ಫ್ಲೂರೀನ್

ಫ್ಲೂರೀನ್ ಒಂದು ಮೂಲಧಾತು. ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ತೆಳು ಹಳದಿ ಬಣ್ಣದ ಅನಿಲ. ಇದು ಬಹು ಸುಲಭವಾಗಿ ಉಳಿದ ಮೂಲ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ.

ಇದು ವಿಸ್ತೃತಾವರ್ತಕೋಷ್ಟಕದ VII-A ಉಪಗುಂಪಿನಲ್ಲಿರುವ ಹ್ಯಾಲೊಜನ್ನುಗಳ ಪೈಕಿ ಮೊದಲನೆಯದು. ಅತ್ಯಧಿಕ ವಿದ್ಯುದ್ರುಣ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಧಿಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಆಕರ್ಷಣ ಬಲ ಇರುವ ಧಾತು. ತೀವ್ರ ಪಟು ಧಾತುವಾದ್ದರಿಂದ-ಇದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿಗೆ ಪಟುವಾದ ಧಾತು ಇನ್ನೊಂದಿಲ್ಲ-ಇದು ನಿಸರ್ಗದಲ್ಲಿ ಮೂಲರೂಪದಲ್ಲಿ ಲಭಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಸಂಯುಕ್ತವಾಗಿ ಇದು ಫ್ಲೂರ್‌ಸ್ಟಾರ್ (CaF2). ಕ್ರಯೊಲೈಟ್ (Na3AlF6) ಮತ್ತು ಫ್ಲೂರ್ ಅಪಟೈಟ್ [CaF2 3Ca3(PO4)2] ಎಂಬವುಗಳಲ್ಲಿ ದೊರೆಯುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಯಲ್ಲಿರುವ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಮ್ ಫ್ಲೂರೈಡ್ ಲವಣಗಳನ್ನು ಸಸ್ಯಗಳು ಹೀರಿಕೊಂಡು ಅವನ್ನು ಸೇವಿಸುವ ಪ್ರಾಣಿಗಳಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಮೂಳೆ, ಹಲ್ಲು ಮತ್ತು ಉಗುರುಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಸಂಯುಕ್ತ ವಸ್ತುವಿನ ಆಂಶ ಸೇರಿರುತ್ತದೆ. ಮನುಷ್ಯನ ಮಿದುಳಿನಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 3 ಮಿಲಿಗ್ರಾಮ್ ಸಂಯುಕ್ತ ಫ್ಲೂರೀನ್ ಉಂಟು.
ಇತಿಹಾಸ

