வேதியியல் என்பது பருப்பொருள்களின் அடிப்படைக் கூறுகள், அமைப்பு, பண்புகள் மற்றும் அவற்றில் ஏற்படும் மாறுதல்களைப் பற்றிப் படிக்கும் அறிவியல் பிரிவு ஆகும். நாம் அன்றாட வாழ்வில் பயன்படுத்தும் சோப்பு, உரங்கள், சிமெண்ட், பீனால் மற்றும் ஒட்டும் பொருள்கள் எல்லாமே வேதியியல் மாற்றங்களின் வழி தயாரிக்கப்படுகின்றன.
வேதியியல் மாற்றமும் இயற்பியல் மாற்றமும்
வேதியியல் மாற்றம் என்பது ஒரு பொருள் புதிய பொருளை உருவாக்கும் நிகழ்வு ஆகும். உதாரணமாக காகிதம் எரிதல், இட்லி மாவு புளித்தல், இரும்பு துருப்பிடித்தல் ஆகியவை வேதியியல் மாற்றங்களாகும்.
இயற்பியல் மாற்றம் என்பது பொருள்களின் வடிவம், அளவு மற்றும் பருமனில் மட்டும் ஏற்படும் மாற்றமாகும். காகிதம் கிழித்தல், நீர் கொதித்தல், சர்க்கரை நீரில் கரைதல் ஆகியவை இயற்பியல் மாற்றங்களாகும்.
நம்மைச் சுற்றியுள்ள அனைத்துப் பருப்பொருள்களையும் வேதிப்பொருள்களாகக் கருத முடியும். நாம் அருந்தும் நீர் (H₂O), சமையலுப்பு (NaCl) ஆகியவை வேதிப்பொருள்களுக்கு எடுத்துக்காட்டுகளாகும்.
3.1 சோப்புகள் மற்றும் சலவைத்தூள்
குளியல் சோப்பு மற்றும் சலவை சோப்பு என இரண்டு வகையான சோப்புகளை நாம் பயன்படுத்துகிறோம். தாவர எண்ணெய் அல்லது விலங்குக் கொழுப்பினை அடர் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு (NaOH) கரைசலுடன் சேர்த்து குளிர வைக்கும்போது சோப்பு கிடைக்கிறது.
சோப்பு மூலக்கூறுகளுக்கு இரண்டு முனைகள் உண்டு. ஒன்று நீர் விரும்பும் பகுதி (Hydrophilic), மற்றொன்று நீர் வெறுக்கும் பகுதி (Hydrophobic). துணி துவைக்கும்போது நீர் வெறுக்கும் பகுதி அழுக்கை நோக்கியும், நீர் விரும்பும் பகுதி நீரை நோக்கியும் செல்கின்றன. இதனால் அழுக்கு நீரில் மிதந்து அகற்றப்படுகிறது.
சோப்பு தயாரிக்கும் முறை: 35 மி.லி நீர், 10 கி. சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு, 60 மி.லி தேங்காய் எண்ணெய் ஆகியவற்றை ஒன்றிணைத்துக் கலக்கி, கூழ்ம நிலையடைந்த பின் சிறிய அச்சில் ஊற்றி உலர வைக்க சோப்பு கிடைக்கும்.
3.2 உரங்கள்
தாவரங்களின் வளர்ச்சிக்கு நைட்ரஜன் (N), பாஸ்பரஸ் (P), பொட்டாசியம் (K) ஆகிய மூன்று முக்கிய ஊட்டச்சத்துக்கள் தேவைப்படுகின்றன. இவை முதன்மை ஊட்டச்சத்துக்கள் (NPK) என்று அழைக்கப்படுகின்றன.
| பயிர்கள் | விளைச்சல் (கி.கி/ஹெக்டேர்) | நைட்ரஜன் (கி.கி) | பாஸ்பரஸ் (கி.கி) | பொட்டாசியம் (கி.கி) |
|---|---|---|---|---|
| அரிசி | 2,240 | 34 | 22 | 67 |
| சோளம் | 2,016 | 36 | 20 | 39 |
| கரும்பு | 67,200 | 90 | 17 | 202 |
| நிலக்கடலை | 1,904 | 78 | 22 | 45 |
உரங்களை இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்:
கரிம உரங்கள்: நுண்ணுயிரிகளால் தொகுக்கப்பட்ட தாவர மற்றும் விலங்குக் கழிவுகளில் இருந்து இயற்கையாக தயாரிக்கப்படுகின்றன. உதாரணம்: மண்புழு உரம், தொழு உரம். இவை சிக்கனமானவை மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்தவை.
கனிம உரங்கள்: மண்ணில் இயற்கையாகக் கிடைக்கும் கனிமப் பொருள்களைக் கொண்டு தொழிற்சாலைகளில் வேதிமாற்றத்திற்குட்படுத்தி தயாரிக்கப்படுகின்றன. உதாரணம்: யூரியா, சூப்பர் பாஸ்பேட், அம்மோனியம் சல்பேட், பொட்டாசியம் நைட்ரேட்.
| உரத்தின் பெயர் | நைட்ரஜன் (%) | பாஸ்பரஸ் (%) | பொட்டாசியம் (%) |
|---|---|---|---|
| யூரியா | 46 | 0 | 0 |
| சூப்பர் பாஸ்பேட் | 0 | 8–9 | 0 |
| அம்மோனியம் சல்பேட் | 21 | 0 | 0 |
| பொட்டாசியம் நைட்ரேட் | 13 | 0 | 44 |
3.3 சிமெண்ட்
இயற்கையில் கிடைக்கக்கூடிய சுண்ணாம்புக்கல், களிமண் மற்றும் ஜிப்சம் ஆகிய தாது உப்புகளைக் கலந்து அரைப்பதன் மூலம் சிமெண்ட் தயாரிக்கப்படுகிறது. இங்கிலாந்தைச் சேர்ந்த வில்லியம் ஆஸ்பிடின் என்பவர் 1824-ம் ஆண்டு முதன்முதலில் சிமெண்டைக் கண்டுபிடித்தார்.
சிமெண்டுடன் நீர் சேர்க்கும்போது சில நிமிடங்களில் அது கெட்டிப்படுகிறது. சிமெண்ட் தயாரிக்கும்போது இறுதியாக சிறிதளவு ஜிப்சம் சேர்க்கப்படுகிறது — இது கெட்டிப்படும் நேரத்தை தாமதமாக்குகிறது.
சிமெண்டின் பயன்கள்:
- காரை: சிமெண்ட் + மணல் + நீர் — சுவர் கட்டவும் பூசவும் பயன்படுகிறது.
- கற்காரை (கான்கிரீட்): சிமெண்ட் + மணல் + ஜல்லிக்கற்கள் + நீர் — கட்டடங்கள், பாலங்கள், அணைக்கட்டுகள் கட்டுவதற்கு பயன்படுகிறது.
- வலுவூட்டப்பட்ட காரை (RCC): இரும்புக் கம்பிகள் + கற்காரை — மிகவும் வலுவானது; பெரிய கட்டடங்கள், தூண்கள், குடிநீர்த் தொட்டிகள் கட்டவும் பயன்படுகிறது.
3.4 ஜிப்சம்
ஜிப்சம் என்பது இயற்கையில் கிடைக்கக்கூடிய ஒரு மிருதுவான, நிறமற்ற கனிமப்பொருளாகும். இதன் வேதிப்பெயர் கால்சியம் சல்பேட் ஹைட்ரேட்; மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு: CaSO₄.2H₂O.
பயன்கள்: உரமாகப் பயன்படுகிறது; சிமெண்ட் தயாரிக்கவும், பாரிஸ் சாந்து தயாரிக்கவும் பயன்படுகிறது.
3.5 எப்சம்
எப்சம் என்பது மெக்னீசியம் சல்பேட் ஹைட்ரேட் எனும் உப்பாகும். மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு: MgSO₄.7H₂O.
பயன்கள்: மனித மன அழுத்தத்தைக் குறைக்கும் அமைதிபடுத்தியாக பயன்படுகிறது; தசை மற்றும் நரம்பு மண்டலத்தை சீராக்குகிறது; தோல் நோய்களுக்கான களிம்புகளில் பயன்படுகிறது; விவசாயத்தில் தாவர வளர்ச்சியை ஊக்குவிக்கப் பயன்படுகிறது.
3.6 பாரிஸ் சாந்து
பாரிஸ் சாந்து ஒரு மிக நுண்ணிய வெள்ளைப் பொடியாகும். இதன் வேதிப்பெயர் கால்சியம் சல்பேட் ஹெமி ஹைட்ரேட்; மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு: CaSO₄.½H₂O. ஜிப்சத்தை வெப்பப்படுத்தும்போது பகுதியளவு நீர்ச்சத்து வெளியேறி பாரிஸ் சாந்து தயாரிக்கப்படுகிறது. இது பிரான்சின் தலைநகர் பாரிஸில் அதிகளவில் கிடைப்பதால் பாரிஸ் சாந்து என அழைக்கப்படுகிறது.
பயன்கள்: கரும்பலகையில் எழுதும் சாக் தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது; அறுவைச் சிகிச்சையில் எலும்பு முறிவுகளைச் சரிசெய்யப் பயன்படுகிறது; சிலைகள் வார்ப்பதற்கும் கட்டுமானத்துறையிலும் பயன்படுகிறது.
3.7 பீனால்
பீனால் என்பது கார்பாலிக் அமிலம் எனப்படும் கரிம அமிலமாகும். மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு: C₆H₅OH. இது வீரியம் குறைந்த அமிலமாகும்; ஆவியாகும் தன்மையுள்ள வெண்மை நிறப் படிக திண்மமாகும்.
பயன்கள்: குறைந்த அடர்வுடைய பீனால் கரைசல் வாய்கொப்பளிப்பானாகவும், கிருமிநாசினியாகவும், வீடுகளில் கழிவறை சுத்தம் செய்யவும் பயன்படுகிறது. பீனால் நுண்ணுயிரிகளைக் கொல்வதால் அறுவை சிகிச்சையில் கிருமிநாசினியாக உபயோகப்படுகிறது. தொழிற்சாலைகளில் பல பொருள்களுக்கு மூலப்பொருளாகவும் பயன்படுகிறது.
3.8 ஒட்டும் பொருள்கள்
ஒரு பரப்பின் மீதோ அல்லது இரண்டு வெவ்வேறு பொருள்களின் பரப்பின் மீதோ பூசப்படும் ஒரு வகையான பசை போன்ற பொருளே ஒட்டும் பொருள் எனப்படும். பரப்புகள் ஒன்றின் மீது ஒன்று தொடுமாறு அழுத்தும்போது இடையேயுள்ள ஈர்ப்புவிசை மூலம் பிணைக்கப்படுகின்றன.
வகைகள்: இயற்கை ஒட்டும் பொருள்கள் (உதாரணம்: நீரில் கரைக்கப்பட்ட ஸ்டார்ச்) மற்றும் செயற்கை ஒட்டும் பொருள்கள் (உதாரணம்: செலோ டேப், பஞ்சர் கடையில் பயன்படுத்தும் பசை) என இரண்டு வகைகள் உள்ளன. ஒட்டும் விதங்களைப் பொறுத்து சூடான நிலையில் உருகுபவை, அழுத்தத்தால் ஒட்டுபவை என்றும் வகைப்படுத்தலாம்.
சுருக்கம்
- வேதியியல் மாற்றத்தில் புதிய பொருள் உருவாகிறது; இயற்பியல் மாற்றத்தில் வடிவம் மட்டும் மாறுகிறது.
- தாவர எண்ணெய் அல்லது விலங்குக் கொழுப்பினை சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசலுடன் சேர்க்கும்போது சோப்பு கிடைக்கிறது.
- தாவரங்களுக்குத் தேவையான முதன்மை ஊட்டச்சத்துக்கள்: நைட்ரஜன் (N), பாஸ்பரஸ் (P), பொட்டாசியம் (K) — NPK என்று அழைக்கப்படுகின்றன.
- கரிம உரங்கள் (மண்புழு உரம்) இயற்கையானவை; கனிம உரங்கள் (யூரியா) தொழிற்சாலைகளில் தயாரிக்கப்படுகின்றன.
- சிமெண்ட்: சுண்ணாம்புக்கல் + களிமண் + ஜிப்சம் — 1824-ல் வில்லியம் ஆஸ்பிடினால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.
- ஜிப்சம் (CaSO₄.2H₂O): உரம், சிமெண்ட் தயாரிப்பு, பாரிஸ் சாந்து தயாரிப்பில் பயன்படுகிறது.
- எப்சம் (MgSO₄.7H₂O): மருத்துவம், விவசாயம் ஆகியவற்றில் பயன்படுகிறது.
- பாரிஸ் சாந்து (CaSO₄.½H₂O): சாக், எலும்பு முறிவு சிகிச்சை, சிலை வார்ப்பில் பயன்படுகிறது.
- பீனால் (C₆H₅OH): கிருமிநாசினி, வாய்கொப்பளிப்பான், கழிவறை சுத்தப்படுத்தியாகப் பயன்படுகிறது.
- ஒட்டும் பொருள்கள்: இயற்கை (ஸ்டார்ச்) மற்றும் செயற்கை (செலோ டேப்) என இரு வகைகள் உள்ளன.