Chemistry

बर्फ के अनोखे किश्म! – Types of ICE (I to XVIII)

बर्फ के कई अजीबो-गरीब प्रकार!

एक कहावत हैं जल ही जीवन हैं”। इसलिए चाहे पृथ्वी हो या  ब्रह्मांड का कोई दूसरा ग्रह, हमेशा हम लोगों को पानी के बारे में जानना बहुत ही पसंद हैं। पानी (Types of ICE (VI to XVIII)) के बिना जीवन संभव नहीं हैं और इसके ऊपर ही पूरी जिंदगी निर्भर करती हैं। अकसर जब भी हम कोई एलियन प्लैनेट की बात करते हैं, तब उसमें पानी का जिक्र आता ही आता हैं। शायद ये ही वजह हैं कि, पानी को हम इतना अहम मानते हैं। वैसे पानी के कई प्रकार के रूप हो सकते हैं, जिसमें बर्फ” भी शामिल हैं।

बर्फ के अनोखे किश्म! - Types of ICE (VI to XVIII).
बर्फ के क्रिस्टल। | Credit: Phys Org.

बर्फ (Types of ICE (VI to XVIII)) की जब भी बात आती हैं, तो आप सभी के मन में आपके फ्रिज में रखे छोटे व ठंडे “आइस क्यूब” की तस्वीर सामने आती होगी। वैसे कहा जाए तो, बर्फ को हम हमारे रोज-मर्रा के दिनचर्या में काफी ज्यादा इस्तेमाल करते हैं। गर्मियों के दिन तो, इनकी डिमांड और भी ज्यादा बढ़ जाती हैं। परंतु क्या कभी अपने सोचा हैं कि, बर्फ भी कई प्रकार के हो सकते हैं! मेरे कहने का मतलब ये हैं कि, बर्फ के अलग-अलग रूप और गुण हो सकते हैं; जिनको हम आमतौर पर देख नहीं पाते हैं।

तो इसलिए आज मैंने सोचा कि, क्यों न एक लेख इन्हीं बर्फ के प्रकारों के ऊपर ही लिख लिया जाए। ताकि आप लोगों को भी बर्फ के इन अलग-अलग रूपों के बारे में जानकारी मिल सके। आज के लेख में हम बर्फ के इन खास टाइप्स के बारे में चर्चा करेंगे, तो लेख को आरंभ से ले कर अंत तक पढ़िएगा।

बर्फ के अलग-अलग प्रकार! – Types of ICE (I to XIX) :-

मित्रों! लेख के आने वाले भागों में मेँ आप लोगों को बर्फ (Types of ICE (VI to XVIII)) के कई अलग-अलग प्रकारों के बारे में बताऊंगा। तो, इस भाग को जरा गौर से पढ़िएगा।

बर्फ के प्रकार (ice VI to ice IX) :-

बर्फ के अनोखे किश्म! - Types of ICE (VI to XVIII).
आइस VI की फोटो। | Credit: ARS Technicia.

1) Ice I – ये बर्फ की सबसे पहली फोर्म है, इसे आप दो हिस्सों में बांट सकते हैं – Ice Ih और Ice Ic. Ice Ih आम बर्फ को कहते हैं जिसे आप प्रतिदिन प्रयोग में लाते हैं। पानी जैसे ही से 0°C  कम होता है तो ये बर्फ बनने लगती है। वहीं Ice I का दूसरा रूप Ice Ic सी है जो कि ज्य़ादा स्टेवल नहीं है, जैसे ही आप पानी को एकदम से कूल करेंगे और इसका टंपरेचर – 33 °C तक ले जायेंगे और प्रेशर को ज्यादा कर देंगे तो Ice Ic बन जायेगा। ये बहुत कम ही स्टेवल रहता है, और जरा सी हीट और एटमोस्फेरिक प्रेशर मिलने पर फिर से Ice Ih में बदल जाता है। इसी कारण से ज्यादातर वैज्ञानिक Ice I को Ice Ih ही मानते हैं, जो कि आइस की सबसे स्टवेल फोर्म है। 

