প্ল্যাটিনাম গ্রুপ ধাতু: ওভারভিউ, তালিকা, বৈশিষ্ট্য এবং অ্যাপ্লিকেশন

2024 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-02 13:50

প্ল্যাটিনাম গ্রুপের ধাতু হল ছয়টি মহৎ মূল্যবান রাসায়নিক উপাদান যা পর্যায় সারণীতে পাশাপাশি অবস্থিত। এগুলি সবই 5-6 পিরিয়ডের 8-10 গ্রুপের ট্রানজিশন ধাতু।

প্ল্যাটিনাম গ্রুপ ধাতু তালিকা

এই গোষ্ঠীটি নিম্নলিখিত ছয়টি রাসায়নিক উপাদান নিয়ে গঠিত, যা পারমাণবিক ওজনের ঊর্ধ্বক্রম অনুসারে সাজানো হয়েছে:

• Ru – রুথেনিয়াম।
• Rh – রোডিয়াম।
• Pd – প্যালাডিয়াম।
• Os – অসমিয়াম।
• Ir – ইরিডিয়াম।
• Pt – প্ল্যাটিনাম।

প্ল্যাটিনাম গ্রুপের ধাতুগুলির একটি রূপালী সাদা আভা থাকে, অসমিয়াম ছাড়া, যা নীলাভ সাদা। তাদের রাসায়নিক আচরণ বৈপরীত্যপূর্ণ যে তারা বেশিরভাগ বিকারকগুলির জন্য অত্যন্ত প্রতিরোধী, কিন্তু অনুঘটক হিসাবে ব্যবহার করা হয়, সহজেই জারণ, হ্রাস এবং হাইড্রোজেনেশন প্রতিক্রিয়ার হারকে ত্বরান্বিত বা নিয়ন্ত্রণ করে।

রুথেনিয়াম এবং অসমিয়াম একটি ষড়ভুজাকার ক্লোজ-প্যাকড সিস্টেমে স্ফটিক করে, অন্যদের মুখ-কেন্দ্রিক ঘন কাঠামো রয়েছে। এটি রুথেনিয়াম এবং অসমিয়ামের বৃহত্তর কঠোরতায় প্রতিফলিত হয়।

আবিষ্কারের ইতিহাস

যদিও প্ল্যাটিনাম বহনকারী সোনার নিদর্শনগুলি 700 খ্রিস্টপূর্বাব্দের। ই।, এই ধাতুর উপস্থিতি একটি প্যাটার্নের চেয়ে বেশি দুর্ঘটনা। 16 শতকের জেসুইটরা পলিমাটি সোনার আমানতের সাথে যুক্ত ঘন ধূসর নুড়ির উল্লেখ করেছে। এই পাথরগুলি গলিত করা যায়নি, তবে তারা সোনা দিয়ে একটি খাদ তৈরি করেছিল, যখন ইঙ্গটগুলি ভঙ্গুর হয়ে গিয়েছিল এবং সেগুলি পরিষ্কার করা আর সম্ভব ছিল না। নুড়িগুলি প্লাটিনা ডেল পিন্টো নামে পরিচিত হয়, পিন্টো নদী থেকে রূপালী উপাদানের দানা, যা কলম্বিয়ার সান জুয়ান নদীতে প্রবাহিত হয়।

নমনীয় প্ল্যাটিনাম, যা শুধুমাত্র ধাতুর সম্পূর্ণ পরিশোধনের পরেই পাওয়া যায়, 1789 সালে ফরাসি পদার্থবিদ চাবানো দ্বারা বিচ্ছিন্ন করা হয়েছিল। এটি থেকে পোপ পিয়াস ষষ্ঠকে উপস্থাপিত একটি গবলেট তৈরি করা হয়েছিল। 1802 সালে প্যালাডিয়াম আবিষ্কারের কথা ইংরেজ রসায়নবিদ উইলিয়াম ওলাস্টন দ্বারা রিপোর্ট করা হয়েছিল, যিনি এই কেম নামকরণ করেছিলেন। গ্রহাণুর সম্মানে প্ল্যাটিনাম ধাতু গ্রুপের উপাদান। ওলাস্টন পরবর্তীকালে প্লাটিনাম আকরিকের মধ্যে উপস্থিত আরেকটি পদার্থ আবিষ্কার করেছেন বলে দাবি করেন। ধাতব লবণের গোলাপি রঙের কারণে তিনি একে রোডিয়াম নামে অভিহিত করেন। ইরিডিয়াম (এর লবণের বৈচিত্র্যময় রঙের কারণে রংধনু দেবী আইরিসের নামানুসারে নামকরণ করা হয়েছে) এবং অসমিয়াম (এর উদ্বায়ী অক্সাইডের ক্লোরিন গন্ধের কারণে গ্রীক শব্দ "গন্ধ" থেকে) আবিষ্কারগুলি ইংরেজ রসায়নবিদ স্মিথসন টেন্যান্ট দ্বারা করা হয়েছিল। 1803। ফরাসি বিজ্ঞানী হিপ্পোলাইট-ভিক্টর কোলেট-ডেসকোটি, আন্টোইন-ফ্রাঙ্কোইস ফোরক্রাইক্স এবং নিকোলাস-লুই ভাকুলিন একই সময়ে দুটি ধাতুকে বিচ্ছিন্ন করেছিলেন। রুথেনিয়াম, সর্বশেষ বিচ্ছিন্ন এবং চিহ্নিত উপাদান, রাশিয়ার জন্য ল্যাটিন নাম থেকে 1844 সালে রাশিয়ান রসায়নবিদ কার্ল কার্লোভিচ ক্লাউসের কাছ থেকে এর নামটি পেয়েছিল।

