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
കാസ്റ്റിക് സോഡ
സര്വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില് നിന്ന്
കാസ്റ്റിക് സോഡ
Caustic Soda
ഖാദക സ്വഭാവമുള്ള ഒരു ക്ഷാരം. രാസനാമം: സോഡിയം ഹൈഡ്രാക്സൈഡ്. ഫോര്മുല NaOH. സോഡാകാരം എന്നാണ് സാധാരണയായി അറിയപ്പെടുന്നത്. സോഡിയം ഓക്സൈഡ് ആണ് കാസ്റ്റിക് സോഡ എന്ന മുന്ധാരണ തിരുത്തി, ജലസംയോജിത സോഡിയം ഓക്സൈഡാണ് കാസ്റ്റിക് സോഡ എന്നു തെളിയിച്ചത് ഡേവി (Davy), ബെര്തോലെ (Berthollet)എന്നീ ശാസ്ത്രജ്ഞരാണ്. സോഡിയം കാര്ബണേറ്റ്, കാത്സ്യം ഹൈഡ്രാക്സൈഡ് എന്നിവ തമ്മില് പ്രതിപ്രവര്ത്തിപ്പിച്ചാണ് ആദ്യകാലങ്ങളില് കാസ്റ്റിക് സോഡ ഉണ്ടാക്കിയിരുന്നത്. സോഡിയം ലോഹം ജലവുമായി പ്രതിപ്രവര്ത്തിച്ച് പരീക്ഷണശാലയില് കാസ്റ്റിക് സോഡ ഉണ്ടാക്കാം.
വീര്യമേറിയ ഒരു ആല് ക്കലിയാണ് കാസ്റ്റിക് സോഡ. ഖരാവസ്ഥയിലും ദ്രവാവസ്ഥയിലും ശരീരത്തില് പൊള്ളലേല്പിക്കാനും ശരീരകലകളെ നശിപ്പിക്കാനും ഇതിനു കഴിയും. അന്തരീക്ഷത്തില് നിന്ന് ജലാംശവും കാര്ബണ് ഡൈ ഓക്സൈഡും വലിച്ചെടുക്കാനുള്ള അസാധാരണമായ കഴിവ് ഇതിനുണ്ട്. തന്മൂലം പദാര്ഥങ്ങള് ഈര്പ്പരഹിതമാക്കാന് ഇത് ഉപയുക്തമാക്കുന്നു. കാസ്റ്റിക് സോഡ ജലത്തിലും ആല് ക്കഹോളിലും നന്നായി ലയിക്കും.
ഖരാവസ്ഥയില് കാസ്റ്റിക് സോഡ വെളുത്ത പരലുകളാണ്. ശുദ്ധമായ പരലുകള് തീര്ത്തും സുതാര്യമായിരിക്കും. മാലിന്യം അല്പമെങ്കിലുമുണ്ടെങ്കില് പരലുകളുടെ സുതാര്യത മുഴുവന് നഷ്ടപ്പെടുന്നു. വളരെ ചെറിയ തോതിലാണെങ്കിലും അയണ്, കോപ്പര്, നിക്കല് മുതലായ പരലുകള്ക്ക് നിറം കൊടുക്കുന്നു. വായുവിന്റെ സാന്നിധ്യത്തില് ദ്രാവകമായി മാറുന്ന (deliquescent) സ്വഭാവമുള്ളതിനാല് ഖരരൂപത്തില് ശുദ്ധമായി ലഭിക്കാന് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. കാസ്റ്റിക് സോഡയില് സാധാരണഗതിയില് അല്പമെങ്കിലും കാര്ബണേറ്റുണ്ടായിരിക്കും. കാസ്റ്റിക് സോഡ ആല് ക്കഹോളില് ലയിപ്പിച്ച് അരിച്ചുകിട്ടുന്ന ലായനി സില് വര് ബേസിനില് ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുമ്പോള് തികച്ചും ശുദ്ധമായ കാസ്റ്റിക് സോഡ ലഭിക്കും. കാര്ബണേറ്റുപോലെയുള്ള മാലിന്യങ്ങള് ആല് ക്കഹോളില് ലയിക്കില്ല.
