धातु | General Awareness & Knowledge for RRB NTPC (Hindi) - RRB NTPC/ASM/CA/TA PDF Download

धातुएं

• धातुएं सामान्यतः गर्मी और विद्युत की उत्कृष्ट चालक होती हैं, जिसमें चांदी सबसे अच्छी गर्मी की चालक होती है, इसके बाद तांबा आता है।
• एल्यूमिनियम भी एक अच्छा चालक है, यही कारण है कि खाना पकाने के बर्तन और पानी के बॉयलर आमतौर पर तांबे और एल्यूमिनियम से बनाए जाते हैं।
• इसके विपरीत, पारा विद्युत धारा के प्रति बहुत उच्च प्रतिरोध रखता है।
• धातुएं सामान्यतः कठोर होती हैं, लेकिन सोडियम और पोटेशियम इतनी नरम होती हैं कि इन्हें चाकू से काटा जा सकता है।
• वे मैलियाबल और डक्टाइल होती हैं, जिसमें सोना और चांदी सबसे अधिक मैलियाबल और डक्टाइल धातुएं हैं।
• सिर्फ पारा (mp 39°C), सीज़ियम (mp 28.4°C), और गैलियम (mp 29.8°C) ही 30°C से ऊपर तरल होते हैं; अन्य धातुएं कमरे के तापमान पर ठोस होती हैं।
• धातुएं इलेक्ट्रोपॉजिटिव होती हैं, जो इलेक्ट्रॉनों को खोकर सकारात्मक आयन बनाती हैं।
• अधिकांश धातु ऑक्साइड आधारी होते हैं, लेकिन जिंक ऑक्साइड और एल्यूमिनियम ऑक्साइड एम्फोटेरिक होते हैं।

क्षारीय धातुएं और उनके यौगिक

• क्षारीय धातुएं लिथियम, सोडियम, पोटेशियम, रुबिडियम, और सीज़ियम शामिल हैं।
• इन्हें हवा से बचाने के लिए केरोसिन या तरल पैराफिन के नीचे संग्रहित किया जाता है।
• पानी में घुलनशीलता, आधार शक्ति, और क्षारीय धातु हाइड्रॉक्साइड्स की तापीय स्थिरता लिथियम हाइड्रॉक्साइड (LiOH) से सीज़ियम हाइड्रॉक्साइड (CsOH) की ओर बढ़ती है।
• धात्विक सोडियम, 40% सोडियम क्लोराइड और 60% कैल्शियम क्लोराइड के पिघले हुए मिश्रण के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उत्पादित होता है।
• सोडियम क्लोराइड (NaCl), या सामान्य नमक, हमारे दैनिक आहार में और अचार, मांस, और मछली के लिए संर preservative के रूप में उपयोग किया जाता है।
• इसे सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH), क्लोरीन गैस (Cl2), और साबुन के उत्पादन में भी उपयोग किया जाता है।
• नेल्सन सेल या कास्टनर-केलनर सेल में, NaCl का उपयोग कैस्टिक सोडा उत्पादन के लिए प्रारंभिक सामग्री के रूप में किया जाता है।
• सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH), या कैस्टिक सोडा, साबुन, रंग, और कृत्रिम रेशम उद्योगों में और बॉक्साइट के परिष्करण में उपयोग होता है।
• सोडियम बाइकार्बोनेट (NaHCO3), या बेकिंग सोडा, फिज़ी पेय, फल नमक, अग्निशामक, और ऊन धोने में उपयोग किया जाता है।
• सोडियम कार्बोनेट (Na2CO3·10H2O), या वाशिंग सोडा, कांच, साबुन, और वाशिंग पाउडर के उत्पादन में और कठोर पानी को नरम करने के लिए उपयोग किया जाता है।
• सोडियम कार्बोनेट और पोटेशियम कार्बोनेट का मिश्रण फ्यूजन मिश्रण के रूप में जाना जाता है।
• सोडियम सल्फेट (Na2SO4·10H2O), या ग्लॉबर का नमक, एक पर्गेटिव के रूप में उपयोग किया जाता है।
• सोडियम थायोसल्फेट (Na2S2O3·5H2O), या हाइपो, फोटोग्राफी में फिक्सिंग एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।
• पोटेशियम सुपरऑक्साइड (KO2) का उपयोग अंतरिक्ष कैप्सूल, पनडुब्बियों, और सांस लेने वाले मास्क में ऑक्सीजन उत्पन्न करने और कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बन मोनोऑक्साइड को हटाने के लिए किया जाता है।
• पोटेशियम साइनाइड (KCN) का उपयोग चांदी और सोने के निष्कर्षण में और कृषि में कीटाणुनाशक के रूप में किया जाता है; यह सोडियम साइनाइड से अधिक विषैला होता है।
• पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड (KOH), जिसे कैस्टिक पोटाश के रूप में जाना जाता है, नरम साबुन तैयार करने में उपयोग होता है, और इसका जलीय समाधान पोटाश लाइ कहलाता है।
• पोटेशियम कार्बोनेट (K2CO3) को पोटाश या पर्ल ऐश के रूप में जाना जाता है।
• पोटेशियम सल्फेट (K2SO4) तंबाकू और गेहूं के लिए एक उर्वरक के रूप में और पोटाश एल्युम और कांच के उत्पादन में उपयोग होता है।