ಡೇವಿ ಎಂಬ ವಿಜ್ಞಾನಿ 1813ರಲ್ಲಿ ಫ್ಲೂರೀನ್ ಧಾತುಗಳನ್ನು ಆವಿಷ್ಕರಿಸಿದ. ಆದರೆ ಮುಂದಿನ ಸುಮಾರು 73 ವರ್ಷಗಳ ಕಾಲ ಅನೇಕ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಸತತವಾಗಿ ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದರೂ ಇದನ್ನು ಸಾಕಷ್ಟು ಗಾತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಿ ಶೇಖರಿಸಿಡುವುದು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ. ಹೈಡ್ರೊಫ್ಲೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಗೆ ಒಳಪಡಿಸಿದಾಗ ಧನದ್ರುವದ ಬಳಿ ನಿರೀಕ್ಷಿಸಿದ ಫ್ಲೂರೀನ್ ಬಾರದೆ ಆಕ್ಸಿಜನ್ನಿನ ಬಿಡುಗಡೆ ಆದದ್ದೇ ಇದರ ಕಾರಣವಾಗಿತ್ತು. ಶುಷ್ಕವಾದ ಹೈಡ್ರೊಫ್ಲೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು ಕೋಶದಲ್ಲಿಟ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ತಮ ಪ್ರವಹಿಸಿದಾಗ ಯಾವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯೂ ಉಂಟಾಗಲಿಲ್ಲ. ಇದರಿಂದ ಈ ಆಮ್ಲ ಶುಷ್ಕ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ನಿರೋಧಕ ವಸ್ತುವೆಂದು ಸಿದ್ಧವಾಯಿತು. ಕೆಲವು ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದ ಫ್ಲೂರೀನನ್ನು ಗಾಜಿನ ಪಾತ್ರೆಗಳಲ್ಲಿ ಶೇಖರಿಸಿಟ್ಟಾಗ ಅದು ಗಾಜಿನೊಡನೆ ವರ್ತಿಸಿ ಅದನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸಿ ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಗ್ರಾಫೈಟ್ ಪಾತ್ರೆಗಳಲ್ಲಿ ಶೇಖರಿಸಿಟ್ಟಾಗ ಅದನ್ನು ಇಂಗಾಲ ಟೆಟ್ರಫ್ಲೂರೈಡ್ ಎಂಬ ಅನಿಲವಾಗಿ ಮಾರ್ಪಡಿಸಿ ಅದೃಶ್ಯವಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಹೀಗಾಗಿ 1886ರ ತನಕ ರಸಾಯನಿಕ ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಫ್ಲೂರಿನ್ ತಯಾರಿಕೆ ಮಹಾಸಮಸ್ಯೆ ಆಗಿಯೆ ಉಳಿಯಿತು. ಆ ವರ್ಷ ಜೂನ್ 26ರಂದು, ಫ್ರಾನ್ಸ್ ದೇಶದ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಹೆನ್ರಿ ಮಾಯ್ಸ್ನ್, ಪ್ರಪ್ರಥಮವಾಗಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಫ್ಲೂರೀನ್ ಅನಿಲವನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಿ ಅದರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಸಂಶೋಧನೆ ನಡೆಸಿದ. ಇವನ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಶುಷ್ಕವಾದ ಹೈಡ್ರೊಫ್ಲೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಮತ್ತು ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಫ್ಲೂರೈಡುಗಳ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು (KF.12HF) ಪ್ಲಾಟಿನಮ್ ಪಾತ್ರೆಯಲ್ಲಿ -230C ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಗೆ ಗುರಿಪಡಿಸಲಾಯಿತು. ವಿದ್ಯುದ್ಧ್ರುವಗಳನ್ನು ಪ್ಲಾಟಿನಮ್-ಇಂಡಿಯಮ್ ಸಮ್ಮಿಶ್ರಲೋಹದಿಂದ ಮಾಡಲಾಗಿತ್ತು. ಈ ವಿಧಾನದ ಮುಖ್ಯ ದೋಷವೆಂದರೆ ಪ್ರತಿ ಒಂದು ಗ್ರಾಮ್ ಫ್ಲೂರೀನ್ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದಾಗ ಸುಮಾರು 5 ಗ್ರಾಮಿನಷ್ಟು ಪ್ಲ್ಯಾಟಿನಮ್ ಲೋಹ ನಾಶವಾಗುತ್ತಿತ್ತು.
ತಯಾರಿಕೆ

ಆಧುನಿಕ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಈ ದೋಷ ಬಲುಮಟ್ಟಿಗೆ ನಿವಾರಣೆ ಆಗಿದೆ. ಮೀಡಿಯಮ್ ಉಷ್ಣತಾ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ KF.HF ಎಂಬ ರಚನೆಯುಳ್ಳ ದ್ರವ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಗೆ ಸುಮಾರು 1000C ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಗುರಿಪಡಿಸುತ್ತಾರೆ. ಉಕ್ಕು ಅಥವಾ ತಾಮ್ರದಿಂದ ಮಾಡಿದ ಕೋಶಗಳನ್ನೂ ಇಂಗಾಲದ ಧನಧ್ರುವಗಳನ್ನೂ ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ವಿದ್ಯುತ್ಕೋಶದಲ್ಲಿ ಋಣಧ್ರುವದ ಬಳಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಹೈಡ್ರೊಜನ್ ಇದರೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆತರೆ ಕೋಶವೇ ಸಿಡಿದು ಹೋಗಬಹುದು. ಇದನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಎರಡು ಧ್ರುವಗಳನ್ನೂ ಸಚ್ಛಿದ್ರ ಲೋಹದ ಪರದೆಯಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸುತ್ತಾರೆ. ಸುಮಾರು 12-15 ಆಂಪೇರ್‌ನಷ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುವ ಕೋಶಗಳು ಪ್ರಯೋಗಶಾಲೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿವೆ.
ಗುಣಗಳು

ತಿಳಿಹಸಿರು ಹಳದಿ ಬಣ್ಣದ ಫ್ಲೂರೀನನ್ನು ಅತಿ ಶೈತ್ಯದಲ್ಲಿ ತಣಿಸಿದಾಗ ಅದು ಹಳದಿ ದ್ರವವನ್ನೂ ಘನವನ್ನೂ ಕೊಡುತ್ತದೆ. ಫ್ಲೂರೀನಿನ ಕೆಲವು ಮುಖ್ಯ ಭೌತ ವಿವರಗಳು ಹೀಗಿವೆ: ಅಣುಸೂತ್ರ F2, ಪರಮಾಣು ತೂಕ 18.9984, ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ 9, ಬಾಹ್ಯ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಿನ್ಯಾಸ 2s2,2p5, ಕುದಿಬಿಂದು-1880C, ದ್ರವನಬಿಂದು 2230C, ಸಾಂದ್ರತೆ (ವಾಯುವಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿ) 1.32, ಪರಮಾಣು ಗಾತ್ರ (ಘನ) 14.62 cc, ಅಯಾನೀಕರಣ ವಿಭವ 17.42 ವೋಲ್ಟ್, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಆಕರ್ಷಣೆ 4.13 ಆಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಿಭವ 2.85ವೋಲ್ಟ್.

