પેલેડિયમ

પેલેડિયમ : આવર્તક કોષ્ટકના 10મા (અગાઉ VIIIA) સમૂહમાં આવેલું રાસાયણિક ધાતુતત્વ. પ્લૅટિનમ કરતાં લગભગ અર્ધી ઘનતા ધરાવતી, હલકી પ્લૅટિનમ ધાતુઓ તરીકે જાણીતી ત્રણ ધાતુઓ પૈકીની એક ધાતુ. સંજ્ઞા Pd. 1803માં અંગ્રેજ રસાયણવિદ વિલિયમ વુલસ્ટને તેની શોધ કરી હતી. તે નરમ ચાંદી જેવી સફેદ, ચળકતી ધાતુ છે. તે મુક્ત સ્વરૂપે તેમજ ખનિજ રૂપે પ્લૅટિનમ ધાતુઓ સાથે પ્રાપ્ત થાય છે. નિકલ-કૉપર ખનિજો તથા મર્ક્યુરી સાથે પણ તે મળી આવે છે. મુખ્યત્વે તે રશિયામાં યુરલ પર્વતમાળામાં, ટાન્ઝાનિયા, દક્ષિણ આફ્રિકા તથા કોલંબિયામાં મળી આવે છે.

સડબરી ખનિજમાંથી નિકલના અલગીકરણ બાદ તેનું નિષ્કર્ષણ કરવામાં આવે છે. નિકલના વિદ્યુત-વિભાજનથી શુદ્ધીકરણ દરમિયાન પ્રાપ્ત થતા ઍનોડ પંકમાં સોનું અને પ્લૅટિનમ ધાતુઓ હોય છે. ઍનોડ પંક્ને અમ્લરાજ(aqua-regia)માં ઓગાળવાથી પ્લૅટિનમ, પેલેડિયમ અને ગોલ્ડ-ક્લૉરાઇડનું મિશ્ર દ્રાવણ મળે છે, જેની એમોનિયા સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી પેલેડિયમના સંકીર્ણ ક્ષાર ડાયએમાઇન પેલેડસ ક્લૉરાઇડના અવક્ષેપ મળે છે. તેનું દહન કરતાં પેલેડિયમ ધાતુ પ્રાપ્ત થાય છે.

ગુણધર્મો :
પરમાણુ અંક		46
પરમાણુ ભાર		106.42
ઘનતા ઑક્સિડેશન સ્થિતિ		12.01 ગ્રા./ઘસેમી. (250 સે.) +2, +4 (જેમાં +2 સ્થાયી હોય છે)
સંયોજકતા કક્ષમાં		[Kr]4d10, 5s2
ઇલેક્ટ્રૉનની ગોઠવણી
ગલનબિંદુ		1,552o સે.
ઉત્કલનબિંદુ		2,940o સે.

પેલેડિયમ ઘનવર્ધનીય (malleable) અને પ્રતન્ય (ductile) છે. થોડા પ્રમાણમાં બધા વાયુઓ અને ખાસ કરીને હાઇડ્રોજન વાયુનું અધિશોષણ કરવાનો વિશિષ્ટ ગુણધર્મ ધરાવે છે. એક કદ પેલેડિયમ આઠ સો પચાસ કદ હાઇડ્રોજન વાયુનું અધિશોષણ કરે છે. અધિશોષણથી તેના કદમાં વધારો થાય છે. ગરમ કરેલા પેલેડિયમમાંથી હાઇડ્રોજન ઝડપથી પ્રસરણ પામી શકે છે. આ ગુણધર્મનો ઉપયોગ હાઇડ્રોજનને શુદ્ધ કરવામાં થાય છે. મર્ક્યુરી સાથે તે સંરસ (amalgam) બનાવે છે.

હવાની હાજરીમાં લાલચોળ ગરમ કરતાં તેના ઉપર પેલેડિયમ મૉનૉક્સાઇડ PdOનું કાળું પાતળું પડ બને છે.

સામાન્ય (ઓરડાના) તાપમાને વાયુરૂપ HF, H₃PO₄, HClO₄, HCl તેમજ ઍસેટિક અને સલ્ફ્યુરિક ઍસિડની તેના પર અસર થતી નથી. સાંદ્ર નાઇટ્રિક ઍસિડમાં ઓગળીને તે નાઇટ્રેટ અને સલ્ફ્યુરિક ઍસિડમાં ઓગળીને સલ્ફેટ બનાવે છે. ભેજવાળા ક્લોરિન, બ્રોમીન અને આયોડિન સાથે પ્રક્રિયા કરી હેલાઇડ બનાવે છે.

પેલેડિયમ વિશિષ્ટ ઉદ્દીપનશક્તિ ધરાવે છે.

સંયોજનો : પેલેડિયમ સ્થાયી +2 ઑક્સિડેશન સ્થિતિ ધરાવતાં સંયોજનો બનાવે છે. +4 ઑક્સિડેશન સ્થિતિમાં સ્થાયી સંકીર્ણ ક્ષાર બને છે. પેલેડિયમના બે ઑક્સાઇડ બને છે : PdO અને PdO₂, તેમાંથી PdO₂ અસ્થાયી છે અને 200⁰ સે. તાપમાને વિઘટન પામીને PdO બનાવે છે. ક્લોરિન અને પેલેડિયમની સીધી પ્રક્રિયાથી ઘેરા લાલ રંગનો પેલેડિયમ ડાયક્લૉરાઇડ બને છે. ગરમ કરતાં તેનું વિઘટન થઈને પેલેડિયમ ધાતુ છૂટી પડે છે. આ ઉપરાંત PdSO₄.2H₂O, Pd (NO₃)₂, કાળા રંગનો PdS અને તપખીરિયા રંગનો PdS₂ પણ જાણીતા છે.

પેલેડિયમ તટસ્થ એનાયની (anionic) તેમજ કૅટાયની (cationic) સંકીર્ણો બનાવે છે. તટસ્થ સંકીર્ણો MXYL₁L₂ પ્રકારના હોય છે (X અને Y એનાયની સમૂહો અને L તટસ્થ લિગેન્ડ). દા. ત., Pd(NH₃)₂Cl₂. એમાઇન, હાઇડ્રેઝિન, ડાઇએમાઇન, ફૉસ્ફિન (PR₃) કે આર્સાઇન (AsR₃), થાયોઇથર (SR₂) અને સેલેનોઇથર (SeR₂) વડે NH₃ અણુઓનું વિસ્થાપન થઈ શકે છે.

K₂[Pd(CN)₄] અને K₂[PdX₄]  (જ્યાં X = Cl^–, Br^– કે I^–)માં પેલેડિયમ સંકીર્ણ એનાયન રૂપે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

[Pd(H₂O)4]⁺⁺, [Pd(NH₃)₄]Cl₂ તથા [Pd(NH₃)₄](OH)₂માં પેલેડિયમ સંકીર્ણ કૅટાયન રૂપે રહેલ છે.

એવાં પણ ઉદાહરણો મળે છે કે જેમાં Pd(II) સંકીર્ણ એનાયન અને સંકીર્ણ કૅટાયન રૂપે હાજર હોય; દા. ત.,

[Pd(NH₃)₄][Pd(SCN)₄]

પેલેડિયમ કાર્બધાત્વિક (organomtallic) સંયોજનો પણ આપે છે; દા.ત., K₂[Pd(C ≡ CR)₂]

ઉપયોગ : પેલેડિયમ પ્લૅટિનમ કરતાં સસ્તું તથા કઠણ હોવાથી સોના સાથેની તેની મિશ્રધાતુ (વ્હાઇટ ગોલ્ડ)નો ઉપયોગ પ્લૅટિનમની જગ્યાએ આભૂષણો બનાવવા માટે થાય છે. જોકે પેલેડિયમ પ્લૅટિનમ કરતાં વધારે સક્રિય હોવાથી વૈજ્ઞાનિક સાધનોમાં પ્લૅટિનમને બદલે પેલેડિયમ વાપરી શકાતું નથી. કેટલાંક વાઢકાપનાં સાધનોમાં તે વપરાય છે.

પેલેડિયમ બ્લૅક તરીકે ઓળખાતું અત્યંત બારીક (કેટલીક વાર કલિલરૂપ) પેલેડિયમ કાર્બનિક પદાર્થોના તથા તેલના હાઇડ્રોજનીકરણ(hydrogenation)માં તથા પેટ્રોલ બનાવવામાં વપરાય છે. મોટરગાડી બનાવનારાઓ પ્રદૂષણ અટકાવવા માટે પેલેડિયમનો (પ્લૅટિનમ અને રોડિયમ સાથે) ઉદ્દીપનીય પરિવર્તકો(catalytic converters)માં ઉપયોગ કરે છે. શુદ્ધ પેલેડિયમ ટેલિફોનનાં ઉપકરણો અને અન્ય ઓછા-વીજપ્રવાહ(low-current)ના વિદ્યુતીય સંપર્કોમાં વપરાય છે. ઉષ્માયુગ્મો(thermo-couples)માં પણ તે ગોલ્ડ અને પ્લૅટિનમ સાથે વપરાય છે. ટાઇટેનિયમમાં 0.1 % જેટલું પેલેડિયમ તેનો હાઇડ્રોક્લૉરિક ઍસિડ સામેનો ક્ષારણઅવરોધ વધારે છે.

ચિત્રા દેસાઈ

નરેન્દ્ર સાલવી