2) Ice II – बर्फ की इस फोर्म को बनाने के लिए आपको नोर्मल आइस लेनी होगी और उसे -75.15 डिर्गी सेल्सियस पर 300 मेगापास्कल के प्रेशर तक कंप्रेस करना होगा। 300 मेगापास्तल प्रेशर समुद्र की सबसे गहरी जगह मारियाना ट्रेंच जो कि 11 किमी गहरी है वहां पर लगने वाले प्रेशर से तीन गुना ज्यादा है। इसे ऐसे समझिए की एक इंच की जगह पर आपने 20 हजार किलोग्राम की कोई वस्तू रखदी हो तो उससे जितना दवाब पैदा होगा उसी दवाब पर नोर्मल आइस -75.15 डिग्री सेल्सियस पर अपनी हैक्सागोनल स्ट्रक्चर को छोड़कर रोमबोइड स्ट्रक्चर में आ जायेगी, और Ice II बन जायेगी।

3) Ice III –  बर्फ की इस फोर्म को बनाने के लिए आपको 300 मेगापास्कल प्रेशर पर ही Ice II के टंपरेचर को 52 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करना होगा यानि -23.15 °C और कहें तो 250 K पर आपको Ice III मिल जायेगी, Ice I की जगह ये दोनो ही Ice II और Ice III पानी से ज्यादा सघन (Dense) हैं। अगर आप इस बर्फ को तरल जल में रखोगे तो ये तुंरत ही उसमें डुब जायेंगी।

4) Ice IV – पर Ice IV को बनाना और मुश्किल है। इसे बनाने के लिए आपको पानी को बेहद ही ताकतवर प्रेशर पर कंप्रेस करना पडेगा। करीब 2 गीगापास्कल यानि पृथ्वी की सतह पर हमारे शरीर पे लगने वाले प्रेशर से भी ये 20 हजार गुना, तब जाकर के आप इस बर्फ को बना पाओगे। इस प्रेशर को अगर आप एक सिक्के से परिभाषित करें, तो ये समझिए की 1 एंच के सिक्के पर 23 हाथियों के बाराबर बजन रखा हो।

5) Ice V –  बर्फ की इस फोर्म को आप पानी को 253 केल्विन यानि 20 डिग्री सेल्सियस पर 500 मेगापास्कल का प्रेशर लगाकर बना सकते हो। ये मेटास्चेवल स्टेट में रहती है यानि प्रेशर और टंपरेचर कम होते ही ये फिर से Ice I में बदल सकती है> सौर मंडल की बात करें तो बृहस्पति ग्रह के चंद्रमा गेनीमेड की कोर इसी बर्फ से बनी होगी, खतरनाक प्रेशर और कम टंमपरेचर होने के कारण गैनीमेड में Ice V मिलती है।

6) Ice VI- बर्फ के सबसे पहले प्रकार में नाम आता हैं, आइस VI की। आप लोगों को बता दूँ कि, ये बर्फ काफी उच्च दबाव और तापमान में पाया जाता हैं । वैज्ञानिकों के अनुसार ये लगभग 1 GPa के दबाव और -143 डिग्री सेल्सियस से 82 डिग्री सेल्सियस की तापमान में दिखाई पड़ता हैं। आप लोगों को बता दूँ कि, ये बर्फ टाइटन के अंदरूनी हिस्से में मौजूद हैं।

7) Ice VII- बर्फ का ये प्रकार लगभग 3 GPa से ऊपर के दबाव और 95 केल्विन के कम तापमान में बनता हैं। वैज्ञानिकों के अनुसार इस बर्फ के बनने का रफ्तार 1,600 km/h से भी ज्यादा होता हैं। वैसे ये बर्फ मूलतः हीरे के अंदर पाया जाता हैं, जब हीरे के अंदर का पानी हीरे के ठोस संरचना के कारण बाहर नहीं निकल पाता हैं और वहीं ठंडा होने लगता हैं; तब इस तरह के बर्फ बनते हैं।

8) Ice VIII- आप लोगों को बता दूँ कि, इस तरह का बर्फ (Types of ICE (VI to XVIII)) टेट्रागोनल” आकार का होता हैं। आमतौर पर क्रिस्टल के आकार में नजर आने वाला ये बर्फ 5 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान में बनता हैं। आप लोगों को बता दूँ कि, ये बर्फ आइस VII से ज्यादा अच्छे तरीके से बना हुआ होता हैं।

9) Ice IX- सूची में ये जो बर्फ (Types of ICE (VI to XVIII)) हैं न दोस्तों, ये आप लोगों को ज्यादा उत्साहित करेगा। क्योंकि ये बर्फ मूलतः पानी का ठोस रूप ही हैं। लगभग -140 से -133.15 केल्विन के नीचे के तापमान में बनने वाला ये बर्फ 200 से 400 MPa के दबाव में स्टैबल रहता हैं। वैसे इसे दूसरे प्रकार के बर्फ से भी बनाया जाता हैं।

बर्फ के प्रकार (ice X to ice XIII) :-

बर्फ के अनोखे किश्म! - Types of ICE (VI to XVIII).
आइस X की फोटो। | Credit: Pubs.

10) Ice X- मित्रों! बर्फ का ये प्रकार देखने में लगभग आइस VII के जैसा ही हैं। इसकी बनावट क्यूबिक क्रिस्टल के जैसा हैं। हालांकि! ये बर्फ 70 GPa के ऊपर के दबाव में बन सकता हैं। अधिक जानकारी के लिए बता दूँ कि, इस बर्फ के अंदर सिमीट्रिकल हाइड्रोजन बॉन्ड देखने को मिलते हैं; जो की दो ऑक्सिजन एटम के बीचों-बीच मौजूद होते हैं।

11) Ice XI- बर्फ (Types of ICE (VI to XVIII)) का ये प्रकार सबसे खास हैं। क्योंकि हम जो बर्फ रोजमर्रा के जिंदगी में इस्तेमाल करते हैं, वो बर्फ असल में “Ice XI” हैं। ये बर्फ ओर्थोरोंबिक स्ट्रक्चर में दिखाई पड़ता हैं। ये लगभग 50 से 70 केल्विन के तापमान में बना जाता हैं। चाँद और मंगल पर इस तरह के बर्फ को देखा जा सकता हैं। हालांकि! कुछ वैज्ञानिक यूरानस, नेपच्यून और प्लूटो में भी इसकी मौजूदगी बताते हैं।

12) Ice XII- आप लोगों को बता दूँ कि, बर्फ का ये प्रकार एक तरीके से पानी के सॉलिड फेज जैसा हैं। ये मेटास्टेबल, घना और क्रिस्टल के आकार के जितना हैं। पानी को अगर हम 260 केल्विन तक ठंडा कर दें, तब हमें इस प्रकार का बर्फ मिलेगा। हालांकि! तापमान के साथ ही साथ 0.55 GPa का दबाव भी हमें पानी के ऊपर डालना होगा।

13) Ice XIII- बर्फ के इस प्रकार को 130 केल्विन की तापमान और 500 MPa के दबाव में बनाया जा सकता हैं। हालांकि! कुछ वैज्ञानिक ये भी कहते हैं कि, इसे अलग-अलग तापमान और दबाव में भी बनाया जा सकता हैं। खैर बर्फ के एक यूनिट सेल में लगभग 28 पानी के मॉलिक्यूल होते हैं।

अलग-अलग बर्फ के प्रकार (Ice XIV to Ice XVII) :-

Photo of Ice XIV.
आइस XIV की फोटो। | Credit: Research Gate.

14) Ice XIV- बर्फ का ये रूप एक तरीके से प्रोटोन-ऑर्डर आइस फॉर्म हैं। कहने का मतलब ये हैं कि, इसमें प्रोटोन की संरचना काफी ज्यादा सही तरीके से सजा हुआ होता हैं। वैसे आप लोगों को बता दूँ कि, इसे बनाने के लिए HCL की जरूरत पड़ेगी। पानी और HCL को 118 केल्विन के नीचे और 1.2 GPa के दबाव में मिलाने से ये बर्फ बनता हैं। ये देखने में ओर्थोंरोंबिक क्रिस्टल आकार के होते हैं।

15) Ice XV- मित्रों! आप लोगों को जानकर हैरानी होगा कि, ये बर्फ का प्रकार आइस VI से ही बनता हैं। कहने का मतलब ये हैं कि, आइस VI का प्रोटोन ऑर्डर ही ये बर्फ हैं। इसे आमतौर पर HCL के माध्यम से बनाया जाता हैं। HCL को 130 केल्विन के आसपास 1GPa के दबाव में ठंडा करने से ये बर्फ बनता हैं। इसे साल 2009 में खोजा गया था।

16) Ice XVI- ये बर्फ बाकी प्रकारों से सबसे कम सघन हैं। हालांकि! इसे सबसे पहले प्रयोगशाला में ही बनाया गया था। अधिक जानकारी के लिए बता दूँ कि, ये बर्फ नियोन गैस से बनी हुई हैं। नियोन गैस को जब 147 केल्विन के तापमान में ठंडा कर के रखा जाता हैं, तब बर्फ का ये रूप सामने आता हैं। वैज्ञानिकों के अनुसार ये बर्फ कम प्रैसर में स्टैबल रहता हैं।

17) Ice XVII- साल 2016 में खोजे गए बर्फ का ये रूप देखने में हेक्सागोनल आकार का होता हैं। इसे बनाने के लिए पानी को ठंडा करके हाइड्रोजन के कणों को काफी ज्यादा दबाव में इसके अंदर छोड़ा जाता हैं। इसके बाद तुरंत हाइड्रोजन के कणों को बाहर निकाल दिया जाता हैं। इसको मूलतः हाइड्रोजन गैस के स्टोरेज के लिए इस्तेमाल किया जाता हैं।

बर्फ के प्रकार (Ice XVIII) :-

Ice XVIII Photo.
बर्फ XVIII की फोटो। | Credit: Free 3D.

18) Ice XVIII- इसे सुपरआयोनिक वॉटर” भी कहते हैं। कई लोग इसे “सुपरआयोनिक आइस” (Types of ICE (VI to XVIII)) भी कहते हैं। ये आमतौर पर हाइ टेंपरेचर और हाइ प्रैसर में बनता हैं। ये आमतौर पर पृथ्वी के सतह के ऊपर देखा जाता हैं। हालांकि! वैज्ञानिकों के अनुसार ये बर्फ यूरानस और नेपच्यून के ऊपर भी दिखाई पड़ते हैं।

कुछ वैज्ञानिक ये भी कहते हैं कि, ये बर्फ काफी ज्यादा स्टैबल होता हैं। हालांकि! ये भी बात हैं कि, हमारे पृथ्वी के अंदरूनी हिस्से में मौजूद कार्बन इस तरह के सुपरआयोनिक वॉटर के बनने को रोकता हैं। वैसे एक बात ये भी हैं कि, इस तरह के बर्फ कई अलग-अलग दबाव और तापमान में भी बन सकते हैं। इसलिए आप इस प्रकार के बर्फ को यूनिवर्सल भी कह सकते हैं।

आप लोगों को क्या लगता हैं, क्या इस प्रकार के बर्फ दूसरे बर्फ के मुक़ाबले ज्यादा स्टैबल होते हैं? कमेंट करके जरूर ही बताइएगा, हमें जान कर बेहद खुशी होगी।

निष्कर्ष – Conclusion :-

मित्रों! आप लोगों को जानकर हैरानी होगा कि, इस तरह के सुपरआयोनिक आइस (Types of ICE (VI to XVIII)) ठंडे न हो कर काफी ज्यादा गरम होता हैं। वैज्ञानिकों के अनुसार ये पदार्थ का एक नया रूप हैं। इसे बनाने के लिए वैज्ञानिकों ने एक छोटे से पानी के बूंद को दो हीरों के बीच फसा कर, काफी ज्यादा तापमान में बोइल करवा दिया। आप लोगों को बता दूँ कि, इस प्रयोग को सफल करने के लिए; वैज्ञानिकों ने दुनिया की सबसे शक्तिशाली लेजर बीम का इस्तेमाल किया था।

Iceberg Photo.
आइसबर्ग। | Credit: Indiana Public.

इस तरह के बर्फ के बारे में पता लगा कर हमें, दूसरे सौर-मंडलों और उनके अंदर मौजूद ग्रहों के बारे में काफी कुछ पता चल सकता हैं। क्योंकि हम लोग मूलतः ग्रहों के ऊपर मौजूद पानी के बारे में ही रिसर्च कर रहें हैं। इसके साथ ही साथ हम उन ग्रहों पर जीवन के सबूत भी ढूंढ सकते हैं। जिससे शायद हमें कोई दूसरा रहने लायक ग्रह भी मिल जाए।

इससे पहले वैज्ञानिकों के पास इस तरह के सुपर आयोनिक बर्फ को स्टडि करने के लिए ज्यादा समय नहीं होता था। क्योंकि ये काफी ज्यादा अनस्टैबल थे। हालांकि! जब वैज्ञानिकों के पास सही तकनीक आई, तब उन्होंने पहली बार इस प्रकार के बर्फ को सही तरीके डीटैल में पढ़ने की कोशिश किया।

Source :- www.livescience.com, www.googlebooks.in

Bineet Patel

मैं एक उत्साही लेखक हूँ, जिसे विज्ञान के सभी विषय पसंद है, पर मुझे जो खास पसंद है वो है अंतरिक्ष विज्ञान और भौतिक विज्ञान, इसके अलावा मुझे तथ्य और रहस्य उजागर करना भी पसंद है।

Related Articles

Back to top button