ڌاتو
ڌاتن (عنصرن) جي دورن (وقفن) واري جدول
ڌاتو ڪاري
ڌاتو
ڌاتو (Metal): علم ڪيميا ۾ عنصر جا ٻه قسم آهن: هڪڙا ڌاتو ۽ ٻيا غير ڌاتو. ڌاتو اڪثر سخت هوندا آهن، پر هر سخت شيءِ ڌاتو نه هوندي آهي. ڌاتو گرميءَ جو سٺو پسرائيندڙ آهي ۽ تار پذير آهي، جنهن مان بجليءَ جو ڪرنٽ آسانيءَ سان گذري سگهندو آهي. تمام گهڻي گرمي پد تي ڌاتو رِجندو آهي ۽ گرمي ڏيڻ سان ڪنهن به ڌاتوءَ کي گهربل شڪل يا سانچي ۾ گهڙي سگهبو آهي.
هن وقت تائين دنيا ۾ جيڪي به قدرتي عنصر دريافت ٿيا آهن، تن مان 68 ڌاتو آهن، جڏهن ته 19 غير ڌاتو ۽ باقي 5 عنصرن کي وچ تي رکيو ويو آهي، ڇو ته انهن جون خاصيتون مليل جليل آهن. ڌاتوءَ جي جيڪڏهن هڪ سٽ ۾ تشريح ڪجي ته اُها ائين ٿيندي ته، ”اهي عنصر، جن جي سڀ کان ٻاهرئين مدار (Orbit) ۾ اليڪٽرانن جو تعداد ڪوانٽم نمبر (Quantum Number) کان وڌيڪ نه هجي، تن کي ڌاتو چئبو آهي.“ ان ڪري ئي ڌاتو سدائين قلمي (Crystalline) صورت ۾ هوندا آهن. ڌاتن ۾ گهٽ توانائيءَ وارن مدارن جو تعداد ٻڌل اليڪٽرانن کان وڌيڪ هوندو آهي، ان ڪري اليڪٽران ڌاتوئي قلمن ۾ سولائيءَ سان هڪ ايٽم کان ٻئي ايٽم ۾ گھمندا رهندا آهن. ڌاتن ۾ اليڪٽران غير مقامي ۽ غير مڪاني هوندا آهن. اهو ئي سبب آهي، جو جڏهن ڪنهن به ڌاتوئي جسم کي بيٽريءَ سان جوڙبو آهي ته اليڪٽرانڪ وهڪرو يعني برقي رو (Flow Of Electrons) وهڻ لڳندي آهي ۽ هڪ اليڪٽران ٻئي اليڪٽران جي جاءِ وٺي، ان کي آزاد ڪري ڇڏيندو آهي. اليڪٽران جي موصل پٽين ۾ آزادانه چرپر جي ڪري ئي ڌاتن ۾ مخصوص خاصيتون پاتيون وڃن ٿيون.
ڌاتو جيئن ته تار پذير (Ductile)، لچڪيدار، مُڙڻا، ورق پذير (Malleable) نرم ۽ ملائم به هوندا آهن. ڌاتو، جتي گرميءَ کي موصول ڪندا آهن، اتي گرميءَ کي جذب به ڪندا آهن ۽ روشنيءَ کي موٽائيندا (Reflect) به آهن. غير ڌاتن جي مقابلي ۾ ڌاتو ڪيميائي عمل دوران اليڪٽران ڏئي مثبت آئن (Positive Ion) ٺاهيندو آهي. ان ڪري ئي ڪيميائي عمل ۾ اساسي آڪسائيڊ ۽ هائڊرو آڪسائيڊ ٺهندا آهن. ڌاتن جو هڪڙو وڏو تعداد گهِميل آبهوا ۾ آڪسيجن سان عمل ڪري، پنهنجا آڪسائيڊ ٺاهيندو آهي، جنهن عمل کي گاٺ جو عمل (Corrosion) چئبو آهي. اليومينيم ۽ جِست جهڙا ڌاتو ظاهري طور انهيءَ عمل مان نه گذرندا آهن، پر ائين به نه آهي، انهن تي به آڪسائيڊ جا تهه ٺهي ويندا آهن، جيڪي وڌيڪ ڪٽ يا زنگ کي روڪيندا آهن ۽ زنگ واري سطح يا تهه کان هيٺ ڌاتو محفوظ رهندو آهي. ڪجهه ڌاتن جو زنگ بلڪل ڌاتوءَ جي رنگ جهڙو هوندو آهي. ان ڪري اهو گهٽ نظر ايندو آهي. عام حالتن ۾ قلعي، شيهو ۽ ٽامو هوا ۾ موجود آڪسيجن سان تمام سست پيماني تي عمل ڪندو آهي. هوا ۾ موجود تيزابي بخار ڌاتن جي سطح کي خاص طور ڌنڌلو ڪري ڇڏيندا آهن ۽ ڌاتو ۽ غير ڌاتو ملي ڪجهه نمڪيات (لوڻ) ٺاهيندا آهن، جن کي غير ڌاتن: ڪاربائيڊ، ڪاربونيٽ، ڪلورائيڊ، نائٽريٽ، فاسفيٽ، سليڪيٽ، سلفائيڊ، سلفيٽ جهڙا نالا ڏنا ويندا آهن.
