এক গ্লাস পানিতে এক মুঠো লবণ যোগ করলে পানি উপচে পড়ার পরিবর্তে পানির স্তর আরও নীচে নেমে যায় কেন?

এক গ্লাস জলের একটি নিদৃষ্ট আয়তন আছে, এবং একমুঠো লবণেরও একটি নিদৃষ্ট আয়তন আছে। তাহলে যখন দুটিকে মেশানো হবে, তাদের আয়তন যুক্ত হয়ে বেড়ে যাওয়ার কথা। কিন্তু তা তো হয়না। জলের আয়তন একই থাকে । কমে যায় না কখনই।

এখানে লবন বলতে আমি খাবার সাধারণ লবন কেই ধরে নিচ্ছি, যার রাসায়নিক নাম সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl)।

NaCl হল জলে দ্রব্য। এটি জলের সংস্পর্শে আসতেই বিশ্লেষিত হয়ে যায় ও জলের অনু গুলির সাথে দূর্বল vanderwall বলের মাধ্যমে স্থিরতা লাভ করে।

বিক্রিয়া:
NaCl(solid) + H2O -> Na+(aqueous) + Cl-(aqueous) + H2O

Na+ এবং Cl- আয়ন গুলি জলের অনুর খাঁচায়(ক্যাভেটি) বন্দী হয় যার জন্য লবন মিশ্রিত জলের আয়তন বেড়ে যায় না।

কিন্তু নিদৃষ্ট তাপমাত্রায় যদি এক গ্লাস পরিমান জলের লবন দ্রবীভূত করার সীমা অতিক্রম করে তবে তখন আর নতুন করে কোনো লবন অনুর বিশ্লেষণ ঘটে না, তা থিতিয়ে পরে গ্লাসের নীচে যার ফলে জল উপচে পড়তে পারে ।

পৃষ্ঠটানের কারণে।

পৃষ্টটানের ক্ষেত্রে দুটি বল হলো সংসক্তি বা সংযুক্তি বল। অন্যটি আসঞ্জন বা আসক্তি বল। সংসক্তি বল হলো একই পদার্থের বিভিন্ন অণুর মধ্যে আকষর্ণ বল। আর আসক্তি ভিন্ন পদার্থের অণুর মধ্যেকার আকর্ষণ বল। পানির ক্ষেত্রে আসক্তি বলের মান সংসক্তি বলের চেয়ে বেশি। অর্থাৎ গ্লাসে পানি রাখলে পানির অণুসমূহের মধ্যেকার আকর্ষণ বল পানি ও গ্লাসের অণুসমূহের সাথে পানির অণুর আকর্ষণ বলের চেয়ে কম থাকে। পরবর্তীতে যখন লবণ যোগ করা হয় তখন দ্রবণের ঘনত্ব বেড়ে যায়। ফলে সংসক্তি বলের পরিমাণ আসক্তি বলের তুলনায় বেশি হয়ে যায়। দ্রবণের অণুসমূহের আকর্ষণ বল বেড়ে যাওয়ায় তারা আরো ঘনীভূত হয় এবং কাছাকাছি অবস্থানে চলে আসে। তাই গ্লাসে তখন পানির উপচে পড়ার পরিবর্তে পানির স্তর আরো নিচে নেমে আসে।