ऱ्होडियम

ऱ्होडियम : प्लॅटिनम गटातील एक मौल्यवान, रूपेरी पांढरे, धातुरूप मूलद्रव्य. रासायनिक चिन्ह Rh अणुक्रमांक (अणुकेंद्रातील प्रोटॉनांची संख्या) ४५ अणुभार १०२.९०५ आवर्त सारणीतील [इलेक्ट्रॉन रचनेनुसार केलेल्या मूलद्रव्यांच्या कोष्टकरूप मांडणीतील ⟶ आवर्त सारणी] गट आठमधील संक्रमणी मूलद्रव्य [⟶ संक्रमणी मूलद्रव्ये] वितळबिंदू १,९६६^० से. उकळबिंदू ३,७२७^० से. विशिष्ट गुरुत्व १२.४ स्फटिक संरचना फलककेंद्रित घनीय [⟶ स्फटिकविज्ञान]. याचा एक स्थिर समस्थानिक (अणुक्रमांक तोच पण भिन्न अणुभार असलेला त्याच मूलद्रव्याचा प्रकार) असून त्याचा द्रव्यमानांक (अणुकेंद्रातील प्रोटॉन व न्यूट्रॉन यांची एकूण संख्या) १०३ आहे आणि सात अस्थिर समस्थानिक (द्रव्यमानांक ९९ ते १०१ व १०४ ते १०७) आहेत. न्यूट्रॉन पकडला जाऊन तयार झालेला १०४ द्रव्यमानांकाचा समस्थानिक किरणोत्सर्गी (भेदक कण वा किरण बाहेर टाकणारा) असून त्याचे दोन अणुकेंद्रीय समघटक (अणुक्रमांक व द्रव्यमानांक तोच पण वेगळी पुंजस्थिती असणाऱ्या व भिन्न किरणोत्सर्गी गुणधर्माच्या प्रकारांना समघटक म्हणतात यांची अर्धायुष्ये म्हणजे किरणोत्सर्गाची मूळची क्रियाशीलता निम्मी होण्यास लागणारे कालावधी ४४ सेकंद व ४.३ मिनिटे असलेले) आढळतात. द्रव्यमानांक १०६ असलेला किरणोत्सर्गी समस्थानिक (अर्धायुष्य ३० सेकंद) हा रुथेनियम (१०६) पासून किरणोत्सर्गी क्षयाने तयार होतो. विद्युत् विन्यास (अणुकेंद्राभोवतीच्या विविध कक्षांमधील इलेक्ट्रॉनांची संख्या) २, ८, १८, १६, १. संयुजा (इतर अणूंशी संयोग पावण्याची क्षमता दर्शविणारा अंक) १, २, ३, ४, ५ व ६. सर्व ऱ्होडियम संयुगांचे उष्णतेने त्वरित अपघटन (मोठ्या रेणूचे तुकडे होऊन रेणू तयार होण्याची क्रिया) किंवा ⇨ क्षपण होऊन चूर्णरूप किंवा स्पंजासारखी सच्छिद्र धातू तयार होते.

इ. स. १८०४ मध्ये इंग्रज रसायनशास्त्रज्ञ व भौतिकीविज्ञ विल्यम हाइड व वुलस्टन यांनी निसर्गात आढळणाऱ्या अशुद्ध प्लॅटिनमापासून ऱ्होडियम धातू वेगळी काढली. त्यांनी या मूलद्रव्याची अनेक संयुगे लाल रंगाची असल्यामुळे ग्रीक शब्द ऱ्होडॉन (गुलाब) यावरून याला ऱ्होडियम हे नाव दिले.

ऱ्होडियम हे दुर्मिळ मूलद्रव्य असून निसर्गात आढळणाऱ्या प्लॅटिनम मिश्रधातूंमध्ये ४.६% आढळते. तसेच ते निसर्गात आढळणाऱ्या इरिडियम व ऑस्मियम यांच्या मिश्रधातूंमध्येही आढळते (उदा., इरिडॉस्मीनमध्ये कमीत कमी ११.२५% व सिझरस्काइटमध्ये कमीत कमी ४.५% पर्यंत).

