പെട്രോള്‍ ആവിയായി പോകുന്നതെന്തുകൊണ്ട്?

ദ്രവീകൃത വാതകങ്ങൾ സൂക്ഷിക്കുന്നത് എങ്ങനെയാണ്‌? അവ സാധാരണ ദ്രാവകങ്ങളെപ്പോലെ കുപ്പികളിൽ നിറച്ച് ഉപയോഗിക്കാനാകുമോ? നിർമിച്ചുകഴിഞ്ഞതു മുതൽ എപ്പോഴും തിളച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ദ്രാവകങ്ങൾ ആണ്‌ ദ്രവീകൃത വാതകങ്ങൾ. നമ്മുടെ സാധാരണ അന്തരീക്ഷ ഊഷ്മാവായ 30 ഡിഗ്രിയിൽ തിളയ്ക്കുന്ന ഒരു ദ്രാവകമാണ് നമുക്കെല്ലാം സുപരിചിതമായ പെട്രോൾ. ഈ പെട്രോൾ ഒരു കുപ്പിയിൽ എടുത്തു തുറന്നുവച്ചു നോക്കുക. ഏതാനും മണിക്കൂറുകൾകൊണ്ട് പൂർണമായും ആവിയായി പോകുന്നതു കാണാം. അൽപം പെട്രോൾ നമ്മുടെ ശരീരത്തിൽ വീണാൽ തണുപ്പു തോന്നുന്നതെന്തുകൊണ്ടാണ്‌?.

പെട്രോൾ ആവിയാകാനാവശ്യമായ ഊഷ്മാവ് നമ്മുടെ ശരീരത്തിൽനിന്നു വലിച്ചെടുക്കുന്നതുകൊണ്ടുതന്നെ. ദ്രവീകൃത വാതകങ്ങളുടെ കാര്യവും അതുപോലെതന്നെ. 30 ഡിഗ്രിയിൽ തിളയ്ക്കുന്ന പെട്രോൾ ഇത്രപെട്ടന്ന് ആവിയായി പോകാമെങ്കിൽ അതിനും എത്രയോ താഴെ തിളനിലയുള്ള -196 ഡിഗ്രി തിളനിലയുള്ള നൈട്രജനും -253 ഡിഗ്രിയിൽ തിളയ്ക്കുന്ന ഹീലിയവുമൊക്കെ ഒരു പാത്രത്തിൽ എടുത്തുവച്ചാൽ സെക്കൻഡുകൾക്കകം ആവിയായി പോകേണ്ടതല്ലേ? അങ്ങനെ കരുതുന്നുണ്ടെങ്കിൽ അതൊരു തെറ്റിദ്ധാരണയാണ്. ഒരു ഗ്ലാസിൽ നിറച്ചുവച്ചിരിക്കുന്ന ദ്രവ നൈട്രജനും ഹീലിയവുമൊന്നും നിമിഷനേരം കൊണ്ട് ആവിയായി പോകില്ല. എന്തുകൊണ്ടായിരിക്കും അത്? ഈ ദ്രാവകങ്ങൾ അവയുടെ ചുറ്റുപാടിൽനിന്നു ചൂട് ആഗിരണം ചെയ്താണല്ലോ വാതകമാകുന്നത്. വളരെ താഴ്ന്ന താപനിലയുള്ള ഇത്തരം ദ്രവീകൃത വാതകങ്ങളുടെ ഉപരിതല തന്മാത്രകൾക്കും അവ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന പാത്രത്തോടു ചേർന്നിരിക്കുന്ന തന്മാത്രകൾക്കും മാത്രമേ ഇത്തരത്തിൽ താപം സ്വീകരിച്ച് എളുപ്പത്തിൽ വാതകമാകാൻ കഴിയൂ. ഈ നിരയ്ക്ക് താഴെയുള്ള ദ്രവീകൃതവാതകത്തിന് അതിനു മുകളിലുള്ള ദ്രാവകം വാതകമായതിനുശേഷം മാത്രമേ ചൂട് ആഗിരണം ചെയ്യാനാകൂ. അതായത് അതിശീത ദ്രവീകൃത വാതകങ്ങളുടെ ഏറ്റവും പുറത്തുള്ള തന്മാത്രകൾ താപത്തെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന ഒരു കവചമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. അതിനാൽ നമ്മുടെ പ്രതീക്ഷകൾക്കും അപ്പുറത്ത് കൂടുതൽ നേരം അന്തരീക്ഷ ഊഷ്മാവിലും ഇവയ്ക്കു ദ്രാവകമായി തുടരാൻ കഴിയുന്നു. അതായത് അന്തരീക്ഷോഷ്മാവുമായി അധികം ബന്ധം സ്ഥാപിക്കാതിരുന്നാൽ ദ്രവീകൃത വാതകങ്ങളെ ദീർഘനാൾ സൂക്ഷിച്ചുവയ്ക്കാൻ കഴിയുന്നു.

സൂക്ഷിക്കുന്നത് ഫ്ലാസ്കുകളില്‍
1892 സർ ജയിംസ് ഡേവര്‍ കണ്ടുപിടിച്ച, നമ്മൾ ചായയും കാപ്പിയുമൊക്കെ ചൂടാറാതെയും ഐസ് കട്ടകൾ ഉരുകാതെയുമൊക്കെ സൂക്ഷിച്ചുവയ്ക്കുന്നതുപോലെയുള്ള തെർമൽ ഫ്ലാസ്കുകളിൽ തന്നെയാണു ദ്രവീകൃത വാതകങ്ങൾ സൂക്ഷിച്ചുവയ്ക്കുന്നത്. ചില വ്യത്യാസങ്ങൾ ഉണ്ടെന്നു മാത്രം. സാധാരണ ഫ്ലാസ്കുകളുടെ അടപ്പ് അന്തരീക്ഷവായുവുമായി അകത്തുള്ള പദാർഥങ്ങൾ ബന്ധം സ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയാത്തവിധം വളരെ മുറുക്കമുള്ളതും അടഞ്ഞതും ആയിരിക്കും. എന്നാൽ അതിശീത വാതകങ്ങൾ സൂക്ഷിക്കുന്ന ഫ്ലാസ്കുകളുടെ അടപ്പുകൾ പ്രത്യേകതരം വാൽവുകൾ ഉള്ളതാണ്. അതായത് അകത്തുള്ള വാതകം വികസിക്കുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന മർദം നിശ്ചിത പരിധി കഴിയുമ്പോൾ കുറയ്ക്കുന്ന രീതിയിൽ പുറത്തേക്കു തുറക്കുന്ന വാൽവുകൾ. ഇത്തരം വാൽവുകൾ ഇല്ലെങ്കിൽ വലിയതോതിൽ വികസിക്കുന്ന വാതകങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്ന മർദത്താൽ ഫ്ലാസ്കുകൾ പൊട്ടിത്തെറിക്കാൻ ഇടയാക്കുന്നു. ദ്രവീകൃത നൈട്രജൻ വാതകമാകുമ്പോൾ, വ്യാപ്തത്തിന്റെ 694 മടങ്ങ് വികസിക്കുന്നു എന്നറിയുമ്പോൾത്തന്നെ ഇതിലെ അപകടം മനസ്സിലാക്കാമല്ലോ.

അതിശീത ദ്രവീകൃത വാതകങ്ങളുടെ ഉപയോഗങ്ങൾ

ആശുപത്രിയിലും റോക്കറ്റിലും
റോക്കറ്റ് എൻജിനുകൾ മുതൽ ആശുപത്രികളിലും മൃഗാശുപത്രികളിലും വരെ ദ്രവീകൃത വാതകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ആദ്യകാലങ്ങളിൽ റോക്കറ്റ് ഇന്ധനങ്ങളായ ഹൈഡ്രജനും ഓക്സിജനുമൊക്കെ ഉയർന്ന മർദത്തിൽ പ്രത്യേക സിലിണ്ടറുകളിൽ നിറച്ചാണ്‌ റോക്കറ്റുകളിൽ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്. ഇത്തരത്തിലുള്ള ഇന്ധന ടാങ്കുകളുടെ വലുപ്പവും ഭാരവും റോക്കറ്റുകളുടെ ക്ഷമതയെ ഗണ്യമായി ബാധിച്ചിരുന്നു. ദ്രവീകൃത വാതകങ്ങളുടെ കണ്ടുപിടിത്തം മൂലം ഇവ ഉപയോഗിച്ചു കുറഞ്ഞസ്ഥലത്തു കൂടുതൽ ഇന്ധനം സൂക്ഷിക്കാനുള്ള അവസരമൊരുക്കുകയും അതിശീത എൻജിനുകളുടെ നിർമാണത്തിനു വഴിതെളിക്കുകയും ചെയ്തു.

ശരീരകലകളും രക്തവും ബീജവുമെല്ലാം വളരെക്കാലം കേടുകൂടാതെ സൂക്ഷിക്കാനായി ആശുപത്രികളിലും രക്തബാങ്കുകളിലും ബീജ ബാങ്കുകളിലുമെല്ലാം ദ്രവീകൃത നൈട്രജൻ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു. അതിശക്തമായ കാന്തങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന എംആർഐ സ്കാനിങ് മെഷീനുകളിൽ താഴ്ന്ന താപനില ഉറപ്പുവരുത്താനായി ദ്രവ ഹീലിയമാണ്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നത്.
∙ശരീരകലകളെയും കാൻസർ കോശങ്ങളെയും വേദനയറിയാതെ കരിച്ചുകളയുന്ന ശസ്ത്രക്രിയാരീതിയായ ക്രയോ സർജറിയിൽ ദ്രവീകൃത അതിശീതവാതകങ്ങൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു.
∙മൃതശരീരങ്ങളെയും ശരീരഭാഗങ്ങളെയും ഭാവിയിൽ കൂടുതൽ പഠനങ്ങൾ നടത്താൻ ദ്രവീകൃത വാതകങ്ങളുടെ സഹായത്താൽ വർഷങ്ങളോളം സൂക്ഷിച്ചുവയ്ക്കുന്ന രീതിയാണ്‌ ക്രയോണിക്സ്.
∙അതിശീത സാഹചര്യങ്ങളിൽ വിവിധ പദാർഥങ്ങൾ വൈദ്യുത പ്രതിരോധം ഇല്ലാത്ത സൂപ്പർ കണ്ടക്റ്റിവിറ്റി എന്ന അവസ്ഥയിലേക്ക് എത്തുന്നതിനാൽ ഈ സാധ്യതകൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്തി പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ, വളർന്നുവരുന്ന ക്രയോഇലക്ട്രോണിക്സ് / ക്രയോട്രോണിക്സ് എന്ന അനുബന്ധ സാങ്കേതിക മേഖലകളുടെ സംഭാവനയാണ്‌.