உலோகங்களும், நவீன தொழிற்நுட்பமும்...!

பிளாஸ்டிக் பொருட்கள் வருவதற்கு முன் எல்லாத் துறைகளிலும் உலோகங்களே அதிக அளவில் பயன்படுத்தப்பட்டு வந்தன. கட்டிடங்கள், தொழிற்சாலைகள், போக்குவரத்து சாதனங்கள், மருத்துவ சாதனங்கள், ஆழ் குழாய்கள், சமையல் பாத்திரங்கள் என பல்வேறு துறைகளிலும் உலோகங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உலோகங்கள் என்றால் என்ன? எப்படி தயாரிக்கப்படுகின்றன? எவ்வாறு சேதமடைகின்றன? உலோகங்களை பாதுகாக்கும் நவீன தொழிற் நுட்பங்கள் யாவை?

உலோகங்கள் பாதிப்படைவதால் ஏற்படும் பண இழப்பீடு எவ்வளவு? என்ற கேள்விகளுக்கெல்லாம் விடையளிக்க வேண்டியுள்ளது. முதலில் கண்டறிந்த உலோகங்கள் தாமிரம், இரும்பு, காரியம், தங்கம் போன்றவையாகும். மொத்தம் ஏறத்தாழ 90 உலோகங்கள் பூமியிலுள்ள தாதுப் பொருட்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன. இவை திடப்பொருட்களாக உள்ளன. இத்தகைய உலோகங்கள் காற்றிலுள்ள ஆக்சிஜன் போன்ற வாயுக்களோடு வினைபுரிந்து மீண்டும் உலோக உப்புகளாக மாறி விடுகிறது. இதனால் அதன் உறுதியான தன்மையை இழந்து அரிமானத்துக்குள்ளாகிறது.

உலோகங்கள் சேதமடைந்து இழப்பும் ஏற்படுகிறது. உதாரணத்திற்கு இரும்புக் கம்பிகள் காற்றின் ஈரப்பதம் மற்றும் ஆக்சிஜனோடு வினைபுரிந்து இரும்பு ஆக்சைடாக மாறிவிடுகிறது. இதுவே துருப்பிடித்தலாகும். சில கட்டிடங்களில் கான்கிரீட் மேற்கூரைகளில் விரிசல் உண்டாவதைப் பார்த்திருக்கலாம். கான்கிரீட்டில் பயன்படுத்தப்பட்ட கம்பிகள் காற்றில் துருப்பிடித்து அளவில் பெரிதாகின்றன. இவை கான்கிரீட்டை நெரிப்பதால் விரிசல் ஏற்படுகிறது. அதனால் தான் கான்கிரீட் கட்டிடங்களுக்கு குறைந்த ஆயுட்காலமே உள்ளது. திருச்செந்தூர்கோவிலின் வெளிபிரகார மண்டபம் இடிந்ததற்கு அரிமானத்தால் இந்த இரும்புக் கம்பிகள் சேதமடைந்ததே காரணமாகும்.

எல்லா உலோகங்களும் இவ்வாறு அரிமானத்துக்கு உள்ளாகி விடுமா? என்றால் விதி விலக்குகளும் உள்ளன. தங்கம், வெள்ளி, பிளாட்டினம் போன்ற உலோகங்கள் காற்றோடு வினைபுரிவதாக இருந்தால் அவற்றை நகைகளாக அணிந்திருக்க முடியாது. ஆனால் மற்ற உலோகங்கள் காற்றோடு வினைபுரிவதால் சேதமடைகின்றன.இவ்வாறு ஏற்படும் உலோக அரிமானங்களால் நம் நாட்டிற்கு ஆண்டொன்றுக்கு சுமார் ரூ.2 லட்சம் கோடி பண இழப்பு ஏற்படுகிறது என்று புள்ளி விவரங்கள் தெரிவிக்கின்றன. மேலும் நாளுக்கு நாள் பூமியின் தாதுக்களும் வேகமாகக் குறைந்து வருகின்றன. எனவே உலோகங்களை சரிவர பராமரித்து பாதுகாப்பது அவசியமாகிறது. உலோக அரிமானத்தை முழுமையாகத் தடுக்க முடியாது. ஆனால் முறையான பராமரிப்பின் மூலம் இதனைக் குறைக்கலாம்.

