प्रासिओडिमियम

प्रासिओडिमियम : एक धातुरूप मूलद्रव्य. रासायनिक चिन्ह Pr अणुक्रमांक (अणुकेंद्रातील प्रोटॉनांची संख्या) ५९ अणुभार १४०·९०७ ⇨ आवर्त सारणीतील (इलेक्ट्रॉन रचनेनुसार केलेल्या मूलद्रव्यांच्या कोष्टकरूप मांडणीतील) ⇨ विरल मृत्तिका समूहातील आणि ३ अ गटातील लँथॅनाइड श्रेणीतील दुसरे मूलद्रव्य वितळबिंदू ९३४° से. उकळबिंदू ३,५१२° से. नैसर्गिक रीत्या आढळणाऱ्या स्थिर समस्थानिकाचा (अणुक्रमांक तोच पण अणुभार भिन्न असलेल्या त्याच मूलद्रव्याच्या प्रकाराचा) द्रव्यमानांक (अणुकेंद्रातील प्रोटॉन व न्यूट्रॉन यांची एकूण संख्या) १४१ १४ समस्थानिक कृत्रिम रीतीने तयार करण्यात आलेले आहेत स्थिर समस्थानिक किरणोत्सर्गी (भेदक कण वा किरण बाहेर टाकणारा) नाही विद्युत् विन्यास (अणुकेंद्राभोवतील विविध कक्षांमधील इलेक्ट्रॉनांची संख्या) २, ८, १८, २०, ९, २ संयुजा (इतर अणूंशी संयोग पावण्याची क्षमता दर्शविणारा अंक) ३, ४ घनता ६·७८२ ग्रॅ./सेंमी.^३ २५° से. ला धातूची संरचना षट्‌कोणी बंदिस्त स्फटिकीय असते.

इतिहास : डिडीमियम ही धातू एक साधे मूलद्रव्य आहे असे समजून १८८५ मध्ये सी. ए. फोन वेल्सबाक यांनी तिच्या लवणांचे रासायनिक दृष्ट्या भिन्न असे दोन भाग केले आणि त्यांपासून मिळालेल्या धातूंना ⇨ निओडिमियम व प्रासिओडिमियम अशी नावे दिली. प्रासिओडिमियमाची लवणे हिरवी असल्याने Praeseodidymium म्हणजे ‘हिरवे डिडीमियम’ यावरून प्रासिओडिमियम हे नाव देण्यात आले.

आढळ : इतर विरल मृत्तिकांबरोबर प्रासिओडिमियम हे बऱ्याच खनिजांत आढळते. सामान्यतः हे निओडिमियमाबरोबरच आढळते. बॅस्टनासाइट आणि ⇨ मोनॅझाइट यांमध्ये ते ४-८% इतके असते, पण त्याचे व्यापारी उत्पादन फक्त मोनॅझाइटापासून करतात. तसेच ते अणु-भंजनातून (अणुकेंद्राचे तुकडे होण्याच्या क्रियेतून) मिळणाऱ्या पदार्थांत आढळते. सिरियम गट धातूंपैकी जास्त प्रमाणात आढळणारी ही एक धातू असून पृथ्वीच्या कवचामध्ये ती पारा, टँटॅलम, बिस्मथ व मौल्यवान धातूंपेक्षा जास्त प्रमाणात आढळते. कवचात आढळणाऱ्या मूलद्रव्यांत तिचा क्रमांक आढळाच्या प्रमाणात ५९ वा लागतो.

निर्मिती : दुसऱ्या महायुद्धापर्यंत भागशः स्फटिकीकरणाने व अवक्षेपणाने (विद्रावात घडून येणाऱ्या रासायनिक विक्रियेद्वारे, न विरघळणाऱ्या घन पदार्थाच्या रूपात मिळविण्याच्या क्रियेने) प्रासिओडिमियमाची निर्मिती व शुद्धीकरण करण्यात येत असे. दुसऱ्या महायुद्धानंतर व्यापारी उत्पादनासाठी ⇨ आयन-विनिमय पद्धतीचा वापर करण्यात येऊ लागला. तसेच त्याच्या वितळलेल्या हॅलाइडांच्या विद्युत् विच्छेदनाने (विद्युत् प्रवाहाच्या साहाय्याने रेणूचे तुकडे करून) किंवा क्षार (अल्कली) व क्षारीय मृत्तिका धातूंनी (बेरियम, स्ट्राँशियम, कॅल्शियम इ.) त्याच्या लवणांचे ऊष्मीय क्षपण [⟶ क्षपण] करून त्याचे उत्पादन करतात.