गुणधर्म : ऱ्होडियम ही धातू तन्य असून तिच्यापासून अतिशय बारीक तारा व पातळ पत्रे तयार करता येतात. ती प्लॅटिनम गटातील सर्व धातूंपेक्षा अधिक पांढरीशुभ्र असते. ती सर्व वातावरणीय परिस्थितींत कोठी तापमानाला गंजत नाही किंवा काळी पडत नाही व शुभ्र राहते. ऱ्होडियम तापविली असता तिच्या पृष्ठभागावर RhO₂ या ऑक्साइडाचा संरक्षित पातळ थर तयार होतो. १,१००^० से.पेक्षा जास्त तापमानाला या ऑक्साइडाचे विच्छेदन (रेणूचे तुकडे होण्याची क्रिया) होते. उच्च तापमानाला RhO₂ चे बाष्पीभवन होऊन ऱ्होडियमाचे वजन कमी होते परंतु प्लॅटिनमाव्यतिरिक्त प्लॅटिनम गटातील इतर धातूंपेक्षा हिचे प्रमाण फार कमी असते. इरिडियमाप्रमाणेच या धातूवर अम्लांची क्रिया होत नाही. ही धातू नायट्रिक अम्ल, हायड्रोक्लोरिक अम्ल, तसेच अम्लराजामध्येही (संहत म्हणजे विद्रावातील प्रमाण अधिक असणाऱ्या नायट्रिक अम्लाचा एक व हायडोक्लोरिक अम्लाचे तीन भाग मिसळून बनविलेल्या तीव्र, वाफाळ द्रव्यामध्येही) अविद्राव्य (न विरघळणारी) आहे. तिच्यावर उष्ण सल्फ्युरिक अम्ल, उष्ण हायड्रोब्रोमिक अम्ल, सोडियम हायपोक्लोराइट व २००^०-६००^० से. तापमानाला मुक्त हॅलोजने यांची क्रिया होते. तिच्यावर वितळलेली बायसल्फेट, सायनाइडे, क्षारीय नायट्रेटे व क्षारीय धातूंची पेरॉक्साइडे यांचीसुद्धा निरनिराळ्या तापमानांना क्रिया होते. ही धातू वितळलेल्या पोटॅशियम हायड्रोजन सल्फेटामध्ये विरघळते व पाण्यात विद्राव्य असलेले जटिल सल्फेट [K₃Rh (SO₄)₃.12 H₂O] तयार होते. 

धातवीय निष्कर्षण : परिष्करणाच्या (शुद्धीकरणाच्या) एका पद्धतीमध्ये  पॅलॅडियम, प्लॅटिनम व सोने ह्या धातू अम्लराजाच्या विद्रावाच्या साह्याने वेगळ्या काढतात आणि उरलेल्या ऱ्होडियम, इरिडियम-रुथेनियम व चांदी या धातू धातुमळी बनविणारे पदार्थ व शिसे यांबरोबर वितळवितात. शिशावर मौल्यवान धातू गोळा होतात. क्युपेलीकरणाने शिशाचे समृद्धीकरण (प्रमाण वाढविण्याची क्रिया) करतात आणि नंतर नायट्रिक अम्लाची विक्रिया करून ऱ्होडियम, इरिडियन व रुथेनियम वेगळ्या करतात. सोडियम वितळविलेल्या सोडियम बायसल्फेटामध्ये ऱ्होडियम ही ऱ्होडियम सल्फेटाच्या रूपात विरघळते. ऱ्होडियम सल्फेट पाण्यात विद्राव्य असते. नंतर ऱ्होडियम हायड्रॉक्साइड अवक्षेपित (साक्याच्या रूपात वेगळे) केले जाते आणि ऱ्होडियम क्लोराइड तयार करण्याकरिता ते हायड्रोक्लोरिक अम्लात पुनश्च विरघळवितात. त्यावर पुढील प्रक्रिया करून ⇨आयन-विनिमय पद्धतीने ती शुद्ध करतात आणि शेवटी हायड्रोजनामध्ये तिचे ज्वलन व ⇨ क्षपण करण्यात येते.

निकेल व तांबे यांच्या खनिजांचे ⇨निष्कर्षण करताना उप-पदार्थ म्हणून ही मिळते व याच पद्धतीने तिचे व्यापारी उत्पादन करतात.

संयुगे :ऑक्साइडे : ऱ्होडियम डाय-ऑक्साइड (RhO₂) तपकिरी व ऱ्होडियम सेस्क्विऑक्साइड (Rh₂O₃) काळे असते.

क्लोराइडे : ऱ्होडियम ट्रायक्लोराइड (RhCI₃) हे संयुग लाल असून पाण्यामध्ये अविद्राव्य आहे. नीच बाष्पनशीलतेमुळे (बाष्परूपात उडून जाण्याची क्षमता कमी असल्याने) ते मूलद्रव्यांच्या परिष्करणामध्ये उपयुक्त असते.

