पानी पर तैरे पानी

भूमिका हम तरह-तरह की घटनाएँ रसोईघर में देखते हैं । जैसे कि तेल का पानी पर तैरना व एक ही प्रकार के द्रवों का एक दूसरे में मिल जाना । पानी में थोड़ा सा दूध डालने पर दूध पूरे पानी में मिश्रित हो जाता है और पूरे पानी को सफेद कर देता है । इसी प्रकार पानी से भरे गिलास में स्याही की कुछ बूँद डालने पर वह पूरे पानी को रंगीन कर देती है । लेकिन क्या ऐसा हो सकता है कि स्याही की कुछ बूँदें पानी के सिर्फ ऊपरी तल को ही रंगीन करे ? इस प्रयोग में हम ऐसा ही कुछ करने जा रहे हैं।

आवश्यक सामग्री काँच का गिलास, लाल रंग, कॉफी हीटर ( पानी गर्म करने का यंत्र ) ।

प्रयोगविधि

1. एक गिलास में आधे से कुछ अधिक भाग तक पानी भरें ।
2. इसमें कॉफी हीटर को इस प्रकार से रखें कि गिलास में भरे पानी का ऊपरी कुछ भाग ही कॉफी हीटर के संपर्क में रहे जिससे पानी का ऊपरी भाग ही गर्म हो सके ।
3. कॉफी हीटर को धीरे से इस तरह से गिलास में से निकालें कि पानी न हिले ।
4.अब ऊपर के भाग में लाल या अन्य किसी रंग की कुछ बून्दें गिलास की दीवार से सटाते हुये डालें ताकि पानी न हिले ।

थोडी देर में क्या पूरा पानी रंगीन हुआ या सिर्फ ऊपर का पानी रंगीन हुआ ? आप देखेंगे कि पानी का सिर्फ ऊपरी भाग ही रंगीन होता है और नीचे का पानी रंगीन नहीं होता है । अर्थात गिलास में ऊपर का पानी नीचे के पानी पर तैर रहा है ।

विवेचना जब हम पानी में लकडी का एक टुकडा डालते हैं तो वह पानी पर तैरता है । पर जब हम पानी में स्टील की चम्मच डालते हैं तो वह डूब जाती है । इसका कारण यह है कि लकडी का घनत्व पानी से कम है जबकि स्टील का घनत्व पानी से अधिक है । कम घनत्व वाली वस्तु अधिक घनत्व वाली वस्तु पर तैरती है । तेल का घनत्व कम होने के कारण वह पानी पर तैरता है । हमारे प्रयोग में ऊपर का पानी गर्म कर दिया गया है । गर्म होने से इसका घनत्व पहले से कम हो गया है जबकि नीचे का पानी ठंडा था और उसका घनत्व पहले जितना ही था । अत: ऊपर का पानी ऊपर ही तैरता रहा और नीचे के पानी में मिश्रित नहीं हुआ । रंग चूँकि पहले ऊपर के पानी में फैला था, वह भी ऊपर के पानी के साथ ही ऊपर रह गया ।

कुछ और करें व सोचें जब ऊपर का पानी ठंडा हो जायेगा तो क्या होगा ? क्या तब भी गिलास में ऊपर रंगीन पानी और नीचे रंगहीन पानी रहेगा ? यदि हम ठंडे पानी से भरे हुये गिलास में ऊपर रंग डालें तो भी क्या सिर्फ ऊपर का पानी रंगीन होगा? सोचें। यदि दोनो द्रवों का धनत्व समान है तो उन्हें अपनी अपनी जगह पर ही रहना चाहिये । लेकिन ऐसा नहीं होता है और वे आपस में मिल जाते हैं और पूरा पानी ही रंगीन हो जाता है । यह उनके अणुओं में ब्राउनियन गति के कारण होता है ।