बरसात के मौसम में नमी सोखने वाले पदार्थ का डिब्बा खोलकर देखें, तो शुरू में केवल सफेद दानों से भरे डिब्बे के तल में कुछ समय बाद पानी जमा दिखता है। किसी ने पानी डाला भी नहीं, फिर भी दाने धीरे-धीरे कम होते जाते हैं और उनकी जगह एक साफ तरल भर जाता है। ठोस ने हवा में मौजूद जलवाष्प को खुद सोख लिया और फिर उसी पानी में खुद भी घुल गया। इसी घटना को ‘प्रस्वेदन (Deliquescence)’ कहते हैं।
सरल शब्दों में, प्रस्वेदन वह घटना है जिसमें कोई ठोस हवा से नमी सोखते-सोखते सोखे हुए पानी में खुद घुलकर विलयन बन जाता है। नमी ग्रहण करने का गुण कई पदार्थों में होता है, लेकिन पानी को इतनी प्रबलता से खींचने वाले पदार्थों को अलग नाम दिया जाता है कि वे पूरी तरह घुलकर तरल बन जाएँ।
इस सामग्री में हम क्रम से समझेंगे कि प्रस्वेदन क्या है और यह आर्द्रताग्राहिता से कैसे अलग है, ठोस के घुलना शुरू करने का सिद्धांत और उसकी सीमा तय करने वाली आर्द्रता क्या है, रोजमर्रा में कौन-से प्रस्वेदी पदार्थ मिलते हैं, और उनका उपयोग तथा रखरखाव करते समय किन बातों का ध्यान रखना चाहिए।
हवा की नमी में अपने आप घुलने वाले ठोस: प्रस्वेदन का सिद्धांत और उपयोग
प्रस्वेदन क्या है
प्रस्वेदन को समझने के लिए एक जैसे दिखने वाले दो गुणों को अलग-अलग देखना उपयोगी है।
(1) आर्द्रताग्राहिता नमी ग्रहण करने का गुण है
आर्द्रताग्राहिता (Hygroscopy) वह गुण है जिसके कारण कोई पदार्थ आसपास की हवा से पानी के अणुओं को आकर्षित करके अपने पास रोके रखता है। चीनी, शहद, कागज, लकड़ी और नायलॉन जैसे पदार्थों में यह गुण होता है। नम दिनों में नमकदानी के नमक का सील जाना और उसमें ढेले बन जाना भी आर्द्रताग्राहिता के कारण होता है।
(2) प्रस्वेदन आर्द्रताग्राहिता का चरम रूप है
बहुत अधिक आर्द्रताग्राही पदार्थ केवल नमी ग्रहण करके नहीं रुकते, बल्कि इकट्ठा किए गए पानी में खुद घुलकर जलीय विलयन बन जाते हैं। यही प्रस्वेदन है, और इसका सबसे बड़ा अंतर यह है कि पदार्थ देखने में ठोस से तरल में बदल जाता है।
(3) विपरीत दिशा में होने वाली घटना भी है
अपने क्रिस्टलों में पानी के अणु समेटे रखने वाले कुछ पदार्थ शुष्क हवा में वह पानी छोड़ देते हैं और सफेद चूर्ण की तरह बिखर जाते हैं। इसे उत्फुल्लन (Efflorescence) कहते हैं, और इसमें पानी के आने-जाने की दिशा प्रस्वेदन के विपरीत होती है।
ठोस कब घुलना शुरू करता है
प्रस्वेदन होगा या नहीं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि पदार्थ और हवा के बीच जलवाष्प किस दिशा में जा रही है।
(1) वाष्प दाब का अंतर पानी को गतिमान करता है
जब किसी प्रस्वेदी पदार्थ की सतह पर पानी की बहुत पतली परत बनती है, तो उसमें पदार्थ घुलकर सान्द्र विलयन बना देता है। यदि इस विलयन से निकलने वाली जलवाष्प का दाब हवा में मौजूद जलवाष्प के दाब से कम हो, तो हवा की जलवाष्प लगातार विलयन में प्रवेश करती रहती है। भीतर आया पानी और ठोस को घोलता है, और यह प्रक्रिया जारी रहने से पूरा ठोस तरल में बदल जाता है।
(2) हर पदार्थ की एक सीमा आर्द्रता होती है
जिस सापेक्ष आर्द्रता पर ठोस घुलना शुरू करता है, उसे प्रस्वेदन सापेक्ष आर्द्रता (Deliquescence Relative Humidity, DRH) कहते हैं। हवा की आर्द्रता इस मान से अधिक हो तो वह घुलता है, और कम हो तो ठोस अवस्था में बना रहता है।
(3) सीमा आर्द्रता का मान स्थिर नहीं होता
प्रस्वेदन सापेक्ष आर्द्रता तापमान के साथ बदलती है। एक ही पदार्थ के लिए भी यह इस बात पर निर्भर करती है कि उसके क्रिस्टलीय रूप में कितना पानी समाहित है।
25 डिग्री पर मापे गए मानों में अंतर स्पष्ट दिखता है। मैग्नीशियम क्लोराइड के लिए यह लगभग 33 प्रतिशत, पोटैशियम कार्बोनेट के लिए लगभग 43 प्रतिशत, सोडियम क्लोराइड के लिए लगभग 75 प्रतिशत, पोटैशियम क्लोराइड के लिए लगभग 84 प्रतिशत और पोटैशियम सल्फेट के लिए लगभग 97 प्रतिशत है। मान जितना कम होगा, पदार्थ उतनी ही शुष्क हवा में भी घुलकर बहने लगेगा।
