પ્લેટિનમનો પરિચય
પ્લેટિનમ (Pt) એ 78 પરમાણુ નંબર ધરાવતું રાસાયણિક તત્વ છે. તે એક ગાઢ, મૃદુ, તન્ય અને અત્યંત બિન-પ્રતિક્રિયાશીલ, ચાંદી-સફેદ સંક્રમણ ધાતુ છે. પ્લેટિનમ જૂથ ધાતુઓ (PGMs) સાથે સંબંધિત હોવાને કારણે, તે તેની દુર્લભતા અને ઉપયોગી ગુણધર્મો માટે ખૂબ મૂલ્યવાન છે.
રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાશીલતા
પ્લેટિનમ તેની અસાધારણ રાસાયણિક નિષ્ક્રિયતા માટે જાણીતું છે. ભેજવાળી હવામાં, ઊંચા તાપમાને પણ કાટ અને ઓક્સિડેશન સામે તેના પ્રતિકારને કારણે તેને ઘણીવાર “ઉમદા ધાતુ” તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ ઓછી પ્રતિક્રિયાશીલતા તેના સ્થિર ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી અને મજબૂત ધાતુ બંધનને આભારી છે.
પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા
પ્લેટિનમ પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરતું નથી, ઊંચા તાપમાને અથવા વરાળના સંપર્કમાં આવે ત્યારે પણ નહીં. તેની ઉચ્ચ પ્રમાણભૂત ઘટાડો સંભવિતતા દર્શાવે છે કે તે પાણીમાં રહેલા હાઇડ્રોજન આયનો દ્વારા સરળતાથી ઓક્સિડાઇઝ થતું નથી.
હવા સાથે પ્રતિક્રિયા
પ્લેટિનમ હવાના સંપર્કમાં આવે ત્યારે ઓક્સિડાઇઝ થતું નથી કે ઝાંખું પડતું નથી, લાંબા સમય સુધી પણ નહીં કે ઊંચા તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે પણ નહીં. તે તેનું ચમકદાર દેખાવ જાળવી રાખે છે કારણ કે તે વાતાવરણમાં ઓક્સિજન સાથે સરળતાથી ઓક્સાઇડ બનાવતું નથી. આ ગુણધર્મ તેને વિવિધ વાતાવરણમાં સ્થિરતાની જરૂર હોય તેવી એપ્લિકેશન્સ માટે મૂલ્યવાન બનાવે છે.
એસિડ અને બેઝ સાથે પ્રતિક્રિયા
સામાન્ય રીતે, પ્લેટિનમ મોટાભાગના એસિડ અને બેઝ દ્વારા થતા કાટ સામે અત્યંત પ્રતિરોધક છે. તે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ અથવા નાઈટ્રિક એસિડ જેવા એકલ મજબૂત એસિડમાં ઓગળતું નથી. જોકે, તે ધીમે ધીમે એક્વા રેજિયામાં ઓગળી શકે છે, જે સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ અને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડનું મિશ્રણ છે, જે પ્લેટિનમને ઓક્સિડાઇઝ કરી શકે છે અને પછી પરિણામી પ્લેટિનમ આયનોને સંકુલિત કરી શકે છે.
ઝેરીપણું, રેડિયોએક્ટિવિટી અને જ્વલનશીલતા
ઝેરીપણું
તેના ધાતુ સ્વરૂપમાં, પ્લેટિનમને સામાન્ય રીતે બિન-ઝેરી અને બાયોકોમ્પેટીબલ ગણવામાં આવે છે. આ ગુણધર્મ વિવિધ મેડિકલ ઇમ્પ્લાન્ટ્સ અને દંતચિકિત્સામાં તેના ઉપયોગને મંજૂરી આપે છે. જોકે, અમુક પ્લેટિનમ સંયોજનો, ખાસ કરીને સિસ્પ્લેટિન જેવા કેમોથેરાપીમાં વપરાતા, અત્યંત ઝેરી હોઈ શકે છે અને તેની ચોક્કસ જૈવિક અસરો હોય છે.
રેડિયોએક્ટિવિટી
કુદરતી રીતે મળતું પ્લેટિનમ રેડિયોએક્ટિવ નથી. તેના તમામ કુદરતી આઇસોટોપ્સ સ્થિર છે. જ્યારે પ્લેટિનમના કૃત્રિમ રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપ્સ પ્રયોગશાળાઓમાં ઉત્પન્ન કરી શકાય છે, ત્યારે કુદરતમાં જોવા મળતું તત્વ પોતે કિરણોત્સર્ગ ઉત્સર્જિત કરતું નથી.
જ્વલનશીલતા
પ્લેટિનમ જ્વલનશીલ નથી. ધાતુ તરીકે, તે ઓક્સિજનની હાજરીમાં બળતું નથી કે દહનને ટેકો આપતું નથી. તેનું ગલનબિંદુ અત્યંત ઊંચું (1768 °C) છે, જે ગરમી સામે તેના પ્રતિકારને દર્શાવે છે.
પ્રખ્યાત રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા: ઉત્પ્રેરક
પ્લેટિનમની સૌથી મહત્વપૂર્ણ રાસાયણિક એપ્લિકેશનો પૈકી એક ઉત્પ્રેરક તરીકેની તેની ભૂમિકા છે. ઉત્પ્રેરક એવા પદાર્થો છે જે પ્રક્રિયામાં વપરાયા વિના રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના દરને વધારે છે. પ્લેટિનમના અનન્ય સપાટીના ગુણધર્મો તેને ઘણી મહત્વપૂર્ણ રાસાયણિક પરિવર્તનોને સુવિધા આપવા દે છે.
એક અગ્રણી ઉદાહરણ ઓટોમોબાઇલ્સમાં કેટેલીટીક કન્વર્ટર માં તેનો ઉપયોગ છે. ભારતમાં, અન્ય ઘણા દેશોની જેમ, વાહનો હાનિકારક ઉત્સર્જન ઘટાડવા માટે કેટેલીટીક કન્વર્ટરથી સજ્જ હોય છે. આ ઉપકરણોમાં પ્લેટિનમ, પેલેડિયમ અને રોડિયમથી કોટેડ સિરામિક અથવા મેટાલિક હનીકોમ્બ માળખું હોય છે. પ્લેટિનમ કાર્બન મોનોક્સાઇડ (CO) અને બળ્યા વગરના હાઇડ્રોકાર્બન્સ (HC) ને ઓછા હાનિકારક કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO₂) અને પાણી (H₂O) માં રૂપાંતરિત કરવામાં મદદ કરે છે.
- પ્રતિક્રિયા: 2CO(g) + O₂(g) —(Pt catalyst)—> 2CO₂(g) CₓHᵧ(g) + (x + y/4)O₂(g) —(Pt catalyst)—> xCO₂(g) + (y/2)H₂O(g)
પ્લેટિનમની રાસાયણિક રીતે અપરિવર્તિત રહીને આ પ્રતિક્રિયાઓને ઝડપી બનાવવાની ક્ષમતા તેને નાઈટ્રિક એસિડના ઉત્પાદન અને પેટ્રોલિયમ રિફાઇનિંગ સહિતની વિવિધ ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓમાં અનિવાર્ય બનાવે છે.