Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
இரிடியம் (Ir): பண்புகள் மற்றும் நிஜ உலகப் பயன்பாடுகள்
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Iridium - Ir - Platinum Group Metals - Transition Metals - Industrial Applications - Chemistry - JEE - NEET - Material Science
இரிடியம் (Ir) அறிமுகம்
பிளாட்டினம் குழு உலோகங்களில் (PGMs) ஒன்றான இரிடியம், அறியப்பட்ட தனிமங்களில் அடர்த்தி மிக்கதாகவும், அரிப்பை மிக அதிகமாக எதிர்க்கும் தன்மையுடையதாகவும் உள்ளது. இதன் விதிவிலக்கான பண்புகள், அதாவது மிக உயர்ந்த உருகுநிலை (2466 °C) மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க வேதியியல் மந்தத்தன்மை ஆகியவை, பல்வேறு உயர் செயல்திறன் பயன்பாடுகளில் இதை இன்றியமையாததாக ஆக்குகின்றன.
தொழில்துறைப் பயன்பாடுகள்
இரிடியத்தின் தனித்துவமான பண்புகள் பல மேம்பட்ட தொழில்துறை துறைகளில் இதை மிக முக்கியமானதாக ஆக்குகின்றன.
உயர்-வெப்பநிலை உற்பத்தி
இரிடியம் முதன்மையாக மிக அதிகமான வெப்பம் மற்றும் வேதியியல் மந்தத்தன்மை தேவைப்படும் சூழல்களில் குடுவைகள் (crucibles) மற்றும் சிறப்பு உபகரணங்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- ஒற்றை படிக வளர்ச்சி (Single Crystal Growth): LED-கள், லேசர் அமைப்புகள் மற்றும் உயர்தர ஒளியியல் சாளரங்களுக்கான சபையர் (Al₂O₃) போன்ற ஆக்சைடுகளின் பெரிய, உயர் தூய்மையான ஒற்றை படிகங்களை வளர்ப்பதற்கு இரிடியம் குடுவைகள் இன்றியமையாதவை. இதன் உயர் உருகுநிலை மற்றும் உயர்ந்த வெப்பநிலைகளில் ஆக்சிஜனேற்றத்தைத் தாங்கும் திறன் இங்கு மிகவும் முக்கியமானவை.
- உயர்-வெப்பநிலை தெர்மோகப்பிள்கள் (High-Temperature Thermocouples): ரோடியத்துடன் இரிடியம் கலந்த உலோகக் கலவைகள், ஆயிரக்கணக்கான டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் இயங்கும் உலைகளில் துல்லியமான வெப்பநிலை அளவீட்டிற்கான தெர்மோகப்பிள்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
மின் மற்றும் மின்னணு கூறுகள்
இதன் சிறந்த கடத்துத்திறன், இணையற்ற தேய்மானம் மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்புத் திறனுடன் சேர்ந்து, மின்சாரப் பயன்பாடுகளில் இரிடியத்தை மிகவும் மதிப்புமிக்கதாக ஆக்குகிறது.
- ஸ்பார்க் பிளக் மின்முனைகள் (Spark Plug Electrodes): உயர்-செயல்திறன் கொண்ட விமான என்ஜின்கள், தொழில்துறை எரிவாயு டர்பைன்கள் மற்றும் மேம்பட்ட வாகன என்ஜின்களில், இரிடியம் முனை கொண்ட ஸ்பார்க் பிளக்குகள் வழக்கமான பிளக்குகளை விட சிறந்த நீடித்துழைப்பு, சீரான பற்றவைப்பு மற்றும் நீண்ட சேவை ஆயுளை வழங்குகின்றன.
- மின்சாரத் தொடர்புகள் (Electrical Contacts): குறைந்தபட்ச தேய்மானம் மற்றும் நீண்ட காலத்திற்கு சீரான செயல்திறன் முக்கியமான உயர்-நம்பகத்தன்மை கொண்ட மின்சாரத் தொடர்புகள் மற்றும் ரிலேக்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
மருத்துவ மற்றும் அறிவியல் கருவிகள்
நவீன மருத்துவம் மற்றும் அறிவியல் அளவீட்டில் இரிடியம் முக்கியப் பங்காற்றுகிறது.
- மருத்துவ உள்வைப்புகள் (Medical Implants): பிளாட்டினத்துடன் (எ.கா., Pt-Ir உலோகக் கலவைகள்) ஒரு உலோகக் கலவையாக, பேஸ்மேக்கர்கள் மற்றும் நரம்பு தூண்டுதல் சாதனங்கள் போன்ற சில மருத்துவ உள்வைப்புகளுக்குத் தேவையான கடினத்தன்மை, வலிமை மற்றும் உயிரியல் இணக்கத்தன்மை ஆகியவற்றை இது வழங்குகிறது.
- கதிர்வீச்சு சிகிச்சை (Radiotherapy): கதிர்வீச்சு ஐசோடோப்பு Iridium-192, புரோஸ்டேட், மார்பக மற்றும் கர்ப்பப்பை வாய் புற்றுநோய்கள் உட்பட பல்வேறு புற்றுநோய்களுக்கான உள் கதிர்வீச்சு சிகிச்சையான பிராக்கிதெரபியில் (brachytherapy) பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- அளவியல் தரநிலைகள் (Metrology Standards): வரலாற்று ரீதியாக, சர்வதேச முன்மாதிரி மீட்டர் பட்டை மற்றும் கிலோகிராம் நிறை ஆகியவை 90% பிளாட்டினம், 10% இரிடியம் உலோகக் கலவையால் உருவாக்கப்பட்டன, ஏனெனில் அதன் விதிவிலக்கான நிலைத்தன்மை, அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் காலப்போக்கில் மிகக் குறைந்த பரிமாண மாற்றங்கள்.
அன்றாடப் பயன்பாடுகள்
பொதுவாகத் தெரியாவிட்டாலும், பல நுகர்வோர் தயாரிப்புகளின் செயல்பாடு மற்றும் நீடித்துழைப்பிற்கு இரிடியம் பங்களிக்கிறது.
- ஃபவுண்டன் பேனா நிப்கள் (Fountain Pen Nibs): பல உயர்தர ஃபவுண்டன் பேனா நிப்கள் கடினமான இரிடியம் உலோகக் கலவையால் குறிப்பு செய்யப்பட்டுள்ளன. இது தீவிர தேய்மான எதிர்ப்பை வழங்குகிறது, இது ஒரு மென்மையான எழுதும் அனுபவத்தையும் பேனா முனையின் நீண்ட ஆயுளையும் உறுதி செய்கிறது.
- மேம்பட்ட வாகன ஸ்பார்க் பிளக்குகள் (Advanced Automotive Spark Plugs): தொழில்துறை பயன்பாட்டிற்கு அப்பால், இரிடியம் ஸ்பார்க் பிளக்குகள் பல நவீன நுகர்வோர் வாகனங்களில் தரநிலையாக உள்ளன, அவை மேம்பட்ட எரிபொருள் திறன், விரைவான தொடக்கங்கள் மற்றும் நீண்ட மாற்று இடைவெளிகளை வழங்குகின்றன.
- உயர்ரக நகைகள் (High-End Jewellery): பிளாட்டினத்துடன் உலோகக் கலவையாக சேர்க்கப்படும்போது, இரிடியம் பிளாட்டினம் நகைகளின் கடினத்தன்மையையும் கீறல் எதிர்ப்பையும் அதிகரிக்கிறது, இதனால் தினசரி அணிவதற்கு இது மிகவும் நீடித்துழைக்கும்.
உயிரியல் பங்கு மற்றும் நச்சுத்தன்மை
இரிடியத்தின் உயிரியல் தொடர்பு அதன் வேதியியல் மந்தத்தன்மை காரணமாக குறைவாகவே உள்ளது.
உயிரியல் பங்கு
- அவசியமில்லாத தனிமம் (Non-Essential Element): தாவரங்கள், விலங்குகள் அல்லது மனிதர்களில் இரிடியத்திற்கு எந்த அத்தியாவசிய உயிரியல் பங்கும் இருப்பதாகத் தெரியவில்லை. இது வளர்சிதை மாற்ற ரீதியாக மந்தமானது மற்றும் அறியப்பட்ட எந்த உயிர்வேதியியல் செயல்முறைகளிலும் பங்கேற்பதில்லை.
நச்சுத்தன்மை
- குறைந்த நச்சுத்தன்மை (உலோக வடிவம்) (Low Toxicity (Metallic Form)): அதன் தனிம உலோக வடிவில், இரிடியம் பொதுவாக நச்சுத்தன்மையற்றதாகக் கருதப்படுகிறது, ஏனெனில் உயிரியல் அமைப்புகளுக்குள் வேதியியல் எதிர்வினைகளுக்கு இது தீவிர எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது.
- இரிடியம் சேர்மங்கள் (Iridium Compounds): கரையக்கூடிய இரிடியம் சேர்மங்கள் நச்சுத்தன்மையைக் காட்டலாம், இருப்பினும் இவை அன்றாட வாழ்க்கையில் அரிதாகவே எதிர்கொள்ளப்படுகின்றன. ஆய்வக அமைப்புகளில் எந்த இரிடியம் உப்புகளையும் கையாளும்போது நிலையான முன்னெச்சரிக்கைகள் அவசியம்.
- கதிரியக்க ஐசோடோப்பு (Iridium-192) (Radioactive Isotope (Iridium-192)): Iridium-192 ஒரு காமா-உமிழும் கதிரியக்க ஐசோடோப்பு மற்றும் அதன் கதிரியக்கம் காரணமாக ஆபத்தானது. பிராக்கிதெரபியில் அதன் மருத்துவப் பயன்பாடு மிகவும் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் குறிப்பிட்ட புற்றுநோய் செல்களை இலக்காகக் கொண்டு ஆரோக்கியமான திசுக்களுக்கு வெளிப்படுவதைக் குறைக்கிறது. Iridium-192 க்கு தற்செயலாக வெளிப்படுவது கடுமையான கதிர்வீச்சு தீக்காயங்கள் மற்றும் முறையான பாதிப்பை ஏற்படுத்தும்.
புவியியல் பரவல்
இரிடியம் பூமியின் அரிய தனிமங்களில் ஒன்றாகும், இது ஒரு தனித்துவமான புவியியல் அடையாளத்தைக் கொண்டுள்ளது.
அரிதான தன்மை
- பூமியின் மேலோடு (Earth’s Crust): இரிடியம் பூமியின் மேலோட்டில் மிகக் குறைந்த அளவில் காணப்படும் தனிமங்களில் ஒன்றாகும், பொதுவாக 1 பில்லியன் பங்கிற்கு (ppb) குறைவாகவே காணப்படுகிறது.
தோற்றம் மற்றும் படிவுகள்
- இயற்கை உலோகக் கலவைகள் (Native Alloys): இது முதன்மையாக ஆஸ்மியத்துடன் (osmium) கூடிய இயற்கை உலோகக் கலவைகளில், அதாவது ஆஸ்மிரிடியம் (osmiridium) மற்றும் இரிடியோஸ்மியம் (iridiosmium) என அறியப்படுபவற்றில் காணப்படுகிறது, மேலும் மற்ற பிளாட்டினம் குழு உலோக (PGM) படிவுகளிலும் காணப்படுகிறது.
- முக்கிய ஆதாரங்கள் (Major Sources): வணிக ரீதியாக சாத்தியமான இரிடியத்தின் பெரும்பகுதி நிக்கல் மற்றும் தாமிரச் சுரங்கத்திலிருந்து ஒரு துணைப் பொருளாக வெட்டி எடுக்கப்படுகிறது, குறிப்பாக பெரிய மேபிக் (mafic) மற்றும் அல்ட்ராமேபிக் (ultramafic) இக்னியஸ் ஊடுருவல்களிலிருந்து. முக்கிய உலகளாவிய படிவுகளில் தென்னாப்பிரிக்காவில் உள்ள புஷ்வெல்ட் காம்ப்ளக்ஸ் (Bushveld Complex), ரஷ்யாவில் நோரில்ஸ்க் (Norilsk) மற்றும் கனடாவில் சட்பரி பேசின் (Sudbury Basin) ஆகியவை அடங்கும்.
- பூமிக்கு அப்பாற்பட்ட தோற்றம் (Extraterrestrial Origin): பூமியின் மேலோட்டத்தை விட விண்கற்களில் இரிடியத்தின் ஒப்பீட்டுப் பரவல் கணிசமாக அதிகமாக உள்ளது. இந்த முரண்பாடு, கிரெட்டேசியஸ்–பேலியோஜீன் (K-Pg) எல்லையில் இரிடியம் அடுக்கைக் கண்டறிய வழிவகுத்தது, இது சுமார் 66 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு டைனோசர்கள் அழிவதற்குக் காரணமாக இருந்த ஒரு பெரிய சிறுகோள் மோதலுக்கான வலுவான ஆதாரத்தை வழங்குகிறது.