Self-ionization of water
ನೀರಿನ ಸ್ವಯಂ-ಅಯಾನೀಕರಣವು (ನೀರಿನ ಸ್ವಯಂ-ಅಯಾನೀಕರಣ, ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಸ್ವಯಂ-ವಿಘಟನೆ, ಅಥವಾ ಸರಳವಾಗಿ ನೀರಿನ ವಿಯೋಜನೆ) ಶುದ್ಧ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಅಯಾನೀಕರಣದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಅಣು, H2O, ಡಿಪ್ರೊಟೋನೇಟ್ ಆಗುತ್ತದೆ (ಅದರ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ) ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಅಯಾನು, OH− ಆಗಲು. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್, H +, ತಕ್ಷಣವೇ ಮತ್ತೊಂದು ನೀರಿನ ಅಣುವನ್ನು ಪ್ರೊಟೋನೇಟ್ ಮಾಡಿ ಹೈಡ್ರೋನಿಯಂ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್, H3O + ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಆಟೋಪ್ರೊಟೋಲಿಸಿಸ್ಗೆ ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಆಂಫೊಟೆರಿಕ್ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಉದಾಹರಿಸುತ್ತದೆ. ಇತಿಹಾಸ ಮತ್ತು ಸಂಕೇತ ನೀರಿನ ಸ್ವಯಂ-ಅಯಾನೀಕರಣವನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ 1884 ರಲ್ಲಿ ಸ್ವಾಂಟೆ ಅರ್ಹೇನಿಯಸ್ ಅವರು ಅಯಾನಿಕ್ ವಿಯೋಜನೆಯ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಭಾಗವಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು, ಇದನ್ನು ಅವರು ನೀರು ಸೇರಿದಂತೆ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಅರ್ಹೀನಿಯಸ್ ಸ್ವಯಂ-ಅಯಾನೀಕರಣವನ್ನು H2O <=> H + + OH-ಎಂದು ಬರೆದಿದ್ದಾರೆ. ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣು ರಚನೆ ಅಥವಾ ಉಪಪರಮಾಣುವಿನ ಕಣಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಇನ್ನೂ ಏನೂ ತಿಳಿದಿರಲಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಮೇಲೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ H + ಅಯಾನು ರಚನೆಯಾಗುವುದನ್ನು ಸೋಡಿಯಂ ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ Na + ಅಯಾನು ರಚನೆಯಾಗುವುದಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲು ಅವರಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಕಾರಣವಿರಲಿಲ್ಲ. 1923 ರಲ್ಲಿ ಜೋಹಾನ್ಸ್ ನಿಕೋಲಸ್ ಬ್ರೊನ್ಸ್ಟೆಡ್ ಮತ್ತು ಮಾರ್ಟಿನ್ ಲೋರಿ ಅವರು ನೀರಿನ ಸ್ವಯಂ-ಅಯಾನೀಕರಣವು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಎರಡು ನೀರಿನ ಅಣುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರುಃ H2O + H2O <=> H3O + + OH-. ಈ ಹೊತ್ತಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಪರಮಾಣುಗಿಂತ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಎಂದು ರುದರ್ಫೋರ್ಡ್ ತೋರಿಸಿದ್ದರು. ಇದು ಶೂನ್ಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರೋಟಾನ್ಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವ H + ಅಯಾನ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಅಯಾನು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಯಾವಾಗಲೂ ನೀರಿನ (ಅಥವಾ ಇತರ ದ್ರಾವಕ) ಅಣುವಿಗೆ ಅಂಟಿಕೊಂಡು ಹೈಡ್ರೋನಿಯಂ ಅಯಾನು H3O + (ಅಥವಾ ಇತರ ಪ್ರೋಟೋನೇಟೆಡ್ ದ್ರಾವಕ) ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಬ್ರಾನ್ಸ್ಟೆಡ್ ಮತ್ತು ಲೋರಿ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಅನೇಕ ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ನೀರಿನ ಅಣುಗಳಿಂದ ಹೈಡ್ರೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ ಎಂದು ನಂತರದ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಪುರಾವೆಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ. ಹೈಡ್ರೇಟೆಡ್ ಅಯಾನ್ಗೆ ಅತ್ಯಂತ ವಿವರಣಾತ್ಮಕ ಸಂಕೇತವೆಂದರೆ H + (aq), ಅಲ್ಲಿ aq (ಜಲೀಯಕ್ಕೆ) ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಥವಾ ಬದಲಾಗುವ ಸಂಖ್ಯೆಯ ನೀರಿನ ಅಣುಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, H + ಮತ್ತು H3O + ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಐತಿಹಾಸಿಕ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಇನ್ನೂ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಲೇಖನವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಹೈಡ್ರೇಟೆಡ್ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಅನ್ನು H3O + ಎಂದು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಒಂದೇ ನೀರಿನ ಅಣುವಿನಿಂದ ಜಲಸಂಚಯನಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಶುದ್ಧ ನೀರು 0.055 μS/cm ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಸ್ವಾಂಟೆ ಅರ್ಹೇನಿಯಸ್ನ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಇದು ಅಯಾನುಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದಾಗಿರಬೇಕು. ಅಯಾನುಗಳು ನೀರಿನ ಸ್ವಯಂ-ಅಯಾನೀಕರಣ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ, ಇದು ಶುದ್ಧ ನೀರು ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆಃ H2O + H2O H3O + + OH-ರಾಸಾಯನಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳೊಂದಿಗೆ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಬದಲು, ನೀರಿನ ಅಯಾನೀಕರಣ ಕ್ರಿಯೆಯ ಉಷ್ಣಬಲ ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿರಾಂಕವೆಂದರೆಃ ಇದು ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಉಷ್ಣಬಲ ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿರಾಂಕಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆಃ H + ಮತ್ತು H3O + ನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳ ಮೊತ್ತವು ಅದೇ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ H2O ನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಔಪಚಾರಿಕವಾಗಿ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಊಹೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಮ್ಲ-ಕ್ಷಾರ ದ್ರಾವಣಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಹಳ ದುರ್ಬಲವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ನೀರಿನ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಏಕತೆಗೆ ಸಮಾನವೆಂದು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ನೀರಿನ ಅಯಾನಿಕ್ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಹೀಗೆ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆಃ ದುರ್ಬಲ ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣಗಳಲ್ಲಿ, ದ್ರಾವಕಗಳ (ಅಯಾನುಗಳಂತಹ ಕರಗಿದ ಪ್ರಭೇದಗಳು) ಚಟುವಟಿಕೆಗಳು ಅವುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಗೆ ಸರಿಸುಮಾರು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಅಯಾನೀಕರಣ ಸ್ಥಿರಾಂಕ, ವಿಯೋಜನ ಸ್ಥಿರಾಂಕ, ಸ್ವಯಂ-ಅಯಾನೀಕರಣ ಸ್ಥಿರಾಂಕ, ನೀರಿನ ಅಯಾನು-ಉತ್ಪನ್ನ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಅಥವಾ ಅಯಾನಿಕ್ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು Kw ನಿಂದ ಸಂಕೇತಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಹೀಗೆ ನೀಡಬಹುದುಃ ಇಲ್ಲಿ [H3O +] ಎಂಬುದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕ್ಯಾಟಯಾನ್ ಅಥವಾ ಹೈಡ್ರೋನಿಯಂ ಅಯಾನ್ನ ಮೋಲಾರಿಟಿ (ಮೋಲಾರ್ ಸಾಂದ್ರತೆ), ಮತ್ತು [OH−] ಎಂಬುದು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಅಯಾನ್ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ. ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿರಾಂಕವನ್ನು ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿ ಬರೆಯುವಾಗ (ಚಟುವಟಿಕೆಗಳಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ) ಅಯಾನಿಕ್ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಇತರ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ತಿದ್ದುಪಡಿಗಳನ್ನು ಮಾಡುವುದು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಕೆಳಗೆ ನೋಡಿ). 24.87 °C ಮತ್ತು ಶೂನ್ಯ ಅಯಾನಿಕ್ ಬಲದಲ್ಲಿ, Kw ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಲಾ ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳಂತೆಯೇ, ಫಲಿತಾಂಶವು ಆಯಾಮರಹಿತವಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ, ಏಕೆಂದರೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು H + ಮತ್ತು OH-ಎರಡಕ್ಕೂ ಮೋಲಾಲಿಟಿಯನ್ನು ಬಳಸಿದಾಗ 1 ಮೋಲಾಲ್ (= 1 ಮೋಲ್/ಕೆಜಿ) ಅಥವಾ ಮೋಲಾರ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಬಳಸಿದಾಗ 1 ಮೋಲಾರ್ (= 1 ಮೋಲ್/ಎಲ್) ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅನೇಕ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ, ದ್ರಾವಣದ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಒಂದಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದ್ದರೆ (ಅಂದರೆ, ಸಾಕಷ್ಟು ದುರ್ಬಲಗೊಂಡ ದ್ರಾವಣಗಳು ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ನಗಣ್ಯ ಪರಿಣಾಮ) ಮೋಲಾಲಿಟಿ (ಮೋಲ ದ್ರಾವಣ/ಕೆಜಿ ನೀರು) ಮತ್ತು ಮೋಲಾರ್ (ಮೋಲ ದ್ರಾವಣ/ಎಲ್ ದ್ರಾವಣ) ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸುತ್ತುವರಿದ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು ಸಮಾನವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು. ದ್ರಾವಣದ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಪರಿಮಾಣದ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಂದ (ನೀರಿನ ಲವಣತೆ (ಅಯಾನಿಕ್ ಶಕ್ತಿ), ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಸಾಂದ್ರತೆ) ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿರುವ ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ದೃಢವಾದ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೌಲ್ಯಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವುದು ಮೋಲಲ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಘಟಕದ (ಮೋಲ/ಕೆಜಿ ನೀರು) ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಯೋಜನವಾಗಿದೆ; ಆದ್ದರಿಂದ, ಮೋಲಾಲಿಟಿಯನ್ನು ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ನಿಖರವಾದ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಶುದ್ಧ ನೀರಿಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾದ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಮುದ್ರದ ನೀರಿಗೆ ಅಥವಾ ಉಷ್ಣ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳಲ್ಲಿ ಚಾಲ್ತಿಯಲ್ಲಿರುವಂತೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಆದ್ಯತೆಯ ಘಟಕವಾಗಿದೆ. ನಾವು pKw − log10 Kw ಅನ್ನು ಸಹ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಬಹುದು (ಇದು 25°C ನಲ್ಲಿ ಸರಿಸುಮಾರು 14 ಆಗಿದೆ). ಇದು ಆಮ್ಲ ವಿಯೋಜನ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ pH ಮತ್ತು pKa ಸಂಕೇತಗಳಿಗೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ p ಚಿಹ್ನೆಯು ಕೊಲೊಗಾರಿಥಮ್ ಅನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಸಮೀಕರಣದ ಲಾಗರಿಥಮಿಕ್ ರೂಪವು pKw = pH + pOH ಆಗಿದೆ. ತಾಪಮಾನ, ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಅಯಾನಿಕ್ ಬಲದ ಮೇಲಿನ ಅವಲಂಬನೆ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದ ಮೇಲೆ ನೀರಿನ ಅಯಾನೀಕರಣದ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಕೂಲಂಕಷವಾಗಿ ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಹಿಮದ ಕರಗುವ ಬಿಂದುವಿನಿಂದ ಕನಿಷ್ಠ ಸಿ. 