குளோரின் அறிமுகம்
குளோரின் (Cl) என்பது அணு எண் 17 கொண்ட ஒரு வேதியியல் தனிமம். இது ஆவர்த்தன அட்டவணையின் 17 ஆம் தொகுதியைச் சேர்ந்தது, இது ஹாலஜன்கள் என்று அழைக்கப்படுகிறது. அதன் தனிம வடிவில், அறை வெப்பநிலையில், குளோரின் ஒரு ஈரணு மூலக்கூறாக, Cl₂, பச்சை-மஞ்சள் வாயுவாகக் காணப்படுகிறது. இது ஒரு காரமான, எரிச்சலூட்டும் வாசனையைக் கொண்டுள்ளது.
வேதியியல் வினைத்திறன்
குளோரின் ஒரு அதிக வினைத்திறன் கொண்ட தனிமம். அதன் எலக்ட்ரான் அமைப்பு, ஏழு இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருப்பதால், இந்த அதிக வினைத்திறன் உருவாகிறது. இது ஒரு நிலைத்த எண்கோண அமைப்பை அடைய எளிதில் ஒரு எலக்ட்ரானைப் பெறுகிறது, இதனால் எதிர் மின்னூட்டப்பட்ட குளோரைடு அயனியாக (Cl⁻) மாறுகிறது. எலக்ட்ரான்களைப் பெறும் இந்த வலுவான போக்கின் காரணமாக, குளோரின் ஒரு சக்திவாய்ந்த ஆக்சிஜனேற்ற காரணியாக செயல்படுகிறது.
குளோரின் எளிதில் வினைபுரிகிறது:
- உலோகங்கள்: இது பல உலோகங்களுடன் தீவிரமாக இணைகிறது, பெரும்பாலும் உலோக குளோரைடுகளை உருவாக்குகிறது. உதாரணமாக, நுண்மையாகப் பிரிக்கப்பட்ட சோடியம் உலோகம் குளோரின் வாயுவுடன் வெடிக்கும் தன்மையுடன் வினைபுரிகிறது.
- அலோகங்கள்: இது ஹைட்ரஜன், பாஸ்பரஸ் மற்றும் கந்தகம் போன்ற பல்வேறு அலோகங்களுடன் வினைபுரிந்து அவற்றின் குளோரைடுகளை உருவாக்குகிறது.
- கரிமச் சேர்மங்கள்: குளோரின் கரிமச் சேர்மங்களுடன் பதிலீட்டு அல்லது கூட்டல் வினைகளை மேற்கொள்ள முடியும், இது கரிம வேதியியல் மற்றும் PVC உற்பத்தி போன்ற தொழில்துறை செயல்முறைகளில் குறிப்பிடத்தக்க பங்கு வகிக்கிறது.
நீருடன் வினை
குளோரின் வாயு நீரில் கரையும் போது, அது ஒரு விகிதமற்ற வினைக்கு உட்படுகிறது, அதாவது அது ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் ஒடுக்கம் ஆகிய இரண்டிற்கும் உட்படுகிறது. இந்த வினை ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் (HCl) மற்றும் ஹைபோகுளோரஸ் அமிலம் (HOCl) ஆகியவற்றை உருவாக்குகிறது:
Cl₂(g) + H₂O(l) ⇌ HCl(aq) + HOCl(aq)
ஹைபோகுளோரஸ் அமிலம் (HOCl) ஒரு பலவீனமான அமிலமாகும், ஆனால் ஒரு சக்திவாய்ந்த ஆக்சிஜனேற்ற காரணியாகும் மற்றும் ஒரு சக்திவாய்ந்த கிருமிநாசினியாகும். இந்த பண்பு இந்தியாவில் பல நகராட்சிகளில் குடிநீரை சுத்திகரிக்க குளோரினை மிகவும் மதிப்புமிக்கதாக ஆக்குகிறது, இதனால் நீர் வழங்கல்கள் தீங்கு விளைவிக்கும் நுண்ணுயிரிகளிடமிருந்து பாதுகாப்பாக இருப்பதை உறுதி செய்கிறது.
காற்றுடன் வினை
தனிம குளோரின் பொதுவாக சாதாரண வெப்பநிலையில் காற்றின் முக்கிய கூறுகளான நைட்ரஜன் (N₂) மற்றும் ஆக்ஸிஜன் (O₂) உடன் தானாகவே வினைபுரிவதில்லை. நைட்ரஜன் அதன் வலுவான மும்மைப் பிணைப்பு காரணமாக அதிக வினைத்திறன் அற்றது. குளோரின் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் குளோரின் ஆக்சைடுகளை உருவாக்க முடியும் என்றாலும், இந்த வினைகளுக்கு பொதுவாக அதிக வெப்பநிலை அல்லது மின்சார வெளியேற்றம் போன்ற குறிப்பிட்ட நிபந்தனைகள் தேவைப்படுகின்றன, மேலும் அவை வளிமண்டல ஆக்ஸிஜனுடன் நேரடி வினைகள் அல்ல. எனவே, குளோரின் வாயு அதன் முதன்மை கூறுகளுடன் எளிதில் வினைபுரியாமல் காற்றில் இருக்க முடியும்.
நச்சுத்தன்மை, கதிரியக்கத்தன்மை மற்றும் எரியக்கூடிய தன்மை
நச்சுத்தன்மை
குளோரின் வாயு மிகவும் நச்சுத்தன்மை வாய்ந்தது. அதன் வலுவான ஆக்சிஜனேற்ற பண்புகள் அதை உயிருள்ள உயிரினங்களுக்கு ஆபத்தானதாக ஆக்குகின்றன. உள்ளிழுக்கும் போது, அது சுவாச மண்டலத்தில் உள்ள ஈரப்பதத்துடன் (எ.கா., நுரையீரலில்) வினைபுரிந்து ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் மற்றும் ஹைபோகுளோரஸ் அமிலத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த அமிலங்கள் சளி சவ்வுகளுக்கு கடுமையான எரிச்சலையும் சேதத்தையும் ஏற்படுத்துகின்றன, இது இருமல், சுவாசப் பிரச்சினைகள் மற்றும் நுரையீரல் பாதிப்பு போன்ற அறிகுறிகளுக்கு வழிவகுக்கும். அதிக செறிவுகளில், இது மரணத்தை விளைவிக்கும். வரலாற்று ரீதியாக, முதல் உலகப் போரின் போது குளோரின் ஒரு இரசாயன ஆயுதமாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது.
கதிரியக்கத்தன்மை
இயற்கையாக நிகழும் குளோரின் முதன்மையாக இரண்டு நிலைத்த ஐசோடோப்புகளைக் கொண்டுள்ளது: குளோரின்-35 ($^{\text{35}}$Cl) மற்றும் குளோரின்-37 ($^{\text{37}}$Cl). இந்த ஐசோடோப்புகள் கதிரியக்கத்தன்மை கொண்டவை அல்ல. குளோரினின் பல அறியப்பட்ட கதிரியக்க ஐசோடோப்புகள் உள்ளன, குளோரின்-36 ($^{\text{36}}$Cl) போன்றவை, ஆனால் இவை செயற்கையாக உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன அல்லது இயற்கையில் மிகக் குறைந்த அளவில் காணப்படுகின்றன, மேலும் தனிமத்தின் பொதுவான பண்புகள் அல்லது பயன்பாடுகளுக்கு இவை பங்களிப்பதில்லை.
எரியக்கூடிய தன்மை
குளோரின் வாயு எரியக்கூடியது அல்ல. அது தீப்பிழம்பின் முன்னிலையில் எரியாது. உண்மையில், அதன் வலுவான ஆக்சிஜனேற்ற தன்மை காரணமாக, ஹைட்ரஜன் அல்லது சில உலோகங்கள் போன்ற அதனுடன் எளிதில் வினைபுரியும் மற்ற பொருட்களின் எரிதலை சில சமயங்களில் ஆதரிக்க முடியும், ஆனால் அது தானாகவே எரியாது.
பிரபலமான வேதியியல் வினை எடுத்துக்காட்டு
குளோரின் சம்பந்தப்பட்ட மிகவும் அடிப்படையான மற்றும் பிரபலமான வினைகளில் ஒன்று, சோடியம் உலோகத்துடன் இணைந்து சாதாரண சமையல் உப்பு, சோடியம் குளோரைடு (NaCl) ஐ உருவாக்குவது ஆகும். இந்த வினை எலக்ட்ரான்களை ஏற்கும் குளோரினின் வலுவான போக்கையும், எலக்ட்ரான்களை வழங்கும் சோடியத்தின் போக்கையும் எடுத்துக்காட்டுகிறது, இதன் விளைவாக ஒரு அயனிப் பிணைப்பு உருவாகிறது.
2Na(s) + Cl₂(g) → 2NaCl(s)
இந்த வினை அதிக வெப்ப உமிழ்வு கொண்டது மற்றும் தீவிரமாக நிகழ்கிறது. சோடியம் குளோரைடு மனித வாழ்வுக்கு அத்தியாவசியமான ஒரு சேர்மமாகும், மேலும் இந்திய உணவு வகைகளிலும் உணவுப் பாதுகாப்பிலும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு மூலப்பொருள் ஆகும். இது ராஜஸ்தானில் உள்ள சாம்பார் உப்பு ஏரி போன்ற ஆதாரங்களிலிருந்தும் பிரித்தெடுக்கப்படுகிறது.