ग्यास

कार्बनडाइअक्साइड कहाँबाट आउँछ

कार्बन भएका वस्तु बल्दा कार्बनडाइअक्साइड (CO₂) बन्छ। कोइला, काठ, मटितेल, बोसो, तेल, मैनबत्तीको मैन वा LPG बल्दा यही ग्यास निस्कन्छ। सबै बिरुवा र जनावरले (हामीले पनि) श्वासप्रश्वास गर्दा, ज्वालामुखी फुट्दा र मरेका बिरुवा तथा जनावर कुहिँदा पनि यो ग्यास बन्छ। मानिसले थप्ने CO₂ को सबैभन्दा ठुलो भाग वन फँडानी गर्दा र इन्धन बाल्दा निस्कन्छ।

सफा हावामा आयतनका हिसाबले करिब 0.04% कार्बनडाइअक्साइड हुन्छ। सन् 2025 सम्ममा यो करिब 425 भाग प्रति दश लाख, अर्थात् 0.0425% पुगेको छ। साठी वर्षअघि यो करिब 0.03% मात्र थियो; इन्धन बाल्ने काम बढेकाले यसको मात्रा बढेको हो।

तथ्य	कार्बनडाइअक्साइड
अणु सूत्र	CO₂
आणविक भार	12 + 2 × 16 = 44
1 लिटरको पिण्ड (कोठाको तापक्रममा)	करिब 1.8 g (हावा: करिब 1.2 g)

प्रयोगशालामा कार्बनडाइअक्साइड बनाउने तरिका

चुनढुङ्गा र मार्बल दुवै क्याल्सियम कार्बोनेट (CaCO₃) हुन्। प्रयोगशालामा यीमध्ये कुनै एकलाई फिका हाइड्रोक्लोरिक अम्लसँग प्रतिक्रिया गराएर कार्बनडाइअक्साइड बनाइन्छ:

क्याल्सियम कार्बोनेट + फिका हाइड्रोक्लोरिक अम्ल → क्याल्सियम क्लोराइड + पानी + कार्बनडाइअक्साइड

$$\text{CaCO}_3\text{(s)} + 2\text{HCl(aq)} \rightarrow \text{CaCl}_2\text{(aq)} + \text{H}_2\text{O(l)} + \text{CO}_2\text{(g)}$$

हरेक परमाणु गनेर सन्तुलन जाँच्न सकिन्छ: Ca 1 = 1; C 1 = 1; O 3 = 1 + 2; H 2 = 2; Cl 2 = 2। ✓

दुईओटा सावधानी र तिनका कारण:

1. थिसल फनेलको तल्लो टुप्पो अम्लमा डुबेको हुनुपर्छ। टुप्पो नडुबेमा ग्यास डेलिभरी ट्युबतिर नगई फनेलबाटै माथि उम्कन्छ। टुप्पो डुबाउने अम्लले ढोकाको काम गर्छ: फनेलबाट अम्ल भित्र जान्छ, तर ग्यास बाहिर आउन पाउँदैन।
2. बोतलभित्र डेलिभरी ट्युबको टुप्पो अम्लभन्दा माथि हुनुपर्छ (अम्लमा डुबाउनुहुँदैन)। टुप्पो डुबेमा ग्यासको चापले अम्ललाई नै डेलिभरी ट्युबबाट धकेलेर जारमा पुर्‍याउँछ।

कार्बनडाइअक्साइडको परीक्षण

1. बलिरहेको काँटी (वा सलाई) निभ्छ। कार्बनडाइअक्साइड न आफैँ बल्छ न अरूलाई बल्न मदत गर्छ। (तर नाइट्रोजनले पनि आगो निभाउने भएकाले यो परीक्षणबाट मात्र ग्यास CO₂ नै हो भन्ने प्रमाणित हुँदैन।)
2. भिजेको निलो लिट्मस रातो हुन्छ। कागजको पानीमा घुलेर कार्बनडाइअक्साइडले कार्बोनिक अम्ल नामको कमजोर अम्ल बनाउँछ। फेनोल्फथालिन भने क्षारमा मात्र गुलाफी हुने भएकाले यसमा रङहीन नै रहन्छ।
3. चुनपानी दुधिलो हुन्छ। सामान्य रङहीन र गन्धहीन ग्यासमध्ये कार्बनडाइअक्साइडले मात्र चुनपानीलाई दुधिलो बनाउने भएकाले साँच्चै प्रमाणित गर्ने परीक्षण यही हो। (सल्फर डाइअक्साइडले पनि चुनपानीलाई दुधिलो बनाउँछ, तर त्यसको तिखो, निसास्सिने गन्धबाट यो ग्यास तुरुन्तै चिनिन्छ।) चुनपानी क्याल्सियम हाइड्रोक्साइडको सफा घोल हो। कार्बनडाइअक्साइडले यससँग प्रतिक्रिया गर्दा क्याल्सियम कार्बोनेट बन्छ। पानीमा नघुल्ने यसका स-साना सेता कणका कारण पानी दुधजस्तो देखिन्छ।

$$\text{Ca(OH)}_2\text{(aq)} + \text{CO}_2\text{(g)} \rightarrow \underset{\text{दुधिलो}}{\text{CaCO}_3\text{(s)}} + \text{H}_2\text{O(l)}$$