250 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ಗೆ ತಾಪಮಾನವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಪಿಕೆಡಬ್ಲ್ಯೂ ಮೌಲ್ಯವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅದು ನೀರಿನ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಬಿಂದುವಿಗೆ ಸಿ. 374 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಒತ್ತಡದೊಂದಿಗೆ ಇದು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ದ್ರಾವಣಗಳೊಂದಿಗೆ, ಪಿಕೆಡಬ್ಲ್ಯೂ ಮೌಲ್ಯವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ನ ಅಯಾನಿಕ್ ಬಲವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಸೋಡಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ನ ಮೌಲ್ಯಗಳು 1:1 ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಕ್ಕೆ ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿವೆ. 1: 2 ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ, MX2, pKw ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಅಯಾನಿಕ್ ಬಲದೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. Kwನ ಮೌಲ್ಯವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ದ್ರವ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಅತಿಯಾದ ಬಿಸಿಮಾಡಿದ ಉಗಿ (ಅನಿಲ) ಮತ್ತು ಅತಿಯಾದ ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ನೀರಿನ ದ್ರವದ ಉದಾಹರಣೆ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ನೀಡಲಾಗಿದೆ. {| ಕ್ಲಾಸ್ = "ವಿಕಿಟೇಬಲ್" ಶೈಲಿ = "ಟೆಕ್ಸ್ಟ್-ಅಲೈನ್ಃ ಸೆಂಟರ್" | + ದ್ರವ ನೀರು, ಸೂಪರ್ಹೀಟೆಡ್ ಸ್ಟೀಮ್ ಮತ್ತು ಸೂಪರ್ ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ನೀರಿನ ಪಿಕೆಡಬ್ಲ್ಯೂ ಮೌಲ್ಯಗಳ ಹೋಲಿಕೆ. |-! ! ! 350 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್! ! 400 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್! ! 450 °C! ! 500 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್! ! 600 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್! ! 800 °C |-! ವ್ಯಾಪ್ತಿ = "ಸಾಲು" |0.1 MPa | | | 47.961b | | 47.873b | | 47.638b | | 46.384b | | 40.785b |-! ವ್ಯಾಪ್ತಿ = "ಸಾಲು" |17 MPa | 11.920 (ದ್ರವ) a | | | | | | | | | |-! ವ್ಯಾಪ್ತಿ = "ಸಾಲು" |25 MPa | 11.551 (ದ್ರವ) c | | 16.566 | | 18.135 | | 18.758 | | 19.425 | | 20.113 |-! ವ್ಯಾಪ್ತಿ = "ಸಾಲು" |100 MPa | 10.600 (ದ್ರವ) c | | 10.744 | | 11.005 | | 11.381 | | 12.296 | | 13.544 |-! ವ್ಯಾಪ್ತಿ = "ಸಾಲು" |1000 MPa | 8.311 (ದ್ರವ) c | | 8.178 | | 8.084 | | 8.019 | | 7.952 | | 7.957 |} ಟೇಬಲ್ಗೆ ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳು. ಗುರುತು ಹಾಕಿದವುಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಸೂಪರ್ ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ದ್ರವಕ್ಕೆ ಮೌಲ್ಯಗಳು ಇರುತ್ತವೆಃ 350 °C ಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ a. ಬಿ ಸೂಪರ್ಹೀಟೆಡ್ ಸ್ಟೀಮ್. ಸಿ ಸಂಕುಚಿತ ಅಥವಾ ಸಬ್ಕೂಲ್ಡ್ ದ್ರವ. ಐಸೊಟೋಪ್ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಭಾರೀ ನೀರು, D2O, ಸಾಮಾನ್ಯ ನೀರಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸ್ವಯಂ-ಅಯಾನೀಕರಿಸುತ್ತದೆ, H2O; D2O + D2O D3O + + OD-ಇದು ಸಮತೋಲನ ಐಸೊಟೋಪ್ ಪರಿಣಾಮದಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದ್ದು, ಆಮ್ಲಜನಕವು ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಂಗೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಬಲವಾದ ಬಂಧವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ನ ದೊಡ್ಡ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಕಡಿಮೆ ಶೂನ್ಯ-ಬಿಂದು ಶಕ್ತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಭಾರೀ ನೀರಿನ ಅಯಾನೀಕರಣ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಉಷ್ಣಬಲ ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಬದಲಿಗೆ a ಚಟುವಟಿಕೆಗಳೊಂದಿಗೆ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆಃ D2O ನ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು 1 ಎಂದು ಭಾವಿಸಿ, ಮತ್ತು D3O + ಮತ್ತು OD-ನ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯಿಂದ ನಿಕಟವಾಗಿ ಅಂದಾಜು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಿ. {| ವರ್ಗ = "ವಿಕಿಟೇಬಲ್" ಶೈಲಿ = "ಪಠ್ಯ-ಜೋಡಣೆಃ ಮಧ್ಯ" | + ಶುದ್ಧ ನೀರಿಗೆ ಪಿಕೆಡಬ್ಲ್ಯೂ ಮೌಲ್ಯಗಳು |-! ವ್ಯಾಪ್ತಿ = "ಸಾಲು" |T °C |10 | |20 | | 25 | |30 | | 40 | | 50 |-! ವ್ಯಾಪ್ತಿ = "ಸಾಲು" |H2O | 14.535 | | 14.167 | | 13.997 | | 13.830 | | 13.535 | | 13.262 |-! ವ್ಯಾಪ್ತಿ = "ಸಾಲು" |D2O | 15.439 | | 15.049 | | 14.869 | | 14.699 | | 14.385 | | 14.103 | | ನೀರಿನ-ಭಾರೀ ನೀರಿನ ಮಿಶ್ರಣಗಳಲ್ಲಿ ಅಯಾನೀಕರಣ ಸಮತೋಲನವು ನೀರಿನ-ಭಾರೀ ನೀರಿನ ಮಿಶ್ರಣಗಳಲ್ಲಿ ಸಮತೋಲನವು ಹಲವಾರು ಪ್ರಭೇದಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆಃ H2O, HEO, D2O, H3O +, D3O +, H2DO +, H2O +, H2O +, HO-, Do-. ಅಯಾನೀಕರಣ ಕ್ರಿಯೆಯ ದರ 2 H2O → H3O + + OH-ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ΔE ‡. ಬೋಲ್ಟ್ಜ್ಮನ್ ವಿತರಣೆಯ ಪ್ರಕಾರ, ಉಷ್ಣದ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನೀರಿನ ಅಣುಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು k ಎಂಬುದು ಬೋಲ್ಟ್ಜ್ಮನ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವಾಗಿರುವುದರ ಮೂಲಕ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿ ಲಭ್ಯವಿರುವುದರಿಂದ ಕೆಲವು ವಿಯೋಜನೆಗಳು ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ದ್ರವ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಏರಿಳಿತಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಘಟನೆಗಳ ಅನುಕ್ರಮವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆಣ್ವಿಕ ಚಲನೆಗಳಲ್ಲಿನ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಏರಿಳಿತಗಳು ಸಾಂದರ್ಭಿಕವಾಗಿ (ಪ್ರತಿ ನೀರಿನ ಅಣುವಿಗೆ ಸುಮಾರು ಪ್ರತಿ 10 ಗಂಟೆಗಳಿಗೊಮ್ಮೆ) ಆಮ್ಲಜನಕ-ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧವನ್ನು ಮುರಿಯುವಷ್ಟು ಬಲವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ (OH−) ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋನಿಯಂ ಅಯಾನು (H3O +) ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ; ಹೈಡ್ರೋನಿಯಂ ಅಯಾನ್ನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಗ್ರೋಟ್ಥಸ್ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದಿಂದ ನೀರಿನ ಅಣುಗಳ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದ್ರಾವಕದಲ್ಲಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧ ಜಾಲದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ಎರಡು ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತದೆ, ಇವು ದ್ರಾವಣದಿಂದ ಸ್ಥಿರಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, 1 ಪಿಕೋಸೆಕೆಂಡಿನೊಳಗೆ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧ ಜಾಲದ ಎರಡನೇ ಮರುಸಂಘಟನೆಯು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಪ್ರೋಟಾನ್ ವರ್ಗಾಯಿಸಲು ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗಳ ನಂತರದ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಈ ಸಮಯದ ಪ್ರಮಾಣವು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ತಮ್ಮನ್ನು ಮರುಸಂಯೋಜಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಸಮಯದೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವಿಲೋಮ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾದ H3O + + OH − → 2H2O, ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ದರದ ಸ್ಥಿರತೆಯೊಂದಿಗೆ ತಿಳಿದಿರುವ ಅತ್ಯಂತ ವೇಗದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಅಂತಹ ಕ್ಷಿಪ್ರ ದರವು ಪ್ರಸರಣ-ನಿಯಂತ್ರಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಲಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಆಣ್ವಿಕ ಪ್ರಸರಣದ ವೇಗದಿಂದ ದರವು ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ನೀರಿನ ತಟಸ್ಥ ಬಿಂದುವಿನೊಂದಿಗಿನ ಸಂಬಂಧ ನೀರಿನ ಅಣುಗಳು ಸಮಾನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ H3O + ಮತ್ತು OH− ಆಗಿ ಬೇರ್ಪಡುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಬಹುತೇಕ ನಿಖರವಾಗಿ 25 °C ಮತ್ತು 0.1 MPa ಆಗಿರುತ್ತದೆ. H3O + ಮತ್ತು OH-ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಸಮಾನವಾಗಿರುವ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ತಟಸ್ಥ ಪರಿಹಾರವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ತಟಸ್ಥ ಬಿಂದುವಿನ pH ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕವಾಗಿ pKw ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಶುದ್ಧ ನೀರು ತಟಸ್ಥವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ನೀರಿನ ಮಾದರಿಗಳು ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಅಶುದ್ಧತೆಯು ಆಮ್ಲ ಅಥವಾ ಕ್ಷಾರವಾಗಿದ್ದರೆ, ಇದು ಹೈಡ್ರೋನಿಯಂ ಅಯಾನು ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಅಯಾನುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಗಾಳಿಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುವ ನೀರಿನ ಮಾದರಿಗಳು ಕೆಲವು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಂಡು ಕಾರ್ಬೊನಿಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು (H2CO3) ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು H2CO3 + H2O = HCO3− + H3O + ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದಾಗಿ H3O + ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. OH-ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು [H3O +] [OH−] ಉತ್ಪನ್ನವು ಸ್ಥಿರ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಉಳಿಯುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಈ ನೀರಿನ ಮಾದರಿಗಳು ಸ್ವಲ್ಪ ಆಮ್ಲೀಯವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ನಿಖರವಾಗಿ 7 ರ pH ಅಗತ್ಯವಿದ್ದರೆ, ಅದನ್ನು ಸೂಕ್ತವಾದ ಬಫರ್ ದ್ರಾವಣದೊಂದಿಗೆ ನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕು. ಆಮ್ಲ-ಕ್ಷಾರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮತೋಲನ ಆಣ್ವಿಕ ಸ್ವಯಂ ಅಯಾನೀಕರಣ (ವಿವಿಧ ದ್ರಾವಕಗಳ) ಪ್ರಮಾಣಿತ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ-ನೀರಿನ ಅಯಾನೀಕರಣದ ಸ್ವಯಂ ಅಯಾನೀಕರಣ ಜಲ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ಸಮತೋಲನ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ನೀರು ಡಿಃ Protolyse#Autoprotolyse