પ્રસેઓડાયમિયમની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાશીલતા
પ્રસેઓડાયમિયમ (Pr), લેન્થેનાઇડ શ્રેણીનો સભ્ય અને દુર્લભ-પૃથ્વી તત્વ, આ ધાતુઓ જેવી લાક્ષણિક રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાશીલતા દર્શાવે છે. તેનો પરમાણુ ક્રમાંક 59 છે. પ્રસેઓડાયમિયમ નરમ, ચાંદી જેવી સફેદ ધાતુ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે જે હવામાં ધીમે ધીમે ઝાંખી પડે છે. અન્ય દુર્લભ-પૃથ્વી તત્વોની જેમ, તે મુખ્યત્વે એવા સંયોજનો બનાવે છે જ્યાં તેની ઓક્સિડેશન અવસ્થા +3 હોય છે.
પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા
પ્રસેઓડાયમિયમ પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, જોકે પ્રતિક્રિયાની તીવ્રતા પાણીના તાપમાન પર આધાર રાખે છે.
- ઠંડા પાણી સાથે, પ્રસેઓડાયમિયમ ધીમે ધીમે પ્રતિક્રિયા આપે છે, પ્રસેઓડાયમિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ બનાવે છે અને હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે.
- ગરમ પાણી સાથે, પ્રતિક્રિયા વધુ ઝડપથી આગળ વધે છે.
પાણી સાથેની તેની પ્રતિક્રિયા માટેનું સામાન્ય રાસાયણિક સમીકરણ છે: $2Pr(s) + 6H_2O(l) \rightarrow 2Pr(OH)_3(aq) + 3H_2(g)$
હવા સાથે પ્રતિક્રિયા
પ્રસેઓડાયમિયમ હવા સાથે પ્રતિક્રિયાશીલ છે.
- ઓરડાના તાપમાને, તે હવામાં ધીમે ધીમે ઝાંખું પડે છે, તેની સપાટી પર લીલો-પીળો ઓક્સાઇડ સ્તર વિકસે છે.
- જ્યારે આશરે 150°C સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે પ્રસેઓડાયમિયમ હવામાં સહેલાઈથી સળગે છે અને મિશ્ર ઓક્સાઇડ, પ્રસેઓડાયમિયમ(III,IV) ઓક્સાઇડ બનાવે છે, જે સામાન્ય રીતે ઘેરા બદામીથી કાળા રંગનો પાવડર હોય છે.
હવામાં તેના દહનનું પ્રતિનિધિત્વ કરતી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા છે: $12Pr(s) + 11O_2(g) \rightarrow 2Pr_6O_{11}(s)$
ઝેરીપણું, રેડિયોએક્ટિવિટી અને જ્વલનશીલતા
- ઝેરીપણું: તત્વીય પ્રસેઓડાયમિયમમાં ઓછી તીવ્ર ઝેરીપણું હોય છે. જોકે, તેના સંયોજનો, ખાસ કરીને દ્રાવ્ય ક્ષાર, જો ગળી જાય અથવા શ્વાસમાં લેવામાં આવે તો મધ્યમ ઝેરી માનવામાં આવે છે. દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોનું ઔદ્યોગિક સંચાલન, જે ઘણીવાર કેરળ જેવા પ્રદેશોમાં જોવા મળતી મોનાઝાઇટ રેતીમાંથી કાઢવામાં આવે છે, તેને ધૂળ અને સંયોજનોના સંપર્કને રોકવા માટે યોગ્ય સલામતીના પગલાંની જરૂર પડે છે.
- રેડિયોએક્ટિવિટી: પ્રસેઓડાયમિયમ રેડિયોએક્ટિવ નથી. તેનો એકમાત્ર કુદરતી રીતે બનતો આઇસોટોપ, $^{141}Pr$, સ્થિર છે. જ્યારે પ્રયોગશાળાઓમાં વિવિધ કૃત્રિમ રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપ ઉત્પન્ન કરવામાં આવ્યા છે, ત્યારે તે કુદરતી રીતે હાજર નથી.
- જ્વલનશીલતા: પ્રસેઓડાયમિયમ જ્વલનશીલ છે, ખાસ કરીને પાવડર સ્વરૂપમાં. ઝીણો પ્રસેઓડાયમિયમ પાવડર પાયરોફોરિક હોઈ શકે છે, એટલે કે તે ઓરડાના તાપમાને હવામાં સ્વયંભૂ સળગી શકે છે. ઘન બલ્ક ધાતુ, જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે હવા સાથેની તેની પ્રતિક્રિયામાં વર્ણવ્યા મુજબ બળશે.
રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનું ઉદાહરણ
પ્રસેઓડાયમિયમ સંકળાયેલી એક નોંધપાત્ર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા એ રંગદ્રવ્ય તરીકે તેનો ઉપયોગ છે. જ્યારે પ્રસેઓડાયમિયમ(III) ઓક્સાઇડ (Pr$_2$O$_3$) ને સિરામિક ગ્લેઝમાં સમાવવામાં આવે છે, ત્યારે તે તેજસ્વી લીલો રંગ આપે છે. આ લીલું રંગદ્રવ્ય, જેને ઘણીવાર “પ્રસેઓડાયમિયમ ગ્રીન” તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તેનો સિરામિક ઉદ્યોગમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. ચોક્કસ લીલો રંગ પ્રસેઓડાયમિયમ આયનોની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના અને ગ્લેઝ મેટ્રિક્સની અંદર પ્રકાશ સાથે તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું પરિણામ છે.
ઓક્સાઇડની રચના પોતે એક મૂળભૂત રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા છે: $4Pr(s) + 3O_2(g) \rightarrow 2Pr_2O_3(s)$