बर्फबारी के बाद सड़कों का डी-आइसिंग

डी-आइसिंग एक प्रक्रिया है जिसमें सतह से बर्फ हटाने के लिए नमक जैसे NaCl (सोडियम क्लोराइड) और रेत का उपयोग किया जाता है, जो तापमान को −18°C तक कम करता है। ये नमक संक्षारक होते हैं, इसलिए पर्यावरण की रक्षा के लिए सोडियम क्लोराइड/कैल्शियम क्लोराइड का मिश्रण (pre-unix) उपयोग किया जाता है। आजकल, डी-आइसिंग के लिए तरल CaCl2 और MgCl2 का भी उपयोग किया जाता है।

क्षारीय पृथ्वी धातु और उनके यौगिक

क्षारीय पृथ्वी धातुओं में बेरिलियम, मैग्नीशियम, कैल्शियम, स्ट्रोंटियम, बेरियम, और रेडियम शामिल हैं। इस समूह में कैल्शियम पृथ्वी की परत में सबसे प्रचुर तत्व है। बेरिलियम हाइड्रॉक्साइड (Be(OH)2) अम्पीटेरिक है। मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड (Mg(OH)2), जिसे मैग्नीशियम का दूध कहा जाता है, इसे एंटीएसीड के रूप में उपयोग किया जाता है।

• कैल्शियम ऑक्साइड (CaO): इसे क्विकलाईम के रूप में भी जाना जाता है, इसका उपयोग कांच, कैल्शियम क्लोराइड, सीमेंट, ब्लीचिंग पाउडर, कैल्शियम कार्बाइड, स्लैक्ड लाईम, और लोहे के निष्कर्षण में किया जाता है। यह अमोनिया और अल्कोहल के लिए एक सुखाने वाला एजेंट के रूप में भी कार्य करता है।
• कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड [Ca(OH)2]: इसे स्लैक्ड लाईम के रूप में जाना जाता है, इसका उपयोग कॉस्टिक सोडा, सोडालाइम, और कड़ी जल को मुलायम करने के लिए किया जाता है।
• कैल्शियम सल्फेट (CaSO4·2H2O): इसे जिप्सम के नाम से जाना जाता है, यह 120°C पर गर्म करने पर अपने क्रिस्टलीकरण के पानी को आंशिक रूप से खो देता है और [CaSO4]2·H2O बनाता है, जो प्लास्टर ऑफ पेरिस है। जिप्सम का उपयोग निर्माण के प्लास्टर, अनहाइड्राइट CaSO4, और अमोनियम सल्फेट (सिंदरी उर्वरक) और सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में किया जाता है।
• प्लास्टर ऑफ पेरिस: यह सफेद पाउडर पानी के साथ मिलाने पर कठोर हो जाता है और इसका उपयोग मूर्तियों, खिलौनों, चिकित्सा अनुप्रयोगों में टूटी हुई हड्डियों को जोड़ने के लिए, और डेंटिस्ट्री में किया जाता है।
• कैल्शियम कार्बाइड (CaC2): इसका उपयोग ऐसीटिलीन तैयार करने और धातुकर्म प्रक्रियाओं में रिड्यूसिंग एजेंट के रूप में किया जाता है।
• बेरियम सल्फेट (BaSO4): इसका उपयोग एक सफेद रंगद्रव्य के रूप में किया जाता है, या इसे जिंक सल्फाइड (BaSO4 ZnS) के साथ मिलाकर लिथोपोन बनाने के लिए।

महत्वपूर्ण धातु और उनके उपयोग

बोरॉन (B)

गुण: बोरॉन एक धात्विक तत्व है जो प्राकृतिक रूप से बोरैक्स (tincal), कोलमेनाइट, बोरिक एसिड, और केर्नाइट जैसे यौगिकों में पाया जाता है।

उपयोग:

• बोरॉन और बोरॉन कार्बाइड रॉड परमाणु प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं।
• बोरॉन कार्बाइड (B4C), जिसे नॉर्बिया भी कहा जाता है, हीरे के बाद सबसे कठिन कृत्रिम पदार्थों में से एक है।
• बोरैक्स (Na2B4O7·10H2O) का उपयोग बोरैक्स बीड परीक्षणों में गुणात्मक विश्लेषण के लिए, एंटीसेप्टिक के रूप में, ऑप्टिकल और बोरोसिलिकेट कांच बनाने में, और माचिस की तीलियों को impregnate करने के लिए किया जाता है ताकि वे बाद में ना जलें।
• ऑर्थोबोरिक एसिड (H3BO3) का उपयोग एंटीसेप्टिक और आँखों की धुलाई के लिए बोरिक लोशन के नाम से किया जाता है।

एल्यूमीनियम (Al)

गुण: एल्यूमीनियम पृथ्वी की पपड़ी में तीसरा सबसे प्रचुर तत्व है, जो बॉक्साइट (Al2O3·2H2O) से निकाला जाता है। यह एक सस्ता, हल्का धातु है।

• बर्तन, फ्रेम, और ऑटोमोबाइल और विमान के शरीर बनाने में।
• एल्यूमीनियम पाउडर का उपयोग आतिशबाजी, टॉर्च पाउडर, और थर्माइट वेल्डिंग में किया जाता है।
• एल्यूमीनियम एसीटेट (रेड लिकर) का उपयोग रंगाई और कालिको प्रिंटिंग में एक mordant के रूप में किया जाता है।
• अमोनल (एल्यूमीनियम पाउडर और अमोनियम नाइट्रेट का मिश्रण) का उपयोग विस्फोटक के रूप में किया जाता है।
• रूबी और नीलम, मूलतः Al2O3, क्रमशः Cr और Fe/Ti की उपस्थिति से अपने रंग प्राप्त करते हैं।
• एमराल्ड में Ca/Cr और एल्यूमीनियम सिलिकेट (Al2SiO3) होते हैं।

टिन (Sn)

गुण: टिन का मुख्य अयस्क कैसिटेराइट (SnO2) है। टिन में सबसे अधिक प्राकृतिक आइसोटोप होते हैं।

• ठंडे देशों में, सफेद टिन ग्रे टिन (पाउडर) में बदल जाता है, जिसे टिन रोग या टिन प्लेग कहा जाता है।
• टिन कोटिंग लोहे को जंग लगने से रोकती है।
• टिन अमलगम का उपयोग दर्पण बनाने में किया जाता है।
• स्टैनिक क्लोराइड पेंटाहाइड्रेट (SnCl4·5H2O), जिसे टिन का मक्खन कहा जाता है, का उपयोग रंगाई में एक mordant के रूप में किया जाता है।

लीड (Pb)

गुण: लीड मुख्य रूप से गैलिना (PbS) के रूप में पाया जाता है।

सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4) के चेंबर प्रक्रिया के लिए चेंबर बनाना, सीसा रंगद्रव्य, गोलियां, और सीसा संचयक। सीसा ब्लॉक्स रेडियोधर्मी सामग्रियों से हानिकारक उत्सर्जन से सुरक्षा प्रदान करते हैं। लिथार्ज (PbO) एक हल्के रंग का क्रिस्टलीय सीसा मोनोऑक्साइड है, जबकि मासिकॉट एक पीला पाउडर है। रेड सीसा (Pb3O4) का उपयोग लोहे के लिए सुरक्षात्मक पेंट और माचिस उद्योग में किया जाता है। सीसा ऐसिटेट, जिसे सीसे की चीनी कहा जाता है, का उपयोग त्वचा रोगों के इलाज के लिए चिकित्सा में किया जाता है। बेसिक लीड कार्बोनेट को सफेद सीसा कहा जाता है।

