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

ഫ്ലൂറിന്‍ – ഒരു ദിവസം ഒരു മൂലകം

ഡോ.ബിജു എ.ആര്‍

അസിസ്റ്റന്റ് പ്രൊഫസര്‍, സര്‍ സയ്യിദ് കോളേജ് തളിപ്പറമ്പ്

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

ഫ്ലൂറിന്റെ  കണ്ടുപിടിത്തം

ആദ്യമായി  ഫ്ലൂറിൻ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ഉപയോഗത്തെക്കുറിച്ചു പ്രതിപാദിക്കുന്നത്  George Agricola എഴുതിയ പുസ്തകങ്ങളിലാണ്. അദ്ദേഹം തന്നെയാണ് ഫ്ലൂറിൻ, ഫ്ലൂറോസ്പാർ എന്നീ പേരുകൾ ഒഴുകുക എന്നർത്ഥം വരുന്ന fluere എന്ന ലാറ്റിൻ വാക്കിൽ നിന്നും ആദ്യമായി ഉരുത്തിരിച്ചെടുത്തത്. എങ്കിലും ചിട്ടയായ  പഠനങ്ങൾ നടന്നത് 1794 ൽ ആണ്. ജർമ്മൻ ഗ്ലാസ് കട്ടറായ ഹൈന്]റിഷ് ഷ്വാൻ ഹാഡ്(Heinrich Schwanhard)  ഫ്ലൂറോസ്പാർ സൾഫ്യൂരിക് ആസിഡിന്റെ കൂടെ ചൂടാക്കുമ്പോൾ ഒരു പ്രത്യേക തരത്തിലുള്ള ബാഷ്പപദാർത്ഥമുണ്ടാകുന്നതായി കണ്ടുപിടിച്ചു. അത് ഉപയോഗിച്ച് ഗ്ലാസിൽ എച്ചിങ്  കൊണ്ട് മനോഹരങ്ങളായ ചിത്രങ്ങൾ വരച്ചു തുടങ്ങിയതും ഷ്വാൻ ഹാഡ് ആയിരുന്നു. അദ്ദേഹത്തിന്റെ പരീക്ഷണങ്ങൾ 1771 ൽ വിൽഹെം ഷീലേ  പുനരാവിഷ്കരിച്ചപ്പോൾ ഉണ്ടായ രാസപദാർത്ഥം ഒരു ആസിഡ് ആണെന്ന് മനസിലാക്കി. ആസിഡുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ചു  ഗ്ലാസു കൊണ്ടുണ്ടാക്കിയ ഫ്ലാസ്ക് ദ്രവിച്ചു പോകുമെന്നത് ഷീലേ ആതിശയത്തോടെ മനസ്സിലാക്കി. അദ്ദേഹമാണ് ആ ആസിഡിന് ഫ്ളൂറിക് ആസിഡ് (fluoric acid) എന്ന് പേരിട്ടത്.   പിന്നീട് 1810 ൽ ആമ്പിയർ ഫ്ലൂറിക്ക് ആസിഡിന് ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡുമായി സാമ്യമുണ്ടെന്നും അതുകൊണ്ട് പേര് ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറിക് ആസിഡ് എന്നാക്കാമെന്നും നിർദ്ദേശിച്ചു.

ഏകദേശം ഇതേ കാലഘട്ടത്തിലാണ്  മൂലകങ്ങളെ അവയുടെ സംയുക്തങ്ങളിൽ നിന്നും ഇലക്ട്രോളിസിസ് വഴി വേർതിരിച്ചെടുക്കാമെന്ന് സർ  ഹംഫ്രി ഡേവി കണ്ടു പിടിച്ചത്. പിന്നീട് പ്ലാറ്റിനം പാത്രത്തിൽ പൊട്ടാസിയം ഫ്ലൂറൈഡ് (KF) കൊണ്ട് അവരണം ഉണ്ടാക്കി അതില്‍ മെർക്കുറി ഫ്ലൂറൈഡിനെയും സിൽവർ ഫ്ലൂറൈഡിനെയും ക്ലോറിൻ വാതകം കൊണ്ട് പ്രതിപ്രവർത്തിപ്പിച്ച് ക്ലോറിനേക്കാൻ വ്യത്യസ്ഥ മണമുള്ള വാതകം വളരെ  കുറച്ച് മാത്രം ഉണ്ടാക്കി. ഇതാണ് ആദ്യത്തെ ഫ്ലൂറിന്റെ നിർമ്മാണം.

