હાઇડ્રેટ (hydrate)

હાઇડ્રેટ (hydrate) : એવું ઘન સંયોજન કે જેમાં પાણી H₂O અણુઓ રૂપે જોડાયેલું હોય છે. ઘણા સ્ફટિકીય ક્ષારો સંયોજનના એક મોલ-દીઠ પાણીના 1, 2, 3 અથવા વધુ મોલ ધરાવતા હાઇડ્રેટ બનાવે છે; દા. ત., નિર્જળ કૉપર સલ્ફેટ એ CuSO₄ સૂત્ર ધરાવતો સફેદ ઘન પદાર્થ છે. પાણીમાંથી તેનું સ્ફટિકીકરણ કરતાં તે મોરથૂથુ તરીકે ઓળખાતા ભૂરા સ્ફટિક (CuSO₄·5H₂O) રૂપે મળે છે, જેમાં પાણીના અણુઓ સ્ફટિકના એક ભાગ રૂપે હોય છે. સ્ફટિકમાં પાણી વિવિધ રીતે સમાઈ શકે છે; જેમ કે, પાણીના અણુઓ સ્ફટિકમાંનાં જાલક (lattice) સ્થાનોને રોકે અથવા (તેઓ) સંયોજનમાંના ઋણાયનો (એનાયનો, anions) અથવા ધનાયનો (કેટાયનો, cations) સાથે આબંધો (bonds) બનાવે. કૉપર સલ્ફેટ પૅન્ટાહાઇડ્રેટ-(CuSO₄·5H₂O)માં પ્રત્યેક કૉપર(II) આયન પાણીના ચાર અણુઓ સાથે અણુમાંના ઑક્સિજનના એકલ (lone) ઇલેક્ટ્રૉન-યુગ્મ દ્વારા ઉપસહસંયોજિત (coordinated) થઈ સંકીર્ણ [Cu(H₂O)₄]²⁺ બનાવે છે, જ્યારે દરેક સલ્ફેટ  આયન હાઇડ્રોજન આબંધન (bonding) વડે જોડાયેલ પાણીનો એક અણુ ધરાવે છે. આથી કૉપર સલ્ફેટ પૅન્ટાહાઇડ્રેટને 100° સે. તાપમાને ગરમ કરતાં તે મૉનોહાઇડ્રેટમાં ફેરવાય છે, જેને 250° સે.થી ઊંચાં તાપમાનોએ ગરમ કરતાં નિર્જળ ક્ષાર મળે છે. ફટકડી જેવાં સંયોજનોમાં પાણીના 12 અણુઓ જાલક-સ્થાનોમાં રહેલાં હોય છે. ક્લોરલ હાઇડ્રેટ, CCl₃CH(OH)₂ એ કાર્બનિક હાઇડ્રેટ છે.

પાણી અને કેટલાક વાયુઓને પૂરતાં અને ઝડપથી ઠારી દેવામાં આવે તો ચોક્કસ સંઘટન ધરાવતા વાયુ-હાઇડ્રેટ (gas hydrates) મળે છે. ક્લોરિન, કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ, ઍસેટિલીન વગેરે આવાં બરફસમ (icy) હાઇડ્રેટ બનાવે છે. તે જ પ્રમાણે મિથેન, ઇથેન અને પ્રોપેન પણ સ્ફટિકમય હાઇડ્રેટ બનાવે છે. મિથેન હાઇડ્રેટ કુદરતી વાયુના પાઇપો દ્વારા થતા પરિવહનમાં મુશ્કેલી ઊભી કરે છે. આથી તેના ઉદભવ અને વિઘટન અંગેના સંશોધન પર ખાસ લક્ષ આપવામાં આવે છે. નિમ્ન-હાઇડ્રોકાર્બન(lower hydrocarbons)ના હાઇડ્રેટ ઉદભવે ત્યારે તેની સાથે પાણીમાંથી બરફ ઉત્પન્ન થાય તેના કરતાં ઓછી ગરમી સંકળાયેલી હોય છે. આવાં હાઇડ્રેટ દરિયાના પાણીમાંના ક્ષારોને વરણાત્મક રીતે (selectively) બહાર ફેંકી દેતા હોવાથી ક્ષારીય જળના વિક્ષારીકરણ (desalination) માટે તેમને ઓછી ઊર્જા વાપરતી પદ્ધતિઓ માટે તપાસાઈ રહ્યાં છે.

કેટલાંક હાઇડ્રેટ પાણીનું ચોક્કસ પ્રમાણ ધરાવતાં હોતાં નથી. ઝિયોલાઇટ (zeolites) અને તેવાં સિલિકેટ ખનિજદ્રવ્યો, કેટલાક પ્રકારની માટી અને ધાત્વિક ઑક્સાઇડો તેમના જલયોજિત (hydrated) સ્વરૂપમાં પાણીનું પરિવર્તી (variable) પ્રમાણ ધરાવે છે.

જ. દા. તલાટી