सोडियम ऱ्होडियम क्लोराइड (Na₃RhCI₆.12H₂O) हे संयुग गडद लाल व स्फटिकरूप असते. ऱ्होडियम ऑक्साइडाचे सोडियम क्लोराइड व क्लोरीन यांत ज्वलन करून ते तयार करतात.

सल्फेट : ऱ्होडियम सल्फेट [Rh₂(SO₄)₃.X H₂O]. हे संयुग लाल किंवा पिवळे आणि पाण्यामध्ये विद्राव्य असते. उच्च तापमानाला त्याचे जटिल संयुग तयार होते. पोटॅशियम ऱ्होडियम सल्फेट [K₃Rh(SO₄)₃.12H₂O] हे संयुग गुलाबी रंगाचे स्फटिक असते. ऱ्होडियम ऑक्साइडाचे पोटॅशियम बायसल्फेटाच्या साह्याने ज्वलन करून हे तयार करतात. ऱ्होडियम धातू पोटॅशियम हायड्रोजन सल्फेटामध्ये विरघळवून पाण्यामध्ये विद्राव्य असलेले हे जटिल सल्फेट तयार करता येते.

हायड्रॉक्साइड : ऱ्होडियम ट्रायक्लोराइड हे संयुग पोटॅशियम हाड्रॉक्साइडाबरोबर उकळले असता ऱ्होडियम ट्रायहायड्रॉक्साइड [Rh(OH)₃] तयार होते. हे संयुग पिवळे आहे. काही अम्लांमध्ये हे विद्राव्य असून त्यापासून ऱ्होडियम लवणे तयार करतात.

उपयोग : ऱ्होडियम धातूच्या पृष्ठभागाची प्रकाश-परावर्तनक्षमता उच्च (७५-८०%) असते म्हणून तिचा वापर आरसे, शोधदीपाचे परावर्तक व चलत् चित्रपटाचे प्रकाशक्षेपक यांचे रूपेरी पृष्ठभाग तयार करण्याकरिता होत असतो. हिचे धातूच्या वस्तूंवर विद्युत विलेपन (मुलामा देण्याची क्रिया) करता येते. जडजवाहीर व इतर शोभिवंत वस्तूंवर टिकाऊ आकर्षक पृष्ठभाग तयार करण्याकरिता हिचा मुलामा देतात.

प्लॅटिनमामध्ये ऱ्होडियम कमी प्रमाणात मिसळल्यास जास्त बलाची उच्च तापमान सहन करणारी मिश्रधातू तयार होते. रासायनिक प्रयोगशाळेत तापविण्यासाठी वापरण्यात येणाऱ्या मुशी सहसा या मिश्रधातूच्या तयार करतात. १०% ऱ्होडियम व ९०% प्लॅटिनम असलेल्या मिश्रधातूची तार शुद्ध प्लॅटिनमाच्या तारेशी जोडली असता उत्कृष्ट तपयुग्म [यांसारख्या दोन निरनिराळ्या विद्युत संवाहकांची टोके एकत्र जोडून व उरलेली टोके विद्युत प्रवाहमापकास जोडून तयार होणारे व एकत्र जोडलेल्या टोकाचे तापमान मोजणारे साधन ⟶ उष्णता प्रारण] तयार होते. याच्या साह्याने उच्च तापमाने मोजता येतात. ६६०^० ते १,०६३^० से. या मर्यादेतील तापमानांच्या आंतरराष्ट्रीय तापमान मापक्रमाची व्याख्या (सीमा) अशा तपयुग्माच्या साह्याने देता येते. या मिश्रधातूच्या जाळ्या अमोनियाचे उत्प्रेरकी (प्रत्यक्ष विक्रियेत भाग न घेता तिची गती बदलणारा पदार्थ म्हणजे उत्प्रेरक वापरून केलेले) ऑक्सिडीकरण [⟶ ऑक्सिडीभवन] करून नायट्रिक अम्ल तयार करण्यासाठी वा नायट्रोजनाची ऑक्साइडे मिळविण्यासाठी, तसेच मिथेनाच्या उपस्थितीत हायड्रोसायनिक अम्ल तयार करण्यासाठी वापरतात.

ऱ्होडियमाचा उपयोग स्थिर आणि घसरणाऱ्या विद्युत् संपर्काच्या (एका विद्युत संवाहकातून दुसऱ्या संवाहकात विद्युत प्रवाह जाण्यासाठी त्याच्या ज्या भागांचा स्पर्श साधण्यात येतो त्या भागांंच्या) प्रयुक्त्यांमध्ये करतात.

पहा : प्लॅटिनम.

सपकाळ, मा. ता.

“