உயிரும் உயிரின் பிரிவும் (பாகம் 7)

ஆக்ஸிஸன் அணுவின் கடைசி அடுக்கான L அடுக்கில் ஆறு எலக்ட்ரான்கள் தான் உள்ளன.சமாதி நிலை அல்லது உன்னத நிலை அடைவதற்கு இன்னும் இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் தேவைப்படுகிறது. ஆகவே ஒரு எலக்ட்ரான் உள்ள இரண்டு ஹைட்ரஜன் அணுக்களுடன் இணைந்து தனது கடைசி செல்லில் எட்டு எலக்ட்ரான்கள் வருமாறு பார்த்துக் கொண்டு H2O என சொல்லப்படும் எளிதில் பிரிக்க முடியாத தண்ணீராக உருவானது. அந்த தண்ணீரின் சிறப்புக் குணமே திட, திரவ, வாயு என்ற மூன்று நிலைகளிலும் இப்பூமியில் காணப்படுவது தான். தண்ணீருக்கு இந்த ஒரு சிறப்புக் குணம் மட்டுமில்லை பல உண்டு. தண்ணீரின் சிறப்பு பற்றி வைரமுத்து ஏற்கனவே ஒரு கவிதை பாடியுள்ளார்.

”நதியே நதியே காதல் நதியே நீயும் பெண்தானே
அடி நீயும் பெண்தானே
ஒன்றா இரண்டா காரணம் நூறு கேட்டால் சொல்வேனே
நீ கேட்டால் சொல்வேனே”.

முழுப்பாடலையும் கேட்டால் நீரின் மற்றொரு பரிமாணமாகிய நதியின் பெருமைகள் தெரியும். உண்மையிலே அருமையான பாடல்.




ஹைடிரஜன், ஆக்ஸிஸனுடன் இணைந்து நீர் உருவாகும்। Hydro என்றால் நீர் சம்பந்தப் பட்டது। Hydrogen என்றால் ”நீரை உருவாக்கும்” என்று பெயர் மேலே உள்ள படத்தைப் பார்த்தால் புரியும் ஹைட்ரஜன் தனது ஒற்றை எலக்ட்ரானுக்கான பாதையை ஆக்ஸிஸனுடன் பங்கிட்டுக் கொண்டு, சேர்வதால் அந்தப் பாதைச் செலவில் மிச்சமாகும் சக்தி வெப்பமாக வெடிச் சத்தத்துடன் வெளியேறுகிறது.

இந்த வினை விளக்க சமன்பாட்டை கடந்த பாகத்திலும் கொடுத்திருந்தேன். அதே சமன் பாட்டை இங்கே இன்னும் சற்று விளக்கமாக இங்கே கொடுத்துள்ளேன் இந்த சமன்பாட்டில் காணப்படும் அந்த மஞ்சள் முக்கோணம்தான் எதிர்கால விடிவெள்ளி. இந்தியா போன்ற நாடுகளுக்கு நம்பிக்கை நட்சத்திரம்.ஆகவே அதைப் பற்றியும் தெரிந்து கொள்வோம்.

வேதியல் வினைகள் பலமுறையில் நடக்கும். சில பொருட்களை சேர்க்கும் போது வெப்பம் உண்டாகும். சில வினைகள் வெப்பத்தை உள்வாங்கிக் கொண்டுதான் நடைபெறுகிறது. உதாரணமாக ”மிக்ஸிங்”(ஆல்கஹால் + நீர் சேர்ப்பு) இன் போது சொற்ப அளவில் வெப்பம் உண்டாவதை மிகுந்த அனுபவசாலிகள் உணர்ந்திருப்பார்கள். பெட்ரோல் காற்றுடன் கலந்து தீப்பிடிக்கும் போது வெப்பம் உண்டாகும். வினையின் போது உருவாகும் வெப்பத்தை குறிப்பிடத்தான் சமன்பாடுகளில் அந்த முக்கோணம் பயன்படுத்தப் படுகிறது.

நமது வாகனங்களை இயக்க பெட்ரோலை எரித்துக் கிடைக்கும் வெப்பத்தை பயன்படுத்துகிறோம்। இன்னும் சில ஆண்டுகளில் பெட்ரோல் தீர்ந்துவிடும் நிலை வந்து விட்டதால் மாற்று எரிபொருளாக ஆல்கஹாலும், ஹைட்ரஜனும் தான் வருகிறது. ஆல்கஹால் தயாரிப்பு நமது உணவுத் தேவைக்கான இடத்தை அபகரித்துக் கொள்வதால் அதைவிடச் சிறந்ததாக ஹைட்ரஜன் வாயுதான் நம்பப்படுகிறது. ஹைட்ரஜன் கார்கள் ஏற்கனவே வந்துவிட்டன. ஆனாலும் இன்னும் அந்த தொழில் நுட்பம் பரவலாக்கப் படவில்லை அல்லது எளிதாக்கப் படவில்லை. இனிமேல் இடையில் ஏதும் அற்புதங்கள் நிகழாத வரையில் ஹைட்ரஜன் தான் எதிர்கால எரிபொருள். ஆகவே இப்பொழுது தொடங்கி நமது விஞ்ஞானிகள் அதில் கவனம் செலுத்தினால் இத்துறையில் நாம் முன்னோடிகளாக இருப்போம். முன்பு விளையாட்டாக சொல்வார்கள் கார் என்ன தண்ணீரில் ஓடுகிறதா?, என்று. தண்ணீரில் ஓடும்காலம் விரைவில் வந்துவிடும்.ஏனென்றால் தண்ணீரில் தான் ஹைட்ரஜன் எளிதாக கிடைக்கிறது.

சரி இப்பொழுது நீரின் மற்றொரு சிறப்புக் குணம் என்னவென்று பார்ப்போம்। எல்லாப் பொருட்களும் கன அளவில் குறைந்துதான் திட நிலைக்கு மாறும்,ஆனால் தண்ணீரானது திரவ நிலையில் இருக்கும் பொழுது குளிர்வித்தால் 4 டிகிரி வரை சுருங்கி விட்டு பின் விரிவடைகிறது. அதனால் தான் திட நிலையில் உள்ள பனிக்கட்டி திரவ நிலையில் உள்ள நீரில் மிதக்கிறது. அவ்வாறு மிதக்காவிட்டால் ஒவ்வொரு குளிர் காலத்திலும் கடல் நீர் தொடர்ந்து பனிக் கட்டிகளாக மாறி கடலுக்கடியில் சென்று நிரந்தரமாக தங்கிவிடும். பூமியில் தட்ப வெட்ப மாற்றம் என்பது புறப்பரப்பு சம்பந்தப்பட்டது என்பதாலும் பூமியின் புறப்பரப்பில் கிட்டதட்ட 80 சதவீதத்தைக் கொண்ட கடல் விரைவில் பனிக்கட்டியாக மாறி முழ்கிக் கொண்டே இருப்பதால் கடல் முழுவதும் பனிக்கட்டியாக மாறி உயிரினம் வாழ அருகதை அற்றதாக மாறிவிடும். கடலுக்கடியில் சென்ற பனிக்கட்டி உருகுவதற்குள் அடுத்த குளிர்பருவகால பனிக்கட்டிகள் அதன் மீது படர்ந்து விடும். இவ்வாறு சிலவருடங்களில் கடல் முழுவதும் நீரோட்டமும் உயிரோட்டமும் இல்லாத பனிக்கட்டியாக மாறிவிடும்.




ஆனால் அப்படி மாறாமல் மேற்பரப்பு மட்டும் பனிக்கட்டியாய் மாறி வெப்பத்தைக் கடத்தாத கவசம் (Thermal insulator) போல் மிதந்து கொண்டு கடல் நீர் முழுவதும் உறையாமல் பாதுகாக்கிறது. இந்த தன்மைக்கு, H2O மூலக்கூறுகளின் ஈர்ப்பும், அமையப்பட்ட விதமும் தான் காரணம்

இந்த நீரின் தனிப்பட்ட குணத்தினால் ( Anamalous behaviour of water) தான் பூமியில் உயிரினம் தோன்றி, நிலை பெற்றிருக்கிறது..


