நை
nai
நைசீரியா கோனோரியா
நைசீரியா கோனோரியா
வெட்டை நோயை உண்டாக்கும் நுண்ணுயிரி நைசீரியா கோனோரியா (Neisseria gonorrhoeae) எனப் படும். கோனோகாக்கஸ் எனப் படும், இந் நுண்ணுயிரிரைக் கிராம் எதிர், இரு கோள நெய்சர் நுண்ணுயிரி எனவும் கூறுலாம். இது நீள் வட்டமாக இணையாக இருக்கும். இதன் எதிரெதிர்ப் பரப்புகள் தட்டையாகவோ, குழி விழுந்தோ இருக்கும். கிராம் எதிராகவும், வளி விரும்பியாகவும் இருக்கும். இது ஓர் ஒட்டுண்ணியாக இருப்பதால், ஓர் ஓம்புயிரிலிருந்து, பிறிதோர் ஓம்புயிருக்கு நேரடியாகப் பரவுகிறது. இந்நுண்ணுயிரியைக் கிராம் சாயம் ஏற்றல் மூலமாகவும், சாக்லேட் அகாரில் வளர்ச்சியடையச் செய்வதன் மூலமும் கண்டு பிடிக்கலாம். —அ. கதிரேசன் துணை நூல். PN. Laha, Text book of Medicine, Vol–I, Third Edition, API, Bombay, 1979.
நைட்டிங்கேல்
இது பேஸ்சாரிபார்மீஸ் வரிசையில், மியூசிகேப்பிடே குடும்பத்தில் டுர்டினே உட்குடும்பத்தைச் சேர்ந்த பறவையாகப் பாகு படுத்தப் பட்டுள்ளது. இக்குடும்பத்தைச் சேர்ந்த பறவைகள், இனிமையாகக் குரல் எழுப்புகின்றன. தென்னிந்தியாவில் காணப் படும் சாமா, வண்ணாத்திக் குருவி ஆகியன இவ்வகையைச் சேர்ந்தவையே. கொண்டைக் குருவியை விட, உருவில் சற்றுச் சிறிய நைட்டிங்கேல் பறவையை மைய ஆசியாவில் பெர்சிய மொழியில் கொண்டைக் குருவிக்கு உரிய ‘புல்புல்’ என்னும் பெயராலேயே குறிக்கின்றனர்.
நைட்டிங்கேல் பறவை. துருப் பழுப்பு நிறத்தில் மேல் உடலும், சிவந்த வாலும், வெளிர் துருப் பழுப்பு நிற மார்பும் வயிறும் கொண்ட இப்பறவை தெற்கு ஐரோப்பா, மைய ஆசியா ஆகிய பகுதிகளில், மரங்களடர்ந்த காடுகளிடையே உள்ள புதர்களில் கோடைக் காலத்தில் இனப் பெருக்கம் செய்யும். குளிர் காலத்தில் மைய ஆப்பிரிக்காவிற்கு வலசை செல்லும். வளர்ச்சி பெற்ற பறவை பாடும் குரலைக் கேட்டே, இளம் குருவியும் பாடக் கற்றுக் கொள்கிறது. புதர்களிடையே மறைவாக இலை தழை, புல், பாசி ஆகியவற்றைக் கொண்டு கூடு கட்டி 5–6 ஆலிவ் பச்சை அல்லது பழுப்பு நிறக் கறைகளைக் கொண்ட முட்டைகளை இடுகிறது. இதன் அடை காக்கும் காலம் 12 நாள்கள். பெண் பறவை மட்டுமே அடை காக்கிறது. எனினும், குஞ்சுகளுக்கு இரை ஊட்டி வளர்ப்பதில், ஆணும், பெண்ணும் பொறுப்பு ஏற்கின்றன. புதர்க் காடுகள் அழிக்கப் படும் போது, இப்பறவை வாழும் இடத்தை விட்டு வெளியேறி விடுகிறது. இது இந்தியாவிற்கு வலசை வருவதில்லை. —க. ரத்னம்
நைட்ரஜன்
வளிமண்டலத் தனிமங்களில் இதுவும் ஒன்று. தனிம மீள் வரிசை அட்டவணையில் Vஆம் தொகுதியில் அமைந்திருக்கும் தனிமங்களில், மிகவும் லேசான தனிமம் நைட்ரஜன் ஆகும். சாதாரண நிலைமைகளில் இது வளிமமாக உள்ளது. இதன் குறியீடு N; அணு எண் 7; அணு நிறை 14.0067. இவ்வளிமம் நைட்டர் எனப் படும் கனிமத்திலிருந்து தொடக்கத்தில் பெறப் பட்டதால், 1823ஆம் ஆண்டில் சேப்ட்டல் என்பாரால் நைட்ரஜன் எனப் பெயரிடப் பட்டது.
அணுப் பண்புகள். தனிம மீள் வரிசை அட்டவணையில் தொகுதித் தனிம அணுக்களின் வெளி வட்டச்சுற்று எலெக்ட்ரான் அமைப்பு ns²np³ என்று அமைந்துள்ளது. இத்தொகுதித் தனிமங்களில் நைட்ரஜன் தனிமமே உயர் எலெக்ட்ரான் ஈர்ப்புத் தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. (பாலிங் அலகில் இது 3.0 என அளவிடப் பட்டுள்ளது). இதன் அயனியாக்க ஆற்றல்கள் மிகுதியாக உள்ளன. சான்றாக, முதலாம் அயனியாக்க ஆற்றல் இரண்டு; 29, 605 ev; 47.426ev; நான்கு 77.450 ev; ஐந்து; 97.863ev; என இவ்வாற்றல் அளவீடு அமைந்துள்ளது. எனவே, சாதாரண சூழ்நிலையில், நைட்ரஜன் அணு ஆனால், சில சூழ்நிலைகளில் நைட்ரஜன் அணுக்கள் எலெக்ட்ரான்களை உட்கவர்ந்து N3- என்னும் அயனியாக மாற்றம் அடையும். இந்த அயனியின் படிக ஆரம் பாலிங் அலகில் 0.171nm என்று உள்ளது.
அணு உட்கருப் பண்புகள். இயற்கையில் நைட்ரஜன் 14N, 15N என்னும் ஐசோடோப்புகளை 99.635, 0.365 என்னும் வீத அளவில் கொண்டுள்ளது. மேலும் 12N, 13N, 14N,17N போன்ற கதிரியக்க நைட்ரஜன் ஐசோடோப்புகளும் அறியப் பட்டுள்ளன. 12N, 13N ஆகிய இரண்டு ஐசோடோப்புகளும் பாசிட்ரான் உமிழ்வானாக அமைந்துள்ளன. இவற்றின் அரை வாழ்வும் காலங்கள் 0.0125 நொடி, 9.93 நொடி என்னும் அளவில் உள்ளன. 16N, 17N ஆகிய இரண்டும் எலெக்ட்ரான் உமிழ்வானாக உள்ளன. இவற்றின் அரை வாழ்வுக் காலங்கள் முறையே 7.35 நொடி, 4.14 நொடி என்றவாறு உள்ளன. இவற்றில் எந்த ஐசோடோப்பும் தடமறி ஆய்வில் (tracer techniques) பயன் படுத்தும் வண்ணம் ஓரளவு நிலைத்த அரை வாழ்வுக் காலத்தைப் பெற்றிருக்கவில்லை.
மூலக் கூறு நைட்ரஜன். நியம வெப்ப, அழுத்த நிலைகளில் தனி நைட்ரஜன் வளிமமாக உள்ளது. இதன் அடர்த்தி 1.25046 கி/லி. இம்மதிப்பு இதன் மூலக் கூறு வாய்ப்பாடு N₂ என்பதைக் காட்டுகிறது. N₂ மூலக் கூறு தாழ் ஆற்றல் நிலையில் (ground state), -0.430x10-6 (25°C–இல்) என்னும் காந்த ஏற்புத் திறனைப் (magnetic susceptibility) பெற்றுள்ளது. எனவே, இதற்கு முடிவான எலெக்ட்ரான் கோண உந்தமும் அமைப்பு (:N:N::N:) மூன்று சகப் பிணைப்புகள் இணைந்துள்ளமையைக் காட்டுகிறது. மூலக் கூறு ஆர்பிட்டால் வகையீட்டின் படி, இதன் எலெக்ட்ரான் வாய்ப்பாட்டை Is^2 \, Is^2 \, \sigma^2_{2s} \, \sigma^{*2}_{2s} \, \sigma^2_{2p_x} \, \pi^2_{2p_y} \, \pi^2_{2p_x} என்று எழுதலாம். நைட்ரஜன் மூலக் கூறில் அமைந்திருக்கும் அணுக்களுக்கிடைப் பட்ட தொலைவு 0.11nm என்று உள்ளது. இதனால் அணுவிடை விசை மிகையாக உள்ளது.
நிற மாலை நுட்பத்தின் படிக் கணக்கிடப்பட்ட நைட்ரஜன் மூலக் கூறின் பிரிகை ஆற்றல் 225.8 கி.கலோ/ மோல் ஆகும். மேலும் சாதாரண வெப்ப நிலைகளில் நைட்ரஜன் வளிமம் 2:1 என்று வீதத்தில் சமச் சீரான, எதிர் சமச் சீருடைய அணுக் கருச் சுழற்சிகளையுடைய மூலக் கூறுகளைக் கொண்டு உள்ளமையை, நிற மாலை ஆய்வுகள் விளக்குகின்றன. நைட்ரஜன் மூலக் கூறு மிகை நிலைப்புத் தன்மையும், உயர் சமச் சீர்மையும் ஒருங்கே பெற்றுள்ளமையால், மூலக் கூறிடை ஏற்படும் கவர்ச்சி ஆற்றல் அளவு குறைவாக உள்ளது. கீழே காட்டியுள்ள படி, மூலக் கூறு நைட்ரஜனில் ஏற்படும் நிலைமை மாற்றங்கள் நியம வளி அழுத்தத்தில் கணக்கிடப் பட்டவையாகும்.
N_2 (திண்மம் α கன சதுரம்) \mathrel{\stackrel{\scriptscriptstyle \mathrm{-237.48 \text {°} C{\rightleftharpoons \, N_2(திண்மம் β அறுகோணம்)
\mathrel{\stackrel{\scriptscriptstyle \mathrm{-209.96 \text {°} C{\rightleftharpoons \, N_2 (நீர்மம்) \mathrel{\stackrel{\scriptscriptstyle \mathrm{-195.78 \text {°} C{\rightleftharpoons \, N_2 (வளிமம்)
அட்டவணை 1 நைட்ரஜனின் சில இயற்பியல் பண்புகள்
(Critical temperature)
(Critical pressure)
(-252.6°C இல்)
(-210.0°Cஇல்)
(T–தனி வெப்ப நிலை)
சாதாரண வெப்ப நிலையில் தனிம நைட்ரஜன் பிற பொருள்களுடன் எளிதில் வினையுறுவதில்லை. உயர் வெப்ப நிலையில் மூலக் கூறு நைட்ரஜன் (N₂) குரோமியம், சிலிக்கான், டைட்டேனியம், ஸட்ரான்சியம், கால்சியம், லித்தியம் (பிற கார உலோகங்களுடன் வினை புரிவதில்லை) ஆகியவற்றுடன் வினை புரிந்து, நைட்ரைடுகளை உண்டாக்குகிறது. இது ஆக்சிஜனோடு சேர்ந்து, நைட்ரிக் ஆக்சைடைத் தருகிறது. ஓரளவு உயர் வெப்ப, அழுத்த நிலைகளில் வினை வேக மாற்றி உடனிருக்க ஹைட்ரஜன் இணைந்து, அம்மோனியா விளைகிறது. 1800°Cக்கு மேல் நைட்ரஜன், கார்பன், ஹைட்ரஜன் ஆகியன ஒன்று சேர்ந்து ஹைட்ரஜன் சயனைடு சேர்மத்தை உண்டாக்குகின்றன.
மூலக் கூற்றைக் கிளர்வுறச் செய்து, பின் தாழ் ஆற்றலுக்கு வரச் செய்யும் போது, தங்க நிறப் பளபளப்புடைய ஒளியாக மிளிர்கிறது. இந்த கிளர்வுற்ற நைட்ரஜன் சாதாரண நைட்ரஜனை விட, மிகை வினைத் திறமுடையது. இதனைப் பின் வரும் வினைகள் மூலம் உணரலாம்.
6Na + N_2^* \mathrel{\stackrel{\scriptscriptstyle \mathrm{\mathrel{\stackrel{\scriptscriptstyle \mathrm{150\text{°} C{\longrightarrow{_{302\text{°}F} 2Na_3 N
2NO + N_2^* \rightarrow 2N_2 + O_2
HC \equiv CH + N_2^* \rightarrow 2HCN
கிளர்வுற்ற நைட்ரஜன் முதன்மையாகத் தாழ் ஆற்றல் நிலையிலிருக்கும் நைட்ரஜன் அணுக்களைக் கொண்டிருப் பதாகவும், அதன் உயர் வினைத் திறனுக்குக் காரணம் அதிலிருக்கும் தனித்த (free) அணுக்களே என்றும் நிற மாலை ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன.
சேர்மங்கள். நைட்ரஜன் குடும்பத் (தொகுதி) தனிமங்களின் சேர்மங்கள் பெரும்பாலும் -3, +3, +5 ஆகிய ஆக்சிஜனேற்ற நிலையைக் கொண்டுள்ளன. பிற ஆக்சிஜனேற்ற நிலைச் சேர்மங்களும் உள்ளன. அனைத்து நைட்ரஜன் தொகுதித் தனிமங்களும் (1) இல் காட்டியுள்ள வாய்ப்பாடுடைய ஹைட்ரைடுகளையும், +3 நைட்ரைடுகளையும், ஆக்சிஜனேற்றம் பெற்ற ஆக்சைடுகளையும், ஹாலைடுகளையும், +3 ஹாலைடுகளையும் (MX₃, X = ஹாலோஜன்) உண்டாக்கும். நைட்ரஜன் தொகுதியில் நைட்ரஜன் தனிமமே மிகை எலெக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் பெற்றுள்ளது.
பாலிங் அலகில் இதன் எலெக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் 3.0; பாஸ்ஃபரஸ் -2.1; ஆர்செனிக் - 2.0; நைட்ரஜன் தனிமத்தில் அணு வெளிக் கட்டமைப்பில் நான்கு எலெக்ட்ரான் ஆர்பிட்டால்கள் (2s, 2p ஆர்பிட்டால்கள்) உள்ளன. எனவே, இதன் அணைவு எண் (Co-ordination number) பெருமமாக நான்காக உள்ளது. அட்டவணை 2இல் நைட்ரஜனின் சில சிறப்பான சேர்மங்கள் குறிப்பிடப் பட்டுள்ளன.
அட்டவணை 2. நைட்ரஜன் சேர்மங்கள்
நிலை
நைட்ரஜன் அணைவுகள். நைட்ரஜன் அணுவைக் கொண்ட ஈந்தணைவிகள் (ligands) மிகுதியான அணைவுச் சேர்மங்களை உண்டாக்குகின்றன. இத்தகைய ஈந்தனைவிகளுள் சிறப்பானவை வருமாறு: அம்மோனியா, சயனைடு, எத்திலின் டை அமீன், டைமெத்தில் கிளையாக்சைம், தயோசயனைடு, ஆக்சின், பிரிடீன் இவற்றிலுள்ள நைட்ரஜன் அணுவில் தனித்த இரட்டை எலெக்ட்ரான்கள் இருப்பதாலேயே, இவை ஈந்தணைகளாகச் செயல் படுகின்றன.
.அமோனியாவின் அணைவுச் சேர்மங்கள். அம்மோனியா பல உலோகங்களுடன் இணைந்து, அணைவுச் சேர்மங்களைத் தரும். அம்மோனியா பின் வரும் அணைவுச் சேர்மங்களைத் தருகிறது.
இவற்றில் நான்கு அம்மோனியா ஈந்தணைவிகளைக் கொண்டு சேர்மங்கள் சதுரத் தள அமைப்பு (Square planar) அல்லது நான்முகி அமைப்பை பெற்றிருக்கும். ஆறு அம்மோனியா ஈந்தணைவிகளைக் கொண்ட சேர்மங்கள் எண்முகி வடிவத்தைப் பெற்றிருக்கும். ரேடியம், இரிடியம் போன்ற உலோகங்கள் இணைந்து அணைவுச் சேர்மங்களைத் தரும்.
சயனைடு அணைவுச் சேர்மங்கள்
இவற்றில் [Ni(CN)₄]² சதுர தள வடிவத்திலும்,
பொட்டாசியம் ஃபெர்ரோ சயனைடு எண்முக வடிவத்திலும் அமைந்துள்ளன. எத்திலின் டைஅமீன் சேர்மங்கள். எத்திலின் டைஅமீன் சுருக்கமாக ‘en’ எனக் குறிக்கப் படுகிறது. இதில் இரண்டு NH₂ தொகுதிகள் உள்ளன. [H₂N - CH₂ - CH₂ - NH₂] எனவே, இது இரு முனை ஈந்தணைவி (bidentate) எனப் படும். இது குரோமியம், கோபால்ட் போன்ற உலோகங்களுடன் இணைந்து அணைவுச் சேர்மங்களைத் தருகிறது.
குரோமியம் (III) குளோரைடு
கோபால்ட் (III) குளோரைடு
டைமெத்தில் கிளையாக்சைம் சேர்மங்கள்.
இதுவும் ஓர் இரு முனை ஈந்தணைவி ஆகும்.
இரண்டு மூலக் கூறுகள் நிக்கல் சேர்மத்துடன் இணைந்து, அணைவுச் சேர்மத்தைத் தரும். இதன் அமைப்பு வாய்ப்பாடு பின் வருமாறு:
எத்திலின் டை அமீன் டெட்ராஅசெட்டேட் (EDTA). இது உலோகத்துடன் ஆறு இடங்களில் இணைதலை ஏற்படுத்துகிறது. அளவறி பகுப்பாய்வில் அதிகமாகப் பயன் படுகிறது. மேலும் தொழிற்சாலைகளில் அதிகம் பயன் படுகிறது. கொதிகலன்களில் படிகங்கள் (Scales) ஏற்படாமல் தடுக்கவும் பயன் படுகிறது. (காண்க: அம்மைன்கள், அனைவுச் சேர்மங்கள், இடுக்கி இணைப்பு, ஈடி.ட்டி.ஏ).—ஜி. தங்கவேல் கிடைப்பு. வளி மண்டலத்தில் 78% என்னும் வீதத்தில் மூலக் கூறு நைட்ரஜன் உள்ளது. நைட்ரஜன் நிலைப் படுத்தல் செயல் வளி மண்டலத்திலிருக்கும் நைட்ரஜன் பிற நைட்ரஜன் சேர்மங்களாக மாற்றமடைவதாலும், கரிமச் சேர்மங்கள் பாக்ட்டீரியா போன்ற நுண்ணுயிரிகளால் சிதைவடைதல் அல்லது எரிதல் ஆகியவற்றாலும், சம நிலையை அடைகிறது. அனைத்துப் புரதங்களின் (விலங்கின, தாவர) முக்கியக் கூறாக நைட்ரஜன் அமைந்துள்ளது. பிற கரிமச் சேர்மங்களிலும், இது பெருமளவில் உள்ளது. இதன் முக்கிய கனிமமாகச் சோடியம் நைட்ரேட் அமைந்துள்ளது. இக்கனிமம் பெருமளவில் இந்தியாவின் வடக்குப் பகுதியில் அமைந்திருக்கும் வளமற்ற பகுதிகளில் காணப் படுகிறது.
தயாரிப்பு. நைட்ரஜனைத் தனியே பெறுவதற்கு இரு வித வழி முறைகள் உள்ளன. அவை: வளி மண்டலத்திலிருந்து நைட்ரஜனைப் பிரித்தெடுத்தல், நைட்ரஜன் சேர்மங்கள் சிதைவடைதல் ஆகியன. தொழிலகங்களில் நீர்மக் காற்றைப் பின்னக் காய்ச்சி வடிக்கும் போது, நைட்ரஜன் கிடைக்கிறது. இப்பிரித்தெடுத்தலின் மூலம் ஏறத் தாழ 1% ஆர்கான் மற்றும் நுண்ணளவு மந்த வளிமங்கள் கலந்த நைட்ரஜன் கிடைக்கிறது. இது காற்றிலிருந்து ஆக்சிஜன், கார்பன் டைஆக்சைடு, நீர் ஆவி ஆகியவற்றைத் தகுந்த வினைப் பொருள்களைக் கொண்டு நீக்கிய பின் கிடைக்கிறது. பின் வரும் வேதி வினைகள் நைட்ரஜன் தயாரிப்பில் பயன் படுகின்றன. சோடியம் நைட்ரைட்டின் தெவிட்டிய கரைசலைச் சூடான தெவிட்டிய அம்மோனியம் குளோரைடுடன் கலந்தால், பின் வரும் வினை நிகழ்ந்து, நைட்ரஜன் வெளிப் படுகிறது. NH_4^{+} + NH_2^{-} \rightarrow N_2 + 2H_2O புரோமின் நீருடன் அம்மோனியா வளிமத்தைச் செலுத்தினால், ஆக்சிஜனேற்றம் அடைகிறது. இதனால் விளையும் வளிம க்கலவையைத் தொடர்ச்சியாக அமைந்த தகுந்த வினைப் பொருள்கள் வழியே செலுத்தினால், வினையுறாத புரோமின், நீர் ஆவி, அம்மோனியா ஆகியன பிரிந்து விடுகின்றன. இவ்வினை பின் வருமாறு அமைந்துள்ளது. 2NH_3 + 3Br_2 \rightarrow N_2 + 6H^{+} + Br^{-} புரோமினைத் தவிர டைகுரோமேட் அயனி, ஓசோன், மாங்கனீஸ் டை ஆக்சைடு ஆகியனவும், அம்மோனியம் உப்புகளை ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப் பயன் படுகின்றன. நன்றாக உலர்ந்த பேரியம் அசைடு அல்லது சோடியம் அசைடை வெப்பத்தாற் படுத்தால், தூய்மையான நைட்ரஜன் உண்டாகிறது. Ba(N_3)_2 \rightarrow Ba + 3N_2 அம்மோனியா வளிமம் சூடான உலோக ஆக்சைடு களுடன் பின் வருமாறு வினை புரிந்து, நைட்ரஜனைக் கொடுக்கிறது. 3CuO + 2NH_3 \rightarrow 3Cu + 3H_2O + N_2 சூடான பிளாட்டினம் வினையூக்க அம்மோனியா சிதைவடைந்த நைட்ரஜனும், ஹைட்ரஜனும் விளைகின்றன.
சல்ஃபமிக் அமிலம் அல்லது யூரியா நைட்ரைட் அயனியுடன் வினை புரிந்து, நைட்ரஜனை உண்டாக்குகிறது. NH_2SO_3H + NO_{2-} \rightarrow N_2 + HSO_{4-} + H_2O தொழிலகப் பயன்கள். வேளாண்மையிலும், தொழிலகங்களிலும், நைட்ரஜன் சேர்மங்களின் தேவை மிகுதியாக உள்ளமையால், தனிம நைட்ரஜனை அதன் சேர்மங்களாக மாற்றும் பல முறைகள் உள்ளன. இம்மோனியா, நைட்ரிக் அமிலம், கால்சியம், சயனமைடு போன்றவை நைட்ரஜன் சேர்மங்களில் சிறப்பானவை. சில சிறப்பு வெப்பமானிகள் (thermometers), மின விளக்குகள் தயாரிப்பதில் நைட்ரஜன் வளிமம் பயன் படுகிறது. ஹேபர் முறை, மின வில் முறை, சயனமைடு முறை ஆகியன நைட்ரஜன் சேர்மங்கள் தயாரிப்பில் பயன் படுவன ஆகும். காண்க: நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகள், நைட்ரஜனை நிலைப் படுத்தல், நைட்ரஜன் சுழற்சி. —த. தெய்வீகன் துணை நூல். G.S. Manku, Theoretical Principles of Inorganic Chemistry, Tata - MCGraw–Hill Publishing Company Ltd., New Delhi, 1985.
நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகள்
நைட்ரஜன், ஆக்சிஜன் ஆகிய தனிமங்கள் இணைந்த சேர்மங்கள் நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகள் ஆகும். நைட்ரஜன் ஆக்சிஜன் வளிமங்களை நேரடியாகக் கலந்தால், அவற்றிடையே வேதி வினை நிகழ்வதில்லை. ஆனால், இத்தனிமங்களைக் கொண்ட சேர்மங்கள் வினை புரியும் போது, அவை இணைகின்றன. நைட்ரஜன், ஆக்சிஜன் ஆகியவை இணைந்த பல வித நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகள் பிரித்தெடுக்கப் பட்டுள்ளன; இவற்றால், இவ்விரு தனிமங்களின் அணுக்கள் இணைந்திருக்கும் விகிதம் வெவ்வேறாக உள்ளது. அட்டவணை 1இல் தெளிவாக அறியப் பட்டுள்ள ஐந்து நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகளின் இயற்பியல் பண்புகள் சுட்டப் பட்டுள்ளன. அட்டவணை 2இல் அவற்றின் மூலக் கூறு அமைப்பும், கொடுக்கப் பட்டுள்ளது. இதில் மூலக் கூறுகளின் பொதுவான வடிவமைப்பு மட்டும் காட்டப் பட்டுள்ளது. பெரும்பாலானவற்றில் அணுக்கள் N,0 அணுக்கள் சிக்கலான (இரட்டை அல்லது மூன்று) பிணைப்புகளால் இணைக்கப் பட்டுள்ளன. அட்டவணை 1. நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகளும் பண்புகளும்
மூன்று உயர் நிலை ஆக்சைடுகள் இருப்பதாக அறியப் பட்டுள்ளன. அவை: நைட்ரஜன் டிரைஆக்சைடு (NO₃): இது ஓசோன், டைநைட்ரஜன் டெட்ராக்சைடு அல்லது பெண்டாக்சைடுடன் வினை புரிவதால் உண்டாகிறது. டைநைட்ரஜன் ஹெக்சாச்சைடு (N₂O₆): நைட்ரிக் ஃபுளுரின் வினைப் படுவதால் விளைகிறது (No₄) இது டைநைட்ரஜன் பென்டாக்சைடு, ஆக்சிஜன் வளிமங்களுக்கிடையில் நிகழும் 18 O ஐசோடோப் பரிமாற்ற வினையில் உண்டாகிறது. இவற்றின் பண்புகளைப் பற்றி இன்னும் தெளிவான வரையறை அமையவில்லை. அட்டவணை 2 நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகள்
<!---- நூலில் முன்பின்னாக அமைந்த படங்கள், அட்டவணையில் சரியாகப் பொருத்தப்பட்டன. ----> நைட்ரஸ் ஆக்சைடு, நைட்ரிக் ஆக்சைடு. நைட்ரஸ் அமிலத்தை உள்ளுறிஞ்சும் போது, மயக்கமூட்டும் வினைகள் உண்டாகின்றன. குறைந்த அளவில் உள்ளுறிஞ்சும் போது, இது அதிக பாதிப்பில்லாத நரம்புத் தளர்ச்சியை ஏற்படுத்துகிறது. இதனாலேயே, சில சமயங்களில் நைட்ரஸ் ஆக்சைடு சிரிப்பூட்டும் வளிமம் எனப் படுகிறது. இது நிறமற்ற, நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகளில் குறைந்த வினைத் திறனுடைய நீரில் கரையும் வளிமம். 560°Cஇல் நைட்ரஜன் ஆகிய தனிமங்களாகச் சிதைவடைகிறது.
குறைந்த வெப்ப நிலையில் இதன் சம நிலை வினை (1) இல் காட்டப் பட்டுள்ளவாறு முழுதும் இடப் பக்கமாக அமையும்.
ஆக்சிஜன் அல்லது காற்றுடன் நைட்ரிக் ஆக்சைடு வேகமாக வினை புரிந்து, நைட்ரஜன் டைஆக்சைடை உண்டாக்குகிறது. நைட்ரிக் ஆக்சைடு நிறமற்ற, நீருடன் வினையுறாமல் கரையும் வளிமம். நைட்ரிக் ஆக்சைடு வளிமம் ஒற்றை மூலக் கூறுகளாக உள்ளன. ஒற்றை எலெக்ட்ரானை இது வழங்கியோ, ஏற்றுக் கொண்டோ No+ அல்லது No- அயனிகளை உண்டாக்குகிறது. சிறப்பான நைட்ரோசில் சேர்மங்கள் இவ்வகை அயனிகளைக் கொண்டுள்ளன.
டிரை ஆக்சைடு. டை நைட்ரஜன் டைஆக்சைடு திண்ம நிலையில்தான் தூய்மையாக உள்ளது. இதன் பிரிகை வினை (2) நீல நிற நீர்ம நிலையில் பகுதியளவில் நிகழ்கிறது. ஆனால், முழுமையாக ஆவி நிலையில்தான் நடக்கிறது. இது நைட்ரஸ் அமிலத்தின் நீரிலி ஆகும். இந்த ஆக்சைடை (அல்லது சம மோலார் No, No₂ வளிமங்கள்) காரக் கரைசலில் கரைக்கும் போது, நைட்ரைட் அயனி உண்டாகிறது.
டைஆக்சைடு, டெட்ராக்சைடு. நைட்ரஜன் டைஆக்சைடு, டைநைட்ரஜன் டெட்ராக்சைடு ஆகியவற்றிற்கு இடையிலான சம நிலை (3) வெப்ப நிலையையும், இயற்பியல் தன்மையையும் பொறுத்துள்ளது. நைட்ரஜன் டை ஆக்சைடு
நச்சுத் தன்மையுடைய வளிமம்: டெட்ராக்சைடு நிறமற்றது. நிறமற்ற திண்ம நிலையுடன் காணப் படுவது. பெரும்பாலும் டெட்ராக்சைடு நிலையில்தான் உள்ளது. நீர்ம, வளிம நிலைமைகளில் இருக்கும் போது, டெட்ராக்சைடு சிறிதளவு டை ஆக்சைடைக் கொண்டிருக்கும். எனவே, இதில் 0.1% நைட்ரஜன் டைஆக்சைடு என்னும் குறைந்த அளவில் கலந்திருந்த போதும், நீர்ம டெட்ராக்சைடு பழுப்பு நிறத்தில் காணப் படும். நீர்மத்தின் பழுப்பு நிறம், வெப்ப நிலை உயர்விற்கேற்பச் செறிவுடையதாக மாறுகிறது. 100°Cஇல் 90% என்னும் அளவில், இது டைஆக்சைடாகப் பிரிகையுறுகிறது. 600°Cக்கு மேலும் சிதைவடைந்து, நைட்ரிக் ஆக்சைடு உண்டாகிறது.
டைநைட்ரஜன் டெட்ராக்சைடு நீருடன் . எளிதில் வினை புரிந்து, சம மோலார் நைட்ரஸ் மற்றும் நைட்ரிக் அமிலங்களைக் கொடுக்கிறது. வெப்ப நிலை அதிகரிக்கும் போது, நைட்ரஸ் அமிலம் மீண்டும் சிதைவடைந்து, நைட்ரிக் அமிலம், நைட்ரிக் ஆக்சைடு ஆகியன உண்டாகின்றன. இவ்வினைகள் அம்மோனியாவை ‘வினையூக்க ஆக்சிஜனேற்றம்’ செய்து, நைட்ரிக் அமிலம் தயாரிக்கும் முறையில் பயனாகின்றன. டைநைட்ரஜன் டெட்ராக்சைடு ஓர் ஆக்சிஜனேற்றி ஆகும். இது புரோமினைப் போல், ஆக்சிஜனேற்றம் திறனுடையது. காரீய அறை வழி சல்ஃப்யூரிக் அமிலம் தயாரிக்கும் முறையில் இது பயன் படுகிறது. கரிம வேதியியலில் சல்ஃபாக்சைடுகள், பாஸ்ஃபீன் ஆக்சைடுகள் போன்றவற்றின் தயாரிப்பில், டெட்ராக்சைடு சிறந்த ஆக்சிஜனேற்றியாகச் செயலாற்றுகிறது. மேலும், இது ஒரு சிறப்பான நைட்ரோ ஏற்றக் காரணியும் ஆகும்.
எஸ்ட்டர், ஈதர், கீட்டோன், நைட்ரைல் போன்ற சில எளிய கரைப்பான்களுடன் சேர்ந்து, டெட்ராக்சைடு மூலக் கூறு, கூட்டுச் சேர்மங்களை உண்டாக்குகிறது.
நீர்ம டைநைட்ரஜன் டெட்ராக்சைடு தனியாக அல்லது பிற கரிமக் கரைப்பான்க௧ளுடன் கலந்திருக்கும் போது, தன்-அயனியாக்கம் அடைகிறது (5). இது நீரில் நிகழும் சம நிலையை ஒத்தது. (6)
சான்றாக, நீர்ம டைநைட்ரஜன் டெட்ராக்சைடு சில உலோகங்களுடன் வினை புரிந்து (எ–டு: கார மற்றும் காரமண் உலோகங்கள், துத்தநாகம், கேட்மியம், பாதரசம்) உலோக நைட்ரேட்டையும், நைட்ரிக் ஆக்சைடையும் உண்டாக்குகிறது. நீர்ம டெட்ராக்சைடு கரைசலை, ஊடக மாகவும், நைட்ரோசில் சேர்மங்களை அமிலங்களாகவும், நைட்ரேட்டுகளை காரங்களாகவும் பயன் படுத்திச் சில சிறப்பான வினை வகைகள் அறியப் பட்டுள்ளன. எனவே, இவ்வூடகம் நீரிலா உலோக நைட்ரேட்டுகள், நைட்ரேட்டோ அணைவுச் சேர்மங்களைத் தயாரிக்கப் பயன் படுகிறது.
பென்ட்டாக்சைடு. திண்ம நிலையில் N₂O₅இல் அமைந்திருக்கும் NO_2^+ NO_3^- என்ற அயனி இதன் உயர் உருகு நிலைக்குக் காரணமாக அமைகிறது. சல்ஃப்யூரிக், நைட்ரிக், பாஸ்ஃபோரிக் அமிலங்களிலும், இந்த ஆக்சைடு இதே அயனி அமைப்பைப் பெற்றுள்ளது. திண்ம டைநைட்ரஜன் பென்ட்டாக்சைடு எளிதில் ஆவியாகிறது; கார்பன் டெட்ராகுளோரைடு, குளோரோஃபார்ம் போன்ற குறைந்த மின் கடத்தா மாறிலி (dielectric constant) உடைய கரைப்பான்களிலும் பென்டாக்சைடு வளிம நிலையில் இருக்கும் போது, காணப் படும் மூலக் கூறு அமைப்புகள் உள்ளன. சோடியம் உலோகம், நீர்ம ஆக்சைடுடன் வினை புரிந்து, நைட்ரஜன் டைஆக்சைடையும், சோடியம் நைட்ரேட்டையும் உண்டாக்குகிறது. வளிம டைநைட்ரஜன் பென்ட்டாக்சைடு எளிதில், வினை 7 இல் காட்டியுள்ளவாறு சிதைவடைகிறது.
இது ஒரு சிறந்த ஆக்சிஜனேற்றி, நீருடன் வினை புரிந்து, நைட்ரிக் அமிலத்தைக் கொடுக்கிறது. —த. தெய்வீகன் துணை நூல். C. Chambers, And A.K. Holliday, Inorganic Chemistry, Butterworth & Co., London, 1982; Mc Graw–Hill Encyclopaedia of Science and Technology, McGraw-Hill Book Company, Newyork, 1987.
நைட்ரஜன் உரங்கள்
கடந்த நூற்றாண்டின் இறுதியில், நைட்ரஜன் பயிரினங்களுக்கு முதனிலை ஊட்டச் சத்துகளுள் ஒன்று என்றும், கரிம வகை உரங்களில் நைட்ரஜன் மைய இடம் பெற்றுள்ளது என்றும் தெரிய வந்தன. சிலி உப்பு (Chile Saltpetre) எனப் படும் சோடியம் நைட்ரேட் முதன் முதலாகப் பயன் படுத்தப் பட்ட வேதி நைட்ரஜன் உரமாகும். அடுத்து, நிலக்கரி வளிமத் தயாரிப்பில், உடன் விளை பொருளாகக் கிடைக்கும் அம்மோனியம் சல்ஃபேட் நைட்ரஜன் உரமாகப் பயன் பட்டது. இந்நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில், மின் வில்லைக் கொண்டு, சூழ்வெளி நைட்ரஜனை நிலைப் படுத்தும் ஆய்வின் விளைவாகக் கால்சியம் சயனமைடும், நைட்ரிக் அமிலமும் தயாரிக்கப் பட்டன. இன்று பெரும்பாலான நைட்ரஜன் உரங்கள் அம்மோனியாவை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. ஹேபர் முறையில் காற்றிலுள்ள நைட்ரஜனும், நில வளிமம் மற்றும் பெட்ரோலியத்திலிருந்தும் பெறப் பட்ட ஹைட்ரஜனும் இணைக்கப் பட்டு, அம்மோனியா தயாரிக்கப் படுகிறது.
அம்மோனியம் சல்ஃபேட்டில் 21% நைட்ரஜன் உள்ளது. நிலக்கரி வளிமத்தைச் சல்ஃப்யூரிக் அமிலத்தால் கழுவி (Scrubbing), பின் ஆவியாக்கி, படிகமாக்கிப் பிரித்து, உலர்த்தி, அம்மோனியம் சல்ஃபேட்டைப் பெறலாம். அம்மோனியாவை சல்ஃப்யூரிக் அமிலத்தால் முறித்தல் தற்கால முறையாகும். நைலான் தயாரிப்பில், மூலப் பொருளாகப் பயன் படும் காப்ரோலாக்ட்டம் எனும் வேதித் தயாரிப்பில் உடன் வினைப் பொருளாக உருவாகும் அம்மோனியம் சல்ஃபேட் பெருமளவில் விற்பனையாகிறது. மெர்ஸ்பெர்க் வினை (Merseberg reaction) மூலமும், அம்மோனியம் சல்ஃபேட்டைத் தயாரிக்கலாம். CaSO_4 2H_2O + (NH_4)2CO_3 \Leftrightarrow CaCO_3 + (NH_4)_2 SO_4 + H_2O கால்சியம் நைட்ரேட். இதில் 15% நைட்ரஜன் உள்ளது; சுண்ணாம்புக் கல்லை நைட்ரிக் அமிலத்துடன் வினைப் படுத்தி இதனைப் பெறலாம். CaCO_3 + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + H_2O + CO_2 இது நீர் உறிஞ்சும் தன்மையுடையதால், சேமிப்புக் கிடங்குகளில், சிறப்பு உத்திகளைப் பின்பற்ற வேண்டும்.
அம்மோனியம் நைட்ரேட் (NH₄NO₃). இது 35% நைட்ரஜன் அடக்கம் கொண்டது; அம்மோனியாவை நைட்ரிக் அமிலத்தால், நடு நிலையாக்கிப் பெறப் படுகிறது. நைட்ரோபாஸ்ஃபேட் உரத் தயாரிப்பில் உடன் விளைவாகும் கால்சியம் நைட்ரேட்டை அம்மோனியாவுடனும், கார்பன்டை ஆக்சைடுடனும் வினைப் படுத்தலாம். Ca (NO_3 )_2 + NH_3 \div CO_2 + H_2O \rightarrow 2NH_4 NO_3 + CaCO_3 திண்ம நிலையிலும், உருகிய நிலையிலும் அம்மோனியம் நைட்ரேட் (குறிப்பாக, கரிம வகை மாசுப் பொருள் கலந்திருக்கையில்) வெடிக்க வல்லது. அம்மோனியம் நைட்ரேட்டைக் கால்சியம் கார்பனேட்டுடன் கலந்து, நைட்ரஜன் அடக்கம் 26%க்கு மேலிடாது கவனித்துக் கொண்டால், வெடிக்கும் வாய்ப்பைத் தவிர்க்கலாம்.
யூரியா (H₂NCONH₂). இதன் நைட்ரஜன் அடக்கம் 46.65%. 1828இல் முதன் முதலாக ஊலர் என்பாரால் அம்மோனியம் சயனேட்டின் மாற்றிய வினை (isomerisation) வாயிலாகத் தயாரிக்கப் பட்டது. அம்மோனியாவையும், கார்பன் டைஆக்சைடையும் நேரடியாக வினைப் படுத்தி, யூரியா தயாரிக்கப் படுகிறது.
இரண்டாம் வினை 170–200% வெப்ப நிலை வரம்பிலும், வளி 160-250 அழுத்தத்திலும் நிகழ்த்தப் படுகிறது.
நீர்ம நிலை அம்மோனியாவைப் பயன் படுத்தும முறை தற்போது வழக்கிலுள்ளது. அம்மோனியம் உப்புக்களும், நைட்ரேட் உப்புக்களும், நீரில் கரை திறன் மிக்கவை ஆதலால், மழை நீரால் அடித்துச் செல்லப் படுவதற்கான வாய்ப்பு கூடுதலாம். ஆனால், பல வகை மண்ணில், அம்மோனியம் அயனிகள் விரைவாக நிலை நிறுத்தப் படுவதால் இவ்வாய்ப்பு பெரிதும் குறைக்கப் படுகிறது. யூரியாவையும், ஃபார்மால்டிஹைடையும் வினைப் படுத்தி, யூரியாஃபார்ம் உரங்களைத் தயாரித்தும், யூரியா மீது கந்தகப் பூச்சு அளித்தும், நீரில் மெல்லக் கரையும் ஐசோப்யூடிலிடீன் யூரியா போன்ற நைட்ரஜன் சேர்மங்களைத் தயாரித்தும், மண்ணில் நைட்ரஜன் கலப்பினை நிகழ்த்தலாம். —மே.ரா. பாலசுப்பிரமணியன் துணை நூல். D.M.Considere (Ed.) Chemical and Process Technology Encyclopedia, McGraw–Hill Book Company, Newyork, 1984.
