Curium(III) oxide
کیوریم (III) آکسائڈ کیمیائی فارمولا کے ساتھ کیوریم اور آکسیجن پر مشتمل ایک مرکب ہے۔ یہ ایک کرسٹل ٹھوس ہے جس میں ایک یونٹ سیل ہے جس میں دو کیوریم ایٹم اور تین آکسیجن ایٹم ہوتے ہیں۔ سب سے آسان ترکیبی مساوات میں کیوریم (III) دھات کا O2 −: 2Cm3 + + 3O2 −----> Cm2O3 کے ساتھ تعامل شامل ہے۔ کیوریم ٹرائی آکسائیڈ پانچ پولیمرفک شکلوں کے طور پر موجود ہو سکتا ہے۔ ان میں سے دو شکلیں انتہائی زیادہ درجہ حرارت پر موجود ہیں، جس کی وجہ سے ان کے ڈھانچے کی تشکیل پر تجرباتی مطالعہ کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔ تین دیگر ممکنہ شکلیں جو کیوریم سیسکوائی آکسائیڈ لے سکتی ہیں وہ جسم پر مرکوز کیوبک فارم، مونوکلینک فارم، اور ہیکساگونل فارم ہیں۔ کیوریم (III) آکسائڈ یا تو سفید یا ہلکے ٹین رنگ کا ہوتا ہے اور پانی میں اگھلنشیل ہونے کے باوجود غیر نامیاتی اور معدنی ایسڈ میں گھلنشیل ہوتا ہے۔ اس کی ترکیب کو پہلی بار 1955 میں تسلیم کیا گیا تھا۔ ترکیب کیوریم سیسکوائی آکسائیڈ کو مختلف طریقوں سے تیار کیا جا سکتا ہے۔ (نوٹ: ذہن میں رکھیں کہ ذیل میں درج کردہ طریقوں میں وہ تمام ممکنہ طریقے شامل نہیں ہیں جن میں اسے تیار کیا جا سکتا ہے۔) O2 کے ساتھ اگنیشن: کیوریم (III) آکسیلیٹ کو کیپلری ٹیوب کے ذریعے تیز کیا جاتا ہے۔ تلچھٹ کو گیسی آکسیجن کے ذریعے 400 ڈگری سیلسیس پر بھڑکایا جاتا ہے، اور اس کے نتیجے میں پیدا ہونے والی پیداوار کو 600 ڈگری سیلسیس اور 10−4 ملی میٹر دباؤ کے ذریعے تھرمل طور پر سڑ دیا جاتا ہے۔ ایروسولائزڈ کیوریم سیسکوائی آکسائیڈ: سی ایم 2 او 3 کا ایروسولائزیشن عمل متعدد تجرباتی عمل کے ذریعے کیا جا سکتا ہے۔ عام طور پر، سی ایم 2 او 3 کو تجرباتی طریقہ کار کے لیے ایروسولائز کیا جاتا ہے جو حیاتیاتی نظام کے اندر کیوریم دھات کے اثرات کو دریافت کرنے کے لیے نکلتے ہیں۔ روٹ 1: روایتی ایروسولائزیشن رد عمل کیوریم دھات کو ابتدائی مواد کے طور پر استعمال کرتا ہے۔ اگرچہ کیوریم دھات قدرتی طور پر 87.4% 244Cm، 8.4 ٪ 243Cm، 3.9 ٪ دیگر کیوریم آاسوٹوپس، اور ڈٹر نیوکلائڈ، پلوٹونیم کے ~0.3% کے مرکب کے طور پر موجود ہے، کیوریم (III) آکسائڈ کی زیادہ تر ایروسولائزڈ ترکیبوں میں، کیوریم دھات کو پلوٹونیم کو ہٹانے کے لیے ٹولوین میں کیوریم نائٹریٹ اور بیس (2-ایتھلہیکسیل) فاسفورک ایسڈ کے سالوینٹ نکالنے کے ذریعے صاف کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد NH3OH کو صاف شدہ کیوریم نائٹریٹ میں شامل کیا جاتا ہے، اور اس کے نتیجے میں آنے والے بارش کو جمع کیا جاتا ہے اور ڈییونائزڈ پانی سے دھویا جاتا ہے۔ پریسیپیٹیٹ (Cm2O3) کو سالوینٹ میں دوبارہ معطل کیا جاتا ہے اور کسی قسم کے اعلی آؤٹ پٹ ایروسول جنریٹر (مثال کے طور پر: لویلس نیبلائزر) کے ساتھ ایروسولائز کیا جاتا ہے۔ روٹ 2: دیگر ایروسولائزیشنز میں، صاف شدہ کیوریم نائٹریٹ میں NH3OH کے اضافے کے بجائے، امونیم ہائیڈروکسائڈ کا استعمال محلول کی پی ایچ ویلیو کو 9 میں ایڈجسٹ کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ محلول کی بڑھتی ہوئی بنیادیتا ایک کیوریم ہائیڈرو آکسائیڈ کا اگنا پیدا کرتی ہے۔ اس بارش کو پھر فلٹریشن کے ذریعے جمع کیا جاتا ہے اور ڈییونائزڈ پانی میں دوبارہ معطل کیا جاتا ہے، اور پھر پروڈکٹ کو ایروسولائز کرنے کے لیے ایک نیوبلائزر استعمال کیا جاتا ہے۔ ہائیڈروجن گیس کے ذریعے تخفیف: کیوریم نائٹریٹ پیدا کرنے کے لیے کیوریم ٹرائکلورائڈ کے محلول کو خالص نائٹرک ایسڈ کے ساتھ خشک ہونے کے لیے بخارات میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد کیوریم نائٹریٹ کو ہوا میں بھڑکایا جاتا ہے، جس سے کیوریم آکسائیڈ پیدا ہوتا ہے، جس کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ یہ CmO2 اور Cm2O3 کی تشکیل کے درمیان ایک درمیانی ساخت ہے۔ انٹرمیڈیٹ کو ویکیوم سسٹم سے منسلک کیپلری ٹیوبوں میں سکریپ کیا جاتا ہے اور گیس ہائیڈروجن کے ساتھ کم کیا جاتا ہے-جو UH3 کے دہن کا نتیجہ ہے۔ کیوریم-244 حاصل کرنا: اوپر بیان کردہ بہت سے رد عمل کے لیے، کیوریم دھات ایک بیرونی خوردہ فروش کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے۔ کیوریم دھات حاصل کرنے کے لیے، 239 پیو دھات کو نیچے تابکار انحطاط کے عمل کے ذریعے بیان کردہ ڈھیر تابکاری کے عمل کے ذریعے بھیجا جا سکتا ہے (نوٹ کریں کہ نیوٹرانوں کو حرف "n" اور بیٹا منفی ذرات سے "β−" کے ذریعے ظاہر کیا جاتا ہے): 239 پیو + این-----> 240 پیو + این-----> 241 پیو + این-----> 242 پیو + این-------> 243 پیو + β−--------> 244 ایم + β−------> 244 کیو۔ تاہم، 244 کیوریم زیادہ غیر مستحکم کیوریم آاسوٹوپس میں سے ایک ہے، لہذا 244 سینٹی میٹر پر مشتمل مرکبات کے لیے حاصل کردہ کوئی بھی ساختی ڈیٹا ساختی نقصان کے نتیجے میں متوقع سے ہٹ سکتا ہے۔ یہ تجرباتی طور پر طے کیا گیا ہے کہ، ایک دن کے اندر، 244CmO2 کے جالی پیرامیٹر میں 0.2 ٪ کا عنصر بڑھ جاتا ہے۔ یہ قیاس کیا گیا ہے کہ یہ الفا-ڈیک کے نتیجے میں کیوریم (IV) اور پڑوسی آکسائڈ گروپوں کے درمیان کمزور بین جوہری تعاملات کا نتیجہ ہے۔ یہ کیوریم آکسائڈز کی تھرمل چالکتا کو متاثر کرتا ہے، جس کی وجہ سے یہ وقت کے ساتھ تیزی سے کم ہوتا جاتا ہے کیونکہ الفا-ڈیک کے اثرات مضبوط ہوتے ہیں۔ غیر معمولی مرحلے کی منتقلی کی بھی اطلاع دی گئی ہے اور یہ نظریہ پیش کیا گیا ہے کہ یہ خود تابکاری کا نتیجہ ہے، یا تو 244 سینٹی میٹر یا نامکمل تابکار انحطاط سے بقیہ 244 اے ایم کی موجودگی۔ ساخت جسم پر مرکوز کیوبک اور مونوکلینک شکلیں کیوریم ٹرائی آکسائیڈ کی سب سے عام پولیمرفک شکلیں ہیں، جو اوپر بیان کردہ کیمیائی رد عمل سے پیدا ہوتی ہیں۔ ان کے کرسٹل ڈھانچے بہت ملتے جلتے ہیں۔ کیوریم ٹرائی آکسائیڈ کی کثیر شکلوں میں سے ایک-جسم پر مرکوز کیوبک شکل-کئی ہفتوں کے بعد بے ساختہ ہیکساگونل شکل میں تبدیل ہو جاتی ہے۔ یہ تبدیلی بے ساختہ 244 سینٹی میٹر الفا ڈیک پر ہوتی ہے، جو کیوبک کرسٹل لیٹس کے اندر تابکاری کے نقصان کے اثرات پیدا کرتی ہے تاکہ اسے ہیکساگونل میں مسخ کیا جا سکے۔ اگرچہ تجرباتی طور پر ثابت نہیں ہوا ہے، لیکن یہ قیاس کیا جاتا ہے کہ مونوکلینک کیوریم ٹرائی آکسائیڈ مکعب شکل کی ہیکساگونل شکل میں تبدیلی کے درمیان ایک درمیانی شکل ہو سکتی ہے۔ کیوریم ٹرائی آکسائیڈ کی جسم پر مرکوز کیوبک شکل 800 ڈگری سیلسیس کے درجہ حرارت سے نیچے موجود ہے، مونوکلینک شکل 800 ڈگری سیلسیس اور 1615 ڈگری سیلسیس کے درمیان، اور ہیکساگونل شکل 1615 ڈگری سیلسیس سے اوپر موجود ہے۔ کرسٹلگرافی کیوریم سیسکوائی آکسائیڈ کے تین پولیمرفک ڈھانچوں کے لیے جالی کے پیرامیٹرز ذیل میں دیے گئے ہیں۔ مسدس: (*: دوسری صف میں درج لمبائی پیدا کرنے کے لیے کوئی مخصوص درجہ حرارت نہیں بتایا گیا ہے۔) مونوکلینک: (* *: غیر یقینی صورتحال کے پیش نظر ان میں سے کوئی بھی لمبائی شامل نہیں ہے۔) کیوبک: ڈیٹا 248 سینٹی میٹر کی دریافت (اور تنہائی) کے بعد سے، سب سے مستحکم کیوریم آاسوٹوپ، کیوریم سیسکوائی آکسائیڈ (اور دیگر کیوریم مرکبات) کی تھرموڈینامک خصوصیات پر تجرباتی کام زیادہ عام ہو گیا ہے۔ تاہم، 248 سینٹی میٹر صرف ملی گرام نمونوں میں حاصل کیا جا سکتا ہے، لہذا 248 سینٹی میٹر پر مشتمل مرکبات کے لیے ڈیٹا اکٹھا کرنے میں ان مرکبات کے مقابلے میں زیادہ وقت لگتا ہے جن میں بنیادی طور پر دیگر کیوریم آاسوٹوپس ہوتے ہیں۔ نیچے دیا گیا ڈیٹا ٹیبل خاص طور پر کیوریم سیسکوائی آکسائیڈ کے لیے جمع کیے گئے اعداد و شمار کی ایک بڑی قسم کی عکاسی کرتا ہے، جن میں سے کچھ خالصتا نظریاتی ہیں، لیکن جن میں سے زیادہ تر 248 سینٹی میٹر مرکبات سے حاصل کیے گئے ہیں۔ (*: کیوریم ٹرائی آکسائیڈ کی مختلف ترکیبوں کو مختلف تجرباتی پگھلنے والے نکات کے ساتھ مرکبات پیدا کرنے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ اس ڈیٹا ٹیبل میں دیا گیا پگھلنے کا نقطہ محض حوالہ جات سے جمع کردہ اوسط ہے۔) (* *: مونوکلینک شکل کی خصوصیت۔) (* * *: مختلف تجربات نے کیوریم ٹرائی آکسائیڈ کے لیے معیاری مولر اینٹروپی کے مختلف تخمینوں کا حساب لگایا ہے: موسکن نے 144.3 J/molK کی ایک معیاری مولر اینٹروپی کی اطلاع دی ہے (کوئی غیر یقینی صورتحال نہیں)۔ ویسٹرم اور گرونولڈ نے 160.7 J/molK (کوئی غیر یقینی صورتحال نہیں) کی قیمت بتائی ہے، اور کوننگز کی قیمت 167 +/- 5 J/molK بتائی گئی ہے۔) زہریلا سائنس کیوریم دھات ایک تابکاری نیوکلائڈ ہے اور تابکار انحطاط پر الفا ذرات کا اخراج کرتی ہے۔ اگرچہ اس کی نصف زندگی 34 ایم ایس ہے، بہت سے کیوریم آکسائڈز، بشمول کیوریم سیسکوائی آکسائیڈ، کی نصف زندگی ہزاروں سال کے قریب ہے۔ کیوریم، کیوریم سیسکوائی آکسائیڈ کی شکل میں، جسم میں سانس لیا جا سکتا ہے، جس سے بہت سے حیاتیاتی نقائص پیدا ہوتے ہیں۔ کیوریم کا ایل ڈی 50 انجیکشن اور سانس کے ذریعے 3 مائیکرو-سی آئی اور جلد کے ذریعے جذب کے ذریعے 1 مائیکرو-سی آئی ہوتا ہے۔ ایک تجربے میں، چوہوں کو کیوریم (III) آکسائڈ کے ایروسولائزڈ ذرات سے متعارف کرایا گیا۔ اگرچہ اس تجربے سے ثابت ہوا کہ سانس کے ذریعے 244Cm2O3 لیا جانا 239PuO2 کے مقابلے میں نصف کارسنجینک ہے، لیکن چوہے اب بھی بہت سی حیاتیاتی خرابیوں کا شکار ہیں، جیسے جلد کے زخم، مہلک ٹیومر اور پھیپھڑوں کے نوپلاسم۔ چوہوں کی آبادی کی ایک چھوٹی سی مقدار پھیپھڑوں سے ذرات کیوریم سیسکوائی آکسائیڈ کو صاف کرنے میں کامیاب رہی، جس سے پتہ چلتا ہے کہ کیوریم سیسکوائی آکسائیڈ پھیپھڑوں کے سیال میں جزوی طور پر گھلنشیل ہے۔ ایپلی کیشنز کیوریم (III) آکسائڈ صنعتی گریڈ کے رد عمل اور ریجینٹس میں بہت زیادہ استعمال ہوتا ہے۔ حال ہی میں 2009 میں، ایکٹینائڈ آکسائڈز، جیسے کیوریم سیسکوائی آکسائیڈ، کو روشنی اور ہوا کے حساس فشن اور ٹرانسمیشن ٹارگٹ مادہ کی نقل و حمل کے لیے اسٹوریج کے استعمال (بھاری پائیدار سیرامک شیشے کے برتن کی شکل میں) کے لیے زیر غور لایا جا رہا ہے۔ دیگر تعاملات کیوریم سیسکوائی آکسائیڈ اعلی درجہ حرارت پر گیسس آکسیجن کے ساتھ بے ساختہ رد عمل ظاہر کرے گا۔ کم درجہ حرارت پر، وقت کے ساتھ ایک بے ساختہ رد عمل واقع ہوگا۔ پانی کے ساتھ رد عمل کرنے والے کیوریم ٹرائی آکسائیڈ کو ہائیڈریشن رد عمل کے متحمل ہونے کے لیے قیاس کیا گیا ہے، لیکن اس مفروضے کو ثابت کرنے کے لیے بہت کم تجربہ کیا گیا ہے۔ کیوریم سیسکوائی آکسائیڈ کو نائٹروجن گیس کے ساتھ بے ساختہ یا غیر بے ساختہ رد عمل ظاہر کرنے کے لیے نہیں دکھایا گیا ہے۔ مزید دیکھیں کیوریم ہائڈروکسائڈ کیوریم آکسائڈ غیر نامیاتی کیمسٹری ریڈیو نیوکلائڈ تابکاری حوالہ جات بیرونی روابط www.webelements.com کیوریم مرکبات Sesquioxides