ग्यास पठाइरहँदा अचम्मको कुरा हुन्छ: दुधिलोपना हराउँछ। थपिएको कार्बनडाइअक्साइड र पानीसँग प्रतिक्रिया गरेर चकजस्तो क्याल्सियम कार्बोनेट पानीमा घुल्ने क्याल्सियम हाइड्रोजन कार्बोनेट (क्याल्सियम बाइकार्बोनेट) मा बदलिन्छ:

$$\text{CaCO}_3\text{(s)} + \text{H}_2\text{O(l)} + \text{CO}_2\text{(g)} \rightarrow \underset{\text{रङहीन घोल}}{\text{Ca(HCO}_3)_2\text{(aq)}}$$

कार्बनडाइअक्साइडका गुणहरू

भौतिक गुणहरू

1. यो रङहीन र गन्धहीन ग्यास हो।
2. यो पानीमा थोरै मात्र घुल्छ (कोठाको तापक्रममा एक लिटर पानीमा करिब एक लिटर ग्यास)। घुलेको भागबाट कार्बोनिक अम्ल बन्ने भएकाले यसको स्वाद अलिकति अमिलो हुन्छ। सोडा पानीको चर्को स्वाद यही हो।
3. यो हावाभन्दा करिब 1.5 गुणा गह्रौँ हुन्छ (44 ÷ 29 ≈ 1.5)।
4. यो अम्लीय अक्साइड (अधातुको अक्साइड) हो। यसले भिजेको निलो लिट्मसलाई रातो बनाउँछ।
5. थोरै मात्रामा यो विषालु हुँदैन। हामी दिनभरि यही ग्यास बाहिर फालिरहन्छौँ। तर धेरै मात्रामा यो खतरनाक हुन्छ। बन्द ठाउँमा यसले अक्सिजनलाई धकेलेर बाहिर निकाल्छ। हावामा यसको मात्रा करिब 10% पुग्दा अक्सिजन नसकिँदै केही मिनेटमै मानिस बेहोस हुन्छन्। (तल इनारको कथा पढ्नुहोस्।)
6. उच्च चाप दिएर चिस्याउँदा यो तरलमा बदलिन्छ।
7. −78 °C भन्दा तल चिस्याउँदा बन्ने यसको सेतो ठोसलाई सुक्खा बरफ (ड्राइआइस) भनिन्छ। सामान्य वायुमण्डलीय चापमा सुक्खा बरफ पग्लेर कहिल्यै तरल बन्दैन, सिधै ग्यास बन्छ। ठोस पदार्थ यसरी सिधै ग्यास बन्ने क्रियालाई ऊर्ध्वपातन भनिन्छ। भिजाउने तरल नबन्ने भएकाले नै यसलाई “सुक्खा” भनिएको हो।
8. यो न आफैँ बल्छ न अरूलाई बल्न मदत गर्छ।

रासायनिक गुणहरू

1. यो बल्दैन र धेरैजसो आगो निभाउँछ, तर बलिरहेको म्याग्नेसियम भने निभ्दैन। बलिरहेको म्याग्नेसियमको तापक्रम धेरै उच्च हुने भएकाले यसले कार्बनडाइअक्साइडबाट पनि अक्सिजन तानेर लिन सक्छ। CO₂ भरिएको जारमा यो चम्किलो सेतो प्रकाश दिँदै बलिरहन्छ र अन्त्यमा सेतो म्याग्नेसियम अक्साइड तथा कार्बनका काला कण बाँकी रहन्छन्। यसबाट कार्बनडाइअक्साइडमा कार्बन हुन्छ भन्ने थाहा हुन्छ।

$$2\text{Mg(s)} + \text{CO}_2\text{(g)} \rightarrow 2\text{MgO(s)} + \text{C(s)}$$

2. यो पानीमा घुलेर कार्बोनिक अम्ल बनाउँछ। कार्बोनिक अम्ल कमजोर अम्ल हो। नरम पेय पदार्थमा CO₂ उच्च चापमा घोलिएको हुन्छ। बोतल खोल्दा चाप घट्ने भएकाले ग्यास बुलबुलाका रूपमा निस्कन्छ।

$$\text{CO}_2\text{(g)} + \text{H}_2\text{O(l)} \rightleftharpoons \text{H}_2\text{CO}_3\text{(aq)}$$

3. यसले चुनपानीलाई दुधिलो बनाउँछ। अझ धेरै CO₂ पठाउँदा चुनपानी फेरि सफा हुन्छ (माथिका दुई समीकरण)।

4. क्षारले यसलाई सोस्छ। परीक्षण नलीमा कार्बनडाइअक्साइड भरेर पोटासियम हाइड्रोक्साइडको घोलका केही थोपा हालेर नलीलाई पानीमा घोप्टो पारिन्छ। यसो गर्दा पानी नलीमा माथि चढ्छ। KOH ले ग्यासबाट CO₂ सोसेपछि नलीभित्रको चाप घट्ने भएकाले बाहिरको पानीमाथि थिचिरहेको हावाले पानीलाई भित्र धकेल्छ।

$$2\text{KOH} + \text{CO}_2 \rightarrow \text{K}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O}$$

