அடடே அறிவியல்: ரப்பர் பந்தாகும் மாய முட்டை!

மழை இப்போது வெளுத்து வாங்குகிறது. இதனால் வெள்ளம் பெருக்கெடுத்து சாலைகளிலும், வீடுகளிலும்கூட புகுந்து பாதிப்பை ஏற்படுத்திவிட்டது. அமில மழையைப் பற்றி கேள்விப்பட்டிருக்கிறீர்களா? அந்த மழை பெய்தால் அதன் பாதிப்பு எப்படி இருக்கும் என்று உங்களுக்குத் தெரியுமா? ஒரு சோதனை செய்து பார்த்தால் தெரிந்துவிடப்போகிறது.

தேவையான பொருள்கள் :

கண்ணாடி பாட்டில், முட்டை, வினிகர், தட்டு, தண்ணீர்.

சோதனை

1. ஊறுகாய் போடப் பயன்படும் வினிகரை கடையில் வாங்கிக் கொள்ளுங்கள்

2. கண்ணாடிப் பாட்டிலில் முக்கால் பாகம் வினிகரை ஊற்றுங்கள்.

3. வினிகரை ஊற்றிய பாட்டிலில் ஒரு பச்சை முட்டையை மெதுவாகப் போடுங்கள்.

இப்போது என்ன நடக்கிறது என்று பாருங்கள். அந்த முட்டை வினிகரில் மூழ்கி பாட்டிலின் அடிப் பாகத்துக்குப் போய்விடும். மேலும் முட்டையைச் சுற்றிச் சின்னச் சின்னக் குமிழ்களும் தோன்றியிருப்பதைப் பார்க்கலாம்.

4. இப்போது வினிகரும் முட்டையும் உள்ள அந்தப் பாட்டிலை அப்படியே தனியாக வைத்துவிடுங்கள். இரண்டு மணி நேரம் கழித்து என்ன நடக்கிறது என்று பாருங்கள். அடியில் கிடந்த முட்டை வினிகரின் மேலே மிதப்பதைக் காணலாம்.

5. இன்னொன்றையும் செய்யுங்கள். நான்கு அல்லது ஐந்து நாட்களுக்கு வினிகரில் மிதக்கும் முட்டையை அப்படியே விட்டுவிடுங்கள்.

6. நான்கு அல்லது ஐந்து நாட்களுக்குப் பிறகு முட்டையை வெளியே எடுத்துத் தட்டில் வையுங்கள். அதன் மீது தண்ணீரை ஊற்றி நன்றாகக் கழுவுங்கள். இப்போது முட்டையைப் பாருங்கள். அந்த முட்டை ரப்பர் முட்டையைப் போல இருப்பதைப் பார்க்கலாம். சந்தேகம் இருந்தால், கையை வைத்து முட்டையை லேசாக அழுத்திப் பாருங்களேன். முட்டை பந்து போல அமுங்கும். உள்ளே மஞ்சள் கரு இருப்பதையும்கூடப் பார்க்கலாம்.

அது சரி, கடினமான ஓடுடன் இருந்த முட்டை, எப்படி ரப்பர் பந்துபோல ஆனது? இதற்கு என்ன காரணம்?

நடந்தது என்ன?

முட்டையை வினிகரில் போட்டவுடன் முட்டை ஓட்டிலிருந்து குட்டிக் குட்டி குமிழ்கள் வருவதைப் பார்க்கலாம். அவை கார்பன் டைஆக்ஸைடு குமிழ்கள். இவை எப்படி வந்தன? வினிகர் என்பது ஒரு வகை அமிலம். இதில் 96 சதவீதம் நீரும் 4 சதவீதம் அசிட்டிக் அமிலமும் இருக்கும். முட்டை ஓடு கால்சியம் கார்பனேட்டால் ஆனது. வினிகரில் உள்ள அசிட்டிக் அமிலம் முட்டையின் ஓட்டிலுள்ள கால்சியம் கார்பனேட்டுடன் வினை புரிந்து கால்சியம் அசிடேட், நீர், கார்பன் டைஆக்ஸைடு வாயுவை உருவாக்குகிறது. முட்டை ஓட்டிலிருந்து வெளிவரும் அந்த கார்பன் டைஆக்ஸைடு குமிழ்களைத்தான் நீங்கள் பார்த்தீர்கள்.

அசிட்டிக் அமிலம் + கால்சியம் கார்பனேட் = கால்சியம் அசிடேட் + நீர் + கார்பன் டை ஆக்ஸைடு. இதுதான் குமிழ்கள் உருவானதற்கான வேதிச் சமன்பாடு.

இந்த வேதிவினை மிகமிக மெதுவாகவே நடக்கும். இரண்டு மணி நேரம் கழித்துப் பார்த்தால் முட்டை மிதக்கும். இதற்குக் காரணம் என்ன?

ஒரு திடப்பொருள் ஒரு திரவத்தில் மூழ்குவதும் மிதப்பதும் பொருளின் அடர்த்தியையும் திரவத்தின் அடர்த்தியையும் பொறுத்தது. திடப்பொருளின் அடர்த்தி திரவத்தின் அடர்த்தியைவிட அதிகமாக இருந்தால், திரவத்தில் மூழ்கும். திடப்பொருளின் அடர்த்தி திரவத்தின் அடர்த்தியைவிடக் குறைவாக இருந்தால் மிதக்கும். இதைத்தான் ஆர்கிமிடிஸ் விதி என்கிறோம். இதன்படி முட்டையை வினிகரில் போட்டபோது முட்டையின் அடர்த்தி, வினிகரின் அடர்த்தியைவிட அதிகமாக இருந்ததால் வினிகரில் முட்டை மூழ்கியது.

ஆனால், வினிகரில் உள்ள அசிட்டிக் அமிலமும் முட்டை ஓட்டில் உள்ள கால்சியம் கார்பனேட்டும் வினைபுரிந்ததால் உருவான கார்பன் டைஆக்ஸைடு குமிழ்களில் ஒரு பகுதி மேல் நோக்கிப் போய்விடுகிறது. மீதிக் குமிழ்கள் முட்டை மீது ஒட்டிக்கொள்கின்றன. மேலும், வேதிவினையில் சிறிதளவு கால்சியம் கார்பனேட், வினிகரில் கரைந்தும் விடுகிறது. இதனால் முட்டையின் மொத்த அடர்த்தி அசிட்டிக் அமிலத்தைவிடக் குறைந்துவிடுகிறது. எனவே, முட்டை மிதக்கிறது.

ஐந்து நாட்கள் கழித்து முட்டையின் மேலே உள்ள ஓடு முழுமை பெற்ற வேதிவினையில் வினிகரில் கரைந்து போயிருக்கும். அதனால்தான் முட்டை கடினமாக இல்லாமல் ரப்பர் பந்தைப்போல அமுங்குகிறது. முட்டை ஒரு சவ்வினால் மூடப்பட்டிருக்கும். செல்போனில் உள்ள பிளாஷ் விளக்கை முட்டையைச் சுற்றியிருக்கும் சவ்வின் வழியாக அடித்துப் பார்த்தல் உள்ளிருக்கும் மஞ்சள் கரு தெளிவாகத் தெரியும். மேலும் வினிகரில் முட்டை ஐந்து நாட்கள் மூழ்கி இருந்ததால், முட்டையின் அளவு பெரிதாகி இருப்பதையும் பார்க்கலாம்.

முட்டை எப்படிப் பெரிதானது? வெவ்வேறு அடர்த்தி கொண்ட இரு திரவங்களுக்கு இடையில் ஒரு மெல்லிய சவ்வு வைக்கப்பட்டால், அடர்த்தி அதிகமான திரவம் சவ்வின் வழியே ஊடுருவி அடர்த்தி குறைந்த திரவத்துக்குள் செல்லும். இந்நிகழ்வே சவ்வூடு பரவல். வினிகரில் உள்ள நீரின் அடர்த்தி அதிகம். முட்டைக்குள் உள்ள நீரின் அடர்த்தி குறைவு. சவ்வுக்கு இரண்டு புறங்களும் உள்ள நீரின் அடர்த்தியை சமன்செய்ய, முட்டையில் உள்ள சவ்வின் வழியாக வினிகரில் உள்ள நீர் முட்டைக்குள் சென்று விடுகிறது. சவ்வூடு பரவல் காரணமாகத்தான் முட்டையின் அளவு பெரியதானது.

பயன்பாடு

தொழிற்சாலைகள் வெளியேற்றும் புகையில் சல்ஃபர் டை ஆக்ஸைடு, நைட்ரஜன் ஆக்ஸைடு ஆகிய வாயுக்கள் உள்ளன. மழை பெய்யும்போது இந்த வாயுக்கள் கரைந்து கந்தக அமிலமாகவும் நைட்ரிக் அமிலமாகவும் பூமியில் விழுகின்றன. இவ்வாறு பூமியில் விழும் அமிலம் மீன்கள், பயிர்கள், மரங்கள் ஆகியவற்றைப் பாதிப்புக்குள்ளாக்கி சாகடித்துவிடும். கட்டிடங்களையும் அரித்துவிடும். இதுவே அமில மழை.

இப்போது அசிட்டிக் அமிலத்தை மழையாகவும் முட்டையைக் கட்டிடங்களாகவும் கற்பனை செய்துகொள்ளுங்கள். வினிகரில் உள்ள அசிட்டிக் அமிலம் முட்டை ஓட்டில் உள்ள கால்சியம் கார்பனேட்டுடன் வினைபுரிந்து முட்டை ஓட்டை அரித்தது அல்லவா? அதைப் போலவே அமில மழை கட்டிடங்களை அரித்துவிடுகிறது. சுற்றுச்சூழலைப் பாதிக்காதவகையில் மனிதர்களான நாம் செயல்பட்டால், அமில மழையைத் தடுக்க முடியும்.

அதெல்லாம் சரி, இந்த ரப்பர் முட்டை உங்களுக்குப் பிடித்திருக்கிறதா?

படங்கள்: சுப்பையா பாண்டியன்
கட்டுரையாளர், பேராசிரியர் மற்றும் அறிவியல் எழுத்தாளர்
தொடர்புக்கு: aspandian59@gmail.com