நீரின் விந்தைத் தன்மைகள்

micky mouse headWater_moleculeமிக்கி மௌஸும் நீரும் –  நீரின் விந்தைத் தன்மைகள்

‘மிக்கி மௌஸும் நீரும்’ என்னும் தலைப்பைப் பார்த்ததுமே வியப்புத்தான் உங்களுக்குத் தோன்றியிருக்கும். ‘முழங்காலுக்கும், மொட்டந்தலைக்கும் முடிச்சுப் போடுவதுபோல’ மிக்கி மௌஸுக்கும், நீருக்கும் என்ன சம்மந்தம்? என்ற ஆவலும் அந்த வியப்பில் அடங்கியிருக்கும். அது என்னவென்றுதான் இன்று நாம் பார்க்கப் போகிறோம்.

நீர் மனிதனுக்கு எவ்வளவு முக்கியம் வாய்ந்தது என்பதை நான் உங்களுக்குச் சொல்ல வேண்டியதில்லை. தினம்தினம் அவசியம் அருந்த வேண்டிய அத்தியாவசியத் தேவைகளில் ஒன்று நீர். ஆனால் அந்த நீரைப்பற்றி நாம் எதையும் சரியாக அறிந்து வைத்திருப்பதில்லை என்பதுதான் நிதர்சனம். கண்ணும், தாயும் நம்முடன் இருக்கும் வரை, அவைபற்றிக் கவலையே படுவதில்லை நாம். இந்த இரண்டில் ஒன்று நம்மை விட்டு இல்லாமல் போகும் போதுதான் ‘அட! வாழ்க்கையில் எவ்வளவு அவசியமான ஒன்றை இழந்து விட்டோம்’ என்று அலற ஆரம்பிப்போம். அதுபோல ஒன்றுதான் நீரும். அது இருக்கும்வரை அதைப்பற்றி எந்தக் கவலையும் படாமல், அருந்திவிட்டுப் போய்க்கொண்டே இருப்போம். நீரும் இல்லாமல் போகும் போதுதான் அதன் அருமை தெரியும். நீரைப்பற்றிய விழிப்புணர்வுதான் நமக்கு இல்லாவிட்டாலும் கூட அதுபற்றி ஒரு விந்தையான அறிவியல் தகவலை அறிந்து கொள்ளலாம். விந்தையான தகவல் என்றால் நீங்கள் நம்பவே முடியாத, கற்பனையால் நாம் அதைப் புரிந்து கொள்ள முடியாத ஒரு விந்தை.

ஒரு கிளாஸில் (Glass) அரைவாசி அளவுக்கு நீரை ஊற்றி வைத்துவிட்டு ‘இதில் என்ன இருக்கிறது?’ என்று கேட்பார்கள். நாம் அரைக் கிளாஸில் நீர் இருப்பதாகச் சொல்வோம். ஆனால் அரைக் கிளாஸில் நீரிருப்பது போல, மிகுதியாய் இருக்கும் அரைக் கிளாஸில் நீரில்லாத வெறுமையும் இருக்கிறது. ஆனாலும் நாம் அதைச் சொல்ல மாட்டோம். நம் கண்ணுக்கு என்ன தெரிகிறதோ, அதையே உண்மையென்று நம்பி, அதை மட்டும்தான் குறிப்பிட்டுச் சொல்வோம். இது மனித இயல்பு. அரைக் கிளாஸில் நீர் இருப்பதை ஒரு தத்துவமாகவும் சொல்வார்கள். இதை நீங்கள் முன்னரே கேள்விப்பட்டுமிருக்கலாம். ஆனால், நான் சொல்ல வந்தது இதுபோல ஒன்றுதான் என்றாலும், இதுவல்ல. இதே கிளாஸும் இதே நீரும்தான். ஆனாலும், நான் சொல்லவந்தது தத்துவமல்ல, அறிவியல்.

