प्रासियोडाइमियम

Praseodymium प्रतीक जनसंपर्क और परमाणु संख्या 59 praseodymium के साथ एक रासायनिक तत्व है एक नरम, चांदी, निंदनीय और नमनीय lanthanide समूह में धातु है। यह अपने चुंबकीय, विद्युत, रसायन, और ऑप्टिकल गुण के लिए महत्वपूर्ण है। [4] यह बहुत प्रतिक्रियाशील मूल रूप में पाया जा सकता है, और जब कृत्रिम रूप से तैयार है, यह धीरे धीरे एक हरे रंग की ऑक्साइड कोटिंग विकसित करता है।

तत्व इसका प्राथमिक ऑक्साइड के रंग के लिए नामित किया गया था। 1841 में, स्वीडिश रसायनज्ञ कार्ल गुस्ताव Mosander एक दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड अवशेषों वह एक अवशेषों उन्होंने कहा, "lanthana" कहा जाता है से "डाइडीमियम" कहा जाता है, बदले में सैरियम लवण से अलग निकाली गई। 1885 में, ऑस्ट्रिया के रसायनज्ञ बैरन कार्ल वॉन Auer Welsbach अलग अलग रंग के दो लवण, जिसमें उन्होंने praseodymium और neodymium नामित में डाइडीमियम अलग कर दिया। नाम प्रेसियोडीमियम ग्रीक prasinos (πράσινος), जिसका अर्थ है "हरी", और didymos (δίδυμος), "जुड़वां" से आता है।

सबसे दुर्लभ पृथ्वी तत्व की तरह, प्रेसियोडीमियम सबसे आसानी से त्रिसंयोजक पीआर (तृतीय) आयनों रूपों। ये पानी के घोल में पीले, हरे, पीले, हरे और के विभिन्न रंगों जब गिलास में शामिल कर रहे हैं। प्रेसियोडीमियम के औद्योगिक उपयोग करता है कि कई प्रकाश स्रोतों से पीली रोशनी फिल्टर करने के लिए इसके उपयोग को शामिल करना।

विषय वस्तु [छिपाएं]
1 के लक्षण
1.1 भौतिक गुण
1.2 रासायनिक गुण
1.3 यौगिकों
1.4 आइसोटोप
2 इतिहास
3 घटना
4 अनुप्रयोगों
5 सावधानियां
6 संदर्भ
7 आगे पढ़ने
8 बाहरी लिंक
लक्षण [संपादित स्रोत]
भौतिक गुण [संपादित स्रोत]
Praseodymium lanthanide समूह में एक नरम, चांदी, निंदनीय और तन्य धातु है। यह कुछ हद तक अधिक युरोपियम, लेण्टेनियुम, सैरियम, या Neodymium से हवा में जंग के लिए प्रतिरोधी है, लेकिन यह पीआर के ऑक्सीकरण-एक सेंटीमीटर आकार नमूना पूरी तरह से ऑक्सीकरण के लिए और अधिक धातु उजागर एक हरे रंग की ऑक्साइड कोटिंग है कि बंद spalls जब हवा के संपर्क में विकसित करता है, एक वर्ष के भीतर। [5] इस कारण से, प्रेसियोडीमियम आमतौर पर एक प्रकाश खनिज तेल के तहत संग्रहीत या गिलास में बंद है।

अन्य दुर्लभ पृथ्वी धातुओं, जो कम तापमान पर antiferromagnetic या / और ferromagnetic आदेश देने दिखाने के विपरीत, पीआर 1 लालकृष्ण ऊपर किसी भी तापमान पर समचुंबक है [3]

रासायनिक गुण [संपादित स्रोत]
Praseodymium धातु हवा और 150 डिग्री सेल्सियस पर आसानी से जल में धीरे-धीरे खराब प्रेसियोडीमियम के लिए फार्म (तृतीय, चतुर्थ) ऑक्साइड:

12 पीआर + 11 O2 → 2 Pr6O11
Praseodymium काफी विद्युत धन है और फार्म के लिए प्रेसियोडीमियम (तृतीय) हाइड्रॉक्साइड गर्म पानी के साथ ठंडे पानी के साथ धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करता है और काफी तेजी से:

