आवर्त 5 तत्व

From LTRC

एक आवर्त 5 तत्व (period 5 element) रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी की पाँचवीं पंक्ति (या आवर्त) में स्थित तत्वों में से एक है। आवर्त सारणी को पंक्तियों में व्यवस्थित किया गया है ताकि तत्वों के परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ उनके रासायनिक व्यवहार में आने वाले आवर्ती (periodic) रुझानों को दर्शाया जा सके: एक नई पंक्ति तब शुरू होती है जब रासायनिक व्यवहार दोहराना शुरू होता है, जिसका अर्थ है कि समान व्यवहार वाले तत्व एक ही ऊर्ध्वाधर स्तंभों में आते हैं। पाँचवें आवर्त में 18 तत्व शामिल हैं, जो रूबिडियम से शुरू होकर ज़ेनॉन पर समाप्त होते हैं। एक नियम के रूप में, आवर्त 5 के तत्व पहले अपने 5s कोशों को भरते हैं, फिर उनके 4d, और 5p कोशों को, इसी क्रम में; हालाँकि, इसमें कुछ अपवाद हैं, जैसे रोडियम।

भौतिक गुण

इस आवर्त में टेक्नेटियम शामिल है, जो सीसा (lead) तक के उन दो तत्वों में से एक है जिसका कोई स्थिर समस्थानिक नहीं है (दूसरे के साथ प्रोमेथियम), साथ ही मोलिब्डेनम और आयोडीन, जो ज्ञात जैविक भूमिका वाले सबसे भारी तत्वों में से दो हैं।[1][2] नायोबियम की चुंबकीय प्रवेश गहराई (magnetic penetration depth) सभी तत्वों में सबसे अधिक ज्ञात है।[3] ज़िरकोनियम ज़िरकॉन क्रिस्टल के मुख्य घटकों में से एक है, जो वर्तमान में पृथ्वी की पपड़ी में सबसे पुराने ज्ञात खनिज हैं। कई बाद की संक्रमण धातुएं, जैसे रोडियम, का उपयोग गहनों में बहुत आम है क्योंकि वे बहुत चमकदार होती हैं।[4]

यह आवर्त माडेलुंग नियम (Madelung rule) के बड़ी संख्या में अपवादों के लिए जाना जाता है।

तत्व और उनके गुण

रासायनिक तत्व ब्लॉक इलेक्ट्रॉन विन्यास
 
37 Rb रूबिडियम s-ब्लॉक [Kr] 5s1
38 Sr स्ट्रोंटियम s-ब्लॉक [Kr] 5s2
39 Y यट्रियम d-ब्लॉक [Kr] 4d1 5s2
40 Zr ज़िरकोनियम d-ब्लॉक [Kr] 4d2 5s2
41 Nb नायोबियम d-ब्लॉक [Kr] 4d4 5s1 (*)
42 Mo मोलिब्डेनम d-ब्लॉक [Kr] 4d5 5s1 (*)
43 Tc टेक्नेटियम d-ब्लॉक [Kr] 4d5 5s2
44 Ru रूथेनियम d-ब्लॉक [Kr] 4d7 5s1 (*)
45 Rh रोडियम d-ब्लॉक [Kr] 4d8 5s1 (*)
46 Pd पैलेडियम d-ब्लॉक [Kr] 4d10 (*)
47 Ag चाँदी d-ब्लॉक [Kr] 4d10 5s1 (*)
48 Cd कैडमियम d-ब्लॉक [Kr] 4d10 5s2
49 In इंडियम p-ब्लॉक [Kr] 4d10 5s2 5p1
50 Sn टिन p-ब्लॉक [Kr] 4d10 5s2 5p2
51 Sb एंटीमनी p-ब्लॉक [Kr] 4d10 5s2 5p3
52 Te टेल्यूरियम p-ब्लॉक [Kr] 4d10 5s2 5p4
53 I आयोडीन p-ब्लॉक [Kr] 4d10 5s2 5p5
54 Xe ज़ेनॉन p-ब्लॉक [Kr] 4d10 5s2 5p6

(*) माडेलुंग नियम का अपवाद

s-ब्लॉक तत्व

रूबिडियम

मुख्य लेख: रूबिडियम

रूबिडियम आवर्त 5 में रखा गया पहला तत्व है। यह एक क्षार धातु है, जो आवर्त सारणी का सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील समूह है, जिसके गुण अन्य क्षार धातुओं और अन्य आवर्त 5 तत्वों के समान हैं। उदाहरण के लिए, रूबिडियम में 5 इलेक्ट्रॉन कोश होते हैं, जो अन्य सभी आवर्त 5 तत्वों में पाया जाने वाला एक गुण है, जबकि इसके इलेक्ट्रॉन विन्यास का अंत अन्य सभी क्षार धातुओं के समान है: s1।[5] रूबिडियम क्षार धातुओं में परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ प्रतिक्रियाशीलता बढ़ने के रुझान का भी पालन करता है, क्योंकि यह पोटेशियम से अधिक प्रतिक्रियाशील है, लेकिन सीज़ियम से कम है। इसके अलावा, पोटेशियम और रूबिडियम दोनों प्रज्वलित होने पर लगभग एक ही रंग देते हैं, इसलिए शोधकर्ताओं को इन दो पहले समूह के तत्वों के बीच अंतर करने के लिए अलग-अलग तरीकों का उपयोग करना पड़ता है।[6] रूबिडियम हवा में ऑक्सीकरण के प्रति बहुत संवेदनशील है, जो अधिकांश अन्य क्षार धातुओं के समान है, इसलिए यह आसानी से रूबिडियम ऑक्साइड में बदल जाता है, जो Rb2O रासायनिक सूत्र वाला एक पीला ठोस है।[7]

