വെളുത്തീയം
വിക്കിപീഡിയ, ഒരു സ്വതന്ത്ര വിജ്ഞാനകോശം.
|
||||||
പൊതു വിവരങ്ങള് | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
പേര്, പ്രതീകം, അണുസംഖ്യ | വെളുത്തീയം, Sn, 50 | |||||
അണുഭാരം | 118.710(7) ഗ്രാം/മോള് |
വെള്ളി നിറത്തിലുള്ളതും മൃദുവായതും എളുപ്പത്തില് രൂപഭേദം വരുത്താവുന്ന ഒരു ലോഹമാണ് വെളുത്തീയം (ഇംഗ്ലീഷ്:Tin). വായുവില് നിന്നുള്ള ഓക്സീകരണത്തെ ഫലപ്രദമായി തടയാന് കഴിവുള്ള ഒരു മൂലകമാണിത്. അതു കൊണ്ട് നിരവധി ലോഹസങ്കരങ്ങളിലും മറ്റു ലോഹങ്ങളെ തുരുമ്പിക്കുന്നതില് നിന്നും തടയുന്നതിന് അവയുടെ പുറത്ത് പൂശുന്നതിനായും ഈ ലോഹം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു.
ഉള്ളടക്കം |
[തിരുത്തുക] ഗുണങ്ങള്
അണുസംഖ്യ 50 ആയ ആവര്ത്തനപ്പട്ടികയിലെ ഒരു മൂലകമാണ് വെളുത്തീയം. ഇതിന്റെ രാസപ്രതീകമായ Sn, ലത്തീന് നാമമായ സ്റ്റാനും എന്ന വാക്കില് നിന്നും ഉടലെടുത്തതാണ്.
കാലങ്ങളായി മനുഷ്യന് ഉപയോഗിച്ചു വരുന്ന ഓട് എന്ന സങ്കരം നിര്മ്മിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന ചേരുവയാണ് വെളുത്തീയം.
വലിച്ചു നീട്ടുന്നതിനും അടിച്ചു പരത്തുന്നതിനുമൊക്കെ വളരെ യോജിച്ച വെള്ളിനിറത്തിലുള്ള ലോഹമായ വെളുത്തീയത്തിന്റെ ആന്തരികപരല്ഘടനയും സവിശേഷമാണ്. ഇതിന്റെ ദണ്ഡ് വളച്ചൊടിച്ചാല് പ്രത്യേക തരത്തിലുള്ള ശബ്ദത്തില് അത് പൊട്ടുന്നു ടിന് ക്രൈ എന്നാണ് ഈ ശബ്ദം അറിയപ്പെടുന്നത്. ലൊഹത്തിന്റെ പരല്ഘടനക്ക് ഛിദ്രം സംഭവിക്കുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന ശബ്ദമാണിത്. ശുദ്ധജലം, കടല്ജലം എന്നിവയില് നിന്നുള്ള തുരുമ്പെടുക്കലിനെ ഈ ലോഹം കാര്യമായി പ്രതിരോധിക്കുന്നു. എന്നാല് ഗാഢ അമ്ലങ്ങള്, ക്ഷാരങ്ങള്, അമ്ലജന്യ ലവണങ്ങള് എന്നിവ മൂലം ഇതിന് നാശം സംഭവിക്കുന്നു.
വെളുത്തീയം വായുവിന്റെ സാന്നിധ്യത്തില് ചൂടാക്കിയാല് ടിന് ഡയോക്സൈഡ് (SnO2 ) ആയി മാറുന്നു. വീര്യം കുറഞ്ഞ അമ്ലമാണിത്. ക്ഷാര ഓക്സൈഡുകളുമായി പ്രവര്ത്തിച്ച് ടിന് ഡയോക്സൈഡ്, സ്റ്റാനേറ്റ് (SnO3 -2) ലവണങ്ങളായും മാറുന്നു.
മറ്റു ലോഹങ്ങളെ തുരുമ്പെടുക്കുന്നതില് നിന്നും മറ്റു രാസപ്രവര്ത്തനങ്ങളില് നിന്നും തടയുന്നതിന് ടിന് ആ ലോഹത്തിനു മുകളില് സംരക്ഷണകവചമായി പൂശാറുണ്ട്. ക്ലോറിനുമായും ഓക്സിജനുമായും നേരിട്ട് രാസപ്രവര്ത്തനത്തിലേര്പ്പെടുന്ന ടിന്, നേര്ത്ത അമ്ലങ്ങളുമായി പ്രവര്ത്തിച്ച് ഹൈഡ്രജനെ ആദേശം ചെയ്യുന്നു.
ഇരുമ്പ് പോലെയുള്ള ലോഹങ്ങളില് നിന്നും വ്യത്യസ്ഥമായി സാധാരണ താപനിലയില് രൂപഭേദം വരുത്താവുന്ന രീതിയില് മുദുവായ (malleable) വെളുത്തീയം ഉയര്ന്നതാപനിലയില് പെട്ടെന്നു പൊട്ടുന്ന രീതിയില് കടുത്തതായി (brittle) മാറുന്നു.
[തിരുത്തുക] ലഭ്യത
വെളുത്തീയം പ്രധാനമായും ലഭിക്കുന്നത് ധാതുവായ കാസിറ്റെറൈറ്റില് നിന്നാണ്. ഓക്സൈഡ് രൂപത്തിലാണ് ഈ ധാതുവില് വെളുത്തീയം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നത്.
[തിരുത്തുക] അലോട്രോപ്പുകള്
അര്ദ്ധചാലകങ്ങളായ സിലിക്കണിനോടും ജെര്മേനിയത്തിനോടും സമാനമായി വെളുത്തീയത്തിന്റെ രാസഗുണങ്ങള് ലോഹങ്ങളുടേതിനും അലോഹങ്ങളുടേതിനും ഇടയിലാണ്. സാധാരണ അന്തരീക്ഷമര്ദ്ധത്തില് ടിന് രണ്ടു രൂപത്തില് പ്രകൃതിയില് കാണപ്പെടുന്നു. ഗ്രേ ടിന്, വൈറ്റ് ടിന് എന്നിവയാണവ.
[തിരുത്തുക] ഗ്രേ ടിന്
13.2°C താപനിലക്കു താഴെ വെളുത്തീയം ഗ്രേ ടിന് അഥവാ ആല്ഫാ ടിന് എന്ന രൂപത്തില് കാണപ്പെടുന്നു. സിലിക്കണ്, ജെര്മേനിയം എന്നിവയെപ്പോലെ ഇതിനും ക്യൂബിക് പരല്ഘടനയാണുള്ളത്. ചാരനിറത്തിലുള്ള പൊടിയായി കാണപ്പെടുന്ന ഈ വസ്തുവിന് ലോഹങ്ങളുടെ ഗുണങ്ങളൊന്നുമില്ല. അര്ദ്ധചാലകങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ചില പ്രത്യേക ഉപയോഗങ്ങളൊഴികെ ഗ്രേ ടിന്നിന് പ്രായോഗിക ഉപയോഗങ്ങളൊന്നുമില്ല.
[തിരുത്തുക] വൈറ്റ് ടിന്
ഗ്രേ ടിന് ചൂടാക്കി താപനില 13.2°C നു മുകളിലെത്തിച്ചാല് അത് വൈറ്റ് ടിന് അഥവാ ബീറ്റാ ടിന് ആയി മാറുന്നു. ലോഹങ്ങളുടെ സ്വഭാവങ്ങള് പ്രദര്ശിപ്പിക്കുന്ന വൈറ്റ് ടിന്നിന് ടെട്രഗണല് പരല്ഘടനയാണ് ഉള്ളത്. ഗ്രേ ടിന്നിനെ പതുക്കെ ചൂടാക്കി വൈറ്റ് ടിന് ആക്കി മാറ്റിയാല് പൊടി രൂപത്തിലുള്ള വൈറ്റ് ടിന് ആണ് ലഭിക്കുക, ഖരരൂപത്തിലുള്ള വൈറ്റ് ടിന് ലഭിക്കണമെങ്കില് താപനില ടിന്നിന്റെ ദ്രവണാങ്കം വരെ ഉയര്ത്തണം.
