‘हाय-टेक’साठी ऱ्हेनियम, जर्मेनियम या मुलद्रव्यांचा उपयोग

गोमन्तक वृत्तसेवा
शुक्रवार, 16 ऑक्टोबर 2020

हाय टेक’ उत्पादनांसाठी विद्युत-रासायनिक आणि विशिष्ट चुंबकीय गुणधर्म असलेली जर्मेनियम, ऱ्हेनियम आणि ‘रेअर अर्थ‘ (दुर्मीळ) मूलद्रव्ये आपण जमवली पाहिजेत. दुर्मीळ धातू-मिश्रधातू-रसायने गोळा करून त्यांचा पुनर्वापर कसा करता येईल, या दृष्टीने संशोधन केले पाहिजे. 

डॉ. अनिल लचके

उच्च दर्जाची नावीन्यपूर्ण उत्पादने घडवण्यासाठी आपण अत्याधुनिक तंत्रज्ञानाचा अनुनय करणे क्रमप्राप्त आहे. त्यासाठी कच्चा मालही दर्जेदारच पाहिजे. औद्योगिक क्षेत्राच्या लक्षणीय प्रगतीसाठी वेगळ्याच प्रकारचा कच्चा माल सातत्याने मिळवणे गरजेचे आहे. भावी काळातील प्रगतीची क्षेत्रे कोणती आहेत, तर इलेक्‍ट्रॉनिक्‍स, अंतराळ-विज्ञान, सौरऊर्जा, अणुऊर्जानिर्मिती, वैद्यकशास्त्र, लष्करी साधने, दळणवळण वगैरे. 

वातावरणात दूषित वायू न सोडता पर्यावरण-अनुकूल पद्धतीने सौरऊर्जेमार्फत शंभर गिगावॉट वीजनिर्मितीचे आपले ध्येय आहे. यापुढे बॅटरीवर आणि पेट्रोलवर धावणाऱ्या हायब्रीड मोटारी जगभरातील रस्त्यांवर पळणार आहेत. बॅटरीसाठी लॅंथॅलॅम, तर लेसर-निर्मितीसाठी भारताला यटर्बियम धातू लागणार आहे. प्रोसिओडायमियम, नियोडायमियम आणि डायसप्रोसियम या दुर्मीळ धातूंचा उपयोग शक्तिशाली चुंबक तयार करण्यासाठी होतो. आधुनिक मोटारीत त्याचा उपयोग होतो. ‘हाय टेक’ उत्पादनांसाठी विद्युत-रासायनिक आणि विशिष्ट चुंबकीय गुणधर्म असलेली जर्मेनियम, ऱ्हेनियम आणि ‘रेअर अर्थ‘ (दुर्मीळ) मूलद्रव्ये आपण जमवली पाहिजेत. दुर्मीळ धातू-मिश्रधातू-रसायने गोळा करून त्यांचा पुनर्वापर कसा करता येईल, या दृष्टीने संशोधन केले पाहिजे. 

 भारताच्या विज्ञान आणि तंत्रज्ञान विभागाने पुढील दहा वर्षांत लागणाऱ्या कच्च्या मालाची अभ्यासपूर्ण यादी तयार केली आहे. त्यात काही रसायने आहेत. देशांतर्गत काही कच्चा माल उपलब्ध होऊ शकतो. काही माल मात्र आयात करावा लागणार आहे. त्यामध्ये जर्मेनियम धातू आहे. डायोड आणि सेमीकंडक्‍टरसाठी त्याचा सुरुवातीला उपयोग जगाने केला. यासाठी सिलिकॉन सर्वोत्तम असले तरी ते अतिशुद्ध स्वरूपात लागते. जर्मेनियम आणि इर्बियम धातूंचा वापर फायबर आणि इन्फ्रारेड ऑप्टिक्‍ससाठी होतो. जर्मेनियमच्या ‘लाईट इमिटिंग डायोड’चा (एलईडी)चा प्रकाश प्रखर पडतो म्हणून मोटारीचे दिवे त्याच्या मिश्र धातूचे केले जातात. याच्या अपारदर्शक भिंगातून इन्फ्रारेड किरणे जाऊ शकतात. जर्मेनियम ऑक्‍साईडचा उपयोग पिण्याच्या बाटलीचे पॉलिमर करताना उत्प्रेरक (कॅटॅलिस्ट) म्हणून होतो. या धातूबरोबरच ऱ्हेनियम फार महत्त्वाचे आहे. 

 ऱ्हेनियम धातूची खनिजद्रव्ये दुर्मीळ आहेत. पृथ्वीवर ११०० टन ऱ्हेनियम सापडू शकेल. त्यातील निम्मे अमेरिकेत असून, उरलेले जर्मनी, चिली, ब्राझील, उझबेकिस्तान, पोलंडमध्ये आहे. चांदीसारखे लखलखणारे ऱ्हेनियम एक मूलद्रव्य असून, त्याची तुलना प्लॅटिनम, इरिडियम किंवा ऑस्मियम अशा अत्यंत महागड्या ‘जड’ धातूंबरोबर करतात. त्याची घनता साधारण प्लॅटिनमएवढी, म्हणजे प्रति घन सें. मी. २१ ग्रॅम आहे. मूलद्रव्यांच्या तक्‍त्यात ऱ्हेनियम काहीसे मध्यभागी येते. त्याचे वर्गीकरण ‘ट्रान्झिशन’ मूलद्रव्यात होते. नोडॅक, टॅके आणि बर्ग या जर्मन शास्त्रज्ञांनी १९२५मध्ये प्लॅटिनमच्या खनिजामधून हा धातू वेगळा केला. ऱ्हाईन नदीवरून त्याला ऱ्हेनियम नाव प्राप्त झाले. हा धातू  ३१८६ अंश सेल्सिअस तापमानाला वितळतो. याचा उत्कलन बिंदू सर्व मूलद्रव्यांमध्ये सर्वात जास्त म्हणजे ५५९६ अंश सेल्सिअस आहे. ऱ्हेनियमचे लोह, कोबाल्ट आणि निकेलसह घडवलेल्या मिश्रधातूंचे गुणधर्म विलक्षण असतात. पवनऊर्जा, टर्बाईन, जेट इंजिन आणि अन्य काही पार्ट्‌समध्ये; तसेच अतिउष्णभट्टीमध्ये ऱ्हेनियमचे मिश्रधातू उपयुक्त आहेत. ऱ्हेनियमचे आणि टंगस्टन वापरून तयार केलेल्या मिश्रधातूचा उपयोग क्ष-किरण यंत्रणेमध्ये आणि टीव्हीच्या नलिकेत केला जातो. खनिज तेलामधील घटक वेगळे करण्याच्या तंत्रात आणि रसायन उद्योगातील ‘हायड्रोजनेशन’ प्रक्रिया साधण्याकरिता लागणाऱ्या कॅटॅलिस्ट (उत्प्रेरका)मध्ये ऱ्हेनियम असतेच. सुदैवाने सर्वच कच्च्या मालासाठी परदेशांवर अवलंबून राहण्याची वेळ येऊ नये म्हणून ‘जिऑलॉजिकल सर्व्हे ऑफ इंडिया’ने परदेशी कंपन्यांची मदत घेऊन विशिष्ट खनिजद्रव्यांचा शोध घेण्याचे प्रयत्न चालू ठेवले आहेत, ही समाधानाची बाब आहे.
 

संबंधित बातम्या