टाइटेनियम (Ti)

गुण: टाइटेनियम एक चांदी-सफेद धातु है जो अत्यंत कठोर है, इसका उच्च गलनांक और उबालने का तापमान है, और यह संक्षारण के प्रति प्रतिरोधी है।

• जेट इंजन, विमान ढांचे, टरबाइन इंजनों, और समुद्री उपकरणों में संरचनात्मक सामग्री के रूप में।
• टाइटेनियम क्लोराइड (TiCl4) का उपयोग स्क्रीन बनाने में किया जाता है।

जिरकोनियम (Zr)

उपयोग: न्यूक्लियर रिएक्टरों का कोर बनाने और पंप, वॉल्व, और गर्मी एक्सचेंजर के लिए।

वानाडियम (V)

• उच्च गति के टूल स्टील, निकासी वॉल्व, और वसंतों में।
• वानाडियम पेंटॉक्साइड (V2O5) सल्फ्यूरिक एसिड के निर्माण के लिए एक उत्कृष्ट उत्प्रेरक है।

क्रोमियम (Cr)

• स्टेनलेस स्टील और क्रोम स्टील का एक आवश्यक घटक।
• लोहे की वस्तुओं की कोटिंग।
• पोटेशियम डाईक्रोमेट (K2Cr2O7) गुणात्मक और गुणात्मक आकलनों में, एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में, और फोटोग्राफी में जिलेटिन को कठोर करने के लिए उपयोग किया जाता है।

मॉलीब्डेनम और टंग्स्टन (Mo और W)

• मॉलीब्डेनम हैबर प्रक्रिया में अमोनिया के लिए लोहे को बढ़ावा देता है।
• मो या डब्ल्यू शामिल स्टील अत्यंत कठोर होते हैं और काटने के उपकरणों के लिए उपयोग किए जाते हैं।
• टंग्स्टन फाइलेमेंट्स का उपयोग इलेक्ट्रिक बल्बों में किया जाता है, और कैल्शियम टंगस्टेट का उपयोग एक्स-रे ट्यूब में किया जाता है।

मैंगनीज (Mn)

• विभिन्न मिश्र धातुओं का निर्माण करना, जैसे मैंगनीन (Cu Mn Ni), जिसका उपयोग कम प्रतिरोध गुणांक के कारण प्रतिरोध कॉइल बनाने में किया जाता है।
• मैंगनीज स्टील बहुत कठोर होता है और इसे चट्टान क्रशर, रेल, कवच प्लेटों, और चोरी-रोधी तिजोरियों के लिए उपयोग किया जाता है।
• शुद्ध मैंगनीज डाइऑक्साइड (MnO2) का उपयोग सूखे सेल में एक डिपोलराइज़र और कांच में एक रंगहीन करने वाले के रूप में किया जाता है।
• उपयोगी मिश्र धातुओं में फेरोमैंगनीज (Fe Mn), मैंगनीज कांस्य (Mn Cu Zn), और स्पीगेल (Fe Mn C) शामिल हैं।
• पोटेशियम परमैंगनेट (KMnO4) का उपयोग पानी में कीटाणुनाशक के रूप में किया जाता है।

आयरन (Fe)

गुण: हेमेटाइट अयस्क से निकाला गया, आयरन एक प्रतिक्रियाशील धातु है और यह मुक्त अवस्था में नहीं पाया जाता है।

• कास्ट आयरन, जो कि ऑक्साइड अयस्क हेमेटाइट से निकाला जाता है, लोहे का सबसे अशुद्ध रूप है, जिसमें 2.5-4% कार्बन होता है।
• व्रॉट आयरन या मॉलिबल आयरन सबसे शुद्ध रूप है, जिसमें 0.12-0.5% कार्बन होता है।
• आयरन (II) हीमोग्लोबिन में पाया जाता है।
• माइल्ड स्टील में 0.25-0.5% कार्बन होता है, हार्ड स्टील में 0.5-1.5% कार्बन होता है, और सॉफ्ट स्टील में 0.25% तक कार्बन होता है।
• स्टेनलेस स्टील, जो कि लोहे, क्रोमियम, और निकल का एक मिश्र धातु है, इसका उपयोग ऑटोमोबाइल के हिस्सों और बर्तन बनाने के लिए किया जाता है।
• फेरिक क्लोराइड (FeCl3) को कटने से होने वाले रक्तस्राव को रोकने के लिए स्टैप्टिक के रूप में उपयोग किया जाता है।
• फेरस सल्फेट (FeSO4) का उपयोग नीले-कालें इंक बनाने में किया जाता है।