திரவங்களை சூடேற்றும் போது பாத்திரத்திற்கு அடியில் நெருப்பை வைக்க வேண்டும், குளிரூட்டும் போது குளிர்ச்சியை பாத்திரத்திற்கு மேல் வைக்கவேண்டும். அப்பொழுதுதான் கடத்தல் (Conduction) முறையில் வெப்பம் பரவும்.

அதனால் தான் ப்ரிட்ஜ்ஜில் ப்ரீசர் மேலே வைக்கப்பட்டுள்ளது.



ஹீட்டரில் காயில் கீழே வைக்கப்பட்டுள்ளது.



ஆனால் இந்த பிரியானிக்கு மட்டும் பாத்திரத்திற்கு மேல் நெருப்பை போட்டு ”தம்” போடுவதில் உள்ள தத்துவம் சத்தியமாக எனக்கு புரியவில்லை. பாலைவன மக்களின் வழக்கத்தை குருட்டுத்தனமாக பின்பற்றும் முட்டாள்தனமா? அல்லது இது ஒரு வேளை குருகுலத்தில் சீடர்கள் பூனை வாங்கி கட்டிப் போட்டு விட்டு பாடம் நடத்திய கதை மாதிரியோ?

ஒரு ஆக்ஸிஸன் அணு இரண்டு ஹைட்ரஜன் அணுக்களுடன் இணைந்து H2O என சொல்லப்படும் தண்ணீர் உருவானது. இந்த மூன்று அணுக்களும் கூட்டணி முறையில் தங்களிடம் உள்ள எலக்ட்ரான்களை பொதுவில் போட்டு பின்னர் பொதுவில் பங்கிட்டு ஒவ்வொன்றும் தங்களுக்கு தேவையான எட்டை எட்டிவிடுகிறது. ஹைட்ரஜன் ஒரு அணுவை கொடுத்து எட்டை எடுத்துக் கொள்கிறது.ஆக்ஸிஸன் ஆறு எலக்ட்ரான்களை பொதுவில் போட்டு பின்னர் எட்டை எடுத்துக் கொள்கிறது. இவ்வாறு தான் புளுரினும், ஹைட்ரஜனும் முறையே ஏழு, ஒன்று, எலக்ட்ரான்கள் தங்களது கடைசி ஸெல்லில் உள்ளதால் இவையிரண்டும் சேர்ந்த கூட்டுப் பொருளாகிய ஹைட்ரஜன் புளுரைடு என்ற உலகிலேயே அதிகபட்ச பிணைப்பு கொண்ட பொருள் உருவாகிறது.

கார்பன் எனப்படும் கரி தனது கடைசி ஸெல்லில் நான்கு எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.






எட்டின் விதிப்படி தனது முக்தி நிலை அடைவதற்கு இன்னும் நான்கு எலக்ட்ரான்களை அடைய வேண்டும் அல்லது இழக்க வேண்டும். எட்டில் சரி பாதியாக இருப்பதால் இதுவே ஒரு சிறப்புத் தன்மை ஆகிவிட்டது. ஆகவே எல்லாவிதமான யுக்திகளையும் பயன்படுத்தி கார்பன் (தனக்குத் தானே கூட சேர்ந்து), உன்னால் என்மனம் இழந்தது பாதி, உன்னால் என்மனம் அடைந்தது பாதி என்று பாடிக்கொண்டே ஆக்ஸிசன், ஹைட்ரஜன், நைட்ரஜன் ஆகியவற்றுடன் குறைந்தது 2 அணுக்களிலிருந்து 100000 அணுக்கள் வரை கூட ஒன்றாக இணைந்து இலட்சக்கணக்கான அங்கக கூட்டுப் பொருட்கள்(Organic Compounds) உருவாயின.

