நம்மைச் சுற்றியுள்ள அனைத்துப் பொருள்களும் — நாம் சுவாசிக்கும் காற்று, குடிக்கும் நீர், பயன்படுத்தும் இரும்பு, மரம், கல் எல்லாவற்றையும் பருப்பொருள்கள் என்கிறோம். நிறை (mass) உடையதும் இடத்தை அடைத்துக் கொள்வதுமான எல்லா பொருளும் பருப்பொருளாகும். இந்த அலகில் பருப்பொருள்களின் இயற்பியல் தன்மைகளையும், அவற்றை வகைப்படுத்தும் முறைகளையும், தூய பொருள்களையும் கலவைகளையும் பற்றியும் விரிவாக அறிந்துகொள்வோம்.
3.1 பருப்பொருளின் இயற்பியல் தன்மை
பருப்பொருள்கள் அணுக்களால் (atoms) ஆனவை. அணுக்கள் மிகச் சிறிய துகள்கள் — நம் கண்களாலோ சாதாரண உருப்பெருக்கியாலோ பார்க்க முடியாதவை. ஒரு காகிதத்தாளின் தடிமன் இலட்சக்கணக்கான அணுக்களின் தடிமனைக் கொண்டது. அணுக்கள் சேர்ந்து மூலக்கூறுகளை (molecules) உருவாக்குகின்றன. சர்க்கரையை நீரில் கரைக்கும்போது சர்க்கரை மூலக்கூறுகள் நீர் முழுவதும் பரவுகின்றன — அதனால் நீர் இனிப்பாக மாறுகிறது.
இந்திய தத்துவமேதை கனடா பருப்பொருளின் சிறிய துகள்களை 'பரமானு' என அழைத்தார். கிரேக்க தத்துவமேதை டெமாக்ரட்டிஸ் இதனை 'அட்டாமஸ்' (அணு) என்று கூறினார். அணுக்களின் அமைப்பை ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி (SEM) மற்றும் ஊடுபுழை எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி (TEM) போன்ற நவீன கருவிகளால் கண்டறியலாம்.
பருப்பொருளின் சிறப்புப் பண்புகள்
- துகள்களுக்கிடையே இடைவெளி: பருப்பொருளின் துகள்களுக்கு இடையே இடைவெளி உண்டு. இது ஒவ்வொரு பொருளிலும் மாறுபடும். சர்க்கரையை நீரில் கரைக்கும்போது சர்க்கரைத் துகள்கள் நீரின் துகள்களுக்கு இடையே உள்ள இடைவெளிகளை நிரப்புகின்றன.
- துகள்களுக்கிடையே ஈர்ப்பு விசை: துகள்களை ஒன்றாகப் பிணைத்து வைக்கும் ஈர்ப்பு விசை உண்டு. இது ஒவ்வொரு பொருளிலும் வேறுபடும்.
3.2 திண்மம், திரவம் மற்றும் வாயுக்களின் நிறை, வடிவம் மற்றும் பருமன்
பருப்பொருள்களை துகள் அமைப்பின் அடிப்படையில் மூன்று இயற்பியல் நிலைகளாகப் பிரிக்கலாம்: திண்மம் (Solid), திரவம் (Liquid), வாயு (Gas).
| வ.எண் | திண்மம் | திரவம் | வாயு |
|---|---|---|---|
| 1 | குறிப்பிட்ட வடிவம் மற்றும் பருமன் கொண்டது | குறிப்பிட்ட வடிவம் கிடையாது; கொள்கலனின் வடிவத்தைப் பெறுகிறது | குறிப்பிட்ட வடிவமோ பருமனோ கிடையாது |
| 2 | அழுத்தத்திற்கு உட்படாது | சிறிதளவு அழுத்தத்திற்கு உட்படும் | அதிக அளவு அழுத்தத்திற்கு உட்படும் |
| 3 | துகள்களுக்கிடையே இடைவெளி மிகவும் குறைவு; துகள்கள் மிக நெருக்கமாக அமைந்திருக்கும் | துகள்களுக்கிடையே இடைவெளி அதிகம்; துகள்கள் ஒழுங்கற்ற நிலையில் அமைந்திருக்கும் | துகள்களுக்கிடையே இடைவெளி மிக அதிகம்; துகள்கள் மிகவும் தளர்வாக அமைந்திருக்கும் |
| 4 | துகள்கள் ஒன்றையொன்று அதிக அளவில் ஈர்க்கின்றன | ஈர்ப்பு விசை திண்மத்தை விடக் குறைவு | ஈர்ப்பு விசை மிகவும் குறைவு |
| 5 | துகள்கள் எளிதில் நகராது | துகள்கள் எளிதில் நகரும் | துகள்கள் அங்கும் இங்கும் தொடர்ந்து இயங்கும் |
3.3 விரவுதல் (Diffusion)
ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தை அடைத்துக்கொள்ளும் வகையில் துகள்கள் பரவும் பண்பை விரவுதல் என்கிறோம். வாயுக்கள் மற்றும் திரவங்களின் துகள்கள் எளிதாகவும் வேகமாகவும் நகரும். எனவே மை நீரில் விரவுகிறது; ஊதுவத்தியின் மணம் அறையில் எங்கும் பரவுகிறது. ஆனால் திண்மங்களின் துகள்கள் நெருக்கமாக அமைந்துள்ளதால் விரவாது.
3.4 திண்மம், திரவம் மற்றும் வாயுக்களின் அழுத்தப் பண்பு
உறிஞ்சு குழாய் (syringe) சோதனை மூலம் அழுத்தப் பண்பை ஒப்பிடலாம்:
- திண்மம் (சுண்ணக்கட்டித் தூள்): பிஸ்டனை நகர்த்தவே இயலாது — அழுத்தத்திற்கு உட்படாது.
- திரவம் (நீர்): பிஸ்டனை அழுத்துவது கடினம் — சிறிதளவே அழுத்தத்திற்கு உட்படும்.
- வாயு (காற்று): பிஸ்டனை எளிதில் அழுத்த இயலும் — அதிக அளவு அழுத்தத்திற்கு உட்படும்.
3.5 தூய பொருள்கள் மற்றும் கலவைகள்
தூய பொருள் என்பது ஒரே தன்மையான துகள்களால் ஆனது. தூய பொருள்கள் தனிமங்களாகவோ (elements) அல்லது சேர்மங்களாகவோ (compounds) இருக்கலாம்.
- தனிமம்: ஒரே வகை அணுக்களால் ஆனது (எ.கா: தங்கம், ஆக்சிஜன்)
- மூலக்கூறு: இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அணுக்களின் சேர்க்கை
- சேர்மம்: இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தனிமங்கள் வேதியியல் சேர்க்கை மூலம் உருவானது (எ.கா: நீர் = H₂O)
கலவை என்பது இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட பகுதிப் பொருள்களைக் கொண்டது; அவை எந்த விகிதத்திலும் கலந்திருக்கும். எ.கா: காற்று (ஆக்சிஜன் + நைட்ரஜன் + பிற வாயுக்கள்), பால், எலுமிச்சைச் சாறு, பொங்கல்.
| வகை | இயல்பு | எடுத்துக்காட்டு |
|---|---|---|
| தனிமம் | ஒரே வகை அணுக்கள் | தங்கம், இரும்பு, ஆக்சிஜன் |
| சேர்மம் | வேதியியல் சேர்க்கையால் உருவானது | நீர் (H₂O), உப்பு (NaCl) |
| ஒருபடித்தான கலவை | பகுதிப் பொருள்கள் சீராகக் கலந்திருக்கும் | உப்புக் கரைசல், காற்று |
| பலபடித்தான கலவை | பகுதிப் பொருள்கள் தெளிவாகத் தெரியும் | காய்கறிக் கலவை, மிக்சர் |
3.6 கலவைகளைப் பிரித்தல்
கலவைகளைப் பிரிக்க வேண்டியது அவசியம்: (1) தீங்கு விளைவிக்கும் பொருள்களை நீக்க, (2) தேவையான பொருளை தனியே பெற, (3) ஒரு பொருளை மிகத் தூய நிலையில் பெற. பகுதிப் பொருள்களின் பண்புகளைப் பொருத்து பிரிக்கும் முறை தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது.
