टर्बियम
टर्बियम एगो रासायनिक तत्व हवे जेकर चिन्ह Tb आ परमाणु संख्या 65 होला, ई चांदी-सफेद, दुर्लभ पृथ्वी के धातु हवे जे नमनीय होला आ नमनीय होला। लैंथेनाइड सीरीज के नौवाँ सदस्य टर्बियम एगो काफी इलेक्ट्रोपोजिटिव धातु हवे जे पानी के साथ रिएक्शन के हाइड्रोजन गैस के बिकास करे ला। टर्बियम प्रकृति में कबो मुक्त तत्व के रूप में ना पावल जाला, बाकी ई कई खनिज सभ में पावल जाला जेह में सेराइट, गैडोलिनाइट, मोनाजाइट, ज़ेनोटाइम आ यूजेनाइट सामिल बाड़ें। [1][मुर्दा कड़ी]
स्वीडिश रसायनज्ञ कार्ल गुस्ताफ मोसैंडर के 1843 में टर्बियम के रासायनिक तत्व के रूप में खोज भइल रहे।उनका एकरा के इट्रिअम ऑक्साइड, Y2O3 में अशुद्धि के रूप में पता चलल। यिट्रियम आ टर्बियम के साथे-साथ एर्बियम आ इटरबियम के नाँव स्वीडन के यिटरबी गाँव के नाँव पर रखल गइल बा। आयन एक्सचेंज तकनीक के आगमन तक ले टर्बियम के शुद्ध रूप में अलग ना कइल गइल।[2]
टर्बियम के इस्तेमाल ठोस अवस्था के उपकरण सभ में कैल्शियम फ्लोराइड, कैल्शियम टंगस्टेट आ स्ट्रोंटियम मोलिब्डेट के डोप करे खातिर होला आ ईंधन कोशिका सभ के क्रिस्टल स्टेबलाइजर के रूप में होला जे बढ़ल तापमान पर काम करे लें। टेरफेनॉल-डी (एक ठोस मिश्र धातु जे चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में अइला पर कौनों अउरी मिश्र धातु से ढेर बिस्तार आ सिकुड़ जाला) के घटक के रूप में टर्बियम के इस्तेमाल एक्ट्यूएटर सभ में, नौसेना के सोनार सिस्टम सभ में आ सेंसर सभ में होला।
दुनिया के अधिकतर टर्बियम के आपूर्ति हरियर फास्फोरस में इस्तेमाल होला। टर्बियम ऑक्साइड फ्लोरोसेंट लैंप आ टेलीविजन आ मॉनिटर कैथोड-रे ट्यूब (CRT) सभ में होला। टर्बियम ग्रीन फास्फोरस के द्विसंयोजक यूरोपियम ब्लू फास्फोरस आ ट्राइवैलेंट यूरोपियम रेड फास्फोरस के साथ मिला के ट्राइक्रोमैटिक लाइटिंग टेक्नोलॉजी उपलब्ध करावल जाला, ई एगो उच्च दक्षता वाला सफेद रोशनी हवे जेकर इस्तेमाल इनडोर लाइटिंग में मानक रोशनी खातिर कइल जाला।
विशैषता
संपादन करींभौतिक गुण के बारे में बतावल गइल बा
टर्बियम एगो चांदी-सफेद दुर्लभ पृथ्वी धातु हवे जे नमनीय, नमनीय आ एतना नरम होला कि चाकू से काटल जा सके ला।[3] ई लैंथेनाइड श्रृंखला के पहिला आधा हिस्सा में पहिले के, ढेर रिएक्टिव लैंथेनाइड सभ के तुलना में हवा में अपेक्षाकृत स्थिर बाटे। टर्बियम दू गो क्रिस्टल एलोट्रोप सभ में मौजूद होला जिनहन के बीच के रूपांतरण तापमान 1289 °C होला। टर्बियम परमाणु के 65 इलेक्ट्रॉन सभ के इलेक्ट्रॉन बिन्यास [Xe]4f96s2 में बिन्यास कइल जाला। एगारह गो 4f आ 6s इलेक्ट्रॉन संयोजक हवें। परमाणु आवेश के बहुत ढेर होखे से पहिले खाली तीन गो इलेक्ट्रॉन सभ के हटावल जा सके ला जेह से अउरी आयनीकरण हो सके ला, बाकी टर्बियम के मामिला में आधा भरल [Xe]4f7 बिन्यास के स्थिरता बहुत मजबूत के मौजूदगी में चउथा इलेक्ट्रॉन के अउरी आयनीकरण के अनुमति देले ऑक्सीडाइजिंग एजेंट जइसे कि फ्लोरीन गैस।
