தண்ணீர் ஒரு உலகளாவியக் கரைப்பான் (Universal Solvent) என்று சொல் வார்கள். உலகின் பெரும் பாலான பொருட்களை தண்ணீர் கரைத்து விடுவ தால் அப்படிப் பெயர்.
சரி, பனிக்கட்டி தண்ணீரில் எப்படிக் கரை கின்றது? பனிக்கட்டி தண்ணீரால் ஆனது தானே? தண்ணீரே தண்ணீரைக் கரைக்குமா?
ஐஸ் கட்டி எடை உள்ளது தண்ணீரில் போட்ட உடன் உள்ளே செல்லாமல், எதற்காக மிதக்கி ன்றது?
பதில்:
இங்கு பனிக் கட்டியைக் கரைப்பது தண்ணீர் அல்ல. தண்ணீரின் வெப்ப நிலை. பனிக் கட்டியானது தான் ஆவியா வதற்கு அருகி லுள்ள பொருட் களின் அல்லது
சுற்றுப்புற வெப்ப நிலையை உள்வாங்கிக் கொள்ளும். பனிக் கட்டியானது ஆவியா தலின் முதற் படியாக திரவ நிலையை அடைந்து தண்ணீராக மாறி விடுகின்றது.
இனி, பனிக்கட்டி தண்ணீரை விட எடை அதிக மாகத் தெரிகி ன்றதே, அது எப்படி தண்ணீரில் மூழ்காமல் மிதக்கி ன்றது?
முதலில் மிதவை விதி (Law of Floatation) குறித்து ஒரு சிறு பார்வை பார்த்து விடலாம். இதனைக் கண்டு பிடித்தவர் ஆர்க்கிமிடிசு என்பதால் இதனை ஆர்க்கிமிடிசு தத்துவம் என்றும் சொல் வார்கள்.
Any object, wholly or partially immersed in a fluid, is buoyed up by a force equal to the weight of the fluid displaced by the object.
ஒரு பாய் மத்தினுள் (திரவம் / வாயு) அமிழ்த்தப் பட்ட ஒரு பொருளின் மீது அப்பாய்மம் செலுத்தும் மிதப்பு - விசை அப்பொரு ளினால் இடப் பெயர்வு செய்யப் பட்ட பாய் மத்தின் எடைக்குச் சமம்.
ஒரு பொருளைத் தண்ணீரில் போட்டதும் இரண்டு விசை களின் செயல் பாடுகள் நிகழ் கின்றன. ஒன்று, பொருளின் எடை காரணமாக கீழ் நோக்கிய விசை; இரண்டு, நீரின் வெளித் தள்ளும் மிதப்பு விசை (buoyancy).
பொருளின் எடை யானது பாய் மத்தின் மிதப்பு விசை யினை விடக் குறை வாகவோ அல்லது சமமா கவோ இருப்பின், அப்பொருள் மிதக்கும்.
அல்லது இப்படியும் சொல்லலாம்.
பொருளின் எடை யானது வெளியேற் றப்படும் பாய் மத்தின் எடையை விட குறை வாகவோ அல்லது சமமா கவே இருப்பின், அப்பொருள் மிதக்கும்.
சரி, நம் கேள்விக்கு வருவோம். பொது வாக ஒரு திரவ மானது, திரவ நிலையில் இருந்து திட நிலைக்கு
மாறும் பொழுது தன் இயல்பில் குறுகி விடும். காரணம் அதன் மூலக் கூறுகள் ஒன்றுக் கொன்று நெருக்க மாக வந்து விடும்.
அதன் விளைவாக, திரவ நிலையில் இருந்த கன அளவை விடக் குறைந்து திட நிலையில் அதன் அடர்த்தி அதிகரித்து விடும். அதாவது திரவ நிலையை விட திட நிலையில் அதன் எடை அதிகரித்து விடும்.
ஆனால், நீர் அப்படி யல்ல, சற்றே மாறு பட்டது. நீரானது திரவ நிலையில் இருந்து திட நிலைக்கு மாறும் பொழுது சுருங்கு வதற்குப் பதிலாக விரி வடைந்து விடும்.
இதற்குக் காரணம் ஹைட்ரஜனின் பிணைப்பு. நமக்குத் தெரியும் நீர் என்பது, ஒரு ஆக்ஸிஜ னுடன் (-) இரண்டு ஹைட்ரஜன் (+) சேர்ந்தது என்று.
இந்த நீரின் மூலக் கூறானது தன்னருகே இருக்கும் மற்றொரு நீரின் மூலக் கூறோடு ஒரு பலவீனமான வேதியல் பிணைப் பினையும் கொண்டி ருக்கும். இதனையே பகிர் பிணைப்பு (Covalent Bond) என்பர்.
நீர் திட நிலைக்கு மாறும் பொழுது, அதாவது 4 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்ப நிலைக்கு வரும் பொழுது ஹைட்ரஜன் அணு வானது மற்றொரு ஆக்ஸிஜ னுடன் தான் கொண்டி ருக்கும் பகிர்வுப் பிணைப்பை மெல்ல இழந்து விடும்.
இதன் காரண மாக படிகம் போன்ற தொரு அமைப்பைப் பெறும். அந்த இணைப்பு விலகுவ தால் மூலக்கூறு களின் இடை வெளியும் அதிகரி க்கும்.
ஆக, நீர் மட்டும் திட நிலைக்கு மாறும் பொழுது தன் இயல்பில் இருந்து விரி வடையும்.
அந்த விரிவடை தலில் திரவ நிலையில் இருந்த அடர்த் தியை விட 9 மடங்கு அடர்த்தி குறைந்து விடுகின்றது. நீரைவிட 9 மடங்கு இடத் தினை பனிக்கட்டி எடுத்துக் கொள்கி ன்றது.
அதாவது, ஒரு லிட்டர் தண்ணீரின் அடர்த் தியை விட ஒரு லிட்டர் நீரில் உருவான பனிக் கட்டியின் அடர்த்தி (9/10) குறை வானதாகும்.
நீரின் அடர்த்தி 10 எனக் கொண்டால் பனிக் கட்டியின் அடர்த்தி 9. எனவே நீரைவிட பனிக் கட்டி எடை குறைவு.
இதனால் தான், மிதவை விதிப்படி பனிக் கட்டியா னது நீரில் மூழ்கி தன் எடைக் குச் சமமான நீரை (9/10) வெளியேற் றியதால் தண்ணீரில் மிதக்கி ன்றது. 1/10 பகுதி வெளியே தெரி கின்றது. 9/10 பகுதி நீரில் அமிழ்ந் திருக்கும்.
குளிர் காலங்க ளில் தண்ணீர்க் குழாய்க ளில் வெடிப்பு ஏற்படு வதற்குக் காரணம் இந்த விரிவடை தலே.
#கடலில் பெரிய பனிக் கட்டிகள் மிதக்கும் பொழுது, வெளியே தெரியும் பனிக்கட்டி யானது 10ல் ஒரு பகுதியே. மீதமுள்ள 10ல் 9 பகுதி நீருக்குள் அமிழ்ந்தி ருக்கும். டைட்டானிக் விபத்து நினைவு க்கு வருகின்றதா?