ಧಾತುಗಳಲ್ಲೆಲ್ಲ ಫ್ಲೂರೀನ್ ಅತ್ಯಂತ ಪಟುವಾದುದು. ಇದು ನೈಟ್ರೊಜನ್ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಜನ್ ಉಳಿದು ಮಿಕ್ಕ ಎಲ್ಲ ಧಾತುಗಳೊಡನೆ ವರ್ತಿಸಿ ಆಯಾ ಫ್ಲೂರೈಡುಗಳನ್ನು ಕೊಡುವುದು. ಒದ್ದೆಯಾಗಿದ್ದಾಗ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಫ್ಲೂರೀನುಗಳು ಸಂಯೋಜಿಸಿ ಹೈಡ್ರೊಜನ್ ಫ್ಲೂರೈಡ್ ಅಥವಾ ಹೈಡ್ರೊಫ್ಲೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು (HF) ಕೊಡುವುವು. ಬೋರಾನ್, ಕಾರ್ಬನ್, ಗಂಧಕ, ರಂಜಕ, ಆರ್ಸೆನಿಕ್, ಆ್ಯಂಟಿಮೊನಿ, ಬ್ರೋಮಿನ್, ಅಯೊಡೀನ್, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮತ್ತು ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮುಗಳು ತಮ್ಮಷ್ಟಕ್ಕೆ ತಾವೇ ಈ ಆನಿಲದಲ್ಲಿ ಹೊತ್ತಿಕೊಂಡು ಉರಿದು ಫ್ಲೂರೈಡುಗಳನ್ನು ಕೊಡುತ್ತವೆ. ನೀರಿನಲ್ಲಿ ವಿಲೀನವಾದ ಕೂಡಲೇ ಅದನ್ನು ವಿಭಜಿಸಿ ಹೈಡ್ರೊಫ್ಲೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಮತ್ತು ಓಜೋನ್ ಮಿಶ್ರಿತ ಆಕ್ಸಿಜನ್ನನ್ನು ಕೊಡುವುದು.

2H2O + 2F2 → 4HF + O2 ↑­

3H2O + 3F2 → 6HF + O3 ↑­

ಕ್ಷಾರಗಳೊಡನೆ ವರ್ತಿಸಿ ಆಯಾ ಫ್ಲೂರೈಡುಗಳನ್ನೂ ಫ್ಲೂರೀನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ (F2O) ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಜನ್ನನ್ನೂ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವುದು. ಫ್ಲೂರೀನ್ ಪ್ರಬಲ ಉತ್ಕರ್ಷಣಕಾರಿಯಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಹ್ಯಾಲೈಡುಗಳಿಂದ ಅಯಾ ಹ್ಯಾಲೊಜನ್ನುಗಳನ್ನು ಪಲ್ಲಟಿಸುವುದು.

2NaCl + F2 → 2NaF + Cl2
ಉಪಯೋಗಗಳು

ಫ್ಲೂರೀನಿನ ಉಪಯುಕ್ತತೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅದರ ಫ್ಲೂರೈಡುಗಳ ಮೂಲಕ. ಬೋರಾನ್ ಟ್ರೈಫ್ಲೂರೈಡ್, ಆ್ಯಂಟಿಮೊನಿ ಫ್ಲೂರೈಡ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೊಜನ್ ಫ್ಲೂರೈಡುಗಳು ಉಪಯುಕ್ತ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು. SF6 ನ್ನು ವೋಲ್ಟೇಜಿರುವ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಅವಾಹಕವಾಗಿ ಬಳಸುವರು. UF6 ಯುರೇನಿಯಮ್ ಐಸೊಟೋಪುಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಉಪಯೋಗಕ್ಕೆ ಬರುತ್ತದೆ. CCl2F2 (ಫ್ರಿಯಾನ್) ಶೈತ್ಯಕಾರಕ ಯಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿಯೂ ClO3Fನ್ನು ರಾಕೆಟ್ಟುಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಬಳಸುವರು. ಸೋಡಿಯಮ್ ಪ್ಲೂರೈಡ್ ಒಳ್ಳೆಯ ಪೂತಿನಿರೋಧಕ. ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಸೋಡಿಯಮ್ ಫ್ಲೂರೈಡುಗಳ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ದಂತಕ್ಷಯ ನಿರೋಧಕವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ. ಫ್ಲೂರೀನ್-ಹೈಡ್ರೊಜನ್ ಜ್ವಾಲೆಯಿಂದ ಸಿಮೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಕಲ್ಲು ಚಪ್ಪಡಿಗಳನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಬಹುದು.

