ഫ്ലൂറിന്
വിക്കിപീഡിയ, ഒരു സ്വതന്ത്ര വിജ്ഞാനകോശം.
|
|||||||||||||||||||
പൊതുവിവരങ്ങള് | |||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
പേര്, പ്രതീകം, അണുസംഖ്യ | ഫ്ലൂറിന്, F, 9 | ||||||||||||||||||
കുടുംബം | ഹാലൊജനുകള് | ||||||||||||||||||
ഗ്രൂപ്പ്, പിരീഡ്, ബ്ലോക്ക് | 17, 2, p | ||||||||||||||||||
നിറം,രൂപം | Yellowish brown gas |
||||||||||||||||||
സാധാരണ അണുഭാരം | 18.9984032(5) g·mol−1 | ||||||||||||||||||
ഇലക്ട്രോണ് വിന്യാസം | 1s2 2s2 2p5 | ||||||||||||||||||
ഓരോ ഷെല്ലിലേയും ഇലക്ട്രോണുകള് |
2, 7 | ||||||||||||||||||
ഭൗതിക സ്വഭാവങ്ങള് | |||||||||||||||||||
Phase | gas | ||||||||||||||||||
സാന്ദ്രത | (0 °C, 101.325 kPa) 1.7 g/L |
||||||||||||||||||
ദ്രവണാങ്കം | 53.53 K (−219.62 °C, −363.32 °F) |
||||||||||||||||||
ക്വഥനാങ്കം | 85.03 K (−188.12 °C, −306.62 °F) |
||||||||||||||||||
Critical point | 144.13 K, 5.172 MPa | ||||||||||||||||||
ദ്രവീകരണ ലീനതാപം | (F2) 0.510 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||
ബാഷ്പീകരണ ലീനതാപം | (F2) 6.62 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||
Heat capacity | (25 °C) (F2) 31.304 J·mol−1·K−1 |
||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
അണു സ്വഭാവങ്ങള് | |||||||||||||||||||
ക്രിസ്റ്റല് ഘടന | cubic | ||||||||||||||||||
ഓക്സീകരണാവസ്ഥകള് | −1 (strongly acidic oxide) |
||||||||||||||||||
ഇലക്ട്രോ നെഗറ്റീവിറ്റി | 3.98 (Pauling scale) | ||||||||||||||||||
Ionization energies (more) |
1st: 1681.0 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||
2nd: 3374.2 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||
3rd: 6050.4 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||
Atomic radius | 50 pm | ||||||||||||||||||
Atomic radius (calc.) | 42 pm | ||||||||||||||||||
Covalent radius | 71 pm (see covalent radius of fluorine) |
||||||||||||||||||
Van der Waals radius | 147 pm | ||||||||||||||||||
പലവക | |||||||||||||||||||
Magnetic ordering | nonmagnetic | ||||||||||||||||||
താപ ചാലകത | (300 K) 27.7 m W·m−1·K−1 | ||||||||||||||||||
CAS registry number | 7782-41-4 | ||||||||||||||||||
തിരഞ്ഞെടുത്ത ഐസോട്ടോപ്പുകള് | |||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
References | |||||||||||||||||||
രാസപ്രവര്ത്തനത്തില് ഏര്പ്പെടാനുള്ള കഴിവ് ഏറ്റവും കൂടുതലുള്ള വാതകമൂലകമാണ് ഫ്ലൂറിന്. മങ്ങിയ മഞ്ഞകലര്ന്ന പച്ച നിറമുള്ള ഒരു വിഷവാതകമാണ് ഇത്. മറ്റു ഹാലൊജനുകളെപ്പോലെ തന്മാത്രാരൂപത്തിലുള്ള ഫ്ലൂറിന് വളരെ അപകടകാരിയാണ്. ത്വക്കുമായി സമ്പര്ക്കത്തിലേര്പ്പെട്ടാല് ഗുരുതരമായ പൊള്ളലേല്ക്കാന്നു.
ഉള്ളടക്കം |
[തിരുത്തുക] ഗുണങ്ങള്
ഇതിന്റെ അണുസംഖ്യ 9-ഉം പ്രതീകം F എന്നുമാണ്. സ്വതന്ത്രാവസ്ഥയില് ദ്വയാണുതന്മാത്രയായി (F2) സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നു. ആവര്ത്തനപ്പട്ടികയില് 17-മത് ഗ്രൂപ്പായ ഹാലൊജനുകളുടെ കൂട്ടത്തില്പ്പെട്ട മൂലകമാണ് ഇത്.
ഇലക്ട്രോ നെഗറ്റിവിറ്റി ഏറ്റവും അധികമുള്ള മൂലകമാണ് ഫ്ലൂറിന്. ഇതിന്റെ ഇലക്ട്രോ നെഗറ്റിവിറ്റി 4 ആണ്. മറ്റു മൂലകങ്ങളുമായി വളരെ പെട്ടെന്ന് രാസപ്രവര്ത്തനത്തിലേര്പ്പെടുന്നു. രാസപ്രവര്ത്തനത്തില് വളരെ കുറവായി മാത്രം ഏര്പ്പെടാറുള്ള ക്രിപ്റ്റണ്, ക്സെനോണ്, റഡോണ് മുതലായ ഉല്കൃഷ്ടവാതകങ്ങളുമായിപ്പോലും ഫ്ലൂറിന് പ്രവര്ത്തിക്കുന്നു. വളരെ കുറഞ്ഞ താപനിലയിലും ഹൈഡ്രജനുമായുള്ള ഇതിന്റെ പ്രവര്ത്തനം സ്ഫോടനം ജനിപ്പിക്കുന്നതാണ്. സ്ഫടികം, ലോഹങ്ങള്, ജലം മുതലായ പദാര്ത്ഥങ്ങള് ഈ വാതകത്തിന്റെ മര്ദ്ദിതപ്രവാഹത്തില് തെളിഞ്ഞ ജ്വാലയോടു കൂടി കത്തുന്നു. സ്ഫടികത്തിന്റെ ഘടകമൂലകമായ സിലിക്കണ് അടക്കമുള്ള മൂലകങ്ങളുമായും ഇത് രാസപ്രവര്ത്തനത്തിലേര്പ്പെടുന്നതിനാല്, ഫ്ലൂറിന് നിര്മാണത്തിനോ സംഭരിക്കുന്നതിനോ സാധാരണ സ്ഫടികപ്പാത്രങ്ങള് അനുയോജ്യമല്ല. അതുകൊണ്ട്, ഫ്ലൂറോകാര്ബണുകള് പൂശിയ പ്രത്യേകതരം ക്വാര്ട്സ് കുഴലുകളില് ആണ് ഫ്ലൂറിന് സൂക്ഷിക്കുന്നത്. ആര്ദ്രതയേറിയ വായുവിന്റെ സാന്നിധ്യത്തില് വായുവിലെ ജലാംശവുമായി ഫ്ലൂറിന് പ്രവര്ത്തിച്ച് ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറിക് അമ്ലം ഉണ്ടാകുന്നു.
ഇലക്ട്രോ പോസിറ്റീവ് ആയ മൂലകങ്ങളുമായി ഫ്ലൂറിന് സംയോജിച്ചുണ്ടാവുന്ന സംയുക്തങ്ങളാണ് ഫ്ലൂറൈഡുകള്. ഇത്തരം അയോണിക ലവണങ്ങള് പരല് രൂപത്തിലാണ് സാധാരണയായി കാണപ്പെടുന്നത്. ലോഹങ്ങളുമായുള്ള ഫ്ലൂറിന് സംയുക്തങ്ങള്ക്ക് സ്ഥിരത വളരെയധികമാണ്. (ഉദാ: കാത്സ്യം ഫ്ലൂറൈഡ്)
[തിരുത്തുക] ചരിത്രം
ലത്തീന് ഭാഷയിലെ ഫ്ലൂര് എന്നതില് നിന്നാണ് ഫ്ലൂറിന് എന്ന വാക്കിന്റെ ആവിര്ഭാവം. ഫ്ലൂര്സ്പാര് അഥവാ കാത്സ്യം ഫ്ലൂറൈഡ്, ലോഹങ്ങളുടേയും ധാധുക്കളുടേയും സങ്കലനത്തിനെ സഹായിക്കുന്നതിനുള്ള ഫ്ലക്സ് ആയി ഉപയോഗിക്കാം എന്ന് 1530-ല് ജോര്ജിയസ് അഗ്രികോല വിശദീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്.
അമ്ലവുമായി പ്രവര്ത്തിപ്പിച്ച ഫ്ലൂര്സ്പാറിന്റെ സാന്നിധ്യം സ്ഫടികത്തിന് ശോഷണം ഉണ്ടാക്കുന്നു എന്ന് 1670-ല് ഷ്വാന്ഹാര്ഡ് കണ്ടെത്തി. കാത്സ്യം ഫ്ലൂറൈഡിനെ (ഫ്ലൂര്സ്പാര്) ഗാഢ സള്ഫ്യൂറിക് അമ്ലവുമായി പ്രവര്ത്തിപ്പിച്ച് ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറിക് അമ്ലം ഉണ്ടാക്കി, അതുപയോഗിച്ച് നിരവധി ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാര് പരീക്ഷണങ്ങള് നടത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറിക് അമ്ലം അക്കാലത്ത് അജ്ഞാതമായ ഏതോ മൂലകം അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഒന്നാണെന്ന് അവര് അനുമാനിച്ചെങ്കിലും ഘടകമൂലകമായ ഫ്ലൂറിനെ വേര്തിരിച്ചെടുക്കാന് അന്ന് സാധിച്ചിരുന്നില്ല. ഫ്ലൂറിന്റെ പ്രവര്ത്തനശേഷി ആണ് ഇതിന് പ്രധാന തടസമായിരുന്നത്. ഫ്ലൂറിന്റെ സംയുക്തങ്ങളെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം നടത്തി മാത്രമേ ഫ്ലൂറിനെ വേര്തിരിക്കാന് പറ്റുകയുള്ളൂ. അങ്ങനെ വേര്തിരിക്കപ്പെട്ടു കഴിഞ്ഞാല്ത്തന്നെ അടുത്തുള്ള അനുയോജ്യമായ വസ്തുക്കളുമായി പ്രവര്ത്തിച്ച് ഫ്ലൂറിന് വീണ്ടും സംയുക്താവസ്ഥ പ്രാപിക്കുകയും ചെയ്യും. 1886-ല് ഹെന്റി മോയ്സന് ആണ് ഒരു പറ്റം രസതന്ത്രജ്ഞരുടെ 74 വര്ഷത്തെ തുടര്ച്ചയായ പരീക്ഷണനിരീക്ഷണങ്ങള്ക്കൊടുവില് ഫ്ലൂറിന് മൂലകത്തെ വേര്തിരിച്ചെടുത്തത്.
ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറിക് അമ്ലത്തില് നിന്നും ഫ്ലൂറിന് വേര്തിരിക്കുന്ന ഈ പ്രക്രിയ വളരെ അപകടം നിറഞ്ഞതാണ്. നിരവധി ശാസ്ത്രജ്ഞര്ക്ക് ഈ പരീക്ഷണങ്ങള്ക്കിടയില് ആരോഗ്യവും ജീവന് തന്നെയും നഷ്ടമായിട്ടുണ്ട്. പലര്ക്കും കാഴ്ച നഷ്ടപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. ഇത്തരം ആളുകളെ “ഫ്ലൂറിന് രക്തസാക്ഷികള്” എന്നാണ് ആദരപൂര്വം വിളിക്കുന്നത്. മോയ്സന് 1906-ലെ രസതന്ത്രത്തിനുള്ള നോബല് സമ്മാനം നേടിക്കൊടുത്തത് ഈ കണ്ടെത്തലിനാണ്. മോയ്സന് തന്നെ 54 വയസ്സു വരെയേ ജീവിച്ചിരുന്നുള്ളൂ. ഇത് ഫ്ലൂറിനില് നിന്നുള്ള ആരോഗ്യപ്രശ്നങ്ങള് മൂലമാണെന്നും കരുതപ്പെടുന്നു.
[തിരുത്തുക] നിര്മ്മാണം
മോയ്സന് ഉപയോഗിച്ച അതേ രീതി തന്നെയാണ് ഇന്നും വ്യാവസായികമായി ഫ്ലൂറിന് നിര്മ്മിതിക്കയി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. നിര്ജലീകരിച്ച HF നെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം നടത്തുന്ന രീതിയാണ് ഇത്. വൈദ്യുതചാലനത്തിനായി ആവശ്യത്തിന് അയോണുകള്ക്കായി KHF2 കൂടി ലായനിയില് അലിയിച്ചാണ് വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം നടത്തുന്നത്.
1986-ല് ഫ്ലൂറിന് കണ്ടെത്തലിന്റെ 100 വാര്ഷികാഘോഷവേളയില് കാള് ക്രിസ്റ്റി ഫ്ലൂറിന് നിര്മ്മാണത്തിനുള്ള മറ്റൊരു രീതി അവതരിപ്പിച്ചു. 150°C താപനിലയില് HF, K2MnF6, SbF5 എന്നിവയുടെ നിര്ജലലായനികളെ പ്രവര്ത്തിപ്പിച്ചാണ് ഇത് ചെയ്തത്. രാസസമവാക്യം:
- 2K2MnF6 + 4SbF5 → 4KSbF6 + MnF2 + F2
ഇത് ഫ്ലൂറിന് നിര്മ്മാണത്തിനുള്ള പ്രായോഗികരീതി അല്ലെങ്കിലും, വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണത്തിലൂടെയല്ലാതെയും ഫ്ലൂറിന് നിര്മ്മിക്കാം എന്നു തെളിയിക്കാന് സാധിച്ചു.
[തിരുത്തുക] സംയുക്തങ്ങള്
ജൈവസംയുക്തങ്ങളില് (organic compounds) ഹൈഡ്രജന് വരുന്ന ഇടങ്ങളിലെല്ലാം ഫ്ലൂറിനെ പകരമായി നിര്ത്താം. ഇങ്ങനെ നോക്കിയാല് ഫ്ലൂറിന് ഉള്ക്കൊള്ളുന്ന വളരെയധികം സംയുക്തങ്ങള് ഉണ്ടാകാം.
ഉല്കൃഷ്ടവാതകങ്ങളുമായുള്ള ഫ്ലൂറിന് സംയുക്തങ്ങള് ആദ്യമായി നിര്മ്മിച്ചത് 1962-ല് നീല് ബാര്റ്റ്ലെറ്റ് ആണ്. ക്സെനോണ് ഹെക്സാഫ്ലൂറോപ്ലാറ്റിനേറ്റ് (hexafluoroplatinate, XePtF6), ആണ് ഇത്തരത്തിലുള്ള ആദ്യ സംയുക്തം. ക്രിപ്റ്റണിന്റേയും റഡോണിന്റേയും ഫ്ലൂറൈഡുകള് അതിനു ശേഷം നിര്മ്മിക്കപ്പെട്ടു. ആര്ഗണിന്റെയും ഫ്ലൂറോഹൈഡ്രൈഡ് നിര്മ്മിക്കാന് സാധിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിലും. ഈ സംയുക്തത്തിന് അതിശീത താപനിലയില് മാത്രമേ നിലനില്പ്പുള്ളൂ.
[തിരുത്തുക] ഉപയോഗങ്ങള്
അര്ദ്ധചാലകങ്ങളുടെ നിര്മ്മാണത്തിനായുള്ള പ്ലാസ്മാ എച്ചിങ് (plasma etching), ഫ്ലാറ്റ് പാനല് ഡിസ്പ്ലേയുടെ നിര്മ്മാണം, എം.ഇ.എം.എസ്. നിര്മ്മാണം തുടങ്ങിയ മേഖലകളില് ഫ്ലൂറിന്, അണു രൂപത്തിലും തന്മാത്രാരൂപത്തിലും ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു. ഇതിന്റെ മറ്റുപയോഗങ്ങള് താഴെപ്പറയുന്നു.
- ബള്ബുകളിലേയും മറ്റു ഉപകരണങ്ങളിലേയും ചില്ലിന് രൂപം നല്കുന്നതിന് ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറിക് അമ്ലം (HF) ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- ടെഫ്ലോണ് പോലെയുള്ള ഘര്ഷണം കുറവുള്ള പ്ലാസ്റ്റിക് നിര്മ്മാണത്തിനും ഫ്രിയോണ് പോലെയുള്ള ഹാലോണുകളുടെ നിര്മ്മാണത്തിനും ഫ്ലൂറിന് പരോക്ഷമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- യുറേനിയം ഹെക്സാഫ്ലൂറൈഡില് നിന്ന് ശുദ്ധ യുറേനിയം വേര്തിരിച്ചെടുക്കുന്നതിന്.
- മരുന്നുകള്, കാര്ഷികോപയോഗപ്രദമായ രാസപദാര്ത്ഥങ്ങള്, ലൂബ്രിക്കന്റുകള്, തുണിത്തരങ്ങള് എന്നിവയുടെ നിര്മ്മാണത്തിന്.
- വാതാനുകൂലമാക്കുന്നതിനും (air conditioning) ശീതീകരണത്തിനും ഫ്ലൂറോക്ലോറോഹൈഡ്രോകാര്ബണുകള് വളരെയധികം ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ക്ലോറോഫ്ലൂറോകാര്ബണുകള് (സി.എഫ്.സി.) ഓസോണ് പാളിക്ക് കോട്ടമുണ്ടാക്കുന്നു എന്ന കാരണത്താല് ഇത്തരം ഉപയോഗത്തില് നിന്ന് നിരോധിച്ചിരിക്കുന്നതാണ്. എന്നാല് ഇതിലെ ക്ലോറിന്റേയും, ബ്രോമിന്റേയും റാഡിക്കലുകളാണ് യഥാര്ത്ഥത്തില് ഓസോണിനെ നശിപ്പിക്കുന്നത്, മറിച്ച് ഫ്ലൂറിന്റെ പ്രവര്ത്തനം കൊണ്ടല്ല. അതിനാല് ഫ്ലൂറിനും കാര്ബണും ഹൈഡ്രജനും അടങ്ങിയ സംയുക്തങ്ങളായ ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറോകാര്ബണുകളാണ് ഇത്തരം ആവശ്യങ്ങള്ക്കായി ഇപ്പോള് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറോകാര്ബണുകള് ഹരിതഗൃഹപ്രഭാവം ഉളവാക്കുന്നവയാണ്. എന്നാല് കാര്ബണ് ഡൈ ഓക്സൈഡ്, മീഥേന് മുതലായ ഹരിതഗൃഹവാതകങ്ങളെയപേക്ഷിച്ച് ഇത് നിസ്സാരമാണ്. സള്ഫര് ഹെക്സാഫ്ലൂറൈഡ് നിര്വീര്യവും വിഷമില്ലാത്തതുമായ ഒരു പ്രധാന ഹരിതഗൃഹവാതകമാണ്.
- സെവോഫ്ലൂറേന്, ഡെസ്ഫ്ലൂറേന്, ഐസോഫ്ലൂറേന് എന്നിങ്ങനെ ശസ്ത്രക്രിയാരംഗത്ത് മയക്കുന്നതിനായി (അനസ്തേഷ്യ) ഉപയോഗിക്കുന്ന പദാര്ത്ഥങ്ങള് ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറോകാര്ബണുകളാണ്.
- പൂപ്പല്ബാധക്കെതിരെയുള്ള മരുന്നായ ഫ്ലൂക്കോനാസോള്, ആന്റിബയോട്ടിക്` ആയ ഫ്ലൂറോക്വിനൊലോണ്സ് എന്നിവ ഫ്ലൂറിന് സംയുക്തങ്ങളാണ്.
- ക്രയോലൈറ്റ് അഥവാ സോഡിയം ഹെക്സാഫ്ലൂറോഅലുമിനേറ്റ്, ഫ്ലൂറിന് അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന അലൂമിനിയത്തിന്റെ ഒരു ധാതുവാണ്. വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം നടത്തിയാണ് ഇതില് നിന്നും അലൂമിനിയം വേരിതിരിക്കുന്നത്.
- പല്ലിലെ പോടിനെ പ്രതിരോധിക്കാനായി, സോഡിയം ഫ്ലൂറൈഡ്(NaF), സ്റ്റാനസ് ഫ്ലൂറൈഡ്(SnF2) , സോഡിയം എം.എഫ്.പി.മുതലായ ഫ്ലൂറിന് സംയുക്തങ്ങള് ടൂത്ത് പേസ്റ്റുകളില് ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. ജലത്തിന്റെ ശുദ്ധീകരണത്തിനും(ഫ്ലൂറിനേഷന്) ഈ സംയുക്തങ്ങള് ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്.
- ഗാഢമായ സോഡിയം ഫ്ലൂറൈഡ് കീടനാശിനിയാണ്. പ്രധാനമായും പാറ്റകള്ക്കെതിരെ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
- 18F, റേഡിയോപ്രവര്ത്തനം ഉള്ള ഐസോട്ടോപ്പ് ആണ്. ഇത് പോസിട്രോണ് ഉത്സര്ജ്ജിക്കുന്നു. 110 മിനിറ്റാണ് ഇതിന്റെ അര്ദ്ധായുസ്സ്
- ഫ്ലൂറിനെ റോക്കറ്റ് ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിനായി മുന്കാലങ്ങളില് ശ്രമം ഉണ്ടായിരുന്നെങ്കിലും അത് വിജയിച്ചിരുന്നില്ല.
H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||
Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||
Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||
Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Uub | Uut | Uuq | Uup | Uuh | Uus | Uuo |
ക്ഷാര ലോഹങ്ങള് | ആല്ക്കലൈന് ലോഹങ്ങള് | ലാന്തനൈഡുകള് | ആക്റ്റിനൈഡുകള് | സംക്രമണ ലോഹങ്ങള് | മൃദുലോഹങ്ങള് | അര്ദ്ധലോഹങ്ങള് | അലോഹങ്ങള് | ഹാലൊജനുകള് | ഉല്കൃഷ്ടവാതകങ്ങള് |