டெல்லூரியம் அறிமுகம்
டெல்லூரியம் (Te) என்பது அணு எண் 52 கொண்ட ஒரு வேதியியல் தனிமம். இது ஒரு உலோகப்போலி ஆகும், உலோகம் மற்றும் அலோகங்களுக்கு இடைப்பட்ட பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. டெல்லூரியம் தூய நிலையில் இருக்கும்போது உலோக மினுமினுப்புடன் கூடிய ஒரு நொறுங்கும் தன்மை கொண்ட, வெள்ளி-வெள்ளை நிறப் பொருளாகும். இது கால அட்டவணையின் தொகுதி 16 இல் உள்ளது, இது ஆக்சிஜன், சல்பர் மற்றும் செலினியம் போன்றவற்றை உள்ளடக்கிய சல்கோஜன் குழு என்றும் அறியப்படுகிறது. புவியின் மேலோட்டில் ஒப்பீட்டளவில் அரிதாக இருந்தாலும், டெல்லூரியம் குறிப்பாக உலோகம் மற்றும் மின்னணுவியலில் பல்வேறு பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது.
டெல்லூரியத்தின் அணு அமைப்பு
டெல்லூரியத்தின் அணு அமைப்பு அதன் வேதியியல் பண்புகள் மற்றும் இயற்பியல் பண்புகளை வரையறுக்கிறது. இந்த அமைப்பைப் புரிந்துகொள்வதற்கு அதன் துணை அணுத் துகள்களையும் அவற்றின் அமைப்பையும் கண்டறிதல் அடங்கும்.
அணு எண் மற்றும் நிறை
- அணு எண் (Z): டெல்லூரியத்தின் அணு எண் 52 ஆகும். இந்த எண் ஒரு டெல்லூரியம் அணுவின் கருவில் காணப்படும் புரோட்டான்களின் மொத்த எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது.
- அணு நிறை: டெல்லூரியத்தின் சராசரி அணு நிறை தோராயமாக 127.60 அணு நிறை அலகுகள் (amu) ஆகும். இந்த சராசரி அதன் பல்வேறு ஐசோடோப்புகளின் இயற்கையான ஏராளத்தன்மையின் அடிப்படையில் கணக்கிடப்படுகிறது.
துணை அணுத் துகள்கள்
ஒரு நடுநிலை டெல்லூரியம் அணுவில், புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைத் தீர்மானிக்க முடியும்:
- புரோட்டான்கள்: புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை அணு எண்ணுக்குச் சமம். எனவே, ஒரு டெல்லூரியம் அணுவில் 52 புரோட்டான்கள் உள்ளன.
- எலக்ட்ரான்கள்: ஒரு நடுநிலை அணுவில், எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்குச் சமம். எனவே, ஒரு நடுநிலை டெல்லூரியம் அணுவில் 52 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
- நியூட்ரான்கள்: நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை டெல்லூரியத்தின் ஐசோடோப்களுக்கு இடையில் வேறுபடலாம். மிகவும் அதிகமாகக் காணப்படும் நிலைத்த ஐசோடோப்பான டெல்லூரியம்-130 (Te-130) க்கான நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை, அணு எண்ணை நிறை எண்ணிலிருந்து (130 - 52) கழிப்பதன் மூலம் கணக்கிடப்படுகிறது. Te-130 க்கு 78 நியூட்ரான்கள் உள்ளன. டெல்லூரியத்தின் மற்ற ஐசோடோப்கள் வெவ்வேறு நியூட்ரான் எண்ணிக்கையைக் கொண்டிருக்கும்.
எலக்ட்ரான் அமைப்பு
எலக்ட்ரான் அமைப்பு என்பது கருவைச் சுற்றியுள்ள அணு ஆர்பிட்டல்களில் எலக்ட்ரான்கள் எவ்வாறு விநியோகிக்கப்படுகின்றன என்பதைக் விவரிக்கிறது. டெல்லூரியத்திற்கு (Z=52), முழுமையான எலக்ட்ரான் அமைப்பு:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁴
ஒரு சுருக்கமான, அல்லது மந்த வாயு, அமைப்பு என்பது முந்தைய மந்த வாயுவின் குறியீட்டைப் பயன்படுத்தி உள்ளக எலக்ட்ரான்களைக் குறிக்கிறது. டெல்லூரியத்திற்கு, முந்தைய மந்த வாயு கிரிப்டான் (Kr) ஆகும், இதன் அணு எண் 36 ஆகும். எனவே, டெல்லூரியத்தின் மந்த வாயு அமைப்பு:
[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴
இந்த அமைப்பு, ஆஃபா கோட்பாடு, பௌலியின் தவிர்ப்பு தத்துவம் மற்றும் ஹன்ட் விதி ஆகியவற்றைப் பின்பற்றி, எலக்ட்ரான்கள் ஆற்றலின் அதிகரிப்பு வரிசையில் ஆர்பிட்டல்களை நிரப்புவதைக் காட்டுகிறது.
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் என்பவை ஒரு அணுவின் வெளிப்புற கூட்டில் அமைந்துள்ள எலக்ட்ரான்கள் ஆகும். இந்த எலக்ட்ரான்கள் முதன்மையாக வேதியியல் பிணைப்பில் ஈடுபட்டு, தனிமத்தின் வினைத்திறனைத் தீர்மானிக்கின்றன. டெல்லூரியத்திற்கு, எலக்ட்ரான்களால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்டுள்ள அதிகபட்ச முதன்மை ஆற்றல் நிலை (n) n=5 ஆகும்.
வெளிப்புற கூட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள்:
- 5s²
- 5p⁴
இந்த எலக்ட்ரான்களைச் சேர்க்கும்போது, டெல்லூரியம் 6 இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது (5s துணைக்கூட்டிலிருந்து 2 மற்றும் 5p துணைக்கூட்டிலிருந்து 4). இது கால அட்டவணையின் தொகுதி 16 இல் அதன் நிலைக்கு ஒத்துப்போகிறது.
பயன்பாடுகள் மற்றும் முக்கியத்துவம்
டெல்லூரியம் அதன் தனித்துவமான பண்புகள் காரணமாக பல்வேறு தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது ஒரு p-வகை குறைக்கடத்தி ஆகும், மேலும் வெப்பத்தை நேரடியாக மின் ஆற்றலாக மாற்றக்கூடிய மற்றும் அதற்கு நேர்மாறாகவும் செயல்படக்கூடிய தெர்மோஎலக்ட்ரிக் சாதனங்களின் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. காட்மியம் டெல்லூரைடு (CdTe) என்பது டெல்லூரியம் மற்றும் காட்மியத்தின் ஒரு சேர்மம் ஆகும், இது மெல்லிய படல சூரிய மின்கலங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது இந்தியாவின் புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தித் துறையில் பிரபலமடைந்து வருகிறது. இதன் உலோகக்கலவை பண்புகளும் குறிப்பிடத்தக்கவை; செம்பு மற்றும் துருப்பிடிக்காத எஃகுக்கு டெல்லூரியம் சேர்க்கப்படுவது அவற்றின் எந்திரத் திறனை மேம்படுத்துகிறது. இந்தியாவில், வளர்ந்து வரும் மின்னணு உற்பத்தித் தளமும், சூரிய ஆற்றலுக்கு முக்கியத்துவம் கொடுப்பதாலும், இந்தத் தொழில்களில் உள்ள பாகங்களுக்கு டெல்லூரியம் போன்ற பொருட்களின் தேவை குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது.