ചെമ്പ്

ചെമ്പുനിറത്തിലുള്ള ഒരു ലോഹമൂലകമാണ് ചെമ്പ് (Copper). ഇതിന്റെ അണുസംഖ്യ 29ഉം പ്രതീകം Cu എന്നുമാണ്. ലാറ്റിൻ ഭാഷയിൽ ഇതിന്റെ പേരായ കുപ്രം (cuprum) എന്ന വാക്കിൽ നിന്നാണ് ആംഗലേയത്തിലുള്ള Copper എന്ന സംജ്ഞ നിലവിൽ വന്നത്. ചെമ്പ് നല്ല താപ വൈദ്യുത ചാലകമാണ്. അനേകം ലോഹസങ്കരങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനും നിർമ്മാണപ്രവൃത്തികൾക്കും ഇത് ധാരാളമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

Copper, ₂₉Cu

പ്രമാണം:Cu,29
Copper
Appearance	metallic bronze
Standard atomic weight Ar, std(Cu)	63.546(3)
Copper in the periodic table
Hydrogen Helium Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson - ↑ Cu ↓ Ag nickel ← copper → zinc
Atomic number (Z)	29
Group	group 11
Period	period 4
Block	d-block
Element category	Transition metal
Electron configuration	[Ar] 3d10 4s1
Electrons per shell	2, 8, 18, 1
Physical properties
Phase at STP	solid
Melting point	1357.77 K ​(1084.62 °C, ​1984.32 °F)
Boiling point	2835 K ​(2562 °C, ​4643 °F)
Density (near r.t.)	8.96 g/cm3
when liquid (at m.p.)	8.02 g/cm3
Heat of fusion	13.26 kJ/mol
Heat of vaporization	300.4 kJ/mol
Molar heat capacity	24.440 J/(mol·K)
Vapor pressure P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k at T (K) 1509 1661 1850 2089 2404 2836
Atomic properties
Oxidation states	−2, +1, +2, +3, +4 (a mildly basic oxide)
Electronegativity	Pauling scale: 1.90
Ionization energies	(more)
Atomic radius	empirical: 135 pm calculated: 145 pm
Covalent radius	138 pm
Van der Waals radius	140 pm
Spectral lines of copper
Other properties
Natural occurrence	primordial
Crystal structure	​face-centered cubic (fcc)
Speed of sound thin rod	(annealed) 3810 m/s (at r.t.)
Thermal expansion	16.5 µm/(m·K) (at 25 °C)
Thermal conductivity	401 W/(m·K)
Electrical resistivity	16.78 n Ω·m (at 20 °C)
Magnetic ordering	diamagnetic
Young's modulus	110 - 128 GPa
Shear modulus	48 GPa
Bulk modulus	140 GPa
Poisson ratio	0.34
Mohs hardness	3.0
Vickers hardness	369 MPa
Brinell hardness	874 MPa
CAS Number	7440-50-8
Main isotopes of copper
Iso­tope Abun­dance Half-life (t1/2) Decay mode Pro­duct 63Cu 69.15% stable 65Cu 30.85% stable

മൃഗങ്ങളുടെയും ചെടികളുടെയും പോഷണത്തിന് അത്യാവശ്യമായ ഒരു ഘടകമാണ് ഇത്. മൃഗങ്ങളിൽ ചെമ്പ് പ്രധാനമായും കാണുന്നത് രക്തത്തിലാണ് എന്നാൽ ശരീരത്തിൽ ഇതിന്റെ അളവ് ഒരു പരിധി വിട്ട് വർദ്ധിക്കുന്നത് ഹാനികരവുമാണ്.

ചരിത്രം

പ്രാചീനകാലത്തു നിന്നുള്ള ചെമ്പ് കട്ട ക്ലാവ് മൂടിയ നിലയിൽ

മനുഷ്യചരിത്രത്തിൽ ചെമ്പിന് വളരെ പ്രധാനമായ സ്ഥാനമുണ്ട്. ചെമ്പ് ധാതു രൂപത്തിലല്ലാതെ തന്നെ ലഭ്യമായിരുന്നതിനാൽ, പതിനായിരം വർഷങ്ങൾക്കു മുമ്പേ തന്നെ ചെമ്പ് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നതായി കണക്കാക്കുന്നു. ഇറാക്ക്, ചൈന, ഈജിപ്ത്, ഗ്രീസ്, സുമേരിയൻ നഗരങ്ങൾ എന്നീ പ്രാചീന സംസ്കാരങ്ങളിൽ ഇതു ഉപയോഗിച്ചിരുന്നതായി തെളിവുണ്ട്.

