ஆலசன்

ஆலசன்கள் (Halogens) என்பவை தனிம வரிசை அட்டவணையில் 17 ஆவது தொகுதியில் இடம்பெற்றுள்ள தனிமங்களின் குழுவைக் குறிக்கும். இவற்றை உப்பீனிகள் என்றும் அழைப்பர். புளோரின், குளோரின், புரோமின், அயோடின் அசுட்டட்டைன், மற்றும் இன்னும் கண்டுபிடிக்காத தென்னிசீன் ஆகியன இக்குழுவில் அடங்குகின்றன. X என்ற குறியீடு பொதுவாக ஆலசன்களைக் குறிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஆலசன் (உப்பீனி)	மூலக்கூறு	கட்டமைப்பு	ஒப்புரு (model)	d(X−X) / pm (வளிம நிலை)	d(X−X) / pm (திண்மநிலை)
புளோரின்	F2			143	149
குளோரின்	Cl2			199	198
புரோமின்	Br2			228	227
அயோடின்	I2			266	272

ஆலசன்
சால்கோஜென்சு ←    → அருமன் வாயு
IUPAC குழு எண் 17 தனிமம் வாரியாகப் பெயர் fluorine group Trivial name ஆலசன் CAS குழு எண் (அமெரிக்க) VIIA பழைய IUPAC எண் (ஐரோப்பிய) VIIB
↓ கிடை வரிசை
2	புளோரின் (F) 9 ஆலசன்
3	குளோரின் (Cl) 17 ஆலசன்
4	புரோமின் (Br) 35 ஆலசன்
5	அயோடின் (I) 53 ஆலசன்
6	அசுட்டட்டைன் (At) 85 ஆலசன்
Legend primordial element element from decay Atomic number color: black=solid, green=liquid, red=gas
பா உ தொ

ஆலசன் என்ற சொல்லின் பொருள் உப்பை உற்பத்தி செய்தல் என்பதாகும். இதையேதான் தமிழில் உப்பு + ஈனி என்ற பொருளில் உப்பீனி என்கிறார்கள். ஆலசன்கள் உலோகங்களுடன் வினைபுரியும் போது எண்ணற்ற உப்புகள் தோன்றுகின்றன. கால்சியம் புளோரைடு, சோடியம் குளோரைடு, வெள்ளி புரோமைடு, பொட்டாசியம் அயோடைடு உள்ளிட்ட உப்புகள் இதற்கு எடுத்துக்காட்டாகும். சாதாரண வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் தனிம வரிசை அட்டவணையின் ஆலசன் குழுவில் இடம்பெற்றுள்ள தனிமங்கள் மட்டுமே பருப்பொருளின் மூன்று முதன்மையான நிலைகளிலும் தனிமங்களைக் கொண்டுள்ளன. அனைத்து ஆலசன்களும் ஐதரசனுடன் பிணைக்கப்பட்டு அமிலங்களாக உருவாகின்றன. பெரும்பாலான ஆலசன்கள் அவற்றின் கனிமங்களில் இருந்து அல்லது உப்புகளில் இருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன. குளோரின், புரோமின், அயோடின் போன்ற இடை உப்பீனிகள் கிருமி நாசினிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. கரிமபுரோமைடு சேர்மங்கள் முக்கியமான தீத்தடுப்பான்களாகப் பயன்படுகின்றன. தனிமநிலை ஆலசன்கள் அபாயகரமானவை மற்றும் இயிருக்கு ஆபத்தை விளைவிக்கக் கூடியவையாக உள்ளன.

