विषय
- पानी कोसिव और एडिक्टिव है।
- जल एक अपेक्षाकृत स्थिर तापमान बनाए रखता है।
- पानी एक अच्छा विलायक है
- पानी फैलता है जब यह जमा देता है
- पानी में न्यूट्रल पीएच होता है।
पानी एकल सबसे महत्वपूर्ण पर्यावरणीय विशेषता है जो जीवन के अस्तित्व और रखरखाव की अनुमति देता है। ऐसे जीव हैं जो सूर्य के प्रकाश या ऑक्सीजन के बिना मौजूद हैं, लेकिन अभी तक कोई भी ऐसा नहीं पाया गया है जो पानी से पूरी तरह से स्वतंत्र रूप से मौजूद हो। यहां तक कि रेगिस्तान की सुदूर पहुंच में हार्डी कैक्टि को जीवित रहने के लिए कुछ मात्रा में पानी की आवश्यकता होती है। जीवन में जल की उपयोगिता का रहस्य इसकी हाइड्रोजन-बॉन्डिंग विशेषता में निहित है, जो एक ऐसा वातावरण बनाने के लिए पांच गुणों को महत्वपूर्ण बनाता है जहां जीवन मौजूद हो सकता है और पनप सकता है।
पानी कोसिव और एडिक्टिव है।
पानी के अणु ध्रुवीय होते हैं। यही है, अणु का एक छोर दूसरे छोर (पॉजिटिव चार्ज) की तुलना में अधिक विद्युतीय (ऋणात्मक आवेश) है। इसलिए, विभिन्न पानी के अणुओं के विपरीत छोर मैग्नेट के विपरीत छोरों की तरह एक दूसरे से आकर्षित होते हैं। पानी के अणुओं के बीच आकर्षक ताकतों को "हाइड्रोजन बांड" के रूप में जाना जाता है। पानी की हाइड्रोजन बंध प्रवृत्ति इसे चिपचिपा बना देती है, इसमें पानी के अणु एक साथ चिपक जाते हैं (जैसे कि एक पोखर में)। यह सामंजस्य के रूप में जाना जाता है। इस संपत्ति की वजह से, पानी में उच्च सतह तनाव है। इसका मतलब यह है कि पानी के पोखर की सतह को तोड़ने के लिए थोड़ा अतिरिक्त बल लगता है। पानी भी चिपकने वाला है, जिसका अर्थ है कि यह पानी के अलावा अन्य अणुओं से चिपक जाता है। विशेष रूप से यह पानी में घुलनशील (हाइड्रोफिलिक) पदार्थों से चिपक जाएगा, जैसे कि स्टार्च या सेल्यूलोज। यह तेल जैसे हाइड्रोफोबिक पदार्थों का पालन नहीं करेगा।
जल एक अपेक्षाकृत स्थिर तापमान बनाए रखता है।
पानी में उच्च विशिष्ट गर्मी, वाष्पीकरण की उच्च गर्मी और एक बाष्पीकरणीय शीतलन गुण होता है जो एक साथ मिलकर एक स्थिर तापमान बनाए रखने के लिए इसका कारण बनता है। पानी का तापमान बदल सकता है, ज़ाहिर है, वे बस अन्य पदार्थों के तापमान की तुलना में अधिक धीरे-धीरे बदलते हैं। इन गुणों में से प्रत्येक पानी की हाइड्रोजन संबंध संपत्ति के कारण है। बंधनों को तोड़ने और बनाने के लिए, जो पानी के तापमान को बदलने के लिए आवश्यक होगा (तापमान अणु आंदोलन की गति को प्रभावित करता है), को पूरा करने के लिए अतिरिक्त मात्रा में ऊर्जा (या गर्मी) लेता है।
उच्च विशिष्ट गर्मी का मतलब है कि पानी कई पदार्थों की तुलना में गर्मी को अवशोषित और बरकरार रखता है। यानी पानी के तापमान को बदलने में अधिक ऊर्जा (गर्मी) लगती है। वाष्पीकरण की उच्च गर्मी का मतलब है कि पानी को कई अन्य पदार्थों की तुलना में गैस (वाष्प) में बदलने में अधिक ऊर्जा (गर्मी) लगती है। बाष्पीकरणीय ठंडा पानी के अणुओं का एक परिणाम है जो एक गैसीय अवस्था में (वाष्प में) उनके साथ गर्मी ले जाते हैं, और इसलिए पानी के पोखर से बाहर निकलते हैं। नतीजतन, पानी पोखर तापमान में अधिक वृद्धि नहीं करेगा, और स्थिर रहेगा।
