फिज़ी प्रतिक्रिया का रहस्य! साइट्रिक एसिड × बेकिंग सोडा से रासायनिक परिवर्तन सीखें (उष्माशोषी अभिक्रिया)
मैं केन कुवाको हूँ, एक साइंस ट्रेनर। मेरे लिए हर दिन एक नया प्रयोग है।
【इस लेख को अंग्रेजी में पढ़ें】
जैसे ही आप सोडा (Ramune) पीते हैं, आपकी जुबान पर जो वह झनझनाहट और बुलबुलों का अहसास होता है, क्या आपने कभी सोचा है वह क्या है? या फिर जब आप नहाने के पानी में बाथ साल्ट डालते हैं और वह तेजी से झाग छोड़ते हुए घुलने लगता है। यह सब कुछ और नहीं बल्कि हमारे आस-पास होने वाला एक शानदार “रासायनिक नाटक” (Chemical Reaction) है।जब हम विज्ञान के प्रयोगों के बारे में सुनते हैं, तो हमें लगता है कि इसके लिए किसी खास केमिकल या बड़ी मशीनों की जरूरत होगी। लेकिन सच तो यह है कि आपकी रसोई में मौजूद सिर्फ “दो सफेद पाउडर” से आप इस जादुई दुनिया का दरवाजा खोल सकते हैं। आज मैं आपको एक ऐसा प्रयोग दिखाऊंगा जिसे छूकर आप तापमान में बदलाव को भी महसूस कर पाएंगे!
साइट्रिक एसिड और बेकिंग सोडा: एक ठंडा और बुलबुलेदार प्रयोग
अभी कुछ दिन पहले, मेरे साइंस क्लब के छात्र भागते हुए आए और बोले, “सर, देखिए क्या गजब हो गया!” उन्होंने बीकर में दो पाउडर मिलाए और जैसे ही पानी की कुछ बूंदें डालीं, सफेद झाग किसी जीवित प्राणी की तरह ऊपर आने लगा।इस प्रयोग की सबसे बड़ी खासियत इसकी “सादगी” और “सुरक्षा” है। इसमें इस्तेमाल होने वाली चीजें—साइट्रिक एसिड और बेकिंग सोडा—वही हैं जो हम सफाई या खाना पकाने में इस्तेमाल करते हैं। जब ये साधारण चीजें अपनी शक्ल बदलकर ऊर्जा का खेल दिखाती हैं, तो बच्चे ही नहीं, बड़े भी दंग रह जाते हैं। चलिए, इस “जादू” के पीछे का विज्ञान समझते हैं।
तैयारी और विधि
■ जरूरी चीजें
- साइट्रिक एसिड (पाउडर: यह आपको दवा की दुकान या किराने की दुकान पर मिल जाएगा)
- बेकिंग सोडा (सोडियम बाइकार्बोनेट: NaHCO₃)
- ड्रॉपर (या चम्मच)
- पानी
- एक छोटा बीकर या पेपर कप
■ प्रयोग करने का तरीका
- अपनी हथेली या किसी बर्तन में बेकिंग सोडा और साइट्रिक एसिड को 1:1 के अनुपात में रखें। दिखने में दोनों सफेद पाउडर हैं, लेकिन छूने पर बेकिंग सोडा चिकना (Smooth) लगेगा और साइट्रिक एसिड के दाने थोड़े दरदरे (Grainy) महसूस होंगे।यहाँ बेकिंग सोडा है—यह काफी चिकना है।
यहाँ साइट्रिक एसिड मिलाया गया है—इसके दाने साफ दिख रहे हैं।
- अब ड्रॉपर से पानी की कुछ बूंदें इस पर गिराएं।
- निकलते हुए बुलबुलों को देखें और साथ ही “तापमान के बदलाव” को महसूस करें।
जैसे ही बुलबुले (Frizz) उठेंगे, आपको वह हिस्सा “ठंडा” महसूस होगा।
https://youtu.be/slOinhPrQCs
यह कैसे काम करता है? विज्ञान की नजर से
सिर्फ पानी डालने से झाग क्यों उठा और तापमान क्यों गिर गया? चलिए, अणुओं (Molecules) की छोटी सी दुनिया में चलते हैं। सबसे पहले, साइट्रिक एसिड ($C_6H_8O_7$) एक “एसिड” (Amba) है। इसमें तीन कार्बोक्सिल समूह ($-COOH$) होते हैं।दूसरी ओर, बेकिंग सोडा ($NaHCO_3$) एक “एल्कलाइन” (Kshariya) पदार्थ है।जब बेकिंग सोडा पानी में घुलता है, तो वह सोडियम आयन और बाइकार्बोनेट आयन में टूट जाता है। इसे आयनन (Ionization) कहते हैं।
यह बाइकार्बोनेट आयन पानी के अणुओं से हाइड्रोजन आयन खींच लेता है, जिससे पानी में हाइड्रॉक्साइड आयन ($OH^-$) पैदा होते हैं और घोल एल्कलाइन हो जाता है।
https://phys-edu.net/wp/?p=60167जब साइट्रिक एसिड (एसिड) और बेकिंग सोडा (बेस) मिलते हैं, तो एक उदासीनीकरण (Neutralization) अभिक्रिया होती है। इस दौरान जो बुलबुले निकलते हैं, वे वही कार्बन डाइऑक्साइड ($CO_2$) गैस है जो हम सांस छोड़ते वक्त निकालते हैं। इसकी पूरी प्रक्रिया इस समीकरण से समझी जा सकती है:
- सोडियम साइट्रेट: यह वह “नमक” है जो एसिड और बेस के मिलने से बनता है।
- पानी: इस प्रक्रिया में पानी भी पैदा होता है।
- कार्बन डाइऑक्साइड: यही वह “झनझनाहट” या झाग है जो हमें दिखता है।
बीकर में होने वाला यह “शू-शू” बिल्कुल वैसा ही है जैसा कोल्ड ड्रिंक बनाने की प्रक्रिया में होता है। हमारे आस-पास की खाने-पीने की चीजों में विज्ञान की यह शक्ति छुपी हुई है।
यह ठंडा क्यों लगता है? एंडोथर्मिक रिएक्शन का रहस्य
इस प्रयोग का सबसे चौंकाने वाला हिस्सा यह है कि बुलबुले निकलते समय यह आस-पास की गर्मी सोख लेता है।आमतौर पर रासायनिक अभिक्रियाएं दो तरह की होती हैं: गर्मी छोड़ने वाली (Exothermic) और गर्मी सोखने वाली (Endothermic)। जब साइट्रिक एसिड और बेकिंग सोडा मिलकर कार्बन डाइऑक्साइड बनाते हैं, तो वे अपने आस-पास से ऊर्जा (गर्मी) खींच लेते हैं। इसीलिए आपका हाथ या बर्तन एकदम ठंडा हो जाता है।जैसे बर्फ पिघलते समय गर्मी सोखकर ठंडक देती है, वैसे ही जब अणु नए रिश्ते बनाते हैं, तो गर्मी का यह लेन-देन होता है। यह मिडिल स्कूल विज्ञान के “ऊर्जा” सिद्धांत को महसूस करने का एक बेहतरीन मौका है।
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