ഹൈഡ്രജൻ

അണുസംഖ്യ 1 ആയ രാസ മൂലകമാണ് ഹൈഡ്രജൻ. H എന്ന പ്രതീകം കൊണ്ട് ഇതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ശരാശരി 1.00794 u ആണവ പിണ്ഡത്തോടെയുള്ള ഹൈഡ്രജനാണ് ഏറ്റവും പിണ്ഡം കുറഞ്ഞതും പ്രപഞ്ചത്തിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ കാണപ്പെടുന്നതുമായ മൂലകം, പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ മൂലക പിണ്ഡത്തിന്റെ ഏതാണ്ട് 75 ശതമാനവും ഹൈഡ്രജന്റേതാണ്. മുഖ്യ ശ്രേണിയിലുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ഘടകങ്ങളിൽ ഭൂരിഭാഗവും പ്ലാസ്മ അവസ്ഥയിലുള്ള ഹൈഡ്രജനാണ്. വളരെ അപൂർവ്വമായി മാത്രമേ ഭൂമിയിൽ മൂലക ഹൈഡ്രജൻ സ്വാഭാവികമായി കണ്ടുവരുന്നുള്ളൂ. ഹൈഡ്രജന്റെ സർവ്വസാധാരണ ഐസോടോപ്പാണ് പ്രോട്ടിയം (ഈ പേര് സാധാരണഗതിയിൽ ഉപയോഗിക്കാറില്ല. 1H എന്നാണ് പ്രതീകം) ഇതിൽ ഒരു പ്രോട്ടോൺ മാത്രമേയുള്ളൂ ന്യൂട്രോണില്ല. അയോണീകൃത സംയുക്തങ്ങളിൽ ഇതിന് ഋണ ചാർജ് (H− എന്നെഴുതപ്പെടുന്ന ആനയോൺ) കൈവരിക്കാനും ധന ചാർജ് (H+) കൈവരിക്കാനും സാധിക്കും. H+ എന്ന കാറ്റയോണ് യഥാർത്ഥത്തിൽ ഒരു പ്രോട്ടോൺ മാത്രമാണെങ്കിലും അയോണീകൃത സംയുക്തങ്ങളിൽ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണ രൂപങ്ങളിലായിരിക്കും അവ. മിക്ക മൂലകങ്ങളുമായി ഹൈഡ്രജൻ സംയുക്തങ്ങളുണ്ടാക്കുന്നു, ജലത്തിന്റേയും ഭൂരിഭാഗം ജൈവസംയുക്തങ്ങളുടേയും ഭാഗമാണ് ഹൈഡ്രജൻ. ലായനികളിലെ തന്മാത്രകൾ തമ്മിൽ പ്രോട്ടോണുകൾ കൈമാറുന്ന അമ്ല-ക്ഷാര രസതന്ത്രത്തിൽ ഹൈഡ്രജൻ വളരെ പ്രാധാന്യമുണ്ട്. ഏറ്റവും ലളിതമായ അണു എന്ന നിലയിൽ സൈദ്ധാന്തിക തലത്തിലും ഇതിന് വളരെ പ്രാധാന്യമുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന് ഷ്രോഡിങർ സമവാക്യത്തിന്റെ (Schrödinger equation) വിശകലന പരിഹാരം സാധ്യമാകുന്ന ഒരേഒരു നിഷ്പക്ഷ അണു ഇത് മാത്രമാണ്, ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രത്തിന്റെ വികസനത്തിൽ ഹൈഡ്രജൻ അണുവിന്റെ എനർജെറ്റിക്ക്സ്, ബന്ധന പഠനങ്ങൾ പ്രധാനപ്പെട്ട് പങ്കുവഹിച്ചിട്ടുണ്ട്. പതിനാറാം നൂറ്റാണ്ടിലാണ് ആദ്യമായി കൃത്രിമമായി ഹൈഡ്രജൻ വാതകം (H2) നിർമ്മിച്ചത്, ശക്തിയേറിയ അമ്ലങ്ങളുമായി ലോഹങ്ങൾ മിശ്രണം ചെയ്താണ് അന്ന് അത് സാധ്യമാക്കിയത്. 1766-81 കാലഘട്ടത്തിൽ ഹെന്രി കാവൻഡിഷ് (Henry Cavendish) ഹൈഡ്രജൻ വാതകം സ്വതന്ത്ര നിലനിൽപ്പുള്ള ഒരു പദാർത്ഥമാണെന്നും, അത് കത്തിച്ചാൽ ജലം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുമെന്നും മനസ്സിലാക്കി. ജലം ഉല്പാദിപ്പിക്കുന്നു എന്ന് കണ്ടതിൽ നിന്നാണ് ഹൈഡ്രജന് അതിന്റെ പേര് ലഭിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഗ്രീക്ക് ഭാഷയിൽ “ജല-ഉണ്ടാക്കുന്നത്” എന്നാണ് അതിന്റെ അർത്ഥം. സാധാരണ താപനിലയിലും മർദ്ദത്തിലും നിറമില്ലാത്തതും, മണമില്ലാത്തതും, അലോഹവും, രുചിയൊന്നുമില്ലാത്തതും, പെട്ടെന്ന് കത്തുന്നതുമായ വാതകമാണ്,H2 എന്നതാണ് തന്മാത്രാവാക്യം. പ്രകൃതിവാതകത്തിൽ നിന്നാണ് വ്യാവസായികമായി ഹൈഡ്രജൻ ഉല്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നത്, ചിലപ്പോൾ കൂടുതൽ ഊർജ്ജം വേണ്ടി വരുന്ന ജലത്തിന്റെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം വഴിയും ഉല്പാദിപ്പിക്കാറുണ്ട്. ഉല്പാദിപ്പിക്കുന്നതിൽ ഭൂരിഭാഗവും ഉല്പാദനസ്ഥലത്ത് തന്നെ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുകയാണ് ഉണ്ടാവുന്നത്, ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട രണ്ട് ഉപയോഗങ്ങൾ ഖനിജ ഇന്ധനങ്ങളുടെ സംസ്കരണത്തിനും (ഹൈഡ്രോക്രാക്കിങ്) വളങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നതിനുള്ള അമോണിയ ഉല്പാദിപ്പിക്കുവാനുമാണ്.പല ലോഹങ്ങളേയും ദൃഢപ്പെടുത്താനുള്ള കഴിവുള്ളതിനാൽ ലോഹകർമ്മങ്ങളിലും (metallurgy), പൈപ്പ് ലൈനുകളുടേയും സംഭരണ ടാങ്കുകളുടേയും രൂപീകരണം സമ്പുഷ്ടപ്പെടുത്താനും ഹൈഡ്രജൻ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു.