मनुष्य को ज्ञात 118 तत्वों में से 94 धातुएं हैं। ये ऐसे तत्व हैं जो एक विशिष्ट चमक, उच्च प्लास्टिसिटी और लचीलापन के साथ सरल पदार्थ बनाते हैं। धातुओं में और क्या गुण होते हैं? वे किन समूहों में विभाजित हैं? आइए जानते हैं।
धातु और उनके गुण
धातुओं का वर्णन करना आसान नहीं है। आधुनिक दुनिया में ज्ञात अन्य तत्वों या पदार्थों के साथ उनकी तुलना करना मुश्किल है। मानक अर्थ में, धातु एक मजबूत चमक के साथ एक ठोस ग्रे पदार्थ है। लेकिन सब कुछ बहुत अधिक जटिल है। उनमें से ज्यादातर वास्तव में ग्रे हैं, लेकिन रंग सभी के लिए अलग हैं। गैलियम नीला है, बिस्मथ गुलाबी है, तांबा चमकीला लाल है, लेकिन सीज़ियम, स्ट्रोंटियम और सोने का रंग पीला है।
धातुएं अपने गुणों की अभिव्यक्ति की डिग्री के मामले में बहुत भिन्न होती हैं। लेकिन ऐसे गुण हैं जो उन्हें एकजुट करते हैं। धातुएं बाहरी स्तर पर अपेक्षाकृत आसानी से इलेक्ट्रॉनों का दान करती हैं, क्योंकि वे परमाणु के नाभिक से कमजोर रूप से बंधे होते हैं। उनकी आंतरिक संरचना एक क्रिस्टल जाली द्वारा दर्शायी जाती है, इसलिए, सामान्य परिस्थितियों में, वे सभी ठोस होते हैं। एकमात्र अपवाद पारा है, जो केवल -38.83. से नीचे के तापमान पर ही कठोर होता हैडिग्री सेल्सियस
धातुएं गर्मी और बिजली की उत्कृष्ट संवाहक हैं। उनमें से कई बहुत प्लास्टिक हैं, जैसे सोना, तांबा, शुद्ध क्रोमियम, चांदी। वे बिना टूटे झुक सकते हैं या उखड़ सकते हैं। अन्य काफी भंगुर होते हैं (मैंगनीज, टिन, बिस्मथ)।
धातु समूह
समान परिस्थितियों में धातुएं अलग तरह से व्यवहार करती हैं, जो पहले से ही पारे के उदाहरण में देखा जा सकता है। यह बहुत आसानी से तरल हो जाता है, लेकिन सभी पदार्थ एक जैसे व्यवहार नहीं करते हैं। गलनांक के आधार पर, गलनांक और दुर्दम्य धातुओं को प्रतिष्ठित किया जाता है। उत्तरार्द्ध में टंगस्टन, टैंटलम, रेनियम, मोलिब्डेनम शामिल हैं। वे 2000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर पिघलते हैं।
भारी और हल्की धातुएं भी प्रतिष्ठित हैं। भारी - सीसा, कैडमियम, कोबाल्ट, पारा, तांबा, वैनेडियम, का एक बड़ा परमाणु भार (50 से अधिक) और उच्च घनत्व होता है। फेफड़े ठीक इसके विपरीत हैं। इनमें एल्यूमीनियम, गैलियम, इंडियम शामिल हैं। लीथियम सबसे हल्का है, जिसका घनत्व 0.533 g/cm³ और परमाणु द्रव्यमान 3.
है।
आवर्त सारणी में धातुओं के क्षारीय समूह (लिथियम, सोडियम, पोटेशियम, रूबिडियम) को भी प्रतिष्ठित किया गया है। वे पानी के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करके घुलनशील क्षार या हाइड्रॉक्साइड बनाते हैं। ये सभी पानी की तुलना में बहुत सक्रिय, मुलायम और बहुत हल्के होते हैं। क्षारीय पृथ्वी धातुएं (कैल्शियम, बेरियम, स्ट्रोंटियम) भी हैं, पानी के साथ क्षार पहले से ही उनके ऑक्साइड या पृथ्वी बनाते हैं। वे सख्त हैं और क्षारीय की तरह सक्रिय नहीं हैं।
धातुओं के विभिन्न गुणों के आधार पर इन्हें भी विभाजित किया जाता है:
- संक्रमणकालीन।
- संक्रमण के बाद।
- रंगीन।
- काला।
- लैंथेनाइड्स।
- एक्टिनाइड्स।
- महान।
- प्लेटिनम समूह धातु।
- दुर्लभ पृथ्वी।
कीमती धातु
धातुएं अक्सर रासायनिक अभिक्रियाओं में अपचायक के रूप में कार्य करती हैं। अपने इलेक्ट्रॉनों को छोड़कर, वे संक्षारक प्रक्रियाओं से गुजरते हैं जो उन्हें नष्ट कर देते हैं। ऑक्सीकरण एजेंटों की कार्रवाई के तहत, ऑक्साइड, हाइड्रॉक्साइड, उनकी सतह पर बनते हैं, जिन्हें लोकप्रिय रूप से जंग कहा जाता है।
कई धातुएं ऐसी प्रक्रियाओं के अधीन होती हैं। उनके लिए विध्वंसक गैसें और विभिन्न तरल पदार्थ हो सकते हैं। हालांकि, धातुओं का एक अलग वर्ग है जो व्यावहारिक रूप से ऑक्सीकरण और जंग के लिए प्रतिरोधी है। ये महान धातुएं हैं। ये सभी दुर्लभ और कीमती भी हैं। उनकी कीमतें $300 (चांदी) से लेकर $70,000 (रोडियम) प्रति किलो तक होती हैं।
नोबल सोना, चांदी और प्लैटिनम समूह धातुएं हैं: प्लैटिनम, रूथेनियम, ऑस्मियम, पैलेडियम, इरिडियम, रोडियम। प्लेटिनम, पैलेडियम, सोना और चांदी बहुत प्लास्टिक हैं, लेकिन वे बहुत अधिक तापमान का सामना नहीं कर सकते। शेष उत्कृष्ट धातुएं भी अपवर्तक हैं, 2334°C (रूथेनियम) से गलकर 3033°C (ऑस्मियम) हो जाती हैं।
ये सभी पानी और हवा के प्रतिरोधी हैं, लेकिन अधिक आक्रामक पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, चांदी नाइट्रिक एसिड में आसानी से घुल जाती है, और आयोडीन के संपर्क में आने पर काला हो जाता है। वैसे, आप आयोडीन की मदद से जांच सकते हैं कि उत्पाद वास्तव में चांदी है या नहीं।
प्रकृति में होना
धातुएँ हमारे ग्रह पर फैली हुई हैं। लवण के रूप में औरसमुद्र के पानी में पाए जाने वाले यौगिक। सबसे बढ़कर, यह मैग्नीशियम (0.12%) और कैल्शियम (1.05%) से भरपूर होता है। पृथ्वी की पपड़ी में सबसे प्रचुर मात्रा में धातु एल्यूमीनियम है। यह अपने कुल द्रव्यमान का लगभग 8% बनाता है। यह आयरन (4.1%), कैल्शियम (4%), सोडियम (2.3%), मैग्नीशियम (2.3%), पोटेशियम (2.1%) में भी उच्च है।
लेकिन धातुएं सिर्फ बाहरी वातावरण में ही नहीं होती हैं। वे किसी भी जीवित जीव में मौजूद होते हैं, जो कई महत्वपूर्ण कार्यों के लिए जिम्मेदार होते हैं। मानव शरीर में लगभग 3% धातुएँ होती हैं। रक्त में आयरन हीमोग्लोबिन को ऑक्सीजन संलग्न करने और कार्बन डाइऑक्साइड के साथ आदान-प्रदान करने में मदद करता है। मैग्नीशियम मांसपेशियों और तंत्रिका तंत्र में पाया जाता है। यह प्रोटीन के संश्लेषण में शामिल है, मांसपेशियों में छूट के लिए जिम्मेदार है, तंत्रिका अंत की उत्तेजना को रोकता है।
हमारे लिए सबसे आवश्यक: मैग्नीशियम, लोहा, सोडियम, कैल्शियम, पोटेशियम, जस्ता, तांबा, कोबाल्ट, मैंगनीज और मोलिब्डेनम। धातुएँ हड्डियों में, मस्तिष्क में, अन्य अंगों के ऊतकों में पाई जाती हैं। हम उन्हें पानी और भोजन से प्राप्त करते हैं, और लगातार उनके भंडार को फिर से भरने की आवश्यकता होती है। इन तत्वों की कमी से शरीर ठीक से काम नहीं करता, हालांकि इनकी अधिकता भी अच्छी नहीं होती है।
आवेदन
लोगों ने अपने जीवन के लगभग सभी क्षेत्रों में धातुओं का उपयोग करना सीख लिया है। उनसे संरचनात्मक सामग्री, तार, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, व्यंजन बनाए जाते हैं। यूरेनियम, कैलिफ़ोर्निया, पोलोनियम जैसे अस्थिर रेडियोधर्मी तत्वों ने परमाणु ऊर्जा और हथियारों के उत्पादन में उपयोग पाया है।
अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी और मोटर वाहन उद्योग में हल्की और मजबूत धातुओं का उपयोग किया जाता है। विभिन्न तत्वों का उपयोग किया जाता हैदवा, खाद्य और कपड़ा उद्योग। उनका उपयोग गहने, घरेलू सामान, साथ ही दवाएं और चिकित्सा उपकरण बनाने के लिए किया जाता है। लिथियम, उदाहरण के लिए, एक एंटीडिप्रेसेंट के रूप में प्रयोग किया जाता है, गठिया और तपेदिक के उपचार में सोना शामिल है। टाइटेनियम और टैंटलम का उपयोग सर्जरी में कृत्रिम अंग बनाने और शरीर के क्षतिग्रस्त हिस्सों को बदलने के लिए किया जाता है।
