இளையர் அறிவியல் களஞ்சியம்/வாயு

by மணவை முஸ்தபா

வாயு : இஃது ஆங்கிலத்தில் கேஸ் (Gas) என அழைக்கப்படுகிறது. சாதாரணமாக உலகில் உள்ள பொருள்கள் அனைத்தும் மூன்று வகைகளில் அமைந்துள்ளன. அவை, திட, திரவ, வாயு நிலைகளாகும். கல் திட நிலைக்கும், நீர் திரவ நிலைக்கும், ஆக்சிஜன் வாயு நிலைக்கும் உதாரணங்களாகும்.

இம் மூவகைகளுள் வாயுவே மிகவும் கனம் குறைந்தது. எளிதாக இயங்கக் கூடிய இது மென்மையானதாகவும் இருக்கும். மிக எளிதாக இடம்விட்டு இடம் பரவும் தன்மை கொண்டது. வாயுவுக்கென்று தனித்த வடிவம் ஏதும் இல்லை. அதை எதில் இடுகிறோமோ அதன் வடிவத்தைப் பெறுவது அதன் இயல்பு வாயுவின் கனத்திற்கேற்ப அஃது இடப்படும் பொருளின் அடிமட்டத்தை விரைந்து அடையும். குறைவான இடத்திற்குள் அதிக வாயுவை அழுத்தி வைக்க முடியும். வாயு நீரைவிட 800 மடங்கு கனம் குறைந்ததாகும். வாயுக்களில் மிகவும் கனம் குறைந்தது ஹைட்ரஜன் எனும் நீர் வாயுவேயாகும்.

சில வாயுக்களுக்கு மணம், சுவை என்பன எதுவும் இல்லை. இவற்றிற்கு எடுத்துக்காட்டாக பிராணவாயு, நீர் வாயு. நைட்ரஜன், போன்றவற்றைக் கூறலாம். சில வாயுக்களுக்கு மனமும் நிறமும் உண்டு. அவற்றிற்கு உதாரணமாக பழுப்பு நிறமுடைய நைட்ரஜன் டையாக்சைடையும் பச்சை கலந்த மஞ்சள் நிறமும் கார மணமும் கொண்ட குளோரின் வாயுவையும் கூறலாம்.

காற்றும் வாயுவேயாயினும் அஃது பல வாயுக்களின் கூட்டுக் கலவையாக அமைந்துள்ளது.

உலகில் உள்ள பொருள்கள் அனைத்தும் மூலக் கூறுகளால் ஆனவைகளே என்பது யாவரும் அறிந்ததே. அதே போன்றுதான் வாயுவும் மூலக் கூறுகளால் ஆனவையேயாகும். வாயுவின் மூலக் கூறு ஒன்றோடொன்று இணைந்திராமல் சற்று விலகியே இருக்கின்றன. ரப்பர் பந்துபோல் உள்ள இம் மூலக்கூறுகள் இங்குமங்குமாக இயங்கிக் கொண்டே இருக்கின்றன. வாயு வைக்கப்பட்டுள்ள கலத்தின் சுற்றுச் சுவர்களில் மோதி மோதித் திரும்புகின்றன. இவ்வாறு மோதும் போது ஏற்படும் அழுத்தமே வாயு அழுத்தம் எனக் கூறப்படுகிறது.

வாயுக்களை குளிர்விப்பதன் மூலம் அவற்றைத் திரவ நிலைக்குக் கொண்டுவர முடியும். திரவ நிலையில் உள்ள வாயுவை மேலும் குளிரூட்டுவதன்மூலம் திட நிலையை அடையச் செய்ய முடியும். அத்திடப் பொருளையே வெப்பப்படுத்துவதன் மூலம் ஆவியாக்கி மீண்டும் வாயு நிலையை அடையச் செய்யலாம். இவ்வாறு வாயுவை திரவ, திட நிலைக்குக் கொண்டு சென்று மீண்டும் வாயு நிலைக்கே கொண்டு வரலாம். சாதாரண வெப்ப நிலையில் உள்ளதையே வாயு என்கிறோம்.

தொடக்கக் காலத்தில் வாயுவைத் திரவ நிலைக்குக் கொண்டு வருவது இயலாத ஒன்று என்றே கருதி வந்தனர். இக் கருத்தை மாற்றியமைத்தவர் மைக்கேல் பாரடே எனும் அறிவியல் அறிஞராவார். இவர் குளிர்விப்பதன் மூலமும் அழுத்தம் தருவதன் வாயிலாகவும் வாயுவை திரவ நிலைக்குக் கொண்டுவர இயலும் என்பதை 1849வாக்கில் செயல் வடிவில் நிறுவிக் காட்டினார்.

வாயுக்களில் சில நச்சுத் தன்மையுடையவைகளாக உள்ளன. அவற்றுள் குளோரின் வாயு, கார்பன் மோனாக்சைடு போன்றவை முக்கியமானவைகளாகும். எனினும், குடிநீரில் உள்ள கிருமிகளை அழிக்க குளோரின் வாயு நீரினுள் சிறிது கலக்கப்படுகிறது. கார், லாரி போன்ற உந்து வண்டிகளிலிருந்து வெளிப்படும் புகையில் கார்பன் மோனாக்சைடு வாயு அதிகம் உள்ளது. எனவே, இப்புகையைச் சுவாசிப்பது உடல் நலத்துக்குத் தீங்காகும்.

வாயுக்களில் பலவும் நமக்குப் பயன்படுவனவாகவே உள்ளன. அவற்றால் நாம் பலப்பல நன்மைகளைப் பெறுகிறோம். சான்றாக, நாம் உயிர் வாழ இன்றியமையாத வாயுவாக ஆக்சிஜன் எனும் பிராணவாயு அமைந்துள்ளது. இஃது 'உயிர்வளி’ என்றும் கூறுவர். தீ எரியவும் இவ்வாயு இன்றியமையாததாக உள்ளது. கரியமில வாயுவாகிய கார்பன்-டையாக்சைடைக் கொண்டு சோடா பானங்கள் தயாரிக்கப்படுகின்றன. எரியும் தீயை அணைக்கவும் இக்கரியமிலவாயு பயன்படுகிறது. நிலத்தினுள்ளிருந்து பெறப்படும் இயற்கை வாயு, மிகச் சிறந்த எரிபொருளாகப் பயன்பட்டு வருகிறது. அவ்வாறே நிலக்கரியிலிருந்து நிலக்கரி வாயு பெறப்படுகிறது. இவ்வியற்கை வாயுவைக் கொண்டு வீட்டில் உணவு சமைக்கவும் விளக்கை எரியச் செய்யவும் தொழிற்சாலைகளில் எந்திரங்களை இயக்கவும் உந்து வண்டி போன்ற வாகனங்களை இயக்கவும் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது.

உலோகத் தொழிலுக்கும் வாயுக்கள் பயன்பட்டு வருகின்றன. உலோகங்களை மிக அதிக வெப்ப நிலைக்குக் கொண்டுவர வெப்ப வாயு பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஹைட்ரஜன், வாயு, அசெட்டிலின் வாயு போன்றவை இதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இவ்வாயுக்களை ஆக்சிஜனோடு கலந்து எரிக்க மிகு வெப்பம் ஏற்படும். சுமார் மூவாயிரம் டிகிரி வெப்பத்தில் இரும்பை வெட்ட முடியும். இம் முறையில் இரு துண்டு உலோகங்களைப் பற்றவைத்து இணைக்கவும் இவ்வாயுக்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.