ಅಣುತೂಕ

ಅವುಗಳ ತೂಕದ ಅಳತೆಯು ಸಾಪೇಕ್ಷವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಇಂಗ್ಲಿಶಿನ mass ಎಂಬದುಕ್ಕೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. molecular mass ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಕನ್ನಡದಲ್ಲಿ ಅಣುದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಎಂಬುದರ ಬದಲಿಗೆ ಅಣುತೂಕ ಎಂಬ ಪದ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿದೆ.

ಅಣುಗಳು ಅತಿಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕಣಗಳಾದುದರಿಂದ ಅವುಗಳ ನಿರಪೇಕ್ಷ ತೂಕಗಳು ಬಹು ಕಡಮೆ ಇರುತ್ತವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸರಳ ಅಣುಗಳ ತೂಕಗಳು (ಮೊಲೆಕ್ಯುಲರ್ ವೇಟ್) 10^-23 ಗ್ರಾಂನಿಂದ 10^-20 ಗ್ರಾಂಗಳವರೆಗೆ ಇರುತ್ತವೆ. ಅದರ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿರುವುದು ಅಣುಗಳ ಸಾಪೇಕ್ಷತೂಕಗಳೇ ಹೊರತು ನಿರಪೇಕ್ಷ ತೂಕಗಳಲ್ಲ. ಅಣುತೂಕ ಎನ್ನುವುದು ಯಾವಾಗಲೂ ಆ ಪದಾರ್ಥದ ಅಣುವಿನ ಸಾಪೇಕ್ಷ ತೂಕಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸುವುದಾದ್ದರಿಂದ ಅದನ್ನು ಗ್ರಾಂ. ಪೌಂಡು, ಮುಂತಾದ ಮಾನಗಳಿಂದ ನಿರ್ದೇಶಿಸದೆ ಕೇವಲ ಒಂದು ಸಂಖ್ಯೆಯಿಂದ ನಿರ್ದೇಶಿಸುತ್ತಾರೆ. ಅಣುಗಳ ಸಾಪೇಕ್ಷತೂಕಗಳನ್ನು ನಿರ್ದೇಶಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಹಿಂದೆ ಜಲಜನಕ (ಹೈಡ್ರೊಜನ್) ಪರಮಾಣುವಿನ ತೂಕವನ್ನು ಆಧಾರವಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿತ್ತು.

ಜಲಜನಕ ಪರಮಾಣುವಿನ ನಿರಪೇಕ್ಷ ತೂಕದ ಎಷ್ಟುಪಾಲು ಒಂದು ಅಣು ತೂಗುವುದು ಎಂದು ತಿಳಿಸುವ ಸಂಖ್ಯೆಯೇ ಅಣುತೂಕ ; ಅಂದರೆ, ಒಂದು ಪದಾರ್ಥದ ಅಣುವಿನ ನಿರಪೇಕ್ಷತೂಕಕ್ಕೂ ಜಲಜನಕ ಪರಮಾಣುವಿನ ನಿರಪೇಕ್ಷ ತೂಕಕ್ಕೂ ಇರುವ ಪ್ರಮಾಣವೇ ಅಣುತೂಕ ಎಂದು ಗಣಿಸಲಾಗಿತ್ತು. ಕಾಲಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಜಲಜನಕ ಪರಮಾಣುವಿನ ತೂಕಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗಿ ಆಮ್ಲಜನಕ (ಆಕ್ಸಿಜನ್) ಪರಮಾಣುವಿನ ತೂಕ 1/16 ಭಾಗವನ್ನು ಆಧಾರವಾಗಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಲಾಯಿತು. ಈಗ ಬಹುಮಟ್ಟಿಗೆ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿರುವ ಅಣುತೂಕಗಳೆಲ್ಲವೂ ಆಮ್ಲಜನಕ ಆಧಾರದಮೇಲೆ ಆರಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. ನಿಸರ್ಗದಲ್ಲಿ ದೊರೆಯುವ ಇಂಗಾಲದ ಸಮಸ್ಥಾನಿಗಳಲ್ಲಿ (ಕಾರ್ಬನ್ ಐಸೊಟೋಪ್) ಅತ್ಯಂತ ಹೇರಳವಾಗಿರುವ ಐಸೊಟೋಪಿನ 1/12 ಭಾಗವನ್ನು ಆಧಾರವಾಗಿ ಆರಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಈ ಆಧಾರದಮೇಲೆ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗಿದ್ದ ಅಣೂತೂಕಗಳಿಗೂ ಆಮ್ಲಜನಕ ಆಧಾರದಮೇಲೆ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗಿದ್ದ ಅಣುತೂಕಗಳಿಗೂ ಗಣನೀಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೇನಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಈ ಹೊಸ ಆಧಾರವನ್ನು ಅಂಗೀಕರಿಸಿರುವುದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದಂತಾಗಿದೆ.

ಅಣುವಿನಲ್ಲಿರುವ ವಿವಿಧ ಪರಮಾಣುಗಳ ತೂಕಗಳನ್ನೂ ಇದೇ ಆಧಾರದಮೇಲೆ ನಿರ್ಧರಿಸಿ ಅವುಗಳ ಮೊತ್ತವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ ಅದೇ ಅಣುತೂಕವಾಗುವುದೆಂಬುದು ಕಂಡಂತೆಯೇ ಇದೆ. ಒಂದು ಧಾತುವಿನ ಪರಮಾಣುಗಳಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಐಸೊಟೋಪುಗಳಿರಬಹುದಾದ್ದರಿಂದ ಅಣುವಿನ ಯಾವ ಯಾವ ಧಾತುಗಳ ಯಾವ ಯಾವ ಐಸೊಟೋಪುಗಳು ಸೇರಿಕೊಂಡಿವೆ ಎಂಬುದನ್ನನುಸರಿಸಿ ಒಂದೇ ಪದಾರ್ಥದ ಅಣುಗಳ ತೂಕಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿರುವುದು ಸಾಧ್ಯ. ಆದರೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ಸರಾಸರಿ ಅಣುತೂಕವನ್ನೇ ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ ಅಂಥ ಅಲ್ಪ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿಂದ ಯಾವ ವಿಧವಾದ ಗೊಂದಲಕ್ಕೂ ಆಸ್ಪದವುಂಟಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಪದಾರ್ಥಗಳ ಅಣುತೂಕಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಅವಗಾಡ್ರೊ ನಿಯಮ ನೆರವು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಆ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ ಒಂದೇ ಉಷ್ಣತೆ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡಗಳಲ್ಲಿ ಎರಡು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಸಮಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ ಅವುಗಳಲ್ಲಿರುವ ಅಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಅಂದಮೇಲೆ ಆ ಅನಿಲಗಳ ತೂಕಗಳು ಆ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಅಣುತೂಕಗಳ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿಯೇ ಇರುವುದಷ್ಟೆ. ಆದುದರಿಂದ ಎರಡು ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಒಂದೊಂದು ಗ್ರಾಂ ಅಣುತೂಕ (ಪದಾರ್ಥದ ಅಣುತೂಕ ಎಷ್ಟೋ ಅಷ್ಟು ಗ್ರಾಂ) ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ ಅವುಗಳ ಗಾತ್ರ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಆ ನಿಯತಗಾತ್ರ ಸೆಂ.ಗ್ರೇ. ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತು 76 ಸೆಂ.ಮೀ. ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ 22.4 ಲೀಟರ್ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅಂದಮೇಲೆ ಯಾವ ಪದಾರ್ಥವೇ ಆಗಲಿ ಅದು ಆವಿರೂಪದಲ್ಲಿರುವಾಗ ಸೆ. ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತು 76 ಸೆಂ.ಮೀ. ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ 22.4 ಲೀಟರ್ ಗಾತ್ರ ಆವಿ ಎಷ್ಟು ಗ್ರಾಂ ತೂಕವಿರುವುದೋ ಆ ಸಂಖ್ಯೆಯೇ ಆ ಪದಾರ್ಥದ ಅಣುತೂಕ. ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ಅನುಕೂಲವಾದ ಉಷ್ಣತೆ ಒತ್ತಡಗಳಲ್ಲಿ ಗೊತ್ತಾದ ಗಾತ್ರ ಅನಿಲದ (ಅಥವಾ ಆವಿಯ) ತೂಕವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದು ಸೆ. ಮತ್ತು 76 ಸೆಂ.ಮೀ. ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ 22.4 ಲೀಟರಿನ ತೂಕ ಎಷ್ಟಾಗುವುದನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ.

ಕೆಲವು ಪದಾರ್ಥಗಳು ಯಾವುದೇ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿಯೂ ವಿಭಜನೆ ಹೊಂದದೆ ಆವಿ ರೂಪ ತಾಳುವುದೇ ಇಲ್ಲ. ಆ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಅಣುತೂಕಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಅವುಗಳನ್ನು ಸೂಕ್ತವಾದ ದ್ರವಗಳಲ್ಲಿ ಕರಗಿಸಿ, ಅದರ ಪ್ರಭಾವದಿಂದ ದ್ರವದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಉಂಟಾಗುವ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತಾರೆ. ಹಾಗೆ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ನಾಲ್ಕು :

1. ದ್ರಾವಣ ಪಡೆಯುವ ಪರಾಸರನ ಒತ್ತಡ (ಆಸ್‍ಮೊಟಿಕ್ ಪ್ರೆಷರ್)
2. ದ್ರಾವಣದ ಮೇಲಿನ ಆವಿಯ ಒತ್ತಡದ ಇಳಿತ
3. ಕುದಿ ಬಿಂದುವಿನ ಏರಿಕೆ
4. ಘನೀಕರಣ ಬಿಂದುವಿನ ಅವನತಿ.

ಒಂದು ಗೊತ್ತಾದ ತೂಕದ ದ್ರವವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ ಅದರಲ್ಲುಂಟಾಗುವ ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣದ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಅದರಲ್ಲಿ ಕರಗಿರುವ ಪದಾರ್ಥದ ಅಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 100 ಗ್ರಾಂ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಗ್ರಾಂ ಅಣುತೂಕ ಯಾವ ಪದಾರ್ಥವನೇ ಕರಗಿಸಿದರೂ ಅದರಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಕುದಿಬಿಂದುವಿನ ಏರಿಕೆ ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣಬಿಂದುವಿನ ಅವನತಿ ಆದ್ದರಿಂದ ಒಂದು ಗೊತ್ತಾದ ತೂಕದ ದ್ರವದಲ್ಲಿ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನೀರು) ಒಂದು ಗೊತ್ತಾದ ತೂಕದ ಘನಪದಾರ್ಥವನ್ನು ಕರಗಿಸಿ ಅದರಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಅಳೆದು ಆ ಪದಾರ್ಥದ ಅಣುತೂಕವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು.

ಪ್ರೋಟೀನುಗಳೇ ಮೊದಲಾದ ದೈತ್ಯಾಣುಗಳ ಅಣುತೂಕಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಈಗ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೆಂಟ್ರಿಫ್ಯೂಜ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚುಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಯಾವುದೇ ಪದಾರ್ಥವನ್ನು ಸೂಕ್ತದ್ರವದೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಿ ಅಲ್ಟ್ರಾಸೆಂಟ್ರಿಫ್ಯೂಜ್‍ನಲ್ಲಿಟ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ತಿರುಗಿಸಿದರೆ ಪದಾರ್ಥ ತಳಗಟ್ಟುವುದರ (ಸೆಡಿಮೆಂಟೇಷನ್) ಇಲ್ಲವೇ ಪದಾರ್ಥದ ಹಂಚಿಕೆಯನ್ನು ಅಳೆದು ಅದರಿಂದ ಅಣುತೂಕವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುವುದು.