ইলেকট্রনিক্সের জন্য বিরল পৃথিবীর ধাতব কেন গুরুত্বপূর্ণ?


13

মিডিয়াতে আমি বিরল পৃথিবীর ধাতবগুলি কী পরিমাণ গুরুত্বপূর্ণ (চীনের অর্থনৈতিক দৃষ্টিকোণ তাদের রফতানি সীমাবদ্ধ করে রেখেছিল) সে সম্পর্কে অনেক কিছু শুনেছি, তবে তাদের মধ্যে কিছু এমন কী করে যা তাদের এত প্রয়োজনীয় করে তোলে যে আরও কিছু করা যায় না? সিলিকন, সোনার, তামা, অ্যালুমিনিয়াম, জার্মেনিয়াম ইত্যাদি সাধারণ উপাদানগুলি? মনে হচ্ছে ডিজিটাল কম্পিউটারের সমস্ত বিল্ডিং ব্লক যেমন ট্রানজিস্টরগুলি সেগুলি ছাড়া তৈরি করা যেতে পারে, তবে সমস্ত হট্টগোল কেন?

আমি নিবন্ধগুলির জন্য কিছুটা প্রায় খনন করেছি, তবে এগুলি সমস্তই সাধারণের জন্য রচিত এবং কেবলমাত্র ডিভাইসগুলিতে প্রকৃত উপাদানগুলির পরিবর্তে বিরল পৃথিবীগুলির প্রয়োজনীয়তার নাম রয়েছে।


4
আপনাকে একটি বই পড়তে হবে বা সেমিকন্ডাক্টর পদার্থবিজ্ঞানের উপর একটি ক্লাস নেওয়া উচিত। সেই ব্যাকগ্রাউন্ডের সাথে উত্তরটি সুস্পষ্ট, সেই ব্যাকগ্রাউন্ড ছাড়া কোনও উত্তরই যথেষ্ট হবে না।
চিহ্নিত করুন

সাইড নোট, স্বর্ণ ও তামা কীভাবে "সাধারণ উপাদানগুলির" তালিকায় এসেছে? আমরা প্রথমে কী শেষ করব তা তালিকার শীর্ষে রয়েছে।
চিহ্নিত করুন

স্বর্ণ বিরল তবে এটি উল্লেখ করা বিরল পৃথিবীর মধ্যে একটি নয় যে এটি কেবল বেশিরভাগ চীনে নয় বরং বিভিন্ন স্থানে পাওয়া যায়।
ইউটোপিয়া লিঃ

2
@ মার্ক কি বিরল পৃথিবী বেশিরভাগ অর্ধপরিবাহীর মধ্যে একটি সাধারণ ডোপান্ট? এখানে তালিকায়: en.wikedia.org/wiki/Rare_earth_element - এটি প্রয়োগ হিসাবে লেজারগুলি তালিকাভুক্ত করে, তবে ট্রানজিস্টর বা আইসি সম্পর্কে খুব বেশি কিছু বলে না say
বিট্রেক্স

@ মার্ক - আপনার প্রথম মন্তব্যটি সত্যই এই প্রশ্নের উত্তরগুলির মধ্যে একটি। সম্ভবত এটি বর্তমান রূপে নয়, তবে একটি "অর্ধপরিবাহী পদার্থবিজ্ঞানের আদেশে বলা হয়েছে যে বিরল পৃথিবী ধাতু নিম্নলিখিত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করা হবে: <সংক্ষিপ্ত তালিকা>" ফর্ম, এটি এই প্রশ্নের সেরা উত্তর। আমি এখনও অর্ধপরিবাহী পদার্থবিজ্ঞান জানি না, তাই আমি এই উত্তরটি সরবরাহ করতে পারি না।
কেভিন ভার্মির

উত্তর:


7

যদিও ট্যানটালাম বিরল পৃথিবীর মধ্যে একটি নয় - এটি সোনার মতো "রূপান্তর ধাতুগুলির মধ্যে একটি" - ট্যানটালামের ঘাটতি (পৃথিবীর ভূত্বকের 1 বা 2 পিপিএম) এবং ইলেক্ট্রনিক্সের প্রাথমিক ব্যবহার (ট্যান্টালাম ক্যাপাসিটার) এর সাথে খাপ খায় এই প্রশ্নের সুযোগ।

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে সাম্প্রতিক আইনটির (জুলাই, ২০১০) সংস্থাগুলি কঙ্গোর গণতান্ত্রিক প্রজাতন্ত্রের (ডিআরসি) কাছ থেকে প্রাপ্ত ট্যান্টালাম সহ পণ্য ব্যবহার করছে কিনা তা প্রকাশ করার জন্য সংস্থাটির প্রয়োজন। ফলস্বরূপ, অন্যান্য নির্মাতারা ধীরে ধীরে অন-লাইনে ফিরে আসার সাথে সাথে দামগুলি তীব্র আকার ধারণ করেছেঅস্ট্রেলিয়ায় একটি খনি সম্ভাব্য বৈশ্বিক বিশ্বের উত্পাদনের 1/3 প্রতিনিধিত্ব করে।

সূত্র: রয়টার্স

(দ্রষ্টব্য: গ্রাফের উল্লম্ব স্কেল শূন্য থেকে শুরু হয় না, এটি কিছুটা বিকৃত চেহারা দেয় Full পূর্ণ আকারের গ্রাফটি এখানে রয়েছে )

ইলেক্ট্রোলাইটিক ট্যান্টালাম ক্যাপাসিটারগুলি একই ক্ষমতার অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটারগুলির তুলনায় অনেক ছোট হতে পারে এবং উচ্চ ভোল্টেজ রেটিং রয়েছে, সেগুলি প্রায় সমস্ত সেলফোন এবং অন্যান্য বহনযোগ্য বৈদ্যুতিন সরঞ্জামগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

আমি কয়েক বছর আগে একটি পণ্যটির মধ্যে 1000 µF "ট্যান্টস" তৈরি করেছিলাম এবং সম্প্রতি চুক্তি প্রস্তুতকারক আমাদের সাথে যোগাযোগ করে বলেছিলেন যে অংশগুলির সীসা সময়টি 16 সপ্তাহ পর্যন্ত প্রসারিত হয়েছে এবং জিজ্ঞাসা করেছি যে আমি বিকল্প খুঁজে পেতে পারি। এই মহড়ার ফলস্বরূপ, আমার সর্বশেষ নকশায় আমি উল্লেখযোগ্য স্থান পেনাল্টি থাকা সত্ত্বেও পৃষ্ঠের মাউন্ট অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটারগুলিতে ফিরে গিয়েছিলাম।


ট্যানটালামের সীসা সময়টি ৪২ সপ্তাহের বাইরে চলে যাওয়ার পরে আমি একবার ক্রয় করার অনুরূপ প্রশ্ন পেয়েছিলাম এবং দামগুলি তীব্রভাবে বাড়ছে। যে কারণে আপনি উল্লেখ করেছেন (ছোট আকার) অ্যালুমিনিয়াম ব্যবহার করা প্রায় অসম্ভব ছিল।
স্টিভেন্ভ

1
নিওবিয়াম এর আগে ট্যানটালাম বিকল্প হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। ট্যানটালাম সরবরাহও প্রথমবারেই সীমাবদ্ধ নয়; আমি মনে করি এটি 90 এর দশকেও ঘটছিল, যা ছোট এসএমডি অ্যালুমিনিয়াম ক্যাপাসিটারগুলি, পলিমার ইলেক্ট্রোলাইটিক্স, নিওবিয়াম ক্যাপাসিটারগুলি এবং উচ্চতর ঘনত্বের মাল্টিলেয়ার সিরামিকগুলির বিকাশ ঘটিয়েছিল।
মাইক ডিসিমোন

@ টক্রোসলে - ফেডারিকো আপনার উত্তর সম্পাদনা করেছে তা আপনাকে অবহিত করার জন্য। রোলব্যাক যদি আপনার ভাল না লাগে। (সম্পাদনাগুলির একটি স্বয়ংক্রিয় বিজ্ঞপ্তি বলে মনে হচ্ছে না)
স্টিভেন্ভ

@ স্টেভেনভ, বিজ্ঞপ্তির জন্য ধন্যবাদ। ফেডেরিকো গ্রাফটি সম্পর্কে একটি বৈধ পয়েন্ট তুলে ধরেছে এবং আমি এম্বেড করা আরও ছোটটি দেখার ক্ষেত্রে তাদের জন্য পূর্ণ আকারের লিঙ্কটি ভাল। সুতরাং আমি এটি ছেড়ে দেব।
tcrosley

সুতরাং কেউ এগুলি ছাড়া আসলে কি করতে পারে, তবে স্থান, ওজন, তাপমাত্রা বা শক্তির দক্ষতা ব্যয় করে সেই উপাদানটির ব্যবহারের পরিস্থিতিতে প্রতিস্থাপন হচ্ছে তার উপর নির্ভর করে?
ইউটোপিয়া লিঃ

3

এর প্যাকেজিং সহ একীভূত সার্কিটে আসলে কী আছে তা একবার দেখুন। সিলিকন নিজেই প্রচুর পরিমাণে (উচ্চ বিশুদ্ধতা এবং ভাল স্ফটিক কাঠামোকে পরিমার্জন করতে ব্যয়বহুল, তবে প্রচুর পরিমাণে প্রচুর পরিমাণে) তবে পি এবং এন সেমিকন্ডাক্টর তৈরিতে ব্যবহৃত ডোপিং উপাদানগুলির কী হবে? এলইডি সম্পর্কে কী? এগুলি সাধারণত সিলিকন নয় এবং প্রায়শই গ্যালিয়াম থাকে। সিলিকনের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে তাপীয় বৈশিষ্ট্য মিলিত হওয়া যে সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে ব্যবহৃত বিশেষ সিরামিকগুলি সম্পর্কে কী বলা যায়? সিরামিক ক্যাপাসিটারগুলির বিভিন্ন ধরণের সিরামিকগুলি কী থেকে তৈরি তা একবার দেখুন।

তামা এবং সিলিকনের চেয়ে ইলেক্ট্রনিক্সে আরও অনেকগুলি উপাদান রয়েছে।


1
আমি সচেতন সেখানে আরও অনেক উপাদান জড়িত রয়েছে, তবে আমার ধারণা আমার প্রশ্নটি যদি এগুলি সত্যই প্রয়োজন হয় বা অন্য যদি ব্যবহারযোগ্য বিকল্প রয়েছে যা বিরল পৃথিবী নয়?
ইউটোপিয়া লিঃ

@ ইউটোপিয়ালিড: যদি আরও ভাল বিকল্প থাকে, তবে আপনি কী সেগুলি ব্যবহার করবেন বলে মনে করেন না? এই উপাদানগুলি ব্যবহার করা হয় কারণ সমস্ত ট্রেড অফের পরে, তারা সেরা উত্তর। কিছু পরিপূরক থাকতে পারে, কিন্তু তারা সম্ভবত বর্তমান প্রযুক্তির সঙ্গে যেমন ভাল কাজ করে না, প্রয়োজন ব্যয়বহুল retooling, ইত্যাদি
Olin Lathrop

"সিলিকন নিজেই প্রচুর পরিমাণে"। "প্রচুর পরিমাণে" হ্রাস করা হয় না is সাধারণ বালিতে প্রায় ১/৩ টি সিলিকন থাকে।
ফেডেরিকো রুসো

সিলিকনের পি ও এন ডোপান্ট বোরিং / আর্সেনিক / ফসফরাস বিরক্ত করছে। গ্যালিয়াম এলইডি এবং স্টাফের জন্য।
বারমন্সটার

1
@ অলিন: "এই উপাদানগুলি ব্যবহৃত হয় কারণ সমস্ত ট্রেড অফের পরে, এগুলি সেরা উত্তর" " তবে সেগুলি আরও ব্যয়বহুল হয়ে উঠলে ব্যবসায়ের পরিবর্তন হয়।
এন্ডোলিথ

3

এটি অগত্যা যে সিলিকন চিপগুলি তারা কথা বলছে তা নয়। ট্যানটালাম ক্যাপাসিটারগুলিতে যায়, টিন সোল্ডারে, লিথিয়াম ব্যাটারিতে যায় into নিওডিয়ামিয়াম অতি শক্তিশালী ছোট চৌম্বকগুলিতে যায় যা আপনার আইপ্যাড বা প্রাচীর অ্যাডাপ্টারের উপরে আপনার ম্যাকবুকের উপরে কভারটি ধরে রাখে।

