પોલોનિયમ : આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકના 16મા (VI A) સમૂહનું વિકિરણધર્મી (radioactive) રાસાયણિક તત્ત્વ. સંજ્ઞા Po. 1898માં મેરી અને પિયર ક્યૂરીએ યુરેનિયમના ખનિજ પિચબ્લેન્ડમાંથી આ તત્ત્વ છૂટું પાડ્યું અને માતૃભૂમિ પોલૅન્ડ ઉપરથી તેને ‘પોલોનિયમ’ નામ આપ્યું. Po કુદરતમાં યુરેનિયમ, થોરિયમ અને ઍક્ટિનિયમની વિકિરક-ક્ષય-પેદાશ રૂપે મળે છે. કુદરતમાં તે ઘણું અલ્પ પ્રાપ્ય (પૃથ્વીના પડમાં 1015 ભાગે 1 ભાગ) છે. તેનો કોઈ સ્થાયી સમસ્થાનિક (isotope) નથી, પણ તેના લગભગ 30 જેટલા વિકિરણધર્મી સમસ્થાનિકો જાણીતા છે. બધા જ α-કણનું ઉત્સર્જન કરે છે. આ સમસ્થાનિકોનાં અર્ધઆયુષ્ય સેકન્ડના કેટલાકમા ભાગથી 103 વર્ષ (209Po) સુધીનાં જોવા મળે છે. કુદરતી 210Poનો અર્ધઆયુષ્યકાળ 138.4 દિવસ છે. સિગારેટના ધુમાડામાં પણ તે માલૂમ પડ્યું છે.
પોલોનિયમ સામાન્ય રીતે યુરેનિયમ ખનિજમાંથી રેડિયમના નિષ્કર્ષણ દરમિયાન ઉપપેદાશ રૂપે મેળવવામાં આવે છે. પિચબ્લેન્ડમાં તેનું પ્રમાણ 0.1 મિગ્રા./ટન છે. બિસ્મથ ઉપર ન્યૂટ્રૉનનો મારો ચલાવવાથી પોલોનિયમ મિગ્રા. જથ્થામાં મેળવવામાં આવે છે.
બિસ્મથમાંથી Po છૂટું પાડવા સિલ્વર જેવી ઓછી ઉમદા ધાતુ પર તેનું સ્વત: (spontaneous) નિક્ષેપન કરી, નિક્ષેપનું નિર્વાત નિસ્યંદન (vaccum distillation) અથવા રાસાયણિક પૃથક્કરણ કરવામાં આવે છે. આ 210Poનો ઉપયોગ કરી, તેનો રાસાયણિક અભ્યાસ કરવામાં આવે છે. 1 ક્યુરી 210Poનું વજન 222.2 માઇક્રોગ્રામ હોય છે.
અયસ્કમાંથી પોલોનિયમ મેળવવા અયસ્કની હાઇડ્રોક્લૉરિક ઍસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. આથી મળતા દ્રાવણમાં હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ પસાર કરવાથી PoSનું (Ksp = 5.5 × 10-29) બિસ્મથ સલ્ફાઇડ (Bi2S3) જેવા અન્ય ધાતુ સલ્ફાઇડો સાથે અવક્ષેપન થાય છે. Bi2S3 પોલોનિયમ મૉનોસલ્ફાઇડ સાથે ઘનિષ્ઠ સામ્ય ધરાવે છે. પણ સરખામણીમાં તે ઓછો દ્રાવ્ય છે. દ્રાવ્યતાના તફાવતને કારણે મિશ્ર સલ્ફાઇડના વારંવારના વિભાગીય (fractional) અવક્ષેપન દ્વારા વધુ દ્રાવ્ય ભાગમાં પોલોનિયમ, જ્યારે ઓછા દ્રાવ્ય ભાગમાં બિસ્મથ મળે છે. વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા તે શુદ્ધ રૂપે મેળવી શકાય છે.
