This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
അപൂര്‍വമൃത്തുകള്‍
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
അപൂര്‍വമൃത്തുകള്‍
Rare Earths
ആവര്‍ത്തന പട്ടികയിലെ മൂന്നാംഗ്രൂപ്പിലെ ബി-ഉപഗ്രൂപ്പില്‍പ്പെട്ട 17 ലോഹങ്ങളുടെ ഓക്സൈഡുകള്‍. സ്കാന്‍ഡിയം, യിട്രിയം, ലാന്ഥനം, സീറിയം, പ്രസിയോഡൈമിയം, നിയോഡൈമിയം, പ്രൊമീഥിയം, സമേരിയം, യൂറോപിയം, ഗഡോലിനിയം, ടെര്‍ബിയം, ഡിസ് പ്രോസിയം, ഹോള്‍മിയം, എര്‍ബിയം, ഥുലിയം, യിറ്റര്‍ബിയം, ലുട്ടീഷ്യം എന്നിവയാണ് ഈ ലോഹങ്ങള്‍. ഓക്സൈഡിന്റെ സാമാന്യ ഫോര്‍മുല, R2 O8 (R = ലോഹ അണു) എന്നാണെങ്കിലും മറ്റ് ഒക്സൈഡുകളും (ഉദാ. Ce O2, PrO2, Pr4 O7, Tb4 O7) വിരളമല്ല. ഈ ലോഹങ്ങളുടെ ബേസിക് ഓക്സൈഡുകള്‍ക്കു (R2 O8) മാത്രമേ അപൂര്‍വമൃത്തുകള്‍ എന്ന പേര് നിഷ്കൃഷ്ടമായി ഉപയോഗിക്കുവാന്‍ പാടുള്ളു എങ്കിലും ചിലപ്പോള്‍ ഈ 17 മൂലകങ്ങള്‍ക്കും അവയുടെ യൌഗികങ്ങള്‍ക്കും സാമാന്യമായി 'അപൂര്‍വമൃത്തുകള്‍' എന്നു പറയാറുണ്ട്. ഇവയില്‍ സ്കാന്‍ഡിയം, യിട്രിയം എന്നിവയൊഴികെയുള്ള മൂലകങ്ങള്‍ ഒന്നിച്ച് 'ലാന്ഥനൈഡുകള്‍' (Lanthanides) എന്നും പേരുണ്ട്.
അപൂര്‍വമൃത്തുകള്‍ ഭൂവല്കത്തില്‍ പല ഖനിജങ്ങളിലും വ്യാപകമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. ബാഹുല്യത്തില്‍ ഇവ അത്രതന്നെ പിന്നിലല്ല. ഭൂവല്കത്തില്‍ ഇവയുടെ മൊത്തം ശ.മാ. ഏകദേശം 0.04 ആണ്. ഇതു വളരെ കുറവാണെന്നു തോന്നാമെങ്കിലും കോപ്പര്‍ (ചെമ്പ്), ലെഡ് (കാരീയം), സിങ്ക് (തുത്തനാകം), ടിന്‍ (വെളുത്തീയം), മെര്‍ക്കുറി (രസം), അയഡിന്‍, ഗോള്‍ഡ് (സ്വര്‍ണം) എന്നിങ്ങനെയുള്ള അനേകം പരിചിതമൂലകങ്ങളുടെ ശതമാനം ഇതിലും കുറവാണെന്ന് അറിയുമ്പോള്‍ 'അപൂര്‍വമൃത്തുകള്‍' എന്ന പേര് ഉചിതമാണോ എന്നു തോന്നിയേക്കാം. അളവില്‍ കൂടുതലാണെങ്കിലും ഇവ ലഭ്യതയില്‍ തികച്ചും അപൂര്‍വങ്ങളാണ്. ഇരുനൂറോളം അപൂര്‍വമൃത്-ഖനിജങ്ങളുണ്ടെങ്കിലും അവയില്‍ പ്രധാനം മോണാസൈറ്റ്, പോളിക്രേസ്, സമര്‍സ്കൈറ്റ്, ഗഡൊലിനൈറ്റ്, സീറൈറ്റ്, ഫെര്‍ഗൂസണൈറ്റ്, യൂസറൈറ്റ് (euxerite), അല്ലനൈറ്റ് എന്നിവയാണ്. മോണാസൈറ്റില്‍ തോറിയവും അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. ഈ ഖനിജം കേരളത്തില്‍ സമൃദ്ധമാണ്. ഇന്ത്യ, ബ്രസീല്‍, നോര്‍വേ, ആസ്റ്റ്രേലിയ എന്നിവിടങ്ങളിലാണ് അപൂര്‍വമൃത്ഖനിജങ്ങള്‍ താരതമ്യേന കൂടുതലായിട്ടുള്ളത്. ചന്ദ്രന്റെ ഉപരിതലത്തില്‍ ഇവയുടെ ഉപസ്ഥിതി ഭൂമിയിലുള്ളതിന്റെ 2-14 മടങ്ങു കൂടുതലാണത്രേ.
ശാസ്ത്രചരിത്രത്തില്‍ അപൂര്‍വമൃത്തുകളുടെ കഥ ആരംഭിക്കുന്നത് 1751-ല്‍ പുതിയ ചില ഗുണധര്‍മങ്ങളോടുകൂടിയ ഒരു നൂതനഖനിജം വിവരിക്കപ്പെട്ടതോടുകൂടിയാണ്. ബെര്‍സേലിയസ്സും ഹിസിംഗറും (Berzelius,Hisinger) കൂടി 1803-ല്‍ ഈ ഖനിജം പുനഃപരിശോധിക്കുകയും, അതിനെ സീറൈറ്റ് (Cerite) എന്നു വിളിക്കുകയും ചെയ്തു. ഇതില്‍ നിന്ന് അശുദ്ധരൂപത്തില്‍ സീറിയം ഓക്സൈഡ് അവര്‍ക്കു ലഭിച്ചു. ആ കൊല്ലം തന്നെ ക്ളാപ്റോത്ത് എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞനും ഇതേ പദാര്‍ഥം ലഭിക്കുകയുണ്ടായി. 1794-ല്‍ സ്വീഡിഷ് രസതന്ത്രജ്ഞനായ ഗഡോലിന്‍ (Gadolin), യിറ്റര്‍ബി എന്ന സ്ഥലത്തിനടുത്തുനിന്ന് കിട്ടിയ ഒരു ഖനിജം വിവരിക്കുകയും അതില്‍ ഒരു 'പുതിയമൃത്ത്' ഉണ്ടെന്ന് ഊഹിക്കുകയും ചെയ്തിരുന്നു. എക്ബെര്‍ഗ് (Ekeberg), എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ ഇതില്‍നിന്ന് 1797-ല്‍ അശുദ്ധമായ യിട്രിയ (യിട്രിയം ഓക്സൈഡ്) നിര്‍മിച്ചു. ഇത്തരം ഖനിജങ്ങളുടെ സങ്കീര്‍ണസ്വഭാവം മനസ്സിലായത് 1839 മുതല്‍ മൊസാന്‍ഡര്‍ നടത്തിയ സീറൈറ്റ്-ഗവേഷണത്തില്‍ നിന്നാണ്. അദ്ദേഹവും കൂട്ടുകാരും അനേകം പുതിയ മൃത്തുകള്‍ വേര്‍തിരിച്ചു. പ്രൊമീഥിയം ഒഴികെയുള്ള ലോഹങ്ങളുടെ ഓക്സൈഡുകള്‍ അങ്ങനെ ഓരോന്നായി പൃഥക്കൃതങ്ങളായി. ഇവയില്‍ അവസാനത്തേതാണ് 1908-ല്‍ കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ട ലുട്ടീഷ്യം ഒക്സൈഡ്. അവസാനമായി കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ട അപൂര്‍വമൃണ്‍മൂലകം പ്രൊമീഥിയം ആണ്. 1948-ല്‍ മാറിന്സ്കി, ഗ്ളന്‍ഡനിന്‍ എന്നിവരാണ് യുറേനിയം 235-ന്റെ അപഘടന-ഉത്പന്നങ്ങളില്‍ ഈ ലോഹമൂലകം കണ്ടെത്തിയത്.
അപൂര്‍വമൃത്തുകളും അവയുടെ ഇതരയൌഗികങ്ങളും തമ്മില്‍ രാസികവും ഭൌതികവും ആയ ഗുണധര്‍മങ്ങളില്‍ വിസ്മയാവഹമായ സാദൃശ്യമുണ്ട്. കൂടാതെ, ഖനിജങ്ങളില്‍ ഇവയുടെ മിശ്രിതമാണ് പ്രായേണ കാണപ്പെടുന്നത്. ഗുണധര്‍മസാദൃശ്യത്താല്‍ ഇവയുടെ പൃഥക്കരണം അടുത്തകാലം വരെ അതീവ ദുഷ്കരമായിരുന്നു. എന്നാല്‍ അയോണ്‍-വിനിമയം (ion exchange), ലായകനിഷ്കര്‍ഷണം (solvent extraction) മുതലായ നൂതനവിശ്ളേഷണതന്ത്രങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ച് ഈ യൌഗികങ്ങളെ അനായാസേന പരസ്പരം വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കാം എന്നായിട്ടുണ്ട്. ഈ 17 മൂലകങ്ങളുടേയും അണുക്കളുടെ ഇലക്ട്രോണ്‍ വിന്യാസത്തില്‍ കാണുന്ന ഒരു സവിശേഷത, അവയുടെ ഏറ്റവും പുറമേയുള്ള ഷെല്ലില്‍ 2-ഉം തൊട്ടു പിന്നിലുള്ള ഷെല്ലില്‍ 9-ഉം ഇലക്ട്രോണുകള്‍ വീതം ഉണ്ട് എന്നുള്ളതാണ്.അപൂര്‍വമൃത്തുകളുടെ പരസ്പരസാദൃശ്യം ഇത്ര വര്‍ധിക്കുവാന്‍ കാരണവും ഇതുതന്നെയാണ്. അപൂര്‍വമൃത്തുകളുടെ ക്ളോറൈഡുകളെ വിദ്യുദപഘടനത്തിന് (electrolysis) വിധേയമാക്കിയും, ആല്‍ക്കലി ലോഹങ്ങള്‍ ചേര്‍ത്തു ചൂടാക്കിയും അതതു മൂലകങ്ങള്‍ നിര്‍മിക്കാം.
അപൂര്‍വമൃത്തുകളുടെ യൌഗികങ്ങള്‍ക്കും മൂലകങ്ങള്‍ക്കും അനേകം വ്യാവസായിക പ്രയോജനങ്ങള്‍ ഉണ്ട്. സീറിയം, ഇരുമ്പ് എന്നിവയുടെ മിശ്രലോഹം, ഉരസുമ്പോള്‍ തീപ്പൊരി ഉണ്ടാക്കുന്നതിനാല്‍, സിഗരറ്റ് ലൈറ്ററുകളില്‍ ഫ്ളിന്റ്-ലോക്ക് ആയി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഗ്ളാസ്-കളിമണ്‍ വ്യവസായങ്ങളില്‍ പാത്രങ്ങള്‍ക്കും മററും ചില പ്രത്യേകനിറം ഉണ്ടാക്കുന്നതിനും അക്ഷരങ്ങളും ചിത്രങ്ങളും പതിപ്പിക്കാനുള്ള പ്രത്യേക രാസമിശ്രിതങ്ങള്‍ നിര്‍മിക്കുന്നതിനും അപൂര്‍വമൃത്തുകള്‍ ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നുണ്ട്. ടെലിവിഷന്‍, ലേസര്‍ മുതലായ ആധുനികയന്ത്രങ്ങളില്‍ ഇവ അത്യന്താപേക്ഷിതങ്ങളാണ്. കണ്ണടകള്‍ക്കുപയോഗിക്കുന്ന ക്രൂക്സ് ഗ്ളാസ്സില്‍ അപൂര്‍വമൃത്തുകള്‍ ചേര്‍ക്കപ്പെടുന്നു. ഇവ അള്‍ട്രാ വയലറ്റ് രശ്മികളെ അവശോഷണം ചെയ്യുകയും ദൃശ്യരശ്മികളെ കടത്തിവിടുകയും ചെയ്യും. പ്രസിയോഡൈമിയവും നിയോഡൈമിയവും ഇതിന് വിശേഷിച്ചും ഉപകരിക്കുന്നു. മൈക്രൊവേവ് കുഴലുകള്‍, വൈദ്യുതമോട്ടോറുകള്‍, ഉച്ചഭാഷിണികള്‍ എന്നിങ്ങനെയുള്ള ഉപകരണങ്ങളില്‍ അപൂര്‍വമൃത്ലോഹങ്ങളും കോബാള്‍ടും അടങ്ങിയ പ്രത്യേകതരം കാന്തങ്ങള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു. പ്രവര്‍ത്തനശേഷിയും ആയുര്‍ദൈര്‍ഘ്യവുമുള്ള ഉത്കൃഷ്ടങ്ങളായ അനേകം ഉത്പ്രേരകങ്ങള്‍ അപൂര്‍വമൃത്തുകളില്‍നിന്ന് ഉണ്ടാക്കപ്പെടുന്നു.
