Wednesday, 26 October 2016

Palladium (46)

పెల్లేడియం, ప్లేటినం, రోడియం, రుథీనియం, ఇరిడియం, ఆస్మియం - ఈ ఆరు రసాయన మూలకాలని ప్లేటినం గ్రూపు లోహాలు అంటారు. వీటి లక్షణాలలో గట్టి పోలికలు ఉన్నాయి; పెల్లేడియం వీటన్నిటిలో తక్కువ ఉష్ణోగ్రత దగ్గర కరుగుతుంది, అన్నిటి కంటే తక్కువ సాంద్రత కలది. పెల్లేడియం రసాయన హ్రస్వనామం Pd, అణు సంఖ్య 46. అరుదుగా లభించే, వెండిని పోలిన ఈ మూలకం ఉనికిని 1803లో విలియం హైడ్‌ ఒలాస్టన్‌ (William Hyde Wollaston) కనుక్కున్నారు. ఆ రోజుల్లోనే ఆవిష్కరణ పొందిన నభోమూర్తి పేలస్ (Pallas) గ్రహం అనుకుని ఆ గ్రహం గౌరవార్థం ఈ మూలకానికి పెల్లేడియం అని పేరు పెట్టడం జరిగింది. దరిమిలా పేలస్‌ గ్రహం కాదనీ, కేవలం గ్రహశకలం(planetoid or asteroid) అనీ తెలిసింది కాని అప్పటికే పెల్లేడియం పేరు స్థిరపడిపోయింది.

పెల్లేడియం, దాని సహజాతి మూలకం అయిన ప్లేటినం, ఎక్కువగా కారుల నుండి బయటకి వచ్చే అపాన వాయువులని (అనగా, ఉదకర్బనాలు, కార్బన్ మోనాక్సైడ్‌, నైట్రొజన్‌ డైఆక్సైడ్‌) శుద్ధి చెయ్యడానికి వాడతారు. ఈ రెండు మూలకాల ఉత్పత్తిలో దరిదాపు 90 శాతం కెటాలిటిక్ కన్‌వర్టర్లు తయారీలోనే ఖర్చు అయిపోతుంది. పెల్లేడియంని వైద్యుత పరికరాల ఉత్పత్తిలోను, దంతవైద్యం లోనూ, ఉదజని వాయువుని శుద్ధి చెయ్యడానికి, భూజలాన్ని శుద్ధి చెయ్యడానికి, నగల తయారీలోను కూడా వాడతారు. పెల్లేడియంని ఇంధన ఘటాల (fuel cells) తయారీలో కూడా వాడతారు. ఇంధన ఘటాలు ఉదజనిని, ఆమ్లజనిని సంయోగపరచి విద్యుత్తుని, వేడిని పుట్టించి, నీటిని విడుదల చేస్తాయి.

ఈ జాతి ఖనిజాలు అరుదుగా దొరుకుతున్నాయి. దక్షిణ ఆఫ్రికా లోని ట్రాస్వాల్‌ రాష్ట్రంలోను, అమెరికాలో మొన్‌టానా రాష్ట్రంలోను, కెనడాలోని అంటారియో రాష్ట్రంలోను, రష్యాలోను కొన్ని భూగర్భ నిధులు ఉన్నాయి.

Rhodium (45)

రోడియం కూడ రుథీనియం లాంటి రసాయన మూలకమే. దీని రసాయన హ్రస్వనామం Rh. దీని అణు సంఖ్య 45; అనగా దీని అణు కేంద్రకంలో 45 ప్రోటానులు ఉంటాయి. ఇది ఆవర్తన పట్టికలో 9వ నిలువు వరుస (గ్రూప్‌) లో కనిపిస్తుంది. రోడియం కి ఉన్న ఒకే ఒకసమస్థాని (isotope) ఉంది: 103Rh. విలియం ఓల్స్‌టన్‌ (en:William Hyde Wollaston) ఈ మూలకాన్ని 1804 లో కనుక్కున్నారు.

