Home » ശാസ്ത്രപരിപാടികൾ » ആവർത്തനപ്പട്ടിക 150 വർഷം » സോഡിയം – ഒരു ദിവസം ഒരു മൂലകം

സോഡിയം – ഒരു ദിവസം ഒരു മൂലകം

ഡോ. യമുന കെ. എം.

അസിസ്റ്റന്റ് പ്രൊഫസര്‍ മഞ്ചേരി എന്‍. എസ്. എസ്. കോളേജ്

ലൂക്ക – ആവര്‍ത്തനപ്പട്ടികയുടെ 150ാംവാര്‍ഷികത്തിന്റെ ഭാഗമായുള്ള ഒരു ദിവസം ഒരു മൂലകം (One day One Element) പംക്തി തുടരുന്നു. പതിനൊന്നാം ദിവസമായ ഇന്ന് സോഡിയത്തെ പരിചയപ്പെടാം.

ധുനിക ആവര്‍ത്തനപ്പട്ടികയിലെ പതിനൊന്നാമത്തെ മൂലകമാണ് സോഡിയം. അതായത്, അറ്റോമികസംഖ്യ പതിനൊന്ന്. മാസ് നമ്പര്‍ 23, അറ്റോമികഭാരം 22. 9898. Na- പ്രതീകം (സോഡിയംകാര്‍ബണേറ്റിന്റെ ലാറ്റിന്‍ പേരായ നാട്രിയം എന്ന വാക്കില്‍ നിന്ന്). ആവര്‍ത്തനപ്പട്ടികയിലെ ആല്‍ക്കലിലോഹങ്ങള്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒന്നാംഗ്രൂപ്പില്‍, മൂന്നാംപിരീഡില്‍ ഇടംപിടിച്ചിരിക്കുന്നു. ഭൂമിയിലെ ലഭ്യതക്കനുസരിച്ച് ആറാംസ്ഥാനത്താണ് ഈ ലോഹമൂലകം. 

സോഡിയം മൂലകത്തെക്കൂറിച്ചും അതിന്റെ പല സംയുക്തങ്ങളെക്കുറിച്ചും ചരിത്രാതീതകാലംമുതലേ അറിവുണ്ടായിരുന്നെങ്കിലും ശുദ്ധരൂപത്തിലുള്ള സോഡിയം ആദ്യമായി സംസ്കരിച്ചെടുത്തത് 1807ല്‍ ബ്രിട്ടീഷ്ശാസ്ത്രജ്ഞനായ സര്‍ ഹംഫ്രി ഡേവിയാണ് . കാസ്റ്റിക് സോഡ എന്നറിയപ്പെടുന്ന സോഡിയംഹൈഡ്രോക്സൈഡിന്റെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം വഴിയാണ് അത് സാധിച്ചത്. തുടര്‍ന്ന് ഗേ-ലൂസ്സാക്, ലൂയി ജാക്വസ് ദേനാര്‍ഡ് എന്നിവര്‍ ചേര്‍ന്ന് സോഡിയംഹൈഡ്രോക്സൈഡ്-ഇരുമ്പുപൊടി മിശ്രിതം ചൂടാക്കുക വഴി മൂലകസോഡിയം വേര്‍തിരിച്ചെടുത്തു.

ഭൗതികഗുണങ്ങള്‍
വെള്ളിനിറമുള്ള മൃദുലോഹമാണ് സോഡിയം. അന്തരീക്ഷാവസ്ഥയില്‍ ഖരരൂപത്തില്‍ കാണപ്പെടുന്നു (ദ്രവണാങ്കം 98oC, തിളനില 883oC). കത്തികൊണ്ട് സോപ്പുപോലെ മുറിച്ചെടുക്കാവുന്ന ഇത്, ജലത്തെക്കാള്‍ സാന്ദ്രതകുറഞ്ഞ മൂന്നേ മൂന്ന് ലോഹങ്ങളില്‍ ഒന്നാണ് (ലിഥിയവും പൊട്ടാസ്യവുമാണ് മറ്റുരണ്ടെണ്ണം). അതുകൊണ്ടുതന്നെ ജലോപരിതലത്തില്‍ പൊങ്ങിക്കിടക്കും. എന്നാല്‍, ഈ ഭൗതികഗുണങ്ങള്‍ അന്തരീക്ഷമര്‍ദ്ദത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഉയര്‍ന്നമര്‍ദ്ദത്തില്‍ കറുപ്പ്, ചുവപ്പ് നിറങ്ങളിലും സുതാര്യമായും കാണപ്പെടുന്നു. അന്തരീക്ഷജലാംശവുമായി പ്രവര്‍ത്തിച്ച്, കത്തുന്നമൂലകമായ ഹൈഡ്രജന്‍ ഉണ്ടാകുന്നതുകൊണ്ട് എണ്ണയിലോ മണ്ണെണ്ണയിലോ ആണ് സോഡിയം സൂക്ഷിക്കുന്നത്.

