கலைக்களஞ்சியம்/அடர்த்தியும், ஒப்படர்த்தியும்
அடர்த்தியும், ஒப்படர்த்தியும் (Density and Specific Gravity) : ஒரு பொருளின் அடர்த்தி என்பது அதன் அலகுப் பருமனின் நிறை. இது பொருளுக்குள் சடப்பொருள் எவ்வாறு அமைந்துள்ளது எனக் காட்டும். இது மிலிலீட்டருக்கு இத்தனை கிராம்கள் என அளவிடப்படுகிறது.
ஒப்படர்த்தி என்பது. ஒரு பொருளின் நிறைக்கும். அதே பருமன் கொண்டு 40 வெப்பநிலையிலுள்ள நீரின் நிறைக்குமுள்ள விதம். பொருள்களின் அடர்த்தியைத் தனியே திருத்தமாக அளவிடுதல் மிகவும் கடினம். ஆகையால் அதை வேறொரு திட்டப் பொருளுடன். ஒப்பிட்டுக் கூறுவது வழக்கம், திட, திரவப் பொருள்களுக்கு நீர் இத்தகைய திட்டப் பொருளாகப் பயனாகிறது. வாயுக்களின் அடர்த்தி முதலில் ஹைடிரஐனுடன் ஒப்பிடப்பட்டது. தற்போது இது ஆக்சிஐனுடன் ஒப்பிடப்படுகிறது.
ஒரு பொருளின் அடர்த்தியையோ ஒப்படர்த்தியையோ குறிப்பிடுகையில் அதன் வெப்ப நிலையையும் அழுத்தத்தையும் சேர்த்துக் குறிப்பிட வேண்டும். ஏனெனில் இவ்விரண்டும் அடர்த்தியைப் பாதிக்கின்றன. திட திரவப் பொருள்களை அழுத்தம் அவ்வளவாகப் பாதிப்பதில்லை. ஆனால் வாயுக்களின் அடர்த்தி இவ்விரண்டாலும் பெரிதும் மாறுபடுகிறது. பொதுவாக, வெப்பநிலை அதிகரிப்பதால் அடர்த்தி குறையும். அழுத்தம் அதிகமானால் பருமன் குறைகிறது. ஆகையால் வாயுக்களின் அடர்த்தி எப்போதும் ஒரே வெப்ப நிலையிலும், அழுத்தத்திலும் குறிப்பிடப்படும். 760 மி. மீ. அழுத்தத்திலும், 00 வெப்பநிலையிலும் வாயுக்களின் அடர்த்தி குறிக்கப்படும். இப்போது அடர்த்தி திட்ட வெப்ப நிலையிலும் அழுத்தத்திலும் (தி. வெ. அ.) (N. T. P.) உள்ளதாகச் சொல்லப்படும்.
அடர்த்தி அளவுகள் : திரவங்கள்: 1. பைக்னா மீட்டர் முறை: பைக்னாமீட்டர் (Pyknometer) என்பது ஒரு சிறு கலம். இதை எளிதாகவும் திருத்தமாகவும் திரவங்களால் நிரப்பலாம். சீராக ஒரே வெப்ப நிலையில் இருக்கச் செய்யவும், நிறுக்கவும்
1. அடர்த்தி சீசா
2. பைக்னாமீட்டர்
எளிதாக இருக்குமாறு இது அமைக்கப் பட்டிருக்கும். இதில் பல வடிவங்கள் உண்டு. அவற்றுள் அடர்த்திச் சீசா (Density bottle), ஸ்ப்ரெங்கல் பைக்னா மீட்டர் ஆகிய இரண்டும் படத்திற் காட்டப்பட்டுள்ளன. அடர்த்திச் சீசா ஆராய்ச்சிச் சாலையில் பெரிதும் வழங்கும் எளிய கருவி. மற்றது பலவடிவங்களில் வெப்பவியற் சோதனைகள் முதலியவற்றில் வழங்குகிறது.
