Nxjerrja, përgatitja dhe ruajtja e sigurt eoksid gadoliniumi (Gd₂O₃)janë aspekte të rëndësishme të përpunimit të elementeve të rralla të tokës. Më poshtë është një përshkrim i detajuar:
Metoda e nxjerrjes së oksidit të gadoliniumit
Oksidi i gadoliniumit zakonisht nxirret nga xeherorët e rrallë të tokës që përmbajnë gadolinium, xeherorët e zakonshëm përfshijnë monazitin dhe bastnäsitin. Procesi i nxjerrjes përfshin kryesisht hapat e mëposhtëm:
1. Zbërthimi i xehes:
Xeherori i tokës së rrallë dekompozohet me metodë acidike ose alkaline.
Metoda acide: Trajtoni xeherorin me acid sulfurik të përqendruar ose acid klorhidrik për të shndërruar elementët e rrallë të tokës në kripëra të tretshme.
Metoda alkaline: Përdorni hidroksid natriumi ose hidroksid kaliumi për të shkrirë xeherorin në temperaturë të lartë për të kthyer elementët e rrallë të tokës në hidrokside.
2. Ndarja e metaleve të rralla:
Ndani gadoliniumin nga tretësirat e përziera të metaleve të rralla me anë të nxjerrjes me tretës ose shkëmbimit jonik.
Metoda e nxjerrjes me tretës: Përdorni tretës organikë (siç është fosfati tributil) për të nxjerrë në mënyrë selektive jonet e gadoliniumit.
Metoda e shkëmbimit jonik: Përdorni rrëshirë shkëmbimi jonik për të ndarë jonet e gadoliniumit.
3. Pastrimi i gadoliniumit:
Nëpërmjet nxjerrjeve të shumëfishta ose shkëmbimit jonik, elementë të tjerë të rrallë të tokës dhe papastërtitë hiqen për të përftuar komponime gadoliniumi me pastërti të lartë (si kloruri i gadoliniumit ose nitrat gadoliniumi).
4. Konvertimi në oksid gadoliniumi:
Komponimi i pastruar i gadoliniumit (si nitrat gadoliniumi ose oksalat gadoliniumi) kalcinohet në temperaturë të lartë për t'u dekompozuar dhe për të gjeneruar oksid gadoliniumi.
Shembull reaksioni: 2 Gd(NO₃)₃ → Gd₂O₃ + 6 NO₂ + 3/2 O₂
Metoda e përgatitjes së oksidit të gadoliniumit
1. Metoda e kalcinimit me temperaturë të lartë:
Kripërat e kalcinuara të gadoliniumit (si nitrat gadoliniumi, oksalat gadoliniumi ose karbonat gadoliniumi) në temperaturë të lartë (mbi 800°C) zbërthehen dhe gjenerojnë oksid gadoliniumi.
Kjo është metoda më e përdorur e përgatitjes dhe është e përshtatshme për prodhim në shkallë të gjerë.
2. Metoda hidrotermale:
Nanopjesëzat e oksidit të gadoliniumit gjenerohen duke reaguar ndaj kripërave të gadoliniumit me tretësira alkaline në kushte hidrotermale me temperaturë dhe presion të lartë.
Kjo metodë mund të përgatisë oksid gadoliniumi me pastërti të lartë me madhësi uniforme të grimcave.
3. Metoda Sol-xhel:
Kripërat e gadoliniumit përzihen me pararendës organikë (siç është acidi citrik) për të formuar një tretësirë, e cila më pas xhelitizohet, thahet dhe kalcinohet për të përftuar oksidin e gadoliniumit.
Kjo metodë është e përshtatshme për përgatitjen e pluhurit të oksidit të gadoliniumit në shkallë nano.
Kushtet e sigurta të ruajtjes së oksidit të gadoliniumit
Oksidi i gadoliniumit është relativisht i qëndrueshëm në temperaturën e dhomës, por kushtet e mëposhtme të ruajtjes duhet të merren parasysh për të siguruar sigurinë dhe performancën e materialit:
1. Rezistent ndaj lagështirës:
Oksidi i gadoliniumit ka një shkallë të caktuar higroskopiciteti dhe duhet të ruhet në një mjedis të thatë për të shmangur kontaktin me lagështinë.
Rekomandohet të përdorni një enë të mbyllur hermetikisht dhe të shtoni një tharëse (si xhel silici).
2. Rezistent ndaj dritës:
Oksidi i gadoliniumit është i ndjeshëm ndaj dritës dhe ekspozimi afatgjatë ndaj dritës së fortë mund të ndikojë në performancën e tij.
Duhet të ruhet në një vend të freskët dhe të errët.
3. Kontrolli i temperaturës:
Temperatura e ruajtjes duhet të kontrollohet brenda intervalit të temperaturës së dhomës (15-25°C), duke shmangur mjediset me temperaturë të lartë ose të ulët.
Temperatura e lartë mund të shkaktojë ndryshime strukturore në oksidin e gadoliniumit, dhe temperatura e ulët mund të shkaktojë higroskopicitet.
4. Shmangni kontaktin me acidin:
Oksidi i gadoliniumit është një oksid alkalik dhe do të reagojë dhunshëm me acidin.
Mbajeni larg substancave acidike gjatë ruajtjes.
5. Parandalimi i pluhurit:
Pluhuri i oksidit të gadoliniumit mund të irritojë traktin respirator dhe lëkurën.
Përdorni enë të mbyllura hermetikisht gjatë ruajtjes dhe vishni pajisje mbrojtëse (si maska dhe doreza) gjatë trajtimit.
IV. Masat paraprake paraprake
1. Toksiciteti:Oksidi i gadoliniumit në vetvete është i ulët në toksicitet, por pluhuri i tij mund të irritojë traktin respirator dhe lëkurën, kështu që kontakti i drejtpërdrejtë duhet të shmanget.
2. Asgjësimi i mbeturinave:Oksidi i gadoliniumit i mbetur duhet të riciklohet ose trajtohet në përputhje me rregulloret e trajtimit të kimikateve të rrezikshme për të shmangur ndotjen e mjedisit.
Nëpërmjet metodave të mësipërme të nxjerrjes, përgatitjes dhe ruajtjes, oksidi i gadoliniumit me cilësi të lartë mund të merret në mënyrë efikase dhe të sigurt për të përmbushur nevojat e tij në fushat e materialeve magnetike, pajisjeve optike, imazherisë mjekësore, etj.
Koha e postimit: 28 shkurt 2025