Tue. Jun 2nd, 2020

LUCA

Online Science portal by KSSP

ധാതുക്കളെ എങ്ങനെ തിരിച്ചറിയാം?

നാം ജീവിക്കുന്ന ഭൂമി ഭൂമാശാസ്ത്രപഠന പരിപാടിയിലെ കല്ലിനുമുണ്ടൊരു കഥപറയാന്‍ എന്ന മൊഡ്യൂളിലെ രണ്ടാമത്തെ ഭാഗം. ധാതുക്കളെ കുറിച്ചറിയാം

ഒന്നോ ഒന്നിലധികമോ മൂലകങ്ങൾ അടങ്ങിയിട്ടുള്ള രാസ സംയുക്തങ്ങളാണ് ധാതുക്കൾ. ധാതുക്കൾ ഒന്നിച്ച് ചേർന്ന് ഉണ്ടാകുന്നതാണ് ശില. ഏകാത്മക സ്വഭാവമുള്ളതും ഖരരൂപം ഉള്ളതും നിർദ്ദിഷ്ഠ രാസഘടന ഉള്ളതുമായ പ്രകൃതിയിൽ കണ്ടുവരുന്ന അജൈവ വസ്തുക്കൾ ആണ് ധാതുക്കൾ. എന്നാൽ മെർക്കുറി, ദ്രാവകം ആണെങ്കിലും ധാതുവാണ്. ജൈവപ്രക്രിയയിലൂടെ രൂപീകൃതമാകുന്നത് കൊണ്ട് കൽക്കരി, പെട്രോളിയം എന്നിവ ധാതുക്കൾ ആയി പരിഗണിക്കപ്പെടുന്നില്ല.

ധാതുക്കളെ എങ്ങനെ തിരിച്ചറിയാം? ധാതുക്കളെ തിരിച്ചറിയുന്നത് അവയുടെ രാസഘടന, ഭൗതിക സ്വഭാവം, പ്രകാശ പ്രതികരണശേഷി എന്നിവയെ ആസ്പദമാക്കിയാണ്.

ക്രിസ്റ്റലിയ രൂപം:

ഓരോ ധാതുവിനും നിശ്ചിതമായ ആന്തരിക ഘടനയുണ്ട്. ആറ്റങ്ങളുടെ വിന്യാസത്തെ ആശ്രയിച്ചാണ് ക്രിസ്റ്റലിന്റെ ആകൃതി രൂപപ്പെടുന്നത്. ചില ധാതുക്കൾക് ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന ഉണ്ടാവില്ല. അത്തരത്തിലുള്ളവയെ അമോർഫസ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സിലിക്കൺ ഡയോക്സൈഡിൻറെ അമോർഫസ്‌ രൂപത്തെ ഒപ്പൽ എന്നും ക്രിസ്റ്റലീയ രൂപത്തെ ക്വാർട്സ് എന്നും വിളിക്കുന്നു. ഒരു ക്രിസ്റ്റലിന്റെ വളർച്ചയ്ക്ക് അനുകൂലമായ സാഹചര്യം ഉണ്ടെങ്കിൽ മാത്രമേ പൂർണരൂപത്തിൽ അതിന് വളരുവാൻ സാധിക്കൂ.

കടപ്പാട് opentextbc.ca/physicalgeology2ed/

നിറം 

എല്ലാ ധാതുക്കളേയും വർണ്ണത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയില്ലെങ്കിലും ചില ധാതുക്കളുടെ നിറംകൊണ്ട് തിരിച്ചറിയാം.

  • ഉദാഹരണമായി ചെമ്പിന്റെ അയിരായ അസുറൈറ്റിന്റെ നിറം നീലയാണ്. അതേ സമയം ചെമ്പിന്റെ മറ്റൊരു അയിരായ മാലകൈറ്റിന്റെ നിറം നല്ല പച്ചയാണ്.
  • സൾഫറിൻറെ നിറം എപ്പോഴും മഞ്ഞതന്നെയാണ്. യഥാർത്ഥ രാസഘടനയിൽ ഏതെങ്കിലും മൂലകങ്ങൾ കലർപ്പായി (impurity) കടന്നു കൂടുമ്പോൾ ധാതുവിന് നിറം കൈവരുന്നു.
  • അലൂമിനിയത്തിന്റെ അയിരായ കോറണ്ടത്തിന് ചാരനിറമാണ്. ക്രോമിയം കലരുമ്പോൾ അവ നല്ല ചുവന്ന അപൂർവ രത്നമായ മാണിക്യം (റൂബി) ആയി മാറുന്നു.
  • ഇതേ കൊറണ്ടത്തിൽ ഇരുമ്പും ടൈറ്റാനിയവും കലർന്നാൽ നീലനിറമുള്ള ഇന്ദ്രനീലം (ബ്ലൂ സഫയർ) ആയി രൂപാന്തരപ്പെടുന്നു.ഇരുമ്പു മാത്രം ചേരുമ്പോൾ പുഷ്യരാഗം ( യെല്ലോ സഫയർ) ആയി മാറുന്നു. ബെറിൽ എന്ന ധാതു പച്ചനിറമുള്ള മരതകം (എമറാൾഡ്) ആയി മാറുന്നത് ക്രോമിയം കലരുമ്പോൾ ആണ്.

ധൂളിവർണം അഥവാ സ്ട്രീക്ക്‌

ധാതുക്കളുടെ പൊടിയുടെ നിറമാണ് അതിൻറെ ധൂളിവർണ്ണം. എന്നറിയപ്പെടുന്നത്. ഒരേ നിറമുള്ള ചില ധാതുക്കളെ തിരിച്ചറിയാൻ ധൂളിവർണ്ണം ഉപകരിക്കും. ചില ധാതുക്കളിൽ നിറവും ധൂളിവർണ്ണവും ഒന്നാകാം. മറ്റുചിലതിൽ വ്യത്യസ്തവുമാകാം.

സ്ട്രീക്ക് (ധൂളീവര്‍ണ്ണം) -specular (metallic) hematite (left) , earthy hematite (right) എന്നിവ. കടപ്പാട് opentextbc.ca/physicalgeology2ed/

ആഴ്സനികിൻറെ അയിരായ റിയൽഗറിൻറെ നിറവും ധൂളിവർണ്ണവും ചുവന്ന ഓറഞ്ച് ആണ്. എന്നാൽ ഇരുമ്പിന്റെ അയിര് ഹേമറ്റൈറ്റിന്റെ നിറം തവിട്ടും ധൂളിവർണ്ണം ചെറി പഴങ്ങളുടെ ചുവപ്പുനിറവും ആണ്. അതുപോലെതന്നെ ക്രോമിയത്തിൻറെ അയിരു ആയ ക്രൊമയിറ്റ് ചാര കറുപ്പ് നിറം ആണ്‌ എങ്കിലും ധൂളിവർണ്ണം തവിട്ടുനിറമാണ് .

42. Sulfur (Yellow) 43. Malachite (Green) 44. Pyrite (Black) 45. Goethite (Brown)46. Fluorite (White) 47. Rhodochrosite (White) 48. Hematite (Red) 49. Zincite (Orange) 50. Azurite (Blue) 51. Cinnabar (Red) കടപ്പാട് https://www.amnh.org/

ഒരു ധാതുവിൻറെ ധൂളിവർണ്ണം നിർണയിക്കുവാൻ അതിനെ പരുപരുത്ത ഒരു പിഞ്ഞാണ കഷണത്തിൽ അഥവാ സ്ട്രീക്പ്ലേറ്റിൽ ഉരച്ചുനോക്കുകയാണ് ചെയ്യുന്നത് . പ്ലേറ്റിൽ പതിയുന്ന പൊടിയുടെ നിറം ധാതുവിനെ തിരിച്ചറിയാൻ സഹായിക്കുന്നു.

പ്രഭ അഥവാ ലെസ്റ്റർ 

സാധാരണ വെളിച്ചത്തിൽ ഒരു ധാതുവിന്റെ പ്രതലം പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിൻറെ തോതിനെയാണ് തിളക്കം അല്ലെങ്കിൽ പ്രഭ എന്നു വിളിക്കുന്നത്. തിളക്കത്തെ ആസ്പദമാക്കി ധാതുക്കളെ ലോഹദ്യുതി ഉള്ളവ എന്നും അലോഹദ്യുതി ഉള്ളവ എന്നും വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു.

ലോഹ പ്രതലങ്ങളുടെതുപോലെ പ്രകാശ പ്രതിഫലനം സ്വഭാവം അഥവാ ലോഹപ്രഭ കാണിക്കുന്നവയാണ് ചെമ്പ്,സ്വർണം, വെള്ളി, മാഗ്നറ്റയിട്ട് , ക്രൊമയിറ്റ് എന്നീ ധാതുക്കൾ.

കടപ്പാട് indiamart.com

എന്നാൽ ക്വാർട്സ്‌, ഫെൽസ്‌പാർ, അഭ്റം എന്നിവ ലോഹതിളക്കമില്ലാത്ത അലോഹ ധാതുക്കൾ ആണ്. ക്വാർട്സ്‌ന്റെ തിളക്കത്തെ വിട്രിയസ് എന്നും ഡയമ ണ്ടിന്റെതിനെ ‘കണ്ണഞ്ചിപ്പിക്കുന്ന’ അഥവാ അഡമെൻടൈൻ എന്നും വിശേഷിപ്പിക്കുന്നു.

നേർമ്മത അഥവാ ട്രാൻസ്പരൻസി

കടപ്പാട് slideplayer.com

നേർമ്മത കൂടുതലുള്ള ധാതുക്കൾ പ്രകാശരശ്മിയെ പൂർണമായും കടത്തിവിടുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, കാൽസൈറ്റിന്റെ നേർമ്മത കൂടിയ ഇനമായ ഐസ്ലാൻഡ് സ്പാർ, ക്വാർട്സ് എന്നിവ. പക്ഷേ അയിരുകൾ പൊതുവേ പ്രകാശത്തെ കടത്തിവിടാറില്ല. സാധാരണ ധാതുക്കളായ ഫെൽസ്പാർ, ഡോളോമൈറ്റ് എന്നിവ രണ്ട്‌ അവസ്ഥകൾക്കും മദ്ധ്യേ ഉള്ളവയാണ്.

കാഠിന്യം അഥവാ ഹാർഡ്നെസ്

ഒരു ധാതുവിൻറെ കൂർത്ത അരികുകൾ മറ്റൊരു ധാതുവിന്റെ പ്രധാന പ്രതലത്തിൽ അമർത്തി പോറൽ ഏൽപ്പിക്കുമ്പോൾ അതിനെ എത്രത്തോളം പ്രതിരോധിക്കുന്നു എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചാണ് ആ ധാതുവിന്റെ കാഠിന്യം നിർണയിക്കുന്നത് .

ഓരോ ധാതുവിന്റെയും കാഠിന്യം വ്യത്യസ്തമാണ്. ഇത് നിർണയിക്കാനുള്ള അളവുകോലാണ് മോ’സ് സ്കെയിൽ (ഹാർഡ്നെസ് ബോക്സ്).

ഇതിൽ കാഠിന്യത്തിന്റെ തോതനുസരിച്ച് ഒന്നുമുതൽ പത്തുവരെയുള്ള കാഠിന്യ ശ്രേണി ക്രമീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. ടാൽക്ക് ആണ് ഏറ്റവും കാഠിന്യം കുറഞ്ഞ മൃദുലമായ ധാതു. നമ്മുടെ നഖം ഉപയോഗിച്ചു പോലും ഇതിൽ പോറൽ ഏൽപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ഏറ്റവും കൂടുതൽ കാഠിന്യമുള്ളത് വജ്രത്തിനാണ്.

