ചില്ലറക്കാരല്ല അലോഹങ്ങൾ

ജീവ​െൻറ ഉത്ഭവത്തിനും നിലനിൽപ്പിനും കാരണമായ മൂലകങ്ങളിൽ ഏറ്റവും പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നവ അലോഹങ്ങളാണ്.  ഇവക്ക്​ മൂലകങ്ങളെപോലെതന്നെ പ്രാധാന്യവും ഉണ്ട്.  ജീവൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് മാത്രമല്ല വ്യവസായിക രംഗത്തും അലോഹങ്ങൽക്ക് വളരെയധികം പ്രാധാന്യമുണ്ട്. അലോഹമൂലകങ്ങളുടെ നിർമാണം, രാസഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ, ഉപയോഗങ്ങൾ എന്നിവയാണ്​ ഒമ്പതാം ക്ലാസിലെ ‘അലോഹങ്ങൾ’ എന്ന പാഠഭാഗത്തെ ആശയം.

എന്താണ് മൂലകങ്ങൾ
ഒരേ എണ്ണം പ്രോട്ടോണുകളുള്ള അണുക്കൾ (ആറ്റം) മാത്രം അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ശുദ്ധമായ രാസപദാർഥമാണ് മൂലകം. 1869ൽ മെൻഡലീയേഫ്​ എന്ന റഷ്യൻ രസതന്ത്രജ്ഞൻ മൂലകങ്ങളെ ശാസ്ത്രീയമായി വർഗീകരിച്ചു. ഒരേ സ്വഭാവഗുണങ്ങൾ വരുന്ന മൂലകങ്ങളെ ഒരോ ഗ്രൂപ്പിൽ വരുന്ന രീതിയിലാണ് വർഗീകരിച്ചത്. അറ്റോമികമാസ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് മൂലകങ്ങളുടെ സ്വഭാവങ്ങളും ക്രമമായി ആവർത്തിക്കുന്നു.

ആവർത്തനപ്പട്ടിക

• മൂലകങ്ങളെ ശാസ്​ത്രീയമായി വർഗീകരിച്ച പട്ടികയാണ് ആവർത്തനപ്പട്ടിക
• ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ എല്ലാ മൂലകങ്ങളെയും അവയുടെ രാസ ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് ലോഹമെന്നോ അലോഹമെന്നോ തരംതിരിക്കുന്നു.

 
റഷ്യൻ ശാസ്​ത്രജ്ഞനായ ദിമിത്രി ഇവാനോവിച്ച് മെൻഡലീയേഫ് ആണ് മൂലക വർഗീകരണത്തിന് മികച്ച സംഭാവന നൽകിയത്.  രസതന്ത്ര പഠനത്തിന് ശാസ്​ത്രീയമായ അടിത്തറപാകിയ ആവർത്തനപ്പട്ടികയുടെ ഉപജ്ഞാതാവാണ് മെൻഡലീയേഫ്.  അദ്ദേഹത്തിെൻറ ആവർത്തനപ്പട്ടിക അവതരിപ്പിച്ച കാലത്ത്  ഇലക്േട്രാൺ പോലും കണ്ടെത്തിയിരുന്നില്ല. ‘അടുക്കും ചിട്ടയുമില്ലാത്ത അടുക്കളപോലെയാണ് രസതന്ത്രപഠനം’ എന്ന് വിശേഷിപ്പിച്ചത്​ അദ്ദേഹമാണ്​. ആവർത്തനപ്പട്ടികക്ക് രസതന്ത്രപഠനത്തി​െൻറ ശാസ്​ത്രീയമായ അടിത്തറ പാകാൻ മെൻഡലീയേഫിന്​ കഴിഞ്ഞു. അദ്ദേഹത്തോടുള്ള ബഹുമാന സൂചകമായി 101ാം മൂലകത്തിന് ‘മെൻഡലിയേവിയം’ എന്ന് നാമകരണം ചെയ്തു. 

