సంగ్రహ ఆంధ్ర విజ్ఞాన కోశము/మూడవ సంపుటము/గాలి-జడవాయువులు
గాలి - జడవాయువులు :
గాలి భూమిని చుట్టియున్న వాతావరణమును యందురు. ఇది కంటికి కనిపించక పోయినను ఇది వీచుట వలనను, వస్తువులలో కలుగు చలనము వలనను, స్పర్శ వలనను దీని ఉనికిని గుర్తించనగును. వాన్ గెరిక్ (Von Guerike) మున్నగు శాస్త్రవేత్తలు తమ పరిశోధనముల మూలమున, గాలి తన బరువు వలన భూమిపై కొంత ఒత్తిడిని కలిగించునని నిర్ణయించి, ప్రమాణ వైశాల్య ముపై గల ఈ ఒత్తిడికి వాయుపీడనమని పేరు పెట్టిరి. ప్రాచీన కాలమున గాలి సహజశక్తిగా పరిగణింపబడెను. నౌకా యానమునకును, పిండిమరలు మొదలగు యంత్ర ములను నడుపుటకును, గాలి ఉపయోగింపబడెను. హీసో యిడ్ (Hesoid) అను శాస్త్రజ్ఞుడు గాలిలో కలుగు చలనమునకు కారణము సూర్యుని వేడిమియై యుండు నని ఊహించెను. సహాయ ఈ గాలి అనాది నుండియు మూల పదార్థములలో నొకటిగా భావింపబడుచు వచ్చెను. టెసిబియసు (ctesi- bius), హీరో (Hero) మున్నగు శాస్త్రవేత్తలు గాలి యొక ధర్మములను తెల్పు న్యూ మేటిక్సు (Pneumatics) అను శాస్త్ర భాగమును కనుగొనిరి. ఈ శా మున, గాలి అంతకుముందు భావింపబడినట్లు ఒకే మూల పదార్థము కాదనియు, అది వేరు వేరు వాయువుల కల యికచే ఏర్పడి యుండుననియు గుర్తించిరి. 17, 18 శతాబ్దములలో దహనక్రియను (Combustion) గూర్చిన పరిశోధనల మూలమున ముఖ్యముగా ప్రాణ వాయువు (Oxygen ), నత్రజని (Nitrogen), అను వాయువులను గాలి కలిగి యున్నదను విషయము రూఢమైనది. కేవన్డిష్ (Cavendish), ప్రీ ఫ్లై (Priestley), లెవోజి (Lavoisier), మొదలగు శాస్త్రజ్ఞులు ఈ విషయము పైననే పరిశోధనలు జరిపి గాలియందు ప్రాణ వాయువు నూటికి 20.833 భాగములును, నత్రజని 79.167 భాగము లును కలవని నిర్ణయించిరి. కొన్ని ప్రయోగముల ఫలితముగా గాలియందు వస్తు వులు మండుటకు సహాయపడు భాగము ప్రాణవాయువు అనియు, మండుటకు సహాయపడని భాగము నత్రజని అనియు, అవి రెండును ఘనపరిమాణములో 1 : 4 నిష్పత్తిలో ఉండుననియు కనుగొనబడినది. 18వ శతాబ్దమున డ్యూమాస్ (Dumas) అను శాస్త్రవేత్త తన వివిధ ప్రయోగముల ద్వారమున గాలిలోని ప్రాణవాయువు యొక్కయు, నత్రజని యొక్కయు భార నిష్పత్తి 23.2 : 75.5 అని కనుగొనెను. 1774 సంవత్సర ప్రాంతమున లెవోజి అను ఫ్రెంచి శాస్త్రజ్ఞుడు గాలిలో వస్తువులు ఉండుటకు సహాయపడని భాగము కేవలము నత్రజనియేగాక, నత్రజని కర్బన ద్వ్యమ్లజనిదము (Carbon dioxide), నీటియావిరి అను వాటియొక్క మిశ్రమ రూపమని గ్రహించెను. మరికొన్ని ప్రయోగములద్వారా గాలిలో, పై వాయువులతో బాటు నవాసారము (Ammonia), నత్రికామ్ల వాయువు (Nitric acid air), ఓజోను, ఆరానువంటి కొన్ని జడ వాయువులు కూడా కలవని గ్రహింపబడినది. గాలిలోని ప్రతి పదివేల భాగములకు వివిధ వాయువులు ఈ క్రింద నుదాహరింపబడినవిధముగా నుండునని నిర్ణయింపబడినది. ప్రాణవాయువు 2,065.94 ఒజోను నత్రజని జడవాయువులు కరద్వ్యజనిదము 7,711.60 నత్రికామ్ల 140.00 0.015 వాయువు 0.08 79.000 నవాసారము 0005 3.36
గాలిలోని ఘటకములైన వాయువు లెవ్వియు తమ సహజధర్మములను కోల్పోకుండుటచేతను, వాటిని సులభ పద్ధతులద్వారా వేరుచేయగల్గుట చేతను, వివిధ ప్రాంత ములలోని గాలిలో ముఖ్య ఘటకములైన నత్రజని ప్రాణవాయువుల సామ్యములో భేద ముండుట చేతను, గాలి పై నుదాహరింపబడిన వాయువు లన్నిటిని కలిగి యున్నప్పటికిని అది మిశ్రమమే గాని సంయోగద్రవ్యము కాదని స్పష్టమగుచున్నది. జడవాయువులు : గాలి మిశ్రమమని నిర్ణయింపబడి నను, 19వ శతాబ్దపు చివరవరకు దానిలో జడవాయు వులు కలవను అనుమానమైన కలుగలేదు. రసాయన సమ్మేళనములలో ఈ వాయువులు పాల్గొనక పోవుటవలన 349 గాలి - జడవాయువులు వీటికి స్తబ్ధవాయువులు లేక జడవాయువులు అను నామము సార్థకమైనది. ఇందు హీలియము, నియాను, ఆర్గాను, క్రిప్టాను, జినాను, రేడాను అను వాయువులు పేర్కొన దగినవి.