గ్రీకు భాషలో రోడియం అంటే ఎరుపు లేదా గులాబి రంగు అనే అర్థం ఉంది. రోడియం లవజనులతో కలవగా వచ్చిన లవణాలు ఇలాంటి ఎరుపు రంగులో ఉంటాయి కనుక ఈ పేరు వచ్చింది కాని, రోడియం చూడడానికి వెండిలా ఉంటుంది. ఈ మూలకం పెల్లేడియం దొరికే ఖనిజపు రాళ్లల్లోనే, కల్తీ సరుకులా, స్వల్పమైన పాళ్లల్లో దొరుకుతుంది. సాలీనా దీని ఉత్పాదన 20 టన్నులకి మించదు. ఇది అపురూపమైన (precious) లోహాలన్నిటిలోకి ఎక్కువ విలువైనది. అంతే కాకుండా ఈ లోహం ఉదాత్తమైన (noble) లోహం; అనగా, తుప్పు పట్టదు, గాఢ ఆమ్లాలలో కరగదు.

ఉపయోగాలు

1) కొన్ని రకాల రసాయన సంయోగాలని త్వరితపరచడానికి దీనిని ఉత్ప్రేరకి catalyst గా ఉపయోగిస్తారు.                         2) కారులు విసర్జించే అపాన వాయువులలో ఉన్న కల్మషాలని కడిగి శుభ్రం చెయ్యడానికి వాడే "కెటాలిటిక్‌ కన్వర్టర్‌" లలో దీనిని ఎక్కువ వాడుతున్నారు.             3) పలచటి రేకులా చేసి ఎక్సు-కిరణాలని గలనం చెయ్యడానికి రోడియంని ఉపయోగిస్తారు.        4) గుండె సరిగ్గా కొట్టుకోకపోతే హృదయ స్పందనని క్రమబద్ధం చెయ్యడానికి వాడే "పేస్ మేకర్" లలో వాడే సన్నని తీగని చెయ్యడానికి కూడ రోడియంని ఉపయోగిస్తారు.                          5) కొన్ని లోహా.లు తుప్పు పట్టకుండా ఉండడానికి పైపూతగా వాడే మలామాని తయారు చెయ్యడానికి కూడ రోడియంని వాడతారు.                                 6) అణుశక్తి ఉత్పాదక కేంద్రాలలో నూట్రాన్ అభిప్రవాహాల (flux) మట్టాన్ని పసికట్టడానికి వాడే పత్తాసుల (detectors) నిర్మాణంలో కూడ దీనికి ఉపయోగం ఉంది.

Monday, 24 October 2016

Ruthenium (44)

రుథీనియం ఒక రసాయన మూలకం. దీని రసాయన హ్రస్వనామం Ru. దీని అణు సంఖ్య 44; అనగా దీని అణు కేంద్రకంలో 44 ప్రోటానులు ఉంటాయి. ఇదిఆవర్తన పట్టికలో ప్లేటినం ఉన్న నిలువు వరుస (గ్రూప్‌) లో కనిపిస్తుంది. కార్ల్ క్లౌస్ అనే జెర్మనీ దేశపు శాస్త్రవేత్త ఇది మూలకమే అని 1844 లో నిర్ధారించి ఈ పేరు పెట్టేరు. లేటిన్‌ భాషలో రుథీనియం అంటే రష్యా అనే అర్థం ఉంది. ఈ మూలకం ప్లేటినం దొరికే ఖనిజపు రాళ్లల్లోనే స్వల్పమైన పాళ్లల్లో దొరుకుతుంది. సాలీనా దీని ఉత్పాదన 20 టన్నులకి మించదు [3].