റോമൻ സാമ്രാജ്യകാലത്ത് സൈപ്രസിൽ നിന്നാണ് ചെമ്പ് ഖനനം ചെയ്തു പോന്നിരുന്നത്. അതിനാൽ സൈപ്രസിലെ ലോഹം എന്ന അർത്ഥത്തിൽ സൈപ്രിയം എന്നായിരുന്നു ഇതിനെ വിളിച്ചിരുന്നത്. ഇത് ലോപിച്ച് കുപ്രം എന്നും അതിൽനിന്നും ഇംഗ്ലീഷ് പേരായ കോപ്പറും ഉണ്ടായി. ശരീരത്തിന്റെ പല പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കും ചെമ്പ് ആവശ്യമാണെന്ന് പുരാതനകാലം മുതൽക്കേ ഭാരതീയർക്ക് അറിയാമായിരുന്നു. വെള്ളം കുടിക്കാൻ ചെമ്പ് പാത്രങ്ങൾ ആണ് ആയുർവേദാചാര്യന്മാർ നിഷ്കർഷിച്ചിരിക്കുന്നത്.

പ്രത്യേകതകൾ

സാധാരണ താപനിലയിൽ വെള്ളി മാത്രമാണ് ചെമ്പിനേക്കാൾ വൈദ്യുത ചാലകത കൂടിയ ലോഹം. പ്രകാശത്തിലെ ചുവപ്പ്, ഓറഞ്ച് എന്നിവയൊഴികെ മറ്റെല്ലാ ആവൃത്തികളേയും ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതുകൊണ്ടാണ് ചെമ്പിന് അതിന്റെ ചെമ്പുനിറം ലഭിക്കുന്നത്. ആവർത്തനപ്പട്ടികയിൽ വെള്ളി, സ്വർണം എന്നീ മൂലകങ്ങളുടെ അതേ കുടുംബത്തിൽത്തന്നെയാണ് ചെമ്പും പെടുന്നത്. അതിനാൽ ഇവക്കെല്ലാം പൊതുവായ കുറേ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. എല്ലാത്തിനും താപ-വൈദ്യുത ചാലകത കൂടുതലാണ്. എല്ലാം അടിച്ചു പരത്താൻ സാധിക്കുന്ന തരത്തിൽ ലോലവുമാണ്.

രാസസ്വഭാവങ്ങൾ

ചെമ്പ് ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ പതിനൊന്നാം ഗ്രൂപ്പിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇതിന്റെ ബാഹ്യതമ ഇലക്ട്രോണിക വിന്യാസം 3d¹⁰4s¹ ആണ്. ചെമ്പിന്റെ പ്രധാന ഓക്സീകരണാവസ്ഥകൾ +2, +1 എന്നിവയാണ്. എന്നാൽ +3 ഓക്സീകരണാവസ്ഥ അപൂർവമായും (ഉദാ: KCuO₂ - പൊട്ടാസിയം കുപ്രേറ്റ്, K₃CuF₆ - പൊട്ടാസിയം ഹെക്സാഫ്ലൂറോകുപ്രേറ്റ്(III)), +4 ഓക്സീകരണാവസ്ഥ അത്യപൂർവമായും (ഉദാ: Cs₂CuF₆ - സീസിയം ഹെക്സാഫ്ലൂറോകുപ്രേറ്റ്(IV)) പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു.

