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
ഓസോണ്‍
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
ഓസോണ്‍
Ozone
ഓക്‌സിജന്റെ അപരരൂപം (allotrope). ഫോർമുല :O3. മൂന്ന്‌ ഓക്‌സിജന്‍ അണുകങ്ങള്‍ അടങ്ങുന്ന ഈ അലോട്രാപിക രൂപം ദ്വിഅണുകരൂപ (O2)ത്തെയപേക്ഷിച്ച്‌ കൂടുതൽ സക്രിയവും അസ്ഥിരവും ആണ്‌. ഓസോണ്‍ ആണ്‌ ഒരു രാസമൂലകത്തിന്റെ അലോട്രാപിക രൂപം എന്ന നിലയിൽ ആദ്യമായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ട തന്മാത്ര. 1840-ൽ ക്രിസ്റ്റ്യന്‍ ഫ്രഡറീക്ക്‌ ഷോണ്‍ബെയ്‌ന്‍ എന്ന ജർമ്മന്‍-സ്വിസ്‌ രസതന്ത്രജ്ഞന്‍ ജലത്തിന്റെ വിദ്യുത്‌ വിശ്ലേഷണ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തവേ ഒരു പ്രത്യേക ഗന്ധം അനുഭവിച്ചറിയുകയും ഇത്‌ ഒരു സവിശേഷ വാതകത്തിന്റെ ഗന്ധമാണെന്നും വെള്ളഫോസ്‌ഫറസിന്റെ സാവധാനത്തിലുള്ള ഓക്‌സീകരണ വേളയിലും ഈ ഗന്ധമുണ്ടാകുന്നുണ്ടെന്നും കണ്ടെത്തി. "മണക്കുക' (to smell) എന്ന ക്രിയാപദമായ ഒസൈൽ എന്ന ഗ്രീക്‌ വാക്കിൽനിന്നും നിഷ്‌പാദിപ്പിച്ച ഓസോണ്‍ എന്ന പേർ നൽകി ഈ വാതകത്തെ അദ്ദേഹം നാമകരണം ചെയ്‌തു. ഹൈഡ്രജന്റെ ഒരു ഓക്‌സൈഡാണ്‌ ഈ വാതകമെന്നാണ്‌ അന്ന്‌ കരുതിയിരുന്നത്‌. തുടർന്ന്‌ 1865-ൽ ജാക്വിസ്‌ ലൂയിസോററ്റ്‌ എന്ന സ്വിസ്‌ രസതന്ത്രജ്ഞന്‍ ഈ വാതകം ഓക്‌സിജന്റെ ഒരു അപരരൂപമാണെന്നും തന്മാത്രാഫോർമുല O3 ആണെന്നും സമർഥിച്ചു.
ഭൗമോപരിതലത്തിൽനിന്ന്‌ 10-50 കി.മീ. വരെ ഉയരത്തിലുള്ള അന്തരീക്ഷത്തിലാണ്‌ ഓസോണിന്റെ സാന്ദ്രത ഏറ്റവും അധികമായി ഉള്ളത്‌. ഈ മേഖലയാണ്‌ ഓസോണ്‍പാളി അഥവാ ഓസോണോസ്‌ഫിയർ എന്നാണറിയപ്പെടുന്നത്‌. ഇവിടെ കുറഞ്ഞ തരംഗ നീളത്തിലുള്ള സൗര-വികിരണങ്ങള്‍ ഏറ്റ്‌ ഓക്‌സിജന്‍ തന്മാത്രകള്‍ വിഘടിതമാകുകയും അങ്ങനെ കിട്ടുന്ന അണുക്കള്‍ O2 തന്മാത്രകളോട്‌ സംയോജിച്ച്‌ O3 തന്മാത്രകള്‍ ഉണ്ടാകുകയും ചെയ്യുന്നു. -ൽ കുറഞ്ഞ തരംഗനീളമുള്ള അള്‍ട്രാവയലറ്റ്‌ വികിരണങ്ങളാണ്‌ ഇവിടെ പ്രഭാവം ചെലുത്തുന്നത്‌. എന്നാൽ O3 ഉണ്ടായിക്കഴിയുമ്പോള്‍ അവ -ന്‌ അടുത്ത തരംഗനീളമുള്ള വികിരണങ്ങള്‍ അവശോഷണം ചെയ്‌തു വിഘടിതമാകുകയും ചെയ്യുന്നു. അങ്ങനെ ഒരു ഫോട്ടോ-രാസ-സന്തുലനം സ്ഥാപിക്കപ്പെടുന്നു. ഇത്തരത്തിലുണ്ടാകുന്ന ഓസോണ്‍ പടലം ഭൂമിയെ സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള ദോഷകാരികളായ വികിരണത്തിൽനിന്ന്‌ രക്ഷിച്ച്‌ ജീവന്‍ നിലനിർത്തുന്നു എന്നത്‌ പ്രകൃതിയിലെ അദ്‌ഭുതകരമായ ഒരു പ്രതിഭാസമാണ്‌.
ഓക്‌സിജന്‍ അണുവും തന്മാത്രയും തമ്മിലുള്ള സംയോജനം താപമോചകമാകുന്നു. ഈ താപത്തെ ചിതറിക്കാനായി മൂന്നാമതൊരു തന്മാത്രയോ ഉത്‌പ്രരക പ്രതലമോ ആവശ്യമാണ്‌. O + O2 = O3 + 24.1 കിലോ കലോറി എന്നാൽ ഛ2 വിയോജിപ്പിക്കുക എന്നത്‌ താരതമ്യേന കൂടുതൽ താപാവശോഷകമാകയാൽ ഓക്‌സിജന്‍ തന്മാത്രകള്‍ ഓസോണ്‍ ആയിത്തീരുന്ന പ്രക്രിയ മൊത്തത്തിൽ താപാവശോഷകമാകുന്നു. 3O2 2O3 69 കിലോ കലോറി താപാവശോഷകമായതിനാൽ ഓസോണാകൽ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ സരളമാണെന്നു തോന്നാമെങ്കിലും വിഘടനം എളുപ്പമാകയാൽ വാസ്‌തവത്തിൽ താപീയമായ ഓസോണ്‍ നിർമാണം എളുപ്പമല്ല. സീമെന്‍സ്‌ 1857-ൽ ഉപയോഗിച്ച തന്ത്രമാണ്‌ ഓസോണ്‍ നിർമാണത്തിന്‌ ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായത്‌. ഈ പ്രക്രിയയിൽ ഒന്നിനുള്ളിൽ ഒന്നായി വച്ചിട്ടുള്ള രണ്ടു ഗ്ലാസ്‌കുഴലുകള്‍ക്കിടയിലെ സ്ഥലത്തുകൂടി വായു അഥവാ ഓക്‌സിജന്‍ കടത്തിവിടുന്നു. ഉള്‍ക്കുഴലിന്റെ ഉള്‍വശവും പുറംകുഴലിന്റെ പുറവും ലോഹത്തകിടുകൊണ്ട്‌ പൊതിഞ്ഞിരിക്കും. ഈ തകിടുകള്‍ ഇലക്‌ട്രാഡുകളാക്കി അവ തമ്മിൽ അത്യുന്നതമായ പൊട്ടന്‍ഷ്യൽ വ്യത്യാസം സൃഷ്‌ടിച്ചുകൊണ്ട്‌ കുഴലുകള്‍ക്കിടയിലെ ഇടുങ്ങിയ ഇടയിൽക്കൂടി വായുവോ ഓക്‌സിജനോ കടത്തിവിടുമ്പോള്‍ ഒരു ഉയർന്ന വിദ്യുത്‌-ക്ഷേത്രത്തിന്‌ വിധേയമായി O2 തന്മാത്രകള്‍ O3 ആകുന്നു. 3O2 2O3 സ്‌ഫുലിംഗങ്ങള്‍ ഇല്ലാതെയുള്ള ഈ ഡിസ്‌ചാർജിന്‌ നിശ്ശബ്‌ദ-ഡിസ്‌ചാർജ്‌ എന്നു പറയുന്നു. മൂന്നു മുതൽ എട്ടുവരെ ശതമാനം പരിവർത്തനം ഈ രീതിയിൽ സാധിക്കുന്നു. ഓസോണീകരിച്ച വായു അഥവാ ഓക്‌സിജന്‍ ആണ്‌ സാധാരണ ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌.
സീമെന്‍സ്‌ ഉപകരണത്തിന്റെ തത്ത്വം തന്നെ ഉപയോഗിച്ച്‌ വന്‍തോതിലും ഓസോണീകരണം സാധിക്കുന്നുണ്ട്‌. വായുവിനുപകരം ശുദ്ധമായ ഓക്‌സിജന്‍ ഉപയോഗിക്കുമ്പോള്‍ പരിവർത്തനത്തിന്റെ അളവ്‌ കൂടിയിരിക്കും. ലോഹത്തകിടുകള്‍ക്കു പകരം ഇലക്‌ട്രാലൈറ്റ്‌ ലായനികള്‍ (സാധാരണയായി കോപ്പർസള്‍ഫേറ്റ്‌) ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഉപകരണങ്ങളും ഉണ്ട്‌ (ബ്രാഡിയുടെ ഓസോണൈസർ, 1872). കുറഞ്ഞ താപനിലയിലും ഉയർന്ന വിദ്യുദ്‌ധാരാസാന്ദ്രത ഉപയോഗിച്ചും ജലം വിദ്യുദ്‌വിശ്ലേഷണം ചെയ്‌ത്‌ ഓസോണീകൃത-ഓക്‌സിജന്‍ നിർമിക്കാവുന്നതാണ്‌. 80 ആംപിയർ സെ.മീ.2 ധാരാസാന്ദ്രതയിലും 7.8 വോള്‍ട്ടിലുമുള്ള ധാര കൊണ്ട്‌ 1.223-1.07 ആപേക്ഷിക ഘനത്വമുള്ള നേർത്ത സള്‍ഫ്യൂറിക്‌ അമ്ലത്തെ പ്ലാറ്റിനം ഇലക്‌ട്രാഡുകളുപയോഗിച്ച്‌ ഇലക്‌ട്രാളിസിനു വിധേയമാക്കി 23-28 ശതമാനം ഓസോണീകൃതമായ ഓക്‌സിജന്‍ കിട്ടിയിട്ടുണ്ട്‌ (1907). ചെറിയ തോതിൽ വായു ഓസോണീകരിക്കാന്‍ അള്‍ട്രാവയലറ്റ്‌ ദീപങ്ങള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
സാധാരണ ആവശ്യത്തിനു ശുദ്ധഓസോണിനുപകരം ഓസോണീകൃതമായ ഓക്‌സിജനോ വായുവോ ആണ്‌ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നത്‌. എന്നാൽ ശുദ്ധമായ ഓസോണ്‍ ഈ വാതകമിശ്രിതത്തിൽ നിന്നു വേർതിരിച്ചെടുക്കാന്‍ പല ഉപായങ്ങളുമുണ്ട്‌. ഉദാഹരണമായി ഓസോണീകൃത-ഓക്‌സിജന്‍ ദ്രവീകരിക്കുമ്പോള്‍ കിട്ടുന്ന ദ്രാവകം രണ്ടു പടലങ്ങളായി വേർപെട്ടിരിക്കും. മുകള്‍ ഭാഗത്തുള്ള നീലദ്രാവകം ദ്രാവക ഓക്‌സിജനിലെ ഓസോണിന്റെ ലായനിയാകുന്നു. ചുവടെയുള്ള വയലറ്റ്‌ ദ്രാവകം ഓക്‌സിജന്റെ ഓസോണിലുള്ള ലായനിയാണ്‌. ഇതിൽ 70 ശതമാനവും ഓസോണ്‍ ആണ്‌ (183ºC-ൽ). ഈ ദ്രാവകത്തിന്റെ ആംശിക-സ്വേദനത്താൽ ശുദ്ധമായ ഓസോണ്‍ നിർമിക്കാം. എന്നാൽ ഈ പ്രക്രിയ അപകടം പിടിച്ചതും പ്രയാസമേറിയതുമാണ്‌.