நம் நாட்டில் டைட்டானியம், அலுமினியம், துத்தநாகம், காரியம், யுரேனியம், டங்ஸ்ட்டன் போன்ற உலோகங்களும் பெரிதளவு பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

உலோகங்கள் நேரடியாக அப்படியே கிடைப்பதில்லை. ஆனால் அவற்றின் ஆக்சைடு, சல்பைடு, கார்பனேட் போன்ற தாது உப்புகளாக உள்ளன. இவற்றிலிருந்து உலோகங்கள் பல்வேறு வேதி வினைகளின் மூலமாக தனியே பிரித்தெடுக்கப்படுகின்றன. ஆனால் மீண்டும் இந்த உலோகங்கள் சுற்றுப்புற சூழலின் காரணிகளால் பாதிக்கப்பட்டு அதன் தாது உப்புகளாக மாறிவிடுகின்றன. இதுவே இயற்கையின் நியதியாகும். இதனை எதிர்த்து முறையான செயல்பாட்டின் மூலம் தான் உலோகங்களைப் பாதுகாக்க வேண்டியுள்ளது.

பல்வேறு உலோகப் பாதுகாப்பு முறைகளில் சிலவற்றை இங்கு குறிப்பிடுகிறோம்.

எல்லோருக்கும் பொதுவாகத் தெரிந்த முறை வர்ணம்பூசுவது ஆகும். வீட்டில் ஜன்னல் கம்பிகளுக்கு பிரைமர், லேக்கர், வார்னிஷ், எனாமல் போன்றவற்றை பூசுகிறோம். இவை இரும்புக் கம்பிகளுக்கு ஒரு பாதுகாப்பு வேலியாக செயல்படுகின்றன. நேனோ டைட்டானியம், டையாக்சைடு, சிலோக்ஸேன் பாலிமர்கள் சேர்க்கப்பட்ட பெயிண்ட்டுகள் பாக்டீரியா, புற ஊதாக்கதிர்கள், வெப்பம், தூசி போன்றவற்றையும் எதிர்த்து தாங்கும் தன்மை உடையன. ராமேசுவரத்தில் கடல் மீது கட்டப்பட்டுள்ள இந்திரா காந்தி மேம்பாலம் கோல்டார் பாக்ஸி பூச்சால் காப்பாற்றப்படுகிறது.

இதே போல் உலோகத்தின் மீது வேறொரு உலோகத்தைப் பூசி பாதுகாப்பது மற்றொரு முறையாகும். கார்போன்ற வாகனங்களின் ஸ்டீல் பரப்பின் மீது துத்தநாகத்தைப் பூசுகிறார்கள். முற்காலங்களில் பாத்திரங்களுக்கு ஈயம் பூசுவதும் இம்முறையே ஆகும். மேற்பூச்சு உலோகம் உள்ளவரை கீழே உள்ள உலோகம் பாதிப்படையாது.

உலோகத்தை உலோகக் கலவையாகப் பயன்படுத்தும் போது பெருமளவு சேதம் தவிர்க்கப்படுகிறது. இரும்போடு சிறிதளவு கரி, நிக்கல், மாங்கினீஸ், குரோமியம், சிலிக்கா சேர்த்து தயாரிக்கப்படும் ஸ்டீல் (எவர் சில்வர்) எனப்படும் உலோகக் கலவை அனைவரும் அறிந்த ஒன்றாகும். அறுவை சிகிச்சையின் போது உடல் பாகங்களில் தேவைப்படும் இடங்களில் உலோகப் பொருட்கள் வைக்கப்படுவதை அறிவோம். உதாரணமாக கை, கால் முறிவுக்கு உடலுக்குள் ஸ்டீல் பிளேட், இதயத்தின் ரத்த குழாய்களில் அடைப்பை நீக்க ஸ்டெண்ட் வைக்கப்படுகிறது. இதற்காகப் பயன்படுத்தப்படும் ஆஸ்டெனிடிக் ஸ்டீல் துருப்பிடிக்காமல் நீண்டு உழைக்கிறது. அவற்றின் மேல் உள்ள காட்மியம் ஆக்சைடு போன்ற பூச்சுகள் பாக்டீரியாக்கள் இந்த உலோகங்கள் மீது வளர விடாமல் தடுக்கின்றன. இதே போன்று புளுரோ பாலி வினைலிடின் பாலிமர்கள் பூசும் பொழுது அது எத்தகைய அரிமானத்தையும் தடுத்து விடுகிறது. பாலிபிரோல் நேனோ காம்பசிட் சேர்த்தும் தரமான உலோகக் கலவைகள் தயாரிக்கிறார்கள். ஆகாய விமானங்களும், ராக்கெட்டுகளும் அதிக வெப்பம் அல்லது குளிர் மற்றும் காற்றழுத்தத்தால் பாதிப்படையாமல் தடுப்பதற்காக டூராலுமின் என்ற எடைகுறைந்த அலுமினியம் செம்புக் கலவை பயன்படுத்தப்படுகிறது.

உலோகங்களை மின்வேதியியல் தொழில் நுட்பம் மூலமாகவும் சிறந்த முறையில் பாதுகாக்கலாம். இம்முறை ஆய்வுகள் காரைக்குடி மத்திய மின் வேதியியல் ஆய்வு மையத்தில் நடைபெற்று வருவது குறிப்பிடத்தக்கது. இருவகை உலோகங்களை மின் கலத்தில் இணைத்து மின்சாரம் செலுத்தும் பொழுது, நேர்மின் உலோகம் அரிமானத்துக்குள்ளாகிறது. அதாவது ஆக்சிஜனேற்றம் அடைகிறது. எதிர்மின் உலோகம் பாதுகாக்கப்படுகிறது. அதாவது ஒடுக்கமடைகிறது.

எடுத்துக்காட்டாக கடல் நீரில் மிதக்கும் கப்பல்களின் அடிப்பக்க ஸ்டீல் பாகங்களை அரிமானத்திலிருந்து காப்பாற்ற மின்வேதி முறை பயன்படுகிறது. ஸ்டீல் உலோகத்தைப் பாதுகாக்க மற்றோர் உலோகம் பலியாக்கப்படுகிறது. இதன் அடிப்படையில் கப்பலின் ஸ்டீல் பரப்போடு, துத்தநாகப் பலகையை இணைத்துவிடுகின்றனர். துத்தநாகம் ஸ்டீலை விட அதிக நேர்மின் தன்மை உடையதால், அது அரிமானத்துக்குள்ளாகி ஸ்டீலைப் பாதுகாக்கிறது. எனவே இதனை தியாக நேர்மின் உலோகம் என்று அழைக்கிறார்கள்.

இவ்வாறே கடலுக்கு அடியிலும், நிலத்துக்குக் கீழும் பெட்ரோலிய எண்ணெய் எடுத்துச் செல்லும் ஸ்டீல் குழாய்களைப் பயன்படுத்துகிறார்கள். இதில் ஏதேனும் சேதமடைந்தால் எண்ணெய்க் கசிவு ஏற்பட்டு கடல்வாழ் உயிரினங்களுக்கும், மக்களுக்கும் பெரும் பாதிப்பை ஏற்படுத்தும். இதனைத் தவிர்ப்பதற்காக இக்குழாய்களை மின்கலத்தின் எதிர்மின் முனையோடு இணைத்து அரிமானத்திலிருந்து பாதுகாக்கிறார்கள். உலோகங்களின் ஆயுட்காலத்தை நீண்டகாலம் நீட்டிக்கச் செய்து நாட்டுக்கு ஏற்படும் பண இழப்பைக் குறைப்போம். இந்திய திருநாட்டின் தாது வளங்களை நம் சந்ததியர்களுக்காகப் பாதுகாப்போம்.

- பேராசிரியர். ஞா.வான்மதி,

வேதியியல்துறை தனியார் கல்லூரி, தூத்துக்குடி.