| பிரித்தெடுக்கும் முறை | விளக்கம் | எடுத்துக்காட்டு |
|---|---|---|
| வடிகட்டுதல் (Filtration) | திரவத்திலிருந்து கரையாத திடப்பொருளை வடிதாள் மூலம் பிரிப்பது | தேநீரிலிருந்து தேயிலைத்தூளை நீக்குதல் |
| சலித்தல் (Sieving) | வெவ்வேறு அளவிலான திடப் பொருள்களை சல்லடை மூலம் பிரிப்பது | மாவிலிருந்து தவிட்டை நீக்குதல்; மணலிலிருந்து சரளைக்கற்களை நீக்குதல் |
| கடைதல் (Churning) | மிகச்சிறிய திடப்பொருளை திரவத்திலிருந்து கடையும் முறை | தயிரிலிருந்து வெண்ணெய் எடுத்தல் |
| கதிரடித்தல் (Threshing) | தானியங்களை தாவரத் தண்டிலிருந்து பிரிப்பது | நெல்லை நெற்பயிரிலிருந்து பிரித்தல் |
| தூற்றுதல் (Winnowing) | லேசான உமியை காற்றின் மூலம் அடித்துச் செல்வது | நெல்லிலிருந்து உமியை நீக்குதல் |
| கைகளால் தெரிந்தெடுத்தல் (Handpicking) | கண்களால் காண முடிகின்ற பகுதிப் பொருளை கையால் நீக்குவது | அரிசியிலிருந்து கற்களை நீக்குதல் |
| காந்தப் பிரிப்பு முறை (Magnetic Separation) | காந்தத்தால் கவரப்படும் இரும்பை கலவையிலிருந்து பிரிப்பது | மணலிலிருந்து இரும்புத் துகள்களை நீக்குதல் |
| படிய வைத்தல் / வண்டல் படிவாக்கல் (Sedimentation) | கனமான பொருள் நீரில் மூழ்கி அடியில் தங்கும் | அரிசியை நீரில் கழுவும்போது மாசுக்கள் மிதக்கும்; அரிசி அடியில் தங்கும் |
| தெளிய வைத்து இறுத்தல் (Decantation) | வண்டலை பாதிக்காமல் தெளிந்த நீரை மற்றொரு கலனுக்கு மாற்றுவது | கலங்கலான நீரிலிருந்து தெளிந்த நீர் பெறுதல் |
| மைய விலக்கல் (Centrifugation) | வேகமாக சுழற்றுவதால் வெவ்வேறு அடர்த்தியுள்ள பொருள்கள் பிரிகின்றன | துணி துவைக்கும் இயந்திரத்தில் நீர் வெளியேற்றம் |
3.7 உணவுக் கலப்படம்
உணவுப் பொருள்களில் தேவையற்ற அல்லது தீங்கு விளைவிக்கும் பொருள்களைக் கலப்பதை உணவுக் கலப்படம் என்கிறோம். கவனமின்மையாலும் சரியாகக் கையாளாத காரணங்களாலும் உணவுக் கலப்படம் ஏற்படலாம். கலப்படப் பொருள்கள் கலந்த உணவை உட்கொள்வது உடல் நலத்திற்குத் தீங்கு விளைவிக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, பயன்படுத்தப்பட்ட தேயிலைத்தூள் காயவைக்கப்பட்டு மீண்டும் புதிய தேயிலைத்தூளில் கலக்கப்படுவது; மஞ்சளில் பிரகாசமான வண்ணம் தரும் வேதிப்பொருள் கலக்கப்படுவது ஆகியவை கலப்படத்தின் எடுத்துக்காட்டுகள்.
சுருக்கம்
- நிறையை உடையதும் இடத்தை அடைத்துக் கொள்வதுமான பொருள்கள் பருப்பொருள்களாகும்.
- பருப்பொருள்கள் மிகச் சிறிய துகள்களால் (அணுக்கள் / மூலக்கூறுகள்) ஆனவை.
- பருப்பொருள்கள் திண்மம், திரவம், வாயு என மூன்று நிலைகளில் காணப்படுகின்றன.
- திண்மத்தில் குறிப்பிட்ட வடிவமும் பருமனும் உண்டு; திரவத்திற்கு குறிப்பிட்ட பருமன் மட்டுமே உண்டு; வாயுவிற்கு வடிவமும் பருமனும் கிடையாது.
- வாயுக்கள் அதிக அழுத்தத்திற்கும், திண்மங்கள் குறைந்த அழுத்தத்திற்கும் உட்படுகின்றன.
- விரவுதல் என்பது திரவம் மற்றும் வாயுக்களில் துகள்கள் தன்னிச்சையாகப் பரவும் பண்பு.
- தூய பொருள்கள் தனிமங்களாகவோ சேர்மங்களாகவோ இருக்கும்; கலவைகள் பல பகுதிப் பொருள்களைக் கொண்டிருக்கும்.
- கலவைகளைப் பிரிக்க வடிகட்டுதல், சலித்தல், கடைதல், தூற்றுதல், காந்தப் பிரிப்பு, படிய வைத்தல் போன்ற முறைகள் பயன்படுகின்றன.
- உணவுக் கலப்படம் உடல் நலத்திற்குத் தீங்கு விளைவிக்கும்.