पदार्थ के एकत्रीकरण की 9 अवस्थाएँ

परंपरागत रूप से यह माना जाता है कि पदार्थ केवल तीन अवस्थाओं में पाया जा सकता है: ठोस, तरल और गैस। वैसे यह सत्य नहीं है। पदार्थ के एकत्रीकरण के अन्य राज्यों को देखा गया है, हालांकि दुर्लभ, भी अस्तित्व में प्रतीत होता है.

आगे हम इनमें से प्रत्येक अवस्था की मुख्य विशेषताओं को देखेंगे, जिन्होंने सबसे हाल की खोज की और ऐसी कौन सी प्रक्रियाएँ हैं जो किसी वस्तु को एक अवस्था से दूसरी अवस्था में ले जाती हैं।

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पदार्थ एकत्रीकरण की अवस्थाएँ: वे क्या हैं?

भौतिकी में, पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति को इस प्रकार समझा जाता है विशिष्ट तरीकों में से एक जिसमें मामले को प्रस्तुत किया जा सकता है. ऐतिहासिक रूप से, पदार्थ की अवस्थाओं के बीच अंतर गुणात्मक गुणों के आधार पर किया गया था, जैसे कि ठोसता वस्तु का, उसके परमाणुओं का व्यवहार या उसका तापमान, पारंपरिक वर्गीकरण तरल, ठोस और traditional गैस।

हालांकि, भौतिकी में अनुसंधान के लिए धन्यवाद, अन्य राज्यों की खोज की गई है और उन्हें उठाया गया है ऐसी स्थितियों में होते हैं, जिन्हें सामान्य रूप से दोहराना संभव नहीं होता है, जैसे कि अत्यधिक उच्च या निम्न तापमान।

आगे हम पदार्थ की मुख्य अवस्थाओं को देखेंगे, वे दोनों जो पारंपरिक वर्गीकरण को बनाते हैं और जिन्हें प्रयोगशाला स्थितियों में खोजा गया है, साथ ही उनके भौतिक गुणों की व्याख्या करने के अलावा और उन्हें कैसे प्राप्त करना संभव है।

मौलिक राज्य

परंपरागत रूप से, पदार्थ की तीन अवस्थाओं के बारे में कहा गया है, जो कि इसके परमाणु विभिन्न तापमानों पर कैसे व्यवहार करते हैं. ये अवस्थाएँ मूल रूप से तीन हैं: ठोस, तरल और गैस। हालांकि, बाद में इसे इन जमीनी राज्यों के बीच प्लाज्मा में शामिल कर लिया गया। निम्नलिखित चार राज्यों के बारे में सबसे उल्लेखनीय बात यह है कि उन्हें घर पर रहते हुए रोजमर्रा की स्थितियों में देखा जा सकता है।

प्रत्येक खंड में पदार्थ के एकत्रीकरण की चार मूलभूत अवस्थाओं को समझने के लिए आइए देखें कि इनमें से प्रत्येक अवस्था में H2O, यानी पानी कैसे प्रस्तुत किया जाता है.

1. ठोस

ठोस अवस्था वस्तुओं को एक परिभाषित तरीके से प्रस्तुत किया जाता है, अर्थात उनका आकार सामान्य रूप से नहीं बदलता है, एक महान बल लागू किए बिना या प्रश्न में वस्तु की स्थिति को बदले बिना इसे बदलना संभव नहीं है।

इन वस्तुओं के परमाणु आपस में जुड़कर निश्चित संरचनाएँ बनाते हैं, जो उन्हें उस शरीर को विकृत किए बिना ताकतों का सामना करने की क्षमता देता है जिसमें वे हैं। यह इन वस्तुओं को कठोर और प्रतिरोधी बनाता है।

H2O ठोस अवस्था में बर्फ है।

जो वस्तुएँ ठोस अवस्था में होती हैं उनमें आमतौर पर निम्नलिखित विशेषताएं होती हैं:

• उच्च सामंजस्य।
• परिभाषित आकार।
• आकार स्मृति: वस्तु के आधार पर, यह विकृत होने पर वापस आ जाता है।
• वे व्यावहारिक रूप से असम्पीडित हैं।
• विखंडन का प्रतिरोध
• कोई प्रवाह नहीं।

2. तरल

यदि किसी ठोस का तापमान बढ़ा दिया जाता है, तो संभावना है कि वह अपना आकार खो देगा जब तक इसकी सुव्यवस्थित परमाणु संरचना पूरी तरह से गायब नहीं हो जाती, एक तरल बन जाती है।

द्रवों में प्रवाह करने की क्षमता होती है क्योंकि उनके परमाणु, यद्यपि वे संगठित अणुओं का निर्माण जारी रखते हैं, वे एक दूसरे के इतने करीब नहीं हैं, आंदोलन की अधिक स्वतंत्रता रखते हैं.

तरल अवस्था में H2O सामान्य, साधारण पानी होता है।

तरल अवस्था में, पदार्थों में निम्नलिखित विशेषताएं होती हैं:

• कम सामंजस्य।
• उनका कोई ठोस रूप नहीं है।
• प्रवाह।
• थोड़ा संकुचित
• ठंड में वे अनुबंध करते हैं।
• वे प्रसार प्रस्तुत कर सकते हैं।

3. गैस

गैसीय अवस्था में पदार्थ ऐसे अणुओं से बना होता है जो आपस में बंधे नहीं होते हैं, एक दूसरे के प्रति कम आकर्षक बल होना, जिससे गैसों का कोई परिभाषित आकार या आयतन नहीं होता है।

इसके लिए धन्यवाद, वे पूरी तरह से स्वतंत्र रूप से विस्तार करते हैं, जिसमें वे कंटेनर भरते हैं। इसका घनत्व तरल और ठोस की तुलना में बहुत कम है.

H2O की गैसीय अवस्था जलवाष्प है।

गैसीय अवस्था में निम्नलिखित विशेषताएं होती हैं:

• लगभग शून्य सामंजस्य।
• कोई निश्चित आकार नहीं।
• परिवर्तनीय मात्रा।
• वे अधिक से अधिक जगह लेने की प्रवृत्ति रखते हैं।

4. प्लाज्मा

बहुत से लोग पदार्थ की इस अवस्था को नहीं जानते हैं, जो जिज्ञासु है, क्योंकि यह ब्रह्मांड में सबसे सामान्य अवस्था है, क्योंकि यह वही है जिससे तारे बनते हैं।

संक्षेप में, प्लाज्मा है एक आयनित गैस, यानी इसे बनाने वाले परमाणु अपने इलेक्ट्रॉनों से अलग हो गए हैं, जो उप-परमाणु कण हैं जो सामान्य रूप से परमाणुओं के अंदर पाए जाते हैं।

इस प्रकार, प्लाज्मा एक गैस की तरह होता है, लेकिन आयनों और धनायनों से बना होता है, जो क्रमशः नकारात्मक और सकारात्मक रूप से आवेशित आयन होते हैं। यह प्लाज्मा को एक उत्कृष्ट चालक बनाता है।

गैसों में, उच्च तापमान पर होने के कारण, परमाणु बहुत तेजी से चलते हैं. यदि ये परमाणु एक दूसरे से बहुत हिंसक रूप से टकराते हैं, तो यह उनके अंदर के इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देता है। इसे ध्यान में रखते हुए, यह समझा जा सकता है कि सूर्य की सतह पर मौजूद गैसें लगातार आयनित होती हैं, क्योंकि तापमान बहुत अधिक होता है, जिससे वे प्लाज्मा बन जाते हैं।

फ्लोरोसेंट लैंप, एक बार चालू होने पर, अंदर प्लाज्मा होता है। साथ ही मोमबत्ती की आग प्लाज्मा होगी।

प्लाज्मा के लक्षण:

• वे बिजली का संचालन करते हैं।
• वे चुंबकीय क्षेत्र से अत्यधिक प्रभावित होते हैं।
• इसके परमाणु एक परिभाषित संरचना नहीं बनाते हैं।
• वे प्रकाश उत्सर्जित करते हैं।
• वे उच्च तापमान पर हैं।

नए राज्य

केवल चार राज्यों का ही उल्लेख नहीं किया गया है। प्रयोगशाला स्थितियों के तहत, कई और प्रस्तावित और खोजे गए हैं।. आगे हम पदार्थ के एकत्रीकरण की कई अवस्थाएँ देखेंगे जिन्हें शायद ही कभी देखा जा सकता है घर पर, लेकिन जो जानबूझकर वैज्ञानिक सुविधाओं में बनाया गया हो, या किया गया हो परिकल्पित।

5. बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट

मूल रूप से 1927 में सत्येंद्र नाथ बोस और अल्बर्ट आइंस्टीन द्वारा भविष्यवाणी की गई थी, बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट की खोज 1995 में भौतिकविदों एरिक ए। कॉर्नेल, वोल्फगैंग केटरले और कार्ल ई। वाइमन।

इन शोधकर्ताओं ने हासिल किया परमाणुओं को अब तक हासिल किए गए तापमान से 300 गुना कम तापमान पर ठंडा करें. यह घनीभूत बोसॉन का बना होता है।

पदार्थ की इस अवस्था में परमाणु पूर्णतः स्थिर होते हैं। पदार्थ बहुत ठंडा होता है और इसमें उच्च घनत्व होता है।

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6. फर्मी घनीभूत

फ़र्मी कंडेनसेट फ़र्मोनिक कणों से बना होता है और बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट के समान दिखता है, केवल बोसॉन का उपयोग करने के बजाय फ़र्मियन का उपयोग किया जाता है।

पदार्थ की यह स्थिति पहली बार 1999 में बनाई गई थी, हालांकि यह 2003 तक नहीं होगा कि इसे केवल फ़र्मियन के बजाय परमाणुओं के साथ दोहराया जा सकता है, डेबोरा एस। जिन।

पदार्थ के एकत्रीकरण की यह अवस्था, जो निम्न तापमान पर पाई जाती है, पदार्थ को सुपरफ्लुइड बनाता है, अर्थात पदार्थ में कोई चिपचिपाहट नहीं होती है.

7. सुपर सॉलिड

पदार्थ की यह स्थिति विशेष रूप से विचित्र है। इसमें हीलियम- (4) परमाणुओं को बहुत कम तापमान पर, परम शून्य के करीब लाना शामिल है।

परमाणुओं को उसी तरह से व्यवस्थित किया जाता है जैसे आप एक सामान्य ठोस, जैसे कि बर्फ में, केवल यहाँ की अपेक्षा करते हैं, हालांकि वे जमे हुए होंगे, वे पूरी तरह से स्थिर स्थिति में नहीं होंगे.

परमाणु अजीब तरह से व्यवहार करने लगते हैं, जैसे कि वे एक ही समय में ठोस और तरल पदार्थ हों। यह तब होता है जब क्वांटम अनिश्चितता के नियम प्रबल होने लगते हैं।

8. सुपर क्रिस्टल

एक सुपरक्रिस्टल पदार्थ का एक चरण होता है, जिसमें सुपरफ्लुइडिटी होने की विशेषता होती है और साथ ही, एक ठोस अनाकार संरचना.

सामान्य क्रिस्टल के विपरीत, जो ठोस होते हैं, सुपर क्रिस्टल में बिना प्रवाह के बहने की क्षमता होती है किसी भी प्रकार का प्रतिरोध और ठीक से क्रिस्टलीय संरचना को तोड़े बिना जिसमें इसकी परमाणु।

ये क्रिस्टल द्वारा बनते हैं कम तापमान और उच्च घनत्व पर क्वांटम कणों की बातचीत.

9. सुपरफ्लुइड

सुपरफ्लुइड पदार्थ की एक ऐसी स्थिति है जिसमें पदार्थ किसी भी प्रकार की चिपचिपाहट नहीं पेश करता है। यह एक बहुत ही तरल पदार्थ से भिन्न होता है, जो एक ऐसा होगा जिसकी चिपचिपाहट शून्य के करीब होगी, लेकिन फिर भी चिपचिपाहट होगी।

सुपरफ्लुइड एक ऐसा पदार्थ है, जो अगर बंद सर्किट में होता, तो बिना घर्षण के अंतहीन रूप से बहता रहता। इसकी खोज 1937 में पियोट्र कपित्सा, जॉन एफ. एलन और डॉन मिसनर।

राज्य परिवर्तन

राज्य परिवर्तन हैं ऐसी प्रक्रियाएँ जिनमें पदार्थ के एकत्रीकरण की एक अवस्था दूसरे में बदल जाती है और इसकी रासायनिक संरचना में समानता बनी रहती है. आगे हम उन विभिन्न परिवर्तनों को देखेंगे जो पदार्थ प्रस्तुत कर सकते हैं।

1. विलय

यह ऊष्मा के माध्यम से ठोस से तरल अवस्था में जाने का मार्ग है। गलनांक उस तापमान के रूप में समझा जाता है जिस पर किसी ठोस को पिघलने के लिए उजागर किया जाना चाहिए, और यह ऐसा कुछ है जो पदार्थ से पदार्थ में भिन्न होता है. उदाहरण के लिए, पानी में बर्फ का गलनांक 0 डिग्री सेल्सियस होता है।

2. जमाना

यह तापमान के नुकसान के माध्यम से एक तरल से ठोस तक का मार्ग है। जमना बिंदु, जिसे हिमांक भी कहा जाता है, वह तापमान है जिस पर कोई द्रव ठोस बन जाता है. प्रत्येक पदार्थ के गलनांक का मिलान करें।

3. वाष्पीकरण और उबलना

वे प्रक्रियाएं हैं जिनके द्वारा एक तरल गैसीय अवस्था में जाता है। पानी के मामले में, इसका क्वथनांक 100 डिग्री सेल्सियस होता है.

4. कंडेनसेशन

यह गैस से द्रव में पदार्थ की अवस्था का परिवर्तन है। इसे वाष्पीकरण के विपरीत प्रक्रिया के रूप में समझा जा सकता है.

वर्षा होने पर जल वाष्प के साथ ऐसा ही होता है, क्योंकि इसका तापमान गिर जाता है और गैस अवक्षेपित होकर द्रव अवस्था में चली जाती है।

5. उच्च बनाने की क्रिया

यह वह प्रक्रिया है जिसमें किसी पदार्थ की अवस्था में परिवर्तन होता है जो ठोस अवस्था में होता है और बिना तरल अवस्था से गुजरे गैसीय अवस्था में जाता है।

ऊर्ध्वपातन में सक्षम पदार्थ का एक उदाहरण है सूखी बर्फ.

6. रिवर्स उच्च बनाने की क्रिया

यह मिश्रण है एक गैस पहले तरल में परिवर्तित हुए बिना एक ठोस अवस्था बन जाती है.

7. विआयनीकरण

यह प्लाज्मा से गैस में परिवर्तन है।

8. आयनीकरण

यह गैस से प्लाज्मा में परिवर्तन है।

ग्रंथ सूची संदर्भ:

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