கடுங்கரி

கடுங்கரி (graphite, அல்லது காரீயம் அல்லது பென்சிற்கரி என அறியப்படும் கனிமம் கரிமத்தின் ஓர் தனிமப் புறவேற்றுரு ஆகும். கரிமத்தின் மற்றுமொரு தனிமப் புறவேற்றுருவான வைரம் போலன்றி கடுங்கரி ஓர் மின் வன்கடத்தியும் ஓர் குறை உலோகமும் ஆகும். இந்தப் பண்புகளால் இது மின்பொறி விளக்கு மின்வாயிகள் போன்றவற்றிற்குப் பயன்படுகிறது. கடுங்கரி திட்ட வெப்ப அழுத்தத்தில் கரிமத்தின் மிகவும் நிலையான வடிவமாகும். எனவே வெப்பவேதியியலில் கரிமத்தின் சேர்மங்களின் உருவாக்கத்திற்கான வெப்பத்தை வரையறுக்க கடுங்கரி சீர்தர நிலையாக கொள்ளப்படுகிறது. கடுங்கரியை அன்த்ராசைட்டுக்கும் மேலான, மிக உயர்நிலை நிலக்கரியாகக் கருதலாம்; இருப்பினும் தீமூட்ட கடினமாதலால் பொதுவாக எரிபொருளாக பயன்படுத்துவதில்லை.

கடுங்கரி
கடுங்கரி காட்டு
பொதுவானாவை
வகை	இயற்கை தனிம கனிமம்
வேதி வாய்பாடு	C
இனங்காணல்
நிறம்	Iron-black to steel-gray; deep blue in transmitted light
படிக இயல்பு	Tabular, six-sided foliated masses, granular to compacted masses
படிக அமைப்பு	Hexagonal
இரட்டைப் படிகமுறல்	Present
பிளப்பு	Basal – perfect on {0001}
முறிவு	Flaky, otherwise rough when not on cleavage
விகுவுத் தன்மை	Flexible non-elastic, sectile
மோவின் அளவுகோல் வலிமை	1–2
மிளிர்வு	Metallic, earthy
கீற்றுவண்ணம்	Black
ஒளிஊடுருவும் தன்மை	Opaque, transparent only in extremely thin flakes
அடர்த்தி	2.09–2.23 g/cm3
ஒளியியல் பண்புகள்	Uniaxial (–)
பலதிசை வண்ணப்படிகமை	Strong
கரைதிறன்	Molten Ni
மேற்கோள்கள்	[1][2][3]

கடுங்கரி இயற்கையில் மூன்று முதன்மையான விதங்களில் கிடைக்கிறது:

1. படிக நுண்தகட்டு கடுங்கரி (அல்லது தகட்டுப்படிவ கடுங்கரி) தனியாக, தட்டை, உடைபடாதபோது அறுகோண முனைகளுடன் தட்டு-போன்ற துகள்கள், உடைபட்டிருந்தால் முனைகள் தாறுமாறாக அல்லது கோணலாக;
2. படிகமற்ற கடுங்கரி நுண்துகள்களாக, நிலக்கரியின் வளருருமாற்றமாக,
3. திரள் கடுங்கரி (அல்லது விரிசல்நார் கடுங்கரி) பிளவுகளில் நாராக, பாறைகளூடே திரளான நார் உள்வளர்ச்சி போல

மிக ஒழுங்கான செயற்கை கடுங்கரி (HOPG) என்பது கடுங்கரியின் இரு தகடுகளுக்கிடையே 1°க்கும் குறைவான கோணம் கொண்டவை ஆகும். இத்தகைய மிக உயர்தர செயற்கை வடிவம் அறிவியல் ஆராய்ச்சிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.^[4]

அமைப்பு

கடுங்கரி சமதள கட்டமைப்பு கொண்டதாகும். ஒவ்வொரு தளத்திலும் கார்பன் அணுக்கள் தேன்கூடு வடிவில் 0.142 nm இடைவெளியில் அமைந்து இருக்கும்^[5].0.335 nm அளவு இடவெளி ஒவ்வொரு தளத்திற்கும் இடையில் அமைந்து இருக்கும்^[6][7].