రుథీనియం చూడడానికి వెండిలా ఉంటుంది. మెత్తగా గుండ చేస్తే నల్లగా ఉంటుంది. ప్లేటినం లాగే ఇది కూడా మిగిలిన మూలకాలతో రసాయన సంయోగం చెందడానికి ఇష్టపడదు. ఉదహరికామ్లం లోను, గంధకికామ్లం లోనూ, నత్రికామ్లం లోనూ వేసినా కరగదు. విద్యుత్ పరికరాల్లో ఒరపిడికి ఓర్చుకోగలిగే లోహపు సన్నికర్షాల (contacts) నిర్మాణంలో ఈ లోహాన్ని ఉపయోగిస్తారు. కొన్ని రకాల రసాయన సంయోగాలని త్వరితపరచడానికి దీనిని ఉత్ప్రేరకి catalyst గా ఉపయోగిస్తారు. ఈ రకం ఉత్ప్రేరకాలతో ఒక కొత్త రకం రసాయన సంయోగాలకి అవకాశం కలిగింది కనుక రుథీనియం విలువ ఇటీవలి కాలంలో పెరుగుతోంది. చిన్న ఉదాహరణగా - ఈ రకం సంయోగాల వల్ల రకరకాల సువాసలు వెదజల్లే పంచరంగుల కొవ్వొత్తులు తయారు చెయ్యడానికి వీలు పడింది. ఈ రకం సంయోగాలకి నాంది పలికినందుకుగాను రాబర్ట్‌ గ్రబ్స్ కి నోబెల్‌ బహుమానం వచ్చింది.

Sunday, 23 October 2016

Molybdenum (42)

Technitim(43)

టెక్నీషియమ్ (Technitium) ఒకరకమైన రేడియోధార్మిక మూలకము. దీని పరమాణు సంఖ్య 43 మరియు సంకేతము Tc. ఇది వెండిలాగా మెరిసేపరివర్తన మూలకము. దీని రేడియోధార్మిక ఐసోటోపు (టెక్నీషియమ్-99m) న్యూక్లియర్ వైద్యంలో వివిధ రకాల పరీక్షలు నిర్వహించడంలో చాలా ఉపయోగపడుతుంది.

Friday, 21 October 2016

Itrium (39)

Zirconium (39)

