അവശോഷണം

ഒരു പദാർഥം മറ്റൊരു പദാർഥത്തെ തന്നിലേക്കു വലിച്ചെടുക്കുന്ന പ്രക്രിയയെ അവശോഷണം എന്നു പറയുന്നു. സ്പോഞ്ച് (sponge) ജലത്തെയും ഒപ്പുകടലാസ് (blotting paper) മഷിയെയും വലിച്ചെടുക്കുന്നത് അവശോഷണത്തിനു ദൃഷ്ടാന്തങ്ങളാണ്. വർണവസ്തുക്കൾക്കു പ്രകാശവുമായുള്ള പ്രവർത്തനം, ദീപനവിധേയമായ ആഹാരം കുടലിന്റെ ഭിത്തികളിലൂടെ ശരീരത്തിനകത്തേക്കു പ്രവേശിക്കൽ, സസ്യങ്ങൾ വേരുകൾവഴി വെള്ളവും വളവും വലിച്ചെടുക്കൽ എന്നിവയെല്ലാം അവശോഷണം തന്നെ. ദ്രവങ്ങൾ വാതകങ്ങളെ അവശോഷിപ്പിക്കുന്നു എന്നു പറയുമ്പോൾ ആ ദ്രവങ്ങളിൽ ആ വാതകങ്ങൾ അലിഞ്ഞുചേരുന്നു എന്നാണ് അർഥം. ഉദാഹരണമായി ജലം അമോണിയാവാതകത്തെ ധാരാളമായി അവശോഷണം ചെയ്യുന്നു എന്നു പറയാറുണ്ട്; അമോണിയാവാതകം ധാരാളമായി ജലത്തിൽ കലരുന്നു എന്നാണ് ഇതിനർഥം. വിവിധ വാതകങ്ങളുടെ ജലാവശോഷണം അഥവാ ജലലേയത്വം വിവിധ അളവിലാണ്. 0oCൽ നൈട്രജൻ എന്ന വാതകം ജലത്തിൽ 1:002 എന്ന തോതിൽ അവശോഷിതമാകുന്നു. അതേ താപനിലയിലും മർദത്തിലും അമോണിയാവാതകം 1:1050 എന്ന തോതിൽ അവശോഷണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. മർദം കൂടുന്നതിനും താപനില കുറയുന്നതിനും അനുസരിച്ച് അവശോഷണം അധികമാകുന്നു.

ചില ഖരവസ്തുക്കൾ വാതകങ്ങളെ അവശോഷണം ചെയ്യാറുണ്ട്. മരക്കരി പ്രസിദ്ധമായ അത്തരം ഒരു അവശോഷകമാണ്. അമോണിയ, ക്ളോറിന്‍, ഫോസ്ജീൻ മുതലായ വാതകങ്ങളെ അതു ധാരാളമായി വലിച്ചെടുക്കുന്നു. വാതകാവശോഷണശേഷി ഉള്ളതുകൊണ്ട് മരക്കരി ഒരു ഗന്ധഹാരകം (de-odorant) ആയി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നുണ്ട്. അതിതപ്തം (superheated) ആയ ജലബാഷ്പംകൊണ്ടു തപിപ്പിച്ച മരക്കരിക്ക് അവശോഷണശേഷി കൂടുതലാണ്. ഉത്തേജിതമായ ഇത്തരം മരക്കരി വാതകമുഖംമൂടികളിൽ (gas-masks) ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. പ്ലാറ്റിനം ബ്ലാക്ക് (Platinum black)platinum black നല്ല ഒരു വാതകാവശോഷകമാണ്. ഇത് ഹൈഡ്രജൻ-ഓക്സിജൻ മിശ്രിതത്തിൽ വച്ചാൽ ഈ വാതകങ്ങൾ അവശോഷിക്കപ്പെടുന്നു. അപ്പോൾ ഇവയുടെ തൻമാത്രകങ്ങൾ തമ്മിൽ തമ്മിൽ വളരെ അടുക്കുവാനും താപം ഉൻമുക്തമാകുവാനും ഇടവരുന്നു. വർധിച്ച ഈ താപനില അവശേഷിച്ച വാതകമിശ്രത്തെ കത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

അവശോഷണം അധിശോഷണത്തിൽനിന്നു ഭിന്നമാണ്. ഖരവസ്തുവിന്റെ പ്രതലത്തിലാണ് അധിശോഷണം നടക്കുന്നത്. എന്നാൽ അവശോഷണം പ്രതലത്തിൽ മാത്രമല്ല, വസ്തുവിന്റെ അന്തർഭാഗങ്ങളിലും നടക്കും. അധിശോഷണത്തെ അനുഗമിക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണ് അവശോഷണം.

പ്രകാശം 
വിദ്യുത്കാന്തതരംഗങ്ങൾ (ഉദാ. പ്രകാശം, താപം) ഒരു മാധ്യമത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ അവശോഷണവിധേയമാകാറുണ്ട്. പ്രകാശത്തിന് ഒരു മാധ്യമത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ തീവ്രതക്കുറവ് സംഭവിക്കുന്നു. മാധ്യമത്തിലെ തന്മാത്രകളോ അണുക്കളോ പ്രകാശോർജത്തെ അവശോഷണം ചെയ്യുന്നു എന്നതാണ് ഇതിനു കാരണം. സുതാര്യം (transparent) എന്നു കരുതപ്പെടുന്ന പദാർഥങ്ങൾ കൂടുതൽ ഘനത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചില്ലെങ്കിൽ അതിലൂടെ ദൃശ്യപ്രകാശം സാരമായ അവശോഷണംകൂടാതെ കടന്നുപോകുന്നു. പക്ഷേ, ഇൻഫ്രാറെഡ്, അൾട്രാവയലറ്റ് എന്നീ മേഖലകളിൽ മിക്ക വസ്തുക്കളും ശക്തിയായ അവശോഷണം പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നുണ്ട്. സുതാര്യവസ്തുക്കൾ വേണ്ടത്ര ഘനത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ അവ അവശോഷണം പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നതായി കാണാം. വളരെ സുതാര്യമായി തോന്നുന്ന ശുദ്ധജലം വളരെ ആഴമുള്ള സംഭരണികളിൽ എടുത്തശേഷം വീക്ഷിക്കുകയാണെങ്കിൽ നീലനിറം ഉള്ളതായി കാണപ്പെടുന്നു. അതായത്, പ്രകാശത്തിന്റെ ചുവപ്പുഭാഗത്തെ അത് അവശോഷണം ചെയ്യുന്നു. കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ തികച്ചും സുതാര്യമായ വസ്തുക്കളൊന്നും പ്രകൃതിയിലില്ല.

ലാംബെർട്ട് നിയമം (Lambert's law) അനുസരിച്ച് തുല്യഘനമുള്ള ഓരോ അടുക്കും ആനുപാതികമായി പ്രകാശത്തെ അവശോഷണം ചെയ്യുന്നു. ഒരേതരത്തിലുള്ള തൻമാത്രകളുടെ അടുക്കുകൾ പരിഗണിക്കുകയാണെങ്കിൽ ലാംബെർട്ട് നിയമം I = 10e-kx എന്ന രൂപത്തിലെഴുതാം. ഇവിടെ I എന്നത് x ദൂരം സഞ്ചരിച്ചശേഷം പ്രകാശത്തിനുള്ള തീവ്രത(intensity)യും I0 അടുക്കിലേക്കു പ്രവേശിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ ആദിമ തീവ്രതയും ആണ്. ഒരു പദാർഥത്തിൽ ഒരു പ്രത്യേക തരംഗദൈർഘ്യത്തിന് k ഒരു സ്ഥിരാങ്കമായിരിക്കും. ഒരു ലായനിയുടെ അവശോഷണം അതിന്റെ ഗാഢത(concentration) യെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ലായിനികളുടെ അവശോഷണം പ്രകാശിപ്പിക്കുന്ന നിയമത്തിനു ബീർ നിയമം (Beer's law) എന്നാണ് പേര്. ഇതിനെ, I = 10e-acx എന്നെഴുതാം. ഇവിടെ c = ഗാഢത; a = മാത്രാഗാഢത(unit concentration)യ്ക്കുള്ള അവശോഷണാങ്കം; x = പ്രകാശം ലായനിയിൽ സഞ്ചരിക്കുന്ന ദൂരം. 
ഓരോ വസ്തുവും അതിന്റെ അഭിലക്ഷണീയ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള (characteristic wave length) പ്രകാശത്തെ ശക്തിയായി അവശോഷണം ചെയ്യുന്നു. ധവളപ്രകാശത്തെ സോഡിയം ബാഷ്പത്തിലൂടെ കടത്തിവിട്ടശേഷം ഒരു സ്പെക്ട്രോസ്കോപ് ഉപയോഗിച്ച് പരിശോധിച്ചാൽ സന്തത സ്പെക്ട്ര(continuous spectrum)continuous spectrum ത്തിന്റെ മഞ്ഞമേഖല(5893 A°)യിൽ വളരെ അടുത്തടുത്തായി രണ്ടു കറുപ്പുരേഖകൾ കാണാവുന്നതാണ്. ഇവയെ സോഡിയത്തിന്റെ അവശോഷണരേഖകൾ (absorption lines) എന്നും ഇപ്രകാരമുള്ള സ്പെക്ട്രത്തെ അവശോഷണ സ്പെക്ട്രമെന്നും പറയുന്നു. ഇതുപോലെതന്നെ സൂര്യപ്രകാശത്തെ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ് ഉപയോഗിച്ചു പരിശോധിക്കുമ്പോഴും സന്തത സ്പെക്ട്രത്തിൽ അനേകം കറുത്ത രേഖകൾ കാണപ്പെടുന്നുണ്ട്. ഫ്രോൺഹോഫർ രേഖകൾ (Fraunhofer lines)Fraunhofer lines എന്നു വിളിക്കുന്ന ഇവ സൌരാന്തരീക്ഷത്തിലുള്ള വിവിധ മൂലകങ്ങളുടെയും അയോണുകളുടെയും അഭിലക്ഷണീയ അവശോഷണ രേഖകളാണ്.

പ്രകൃതിയിൽ കാണപ്പെടുന്ന വസ്തുക്കളുടെ സ്വാഭാവികനിറം അവശോഷണത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഉപരിതലത്തിൽ പതിക്കുന്ന പ്രകാശരശ്മികൾ അപവർത്തനം (refraction),Refraction of light ആന്തരിക പ്രതിഫലനം (internal reflection)Total internal reflection, and Lenses എന്നിവകഴിഞ്ഞ് പുറത്തേക്കു വരുമ്പോൾ ശക്തമായ അവശോഷണംമൂലം അവയിൽ നിന്നും ചില വർണങ്ങൾ അപ്രത്യക്ഷമായിരിക്കും. ചില വർണങ്ങൾ മറ്റുള്ളവയെ അപേക്ഷിച്ചു കൂടുതലായി അവശോഷണം ചെയ്യപ്പെടുന്നതുകൊണ്ടാണ് ചായങ്ങൾക്കെല്ലാം നിറമുണ്ടാകുന്നത്.

ശബ്ദം 
ഒരു മാധ്യമത്തിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുമ്പോഴോ ഉപരിതലങ്ങളിൽനിന്നും പ്രതിഫലിപ്പിക്കപ്പെടുമ്പോഴോ ശബ്ദതരംഗങ്ങൾക്ക് ഊർജനഷ്ടം സംഭവിക്കുന്നു. മാധ്യമത്തിലോ അതിന്റെ അതിർത്തികളിലോ ശബ്ദതരംഗങ്ങളുടെ ഊർജ്ജം അവശോഷണം ചെയ്യപ്പെടുന്നതാണ് ഇതിനുകാരണം. അവശോഷണംമൂലം ശബ്ദോർജം താപീയോർജമായി രൂപാന്തരപ്പെടുന്നു. മാധ്യമത്തിലുണ്ടാകുന്ന ഊർജനഷ്ടത്തിനുകാരണം ശ്യാനത (viscosity),viscosity താപസംവഹനം (heat conduction),Heat conduction തൻമാത്രാവിനിമയം (molecular exchange)MOLECULAR EXCHANGE DEVICE എന്നിവയാണ്. ഉപരിതലങ്ങൾ ശബ്ദത്തെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നതോടൊപ്പം അവശോഷിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു മാധ്യമത്തിന്റെ ഉപരിതലം അവശോഷണം ചെയ്യുന്ന ശബ്ദോർജത്തിന്റെയും ഉപരിതലത്തിൽ പതിക്കുന്ന ശബ്ദോർജത്തിന്റെയും അനുപാതമാണ് അവശോഷണാങ്കം (absorption coefficient). മിനുസമുള്ള പ്രതലത്തെക്കാൾ പരുക്കനോ നിറയെ ദ്വാരങ്ങളുള്ളതോ ആയ പ്രതലങ്ങൾക്ക് അവശോഷണാങ്കം കൂടുതലാണ്. തിയെറ്ററുകൾ, ആഡിറ്റോറിയങ്ങൾ എന്നിവ നിർമ്മിക്കുമ്പോൾ പ്രതിധ്വനി ഒഴിവാക്കാനായി തട്ടുകളും ചുമരുകളും നല്ല ശബ്ദാവശോഷകങ്ങളെക്കൊണ്ടു പൊതിയുന്നു. ഒരു മാധ്യമത്തിൽത്തന്നെ ശബ്ദതരംഗങ്ങളുടെ ആവൃത്തി മാറുന്നതിനനുസരിച്ച് അവശോഷണവും വ്യത്യാസപ്പെടുന്നുണ്ട്. വായുവിലെ ആർദ്രത, കാർബൺ ഡൈയോക്സൈഡ് വാതകത്തിന്റെ അളവ് ഇവ കൂടുന്നതനുസരിച്ച് അവശോഷണം വർധിക്കുന്നു.