पानी एक अच्छा विलायक है
क्योंकि पानी ध्रुवीय है और इतनी आसानी से हाइड्रोजन बांड है, अन्य ध्रुवीय अणु आसानी से इसमें घुल जाएंगे। याद रखें कि ध्रुवीय अणुओं के लिए, अणु के एक छोर पर एक नकारात्मक चार्ज होता है, जो एक चुंबक की तरह, अन्य अणुओं के दूसरे छोर पर सकारात्मक चार्ज के लिए आकर्षित होता है। यह आकर्षण हाइड्रोजन बांड बनाता है। ध्रुवीय अणुओं को हाइड्रोफिलिक (पानी से प्यार करने वाला) या पानी में घुलनशील अणुओं के रूप में भी जाना जाता है। हालांकि, पानी नॉनपोलर या हाइड्रोफोबिक (पानी से डर) अणुओं को अच्छी तरह से भंग नहीं करता है। हाइड्रोफोबिक अणुओं में तेल और वसा शामिल हैं।
पानी फैलता है जब यह जमा देता है
तरल पानी के भीतर मौजूद हाइड्रोजन बॉन्ड की उच्च संख्या के कारण पानी के अणु दूर हो सकते हैं, अणुओं के अलावा अन्य तरल पदार्थ (बॉन्ड स्वयं जगह लेते हैं) हो सकते हैं। तरल पानी में, बांड लगातार बनते, टूटते और सुधरते रहते हैं, जिससे पानी एक विशिष्ट रूप में बह सकता है। हालांकि, जब पानी जम जाता है, तो बॉन्ड को नहीं तोड़ा जा सकता है, क्योंकि ऐसा करने के लिए कोई ऊष्मा ऊर्जा नहीं होती है। इसलिए, पानी के अणु एक जाली का निर्माण करते हैं जो तरल रूप में पानी की तुलना में अधिक फैलता है। क्योंकि जमे हुए पानी में अणुओं की संख्या समान होती है, लेकिन अधिक विस्तार होता है, यह तरल पानी की तुलना में कम घना होता है। कम घनी बर्फ (ठोस पानी) इसलिए अधिक घने तरल पानी पर तैरने लगेगा।
पानी के शरीर पर बर्फ की एक फिल्म एक इन्सुलेटर के रूप में कार्य करती है। नतीजतन, बर्फ के नीचे का तरल पानी बाहरी हवा से सुरक्षित रहेगा और साथ ही जमने की संभावना भी कम होगी। यह अभी तक एक और कारण है कि पानी लगातार तापमान बनाए रखने में सक्षम है।
पानी में न्यूट्रल पीएच होता है।
पानी हाइड्रोजन और हाइड्रॉक्सिल आयनों में अलग हो सकता है। पीएच हाइड्रोजन से हाइड्रॉक्सिल आयनों का एक सापेक्ष माप है। क्योंकि पानी में हाइड्रोजन और हाइड्रॉक्सिल आयनों की एक समान संख्या होती है, यह न तो अम्लीय और न ही बुनियादी है, लेकिन इसका तटस्थ पीएच 7. है और क्योंकि इसमें हाइड्रोजन और हाइड्रॉक्सिल आयन दोनों शामिल हैं, यह पीएच को विनियमित करने के लिए जो भी आवश्यक हो सकता है प्रदान कर सकता है। एक एंजाइमेटिक प्रतिक्रिया जो इसकी उपस्थिति में होती है। नतीजतन, यह एक बहुउद्देशीय विलायक है, जिसके भीतर विभिन्न पीएच आवश्यकताओं के साथ विभिन्न एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाएं संभावित रूप से हो सकती हैं।