2 पीआर (एस) + 6 H2O (एल) → 2 पीआर (OH) 3 (aq) + 3 एच 2 (G)
Praseodymium धातु सभी हैलोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है:

2 पीआर (एस) + 3 F2 (G) → 2 PrF3 (ओं) [ग्रीन]
2 पीआर (एस) + 3 CL2 (G) → 2 PrCl3 (ओं) [ग्रीन]
2 पीआर (एस) + 3 Br2 (G) → 2 PrBr3 (ओं) [ग्रीन]
2 पीआर (एस) + 3 I2 (G) → 2 PrI3 (ओं) [ग्रीन]
Praseodymium तनु सल्फ्यूरिक एसिड हरी पीआर (तृतीय) आयनों युक्त समाधान है, जो के रूप में एक ही मौजूद [पीआर (OH2) 9] 3 + परिसरों के लिए फार्म में आसानी से घुल: [6]

2 पीआर (एस) + 3 H2SO4 (AQ) → 2 PR3 + (aq) + 3 SO2-
4 (aq) + 3 एच 2 (G)
यौगिकों [संपादित स्रोत]
यह भी देखें: श्रेणी: praseodymium यौगिकों
इसकी यौगिकों में, प्रेसियोडीमियम ऑक्सीकरण राज्यों 2, 3, 4, और विशिष्ट lanthanides बीच, 5 में होता है। Praseodymium (चतुर्थ) एक मजबूत ऑक्सीडेंट, तुरन्त मौलिक ऑक्सीजन (O2), या हाइड्रोक्लोरिक एसिड मौलिक क्लोरीन (CL2) के लिए पानी ऑक्सीकरण है। इस प्रकार, जलीय घोल में, केवल 3 ऑक्सीकरण राज्य का सामना करना पड़ा है। Praseodymium (तृतीय) लवण पीले, हरे और, समाधान में, एक काफी सरल अवशोषण स्पेक्ट्रम दिखाई क्षेत्र में, पीला, नारंगी में एक बैंड के साथ 589-590 एनएम (जो सोडियम उत्सर्जन नक़ल साथ मेल खाता है) पर मौजूद है, और तीन हैं नीले / बैंगनी क्षेत्र में बैंड, 444, 468, और 482 एनएम, लगभग पर। इन पदों पर जवाबी आयन के साथ थोड़ा भिन्न हो। Praseodymium ऑक्साइड, के रूप में इस तरह के oxalate या हवा में कार्बोनेट के रूप में लवण की प्रज्वलन के द्वारा प्राप्त की, रंग में अनिवार्य रूप से काला (भूरे या हरे रंग का एक संकेत के साथ) है और एक हद तक चर अनुपात में 3 और 4 प्रेसियोडीमियम होता है पर निर्भर करता है गठन की शर्तों। अपने सूत्र पारंपरिक Pr6O11 के रूप में प्रदान की गई है। हालांकि प्रेसियोडीमियम (वी) थोक राज्य में अज्ञात है, इसकी +5 ऑक्सीकरण राज्य में प्रेसियोडीमियम के अस्तित्व को नोबल गैस मैट्रिक्स अलगाव की स्थिति 2016 में सूचित किया गया था को सौंपा प्रजातियों के तहत ([Xe] 4f05d0 विन्यास के लिए इसी) + 5 राज्य [Pro2], इसके O2 और Ar adducts, और Pro2 (η2-ओ 2) के रूप में पहचान की गई। [7]

अन्य प्रेसियोडीमियम यौगिकों में शामिल हैं:

फ्लोराइड: PrF2, PrF3, PrF4
क्लोराइड: PrCl3
समन्वय से युक्त: PrBr3, Pr2Br5
Iodides: PrI2, PrI3, Pr2I5
आक्साइड: Pro2, Pr2O3, Pr6O11
Sulfides: पीआरएस, Pr2S3
Sulfates: PR2 (SO4) 3
Selenides: PrSe
Tellurides: PrTe, Pr2Te3
Nitrides: PRN
कार्बोनेट: PR2 (CO3) 3 [8]
आइसोटोप [संपादित स्रोत]
मुख्य लेख: praseodymium के आइसोटोप
स्वाभाविक रूप से होने वाली प्रेसियोडीमियम एक स्थिर आइसोटोप से बना है, प्रेसियोडीमियम -141, [9] एनएमआर और EPR स्पेक्ट्रोस्कोपी में उपयोग की है। [10] 38 radioisotopes सबसे अधिक स्थिर 13.57 दिनों की एक आधा जीवन और प्रेसियोडीमियम-142 19.12 घंटे की एक आधा जीवन के साथ साथ किया जा रहा प्रेसियोडीमियम-143 के साथ, विशेषता किया गया है। [9] शेष रेडियोधर्मी आइसोटोप के सभी आधा जीवन है कि कम से कम छह घंटे कर रहे हैं, और इनमें से अधिकांश आधा जीवन है कि कम से कम 10 मिनट कर रहे हैं। [9] यह तत्व भी सबसे लंबे समय तक रहते थे जा रहा है प्रेसियोडीमियम-138m, प्रेसियोडीमियम-134m, और प्रेसियोडीमियम-142m के साथ 15 परमाणु isomers है। [9] परमाणु के नाभिक isomers के कारण कम से कम एक nucleon एक उत्साहित ऊर्जा राज्य होने के लिए एक नाजुक संतुलन या metastability में मौजूद हैं।

121 से 159 के लिए जन संख्या में प्रेसियोडीमियम रेंज के आइसोटोप [9] सबसे प्रचुर मात्रा में स्थिर आइसोटोप से कम जन संख्या के साथ 20 आइसोटोप का सबसे आम क्षय मोड, प्रेसियोडीमियम -141 β + क्षय, मुख्य रूप से गठन सैरियम आइसोटोप (58 प्रोटॉन) क्षय उत्पादों के रूप में है। [9] प्रेसियोडीमियम-141 से अधिक जन संख्या के साथ 18 आइसोटोप के लिए सबसे आम क्षय मोड β- क्षय, मुख्य रूप से क्षय उत्पादों के रूप में Neodymium आइसोटोप (60 प्रोटॉन) के गठन है। [9]

इतिहास [संपादित स्रोत]

कार्ल वॉन Auer Welsbach (1858-1929), 1885 में प्रेसियोडीमियम के आविष्कारक।
1839 में कच्चे तेल की Mosander सैरियम नाइट्रेट के मिश्रण से एक ऑक्साइड उन्होंने कहा, "लैंटाना" (lanthana देखें) कहा जाता है, जो हाल में पता चला तत्व लेण्टेनियुम की ऑक्साइड था निकाले। 1841 में, Mosander दिखाने के लिए कि "लैंटाना" था सबसे जोरदार दुर्लभ पृथ्वी तत्व आक्साइड का एक मिश्रण के मूल पर चला गया और पिछले एसिड समाधान से उपजी हो सकता है जब आधार जोड़ दिया गया, या पहले भंग हो गया था जब मिश्रित आक्साइड तनु अम्ल के साथ leached थे। शेष कम बुनियादी दुर्लभ पृथ्वी (s) गुलाबी रंग बनाए रखा, और Mosander इस शेष अंश "डाइडीमियम" कहा जाता है। 1874 में, प्रति Teodor क्लीव निष्कर्ष निकाला है कि तथ्य यह है डाइडीमियम दो तत्वों में था, और 1879 में, Lecoq डी Boisbaudran नई पृथ्वी पृथक, समैरियम, "डाइडीमियम" खनिज samarskite से प्राप्त से। कच्चे डाइडीमियम वास्तव में तीन तत्व निहित है, और 1885 में ऑस्ट्रिया के रसायनज्ञ बैरन कार्ल वॉन Auer Welsbach दो तत्वों, praseodymium और neodymium, जो अलग अलग रंग के लवण दिया डाइडीमियम में अलग कर दिया।

नाम प्रेसियोडीमियम ग्रीक prasinos (πράσινος), जिसका अर्थ है "हरी", और didymos (δίδυμος), "जुड़वां" से आता है। Praseodymium अक्सर praseodynium के रूप में गलत वर्तनी है।

