बर्फ पानी पर क्यों तैरती है?

कोहाकुगिलास की बर्फ डूबती नहीं, तैरती है। यह बात बहुत आम लगती है, पर असल में यह एक अनोखा रहस्य है।

30 सेकंड में जवाब

इसका जवाब पानी के अणुओं के क्रम में छिपा है।

बर्फ पानी पर तैरती है क्योंकि उसी आयतन की तुलना में बर्फ पानी से हल्की होती है। पानी जमते समय उसके अणु हाथ पकड़े हुए की तरह नियमित क्रम में जमते हैं और खाली जगहों वाली बनावट बनाते हैं। इसलिए जमने पर आयतन लगभग 9% बढ़ जाता है, बर्फ पानी से हल्की हो जाती है और तैरती है। ज़्यादातर पदार्थों में ठोस भारी होता है, इसलिए पानी में यह अनोखा गुण है।

आमतौर पर ठोस भारी होता है

ज़्यादातर पदार्थों में तरल से ठोस बनने पर अणु कसकर एक-दूसरे से चिपक जाते हैं और उतने ही आयतन का भार (घनत्व) बढ़ जाता है। पानी इसका उल्टा करता है। अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण (USGS) के अनुसार, पानी जमने पर उसका घनत्व लगभग 9% कम हो जाता है। इसीलिए आपके गिलास की बर्फ और समुद्र में तैरते हिमखंड, दोनों डूबते नहीं बल्कि तैरते हैं।

खाली जगहों वाला क्रम

पानी के अणु अपने पास के अणुओं को "हाइड्रोजन बंध" नामक कमज़ोर जोड़ से खींचते हैं। बर्फ बनने पर ये जोड़ अणुओं को छह कोनों वाली जाली की तरह साफ़-सुथरे क्रम में जमा देते हैं और खाली जगहों वाली बनावट में बंद कर देते हैं। तरल पानी में अणु इधर-उधर घूमकर खाली जगहों में घुस जाते हैं, इसलिए उतनी ही मात्रा का आयतन कम होता है।

कोहाकुठोस होते ही हल्का हो जाना... पानी तो थोड़ा अनोखा ही है, है ना?

हिमखंड का ज़्यादातर हिस्सा पानी के नीचे

USGS के अनुसार, बर्फ का घनत्व पानी के घनत्व का लगभग 90% है। इसलिए तैरती बर्फ का केवल लगभग 10% हिस्सा सतह से ऊपर निकलता है और बड़ा हिस्सा पानी के नीचे रहता है। हालाँकि, बर्फ में हवा के बुलबुले हों तो यह अनुपात थोड़ा बदल जाता है।

झील के जीवों की रक्षा कैसे

पानी लगभग 4℃ पर सबसे भारी होता है। सर्दियों में झील ठंडी होने पर लगभग 4℃ का भारी पानी तल में जमा हो जाता है, जबकि उससे ठंडा और हल्का पानी तथा बर्फ ऊपर इकट्ठा होते हैं। सतह पर बनी बर्फ ढक्कन की तरह काम करती है और नीचे के पानी के जमने को कठिन बनाती है। अगर बर्फ डूबने वाली होती, तो झीलें तल से जम सकती थीं।

कोहाकुपानी जमने पर खाली जगहों वाली बनावट में जमता है, इसलिए आयतन बढ़ता है और वह हल्का हो जाता है। इसी कारण बर्फ तैरती है।

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