நேரயனி மாற்றி
nērayaṉi māṟṟi
இன்று பல தொழில் துறைகளிலும், தொழில் நுட்பங்களிலும் மிகுதியும் கையாளப் படும் ஒரு முறையே அயன் மாற்றமாகும்.
இன்று பல தொழில் துறைகளிலும், தொழில் நுட்பங்களிலும் மிகுதியும் கையாளப் படும் ஒரு முறையே அயன் மாற்றமாகும். அமிலக் கரைசல்களிலிருந்து யுரேனியத் தனிமத்தைப் பிரித்தல், அணுப் பிளப்பில் தோன்றும் கதிரியக்க ஐசோடோப்புக்களைப் பிரித்தல், கழிவுப் பொருள்களிலிருந்து உலோகங்களைப் பிரித்தல், நொதித்தல் சாறுகளிலிருந்து (broths) நுண்ணுயிர் எதிரி (antibiotics) தனிப் படுத்துதல் போன்ற பல்வேறு துறைகளிலும் அயனி மாற்ற முறை பயன் படுகிறது.
ஓர் ஊடகத்துடன் தொடர்புடைய கரையாத திண்மப் பொருள் ஒன்றின் தன்னிச்சையாக நகரும் அயனிகள், அவ்வூடகத்திலுள்ள அதே மின்னறேறம் பெற்ற அயனிகளால் மாற்றப் படும் வேதியியல் மின் வினையையே அயனி மாற்றம் எனலாம். திறந்த வலை அமைப்பு (network) வடிவமும் மாற்றக் கூடிய அயனியையும் கொண்ட கரிம அல்லது கனிமப் பொருளை அயனி மாற்றி எனலாம். நீரில் கரையாத காரங்கள், அமிலங்கள், உப்புகள் ஆகியன அயனி மாற்றிகளாகச் செயல்படுகின்றன. இயற்கை மற்றும் செயற்கைப் பொருள்கள் இப்பண்பைப் பெற்றிருக்கின்றன. புரதங்கள், ஸெல்லுலோஸ், எலும்புகள், உயிர்ச் செல்கள், கனிம சிலிகேட்டுகள், இயற்கை மற்றும் செயற்கைச் சியோலைட்கள், அம்மோனியம் மாலிப்டேட்டுக்கள், சிர்கோனிய மற்றும் டைட்டேனிய பாஸ்பேட்டுக்கள் போன்றவை அயனி மாற்றிகளாகும். தற்காலத்தில் செயற்கை முறையில் தயாரிக்கப் படும் நீரில் கரையாத ரெசின்கள் (resins) மிகுதியும், அயனி மாற்றிகளாகப் பயன் படுகின்றன. மின்னேற்றம் பெற்ற அல்லது பெறும் வாய்ப்புடைய தொகுதியும் முப்பரிமாண (three dimensional) வலையமைப்பு வடிவமுமே இவற்றின் இப்பண்பிற்குக் காரணம்.
அயனி மாற்றிகளும், அயனி மாற்ற முறையும். ஊடகம் என்பது நீர்ம மற்றும் நீரற்ற கரைசல்கள், உருகிய நிலையிலுள்ள உப்புக்கள், வளிமங்கள் ஆகியவற்றைக் குறிக்கும். அயனி மாற்றத்திற்கு ஊடகமும், மாற்றமும் ஒன்றோடு ஒன்று தொடு நிலையில் (Contact) இன்றியமையாதது. மாற்றியில் உள்ள ஒரு வகை அயனி மட்டுமே மாற்றத்திற்கு உட்படுகிறது. அயனி மாற்றி M+ X- எனவும், ஊடகம் N+Y எனவும் கொண்டால், நேர் அயனி மாற்றக் கிளை கீழ்க் காணுமாறு குறிக்கப் படும்.
M*X- + N* N*X + M* இயற்கைக் கரிமப் பொருள்கள். தாவர, விலங்குத் திசுக்களின் அயனி மாற்றப் பண்பிற்கு, அவற்றில் அமைந்துள்ள கார்பாக்சிலிக் (–COOH), ஹைடிராக்சில் (–OH) தொகுதிகளே காரணம். இவை தங்களிடமுள்ள ஹைட்ரஜன் (H+) அயனிகளை, நடு அல்லது கார நிலைக் கரைசல்களில் உள்ள பிற நேரயனிகளுடன் மாற்றிக் கொள்கின்றன. கந்தக அமிலம் அல்லது நைட்ரிக் அமிலத்துடன் வினைப் பட்டு, பல இயற்கைச் சேர்மங்கள் மாற்றிகளாக்கப் படுகின்றன. அமிலக் கரைசல்களிலும் இவை அயனி ஆவதால், வீரியமுடையவையாகக் கருதப் படுகின்றன.
செயற்கை அயனி மாற்றி ரெசின்கள். 1935ஆம் ஆண்டு ஃபீனால், ஃபார்மால்டிஹைடு என்னும் சேர்மங்கள் நீர் நீங்க இணைக்கப்பட்டுப் (Condenrsation) பேக்கிலைட் என்னும் பல்லுறுப்பிச் சேர்மம் செயற்கை முறையில் பெறப் பட்டது. இத்துடன், சீரிய மிக்க சல்ஃபோனிக் (Sulphonic acid) அமிலத் தொகுதியை இணைத்து, ஒரு நேரயனி மாற்றி பெறப் பட்டது.
தற்காலப் பல்லுறுப்பாக்கல் வினைக்கு உட்படுத்தப் பட, முப்பரிமாண வலை அமைப்புத் தோற்றம் பெறும். சங்கிலித் தொடர்களுக்கு ஊடே குறுக்கு இணைப்புகள் (Cross links) தோன்றும். ஒரு பால் மத்தில் பல்லுறுப்பாதல் வினை நிகழ, இப்பிசின்கள் 0.04–1 மி.மீ. விட்டமுள்ள சிறு மணிகளாகக் கிடைக்கின்றன. இவை சல்போனேற்ற (sulphone) வினைக்கு உட்படுத்தப் பட, பென்சீன் வளையங்களில் சல்ஃபோனிக் அமிலத் தொகுதி பதிலிடப் படுகிறது. இத்தொகுதியிலுள்ள ஹைட்ரஜன் அயனி, ஊடகத்திலுள்ள பிற நேர் அயனிகளுடன் பரிமாற்றத்திற்கு உட்படுகிறது.
இவ்வாறு டெள வேதியியல் நிறுவனத்தின் வீரிய அமில, நேர் அயனியான டெலக்ஸ்–50 தயாரிக்கப் பட்டது. இது பாலிஸ்டைரீனை அடிப்படையாகக் கொண்ட நேர் அயனி. இவ்வாறு பெறப் படும் மாற்றிகள், கரிம மாற்றிகளை விட மேன்மை உடையன. அவற்றின் சிறப்புக்கள் சிலவற்றைப் பின் வருமாறு குறிப்பிடலாம். மண்களின் அமைப்பு, ஒழுங்கான குறுக்கு இணை, வினைத் தொகுதியின் அளவு ஆகியவற்றைத் தேவைக்கு ஏற்ப மாற்றி அமைக்க முடியும். இம்மாறுதல்களால் வேறுபட்ட வினைப் பொருள்கள் கிடைக்கும், சிறு மணிகளாக அமைவதால், கழிவு குறைவு, மேலும் நிரப்ப, ஒழுங்கான படுகைகளாக (layers) அமையும். நீர் நீக்க இணைப்பு முறையில் அமையும் மாற்றிகளை விட, இவை இயற்பியல் வேதிப் பண்புகளில் மேன்மையும் நிலைத் தன்மையும் பெற்றுள்ளன.
மாற்றிகளால் பெரிதும் விரும்பப் படும் அயனிகள் மூன்று வகையானவை. அவை மிகு மின்னேற்றம் கொண்ட அயனிகள், சிறிதளவு நீர் மூலக் கூறுகளால் சூழப் பட்ட அயனிகள், மாற்றிகளின் வினைத் தொகுதிகளுடன் வீரியமாகச் செயல் படும் அயனிகள்.
மேலும், ஓர் அயனி மாற்றத்தின் செயல் திறனை அதிகரிக்கும் காரணிகள் பின் வருமாறு: சிறிய துகள்களாலான ரெசின்களைப் பயன் படுத்தல், குறைவான பாய் வேகம் (flow rate), உயர்ந்த வெப்ப நிலை மூலம் பரவல் வேகத்தை அதிகரித்தல், மாற்றிகளை நிரப்புவதில் கூடுதல் கவனம் செலுத்துதல்.
ஒன்றை ஒன்று பெரிதும் ஒத்த பொருள்களைப் பிரிக்க இம்முறை நிறச் சாரல் பிரிகையில் (chromotography) பயன் படுகிறது. குறைவான அடர்வுடைய அயனியை அடர்வாக்கவும், பண்பறி இடையூறு (interfering) விளைவிக்கும் அயனிகளை நீக்கவும், இம்முறை பயன் படுகிறது. மேலும் சேர்மங்களை அறிதல், அமிலங்கள் மற்றும் காரங்கள் தயாரித்தல், நீரை மென்னீராக்கல், நீரை அயனி அற்றதாக்கல் (demineralising), குருதிச் சேமிப்பியல், நுண் உயிரியல், மருந்தியல், வேளாண் துறை ஆகியவற்றில் அயனி மாற்ற முறைகள் மிகுதியும் கையாளப் படுகின்றன. —இரா. விசுவநாதன்
மூலம் · source: அறிவியல் களஞ்சியம் — தமிழ்ப் பல்கலைக்கழகம் — CC BY-SA 4.0 (தொகுதி 14, பக். 246)
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/hpdcb5yc/
தமிழ்“நேரயனி மாற்றி”, ஒளியோன் நிகண்டு, Oliyon Research, பதிப்பு 1, 2026-10-26, https://nigandu.oliyonresearch.com/e/hpdcb5yc/APA
Oliyon Research. (2026). நேரயனி மாற்றி. In Oliyon Nigandu (rev. 1). https://nigandu.oliyonresearch.com/e/hpdcb5yc/MLA
"நேரயனி மாற்றி." Oliyon Nigandu, Oliyon Research, rev. 1, 2026-10-26, https://nigandu.oliyonresearch.com/e/hpdcb5yc/.
கருத்துரை · Discussion
இன்னும் கருத்துகள் இல்லை · No comments yet.
உள்நுழைந்து கருத்து தெரிவிக்கலாம் · Sign in to comment