න්‍යායාත්මකව, ජලය සෑදීමට, හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් මිශ්‍ර කර ඒවා පිළිස්සීමට ප්‍රමාණවත් වේ . කෙසේ වෙතත්, එය සරල හෝ ප්රායෝගික කාර්යයක් නොවන අතර මෙම මූලද්රව්ය දෙක හැසිරවීම ඉතා භයානක විය හැකි බැවින් ප්‍රවේශම් විය යුතුය.
ජල
ජලය (H 2 O) ජීවය සඳහා අත්යවශ්ය වන අතර එය ඉතා සුවිශේෂී සහ අගය කළ හැකි ද්‍රව්‍යයක් බවට පත් කරන අද්විතීය ගුණාංග ඇත. එහි රසායනික සූත්රය H₂O වේ, එයින් අදහස් වන්නේ එය හයිඩ්රජන් පරමාණු දෙකකට බන්ධනය වූ එක් ඔක්සිජන් පරමාණුවකින් සෑදී ඇති බවයි. ජල අණුව ධ්‍රැවීය වේ, එනම්, එය එක් පැත්තකින් ධන විද්‍යුත් ආරෝපණයක් සහ අනෙක් පැත්තෙන් සෘණ ආරෝපණයක් ඇත. මේ නිසා එහි අණු එකට ඇලී සිටීමට නැඹුරු වේ. මීට අමතරව, ජලය පහත ලක්ෂණ ඇත:
- අපගේ ග්‍රහලෝකයේ ස්වභාවිකව ද්‍රව, ඝන සහ වායු යන පදාර්ථ තුනෙහි සොයාගත හැකි එකම ද්‍රව්‍යය එයයි.
- එහි වර්ණයක්, රසයක් හෝ සුවඳක් නැත.
- පිරිසිදු ජලයෙහි උදාසීන pH අගය 7 ක් ඇත, එයින් අදහස් වන්නේ එය ආම්ලික හෝ මූලික නොවන නමුත් උදාසීන බවයි.
- මුහුදු මට්ටමේ එහි තාපාංකය 100 ° C වන අතර එහි හිමාංකය 0 ° C වේ.
- එහි ගුණාංග අතර තාපය අවශෝෂණය කර විශාලතම ද්‍රව්‍ය විසුරුවා හැරීමේ හැකියාව කැපී පෙනේ.
ජලය සෑදිය හැකිද නැද්ද යන්න වඩා හොඳින් අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා, එහි සංරචකවල සමහර ගුණාංග දැනගැනීම අවශ්ය වේ.
ඔක්සිජන් ලක්ෂණ
ඔක්සිජන් යනු ජලය, වාතය, ජීවීන් සහ අප අවට ඇති සෑම දෙයකම කොටසක් වන අවර්ණ සහ ගන්ධ රහිත වායුවකි. එහි රසායනික සංකේතය O. එය හීලියම් සහ නියොන් හැර අනෙකුත් බොහෝ මූලද්රව්ය සමඟ සංයෝග සාදමින් ලෝහමය නොවන සහ ඉතා ප්‍රතික්‍රියාශීලී වේ.
ඔක්සිජන් යනු ප්‍රබල ඔක්සිකාරක කාරකයක් වන අතර ෆ්ලෝරීන් වලට පසු සියලුම මූලද්‍රව්‍යවල දෙවන වඩාත්ම විද්‍යුත් ඍණ වේ. සොබාදහමේදී මූලද්රව්ය ඔක්සිජන් නිපදවනු ලබන්නේ ශාක, ඇල්ගී සහ සයනොබැක්ටීරියා මගිනි. සෛලීය ශ්වසනය සහ දහනය සඳහා අත්යවශ්ය අංගයකි.
හයිඩ්රජන් ලක්ෂණ
හයිඩ්රජන් යනු ආවර්තිතා වගුවේ ඇති සරලම අණුක ව්‍යුහය සහිත රසායනික මූලද්‍රව්‍යය වේ. එහි විශේෂ ගුණාංග නිසා එය කිසිදු කණ්ඩායමක කොටසක් නොවේ. එය ගිනිගන්නාසුළු, අවර්ණ සහ ගන්ධ රහිත වායුවකි. එය ද ලෝහමය නොවන මූලද්‍රව්‍යයක් වන අතර ජලයේ දිය නොවේ.
හයිඩ්රජන් වඩාත් බහුල රසායනික මූලද්රව්ය ලෙස සැලකේ, එය විශ්වයේ ඇති පදාර්ථයෙන් 75% ක් අඩංගු වන බැවින් එහි ස්වභාවික තත්ත්වය තුළ එය පෘථිවියේ තරමක් දුර්ලභ වන අතර කාර්මික වශයෙන් මීතේන් වැනි හයිඩ්‍රොකාබන වලින් නිපදවනු ලැබේ. එය විද්‍යුත් විච්ඡේදක ක්‍රියාවලිය හරහා ජලයෙන් ද ලබාගත හැක.
ඔබට ජලය සෑදිය හැක්කේ කෙසේද?
නියඟ කාලවලදී, කාන්තාර ස්ථානවල හෝ අසල පානීය ජල මූලාශ්‍රයක් නොමැති ස්ථානවල ජලය අවශ්ය වීම, ජලය සෑදීමේ හැකියාව සලකා බැලීමට අපව පොළඹවයි.
බැලූ බැල්මට, ජලය සෑදීම සරල බව පෙනේ, මන්ද එය මූලද්රව්ය දෙකකින් පමණක් සමන්විත වේ: ඔක්සිජන් සහ හයිඩ්රජන්, ඒවා ද ඉතා සුලභ ය.
න්‍යායාත්මකව, මෙම මූලද්රව්ය අතර රසායනික ප්රතික්රියාව ආරම්භ කිරීමට වායූන් දෙකම මිශ්‍ර කර ප්‍රමාණවත් තාපයක් ලබා දෙන්නේ නම් ජලය සෑදිය හැකිය.
ජල අණුව නිපදවනු ලබන්නේ එය සම්පාදනය කරන මූලද්රව්ය දහනය කිරීමෙනි: හයිඩ්රජන් (H) සහ ඔක්සිජන් (O). මෙම ප්රතික්රියාව පහත පරිදි නිරූපණය කෙරේ:
2H 2 + O 2 → 2H 2 O + ශක්තිය
කෙසේ වෙතත්, ප්‍රායෝගිකව, මෙම මූලද්රව්ය දෙකේ මිශ්‍රණය කාමර උෂ්ණත්වයේ දී සිදුවිය නොහැක, මන්ද හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් අණු ස්වයංසිද්ධව ජලය සෑදෙන්නේ නැත. ජලය සෑදීමට නම්, හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් අණු එකට තබා ඇති සහසංයුජ බන්ධන බිඳ දැමීමට ප්‍රමාණවත් ශක්තියක් සැපයිය යුතුය. මේ ආකාරයෙන්, ජලය නිපදවීමට රසායනික බන්ධන නැවත සකස් කළ හැකිය. නමුත් මෙම ප්රතික්රියාව තාපජ වේ, එනම් එය තාපය මුදාහරින අතර පිපිරීමක් ද ඇති කරයි.
ජලය සෑදීමට අපහසු ඇයි?
හයිඩ්රජන් හා ඔක්සිජන් ප්රතික්රියාව මූලික වශයෙන් හයිඩ්රජන් දහනය වේ. තවද මෙහිදී මතක තබා ගත යුතු වැදගත් කරුණු දෙකක් ඇත: හයිඩ්රජන් අධික ලෙස ගිනි ගන්නා අතර ඔක්සිජන් ඉන්ධන දහනය කරයි. එමනිසා, ඔක්සිජන් සහ හයිඩ්රජන් අතර රසායනික ප්රතික්රියාව සිදුවී ජලය සෑදීම සඳහා, ශක්තිය සැපයීම අවශ්ය වන අතර එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන් පිපිරීමක් සිදු වේ. මෙය මාරාන්තික ප්රතිවිපාක ඇති කළ හැකිය.
මේ හේතුව නිසා, කුඩා ප්‍රමාණවලින් සහ විද්‍යාගාර වැනි පාලිත පරිසරවල නිදර්ශන අරමුණු සඳහා ජලය නිර්මාණය වේ. විශාල වශයෙන්, ජලය නිෂ්පාදනය බොහෝ අවදානම් දරයි. මීට අමතරව, ජල වාෂ්ප ඝනීභවනය කිරීම, දූෂිත ජලය පිරිසිදු කිරීම හෝ මුහුදු ජලය ලවණ ඉවත් කිරීම වැනි වෙනත් ක්‍රම භාවිතයෙන් ජලය නිර්මාණය කිරීමට වඩා ප්රතික්රියාව මෙහෙයවීම සඳහා හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් ලබා ගැනීම මිල අධිකය.
ජලය සෑදීම සඳහා අත්හදා බැලීම්
හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් අතර ප්රතික්රියාව ජලය සෑදීමට සිදුවන්නේ කෙසේද යන්න ගැඹුරින් දැන ගැනීමට උනන්දු වූ පළමු විද්‍යාඥයන්ගෙන් කෙනෙක් වූයේ ප්‍රංශ රසායනඥ ඇන්ටොයින් ලෝරන්ට් ලැවොයිසියර් ය. මෙය සිදු කිරීම සඳහා, ඔහු හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් වලින් ජලය සෑදීමට සහ ප්රතික්රියාව නිරීක්ෂණය කිරීමට හැකි උපකරණයක් නිර්මාණය කළේය. මූලික වශයෙන්, සීනු දෙකක් භාවිතා කරන ලදී, එකක් හයිඩ්රජන් සඳහා සහ එකක් ඔක්සිජන් සඳහා වන අතර, දහන ප්රතික්රියාව යාන්ත්‍රණයක් හරහා ආරම්භ කරන ලදී.
ජලය නිපදවීමට Lavoisier ගේ අත්හදා බැලීම
මෙම අත්හදා බැලීම හරහා ලැවෝසියර් විසින් හයිඩ්රජන් දහනය කිරීමේදී ජලය සෑදීමේදී ඔක්සිජන් වල වැදගත් කාර්යභාරය සොයා ගන්නා ලදී. එසේම, දහනය සිදුවීම සඳහා වායුවක ස්කන්ධයක් තිබිය යුතු බවත්, ප්‍රතික්‍රියාවෙන් පසුව ස්කන්ධය සංරක්ෂණය වන බවත් පෙන්වීමට එය ඔහුට ඉඩ දුන්නේය. මීට අමතරව, ජලය නිපදවීමට හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් ප්‍රතික්‍රියා කිරීම ඔක්සිකරණ ප්‍රතික්‍රියා අධ්‍යයනය කිරීමට ඔහුට උපකාරී විය.
අත්හදා බැලීම 1
ජලය සෑදීමේ සරලම අත්හදා බැලීමක් වන්නේ ඔක්සිජන් සහ හයිඩ්රජන් භාජනයකට දමා එය ක්‍රියාත්මක කිරීමයි.
මෙය පාලනය කළ යුතු අතර, වඩාත් සුදුසු රසායනාගාරයක සහ ඔක්සිජන් සහ හයිඩ්රජන් හැසිරවීමේදී සැලකිලිමත් විය යුතුය. එක් එක් මූලද්රව්යයේ කුඩා ප්රමාණයක් භාවිතා කිරීම රෙකමදාරු කරනු ලැබේ. තාප ප්‍රතිරෝධී කන්ටේනරයක් භාවිතා කිරීම ද වඩාත් සුදුසුය, සමහර නොබිඳිය හැකි ද්‍රව්‍ය භාවිතා කිරීම ද නිර්දේශ කෙරේ.
අත්හදා බැලීම 2
තවත් පොදු රසායනික අත්හදා බැලීමක් වන්නේ හයිඩ්රජන් සහ ඔක්සිජන් වලින් කුඩා බැලූනයක් පිරවීමයි. ආරක්ෂිත පලිහක් තැබිය යුතු අතර, දුර සිට, දැවෙන සැරයටිය සමඟ බැලූනය ස්පර්ශ කරන්න.
තවත් විකල්පයක් නම් බැලූනය හයිඩ්රජන් වලින් පුරවා මැද වාතයේ දැල්වීමයි. වාතයේ ඇති ඔක්සිජන් ජලය සෑදීමට ප්‍රතික්‍රියා කරයි, නමුත් ප්රතික්රියාව වඩාත් පාලනය වනු ඇත.
ග්‍රන්ථ නාමාවලිය
- සක්සේනා, එස්.කේ. VK චිබර්, VK වෝටර් එහි රසායන විද්‍යාව සමඟ . (2020). ස්පාඤ්ඤය. ස්පාඤ්ඤ ශාස්ත්‍රීය කතුවැකිය.
- Moreno Rodríguez, JA; Moreno Rdz, A.; Moreno Rdz, LA රසායන විද්‍යාව ක්‍රියාත්මක වේ. සාමාන්ය රසායන විද්යා අත්හදා බැලීම් . (2018) ස්පාඤ්ඤය. ස්පාඤ්ඤ ශාස්ත්‍රීය කතුවැකිය.
