دھاتوں کا حصول

زمیں کے جس علاقے میں معدنیات پائی جاتی ہیں اسے کان (mines) کہتے ہیں جس سے کچ دھات (ores) حاصل کی جاتی ہے اور پھر اس سے خالص دھات بنائی جاتی ہے۔ یہ عمل extractive metallurgy یا smelting کہلاتا ہے
سارے عناصر کو دو بڑے گروہوں میں تقسیم کیا جاتا ہے۔

• دھاتیں۔ 80 سے زیادہ عناصر دھات کی شکل میں پائے جاتے ہیں۔
• غیر دھاتیں جن میں ساری گیسیں، گندھک، کاربن، آیوڈین، سلیکون وغیرہ شامل ہیں۔

زیادہ تر دھاتیں بہت عامل (reactive) ہوتی ہیں اور اسی وجہ سے زمین کی بیرونی پرت میں آزاد حالت میں نہیں ملتیں بلکہ کسی دوسرے عنصر (element) یا کئی عناصر کے ساتھ مرکب (کمپاونڈ) حالت میں ملتی ہیں۔ صرف سونا اور پلاٹینم آزاد حالت میں ملتے ہیں اور وہ بھی بہت ہی کم۔ شاذ و نادر چاندی، تانبا، پارہ اور بسمتھ بھی آزاد حالت میں مل جاتے ہیں کیونکہ یہ دھاتیں کیمیائی اعتبار سے بہت کم عامل ہوتی ہیں۔
سطح زمین کے نزدیک ایلومینیئم سب سے زیادہ پایا جاتا ہے (چکنی مٹی کی شکل میں)۔ ایک عرصہ تک کچ دھات سے اس کا حاصل کرنا بہت مشکل تھا اور اس وجہ سے یہ سونے سے بھی زیادہ مہنگا ہوا کرتا تھا۔ مگر جدید طریقے ایجاد ہونے کی وجہ سے اب یہ بہت سستا ہو چکا ہے۔
ایلومینیئم کے بعد جو دھات سب سے زیادہ ملتی ہے وہ ہے لوہا۔ اس کے بعد بالترتیب کیلشیئم، سوڈیئم، پوٹاشیئم، میگنیشیئم اور ٹائیٹینیئم پائے جاتے ہیں۔

دھات کاری(metallurgy)

مختلف طریقے جن کی مدد سے کچ دھاتوں (ores) سے دھاتیں نکالی جاتی ہیں اور انھیں خالص بنایا جاتا ہے دھات کاری کہلاتے ہیں۔

معدنیات (minerals)

وہ قدرتی مٹی پتھر جن میں دھاتیں یا ان کے مرکبات موجود ہوں معدنیات کہلاتے ہیں۔

میلاکائیٹ کا پتھر جس میں سے تانبا نکالا جاتا ہے۔

مختلف معدنیات

Andradite	Beryl	پلاٹینم	Quartz

کچ دھات (ores)

ایسی معدنیات جن میں سے دھات منافع بخش طریقے سے نکالی جا سکے کچ دھات کہلاتی ہیں۔
اگر کسی لوہے کی کان میں لوہے کی مقدار %20 سے کم ہے تو وہاں کان کنی بیکار سمجھی جاتی ہے کیونکہ اس میں منافع کا امکان نہیں ہے۔ لیکن اگر کسی کان میں سونے کی مقدار صرف %0.0001 بھی ہو تو کان کنی منافع بخش سمجھی جاتی ہے۔

gangue

بیکار دھول مٹی پتھر اور چٹانی اجزا جو کچ دھات میں ملے ہوتے ہیں الگ کر کے پھینک دیے جاتے ہیں۔ انھیں matrix بھی کہتے ہیں۔

کچ دھاتوں کی اقسام

عام طور پر دھاتیں آکسائیڈ، سلفائیڈ، کاربونیٹ اور ہیلائیڈ کے مرکبات کی شکل میں پائی جاتی ہیں۔