நீர் முழுமையாக நிரம்பியிருக்கும் ஒரு கிளாஸை எடுத்து மேசையில் வைத்துவிட்டு, அதைக் கொஞ்சம் பாருங்கள். அந்தக் கிளாஸில் முழுமையாக நீர் நிரம்பியிருப்பதாக நீங்கள் நினைத்துக் கொள்வீர்கள். ஆனால் உண்மையில் அப்படி இருப்பதில்லை. ஒரு கிளாஸில் நீர் நிரம்பியிருந்தால், அந்த கிளாஸில் 99% நீர் இருப்பதில்லை. 1% அளவில்தான் நீர் இருக்கும். ‘என்ன தலை சுற்றுகிறதா?’ ஆம்! 99 சதவீதத்துக்கு அந்தக் கிளாஸ் நீரின்றி வெறுமையாகத்தான் இருக்கிறது. இன்னும் சொல்லப் போனால், ஒரு கிளாஸ் நீரை நீங்கள் குடிக்கும் போது, அதில் ஒரேயொரு சதவீதம் நீரைத்தான் குடிக்கிறீர்கள். மிகுதி 99 சதவீதம் நீரைக் குடிப்பதாக நினைத்துக் கொண்டு, வெறுமையைக் குடிக்கிறீர்கள்.

“என்னடா! இந்த ஆள் தண்ணியைப் போட்டுவிட்டு உளறுகிறாரோ?” என்று நீங்கள் இப்போ நினைக்கலாம். அப்படி நான் தண்ணியைப் போட்டுவிட்டு உளறினாலும், அந்தத் தண்ணியிலும் 99 சதவீதம் வெறுமையைத்தான் குடித்திருப்பேன். என்ன புரியவில்லையா? பரவாயில்லை, தொடர்ந்து படியுங்கள் புரியும்.

மிக்கி மௌஸ்-thamil.co.ukWater molecule-thamil.co.ukநீர் என்பது, இரண்டு ஐதரசன் (H) அணுக்களையும், ஒரு ஒட்சிசன் (O) அணுவையும் சேர்த்து, H2O மூலக்கூறால் (Molecule) உருவாக்கப்பட்ட ஒரு திரவம். அதாவது H2O என்னும் மூலக்கூறுகள் பல ஒன்று சேர்ந்திருப்பதை நாம் நீர் என்கிறோம். நீர் என்றல்ல, அனைத்துத் திரவங்களும் மூலக்கூறுகளால்தான் உருவானவை. ஒரு திரவத்தின் மிகச்சிறிய வடிவம் மூலக்கூறு எனப்படும். மூலக்கூறு ஒன்றைப் பிரிக்க வேண்டுமென்றால் அது அணுக்களாகத்தான் பிரியும். பல H2O மூலகூறுகள் ஒன்றுடன் ஒன்று சேர்ந்து, ஒரு கிளாஸ் நீராக மாறுகின்றன. இரண்டு ஐதரசன்களும், ஒரு ஒட்சிசனும், நீர் மூலக்கூறில் ஒரு விந்தையான வடிவத்தில் சேர்கின்றன. அந்த விந்தையான வடிவம் என்ன தெரியுமா? வால் டிஸ்னியின் கார்ட்டூன் படங்களில் வரும் மிக்கி மௌஸின் (Mickey Mouse) தலையின் வடிவம்தான் அது. ஐதரசன் அணுக்கள் இரண்டும் மேலேயும், ஒட்சிசன் அணு கீழேயுமாக இணைந்து இந்த வடிவில் அவை காணப்படும். இந்த விசேச வடிவமே நீருக்கு ஒரு சிறப்பான தண்மையைக் கொடுக்கிறது.

h2o molecule chargesமேலே இரண்டு ஐதரசன் அணுக்களும், கீழே ஒரு ஒட்சிசன் அணுவும், நீரின் மூலக் கூறில் காணப்படுவதால், மேலே நேரேற்றத்துடனும் (+), கீழே எதிரேற்றத்துடனும் (-) அது இருக்கும். அதாவது கிட்டத்தட்ட ஒரு காந்தத்தைப் போலக் காணப்படும். அல்லது பூமியின் வட, தென் துருவம் போல என்றும் சொல்லலாம். இப்படிக் காந்தம் போலக் காணப்படுவதால், நீரின் மூலக்கூறுகள் ஒவ்வொன்றும் மற்ற மூலக்கூறுடன் இணையும் போது, ஒத்த ஏற்றத்தால் ஒன்றை ஒன்று தள்ள ஆரம்பிக்கின்றன. ஒரே ஏற்றங்கள் ஒன்றை ஒன்று தள்ளும் என்றும், எதிர் ஏற்றங்கள் ஒன்றை ஒன்று கவர்ந்து கொள்ளும் என்றும் சிறு வயதில் நீங்கள் படித்திருப்பீர்கள். அந்த விளைவால் நீரின் மூலக்கூறுகள் ஒவ்வொன்றுக்கும் இடையில், தள்ளுவிசை காரணமாக மிகப்பெரிய வெறுமையான இடைவெளிகள் காணப்படும். அதாவது நீரின் மூலக்கூறுகளை ஒன்று சேர்த்தால், அவற்றிற்குள் இடையே இருக்கும் இடைவெளி வெறுமை 99 மடங்கு அதிகமாக இருக்கும். இப்போது புரிகிறதா, ஒருகிளாஸ் நீரை நீங்கள் குடிக்கும் போது, 99 சதவீதம் வெறுமையையே குடிக்கிறீர்கள் என்பது?

ice cube in waterஇதனாலேயே, அதாவது நீர் மூலக்கூறின் மிக்கி மௌஸ் வடிவத்தால், நீருக்குப் பல சிறப்பான தன்மைகள் வந்துவிடுகிறது. பூமியில் இருக்கும் திரவங்களில் இயற்கையிலே திடப்பொருளாகவும் (ஐஸ்), திரவமாகவும் (நீர்), வாயுவாகவும் (நீராவி) இருக்கக் கூடிய ஒன்றேயொன்றாக நீர் இருப்பதற்குக் காரணம் இதுதான். அத்துடன் நீரின் திடப்பொருளான பனிக்கட்டியைத் திரவமான நீரிலிடும்போது, பனிக்கட்டி மிதப்பது, அதாவது திடப்பொருள் திரவத்தில் மிதப்பது, நீரில்தான் நடைபெறும். திடப்பொருள், திரவத்தை விட அடர்த்தி அதிகமானதாகவும், திரவம், வாயுவை விட அடர்த்தி கூடியதாகவும் இருப்பதுதான் வழமை. அடர்த்தி அதிகம் உள்ள திடப்பொருள், அடர்த்தி குறைந்த திரவத்தில் இடப்படும் போது, எப்போதும் அமிழ வேண்டும். ஆனால் நீரில் அதற்கு நேரெதிராக நடைபெறுகிறது. இதற்குக் காரணமும் அதுதான்.

நீர் மூலக்கூறின் வடிவத்தினால்தான் ஐஸில் சறுக்கி விளையாடும் விளையாட்டுகளை நம்மால் விளையாட முடிகிறது. நீர் பனிக்கட்டியானதும், அதன் மேற்பரப்பில் சறுக்கும் தண்மை உருவாவதற்கும் இதுவே காரணம். இப்படிப் பல வியப்பான தன்மைகள் நீருக்கு உண்டு. ஏனைய திரவங்களை விட, என்னென்ன விதங்களில் நீர் விசேசத் தன்மைகளைப் பெற்றிருக்கிறது என்று நீங்கள் அறிந்து கொள்கிறீர்களோ, அவை அனைத்துக்கும் இந்த மிக்கி மௌஸ் வடிவம்தான் காரணமாகிறது.

நீங்கள் வாங்கும் ஒரு பாட்டில் கோலாவிலிருந்து, கோலிச் சோடா வரை அதனுள் உள்ள சில துளிகளுக்காகவே அவ்வளவு பணத்தைக் கொட்டுகிறீர்கள் என்னும் நிதர்சனத்தைப் புரிந்து கொண்டீர்களா….?

-ராஜ்சிவா
Feb 13, 2014