1785 వ సంవత్సర ప్రాంతమున ప్రాణవాయువు తొలగింపబడిన గాలిని నైటరుగా మార్చనగుననియు, ఎంత ప్రయత్నించినను దానిలో సుమారు 10 వ భాగము మాత్రము ఏ విధమైన మార్పును పొందదనియు, కేవన్ డిష్ అను శాస్త్రవేత్త కనుగొనెను. కాని దానిని అతడు ఉపేక్షించెను. 1892వ సంవత్సరమున రేలే అను శాస్త్రజుడు రాసాయనికముగా తయారుచేసిన నత్రజనికంటె వాతావరణములోని నత్రజని 1% ఎక్కువ బరువుగా నున్నట్లు కనుగొనెను. తరువాత రామ్సే, రేలే మున్నగు శాస్త్రజ్ఞుల పరిశోధనమువలన గాలిలో ఒక క్రొత్త మూల పదార్థము ఉండియుండుట యే ఈ భార భేదమునకు కారణ మని గ్రహించి దానికి ఆర్గాను అని పేరిడిరి.
ఆర్గాను అనుదానికి తరువాత కనుగొనబడిన వాయువు, హీలియము అనునది. 1860 వ సంవత్సర ప్రాంతమున సంపూర్ణ సూర్యగ్రహణ సమయమందు సూర్యుని చుట్టు నున్న క్రోమోస్ఫియరును (chromo sphere) లేక వర్ణమండలమును వర్ణమాల దర్శినితో (spectro scope) పరిశీలించి, వర్ణమాలలో కనిపించిన ఒక క్రొత్త పసుపు పచ్చ చారనుబట్టి జాన్ సెన్ (Janssen) అను శాస్త్రజ్ఞుడు, హీలియము ఉన్న దే మోయని అనుకొనెను. అటు పిమ్మట లాకియరు (Lockyer) తన పరిశోధనములవలన వర్ణమండలములో గల ఈ పసుపుపచ్చని చార హీలియము వలననే ఏర్పడినట్లుగా నిర్ణయించెను. 1895 వ సంవత్సరములో ఈ వాయువును రామ్సే అనునతడు ఖనిజమునుండి క్లెవైటు (clevite) అను చేసెను. తయారు
రామ్సే, ట్రావర్సు అను శాస్త్రవేత్తలు 'నియాను' ను 1898 వ సంవత్సరమున కనుగొనిరి. వీరిరువు రే 1908 వ సంవత్సరమున “జినాను వాయువు" ను కూడ కనుగొనిరి . ఈ వాయువు గాలిలో ప్రతి పది లక్షల భాగములకు సుమారు 95 భాగము లుండును. రామ్సే, గ్రే అను శాస్త్రజ్ఞులు “ రేడాను” వాయువును కనుగొనిరి. కాని వారు దానికి “నై టాను (Niton)" అను పేరు బెట్టిరి. గాలిలో దీని ఉనికి వలనను, ఋణవిద్యుత్ పూరకము గావింపబడిన తీగపై ఏర్పడు "రేడియో ఏక్టివ్ పొర (Radio active layer) వలనను, రేడియము లవణములను నీట కరగించినపుడు వెలువడు వాయువులలో ఇది ఉండుట వలనను, రేడియం పరమాణువు ఒక ఆల్ఫాకణమును (L-Particle) కోల్పోవుటచే ఇది లభించుట వలనను, దీనికి రేడాను అను పేరు వచ్చెను.
గాలి-దాని ఉపయోగములు : గాలి వివిధ వాయువుల మిశ్రమము ఐనందున దాని ఉపయోగములు దాని వివిధ ఘటకములపై ఆధారపడి యుండును.
వస్తువులు మండుటకొరకును, ప్రాణికోటియొక్క శ్వాసక్రియలకొరకును, గాలియందు ఆక్సిజను మిక్కిలి అవసర మగుచున్నది. కనుకనే ఆక్సిజనును ప్రాణవాయువని పిలిచిరి. గాలియందలి ఆక్సిజను యొక్క క్క గాఢతను తగ్గించి అగ్ని ప్రమాదములకు లోనుగాకుండునట్లు చేయుటకును, వృక్షములకు నైగ్రేటులను తయారు చేయుటకును, నత్రజని ఉపయోగకారిగా నున్నది. గాలిలోని కర్బన ద్వ్యమ్లజనిదమును ఆధారముగ చేసికొని వృక్షములు కిరణజన్య సంయోగ క్రియ (Photo synthesis) ద్వారా పిండిపదార్థములను (Carbo hydrates) తయారుచేసి కొనుచున్నవి.
ఆర్గానును ఎక్కువ కాంతివంతమైన దీపములలో (incandescent lamps) ఉపయోగింతురు. ఆర్గాను, పాదరసపు టావిరుల మిశ్రమముతో దీపముల నింపినపుడు చక్కని నీలికాంతిని వెలువరించును. హీలియము గాలి నింపుటకు ఉపయోగపడును. హీలియము, నియానుల మిశ్రమముతో నింపిన విద్యుద్దీపములు బంగారువన్నె వెలుతురు నిచ్చును. నియాను గుర్తులు గాలి ఓడల వాతావరణములో ప్రయాణమునకు పొగమంచుగల మిక్కిలి సహాయకారులుగా నున్నవి. రేడాను సామాన్యమైన గాజునకు ఊదా రంగును కల్పించును.
డి. శి.