താലിയം

അഥീന ജി.എസ്.
അസി.പ്രൊഫസർ, നെഹ്റു കോളേജ് കാഞ്ഞങ്ങാട്

പ്രധാന സവിശേഷതകൾ

• ശുദ്ധ രൂപത്തിൽ വെളുത്ത ഈയത്തോട് (tin) സാമ്യമുള്ള ലോഹം. വായു സമ്പർക്കത്തിൽ നീല കലർന്ന ചാര നിറത്തിൽ കറുത്ത ഈയത്തോട് (led)സാമ്യം
• ഫ്ളൈയിം സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പിയിലൂടെ കണ്ടെത്തിയ മൂന്നാമത്തെ മൂലകം (1861). പച്ച നിറത്തിൽ ഉള്ള സ്പെക്ട്രൽ രേഖകളിൽ നിന്നും നാമകരണം ചെയ്യപ്പെട്ടു .
• 185മുതൽ210 വരെ മാസ്സ് നമ്പർ ഉള്ള 25ഐസോടോപ്പുകൾ .
• പ്രകൃതി ദത്ത താലിയം ഏതാണ്ട് മുഴുവനും Tl²⁰³ ന്റെയും Tl²⁰⁵ ന്റെയും മിശ്രിതം
• Tl(I),Tl(III)എന്നീ ഓക്സീകരണാവസ്ഥകൾ (സംയോജകത 1,3).Tl(I)പ്രധാനഅവസ്ഥ T(III)സ്ഥിരത കുറഞ്ഞത്.
• താലിയം ലവണങ്ങൾ മണവും രുചിയും ഇല്ലാത്ത വിഷ പദാർത്ഥങ്ങൾ ആയതിനാൽ വിഷക്കെണി ആയി ഉപയോഗിചിരുന്നു
• 13ആം ഗ്രൂപ്പിലെ എറ്റവും സ്ഥിരത ഉള്ള മൂലകങ്ങളിൽ ഏറ്റവും ഖനം ഏറിയലോഹ മൂലകം ആണ് താലിയം .അലോഹം ആയ ബോറോൺ ,അർദ്ധ ലോഹ സ്വാഭാവം ഉള്ള ഗാലിയം ,ലോഹങ്ങൾ ആയ അലൂമിനിയം, ഇൻഡിയം, പോസ്റ്റ് ട്രാന്സിഷൻ മൂലകം ആയ നിഹോണിയം എന്നിവയാണ് മറ്റു കുടുംബാംഗങ്ങൾ .

ചരിത്രം

വില്യം ക്രൂക്സ്ഉം അഗാസ്തെ ലാമിയും സ്വതന്ത്രമായി ഫ്‌ളൈയിം സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പിക് രീതിയിൽ ഈ മൂലകത്തെ കണ്ടെത്തി. ലെഡ് ചേംബർ പ്രക്രിയയിലൂടെ സൾഫ്യൂരിക് ആസിഡ് ഉണ്ടാക്കുന്ന വേളയിൽ ചേംബർ ഇൽ അടിഞ്ഞു കൂടുന്ന അവശിഷ്ടങ്ങളെ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പിക് പഠനത്തിന് വിധേയമാക്കുകയാണ് അവർ ചെയ്തത്. പച്ച നിറത്തിൽ ഉള്ള സ്പെക്ട്രൽ രേഖകളിൽ നിന്നും താലിയം എന്ന പേര് നൽകി .ഇങ്ങനെ ലെഡ് ചേംബർ അവശിഷ്ടങ്ങളിൽ നിന്നും താലിയം കട്ടികൾ ഉണ്ടാക്കുന്നതിൽ ലാമി വിജയിച്ചു. ഈ നേട്ടത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ 1862 ൽ ലണ്ടനിൽ നടന്ന ഒരു അന്തർ ദേശീയ പ്രദർശനത്തിൽ ലാമിക്ക് പുരസ്‌കാരം ലഭിച്ചത് ക്രൂക്സിന്റെ പ്രതിഷേധത്തിനു കാരണം ആയി. ഒടുവിൽ ക്രൂക്സിനും താലിയത്തിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തത്തിന് മെഡൽ നൽകി.

