ஆலோமீத்தேன்

ஆலோமீத்தேன் (Halomethane) சேர்மங்கள் என்பவை மீத்தேனில் இருந்து கிளைத்துத் தோன்றிய வழிப்பொருட்கள் ஆகும். மீத்தேன் மூலக்கூறில் உள்ள ஐதரசன் அணுக்கள் நீக்கப்பட்டு அதற்குப் பதிலாக குளோரின், புளோரின், புரோமின் மற்றும் அயோடின் முதலான ஆலசன் அணுக்கள் இணைந்திருக்கும். ஆலோமீத்தேன்கள் இயற்கையில் குறிப்பாக கடல்சார் சூழலில் மற்றும் செயற்கை ஆகிய இருவழிகளிலும் உற்பத்தியாகின்றன. குளிர்பதனப் பொருட்கள், கரைசல்கள், உந்துபொருட்கள், புகைதரு பொருட்கள் எனப் பல்வகைகளில் இவை உபயோகமாகின்றன. வளிமண்டலத்தின் உயரத்தில் புவியைப் பாதுகாத்து வரும் ஓசோன் அடுக்கை அழித்து நாசமாக்கும் வல்லமை குளோரோபுளோரோகார்பன் என்ற ஆலோமீத்தேன் வகை வளிமத்திற்கு உண்டு என்ற காரணத்தால் அதுவும் தற்காலத்தில் அனைவரது கவனத்தையும் ஈர்த்து வருகிறது.

அமைப்பும் பண்புகளும்

மீத்தேனைப் போலவே ஆலோமீத்தேன்களும் நான்முக முக்கோணகம் அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன. ஆலசன் அணுக்கள் ஐதரசன் அணுவுடன் ஒப்பிடுகையில் அளவிலும் மின்சுமையிலும் பெரிதும் வேறுபட்டுக் காணப்படுகின்றன. இவ்வேறுபாடுகள் ஆலசன் அணுக்களுக்கு இடையேயும் மிகுந்து காணப்படுகிறது. இதன்விளைவாக பல்வேறு ஆலோமீத்தேன்கள், மீத்தேனின் நான்முக முக்கோணகம் அமைப்பில் இருந்து சற்று விலகி வேறுபடுகின்றன^[1].

ஆலோமீத்தேன்களின் இயற்பியல் பண்புகள் குறிப்பிட்ட ஒரு சேர்மத்தில் உள்ள ஆலசன் அணுக்களின் எண்ணிக்கைக்கு ஏற்றவாறு மாறுகின்றன. பொதுவாக, இவையாவும் துரிதமாக ஆவியகக்கூடிய சேர்மங்களாக உள்ளன. ஆனால் இவைகளின் ஆவியாதல் வேகம் மீத்தேனைவிடக் குறைவாகவே உள்ளது. ஏனெனில் ஆலைடுகளின் முனைவாகுந்திறன் அச்சேர்மத்தின் ஆவியாதல் வேகத்தைக் குறைக்கிறது. ஆலைடுகளின் முனைவாகுந்திறன் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் துருவத்துவம் ஆகியன இவ்வகைச் சேர்மங்களை பயனுள்ள கரைப்பான்களாக உருவாக்குகின்றன. இதேபோல ஆலோமீத்தேன்கள் மீத்தேனைப்போல அதன் வேகத்தில் எளிதில் தீப்பற்றிக் கொள்வதில்லை. ஆலோமீத்தேன்களின் வினைத்திறனைப்பற்றி பொதுவாகக் கூறவேண்டுமெனில், அயோடைடுகளின் வினைத்திறன் மிகுதியாகவும் புளோரைடுகளின் வினைத்திறன் குறைவாகவும் காணப்படுகிறது.

