வெள்ளீயம்

வெள்ளீயம் அல்லது தகரம் (ஆங்கிலம் Tin) என்பது ஒரு வேதியியல் தனிமம். அத்துடன் ஒரு உலோகமாகவும் இருக்கிறது. இது தனிம அட்டவணையில் Sn என்னும் குறியீடு கொண்டது.  இலத்தீனில் வெள்ளீயத்திற்கு சிடான்னம் (stannum) என்பதால் Sn என குறியீடு. வெள்ளீயத்தின் அணுவெண் 50 ஆகும். வெள்ளீயத்தின் அணுக்கருவில் 69 நொதுமிகள் உள்ளன. வெள்ளீயம் எளிதில் வளையக்கூடிய குறை மாழை வகையைச் சேர்ந்த தனிமம். இது எளிதில் காற்றில் ஆக்ஸைடு ஆகாத, அரிப்படையாத ஒரு பொருள். இதனால் இதனை பிற மாழைக்கலவைகளில் செய்த பொருட்களுக்கு பூச்சாக இடுவதுண்டு. வெள்ளீயத்தை செப்புடன் கலந்து வெண்கலம் என்னும் வலிமையான மாழைக்கலவை செய்யப்படுகின்றது. ஒலி எழுப்பும் மணி இம் மாழைக்கலவையால் செய்யப்படுகின்றது. வெள்ளீயம் பெரும்பாலும் கேசிட்டரைட்டு  என்னும் கனிமத்தில் இருந்து பிரித்தெடுக்கப்படுகின்றது.

குறிப்பிடத்தக்க பண்புகள் 

வெள்ளீயம் வளையக்கூடிய, தகடாக்கக்கூடிய வெண்சாம்பல் நிறம் உள்ள படிகநிலை கொள்ளும் மாழை. இப்படிகம் செவ்வகப் பட்டகம் (tetragonal) என்னும் வகையைச் சேர்ந்தது. தடிப்பான தூய வெள்ளீயக் கம்பியை வளைத்தால் "படபட" என படிக உடைவு ஒலி கேட்கும். நீர் போன்ற பொருட்களில் இருந்து அரிப்பைத் தடுத்தாலும், கடும் காடிகளும் காரக் கரைசல்களும் இம் மாழையைத் "தாக்க"வல்லது (வேதியியல் வினையால் அரிக்க வல்லது).

சேர்மங்கள் மற்றும் வேதியியல் 

II அல்லது IV என்ற ஆக்சிசனேற்ற நிலைகளில் வெள்ளீயத்தின் பெரும்பாலான சேர்மங்கள் காணப்படுகின்றன.

கனிம வேதியியல் சேர்மங்கள் 

II மற்றும் IV என்ற ஆக்சிசனேற்ற நிலைகள் இரண்டிலும் ஆலைடு சேர்மங்கள் அறியப்படுகின்றன. Sn(IV) நிலையில் SnF4, SnCl4, SnBr4, SnI4. ஆகிய நான்கு ஆலைடு வகைகளும் அறியப்படுகின்றன. இவற்றில் கன உறுப்பினர்களாகக் கருதப்படும் SnCl4, SnBr4, SnI4 மூன்று ஆலைடுகளும் எளிதில் ஆவியாகக் கூடிய மூலக்கூற்றுச் சேர்மங்களாகும். வெள்ளீயம் டெர்ட்ராபுளோரைடு சேர்மம் மட்டும் பல்பகுதி சேர்மமாகும். Sn(II) நிலையிலும் SnF2, SnCl2, SnBr2, SnI2. ஆகிய நான்கு ஆலைடு வகைகளும் அறியப்படுகின்றன. இவையனைத்தும் பல்பகுதி திண்மநிலை சேர்மங்களாகும். இங்கு குறிப்பிடப்பட்ட எட்டு சேர்மங்களில் அயோடைடுகள் மட்டுமே நிறத்துடன் காணப்படுகின்றன .