வரலாறு

ஆலசன்கள்

புளோரின் தனிமத்தின் கனிமமான புளோரோசுபார் 1520 ஆம் ஆண்டுகளுக்கு முன்னரேயே அறியப்பட்டிருந்தது. தொடக்க கால வேதியியலாளர்கள் புளோரின் சேர்மங்களில் கண்டுபிடிக்கப்படாத ஒரு தனிமம் கலந்திருப்பதாக உணர்ந்திருந்தனர். ஆனால் அவர்களால் அதை தனித்துப் பிரிக்க இயலவில்லை. 1860 ஆம் ஆண்டில் சியார்ச்சு கோர் என்ற இங்கிலாந்து நாட்டு வேதியியலாளர் ஐதரோ புளோரிக் அமிலத்தின் வழியாக மின்சாரத்தைச் செலுத்தி அனேகமான புளோரினைக் உற்பத்தி செய்தார். ஆனால் அவரால் அந்த நேரத்தில் புளோரின் உற்பத்தி செய்யப்பட்டதை நிருபிக்க இயலவில்லை. 1886 இல் பாரிசைச் சேர்ந்த என்றி மொய்சான் நீரற்ற ஐதரசன் புளோரைடில் கரைக்கப்பட்ட பொட்டாசியம் பைபுளோரைடை மின்னாற்பகுப்பு செய்து வெற்றிகரமாக புளோரினை தனித்து உற்பத்தி செய்தார் ^[1].

இரசவாதிகளும் பண்டைய வேதியியலாளர்களும் ஐதரோகுளோரிக் அமிலத்தை அறிந்திருந்தனர். இருப்பினும் 1774 ஆம் ஆண்டு வரை தனிமநிலை குளோரின் கண்டறியப்படமல் இருந்தது. கார்ல் வில்லெம் சீலே என்ற வேதியியல் அறிஞர் ஐதரோகுளோரிக் அமிலத்தையும் மாங்கனீசு டை ஆக்சைடையும் சேர்த்து வினைபுரியச் செய்து குளோரினைத் தயாரித்தார். இவ்வாறுதான் குளோரின் 33 ஆண்டுகளுக்கு முன்னர் அறிமுகமானது. 1807 ஆம் ஆண்டில் சர் அம்பரி டேவி குளோரினைப் பற்றி ஆய்வு செய்தார். அதை ஒரு தனிமமாகவும் கண்டறிந்தார். முதலாம் உலகப் போரின் போது குளோரின் வாயு நச்சு வாயுவாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது^[1].

1920 களில் அண்டோயின் யெரோம் பலார்டு புரோமின் வாயுவைக் கண்டறிந்தார். உப்பு நீரின் மாதிரியில் குளோரின் வாயுவைச் செலுத்தி புரோமினை இவர் கண்டறிந்தார். புதிய தனிமத்திற்கு முரைடு என்று பெயரிட்டார். பிரஞ்சு அகாதமி இதை புரோமின் என்று மாற்றியது ^[1].

பெர்னார்டு கோர்டாயிசு அயோடினைக் கண்டறிந்தார். சால்ட்பீட்டர் தயாரித்தலின் ஒரு பகுதியாக கடற்பாசி சாம்பலை இவர் பயன்படுத்தினார். கடற்பாசி சாம்பலுடன் தண்ணிரைச் சேர்த்து கொதிக்க வைத்து பொட்டாசியம் குளோரைடை முதலில் உருவாக்கினார். 1811 இல் கோர்ட்டியசு கந்தக அமிலத்தை கோர்ட்டியசு இச்செயல்முறையில் சேர்த்தார். இதன் விளைவாக ஊதா நிறப் புகை வெளிவந்து பின்னர் கரும்படிகங்களாக படிகமாகியது. இப்படிகங்கள் புதிய தனிமமாக இருக்கலாம் என்ற சந்தேகத்தை இவருக்குக் கொடுத்தது. கோர்ட்டியசு இதன் மாதிரிகளை ஆய்வுக்காக பல்வேறு வேதியியலர்களுக்கு அனுப்பினார். யோசப் கே லூசக் அயோடின் ஒரு புதிய தனிமம் என்று நிருபித்தார்^[1].

1931 ஆம் ஆண்டில் பிரெட்டு அல்லிசன் அணு எண் 85 கொண்ட ஒரு தனிமத்தைக் கண்டறிந்ததாகத் தெரிவித்தார். மேக்னட்டோ ஒளியியல் இயந்திரம் என்ற கருவியின் மூலம் கண்டறிந்ததாக அவர் தெரிவித்தார். அலாபாமின் என்று அத்தனிமத்திற்கு பெயரிட்டதாகத் தெரிவித்தார். ஆனால் அது தவறான முயற்சியாகும். 1937 இல் இராசேந்திரலால் டி என்பவர் கனிமங்களில் இருந்து 85 அணு எண் தனிமத்தைக் கண்டறிந்ததாகக் கூறி அதற்கு தாக்கைன் என்று பெயரிட்டார். இதுவும் நிருபிக்கப்படவில்லை. 1839 இல் ஓரியா உலுபெய் மற்றும் ஆகியோர் இதே முயற்சியை நிறமாலையியல் ஆய்வு மூலம் மேற்கொண்டு தோல்வி அடைந்தனர். அதே ஆண்டில் வால்ட்டர் மைண்டர் பொலேனியத்தின் பீட்டா சிதைவு மூலம் அயோடின் போன்ற ஒரு தனிமத்தைக் கண்டறிந்தார். அதற்கு அசுட்டாட்டின் எனப் பெயரிட்டார். அசுட்டாட்டின் 1940 ஆண்டு டேல் ஆர் கோர்சான், கே.ஆர் மெக்கன்சி மற்றும் எமிலியோ கி. செக்ரெ ஆகியோர் பிசுமத்தை ஆல்பா துகள்கள் கொண்டு தாக்கி வெற்றிகரமாகத் தயாரித்தனர்^[1].

சொற்பிறப்பியல்

1811 இல் செருமானிய வேதியியலாலர் யோகான் சலோமோ சிகீவீக்கர் ஆலசன் என்ற பெயரைப் பரிந்துரைத்தார். இதன் பொருள் உப்பு உற்பத்தி என்பதாகும். முன்னதாக சர் அம்பரி டேவி பரிந்துரைத்திருந்த பெயர் இதனால் மாற்றப்பட்டது^[2]. டேவி சூட்டிய பெயர் மேம்படுத்தப்பட்டது. இருப்பினும் 1826 இல் சுவீடிய வேதியியலாளர் பெர்சிலியசு ஆலசன் என்ற பெயரை புளோரின் குளோரின், அயோடின் ஆகிய தனிமங்களுக்கு வைத்தார். கடல் உப்பு போன்ற ஓர் உப்பு இதிலிருந்து உருவாக்கப்பட்டது^[3][4]. புளோரின் என்ற சொல் இலத்தீன் மொழியிலிருந்தும், குளோரின், புரோமின், அயோடின், அசுட்டாட்டின் போன்ற சொற்கள் கிரேக்க மொழியில் இருந்தும் தருவிக்கப்பட்டன.

அதிகம் காணப்படும் இடங்கள்

வினைத்திறன் மிகுதியால் ஆலசன்கள் சுற்றுபுறத்தில் சேர்மம் அல்லது அயனிகளகக் காணப்படுகின்றன. ஆலைடுகள் மற்றும் ஆக்சோ- எதிர்மின் அயனிகள் போன்றவை கடல் நீரில் உள்ள பல கனிமங்களில் காணப்படுகின்றன. ஆலசனேற்றப்பட்ட கரிமச் சேர்மங்கள் உயிரினங்களில் இயற்கையான பொருளாக காணப்படுகின்றது. ஆலசன்கள் தனிம வடிவத்தில் ஈரணு மூலக்கூறாக இருக்கின்றன. அறை வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் புளோரின் மற்றும் குளோரின் போன்றவை வாயுக்களாகவும், புரோமின் திரவமாகவும், அயோடின் மற்றும் அசுட்டாட்டின் போன்றவை திண்மமாகவும் உள்ளன.

இயல்புகள்

தனிம வரிசை அட்டவணையில் மேலிருந்து கீழாக நகரும் போது பல தரப்பட்ட போக்குகளை ஆலசன்கள் காண்பிக்கின்றன. எடுத்துகாட்டாக, மின்னெதிர்த்தன்மை மற்றும் வினைத்திறன் போன்றவை குறைகின்றன. உருகுநிலையும் கொதிநிலையும் அதிகரிக்கின்றன.

வேதியியல்

இயல்பான நிலையில் ஆலசன்கள் ஈரணு மூலக்கூறுகளாக உள்ளன. இவற்றின் அணு அமைப்பில், இன்னும் ஓர் [எதிர்மின்னி]](எலக்ட்ரான்)]] இருந்தால் எலக்ட்ரான் கூடு முழுமை அடையும். எனவே வேதியியல் இயைபில் ஓர் எலக்ட்ரானைப் பெற தகுதியுள்ளவை ஆலசன்கள் எனப்படுகின்றன. அவை உருவாக்கும் உப்புகள் ஆலைடுகள் எனப்படுகின்றன. தனிமங்கள் குழுக்களிலேயே ஆலசன்களில் உள்ள தனிமங்கள் மட்டுமே இயல்பான மூன்று இயற்பியல் நிலைகளிலும் காணப்படுகின்றது (திண்ம, நீர்ம வளிம நிலைகளில்) உள்ளன.

ஆலசன் (உப்பீனி	அணுத் திணிவு (u)	உருகுநிலை (K)	கொதிநிலை (K)	எதிர்மின்னிப் பிணைப்பீர்ப்பு (electronegativity))
ஃவுளூரின்	18.998	53.53	85.03	3.98
குளோரின்	35.453	171.6	239.11	3.16
புரோமின்	79.904	265.8	332.0	2.96
அயோடின்	126.904	386.85	457.4	2.66
அஸ்ட்டட்டைன்	(210)	575	610 ?	2.2
அனன்செப்டியம் (Ununseptium)	(291)*	*	*	*

*

வினைத்திறன்

ஆலசன்கள் பொதுவாக அதிக வினைத்திறன் கொண்டவைகளாக உள்ளன. தேவைக்கு அதிகமாக உட்கொண்டால் அதிக தீங்கு விளைவிக்கும் அல்லது இறப்பை ஏற்படுத்தும் திறன் கொண்டவை. ஆலசன் அணுவின் வெளிப்புற எலெக்ட்ரான் கூட்டில் எட்டு எலெக்ட்ரான்களில் ஒன்று குறைவாக இருப்பதனால் இத்தகைய அதிக வினைத்திறனை இவை வெளிபடுத்துகின்றன. புளோரின் தான் மிக அதிக வினைத்திறன் கொண்ட ஆலசன் ஆகும். இது அரிக்கும் மற்றும் அதிக நச்சு தன்மை கொண்ட வாயு ஆகும். ஆய்வகத்தில் புளோரினை கண்ணாடி குப்பியில் நிறைத்து வைத்தால் இது கண்ணாடி மற்றும் நீருடன் சேர்ந்து சிலிக்கன் டெட்ரா புளோரைட்டு என்னும் சேர்மத்தை உருவாக்குகின்றது. புளோரினை மிகவும் காய்ந்த கண்ணாடி அல்லது டெஃப்ளான் உடன் கையாளவேண்டும். குடிநீர், நீச்சல் குளம், நன்னீர், தட்டு மற்றும் புறப்பரப்புகளுக்கு தொற்றுநீக்கியாக குளோரின் மற்றும் புரோமீன் பயன்படுகின்றன. இவைகள் கிருமியழித்தல் முறையில் நுண்ணுயிரி மற்றும் ஆற்றல் உள்ள தீங்கு செய்யும் நுண்ணுயிர்களையும் அழிக்கின்றன. இவைகளின் வினைத்திறன் வெளிற செய்தலிலும் பயன் படுகின்றது. குளோரினில் இருந்து தயாரிக்கப்படும் சோடியம் ஐப்போகுளோரைட்டு, ஒரு வீரிய மூலக்கூறாக துணியை வெளிறச் செய்தலுக்கும் சில வகையான தாள் பொருள் தயாரிப்பதற்கும் பயன் படுகின்றது.