स्ट्रोंटियम

मुख्य लेख: स्ट्रोंटियम

स्ट्रोंटियम 5वें आवर्त में रखा गया दूसरा तत्व है। यह एक क्षारीय मृदा धातु है, जो एक अपेक्षाकृत प्रतिक्रियाशील समूह है, हालांकि यह क्षार धातुओं जितना प्रतिक्रियाशील नहीं है। रूबिडियम की तरह, इसमें 5 इलेक्ट्रॉन कोश या ऊर्जा स्तर होते हैं, और माडेलुंग नियम के अनुसार इसके 5s उपकोश में दो इलेक्ट्रॉन होते हैं। स्ट्रोंटियम एक नरम धातु है और पानी के संपर्क में आने पर अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होती है। यदि यह पानी के संपर्क में आता है, तो यह स्ट्रोंटियम हाइड्रॉक्साइड और शुद्ध हाइड्रोजन गैस बनाने के लिए ऑक्सीजन और हाइड्रोजन दोनों के परमाणुओं के साथ जुड़ जाएगा, जो जल्दी से हवा में विसरित हो जाती है। इसके अलावा, स्ट्रोंटियम, रूबिडियम की तरह, हवा में ऑक्सीकृत हो जाता है और पीला रंग का हो जाता है। जब इसे प्रज्वलित किया जाता है, तो यह एक मजबूत लाल ज्वाला के साथ जलता है।

d-ब्लॉक तत्व

यट्रियम

मुख्य लेख: यट्रियम

यट्रियम एक रासायनिक तत्व है जिसका प्रतीक Y और परमाणु क्रमांक 39 है। यह एक चांदी जैसी-धात्विक संक्रमण धातु है जो रासायनिक रूप से लैंथेनाइड्स के समान है और इसे अक्सर "दुर्लभ मृदा तत्व" के रूप में वर्गीकृत किया गया है।[8] यट्रियम लगभग हमेशा दुर्लभ मृदा खनिजों में लैंथेनाइड्स के साथ संयुक्त पाया जाता है और प्रकृति में कभी भी मुक्त तत्व के रूप में नहीं पाया जाता है। इसका एकमात्र स्थिर समस्थानिक, 89Y, इसका एकमात्र प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला समस्थानिक भी है।

1787 में, कार्ल एक्सल अरहेनियस ने स्वीडन में यटरबी के पास एक नया खनिज पाया और गांव के नाम पर इसका नाम यटरबाइट रखा। जोहान गैडोलिन ने 1789 में अरहेनियस के नमूने में यट्रियम के ऑक्साइड की खोज की,[9] और एंडर्स गुस्ताफ एकबर्ग ने नए ऑक्साइड का नाम यट्रिया रखा। मौलिक यट्रियम को पहली बार 1828 में फ्रेडरिक वोहलर द्वारा अलग किया गया था।[10]

यट्रियम का सबसे महत्वपूर्ण उपयोग फॉस्फोर बनाने में है, जैसे कि टेलीविजन सेट कैथोड-रे ट्यूब (CRT) डिस्प्ले और LED में उपयोग किए जाने वाले लाल फॉस्फोर।[11] अन्य उपयोगों में इलेक्ट्रोड, इलेक्ट्रोलाइट्स, इलेक्ट्रॉनिक फिल्टर, लेजर और सुपरकंडक्टर का उत्पादन; विभिन्न चिकित्सा अनुप्रयोग; और उनके गुणों को बढ़ाने के लिए विभिन्न सामग्रियों में ट्रेस के रूप में शामिल हैं। यट्रियम की कोई ज्ञात जैविक भूमिका नहीं है, और यट्रियम यौगिकों के संपर्क में आने से मनुष्यों में फेफड़ों की बीमारी हो सकती है।[12]

ज़िरकोनियम

मुख्य लेख: ज़िरकोनियम

ज़िरकोनियम प्रतीक Zr और परमाणु क्रमांक 40 वाला एक रासायनिक तत्व है। ज़िरकोनियम का नाम खनिज ज़िरकॉन से लिया गया है। इसका परमाणु द्रव्यमान 91.224 है। यह एक चमकदार, भूरे-सफेद रंग की, मजबूत संक्रमण धातु है जो टाइटेनियम के समान है। ज़िरकोनियम का उपयोग मुख्य रूप से रिफ्रैक्टरी और ओपेसिफायर के रूप में किया जाता है, हालांकि इसकी संक्षारण प्रतिरोध क्षमता के कारण इसे मिश्र धातु एजेंट के रूप में कम मात्रा में उपयोग किया जाता है। ज़िरकोनियम मुख्य रूप से खनिज ज़िरकॉन से प्राप्त होता है, जो उपयोग में आने वाला ज़िरकोनियम का सबसे महत्वपूर्ण रूप है।

ज़िरकोनियम विभिन्न अकार्बनिक और ऑर्गनोमेटेलिक यौगिक बनाता है जैसे कि क्रमशः ज़िरकोनियम डाइऑक्साइड और ज़िरकोनोसीन डाइक्लोराइड। पाँच समस्थानिक प्राकृतिक रूप से पाए जाते हैं, जिनमें से तीन स्थिर हैं। ज़िरकोनियम यौगिकों की कोई जैविक भूमिका नहीं है।

नायोबियम

मुख्य लेख: नायोबियम

नायोबियम, या कोलम्बियम, प्रतीक Nb और परमाणु क्रमांक 41 वाला एक रासायनिक तत्व है। यह एक नरम, ग्रे, तन्य संक्रमण धातु है, जो अक्सर पायरोक्लोर खनिज (नायोबियम का मुख्य व्यावसायिक स्रोत) और कोलम्बाइट में पाया जाता है। इसका नाम ग्रीक पौराणिक कथाओं से आया है: नियोबे, जो टैंटलस की बेटी थी।