सिंह मोजर (लुडविग मोजर का बेटा, क्या है अब प्राग में मोजर कांच के संस्थापक, बोहेमिया, चेक गणराज्य में, सिंह मोजर, एक गणितज्ञ के साथ भ्रमित होने की नहीं) देर से 1920 के दशक में कांच रंगाई में प्रेसियोडीमियम के उपयोग की जांच की। परिणाम एक पीले, हरे कांच का नाम "Prasemit" दिया गया था। हालांकि, एक समान रंग क्या देर से 1920 के दशक में प्रेसियोडीमियम लागत, कि इस तरह के रंग लोकप्रिय नहीं था, कुछ टुकड़े किए गए थे के केवल एक मिनट के अंश लागत colorants के साथ प्राप्त किया जा सकता है, और उदाहरण अब बहुत दुर्लभ हैं। मोजर भी neodymium साथ प्रेसियोडीमियम मिश्रित उपज "Heliolite" गिलास ( "Heliolit" जर्मन में), गया, जिसमें अधिक व्यापक रूप से स्वीकार कर लिया। जो आज भी जारी है, शुद्ध प्रेसियोडीमियम के पहले स्थायी वाणिज्यिक उपयोग, मिट्टी के पात्र के लिए एक पीला, नारंगी दाग ​​के रूप में है, "praseodymium पीले", जो zirconium सिलिकेट (जिक्रोन) जाली में प्रेसियोडीमियम का एक ठोस समाधान है। यह दाग़ उस में हरे रंग का कोई संकेत है। इसके विपरीत, पर्याप्त उच्च लोडिंग पर, प्रेसियोडीमियम कांच साफ़ तौर पर हरे रंग की बजाय शुद्ध पीला से है। [11]

शास्त्रीय जुदाई विधियों का प्रयोग, प्रेसियोडीमियम हमेशा शुद्ध करने के लिए मुश्किल था। बहुत कम लेण्टेनियुम और neodymium, जहां से इसे अलग किया जा रहा था (सैरियम लंबे समय के बाद redox रसायन विज्ञान के द्वारा हटा दिया गया हो रही है) की तुलना में प्रचुर मात्रा में, प्रेसियोडीमियम को समाप्त हो गया अंशों की एक बड़ी संख्या के बीच फैलाया जा रहा है, और शुद्ध सामग्री के परिणामस्वरूप पैदावार कम थे। Praseodymium ऐतिहासिक दृष्टि से एक दुर्लभ पृथ्वी जिनकी आपूर्ति मांग से अधिक है किया गया है। यह कभी कभी अपनी किया जा रहा है कहीं अधिक प्रचुर मात्रा में Neodymium से अधिक सस्ते में देने की पेशकश करने के लिए प्रेरित किया है। इस तरह, बहुत प्रेसियोडीमियम के रूप में अवांछित लेण्टेनियुम और सैरियम, या घटकों में से प्रत्येक के पहले अक्षर के लिए "LCP" के साथ एक मिश्रण के रूप में विपणन किया गया है, पारंपरिक lanthanide मिश्रण है कि सस्ते में monazite या bastnasite से किए गए थे की जगह में इस्तेमाल के लिए। LCP क्या, इस तरह के मिश्रण की बनी हुई है वांछनीय Neodymium के बाद, और सभी भारी दुर्लभ और अधिक मूल्यवान lanthanides, हटा दिया गया है सॉल्वेंट एक्सट्रैक्शन के द्वारा होता है। हालांकि, प्रौद्योगिकी की प्रगति के रूप में, यह है कि प्रेसियोडीमियम neodymium लोहा-बोरान मैग्नेट में शामिल किया जा सकता है, जिससे मांग Neodymium में ज्यादा की आपूर्ति का विस्तार पाया गया है [प्रशस्ति पत्र की जरूरत]। तो नियंत्रण रेखा LCP एक परिणाम के रूप में बदलने के लिए शुरू कर रहा है।

1930 के दशक में यह पाया गया था (बेक) में प्रेसियोडीमियम डाइऑक्साइड सोडियम क्लोरेट द्वारा electrochemistry द्वारा, KOH / NaOH गलनक्रांतिक पिघलने से उपजी किया जा सकता है ऑक्सीकरण द्वारा, या। यह एक छोटे पैमाने पर प्रयोगशाला शोधन विधि का आधार बनाया। अपेक्षाकृत शुद्ध मुक्त धातु ही 1931 तक तैयार नहीं था।

घटना [संपादित स्रोत]