1935-45ರ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಅಮೆರಿಕದಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು ಬಾಂಬಿನ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಬೇಕಾದ ಯುರೇನಿಯಮನ್ನು (235U) ಅದರ ಖನಿಜದಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಸಂಶೋಧನೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿದರು. ಯುರೇನಿಯಮ್ ಹೆಕ್ಸ್‌ಫ್ಲೂರೈಡ್ ಎಂಬ ಸಂಯುಕ್ತ ವಸ್ತುವಿನ ತಯಾರಿಕೆ ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಅವಶ್ಯಕವಾಯಿತು. ಇದನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಮೊತ್ತಮೊದಲಿಗೆ ಅಮೆರಿಕದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಫ್ಲೂರೀನ್ ಅನಿಲವನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದರು. 1000-2000 ಆಂಪೇರ್ ವಿದ್ಯುತ್ತು ಬಳಸುವ ಅತಿ ದೊಡ್ಡ ಕೋಶಗಳನ್ನು ರಚಿಸಿದರು. ನಿಕ್ಕಲ್ ಅಥವಾ ಇಂಗಾಲದ ಧನ ಧ್ರುವಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸಿ ಅದನ್ನು ಋಣಧ್ರುವದಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಮಾನೆಲ್ ಲೋಹದ ಪರದೆಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿದರು. ಫ್ಲೂರೀನನ್ನು ಶೇಖರಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಬೇಕಾದ ಸಲಕರಣೆಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಸಂಶೋಧನೆ ನಡೆದಿದೆ. ಹೈಡ್ರೊಫ್ಲೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಅಂಶ ಸ್ವಲ್ಪವೂ ಇಲ್ಲದೆ ಇರುವ ಫ್ಲೂರೀನ್ ಅನಿಲವನ್ನು ಗಟ್ಟಿ ಗಾಜಿನ ಪಾತ್ರೆಯಲ್ಲಿ ಶೇಖರಿಸಬಹುದು. ಉಕ್ಕು, ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ಮಾನೆಲ್ ಲೋಹಗಳು ಶುಷ್ಕವಾಗಿದ್ದಾಗ ಈ ಅನಿಲದೊಂದಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ವರ್ತಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಅನಿಲವನ್ನು ನಿಕ್ಕಲ್ ಪಾತ್ರೆಗಳಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 5000C ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಶೇಖರಿಸಬಹುದು.
ಫ್ಲೂರೊಕಾರ್ಬನ್ನುಗಳು

ಹೈಡ್ರೊಕಾರ್ಬನ್ನುಗಳಲ್ಲಿರುವ ಹೈಡ್ರೊಜನ್ನನ್ನು ಕ್ರಮೇಣ ಪಲ್ಲಟಿಸಿ ಫ್ಲೂರೊ ಕಾರ್ಬನ್ನುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಹೈಡ್ರೊಕಾರ್ಬನ್ನುಗಳನ್ನು KHF2 ವಿಲೀನವಾಗಿರುವ ನಿರ್ಜಲ HFನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿ ಫ್ಲೂರೊಕಾರ್ಬನ್ನುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವರು. ಇವನ್ನು ಹೆರೆಎಣ್ಣೆಗಳಾಗಿಯೂ ಲೀನಕಾರಿಗಳಾಗಿಯೂ ಬಳಸುವರು. ಅಸಂತೃಪ್ತ ಫ್ಲೂರೊಕಾರ್ಬನ್ನುಗಳು ಪಾಲಿಮರೀಕರಿಸಿದಾಗ (CF2 = CF2) ಟೆಫ್ಲಾನ್ ಎನ್ನುವ ಗಡಸು ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ದೊರೆಯುತ್ತವೆ. ಇದನ್ನು ಹೆರೆಎಣ್ಣೆಯಾಗಿಯೂ ಕೃತಕದಾರ ನಿರ್ಮಾಣ ವಸ್ತುವಾಗಿಯೂ ಉಪಯೋಗಿಸುವರು. ಟೆಫ್ಲಾನ್ ಥರ್ಮಾಫ್ಲಾಸ್ಕಗಳೂ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿವೆ. ಹಲವು ಫ್ಲೂರೊಕಾರ್ಬನ್ನುಗಳು ಏಡಿಗಂತಿ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಕೆ ಆಗುತ್ತವೆ.
ಉಲ್ಲೇಖಗಳು

ವರ್ಗ:ಮೂಲಧಾತುಗಳು
ವರ್ಗ:ಅನಿಲಗಳು