नायोबियम के भौतिक और रासायनिक गुण टैंटलम तत्व के समान हैं, और इसलिए दोनों के बीच अंतर करना मुश्किल है। अंग्रेजी रसायनज्ञ चार्ल्स हैचेट ने 1801 में टैंटलम के समान एक नए तत्व की सूचना दी और इसका नाम कोलम्बियम रखा। 1809 में, अंग्रेजी रसायनज्ञ विलियम हाइड वोलास्टन ने गलत निष्कर्ष निकाला कि टैंटलम और कोलम्बियम समान थे। जर्मन रसायनज्ञ हेनरिक रोज़ ने 1846 में निर्धारित किया कि टैंटलम अयस्कों में एक दूसरा तत्व होता है, जिसका नाम उन्होंने नायोबियम रखा। 1864 और 1865 में, वैज्ञानिक निष्कर्षों की एक श्रृंखला ने स्पष्ट किया कि नायोबियम और कोलम्बियम एक ही तत्व थे (टैंटलम से अलग), और एक सदी तक दोनों नामों का उपयोग परस्पर किया गया। तत्व का नाम आधिकारिक तौर पर 1949 में नायोबियम के रूप में अपनाया गया था।

20वीं सदी की शुरुआत तक नायोबियम का व्यावसायिक रूप से उपयोग नहीं किया गया था। ब्राजील नायोबियम और फेरोनायोबियम (नायोबियम और लोहे की एक मिश्र धातु) का अग्रणी उत्पादक है। नायोबियम का उपयोग ज्यादातर मिश्र धातुओं में किया जाता है, जिसका सबसे बड़ा हिस्सा विशेष इस्पात में होता है जैसे कि गैस पाइपलाइनों में उपयोग किया जाता है। हालांकि मिश्र धातुओं में अधिकतम 0.1% ही होता है, लेकिन नायोबियम का वह छोटा प्रतिशत इस्पात की मजबूती में सुधार करता है। नायोबियम युक्त सुपरअलॉय की तापमान स्थिरता जेट और रॉकेट इंजन में इसके उपयोग के लिए महत्वपूर्ण है। नायोबियम का उपयोग विभिन्न अतिचालक सामग्रियों में किया जाता है। ये सुपरकंडक्टिंग मिश्र धातु, जिनमें टाइटेनियम और टिन भी शामिल हैं, MRI स्कैनर के सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। नायोबियम के अन्य अनुप्रयोगों में वेल्डिंग, परमाणु उद्योग, इलेक्ट्रॉनिक्स, प्रकाशिकी, न्यूमिज़माटिक्स और गहनों में इसका उपयोग शामिल है। अंतिम दो अनुप्रयोगों में, नायोबियम की कम विषाक्तता और एनोडाइजेशन द्वारा रंगीन होने की क्षमता विशेष लाभ हैं।

मोलिब्डेनम

मुख्य लेख: मोलिब्डेनम

मोलिब्डेनम प्रतीक Mo और परमाणु क्रमांक 42 वाला एक समूह 6 रासायनिक तत्व है। इसका नाम नव-लैटिन Molybdaenum से आया है, जो प्राचीन ग्रीक Μόλυβδος molybdos से है, जिसका अर्थ सीसा है, जिसे स्वयं अनातोलियन लुवियन और लिडियन भाषाओं से ऋणशब्द के रूप में प्रस्तावित किया गया है,[13] क्योंकि इसके अयस्कों को सीसे के अयस्कों के साथ भ्रमित किया गया था।[14] मुक्त तत्व, जो एक चांदी जैसी धातु है, का गलनांक किसी भी तत्व की तुलना में छठा सबसे अधिक है। यह आसानी से कठोर, स्थिर कार्बाइड बनाता है, और इस कारण से इसका उपयोग अक्सर उच्च-शक्ति वाले इस्पात मिश्र धातुओं में किया जाता है। मोलिब्डेनम पृथ्वी पर मुक्त धातु के रूप में नहीं, बल्कि खनिजों में विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं में पाया जाता है। औद्योगिक रूप से, मोलिब्डेनम यौगिकों का उपयोग उच्च-दबाव और उच्च-तापमान अनुप्रयोगों में, वर्णक और उत्प्रेरकों के रूप में किया जाता है।

मोलिब्डेनम खनिजों को लंबे समय से जाना जाता था, लेकिन तत्व की खोज (अन्य धातुओं के खनिज लवणों से इसे एक नई इकाई के रूप में अलग करने के अर्थ में) 1778 में कार्ल विल्हेम शीले द्वारा की गई थी। धातु को पहली बार 1781 में पीटर जैकब हजेल्म द्वारा अलग किया गया था।

अधिकांश मोलिब्डेनम यौगिकों की पानी में विलेयता कम होती है, लेकिन मोलिब्डेट आयन MoO42− विलेय होता है और तब बनता है जब मोलिब्डेनम युक्त खनिज ऑक्सीजन और पानी के संपर्क में आते हैं।

टेक्नेटियम

मुख्य लेख: टेक्नेटियम

टेक्नेटियम परमाणु क्रमांक 43 और प्रतीक Tc वाला रासायनिक तत्व है। यह बिना किसी स्थिर समस्थानिक वाला सबसे कम परमाणु क्रमांक वाला तत्व है; इसका हर रूप रेडियोधर्मी है। लगभग सभी टेक्नेटियम कृत्रिम रूप से उत्पादित होते हैं और प्रकृति में केवल बहुत कम मात्रा में पाए जाते हैं। प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला टेक्नेटियम यूरेनियम अयस्क में एक सहज विखंडन उत्पाद के रूप में या मोलिब्डेनम अयस्कों में न्यूट्रॉन कैप्चर द्वारा होता है। इस चांदी जैसे भूरे, क्रिस्टलीय संक्रमण धातु के रासायनिक गुण रेनियम और मैंगनीज के बीच के हैं।

टेक्नेटियम के कई गुणों की भविष्यवाणी दिमित्री मेंडेलीव ने तत्व की खोज से पहले ही कर दी थी। मेंडेलीव ने अपनी आवर्त सारणी में एक अंतर देखा और अज्ञात तत्व को अनंतिम नाम एकामैंगनीज (Em) दिया। 1937 में टेक्नेटियम (विशेष रूप से टेक्नेटियम-97 समस्थानिक) उत्पादित होने वाला पहला मुख्य रूप से कृत्रिम तत्व बन गया, इसलिए इसका नाम (ग्रीक τεχνητός से, जिसका अर्थ "कृत्रिम" है)।

