படிகாரம்
படிகாரம் (Alum) என்பது அலுமினியத்தின் நீரேற்றிய இரட்டை சல்பேட்டு உப்பு ஆகும், இதை சீனக்காரம் என்ற பெயராலும் அழைப்பர். படிகாரங்க்களின் பொதுவாய்ப்பாடு XAl(SO
4)
2·12H
2O ஆகும். இவ்வாய்ப்பாட்டிலுள்ள 'X' பொட்டாசியம் அல்லது அமோனியம் போன்ற ஒற்றை இணைதிறன் கொண்ட நேர்மின் அயனிகளைக் குறிக்கிறது[1]. பெரும்பாலும் படிகாரம் என்பது பொட்டாசியம் அலுமினியம் சல்பேட்டு (KAl(SO4)2·12H2O) என்ற வேதிச் சேர்மத்தையும், அதைச் சார்ந்த வேதிப்பொருட்களையும் குறிக்கும். இதை பொட்டாசு ஆலம் என்றும் பொட்டாசு படிகாரம் என்றும் குறிப்பிடுவர்.
அலுமினியத்தை குரோமியம்(III) போன்ற மற்றொரு மூன்று இணைதிறன் அயனி இடப்பெயர்ச்சி செய்து உருவாகும் உப்பு அல்லது கந்தகத்தை செலீனியம்[1] போன்ற மற்றொரு அயனி இடப்பெயர்ச்சி செய்து உருவாகும் உப்பு நீங்கலாக பொதுவாக ஒரே வாய்ப்பாடும் கட்டமைப்பும் கொண்ட உப்புகளையும் படிகாரம் அல்லது ஆலம் என்ற சொல்லால் குறிப்பிடுவார்கள். இவ்வகையில் மிகப் பொதுவாகக் கருதப்படும் படிகாரம் குரோம்படிகாரம் ஆகும். இதனுடைய மூலக்கூற்று வாய்ப்பாடு KCr(SO4)2·12H2O ஆகும். சில தொழிற்சாலைகளில் அலுமினியம் சல்பேட்டை (Al2(SO4)3·nH2O) .ஆலம் என்கிறார்கள். பெரும்பாலும் தொழிற்சாலைகளில் கூழ்மத் திரட்டு அலுமினியம் சல்பேட்டு ஆலத்தையே பயன்படுத்தியே மேற்கொள்ளப்படுகிறது. மருத்துவத்தில் அலுமினியம் ஐதராக்சைடு ஆலம் எனப்படுகிறது[2]
பிரதான வகைகள்
அலுமினியம் அடிப்படையில் உருவாகும் படிகாரங்கள் ஒற்றை இணைதிற நேர்மின் அயனியாக பெயரிடப்படுகின்றன. மற்ற கார உலோகங்க்கள் போல அல்லாமல் இலித்தியம் படிகாரமாக உருவாவதில்லை.
முக்கியமான படிகாரங்கள்:
- பொட்டாசியம் படிகாரம் : KAl(SO4)2·12H2O இதை எளிமையாக பொட்டாசு படிகாரம் அல்லது பொட்டாசு ஆலம் அல்லது படிகாரம் என்கிறார்கள்.
- சோடியம் படிகாரம்: NaAl(SO4)2·12H2O இதை சோடா படிகாரம் அல்லது சோடா ஆலம் என்கிறார்கள்.
- அமோனியம் படிகாரம்: NH4Al(SO4)2·12H2O. இது அமோனியம் ஆலம் என்ற பெயராலும் அழைக்கப்படுகிறது.
வேதிப்பண்புகள்
அலுமினியம் அடிப்படையில் உருவாகும் படிகாரங்கள் பல பொதுவான வேதிப் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. அவை தண்ணீரில் கரைகின்றன. இனிப்புச் சுவையைக் கொண்டுள்ளன. லிட்மசு தாளை அமிலம் போல மாற்றுகின்றன. வழக்கமான எண்முகக் கட்டமைப்பில் படிகமாகின்றன. படிகாரங்களில் ஒவ்வொரு உலோக அயனியும் ஆறு நீர் மூலக்கூறுகளால் சூழப்பட்டுள்ளன. சூடுபடுத்தினால் இவை திரவமாகின்றன. தொடர்ச்சியாக சூடாக்கும்போது திரவமாதல் முடிவுக்கு வந்து படிக உருவமற்ற தூள் எஞ்சுகிறது[3]. கட்டுப்படுத்தக்கூடிய அமிலத்தன்மை கொண்டவையாக இவ்வகை படிகாரங்கள் உள்ளன.
படிகக் கட்டமைப்பு
மூன்று வெவ்வேறு வகையான படிகக் கட்டமைப்புகள் ஒன்றில் படிகாரங்கள் படிகமாகின்றன.α-, β- மற்றும் γ-படிகாரங்க்கள் என்ற பெயரால் அவை அழைக்கப்படுகின்றன.
கரைதிறன்
நீரில் பல்வேறு படிகாரங்க்களின் கரைதிறன் மிகவும் மாறுபடுகிறது. சோடியம் ஆலம் நீரில் உடனடியாகக் கரையக்கூடியது ஆகும். அதே சமயத்தில் சீசியம் மற்றும் ரூபிடியம் படிகாரங்க்கள் மிகக்குறைவாகவே கரையக்கூடியவையாக உள்ளன[4]. பல்வேறு படிகாரங்க்களின் கரைதிறன் பின்வரும் அட்டவணையில் காண்பிக்கப்பட்டுள்ளன.
| T | அமோனியம் படிகாரம் | பொட்டாசியம் படிகாரம் | ருபீடியம் படிகாரம் | சீசியம் படிகாரம் |
|---|---|---|---|---|
| 0 °செ | 2.62 | 3.90 | 0.71 | 0.19 |
| 10 °செ | 4.50 | 9.52 | 1.09 | 0.29 |
| 50 °செ | 15.9 | 44.11 | 4.98 | 1.235 |
| 80 °செ | 35.20 | 134.47 | 21.60 | 5.29 |
| 100 °செ | 70.83 | 357.48 |
பயன்கள்
அலுமினியம் அடிப்படையிலான படிகாரங்கள் பழங்காலத்தில் இருந்தே பயன்படுத்தப்பட்டு வருகின்றன. மேலும் பல தொழில்துறை செயல்முறைகளில் இன்னும் கூட முக்கியமானவையாகக் கருதப்படுகின்றன.
பொட்டாசியம் படிகாரம் மிகவும் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது தொல் காலந்தொட்டே திரவங்களை தெளிவுபடுத்துவதற்கு மரபுவழியாக பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது. சாயத் தொழிலில் நிறமூன்றுதல் மற்றும் தோல் பதனிடுதல் போன்றவற்றுக்கு இதைப் பயன்படுத்துகிறார்கள். நீரைத் தூய்மைப்படுத்த, உணவுப் பொருட்களை பதப்படுத்துதல் போன்றவற்றுக்கும் இதை பயன்படுத்துகிறார்கள்.
உற்பத்தி
சில படிகாரங்கள் இயற்கையில் கனிமங்களாகத் தோன்றுகின்றன. அவற்றில் அலுனைட்டு மிக முக்கியமானதாகும். முக்கியமான பொட்டாசியம், சோடியம், அமோனியம் படிகாரங்கள் தொழிற்சாலைகளில் தயாரிக்கப்படுகின்றன. அலுமினியம் சல்பேட்டுடன் சல்பேட்டு ஒற்றை இணைதிற நேர்மின் அயனியைச் சேர்த்து இது தயாரிக்கப்படுகிறது[5]. பாக்சைட்டு, கிரையோலைட்டு போன்ற கனிமங்களுடன் கந்தக அமிலத்தைச் சேர்த்து சூடுபடுத்துவதால் அலுமினியம் சல்பேட்டு தயாரிக்கப்படுகிறது.