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 शोध न लागलेली अधिक मूलद्रव्ये असणे आवश्यक आहे.
• त्याने या शोध न लागलेल्या मूलद्रव्यांसाठी त्याच्या सारणीत ३३ रिकाम्या जागा ठेवल्या.
• मेंडेलीव्हने या शोध न लागलेल्या 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. शोध लागलेले शेवटचे मूलद्रव्य “एकासीशियम” 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 (कृत्रिम मूलद्रव्ये) म्हणतात.
• नेप्ट्यूनियम (मूलद्रव्य ९३) शोध लागलेले पहिले ट्रान्सयुरेनिक मूलद्रव्य होते. हे १९४० मध्ये एडविन मॅकमिलन आणि फिलिप एच. अबेल्सन यांनी शोधले. १९६१ मध्ये अल्बर्ट गिओर्सो, ग्लेन टी. सीबॉर्ग आणि इतरांच्या नेतृत्वाखालील वैज्ञानिकांच्या गटाकडून लॉरेन्सियम (Lr) चा शोध लागल्यानंतर, वैज्ञानिकांना 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. सीबॉर्गियम (Sg) अणुक्रमांक १०६ सह. ६. कोपरनिसियम (Cr) 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 ११६ सह. ११. मैटनेरियम (Mt) अणुक्रमांक १०९ सह.

आणखी चार मूलद्रव्ये आहेत जी वैज्ञानिकांना असे वाटते की त्यांना सापडली आहेत, 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 वैज्ञानिकांनी सांगितले की त्यांना मूलद्रव्य ११५ सापडले आहे, पण इतर वैज्ञानिक त्यांच्यावर विश्वास ठेवत नव्हते. त्यांना रशियन वैज्ञानिकांकडून आणखी चाचण्या करून हे सिद्ध करायचे होते की त्यांना खरोखर ते मूलद्रव्य सापडले आहे. हेल्महोल्ट्झ सेंटरने आणखी चाचण्या केल्या, आणि आता इतर वैज्ञानिक त्यांचे काम पुनरावलोकन करत आहेत.

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

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

मूलद्रव्ये दोन मुख्य गटांमध्ये विभागली गेली आहेत: धातू आणि अधातू

• धातू ही शिसे, सोने, पारा यासारखी मूलद्रव्ये आहेत.
• अधातू ही क्लोरीन, ब्रोमिन, कार्बन यासारखी मूलद्रव्ये आहेत.
• काही मूलद्रव्ये, जसे की बोरॉन, सिलिकॉन, जर्मेनियम, आणि अँटिमनी, धातू आणि अधातू दोन्हीसारखे वागू शकतात. या मूलद्रव्यांना धातुसदृश म्हणतात.
• अशी मूलद्रव्ये देखील 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 वेगवेगळ्या आकारात ताणल्या जाऊ शकतात किंवा हातोड्याने ठोकल्या जाऊ शकतात. ते उष्णता आणि विद्युत चांगल्या प्रकारे वाहून नेतात. सर्व धातू खोलीच्या तापमानात घन असतात, पारा आणि गॅलियम वगळता, जे द्रव असतात. धातूंचे द्रवणांक आणि उत्कलनांक उच्च असतात.

अधात्विक साहित्य म्हणजे काय

उष्णता किंवा विद्युत निर्माण न करणारी आणि रचनात्मकदृष्ट्या नाजूक असलेली नैसर्गिक साहित्ये अधातू म्हणून ओळखली जातात.

धातूंचे रासायनिक गुणधर्म

• धातू इतर पदार्थांशी अभिक्रिया करताना इलेक्ट्रॉन गमावण्याची प्रवृत्ती असते. ते आम्लांशी अभिक्रिया करताना, 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, सल्फर, पाणी आणि आम्ल यासारख्या सामान्य पदार्थांशी अभिक्रिया करू शकतात. तथापि, ते किती प्रमाणात अभिक्रिया करतात हे बदलते.

धातू आणि त्यांच्या अभिक्रिया

प्रत्येक धातू त्याच्या सभोवतालच्या परिस्थितीशी वेगळ्या प्रकारे अभिक्रिया दर्शवते.

मुक्त धातू

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

खनिजे आणि धातुकें

धातूंची विविध संयुगे, 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 हवेत तापवली जातात.

वितळणे: भर्जन केलेली धातुके कोकसह मिसळली जातात आणि मुक्त धातू मिळवण्यासाठी भट्टीत तापवली जातात.

पोलाद आणि लोह

पोलाद हा लोहाचा एक प्रकार आहे. लोहापासून 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.