வர்த்தக ரீதியாக வெள்ளீய(II) குளோரைடு முக்கியத்துவம் பெற்றுள்ளது. குளோரின் வெள்ளீயம் உலோகத்துடன் வினைபுரிந்து SnCl4 உருவாகிறது. ஆனால் ஐதரோ குளோரிக் அமிலமும் வெள்ளீயமும் வினை புரியும் போது SnCl2 சேர்மமும், ஐதரசன் வாயுவும் தோன்றுகின்றன. மாறாக வெள்ளீயமும் அதன் ஆக்சிசனேற்ற நிலை (IV) சேர்மமான SnCl4 சேர்மமும் இணைந்தும் SnCl2 சேர்மத்தை உருவாக்குகின்றன. இச்செயல்முறையை  இணைவிகிதமுறல் செயல்முறை என்பர்.

SnCl4 + Sn → 2 SnCl2

ஆக்சைடுகள், சல்பைடுகள் மற்றும் பிற சால்கோகெனைடு வழிப்பொருட்களாகவும் வெள்ளீயம் உருவாகிறது. வெள்ளீயத்தை காற்றில் சூடுபடுத்தினால் கேசிட்டரைட்டு (SnO2) என்ற ஈரியல்பு கொண்ட ஈராக்சைடு சேர்மம் உருவாகிறது . அமிலம், காரம் இரண்டிலும் கரையக்கூடிய சேர்மங்கள் ஈரியல்பு சேர்மங்களாகும். [Sn(OH)6]2−, K2[Sn(OH)6], என்ற கட்டமைப்பில் அமைந்த வெள்ளீயம் சேர்மங்களும் அறியப்படுகின்றன. H2[Sn(OH)6] என்ற கட்டமைப்பில் அமைந்த வெள்ளீயம் சேர்மம் ஏதும் அறியப்படவில்லை
(II) அல்லது (IV) என்ற ஆக்சிசனேற்ற நிலைகளில் வெள்ளீயத்தின் சல்பைடு சேர்மங்களான  வெள்ளீயம்(II) சலபைடு மற்றும் வெள்ளீயம்(IV) சல்பைடு இரண்டும் அறியப்படுகின்றன.

ஐதரைடுகள் 

(IV) ஆக்சிசனேற்ற நிலையில் வெள்ளீயம் (SnH4) என்ற ஐதரைடாக உருவாகிறது. ஆனால் இது நிலைப்புத் தன்மையற்று உள்ளது. டிரைபியூட்டைல்வெள்ளீயம் ஐதரைடு (Sn(C4H9)3H) போன்ற கரிமவெள்ளீயம் சேர்மங்கள் அறியப்படுகின்றன . இத்தகைய சேர்மங்கள் நிலைமாறும் இயல்புடைய டிரைபியூட்டைல்வெள்ளீயம் இயங்குறுப்புகளை வெளிவிடுகின்றன. வெள்ளீயம்(III) ஆக்சிசனேற்ற நிலை சேர்மங்களுக்கு இதுவொரு அரிய உதாரணமாகும் .

கரிமவெள்ளீயம் சேர்மங்கள் 

கரிமவெள்ளீயம் சேர்மங்கள் சில நேரங்களில் சிடானான்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, இவை வெள்ளீயம்-கார்பன் பிணைப்புகளுடன் கூடிய இரசாயனச் சேர்மங்களாகும் . வெள்ளீயத்தின் கரிம சேர்மங்கள் பயனுள்ள வர்த்தக முக்கியத்துவம் பெற்றவையாகக் கருதப்படுகின்றன . கரிமவெள்ளீயம் சேர்மங்கள் நச்சுத்தன்மை மிகுந்திருப்பதால் அவை  உயிர்கொல்லிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

1849 இல் எட்வார்ட் ஃபிராங்க்லேண்டு டையெத்திலீன்வெள்ளீயம் டையயோடைடு (C2H5) 2SnI2) என்ற முதலாவது கரிமவெள்ளீயம் சேர்மத்தைக் கண்டு அறிவித்தார்.