ക്രിസ്റ്റലുകളുടെ ആപേക്ഷിക താപം 0.78 കലോറി/ഗ്രാം ആണ്. 318°C-ല് ഉരുകുന്നു. 300°C-ല് ക്രിസ്റ്റല് രൂപത്തില് മാറ്റം സംഭവിക്കുന്നു. അതായത്രൂപത്തില് നിന്നുരൂപത്തിലേക്ക്; 318.4°C-ല് രൂപം ഉണ്ടാകുന്നു. തിളനില 1390°C ആയിരിക്കുമെന്ന് ബാഷ്പമര്ദമുപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കിയിരിക്കുന്നു. സാധാരണ ഊഷ്മാവിലെ സാന്ദ്രത 2.13 ഗ്രാം/ഘനസെ.മീ. ദ്രവാവസ്ഥയില് കാസ്റ്റിക് സോഡ ഒന്നാംതരം ഇലക്ട്രാളൈറ്റാണ്.
സോഡിയം ഹൈഡ്രാക്സൈഡ് ജലം പ്രാവസ്ഥ- ആരേഖത്തില് നിന്ന് കാസ്റ്റിക് സോഡയുടെ എട്ടു ജലസംയോജിത രൂപങ്ങള് (crystal hydrates) ഉണ്ടാവുന്നതായി മനസ്സിലാക്കാം. താഴെപറയുന്നവയാണ് അവയുടെ ഫോര്മുലകള്.
കാസ്റ്റിക് സോഡാ ദ്രാവകം ഖാദക (corrosive) സ്വഭാവമുള്ളതാണ്; ജലാംശത്തിന്റെയും കാര്ബണ് ഡൈഓക്സൈഡിന്റെയും സാന്നിധ്യത്തില് പ്രത്യേകിച്ചും. സ്ഫടികം, സിലിക്ക, മണ്പാത്രങ്ങള്, പൊര്സലൈന്, ഇനാമല് എന്നിവ കാസ്റ്റിക് സോഡയുടെ ആക്രമണത്തിന് വിധേയമാണ്; സോഡിയം സിലിക്കേറ്റാണ് പ്രധാനമായി ഉണ്ടാവുന്നത്. ചൂടുള്ള സാന്ദ്രലായനിയില് സള്ഫര് ലയിച്ച് പോളിസള്ഫൈഡ് ഉണ്ടാവുന്നു. കാര്ബണ് ഡൈഓക്സൈഡ് വലിച്ചെടുത്ത് സോഡിയം കാര്ബണേറ്റും കാര്ബണ് മോണോക്സൈഡ് വലിച്ചെടുത്ത് സോഡിയം ഫോര്മേറ്റും ഉണ്ടാകുന്നു. അലുമിനിയം, ടിന്, സിങ്ക് എന്നീ ലോഹങ്ങള് കാസ്റ്റിക് സോഡ ലായനിയില് ലയിക്കും; ഹൈഡ്രജന് കൂടാതെ സോഡിയം അലുമിനേറ്റ്, സോഡിയം സ്റ്റാന്നേറ്റ്, സോഡിയം സിങ്കേറ്റ് എന്നിവയാണ് യഥാക്രമം കിട്ടുന്നത്. കോപ്പര്, അയണ്, നിക്കല് , സില് വര് എന്നിവയ്ക്ക് കാസ്റ്റിക്സോഡയുടെ ആക്രമണം ചെറുക്കാന് കഴിവുണ്ട്. ഈ ലോഹങ്ങളുടെ പ്രതലങ്ങളില് ഉണ്ടാവുന്ന ഓക്സൈഡ് ആവരണം; ആല് ക്കലിയുമായുള്ള പ്രതിപ്രവര്ത്തനം തടയുന്നതുകൊണ്ടാണ് പ്രതിരോധ ശക്തി ഉണ്ടാകുന്നത്. ഉരുക്കിനേക്കാള് പ്രതിരോധശക്തിയുള്ളതാണ് വാര്പ്പിരുമ്പ് (cast iron); അല്പം നിക്കല് കൂടി ചേര്ന്നതാണെങ്കില് പ്രത്യേകിച്ചും. അതുകൊണ്ട് കാസ്റ്റിക് സോഡ നിര്മാണത്തിനും ശേഖരിച്ചു സൂക്ഷിക്കുന്നതിനും വാര്പ്പിരുമ്പ് കൊണ്ട് ലേപനം ചെയ്ത പാത്രങ്ങളാണ് ഫാക്ടറികളിലും മറ്റും ഉപയോഗിക്കുന്നത്.
നിര്മാണം. കാസ്റ്റിക് സോഡ താഴെപറയുന്ന മാര്ഗങ്ങളിലൂടെ നിര്മിക്കാം.