इसका अल्पकालिक गामा किरण-उत्सर्जक परमाणु आइसोमर—टेक्नेटियम-99m—का उपयोग परमाणु चिकित्सा में विभिन्न प्रकार के नैदानिक परीक्षणों के लिए किया जाता है। टेक्नेटियम-99 का उपयोग बीटा कणों के गामा किरण-मुक्त स्रोत के रूप में किया जाता है। व्यावसायिक रूप से उत्पादित टेक्नेटियम समस्थानिक परमाणु रिएक्टरों में यूरेनियम-235 के विखंडन के उप-उत्पाद हैं और इन्हें परमाणु ईंधन छड़ों से निकाला जाता है। चूंकि टेक्नेटियम के किसी भी समस्थानिक की अर्ध-आयु 4.2 मिलियन वर्ष (टेक्नेटियम-98) से अधिक नहीं है, 1952 में लाल दानव (red giants) सितारों में इसकी पहचान, जो अरबों साल पुराने हैं, ने इस सिद्धांत को पुष्ट करने में मदद की कि तारे भारी तत्व पैदा कर सकते हैं।

रूथेनियम

मुख्य लेख: रूथेनियम

रूथेनियम प्रतीक Ru और परमाणु क्रमांक 44 वाला एक रासायनिक तत्व है। यह आवर्त सारणी के प्लेटिनम समूह से संबंधित एक दुर्लभ संक्रमण धातु है। प्लेटिनम समूह की अन्य धातुओं की तरह, रूथेनियम अधिकांश रसायनों के प्रति निष्क्रिय है। रूस के वैज्ञानिक कार्ल अर्न्स्ट क्लॉस ने 1844 में इस तत्व की खोज की और इसका नाम रूथेनिया के नाम पर रखा, जो रूस के लिए लैटिन शब्द है। रूथेनियम आमतौर पर प्लेटिनम अयस्कों के एक छोटे घटक के रूप में पाया जाता है और इसका वार्षिक उत्पादन दुनिया भर में केवल 12 टन है। अधिकांश रूथेनियम का उपयोग घिसाव-प्रतिरोधी विद्युत संपर्कों और थिक-फिल्म प्रतिरोधकों के उत्पादन के लिए किया जाता है। रूथेनियम का एक छोटा अनुप्रयोग कुछ प्लेटिनम मिश्र धातुओं में इसका उपयोग है।

रोडियम

मुख्य लेख: रोडियम

रोडियम एक रासायनिक तत्व है जो एक दुर्लभ, चांदी-सफेद, कठोर, और रासायनिक रूप से निष्क्रिय संक्रमण धातु है और प्लेटिनम समूह का सदस्य है। इसका रासायनिक प्रतीक Rh और परमाणु क्रमांक 45 है। यह केवल एक समस्थानिक, 103Rh से बना है। प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला रोडियम मुक्त धातु के रूप में, समान धातुओं के साथ मिश्रित पाया जाता है, और कभी भी रासायनिक यौगिक के रूप में नहीं। यह सबसे दुर्लभ कीमती धातुओं में से एक है और सबसे महंगी में से एक है (सोना ने तब से प्रति औंस लागत का शीर्ष स्थान ले लिया है)।

रोडियम एक तथाकथित उत्कृष्ट धातु है, जो संक्षारण के प्रतिरोधी है, जो प्लेटिनम या निकल अयस्कों में प्लेटिनम समूह की धातुओं के अन्य सदस्यों के साथ पाया जाता है। इसकी खोज 1803 में विलियम हाइड वोलास्टन ने ऐसे ही एक अयस्क में की थी, और इसका नाम इसके क्लोरीन यौगिकों में से एक के गुलाब के रंग के लिए रखा गया था, जो शक्तिशाली एसिड मिश्रण एक्वा रेजिया के साथ प्रतिक्रिया करने के बाद उत्पन्न हुआ था।

तत्व का प्रमुख उपयोग (विश्व रोडियम उत्पादन का लगभग 80%) ऑटोमोबाइल के उत्प्रेरक परिवर्तकों में उत्प्रेरक के रूप में है। चूंकि रोडियम धातु संक्षारण और अधिकांश आक्रामक रसायनों के प्रति निष्क्रिय है, और इसकी दुर्लभता के कारण, रोडियम को आमतौर पर प्लेटिनम या पैलेडियम के साथ मिश्र धातु बनाया जाता है और उच्च-तापमान और संक्षारण-प्रतिरोधी कोटिंग्स में लगाया जाता है। सफेद सोना को अक्सर ऑप्टिकल प्रभाव को बेहतर बनाने के लिए एक पतली रोडियम परत के साथ चढ़ाया जाता है जबकि स्टर्लिंग चांदी को अक्सर धूमिल प्रतिरोध के लिए रोडियम चढ़ाया जाता है।

रोडियम डिटेक्टरों का उपयोग परमाणु रिएक्टरों में न्यूट्रॉन फ्लक्स स्तर को मापने के लिए किया जाता है।

पैलेडियम

मुख्य लेख: पैलेडियम

पैलेडियम रासायनिक प्रतीक Pd और 46 के परमाणु क्रमांक वाला एक रासायनिक तत्व है। यह 1803 में विलियम हाइड वोलास्टन द्वारा खोजा गया एक दुर्लभ और चमकदार चांदी-सफेद धातु है। उन्होंने इसका नाम क्षुद्रग्रह पैलास के नाम पर रखा, जिसका नाम स्वयं ग्रीक पौराणिक कथाओं की देवी एथेना के उपनाम पर रखा गया था, जिसे उसने तब प्राप्त किया था जब उसने पैलास को मार डाला था। पैलेडियम, प्लेटिनम, रोडियम, रूथेनियम, इरिडियम और ओस्मियम तत्वों का एक समूह बनाते हैं जिसे प्लेटिनम समूह धातु (PGMs) कहा जाता है। इनके रासायनिक गुण समान हैं, लेकिन पैलेडियम का गलनांक सबसे कम है और यह उनमें सबसे कम घना है।

