प्रकरण ३ - पाण्याच्या तीन अवस्था
पाण्याच्या तीन अवस्था आणि त्यांचे उष्णतेबरोबरील अन्योन्य संबंध:
पाण्याच्या विशेष गुणधर्मांचा अभ्यास करताना प्रथमतः एका गोष्टीचा विचार अगत्याने करावा लागतो अन्‌ तो म्हणजे पाण्याच्या तीन अवस्था. नैसर्गिक पाणी तीन अवस्थांत विभागलेले आढळून येते: (अ) * घन अवस्था -बर्फ, (आ) द्रव अवस्था-पाणी व (इ) वायू--अवस्था -वाफ़. यातही लक्षात घेण्यासारखी गोष्ट म्हणजे आसमंतातील सर्वसाधारण तापमान व वातावरणीय दाब यांच्यात फरक पडल्यास अगदी सहजगत्या पाणी एका अवस्थेतून दुसऱ्या अवस्थेत स्थलांतरित होते. परिस्थिती अनुरू्प रूप पालटण्याचा पाण्याचा हा ' बहुरूपी ' गुणधर्म माणसाला व इतर जीवमात्रांना अत्यंत फायदेशीर ठरला आहे.
तापमानातील फरकाप्रमाणे दोन रेणूंच्या मधील हालचालीचा वेग बदलतो. तो मंदावतो, नाहीतर वाढतो. तापमान उतरू लागले की वेग मंद होऊ लागतो. पाण्याचे तापमान.४० सें. पेक्षा कमी झाले की वेग मंद होऊन रेणू जोडण्याची क्रिया सुरू होऊ लागते. ०" सें. तापमानात पाण्याचे बर्फात रूपांतर होते. मात्र या घटनेत एक वैशिष्ट्यच दिसून येते. पाण्याचे रेणू एकमेकाजवळ हैड़्रोजन-बंधामुळे जरी एकत्र येत असले तरी आपला चेहरा मोहरा विसरायला ते बिलकुल तयार नसतात. गुच्छातील फुलाप्रमाणे एकमेकात जखडून न राहता हारातील' फुलाप्रमाणे ते एकमेकांजवळ पण थोडेसे अंतर ठेवून जोडले जातात. यामुळेच 'इतुके आलो जवळजवळ की, जवळपणाचे झाले बंधन' असे घडण्याची पाळी त्यांच्यावर कधीच येत नाही. वेळ पडल्यास ते आपले स्वतंत्र अस्तित्व दाखवू शकतात. रेणूंच्या या विशिष्ट तऱ्हेने जोडण्याच्या क्रियेमुळे द्रव-अवस्थेतून घन-अवस्थेंत-बर्फात' रूपांतरित होताना पाण्याचे आकारमान वाढते. अर्थातच त्यामुळे तो पाण्याच्या पृष्ठभागावर तरंगू लागतो.
घन अवस्थेत पाण्याचा प्रत्येक रेणू चतुष्फलकाच्या चारीही कोनबिदूंपाशी इतर पाण्याच्या रेणूंनी परिवेष्टित केला जातो (आकुती २-३ व ३--३-अ ).
बाह्य वातावरणातील तापमानात घट निर्माण झाल्यामुळे पृष्ठभागावरील पाणी बर्फात रूपांतरित होते व बर्फ, आकारमान वाढल्यामुळे पाण्यावर तरंगू लागून त्याच्या खालील पाण्याच्या थरांवर आपली रजई अंथरून त्यांचे व त्यात सुखेनैव जगणार्‍या जलचरांचे गोठण्यापासून संरक्षण करतो.
असे न होता, इतर पदार्थांप्रमाणे घनावस्थेत पाण्याचे आकारमान घटून वजन वाढले असते तर ! तर जलचरांची नामोनिशाणी देखील राहिली नसती ! पाण्याचा हा अलौकिक गुणधर्म म्हणजे जलचरांना निसर्गाकडून मिळालेले एक वरदानच नाही कां ? बर्फ होण्याचें वेळी पाण्याची घनता वाढली असती तर सर्वे जलोशय ' बर्फमय' झाले असते, बाष्पीभवनाचे प्रमाण प्रचंड प्रमाणात घटले असते, जलदांची निर्मिती अत्यल्प प्रमाणात झाली असती, ' ग्रीष्माने तपली धरा' थंड करण्यासाठी हवा असणारा पर्जन्याचा वर्षाव न झालाच नसता. ' पृथ्वी गंधवती ' हे कळलेही नसते, नव्हे अन्नधान्याचे उत्पादन झाले नसते आणि कदाचित्‌ हा संसारही पसरला नसता.
Hits: 12012
