பாதரசம் (Hg): நிஜ உலகப் பயன்பாடுகள்

பாதரசம் (Hg) என்பது ஒரு இடைநிலை உலோகம் மற்றும் நிலையான வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் திரவ நிலையில் இருக்கும் ஒரே உலோகத் தனிமமாகும். இது தனித்துவமான இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, இது வரலாறு முழுவதும் பல்வேறு, பெரும்பாலும் அபாயகரமான, பயன்பாடுகளுக்கு வழிவகுத்துள்ளது.

தொழில்துறைப் பயன்பாடுகள்

பாதரசத்தின் அதிக அடர்த்தி, மின் கடத்துத்திறன், சீரான வெப்ப விரிவாக்கம் மற்றும் அமால்கம்களை உருவாக்கும் திறன் ஆகியவை பல்வேறு தொழில்துறைத் துறைகளில் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன.

குளோரோ-ஆல்கலித் தொழில்

வரலாற்று ரீதியாக, குளோரோ-ஆல்கலி செயல்முறையில் பிரைனிலிருந்து (நீர்த்த சோடியம் குளோரைடு) குளோரின் வாயு (Cl₂) மற்றும் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு (NaOH) ஆகியவற்றை உற்பத்தி செய்ய பாதரச செல்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டன. இச்செயல்முறையில், பாதரசம் ஒரு பாயும் கேத்தோடு ஆக செயல்பட்டு, சோடியம் அமால்கமை (NaHg) உருவாக்குகிறது. இது பின்னர் நீருடன் வினைபுரிந்து NaOH ஐ உருவாக்குகிறது. கடுமையான சுற்றுச்சூழல் கவலைகள் காரணமாக, இந்த முறை உலகளவில் டையஃப்ராம் அல்லது மென்படல செல் தொழில்நுட்பங்களுக்கு ஆதரவாக படிப்படியாக நிறுத்தப்பட்டு வருகிறது.

மின்சாரம் மற்றும் மின்னணு சாதனங்கள்

• சுவிட்சுகள் மற்றும் ரிலேக்கள்: பாதரச சுவிட்சுகள், குறிப்பாக டில்ட் சுவிட்சுகள், பாதரசத்தின் திரவத்தன்மை மற்றும் கடத்துத்திறனைப் பயன்படுத்தி, சாய்வின் அடிப்படையில் மின்சுற்றைத் திறக்கவோ அல்லது மூடவோ செய்கின்றன. பாதரச ரிலேக்கள் அமைதியான செயல்பாடு மற்றும் அதிக மின்சாரத் திறனை வழங்குகின்றன.
• ஃப்ளோரசன்ட் விளக்குகள்: ஃப்ளோரசன்ட் விளக்குகள் மற்றும் காம்பாக்ட் ஃப்ளோரசன்ட் விளக்குகளில் (CFLs) சிறிய அளவு பாதரச ஆவி உள்ளது. மின்சாரம் பாதரச அணுக்களை தூண்டும் போது, அவை புற ஊதா (UV) ஒளியை வெளியிடுகின்றன. இது விளக்கின் உள்ளே உள்ள பாஸ்பர் பூச்சு மீது பட்டு, அதை பிரகாசமாக ஒளிரச் செய்கிறது.
• பேட்டரிகள்: பாதரசம் அதன் நிலையான மின்னழுத்தம் மற்றும் நீண்ட சேமிப்பு கால வாழ்க்கையின் காரணமாக வரலாற்று ரீதியாக பாதரச ஆக்சைடு பேட்டரிகளில் (பட்டன் செல்கள்) பயன்படுத்தப்பட்டது. இருப்பினும், சுற்றுச்சூழல் கவலைகள் காரணமாக அவை பரவலாக துத்தநாக-காற்று அல்லது வெள்ளி ஆக்சைடு பேட்டரிகளால் மாற்றப்பட்டுள்ளன.

அறிவியல் கருவிகள்

• வெப்பமானிகள்: பாதரசத்தின் அதிக வெப்ப விரிவாக்கக் குணகம் மற்றும் கண்ணுக்குத் தெரியும் திரவ நிலை ஆகியவை ஆய்வக மற்றும் காய்ச்சல் வெப்பமானிகளுக்கு ஏற்றதாக இருந்தன, இது துல்லியமான வெப்பநிலை அளவீட்டை அனுமதித்தது.
• பாரோமீட்டர்கள் மற்றும் மானோமீட்டர்கள்: அதன் அதிக அடர்த்தி மற்றும் குறைந்த ஆவி அழுத்தம் காரணமாக, பாதரசம் பாரோமீட்டர்களில் (வளிமண்டல அழுத்தத்தை அளவிட) மற்றும் மானோமீட்டர்களில் (வாயு அழுத்த வேறுபாடுகளை அளவிட) பயன்படுத்த ஏற்றதாக உள்ளது. ஏனெனில் இது மற்ற திரவங்களுடன் ஒப்பிடும்போது சிறிய நெடுவரிசை உயரங்களை அனுமதிக்கிறது.

தங்கம் மற்றும் வெள்ளிச் சுரங்கம்

பாதரசத்தின் தங்கம் மற்றும் வெள்ளியுடன் உலோகக் கலவைகளை (அமால்கம்களை) உருவாக்கும் திறனைப் பயன்படுத்தும் அமால்கமேஷன் செயல்முறை, வரலாற்று ரீதியாக இந்த விலைமதிப்பற்ற உலோகங்களை தாதுவிலிருந்து பிரித்தெடுப்பதற்கான ஒரு முதன்மை முறையாகும். இந்த நடைமுறை, குறிப்பாக கைவினைஞர் மற்றும் சிறிய அளவிலான தங்கச் சுரங்கத் தொழிலாளர்களால், சில பகுதிகளில் தொடர்கிறது, இது குறிப்பிடத்தக்க சுற்றுச்சூழல் பாதரச மாசுபாட்டிற்கு வழிவகுக்கிறது.

அன்றாடப் பயன்பாடுகள்

பாதரசம் கொண்ட பல பொருட்கள் நச்சுத்தன்மை கவலைகள் காரணமாக படிப்படியாக நிறுத்தப்பட்டுவிட்டன அல்லது கடுமையாகக் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன என்றாலும், சில வரலாற்று அல்லது குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகள் இன்னும் அடையாளம் காணக்கூடியவையாக உள்ளன.

1. காம்பாக்ட் ஃப்ளோரசன்ட் விளக்குகள் (CFLs): இந்த ஆற்றல் திறன் கொண்ட மின்விளக்குகள் சிறிய அளவு பாதரச ஆவியைக் கொண்டுள்ளன, இது அவற்றின் செயல்பாட்டிற்கு அவசியமானது. சுற்றுச்சூழல் வெளியீட்டைத் தடுக்க சரியான முறையில் அப்புறப்படுத்துவது மிக முக்கியம்.
2. பழைய வெப்பமானிகள்: பாரம்பரிய கண்ணாடி வெப்பமானிகள், குறிப்பாக மருத்துவ நோக்கங்களுக்காக அல்லது ஆய்வகங்களில் பயன்படுத்தப்படும்வை, பொதுவாக பாதரசத்தைக் கொண்டிருந்தன. இவை பெரும்பாலும் டிஜிட்டல் அல்லது ஆல்கஹால் அடிப்படையிலான வெப்பமானிகளால் மாற்றப்பட்டுள்ளன.
3. பாரோமீட்டர்கள்: வளிமண்டல அழுத்தத்தை அளவிடுவதன் மூலம் வானிலை மாற்றங்களை முன்னறிவிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் வீட்டுப் பாரோமீட்டர்கள் பெரும்பாலும் பாதரச நெடுவரிசைகளைக் கொண்டிருந்தன, இருப்பினும் அனீராய்டு பாரோமீட்டர்கள் இப்போது மிகவும் பொதுவானவை.

உயிரியல் பங்கு மற்றும் நச்சுத்தன்மை

பாதரசம் தாவரங்கள், விலங்குகள் அல்லது மனிதர்களில் அறியப்பட்ட எந்த உயிரியல் செயல்முறைக்கும் அத்தியாவசியமான தனிமம் அல்ல. மாறாக, இது மிகவும் நச்சுத்தன்மை வாய்ந்த கன உலோகம் மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க பாதகமான சுகாதார விளைவுகளைக் கொண்டுள்ளது.

வடிவங்கள் மற்றும் நச்சுத்தன்மை

பாதரசத்தின் நச்சுத்தன்மை அதன் ரசாயன வடிவத்தைப் பொறுத்தது:

• தனிம பாதரசம் (Hg⁰): பழைய வெப்பமானிகளில் காணப்படும் திரவ உலோகப் பாதரசம். இதன் ஆவி நுரையீரல்கள் வழியாக எளிதில் உறிஞ்சப்பட்டு, மைய நரம்பு மண்டலம், சிறுநீரகங்கள் மற்றும் நுரையீரல்களைப் பாதிக்கிறது.
• கரிமமல்லாத பாதரச சேர்மங்கள் (எ.கா., HgCl₂, HgS): கரிம வடிவங்களை விட தோல் அல்லது இரைப்பைக் குழாய் வழியாக குறைவாக உறிஞ்சப்படுகிறது, ஆனால் உட்கொண்டால் சிறுநீரக பாதிப்பு மற்றும் இரைப்பை குடல் பிரச்சனைகளை ஏற்படுத்தும்.
• கரிம பாதரச சேர்மங்கள் (எ.கா., மெத்தில்மெர்குரி, CH₃Hg⁺): மிகவும் நச்சுத்தன்மை வாய்ந்த வடிவம், முக்கியமாக நரம்பு மண்டலத்தைப் பாதிக்கிறது. மெத்தில்மெர்குரி நீர்வாழ் சூழல்களில் உள்ள நுண்ணுயிரிகளால் கரிமமல்லாத பாதரசத்திலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது மற்றும் உணவுச் சங்கிலியில் உயிரியல் பெருக்கம் அடைந்து, மீன் மற்றும் கடல் உணவுகளில் குவிகிறது. அசுத்தமான கடல் உணவை உட்கொள்வது மனிதர்களுக்கு முக்கிய வெளிப்பாடு வழியாகும்.

சுகாதார அபாயங்கள்

பாதரச வெளிப்பாடு பின்வருவனவற்றை ஏற்படுத்தும்:

• நரம்பியல் பாதிப்பு: நடுக்கம், நினைவாற்றல் இழப்பு, ஒருங்கிணைப்பு பிரச்சினைகள், பார்வை மற்றும் செவிப்புலன் குறைபாடு, குறிப்பாக மெத்தில்மெர்குரி விஷ பாதிப்பில் (எ.கா., மினமாட்டா நோய்) கடுமையானது.
• சிறுநீரக பாதிப்பு: சிறுநீரக செயல்பாட்டுக் குறைபாடு.
• வளர்ச்சி விளைவுகள்: கருவில் அல்லது ஆரம்ப வளர்ச்சியின் போது வெளிப்படும் கருக்கள் மற்றும் சிறு குழந்தைகளில் கடுமையான பிறப்பு குறைபாடுகள் மற்றும் நரம்பியல் வளர்ச்சி கோளாறுகள்.
• நோய் எதிர்ப்பு மண்டலச் செயலிழப்பு:
• இரைப்பை குடல் பிரச்சனை: கரிமமல்லாத பாதரசத்தை திடீரென உட்கொண்டால்.

அதன் நிலைத்தன்மை, உயிரியல் திரட்சி மற்றும் அதிக நச்சுத்தன்மை காரணமாக, பாதரசம் ஒரு பெரிய கவலைக்குரிய உலகளாவிய மாசுபடுத்தியாகும். இது மினமாட்டா ஒப்பந்தம் போன்ற சர்வதேச முயற்சிகளுக்கு வழிவகுக்கிறது, அதன் உற்பத்தி, பயன்பாடு மற்றும் உமிழ்வுகளைக் குறைப்பதற்காக.

புவியியல் இருப்பு

பூமியின் மேலோட்டில் பாதரசம் ஒப்பீட்டளவில் அரிதான தனிமமாகும், இதன் சராசரி இருப்பு சுமார் 0.08 PPM (பாகங்கள் ஒரு மில்லியன்) ஆகும்.

• முதன்மைத் தாது: வணிக ரீதியாக பிரித்தெடுக்கக்கூடிய பாதரசத்தின் பெரும்பகுதி சின்னபார் (மெர்குரிக் சல்பைட், HgS) என்ற பிரகாசமான சிவப்பு கனிமமாக காணப்படுகிறது.
• இருப்புக்கள்: குறிப்பிடத்தக்க பாதரச இருப்புக்கள் பொதுவாக புவியியல் ரீதியாக செயல்படும் பகுதிகளில் காணப்படுகின்றன, பெரும்பாலும் எரிமலை செயல்பாடு அல்லது வெந்நீரூற்றுகளுடன் தொடர்புடையவை.
• முக்கிய வரலாற்றுச் சுரங்கப் பகுதிகள்:
  • அல்மாடன், ஸ்பெயின்: வரலாற்று ரீதியாக உலகின் மிகப்பெரிய பாதரசச் சுரங்கம், இரண்டாயிரம் ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக செயல்பட்டு வருகிறது.
  • இட்ரிஜா, ஸ்லோவேனியா: மற்றொரு வரலாற்று ரீதியாக குறிப்பிடத்தக்க சுரங்கம்.
  • பெரு, சீனா, ரஷ்யா, கிர்கிஸ்தான் மற்றும் அமெரிக்காவின் சில பகுதிகளில் மற்ற குறிப்பிடத்தக்க இருப்புக்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளன.

சின்னபாரிலிருந்து பாதரசம் பிரித்தெடுப்பது பொதுவாக தாதுவை காற்றில் சூடுபடுத்துவதை (ரோஸ்டிங்) உள்ளடக்கியது. இது மெர்குரிக் சல்பைடை தனிம பாதரச ஆவி மற்றும் சல்பர் டை ஆக்சைடு வாயுவாக சிதைக்கச் செய்கிறது. பின்னர் பாதரச ஆவி ஒடுக்கப்பட்டு சேகரிக்கப்படுகிறது.