C70 fullerene
{{DISPLAYTITLE: C70 ફુલરીન}} C70 ફુલરીન એ 70 કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવતો ફુલરીન પરમાણુ છે. તે પાંજરા જેવું ફ્યુઝ્ડ-રિંગ માળખું છે જે રગ્બી બોલ જેવું લાગે છે, જે 25 ષટ્કોણ અને 12 પેન્ટાગોનથી બનેલું છે, જેમાં દરેક બહુકોણના શિરોબિંદુઓ પર કાર્બન અણુ અને દરેક બહુકોણ ધાર સાથે બંધ હોય છે. સંબંધિત ફુલરીન પરમાણુ, જેને બકમિન્સ્ટર ફુલરીન (C60 ફુલરીન) નામ આપવામાં આવ્યું છે, તેમાં 60 કાર્બન પરમાણુ હોય છે. તે સૌપ્રથમ 1985માં રાઇસ યુનિવર્સિટી ખાતે હેરોલ્ડ ક્રોટો, જેમ્સ આર. હીથ, સીન ઓ 'બ્રાયન, રોબર્ટ કર્લ અને રિચાર્ડ સ્મેલી દ્વારા ઇરાદાપૂર્વક તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું. ક્રોટો, કર્લ અને સ્મેલીને પાંજરા જેવા ફુલરીનની શોધમાં તેમની ભૂમિકા માટે 1996માં રસાયણશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર એનાયત કરવામાં આવ્યો હતો. આ નામ બકમિન્સ્ટર ફુલરને શ્રદ્ધાંજલિ છે, જેમના ભૌગોલિક ગુંબજો આ અણુઓ જેવા દેખાય છે. બકીબોલ અણુઓની સૈદ્ધાંતિક આગાહીઓ 1960 ના દાયકાના અંતથી 1970 ના દાયકાની શરૂઆતમાં દેખાઇ હતી, પરંતુ તે મોટાભાગે કોઈનું ધ્યાન ગયું ન હતું. 1970ના દાયકાની શરૂઆતમાં, હેરી ક્રોટો અને ડેવિડ વોલ્ટનની આગેવાની હેઠળના યુનિવર્સિટી ઓફ સસેક્સના એક જૂથ દ્વારા અસંતૃપ્ત કાર્બન રૂપરેખાંકનોના રસાયણશાસ્ત્રનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. 1980ના દાયકામાં ટેક્સાસની રાઇસ યુનિવર્સિટીમાં રિચાર્ડ સ્મેલી અને બોબ કર્લ દ્વારા આ પદાર્થોને અલગ કરવા માટે એક તકનીક વિકસાવવામાં આવી હતી. તેઓએ અણુઓના સમૂહ બનાવવા માટે યોગ્ય લક્ષ્યના લેસર બાષ્પીકરણનો ઉપયોગ કર્યો. ક્રોટોને સમજાયું કે ગ્રેફાઇટ લક્ષ્યનો ઉપયોગ કરીને. C70ની શોધ 1985માં રોબર્ટ કર્લ, હેરોલ્ડ ક્રોટો અને રિચાર્ડ સ્મેલી દ્વારા કરવામાં આવી હતી. ગ્રેફાઇટના લેસર બાષ્પીભવનનો ઉપયોગ કરીને તેઓએ સીએન ક્લસ્ટરો (એન> 20 સાથે ઇવન એન માટે) શોધી કાઢ્યા, જેમાંથી સૌથી સામાન્ય સી 60 અને સી 70 હતા. આ શોધ માટે તેમને 1996માં રસાયણશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર એનાયત કરવામાં આવ્યો હતો. બકીબોલની શોધ આકસ્મિક હતી, કારણ કે વૈજ્ઞાનિકો અજ્ઞાત આંતરતારકીય દ્રવ્યની પ્રતિકૃતિ અને લાક્ષણિકતા માટે કાર્બન પ્લાઝમાનું ઉત્પાદન કરવાનું લક્ષ્ય ધરાવતા હતા. ઉત્પાદનના માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી વિશ્લેષણમાં ગોળાકાર કાર્બન અણુઓની રચના સૂચવવામાં આવી હતી. 