गुणधर्म : शुद्ध धातू रुपेरी करड्या रंगाची असते. हवेत उघडी राहिल्यास तिची चमक जलद गतीने मलूल होते. शुद्ध स्थितीत ती मऊ असून तिच्यावर यांत्रिक संस्कार करता येतात. धातूची हाताळणी वा तिच्यावरील संस्कार हे धातू अक्रियाशील विद्रावात वा अक्रिय वायूत ठेवून किंवा निर्वातात ठेवून करतात. अतिसूक्ष्म चूर्ण लाल उष्णतेला हवेत सतत जळते. सर्वसाधारण तापमानाला धातूची हवेशी मंदगतीने विक्रिया होऊन ऑक्सिडीभवन क्रिया होते. धातूची लवणे हवेत तापविल्यावर Pr₆O₁₁ सारखे काळे ऑक्साइड तयार होते. गरम पाण्याबरोबर विक्रिया होऊन हायड्रोजन वायू तयार होतो. धातूचे उच्च दाबाखाली ऑक्सिजनाबरोबर ऑक्सिडीभवन केल्यास PrO₂ हे डाय-ऑक्साइड तयार होते. हे संयुग चतुर्संयुजी अवस्था दाखविते. त्रिसंयुजी अवस्थेतील त्याची लवणे व त्यांचे विद्राव हिरव्या रंगाचे असतात. त्रिसंयुजी प्रासिओडिमियम आयनात (विद्युत् भारित अणूत) जोड इलेक्ट्रॉन नसल्याने ते समचुंबकीय [⟶ चुंबकत्व] असते.

डाय-ऑक्साइडाचे (PrO₂) हायड्रोजनाने क्षपण होऊन Pr₂O₂ हे फिकट हिरवे संयुग मिळते. Pr₆O₁₁ सारखे काळे ऑक्साइड अम्लांत विरघळते व ऑक्सिजन बाहेर पडतो आणि हिरवी लवणे व विद्राव मिळतात. याची K₂PrF₆ (दुहेरी फ्ल्युओराइड), कार्बोनेट, क्लोराइड नायट्रेट, ऑक्झॅलेट, सल्फेट इ. संयुगे ज्ञात आहेत. PrCo₅ या आंतर धातवीय संयुगाला कायम स्वरुपाचे चुंबकत्व असते, ते चुंबकत्व नाहीसे वा कमी करण्याच्या प्रक्रियेला विरोध करते.

अभिज्ञान : प्रासिओडिमियमाच्या विद्रावामुळे वर्णपटाच्या दृश्य भागात व जंबुपार (वर्णपटाच्या जांभळ्या रंगाच्या पलीकडील अदृश्य) भागात अनेक शोषण रेषा आढळतात. त्यांचा उपयोग प्रासिओडिमियमाच्या परिमाणात्मक विश्लेषणासाठी करतात.

उपयोग : मिश धातूसारख्या मिश्रधातूच्या निर्मितीत प्रासिओडिमियमाचा उपयोग करतात. तसेच उच्च बळाच्या मॅग्नेशियम मिश्रधातूत मिश धातू मिसळून तयार होणारी मिश्रधातू जेट विमानाच्या भागांसाठी वापरतात. मिश धातूऐवजी प्रासिओडिमियम व निओडिमियम यांचे मिश्रण मॅग्नेशियम मिश्रधातूत मिसळल्यास सर्व तापमानांना उच्च बल असणारी मिश्रधातू मिळते. मिश धातूचा उपयोग सिगारेट लायटरसारख्या साधनांत ठिणगी उत्पन्न करणारा घटक (फ्लिंट) म्हणून करतात. प्रासिओडिमियमाच्या संयुगाचा उपयोग मृत्तिका उद्योगात झिलईसाठी आणि काचेला रंग देण्यासाठी करतात. त्याच्यामुळे काचेला गडद पिवळा ते हिरवा रंग येतो. अशा काचेत वर्णपटातील सोडियमाच्या D रेषेच्या भागातील डोळ्यांना धोकादायक असलेला प्रकाश शोषला जातो, म्हणून त्यांचा उपयोग वितळजोडकाम करताना व फुंकून काचेच्या वस्तू बनविताना वापरावयाच्या चष्म्यासाठी तसेच उन्हाच्या चष्म्यासाठी करतात. ऑक्साइड व फ्ल्युओराइड संयुगांचा उपयोग जास्त तीव्रतेच्या प्रकाशनिर्मितीत वापरण्यात येणाऱ्या प्रज्योत कार्बनाच्या गाभ्यात करतात. प्रासिओडिमियमयुक्त विरल मृत्तिका ऑक्साइडाच्या मिश्रणाचा उपयोग प्रकाशकीय काचा घासण्यासाठी करतात. खनिज तेल भंजनात ५% प्रासिओडिमियमयुक्त लँथॅनाइड संयुगे वापरतात.

पहा : विरल मृत्तिका.

संदर्भ : 1. Hampel, C. A., Ed., Rare Metals Handbook, London, 1961.

2. Spedding, F. H. Daane, A, H., Ed. The Rare Earths, New York, 1961.

जमदाडे, य. कों.