نایاب زمینیں واقعی کتنی نایاب ہیں؟

نایاب زمینی عناصر، 17 دھاتوں کا ایک گروپ، زمین کی پرت میں نسبتاً بہت زیادہ ہیں لیکن ان کا اخراج انتہائی مشکل ہے۔

Neodymium، زمین کے نایاب عناصر میں سے ایک ہے جو کہ میرے لیے انتہائی مشکل ہے۔ تصویر: آر ایچ جے/گیٹی — Neodymium، زمین کے نایاب عناصر میں سے ایک ہے جو کہ میرے لیے انتہائی مشکل ہے۔ تصویر: *آر ایچ جے/گیٹی*

نایاب زمینی عناصر میں بہت سی مفید خصوصیات ہیں جو انہیں توانائی اور ٹیکنالوجی کی صنعتوں میں بہت مقبول بناتی ہیں۔ اس گروپ میں 17 دھاتیں شامل ہیں جن میں متواتر جدول کے نچلے حصے میں 15 دھاتی عناصر کے ساتھ ساتھ 2 عناصر ytrium اور scandium شامل ہیں۔

ان عناصر میں سے سب سے قیمتی نیوڈیمیم، پراسیوڈیمیم، ٹربیئم اور ڈیسپروسیم ہیں، جو طاقتور چھوٹے میگنےٹ کے طور پر کام کرتے ہیں، جو الیکٹرانک آلات جیسے اسمارٹ فونز، الیکٹرک کار کی بیٹریاں اور ونڈ ٹربائنز میں ایک اہم جز ہیں۔ تاہم، نایاب زمینوں کی محدود فراہمی ان جدید ضروریات کو تیار کرنے والی کمپنیوں اور حکومتوں کے لیے ایک بڑی تشویش ہے۔

نایاب زمینیں درحقیقت اتنی نایاب نہیں ہیں۔ مختلف عناصر کی کرسٹل کی کثرت کے بارے میں یو ایس جی ایس کے مطالعے کے مطابق (زمین کی پرت میں اوسطاً یہ کتنی زیادہ ہیں)، زیادہ تر نایاب زمینیں تقریباً اتنی ہی مقدار میں پائی جاتی ہیں جتنی عام دھاتیں جیسے تانبے اور زنک میں۔ ورجینیا ٹیک کے پروفیسر آرون نوبل کا کہنا ہے کہ "وہ یقینی طور پر چاندی، سونا اور پلاٹینم جیسی دھاتوں کی طرح نایاب نہیں ہیں۔"

لیکن انہیں قدرتی ذرائع سے نکالنا انتہائی مشکل ہے۔ ویسٹ ورجینیا واٹر ریسرچ انسٹی ٹیوٹ کے ڈائریکٹر پال زیمکیوِچ کہتے ہیں، "مسئلہ یہ ہے کہ وہ ایک جگہ پر مرکوز نہیں ہیں۔ ریاستہائے متحدہ میں ہر کلو گرام شیل میں تقریباً 300 ملی گرام نایاب زمینیں موجود ہیں۔"

عام طور پر، دھاتیں مختلف ارضیاتی عمل، جیسے لاوے کے بہاؤ، ہائیڈرو تھرمل سرگرمی، اور پہاڑی عمارت کی وجہ سے زمین کی پرت میں جمع ہوتی ہیں۔ تاہم، نایاب زمینی عناصر کی غیر معمولی کیمیائی خصوصیات کا مطلب یہ ہے کہ وہ اکثر ان خاص حالات میں ایک ساتھ جمع نہیں ہوتے ہیں۔ نایاب زمینوں کے نشانات پورے سیارے میں بکھرے ہوئے ہیں، جس سے ان کا اخراج ناکارہ ہو جاتا ہے۔

بعض اوقات، تیزابی زیر زمین ماحول بعض جگہوں پر نایاب زمینی عناصر کی مقدار کو قدرے بڑھا سکتا ہے۔ لیکن ان مقامات کو تلاش کرنا صرف پہلا چیلنج ہے۔

فطرت میں، دھاتیں مرکب کے طور پر موجود ہوتی ہیں جسے کچ دھات کہتے ہیں، جس میں دھاتی مالیکیولز ہوتے ہیں جو مضبوط آئنک بانڈز کے ذریعے دیگر غیر دھاتوں (کاؤنٹر آئنوں) سے جڑے ہوتے ہیں۔ خالص دھاتیں حاصل کرنے کے لیے لوگوں کو ان بندھنوں کو توڑنا پڑتا ہے اور غیر دھاتوں کو ہٹانا پڑتا ہے۔ کام کی مشکل دھات اور غیر دھات پر منحصر ہے جس کے وہ پابند ہیں۔

"کاپر ایسک عام طور پر سلفائڈز کی شکل میں آتا ہے (سلفر اور دیگر عناصر سے بنا کیمیکل)۔ آپ ایسک کو اس مقام تک گرم کرتے ہیں جہاں سلفائیڈ گیس بن کر نکلتے ہیں اور خالص تانبا ری ایکٹر کے نیچے گر جاتا ہے۔ یہ ایک بہت آسان نکالنے کا عمل ہے۔ کچھ دوسری اقسام، جیسے آئرن آکسائیڈ، کو زیادہ سے زیادہ مرکب دھاتوں کو چھوڑنے کے لیے اضافی اشیاء کی ضرورت ہوتی ہے۔" Ziemkiewicz وضاحت کرتا ہے.

نایاب زمین کی دھاتوں میں تین مثبت چارجز ہوتے ہیں اور فاسفیٹ کاؤنٹرنز کے ساتھ انتہائی مضبوط آئنک بانڈز بناتے ہیں، جن میں سے ہر ایک پر تین منفی چارج ہوتے ہیں۔ لہذا، نکالنے کے عمل کو مثبت دھات اور منفی فاسفیٹ کے درمیان انتہائی مضبوط بانڈ پر قابو پانا ضروری ہے۔

"نایاب کچ دھاتیں کیمیاوی طور پر بہت مستحکم معدنیات ہیں، اور ان کو توڑنے میں بہت زیادہ توانائی اور کیمیائی طاقت درکار ہوتی ہے۔ عام طور پر، اس عمل کے لیے انتہائی کم پی ایچ، سخت حالات اور انتہائی زیادہ درجہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے کیونکہ ایسک میں بانڈز ناقابل یقین حد تک مضبوط ہوتے ہیں،" نوبل نے کہا۔

خالص عناصر کو الگ تھلگ کرنے میں دشواری نے انہیں "نایاب زمین" کا نام دیا ہے۔ کچھ ماہرین صنعتی فضلے اور پرانے الیکٹرانکس سے ان قیمتی دھاتوں کو ری سائیکل کرنے اور نکالنے کے نئے طریقوں پر تحقیق کر رہے ہیں تاکہ موجودہ سپلائیز پر دباؤ کو کم کیا جا سکے۔ وہ نئے مرکبات میں نایاب زمینوں کی منفرد مقناطیسی اور الیکٹرانک خصوصیات کو دوبارہ بنانے کی بھی کوشش کر رہے ہیں، امید ہے کہ یہ مزید قابل رسائی متبادل بن جائیں گے۔ تاہم، بڑھتی ہوئی طلب کے باوجود نایاب زمینوں کے لیے فی الحال کوئی قابل عمل متبادل نہیں ہے۔

تھو تھاو ( لائیو سائنس کے مطابق)

ماخذ لنک