கலைக்களஞ்சியம்/ஆவிகளும் ஆவியாதலும்

ஆவிகளும் ஆவியாதலும் (Vapours and Vaporization) : ஒரு திரவம் தன் நிலையினின்றும் மாறி வாயு நிலையை அடைவது ஆவியாதல் எனப்படும். இவ் விளைவைப் பொருளியக்கக் கொள்கையால் (த.க.) விளக்கலாம். ஒரு திரவத்திலுள்ள மூலக்கூறுகள் திரவப் பரப்பைவிட்டுப் பிரிந்து, வெளியேறிச் சென்று தன்வயமாகத் திரியும்போது அவை ஆவியாய்விட்டன என்கிறோம். இவ்வெளியேற்றம் எல்லா வெப்பநிலைகளிலும் நடைபெறுகிறது. வெப்பநிலை மிகுந்தால் மூலக்கூறுகளின் இயக்கவேகம் மிகுகின்றது. இதனால் அவற்றின் வெளியேற்றமும் அதிகமாகி ஆவியாதல் விரைவாக நடைபெறுகிறது.

பூரித ஆவி: மூடிய கலம் ஒன்றனுள் இடப்பட்ட திரவம் ஆவியாக ஆவியாக அதன்மேலுள்ள இடத்தில் ஆவி மூலக்கூறுகள் நிறைகின்றன. இவ்வாறு நிறையும் மூலக்கூறுகளிற் சில திரவப் பரப்பை நெருங்கி, அதனாற் கவரப்பட்டு, மீண்டும் திரவத்திற்குள் சென்று விடுகின்றன. ஆகையால் சில திரவ மூலக்கூறுகள் ஆவியாவதும், சில ஆவி மூலக்கூறுகள் திரவமாவதும் ஒரே சமயத்தில் நிகழ்கின்றன. இதனால் கலத்திற்குள் திரவத்தை இட்ட சிறிது நேரத்திற்குப் பின் திரவப் பரப்பின் மேல் ஒருவகை இயக்கச் சமனிலை (Dynamic equilibrium) ஏற்படுகிறது. அப்போது குறிப்பிட்ட ஒரு காலத்தில் திரவத்திலிருந்து வெளியேறும் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையும், அதை மீண்டும் வந்தடையும் மூலக் கூறுகளின் எண்ணிக்கையும் சமமாக இருக்கும். இந்நிலையில், திரவப் பரப்பின்மேலுள்ள ஆவி பூரிதநிலையில் உள்ளதாகவும், அதன் அழுத்தம் பூரித ஆவி அழுத்தம் எனவும் கூறப்படும். திரவத்தை விட்டு வெளியேறும் மூலக்கூறுகள் அதைச் சேரும் மூலக்கூறுகளைவிட அதிகமான நிலையில் ஓர் ஆவி இருப்பின், அது அபூரித ஆவி எனப்படும்.

பூரித ஆவியின் பண்புகள் விரிவாக ஆராயப்பட்டுள்ளன. கலத்திலுள்ள ஆவி பூரித நிலையை அடைந்தபின், அது உள்ள இடத்தில் பருமனைக் குறைத்தால் ஆவியின் ஒரு பகுதி திரவமாகக் குளிருமே தவிர அதன் அழுத்தம் மாறாது. இடத்தை அதிகரித்தாலோ மீண்டும் சிறிது திரவம் ஆவியாகி அதைப் பூரித நிலையில் வைக்கும். பூரித ஆவி ஒன்றின் அழுத்தம் அதன் வெப்பநிலையை மட்டுமே பொறுத்திருக்கும். வெப்பநிலை அதிகமாயின் அழுத்தம் அதிகமாகும். ஒரு திரவத்தின் கொதிநிலையில் அதன் பூரித ஆவி அழுத்தம் திரவத்தின்மேல் தொழிற்படும் அழுத்தத்திற்குச் சமமாக இருக்கும். திரவத்தின் மேலுள்ள இடத்தில் பல ஆவிகள் கலந்திருந்தாலும் அதன் பூரித அழுத்தம் பாதிக்கப்படுவதில்லை. ரசாயன வினையற்ற பல ஆவிகள் ஓரிடத்தில் கலந்திருந்தால் அக்கலவையின் மொத்த அழுத்தம் அந்த ஆவிகளில் ஒவ்வொன்றும் தனியே அவ்விடத்தில் பரவி இருந்தால் ஏற்படக் கூடிய அழுத்தங்களின் தொகையாகும். இவ்வுண்மை ‘டால்டனின் பகுதி அழுத்த விதி' (Dalton's Law of Partial Pressure) என வழங்குகிறது.

வாயுக்களும் ஆவிகளும்: எளிதில் திரவமாகக் கூடிய வாயுப் பொருள்கள் ஆவிகள் என முன்னர்க் கருதப்பட்டன. ஆனால் தற்காலக் கொள்கையின்படி இந்த வரையறை மிக அடிப்படையான வேறொரு காரணத்தைக்கொண்டு செய்யப்படுகிறது. நவச்சார ஆவி, கந்தக டையாக்சைடு முதலியவை சாதாரண வெப்பத்தில் வாயுநிலையில் இருக்கும். அவற்றை அழுத்தினால் அவை திரவமாகின்றன. ஆகையால் இவை ஆவிகள் என அழைக்கப்படுகின்றன. ஆனால் ஆக்சிஜன் வாயுவைச் சாதாரண வெப்பத்தில் எவ்வளவு அழுத்தினாலும் அது திரவமாவதில்லை. ஆகையால் இது வாயு எனப்படும். குறிப்பிட்டதொரு. வெப்ப நிலைக்கு அதை முன்னதாகக் குளிர்வித்து,அதை அழுத்தினால்தான் அது திரவமாகும். இவ் வெப்ப நிலை வாயுவின் அவதி வெப்பநிலை (Critical temperature) எனப்படும். ஒவ்வொரு வாயுவுக்கும் ஒரு அவதி வெப்ப நிலையுண்டு. இவ்வெப்ப நிலையிலுள்ள ஒரு பொருள் அவதி நிலையில் உள்ளதாகக் கூறப்படும். ஆகையால் அவதி வெப்பநிலைக்கு மேலுள்ள வாயுப்பொருள்களை வாயுக்கள் என்றும், அதற்குக் கீழுள்ள வாயுப் பொருள்களை ஆவிகள் என்றும் தற்காலத்தில் அழைக்கிறார்கள்.