அதிக வெப்பத்தில் நீர்த்துளிகள் உருவாவது ஏன்?

எந்த ஒரு தூய பொருளை இயற்பியல் அல்லது வேதியியல் முறையினால் மேலும் பிரிக்க முடியாதோ அப்பொருளே தனிமமாகும். இதுவரை 118 தனிமங்கள் கண்டறியப்பட்டுள்ளன. இவற்றுள் 92 தனிமங்கள் இயற்கையான வகையிலும் (உலோகங்கள் - 72, அலோகங்கள் - 16, உலோகப் போலிகள் - 4), 26 தனிமங்கள் செயற்கை முறையிலும் கிடைக்கப்பெற்றுள்ளன. இதில் 112 தனிமங்களுக்கு மட்டுமே International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) அதிகார பூர்வமாகக் குறியீடு வெளியிட்டுள்ளது. மேற்சொன்னவைகளைத் தாண்டி பிரபஞ்ச பொருள் அத்தனையும் சேர்மங்களாலே ஆனது. இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தனிமங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட நிறை விகிதத்தில் வேதியியல் முறையில் இணைந்து சேர்மத்தை உருவாக்குகிறது.

atom 300சேர்மங்கள் கனிமச் சேர்மங்கள் மற்றும் கரிமச் சேர்மங்கள் என இருவகைப்படும். பாறை, தாதுக்கள் போன்ற உயிரற்ற மூலங்களிலிருந்து பெறப்படும் சேர்மங்கள் கனிமச் சேர்மங்கள் ஆகும். தாவரங்கள், விலங்குகள் போன்ற உயிருள்ள மூலங்களிலிருந்து பெறப்படும் சேர்மங்கள் கரிமச் சேர்மங்கள் ஆகும். ஒரு சேர்மம் உருவாகும்போது வெப்பத்தை வெளியிடுதலோ, உறிஞ்சுதலோ நிகழ்கின்றது. ஒரு சேர்மம் அதற்கென்று தனியாக ஒரு குறிப்பிட்ட உருகுநிலை மற்றும் கொதிநிலையைப் பெற்றிருக்கிறது. சேர்மத்தின் பண்புகள் அதன் பகுதிப் பொருள்களின் பண்புகளிலிருந்து மாறுபடுகின்றது. ஒரு சேர்மத்தில் உள்ள பகுதிப்பொருள்களை இயற்பியல் முறைப்படி பிரிக்க இயலாது. சேர்மம் ஒரு படித்தானது. பிரித்து பார்க்க இயலாதது.

ஒரு மூலக்கூறு மற்றொரு மூலக்கூறை அது தன் கவர்ச்சிப் புலனுக்குள் இருந்தால் மட்டுமே கவர்ந்திழுக்கும். ஒரு மூலக்கூறினை நடுவாகவும், மூலக்கூறு கவர்ச்சி எல்லையை ஆரமாகவும் கொண்டு ஒரு கோளம் வரையப்படுமானால் அது அந்த மூலக்கூறின் கவர்ச்சிப் புலம் எனப்படும். ஒரு குவளை நீரில் கலக்கப்பட்ட நிற மையானது கலன் முழுவதுமாக பரவுகிறது என்பதன் மூலம் மூலக்கூறுகள் தொடர்ந்து நகர்ந்து ஒன்றோடொன்று கலக்கிறது என அறியலாம். எல்லா சேர்மங்களும் மூலக்கூறுகளுக்கிடையே இடைவெளியைக் கொண்டு இருக்கிறது. அந்த இடைவெளிகளை மட்டும் நிரம்பிவிடக்கூடியதாக ஒரு தனிமமோ அல்லது சேர்மமோ இருந்து சேர்ந்தால் அளவில் மாற்றம் அடைவது கிடையாது.

சோதனைக் குழாயில் இடப்பட்ட சர்க்கரையானது வெப்பப்படுத்தப்படும்போது உருகிப் பழுப்பு நிறமாக மாறும். மேலும் வெப்பப்படுத்தப்படும்போது கருகி கருப்பாக மாறுவதுடன் சோதனைக் குழாயின் விளிம்பில் நீர்த்துளிகள் தெரிவதைப் பார்க்கலாம். நீர்த்துளிகள் உருவான விதம் வெப்பப்படுத்துவதால் ஏற்பட்டனவே தவிர காற்று குளிர்வடைவதால் அன்று. எனவே, சர்க்கரை சிதைவுற்றே நீர் உருவாகியுள்ளது என்பது தெரிகிறது. எஞ்சியுள்ள கருமை நிறப்பொருள் கார்பனே. எனவே சர்க்கரை என்பது கார்பன், ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்சிஜன் இணைந்து உருவாவது என்று அறியலாம். இவ்வாறே சேர்மங்களில் சிலவாக அம்மோனியா = நைட்ரஜன் + ஹைட்ரஜன், கார்பன்-டை-ஆக்ஸைடு = கார்பன் + ஆக்ஸிஜன், சோடியம் குளோரைடு (சாதாரண உப்பு) = சோடியம் + குளோரின் என்பனவற்றின் கூட்டு விதியால் உருவானவையே.

நீர் ஓரு சேர்மம். ஹைட்ரஜன் (மூலக்கூறு எடை 1) மற்றும் ஆக்சிஜன் (மூலக்கூறு எடை 16) என்ற இரண்டு தனிமங்களின் விகித கூட்டு. நீரை உலகத்தின் எந்த மூலையிலிருந்து, சூழலிலிருந்து எடுத்தாலும் அது தன் சேர்ம விதியின்படி தான் இருக்கும். மழை காலங்களில் வாகனங்களின் உட்புற கண்ணாடியில் படியும் நீர்த்திவலை, குளிர்ந்த பொருள் வைக்கப்பட்ட கலனைச் சுற்றி சேரும் நீர்த்திவலை, இரவில் பொழியும் பணித்துளி என இவையாவும் காற்றில் உள்ள ஹைட்ரஜனும் ஆக்சிஜனும் வெப்பத் தன்மையை இழக்கும் போது ஒன்றுடன் ஒன்று இணைந்து நீராக மாறுவதையும், வெப்பத்தை ஏற்கும் போது வாயு நிலைக்குச் சென்று விடுவதையும் உணர்த்துகிறது.

வெப்ப நிலை உயரும் போது மூலக்கூறுகளின் இயக்க ஆற்றல் அதிகரிக்கிறது. இயக்க ஆற்றல் அதிகரிப்பதால் துகள்கள் வேகமாக அதிர்வடைந்து மூலக்கூறுகளுக்கிடையே உள்ள இடைவெளி அதிகரிக்கிறது. இதன் மூலம் துகள்கள் ஓர் இடத்திலிருந்து மற்றொரு இடத்திற்கு நகர்கின்றன. பொருட்கள் ஒளியைப் பிரதிபலிக்கும் என்பதன் படி, பூமியின் மேற்பரப்பில் இருக்கும் வெப்ப அளவை விட சூரியனுக்கும் பூமிக்குமான இடைவெளி பகுதி குறைந்த அளவு வெப்பத்தையே கொண்டு இருக்கும்.

நன்றி - மு.நாகேந்திர பிரபு