मिश्रण रेफ्रिजरेटर
एक ठंडा मिश्रण एक रासायनिक प्रणाली में दो या दो से अधिक अवस्था (पदार्थ) का मिश्रण होता है, जब तक कि संतुलन के समय कोई भी अवस्था पूरी तरह से उपभोग नहीं किया जाता है, संतुलन तापमान के प्रकार की सूची तक पहुंचता है जो प्रारंभिक तापमान से स्वतंत्र होता है। संतुलन तापमान भी उपयोग किए जाने वाले चरणों की मात्रा से स्वतंत्र होता है, जब तक कि प्रत्येक की पर्याप्त मात्रा एक या अधिक खपत किए बिना संतुलन तक पहुंचने के लिए उपस्थित होती है।
बर्फ
तरल पानी और बर्फ, उदाहरण के लिए, 0 डिग्री सेल्सियस या 32 डिग्री फारेनहाइट पर एक ठंडा मिश्रण बनाते हैं। यह मिश्रण एक बार 0 डिग्री सेल्सियस को परिभाषित करने के लिए इस्तेमाल किया गया था। उस तापमान को अब अच्छी तरह से परिभाषित समस्थानिक अनुपात के साथ पानी के त्रिक बिंदु के रूप में परिभाषित किया गया है। अमोनियम क्लोराइड, पानी और बर्फ का मिश्रण लगभग -17.8 °C या 0 °F पर एक ठंडा मिश्रण बनाता है। यह मिश्रण एक बार 0 °F को परिभाषित करने के लिए इस्तेमाल किया गया था।[1][2]
स्पष्टीकरण
घर्षण मिश्रणों के अस्तित्व को गिब्स अवस्था नियम के परिणाम के रूप में देखा जा सकता है, जो घटकों की संख्या, सह-अस्तित्वचरणों की संख्या और विषम संतुलन की स्थितियों द्वारा अनुमत स्वतंत्रता की डिग्री की संख्या के बीच संतुलन पर संबंध का वर्णन करता है। विशेष रूप से, निरंतर वायुमंडलीय दबाव पर, C रैखिक रूप से स्वतंत्र रासायनिक घटकों वाली प्रणाली में, यदि C+1 चरणों (पदार्थ) को संतुलन में उपस्थित होने के लिए निर्दिष्ट किया जाता है, तब प्रणाली पूरी तरह से निर्धारित होती है (स्वतंत्रता की कोई डिग्री नहीं होती है)। अर्थात्, तापमान और सभी चरणों की रचनाएँ निर्धारित की जाती हैं। इस प्रकार, उदाहरण के लिए रासायनिक प्रणाली H2O-NaCl, जिसमें दो घटक होते हैं, तीन चरणों तरल, बर्फ और हाइड्रोहलाइट की एक साथ उपस्थिति -21.2 डिग्री सेल्सियस के अद्वितीय तापमान पर वायुमंडलीय दबाव में ही उपस्थित हो सकती है। एक घर्षण मिश्रण के संतुलन के दृष्टिकोण में सहज तापमान परिवर्तन सम्मिलित होता है जो गुप्त ऊष्मा को संवेद्य ऊष्मा में परिवर्तित करता है क्योंकि अवस्था अनुपात संतुलन के दृष्टिकोण से जुड़े ऊष्मागतिक क्षमता में कमी को समायोजित करने के लिए समायोजित होता है।
अन्य उदाहरण
ठंडे मिश्रण के अन्य उदाहरणों में सम्मिलित हैं:[3]
| पदार्थ | भाग (w/w) | संतुलन तापमान |
|---|---|---|
| अमोनियम क्लोराइड (NH4Cl) | 5 | −12 °C / 10 °F / 261 K |
| पोटेशियम नाइट्रेट (KNO3) | 5 | |
| जल | 16 | |
| अमोनियम क्लोराइड(NH4Cl) | 5 | −15.5 °C / 4 °F / 257.5 K |
| जल | 16 | |
| अमोनियम नाइट्रेट (NH4NO3) | 1 | −15.5 °C / 4 °F / 257.5 K |
| जल | 1 | |
| सोडियम सल्फ़ेट (Na2SO4) | 3 | −16 °C / 3 °F / 257 K |
| तनु नाइट्रिक अम्ल (HNO3) | 2 | |
| सोडियम सल्फेट (Na2SO4) | 8 | −18 °C / 0 °F / 255 K |
| हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (HCl) | 5 | |
| बर्फ़ | 1 | −18 °C / 0 °F / 255 K |
| साधारण नमक(NaCl) | 1 | |
| बर्फ़ | 1 | −26 °C / −15 °F / 247 K |
| पोटेशियम हाइड्रोक्साइड, क्रिस्टलीकृत(KOH) | 1 | |
| बर्फ़ | 1 | −51 °C / −60 °F / 222 K |
| सल्फ्यूरिक अम्ल, तनु (H2SO4) | 1 | |
| बर्फ़ | 2 | −55 °C / −67 °F / 218 K |
| कैल्शियम क्लोराइड (CaCl2) | 3 | |
| सल्फ्यूरिक अम्ल, तनु (H2SO4) | 10 | −68 °C / −90 °F / 205 K |
| बर्फ़ | 8 |
उपयोग
एक तरल माध्यम प्राप्त करने के लिए एक ठंडा मिश्रण का उपयोग किया जा सकता है जिसमें परिवेश के तापमान के नीचे एक प्रजनन योग्य तापमान होता है। इस तरह के मिश्रण का इस्तेमाल थर्मामीटर को जांचने के लिए किया जाता था। रसायन विज्ञान में एक जोरदार उष्माक्षेपी अभिक्रिया के तापमान को नियंत्रित करने के लिए एक शीतलन स्नान का उपयोग किया जा सकता है।
यांत्रिक प्रशीतन के विकल्प के रूप में एक ठंडा मिश्रण का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए दो मशीनी धातु भागों को एक साथ फिट करने के लिए, एक भाग को एक ठंडे मिश्रण में रखा जाता है, जिससे यह सिकुड़ जाता है ताकि आसानी से बिना ठंडे हुए दूसरे भाग में डाला जा सके; गर्म करने पर दोनों भागों को एक साथ कसकर पकड़ लिया जाता है।
अम्ल क्षार कीचड़ की सीमाएं
अम्ल क्षार कीचड़ के उपयोग पर निर्भर मिश्रण गलनांक संदर्भों के उत्पादन से परे सीमित व्यावहारिक मूल्य के होते हैं क्योंकि गलनांक अवसाद के लिए विघटन की तापीय धारिता प्रायः काफी अधिक होती है (उदाहरण के लिए ΔH -57.61 kJ/mol KOH के लिए) संलयन की तापीय धारिता की तुलना में जल स्वयं (ΔH 6.02 kJ/mol); संदर्भ के लिए, NaCl के विघटन के लिए ΔH 3.88 kJ/mol है। [4] इसके परिणामस्वरूप वांछित तापमान पर बहुत कम या कोई शुद्ध शीतलन क्षमता नहीं होती है और एक अंत मिश्रण तापमान होता है जो इसके साथ शुरू होने से अधिक होता है। और फिर प्रत्येक आगामी मिश्रण को पिछले तापमान वृद्धि के मिश्रण से घेरकर मिलाना; मिश्रणों को एक दूसरे के भीतर 'क्रमबद्ध' किया जाना चाहिए।। [5][6][7]
इस तरह के अम्ल क्षार कीचड़ संक्षारक होते हैं और इसलिए समस्याओं से निपटने में प्रस्तुत आते हैं। इसके अतिरिक्त, उन्हें आसानी से फिर से नहीं भरा जा सकता है, क्योंकि शीतलक के प्रत्येक जोड़ के साथ मिश्रण की मात्रा बढ़ जाती है; पात्र(चाहे वह उष्मक हो या ठंडी उंगली ) को अंततः खाली करने और फिर से भरने की आवश्यकता होगी ताकि इसे बह निकलने से रोका जा सके। यह इन मिश्रणों को कृत्रिम अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए काफी सीमा तक अनुपयुक्त बनाता है, क्योंकि पात्र को खाली करने के समय कोई शीतलन सतह उपस्थित नहीं होगी।
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ Parker, Matthew T. (7 March 2019). विनम्र पाई. Riverhead Books. p. 91.
- ↑ "Farenheit [sic] Scale". Boundless.
- ↑ United States. Army. Ordnance Dept (1862). Theodore Thaddeus Sobieski Laidley (ed.). संयुक्त राज्य सेना के अधिकारियों के उपयोग के लिए आयुध नियमावली (3rd ed.). J.B. Lippincott & Company. pp. 462.
- ↑ Enthalpy of solution of analytes, CRC
- ↑ Gray, S. (1828). The operative chemist. London: Hurst, Chance. Page 166.
- ↑ Walker, R. (1788). Experiments on the Production of Artificial Cold. By Mr. Richard Walker, Apothecary to the Radcliffe Infirmary at Oxford. In a Letter to Henry Cavendish, Esq. F.R.S. and A.S. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 78(0), pp.395-402.
- ↑ Walker, R. and Wall, M. (1795). Observations on the Best Methods of Producing Artificial Cold. By Mr. Richard Walker. Communicated by Martin Wall, M. D. F. R. S. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 85(0), pp.270-289.
