Chemistry Magic 1:00

बच्चों के लिए पानी की गुप्त त्वचा

1पानी का अदृश्य जाल

क्या आपने कभी तालाब को ध्यान से देखा है और उसके ऊपर एक छोटे कीड़े को फिसलते हुए देखा है? ये कीड़े, जिन्हें वॉटर स्ट्राइडर कहा जाता है, तैर नहीं रहे हैं—वे वास्तव में पानी को ढकने वाली एक तरह की अदृश्य "त्वचा" पर खड़े हैं! ऐसा सतह तनाव नामक गुण के कारण होता है। कल्पना कीजिए कि हर एक पानी का अणु एक छोटे, शक्तिशाली चुंबक जैसा है। ये "चुंबक" एक-दूसरे से चिपके रहना पसंद करते हैं। सतह पर, उनके ऊपर खींचने के लिए कोई पानी का अणु नहीं होता है, इसलिए वे अपने बगल वाले और नीचे वाले पड़ोसियों को और भी कसकर पकड़ते हैं। इससे एक मजबूत, खिंचाव वाली परत बनती है जो हल्की वस्तुओं का वज़न संभालने के लिए काफी मज़बूत होती है।

2पानी की बूंदें गोल क्यों होती हैं?

सतह तनाव ही वह कारण है कि बारिश चौकोर या त्रिकोण के बजाय गोल बूंदों में क्यों गिरती है। क्योंकि सतह पर पानी के अणु अंदर की ओर इतनी ज़ोर से खींच रहे हैं, वे स्वाभाविक रूप से पानी को सबसे छोटी और तंग आकृति में खींच लेते हैं: एक गोला! यही "जादू" आपको गिलास में पानी को किनारे से थोड़ा ऊपर तक भरने की अनुमति देता है। यदि आप इसे बगल से देखते हैं, तो आपको गिलास के किनारे के ऊपर पानी का एक घुमावदार "गुंबद" दिखाई देगा। यह पानी की गुप्त त्वचा है जो सब कुछ एक साथ रखने के लिए कड़ी मेहनत कर रही है, इससे पहले कि पानी का वज़न आखिरकार उसे किनारे से गिरा दे।

3साबुन का महान पलायन

जब आप इस मज़बूत त्वचा में डिश सोप (बर्तन धोने का साबुन) की एक बूंद डालते हैं तो क्या होता है? साबुन एक छोटे वैज्ञानिक हथौड़े की तरह काम करता है! साबुन के अणुओं का एक विशेष आकार होता है जो उन्हें पानी के अणुओं के बीच खुद को फंसाने देता है। यह "पानी के चुंबकों" को अलग धकेलता है और सतह के तनाव को बहुत कमजोर बना देता है। यही कारण है कि साबुन सफाई में इतना अच्छा है; यह पानी की त्वचा को तोड़ देता है ताकि यह आपके कपड़ों में भिगो सके या गंदगी को अधिक आसानी से धो सके। इस रासायनिक जादू के बिना, जीवन—और यहाँ तक कि हाथ धोना भी—बहुत अलग दिखता!

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परिचय

मानो या न मानो, पानी की सतह पर एक तरह की अदृश्य 'त्वचा' होती है! यह अद्भुत रासायनिक गुण छोटे कीड़ों को बिना डूबे सीधे तालाबों के ऊपर चलने देता है। इसी वजह से पानी बूंदों का आकार लेता है और गिलास को फैलने से ठीक पहले तक ऊपर तक भर देता है।

मुख्य तथ्य

क्या आप जानते हैं कि इस 'त्वचा' को सतह तनाव (सरफेस टेंशन) कहा जाता है, और यह पानी के अणुओं के एक-दूसरे को बहुत कसकर पकड़ने के कारण होता है? ये अणु छोटे चुंबक की तरह हैं, जो अपने पड़ोसियों को खींचते हैं। जब आप पानी में साबुन मिलाते हैं, तो यह इस 'त्वचा' को तोड़ देता है क्योंकि साबुन के अणु पानी के अणुओं को दूर धकेल देते हैं, जिससे सतह का तनाव कमजोर हो जाता है।

सोचिए

वह कौन सी चीज़ है जो एक छोटे से कीड़े को बिना डूबे सीधे पानी के ऊपर चलने देती है?

उत्तर

एक छोटा कीड़ा सतह तनाव नामक चीज़ के कारण पानी पर चल सकता है। सतह पर पानी के अणु एक दूसरे के प्रति दृढ़ता से आकर्षित होते हैं और अंदर की ओर खिंचते हैं, जिससे एक तंग 'त्वचा' या झिल्ली बन जाती है। यह 'त्वचा' एक कीड़े जैसी हल्की चीज़ों का वज़न संभालने के लिए काफी मजबूत होती है। यह ऐसा है जैसे पानी अपनी सांस रोके हुए है और अपनी सतह को कस रहा है, जिससे कीड़ा बिना टूटे उस पर चल सकता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

हम इंसान कीड़ों की तरह पानी की त्वचा को क्यों नहीं तोड़ पाते?

इंसान सतह तनाव के सहारे रहने के लिए बहुत भारी होते हैं। जबकि पानी की त्वचा एक हल्के कीड़े या यहाँ तक कि एक छोटे पेपरक्लिप के लिए काफी मजबूत होती है, हमारे वज़न से अणुओं के बीच का 'चुंबकीय' बंधन तुरंत टूट जाता है, जिससे हम डूब जाते हैं।

क्या हम अपनी रसोई की चीज़ों से सतह तनाव देख सकते हैं?

हाँ! आप सावधानी से पानी के एक कटोरे पर एक धातु का पेपरक्लिप रख सकते हैं, और वह तैरेगा, भले ही धातु पानी से भारी होती है। यदि आप केवल एक बूंद साबुन मिलाते हैं, तो सतह का तनाव टूटने पर पेपरक्लिप अचानक डूब जाएगा।

क्या तापमान बदलने से पानी की त्वचा का काम करने का तरीका बदल जाता है?

हाँ! ठंडे पानी की तुलना में गर्म पानी का सतह तनाव कमजोर होता है क्योंकि अणु बहुत तेज़ी से घूम रहे होते हैं और वे एक-दूसरे को उतनी कसकर नहीं पकड़ पाते हैं। यही एक कारण है कि बर्तनों को धोने के लिए गर्म पानी बेहतर होता है—यह छोटी दरारों में घुसने के लिए अधिक आसानी से 'टूट' जाता है।

सतह तनाव बुलबुले को गोल क्यों बनाता है?

बुलबुले पानी और साबुन की एक पतली फिल्म से बने होते हैं जो हवा को अंदर फँसाती है। ठीक बारिश की बूंदों की तरह, सतह का तनाव उस फिल्म को हवा को अंदर रखने के लिए सबसे तंग संभव आकार में खींचता है, जो एक उत्तम, गोल गोला होता है।

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