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

ക്ലോറിന്‍ – ഒരു ദിവസം ഒരു മൂലകം

സുരഭി.എ.കെ.

അസി. പ്രൊഫസർ, രസതന്ത്രവിഭാഗം, വി.കെ.കൃഷ്ണമേനോൻ  ഗവ. വനിതാകോളേജ്, കണ്ണൂർ

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

 

വര്‍ത്തനപ്പട്ടികയിലെ 17-ാമത് ഗ്രൂപ്പായ ഹാലോജന്‍ കുടുംബത്തിലെ രണ്ടാമത്തെ അംഗമാണ് അറ്റോമിക നമ്പര്‍ 17 ആയ ക്ലോറിന്‍. ഫ്ലൂറിന്‍ , ബ്രോമിന്‍, അയഡിന്‍, അസറ്റാറ്റിന്‍, കൃത്രിമമായി നിര്‍മ്മിച്ചെടുത്ത ടെനെസ്സിന്‍ എന്നിവയാണ് മറ്റംഗങ്ങള്‍. എളുപ്പത്തില്‍ മറ്റു മൂലകങ്ങളുമായി പ്രവര്‍ത്തിച്ച് ലവണങ്ങളുണ്ടാക്കുന്നതിനാല്‍ ഈ അര്‍ത്ഥം വരുന്ന ഹാലോജന്‍ എന്ന ഗ്രീക്ക് പദത്തില്‍ നിന്നാണ് ഈ വാക്കിന്റെ ഉത്ഭവം. ഭൂമിയില്‍ ഏറ്റവും കൂടുതല്‍ കാണുന്ന രണ്ടാമത്തെ ഹാലോജനാണ് ക്ലോറിന്‍. പ്രകൃതിയില്‍ സ്വതന്ത്രാവസ്ഥയില്‍ കാണപ്പെടാത്ത ഈ മൂലകത്തിന്‍റെ രണ്ട് ആറ്റങ്ങള്‍ സഹസംയോജകബന്ധനത്തില്‍ ഏര്‍പ്പെട്ട് ദ്വയാറ്റോമിക തന്മാത്രയായാണ് (Cl2) സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. അന്തരീക്ഷ ഊഷ്മാവില്‍ വാതകാവസ്ഥയില്‍ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഈ അലോഹം ഭൂവല്‍ക്കത്തിലും കടല്‍ജലത്തിലും സമൃദ്ധമായി കാണപ്പെടുന്നത് ക്ലോറൈഡ് രൂപത്തിലാണ്. (NaCl, KCl, MgCl2). ഭൂവല്‍ക്കത്തില്‍ ലഭ്യതയുടെ കാര്യത്തില്‍ 19-ാം സ്ഥാനമാണ് ക്ലോറിനുള്ളത്. നമ്മുടെ കടലിലും കരയിലുമെല്ലാം ഉള്‍ക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ക്ലോറിന്‍ മുഴുവനായും വാതകാവസ്ഥയില്‍ പുറത്തുവിട്ടാല്‍ അതിന്‍റെ ഭാരം ഏകദേശം ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷ ഭാരത്തിന്റെ അഞ്ച് മടങ്ങായിരിക്കും.  കടല്‍ജലത്തിന്‍റെ ആകെ ഭാരത്തിന്റെ 19% സംഭാവനചെയ്യുന്നത് ക്ലോറൈഡുകളാണ്. അതുതന്നെയാണ് കടല്‍ജലത്തില്‍ കാണപ്പെടുന്ന മൂലകങ്ങളുടെയിടയില്‍ ക്ലോറിനെ മൂന്നാംസ്ഥാനക്കാരനാക്കുന്നത്. ഒന്നും രണ്ടും സ്ഥാനത്ത് തീര്‍ച്ചയായും ഓക്സിജനും ഹൈഡ്രജനും ആയിരിക്കുമല്ലോ.

ഐസോടോപ്പുകള്‍

ഇരുത്തിനാലോളം ഐസോടോപ്പുകള്‍ തിരിച്ചറിഞ്ഞിട്ടുണ്ടെങ്കിലും രണ്ടെണ്ണം മാത്രമാണ് സ്ഥിരമായി നില്‍ക്കുന്നത്. സാധാരണ ക്ലോറിന്‍ വാതകം അവയുടെ അതായത് 75.77% 35Cl ആറ്റങ്ങളുടെയും 24.23% 37Cl ആറ്റങ്ങളുടെയും ഒരു മിശ്രിതമാണ്. അതുകൊണ്ട് തന്നെ ഇതിന്റെ അറ്റോമികഭാരം 35.45 ആയി നിജപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. കോസ്മിക് കിരണങ്ങള്‍ അന്തരീക്ഷത്തിലെ ക്ലോറിനുമായി പ്രവര്‍ത്തിച്ചുണ്ടാകുന്ന റേഡിയോ ആക്ടീവത പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കുന്ന ഐസോടോപ്പുകളാണ് 36Cl. ന്യൂക്ലിയാര്‍ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തുമ്പോള്‍ സമീപപ്രദേശത്തുള്ള കടല്‍ജലത്തിലും ഇതിന്റെ സാന്നിധ്യം കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. അര്‍ധായുസ്സ് ഏകദേശം 301,300 വര്‍ഷമാണ്.

വായുവിനേക്കാള്‍ 2.5 മടങ്ങ് ഭാരം കൂടുതലുള്ള ക്ലോറിന്‍ വാതകത്തിന് ഇളം പച്ച കലര്‍ന്ന മഞ്ഞ നിറമാണ്. ക്ലോറിന്‍ ദ്രാവകത്തിനാകട്ടെ  വെള്ളത്തേക്കാള്‍ 1.5 മടങ്ങ് ഭാരമാണുള്ളത്. ബാഹ്യഷെല്ലില്‍ ഏഴ് ഇലക്ട്രോണുകള്‍ ഉള്ളതിനാല്‍ ഒരു ഇലക്ട്രോണ്‍ സ്വീകരിച്ച് അയോണിക ബന്ധനത്തിലേര്‍പ്പെടാന്‍ താത്പര്യപ്പെടുന്ന ക്ലോറിന്‍റെ സാധാരണ ഓക്സീകരണാവസ്ഥ -1 ആണ്. എങ്കിലും ഓക്സോ ആസിഡുകളിലും മറ്റും  +1,+3,+5,+7 എന്നിങ്ങനെ (യഥാക്രമം NaClO, NaClO2, NaClO3, NaClO4) വ്യത്യസ്ത ഓക്സീകരണാവസ്ഥയിലും കാണപ്പെടുന്നു. 

ക്ലോറിന്റെ കണ്ടെത്തല്‍

ക്ലോറിന്റെ കണ്ടുപിടുത്തത്തിന് എത്രയോ വര്‍ഷങ്ങള്‍ക്കു മുമ്പുതന്നെ റോക്ക് സാള്‍ട്ടിന്‍റെയും കടലുപ്പിന്‍റെയും രൂപത്തില്‍ നാം മനുഷ്യര്‍ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. വളരെ ആകസ്മികമായി 1774ല്‍ കാള്‍ വില്യം ഷീലെ (Carl Wilhelm Scheele) എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് ക്ലോറിന്‍ വാതകം ആദ്യമായി നിര്‍മ്മിച്ചെടുത്തത്. 14-ാം വയസ്സുമുതൽ തന്നെ
ഒരു അപ്പോത്തിക്കരി (ഫാര്‍മസിസ്റ്റ്) ആയി ജോലി നോക്കിയിരുന്ന ഷീലെക്ക് തന്റെ ഫാര്‍മസിയില്‍ സൂക്ഷിച്ചിരുന്ന രാസവസ്തുക്കളില്‍ കമ്പമുണ്ടായിരുന്നു. അന്ന് പരക്കെ ലഭ്യമായിരുന്ന ശാസ്ത്രപുസ്തകങ്ങള്‍ വായിച്ച് അദ്ദേഹം തന്റെ അറിവ് വിപുലീകരിച്ചു. പരീക്ഷണങ്ങള്‍ തുടര്‍ന്ന ഷീലെക്ക്  മുന്തിരിയുടെ ഫെര്‍മെന്റെേഷന്‍ വഴികിട്ടുന്ന ടാര്‍ടാറില്‍ നിന്ന് ടാര്‍ടാറിക് ആസിഡ് വേര്‍ത്തിരിച്ചെടുക്കാന്‍ സാധിച്ചു. ശാസ്ത്രജ്ഞനെന്ന നിലയില്‍ ജനസമ്മതി നേടിയ അദ്ദേഹത്തിന് ഉപ്സല (Uppsala)യിലെ ഒരു ലബോറട്ടറിയില്‍ ലാബ് അസിസ്റ്റന്റായി ജോലികിട്ടി. അവിടെ വെച്ചും പലവിധ പരീക്ഷണങ്ങളിലേര്‍പ്പെട്ട ഷീലെ അന്ന് മ്യൂരിയാറ്റിക് ആസിഡ് (Muriatic Acid) എന്നറിയപ്പെട്ടിരുന്ന ഹൈഡ്രോക്ലോറിക്കാസിഡ്, മാംഗനീസ് ഡൈയോക്സയിഡിന്റെ ഒരു രൂപമായ പൈറോളുസൈറ്റിലേക്ക് ഒഴിച്ച് ചൂടാക്കിയപ്പോള്‍ ഒരു വാതകം പുറത്തുവരുന്നതായി നിരീക്ഷിച്ചു. ഷീലെയുടെ തന്നെ വാക്കുകളില്‍ പറഞ്ഞാല്‍ അതിലുള്ള വായുവിന് (Dephlogisticated muriatic acid aur) പച്ച കലര്‍ന്ന മഞ്ഞനിറമായിരുന്നു. രൂക്ഷഗന്ധമുള്ള ഈ വാതകം വെള്ളത്തില്‍ ലയിപ്പിച്ചപ്പോള്‍ കിട്ടിയ ലായനിയ്ക്ക് അമ്ല ഗുണമുണ്ടെന്ന് ഷീലെ മനസ്സിലാക്കി. ലോഹങ്ങളുമായ പ്രവര്‍ത്തിക്കാന്‍ കഴിവുള്ള ആ വാതകം ശ്വസിക്കാന്‍ ഇടവരുന്ന ചെറുപ്രാണികള്‍ വളരെ പെട്ടെന്ന് തന്നെ ചത്തുപോകുന്നതായും ഷീലെ ശ്രദ്ധിച്ചു. മാത്രമല്ല പച്ചക്കറികള്‍, പൂക്കള്‍ ഇവയുടെ നിറമേതുമാവട്ടെ, ഈ വാതകവുമായി സമ്പര്‍ക്കത്തിലാവുമ്പോള്‍ അതിന്റെ നിറം നഷ്ടപ്പെടുന്നതായും രേഖപ്പെടുത്തി. പുതിയതായി ഉണ്ടാകുന്ന വാതകത്തെക്കുറിച്ച് ഷീലെയ്ക്ക് ഒരു രൂപവുമുണ്ടായിരുന്നില്ല. അന്ന് നിലവിലുണ്ടായിരുന്നതും പരക്കെ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടതുമായ ഫ്ലോജിസ്റ്റോണ്‍ എന്ന പദാര്‍ത്ഥം ജ്വലനത്തിരയാവുന്ന എല്ലാ പദാര്‍ത്ഥങ്ങളിലുമുണ്ടെന്നും അത് ജ്വലനസമയത്ത് അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് സ്വതന്ത്രമാവുമെന്നും ഇതിന്റെ വക്താക്കള്‍ വാദിച്ചിരുന്നു. ഇതില്‍ വിശ്വസിച്ചിരുന്ന ഷീലെ ഉണ്ടായിരിക്കുന്നത് ഒക്സിജന്റെ  ഒരു സംയുക്തമാണെന്ന് ഉറപ്പിച്ചു .ശാസ്ത്രലോകം അതിനെ പിന്തു​ണയ്ക്കുകയും ചെയ്തു. ഷീലെ അതിനെ മ്യൂറിയേറ്റിക്കം(Muriettticum) എന്നു വിളിച്ചു. 


