રસાયણ વિજ્ઞાન: ધાતુઓ
- GPSC 3 Subject
રસાયણ વિજ્ઞાન: ધાતુઓ: પૃથ્વી પર કુલ 114 તત્વો શોધવામાં આવ્યાં છે. તે પૈકી મોટા ભાગના તત્વો ધાતુ તત્વો છે.
પૃથ્વી પર કુલ 114 તત્વો શોધવામાં આવ્યાં
છે. તે પૈકી મોટા ભાગના તત્વો ધાતુ તત્વો છે. તેમના વ્યક્તિગત ગુણધર્મોના કારણે
દરેક ધાતુ બીજી ધાતુથી અલગ પડે છે.
ધાતુ એટલે:
(1) જેની
સપાટી ચળકાટ ધરાવતી અને પોલીશ કરી શકાય તેવી હોય.
(2) તે
સામાન્ય રીતે ઘન સ્વરૂપમાં અને વજનમાં ભારે હોય છે. પરંતુ પારો અને ગેલિયમ ધાતુઓ
સામાન્ય તાપમાને પ્રવાહી સ્વરૂપે મળે છે. સોડિયમ, પોર્ટેશિયમ, મેગ્નેશિયમ, એલ્યુમીનિયમ વજનમાં હલકી ધાતુઓ છે.
(3) મોટા
ભાગની ધાતુઓ કઠિન (hard) હોય છે. જુદી જુદી ધાતુની કઠિનતા જુદી
જુદી હોય છે. લોખંડ અને તાંબાં જેવી ધાતુઓ પ્રમાણમાં વધુ કઠિન હોય છે જેની
સરખામણીમાં સોડિયમ, પોર્ટેશિયમ જેવી નરમ ધાતુઓને ચપ્પુ વડે
કાપી શકાય છે.
(4) ધાતુઓમાં
ટીપાઉપણાંનો ગુણધર્મ રહેલો હોય છે. એટલે કે કેટલીક ધાતુને ટીપીને તેમાંથી પતરાં
બનાવી શકાય છે. સોનું, ચાંદી, એલ્યુમિનિયમમાં
આ ગુણધર્મ જોવા મળે છે. સોના, ચાંદી માંથી વરખ અને એલ્યુમિનિયમમાંથી
કાગળ જેવું પાતળું પતરું બનાવી શકાય છે. કેટલીક ધાતુને ખેંચીને પાતળા તાર બનાવી
શકાય છે.
(5) ધાતુઓ
ઉષ્મા અને વિદ્યુતની સુવાહક હોય છે. તાંબું, ચાંદી એ
એલ્યુમિનિયમની વિદ્યુત વાહકતા વધુ હોય છે. જ્યારે લેડ અને મરક્યુરીની સુવાહકતા ઓછી
છે.
(6) ધાતુને
અફાળવાથી રણકાર ઉત્પન્ન થાય છે.
(7) એક
ધાતુમાં બીજી ધાતુ ઉમેરી મિશ્રધાતુ બનાવી શકાય છે.
જે ધાતુની સક્રિયતા ઓછી હોય છે, તે કુદરતમાં મુક્ત સ્વરૂપે મળે છે.
બાકીની ધાતુઓ સંયોજન સ્વરૂપે હોય છે. બોક્સાઈટ એ એલ્યુમિનિયમની કાચી ધાતુ છે.
લોંખડને શુદ્ધ કરવા તેને પીગાળીને ફરીથી
ઘન સ્વરૂપમાં ફેરવી પાર બનાવવામાં આવે છે. જ્યારે અન્ય પ્રવાહી સ્લેગને ઠંડી પાડી
ઘન સ્વરૂપમાં ફેરવ્યા બાદ તેનો શેડ બનાવવામાં
ઉપયોગ થાય છે. કેટલીક ધાતુના ઓક્સાઈડ જેવા કે એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઈડ અને ઝિંક
ઓક્સાઈડ એસિડ અને બેઈઝ બંનેના ગુણધર્મો ધરાવે છે.
આવા ધાતુ ઓક્સાઈડને ઉભયધર્મી ઓક્સાઈડ કહે
છે.
જુદી જુદી ધાતુઓની ઓક્સિજન સાથેની પ્રક્રિયા કરવાની ક્રિયાશીલતા જુદી જુદી હોય છે. જેમ કે સોડિયમ અને પોટેશિયમ ધાતુ હવામાં ખુલ્લી રાખતાં તે સળગી ઉઠે છે માટે તેને કેરોસીનમાં રખાય છે. મેગ્નેશીયમ ધાતુને સળગાવતા તે આંખ આંજી નાંખે તેવો પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરે છે. તાંબાને ગરમ કરતાં તેના પર કાળા રંગનો કોપર ઓક્સાઈડ જોવા મળે છે.
ઘણી ધાતુની સપાટી પર હવા અને પાણીની અસર
જોવા મળે છે. જેમ કે, લોખંડ ભેજવાળા હવામાનમાં ખુલ્લું રહેતા
તેના પર (ફેરિક ઓક્સાઈડ) કથ્થાઈ રંગનો કાટ જોવા મળે
છે. તેનાથી લોખંડના વજનમાં વધારો થાય છે. તેવી જ રીતે તાંબા પર લીલા રંગનો કોપર
કાર્બોનેટનો કાટ જોવા મળે છે.
લોખંડનું ક્ષારણ અટકાવવાની સરળ અને સસ્તી
પદ્ધતિ લોખંડની સપાટીપર કલર કરવાની છે. આ ઉપરાંત લોખંડની સપાટી પર તેલ લગાડીને પણ
તેનું ક્ષારણ અટકાવી શકાય છે. લોખંડની સપાટી પર ઝિંકનો
ઢોળ ચડાવીને પણ ક્ષારણ અટકાવી શકાય છે. આ ક્રિયાને ગેલ્વેનાઈઝીંગ કહેવાય છે. લોખંડ
પર ઈર્નમલ કલરનું આવરણ લગાડી ક્ષારણ અટકાવી શકાય છે.
લોખંડના ગુણધર્મમાં ફેરફાર કરી પણ ક્ષારણ અટકાવી શકાય છે. જેમ કે 70% લોખંડ, 20% ક્રોમિયમ અને 10% નિકલ દ્વારા બનતું સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ પર હવા, પાણી કે આલ્કલીની અસર થતી નથી જેથી
રસોડાના સાધનો, ઉદ્યોગોના યંત્રો સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલમાંથી
બનાવવામાં આવે છે.
બે કે તેથી વધુ ધાતુ કે અધાતુના સમાંગ
મિશ્રણને મિશ્ર ધાતુ કહેવાય છે. તેના કારણે જે તે પદાર્થના ગુણધર્મ બદલાઈ ને નવો
ગુણધર્મ ધરાવતો પદાર્થ બને છે. તાંબાંમાં ઝિંક ધાતુ ઉમેરી પિતળ બનાવવામાં આવે છે.
મિશ્રધાતુ તરીકેની એક ધાતુ તરીકે
મરક્યુરી હોય તો તેને એમાલ્ગમ કહે છે.