காடோலினியம் ஆக்சைடு என்றால் என்ன? அது என்ன செய்கிறது?

அரிய பூமி தனிமங்களின் பெரிய குடும்பத்தில்,காடோலினியம் ஆக்சைடு (Gd2O2)அதன் தனித்துவமான இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகள் மற்றும் பரந்த பயன்பாட்டுத் துறைகளுடன் பொருள் அறிவியல் சமூகத்தில் ஒரு நட்சத்திரமாக மாறியுள்ளது. இந்த வெள்ளை தூள் பொருள் அரிய பூமி ஆக்சைடுகளின் முக்கிய உறுப்பினர் மட்டுமல்ல, நவீன அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியில் ஒரு தவிர்க்க முடியாத செயல்பாட்டுப் பொருளாகும். மருத்துவ இமேஜிங் முதல் அணுசக்தி தொழில்நுட்பம் வரை, காந்தப் பொருட்கள் முதல் ஒளியியல் சாதனங்கள் வரை, காடோலினியம் ஆக்சைடு எல்லா இடங்களிலும் உள்ளது, இது அரிய பூமிப் பொருட்களின் தனித்துவமான மதிப்பை எடுத்துக்காட்டுகிறது.

காடோலினியம் ஆக்சைடு

1. காடோலினியம் ஆக்சைட்டின் அடிப்படை பண்புகள்

காடோலினியம் ஆக்சைடுஒரு கனசதுர படிக அமைப்பைக் கொண்ட ஒரு பொதுவான அரிய பூமி ஆக்சைடு ஆகும். அதன் படிக அமைப்பில், காடோலினியம் அயனிகள் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் அயனிகள் ஒரு குறிப்பிட்ட இடஞ்சார்ந்த அமைப்பில் இணைக்கப்பட்டு ஒரு நிலையான வேதியியல் பிணைப்பை உருவாக்குகின்றன. இந்த அமைப்பு காடோலினியம் ஆக்சைடுக்கு 2350°C வரை உருகுநிலையை அளிக்கிறது, இது அதிக வெப்பநிலை சூழல்களில் நிலையாக இருக்க அனுமதிக்கிறது. 

வேதியியல் பண்புகளைப் பொறுத்தவரை, காடோலினியம் ஆக்சைடு வழக்கமான கார ஆக்சைடு பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது. இது அமிலங்களுடன் வினைபுரிந்து தொடர்புடைய உப்புகளை உருவாக்குகிறது மற்றும் சில நீர் உறிஞ்சும் தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. இந்த பண்புகளுக்கு பொருள் தயாரிப்பின் போது காடோலினியம் ஆக்சைடுக்கு சிறப்பு சேமிப்பு மற்றும் கையாளுதல் நிலைமைகள் தேவைப்படுகின்றன. 

இயற்பியல் பண்புகளைப் பொறுத்தவரை, காடோலினியம் ஆக்சைடு சிறந்த ஒளியியல் மற்றும் காந்த பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இது அதிக ஒளிவிலகல் குறியீட்டையும், புலப்படும் ஒளிப் பகுதியில் நல்ல ஒளி கடத்தலையும் கொண்டுள்ளது, இது ஒளியியல் புலத்தில் அதன் பயன்பாட்டிற்கான அடித்தளத்தை அமைக்கிறது. அதே நேரத்தில், காடோலினியம் அயனியின் 4f எலக்ட்ரான் ஷெல் அமைப்பு அதற்கு தனித்துவமான காந்த பண்புகளை வழங்குகிறது.

சுருக்கமான அறிமுகம்

தயாரிப்பு பெயர் காடோலினியம் ஆக்சைடு, காடோலினியம்(III) ஆக்சைடு
காஸ் 12064-62-9, 12064-62-9
MF ஜிடி2ஓ3
மூலக்கூறு எடை 362.50 (ஆங்கிலம்)
அடர்த்தி 7.407 கிராம்/செ.மீ3
உருகுநிலை 2,420° செல்சியஸ்
தோற்றம் வெள்ளை தூள்
தூய்மை 5N (Gd2O3/REO≥99.999%);3N (Gd2O3/REO≥ 99.9%)
கரைதிறன் நீரில் கரையாதது, வலிமையான கனிம அமிலங்களில் மிதமாக கரையக்கூடியது.
நிலைத்தன்மை சற்று ஈரப்பதத்தை உறிஞ்சும் தன்மை கொண்டது
பன்மொழி காடோலினியம் ஆக்சைடு, ஆக்சைடு டி காடோலினியம், ஆக்ஸிடோ டெல் காடோலினியோ
கரைதிறன் தயாரிப்பு Ksp 1.8×10 (1.8×10)−23 (23)
படிக அமைப்பு மோனோக்ளினிக் படிக அமைப்பு
பிராண்ட் சகாப்தம்

2. காடோலினியம் ஆக்சைட்டின் முக்கிய பயன்பாட்டுப் பகுதிகள்

மருத்துவத் துறையில், காடோலினியம் ஆக்சைடின் மிக முக்கியமான பயன்பாடு காந்த அதிர்வு இமேஜிங் (MRI) கான்ட்ராஸ்ட் ஏஜென்ட்களுக்கான மூலப்பொருளாக உள்ளது. காடோலினியம் வளாகங்கள் நீர் புரோட்டான்களின் தளர்வு நேரத்தை கணிசமாக மாற்றும், இமேஜிங் மாறுபாட்டை மேம்படுத்தும் மற்றும் நோய் கண்டறிதலுக்கான தெளிவான படங்களை வழங்கும். இந்த பயன்பாடு நவீன மருத்துவ இமேஜிங் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியை பெரிதும் ஊக்குவித்துள்ளது.