தயாரிப்பு

தொழிற்சாலை முறைகள்

இயற்கையில் அதிகமாகப் பரவிக்கிடக்கும் இயற்கை வாயு அல்லது மெத்தனால் மற்றும் ஆலசன்கள் அல்லது ஆலைடுகளில் இருந்து பெருமளவு ஆலோமீத்தேன்கள் தயாரிக்கப்படுகின்றன. பொதுவாக இத்தயாரிப்புகள் வாய்ப்புள்ள மூன்று வழிமுறைகளில் ஏதாவது ஒருமுறையில் தயாரிக்கப்படுகின்றன^[2].

• மீத்தேனை தனிஉறுப்பால் குளோரினேற்றம் செய்தல் முறை :

CH₄ + Cl₂ (+ UV) → CH₃Cl + HCl

CH4-xClx (x = 1, 2, 3, or 4) என்ற பொது வாய்ப்பாட்டில் அமைந்த பல்வேறு ஆலோமீத்தேன்களைத் தயாரிக்க இம்முறை பெரிதும் உதவுகிறது. ஆனால் இங்குள்ள ஒரே சிக்கல் என்னவெனில், ஆலோமீத்தேன் சேர்மத்துடன் கூடவே ஐதரசன் குளோரைடும் உற்பத்தியாகி மேலும் சில கலவையான வேறுபட்டப் பொருட்களையும் உற்பத்தி செய்துவிடுகிறது.

• மெத்தனாலை ஆலசனேற்றம் செய்யும் முறை :

மோனோ குளோரைடு, மோனோ புரோமைடு மற்றும் மோனோ அயோடைடு போன்ற ஒரு ஆலசன் பதிலீடு சேற்மங்களைத் தயாரிப்பதற்கு இத்தயாரிப்பு முறை உபயோகமாக உள்ளது.

CH₃OH + HCl → CH₃Cl + H₂O

4 CH₃OH + 3 Br₂ + S → 4 CH₃Br + H₂SO₄ + 2 HBr

3 CH₃OH + 3 I₂ + P → 3 CH₃I + HPO(OH)₂ + 3 HI

• ஆலசன் பரிமாற்ற முறை : இத்தயாரிப்பு முறை பெரும்பாலும் குளோரைடுகளில் இருந்து புளோரைடு வழிபொருட்களைத் தயாரிப்பதற்காகப் பயன்படுகிறது.

CH₃Cl + HF → CH₃F + HCl

CH₂Cl₂ + HF → CH₂FCl + HCl

CH₂Cl₂ + 2 HF → CH₂F₂ + 2 HCl

CH₂Cl₂ + F₂ → CH₂F₂ + Cl₂

HCCl₃ + HF → HCFCl₂ + HCl

HCCl₃ + 2 HF → HCF₂Cl + 2 HCl

HCCl₃ + F₂ → HCF₂Cl + Cl₂

HCCl₃ + 3 HF → HCF₃ + 3 HCl

HCCl₃ + F₂ + HF → HCF₃ + Cl₂ + HCl

CCl₄ + HF → CFCl₃ + HCl

CCl₄ + 2 HF → CF₂Cl₂ + 2 HCl

CCl₄ + F₂ → CF₂Cl₂ + Cl₂

CCl₄ + 3 HF → CF₃Cl + 3 HCl

CCl₄ + F₂ + HF → CF₃Cl + Cl₂ + HCl

CCl₄ + 4 HF → CF₄ + 4 HCl

CCl₄ + F₂ + 2 HF → CF₄ + Cl₂ + 2 HCl

CCl₄ + 2 F₂ → CF₄ + 2 Cl₂

• மீத்தேனுடன் ஐப்போகுளோரசமிலம் சேர்ந்து வினைபுரியும்போது ஒரு ஆலோமீத்தேனும் தண்ணீரும் உருவாகிறது.

CH₄ + ClOH → CH₃Cl + H₂O

• இவ்வாறே ஐப்போகுளோரசமிலம் மெத்தனாலுடன் சேர்ந்து வினைபுரிவதால் அதேசேர்மமும் ஐதரசன் பெராக்சைடும் உருவாகின்றன.

CH₃OH + ClOH → CH₃Cl + H₂O₂

சிலவகையான தொழிற்சாலை வேதிப்பொருட்களால் இயற்கைக்கு மாறான செயற்கை முறை ஆலோமீத்தேன்களின் சுவடுகள் வளிமண்டலத்தில் காணப்படுகின்றது.

இயற்கையில் ஆலோமீத்தேன்கள்

பல கடல்வாழ் உயிரினங்கள் ஆலோமீத்தேன் வகைச் சேர்மங்களை உயிரியல் சேர்க்கை மூலமாக உற்பத்தி செய்கின்றன^[3] . குளோரின் மூலங்கள் பல்வேறுவகையான கார்பன் சேர்மங்களுடன் நிகழ்த்தும் இடைவினை காரணமாக சிறிதளவு குளோரோ மீத்தேன் உருவாகிறது. முறையே குளோரோபெராக்சிடேசு மற்றும் புரோமோபெராக்சிடேசு முதலிய நொதிகள் இத்தகைய உயிர்ச்சேர்க்கை வினைகளுக்கு வினையூக்கிகளாக இருந்து செயல்படுகின்றன. இதற்கான சமன்பாடு,

CH₄ + Cl⁻ + 1/2 O₂ → CH₃Cl + OH⁻

ஆலோமீத்தேன்களின் வகைப்பாடு

ஆலோமீத்தேன்கள் பெரும்பாலும் ஐதரோ கார்பன்கள் என்றே வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. இங்குள்ள சேர்மங்களில் ஐதரசன் அணுக்கள் ஆலசன்களான புரோமின், குளோரின். புளோரின் மற்றும் அயோடின்களால் பதிலீடு செய்யப்பட்டவைகளாக மட்டுமே காணப்படுகின்றன. பிரியான்களைக் குறிப்பிட பயன்படுத்தும் குறியீட்டு முறையே, ஆனால் எளிமையான முறையே ஆலோமீத்தேன்களைக் குறிப்பிடப் பயன்படுகிறது^[4]. முதல் இலக்கம் மூலக்கூறில் உள்ள கார்பன் அணுக்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது. இரண்டாவது இலக்கம் அம்மூலக்கூறில் உள்ள புளோரின் அணுக்களையும், மூன்றாவது இலக்கம் குளோரின் அணுக்களையும், நான்காவது இலக்கம் அதிலுள்ள புரோமின் அணுக்களையும் குறிப்பதாக இக்குறியீட்டு முறை திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. ஒருவேளை ஐந்தாவதாக ஒரு இலக்கமும் குறிக்கப்பட்டால் அது அம்மூலக்கூறில் உள்ள அயோடைடு அயனியைக் குறிக்கும். இவ்வகை அயோடின் சேர்மங்கள் அரிது என்பதால் இவ்வாறு தனித்து கூறப்படுகிறது. ஆலசன் அணுக்கள் இணைக்கப்படாத பிணப்புகள் ஏதேனும் அம்மூலக்கூறில் எஞ்சியிருந்தால் அந்த இலக்கம் ஐதரசன் அணுவுக்கு அளிக்கப்படுகிறது.

உதாரணமாக ஆலன் 1211: C F Cl Br 1 2 1 1 என்ற சேர்மத்தை எடுத்துக் கொள்வோம்.

ஆலன் 1211 என்றால் ஒரு கார்பன் அணு, இரண்டு புளோரின் அணுக்கள், ஒரு குளோரின் அணு மற்றும் ஒரு புரோமின் அணுவைக் கொண்ட சேர்மம் எனக்கண்டறியலாம். இச்சேர்மத்தில் ஒரெவொரு கார்பன் என்பதால் அதனிடமுள்ள நான்கு பிணைப்புகளையும் ஆலசன் அணுக்கள் எடித்துக் கொண்டுள்ளன. எனவே இங்கு ஐதரசன் அணு இல்லை எனக்கொள்ளப்படுகிறது. இம்முறையில் இச்சேர்மத்தினுடைய வாய்ப்பாடு CF2BrCl ஆகும். பன்னாட்டு தனி மற்றும் பயன்பாட்டு வேதியியல் ஒன்றியம் (ஐயுபிஏசி) முறையில் இதன் பெயர் புரோமோகுளோரோவிருபுளோரோமீத்தேன் எனப்பெயரிடப்படுகிறது.

குளோரினேற்றம் அல்லது புளோரினேற்றம் செய்யப்பட்ட குறுகிய ஆல்க்கேன்கள் குளிர்ப்பானாகப் பயன்படுத்தப்படும் இடங்களில் குளிர்ப்பான் பெயரிடும் திட்டம் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அமெரிக்காவில் இத்தர நிர்ணயத்தை அமெரிக்கத் தேசிய தர நிறுவனம் (ANSI) / சூடாக்கும் குளிர்பதனமூட்டும் காற்றுப்பதனமாக்கும் பொறியாளர்களின் அமெரிக்கக் கழகம் (ASHRAE) ஆகியன நிர்ணயம் செய்கின்றன^[5]. இந்நிறுவனங்கள் நிர்ணயித்த தர அளவுகளில் முன்னொட்டுகள் புளோரோகார்பன் (FC) என்றோ குளிர்ப்பான் (R) என்றோ இருந்தன. ஆனால் இன்று பலவகையான சிறப்புக்குறியீடுகள் இதற்காக வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன.

• CFC— குளோரோபுளோரோகார்பன்களின் பட்டியல்
• HCFC— ஐதரோகுளோரோபுளோரோகார்பன்களின் பட்டியல்
• HFC—ஐதரோபுளோரோகார்பன்களின் பட்டியல்
• FC—புளோரோகார்பன்களின் பட்டியல்
• PFC—பெர்புளோரோகார்பன்களின் பட்டியல் (முற்றிலும் புளோரினேற்றம் செய்யப்பட்டவை)
CFC-01234a இன் குறிவிளக்கம் இங்கு தரப்பட்டுள்ளது.
• 0 = இரட்டைப் பிணைப்புகளின் எண்ணிக்கை (சுழி விலக்கப்பட்டது)
• 1 = கார்பன் அணுக்கள் -1 (சுழி விலக்கப்பட்டது)
• 2 = ஐதரசன் அணுக்கள் +1
• 3 = புளோரின் அணுக்கள்
• 4 = புரோமின் அணுக்கள்,
• a = ஓரிடத்தான்களை அடையாளப்படுத்துகிறது. அணு நிறைகளின் எண்ணிக்கைக்கு ஏற்ப இவ்வெழுத்து a, b, அல்லது c என சேர்க்கப்படும்.
• மற்றவை வழக்கம் போலவே பொருள் கொள்ளப்படும்.

ஐதரோபுளோரோ சேர்மங்கள்

ஐதரோபுளோரோ கார்பன்களில் குளோரின் அணுக்கள் கிடையாது. அவை முழுமையாக கார்பன், ஐதரசன், மற்றும் புளோரின்களால் ஆக்கப்பட்டுள்ளன. ஒசோன் அடுக்கிற்கு இவைகளால் எந்த பாதிப்பும் ஏற்படுவதில்லை. புளோரின் அதனளவில் ஓசோன் நச்சாகவும் செயல்படவில்லை. ஐதரோபுளோரோ கார்பன்களும் பெர்குளோரோகார்பன்களும் பைங்குடில் வளிமங்களாக புவிவெப்பமாதலை உண்டாக்குகின்றன. இப்பைங்குடில் வளிமங்களின் செறிவைச் சமநிலையில் வைத்திருப்பதை நோக்கமாகக் கொண்ட கியோட்டோ^[6] நெறிமுறையில் இவ்விரு வாயுக் குழுக்களும் முக்கிய இலக்குகளாகக் கொள்ளப்பட்டன. [[கார்பன் டை ஆக்சைடு|கார்பன்டை ஆக்சைடைக் காட்டிலும் 12500 மடங்குகள் அதிகமாக ஐதரோ புளோரோ கார்பன்கள் புவிவெப்பமாதலுக்கு காரணமாகின்றன என்று இலாப நோக்கமற்ற சுற்றுச்சூழல் புலனாய்வு நிறுவனத்தின் தலைவர், ஆலன் தாரண்டன் தெரிவிக்கிறார்^[7] .