पैलेडियम और अन्य प्लेटिनम समूह धातुओं के अद्वितीय गुण उनके व्यापक उपयोग के लिए जिम्मेदार हैं। आज निर्मित सभी वस्तुओं में से एक चौथाई में या तो PGM होते हैं या उनकी निर्माण प्रक्रिया में PGM की महत्वपूर्ण भूमिका होती है।[15] पैलेडियम और इसके सजातीय प्लेटिनम की आपूर्ति का आधे से अधिक हिस्सा उत्प्रेरक परिवर्तक में जाता है, जो ऑटो निकास (हाइड्रोकार्बन, कार्बन मोनोऑक्साइड, और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड) से हानिकारक गैसों के 90% तक को कम हानिकारक पदार्थों (नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प) में परिवर्तित करते हैं। पैलेडियम का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स, दंत चिकित्सा, चिकित्सा, हाइड्रोजन शुद्धिकरण, रासायनिक अनुप्रयोगों और भूजल उपचार में भी किया जाता है। पैलेडियम ईंधन सेल के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीक में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो बिजली, गर्मी और पानी का उत्पादन करने के लिए हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को जोड़ते हैं।

पैलेडियम और अन्य PGM के अयस्क जमा दुर्लभ हैं, और सबसे व्यापक जमा दक्षिण अफ्रीका में ट्रांसवाल बेसिन को कवर करने वाले बुशवेल्ड इग्नियस कॉम्प्लेक्स के नोराइट बेल्ट, मोंटाना, संयुक्त राज्य अमेरिका में स्टिलवाटर इग्नियस कॉम्प्लेक्स, ओंटारियो, कनाडा के थंडर बे डिस्ट्रिक्ट, और रूस में नोरिल्स्क कॉम्प्लेक्स में पाए गए हैं। पुनर्चक्रण भी पैलेडियम का एक स्रोत है, ज्यादातर स्क्रैप किए गए उत्प्रेरक परिवर्तकों से। पैलेडियम के कई अनुप्रयोग और सीमित आपूर्ति स्रोत धातु को काफी निवेश रुचि आकर्षित करते हैं।

चाँदी

मुख्य लेख: चाँदी

चाँदी रासायनिक प्रतीक Ag (argentum, "ग्रे" या "चमकदार" के लिए इंडो-यूरोपीय मूल *arg- से) और परमाणु क्रमांक 47 वाला एक धात्विक रासायनिक तत्व है। एक नरम, सफेद, चमकदार संक्रमण धातु, इसमें किसी भी तत्व की सबसे अधिक विद्युत चालकता और किसी भी धातु की सबसे अधिक तापीय चालकता है। धातु प्राकृतिक रूप से अपने शुद्ध, मुक्त रूप (मूल चांदी), सोना और अन्य धातुओं के साथ मिश्र धातु के रूप में, और अर्जेंटाइट और क्लोरागाइराइट जैसे खनिजों में पाई जाती है। अधिकांश चांदी तांबा, सोना, सीसा, और जस्ता शोधन के उप-उत्पाद के रूप में उत्पादित होती है।

चाँदी को लंबे समय से कीमती धातु के रूप में महत्व दिया गया है, और इसका उपयोग गहने, आभूषण, उच्च-मूल्य वाले टेबलवेयर, बर्तन (इसलिए सिल्वरवेयर शब्द), और मुद्रा सिक्के बनाने के लिए किया जाता है। आज, चांदी धातु का उपयोग विद्युत संपर्कों और कंडक्टरों, दर्पणों में और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के उत्प्रेरण में भी किया जाता है। इसके यौगिकों का उपयोग फोटोग्राफिक फिल्म में किया जाता है, और तनु सिल्वर नाइट्रेट समाधानों और अन्य चांदी के यौगिकों का उपयोग कीटाणुनाशक और सूक्ष्मजीवनाशक के रूप में किया जाता है। जबकि चांदी के कई चिकित्सा रोगाणुरोधी उपयोगों को एंटीबायोटिक्स द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है, नैदानिक क्षमता पर आगे का शोध जारी है।

कैडमियम

मुख्य लेख: कैडमियम

कैडमियम प्रतीक Cd और परमाणु क्रमांक 48 वाला एक रासायनिक तत्व है। यह नरम, नीला-सफेद धातु समूह 12 की दो अन्य स्थिर धातुओं, जस्ता और पारा के समान है। जस्ता की तरह, यह अपने अधिकांश यौगिकों में +2 ऑक्सीकरण अवस्था पसंद करता है और पारे की तरह यह संक्रमण धातुओं की तुलना में कम गलनांक दिखाता है। कैडमियम और इसके सजातीय को हमेशा संक्रमण धातु नहीं माना जाता है, क्योंकि उनके पास मौलिक या सामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाओं में आंशिक रूप से भरे हुए d या f इलेक्ट्रॉन कोश नहीं होते हैं। पृथ्वी की पपड़ी में कैडमियम की औसत सांद्रता 0.1 और 0.5 भाग प्रति मिलियन (ppm) के बीच है। इसकी खोज 1817 में स्ट्रोमेयर और हरमन दोनों ने जर्मनी में, जस्ता कार्बोनेट में एक अशुद्धि के रूप में की थी।