1990માં, કે. ફોસ્ટિરોપોઉલોસ, ડબલ્યુ. ક્રેચમર અને ડી. આર. હફમેને ચણા અને તે પણ કિલોગ્રામની માત્રામાં ફુલરીનનું ઉત્પાદન કરવાની એક સરળ અને કાર્યક્ષમ પદ્ધતિ વિકસાવી જેણે ફુલરીન સંશોધનને વેગ આપ્યો. આ તકનીકમાં, નિષ્ક્રિય વાતાવરણમાં (હિલીયમ ગેસ) બે ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ગ્રેફાઇટ ઇલેક્ટ્રોડમાંથી તેમની વચ્ચે ચાપના સ્રાવને સળગાવીને કાર્બન સૂટ ઉત્પન્ન થાય છે. વૈકલ્પિક રીતે, ગ્રેફાઇટના લેસર એબ્લેશન અથવા સુગંધિત હાઇડ્રોકાર્બનના પાયરોલિસિસ દ્વારા સૂટ ઉત્પન્ન થાય છે. બહુસ્તરીય પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને સૂટમાંથી ફુલરીન કાઢવામાં આવે છે. પ્રથમ, સૂટ યોગ્ય કાર્બનિક દ્રાવકોમાં ઓગળી જાય છે. આ પગલું 70 ટકા C60 અને 15 ટકા C70, તેમજ અન્ય ફુલરીન ધરાવતું દ્રાવણ ઉત્પન્ન કરે છે. આ અપૂર્ણાંકોને ક્રોમેટોગ્રાફીનો ઉપયોગ કરીને અલગ કરવામાં આવે છે. ગુણધર્મો અણુ C70 પરમાણુ D5h સમપ્રમાણતા ધરાવે છે અને તેમાં દરેક બહુકોણના શિરોબિંદુઓ પર કાર્બન અણુ અને દરેક બહુકોણ ધાર સાથે બંધ સાથે 37 ચહેરાઓ (25 ષટ્કોણ અને 12 પંચકોણ) હોય છે. તેની રચના C60 પરમાણુ (20 ષટ્કોણ અને 12 પંચકોણ) જેવી જ છે, પરંતુ વિષુવવૃત્ત પર 5 ષટ્કોણનો પટ્ટો દાખલ કરવામાં આવ્યો છે. અણુમાં 0.137 અને 0.146 nm વચ્ચેની આઠ બંધ લંબાઈ હોય છે. માળખામાં દરેક કાર્બન અણુ અન્ય 3 સાથે સહસંયોજક રીતે બંધાયેલ છે. C70 છ ઉલટાવી શકાય તેવા, એક-ઇલેક્ટ્રોન ઘટાડામાંથી પસાર થઈ શકે છે, જ્યારે ઓક્સિડેશન ઉલટાવી શકાય તેવું નથી. પ્રથમ ઘટાડાને લગભગ 1 V (Fc/) ની જરૂર પડે છે, જે સૂચવે છે કે C70 એ ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર છે. સોલ્યુશન ફુલરીન ટોલ્યુઈન જેવા ઘણા સુગંધિત દ્રાવકોમાં અને કાર્બન ડાયસલ્ફાઇડ જેવા અન્ય દ્રાવકોમાં ઓછા દ્રાવ્ય હોય છે, પરંતુ પાણીમાં નહીં. C70 ના દ્રાવણ લાલ રંગના બદામી રંગના હોય છે. C70 ના મિલીમીટર-કદના સ્ફટિકોને દ્રાવણમાંથી ઉગાડી શકાય છે. સોલિડ સોલિડ C70 ઓરડાના તાપમાને મોનોક્લિનિક, ષટ્કોણ, રોમ્બોહેડ્રલ અને ફેસ-સેન્ટર્ડ ક્યુબિક (FCC) પોલિમોર્ફમાં સ્ફટિકીકરણ કરે છે. એફસીસી તબક્કો 70 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી વધુ તાપમાન પર વધુ સ્થિર હોય છે. આ તબક્કાઓની હાજરી નીચે મુજબ તર્કસંગત છે. ઘનમાં, C70 પરમાણુઓ એક FCC વ્યવસ્થા બનાવે છે જ્યાં એકંદર સમપ્રમાણતા તેમના સંબંધિત દિશાઓ પર આધારિત હોય છે. જ્યારે પરમાણુ પરિભ્રમણ તાપમાન અથવા તાણ દ્વારા બંધ હોય ત્યારે નિમ્ન-સમપ્રમાણતા મોનોક્લિનિક સ્વરૂપ જોવા મળે છે. પરમાણુના સમપ્રમાણતા અક્ષોમાંથી એક સાથે આંશિક પરિભ્રમણ ઉચ્ચ ષટ્કોણ અથવા રોમ્બોહેડ્રલ સમપ્રમાણતામાં પરિણમે છે, જે જ્યારે અણુઓ મુક્તપણે ફરવાનું શરૂ કરે છે ત્યારે ઘન માળખામાં ફેરવાય છે. C70ના તમામ તબક્કાઓ 1.77 eVના બેન્ડગેપ સાથે ભૂરા રંગના સ્ફટિકો બનાવે છે; તેઓ n-પ્રકારના અર્ધવાહક છે જ્યાં વાતાવરણમાંથી ઘનમાં ઓક્સિજનના પ્રસરણને કારણે વાહકતા થાય છે. એફ. સી. સી. સી. સી. 70 ઘનના એકમ કોષમાં 4 ઓક્ટાહેડ્રલ અને 12 ટેટ્રાહેડ્રલ સ્થળો પર ખાલી જગ્યાઓ હોય છે. તેઓ અશુદ્ધ પરમાણુઓને સમાવવા માટે પૂરતા મોટા છે. જ્યારે આલ્કલી ધાતુઓ જેવા ઇલેક્ટ્રોન-દાન કરતા તત્વોને આ ખાલી જગ્યાઓમાં ડોપ કરવામાં આવે છે, ત્યારે C70 લગભગ 2 S/cm સુધીની વાહકતા સાથે વાહકમાં રૂપાંતરિત થાય છે. સંદર્ભો ગ્રંથસૂચિ ફુલેરીન્સ