എന്നാല്‍ ഹംഫ്രിഡേവി (Humphry Davy) എന്ന ഇംഗ്ലീഷ് ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ ഇത് വിശ്വസിക്കാനും സ്വീകരിക്കാനും തയ്യാറായില്ല. ഇതില്‍ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ടെന്ന് പറയപ്പെടുന്ന ഓക്സിജന്‍ വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കാന്‍ അദ്ദേഹം അനവധി പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തി നോക്കിയെങ്കിലും വിജയിച്ചില്ല. 1807 ല്‍ ഹംഫ്രി ഡേവി  ഇത് ഓക്സിജന്‍റെ സംയുക്തമല്ല മറിച്ച് പുതിയൊരു മൂലകമാണ് ഉണ്ടായിരിക്കുന്നത് എന്ന് സമര്‍ത്ഥിച്ചു. അതിന്‍റെ ഇളംപച്ച നിറം സൂചിപ്പിക്കുന്ന ക്ലോറോസ് എന്ന ഗ്രീക്ക് പദത്തില്‍ നിന്ന് ക്ലോറിന്‍ എന്ന് നാമകരണം ചെയ്യുകയും ചെയ്തു. പിന്നീട് മൂന്ന് വര്‍ഷം കഴിഞ്ഞ് 1810 ലാണ് ഈ കണ്ടുപിടുത്തം ശാസ്ത്രലോകം അംഗീകരിച്ചത്. 

വ്യവസായിക നിര്‍മ്മാണം

ലഭ്യമായിട്ടുള്ള പരിമിതമായ ക്ലോറിന്‍ സംയുക്തങ്ങളുപയോഗിച്ച് വ്യവസായികലോകം പതിനായിരത്തില്‍പ്പരം വ്യത്യസ്ത ഉത്പന്നങ്ങള്‍ നിര്‍മ്മിക്കുന്നുണ്ട് എന്നറിയുമ്പോള്‍തന്നെ ക്ലോറിന്‍ ഉത്പാദനത്തിന്റെ ആവശ്യകതയും പ്രാധാന്യവും ബോധ്യപ്പെടുമല്ലോ.