വൈറ്റ് ടിന്, 13.2°C താപനിലക്കു താഴെ ദീര്ഘനേരം വച്ചാല് അത് ഗ്രേ ടിന് ആയി മാറുന്നു. അതിന്റെ ലോഹപ്രതലം കാലക്രമേണ, പെട്ടെന്ന് ഇളകിപ്പോകുന്ന ചാരനിറത്തിലുള്ള പൊടിയായി മാറുന്നു. അങ്ങനെ വസ്തുവിലെ ടിന് ലോഹം മുഴുവന് ഗ്രേ ടിന് പൊടി ആകുന്നിടത്തോളം ഈ പ്രക്രിയ തുടരുകയും വസ്തുവിന്റെ ബലം നശിച്ച് കഷണങ്ങളായി പൊട്ടുന്നു. ടിന് ഡിസീസ്, അല്ലെങ്കില് ടിന് പെസ്റ്റ് എന്നാണ് ഈ പ്രശ്നത്തെ പറയുന്നത്.
1812-ല് നെപ്പോളിയന് റഷ്യയെ ആക്രമിച്ചപ്പോള് അദ്ദേഹത്തിന്റെ പടയാളികളുടെ ഉടുപ്പിലെ ടിന് കുടുക്കുകള് ഇത്തരത്തില് നശിച്ചു എന്നും അത് തോല്വിക്ക് ഒരു കാരണമായെന്നും കഥകളുണ്ട്. എന്നാല് നെപ്പോളിയന് ഇത് മുന്കൂട്ടി കണ്ടിട്ടുണ്ടാകാമെന്നും, ടിന് ഇത്തരത്തില് നാശത്തിനു വിധേയമാകാന് ദീര്ഘസമയം ആവശ്യമാണെന്നതും കൊണ്ടും ഇത് ഒരു കെട്ടുകഥയാകാനാണ് വഴി.
ടിന്നില് ബിസ്മത്തോ ആന്റിമണിയോ ചേര്ത്ത് വൈറ്റ് ടിന്, ഗ്രേ ടിന് ആയി മാറുന്ന ഈ പരിവര്ത്തനത്തെ തടയാനാകും.
[തിരുത്തുക] ഉപയോഗങ്ങള്
- ഇരുമ്പ് പോലെയുള്ള ലോഹങ്ങളേയും ഉരുക്കിനേയും തുരുമ്പെടുക്കലില് നിന്നും സംരക്ഷിക്കുന്നതിന് വെളുത്തീയം പൂശുന്നു.
- വെളുത്തീയം പൂശിയ തകരപ്പാട്ടകള്, ഭക്ഷണം കേടുകൂടാതെ സൂക്ഷിക്കുന്നതിനും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ബ്രിട്ടീഷ് ഇംഗ്ലീഷ് ഉപയോഗിക്കുന്നവര് ഇത്തരം പാട്ടകളെ ടിന് എന്നു മാത്രം വിളിക്കുമ്പോള് അമേരിക്കന് ഇംഗ്ലീഷ് ഉപയോഗിക്കുന്നവര് ഇതിനെ ടിന് ക്യാന് എന്നു വിളിക്കുന്നു.
- വിവിധ ലോഹസങ്കരങ്ങളുണ്ടാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന ചേരുവയാണ് വെളുത്തീയം. വെളുത്തീയം ചേര്ത്തുണ്ടാക്കുന്ന ചില പ്രധാന ലോഹസങ്കരങ്ങളാണ് ഓട്, ബെല് മെറ്റല്, ബാബിറ്റ് മെറ്റല്, ഡൈ കാസ്റ്റിങ് അലോയ്, പ്യൂട്ടര്, ഫോസ്ഫര് ബ്രോണ്സ്, വൈറ്റ് മെറ്റല് എന്നിവ.
- സ്റ്റാനസ് ക്ലോറൈഡ് എന്ന വെളുത്തീയത്തിന്റെ ഒരു ലവണം നിരോക്സീകാരിയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- പരന്ന പ്രതലം ലഭിക്കുന്നതിന് ഉരുകിയ വെളുത്തീയത്തിനു മുകളില് ഉരുകിയ സ്ഫടികം ഒഴിച്ച് വാര്ത്താണ് ജന്നല് ഗ്ലാസ് (ഫ്ലോട്ട് ഗ്ലാസ്) ഉണ്ടാക്കുന്നത്. ഈ പ്രക്രിയയെ പില്കിങ്ടണ് പ്രക്രിയ എന്നാണ് അറിയപ്പെടുന്നത്.
