اکسید گادولینیوم چگونه استخراج و آماده می شود؟ و شرایط ذخیره ایمن چیست؟

استخراج ، آماده سازی و ذخیره ایمناکسید گادولینیوم (GD₂O₃)جنبه های مهم پردازش عنصر نادر زمین است. در زیر شرح مفصلی است

 

一、 روش استخراج اکسید گادولینیوم

 

اکسید گادولینیوم معمولاً از سنگهای خاکی نادر حاوی گادولینیوم استخراج می شود ، سنگ معدن مشترک شامل مونازیت و باستنایت است. فرآیند استخراج عمدتا شامل مراحل زیر است:

 

1.ore تجزیه:

 

سنگ معدن زمین نادر با روش اسید یا قلیایی تجزیه می شود.

 

روش اسید: سنگ معدن را با اسید سولفوریک غلیظ یا اسید هیدروکلریک درمان کنید تا عناصر نادر زمین به نمک های محلول تبدیل شود.

 

روش قلیایی: از هیدروکسید سدیم یا هیدروکسید پتاسیم استفاده کنید تا سنگ معدن را در دمای بالا ذوب کنید تا عناصر خاکی نادر به هیدروکسیدها تبدیل شود.

 

2. جدایی زمین را انجام دهید:

 

گادولینیوم جدا از محلول های نادر زمین مخلوط با استخراج حلال یا تبادل یونی.

 

روش استخراج حلال: برای استخراج انتخابی یونهای گادولینیوم از حلال های آلی (مانند tributyl فسفات) استفاده کنید.

 

روش تبادل یون: از رزین تبادل یون برای جدا کردن یون های گادولینیوم استفاده کنید.

 

3. عمل گادولینیوم:

 

از طریق استخراج های متعدد یا تبادل یونی ، سایر عناصر نادر زمین و ناخالصی ها برای به دست آوردن ترکیبات گادولینیوم با خلوص بالا (مانند کلرید گادولینیوم یا نیترات گادولینیوم) برداشته می شوند.

 

4. ارتباط با اکسید گادولینیوم:

 

ترکیب گادولینیوم خالص شده (مانند نیترات گادولینیوم یا اگزالات گادولینیوم) در دمای بالا برای تجزیه و تولید اکسید گادولینیوم محاسبه می شود.

 

مثال واکنش: 2 GD (NO₃) ₃ → GD₂O₃ + 6 NO₂ + 3/2 O₂

نمودار استخراج اکسید گادولینیوم

二、 روش آماده سازی اکسید گادولینیوم

 

1. روش محاسبه درجه حرارت بالا:

 

نمکهای گادولینیوم کلسین (مانند نیترات گادولینیوم ، گادولینیوم اگزالات یا کربنات گادولینیوم) در دمای بالا (بالاتر از 800 درجه سانتیگراد) برای تجزیه و تولید اکسید گادولینیوم.

 

این متداول ترین روش آماده سازی است و برای تولید در مقیاس بزرگ مناسب است.

 

2. روش هیدروترمال:

 

نانوذرات اکسید گادولینیوم با واکنش نمکهای گادولینیوم با محلول های قلیایی در شرایط گرم و با فشار بالا و با فشار بالا تولید می شوند.

 

این روش می تواند اکسید گادولینیوم با خلوص بالا با اندازه ذرات یکنواخت تهیه کند.

 

3. روش-ژل:

 

نمک های گادولینیوم با پیش سازهای آلی (مانند اسید سیتریک) مخلوط می شوند تا یک SOL تشکیل دهند ، که سپس برای به دست آوردن اکسید گادولینیوم ژل ، خشک و کلسیم می شود.

 

این روش برای تهیه پودر اکسید گادولینیوم در مقیاس نانو مناسب است.

 

اکسید گودولینیوم

 

三、 شرایط ذخیره ایمن اکسید گادولینیوم

 

اکسید گادولینیوم در دمای اتاق نسبتاً پایدار است ، اما برای اطمینان از ایمنی و عملکرد مواد ، باید شرایط ذخیره سازی زیر نیز ذکر شود:

 

1. ضد اثبات:

 

اکسید گادولینیوم دارای درجه خاصی از رطوبت پذیری است و برای جلوگیری از تماس با رطوبت باید در یک محیط خشک ذخیره شود.

 

توصیه می شود از یک ظرف مهر و موم شده استفاده کنید و یک خشک کن (مانند ژل سیلیس) اضافه کنید.

 

2. ضد نور:

 

اکسید گادولینیوم نسبت به نور حساس است و قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در برابر نور قوی ممکن است بر عملکرد آن تأثیر بگذارد.

 

باید در یک مکان خنک و تاریک ذخیره شود.

 

3. کنترل Temperature:

 

دمای ذخیره سازی باید در محدوده دمای اتاق (15-25 درجه سانتیگراد) کنترل شود و از محیط های درجه حرارت بالا یا پایین جلوگیری شود.

 

دمای بالا ممکن است باعث ایجاد تغییرات ساختاری در اکسید گادولینیوم شود و دمای پایین ممکن است باعث ایجاد حساسیت شود.

 

4. تماس با اسید:

 

اکسید گادولینیوم یک اکسید قلیایی است و با اسید به شدت واکنش نشان می دهد.

 

در حین ذخیره سازی از مواد اسیدی خودداری کنید.

 

5. گرد و غبار:

 

پودر اکسید گادولینیوم ممکن است دستگاه تنفسی و پوست را تحریک کند.

 

هنگام نگهداری از ظروف مهر و موم شده در هنگام نگهداری از تجهیزات محافظ (مانند ماسک و دستکش) استفاده کنید.

 

IV موارد احتیاط

 

1. سمیت:اکسید گادولینیوم به خودی خود از نظر سمیت کم است ، اما گرد و غبار آن ممکن است دستگاه تنفسی و پوست را تحریک کند ، بنابراین باید از تماس مستقیم جلوگیری کرد.

 

2. دفع زباله:اکسید زباله گادولینیوم باید مطابق مقررات مربوط به مواد شیمیایی خطرناک مواد شیمیایی خطرناک بازیافت یا تحت درمان قرار گیرد.

 

از طریق استخراج فوق ، روش های آماده سازی و ذخیره سازی ، اکسید گادولینیوم با کیفیت بالا می تواند به طور کارآمد و با خیال راحت به دست آورد تا نیازهای آن در زمینه های مواد مغناطیسی ، دستگاه های نوری ، تصویربرداری پزشکی و غیره را برآورده سازد.


زمان پست: فوریه -28-2025