धडा 4: धातू आणि अधातूंचे जग

आघातवर्ध्यता हा पदार्थाचा असा गुणधर्म आहे की त्याला हातोड्याने ठोकून किंवा रोलरने फिरवून न तुटता पातळ पत्र्यासारखे करता येते. बहुतेक धातू आघातवर्ध्य असतात. लोखंड, तांबे, ॲल्युमिनियम, सोने आणि चांदी ठोकून सपाट करता येतात. कोळसा, गंधक आणि लाकूड यांसारखे अधातू आघातवर्ध्य नसतात; ते आघाताने तुटतात किंवा भुगा होतात. हातोड्याने फुटणाऱ्या पदार्थांना ठिसूळ म्हणतात. अन्न गुंडाळण्याचे ॲल्युमिनियमचे पातळ पत्रे आणि मिठाईवरील चांदी-सोन्याचे वर्ख हे धातू किती आघातवर्ध्य असतात हे दाखवतात.

तन्यता हा धातूचा असा गुणधर्म आहे की त्याला न तुटता ओढून बारीक तारेत रूपांतरित करता येते. बहुतेक धातू तन्य असतात. तांबे, ॲल्युमिनियम, लोखंड आणि सोने यांच्या तारा बनवता येतात. थोड्याशा सोन्यापासून अनेक मीटर लांब तार ओढता येते. गंधक आणि कोळसा यांसारखे अधातू तन्य नसतात; ओढल्यावर ते तुटतात किंवा भुगा होतो. तन्यतेमुळेच विजेच्या तारा, दागिन्यांच्या साखळ्या आणि स्प्रिंग धातूंपासून बनवता येतात.

चकाकी म्हणजे पदार्थाच्या पृष्ठभागाची चमक. ताज्या कापलेल्या किंवा घासलेल्या धातूंना सहसा चमकदार पृष्ठभाग असतो. कोळसा, लाकूड आणि गंधक यांसारखे अधातू सहसा निस्तेज असतात. नादमयता म्हणजे आघात केल्यावर खणखणीत आवाज करण्याचा गुण. धातू नादमय असतात: शाळेची घंटा, पितळेचे भांडे आणि स्टीलचे ताट आघाताने वाजतात. लाकूड, प्लास्टिक आणि कोळसा बोथट आवाज करतात. हे गुण धातू ओळखायला मदत करतात, पण इतर चाचण्यांबरोबर वापरावे लागतात.

उष्णतेचे वहन म्हणजे पदार्थातून उष्णता गरम भागाकडून थंड भागाकडे जाणे. धातू उष्णतेचे चांगले सुवाहक असतात. धातूच्या सळईचे एक टोक तापवले की दुसरे टोक लवकरच गरम होते. उष्णता सहज वाहू न देणारे पदार्थ उष्णतेचे दुर्वाहक किंवा उष्णतारोधक असतात. लाकूड, प्लास्टिक आणि हवा हे दुर्वाहक आहेत. म्हणूनच स्वयंपाकाची भांडी धातूची आणि त्यांच्या मुठी लाकडी किंवा प्लास्टिकच्या असतात.

धातू विजेचे चांगले सुवाहक असतात. म्हणूनच घरे, कारखाने आणि उपकरणांतील तारा तांबे आणि ॲल्युमिनियमसारख्या धातूंच्या असतात. वीज वाहू न देणारे पदार्थ विद्युतरोधक असतात; प्लास्टिक, रबर, काच आणि कोरडे लाकूड ही त्यांची उदाहरणे. पदार्थ तपासण्यासाठी त्याला सेल आणि बल्ब असलेल्या विद्युत मंडलात ठेवतात. बल्ब चमकला तर तो सुवाहक आणि चमकला नाही तर विद्युतरोधक. बहुतेक अधातू वीज वाहून नेत नाहीत; मात्र ग्रेफाइट हा अधातू आहे जो वीज वाहून नेतो.

अनेक धातू हवेतील ऑक्सिजन आणि ओलाव्याशी हळूहळू अभिक्रिया करून आपली चमक गमावतात. लोखंड दमट हवेत राहिले की त्यावर गंज नावाचा तांबूस-तपकिरी थर तयार होतो; याला गंजणे म्हणतात. गंजण्यासाठी ऑक्सिजन आणि पाणी दोन्ही लागतात. तांबे कालांतराने निस्तेज आणि मग हिरवट होते. चांदी काळवंडते. ॲल्युमिनियमवर पातळ संरक्षक थर तयार होतो जो पुढील नुकसान थांबवतो. सोने आणि प्लॅटिनम जवळजवळ अभिक्रिया करत नाहीत. हवा आणि ओलाव्यामुळे धातूंची हळूहळू होणारी हानी म्हणजे क्षरण. रंग देऊन, तेल लावून किंवा जस्ताचा थर देऊन (जस्तलेपन) गंज टाळता येतो.

अधातू हे असे पदार्थ आहेत ज्यांच्यात धातूंचे गुणधर्म सहसा नसतात. कोळसा (कार्बन) आणि गंधक यांसारखे घन अधातू सहसा निस्तेज, ठिसूळ आणि नादमय नसलेले असतात. ते सहसा उष्णता आणि विजेचे दुर्वाहक असतात. ऑक्सिजन आणि नायट्रोजनसारखे अनेक अधातू खोलीच्या तापमानाला वायू असतात. ब्रोमीन हा अधातू खोलीच्या तापमानाला द्रव असतो. अधातू अत्यावश्यक आहेत: ऑक्सिजन श्वासासाठी लागतो, कार्बन सजीवांचा आधार आहे आणि गंधक आगकाड्या आणि औषधांत वापरतात.

काही पदार्थ सामान्य पद्धतीत बसत नाहीत. पारा हा धातू खोलीच्या तापमानाला द्रव असतो. सोडियम आणि पोटॅशियम हे मऊ धातू चाकूने कापता येतात, आणि हवा व पाण्याशी जलद अभिक्रिया करतात म्हणून ते रॉकेलात ठेवतात. ग्रेफाइट हा अधातू वीज वाहून नेतो. आयोडीन हा अधातू चमकदार असतो. हिरा हा अधातू आहे आणि तो नैसर्गिकरीत्या आढळणारा सर्वांत कठीण पदार्थ आहे. या अपवादांमुळे एकाच गुणधर्मावर विसंबून न राहता अनेक गुणधर्म तपासावेत हे लक्षात येते.