இக் கருவியைக் கொண்டு திரவங்களின் அடர்த்தியை அளவிட அது காலியாகவும், திரவத்தோடும், நீரோடும் நிறுக்கப்படும். இந்நிறைகளிலிருந்து சம பருமனுள்ள திரவம், நீர் இவற்றின் நிறைகளைப் பெற்றுத் திரவத்தின் ஒப்படர்த்தியைக் கணக்கிடலாம். பைக்னாமீட்டரை நிரப்பும் போது திரவம் சீரான வெப்ப நிலையில் இருக்குமாறு செய்வது அவசியம். பொருள்களைக் காற்றில் நிறுப்பதால் அதன் மிதப்பு (Buoyancy) நிறை அளவுகளைப் பாதிக்கும். இதற்கான திருத்தத்தைக் கணக்கெடுத்துக் கொள்ளவேண்டும்.
2. நீர்முழுக்கி முறை (Sinker method) : உட்டுளையான கண்ணாடிக் கோளத்தினுள் ஈயக் குண்டுகளைப் போட்டுக் கனமாக்கி அதை நீர்முழுக்கியாகப் பயன்படுத்தலாம். இதைக் காற்றில் நிறுத்தபின் திரவத்திலும், நீரிலும் நிறுத்தால் இவ்விரண்டிலும் நீர்முழுக்கியின் மிதப்பு விசைகளை அறிந்து திரவத்தின் ஒப்படர்த்தியைக் கணக்கிடலாம். காற்றில் முழுக்கியின் மிதப்புக்காக ஒரு திருத்தத்தைச் செய்யவேண்டும். அடர்த்தியையும் அது மாறும் விதத்தையும் பல வெப்ப நிலைகளில் அறிய இம்முறை ஏற்றது.
3. ஹேர் கருவி: இது படத்திலுள்ளதைப் போல் கவிழ்ந்த ப-வடிவான குழாய். இதன் இரு
முனைகள் இரு திரவங்களுக்குள் இருக்குமாறு வைக்கப்பட்டிருக்கும். நடுவிலுள்ள பக்கக் குழலின் வழியே காற்றை உறிஞ்சினால் இரு குழல்களிலும் திரவ-நிரைகள் நிற்கும். உள்ளும் வெளியும் இரு புறத்திலும் அழுத்தங்கள் சமமாகையால்,
இவ்வாறு இரு திரவங்களின் அடர்த்தியை ஒப்பிட இது பயனாகும்.
திண்மங்கள்: 1. திரவநிலையியல் முறையில் (Hydrostatic method) பொருளை முதலில் காற்றிலும் பின்னர் நீரிலும் நிறுத்து அதன் மிதப்பு விசையைக் கண்டறிந்து அடர்த்தியைக் கணக்கிடலாம். இதைச் செய்யப் பயனாகும் தராசுக்குத் திரவநிலையியல் தராசு எனப் பெயர். காற்றில் பொருளின் மிதப்பு விசை, தண்ணீர்த் திட்ட வெப்பநிலையான 4°- இல்லாதபோது ஏற்படும் பிழை, பொருளைக் கட்டித்
தொங்கவிட்ட நூலுக்கும் நீருக்கும் இடையே தொழிற்படும் பரப்பு-இழுவிசை இவற்றிற்கேற்ற திருத்தங்களைச் செய்யவேண்டும்.
2. அடர்த்திச் சீசா முறை: இம்முறை சிறு பொருள்களுக்கும் ஏற்றது. சீசாவைக் காலியாகவும், பொருளுடனும் பொருள் போக மற்றப் பகுதி நிறைய நீருடனும், பொருளின்றி வெறும் நீருடனும் நிறுத்துப் பொருளின் நிறையையும் அதன் பருமனுக்குச் சமமான நீரின் நிறையையும் அறிந்து, ஒப்படர்த்தியைக் கணக்கிடலாம். மேற்கூறப்பட்ட திருத்தங்களைச் செய்வதுடன் சீசாவுக்குள் காற்றுக் குமிழிகள் இல்லாமற் கவனிப்பதும் இம்முறையில் அவசியம்.
3. மிதப்பு முறை : மிகச் சிறிய அளவிற் கிடைக்கும் கனியங்களின் அடர்த்தியை அறிய இம்முறை வழங்குகிறது. இதில் வெவ்வேறு அடர்த்திகளுள்ள இரு திரவங்களைத் தகுந்தவாறு கலந்து அக்கலப்பின் அடர்த்தி, பொருளின் அடர்த்திக்குச் சமமாகுமாறு சரிப்படுத்தப்படும். இப்போது பொருள் அக்கலப்பில் மிதக்காமலும் மூழ்காமலும் இருந்த இடத்திலேயே நிலைத்து நிற்கும். மெதிலீன் அயோடைடு (Methylene Iodide ஒப்படர்த்தி 3.3), பென்சீன் (Benzene ஒப்படர்த்தி 0.98) ஆகிய இரண்டும் இம்முறையில் பொதுவாய் வழங்கும் திரவங்கள்.
வாயுக்கள்: கண்ணாடிக் குமிழ் ஒன்றிலுள்ள காற்றை அகற்றிவிட்டு அதை நிறுத்த பின் அதற்குள் உலர்ந்த வாயுவை நிரப்பி மீண்டும் நிறுத்து அதன் நிறையை அறியலாம். அதற்குள் நீரைவிட்டு நிறுத்து இந்நிறையிலிருந்து குமிழின் பருமனை யறியலாம். ஆகையால் இவ்விரண்டிலிருந்து வாயுவின் அடர்த்தியைக் கணக்கிடலாம். வாயுவின் அழுத்தத்தையும் அதன் வெப்ப நிலையையும் அறிந்து திட்ட வெப்பநிலை அழுத்தத் திற்கு இதன் அடர்த்தி கணக்கிடப்படும்.
காற்றிலுள்ள சடவாயுக்களை யொத்தவை மிகச் சிறிய அளவில்தான் கிடைக்கும். இவற்றின் அடர்த்தியை அறிய நுணுக்கத் தராசு (Micro balance) என்னும் கருவி பயனாகிறது. இதைக் கொண்டு இரு வாயுக்களின் அடர்த்தியை ஒப்பிடலாம். இம்மியளவேயுள்ள வாயுக்களைக் கொண்டும் இக் கருவியில் அடர்த்தியைத் திருத்தமாக ஒப்பிட இயலும்.
ஆவி அடர்த்தி : ஆவி அடர்த்தியை அளக்கும் முறைகள் கே-லூசாக் (Gay-Lussac), விக்டர் மெயர் (Victor Meyer), டுயூமர் (Dumas) ஆகியோரது முறைகளை யொட்டி உள்ளன. ஒரு திரவத்தை ஆவியாக்கிக் குறிப்பிட்டதோர் வெப்ப நிலையில் அதன் அடர்த்தியை அளத்தலே இம் முறைகளிற் செய்யப்படுவது. இம்மூன்றில் டுயூமாவின் முறை அவ்வளவாக வழக்கத்தில் இல்லை.
கே-லூசாக்கின் முறையில், அளவிட்ட நிறையுள்ள திரவத்தை ரசத்தின் மேல் ஆவியாக்கி அதன் பருமன் அளவிடப்படும். இதிலிருந்து அதன் அடர்த்தியை அறியலாம்.
விக்டர் மெயர் முறை தற்காலத்தில் அதிகமாக
வழங்குகிறது. படத்திற் காட்டியுள்ள கருவியில் ஆவி யாகும் திரவம் உட்குழலில் ஒரு சீசாவில் இருக்கும். இது ஓர் அளவுகுழலுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. வெளிக் கலத்திலுள்ள திரவத்தைக் கொதிக்க வைத்தால் அது உள்ளிருக்கும் திரவத்தை ஆவியாக்கிக் காற்றைத் தள்ளும். இக்காற்று அளவுகுழலையடையும். இதன் பருமன் அளக்கப்பட்டுத் திட்ட வெப்ப நிலை அழுத்தத்திற்குக் கணக்கிடப்படும். இது ஆவியின் பருமனுக்குச் சமம். இதிலிருந்தும் ஆவியான திரவத்தின் நிறையிலிருந்தும் ஆவியின் அடர்த்தியைக் கணக்கிடலாம்.
நூல்; Glazebrook, Dic. of App. Phy.- Balanoes.