ரேனியம் அறிமுகம்
ரேனியம், Re என்ற குறியீட்டால் குறிக்கப்படுகிறது, இது ஒரு வெள்ளி-வெள்ளை நிறமுள்ள, கனமான மற்றும் அரிய இடைநிலை உலோகம் ஆகும். இது அனைத்து தனிமங்களிலும் மிக உயர்ந்த உருகுநிலைகளில் ஒன்றைக் கொண்டுள்ளது, டங்ஸ்டன் மற்றும் கார்பனைத் தவிர மற்ற அனைத்தையும் விட இது உயர்ந்தது. 1925 இல் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட ரேனியம், கண்டுபிடிக்கப்பட்ட கடைசி இயற்கையாக நிகழும் நிலையான தனிமம் ஆகும். அதன் அதீத கடினத்தன்மை, அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் அதிக உருகுநிலை ஆகியவை சிறப்பு உயர் செயல்திறன் பயன்பாடுகளில் விலைமதிப்பற்றதாக ஆக்குகின்றன.
இயற்கையில் இருப்பு மற்றும் மூலங்கள்
ரேனியம் பூமியின் மேலோட்டத்தில் உள்ள அரிய தனிமங்களில் ஒன்றாகும், இது சராசரியாக ஒரு பில்லியனில் ஒரு பங்கு செறிவுடன் காணப்படுகிறது. இது இயற்கையில் தனித்த உலோகமாக இருப்பதில்லை, ஆனால் முதன்மையாக சல்பைட் தாதுவான மாலிப்டினைட் (\text{MoS}_2) இல் ஒரு சிறிய கூறாகக் காணப்படுகிறது, இது மாலிப்டினத்திற்கான முக்கிய தாது ஆகும். சிறிய அளவுகள் தாமிரம் மற்றும் பிளாட்டினம் தாதுக்களிலும் இருக்கலாம். ரேனியம் சுரங்கத்திற்கு முதன்மை இலக்காக இருக்கும் அறியப்பட்ட தாதுப் படிவுகள் எதுவும் இல்லை; அதன் பிரித்தெடுத்தல் எப்போதும் ஒரு துணைப் பொருளாகவே இருக்கும்.
தமிழ்நாடு, கரடிகுட்டம் மற்றும் ஆலங்காயம் போன்ற பகுதிகளில் இந்தியா மாலிப்டினம் படிவுகளைக் கொண்டிருந்தாலும், மற்ற மாநிலங்களில் சிறிய அளவிலான படிவுகளும் இருந்தாலும், இவை முதன்மையாக மாலிப்டினத்திற்காகவே ஆராயப்படுகின்றன. உலகளாவிய ரேனியம் உற்பத்தி, சிலி, அமெரிக்கா, கஜகஸ்தான் மற்றும் போலந்து போன்ற பெரிய மாலிப்டினம் சுரங்க நடவடிக்கைகளைக் கொண்ட நாடுகளில் குவிந்துள்ளது.
பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் பதப்படுத்துதல்
மாலிப்டினம் சல்பைட் தாதுக்களைப் பதப்படுத்தும் போது, ரேனியத்தின் தொழில்துறை பிரித்தெடுத்தல் கிட்டத்தட்ட பிரத்தியேகமாக ஒரு துணைப் பொருளாகவே நிகழ்கிறது. மாலிப்டினைட் செறிவூட்டல்கள் மாலிப்டினம் ட்ரைஆக்சைடை (\text{MoO}_3) உற்பத்தி செய்ய வறுக்கப்படும்போது, தாதுவில் உள்ள ரேனியம், ரேனியம் ஹெப்டாக்சைடாக (\text{Re}_2\text{O}_7) ஆக்சிஜனேற்றம் அடைகிறது, இது வறுக்கும் வெப்பநிலையில் ஆவியாகக்கூடியது.
ஆவியாகும் ரேனியம் ஹெப்டாக்சைட், புகை வாயுக்களுடன் எடுத்துச் செல்லப்படுகிறது. இந்த வாயுக்கள் பின்னர் தண்ணீரில் கழுவப்பட்டு ரேனியம் பிடிக்கப்பட்டு, பெர்ரெனிக் அமிலம் (\text{HReO}_4) உருவாகிறது. இந்த அமிலக் கரைசல் பின்னர் அயன் பரிமாற்றம் அல்லது கரைப்பான் பிரித்தெடுத்தல் முறைகள் மூலம் சுத்திகரிக்கப்படுகிறது. சுத்திகரிக்கப்பட்ட ரேனியம் கரைசல் பெரும்பாலும் அம்மோனியம் பெர்ரெனேட்டாக (\text{NH}_4\text{ReO}_4), ஒரு வெள்ளை படிக உப்பாக வீழ்படிவாக்கப்படுகிறது. அம்மோனியம் பெர்ரெனேட்டிலிருந்து ரேனியம் உலோகத் தூள் அதிக வெப்பநிலையில் ஹைட்ரஜனுடன் ஒடுக்கம் செய்வதன் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படலாம். தூள் உலோகவியல் போன்ற மேலும் செயல்முறைகள், ரேனியத்தை விரும்பிய வடிவங்களில் உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
ரேனியத்தின் முக்கிய தொழில்துறை பயன்பாடுகள்
ரேனியத்தின் தனித்துவமான பண்புகள் பல முக்கியமான தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கு, குறிப்பாக உயர் செயல்திறன் துறைகளில், ஏற்றதாக அமைகின்றன.