பெரும்பாலான கரிமவெள்ளீயம் சேர்மங்கள்  காற்று மற்றும் தண்ணீரில் நிலைப்புத் தன்மை கொண்டு திரவங்கள் அல்லது திண்மங்களாக லாணப்படுகின்றன. இவை நான்முக வடிவ கட்டமைப்பை ஏற்கின்றன. டெட்ரா ஆல்கைல் மற்றும் டெட்ரா அரைல் சேர்மங்களை கிரிக்னார்டு வினைப்பொருளைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கலாம் :

 + 4 RMgBr →  + 4 MgBrCl

மறுபங்கீட்டு வினையின் மூலம் கலப்பு ஆலைடு ஆல்கைல் சேர்மங்களைத் தயாரிக்கலாம். இவை டெட்ராகரிம வெள்ளீயம் சேர்மங்களைக் காட்டிலும் வணிக முக்கியத்துவம் மிக்கவையாகும்.

 +  → 2 SnCl2R2.

ஈரிணைதிற கரிமவெள்ளீயம் சேர்மங்கள்  அசாதாரணமானவையாகும். இருப்பினும் இவை தொடர்புடைய ஈரிணைதிற கரிமசெருமானியம் மற்றும் ஈரிணைதிற கரிமசிலிக்கன் சேர்மங்களைக் காட்டிலும் சாதாரணமானவையாக உள்ளன. அதிக நிலைப்புத்தன்மை கொண்ட Sn(II) "மந்த எலக்ட்ரான் விளைவு" இயல்பைக் கொண்டதாக உள்ளது.

கரிமவெள்ளீயம்(II) சேர்மங்களான சிடானிலின்கள் ( R2Sn), இருசிடானிலின்கள் (R4Sn2) ஆகியவைகளும் அறியப்படுகின்றன. இவ்விரு பிரிவுகளும் அசாதாரண வினைகளை வெளிப்படுத்துகின்றன.

தோற்றம் 

குறைந்த-முதல்-நடுத்தர நிறை கொண்ட நட்சத்திரங்களில் வெள்ளீயம்  நீண்ட எசு- செயல்முறை மூலம் உருவாகிறது. இறுதியாக இண்டியம் போன்ற கனமான ஐசோடோப்புகளின் பீட்டா சிதைவு மூலமாக வெள்ளீய்டம் உருவாக்கப்படுகிறது .

பூமியின் மேற்பரப்பில் கிடைக்கக்கூடிய பொருட்களில்  49 ஆவது மிகுதியான பொருள் வெள்ளீயம் ஆகும். மில்லியனுக்கு 75 பகுதிகள் துத்தநாகம், மில்லியனுக்கு 50 பகுதிகள் தாமிரம், மில்லியனுக்கு 14 பகுதிகள் ஈயம் என்ற அளவுகளுடன் ஒப்பிடுகையில் வெள்ளீயம் மில்லியனுக்கு 2 பகுதிகள் அளவில் கிடைக்கிறது .

வெள்ளீயம் இயற்கையில் தனித்துக் கிடைப்பதில்லை ஆனால் தாதுக்களில் இருந்து பிரித்தெடுக்கப்படுகிறது. கேசிட்டரைட்டு (SnO2) என்ற ஆக்சைடு தாது மட்டுமே வர்த்தக ரீதியாக முக்கியத்துவம் மிக்க தாதுவாகக் கருதப்படுகிறது. சிடானைட்டு, சிலிண்டரைட்டு, பிராங்கைட்டு, கேன்பீல்டைட்டு மற்றும் டியலைட்டு போன்ற சல்பைடு தாதுக்களில் இருந்தும் சிறிய அளவில் வெள்ளீயம் பிரித்தெடுக்கப்படுகிறது. வெள்ளீயத்தின் தாதுக்கள் எப்போதும் கிரானைட்டு எனப்படும் கருங்கற்களுடன் 1% வெள்ளீயம் ஆக்சைடாக சேர்ந்தே கானப்படுகின்றன.
 