اليڪٽران ڏيڻ واري اهليت جي ڪري ڌاتن کي اليڪٽرو موٽِو سيريز (Electromotive Series) جي سلسلي ۾ ترتيب ڏنو ويو آهي. هن فهرست موجب هر ڌاتو پاڻ کان اڳئين جي مقابلي ۾ وڌيڪ تيزيءَ سان ورهاست واري عمل مان گذرندو آهي. ڪيميائي عمل دوران سيزيم ۽ ليٿيم هن فهرست ۾ سڀ کان مٿي آهن، جڏهن ته سون ۽ چاندي سڀ کان آخر ۾ اچن ٿا. ڪنهن به مرڪب ۾ موجود ڌاتو فهرست مطابق پاڻ کان اڳئين ڌاتوءَ کي هٽائي، ان جي جاءِ وٺي سگهي ٿو. عنصرن جي ترتيبوار جدول ۾ ڌاتن کي انهن جي ائٽمن ۽ اليڪٽرانن جي مدارن ۾ اليڪٽراني تشڪيل جي آڌار تي گروهن ۾ رکيو ويو آهي، ڇو ته هڪ ئي گروهه ۾ موجود کوڙ سارا عنصر مختلف شدتن ۾ هڪجهڙي ڪيميائي رويي جو اظهار ڪندا آهن.
عنصرن جي ترتيبوار جدول جي پهرين گروهه (گروپ) ۾ موجود ڌاتن کي الڪلي ڌاتو (Alkali Metals) چئبو آهي، ٻئي گروپ ۾ موجود ڌاتن کي کاري/ ڪلراٺي مٽيءَ وارا ڌاتو (Alkaline Earth Metals) چئبو آهي. اهي ڌاتو ٻِٽيءَ گرفت وارا ڌاتو به سڏجن ٿا، جن ۾ بيريليم، مئگنيشيم، ڪئلشيم، بيريم ۽ ريڊيم وغيره شامل آهن ۽ ٽئين گروپ جي ڌاتن کي ڪامياب زميني ڌاتو يعني اڻلڀ يا نادر ڌاتو (Rare Earth Metals) چيو ويندو آهي. ان قسم جي ڌاتن کي لينٿنائيڊ ڌاتو (عنصر) به چيو ويندو آهي. باقي سمورن گروهن/ گروپن ۾ شامل ڌاتو تبديليءَ مان گذرندڙ عبوري ۽ ناپائيدار ۽ غير شراڪتي (Transition Metals) چيا ويندا آهن. جيتوڻيڪ فطري طور سون جهڙا ٻيا ڪي ڌاتو پنهنجي خالص حالت ۾ ملندا آهن، پر اڪثر ڪري ڌاتو، ڪچ ڌات/ خام ڌاتو (Ores) جي صورت ۾ ملندا آهن، ۽ انهن ڪچ ڌات/ خام ڌاتن کي ڌاتو ڪاري (Metallurgy) جي عمل مان گذاري خالص حالت ۾ آندو ويندو آهي.