• 
  மைக்ரோஸ்கோப்பில் எடுத்த படம்
• 
  கடுங்கரியின் யுனிட் செல் வடிவம்
• 
  மூன்று தளங்கள் கொண்ட கிராபீன்
• 
  கிராபைட் அடுக்குகள்
• 
  பக்கவாட்டுத் தோற்றம்
• 
  மேல் தோற்றம்

Rotating graphite stereogram

பெயர்க்காரணம்

கிராபைட்டினை எழுதுகோல்களில் (பென்சில்) பயன்படுத்துவதால் அபிரகாம் காட்லாப் வெர்னர் என்பவர் 1789இல் இதற்கு புராதன கிரேக்கத்தில் எழுது என்பதற்குரிய γράφω (graphō) என்ற சொல்லைக் கொண்டு கிராஃபைட்டு ^[8] (பென்சிற்கரி) எனப் பெயரிட்டார்.

கிடைக்குமிடம்

இயற்கையாக கடுங்கரி தமிழ்நாடு, இலங்கை,அமெரிக்கா மற்றும் கனடா ஆகிய நாடுகளில் கிடைக்கின்றது. கிராபைட், நிலக்கரியினை அதிக வெப்பம் மற்றும் அழுத்தத்திற்கு உட்படுத்தும் போதும் கிடைக்கின்றது. மேலும், கடுங்கரியினைக் கொண்டு, போதுமான வெப்பம் மற்றும் அழுத்தத்திற்கு உட்படுத்தி வைரமாக மாற்ற முடியும்.^{[சான்று தேவை]}

இருப்பு

2005இல் கடுங்கரி வெளியீடு

உருமாற்றங்களின் போது படிந்துள்ள கரிமத்தின் சேர்மங்கள் வேதியியல் குறைத்தலால் உருமாறிய பாறைகளில் கடுங்கரி உருவாகிறது. இது தீப்பாறைகளிலும் விண்வீழ்கற்களிலும் கூட இருக்கின்றது.^[3] கடுங்கரியுடன் தொடர்புடைய கனிமங்கள் குவார்ட்சு, கால்சைட்டு, மைக்கா மற்றும் டர்மோலைன். விண்வீழ்கற்களில் டிரோய்லைட் மற்றும் சிலிகேட் கனிமங்களுடன் கிடைக்கின்றது.^[3]

ஐக்கிய அமெரிக்க நில அளவாய்வத் துறையின்படி 2008இல் உலகெங்கும் 1,100 ஆயிரம் டன் கடுங்கரி உற்பத்தி செய்யப்பட்டது. சீனா (800 கிலோ டன்), இந்தியா (130 கிலோடன்), பிரேசில் (76 கிலோ டன்), வடகொரியா (30 கிலோ டன்) மற்றும் கனடா (28 கிலோ டன்) ஆகிய நாடுகள் முதன்மை ஏற்றுமதியாளர்களாக இருந்தன. ஐக்கிய அமெரிக்காவில் கடுங்கரி இயற்கையாக கிடைக்காவிடினும் 2007இல் செயற்கை கடுங்கரி 198 கிலோ டன் அளவில் உற்பத்தி செய்யப்பட்டது.^[9]

பயன்பாடுகள்

கடுங்கரி கி.மு நான்கில் பயன்படுத்தப்பட்டு வந்துள்ளது. கற்காலத்தில் மண்பாண்டங்களில் வரையப்பட்ட ஓவியங்களுக்கு வண்ணமிட இவை பயன்படுத்தப்பட்டு வந்துள்ளன. 1565-க்கு முன்னர் உள்ளூர் செம்மறி ஆடுகளைக் குறிக்க கடுங்கரி பயன்படுத்தப்பட்டு வந்துள்ளது^[10].முதலாம் எலிசபத் மகாராணியின் காலத்தில் கடுங்கரி ஆங்கிலேயரின் கடற்படை வீரர்கள் பீரங்கி அச்சுகளில் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன. அப்போது கடுங்கரி சுரங்கம் முழுவதையும் அரசின் கட்டுப்பாட்டிலேயே வைத்திருந்தனர்^[11][12] இது மின்பொறி விளக்கு மின்வாயிகள் போன்றவற்றிற்குப் பயன்படுகிறது. கடுங்கரி, களிமண்ணுடன் இணைந்து பென்சிலில் எழுதுவதற்கு பயன்படுகிறது. இது இயந்திர சாதனங்கள் மென்மையான இயங்க ஒரு மசகு எண்ணெய் (lubricant) போல் பயன்படுத்தப்படுகிறது.