അപൂര്‍വമൃത് വ്യവസായത്തില്‍ കേരളത്തിന് സമുന്നതമായ സ്ഥാനമുണ്ട്. നീണ്ടകരയിലും കായംകുളത്തും മറ്റുമായി അനേക ലക്ഷം ടണ്‍ മോണസൈറ്റ്-മണല്‍ നിക്ഷേപം ഉണ്ട്. ഇതിന്റെ സംസ്കരണം ആലുവായിലെ റെയര്‍-എര്‍ത്ത് ഫാക്ടറിയില്‍ നടക്കുന്നു. ഈ ഖനിജത്തില്‍ നിന്ന് അണുശക്തി ഉത്പാദനത്തിനുതകുന്ന തോറിയവും ലഭ്യമാക്കുന്നു. ഭാരതത്തിന്റെ കയറ്റുമതി വസ്തുക്കളില്‍ അപൂര്‍വമൃത്തുകള്‍ക്കു പ്രധാനമായ സ്ഥാനമുണ്ട്.
അപൂര്‍വമൃത്തുകളെ സീറൈറ്റ് മൃത്തുകള്‍ (Cerite earths) എന്നും ഗഡൊലിനൈറ്റ് മൃത്തുകള്‍ (Gadolinite earths) എന്നും തരംതിരിക്കാറുണ്ട്. ലാന്ഥനം, സീറിയം, പ്രസിയോഡൈമിയം, നിയോഡൈമിയം, പ്രൊമീഥിയം, സമേരിയം, യൂറോപിയം എന്നിവയുടെ ഓക്സൈഡുകളാണ് സീറൈറ്റ് മൃത്തുകള്‍. ഇവയുടെ സള്‍ഫേറ്റുകള്‍ പൂരിതവും ശീതളവും ആയ പൊട്ടാസിയം (അഥവാ സോഡിയം) സള്‍ഫേറ്റ് ലായനിയില്‍ അലേയങ്ങളാണ്. ഗഡൊലിനൈറ്റ് മൃത്തുകളുടെ സള്‍ഫേറ്റുകള്‍ ഈ ലായനിയില്‍ ലേയങ്ങളാണ്. ലേയത്വത്തില്‍ മധ്യവര്‍ത്തികളായ യൂറോപിയം, ഗഡൊലിനിയം, ടെര്‍ബിയം എന്നിവയുടെ ഓക്സൈഡുകളെ ചിലപ്പോള്‍ ടെര്‍ബിയം മൃത്തുകള്‍ എന്നു പ്രത്യേകമായി വിഭജിച്ചുകാണുന്നതുമുണ്ട്. ചിലര്‍ ഗഡൊലിനൈറ്റ് മൃത്തുകളെ യിട്രിയം മൃത്തുകള്‍ എന്നും പറയുന്നു.
(ഡോ. കെ.പി. ധര്‍മരാജയ്യര്‍)