ڌاتن کي مخصوص تناسب سان ملائڻ ۾ ڦيٽ يا ڪَس ٺهي پوندي آهي، جنهن کي انگريزيءَ توڙي ڪيميائين ٻوليءَ ۾ Alloys چئبو آهي. هن عمل کي کري ۾ کوٽو ملائڻ به چئبو آهي، جيئن سون کي مضبوطي ڏيڻ لاءِ پتل جو ڦيٽ ملائبو آهي. هي عمل کارڻ ۽ اصل خاصيتون وڃائڻ واري مفهوم ۾ به استعمال ٿيندو آهي. ان کانسواءِ پتل، ڪنجهي، ٽامي ۽ جست جو مرڪب آهي. جزن جو تناسب بدلائي ڦيٽن (مَٺن) جي خاصيتن ۾ خاطرخواه تبديليون آڻي سگهجن ٿيون ۽ اهڙين قسمن جي ڦيٽ (Alloys) ٺاهڻ جو رواج قديم زماني کان هلندو اچي، جيئن فولاد، لوهه ۽ ٻين ڌاتن جو ڦيٽ/ مَٺُ آهي، جنهن ۾ سختيءَ کي وڌائڻ لاءِ ڪاربان به شامل ڪيو ويندو آهي.
جيئن ته ڌاتو اليڪٽران ڏئي مثبت آئن (Positive Ion) ٺاهيندا آهن، ان ڪري علم ڪيميا ۾ انهن کي گهٽتائي آڻيندڙ تخفيفي عامل (Reducing Agent) طور استعمال ڪيو ويندو آهي. ڌاتن يا انهن جي آڪسائيڊز جا سنهڙا/ ننڍڙا سفوف عمل انگيزيءَ ۾ ڪم ايندا آهن. مثال طور: امونيا ٺاهڻ لاءِ هيبر پروسيس (Haber Process) ۾ هائيڊروجن ۽ نائٽروجن کي هڪ جيترو ملائڻ کانپوءِ لوهه يا ان جي آڪسائيڊ کي عمل انگيزيءَ (Catalyst) طور استعمال ڪيو ويندو آهي. مطلب ته ڌاتو يا انهن جا آڪسائيڊ ڪيميائي عملن ۾ مددگار ٿيندا آهن ۽ عمل انگيزيءَ کي وڌيڪ تيز ڪندا آهن. ڪچن تيلن (Unsaturated Oils) کي هائيڊروجينيشن ڪرڻ لاءِ نڪل (Nickel) عمل انگيزيءَ جو ڪم ڏيندي آهي. جڏهن ڪجهه ڌاتوئي آئن Ligands، ماليڪيول کي ڳنڍيندڙ ماليڪيول) نالي وڌيل اليڪٽران وارو گروپ، ڪمپليڪس آئنز (Complex Ions) يا لاڳاپيل آئين چئبو آهي. اهڙا آئين ڌاتن ۾ ائٽمن ۽ ماليڪيولن جو رابطو برقرار رکندا آهن. ڌاتوئي آئن حياتياتي عملن (Biological Functions) جي حوالي سان پڻ تمام گهڻا اهم آهن. اهي خام مادن کي تشڪيل ڏيڻ، نيوڪليئڪ ايسڊ جي ورهاست، عصبي تحرڪ ۽ جيوگهرڙي جي جهِليءَ جي آرپار ماليڪيولن جي آمدرفت ۾ به وڏو ڪردار ادا ڪندا آهن. شروعاتي دؤر کان ڌاتن جا مرڪب انساني استعمال ۾ رهيا آهن، جڏهن ته نج ڌاتو، مثال طور: سون ۽ چاندي، پٿر واري دؤر کان انساني استعمال هيٺ آهي ۽ انهيءَ دؤر ۾ ئي انسان، سون ۽ چانديءَ کي ڌاتو سمجهندو هو، پر ڌاتن ۾ قديم ترين ڌاتو ٽامو آهي، جيڪو اتفاقي طور جابلو مادي ۾ باهه لڳڻ سان ظاهر ٿيو. حقيقت ۾ ڪوئلي (ڪاربان) ئي ٽامي کي ڪچ ڌات/ خام ڌاتوءَ مان ظاهر ڪيو. ٽامي جي اهميت کانپوءِ ڪنجهي/ ڪَٺ (ٽامي ۽ ٽن ڦيٽ) ۽ اُن کانپوءِ لوهه جي اهميت سامهون آئي.آڳاٽي دؤر کان مصري ٽامي کي ڪتب آڻيندا هئا. اڄ به پينسلوانيا (Pennsylvania) جي ميوزيم ۾ هڪ قديم فرائي پان (ٿانءُ) موجود آهي، جيڪو ٽامي جو ٺهيل آهي ۽ 5000 سال پراڻو آهي. انساني تهذيب ۽ تمدن جي ترقيءَ جو تعلق پڻ ڌاتن سان گهرو رهيو آهي. ان ڪري آرڪيالاجيءَ جي ماهرن تهذيبي ترقيءَ جي ڪن دورن کي ’ڪنجهيءَ واري دؤر‘ (Bronze Age) ۽ ’لوهه واري دؤر‘ (Iron Age) جا نالا ڏنا آهن. رومين جي دؤر ۾ اٽڪل 200 ق. م ۾ سون، چاندي، ٽامو، شيهو، ٽِن، لوهه ۽ پاري جهڙا ڌاتو استعمال هيٺ هئا.
مصرين وٽ ته 3500 ق. م ۾ ڌاتو مَٺُ يا مرڪب جي صورت ۾ استعمال هيٺ هئا، جن ۾ سائو ڪاپر ڪاربونيٽ ۽ Stibnite (لپ اسٽڪ/ پائوڊر) جيڪو رنگ ڏيندڙ شين طور ڪم ايندو هو. خالص ڌاتو معدنيات مان حاصل ٿيندا آهن، جيڪا ڌاتن جي پيچيده مرڪبن جي شڪل ۾ موجود هوندي آهي. اها معدنيات (Minerals)، جنهن ۾ ڪنهن به ڌاتوءَ جو وڌ کان وڌ مقدار پاتو وڃي، ان کي ڌاتوءَ جو ڪچ ڌات/ خام ڌاتو چيو ويندو آهي، جن کي ڌات ڪاريءَ واري عمل ذريعي الڳ ڪري خالص حالت ۾ آندو ويندو آهي، جڏهن ته خالص ڌاتو قدرتي طور عنصر جي صورت ۾ به ملندا آهن. اهو ئي سبب آهي، جو انهن کي Native Metals يا خالص ڌاتو چئبو آهي، جيئن سون، چاندي، ٽامو وغيره (اهي عنصر مرڪب جي صورت ۾ به ملندا آهن، پر نج پنهنجن مرڪبن ۾ ٿين ٿا). مطلب ته انهن جو مرڪب ڪنهن ٻئي عنصر سان جڙي نه ٺهندو آهي. ڌاتو، روزمره جي زندگيءَ ۾ تمام وڏي اهميت رکن ٿا. اڄوڪي ترقي يافته ۽ مشيني دؤر ۾ ڌاتن جي حاصلات ترقيءَ لاءِ تمام ضروري آهي.
ڌاتو ڪاري، جنهن کي انگريزيءَ ۾ ميٽلرجي (Metallurgy) چئجي ٿو، ٻن يوناني لفظن جو مجموعو آهي. ڌاتو= Metallon + ڪم= Evgon، جنهن جو مقصد آهي ڌاتن جو ڪم. تنهنڪري ڌاتوڪاري هڪ اهڙو عمل آهي، جنهن وسيلي ڪچ ڌات کي تجارتي پئماني تي الڳ ڪيو ۽ استعمال هيٺ آندو وڃي ٿو. ڌاتوڪاريءَ جون ٻه شاخون آهن، جن ۾ هڪڙي شاخ موجب ڪچ ڌات کي خالص يا نج حالت ۾ آندو وڃي ٿو ۽ ٻي شاخ موجب روزمره جي استعمال ٿيندڙ اوزارن/ شين ۽ مشينن ۾ جَڙيو وڃي ٿو. يعني خالص ڌاتوءَ کي سانچي ۾ لاهي، ضرورت آهر مختلف اوزارن/ شين جي شڪل ڏني وڃي ٿي.
لفظ ڌاتوھيٺين داخلائن ۾ پڻ استعمال ٿيل آھي