താരാന്തരീയം  
(Interstellar) 

ജർമൻ വാനശാസ്ത്രഞ്ജൻ ജെ. ഹാർട്ട്മാൻ (J.Hartmann) 1904-ൽ ഡെൽട്ടാ ഓറിയോണിസ് എന്ന നക്ഷത്രത്തെ പഠിക്കുമ്പോൾ അതിന്റെ സ്പെക്ട്രത്തിൽ ഒരു പ്രത്യേകത കണ്ടെത്തി. സ്പെക്ട്രത്തിലെ മറ്റു രേഖകൾ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്ന ഡോപ്ലർ നീക്കം (Doppler shift) ഇല്ലാത്ത സോഡിയത്തിന്റെ ഒരു അവശോഷണരേഖ ഇദ്ദേഹം കണ്ടു. പിന്നീട് ഡോപ്ലർനീക്കമില്ലാത്ത ഇത്തരം അവശോഷണരേഖകൾ മറ്റു നക്ഷത്രങ്ങളുടെ പ്രകാശത്തിലും കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടു. ഓറിയൺ താരാവ്യൂഹത്തിലെ പല നക്ഷത്രങ്ങളുടെയും സ്പെക്ട്രത്തിലെ മറ്റു രേഖകൾക്കെല്ലാം ഡോപ്ലർനീക്കം ഉണ്ടായിരുന്നെങ്കിലും ഒരു കാൽസ്യം രേഖയ്ക്കു വ്യതിയാനമൊന്നും കണ്ടില്ല. അമേരിക്കൻ വാനശാസ്ത്രജ്ഞനായ വി.എം. സ്ളീഫർ 1909-ൽ ഇതിനൊരു വിശദീകരണം കണ്ടെത്തി. താരാന്തരീയവാതകങ്ങളുടെ ഒരു മേഘപടലം താരങ്ങൾക്കും ഭൂമിക്കും ഇടയിലായിട്ടുണ്ട് എന്ന് ഇദ്ദേഹം ചൂണ്ടിക്കാട്ടി. ഈ വാതകങ്ങൾ അവയിലെ പരമാണുക്കളുടെ അഭിലക്ഷണീയരേഖകൾ താരപ്രകാശത്തിൽ നിന്നും അവശോഷണം ചെയ്യുന്നു. Ca,Na,K,Fe എന്നീ മൂലകങ്ങൾ ഈ വാതകത്തിലുണ്ടെന്ന് അവശോഷണം തെളിയിക്കുന്നു. CH,CN,CH+ എന്നീ റാഡിക്കലുകളുടെ അവശോഷണങ്ങളും കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. താരാന്തരീയ പൊടിപടലങ്ങൾ താരാപ്രകാശത്തെ നമ്മുടെ ദൃഷ്ടിയിൽ നിന്നും മറയ്ക്കുന്നു. താരാപ്രകാശത്തിനു പ്രകീർണനം (scattering) സംഭവിക്കുന്നതുകൊണ്ട് ഈ പൊടിപടലം ഒരു ചുവന്ന അരിപ്പപോലെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു.   



അവലംബം