आवर्त सारणी:

• १८६९ मध्ये, दिमित्री मेंडेलीव्ह नावाच्या एका रशियन शास्त्रज्ञाने सर्व ज्ञात मूलद्रव्यांचा एक आलेख तयार केला. त्याने त्याला आवर्त सारणी असे नाव दिले.
• त्या वेळी, केवळ ५९ मूलद्रव्ये ज्ञात होती. पण मेंडेलीव्हचा असा विचार होता की अजून शोधलेली नसलेली आणखी मूलद्रव्ये असणे आवश्यक आहे.
• त्याने या शोधलेल्या नसलेल्या मूलद्रव्यांसाठी त्याच्या सारणीमध्ये ३३ रिकाम्या जागा ठेवल्या.
• मेंडेलीव्हने या शोधलेल्या नसलेल्या मूलद्रव्यांना “एकासिलिकॉन,” “एकाअल्युमिनियम,” आणि “एकाबोरॉन” अशी नावे दिली. या नावांचा अर्थ “सिलिकॉनसारखे,” “अल्युमिनियमसारखे,” आणि “बोरॉनसारखे” असा होता.
• १९३९ पर्यंत, मेंडेलीव्हच्या सर्व रिकाम्या जागा भरल्या गेल्या. शोधले जाणारे शेवटचे मूलद्रव्य “एकालिथियम” होते, ज्याला आता फ्रान्सियम म्हणतात.

ट्रान्सयुरेनिक मूलद्रव्ये:

• आज, ११८ ज्ञात मूलद्रव्ये आहेत.
• यापैकी ९२ मूलद्रव्ये निसर्गात आढळतात.
• यापैकी २६ मूलद्रव्ये मानवनिर्मित आहेत.
• मानवनिर्मित मूलद्रव्यांना ट्रान्सयुरेनिक मूलद्रव्ये म्हणतात.
• नेप्ट्यूनियम (मूलद्रव्य ९३) शोधले जाणारे पहिले ट्रान्सयुरेनिक मूलद्रव्य होते. त्याचा शोध १९४० मध्ये लागला. १९६१ मध्ये लॉरेन्सियम (Lr) चा शोध लागल्यानंतर, शास्त्रज्ञांना आणखी नवीन मूलद्रव्ये सापडली. त्यापैकी काही येथे आहेत:

१. रुदरफोर्डियम (Rf) अणुक्रमांक १०४ सह. २. डार्मश्टॅटियम (Ds) अणुक्रमांक ११० सह. ३. डब्नियम (Db) अणुक्रमांक १०५ सह. ४. रॉन्टजेनियम (Rg) अणुक्रमांक १११ सह. ५. सीबोर्जियम (Sg) अणुक्रमांक १०६ सह. ६. कॉपरनिशियम (Cn) अणुक्रमांक ११२ सह. ७. बोह्रियम (Bh) अणुक्रमांक १०७ सह. ८. फ्लेरोव्हियम (Fl) अणुक्रमांक ११४ सह. ९. हासियम (Hs) अणुक्रमांक १०८ सह. १०. लिव्हरमोरियम (Lv) अणुक्रमांक ११५ सह. ११. मैटनेरियम (Mt) अणुक्रमांक १०९ सह.

असे चार मूलद्रव्ये आहेत ज्यांची शास्त्रज्ञांनी पुष्टी केली आहे, पण त्यांना खात्री करण्यासाठी आणखी चाचण्या करण्याची गरज आहे. या मूलद्रव्यांना अनुन्ट्रियम (मूलद्रव्य ११३), अनुन्पेंटियम (मूलद्रव्य ११५), अनुन्सेप्टियम (मूलद्रव्य ११७), आणि अनुनॉक्टियम (मूलद्रव्य ११८) असे म्हणतात.

२००३ मध्ये, रशियन शास्त्रज्ञांनी सांगितले की त्यांना मूलद्रव्य ११५ सापडले आहे, पण इतर शास्त्रज्ञ त्यांच्यावर विश्वास ठेवत नव्हते. त्यांना रशियन शास्त्रज्ञांकडून आणखी चाचण्या करून हे सिद्ध करायचे होते की त्यांना खरोखर ते मूलद्रव्य सापडले आहे. हेल्महोल्ट्झ सेंटरने आणखी चाचण्या केल्या, आणि आता इतर शास्त्रज्ञ त्यांचे काम पुनरावलोकन करत आहेत.

द इंटरनॅशनल युनियन ऑफ प्युअर अँड अॅप्लाइड केमिस्ट्री (IUPAC) आणि द इंटरनॅशनल युनियन ऑफ प्युअर अँड अॅप्लाइड फिजिक्स (IUPAP) आवर्त सारणीमध्ये नवीन मूलद्रव्य जोडण्यावर काम करत आहेत.

• त्यांनी आधीच मूलद्रव्य ११६ (लिव्हरमोरियम), ११७ (अनुन्सेप्टियम), आणि ११८ (अनुनॉक्टियम) यांची नावे मान्य केली आहेत, पण त्यांनी शेवटच्या दोनसाठी कायमस्वरूपी नावे ठरवली नाहीत.
• अनुनॉक्टियमचा अर्धायुकाल फक्त ०.८९ मिलिसेकंद इतका अतिशय कमी आहे.

मूलद्रव्ये दोन मुख्य गटांमध्ये विभागली गेली आहेत: धातू आणि अधातू.

• धातू ही शिसे, सोने, पारा यासारखी मूलद्रव्ये आहेत.
• अधातू ही क्लोरीन, ब्रोमीन, गंधक यासारखी मूलद्रव्ये आहेत.
• बोरॉन, सिलिकॉन, जर्मेनियम, आणि अँटिमनी यासारखी काही मूलद्रव्ये धातू आणि अधातू दोन्हीसारखे वागू शकतात. या मूलद्रव्यांना धातुसदृश म्हणतात.
• अशीही मूलद्रव्ये आहेत जी धातू किंवा अधातू नाहीत. या मूलद्रव्यांना उदात्त वायू म्हणतात. हेलियम, आर्गॉन, निऑन, क्रिप्टॉन, रेडॉन, आणि झेनॉन हे वातावरणात आढळणारे उदात्त वायू आहेत.

धातू

• मूलद्रव्ये दोन गटांमध्ये विभागली जाऊ शकतात: धातू आणि अधातू. बहुतेक मूलद्रव्ये (सुमारे ८०%) धातू आहेत.
• धातू कठीण, चमकदार असतात आणि सहजपणे ताणल्या जाऊ शकतात किंवा वेगवेगळ्या आकारात चेंडू केल्या जाऊ शकतात. ते उष्णता आणि विजेचे चांगले वाहक देखील असतात. सर्व धातू खोलीच्या तापमानात घन असतात, पारा आणि गॅलियम वगळता, जे द्रव असतात. धातूंचे द्रवणांक आणि उत्कलनांक उच्च असतात.

धातूंचे रासायनिक गुणधर्म

• धातू इतर पदार्थांशी प्रतिक्रिया देताना इलेक्ट्रॉन गमावण्याची प्रवृत्ती असते. जेव्हा ते आम्लांशी प्रतिक्रिया देतात, तेव्हा ते सहसा आम्लातील हायड्रोजनची जागा घेतात. तथापि, तांबे, चांदी आणि सोने या नियमाचे अपवाद आहेत.
• धातू क्लोराईड्स खऱ्या क्षार आहेत, आणि धातू ऑक्साईड सहसा आम्लारी असतात. धातू हायड्राइड्स आयनिक, अस्थिर आणि प्रतिक्रियाशील असतात.
• सर्व धातू प्रतिक्रियाशील असतात, म्हणजे ते ऑक्सिजन (हवेत), हायड्रोजन, हॅलोजन, गंधक, पाणी आणि आम्ल यासारख्या सामान्य पदार्थांशी प्रतिक्रिया देऊ शकतात. तथापि, ते किती प्रमाणात प्रतिक्रिया देतात हे बदलते.

धातू आणि त्यांच्या प्रतिक्रिया

प्रत्येक धातू त्याच्या सभोवतालच्या परिस्थितीशी वेगळ्या प्रकारे प्रतिक्रिया देतो.

मुक्त धातू

सोने, प्लॅटिनम आणि चांदी हेच सामान्य परिस्थितीत हवा आणि पाण्यापासून प्रभावित होत नाहीत. या धातूंना मुक्त धातू म्हणून ओळखले जाते.

खनिजे आणि धातुकें

धातूंच्या विविध संयुगांना, ज्यांना खनिजे म्हणतात, निसर्गात आढळतात. या खनिजांचे खाणकाम केले जाऊ शकते.

ज्या खनिजातून धातूचे आर्थिकदृष्ट्या निष्कर्षण केले जाऊ शकते त्याला धातुके म्हणतात.

धातुकर्म

त्यांच्या धातुकांमधून धातू काढण्याच्या प्रक्रियेस धातुकर्म म्हणतात. धातुकर्मामध्ये अनेक चरणांचा समावेश होतो:

भस्मीकरण: संहत धातुके हवेच्या अनुपस्थितीत तापवली जातात.

भर्जन: धातुके अतिरिक्त हवेमध्ये तापवली जातात.

वितळवणे: भर्जन केलेली धातुके कोकसह मिसळली जातात आणि भट्टीत तापवून मुक्त धातू मिळवली जाते.

पोलाद आणि लोखंड

पोलाद हा लोखंडाचा एक प्रकार आहे. लोखंडापासून पोलाद बनवण्यासाठी, कार्बनचे प्रमाण ५% वरून ०.५-१.५% पर्यंत कमी केले जाते.

पोलादाची उष्णता उपचार

शमन: जर पोलाद तेजस्वी लालसरपणापर्यंत तापवला आणि नंतर पाण्यात किंवा तेलात अचानक थंड केला तर तो असाधारणपणे कठीण आणि भंगुर बनतो.

तडाखा: नियंत्रित तापवणे आणि थंड करणे याद्वारे, शमन केलेल्या पोलादाची कठोरता आणि भंगुरता कमी केली जाऊ शकते, ज्यामुळे ते मजबूत आणि टिकाऊ बनते.

अनिलिंग:

• शमन केलेला पोलाद २५०-३२५ डिग्री सेल्सिअस दरम्यानच्या तापमानापर्यंत तापवल्याने त्याची भंगुरता नष्ट होऊ शकते त्याच्या कठोरतेवर परिणाम न करता.
• या प्रक्रियेस अनिलिंग म्हणतात, आणि त्यामध्ये पोलाद लालसर गरम पेक्षा जास्त तापमानापर्यंत तापवणे आणि नंतर थंड करणे समाविष्ट आहे, ज्यामुळे ते मऊ होते.

लोखंडाची गंजणे:

• बहुतेक धातू निसर्गात संयुक्त स्वरूपात आढळतात आणि त्यांच्या धातुकांमधून काढणे आवश्यक असते.
• जेव्हा या धातूंचा हवेच्या संपर्कात येतो, तेव्हा ते क्षरण पावण्याची प्रवृत्ती असते आणि त्यांच्या मूळ स्वरूपात परत येत नाहीत.
• लोखंडाच्या बाबतीत, या प्रक्रियेस गंजणे म्हणून ओळखले जाते.
• गंजण्यामध्ये जलीय फेरिक ऑक्साईडची निर्मिती समाविष्ट असते, आणि त्यासाठी पाणी आणि ऑक्सिजन दोन्ही आवश्यक असतात. पाणी किंवा विद्युत अपघटनीशिवाय, गंजणे होऊ शकत नाही.
• गंजण्यादरम्यान, ऑक्सिजन अणू लोखंडात जोडले जातात, लोखंड ऑक्साईड तयार करतात, ज्यामुळे त्याचे वस्तुमान वाढते.
• लोखंडाच्या पृष्ठभागावर अधातूंचे लेप करून किंवा इतर धातूंसह मिश्रधातू बनवून गंजणे रोखले जाऊ शकते.

विद्युतलेपन आणि गरम बुडवणे

विद्युतलेपन ही एक प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये विद्युत प्रवाह वापरून धातूचे लेप पृष्ठभागावर लावले जाते. निकेल आणि क्रोमियम हे सामान्यतः विद्युतलेपनासाठी वापरले जातात.

गरम बुडवणे ही एक प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये वितळलेल्या धातूच्या स्नानात बुडवून धातूचे लेप पृष्ठभागावर लावले जाते. जेव्हा गरम बुडवणे वापरून जस्त लोखंडावर लावले जाते, तेव्हा त्याला गॅल्वनायझिंग म्हणतात.

अधातू

अधातू ही अशी मूलद्रव्ये आहेत जी ऋण आयन तयार करण्यासाठी इलेक्ट्रॉन मिळवण्याची प्रवृत्ती असतात ज्यांना ऋणायन म्हणतात. ते सहसा पावडर किंवा वायू म्हणून आढळतात, ब्रोमीन वगळता, जो खोलीच्या तापमानात द्रव असतो.

अधातू चमकदार नसतात आणि उष्णता किंवा विजेचे चांगले वाहक नसतात. ते धातूंप्रमाणे पत्र्यांमध्ये चपटे केले जाऊ शकत नाहीत किंवा तारांमध्ये ताणले जाऊ शकत नाहीत. त्यांचे द्रवणांक देखील धातूंपेक्षा कमी असतात.

मिश्रधातू

मिश्रधातू हे दोन किंवा अधिक धातूंचे मिश्रण असतात. ते बहुतेक वेळा त्यांच्या बनवलेल्या वैयक्तिक मूलद्रव्यांपेक्षा अधिक उपयुक्त असतात. येथे काही महत्त्वाच्या मिश्रधातू आहेत:

अल्युमिनियम मिश्रधातू

• AA-8000: इमारती वायरिंगसाठी वापरले जाते
• Al-Li (अल्युमिनियम-लिथियम): एरोस्पेस अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जाते
• Al-Cu (अल्युमिनियम-तांबे): विमान संरचना आणि उष्णता एक्सचेंजर्समध्ये वापरले जाते

लिथियम मिश्रधातू

१. लिथियम-सोडियम मिश्रधातू (लिथियम, सोडियम) २. लिथियम-पारा मिश्रधातू (लिथियम, पारा)

अल्निको मिश्रधातू

१. अल्निको (अल्युमिनियम, निकेल, तांबे)

ड्युरॅल्युमिन मिश्रधातू

ड्युरॅल्युमिन (अल्युमिनियम, तांबे)

मॅग्नॅलियम मिश्रधातू

१. मॅग्नॅलियम (अल्युमिनियम, ५% मॅग्नेशियम)

मॅग्नॉक्स मिश्रधातू

मॅग्नॉक्स (मॅग्नेशियम ऑक्साईड, अल्युमिनियम मिश्रधातू)

नाम्बे मिश्रधातू

१. नाम्बे (अल्युमिनियम अधिक सात अन्य अनिर्दिष्ट धातू)

सिलुमिन मिश्रधातू

१. सिलुमिन (अल्युमिनियम, सिलिकॉन)

झामाक मिश्रधातू

१. झामाक (जस्त, अल्युमिनियम, मॅग्नेशियम, तांबे)

अल्युमिनियम कॉम्प्लेक्स मिश्रधातू

अल्युमिनियम मॅग्नेशियम, मॅंगनीज आणि तांब्यासह इतर जटिल मिश्रधातू तयार करते.

बिस्मथ मिश्रधातू

१. वुड्स धातू (बिस्मथ, शिसे, कथील, कॅडमियम) २. रोज धातू (बिस्मथ, शिसे, कथील) ३. फील्ड्स जेवण ४. सेरोबेंड

कोबाल्ट मिश्रधातू

१. स्टेलाइट (कोबाल्ट, क्रोमियम, टंगस्टन किंवा मॉलिब्डेनम, कार्बन) २. टॅलोनाइट (कोबाल्ट, क्रोमियम) ३. अल्टिमेट (कोबाल्ट, क्रोमियम, निकेल, मॉलिब्डेनम, लोखंड, टंगस्टन)

तांबे मिश्रधातू

१. बेरिलियम तांबे (तांबे, बेरिलियम) २. बिलोन (तांबे, चांदी) ३. पितळ (तांबे, जस्त) कॅलामाइन (तांबे, जस्त) चिनी चांदी (तांबे, जस्त मिश्रधातू)

• डच धातू (तांबे, जस्त) गिल्डिंग धातू (तांबे, कथील)
• मंट्झ धातू (तांबे, जस्त) पेव्हटर (तांबे, जस्त) प्रिन्सचा धातू (तांबे, कथील)

पितळ (तांबे आणि जस्त मिश्रधातू)

२. कांस्य (तांबे आणि कथील)

३. टोम्बाक (तांबे आणि जस्त)

४. अल्युमिनियम कांस्य (तांबे आणि अल्युमिनियम)

५. आर्सेनिकल कांस्य (तांबे आणि आर्सेनिक)

६. घंटा धातू (तांबे आणि कथील)

७. फ्लोरेंटाइन कांस्य (तांबे, जस्त, किंवा कथील)

८. ग्लुसिडुर (बेरिलियम, तांबे, आणि लोखंड)

९. ग्वानिन (तांबे, मॅंगनीजचे मॅंगनीज कांस्य, लोखंड सल्फाइड्स आणि इतर सल्फाइड्ससह)

१०. गनमेटल (तांबे, कथील, आणि जस्त)

११. फॉस्फर कांस्य (तांबे, कथील, आणि फॉस्फरस)

१२. ओर्मोलु (गिल्ट कांस्य) (तांबे आणि जस्त)

१३. स्पेक्युलम धातू (तांबे आणि कथील)

कॉन्स्टंटन (तांबे आणि निकेल मिश्रधातू)

१५. तांबे-टंगस्टन (तांबे आणि टंगस्टन)

१६. कॉरिंथियन कांस्य (तांबे, सोने, आणि चांदी)

क्युनिफ (तांबे, निकेल, आणि लोखंड)

१८. क्युप्रोनिकेल (तांबे आणि निकेल)

१९. झांबळ मिश्रधातू (घंटा धातू) (तांबे आणि कथील)

२०. डेव्हार्डाचा मिश्रधातू (तांबे, अल्युमिनियम, आणि जस्त)

२१. इलेक्ट्रम (तांबे, सोने, आणि चांदी)

२२. हेपाटिझॉन (तांबे, सोने, आणि चांदी)

२३. ह्युस्लर मिश्रधातू (तांबे, मॅंगनीज, आणि कथील)

२४. मॅंगॅनिन (तांबे, मॅंगनीज, आणि निकेल)

२५. निकेल चांदी (तांबे आणि निकेल)

२६. नॉर्डिक सोने (तांबे आणि अल्युमिनियम)

गॅलियम मिश्रधातू

• गॅलिन्स्टन (गॅलियम, इंडियम, कथील)

सोने मिश्रधातू

• इलेक्ट्रम (सोने, चांदी, तांबे)
• गुलाबी सोने (सोने, तांबे)
• पांढरे सोने (सोने, निकेल, पॅलेडियम, किंवा प्लॅटिनम)

इंडियम मिश्रधातू

• फील्ड्स धातू (इंडियम, कथील)

लोखंड किंवा फेरस मिश्रधातू

• पोलाद (कार्बन)
• लोखंड (Fe)
• फर्निको (निकेल, कोबाल्ट)
• एलिनव्हर (निकेल, क्रोमियम)
• इन्व्हार (लोखंड)
• कोव्हार (कोव्हार मिश्रधातू)
• स्पीगेलआयसेन (मॅंगनीज, कार्बन, सिलिकॉन)
• फेरोमिश्रधातू

फेरो मिश्रधातू:

