பேரியம் (Ba): நிஜ உலகப் பயன்பாடுகள்

தொழில்துறை பயன்பாடுகள்

பேரியத்தின் தனித்துவமான வேதியியல் மற்றும் இயற்பியல் பண்புகள் பல தொழில்துறை துறைகளில் அதை இன்றியமையாததாக ஆக்குகின்றன.

எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு ஆய்வு

• துளையிடும் திரவங்கள் (Barytes): மிக முக்கியமான தொழில்துறை பயன்பாடு பேரியம் சல்பேட் (BaSO₄) ஆகும், இது பொதுவாக பேரைட்ஸ் (barytes) என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது துளையிடும் சகதியில் (drilling muds) ஒரு எடைப்படுத்தும் முகவராகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதன் அதிக அடர்த்தி (தன் ஈர்ப்பு ~4.5) எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு கிணறுகளில் நீரியல் அழுத்தத்தைக் (hydrostatic pressure) கட்டுப்படுத்த உதவுகிறது, இதனால் வெடிப்புகளைத் (blowouts) தடுத்து, துளையை நிலைப்படுத்துகிறது.

கண்ணாடி உற்பத்தி

• சிறப்பு கண்ணாடி: பேரியம் ஆக்சைடு (BaO) அல்லது பேரியம் கார்பனேட் (BaCO₃) கண்ணாடிக் கலவைகளில் சேர்க்கப்பட்டு, ஒளிவிலகல் குறியீட்டை அதிகரிக்கவும், அதிக பளபளப்பை அளிக்கவும், வெப்ப விரிவாக்கத்தைக் குறைக்கவும், வேலைத்திறனை மேம்படுத்தவும் உதவுகிறது. இது ஆப்டிகல் கண்ணாடி, கேத்தோடு கதிர் குழாய்கள் (CRTs) மற்றும் சில ஆய்வகக் கண்ணாடிகளை உற்பத்தி செய்வதற்கு அவசியமானது.

பட்டாசுகள் மற்றும் வெடிபொருட்கள்

• பச்சை சுடர் நிறமூட்டி: பேரியம் உப்புகள், குறிப்பாக பேரியம் நைட்ரேட் (Ba(NO₃)₂), பேரியத்தின் தனித்துவமான உமிழ்வு நிறமாலை காரணமாக, எரிதலின் போது ஒரு துடிப்பான பச்சை சுடர் நிறத்தை உருவாக்க பட்டாசுகள் மற்றும் சிக்னல் ஃபிளாரில் (signal flares) பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• பிரைமர்கள் (Primers): சில வெடிபொருள் பிரைமர் (primer) கலவைகளிலும் பேரியம் நைட்ரேட் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

மின்னணுவியல் மற்றும் வெற்றிடத் தொழில்நுட்பம்

• கெட்டர்கள் (Getters): உலோக பேரியம், அதன் அதிக வேதியியல் வினைத்திறன் காரணமாக, வெற்றிடக் குழாய்கள் (vacuum tubes) மற்றும் கேத்தோடு கதிர் குழாய்களில் ‘கெட்டர்’ ஆகச் செயல்படுகிறது. இது வெற்றிடச் சூழலில் உள்ள எஞ்சிய வாயுக்களை (ஆக்சிஜன், நைட்ரஜன், கார்பன் டை ஆக்சைடு போன்றவை) நீக்கி, வெற்றிடத்தின் ஒருமைப்பாட்டைப் பராமரித்து, சாதனத்தின் ஆயுளை நீட்டிக்கிறது.
• செராமிக்ஸ் மற்றும் எலக்ட்ரோசெராமிக்ஸ்: பேரியம் டைட்டானேட் (BaTiO₃) என்பது ஒரு முக்கியமான ஃபெரோஎலக்ட்ரிக் செராமிக் ஆகும், இது அதன் அதிக மின்காப்பு மாறிலி (dielectric constant) மற்றும் அழுத்தமின் (piezoelectric) பண்புகள் காரணமாக மின்தேக்கிகள் (capacitors), மின்மாற்றிகள் (transducers) மற்றும் தெர்மிஸ்டர்களில் (thermistors) பயன்படுத்தப்படுகிறது.

நிறமிகள், பிளாஸ்டிக் மற்றும் ரப்பர்

• நிரப்பிகள் மற்றும் நிறமிகள்: பேரியம் சல்பேட் ஒரு வெள்ளை நிறமியாக (எ.கா., லித்தோபோன், BaSO₄ மற்றும் ZnS கலவை) மற்றும் வண்ணப்பூச்சுகள், பிளாஸ்டிக் மற்றும் ரப்பரில் ஒரு மந்தமான நிரப்பியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது இந்த பொருட்களில் ஒளிபுகாத்தன்மை (opacity), அடர்த்தி மற்றும் இரசாயன எதிர்ப்பை மேம்படுத்துகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, இது பிளாஸ்டிக் கூறுகளின் எடை மற்றும் எக்ஸ்-ரே ஒளிபுகாத்தன்மையை அதிகரிக்கிறது.

அன்றாடப் பயன்பாடுகள்

பேரியம் சேர்மங்கள் பல பொதுவான வீட்டு உபயோகப் பொருட்கள் மற்றும் நுகர்வோர் பொருட்களில், பெரும்பாலும் சிறப்புப் பாத்திரங்களில் இடம் பெறுகின்றன.

மருத்துவ கண்டறிதல்

• பேரியம் உணவு/பேரியம் விழுங்குதல்: பேரியம் சல்பேட் (BaSO₄) தொங்கல்கள் (suspensions) இரைப்பைக் குடல் பாதையின் (gastrointestinal tract) எக்ஸ்-ரே படமெடுப்பதற்கு வாய்வழியாகவோ அல்லது மலக்குடல் வழியாகவோ செலுத்தப்படுகின்றன. இதன் அதிக அடர்த்தி மற்றும் எக்ஸ்-கதிர்களுக்கு ஒளிபுகாத்தன்மை ஆகியவை உணவுக்குழாய், வயிறு மற்றும் குடல்களை விரிவாகக் காட்சிப்படுத்த அனுமதிக்கின்றன. முக்கியமாக, அதன் அதீத கரையாத தன்மை (insolubility) உடலால் உறிஞ்சப்படுவதில்லை என்பதை உறுதிசெய்கிறது, இதனால் உள் பயன்பாட்டிற்கு பாதுகாப்பானது.

வண்ணப்பூச்சுகள் மற்றும் பூச்சுகள்

• உயர்தர வண்ணப்பூச்சுகள்: நுண்ணிய துகள் பேரியம் சல்பேட் உயர்தர வண்ணப்பூச்சுகள், பூச்சுகள் (coatings) மற்றும் அச்சிடும் மை ஆகியவற்றில் நீட்டிப்பு நிறமி (extender pigment) மற்றும் நிரப்பியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது சிறந்த பிரகாசம், சிதறல் தன்மை (dispersibility) மற்றும் இரசாயன மந்தத்தன்மையை (chemical inertness) வழங்குகிறது.

ஸ்பார்க் பிளக்குகள்

• மின்கடத்தாப் பொருட்கள் (Insulators): பேரியம் ஆக்சைடு ஸ்பார்க் பிளக்குகளின் (spark plugs) செராமிக் மின்கடத்தாப் பொருட்களில் ஒரு அங்கமாக இருக்கலாம். அதன் அதிக உருகுநிலை மற்றும் நல்ல மின்காப்புப் பண்புகள் (dielectric properties) தீவிர இயக்க நிலைமைகளின் கீழ் ஸ்பார்க் பிளக்கின் செயல்திறன் மற்றும் நீடித்துழைப்பிற்கு பங்களிக்கின்றன.

ஃப்ளோரசன்ட் விளக்குகள்

• பாஸ்பர்கள் (Phosphors): பேரியம் ஃப்ளோரசன்ட் விளக்குகளில் பயன்படுத்தப்படும் சில பாஸ்பர்களில் ஒரு அங்கமாக உள்ளது, இது புறஊதா கதிர்வீச்சிலிருந்து (ultraviolet radiation) காணக்கூடிய ஒளியை உருவாக்க உதவுகிறது.

உயிரியல் பங்கு & நச்சுத்தன்மை

உயிரியல் பங்கு

• அத்தியாவசியமற்ற தனிமம்: மனிதர்கள், விலங்குகள் அல்லது தாவரங்களில் பேரியத்திற்கு அறியப்பட்ட அத்தியாவசிய உயிரியல் பங்கு எதுவும் இல்லை. எந்தவொரு உடலியல் செயல்முறைக்கோ அல்லது வளர்சிதை மாற்ற செயல்பாட்டிற்கோ இது தேவையில்லை.

நச்சுத்தன்மை

• கரையக்கூடிய பேரியம் உப்புகள்: கரையக்கூடிய பேரியம் சேர்மங்களில் (எ.கா., பேரியம் குளோரைடு (BaCl₂), பேரியம் நைட்ரேட் (Ba(NO₃)₂), பேரியம் கார்பனேட் (BaCO₃)) இருந்து வரும் அயனி பேரியம் (Ba²⁺) மனிதர்களுக்கும் விலங்குகளுக்கும் மிகவும் நச்சுத்தன்மை வாய்ந்தது.
• நச்சுத்தன்மையின் பொறிமுறை: உள்ளெடுக்கப்படும் கரையக்கூடிய பேரியம் எளிதில் உறிஞ்சப்பட்டு, முக்கியமாக பொட்டாசியம் சேனல்களைத் (potassium channels) தடுப்பதன் மூலம் பல்வேறு உடலியல் செயல்முறைகளில் தலையிடுகிறது. இது நரம்பு மண்டலம், தசைகள் மற்றும் இதயத்தில் ஆழ்ந்த விளைவுகளை ஏற்படுத்துகிறது. அறிகுறிகளில் தசை பலவீனம், பக்கவாதம், இரைப்பை குடல் கோளாறு, இதயத் துடிப்பு ஒழுங்கின்மை (cardiac arrhythmias) மற்றும் சிறுநீரக பாதிப்பு ஆகியவை அடங்கும். 0.2-0.5 கிராம் கரையக்கூடிய பேரியம் உப்பு மரணத்தை விளைவிக்கக்கூடும்.
• பேரியம் சல்பேட் (BaSO₄): இதற்கு நேர்மாறாக, பேரியம் சல்பேட் (BaSO₄) நச்சுத்தன்மையற்றதாகக் கருதப்படுகிறது. நீர் மற்றும் அமில உடலியல் திரவங்களில் அதன் அதீத கரையாத தன்மை, இரத்த ஓட்டத்தில் உறிஞ்சப்படுவதைத் தடுக்கிறது, பேரியம் இருந்தபோதிலும் மருத்துவப் படமெடுத்தலில் (medical imaging) பயன்படுத்த பாதுகாப்பானது. இது செரிமான மண்டலத்தின் வழியாக பெரும்பாலும் மாறாமல் கடந்து செல்கிறது.

புவியியல் செழுமை

செழுமை

• புவி மேலோட்டு செழுமை (Crustal Abundance): பேரியம் ஒப்பீட்டளவில் அதிக அளவில் உள்ள ஒரு தனிமம் ஆகும், இது பூமியின் மேலோட்டில் 14வது பொதுவான தனிமமாக உள்ளது, சராசரியாக சுமார் 425 ppm (மில்லியனுக்கு பாகங்கள்) அல்லது 0.0425% செறிவுடன் உள்ளது.

முக்கிய கனிமங்கள்

• பேரைட் (Baryte) (BaSO₄): பேரியத்தின் முதன்மை மற்றும் பொருளாதார ரீதியாக மிக முக்கியமான கனிம ஆதாரம் பேரைட் (baryte) (பரைட் என்றும் உச்சரிக்கப்படுகிறது). இது பொதுவாக ஹைட்ரோதெர்மல் நரம்புகளில் (hydrothermal veins), பெரும்பாலும் ஈயம், துத்தநாகம் மற்றும் வெள்ளித் தாதுக்களுடன் தொடர்புடையதாகக் காணப்படுகிறது, மேலும் கடல் நீர் அல்லது நிலத்தடி நீரிலிருந்து வீழ்படிவாக (precipitation) உருவாகும் படிவுப் படிவுகளிலும் (sedimentary deposits) காணப்படுகிறது.
• விதரைட் (Witherite) (BaCO₃): பேரியம் கார்பனேட், விதரைட், மற்றொரு பேரியம் கொண்ட கனிமமாகும், இருப்பினும் இது பேரைட்டை விட மிக அரிதானது.

முக்கிய வளங்கள் மற்றும் படிவுகள்

• உலகளாவிய பரவல்: குறிப்பிடத்தக்க பேரைட் படிவுகள் உலகம் முழுவதும் காணப்படுகின்றன. முக்கிய உற்பத்தி செய்யும் நாடுகளில் சீனா, இந்தியா, அமெரிக்கா, மொராக்கோ, கஜகஸ்தான், ஈரான் மற்றும் துருக்கி ஆகியவை அடங்கும்.
• பிரித்தெடுத்தல்: பேரியம் முக்கியமாக பேரைட்டிலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்படுகிறது. தாது வெட்டியெடுக்கப்பட்டு, நசுக்கப்பட்டு, பின்னர் செறிவூட்டப்படுகிறது. மற்ற பேரியம் சேர்மங்களைப் பெற, பேரைட் பெரும்பாலும் அதிக வெப்பநிலையில் கார்பனுடன் ஒடுக்கப்பட்டு (reduced), கரையக்கூடிய பேரியம் சல்பைடை (BaS) உருவாக்குகிறது, இது பல்வேறு அமிலங்கள் அல்லது கார்பனேட்டுகளுடன் வினைபுரிந்து பலதரப்பட்ட பேரியம் சேர்மங்களை உருவாக்கலாம்.