टर्बियम(III) कैटियन शानदार फ्लोरोसेंट होला, चमकदार नींबू-पीला रंग में होला जे नारंगी आ लाल रंग के अन्य लाइन सभ के संयोजन में मजबूत हरियर उत्सर्जन रेखा के परिणाम हवे। खनिज फ्लोराइट के इट्रोफ्लोराइट किसिम के मलाईदार-पीला रंग के फ्लोरोसेंस के कुछ हिस्सा टर्बियम के कारण होला। टर्बियम आसानी से ऑक्सीडाइज हो जाला, आ एही से एकर इस्तेमाल अपना तत्व रूप में खासतौर पर रिसर्च खातिर होला। एकल टर्बियम परमाणु सभ के फुलरीन अणु सभ में प्रत्यारोपित क के अलग कइल गइल बा।[4]
टर्बियम के 219K से नीचे के तापमान पर साधारण फेरोमैग्नेटिक ऑर्डरिंग होला, 219K से ऊपर ई हेलिकल एंटीफेरोमैग्नेटिक अवस्था में बदल जाला जेह में कौनों खास बेसल प्लेन परत में मौजूद सभ परमाणु क्षण समानांतर होलें, आ सटल के क्षण सभ के साथ एगो निश्चित कोण पर उन्मुख होलें परत-परत के बा। ई असामान्य एंटीफेरोमैग्नेटिज्म 230K पर अव्यवस्थित पराचुंबकीय अवस्था में बदल जाला।
टर्बियम' एगो रासायनिक तत्त्व बा।[5]
रासायनिक गुण के बारे में बतावल गइल बा।
टर्बियम धातु एगो इलेक्ट्रोपोजिटिव तत्व हवे आ अधिकतर एसिड (जइसे कि सल्फ्यूरिक एसिड), सभ हैलोजन आ पानी तक के मौजूदगी में ऑक्सीडाइज हो जाला।
- 2 Tb (s) + 3 H2SO4 → 2 Tb3+ + 3 SO2−4 + 3 H2↑
- 2 Tb + 3 X2 → 2 TbX3 (X = F, Cl, Br, I)
- 2 Tb (s) + 6 H2O → 2 Tb(OH)3 + 3 H2↑
टर्बियम हवा में भी आसानी से ऑक्सीकरण हो के मिश्रित टर्बियम(III,IV) ऑक्साइड बनावे ला।[6]
8 Tb + 7 O2 → 2 Tb4O7
टर्बियम के सभसे आम ऑक्सीकरण अवस्था 3 (त्रिसंयोजक) होला, जइसे कि TbCl
3. ठोस अवस्था में टेट्रावैलेंट टर्बियम के भी जानल जाला, TbO2 आ TbF4 नियर यौगिक सभ में।[7] घोल में टर्बियम आमतौर पर त्रिसंयोजक प्रजाति बनावे ला, बाकी बहुत बेसिक जलीय स्थिति में ओजोन के साथ टेट्रावैलेंट अवस्था में ऑक्सीडाइज हो सके ला।[8]
टर्बियम के समन्वय आ ऑर्गेनोमेटालिक रसायन बिज्ञान अन्य लैंथेनाइड सभ नियर होला। जलीय स्थिति में टर्बियम के समन्वय नौ गो पानी के अणु सभ द्वारा कइल जा सके ला, जे त्रिकोणीय त्रिकोणीय प्रिज्मीय आणविक ज्यामिति में बिन्यास कइल जालें।[9] कम समन्वय संख्या वाला टर्बियम के कॉम्प्लेक्स सभ के भी जानल जाला, आमतौर पर बिस (ट्राइमिथाइल-सिलिलमाइड) नियर भारी लिगांड सभ के साथ, जे तीन समन्वय वाला Tb[N(SiMe3)2]3 कॉम्प्लेक्स बनावे लें।[10]
