પ્લેટિનમ (Pt) ના વાસ્તવિક-વિશ્વના ઉપયોગો

પ્લેટિનમ (Pt), એક નોબલ ધાતુ, તેની અસાધારણ કાટ પ્રતિકારકતા, ઉચ્ચ ગલનબિંદુ અને ઉત્પ્રેરક ગુણધર્મો માટે પ્રખ્યાત છે. આ લાક્ષણિકતાઓ તેને અત્યાધુનિક કાર્યક્રમોના વિશાળ ક્ષેત્રમાં અનિવાર્ય બનાવે છે.

ઔદ્યોગિક ઉપયોગો

પ્લેટિનમના અનન્ય ગુણધર્મો તેને ઘણા મુખ્ય ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવા પ્રેરે છે:

1. ઉત્પ્રેરણ

પ્લેટિનમ ઉત્પ્રેરક પ્રક્રિયાઓમાં એક પાયાનો ઘટક છે કારણ કે તે પોતે વપરાયા વિના રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને સરળ બનાવવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.

• ઓટોમોટિવ કેટાલિટીક કન્વર્ટર: પ્લેટિનમ, ઘણીવાર પેલેડિયમ અને રોડિયમ સાથે, ઝેરી એક્ઝોસ્ટ વાયુઓ (કાર્બન મોનોક્સાઇડ, નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ, બળ્યા વગરના હાઇડ્રોકાર્બન) ને ઓછા હાનિકારક પદાર્થો (કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, નાઇટ્રોજન, પાણીની વરાળ) માં રૂપાંતરિત કરવા માટે નિર્ણાયક છે.
• પેટ્રોલિયમ રિફાઇનિંગ: નેપ્થાને ઉચ્ચ-ઓક્ટેન ગેસોલિન ઘટકોમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે “પ્લેટફોર્મિંગ” પ્રક્રિયાઓમાં અને વિવિધ પેટ્રોકેમિકલ્સના ઉત્પાદનમાં તેનો ઉપયોગ થાય છે.
• રાસાયણિક સંશ્લેષણ: નાઈટ્રિક એસિડ (ઓસ્ટવાલ્ડ પ્રક્રિયા), સિલિકોન્સ અને હાઈડ્રોજન પેરોક્સાઇડ તેમજ અન્ય ઔદ્યોગિક રસાયણોના ઉત્પાદનમાં ઉત્પ્રેરક તરીકે કાર્ય કરે છે.

2. ઇલેક્ટ્રોનિક્સ

તેની વિદ્યુત વાહકતા, ઓક્સિડેશન સામે પ્રતિકાર અને ટકાઉપણું પ્લેટિનમને ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં મૂલ્યવાન બનાવે છે.

• હાર્ડ ડિસ્ક ડ્રાઇવ્સ: ઉચ્ચ-ઘનતાવાળા ડેટા સ્ટોરેજ ઉપકરણોમાં પાતળા પ્લેટિનમ મિશ્રધાતુઓનો ઉપયોગ ચુંબકીય સ્તરો તરીકે થાય છે.
• થર્મોકપલ્સ: પ્લેટિનમ-રોડિયમ મિશ્રધાતુઓનો ઉપયોગ ઔદ્યોગિક ભઠ્ઠીઓ અને પ્રયોગશાળાઓમાં ચોક્કસ તાપમાન માપન માટે ઉચ્ચ-તાપમાન થર્મોકપલ્સમાં થાય છે.
• ઇલેક્ટ્રિકલ કોન્ટેક્ટ્સ: ઉચ્ચ-વિશ્વસનીયતાવાળા ઇલેક્ટ્રિકલ કોન્ટેક્ટ્સમાં તેનો ઉપયોગ થાય છે જ્યાં સુસંગતતા અને ઘસારા સામે પ્રતિકાર અત્યંત મહત્ત્વપૂર્ણ છે.

3. તબીબી અને બાયોમેડિકલ

પ્લેટિનમની બાયોકોમ્પેટીબિલિટી અને વિશિષ્ટ સ્વરૂપોમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાશીલતા તેની તબીબી ઉપયોગિતામાં ફાળો આપે છે.