വ്യാവസായിക ഉത്പാദനം

ഭൂവല്കത്തിൽ താലിയം അത്ര ദുർലഭം അല്ലെങ്കിലും (വെള്ളിയേക്കാൾ 10 ഇരട്ടി സുലഭം )താലിയം ധാതുക്കൾ വളരെ കുറവും വളരെ കുറച്ചുപ്രദേശങ്ങളിൽ മാത്രം കാണുന്നവയാണ്. ക്രൂക്സൈട്ട്(TlCu₇Se₄) ഹച്ചിൻസോണൈട് (TlPbAs₅S₉),ലോറൻടൈറ്റ് (TlAsS₂) എന്നിവയാണ് പ്രധാന ധാതുക്കൾ .ഇരുമ്പിന്റെ സൾഫൈഡ് അയിര് ആയ പൈറൈട്ട്(FeS₂) വരുക്കുമ്പോൾ(ROASTING) ഉണ്ടാകുന്ന താലിയം ഓക്സയിഡ് അടങ്ങിയ Flow dust (പുകയില നിന്നും അടിയുന്ന പൊടിപടലം )താലിയം ഉത്പാദനത്തിന് ഉള്ള പ്രധാന അസംസ്കൃത വസ്തു ആണ് .ഇത് വെള്ളത്തിൽ ലയിപ്പിച്ചു(leaching) എടുത്ത കിട്ടുന്ന ലായനിയിൽ സിങ്ക് പൌഡർ ഉപയോഗിച്ച താലിയം അവക്ഷിപ്തപ്പെടടുത്തുകയോ, ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡ് ചേർത്തു താലസ് ക്ലോറൈഡ് ആയി വേർത്തിരിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നു. സൾഫ്യൂരിക് അസിഡിൽ ലയിപ്പിച്ചു വൈദ്യുത വിശ്ലേഷണം ചെയ്ത് ശുദ്ധമായ താലിയം ഉണ്ടാക്കാം . കോപ്പർ, സിങ്ക്, ലെഡ് എന്നിവയുടെ ലോഹ നിഷ്കർഷണ വേളയിലും ഉപോത്പന്നം ആയി താലിയം ലഭിക്കുന്നു.

സവിശേഷതകളും രാസഗുണങ്ങളും

വളരെ മൃദുവായ താലിയം ലോഹത്തിന്റെ തിളക്കമാർന്ന പ്രതലം വായു സമ്പർക്കത്തിൽ ഓക്സീകരണം മൂലം ചാര നിറം ആയി മാറുന്നു. താലസ് ഓക്‌സൈഡ് ഉണ്ടാകൂന്നതാണ് ഇതിനു കാരണം. 3 സംയോജകത ഇലക്ട്രോണുകൾ ഉണ്ടെങ്കിലും (6s²6p¹)പ്രധാനപ്പെട്ടത് 6p ഇലക്ട്രോണുകൾ മാത്രം പങ്കെടുക്കുന്ന താലസ് അവസ്ഥ ആണ്.

