3.1.2) SILVER / चांदी

 

 

SILVER सिल्व्हर / चांदी, रौप्य, रूपा, रजत, / Argentum अर्जेन्टम

 

मागील भागात आपण धातूंचे लोहयुक्त धातू, लोहेतर धातू असे वर्गीकरण पाहिले. त्यातील लोहेतर धातूंमधील “मौल्यवान धातू” पैकी एक असलेल्या “सोने” (GOLD) ह्या धातूची माहिती आपण मागील प्रकरणात पहिली. ह्या प्रकरणात सोन्याच्या नंतर सर्वात जास्त वापरल्या जाणारा मौल्यवान धातू म्हणजेच “चांदी” ह्या धातूची माहिती घेऊ.

 

 

SILVER

Symbol: Ag

Latin: argentum

Appearance: Metallic White

Standard Atomic Weight A_r, std(Ag): 107.87

Atomic Number (Z): 47

Melting Point: 1234.93 K ​(961.78 °C, ​1763.2 °F)

Boiling Point: 2435 K ​(2162 °C, ​3924 °F)

Density (near r.t.): 10.49 g/cm³

 

“चांदी” (SILVER) 

धातुरूप मूलद्रव्य असून, अर्जेन्टम (argentum) या लॅटिन नावावरून रासायनिक चिन्ह Ag आले आहे. अर्जेन्टम (argentum)  ह्या शब्दाचा चा अर्थ “चकाकणारे शुभ्र” किंवा “चमकणारे पांढरे” असा होतो.  ह्या धातूचा आवर्त सारणीतील अणुक्रमांक “४७” आहे. शुद्ध चांदीचा रंग चकाकणारा पांढरा असतो. दागिन्यातील वापर सर्वाधिक आहे. चांदी हा धातू उष्णता व विद्युत यांचा उत्तम सुवाहक असून, वर्धनियता आणि तन्यता ह्या गुणधर्मात सोन्यानंतर, चांदीचा दुसरा क्रमांक लागतो.  शुद्ध स्वरूपातील १ ग्रॅ. चांदीचा सुमारे २ कि.मी. लांबीची तार खेचता येऊ शकते. १ ग्रॅ. चांदी ला ठोकून ठोकून  1/100,000 एक इंच (0.000025 सेंटीमीटर) आकाराचा अगदी पातळ असा पत्रा (वर्ख) तयार करता येतो.

 

इतिहास : 

चांदी ह्या धातूचा वापर मानव खूप पूर्वीपासून करत असला तरी, सुरवातीच्या काळात त्याला तांबे आणि सोने ह्याचेच ज्ञान असावे कारण, सोने हे निसर्गात शुद्ध स्वरूपात उपलब्ध होते तर तांब्याचे खनिजे पृथ्वीवर सर्वत्र आढळून येतात. परंतु चांदी धातू निसर्गात शुद्ध स्वरूपात उपलब्ध नसतो, तसेच चांदीचे खनिजे सुद्धा कमी ठिकाणी आहेत. उपलब्ध चांदी ही सल्फाईड च्या स्वरूपात शिस्यात मिश्रित असते. पूर्वी जंगलातील वणव्यात खनिज व धातुकांमधील चांदी वितळून मानवाला त्याचा शोध लागला असल्याची शक्यता नाकारता येत नाही.

उपलब्ध पुराव्यांवरून असे आढळून येते कि, ई.स.पू. ४००० च्या काळात दक्षिण युरोप (पोर्तुगाल, स्पेन, इटली, ग्रीस, इत्यादी) व आशिया मायनर (सध्याचा “तुर्की”) ह्या प्रदेशात दागिन्यांसाठी तसेच व्यापाराच्या व्यवहारासाठी चांदी व सोन्याचा वापर करण्यात येत होता. लॉरीयम (ग्रीस) येथील चांदीची खाण ई.स.पू. ५०० च्या काळात प्रसिद्ध होती. प्लिनी (Pliny the Elder / Gaius Plinius Secundus) (काळ: ई.स. २३ ते ७९) ह्या रोमन निसर्ग अभ्यासक लेखकाने आपल्या लिखाणात केलेल्या उल्लेखानुसार, रोमन लोकांना अग्नीच्या उपयोगाने अशुद्ध खनिज व धातुकातून क्युपेलीकरण (Cupellation) प्रक्रियेद्वारे शुद्ध चांदी मिळविण्याची प्रक्रिया ज्ञात होती; ह्या चांदीचा उपयोग दागिन्यांसाठी व नाण्यांसाठी करण्यात येत असे. ह्या जुन्या पद्धतीच्या क्युपेलीकरण प्रक्रियेत शिसेयुक्त चांदी चे धातुके विशिष्ट अश्या हाडांच्या राखेपासून बनलेल्या मूस (Crucible) मध्ये टाकून त्यांना ऑक्सिजनच्या संपर्कात उच्च तापमान दिले असता मूळ धातू त्या विशेष मूस च्या राखेत शोषले जातात आणि मौल्यवान शुद्ध धातू तसाच शिल्लक राहतो. (आधुनिक पद्धतीच्या क्युपेलीकरण प्रक्रियेत विशिष्ट भट्टीमध्ये खनिजाला ऑक्सिजनच्या संपर्कात उच्च तापमान दिले जाते, त्यामुळे खानिजातील धातू चे ऑक्साईड मध्ये रूपांतरण होते. या ऑक्साईड ला विशिष्ट रसायनात टाकला असता शिसे सारखे मूळ धातू विरघळून शुद्ध मौल्यवान चांदी हा धातू शिल्लक राहतो.)

भारतीयांना सुमारे ई.स.पू. १५०० ते १००० ह्या काळात चांदी, सोने, इत्यादी धातूंची व त्यापासून दागिने निर्मितीच्या तंत्राची माहिती असल्याचे दाखले ऋग्वेदात मिळतात. त्या काळात भारतीयांचे मसाल्यांच्या व्यापारानिमित्त स्पेन सोबत सबंध असल्यामुळे, स्पेन मधून भारतात चांदी आयात केली जात असे. आयुर्वेदातही चांदीचे विशेष आरोग्यदायी महत्व वर्णन केल्याचे अनेक संदर्भ आहेत.

ई.स. १९०० च्या काळात अमेरिकेच्या काही भागांत चांदीच्या खाणी सापडल्या, तोपर्यंत चांदीचे उत्पादन चांगले होते पण नंतरच्या काळात चांगल्या खनिजांचे साठे कमी झाल्यामुळे सोने, तांबे, शिसे व जस्त यांच्या खनिज व धातुकांपासून ते धातू मिळवतांना एक उप-उत्पादन म्हणून चांदीची निर्मिती होऊ लागली. १९ व्या शतकापर्यंत क्युपेलीकरण (Cupellation) प्रक्रियेने चांदी मिळवली जात असे, नंतरच्या काळात सायनाइड (cyanide) पद्धतीचा वापर सुरु झाला. सायनाइड या विषारी पदार्थाच्या संयुगातून होणाऱ्या या प्रक्रियेला सायनाइड प्रक्रिया म्हटले जाते तसेच लिचींग (Leaching) प्रक्रिया सुद्धा म्हटले जाते. चांदी शुद्धीकरणाच्या या  पद्धतीत  सोडियम सायनाइड किंवा पोटॅशियम सायनाइडच्या पातळ द्रावणात खनिज विरघळवून त्यातील खनिज माती आणि धातू विरघळलेले द्रावण वेगळे केले जाते, नंतर जस्त सोबत विघटीत करून चुन्याच्या संपर्काने द्रावण न्युट्रल केले जाते व त्यात चांदीच्या धातुमळीचा गाळ तयार होतो, हा गाळ नंतर गाळून वेगळा केला जातो व वितळवून शुद्ध केला जातो. १८८७ मध्ये स्कॉटिश रसायनशास्त्रज्ञ जॉन एस. मॅकआर्थर, रॉबर्ट डब्ल्यू. फॉरेस्ट आणि विल्यम फॉरेस्ट यांनी या प्रक्रियेचा शोध लावला होता त्यामुळे या पद्धतीला मॅकआर्थर फॉरेस्ट पद्धत सुद्धा म्हटले जाते.

 

उपयोग

चांदी आणि सोन्याचा उपयोग सुरवातीला व्यापार विनिमयासाठी, नाण्यांसाठी होत होता, परंतु नंतर दागिने, औद्योगिक सामग्रीत ह्याचा वापर होऊ लागल्यावर चांदीची मागणी वाढली. चांदीचा उपयोग केवळ दागीन्यांसाठी किंवा शोभेच्या वापरासाठीच नाही तर, चलनी नाणी, दंत चिकित्सा, विविध यंत्रात विद्युत संवाहक म्हणून, छायाचित्रण प्रक्रिया, निन्म धातूंवर मुलामा देणे, अन्न व औषध निर्मिती, जल निर्जंतुकीकरण, सौंदर्य प्रसाधने, इत्यादी अनेक उद्योगांत केला जातो.

 

चांदी ची शुद्धता व मिश्र धातू

प्राचीन ग्रीक आणि रोमन साम्राज्यात चांदी सोबत काही प्रमाणात सोने मिसळून मिळणाऱ्या धातूचा वापर करण्यात येत असे. फिक्कट पिवळ्या दिसणाऱ्या ह्या धातूला “इलेक्ट्रम” म्हणून संबोधले जाई.

अमेरिकेतली चांदीची नाणी हि ९०० भाग चांदी व १०० तांबे वापरून करण्यात आलेली आहेत. 

शुद्ध चांदी नरम असल्यामुळे अश्या शुद्ध चांदीत तयार केलेले दागिने, वस्तू दबावामुळे रूप बदलल्याची किंवा नाजूक होण्याची शक्यता जास्त असते; त्यामुळे अश्या चांदीत काही प्रमाणात तांबे किंवा इतर धातू मिसळण्यात येतात, त्यामुळे चांदी अधिक टणक होते. ह्या चांदीच्या मिश्रणाची शुद्धता कळण्यासाठी शुद्धतेचे निकष किंवा परिमाण (standard) ठरवले गेले.

चांदीच्या व्यावसायिक वापरासाठी शुद्धतेला १००० भागात विभागण्यात आले आहे.

हल्लीच्या काळात धातू शुद्धता मोजण्यासाठी यंत्र असून, धातूची शुद्धता दर्शवणारे चिन्ह “होल्मार्क” त्या दागिना, नाणे, इत्यादींवर मुद्रित करण्यात येते व त्यासोबत त्याच्या शुद्धतेचे प्रमाण सुद्धा मुद्रित केले जाते. हे मुद्रांकन करण्याचे अधिकार केवळ शासनमान्य आस्थापनांना आहेत, त्यामुळे त्याची विश्वासार्हता राखली जाते.

शुद्ध चांदी (Pure Silver / Fine Silver) : शुद्ध चांदी ला व्यावसायिक परिमाणात ९९९.९ भाग शुद्धता असलेली चांदी म्हणून मोजण्यात येते.

इंग्लीश स्टर्लिंग किंवा स्टर्लिंग सिल्व्हर (Sterling Silver) : स्टर्लिंगची सुरूवात इ.स. १२०० मध्ये झाली. “ईस्टरलिंग” Easerling हे इंग्लंड च्या पूर्वेकडील जर्मनीच्या (उत्तरेकडील) पाच शहरांना जोडणाऱ्या प्रदेशांना संबोधण्यात येत असे. ह्या भागात चलनी नाण्यांसाठी चांदीच्या विशेष मिश्रणाचा वापर करण्यात येत असे ज्यात ९२.५ टक्के चांदी आणि ७.५% तांबे होते. (आता अर्जेंटिनम स्टर्लिंग सिल्व्हर  बनवतांना ९२.५ टक्के चांदी, ०६.३ टक्के तांबे आणि १.२ टक्के जर्मेनियम वापरले जाते.) हे नाणे शुद्ध चांदीपेक्षा अधिक टिकाऊ व टणक असल्यामुळे इंग्लंडमध्ये ह्या मिश्रणास ईस्टरलिंग सिल्व्हर म्हटले जाऊ लागले. पुढे ह्याचा अपभ्रंश स्टर्लिंग सिल्व्हर असा होऊन व्यावहारिक भाषेत त्याचा वापर “स्टर्लिंग सिल्व्हर” म्हणून झाला.

प्लॅटीना स्टर्लिंग: ८०.२ टक्के चांदी, ६.२ टक्के पॅलाडियम, ०.२७ टक्के सोने, ०.१२ टक्के प्लॅटीनम, १३.२१ टक्के इतर सहयोगी धातू मिळून प्लॅटीना स्टर्लिंग किंवा प्लॅटीनम स्टर्लिंग बनते, हा मिश्र धातू टणक असून शुद्ध चांदीपेक्षा अधिक चकाकी असल्याने दागिने घडविण्यासाठी याचा वापर केला जातो.

सिल्व्हर ग्राफाईट: ९५-९७ टक्के चांदी, ३-५ टक्के ग्राफाईट यांच्या मिश्रधातूची विद्युत वहन क्षमता कमी असते. त्यामुळे या धातूचा वापर आर्क वेल्डिंग मध्ये, तसेच सर्किट ब्रेकर संचात केला जातो.

डेंटल आमल्गम: दंत चिकित्सा क्षेत्रात वापरण्यात येणारे मिश्रण हे ६५ ते ७० टक्के चांदी व उर्वरित तांबे, कथिल व अगदी अल्प प्रमाणात जस्त ह्या धातूंचे बनलेले असते.

किंवा

५० टक्के मर्क्युरी, २३-३२ टक्के चांदी, १४ टक्के टीन, आणि ८ टक्के तांबे यांच्या मिश्रानामे बनणाऱ्या या धातूचा उपयोग, दात भरण्यासाठी वापरण्यात येणार्‍या पेस्ट मध्ये करतात.

ब्रेझिंग एलोय: १ ते ४० टक्के चांदी, उर्वरित तांबे आणि अल्प प्रमाणात जस्त व इतर धातू यांच्या पासून मिळणाऱ्या मिश्र धातूचा उपयोग वितळजोड (Brazing) कामासाठी केला जातो. धातूंचे प्रमाण कमी-अधिक केल्यामुळे त्यांच्या वितळण बिंदूत फरक पडतो, त्यामुळे उपयोगानुसार विविध प्रकारचे मिश्रणे वापरली जातात.

 

चांदीची पारख किंवा कसोटी (Testing Silver)

चांदीची चाचणी करण्यासाठी हि सोपी पद्धत असून, चांदीच्या वस्तूवर किंवा पत्र्यावर काणस घासून एक खाच करायची, खाचेत शुद्ध नायट्रिक एसिड चा एक थेंब लावायचा आणि परिणाम तपासायचा. शुद्ध चांदीमुळे आम्लाचा पांढरा, मलईदार बुडबुडा तयार होतो, स्टर्लिंग एक ढगाळ मलई बनवते, चांदीचे नाणे गडद किंवा काळे होते. तांब्याच्या पायावर चांदीचा मुलामा चढवलेल्या वस्तू हिरव्या होतात आणि निकेल चांदी देखील हिरवी होते. नंतर ऍसिडचे अंश पाण्याने धुवावेत.

 

अतिरिक्त माहिती: जर्मन सिल्व्हर किंवा निकेल सिल्व्हर या नावाने उपलब्ध असलेल्या मिश्र धातूत चांदी नसते; १५व्या शतकात तयार झालेल्या या मिश्र धातूमध्ये साधारणतः ५०% तांबे + ३०% निकेल + २०% जस्त यांचे मिश्रण आहे, हे प्रमाण उपयोगानुसार कमीजास्त असते. या मिश्र धातूचा रंग व चमक चांदी सारखी असल्याने ह्यास जर्मन सिल्व्हर किंवा निकेल सिल्व्हर संबोधले गेले. परंतु नवीन नियमानुसार चांदी चे प्रमाण नसलेल्या मिश्र धातूंना सिल्व्हर / चांदी संबोधण्यास प्रतिबंध आहे.

 

वजनाचे परिमाण (weighing standards)

सोने व चांदी हे दोन्हीही मौल्यवान धातू असले तरी त्यांच्या दरात असलेली तफावत पाहता, चांदी हा सोन्याच्या तुलनेत कमी किंमतीचा धातू आहे. त्यामुळे वजनात सोन्या इतका बारकावा नसतो. वजनातील किरकोळ फरकामुळे सोन्याच्या तुलनेत किंमतीत फार मोठा फरक पडत नाही.

आता वजन, मोजमाप करण्यासाठी संपूर्ण जगात समान मानक किंवा परिमाण व एकक अस्तित्वात आलेले आहेत. परंतु पूर्वीच्या काळी प्रत्येक प्रदेशाचे स्वतःची अशी मानके असायची. त्यानुसार भारतात सोने मोजण्यासाठी “गुंज” आणि “तोळे” तर चांदी मोजण्यासाठी “भार” यासारखे परिमाणात अस्तित्वात होते. त्याचे आताच्या ग्रॅम व किलो मध्ये तुलना खालील प्रमाणे आहे.

 

गुंज	तोळे	भार	मिली ग्रॅम	ग्रॅम	किलो
1	0.1	0.1	100	0.1	0.0001
5	0.5	0.5	500	0.5	0.0005
10	1	1	1,000	1	0.001
100	10	10	10,000	10	0.01
1,000	100	100	1,00,000	100	0.1
10,000	1,000	1,000	10,00,000	1,000	1

 

चांदीवर होणाऱ्या प्रक्रिया:

 अनुशितन (Annealing):

मागील प्रकरण “ “ मध्ये आपण धातू काठीण्य ची माहिती घेतली, त्यानुसार धातूच्या वस्तूवर किंवा दागिन्यांवर काम करतांना, धातू सपाट करणे, त्याची तारे काढणे, हॅमरिंग करणे, डायप्रेस मधून छापणे, आम्ल क्षरण करणे, इत्यादी प्रक्रियांमुळे धातुपृष्ठावर ताण पडतो, त्याची अंतर्गत संरचना बदलून धातूचे रेणू संकुचित होतात, ह्या सर्वांच्या परिणामस्वरूप पत्रा फाटण्याची शक्यता असते.  हा अंतर्गत संरचनेत निर्माण होणारा ताण  कमी करण्यासाठी व मऊपणा टिकवून ठेवण्यासाठी त्याला उष्णता देऊन अॅनिलिंग करणे आवश्यक असते.

स्टर्लिंग सिल्वर अॅनिलिंग करण्यासाठी 593-649° C (1100-1200° F) हे तापमान सर्वोत्तम आहे. ह्यापेक्षा कमी तापमानाला गरम केल्यास चालते परंतु अश्यावेळेस थोडा जास्तवेळ गरम करणे योग्य. शक्यतो स्टर्लिंग सिल्वर ला वर नमूद केलेल्यापेक्षा जास्त उष्णता देणे टाळावे कारण अधिक उष्णतेमुळे धातूच्या संरचनेत बदल होऊन त्यावर उष्णतेचे पट्टे (Fire scale) चे डाग दिसण्याची दाट शक्यता असते. स्टर्लिंग सिल्वर मध्ये तांब्याचे काही प्रमाण असते; त्यामुळे मोकळ्या हवेत अॅनिलिंग करतांना जास्त उष्णतेमुळे कॉपर ऑक्साईडचे डाग येऊ शकतात. सुरवातीलाच कमी तापमानापासून गरम केल्यास हे डाग टाळता येणे सहज शक्य आहे.

काठीण्य (hardening):

स्टर्लिंग सिल्वर ह्या मिश्रणाचा मुख्य उद्देश धातूला कठीणता प्रदान करणे हा असतो,  कामाच्या अंतिम टप्प्यात कलाकृती किंवा दागिन्यांना पुन्हा काठीण्य देण्यासाठी 280° C (536° F) इतक्या कमी तापमानावर २ तास ३० मिनिटे गरम करून हळू हळू थंड केल्यास धातू कडक होतो, त्याची ताकद अधिक वाढते.

पृष्ठभागावर होणाऱ्या प्रक्रिया (Surface Treatment)

ऑक्सिडायझिंग: चांदीच्या पृष्ठभागावर पोटॅशियम सल्फाइड्स किंवा सल्फर लवणच्या द्रावणाची रासायनिक प्रक्रिया करून त्यास त्यावर काळपट सल्फाईड चढवले जाते. या प्रक्रियेमुळे चांदी प्राचीन (Antique) असल्याचे जाणवते. यालाच ऑक्सिडायझिंग (Oxidizing) म्हणतात. बाजारात त्याकरिता “ “ या नावाने तयार रसायने उपलब्ध आहेत.

मुलामा चढविणे: चांदी हाताळल्याने किंवा वातावरणीय प्रभावामुळे डागाळण्याची शक्यता असते त्यामुळे डाग-प्रतिरोधक थर म्हणून पातळ निकेल प्लेटिंग किंवा रोडियमसह चांदीचा मुलामा इलेक्ट्रोप्लेटिंग द्वारे दिला जातो. ह्यामुळे चांदीच्या सौंदर्यात भर पडते शिवाय चांदी डागाळत नाही.

या शिवाय पॉलियुरीथिन लॅकर किंवा वॉर्निश सुद्धा लावण्यात येते.

चांदीचा पृष्ठभाग स्वच्छ करणे: पत्रा गरम असतांना बोराक्स किंवा बोरिक असिड च्या द्रावणात किंवा दोहोंच्या मिश्र द्रावणात धुतल्यास असे डाग घालवणे शक्य आहे. निम्मे भाग पाणी असलेल्या नायट्रिक असिडच्या द्रावणात धुतल्याने देखील हे डाग जातात.

तसे शक्यतो शुद्ध चांदीवर वातावरणाचा फारसा परिणाम होत नाही. परंतु शुद्धता कमी असल्यास, पाण्यातील क्षार, शरीराचा घाम, तसेच हवेतील घटकांच्या परिणामाने चांदी काळपट पडण्याची शक्यता असते. अश्यावेळी घरच्या घरी एल्युमिनिअम च्या भांड्यात थोडा बेकिंग सोडा (सोडियम बायकार्बोनेट) आणि टेबल सॉल्ट (सोडियम क्लोराईड) पाण्यात टाकून त्यात चांदीचे वस्तू बुडवून ठेवाव्यात व पाणी उकळवावे, थोड्या वेळाने वस्तू स्वच्छ पाण्याने धुवून, कोरड्या कराव्यात. या प्रक्रियेला ‘विद्युत अपघटन क्रिया’ (electrolytic action) म्हणून ओळखले जाते.

 

 

IMAGE: Image by shamprakash from Pixabay