காடோலினியம் எம்ஆர்ஐ கான்ட்ராஸ்ட் ஏஜென்ட்
காடோலினியம் இரும்பு கார்னெட்

காந்தப் பொருட்கள் துறையில், காடோலினியம் இரும்பு கார்னெட் (GdIG) போன்ற காந்தப் பொருட்களைத் தயாரிப்பதற்கு காடோலினியம் ஆக்சைடு ஒரு முக்கிய மூலப்பொருளாகும். இந்த பொருட்கள் நுண்ணலை சாதனங்கள் மற்றும் காந்த-ஒளியியல் சாதனங்களில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன, மேலும் நவீன தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சிக்கு ஒரு பொருள் அடிப்படையை வழங்குகின்றன.

ஒளியியல் பயன்பாடுகளில், காடோலினியம் ஆக்சைடு அதன் சிறந்த ஒளியியல் பண்புகள் காரணமாக பாஸ்பர்கள், லேசர் பொருட்கள், ஒளியியல் பூச்சுகள் மற்றும் பிற துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. குறிப்பாக உயர்-ஒளிவிலகல்-குறியீட்டு ஒளியியல் படலங்களைத் தயாரிப்பதில், காடோலினியம் ஆக்சைடு தனித்துவமான நன்மைகளைக் காட்டுகிறது.

காடோலினியம் ஆக்சைடு ஃப்ளோரசன்ட் பவுடர்
அணு உலை கட்டுப்பாட்டு தண்டுகள்

அணுசக்தி தொழில்நுட்பத்தில், காடோலினியம் ஆக்சைடு அதன் அதிக நியூட்ரான் உறிஞ்சுதல் குறுக்குவெட்டு காரணமாக அணு உலைகளுக்கான கட்டுப்பாட்டு கம்பி பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அணு உலைகளின் பாதுகாப்பான செயல்பாட்டிற்கு இந்தப் பயன்பாடு மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது.

3. காடோலினியம் ஆக்சைட்டின் எதிர்கால வளர்ச்சி

தயாரிப்பு தொழில்நுட்பத்தின் முன்னேற்றத்துடன், காடோலினியம் ஆக்சைட்டின் தொகுப்பு முறை தொடர்ந்து மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது. பாரம்பரிய திட-கட்ட எதிர்வினை முறையிலிருந்து மேம்பட்ட சோல்-ஜெல் முறை வரை, தயாரிப்பு செயல்முறையின் முன்னேற்றம் காடோலினியம் ஆக்சைட்டின் தூய்மை மற்றும் செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்தியுள்ளது.

வளர்ந்து வரும் பயன்பாட்டுத் துறைகளில், காடோலினியம் ஆக்சைடு பெரும் ஆற்றலைக் காட்டுகிறது. திட-நிலை ஒளியமைப்பு, குவாண்டம் கணினி, சுற்றுச்சூழல் நிர்வாகம் மற்றும் பிற அம்சங்களில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் காடோலினியம் ஆக்சைட்டின் புதிய பயன்பாடுகளை ஆராய்ந்து வருகின்றனர். இந்த ஆய்வுகள் காடோலினியம் ஆக்சைட்டின் எதிர்கால வளர்ச்சிக்கு புதிய திசைகளைத் திறந்துவிட்டன. 

தொழில்துறை வாய்ப்புகளின் பார்வையில், புதிய ஆற்றல் மற்றும் புதிய பொருட்கள் போன்ற மூலோபாய வளர்ந்து வரும் தொழில்களின் விரைவான வளர்ச்சியுடன், காடோலினியம் ஆக்சைடுக்கான சந்தை தேவை தொடர்ந்து வளரும். குறிப்பாக உயர்நிலை உற்பத்தி மற்றும் அதிநவீன தொழில்நுட்பத் துறைகளில், காடோலினியம் ஆக்சைட்டின் முக்கியத்துவம் மேலும் அதிகரிக்கும்.

அரிய மண் பொருள் குடும்பத்தின் ஒரு முக்கிய உறுப்பினராக, காடோலினியம் ஆக்சைட்டின் மதிப்பு அதன் தற்போதைய பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளில் மட்டுமல்லாமல், எதிர்கால தொழில்நுட்ப வளர்ச்சியில் அதன் வரம்பற்ற சாத்தியக்கூறுகளிலும் பிரதிபலிக்கிறது. மருத்துவ ஆரோக்கியம் முதல் ஆற்றல் தொழில்நுட்பம் வரை, தகவல் தொடர்பு முதல் சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு வரை, காடோலினியம் ஆக்சைடு அதன் தனித்துவமான பண்புகளுடன் மனித அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தின் முன்னேற்றத்திற்கு முக்கிய பங்களிப்புகளைச் செய்து வருகிறது. பொருள் அறிவியலின் தொடர்ச்சியான வளர்ச்சியுடன், காடோலினியம் ஆக்சைடு நிச்சயமாக பல துறைகளில் பிரகாசிக்கும் மற்றும் அரிய மண் பொருட்களின் புகழ்பெற்ற அத்தியாயத்தைத் தொடரும்.


இடுகை நேரம்: பிப்ரவரி-20-2025