நைட்ரஜன் சுழற்சி
இயற்கை மற்றும் வேதி முறைகளால், காற்றிலுள்ள நைட்ரஜன் நிலைப் படுத்தப் பட்டுக் கனிம, கரிம நைட்ரஜன் சேர்மங்களாக மாறி, மாறி மாற்றம் அடைவதை இது குறிக்கிறது. காற்றிலுள்ள நைட்ரஜன் நிலைப் படுத்தப் படுவதால், அதன் அளவு குறையும்; அப்போது நிலைப் படுத்தப் பட்ட நைட்ரஜன் சேர்மங்கள், உயிர் மற்றும் வேதி மாற்றங்களால் சிதைவடைந்து, நைட்ரஜன் வளிமம் வெளிப் படும். இதனால், வெளிப் படும் நைட்ரஜன் காற்றில் கலக்கிறது. இதனால், காற்றில் நைட்ரஜனின் அளவு மாற்றமடையாமல், ஒரே சம நிலையில் உள்ளது. இவ்வாறு, நைட்ரஜன் அடையும் பல விதச் சுழற்சி மாற்றங்களுக்கு நைட்ரஜன் சுழற்சி (nitrogen cycle) என்று பெயர். இதில் அம்மோனியாவாக்கம் (ammonification), அம்மோனியா உட்கவர்வு (ammonia assimilation), நைட்ரோ ஏற்றம் (nitrification), நைட்ரேட் உட்கவர்வு (nitrate assimilation), நைட்ரஜன் நிலைப் படுத்தல், நைட்ரஜன் வெளிப் படுத்தல் ஆகிய முறைகள் அடங்கும்.
இயற்கையில் நைட்ரஜன் பல்வேறு கனிமச் சேர்மங்களாகவும் (N₂, N₂O, NH₃, NO₂, NO₃) கரிமச் சேர்மங்களாகவும் .(அமினோ அமிலங்கள், நியூக்ளியோடைடுகள், அமினோ சர்க்கரைகள், வைட்டமின்கள்) உள்ளன. இவ்வுலகில் நிகழும் தொடர்ச்சியான உயிர், வேதி மாற்றங்களால், நைட்ரஜன் சேர்மங்கள் ஒரு வடிவிலிருந்து வேறொன்றாக மாறிக் கொண்டே உள்ளன. இந்தப் பரிமாற்றங்கள் மண்ணில் சத்துக் குறைபாட்டையும், மண் கேடுறுவதையும் தடுக்கின்றன. படத்தில் மண்–நீர் நிலையில் நைட்ரஜன் சேர்மங்களின் பொதுவான பரிமாற்றங்கள் காட்டப் பட்டுள்ளன. இதில் காட்டப் பட்டுள்ள பொதுவான வினைகளை விடச் சிக்கலான நிகழ்வுகள் நடக்கின்றன.
நைட்ரஜன் சுழற்சி. இயற்கை மற்றும் வேதி மாற்றங்களால் உருவாக்கப் படும் நைட்ரஜன் சேர்மங்களின் சிறு பகுதி நைட்ரஜனை விடுவிக்கும் பாக்ட்டீரியாக்களால் வெளியேற்றப் படுகிறது. இவ்வாறு வெளியேற்றப் படும் நைட்ரஜன் வளிமம் காற்றில் கலக்கிறது. கனிம நைட்ரஜன் சேர்மங்களின் பெரும் பகுதி தாவரங்களில் வேர்கள் மூலம் உள்ளேற்கப் படுகிறது. தாவரங்களில் நிகழும் உயிர் வேதி மாற்றங்களால், அவை நைட்ரஜனைப் பெற்றுள்ள கரிமச் சேர்மங்களாக மாற்றப் படுகின்றன. இவற்றுள் புரதங்கள் என்பவை சிறப்பானவை.
மனித வளர்ச்சிக்குப் புரதங்கள் இன்றியமையாதவை. தாவரப் புரதங்களை விலங்கினங்கள் உட்கொண்டு வளரும் போது, அவற்றுள் நிகழும் உயிர் வேதி வினைகளால் மாற்றமடைந்து, வேறு பல கரிமச் சேர்மங்களாகின்றன. விலங்கினங்களின் கழிவுப் பொருள்களில் நைட்ரஜன் கரிமச் சேர்மங்கள் உள்ளன. அவை மண்ணில் சேர்கின்றன. விலங்குகளும், தாவரங்களும் இறந்த பின் புவியின் மேல் நைட்ரஜன் சேர்மங்கள் எஞ்சியுள்ளன.
இவ்வாறு, மண்ணில் சேரும் நைட்ரஜன் சேர்மங்களின் ஒரு பகுதி அம்மோனியாவாக்கும் பாக்ட்டீரியாக்களால் எளிதில் நீரில் கரையக் கூடிய அம்மோனியச் சேர்மங்களாக மாற்றமடையும். இந்த அம்மோனியாவின் ஒரு பகுதி தாவரங்களால், உணவுப் பொருளாக உட்கொள்ளப் படுகிறது. கரிம நைட்ரஜன் சேர்மங்களின் மற்றொரு பகுதி நைட்ரஜனை விடுவிக்கும் பாக்ட்டீரியாக்களால், வினையுற்று நைட்ரஜன் வெளியேற்றப் படுகிறது. இது காற்றில் கலக்கிறது. அம்மோனியா உப்புகள் ஒரு பகுதியும், நைட்ரஜனை வெளியேற்றும் பாக்டீரியாக்களால் வினையுற்று, நைட்ரஜன் வெளியேற்றம் நிகழ்கிறது.
நுண்ணுயிரிகள் நைட்ரஜன் சேர்மங்களைச் சிதை வடையச் செய்ய, மூன்று முக்கிய காரணங்கள் உள்ளன. 1. நைட்ரஜன் மூலமாக, அவற்றைப் பயன் படுத்தல் அதாவது, அம்மோனியாவாக மாற்றமடையச் செய்தல்;
2. சில நைட்ரஜன் சேர்மங்களை ஆற்றல் மூலமாகப் பயன்படுத்தல், சான்றாக NH₃ஐ NO₂ ஆக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்தல் மற்றும் NO₂ என்பது NO₃ என்பதாக மாற்றமடைதல்;
3. ஆக்சிஜன் கிடைக்காத நிலையில் அல்லது தேவைக்குக் குறைவாக கிடைக்கும் நிலைகளில், சில நைட்ரஜன் சேர்மங்களைக் (NO₃) கடை நிலை எலெக்ட்ரான் ஏற்பிகளாகப் (electron acceptors) பயன் படுத்தல் ஆகியன. மேற்குறிப்பிடப் பட்ட இம்மூன்று வளர் விதை மாற்ற நிலைகளும், நைட்ரஜன் சுழற்சியின் பல்வேறு வழிகளை உள்ளடக்கி உள்ளன. —த. தெய்வீகன் —வ. சீனுவாசன்
நைட்ரஜன் நிலைப்படுத்தல்
வளி மண்டலத்திலிருக்கும் நைட்ரஜனைத் தாவரங்கள் உள்ளேற்கும் வண்ணம், உரிய சேர்மங்களாக மாற்றி நிலைக்கச் செய்து, அதன் மூலமாக மனிதர்களுக்கும், பிற உயிரினங்களுக்கும் நன்மை ஏற்படுத்தும் முறைக்கு, நைட்ரஜன் நிலைப்படுத்தல் (nitrogen fixation) என்று பெயர். நைட்ரஜன் சுழற்சியில் இது ஒரு முக்கிய படி ஆகும். இவ்வுலகில் நிகழும் வேதி, உயிர் வேதி மாற்றங்களால், ஒவ்வோர் ஆண்டும் ஏறத் தாழ 2.2 X 10⁶ டன் என்னும் அளவில், வளிம நைட்ரஜன் நிலைப் படுத்தப் படுகிறது. வேதி உரங்கள் உற்பத்தியிலும், பிற முக்கிய நைட்ரஜன் சேர்மங்களைப் பெறுதலிலும், நைட்ரஜன் பயன் படுகிறது.
மாறுபட்ட மின்னோட்டத்தைப் பெற்றுள்ள மேகங்கள் ஒன்றையொன்று நெருங்கும் போது, ஏற்படும் மின்னலின் போதான மிகை மின்சாரத்தால் வளி மண்டலத்திலிலுள்ள ஆக்சிஜனும், நைட்ரஜனும் இணைந்து, நைட்ரிக் ஆக்சைடு உண்டாகிறது. நைட்ரிக் ஆக்சைடு மேலும் ஆக்சிஜனுடன் வினை புரிந்து, நைட்ரஜன் டைஆக்சைடு விளைகிறது. இவ்வளிமம், மேகத்தில் காணப் படும் நீர்த் திவலைகளில் கரைந்து, நைட்ரிக் அமிலத்தையும், நைட்ரஸ் அமிலத்தையும் விளைவிக்கிறது. நைட்ரஸ் அமிலம் எளிதில் ஆக்சிஜனேற்றம் அடைந்து, நைட்ரிக் அமிலமாக மாறுகிறது. இவ்வாறு கிடைக்கும் நைட்ரிக் அமிலம் மழை நீரில் கரைந்து, மிக நீர்த்த அமிலமாகிப் புவிக்கு வரும் போது, புவி மேலோட்டில் காணப் படும் பல்வேறு காரப் பொருள்களுடன் வினை புரிந்து, நைட்ரேட் உப்புகளைத் தருகிறது. இம்முறையில், காற்றிலுள்ள நைட்ரஜன் கனிம உப்புகளாக நிலைப் படுத்தப் படுகிறது.
வேர் முண்டு (leguminous) குடும்பத் தாவரங்களின் வேர்ப் பகுதிகளில், ஒரு வகை நுண்ணுயிர்ப் பொருள்கள் உள்ளன. இவை காற்றிலுள்ள நைட்ரஜனை உட்கவர்ந்து, நைட்ரஜன் சேர்மங்களாக மாற்றுகின்றன.
வேதி முறைகள். தற்காலத்தில் வேதி முறையில், நைட்ரஜனை நிலைப் படுத்துவதற்குப் பல்வேறு முறைகள் உள்ளன. சான்றாகப் பெர்க்லாண்டு–ஐடு முறையைக் கூறலாம். இந்த வழிமுறைப் படி, காற்று மின் வில்லின் ஊடாகப் பாய்ச்சப் படுகிறது. இதனால், காற்றிலுள்ள நைட்ரஜனும், ஆக்சிஜனும் வினை புரிந்து, நைட்ரிக் ஆக்சைடு உண்டாகிறது. இது மேலும், அதிக ஆக்சிஜனுடன் சேர்ந்து, நைட்ரஜன் டைஆக்சைடு கிடைக்கிறது. இதனை நீரில் கரைத்துப் பெறப் படும் நைட்ரிக் அமிலத்திலிருந்து, தக்க வினைகள் மூலம், நைட்ரேட்டு உப்புகளைப் பெறலாம். இம்முறை, தற்போது மிகக் குறைவாகவே வழக்கத்தில் உள்ளது.
ஹேபர்–போஷ் முறையில், பெட்ரோலியம் அல்லது இயற்கை வளிமத்திலிருந்து பெறப் படும் ஹைட்ரஜனுடன் காற்று கலக்கப் பட்டு, உயர் அழுத்தத்தில் 200–700°C வெப்ப நிலையில், உலோக ஆச்சைடு வினையூக்கி உடனிருக்க, வினை புரியச் செய்து, அம்மோனியா உருவாக்கப் படுகிறது. அம்மோனியாவிலிருந்து, பல்வேறு உரங்களும், பிற வேதிமங்களும் பெறப் படுகின்றன. இது பரவலாகப் பயன் படும் முறை ஆகும். மற்றொரு முறையான, சயனமைடு முறையில், கால்சியம் சயனமைடு உண்டாகிறது. இதனைச் சிறிதளவு ஈரப் படுத்தினால், யூரியா, அம்மோனியா ஆகியன உண்டாகின்றன. கால்சியம் சயனமைடு சிறந்த உரமாகப் பயனாகிறது. இதற்கு நைட்ரோலியம் என்று பெயர்.
மேற்சொன்ன முறைகள் தொழிலக முறையில் நைட்ரஜனை நிலைப் படுத்தி, வேதி உரங்கள் தயாரிக்கும் வழிகளாகும். வளி மண்டல ஹைட்ரஜனை அயனியாக்கம், வேதி அணுக் கரு, பிற வினைகள் ஆகியவற்றின் மூலம் நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகளாக மாற்றும் முறை அறியப் பட்டுள்ளதென்றாலும், தொழிலக வழி பயனுள்ளதாக இன்னும் தெளிவாக்கப் படவில்லை. ' ஆய்வகத்தில், நைட்ரஜனை உலோக நைட்ரைடுகளாக அல்லது இடை நிலை உலோகங்களின் டைநைட்ரஜன் அணைவுச் சேர்மங்களாக நிலைப் படுத்தும் உத்திகள் வழக்கில் உள்ளன. சில இடைப் பட்ட உலோக அணைவுச் சேர்மங்களில் இணைந்திருக்கும் நைட்ரஜனை ஒடுக்கி, அம்மோனியாவாக மாற்றும் முறையும் மேம்படுத்தப் பட்டுள்ளது. இம்முறைகள் தொழிலகப் பயன் மிக்கவை. —த. தெய்வீகன் —வ. சீனுவாசன்
நைட்ரஜன் வெளியேற்றம்
விலங்கினங்கள் தங்களுக்குத் தேவைப் படும் மிகையான கலோரி ஆற்றலுக்காக, நைட்ரஜன் கொண்ட உணவுப் பொருள்களை மிகுதியாக உட்கொள்கின்றன. இவற்றுள் பெரும் பகுதி, அமினோ அமிலங்களாகத் தேவைக்கும் மிகுதியாக உள்ளேற்கப்படும். எனவே, உட்கவர்ந்தது போக, எஞ்சிய மிகையான நைட்ரஜனை வெளியேற்ற வேண்டிய தேவை ஏற்படுகிறது. வினை (1) இல் குறிப்பிடப் பட்டுள்ளவாறு, டிரான்ஸ் அமினேஸ்கள் எனப் படும் வரிசையான நொதிகளால் ஏறத் தாழ அனைத்து வளர் சிதை மாற்றமடைந்த நைட்ரஜன் குளுட்டாமிக் அமிலம் உண்டாக α–கீட்டோ குளுட்டாமிக் அமிலமாக மாறுகிறது.
குளுட்டாமிக் டிஹைட்ரோஜினேஸ் நொதியால் குளுட்டாமிக் அமிலம் டைபாஸ்ஃபோபிரிடின் நியூக்ளியோடைடு (DPN) எனும் சக நொதி உடனிருக்க, ஆக்சிஜனேற்றம் அடைந்து மீண்டும் α–கீட்டோ குளுட்டாமிக் அமிலமும், அம்மோனியாவும் வினை (2) இல் காட்டப் பட்டுள்ளவாறு உண்டாகின்றன. நீர் வாழும் குளூட்டாமிக் அமிலம் + DPN ==> α–கீட்டோ குளுட்டாரிக் அமிலம் + DPNH+NH*₃ — ------(2)
விலங்குகள் பெரும்பாலும் அம்மோனியாவை அவற்றின் செவுள்கள் அல்லது உடல் பரப்பின் வேறு வழியாக முழுவதுமாக வெளியேற்றி விடுகின்றன. பிற விலங்கினங்கள், குறிப்பாக, நீர்–நில வாழ்விகள் (amphibians), பாலூட்டிகள் ஆகியன முதலில் அம்மோனியாவை யூரியாவாக மாற்றி வெளியேற்றுகின்றன. இம்மாற்றத்திற்கு, ஏறத் தாழ அனைத்து உயிரினங்களுக்கும் பொதுவாக அமைந்த ஆர்னித்தினிலிருந்து ஆர்ஜினின் எனும் அமினோ அமிலம் வளர் சிதை மாற்றமடையும் வினை வழிகள் பயன் படுத்திக் கொள்ளப் படுகின்றன. —த. தெய்வீகன்
நைட்ரிக் அமிலம்
இது ஒரு வீரிய கனிம அமிலம். இதன் மூலக் கூறு வாய்ப்பாடு இந்த அமிலத்தை இந்தியர்களும், எகிப்தியர்களும் தொன்று தொட்டே அறிந்திருந்தனர். அந்நாளைய இரசவாதிகள் நைட்ரிக் அமிலத்தைத் தயாரிப்பதற்கான வழிமுறையையும், அமிலத்தின் பயன்பாடுகளையும் அறிந்திருந்தனர். அவர்கள் இதனை வீரியம் மிக்க நீர்மம் என்று பொருள் படுவதான அக்வாஃபோர்ட்டிஸ் (aquafortis) என்னும் பெயரால் அழைத்தனர். வெடியுப்பு எனப்படும் பொட்டாசியம் நைட்ரேட்டை, அடர் சல்ஃப்யூரிக் அமிலத்துடன் காய்ச்சி வடித்தால், நைட்ரிக் அமிலம் கிடைக்கப் பெறும் என்பதை அவர்கள் பட்டறிவின் மூலம் தெரிந்து கொண்டனர். பல்லாண்டுகளாகக் கையாளப் பெறும் இந்த ஆய்வக முறையை, முதன் முதலில் கிளாபர் என்னும் ஜெர்மானிய வேதியியல் அறிஞர் 1648–ஆம் ஆண்டில் கண்டு பிடித்தார். இந்த அமிலத்தில் ஆக்சிஜன் அடங்கியிருக்கிறது என்பதை லவாய்சியர் 1776இல் கண்டறிந்தார். 1816இல் கே லூசாக் என்பாரும், பெர்த்தல்லோ என்பாரும் இந்த அமில மூலக் கூறின் வேதி அமைப்பைக் கண்டறிந்தனர். இன்றைய நடைமுறையிலும், ஆய்வகத்தில் நைட்ரிக் அமிலம் கிளாபர் முறையில்தான் தயாரிக்கப் படுகிறது. சோடியம் நைட்ரேட் அல்லது பொட்டாசியம் நைட்ரேட்டை அடர் கல்ஃப்யூரிக் அமிலத்துடன் கலந்து, வாலை வடி கருவியில் காய்ச்சி வடித்தால், நைட்ரிக் அமிலத்துடன் வெப்ப நிலைக்கு எற்றவாறு, பிற துணை விளை பொருள்களும் உருவாகின்றன. குறைந்த வெப்ப நிலையில், சோடியம் அல்லது பொட்டாசியத்தின் ஹைட்ரஜன் சல்ஃபேட்டும், உயர் வெப்ப நிலையில், அவற்றின் சல்பேட்டும் துணை விளை பொருள்களாக அமைகின்றன. (நைட்ரிக் அமிலம்.............. )
இவ்வாறு தயாரிக்கப்படும் நைட்ரிக் அமிலம் மாசு கலந்த நிலையில், பழுப்பு நிறமாக இருக்கும். அதற்குக் காரணம், சிறிதளவு நைட்ரிக் அமிலம் காய்ச்சி வடித்தலின் போது, சிதைவுறுவதும், அச்சிதைவினால் உருவாகும் பழுப்பு நிற நைட்ரஜன் பெராக்சைடு வளிம அமிலத்தில் கரைந்து விடுவதும் ஆகும். இத்தகைய பழுப்பு நிறத்தை தவிர்க்கச் சூடான காற்றை அமிலத்திற்குள் செலுத்தி மாசு நீக்கலாம்.
