മെഗ്നീഷ്യം - ഒരു ദിവസം ഒരു മൂലകം

Read Time:12 Minute

ഡോ. യമുന കെ. എം.

അസിസ്റ്റന്റ് പ്രൊഫസര്‍ മഞ്ചേരി എന്‍. എസ്. എസ്. കോളേജ് [/author]

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

ആധുനിക ആവര്‍ത്തനപ്പട്ടികയിലെ പന്ത്രണ്ടാമത്തെ മൂലകമായ മെഗ്നീഷ്യം ആല്‍ക്കലൈന്‍ എര്‍ത്ത് ലോഹങ്ങള്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്ന രണ്ടാംഗ്രൂപ്പില്‍, മൂന്നാംപിരീഡിലെ അംഗമാണ്. അറ്റോമികസംഖ്യ പന്ത്രണ്ട, മാസ് നമ്പര്‍ 24, അറ്റോമികഭാരം 24. 305. Mg ആണ് പ്രതീകം. ഭൂമിയിലെ ലഭ്യതക്കനുസരിച്ച് എട്ടാംസ്ഥാനത്താണ് ഈ ലോഹമൂലകം.

സ്കോട്ടിഷ് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ജോസഫ് ബ്ലാക്ക് ആണ് ആദ്യമായി (1755) മെഗ്നീഷ്യം എന്ന മൂലകം തിരിച്ചറിഞ്ഞത്, മെഗ്നീഷ്യ ആല്‍ബ (മെഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡ്) എന്ന ധാതുവില്‍. 1789ല്‍ തോമസ് ഹെന്‍റി മീയര്‍ഷോം എന്ന അയിരില്‍ (മെഗ്നീഷ്യം സിലിക്കേറ്റ്) മെഗ്നീഷ്യം അടങ്ങിയിട്ടുണ്ടെന്ന് മനസ്സിലാക്കി. ശുദ്ധരൂപത്തിലല്ലെങ്കിലും മെഗ്നീഷ്യം (ചാര്‍ക്കോള്‍ കലര്‍ന്നത്) ആദ്യമായി വേര്‍തിരിച്ചെടുത്തത് 1792ല്‍ അന്റണ്‍ റൂപ്രട്ട് ആണ്. 1808ല്‍ ലണ്ടന്‍ റോയല്‍ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ സര്‍ ഹംഫ്രി ഡേവിയാണ് ശുദ്ധരൂപത്തിലുള്ള മെഗ്നീഷ്യം ആദ്യമായി സംസ്കരിച്ചെടുത്തത്. മെഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡും മെര്‍ക്കുറിക് ഓക്സൈഡും ചേര്‍ന്ന മിശ്രിതത്തെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം ചെയ്യുകയായിരുന്നു അദ്ദേഹം. ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ എ. എ. ബ്രൂട്ടസ് ബസ്സി, മെഗ്നീഷ്യം ക്ലോറൈഡിനെ പൊട്ടാസ്യവുമായി പ്രവര്‍ത്തിപ്പിച്ചാല്‍ വലിയ അളവില്‍ മെഗ്നീഷ്യം നിര്‍മിക്കാമെന്ന് കണ്ടുപിടിച്ചു (1831).

ഭൗതികഗുണങ്ങള്‍
വെള്ളിനിറത്തോടുകൂടിയ, സാമാന്യം കാഠിന്യമുള്ള ലോഹമാണ് മെഗ്നീഷ്യം. അന്തരീക്ഷാവസ്ഥയില്‍ ഖരരൂപത്തില്‍ കാണപ്പെടുന്നു (ദ്രവണാങ്കം650°C, തിളനില 1090°C). താരതമ്യേന സാന്ദ്രതകുറഞ്ഞ ലോഹമാണിത് (1.738 g/cm³). അന്തരീക്ഷവായുവുമായി സമ്പര്‍ക്കത്തില്‍ വരുമ്പോള്‍ ലോഹോപരിതലത്തില്‍ മങ്ങലുണ്ടാകുന്നത് കാണാം. മെഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡ് ഉണ്ടാകുന്നതാണിതിനു കാരണം.
രാസപ്രവര്‍ത്തനശേഷി വളരെക്കൂടുതലായതിനാല്‍ പ്രകൃതിയില്‍ ശുദ്ധരൂപത്തിലുളള മെഗ്നീഷ്യം കാണപ്പെടുന്നില്ല. അറുപതിലധികം ധാതുക്കളില്‍ മെഗ്നീഷ്യം കണ്ടുവരുന്നുണ്ടെങ്കിലും മാഗ്നസൈറ്റ്, കാര്‍ണലൈറ്റ്, ഡോളമൈറ്റ്, ബ്രൂസൈറ്റ് എന്നിവയാണ് പ്രധാനപ്പെട്ട അയിരുകള്‍. മെഗ്നീഷ്യംക്ലോറൈഡ് സമുദ്രജലത്തില്‍ ധാരാളമായി അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. ഉരുകിയ മെഗ്നീഷ്യംക്ലോറൈഡിന്റെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം വഴിയാണ് വ്യാവസായികാടിസ്ഥാനത്തില്‍ മെഗ്നീഷ്യം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്.

പത്തൊന്‍പത് ഐസോടോപ്പുകള്‍ തിരിച്ചറിഞ്ഞിട്ടുണ്ടെങ്കിലും മൂന്നെണ്ണമാണ് പ്രധാനപ്പെട്ടവ: ²⁴Mg₁₂(79%), ²⁵Mg₁₂(11%), ²⁶Mg₁₂(10%).. ഇതില്‍ ²⁶Mg ഭൗമഗവേഷണമേഖലയില്‍ ധാരാളമായി ഉപയോഗിച്ചു വരുന്നു. റേഡിയോആക്ടീവായ ²⁶Al ന്റെ വിഘടനഫലമായാണ് ഈ മെഗ്നീഷ്യം ഐസോടോപ്പ് ഉണ്ടാകുന്നത്. അതുകൊണ്ട്, ²⁶Mg:²⁶Al അനുപാതം, ഉല്‍ക്കകളുടെയും പുരാവസ്തുക്കളുടെയും പ്രായനിര്‍ണയത്തില്‍ പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരളവുകോലാണ്.

രാസഗുണങ്ങള്‍

മെഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോണ്‍ വിന്യാസം 1S², 2S², 2p⁶, 3s² എന്നാണ്. ബാഹ്യതമ ഓര്‍ബിറ്റലായ 3ട ല്‍ നിന്ന് രണ്ടിലക്ട്രോണ്‍ നഷ്ടപ്പെടുത്തി എളുപ്പം സ്ഥിരതയുള്ള, അലസവാതകമായ നിയോണിനു സമാനമായ ഇലക്ട്രോണ്‍ വിന്യാസം കൈവരിക്കാന്‍ കഴിയുമെന്നതിനാല്‍ അയൊണീകരണോര്‍ജ്ജം വളരെക്കുറവാണ്. അങ്ങനെ, Mg²⁺+ എന്ന ബൈവാലന്റ് അയോണായിട്ടാണ് മെഗ്നീഷ്യം, അതിന്റെ സംയുക്തങ്ങളില്‍ കാണപ്പെടുക. അതേകാരണംകൊണ്ടുതന്നെ രാസപ്രവര്‍ത്തനശേഷി വളരെക്കൂടുതലാണ്. സംയുക്തങ്ങളില്‍ മെഗ്നീഷ്യവും പങ്കാളിആറ്റവും തമ്മില്‍ അയോണികബന്ധനമാണ് സാധാരണം. മിക്കവാറും എല്ലാ സംയുക്തങ്ങളിലും മെഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ ഓക്സീകരണാവസ്ഥ +2 ആണ്.
വളരെയെളുപ്പം തീപിടിക്കുന്ന വസ്തുവാണ് മെഗ്നീഷ്യം. പൊടിരൂപത്തിലോ ചീളുകളായോ ഉള്ള മെഗ്നീഷ്യം അന്തരീക്ഷവായുവില്‍ കത്തുന്നു. എന്നാല്‍, വലിയ കട്ടകള്‍ തീപിടിക്കുന്നതിന് കൂടുതല്‍ ഊര്‍ജ്ജം ആവശ്യമാണ്. വളരെയെളുപ്പത്തിലും തിളങ്ങുന്ന വെളുത്തനിറത്തോടുകൂടിയും കത്തുന്നതുകൊണ്ട്, പടക്കങ്ങളില്‍ ധാരാളമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. സാധാരണഗതിയില്‍ മെഗ്നീഷ്യം ലോഹം ജലവുമായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നില്ല. എന്നാല്‍, നീരാവിയുമായി പ്രവര്‍ത്തിച്ച് മെഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡും ഹൈഡ്രജനും ഉണ്ടാകുന്നു. മെഗ്നീഷ്യം, ആല്‍ക്കലികളുമായി രാസപ്രവര്‍ത്തനത്തിലേര്‍പ്പെടാറില്ല. എന്നാല്‍, ആസിഡുകളുമായി പ്രവര്‍ത്തിച്ച് ഹൈഡ്രജന്‍ പുറത്തുവിടുന്നു.

പ്രധാനപ്പെട്ട മെഗ്നീഷ്യം സംയുക്തങ്ങള്‍
ഓക്സൈഡുകള്‍, ഹാലൈഡുകള്‍, കാര്‍ബണേറ്റ്, സള്‍ഫേറ്റ്, ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് എന്നിങ്ങനെ അനേകായിരം വ്യത്യസ്ത സംയുക്തങ്ങള്‍ മെഗ്നീഷ്യത്തിന്റേതായുണ്ട്. ഏറ്റവുംകൂടുതലായി കാണപ്പെടുന്ന മെഗ്നീഷ്യം സംയുക്തമാണ് മെഗ്നീഷ്യംക്ലോറൈഡ്. കടല്‍വെള്ളത്തില്‍ ധാരാളമായി കണ്ടുവരുന്നു. വ്യാവസായികാടിസ്ഥാനത്തില്‍ മെഗ്നീഷ്യം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത് മെഗ്നീഷ്യംക്ലോറൈഡില്‍ നിന്നാണ്. സിമന്റ്-തുണി വ്യവസായങ്ങളിലും മെഗ്നീഷ്യംക്ലോറൈഡ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. മില്‍ക്ക് ഓഫ് മെഗ്നീഷ്യ എന്നറിയപ്പെടുന്ന മെഗ്നീഷ്യംഹൈഡ്രോക്സൈഡ്, അസിഡിറ്റി, മലബന്ധം പോലുള്ള അസുഖങ്ങള്‍ക്ക് മരുന്നായി പണ്ടുകാലം മുതലേ ഉപയോഗത്തിലുണ്ട്. കടല്‍വെള്ളത്തില്‍നിന്ന് വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കുന്ന മെഗ്നീഷ്യംഹൈഡ്രോക്സൈഡ്, മെഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ പ്രധാനപ്പെട്ട അയിരുകൂടിയാണ്. സിമന്റ്, വളം, റബ്ബര്‍, പ്ലാസ്റ്റിക് എന്നിവയുടെ നിര്‍മാണത്തിനുപയോഗിക്കുന്ന ഒന്നാണ് മെഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡ്. മെഗ്നീഷ്യം കാര്‍ബണേറ്റോ ഹൈഡ്രോക്സൈഡോ ഉയര്‍ന്ന താപനിലയില്‍ ചൂടാക്കിയാണ് ഇതുണ്ടാക്കുന്നത്.

മെഗ്നീഷ്യംഹൈഡ്രോക്സൈഡും സള്‍ഫര്‍ഡയോക്സൈഡും തമ്മില്‍ പ്രവര്‍ത്തിച്ചുണ്ടാകുന്ന മെഗ്നീഷ്യംസള്‍ഫേറ്റ് ടെട്രാഹൈഡ്രേറ്റ് (MgSO₄. 4H₂O), കിസറൈറ്റ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന ധാതുവാണ്. അതേസമയം, മെഗ്നീഷ്യംസള്‍ഫേറ്റ് ഹെപ്റ്റാഹൈഡ്രേറ്റ് (MgSO₄.7H₂O) എപ്സം സാള്‍ട്ട് എന്നറിയപ്പെടുന്നു. സിമന്റ്, വളം, ചായങ്ങള്‍ എന്നിവയുടെ നിര്‍മാണത്തിനാണ് ഈ സള്‍ഫേറ്റുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. മെഗ്നീഷ്യം കാര്‍ബണേറ്റ് സൗന്ദര്യവര്‍ദ്ധകവസ്തുക്കള്‍, റബ്ബര്‍, പ്ലാസ്റ്റിക് എന്നിവയുടെ നിര്‍മാണത്തിനുപയോഗിക്കുന്നു.