എന്താണ്​ അലോഹം?
മൂലകങ്ങളെ വർഗീകരിക്കുന്നതിനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പദമാണ് അലോഹങ്ങൾ. ഹൈഡ്രജൻ, കാർബൺ, നൈട്രജൻ, ഫോസ്ഫറസ്, ഓക്സിജൻ, സൾഫർ, സെലീനിയം, ഹാലൊജനുകൾ, ഉൽകൃഷ്​ടവാതകങ്ങൾ എന്നിവയെ അലോഹങ്ങളായി കണക്കാക്കുന്നു.

ഒാക്സിജൻ

• നമ്മുടെ പ്രാണവായു എന്നറിയപ്പെടുന്ന വാതകമാണ് ഓക്സിജൻ. ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ 16ാമത്തെ ഗ്രൂപ്പാണ് ഓക്സിജൻ കുടുംബം.  
• ജീവ​െൻറ നിലനിൽപിന് അത്യന്താപേക്ഷിതമാണല്ലോ ഓക്സിജൻ. അന്തരീക്ഷ വായുവിൽ ഓക്സിജ​െൻറ അളവ് ഒരുപരിധിയിൽ കുറയാതെ നിലനിൽക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ഓക്സിജ​െൻറ അളവ് അന്തരീക്ഷത്തിൽ സ്ഥിരമായി നിലനിർത്തുന്നതിൽ സസ്യങ്ങളും വളരെയധികം പങ്ക് വഹിക്കുന്നുണ്ട്. 
• പൊട്ടാസ്യം പെർമാംഗനേറ്റ് ചൂടാക്കുമ്പോൾ ഒാക്സിജൻ നിർമിക്കപ്പെടുന്നു.  

ഓക്സിജ​െൻറ ഉത്ഭവം
രണ്ട്​ ആറ്റങ്ങൾ ചേർന്ന ദ്വയാറ്റോമിക തന്മാത്രയാണല്ലോ ഓക്സിജൻ. ഓക്സിജൻ ഒരുവാതമാണ്. മണവും നിറവും ഇല്ലാത്ത വാതകം. ജലത്തിൽ ലയിക്കുന്നു. വായുവിനെക്കാൽ സാന്ദ്രത കുറവാണ്. കത്താൻ സഹായിക്കുന്ന പദാർഥമാണ് ഓക്സിജൻ.
1774ൽ ജോസഫ് പ്രീസ്​റ്റ്​ലി എന്ന ശാസ്​ത്രജ്ഞനാണ് ഓക്സിജൻ കണ്ടെത്തിയത്. എന്നാൽ ,ഓക്സിജൻ എന്ന പേര് നൽകിയത് ഫ്രഞ്ച് ശാസ്​ത്രജ്ഞനായ ലാവോസിയയാണ്. ‘ആസിഡ് ഉണ്ടാക്കുന്ന’ എന്നർഥം വരുന്ന ‘oxygense’ എന്ന  വാക്കിൽ നിന്നാണ് ഓക്സിജൻ എന്ന പേര് സ്വീകരിച്ചത്. 