रोजमर्रा में मिलने वाले प्रस्वेदी पदार्थ
प्रस्वेदन प्रयोगशाला की तुलना में रोजमर्रा के जीवन में अधिक बार देखने को मिलता है।
- कैल्शियम क्लोराइड (Calcium Chloride): इसका उपयोग नमी सोखने और सर्दियों में बर्फ हटाने के लिए किया जाता है। नमी सोखने वाले पदार्थ के डिब्बे के तल में जमा तरल, सोखे हुए पानी में कैल्शियम क्लोराइड के घुलने से बना उसका जलीय विलयन होता है।
- मैग्नीशियम क्लोराइड (Magnesium Chloride): यह धूप में सुखाकर बनाए गए समुद्री नमक से निकलने वाले खारे द्रव का मुख्य घटक है। इसकी प्रस्वेदन सापेक्ष आर्द्रता कम होती है, इसलिए नमक को ढेर लगाकर रखने पर यह हवा से नमी सोखता है और घुलकर नीचे बहता है।
- सोडियम हाइड्रॉक्साइड (Sodium Hydroxide): यह एक प्रबल क्षार है, जिसे साबुन बनाने की सामग्री के रूप में जाना जाता है। ठोस को हवा में रखने पर उसकी सतह जल्दी ही गीली और चिपचिपी हो जाती है। यह हवा से कार्बन डाइऑक्साइड भी सोखता है, जिससे इसके गुण बदल जाते हैं।
- अमोनियम नाइट्रेट (Ammonium Nitrate): इसका उपयोग उर्वरक के रूप में होता है। नम गोदामों में यह आसानी से जमकर कठोर हो सकता है या घुल सकता है, जिससे इसकी गुणवत्ता घट जाती है।
शुद्ध नमक तब तक आसानी से नहीं घुलता जब तक आर्द्रता लगभग 75 प्रतिशत से ऊपर न चली जाए, लेकिन जिस नमक से खारा द्रव पूरी तरह नहीं निकला हो, वह बहुत कम आर्द्रता में भी गीला हो जाता है। यही कारण है कि नमक होने पर भी उसमें मिले घटकों के अनुसार उसे रखने का तरीका बदल जाता है।
प्रस्वेदन का उपयोग और ध्यान रखने योग्य बातें
पानी को प्रबलता से आकर्षित करने का गुण सही ढंग से इस्तेमाल करने पर उपयोगी साधन बनता है, लेकिन गलत ढंग से संभालने पर परेशानी पैदा करता है।
(1) नमी हटाने वाले शोषक
प्रस्वेदी पदार्थ हवा से नमी बहुत प्रभावी ढंग से इकट्ठा करते हैं, इसलिए कपड़ों और जूतों की अलमारियों में नमी हटाने के लिए उपयोग किए जाते हैं। प्रयोगशाला में भी अभिक्रिया के दौरान बने पानी या गैस में मौजूद नमी को हटाने वाले शोषक के रूप में इनका उपयोग होता है।
(2) बादल बनाने वाले बीज
समुद्र से हवा में उड़े नमक के बहुत छोटे कणों जैसे पानी को आसानी से आकर्षित करने वाले कण, वायुमंडल में ऐसे केंद्र बनते हैं जिन पर जलवाष्प इकट्ठा होकर पानी की बूँदें बनाती है। इस प्रकार प्रस्वेदन और आर्द्रताग्राहिता मौसम में भी भूमिका निभाते हैं।
(3) वायुरुद्ध भंडारण बुनियादी नियम है
प्रस्वेदी अभिकर्मकों या उर्वरकों के हवा के संपर्क में आने पर उनका वजन और सांद्रता बदल जाती है, इसलिए उन्हें कसकर ढक्कन बंद करके कम नमी वाली जगह पर रखना चाहिए। जिन प्रयोगों में सटीक मात्रा मापनी होती है, उनमें इन्हें जल्दी संभालना महत्वपूर्ण है।
(4) जमा तरल से सावधान रहें
नमी सोखने वाले पदार्थ के डिब्बे में जमा तरल लवण का सान्द्र विलयन होता है। त्वचा के संपर्क में आने पर यह जलन पैदा कर सकता है, और छलकने पर धातु को संक्षारित कर सकता है या फर्श पर दाग छोड़ सकता है। इस्तेमाल हो चुके नमी सोखने वाले पदार्थ का निपटान इस तरह करना अच्छा है कि तरल न छलके।
प्रस्वेदन एक सरल सिद्धांत से उत्पन्न घटना है: ठोस और हवा के बीच पानी किस दिशा में जाता है। अदृश्य जलवाष्प को पकड़कर तरल में बदलने वाले इस गुण की मदद से हम बरसात की नमी कम कर पाते हैं और यह भी समझ पाते हैं कि नमक सील क्यों जाता है।
हर पदार्थ अलग आर्द्रता पर घुलना शुरू करता है—यह समझकर उसके भंडारण और उपयोग का तरीका चुनना ही प्रस्वेदी पदार्थों को समझदारी से संभालने की दिशा में पहला कदम है।