अधिकतर समन्वय आ ऑर्गेनोमेटालिक कॉम्प्लेक्स सभ में ट्राइवा में टर्बियम होला।[11]
ऑक्सीकरण के अवस्था बा
अधिकतर दुर्लभ-पृथ्वी तत्व आ लैंथेनाइड सभ नियर, टर्बियम आमतौर पर 3 ऑक्सीकरण अवस्था में पावल जाला। सीरियम आ प्रैसिओडाइमियम नियर टर्बियम भी 4 ऑक्सीडेशन स्टेट बना सके ला, हालाँकि ई पानी में अस्थिर होला।[12] हालाँकि, टर्बियम के भी 0, 1 आ 2 ऑक्सीकरण अवस्था में पावल संभव बा।
यौगिक के कहल जाला
मुख्य लेख: टर्बियम के यौगिक
टर्बियम नाइट्रोजन, कार्बन, सल्फर, फास्फोरस, बोरान, सेलेनियम, सिलिकॉन आ आर्सेनिक के साथ बढ़ल तापमान पर मिल के बिबिध बाइनरी यौगिक सभ के निर्माण करे ला जइसे कि TbH2, TbH3, TbB2, Tb2S3, TbSe, TbTe आ TbN। ओह यौगिक सभ में,[13] Tb ज्यादातर ऑक्सीकरण अवस्था 3 आ कबो-कबो 2 के परदरशन करे ला, टैंटलम कंटेनर में धातु Tb के मौजूदगी में Tb(III) हैलाइड सभ के एनीलिंग क के टर्बियम(II) हैलाइड सभ के प्राप्ति होला। टर्बियम सेस्क्यूक्लोराइड Tb2Cl3 भी बने ला, जेकरा के एनीलिंग क के अउरी TbCl में बदलल जा सके ला।
टर्बियम(IV) फ्लोराइड एकलौता हैलाइड हवे जे टेट्रावैलेंट टर्बियम बना सके ला, आ एकर मजबूत ऑक्सीडाइजिंग गुण होला। ई एगो मजबूत फ्लोरीनेशन एजेंट भी हवे, गरम कइला पर अपेक्षाकृत शुद्ध परमाणु फ्लोरीन के उत्सर्जन करे ला, ना कि कोबाल्ट (III) फ्लोराइड भा सीरियम (IV) फ्लोराइड से निकले वाला फ्लोराइड के वाष्प के मिश्रण। एकरा के टर्बियम(III) क्लोराइड भा टर्बियम(III) फ्लोराइड के फ्लोरीन गैस के साथ 320 °C पर रिएक्शन क के मिल सके ला।[14]
2 TbF3 + F2 → 2 TbF4
जब TbF4 आ CsF के स्टोइकियोमेट्रिक अनुपात में मिलावल जाला तब फ्लोरीन गैस के वायुमंडल में CsTbF5 मिले ला। ई एगो ऑर्थोरोम्बिक क्रिस्टल हवे, स्पेस ग्रुप Cmca के साथ, एकर परतदार संरचना [TbF8]4− आ 11-समन्वयित Cs से बनल होला। यौगिक BaTbF6 के भी अइसने तरीका से बनावल जा सके ला। ई एगो ऑर्थोरोम्बिक क्रिस्टल हवे, जेकर स्पेस ग्रुप Cmma होला। यौगिक [TbF8]4− भी मौजूद बा।[15]
अन्य यौगिकन में शामिल बा
- क्लोराइड: TbCl3 के बा।
- ब्रोमाइड: TbBr3 के बा।
- आयोडाइड्स: TbI3 के बा।
- फ्लोराइड: TbF3, TbF4 के बा।
आइसोटोप के नाम से जानल जाला
मुख्य लेख: टर्बियम के आइसोटोप
प्राकृतिक रूप से पावल जाए वाला टर्बियम एकरे एकलौता स्थिर आइसोटोप टर्बियम-159 से बनल होला; एह तरीका से तत्व मोनोन्यूक्लिडिक आ मोनोआइसोटोपिक होला। छत्तीस गो रेडियोआइसोटोप सभ के बिसेसता बतावल गइल बा, सभसे भारी टर्बियम-171 (जवना के परमाणु द्रब्यमान 170.95330(86) u) आ सभसे हल्का टर्बियम-135 (सटीक द्रब्यमान अज्ञात) बाटे। टर्बियम के सभसे स्थिर सिंथेटिक रेडियोआइसोटोप सभ में टर्बियम-158, जेकर आधा जीवन 180 साल होला आ टर्बियम-157, जेकर आधा जीवन 71 साल होला। बाकी रेडियोधर्मी आइसोटो के सभ।