പ്രകൃതിയിലെ ഓക്സിജ​ൻ 
ഭൂവൽക്കത്തിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ കാണപ്പെടുന്ന മൂലകമാണ് ഓക്സിജൻ. പാറകളിലും മണ്ണിലും ധാരാളം ഒാക്സിജൻ സംയുക്തങ്ങളുണ്ട്. അന്തരീക്ഷ വായു, ജലം, ധാതുക്കൾ ജീവജാലങ്ങൾ എന്നിവയിലെല്ലാം ഓക്സിജൻ സ്വതന്ത്രാവസ്ഥയിലോ സംയുക്താവസ്ഥയിലോ കാണപ്പെടുന്നു.   
ഭൂവൽക്കത്തിൽ 45–50 ശതമാനവും, ജലത്തിൽ 88–90 ശതമാനവും, ധാതുക്കളിൽ 45–50 ശതമാനവും അന്തരീക്ഷവായുവിൽ 21 ഉും സസ്യങ്ങളിൽ 60–70 ശതമാനവും ജന്തുക്കളിൽ 60–70 ശതമാനവും ഓക്സിജൻ കാണപ്പെടുന്നു.
ദൈനംദിനജീവിതത്തിൽ വലിയതോതിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വാതകമാണ് ഓക്സിജൻ. താപനില താഴ്ത്തിയും മർദം പ്രയോഗിച്ചും വാതകങ്ങളെ ദ്രാവകങ്ങളാക്കാൻ സാധിക്കും. ഇങ്ങനെ ദ്രവീകരിച്ച അന്തരീക്ഷവായുവി​െൻറ അംശികസ്വേദനം വഴിയാണ് വ്യവസായികമായി ഓക്സിജൻ നിർമിക്കുന്നത്. ഏതൊരു പദാർഥവും ഓക്സിജനുമായി കത്തുന്ന പ്രവർത്തനമാണ് ജ്വലനം.
സസ്യങ്ങളുടെയും ജന്തുക്കളുടെയും അവശിഷ്​ടങ്ങൾ ജൈവവിഘടനത്തിന് വിധേയമാകുന്നുണ്ടല്ലോ, അവയുടെ ജീവ തന്മാത്രയിൽ ബാക്ടീരിയ, ഫംഗസ്​ എന്നീ സൂക്ഷമജീവികൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നതു മൂലമാണത്​. ഈ സൂക്ഷമ ജീവികൾ ജൈവ തന്മാത്രകളെ ഓക്സീകരിച്ചാണ് അവയുടെ ജീവൽപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് ആവശ്യമായ ഉൗർജം ഉൽപാദിപ്പിക്കുന്നത്. അലുമിനിയം, അയൺ മുതലായ ലോഹങ്ങൾക്ക് കാലക്രമേണ തിളക്കം ഇല്ലാതാകുന്നത് ഓക്സിജൻ ഈ ലോഹങ്ങളുമായി പ്രവർത്തിച്ച് അവയുടെ ഓക്സൈഡുകളുണ്ടാകുന്നത് കാരണമാണ്. 

• ^റോക്കറ്റ് ഇന്ധനങ്ങളിൽ ഓക്സികാരിയായി ഓക്സിജൻ വഹിക്കുന്ന പങ്ക് വളരെ വലുതാണ്. 
• കൃത്രിമ ശ്വാസത്തിനും ജീർണനത്തിനും ഓക്സിജ​െൻറ സാന്നിധ്യം പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു.

 
ഓസോൺ
ഓക്സിജ​െൻറ രൂപാന്തരമാണല്ലോ  ഓസോൺ.മൂന്ന് ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങൾ ചേർന്ന തന്മാത്രയാണിത്. അന്തരീക്ഷത്തിലെ സ്​ട്രാറ്റോസ്​ഫിയറിലാണ് ഓസോൺ കൂടുതലായി കാണപ്പെടുന്നത്.  അന്തരീക്ഷ ഓക്സിജൻ ഉൗർജം കൂടിയ അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്​ത്​ വിഘടിപ്പിക്കുന്നു. ഇങ്ങനെയുണ്ടാകുന്ന ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങൾ സംയോജിച്ച്  O3  തന്മാത്രയായി മാറുന്നു. 

നൈട്രജൻ
അന്തരീക്ഷവായുവിലെ മുഖ്യഘടകമാണ് നൈട്രജൻ. അന്തരീക്ഷ വായുവിലെ ഓക്സിജ​െൻറജ്വലന നിരക്ക് നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് നൈട്രജന്​ വലിയ പങ്കുണ്ട്്. നൈട്രജൻ തന്മാത്രയിൽ നടക്കുന്നത്​ ത്രിബന്ധനമാണല്ലോ. ശക്തമായ ഈ ബന്ധനംമൂലം നൈട്രജൻ ഏറക്കുറെ നിഷ്ക്രിയമാണ്.  അന്തരീക്ഷ വായുവിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ കാണപ്പെടുന്ന വാതമാണിത്.  നൈട്രജൻ വ്യവസായികമായി നിർമിക്കുന്നത് ദ്രവീകരിച്ച വായുവിെൻറ അംശികസ്വേദനം വഴിയാണ്.. 
സസ്യവളർച്ചക്ക്​ അനിവാര്യമായ ഒരു മൂലകമാണ് നൈട്രജൻ. അന്തരീക്ഷത്തിൽ നൈട്രജൻ ധാരാളമുണ്ടെങ്കിലും സസ്യങ്ങൾക്ക് നേരിട്ട് വലിച്ചെടുക്കാൻ സാധ്യമല്ല. 

ഉത്ഭവം
‘നീേത്രാജനിയം’ എന്ന ലാറ്റിൻ പദത്തിൽനിന്നാണ് നൈട്രജൻ  എന്ന വാക്കിെൻറ ഉത്ഭവം. 1772ൽ ഡാനിയൽ റൂഥർഫോർഡ് കണ്ടെത്തിയ വാതകമാണ് നൈട്രജൻ

സസ്യങ്ങൾക്ക് നൈട്രജൻ ലഭിക്കുന്നത് എങ്ങനെ

• രാസവളങ്ങൾ പ്രയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ
• നൈട്രജൻ സ്ഥിരീകരണത്തിലൂടെ
• ഇടിമിന്നലിലൂടെ
• ജന്തുസസ്യങ്ങളുടെ ജീർണനത്തിലൂടെ

നൈട്രജൻ സ്ഥിരീകരണം സസ്യങ്ങളിൽ
മണ്ണിലുള്ള റൈസോബിയം അന്തരീക്ഷത്തിലെ നൈട്രജനെ പയർവർഗത്തിൽപ്പെട്ട ചെടികളുടെ വേരുകളുടെ സഹായത്തോടെ ആഗിരണം ചെയ്ത് സംയുക്തങ്ങളാക്കുന്നു. ഇത് മണ്ണിൽ നൈട്രജ​െൻറ അളവ്്​ വർധിപ്പിക്കുന്നു. 
നൈട്രജൻ സംയുക്താവസ്ഥയിൽ മണ്ണിൽ കലരുമ്പോൾ സസ്യങ്ങൾക്ക് ആഗിരണം ചെയ്യാൻ എളുപ്പമാണ്. ഇടിമിന്നലുണ്ടാകുമ്പോൾ നൈട്രജൻ തന്മാത്രയിലെ ത്രിബന്ധനം വിച്ഛേദിക്കപ്പെടുകയും നൈട്രജൻ അന്തരീക്ഷ വായുവുമായി സംയോജിച്ച് നൈട്രിക് ഓക്സൈഡ് ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ നൈട്രിക്​ ഓക്സൈഡ് കൂടുതൽ ഓക്സിജനുമായി സംയോജിച്ച് നൈട്രജൻ ഡൈഓക്സൈഡ് ഉണ്ടാകുന്നു. നൈട്രജൻ ഡൈ ഓക്സൈഡ് ഓക്സിജ​െൻറ സാന്നിധ്യത്തിൽ മഴവെള്ളത്തിൽ ലയിച്ച് നൈട്രിക്​ ആസിഡായി മണ്ണിലെത്തുന്നു. ഈ നൈട്രിക്ക് ആസിഡ് മണ്ണിലെ ധാതുക്കളുമായി പ്രവർത്തിച്ച്  ഉണ്ടാകുന്ന നൈേട്രറ്റ് ലവണങ്ങൾ ചെടികൾ വലിച്ചെടുക്കുന്നു. അതിനാൽ ഇടിമിന്നൽ സസ്യങ്ങൾക്ക് അനുഗ്രഹമാണെന്ന് പറയുന്നു. ഇത്തരത്തിൽ വളരെ കുറച്ച് നൈട്രജൻ മാത്രമേ സസ്യങ്ങൾക്ക് ലഭിക്കുകയുള്ളൂ. സസ്യവളർച്ചക്കാവശ്യമായ മൂലകങ്ങൾ കൂടിയ അളവിൽ ലഭിക്കുന്നത് സസ്യങ്ങളുടെയും ജന്തുക്കളുടെയും അവശിഷ്​ടങ്ങൾ ചീഞ്ഞഴുകുന്നതിലൂടെയും ജൈവ രാസവളപ്രയോഗത്തിലൂടെയുമാണ്.

ജൈവവള മേന്മകൾ

• പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദം
• മണ്ണിെൻറ സ്വാഭാവികത നിലനിർത്തുന്നു
• മികച്ച വിളവ് നിലനിർത്തുന്നു

 പരിമിതികൾ

• സമയനഷ്​ടം
• ലഭ്യതക്കുറവ്
• മികച്ച വിളവ് ലഭിക്കണമെന്നില്ല

നൈട്രജ​െൻറ മറ്റുപയോഗങ്ങൾ 

• നൈട്രജൻ വളങ്ങളുടെ നിർമാണം
• വാഹനങ്ങളുടെ ടയറുകളിൽ നിറക്കുന്നതിന്
• ദ്രവീകരിച്ച നൈട്രജൻ ശീതീകാരിയായി
• ആഹാര പാക്കറ്റുകളിൽ ഓക്സിജ​െൻറ സാന്നിധ്യം ഒഴുകുന്നതിന്
• രാസവളങ്ങളുടെ നിർമാണം
• മരുന്നുകളുടെ നിർമാണത്തിന്
• വിമാനങ്ങളിലെ  ഇന്ധനവ്യൂഹങ്ങളിൽ തീപിടിത്തം ഒഴിവാക്കാൻ

പാഠഭാഗത്തിലെ ആശയം ഇങ്ങനെ

• വായുവിൽ ഉയർന്നുപൊങ്ങുന്ന ബലൂണുകളിൽ നിറച്ചിരിക്കുന്ന വാതകമാണ് ഹൈഡ്രജൻ
• ടയറുകളിൽ നിറക്കുന്ന വാതകമാണ്  നൈട്രജൻ
• ആശുപത്രികളിൽ ഓക്സിജൻ സിലിണ്ടർ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• ബ്ലീച്ചിങ്​ പൗഡറിെൻറ ഗന്ധത്തിന് ക്ലോറിനാണ് കാരണക്കാരൻ
• അന്തരീക്ഷ വായുവിൽ കൂടുതൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന വാതകമാണ് നൈട്രജൻ

സയൻസ്​ ഡയറിയിലേക്ക്...
ആവർത്തനപ്പട്ടികയുടെ പിതാവ്

• മെൻഡലീയേഫ്

ഒരു മൂലകത്തിെൻറ എല്ലാ ഗുണങ്ങളും പ്രദർശിപ്പിക്കുന്ന ഏറ്റവും ചെറിയ കണം

• അണു (ആറ്റം)

മൂലകങ്ങളെ ലോഹങ്ങൾ എന്നും അലോഹങ്ങളെന്നും വേർതിരിച്ച ശാസ്​ത്രജ്ഞൻ

• ലാവോസിയ

ഓക്സിജ​െൻറ അറ്റോമിക നമ്പർ

• 8

ഓസോൺ പാളിയുടെ കനം പ്രസ്​താവിക്കുന്ന യൂനിറ്റ്

• ഡോപ്സൺ

അന്തരീക്ഷ വായുവിൽ രണ്ടാം സ്ഥാനത്തുള്ള മൂലകം

• ഓക്സിജൻ

ജ്വലനത്തെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന വാതകം

•  നൈട്രജൻ

ആവർത്തനപ്പട്ടികയിൽ ഏറ്റവും അസ്ഥിരമായ മൂലകം

• ഫ്രാൻസിയം

ശുദ്ധജലത്തിൽ ഓക്സിജ​െൻറ അളവ്

• 89

പ്രപഞ്ചത്തിൽ ഏറ്റവും കൂടുതലുള്ള മൂലകം 

• ഹൈഡ്രജൻ

അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഏറ്റവും കൂടുതലുള്ള മൂലകം

•  നൈട്രജൻ

ഭൂമിയിൽ ഏറ്റവും കൂടുതലുള്ള മൂലകം

•  ഓക്സിജൻ

മനുഷ്യ ശരീരത്തിൽ ഏറ്റവും കൂടുതലായി അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന മൂലകം

• ഓക്സിജൻ

ഏറ്റവും വലിയ ആറ്റമുള്ള അലോഹം

• റഡോൺ