ഈ അവസ്ഥയിൽ താലിയത്തിന്റെ രസതന്ത്രം ഒന്നാം ഗ്രൂപ്പിലെ ആൽക്കലി ലോഹങ്ങളോട് സാമ്യം ഉണ്ട് . അയോണീക ബന്ധനത്തിനു പ്രാമുഖ്യം ഉള്ളതിനാൽ +1{Tl(I)}ഓക്സീകരണ അവസ്ഥ ആണ്. അതെ സമയം ഗ്രൂപ്പിലെ മറ്റു മൂലകങ്ങൾക്ക് +3 അവസ്ഥയാണ് പ്രധാനം. +1അവസ്ഥയിൽ 6S ഇലക്ട്രോൺ ജോഡികൾ നിഷ്ക്രിയ അവസ്ഥയിൽ ആണ്. ഇത് നിഷ്ക്രിയ ഇലക്ട്രോൺ ജോഡി പ്രഭാവം(Inert pair effect) എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു . ഈ പ്രഭാവം താലിയത്തെ ഗ്രൂപ്പിലെ മറ്റു മൂലകങ്ങളിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്തം ആക്കുന്നു.താലസ് ഓക്‌സൈഡ് വെള്ളത്തിൽ ലയിച്ചു താലസ് ഹൈഡ്രോക്സൈഡ്(TlOH) ഉണ്ടാകുന്നു. താത്കാലി സ്വഭാവത്തിൽ ഇത് ആൽക്കലി ലോഹ ഹൈഡ്രോക്സൈഡുകളെ അനുസ്മരിപ്പിപ്പിക്കുന്നു .ഇത് അന്തരീക്ഷത്തിലെ കാർബൺ ഡൈഓക്സൈഡ് വലിച്ചെടുത്തു താലസ് കാർബോണറ്റ്(TlCO₃₎ ഉണ്ടാകുന്നു ,മറ്റു ആസിഡുകളും ആയി പ്രവർത്തിച്ചു താലസ് ലവണങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നു . നൈട്രിക്ക് ആസിഡുമായി പ്രവർത്തിച്ചു താലസ് നൈട്രേറ്റ് ഉണ്ടാകുന്നു ,ഇതിനു ലേയത്വം കൂടുതൽ ആണ്. സൾഫ്യൂരിക് ആസിഡും ആയി പ്രവർത്തിച്ചു താലസ് സൾഫേറ്റ് ഉണ്ടാകുന്നു ,ഇതിനു താരതമ്യേന ലേയത്വം കുറവാണ് .ഹൈഡ്രോക്ളോറിക് ആസിഡുമായി പ്രവർത്തിച്ചു താലസ് ക്ളോറൈഡ് ഉണ്ടാകുന്നു, ഈ പ്രവർത്തനം മന്ദഗതിയിൽ ആണ്. ഹാലജനുമായി സാധാരണ ഊഷ്മാവിൽ പ്രവർത്തിച്ചു താലസ് ഹാലൈടുകൾ ഉണ്ടാകുന്നു.സൾഫർ ,സെലീനിയം എന്നിവയുമായി പ്രവർത്തിച്ചു താപത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ താലസ് സംയുക്തങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നു

സംയോജകത 3 വരുന്ന സംയുക്തങ്ങൾ സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ ഉണ്ടാകാറില്ല. ഓക്സിജന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ ശക്തമായി ചൂടാക്കിയാൽ താലിക് ഓക്സൈഡ്(Tl2O₃) ഉണ്ടാകുന്നുണ്ട്. ഇവ താലസ് ഒക്സൈഡിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്ഥമായി ജലത്തിൽ ലയിക്കാത്തതും ആംഫോട്ടെറിക് സ്വഭാവം ഉള്ളതും ആണ്. താലിക് സംയുക്തങ്ങൾ എല്ലാം അസ്ഥിരമാണ് ചൂടാക്കുമ്പോൾ താലസ് സംയുക്തങ്ങൾ ആകുന്നു.

TlCl₃ →TlCl+Cl₂

അങ്ങനെ +1 എന്നത് പ്രധാന അവസ്ഥ ആയിരിക്കുകയും ആ അവസ്ഥയിൽ ആൽക്കലി ലോഹങ്ങളോട് രാസ സാമ്യത പ്രകടിപ്പിക്കുകയും+3 എന്ന അപ്രധാന അവസ്ഥയിൽ ഗ്രൂപ്പിലെ മറ്റു ലോഹങ്ങളെ അനുസ്മരിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നതാണ് താലിയം രസതന്ത്രത്തിന്റെ സവിശേഷത.

