మెరుస్తూ సాగుతూ.. పెళుసుగా నిస్తేజంగా!

జనరల్‌ స్టడీస్‌
రసాయన శాస్త్రం

సృష్టిలోని మూలకాలను వాటి భౌతిక, రసాయన లక్షణాల ఆధారంగా లోహాలు, అలోహాలుగా విభజించారు. లోహాలు సాధారణంగా గట్టిగా, బలంగా ఉండి ఉష్ణవాహకాలుగా పనిచేస్తాయి. ఇందుకు విరుద్ధ స్వభావంతో అలోహాలు ఉంటాయి. ఘన రూపంలో ఉంటే పెళుసుగా, వాయురూపంలో ఉంటే సహజ పదార్థాలుగా ఉంటాయి. మానవ వికాసం, ప్రగతి, విజ్ఞానంలో కీలకమైన లోహ అలోహాల స్వభావం, వాటికున్న వివిధ రకాల ఉపయోగాలను పరీక్షార్థులు తెలుసుకోవాలి. ఇందులో ముఖ్యమైనవి, నిత్యజీవితంలో ఎక్కువగా వినియోగించే మూలకాలు, వాయువులు, అవి ప్రదర్శించే ధర్మాలు, వాతావరణంలో వాటి  పరిమాణం, ప్రత్యేకతలపై అవగాహన ఉండాలి.

లోహాలు  అలోహాలు

లోహాలు: లోహాలు మెరిసే గుణంతో ఉంటాయి. మంచి విద్యుత్తు వాహకాలుగా పనిచేస్తాయి. కొట్టినప్పుడు ధ్వనిని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. దాదాపుగా అన్నింటికీ పలుచని రేకులుగా సాగే గుణం, సన్నని తీగలుగా మారే లక్షణం ఉంటుంది. లోహాలు పలుచని రేకులుగా మారడాన్ని స్థరనీయత అని, సన్న తీగలుగా మారే ధర్మాన్ని తాంతవత అని అంటారు. అన్ని లోహాల్లో బంగారానికి సన్నని తీగలుగా మారే గుణం అధికంగా ఉంటుంది.

ఆవర్తన పట్టికలో లోహాల సంఖ్య 94. అత్యధిక లోహ స్వభావం ఉన్న మూలకం సీజియం. భూమిలో అత్యధికంగా లభించే లోహం అల్యూమినియం. అత్యధిక విద్యుత్తు వాహకత ఉన్న లోహం వెండి.

ఉపయోగాలు

• అల్యూమినియం, కాపర్‌, ఐరన్‌ లోహాలను ఇళ్లలో వాడే పాత్రలు, పరిశ్రమల్లో ఉపయోగించే పరికరాల తయారీకి ఉపయోగిస్తారు.
• కాపర్‌, అల్యూమినియం లోహాలను విద్యుత్తు తీగలుగా వాడతారు.
• ఐరన్‌ తుప్పు పట్టకుండా ఉండేందుకు జింక్‌తో గాల్వనైజేషన్‌ చేస్తారు.
• క్రోమియం, నికెల్‌ లోహాలను స్టెయిన్‌లెస్‌ స్టీలు తయారీకి, అలాగే ఐరన్‌, స్టీళ్లను విద్యుత్తు విశ్లేషణం చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
• మెర్క్యురీ (పాదరసం)ని థర్మామీటర్లలో వినియోగిస్తారు. గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ద్రవస్థితిలో లభించే ఒకే ఒక లోహం  మెర్య్కురీ.
• అల్యూమినియం రేకులను ఔషధాలు, ఆహార పదార్థాలపై చుట్టడానికి ఉపయోగిస్తారు.
• వెండి రేకులను స్వీట్స్‌ మీద అలంకరణకు వాడతారు.
• బంగారం, వెండి లోహాలను ఆభరణాల తయారీకి ఉపయోగిస్తారు.
• కారు బ్యాటరీల్లో లెడ్‌ను వాడతారు.
• జిర్కోనియంను బుల్లెట్‌ ఫ్రూఫ్‌ స్టీలు తయారీకి వినియోగిస్తారు.
• సోడియం, జిర్కోనియం, టైటానియంలను పరమాణుశక్తి, అంతరిక్ష వైజ్ఞానిక ప్రాజెక్టుల్లో ఉపయోగిస్తారు.
• చాలా లోహాలను రసాయనిక చర్యల్లో ఉత్ప్రేరకాలుగా వినియోగిస్తారు.

ఉదా: నికెల్‌, ప్లాటినం

అలోహాలు: ఇవి అథమ విద్యుత్తు వాహకాలు. రేకులు, తీగలుగా సాగవు. మెరిసే గుణం ఉండదు. పెళుసుగా, నిస్తేజంగా ఉంటాయి. ఆవర్తన పట్టికలో అలోహాల సంఖ్య 18. అత్యధిక అలోహ స్వభావం ఉన్న మూలకం ఫ్లోరిన్‌.

ఉపయోగాలు

• హైడ్రోజన్‌ను అమ్మోనియా తయారీకి ఉపయోగిస్తారు.
• ద్రవ హైడ్రోజన్‌ను రాకెట్‌లలో ఇంధనంగా వాడతారు.
• కార్బన్‌ను అనార్ధ్ర ఘటాల్లో ఎలక్ట్రోడ్‌ల తయారీకి వినియోగిస్తారు.
• నైట్రోజన్‌ను ఆహార పదార్థాలు నిల్వ చేయడానికి, శీతలీకరణిగా, జడ వాతావరణం కలిగించడానికి, విద్యుత్తు బల్బుల్లో కూడా ఉపయోగిస్తారు.
• సల్ఫర్‌ను రబ్బరు వల్కనైజేషన్‌లో వాడతారు.
• సల్ఫర్‌ను తుపాకీ మందులో ఉపయోగిస్తారు.

అర్ధ లోహాలు: వీటిలో లోహ, అలోహ ధర్మాలు దాదాపు సమానంగా ఉంటాయి. ఆవర్తన పట్టికలో అర్ధ లోహల సంఖ్య 6. అవి: సిలికాన్‌,  జర్మేనియం, ఆర్సినిక్‌, యాంటీమొని, సెలీనియం, టెల్లూరియం.

ఉపయోగాలు

• కంప్యూటర్‌ పరిశ్రమలో ఉపయోగించే మౌస్‌ సిలికాన్‌ చిప్‌తో తయారవుతుంది.
• వాహనాల యంత్ర సామగ్రి, పరిశ్రమల్లో అర్ధ లోహాలను ప్రధానంగా ఉపయోగిస్తారు.

హైడ్రోజన్‌:  ఆవర్తన పట్టికలో మొదటి మూలకం. విశ్వంలో అత్యధికంగా లభించే మూలకం కూడా ఇదే. హైడ్రోజన్‌ అంటే లాటిన్‌ భాషలో నీటిని  ఏర్పరిచేది అని అర్థం. దీన్ని హెన్రీ క్యావెండిష్‌ అనే శాస్త్రవేత్త కనుక్కున్నారు. హైడ్రోజన్‌ దహనశీలి వాయువు. ఇది నీలిరంగులో మండి టప్‌మనే శబ్దం చేస్తుంది. అత్యధిక వ్యాపనరేటు ఉన్న వాయువు ఇదే. ఆక్సీహైడ్రోజన్‌ను వెల్డింగ్‌లో లోహాలను అతికించడానికి ఉపయోగిస్తారు. పెట్రోల్‌ హైడ్రోజనీకరణాన్ని కనుక్కున్న శాస్త్రవేత్త బెర్జీలినియస్‌. హైడ్రోజన్‌ ఐసోటోపులు డ్యుటీరియం, ట్రిటిమా. ఒక లీటర్‌ హైడ్రోజన్‌ భారం - 0.09 గ్రా.

నైట్రోజన్‌: గాలిలో అత్యధికంగా ఉండే వాయువు నైట్రోజన్‌ (78%). ఇది గాలికంటే తేలికైంది. దహనశీలి కాదు, దహన దోహదకారి కూడా కాదు. దీన్ని అంశిక స్వేదనం ద్వారా తయారుచేస్తారు. కళేబరాలు కుళ్లినప్పుడు వాటినుంచి నైట్రోజన్‌ వాయువు విడుదలవుతుంది. ఉష్ణోగ్రతను కచ్చితంగా కొలిచే వాయు థర్మామీటర్‌లో ఉపయోగిస్తారు. అత్యల్ప ఉష్ణోగ్రత వద్ద పదార్థాల నిల్వకు కూడా వాడతారు. సంకరీకరణ చెందిన పశువుల వీర్యాన్ని ద్రవ నైట్రోజన్‌లో నిల్వచేస్తారు. నైట్రోజన్‌ సమ్మేళనమైన నైట్రస్‌ ఆక్సైడ్‌ను నవ్వు పుట్టించే వాయువు అంటారు. లెగ్యుమినేసి మొక్కలు గాలి నుంచి నైట్రోజన్‌ను గ్రహించి నైట్రేట్‌ల రూపంలో నిల్వ చేస్తాయి. మొక్కల కణజాలాల్లో పెరుగుదలకు కావాల్సిన ముఖ్యమైన మూలకం నైట్రోజన్‌. కృత్రిమ సిల్కు లేదా గన్‌కాటన్‌ తయారీలో నత్రికామ్లం ఉపయోగిస్తారు.

ఆక్సిజన్‌: దీనిని ప్రిస్ట్లే కనుక్కున్నారు. పేరు పెట్టింది లెవోఇజర్‌. ఇది దహన దోహదకారి వాయువు. మొక్కల్లో కిరణజన్య సంయోగక్రియ జరిగినప్పుడు ఆక్సిజన్‌ వెలువడుతుంది. సముద్రంలో లోతుగా వెళ్లే నావికులు శ్వాస కోసం ఆక్సిజన్‌, హీలియం మిశ్రమాన్ని ఉపయోగిస్తారు. ఆక్సిజన్‌ నీటిలో కరుగుతుంది. ఆక్సిజన్‌కు ఓజోన్‌ (O3) అనే రూపాంతరం ఉంటుంది. ఆక్సీఎసిటిలీన్‌ మిశ్రమాన్ని గ్యాస్‌ వెల్డింగ్‌లో, లోహాలను కోయడానికి ఉపయోగిస్తారు. ద్రవరూప   ఆక్సిజన్‌ను రోదసిలో వెళ్లే రాకెట్లలో ఇంధనంగా వాడతారు.

కార్బన్‌: దీనిని మూలకాల రారాజు అంటారు. దీనికి కాటనేషన్‌ అనే ధర్మం ఉంటుంది. విద్యుత్తు వాహకతను కలిగి ఉంటుంది. కార్బన్‌ రూపాంతరమైన వజ్రం ప్రకృతిలోని పదార్థాలన్నింటిలోకి కఠినమైంది.

మెగ్నీషియం: మొక్కల్లోని ఆకుల్లో ఉండే హరితరేణువుల్లో మెగ్నీషియం ఉంటుంది. దీని ముడిలోహాలు - మాగ్నసైట్‌, డోలమైట్‌. ఇది మెరిసే గుణం ఉన్న తెల్లని లోహం. కాంతిని ఇచ్చే పౌడర్లు, బాణాసంచా తయారీలో వాడతారు. మెగ్నీషియం కార్బొనేట్‌ను టూత్‌పేస్ట్‌లో ఉపయోగిస్తారు. టాల్కమ్‌ పౌడర్‌లో టాల్క్‌ అంటే మెగ్నీషియం సిలికేట్‌.

కాల్షియం:  మానవ శరీరంలో అత్యధికంగా ఉండే లోహం. ఎముకలు, దంతాలు దృఢంగా ఉండటానికి ఇది అవసరం. దీనిని శుద్ధ ఆల్కహాల్‌ తయారీకి, ఎముకలు, మొక్కల పెరుగుదలకు వాడతారు.ఎముకల్లో కాల్షియం, ఫాస్ఫరస్‌తో కలిసి కాల్షియం ఫాస్ఫేట్‌ రూపంలో ఉంటుంది. ‘మిల్క్‌ ఆఫ్‌ లైమ్‌’ను సున్నంగా వాడతారు. దీన్నే తడి సున్నం అంటారు.

బిస్మత్‌:  ఇది మెరిసే గుణం ఉన్న తెల్లటి గట్టి లోహం. దీనికి తక్కువ ఉష్ణ, విద్యుత్తు వాహకత ఉంటుంది.
ఆక్వారీజియా, మిశ్రమ లోహాల తయారీలో వాడతారు. బిస్మత్‌ ఆక్సైడ్‌ రూపంలో ఆప్టికల్‌ గాజు తయారీలో  ఉపయోగిస్తారు. జీర్ణకోశ సంబంధ   చికిత్సలో కూడా వినియోగిస్తారు.