प्लॅटिनमचा परिचय
प्लॅटिनम, प्लॅटिनम गट धातू (PGMs) चा एक सदस्य, एक घन, वर्धनीय, तन्य, अत्यंत निष्क्रिय, मौल्यवान, चांदी-पांढरा संक्रमण धातू आहे. त्याचे नाव स्पॅनिश शब्द “प्लॅटिना” वरून आले आहे, ज्याचा अर्थ “छोटे चांदी” असा आहे. हे मूलद्रव्य त्याच्या उत्कृष्ट गंज प्रतिरोधकता, उच्च वितळण बिंदू आणि उत्प्रेरक गुणधर्मांसाठी प्रसिद्ध आहे, ज्यामुळे ते विविध उच्च-तंत्रज्ञान अनुप्रयोगांमध्ये अपरिहार्य ठरते.
प्लॅटिनमचे दैनंदिन उपयोग
प्लॅटिनमचे अद्वितीय गुणधर्म विविध क्षेत्रांमध्ये अनेक महत्त्वाच्या उपयोगांमध्ये परावर्तित होतात.
दागिने
प्लॅटिनम त्याच्या नैसर्गिक पांढऱ्या चमक, टिकाऊपणा आणि काळपटपणास प्रतिकारशक्तीमुळे दागिने उद्योगात अत्यंत मौल्यवान आहे. त्याची शुद्धता (अनेकदा ९५% शुद्ध) यामुळे ते अंगठ्या, हार आणि इतर दागिन्यांसाठी एक लोकप्रिय निवड ठरते, विशेषतः भारतातील लग्न आणि साखरपुड्याच्या दागिन्यांसाठी, जिथे ते चिरंतन प्रेम आणि दुर्मिळता दर्शवते.
उत्प्रेरक परिवर्तक (Catalytic Converters)
प्लॅटिनमच्या सर्वात महत्त्वाच्या औद्योगिक उपयोगांपैकी एक म्हणजे वाहनांमधील उत्प्रेरक परिवर्तक (catalytic converters). ही उपकरणे एक्झॉस्ट वायूतील हानिकारक प्रदूषकांना (जसे की कार्बन मोनॉक्साईड, नायट्रोजन ऑक्साईड्स आणि न जळलेले हायड्रोकार्बन) कमी हानिकारक पदार्थांमध्ये (जसे की कार्बन डायऑक्साईड, नायट्रोजन आणि पाण्याची वाफ) रूपांतरित करतात. भारतात उत्पादित आणि विकली जाणारी सर्व वाहने कठोर उत्सर्जन मानकांचे (उदा. भारत स्टेज मानके) पालन करतात, ज्यासाठी प्लॅटिनम, पॅलेडियम आणि ऱ्होडियम असलेले उत्प्रेरक परिवर्तक वापरणे आवश्यक आहे.
प्रयोगशाळा उपकरणे
वैज्ञानिक संशोधन आणि औद्योगिक प्रयोगशाळांमध्ये, प्लॅटिनमचा उपयोग मुशी (crucibles), इलेक्ट्रोड आणि इतर उच्च-तापमान उपकरणे तयार करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. अनेक रासायनिक अभिकारकांसाठी त्याची निष्क्रियता, उच्च वितळण बिंदू (१७६८.३ °C) आणि सुसंगत विद्युत गुणधर्म यामुळे रासायनिक प्रतिरोध आणि स्थिरता आवश्यक असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी ते आदर्श ठरते, जसे की उच्च-तापमान प्रयोग आणि इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री. भारतातील अनेक शैक्षणिक आणि संशोधन संस्था प्लॅटिनम प्रयोगशाळा उपकरणे वापरतात.
वैद्यकीय रोपण (Medical Implants) आणि उपकरणे
प्लॅटिनमची जैव-अनुकूलता (biocompatibility), म्हणजे ते गैर-विषारी आहे आणि शरीरातील ऊतकांशी प्रतिकूल प्रतिक्रिया देत नाही, यामुळे ते विविध वैद्यकीय उपकरणांसाठी एक पसंत केलेला पदार्थ आहे. याचा उपयोग पेसमेकर, डिफिब्रिलेटर, दातांचे भरण (आता कमी सामान्य असले तरी) आणि काही केमोथेरपी औषधे (उदा. सिस्प्लॅटिन) ज्यामध्ये प्लॅटिनम संयुगे असतात, यामध्ये केला जातो. अरुंद झालेल्या धमन्या उघडण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या स्टेंटमध्ये देखील प्लॅटिनम घटक समाविष्ट असू शकतात.
विद्युत आणि इलेक्ट्रॉनिक घटक
त्याच्या उत्कृष्ट विद्युत चालकता आणि गंज आणि ऑक्सिडेशनला प्रतिकारशक्तीमुळे, प्लॅटिनमचा उपयोग विद्युत संपर्क, प्रतिरोधक थर्मामीटर आणि थर्मोकपलमध्ये होतो. काही उच्च-कार्यक्षमतेचे स्पार्क प्लग, हार्ड डिस्क ड्राइव्ह्ज आणि फायबर ऑप्टिक केबल्समध्ये देखील तो एक घटक आहे. अचूक इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगांमध्ये त्याची विश्वसनीयता महत्त्वपूर्ण आहे.
नैसर्गिक आढळ आणि निष्कर्षण
जागतिक वितरण
प्लॅटिनम हा पृथ्वीच्या कवचातील तुलनेने दुर्मिळ घटक आहे. तो प्रामुख्याने नैसर्गिक धातू म्हणून आढळतो, अनेकदा पॅलेडियम, ऑस्मियम, इरिडियम आणि ऱ्होडियम यांसारख्या इतर प्लॅटिनम गट धातूंशी मिश्रित असतो. महत्त्वपूर्ण व्यावसायिक साठे मॅफिक आणि अल्ट्रामॅफिक अग्निजन्य खडकांमध्ये आढळतात. जगातील सर्वात मोठे प्लॅटिनम साठे दक्षिण आफ्रिकेत (उदा. बुशवेल्ड इग्नियस कॉम्प्लेक्स), त्यानंतर रशिया (नॉरिल्स्क-टाल्नाख साठे), झिम्बाब्वे आणि कॅनडामध्ये आहेत.
खनन आणि शुद्धीकरण प्रक्रिया
प्लॅटिनमचे निष्कर्षण ही एक जटिल आणि बहु-स्तरीय प्रक्रिया आहे. प्लॅटिनमयुक्त धातूके (ores), ज्यामध्ये स्पेरीलाइट (PtAs2) आणि कूपेराईट (PtS) सारखी खनिजे असू शकतात, सामान्यतः भूमिगत साठ्यांमधून काढली जातात.
१. खनन: धातूके जमिनीतून काढली जातात, अनेकदा खोल शाफ्ट खनन पद्धतीद्वारे. २. मिलिंग आणि फ्लोटेशन: धातूके कुटून बारीक पावडरमध्ये दळली जातात. ही पावडर नंतर पाणी आणि अभिकारकांमध्ये (reagents) फ्लोटेशन सेलमध्ये मिसळली जाते, जिथे हवेचे बुडबुडे निवडकरित्या प्लॅटिनम गट धातूंच्या कणांना चिकटतात, ज्यामुळे ते सांद्र (concentrate) म्हणून पृष्ठभागावर तरंगतात. ३. स्मेल्टिंग आणि कन्व्हर्टिंग: सांद्र उच्च-तापमान स्मेल्टिंगमधून जाते ज्यामुळे अशुद्धी काढून टाकल्या जातात आणि मूलभूत धातू वेगळे केले जातात, परिणामी एक मॅट (matte) तयार होते. या मॅटचे नंतर कन्व्हर्टरमध्ये पुढील शुद्धीकरण केले जाते. ४. हायड्रोमेटलर्जिकल रिफायनिंग: मॅट आम्लयुक्त द्रावणांमध्ये विरघळवले जाते आणि प्लॅटिनमला इतर प्लॅटिनम गट धातू आणि मूलभूत धातूंपासून वेगळे करण्यासाठी विविध रासायनिक अवक्षेपण आणि द्रावक निष्कर्षण तंत्रे वापरली जातात. या अत्यंत विशेष प्रक्रियेमुळे उच्च शुद्धतेचे प्लॅटिनम मिळते.
भारतीय संदर्भात प्लॅटिनम
भारताकडे ज्ञात प्लॅटिनम गट धातूंचे साठे फारच मर्यादित आहेत, ओडिशा (उदा. बौला-नुआसाही क्रोमाइट पट्टा) सारख्या प्रदेशात किरकोळ आढळ नोंदवले गेले आहेत. परिणामी, भारत आपल्या प्लॅटिनमच्या गरजांसाठी आयातीवर मोठ्या प्रमाणावर अवलंबून आहे. भारतातील प्लॅटिनमची मागणी मुख्यतः त्याच्या वाढत्या दागिने बाजारामुळे, ऑटोमोटिव्ह क्षेत्रात उत्प्रेरक परिवर्तकांचा वाढता वापर आणि प्लॅटिनम उत्प्रेरक वापरणाऱ्या वाढत्या फार्मास्युटिकल आणि रासायनिक उद्योगांमुळे प्रेरित आहे. देश आपल्या औद्योगिक आणि ग्राहकांच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी प्रमुख उत्पादक देशांकडून किंवा जागतिक कमोडिटी बाजारपेठांमधून शुद्ध प्लॅटिनमची आयात करतो.