ഉപയോഗങ്ങൾ

• താലിയം സംയുക്തങ്ങളുടെ, പ്രധാനമായും താലസ് സൾഫേറ്റിന്റെ ആദ്യ കാല ഉപയോഗം എലികളെയും ഉറുമ്പുകളെയും നശിപ്പിക്കാനുള്ള വിഷവസ്തു ആയിട്ടാണ്. എന്നാൽ ഇത്തരത്തിൽ കൊല്ലപ്പെടുന്ന എലികളിൽ നിന്നും മൂങ്ങ പോലുള്ള പക്ഷികൾ വിഷ ബാധയേറ്റ് മരിക്കുന്നതിനാൽ വികസിത രാജ്യങ്ങളിൽ ഇതിനു നിരോധനം വന്നു, എങ്കിലും വികസ്വര രാജ്യങ്ങളിൽ ഇത് ഇപ്പോഴും തുടരുന്നു.
• താലസ് ബ്രോമൈഡും അയോഡൈഡും ഇൻഫ്രാ റെഡ് ഉപകരണങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. താലസ് ഓക്സൈഡ് ഉയർന്ന റിഫ്രാക്ടിവ് ഇൻഡക്സ് ഉള്ളതും, സൾഫർ, സെലീനിയം, ആർസെനിക് എന്നിവയോടൊപ്പം ചേർത്ത് ഉയർന്ന സാന്ദ്രത ഉള്ളതും താഴ്ന്ന ഉരുകൽ നില ഉള്ളതുമായ ഗ്ലാസ്സുകൾ നിർമിക്കുന്നു
• താലിയും സൾഫൈഡിന്റെ വിദ്യുത് ചാലകത ഇൻഫ്രാ റെഡ് രശ്മികളുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നതിനനുസരിച്ചു മാറുന്നതിനാൽ ഫോട്ടോ സെല്ലുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു .താലിയും സെലിനൈഡും സമാനമായ ആവശ്യങ്ങൾക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു. സെലീനിയം സെമി കണ്ടക്ടറുകളിൽ ചെറിയ അളവിൽ താലിയം ചേർത്താൽ അവയുടെ പ്രവർത്തനം മെച്ചപ്പെടുന്നു .ഈ കാരണത്താൽ മെച്ചപ്പെട്ട സെലീനിയം റെക്റ്റിഫയറുകൾ ഉണ്ടാക്കാൻ താലിയം ഉപയോഗിക്കുന്നു
• സോഡിയം അയോഡൈഡ് പരലുകളിൽ താലിയം ഡോപ്പിംഗ് നടത്തി ഗാമ വികിരണങ്ങളെ തിരിച്ചറിയാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. താലിയം അടങ്ങിയ ഇലക്ട്രോഡുകൾ വെള്ളത്തിലെ ലീന ഓക്സിജൻ തിട്ടപ്പെടുത്തുന്ന ഉപകരണങ്ങളിൽ പ്രധാന ഘടകമാണ്
• താലിയം അടങ്ങിയ ഉയർന്ന താപ നിലയുള്ള സൂപ്പർ കണ്ടക്ടർ പദാർത്ഥങ്ങൾ നിർമിക്കുന്ന ഗവേഷണങ്ങൾ പുരോഗമിക്കുന്നു ആദ്യത്തെ താലിയം ബേരിയം കാൽസ്യംകോപ്പർ ഓക്സൈഡ് സൂപ്പർ കണ്ടക്ടർ 1998 ഇൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. റേഡിയോആക്റ്റിവ് പദാർത്ഥമായTl 201 ഹൃദ് രോഗ നിർണയത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• 8.5%താലിയം അടങ്ങിയ മെർക്കുറി താലിയം കൂട്ട് ലോഹം -60⁰C ഇൽ മാത്രമേ ഖരമാകുന്നുള്ളു ,ആയതിനാൽ ഇത് തെർമോമീറ്ററുകളിലും താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന സ്വിച്ച്‌കളിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു . താലിക് (താലിയം (III)) നൈട്രേറ്റും അസറ്റേറ്റും കാർബണിക സംയുക്തങ്ങളുടെ നിർമാണത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു .വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന താലിയം ലവണങ്ങൾ, സ്വർണത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോപ്ലേറ്റിങ്ങിൽ ,പ്ലേറ്റിങ് വേഗത കൂട്ടാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു . താലിയം അയോഡൈഡ് ലോഹ ഹാലൈഡ് വിളക്കുകളിൽ ഉപയോഗിച്ചാൽ വെളിച്ചത്തിൽ പച്ച നിറത്തിന്റെ അളവ് കൂട്ടാം,ഇത് വെള്ളത്തിനടിയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വിളക്കുകൾക്ക് പ്രത്യേക ഗുണം ചെയ്യും.

പ്രധാന വസ്തുതകൾ

Happy

0 0 %

Sad

0 0 %

Excited

0 0 %

Sleepy

0 0 %

Angry

0 0 %

Surprise

0 0 %