अँटिमनी

अँटिमनी : धातुरूप मूलद्रव्य रासायनिक चिन्ह Sb अणुक्रमांक (अणुकेंद्रातील प्रोटॉनांची संख्या) ५१ अणुभार १२१·७६ विद्युत् विन्यास (इलेक्ट्रॉनांची अणूमधील मांडणी) २, ८, १८, १८, ५ आवर्त सारणीतील (मूलद्रव्यांच्या विशिष्ट पद्धतीने केलेल्या कोष्टकरूप मांडणीतील) गट ५ घनता ६·६७ ग्रॅ. दर घ. सेंमी. द्रवांक (वितळबिंदू) ६३०^० से. क्वथनांक (उकळबिंदू) १४४०^० से. समस्थानिक (एकच अणुक्रमांक असलेला पण भिन्न अणुभार असलेला त्याच मूलद्रव्याचा प्रकार) नैसर्गिक १२१, १२३ किरणोत्सर्गी (किरण वा कण बाहेर फेकण्याचा गुणधर्म असणारा) १२०, १२२, १२४, १२५, १२७, १२९, १३२ पृथ्वीच्या कवचातील प्रमाण १ X १०^-४% मुख्य संयुजा ३, ५ [→ संयुजा] रंग चकचकीत पांढरा उष्णता व वीज यांची संवाहकता अत्यंत कमी धातू व अधातू यांच्या मध्यावर हे मूलद्रव्य आहे. ते धातूप्रमाणे चकाकते पण ठिसूळ असते. त्याची विद्युत् संवाहकता धातूच्या मानाने अगदी कमी आहे.

इतिहास : अतिप्राचीन कालापासून मनुष्यास माहीत झालेल्या धातूंपैकी अँटिमनी ही एक धातू आहे. ख्रिस्तपूर्व सुमारे ४,००० वर्ष इतक्या जुन्या कालातील खाल्डियामधील लोकांनी तयार केलेले अँटिमनीचे एक भांडे सापडले आहे व त्यावरून त्या कालातल्या लोकांस अँटिमनीचे धातुक व त्यापासून धातू काढण्याची क्रिया, या दोन्ही गोष्टी माहीत असल्या पाहिजेत असे दिसून येते. विहिरीचे पाणी नेण्यासाठी प्राचीन ईजिप्तमधील लोक अँटिमनीच्या कळशा वापरीत असत व अँटिमनी असलेली द्रव्ये सौंदर्यप्रसाधने म्हणून वापरीत.

उत्पत्ती : अँटिमनीची पुष्कळ खनिजे आहेत, मात्र अँटिमनी धातू ⇨स्टिब्‍नाइट व शिशाची धातुके यांच्यातूनच मुख्यत्वेकरून मिळविण्यात येते. खडकात आढळणारी नैसर्गिक शुद्ध धातू व तिच्या ⇨ऑक्सिडीभवनाने तयार झालेली सेर्व्हन्टाइट, व्हॅलेंटिनाइट यांसारखी धातुके यांच्यातूनही थोडी अँटिमनी मिळविण्यात येते. धातू फायदेशीरपणे मिळण्यास खडकात ३ ते ८ टक्के धातुक असावे लागते. अँटिमनीचे जागतिक उत्पादन १९६४ सालापासून प्रतिवर्षी ४६,००० टनांहून अधिक होत आहे, १९६९ साली ते ५३,४०० टनांहून अधिक झाले. चीन, दक्षिण आफ्रिका, बोलिव्हिया, रशिया, मेक्सिको, यूगोस्लाव्हिया, तुर्कस्तान, पेरू, ऑस्ट्रेलिया, इटली, ऑस्ट्रिया, झेकोस्लोव्हाकिया व अमेरिकेची संयुक्त संस्थाने हे अँटिमनीचे उत्पादन करणारे प्रमुख देश आहेत. भारताला अँटिमनीसाठी आयातीवर अवलंबून राहावे लागते. अँटिमनीच्या निक्षेपांच्या (नैसर्गिक साठ्यांच्या) शोधार्थ अन्वेषण (संशोधन) चालू आहे, परंतु १९७४ सालापर्यंत ते सापडले नाहीत. अँटिमनीचे आशादायक निक्षेप कर्नाटकातील चितळदुर्ग, चिकमंगळूर, बेल्लारी जिल्ह्यांत हिमाचल प्रदेशातील कांग्रा जिल्ह्यात आंध्र प्रदेशातील करीमनगर, कडप्पा व श्रीकाकुलम् जिल्ह्यांत महाराष्ट्रातील कोलारीजवळ नागपूर जिल्ह्यात आणि बिहारमधील हजारीबाग जिल्ह्यात आढळले आहेत.

