ഡോണൽ മൂവാറ്റുപുഴ

(KVARTHA) ഇപ്പോൾ ചൂടുള്ള കാലാവസ്ഥയാണ്. ഈ സമയം നല്ല ഒരു തണുത്തവെള്ളം കിട്ടിയാൽ കൊള്ളാമെന്ന് നാമൊക്കെ ചിന്തിച്ചു പോകുക സ്വഭാവികം. ചൂടുള്ള കാലാവസ്ഥയിൽ നാം അറിയാതെ അതിരുകവിഞ്ഞ തണുത്ത വെള്ളം കുടിക്കുമ്പോൾ അത് പലവിധ ശാരീരിക രോഗങ്ങൾക്കും കാരണമാകുന്നു. തണുത്ത വെള്ളം തന്നെ പല വിധത്തിൽ ഉണ്ട്. മിതമായതും വളരെ കട്ടിയുള്ളതും. പൂജ്യം ഡിഗ്രിയെക്കാൾ വളരെ തണുത്തിരിക്കുന്ന ദ്രാവകരൂപത്തിലെ ജലമാണ് സൂപ്പർ കൂൾ വാട്ടർ അഥവാ അതിശീതളജലം. 

എന്താണ് അതിശീതളജലം? 

പൂജ്യം ഡിഗ്രിയെക്കാൾ വളരെ തണുത്തിരി ക്കുന്ന ദ്രാവകരൂപത്തിലെ ജലമാണ് സൂപ്പർ കൂൾ വാട്ടർ അഥവാ  അതിശീതളജലം. അന്തരീക്ഷത്തിൽ സംഘനനം (Condensation) ത്വരിതപ്പെടുന്നതിലും, മേഘരൂപവത്കരണത്തിലും അതിശീതളജലം സ്വാധീനത ചെലുത്തുന്നു. അതിശീതളത്വം ഒരു മിതസ്ഥായി (meta-stable) അവസ്ഥയായതിനാൽ ഖനീഭവിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രവണത സാമാന്യമായി പ്രകടമാകാം. ഹിമപാളിയുമായോ, ഹിമകണങ്ങളുമായോ സമ്പർക്കമുണ്ടായാൽ ഉടനേ ഉറയുന്നു. അന്തരീക്ഷത്തിലെ ജലം മൊത്തം ഖനീഭവിക്കുവാൻ ഊഷ്മാവ് -40 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ എത്തേണ്ടി വരും. ഈ ഉഷ്മാവിനെ സ്കേഫർസ്ഥിരാങ്കം (Schaefer point)  എന്നു പറയുന്നു. 

ഒന്നു മുതൽ 100 വരെ മൈക്രോൺ വ്യാസാർദ്ധമുള്ള ജലകണങ്ങൾ ഖനീഭവിക്കുന്നത് -36 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിനും -41 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിനും ഇടയ്ക്കായിരിക്കും. അതിശീതളജലം പലപ്പോഴും ഫ്രീസിങ് പോയിന്റ് ഡിപ്രഷനുമായി ആശയക്കുഴപ്പമുണ്ടാകാറുണ്ട്. വളരെ താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിൽ ദ്രവ്യത്തിന്റ പ്രത്യേകതകളെകുറിച്ച് പഠിക്കുകയും അതിനെ വിവിധ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ഉപയാഗപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്ന ഊർജതന്ത്ര ശാഖയാണ് ക്രയോജനിക്സ് അഥവാ അതിശീത ഊർജ്ജ തന്ത്രം. വാതകങ്ങളെ തണുപ്പിച്ച് തണുപ്പിച്ച് ദ്രാവകമാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയും എന്ന കണ്ടെത്തൽ വിവിധ ശാസ്ത്ര സാങ്കേതിക മേഖലകളിൽ വലിയ വിപ്ലവങ്ങളാണ് ഉണ്ടാക്കിയായത്. 

വാതകങ്ങളെ വളരെ കുറഞ്ഞ താപനിലയിലേക്ക് എത്തിച്ചു ദ്രാവകമാക്കി മാറ്റുന്നത് എങ്ങനെയാണ്? സാധാരണ റഫ്രിജറ്ററുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന സാങ്കേതിക വിദ്യ അതിന് മതിയാകില്ല. ഇതിനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന മാർഗമാണ് റീ ജനറേറ്റീവ് കൂളിംഗ്. ഉന്നത മർദ്ദത്തിലിരിക്കുന്ന വാതകങ്ങളെ വളരെ പെട്ടെന്ന് ഒരു സുഷിരത്തിലൂടെ വികസിക്കാൻ അനുവദിച്ചാൽ അത് അതിന് ചുറ്റുമുള്ള ഭാഗത്തെ താപത്തെ വലിച്ചെടുത്തു തണുപ്പിക്കുന്നു. ജൂൾ -തോംസൺ തത്വo എന്നാണ് ഇതറിയപ്പെടുന്നത്. 

ഒരു ലളിതമായ പരീക്ഷണത്തിലൂടെ ഇത് മനസിലാക്കാം. നിങ്ങളുടെ വായ്ക്ക്‌ മുന്നിൽ ഏതാനും സെന്റിമീറ്റർ അകലത്തിലായി കൈ പിടിക്കുക. വായ് മുഴുവനായി തുറന്നു കയ്യിലേക്ക് ഊതുക. അപ്പോൾ ചൂട് അനുഭവപ്പെടുന്നത് കാണാം. ഇനി ചുണ്ട് ചേർത്ത് പിടിച്ച് കൈയിലേക്ക് ഊതി നോക്കുക. അപ്പോൾ തണുപ്പ് അനുഭവപെടും. ഇത് എങ്ങനെ സംഭവിക്കുന്നു. ചുണ്ട് ചേർത്ത് പിടിച്ച് ഊതുമ്പോൾ ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിൽ വായിൽ നിന്നും പുറത്ത് വരുന്ന വായു ചുറ്റുമുള്ളിടത്ത് നിന്നും ചൂട് വലിച്ചെടുത്ത് വികസിക്കുമ്പോൾ അവിടെ തണുപ്പ് അനുഭവപെടുന്നു. ഇതാണ് ജൂൾ - തോംസൻ ഇഫെക്ട്.

ഈ പ്രവർത്തനം തുടർച്ചയായി ഒട്ടേറെ ഘട്ടങ്ങളിൽ ആവർത്തിച്ചാൽ വാതകങ്ങളുടെ താപനില ക്രമനുഗതമായി കുറച്ചു കൊണ്ട് വന്ന് ദ്രാവകമാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയും. അതിനുള്ള സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ ഇന്ന് വികസിപ്പിച്ചു എടുത്തിട്ടുണ്ട്, ക്രയോജനിക്സ്, വിവിധ തരം കംപ്രസറുകൾ ഇതിനായി ഉപയോഗിക്കും . ഓക്സിജൻ മൈനസ് 183 ഡിഗ്രിയിലും നൈട്രജൻ മൈനസ് 196ഡിഗ്രിയിലും ഹൈഡ്രജന മൈനസ് 253 ഡിഗ്രിയിലും തണുപ്പിച്ചാൽ ദ്രാവകാവസ്ഥയി ലാകും. 

ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ ഫ്രീസറിൽ 2-3 മണിക്കൂർ വെള്ളം വച്ചാൽ മതി. സൂപ്പർ കൂൾ ആവും. ഫ്രീസറിന്റ കൂളിംഗ് പവർ അനുസരിച്ചു സമയത്തിൽ മാറ്റം വരും. ഐസ് ആകാൻ എത്ര സമയം എടുക്കുന്നു എന്ന് ആദ്യം നോക്കുക. എന്നിട്ട് അതിനും 5 മിനിറ്റ് മുൻപേ വെള്ളം എടുത്തു പരീക്ഷണം ചെയ്യുക. ഈ ചൂട് കാലാവസ്ഥയിൽ വെള്ളം ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ അത് ശുദ്ധമാണോ എന്ന് പരിശോധിച്ചിട്ട് ഉപയോഗിക്കുക. ശുദ്ധജലവും പ്രത്യേകിച്ച് രോഗാണുക്കൾ ഇല്ലാത്തത് എന്ന് ഉറപ്പിക്കാവുന്ന വെള്ളം കുടിക്കാനായി ഉപയോഗിക്കുക. കുട്ടികൾക്കും ഇതാകും ഉത്തമം.

ഈ വാർത്ത പങ്കുവെക്കുകയും അഭിപ്രായങ്ങൾ രേഖപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുക  

Supercooling water below freezing temperature is a fascinating process where water remains in a liquid state even at temperatures below 0°C. This article explains how it works and how it can be useful in various scientific and practical applications.

#SupercooledWater, #Cryogenics, #FreezingPoint, #WaterScience, #CoolingTechnology, #ScienceExplained