ഇരുപത്തൊന്നിലധികം ഐസോടോപ്പുകള്‍ തിരിച്ചറിഞ്ഞിട്ടുണ്ടെങ്കിലും 23Na11 ആണ് സോഡിയത്തിന്റെ സ്ഥിരതയുള്ള രൂപം. നൂറുശതമാനം സമൃദ്ധിയില്‍ ഇത് പ്രകൃതിയില്‍ കാണപ്പെടുന്നു. റേഡിയോആക്ടീവായ മറ്റ് ഐസോടോപ്പുകളില്‍ വെച്ച് 22Na11, 24Na11എന്നീ കോസ്മോജനിക് ഐസോടോപ്പുകള്‍ താരതമ്യേന സ്ഥിരതയുള്ളവയാണ് (അര്‍ദ്ധായുസ്സ് യഥാക്രമം 2. 605 വര്‍ഷം, 15 മണിക്കൂര്‍). മറ്റുള്ളവയുടെ അര്‍ദ്ധായുസ്സ് കുറച്ചു സെക്കന്റുകളോ അതില്‍ താഴെയോ ആണ്.
രാസപ്രവര്‍ത്തനശേഷി വളരെക്കൂടുതലായതിനാല്‍ പ്രകൃതിയില്‍ ശുദ്ധരൂപത്തിലുളള സോഡിയം കാണപ്പെടുന്നില്ല. ഫെല്‍ഡ്സ്പാര്‍, സോഡാലൈറ്റ്, റോക്ക്സാള്‍ട്ട് എന്നീ ധാതുസംയുക്തങ്ങളില്‍ ഇത് ധാരാളമായി കണ്ടുവരുന്നു. മിക്കവാറും എല്ലാ സോഡിയം സംയുക്തങ്ങളും ജലത്തില്‍ ലയിക്കുന്നവയാണ്. സമുദ്രജലത്തില്‍ ലയിച്ചുചേര്‍ന്നിട്ടുള്ള ഘടകങ്ങളുടെ 80 ശതമാനവും സോഡിയം സംയുക്തമായ സോഡിയംക്ലോറൈഡാണ്. സമുദ്രജലത്തിലടങ്ങിയ മുഴുവന്‍ സോഡിയംക്ലോറൈഡും വേര്‍തിരിച്ചെടുത്താല്‍ ഭൂമിയിലെ കരപ്രദേശം മുഴുവന്‍ 150 മീറ്റര്‍ കനത്തില്‍ മൂടാവുന്നത്രയും ഉണ്ടാകുമെന്ന് പറയപ്പെടുന്നു. ഉരുകിയ സോഡിയംക്ലോറൈഡിന്റെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം വഴിയാണ് വ്യാവസായികാടിസ്ഥാനത്തില്‍ സോഡിയം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്.


രാസ ഗുണങ്ങള്‍
പതിനൊന്ന് ഇലക്ട്രോണുകളുള്ള സോഡിയത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോണ്‍ വിന്യാസം1S2, 2S2, 2p6, 3s2എന്നാണ്. തൊട്ടടുത്ത അലസവാതകമായ നിയോണിനെക്കാള്‍ (1S2, 2S2, 2p6, 3s1) ഒരിലക്ട്രോണ്‍ കൂടുതല്‍. ബാഹ്യതമ ഓര്‍ബിറ്റലായ 3ട ല്‍ നിന്ന് ഒരിലക്ട്രോണ്‍ നഷ്ടപ്പെടുത്തി എളുപ്പം സ്ഥിരതയുള്ള ഇലക്ട്രോണ്‍ വിന്യാസം കൈവരിക്കാന്‍ കഴിയുമെന്നതിനാല്‍ ആദ്യ അയൊണീകരണോര്‍ജ്ജം വളരെക്കുറവാണ് (495.8 kJ/mol). . അടുത്ത ഇലക്ട്രോണ്‍ നഷ്ടപ്പെടുന്നത്, സ്ഥിരതയുള്ള ഇലക്ട്രോണ്‍ വിന്യാസം നഷ്ടപ്പെടാന്‍ കാരണമാകുമെന്നതിനാല്‍ രണ്ടാം അയൊണീകരണോര്‍ജ്ജം വളരെക്കൂടുതലും(4562 kJ/mol). . അതുകൊണ്ട്, Na+എന്ന മോണോവാലന്റ് അയോണായിട്ടാണ് സോഡിയം, അതിന്റെ സംയുക്തങ്ങളില്‍ കാണപ്പെടുക. അതേകാരണംകൊണ്ടുതന്നെ രാസപ്രവര്‍ത്തനശേഷി വളരെക്കൂടുതലാണ്. പോസിറ്റീവ് ചാര്‍ജ്ജുള്ള സോഡിയം അയോണും നെഗറ്റീവ് ചാര്‍ജ്ജുള്ള മറ്റേതെങ്കിലും അയോണും തമ്മിലുള്ള അയോണികബന്ധനത്താലുണ്ടാകുന്ന അയോണികസംയുക്തങ്ങളായിട്ടാണ് മിക്കതും. മിക്കവാറും എല്ലാ സോഡിയംസംയുക്തങ്ങളിലും സോഡിയത്തിന്റെ ഓക്സീകരണാവസ്ഥ +1 ആണ്.
തുറന്നുവെച്ചിരുന്നാല്‍ അന്തരീക്ഷ ഓക്സിജനുമായി പ്രവര്‍ത്തിച്ച് സോഡിയംഓക്സൈഡിന്റെ ആവരണം രൂപപ്പെട്ട്, സോഡിയത്തിന്റെ തിളക്കം നഷ്ടപ്പെടുന്നത് കാണാം. ജലവുമായി പ്രവര്‍ത്തിച്ച് സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡും ഹൈഡ്രജനും ഉണ്ടാകുന്നു. ഹൈഡ്രജന്‍ കത്തുന്ന വാതകമാണല്ലോ. സാന്ദ്രതകുറവായതിനാല്‍ സോഡിയം വെള്ളത്തില്‍ പൊങ്ങിക്കിടക്കുകയും ചെയ്യും. അതുകൊണ്ടാണ് വെള്ളത്തിലിട്ടാല്‍ സോഡിയം ഉപരിതലത്തില്‍ ഓടിനടന്ന് കത്തുന്നത്. കൂടാതെ, ഈ രാസപ്രവര്‍ത്തനത്തിന്റെ താപമോചകസ്വഭാവം (ഒരു മോള്‍ സോഡിയത്തിന് 33. 67 കിലോകലോറി എന്ന തോതില്‍) പൊട്ടിത്തെറിക്ക് കാരണമാകുന്നു.

പ്രധാന വസ്തുതകൾ

ഗ്രൂപ്പ് 1 ഉരുകല്‍നില 97.5 °C
പീരിയഡ് തിളനില 883 °C 
ബ്ലോക്ക്  സാന്ദ്രത (g/cm³) 0.97 g.cm -3 at 20 °C 
അറ്റോമിക സംഖ്യ 11  ആറ്റോമിക ഭാരം 22.98977 g.mol -1 
അവസ്ഥ  20°C ഖരം ഐസോടോപ്പുകള്‍   22Na(trace) , 23Na (100%) 24Na (trace)


പ്രധാനപ്പെട്ട സോഡിയം സംയുക്തങ്ങള്‍
ഓക്സൈഡുകള്‍, ഹാലൈഡുകള്‍, കാര്‍ബണേറ്റ്, സള്‍ഫേറ്റ്, ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് എന്നിങ്ങനെ അനേകായിരം വ്യത്യസ്ത സംയുക്തങ്ങള്‍ സോഡിയത്തിന്റേതായുണ്ട്. ഏറ്റവുംകൂടുതലായി കാണപ്പെടുന്ന സോഡിയം സംയുക്തമാണ് സോഡിയംക്ലോറൈഡ് അഥവാ കറിയുപ്പ്. നമ്മുടെ ശരീരത്തിനാവശ്യമായ സോഡിയത്തിന്റെ വലിയൊരു ഭാഗം കറിയുപ്പിലൂടെയാണ് ലഭിക്കുന്നത്. സോഡിയത്തിന്റെ പ്രധാനപ്പെട്ട അയിരുകൂടിയാണ് സോഡിയംക്ലോറൈഡ്. ഗ്ലാസ്, സോപ്പ്, ഡിറ്റര്‍ജന്റ്, കടലാസ് എന്നിവയുടെ നിര്‍മാണത്തിനുപയോഗിക്കുന്ന സോഡിയംസംയുക്തമാണ് സോഡിയംകാര്‍ബണേറ്റ്. ഇതിന്, അന്തരീക്ഷത്തില്‍ നിന്ന് ഈര്‍പ്പം വലിച്ചെടുക്കാനുള്ള കഴിവുണ്ട്. പുരാതന ഈജിപ്തില്‍ മമ്മികള്‍ തയ്യാറാക്കുന്നതിന് സോഡിയംകാര്‍ബണേറ്റ് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നതായി മനസ്സിലാക്കിയിട്ടുണ്ട്. അപ്പക്കാരം എന്നറിയപ്പെടുന്ന സോഡിയംബൈകാര്‍ബണേറ്റ് നമുക്ക് അടുക്കളയില്‍ പരിചിതമാണ്. 70 ഡിഗ്രിയില്‍ ചൂടാക്കുമ്പോള്‍ താപവിഘടനം സംഭവിച്ച് കാര്‍ബണ്‍ഡയോക്സൈഡ് ഉണ്ടാകുന്നതാണ് അപ്പക്കാരമുപയോഗിക്കുമ്പോള്‍ പലഹാരങ്ങള്‍ നല്ല മൃദുവാകാന്‍ കാരണം. വളരെസാധാരണമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്ന ആല്‍ക്കലിയാണ് സോഡിയംഹൈഡ്രോക്സൈഡ്. ആസിഡുകളുടെ നിര്‍വീരീകരണത്തിനും ലോഹസംസ്കരണത്തിനും പെട്രോളിയം ശുദ്ധീകരണത്തിനും ജൈവഇന്ധനനിര്‍മാണത്തിനും മാലിന്യക്കുഴലുകളിലെ തടസ്സങ്ങള്‍ തിരിച്ചറിയുന്നതിനും മറ്റുമായി പല ഉപയോഗങ്ങള്‍ സോഡിയംഹൈഡ്രോക്സൈഡിനുണ്ട്. ബ്ലീച്ചിങ് പൗഡര്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്ന സോഡിയം ഹൈപ്പോക്ലോറൈറ്റ് തുണി, പേപ്പര്‍ എന്നിവ ബ്ലീച്ച് ചെയ്യുന്നതിനും കുടിവെള്ള ശുദ്ധീകരണത്തിനും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഒരുപാട് ഓര്‍ഗാനികസംയുക്തങ്ങളുടെ ഉത്പാദനത്തിനും ചായങ്ങള്‍, സുഗന്ധലേപനങ്ങള്‍ എന്നിവയുടെ നിര്‍മാണത്തിനും വ്യത്യസ്ത സോഡിയം സംയുക്തങ്ങളും മൂലകരൂപത്തിലുള്ള സോഡിയവും നിരോക്സീകാരികളായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.


മൂലകരൂപത്തില്‍ തന്നെ പല ഉപയോഗസാധ്യതകള്‍ സോഡിയത്തിനുണ്ട്. ന്യൂക്ലിയാര്‍ റിയാക്ടറുകളില്‍ ശീതീകാരിയായും സിര്‍കോണിയം, ടൈറ്റാനിയം തുടങ്ങിയ ലോഹങ്ങളുടെ സംസ്കരണത്തില്‍ നിരോക്സീകാരിയായും തെരുവുവിളക്കുകളില്‍ (സോഡിയം വേപ്പര്‍ ലാംപ്,) പ്രകാശസ്രോതസ്സായും ഒക്കെ സോഡിയം ഉപയോഗപ്പെടുന്നു. സോഡിയംക്ലോറൈഡ് തീജ്വാലയില്‍ കാണിച്ചാല്‍ ജ്വാലക്ക് തിളക്കമാര്‍ന്ന മഞ്ഞനിറം കൈവരുന്നത് കാണാം. തീജ്വാലയുടെ വളരെ ചെറിയ ഊര്‍ജ്ജം കൊണ്ട്്തന്നെ സോഡിയം ആറ്റത്തിലെ ബാഹ്യതമ ഇലക്ട്രോണ്‍ 3p ഓര്‍ബിറ്റലിലേക്ക് മാറ്റപ്പെടുകയും 588. 99 നാനോമീറ്റര്‍, 589. 59 നാനോമീറ്റര്‍ തരംഗദൈര്‍ഘ്യമുള്ള പ്രകാശരശ്മികള്‍ പുറത്തുവിട്ടുകൊണ്ട് 3ട ഓര്‍ബിറ്റലിലേക്ക് തിരിച്ചു വരുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ തരംഗദൈര്‍ഘ്യങ്ങള്‍ ദൃശ്യപ്രകാശത്തിലെ മഞ്ഞനിറത്തിന്റേതാണ്. അതുകൊണ്ടാണ് സോഡിയംജ്വാല മഞ്ഞനിറത്തില്‍ കാണപ്പെടുന്നത്. ഇതേ കാരണത്താലാണ് സോഡിയം വേപ്പര്‍ ലാംപില്‍ മഞ്ഞപ്രകാശം ഉണ്ടാകുന്നത്.


ജൈവവ്യവസ്ഥയില്‍ സോഡിയത്തിന്റെ പ്രാധാന്യം

മനുഷ്യനിലും മറ്റു ജീവജാലങ്ങളിലും അവശ്യ പോഷകമാണ് സോഡിയം. കൃത്യമായ ഇലക്ട്രോലറ്റിക് ബാലന്‍സ് നിലനിര്‍ത്തുന്നതില്‍ സോഡിയം പ്രധാനപങ്കുവഹിക്കുന്നു. നാഡീവ്യൂഹം ആശയവിനിമയം നടത്തുന്നത് വൈദ്യുത സിഗ്നലുകളുടെ രൂപത്തിലാണെന്ന് അറിയാമല്ലോ. ഈ സിഗ്നലുകള്‍ ഉണ്ടാകാന്‍ കാരണമായ പൊട്ടന്‍ഷ്യല്‍ വ്യത്യാസം ഉണ്ടാക്കുന്നതില്‍ സോഡിയം പ്രധാന പങ്കുവഹിക്കുന്നു. സോഡിയം-പൊട്ടാസ്യം പമ്പ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന സംവിധാനംവഴിയാണ് ഇതു സാധ്യമാകുന്നത് . ശരീരകലകള്‍ക്കുള്ളിലും പുറത്തുമുള്ള ജലതുലനാവസ്ഥ നിലനിര്‍ത്തുന്നതിന് സോഡിയം ആവശ്യമാണ്.

LUCA Science Quiz

Check Also

ഇന്ന് ദേശീയ ‘പക്ഷിനിരീക്ഷണദിനം – സാലിം അലിയുടെ 123-ാം ജന്മദിനവും

ഇന്ത്യയിലെ ജനങ്ങളിൽ പക്ഷിനിരീക്ഷണത്തിനും, പ്രകൃതി സ്നേഹത്തിനും അടിത്തറയിട്ട സാലിം അലിയുടെ 123-ാം ജന്മദിനം (1896 നവംബർ 12).

Leave a Reply

%d bloggers like this: