லாந்தனத்தைப் புரிந்துகொள்வோம்
லாந்தனம் (La), அணு எண் 57, லாந்தனைடு தொடரில் உள்ள முதல் தனிமமாகும், இது அரிதான-பூமி உலோகங்கள் என்று அடிக்கடி குறிப்பிடப்படும் ஒரு தனிமக் குழுவாகும். அவற்றின் பெயருக்கு மாறாக, அரிதான-பூமி தனிமங்கள் பூமியின் மேலோட்டில் ஒப்பீட்டளவில் மிகுதியாக உள்ளன, இருப்பினும் அவை செறிவான, எளிதில் வெட்டியெடுக்கக்கூடிய படிவுகளில் அரிதாகவே காணப்படுகின்றன. லாந்தனம் ஒரு மென்மையான, நீட்டிக்கக்கூடிய, வெள்ளி-வெள்ளை உலோகம் ஆகும், இது காற்றுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது விரைவாக நிறமாற்றம் அடைகிறது.
இயற்கையான இருப்பு
லாந்தனம் இயற்கையில் ஒரு தனித்த தனிமமாக இருப்பதில்லை, ஆனால் பல்வேறு அரிதான-பூமி கனிமங்களுக்குள் காணப்படுகிறது. லாந்தனத்தின் முதன்மை ஆதாரங்கள் மோனாசைட் மற்றும் பாஸ்ட்னாசைட் கனிமங்கள் ஆகும். மோனாசைட் என்பது பாஸ்பேட் கனிமம் ஆகும், இது லாந்தனம், சீரியம் மற்றும் நியோடிமியம் உள்ளிட்ட லேசான அரிதான-பூமி தனிமங்களில் நிறைந்துள்ளது. பாஸ்ட்னாசைட் என்பது ஒரு ஃபுளூரோகார்பனேட் கனிமம் ஆகும், இது குறிப்பிடத்தக்க அளவு லாந்தனம் மற்றும் பிற லேசான அரிதான பூமிகளை கொண்டுள்ளது.
இந்தியாவில், லாந்தனம் உள்ளிட்ட அரிதான-பூமி தனிமங்கள் நிறைந்த மோனாசைட் மணல் படிவுகள், குறிப்பாக கேரளா, தமிழ்நாடு மற்றும் ஒடிசா போன்ற கடலோரப் பகுதிகளில் காணப்படுகின்றன. இந்த கனமான கனிம மணல்கள் அரிதான பூமிகளின் உலகளவில் அங்கீகரிக்கப்பட்ட ஆதாரமாக உள்ளன.
பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் தொழில்துறை செயலாக்கம்
லாந்தனத்தைப் பிரித்தெடுப்பது, வேதியியல் ரீதியாக ஒத்த பிற அரிதான-பூமி தனிமங்களுடன் இது காணப்படுவதால், பல படிகளைக் கொண்ட செயல்முறையாகும். ஆரம்ப கட்டங்களில் பொதுவாக தாதுவை வெட்டியெடுத்தல், பின்னர் நசுக்குதல் மற்றும் அரைத்தல் ஆகியவை அடங்கும். பின்னர், தாதுவிலிருந்து அரிதான-பூமி சேர்மங்களைக் கரைக்க, பெரும்பாலும் வலுவான அமிலங்களைப் பயன்படுத்தி ரசாயனக் கழுவுதல் (chemical leaching) செய்யப்படுகிறது.
லாந்தனம் உட்பட தனிப்பட்ட அரிதான-பூமி தனிமங்களை இதன் விளைவாக வரும் கரைசலில் இருந்து பிரிப்பது ஒரு சிக்கலான செயல்முறையாகும். இந்த பிரிப்பு முதன்மையாக கரைப்பான் பிரித்தெடுத்தல் (solvent extraction) அல்லது அயன் பரிமாற்ற நிறமாலையியல் (ion exchange chromatography) போன்ற அதிநவீன நுட்பங்கள் மூலம் அடையப்படுகிறது. இந்த முறைகள் பல்வேறு அரிதான-பூமி தனிமங்களின் வேதியியல் பண்புகளில் உள்ள நுட்பமான வேறுபாடுகளைப் பயன்படுத்தி உயர்-தூய்மையான லாந்தனம் சேர்மங்களைப் பிரித்தெடுக்கின்றன. சுத்திகரிக்கப்பட்ட லாந்தனம் சேர்மங்கள் பின்னர் பல்வேறு மின்வேதியியல் அல்லது மெட்டல்லோதெர்மிக் செயல்முறைகள் மூலம் உலோக லாந்தனமாக குறைக்கப்படலாம்.
லாந்தனத்தின் அன்றாடப் பயன்பாடுகள்
லாந்தனத்தின் தனித்துவமான வேதியியல் மற்றும் இயற்பியல் பண்புகள் பல்வேறு நவீன தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் அன்றாடப் பொருட்களில் அதன் பயன்பாட்டிற்கு பங்களிக்கின்றன.
1. கேமரா மற்றும் ஒளியியல் லென்ஸ்கள்
லாந்தனம், லாந்தனம் போரேட் கண்ணாடி (lanthanum borate glass) என்று அழைக்கப்படும் உயர்தர ஒளியியல் கண்ணாடியை உற்பத்தி செய்வதில் ஒரு முக்கிய அங்கமாகும். கண்ணாடி கலவைகளில் இதைச் சேர்ப்பது, அடர்த்தியை அதிகரிக்காமல் ஒளிவிலகல் குறியீட்டை (refractive index) கணிசமாக அதிகரிக்கிறது மற்றும் ஒளிச்சிதறலை (ஒளியானது அதன் தனித்துவமான வண்ணங்களாகப் பிரிவது) குறைக்கிறது. இந்த பண்பு உயர்நிலை கேமராக்கள், தொலைநோக்கிகள், இருகண் நோக்கி (binoculars) மற்றும் நுண்ணோக்கிகளில் பயன்படுத்தப்படும் துல்லியமான ஒளியியல் லென்ஸ்களை உற்பத்தி செய்வதற்கு அவசியமாக்குகிறது, இதனால் கூர்மையான மற்றும் தெளிவான படங்கள் கிடைக்கின்றன. இத்தகைய மேம்பட்ட ஒளியியல் கருவிகள் இந்தியா முழுவதும் உள்ள கல்வி நிறுவனங்கள், அறிவியல் ஆராய்ச்சி வசதிகள் மற்றும் தொழில்முறை புகைப்படக் கலைஞர்களால் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
2. நிக்கல்-மெட்டல் ஹைட்ரைடு (NiMH) மின்கலங்கள்
லாந்தனம் கலவைகள், குறிப்பாக சீரியம் மற்றும் நியோடிமியம் போன்ற பிற அரிய பூமிகளைக் கொண்டவை (எ.கா., LaNi₅), நிக்கல்-மெட்டல் ஹைட்ரைடு (NiMH) ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய மின்கலங்களில் எதிர்மறை மின்முனைகளின் (anodes) ஒருங்கிணைந்த கூறுகளாகும். இந்த மின்கலங்கள் கலப்பின மின்சார வாகனங்கள் (HEVs), சில மின்சார சைக்கிள்கள், கையடக்க மின்னணு சாதனங்கள் மற்றும் தடையில்லா மின்சக்தி வழங்கிகளில் (UPS) பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்தியா மின்சார இயக்கத்தை தொடர்ந்து ஊக்குவித்து வருவதால், இத்தகைய மின்கல தொழில்நுட்பங்களின் பங்கு பெருகிய முறையில் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது.
3. பெட்ரோலிய சுத்திகரிப்பு வினையூக்கிகள்
லாந்தனம் சேர்மங்கள், பொதுவாக ஆக்சைடுகள் அல்லது குளோரைடுகள் வடிவில், பெட்ரோலிய சுத்திகரிப்பு நிலையங்களுக்குள் திரவ வினையூக்க விரிசல் (FCC) அலகுகளில் வினையூக்கிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை கச்சா எண்ணெயை பெட்ரோல், டீசல் மற்றும் திரவ பெட்ரோலிய எரிவாயு (LPG) போன்ற அதிக மதிப்புள்ள பொருட்களாக மாற்றுவதன் திறனை மேம்படுத்துகின்றன. இந்த வினையூக்கிகள் விரும்பிய பொருட்களின் விளைச்சலையும், சுத்திகரிப்பு செயல்முறைகளின் ஒட்டுமொத்த திறனையும் மேம்படுத்துகின்றன, இது இந்தியாவின் கணிசமான எரிசக்தித் துறைக்கு மிக முக்கியம்.
4. லைட்டர்களில் உள்ள ஃப்ளிண்ட் (கல்)
அதன் கலப்பு உலோக வடிவத்தில், குறிப்பாக ‘மிஷ்மெட்டல்’ (Mischmetal) (சீரியம், லாந்தனம், நியோடிமியம் மற்றும் பிரசோடிமியம் ஆகியவற்றின் சிறிய அளவுகளுடன் கூடிய ஒரு கலவை) ஒரு பகுதியாக, லாந்தனம் பொதுவான சிகரெட் லைட்டர்களில் உள்ள ‘ஃப்ளிண்ட்’ (கல்) பொறிமுறைக்கு பங்களிக்கிறது. சுரண்டப்படும் போது, மிஷ்மெட்டல் ஒரு வலுவான தீப்பொறியை உருவாக்குகிறது, இது எரிபொருளை பற்றவைக்கும். இந்த எங்கும் பரவியுள்ள லைட்டர்கள் இந்தியா முழுவதும் உள்ள கிட்டத்தட்ட ஒவ்வொரு வீட்டிலும் மற்றும் சில்லறை விற்பனை நிலையங்களிலும் காணப்படுகின்றன.
5. விளக்குகளுக்கான பாஸ்பர்கள்
லாந்தனம் பல்வேறு விளக்கு பயன்பாடுகளுக்கான பாஸ்பர்களை உற்பத்தி செய்வதில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. குறிப்பாக, சீரியம் மற்றும் டெர்பியம் கலந்த லாந்தனம் பாஸ்பேட் சில வகையான ஒளிரும் விளக்குகள் (fluorescent lamps) மற்றும் சில ஒளி-உமிழும் டையோடு (LED) விளக்குகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த பாஸ்பர்கள் புற ஊதா அல்லது நீல ஒளியை கண்ணுக்குத் தெரியும் ஒளியாக திறம்பட மாற்றுகின்றன, இது இந்திய வீடுகள், அலுவலகங்கள் மற்றும் பொது இடங்களில் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட ஆற்றல்-திறன் கொண்ட ஒளியமைப்புக்கு பங்களிக்கிறது.