आवर्त सारणी:

• इ.स. १८६९ मध्ये, दिमित्री मेंडेलीव नावाच्या एका रशियन शास्त्रज्ञाने सर्व ज्ञात मूलद्रव्यांचा एक चार्ट तयार केला. त्याने त्याला आवर्त सारणी असे नाव दिले.
• त्या वेळी, फक्त ५९ मूलद्रव्ये ज्ञात होती. पण मेंडेलीवचा असा विश्वास होता की अजून शोधलेली नसलेली आणखी मूलद्रव्ये असणे आवश्यक आहे.
• त्याने या अज्ञात मूलद्रव्यांसाठी त्याच्या सारणीत ३३ रिकाम्या जागा ठेवल्या.
• मेंडेलीवने या अज्ञात मूलद्रव्यांना “एकासिलिकॉन,” “एकाअल्युमिनियम,” आणि “एकाबोरॉन” अशी नावे दिली. या नावांचा अर्थ “सिलिकॉनसारखे,” “अल्युमिनियमसारखे,” आणि “बोरॉनसारखे” असा होता.
• इ.स. १९३९ पर्यंत, मेंडेलीवच्या सर्व रिकाम्या जागा भरल्या गेल्या. शेवटचे शोधले गेलेले मूलद्रव्य “एकाफ्रान्सियम” होते, ज्याला आता फ्रान्सियम म्हणतात.

ट्रान्सयुरेनिक मूलद्रव्ये:

• आज, ११८ ज्ञात मूलद्रव्ये आहेत.
• यापैकी ९२ मूलद्रव्ये निसर्गात आढळतात.
• यापैकी २६ मूलद्रव्ये मानवनिर्मित आहेत.
• मानवनिर्मित मूलद्रव्यांना ट्रान्सयुरेनिक मूलद्रव्ये म्हणतात.
• नेप्ट्यूनियम (मूलद्रव्य ९३) हे शोधले जाणारे पहिले ट्रान्सयुरेनिक मूलद्रव्य होते. ते इ.स. १९४० मध्ये शोधले गेले. लॉरेन्सियम (Lr) चा शोध इ.स. १९६१ मध्ये लागल्यानंतर, शास्त्रज्ञांना आणखी नवीन मूलद्रव्ये सापडली. त्यापैकी काही येथे आहेत:

१. रुदरफोर्डियम (Rf) अणुक्रमांक १०४ सह. २. डार्मश्टॅटियम (Ds) अणुक्रमांक ११० सह. ३. डब्नियम (Db) अणुक्रमांक १०५ सह. ४. रॉन्टजेनियम (Rg) अणुक्रमांक १११ सह. ५. सीबोर्जियम (Sg) अणुक्रमांक १०६ सह. ६. कॉपरनिशियम (Cn) अणुक्रमांक ११२ सह. ७. बोह्रियम (Bh) अणुक्रमांक १०७ सह. ८. फ्लेरोव्हियम (Fl) अणुक्रमांक ११४ सह. ९. हासियम (Hs) अणुक्रमांक १०८ सह. १०. लिव्हरमोरियम (Lv) अणुक्रमांक ११५ सह. ११. मैटनेरियम (Mt) अणुक्रमांक १०९ सह.

अशी चार मूलद्रव्ये आहेत जी शास्त्रज्ञांनी निश्चित केली आहेत, पण त्यांना खात्री करण्यासाठी आणखी चाचण्या करण्याची गरज आहे. या मूलद्रव्यांना अनन्ट्रियम (मूलद्रव्य ११३), अनन्पेंटियम (मूलद्रव्य ११५), अनन्सेप्टियम (मूलद्रव्य ११७), आणि अननॉक्टियम (मूलद्रव्य ११८) असे म्हणतात.

इ.स. २००३ मध्ये, रशियन शास्त्रज्ञांनी सांगितले की त्यांना मूलद्रव्य ११५ सापडले आहे, पण इतर शास्त्रज्ञ त्यांच्यावर विश्वास ठेवत नव्हते. त्यांना रशियन शास्त्रज्ञांकडून आणखी चाचण्या करून हे सिद्ध करण्याची मागणी होती की त्यांना खरोखर ते मूलद्रव्य सापडले आहे. हेल्महोल्ट्झ सेंटरने आणखी चाचण्या केल्या, आणि आता इतर शास्त्रज्ञ त्यांचे काम पुनरावलोकन करत आहेत.

