Cadmium (Cd) - அன்றாட பயன்பாடுகள்

காட்மியம் (Cd) பற்றிய புரிதல்

காட்மியம், Cd என்ற ரசாயன குறியீட்டைக் கொண்டு, 48 என்ற அணு எண்ணுடன், தனிம அட்டவணையில் உள்ள இடைநிலை உலோகங்கள் குழுவில் ஒரு மென்மையான, வெள்ளி-வெள்ளை உலோகம் ஆகும். இது துத்தநாகம் மற்றும் பாதரசத்துடன் ரசாயன ஒற்றுமைகளைக் கொண்டுள்ளது. பயனுள்ள பண்புகளைக் கொண்டிருந்தாலும், காட்மியம் அதன் நச்சுத்தன்மைக்காகவும் அறியப்படுகிறது, இது தொழில்துறை மற்றும் நுகர்வோர் பயன்பாடுகளில் கவனமாகக் கையாளப்படவும் அப்புறப்படுத்தப்படவும் தேவைப்படுகிறது.

இயற்கையாகக் காணப்படுதல் மற்றும் பிரித்தெடுத்தல்

காட்மியம் எங்கு காணப்படுகிறது

காட்மியம் ஒரு ஒப்பீட்டளவில் அரிதான தனிமம் மற்றும் இயற்கையில் அதன் தூய, உலோக வடிவில் பொதுவாகக் காணப்படுவதில்லை. அதற்குப் பதிலாக, இது பெரும்பாலும் மற்ற உலோகங்களின் தாதுக்களில் ஒரு சிறிய கூறாகக் காணப்படுகிறது, குறிப்பாக துத்தநாகம், மேலும் காரீயம் மற்றும் தாமிரத் தாதுக்களிலும் காணப்படுகிறது. காட்மியத்தின் முதன்மை மூலத் தாது ஸ்பாலெரைட் (ZnS) ஆகும், இது துத்தநாகத்தின் மிக முக்கியமான தாது ஆகும். கிரீனோகைட் (CdS) ஒரு அரிதான தாது ஆகும், இது நேரடி காட்மியம் தாதுவை உருவாக்குகிறது. மண்ணிலும், நீரிலும், வளிமண்டலத்திலும் மிகக் குறைந்த அளவில் காட்மியம் இயற்கையாகவே உள்ளது, இது பெரும்பாலும் இயற்கையான வானிலை சிதைவு செயல்முறைகள் மற்றும் எரிமலைச் செயல்பாடுகளால் ஏற்படுகிறது.

தொழில்துறை பிரித்தெடுத்தல்

காட்மியத்தின் தொழில்துறை பிரித்தெடுத்தல் கிட்டத்தட்ட பிரத்தியேகமாக துத்தநாகத்தை சுத்திகரிக்கும் போது ஒரு துணைப் பொருளாகவே மேற்கொள்ளப்படுகிறது. இந்த செயல்முறை பொதுவாக பல நிலைகளைக் கொண்டுள்ளது:

1. வறுத்தெடுத்தல்: காட்மியம் கொண்ட துத்தநாக சல்பைட் தாதுக்கள் காற்றில் வறுத்தெடுக்கப்படுகின்றன. இது துத்தநாக சல்பைட் மற்றும் காட்மியம் சல்பைடை அவற்றின் தொடர்புடைய ஆக்சைடுகளாக (ZnO மற்றும் CdO) மாற்றுகிறது.
2. கரைத்தெடுத்தல்: ஆக்சைடுகள் பின்னர் சல்பூரிக் அமிலத்துடன் கரைத்தெடுக்கப்படுகின்றன, துத்தநாக ஆக்சைடு மற்றும் காட்மியம் ஆக்சைடு இரண்டையும் கரைத்து துத்தநாக சல்பேட் மற்றும் காட்மியம் சல்பேட் கரைசல்களை உருவாக்குகின்றன.
3. சுத்திகரிப்பு மற்றும் மின்னாற்பகுப்பு: காட்மியம் துத்தநாகத்தை விட குறைவான வினைத்திறன் கொண்டது என்பதால், துத்தநாகத்திற்கு முன் கரைசலில் இருந்து அதைத் தேர்ந்தெடுத்து அகற்றலாம். துத்தநாகம் பொதுவாக மின்னாற்பகுப்பு மூலம் (மின்னாற்பகுப்பு படிவு) மீட்டெடுக்கப்படுகிறது, மீதமுள்ள கரைசலில் காட்மியத்தை விட்டுவிடுகிறது அல்லது அதை காட்மியம் சல்பேட்டாக வீழ்படிவாக்குகிறது. அதிக தூய்மையான காட்மியம் உலோகத்தைப் பெற, துத்தநாகத் தூசுடன் சிமெண்டேஷன் அல்லது கூடுதல் மின்னாற்பகுப்பு போன்ற மேலதிக சுத்திகரிப்பு படிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

இந்தியாவில், ராஜஸ்தான் போன்ற மாநிலங்களில் குறிப்பிடத்தக்க துத்தநாக சுரங்க செயல்பாடுகள் குவிந்துள்ளன, குறிப்பாக இந்துஸ்தான் ஜிங்க் லிமிடெட் (HZL) நிறுவனத்தால் ராம்புரா அகுச்சா, ஜவார் மற்றும் சிந்தேசார் குர்த் போன்ற இடங்களில் இவை மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. இந்த துத்தநாக சுத்திகரிப்பு வசதிகளிலிருந்து காட்மியம் ஒரு மதிப்புமிக்க துணைப் பொருளாக மீட்டெடுக்கப்பட்டு, நாட்டின் தொழில்துறை உலோக விநியோகத்திற்கு பங்களிக்கிறது.

காட்மியத்தின் அன்றாடப் பயன்பாடுகள்

அதன் நச்சுத்தன்மை இருந்தபோதிலும், காட்மியத்தின் தனித்துவமான பண்புகள் அதை பல்வேறு தொழில்துறை மற்றும் நுகர்வோர் தயாரிப்புகளில் சேர்க்க வழிவகுத்தன.

மறுசீரமைக்கக்கூடிய மின்கலங்கள் (Rechargeable Batteries)

காட்மியம் வரலாற்று ரீதியாகவும், இன்றும் நிக்கல்-காட்மியம் (NiCd) மறுசீரமைக்கக்கூடிய மின்கலங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த மின்கலங்கள், பவர் டூல்ஸ், கம்பியில்லா தொலைபேசிகள் மற்றும் பழைய லேப்டாப் கணினிகள் போன்ற கையடக்க மின்னணு சாதனங்களில் அவற்றின் நீண்ட சுழற்சி ஆயுள் மற்றும் அதிக மின்னோட்டங்களை வழங்கும் திறன் காரணமாகப் பிரபலமாக இருந்தன. இருப்பினும், சுற்றுச்சூழல் கவலைகள் மற்றும் நிக்கல்-மெட்டல் ஹைட்ரைடு (NiMH) மற்றும் லித்தியம்-அயன் மின்கலங்கள் போன்ற குறைந்த நச்சுத்தன்மை கொண்ட மாற்று வழிகளின் வளர்ச்சி காரணமாக, பல பிராந்தியங்களில் NiCd மின்கலங்களின் பயன்பாடு கணிசமாகக் குறைந்துள்ளது.

வண்ணங்களுக்கான நிறமிகள்

காட்மியம் சேர்மங்கள் அவற்றின் பிரகாசமான மற்றும் நிலையான மஞ்சள், ஆரஞ்சு மற்றும் சிவப்பு வண்ணங்களுக்காகப் பெயர் பெற்றவை. காட்மியம் சல்பைட் (CdS) ஒரு பிரகாசமான மஞ்சளை உருவாக்குகிறது, அதேசமயம் காட்மியம் சல்போசெலினைடு (CdSSe) கலவைகள் ஆரஞ்சு மற்றும் சிவப்பு நிறங்களை அளிக்கின்றன. இந்த நிறமிகள் கலைஞர்களின் வண்ணப்பூச்சுகள், உயர்தர தொழில்துறை பூச்சுகள், மட்பாண்டங்கள் மற்றும் பிளாஸ்டிக்குகளில் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன, அங்கு வண்ண நிலைத்தன்மை மற்றும் வெப்ப எதிர்ப்பு ஆகியவை முக்கியமானவை. உதாரணமாக, சில துடிப்பான மஞ்சள் பிளாஸ்டிக் கூறுகள் அல்லது மட்பாண்ட பூச்சுகள் அவற்றின் நிறத்திற்கு காட்மியம் நிறமிகளுக்குக் கடமைப்பட்டிருக்கலாம்.

அரிப்பு-எதிர்ப்பு பூச்சுகள்

காட்மியம் பூச்சு என்பது எஃகு மற்றும் பிற உலோகங்களை அரிப்பிலிருந்து பாதுகாக்க ஒரு பயனுள்ள முறையாகும், குறிப்பாக கடல்சார் அல்லது விண்வெளி பயன்பாடுகள் போன்ற கடுமையான சூழல்களில் இது பயன்படுகிறது. காட்மியம் அடுக்கு ஒரு தியாகப் பூச்சாக செயல்படுகிறது, அடிப்படையான உலோகத்திற்குப் பதிலாக அது முன்னுரிமையாக அரிக்கப்படுகிறது, இதனால் முக்கியமான கூறுகளின் ஆயுட்காலம் நீட்டிக்கப்படுகிறது. இது சிறந்த மசகுத்தன்மையை வழங்குகிறது மற்றும் உப்புத் தெளிப்பிற்கு எதிர்ப்புத் தெரிவிக்கிறது.

பிளாஸ்டிக்கிற்கான நிலைப்படுத்திகள்

காட்மியம் சேர்மங்கள், குறிப்பாக காட்மியம் ஸ்டீரேட், பாலிவினைல் குளோரைடு (PVC) பிளாஸ்டிக்குகளில் வெப்பம் மற்றும் ஒளி நிலைப்படுத்திகளாகப் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன. செயலாக்கத்தின் போது அதிக வெப்பநிலைக்கு அல்லது சூரிய ஒளிக்கு வெளிப்படும் போது PVC சிதைவடைவதைத் தடுக்கின்றன, இதன் மூலம் பிளாஸ்டிக்கின் வலிமை, நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் நிறத்தை பராமரிக்கின்றன. பைப்ஸ், ஜன்னல் பிரேம்கள் மற்றும் மின் கேபிள் இன்சுலேஷன் போன்ற PVC தயாரிப்புகள் வரலாற்று ரீதியாக காட்மியம் அடிப்படையிலான நிலைப்படுத்திகளிலிருந்து பயனடைந்துள்ளன, இருப்பினும் ஒழுங்குமுறை அழுத்தங்கள் காரணமாக அவற்றின் பயன்பாடு குறைந்து வருகிறது.

அணு உலை கட்டுப்பாட்டு தண்டுகள்

காட்மியம் ஒரு அதிக நியூட்ரான் உறிஞ்சுதல் குறுக்குவெட்டுப் பகுதியைக் கொண்டுள்ளது, அதாவது இது நியூட்ரான்களை உறிஞ்சுவதில் மிகவும் திறமையானது. இந்த பண்பு அதை அணு உலைகளில் மதிப்புமிக்கதாக ஆக்குகிறது, அங்கு காட்மியம் கட்டுப்பாட்டு தண்டுகளில் அணு பிளவு விகிதத்தை ஒழுங்குபடுத்துவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. காட்மியம் தண்டுகளை உள்ளே செலுத்துவதன் மூலமாகவோ அல்லது வெளியே எடுப்பதன் மூலமாகவோ, இயக்கிகள் பிளவுக்குக் கிடைக்கும் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் கட்டுப்படுத்தலாம், இதனால் உலையின் மின் உற்பத்தியை நிர்வகிக்கலாம் மற்றும் பாதுகாப்பான செயல்பாட்டை உறுதிப்படுத்தலாம்.