्लभ पृथ्वी तत्व है जो Yttrium (1794) की खोज के नौ साल बाद खोजा गया है। इसका आवेदन बहुत व्यापक है, और "सेरियम" अजेय है

सेरियम तत्व की खोज

कार्ल और वॉन वेल्सबैच

सेरियम की खोज और 1803 में जर्मन क्लॉपर्स, स्वीडिश केमिस्ट जे। एनएस जैकब बर्ज़ेलियस, और स्वीडिश मिनरलोगिस्ट विल्हेम हेरिंगर द्वारा नामित किया गया था। इसे सेरिया कहा जाता है, और इसके अयस्क को सेरेइट कहा जाता है, सेरेस की स्मृति में, 1801 में खोजा गया एक क्षुद्रग्रह। वास्तव में, इस प्रकार का सेरियम सिलिकेट एक हाइड्रेटेड नमक है जिसमें 66% से 70% सेरियम होता है, जबकि बाकी कैल्शियम, लोहे और लोहे के यौगिक होते हैं, औरyttrium.

सेरियम का पहला उपयोग ऑस्ट्रियाई केमिस्ट कार्ल एयूर वॉन वेल्सबैक द्वारा आविष्कार किया गया एक गैस फायरप्लेस था। 1885 में, उन्होंने मैग्नीशियम, लैंथेनम और Yttrium ऑक्साइड के मिश्रण का प्रयास किया, लेकिन इन मिश्रणों ने सफलता के बिना हरी बत्ती का उत्सर्जन किया।

1891 में, उन्होंने पाया कि शुद्ध थोरियम ऑक्साइड ने एक बेहतर प्रकाश का उत्पादन किया, हालांकि यह नीला था, और एक उज्ज्वल सफेद प्रकाश का उत्पादन करने के लिए सेरियम (IV) ऑक्साइड के साथ मिश्रित था। इसके अलावा, सेरियम (IV) ऑक्साइड को थोरियम ऑक्साइड दहन के लिए उत्प्रेरक के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है

सेरियम धातु

★ सेरियम सक्रिय गुणों के साथ एक नमनीय और नरम चांदी की सफेद धातु है। जब हवा के संपर्क में आता है, तो इसे ऑक्सीकरण किया जाएगा, जिससे ऑक्साइड परत को छीलने की तरह जंग का निर्माण होगा। गर्म होने पर, यह जलता है और पानी के साथ जल्दी से प्रतिक्रिया करता है। एक सेंटीमीटर आकार के सेरियम धातु का नमूना लगभग एक वर्ष के भीतर पूरी तरह से संचालित होता है। हवा, मजबूत ऑक्सीडेंट, मजबूत एसिड और हैलोजेन के संपर्क से बचें।

★ सेरियम मुख्य रूप से मोनाज़ाइट और बास्टनेइट में मौजूद है, साथ ही यूरेनियम, थोरियम और प्लूटोनियम के विखंडन उत्पादों में भी मौजूद है। पर्यावरण के लिए हानिकारक, जल निकायों के प्रदूषण पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए।

★ सेरियम 26 वां सबसे प्रचुर तत्व है, जो पृथ्वी की पपड़ी के 68ppm के लिए लेखांकन है, जो केवल कॉपर (68ppm) के लिए दूसरा है। सेरियम साधारण धातुओं जैसे कि लीड (13pm) और टिन (2.1ppm) की तुलना में अधिक प्रचुर मात्रा में है।

सेरियम इलेक्ट्रॉन विन्यास

इलेक्ट्रॉनिक व्यवस्था:
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P66S2 4F1 5D1
★ सेरियम लैंथेनम के बाद स्थित है और इसमें सेरियम से 4F इलेक्ट्रॉन शुरू होते हैं, जिससे रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग लेना आसान हो जाता है। हालांकि, सेरियम के 5 डी ऑर्बिटल पर कब्जा कर लिया गया है, और यह प्रभाव सेरियम में पर्याप्त मजबूत नहीं है।

★ अधिकांश लैंथेनाइड केवल तीन इलेक्ट्रॉनों का उपयोग वैलेंस इलेक्ट्रॉन के रूप में कर सकते हैं, सेरियम के अपवाद के साथ, जिसमें एक चर इलेक्ट्रॉनिक संरचना है। 4F इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा लगभग समान है जैसे कि बाहरी 5D और 6S इलेक्ट्रॉनों ने धातु की स्थिति में डिलोकलाइज़ किया है, और इन इलेक्ट्रॉनिक ऊर्जा स्तरों के सापेक्ष व्यवसाय को बदलने के लिए केवल थोड़ी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप+3 और+4 की दोहरी वैधता होती है। सामान्य स्थिति+3 वैलेंस है, जो एनारोबिक पानी में+4 वैलेंस दिखाती है।
सेरियम का अनुप्रयोग

★ एक मिश्र धातु के रूप में और सेरियम लवण के उत्पादन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, आदि।

★ इसे पराबैंगनी और अवरक्त किरणों को अवशोषित करने के लिए ग्लास एडिटिव के रूप में उपयोग किया जा सकता है, और कार ग्लास में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

★ एक उत्कृष्ट पर्यावरण संरक्षण सामग्री के रूप में उपयोग किया जा सकता है, और वर्तमान में सबसे अधिक प्रतिनिधि मोटर वाहन निकास शुद्धि उत्प्रेरक है, जो प्रभावी रूप से मोटर वाहन निकास गैस की एक बड़ी मात्रा को हवा में छुट्टी देने से रोकता है।

★ प्रकाशदुर्लभ पृथ्वी तत्वमुख्य रूप से पौधे के विकास नियामकों के रूप में सेरियम से बना फसल की गुणवत्ता में सुधार, उपज में वृद्धि और फसल तनाव प्रतिरोध को बढ़ा सकता है।

★ सेरियम सल्फाइड लीड और कैडमियम जैसी धातुओं को बदल सकता है जो पर्यावरण और मानव के लिए हानिकारक हैं और पिगमेंट में मानव, प्लास्टिक को रंग सकते हैं, और कोटिंग्स और स्याही उद्योगों में भी इस्तेमाल किया जा सकता है।

★सेरियम (iv) ऑक्साइडपॉलिशिंग यौगिक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, रासायनिक-यांत्रिक पॉलिशिंग (सीएमपी) में।

★ सेरियम का उपयोग हाइड्रोजन भंडारण सामग्री, थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री, सेरियम टंगस्टेन इलेक्ट्रोड, सिरेमिक संधारित्र, पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक, सेरियम सिलिकॉन कार्बाइड अपघर्षक, ईंधन सेल कच्चे माल, गैसोलीन उत्प्रेरक, स्थायी चुंबकीय सामग्री, चिकित्सा सामग्री, विभिन्न मिश्रित सामग्री और गैर-पीड़ित मेटाल के रूप में भी किया जा सकता है।