द इंटरनॅशनल युनियन ऑफ प्युअर अँड अप्लाइड केमिस्ट्री (IUPAC) आणि द इंटरनॅशनल युनियन ऑफ प्युअर अँड अप्लाइड फिजिक्स (IUPAP) आवर्त सारणीत नवीन मूलद्रव्य जोडण्यावर काम करत आहेत.

• त्यांनी आधीच मूलद्रव्य ११६ (लिव्हरमोरियम), ११७ (अनन्सेप्टियम), आणि ११८ (अननॉक्टियम) यांची नावे मान्य केली आहेत, पण शेवटच्या दोनसाठी त्यांनी कायमस्वरूपी नावे ठरवली नाहीत.
• अननॉक्टियमचा अर्धायुकाल फक्त ०.८९ मिलिसेकंद इतका अतिशय कमी आहे.

मूलद्रव्ये दोन मुख्य गटांमध्ये विभागली जातात: धातू आणि अधातू.

• धातू ही लीड, सोने, पारा यांसारखी मूलद्रव्ये आहेत.
• अधातू ही क्लोरीन, ब्रोमिन, गंधक यांसारखी मूलद्रव्ये आहेत.
• बोरॉन, सिलिकॉन, जर्मेनियम, आणि अँटिमनी यांसारखी काही मूलद्रव्ये धातू आणि अधातू दोन्हीसारखे वागू शकतात. या मूलद्रव्यांना धातुसदृश म्हणतात.
• अशीही मूलद्रव्ये आहेत जी धातू किंवा अधातू नाहीत. या मूलद्रव्यांना उदात्त वायू म्हणतात. हेलियम, आर्गॉन, निऑन, क्रिप्टॉन, रेडॉन, आणि झेनॉन हे वातावरणात आढळणारे उदात्त वायू आहेत.

धातू

• मूलद्रव्ये दोन गटांमध्ये विभागली जाऊ शकतात: धातू आणि अधातू. बहुतेक मूलद्रव्ये (सुमारे ८०%) धातू आहेत.
• धातू कठीण, चमकदार असतात आणि सहजपणे ताणल्या जाऊ शकतात किंवा वेगवेगळ्या आकारात चेंडू केल्या जाऊ शकतात. ते उष्णता आणि विजेचे चांगले वाहक देखील असतात. खोलीच्या तापमानात सर्व धातू घन असतात, पारा आणि गॅलियम वगळता, जे द्रव असतात. धातूंचे द्रवणांक आणि उत्कलनांक उच्च असतात.

धातूंचे रासायनिक गुणधर्म

• धातू इतर पदार्थांशी प्रतिक्रिया देताना इलेक्ट्रॉन गमावण्याची प्रवृत्ती असते. ते आम्लांशी प्रतिक्रिया देताना, सहसा आम्लातील हायड्रोजनची जागा घेतात. तथापि, तांबे, चांदी आणि सोने या नियमाचे अपवाद आहेत.
• धातू क्लोराईड्स खऱ्या क्षार आहेत, आणि धातू ऑक्साईड सहसा आम्लारी असतात. धातू हायड्राइड्स आयनिक, अस्थिर आणि प्रतिक्रियाशील असतात.
• सर्व धातू प्रतिक्रियाशील असतात, म्हणजे ते ऑक्सिजन (हवेत), हायड्रोजन, हॅलोजन्स, गंधक, पाणी आणि आम्ल यांसारख्या सामान्य पदार्थांशी प्रतिक्रिया देऊ शकतात. तथापि, ते किती प्रमाणात प्रतिक्रिया देतात हे बदलते.

धातू आणि त्यांच्या प्रतिक्रिया

प्रत्येक धातू त्याच्या सभोवतालच्या परिस्थितीशी वेगळ्या प्रकारे प्रतिक्रिया देतो.

