न्यूटोनियन तरल पदार्थ क्या हैं? उदाहरण निश्चित रूप से आपके रेफ्रिजरेटर में भी मिल सकते हैं, लेकिन क्विकसैंड को वैज्ञानिक चमत्कार का सबसे स्पष्ट उदाहरण माना जाता है - निलंबित (निलंबित) कणों के कारण एक ही समय में तरल और ठोस।
चिपचिपापन के बारे में
सर आइजैक न्यूटन ने तर्क दिया कि तरल पदार्थ की चिपचिपाहट, या प्रवाह के प्रतिरोध, तापमान पर निर्भर करता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, पानी बर्फ में बदल सकता है और ठीक इसके विपरीत हीटिंग या कूलिंग तत्वों के प्रभाव में। हालांकि, दुनिया में मौजूद कुछ पदार्थ बल के आवेदन के कारण चिपचिपाहट बदलते हैं, न कि तापमान में बदलाव के लिए। दिलचस्प बात यह है कि आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली टमाटर की चटनी, जो लंबे समय तक हिलाने पर पतली हो जाती है, को गैर-न्यूटोनियन तरल माना जाता है। दूसरी ओर, क्रीम फेंटने पर गाढ़ी हो जाती है। इन पदार्थों के लिए तापमान महत्वपूर्ण नहीं है - गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थों की चिपचिपाहट भौतिक प्रभाव के कारण बदल जाती है।
प्रयोग
उन लोगों के लिए जो अनुप्रयुक्त विज्ञान में रुचि रखते हैं या बस करना चाहते हैंएक अविश्वसनीय रूप से सरल और साथ ही आश्चर्यजनक रूप से आकर्षक वैज्ञानिक प्रयोग के साथ अपने मेहमानों और दोस्तों को विस्मित करने के लिए, कोलाइडल स्टार्च समाधान के लिए एक विशेष नुस्खा बनाया गया है। एक वास्तविक गैर-न्यूटोनियन तरल, जो शाब्दिक रूप से दो साधारण पाक सामग्री से बना है, स्कूली बच्चों और छात्रों दोनों को इसकी स्थिरता से विस्मित कर देगा। आपको केवल स्टार्च और शुद्ध पानी चाहिए, और परिणाम एक अद्वितीय पदार्थ है जो तरल और ठोस दोनों है।
नुस्खा
- एक चौथाई पैकेट कॉर्नस्टार्च को एक साफ कटोरे में डालें और धीरे-धीरे लगभग आधा गिलास पानी डालें। हस्तक्षेप करें। कभी-कभी सीधे अपने हाथों से कोलाइडल स्टार्च घोल तैयार करना अधिक सुविधाजनक होता है।
- शहद जैसी स्थिरता मिलने तक स्टार्च और पानी को छोटे हिस्से में मिलाते रहें। यह भविष्य का गैर-न्यूटोनियन द्रव है। यदि समान रूप से हलचल करने के सभी प्रयास विफलता में समाप्त होते हैं तो इसे सजातीय कैसे बनाया जाए? चिंता न करें; बस प्रक्रिया को और समय दें। नतीजतन, कॉर्नस्टार्च के एक पैकेज के लिए, आपको सबसे अधिक संभावना एक से दो गिलास पानी की आवश्यकता होगी। कृपया ध्यान दें कि जैसे-जैसे आप इसमें और पाउडर डालते हैं, पदार्थ अधिक गाढ़ा हो जाता है।
- परिणामस्वरूप पदार्थ को फ्राइंग पैन या बेकिंग डिश में डालें। इसकी असामान्य स्थिरता को करीब से देखें क्योंकि "ठोस" तरल नीचे गिरता है। पदार्थ को अपनी तर्जनी से एक गोले में घुमाएँ - पहले धीरे-धीरे, फिर तेज़ और तेज़जब तक आपके पास एक अद्भुत गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थ न हो।
प्रयोग
दोनों वैज्ञानिक ज्ञान के उद्देश्यों के लिए, और केवल मनोरंजन के लिए, आप निम्नलिखित प्रयोग कर सकते हैं:
- अपनी अंगुली को परिणामी थक्के की सतह पर स्लाइड करें। क्या आपने कुछ नोटिस किया?
- अपने पूरे हाथ को रहस्यमय पदार्थ में डुबोएं और इसे अपनी उंगलियों से निचोड़ने की कोशिश करें और कंटेनर से बाहर निकालें।
- एक गेंद बनाने के लिए पदार्थ को अपनी हथेलियों के बीच रोल करने का प्रयास करें।
- आप अपनी पूरी ताकत से अपनी हथेली से थक्का भी थपथपा सकते हैं। मौजूद दर्शक शायद स्टार्च के घोल के छिड़काव की उम्मीद में किनारे की ओर बिखर जाएंगे, लेकिन असामान्य पदार्थ कंटेनर में रहेगा। (जब तक, निश्चित रूप से, आपने स्टार्च को नहीं बख्शा।)
- वीडियो ब्लॉगर्स द्वारा एक शानदार प्रयोग की पेशकश की जाती है। उसके लिए, आपको एक संगीत स्तंभ की आवश्यकता होगी, जिसे कई परतों में एक मोटी क्लिंग फिल्म के साथ सावधानीपूर्वक कवर किया जाना चाहिए। फिल्म पर घोल डालें और उच्च मात्रा में संगीत चालू करें। आप इस अद्वितीय यौगिक के साथ ही आश्चर्यजनक दृश्य प्रभावों का अनुभव कर पाएंगे।
यदि आप स्कूली बच्चों या छात्रों के सामने किसी प्रयोगशाला में प्रयोग कर रहे हैं, तो उनसे पूछें कि एक गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थ जिस तरह से व्यवहार करता है, वह क्यों करता है। हाथ में निचोड़ने पर यह ठोस क्यों लगता है, फिर भी उंगलियों के अशुद्ध होने पर चाशनी की तरह बहता है? चर्चा के अंत में, आप थक्के को बचाने के लिए एक ज़िप के साथ एक बड़े प्लास्टिक बैग में पैक कर सकते हैं।अगली बार तक। निलंबन के गुणों को प्रदर्शित करना आपके लिए उपयोगी होगा।
पदार्थ का रहस्य
कोलाइडल स्टार्च विलयन कुछ मामलों में ठोस की तरह और दूसरों में तरल की तरह क्यों व्यवहार करता है? वास्तव में, आपने एक वास्तविक गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थ बनाया है - एक ऐसा पदार्थ जो चिपचिपाहट के नियम का उल्लंघन करता है।
न्यूटन का मानना था कि तापमान में वृद्धि या कमी के कारण ही किसी पदार्थ की चिपचिपाहट में परिवर्तन होता है। उदाहरण के लिए, इंजन का तेल गर्म होने पर आसानी से बहता है और ठंडा होने पर गाढ़ा हो जाता है। कड़ाई से बोलते हुए, गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थ भी इस भौतिक नियम का पालन करते हैं, लेकिन बल या दबाव लागू करके उनकी चिपचिपाहट को भी बदला जा सकता है। जब आप अपने हाथ में एक कोलाइडयन थक्का निचोड़ते हैं, तो इसका घनत्व काफी बढ़ जाता है, और (भले ही अस्थायी रूप से) यह एक ठोस में बदल जाता है। जब आप अपनी मुट्ठी खोलते हैं, तो कोलॉइडी विलयन एक सामान्य द्रव की तरह बहता है।
ध्यान रखने योग्य बातें
विडंबना यह है कि स्टार्च को पानी के साथ हमेशा के लिए मिलाना असंभव है, क्योंकि प्रयोग के परिणामस्वरूप आपको एक सजातीय पदार्थ नहीं, बल्कि एक निलंबन मिलता है। समय के साथ, पाउडर के कण पानी के अणुओं से अलग हो जाएंगे और आपके प्लास्टिक बैग के नीचे एक सख्त गांठ बन जाएंगे। यही कारण है कि ऐसा गैर-न्यूटोनियन तरल तुरंत सीवर पाइप को बंद कर देता है, यदि आप इसे लेते हैं और इसे सिंक में डालते हैं। किसी भी स्थिति में इसे नाले में न डालें - बेहतर है कि इसे एक बैग में पैक करें और बस इसे अंदर फेंक देंकचरा ढलान।