வேதியல் உலகில் கார்பன் தனக்கென ஒரு இடத்தை வைத்துக் கொண்டு தன்னுடைய சில சொற்ப நன்பர்களுடன் தனியாக ஒரு பெரிய (Organic Chemistry) சாம்ராஜ்ஜியத்தையே நடத்துகிறது. உதாரணத்திற்கு கார்பன் ஹைட்ரஜன் கூட்டில் உருவான புரதப் பொருட்களாகிய முட்டைக் கரு சுமார் (Egg Albumin) 45000 மூலக்கூறு எடை கொண்டது. அது போன்று இரத்தத்திலுள்ள ஹீமோகுளோபின் (Haemoglobin) 68000 மூலக்கூறு எடை கொண்டவை. (Casein-190000, Urease-480000, Bushy stunt virus-10600000 Mwt) தாவரங்கள், மிருகங்கள், மனிதன் ஆகிய அனைத்தும் இந்த மாதிரியான அங்ககக் கூட்டுப் பொருட்களால் ஆனவையே. ஆகவே உயிரோட்டத்திற்கு கார்பன், ஆக்ஸிஸன், ஹைட்ரஜன், ஆகியவை மிகவும் முக்கியம் என்று தெரிகிறது.கார்பன் குடும்பத்திலுள்ள கார்பன் கூட்டாளிகளான (அட்டவணையில் 4G குரூப்பை பார்த்தால் தெரியும் ), சிலிக்கானும், ஜெர்மேனியமும் கடைசி செல்லில் நான்கு எலக்ட்ரான்களுடன் மனிதகுலத்திற்காக அதுவும் குறிப்பாக மின்னனு,கணினி துறைக்காக மிகவும் பாடுபடுகிறார்கள்.

அட்டவணையில் G1ல் உள்ளவர்களை காரவகையினர் (Alkali) என்றும், G2ல் உள்ளவர்களை கார மண் (Alkali Earths) வகையினர் என்றும், G3ல் உள்ளவர்களை ”ஏழை உலோகங்கள்” என்றும் G7 ல் குளோரின் கூட்டாளிகளுக்கு ”ஹாலஜன்” என்றும் G8 ஹீலியம் கூட்டாளிகளுக்கு ”உன்னத வாயுக்கள்” (Noble Gases) என்றும், குடும்பப் பெயர்களும் வழங்கப்பட்டுள்ளது. ஆக்ஸிஸன் G5 மற்றும் நைட்ரஜனின் G6 கூட்டாளிகளையும் அடையாளம் கண்டு கொள்ளுங்கள். பின்னாளில் உங்களுடன் யாரும் கெமிஸ்ட்ரி பேசினால் சமாளித்துக் கொள்ள உதவும்.

பொருட்களின் அணுக்கள் மூன்றுவிதமாக இணைந்து புதிய பொருட்கள் உருவாகுகின்றன.

1) தங்களிடமுள்ள எலக்ட்ரான்களை விட்டுக்கொடுத்தும், பெற்றுக் கொண்டும் ஒருவித இணைப்பு (Electrovalent bond), இணைகின்றன. இந்த இணைப்புதான் மிகவும் பலமானது. விட்டுக்கொடுத்து சேருவதில்தான் பலம் அதிகமாக இருக்கும்.

2) தங்களிடமுள்ளதை பங்கிட்டுக் கொண்டு ஒருவித இணைப்பு (Covalent bond), இணைகின்றன. பங்கிடுவதில் பலம் குறைவுதானே.

3) விட்டுக் கொடுக்காமலும், பங்கிடாமலும் பக்கத்து வீட்டுக்காரனைப் போன்ற பந்தமும் உண்டு (Weak bond like Hydrogen Bonding) . இந்த மாறுபட்ட பந்தத்தில்தான், கரியானது கிராபைட், வைரம் என்று உருமாறுகிறது. கூழ்மம் (collaidal), படிகம் (Crystal), ஒற்றைசெல் இவைகளின் தோற்றத்திற்கு இந்த இணைப்பும் ஒருவகையில் காரணம்.

இணைப்பிற்கு காரணம் எஞ்சி நிற்கும் சக்தியை இழந்தோ, அல்லது தேவைப்படும் சக்தியை பெற்றோ சமநிலை எய்தும் முயற்சிதான்.
இவையெல்லாம சமநிலை எய்துவதற்கான ஏற்பாடுதான்।

அது சரி இந்த சமநிலை எய்தும் ஏற்பாட்டில் உயிரினத்துக்கு என்ன வேலை?
பதிலை அடுத்த பாகத்தில் பார்ப்போம்.

முந்தைய பதிவு