ఓడ నది నుంచి సముద్రంలోకి ప్రవేశిస్తే... ?
నదీజలం కంటే సముద్ర జలాల్లో లవణాలు ఎక్కువ కాబట్టి సాంద్రత అధికంగా ఉంటుంది. అందువల్ల అత్యంత లవణమయమైన ‘డెడ్ సీ’ నీటిపై నడవవచ్చు. ప్రస్తుతం మార్కెట్లో విక్రయించే మినరల్ వాటర్ను ‘తిరోగామి ద్రవాభిసరణ’ (రివర్స ఆస్మాసిస్) ప్రక్రియ ద్వారా ప్రాసెస్ చేస్తారు. ఇదే ఆర్.ఒ. ప్రక్రియగా ప్రాచుర్యంలో ఉంది. ఈ ప్రక్రియలో ‘మెంబ్రేన్’ (అతి సూక్ష్మ రంధ్రాలున్న పలుచని పొర) ద్వారా ఉప్పు (కఠిన) నీటిని అధిక పీడనాన్ని ఉపయోగించి పంపిస్తారు. మెంబ్రేన్ నుంచి స్వాదుజలం బయటకు వస్తుంది. దీనిలో అయాన్లన్నీతొలగిపోతాయి. కాబట్టి ‘డీ అయోనైజ్డ్ వాటర్’ అని కూడా అంటారు.
హైడ్రోజన్ - దాని సమ్మేళనాలు
ఆవర్తన పట్టికలో మొదటి మూలకం హైడ్రోజన్. ఇది అత్యంత తేలికైంది. సాధారణ హైడ్రోజన్ పరమాణు సంఖ్య ఒకటి, పరమాణు భారం ఒకటి. న్యూట్రాన్లు లేని ఒకే ఒక కేంద్రకం హైడ్రోజన్. దీన్నే ప్రోటియం అని కూడా అంటారు. దీని సమస్థానీయాలు (ఐసోటోపులు) డ్యుటీరియం, ట్రిటియం.
డ్యుటీరియంనే భార హైడ్రోజన్ అంటారు. ట్రిటియం రేడియోధార్మిక కేంద్రకం.
హైడ్రోజన్ అత్యంత శ్రేష్టమైన ఇంధనం. దీన్ని మండించినప్పుడు నీటి ఆవిరి (ఏ2ై) మాత్రమే విడుదలవుతుంది. కాబట్టి వాతావరణ కాలుష్యం ఉండదు.
నక్షత్రాల్లోని శక్తికి మూలాధారం హైడ్రోజన్. హైడ్రోజన్కు చెందిన ఐసోటోపులు ‘కేంద్రక సంలీన’ చర్య ద్వారా అత్యధిక శక్తిని విడుదల చేస్తాయి. ఈ ప్రక్రియలోనే వివిధ మూలకాలు ఏర్పడతాయి.
కార్బన్ మోనాక్సైడ్, హైడ్రోజన్ల మిశ్రమాన్నే (ఇై+ఏ2) ‘వాటర్ గ్యాస్’ అంటారు. దీన్నే నీలిగ్యాస్ అని కూడా అంటారు.
హైడ్రోజన్ను ఇంధన ఘటాల్లో ఉపయోగిస్తారు. హైడ్రోజన్ లేదా కార్బన్ మోనాక్సైడ్ లేదా మీథేన్ లాంటి ఇంధనాలను దహనం చేయడం ద్వారా వచ్చే శక్తిని సరళరీతిలో విద్యుత్శక్తిగా మార్చే ఘటాలే ఇంధన ఘటాలు. వీటిలో ‘ఆక్సిజన్’ వాయువు ‘ఆక్సీకరణి’గా పనిచేస్తుంది.
ఇది నూనెలను ‘హైడ్రోజనీకరణం’ చేసి ‘కొవ్వులు’గా మార్చడానికి ఉపయోగపడుతుంది. ఈ ప్రక్రియలో ఉత్ప్రేరకం ‘నికెల్’ లోహం. డాల్డాను ఈ విధానంలోనే రూ పొందిస్తారు.
