கிரிப்டனின் வேதியியல் வினைத்திறன்
கிரிப்டன் (Kr), அணு எண் 36 கொண்ட ஒரு வேதியியல் தனிமம், தனிம வரிசை அட்டவணையின் தொகுதி 18-ஐச் சேர்ந்தது, இது உன்னத வாயுக்கள் (noble gases) என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த வகைப்பாடு அதன் வேதியியல் நடத்தைக்கு ஒரு குறிப்பிடத்தக்க துப்பைக் கொடுக்கிறது. இந்த தொகுதியில் உள்ள தனிமங்கள் முழுமையான வெளி எலக்ட்ரான் ஓட்டைக் (outer electron shell) கொண்டிருப்பதால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, இது அசாதாரணமாக நிலையான எலக்ட்ரான் அமைப்பு ஆகும். இந்த நிலைத்தன்மை கிரிப்டன் மற்ற அணுக்களுடன் எலக்ட்ரான்களைப் பெறுவதற்கோ, இழப்பதற்கோ அல்லது பகிர்வதற்கோ மிகக் குறைந்த நாட்டத்தைக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் குறிக்கிறது.
நீர் மற்றும் காற்றுடன் இடைவினை
சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் கிரிப்டன் மிகக் குறைந்த வேதியியல் வினைத்திறனைக் காட்டுகிறது.
- நீருடன்: கிரிப்டன் நீருடன் வேதியியல் ரீதியாக வினைபுரிவதில்லை. இது நீரில் சிறிதளவு கரையும் தன்மையுடையது, அதாவது ஒரு சிறிய அளவு இயற்பியல் ரீதியாகக் கரையலாம், ஆனால் எந்த வேதியியல் பிணைப்புகளும் உருவாகாது. வாயு நீரில் தனித்தனி கிரிப்டன் அணுக்களாகவே இருக்கும்.
- காற்றுடன்: கிரிப்டன் பூமியின் வளிமண்டலத்தில் ஒரு மிகச்சிறிய கூறாக உள்ளது, இது கனஅளவில் ஒரு மில்லியன் பங்கில் (ppm) தோராயமாக ஒரு பகுதியைக் கொண்டுள்ளது. இது சாதாரண வளிமண்டல நிலைமைகளின் கீழ் காற்றில் உள்ள நைட்ரஜன், ஆக்ஸிஜன், ஆர்கான் அல்லது வேறு எந்த வாயுக்களுடனும் வினைபுரிவதில்லை. இந்தியாவின் வளிமண்டலத்தில் அதன் இருப்பு, மற்ற இடங்களைப் போலவே, ஒரு வினைபுரியாத கூறாகவே உள்ளது.
பாதுகாப்பு விவரம்: நச்சுத்தன்மை, கதிரியக்கம் மற்றும் எரியக்கூடிய தன்மை
கிரிப்டனின் பாதுகாப்பு அம்சங்கள் பெரும்பாலான சூழ்நிலைகளில் பொதுவாகச் சாதகமாகவே உள்ளன.
- நச்சுத்தன்மை: கிரிப்டன் ஒரு நச்சுத்தன்மையற்ற வாயுவாகக் கருதப்படுகிறது. இது உயிரியல் செயல்முறைகளில் பங்கேற்பதில்லை மற்றும் உடலில் வேதியியல் ரீதியாக மந்தமானது. இருப்பினும், எந்த மந்த வாயுவையும் (எ.கா., நைட்ரஜன், ஹீலியம்) போலவே, கிரிப்டனும் அதிக செறிவுகளில் காற்றில் உள்ள ஆக்ஸிஜனை வெளியேற்றுவதன் மூலம், ஆக்ஸிஜன் பற்றாக்குறைக்கு வழிவகுக்கும் ஒரு எளிய மூச்சுத்திணறல் காரணியாக (asphyxiant) செயல்பட முடியும். இது ஒரு வேதியியல் அல்லாத, இயற்பியல் ஆபத்து ஆகும்.
- கதிரியக்கம்: இயற்கையாகக் கிடைக்கும் கிரிப்டன் பல நிலையான ஐசோடோப்புகளைக் கொண்டுள்ளது (எ.கா., Kr-80, Kr-82, Kr-83, Kr-84, Kr-86). இந்த ஐசோடோப்புகள் கதிரியக்கம் கொண்டவை அல்ல. இருப்பினும், அணு உலைகளில் ஏற்படும் அணுப்பிளவின் (nuclear fission) துணை தயாரிப்புகளாக கிரிப்டன்-85 (Kr-85) போன்ற சில செயற்கை கிரிப்டன் ஐசோடோப்புகள் உருவாகின்றன. Kr-85 கதிரியக்கம் கொண்டது மற்றும் பீட்டா சிதைவுக்கு (beta decay) உட்பட்டு கதிர்வீச்சை வெளியிடுகிறது. இந்த செயற்கை ஐசோடோப்புகள் அவற்றின் கதிரியக்கத்தன்மை காரணமாக கவனமாகக் கையாளப்பட வேண்டும் மற்றும் அப்புறப்படுத்தப்பட வேண்டும்.
