ஈயம்

ஈயம் (ஒலிப்பு^ⓘ) (Lead) ஒரு வேதியியல் உலோகம் ஆகும். இதன் தனிம அட்டவணைக் குறியீடு Pb. இதன் அணு எண் 82. இது ஒரு மென்மையான‌ உலோகம் அகும். இது தட்டாக்கக்கூடிய பார உலோகமாகும். இது வளியுடன் இலகுவில் தாக்கமடைவதால் இதன் மீது காணப்படும் ஒக்சைட்டுப் படை இதனை அழகற்ற சாம்பல் நிறப்பொருளாகக் காட்டும். எனினும் வெட்டியவுடன் வெள்ளி போல பளபளக்கும். இதுவே மிகவும் அதிக திணிவுடைய கருவுள்ள நிலைப்புத்தன்மையுடைய (கதிர்த்தொழிற்பாற்ற) தனிமமாகும். இதற்கு அணுவெண்ணில் அடுத்ததாக உள்ள பிசுமத் முன்னர் மிகப்பாரமான கதிர்த்தொழிற்பாடற்ற தனிமம் எனக் கருதப்பட்ட போதிலும், பின்னர் பிஸ்மத் சொற்பளவு கதிரியக்கத்தைக் காட்டுவதாகக் கண்டறியப்பட்டது. எனவே ஈயமே நிலையான ஆனால் மிகவும் பாரமான கருவுடைய தனிமமாகும். பிஸ்மத்தின் அரை-வாழ்வுக்காலம் பிரபஞ்சத்தின் வயதை விடவும் பல மடங்கு அதிகமாகையால், பிஸ்மத்தே மிகவும் பாரமான ஆனால் நிலையான கருவுடைய தனிமம் என்ற வாதமும் பொது வழக்கில் ஓரளவு ஏற்றுக்கொள்ளப்படக்கூடியதாகும்.

ஈயம்
82Pb
Sn ↑ Pb ↓ Uuq தனிம அட்டவணை தாலியம் ← ஈயம் → பிஸ்மத்
தோற்றம்
பளபளப்பான வெள்ளிச்சாம்பல் நிறம் Lead electrolytic and 1cm3 cube
பொதுப் பண்புகள்
பெயர், குறியீடு, எண்	ஈயம், Pb, 82
உச்சரிப்பு	/ˈlɛd/ led
தனிம வகை	post-transition metal post-transition
நெடுங்குழு, கிடை வரிசை, குழு	14, 6, p
நியம அணு நிறை (அணுத்திணிவு)	207.2
இலத்திரன் அமைப்பு	[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2 2, 8, 18, 32, 18, 4
இயற்பியற் பண்புகள்
நிலை	திண்மம்
அடர்த்தி (அ.வெ.நிக்கு அருகில்)	11.34 g·cm−3
திரவத்தின் அடர்த்தி உ.நி.யில்	10.66 g·cm−3
உருகுநிலை	600.61 K, 327.46 °C, 621.43 °F
கொதிநிலை	2022 K, 1749 °C, 3180 °F
உருகலின் வெப்ப ஆற்றல்	4.77 கி.யூல்·மோல்−1
வளிமமாக்கலின் வெப்ப ஆற்றல்	179.5 கி.யூல்·மோல்−1
வெப்பக் கொண்மை	26.650 யூல்.மோல்−1·K−1
ஆவி அழுத்தம்
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k at T (K) 978 1088 1229 1412 1660 2027
அணுப் பண்புகள்
ஒக்சியேற்ற நிலைகள்	4, 2 (ஈரியல்புடைய ஒக்சைட்டு)
மின்னெதிர்த்தன்மை	2.33 (பாலிங் அளவையில்)
மின்மமாக்கும் ஆற்றல்	1வது: 715.6 kJ·mol−1
	2வது: 1450.5 kJ·mol−1
	3வது: 3081.5 kJ·mol−1
அணு ஆரம்	175 பிமீ
பங்கீட்டு ஆரை	146±5 pm
வான்டர் வாலின் ஆரை	202 பிமீ
பிற பண்புகள்
படிக அமைப்பு	face-centered cubic
காந்த சீரமைவு	diamagnetic
மின்கடத்துதிறன்	(20 °C) 208 nΩ·m
வெப்ப கடத்துத் திறன்	35.3 W·m−1·K−1
வெப்ப விரிவு	(25 °C) 28.9 µm·m−1·K−1
ஒலியின் வேகம் (மெல்லிய கம்பி)	(அ.வெ.) 1190 m/s மீ.செ−1
யங் தகைமை	16 GPa
நழுவு தகைமை	5.6 GPa
பரும தகைமை	46 GPa
பாய்சான் விகிதம்	0.44
மோவின் கெட்டிமை (Mohs hardness)	1.5
பிரிநெல் கெட்டிமை	38.3 MPa
CAS எண்	7439-92-1
மிக உறுதியான ஓரிடத்தான்கள் (சமதானிகள்)
முதன்மைக் கட்டுரை: ஈயம் இன் ஓரிடத்தான்
iso NA அரைவாழ்வு DM DE (MeV) DP 204Pb 1.4% >1.4×1017 y Alpha 2.186 200Hg 205Pb செயற்கை 1.53×107 y ε 0.051 205Tl 206Pb 24.1% Pb ஆனது 124 நொதுமிகளுடன் நிலைப்பெற்றுள்ளது 207Pb 22.1% Pb ஆனது 125 நொதுமிகளுடன் நிலைப்பெற்றுள்ளது 208Pb 52.4% Pb ஆனது 126 நொதுமிகளுடன் நிலைப்பெற்றுள்ளது 210Pb trace 22.3 y Alpha 3.792 206206 Hg Beta 0.064 210210 Bi many

மின்சுற்றுப் பலகைகளிலும், கட்டிடக்கலையிலும், ஈய-அமில மின்கலங்களிலும், துப்பாக்கித் தோட்டாவிலும் ஈயம் அதிகமாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றது. ஈயம் முற்காலத்தில் நீர்க்குழாய்த் தொகுதிகளில் பயன்படுத்தப்பட்ட போதிலும், இதன் விஷத் தன்மை காரணமாக அப்பயன்பாடு பின்னர் கைவிடப்பட்டது. உட்கொள்ளப்பட்டால் இது மனிதன் உட்பட அனேகமான விலங்குகளுக்கு மிகவும் விஷமானதாகும். இது நரம்பு மண்டலத்தை மிகவும் மோசமாகத் தாக்கி சேதப்படுத்தக்கூடியது. முலையூட்டிகளின் இரத்தச்சுற்றோட்டத் தொகுதியும் இதனால் பாதிப்படைகின்றது.

வேதியியல்

உலர் காற்றில் ஈயம் பாதிக்கப்படுவதில்லை. ஈரக்காற்றில் வெளிப்பட நேரும் ஈயம் ஓரு பாதுகாப்பு அடுக்கை உருவாக்கிக் கொள்கிறது. ஈய கார்பனேட்டு அல்லது ஈய ஐதராக்சைடு போன்றவை இதனுடைய பகுதிக் கூறுகளாக உள்ளன. சல்பேட்டு அல்லது குளோரைடுகளும் கூட இதில் கலந்து இருக்கலாம். இப்பாதுகாப்பு அடுக்கு ஈயத்தை தொடர்ந்து காற்றுடன் வினைபடுவதை தடுக்கிறது. காற்று அல்லது ஆக்சிசனுடன் சேர்த்து சூடுபடுத்தினால் இது நீலம் கலந்த வெண்மை நிறத்தில் எரிகிறது.

காற்றில்லா சூழலில் ஈயம் தூய நீரினால் பாதிக்கப்படுவதில்லை. ஆனால் காற்றில் இது கரையும் தன்மை கொண்ட ஈய ஐதராக்சைடை உருவாக்குகிறது. இதுவே பிளம்போ கரைப்பான் தன்மை என அழைக்கப்படுகிறது. நீர்த்த அமிலங்களுடன் ஈயம் வினைபுரிவதில்லை. சூடான் அடர் கந்தக அமிலத்தில் வினைபுரிந்து கந்தக டை ஆக்சைடு வாயுவை வெளியேற்றுகிறது. அடர் ஐதரோ குளோரிக் அமிலத்துடன் வினைபுரிந்து ஐதரசன் வாயுவை வெளியேற்றுகிறது. குளோரோபிளம்பிக் அமிலம் உருவாகிறது.

புளோரின் அறை வெப்பநிலையில் ஈயத்துடன் வினைபுரிந்து ஈய(II) புளோரைடு உருவாகிறது. குளோரினுடனும் இதே வகையான வினை நிகழ்கிறது. ஆனால் இங்கு வெப்பப்படுத்த வேண்டிய அவசியம் எழுகிறது. ஏனெனில் உருவாகும் குளோரைடு படலம் தனிமத்தின் வினைத்திறனைக் குறைக்கிறது. உருகிய ஈயம் சால்கோசென்களுடன் வினைபட்டு ஈய(II) சால்கோசெனைடுகளைத் தருகிறது.

ஈய மோனாக்சைடு இரண்டு பல்லுருவத் தோற்றங்களில் காணப்படுகிறது. சிவப்பு α-PbO மற்றும் மஞ்சள் β-PbO என்பன அவ்விரண்டு வகைகளாகும். β-PbO வடிவம் 448 பாகை செல்சியசு வெப்பநிலைக்கு மேல் மட்டுமே நிலைப்புத்தன்மை கொண்டுள்ளது. இதுவே அதிகமாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஈயமாகும். ஈய சல்பைடு ஒரு குறைக்கடத்தி மற்றும் ஒளிகடத்தியுமாகும்.

கனிம வேதியியல் சேர்மங்கள்

+4 மற்றும் +2. என்ற இரண்டு ஆக்சிசனேற்ற நிலைகளை ஈயம் வெளிப்படுத்துகிறது. கார்பன் குழுவிற்கு நான்கு இணைதிறன் பொதுவாகப் பயன்படுகிறது. இரண்டு இணைதிறன் நிலைக்கு கார்பன் மற்றும் சிலிக்கன் தனிமங்களுக்கு அரிதாகப் பயன்படுகிறது. ஈய(II) சேர்மங்கள் ஈயத்தின் கனிம வேதியியலில் தனித்தன்மை வாய்ந்த சேர்மங்களாக உள்ளன. வலிமையான ஆக்சிசனேற்றும் முகவர்களான புளோரின் மற்றும் குளோரின் போன்றவை ஈயத்துடன் வினைபுரிந்து PbF2 மற்றும் PbCl2 சேர்மங்களை மட்டும் தருகின்றன. ஈய(II) அயனிகள் பொதுவாக கரைசலில் நிறமற்று காணப்படுகின்றன.

குறிப்பிடத்தக்க இயல்புகள்

திரவ நிலையிலிருந்து திண்மமாகிய தூய ஈயம்

ஈயமானது நீலநிறங்கலந்த வெள்ளி போன்ற பளபளப்புடைய உலோகமாகும். வளியுடன் இது தொடுகையடைந்தால் சிறிது நேரத்துக்குள் தன் பளபளப்பை இழக்கின்றது. பல்வேறு சேர்வைகளின் கலவையாக ஒரு சாம்பல் நிறப்படை உலோகம் மேல் தோன்றுகின்றது. இப்படையில் காபனேற்றும், ஐதரசன் காபனேற்றும் பெரும் பங்கை உருவாக்குகின்றன. ஈயம் மென்மையான, அதிக அடர்த்தியுடைய, நீட்டற்பண்பும், தட்டற்பண்பும் உள்ள உலோகமாகும். எனினும் ஈயத்தின் மின்கடத்துதிறன் குறைவாக இருக்கின்றது. ஈயம் இலகுவில் அரிப்படையாது. சேதன மூலக்கூறுகளுடன் தாக்கமடையக்கூடியது (இதன் விஷத்தன்மைக்குக் காரணம்). 327.5 °C வெப்பநிலையில் ஈயம் உருகுகின்றது. ஈயம் 1749 °C வெப்பநிலையில் கொதிக்கும். ஈயம் அயனாக்கம் அடையும் போது Pb²⁺ கற்றயனை உருவாக்கும்.

சமதானிகள்

இயற்கையில் ஈயத்தின் நான்கு நிலையான சமதானிகள் உள்ளன. ஈயம்-204, ஈயம்-206, ஈயம்-207, ஈயம்-208 என்பனவே அவையாகும். இவற்றில் ஈயம்-204 சொற்பளவு கதிரியக்கம் (அரை வாழ்வுக்காலம்:1.4×10¹⁷ வருடங்களுக்கு மேல்) கொண்டதாகக் கருதப்பட்டாலும், பொதுவாக ஈயம் கதிரியக்க அபாயமற்ற தனிமமாகும். செயற்கையாக ஈயத்தின் 34 சமதானிகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. இவற்றின் திணிவெண் 178 தொடக்கம் 215 வரை வியாபித்துள்ளது. இயற்கையான நான்கைத் தவிர மற்றைய அனைத்துச் சமதானிகளும் கதிரியக்கம் உடையனவாகும். கதிரியக்கச் சமதானிகளில் ஈயம்-205 ஓரளவு நிலைத்திருக்கக்கூடியது (அரை வாழ்வுக்காலம் 10⁷ மடங்கில்).

இரசாயன தாக்குதிறன்

ஈயம் கார்பன் குழுவைச் சேர்ந்த ஒரு குறை மாழையாகும். எனவே இது ஏனைய உலோகங்களை விட தாக்குதிறன் குறைவானதாகும். ஈயம் காற்றில் தன்னிச்சையாக எரியாது. காற்றில் பாதுகாப்பான ஒரு ஒக்சைட்டு-காபனேற்றுப் படையையே உருவாக்கும். ஈயத்தைத் துகள்களாக்கி, சக்தியை வழங்கினாலேயே இது எரியும். புளோரின் மற்றும் குளோரின் போன்ற ஹலோஜன்களால் உயர் வெப்பநிலையில் மாத்திரமே ஈயத்தை ஒக்சியேற்ற இயலும். நீரும் வளியும் இணைந்து ஈயத்தை வேகமாக அரிப்படையச் செய்யும் இயல்புடையனவாகும். எனினும் நீரில் கரைந்துள்ள சல்பேற்றுக்கள் மற்றும் காபனேற்றுக்கள் கரையாத உப்புக்களைத் தோற்றுவித்து ஓரளவுக்குப் பாதுகாப்பை வழங்குகின்றன. குறைந்த செறிவுள்ள நீரில் கரைந்துள்ள காபனீரொக்சைட்டு கரையாத காபனேற்றுப் படையை உருவாக்கி அரிப்படைதலிலிருந்து பாதுகாப்பை வழங்கினாலும், அதிக செறிவான CO₂ கரையக்கூடிய ஈயஇருகாபனேற்றை உருவாக்கி ஈயத்தை அரிப்படையச்செய்ய வழிவகுக்கின்றது. ஈயம் சேதன அமிலங்களாலும், செறிந்த சல்பூரிக் அமிலத்தாலும், வன்காரங்களாலும் தாக்கப்பட்டு அரிப்படையக்கூடியது.

ஈயத்தின் சேர்மங்கள்

சேர்வைகளில் ஈயம் பொதுவாக +2 மற்றும் +4 எனும் இரண்டு ஒக்சியேற்றும் நிலைகள் உள்ளன. இவற்றில் +2 நிலையே அதிகமான சேர்மங்களில் உள்ளது. +4 நிலையிலுள்ள சேர்மங்கள் ஒக்சியேற்றும் தன்மை அதிகமானவையாகும்.

ஒக்சைட்டுகளும் சல்பைடுக்களும்

மூன்று வகையான ஈய ஒக்சைட்டுகள் உள்ளன. அவை ஈயம்(II)ஒக்சைட்டு/ ஈயவோரொக்சைட்டு (PbO), ஈய நாலொக்சைட்டு (Pb₃O₄), ஈயவீரொக்சைட்டு (PbO₂) என்பனவாகும். ஈயவோரொக்சைட்டில் α-PbO மற்றும் β-PbO ஆகிய இரண்டு பிறதிருப்பங்கள் உள்ளன. α-PbO சிவப்பு நிறச் சேர்மமாகும்; இதன் அணுக்களிடையே 230 pm இடைவெளி காணப்படும். β-PbO மஞ்சள் நிற சேர்மமாகும். ஈயத்தின் உப்புகள் ஐதரசன் சல்பைட்டுடன் (H₂S) தாக்கமடைந்து ஈயவோர் சல்பைடைக் கொடுக்கும். இச்சேர்மம் சாதாரண உப்பைப் போன்ற அயன் சலாகைக் கட்டமைப்பைக் கொண்டிருக்கும். ஈயவோர்சல்பைடை வளியில் சூடாக்கினால் முதலில் ஈயசல்பேட்டாகவும் பின்னர் ஈயவோரொக்சைட்டாகவும் ஒக்சியேற்றமடையும். இது நீரிலோ மென்னமிலங்கிலிலோ கரையாது. ஈயவோர் சல்பைடை நைத்திரிக் அமிலத்தில் அல்லது ஐதரோகுளோரிக் அமிலத்தில் கரைத்தால் அது அமிலத்துடன் தாக்கமடைந்து கந்தகத்தையும், ஐதரசன் சல்பைட்டையும் கொடுக்கின்றது. ஈயத்தைக் கந்தகத்துடன் அதிக அமுக்கத்தில் சூடாக்கினால் ஈயவிருசல்பைடை உருவாக்கலாம். இச்சேர்மத்தின் சலாகைக் கட்டமைப்பில் ஈய அணுக்கள் கந்தக அணுக்களுடன் எண்கோணி வடிவில் பிணைக்கப்பட்டுள்ளன. ஈயவிருசல்பைடு ஒரு குறைகடத்தியுமாகும்.

ஈயவோரொக்சைட்டை ஈயவோர்சல்பைட்டுடன் சூடாக்கினால் ஈயத்தை இச்சேர்மங்களிலிருந்து பிரித்தெடுக்கலாம்.

2 PbO + PbS → 3 Pb + SO₂

ஹேலைட்டுகளும், ஈய உப்புக்களும்

ஈய காபனேற்றை ஐதரசன் புளோரைடுடன் சூடாக்கினால் ஈய ஐதரோபுளோரைடை உருவாக்க முடியும். இது உருகும் போது ஈய இருபுளோரைடு உருவாகும். இது வெள்ளை நிறப்பளிங்குகளாலான சேர்மமாகும். ஈய நால்புளோரைடு எனப்படும் உறுதியற்ற புளோரைடு சேர்மம் மஞ்சள் நிறமானதாகும். ஈயம் ஐதரோகுளோரிக் அமிலத்துடனோ, சல்பூரிக் அமிலத்துடனோ தாக்கமடையாது. எனவே ஈய சல்பேட்டையோ, ஈய இருகுளோரைட்டையோ அமிலங்களுடன் தாக்கமடையச் செய்வதன் மூலம் உருவாக்க இயலாது. எனினும் ஈயம் நைத்திரிக் அமிலத்துடன் தாக்கமடைந்து Pb(NO₃)₂ மற்றும் நைத்திரிக் ஒக்சைட்டையும் உருவாக்குகின்றது.

ஈயம் பிரித்தெடுத்தல்

ஈயத்தாது-கலீனா

ஈயம் காணப்படும் பிரதான தாதுப் பொருள் கலீனா ஆகும். இதில் பிரதானமான கூறாக PbS உள்ளது. கெருசைட்டு (PbCO₃), ஆங்கிலசைட்டு (PbSO₄) போன்ற தாதுப்பொருட்களிலும் ஈயம் உள்ளது.

கலீனா தாது முதலில் நுரை மிதப்பு முறையில் அடர்ப்பிக்கப்படுகிறது. அடர்ப்பிக்கப்பட்ட தாது பின்னர் எதிர் அமல் உலையில் இடப்பட்டு மிதமான வெப்பநிலையில் வறுக்கப்படுகிறது. உலையின் வெப்பநிலை ஒரே நிலையில் பராமரிக்கப்படுகிறது. இதற்கு காற்று கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. வறுக்கும்போது ஈயத்தின் ஒரு பகுதி ஆக்சிசனேற்றம் அடைந்து ஒரு பாதி ஈய மோனோ ஆக்சைடும் மறு பாதி ஈய சல்பேட்டுமாக மாற்றம் அடைகிறது.

2PbS + 3O₂ → 2PbSO₃

PbSO₃ → PbO + SO₂

கலீனா சேர்க்கப்பட்டு வெப்பநிலையை உயர்த்தும் அதே வேளையில் காற்றின் அளவு குறைக்கப்படுகிறது. ஈய சல்பேட்டு இரன்டு ஆக்சிசனேற்ற வினைப்பொருள்களுடன் சேர்க்கப்பட்டு ஈயத்தைக் கொடுக்கிறது. இதன் மூலம் வெவ்வேறு வெப்பநிலையில் ஒரே உலையில் வறுத்தல் மற்றும் உருக்குதல் இரண்டும் செய்யப்படுகின்றன. இவ்வாறு தயாரிக்கப்படும் ஈயம் 90% தூய்மையானதாகும். தூளாக்கப்பட்ட கலகரி மற்றும் சுண்ணாம்பு கசடுடன் சேர்த்து சூடாக்கி ஈயம் பிரித்து எடுக்கப்படுகிறது.

தூய்மைப்படுத்துதல்

பிரித்தெடுக்கப்பட்ட ஈயத்தில் வெள்ளி, தாமிரம், வெள்ளீயம், பிசுமத், தங்கம் மற்றும் இரும்பு போன்ற மாசுக்கள் இருக்கும். மாசு கலந்த உலோகம் உலை சரிவு படுகையில் வைத்து வெப்பப்படுத்தப்படுகிறது. ஈயம் உருகி சரிவில் கீழிறங்குகிறது. உருகாத மாசுக்கள் அங்கேயே தங்கி விடுகின்றன. பார்டின்சன் முறை அல்லது பார்க் முறையில் வெள்ளி தனிமம் நீக்கப்படுகிறது. மாசு கலந்த ஈயத்தை நேர்மின் முனையாகவும், தூய ஈயத்தை எதிர்மின் முனையாகவும் கொண்டு ஈயபுளூவோசிலிக்கேட்டு மற்றும் ஐதரோபுளோவோசிலிசிக் அமிலம் கலந்த மின்பகுளியாகக் கொண்டு மின்னாற்பகுப்பு செய்தால் தூய ஈயம் கிடைக்கிறது.

பயன்பாடுகள்

ஆபத்தான கதிரியக்கங்களிலிருந்து பாதுகாக்க ஈயத்துண்டுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

• ஈயத்தின் பிரதான பயன்பாடு ஈய-அமில மின்கலம் ஆகும். இது மீண்டும் மின்னேற்றி மீள் பாவனைக்குட்படுத்தக்கூடியதாக இருத்தல் இதன் மேலதிக நன்மையாகும். இம்மின்கலத்தில் ஈயத்தாலான மின்வாய்களும் சல்பூரிக் அமிலத்தாலான மின்பகுபொருளும் உள்ளன. இது கார்களில் பிரதான மின்கலமாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றது.

கத்தோட்டுத் தாக்கம் (தாழ்த்தல் தாக்கம்)

PbO₂ + 4 H⁺ + SO²⁻
₄ + 2e^– → PbSO₄ + 2 H₂O

அனோட்டுத் தாக்கம் (ஒக்சியேற்றல் தாக்கம்)

Pb + SO²⁻
₄ → PbSO₄ + 2e^–

• சிறிய துப்பாக்கிகளில் தோட்டாக்களை ஆக்க ஈயம் பயன்படுத்தப்படுகின்றது.
• ஆபத்தான கதிரியக்கங்களைத் தடுக்க ஈயம் பயன்படுத்தப்படுகின்றது.
• ஈயக்குழாய்கள் செய்யப் பயன்படுகிறது.
• தந்தி மற்றும் தொலைபேசிக் குழாய்கள் தயாரிக்க ஈயம் பயன்படுகிறது.
• சால்ட் பீட்டர் மற்றும் அச்சு உலோகம் தயாரிக்க ஈயம் பயன்படுகிறது.
• பெட்ரோலில் எதிர்விசையைத் தடுக்க உதவும் ஈயடெட்ராயெத்தில் தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது.

வெளி இணைப்புகள்

விக்கிமீடியா பொதுவகத்தில்,
ஈயம்
என்பதில் ஊடகங்கள் உள்ளன.

Lead