निकल और प्लेटिनम (Ni और Pt)

• निकल: एक चांदी-गोरे रंग का मुलायम धातु है जो बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन को अवशोषित करता है। इसका उपयोग एडीसन बैटरी में एनोड के रूप में किया जाता है।

प्लेटिनम:

• कोलॉइडल प्लेटिनम एक प्रभावी कैटलिस्ट है।
• प्लेटिनम ब्लैक गैसों जैसे हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के अवशोषक के रूप में उपयोग किया जाता है।
• इसे गहनों और दंत चिकित्सा में उपयोग किया जाता है।

तांबा, चांदी, और सोना (Cu, Ag, और Au)

गुण: इन धातुओं को कॉइनज धातुएं कहा जाता है, सोना और चांदी वायु से प्रभावित नहीं होते हैं, जबकि तांबा लंबे समय तक संपर्क में रहने पर हरे रंग की फिल्म बनाता है।

• गहनों, सिक्कों और सजावटी वस्तुओं का निर्माण।
• चांदी और सोने का उपयोग आयुर्वेदिक औषधियों में किया जाता है, चांदी का उपयोग दांतों के भरने के लिए अमलगम के रूप में और दर्पणों को चांदी देने में किया जाता है।
• चांदी ब्रोमाइड (AgBr) का उपयोग फोटोग्राफी में किया जाता है।
• चांदी नाइट्रेट (AgNO3), जिसे चंद्रमा का कैस्टिक कहा जाता है, का उपयोग मार्किंग इंक और बालों के रंग बनाने में किया जाता है।
• तांबा सल्फेट (CuSO4) लाइम बोरडॉक्स मिश्रण बनाता है, जो एक फंगिसाइड है।
• तांबा सल्फेट पेंटाहाइड्रेट (CuSO4·5H2O) को नीला विट्रोल या निला थोथा कहा जाता है, और CuFeS2 को फुल्स गोल्ड कहा जाता है।
• सोने की शुद्धता कैरेट में व्यक्त की जाती है, जिसमें शुद्ध सोना 24 कैरेट होता है।
• कैसियस की बैंगनी सोने का कोलॉइडल घोल है।

पारा (Hg)

गुण: यह सभी धातुओं के साथ मिश्र धातु बनाता है, सिवाय लोहे और प्लेटिनम के, इसलिए इसे लोहे के कंटेनर में परिवहन किया जाता है।

• पारा क्लोराइड (HgCl2), जिसे जहरीला उपद्रव भी कहा जाता है, विषैला है, और इसका सबसे अच्छा प्रतिरोधक अंडे का सफेद हिस्सा है।
• पारा सल्फाइड (HgS) का उपयोग आयुर्वेदिक चिकित्सा (मकरध्वज) में सौंदर्य प्रसाधन के रूप में किया जाता है।

जिंक (Zn)

गुण: अशुद्ध जिंक, जिसे स्पेल्टर कहा जाता है, का उपयोग गैल्वनाइजेशन में किया जाता है ताकि लोहे की जंग को रोका जा सके।

• जिंक सल्फाइड का उपयोग X-ray स्क्रीन में और, रेडियम नमक के साथ, घड़ियों के डायल के लिए चमकदार रंग में किया जाता है।
• जिंक ऑक्साइड, जिसे दार्शनिकों की ऊन कहा जाता है, का उपयोग सौंदर्य पाउडर और क्रीम में जिंक मलहम के रूप में चिकित्सा में किया जाता है।
• जिंक सल्फेट हिप्टाहाइड्रेट (ZnSO4·7H2O) को सफेद विट्रियोल कहा जाता है, जिसका उपयोग रंगाई में मॉरडेंट, आंखों के लोशन, और जिंक को प्लेटिंग के लिए किया जाता है।