தொழில் துறையில் ஆஸ்வால்டு என்னும் வழி முறையில் நைட்ரிக் அமிலம் பெருமளவில் தயாரிக்கப் படுகிறது. ஒரு வினை வேக மாற்றியின் முன்னிலையில், அம்மோனியாவை ஆக்சிஜனேற்றத்திற்கு (Catalytic oxidation) உட்படுத்தி, நைட்ரிக் அமிலத்தைத் தயாரிக்கும் இம்முறையை ஆஸ்வால்டு என்னும் ஜெர்மானிய வேதியியல் அறிஞர் 1901–இல் உருவாக்கினார். இதற்கு அடிப்படைத் தேவையான அம்மோனியா, ஹேபர் முறையில் தயாரிக்கப் படுகிறது. அம்மோனியா வாயுவை, அதைப் போல் பத்து மடங்குப் பருமன் அளவான காற்றுடன் கலந்து, ஏறத் தாழ 600°C வெப்ப நிலைக்குச் சூடாக்கப்பட்ட பிளாட்டினம்–ரேடியம் உலோகக் கலவையாலான கம்பி வலையின் மீது செலுத்த வேண்டும். உலோக வலைக் கம்பி, வினை வேக மாற்றியாகச் செயல் படுகிறது. அம்மோனியா காற்றிலுள்ள ஆக்சிஜனால், ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப் பட்டு, நைட்ரிக் ஆக்சைடாக மாறுகிறது. அது தாழ் வெப்ப நிலையில், ஆக்சிஜனோடு சேர்ந்து, நைட்ரஜன் பெராக்சைடாக மாற்றம் பெறுகிறது. பின்னர், நைட்ரஜன் பெராக்சைடு நீரில் கரைந்து, நைட்ரிக் அமிலத்தைத் தருகிறது. இவ்வாறு உருவான அமிலம் 50–70% அமிலச் செறிவைக் கொண்டிருக்கும். அமிலச் செறிவு 90–100% கொண்டதாக நைட்ரிக் அமிலத்தைப் பெறக் கீழ்க் காணும் முறைகளில் ஏதேனும் ஒன்றைப் பின்பற்றலாம். அவை: நைட்ரேட்டுகளைத் திண்ம நிலையில் அடர் சல்ப்யூரிக் அமிலத்துடன் காய்ச்சி வடித்தல், 60% நைட்ரிக் அமிலத்துடன் அடர் சல்ஃப்யூரிக் அமிலத்தைக் கலந்து, காய்ச்சி வடித்தல் மூலம் நீர் நீக்கம் (dehydration) செய்தல், நைட்ரஜன் பெராக்சைடை நீர்த்த நைட்ரிக் அமிலக் கரைசலில் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்தல் என்பன.
நைட்ரிக் அமிலத்தைப் பெருமளவில் பெற, மற்றொரு முறையும் கையாளப் படுகிறது. பர்க்லண்டு–இடு முறை அல்லது மின் வில் முறையில் (arc process) இரண்டு மின் முனைச் சட்டங்களுக்கு இடையில் ஒரு மின்சார வில் (electric arc) உண்டாக்கப் படுகிறது. இந்த மின்சார வில்லின் வெப்ப நிலை 3000°C ஆகும். மின்சார வில்லின் ஊடாகக் காற்றைச் செலுத்தினால், காற்றிலுள்ள நைட்ரஜனும், ஆக்சிஜனும் சேர்ந்து, நைட்ரிக் ஆக்சைடைத் தருகின்றன. இவ்வாறு உருவாகும் நைட்ரிக் ஆக்சைடை 3000°C வெப்ப நிலையிலிருந்து, திடீரென்று 1000°C வெப்ப நிலைக்குக் குளிரச் செய்ய வேண்டும். இல்லையெனில், நைட்ரிக் ஆக்சைடு, மீண்டும் நைட்ரஜனாகவும், ஆக்சிஜனாகவும் சிதைந்து விடும். இதைப் படிப் படியாக, மேலும் குளிரச் செய்து, 150°C வெப்ப நிலைக்குக் கொண்டு வந்து, காற்றுடன் வினையுறச் செய்தால், அது காற்றிலுள்ள ஆக்சிஜனுடன் சேர்ந்து நைட்ரஜன் பெராக்சைடாக மாறுகிறது. நைட்ரஜன் பெராக்சைடு நீருடன் வினைப் பட்டு, நைட்ரிக் அமிலமாக மாறும்.
மின் வில் முறையைப் பின்பற்றியே, இயற்கையில் காற்று மண்டலத்திலுள்ள நைட்ரஜன் பகுதி வினைகளுக்கு உட்பட்டு, நைட்ரிக் அமிலமாக மாறுகிறது. மின்னல், இடி தோன்றும் போது, காற்று மண்டலத்திலுள்ள நைட்ரஜன், ஆக்சிஜனுடன் கூடி, மின்னலின் பெரு மின்சாரத்தின் உதவியால், நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகள் உருவாகின்றன. பின்னர், நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகள் மழை நீரில் கரைந்து, நைட்ரிக் அமிலமாக மாறுகின்றன.
இயற்பியல் பண்புகள். தூய்மையான நைட்ரிக் அமிலம் ஒரு நிறமற்ற, ஒளி புக விடும் நீர்மம். இதன் அடர்த்தி எண்: 1.52; உறை நிலை -47 °C, கொதி நிலை 83°C. இது, நீருடன் எல்லா விகிதத்திலும் கலக்கும். காற்றுப் படத் திறந்து வைத்தால், இந்த அமிலம் புகையும் தன்மையுடையது. இது தோலில் பட்டால், மஞ்சள் நிறத்தை உண்டாக்கும், தோலின் அடிப்படைப் பொருளான புரதத்துடன் இது, வேதி வினைப் படுவதே இதற்குக் காரணம். சூரிய ஒளியின் தாக்கத்தால் இது, நைட்ரஜன் பெராக்சைடு, நீர், ஆக்சிஜன் எனச் சிதைகிறது. எனவே, அடர் நைட்ரிக் அமிலம், பழுப்பு நிறச் சீசாக்களில் பாதுகாப்பாகச் சேமித்து வைக்கப் படுகிறது.
வேதிப் பண்புகள். வினைப் படும் தன்மையைக் கொண்டு, நைட்ரிக் அமிலத்தின் பண்புகளை அமிலப் பண்புகள் என்றும், ஆன்ஜினேற்றப் பண்புகள் என்றும் இரு வகையாகப் பிரிக்கலாம்.
அ) அமிலப் பண்புகள். இது ஒரு வீரிய அமிலமாகும். நீர்க் கரைசலில் இது ஹைட்ரஜன் அயனி எனவும், நைட்ரேட் அயனி எனவும் பிரிகிறது. அரிப்புத் தன்மை, புளிப்புச் சுவை, நீல நிற லிட்மசைச் சிவப்பு நிறமாக்கல் போன்ற அமிலப் பொதுக் குணங்களை இது பெற்றிருக்கிறது. பிற அமிலங்களையுப் போலவே இதுவும், காரங்களுடனும், கார ஆச்சைடுகளுடனும் வினை புரிந்து உப்பையும், நீரையும் தருகிறது.
நைட்ரிக் அமிலத்திலிருந்து கிடைக்கும் உப்புக்கள் நைட்ரேட்டுகள் எனப் படுகின்றன. ஏனைய அமிலங்களைப் போலவே, நைட்ரிக் அமிலமும், உலோகக் கார்பனேட்டுகளுடனும், பை-கார்பனேட்டுகளுடனும், வினையுற்றுக் கார்பன்டை ஆக்சைடை வெளிப் படுத்துகிறது.
ஆ) ஆக்சிஜனேற்றப் பண்புகள். நைட்ரிக் அமிலத்தைச் சூடாக்கினால், அது நைட்ரஜன் பெராக்சைடு, நீர், ஆக்சிஜன் எனச் சிதைகிறது. 4HNO_3 \rightarrow 4NO_2 + 2H_2O + O_2 இந்த ஆக்சிஜன், ஆக்சிஜனேற்றத்திற்குப் பயன் படுகிறது. எனவே, நைட்ரிக் அமிலம் ஒரு சிறந்த ஆக்சிஜனேற்றியாகச் செயல் படுகிறது எனக் கொள்ளலாம். நைட்ரிக் அமிலம் உலோகங்களுடன், பல வழிகளில் வினைகளில் ஈடுபட்டுப் பல்வேறு வளிமங்களைத் தருகிறது. நைட்ரிக் அமிலத்தின் அடர்த்தி, வெப்ப நிலை, வினையில் ஈடுபடும் உலோகத்தின் தன்மை முதலியவற்றைப் பொறுத்துப் பல்வேறு விளை பொருள்கள் உண்டாகின்றன. ஓர் உலோகத்தின் தன்மை, அது மின் வேதி வரிசையில் (electrochemical series) அமைந்துள்ள இடத்தைப் பொறுத்திருக்கும் என்பது குறிப்பிடத் தக்கது.
தாமிரம், காரீயம் (lead), வெள்ளீயம் போன்ற உலோகங்களுடன், நீர்த்த நைட்ரிக் அமிலம் வினையுற்று, நைட்ரிக் ஆக்சைடைத் (nitric oxide) தருகிறது. மக்னீசியம், மாங்கனீஸ் ஆகிய இரண்டு உலோகங்களுடன் நீர்த்த நைட்ரிக் அமிலம் வினை புரிந்து, ஹைட்ரஜன் வளிமத்தைத் தருகிறது.
துத்தநாகம், இரும்பு, வெள்ளீயம் ஆகிய உலோகங்களுடன் வெப்ப நிலை, அமிலத்தின் அடர்த்தி ஆகியவற்றைச் சார்ந்து, நைட்ரிக் அமிலம் வினையுற்று, அம்மோனியா அல்லது அம்மோனியம் நைட்ரேட் அல்லது நைட்ரஸ் ஆக்சைடு வளிமம் போன்ற விளை பொருள்களைத் தருகிறது. தாமிரம், துத்தநாகம், மக்னீசியம், காரீயம் முதலிய உலோகங்களுடன், அடர் நைட்ரிக் அமிலம் வினை புரிந்து, செம்பழுப்பு நிற நைட்ரஜன் பெராக்சைடு வளிமத்தை உண்டாக்குகிறது.
வெள்ளீயம் அடர் நைட்ரிக் அமிலத்துடன் வினையுறும் போது, ஆக்சிஜனேற்ற வினை நிகழ்ந்து, ஸ்டானிக் ஆக்சைடு கிடைக்கிறது.
குரோமியம், இரும்பு, அலுமினியம், தங்கம், பிளாட்டினம் ஆகிய உலோகங்கள், அடர் நைட்ரிக் அமிலத்துடன் வினைப் படுவதில்லை. இந்த உலோகங்கள் இச்சூழலில் செயலற்ற நிலையை (passivity) அடைவதே இதற்குக் காரணமாகும். இரும்பும், அலுமினியமும் மட்டும் ஒரளவு நீர்த்த நைட்ரிக் அமிலத்துடன் வினைப் பட்டு, உரிய விளை பொருள்களை உண்டாக்குகின்றன.
அலோகங்களுடன், அடர் நைட்ரிக் அமிலம் வினைப் படும் போது, ஆக்சிஜனேற்றம் நிகழ்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, அடர் நைட்ரிக் அமிலத்துடன் கந்தகத்தைச் (Suphur) சேர்த்துச் சூடாக்கினால், கந்தகம் ஆக்சிஜனேற்றத்திற்கு உட்படுத்தப் பட்டுச் சல்ஃப்யூரிக் அமிலம் கிடைக்கிறது; துணை விளைபொருளாக நைட்ரஜன் பெராக்சைடு உருவாகிறது.
அடர் நைட்ரிக் அமிலத்துடன் சேர்த்துச் சூடாக்கப் பட்டால், பாஸ்ஃபரஸ் வினைப் பட்டு, ஆர்த்தோ–பாஸ்ஃபாரிக் அமிலமாக, ஆக்சிஜனேற்றம் அடைகிறது; கார்பனும் இதைப் போலவே, ஆக்சிஜனேற்றம் அடைந்து, கார்பன் டைஆக்சைடாக மாறுகிறது.
கரிமச் சேர்மங்களையும், அடர் நைட்ரிக் அமிலம் மிகத் தீவிரமாக ஆக்சிஜனேற்றம் அடையச் செய்கிறது. எடுத்துக் காட்டாக, சூடான அடர் நைட்ரிக் அமிலத்தில், மரத் தூள், பஞ்சு போன்ற கரிமப் பொருள்களைப் போட்டால், அவை தீப்பிடித்து எரிகின்றன.
அடர் நைட்ரிக் அமிலமும், அடர் ஹைட்ரோ குளோரிக் அமிலமும் 1:3 என்னும் விகிதத்தில் சேர்க்கப் பட்டு, இராஜத் திராவகம் என்னும் கலவை .தயாரிக்கப் படுகிறது. எந்த அமிலத்திலும் கரையாத தங்கம், பிளாட்டினம் போன்ற உலோகங்கள் சற்றே சூடேற்றப் பட்ட இராஜத் திராவகத்தில் கரைகின்றன.பயன்கள். ஆய்வகங்களில் பயன் படுத்தப் படும் வினைப் பொருள்களுள் (reagent) நைட்ரிக் அமிலமும் ஒன்றாகும். தொழிற்துறையிலும், பல்வேறு பொருள்களைத் தயாரிக்கத் தேவையான வேதிப் பொருளாக இது விளங்குகிறது. அம்மோனியம் நைட்ரேட் போன்ற செயற்கை உரங்களைத் தயாரிக்க, நைட்ரிக் அமிலம் அடிப்படைப் பொருளாகிறது. நைட்ரோ–கிளிசரின், வெடி பஞ்சு (gun cotton), டைனமைட், டிரைநைட்ரோ டொலுவின் (TNT) முதலிய வெடி மருந்துகளைத் தயாரிக்க, நைட்ரிக் அமிலம் பயன் படுகிறது.
பல வகையான நெகிழி, அரக்கு, திரைப் படச் சுருள், சாயம் முதலான பல பொருள்களைத் தயாரிக்க, நைட்ரிக் அமிலம் இனறு பெருமளவில் பயன் படுகிறது. பிற கரைப்பான்களில், கரையாத தங்கம், பிளாட்டினம் போன்ற உலோகங்களைக் கரைக்கத் தக்க இராஜத் திராவகம் இந்த அமிலத்திலிருந்தே தயாரிக்கப் படுகிறது. தாமிர உலோகத்தாலான பாண்டங்களில் சித்திர வேலைப்பாடு செய்ய, நைட்ரிக் அமிலத்தைப் பயன் படுத்துவது தொழில் முறைப் பயன்பாடுகளில் ஒன்றாகும். குரோவ் மின்கலம், புன்சன் மின்கலம் ஆகியவற்றில் துருவத்துவம் நீக்கியாக (depolariser) நைட்ரிக் அமிலம் பயன் படுகிறது. —ர. விக்டோரியா துணை நூல். Liptrot, Modern Inorganic Chemistry, Fourth Edition, ELBS, London, 1983.
நைட்ரேட்
நைட்ரிக் அமிலத்திலிருந்து பெறப் படும் NO₃ என்னும் எதிரயனிச் சேர்மங்கள் நைட்ரேட்டுகள் எனப் படுகின்றன. அனைத்து உலோக நைட்ரேட்டுகளும் நீரில் கரைவனவாதலால், இவை இயற்கையிலிருந்து கிடைப்பதில்லை. நைட்ரேட் எனும் சேர்மம் மட்டும் விதிவிலக் காகும். இதைச் சிலிசால்ட்பீட்டர் என்றும் குறிப்பிடுவர். நைட்ரேட்டுகளில் நைட்ரஜன் தனிமத்தின் ஆக்சிஜனேற்ற நிலை பெரும நிலையில் (5+) உள்ளமையால், இவ்வயனி சிறந்த ஆக்சிஜனேற்றக் காரணியாக உள்ளது. இப்பண்பினால், தீப்பெட்டி, வெடி மருந்து ஆகியவற்றின் தயாரிப்பில் நைட்ரேட்டுகள் பெருமளவில் பயன் படுகின்றன. அம்மோனியம் நைட்ரேட்டை அதிர்ச்சிக்குள்ளாக்கினால், அது வெடிக்கும். இதைப் பின் வரும் சமன்பாடு விளக்கிறது. NH_4NO_3 \rightarrow N_2O + 2H_2O நைட்ரஜன் உரங்களின் முக்கிய மூலப் பொருள்களாக நைட்ரேட்டுகள் உள்ளன. நைட்ரேட் அயனியைக் கண்டறிய உதவும் பண்பறி ஆய்வில், பழுப்பு நிற வளைய ஆய்வு சிறப்பாக உதவுகிறது. நைட்ரேட் உப்புடன் செறிவான சல்ஃப்யூரிக் அமிலத்தைச் சேர்த்துப் பின் ஆய்வுக் குழாயின் பக்கங்களின் வழியே ஃபெர்ரஸ் சல்ஃபேட் கரைசலைச் சேர்த்தால், இரு நீர்மங்களும் சந்திக்கும் இடத்தில், ஒரு பழுப்பு நிற வளையம் உண்டாகிறது. நைட்ரைட் அயனியும் கலந்திருந்தால், பழுப்பு நிறம் கரைசல் முழுவதும் பரவுகிறது. இந்தப் பழுப்பு நிறம் உருவாதலுக்குக் காரணமாக Fe(NO)2+ எனும் அளவு அமைகிறது. –NO₂ எனும் தொகுதியைக் கொண்ட கரிமச் சேர்மங்கள் நைட்ரோ சேர்மங்கள் எனப் படும். இதில் TNT போன்ற வெடி மருந்துகளும் அடங்கும். —த. தெய்வீகன்
நைட்ரைட்
நைட்ரஜன் டை ஆக்சைடு என்னும் எதிரயனியைக் (NO₂) கொண்ட சேர்மங்கள் நைட்ரைட்டுகள் எனப் படுகின்றன. இவை நைட்ரஸ் அமிலம் (HNO₂) என்னும் நிலைத் தன்மையில்லா அமிலத்திலிருந்து பெறப் படுபவை. இச்சேர்மங்களில் நைட்ரஜனின் ஆக்சினேற்ற நிலை 3+ ஆக உள்ளமையால், இவ்வயனி ஆக்சிஜனேற்றக் காரணியாகவும், ஆக்சிஜன் ஒடுக்கக் காரணியாகவும் அமைகிறது. பெரும்பாலான நைட்ரைட்டுகள் ஓரளவு நிலைத்தவை. இச்சேர்மங்கள் சாயப் பொருள் உற்பத்தியிலும், கரிம வேதித் தொகுப்புகளிலும் பயனாகின்றன. நைட்ரிக் ஆக்சைடு, நைட்ரஜன் டை ஆக்சைடு ஆகியவற்றைச் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசலுள் செலுத்துவதால், சோடியம் நைட்ரைட் உண்டாகிறது. இவ்வினை பின் வருமாறு: NO + NO_2 + 2NaOH \rightleftharpoons 2NaNO_2 + H_2O வீரிய மிகு அமிலங்களை நைட்ரைட் கரைசலுடன் சேர்ப்பதால், இவ்வினையின் மீள்வினை நிகழ்கிறது. இதனால், வளிமக் கலவையும், நைட்ரேட்டும் உண்டாகின்றன. Fe(NO)2+ என்னும் பழுப்பு நிற அணைவு அயனியைக் கொண்ட கரைசல் உருவாதல் மூலம் இதனைப் பண்பறியலாம். —த. தெய்வீகன்
நைட்ரைடு
நைட்ரஜனும், மற்றொரு தனிமமும் இணைந்து உருவாக்கும் சேர்மம் நைட்ரைடு ஆகும். அஸைடு (azide) வகைச் சேர்மங்களிலும் நைட்ரஜன் இருந்தாலும், பிணைப்பு முறையால் வேறுபட்டிருப்பதால், அவை தனிப் பிரிவாக அமைகின்றன. ஹைட்ரஜன், ஹாலோஜன்கள், ஆக்சிஜன் தொகுதித் தனிமங்கள் ஆகியன நைட்ரஜனுடன் இணைந்து உருவாக்கும் சேர்மங்களும், நைட்ரைடுகளினின்றும் வேறுபட்டவையே. நைட்ரஜனை விட, எலெக்ட்ரான் கவர் திறன் (electronegatirity) குறைவான தனிமங்களுடன் இணைந்து, நைட்ரஜன் உருவாக்கும் சேர்மங்களே நைட்ரைடுகள் எனப் படும்.
