Why does ice not sink in water

पानी अलग है। मीठे पानी को छोड़कर पृथ्वी पर अधिकांश सब कुछ के साथ, यह जितना ठंडा होता जाता है, उतना ही घना होता जाता है। उदाहरण के लिए शराब को ही लें। अगर हम एक 1 लीटर कंटेनर को 30 डिग्री सेल्सियस (86 फ़ारेनहाइट) पर शुद्ध अल्कोहल से भर दें और फिर एक और 1 लीटर कंटेनर लें और इसे 10 डिग्री सेल्सियस (50 फ़ारेनहाइट) पर शुद्ध अल्कोहल से भरें, तो अल्कोहल के कूलर कंटेनर का वजन अधिक होगा . ऐसा इसलिए है क्योंकि कूलर अल्कोहल अधिक घना होता है, इसलिए अधिक अल्कोहल अणु एक ही कंटेनर में फिट हो सकते हैं। यह मीठे पानी के साथ भी एक बिंदु तक सच है। लेकिन लगभग 4 डिग्री सेल्सियस (40 फ़ारेनहाइट) पर पानी अपने सबसे सघन बिंदु तक पहुँच जाता है। आश्चर्यजनक रूप से, जैसे-जैसे पानी और ठंडा होता है, यह वास्तव में कम घना हो जाता है।

पानी का प्रत्येक अणु 2 हाइड्रोजन परमाणु और 1 ऑक्सीजन परमाणु से बना होता है। ये एक दूसरे से बहुत मजबूत रासायनिक बंधों से जुड़े होते हैं जिन्हें सहसंयोजक बंध कहा जाता है। पानी के अणु एक दूसरे से बहुत कमजोर रासायनिक बंधों से जुड़े होते हैं जिन्हें हाइड्रोजन बांड कहा जाता है जो सकारात्मक रूप से चार्ज हाइड्रोजन परमाणुओं और एक पड़ोसी पानी के अणु में एक नकारात्मक रूप से चार्ज ऑक्सीजन परमाणु के बीच होता है।

जैसे ही पानी 4 डिग्री सेल्सियस (40 फ़ारेनहाइट) से अधिक ठंडा हो जाता है, विभिन्न पानी के अणुओं को जोड़ने वाले हाइड्रोजन बांड नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए ऑक्सीजन परमाणुओं को अलग रखने के लिए समायोजित हो जाते हैं। इसके परिणामस्वरूप एक क्रिस्टल जाली बन जाती है जो 4 डिग्री सेल्सियस से कम तापमान पर बनने लगती है। यह क्रिस्टल जाली पूरी तरह से जमने पर बनती है, और इसे आमतौर पर बर्फ के रूप में जाना जाता है।

तो बर्फ क्यों तैरती है? तैरने वाली अधिकांश चीजों की तरह, बर्फ तैरती है क्योंकि यह तरल पानी से कम घना होता है। बर्फ लगभग 9% कम घनी होती है। जब बर्फ बनती है, तो यह तरल की तुलना में लगभग 9% अधिक जगह लेती है। इस प्रकार, 1 लीटर बर्फ के कंटेनर का वजन तरल पानी के 1 लीटर कंटेनर से कम होता है, और हल्का पदार्थ ऊपर की ओर तैरता है। जैसा कि हमने कहा, पानी अलग है।

समुद्र में, ध्रुवीय बर्फ ब्लॉक और हिमखंड बहते हैं, और यहां तक कि पेय में भी बर्फ नीचे की ओर कभी नहीं डूबती है। यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि बर्फ पानी में नहीं डूबती है। क्यों? इसके बारे में सोचते हुए, यह सवाल थोड़ा अजीब लग सकता है, क्योंकि बर्फ कठिन है और सहज रूप से तरल से भारी होना चाहिए। जबकि यह अधिकांश पदार्थों के लिए सच है, पानी नियम का अपवाद है। पानी और बर्फ हाइड्रोजन बॉन्ड से अलग होते हैं, जो कि तरल होने पर ठोस होने पर बर्फ को हल्का बनाते हैं।

बर्फ पानी के ऊपर क्यों तैरती है? जब कोई भी तरल पदार्थ ठोस पदार्थ में बदलता है तो उसका आयतन घट जाता है और वह भारी हो जाता है लेकिन पानी के साथ ऐसा नहीं होता पानी जब ठोस अवस्था के लिए जमकर बर्फ बनता है तो उसका आयतन घटने के स्थान पर बढ़ जाता है जिसके कारण वह पानी की तुलना में हल्की हो जाती है इसीलिए बर्फ पानी में तैरती रहती है।