कैडमियम अधिकांश जस्ता अयस्कों में एक छोटे घटक के रूप में होता है और इसलिए जस्ता उत्पादन का एक उप-उत्पाद है। इसका उपयोग लंबे समय तक वर्णक के रूप में और इस्पात पर संक्षारण प्रतिरोधी चढ़ाना के लिए किया गया था जबकि कैडमियम यौगिकों का उपयोग प्लास्टिक को स्थिर करने के लिए किया जाता था। निकेल-कैडमियम बैटरी और कैडमियम टेल्यूराइड सौर पैनलों में इसके उपयोग को छोड़कर, कैडमियम का उपयोग आम तौर पर घट रहा है। ये गिरावट प्रतिस्पर्धी प्रौद्योगिकियों, कुछ रूपों और सांद्रता में कैडमियम की विषाक्तता और परिणामी नियमों के कारण हुई है।[16]

p-ब्लॉक तत्व

इंडियम

मुख्य लेख: इंडियम

इंडियम प्रतीक In और परमाणु क्रमांक 49 वाला एक रासायनिक तत्व है। यह दुर्लभ, बहुत नरम, निंदनीय और आसानी से फ्यूज़िबल अन्य धातु रासायनिक रूप से गैलियम और थैलियम के समान है, और इन दोनों के बीच के गुण दिखाता है। इंडियम की खोज 1863 में हुई थी और इसका नाम इसके स्पेक्ट्रम में इंडिगो नीली रेखा के नाम पर रखा गया था जो जस्ता अयस्कों में इसके अस्तित्व का पहला संकेत था, एक नए और अज्ञात तत्व के रूप में। धातु को अगले वर्ष पहली बार अलग किया गया था। जस्ता अयस्क इंडियम का प्राथमिक स्रोत बने हुए हैं, जहां यह यौगिक रूप में पाया जाता है। बहुत कम ही तत्व मूल (मुक्त) धातु के दानों के रूप में पाया जा सकता है, लेकिन ये व्यावसायिक महत्व के नहीं हैं।

इंडियम का वर्तमान प्राथमिक अनुप्रयोग लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले और टचस्क्रीन में इंडियम टिन ऑक्साइड से पारदर्शी इलेक्ट्रोड बनाना है, और यह उपयोग काफी हद तक इसके वैश्विक खनन उत्पादन को निर्धारित करता है। इसका उपयोग पतली फिल्मों में चिकनाई वाली परतें बनाने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है (द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान इसका उपयोग उच्च-प्रदर्शन वाले विमान में बीयरिंग को कोट करने के लिए व्यापक रूप से किया जाता था)। इसका उपयोग विशेष रूप से कम गलनांक वाली मिश्र धातुएं बनाने के लिए भी किया जाता है, और यह कुछ सीसा-मुक्त सोल्डर में एक घटक है।

इंडियम का उपयोग किसी भी जीव द्वारा नहीं किया जाता है। एल्युमीनियम लवणों के समान तरीके से, इंजेक्शन द्वारा दिए जाने पर इंडियम(III) आयन गुर्दे के लिए विषाक्त हो सकते हैं, लेकिन मौखिक इंडियम यौगिकों में भारी धातुओं के लवणों की पुरानी विषाक्तता नहीं होती है, शायद बुनियादी स्थितियों में खराब अवशोषण के कारण। रेडियोधर्मी इंडियम-111 (रासायनिक आधार पर बहुत कम मात्रा में) का उपयोग परमाणु चिकित्सा परीक्षणों में किया जाता है, शरीर में लेबल किए गए प्रोटीन और सफेद रक्त कोशिकाओं की गति का पालन करने के लिए एक रेडियोट्रेसर के रूप में।

टिन

मुख्य लेख: टिन

टिन प्रतीक Sn (stannum के लिए) और परमाणु क्रमांक 50 वाला एक रासायनिक तत्व है। यह आवर्त सारणी के समूह 14 में एक मुख्य-समूह धातु है। टिन पड़ोसी समूह 14 तत्वों, जर्मेनियम और सीसा दोनों के साथ रासायनिक समानता दिखाता है और इसमें दो संभावित ऑक्सीकरण अवस्थाएं हैं, +2 और थोड़ी अधिक स्थिर +4। टिन 49वां सबसे प्रचुर तत्व है और 10 स्थिर समस्थानिकों के साथ, आवर्त सारणी में स्थिर समस्थानिकों की सबसे बड़ी संख्या है। टिन मुख्य रूप से खनिज कैसिटेराइट से प्राप्त होता है, जहां यह टिन डाइऑक्साइड, SnO2 के रूप में होता है।

यह चांदी जैसी, निंदनीय पोस्ट-ट्रांजिशन धातु हवा में आसानी से ऑक्सीकृत नहीं होती है और इसका उपयोग संक्षारण को रोकने के लिए अन्य धातुओं को कोट करने के लिए किया जाता है। पहली मिश्र धातु, जिसका उपयोग 3000 ईसा पूर्व से बड़े पैमाने पर किया गया था, कांस्य थी, जो टिन और तांबा की एक मिश्र धातु थी। 600 ईसा पूर्व के बाद शुद्ध धात्विक टिन का उत्पादन किया गया था। प्यूटर, जो 85–90% टिन की एक मिश्र धातु है, जिसमें शेष आमतौर पर तांबा, एंटीमनी और सीसा होता है, का उपयोग कांस्य युग से 20वीं सदी तक टेबलवेयर के लिए किया जाता था। आधुनिक समय में टिन का उपयोग कई मिश्र धातुओं में किया जाता है, विशेष रूप से टिन/सीसा नरम सोल्डर, जिसमें आमतौर पर 60% या अधिक टिन होता है। टिन के लिए एक और बड़ा अनुप्रयोग इस्पात की संक्षारण-प्रतिरोधी टिन प्लेटिंग है। अपनी कम विषाक्तता के कारण, टिन-प्लेटेड धातु का उपयोग खाद्य पैकेजिंग के लिए भी किया जाता है, जिससे टिन के डिब्बे का नाम पड़ा, जो ज्यादातर इस्पात से बने होते हैं।

Antimony

मुख्य लेख: Antimony

एंटीमनी (stibium) एक विषैला रासायनिक तत्व है जिसका प्रतीक Sb और परमाणु क्रमांक 51 है। यह एक चमकदार धूसर उपधातु (metalloid) है, जो प्रकृति में मुख्य रूप से सल्फाइड खनिज स्टिबनाइट (Sb2S3) के रूप में पाया जाता है। एंटीमनी के यौगिक प्राचीन काल से ज्ञात थे और उनका उपयोग सौंदर्य प्रसाधनों में किया जाता था; धात्विक एंटीमनी भी ज्ञात था लेकिन इसे अधिकतर सीसा (lead) समझा जाता था।

कुछ समय से चीन एंटीमनी और इसके यौगिकों का सबसे बड़ा उत्पादक रहा है, जिसका अधिकांश उत्पादन हुनान स्थित शिकोआंगशान खदान (Xikuangshan Mine) से होता है। एंटीमनी के यौगिक क्लोरीन और ब्रोमीन युक्त अग्नि मंदक (fire retardant) के लिए प्रमुख योजक हैं, जो कई वाणिज्यिक और घरेलू उत्पादों में पाए जाते हैं। धात्विक एंटीमनी का सबसे बड़ा अनुप्रयोग सीसा और टिन के लिए मिश्र धातु सामग्री के रूप में है। यह उन मिश्र धातुओं के गुणों में सुधार करता है जिनका उपयोग टांका (solder), गोलियों और बॉल बेयरिंग में किया जाता है। एक उभरता हुआ अनुप्रयोग माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स में एंटीमनी का उपयोग है।

टेल्यूरियम

मुख्य लेख: Tellurium

टेल्यूरियम एक रासायनिक तत्व है जिसका प्रतीक Te और परमाणु क्रमांक 52 है। यह एक भंगुर, हल्का विषैला, दुर्लभ, चांदी-सफेद उपधातु है जो टिन के समान दिखता है। टेल्यूरियम रासायनिक रूप से सेलेनियम और सल्फर से संबंधित है। यह कभी-कभी प्राकृतिक रूप में, मौलिक क्रिस्टल के रूप में पाया जाता है। टेल्यूरियम ब्रह्मांड में पृथ्वी की तुलना में कहीं अधिक सामान्य है। पृथ्वी की पपड़ी में इसकी अत्यधिक दुर्लभता, जो प्लेटिनम के बराबर है, आंशिक रूप से इसके उच्च परमाणु क्रमांक के कारण है, लेकिन इसका एक कारण एक वाष्पशील हाइड्राइड का निर्माण भी है, जिसके कारण ग्रह के गर्म निहारिका निर्माण (nebular formation) के दौरान यह तत्व गैस के रूप में अंतरिक्ष में खो गया था।

टेल्यूरियम की खोज 1782 में ट्रांसिल्वेनिया (आज रोमानिया का हिस्सा) में फ्रांज-जोसेफ मुलर वॉन रीचेनस्टीन द्वारा टेल्यूरियम और सोना युक्त एक खनिज में की गई थी। मार्टिन हेनरिक क्लैप्रोथ ने 1798 में इस नए तत्व का नाम "पृथ्वी" के लिए लैटिन शब्द, टेलस (tellus) के नाम पर रखा। गोल्ड टेलुराइड खनिज (जो टेलुराइड, कोलोराडो के नाम का कारण है) सबसे उल्लेखनीय प्राकृतिक स्वर्ण यौगिक हैं। हालाँकि, वे स्वयं टेल्यूरियम का व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण स्रोत नहीं हैं, जिसे सामान्यतः तांबा और सीसा उत्पादन के उप-उत्पाद के रूप में निकाला जाता है।

टेल्यूरियम का व्यावसायिक रूप से मुख्य रूप से मिश्र धातु में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से स्टील और तांबे में मशीनीकरण (machinability) में सुधार करने के लिए। सौर पैनल (Photovoltaic module) और अर्धचालक (semiconductor) सामग्री के रूप में इसके अनुप्रयोग भी टेल्यूरियम उत्पादन का एक बड़ा हिस्सा उपयोग करते हैं।

आयोडीन

मुख्य लेख: Iodine

आयोडीन एक रासायनिक तत्व है जिसका प्रतीक I और परमाणु क्रमांक 53 है। इसका नाम यूनानी ἰοειδής ioeidēs से आया है, जिसका अर्थ है बैंगनी, क्योंकि मौलिक आयोडीन वाष्प का रंग बैंगनी होता है।[17]

आयोडीन और इसके यौगिकों का उपयोग मुख्य रूप से पोषण में, और औद्योगिक रूप से एसिटिक एसिड तथा कुछ पॉलिमर के उत्पादन में किया जाता है। आयोडीन का अपेक्षाकृत उच्च परमाणु क्रमांक, कम विषाक्तता और कार्बनिक यौगिकों से जुड़ने की आसानी ने इसे आधुनिक चिकित्सा में कई एक्स-रे कंट्रास्ट सामग्रियों का हिस्सा बना दिया है। आयोडीन का केवल एक स्थिर समस्थानिक (stable isotope) है। चिकित्सा अनुप्रयोगों में आयोडीन के कई रेडियोआइसोटोप का भी उपयोग किया जाता है।

आयोडीन पृथ्वी पर मुख्य रूप से अत्यधिक जल-घुलनशील आयोडाइड I− के रूप में पाया जाता है, जो इसे महासागरों और खारे पानी के कुंडों में केंद्रित करता है। अन्य हैलोजन की तरह, मुक्त आयोडीन मुख्य रूप से एक द्विपरमाणुक (diatomic) अणु I2 के रूप में होता है, और वह भी मुक्त ऑक्सीजन जैसे ऑक्सीडेंट द्वारा आयोडाइड से ऑक्सीकृत होने के बाद केवल क्षण भर के लिए। ब्रह्मांड में और पृथ्वी पर, आयोडीन का उच्च परमाणु क्रमांक इसे अपेक्षाकृत दुर्लभ तत्व बनाता है। हालाँकि, समुद्री जल में इसकी उपस्थिति ने इसे जीव विज्ञान में एक भूमिका दी है (नीचे देखें)।

जेनॉन

मुख्य लेख: Xenon

जेनॉन एक रासायनिक तत्व है जिसका प्रतीक Xe और परमाणु क्रमांक 54 है। एक रंगहीन, भारी, गंधहीन उत्कृष्ट गैस (noble gas), जेनॉन पृथ्वी के वायुमंडल में अल्प मात्रा में पाई जाती है।[18] यद्यपि सामान्यतः यह अक्रियाशील है, जेनॉन कुछ रासायनिक अभिक्रियाओं से गुजर सकता है जैसे कि जेनॉन हेक्साफ्लोरोप्लेटिनेट का निर्माण, जो संश्लेषित होने वाला पहला उत्कृष्ट गैस यौगिक था।[19][20][21]

प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले जेनॉन में नौ स्थिर समस्थानिक होते हैं। 40 से अधिक अस्थिर समस्थानिक भी हैं जो रेडियोधर्मी क्षय से गुजरते हैं। जेनॉन के समस्थानिक अनुपात सौर मंडल के प्रारंभिक इतिहास के अध्ययन के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण हैं।[22] रेडियोधर्मी जेनॉन-135 परमाणु विखंडन के परिणामस्वरूप आयोडीन-135 से उत्पन्न होता है, और यह परमाणु रिएक्टरों में सबसे महत्वपूर्ण न्यूट्रॉन अवशोषक के रूप में कार्य करता है।[23]

जेनॉन का उपयोग फ्लैश लैंप[24] और आर्क लैंप[25] में, तथा सामान्य एनेस्थेटिक के रूप में किया जाता है।[26] पहले एक्सीमर लेजर डिजाइन ने जेनॉन डाइमर अणु (Xe2) का उपयोग अपने लेज़िंग माध्यम के रूप में किया था,[27] और सबसे शुरुआती लेजर डिजाइनों ने पंप के रूप में जेनॉन फ्लैश लैंप का उपयोग किया था।[28] जेनॉन का उपयोग काल्पनिक दुर्बल अन्योन्यक्रिया करने वाले भारी कणों (WIMPs) की खोज के लिए[29] और अंतरिक्ष यान में आयन थ्रस्टर के लिए प्रणोदक (propellant) के रूप में भी किया जा रहा है।[30]

जैविक भूमिका

रुबिडियम, स्ट्रोंटियम, इट्रियम, जिरकोनियम और नाइओबियम की कोई जैविक भूमिका नहीं है। इट्रियम मनुष्यों में फेफड़ों की बीमारी का कारण बन सकता है।

मोलिब्डेनम युक्त एंजाइमों का उपयोग कुछ बैक्टीरिया द्वारा वायुमंडलीय आणविक नाइट्रोजन में रासायनिक बंधन को तोड़ने के लिए उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है, जिससे जैविक नाइट्रोजन स्थिरीकरण संभव होता है। बैक्टीरिया और जानवरों में अब कम से कम 50 मोलिब्डेनम युक्त एंजाइम ज्ञात हैं, हालाँकि केवल बैक्टीरिया और साइनोबैक्टीरिया के एंजाइम ही नाइट्रोजन स्थिरीकरण में शामिल होते हैं। शेष एंजाइमों के विविध कार्यों के कारण, मोलिब्डेनम उच्च जीवों (यूकेरियोट्स) में जीवन के लिए एक आवश्यक तत्व है, हालाँकि सभी बैक्टीरिया में नहीं।

टेक्नेटियम, रूथेनियम, रोडियम, पैलेडियम और चांदी की कोई जैविक भूमिका नहीं है। हालाँकि उच्च जीवों में कैडमियम की कोई ज्ञात जैविक भूमिका नहीं है, लेकिन समुद्री डायटम में एक कैडमियम-निर्भर कार्बोनिक एनहाइड्रेज पाया गया है। टिन-मुक्त आहार खिलाए गए चूहों में अनुचित वृद्धि देखी गई, लेकिन अनिवार्यता के प्रमाण अन्यथा सीमित हैं।[31][32] इंडियम की कोई जैविक भूमिका नहीं है और यह एंटीमनी की तरह विषैला हो सकता है।

टेल्यूरियम की कोई जैविक भूमिका नहीं है, हालाँकि कवक इसे टेलुरोसिस्टीन और टेलुरोमेथियोनीन जैसे अमीनो एसिड में सल्फर और सेलेनियम के स्थान पर शामिल कर सकते हैं।[33] मनुष्यों में, टेल्यूरियम को आंशिक रूप से डाइमिथाइल टेलुराइड, (CH3)2Te में चयापचयित किया जाता है, जो लहसुन जैसी गंध वाली एक गैस है, जिसे टेल्यूरियम विषाक्तता या संपर्क के शिकार लोगों की सांसों में छोड़ा जाता है।

आयोडीन जैविक कार्यों में जीवन द्वारा व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला सबसे भारी आवश्यक तत्व है (केवल टंगस्टन, जिसका उपयोग बैक्टीरिया की कुछ प्रजातियों द्वारा एंजाइमों में किया जाता है, इससे भारी है)। कई मिट्टी में आयोडीन की दुर्लभता, जो क्रस्ट-तत्व के रूप में प्रारंभिक कम प्रचुरता और वर्षा के पानी द्वारा घुलनशील आयोडाइड के रिसाव के कारण है, ने भूमि जानवरों और अंतर्देशीय मानव आबादी में कई कमी की समस्याओं को जन्म दिया है। आयोडीन की कमी लगभग दो अरब लोगों को प्रभावित करती है और यह बौद्धिक विकलांगता का प्रमुख निवारणीय कारण है।[34] उच्च जानवरों को आयोडीन की आवश्यकता होती है, जो इसका उपयोग थायराइड हार्मोन को संश्लेषित करने के लिए करते हैं, जिसमें यह तत्व होता है। इस कार्य के कारण, आयोडीन के रेडियोआइसोटोप गैर-रेडियोधर्मी आयोडीन के साथ थायराइड ग्रंथि में केंद्रित हो जाते हैं। रेडियोआइसोटोप आयोडीन-131, जिसकी विखंडन उत्पाद उपज अधिक होती है, थायराइड में केंद्रित हो जाता है, और यह परमाणु विखंडन उत्पादों में सबसे अधिक कार्सिनोजेनिक (कैंसरकारी) में से एक है।

जेनॉन की कोई जैविक भूमिका नहीं है, और इसका उपयोग सामान्य एनेस्थेटिक के रूप में किया जाता है।

संदर्भ

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स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के "Period 5 element" लेख पर आधारित। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Period_5_element यह लेख स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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