I A தொகுதி உலோகங்கள், நைட்ரஜடன் வினையுற்று அஸைடுகளை உண்டாக்குகின்றன. அவற்றை எச்சரிக்கையுடன், வெடித்து விடாதபடிச் சூடாக்கினால், உரிய நைட்ரைடுகள் Li₃N, Na₃N, K₃N, Rb3N, Cs₃N ஆகியன கிடைக்கும். நைட்ரைடுகளை 400°C அளவுக்குச் சூடாக்கினால், நைட்ரஜன் வளிமமும், உலோகத் தனிமங்களும், தனித் தனியே பிரித்து விடுகின்றன. நைட்ரைடுகள் நீருடன் வினையுற்றால், அம்மோனியாவும் உரிய உலோக ஹைட்ராக்சைடுகளும் கிடைக்கப் பெறுகின்றன.
lI A தொகுதி உலோகங்களை, நைட்ரஜனுடன் வினைப் படுத்தி B (Be₃N₂, Mg₃N₂, Ca₃N₂, Sr₃N₂, Ba₃N₂), ஆகிய நைட்ரைடுகளைத் தயாரிக்கலாம். அம்மோனியாவுடன் உலோகங்களை உயர் வெப்ப நிலையில் வினைப் படுத்தியும், அவற்றைத் தயாரிக்கலாம். உலோக அமைடுகளைச் சூடாக்கி, நைட்ரை டுகளைப் பெறுவது என்பது எளிதான முறையாகக் கருதப் படுகிறது. \begin {align} N_2 + 3Be &\rightarrow Be_3N_2 \\ 2NH_3 + 3Be &\rightarrow Be_3N_2 + 3H2 \\ 3Ba(NH_2)_2 &\rightarrow Ba_3N_2 + 4NH_3 \end {align} திண்மங்களான நைட்ரைடுகள் 1000°C வெப்ப நிலைக்குச் சூடாக்கப் பட்டால், பெரும்பாலான நைட்ரைடுகள் இளகி, நைட்ரஜன் வளிமமாகவும், தனிம உலோகங்களாகவும் பிரிகின்றன. பெரில்லியம் நைட்ரைடு இந்த வினையில் ஈடுபட, 2200°C அளவுக்கு வெப்பப் படுத்தப் பட வேண்டியுள்ளது. இவை நீருடன் வினையுற்று, அம்மோனியாவையும், உலோக ஹைட்ராக்சைடுகளையும் உருவாக்குகின்றன.
lIl A தொகுதி உலோகங்கள், லாந்தனைடுகள் உலோகங்கள், ஆக்ட்டினைடு உலோகங்கள் ஆகியவற்றின் நைட்ரைடுகள் 1500°C வெப்ப நிலை வரை நிலைத்திருக்கின்றன. IVA, VA தொகுதி உலோக நைட்ரைடுகளும், அவ்வாறு நிலையானவையே. ஆனால், VIA, VIIA தொகுதி உலோக நைட்ரைடுகள், முன்னவற்றை விட நிலைப்புக் குறைவானவை. இவை அனைத்துமே, அவ்வவ் தொகுதி உலோகங்கள் நைட்ரஜனுடன் நேரடியாகவே இணைந்து உருவானவை. வெவ்வேறான அணுக் கூறு அளவுகளில், அவை நைட்ரஜனுடன் இணைந்து, ஒரே தனிமம் பல்வேறு நைட்ரைடுகளை உருவாக்கும் வாய்ப்பும் உண்டு. அவை ஒவ்வொன்றும் சூடாக்கப்பட்டால், பிரிகை வினையின் போது, நைட்ரஜனை வெளிப் படுத்துகின்றன.
VIIIA தொகுதி உலோக நைட்ரைடுகளின் நிலைப்புத் தன்மை குறைவேயாகும். உலோகங்களை அம்மோனியாவுடன் வினைப் படுத்தி, இப்பிரிவு நைட்ரைடுகள் தயாரிக்கப் படுகின்றன. நிக்கல் நைட்ரைடு 450°C வெப்ப நிலையிலேயே சிதைந்து விடுகிறது.
Ag, Au, Hg, TI, Sn, Pb, Sb, Bi ஆகிய உலோகங்களின் நைட்ரைடுகளை உருவாக்குவதில்லை. —ருத்ர. துளசிதாஸ்
நைட்ரைல்
கரிம வேதிச் சேர்மங்களில் ஒரு வினைத் தொகுதியான இதன் பொது மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு RC≡N ஆகும். நைட்ரைல் தொகுதியை நீராற் பகுத்தால், கரிம அமிலம் கிடைக்கும். அவ்வாறு கிடைக்கும் அமிலத்தின் பெயரை அடிப்படையாகக் கொண்டு, அமிலக் காரணியான நைட்ரைலின் பெயர் அமையும். எடுத்துக் காட்டாக, CH₃CN என்பது அசெட்டோ நைட்ரைல் என்னும் பெயர் பெறுகிறது. ஏனெனில், இது நீராற் பகுக்கப் படுவதால், அசெட்டிக் அமிலம் CH₃COOH) உருவாகிறது. பெயரிடுவதில் மாற்று முறையாக, -CN தொகுதியைச் சயனைடு என்பதாகக் கொண்டு CH₃CN என்பது மெத்தில் சயனைடு எனப் படும். அணைவுச் சேர்மங்களில், (complex compounds) –CN என்பது சயானோ உறுப்பாகவும் பெயர் பெறும்.
ஒரு மூலக் கூறில் நைட்ரைல் தொகுதி உள்ளதா என்பதை, பட்டை நிரல் (band spectrum) மூலம் கண்டறிய முடியும். முப்பிணைப்பு இருப்பதைச் சுட்டிக் காட்டும் 2260–2222 செ.மீ. அளவு அகச் சிவப்பு உறிஞ்சு பட்டையில் அமைவதைக் கொண்டு இதை அறியலாம்.
அமிலச் சூழலிலும், காரச் சூழலிலும் நைட்ரைல்களை நீராற் பகுத்தால், அமிலங்கள் கிடைக்கும் . \begin {align} RCN + CH^- + H_2O &\rightarrow RCOO^- + NH_3 \\ RCN + H^- + 2H_2O &\rightarrow RCOOH + NH_4 \\ \end {align} நிக்கல், கோபால்ட் ஆகிய வினை வேக மாற்றிகளின் முன்னிலையில், நைட்ரைல்கள் ஒடுக்க வினை மூலமாக ஓரிணை அமீன்களை உண்டாக்குகின்றன. இத்தகைய ஒடுக்க வினை லித்தியம்–அலுமினியம்–ஹைட்ரைடு மூலமாகவும் நிகழலாம். RCN + 2H_2 \rightarrow RCH_2NH_2 கிரிக்னார்டு வினை காரணிகள் நைட்ரைல்களுடன் வினைப் பட்டு, பின்னர் நீராற் பகுக்கப் படும் போது, கீட்டோன்கள் கிடைக்கின்றன. RCN + R'MgX \rightarrow RR'C = NMgX \mathrel{\stackrel{\scriptscriptstyle \mathrm{H_2O{\longrightarrow RCOR' தொகுப்பு முறையில் கரிமச் சேர்ம மூலக் கூறுகளின் சங்கிலித் தொடரை நீட்டிக்கச் சயனைடுகள் (நைட்ரைல்கள்) பயன் படுன்றன. முதலில் அல்கைல் ஹாலைடுகள் அல்கைல் சயனைடுகளாக மாற்றப் பட்டு, இம்முறையினால் ஒரு கார்பன் மேலும் கூடுதலாக இணைக்கப் படுகிறது. இந்த வினை முறை பெரும்பாலும் ஆல்கஹால் தொகுதியிலிருந்து தொடங்கும். ROH \mathrel{\stackrel{\scriptscriptstyle \mathrm{HX{\longrightarrow RX \mathrel{\stackrel{\scriptscriptstyle \mathrm{NaCN{\longrightarrow RCN ஓரிணைய அல்ஃபாட்டிக் ஹாலைடுகளில் இந்த வினை முறை நன்கு செயற்படுகிறது. ஈரிணைய, மூவிணைய, ஹாலைடுகளுடன் வினைப் படுத்தினால், அல்க்கைல் சயனைடுகள் கிடைப்பதில்லை. ஏனெனில், சோடியம் சயனைடு, பொட்டாசியம் சயனைடு போன்ற உலோக சயனைடுகள் கார இயல்பு பெற்றிருப்பதனால், வினையின் போது உருவான அல்கைல் ஹாலைடுகளுடன், அவை வினை புரிந்து நைட்ரஜன் ஹாலைடு மூலக் கூறை வெளியேற்றி, நிறைவுறாச் சேர்மங்களை உண்டாக்குகின்றன.
அரோமாட்டிக் நைட்ரல்களைத் தொகுப்பு வினைகள் மூலம் பெறலாம். ஓரிணைய அமின்களை, டைஅசோ நிலைக்குட் படுத்தினால், கிடைக்கப் பெறும் டைஅசோனியம் சேர்மத்துடன், காப்பர் சயனைடைக் காப்பர் முன்னிலையில் வினைப் படுத்தினால், அரோமாட்டிக் நைட்ரைல் கிடைக்கும். ArNH_2 \mathrel{\stackrel{\scriptscriptstyle \mathrm{HONO{\longrightarrow ArN_2^+ \mathrel{\stackrel{\scriptscriptstyle \mathrm{ \mathrel{\stackrel{\scriptscriptstyle \mathrm{CO{\longrightarrow { \scriptscriptstyle NaCN ArCN அமில அமைடுகள் அல்லது ஆக்சைம் சேர்மங்களைப் பாஸ்பரஸ் பெண்ட்டாக்சைடு அல்லது அசெட்டிக் அமில நீரிலி பயன் படுத்தி, வினைப் படுத்தினால் நீர் மூலக் கூறுகள் வெளியேற்றப் படுவதன் விளைவாக, நைட்ரைல்கள் கிடைக்கின்றன. \begin {align} 3RCONH_2 + P_2O_5 &\rightarrow 3RCN + 2H_3PO_4 \\ RCH = NOH + (CH_3CO)_2O &\rightarrow RCN + 2CH_3COOH \end {align} பெருமளவில் நைட்ரைல்கள் தயாரிக்கப் பட கரிம அமிலங்கள்,அம்மோனியாவுடன் வினைப் படுத்தப் படுகின்றன. நீர் மூலக் கூறை அகற்றும் வினை வேக மாற்றியும், உயர் அழுத்தமும் இதற்குத் தேவை. இடை நிலைச் சேர்மமாக அமில அமைடு உருவாகும். RCOOH + NH_3 \rightarrow {RCONH_2} \rightarrow RCN நெகிழித் தயாரிப்பில், பயன் படுத்தப் படும் அக்ரிலோ நைட்ரைல் என்னும் சேர்மம் புரோப்பிலீனுடன் அம்மோனியாவையும், ஆக்சிஜனையும் வினைப் படுத்துவதால் கிடைக்கிறது. CH_3CH = CH_2 + NH_3 + \frac{3}{2}O_2 \rightarrow H_2C = CHCN + 3H_2O அக்ரிலோ சேர்ம மூலக் கூறுகளை மின் வேதி முறையில், வாலுடன் வால் பிணைப்பை ஏற்படுத்தி, ஹைட்ரோடைமர் அடிபோ நைட்ரைல் என்னும் இணைப்புக் கூறை உருவாக்குகின்றனர். இதை, ஆதாரமாகக் கொண்டே நைலான்–6.6 என்னும் செயற்கை இழை உருவாக்கப் படுகிறது. 2CH_2 = CHCN \mathrel{\stackrel{\scriptscriptstyle \mathrm{\mathrel{\stackrel{\scriptscriptstyle \mathrm{2a^-{\rightarrow{ \scriptscriptstyle 2H^+NC(CH_2)_4CN —ருத்ர. துளசிதாஸ்
நைட்ரோ ஏற்றம்
இவ்வேதி வினையில் நைட்ரோ தொகுதி கரிமச் சேர்மங்களில் இணைக்கப் படுகிறது.
நைட்ரோ ஏற்ற வினை, தொழில் துறையில் மிக இன்றியமையாதது. பல்வேறு நைட்ரோ–அரோமாட்டிக் சேர்மங்களைத் தொழில் துறையில் பெருமளவில் தயாரிக்க நைட்ரோ ஏற்றம் உதவுகிறது. எடுத்துக் காட்டாக, தற்போது ஆண்டு தோறும் ஒரு லட்சம் டன்னுக்கும் மேலான அளவில், நைட்ரோ பென்சின் சேர்மம், பென்சீனிலிருந்து நைட்ரோ ஏற்ற முறையால் தயாரிக்கப் படுகிறது.
இவ்வாறு தயாரிக்கப் படும் நைட்ரோ பென்சீனின் பெரும் பகுதி அனிலீனாக மாற்றப் பட்டு, வண்ணச் சாயங்கள் தயாரிக்கப் படுகின்றன. பல வித வெடி மருந்துகள் தயாரிக்கவும், நைட்ரோ ஏற்றம் உதவுகிறது. கரிமச் சேர்மங்களான டொலுவின், ஹெக்சா மெத்திலீன், டெட்ரமீன், கிளிசரின், செல்லுலோஸ் ஆகியவற்றைத் தனித் தனியே நைட்ரோ ஏற்றம் செய்வதால், முறையே டிரை–நைட்ரோ டொலுயீன் (TNT), சைக்ளோனைட், நைட்ரோ–கிளிசரின், நைட்ரோ–செல்லுலோஸ் ஆகிய வெடி மருந்துகள் கிடைக்கின்றன.
பொதுவாக, அரோமாட்டிக் நைட்ரோ ஏற்ற வினைகள் நைட்ரிக் அமில–சல்ஃப்யூரிக் அமிலக் கலவையின் உதவியால் நடை பெறுகின்றன. நைட்ரிக் அமிலம், அசெட்டிக் அமிலம்–அசெட்டிக் அமில நீரிலிக் கலவையும் நைட்ரோ ஏற்ற வினைக்குப் பயன் படுத்தப் படுவதுண்டு. சில சமயங்களில், சூழ்நிலைக்கேற்ப நீர்த்த நைட்ரிக் அமிலமும் இதற்காகப் பயன் படுத்தப் படுகிறது. தற்போது, நைட்ரோனியம் அயனிகள் கொண்ட (NO₂*) படிக உப்புகளைப் பயன் படுத்தி, நைட்ரோ ஏற்றம் செய்யும் முறையும் கையாளப் படுகிறது.
நைட்ரோ ஏற்றம் ஒரு வெப்பம் உமிழ் வினை (exothermic reaction). இதில் ஒரு மோல் அளவான கரிமச் சேர்மம் வினை புரியும் போது, ஏறத் தாழ 15–35 கிலோ கலோரிகள் அளவிலான வெப்பம் வெளிப் படுகிறது. இது ஒரு மீளா வினை. இவ்வினையின் போது பயன் படுத்தப் படும் அடர் சல்ப்யூரிக் அமிலம் வினையின் துணை விளை பொருளான நீர்மூலக் கூறுகளை நீக்க உதவுகிறது.
எனவே, இந்த அடர் அமிலம் ஒரு நீர்–நீக்கியாக (dehydrating agent) மட்டுமே முன்னர் கருதப் பட்டது. இது மீளா வினை என்பதால், இக்கருத்து தவறானது என்று பின்னர் தெளிவாயிற்று. தற்போது, அடர் சல்ஃப்யூரிக் அமிலம் ஒரு வினை வேக மாற்றியாகக் (catalyst) கருதப் படுகிறது. இது, நைட்ரிக் அமிலத்துடன் வினை புரிந்து, நைட்ரோனியம் அயனிகளை உருவாக்குகிறது.
இந்த நைட்ரோனியம் அயனிகளே, உண்மையில் நைட்ரோ ஏற்றிகளாகச் செயற்படுகின்றன. நைட்ரோனியம் அயனிகளை உருவாக்கக் கலவை அமிலங்களில் அடர் சல்ப்யூரிக் அமிலத்திற்குப் பதிலாகப் பெர்குளோரிக் அமிலம், அசெட்டிக் அமில நீரிலி, ஹைட்ரஜன் ஃபுளுரைடு, போரான் டிரை-ஃப்ளுரைடு போன்ற சேர்மங்களைப் பயன் படுத்தலாம்.
நைட்ரோ ஏற்ற வினை வேகம், பயன் படுத்தப் படும் சல்ஃப்யூரிக் அமிலத்தின் செறிவைப் பொறுத்து மாறு படும். செறிவு மிகுந்த அமிலத்தைப் பயன் படுத்தினால், வினை வேகம் மிக அதிகமாக உயர்கிறது. எனினும், அமிலத்தின் செறிவு 90%க்கு மிகையானால், வினை வேகம் குறையத் தொடங்குகிறது. அமிலச் சூழலில் வெவ்வேறு நைட்ரோனியம் அயனி உருவாகிறது என்பதைப் பின் வரும் சமன்பாடு விளக்கும். HNO_3 + H^* \rightarrow NO_2^{+} + H_2O சல்ப்யூரிக் அமிலத்தின் செறிவை மட்டுமின்றி, வினையின் வேகம், நைட்ரோ ஏற்றம் செய்யப் படும் அரோமாட்டிக் சேர்மத்தின் இயல்பையும் பொறுத்துள்ளது. எடுத்துக் காட்டாக, ஆர்த்தோ–பாரா–திசை வழிப் பதிலீடுகள், வினை வேகத்தை அதிகரிக்கச் செய்கின்றன. ஆனால், மெட்டா–திசை வழிப் பதிலீடுகள், வினை வேகத்தைக் குறைக்கின்றன. கொள்ளிடத் தடை (Steric hindrance) நைட்ரோ ஏற்ற வினை நிகழ்வது எளிதா அல்லது கடினமா என்பதை அறுதியிடுகிறது. எடுத்துக் காட்டாக, பென்சீனை விட, டொலுயீன் எளிதில் நைட்ரோ ஏற்றம் அடைகிறது.
தொழிற் துறையில், பல விதமான அரோமாட்டிக் நைட்ரோ ஏற்ற வினைகளை நிகழ்த்த 1960-ஆம் ஆண்டிலிருந்து தொடர் இயக்க முறைகள் (continuous flow Processes) கையாளப் படுகின்றன. அதற்கு முன்னர், அடுக்கு முறை (batch process) கையாளப் பட்டது. பின்னர் அறிமுகமான, தொடர்ந்தியங்கும் முறை முன்னதை விடப் பல விதங்களிலும் பயனளிக்கிறது. பென்சீன், டொலுவீன் போன்ற சேர்மங்களின் நைட்ரோ ஏற்றத்தில் பயன் படும். ஷிமிட்–மிஸ்னர் முறை மற்றும் பியாசி முறையில் (Biazzi process) தொடர்ந்தியங்கும் கலக்கிகள் பயன் படுத்தப் படுகின்றன. அமில அடர்த்தியையும் வினை முறையையும் பொறுத்து, வினைக் கலன் ஏற்ற வெப்ப நிலையில் வைக்கப் படுகிறது. இம்முறைகளில் சிறியனவும், எளியனவுமான கருவியே பயன் படுத்தப் படுகிறது. இம்முறைகளில் ஆபத்து அதிகமில்லை. ஏனெனில், எந்தச் சமயத்திலும் வினைக் கலனில் டைநைட்ரோ அல்லது டிரைநைட்ரோ டொலுயீன்கள் போன்ற வெடிக்கும் தன்மையான நைட்ரோ அரோமாட்டிக் சேர்மங்களின் அளவுகள் மிகக் குறைவாகவே உள்ளன. மேலும், இம்முறைகளில் சூழ்நிலையை நன்கு கட்டுப் படுத்தித் துணை வினைகளைக் (side reactions) கட்டுப்பாட்டிற்குள் வைத்துக் கொள்ள முடிகிறது.
நைட்ரோபென்சீன். 39 சதவீகித அடர் நைட்ரிக் அமிலம், 55% அடர் சல்ஃப்யூரிக் அமிலம் போன்ற அமிலக் கலவைகளைப் பயன் படுத்திப் பென்சீனை நைட்ரோ ஏற்றம் செய்து, நைட்ரோபென்சீன் தயாரிக்கப் படுகிறது; வினைப் பயன் 99% அமைகிறது. இத்தகைய வீரிய அமிலங்களைப் பயன் படுத்தும் போது, வெப்பக் கடத்தல் முறைகள் கையாளப் பட வேண்டும். நைட்ரோ ஏற்ற வினை வெப்பம் உமிழ் வினை என்பதால், இந்த முன்னெச்சரிக்கை தேவைப் படுகிறது.
மேலே சொல்லப் பட்ட நைட்ரோ ஏற்றத்துக்கு விதி விலக்காக விளங்குவது ஃபினால், ஃபினாலிக் ஈதர்கள், பாரா–குளோரோ அனிசோல் போன்ற சேர்மங்களின் நைட்ரோ ஏற்றமாகும். இச்சேர்மங்கள் எளிதில் நைட்ரோ ஏற்றம் செய்யக் கூடியவை என்பதால், நைட்ரல் அமிலம் ஆற்றல் மிகு வினை வேக மாற்றியாக விளங்குகிறது. இவ்வினையில் நைட்ரோசோனியம் அயனிகள் (NO*) இச்சேர்மங்களை முதலில் தாக்கி, நைட்ரோசோ அரோமாட்டிக் சேர்மங்களாக மாற்றுகின்றன. பின்னர், இந்த நைட்ரோசோ சேர்மங்கள் நைட்ரிக் அமிலத்தால், நைட்ரோ சேர்மங்களாக ஆக்சிஜனேற்றம் அடைகின்றன. இவ்வினையில், நைட்ரிக் அமிலம் வினையின் முதல் பகுதியில் நைட்ரல் அமிலமாக, ஆக்சிஜன் ஒடுக்கம் செய்யப் படுகிறது.
டை நைட்ரோ பென்சீன். தொழில் முறையில் இந்தச் சேர்மமும் பெருமளவில் தயாரிக்கப் படுகிறது. 1.3–டை நைட்ரோ–பென்சீனை ஆக்சிஜன் ஒடுக்கம் செய்து, மெட்டா–நைட்ரோ அனிலீனாக மாற்றலாம். குளோரோ–நைட்ரோ–பென்சீன், பாரா–நைட்ரோ–அசெட்டானிலைடு, நைட்ரோ–டொலுயீன், நைட்ரோ நாஃப்த்தலின் போன்றவை வேதி வினைகளின் போது, இடை நிலைச் சேர்மங்களாகப் பயன் படுகின்றன.
பாராஃபின்களின் திரவ நிலை நைட்ரோ ஏற்றம். பாராஃபின் அல்லது அலிபாட்டிக் ஹைட்ரோ கார்பன்களை நைட்ரோ ஏற்றம் செய்வது, அரோமாட்டிக் ஹைட்ரோ கார்பன்களைப் போன்று எளிதன்று. நைட்ரோ–வளைய–ஹெக்சேன் (Nitro–cyclo–hexane), 2-நைட்ரோ புரோப்பேன், 2.2–டைநைட்ரோ புரோப்பேன் ஆகிய ஹைட்ரோ சேர்மங்களைத் தயாரிக்க, திரவ நிலை நைட்ரோ ஏற்ற முறையே ஏற்றது. இந்த வினைகளில் ஒன்றுடன் ஒன்று கலவாத இரண்டு நீர்மங்கள் பயன் படுகின்றன. வினை புரியும் கலவையைத் திரவ நிலையிலேயே வைத்திருப்பதற்குத் தேவையான அளவு அழுத்தமளிக்கப் படுகிறது. விளை பொருள்களில் ஒன்றான நீரைக் கலவையிலிருந்து அவ்வப்போது விரைவாக வெளியேற்ற வகை செய்வதால், அதிக அளவில் வினை நிகழ்ந்து கூடுதல் விளைச்சல் பெற முடிகிறது.
பாராபின்களின் ஆவி நிலை நைட்ரோ ஏற்றம் (vapour–phase nitration of paraffins). சாதாரண வெப்ப நிலையில் வாயுக்களாக அமைந்திருக்கும் பாராஃபின்களை நைட்ரோ ஏற்றம் செய்ய, இம்முறை கடைப் பிடிக்கப் படுகிறது. எடுத்துக் காட்டாக, சூடாக்கப் பட்ட நிலையில், புரோப்பேனில் திரவ நைட்ரிக் அமிலத்தைத் தெளிப்பதன் மூலம், புரோப்பேனை நைட்ரோ ஏற்றம் செய்யலாம். இது ஒரு வெப்பம் உமிழ் வினை என்பதால், இதன் மூலம் வெளிப் படும் வெப்பம் நைட்ரோ ஏற்றம் தொடர்ந்து நடைபெற உதவுகிறது. 1-நைட்ரோ புரோப்பேன், 2-நைட்ரோபுரோப்பேன், நைட்ரோஎத்தேன், நைட்ரோ மெத்தேன் ஆகிய சேர்மங்கள் இம்முறையில் தயாரிக்கப் படுகின்றன. இவை கரைப்பான்களாகவும், இடை நிலைச் சேர்மங்களாகவும், எரி பொருள்களாகவும் உதவுகின்றன.
மூலக் கூறு எடை குறைவான பாராஃபின்கள் பொதுவாக, ஆவி நிலையில் நைட்ரோ ஏற்றம் செய்யப் படுகின்றன. மூலக் கூறு எடை மிகக் குறைவான மெத்தேன் மற்றும் ஈரிணைய, மூவிணைய ஹைட்ரஜன்களை (Secondary and tertriary hydrogen) கொண்ட பாராஃபின்களை 100psi அழுத்தத்திலும், 375–440°C வெப்ப நிலையிலும் 0.5-2 நொடிகளுக்குள் மிக எளிதாக நைட்ரோ ஏற்றம் செய்யலாம். மேலே குறிப்பிட்ட சூழ்நிலையில், அல்க்கேன்களில் உள்ள எந்த ஹைட்ரஜனையும் நைட்ரோ தொகுதியால் பதிலீடு செய்ய முடியும். இந்த வினை மாற்றங்கள் இயங்கு உறுப்புத் தொடர் வினை வழி முறையால் (free radical and chain mechanism) நிகழ்கின்றன. கிடைக்கப் பெறும் விளை பொருளின் அளவு 35–40 சதவிகிதமாக அமைகிறது. ஆனால், ஆக்சிஜன் அல்லது ஹாலோஜனை வினை புரியும் கலவையில் சேர்க்கும் போது, வினை நிகழ்ந்து கிடைக்கப் பெறும் விளை பொருளின் அளவு 70% ஆகிறது. ஆக்சிஜனைப் பயன் படுத்தும் போதும், கலனின் வெப்ப நிலை மாறு படும் போதும் கிடைக்கும் விளை பொருள்களில் நைட்ரோ மெத்தேனின் அளவு மிகுந்து காணப் படுகிறது. இது போன்றே, ஹாலோஜன்களைப் பயன் படுத்தும் போதும், கலனின் வெப்ப நிலை மாறாமல் கட்டுப் படுத்தப் படும் போதும் கிடைக்கும் விளை பொருள்களில் நைட்ரோ புரோப்பேன்கள் மிகுதியாக அமைகின்றன. இத்தகைய ஆவி நிலை நைட்ரோ ஏற்ற வினைகளில் (குறிப்பாக ஆக்சிஜனைப் பயன் படுத்தும் போது), ஆக்சிஜனேற்றமடைந்த ஹைட்ரோ கார்பன்கள் உருவாகின்றன. ஆனால், இந்த வினைகளில் இரு பதிலீட்டுச் சேர்மங்களான டைநைட்ரோ சேர்மங்கள் கிடைப்பதில்லை.
ஆல்கஹால்களின் நைட்ரோ ஏற்றம். ஆல்கஹால் பல்ஹைட்ராக்சி ஆல்கஹால் போன்ற சேர்மங்களை நைட்ரிக் அமில–சல்ஃப்யூரிக் அமிலக் கலவை கொண்டு நைட்ரோ ஏற்றம் செய்யலாம். நைட்ரிக் அமிலத்தின் எஸ்ட்டர்களைத் தரும் இவ்வினை ஒரு மீள் வினை. இவ்வினை அரோமாட்டிக் சேர்ம நைட்ரோ ஏற்றத்தையே பெரும்பாலும் ஒத்துள்ளது. பாலிஹைட்ராக்சி சேர்மங்களை நைட்ரோ ஏற்றம் செய்து, பல வித வெடி மருந்துகளைத் தயாரிக்கலாம்.
அமீன் நைட்ரோ ஏற்றம். அமீன்களை நேரடியாக நைட்ரோ ஏற்றம் செய்து, நைட்ரோ அமீன்களைப் பெற முடிவதில்லை. அதற்கான மாற்று வழிகள் கண்டு பிடிக்கப் பட்டுள்ளன. அமைடுகளையும், அமீன் சார்புச் சேர்மங்களையும் தனித்த நைட்ரிக் அமிலத்தாலோ, சல்ஃப்யூரிக் அமிலம் கலந்த கலவையாலோ, நைட்ரோ ஏற்றம் செய்யலாம். இவ்வகை நைட்ரோ ஏற்றத்திற்கு நைட்ரிக் அமிலம்–அசெட்டிக் அமிலம், அசெட்டிக் அமில நீரிலி கலவையும் ஏற்றதாக அமைகிறது. இவ்வினை மூலம் கிடைக்கும் விளை பொருள்களில் ஹெக்சா மெத்திலீன் டெட்ரமீன் போன்ற மூவிணைய அமின்கள் நைட்ரோ ஏற்றிகளுடன் வினை புரிந்து, நேரடியாக நைட்ரோ அமின்களைத் தருகின்றன.
பிற நைட்ரோ ஏற்ற வினைகள். அம்மோனியம் பிக்ரேட், சைக்ளோனைட் என்பன அதிக அளவில் பயன்பாட்டில் இருக்கும் வெடி மருந்துகளாகும். சைக்ளோனைட் என்பதன் வேதிப் பெயர் வளைய–டிரை–மெத்திலீன்–டிரை–நைட்ரோ–அமீன் ஆகும். TNT என்னும் வெடி மருந்தை விட இது, மிகையான ஆற்றல் வாய்ந்தது. மிகவும் பாதுகாப்பான இது இடை விடாது தொடர்ந்தியங்கும் நைட்ரோ ஏற்ற முறையால் பெருமளவில் தயாரிக்கப் படுகிறது. இம்முறையில், ஏறத் தாழ 600 அடி நீளமுள்ள பைரக்ஸ் கண்ணாடிக் குழாயில், முதலில் ஹெக்சா மெத்திலீன் டெட்ரா–அமீனையும், தக்க இடை வேளைகளில் அடர் நைட்ரிக் அமிலம், அம்மோனியம் நைட்ரேட், அசெட்டிக் அமில நீரிலி ஆகியவற்றையும் செலுத்திச் சைக்ளோனைட்டை (70%) பெறலாம்.
பாராஃபின்களையும், ஒலிஃபின்களையும், நைட்ரோ ஏற்றம் செய்ய நைட்ரஜன் பெராக்சைடு வளிமத்தைப் பயன் படுத்தலாம். எடுத்துக் காட்டாக, புரோப்பேன் ஹைட்ரோ கார்பன் நைட்ரஜன் பெராக்சைடுடன் வினை புரிந்து கிடைக்கப் பெறும் விளை பொருளில் 2–நைட்ரோ புரோப்பேன் அளவு 72% ஆகும். 200–250°C வெப்ப நிலையில் ஈரிணைய கார்பன்–ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளைத் தாக்குவதில், நைட்ரஜன் பெராக்சைடு மிகவும் ஆற்றல் வாய்ந்ததாக உள்ளது. வளைய ஹெக்சேனும், நைட்ரஜன் பெராக்சைடும் வினை புரிந்து, மிக அதிக அளவில் நைட்ரோ–வளைய ஹெக்சேனைத் தருகிறது. நைட்ரஜன் பெராக்சைடு ஒலிஃபீனுடன் கூட்டு வினை (addition reaction) புரிந்து டை–நைட்ரோ–அல்கேன்களையும், நைட்ரோ நைட்ரேட் சேர்மங்களையும் உருவாக்குகிறது. ஒலிஃபீன்கள் நைட்ரிக் அமிலம் கொண்டும், நைட்ரோ ஏற்றம் செய்யப் படலாம். இவ்வினையில், நைட்ரோ ஒலிஃபீன்களும், நைட்ரோ ஆல்கஹால்களும், நைட்ரோ நைட்ரேட் எஸ்ட்டர்களும் உருவாகின்றன.
ஆய்வகத்தில், அலிஃபாட்டிக் நைட்ரோ சேர்மங்களைத் தயாரிக்க, வெள்ளி நைட்ரைட்டையும், அல்க்கைல் குளோரைடையும் பயன் படுத்தும் விக்டர் மேயர் முறை கையாளப் படுகிறது. சோடியம் நைட்ரைட், லித்தியம் நைட்ரைட், பொட்டாசியம் நைட்ரைட் போன்ற கார உலோக நைட்ரைட்டுகளைப் பயன் படுத்தும் மற்றொரு முறையும் உள்ளது. இந்த முறையில், எத்திலீன் கிளைகால், நீர் அல்லது ஹைட்ரஜன் அயனிகளைத் தரும் கரைப்பான்கள் பயன் படுகின்றன.ஆய்வகத்தில் ஓரளவு பயன் படுத்தப் படும் சில நைட்ரோ ஏற்றிகளான நைட்ரைல் குளோரைடு, நைட்ரஜன் பெண்ட்டாக்சைடு ஆகியவற்றைக் குறிப்பிடலாம். —க. ரத்னமுத்து துணை நூல். A. Marshall, Explosives: Their History, Manufacture, Properties and Tests, 3 volumes, 1980.
நைட்ரோகிளிசரின்
இதயக் குறு நேர மார்புக் கடு வலியில் (angiopectoris) பயன் படும் முதன்மையான மருந்துகளில் ஒன்றாக, நைட்ரோகிளிசரின் (nitroglycerin) உள்ளது. இதன் வேறு பெயர் கிளிசரைல் டிரைநேட்ரேட் என்பதாகும்.
இயங்கும் விதம். மார்புக் கடு வலிக்கு அடிப்படைக் காரணம் இதயத் தசைக்குப் போதிய ஆக்சிஜன் கிடைக்காமையேயாகும். நைட்ரோகிளிசரின் இதயத் தசையின் ஆக்சிஜன் தேவையைக் குறைக்கிறது. முதன்மையாக மண்டலத் தமனிகளையும், சிரைகளையும் விரிவடையச் செய்து, குருதி அழுத்தத்தையும், இதயக் குருதி வெளியேற்ற அளவையும் குறைக்கிறது. எனவே, இதயத் தசைகளின் பணிச் சுமை குறைகிறது. இதன் மூலம், இதயத் தசைக்குத் தேவைப் படும் ஆக்சிஜன் குறைந்து, இதயக் குறு நேர மார்புக் கடு வலியும் குறைகிறது.
மருந்தளவு. நாக்கின் கீழ் வைக்கும் மாத்திரை (Sub lingual) 0.3 மி.கி. என்னும் அளவில் நன்றாகவும், விரைவாகவும், இதயக் குறு நேரக் கடு வலிக்கு மிகவும் பயன் படுகிறது. நான்கு நிமிடத்தில், குருதியில் உச்ச அளவை அடையும். இதன் பிளாஸ்மா அரை வாழ்வு (T½) 1–3 நிமிடங்களாகும். இதன் இயக்கம் ஒரு மணி நேரம் வரை நீடிக்கிறது. இது கல்லீரலிலும் உடனடியாக வளர் சிதை மாற்றம் அடையாமல், நேரடியாகக் குருதியில் கலக்கிறது. வலி இருக்கும் வரை, மாத்திரையை நாக்கின் கீழ் வைத்திருக்க வேண்டும். வலி குறைந்து, சீரான நிலைக்கு வந்தவுடன், மாத்திரையை உமிழ்ந்து விட வேண்டும் இல்லையேல், தலைவலி, குருதி, அழுத்தக் குறைவு ஆகியன உண்டாகும்.
வாய் வழியே இம்மருந்து சிறிது மெதுவாக உறிஞ்சப் படுகிறது. பிளாஸ்மா 60–80 நிமிடங்களில் உச்ச நிலை அடைகிறது. இதன் இயக்கம் 3–6 மணி நீடிக்கும். அதனால் இது அவசர மருந்துவ நிலைகளில் பயன் படுவதில்லை. இதயக் குறு நேரக் கடு வலி வராமல் தடுப்பதற்கு (prophylactic treatment) இதனைப் பயன் படுத்தலாம். இப்போது வாய் மூலம் கொடுப்பதற்காகச் சிறிது சிறிதாக வெளிப் படும் மருந்து வில்லை (sustained release tables) தயாரிக்கப் படுகிறது. இதன் இயக்கம் 4 மணி நேரம் வரை இருக்கும்.
நைட்ரோகிளிசரின் 2% களிம்பாகவும் தயாரிக்கப் படுகிறது. இதயக் குறு நேரக் கடு வலி உள்ளவர்களுக்கு முன்னேற்பாடாக வலி வராமல் இருக்க, இக்களிம்பை இட மார்பகத்தில் 1–2 அங்குலப் பரப்பளவிற்கு, அன்றாடம் மூன்று வேளைக்குத் தடவ வேண்டும். 60 நிமிடத்தில் வலியைப் போக்கும். இதன் இயக்கம் 4–8 மணி நேரம் இருக்கும். நீண்ட நாள் தடுப்பு முறைக்கு இது பயன் படுகிறது. நைட்ரோகிளிசரின் தடை வில்லைகளைத் (discs) தோலுக்கு அடியில் பதித்து விடலாம். இது சீரான மருந்தளவைக் குருதியில் செலுத்துகிறது. இதன் இயக்கம் தாமதமாக (1–2 மணி நேரம்) தொடங்குகிறது. இதை இதயக் குறு நேரக் கடு வலி உள்ளோருக்குத் தடுப்பு முறையாக நாளொன்றுக்கு ஒரு வில்லை வீதம் நீண்ட நாள்களுக்குப் பயன் படுத்தலாம்.
சிலேட்டுமப் படலங்களின் மூலம் தரப் படும் (transmucosal) நைட்ரோகிளிசரின் தயாரிப்பு, மேலுதட்டின் கீழ் வைக்கப் படுகிறது. இது ஈறுகளில் ஒட்டிக் கொள்ளும் தன்மையுடையது. இது மிகவும் விரைவாகச் செயல் படுகிறது. குருதியில் 2–5 நிமிடத்தில் உச்ச நிலை அடைகிறது. குறுகிய காலத் தடுப்பு முறைக்கு (short term prophylaxis) இது பயன் படுகிறது.
பக்க விளைவு. நீண்ட நாள் தொடர்ந்து பயன் படுத்துவதால், இம்மருந்துகளின் இயக்கத் திறன் குறைகிறது. இதற்குத் தாங்கு திறன் (tolerance) என்று பெயர். ஒரு குறிப்பிட்ட விளைவை ஏற்படுத்த மிகையளவு மருந்தைப் பயன் படுத்த நேரிடும். தலைவலி உண்டானால், மாத்திரை அளவைக் குறைத்துக் கொள்ள வேண்டும். நிலை மாற்றக் குருதி குறை அழுத்தமும் (postural hyper tension) சில நேரங்களில் ஏற்படும். கண் உள்மிகு அழுத்த நோயும் (glaucoma), மிக அரிதாகத் தோல் அரிப்பும், கொப்புளமும் உண்டாகலாம்.
பயன். இதயக் குறு நேர மார்புக் கடு வலி, தேக்கமுறும் இதயத் திறனிழப்பு (Congestive cardiac failure) ஆகிய நோய்களில் பிற மருந்துகள் பயனளிக்காத போது, இதனைப் பயன் படுத்தலாம். இதயத் தசை அழிவு நோயில் (myocardial infarction), நைட்ரோகிளிசரின், சிரை (intravenous route) மூலம் தரப் படுகிறது. —ச. ஆதித்தன் துணை நூல். Alfred Goodman Gilman, et.al. (Eds), Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, Sixth Edition, Macmillan Publishing co., Inc., Newyork, 1980.
நைட்ரோ, நைட்ராசோ சேர்மங்கள்
நைட்ரோ சேர்மங்கள் நைட்ரோ (NO₂) தொகுதியைப் பெற்ற சேர்மங்களாகும். இவை அலிஃபாட்டிக் நைட்ரோ சேர்மங்கள் அல்லது நைட்ரோ அல்கேன்கள், அரோமாட்டிக் நைட்ரோ சேர்மங்கள் என்று இரு வகைப் படும். நைட்ரோ மெத்தேன் மற்றும் நைட்ரோ எத்தேன் என்பன அலிஃபாட்டிக் நைட்ரோ சேர்மங்களுக்கு எடுத்துக் காட்டுகளாகும். நைட்ரோ பென்சீன் என்பது அரோமாட்டிக் நைட்ரோ சேர்மத்திற்குச் சான்றாகும். நைட்ரோ சேர்மங்களின் அமைப்பினைப் பின் வருமாறு குறிக்கலாம்.
நைட்ரோ சேர்மங்களும், நைட்ரஸ் அமில எஸ்ட்ர்களும் ஒரே மூலக் கூறு வாய்ப்பாடு கொண்ட மாற்றியங்கள் (isomer) ஆகும்.
நைட்ரோ சேர்மங்கள் கீழ்க் காணுமாறு தயாரிக்கப் படுகின்றன.
1. அல்கைல் ஹாலைடுகளை வெள்ளி நைட்ரைட்டுடன் (silver nitrite) சேர்த்து, ஆல்கஹால்–நீர்க் கலவையில் சூடாக்கும் போது, நைட்ரோ சேர்மங்கள் உண்டாகின்றன. Rx + AgNO_2 \rightarrow RNO_2 +Agx இவ்வினையின் போது, சிறிதளவு அல்கைல் நைட்ரைட்டும் உண்டாகிறது.