मोनाजाइट
Praseodymium पृथ्वी की पपड़ी (9.5 पीपीएम) में कम मात्रा में होता है। यह काउंटर चालू सॉल्वेंट एक्सट्रैक्शन द्वारा दुर्लभ पृथ्वी खनिजों monazite और bastnasite में पाया जाता है, आम तौर पर lanthanides के 5% के बारे में शामिल उसमें निहित है, और एक आयन एक्सचेंज प्रक्रिया द्वारा इन खनिजों से बरामद किया जा सकता है, या। Mischmetal, सिगरेट लाइटर बनाने में इस्तेमाल किया, ऐतिहासिक बारे में 5% प्रेसियोडीमियम धातु निहित है। [12]

Praseodymium हालांकि तत्व की एकाग्रता लाख प्रति हिस्सा या दस लाख प्रति 15 भागों के रूप में उच्च के रूप में कम के रूप में 1 हो सकता है, मिट्टी की सूखी वजन के प्रति दस लाख 8 भागों के एक औसत बनाता है। Praseodymium समुद्री जल के ट्रिलियन प्रति 1 हिस्सा बना देता है। वहाँ के वातावरण में लगभग कोई प्रेसियोडीमियम है। [13]

एप्लीकेशन [संपादित स्रोत]

Praseodymium-रंगीन कांच
प्रेसियोडीमियम का उपयोग करता है:

Neodymium के साथ संयोजन में, एक और दुर्लभ पृथ्वी तत्व, प्रेसियोडीमियम उनकी ताकत और स्थायित्व के लिए उल्लेखनीय उच्च शक्ति मैग्नेट बनाने के लिए प्रयोग किया जाता है। [4]
उच्च शक्ति धातुओं कि विमान के इंजन में इस्तेमाल कर रहे हैं बनाने के लिए मैग्नीशियम के साथ एक alloying एजेंट के रूप में। [14] [15]
Praseodymium mischmetal के पारंपरिक संस्करण का 5 प्रतिशत है।
Praseodymium दुर्लभ पृथ्वी मिश्रण जिसका फ्लोराइड कार्बन आर्क रोशनी जो स्टूडियो प्रकाश और प्रोजेक्टर रोशनी के लिए फिल्म उद्योग में उपयोग किया जाता है के मुख्य रूपों में मौजूद है।
Praseodymium यौगिकों चश्मा देने के लिए और एक पीले रंग इनैमल। [16]
Praseodymium रंग करने के लिए घन zirconia पीले, हरे, खनिज Peridot अनुकरण करने के लिए प्रयोग किया जाता है।
Praseodymium डाइडीमियम गिलास, जो वेल्डर और कांच बनाने वाला के काले चश्मे के कुछ प्रकार बनाने के लिए प्रयोग किया जाता है का एक घटक है। [16]
सिलिकेट प्रेसियोडीमियम आयनों के साथ डाल दिया गया क्रिस्टल एक प्रकाश नाड़ी प्रति सेकंड कुछ सौ मीटर की दूरी पर धीमा करने के लिए इस्तेमाल किया गया है। [17]
Praseodymium निकल (PrNi5) के साथ alloyed तरह के एक मजबूत प्रभाव magnetocaloric कि यह वैज्ञानिकों निरपेक्ष शून्य से एक डिग्री के एक हज़ारवां के भीतर दृष्टिकोण करने के लिए अनुमति दी गई है। [18]
फ्लोराइड गिलास में डोपिंग प्रेसियोडीमियम यह एक एकल मोड फाइबर ऑप्टिकल एम्पलीफायर के रूप में इस्तेमाल किया जा करने की अनुमति देता है। [19]
Ceria, या, साथ Ceria-zirconia के साथ ठोस समाधान में praseodymium ऑक्साइड ऑक्सीकरण उत्प्रेरक के रूप में इस्तेमाल किया गया है। [20]
आधुनिक ferrocerium firesteel उत्पादों, सामान्यतः "चकमक" कहा जाता है, चकमक पत्थर चट्टानों, लाइटर, मशाल स्ट्राइकर, "चकमक पत्थर और इस्पात" आग शुरुआत, आदि में इस्तेमाल प्राकृतिक रूप से पाए, हालांकि एक पूरी तरह से अलग रासायनिक संरचना होने, लगभग 4% प्रेसियोडीमियम शामिल। [16]
सावधानियां।


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