                                                                                                                                      మౌలిక సమాచారం
జిర్కోనియం (Zirconium) అనునది ఒక రసాయనిక మూలకము .మూలకాలఆవర్తన పట్టికలో 4 వ సముదాయం, d బ్లాకు,5 వ పిరియడ్కు చెందినలోహం. దీనియోక్కపరమాణు సంఖ్య 40. ఈ మూలకం యొక్క సంకేత అక్షరం Zr. ఇది బూడిద–తెలుపు రంగులో ఉంటుంది. జిర్కోనియాన్ని ప్రముఖంగా దుర్గలనీయలోహం/ఉష్ణనిరోధకి (refractory) మరియు కాంతిరోధకి (opacifier, గా వాడెదరు. దీనిని లోహాలలో లోహాల దృడత్వం పెంచటానికి, లోహల క్షయికరణను నిరోదించుటకై మిశ్రమ ధాతువుగా తక్కువ పరిమాణంలో ఉపయోగిస్తారు.
చరిత్ర
జిర్కోనియం యొక్క ఖనిజమైన జిర్కోన్ మరియు ఇతర ముడిఖనిజాల (జార్గున్, హియసిమ్త్, జాసిమ్త్, లిగుర్ ) గురించి బిబిలికల్వ్రాతలలో/ లిఖితాలలో వివరించారు.1789 లో శ్రీలంక నుండి సేకరించిన జార్గూన్ (jargoon) పదార్థాన్ని మార్టిన్ హెన్రిచ్ క్లాప్రోట్ ( Klaproth) విశ్లేషణ /పరీక్ష చేసేవరకు ఇది ఒక విడి మూలకమని ఎవ్వరికి తెలియదు[4].ఆయన దీనికి జిర్కొనేర్డ్ (Zirkonerde) (జిర్కొనియ:zirconia) అని నామకరణ చేసాడు. 1808 లో హంప్రీ డేవి విద్యుద్వివిశ్లేషణ ద్వారా ఈమూలకాన్ని వేరుచెయ్యుటకు ప్రయత్నించినను సఫలికృతుడు కాలేకపోయాడు.1824 లో స్వీడిస్ రసాయనవేత్త, బెర్జిలియస్ (Berzelius) అను శాస్త్రవేత్త పొటాషియం, పొటాషియం జిర్కోనియం ఫ్లోరైడ్ మిశ్రమాన్ని ఒక ఇనుపగొట్టంలో తీసుకోని వేడి చెయ్యడం ద్వారా మొదటగా జిర్కోనియం మూలకంనుగా వేరుచేసాడు].
తరువాత క్రమంలో వ్యాపారాత్మక స్థాయిలో క్రిస్టల్ బార్ ప్రాసెస్ (ఐయోడైడ్ ప్రాసెస్) అను విధానంద్వారా జిర్కొనియాన్ని ఉత్పత్తి చెయ్యడాన్ని ఎంటోన్ ఎడ్వర్డ్ వాన్ అర్కెల్ జన్ (Anton Eduard van Arkel Jan) మరియు హెండ్రిక్ డి బోయర్ (Hendrik de Boer) లు,1925 లో కనుగొన్నారు.ఈ పద్ధతిలో మొదట జిర్కోనియం టెట్రా ఐయోడైడ్ ను ఏర్పరచి, తరువాత దీనిని ఉభయ వియోగం చెందించడం ద్వారా జిర్కొనియాన్ని ఉత్పత్తి చేసెడి వారు.
1945 లో క్రోల్ ప్రాసెస్ అనే జిర్కోనియం ఉత్పత్తి చేసే క్రొత్త విధానాన్ని విలియం జస్టిన్ క్రోల్ (William Justin Kroll) కనుగొనెను.ఈ పద్ధతిలో జిర్కోనియం టెట్రాక్లోరైడును మాగ్నీషియంతో క్షయికరించడం ద్వారా జిర్కోనియం లోహాన్ని ఉత్పత్తి చెయ్యడం జరిగింది.
ZrCl4 + 2Mg → Zr + 2 MgCl2
పద ఉత్పత్తి
జిర్కోనియం పదంలోని zircon, పెర్షియన్ పదం zargun (زرگون) నుండి వచ్చినది, దాని అర్థం బంగారు రంగు.
మూలక ధర్మాలు
జిర్కోనియం సాధారణ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఘనస్థితిలో ఉండు లోహం. ఇది ఒక బలమైన పరివర్తన లోహం.జిర్కోనియం లోహ, అలోహాలతో కలసి జిర్కోనియం డయాక్సైడ్, జిర్కొనోసేన్ డై క్లోరైడ్ వంటి సమ్మేళనాలను ఏర్పరచ గలదు. అయితే కల్తి లోహం గట్టిగా పెలుసుగా ఉండును. పుడి (powder) గా ఉన్నప్పుడు త్వరగా మండే స్వభావమున్న మూలకం జిర్కోనియం. ఘనాకృతి రూపంలో ఉన్నచో దహనం చెందదు/మండదు. క్షారాల, ఆమ్లాల, మరియు లవణద్రావణాల నుండి క్షయికరణనను బాగా తట్టుకుంటుంది . హైడ్రోక్లోరిక్, మరియు సల్ప్యూరిక్ ఆమ్లాలలో కరుగుతుంది. ముఖ్యంగా ప్లోరిన్ సమక్షములో. శుద్ధమైన జిర్కోనియం రేకులుగా తీగె లుగా సాగేగుణం కలిగిన లోహం.
జిర్కోనియం యొక్క ద్రవీభవన స్థానం: 1855 °C (3371 °F, మరుగు స్థానం: 4371 °C (7900 °F).జిర్కోనియంయొక్క ఎలక్ట్రో నెగటివ్ విలువ:1.33పౌల్స్ . జిర్కోనియం యొక్క విశిష్ణ గురుత్వం:6.506 (20 °C), వెలన్సి విలువలు:+2, +3, మరియు +4;ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత:1852 ± 2 °C, మరియు భాష్ఫీభవన స్థానం:4377 °C;
లభ్యత
జిర్కోనియం భూఉపరితలంలో 130 మీ.గ్రాములు/కిలో వరకు లభ్యమగును. సముద్రజలంలో 0.026 μg/లీటరు వరకు లభించును. ఇది నేరుగా లోహరూపంలో లభించదు.జిర్కోనియాన్ని ఎక్కువ కలిగిన ఖనిజం జిర్కోన్ (ZrSiO4).జిర్కోను ఖనిజం ఆస్ట్రేలియా, బ్రెజిల్, ఇండియా, రష్యా, దక్షిణాఫ్రికా, మరియు సంయుక్తరాష్టాలలో ఎక్కువ ప్రమాణంలో లభించును. అంతియే కాకుండా ప్రపంచంలో ఇతర ప్రాంతాలలో కూడా తక్కువ పరిమాణంలో జిర్కోనియం ఖనిజం లభించును. ఉత్పత్తి అగుచున్న జిర్కోన్ ఖనిజంలో 80% ఆస్ట్రేలియా, దక్షిణాఫ్రికాలలో అగుచున్నది. ప్రపంచ వ్యాప్తంగా జిర్కోన్ ఖనిజనిల్వ 60 మిలియను టన్నులు ఉన్నట్లుగా అంచనా.ప్రపంచ వ్యాప్తంగా ఏడాదికి 0.9మిలియను టన్నుల జిర్కోనియం ఉత్పత్తి అగుచున్నది. జిర్కోన్ ఖనిజంలో మాత్రమే కాకుండగా, ఇంకా 140 ఇతర ఖనిజాలలో కూడా జిర్కోనియం లోహం ఉంది. జిర్కోనియాన్ని తగిన పరిమాణంలో baddeleyite మరియు kosnarite ముడి ఖనిజాలు కలిగి యున్నవి.
విశ్వంలో విస్తృతంగా S–రకానికి చెందిన నక్షత్రాలలో లభించును. ఈ మూలకాన్ని సూర్యుమండలంలో, మరియు ఉల్కలలో కుడా గుర్తించారు.చంద్రమండలం నుండి తెచ్చిన శిలలలో జిర్కోనియం ఆక్సైడ్ ఎక్కువ ప్రమాణంలో గుర్తించారు.
ఉత్పత్తి
ప్రపంచ వ్యాప్తంగా జిర్కోన్ ఖనిజనిల్వ 60 మిలియను టన్నులు ఉన్నట్లుగా అంచనా.ప్రపంచ వ్యాప్తంగా ఏడాదికి 0.9మిలియను టన్నుల జిర్కోనియం ఉత్పత్తి అగుచున్నది.జిర్కోన్ ఖనిజాన్ని అధికభాగం వ్యాపార వినియోగానికి నేరుగా ఉపయోగిస్తారు. మిగిలిన ఖనిజం నుండి జిర్కోనియం లోహాన్ని ఉత్పత్తి చెయ్యుదురు. క్రోల్ ప్రాసెస్ పద్ధతిలో జిర్కోనియం క్లోరైడ్ను మాగ్నీషియంతో కలిపి క్షయికరణ చేసి జిర్కోనియం లోహాన్ని ఉత్పత్తి చెయ్యుదురు.వ్యాపారాత్మక ముగా భారీ స్థాయిలో ఉత్పత్తి చెయ్యు జిర్కోనియంలో 1-3% హఫ్నియం (hafnium) లోహం కల్మషంగా ఉండును.ఇలాఏర్పడిన లోహాన్ని సాగే గుణం వచ్చే వరకు వేడిచేయుదురు (sintering).
ఉపయోగాలు
జిర్కోనియం లోహం న్యూట్రానుల శోషించదు.అందువలన దీనిని పరమాణు విద్యుత్కేంద్రాలలో ఉపయోగించెదరు.ఉత్పత్తి అగుచున్న జిర్కోనియంలో90%ను పరమాణు కేంద్రాలలో ఉపయోగిస్తున్నారు.పరమాణు కెంద్రాలలోజి అభిక్రియకము (reactor) లలో100,000 మీటర్ల పొడవు జిర్కోనియం మిశ్రధాతువు గొట్టాలుండును. నియోబియంతో కలసి తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద కూడా సూపరువాహకగుణాన్ని ప్రదర్శించును.అందుచే ఈరెండింటిని సూపరు కండక్టివ్ అయస్కాంతాలలో ఉపయోగిస్తారు[5].
లోహములను కరగించు, వేడిచేయు కొలిమి/బట్టీల (furnace) ఇటుకలు, రాగిగొట్టాలు (Percussion caps, ఉత్ప్రేరక పరివర్తకం (catalystic converter) లుతయారిలో ఉపయోగిస్తారు.దూరదర్శినిలలో, శస్త్రచిక్సిత పరికారాలతయారి, ఫోటోగ్రఫిలో వాడు ఫ్లాష్బల్బులలో జిర్కోనియాన్ని ఉపయోగిస్తునారు