മെഗ്നീഷ്യം, ഹാലൊജന്‍, ആല്‍ക്കൈല്‍ അല്ലെങ്കില്‍ അരൈല്‍ ഗ്രൂപ്പുകള്‍ ഇവ ചേര്‍ന്നുണ്ടാകുന്ന ഓര്‍ഗാനോമെറ്റാലിക് സംയുക്തങ്ങളാണ് ഗ്രിഗ്നാര്‍ഡ് റിയേജന്റുകള്‍. ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ വിക്ടര്‍ ഗ്രിഗ്നാര്‍ഡ് ആണ് ഇവ കണ്ടുപിടിച്ചതും ഓര്‍ഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ നിര്‍മാണത്തില്‍ ഇവയുടെ പങ്ക് ആദ്യമായി മനസ്സിലാക്കിയതും (1900). ഇന്ന്, ധാരാളം ഓര്‍ഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ നിര്‍മാണത്തിന് ഗ്രിഗ്നാര്‍ഡ് റിയേജന്റുകള്‍ ഉപയോഗിച്ചു വരുന്നു.
മൂലകരൂപത്തില്‍ തന്നെ പല ഉപയോഗസാധ്യതകള്‍ മെഗ്നീഷ്യത്തിനുണ്ട്. യുറാനിയം പോലുള്ള മൂലകങ്ങളുടെ സംസ്കരണത്തില്‍ നിരോക്സീകാരിയായും അനേകം ലോഹസങ്കരങ്ങളിലും മെഗ്നീഷ്യം ഉപയോഗിക്കുന്നു. മറ്റു ലോഹങ്ങളെക്കാള്‍ സാന്ദ്രതകുറവായതിനാല്‍ വാഹനങ്ങളും യന്ത്രഭാഗങ്ങളും മിസൈലുകളും റോക്കറ്റുകളും മറ്റും നിര്‍മ്മിക്കാന്‍ മെഗ്നീഷ്യം കലര്‍ന്ന ലോഹസങ്കരങ്ങളാണുപയോഗിക്കുന്നത്. അലൂമിനിയം-മെഗ്നീഷ്യം സങ്കരം ഇത്തരത്തില്‍ വളരെ ഉപയോഗസാധ്യതയുള്ള ഒന്നാണ്. സിങ്ക്, മാന്ഗനീസ് എന്നീ ലോഹങ്ങളുടെ മെഗ്നീഷ്യം സങ്കരങ്ങളും പ്രധാനപ്പെട്ടവയാണ്.

ജൈവവ്യവസ്ഥയില്‍ മെഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ പ്രാധാന്യം
ജീവജാലങ്ങളിലെ അവശ്യ പോഷകങ്ങളിലൊന്നാണ് മെഗ്നീഷ്യം. മുന്നൂറിലധികം ജൈവരാസത്വരകങ്ങളുടെ (എന്‍സൈം) ഭാഗമാണിത്. അന്നജത്തിനന്റെ അപചയപ്രവര്‍ത്തനത്തിനാവശ്യമായ ജൈവരാസത്വരകങ്ങളുടെ നിയന്ത്രണത്തിലും മെഗ്നീഷ്യം പ്രാധാന പങ്കുവഹിക്കുന്നു. മെഗ്നീഷ്യം, ഫോസ്ഫേറ്റ് ഗ്രൂപ്പുമായുണ്ടാക്കുന്ന രാസപ്രവര്‍ത്തനം, ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകളുടെ പ്രവര്‍ത്തനത്തില്‍ പ്രാധാനമാണ്. ഏറ്റവും പ്രധാനമായി, സസ്യങ്ങളില്‍ പ്രകാശസംശ്ലേഷണം സാധ്യമാക്കുന്ന ഹരിതകത്തിന്റെ (ക്ലോറോഫില്‍) രാസഘടനയില്‍ സുപ്രധാന മൂലകമാണ മെഗ്നീഷ്യം.