অপছন্দস্বর্ণ, রৌপ্য, প্ল্যাটিনাম গ্রুপের ধাতুগুলির মতো সহজ অগ্নি পরিশোধনকারী পদার্থ দ্বারা তুলনামূলকভাবে বিশুদ্ধ অবস্থায় সহজে বিচ্ছিন্ন থেকে জটিল জল-রাসায়নিক চিকিত্সার প্রয়োজন হয়। 19 শতকের শেষের দিকে এই পদ্ধতিগুলি উপলব্ধ ছিল না, তাই প্ল্যাটিনাম গ্রুপের সনাক্তকরণ এবং বিচ্ছিন্নতা হাজার হাজার বছর ধরে রৌপ্য এবং সোনার পিছনে পড়েছিল। উপরন্তু, ব্রিটেন, ফ্রান্স, জার্মানি এবং রাশিয়ার গবেষকরা প্ল্যাটিনামকে কার্যকরী আকারে রূপান্তর করার পদ্ধতি তৈরি না করা পর্যন্ত এই ধাতুগুলির উচ্চ গলনাঙ্ক তাদের ব্যবহার সীমিত করে। কীভাবে 1900 সাল থেকে প্ল্যাটিনাম গ্রুপের মূল্যবান ধাতু গহনাগুলিতে ব্যবহার করা শুরু হয়েছিল। যদিও এই অ্যাপ্লিকেশনটি আজ প্রাসঙ্গিক রয়ে গেছে, শিল্প এটিকে ছাড়িয়ে গেছে। প্যালাডিয়াম টেলিফোন রিলে এবং অন্যান্য তারযুক্ত যোগাযোগ ব্যবস্থায় একটি উচ্চ-প্রার্থিত যোগাযোগ সামগ্রী হয়ে উঠেছে, যা দীর্ঘ জীবন এবং উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা প্রদান করে, যখন প্ল্যাটিনাম, স্পার্ক ক্ষয় প্রতিরোধের কারণে, দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময় যুদ্ধ বিমানের স্পার্ক প্লাগগুলিতে ব্যবহৃত হয়েছিল।

যুদ্ধের পর, পেট্রোলিয়াম পরিশোধনে আণবিক রূপান্তর কৌশলের সম্প্রসারণ প্লাটিনাম গ্রুপের ধাতুগুলির অনুঘটক বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য একটি বিশাল চাহিদা তৈরি করে। 1970 এর দশকে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং অন্যান্য দেশে অটোমোবাইল নির্গমনের মানগুলি অনুঘটক নিষ্কাশন গ্যাস রূপান্তরে এই রাসায়নিকগুলির ব্যবহারের দিকে নিয়ে গেলে ব্যবহার আরও বেশি বৃদ্ধি পায়৷

Ores

প্ল্যাটিনাম, প্যালাডিয়ামের ছোট প্লেসার ডিপোজিট বাদেএবং ওসমিক ইরিডিয়াম (ইরিডিয়াম এবং ওসমিয়ামের একটি সংকর ধাতু), কার্যত কোন আকরিক নেই যার মূল উপাদানটি একটি রাসায়নিক উপাদান হবে - একটি প্ল্যাটিনাম গ্রুপ ধাতু। খনিজগুলি সাধারণত সালফাইড আকরিকগুলিতে পাওয়া যায়, বিশেষ করে পেন্টল্যান্ডাইটে (Ni, Fe)₉S₈। সবচেয়ে সাধারণ হল লরাইট RuS_{2, irarsite, (Ir, Ru, Rh, Pt)AsS, osmiridium (Ir, Os), cooperite, (PtS) এবং braggite (Pt, Pd) এস.}

প্ল্যাটিনাম গ্রুপ ধাতুর বিশ্বের বৃহত্তম আমানত হল দক্ষিণ আফ্রিকার বুশভেল্ড কমপ্লেক্স। কাঁচামালের বড় মজুদ কানাডার সাডবেরি ডিপোজিট এবং সাইবেরিয়ার নরিলস্ক-তালনাখস্কয় ডিপোজিটে কেন্দ্রীভূত। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, প্ল্যাটিনাম গ্রুপের খনিজগুলির বৃহত্তম আমানত স্টিলওয়াটার, মন্টানায় অবস্থিত, তবে এখানে তারা দক্ষিণ আফ্রিকা এবং রাশিয়ার তুলনায় অনেক ছোট। বিশ্বের বৃহত্তম প্লাটিনাম উৎপাদক হল দক্ষিণ আফ্রিকা, রাশিয়া, জিম্বাবুয়ে এবং কানাডা৷

নিষ্কাশন এবং সমৃদ্ধকরণ

দক্ষিণ আফ্রিকা এবং কানাডার প্রধান আমানত খনি পদ্ধতি দ্বারা পরিচালিত হয়। কার্যত সমস্ত প্ল্যাটিনাম গ্রুপ ধাতু ফ্লোটেশন বিচ্ছেদ ব্যবহার করে তামা বা নিকেল সালফাইড খনিজ থেকে উদ্ধার করা হয়। কনসেন্ট্রেট গলানোর ফলে একটি মিশ্রণ তৈরি হয় যা একটি অটোক্লেভের মধ্যে তামা এবং নিকেল সালফাইড থেকে ধুয়ে ফেলা হয়। সলিড লিচের অবশিষ্টাংশে 15 থেকে 20% প্ল্যাটিনাম গ্রুপের ধাতু থাকে।

কখনও কখনও মাধ্যাকর্ষণ বিচ্ছেদ ফ্লোটেশনের আগে ব্যবহার করা হয়। ফলাফল হল 50% পর্যন্ত প্ল্যাটিনাম ধাতু সমন্বিত একটি ঘনত্ব, যা গলানোর প্রয়োজনীয়তা দূর করে।

যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য

প্ল্যাটিনাম গ্রুপের ধাতুগুলি যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যে উল্লেখযোগ্যভাবে পৃথক। প্ল্যাটিনাম এবং প্যালাডিয়াম বেশ নরম এবং খুব নমনীয়। এই ধাতু এবং তাদের মিশ্রণ গরম এবং ঠান্ডা উভয় কাজ করা যেতে পারে. রোডিয়াম প্রথমে গরম কাজ করা হয় এবং পরে মোটামুটি ঘন ঘন অ্যানিলিং সহ ঠান্ডা কাজ করা যেতে পারে। ইরিডিয়াম এবং রুথেনিয়ামকে অবশ্যই উত্তপ্ত করতে হবে, এগুলিকে ঠান্ডা করা যাবে না৷

অসমিয়াম গ্রুপের সবচেয়ে কঠিন এবং এর গলনাঙ্ক সর্বোচ্চ, কিন্তু এর অক্সিডাইজ করার প্রবণতা তার নিজস্ব সীমাবদ্ধতা আরোপ করে। ইরিডিয়াম হল প্ল্যাটিনাম ধাতুগুলির মধ্যে সবচেয়ে জারা প্রতিরোধী, এবং রোডিয়াম এর উচ্চ তাপমাত্রা ধরে রাখার জন্য মূল্যবান৷

কাঠামোগত অ্যাপ্লিকেশন

কারণ পরিষ্কার অ্যানিলড প্ল্যাটিনাম খুব নরম, এটি স্ক্র্যাচ এবং অবনতির জন্য সংবেদনশীল। এর কঠোরতা বাড়ানোর জন্য, এটি অন্যান্য অনেক উপাদানের সাথে মিশ্রিত হয়। প্ল্যাটিনাম গহনা জাপানে খুব জনপ্রিয় যেখানে একে "হক্কিন" এবং "সাদা সোনা" বলা হয়। গহনার মিশ্রণে 90% Pt এবং 10% Pd থাকে, যা মেশিন এবং সোল্ডার করা সহজ। রুথেনিয়াম সংযোজন অক্সিডেশন প্রতিরোধের বজায় রাখার সময় খাদের কঠোরতা বাড়ায়। প্ল্যাটিনাম, প্যালাডিয়াম এবং তামার সংকর ধাতুগুলি ফোরজিংসে ব্যবহৃত হয় কারণ এগুলি প্ল্যাটিনাম প্যালাডিয়ামের চেয়ে শক্ত এবং কম ব্যয়বহুল৷

অর্ধপরিবাহী শিল্পে একক স্ফটিক উত্পাদনের জন্য ব্যবহৃত ক্রুসিবলগুলির জন্য উচ্চ তাপমাত্রায় জারা প্রতিরোধ এবং স্থিতিশীলতা প্রয়োজন। এই অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, প্ল্যাটিনাম, প্ল্যাটিনাম-রোডিয়াম এবংইরিডিয়াম থার্মোকল তৈরিতে প্লাটিনাম-রোডিয়াম অ্যালয় ব্যবহার করা হয়, যা 1800 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রা পরিমাপ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। প্যালাডিয়াম বিশুদ্ধ এবং মিশ্র উভয় আকারে বৈদ্যুতিক ডিভাইসে (ব্যবহারের 50%), দাঁতের মিশ্রণে (30%) ব্যবহৃত হয়। রোডিয়াম, রুথেনিয়াম এবং অসমিয়াম খুব কমই তাদের বিশুদ্ধ আকারে ব্যবহৃত হয় - এগুলি অন্যান্য প্ল্যাটিনাম গ্রুপের ধাতুগুলির জন্য একটি সংকর সংযোজন হিসাবে কাজ করে৷

ক্যাটালিস্ট

পশ্চিমে উৎপাদিত সমস্ত প্লাটিনামের প্রায় 42% অনুঘটক হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এর মধ্যে 90% স্বয়ংচালিত নিষ্কাশন ব্যবস্থায় ব্যবহৃত হয়, যেখানে প্ল্যাটিনাম (পাশাপাশি প্যালাডিয়াম এবং রোডিয়াম) প্রলিপ্ত অবাধ্য ছুরি বা মধুচক্র অপুর্ণ হাইড্রোকার্বন, কার্বন মনোক্সাইড এবং নাইট্রোজেন অক্সাইডকে পানি, কার্বন ডাই অক্সাইড এবং নাইট্রোজেনে রূপান্তর করতে সাহায্য করে।

প্লাটিনামের একটি সংকর ধাতু এবং 10% রোডিয়াম একটি লাল-গরম ধাতব জালের আকারে অ্যামোনিয়া এবং বায়ুর মধ্যে বিক্রিয়াকে অনুঘটক করে নাইট্রোজেন অক্সাইড এবং নাইট্রিক অ্যাসিড তৈরি করে। অ্যামোনিয়ার মিশ্রণের সাথে একসাথে খাওয়ালে মিথেন হাইড্রোসায়ানিক অ্যাসিড পাওয়া যেতে পারে। পেট্রোলিয়াম পরিশোধনে, চুল্লিতে অ্যালুমিনা পেলেটগুলির পৃষ্ঠের প্ল্যাটিনাম দীর্ঘ চেইন তেলের অণুগুলিকে শাখাযুক্ত আইসোপ্যারাফিনে রূপান্তরিত করে, যা উচ্চ অকটেন গ্যাসোলিন মিশ্রণে কাম্য৷

ইলেক্ট্রোপ্লেটিং

প্লাটিনাম গ্রুপের সমস্ত ধাতু ইলেক্ট্রোপ্লেট করা যেতে পারে। ফলস্বরূপ আবরণের কঠোরতা এবং উজ্জ্বলতার কারণে, রোডিয়াম সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়। এটা যদিওখরচ প্ল্যাটিনামের চেয়ে বেশি, কম ঘনত্ব তুলনামূলক বেধের সাথে একটি ছোট ভরের উপাদান ব্যবহার করতে দেয়।

প্যালাডিয়াম হল প্ল্যাটিনাম গ্রুপের ধাতু যা আবরণ প্রয়োগের জন্য ব্যবহার করা সবচেয়ে সহজ। এই কারণে, উপাদান শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করা হয়। রুথেনিয়াম নিম্নচাপের ঘর্ষণ যন্ত্রে ব্যবহার পাওয়া গেছে।

রাসায়নিক যৌগ

অর্গানিক প্ল্যাটিনাম গ্রুপের ধাতব কমপ্লেক্স, যেমন অ্যালকাইলপ্ল্যাটিনাম কমপ্লেক্স, ওলেফিনের পলিমারাইজেশন, পলিপ্রোপিলিন এবং পলিথিন উত্পাদন এবং অ্যাসিটালডিহাইডে ইথিলিনের অক্সিডেশনে অনুঘটক হিসাবে ব্যবহৃত হয়৷

প্ল্যাটিনাম লবণ ক্রমবর্ধমানভাবে ক্যান্সার কেমোথেরাপিতে ব্যবহৃত হচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, তারা কার্বোপ্ল্যাটিন এবং সিসপ্ল্যাটিনের মতো ওষুধের অংশ। রুথেনিয়াম অক্সাইড প্রলিপ্ত ইলেক্ট্রোড ক্লোরিন এবং সোডিয়াম ক্লোরেট উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়। রোডিয়াম সালফেট এবং ফসফেট রোডিয়াম প্লেটিং স্নানে ব্যবহৃত হয়।