प्लेटिनम: धातु की खोज का इतिहास, अनुप्रयोग के क्षेत्र, खनन प्रौद्योगिकियां

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प्लेटिनम: धातु की खोज का इतिहास, अनुप्रयोग के क्षेत्र, खनन प्रौद्योगिकियां
Platinum. चित्र: Roberto Junior | Dreamstime
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प्लेटिनम एक रासायनिक तत्व है, एक धातु (प्लैटिनम का सूत्र Pt है), और, इसके अलावा, बहुत दुर्लभ है।

हालांकि, यह इसके उपयोग की एक विस्तृत श्रृंखला को नकारता नहीं है – गहनों से लेकर पेसमेकर तक।

प्लैटिनम एक कीमती धातु है जो तथाकथित संक्रमणकालीन समूह में शामिल है, जो सोने, चांदी और तांबे की कंपनी बनाती है। अपनी परमाणु संरचना से, प्लैटिनम अन्य तत्वों के साथ आसानी से बंधने में सक्षम है।

खोज का इतिहास और धातु के नाम की उत्पत्ति

इस पदार्थ का पहला उल्लेख 1557 से मिलता है, जब इतालवी चिकित्सक और मानवतावादी जूलियस सीजर स्कैलिगर ने मध्य अमेरिका में पाए जाने वाले धातु का वर्णन किया था। इस धातु को उन साधनों और विधियों से पिघलाना संभव नहीं था जो उस समय मौजूद थे और स्पेनिश विजय प्राप्त करने वालों के लिए उपलब्ध थे। इसलिए, स्कैलिगर ने नए रासायनिक पदार्थ प्लैटिनम को बुलाया, जिसका अनुवाद “छोटी चांदी” या “चांदी” के रूप में भी किया जा सकता है।

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यह नाम धातु के रंग (चांदी-सफेद) और उस युग के लोगों के लिए इसकी व्यावहारिक बेकारता दोनों को दर्शाता है। इसलिए, शुरुआत में, मिस्र और अमेरिका में प्राचीन धातुविद् इस धातु का उपयोग गहने और सजावटी सामान बनाने के लिए करते थे, इसे और अधिक गलने योग्य सोने के साथ मिलाते थे।

शायद इसीलिए लंबे समय तक धातु को सफेद सोना कहा जाता था। समानताएं स्पष्ट थीं – यह, सोने की तरह, धूमिल और जंग के लिए बेहद प्रतिरोधी साबित हुई। दूसरी ओर, तत्व बहुत प्लास्टिक और निंदनीय है: इसे आसानी से विकृत किया जा सकता है, तार में खींचा जा सकता है, आदि। अंत में, प्लैटिनम एक पूर्ण उत्कृष्ट धातु है, क्योंकि यह ऑक्सीकरण नहीं करता है और आम एसिड के संपर्क में नहीं आता है।

प्रकृति में होना। समस्थानिक

प्लेटिनम के विश्व भंडार छोटे हैं। पृथ्वी की पपड़ी में धातु की मात्रा 5 · 10-7 wt.% है। यह शुद्ध रूप और यौगिकों दोनों में पाया जाता है। सबसे महत्वपूर्ण खनिज पॉलीक्सिन हैं, जिसमें 6-10% लोहा, साथ ही पैलेडियम प्लैटिनम, फेरोप्लाटिनम, इरिडोप्लाटिनम, पीटीएएस 2 स्प्रीलाइट और निकल, सल्फर और पैलेडियम सहित कई अधिक जटिल रासायनिक यौगिक शामिल हैं।

इन खनिजों में सबसे प्रसिद्ध ब्रैगाइट है। यह तांबे और लोहे के पाइराइट के साथ सोने के अयस्क के संपर्क में होता है, घन में क्रिस्टलीकरण या, शायद ही कभी, अष्टफलकीय रूप में। ब्रैगाइट में धातु की चमक होती है और इसमें रोडियम और सुरमा के निशान भी होते हैं।

Platinum
Platinum . चित्र: Björn Wylezich | Dreamstime

आज तक, वैज्ञानिकों ने इस तत्व के कुछ समस्थानिकों की खोज की है: 6 प्राकृतिक और 37 कृत्रिम। सबसे आम आइसोटोप:

  1. पं.195 (कुल का 33.83%)।
  2. पं.194 (कुल का 32.97%)।
  3. पं 196 (कुल का 25.24%)।
  4. पं 198 (कुल का 7.16%)।
  5. Pt192 (कुल का 0.78%)।
  6. पं.190 (कुल का 0.01%)।

जमा

दुनिया में प्लेटिनम खनन दक्षिण अफ्रीका (दुनिया के उत्पादन का 80%), रूस और कनाडा में केंद्रित है। लैटिन अमेरिकी प्लैटिनम केवल 1735 में यूरोप पहुंचा। ब्राजील में खनिज सिनाइट में धातु भी मिली है, जहां यह सोने के साथ मिलती है।

प्लैटिनम का खनन कहाँ किया जाता है? सबसे बड़ी जमाराशियों में:

  • निज़नी टैगिल क्षेत्र में पाए गए यूराल जलोढ़ निक्षेप;
  • लैपलैंड की खदानें (फिनलैंड), जहां धातु हीरे से जुड़ी होती है;
  • कनाडा के ओंटारियो प्रांतों और ब्रिटिश कोलंबिया के साथ-साथ युकोन घाटी से सटे विशाल क्षेत्रों में जमा।
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रूस में प्लैटिनम के भंडार, उरल्स के अलावा, आर्कटिक सर्कल से परे, नॉरिल्स्क के क्षेत्र में भी स्थित हैं। जर्मनी (राइन घाटी), इंडोनेशिया (बोर्नियो द्वीप), स्पेन, आयरलैंड, संयुक्त राज्य अमेरिका, ऑस्ट्रेलिया और न्यूजीलैंड को भी औपचारिक रूप से प्लेटिनम के निष्कर्षण के लिए देश माना जाता है। वहां उत्पादन की मात्रा कम है और इसका अभी तक विश्व आर्थिक महत्व नहीं है।

प्राप्त करने के विदेशी तरीकों में से, यह उल्कापिंड लोहे का उल्लेख करने योग्य है, जिसमें अक्सर यह धातु होती है।

खनन और उत्पादन तकनीक

प्लेटिनम का खनन कैसे किया जाता है? निष्कर्षण की विधि फीडस्टॉक में प्रकृति में प्लैटिनम खोजने के रूप से निर्धारित होती है। उदाहरण के लिए, ब्रिटिश कोलंबिया में खनन किए गए अधिकांश प्लैटिनम अयस्क खुरदरे होते हैं और अपेक्षाकृत छोटे क्षेत्रों में पाए जाने वाले सोने की डली के रूप में होते हैं। उनके वजन में सोने की डली शायद ही कभी आधा औंस (14 ग्राम) से अधिक हो। अधिकांश धातु छोटे अनाजों में होती है, जिन्हें प्लेटिनम उत्पादकों द्वारा चुंबकीय और गैर-चुंबकीय में अलग किया जाता है। उत्तरार्द्ध कुल का एक बड़ा हिस्सा बनाते हैं।

Platinum mining
Platinum mining. चित्र: Michael Turner | Dreamstime

शुद्ध धातु में अक्सर निकल के निशान होते हैं, जैसा कि रूस, स्पेन और अमेरिका के नमूनों के स्पेक्ट्रोकेमिकल अध्ययनों से पता चलता है। उदाहरण के लिए, जब रूस में प्लैटिनम का खनन किया जाता है, तो किटलिम के नमूनों में कम से कम 0.1% निकल होता है, और निज़नी टैगिल चुंबकीय कच्चे माल में 0.75% तक निकल होता है।
भौतिक गुण

तत्व सबसे सघन में से एक है – 21,450 किग्रा / मी 3, जो पानी के घनत्व के 21 गुना या हीरे के घनत्व के 6 गुना से अधिक है। इस धातु के मुख्य गुणों में:

  1. परमाणु भार 195.1 है।
  2. गलनांक -1768.4 0С.
  3. क्वथनांक – 3825 0C.
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औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए, किसी दिए गए धातु पदार्थ के चुंबकीय गुण। गैर-चुंबकीय रूप अधिक सामान्य है, इसका घनत्व बढ़ गया है। अयस्क में लोहे की उपस्थिति से चुंबकीय गुण निर्धारित होते हैं। दिलचस्प बात यह है कि यूराल प्लैटिनम के कुछ नमूने सामान्य चुंबक की तुलना में लोहे के बुरादे को अधिक मजबूती से आकर्षित करते हैं।

रासायनिक गुण

पहला रासायनिक अध्ययन 1741 में ब्रिटिश वैज्ञानिक चार्ल्स वुड द्वारा किया गया था। यह वह था जिसने पहली बार इस तत्व को धातु कहा (उस समय ज्ञात लोगों में आठवां), और प्लैटिनम की कुछ विशेषताओं का वर्णन किया।

प्रतिक्रियाशीलता

प्लेटिनम के इतिहास में “कुलीनता” के लिए परीक्षण शामिल है। धातु ने इसे ब्रिटिश रसायनज्ञ विलियम वोलास्टन और स्मिथसन टेनेंट के शोध के लिए धन्यवाद दिया। उन्नीसवीं शताब्दी की शुरुआत में, उन्होंने नाइट्रिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के मिश्रण में शुद्ध प्लैटिनम को भंग करने की कोशिश की। धातु को शेष घोल से अलग करने के बाद, कचरे में पैलेडियम, रोडियम, ऑस्मियम, इरिडियम और बाद में रूथेनियम पाए गए।

यह विशेषता है कि आज खनन एक समान तकनीक के अनुसार किया जाता है: तत्व युक्त नमूनों को एक अम्लीय वातावरण में भंग कर दिया जाता है, शेष समाधान और उप-उत्पादों से अलग किया जाता है, और शुद्ध धातु प्राप्त करने के लिए बहुत उच्च तापमान पर पिघलाया जाता है।

प्लैटिनम का अनुप्रयोग

वजन मापने के लिए प्लेटिनम सिलेंडरों का उपयोग अंतरराष्ट्रीय मानक के रूप में लंबे समय से किया जाता रहा है। अब धातु का उपयोग विभिन्न मशीनों, औजारों और गहनों के लिए उच्च शक्ति वाले भागों को बनाने के लिए किया जाता है। इसकी बहुत कम प्रतिक्रियाशीलता के कारण, तत्व का उपयोग कुछ कैंसर विरोधी दवाओं में किया जाता है।

Platinum coin
Platinum coin. चित्र: Joshua Rainey | Dreamstime

नवीनतम आंकड़ों के अनुसार, लगभग आधे कैंसर रोगी प्लैटिनम युक्त दवाओं का उपयोग करते हैं, क्योंकि प्लैटिनम के एंटीट्यूमर गुणों को पहले से ही अच्छी तरह से समझा जा चुका है। धातु का उपयोग पेसमेकर, दंत मुकुट और अन्य उपकरणों में भी किया जाता है क्योंकि शरीर के तरल पदार्थों से जंग के लिए उच्च प्रतिरोध और महत्वपूर्ण कार्यों के लिए प्रतिक्रियाशीलता की कमी होती है।

प्लैटिनम का उपयोग और कहाँ किया जाता है? कोबाल्ट के साथ संयोजन में, इस धातु का उपयोग मजबूत स्थायी चुंबक बनाने के लिए किया जाता है जो घड़ी की कल, मोटर और चिकित्सा उपकरणों में उपयोग किया जाता है। दुनिया में कीमती धातु के रूप में प्लैटिनम की खपत का लगभग एक तिहाई हिस्सा गहनों पर पड़ता है। विशेष रूप से, अधिकांश बड़े हीरे प्लैटिनम के मामलों में डाले जाते हैं।

उत्प्रेरक

खनन किए गए प्लैटिनम का लगभग आधा उत्प्रेरक कन्वर्टर्स में उपयोग किया जाता है – वाहन के घटक जो निकास उत्सर्जन को स्वीकार्य स्तर तक कम करते हैं।

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वे ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं के लिए आवश्यक उच्च तापमान का सामना कर सकते हैं, जिसके दौरान उत्सर्जन की विषाक्तता कम हो जाती है। इसके अलावा, प्लैटिनम का उपयोग उर्वरकों, प्लास्टिक और गैसोलीन के उत्पादन में उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।

मौद्रिक कार्य। प्रतीक चिन्ह

चूंकि प्लैटिनम एक कीमती धातु है, कई देशों में इसे बार के रूप में संग्रहीत किया जाता है जिसका उपयोग इंटरबैंक भुगतान के लिए किया जा सकता है। स्मारक चिन्ह भी निर्मित होते हैं। हालांकि, सीमित भंडार के कारण, सोने या चांदी की तुलना में ऐसी वस्तुओं के उत्पादन की मात्रा कम है।

प्लैटिनम की कीमत और पूर्वानुमान

वार्षिक उत्पादन 120…130 टन से अधिक नहीं है। बाजार में निवेश गतिविधि महत्वपूर्ण मूल्य उतार-चढ़ाव से निर्धारित होती है। प्लैटिनम की कीमत कितनी है? फरवरी 2018 से, प्लेटिनम की लागत गिर रही है, और विशेषज्ञों के अनुसार, यह 29…32 अमेरिकी डॉलर प्रति ग्राम के स्तर पर अनुमानित है।

हालांकि, हाल के वर्षों में प्लैटिनम की विनिमय दर और कीमतों की गतिशीलता मौसमी हैं: गर्मियों तक, धातु की कीमत आमतौर पर बढ़ जाती है। 2018 के लिए प्लैटिनम का पूर्वानुमान इंगित करता है कि निवेश से निवेश जोखिम काफी अधिक है: पिछले 6 वर्षों में, इस धातु के एक ग्राम की कीमत लगभग आधी हो गई है: 59 से 31 अमेरिकी डॉलर प्रति ग्राम।

प्लैटिनम के बारे में रोचक तथ्य

  1. अब तक की सबसे बड़ी प्लेटिनम सोने की डली का वजन 7837 ग्राम है।
  2. वुड ने ब्रिटिश नौसेना द्वारा स्पेनिश वैज्ञानिक और नौसेना अधिकारी एंटोनियो डी उलोआ से जब्त किए गए दस्तावेजों पर अपना शोध आधारित किया, जो कि 1735 का है।
  3. तत्व को सबसे पहले पिंटो नदी के जलोढ़ निक्षेपों में खोजा गया था, जो कोलंबिया के क्षेत्र से होकर बहती है।