പത്താം തരം രസതന്ത്രം ടെക്സ്റ്റ് ബുക്കിലെ വാതകാവസ്ഥ എന്ന പാഠഭാഗത്തിനെ കുറിച്ചാണ് ഈ പോസ്റ്റ്.പാഠഭാഗത്തിലെ ആശയങ്ങള് കൂടുതല് വ്യക്തമായി ഞാന് ഇവിടെ അവതരിപ്പിക്കാം.
നമുക്ക് ചുറ്റുമുള്ള വസ്തുക്കളെ പ്രധാനമായും ഖരം,ദ്രാവകം ,വാതകം എന്നിങ്ങനെ മൂന്നായി തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.എന്താണ് ഈ തരം തിരിക്കലിന്റെ അടിസ്ഥാനം എന്ന് നമുക്കാദ്യം പരിശോധിക്കാം.ഒരു പദാര്ത്ഥത്തിന്റെ ഏറ്റവും ചെറിയ കണികയാണ് ആറ്റ്ങ്ങള്( ആറ്റത്തിനുള്ളിലെക്ക് എന്ന പോസ്റ്റ് കാണുക) എന്ന് നമുക്കറിയാം.ഇങ്ങനെയുള്ള ഒട്ടേറെ ആറ്റങ്ങള് കൂടിചെര്നാല് നമുക്ക് ആ പദാര്ത്ഥം കിട്ടുമല്ലോ?ഇങ്ങനെ ആറ്റങ്ങള് കൂടിച്ചേരുമ്പോള് ആറ്റങ്ങള് തമ്മിലുള്ള അകലത്തെ ആശ്രയിച്ചാണ് പദാര്ത്ഥം ഖരമോ,ദ്രാവകമോ അതോ വാതകമോ എന്ന് പറയുന്നത്.ആറ്റങ്ങള് തമ്മിലുള്ള അകലം കൂടുന്തോറും അവ തമ്മിലുള്ള ആകര്ഷണ ബലം കുറയുന്നു (ന്വൂട്ടനും ചലനനിയമങ്ങളും 4 എന്ന പോസ്റ്റ് കാണുക).
ആറ്റ്ങ്ങളെ വളരെ അടുത്തായാണ് പദാര്ത്ഥത്തില് ക്രമീകരിച്ചിട്ടുള്ളത് എങ്കില് അതിനെ നാം ഖരാവസ്ഥ എന്ന് വിളിക്കുന്നു.അതായത് ഖരാവസ്ഥയില് ആറ്റങ്ങള് പരസ്പരം മുട്ടി നില്ക്കുന്നു.അപ്പോള് ആറ്റങ്ങള് തമ്മിലുള്ള ബലം വളരെ കൂടുതല് ആയിരിക്കുമല്ലോ? പരസ്പരം മുട്ടി നില്ക്കുന്നതിനാല് ഖരവസ്തുക്കളിലെ ആറ്റങ്ങള്ക്ക് ചലന സ്വാതന്ത്രവുമില്ല.ഖരവ്സ്തുക്കള്ക്ക് ആകൃതി ഉണ്ടാകുമോ? കല്ലിനു ആകൃതി ഇല്ലേ,ലോഹങ്ങല്ക്കോ? ആറ്റ്ങ്ങള് പരസ്പരം മുട്ടി നില്ക്കുന്നതിനാല് ഖര വസ്തുക്കള്ക്ക് ഒരു പ്രത്യേക ആകൃതി ഉണ്ടായിരിക്കും.
ദ്രാവകങ്ങളുടെ കാര്യത്തിലോ? ആറ്റങ്ങള് തമ്മിലുള്ള അകലം ഖര വസ്തുക്കളില് ഉള്ളതിനേക്കാള് കൂടുതല് ആയിരിക്കും.അതായത് ആറ്റങ്ങള് തമിലുള്ള ആകര്ഷണ ബലം കുറവായിരിക്കും.അങ്ങനെ വരുമ്പോള് ആറ്റങ്ങള്ക്ക് ചെറിയ തോതിലുള്ള ചലന സ്വാതന്ത്രം ലഭിക്കുന്നു.ചലന സ്വാതന്തം ഉള്ളയ്തിനാല് ദ്രാവകങ്ങള്ക്ക് പ്രത്യേക ആക്രിതിയോന്നുമില്ല.അവ സ്ഥിതി ചെയുന്ന പാത്രത്തിന്റെ ആകൃതി സ്വീകരിക്കുന്നു.
വാതക്കാവസ്ഥയില് ആറ്റങ്ങള് വളരെ അകലത്തായാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്,അതുകൊണ്ട് തന്നെ അവ തമ്മിലുലുള്ള ആകര്ഷണ ബലം വളരെ കുറവയിരിക്കും,അല്ലെങ്കില് ഇല്ല എന്ന് തന്നെ പറയാം. അതിനാല് വാതക ആറ്റങ്ങള്ക്ക് പരമാവാധി ചലന സ്വാതന്ത്രം ലഭിക്കുന്നു.വാതകങ്ങക് പ്രത്യേക ആക്രിതിയോന്നു ഇല്ല.കൂടാതെ വാതകങ്ങള് അവ നിറച്ചിരിക്കുന്ന പാത്രത്തില് നിറഞ്ഞു നില്ക്കുന്നു.അത്കൊണ്ട് തന്നെ അവയുടെ വ്യാപ്തം എന്നത് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന പാത്രത്തിന്റെ വ്യാപ്തത്തിന് തുല്യമായി എടുക്കുന്നു.
വസ്തുക്കളെ ഖരം,ദ്രാവകം,വാതകം എന്നിങ്ങനെയുള്ള തരംതിരിവ് അവയിലെ ആറ്റ്ങ്ങളുടെ ക്രമീകരണവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, അല്ലെ?ആറ്റ്ങ്ങള് തമ്മിലുള്ള ആകര്ഷണ ബലമാണല്ലോ അവയുടെ അവസ്ഥ നിര്ണയിക്കുന്നത്,നാം ആറ്റങ്ങള്ക്ക് ഈ ബലത്തെ അതിജീവിക്കാനുള്ള ഊര്ജം നല്കിയാലോ? ആറ്റങ്ങള് അവയിലെ ആകര്ഷണ ബലത്തെ ഭേദിച്ച് ചലിക്കാന് തുടങ്ങും.അതായത് നമുക്ക് ഒരു പദാര്തത്തിനെ ഖരാവസ്ഥയില് നിന്നും ചലന സ്വാതന്ത്രമുള്ള അവസ്ഥയിലേക്ക് (ദ്രാവകം,വാതകം) മാറ്റുന്നതിന് അവയിലെ ബലത്തെ അതിജീവിക്കാനുള്ള ഊര്ജം നല്കിയാല് മതി.ഈ ഊര്ജം താപമായോ മറ്റ് രൂപങ്ങളിലോ നമുക്ക് നല്കാം.അതായത് ഒരു ഖരവസ്തുവിനെ ചൂടാക്കുമ്പോള് അത് ആദ്യം ചലാന് സ്വാതന്ത്രമുള്ള ദ്രാവകാവസ്തയിലെക്ക് നീങ്ങുന്നു. വീണ്ടും ചൂടാക്കിയാലോ കൂടുതല് ചലന സ്വാതന്ത്രമുള്ള വാതകാവസ്ഥയിലെക്കും നീങ്ങുന്നു.ഇങ്ങനെ ഖരം,ദാവകം.വാതകം അവസ്ഥകളില് നിന്നും മറ്റൊരു അവ്സ്തയിലേക്ക് ന്നീങ്ങുന്നതിനെ അവസ്ഥാമാറ്റം എന്ന് പറയുന്നു അവ്സ്ഥാമാററ്തിനു ആവശ്യമായ ഊര്ജം ഇപ്പോഴും നാം തന്നെ കൊടുക്കണം എന്നില്ല.പ്രകൃതിയില് നിന്നും ഊര്ജം സ്വീകരിച്ചും അവ്സ്ഥാമാറ്റം ഉണ്ടാകുന്നു.നാം നനഞ്ഞ വസ്ത്രങ്ങള് ഉണങ്ങനിടുമ്പോള് അവയിലെ ദ്രാവകതന്മാത്രകള് അന്തരീക്ഷത്തില് നിന്നും ഊര്ജം സ്വീകരിച്ച് വാതവസ്തയിലേക്ക് നീരാവിയായി) പോകുന്നു.ഇതിനെ നാം ബാഷ്പീകരണം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.ബാഷ്പീകരണം എന്നത് ഒരു തുടര് പ്രക്രിയയാണ്.അത് എല്ലാ താപനിലയിലും നടക്കുന്നു.പക്ഷെ അതിന്റെ വേഗത എന്നത് അന്തരീക്ഷ താപനിലയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.അതായത് താപനില കൂടുമ്പോള് ബാഷ്പീകരണ വേഗത കൂടുകയും തുണികള് കൂടുതല് വേഗം ഉണങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു.ചെറിയ താപനിലയിലോ, ബാഷ്പീകരണ വേഗത കുറവായിരിക്കും.ഇനി പറയാമല്ലോ ഉഷ്ണകാലത്ത് നനച്ച്ചിട്ട തുണികള് വേഗം ഉണങ്ഗുന്നതിന്റെയും തണുപ്പുകാലത്ത് സാവധാനം ഉണങ്ഗുന്നതിന്റെയും കാരണങ്ങള്.
ഐസ് ഒരു ഖരവസ്തുവാണല്ലോ ? നാം 0 ഡിഗ്രി സെല്ഷ്യസില് ഉള്ള ഒരു ഐസിനെ പാത്രത്തില് എടുത്ത് ചൂടാക്കുന്നു എന്നിരിക്കട്ടെ,ഓരോ സമയത്തും ഐസിന്റെ താപനിലയില് ഉണ്ടാകുന്ന വ്യത്യാസം നമുക്ക് ഒരു തെര്മോമീറ്റര് ഉപയോഗിച്ച് അളക്കാം.ഈ വിവരങ്ങള് നമുക്ക് ഒരു പട്ടികയായി നല്കാമല്ലോ.എനിക്ക് ചെയ്തപ്പോള് കിട്ടിയ പട്ടികയാണ് ചുവടെ.
താപനില (ഡിഗ്രി സെല്ഷ്യസില് ) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 100 | 100 | 110 |
സമയം (സെക്കണ്ടില് ) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
ഈ പട്ടികയില് നിന്നും ഐസിനെ ചൂടാക്കുമ്പോള് താപനില ക്രമമായി വര്ധിക്കുന്നു എന്ന് കാണാം.പൂജ്യം ട ഡിഗ്രി സെല്ഷ്യസില് വച്ചു തന്നെ ഐസ് ദ്രാവകതിലെക് മാറുന്നു എന്നാല് പിന്നീട് 100 ഡിഗ്രി സെല്ഷ്യസില് എത്തുന്നതുവരെ താപം നല്കുമ്പോള് താപനിലയും വര്ധിക്കുന്നു.പക്ഷെ 5,6.7 സെക്കണ്ടുകളില് താപം നല്കുമ്പോഴും താപനില സ്ഥിരമായി തന്നെ നില്ക്കുന്നു.ഈ പ്രക്രിയയെ നാം അവസ്ഥാ മാറ്റം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.പൂജ്യം മുതല് 100 ഡിഗ്രി സെല്ഷ്യസില് എത്തുന്നത് വരെയുള്ള ഭാഗത്ത് നാം നല്കുന്ന താപം ദ്രാവകത്ത്തിലെ ആറ്റങ്ങള് സ്വീകരിക്കുകയും അവയുടെ ഊര്ജം വര്ധിപ്പിക്കാന് ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യും.ഈ സന്ദര്ഭത്തില് ദ്രാവകാവസ്ഥയില് തന്ന്ര്യായിരിക്കും.നൂറ് ഡിഗ്രി സെല്ഷ്യസില് എത്തിയാല് അവസ്ഥാമാറ്റം ആരംഭിക്കുന്നു.അതായത് ദ്രാവകം വാതകമായി മാറുന്നു.ഈ സന്ദര്ഭത്തില് താപനിലയില് വ്യത്യാസം ഉണ്ടാകുന്നില്ല.അഞ്ചു മുതല് ഏഴ് വരെയുള്ള സമയത്ത് പദാര്ത്ഥത്തിന്റെ അവസ്ഥ ദ്രാവകവും വാതകവും കലര്ന്നതായിരിക്കും,അതായത് അപ്പോള് മാത്രമാണ് വാതകാവ്സ്ത്യിലെക്ക് മാറുന്നത്.ദ്രാവകാവസ്ഥയില് നിന്നും വാതകാവ്സ്തയിലെക്ക് മാറുന്ന ഈ താപനിലയെ പദാര്ത്തത്തിന്റെ തിളനില അഥവാ ബോയ്ല്ിംഗ് പോയിന്റ് എന്ന് പറയുന്നു.
(തുടരും.......)