சீரியம்
cīriyam
சீரியம் இது ஓர் அருமண் தனிமம்.
சீரியம் இது ஓர் அருமண் தனிமம். இதன் குறியீடு Ce; அணு எண் 58. அணு எடை 140.12. தனிம மீள் வரிசை அட்டவணையில் லாந்தனைடு வரிசையில் லாந்தனத்திற்கும் புரோட்டோக்டினியத்திற்கும் இடையில் இது இடம் பெற்றுள்ளது. கார அல்லது காரமண் உலோகங்கள் போல் பெருமளவில் காணப் படாமல், மிகக் குறைந்த அளவிலேயே, புவியின் மேற்பரப்பில் கிடைக்கிறது. எனவேதான், இத்தனிமம் அருமண் உலோகம் எனப்படுகிறது. எனினும், தனிம வரிசை அட்டவணையில் உள்ள ஏனைய அருமண் உலோகங்களை விட, இதுவே புவியின் மேற்பரப்பில், மிகுதியும் கிடைக்கும் தனிமம் ஆகும்.
இயற்கையில் கிடைக்கும் இத்தனிமம் நான்கு ஐசோடோப்புகளாக உள்ளது. Ce-136 (0.193%) மிகக் குறைந்த அளவே காணப்படுகிறது. Ce 138 0.250%உம், Ce-140 88.48%உம், Ce-142 11.07%உம் காணப்படுகின்றன. ஒரு கதிரியக்கத் தனிமமான இது ஆல்ஃபாக் கதிர்களை வெளியிடுகிறது. Ce-142 என்ற ஐசோடோப்பின் அரை ஆயுட்காலம் 5 X 10⁵ ஆண்டுகள். எம். ஹெச்.லப்ரோத் (M.H. Klaproth) என்பாரால் 1803ஆம் ஆண்டு இவ்வுலோகத்தின் ஆக்சைடு கண்டறியப்பட்டது. ஜெ. ஜெ. பெர்சலீஸ், டபிள்யூ. கிசிஞ்ஜர் என்போராலும் இந்த ஆக்சைடு கண்டறியப்பட்டது. சீரியம் ஏனைய அருமண் உலோகத் தாதுக்களில் கலந்து காணப்படுகிறது. குறிப்பாக, மோனோசைட், ஃபிளாஸ்ட்னாசைட் போன்ற தாதுக்களில் மிகுந்துள்ளது. மேலும், யுரேனியம், தோரியம், புளுட்டோனியம் ஆகிய தனிமங்கள் அணுப் பிளப்பு வினைக்குட்படும் போது சீரியம் உடன் விளைபொருளாகக் கிடைக்கிறது.
<!---- பக்க ஒருங்கிணைப்புக்காகப் படம், பக்கத்தின் ஆரம்பத்தில் இருந்து பத்திகளுக்கு நடுவில் நகர்த்தப்படுகிறது.---->
சீரியத் தின் பொதுவான இணை திறன் 3. எனினும், நான்கு இணை திறனைப் பெற்றுள்ள பல சேர்மங்கள் காணப் படுகின்றன. இந்த அருமண் உலோகம் மட்டுமே +4 அயனியைக் கரைசல் நிலையிலும் பெற்றுள்ளது. ஏனைய அருமண் உலோகங்களிலிருந்து, அயனிப் பரிமாற்ற முறையில் மிகத் தூய்மையாகப் பிரித்தெடுக்க முடிந்தாலும், வேதி முறையிலேயே இது பிரித்தெடுக்கப்படுகிறது. வேதி முறை, இதன் +4 ஆக்சிஜனேற்ற சேர்மம் தரும் பண்பை அடிப்படையாகக் கொண்டுள்ளது. எளிதில் ஆவியாகும் அமிலங்களில் சீரியம் உப்பைச் சூடு செய்தால், சீரிக் ஆக்சைடு கிடைக்கும். இந்த ஆக்சைடின் வாய்பாடு CeO₂ ஆகும்.
சீரிக் ஆக்சைடு ஒரு வெண்மையான பொடி. பொதுவாகப் பயன்படும் பல அமிலங்களில் இது கரைவதில்லை. எனினும், ஓர் ஒடுக்கி (reductant) உடனிருக்க, சல்ஃப்யூரிக் அமிலம் அல்லது வேறு அமிலத்தில் எளிதில் கரையும், மூன்று இணை திறனைப் பெற்றுள்ள நிலையில் உள்ள இதன் உப்புகள் வெண்மை நிறம் உடையவை. எனினும், நான்கு இணை திறன் உப்புகள் பொதுவாக மஞ்சள் நிறம் உடையவை. இவ்வுலோகம் இரும்பு போன்ற சாம்பல் நிறமுடையது. காற்றினால் எளிதில் ஆக்சிஜனேற்றம் அடைந்து, சாம்பல் நிற அடுக்குகளாக ஆக்சைடுகளைத் தரும். தூய நிலையில் உள்ள இவ்வுலோகம் மிகு அளவு வெப்பந்தாங்கியாகக் (pyrophoric) காணப்படுவதில்லை. ஆனால், சிறிது ஆக்சிஜனேற்றம் அடைந்த நிலையிலோ, இரும்புடன் உலோகக் கலவையான நிலையிலோ, மிகச் சிறந்த வெப்பந்தாங்கியாகச் செயல்படுகிறது. இதனால்தான், இதன் உலோகக் கலவையான மிஷ் உலோகம் விளக்கேற்றிகளில் (lighters) உறைகல் (flints) தயாரிக்கப் பெரிதும் பயன்படுகிறது. சீரியத்தின் ஆர்வத்தைத் தூண்டும் மற்றொரு முக்கியமான பண்பு, மிகக் குறைந்த வெப்ப நிலைக்கு அல்லது அதிக அழுத்தத்திற்கு இவ்வுலோகத்தை உட்படுத்தும் போது, இதன் நான்காம் புற வேற்றுமையாக, முக மையக் கன சதுர வடிவுடைய (face centred cubic), டயா காந்தத் தன்மையுடைய, சாதாரண உலோகத்தை விட 18%, அடர்த்தியான புற வேற்றுமை கிடைக்கிறது.
தூய்மையற்ற ஏனைய அருமண் உலோகங்களுடன் கலந்த நிலையில், சீரியம் பெரும் பயன்களைத் தொழிற் துறையில் பெற்றுள்ளது. கண்ணாடித் தொழிற்சாலையில், கண்ணாடிகளுக்கு ஒளி புகாத் தன்மையை ஏற்படுத்தவும், பளபளப்பை உண்டாக்கவும் பயன்படுகிறது. பிற உலோகத் தொழிற்சாலைகளிலும் இது பயன்படுகிறது. ஏனைய அருமண் உலோகங்கள் போலச் சீரியம் உருகிய யுரேனியத்தில், ஒன்றுடன் ஓன்று கலவாத நீர்ம நிலையில் உள்ளது. இப்பண்பைப் பயன்படுத்தி, பயன்படுத்திய யுரேனிய எரி பொருளிலிருந்து பிளப்பு வினை விளை பொருள்களை எளிதில் நீக்கலாம். சீரிக் உப்புகள், பகுப்பாய்வு வேதியியலில் ஆக்சிஜனேற்றியாகப் பயன்படுகின்றன. சீரியம்,, மிஷ் உலோகம் ஆகியவை சீரியம் (111) குளோரைடு (CeCl₃) அல்லது சீரியம், லாந்தனம், நியோடைமியம் ஆகிய குளோரைடுகளின் கலவையை உருகிய நிலையில் மின்பகுப்புச் செய்வதன் மூலம் தயார் செய்யப்படுகின்றன.
சரியம் f தொகுதித் தனிமம் ஆகும். ஏனெனில், அணு எண் அதிகரிக்கும் போது, புதிய எலெக்ட்ரான்கள் f—ஆர்பிட்டாலை வந்தடைகின்றன. இத்தனிமத்தின் எலெக்ட்ரான் அமைப்பு: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d4s²4p⁸3d4f²5f²5p⁶5d6s² புதிதாக வரும் எலெக்ட்ரான்கள் உள் வட்டப் பாதையில் உள்ள f—ஆர்பிட்டாலை வந்தடைவதால், சீரியமும், அதன் வரிசைச் சேர்மங்களான லாந்தனைடுகளும் ஓத்த பண்பைப் பெற்றுள்ளன. உள் வட்டப் பாதையில், எலெக்ட்ரான்கள் வந்தடைவதால்தான், அணுப் பருமன் பெருக்கமடையவில்லை. மாறாக, அணுக் கருவின் மின்னேற்றம் அதிகரிப்பதால், வட்டப் பாதையில் உள்ள எலெக்ட்ரான்கள் வலிமையாகக் கவரப்பட்டு, அணுப் பருமன் சுருங்குகிறது. இதனால்தான், இவ்வரிசைத் தனிமங்களில் லாந்தனைடு சுருக்கம் காணப்படுகிறது. அட்டவணையில்கொடுக்கப்பட்டுள்ள அணு ஆரப் புள்ளி விவரம், அயனி ஆரப் புள்ளி விவரம் ஆகியவை இதை விளக்குகின்றன.
<!---- பக்க ஒருங்கிணைப்புக்காகப் படம், பக்கத்தின் ஆரம்பத்தில் இருந்து பத்திகளுக்கு நடுவில் நகர்த்தப்படுகிறது.----> அயனிகளின் ஆர மதிப்புகளிலிருந்தும், லாந்தனைடு சுருக்கத்தையும், சுருக்கத்தில் சீரியத்தின் இடத்தையும் அறிந்த கொள்ளலாம். சீரியத்தின் முதல் அயனி ஆக்க மின்னழுத்தம் (first ionisation potential) 6.97 ஆகும். இதன் நியம ஆக்சிஜனேற்ற அழுத்தம் (Standard oxidation potential) 2.48eV.
மோனோசைட் தாதுவிலிருந்து சீரியம் பிரித்தெடுக்கப்படுகிறது, லாந்தனம் யூரோப்பியம் வரையிலான லேசான லாந்தனைடுகள் 50-70% வரையில் மோனோசைட் தாதுவில் உள்ளன. தூய்மையாக்கப்பட்ட மோனோசைட் தாதுவுடன் அடர் சல்ஃப்யூரிக் அமிலத்தைச் சேர்த்து 210°C இல் பல மணி நேரம் சூடு செய்ய வேண்டும். பழுப்பு நிறக் கழிவைக் குளிர்ந்த நீர் கொண்டு பிரிப்பதன் மூலமாகக் கரையாத சிலிக்கான், சிர்க்கோனியம், டைட்டேனியம் முதலிய ஆக்சைடுகளை நீக்கலாம். இதன் விளைவாக அமிலக் கரைசல் கிடைக்கும். இத்துடன் சோடியம் பைரோபாஸ்ஃபேட் கரைசலைச் சேர்த்தால், தோரியம் வீழ்படிவாகி நீக்கப் படும். கிடைக்கும் வடிநீரில் ஆக்சாலிக் அமிலக் கரைசலைச் சேர்த்தால், லாந்தனம் முதலியன ஆக்சலேட்டுகளாக வீழ்படிவாகும். இத்துடன் அடர் சல்ஃப்யூரிக் அமிலத்தைச் சேர்த்து, பின்பு சோடியம் சல்பேட் கரைசலைச் சேர்த்தால், லேசான லாந்தனைடுகள் இரட்டைச் சல்ஃபேட் உப்புகளாக வீழ்படிவு அடையும். இவ்வீழ்படிவுடன் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு சேர்த்த பின் உலர்த்தினால், 50% உள்ள சீரியம் ஆக்சைடு (CeO₂) கிடைக்கும். இத்துடன் நீர்த்த நைட்ரிக் அமிலத்தைச் சேர்த்தால், CeO₂ கரையாது. எனவே வீழ்படிவாகக் கிடைக்கும். பிற லாந்தனைடுகள் கரைந்து விடும்.
சீரியம் ஆக்சைடைக் காரம் கலந்த பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட் கொண்டு ஆக்சிஜனேற்றம் அடையச் செய்தால், Ceஅயனிகள் முழுமையாக Ce அயனியாக ஆக்சிஜனேற்றம் அடையும். ஏனைய லாந்தனைடு மாசுகள் ஆக்சிஜனேற்றம் அடைவதில்லை. Ce ஐ விட Ce அயனிகள் சிறிய அயனிப் பருமனைப் பெற்றுள்ளமையால், இது வலிமை குன்றிய காரமாகவும், மிகக் குறைந்த கரை திறன் உடையதாகவும் காணப்படுகிறது. ஆகவே சிறிதளவு காரத்தைச் சேர்ப்பதன் மூலமாக Ce அயனியை Ce(OH)₄ என்ற வீழ்படிவாக்கலாம். ஏனைய லாந்தனைடுகள் +3 நிலைக் கரைசலிலேயே இருக்கும். இவ்வாறு திடைக்கும் வீழ்படிவிலிருந்து 99% வரை தூய சீரியத்தைப் பெறலாம். பி, ஈ. எம். லியாகத் அலிகான்
மூலம் · source: அறிவியல் களஞ்சியம் — தமிழ்ப் பல்கலைக்கழகம் — CC BY-SA 4.0 (தொகுதி 10, பக். 429)
திருத்து / பொருள் சேர் · Edit or add a sense
வரலாறு · History (பதிப்பு 1)
JSON
⚑ புகார் · Report a problem
மேற்கோள் காட்ட · Cite this entry
நிலையான முகவரி · Permanent address: https://nigandu.oliyonresearch.com/e/3z7hnhav/
தமிழ்“சீரியம்”, ஒளியோன் நிகண்டு, Oliyon Research, பதிப்பு 1, 2026-10-26, https://nigandu.oliyonresearch.com/e/3z7hnhav/APA
Oliyon Research. (2026). சீரியம். In Oliyon Nigandu (rev. 1). https://nigandu.oliyonresearch.com/e/3z7hnhav/MLA
"சீரியம்." Oliyon Nigandu, Oliyon Research, rev. 1, 2026-10-26, https://nigandu.oliyonresearch.com/e/3z7hnhav/.
கருத்துரை · Discussion
இன்னும் கருத்துகள் இல்லை · No comments yet.
உள்நுழைந்து கருத்து தெரிவிக்கலாம் · Sign in to comment