ત્રિકબિન્દુ

ત્રિકબિન્દુ (triple point) : પદાર્થના દબાણ (P) વિરુદ્ધ તાપમાન(T)ના આલેખ ઉપર આવેલું એવું બિન્દુ, જ્યાં પદાર્થનાં ત્રણેય સ્વરૂપો — ઘન, પ્રવાહી અને વાયુ — એકબીજા સાથે સમતોલનમાં હોય. પદાર્થની અવસ્થા તાપમાન અને દબાણ ઉપર આધારિત હોય છે. અમુક દબાણ અને તાપમાને જે પદાર્થ ઘન અવસ્થામાં હોય છે, તે જ પદાર્થ કોઈ બીજાં દબાણ અને તાપમાને પ્રવાહી અવસ્થામાં હોય અને વળી કોઈ ત્રીજાં જ દબાણ અને તાપમાને તે વાયુસ્થિતિ ધરાવતો હોય છે. આપેલાં દબાણ અને તાપમાને પદાર્થ કયું સ્વરૂપ ધરાવતો હશે તે, P વિરુદ્ધ Tના આલેખ ઉપરથી જાણી શકાય છે. તેથી આવા આલેખને આપેલા પદાર્થ માટેનો સ્થિતિ-આલેખ (phase diagram) કહે છે. આકૃતિમાં કાર્બન-ડાયૉક્સાઇડ(CO₂)નો સ્થિતિ આલેખ દર્શાવેલો છે :

વક્ર AB ઉપર, દબાણ અને તાપમાનનાં અનુરૂપ મૂલ્યો માટે, CO₂-નાં ઘન અને પ્રવાહી સ્વરૂપો સહઅસ્તિત્વ ધરાવે છે, અને આ બંને સ્વરૂપો એકબીજા સાથે સમતોલનમાં રહેલાં છે. તેથી વક્ર ABને ‘ફ્યૂઝન’-વક્ર કહે છે. તેની ડાબી તરફના ભાગમાં પદાર્થ ઘન સ્વરૂપે અને જમણી તરફ પ્રવાહી સ્વરૂપે હોય છે.

તે જ પ્રમાણે વક્ર OA ઉપર, દબાણ અને તાપમાનનાં મૂલ્યો માટે CO₂, ઘન તથા વાયુ-સ્વરૂપે સહઅસ્તિત્વ ધરાવે છે. તેને ઊર્ધ્વીકરણ-(sublimation)-વક્ર કહે છે. OAની ઉપરની તરફ પદાર્થ ઘન સ્વરૂપમાં અને નીચેની તરફ વાયુસ્વરૂપે હોય છે.

AC વક્ર પરનાં દબાણ અને તાપમાનને અનુરૂપ મૂલ્યો માટે પદાર્થ વાયુ અને પ્રવાહી-સ્વરૂપે સહઅસ્તિત્વ ધરાવે છે. તેને બાષ્પીભવન-વક્ર (vaporisation curve) કહે છે. તેની ડાબી બાજુએ પદાર્થ પ્રવાહી-સ્વરૂપે અને જમણી તરફ, તે, વાયુ- સ્વરૂપે હોય છે. બાષ્પીભવન-વક્ર ACના અંતિમ બિંદુ Cને અનુરૂપ તાપમાન સુધી વાયુ તેમજ પ્રવાહી – બંને સ્વરૂપોનું સાતત્ય જળવાઈ રહે છે. બંને સ્વરૂપના સમતોલન માટેના તાપમાનની તે મહત્તમ મર્યાદા દર્શાવે છે. અર્થાત્, Cને અનુરૂપ બિંદુના તાપમાનથી નીચેના તાપમાને વાયુનું પ્રવાહીકરણ થઈ શકે છે અને તેના કરતાં વધુ તાપમાને ગમે તેટલું દબાણ લગાડવા છતાં પણ વાયુનું પ્રવાહીકરણ થઈ શકતું નથી. આવા તાપમાનને ક્રાંતિક-તાપમાન (critical temperature) કહે છે અને તેને T_c વડે દર્શાવવામાં આવે છે. આમ T_c એ બાષ્પીભવન-વક્ર ઉપરનું અંતિમ બિંદુ છે.

આ ત્રણે વક્ર, એકબીજાને A બિંદુમાં છેદે છે, જે દર્શાવે છે કે A બિંદુને અનુરૂપ દબાણ તથા તાપમાને, પદાર્થનાં ત્રણેય સ્વરૂપો ઘન, પ્રવાહી અને વાયુ એકબીજાં સાથે સમતુલનમાં આવેલાં છે. આમ P વિરુદ્ધ Tના આલેખ ઉપર આવેલું A બિંદુ કાર્બન-ડાયૉક્સાઇડ માટે ત્રિક-બિન્દુ છે. જુદા જુદા પદાર્થના ત્રિક-બિન્દુનાં મૂલ્ય જુદાં જુદાં હોય છે; ઉદા. તરીકે, 4.58 મિમી. પારાના સ્તંભ જેટલા દબાણે, પાણી (H₂0) માટે ત્રિક-બિન્દુનું મૂલ્ય 273.16 K છે. આ સિવાયના અન્ય દબાણ તથા તાપમાને ત્રિક-બિન્દુ મળતું નથી. તાપમાન માપવા માટેના નિરપેક્ષ માપક્રમમાં ત્રિક-બિંદુનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

એરચ મા. બલસારા