‘ఫిషర్ - ట్రాప్స్’ పద్ధతిలో కృత్రిమంగా పెట్రోల్ తయారు చేయడానికి దీన్ని ఉపయోగిస్తారు. ఈ పద్ధతిలో ‘వాటర్ గ్యాస్’ ను దానిలో సగం పరిమాణం ఉన్న ‘హైడ్రోజన్’తో కలిపి ఐరన్ ఆక్సైడ్, కోబాల్ట్ ఉత్ప్రేరకాల సమక్షంలో 2000ఇ వద్ద వేడిచేస్తే హైడ్రోకార్బన్ల మిశ్రమం (కృత్రిమ గ్యాసోలిన్) వస్తుంది.
ఆమ్లాల్లో ఒక ముఖ్యమైన అనుఘటకం హైడ్రోజన్.
లోహ సంగ్రహణలో.. లోహ ఆక్సైడ్ల నుం చి క్షయకరణ పద్ధతిలో లోహాల్ని నిష్కర్షించడానికి హైడ్రోజన్ను ఉపయోగిస్తారు.
నీరు
గాలి తర్వాత అత్యంత అవసరమైంది నీరే. ప్రకృతిలో లభ్యమయ్యే నీటిలో అత్యంత శుద్ధమైంది ‘వర్షపు నీరు’. తాగడానికి పనికివచ్చే నీటిని ‘పోటబుల్ నీరు’ అంటారు. నాలుగింట మూడు వంతుల నీరు సముద్రాల్లోనే ఉంది. సముద్ర జలాల్లో అనేక రకాల లవణాలుంటాయి. ఈ నీరు తాగడానికి పనికి రాదు. సబ్బుతో నురగనివ్వదు. ఇలాంటి నీటిని కఠిన జలం అంటారు. ప్రధానంగా కాల్షియం, మెగ్నీషియం బైకార్బొనేట్లు; క్లోరైడ్లు; సల్ఫేట్లు ఉండటం వల్ల నీటికి కఠినత్వం వస్తుంది. నీటి కాఠిన్యత రెండు రకాలు. ఒకటి తాత్కాలిక కాఠిన్యత, రెండోది శాశ్వత కాఠిన్యత.
తాత్కాలిక కాఠిన్యత: కాల్షియం బై కార్బొనేట్, మెగ్నీషియం బై కార్బొనేట్ లవణాల కారణంగా నీటికి తాత్కాలిక కాఠిన్యం వస్తుంది.
నీటిని మరిగించడం ద్వారా తాత్కాలిక కాఠిన్యతను పూర్తిగా తొలగించవచ్చు. మరిగిస్తే బైకార్బొనేట్లు కార్బొనేట్లుగా అవక్షేపితమవుతాయి. నీటిని మరిగించినప్పుడు పాత్ర అడుగుభాగంలో తెల్లని పొలుసులను గమనించవచ్చు. ఈ పొలుసుల్లో ఉండేది కాల్షియం, మెగ్నీషియం కార్బొనేట్లు. ఈ ప్రక్రియలో కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ కూడా విడుదలవుతుంది. దీని కారణంగానే నీటిని మరిగిస్తున్నప్పుడు బుడగలు వస్తాయి.
తాత్కాలిక కాఠిన్యాన్ని తొలగించడానికి తోడ్పడే మరో విధానం ‘క్లార్క పద్ధతి’. కఠిన జలానికి సున్నపు నీరు లేదా మిల్క్ ఆఫ్ లైమ్ (కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్) కలపడం ద్వారా నీటి తాత్కాలిక కాఠిన్యాన్ని తొలగించవచ్చు.
నీటి శాశ్వత కాఠిన్యత: కాల్షియం, మెగ్నీషియం క్లోరైడ్లు, సల్ఫేట్లు నీటికి శాశ్వత కాఠిన్యాన్ని కలుగజేస్తాయి. అంటే నీటిలో కాల్షియం క్లోరైడ్, కాల్షియం సల్ఫేటు, మెగ్నీషియం క్లోరైడ్, మెగ్నీషియం సల్ఫేట్లు కరిగి ఉంటాయి.
సాధారణంగా పెర్మ్యుటిట్ (సోడియం అల్యూమినియం ఆర్థోసిలికేట్) లేదా కాల్గన్ (సోడియం హెక్సామెటా ఫాస్ఫేట్) ద్వారా కఠిన జలాన్ని పంపిస్తే అందులోని కాల్షియం, మెగ్నీషియం అయాన్లు తొలగిపోతాయి.
అయాన్ మార్పిడి రెజిన్లు కూడా కఠిన జలాన్ని స్వాదుజలంగా మారుస్తాయి.
‘స్వేదన’ (డిస్టిలేషన్) ప్రక్రియ ద్వారా కూడా నీటి కఠినత్వాన్ని తొలగించవచ్చు. నీటిని మరిగించినప్పుడు ఆవిరవుతుంది. ఆవిరిని చల్లారిస్తే పరిశుద్ధ జలం (100% పరిశుద్ధమైంది) వస్తుంది.
సముద్ర జలాన్ని ‘ఆవిరి చేయడం’ వల్ల చివరగా ఉప్పు మిగులుతుంది.
నీటి రసాయన నామం హైడ్రోజన్ ఆక్సైడ్
నీటికి అనేక పదార్థాలను కరిగించుకునే స్వభావం ఉంటుంది. కాబట్టి దీన్ని సార్వత్రిక ద్రావణి అంటారు.
40ఇ వద్ద నీటికి గరిష్ఠ సాంద్రత ఉంటుంది. అందుకే నీటిని 00ఇ నుంచి 100ఇ వరకు వేడి చేసినప్పుడు ఉష్ణోగ్రత - ఘనపరిమాణానికి వక్రాన్ని గీస్తే ‘హాకీ స్టిక్’లా ఉంటుంది. ఘనపరిమాణం మొదట తగ్గి తర్వాత పెరుగుతుంది.
నీరు 00ఇ (273ఓ) వద్ద ఘనీభవిస్తుంది. 1000ఇ (373ఓ) వద్ద మరుగుతుంది.
లవణాలు ఎక్కువగా ఉండటం వల్ల సముద్ర నీటి సాంద్రత అధికంగా ఉంటుంది. అందువల్ల ఏదైనా వస్తువు నది నీటి నుంచి సముద్రం నీటిలోకి ప్రవేశిస్తే కొంచెం పైకి తేలుతుంది.
నీటిని విద్యుద్విశ్లేషణ చేస్తే విఘటనం చెం ది హైడ్రోజన్, ఆక్సిజన్లుగా విడిపోతుంది.
నీటిని క్రిమిరహితం చేయడానికి విరంజన చూర్ణం (బ్లీచింగ్ పౌడర్) లేదా క్లోరిన్ వాయువు లేదా అతి నీలలోహిత కిరణాలను ఉపయోగిస్తారు.
పాత్రలో నీటిని వేడిచేసినప్పుడు పై నుంచి మరుగుతుంది.
పొడిగాలి కంటే తడిగాలిలో ధ్వని వేగం ఎక్కువ.
భారజలం
రసాయనికంగా భారజలాన్ని డ్యుటీరియం ఆక్సైడ్ (ఈ2ై) అంటారు. దీన్ని హెచ్సీ యురే కనుగొన్నాడు. భారజలం ఘనీభవన స్థానం 3.820ఇ, భాష్పీభవన స్థానం 101.420ఇ. దీన్ని న్యూక్లియర్ రియాక్టర్లలో న్యూట్రాన్ల వేగా న్ని తగ్గించడానికి మితకారిగా వాడతారు.