• કીમોથેરાપી દવાઓ: પ્લેટિનમ-આધારિત સંકલન સંયોજનો, જેમ કે સિસ્પ્લેટિન અને કાર્બોપ્લેટિન, DNA પ્રતિકૃતિમાં દખલ કરીને વિવિધ કેન્સરની સારવારમાં ઉપયોગમાં લેવાતા મહત્વપૂર્ણ કીમોથેરાપ્યુટિક એજન્ટો છે.
• તબીબી પ્રત્યારોપણ (ઇમ્પ્લાન્ટ્સ): તેની નિષ્ક્રિયતા અને શારીરિક પ્રવાહી દ્વારા કાટ સામે પ્રતિકારને કારણે, પ્લેટિનમનો ઉપયોગ પેસમેકર, સ્ટેન્ટ અને અન્ય પ્રત્યારોપણ કરી શકાય તેવા તબીબી ઉપકરણોમાં થાય છે.
• પ્રયોગશાળા ઉપકરણો: પ્લેટિનમ ક્રુસિબલ, ઇલેક્ટ્રોડ અને ડીશ ઉચ્ચ તાપમાને તેમની નિષ્ક્રિયતા અને રાસાયણિક હુમલા સામે પ્રતિકાર માટે વિશ્લેષણાત્મક પ્રયોગશાળાઓમાં પ્રમાણભૂત છે.

4. કાચ ઉદ્યોગ

ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા વિશિષ્ટ કાચના ઉત્પાદન માટે પ્લેટિનમ મિશ્રધાતુઓ આવશ્યક છે.

• ફાઇબરગ્લાસ ઉત્પાદન: પ્લેટિનમ-રોડિયમ મિશ્રધાતુઓમાંથી બનેલા બુશિંગ્સનો ઉપયોગ ફાઇબરગ્લાસના ઉત્પાદનમાં થાય છે, જેને અત્યંત ઊંચા તાપમાન અને પીગળેલા કાચ દ્વારા કાટ સામે પ્રતિકારની જરૂર પડે છે.
• LCD ગ્લાસ: પ્લેટિનમ ઉપકરણ લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ ડિસ્પ્લે (LCD) ગ્લાસ સબસ્ટ્રેટના ઉત્પાદન માટે જરૂરી શુદ્ધતા અને ચોકસાઈ સુનિશ્ચિત કરે છે.

રોજિંદા ઉપયોગો

જોકે તે ઘણીવાર છુપાયેલા હોય છે, પ્લેટિનમ ઘટકો ઘણી ગ્રાહક વસ્તુઓ અને ઘરગથ્થુ ઉપકરણોમાં હાજર હોય છે:

1. દાગીના: તેની ચમક, દુર્લભતા, ટકાઉપણું અને હાઈપોઅલર્જેનિક પ્રકૃતિ પ્લેટિનમને સગાઈની વીંટી, લગ્નની વીંટી અને ઘડિયાળો સહિત ઉચ્ચ-શ્રેણીના દાગીના માટે પસંદગીનો વિકલ્પ બનાવે છે.
2. ઓટોમોટિવ કેટાલિટીક કન્વર્ટર: જોકે ગ્રાહકો દ્વારા સીધા ઉપયોગમાં લેવાતા નથી, આ લગભગ તમામ આધુનિક પેટ્રોલ અને ડીઝલ વાહનોમાં અભિન્ન ઘટકો છે, જે ઉત્સર્જન ધોરણોનું પાલન સુનિશ્ચિત કરે છે.
3. હાઈ-પર્ફોર્મન્સ સ્પાર્ક પ્લગ: કેટલાક પ્રીમિયમ સ્પાર્ક પ્લગ પ્લેટિનમ ઇલેક્ટ્રોડનો ઉપયોગ લાંબા સમય સુધી ઉન્નત ટકાઉપણું અને સુસંગત ઇગ્નીશન પ્રદર્શન પ્રદાન કરવા માટે કરે છે.

જૈવિક ભૂમિકા અને ઝેરી અસર

જૈવિક ભૂમિકા

પ્લેટિનમ છોડ, પ્રાણીઓ કે મનુષ્યના જૈવિક કાર્યો માટે આવશ્યક માનવામાં આવતું નથી. તે જીવંત જીવોમાં મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓ અથવા માળખાકીય અખંડિતતામાં કોઈ જાણીતી ભૂમિકા ભજવતું નથી.

ઝેરી અસર

પ્લેટિનમની જૈવિક અસરો અને ઝેરી અસર મોટાભાગે તેના રાસાયણિક સ્વરૂપ પર આધાર રાખે છે:

