இரிடியம் ஒரு அறிமுகம்
இரிடியம் (Ir), அணு எண் 77, குறிப்பிடத்தக்க அடர்த்தி கொண்ட, அரிப்பு-எதிர்ப்பு மற்றும் நொறுங்கும் தன்மை கொண்ட ஒரு இடைநிலை உலோகம் ஆகும். இது பிளாட்டினம் குழு உலோகங்களில் (PGMs) ஒன்றாகும், மேலும் ஓஸ்மியத்திற்கு அடுத்தபடியாக இரண்டாவது அடர்த்தியான தனிமமாக அறியப்படுகிறது. அதிக வெப்பநிலையிலும் கூட அதன் தீவிர அரிப்பு எதிர்ப்புத் திறன், நீடித்துழைப்பு மற்றும் மந்தத்தன்மை மிக முக்கியமான சிறப்புப் பயன்பாடுகளில் இதை விலைமதிப்பற்றதாக ஆக்குகிறது.
இயற்கையில் தோற்றம் மற்றும் பிரித்தெடுத்தல்
உலகளாவிய ஆதாரங்கள்
இரிடியம் பூமியின் மேலோட்டில் உள்ள அரிதான தனிமங்களில் ஒன்றாகும், சராசரியாக ஒரு மில்லியன் பாகங்களில் 0.001 மட்டுமே உள்ளது. இது விண்கற்களில் கணிசமாக அதிகமாக உள்ளது, மேலும் கிரெட்டேசியஸ்-பலியோஜீன் (K–Pg) எல்லை அடுக்கில் உலகளவில் கண்டறியப்பட்ட இரிடியம் ஒழுங்கின்மை, டைனோசர்கள் அழிவதற்குக் காரணமான ஒரு சிறுகோள் மோதல் நிகழ்விற்கான வலுவான ஆதாரத்தை வழங்குகிறது.
பூமியில், இரிடியம் பொதுவாக இயற்கையில் தனித்த உலோகமாக அல்லது ஓஸ்மியம் (ஓஸ்மிடிடியம்) மற்றும் பிளாட்டினத்துடன் கூடிய இயற்கை கலவைகளில் காணப்படுகிறது. கணிசமான படிவுகள் அதி-மாஃபிக் பற்றவைப்புப் பாறைகளில் குவிந்துள்ளன. இரிடியத்தின் உலகின் முக்கிய ஆதாரங்கள் பின்வருமாறு அமைந்துள்ளன:
- தென்னாப்பிரிக்கா: புஷ்வெல்ட் இக்னியஸ் காம்ப்ளக்ஸ் பூமியில் அறியப்பட்ட மிகப்பெரிய அடுக்கடுக்கான ஊடுருவலாகும், மேலும் இரிடியம் உட்பட பிளாட்டினம் குழு உலோகங்களின் முக்கிய ஆதாரமாக உள்ளது.
- ரஷ்யா: சைபீரியாவில் உள்ள நோரில்ஸ்க்-தல்நாக் பகுதி மற்றொரு குறிப்பிடத்தக்க உற்பத்தியாளர் ஆகும், இது நிக்கல்-தாமிர சல்பைட் தாதுப் படிவுகளுடன் தொடர்புடையது.
- கனடா: ஒன்டாரியோவில் உள்ள சட்பரி பேசின், ஒரு விண்கல் மோதலால் உருவானது, நிக்கல் மற்றும் தாமிர சுரங்கங்களின் துணைப் பொருட்களாக PGMs-ஐயும் தருகிறது.
- அமெரிக்கா: மான்டானாவில் உள்ள ஸ்டில்வாட்டர் காம்ப்ளக்ஸில் சிறிய அளவிலான தோற்றங்கள் காணப்படுகின்றன.
பிரித்தெடுக்கும் செயல்முறை
இரிடியம் கிட்டத்தட்ட பிரத்தியேகமாக மற்ற உலோகங்களான நிக்கல் மற்றும் தாமிரம், மற்றும் பிளாட்டினம் மற்றும் பல்லேடியம் போன்ற பிற பிளாட்டினம் குழு உலோகங்களைச் சுரங்க மற்றும் சுத்திகரிக்கும் போது ஒரு துணைப் பொருளாகவே பெறப்படுகிறது. பிரித்தெடுக்கும் செயல்முறை சிக்கலானது மற்றும் பல படிகளைக் கொண்டுள்ளது:
- செறிவூட்டல்: ஆரம்பகட்ட நொறுக்குதல் மற்றும் மிதக்கும் செயல்முறைகள் PGM-ஐக் கொண்ட கனிமங்களை மொத்த தாதுவிலிருந்து பிரிக்கின்றன.
- உருகுதல் மற்றும் சுத்திகரிப்பு: செறிவூட்டப்பட்ட பொருள் உருகுதல் மற்றும் அடுத்தடுத்த மின்பகுப்பு சுத்திகரிப்புக்கு உட்படுத்தப்பட்டு தூய நிக்கல் மற்றும் தாமிரம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது, இது PGMs நிறைந்த ஒரு ஆனோட் கசடை விட்டுச்செல்கிறது.
- வேதியியல் பிரிப்பு: PGM நிறைந்த கசடு பின்னர் ஒரு தொடர்ச்சியான சிக்கலான வேதியியல் சிகிச்சைகளுக்கு உட்படுத்தப்படுகிறது, இதில் அக்குவா ரீஜியாவில் (நைட்ரிக் மற்றும் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலங்களின் கலவை) கரைத்தல், கரைப்பான் பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் வீழ்படிவு எதிர்வினைகள் ஆகியவை அடங்கும். இந்த செயல்முறைகள் தனிப்பட்ட PGMs-ஐ அவற்றின் மாறுபட்ட வேதியியல் பண்புகளின் அடிப்படையில் உன்னிப்பாகப் பிரிக்கின்றன. இரிடியம், அக்குவா ரீஜியாவிற்கு மிகவும் எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டதாக இருப்பதால், பெரும்பாலும் கரையாத எச்சமாக விடப்பட்டு, பின்னர் சோடியம் பெராக்சைடு அல்லது பிற வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்றிகளுடன் இணைப்பதன் மூலம் கரைசலுக்குக் கொண்டுவரப்பட்டு, அடுத்தடுத்த சுத்திகரிப்புக்காகச் செயலாக்கப்படுகிறது.
இந்திய சூழல்
இந்தியா பெரிய அளவிலான சுரங்கத்திற்குப் பொருளாதார ரீதியாக லாபகரமான குறிப்பிடத்தக்க முதன்மை இரிடியம் அல்லது பிளாட்டினம் குழு உலோகப் படிவுகளைக் கொண்டிருக்கவில்லை. ஒடிசாவில் உள்ள சுகிந்தா பள்ளத்தாக்கு போன்ற பகுதிகளில், குரோமைட் படிவுகளுடன் தொடர்புடையதாக, மற்றும் கர்நாடகாவின் சில பகுதிகளில் PGMs-ன் சிறிய அளவிலான தோற்றங்கள் பதிவாகியுள்ளன. இருப்பினும், இவை இரிடியம் பிரித்தெடுப்பதற்கான வணிக ஆதாரங்கள் அல்ல. ஆகவே, இந்தியா தனது தொழில்துறை தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய இரிடியம் மற்றும் பிற PGMs இறக்குமதியை முழுமையாகச் சார்ந்துள்ளது. இந்த இறக்குமதி செய்யப்பட்ட பொருட்கள் பின்னர் நாட்டின் பல்வேறு உற்பத்தித் துறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
இரிடியத்தின் அன்றாடப் பயன்பாடுகள்
இரிடியத்தின் தனித்துவமான பண்புகள், குறிப்பாக அதன் தீவிர கடினத்தன்மை, அதிக உருகுநிலை மற்றும் அரிப்பு மற்றும் தேய்மானத்திற்கு விதிவிலக்கான எதிர்ப்புத் திறன் ஆகியவை அன்றாட வாழ்க்கையைப் பாதிக்கும் பல முக்கியமான பயன்பாடுகளில் இன்றியமையாததாக ஆக்குகின்றன, இருப்பினும் பெரும்பாலும் கண்ணுக்குத் தெரியாத ஒரு அங்கமாகவே இவை இருக்கின்றன.
தானியங்கி ஸ்பார்க் பிளக்குகள்
இரிடியம்-முனை கொண்ட ஸ்பார்க் பிளக்குகள் இந்தியாவில் உள்ள கார்கள், மோட்டார் சைக்கிள்கள் மற்றும் பிற வாகனங்களில் காணப்படும் நவீன உள் எரிபொருள் இயந்திரங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இரிடியத்தின் பயன்பாடு பாரம்பரிய தாமிரம் அல்லது பிளாட்டினம் பிளக்குகளை விட மிகவும் மெல்லிய மின்முனைகளை அனுமதிக்கிறது. இந்த சிறிய மின்முனை அளவு மின்சார புலத்தை ஒருமுகப்படுத்துகிறது, இது மிகவும் திறமையான மற்றும் சக்திவாய்ந்த தீப்பொறியை உருவாக்குகிறது, இது பற்றவைப்பின் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது. இரிடியத்தின் அதிக உருகுநிலை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்புத் திறன் இந்த ஸ்பார்க் பிளக்குகளின் ஆயுட்காலத்தை கணிசமாக நீட்டிக்கிறது, பராமரிப்பு அதிர்வெண் குறைக்கிறது மற்றும் எரிபொருள் திறனை மேம்படுத்துகிறது.
பேனா நிப்கள்
உயர்தர ஃபவுண்டன் பேனா நிப்கள், வரலாற்று ரீதியாகவும் இன்று சில ஆடம்பரப் பேனாக்களிலும், நுனியில் இரிடியம் கலவையால் செய்யப்பட்ட ஒரு சிறிய குண்டுகள் அல்லது முனைப் பொருளைக் கொண்டுள்ளன. இந்தக் கலவையானது காகிதத்தின் உராய்வுச் செயலுக்கு எதிராக விதிவிலக்கான தேய்மான எதிர்ப்பை வழங்குகிறது, பல ஆண்டுகளாக மென்மையான எழுதுவதை உறுதி செய்கிறது. தூய இரிடியம் இல்லாவிட்டாலும், இரிடியத்தின் கடினத்தன்மை மற்றும் நீண்ட ஆயுளுக்கு இது பங்களிப்பதால், இந்தக் கலவைகள் பெரும்பாலும் “இரிடியம் டிப்ஸ்” என்று குறிப்பிடப்படுகின்றன.
மின்சார இணைப்புகள் (Electrical Contacts)
இரிடியம் கலவைகள் சிறப்பு மின்சார இணைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, குறிப்பாக ரிலேக்கள் மற்றும் சுவிட்சுகளில், அங்கு அதிக நம்பகத்தன்மை, ஆர்க்கிங் எதிர்ப்பு மற்றும் நீண்ட கால செயல்திறன் ஆகியவை முக்கியமானவை. இந்த இணைப்புகள் பல்வேறு மின்னணு சாதனங்கள், தொலைத்தொடர்பு உபகரணங்கள் மற்றும் தொழில்துறை கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளில் காணப்படுகின்றன. இரிடியம் கலவைகளின் வலிமையானது மில்லியன் கணக்கான சுவிட்சிங் சுழற்சிகளுக்குப் பிறகும் மின்சார இணைப்புகள் நிலையாகவும் திறமையாகவும் இருப்பதை உறுதி செய்கிறது, இது பல நுகர்வோர் மற்றும் தொழில்துறை தயாரிப்புகளின் நீடித்துழைப்பிற்கு பங்களிக்கிறது.
மருத்துவ சாதனங்கள்
இரிடியம்-192, இரிடியத்தின் ஒரு கதிரியக்க ஐசோடோப்பு, பிராக்கிதெரபியில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது சில வகையான புற்றுநோய்களுக்கு சிகிச்சையளிப்பதற்கான ஒரு கதிர்வீச்சு சிகிச்சை முறையாகும். இரிடியம்-192 இன் சிறிய, உறையிடப்பட்ட ஆதாரங்கள் கட்டிக்குள் அல்லது அருகில் துல்லியமாக வைக்கப்பட்டு, சுற்றியுள்ள ஆரோக்கியமான திசுக்களுக்குக் குறைவான வெளிப்பாடுடன் புற்றுநோய் செல்களுக்கு நேரடியாக அதிக கதிர்வீச்சு அளவை வழங்குகின்றன. கதிரியக்கத்திற்கு அப்பால், இரிடியத்தின் உயிர் இணக்கத்தன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்புத் திறன் அதன் கலவைகளை இதயமுடுக்கி மற்றும் பிற பொருத்தக்கூடிய மருத்துவ சாதனங்களில் உள்ள மின்முனைகளுக்கு ஏற்றதாக ஆக்குகின்றன, இது மனித உடலில் அவற்றின் நம்பகமான செயல்பாட்டை உறுதி செய்கிறது.
அதிக வெப்பநிலை குருசபிள்ஸ் (High-Temperature Crucibles)
அதன் அசாதாரணமான அதிக உருகுநிலை (2466°C) மற்றும் வேதியியல் தாக்குதலுக்கு எதிர்ப்புத் திறன் காரணமாக, இரிடியம் ஒற்றை படிகங்களை வளர்ப்பதற்கான குருசபிள்ஸை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, குறிப்பாக மின்னணுவியல் மற்றும் ஒளியியல் துறைகளில் பயன்படுத்தப்படுபவை. உதாரணமாக, செயற்கை சபையர் மற்றும் கார்னெட் படிகங்கள், LED கள், லேசர் அமைப்புகள் மற்றும் சில உயர்தர வாட்ச் கண்ணாடிகள் போன்ற கூறுகளுக்கு அத்தியாவசியமானவை, பெரும்பாலும் இரிடியம் குருசபிள்ஸில் வளர்க்கப்படுகின்றன. இந்த குருசபிள்ஸ் படிக வளர்ச்சிக்குத் தேவையான தீவிர வெப்பநிலை மற்றும் அரிக்கும் சூழல்களைத் தாங்குகின்றன, இதன் மூலம் பல நவீன மின்னணு மற்றும் ஒளியியல் சாதனங்களின் உற்பத்தியில் ஒரு அடிப்படைப் பங்கை வகிக்கின்றன.