ഉപയോഗങ്ങൾ

അമേരിക്കയിലെ യുട്ടാ എന്ന സ്ഥലത്തെ ചെമ്പ് നിക്ഷേപം. നാസ എടുത്ത ഉപഗ്രഹ ചിത്രം

ശരീരത്തിന്

• ശരീരത്തിന്റെ സാധാരണരീതിയിലുള്ള വളർച്ചക്ക് ചെറിയ അളവിൽ ചെമ്പ് ആവശ്യമാണ്. അനവധി രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ രാസത്വരിതങ്ങൾക്ക് ചെമ്പ് ആവശ്യമാണ്.
• ഹീമോഗ്ലോബിൻ തന്മാത്രയിൽ ഇരുമ്പ് ശരിയായ രീതിയിൽ ഒട്ടി നിൽക്കണമെങ്കിൽ ചെമ്പ് ആവശ്യമാണ്. ജീവകം സി യുടെ നിർമ്മാണത്തിനും കൊള്ളാജൻ, ഇലാസ്റ്റിൻ എന്നീ കോശങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനും ചെമ്പ് ആവശ്യമാണ്. ഇവ തരുണാസ്ഥികൾ, എല്ല്, നഖം, മുടി എന്നിവയുടെ നിർമ്മാണത്തിനും ആവശ്യമാണ്.
• മെലാനിൻ എന്ന നിറം നൽകുന്ന പദാർത്ഥം നിർമ്മിക്കാനും ചെമ്പ് ആവശ്യമാണ്. തൊലിക്കും മുടിക്കും മറ്റും നിറം നൽകുന്നത് ഈ വസ്തുവാണ്.
• ഊർജ്ജം ഉണ്ടാക്കുന്ന രാസപ്രക്രിയകളിൽ ചെമ്പ് പ്രധാനപങ്ക് വഹിക്കുന്നുണ്ട്. കൊഴുപ്പിനെ തിരിച്ച് ഊർജ്ജമാക്കുന്ന പ്രക്രിയയിൽ ചെമ്പ് അത്യാവശ്യമാണ്. ചെമ്പിന്റെ കുറവ് ഉയർന്ന കൊളസ്റ്റീറോൾ ഉണ്ടാവാൻ കാരണമാകാം
• ഇൻസുലിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന് ചെമ്പ് ആവശ്യമാണ്. ചെമ്പിന്റെ കുറവ് പ്രമേഹം ഉണ്ടാവാൻ ഇടയാക്കിയേക്കാം
• ഞരമ്പുകളുടെയും ഹൃദയത്തിന്റെയും പ്രവർത്തനത്തിനും കുറഞ്ഞ അളവിലെങ്കിലും ചെമ്പ് ആവശ്യമാണ്.
• ശരീരത്തിന്റെ പ്രതിരോധസം‌വിധാനത്തിലെ ഒരു പ്രധാനഘടകം ചെമ്പാണ്. ഇതിന്റെ കുറവ് കുട്ടികളിലും മറ്റും അസുഖങ്ങൾ പെട്ടെന്ന് പിടിപെടാൻ ഇടയാക്കാറുണ്ട്.

ഔഷധപരമായ ഉപയോഗങ്ങളിൽ, ത്വക്ക്, തിമിരം, ലൈംഗികരോഗങ്ങൾ, ശ്വാസകോശ സംബന്ധമായ രോഗങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്ക് മരുന്നു രൂപത്തിൽ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. ചെമ്പിന്റെ കുറവ് സന്ധികളുടെയും കണ്ണിലെ ദ്രവങ്ങളെയും മുടിയെയും ബാധിക്കുന്നു. ഈ അവസരങ്ങളിൽ ഭക്ഷണത്തിന്റെ കൂടെ ചെമ്പ് നല്കാറുണ്ട്.

മറ്റു ഉപയോഗങ്ങൾ

പ്രകൃതിദത്തമായി കാണപ്പെടുന്ന ചെമ്പിന്റെ പരൽ‌രൂപം

• നല്ല ചാലകമായതിനാൽ വൈദ്യുതികമ്പികൾ ഉണ്ടാക്കാൻ ചെമ്പ് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇന്നു കാണുന്ന ഗാർഹിക ഉപയോഗത്തിനുള്ള കേബിളുകൾ, വൈദ്യുതവാഹികൾ ഒട്ടുമിക്കവയും ചെമ്പുകൊണ്ടാണ് നിർമ്മിക്കുന്നത്. മിന്നൽരക്ഷാചാലകം ചെമ്പ് കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിക്കുന്നത്. സ്വിച്ചുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനും ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ നിർമ്മിതിക്കും ഇത് ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു.
• കുഴലുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ചെമ്പ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ശീതികരണയന്ത്രങ്ങൾ (ഫ്രീഡ്ജ്, എയർ കണ്ടീഷണറുകൾ), വെള്ളം, വായു, വാതകങ്ങൾ എന്നിവ ഒരിടത്തുനിന്ന് മറ്റൊരിടത്തേക്ക് കോണ്ടുപോകുന്നതിനുള്ള കുഴലുകൾ (ഉദാ: ആശുപത്രികളിൽ ഓക്സിജൻ) എന്നിവയ്ക്ക് ചെമ്പ് കുഴലുകളാണ് ഉത്തമം
• പാത്രങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാനും ഇവ പ്രയോജനപ്പെടുന്നു, പാത്രങ്ങളുടെ അടിവശത്തുമാത്രം ഇവ പൂശി താപചാലകത വർദ്ധിപ്പിക്കാറുണ്ട്.
• വിവിധ കലാരൂപങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാനുള്ള ലോഹക്കൂട്ടുകൾ ചെമ്പ് ചേർത്ത് നിർമ്മിക്കാറുണ്ട്. പിച്ചള, ഓട് എന്നിവ. പഞ്ചലോഹത്തിന്റെ നിർമ്മാണത്തിൻ ചെമ്പ് ആവശ്യമാണ്.
• വെടിയുണ്ടകളുടെ നിർമ്മാണത്തിന്‌ ചെമ്പ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• കോപ്പർ അസെറ്റേറ്റ് കുമിൾനാശിനിയായി ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. വിവിധ ജൈവരാസപ്രവർത്തനങ്ങളിലെ ത്വരിതമായും പിഞ്ഞാണപാത്രങ്ങൽക്ക് നിറം കൊടുക്കുന്നതിനും കീടനാശിനിയായും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. യന്ത്രഭാഗങ്ങൾ തുരുമ്പിക്കാതിരിക്കാനായ് ഇന്ധനത്തിന്റെ കൂടെ ഇതു ചേർക്കാറുണ്ട്. തീപ്പിടുത്തത്തെ തടയാൻ, തുണിത്തരങ്ങളിൽ നിറം കൊടുക്കാൻ, പകർപ്പ് എടുക്കുന്ന യന്ത്രങ്ങളിൽ, സ്രാവിനെ ചെറുക്കുന്ന പദാർത്ഥമായും മറ്റും ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്.

ചെമ്പിന്റെ അയിര്‌.

• കോപ്പർ ക്ലോറൈഡ് വിവിധ ജൈവരാസപ്രവർത്തനങ്ങളിലെ ത്വരിതമായും പിഞ്ഞാണപാത്രങ്ങൾക്ക് നിറം കൊടുക്കുന്നതിനും തുണിത്തരങ്ങളിൽ നിറം കൊടുക്കുന്നതിനും. ഫിലിം നിർമ്മാണത്തിനും കരിമരുന്നു നിർമ്മാണത്തിനും ഇന്ധനത്തിലെ ഈയം നിർമ്മാർജ്ജനം ചെയ്യുന്നതിനും ചെമ്പ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• കോപ്പർ സൾഫേറ്റ് അഥവാ തുരിശ് തുകൽ നിർമ്മാണത്തിന് അത്യാവശ്യമാണ്‌. പേപ്പർ പൾപ്പിനെ സംരക്ഷിക്കുന്നതിനും വെള്ളത്തിൽ പായൽ വളരുന്നതിനെ തടയാനും ഇത് പ്രയോജനപ്പെടുത്താറുണ്ട്. ഇന്ധന നിർമ്മലീകരണത്തിന്, ലോഹം പൂശുന്നതിന്, പശ, മഷി, വെളുത്ത വസ്ത്രങ്ങൾക്കുള്ള നീലം, ചില്ല്, സിമൻറ്, പിഞ്ഞാണം എന്നിവയുടെ നിർമ്മാണത്തിന് ഇത് ആവശ്യമാണ്. നമ്മുടെ നാട്ടിൽ തന്നെ ചെടികളിൽ ഉണ്ടാകുന്ന കുമിൾ, കീടങ്ങൾ എന്നിവ തടയാൻ ബോർഡോമിശ്രിതം (ബോർഡാക്സ് എന്നും പറയും) മിശ്രിതം ഇത് ഉപയോഗിച്ചാണ് ഉണ്ടാക്കുന്നത്.

ലഭ്യത

ചിലിയിലെ ചുക്കിക്കമാട്ട എന്ന ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ ചെമ്പ് നിക്ഷേപമുള്ള സ്ഥലം

ചിലി, അമേരിക്കൻ ഐക്യനാടുകൾ എന്നിവയാണ് ചെമ്പിന്റെ ഖനനത്തിൽ മുന്നിട്ടുനിൽക്കുന്ന രാജ്യങ്ങൾ. ശരീരത്തിനാവശ്യമായ ചെമ്പ് വിവിധ ആഹാരപദാർത്ഥങ്ങളിൽ നിന്നും ലഭിക്കുന്നു. ചെമ്പ് പാത്രങ്ങളിൽ ഭക്ഷണം പാകം ചെയ്യുന്നത് ശരീരത്തില് ചെമ്പിന്റെ ലഭ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നുണ്ട്.

പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്നങ്ങൾ

ചിലിയിലെ ഉപയോഗശൂന്യമായ ഒരു ഖനിയിൽ നിന്ന് ഒഴുകുന്ന ചെമ്പ്. ഇത് കടുത്ത പരിസ്ഥിതി പ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കും

അവലംബം

മൂലകങ്ങളുടെ ആവർത്തനപ്പട്ടിക

H

He

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

Cs

Ba

La

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

Fr

Ra

Ac

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

Rg

Cn

Nh

Fl

Mc

Lv

Ts

Og

ക്ഷാര ലോഹങ്ങൾ

ആൽക്കലൈൻ ലോഹങ്ങൾ

ലാന്തനൈഡുകൾ

ആക്റ്റിനൈഡുകൾ

സംക്രമണ ലോഹങ്ങൾ

മറ്റു ലോഹങ്ങൾ

അർദ്ധലോഹങ്ങൾ

അലോഹങ്ങൾ

ഹാലൊജനുകൾ

ഉൽകൃഷ്ട വാതകങ്ങൾ

രാസസ്വഭാവം കൃത്യമായി മനസ്സിലാക്കാൻ പറ്റിയിട്ടില്ലാത്ത മൂലകങ്ങൾ