ഓസോണീകൃതവായു അഥവാ ഓക്‌സിജന്‍ 90ബ്ബഇ വരെ തണുപ്പിച്ച സിലിക്കാജെല്ലിൽക്കൂടി കടത്തിവിടുമ്പോള്‍ ഓസോണ്‍ അധിശോഷണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. സിലിക്കയുടെ ഭാരത്തിന്റെ ആറ്‌ ശതമാനത്തോളം ഓസോണ്‍ വഹിച്ചിരിക്കുന്ന ജെൽ താണ മർദത്തിനു വിധേയമാക്കിയാൽ അതിലെ ഓസോണ്‍ വിമുക്തമായിത്തീരുന്നു.
ശുദ്ധമായ ഓസോണ്‍ 112ºC-ൽ-ൽ ദ്രവീഭവിച്ച്‌ കിട്ടുന്നത്‌ നിലനിറമുള്ള ദ്രാവകമാണ്‌. 251.4ºC-ൽ അത്‌ ഖരരൂപമാകുന്നു. വാതകത്തിനും നീലിമയുണ്ട്‌. ക്ലോറിന്റേതുപോലുള്ള പ്രത്യേക ഗന്ധമുണ്ട്‌. കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയിൽപ്പോലും O3 വാതകം മൃദുചർമങ്ങളെ തരിപ്പിക്കുന്നു. വളരെ താണഅളവിൽ ഓസോണ്‍ കലർന്നവായു ഉന്മേഷകരമാണ്‌. കടൽക്കരയിലെ വായുവിൽ ഓസോണ്‍ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നതിനാലാണ്‌ ഈ കാറ്റ്‌ ഉന്മേഷം നൽകുന്നത്‌. സക്രിയമായ ഈ വാതകം എളുപ്പത്തിൽ വിഘടിച്ച്‌ O2 + O ആയിത്തീരുന്നു. തന്മൂലം സമർഥമായ ഒരു ഓക്‌സിഡൈസിങ്‌ ഏജന്റാണ്‌ ഓസോണ്‍. ഇതേ കാരണത്താൽ വസ്‌ത്രങ്ങളെയും മറ്റും വെളുപ്പിക്കുകയും (bleaching) അണുജീവികളെ നശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. 100ºC-നു മുകളിൽ O3 വിഘടിച്ച്‌ ഓക്‌സിജനാകുന്നു. ഉത്‌പ്രരകങ്ങള്‍ ഉണ്ടെങ്കിൽ വിഘടനം സാധാരണ താപനിലയിലും നടക്കുന്നു.
ജലത്തിൽ വളരെ കുറഞ്ഞ ലേയത്വമുള്ള ഓസോണ്‍ അനേകം കാർബണികലായകങ്ങളിൽ അവശോഷിതമാകുന്നു. ഉദാ. ടർപ്പന്റൈന്‍, സിന്നാമണ്‍തൈലം. ഈ തൈലങ്ങളിൽ അപൂരിത യൗഗികങ്ങളുണ്ട്‌; അവയുമായി ഓസോണ്‍ സംയോജിക്കുന്നതിനാലാണ്‌ അവശോഷിതമാകുന്നത്‌. റബ്ബറിനെ ഓസോണ്‍ ആക്രമിച്ച്‌ പൊടിഞ്ഞുപോകുന്ന ഒരു സങ്കലന-യൗഗികമാക്കുന്നു. അതിനാൽ ഓസോണിന്റെ സാന്നിധ്യമുള്ള ഇടങ്ങളിൽ റബ്ബർ ഉപയോഗിക്കാവുന്നതല്ല. ഫോസ്‌ഫറസ്‌, സള്‍ഫർ, ആർസനിക്‌, അയഡിന്‍ എന്നിവ അവയുടെ ആസിഡ്‌ അന്‍ഹൈഡ്രഡുകളായി ഓക്‌സിഡൈസ്‌ ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഹൈഡ്രജന്‍ പെറോക്‌സൈഡുമായി പ്രവർത്തിച്ച്‌ നിരോക്‌സീകരിക്കപ്പെടുന്നു. O3 + H2O2 ® H2O + 2O2 സള്‍ഫൈഡുകളെ സൽഫേറ്റ്‌ ആയും മാങ്‌ഗനീസ്‌ ലവണ ലായനികളെ മാങ്‌ഗനീസ്‌ ഡൈ ഓക്‌സൈഡായും ഓസോണ്‍ ഓക്‌സിഡൈസ്‌ ചെയ്യുന്നു.
ഓസോണോളിസിസ്‌. അപൂരിത യൗഗികങ്ങളുമായി ഓസോണ്‍ സംയോജിച്ചുകിട്ടുന്ന ഓസോണൈഡിന്റെ ജലവിശ്ലേഷണമോ ഹൈഡ്രജനീകരണമോ ആണ്‌ ഓസോണോളിസിസ്‌. ഓസോണൈഡിന്റെ ജലവിശ്ലേഷണത്താൽ ഒരു കീറ്റോണും ഒരു അമ്ലവും കിട്ടുന്നു. ഹൈഡ്രജനീകരണത്താൽ രണ്ടു കീറ്റോണുകള്‍ (അഥവാ ആൽഡിഹൈഡുകള്‍) കിട്ടുന്നു. ഈ ഉത്‌പന്നങ്ങള്‍ ഏതെന്നു നിർണയിച്ചാൽ ഓസോണൈഡ്‌ തരുന്ന അപൂരിത യൗഗികത്തിലെ ദ്വിബന്ധത്തിന്റെ സ്ഥാനം നിശ്ചയിക്കാവുന്നതാണ്‌. സംരചനാപരമായ പഠനങ്ങളിൽ ഈ ഉപായം വളരെ പ്രയോജനപ്പെടുന്നു. ടെർപ്പീനുകളിൽനിന്നും മറ്റും അനേകം കാർബണികയൗഗികങ്ങള്‍ നിർമിക്കാനും ഓസോണോളിസിസ്‌ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു.
ഒരു ഗ്രാം തന്മാത്രാഭാരം യൗഗികം എത്ര ഗ്രാം തന്മാത്രാഭാരം ഓസോണുമായി സംയോജിക്കുന്നു എന്നറിഞ്ഞ്‌ യൗഗികത്തിലുള്ള ദ്വിബന്ധങ്ങളുടെ എണ്ണം തിട്ടപ്പെടുത്താവുന്നതുമാണ്‌. ഓസോണ്‍ അടങ്ങിയ വായുവുമായി ഒരുതുള്ളി മെർക്കുറി ഒരു ഗ്ലാസ്‌കുഴലിൽ എടുത്തു കുലുക്കിയാൽ മെർക്കുറിയുടെ "ചഞ്ചലത' നഷ്‌ടപ്പെട്ട്‌ കുഴൽഭിത്തിയിൽ അത്‌ "വാലുകള്‍' (tails) പോലെ പറ്റിച്ചേരുന്നു. പൊട്ടാസ്യം അയഡൈഡ്‌ ലായനിയിൽനിന്ന്‌ ഓസോണ്‍, അയഡിനെ മുക്തമാക്കുന്നു. ഈ അയഡിന്‍ തയോ സള്‍ഫേറ്റ്‌ ലായനികൊണ്ട്‌ അനുമാപനം ചെയ്‌ത്‌ ഓസോണിന്റെ പരിമാണ നിർണയം നടത്താവുന്നതാണ്‌. ദശലക്ഷത്തിൽ 