5. बिरुवाले यसबाट खाना बनाउँछन्। प्रकाश संश्लेषणमा हरिया पातमा भएको क्लोरोफिलले सूर्यको प्रकाशको ऊर्जा समात्छ। त्यही ऊर्जाको सहायताले हावाको कार्बनडाइअक्साइड र माटोको पानीबाट ग्लुकोज बन्छ र अक्सिजन बाहिर निस्कन्छ:

$$6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \xrightarrow[\text{क्लोरोफिल}]{\text{सूर्यको प्रकाश}} \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2$$

6. करिब 900–1000 °C मा रातो हुने गरी तताइएको कोक (कार्बन) सँग यसले कार्बन मोनोअक्साइड बनाउँछ। कार्बन मोनोअक्साइड विषालु ग्यास हो। हावा नपुग्दा कोइलाको चुलो वा इँटाभट्टामा यस्तो हुन्छ। बन्द कोठामा मकल (गोलको आगो) बाल्दा मानिसको ज्यान जान सक्नुको कारण पनि यही हो।

$$\text{CO}_2 + \text{C} \rightarrow 2\text{CO}$$

कार्बनडाइअक्साइडका उपयोगिता

1. नरम पेय पदार्थ र सोडा पानी: फिँज र अमिलो स्वादका लागि उच्च चापमा CO₂ घोलिन्छ।
2. प्रकाश संश्लेषण: हरिया बिरुवाले यसलाई खाना बनाउने कच्चा पदार्थका रूपमा प्रयोग गर्छन्।
3. आगो निभाउने यन्त्र (तल पढ्नुहोस्)।
4. सुक्खा बरफले फलफूल, तरकारी, मासु, आइसक्रिम र औषधी (केही खोप) लाई भिजाएर फोहोर नपारी चिसो राख्छ।
5. चिनी मिलमा उखुको रस शुद्ध पार्न यसको प्रयोग गरिन्छ (कार्बोनेसन प्रक्रिया)। रसमा चुन हालेर कार्बनडाइअक्साइड पठाउँदा क्याल्सियम कार्बोनेट बन्छ। यो थिग्रिँदा रसका अशुद्ध कणलाई पनि साथै तल लैजान्छ।
6. रसायन बनाउन: युरिया (NH₂CONH₂), लुगा धुने सोडा (Na₂CO₃) र बेकिङ सोडा (NaHCO₃)।
7. 95% अक्सिजन र 5% कार्बनडाइअक्साइडको मिश्रणलाई कार्बोजेन (Carbogen) भनिन्छ। बिरामीलाई गहिरो सास फेराउन (जस्तै कार्बन मोनोअक्साइडको विष लागेपछि) यो दिइन्थ्यो। आजकल डाक्टरहरू यसको प्रयोग विरलै गर्छन्।
8. बेकिङ: खमिर वा बेकिङ पाउडरबाट निस्कने कार्बनडाइअक्साइडले मुछेको पिठोमा बुलबुला बनाउने भएकाले पाउरोटी र सेलरोटी फुल्छन्।

आगो निभाउने यन्त्र

आगो बल्न तीन कुरा चाहिन्छन्: इन्धन, ताप र अक्सिजन। यीमध्ये कुनै एउटा हटाउँदा आगो निभ्छ। हावाभन्दा गह्रौँ भएकाले कार्बनडाइअक्साइड आगोमाथि कम्बलजस्तै बसेर अक्सिजनलाई आगोसम्म पुग्न दिँदैन।

पुरानो सोडा-एसिड आगो निभाउने यन्त्रमा सिलिन्डरभित्र सोडियम बाइकार्बोनेट (सोडियम हाइड्रोजन कार्बोनेट) को गाढा घोल हुन्छ। माथितिर एउटा प्लङ्गरमुनि गाढा सल्फ्युरिक अम्लको सानो काँचको बोतल झुन्डिएको हुन्छ। प्लङ्गरमा हिर्काउँदा बोतल फुटेर अम्ल घोलमा मिसिन्छ। धेरै छिटो बनेको कार्बनडाइअक्साइडको चापले तरल र ग्यासको धारा नोजलबाट आगोमाथि फ्याँक्छ।

$$2\text{NaHCO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} + 2\text{CO}_2$$

जाँच: Na 2 = 2; H 2 + 2 = 4 = 4; C 2 = 2; O 6 + 4 = 10 = 4 + 2 + 4; S 1 = 1। ✓

बिहान गोठको ढोका खोल्दा वा सार्वजनिक शौचालयको छेउबाट हिँड्दा नाक पोल्ने र आँखा रसाउने एउटा तिखो गन्ध आउँछ। त्यो गन्ध एमोनिया (NH₃) को हो।

प्रकृतिमा एमोनिया स्वतन्त्र (ग्यासका रूपमा) र यौगिकका रूपमा (एमोनियम क्लोराइड र एमोनियम सल्फेटजस्ता लवणमा) दुवै अवस्थामा पाइन्छ। पिसाब, गोबर अनि मरेका बिरुवा तथा जनावरजस्ता नाइट्रोजन भएका पदार्थ पर्याप्त अक्सिजन नभएको अवस्थामा कुहिँदा यो ग्यास बन्छ। सन् 1774 मा जोसेफ प्रिस्टली (Joseph Priestley) ले एमोनियम क्लोराइडलाई चुनसँग तताएर सबैभन्दा पहिले एमोनिया ग्यास जम्मा गरेका थिए। उनले यसलाई “क्षारीय हावा” (alkaline air) भनेका थिए।

तथ्य	एमोनिया
अणु सूत्र	NH₃
आणविक भार	14 + 3 × 1 = 17
हावा (करिब 29) सँग तुलना	हलुका: 17 ÷ 29 ≈ 0.6

एमोनियाको आणविक भार (17) नाइट्रोजन (28), अक्सिजन (32) र कार्बनडाइअक्साइड (44) को भन्दा कम हुने भएकाले एमोनिया हावाभन्दा हलुका हुन्छ।

प्रयोगशालामा एमोनिया बनाउने तरिका

प्रयोगशालामा एमोनियम क्लोराइड (NH₄Cl) र क्याल्सियम हाइड्रोक्साइड (पानमा लगाउने चुना, Ca(OH)₂) को मिश्रणलाई हार्डग्लास टेस्टट्युबमा तताएर एमोनिया बनाइन्छ।

एमोनियम क्लोराइड + क्याल्सियम हाइड्रोक्साइड → क्याल्सियम क्लोराइड + पानी + एमोनिया

$$2\text{NH}_4\text{Cl(s)} + \text{Ca(OH)}_2\text{(s)} \xrightarrow{\text{ताप}} \text{CaCl}_2\text{(s)} + 2\text{H}_2\text{O(l)} + 2\text{NH}_3\text{(g)}$$

जाँच: N 2 = 2; H 8 + 2 = 10 = 4 + 6; Cl 2 = 2; Ca 1 = 1; O 2 = 2। ✓

समीकरणअनुसार यी दुईलाई 2 : 1 को अनुपातमा मिसाइन्छ: क्याल्सियम हाइड्रोक्साइडको हरेक एक भागमा एमोनियम क्लोराइडका दुई भाग।

सावधानी र तिनका कारण:

1. टेस्टट्युब मुखतिर अलिकति तल ढल्केको हुनुपर्छ। प्रतिक्रियामा पानी पनि बन्छ। नली माथितिर ढल्केको भए चिसिएका पानीका थोपा फर्केर पिँधको तातो काँचमा परेर काँच फुट्थ्यो।
2. सबै कर्क हावा नछिर्ने गरी लगाउनुपर्छ। नत्र ग्यास कोठामा फैलिन्छ।
3. ग्यासलाई लाइम टावर हुँदै पठाएर सुकाइन्छ। टावरमा भएको चुन (क्याल्सियम अक्साइड, CaO) ले पानी सोस्छ। एमोनिया पानीमा अत्यन्तै धेरै घुल्ने भएकाले यसलाई पानीमाथि जम्मा गर्न सकिँदैन: जम्मा गर्न खोज्दा यो पानीमै घुलिहाल्छ।

एमोनियाको परीक्षण

1. भिजेको रातो लिट्मस निलो हुन्छ। सामान्य ग्यासमध्ये क्षार हुने ग्यास एमोनिया मात्र हो। यो कागजको पानीमा घुलेर क्षारीय घोल बनाउँछ।
2. हाइड्रोक्लोरिक अम्लसँग सेतो धुवाँ। गाढा हाइड्रोक्लोरिक अम्लमा डुबाएको काँचको रड जारको मुखनिर लैजाँदा बाक्लो सेतो धुवाँ देखिन्छ। यो धुवाँ ठोस एमोनियम क्लोराइडका स-साना कण हो। हावामा एमोनिया र हाइड्रोजन क्लोराइड ग्यास भेटिने ठाउँमा यी कण बन्छन्:

$$\text{NH}_3\text{(g)} + \text{HCl(g)} \rightarrow \text{NH}_4\text{Cl(s)}$$

एमोनियाका गुणहरू

भौतिक गुणहरू

1. यो कडा र पिरो (तिखो, पोल्ने) गन्ध भएको रङहीन ग्यास हो। एमोनियाको गन्ध फोहोर शौचालय वा गोठजस्तो हुन्छ। (कुहिएको अन्डाको गन्ध भने हाइड्रोजन सल्फाइड, H₂S नामको अर्कै ग्यासको हो।)
2. यो हावाभन्दा हलुका हुन्छ।
3. यो पानीमा अत्यन्तै घुलनशील हुन्छ। 20 °C मा एक लिटर पानीमा करिब 700 लिटर एमोनिया ग्यास घुल्छ।
4. सामान्य ग्यासमध्ये क्षारीय ग्यास यो मात्र हो। यसले भिजेको रातो लिट्मसलाई निलो बनाउँछ।
5. यो −33.4 °C मा तरल बन्छ भने करिब −78 °C मा जमेर ठोस बन्छ। चाप दिँदा यो कोठाकै तापक्रममा तरल बन्ने भएकाले यसलाई तरल अवस्थामै भण्डार गरेर बेचिन्छ।

रासायनिक गुणहरू

1. यो पानीमा घुलेर एमोनियम हाइड्रोक्साइड बनाउँछ। एमोनियम हाइड्रोक्साइडलाई लिकर एमोनिया वा एमोनियाको घोल पनि भनिन्छ। यो कमजोर क्षार हो:

$$\text{NH}_3\text{(g)} + \text{H}_2\text{O(l)} \rightarrow \text{NH}_4\text{OH(aq)}$$

2. एमोनियाले अम्लसँग प्रतिक्रिया गरेर एमोनियम लवण बनाउँछ। यस प्रतिक्रियामा अरू केही बन्दैन:

$$\text{NH}_3\text{(g)} + \text{HCl(aq)} \rightarrow \text{NH}_4\text{Cl(aq)} \quad \text{(एमोनियम क्लोराइड)}$$

$$2\text{NH}_3\text{(g)} + \text{H}_2\text{SO}_4\text{(aq)} \rightarrow (\text{NH}_4)_2\text{SO}_4\text{(aq)} \quad \text{(एमोनियम सल्फेट)}$$

3. एमोनियाको घोलले अम्लसँग प्रतिक्रिया गरेर लवण र पानी बनाउँछ (निराकरण):

$$\text{NH}_4\text{OH(aq)} + \text{HCl(aq)} \rightarrow \text{NH}_4\text{Cl(aq)} + \text{H}_2\text{O(l)}$$

$$2\text{NH}_4\text{OH(aq)} + \text{H}_2\text{SO}_4\text{(aq)} \rightarrow (\text{NH}_4)_2\text{SO}_4\text{(aq)} + 2\text{H}_2\text{O(l)}$$

4. उच्च तापक्रम र चापमा कार्बनडाइअक्साइडसँग प्रतिक्रिया गरेर यसले युरिया बनाउँछ। युरिया नेपालमा सबैभन्दा धेरै प्रयोग हुने रासायनिक मल हो:

$$2\text{NH}_3\text{(g)} + \text{CO}_2\text{(g)} \xrightarrow[\text{उच्च चाप}]{\text{करिब 190 °C}} \text{NH}_2\text{CONH}_2\text{(s)} + \text{H}_2\text{O(l)}$$

परमाणु गन्दा यसमा एमोनियाका दुई अणु चाहिने देखिन्छ: N 2 = 2, H 6 = 4 + 2, C 1 = 1, O 2 = 1 + 1। कारखानामा यो प्रतिक्रिया करिब 180–200 °C तापक्रम र हावाको चापभन्दा 150 वा त्योभन्दा बढी गुणा चापमा गराइन्छ।

5. यो शुद्ध अक्सिजनमा बल्छ (हावामा बल्दैन)। पहेँलो ज्वालासहित बल्दा यसबाट नाइट्रोजन र पानी बन्छन्:

$$4\text{NH}_3\text{(g)} + 3\text{O}_2\text{(g)} \rightarrow 2\text{N}_2\text{(g)} + 6\text{H}_2\text{O(l)}$$

6. करिब 800 °C मा प्लेटिनम उत्प्रेरकको उपस्थितिमा एमोनिया र अक्सिजनबाट नाइट्रिक अक्साइड (NO) बन्छ। नाइट्रिक अम्ल बनाउने पहिलो चरण यही हो:

$$4\text{NH}_3\text{(g)} + 5\text{O}_2\text{(g)} \xrightarrow[\text{Pt}]{\text{800 °C}} 4\text{NO(g)} + 6\text{H}_2\text{O(l)}$$

सन्तुलन जाँच्न नाइट्रोजनका परमाणु गन्न सकिन्छ: बायाँपट्टि 4 भएकाले दायाँपट्टि पनि 4NO।

7. पग्लिएको सोडियमसँग यसले सोडामाइड र हाइड्रोजन बनाउँछ:

$$2\text{NH}_3\text{(g)} + 2\text{Na(l)} \rightarrow 2\text{NaNH}_2\text{(s)} + \text{H}_2\text{(g)}$$

एमोनियाका उपयोगिता

1. रासायनिक मल बनाउन: युरिया, एमोनियम सल्फेट, एमोनियम नाइट्रेट, एमोनियम फस्फेट।
2. नाइट्रिक अम्ल, प्लास्टिक, नाइलन र विस्फोटक पदार्थ बनाउन।
3. लुगा धुने सोडा बनाउन (सल्भे प्रक्रियामा एमोनिया र कार्बनडाइअक्साइड दुवै प्रयोग हुन्छन्)।
4. एमोनियम लवणयुक्त औषधी बनाउन (केही खोकीको सिरपमा एमोनियम क्लोराइड हुन्छ; बेहोस भएको मानिसलाई सुँघाएर ब्युँझाउने लवण पनि यसैबाट बन्छ)।
5. नक्सा तथा भवनको खाकाको ब्लु प्रिन्ट निकाल्न: डाइजो (“ह्वाइटप्रिन्ट”) प्रतिलिपि विधिमा एमोनियाको बाफले प्रतिलिपिका रेखा उभार्छ।
6. चिस्याउने पदार्थका रूपमा: वाष्पीकरण हुँदा तरल एमोनियाले धेरै ताप सोस्ने भएकाले आलु, स्याउ र मासु राख्ने ठुला चिस्यान केन्द्र (cold store) तथा बरफ कारखानामा यसको प्रयोग गरिन्छ। (एमोनिया विषालु हुने र चुहिन सक्ने भएकाले घरका फ्रिजमा भने आइसोब्युटेन वा R-134a जस्ता अरू ग्यास प्रयोग हुन्छन्।)
7. चिल्लो र तेलका दाग हटाउने सफा गर्ने पदार्थका रूपमा, जस्तै केही काँच सफा गर्ने झोलमा।

क्रियाकलाप 16.1: एमोनिया फाउन्टेन

बादल लागेको रात खुला आकाश भएको रातभन्दा न्यानो हुन्छ। घाममा राखिएको गाडीभित्र बाहिरको हावाभन्दा धेरै तातो हुन्छ। काठमाडौँ वरपरका खेतमा प्लास्टिकका टनेलभित्र जाडोमा पनि गोलभेडा र काँक्रो फल्छन्। यस्तो किन हुन्छ होला?

बिरुवा उमार्न बनाइएका काँच वा पारदर्शी प्लास्टिकका यस्ता घरलाई हरितगृह भनिन्छ। सूर्यको प्रकाश सजिलै भित्र पस्ने तर त्यसले ल्याएको ताप सजिलै बाहिर निस्कन नसक्ने भएकाले यसभित्र बाहिरभन्दा तातो हुन्छ। यसरी सूर्यको ताप थुनिनुलाई हरितगृह प्रभाव भनिन्छ। हरितगृह कृत्रिम (काँच वा प्लास्टिकले बनेको) र प्राकृतिक गरी दुई प्रकारका हुन्छन्। पूरै पृथ्वी नै एउटा प्राकृतिक हरितगृह हो।

पृथ्वी: एउटा प्राकृतिक हरितगृह

सूर्यको प्रकाशलाई के हुन्छ भन्ने कुरा चरणअनुसार हेरौँ:

1. सूर्य धेरै तातो भएकाले यसको धेरैजसो ऊर्जा लघु तरङ्ग लम्बाइ भएका तरङ्ग (देखिने प्रकाश) का रूपमा आउँछ। हावाले यी तरङ्गलाई सजिलै छिर्न दिन्छ। सूर्यको प्रकाशको करिब 30% भाग भने बादल, हिउँ र जमिनबाट सिधै अन्तरिक्षमा परावर्तन हुन्छ।
2. बाँकी भाग सोसेर जमिन र समुद्र तात्छन्।
3. तातेको पृथ्वीले पनि ऊर्जा बाहिर फाल्छ। तर सूर्यभन्दा धेरै कम तातो भएकाले पृथ्वीले दीर्घ तरङ्ग लम्बाइ भएका तरङ्ग फाल्छ। यिनलाई नदेखिने इन्फ्रारेड किरण (ताप विकिरण) भनिन्छ। तातो इस्त्री नछोईकनै महसुस हुने न्यानोपन यही विकिरण हो।
4. हावामा भएका केही ग्यासहरूले इन्फ्रारेड किरण सोसेर त्यो ऊर्जाको धेरै भाग जमिनतिरै फर्काइदिन्छन्। यिनै ग्यासलाई हरितगृह ग्यास भनिन्छ: पानीको बाफ, कार्बनडाइअक्साइड (CO₂), मिथेन (CH₄), नाइट्रस अक्साइड (N₂O), ओजोन (O₃) र क्लोरोफ्लोरो कार्बन (CFCs)।
5. यसरी जमिन दुई पटक तात्छ: एक पटक सूर्यबाट र अर्को पटक हावाले फर्काएको तापबाट।

बादल लागेको रात न्यानो हुनुको कारण पनि यही हो। बादल (पानी) ले जमिनबाट आएको इन्फ्रारेड सोसेर फेरि तल फर्काउँछ। खुला रातमा भने त्यो अन्तरिक्षमा उम्कन्छ।

हरितगृह प्रभाव बलियो हुँदाका असर

• क.औसत तापक्रम बढ्छ (विश्वव्यापी उष्णता)।
• ख.जलचक्र बदलिन्छ: कतै धेरै पानी पर्छ भने कतै खडेरी लाग्छ। बाढी र पहिरो पनि बढ्छन्।
• ग.मानव स्वास्थ्यमा असर पर्छ: लू (तातो हावाको लहर) चल्छ। पहिले लामखुट्टे बाँच्न नसक्ने गरी चिसो हुने ठाउँसम्म डेङ्गु र औलोजस्ता रोग फैलिन्छन्। (डेङ्गु नेपालका पहाड हुँदै काठमाडौँसम्म पुगिसकेको छ।)
• घ.धेरै ठाउँमा कृषि उत्पादन घट्छ।
• ङ.हिउँ र हिमनदी पग्लन्छन्: हिमालयका हिमनदी खुम्चिँदै छन्। खुकुला ढुङ्गाका पर्खालपछाडि बनेका नयाँ हिमताल फुट्ने खतरा हुन्छ। (सगरमाथामुनिको इम्जा ताललाई सुरक्षित बनाउन नेपाली सेनाले सन् 2016 मा यसको सतह 3.4 m घटाएको थियो।)
• च.समुद्री सतह बढ्दा होचा किनारा तथा टापु डुब्छन्।
• छ.बिरुवा र जनावर छिटो सर्न वा नयाँ अवस्थामा अनुकूल हुन नसक्दा जैविक विविधता घट्छ।
• ज.मरुभूमि फैलिन्छ (मरुभूमीकरण)।
• झ.पारिस्थितिक प्रणालीको सन्तुलन बिग्रन्छ।

कृत्रिम हरितगृह

बिरुवा राख्न पारदर्शी काँच वा प्लास्टिकले बनाइएको घर नै कृत्रिम हरितगृह हो। यसलाई तातो घर (hot house) पनि भनिन्छ। लघु तरङ्ग लम्बाइको सूर्यको प्रकाश यसभित्र पसेपछि त्यसलाई माटो, बिरुवा र भुइँले सोस्छन्। यसरी तातेका यी वस्तुहरूले दीर्घ तरङ्ग लम्बाइको इन्फ्रारेड फाल्छन्। काँचले इन्फ्रारेडलाई धेरै छिर्न नदिने भएकाले यो ताप भित्रै रहन्छ र तापक्रम बढ्छ। यसलाई कृत्रिम हरितगृह प्रभाव भनिन्छ।

कृत्रिम हरितगृहको महत्त्व र उपयोगिता

हरितगृहभित्र तातो हुने भएकाले जुनसुकै मौसममा बिरुवा उमार्न सकिन्छ। बेमौसमी तरकारी बेचेर किसानले राम्रो आम्दानी गर्न सक्छन्। चिसो हावापानीमा मर्ने बिरुवा र चिसो ठाउँका दुर्लभ बिरुवा पनि यसमा जोगाउन सकिन्छ।

• क.जुनसुकै मौसमका बिरुवा वर्षभरि उमार्न सकिन्छ।
• ख.धेरै चिसो ठाउँमा पनि खाद्यबाली उब्जाउन सकिन्छ (हिमाली भेगका मुस्ताङ र जुम्लामा किसानहरू प्लास्टिकका टनेलमा तरकारी उब्जाउँछन्)।
• ग.फूल, सागपात, फलफूल र बेर्ना उत्पादन गर्न सकिन्छ।
• घ.भित्रका बिरुवाले कार्बनडाइअक्साइड सोसेर प्रदूषण घटाउन अलिकति मदत गर्छन्।
• ङ.गर्मीका बाली जाडोमा उमार्न सकिन्छ।
• च.गर्मी मौसमका बिरुवा चिसो ठाउँमा पनि उमार्न सकिन्छ।

पृथ्वी एउटा प्राकृतिक हरितगृह हो, कसरी?

पृथ्वीलाई कार्बनडाइअक्साइड, पानीको बाफ, ओजोन र अरू हरितगृह ग्यास भएको हावाले चारैतिरबाट ढाकेको छ। हरितगृहको काँचले जस्तै यी ग्यासहरूले सूर्यको प्रकाश भित्र आउन दिन्छन् तर सबै ताप अन्तरिक्षमा फर्कन दिँदैनन्। यी ग्यास नभएका भए पृथ्वी अहिलेभन्दा धेरै चिसो हुन्थ्यो। यसैकारण पृथ्वीलाई प्राकृतिक हरितगृह भनिन्छ।

हरितगृह प्रभाव घटाउने उपाय

विश्वव्यापी उष्णतालाई सुस्त पार्न हरितगृह ग्यासको उत्पादन र उत्सर्जन घटाउनुपर्छ। यसका लागि यी उपाय अपनाउन सकिन्छ:

1. क्लोरोफ्लोरो कार्बन बनाउन र प्रयोग गर्न बन्द गर्ने। (यो काम धेरैजसो भइसकेको छ। CFC ले ओजोन तह पनि नष्ट गर्ने भएकाले सन् 1987 को मोन्ट्रियल प्रोटोकल (Montreal Protocol) अनुसार नेपालसहित लगभग सबै देशले CFC बनाउन र आयात गर्न छोडिसकेका छन्।)
2. पेट्रोल, डिजेल र कोइलाको प्रयोग घटाउने र नवीकरणीय ऊर्जाको प्रयोग बढाउने।
3. जलविद्युत्, सौर्य र वायु ऊर्जाको प्रयोग बढाउने। नेपालमा लगभग सबै बिजुली पानीबाट निकालिने भएकाले यहाँ बिजुलीको गाडी वा इन्डक्सन चुलो आयातित इन्धनमा होइन, सफा ऊर्जामा चल्छ।
4. रुख रोप्ने (वृक्षरोपण) र वन जोगाउने। (नेपालको वन क्षेत्र सन् 1990 को दशकको मध्यतिर भूभागको करिब 29% थियो भने सन् 2015 को राष्ट्रिय वन सर्वेक्षणमा करिब 40% पुगेको छ। यो वृद्धि मुख्य गरी सामुदायिक वनका कारण भएको हो।)
5. हरेक तरिकाले कार्बनडाइअक्साइडको उत्सर्जन घटाउने: हिँड्ने, साइकल चलाउने, सार्वजनिक यातायात प्रयोग गर्ने, कम खेर फाल्ने।

कुनै बिरुवाको पातमा वा मार्बलको मूर्तिमा अम्ल पर्दा के होला? संसारका धेरै सहरमा ढुङ्गाका मन्दिर र मूर्तिको अनुहार तथा मसिनो बुट्टा बिस्तारै खिइँदै गएका छन्। यस्तो किन भइरहेको छ? यसलाई रोक्न के गर्न सकिन्छ?

अम्लीय वर्षा भनेको के हो

कोइला, डिजेल र अरू इन्धन बल्दा तथा केही कारखानाबाट सल्फर डाइअक्साइड (SO₂), नाइट्रोजनका अक्साइड, कार्बनडाइअक्साइड र क्लोरिनजस्ता ग्यास निस्कन्छन्। तातो इन्जिन तथा भट्टाबाट निस्कने नाइट्रिक अक्साइड (NO) र नाइट्रोजन डाइअक्साइड (NO₂) लाई नाइट्रोजनका अक्साइड भनिन्छ। (कतिपय पुस्तकमा “नाइट्रस अक्साइड” लेखिएको हुन्छ, तर नाइट्रस अक्साइड (N₂O) हरितगृह ग्यास हो, अम्लीय वर्षाको कारण होइन।) हावामा यी ग्यासहरूले अक्सिजन र पानीको बाफसँग प्रतिक्रिया गरेर सल्फ्युरिक अम्ल, नाइट्रिक अम्ल, कार्बोनिक अम्ल र हाइड्रोक्लोरिक अम्ल बनाउँछन्। यी अम्ल वर्षाको पानीसँगै तल झर्छन्। यसैलाई अम्लीय वर्षा भनिन्छ।

$$2\text{SO}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{SO}_3$$

$$\text{SO}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_4 \quad \text{(सल्फ्युरिक अम्ल)}$$

$$4\text{NO}_2 + \text{O}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 4\text{HNO}_3 \quad \text{(नाइट्रिक अम्ल)}$$

$$\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{CO}_3 \quad \text{(कार्बोनिक अम्ल)}$$

सफा वर्षाको पानीले पनि हावाबाट अलिकति कार्बनडाइअक्साइड घोल्ने भएकाले यो अलिकति अम्लीय हुन्छ। यसको pH करिब 5.6 हुन्छ। pH 5.6 भन्दा कम भएको वर्षालाई अम्लीय वर्षा भनिन्छ। यस्तो वर्षाको pH प्रायः 4 देखि 5 को बिचमा हुन्छ। कहिलेकाहीँ यसको pH सिर्काको जस्तै 3 वा त्योभन्दा पनि कम नापिएको छ।

अम्लीय वर्षाका असर

1. मार्बल वा चुनढुङ्गा (क्याल्सियम कार्बोनेट) बाट बनेका भवन, मन्दिर र मूर्तिलाई यसले खियाउँछ। फलामका पुल, मन्दिरका छानामा भएको तामा तथा पित्तलजस्ता धातुलाई पनि यसले बिगार्छ:

$$\text{CaCO}_3\text{(s)} + \text{H}_2\text{SO}_4\text{(aq)} \rightarrow \text{CaSO}_4\text{(s)} + \text{CO}_2\text{(g)} + \text{H}_2\text{O(l)}$$

भारतको ताजमहलको सेतो मार्बल पहेँलो हुनुको एउटा कारण नजिकैका कारखाना र तेल प्रशोधन केन्द्रबाट हुने वायु प्रदूषण थियो। यो प्रदूषण रोक्न सरकारले तीमध्ये धेरै उद्योग बन्द गर्नुपर्‍यो वा अन्यत्र सार्नुपर्‍यो।

• 2.अम्लीय वर्षाले माटोलाई अम्लीय बनाएर बिरुवालाई चाहिने पोषक तत्त्व बगाइदिने भएकाले बाली र वन राम्ररी हुर्कँदैनन्।
• 3.यसले ताल र नदीलाई अम्लीय बनाउँछ। यस्तो पानीमा माछाका फुल र धेरै जलचर मर्छन्।
• 4.यसले छाला र आँखामा जलन गराउन सक्छ।
• 5.यसले अरू तरिकाले पनि मानव स्वास्थ्यमा असर गर्छ। अम्लीय वर्षा बनाउने प्रदूषक ग्यासहरूले नै दम र फोक्सोका अरू रोग लगाउँछन्।

अम्लीय वर्षा रोक्ने तरिका

1. सल्फर डाइअक्साइड र नाइट्रोजनका अक्साइडको उत्सर्जन घटाउने: कम सल्फर भएको इन्धन प्रयोग गर्ने, कारखाना र बिजुलीघरमा स्क्रबर (scrubber) जडान गर्ने र गाडीका इन्जिन ठिकसँग मर्मत गरिराख्ने। (कारको धुवाँ निस्कने पाइपमा जडान गरिने क्याटालिटिक कन्भर्टरले नाइट्रोजनका अक्साइड हटाउँछ।)
2. जीवावशेष इन्धनको सट्टा नवीकरणीय ऊर्जा (पानी, घाम, हावा) प्रयोग गर्ने।
3. अम्लीय वर्षाका कारण र असरबारे जनचेतना फैलाउने।

1. सही विकल्प छनोट गर्नुहोस्

2. कारण दिनुहोस्

3. तलका प्रश्नको उत्तर दिनुहोस्