دھات کاری کے مرحلے

• کچ دھات کو پیسنا۔ اسے کرشننگ یا گرائنڈنگ کہتے ہیں۔
• مٹی پتھر کو الگ کر کے کچ دھات کو مرتکز کیا جاتا ہے۔ اسے ارتکاز (concentration) کہتے ہیں۔
• آکسائیڈ میں تبدیل کرنا کیونکہ کاربونیٹ اور سلفائیڈ کے مقابلے میں آکسائیڈ سے دھات حاصل کرنا زیادہ آسان ہوتا ہے۔ دو طرح کے یہ عمل calcination اور roasting کہلاتے ہیں۔
• آکسائیڈ کی آکسیجن نکال کر ناخالص دھات حاصل کرنا۔ اسے تخفیف (reduction) کہتے ہیں۔
• ناخالص دھات سے خالص دھات بنانا۔ اسے refining یا purification کہتے ہیں۔

calcination

جو دھاتیں کاربونیٹ کی حالت میں پائی جاتی ہیں انھیں اس عمل سے گزار کر آکسائیڈ میں تبدیل کر دیا جاتا ہے۔ یہ عمل ہوا کی عدم موجودگی میں کیا جاتا ہے تا کہ ہوا کی آکسیجن دھات سے تعامل نہ کر سکے۔ اس لیے کچ دھات کو بند برتن میں یا بند جگہ پر گرم کیا جاتا ہے اور درجہ حرارت اتنا نہیں ہوتا کہ کچ دھات پگھل جائے۔

بھوننا (roasting)

جو دھاتین سلفائیڈ مرکبات کی حالت میں ہوتی ہین انھیں اس عمل سے گزار کر آکسائید میں تبدیل کر دیا جاتا ہے۔ اس عمل میں گرم کچ دھات میں سے ہوا گزاری جاتی ہے تاکہ سلفائیڈ کی گندھک سلفر ڈائی آکسائیڈ میں تبدیل ہو کر اُڑ جائے۔ کچھ دوسری کثافتیں بھی اسی طرح بخارات بن کر اُڑ جاتی ہیں۔

پارے کی سلفائیڈ کچ دھات (HgS) سندور (cinnabar) کو جب ہوا کی موجودگی میں 300 ڈگری سنٹی گریڈ تک گرم کرتے ہیں تو پہلے تو وہ آکسائیڈ میں تبدیل ہو جاتی ہے اور پھر گرمی پا کر اس مرکری آکسائیڈ (HgO) سے آکسیجن (O₂) خود بخود الگ ہو جاتی ہے اور پارہ زہریلے بخارات کی شکل میں نکلتا ہے جسے ٹھنڈا کرنے پر دھاتی پارہ مائع شکل میں حاصل ہو جاتا ہے۔

2HgS +3O₂ → 2HgO + 2SO₂

2HgO → 2Hg + O₂

تخفیف (reduction)

آکسائیڈ مرکبات میں سے آکسیجن نکال باہر کرنا تاکہ صرف دھات باقی رہے تخفیف (reduction) کہلاتا ہے۔ یہ عمل تین طرح ممکن ہے۔ یہ تینوں عمل ہوا کی غیر موجودگی میں کیے جاتے ہیں تا کہ ہوا کی آکسیجن دھات سے تعامل نہ کر سکے۔

• محض گرم کر کے جیسے پارہ، تانبا
• کاربن یا ایلومینیئم ملا کر گرم کر کے جیسے لوہے سیسے اور قلعی (Tin) کی آکسائیڈ کچ دھات میں کوئلہ یا coke ملا کر گرم کرنے سے یہ دھاتیں الگ ہو جاتی ہیں۔
• بجلی گزار کر۔(electrolysis)۔ ایلومینیئم کی آکسائیڈ کچ دھات میں جب ایلومینیئم فلورائید ملا کر گرم کرتے ہیں تو یہ کم درجہ حرارت پر پگھل جاتا ہے۔ اس میں سے بجلی گزارنے پر خالص ایلومینیئم حاصل ہوتا ہے

مزید دیکھیے

• دھاتوں کی عمل پذیری
• دھاتوں کی قیمتیں
• دھاتوں کی تاریخ
• دھاتی خصوصیات
• پارکیز کا طریقہ۔ سیسے سے چاندی الگ کرنا
• سونے سے چاندی الگ کرنا
• سایانائیڈ کا طریقہ مٹی پتھر سے سونا چاندی الگ کرنا
• مونڈ کا طریقہ
• ملر کا طریقہ
• اوسوالڈ کا طریقہ
• املغم
• کاسٹ آئرن

بیرونی ربط

• یو ٹیوب پر لیکچر کی ویڈیو اردو میں
• پاکستان میں میٹلرجی کی تعلیم و تربیت کے ادارے۔ اردو میں
• جاپان میں نایاب دھات کے وسیع ذخائر کی دریافت اردو میں
• کچ دھات سے دھاتوں کا حصولآرکائیو شدہ بذریعہ nedians.8m.com انگریزی میں