பாஸ்பரஸ் அறிமுகம்
பாஸ்பரஸ் (குறியீடு P, அணு எண் 15) என்பது அறியப்பட்ட அனைத்து உயிரினங்களுக்கும் முக்கியமான ஒரு உலோகம் அல்லாத தனிமம் ஆகும். இது அதிக வினைத்திறன் கொண்டது மற்றும் பூமியில் ஒரு தனித்த தனிமமாக ஒருபோதும் காணப்படுவதில்லை. மாறாக, இது பல்வேறு கனிம வடிவங்களில், முக்கியமாக பாஸ்பேட்டுகளாகக் காணப்படுகிறது. இந்த தனிமம் பல புறவேற்றுமை வடிவங்களில் உள்ளது, அவை ஒரே தனிமத்தின் வெவ்வேறு கட்டமைப்பு ஏற்பாடுகள் ஆகும், ஒவ்வொன்றும் தனித்துவமான இயற்பியல் மற்றும் இரசாயன பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன.
புறவேற்றுமை வடிவங்கள் மற்றும் வினைத்திறன்
பாஸ்பரஸின் இரசாயன வினைத்திறன் அதன் புறவேற்றுமை வடிவத்தைப் பொறுத்து குறிப்பிடத்தக்க அளவில் மாறுபடுகிறது. ஆய்வு செய்யப்பட்ட பொதுவான வடிவங்கள் வெள்ளை பாஸ்பரஸ், சிவப்பு பாஸ்பரஸ் மற்றும் கருப்பு பாஸ்பரஸ் ஆகும்.
வெள்ளை பாஸ்பரஸ்
வெள்ளை பாஸ்பரஸ் ஒரு மெழுகு போன்ற, ஒளிஊடுருவும் திடப்பொருள். இது தனித்த P₄ நான்முக மூலக்கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது. இந்த புறவேற்றுமை வடிவம் பாஸ்பரஸின் மிகவும் வினைத்திறன் கொண்ட வடிவமாகும்.
சிவப்பு பாஸ்பரஸ்
சிவப்பு பாஸ்பரஸ் ஒரு உருவமற்ற அல்லது பலபடி வடிவமாகும், இது ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட P₄ நான்முக மூலக்கூறுகளின் வலையமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. இது வெள்ளை பாஸ்பரஸை ஒரு மந்தமான வளிமண்டலத்தில் சூடுபடுத்துவதன் மூலம் பெறப்படுகிறது. சிவப்பு பாஸ்பரஸ் வெள்ளை பாஸ்பரஸை விட கணிசமாகக் குறைந்த வினைத்திறன் கொண்டது.
கருப்பு பாஸ்பரஸ்
கருப்பு பாஸ்பரஸ் மிகவும் நிலையான மற்றும் குறைந்த வினைத்திறன் கொண்ட புறவேற்றுமை வடிவம். இது கிராஃபைட்டைப் போன்ற அடுக்கு பலபடி அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது.
தண்ணீருடன் வினைத்திறன்
பாஸ்பரஸ், அதன் அனைத்து பொதுவான புறவேற்றுமை வடிவங்களிலும், தண்ணீருடன் வினைபுரிவதில்லை.
- வெள்ளை பாஸ்பரஸ் தண்ணீரில் கரையாதது. உண்மையில், காற்றில் அதன் அதிக வினைத்திறன் காரணமாக, வெள்ளை பாஸ்பரஸ் தானாகவே பற்றிக்கொள்வதைத் தடுக்க பொதுவாக தண்ணீரின் கீழ் சேமிக்கப்படுகிறது.
- சிவப்பு பாஸ்பரஸ் தண்ணீரில் கரையாதது மற்றும் அதனுடன் எந்த வினையும் காட்டாது.
காற்றுடன் (ஆக்ஸிஜன்) வினைத்திறன்
பாஸ்பரஸ் காற்றுடன் (குறிப்பாக ஆக்ஸிஜனுடன்) வினைத்திறன், குறிப்பாக வெள்ளை பாஸ்பரஸைப் பொறுத்தவரை, ஒரு வரையறுக்கும் பண்பு ஆகும்.
- வெள்ளை பாஸ்பரஸ் காற்றுடன் தீவிரமாக வினைபுரியும். இது 30°C குறைந்த வெப்பநிலையிலும் தானாகவே காற்றில் பற்றிக்கொள்ளும், இந்த பண்பு பைரோபோரிசிட்டி என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த வினை பாஸ்பரஸ் பென்டாக்சைடு (P₄O₁₀) அடர்த்தியான வெள்ளை புகையை உருவாக்குகிறது. இந்த பண்பு வெள்ளை பாஸ்பரஸை மிகவும் ஆபத்தானதாக ஆக்குகிறது மற்றும் கவனமாகக் கையாள வேண்டும்.
- சிவப்பு பாஸ்பரஸ் காற்றுடன் மிகவும் குறைந்த வினைத்திறன் கொண்டது. இது அறை வெப்பநிலையில் தானாகவே பற்றிக்கொள்வதில்லை. ஆக்ஸிஜனுடன் வினைபுரிந்து பற்றிக்கொள்ள தோராயமாக 250°C வெப்பநிலைக்கு சூடுபடுத்த வேண்டும், இது பாஸ்பரஸ் பென்டாக்சைடை உருவாக்குகிறது. இந்த கட்டுப்படுத்தப்பட்ட எரியும் தன்மை சிவப்பு பாஸ்பரஸை இந்தியாவில் பொதுவாகக் காணப்படும் பாதுகாப்பு தீப்பெட்டிகளின் தேய்க்கும் பரப்பு போன்ற வீட்டுப் பொருட்களில் பயன்படுத்த பாதுகாப்பானது ஆக்குகிறது.
நச்சுத்தன்மை, கதிரியக்கம் மற்றும் எரியும் தன்மை
நச்சுத்தன்மை
- வெள்ளை பாஸ்பரஸ் மிகவும் நச்சுத்தன்மை வாய்ந்தது. சிறிய அளவை உட்கொள்வது கூட மரணத்தை விளைவிக்கும். இது தோலுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது கடுமையான தீக்காயங்களை ஏற்படுத்துகிறது மற்றும் நாள்பட்ட வெளிப்பாடு ஏற்பட்டால் நீண்ட கால சுகாதார பிரச்சினைகளுக்கு வழிவகுக்கும். வரலாற்று ரீதியாக, நாள்பட்ட தொழில்துறை வெளிப்பாடு “பாஸ்ஸி ஜா” என்று அறியப்படும் ஒரு நிலைக்கு வழிவகுத்தது.
- சிவப்பு பாஸ்பரஸ் அதன் தூய வடிவத்தில் நச்சுத்தன்மை அற்றதாகக் கருதப்படுகிறது. இது பாதுகாப்பு பயன்பாடுகளில் விரும்பப்படுவதற்கான மற்றொரு காரணம்.
கதிரியக்கம்
பாஸ்பரஸ் இயற்கையாகக் கிடைக்கும் வடிவங்களில் உள்ளார்ந்து கதிரியக்கத் தன்மையுடையது அல்ல. மிகவும் செழிப்பான மற்றும் நிலையான ஐசோடோப்பு பாஸ்பரஸ்-31 ஆகும். பாஸ்பரஸ்-32 போன்ற செயற்கை கதிரியக்க ஐசோடோப்புகள் இருந்தாலும், அவை அறிவியல் ஆராய்ச்சி மற்றும் மருத்துவ பயன்பாடுகளில் (எ.கா., கதிரியக்கத் தடயங்காட்டி) பயன்படுத்தப்படுகின்றன, பொதுவாகக் காணப்படும் தனிமம் கதிரியக்கத்தைக் காட்டுவதில்லை.
எரியும் தன்மை
- வெள்ளை பாஸ்பரஸ் மிகவும் எரியக்கூடியது மற்றும் பைரோபோரிக் ஆகும், அதாவது இது ஒரு வெளிப்புற பற்றவைப்பு ஆதாரம் இல்லாமல் காற்றில் தானாகவே பற்றிக்கொள்ளும்.
- சிவப்பு பாஸ்பரஸ் எரியக்கூடியது ஆனால் உராய்வு அல்லது வெப்பம் போன்ற ஒரு பற்றவைப்பு ஆதாரம் எரியத் தேவைப்படுகிறது. இதன் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட எரியும் தன்மை பாதுகாப்பு தீப்பெட்டிகளின் வடிவமைப்பில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
குறிப்பிடத்தக்க இரசாயன வினை
பாஸ்பரஸ் வினைத்திறனுக்கு ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டு காற்றில் வெள்ளை பாஸ்பரஸின் எரிதல் ஆகும்:
P₄(s) + 5O₂(g) → P₄O₁₀(s)
இந்த வினை பாஸ்பரஸ் பென்டாக்சைடை உருவாக்குகிறது, இது ஒரு சக்திவாய்ந்த நீரிழப்பு முகவர் மற்றும் பாஸ்போரிக் அமிலத்தின் தொகுப்பில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.