டெலூரியம் (Te) இன் நிஜ-உலகப் பயன்பாடுகள்

டெலூரியம் (Te) அறிமுகம்

டெலூரியம் (Te) என்பது ஆக்ஸிஜன், சல்பர் மற்றும் செலினியம் ஆகியவற்றுடன் கால அட்டவணையின் Group 16 இல் வகைப்படுத்தப்பட்ட ஒரு உடையக்கூடிய, வெள்ளி-வெள்ளை உலோகப்போலி தனிமமாகும். இது ஒப்பீட்டளவில் அரிதாக இருந்தாலும், அதன் தனித்துவமான குறைக்கடத்தி பண்புகள் மற்றும் பல்வேறு கலப்புலோகங்களை உருவாக்கும் திறன் ஆகியவை பல சிறப்புத் தொழில்துறை மற்றும் தொழில்நுட்பப் பயன்பாடுகளில் இது ஏற்றுக்கொள்ளப்படுவதற்கு வழிவகுத்தன.

தொழில்துறைப் பயன்பாடுகள்

டெலூரியம், முக்கியமாக அதன் கடத்தும் மற்றும் கலப்புலோகமாக்கும் பண்புகள் காரணமாக, பல்வேறு தொழில்களில் ஒரு முக்கிய பங்கை வகிக்கிறது.

1. வெப்பமின் பொருட்கள்

• கோட்பாடு: டெலூரியம் சேர்மங்கள், குறிப்பாக பிஸ்மத் டெலூரைடு (Bi₂Te₃) மற்றும் லீட் டெலூரைடு (PbTe), விதிவிலக்கான வெப்பமின் பொருட்கள். அவை வெப்ப ஆற்றலை நேரடியாக மின் ஆற்றலாக (Seebeck விளைவு) மற்றும் நேர்மாறாக (Peltier விளைவு) திறமையாக மாற்றுகின்றன.
• பயன்பாடுகள்:
  • வெப்பமின் ஜெனரேட்டர்கள்: விண்கலங்களில் (எ.கா., வாயேஜர் ஆய்வுக்கலங்கள், கியூரியாசிட்டி ரோவர்) ரேடியோஐசோடோப்பு வெப்பமின் ஜெனரேட்டர்களில் (RTGs) இருந்து வரும் வெப்பத்தைப் பயன்படுத்தி கருவிகளுக்கு மின்சாரம் வழங்க பயன்படுத்தப்படுகிறது.
  • குளிரூட்டும் அமைப்புகள்: கையடக்க குளிர்சாதனப் பெட்டிகள், அகச்சிவப்பு கண்டறிதல் கருவிகள் மற்றும் சில மருத்துவ உபகரணங்களுக்கான திட-நிலை குளிரூட்டும் சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இது நகரும் பாகங்கள் இல்லாமல் துல்லியமான வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டை வழங்குகிறது.

2. காட்மியம் டெலூரைடு (CdTe) சூரிய மின்கலங்கள்

• தொழில்நுட்பம்: காட்மியம் டெலூரைடு (CdTe) என்பது ஒளிமின்னழுத்த (PV) சூரிய மின்கலங்களில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு முக்கிய மெல்லிய படல குறைக்கடத்திப் பொருளாகும். இது ஒரு மிகவும் திறமையான ஒளி உறிஞ்சி.
• நன்மைகள்: CdTe சூரிய மின்கலங்கள் அவற்றின் ஒப்பீட்டளவில் அதிக செயல்திறன், சிலிக்கான் அடிப்படையிலான மின்கலங்களை விட குறைந்த உற்பத்தி செலவு மற்றும் பரவலான ஒளி நிலைகளில் நல்ல செயல்திறன் ஆகியவற்றிற்கு பெயர் பெற்றவை.
• சந்தை பங்கு: அவை மெல்லிய படல சூரியசக்தி சந்தையின் குறிப்பிடத்தக்க பங்கை பிரதிபலிக்கின்றன.

3. உலோகவியல் மற்றும் கலப்புலோகங்கள்

• இயந்திரத்தன்மை: எஃகு மற்றும் தாமிரத்துடன் சிறிய அளவு டெலூரியத்தைச் சேர்ப்பது அவற்றின் இயந்திரத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது, இதனால் அவற்றை வெட்டுவது மற்றும் வடிவமைப்பது எளிதாகிறது.
• ஈயக் கலப்புலோகங்கள்: ஈயத்துடன் கலக்கும்போது, டெலூரியம் கலப்புலோகத்தின் வலிமை, கடினத்தன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. இந்த ஈய-டெலூரியம் கலப்புலோகங்கள் பேட்டரி கட்டங்கள், கேபிள் உறைகள் மற்றும் சில சிறப்பு குழாய்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• வார்ப்பிரும்பு: வார்ப்பிரும்பில், டெலூரியம் ஒரு சக்திவாய்ந்த கார்பைடு நிலைப்படுத்தியாக செயல்படுகிறது, இது பொருளின் கடினத்தன்மை மற்றும் உராய்வு எதிர்ப்பை மேம்படுத்துகிறது, குறிப்பாக தேய்மானத் தகடுகள் போன்ற பயன்பாடுகளில்.

4. பிற தொழில்துறைப் பயன்பாடுகள்

• வினையூக்கி: டெலூரியம் சேர்மங்கள் அக்ரிலோநைட்ரைல் உற்பத்தி போன்ற சில இரசாயன செயல்முறைகளில் வினையூக்கிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• ரப்பர் வல்கனைசேஷன்: சல்பர் அல்லது செலினியத்தை விட குறைவாகப் பயன்படுத்தப்பட்டாலும், டெலூரியம் சேர்மங்கள் ரப்பரின் வல்கனைசேஷனை விரைவுபடுத்தி அதன் பண்புகளை மேம்படுத்தும்.
• அகச்சிவப்பு ஒளியியல்: காட்மியம் மெர்குரி டெலூரைடு (CMT அல்லது MCT) மிகவும் உணர்திறன் கொண்ட அகச்சிவப்பு கண்டறிதல் கருவிகள் மற்றும் வெப்ப இமேஜிங் கேமராக்களுக்கான ஒரு முக்கிய பொருளாகும்.

அன்றாடப் பயன்பாடுகள்

நுகர்வோர் பொருட்களில் பரவலாக அறியப்படாவிட்டாலும், டெலூரியம் வழித்தோன்றல்கள் பல பொதுவான பொருட்களின் செயல்பாட்டிற்கு பங்களிக்கின்றன.

1. மெல்லிய படல சூரிய மின்கலங்கள்: காட்மியம் டெலூரைடு (CdTe) சூரிய மின்கலங்கள் குடியிருப்பு மற்றும் வணிக சூரியசக்தி நிறுவல்களில் அதிகரித்து வருகின்றன, சூரிய ஒளியை வீடுகள் மற்றும் வணிகங்களுக்கான மின்சாரமாக மாற்றுகின்றன.
2. மீண்டும் எழுதக்கூடிய ஆப்டிகல் டிஸ்க்குகள்: மீண்டும் எழுதக்கூடிய காம்பாக்ட் டிஸ்க்குகள் (CD-RW) மற்றும் டிஜிட்டல் வெர்சடைல் டிஸ்க்குகளின் (DVD-RW) ஆரம்ப தலைமுறைகள், அவற்றின் கட்ட-மாற்ற பதிவு அடுக்குகளில் டெலூரியம், ஜெர்மானியம் மற்றும் ஆண்டிமனி கொண்ட கலப்புலோகங்களைப் பயன்படுத்தின. டெலூரியம் கலப்புலோகம் லேசர் வெப்பமாக்கும்போது பிரதிபலிப்பில் மீளக்கூடிய மாற்றங்களை அனுமதிக்கிறது, இதனால் தரவை பல முறை எழுதவும் அழிக்கவும் முடியும்.
3. வெப்பமின் குளிர்விப்பான்கள்: சிறிய, கையடக்க வெப்பமின் குளிரூட்டும் சாதனங்கள் (எ.கா., தனிப்பட்ட மினி-குளிர்சாதனப் பெட்டிகள், கார் குளிர்விப்பான்கள், CPU குளிர்விப்பான்கள், ஈரப்பத நீக்கிகள்) பெரும்பாலும் பிஸ்மத் டெலூரைடு கூறுகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை பெல்டியர் விளைவைப் பயன்படுத்தி வெப்பநிலை வேறுபாட்டை உருவாக்குகின்றன.

உயிரியல் பங்கு மற்றும் நச்சுத்தன்மை

1. உயிரியல் அத்தியாவசியத்தன்மை

டெலூரியம் தாவரங்கள், விலங்குகள் அல்லது மனிதர்களுக்கு அத்தியாவசியமான தனிமமாக கருதப்படவில்லை. அதன் உயிரியல் இருப்பு பொதுவாக சுற்றுச்சூழல் வெளிப்பாட்டின் விளைவாகும்.

2. நச்சுத்தன்மை மற்றும் சுகாதார அபாயங்கள்

டெலூரியம் மற்றும் அதன் சேர்மங்கள் பொதுவாக நச்சுத்தன்மை வாய்ந்தவை எனக் கருதப்படுகின்றன. வெளிப்பாடு வழிகளில் உள்ளிழுத்தல், உட்கொள்ளல் மற்றும் தோல் தொடர்பு ஆகியவை அடங்கும்.

• வெளிப்பாட்டின் அறிகுறிகள்:
  • “டெலூரியம் சுவாசம்”: மிகவும் சிறப்பியல்பு அறிகுறி, சுவாசம், வியர்வை மற்றும் சிறுநீரில் தொடர்ந்து பூண்டு போன்ற வாசனை ஏற்படுவது. இது டெலூரியம் உடலால் ஆவியாகும் டைமெத்தில் டெலூரைடாக ((CH₃)₂Te) வளர்சிதைமாற்றம் செய்யப்படுவதால் ஏற்படுகிறது.
  • பிற அறிகுறிகள்: வாயில் உலோக சுவை, குமட்டல், வாந்தி, தலைவலி, தலைச்சுற்றல், சோர்வு மற்றும் தோல் தடிப்புகள். மிகவும் கடுமையான சந்தர்ப்பங்களில், இது நரம்பு மண்டல கோளாறுகள், கல்லீரல் பாதிப்பு, சிறுநீரக பாதிப்பு மற்றும் சுவாசக் கோளாறுகளுக்கு வழிவகுக்கும்.
• நச்சுத்தன்மையின் பொறிமுறை: டெலூரியம் சேர்மங்கள் என்சைம் அமைப்புகளில் தலையிடலாம், குறிப்பாக சல்ஃபைட்ரைல் குழுக்கள் சம்பந்தப்பட்டவற்றில், சாதாரண வளர்சிதை மாற்ற பாதைகளை சீர்குலைக்கலாம்.
• தொழில்சார் பாதுகாப்பு: அதன் நச்சுத்தன்மை காரணமாக, டெலூரியத்தைக் கையாளும் தொழில்களில் கடுமையான தொழில்சார் வெளிப்பாடு வரம்புகள் அமல்படுத்தப்படுகின்றன. வெளிப்பாட்டைக் குறைக்க பணியாளர்கள் தனிப்பட்ட பாதுகாப்பு உபகரணங்களைப் பயன்படுத்தவும் பாதுகாப்பு நெறிமுறைகளைப் பின்பற்றவும் வேண்டும்.

புவியியல் செறிவு

1. அரிதான தன்மை

டெலூரியம் பூமியின் மேலோட்டத்தில் உள்ள அரிதான நிலைத்தன்மை கொண்ட தனிமங்களில் ஒன்றாகும், இதன் சராசரி செறிவு பிளாட்டினத்தின் அளவிற்கு ஒப்பிடத்தக்கது. இது அதன் இலகுவான ஒத்த தனிமங்களான சல்பர் மற்றும் செலினியத்தை விட கணிசமாக குறைவாக உள்ளது.

2. தோற்றம் மற்றும் பிரித்தெடுத்தல்

• இயற்கை நிலை: டெலூரியம் அதன் தனிம இயற்கை நிலையில் மிக அரிதாகவே காணப்படுகிறது.
• கனிம வடிவங்கள்: இது முதன்மையாக டெலூரைடு தாதுக்களில் காணப்படுகிறது, அங்கு இது மற்ற உலோகங்களுடன் இரசாயன ரீதியாக இணைகிறது. மிகவும் பொதுவான டெலூரைடுகள் தங்கம் (எ.கா., கேலவரைட் (AuTe₂), க்ரென்னெரைட் ((Au,Ag)Te₂), சில்வானைட் ((Ag,Au)Te₄)), வெள்ளி, ஈயம், தாமிரம் மற்றும் பிஸ்மத் ஆகியவற்றின் டெலூரைடுகள் ஆகும்.
• முதன்மை ஆதாரம்: வணிக ரீதியாக உற்பத்தி செய்யப்படும் டெலூரியத்தின் பெரும்பகுதி தாமிரம் மற்றும் ஈயத் தாதுக்களின் மின்னாற்பகுப்பு சுத்திகரிப்பின் போது ஒரு துணைப் பொருளாக பெறப்படுகிறது. இந்த செயல்பாட்டின் போது, டெலூரியம் அனோட் கசடுகளில் செறிவடைந்து, அதிலிருந்து பின்னர் இரசாயன ரீதியாகப் பிரித்தெடுக்கப்பட்டு சுத்திகரிக்கப்படுகிறது.
• முக்கிய வளங்கள்/உற்பத்தியாளர்கள்: குறிப்பிடத்தக்க டெலூரியம் வளங்கள் உலகளவில் பெரிய தாமிர வைப்புகளுடன் தொடர்புடையவை. முன்னணி உற்பத்தி செய்யும் நாடுகளில் சீனா, அமெரிக்கா, ஜப்பான், ரஷ்யா, கனடா மற்றும் பெரு ஆகியவை அடங்கும், இவை அனைத்தும் பெரும்பாலும் அடிப்படை உலோகம் சுத்திகரிப்பின் போது உருவாகும் அனோட் கசடுகளிலிருந்து டெலூரியத்தை மீட்டெடுக்கின்றன. கல்கூர்லி (ஆஸ்திரேலியா) மற்றும் கிரிப்பிள் க்ரீக் (அமெரிக்கா) போன்ற இடங்களில் காணப்படும் தங்க டெலூரைடு வைப்புகளும் முக்கியமான வரலாற்று மற்றும் தற்போதைய ஆதாரங்களை பிரதிபலிக்கின்றன.