अब्जांश पदार्थ स्वरूपातील मॉलिब्डेनम डायसल्फाइड या पदार्थाचे औद्योगिक क्षेत्रातील महत्त्व सातत्त्याने वाढत आहे. हा गर्दकाळसर-राखट रंगाचा चमकदार असेंद्रिय पदार्थ आहे. ह्याच्या रेणूचे रासायनिक सूत्र MoS2 असून त्याची रचना दोन सल्फरच्या अणूंमध्ये एक मॉलिब्डेनमचा अणू अशी असते. ह्या रेणूला फक्त लांबी आणि रुंदी असल्यामुळे त्याच्या अब्जांश पदार्थाचे वर्गीकरण ‘द्विमितीय’ पदार्थांमध्ये केले जाते. या पदार्थाचा रेणुभार (Molecular weight) १६०.०७ g/mol आहे. त्याची घनता ५.६ g/cm3 असून विलय बिंदू (Melting point) १,१८५° से. आहे. या पदार्थाला “मॉली” असेही म्हणतात.
अब्जांश मॉलिब्डेनम डायसल्फाइडची निर्मिती : हा पदार्थ निसर्गत: मॉलिब्डेनाईट (Molybdenite) नावाच्या खनिजामध्ये सापडतो. मात्र सदर खानिजामध्ये कार्बनची काही संयुगे असल्यामुळे त्यामधून मॉलिब्डेनम डायसल्फाइड मिळवण्यासाठी त्याचे शुद्धीकरण करावे लागते. ते सामान्यत: फ्लोटेशन (Floatation) नावाच्या पद्धतीने केले जाते. विशेष उपकरणाचा उपयोग करून या खनिजामधून शुद्ध स्वरूपातील मॉलिब्डेनम डायसल्फाइडचे अतिशय सूक्ष्म पापुद्रे बाजूला काढले जातात. या प्रक्रियेला ‘एक्स फॉलिएशन’ (Ex-foliation) म्हणतात. शुद्ध स्वरूपातील अब्जांश मॉलिब्डेनम डायसल्फाइडचे अब्जांश कण हेक्झॅगोनल (Hexagonal) आणि ऱ्होम्बोहायड्रल (Rhombohedral) या दोन वेगवेगळ्या स्फटिक रचनांमध्ये मिळते. हेक्झॅगोनल स्फटिकामधील अब्जांश कणांचे प्रतल (Surface planes) ६ सम बाजूंचे असतात. ऱ्होम्बोहायड्रल स्फटिकामध्ये प्रत्येक प्रतलाला ४ समसमान बाजू असतात. अब्जांश मॉलिब्डेनम डायसल्फाइडची प्रयोगशाळेत निर्मिती करताना सामान्यत: सोडियम मॉलिब्डेट (Sodium Molybdate) आणि थायोॲसिटामाइड (Thioacetamide) या दोन रसायनांचा वापर केला जातो. तयार होणाऱ्या अब्जांश कणांना योग्य आकार प्राप्त व्हावा म्हणून निर्मिती प्रक्रियेमध्ये पॉलिएथिलिन ग्लायकॉल (Polyethylene Glycol–PEG2000), एथॅनॉल (Ethanol) किंवा हेक्झाडेसिलट्रायमेथिल (Hexadecyltrimethyl), अमोनियम क्लोराईड (Ammonium Chloride) या रसायनांचा वापर केला जातो. यामुळे अब्जांश कणांना गोलसर आकार येतो. योग्य त्या आम्लांचा वापर करून ७०—१९० नॅनोमीटर आकाराचे अब्जांश कण तयार करतात. या पदार्थाच्या अब्जांशनलिका, अब्जांश तारा, अब्जांश कांबी, बकी बॉल्स (Bucky balls) असे विविध प्रकारचे अब्जांशकण तयार केले जातात.
उपयोग : मॉलिब्डेनम डायसल्फाइड हा ग्रॅफाइट सारखीच संरचना असलेला एक अत्यंत मऊ पदार्थ आहे. त्यावर पाणी, सौम्य आम्ल किंवा ऑक्सिजन यांची प्रक्रिया होत नाही. तसेच उच्च दाब, उच्च तापमान, तीव्र घर्षण यांचा अनिष्ट परिणाम होत नाही. त्यांच्या अब्जांश कणांचा उपयोग ४००° से. एवढ्या उष्णता असलेल्या जागेतही एखाद्या कोरड्या वंगणाप्रमाणे होतो. त्यामुळे या अब्जांश कणांचे मिश्रण केलेल्या लिथियम ग्रीसची गुणवत्ता चांगलीच वाढते.
इलेक्ट्रॉनिक्स आणि ‘प्रकाशीय-इलेक्ट्रॉनिक्स’ (Opto-electronics) यावर आधारित उपकरणांच्या निर्मितीसाठी मॉलिब्डेनम डायसल्फाइडचे भौतिकी गुणधर्म अनुकूल आहेत. त्यामुळे त्याचा वापर करून चांगल्या दर्जाचे ट्रांझिस्टर व अर्धसंवाहक (Semiconductor) तयार केले जातात. त्याची बँड-गॅप १.२३—१.८० इलेक्ट्रॉन व्होल्ट (eV) इतकी आहे. कार्बन अब्जांशनलिका आणि अब्जांश मॉलिब्डेनम डायसल्फाइड या दोहोंचा वापर करून केवळ एक नॅनोमीटर ‘बँड-गॅप’ असलेला ट्रांझिस्टर बनवला जातो. अब्जांश मॉलिब्डेनम डायसल्फाइडचा वापर करून अतिशय पातळ असे अर्धसंवाहक तयार करता येतात. त्यामुळे सिलिकॉन-चिपपेक्षाही मॉलिब्डेनम डायसल्फाइडच्या चिपला जास्त पसंती असते. टिकाऊ आणि दर्जेदार विद्युत्-घट निर्मितीसाठी मॉलिब्डेनम डायसल्फाइड खूपच उपयोगी आहे. यापासून गुंडाळी करता येईल असे सौर पंखे प्रयोगशाळेत यशस्वी रीत्या बनवण्यात आले आहेत. आवेष्टन करणे (Packing) आणि वाहतूक करणे या दोन्ही दृष्टीने हे खूपच सोयीचे असल्याने अशा सौर पंख्यांची औद्योगिक स्तरावर निर्मिती वाढत्या प्रमाणावर होत आहे. अब्जांश मॉलिब्डेनम डायसल्फाइडच्या गाळणीमधून समुद्रातील पाणी गाळले, तर त्या पाण्यातील क्षार सहज रीत्या बाजूला काढता येतात. या अब्जांश कणांचा उपयोग औद्योगिकक्षे त्रात वनस्पतींच्या तेलापासून तुपाचे उत्पादन करताना हायड्रोजनेशनच्या (Hydrogenation) प्रक्रियेमध्ये उत्प्रेरक (Catalyst) म्हणून केला जातो.
पहा : अब्जांश कण.
संदर्भ :
- Suo Xia Hou, Chao WU, Ying JieHuo: Controllable preparation of nano molybdenum disulfide by hydrothermal method. (2017) Ceramics-Silikaty:61(2) pages 158-162.
- Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd Edition) Boca Raton FL: CRC Press. Page 476. ISBN 1439855110
समीक्षक : वसंत वाघ