• फेरोबोरॉन (लोखंड आणि बोरॉन)
• फेरोक्रोम (लोखंड आणि क्रोमियम)
• फेरोमॅग्नेशियम (लोखंड आणि मॅग्नेशियम)
• फेरोमॅंगनीज (लोखंड आणि मॅंगनीज)
• फेरोमॉलिब्डेनम (लोखंड आणि मॉलिब्डेनम)
• फेरोनिकेल (लोखंड आणि निकेल)
• फेरोफॉस्फरस (लोखंड आणि फॉस्फरस)
• फेरोटायटॅनियम (लोखंड आणि टायटॅनियम)
• फेरोव्हॅनेडियम (लोखंड आणि व्हॅनेडियम)
• फेरोसिलिकॉन (लोखंड आणि सिलिकॉन)

शिसे मिश्रधातू:

• अँटिमोनियल शिसे (शिसे आणि अँटिमनी)
• मॉलिब्डोचाल्कोस (शिसे आणि तांबे)
• सोल्डर (शिसे आणि कथील)
• टर्न (शिसे आणि कथील)
• टाइप धातू (शिसे, कथील, आणि अँटिमनी)

मॅग्नेशियम मिश्रधातू:

• मॅग्नॉक्स (मॅग्नेशियम आणि नायोबियम)
• T-Mg-Al-Zn (बर्गमन टप्पा)
• इलेक्ट्रॉन (अल्युमिनियम-आधारित मिश्रधातू)

पारा मिश्रधातू:

• अमलगम (प्लॅटिनम आणि सोने वगळता जवळजवळ कोणत्याही धातूसह पारा)

निकेल मिश्रधातू:

• अलुमेल (निकेल, मॅंगनीज, अल्युमिनियम, आणि सिलिकॉन)
• क्रोमेल (निकेल आणि क्रोमियम मिश्रधातू)
• क्युप्रोनिकेल (निकेल आणि तांबे)
• जर्मन चांदी (निकेल, तांबे, आणि जस्त)
• हॅस्टेलॉय (निकेल, मॉलिब्डेनम, क्रोमियम, आणि कधीकधी टंगस्टन)
• इंकोनेल (निकेल, क्रोमियम, आणि कोबाल्ट)
• मोनेल धातू (निकेल, तांबे, लोखंड, आणि मॅंगनीज)
• म्यू-धातू (निकेल आणि लोखंड)
• Ni-C (निकेल आणि कार्बन)
• नायक्रोम (क्रोमियम, लोखंड, आणि निकेल)
• निक्रोसिल (निकेल, क्रोमियम, सिलिकॉन)
• निसिल (निकेल आणि सिलिकॉन)

निटिनॉल (निकेल, टायटॅनियम, आकार स्मृती मिश्रधातू)

पोटॅशियम मिश्रधातू

१. KLi (पोटॅशियम, लिथियम) २. NaK (सोडियम, पोटॅशियम)

दुर्मिळ मृदा मिश्रधातू

मिशमेटल (विविध दुर्मिळ मृदा)

चांदी मिश्रधातू

१. आर्जेंटियम स्टर्लिंग चांदी (चांदी, तांबे, जर्मेनियम) २. बिलोन (तांबे किंवा तांबे कांस्य, कधीकधी चांदीसह) ३. ब्रिटानिया चांदी (चांदी, तांबे) ४. इलेक्ट्रम (चांदी, सोने) ५. गोलॉइड (चांदी, तांबे, सोने) ६. प्लॅटिनम स्टर्लिंग (चांदी, प्लॅटिनम मिश्रधातू) ७. शिबुइची (चांदी, तांबे) ८. स्टर्लिंग चांदी (चांदी, जस्त)

कथील मिश्रधातू

१. ब्रिटॅनियम (कथील, तांबे, अँटिमनी) २. पेव्हटर (कथील, शिसे, तांबे) ३. सोल्डर (कथील, शिसे, अँटिमनी)

टायटॅनियम मिश्रधातू

१. बीटा C (टायटॅनियम, व्हॅनेडियम, क्रोमियम, इतर धातू) २. 6al-4v (अल्युमिनियम, टायटॅनियम, व्हॅनेडियम)

युरेनियम मिश्रधातू

स्टॅबलॉय (टायटॅनियम किंवा मॉलिब्डेनमसह निकषी युरेनियम मिश्रधातू) २. युरेनियम प्लुटोनियमसह मिश्रधातू देखील असू शकते

**जस्त