ગુણધર્મો : પોલોનિયમ એ તેના નીચલા સમધર્મી (homologue) તત્ત્વ ટેલુરિયમ કરતાં વધુ ધાત્વિક (metallic) ગુણો ધરાવે છે. તે પોચી ધાતુ છે અને તેના ભૌતિક ગુણધર્મોમાં તે થેલિયમ, લેડ અને બિસ્મથ સાથે સામ્ય ધરાવે છે. તેના કેટલાક ભૌતિક ગુણધર્મો નીચે પ્રમાણે છે :
ગુણધર્મ | મૂલ્ય |
પરમાણુભાર | 210 |
પરમાણુક્રમાંક | 84 |
ન્યૂટ્રૉન | 126 |
પ્રોટૉન | 84 |
ઇલેક્ટ્રૉન સંરચના | [Xe]4f145d106s26p4 |
ગ.બિં. (oસે.) | 254 |
ઉ.બિં. (oસે.) | 962 |
ઘનતા (ગ્રા./ઘસેમી.) | 9.4 |
સંયોજકતા | 2,4,6 |
વિવિધ રૂપો | α-Po (સાદો સમઘન) |
β-Po (સાદો સમાંતર ષટ્ફલકીય) |
રાસાયણિક રીતે Po ટેલુરિયમ અને બિસ્મથ સાથે સામ્ય ધરાવે છે. SPO3 અને SePO3 એ ચળકતાં લાલ સંયોજનો છે. વીજરાસાયણિક શ્રેણીમાં તત્ત્વનું સ્થાન સિલ્વર અને ટેલુરિયમની વચ્ચે છે. પોલોનિયમ અતિવિકિરણધર્મી હોઈ ધનભારયુક્ત α-કણોનું ઉત્સર્જન કરીને લેડ(Pb)માં ફેરવાય છે. α-ઉત્સર્જન વાતાવરણમાં ફેલાતું અટકાવવા Poયુક્ત સંયોજનોને સોનાના વરખ(foil)વાળા પાત્રમાં રાખવામાં આવે છે. તાપમાનના વધારા સાથે તેની વિદ્યુતવાહકતા ઘટતી હોવાથી પોલોનિયમની ઉપધાતુ (metalloid) કે અધાતુ કરતાં ધાતુમાં ગણતરી થાય છે.
હવામાં ગરમ કરતાં પોલોનિયમ સળગીને MO2 પ્રકારના ડાયૉક્સાઇડ બનાવે છે. હેલોજન, ઘણી ધાતુઓ અને અધાતુઓ સાથે ગરમ કરતાં તે પ્રક્રિયા કરે છે. ધાત્વિક લક્ષણને લીધે તે PoCl2, PoBr2, Po(So4)2 અને Po(CrO4)2 જેવાં સંયોજનો બનાવે છે. વળી ઘણાં પોલોનાઇડ બનાવી તે અધાતુ-ગુણ પણ દર્શાવે છે. Po મંદ HCl, સાંદ્ર સલ્ફયુરિક કે નાઇટ્રિક ઍસિડ તેમજ અમ્લરાજમાં ઓગળે છે.
પોલોનિયમના દ્રાવણમાંથી આલ્કલી વડે ચતુ:સંયોજક હાઇડ્રૉક્સાઇડ અવક્ષિપ્ત થાય છે. તે આછો પીળો, સરેશ જેવો (gelatinous) અને મંદ ઉભયગુણી (amphoteric) છે. આલ્કલાઇન અવલંબનમાં હાઇડ્રૉક્સિન એમાઇન, હાઇડ્રેઝિન, સોડિયમ ડાઇથાયોનાઇટ અને એમોનિયા વડે તેનું ધાતુમાં અપચયન થાય છે.
પોલોનિયમના ચતુ:સંયોજક હેલાઇડ તલ-કેન્દ્રિત ઘન સંકીર્ણ ક્ષારો M2PoX6 (X = Cl, પીળો, Br ઈંટ જેવો લાલ, I કાળો) બનાવે છે.
નિર્ધારણ (determination) : α-ઉત્સર્જન દ્વારા પોલોનિયમ (210Po)નું પરિમાપન થઈ શકે છે. આ માટે સીધી ગણક પદ્ધતિનો અથવા કૅલરીમિતીય રીતનો ઉપયોગ થાય છે.
ઉપયોગ : પોલોનિયમ સૅટેલાઇટમાં ગરમી અથવા ઊર્જા મેળવવાના સાધન તરીકે, ઔદ્યોગિક એકમોમાં પેપર રોલિંગ, શીટ-પ્લાસ્ટિકની બનાવટમાં અને સંશ્લેષિત રેસાના સ્પિનિંગ દરમિયાન ઉત્પન્ન થતી સ્થિરવિદ્યુત (static electricity) દૂર કરવામાં, ફોટોગ્રાફિક ફિલ્મો પરથી રજકણો દૂર કરવા માટે વપરાતા બ્રશ ઉપર લગાડવામાં વપરાય છે. નાભિકીય ભૌતિકીમાં Po આલ્ફા વિકિરણના સ્રોત તરીકે તથા પોલોનિયમનું બેરિલિયમ અને વજનમાં હલકાં અન્ય તત્ત્વો સાથેનું મિશ્રણ ન્યૂટ્રૉન માટેના સ્રોત તરીકે વપરાય છે. સ્પાર્ક-પ્લગના વીજધ્રુવની મિશ્રધાતુમાં તે વાપરવાથી અંતર્દહન એન્જિનોના અતપ્ત પ્રવર્તન (cold-starting) ગુણધર્મોમાં સુધારો કરે છે. કેટલાંક સાધનોના અંકનમાં, તેલકૂવાના સંલેખન(logging)માં, આર્દ્રતામાપનમાં તથા શક્તિસ્રોત તરીકે પણ તેનો ઉપયોગ થાય છે.
પોલોનિયમ વિકિરણધર્મી હોવાથી તેની સાથે કામ પાડતાં અત્યંત સાવચેતી રાખવી જરૂરી હોય છે.
દેવીદાસ ગાંધી