ഉൽകൃഷ്ടവാതകം

ഇംഗ്ലീഷ് വിലാസം

https://ml.wikipedia.org/wiki/Noble_gas

ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ പതിനെട്ടാം ഗ്രൂപ്പിലെ ആദ്യത്തെ ആറ് മൂലകങ്ങളെയാണ് ഉൽകൃഷ്ടവാതകങ്ങൾ (noble gases) എന്നു വിളിക്കുന്നത്. ഇവയെ അലസവാതകങ്ങൾ എന്നും വിശിഷ്ടവാതകങ്ങൾ എന്നും വിളിക്കാറുണ്ട്. മറ്റു മൂലകങ്ങളുമായും സംയുക്തങ്ങളുമായും ഇവ വിരളമായേ രാസപ്രവർത്തനത്തിലേർപ്പെടുന്നുള്ളൂ എന്നതാണ് ഈ മൂലകങ്ങളുടെ പ്രധാന സവിശേഷത. ആറ്റോമിക ഭാരത്തിന്റെ ക്രമത്തിൽ ഹീലിയം, നിയോൺ, ആർഗോൺ, ക്രിപ്റ്റോൺ‍, ക്സെനോൺ, റഡോൺ എന്നിവയാണ് ഉൽകൃഷ്ടവാതകങ്ങൾ. പതിനെട്ടാം ഗ്രൂപ്പിലെ അടുത്ത മൂലകമായ യുണ്യുൺ ഒക്ടിയം റിലേറ്റിവിസ്റ്റിൿ ഇഫക്റ്റ് മൂലം ഖരാവസ്ഥയിലായിരിക്കുമെന്നാണ് പ്രവചിക്കപ്പെടുന്നത്.

സംയുക്തങ്ങൾ

ഉൽകൃഷ്ടവാതകം

ഈ മൂലകങ്ങളിലെ ബാഹ്യതമ ഇലക്ട്രോൺ അറ സമ്പൂർണ്ണമായതിനാൽ മറ്റു മൂലകങ്ങളുമായോ സംയുക്തങ്ങളുമായോ ഉള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം തന്നെ അസാധ്യമാണെന്നായിരുന്നു ആദ്യകാല വിലയിരുത്തൽ. എന്നാൽ 1915-ൽ കോസലും (Walther Kossel), 1933-ൽ പോളിങും (Linus Pauling) ഭാരം കൂടിയ ഉത്കൃഷ്ടവാതകങ്ങളായ ക്രിപ്റ്റോണും, സെനോണും ഉയർന്ന ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റിയുള്ള ഫ്ലൂറിൻ, ഓക്സിജൻ എന്നിവയുമായി സംയുക്തങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാമെന്ന് പ്രവചിച്ചിരുന്നു. 1962 ൽ ബ്രിട്ടീഷ് രസതന്ത്രജ്ഞനായ നീൽ ബാർലെറ്റ് കാനഡയിൽ വച്ച്, സെനൊണിന്റെ ഒരു സങ്കീർണ്ണ സംയുക്തം ഉണ്ടാക്കുന്നതിൽ വിജയം വരിച്ചു. പിന്നീട് അമേരിക്കയിലെ ഇല്ലിനോയ്സിലെ ആർഗൺ നാഷണൽ ലബോറട്ടറിയിൽ സെനൊണിന്റേയും ഫ്ലൂറിന്റേയും ലഘുസംയുക്തമായ സെനൊൺ ടെട്രാഫ്ലൂറൈഡ് നിർമ്മിച്ചു. തുടർന്ന് അവർതന്നെ റഡോണിന്റേയും സെനൊണിന്റേയും സംയുക്തങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുകയും ചെയ്തു. ഫ്ലൂറിനുമായി സെനൊണും റഡോണും താരതമ്യേന എളുപ്പത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുമെങ്കിലും, ക്രിപ്റ്റോണിന്റെ സംയുക്തങ്ങളുടെ നിർമ്മാ‍ണം താരതമ്യേന ബുദ്ധിമുട്ടേറിയതാണ്.

ഹെൽ‌സിങ്കി യൂണിവേർസിറ്റിയിലെ ശാസ്ത്രകാരന്മാർ ഓക്സീകരണനില '0' ആയ, 40 കെൽവിനു താഴെ മാത്രം സ്ഥിരതയുള്ള, സെനൊണിന്റേയും ക്രിപ്റ്റോണിന്റെയും നിരവധി സംയുക്തങ്ങൾ (ഇതുവരെ 22 എണ്ണം; കൂടുതലും സെനോണിന്റേത്) നിർമ്മിച്ചു. അവയുടെ സാമാന്യ തന്മാത്രാവാക്യം HNgY ആണ്. Ng= ഉൽകൃഷ്ടവാതകം, Y= ഇലക്ട്രോനെഗറ്റീവ് ലിഗാൻഡ് (F, OH, CN, CCH, Cl തുടങ്ങിയവ). അപ്രകാരം അവർ ആദ്യത്തെ ആർഗോൺ സംയുക്തമായ ആർഗോൺ ഫ്ലൂറോഹൈഡ്രൈഡ് (HArF) 2000മാണ്ടിൽ നിർമ്മിച്ചെടുത്തു. ഇത് ആർഗോണിന്റെ ഇതുവരെ നിർമ്മിക്കപ്പെട്ട ഏക സംയുക്തമാണ്. പക്ഷേ ആർഗോണിന്റെ കാർബൺ, നൈട്രജൻ, ഓക്സിജൻ, സിലിക്കൺ, സൾഫർ, ഉത്കൃഷ്ടലോഹങ്ങൾ എന്നിവയുമായി സഹസംയോജക രാസബന്ധമുള്ള ചില സംയുക്തങ്ങൾ പ്രവചിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.

സെനൊണിന്റേയോ റഡോണിന്റേയോ ഫ്ലൂറൈഡ് ഉണ്ടാക്കുന്നതിന് വേണ്ടുന്ന ഊർജ്ജം, ആണവ പ്രതിപ്രവർത്തനം തുടങ്ങുന്നതിനു വേണ്ടുന്നതിനേക്കാൾ അധികമാണ്. ഇതിൽനിന്നുണ്ടാകുന്ന സംയുക്തങ്ങൾ നിലനിൽക്കുന്നതുമാണ്. സെനൊണിന്റെ ഓക്സൈഡുകളും ഫ്ലൂറൈഡുകളുകളും ശക്തമായ ഓക്സീകാരികളാണ് (oxidizing agents).

റഡോൺ സംയുക്തങ്ങളുടെ ഉപയോഗങ്ങൾ പൊതുവേ കുറവാണ്. റഡോൺ തന്നെ റേഡിയോ പ്രവർത്തനം ഉള്ള മൂലകമാണ്. അതിന്റെ അർദ്ധായുസ്സ് 3.82 ദിവസമാണ്.

ഉൽകൃഷ്ടമൂലകങ്ങളുടെ ക്രീയാശീലത ഇങ്ങനെയാണ്. Ne < He < Ar < Kr < Xe < Rn .

ഹീലിയം, നിയോൺ എന്നീ മൂലകങ്ങളുടെ ഇലക്ട്രോണുകൾ അതിന്റെ അണുകേന്ദ്രത്തോട് വളരെ അടുത്തായതിനാൽ ഇവയുടെ സംയുക്തങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുക എന്നത് ഏറ്റവും പ്രയാസകരമാണ്. എന്നാൽ ഹീലിയത്തിന്റെ ഫ്ലൂറോഹൈഡ്രൈഡ് (HHeF) പോലുള്ള അപൂർവം ചില സംയുക്തങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാമെന്നു ചില ഗവേഷണങ്ങൾ (Theoretical chemistry using ab initio calculations) സാക്ഷ്യപ്പെടുത്തുന്നു. പക്ഷേ നിയോണിന്റെ ഒരു സംയുക്തവും ഇതുവരെ തത്ത്വപരമായിപ്പോലും തിരിച്ചറിയാൻ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല.

ഉപയോഗങ്ങൾ

• ദ്രവീകരിച്ച വിശിഷ്ടവാതകങ്ങൾ, ക്സെനോൺ ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്പെക്ട്രോസ്കോസ്പിയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• ദ്രവ ഹീലിയം അതിശീതശാസ്ത്രത്തിൽ വളരെയധികം ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു.
• നിയോൺ വിളക്കുകളുടേയും ഫിലമെന്റുള്ള ഇൻ‌കാൻഡസെന്റ് വിളക്കുകളുടേയും നിർമ്മാണത്തിന് അലസവാതകങ്ങൾ അവിഭാജ്യ ഘടകമാണ്.
• അലസവാതക വെൽഡിങ് - TIG, MIG മുതലായവ.