ભેજદ્રવન

January, 2001

ભેજદ્રવન (deliquescence) : કેટલાક સ્ફટિકીય ઘન પદાર્થો દ્વારા હવામાંના ભેજને શોષી લઈ અંતે (સંતૃપ્ત) દ્રાવણ બનાવવાનો ગુણધર્મ. કેટલાક ઘન પદાર્થો આ અસર તુરત જ દર્શાવે છે. જ્યારે કેટલાક આ પ્રકારની અસર બિલકુલ દર્શાવતા નથી. કૅલ્શિયમ ક્લોરાઇડ (CaCl2), ફેરિક ક્લોરાઇડ (FeCl3), કૅલ્શિયમ નાઇટ્રેટ [Ca(NO3)2], મૅગ્નેશિયમ ક્લોરાઇડ (MgCl2), સોડિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ (NaOH) અને ઍલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ હેક્ઝાહાઇડ્રેટ (AlCl3·6H2O) આવા ભેજદ્રાવી પદાર્થો છે. જો હવામાં આર્દ્રતા કે ભેજ પૂરતો હોય તો પાણીમાં દ્રાવ્ય સઘળા પદાર્થ આવી ઘટના દર્શાવી શકે.

ઉષ્માગતિશાસ્ત્રની ર્દષ્ટિએ ભેજદ્રવન માટેની શરત એ છે કે હવામાંની (પાણીની) બાષ્પનું દબાણ ક્ષારના સંતૃપ્ત દ્રાવણના બાષ્પદબાણ કરતાં વધુ હોય. આવે વખતે પ્રક્રિયા

ઘન પદાર્થ + જલબાષ્પ → જલીય દ્રાવણ

સ્વયંભૂ રીતે થાય છે. આમ સંયોજનની સપાટી હવામાંથી ભેજ શોષે છે અને પરિણામે સંતૃપ્ત દ્રાવણ બને છે. જો આ દ્રાવણનું બાષ્પદબાણ હવામાંની પાણીની બાષ્પના આંશિક દબાણ કરતાં ઓછું હોય તો સંતૃપ્ત દ્રાવણ ભેજ શોષવાનું ચાલુ રાખી વધુ ને વધુ ઘન પદાર્થ ઓગાળતું જાય છે. ભેજશોષણની આ ક્રિયા જ્યાં સુધી દ્રાવણ વધુ મંદ બનીને તેનું બાષ્પદબાણ હવામાંની જલબાષ્પના આંશિક દબાણ સાથે સમતોલનમાં આવી રહે ત્યાં સુધી ચાલુ રહે છે; દા.ત., 25° સે. એ શુદ્ધ પાણીનું બાષ્પ દબાણ 23.8 મિમી. Hg (1373 Pa) જેટલું હોય છે, જ્યારે CaCl2.6H2 સંતૃપ્ત દ્રાવણનું 7.0 મિમી. Hg (933 Pa) જેટલું હોય છે. આથી આ ક્ષાર જે વાતાવરણની સાપેક્ષ આર્દ્રતા 7.0/23.8 અથવા 30 % હોય તેમાં ભેજદ્રવન પામશે. ઝિંક ક્લોરાઇડ 10 % સાપેક્ષ આર્દ્રતાએ પણ ભેજદ્રવન દર્શાવશે. ખાંડ માટે આર્દ્રતા 85 % જોઈશે. જ્યારે હવામાંનું બાષ્પદબાણ એટલું બધું ઘટી જાય કે જેથી તેનું આંશિક બાષ્પદબાણ પદાર્થના દ્રાવણના બાષ્પદબાણ જેટલું થઈ જાય ત્યારે આ ક્રિયા અટકી જાય છે.

વિવિધ સંયોજનો જુદી જુદી ગતિથી ભેજદ્રવન કરતાં જણાય છે. ભેજદ્રવનનો દર (rate) સ્ફટિક જાલક(crystal lattice)માં પાણીની બાષ્પના વિસ્તરણ(diffusion)ના દર, સંયોજનની બાહ્ય સપાટી અથવા સ્ફટિકના પરિમાપ, વાતાવરણની સાપેક્ષ આર્દ્રતા અને અન્ય અવયવો પર આધાર રાખે છે. સોડિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ માટે તે હવામાંના ભેજ ઉપરાંત તેમાં રહેલા CO2ના પ્રમાણ ઉપર આધાર રાખે છે.

ભેજદ્રવનની ઘટના સામાન્ય જણાય છે અને આ કારણે ભેજદ્રાવી સંયોજનો હવાચુસ્ત પાત્રમાં રાખવામાં આવે છે. ખૂબ જ ઓછા ભેજમાં પણ કેટલાંક સંયોજનો ઉપર સ્તર (પડ) બાઝી જાય છે અને તેને લીધે તેના ઉપર પતરી (cake) બાઝે છે. સામાન્ય મીઠું (સોડિયમ ક્લોરાઇડ) ભેજદ્રાવી અશુદ્ધિ મૅગ્નેશિયમ ક્લોરાઇડ (MgCl2) તથા કૅલ્શિયમ ક્લોરાઇડ (CaCl2) ધરાવતું હોય છે. આવી ભેજદ્રાવી અશુદ્ધિઓને કારણે મીઠું ભેજવાળા વાતાવરણમાં પાઉડર સ્વરૂપે રહી શકતું નથી.

ભેજવાળાં ભોંયરાંને શુષ્ક બનાવવા ભેજદ્રવનનો ગુણ ઉપયોગમાં લેવાય છે. ભોંયરામાં કૅલ્શિયમ ક્લોરાઇડની કોથળીઓની થપ્પીઓ ઘોડાઓમાં (racks) રાખવામાં આવે છે. આ CaCl2નું જે દ્રાવણ બનતું જાય તેને નીક મારફતે બહાર કાઢી લેવાય છે. હવામાંથી તથા રસાયણોની બનાવટ દરમિયાન તેમાંથી ભેજ શોષી લેવા માટે પણ CaCl2 વપરાય છે. રસ્તામાંની ધૂળને બેસાડી દેવામાં નિસ્તાપિત કૅલ્શિયમ ક્લોરાઇડનો ઉપયોગ ભેજદ્રવનને લીધે અસરકારક બને છે. ધૂળિયા રસ્તા પર પાઉડર કે પતરી (flakes) રૂપે તેને પાથરી દેવાથી તે પોતાના વજન કરતાં વધુ પાણી શોષીને પ્રવાહીમાં ફેરવાય છે તેથી આમ બને છે.

જ. પો. ત્રિવેદી