अँटिमनीचे बहुतेक धातुक निक्षेप कमी खोलीवर, कमी तापमानास, शिलारसातील जलतापीय (उच्च तापमानाच्या जलीय) विद्रावापासून निक्षेपण होऊन तयार झालेले असतात. खडकांतील भेगा, संधिरेषा, छिद्रे इ. पोकळ्यांत जलतापीय विद्राव भरले जाऊन बहुतेक निक्षेप तयार होतात. या विद्रावांनी आजूबाजूच्या खडकांत प्रतिष्ठापना होऊन काही वेडेवाकडे निक्षेप तयार झालेले असतात. मूळ धातुकांचे ऑक्सिडीभवन होऊनही अँटिमनीचे काही समृद्ध असे निक्षेप तयार झालेले आहेत. चीनमधील हूनानमधील पांची खाणीतील निक्षेप सुमारे ६ किमी. लांब व ३ किमी. रुंद पट्ट्यात आहेत. मेक्सिकोतील निक्षेप ज्या ठिकाणी अग्निज पॉर्फिरी खडकांचे चुनखडकात अंतर्वेशन झालेले (घुसलेले) आहे त्याच्या आसपास आढळतात. बोलिव्हियात उच्च दर्जाचे निक्षेप क्वॉर्ट्‌झाच्या शिरांत आहेत. अल्जीरियात स्टिब्‍नाइट व ऑक्सिडीभवनाने तयार झालेली खनिजे असलेल्या शिरा चुनखडकात आढळतात.

धातूचे निष्कर्षण : धातू मिळविण्यासाठी अँटिमनी सल्फाइड हवेत भाजतात व भाजताना तयार होणारा टेट्रा-ऑक्साइड कोळशाबरोबर तापवून त्याचे ⇨क्षपण करतात.

परंतु धातुकात अँटिमनीचे प्रमाण पुष्कळ (४०% हून जास्त) असले, तर ते लोहाबरोबर वितळवून अँटिमनी मिळवितात.

बरेचसे अँटिमनी अँटिमनी सल्फाइडापासून मिळविले जाते. शिवाय शिशाच्या कित्येक धातुकांत थोडे अँटिमनी असते व त्याच्यापासून मिळालेले शिसे शुद्ध करताना उपपदार्थ म्हणूनही अँटिमनी मिळते.

रासायनिक गुणधर्म : अँटिमनीची बरीच अनेकरूपे (निरनिराळ्या भौतिक अवस्थांत असणारी रूपे) आहेत. त्यांपैकी करडे अँटिमनी हे स्थिर व सर्वत्र सापडणारे आहे. इतर अनेकरूपे अस्थिर असतात व अतिनीच तापमानातच ती असू शकतात.

हवेत पुष्कळ तापविल्यावर अँटिमनी जळते व त्याचे ट्राय-ऑक्साइड (Sb₂O₃) तयार होते. क्लोरीन व ब्रोमीन यांत ते एकाएकी पेट घेते आणि आयोडीन व गंधक यांच्याबरोबर तापविल्यावर त्याची जोरदार विक्रिया होते. सांद्र (अम्‍लाचे प्रमाण जास्त असलेला विद्राव) व उष्ण नायट्रिक अम्लाची त्याच्यावर विक्रिया होऊन त्याचे पेंटॅ-ऑक्साइड तयार होते.