2. ஹைட்ரோகார்பன்கள் நேரடியாக நைட்ரோ ஏற்றமடையும் போது, நைட்ரோ சேர்மங்கள் உண்டாகின்றன. அலிஃபாட்டிக் ஹைட்ரோ கார்பன்களை நைட்ரிக் அமிலத்துடனோ அல்லது வாயு நிலையிலுள்ள நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகளுடனோ வெப்பப் படுத்தும் போது, நைட்ரோ சேர்மங்கள் உண்டாகின்றன. RH + HNO_3 \rightarrow RNO_2 + H_2O அரோமாடிக் ஹைட்ரோ–கார்பன்கள், அடர் நைட்ரிக் அமிலம் மற்றும் அடர் சல்ஃப்யூரிக் அமிலம் கொண்ட கலவையினால் நைட்ரோ தொகுதி ஏற்றத்திற்கு உள்ளாகின்றன. எ–டு: C_6H_6 + HNO_3 \mathrel{\stackrel{\scriptscriptstyle \mathrm{\mathrel{\stackrel{\scriptscriptstyle \mathrm{ \text {அடர} {\longrightarrow{ \scriptscriptstyle H_2SO_4C_6H_5NO_2 + H_2O நிறமற்ற அலிஃபாடிக் நைட்ரோ சேர்மங்கள் இனிய மணம் கொண்டவை. அவை நீரில் கரைவதில்லை. அரோமாட்டிக் வகையைச் சார்ந்த நைட்ரோ சேர்மங்கள், மஞ்சள் நிறங்கொண்ட நீர்மங்கள் அல்லது திண்மங்கள். நைட்ரோ சேர்மங்களை ஒடுக்க வினைப் படுத்தினால், ஓரிணைய அமீன்களாக மாறுகின்றன. RNO_2 + 3H_2 \rightarrow RNH_2 + 2H_2O இவ்வினை உலோகம்–அமிலக் கரைசல் மூலமாகவோ, வினை வேக மாற்றியின் துணை கொண்டு, ஹைட்ரஜன் ஒடுக்கம் செய்யும் போதோ நிகழ்கிறது. துத்தநாகத் துகள்–அம்மோனியம் குளோரைடு கொண்ட ஒடுக்க வினையில் நைட்ரோ சேர்மங்கள் N- அல்கைல் அல்லது N அரைல் ஹைட்ராக்சில் அமீனாக (RNHOH) மாறுகின்றன.
அரோமாடிக் நைட்ரோ சேர்மங்கள் அலைன் வகைச் சாயங்கள் பெற அடிப்படை பொருட்களாகப் பயன் படுகின்றன. TNT என்ற நைட்ரோ சேர்மம் வெடி மருந்தாகப் பயன் பட்டு வருகிறது.
நைட்ரோசோ சேர்மங்களில் நைட்ரோசோ (-NO) தொகுதி நேரடியாக ஒரு கார்பன் அணுவில் இணைக்கப் பட்டுள்ளது. அலிஃபாட்டிக் நைட்ரோசோ சேர்மங்கள் அரோமாடிக் நைட்ரசோ சேர்மங்கள் என இரு வகை உள்ளன. அலிஃபாடிக் நைட்ரோசோ சேர்மங்கள், நைட்ரசோ அல்கேன்கள் எனப் படுகின்றன.
அல்க்கீன்கள் நைட்ரோசைல் குளோரைடு சேர்க்கை வினை (addition reaction) புரிந்து, அலிஃபாட்டிக் நைட்ரசோ சேர்மங்களை உண்டாக்குகின்றன. CH_2 \rightleftharpoons CH_2 + NOCl \rightarrow ClCH_2CH_2NO அமீன்கள் நடு நிலையாக்கப் பட்ட பெர்–அசெட்டிக் அமிலத்தால் ஆக்சிஜனேற்றம் அடைந்து, நைட்ரோசோ சேர்மங்களைக் கொடுக்கின்றன. RNHOH \mathrel{\stackrel{\scriptscriptstyle \mathrm{[O]{\longrightarrow RNO அரோமாட்டிக் நைட்ரசோ சேர்மங்கள் அனிலீனை காரோ அமிலம் (H₂SO₅) கொண்டு ஆக்சிஜனேற்றம் செய்வதால் உண்டாகின்றன. அரைல்ஹைட்ராக்சில் அமீனைப் (RNHOH) பொட்டாசியம் டைக்குரோமேட் சல்ஃப்யூ8க் அமிலம் கலவை கொண்டு, ஆக்சிஜனேற்றம் செய்வதாலும் உண்டாகும். C_6H_5NO_2 \rightarrow C_6H_5NO \rightarrow C_6H_5NHOH \rightarrow C_6H_5NH_2 அரோமாட்டிக் நைட்ரோ சேர்மங்கள் ஹைட்ரஜன் ஏற்றம் (hydrogeration செய்யப் படும் போது, வினை நிகழும் சூழலுக்கு ஏற்பப் பல்வேறு விளை பொருள்களைத் தருகின்றன.
அசோபென்சீன் பினைல் ஹைட்ராக்சில் அமீன் அனிலீன் அசாக்கி பென்சீன்
—அ. சண்முகசுந்தரம் துணை நூல். I.L.Finar, Organic Chemistry, Vol. I, Sixth Edition, ELCS, London, 1973.
நைட்ரோ–பாராஃபின்
கார்பனும், ஹைட்ரஜனும் மட்டுமே அடங்கிய சேர்மங்கள் ஹைட்ரோ கார்பன்கள் எனப் படும். அவற்றுள், பாரஃபின்கள் ஒரு பிரிவாகும். அவை அல்கேன்கள் என்றும் குறிப்பிடப் படுகின்றன. இவற்றின் பொது வாய்ப்பாடு CnH2n+2ஆகும். அல்கேன்கள் அல்லது பாராஃபீன் களிலுள்ள ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவுக்குப் பதிலாக, நைட்ரோ தொகுதி (-NO₂) பதிலீடு செய்யப்பட்ட வினை பொருள் நைட்ரோ அல்க்கேன் அல்லது நைட்ரோ பாராஃபின் ஆகும். நைட்ரோ மெத்தேன், நைட்ரோ எத்தேன், நைட்ரோ புரோப்பேன் முதலியன இவ்வகைச் சேர்மங்களின் சில எடுத்துக் காட்டுகள். இச்சேர்மங்கள் எண்ணெய், எஸ்ட்டர், கொழுப்பு, சாயம், செல்லுலோஸ் ரெசின் முதலியவற்றைக் கரைக்கும் கரைப்பானாகப் பயன் படுகின்றன. இனிய மணமுடைய இவை நீரில் 10% வரை கரையும். அதனால், சலவை சோப்புகளுக்கு மணம் ஊட்ட, நைட்ரோ பாராஃபின்கள் பயன் படுகின்றன.
நைட்ரோ அல்க்கேன்களுக்குப் பெயரிடும் போது, அவற்றின் மூல ஹைட்ரோ கார்பன் பெயர்களின் முன்னால், நைட்ரோ என்னும் பகுதியைச் சேர்க்க வேண்டும். பன்னாட்டுத் தனி நிலை மற்றும் பயன் முறை வேதியியல் கழக (IUPAC) முறைப் படி, நைட்ரோ தொகுதி இணைந்திருக்கும் கார்பன் அணுவின் இடத்தை, எண்ணால் குறிப்பிட்டுப் பெயரிடப் படும் கீழ்க் காணும் சேர்மங்களின் பெயர்கள் இம்முறையில் பெயரிடப் பட்டிருப்பதை எடுத்துக் காட்டாகக் கூறலாம்.
│ NO₂
நைட்ரோ அல்க்கேன் சேர்மங்களிலுள்ள நைட்ரோ தொகுதி ஓரிணைய , ஈரிணைய அல்லது மூவிணைய கார்பன் அணுவுடன் இணைந்திருப்பதையொட்டி, அவை ஓரிணைய (1°) ஈரிணைய (2°) மூவிணைய (3°) நைட்ரோ அல்கேன் சேர்மங்கள் எனப் படுகின்றன. அவை பின் வருமாறு:
மெத்தேன் வளிமத்தையும், நைட்ரிக் மற்றும் சல்ஃப்யூரிக் அமிலம் கலந்த கலவையையும், ஒரு குறுகிய உலோகக் சூழல் வழியே 400°C வெப்ப நிலையில் செலுத்தினால், நைட்ரோ மீதேன் உண்டாகும். இவ்வாறே மற்ற நைட்ரோ அல்க்கேன்களும் உண்டாக்கப் படுகின்றன.
நைட்ரோ அல்க்கேன் சேர்மங்களில் இட மாற்றியம் (position isomeriser), தொடர் மாற்றியம் (chain isomeriser) ஆகிய மாற்றிய வகைகள் அமையும். இவை தவிர, வேதி இயல்புகளில் வேறுபாடு காண்பதான வினைத் தொகுதி மாற்றியங்களும் அமைகின்றன. இவற்றைப் பின் வரும் அமைப்பு மூலம் குறிப்பிடலாம்.
—அ. அரங்கசாமி
நைட்ரோ பென்சீன்
இள மஞ்சள் நிற அரோமாட்டிக் சேர்மமான நைட்ரோபென்சீன் இனிமை கலந்த எரிச்சலூட்டும் சுவை கொண்டது. இதன் அமைப்பு வருமாறு:
இதன் கொதி நிலை 210.9°C; உறை நிலை 5.6–5.7 °C அடர் நைட்ரிக் அமிலம், அடர் சல்ஃப்யூரிக் அமிலம் கலந்த நைட்ரேற்றக் கலயைடன், பென்சினை வினைப் படுத்துவதனால், நைட்ரோ பென்சீனைப் பெறலாம்.
பென்சீனைப் போலவே, நைட்ரோ பென்சீனும் பதிலீட்டு வினைகளில் ஈடு படுகிறது. ஆனால், பென்சீனை விட மிகுந்த வினைக் கட்டுபாடுகளுக்கு உட்படும்போதுதான் இத்தகைய பதிலீட்டு வினைகள் நிகழ்கின்றன. பதிலீட்டு வினைத் தொகுதி முன்னரே உள்ள நைட்ரோ தொகுதிக்கு ஒன்றடுத்த இடமான மெட்டா (meta) முனையில் இணைகிறது.
<!---- பக்க ஒருங்கிணைப்புக்காகப் படம், பத்திகளுக்கு நடுவில் நகர்த்தப் படுகிறது.----> சாயங்களைத் தயாரிப்பதற்கான அடிப்படைப் பொருளான அனிலீன், நைட்ரோ பென்சீனிலிருந்தே பெறப் படுகிறது. நைட்ரோ பென்சீனை ஒடுக்க வினைக்கு உட்படுத்தினால், அனிலீன் கிடைக்கும். கரிமச் சேர்மங்களைக் கரைக்கும் கரைப்பானாக நைட்ரோ பென்சீனைப் பயன் படுத்த முடியும். ஆனால், இதன் எரிச்சலூட்டும் பண்பு இதனைக் கரைப்பானாகப் பெருமளவில் பயன் படுத்த முடியாதவாறு தடுக்கிறது. டைனமைட் முதலிய நவீன வெடி மருந்துகள் பயன் பாட்டிற்கு வருவதற்கு முன்னால், நைட்ரோ பென்சீனையும், பொட்டாசியம் குளோரேட்டையும் கலந்து, வெடி மருந்தாகப் பயன் படுத்தி வந்தனர். நியூயார்க் நகரைச் சார்ந்த பெரிய கால்வாயில் போக்குவரத்துக்கு இடையூறாக இருந்த நீரடிப் பாறை ஒன்றைத் தகர்த்துச் செப்பனிட, 1885இல் இந்த வெடி மருந்து பயன் பட்டது.
நைட்ரோ பென்சீனைக் கையாளும் போது, எச்சரிக்கை தேவை. நைட்ரோ பென்சீன் தோலுடன் தொடர்புற நேர்ந்தால், தோலுடன் வினையுற்றுச் சேதப் படுத்துகிறது. இதனால், தோல் மஞ்சள் நிறமடைகிறது. இதன் ஆவியை முகர்ந்தால், நீலம் பூத்தல் (cyanosis) என்ற தோல் நோய் படர்ந்து, தோல் நீல நிறம் அடைகிறது. —ருத்ர. துளசிதாஸ்
நைப்புத் தன்மை
நைப்புத் தன்மை என்பது உப்பு வகைச் சேர்மங்களின் அடர்த்தி, நிறம், வடிவமைப்பு போன்ற மற்றுமொரு இயற்பியல் பண்பாகும். இது, நீரில் ஆவியை ஈர்த்து, உறிஞ்சும் தன்மையைத் தூண்டும் உப்பின் திறனாகும். சான்றாக, சாதாரண சோற்று உப்பை, ஈரக் காற்றுப் படும் படி, திறந்த வெளியில் வைக்கும் போது, கசிவு நிலை உருவாகி நைத்துப் போகிறது. சோடியம் குளோரைடுடன் மாசாகச் சிறிதளவு கலந்திருக்கும் மக்னீசியம் குளோரைடு காற்றிலுள்ள ஈரப் பதத்தை ஈர்த்து நீர் படியச் செய்கிறது. மக்னீசியம் குளோரைடின் மீது படிந்த நீர், சோடியம் குளோரைடையும் சேர்த்துக் கரைப்பதால், கசிவு நிலை ஏற்படுகிறது. இத்தன்மை உப்பின் நைப்புத் தன்மை எனப் படுகிறது. கால்சியம் ஃபுளுரைடு, கால்சியம் குளோரைடு, கோபால்ட் நைட்ரேட், போரான் டிரை ஆக்சைடு, காப்பர் நைட்ரேட் முதலியன நைப்புத் தன்மை அமைந்த சேர்மங்களின் வேறு சில எடுத்துக் காட்டுகளாகும்.
சேர்ம மூலக் கூறுகளுடன், நீர் மூலக் கூறுகள் இணைந்த உப்புகளில்தான் நைப்புத் தன்மை காணப் படும். குறிப்பிட்ட வெப்ப நிலையில், அத்தகைய நீர் மூலக் கூறுகளில் ஆவியழுத்த அளவி சுற்றுப் புறக் காற்றிலுள்ள ஈரப் பதத்தின் ஆவியழுத்த அளவுக்குக் குறைவாக இருந்தால், அந்த உப்புக்கு நைப்புத் தன்மை ஏற்படுகிறது. உப்பிலுள்ள ஆவியழுத்த நிலையைச் சமன் படுத்த, காற்றில் ஈரப் பத நிலைக்குக் காரணமான நீர் மூலக் கூறுகள் உப்பின் மீது படிகின்றன. இதன் விளைவாக, நைப்புத் தன்மைக்கு எதிரான செயலும் நிகழ்வது உண்டு. குறிப்பிட்ட வெப்ப நிலையில், காற்றின் ஈரப் பத ஆவியழுத்த அளவு குறைவாகவும், உப்புச் சேர்மத்தின் ஆவியழுத்த அளவு மிகுதியாகவும் இருந்தால், உப்புடன் இணைந்துள்ள நீர் மூலக் கூறுகள் சுற்றுப் புறக் காற்றுச் குழலுக்கு வெளியேறி விடுகின்றன. இதனைத் தூள் பூத்தல் அல்லது பொரிதல் (efflorescence) என்கிறோம். எனவே, நைப்புத் தன்மையும், தூள் பூத்தலும் எதிரெதிரான செயல்பாடுகளாகும்.
நைப்புத் தன்மைக்குக் காரணமான காற்று மண்டல ஈரப் பதத்தை அளக்க முடியும். இதற்கான கருவி, ஈர அளவி அல்லது நைப்பு அளவி எனப் படுகிறது. இதனைக்.கொண்டு, ஈரப் பதத்தைத் தனி அளவில் அல்லது ஒப்பீட்டு அளவில் கணிக்க முடியும். எடுத்துக் காட்டுகளாகச் சில நைப்பு அளவிகளைக் குறிப்பிடலாம்.
ரைக்ரோ அளவி (Prychrometer). இக்கருவியில், இரு வகை வெப்பமானிகள் உள்ளன. அவற்றுள் ஒன்று, ஈரமானது; அதன் மீது ஈர மஸ்லின் துணி சுற்றப் பட்டிருக்கும். மற்றொன்று, உலர்ந்த நிலையானது. வெப்ப இயக்கச் சம நிலையால், ஈர–உலர் வெப்ப நிலைகளை இவை காட்டுகின்றன.
மயிர் இழை ஈர அளவி (Hair aggrometer). இக்கருவியில் கயிறாக முறுக்கப்பட்ட மனித மயிரிழைகள், விறைப்பாகப் பொருத்தப் பட்டிருக்கும். காற்றில் ஈரப் பதம் அதிகரிக்கும் போது, அவை விரியும். குறையும் போது, சுருங்கும். மயிரிழையின் ஒரு முனை நிலையாகவும், மறு முனை நெம்பு கோலுடன் இணைந்தும் இருக்கும். அதன் நீட்சியும், குறுக்கமும், நுண்ணிய அளவுகோலால் அளக்கப் படுகின்றன.
பனித் துளி ஈர அளவி (dew point aggrometer). பனி நிலை என்பது ஆய்வகத்தில் பனித் துளி தோன்றுவதும், மறைவதுமான இரு நிலைகளில் சராசரி வெப்ப நிலையாகும். இது பளபளப்பான, குளிர்ந்த உலோகத் தளம் ஒன்றின் மீது, காற்றிலுள்ள ஈரத் துளிகள் படியும் வெப்ப நிலை. இக்கருவி கொண்டு, இந்த வெப்ப நிலையை நேரடியாக அளந்தறியலாம்.
உறை நிலை ஈர அளவி (freeze point hygrometer). காற்றிலுள்ள நீரின் பனியாகப் படியும் நிலை, பனி–உறை வெப்ப நிலையாகும். இந்த ஈர அளவியில், பனி–உறை வெப்ப நிலையை -5°C வரை அளக்க முடியும். காற்று மண்டலத்திலுள்ள ஈரம் அல்லது நீரின் ஆவி பனியாகப் படியும் வெப்ப நிலையை இக்கருவி காட்டுகிறது. பளபளப்பான பரப்பின் மீது காற்று தொடர்ந்து செலுத்தப் படும் போது, மெல்லிய பனிப் படிவு தோன்றுகிறது. இப்படிவை நேரடிப் பார்வையால் அல்லது ஒளி மின் கலத்தின் உதவியால் அறியலாம்.
உறிஞ்சும், ஈர அளவி (absorption hygrometer). காற்றிலுள்ள ஈரத்தை உறிஞ்சுவதால் ஏற்படும் வேதி மாற்றம் அல்லது மின் பண்பு மாற்றத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டு இக்கருவி செய்யப் பட்டிருக்கிறது.
ஊடுருவும் அளவி (diffusion hygrometer). சவ்வின் வழியே ஊடுருவும் நீரின் ஆவி செயலாற்றுவதைச் சார்ந்து, இக்கருவி உருவமைக்கப் பட்டுள்ளது. இதில் நைப்புத் தன்மையுள்ள சேர்மம் நுண் துளைச் சுவரால் ஆன அறையில் வைக்கப் பட்டிருக்கும். அந்த அறையிலுள்ள நீரின் ஆவியை உறிஞ்சுவதால், அதனுள் அழுத்தத்தில் குறைவு ஏற்படும். இதனை அழுத்த அளவியில் அளந்து அறியலாம்.
நிற மாலை ஈர அளவி (spectral hygrometer). நிற மாலைப் பகுப்பாய்வின் போது, நீரின் ஆவி ஒளியை உறிஞ்சுகிறது. இது உறிஞ்சிய ஒளியின் இடத்தை நிற மாலையில் கரும்பட்டை அமைப்பில் காணலாம். இப்பட்டையின் கருமையின் அளவு, நீரின் ஆவியின் அழுத்தத்தைப் பொறுத்தது. ஏற்கனவே, அறியப் பட்ட அழுத்தத்திலுள்ள நீரின் ஆவி ஏற்படுத்தும் கருமையின் அளவுகளுடன் ஒப்பிட்டுப் பார்த்து, ஆய்வுக்கு எடுத்துக் கொள்ளப் பட்ட சேர்மத்தின் இணைப்பான நீரின் ஆவியின் அழுத்தத்தை அளந்து அறியலாம். —அ. அரங்கசாமி
நைலான்
இது முழுதும் தொகுப்பு முறையில் தயாரிக்கப் பட்ட, நீண்ட சங்கிலி மூலக் கூறு அமைப்பு கொண்ட பாலி அமைடு இழை ஆகும்.
டபிள்யூ ஹெச் கரோதர்ஸ் என்பார், ஹெக்சா மெத்தலீன் டை அமீனையும், அடிபிக் அமிலத்தையும் குறுக்க வினைக்குட் படுத்தி முதல் நைலான் இழையை உருவாக்கினார். இது முழுதும் தொகுப்பு முறையில் தயாரிக்கப் பட்ட முதல் இழை எனக் கருதப் படுகிறது. ஆயிரக் கணக்கான பாலி அமைடு வகைகளிலிருந்து, நைலான் தயாரிக்கப் பட்டுள்ளது. எனினும் ஒரு சில மட்டுமே நெசவுத் தொழிலில் பயன் படுகின்றன.
டூ பாண்ட் (dupont) நிறுவனத்தாரால் உருவாக்கப் பட்ட நைலான் (நியூயார்க், லண்டன் ஆகிய இரு நகரப் பெயர்களின் முதற் பகுதிகளை இணைத்து உருவாக்கப் பட்டது என்பர்) பாலி அமைடுகள் யாவற்றையும் குறிக்கும் ஒரு பொதுச் சொல் ஆகும். பல வகைப் பாலி அமைடுகளை வேறு படுத்திக் காணும் பொருட்டும் பெயரிடும் முறையொன்று வகுக்கப் பட்டுள்ளது. நைலானின் உள்ளமைப்புக் கூறுகளின் கார்பன் அணு எண்ணிக்கை நைலான் என்னும் சொல்லுக்குப் பின், எண்களாகக் குறிக்கப் படும். டை அமீன் பகுதியிலுள்ள கார்பன் அணு எண்ணிக்கை முதலில் குறிக்கப் படுகிறது, இரண்டு உப்பு மூலத் திறன் கொண்ட அமிலத்தின் கார்பன் அணு எண்ணிக்கை இரண்டாவதாகக் குறிக்கப் படுகிறது. எடுத்துக் காட்டாக, காரோதர்ஸ் தயாரித்த நைலானை, நைலான்–6.6 எனலாம். ஹெக்சா மெத்திலீன் டை அமீனில் 6 கார்பன் அணுக்களும், அடிபிக் அமிலத்தில் 6 கார்பன் அணுக்களும் உள்ளன.
ஹெக்சா மெத்திலீன் டை அமீனையும், சபேசிக் அமிலத்தையும் (10-கார்பன் அணு கொண்டது) குறுக்க வினைக்குட் படுத்தித் தயாரிக்கப் பட்ட பாலி அமைடை நைலான்–6.10 என்பர். ஒரே வினைப்படு பொருளின் மூலக் கூறுகள் தமக்குள் குறுக்க வினையுற்று உருவாக்கும் பாலி அமைடின் பெயரில், ஓர் எண் மட்டுமே இடம் பெறும். எடுத்துக் காட்டாக, காப்ரோலாக்டம் என்னும் (H₂N–(CH₂)₅–COOH ) என்னும் வாய்ப்பாடு கொண்ட அமிலத்தின் மூலக் கூறு உட்சார்ந்த குறுக்க வினையால் தோன்றும் அமைடைப் பல்லுறுப்பாக்கிப் பெறப் படும் பொருளுக்கு நைலான்–6 எனப் பெயர்.
நைலான்-6,6. ஹெக்சா மெத்திலீன் டை அமீனையும், அடிபிக் அமிலத்தையும் குறுக்க வினைப் பல்லுறுப்பாக்கம் செய்து இது பெறப் படுகிறது. இவ்விரு வினைப் பொருள்களும் இணையும் போது, நைலான் உப்பு என்னும் சேர்மம் விளைகிறது. இவ்விடை நிலை மூலக் கூறுக்களிலிருந்து நீர் மூலக் கூறு வெளியேறி, குறுக்க வினை வாயிலாக நைலான் கிடைக்கிறது.
மூலப்பொருள்களான ஹெக்சா மெத்திலீன் அடைஅமீனும், அடிபிக் அமிலமும் இயற்கையில் கிடைப்பதில்லை. மேலும், இயற்கையில் கிடைக்கும் பொருள்களிலிருந்து எளிய வினைகளின் மூலம் பெறவும் வாய்ப்பில்லை. எனவே, நைலான்–6,6 தயாரிப்புக்கான மூலப் பொருள்களை இடை நிலைப் பொருள்களாகக் கருதி, அவற்றை இயற்கையில் கிட்டும் பொருள்களிலிருந்து தயாரிப்பதற்கான வழி முறைகள் வகுக்கப் பட்டுள்ளன. சான்றாக, கல்கரி அடுப்புகளில் தயாராகும் பென்சீனை ஹைட்ரஜனேற்றத்தால் வளைய ஹெக்சேனாக மாற்றி, இச்சேர்மத்தை ஆக்சிஜனேற்றம் செய்து அடிபிக் அமிலத்தைப் பெறலாம். இதைப் போன்று, பெட்ரோலியத் தூய்மிப்பு முறைகளில் கிளை விளைவாகும் பியூட்டாடையீனை அடிப்படையாகக் கொண்டு, ஹெக்சா மெத்திலீன் டை அமீனைத் தயாரிக்கலாம்.
நைலான்–6,6 இழைத் தயாரிப்பு. நைலான் உப்புக் கரைசலை ஒர் உயர் அழுத்தக் கொப்பரையில் சூடு படுத்தி ஆவியாக்கினால், பலபடியாக்கம் நிகழ்ந்து உருகிய நிலையில் பல்லுறுப்பி கிடைக்கிறது. இந்நைலான் செதில்கள் ஒரு பெய்குடுவை (hopper) வழியாகச் சூடாக்கப் பட்ட அழி சட்டத்தின் மீது தூவி உருக்கப் படுகின்றன. உருகிய நைலான் ஒரு மணல் வடிகட்டியினூடே சென்று, துளை முகப்பை அடைகிறது. துளை முகப்பு வழியே வீசப் படும் நீர்ம நைலான் காற்றுப் பட்டவுடன் திண்மமாகிறது. குளிர்விக்கப் பட்ட நீளிழைகள் ஒரு பக்குவப் படுத்தும் அமைப்பில், நீரால் நனைக்கப் பட்டு, ஒன்றோடொன்று ஒட்டுகின்றன. பின்னர், சிறிதே முறுக்கப் பட்டவுடன் ஒரே நூலாகி விடுகின்றன. பிழிந்து வார்த்து நூற்றல் (extruder spinning) மூலமும், நைலானை இழையாக்கலாம். இங்கு வெப்பமும், திருகு அழுத்தமும் இணைந்து, நைலான் துகளை உருக்குகின்றன.
நைலான் இழையின் இறுதித் தோற்றத்தில், பல மாற்றங்களைத் தோற்றுவிக்கலாம். சாட்டினுக்குத் தேவைப் படும் பளபளப்பையோ, திரைச் சீலைக்குத் தேவையான மங்கல் தோற்றத்தையோ பெறுவதற்கு வழிகள் உள்ளன. பளபளப்பு நீக்கிகளுள் முதன்மையானவை TiO₂, BaSO₄, ZnO, ZnSO₄ ஆகியன. இவை நைலான் உப்புக் கரைசலில் கரைக்கப் படுகின்றன. இயல்பாகவே நைலான் வெண்ணிறமுடைத்தாயினும், மேலும், வெண்மையூட்ட ஒளிர்வூட்டி (optical brightner) கலக்கப் படுகிறது.
நைலான் நீளிழை (filaments) பெரும்பாலும், வட்ட வடிவிலான துளைகளின் வழியே நூற்கப் படுகிறது. இவ்விழை மென்மையாகவும். வழவழப்பாகவும் உள்ளது. நீளிழையின் தோற்றமும், நுண்மையும் துளை முகப்பின் துளை வடிவமைப்பைப் பொறுத்து அமைகின்றன. மூவளை (trilobal) குறுக்கு வெட்டு கொண்ட நீளிழையாகவும் நூற்கலாம். இதன் ஒளிர்வும் ஒளி புக விடா இயல்பும், வழுவழுப்பும் இவ்விழையைக் கொண்டு நெய்யப் படும் துணி மீது அச்சிடுதலைச் செம்மையாக்குகின்றன. தரை விரிப்புகளுக்குப் பயனாகும் நூல் அலைவுக்குட் படுத்தப் படுகின்றது. (crimpled)
பண்பு. உயர் வலிமை எடை விகிதம், உடையும் போது, நீட்சி வடிவ மாற்றத்திலிருந்து எளிதில் மீட்சியுறுதல், தேய்மான எதிர்ப்பு, நெகிழ்வு எதிர்ப்பு ஆகிய இவ்வியல்புகள் ஈரத்தினால் மிகச் சிறிதளவே பாதிப்புறுவதால், நன்கு நனைந்த நிலையிலும், வலிவு இழப்பு நேர்வதில்லை.
உலர் நிலையில் சூடேற்றியோ, நீராவியைக் கொண்டோ, நைலான் இழை நூல் மற்றும் துணியை இறுகச் செய்யலாம். இவ்வாறு பதப் படுத்தப் பட்ட நைலான் துணி எளிதில் சுருக்கம் காண்பதில்லை. நைலான்–6,6 இழையின் வெப்பத்தால் இளக வல்ல இயல்பு தொடர் நீளிழையில் யாப்பு வகைத் திருத்தங்களை நிகழ்த்த உதவுகிறது.
தரை விரிப்புகளுக்கும், அறைகலன்களின் போர்வைகளுக்கும் நைலான் மிகுதியும் தேவைப் படுகிறது. இத்துறையில், நைலானுக்கு உரிய தன்மைகளாக உறுதி, கசங்கலிலிருந்து சுருக்கமின்றி விடுபடுதல், யாப்பு நிலைப்பு, சாயம் வெளுக்காத நிலை, தேய்மானமுறாமை, அறைகலன் உறை (upholstery), வலிமை, சாயமேற்கும் தன்மை, ஒளியால் பாதிப்புறாமை, அரிமான எதிர்ப்பு, பளபளப்பு ஆகியன விளங்குகின்றன. உடை வகைத் (apparel) துணிகளுக்கு நைலான்–6,6 பாதுகாப்பையும், எழிலையும், உறுதியையும், தோற்ற நிலைப்பையும், உடுத்துவதற்கு வசதியையும் தரும்.
டஃபேட்டா, கிரேப், சாட்டின், வலிவூட்டப் பட்ட டுவில், ஸ்கீவகை விளையாட்டுத் துணி, வெல்வெட், பிரோகேடு, லேஸ், ரிப்பன், ஆர்கன்சா, மாடலாசே, சீர்சக்கர், வலை வகைத் துணி (hosiery) டிரிகாட், சிம்ப்ளக்ஸ் எனும் மாறு பின்னல் (reversible knit), டேப், சூரா ஆகிய துணி அமைப்புகளைத் தயாரிப்பதற்கு நைலான் ஏற்றது. மகளிர் உள்ளாடை, நீச்சல் உடை, விளையாட்டுக்குரிய மீள் தன்மை கொண்ட உடை, வேட்டைக்காரர் உடை, பள்ளி மற்றும் தொழிலகச் சீருடை, ஸ்வெட்டர், காலுறை, கையுறை ஆகியன நைலான் துணியில் தயாரிக்கப் படுகின்றன.
உயர் வலிமை, மீள் தன்மை, தேய்மான எதிர்ப்பு ஆகிய இயல்புகளால் தொழிலகத்தில் பயன் படும் துணி வகைகள் தயாரிப்புக்கு நைலான் தேர்ந்தெடுக்கப் படுகிறது. காற்றுச் சுருள் வில் (air springs), நாடாவால் இணைத்தல், துணி வடி கட்டி, மீன் வலை, நீர்மம் செலுத்தப்படும் குழாய், திணிப்புப் பொருள்கள் (padding), இழை வலையமைப்பு (webbing), தையல் நூல், உயர் வலிமை, தேய்மான எதிர்ப்பு, எளிதில் அயர்ச்சியுறாமை, எளிதில் அறுந்து விடாமை ஆகிய பண்புகளால், டயர் வடம் தயாரிக்க நைலான் உதவுகிறது.
நைலான்–6. 6-அமினோகாப்ராயிக் அமில மூலக் கூறுகளின் பல்லூறுப்பாக்கலால் பெறப் படும் இழையே நைலான்–6 ஆகும். நைலான்–6,6 இழை போன்றே இந்நைலானும், உருக்கு நூற்பு முறையில் உருவாக்கப் படுகிறது. நைலான்–6 பல்லூறுப்பி 215°–217°C வெப்ப நிலை வரம்பில் உருகுகிறது (இது நைலான்–6,6இன் உருகு நிலையை விட 35°C குறைவாகும்). உருகிய நைலான்–6 நிலையானது; 250°C வரை காற்றற்றச் சூழ்வெளியில் 16–24 மணி நேரம் சிதைவுறாமல் இதைக் காக்கலாம். நூற்புச் சூழ்நிலைகளுக்கு, நைலான்–6,6–விட, இவ்விழை நன்கு ஈடு கொடுக்கக் கூடியது. நைலான்–6 நீளிழை இரண்டு உருளைத் தொகுதிகளின் மீது செலுத்தி, இழுக்கப் படுகிறது. முதல் தொகுதி உருளையை விட, இரண்டாம் தொகுதி உருளை 4 மடங்கு கூடுதல் விரைவுடன் சுழல்கிறது. நைலான்–11,11–அமினோ உண்டெகனாயிக் அமிலம் தன் குறுக்கு வினையுற்றுப் பெறப் படும். பல்லுறுப்பினை உருக்கு நூற்புக்குட் படுத்தித் தயாரிக்கப் படுகிறது. இவ்விழை முதன் முதலாக, ஃபிரான்சில் உருவாக்கப் பட்டது. தற்போது, பிரேசில், இந்தியா, ரஷ்யா ஆகிய நாடுகளில் தயாரிக்கப் படுகிறது. நைலான்–11 தயாரிப்புக்கு மூலப் பொருள்களாக விளக்கெண்ணெய், எத்திலீன், கார்பன் டெட்ரா குளோரைடு, டோடெகேன் ஆகியன பயனாகின்றன. தொடக்க நிலை விறைப்புக் குணகம், ஏனைய நைலான்களை விட, நைலான்–11க்குக் கூடுதலாக உள்ளமையால், அது துருசு இழை தயாரிப்புக்குச் சிறந்தது. நூல் சுற்றுகையில், ஏனைய நைலான்களைப் போன்று, நைலான்–11 இழுபடுவதில்லை. நைலான்–11 மிகக் குறைவாகவே, ஈரம் உறிஞ்சும் தன்மை கொண்டுள்ளமையால், உயர் ஈரப் பதனிலும், மின் காப்பீட்டுத் திறன் குன்றாது செயல் புரிகிறது. மிகக் குறைவான (1.04) அடர்த்தி எண் கொண்ட நைலான்–11 ஏனைய பாலி அமைடுகளை விட, மூடு திறன் கூடுதலாகக் கொண்டது. பின்னல் வகை உள்ளாடை, இந்நைலானையும் பயன் படுத்தித் தயாரிக்கப் படுகிறது.
அரோமாட்டிக் பாலிஅமைடு அல்லது அரமிடு எனும் நைலான் வகையில், 85% க்கும் மேலான அமைடு இணைப்புகள் அரோமாட்டிக் வளையங்களுடன் பிணைக்கப் பட்டிருக்கும். நைலான் நூல் வகைகளுள், ஒற்றை நீளிழை நூல் (mono filament yarn) எனப் படுவது, பனியன் போன்ற வலையமைவு துணிகளும், வடிகட்டிகளும் தயாரிப்பதற்குப் பயன் படும்.
நைலான் 6,6 மற்றும் 6,10 கலவைக் கரைசலிலிருந்து ஒரே துளை முகப்பு வழியாக, நூற்றல் நிகழ்த்தினால், இரு கூறு இழை என்று உருவாகிறது. 1963இல் முதன் முதலாக, டூபாண்ட் நிறுவனத்தாரால் உருவாக்கப் பட்ட இவ்விழை தானே அலைவுறும் (self-crimping) நூல்களுள் ஒன்றாகும். பல் நீளிழை கொண்ட நூல்கள் (20–210 டெனியர்) வலிவு கூடுதலாக அமையப் பெற்றவை. இழுவை நூல், யாப்புடை நூல், நூற்ற நூல் ஆகியனவும் தயாரிக்கப் படுகின்றன.
நைலான் துணிகளைச் சரி செய்தல் முறைகளுள் மின்னேற்றக் குவிப்புத் தடுப்பு, கோலம் செதுக்கல் (embossing), வெப்ப இறுக்கல், மோயர் விளைவித்தல் (moireing) நீர் விலக்கல் ஆகியன முதன்மையானவை, நைலானின் குறிப்பிடத் தக்க இயல்பு அதன் வெப்பத்தால் இளகும் தன்மையாகும். இதன் விளைவாக நைலான் துணிகளை அழுத்தத்தாலும், வெப்பத்தாலும் விருப்பமான வடிவங்களில் அமைக்கலாம். இதனால் குல்லாய், மகளிர் உள்ளாடை, நீச்சலுடை ஆகியவற்றுக்கு நிலையான வடிவம் அமைக்க முடிகிறது. -துருத்திய உருவக் கோலங்களைத் துணி மீது இடுவதற்குக் கையாளப் படும் முறையில், தகுந்த பகுதிகளில் ஃபீனால் பட்ட பகுதிகள் சுருங்கியும், ஏனைய பகுதிகள் கொசுவம் உடைத்தும் விளங்குகின்றன. நைலான் நீர் உறிஞ்சும் தன்மையைக் குறைவாகக் கொண்டுள்ளது. இக்குறையைப் போக்கும் நோக்கத்துடன், ஏனைய நைலான் வகைகளை விட, நீர்ம உறிஞ்சு தன்மை கூடுதலாகப் பெற்ற நைலான்–8 பூசப் படுகிறது. இம்முறை நைலானேற்றம் எனப் படும். நைலான் துணிகளின் மீது, நீர் விலக்கும் பூச்சு அளித்து, மழைக் கோட்டுத் தயாரிப்புக்கு ஏற்றதாகச் செய்யலாம்.
நைலானின் வலிமை, நாட்படுவதால் குறைவதில்லை. ஏனைய இழைகளை விடக் கூடுதலாகத் தேய்மான எதிர்ப்பு அமையப் பெற்றது. நீள் தன்மை, துவளுமை, நெகிழ்ச்சி, வெப்பங் கடத்துந் திறன், பரிமாண நிலைப்பு, பூசணம் மற்றும் புழு எதிர்ப்பு, ஒளியால் பாதிப்புறாமை, சாய நிலைப்பு, காரங்களால் பாதிப்புறாமை ஆகியன நைலானின் குறிப்பிடத் தக்க பண்புகளாகும். நைலான் (200–250°C) உருகக் கூடியதாதலினால், இஸ்திரி போடும் போது, மிகையான சூடு தரக் கூடாது. கொதிக்கும் 5% HCl கரைசல் நைலான் துணியைச் சிதைத்து விடும். நைலான்–பருத்தி, நைலான்–கம்பளி, நைலான்–பட்டு, நைலான்–ரேயான், நைலான்–அசெட்டேட் எனக் கலவை இழைகளை உருவாக்கித் தேவையான பண்புகளைத் தேவையான அளவுக்கு நிறுவலாம். —மே. ரா. பாலசுப்பிரமணியன் பயன். பெரும்பான்மையான நைலான்கள் விரிப்புகளாகவும், துணி நெய்யவும், சக்கரங்களிலும் பயன் படுகின்றன. பல விதமான நெகிழித் தயாரிப்புகளிலும், இடம் பெறுகின்றன. அறுவை மருத்துவத்தில் தைப்பதற்கும், டென்னிஸ் மட்டையின் நார்களாகவும், எந்திரங்களில் பற்சக்கரங்களாகவும் (Gears), தாங்கிகளாகவும் (bearings), மின்சாரப் பொருள்களில் அரிதில் கடத்தியாகவும் பயன் படும். ரோலர் (roller) கதவுகளில், கொண்டியாகவும், ஸ்லைடுகளாகவும் பயனாகும். நைலான் 610, நைலான் 612 ஆகியன வர்ணப் பூச்சுத் தயாரிப்பில் துணை புரிகின்றன. மேலும், ஒலிஃபின் ரெசினுடன் பல வகைப் பொருள்கள் செய்யவும் உதவுகின்றன. —எஸ். கிருஷ்ணமூர்த்தி துணை நூல். Raymond B. Seymour, Introduction to Polymer Chemistry, Mc Graw–Hill Kogakusha, Ltd., Tokyo, 1971.
மூலம் · source: அறிவியல் களஞ்சியம் — தமிழ்ப் பல்கலைக்கழகம் — CC BY-SA 4.0 (தொகுதி 14, பக். 257)
திருத்து / பொருள் சேர் · Edit or add a sense
வரலாறு · History (பதிப்பு 1)
JSON
⚑ புகார் · Report a problem
மேற்கோள் காட்ட · Cite this entry
நிலையான முகவரி · Permanent address: https://nigandu.oliyonresearch.com/e/pzxvdvfc/
தமிழ்“நை”, ஒளியோன் நிகண்டு, Oliyon Research, பதிப்பு 1, 2026-10-26, https://nigandu.oliyonresearch.com/e/pzxvdvfc/APA
Oliyon Research. (2026). நை. In Oliyon Nigandu (rev. 1). https://nigandu.oliyonresearch.com/e/pzxvdvfc/MLA
"நை." Oliyon Nigandu, Oliyon Research, rev. 1, 2026-10-26, https://nigandu.oliyonresearch.com/e/pzxvdvfc/.
கருத்துரை · Discussion
இன்னும் கருத்துகள் இல்லை · No comments yet.
உள்நுழைந்து கருத்து தெரிவிக்கலாம் · Sign in to comment