पोलादाची तापसहनशीलता: नियंत्रित तापवणे आणि थंड करण्याद्वारे, शमन केलेल्या पोलादाची कठोरता आणि भंगुरता कमी केली जाऊ शकते, ज्यामुळे तो मजबूत आणि टिकाऊ बनतो.

अनिलिंग:

• शमन केलेला पोलाद २५०-३२५ डिग्री सेल्सिअस दरम्यानच्या तापमानापर्यंत तापवल्यास त्याची भंगुरता नाहीशी होऊ शकते त्याच्या कठोरतेवर परिणाम न करता.
• या प्रक्रियेस अनिलिंग म्हणतात, आणि त्यामध्ये पोलादाला लालसर गरम तापमानापेक्षा कमी तापमानापर्यंत तापवणे आणि नंतर थंड करणे समाविष्ट आहे, ज्यामुळे तो मऊ होतो.

लोहाची गंजणे:

• बहुतेक धातू निसर्गात संयुक्त स्वरूपात आढळतात आणि त्यांच्या धातुकांमधून काढणे आवश्यक असते.
• जेव्हा या धातूंचा हवेच्या संपर्कात येतो, तेव्हा ते क्षरण नावाच्या प्रक्रियेद्वारे त्यांच्या मूळ स्वरूपात परत येण्याची प्रवृत्ती दर्शवतात.
• लोहाच्या 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, लोहामध्ये हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन घटक जोडले जातात, ज्यामुळे त्याचे वस्तुमान वाढते.
• लोहाच्या पृष्ठभागावर धातू किंवा 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 पृष्ठभागावर धातूचे लेपन लावले जाते. निकेल आणि क्रोमियम हे सामान्यतः विद्युतलेपनासाठी वापरले जातात.

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

अधातू

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

अधातू चमकदार नसतात आणि उष्णता किंवा विद्युत चांगल्या प्रकारे वाहून नेत नाहीत. 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 धातू किंवा अधातूंचे मिश्रण असतात. ते बहुतेक वेळा त्यांच्या बनवण्यात आलेल्या वैयक्तिक मूलद्रव्यांपेक्षा अधिक उपयुक्त असतात. येथे काही महत्त्वाच्या मिश्रधातू आहेत:

अल्युमिनियम मिश्रधातू

• AA-8000: बिल्डिंग वायर इलेक्ट्रिकल कंडक्टर, पॅकेजिंग, ऑटोमोटिव्ह इंडस्ट्रीसाठी वापरले जाते
• Al-Li (अल्युमिनियम-लिथियम): एरोस्पेस अनुप्रयोग, वाहतूक, लष्करी क्षेत्रात वापरले जाते
• Al-Cu (अल्युमिनियम-तांबे): इलेक्ट्रिकल वायरिंग आणि स्वयंपाकाची भांडी, ऑटोमोटिव्ह, मरीनमध्ये वापरले जाते

लिथियम मिश्रधातू

१. लिथियम-सोडियम मिश्रधातू (लिथियम, सोडियम) बॅटरीमध्ये वापरले जाते. २. लिथियम-पारा मिश्रधातू (लिथियम, पारा) बॅटरी आणि संशोधन अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जाते.

अल्निको मिश्रधातू

१. अल्निको (अल्युमिनियम, निकेल, तांबे) कायम चुंबक, इलेक्ट्रिक मोटर्स, मायक्रोफोन, सेन्सर्स, स्पीकर्स, हियरिंग एड्समध्ये वापरले जाते.

ड्युरालुमिन मिश्रधातू

१. ड्युरालुमिन (तांबे, अल्युमिनियम) हलक्या वजनाच्या खेळ उपकरणे निर्मिती जसे की सायकल फ्रेम आणि इतर गियर, लष्करी, ऑटोमोटिव्ह, एरोस्पेसमध्ये वापरले जाते

मॅग्नॅलियम मिश्रधातू

१. मॅग्नॅलियम (अल्युमिनियम, ५% मॅग्नेशियम) एरोस्पेस, ऑटोमोटिव्ह, स्पोर्टिंग गुड्स, इलेक्ट्रॉनिक्ससाठी घटकांमध्ये वापरले जाते

मॅग्नॉक्स मिश्रधातू

१. मॅग्नॉक्स (मॅग्नेशियम ऑक्साईड, अल्युमिनियम) अणुऊर्जा भट्ट्या, उष्णता एक्सचेंजर, एरोस्पेसमध्ये वापरले जाते.

नाम्बे मिश्रधातू

१. नाम्बे (अल्युमिनियम अधिक सात अनिर्दिष्ट धातू) घरगुती वस्तू, कला आणि सजावटीमध्ये वापरले जाते,

सिलुमिन मिश्रधातू

१. सिलुमिन (अल्युमिनियम, सिलिकॉन) एरोस्पेस, ऑटोमोटिव्हमध्ये वापरले जाते.

झामाक मिश्रधातू

१. झामाक (जस्त, अल्युमिनियम, मॅग्नेशियम, तांबे) ऑटोमोटिव्ह, ज्वेलरी आणि सजावटी वस्तू, औद्योगिक अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जाते

अल्युमिनियम कॉम्प्लेक्स मिश्रधातू

१. अल्युमिनियम मॅग्नेशियम, मॅंगनीज आणि प्लॅटिनमसह इतर जटिल मिश्रधातू तयार करते जे बांधकाम, मरीन, एरोस्पेस, लष्करी क्षेत्रात वापरले जातात.

बिस्मथ मिश्रधातू

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

कोबाल्ट मिश्रधातू

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

तांबे मिश्रधातू

१. बेरिलियम तांबे (तांबे, बेरिलियम) २. बिलॉन (तांबे, चांदी) ३. पितळ (तांबे, जस्त)

• कॅलामाइन पितळ (तांबे, जस्त)
• चायनीज सिल्व्हर (तांबे, जस्त)
• डच धातू (तांबे, जस्त)
• गिल्डिंग धातू (तांबे, जस्त)
• मंट्झ धातू (तांबे, जस्त)
• पिंचबेक (तांबे, जस्त)
• प्रिन्सेस धातू (तांबे, जस्त)

एरोस्पेस, ऑटोमोटिव्ह, औद्योगिक, बांधकाम यामध्ये वापरले जाते.

१. पितळ (तांबे आणि जस्त)

२. कांस्य (तांबे आणि कथील)

३. टॉम्बाक (तांबे आणि जस्त)

४. अल्युमिनियम कांस्य (तांबे आणि अल्युमिनियम)

५. आर्सेनिकल कांस्य (तांबे आणि आर्सेनिक)

६. बेल धातू (तांबे आणि कथील)

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

८. ग्लुसिडुर (बेरिलियम, तांबे, आणि लोह)

९. ग्वानिन (संभाव्यतः तांबे, मॅंगनीज, लोह सल्फाइड्स आणि इतर सल्फाइड्स असलेले मॅंगनीज कांस्य)

१०. गनमेटल (तांबे, कथील, आणि जस्त)

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

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

१३. स्पेक्युलम धातू (तांबे आणि कथील)

१४. कॉन्स्टंटन (तांबे आणि निकेल)

१५. कॉपर-टंगस्टन (तांबे आणि टंगस्टन)

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

१७. क्युनिफे (तांबे, निकेल, आणि लोह)

१८. क्युप्रोनिकेल (तांबे आणि निकेल)

१९. सिम्बल मिश्रधातू (बेल धातू) (तांबे आणि कथील)

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

२१. इलेक्ट्रम (तांबे, सोने, आणि चांदी)

२२. हेपॅटिझॉन (तांबे, सोने, आणि चांदी)

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

२४. मॅंगनिन (तांबे, मॅंगनीज, आणि निकेल)

२५. निकेल सिल्व्हर (तांबे आणि निकेल)

२६. नॉर्डिक गोल्ड (तांबे आणि अल्युमिनियम)

गॅलियम मिश्रधातू

• गॅलिन्स्टन (गॅलियम, इंडियम, कथील)

सोने मिश्रधातू

• इलेक्ट्रम (सोने, चांदी, तांबे)
• रोज गोल्ड (सोने, तांबे)
• व्हाईट गोल्ड (सोने, निकेल, पॅलेडियम, किंवा प्लॅटिनम)
• इलेक्ट्रॉनिक्स, दंत अनुप्रयोग, इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये वापरले जाते.

इंडियम मिश्रधातू

• फील्ड्स धातू (इंडियम, बिस्मथ, कथील)

लोह किंवा फेरस मिश्रधातू

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

फेरो मिश्रधातू:

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

शिसे मिश्रधातू:

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

मॅग्नेशियम मिश्रधातू:

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

पारा मिश्रधातू:

• अमलगम (प्लॅटिनम वगळता जवळजवळ कोणत्याही धातूसह पारा)

निकेल मिश्रधातू:

• अलुमेल (निकेल, मॅंगनीज, अल्युमिनियम, आणि सिलिकॉन)
• क्रोमेल (निकेल आणि क्रोमियम)
• क्युप्रोनिकेल (निकेल, कांस्य, आणि तांबे)
• जर्मन सिल्व्हर (निकेल, तांबे, आणि जस्त)
• हॅस्टेलॉय (निकेल, मॉलिब्डेनम, क्रोमियम, आणि कधीकधी टंगस्टन)
• इंकोनेल (निकेल, क्रोमियम, आणि लोह)
• मोनेल धातू (तांबे, निकेल, लोह, आणि म