एह तत्व में 27 गो न्यूक्लियर आइसोमर भी होलें, जिनहन के द्रब्यमान 141–154, 156, आ 158 होला (हर द्रब्यमान संख्या खाली एक आइसोमर से मेल ना खाला)। इनहन में से सभसे स्थिर टर्बियम-156m, जेकर आधा जीवन 24.4 घंटा होला, आ टर्बियम-156m2, जेकर आधा जीवन 22.7 घंटा होला; ई रेडियोधर्मी टर्बियम आइसोटोप सभ के अधिकतर ग्राउंड स्टेट सभ के आधा जीवन से ढेर होला, सिवाय अइसन सभ के जेकर द्रब्यमान संख्या 155–161 होला।[16]
4.1 घंटा के आधा जीवन वाला टर्बियम-149 लक्षित अल्फा थेरेपी अउरी पॉजिट्रॉन उत्सर्जन टोमोग्राफी में एगो होनहार उम्मीदवार बा।[17]
इतिहास
संपादन करींस्वीडिश रसायनज्ञ कार्ल गुस्ताफ मोसांडर के 1843 में टर्बियम के खोज भइल रहे।उनका एकर पता इट्रियम ऑक्साइड, Y2O3 में अशुद्धि के रूप में मिलल। यिट्रियम के नाँव स्वीडन के यिटरबी गाँव के नाँव पर रखल गइल बा। आयन एक्सचेंज तकनीक के आगमन तक ले टर्बियम के शुद्ध रूप में अलग ना कइल गइल।[18][19][20]
मोसैंडर पहिले यिट्रिआ के तीन गो अंश में अलग कइलें, सभके नाँव अयस्क के नाँव पर रखल गइल: यिट्रिआ, एर्बिया आ टेरबिया। "टर्बिया" मूल रूप से ऊ अंश रहल जेह में गुलाबी रंग होखे, ई तत्व के कारण रहल जेकरा के अब एर्बियम के नाँव से जानल जाला। "अर्बिया" (जवना में अब टर्बियम के नाँव से जानल जाला) मूल रूप से ऊ अंश रहल जे घोल में मूल रूप से बेरंग रहल। एह तत्व के अघुलनशील ऑक्साइड के रंग भूरा रंग के होखे के नोट कइल गइल।
बाद के मजदूरन के छोट-छोट बेरंग "एरबिया" के निरीक्षण करे में दिक्कत भइल, बाकी घुलनशील गुलाबी अंश के छूटल असंभव रहे। तर्क आगे पीछे चलत रहे कि एरबिया के अस्तित्व तक बा कि ना| भ्रम में मूल नाँव उलट हो गइल, आ नाँव के आदान-प्रदान अटक गइल, जेवना से गुलाबी रंग के अंश अंत में एर्बियम वाला घोल के संदर्भ दिहलस (जवन घोल में, गुलाबी होला)। अब ई सोचा जाला कि यिट्रिआ से सीरिया हटावे खातिर डबल सोडियम भा पोटेशियम सल्फेट के इस्तेमाल करे वाला मजदूर अनजाने में बा।
एकरे बाद जब भी एह मिश्रण के अलावा अउरी दुर्लभ पृथ्वी सभ के छेड़ल गइल, जवन भी अंश भूरा ऑक्साइड के दिहलस, ऊ टर्बियम के नाँव बरकरार रखत रहे, जबले कि अंत में टर्बियम के भूरा ऑक्साइड शुद्ध रूप में ना मिल गइल। 19वीं सदी के जांचकर्ता लोग के यूवी फ्लोरोसेंस टेक्नोलॉजी के फायदा ना मिलल कि ऊ लोग शानदार पीला भा हरियर रंग के Tb(III) फ्लोरोसेंस के निरीक्षण कइल जेह से ठोस मिश्रण भा घोल में टर्बियम के पहिचान कइल आसान हो जाइत।[21]
घटना के बारे में बतावल गइल बा
