பிரித்தெடுத்தல், தயாரித்தல் மற்றும் பாதுகாப்பான சேமிப்புகாடோலினியம் ஆக்சைடு (Gd₂O₃)அரிதான பூமி தனிம செயலாக்கத்தின் முக்கிய அம்சங்கள். பின்வருபவை விரிவான விளக்கம்:
காடோலினியம் ஆக்சைடை பிரித்தெடுக்கும் முறை
காடோலினியம் ஆக்சைடு பொதுவாக காடோலினியம் கொண்ட அரிய மண் தாதுக்களிலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்படுகிறது, பொதுவான தாதுக்களில் மோனசைட் மற்றும் பாஸ்ட்னாசைட் ஆகியவை அடங்கும். பிரித்தெடுக்கும் செயல்முறை முக்கியமாக பின்வரும் படிகளை உள்ளடக்கியது:
1. தாது சிதைவு:
அரிய மண் தாது அமிலம் அல்லது கார முறை மூலம் சிதைக்கப்படுகிறது.
அமில முறை: அரிய பூமி தனிமங்களை கரையக்கூடிய உப்புகளாக மாற்ற, தாதுவை செறிவூட்டப்பட்ட சல்பூரிக் அமிலம் அல்லது ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்துடன் சிகிச்சையளிக்கவும்.
கார முறை: அரிய பூமி தனிமங்களை ஹைட்ராக்சைடுகளாக மாற்ற அதிக வெப்பநிலையில் தாதுவை உருக்க சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு அல்லது பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடைப் பயன்படுத்தவும்.
2. அரிதான பூமிப் பிரிப்பு:
கரைப்பான் பிரித்தெடுத்தல் அல்லது அயனி பரிமாற்றம் மூலம் கலப்பு அரிய பூமி கரைசல்களிலிருந்து காடோலினியத்தைப் பிரிக்கவும்.
கரைப்பான் பிரித்தெடுக்கும் முறை: காடோலினியம் அயனிகளைத் தேர்ந்தெடுத்துப் பிரித்தெடுக்க கரிம கரைப்பான்களை (ட்ரிபுடைல் பாஸ்பேட் போன்றவை) பயன்படுத்தவும்.
அயனி பரிமாற்ற முறை: காடோலினியம் அயனிகளைப் பிரிக்க அயனி பரிமாற்ற பிசினைப் பயன்படுத்தவும்.
3. காடோலினியத்தின் சுத்திகரிப்பு:
பல பிரித்தெடுத்தல் அல்லது அயனி பரிமாற்றம் மூலம், பிற அரிய பூமி தனிமங்கள் மற்றும் அசுத்தங்கள் அகற்றப்பட்டு, அதிக தூய்மை கொண்ட காடோலினியம் சேர்மங்களை (காடோலினியம் குளோரைடு அல்லது காடோலினியம் நைட்ரேட் போன்றவை) பெறுகின்றன.
4. காடோலினியம் ஆக்சைடாக மாறுதல்:
சுத்திகரிக்கப்பட்ட காடோலினியம் சேர்மம் (காடோலினியம் நைட்ரேட் அல்லது காடோலினியம் ஆக்சலேட் போன்றவை) அதிக வெப்பநிலையில் கால்சின் செய்யப்பட்டு சிதைந்து காடோலினியம் ஆக்சைடை உருவாக்குகிறது.
வினை உதாரணம்: 2 Gd(NO₃)₃ → Gd₂O₃ + 6 NO₂ + 3/2 O₂

காடோலினியம் ஆக்சைடு தயாரிக்கும் முறை
1. உயர் வெப்பநிலை கணக்கீட்டு முறை:
அதிக வெப்பநிலையில் (800°C க்கு மேல்) கால்சின் காடோலினியம் உப்புகளை (காடோலினியம் நைட்ரேட், காடோலினியம் ஆக்சலேட் அல்லது காடோலினியம் கார்பனேட் போன்றவை) சிதைத்து காடோலினியம் ஆக்சைடை உருவாக்குகின்றன.
இது மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் தயாரிப்பு முறையாகும் மற்றும் பெரிய அளவிலான உற்பத்திக்கு ஏற்றது.
2. நீர் வெப்ப முறை:
அதிக வெப்பநிலை மற்றும் உயர் அழுத்த நீர்வெப்ப நிலைகளின் கீழ் காடோலினியம் உப்புகளை காரக் கரைசல்களுடன் வினைபுரியச் செய்வதன் மூலம் காடோலினியம் ஆக்சைடு நானோ துகள்கள் உருவாக்கப்படுகின்றன.
இந்த முறை சீரான துகள் அளவு கொண்ட உயர்-தூய்மை காடோலினியம் ஆக்சைடை தயாரிக்க முடியும்.
3.சோல்-ஜெல் முறை:
காடோலினியம் உப்புகள் கரிம முன்னோடிகளுடன் (சிட்ரிக் அமிலம் போன்றவை) கலந்து ஒரு சோலை உருவாக்குகின்றன, பின்னர் அது ஜெல் செய்யப்பட்டு, உலர்த்தப்பட்டு, கால்சின் செய்யப்பட்டு காடோலினியம் ஆக்சைடைப் பெறுகிறது.
இந்த முறை நானோ அளவிலான காடோலினியம் ஆக்சைடு தூள் தயாரிப்பதற்கு ஏற்றது.
காடோலினியம் ஆக்சைடை பாதுகாப்பாக சேமித்து வைப்பதற்கான நிலைமைகள்
அறை வெப்பநிலையில் காடோலினியம் ஆக்சைடு ஒப்பீட்டளவில் நிலையானது, ஆனால் பாதுகாப்பு மற்றும் பொருள் செயல்திறனை உறுதி செய்ய பின்வரும் சேமிப்பு நிலைமைகள் இன்னும் கவனிக்கப்பட வேண்டும்:
1. ஈரப்பதம்-எதிர்ப்பு:
காடோலினியம் ஆக்சைடு ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு நீர் உறிஞ்சும் தன்மையைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் ஈரப்பதத்துடன் தொடர்பு கொள்வதைத் தவிர்க்க உலர்ந்த சூழலில் சேமிக்க வேண்டும்.
சீல் வைக்கப்பட்ட கொள்கலனைப் பயன்படுத்தி, சிலிக்கா ஜெல் போன்ற உலர்த்தியைச் சேர்ப்பது பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.
2. ஒளி-புரூஃப்:
காடோலினியம் ஆக்சைடு ஒளிக்கு உணர்திறன் கொண்டது, மேலும் வலுவான ஒளிக்கு நீண்ட நேரம் வெளிப்படுவது அதன் செயல்திறனைப் பாதிக்கலாம்.
குளிர்ந்த, இருண்ட இடத்தில் சேமிக்கப்பட வேண்டும்.
3. வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு:
சேமிப்பு வெப்பநிலை அறை வெப்பநிலை வரம்பிற்குள் (15-25°C) கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும், அதிக அல்லது குறைந்த வெப்பநிலை சூழல்களைத் தவிர்க்க வேண்டும்.
அதிக வெப்பநிலை காடோலினியம் ஆக்சைடில் கட்டமைப்பு மாற்றங்களை ஏற்படுத்தக்கூடும், மேலும் குறைந்த வெப்பநிலை ஹைக்ரோஸ்கோபிசிட்டியை ஏற்படுத்தக்கூடும்.
4. அமிலத்துடன் தொடர்பைத் தவிர்க்கவும்:
காடோலினியம் ஆக்சைடு ஒரு கார ஆக்சைடு மற்றும் அமிலத்துடன் வன்முறையாக வினைபுரியும்.
சேமிப்பின் போது அமிலத்தன்மை கொண்ட பொருட்களிலிருந்து விலகி இருங்கள்.
5. தூசியைத் தடுக்கவும்:
காடோலினியம் ஆக்சைடு தூள் சுவாசக்குழாய் மற்றும் தோலை எரிச்சலடையச் செய்யலாம்.
சேமித்து வைக்கும் போது சீல் வைக்கப்பட்ட கொள்கலன்களைப் பயன்படுத்தவும், கையாளும் போது பாதுகாப்பு உபகரணங்களை (முகமூடிகள் மற்றும் கையுறைகள் போன்றவை) அணியவும்.
IV. முன்னெச்சரிக்கைகள்
1. நச்சுத்தன்மை:காடோலினியம் ஆக்சைடு நச்சுத்தன்மை குறைவாக உள்ளது, ஆனால் அதன் தூசி சுவாசக்குழாய் மற்றும் தோலை எரிச்சலடையச் செய்யலாம், எனவே நேரடித் தொடர்பைத் தவிர்க்க வேண்டும்.
2. கழிவுகளை அகற்றுதல்:சுற்றுச்சூழல் மாசுபாட்டைத் தவிர்க்க, கழிவு காடோலினியம் ஆக்சைடை மறுசுழற்சி செய்ய வேண்டும் அல்லது அபாயகரமான இரசாயனங்கள் கையாளும் விதிமுறைகளின்படி சுத்திகரிக்க வேண்டும்.
மேற்கூறிய பிரித்தெடுத்தல், தயாரிப்பு மற்றும் சேமிப்பு முறைகள் மூலம், காந்தப் பொருட்கள், ஒளியியல் சாதனங்கள், மருத்துவ இமேஜிங் போன்ற துறைகளில் அதன் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய உயர்தர காடோலினியம் ஆக்சைடை திறமையாகவும் பாதுகாப்பாகவும் பெற முடியும்.
இடுகை நேரம்: பிப்ரவரி-28-2025