এই বিভিন্ন উপাদান ইতিমধ্যে আরও প্রচুর উপাদানগুলির মধ্যে ইতিমধ্যে তৈরি করা অনেক ক্ষেত্রে ছিল, তবে বৈজ্ঞানিক যুগান্তকারীগুলি কিছু উন্নতির অনুমতি দিয়েছে যা কিছু (অপেক্ষাকৃত ব্যয়বহুল) পণ্যগুলিতে ছিল এবং অতিরিক্ত উপাদান ব্যয়ের জন্য মূল্যবান। ১৯৮০ এর দশক থেকে একটি আইফোনের সাথে একটি মটোরোলা "ইট" সেলফোনটির তুলনা করুন এবং এটি কেবল চিপই নয় যে নাটকীয়ভাবে উন্নতি হয়েছে। চুম্বকগুলি লোহা দিয়ে তৈরি হতে পারে, ব্যাটারিগুলি সীসা দিয়ে তৈরি করা যায়, ক্যাপাসিটারগুলি অ্যালুমিনিয়াম দিয়ে তৈরি হতে পারে। এটি কেবলমাত্র সেই ডিভাইসগুলি নাটকীয়ভাবে আরও বড়, ভারী বা অন্য কোনও উপায়ে তাদের আরও আধুনিক অংশগুলির চেয়ে খারাপ।

ইদানীং এটি জিজ্ঞাসা করা হচ্ছে যে এগুলি কি মানুষের মূল্য হিসাবে মূল্যবান, কংগোলিজ খনিগুলির আশেপাশে যুদ্ধ এবং দাসত্বের জন্য প্রাণ হারিয়েছে যা ট্যানটালাম, টিন এবং টংস্টেন উত্স করে। আরেকটি প্রশ্ন হ'ল চীন যা ঘটবে, যা বিশ্বের বেশিরভাগ নিয়ডিয়াম জাতীয় উপাদান যেমন নিউওডিয়ামিয়াম সরবরাহ করে, তার নিজস্ব উত্পাদন ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য রফতানি ব্যাহত করে। (উত্তর: মলিকর্প ক্যালিফোর্নিয়ায় একটি পুরানো খনি পুনরায় চালু করছে))

লোকেরা যখন তেলের জন্য যুদ্ধ চালাচ্ছে তেলের দ্বারা চালিত গাড়ি চালানো অনৈতিক কিনা তা একটি তুলনামূলক যুক্তি। সমস্যাটি এত বেশি নয় যে তেল আজ বিরল কারণ গ্রহের উপর এটির ক্লাস্টারড বিতরণ উত্পাদনকে একচেটিয়াকরণের মাধ্যমে সম্পদকে কেন্দ্রীভূত করে তুলনামূলকভাবে আরও সমানভাবে বিতরণ করা সহজতর করে তোলে। অবশ্যই আমরা কয়েক দশকের মধ্যে সরবরাহ শুকিয়ে যাওয়ার কল্পনা করতে পারি, তবে 5-15 বছরের চেয়ে বেশিরভাগ লোকেরা তাদের পরবর্তী গাড়িটি রাখবে that's আপনি একটি কয়লা-চালিত বাষ্প ইঞ্জিন, বা কয়লা চালিত বৈদ্যুতিক প্ল্যান্ট যা ব্যাটারি চার্জ করে বা সৌর প্যানেলগুলি চার্জ করে ব্যাটারি দিয়ে একটি গাড়ি চালিত করতে পারেন তবে বেশিরভাগ বেতনের গ্রাহকরা যতক্ষণ না এই মুহুর্তে পেট্রোলটিতে বৈশিষ্ট্য এবং দামের সেরা মিশ্রণ রয়েছে gas সংশ্লিষ্ট। এটি দেখা যায় যে, মানবতার সিংহভাগ ইলেকট্রিক গাড়িগুলির জন্য কম দামের আগে পেট্রোলটিকে অগ্রাহ্য করবে কিনা।

বিষয়গুলি অবিচ্ছিন্নভাবে আরও ভাল হবে এমনটি হয় না। ব্যাটারিগুলি এমন উপাদানগুলি থেকে তৈরি করা যেতে পারে যা আয়রন এবং সোডিয়ামের মতো পরিমাণে আরও বেশি পরিমাণে অর্ডার হয় তবে এই ব্যাটারিগুলিতে লিথিয়াম ব্যাটারির ওজনের প্রতি শক্তি কখনও থাকতে পারে না। এটি সম্ভব যে কয়েক শতাব্দীতে তেল, কয়লা, লিথিয়াম ইত্যাদি খননের পরে, লোকেরা আজকের তুলনায় অনেক কম পরিসরযুক্ত গাড়ি চালাবেন, তবে এই রিচার্জটি দ্রুত পর্যাপ্ত হয়ে যায় যে এটি খুব বেশি গুরুত্বপূর্ণ নয়। অন্যদিকে আরও ভাল কিছু আসতে পারে, বা কে জানে, সম্ভবত আমরা সকলেই ততক্ষণে ভিডিও কনফারেন্সিং করব।

