Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
டெர்பியம் (Tb) இன் நடைமுறைப் பயன்பாடுகள்
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Terbium - Rare Earth Elements - Applications - Chemistry - JEE - NEET - CBSE - ICSE
தொழில்துறைப் பயன்பாடுகள்
லாந்தனைடு தொடரின் உறுப்பினரான டெர்பியம் (Tb), அதன் தனித்துவமான ஒளிரும் (luminescent) மற்றும் காந்த சுருங்கும் (magnetostrictive) பண்புகள் காரணமாக பல்வேறு உயர் தொழில்நுட்ப தொழில்துறை செயல்முறைகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.
பாஸ்பர் தொழில்நுட்பம்
டெர்பியம், குறிப்பாக பச்சை ஒளி உமிழ்வுக்கான பாஸ்பர்களில் ஒரு முக்கிய அங்கமாகும்.
- ஒளிரும் விளக்குகள் மற்றும் LED-கள்: டெர்பியம் மூலம் செயல்படுத்தப்பட்ட இட்ரியம் அலுமினியம் கார்னெட் (YAG:Tb) மற்றும் சீரியம் டெர்பியம் மெக்னீசியம் அலுமினேட் (CeMgAl₁₁O₁₉:Tb) ஆகியவை ஒளிரும் விளக்குகள் மற்றும் வெள்ளை LED-களில் பச்சை ஒளியை உருவாக்க பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இது ஆற்றல் திறனை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் வண்ணத்தை சிறப்பாகக் காட்டுகிறது.
- எக்ஸ்-ரே ஸ்கின்டிலேட்டர்கள்: டெர்பியம் கலந்த கடோலினியம் ஆக்சிசல்பைட் (Gd₂O₂S:Tb) பாஸ்பர்கள் மருத்துவப் படமெடுத்தல் (எக்ஸ்-ரே தீவிரமாக்கும் திரைகள்) பயன்பாட்டில் எக்ஸ்-கதிர்களைக் கண்ணுக்குப் புலப்படும் ஒளியாக மாற்றி, படத்தின் தெளிவை மேம்படுத்துகின்றன.
- கத்தோட் ரே குழாய் (CRT) திரைகள்: வரலாற்று ரீதியாக, வண்ண தொலைக்காட்சி மற்றும் கணினித் திரைகளில் பச்சை வண்ணக் கூறுகளை உருவாக்க டெர்பியம் பாஸ்பர்கள் மிக முக்கியமானவை.
காந்த சுருங்கும் பொருட்கள்
மேம்பட்ட காந்த சுருங்கும் உலோகக் கலவைகளில் டெர்பியம் ஒரு முக்கிய அங்கமாகும்.
- டெர்ஃபீனால்-D: டெர்பியம், டிஸ்ப்ரோசியம் மற்றும் இரும்பு (Tb₀.₃Dy₀.₇Fe₂) ஆகியவற்றின் உலோகக் கலவையான டெர்ஃபீனால்-D, அறை வெப்பநிலையில் அறியப்பட்ட மிகப்பெரிய காந்த சுருங்குதலைக் காட்டுகிறது. இந்த பண்பு காந்தப்புலத்தில் அதன் வடிவத்தை கணிசமாக மாற்ற அனுமதிக்கிறது.
- செயல்பாட்டிகள் மற்றும் உணர்விகள்: உயர் துல்லியமான செயல்பாட்டிகள், திரவக் கட்டுப்பாட்டு வால்வுகள் மற்றும் நீருக்கடியில் ஒலியியலுக்கான மேம்பட்ட சோனார் அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- டிரான்ஸ்யூசர்கள்: காந்த ஆற்றலை இயந்திர இயக்கமாக மாற்றும் மற்றும் நேர்மாறாகச் செயல்படும் இயந்திர டிரான்ஸ்யூசர்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
திண்ம நிலை சாதனங்கள்
டெர்பியம் சேர்மங்கள் சிறப்பு ஒளியியல் மற்றும் மின்னணு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
- பாரடே ரோட்டேட்டர்கள்: டெர்பியம் காலியம் கார்னெட் (TGG) என்பது பாரடே ரோட்டேட்டர்கள் மற்றும் ஒளியியல் தனிப்படுத்திகளில் ஒரு அடிப்படை அங்கமாகும். இந்த சாதனங்கள், காந்தப்புலம் இருக்கும்போது துருவப்படுத்தப்பட்ட ஒளியின் தளத்தை சுழற்றுவதன் மூலம் லேசர்களை ஸ்திரமற்ற பின்-பிரதிபலிப்புகளிலிருந்து பாதுகாக்கின்றன, இதன் மூலம் நிலையான லேசர் செயல்பாட்டை உறுதி செய்கின்றன.
- காந்த-ஒளியியல் பதிவு: டெர்பியம்-இரும்பு-கோபால்ட் உலோகக் கலவைகள் உயர் அடர்த்தி காந்த-ஒளியியல் தரவு சேமிப்பகத்திற்காக ஆராயப்பட்டுள்ளன.
அன்றாடப் பயன்பாடுகள்
நேரடியாகத் தெரியவில்லை என்றாலும், டெர்பியம் பல பொதுவான நுகர்வோர் பொருட்களின் செயல்பாட்டிற்கு ஒருங்கிணைந்ததாகும்.
- ஆற்றல் திறனுள்ள விளக்குகள்: காம்பாக்ட் ஃப்ளோரசன்ட் விளக்குகள் (CFLs) மற்றும் பல LED மின்விளக்குகள் டெர்பியம் கொண்ட பாஸ்பர்களைப் பயன்படுத்தி அவற்றின் தனித்துவமான பச்சை ஒளி கூறுகளை வெளியிடுகின்றன, இது அவற்றின் ஆற்றல் திறன் மற்றும் பிரகாசமான ஒளியூட்டலுக்குப் பங்களிக்கிறது.
- தொலைக்காட்சி மற்றும் காட்சித் திரைகள்: நவீன OLED/LCD-களில் குறைவாக இருந்தாலும், பழைய CRT தொலைக்காட்சிகள் மற்றும் சில சிறப்புத் திரைகள் துடிப்பான பச்சை வண்ணக் காட்சிக்கு டெர்பியம் பாஸ்பர்களை நம்பியிருந்தன, அவை சிகப்பு-பச்சை-நீலம் (RGB) பிக்சல் அமைப்பின் ஒரு பகுதியாக இருந்தன.
- பாதுகாப்பு அம்சங்கள்: சில கள்ளநோட்டு தடுப்பு மைகள் மற்றும் நாணயம், கடவுச்சீட்டுகள் மற்றும் பிற முக்கியமான ஆவணங்களில் உள்ள பாதுகாப்பு இழைகள் டெர்பியம் சேர்மங்களைக் கொண்டுள்ளன. இந்த பொருட்கள் புற ஊதா ஒளியின் கீழ் ஒளிர்கின்றன, இது மறைக்கப்பட்ட சரிபார்ப்பு முறையை வழங்குகிறது.
உயிரியல் பங்கு மற்றும் நச்சுத்தன்மை
உயிரியல் பங்கு
டெர்பியம் தாவரங்கள், விலங்குகள் அல்லது மனிதர்களில் அத்தியாவசியமான உயிரியல் பங்கைக் கொண்டிருக்கவில்லை. இது ஒரு நுண்ணூட்டச்சத்தாகக் கருதப்படுவதில்லை.
நச்சுத்தன்மை
டெர்பியத்தின் நச்சுத்தன்மை மற்ற பல கன உலோகங்களுடன் ஒப்பிடும்போது பொதுவாக குறைவாகவே கருதப்படுகிறது.
- கடுமையான நச்சுத்தன்மை: கரையாத டெர்பியம் சேர்மங்கள் மிகக் குறைந்த கடுமையான நச்சுத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன. கரையக்கூடிய டெர்பியம் உப்புகள் அதிக அளவில் உட்கொண்டால் லேசான நச்சுத்தன்மையைக் கொண்டிருக்கலாம், முதன்மையாக எரிச்சலூட்டும் பொருட்களாக செயல்படுகின்றன.
- குவிதல்: மற்ற அரிய பூமி தனிமங்களைப் போலவே, உட்கொள்ளப்பட்டால் அல்லது உள்ளிழுக்கப்பட்டால், டெர்பியம் கல்லீரல், நுரையீரல், சிறுநீரகங்கள் மற்றும் எலும்புகள் போன்ற பல்வேறு உறுப்புகளில் குவியலாம். அதிக செறிவுள்ள, குறிப்பாக நுண்ணிய தூசி அல்லது புகைக்கு நீண்டகால வெளிப்பாடு, முதன்மையாக சுவாசக் குழாய்கள் மற்றும் சளி சவ்வுகளுக்கு எரிச்சலூட்டும் பொருளாக சுகாதார அபாயங்களை ஏற்படுத்தலாம்.
- சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பு: இது அதிக நச்சுத்தன்மை கொண்டதாக இல்லாவிட்டாலும், சுற்றுச்சூழலில், குறிப்பாக தொழில்துறை செயல்முறைகளிலிருந்து அதன் வெளியீடு, அதன் நிலைத்தன்மை மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளில் உயிரியல் குவிப்புக்கான சாத்தியக்கூறுகள் காரணமாக ஒரு கவலையாகும்.
புவியியல் செழிப்பு
டெர்பியம் மிகவும் அரிய லாந்தனைடுகளில் ஒன்றாகும்.
- செழிப்பு: இது பூமியின் மேலோட்டத்தில் 58வது மிக அதிக அளவில் காணப்படும் தனிமமாகும், சராசரியாக 0.9 ppm (பாகங்கள் ஒரு மில்லியனுக்கு) செறிவில் காணப்படுகிறது. இது நிக்கல் அல்லது தாமிரம் போன்ற தனிமங்களை விட குறைவாகவே உள்ளது.
- தோற்றம்: டெர்பியம் இயற்கையில் ஒரு தனித்த தனிமமாக ஒருபோதும் காணப்படுவதில்லை. இது பல்வேறு அரிய பூமி தாதுக்களில், பெரும்பாலும் மற்ற லாந்தனைடுகளுடன் இணைந்து காணப்படுகிறது.
- முக்கிய ஆதாரங்கள் மற்றும் படிவுகள்:
- மோனாசைட்: டெர்பியம் உட்பட பல்வேறு அரிய பூமி தனிமங்களைக் கொண்ட ஒரு பாஸ்பேட் தாது, இந்தியா, பிரேசில், ஆஸ்திரேலியா மற்றும் அமெரிக்காவில் உள்ள கடற்கரை மணல்கள் மற்றும் வண்டல் படிவுகளில் காணப்படுகிறது.
- பாஸ்ட்னாசைட்: டெர்பியத்தையும் கொண்டிருக்கும் ஒரு ஃப்ளோரோகார்பனேட் தாது, இது ஒளி அரிய பூமிகளின் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க ஆதாரமாகும். முக்கிய படிவுகள் சீனா மற்றும் அமெரிக்காவில் காணப்படுகின்றன.
- அயனி-உறிஞ்சும் களிமண்: இந்த களிமண் படிவுகள், முதன்மையாக தென் சீனாவில் காணப்படுகின்றன, இவை டெர்பியம் உட்பட கனமான அரிய பூமி தனிமங்களில் குறிப்பாக செழிப்பானவை, இது உலகளாவிய விநியோகத்திற்கான ஒரு முக்கியமான ஆதாரமாக அமைகிறது.
- உலகளாவிய உற்பத்தி: டெர்பியம் மற்றும் பிற அரிய பூமி தனிமங்களின் ஆதிக்கம் செலுத்தும் உற்பத்தியாளராக சீனா உள்ளது, இது உலகின் விநியோகத்தின் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க பகுதியை கட்டுப்படுத்துகிறது.