मुक्त धातू

सोने, प्लॅटिनम आणि चांदी हे फक्त सामान्य परिस्थितीत हवा आणि पाण्यापासून प्रभावित होत नाहीत. या धातूंना मुक्त धातू म्हणून ओळखले जाते.

खनिजे आणि धातुकें

धातूंचे विविध संयुगे, ज्यांना खनिजे म्हणतात, निसर्गात आढळतात. या खनिजांची खाणकाम केली जाऊ शकते.

ज्या खनिजातून धातूचे आर्थिकदृष्ट्या निष्कर्षण केले जाऊ शकते त्याला धातुके म्हणतात.

धातुकर्म

त्यांच्या धातुकांमधून धातू काढण्याच्या प्रक्रियेस धातुकर्म म्हणतात. धातुकर्मामध्ये अनेक पायऱ्या समाविष्ट असतात:

भस्मीकरण: संहत धातुके हवेच्या अनुपस्थितीत तापवली जातात.

भर्जन: धातुके अतिरिक्त हवेमध्ये तापवली जातात.

वितळणे: भर्जन केलेली धातुके कोकसह मिसळली जातात आणि मुक्त धातू मिळवण्यासाठी भट्टीत तापवली जातात.

पोलाद आणि लोखंड

पोलाद हा लोखंडाचा एक प्रकार आहे. लोखंडापासून पोलाद बनवण्यासाठी, कार्बनचे प्रमाण ५% वरून ०.५-१.५% पर्यंत कमी केले जाते.

पोलादाची उष्णता उपचार

तापघट: जर पोलाद तेजस्वी लालसरपणापर्यंत तापवला गेला आणि नंतर पाण्यात किंवा तेलात अचानक थंड केला गेला, तर तो असाधारणपणे कठीण आणि कोमट बनतो.

तापमान नियंत्रण: नियंत्रित तापवणे आणि थंड करण्याद्वारे, तापघट केलेल्या पोलादाची कठोरता आणि कोमटपणा कमी केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे तो मजबूत आणि टिकाऊ बनतो.

अनिलिंग:

• तापघट केलेला पोलाद २५०-३२५ डिग्री सेल्सिअस दरम्यानच्या तापमानापर्यंत तापवल्यास त्याचे कोमटपणा नष्ट होऊ शकते त्याच्या कठोरतेवर परिणाम न करता.
• या प्रक्रियेस अनिलिंग म्हणतात, आणि त्यामध्ये पोलाद त्याच्या पुनःस्फटिकीकरण बिंदूपेक्षा जास्त तापमानापर्यंत तापवणे आणि नंतर थंड करणे समाविष्ट असते, ज्यामुळे तो मऊ बनतो.

लोखंडाची गंजणे:

• बहुतेक धातू निसर्गात संयुक्त स्वरूपात आढळतात आणि त्यांच्या धातुकांमधून काढणे आवश्यक असते.
• जेव्हा या धातूंचा हवेशी संपर्क येतो, तेव्हा ते क्षरण पावण्याची प्रवृत्ती असते आणि त्यांच्या मूळ स्वरूपात परत येत नाहीत.
• लोखंडाच्या बाबतीत, या प्रक्रियेस गंजणे म्हणून ओळखले जाते.
• गंजण्यामध्ये जलयुक्त फेरिक ऑक्साईडची निर्मिती समाविष्ट असते, आणि त्यासाठी पाणी आणि ऑक्सिजन दोन्ही आवश्यक असतात. पाणी किंवा विद्युत अपघट्याशिवाय, गंजणे होऊ शकत नाही.
• गंजण्यादरम्यान, ऑक्सिजन घटक लोखंडात जोडले जातात, ज्यामुळे त्याचे वस्तुमान वाढते.
• लोखंडाच्या पृष्ठभागावर अधातूंचे लेप करून, किंवा इतर धातूंसह मिश्रधातू बनवून गंजणे रोखले जाऊ शकते.

विद्युतलेपन आणि गरम बुडवणे

विद्युतलेपन ही एक प्रक्रिया आहे जिथे धातूचे लेप विद्युत प्रवाह वापरून पृष्ठभागावर लावले जातात. निकेल आणि क्रोमियम हे सामान्यतः विद्युतलेपनासाठी वापरले जातात.

गरम बुडवणे ही एक प्रक्रिया आहे जिथे धातूचे लेप वितळलेल्या धातूच्या स्नानात बुडवून पृष्ठभागावर लावले जातात. जेव्हा जस्त गरम बुडवणे वापरून लोखंडावर लावला जातो, तेव्हा त्याला गॅल्वनायझिंग म्हणतात.

अधातू

अधातू ही अशी मूलद्रव्ये आहेत जी ऋण आयन तयार करण्यासाठी इलेक्ट्रॉन मिळवण्याची प्रवृत्ती असते ज्यांना ऋणायन म्हणतात. ते सहसा पावडर किंवा वायू म्हणून आढळतात, ब्रोमिन वगळता, जो खोलीच्या तापमानात द्रव असतो.

अधातू चमकदार नसतात आणि उष्णता किंवा विजेचे चांगले वाहक नसतात. ते धातूंप्रमाणे पत्र्यांमध्ये चपटे केले जाऊ शकत नाहीत किंवा तारांमध्ये ताणले जाऊ शकत नाहीत. त्यांचे द्रवणांक देखील धातूंपेक्षा कमी असतात.

मिश्रधातू

मिश्रधातू हे दोन किंवा अधिक धातूंचे मिश्रण असतात. ते बहुतेक वेळा त्यांच्या बनवण्यात आलेल्या वैयक्तिक घटकांपेक्षा अधिक उपयुक्त असतात. येथे काही महत्त्वाचे मिश्रधातू आहेत:

अल्युमिनियम मिश्रधातू

• AA-8000: बिल्डिंग वायरसाठी वापरले जाते
• Al-Li (अल्युमिनियम-लिथियम): एरोस्पेस अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जाते
• Al-Cu (अल्युमिनियम-कॉपर): विमान संरचना आणि उष्णता एक्सचेंजर्समध्ये वापरले जाते

लिथियम मिश्रधातू

१. लिथियम-सोडियम मिश्रधातू (लिथियम, सोडियम) २. लिथियम-पारा मिश्रधातू (लिथियम, पारा)

अल्निको मिश्रधातू

अल्निको (अल्युमिनियम, निकेल, कोबाल्ट)

ड्युरालुमिन मिश्रधातू

ड्युरालुमिन (अल्युमिनियम, कॉपर)

मॅग्नॅलियम मिश्रधातू

१. मॅग्नॅलियम (अल्युमिनियम, ५% मॅग्नेशियम)

मॅग्नॉक्स मिश्रधातू

मॅग्नॉक्स (मॅग्नेशियम ऑक्साईड, ग्राफाइट)

नाम्बे मिश्रधातू

१. नाम्बे (अल्युमिनियम अधिक सात अन्य अनिर्दिष्ट धातू)

सिलुमिन मिश्रधातू

१. सिलुमिन (अल्युमिनियम, सिलिकॉन)

झामाक मिश्रधातू

१. झामाक (जस्त, अल्युमिनियम, मॅग्नेशियम, कॉपर)

अल्युमिनियम कॉम्प्लेक्स मिश्रधातू

अल्युमिनियम मॅग्नेशियम, मॅंगनीज आणि कॉपरसह इतर जटिल मिश्रधातू तयार करते.

बिस्मथ मिश्रधातू

१. वुड्स धातू (बिस्मथ, लीड, कथील, कॅडमियम) २. रोज धातू (बिस्मथ, कथील) ३. फील्ड्स धातू ४. सेरोबेंड

कोबाल्ट मिश्रधातू

१. स्टेलाइट (कोबाल्ट, क्रोमियम, टंगस्टन किंवा मॉलिब्डेनम, कार्बन) २. टॅलोनाइट (कोबाल्ट, क्रोमियम) ३. अल्टिमेट (कोबाल्ट, क्रोमियम, निकेल, मॉलिब्डेनम, लोखंड, टंगस्टन)

कॉपर मिश्रधातू

१. बेरिलियम कॉपर (कॉपर, बेरिलियम) २. बिलॉन (कॉपर, चांदी) ३. पितळ (कॉपर, जस्त) कॅलामाइन (कॉपर, जस्त)