संपादन करींटर्बियम कई खनिज सभ में अन्य दुर्लभ पृथ्वी तत्व सभ के साथ पावल जाला, जिनहन में मोनाजाइट ((Ce,La,Th,Nd,Y)PO4 0.03% तक ले टर्बियम वाला), ज़ेनोटाइम (YPO4) आ यूक्सीनाइट ((Y,Ca,Er, 1000) सामिल बाड़ें। La,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6 के साथ 1% या अधिक टर्बियम के साथ)। टर्बियम के पपड़ी के बहुतायत 1.2 मिलीग्राम/किलोग्राम के अनुमान लगावल गइल बा।[22] अबहीं ले कवनो टर्बियम प्रधान खनिज नइखे मिलल।
वर्तमान में, टर्बियम के सभसे समृद्ध ब्यापारिक स्रोत दक्खिनी चीन के आयन-सोखना मिट्टी बाड़ी; वजन के हिसाब से लगभग दू तिहाई इट्रियम ऑक्साइड वाला सांद्रित पदार्थ सभ में लगभग 1% टेरबिया होला।
टर्बियम के थोड़-बहुत मात्रा बास्टनसाइट आ मोनाजाइट में होला; जब इनहन के बिलायक निकासी से प्रोसेस क के समरियम-यूरोपियम-गैडोलिनियम सांद्रण के रूप में कीमती भारी लैंथेनाइड सभ के बरामद कइल जाला तब ओह में टर्बियम के रिकवर कइल जाला। आयन-सोखना मिट्टी के सापेक्ष प्रोसेस कइल गइल बास्टनसाइट के बड़हन मात्रा के कारण दुनिया के टर्बियम के आपूर्ति के एगो महत्वपूर्ण हिस्सा बास्टनसाइट से मिले ला।
साल 2018 में जापान के मिनामिटोरी दीप के तट पर टर्बियम के भरपूर आपूर्ति के खोज भइल आ बतावल गइल आपूर्ति "420 साल ले वैश्विक मांग के पूरा करे खातिर पर्याप्त" रहल।[23]
उत्पादन
संपादन करींकुचलल टर्बियम युक्त खनिज सभ के गरम गाढ़ सल्फ्यूरिक एसिड से उपचार कइल जाला आ दुर्लभ पृथ्वी सभ के पानी में घुलनशील सल्फेट सभ के निर्माण कइल जाला। अम्लीय छानल पदार्थ सभ के आंशिक रूप से कास्टिक सोडा से पीएच 3-4 तक बेअसर कइल जाला। थोरियम हाइड्रोक्साइड के रूप में घोल से बाहर अवक्षेपित हो जाला आ हटा दिहल जाला।
एकरे बाद घोल के अमोनियम ऑक्सालेट से उपचार कइल जाला ताकि दुर्लभ पृथ्वी सभ के इनहन के अघुलनशील ऑक्सालेट में बदल दिहल जाला। ऑक्सालेट सभ के गरम कइला से विघटन हो के ऑक्साइड हो जाला। ऑक्साइड सभ नाइट्रिक एसिड में घुल जालें जेह में मुख्य घटक सभ में से एक, सीरियम के बाहर रखल जाला, जेकर ऑक्साइड HNO3, में अघुलनशील होला। टर्बियम के अमोनियम नाइट्रेट के साथ डबल नमक के रूप में क्रिस्टलाइजेशन द्वारा अलग कइल जाला।[24]
दुर्लभ पृथ्वी के नमक के घोल से टर्बियम नमक खातिर सभसे कुशल अलग करे के दिनचर्या आयन एक्सचेंज हवे। एह प्रक्रिया में दुर्लभ पृथ्वी के आयन सभ के राल में मौजूद हाइड्रोजन, अमोनियम भा क्यूप्रिक आयन सभ के साथ आदान-प्रदान क के उपयुक्त आयन-विनिमय राल पर सोर्ब कइल जाला। एकरे बाद दुर्लभ पृथ्वी के आयन सभ के चुनिंदा रूप से उपयुक्त कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट सभ द्वारा धो के बाहर निकालल जाला।
जइसे कि अन्य दुर्लभ पृथ्वी सभ के साथ होला, कैल्शियम धातु से निर्जल क्लोराइड भा फ्लोराइड के कम क के टर्बियम धातु के निर्माण होला। कैल्शियम आ टैंटलम के अशुद्धि के वैक्यूम रिमेल्टिंग, आसवन, मिलावट के निर्माण भा जोन मेल्टिंग से हटावल जा सके ला।[25]
आवेदन के बा
संपादन करींटर्बियम के इस्तेमाल कैल्शियम फ्लोराइड, कैल्शियम टंगस्टेट आ स्ट्रोंटियम मोलिब्डेट में डोपेंट के रूप में होला, ई सामग्री ठोस अवस्था के उपकरण सभ में इस्तेमाल होला आ ईंधन कोशिका सभ के क्रिस्टल स्टेबलाइजर के रूप में होला जे ZrO2 के साथ मिल के बढ़ल तापमान पर काम करे ला।
टर्बियम के इस्तेमाल मिश्र धातु में आ इलेक्ट्रॉनिक उपकरण सभ के निर्माण में भी होला। टेरफेनोल-डी के घटक के रूप में, टर्बियम के इस्तेमाल एक्ट्यूएटर में, नौसेना के सोनार सिस्टम में, सेंसर में, साउंडबग डिवाइस (एकर पहिला ब्यापारिक एप्लीकेशन) में, आ अउरी मैग्नेटोमैकेनिकल डिवाइस सभ में होला। टेरफेनोल-डी एगो टर्बियम मिश्र धातु हवे जे चुंबकीय क्षेत्र के मौजूदगी में बिस्तार भा सिकुड़ जाला। एकर मैग्नेटोस्ट्रिक्शन कवनो भी मिश्र धातु से अधिका होला। टर्बियम "हरे" फास्फोरस (जे एगो शानदार नींबू-पीला रंग के फ्लोरोसेंस करे लें) के द्विसंयोजक यूरोपियम नीला फास्फोरस आ त्रिसंयोजक यूरोपियम लाल फास्फोरस के साथ मिला के ट्राइक्रोमैटिक लाइटिंग टेक्नोलॉजी उपलब्ध करावल जाला जे अबतक ले दुनिया के टर्बियम के आपूर्ति के सभसे बड़ उपभोक्ता बा। ट्राइक्रोमैटिक लाइटिंग गरमागरम रोशनी के तुलना में कौनों दिहल गइल मात्रा में बिद्युत ऊर्जा खातिर बहुत ढेर रोशनी पैदा करे ले।[26]
टर्बियम के इस्तेमाल एंडोस्पोरस के पता लगावे खातिर भी होला, काहें से कि ई फोटोलुमिनेसेंस के आधार पर डाइपिकोलिनिक एसिड के परख के काम करे ला।[27]
साल 2023 में टर्बियम यौगिक सभ के इस्तेमाल से एक ठो लोहा (Fe) परमाणु वाला जाली बनावल गइल, जेकरा बाद सिंक्रोट्रॉन एक्स-रे बीम से जांच कइल गइल आ पहिली बेर उप-परमाणु स्तर पर एक ठो परमाणु के जांच कइल गइल।[28]
एहतियात के जरूरत बा
संपादन करींटर्बियम के कवनो ज्ञात जैविक भूमिका नइखे।[6] बाकी लैंथेनाइड सभ नियर, टर्बियम यौगिक सभ के बिषाक्तता कम से मध्यम होला, हालाँकि इनहन के बिषाक्तता के बिस्तार से जांच नइखे भइल। चूहा सभ खातिर टर्बियम क्लोराइड के बिषाक्तता के आधार पर अनुमान लगावल गइल बा कि 500 ग्राम भा एकरे से ढेर के सेवन मनुष्य खातिर जानलेवा हो सके ला (c.f. 100 किलोग्राम के इंसान खातिर 300 ग्राम आम टेबल सॉल्ट के घातक खुराक)। अघुलनशील लवण गैर-जहरीला होला।[29]
बाहरी लिंक के बारे में बतावल गइल बा
संपादन करीं
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