• ધાતુમય પ્લેટિનમ: તેના શુદ્ધ ધાતુમય સ્વરૂપમાં, પ્લેટિનમ સામાન્ય રીતે જૈવિક રીતે નિષ્ક્રિય અને બિન-ઝેરી માનવામાં આવે છે. આ નિષ્ક્રિયતાને કારણે તેનો ઉપયોગ તબીબી પ્રત્યારોપણમાં કોઈ પ્રતિકૂળ પ્રતિક્રિયાઓ પેદા કર્યા વિના થાય છે.
• પ્લેટિનમ સંયોજનો: જોકે, દ્રાવ્ય પ્લેટિનમ ક્ષાર અને સંકુલ ઝેરી હોઈ શકે છે.
  • એલર્જીક પ્રતિક્રિયાઓ: અમુક પ્લેટિનમ ક્ષારો, ખાસ કરીને ક્લોરોપ્લેટિનેટ્સના લાંબા સમય સુધી સંપર્કમાં રહેવાથી સંવેદનશીલતા અને એલર્જીક પ્રતિક્રિયાઓ થઈ શકે છે, જેને ઘણીવાર “પ્લેટિનોસિસ” કહેવામાં આવે છે, જે ખાસ કરીને ઔદ્યોગિક કામદારોમાં શ્વસન સમસ્યાઓ અને ચામડીની બળતરા દ્વારા વર્ગીકૃત થાય છે.
  • કીમોથેરાપ્યુટિક એજન્ટ્સ: સિસ્પ્લેટિન જેવા સંયોજનો DNA સાથે એડક્ટ્સ બનાવીને ઝડપથી વિભાજીત થતા કોષો (જેમ કે કેન્સર કોષો) માટે ઝેરી બનવા માટે રચાયેલ છે, જે લક્ષિત ઝેરી અસર દર્શાવે છે જેનો ઉપચારાત્મક રીતે ઉપયોગ થાય છે.
  • પર્યાવરણીય અસર: જ્યારે કેટાલિટીક કન્વર્ટર(ઉત્પ્રેરક પરિવર્તક)માં ધાતુમય પ્લેટિનમ પ્રમાણમાં સ્થિર હોય છે, ત્યારે સૂક્ષ્મ કણ પ્લેટિનમ પર્યાવરણમાં મુક્ત થઈ શકે છે, અને તેની લાંબા ગાળાની ઇકોલોજીકલ અસર ચાલુ અભ્યાસનો વિષય છે.

ભૂસ્તરીય વિપુલતા

પૃથ્વીના પોપડામાં પ્લેટિનમ એક અત્યંત દુર્લભ તત્વ છે, જેની સરેરાશ સાંદ્રતા આશરે 0.005 પાર્ટ્સ પર મિલિયન (ppm) છે.

ઉપલબ્ધિ

તે સામાન્ય રીતે આમાં જોવા મળે છે:

• મૂળ સ્વરૂપ (નેટિવ ફોર્મ): અસંયુક્ત ધાતુમય પ્લેટિનમ તરીકે, ઘણીવાર પેલેડિયમ, રોડિયમ, ઇરિડિયમ, ઓસ્મિયમ અને રૂથેનિયમ જેવા અન્ય પ્લેટિનમ-ગ્રુપ ધાતુઓ (PGMs) સાથે મિશ્રિત હોય છે.
• સલ્ફાઇડ્સ/આર્સેનાઇડ્સ: જટિલ ખનિજોમાં જોવા મળે છે, જે ઘણીવાર નિકલ અને તાંબાના ભંડાર સાથે સંકળાયેલા હોય છે.

મુખ્ય સંસાધનો/ભંડારો

વિશ્વના પ્લેટિનમના ભંડારો અને ઉત્પાદનનો મોટો ભાગ થોડા અત્યંત કેન્દ્રિત પ્રદેશોમાંથી આવે છે:

1. દક્ષિણ આફ્રિકા: બુશવેલ્ડ ઇગ્નીયસ કોમ્પ્લેક્સનું ઘર છે, જેમાં વિશ્વના સૌથી મોટા જાણીતા પ્લેટિનમ ગ્રુપ મેટલ ભંડાર છે, જે વૈશ્વિક ઉત્પાદનના 70% થી વધુ હિસ્સો ધરાવે છે.
2. રશિયા: નોરીલ્સ્ક-તાલનાખ પ્રદેશમાં નોંધપાત્ર ભંડાર જોવા મળે છે, જે મુખ્યત્વે નિકલ-કોપર સલ્ફાઇડ અયસ્ક સાથે સંકળાયેલા છે.
3. ઉત્તર અમેરિકા: નોંધપાત્ર ભંડારોમાં મોન્ટાના, USA માં સ્ટિલવોટર કોમ્પ્લેક્સ અને ઑન્ટારિયો, કેનેડામાં સડબરી બેસિનનો સમાવેશ થાય છે, જે પણ સલ્ફાઇડ અયસ્ક સાથે સંકળાયેલા છે.
4. ઝિમ્બાબ્વે: ધ ગ્રેટ ડાઇક પ્લેટિનમ ગ્રુપ ધાતુઓનો બીજો મુખ્ય સ્ત્રોત છે.

આ ભંડારો સામાન્ય રીતે મેફિક અને અલ્ટ્રામેફિક ઇગ્નીયસ ખડકોમાં જોવા મળે છે, જે લોખંડ અને મેગ્નેશિયમથી સમૃદ્ધ હોય છે.