- കറുത്തീയവും വെളുത്തീയവും ചേര്ത്തുണ്ടാക്കുന്ന സോള്ഡര് ഇലക്ട്രോണിക് പരിപഥങ്ങളും, കുഴലുകളും വിളക്കിച്ചേര്ക്കുന്നതിനും മറ്റും വിളക്കു ലോഹമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- മുന്കാലങ്ങളില് ഭക്ഷണവും മരുന്നും പൊതിയാനായി വെളുത്തീയത്തിന്റെ ഫോയില് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ ആദ്യപാദത്തില് അലൂമിനിയം ഫോയില് ഇതിനുപയോഗിക്കാന് തുടങ്ങി.
- 3.72 കെല്വിന് താപനിലക്കും താഴെ വെളുത്തീയം അതിചാലകത ദൃശ്യമാക്കുന്നു. പഠനത്തിനു വിധേയമാക്കിയ ആദ്യ അതിചാലകങ്ങളിലൊന്നാണ് വെളുത്തീയം. അതിചാലകങ്ങളുടെ ഒരു സവിശേഷതയായ മെയ്സ്നര് പ്രഭാവം ആദ്യമായി കണ്ടെത്തിയത് വെളുത്തീയത്തിന്റെ പരലുകളിലാണ്. അതിചാലക കാന്തങ്ങളില് വൈദ്യുതവാഹികളായി വ്യാവസായികാടിസ്ഥാനത്തില് ഉപയോഗിക്കുന്നത് നിയോബിയം വെളുത്തീയം സംയുക്തമായ Nb3Sn ആണ്. ഈ വസ്തുവിന്റെ ഉയര്ന്ന ക്രിട്ടിക്കല് താപനിലയും (18 കെല്വിന്), ക്രിട്ടിക്കല് മാഗ്നെറ്റിക് ഫീല്ഡും (25 ടെസ്ല) ആണ് ഇക്കാര്യത്തിനനുയോജ്യമാക്കുന്നത്. 2 കിലോഗ്രാം ഭാരമുള്ള അതിചാലകകാന്തത്തിന് ആയിരക്കണക്കിനു കിലോ ഭാരമുള്ള വൈദ്യുതകാന്തത്തിനു തുല്യമായ കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കാന് സാധിക്കും.
[തിരുത്തുക] ചരിത്രം
പുരാതന കാലം മുതലേ അറിയപ്പെട്ടിരുന്നതും ഓട് നിര്മ്മാണത്തിന് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നതുമായ ലോഹമാണ് വെളുത്തീയം. (Old English: tin, Old Latin: plumbum candidum, Old German: tsin, Late Latin: stannum) ചെമ്പിനോടു ചേര്ക്കുമ്പോള് അതിന്റെ കടുപ്പം വര്ദ്ധിക്കുന്നതിനാല് ഓടു നിര്മ്മാണത്തിന് ഏകദേശം ബി.സി.ഇ. 3500 മുതലേ തന്നെ വെളുത്തീയം ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. എങ്കിലും ഈ ലോഹം തനിയേ ഉപയോഗിക്കാന് തുടങ്ങിയത് ബി.സി.ഇ. 600 മുതല് മാത്രമാണ്. ടിന് എന്ന നാമ ഉരുത്തിരിഞ്ഞത് ജെര്മ്മന് സെല്റ്റിക് ഭാഷകളില് നിന്നാണ്.
[തിരുത്തുക] ലഭ്യത
ബ്രിട്ടീഷ് ജിയോളജിക്കല് സര്വേയുടെ കണക്കു പ്രകാരം 2005-ല് ചൈനയായിരുന്നു ലോകത്തെ ഏറ്റവും വലിയ വെളുത്തീയനിര്മ്മാണരാജ്യം. ലോകത്താകമാനമുള്ള ഉല്പ്പാദനത്തിന്റെ മൂന്നിലൊന്ന് ചൈന നിര്മ്മിക്കുന്നു. ഇന്തോനേഷ്യയും ദക്ഷിണ അമേരിക്കയും ചൈനക്കു തൊട്ടു പുറകില് നില്ക്കുന്നു.
അയിരില് കല്ക്കരി ചേര്ത്ത് റിവെര്ബെറേറ്ററി ചൂളയില് നിരോക്സീകരണം നടത്തിയാണ് വെളുത്തീയം നിര്മ്മിക്കുന്നത്. താരതമ്യേന അപൂര്വ്വമായി കാണപ്പെടുന്ന ഈ ലോഹം ഭൂവല്ക്കത്തില് ഏകദേശം 2 പി.പി.എം. അളവില് കാണപ്പെടുന്നു. മണല് നിക്ഷേപങ്ങളില് (placer deposits) നിന്നാണ് ലോകത്ത് വെളുത്തീയം കൂടുതലായും നിര്മ്മിക്കുന്നത്. ടിന് അടങ്ങിയ വ്യാവസായികപ്രാധാന്യമുള്ള ഒരേയൊരു ധാതുവാണ് കാസിറ്ററൈറ്റ് (SnO2). സ്റ്റാനൈറ്റ്, സിലിണ്ഡ്രൈറ്റ്, ഫ്രാന്ക്കൈറ്റ്, കാന്ഫീല്ഡൈറ്റ്, ടീലൈറ്റ് എന്നിവ പോലെയുള്ള സങ്കീര്ണ്ണമായ സള്ഫൈഡ് സംയുക്തങ്ങളില് നിന്നും ചെറിയ അളവില് വെളുത്തീയം വേര്തിരിച്ചെടുക്കുന്നുണ്ട്. പുനര്നിമ്മാണം നടത്തുന്ന ടിന്നും ഈ ലോഹത്തിന്റെ ഒരു പ്രധാന ഉറവിടമാണ്.
[തിരുത്തുക] ഐസോട്ടോപ്പുകള്
സ്ഥിരതയുള്ള ഏറ്റവുമധികം ഐസോട്ടോപ്പുകളുള്ള മൂലകമാണ് വെളുത്തീയം. ഇത്തരം പത്ത് ഐസോട്ടോപ്പുകള് ഈ മൂലകത്തിനുണ്ട്. ഇവ കൂടാതെ 28 അസ്ഥിര ഐസോട്ടോപ്പുകളും ടിന്നിനുണ്ട്. ഇവയില് തന്നെ 1994-ല് കണ്ടെത്തിയ 50 വീതം പ്രോട്ടോണുകളും ന്യൂട്രോണുകളുമുള്ല ടിന്-100 (100Sn) പ്രത്യേകശ്രദ്ധയര്ഹിക്കുന്നു.
[തിരുത്തുക] ജീവശാസ്ത്രം
മൂലകാവസ്ഥയിലുള്ള ടിന് മനുഷ്യശരീരത്തിന് അത്യാവശ്യം വേണ്ടുന്ന ഒരു ഘടകമാണ്. ഓര്ഗാനോട്ടിന് എന്നറിയപ്പെടുന്ന ടിന്നിന്റെ ചില ഓര്ഗാനിക് സംയുക്തങ്ങള് വിഷമാണ്. കുമിള് നാശിനിയായും ബാക്റ്റീരിയക്കെതിരേയും ഇവ പ്രയോഗിക്കുന്നു. ട്രയോര്ഗാനോട്ടിന്സ് ഇത്തരം സംയുക്തങ്ങള്ക്കൊരുദാഹരണമാണ്.
H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||
Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||
Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||
Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Uub | Uut | Uuq | Uup | Uuh | Uus | Uuo |
ക്ഷാര ലോഹങ്ങള് | ആല്ക്കലൈന് ലോഹങ്ങള് | ലാന്തനൈഡുകള് | ആക്റ്റിനൈഡുകള് | സംക്രമണ ലോഹങ്ങള് | മൃദുലോഹങ്ങള് | അര്ദ്ധലോഹങ്ങള് | അലോഹങ്ങള് | ഹാലൊജനുകള് | ഉല്കൃഷ്ടവാതകങ്ങള് |