உயர் வெப்பநிலை சூப்பர் அலாய்ஸ்கள்
ரேனியத்தின் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க பயன்பாடு, நிக்கல் அடிப்படையிலான சூப்பர் அலாய்ஸ்களில் ஒரு கலப்புப் பொருளாகப் பயன்படுத்துவது ஆகும். இந்த சூப்பர் அலாய்ஸ்கள் விமானங்களுக்கான ஜெட் என்ஜின்கள் மற்றும் மின் உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படும் எரிவாயு டர்பைன்களில் டர்பைன் பிளேடுகளை உற்பத்தி செய்வதற்கு அத்தியாவசியமானவை. ரேனியத்தைச் சேர்ப்பது இந்த அலாய்ஸ்களின் உயர் வெப்பநிலை க்ரீப் வலிமை மற்றும் வெப்ப சோர்வு எதிர்ப்பை மேம்படுத்துகிறது, இது என்ஜின்களை அதிக வெப்பநிலையில் மிகவும் திறமையாக இயங்க அனுமதிக்கிறது. இந்தியாவின் வணிக மற்றும் பாதுகாப்பு விமானப் போக்குவரத்து, இந்த மேம்பட்ட பொருட்களைப் பயன்படுத்தும் ஜெட் என்ஜின்களை நம்பியுள்ளது, இது ரேனியத்தை நாட்டின் விமானப் போக்குவரத்து மற்றும் பாதுகாப்பிற்கான ஒரு முக்கியமான தனிமமாக மறைமுகமாக ஆக்குகிறது.
பெட்ரோலிய சுத்திகரிப்பில் வினையூக்கிகள்
ரேனியம், இரு உலோக பிளாட்டினம்-ரேனியம் வினையூக்கிகளில் ஒரு முக்கிய அங்கமாகும். இந்த வினையூக்கிகள் பெட்ரோலிய சுத்திகரிப்புத் தொழிலில் உயர்-ஆக்டேன், காரீயம் இல்லாத பெட்ரோல் மற்றும் பிற பெட்ரோ கெமிக்கல் தயாரிப்புகளை உற்பத்தி செய்ய பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வினையூக்கிகள் சீர்திருத்த செயல்முறைகளை எளிதாக்குகின்றன, அவை குறைந்த ஆக்டேன் ஹைட்ரோகார்பன்களை உயர் ஆக்டேன் நறுமண சேர்மங்களாக மாற்றுகின்றன, இதனால் எரிபொருள் தரத்தை மேம்படுத்துகின்றன. இந்தியன் ஆயில் கார்ப்பரேஷன், ரிலையன்ஸ் இண்டஸ்ட்ரீஸ் மற்றும் பாரத் பெட்ரோலியம் போன்ற முக்கிய இந்திய எண்ணெய் சுத்திகரிப்பு ஆலைகள், இந்தியாவின் எரிசக்தி தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய இத்தகைய வினையூக்க செயல்முறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன.
மின் பயன்பாடுகள்
அதன் அதிக உருகுநிலை மற்றும் ஆர்க் அரிப்பு எதிர்ப்பு காரணமாக, ரேனியம் சிறப்பு மின் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது வெகுஜன ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர்கள் மற்றும் அதிக வெப்பநிலை நிலையான எலக்ட்ரான் உமிழ்ப்பான்கள் தேவைப்படும் பிற பகுப்பாய்வுக் கருவிகளில் ஃபிலமென்ட் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது தீவிர வெப்பநிலை சூழல்களுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட சில வகையான மின் தொடர்புகள் மற்றும் தெர்மோகப்பிள்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
மருத்துவம் மற்றும் அறிவியல் கருவிகள்
ரேனியம், எக்ஸ்-ரே குழாய்களில், குறிப்பாக மேமோகிராபிக்காக, அதன் அதிக அடர்த்தி மற்றும் எக்ஸ்-கதிர்களை உற்பத்தி செய்வதில் அதன் செயல்திறன் காரணமாக ஒரு இலக்குப் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மேலும், ரேனியம்-186 மற்றும் ரேனியம்-188 போன்ற ரேனியத்தின் சில கதிரியக்க ஐசோடோப்புகள், புற்றுநோய் சிகிச்சையில் பிராச்சிதெரபி மற்றும் இலக்கு வைக்கப்பட்ட ரேடியோநியூக்லைடு சிகிச்சையில், சிகிச்சை நோக்கங்களுக்காக அணுக்கரு மருத்துவத்தில் பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன.
பிற சிறப்புப் பயன்பாடுகள்
இந்த முக்கிய பயன்பாடுகளுக்கு அப்பால், ரேனியம் சில மேம்பட்ட உலோக பூச்சுகளில் கலப்பு தனிமங்களாகவும், அதன் உயர் வெப்பநிலை வலிமைக்காக சில ராக்கெட் எஞ்சின் முனைகளிலும், சிறப்பு வெற்றிட உலைகளில் ஒரு அங்கமாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.