80% வெள்ளீயமானது வெள்ளீய டை ஆக்சைட்டின் உயர் தன்னீர்ப்பு காரணமாக முதன்மைச் சுரங்கத்தின் நீரோட்ட திசையில் படிவுகளாகப் படிந்துள்ள கீழ்நிலைத் திட்டங்களின் மூலமாகக் கிடைக்கும் படிவுகளேயாகும். பெரும்பாலும் கடந்த காலங்களில் அடித்துவரப்பட்டு  பள்ளத்தாக்குகளிலிலும்  அல்லது கடல்களிலிலும் படிய வைக்கப்பட்ட வெள்ளீயமே தற்பொழுது மீட்டெடுக்கப்படுகிறது. தூர்வாரல், உயரழுத்த அகழ்வு அல்லது திறந்தவெளி சுரங்கம் போன்ற சிக்கனாமான முறைகள் வெள்ளீயத்தைப் பிரித்தெடுக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உலகின் பெரும்பாலான வெள்ளீயம் ஒதுக்குப் படிவுகளில் இருந்தே தயாரிக்கப்படுகிறது, இவற்றில்  0.015% அளவிற்கும் குறைவாகவே வெள்ளீயம்  இருக்கக்கூடும் .

2011 ஆம் ஆண்டில் மட்டும் மொத்தமாக 253000 டன் வெள்ளீயம் வெட்டியெடுக்கப்பட்டுள்ளது. சீனாவில் 110,000 டன், இந்தோனேசியாவில் 51,000 டன், பெரு நாட்டில் 34,600 டன், பொலிவியாவில் 20,700 டன், பிரேசில் நாட்டில் 12,000 டன் வெள்ளீயம் வெட்டி எடுக்கப்பட்டதாக அறியப்படுகிறது .பொருளாதார சாத்தியக்கூறுகள் மற்றும் சுரங்கத் தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சி ஆகிய காரணங்களால் வெள்ளீயத்தின் உற்பத்தி மதிப்பீடு வரலாற்று ரீதியாக மாறுபடுகிறது . தற்போதைய நுகர்வு விகிதங்கள் மற்றும் தொழில்நுட்பங்கள் ஆகியவற்றின் விளைவாக அடுத்த 40 ஆண்டுகளில் பூனியில் வெள்ளீயத்தின் அளவு வற்றிப்போகும் அபாயம் உள்ளதாக மதிப்பிடப்படுகிறது. வெள்ளீய உற்பத்தி வருடத்திற்கு 2% வளர்ச்சியை பெற்றிருந்தால் கூட 20 ஆண்டுகளுக்குள் புவியில் வெள்ளீயத்தின் இருப்பு காணாமல் போகலாம் என்று லெசுடர் பிரௌன் பரிந்துரைக்கின்றார் .

இரண்டாம் நிலை அல்லது பிசிறு வெள்ளீயமும் வெள்ளீயத்தின் முக்கிய ஆதாரமாக இருக்கிறது. இரண்டாம் நிலை வெள்ளீய உற்பத்தி அல்லது பிசிறுகளின் மறுசுழற்சி மூலம் கிடைக்கும் வெள்ளீயத்தின் அளவு அதிகரித்து வருகிறது. 
1993 ஆம் ஆண்டிலிருந்து அமெரிக்கா வெள்ளீயத்தை வெட்டி எடுக்காமலும் 1989 ஆம் ஆண்டு முதல் உருக்கிப் பிரிக்காமலும் உள்ளது. இந்நாடே இரண்டாம்நிலை வெள்ளீயத்திலிருந்து அதிகமாக வெள்ளீயம் உலோகத்தை தயாரிக்கிறது. 2006 ஆம் ஆண்டில் 14,000 டன் அளவுக்கு மறுசுழற்சி செய்யும் மிகப்பெரிய நாடாக அமெரிக்கா இருக்கிறது.

2009 ஆம் ஆண்டில் கொலம்பியாவில் புதிய வெள்ளீயப் படிவுகள் கண்டறியப்பட்டன . இதேபோல தெற்கு மங்கோலியாவிலும்  புதிய படிவுகள் கண்டறியப்பட்டுள்ளன.

மேற்கோள்கள்

புற இணைப்புகள் 

 WebElements.com – Tin
 Theodore Gray's Wooden Periodic Table Table: Tin samples and castings

 
குறை மாழைகள்
தனிமங்கள்
தாயகத் தனிமக் கனிமங்கள்