এই সমস্যাগুলি নিয়ে বিজ্ঞানীরা কাজ করছেন তবে বৈষয়িক বিজ্ঞান একটি ধীর ক্ষেত্র। কম্পিউটারে নতুন উপাদানের ম্যাক্রোস্কোপিক বৈশিষ্ট্যগুলি মডেল করা অসম্ভব না হলে এটি খুব কঠিন difficult অগ্রগতি মূলত শিক্ষিত পরীক্ষা এবং ত্রুটির মধ্য দিয়ে আসে। এমনকি একবারে কোনও নতুন উপাদান মোটামুটি ভালভাবে বোঝা গেলে, তাত্ত্বিক মডেল এবং পরীক্ষামূলক পরীক্ষাগুলি পুরোপুরি লাইন নাও পেতে পারে। পছন্দসই সম্পত্তিগুলির একটি ইচ্ছার তালিকা থেকে নতুন উপকরণকে একত্রিত করার চেষ্টা করতে কয়েক দশক সময় লাগতে পারে।


3

ঠিক আছে, এই সমস্ত কিছুর চারপাশে প্রচুর ট্রেডিং গন্ডগোল রয়েছে। আসলে, আধুনিক গ্রাহক (মাইক্রো) ইলেক্ট্রনিক্সে আপনার খুব কম দুর্লভ পৃথিবী উপকরণগুলির প্রয়োজন। কিছু ইলেকট্রনিক্স প্রকৃতপক্ষে তাদের উপর প্রচুর পরিমাণে নির্ভর করে (লেজার এবং এলইডির কিছু সময়ের মতো) তবে তারা বিশ্ব উত্পাদনকে খুব কম পরিমাণে গ্রাস করে। এছাড়াও, উল্লেখযোগ্য ব্যবহার স্থায়ী চৌম্বকগুলির জন্য।

বিরল পৃথিবীর প্রধান ব্যবহারকারীরা স্পেস / সামরিক / পারমাণবিক অঞ্চলে ব্যবহৃত বিশেষ ধরণের স্টিল এবং অন্যান্য উপকরণ (এবং স্পষ্টতই কেউ প্রত্যক্ষ করতে পারেন না যে সেখানে প্রতি দেশ কতটা ব্যবহৃত হয়)।

এছাড়াও, এখানে একবার দেখুন: http://en.wikedia.org/wiki/Rare_earth_element# তালিকা


0

ইলেকট্রনিক্সের জন্য বিরল পৃথিবীর ধাতব কেন গুরুত্বপূর্ণ?

কারণ "আয়নিক আকার" নামের একই সম্পত্তি এই ধাতুগুলিকে উভয়ই তৈরি করে:

  • বহির্মুখী বৈদ্যুতিন বুদ্ধিমান
  • এবং ভূতাত্ত্বিকভাবে বিরল (যা তাদের নাম দিয়েছে)

এই প্রতিটি উপাদানের জন্য পারমাণবিক ভর সহ আয়নিক আকারের অনুপাতের কিছু বিশেষ মান তাদের প্রকৃতিতে মনোনিবেশ করতে এবং রাসায়নিকভাবে পৃথক করতে অসুবিধে করবে। একই অনুপাতের কারণে ফেরোইলেइलेक्ट্রিসিটি, ফেরোম্যাগনেটিজম, অক্সাইডের উচ্চ ডাইলেট্রিক ধ্রুবক ইত্যাদি বৈশিষ্ট্য বিভিন্ন আয়নিক আকারের সাথে অন্যান্য কম বিরল উপাদানের চেয়ে উচ্চতর হয়ে ওঠে।

বিরল উপাদানগুলির উচ্চ ব্যয়ের একটি প্রাকৃতিক কারণ রয়েছে। পার্শ্ব দ্রষ্টব্য: ইলেকট্রনিক্সের বিরল এবং সবচেয়ে ব্যয়বহুল উপাদান হ'ল "আনবটানিয়াম" এবং "আনফর্ডিয়াম"।

আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.