உலோகம்

கட்டற்ற கலைக்களஞ்சியமான விக்கிப்பீடியாவில் இருந்து.
தாவிச் செல்லவும்: வழிசெலுத்தல், தேடல்

உலோகம் (Metal) என்பது[1][2]) ஒரு தனிமம், சேர்மம் அல்லது ஒரு கலப்புலோகம் ஆகும். கடினமாகவும், ஒளி ஊடுருவாததாகவும், பளபளப்பாகவும், வெப்பம் மற்றும் மின்சாரத்தை நன்றாகக் கடத்தக்கூடியதாகவும் இப்பொருள் இருக்கும். பொதுவாக உலோகங்களை சுத்தியலால் தட்டி உடைக்காமல் தகடாக மாற்றலாம், கம்பியாக இழுக்கலாம்

ஒளிஊடுருவாத பளபளப்பான, நல்ல மின் மற்றும் வெப்ப கடத்துத்திறன் கொண்ட ஒரு பொருள் ஆகும். இவற்றை சுத்தியலால் தட்டி உடைக்காமல் தகடாக மாற்றலாம், கம்பியாக இழுக்கலாம் [3], உருக்கவும் செய்யலாம். தனிமவரிசை அட்டவணையில் உள்ள 118 தனிமங்களில் 91 தனிமங்கள் உலோகங்களாகும். மற்றவை அலோகங்கள் அல்லது உலோகங்கள் மற்றும் அலோகங்கள் ஆகிய இரண்டு வடிவங்களிலும் காணப்படும் உலோகப் போலிகள் ஆகும்.

வான் இயற்பியல் அறிஞர்கள் , விண்மீன்களில் எளிமையாகக் காணப்படுகின்ற ஐதரசன் மற்றும் ஈலியம் தவிர்த்த பிற தனிமங்கள் அனைத்தையும் கூட்டாகக் குறிப்பிட "உலோகம்" என்ற சொல்லைப் பயன்படுத்தினார்கள். நட்சத்திரங்கள் தங்கள் வாழ்நாள் முழுவதும் எளிய கனமற்ற பல உட்கருக்களை (பெரும்பாலும் ஐதரசன் மற்றும் ஈலியம்) தங்களுடன் பிணைத்துக் கொண்டு பெரிய கனமான நட்சத்திரங்களாக மாற முயல்கின்றன. இந்த வகையில், ஒரு விண் பொருளின் உலோகத்தன்மை என்பது பாரம்பரிய உலோகங்களான[4] ஐதரசன், ஈலியம் தவிர்த்த மற்ற அனைத்து கன உலோகங்களும் விகித அளவுகளில் சேர்ந்து உருவாக்கும் ஒரு பொருள் ஆகும் என்று கருதப்படுகிறது.

பல தனிமங்களும் சேர்மங்களும் பொதுவாக உலோகங்களாக வகைப்படுத்தப்படுவதில்லை. இவை உயர் அழுத்த நிலைகளில் உலோகத்தன்மையை பெறுகின்றன. அலோகங்களின் உலோகப் புறவேற்றுமை வடிவங்களாக இவை உருவாகின்றன.

வேதியியலில் உலோகங்கள் மின்கடத்தல் மற்றும் வெப்பக் கடத்தல் திறன் கொண்டவை. பொதுவாக உலோகங்கள் நேர் மின்னூட்டம் கொண்டவை. குறிப்பிட்ட சில பண்புகளைக் கொண்ட சில தனிமங்களுக்கு உலோகம் அல்லது மாழை என்று பெயர். பரவலாக அறியப்படும் இரும்பு, தங்கம், வெள்ளி போன்றவை மாழைகளாகும். மாந்தர்களின் வரலாற்றில் மாழைகள் மிகப் பெரும் பங்கு வகித்து வந்துள்ளன. மாந்தர்கள் அன்றாடம் பயன்படுத்தும், உணவுத் தட்டு, நீர்க் குவளை, கத்தி, கரண்டி, தோசைக்கல், நீர்க் கொப்பரை, கடப்பாரை, மண்வெட்டி, நகை நட்டுகள் போன்றவையும், போர் ஆயுதங்கள், அறிவியல் கருவிகள், மருத்துவக் கருவிகள், பொறியியல் கருவிகள் பலவும் மாழைகளாலும் (உலோகங்களாலும்) மாழைக் கலவைகளினாலும் செய்யப்பட்டவை ஆகும்.