1886 ൽ ഹെന്‍റി മോയ്സ്സന്‍  (Ferdinand Frederic Henri Moissan) എന്ന ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് കൂടുതൽ അളവിൽ ഫ്ലൂറിൻ നിർമ്മിച്ചത്. അദ്ദേഹം പൊട്ടാസിയം ഫ്ലൂറൈഡും വെള്ളം കലരാത്ത ഹൈഡ്രജൻ ഫ്ലൂറൈഡും വൈദുത വിശ്ലേഷണം ചെയ്താണ് ഫ്ലൂറിൻ നിർമ്മിച്ചത്. ഈ  കണ്ടുപിടിത്തത്തിന്  അദ്ദേഹത്തിന് 1906 ലെ നോബൽ  സമ്മാനം ലഭിക്കുകയുണ്ടായി.

ഫ്ലൂറിന്റെ അറ്റോമിക് നമ്പർ 9  ആണ്. അറ്റോമിക ഭാരം 18.9984032 u. ആകെ 18 ഐസോടോപ്പുകളാണ് ഫ്ലൂറിന് ഉള്ളത്  എങ്കിലും പ്രകൃതിയിൽ സുസ്ഥിരമായി കാണുന്നത് 19 F ആണ്. സാധാരണ ഊഷ്മാവിൽ ഫ്ലൂറിൻ വാതകമാണ്. അതിൻ്റെ ദ്രവണാങ്കം 53.53 K ഉം തിളനില 85.04 K ആണ്.

ഫ്ലൂറിന്റെ രക്തസാക്ഷികൾ

ഫ്ലൂറിൻ വാതകത്തിന്റെ കണ്ടുപിടുത്തത്തിനിടയിൽ കുറച്ചു  ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ജീവൻ നഷ്ടപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. ബെൽജിയം ശാസ്ത്രജ്ഞനായ പി. ലോയറ്റ്‌ (P. Louyet) ഉം ഫ്രഞ്ച്  ശാസ്ത്രനായ ജെറോം നിക്കൾസ്‌ (Jerome Nickels) ഉം അത്തരത്തിൽ ജീവൻ നഷ്ടപെട്ടവരാണ്. സർ ഹംഫ്രി ഡേവിയുടെ കണ്ണുകൾക്ക് കാഴ്ച കുറയുകയും നോബൽ സമ്മാനജേതാവായ ഹെന്‍റി മോയ്സ്സന്റെ ആയുർദൈർഗ്യം കുറയുകയും ചെയ്തത്  ഫ്ലൂറിൻ കണ്ടുപിടിത്തത്തിലെ വിഷ വാതകങ്ങൾ ശ്വസിച്ചാണെന്ന് കരുതപ്പെടുന്നു.

പീരിയോഡിക് ടേബിളിലെ കടുവ

ഫ്ലൂറിൻ ഒട്ടുമിക്ക പദാർത്ഥങ്ങളുമായി ദ്രുതഗതിയിൽ പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു. അതുകൊണ്ടാണ് ഫ്ലൂറിനെ പീരിയോഡിക് ടേബിളിലെ കടുവയെന്ന്  വിളിക്കുന്നത്. നോബിൾ ഗ്യാസുകളെ വരെ ഫ്ലൂറിൻ വെറുതെ വിടില്ല. F-F ബന്ധനം വളരെ ശോഷിച്ചതും ഫ്ലൂറിനുമായി മറ്റു മൂലകങ്ങളുടെ ബന്ധനങ്ങൾ F-X  വളരെ ബലവത്തും  ആയതാണ് ഫ്ലൂറിൻറെ ഇത്തരത്തിലുള്ള ദ്രുത പ്രവർത്തനത്തിന് കാരണം. നമുക്കെല്ലാവർക്കും അറിയാവുന്നതു പോലെ വിനാഗിരിയിലെ ആസിഡ്, അസറ്റിക് ആസിഡ്  ആണ്. എന്നാൽ ഒരു ഹൈഡ്രജന് പകരം ഒരു ഫ്ലൂറിൻ വരുമ്പോളത് വിഷമായ ഫ്ലൂറോ അസറ്റിക് ആസിഡാകുന്നു. ദക്ഷിണ ആഫ്രിക്കയിലെ പുൽമേടുകളിൽ ചില പുല്ലുകളിൽ ഫ്ലൂറോ അസറ്റിക് ഉള്ളതുമൂലം പശുക്കൾ ചത്തൊടുങ്ങിയത് വാർത്തയായിരുന്നു.

പല്ലിന്‍റെ സംരക്ഷണം

1901 ൽ കൊളറാഡോയിലുള്ള പല്ലു ഡോക്ടറായ ഫെഡറിക്ക് മെക്കെ (Dr.Frederick McKay) അവിടത്തെ സാധാരണക്കാരായ ജനങ്ങളുടെ പല്ലുകളിൽ തവിട്ടു നിറത്തിലുള്ള കറ ഉള്ളതായി കണ്ടുപിടിച്ചു. പിന്നീട് ആ തവിട്ടു നിറം ഫ്ലൂറോസിസ് എന്ന പ്രതിഭാസം കൊണ്ടാണെന്നും  അവിടത്തെ ജനങ്ങളിൽ പല്ലു രോഗങ്ങൾ വളരെ കുറവാണെന്നും മക്കേയി നിരീക്ഷിച്ചു. ബാക്റ്റീരിയയുടെ പ്രവർത്തനഫലമായുണ്ടാകുന്ന അസിഡിറ്റിയിൽ പല്ലിന്റെ ഇനാമലായ Hydroxyapetite (Ca10(PO4)2(OH)2) പെട്ടെന്ന്  ദ്രവിച്ചു പോകുന്നതു കൊണ്ടാണ് പല്ലുകൾക്ക് കേടു വരുന്നത്. എന്നാൽ Fluoroapetite (Ca10(PO4)2(F)2) അങ്ങനെ ദ്രവിച്ചു പോകില്ല. പിന്നീട് അമേരിക്കയിലെ പല നഗരങ്ങളിലും ഫ്ലൂറിനേറ്റഡ് കുടിവെള്ളമാണ് വിതരണം ചെയതിരുന്നത്.  അതിന് ശേഷമാണ് പല്ല് തേയ്ക്കാനുള്ള പേസ്റ്റിൽ സോഡിയം ഫ്ലൂറൈഡ് ചേർത്തു തുടങ്ങിയത്.

രണ്ടാം ലോക യുദ്ധത്തോടുകൂടിയാണ്‌  ഫ്ലൂറിന്റെ ഉപയോഗം കൂടിയത്. യുറേനിയം ശുദ്ധീകരിക്കുന്നതിന് വേണ്ടി UF നിർമ്മിച്ചെടുക്കുന്നതിനാണ് ഫ്ലൂറിൻ കൂടുതലും ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്. 238U  ഉം 235U ഉം UF ആകുമ്പോൾ വാതക രൂപത്തിലാവുകയും അങ്ങനെ വാതക പ്രസരണ തത്വം വഴി അവയെ വേർതിരിക്കാൻ എളുപ്പവുമാണ്.

ടെഫ്ളോണിന്റെ ആകസ്മിക കണ്ടെത്തൽ

ഡോ.റോയ് പ്ലങ്കറ്റ് (Roy J. Plunkett) ന്യൂജേർസിയിലുള്ള ഡ്യൂപോണ്ട് കമ്പനിയിൽ tetra fluoroethylene (TFE) നെ  പുതിയ ശീതീകരണി ആയി പഠിക്കുകയായിരുന്നു.1938 ൽ ഒരു ദിവസം രാവിലെ TFE നിറച്ചു വച്ചിരുന്ന ട്യൂബിന്റെ വാൽവ് തുറക്കുമ്പോൾ ഒന്നും തന്നെ പുറത്തു വന്നില്ല. എന്നാൽ ട്യൂബിന്റെ ഭാരത്തിൽ മാറ്റമുണ്ടായിരുന്നില്ല. അങ്ങനെ ആ ട്യൂബ് പൊളിച്ചെടുത്തപ്പോൾ വെളുത്ത വഴുവഴുപ്പുള്ള ഒരു പൊടി കിട്ടുകയും പിന്നീട് അത് polytetrafluoroethylene (PTFE) ആണെന്ന്  സ്ഥിതീകരിക്കുകയും ചെയ്തു. ആ വെളുത്ത പൊടിയാണ് പിന്നീട് നോൺ സ്റ്റിക്ക് പാത്രങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ടെഫ്ലോൺ എന്ന പേരിൽ അറിയപ്പെട്ടത്. ഇത്തരത്തിൽ ആകസ്മികമായി ഉണ്ടാകുന്ന കണ്ടുപിടുത്തങ്ങളെ serendipitous എന്നാണ് വിളിക്കാറ്.

Refrigerants

ക്ലോറോഫ്ലൂറോകാർബണും(CFC’s) ഹൈഡ്രോ ക്ലോറോഫ്ലൂറോകാർബണും (HCFC’s )  ഫ്രിയോൺ എന്ന പേരിൽ അറിയപ്പെടുന്ന റെഫ്രിജെറന്റാണ്. ഫ്രിയോൺ – 12 ആണ് അതിൽ ഏറ്റവും പ്രശസ്തി നേടിയത്. പിന്നീട് ഈ പദാർത്ഥങ്ങൾ ഓസോൺ പാളികൾക്ക് ക്ഷതം വരുത്തുന്നു എന്ന് 1985 ൽ  ജോ ഫോര്‍മാന്‍ (Joe Farman) ഉൾപ്പെടുന്ന സംഘം കണ്ടെത്തിയതോടു കൂടി ഹൈഡ്രജനും ഫ്ലൂറിനും മാത്രമടങ്ങുന്ന ഹൈഡ്രോ ഫ്ലൂറോ കാർബൺ (HFC’s) ഉപയോഗിക്കാൻ തുടങ്ങി. പിന്നീട്  ഫ്രിയോൺ പോലുള്ള ക്ലോറിൻ അടങ്ങിയ വാതകങ്ങൾ Montreal Protocol പ്രകാരം നിർത്തലാക്കി.

മരുന്നുകൾ

ഓർഗാനിക് ഫ്ലൂറിൻ അടങ്ങിയ മരുന്നുകൾ ഇന്ന് വിപണിയിൽ ധാരാളമായുണ്ട്. 20% മരുന്നുകളിലും ഫ്ലൂറിൻ ഉണ്ടെന്നാണ് കണക്കുകൾ പറയുന്നത്. ഏറ്റവും പ്രചാരത്തിലുള്ള 30 മരുന്നുകൾ ഫ്ലൂറിൻ അടങ്ങിയതാണ്. ഇന്ന് അനസ്തേഷ്യയ്ക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്ന പല മരുന്നുകളിലും ഫ്ലൂറിൻ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. Suflurane ഉം desflurane ഉം ഉദാഹരണങ്ങളാണ്.

ഫ്ലൂറിന്റെ ഉപയോഗങ്ങൾ എണ്ണിയാൽ ഒടുങ്ങാത്തതാണ്. ആതുകൊണ്ടാണ് Journal of Fluorine Chemistry എന്ന ജേർണൽ വരെ  ഉള്ളത്.

പ്രധാന വസ്തുതകള്‍  

ഗ്രൂപ്പ് 17 ഉരുകല്‍നില 53.48 K ​(−219.67 °C, ​−363.41 °F)
പീരിയഡ് 2 തിളനില 85.03 K ​(−188.11 °C, ​−306.60 °F)
ബ്ലോക്ക്  p സാന്ദ്രത (g/cm³) 1.696 g/L at STP,  ദ്രാവകം1.505g/cm3(at b.p.)
അറ്റോമിക സംഖ്യ 9 ആറ്റോമിക ഭാരം 18.998
അവസ്ഥ  20°C വാതകം ഐസോടോപ്പുകള്‍   19F (100%)
ഇലക്ട്രോണ്‍ വിന്യാസം
[He] 2s2 2p5
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: