BPSC 70वीं CCE प्रारंभिक सामान्य अध्ययन · प्रश्न 1 / 143

सही — D, लिमोनाइट। लिमोनाइट एक जलयोजित लौह ऑक्साइड है, जिसे FeO(OH)·nH₂O लिखा जाता है, और यह उन तीन प्रमुख अयस्कों में से एक है जिनसे लोहा वास्तव में गलाया जाता रहा है — शेष दो हेमेटाइट और मैग्नेटाइट हैं — और यह उपयोग कम-से-कम 400 ईसा पूर्व से प्रलेखित है। कड़ाई से कहें तो आधुनिक खनिज-विज्ञान लिमोनाइट को एक अलग खनिज-प्रजाति मानता ही नहीं: यह जलयोजित लौह ऑक्साइडों — गोइथाइट, लेपिडोक्रोसाइट, अकागेनाइट और जैरोसाइट — के आपस में गुँथे हुए मिश्रण का क्षेत्रीय नाम भर है, और इसके घटकों को एक-दूसरे से अलग पहचानने के लिए एक्स-रे विवर्तन चाहिए। इसकी सारी क्षेत्रीय पहचानें लोहे की ही पहचानें हैं। यह मध्यम से गहरे पीलापन लिए भूरे रंग का होता है, यह क्रिस्टलों के रूप में नहीं बल्कि मिट्टी-जैसे, पिंडाकार, गुच्छाकार (बॉट्रियॉइडल) या स्तंभाकार पिंडों के रूप में मिलता है, और बिना चमकीली परत वाले चीनी मिट्टी पर पीलापन लिए भूरी धारी छोड़ता है — भूवैज्ञानिक ठीक इसी तरीके से इसे हेमेटाइट से, जिसकी धारी लाल होती है, और मैग्नेटाइट से, जिसकी धारी काली होती है, अलग करता है। नाम स्वयं बताता है कि यह बनता कैसे है: 'लिमोनाइट' यूनानी leimṓn यानी 'गीला चरागाह' से आया है, क्योंकि यह दलदलों में बॉग आयरन ओर के रूप में तब अवक्षेपित होता है जब लोहा-युक्त भूजल हवा के संपर्क में आता है। यह लोहे के अपक्षय का रोज़मर्रा का उत्पाद भी है — फाटक पर लगी जंग, चट्टान की सतह पर नीचे तक उतरा भूरा दाग और लैटेराइट परिच्छेदिका की भूरी लौह-टोपी, ये सब लिमोनाइट ही हैं। भारतीय भूगोल की पढ़ाई में लौह अयस्कों का जो चार-भागी वर्गीकरण चलता है — मैग्नेटाइट, हेमेटाइट, लिमोनाइट, सिडेराइट — उसमें लिमोनाइट सीधे-सीधे शामिल है, और शेष तीनों विकल्पों में से कोई भी नहीं।

• (a)बॉक्साइट — बॉक्साइट दुनिया में एल्युमिनियम और गैलियम का मुख्य स्रोत है — एक अवसादी शैल, जो मुख्यतः एल्युमिनियम खनिजों गिब्साइट Al(OH)₃, बोहमाइट और डायस्पोर से बना होता है। यह सचमुच का झाँसा है, क्योंकि बॉक्साइट का रंग फीका लाल-भूरा होता है, और वह रंग उसमें अशुद्धि के रूप में मिले लौह ऑक्साइडों — गोइथाइट और हेमेटाइट — से आता है। पर जिस धातु के लिए इसे निकाला जाता है, वह एल्युमिनियम है। फ़्रांसीसी भूवैज्ञानिक पिएर बर्थिये ने 1821 में प्रोवाँस के ले बो में इसका वर्णन किया था, और उसी स्थान के नाम पर 1861 में 'बॉक्साइट' नाम स्थिर हुआ।
• (b)सिनेबार — सिनेबार मरकरी(II) सल्फाइड, HgS है, और पारे का प्रमुख अयस्क है। नमूनों की तश्तरी में इसे पहचानने में भूल नहीं होती — किरमिजी लाल, हीरे जैसी द्युति, लाल धारी, मोह्स कठोरता केवल 2 से 2.5, और लगभग 8.2 का असाधारण आपेक्षिक घनत्व — और यही सिंदूरी (वर्मिलियन) रंगद्रव्य का खनिज स्रोत है। इसमें लोहा है ही नहीं, इसलिए किसी भी दृष्टि से यह लौह अयस्क नहीं हो सकता।
• (c)पाइरॉइट — यही एक विकल्प है जो अच्छे अभ्यर्थी को सही उत्तर से डिगा सकता है। पाइराइट सचमुच एक लौह खनिज है — FeS₂, आयरन(II) डाइसल्फाइड, पृथ्वी पर सबसे प्रचुर सल्फाइड खनिज। पर इसे इसके लोहे के लिए नहीं निकाला जाता: असली बात गंधक की है, और 15वीं सदी से पाइराइट का अपक्षय, निक्षालन और भर्जन कसीस (कॉपरस) तथा सल्फ्यूरिक अम्ल बनाने के लिए होता आया है, यहाँ तक कि 19वीं सदी तक यह सल्फ्यूरिक अम्ल का प्रमुख कच्चा माल बन गया। इसकी पीतल जैसी पीली धात्विक द्युति के कारण ही इसे 'मूर्खों का सोना' कहा गया। और मज़े की बात यह कि अपक्षय पाइराइट के क्रिस्टलों को लिमोनाइट के छद्मरूपों में बदल देता है — दोनों खनिज रासायनिक रूप से जुड़े हैं, पर वात्या भट्टी में जाता केवल एक है।

अयस्क का अर्थ केवल यह नहीं कि वह खनिज जिसमें कोई धातु हो। किसी खनिज को अयस्क तब कहा जाता है जब उसमें से धातु लाभ पर और ऐसे रूप में निकाली जा सके जिसे उद्योग सचमुच काम में ले सके — और यह बात उसकी कोटि (ग्रेड), अपचयन की सुगमता तथा साथ आने वाली अशुद्धियों पर टिकती है। लोहा इस भेद को बहुत साफ़ कर देता है। लौह अयस्कों के रूप में जो चार खनिज पढ़ाए जाते हैं वे हैं मैग्नेटाइट (Fe₃O₄, सूत्र-भार से लगभग 72% लोहा), हेमेटाइट (Fe₂O₃, लगभग 70%), लिमोनाइट (जलयोजित लौह ऑक्साइड, परिवर्तनशील और कम) और सिडेराइट (FeCO₃, लगभग 48%)। इनमें तीन ऑक्साइड हैं और एक कार्बोनेट, और इनमें से हर एक वात्या भट्टी में कार्बन से साफ़-सुथरे ढंग से अपचयित हो जाता है। पाइराइट में प्रति टन लोहा सिडेराइट से भी अधिक है, फिर भी वह इस सूची में नहीं है, क्योंकि वह सल्फाइड है: इस्पात में पहुँचा गंधक धातु को गरम अवस्था में गढ़ते समय चटका देता है, और उसे भगाने का खर्च मिलने वाले लोहे के मूल्य से अधिक बैठता है। इसलिए पाइराइट गंधक के लिए खोदा जाता है, और लोहा उसका उप-उत्पाद भर रहता है।

दो चालों से यह प्रश्न बिना कोई सूची याद किए निपट जाता है। पहली — विकल्पों को धातु के आधार पर काटिए: बॉक्साइट एल्युमिनियम का मानक अयस्क है और सिनेबार पारे का, इसलिए ये दोनों लोहे की दौड़ में हैं ही नहीं। बचते हैं दो लोहा-युक्त खनिज, लिमोनाइट और पाइराइट। दूसरी — पूछिए कि इन दोनों में से किसे वास्तव में लोहे के लिए गलाया जाता है, और यहाँ फ़ैसला रसायन करता है। वात्या भट्टी का लोहा ऑक्साइडों और कार्बोनेटों से आता है, और लिमोनाइट ऑक्साइड है; पाइराइट सल्फाइड है और उसका नाम गंधक की सूची में है, लोहे की नहीं। यह झाँसा लापरवाही से बना हुआ नहीं, सचमुच का है। पाइराइट के सूत्र में लोहा दिखता है, हर पाठ्यपुस्तक में उसे 'आयरन पाइराइट्स' कहा जाता है, और केवल रसायन के सहारे सोचने वाला अभ्यर्थी FeS₂ पढ़कर (c) पर निशान लगा देगा। परीक्षक जो जाँच रहा है वह किसी तत्व की उपस्थिति नहीं, अयस्क की आर्थिक परिभाषा है। यह भी ध्यान रखिए कि प्रश्न 'लोहे का एक अयस्क' पूछता है, 'लोहे का प्रमुख अयस्क' नहीं — इसलिए वह हेमेटाइट या मैग्नेटाइट नहीं माँग रहा; वह पूछ रहा है कि इन चारों में से कौन इस कुल का सदस्य है।

• लिमोनाइट FeO(OH)·nH₂O है — आज इसे एक खनिज-प्रजाति नहीं, बल्कि जलयोजित लौह ऑक्साइडों (गोइथाइट, लेपिडोक्रोसाइट, अकागेनाइट, जैरोसाइट) के मिश्रण के लिए प्रयुक्त क्षेत्रीय नाम माना जाता है; यह दलदलों में बॉग आयरन ओर के रूप में और लैटेराइट परिच्छेदिका की लौह-टोपी के रूप में बनता है।
• बिना चमकीली परत वाले चीनी मिट्टी पर धारी-परीक्षण तीनों लौह ऑक्साइडों को एक झटके में अलग कर देता है: लिमोनाइट की धारी पीलापन लिए भूरी, हेमेटाइट की लाल, मैग्नेटाइट की काली।
• चार शास्त्रीय लौह अयस्कों में सूत्र-भार के अनुसार लौह-अंश: मैग्नेटाइट Fe₃O₄ लगभग 72%, हेमेटाइट Fe₂O₃ लगभग 70%, सिडेराइट FeCO₃ लगभग 48%, और लिमोनाइट इससे कम तथा परिवर्तनशील, क्योंकि उसमें जल बँधा रहता है।
• पाइराइट FeS₂ सबसे प्रचुर सल्फाइड खनिज है और मूल 'मूर्खों का सोना'; इसका नाम यूनानी pyritēs lithos यानी 'वह पत्थर जो आग जगाए' से है, क्योंकि इस्पात से रगड़ने पर चिंगारी निकलती है। सदियों से यह कसीस और सल्फ्यूरिक अम्ल का कच्चा माल रहा है।
• बॉक्साइट का नाम 1821 में पिएर बर्थिये ने प्रोवाँस के ले बो के नाम पर रखा; सिनेबार HgS की धारी लाल होती है और आपेक्षिक घनत्व लगभग 8.2 — सामान्य खनिजों में सबसे भारी में से।
• बिहार के पास अपना कोई चालू लौह-अयस्क क्षेत्र नहीं है: अविभाजित बिहार की सिंहभूम लौह पट्टी, जिसमें नोआमुंडी की टाटा स्टील खान भी है, वर्ष 2000 के पुनर्गठन के बाद से झारखंड में पड़ती है।

• पाइराइट को इसलिए चुन लेना कि FeS₂ में लोहा साफ़ दिखता है। अयस्क की परिभाषा इस बात से बनती है कि उसमें से आर्थिक रूप से क्या निकाला जाता है, और पाइराइट से निकाला जाता है गंधक; वही गंधक उसे लोहे के कच्चे माल की सूची से बाहर कर देता है।
• बॉक्साइट के जंग-लाल रंग को खनन-योग्य लौह-अंश समझ बैठना। वह लाली एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड की चट्टान में मिली गोइथाइट-हेमेटाइट अशुद्धि है।
• लिमोनाइट और लैटेराइट को एक मान लेना। लिमोनाइट एक खनिज-समुच्चय है; लैटेराइट अपक्षयित मृदा-शैल परिच्छेदिका है, जिसमें लोहा धारण करने वाला घटक प्रायः लिमोनाइट ही होता है।

BPSC इसे एक पंक्ति की पहचान के स्तर पर ही रखता है — 'निम्नलिखित में से कौन-सा लोहे का अयस्क है', 'सिनेबार किस धातु का अयस्क है' — और उसे अंक देता है जिसके पास खनिज-से-धातु की रटी हुई सूची हो जिसे कुछ ही सेकंड में दौड़ाया जा सके। UPSC इसे इतने सीधे रूप में लगभग कभी नहीं पूछता: वह उसी ज्ञान को सुमेलन सूची (खनिज से तत्व, या अयस्क से उत्पादक राज्य) के भीतर लपेट देता है, या वात्या भट्टी में क्या होता है — ऐसे प्रक्रिया-प्रश्न में, ताकि वही तथ्य एक से अधिक दिशाओं में काम आ सके।

• अभ्यास — वास्तविक विगत वर्ष प्रश्न नहीं

  सिनेबार निम्नलिखित में से किस एक धातु का प्रमुख अयस्क है ?

  • (a)जस्ता
  • (b)सीसा
  • (c)पारा
  • (d)एंटीमनी

  उत्तर(c) पारा — सिनेबार मरकरी(II) सल्फाइड, HgS है, जो धात्विक पारे और सिंदूरी रंगद्रव्य दोनों का खनिज स्रोत है। जस्ता स्फैलेराइट (ZnS) से और सीसा गैलेना (PbS) से आता है।

• अभ्यास — वास्तविक विगत वर्ष प्रश्न नहीं

  निम्नलिखित लौह अयस्कों में से किस एक में सूत्र-भार के अनुसार सर्वाधिक लौह-अंश होता है ?

  • (a)सिडेराइट
  • (b)लिमोनाइट
  • (c)हेमेटाइट
  • (d)मैग्नेटाइट

  उत्तर(d) मैग्नेटाइट — Fe₃O₄ में लगभग 72% लोहा बैठता है, जो हेमेटाइट Fe₂O₃ के लगभग 70% से थोड़ा ही आगे है; सिडेराइट FeCO₃ लगभग 48% है और लिमोनाइट उससे भी कम, क्योंकि उसमें जल बँधा रहता है।