മോ’സ് സ്കെയിൽ 

കടപ്പാട് National Park Service.

പരിശോധന എങ്ങനെ ?

  • നമുക്ക് പരിശോധിക്കേണ്ട ധാതുവിനെ അളവുകോലിൽ ഉള്ള ഓരോ ധാതുവുമെടുത്ത് അമർത്തി ഉരയ്ക്കുക.  ഏത് ധാതുവിന് വരെ പോറൽ ഏൽപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് കണ്ടുപിടിച്ചാൽ അതായിരിക്കും ആ ധാതുവിന്റെ കാഠിന്യം.
  • നമുക്ക് കാഠിന്യം നിർണയിക്കേണ്ട ധാതു ഹാർഡ്നെസ് ബോക്സിൽ ഉള്ള ആദ്യ ആറു ധാതുക്കളിലും പോറൽ ഏൽപ്പിച്ചു എന്ന് കരുതുക. പക്ഷേ ഏഴാമത്തെ ധാതു പ്രതിരോധിക്കുന്നു എങ്കിൽ പരിശോധന വിധേയമായ ധാതുവിന്റെ കാഠിന്യം ആറിനും ഏഴിനും ഇടയ്ക്കാണ് എന്നുപറയാം.
  • എങ്ങനെ ആറ്റങ്ങളെ ക്രിസ്റ്റലിയ ഘടനയിൽ ചിട്ടപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു എന്നും ഓരോ ആറ്റത്തെയും പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ബലത്തിന് ശക്തി എത്രയുണ്ടെന്നതും ആശ്രയിച്ചാണ് കാഠിന്യം നിലനിൽക്കുന്നത്.

വജ്രവും ഗ്രാഫൈറ്റും

ഇതിന്റെ ഏറ്റവും നല്ല ഉദാഹരണമാണ് വജ്രവും ഗ്രാഫൈറ്റും. ഇവ രണ്ടും കാർബൺ ധാതുക്കൾ ആണ്. വജ്രത്തിൽ ഓരോ കാർബൺ ആറ്റത്തെയും അതിശക്തമായ സഹസംയോജകബന്ധനം വഴിയാണ് ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടുള്ളത് . അതേസമയം ഗ്രാഫൈറ്റിൽ ഓരോ കാർബൺ കാർബൺ പാളിയും ദുർബലമായ വാൻഡർ വാൾസ്‌ ബന്ധനം വഴിയാണ് ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടുള്ളത്. അതിനാൽ ഓരോ പാളികളായി അടർത്തി മാറ്റാൻ കഴിയുന്നു. അതുപോലെതന്നെ കാഠിന്യം കുറവുള്ളതായി അനുഭവപ്പെടുന്നു.

വജ്രവും ഗ്രഫൈറ്റും – ഘടനയിലെ വിത്യാസം കടപ്പാട് gemsociety.org

 

വിദളനം അഥവാ ക്ലീവേജ്

മിനുസമുള്ള പ്രതലമുള്ള പാളികളായി പിളരാനുള്ള ധാതുവിൻറെ സ്വഭാവത്തെ വിദളനം എന്ന് വിശേഷിപ്പിക്കുന്നു. വിദളനം ഏതു ദിശയിൽ ആകണമെന്ന് നിശ്ചയിക്കുന്നത് ആന്തരികമായ ആറ്റമിക് ഘടനയാണ്. ആറ്റങ്ങൾ തമ്മിൽ ദുർബലമായ ബന്ധം നിലനിൽക്കുന്ന മേഖലകളിലാണ് പിളരാനുള്ള സാധ്യത കൂടുതലായി നിലനിൽക്കുന്നത്. വിദളന ദിശ, പിളരുന്ന പ്രതലത്തിന്റെ സംഖ്യ എന്നിവ ഓരോ ധാതുവിൻറെയും പ്രത്യേകതയാണ്. ക്വാർട്സ്സിനെ പോലുള്ള ധാതുവിന് വിദളന സ്വഭാവം തീരെയില്ല. അഭ്രത്തിന് ഒരു ദിശയിൽ വിദളനം നടത്താൻ സാധിക്കും. കാൽസൈറ്റ്, ഡോളോമൈറ്റ്, ഫെൽസ്‌പാർ എന്നിവയ്ക്ക് ഒന്നിൽ കൂടുതൽ ദിശയിൽ വിദളനം സംഭവിക്കുന്നു.

കടപ്പാട് :academic.brooklyn.cuny.edu

ആപേക്ഷിക സാന്ദ്രത

ഒരു പദാർത്ഥം ജലത്തേക്കാൾ എത്ര മടങ്ങ് സാന്ദ്രത കൂടുതൽ ഉള്ളതാണ് എന്ന് കാണിക്കുന്ന സംഖ്യയാണ് ആപേക്ഷിക സാന്ദ്രത. ധാതുക്കളിലെ മൂലകങ്ങളുടെ പിണ്ഡസംഖ്യ, ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന, കണികകളുടെ ക്രമീകരണം എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചാണ് ആപേക്ഷിക സാന്ദ്രത നിലനിൽക്കുന്നത്. അയിരുകൾക്ക് പൊതുവേ ആപേക്ഷിക സാന്ദ്രത വളരെ കൂടുതലായിരിക്കും.

പീസോ ഇലക്ട്രിസിറ്റി 

അപൂർവ്വം ചില ധാതുക്കളിൽ കാണുന്ന പ്രതിഭാസമാണ് ഇത്. ധാതുവിന്റെ ഏതെങ്കിലും ഒരു പ്രതലത്തിൽ മർദ്ദം ചെലുത്തുമ്പോൾ എതിർദിശയിലുള്ള പ്രതലത്തിൽ ഊർജ്ജം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന പ്രവണതയാണ് പീസോ ഇലക്ട്രിക് എഫക്ട് എന്നറിയപ്പെടുന്നത്. വാച്ചുകളിലും ക്ലോക്കുകളിലും ക്വാർട്സ് ക്രിസ്റ്റൽ ഉപയോഗിക്കാൻ കാരണം ഈ സവിശേഷതയാണ്.

പ്രവർത്തനം

വീട്ടിലും ചുറ്റുവട്ടത്തുമായി നിങ്ങൾക്ക് എത്ര ധാതുക്കൾ കണ്ടെത്താൻ കഴിയും? നിങ്ങൾ ഏതു സവിശേഷത ഉപയോഗിച്ച് ആണ് തിരിച്ചറിയുന്നത് എന്നു കൂടി എഴുതാൻ മറക്കരുതേ.

എന്താണ് ധാതുക്കള്‍ സ്ലേഡ് ഡൗണ്‍ലോഡ് ചെയ്യാം


ഡോ. എസ്‌. ശ്രീകുമാർ.

ജിയോളജി പ്രൊഫസർ & ഡയറക്ടർ, IRTC പാലക്കാട്.

നാം ജീവിക്കുന്ന ലോകം – മറ്റു പേജുകള്‍ വായിക്കാം.

0. നാം ജീവിക്കുന്ന ഭൂമി -ആമുഖം
1.കല്ലിനുമുണ്ടൊരു കഥ പറയാൻ – 
2. വീണ്ടും ചില ഭൂമിക്കാര്യങ്ങൾ
3. കടൽ, കാറ്റ്, മഴ
4. ജലവും ജീവനും
5. ഇന്ത്യയും കേരളവും.

 

%d bloggers like this: