জলের সার্বজনীন দ্রাবক ধর্ম ও ভৌত বৈশিষ্ট্য
জল (H₂O): পৃথিবীর তিন-চতুর্থাংশ অংশ জুড়ে বিস্তৃত তরল যা জীবজগতের অস্তিত্বের মূল আধার। জলের বিশেষ আণবিক গঠনের কারণে এটি সর্বাধিক সংখ্যক অজৈব ও বহু জৈব পদার্থকে দ্রবীভূত করতে পারে, তাই জলকে সার্বজনীন দ্রাবক (Universal Solvent) বলে। জলের উচ্চ আপেক্ষিক তাপ ($1\text{ cal/g}\cdot^\circ\text{C}$ বা $4200\text{ J/kg}\cdot\text{K}$) পরিবেশের তাপমাত্রা দ্রুত বাড়তে বা কমতে না দিয়ে জলবায়ু নিয়ন্ত্রণে প্রাকৃতিক থার্মোস্ট্যাট হিসেবে কাজ করে।
জলের ব্যতিক্রান্ত প্রসারণ (Anomalous Expansion)
সাধারণত কোনো তরলকে ঠান্ডা করলে তার আয়তন কমে এবং ঘনত্ব বাড়ে। কিন্তু জলকে $০^\circ\text{C}$ থেকে $৪^\circ\text{C}$ পর্যন্ত উত্তপ্ত করলে তা প্রসারিত না হয়ে সংকুচিত হয়, এবং $৪^\circ\text{C}$ থেকে ঠান্ডা করে $০^\circ\text{C}$-এ আনলে সংকুচিত না হয়ে প্রসারিত হয়। এই ব্যতিক্রমী ঘটনাকে জলের ব্যতিক্রান্ত প্রসারণ বলে। ঠিক $৪^\circ\text{C}$ উষ্ণতায় জলের ঘনত্ব সর্বাধিক ($1.000\text{ g/cm}^3$ বা $1000\text{ kg/m}^3$) এবং আয়তন সর্বনিম্ন হয়।
শীতপ্রধান দেশে জলজ জীবের জীবনরক্ষা
শীতপ্রধান অঞ্চলে বায়ুমণ্ডলের তাপমাত্রা হিমাঙ্কের নিচে নেমে গেলে হ্রদ বা পুকুরের উপরিভাগের জল ঠান্ডা হয়ে $৪^\circ\text{C}$-এ পৌঁছায় এবং ভারী হওয়ায় তলদেশে নেমে যায়। এরপর উপরিভাগের তাপমাত্রা $০^\circ\text{C}$-এ নেমে বরফে পরিণত হয়। বরফ জলের চেয়ে হালকা হওয়ায় উপরে ভেসে থাকে এবং তাপরোধক স্তর হিসেবে ভেতরের তাপ বাইরে যেতে দেয় না। ফলে হ্রদের তলদেশের জল $৪^\circ\text{C}$ উষ্ণতায় তরল অবস্থায় বহাল থাকে, যার ভেতর মাছ, জলজ উদ্ভিদ ও প্রাণীরা তীব্র শীতেও স্বচ্ছন্দে বেঁচে থাকে।
পরীক্ষকের সতর্কতা ও পাইপ ফাটার ফাঁদ
সতর্কতা: তীব্র শীতে কাচের বোতল বা জল সরবরাহের পাইপ ফেটে যায় কেন? $৪^\circ\text{C}$ থেকে জল জমে $০^\circ\text{C}$-এর বরফে পরিণত হলে তার আয়তন প্রায় $৯\%$ বৃদ্ধি পায়। এই অতিরিক্ত আয়তনের প্রবল বহির্মুখী চাপের কারণে শক্ত জলের পাইপ ও কাচের বোতল ফেটে চৌচির হয়ে যায়!
বাস্তব বিজ্ঞান ও জলবায়ু প্রভাব
জলের উচ্চ বাষ্পায়ন লীন তাপ ($537\text{ cal/g}$) আমাদের ত্বক থেকে ঘাম বাষ্পীভূত করে শরীরকে শীতল রাখে। এছাড়া মহাসমুদ্রের বিপুল জলরাশি সৌরশক্তি শোষণ ও সঞ্চয় করে পৃথিবীর তাপীয় ভারসাম্য অটুট রাখে।