கட்டமைப்பு மற்றும் பிணைப்பு[தொகு]

உலோகப்பொருட்களில் உள்ள அணுக்கள் யாவும் பொதுவாக மூன்று வகையான படிக அமைப்புகளில் அடுக்கப்பட்டிருக்கும். மூல கனசதுரம், அறுகோண நெருக்கப்பொதிவு கனசதுரம், முகமைய கனசதுரம் என்பன மூன்று வகையான படிக அமைப்பு வகைகளாகும். மூல கனசதுரக் கட்டமைப்பில் அணுக்கள் கனசதுரத்தின் மூலைகளில் மட்டுமே அமைந்துள்ளன. மூலையில் உள்ள ஒவ்வொரு அணுவும் சுற்றியுள்ள எட்டு கனசதுரங்களால் பகிர்ந்து கொள்ளப்படுகிறது. அறுகோண நெருக்கப்பொதிவு கனசதுரத்திலும், முகமைய கனசதுரத்திலும் ஒவ்வோர் அணுவும் 12 பிற அணுக்களால் சூழப்பட்டிருக்கும். ஆனால் அடுக்குகள் அடுக்கப்படும் முறை மாறுபடுகிறது. சில உலோகங்கள் வெப்பத்தின் அடிப்படையில் வெவ்வேறான கட்டமைப்புகளை ஏற்கின்றன [5].

உலோகங்களின் அணுக்கள் தங்கள் வெளிக்கூட்டிலுள்ள எலக்ட்ரான்களை எளிதாக இழக்கின்றன. இதன் விளைவாக எலக்ட்ரான்கள் தடையின்றி தங்கள் பாதையில் சுழல்கின்றன. வெப்பமும் மின்சாரமும் எளிமையாகக் கடத்தப்படுகின்றன. ஒவ்வோர் அணுவிற்கும் உட்கருவைச் சுற்றிவரும் எலக்ட்ரான்களுக்கும் இடையில் உள்ள நிலைமின்னியல் இடைவினைகள் உலோகங்களின் திண்மப் பண்புகளை உருவாக்குகின்றன. இத்தகைய பிணைப்புகள் உலோகப் பிணைப்புகள் எனப்படுகின்றன [6].

பண்புகள்[தொகு]

வேதிப் பண்புகள்[தொகு]

உலோகங்கள் வழக்கமாக எலக்ட்ரான்களை இழந்து நேர்மின் அயனிகளாக மாறுகின்றன [6]. இவை ஆக்சிசனுடன் வினை புரிந்து ஆக்சைடுகளாக மாற்றமடைகின்றன. இம்மாற்றம் உலோகங்களுக்கு ஏற்ப வெவ்வேறு கால அளவுகளில் நிகழ்கிறது. இரும்பு ஆக்சைடாக மாற்றமடைய ஆண்டுகள் கணக்கும் பொட்டாசியம் சில நொடி நேரத்திலும் மாற்றமடைகிறது. உதாரணங்கள்,

4 Na + O2 → 2 Na2O (sodium oxide)
2 Ca + O2 → 2 CaO (calcium oxide)
4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3 (aluminium oxide).

இரும்பு, தாமிரம், துத்தநாகம், நிக்கல் போன்ற இடைநிலை உலோகங்கள் மிக மெதுவாக ஆக்சைடுகளாக மாற்றமடைகின்றன. ஏனெனில் இவை தங்கள் மேர்பரப்பில் சுற்றுப்புறத்துடன் வினைபுரிந்து ஆக்சைடு எதிர்ப்பு அடுக்குகளாக உருவாகி உட்புறத்தைப் பாதுகாக்கின்றன. [[பலேடியம்[]], பிளாட்டினம், தங்கம் போன்ற மற்ற தனிமங்கள் சுற்றுச்சூழலுடன் வினைபுரிவதில்லை. அலுமினியம், மக்னீசியம், தைட்டானியம், எஃகு போன்றவை தங்கள் மேற்பரப்பில் ஆக்சைடு தடுப்பு அரண்களை உருவாக்கிக் கொண்டு ஆக்சிசனை ஊடுருவ விடாமல் தடுத்து, தொடர்ந்து பல ஆண்டுகளுக்கு அவற்றை பளபளப்பாக வைத்திருக்கின்றன. உலோகங்களின் ஆக்சைடுகள் பொதுவாகக் காரத்தன்மை கொண்டவையாகும். அலோக ஆக்சைடுகள் இவற்றுக்கு எதிரானவையாகும். உயர் ஆக்சிசனேற்ற எண்ணைக் கொண்ட ஆக்சைடுகளான CrO3, Mn2O7, OsO4 போன்றவை விதிவிலக்காக அமிலத்தன்மை கொண்டவையாகும்.

நிறப்பூச்சு, நேர்மின் முனையாக்குதல், முலாம்பூசுதல் போன்ற முறைகள் ஆக்சைடாதல் எனப்படும் துருப்பிடித்தலுக்கு எதிரான சிறப்பான முறைகளாகும். எனினும், மின்வேதியியல் வரிசையில் அதிக வினைத்திறன் கொண்ட உலோகத்தைத் தேர்ந்தெடுத்து, (குறிப்பாக மேற்பூச்சை கொத்துதல் எதிர்பார்க்கப்படும் சூழல்களில்) மேற்பூச்சு செய்ய வேண்டும். மேற்பூச்சு செய்யப்படும் பரப்பை விட மேற்பூச்சு குறைவான வினைத்திறன் கொண்டதாக இருந்தால், தண்ணீரும் இரண்டு உலோகங்களும் சேர்ந்து மின்வேதியியல் மின்கலனாக உருவாகிறது. ஆக்சைடு உருவாதல் தூண்டப்படுகிறது.

இயற்பியல் பண்புகள்[தொகு]

காலியம் படிகங்கள்

பொதுவாக உலோகங்கள் அடர்த்தி மிகுந்தவையாகும் இவை வெப்பத்தையும் மின்சாரத்தையும் நன்கு கடத்துகின்றன. மேலும், இவற்றை தகடாக அடிக்கலாம், கம்பியாக நீட்டலாம். இவற்றை பிளக்காமல் அழுத்தத்திற்கு உட்படுத்தி மறு உருவாக்கம் செய்யலாம் [6]. ஓளியியல் பண்புகளின் அடிப்படையில் நோக்கினால் இவை பளபளப்பாகவும் ஒளிரும் தன்மையும் கொண்டுள்ளன. மிகநுண்ணிய அளவு உலோகத் தகடுகளும் கூட ஒளிபுகாப் பொருளாகக் காணப்படுகிறது. ஆனால் தங்க இழைகள் மட்டும் பச்சை ஒளியை கடத்துகின்றன. பெரும்பாலான அலோகங்களைக் காட்டிலும் உலோகங்கள் அடர்த்தி மிகுந்தவை என்றாலும் அவற்றின் அடர்த்தியில் மிகுந்த வேறுபாடுகள் பரவலாகக் காணப்படுகின்றனref name="morty"/>.இலித்தியம் மிகவும் அடர்த்தி குறைந்த திண்மநிலை தனிமமாகவும் ஓசுமியம் அடர்த்தி மிகுந்த தனிமமாகவும் கருதப்படுகிறது. தனிம வரிசை அட்டவணையின் I ஏ மற்றும் II ஏ குழுக்களில் இடம்பெற்றுள்ள கார உலோகங்களும் காரமண் உலோகங்களும் குறைவான அடர்த்தியைக் கொண்டிருப்பதால் இலேசான உலோகங்கள் என்றழைக்கப்படுகின்றன. மேலும் இவை குறைவான கடினத்தன்மையும் குறைந்த உருகுநிலையும் கொண்டவையாகும் [6]. பெரும்பாலான உலோகங்களின் அடர்த்தி அதிகமாயிருப்பதற்கு காரணம், அவற்ரின் கட்டமைப்பில் நெருக்கப் பொதிவு படிக அமைப்பாக அமைந்திருப்பதே ஆகும். வெவ்வேறு உலோகங்கங்களில் அவற்றின் உலோகப் பிணைப்புகளின் வலிமை இடைநிலை உலோக வரிசையின் மையப்பகுதிக்கு உயர்ந்துள்ளன. ஏனெனில், அவற்றின் அதிகமான உள்ளடங்கா எலக்ட்ரான்கள் இறுக்கப் பிணைப்பு வகை உலோக பிணைப்பு வகையால் பிணைந்துள்ளன. எனினும், அணு ஆரம், அணுக்கருவின் மின்சுமை, பிணைப்பு ஆர்பிட்டால்களின் எண்ணிக்கை, ஆர்பிட்டால்களின் ஆற்றல் மேற்பொருந்துகை, படிக வடிவம் போன்ற காரணிகளும் இந்த அடர்த்தி வேறுபாடுகளுடன் பங்கு கொண்டுள்ளன.

மின்னியற் பண்புகள்[தொகு]

வெளிக்கூட்டில் இடம்பெற்றுள்ள உள்ளடங்கா எலக்ட்ரான்களிலிருந்து உலோகங்களின் மின்கடத்து திறனும் , வெப்பக் கடத்துத் திறனும் உருவாகின்றன. ஒரு உலோகத்தின் அணு அமைப்பைப் பார்த்து, அது அதிவேகத்தில் இயங்கும் எலக்ட்ரான் கடலில் உட்பொதிந்துள்ள அணுக்களின் தொகுப்பு என்ற நிலையைக் காணமுடியும். மின்சாரத்தைக் கடத்தும் பண்பு, வெப்பக் கடத்தல் மற்றும் வெப்பக் கொள்ளளவுக்கு வழங்கப்படும் எலக்ட்ரான்களின் எண்னிக்கை போன்றவற்றை தனி எலக்ட்ரான் மாதிரியிலிருந்து கணக்கிடமுடியும். விவரமான கட்டமைப்பின் அயனி அணிக்கோவையில் இவை கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளப்படுவதில்லை.

ஒரு உலோகத்தின் மின்பட்டை கட்டமைப்பையும் அதன் பிணைப்பு ஆற்றலையும் கணக்கில் எடுத்துக் கொண்டால், அயனி உள்ளகத்தின் சிறப்ப அமைப்புகளால் உருவாக்கப்படும் நேர் மின்னழுத்தத்தையும் கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ள வேண்டியது அவசியமாகிறது. பிரில்லௌயின் மண்டலத்து எல்லையில் உருவாகும் சிறிய ஆற்றல் இடைவெளியை உருவாக்குவதுதான் சீரான மின்னழுத்தின் முக்கியமான பயனாகும். அயனி உள்ளகங்களின் மின்னழுத்த அளவை பல்வேறு மாதிரிகளின் மூலம் கணக்கீட்டு முறையில் அளவிடமுடியும். அவற்றில் எளிய மாதிரியாக இருப்பது தனி எலக்ட்ரான மாதிரியாகும்.

எந்திரப் பண்புகள்[தொகு]

கொல்லரிடமிருந்து சூடான உலோகம்

கம்பியாக நீட்சியடையும் தன்மையும், அதாவது நெகிழியாக உருக்குலையும் தன்மையும் உலோகங்களின் எந்திரப்பண்பில் உள்ளடங்குகிறது. உலோகங்களின் இருவழி மீள்தன்மை உருக்குலைவை மீட்பு விசைகளுக்கான ஊக்கின் விதியால் விவரிக்க முடிகிறது. இங்கு உருக்குலைந்த பொருளினுள் ஏற்படும் மீள் விசையை அளக்கும் தகைவானது திரிபுடன் நேர்விகிதப் பொருத்தத்தில் உள்ளது. மீள்விசையின் எல்லையைக் காட்டிலும் அதிக அளவிலுள்ள விசைகள் அல்லது வெப்பம், அப்பொருளில் நிரந்தரமான உருக்குலைவைத் தோற்றுவிக்கலாம். பொருளின் இத்தகைய மீளா உருக்குலைவு நெகிழி உருக்குலைவு அல்லது நெகிழ்மை என்ற பெயரால் அழைக்கப்படுகிறது. அணு அமைப்புகளில் இத்தகைய மீளா உருக்குலைவு பின்வரும் காரணங்களால் அமைகிறது.

  • பயன்பாட்டு விசையின் செயல்பாடு: பயன்படுத்தப்படும் விசை அல்லது வேலை இழுவிசை, தள்ளுவிசை, வெட்டு விசை, முறுக்கு விசைகளாக இருக்கலாம்.
  • வெப்பநிலை மாற்றம்: வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றத்தால் கட்டமைப்பு குறைபாடுகளின் இயக்கத்தில் பாதிப்பை உண்டாக்குகிறது. இரண்டு பல்படிகத் திண்ம எல்லைகள், அணிக்கோவையிடை காலியிடங்கள், கோட்டு மற்றும் திருகு நிலைகுலைவுகள், படிகத்தனிமம் மற்றும் படிகமல்லாத் தனிமம் இரண்டிலும் காணப்படும் அடுக்குக் குறைபாடு மற்றும் இரட்டைகள் போன்றவை கட்டமைப்புக் குறைபாடுகளாகும். இத்தகைய இயங்குக் குறைபாடுகளின் இடப்பெயர்ச்சியானது வெப்பத்தினால் செயலூக்கப்படுகிறது. மற்றும் அணுவின் விரவுதல் வீதத்தால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.

உலோகப்பிணைப்பின் திசையிலிப் பண்பு பெரும்பாலான உலோகத் திண்மங்களின் நீளுமைக்கு [7] குறிப்பிடத்தக்க அளவில் பங்களிப்பு செய்வதாகக் கருதப்படுகிறது.

கலப்புலோகங்கள்[தொகு]

ஓர் உலோகக் கலவை என்பது இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட உலோகங்கள் ஒன்றிணைந்து உருவாகும் கலவையாகும். இக்கலவையின் கூறுகளுள் முக்கியமாக இருப்பது ஒரு உலோகமாகும். பெரும்பாலான உலோகங்கள் தூய நிலையில் மென்மையானவை, எளிதில் நொறுங்கக் கூடியவை மற்றும் நடைமுறைப் பயன்பாட்டிற்கு உகந்தவகையில் வேதிவினைகளில் பங்கெடுக்கக்கூடியவையாக உள்ளன. வெவ்வேறு விகிதங்களில் உலோகங்களை ஒன்று சேர்ப்பதனால் தூய உலோகங்களின் பண்புகளில் மாற்றம் ஏற்படுத்தப்பட்டு விரும்பத்தப் பண்புகள் கொண்ட உலோகக் கலவைகளாக உருவாக்கப்படுகின்றன. நொறுங்கும் தன்மை, அரிப்புத்தன்மை குறைத்தல், கடினமாக்குதல். விரும்பத்தக்க நிறம், மிளிர்வை அதிகரித்தல் போன்ற நொக்கங்களுக்காக பொதுவாக உலோகக் கலவைகள் தயாரிக்கப்படுகின்றன. தற்காலத்தில் பயன்படுத்தப்படும் உலோகக் கலவைகள் அனைத்திலும் இரும்பு உலோகக் கலவைகளே மிகவும் தரமுள்ளவையாகவும் அதிக வர்த்தக முக்கியத்துவம் கொண்டவையாகவும் உள்ளன. இரும்புடன் சேர்க்கப்படும் கார்பன் அளவை வெவ்வேறு விகிதங்களில் அதிகரித்து பல்வேறு வகையான உலோகக் கலவைகள் வெவ்வேறு பயன்பாடுகளுக்காக உருவாக்கப்படுகின்றன. இங்ஙனமே இரும்புடன் சிலிக்கன், குரோமியம், நிக்கல், மாலிப்டினம் போன்ற உலோகங்களும் சேர்க்கப்பட்டு பல உலோகக் கலவைகள் தயாரிக்கப்படுகின்றன.

அலுமினியம், தைட்டானியம், தாமிரம், மக்னீசியம் போன்ற உலோகங்களும் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் உலோகக் கலவைகளை உருவாக்கப் பயன்படுகின்றன. வரலாற்றுக் காலத்திற்கு முன்பிருந்தே தாமிரம் உலோகக் கலவையாக்கப்பட்டு பயன்படுத்தப்பட்ட்டு வந்துள்ளது. வெண்கலக் காலம் என்று தனிப்பட்ட ஒரு காலப்பகுதியே வரலாற்றில் இடம்பெற்றுள்ளது கவனிக்கத்தக்கது ஆகும். தற்காலத்தில் மின் பகிர்வுக்காக உபயோகப்படும் மின்கம்பிகள் தாமிர உலோகக் கலவையால் உருவாக்கப்படுகின்றன. அலுமினியத்தின் உலோகக் கலவைகள் ஆகாய விமானத்தின் பாகங்கள் உருவாக்குதலில் பெரும்பங்கு வகிக்கின்றன.

வகைகள்[தொகு]

= அடிப்படை உலோகங்கள்[தொகு]

அடிப்படை உலோகமான துத்தநாகம் அமிலத்துடன் வினை

வேதியியலில், அடிப்படை உலோகம் என்பது எளிதாக ஆக்சிசனேற்றமடையும் அல்லது துருப் பிடிக்கும் ஒரு பொருள் என்று முறைசாராமல் வரையறுக்கப்படுகிறது. நீர்த்த ஐதரோகுளோரிக் அமிலத்துடன் வினைபுரிந்து ஐதரசன் வாயுவைத்தரும் பொருள் ஒர் அடிப்படை உலோகமாகும் என்றும் வரையறை செய்யப்பட்டது. இரும்பு, நிக்கல், ஈயம், துத்தநாகம் முதலியவை உதாரணங்களாகக் கூறப்பட்டன. தாமிரம் ஐதரோகுளோரிக் அமிலத்துடன் வினைபுரியாது என்றாலும் எளிதில் ஆக்சிசனேற்றமடைவதால் இதையும் அடிப்படை உலோகமாகக் கருதினர். மேலும், வேதியியலில் அடிப்படை உலோகம் என்ற சொல் உயர்ந்த உலோகங்கள் என்ற சொல்லுக்கு எதிரானதாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது.

இரசவாதத்தில் ஒர் அடிப்படை உலோகமென்பது விலைமதிப்பற்ற உலோகம் என்ற பொருள் கொண்டதாகக் கருதப்பட்டது. முக்கியமாக தங்கம் மற்றும் வெள்ளி (தனிமம்) போன்ற விலையுயர்ந்த உலோகங்களுக்கு எதிரான மலிவானவையாக இவை கருதப்பட்டன. அடிப்படை உலோகங்களை விலையுயர்ந்த உலோகங்களாக மாற்றுவது என்ற நீண்ட கால இலக்குடன் இரசவாதிகள் செயல்பட்டு வந்தனர்.

நாணயவியலில் நாணயங்கள் தயாரிக்க பயன்படுத்தப்படும் உலோகத்தின் அடிப்படையில் அவற்றின் மதிப்பு நிர்ணயம் செய்யப்பட்டு பயன்படுத்தப்பட்டது.

பெர்ரசு உலோகங்கள்[தொகு]

பெர்ரசு என்ற சொல் இலத்தின் மொழியில் ”இரும்பைக் கொண்டுள்ளது” என்ற பொருளில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு சொல்லாகும். தூய இரும்பு, தேனிரும்பு, எஃகு உள்ளிட்ட இரும்பு வகைகள் இவ்வகையில் இடம்பெறுகின்றன. பெர்ரசு உலோகங்கள் பெரும்பாலும் காந்தத் தன்மை கொண்டவையாகும். ஆனால் இப்பண்பு தனிப்பட்ட ஒரு சிறப்புப் பண்பாக இல்லை.

உயர் உலோகங்கள்[தொகு]

அடிப்படை உலோகங்களிலிருந்து வேறுபட்டு அரிப்பு மற்றும் ஆக்சிசனேற்றத்திற்கு எதிர்ப்பை அளிக்கின்ற உலோகங்கள் உயர் உலோகங்கள் என்றழைக்கப்படுகின்றன. தங்கம், பிளாட்டினம், [[வெள்ளி (தனிமம்)]வெள்ளி]], ரோடியம், இரிடியம், பல்லேடியம் போன்ற உலோகங்கள் இதற்கு எடுத்துக்காட்டுகளாகும்.

அரிய உலோகங்கள்[தொகு]

தங்கம் சிறுநிறை உலோகம்

பொருளாதார முக்கியத்துவம் வாய்ந்த மதிப்புமிக்க இவ்வுலோகங்கள் அரிய உலோகங்கள் எனப்படுகின்றன. வேதியியலில் விலைமதிப்புமிக்க இவ்வுலோகங்கள் பெரும்பாலான மற்ற உலோகங்களைக் காட்டிலும் வினைத்திறன் குறைந்தவையாகவும் உயர் மின் கடத்தும் திறன் கொண்டவையாகவும் உள்ளன. வரலாற்று ரீதியாக, விலைமதிப்பற்ற உலோகங்கள் பணத்துக்கு நிகராகக் கருதப்பட்டன. ஆனால் இப்போது முதலீடு மற்றும் தொழில்துறை பொருட்கள் வகையில் முக்கியமானவையாக கருதப்படுகின்றன. தங்கம், வெள்ளி, பிளாட்டினம், பலேடியம் ஒவ்வொன்றும் ஐ.எசு.ஓ 4217 சீர்தர மதிப்பைக் கொண்டுள்ளன. இவற்றில் தங்கமும் வெள்ளியும் மிகநன்கு அறியப்பட்ட அரிய உலோகங்களாகும். தொழிற்துறைப் பயனும், கலை, அலங்காரப் பொருள்கள் மற்றும் நாணயங்கள் தயாரிக்க இவை பெரிதும் பயன்படுகின்றன. இவை தவிர பிளாட்டினம், ரோடியம், ருத்தேனியம், பலேடியம், ஓசுமியம், இண்டியம் போன்றனவும் அரிய உலோகங்களாகக் கருதப்படுகின்றன. இவற்றில் பிளாட்டினம் பரவலாக வர்த்தகம் செய்யப்படுகிறது.

அரிய உலோகங்களின் தேவை அவற்றின் நடைமுறைப் பயன்பாட்டுக்காக மட்டும் அதிகரிக்கவில்லை. இவை தற்காலத்தில் முதலீடாகவும் பார்க்கப்படுகிறது. 2006 ஆம் ஆண்டில் பலேடியம் தங்கத்தின் விலையில் பாதியாகவும், பிளாட்டினம் தங்கத்தின் விலையைக் காட்டிலும் இரண்டு மடங்கு அதிகமாகவும் மதிப்பிடப்பட்டன. வெள்ளியும் நாணயம் மற்றும் அணிகலன்களுக்காக இவற்றுக்கு நிகராக மதிக்கப்படுகிறது.

கன உலோகங்கள்[தொகு]

அடர்த்தி மிகுந்த உலோகங்கள் அல்லது உலோகப்போலிகள் கன உலோகங்கங்கள் அல்லது அடர் உலோகங்கள் எனப்படுகின்றன. இவை குறித்த பல்வேறு சிறப்பு வரையறைகள் அளிக்கப்பட்டாலும் எவையும் பரவலான முக்கியத்துவத்தைப் பெறவில்லை. சில வளமிகுந்த பயன்களையும் சில நச்சுத்தன்மையும் கொண்டுள்ளன. அவசியமான சில தனிமங்கள் அருந்தனிமங்களாகக் காணப்படுகின்றன.

பிரித்தெடுத்தல்[தொகு]

உலோகங்கள் பெரும்பாலும் பாக்சைட்டு போன்ற கனிமங்களாக பூமியில் இருந்து வெட்டியெடுக்கப்படுகின்றன. இத்தகைய சுரங்கங்கள் தாதுக்களுக்கான முக்கிய மூல ஆதாரமாக உள்ளன. பல்வேறு தொழில்நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி தாதுக்கள் இருக்குமிடங்கள் சோதித்து அறியப்படுகின்றன. பின்னர் அவை பூமியிலிருந்து வெட்டியெடுக்கப்பட்டு பின்னர் பிரித்தெடுக்கப்படுகின்றன.

வெட்டியெடுக்கப்பட்ட தாது வேதியியல் அல்லது மின்வேதியியல் ஒடுக்க வினைகளைப் பயன்படுத்தி தனித்துப் பிரிக்கப்படுகின்றன. உலோகங்களையும் அவற்றுடன் சேர்ந்துள்ள பிற பொருட்களையும் கருத்திற் கொண்டு வெப்பவுலோகவியல் மற்றும் நீர்மவுலோகவியல் முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஒரு உலோக அல்லது அலோகத்தாது அயனிச் சேர்மமாக இருக்குமெனில், அதை ஒடுக்கும் முகவருடன் சேர்த்து உருக்கிப் பிரித்தல் முறையில் பிரித்தெடுக்கிறார்கள். இவ்வறே இரும்பு போன்ற பல பொதுவான உலோகங்கள் கார்பனை ஒடுக்கும் முகவராகப் பயன்படுத்தி உருக்கிப் பிரித்தல் முறையில் பிரித்தெடுக்கப்படுகின்றன. அலுமினியம், சோடியம் போன்ற உலோகங்கள் மின்னாற்பகுப்பு முறையில் பிரித்தெடுக்கப்படுகின்றன[8][9].

சல்பைடு போன்ற தாதுக்கள் நேரிடையாக பிரிக்கப்படாமல், காற்றில் வறுக்கப்பட்டு ஆக்சைடுகளாக மாற்றப்பட்ட பின்னர் பிரித்தெடுக்கப்படுகின்றன.

மறு சுழற்சி[தொகு]

உலோகங்களின் தேவை பொருளாதார வளர்ச்சியுடன் நெருங்கிய தொடர்பைக் கொண்டுள்ளது. இருபதாம் நூற்றாண்டில் சமுதாயத்தில் பயன்படுத்தப்பட்டு வரும் பல்வேறு உலோகங்கள் வேகமாக பெருகியுள்ளன. சீனா, இந்தியா போன்ற பெரிய நாடுகளில், தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள் வளர்ச்சியடைந்து வருவதால் இவற்றின் தேவை மேலும் அதிகரித்துள்ளது. , இன்னும் தேவை எரியூட்டுகின்றது.எனவே சுரங்கத்தை தேடும், தோண்டும் நடவடிக்கைகளும் அதிகரிக்கின்றன. பூமிக்கு மேலே கொண்டு வரப்படும் உலோகங்களின் இருப்பு அதிகரித்த வண்ணமும், பூமிக்கு அடியில் இருப்பு குறைந்தும் வருகிறது. 1932 மற்றும் 1999 ஆம் ஆண்டுகளுக்கு இடையில் தாமிரத்தின் சராசரி தனிமனித பயன்பாடு 73 கிராமிலிருந்து 238 கிராமுக்கு உயர்ந்துள்ளது [10].

உலோகங்களை இயல்பாகவே மறுசுழற்சிக்கு உட்படுத்தமுடியும். எனவே, எதிர்மறை சுற்றுச்சூழல் பாதிப்புகளை குறைக்கவும் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்புக்காகவும் இவற்றை மீண்டும் மீண்டும் பயன்படுத்த இயலும். உதாரணமாக மறுசுழற்சியில் தயாரிக்கப்பட்ட அலும்னியத்தைப் பயன்படுத்தினால், பாக்சைட்டு தாதுவிலிருந்து அலுமினியத்தைத் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் ஆற்றல் 95% அளவை சேமிக்கமுடியும் [11] ஆனால் சமுதாயத்தில் உலோகங்களின் இருப்பும் .[12] மறுசுழற்சியின் பயன்பாட்டு விகிதம் மிகக் குறைவாக உள்ளது என ஆய்வறிக்கைகள் தெரிவிக்கின்றன.[10].

உலோகவியல்[தொகு]

உலோகங்கள், இடையுலோகச் சேர்மங்கள் மற்றும் கலப்புலோகம் எனப்படும் உலோகக் கலவைகள் போன்றவற்றின் பொருளறிவியல், பொறியியல், இயற்பியல், வேதியியல் பண்புகள் முதலியனவற்றை ஆய்வு செய்கின்ற அறிவியல் களம் உலோகவியல் ஆகும். இத்துறை பொதுவாக, தனிமங்களை அவற்றின் தாதுக்களிலிருந்து பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் பயன்படுத்துதல் தொடர்பான ஒரு நுட்பவியலாகும். தனிமங்களை உற்பத்தி செய்வதற்கு அறிவியல் துறை எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதும் நுகர்வோருக்கும் பெருமளவில் தயாரிப்பவர்களுக்கும் இத்தனிமங்களை உற்பத்தி செய்வதற்கான பொறியியல் முறைகளையும் உலோகவியல் உள்ளடக்கியுள்ளது. தனிமங்களை உற்பத்தி செய்வது என்பது உலோகத் தாதுக்களைப் பதப்படுத்தி அவற்றில் இருந்து தனிமங்களைத் தனித்துப் பிரித்தெடுத்தலைக் குறிக்கிறது.

பயன்பாடுகள்[தொகு]

சில உலோகங்கள் மற்றும் உலோக கலவைகள் பெரும் சுமைகளை சுமந்து செல்லத்தக்க வகையில் அலகு ஒன்றுக்கு உயர் கட்டமைப்பு பலம் உடையவைகளாக இருக்கின்றன.

முறுக்கு, சிதைவு மற்றும் உருக்குலைவு போன்றவற்றை எதிர்க்கும் வல்லமையை உலோகக் கலவைகள் பெற்றுள்ளன.

ஒரு சுமை திறன் அதிகமாக உள்ள போதிலும் அதே உலோகம் மீண்டும் மீண்டும் பயன்படுத்துவதன் மூலம் உலோகங்களின் வலிமையையும் தாங்கும் தன்மையையும் குறைந்து விடுகின்றன. எனவே உயர்ந்த கட்டிடம் மற்றும் பாலம் கட்டுமானம், பெரும்பாலான வாகனங்கள், பல உபகரணங்கள், கருவிகள், குழாய்கள் மற்றும் இரயில் தண்டவாளங்கள் போன்றவற்றை அடிக்கடி புதுப்பிக்க வேண்டிய தேவைக்கு இவை வழிவகுக்கின்றன.

பூமியின் மேலோட்டில் காணப்படும் ஏராளமான உலோகங்களில் இரும்பும் அலுமினியமுமே மிகப்பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன [13].

உலோகங்கள் நன்றாக மின்சாரத்தைக் கடத்தும் என்பதால் பல்வேறு மின்னியல் பயன்பாடுகளை இவை பெற்றுள்ளன.

வெப்பத்தை இவை நன்கு கடத்தும் என்பதால் பல்வேறு கருவிகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எதிரொளிக்கும் பண்பை பெற்றிருப்பதால் உலோகங்களைப் பயன்படுத்தி கண்ணாடிகள் ஆடிகள் போன்ற ஒளியியற் கருவிகள் தயாரிக்க முடிகிறது.

மிளிரும் பண்பை உபயோகித்து அணிகலன்கள் தயாரிக்கப்படுகின்றன.

சிலதனிமங்கள் சிறப்புப் பண்புகளைப் பெற்றிருப்பதால் அணுக்கரு, விண்வெளிப்பயன்பாடுகள், ஆற்றல் உற்பத்தி மருத்துவம், கதிரியக்கப் பயன்பாடுகள் என பலதரப்பட்ட பயன்களை அளிக்கின்றன [14].

மேற்கோள்கள்[தொகு]

  1. μέταλλον Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus Digital Library
  2. metal, on Oxford Dictionaries
  3. metal. Encyclopædia Britannica
  4. John C. Martin. "What we learn from a star's metal content". New Analysis RR Lyrae Kinematics in the Solar Neighborhood. பார்த்த நாள் September 7, 2005.
  5. Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
  6. 6.0 6.1 6.2 6.3 Mortimer, Charles E. (1975). Chemistry: A Conceptual Approach (3rd ed.). New York:: D. Van Nostrad Company. 
  7. Ductility – strength of materials
  8. "Los Alamos National Laboratory – Sodium". பார்த்த நாள் 2007-06-08.
  9. "Los Alamos National Laboratory – Aluminum". பார்த்த நாள் 2007-06-08.
  10. 10.0 10.1 The Recycling Rates of Metals: A Status Report 2010, International Resource Panel, United Nations Environment Programme
  11. Tread lightly: Aluminium attack Carolyn Fry, Guardian.co.uk, 22 February 2008.
  12. Metal Stocks in Society: Scientific Synthesis 2010, International Resource Panel, United Nations Environment Programme
  13. Frank Kreith and Yogi Goswami, eds. (2004). The CRC Handbook of Mechanical Engineering, 2nd edition. Boca Raton. p. 12-2.
  14. Avnir, David (2014). "Molecularly doped metals". Acc. Chem. Res. 47: 579–592. doi:10.1021/ar4001982. 

புற இணைப்புகள்[தொகு]

"https://ta.wikipedia.org/w/index.php?title=உலோகம்&oldid=2280921" இருந்து மீள்விக்கப்பட்டது