(i) കാസ്റ്റീകരണം (causticising). കാത്സ്യംഹൈഡ്രാക്സൈഡ്, ചൂടാക്കിയ സോഡിയം കാര്ബണേറ്റ് ലായനിയുമായി പ്രതിപ്രവര്ത്തിപ്പിച്ച് കാത്സ്യം കാര്ബണേറ്റ് അവക്ഷിപ്തമായും കാസ്റ്റിക് സോഡ ലായനിയായും ലഭ്യമാക്കുന്നു.
വലിയ ഇരുമ്പു ടാങ്കുകളില് 15-20 ശതമാനം സാന്ദ്രതയുള്ള സോഡിയം കാര്ബണേറ്റ് ലായനി നിറച്ചശേഷം ചുണ്ണാമ്പുകല്ല് അതില് മുക്കിവയ്ക്കുന്നു. ഇതില് ക്കൂടി നീരാവി കടത്തിവിടുകയും ഒപ്പം ഇളക്കിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സാമ്പിള് പരിശോധനയില് കാര്ബണേറ്റിന്റെ സാന്നിധ്യം ഇല്ലാതിരിക്കുന്നതുവരെ ഈ പ്രക്രിയ തുടര്ന്നുകൊണ്ടേയിരിക്കും. അവഷിപ്തമായി ലഭിക്കുന്ന കാത്സ്യം കാര്ബണേറ്റ് അരിച്ചുമാറ്റി ക്രിസ്റ്റലീകരിച്ചെടുക്കുന്നു. പിന്നീട് ഉരുക്കി ലായനി രൂപത്തിലാക്കുന്നു.
(ii). വിദ്യുത്-അപഘടനം (Electrolysis). കൊസ്റ്റിക് സോഡാ നിര്മാണത്തിന് വിദ്യുത്-അപഘടനാ രീതിയാണ് ഇപ്പോള് കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. കൂടുതല് ശുദ്ധമായ കാസ്റ്റിക് സോഡ ലഭിക്കുമെന്നതിനു പുറമേ ഉത്പന്നങ്ങളായി ഹൈഡ്രജനും ക്ലോറിനും കിട്ടും എന്ന മേന്മ കൂടി ഈ രീതിക്കുണ്ട്. സോഡിയം ക്ലോറൈഡ് ലായനിയില് കൂടി വൈദ്യുതി കടത്തിവിട്ടാല് , സോഡിയവും ക്ലോറിനും യഥാക്രമം കാഥോഡിലും ആനോഡിലും ഉണ്ടാവും. ഈ സോഡിയം ജലവുമായി പ്രവര്ത്തിച്ച് കാസ്റ്റിക് സോഡയും ഹൈഡ്രജനും ഉണ്ടാവുന്നു. സെല്ലിലുണ്ടാവുന്ന കാസ്റ്റിക് സോഡയും ക്ലോറിനും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവര്ത്തനം തടയാന് ഉപയോഗിക്കുന്ന മാര്ഗത്തെ ആധാരമാക്കി, വിദ്യുത്-അപഘടനത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന സെല്ലുകളെ മൂന്നായി തരം തിരിക്കാം. 1. കാഥോഡിനും ആനോഡിനുമിടയിലായി ഒരു സുഷിരിതവിഭാജകം ഉള്ള നൈല് സണ്സെല് 2. മെര്ക്കുറി കാഥോഡ് ഉപയോഗിക്കുന്ന കാസനെര് കെല് നര് സെല് 3. കാഥോഡിലെയും ആനോഡിലെയും ദ്രാവകങ്ങളെ ആപേക്ഷികഘനത്വത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തില് വേര്തിരിക്കുന്ന ബെല് രീതി.
(1) നെല് സണ് (Nelson). സെല് അകവശം ആസ്ബെസ്റ്റോസ് ലൈനിങ്ങുള്ള 'ഡ' രൂപത്തിലുള്ള ഒരു സുഷിരിത (perforated) സ്റ്റീല് പാത്രമാണ് കാഥോഡ്. കാഥോഡില് നിറച്ച ബ്രനില് ഗ്രാഫൈറ്റിന്റെ ആനോഡ് മുങ്ങിയിരിക്കുന്നു. സ്റ്റീല് പാത്രം ഒരു ചതുരടാങ്കില് ഉറപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. വൈദ്യുതി കടത്തിവിടുമ്പോള് ആനോഡിനടുത്തുള്ള കുഴലില് ക്കൂടി ക്ലോറിന്വാതകം പുറത്തേക്കു പോകുന്നു. കാഥോഡിനടുത്തുവച്ച് സോഡിയം ജലവുമായി പ്രവര്ത്തിച്ച് കാസ്റ്റിക് സോഡയും ഹൈഡ്രജനുമുണ്ടാകുന്നു. കാസ്റ്റിക് സോഡാലായനി ടാങ്കിന്റെ അടിയില് ശേഖരിക്കുന്നു.