ലബോറട്ടറികളില്‍ ക്ലോറിന്‍ നിര്‍മ്മിക്കുന്നത് പഴയരീതിയില്‍ തന്നെയാണ്. മാംഗനീസ് ഡയോക്സൈഡും ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡും തമ്മില്‍ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിച്ച് 

എന്നാല്‍ വ്യവസായികാടിസ്ഥാനത്തിൽ നിർമ്മിക്കുന്നത് ഗാഢത കൂടിയ സോഡിയം ക്ലോറൈഡ് ലായനി (Brine)യുടെ വൈദ്യുത വിശ്ലേഷണം വഴിയാണ്. ക്ലോർ ആൽക്കലി പ്രക്രിയ എന്നാണിതറിയപ്പെടുന്നത്. സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് നിർമാണത്തിനായി നടത്തുന്ന ഈ പ്രക്രിയയിൽ ലഭിക്കുന്ന വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു ഉപഉത്‌പന്നമാണ് ക്ലോറിൻ. പ്രധാനമായും ഡയഫ്രം സെൽ ടെക്നോളജിയും മെംബ്രെയിൻ സെൽ ടെക്നോളജിയുമാണ് ഇതിൽ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നത്. 

ടൈറ്റാനിയം ലോഹദണ്ഡ് ആനോഡായും സ്റ്റീൽ ദണ്ഡ് കാഥോഡായും എടുത്ത് ഗാഢത കൂടിയ സോഡിയം ക്ലോറൈഡ് ലായനിയിലൂടെ വൈദ്യുതി കടത്തി വിടുന്നു. ആനോഡിനെയും കാഥോഡിനെയും സൂക്ഷ്മ ദ്വാരങ്ങൾ ഉള്ള പോളിമറിനാൽ നിർമിതമായ ഡയഫ്രം കൊണ്ട് വേർത്തിരിച്ചിട്ടുണ്ട്. നെഗറ്റീവ് അയോണുകളായ Cl,OH എന്നിവയിൽ നിരോക്സീകരണ പ്രവണത കൂടിയ Cl ആനോഡിൽ വെച്ച് നിർവീര്യമാകുന്നു. Cl  ആറ്റങ്ങൾ കൂടിച്ചേർന്ന് ക്ലോറിൻ വാതക തന്മാത്ര ഉണ്ടാവുന്നു. ഡയഫ്രം എല്ലാത്തരം അയോണുകളെയും കടത്തിവിടുന്നത് കൊണ്ട് കാഥോഡിനടുത്ത് ലായനിയിലുണ്ടാകുന്ന സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡിൽ സോഡിയം ക്ലോറൈഡ് കലരാനുള്ള സാധ്യതയുണ്ട്. എന്നാൽ മേംബ്രെയിൻ സെൽ പ്രക്രിയയിൽ മെംബ്രേയ്‌നുകൾ നെഗറ്റീവ് അയോണുകളെ കടത്തിവിടുന്നില്ല എന്നത്കൊണ്ട് ശുദ്ധമായ സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് നിർമിച്ചെടുക്കാം എന്നതിനൊപ്പം ക്ലോറിൻ വാതകം പൂർണമായി വേർത്തിരിച്ചെടുക്കാവുന്നതാണ്. അത് തന്നെയാണ് ഈ പ്രക്രിയയുടെ മേന്മ.

ഇങ്ങനെ സ്വാതന്ത്രമാക്കപ്പെടുന്ന ക്ലോറിൻ വാതകം ഉന്നത മർദ്ദത്തിൽ തുടർച്ചയായി ശീതീകരണികളിലൂടെ കടത്തിവിട്ട് ദ്രാവകമാക്കി മാറ്റി സിലിണ്ടറുകളിൽ സൂക്ഷിക്കുന്നു. ക്രിട്ടിക്കൽ താപനില 143.75oC  വളരെ ഉയർന്നതായതിനാൽ അന്തരീക്ഷ ഊഷ്മാവിൽ തന്നെ മർദ്ദം ഉപയോഗിച്ച് വാതക ക്ലോറിനെ ദ്രാവകമാക്കി മാറ്റുന്നതിൽ ബുദ്ധിമുട്ടില്ല. ആദ്യമായി ദ്രാവകാവസ്ഥയിലേക്ക് ക്ലോറിനെ മാറ്റിയെടുത്തത് 1823 ൽ മൈക്കൽ ഫാരഡെ ആണ്. 