- எரியக்கூடிய தன்மை: கிரிப்டன் எரியக்கூடிய தன்மை அற்ற வாயு. அது எரியாது மற்றும் எரிதலை ஆதரிக்காது. அதன் மந்தத்தன்மை மற்றும் இழை ஆவியாதலைக் குறைக்கும் திறன் பயனுள்ள சில விளக்கு பயன்பாடுகளில் (உயர் செயல்திறன் கொண்ட ஒளிரும் பல்புகள் அல்லது சில வகை டிஸ்சார்ஜ் விளக்குகள் (விமான நிலைய ஓடுபாதை விளக்குகள் போன்றவை) பயன்படுத்தப்படலாம்.
கிரிப்டனின் வேதியியல் வினைகள்: கிரிப்டன் டைபுளோரைடு
அதன் பொதுவான மந்தத்தன்மை இருந்தபோதிலும், கிரிப்டன் தீவிர நிலைமைகளின் கீழ், குறிப்பாக புளோரின் போன்ற அதிக எலக்ட்ரான் கவர்ச்சி கொண்ட தனிமங்களுடன் வினைபுரிய கட்டாயப்படுத்தப்படலாம். 1960 களில் உன்னத வாயு சேர்மங்களின் கண்டுபிடிப்பு ஒரு குறிப்பிடத்தக்க அறிவியல் திருப்புமுனையாகும், இது அவற்றின் முழுமையான மந்தத்தன்மை குறித்த நீண்டகால நம்பிக்கைக்கு சவால் விடுத்தது.
கிரிப்டனின் மிகவும் பிரபலமான மற்றும் நன்கு ஆய்வு செய்யப்பட்ட வேதியியல் சேர்மம் கிரிப்டன் டைபுளோரைடு (KrF2) ஆகும்.
- உருவாக்கம்: கிரிப்டன் டைபுளோரைடு, கிரிப்டன் வாயு மற்றும் புளோரின் வாயு கலவையை குறிப்பிடத்தக்க ஆற்றலை வழங்கும் நிலைமைகளுக்கு உட்படுத்துவதன் மூலம் தயாரிக்கப்படுகிறது. இதை பின்வரும் முறைகள் மூலம் அடையலாம்:
- குறைந்த வெப்பநிலைகளில் மின் வெளியேற்றம் (எ.கா., -196 °C).
- புற ஊதா கதிர்வீச்சுடன் கதிர்வீச்சு.
- புரோட்டான் குண்டுவீச்சு.
- Kr மற்றும் F2 கலவையை -150 °C க்குக் கீழே குளிர்வித்தல்.
- வினைச் சமன்பாடு: இந்த குறிப்பிட்ட, அதிக ஆற்றல் தேவைப்படும் நிலைமைகளின் கீழ், வினை பின்வருமாறு நிகழ்கிறது: Kr (g) + F2 (g) → KrF2 (s)
- பண்புகள்: கிரிப்டன் டைபுளோரைடு ஒரு வெள்ளை படிகத் திண்மம் ஆகும், இது குறைந்த வெப்பநிலைகளில் ( -30 °C க்குக் கீழே) மட்டுமே நிலையானது. இது ஒரு சக்திவாய்ந்த புளோரினேட்டிங் காரணியாகும் (fluorinating agent), அதாவது இது மற்ற பொருட்களுக்கு புளோரின் அணுக்களை எளிதில் வழங்குகிறது. அதன் தீவிர வினைத்திறன், அதிக ஆற்றல் வாய்ந்த புளோரினேட்டிங் முகவர்கள் தேவைப்படும் குறிப்பிட்ட வேதியியல் தொகுப்புகளில் (chemical syntheses) பயனுள்ளதாக ஆக்குகிறது, ஆனால் இது அன்றாட வாழ்க்கையில் சந்திக்கும் ஒரு சேர்மம் அல்ல. அதன் இருப்பு, சரியான நிலைமைகளின் கீழ் உன்னத வாயுக்களும் கூட வேதியியல் பிணைப்புகளை உருவாக்க முடியும் என்பதைக் காட்டுகிறது.