റഷ്യയിലെ ടോൾബാചിക് അഗ്നിപർവ്വതവും പെട്രോവൈറ്റ് എന്ന പുതിയ ധാതുവും


സീമ ശ്രീലയം 

റഷ്യയിലെ കാംചത്ക ഉപദ്വീപിൽ ടോൾബാചിക് അഗ്നിപർവ്വതത്തിനു സമീപം കഴിഞ്ഞ നാല്പതിലധികം വർഷമായി പുതിയ ധാതു രഹസ്യങ്ങൾ തേടിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ് സെന്റ് പീറ്റേർസ്ബർഗ് സർവ്വകലാശാലാ ഗവേഷകനായ സ്റ്റാനിസ്ലാവ് ഫിലാറ്റോവും സഹ ഗവേഷകരും. കാംചത്കയിലെ അഗ്നിപർവ്വത പ്രദേശത്ത് അഗ്നിപർവ്വത സ്ഫോടനത്തിൽ പുറത്തേക്ക് വമിച്ച ശിലകളും മറ്റും അടിഞ്ഞുകൂടി രൂപം കൊണ്ട സ്കോറിയ കോണുകളിലും ബാഷ്പമുഖങ്ങളിലും ഉറഞ്ഞുകിടക്കുന്ന ലാവയിലും ചാരത്തിലും മറ്റ് അഗ്നിപർവ്വത അവശിഷ്ടങ്ങളിലുമൊക്കെ നമുക്കിനിയുമറിയാത്ത ധാതുക്കൾ മറഞ്ഞിരിപ്പുണ്ട്. 1975-1976 കാലത്തും 2012-2013 കാലത്തും പൊട്ടിത്തെറിച്ച ടോൾബാചിക് അഗ്നിപർവ്വതത്തിന്റെ സമീപ പ്രദേശം ധാതുസമ്പത്തിന്റെ വൈവിധ്യത്താൽ ശ്രദ്ധേയമാണ്. ഡസൻ കണക്കിന് പുതിയ ധാതുക്കളാണ് സമീപകാലത്ത് ഇവിടെ നിന്നും കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടത്. ഇപ്പോൾ ആകർഷകമായ നീല നിറവും വിചിത്ര ഘടനയുമുള്ള പുതിയൊരു ധാതു കൂടി ഇവിടെ നിന്നും കണ്ടെത്തിയിയിരിക്കുകയാണ് സെന്റ്പീറ്റേർസ് സർവ്വകലാശാലാ ഗവേഷകർ. പെട്രോവൈറ്റ് (petrovite) എന്നാണീ ധാതുവിന്റെ പേര്. 1975ൽ ഉണ്ടായ ടോൾബാചിക് അഗ്നിപർവ്വതസ്ഫോടനത്തിൽ പുറത്തേക്കു വമിച്ച പാറക്കഷണങ്ങൾ അടിഞ്ഞു രൂപം കൊണ്ട സ്കോറിയ കോണിനു സമീപത്തു നിന്നുമാണ് ഈ വിസ്മയ ധാതു കണ്ടെത്തിയത്. Na10CaCu2(SO4)8 എന്നാണ് പെട്രോവൈറ്റിന്റെ രാസസൂത്രം. മിനറളോജിക്കൽ മാഗസിനിലാണ് പെട്രോവൈറ്റിനെക്കുറിച്ചുള്ള പഠന റിപ്പോർട്ട് പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്.

പെട്രോവൈറ്റ് (petrovite) കടപ്പാട് ©SPbU Filatov et al., Mineralogical Magazine, 2020