കേരള സർക്കാരിന്റെ ഉടമസ്ഥതയിലുള്ള പൊതുമേഖലാ സ്ഥാപനമായ ട്രാവൻകോർ കൊച്ചിൻ കെമിക്കൽസ് (TCC) ആണ് കേരളത്തിൽ ക്ളോറിൻ നിർമിക്കുന്ന ഏക സ്ഥാപനം. മെംബ്രെയിൻ സെൽ ടെക്നോളോജിയാണ് അവിടെ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നത്

സവിശേഷഗുണങ്ങളും ഉപയോഗങ്ങളും 

  • ജീവജാലങ്ങളുടെ നിലനിൽപ്പിന് അത്യന്താപേക്ഷിതമായ ഒരു മൂലകമാണ് ക്ലോറിൻ. പയര്‍ വർഗ്ഗത്തിൽപ്പെടുന്ന ചില ചെടികളിൽ (Peas , Broad Beans ) 4-ക്ലോറോ ഇൻഡോൾ 3-അസറ്റിക് ആസിഡ് എന്ന പേരിലറിയപ്പെടുന്ന സസ്യഹോർമോൺ അടങ്ങിയതായി കണ്ടത്തിയിട്ടുണ്ട്. മനുഷ്യ ശരീരത്തിൽ കാണുന്ന മൂലകങ്ങളുടെ ഇടയിൽ ഒൻപതാം സ്ഥാനമാണ് ക്ലോറിനെന്നതിൽ നിന്നും അതിന്റെ പ്രാധാന്യം ഊഹിക്കാമല്ലോ. ശരീരത്തിലെ  കോശ ദ്രവ്യത്തിലും രക്തത്തിലും Na+,K+ അയോണുകളുടെ തുലനനില ക്രമീകരിക്കുന്നത് ക്ലോറൈഡ് അയോണുകളാണ്. 

 

  • എല്ലാ മൂലകങ്ങളുമായും  എളുപ്പത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കാനുള്ള സവിശേഷ കഴിവുള്ളതിനാൽ നിരവധി സംയുക്തങ്ങൾ ക്ലോറിന്റെതായുണ്ട്. അവയിൽ അത്യന്തം പ്രധാനപ്പെട്ടതും അതി സാധരണമായതുമായ ചില പദാർത്ഥങ്ങളാണ് കറിയുപ്പ് (സോഡിയം ക്ലോറൈഡ് NaCl), ഹൈഡ്രോ ക്ലോറിക് ആസിഡ് , ഇന്തുപ്പ് തുടങ്ങിയവ. 
  • ഭക്ഷണത്തിന്റെ ദഹനാവശ്യത്തിനായി ആമാശയത്തിൽ സ്രവിക്കപ്പെടുന്ന ദഹന രസത്തിൽ (Gastric Juice) പ്രധാനമായും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നത് ഹൈഡ്രോക്ലോറിക്കാസിഡാണ്. 

ഓർഗാനോ ക്ലോറിൻ സംയുക്തങ്ങൾ

ഇലക്ട്രോ നെഗറ്റിവിറ്റിയിലുള്ള വിത്യാസം കാരണം ക്ലോറിൻ (3.16) കാർബണുമായി (2.55) ചേർന്ന് C-Cl  ബന്ധങ്ങളുള്ള ഓർഗാനോ ക്ലോറിൻ സംയുക്തങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു.  ആദ്യകാലങ്ങളിൽ ശസ്ത്രക്രിയ നടത്തുമ്പോൾ അനസ്തേഷ്യ നൽകുന്നതിനായി ഉപയോഗിച്ച ക്ലോറോഫോം (CHCl3) , ലായകങ്ങളായി  ഉപയോഗിക്കുന്ന ഡൈക്ലോറോ മീഥെയ്ൻ  (CH2Cl2) കാർബൺ ടെട്രാ ക്ലോറൈഡ്  (CCl4), ഡ്രൈ ക്ലീനിങ്ങിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന പെർക്ലോറോ ഇഥെയ്ൻ (CCl2=CCl2 ) തുടങ്ങിയവ അവയിൽ ചിലതു മാത്രമാണ്. 

ലോകത്ത് നിർമിക്കപ്പെടുന്ന 25% ശതമാനം മരുന്നുകളിൽ ഒഴിച്ച് കൂടാന്‍ കഴിയാത്ത ഘടകമാണ് ക്ലോറിൻ. ചിലതിൽ ക്ലോറൈഡ് രൂപത്തില്‍ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നുവെങ്കില്‍  മറ്റു ചിലതിൽ അവയുടെ നിർമാണ വേളയിലെ ഒഴിച്ച് കൂടാനാവാത്ത സാന്നിധ്യമാണ്. 

ഇന്റർ ഹാലൊജനുകൾ

ക്ലോറിൻ ഹാലൊജൻ ഗ്രൂപ്പിലെ മറ്റു അംഗങ്ങളുമായി ചേർന്നുണ്ടാകുന്ന ഇന്റർ ഹാലൊജനുകൾ (ClF3, ClF, ICl3 തുടങ്ങിയവ) ജലീയമല്ലാത്ത ലായകങ്ങളുടെ നിരവധി പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഉത്പ്രേരകമായും മറ്റും ഉപയോഗിക്കുന്നു. 235U ന്റെ സമ്പുഷ്‌ടീകരണത്തിനു ഉപയോഗിക്കുന്ന UF6 ന്റെ ഉത്പാദനത്തിന് ClF3 ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ബ്ലീച്ചിങ്

തുണിത്തരങ്ങൾ ബ്ലീച്ച് ചെയ്യുന്നതിന് ക്ലോറിൻ സംയുക്തങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചു തുടങ്ങിയത് പതിനെട്ടാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ അവസാന കാലത്താണ്.  1785 ൽ ബെർത്ത് ലെട്ട്  (Louis Claude Berthollet) എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് സോഡിയം ഹൈപ്പോ ക്ലോറൈറ്റ് (NaOCl) എന്ന ആദ്യത്തെ ക്ലോറിൻ നിർമ്മിത ബ്ലീച്ചിങ് ഏജന്റ് (ജാവേൽ വെള്ളം) കണ്ടുപിടിച്ചത്.