• चायनीज सिल्व्हर (कॉपर, जस्त)
• डच धातू (कॉपर, जस्त) गिल्डिंग धातू (सोने, कॉपर)
• मंट्झ धातू (कॉपर, जस्त) प्यूटर (कॉपर, जस्त) प्रिन्सेस धातू (कॉपर, कथील)

पितळ (कॉपर आणि जस्त मिश्रधातू)

२. कांस्य (कॉपर आणि कथील)

३. टॉम्बाक (कॉपर आणि जस्त)

४. अल्युमिनियम कांस्य (कॉपर आणि अल्युमिनियम)

५. आर्सेनिकल कांस्य (कॉपर आणि आर्सेनिक)

६. बेल मेटल (कॉपर आणि कथील)

७. फ्लोरेंटाइन कांस्य (कॉपर, जस्त, किंवा कथील)

८. ग्लुसिडुर (बेरिलियम, कॉपर, आणि लोखंड)

९. ग्वानिन (कदाचित कॉपर, मॅंगनीज, लोह सल्फाइड्स आणि इतर सल्फाइड्स असलेले मॅंगनीज कांस्य)

१०. गनमेटल (कॉपर, कथील, आणि जस्त)

११. फॉस्फर कांस्य (कॉपर, कथील, आणि फॉस्फरस)

१२. ऑर्मोलू (गिल्ट ब्रॉन्झ) (कॉपर आणि जस्त)

१३. स्पेक्युलम मेटल (कॉपर आणि कथील)

कॉन्स्टंटन (कॉपर आणि निकेल मिश्रधातू)

१५. कॉपर-टंगस्टन (कॉपर आणि टंगस्टन)

१६. कॉरिंथियन कांस्य (कॉपर, सोने, आणि चांदी)

१७. क्युनिफे (कॉपर, निकेल, आणि लोखंड)

१८. क्युप्रोनिकेल (कॉपर आणि निकेल)

१९. सिम्बल मिश्रधातू (बेल मेटल) (कॉपर आणि कथील)

२०. डेव्हार्डाचा मिश्रधातू (कॉपर, अल्युमिनियम, आणि जस्त)

२१. इलेक्ट्रम (कॉपर, सोने, आणि चांदी)

हेपॅटिझॉन (कॉपर, चांदी, आणि सोने)

२३. हॉयस्लर मिश्रधातू (कॉपर, मॅंगनीज, आणि कथील)

२४. मॅंगनिन (कॉपर, मॅंगनीज, आणि निकेल)

२५. निकेल सिल्व्हर (कॉपर आणि निकेल)

२६. नॉर्डिक गोल्ड (कॉपर आणि अल्युमिनियम)

गॅलियम मिश्रधातू

• गॅलिन्स्टन (गॅलियम, इंडियम, कथील)

गोल्ड मिश्रधातू

• इलेक्ट्रम (सोने, चांदी, कॉपर)
• रोज गोल्ड (सोने, कॉपर)
• व्हाइट गोल्ड (सोने, निकेल, पॅलेडियम, किंवा प्लॅटिनम)

इंडियम मिश्रधातू

• फील्ड्स धातू (इंडियम, कथील, बिस्मथ)

आयर्न किंवा फेरस मिश्रधातू

• पोलाद (कार्बन)
• लोखंड (Fe)
• फर्निको (निकेल, कोबाल्ट)
• एलिनव्हर (निकेल, क्रोमियम)
• इन्व्हार (लोखंड)
• कोव्हार (कोव्हार मिश्रधातू)
• स्पीगेलआयसेन (मॅंगनीज, कार्बन, सिलिकॉन)
• फेरोमिश्रधातू

फेरो मिश्रधातू:

• फेरोबोरॉन (लोखंड आणि बोरॉन)
• फेरोक्रोम (लोखंड आणि क्रोमियम)
• फेरोमॅग्नेशियम (लोखंड आणि मॅग्नेशियम)
• फेरोमॅंगनीज (लोखंड आणि मॅंगनीज)
• फेरोमॉलिब्डेनम (लोखंड आणि मॉलिब्डेनम)
• फेरोनिकेल (लोखंड आणि निकेल)
• फेरोफॉस्फरस (लोखंड आणि फॉस्फरस)
• फेरोटायटॅनियम (लोखंड आणि टायटॅनियम)
• फेरोव्हॅनेडियम (लोखंड आणि व्हॅनेडियम)
• फेरोसिलिकॉन (लोखंड आणि सिलिकॉन)

लीड मिश्रधातू:

• अँटिमोनियल लीड (लीड आणि अँटिमनी)
• मॉलिब्डोचाल्कोस (लीड आणि कॉपर)
• सोल्डर (लीड आणि कथील)
• टर्न (लीड आणि कथील)
• टाइप मेटल (लीड, कथील, आणि अँटिमनी)

मॅग्नेशियम मिश्रधातू:

• मॅग्नॉक्स (मॅग्नेशियम आणि नायोबियम)
• T-Mg-Al-Zn (बर्गमन टप्पा)
• इलेक्ट्रॉन (अल्युमिनियम-आधारित मिश्रधातू)

मर्क्युरी मिश्रधातू:

• अमलगम (प्लॅटिनम आणि सोने वगळता जवळजवळ कोणत्याही धातूसह पारा)

निकेल मिश्रधातू:

• अलुमेल (निकेल, मॅंगनीज, अल्युमिनियम, आणि सिलिकॉन)
• क्रोमेल (निकेल आणि क्रोमियम)
• क्युप्रोनिकेल (निकेल आणि कॉपर)
• जर्मन सिल्व्हर (निकेल, कॉपर, आणि जस्त)
• हॅस्टेलॉय (निकेल, मॉलिब्डेनम, क्रोमियम, आणि कधीकधी टंगस्टन)
• इन्कोनेल (निकेल, क्रोमियम, आणि कोबाल्ट)
• मोनेल मेटल (निकेल, कॉपर, लोखंड, आणि मॅंगनीज)
• म्यू-मेटल (निकेल आणि लोखंड)
• Ni-C (निकेल आणि कार्बन)
• नायक्रोम (क्रोमियम, लोखंड, आणि निकेल)
• निक्रोसिल (निकेल, क्रोमियम, सिलिकॉन, आणि मॅग्नेशियम)
• निसिल (निकेल आणि सिलिकॉन)

निटिनॉल (निकेल, टायटॅनियम, आकार स्मृती मिश्रधातू)

पोटॅशियम मिश्रधातू

१. KLi (पोटॅशियम, लिथियम) २. NaK (सोडियम, पोटॅशियम)

दुर्मिळ मृदा मिश्रधातू

मिशमेटल (विविध दुर्मिळ मृदा)

सिल्व्हर मिश्रधातू

१. आर्जेन्टियम स्टर्लिंग सिल्व्हर (चांदी, कॉपर, जर्मेनियम) २. बिलॉन (कॉपर किंवा कॉपर कांस्य, कधीकधी चांदीसह) ३. ब्रिटानिया सिल्व्हर (चांदी, कॉपर) ४. इलेक्ट्रम (चांदी, सोने) ५. गोलॉइड (चांदी, कॉपर, सोने) ६. प्लॅटिनम स्टर्लिंग (चांदी, प्लॅटिनम मिश्रधातू) ७. शिबुइची (चांदी, कॉपर) ८. स्टर्लिंग सिल्व्हर (चांदी, जस्त)

टिन मिश्रधातू

१. ब्रिटानियम (कथील, कॉपर, अँटिमनी) २. प्यूटर (कथील, लीड, कॉपर) ३. सोल्डर (कथील, लीड, अँटिमनी)

टायटॅनियम मिश्रधातू

१. बीटा C (टायटॅनियम, व्हॅनेडियम, क्रोमियम, इतर धातू) २. 6al-4v (अल्युमिनियम, टायटॅनियम, व्हॅनेडियम)

युरेनियम मिश्रधातू

स्टॅबलॉय (टायटॅनियम किंवा मॉलिब्डेनमसह क्षीण युरेनियम मिश्रधातू) २. **युरेनियम प्लुटोनिय