0.1 ഭാഗം വരെയുള്ള അളവിലും അനുഭവപ്പെടുന്ന പ്രത്യേകഗന്ധം, തരംഗ നീളത്തിലുള്ള വികിരണങ്ങളുടെ തീവ്രമായ അവശോഷണം എന്നിവയാൽ ഓസോണിന്റെ സാന്നിധ്യം അഭിദർശിക്കാവുന്നതാണ്‌. ജലത്തിന്റെയും വായുവിന്റെയും അണുജീവി നാശനത്തിന്‌ ഓസോണ്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ജലത്തിലും വായുവിലുമുള്ള ദുർഗന്ധത്തെയും ഓസോണ്‍ നശിപ്പിക്കുന്നു. അതുപോലെ മലിനജലത്തിന്റെ ഉപചരണ(treatment)ത്തേിനും ഓസോണ്‍ പ്രയോജനപ്പെടുത്താം. ചെറിയതോതിൽ വെളുപ്പിക്കലിന്‌ ഓസോണ്‍ ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നുണ്ട്‌. കാർബണിക രസതന്ത്രത്തിലെ അനുപേക്ഷണീയമായ ഒരു അഭികാരകം (reagent) ആണ്‌ ഓസോണ്‍. എഥിലീനിക യൗഗികങ്ങളിൽനിന്ന്‌ ബന്ധപ്പെട്ട ആസിഡുകള്‍ നിർമിക്കാന്‍ ഓസോണ്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്‌. ദ്രവീകരിച്ച O3 O2 മിശ്രിതം (25 ശ.മാ. ഓസോണ്‍) റോക്കറ്റുകളിൽ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്‌. ഓക്‌സിഡൈസിങ്‌ ഏജന്റായി ജലശുദ്ധീകരണത്തിനും ഭൂഗർഭ റെയിൽവേകളിലും ടണലുകളിലും ഖനികളിലും ഓസോണ്‍ ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. ശീതഗൃഹങ്ങളിലും മറ്റും പൂപ്പലുകളെയും ബാക്‌റ്റീരിയകളെയും നശിപ്പിക്കാന്‍ ഓസോണുപയോഗിക്കാറുണ്ട്‌. ചുരുക്കം ചില രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിലും ഓസോണ്‍ ഉണ്ടാകുന്നുണ്ട്‌. ഫ്‌ളൂറിന്‍ ജലവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുമ്പോള്‍ കിട്ടുന്ന ഓക്‌സിജനിൽ ധാരാളം ഓസോണ്‍ അടങ്ങിയിരിക്കും. അതുപോലെ ഫോസ്‌ഫറസ്‌ സാവധാനം ഓക്‌സിജനുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുമ്പോള്‍ ഓസോണുകളുണ്ടാകുന്നു. പെർമാങഗനേറ്റുകള്‍, ഡൈക്രാമേറ്റുകള്‍ എന്നിവയ്‌ക്ക്‌ സള്‍ഫ്യൂറിക്‌ അമ്ലം മൂലം വിയോജനം സംഭവിക്കുമ്പോഴും ഓസോണ്‍ ഉണ്ടാകുന്നു. ക്വാർട്‌സ്‌ മെർക്കുറി ദീപങ്ങള്‍ക്കു ചുറ്റുമുള്ള വായുവിൽ ഓസോണ്‍ എപ്പോഴുമുണ്ടായിരിക്കും. ദീപത്തിൽനിന്നു പുറപ്പെടുന്ന അള്‍ട്രാവയലറ്റ്‌ രശ്‌മികള്‍ വായുവിലെ ഓക്‌സിജനെ ഓസോണായി മാറ്റുന്നതുകൊണ്ടാണ്‌ അങ്ങനെ സംഭവിക്കുന്നത്‌.
(ഡോ.കെ.പി. ധർമരാജയ്യർ)