ആകർഷകമായ നീലനിറത്തിലുള്ള ചെറുഗോളങ്ങൾ കൂടിച്ചേർന്നതുപോലെ കാണപ്പെടുന്ന, ടാബുലാർ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയുള്ള ഈ സൾഫേറ്റ് ധാതുവിന് പ്രത്യേകതകൾ ഏറെയാണ്. ഇതിൽ ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങളും സോഡിയവും സൾഫറും കോപ്പറും കാൽസ്യവും അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. ഇതിലെ കോപ്പർ ആറ്റത്തിന് ഏഴു ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങളുമായി കോർഡിനേഷൻ ഉണ്ടെന്ന അസാധാരണവും വളരെ അപൂർവ്വവുമായ സവിശേഷത വേറെ. ഇതിനുമുമ്പ് ഈ പ്രദേശത്തുനിന്നു തന്നെ കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ട സറാഞ്ചിനെയ്റ്റ് എന്ന ധാതുവിനും ഇതേ സവിശേഷത ഉണ്ടായിരുന്നെന്ന് ഗവേഷകർ പറയുന്നു. ധാരാളം സുഷിരങ്ങൾ നിറഞ്ഞ, വാതകങ്ങളെ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ചട്ടക്കൂട് പെട്രോവൈറ്റിന്റെ ഒരു പ്രധാന പ്രത്യേകതയാണ്. പെട്രോവൈറ്റിനുള്ളിലെ ഒഴിഞ്ഞ ഇടങ്ങൾ തമ്മിൽത്തമ്മിൽ ചാനലുകളിലൂടെ പരസ്പരം കൂട്ടിയിണക്കപ്പെട്ടിട്ടുമുണ്ട്. ഇതിലൂടെ താരതമ്യേന ചെറുതായ സോഡിയം അയോണുകൾക്ക് ചലിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന പ്രത്യേകതയുമുണ്ട്.

പെട്രോവൈറ്റിന്റെ സവിശേഷ ഘടനയിൽ സോഡിയം അയോണുകളുടെ ചാലനം സാധ്യമാണ് കടപ്പാട് ©Filatov et al., Mineralogical Magazine, 2020
പെട്രോവൈറ്റിന്റെ സവിശേഷ ഘടന പ്രയോജനപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ട് അയോണിക ചാലനം സാധ്യമാക്കാൻ കഴിയും. സോഡിയം അയോൺ ബാറ്ററികളിൽ കാഥോഡ് ആയി ഉപയോഗപ്പെടുത്താം എന്നതാണ് ഈ ധാതുവിന്റെ നൂതന സാധ്യത.
ഇതുപയോഗപ്പെടുത്തുന്നതിൽ നിലവിലുള്ള ഒരു വെല്ലുവിളി ഇതിന്റെ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനയിൽ ചെറിയ തോതിലുള്ള കോപ്പർ എന്ന സംക്രമണലോഹത്തിന്റെ സാന്നിധ്യമാണ്. എന്നാൽ പരീക്ഷണശാലയിൽ പെട്രോവൈറ്റിന്റെ അതേ ഘടനയുള്ള ഒരു സംയുക്തം നിർമ്മിക്കുന്നതിലൂടെ ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാമെന്നാണ് ഫിലാറ്റോവ് അഭിപ്രായപ്പെടുന്നത്. പെട്രോവൈറ്റ് ഘടനയെ അനുകരിച്ചുകൊണ്ടുള്ള സംയുക്തങ്ങൾ നിർമ്മിച്ചെടുക്കാൻ കഴിഞ്ഞാൽ പദാർഥശാസ്ത്രത്തിൽ അത് പുതിയ കുതിച്ചുചാട്ടമാവും.

പെട്രോവൈറ്റ് – സൂക്ഷ്മദർശിനിക്കാഴ്ച്ച കടപ്പാട് ©Filatov et al., Mineralogical Magazine, 2020

പെട്രോവൈറ്റിന്റെ രാസഘടന, രാസഭൗതിക സ്വഭാവങ്ങൾ, ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന എന്നിവയൊക്കെ ചുരുൾ നിവർത്തുന്നതിൽ ഫിലാറ്റോവിനൊപ്പം ലിഡിയ വെർഗാസോവ, ആൻഡ്രെ ഷാബ്ലിൻസ്കി,സെഗ്രെ ക്രിവോവിച്ചേവ്, സ്വെറ്റ്ലാന മോസ്കലേവ എന്നീ ഗവേഷകരും പ്രധാന പങ്കു വഹിച്ചു. കാംചത്കയിലെ അഗ്നിപർവ്വത പ്രദേശത്ത് ഇനിയും വിസ്മയ ധാതുക്കൾ ഒളിഞ്ഞിരിപ്പുണ്ടാവാം എന്ന പ്രതീക്ഷയിലാണ് ശാസ്ത്രലോകം.


അധികവായനയ്ക്ക്

  1. Petrovite, Na10CaCu2(SO4)8, a new fumarolic sulfate from the Great Tolbachik fissure eruption, Kamchatka Peninsula, Russia
  2. Scientists Discover a Beautiful New Mineral – And It Looks Promising for Producing Batteries

Leave a Reply