धातू-अधातू
१. मूलद्रव्य आणि त्यांचे प्रकार
➤ मूलद्रव्य म्हणजे काय?
मूलद्रव्य म्हणजे असा शुद्ध पदार्थ ज्याला रासायनिक क्रियांच्या मदतीने अधिक साध्या पदार्थांमध्ये विभागता येत नाही. मूलद्रव्यांचा समावेश प्रPeriodic Table मध्ये केला जातो.
➤ मूलद्रव्यांचे प्रकार:
मूलद्रव्यांना त्यांच्या गुणधर्मांनुसार तीन प्रमुख गटांमध्ये विभागले जाते.
| मूलद्रव्यांचा प्रकार | वैशिष्ट्ये | उदाहरणे |
|---|---|---|
| धातू (Metals) | चमकदार, विद्युतीय व उष्णतेचे चांगले वाहक, तन्य, वर्धनीय | तांबे (Cu), लोह (Fe), चांदी (Ag), अ‍ॅल्युमिनियम (Al) |
| अधातू (Non-Metals) | ठिसूळ, विद्युत व उष्णतेचे अचालक, वेगवेगळ्या स्थितीमध्ये आढळतात | कार्बन (C), ऑक्सिजन (O), नायट्रोजन (N), सल्फर (S) |
| धातुसदृश (Metalloids) | काही प्रमाणात धातू व अधातूसारखे गुणधर्म असतात | सिलिकॉन (Si), आर्सेनिक (As), जर्मेनियम (Ge) |
२. धातूंचे गुणधर्म आणि उपयोग
| गुणधर्म | स्पष्टीकरण | दैनंदिन जीवनातील उपयोग |
|---|---|---|
| तन्यता (Ductility) | धातूंना पातळ तारा बनवता येतो. | विद्युत वाहक तारा (तांबे, अ‍ॅल्युमिनियम), दागिने |
| वर्धनीयता (Malleability) | धातूंना पातळ पत्रे बनवता येतात. | सोन्याचे व चांदीचे पत्रे, लोखंडी पत्रे |
| उष्णतेचे वाहक (Thermal Conductivity) | उष्णता वाहण्याची क्षमता असते. | स्वयंपाकाची भांडी, उष्णता वाहक यंत्रे (तांबे, अ‍ॅल्युमिनियम) |
| विद्युत वाहकता (Electrical Conductivity) | वीज चांगली वाहतात. | विद्युत तारा, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे |
| नादम्यता (Sonority) | धातूंना ठोकल्यास नाद उत्पन्न होतो. | घंटा, संगीत वाद्ये |
| घन अवस्था (Solid State) | बहुतांश धातू खोल तापमानातही घन अवस्थेत राहतात. | वाहन, इमारती, यंत्रसामग्री |
३. अधातूंचे गुणधर्म आणि उपयोग
| गुणधर्म | स्पष्टीकरण | दैनंदिन जीवनातील उपयोग |
|---|---|---|
| ठिसूळता (Brittleness) | अधातू ठिसूळ असतात व तुटतात. | ग्रेफाइट (पेंसिलमधील कणी) |
| विद्युत अचालकता (Poor Electrical Conductivity) | वीज वाहत नाहीत. | रबर, प्लास्टिक (इन्सुलेटर म्हणून) |
| उष्णता अचालकता (Poor Thermal Conductivity) | उष्णता वाहत नाहीत. | उष्णतारोधक पदार्थ |
| वायुरूप/द्रवरूप अवस्था | काही अधातू गॅस स्वरूपात असतात. | ऑक्सिजन (श्वासासाठी), नायट्रोजन (खतासाठी) |
४. मिश्रधातू (Alloys) आणि त्यांचे उपयोग
मिश्रधातू म्हणजे दोन किंवा अधिक धातू अथवा अधातू एकत्र मिसळून तयार झालेली नवीन धातू.
| मिश्रधातूचे नाव | घटक धातू | उपयोग |
|---|---|---|
| पितळ (Brass) | तांबे (Cu) + जस्त (Zn) | संगीत वाद्ये, सजावटीच्या वस्तू |
| कांस्य (Bronze) | तांबे (Cu) + कथिल (Sn) | पुतळे, नाणी, घंटा |
| पोलाद (Steel) | लोह (Fe) + कार्बन (C) | वाहन, इमारती, यंत्रसामग्री |
| स्टेनलेस स्टील (Stainless Steel) | लोखंड (Fe) + क्रोमियम (Cr) + निकेल (Ni) | स्वयंपाकाची भांडी, सर्जिकल उपकरणे |
५. गंजणे आणि त्याची कारणे
गंज (Rusting): लोहाच्या पृष्ठभागावर पाणी व ऑक्सिजनच्या संपर्काने तयार होणारा लालसर थर.
गंज टाळण्यासाठी उपाय:
- गॅल्वनायझेशन (Galvanization): लोखंडावर जस्ताचा थर देणे.
- तेल/ग्रीस लावणे: धातू हवेच्या संपर्कात येऊ नये म्हणून.
- रंग देणे: गंज रोखण्यासाठी लोखंडावर पेंट करणे.
- धातूंच्या मिश्रधातू करणे: स्टेनलेस स्टीलसारख्या मिश्रधातू तयार करणे.
६. रासायनिक प्रतिक्रिया (Chemical Reactions)
धातू + ऑक्सिजन → धातूचा ऑक्साइड
- उदा. 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃ (लोहाचे गंजणे)
धातू + पाणी → धातूचा हायड्रॉक्साइड + हायड्रोजन वायू
- उदा. 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂ (सोडियम व पाणी अभिक्रिया)
धातू + आम्ल → मीठ + हायड्रोजन वायू
- उदा. Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂
७. राजधातू (Noble Metals) आणि त्यांचे उपयोग
- सोने (Gold) आणि चांदी (Silver): दागिने, नाणी, विद्युत उपकरणे
- प्लॅटिनम (Platinum): प्रयोगशाळा उपकरणे, उत्प्रेरक (Catalyst)
- पॅलेडिअम (Palladium): ऑटोमोटिव्ह कॅटॅलिटिक कन्व्हर्टर
८. धातू आणि अधातू यांचे जीवनातील महत्त्व
| क्षेत्र | धातूंचे महत्त्व | अधातूंचे महत्त्व |
|---|---|---|
| उद्योग | लोखंड, पोलाद बांधकामासाठी | ऑक्सिजन वायू स्टील उद्योगात |
| आरोग्य | तांबे व चांदीचे अँटीबॅक्टेरियल गुणधर्म | ऑक्सिजन जीवनरक्षक वायू |
| विद्युत व तंत्रज्ञान | तांबे व चांदी विद्युत वाहक | सिलिकॉन संगणक चिपमध्ये |
| कृषी | पितळेची उपकरणे | नायट्रोजन खतासाठी |
निष्कर्ष:
- धातू व अधातूंचे विभिन्न गुणधर्म त्यांचे उपयोग ठरवतात.
- मिश्रधातू अधिक चांगले गुणधर्म प्रदान करतात.
- गंज रोखण्यासाठी उपाय योजणे आवश्यक आहे.
- राजधातूंचा उपयोग मुख्यतः मौल्यवान वस्तूंमध्ये केला जातो.
Leave a Reply