நைட்ரஜனை அறிமுகப்படுத்துதல்: வாழ்வின் சுவாசம் (மற்றும் பல!)
நைட்ரஜன் என்பது ‘N’ என்ற குறியீட்டால் குறிப்பிடப்படும் ஒரு ரசாயன தனிமம் ஆகும், மேலும் இது 7 என்ற அணு எண்ணைக் கொண்டுள்ளது. அறை வெப்பநிலையில், இது நிறமற்ற, மணமற்ற மற்றும் சுவையற்ற ஒரு உலோகமற்ற வாயுவாக உள்ளது. இந்த தனிமம் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் பொதுவானது, இது பூமியின் வளிமண்டலத்தில் சுமார் 78% ஆக்கிரமித்துள்ளது, அதாவது இது காற்றில் மிகவும் செறிவான வாயுவாகும். இது பிரபஞ்சத்தின் ஒரு அடிப்படை அங்கமாகும் மற்றும் பல இயற்கை செயல்முறைகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.
அதன் கண்டுபிடிப்பின் ஒரு பார்வை
நைட்ரஜனின் கண்டுபிடிப்பு முதன்மையாக 1772 ஆம் ஆண்டில் ஸ்காட்டிஷ் மருத்துவர் மற்றும் வேதியியலாளர் டேனியல் ரூதர்ஃபோர்டுக்குக் கொடுக்கப்படுகிறது. ஒரு மூடிய காற்றுப் பரப்பில் ஒரு பொருள் எரிக்கப்பட்டு, உற்பத்தி செய்யப்பட்ட கார்பன் டை ஆக்சைடு உறிஞ்சப்பட்டபோது, மீதமுள்ள வாயு எரிதல் அல்லது சுவாசத்தை ஆதரிக்கவில்லை என்பதை அவர் கவனித்தார். ரூதர்ஃபோர்ட் ஆரம்பத்தில் இந்த வாயுவை “தீங்கு விளைவிக்கும் காற்று” (noxious air) அல்லது “ஃபோஜிஸ்டிகேட்டட் காற்று” (phlogisticated air) என்று குறிப்பிட்டார். அதே நேரத்தில், ஜோசப் பிரீஸ்ட்லி, கார்ல் வில்ஹெல்ம் ஸ்கீலே மற்றும் ஹென்றி கேவண்டிஷ் போன்ற பிற குறிப்பிடத்தக்க விஞ்ஞானிகளும் இந்த தனித்துவமான வளிமண்டல கூறுகளை பிரித்தெடுக்கவும் புரிந்துகொள்ளவும் வழிவகுத்த சோதனைகளை நடத்தினர்.
பெயரில் என்ன இருக்கிறது?
“நைட்ரஜன்” என்ற பெயர் 1790 ஆம் ஆண்டில் பிரெஞ்சு வேதியியலாளர் ஜீன்-அன்டோயின் சாப்டல் என்பவரால் முன்மொழியப்பட்டது. இது கிரேக்க வார்த்தைகளான ‘nitron genes’ என்பதிலிருந்து பெறப்பட்டது, அதாவது “சோடா உருவாக்கும்” அல்லது “நைட்ரேட் உருவாக்கும்” என்று பொருள், இது பொட்டாசியம் நைட்ரேட் (சால்ட்பீட்டர்), நைட்ரஜனைக் கொண்டிருக்கும் ஒரு கலவையைக் குறிக்கிறது. முன்னதாக, மற்றொரு செல்வாக்குமிக்க பிரெஞ்சு வேதியியலாளர், அன்டோயின் லாவோசியர், கிரேக்க வார்த்தையான ‘azotos’ என்பதிலிருந்து “அசோட்” (azote) என்று பெயரிட்டார், இது “உயிரற்றது” என்பதைக் குறிக்கிறது. இந்த பெயர் ஆக்ஸிஜனுக்கு மாறாக, உயிர் அல்லது எரிதலை ஆதரிக்க அதன் இயலாமையை எடுத்துரைத்தது. சில மொழிகளிலும் குறிப்பிட்ட ரசாயன சொற்களிலும் (எ.கா., ஹைட்ராசைன், அசைடு) “அசோட்” இன்னும் பயன்படுத்தப்பட்டாலும், “நைட்ரஜன்” பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட ஆங்கிலப் பெயராக மாறியது.
நைட்ரஜன் பற்றிய ஐந்து சுவாரஸ்யமான உண்மைகள்
- காற்றில் செறிவு: நைட்ரஜன் வாயு (N$_2$) பூமியின் வளிமண்டலத்தில் சுமார் 78% ஆகும், இது மனிதர்களும் விலங்குகளும் சுவாசிக்கும் காற்றில் மிகவும் செறிவான தனிமமாக அமைகிறது.
- வாழ்வுக்கு அவசியம்: நைட்ரஜன் அனைத்து உயிரினங்களுக்கும் ஒரு முக்கிய கட்டுமானப் பொருள். இது டி.என்.ஏ, ஆர்.என்.ஏ மற்றும் புரதங்களின் முக்கிய கூறுகளை உருவாக்குகிறது. தாவர வளர்ச்சிக்கு நைட்ரஜனின் முக்கிய பங்கு காரணமாக, இந்தியா முழுவதும் விவசாயிகள் யூரியா போன்ற நைட்ரஜன் நிறைந்த உரங்களை, பயிர் விளைச்சலை மேம்படுத்தவும் உணவு பாதுகாப்பை உறுதி செய்யவும் பரவலாகப் பயன்படுத்துகின்றனர்.
- குறைந்த வெப்ப நிலை பயன்பாடுகள்: திரவ நைட்ரஜன், -196 °C (-321 °F) என்ற மிகக் குறைந்த கொதிநிலையைக் கொண்டுள்ளது, இது உணவுப் பொருட்களை விரைவாக உறைபனியூட்டவும், உயிரியல் மாதிரிகளை (விந்து, முட்டை மற்றும் திசுக்கள் போன்றவை) பாதுகாக்கவும், மற்றும் தோல் மருத்துவம் போன்ற சில மருத்துவ நடைமுறைகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- மந்தமான தன்மை: நைட்ரஜன் வாயு ஒப்பீட்டளவில் வினைத்திறன் அற்றது. இந்த பண்பு ஆக்சிஜனேற்றத்தைத் தடுக்க மந்தமான சூழ்நிலைகளை உருவாக்க பயனுள்ளதாக அமைகிறது, உதாரணமாக, உருளைக்கிழங்கு சிப்ஸ் மற்றும் பிற சிற்றுண்டிகளின் பேக்கேஜிங்கில் புத்துணர்ச்சியைப் பராமரிக்கவும், மற்றும் இழை பல்புகளின் ஆயுளை நீட்டிக்கவும் பயன்படுகிறது.
- தொழில்துறை முக்கியத்துவம்: அம்மோனியா (உரங்கள் மற்றும் சுத்தம் செய்யும் பொருட்களின் முதன்மை கூறு), நைட்ரிக் அமிலம் (வெடிபொருட்கள், சாயங்கள் மற்றும் பிளாஸ்டிக் தயாரிப்பில் பயன்படுத்தப்படுகிறது), மற்றும் பல்வேறு அத்தியாவசிய ரசாயனங்களின் தொழில்துறை உற்பத்திக்கு நைட்ரஜன் ஒரு முக்கியமான மூலப்பொருள்.