Vethith Thanimangal-Chemistry

வேதித் தனிமங்கள் - நிக்கல்-கண்டுபிடிப்பு

நிக்கலுக்கான ஒரு தாதுப் பொருள் கிடைத்ததும் அதிலிருந்து நிக்கலைப் பிரித்தெடுக்கத் தெரியாத தொடக்க காலத்தில் அதைச் செம்பின் தாது என்று நினைத்து அதைக் கூப்பர் நிக்கல் எனப் பெயரிட்டனர்.நிக்கல் என்பது ஜெர்மன் மொழியில் சனியைக் குறிக்கும் சொல்லாகும்.கூப்பர் நிக்கல் என்பது சனியின் செம்பு எனலாம் .

பிரித்தெடுப்பதில் வெற்றி பெற முடியாததால் ,அது 'நிக் ' என்ற பேயின் வேலை என்று கருதியதால் அதுவே நிக்கலுக்கு மூலமானது .ஸ்வீடன் நாட்டுக் கனிம வேதியியலாரான குரோன்ஸ்டெட் என்பார் நிக்கலைப் பிரித்தெடுப்பதில் வெற்றி கண்டார் .இன்றைக்கு கூப்பர் நிக்கல் என்பது நிக்கல் ஆர்சினைடு என்று கண்டு பிடித்துள்ளனர் .

பண்புகள்

இதன் வேதிக் குறியீடு Ni ஆகும் .இதன் அணு வெண் 28 அணு நிறை 58.71 அடர்த்தி 8900 கிகி/கமீ உருகு நிலை 1726 K,கொதி நிலை 3073 K .நிக்கல் வெள்ளி போன்று பளபளப்பான உலோகம் இது முக்கியமாகக் கந்தகத்துடன் கலந்து கூட்டுப் பொருள் வடிவில் மில்லரைட் (Millerite)என்ற தாதுவாகக் கிடைக்கின்றது .இது மிகவும் அரிய தனிமம் என்றே சொல்லவேண்டும் .ஏனெனில் பூமியின் மேலோட்டுப் பகுதியில் இது                  0.008 % செழுமையுடன் காணப்படுகின்றது .அதாவது பூமியின் மேற்பரப்பில் 10¹⁵ டன் நிக்கல் உள்ளது எனலாம் .

பூமியின் உள்ளகத்திலும் ,பூமி போன்ற வேறு பல கோள்களின் உள்ளகத்திலும் நிக்கல் பதிவு அதிகமாக இருக்கவேண்டும் என விண் இயற்பியலார் தெரிவித்துள்ளனர்.பூமியில் 1200 கிமீ ஆரங் கொண்ட கோள வடிவ உள்ளகத்தில் 4000^o C வெப்ப நிலையில் திண்ம நிலை இரும்பும் நிக்கலும் உள்ளன. உயர் அழுத்தத்தினால் அவை உருகுவதில்லை .இதை அடுத்த பகுதி 2300 கிமீ தடிப்புள்ளது .உள்ளகத்திலிருந்து கடத்தப் பட்டு வரும் வெப்பத்தினால் இப் பகுதியில் உருகிய நிலையில் இரும்பும் நிக்கலும் உள்ளன.சலன மண்டலத்தில் உருகிய இரும்பும் நிக்கலும் ஆழ்கடல் நீரோட்டம் போலப் பாய்ந்தோடிக் கொண்டே இருக்கிறது .பூமி ஒரு காந்தப் புலத்தைப் பெற்றிருப்பதும் மிதவலான கண்டங்கள் மெள்ள இடம்பெயர்வதும் இதனால்தான் .

புவி காந்தப் புலம் வலிமையான தில்லை மிகவும் வலிமை குன்றியது என்றாலும் இப் புலம் பூமியைச் சுற்றி நெடுந் தொலைவு வரை விரிந்து செயல்படுகின்றது .சூரிய மின்ம(Plasma) வீச்சின் போது பூமியை நோக்கி வரும் தீங்கிழைக்க வல்ல ஆற்றல் மிக்க மின்னூட்டத் துகள்களை விலக்கி வேறு திசையில் செல்லுமாறு இப்புலம் செய்து விடுகின்றது.துருவங்களில் ஊடுருவ அனுமதித்து துருவ ஒளியைத் தோற்று விக்கிறது .அண்டக் கதிர்களை (Cosmic rays) விலக்கி உயிரினங்களைக் காக்கும் புவி காந்தப் புலத்திற்குக் காரணமாக இருப்பது பூமியில் உள்ள உருகிய குழம்பாக இருக்கும் இரும்பும் நிக்கலும் தான்.

பயன்கள்

இரும்புடன் 18 %,குரோமியம் 8 % நிக்கல் சேர்ந்த அரிக்கப்படாத கறை படாத எஃகை உற்பத்தி செய்து இராணுவக் கவச உடை ,டாங்கிகள், பீரங்கிகள் ,போர்க் கப்பல்கள் போன்றவற்றைத் தயாரிக்கப் பயன் படுத்தினார்கள் .நாணயங்கள் செய்ய,வெள்ளி போன்றது என்று பொருள் படும் அர்ஜென்டைன் ,புதிய வெள்ளி என்று பொருள் படும் நூ சில்வர் போன்ற நிக்கல் கலப்பு உலோகங்கள் பயன் தருகின்றன .மோனல் (Monel ) என்ற கலப்பு உலோகம் (60-70 % நிக்கல்,25-35 % செம்பு,இரும்பு,மாங்கனீஸ், சிலிகான் ,கார்பன் ) கடினத் தன்மையும்,அமில அரிப்புக்கு எதிர்ப்புக் காட்டும் தன்மையும் கொண்டது .இது வேதியியல் பொருள் உற்பத்தி ஆலைகளிலும்,கப்பல் சார்ந்த கட்டுமானங்களிலும் பயன் தருகிறது.தூய நிக்கலே அரிப்புக்கு எதிர்ப்புத் தரும்.அதனால் ஆக்சிஜனேற்றம் அடையும் உலோகங்களின் பரப்பைக் காக்க அதனுடன் சிரிதளவு நிக்கலைச் சேர்ப்பதை வழக்கமாகக் கொண்டுள்ளனர் .நிக்கல் முலாம் பூச்சும் இதற்குப் பயனுள்ளது.

சிறப்புப் பயன்பாட்டிற்கென நிக்கல் பல கலப்பு உலோகங்களைத் தந்துள்ளது.நிக்கல்-குரோமியக் கலப்பு உலோகம் நிக்ரோம் (Nichrome) எனப்படும்.இதன் மின் தடையெண் டங்க்ஸ்டனுக்கு இருப்பதைக் காட்டிலும் குறைந்த உருகு நிலை கொண்டது என்பதால் மின்னிழை விளக்குகளில் இது அதிகம் பயன்படுவதில்லை .எனினும் மின்னடுப்பு, மின்னுலைகளுக்கு நிக்ரோம் உகந்தது.

 இன்வாரில் நிக்கல்,இரும்பு கார்பன் முறையே 63.8%,36 %,0.2 % ஆக உள்ளன .இதன் வெப்ப விரிவாக்கம் மிகவும் குறைவு என்பதால் ஈடு செய்யப்பட்ட (Compensated ) ஊசல்களில் இது பயன்படுகிறது.எலின்வரில் நிக்கல்,குரோமியம் 36:12 என்ற விகிதத்தில் எஃகுடன் கலந்துள்ளன .இதன் மீள் திறன் வெப்பநிலை மாற்றத்தால் பாதிக்கப்படுவதில்லை என்பதால் கைக் கடிகாரங்களுக்குத் தேவையான நுண்ணிய மயிரிழைச் சுருள் வில்கள் செய்யப்படுகின்றன.மிசிமா (Mishima),அல்நிகோ (Alnico)அல்நி (Alni) போன்ற கலப்பு உலோகங்கள் உயரளவு காந்தப் பண்பைக் கொண்டுள்ளன .இவை நிலைக் காந்தங்கள் ,மின் மாற்றிகளின் (Transformers)உள்ளகம்,தொலைபேசியின் அதிர்வுத் தகடு ,சோக்கு போன்றவைகளில் பயன்படுகின்றன.மின் காந்தங்களுக்கு உகந்த பொருளாக பெர்மலாய் (Permalloy)(இரும்பு: நிக்கல் = 22:78)என்ற கலப்பு உலோகம் பயன்படுகின்றது .இதன் காந்த உட்புகு உட்புகு திறன் (Permeability) மிகவும் அதிகம்.இதை ஒரு மெல்லிய புற காந்தப் புலத்தைக் கொண்டே காந்த மாக்கம் செய்யவும்,காந்த நீக்கம் செய்யவும் முடியும்.நிகோசி (nicosi) என்ற கலப்பு உலோகம் (நிக்கல்:கோபால்ட் :சிலிகான் = 94:4:2) ஆற்றல் மிக்க கேளா ஒலி மூலங்களை (Ultrasonic source)உருவாக்கப் பயன்படுகின்றது .

நிக்கலும் டைட்டானியமும் சேர்ந்து நிட்டினால் (nitinol) என்ற வடிவம் மறவா உலோகத்தை (Memory metal) தந்துள்ளன .இதன் பயன் பாடு புதிய தொழில் நுட்பத்தைத் தந்தது பல புதுமைகளை பல துறைகளிலும் விளைவித்து வருகிறது .

ஹைட்ரஜனூட்டம்(hydrogination) செய்து எண்ணெய்ப் பொருட்களைக் பொருட்களைக் கெட்டிப் படுத்தும் வழிமுறையில் நிக்கல் ஒரு வினையூக்கியாகச் செயல்படுகின்றது .நிக்கல் இரு வகையான மின் சேமக்கலன்களில் (accumulators) பயன் தருகிறது.நிக்கல்-இரும்பு மின்சேமக்கலம் 1.35 வோல்ட் மின்னழுத்தமும் நிக்கல்-காட்மியம் மின்சேமக் கலம் 1.5 வோல்ட் மின்னழுத்தமும் தருகின்றன.நிக்கல்-காட்மியம் செல்களைக் கசிவின்றி முத்திரையிட முடிவதால் இவை கணக்கிடும் கருவிகள்,மின்னணுச் சாதனங்கள் ,கைகடிகாரங்கள் போன்றவற்றில் பயன்படுகின்றன.