(2) a. കാസ്നെര്-കെല് നര് സെല് . ഒരു വലിയ ചതുരടാങ്കിന്റെ ഉള്വശം സ്ലേറ്റ് കഷ്ണങ്ങള് ഉപയോഗിച്ച് മൂന്ന് അറകളായി ഭാഗിച്ചിരിക്കും. നടുവിലേതിലൊഴികെയുള്ള രണ്ട് അറകളിലായി എടുത്തിട്ടുളള ബ്രന് ലായനിയില് കാര്ബണ് ആനോഡുകള് ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. നടുവിലെ അറയിലെ നേര്ത്ത കാസ്റ്റിക് സോഡാ ലായനിയില് നിരനിരയായി അടുക്കിയിരിക്കുന്ന ഇരുമ്പ് ദണ്ഡുകള് കാഥോഡായി പ്രവര്ത്തിക്കുന്നു. ലായനികള് തമ്മില് കലങ്ങാതിരിക്കാന്, ടാങ്കിന്റെ അടിയില് മെര്ക്കുറിയുടെ ഒരു പടലം വിരിച്ചിട്ടുണ്ട്. വേശനം (induction) വഴി ആനോഡിന്റെ അറയില് കാഥോഡ് ആയും കാഥോഡിന്റെ അറയില് ആനോഡ് ആയും മെര്ക്കുറി പ്രവര്ത്തിക്കുന്നു. ടാങ്കിന്റെ അടിവശത്ത് ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ചക്രം ടാങ്കിന് ചലനശക്തി നല്കുന്നു. ആനോഡ് അറയിലുണ്ടാകുന്ന സോഡിയം മെര്ക്കുറിയുമായി ചേര്ന്ന് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന അമാല് ഗം ഈ ചലനം കൊണ്ട് കാഥോഡ് അറയിലേക്കു മാറുന്നു. കാഥോഡ് അറയില് കാസ്റ്റിക് സോഡ വിദ്യുത് വിശ്ലേഷണത്തിന് വിധേയമായി വേര്തിരിയുന്ന ഛഒ അയോണുകള് അവിടെയുള്ള മെര്ക്കുറി ആനോഡിലെത്തുമ്പോള് സോഡിയം അമാല് ഗത്തിലെ സോഡിയവുമായി ചേര്ന്ന് കാസ്റ്റിക് സോഡ രൂപീകരിക്കുന്നു. ഒപ്പം ഹൈഡ്രജനും 20 ശതമാനംവരെ സാന്ദ്രതയുള്ള ലായനിയാവുമ്പോള് ടാങ്കില് നിന്ന് നീക്കം ചെയ്യുന്നു.
b. കെല് നര് സോള്വേ സെല് . കാസ്റ്റ്നെര്-കെല് നര് സെല്ലിന്റെ ഒരു നവീകൃത രൂപമാണ് സോളവേയുടെ ട്രഫ് സെല് എന്നുകൂടി പേരുള്ള കെല് നര് സോള്വേ സെല് (trough cell). മെര്ക്കുറി കാഥോഡ് ആണ് ഇതില് ഉപയോഗിക്കുന്നത്; അറകളായി വേര്തിരിച്ചിട്ടുമില്ല. സെല്ലില് ക്കൂടി മെര്ക്കുറി ഒഴുകിക്കൊണ്ടിരിക്കും; ഒപ്പം സോഡിയവും. ഒരു ഇരുമ്പു ടാങ്കിലുള്ള ജലത്തില് ഇതു ചെന്നുവീണ് പ്രതിപ്രവര്ത്തനം നടക്കുന്നു. താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്ന ഫ്ളോ ഷീറ്റില് (flow sheet) നിന്ന് പ്രവര്ത്തനം വ്യക്തമാവും.
(3) ബെല് പ്രക്രിയ. കല്ല് കൊണ്ടുണ്ടാക്കിയ വലിയൊരു പാത്രത്തിനുള്ളില് തലകീഴായി ഇറക്കിവച്ച ബെല് ആകൃതിയിലുള്ള മറ്റൊരു കല്ല്പാത്രവും അടങ്ങുന്നതാണ് സെല് . തലകീഴായി വച്ചിരിക്കുന്ന ബെല്ലിന്റെ അടിഭാഗത്ത് കൂടെ കടന്നുപോകുന്ന ഗ്രാഫൈറ്റ് ദണ്ഡുകളാണ് ആനോഡായി വര്ത്തിക്കുന്നത്. ബെല്ലിനു ചുറ്റുമായി ഇരുമ്പ് ഫോയിലുകളുടെ കാഥോഡ് സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. ആപേക്ഷിക ഘനത്വം കൂടിയ കാഥോഡിക ലായനിയായ കാസ്റ്റിക് സോഡ ആനോഡിക ലായനിയായ ബ്രനിന്റെ താഴെ നിലകൊള്ളുന്നു.
(iii) ലോവിങ് രീതി. സോഡാക്കാരം ഫെറിക് ഓക്സൈഡുമായി പ്രതിപ്രവര്ത്തനം ചെയ്യിച്ച് ഉണ്ടാക്കുന്ന സോഡിയം ഫെറൈറ്റ് ജലവുമായി പ്രതിപ്രവര്ത്തിച്ച് കാസ്റ്റിക് സോഡ ഉണ്ടാകുന്നു.
ഉപയോഗങ്ങള്. ഇന്ത്യയിലെ മുപ്പതോളം ഫാക്ടറികളില് നിര്മിക്കപ്പെടുന്ന കാസ്റ്റിക് സോഡയുടെ 90 ശതമാനവും ഇന്ത്യയില് ത്തന്നെ ഉപയോഗിക്കുന്നു; 80 ടണ്ണോളം കാസ്റ്റിക് സോഡ കയറ്റുമതി ചെയ്യുന്നുണ്ട്. കേരളത്തില് കാസ്റ്റിക്സോഡ വാണിജ്യാടിസ്ഥാനത്തില് തയ്യാറാക്കുന്നത് ഉദ്യോഗമണ്ഡലിലെ ട്രാവന്കൂര് കൊച്ചിന് കെമിക്കല് സാണ്. ഉത്പാദനത്തിന്റെ സിംഹഭാഗവും പേപ്പര്, വിസ്കോസ് റയോണ് എന്നിവയുടെ നിര്മാണത്തിനുപയോഗിക്കുന്നു. സോപ്പു നിര്മാണത്തിനും പെട്രാളിയം ശുദ്ധീകരണത്തിനും കാസ്റ്റിക് സോഡ അത്യാവശ്യമാണ്. പരുത്തി ചുരുങ്ങാതിരിക്കാനുള്ള മെഴ്സിഡൈസിങ്, സ്കോറിങ് എന്നിവയ്ക്കും ഫിനോള്, ഫോര്മേറ്റ്, ഓക്സലേറ്റ് , ഇന്ഡിഗോ എന്നിവയുടെ നിര്മാണത്തിനും കാസ്റ്റിക് സോഡ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അലുമിനിയം ഉണ്ടാക്കാന്വേണ്ടി ബോക്സൈറ്റ് ശുദ്ധീകരിക്കുന്നത് കാസ്റ്റിക് സോഡയില് ലയിപ്പിച്ചിട്ടാണ്. ഓക്സിജന്, നൈട്രജന്, എന്നിവ നിര്മിക്കുന്നത് കാസ്റ്റിക് സോഡാ ലായനി വിദ്യുത് അപഘടനം ചെയ്താണ്. പരുത്തിയോ മരത്തിന്റെ കാമ്പോ കാസ്റ്റിക് സോഡാ ലായനിയില് മുക്കിവച്ചിരുന്നാല് കിട്ടുന്ന ആല് ക്കലി സെലുലോസില് നിന്നാണ് വിസ്കോസ് റയോണ് ഉണ്ടാക്കുന്നത്. ശുദ്ധമായ കാസ്റ്റിക് സോഡയാണ് ഇതിനാവശ്യം. പരീക്ഷണശാലയില് ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു അഭികര്മകം (reagent) ആണ് കാസ്റ്റിക് സോഡ.
(എ. സലാഹുദീന് കുഞ്ഞ്)