ஐதரசன் ஆலைடு உப்பினம்

அனைத்து ஆலசன்களும் ஐதரசன் உடன் சேர்ந்து 'ஐதரசனின் ஆலைடுகளை (HF, HCl, HBr, HI, மற்றும் HAt) என்னும் இருகூறுள்ள சேர்மத்தை உருவாக்குகின்றது இவை அனைத்தும் ஒரு தொடர்ச்சியான வலிமை மிகுந்த அமிலங்கள் ஆகும். நீர்க்கரைசல் நிலையில் இந்த ஐதரசன் ஆலைடுகள் ஐதரோ ஆலிக் அமிலங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

ஆலசன் இடை சேர்மங்கள்

ஆலசன்கள் ஒன்றோடு ஒன்று தங்களுக்குள் வினை புரிந்து ஆலசன் இடை சேர்மங்களை உருவாக்குகின்றன. ஈரணுக்கொண்ட இடை-ஆலசன் சேர்மங்கள் (BrF, ICl & ClF) சில சமயங்களில் தூய ஐதரசனை ஒத்திருக்கும். இடை-ஆலசன் சேர்மங்களின் இயல்புகள் மற்றும் நடத்தை அவைகளின் பெற்றோர் ஆலசன்களுக்கு இடைபட்டதாக இருக்கும். ஆனால் சில இயல்புகள் அவைகளின் இரண்டு பெற்றோர்களிலும் இருக்காது. எடுத்துக்காட்டாக, Cl₂ மற்றும் I₂ கார்பன் டெட்ராகுளோரைடில் கரையும்.ஆனால் ICl கரையாது.

கரிம-ஆலசன் சேர்மங்கள்

ஆலசன் அணுக்கள் பல தொகுமுறையான சேர்மங்கள் (நெகிழி பலபடிப்பொருள்) மற்றும் சில இயற்கையான பலபடிப்பொருள்களிலும் அடக்கியிருக்கின்றன. இவைகள் அனைத்தும் அலசனேற்றப்பட்ட சேர்மங்கள் அல்லது கரிம ஆலைடுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. குளோரின் தாம் மிக அதிக அளவில் காணப்படுகின்ற கரிம ஆலசன் சேர்மமாகும். மற்றும் இது மனிதனுக்கு மிக அதிக அளவில் தேவைப்படும் ஒரு ஆலசனும் ஆகும். கேடயச்சுரப்பிக்குரிய நொதி உற்பத்தி செய்வதற்கு அயோடின் மிக சிறிதளவு தேவைப்படுகின்றது. எதிர்மறையாக புளோரின் மற்றும் புரோமீன் மனிதர்களுக்கு தேவையற்றதாக நம்பப்படுகின்றது. 'பற்களின் சொத்தைக்கு எதிர்ப்புச் சக்தியாக விளங்குவதற்கு சிறிதளவு புளோரைட்டு பயன்படுகின்றது.

மருந்து கண்டறிதல்

ஆலசன் அணுக்களை தலையாய மருந்து மூலகூறுடன் கூட்டு இணைவாகச் சேர்ப்பதால் ஒத்த அமைப்புச் செயலிகள் பெறப்படுகிண்டறன. இவைகள் கொழுப்பு விரும்பிகளாகவும் குறைந்த நீரில் கரையும் தன்மை கொண்டவைகளாகவும் இருக்கின்றன. இதன் விளைவாக ஆலசன் அணுக்கள் மருந்தை கொழுப்புச் சவ்வு வழியாக ஊடுருவுவதை மேம்படுத்துகின்றன. எனவே ஆலசனேற்றப்பட்ட மருந்துகள் கொழுப்பேறிய திசுக்களில் அதிகம் குவிகின்றன. ஒரு ஆலசன் அணுவின் வேதி வினைத்திறன் முதன்மை மருந்தின் பற்று மையம் மற்றும் ஆலசனின் இயல்பை சார்ந்து உள்ளது. மணம் பண்புள்ள ஆலசன்கள் குழுக்கள் கொழுப்புக்குரிய ஆலசன் குழுக்களை விட குறைவான வினைத்திறன் கொண்டவையாக உள்ளன.

நீரில் கரைதிறன்

புளோரின் நீருடன் வினை புரிந்து உயிர்வாயு மற்றும் ஐதரசன் புளோரைடு ஆகியவற்றை உற்பத்தி செய்கின்றது.

2 F₂(g) + 2 H₂O(l) → O₂(g) + 4 HF(aq)

குளோரின் நீரில் தாழ்ம அளவு கரைதிரன் கொண்டதாக உள்ளது. குளோரின் நீருடன் வினை புரிந்து ஐதரோகுளோரிக் அமிலம் மற்றும் ஐப்போ குளோரசமிலம் ஆகியவற்றை உருவாக்குகின்றது. இந்த கரைசல் தொற்று நீக்கியாகவும் வெளிறச் செய்தலுகும் பயன் படுகின்றது.

Cl₂(g) + H₂O(l) → HCl(aq) + HClO(aq)

3.41 கிராம் புரோமீன் 100 கிராம் நீரில் கரைகின்றது. ஆனால் மெதுவாக வினை புரிந்து ஐதரசன் புரோமைட்டு மற்றும் ஐப்போபுரோமசமிலம் ஆகியவற்றை உருவாக்குகின்றது.

Br₂(g) + H₂O(l) → HBr(aq) + HBrO(aq)

அயோடின் நீரில் தாழ்ம அளவு கரைதிரன் கொண்டதாக உள்ளது. மேலும் நீருடன் வினை புரிவதில்லை. எனினும் அயடைட்டு அயனி (பொட்டாசியம் அயோடைட்டு) முன்னிலையில் அயோடின் நீருடன் சேர்ந்து நீர்க்கரைச்சலை உருவாகுகின்றது.

மேற்கோள்கள்

1. Emsley, John (2011). Nature's Building Blocks. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0199605637.
2. Schweigger, J.S.C. (1811). "Nachschreiben des Herausgebers, die neue Nomenclatur betreffend" (in German). Journal für Chemie und Physik 3 (2): 249–255. https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=njp.32101076802287;view=1up;seq=295. On p. 251, Schweigger proposed the word "halogen": "Man sage dafür lieber mit richter Wortbildung Halogen (da schon in der Mineralogie durch Werner's Halit-Geschlecht dieses Wort nicht fremd ist) von αλς Salz und dem alten γενειν (dorisch γενεν) zeugen." (One should say instead, with proper morphology, "halogen" (this word is not strange since [it's] already in mineralogy via Werner's "halite" species) from αλς [als] "salt" and the old γενειν [genein] (Doric γενεν) "to beget".)
3. In 1826, Berzelius coined the terms Saltbildare (salt-formers) and Corpora Halogenia (salt-making substances) for the elements chlorine, iodine, and fluorine. See: Berzelius, Jacob (1826). Årsberättelser om Framstegen i Physik och Chemie [Annual Report on Progress in Physics and Chemistry] (in Swedish). Vol. vol. 6. Stockholm, Sweden: P.A. Norstedt & Söner. p. 187. {{cite book}}: |volume= has extra text (help)CS1 maint: unrecognized language (link) From p. 187: "De förre af dessa, d. ä. de electronegativa, dela sig i tre klasser: 1) den första innehåller kroppar, som förenade med de electropositiva, omedelbart frambringa salter, hvilka jag derför kallar Saltbildare (Corpora Halogenia). Desse utgöras af chlor, iod och fluor *)." (The first of them [i.e., elements], the electronegative [ones], are divided into three classes: 1) The first includes substances which, [when] united with electropositive [elements], immediately produce salts, and which I therefore name "salt-formers" (salt-producing substances). These are chlorine, iodine, and fluorine *).)
4. The word "halogen" appeared in English as early as 1832 (or earlier). See, for example: Berzelius, J.J. with A.D. Bache, trans., (1832) "An essay on chemical nomenclature, prefixed to the treatise on chemistry," The American Journal of Science and Arts, 22: 248–276 ; see, for example p. 263.