முதன்மை ஆலோமீத்தேன்கள் ஒரு கண்ணோட்டம்

பயன்பாடுகள்

மேற்கோள்கள்

↑ Günter Siegemund, Werner Schwertfeger, Andrew Feiring, Bruce Smart, Fred Behr, Herward Vogel, Blaine McKusick “Fluorine Compounds, Organic” Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2002. எஆசு:10.1002/14356007.a11_349
↑ Manfred Rossberg, Wilhelm Lendle, Gerhard Pfleiderer, Adolf Tögel, Eberhard-Ludwig Dreher, Ernst Langer, Heinz Rassaerts, Peter Kleinschmidt, Heinz Strack, Richard Cook, Uwe Beck, Karl-August Lipper, Theodore R. Torkelson, Eckhard Löser, Klaus K. Beutel, Trevor Mann “Chlorinated Hydrocarbons” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2006, Wiley-VCH, Weinheim. எஆசு:10.1002/14356007.a06_233.pub2.
↑ Gordon W. Gribble (1998). "Naturally Occurring Organohalogen Compounds". Acc. Chem. Res. 31 (3): 141–152. doi:10.1021/ar9701777.
↑ John Daintith (2008). Oxford Dictionary of Chemistry. Oxford University Press. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-19-920463-2.
↑ "ASHRAE Bookstore". Archived from the original on 2006-06-15. பார்க்கப்பட்ட நாள் 2015-07-31.
↑ Lerner & K. Lee Lerner, Brenda Wilmoth (2006). "Environmental issues : essential primary sources."". Thomson Gale. பார்க்கப்பட்ட நாள் 2006-09-11.
↑ http://www.epa.gov/ozone/geninfo/gwps.html

வெளி இணைப்புகள்

[UllmannF-1] Günter Siegemund, Werner Schwertfeger, Andrew Feiring, Bruce Smart, Fred Behr, Herward Vogel, Blaine McKusick “Fluorine Compounds, Organic” Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2002. எஆசு:10.1002/14356007.a11_349

[Ullmann-2] Manfred Rossberg, Wilhelm Lendle, Gerhard Pfleiderer, Adolf Tögel, Eberhard-Ludwig Dreher, Ernst Langer, Heinz Rassaerts, Peter Kleinschmidt, Heinz Strack, Richard Cook, Uwe Beck, Karl-August Lipper, Theodore R. Torkelson, Eckhard Löser, Klaus K. Beutel, Trevor Mann “Chlorinated Hydrocarbons” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2006, Wiley-VCH, Weinheim. எஆசு:10.1002/14356007.a06_233.pub2.

[Gribble-3] Gordon W. Gribble (1998). "Naturally Occurring Organohalogen Compounds". Acc. Chem. Res. 31 (3): 141–152. doi:10.1021/ar9701777.

[4] John Daintith (2008). Oxford Dictionary of Chemistry. Oxford University Press. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-19-920463-2.

[5] "ASHRAE Bookstore". Archived from the original on 2006-06-15. பார்க்கப்பட்ட நாள் 2015-07-31.

[Environmental_issues_:_essential_primary_sources.-6] Lerner & K. Lee Lerner, Brenda Wilmoth (2006). "Environmental issues : essential primary sources."". Thomson Gale. பார்க்கப்பட்ட நாள் 2006-09-11.

[7] ttp://www.epa.gov/ozone/geninfo/gwps.html

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]