തുടർന്ന് 1798 ൽ  ചാൾസ് ടെനന്റ് ആണ് ഇതിനു ബദലായി ഖരരൂപത്തിലുള്ള കാൽസ്യം ഹൈപ്പോ ക്ലോറൈറ്റ് Ca(ClO)2 അഥവാ ബ്ലീച്ചിങ് പൗഡർ നിർദേശിച്ചത്. പേപ്പർ നിർമാണത്തിലും ബ്ലീച്ചിങ് ഏജന്റ് ആയി ക്ലോറിൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. 

ലോകജനതയെ ജലജന്യ രോഗങ്ങളിൽ നിന്നും ഒരു പരിധി വരെ സംരക്ഷിക്കുന്നത് ക്ലോറിന്റെ നശീകരണ സ്വഭാവം തന്നെയാണ്. വെള്ളം അണുവിമുക്തമാക്കുന്നതിന് ക്ലോറിൻ വാതകം, സോഡിയം ഹൈപ്പോ ക്ലോറൈറ്റ് (NaOCl) , കാൽസ്യം ഹൈപ്പോ ക്ലോറൈറ്റ് (Ca(ClO)2 എന്നിങ്ങനെ മൂന്നു രൂപത്തിൽ ക്ലോറിൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ക്ലോറിൻ  വെള്ളവുമായി ചേർന്ന് ഉണ്ടാകുന്ന ഹൈപ്പോക്ലോറസ് ആസിഡിന് ബാക്റ്റീരിയയുടെയും മറ്റും കോശഭിത്തി തുരന്ന് കോശത്തിനുള്ളിൽ കടന്ന് അവയെ നശിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ഇതിനു വേണ്ട അനുകൂല അമ്ലത 5.7 pH മുതൽ 7.5. pH വരെയാണ്. സാധാരണ നിലയിൽ ഒരു ലിറ്റർ വെള്ളത്തിനു 0.2 -0.4mg ക്ലോറിൻ മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളു. എന്നാൽ വെള്ളത്തിൽ ചേർക്കപ്പെടുന്ന ക്ലോറിൻ അതിലെ മറ്റു കാർബണിക സംയുക്തങ്ങളുമായി പ്രവർത്തിക്കാനുള്ള സാധ്യത ഉള്ളത് കൊണ്ട് അണുനശീകരണത്തിനു ലഭ്യമാകുന്ന ക്ലോറിന്റെ അളവ് കുറഞ്ഞേക്കാം. അത് കൊണ്ട് തന്നെ ലോകാരോഗ്യ സംഘടനയുടെ കണക്കു പ്രകാരം ഒരു ലിറ്റർ വെള്ളത്തിൽ 2-3 mg ക്ലോറിൻ വരെ ഉപയോഗിക്കാം. നീന്തൽകുളങ്ങളിലും മറ്റും ആൽഗകളുടെ വളർച്ച തടയുന്നതിന് ക്ലോറിനേഷൻ തന്നെയാണ് ഉത്തമ മാർഗം. മലിന ജല സംസ്കരണത്തിലും ക്ലോറിന്റെ പങ്ക് വളരെ വലുതാണ്.

ലോകത്ത് നിർമിക്കപ്പെടുന്ന ക്ലോറിന്റെ മൂന്നിലൊരുഭാഗം പോളി വിനൈൽ ക്ലോറൈഡ് എന്ന് പറയുന്ന PVC പോളിമർ ഉണ്ടാക്കാനാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. നമ്മൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ, പൈപ്പുകൾ , ശീതീകരണികൾ, വാഹനങ്ങളുടെ ഉൾഭാഗങ്ങൾ, കൃത്രിമ റബ്ബറുകൾ , വിവിധതരം പശകൾ, ചികിത്സാസംബന്ധമായ ഉപകരണങ്ങൾ , നനവ് തട്ടാത്ത (Water proof) നീന്തൽ വസ്ത്രങ്ങൾ, മഴക്കോട്ടുകൾ, റോഡിലെ സൂചനാ വരകൾ , ചൂടിനേയും ഈർപ്പത്തെയും പ്രതിരോധിക്കാൻ ശേഷിയുള്ള ക്ലോറിനേറ്റഡ് റബ്ബർ പെയിന്റുകൾ എന്ന് വേണ്ട നിത്യ ജീവിതത്തിൽ ക്ലോറിന്റെ സാന്നിധ്യം പറയാൻ ഒരുപാടുണ്ട്. അഭിലഷണീയമായ ഏറെ പ്രത്യേകതകൾ ഉള്ളതും സമൃദ്ധമായ ലഭ്യമായതുമായ ക്ലോറിൻ വാതകം അതേസമയം   വളരെയധികം വിഷമേറിയതുമാണ്.

ക്ലോറിൻ ഉയർത്തുന്ന ഭീഷണി

എന്തെല്ലാം ഉപയോഗങ്ങൾ ഉണ്ടെന്നു പറഞ്ഞാലും ക്ലോറിൻ ജീവജാലങ്ങൾക്ക് ഭീഷണിയുയർത്തുന്ന കാര്യങ്ങളുമുണ്ട്. ക്ലോറിൽ ഒരു വിഷവാതകമാണ് എന്നതുതന്നെ ഒരു പ്രധാന കാരണം. ദ്രാവകാവസ്ഥയിലുള്ള ഈ വാതകം തൊലിപ്പുറത്ത് വ്രണങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. എരിവും തീക്ഷ്ണതയുമുള്ള ഗന്ധമായതിനാൽ വളരെ കുറഞ്ഞ തോതിൽ (333പി.പി.എം.)  അന്തരീക്ഷത്തിൽ കലർന്നിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ പോലും ഇതിന്റെ സാന്നിധ്യം മനസ്സിലാക്കാൻ സാധിക്കും. അന്തരീക്ഷവായുവിനേക്കാൾ സാന്ദ്രത കൂടിയതിനാൽ (2.5 മടങ്ങ്) തുറന്നുവിട്ടാൽ ഭൂമിയുടെ പ്രതലത്തോട് ചേർന്നിരിക്കും ഇതിന്റെ സ്ഥാനം. കൂടിയ അളവിൽ ക്ലോറിൻ ശ്വസിക്കുന്നത് ശ്വാസകോശത്തിലെ മ്യൂക്കസ് സ്തരം അലിഞ്ഞില്ലാതായി അവിടെ ദ്രവങ്ങൾ അടിഞ്ഞു കൂടുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു.  ദീർഘനേരം ശ്വസിക്കുന്നത് വ്യക്തിയുടെ മരണത്തിന് കാരണമാകുന്നു. 

ക്ലോറിന്റെ നശീകരണസ്വഭാവം തന്നെയാണ് ഒന്നാം ലോകമഹായുദ്ധത്തിൽ ഫ്രിറ്റ്സ് ഹേബർ (Fritz Haber) എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞന്റെ  നേതൃത്വത്തിൽ ശത്രുക്കൾക്കെതിരെ ക്ലോറിൻ വാതകത്തെ ഒരു ആയുധമായി ഉപയോഗിക്കാൻ ജർമനിയെ പ്രേരിപ്പിച്ചത്.  നിരവധിപേരെ മരണത്തിലേക്ക് തള്ളിയിടാൻ ക്ലോറിൻ വാതകത്തിന് കഴിഞ്ഞു.

ഒട്ടനവധി കീടനാശിനികളിലെ ഒരു പ്രധാന ഘടകമാണ് ക്ലോറിൻ. ഡി.ഡി.റ്റി., എന്‍ഡ്രിന്‍, ആല്‍ഡ്രിന്‍ തുടങ്ങിയവ അവയിൽ ചിലതുമാത്രം. ഡി.ഡി.റ്റി ഉപയോഗം പ്രകൃതിക്കും ജീവജാലങ്ങൾക്കും വരുത്തിവച്ച വിനാശം റേഴ്‍ചല്‍ കഴ്‍സണ്‍ നിശബ്ദ വസന്തം എന്ന പുസ്തകത്തില്‍ വിവരിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഒരു  നെടുവീർപ്പോടെ കൂടി മാത്രമേ ഇത് വായിക്കാനാവൂ. നമ്മുടെ കേരളത്തിൽ കാസർഗോഡ് ജില്ലയിലെ എൻമകജെയിലും സമീപപ്രദേശങ്ങളിലെയും കശുവണ്ടി തോട്ടങ്ങളിൽ അശാസ്ത്രീയമായ രീതിയിൽ തളിച്ച എൻഡോസൾഫാൻ കീടനാശിനിയെ നമ്മൾക്കറിയാം. ഇതിലടങ്ങിയിരിക്കുന്നത് ക്ലോറിനേറ്റഡ്  ഓർഗാനിക് സംയുക്തമാണ്. 

ഇന്ന് ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും ഭീഷണി ഉയർത്തുന്ന ഓസോണ്‍ ശോഷണത്തിനും ക്ലോറിന് വലിയ പങ്കുണ്ട്. ശീതീകരണികളിലും  മറ്റും ഉപയോഗിക്കുന്ന ജ്വലനസ്വഭാവമില്ലാത്തതും C,Cl,F എന്നീ മൂലകങ്ങളടങ്ങിയതുമായ സംയുക്തങ്ങളാണ് ഫ്രിയോണുകള്‍  എന്നറിയപ്പെടുന്ന ക്ലോറോ ഫ്ലൂറോ കാർബണുകൾ. അവയില്‍ പ്രധാനപ്പെട്ട ഫ്രിയോണ്‍ 11 (CFCl3)  ഫ്രിയോൺ 12 (CF2CF2) എന്നിവയാണ്.   

സ്വതവേ രാസപ്രവർത്തനത്തിൽ ഏർപ്പെടാനുള്ള പ്രവണത കുറഞ്ഞതും പ്രത്യക്ഷത്തിൽ വിഷസ്വഭാവം  ഇല്ലാത്തതുമായഈ വാതകങ്ങൾ അന്തരീക്ഷവായുവിൽ കലരുകയും ക്രമേണ അന്തരീക്ഷപാളിയായ സ്ട്രാറ്റോസ് ഫിയറിൽ എത്തിച്ചേരുകയും ചെയ്യുന്നു. സൂര്യനിൽ നിന്നും വരുന്ന അൾട്രാവയലറ്റ് കിരണങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്ത് ഭൂമിയിലെത്തുന്നത് തടയുകയും അതുവഴി ഭൂമിയിലെ ജൈവലോകത്തെ സംരക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നത് സ്ട്രാറ്റോസ് ഫിയറിൽ  വളരെ കുറഞ്ഞ അളവിലുള്ള ഓസോൺ ശേഖരണമാണ്. ശക്തിയേറിയ UV കിരണങ്ങളുടെ പ്രഹരമേറ്റ് ഇവിടെയെത്തുന്ന CFC കൾക്ക് വിഘടനം സംഭവിച്ച് ക്ലോറിൻ ആറ്റങ്ങൾ ഉണ്ടാവുകയും ഓസോൺ നാശനത്തിന് ഇവ കാരണമാവുകയും ചെയ്യുന്നു. 

ഇങ്ങനെ ഒരു ക്ലോറിൻ ആറ്റത്തിന്  എണ്ണമറ്റ ഓസോൺ തന്മാത്രകളെ നശിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. അത്യന്തികമായി ഓസോണിന്റെ  അളവില്‍ ഇത് മൂലം വലിയ കുറവുണ്ടാകുന്നു. 

ഇത് ആദ്യമായി  ചൂണ്ടിക്കാട്ടിയത് 1974 ല്‍ മരിയ ജെ മൊളിന, എഫ്. ഷെര്‍വുഡ് റൊലാന്റ് എന്നീ ശാസ്ത്രജ്ഞരാണ്.  ഈ വസ്തുത മനുഷ്യരാശിയുടെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ കാലാവസ്ഥയേയും പരിസ്ഥിതിയേയും എങ്ങനെയെല്ലാം ബാധിക്കുന്നു എന്ന ചോദ്യത്തിന് ഈ വസ്തുത മൂലം പ്രസക്തി കൂടി.  തൽഫലമായി ഓസോണ്‍ നാശത്തിന് കാരണമാകുന്ന വസ്തുക്കളുടെ ഉപയോഗം നിർത്തലാക്കുന്നതിന് വേണ്ടി 1987 ആഗോളതലത്തിൽ മോൺട്രിയൽ പ്രോട്ടോക്കോൾ എഗ്രിമെൻറ് നിലവിൽ വരികയും 1989 മുതല്‍ അത്   നടപ്പിൽ വരുത്തുകയും ചെയ്തു. സമാനമായ രീതിയിൽ നൈട്രജൻ ഓക്സൈഡുകളും ഓസോണ്‍ നാശനത്തിന് കാരണമാകുമെന്ന് കണ്ടെത്തിയ പോള്‍ ജെ ക്രൂട്ട്സിനൊപ്പം മരിയോ ജെ മൊളിന, ഷെര്‍വുഡ് റൊലാന്റ് എന്നീ ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ 1995 ലെ രസതന്ത്ര നോബല്‍സമ്മാനം പങ്കിട്ടു. 

പങ്കെടുക്കുന്നതിനായി ഇവിടെ ക്ലിക്ക് ചെയ്യുക

ചിത്രീകരണങ്ങൾക്ക് കടപ്പാട് : വിക്കിപീഡിയ, Compound Chem

LUCA Science Quiz

Check Also

രസതന്ത്ര നൊബേൽ സമ്മാനം 2019

ലിഥിയം അയോണ്‍ ബാറ്ററി വികസിപ്പിച്ചതിന് ഇത്തവണത്തെ രസതന്ത്ര നൊബേല്‍ സമ്മാനം മൂന്നു പേര്‍ക്ക്.

Leave a Reply

%d bloggers like this: