காட்மியம் (Cd): ஒரு அறிமுகம்
Cd என்ற வேதியியல் குறியீட்டால் குறிப்பிடப்படும் காட்மியம், அணு எண் 48 கொண்ட ஒரு மென்மையான, வெள்ளி-வெள்ளை நிற, இணக்கமான உலோகம் ஆகும். இது துத்தநாகம் மற்றும் பாதரசத்துடன் சேர்ந்து தனிம அட்டவணையின் 12வது குழுவைச் சேர்ந்தது. அதன் தனிம வடிவில், காட்மியம் பல தனித்துவமான இரசாயன பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, அவற்றைப் புரிந்துகொள்வது முக்கியம்.
நீருடன் வினைத்திறன்
பொதுவாக, சாதாரண வெப்பநிலைகளில் காட்மியம் நீருடன் குறைந்த வினைத்திறனைக் காட்டுகிறது.
- அறை வெப்பநிலையில்: காட்மியம் உலோகம் குளிர்ந்த அல்லது சூடான நீருடன் வினைபுரிவதில்லை.
- நீராவி உடன்: அதிக வெப்பநிலைக்கு (பொதுவாக சிவப்பு சூடு) சூடுபடுத்தப்பட்டு நீராவிக்கு வெளிப்படும் போது, காட்மியம் வினைபுரிந்து காட்மியம் ஆக்சைடு மற்றும் ஹைட்ரஜன் வாயுவை உருவாக்குகிறது. இந்த வினையை பின்வரும் இரசாயன சமன்பாட்டால் குறிப்பிடலாம்:
Cd(s) + H₂O(g) → CdO(s) + H₂(g)
காற்றுடன் வினைத்திறன்
காட்மியத்தின் காற்றுடன் உள்ள தொடர்பு வெளிப்படும் சூழ்நிலைகளைப் பொறுத்தது.
- உலர் காற்றில்: காட்மியம் அறை வெப்பநிலையில் உலர் காற்றில் நிலையாக இருக்கும், குறைந்த அளவில் மங்குவதைக் காட்டுகிறது.
- ஈரப்பதமான காற்றில்: காலப்போக்கில், ஈரப்பதமான காற்றின் முன்னிலையில், காட்மியம் ஆக்சைடின் (CdO) ஒரு மெல்லிய, பாதுகாப்பு அடுக்கு மேற்பரப்பில் உருவாகலாம், இது மேலும் ஆக்சிஜனேற்றத்தைத் தடுக்கலாம்.
- சூடுபடுத்தும் போது: காட்மியம் காற்றில் வலுவாக சூடுபடுத்தப்படும்போது, அது உடனடியாக ஆக்சிஜனேற்றம் அடைந்து, காட்மியம் ஆக்சைடின் பழுப்பு நிறப் புகையை உருவாக்குகிறது. இந்த வினை வெப்ப உமிழ்வு ஆகும்:
2Cd(s) + O₂(g) → 2CdO(s)
நச்சுத்தன்மை
காட்மியம் மனிதர்களுக்கும் மற்ற உயிரினங்களுக்கும் மிகவும் நச்சுத்தன்மை வாய்ந்தது. குறைந்த செறிவுகளில் கூட வெளிப்படுவது கடுமையான உடல்நலப் பிரச்சினைகளுக்கு வழிவகுக்கும்.
- குவிதல்: காட்மியம் நீண்ட காலத்திற்கு உடலில், முக்கியமாக சிறுநீரகம் மற்றும் கல்லீரலில் குவிகிறது. அதன் உயிரியல் அரை ஆயுள் மிக நீண்டது, அதாவது இது மிக மெதுவாக வெளியேற்றப்படுகிறது.
- சுகாதார விளைவுகள்: நீண்டகால வெளிப்பாடு சிறுநீரக பாதிப்பு, எலும்பு தாது இழப்பு (ஆஸ்டியோமலாசியா போன்ற நிலைமைகளுக்கு வழிவகுக்கும்) மற்றும் சுவாசப் பிரச்சினைகளை ஏற்படுத்தலாம். இது மனித புற்றுநோய்க்காரணியாகவும் வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது.
- இந்தியாவில் சுற்றுச்சூழல் கவலை: காட்மியம் மின்முலாம் பூசுதல், நிறமி உற்பத்தி மற்றும் நிக்கல்-காட்மியம் பேட்டரி உற்பத்தி போன்ற தொழில்களில் இருந்து வெளியேறும் தொழிற்சாலை கழிவுகள் மூலம் சுற்றுச்சூழலில் நுழையலாம். விவசாய மண் மற்றும் நீர்நிலைகள், குறிப்பாக தொழில்துறை மண்டலங்களுக்கு அருகில் உள்ளவை, உணவுச் சங்கிலியில் நுழையும் போது குறிப்பிடத்தக்க உடல்நல அபாயங்களை ஏற்படுத்தலாம்.
கதிரியக்கம்
அதன் இயற்கையாகக் காணப்படும் ஐசோடோப்புகளில், காட்மியம் ஒரு கதிரியக்க தனிமமாக கருதப்படவில்லை. காட்மியத்தின் மிகவும் ஏராளமான ஐசோடோப்புகள் நிலையானவை. காட்மியத்தின் சில செயற்கை, மிகவும் அரிய ஐசோடோப்புகள் கதிரியக்கத்தைக் காட்டினாலும், இவை தனிமத்தின் பொதுவான புரிதலுக்குப் பொருத்தமானவை அல்ல.
எரியும் தன்மை
மொத்த காட்மியம் உலோகம் சாதாரண சூழ்நிலைகளில் எளிதில் எரியக்கூடியது அல்ல. இருப்பினும், மிக நுண்ணிய தூள் வடிவில், அல்லது மிக அதிக வெப்பநிலைக்கு சூடுபடுத்தப்படும்போது, காட்மியம் காற்றில் பற்றிக்கொண்டு எரியலாம். அது எரியும் போது, காட்மியம் ஆக்சைடின் நச்சுப் புகைகளை உருவாக்குகிறது.
காட்மியம் தொடர்பான ஒரு இரசாயன வினை
காட்மியம் பல்வேறு இரசாயன வினைகளில் பங்கேற்கிறது. ஒரு குறிப்பிடத்தக்க எடுத்துக்காட்டு, ஹைட்ரஜன் சல்பைட் வாயுவுடன் வினைபுரிந்து காட்மியம் சல்பைடு (CdS) உருவாவது ஆகும். காட்மியம் சல்பைடு ஒரு பிரகாசமான மஞ்சள் நிற நிறமியாகும், இது வரலாற்று ரீதியாக சாயங்களில் பயன்படுத்தப்பட்டது, இருப்பினும் நச்சுத்தன்மை கவலைகள் காரணமாக அதன் பயன்பாடு குறைந்தது.
Cd²⁺(aq) + H₂S(g) → CdS(s) + 2H⁺(aq)
இந்த வினையில், காட்மியம் அயனிகள் (பொதுவாக கரைசலில் உள்ள ஒரு கரையக்கூடிய காட்மியம் உப்பிலிருந்து) ஹைட்ரஜன் சல்பைடுடன் வினைபுரிந்து கரையாத காட்மியம் சல்பைடை வீழ்படிவாக்குகின்றன, இது அதன் தனித்துவமான மஞ்சள் நிறத்தால் அடையாளம் காணப்படுகிறது.