उपयोग : केवळ अँटिमनी धातूचा उपयोग जवळजवळ होत नाही. परंतु तिच्या मिश्रधातू व कित्येक संयुगे अत्यंत उपयुक्त आहेत. दर वर्षी उत्पादन होणार्‍या अँटिमनीपैकी जवळजवळ अर्धा भाग मिश्रधातू बनविण्यासाठी व उरलेला भाग शोभेची दारू, चिनीमातीची भांडी, काच, रंग, प्लॅस्टिक, रबर, सूत इ. उद्योगधंद्यांसाठी खर्ची पडतो. छापखान्यातील टंकधातूत (टाइपांच्या धातूत) सु. ७०% शिसे, ११ ते २०% अँटिमनी व ३ ते १०% कथिल असते. अँटिमनी व तिच्या टंकधातूसारख्या कित्येक मिश्रधातू घन झाल्यावर प्रसरण पावतात. कथिल व शिसे यांना कठीण करण्यासाठी त्यांच्यात अँटिमनी मिसळतात. बंदुकी-तोफांचे छरे व गोळे अँटिमनी व शिसे यांच्या मिश्रधातूंचे बनवितात. विजेच्या संचायकातील शिशाचे पत्रे हे सु. १५% अँटिमनी असलेल्या शिशाच्या मिश्रधातूचे असतात. घारवे (बेअरिंग) बनविण्याच्या मिश्रधातूतही अँटिमनी वापरतात.

ॲल्युमिनियम व अँटिमनी यांच्या मिश्रधातूंचे प्रकाश-संवाहक व प्रकाश-उत्पादक गुणधर्म अलीकडे लक्षात आलेले आहेत. त्यांच्यापासून प्रकाशाचे विद्युत् उर्जेत रूपांतर करू शकणारी व त्यानुसार विद्युत् स्विचाची कामे करणारी स्पर्शक उपकरणे तयार करण्यात येऊ लागली आहेत.

अँटिमनीची संयुगे :अँटिमनी ट्राय-ऑक्साइड : Sb₄O₆. हवेत अँटिमनी जाळून त्याचा धूर एखाद्या थंड पृष्ठावर पोचेल असे केल्यावर त्या पृष्ठावर अँटिमनी ट्राय-ऑक्साइड घन होऊन साचते. त्याचा द्रवांक ६५०^० से. आहे, पण खूप तापविल्यावर संप्लवन (घन अवस्थेतून एकदम वायुरूप अवस्थेत जाणे) होण्याकडे त्याची प्रवृत्ती असते. ते पाण्यात विरघळत नाही. परंतु उभयधर्मी (म्हणजे अम्‍लाशी विक्रिया झाल्यास लवणे देणारा पदार्थ, अम्‍ल व क्षारक या दोहोंचे गुणधर्म असणारे) असल्यामुळे सांद्र अम्‍लात विरघळते व त्याची SbCl₃ सारखी लवणे तयार होतात. क्षारकाबरोबर विक्रिया होऊन NaSbO₂सारखी अँटिमोनाइटे तयार होतात. पोटॅशियम हायड्रोजन टार्टारेटाच्या विद्रावात अँटिमनी ट्राय-ऑक्साइड उकळून निवविल्यावर (K·SbO·C₄H₄O₆)₂· H₂O हे सूत्र असणार्‍या संयुगाचे स्फटिक मिळतात. त्याला ‘टार्टार एमेटिक’ हे नाव दिले गेले आहे. ओकारी आणण्यासाठी ते वापरले जाते.

अँटिमनी पेंटॅ-ऑक्साइड : Sb₄O₁₀. सांद्र नायट्रिक अम्‍लाबरोबर अँटिमनी तापवून अँटिमनी पेंटॅ-ऑक्साइड घन स्वरूपात मिळते. ते उभयधर्मी आहे.

अँटिमनी ट्रायक्लोराइड : SbCl₃. हा मऊ पांढरा घन पदार्थअसतो. द्रवांक ७३^० से. सांद्र हायड्रोक्लोरिक अम्‍लात अँटिमनी ट्रायसल्फाइड विरघळवून तो मिळतो. थोड्या पाण्यात विरघळविला असता त्याचा स्वच्छ विद्राव मिळतो, पण अधिक पाणी घातल्यावर जलीय विच्छेदन होऊन (पाण्याची संयुगावर विक्रिया होऊन) अँटिमनी ऑक्सिक्लोराइड (अँटिमोनिल क्लोराइड) याचा पांढरा अवक्षेप (साका) तयार होतो.

अँटिमनी पेंटॅक्लोराइड : SbCl₅. वितळलेले ट्रायक्लोराइड व क्लोरीन यांची विक्रिया करून हे पिवळ्या वाफाळणाऱ्या द्रवाच्या रूपात मिळते. क्वथनांक १४०^० से. त्याचा उपयोग कार्बनी रसायनशास्त्रातील क्लोरिनीकरणासाठी (क्लोरिनाचा समावेश करण्यासाठी) होतो.

अँटिमनी ट्रायसल्फाइड (स्टिब्‍नाइट) : Sb₂S₃. या खनिजाचा रंग शिशासारखा काळसर असतो. प्रयोगशाळेत क्लोराइडाच्या विद्रावातून हायड्रोजन सल्फाइड जाऊ दिल्यास याचा अवक्षेप मिळतो. त्याचा रंग नारिंगी असतो.

सुरक्षित आगकाड्यांच्या गुलात व काडी ओढण्याच्या पृष्ठावरील लेपात अँटिमनी ट्रायसल्फाइड घातलेले असते.

अँटिमनी पेंटॅसल्फाइड : Sb₂S₅. गंधक व दाहक सोडा विद्राव यांच्याबरोबर ट्रायसल्फाइड उकळून मिळणार्‍या पदार्थावर विरल सल्फ्यूरिक अम्‍लाची विक्रिया करून हे अवक्षेपित होते. त्याचा रंग नारिंगी-लाल असतो. रबराचे गुणधर्म सुधारण्याकरिता त्यांचे व्हल्कनीकरण (रबराची गंधक वा गंधकाच्या संयुगांबरोबर विक्रिया) करण्यासाठी या संयुगाचा उपयोग केला जातो.

स्टिबाइन : SbH₃. अँटिमनीच्या कोणत्याही विद्राव्य संयुगाचे नवजात (आणवीय स्थितीतील) हायड्रोजनाने क्षपण करून स्टिबाइन मिळते. ते वर्णहीन, वायुरूप व विषारी असते. क्वथनांक -१८^० से. ते पाण्यात किंचित प्रमाणात विरघळते. तापविल्यावर त्याचे सहज अपघटन (मूळ रेणूचे तुकडे होऊन लहान रेणू वा अणू बनणे) होऊन धातुमय अँटिमनीचा काळा अवक्षेप मागे राहतो. तो सोडियम हायपोक्लोराइटाच्या विद्रावात विरघळत नाही. आर्सेनिकापासून मिळणारा असाच अवक्षेप मात्र सोडियम हायपोक्लोराइटाच्या विद्रावात विरघळतो.

औषधी उपयोग : परोपजीवी (दुसर्‍यावर उपजीविका करणार्‍या) जीवांमुळे होणार्‍या रोगांवर औषध म्हणून अँटिमनीच्या कित्येक कार्बनी संयुगांचा उपयोग यशस्वी ठरला आहे. परंतु अँटिमनी विषारी असून मनुष्याच्या शरीराच्या आंतरिक किंवा बाह्य भागांवर त्याचे विक्षोभक परिणाम होतात. ते एकंदरीत आर्सेनिकाच्या परिणामांसारखे असतात. अँटिमनीमुळे हृदयाचे ठोके, श्वसन व तंत्रिका (मज्जातंतू) यांच्यावर परिणाम होतो.

संदर्भ : Hicks, J. Comprehensive Chemistry, London, 1963.

आगस्ते, र. पां. मिठारी, भू. चिं.

“