Model Answer
0 min readIntroduction
गिब्स फेज नियम भू-रसायन विज्ञान और खनिज विज्ञान में एक महत्वपूर्ण अवधारणा है, जो किसी भूरासायनिक प्रणाली में सह-अस्तित्व में रहने वाले फेज (ठोस, तरल, गैस) की संख्या और तापमान, दबाव और रासायनिक संरचना जैसे चर की संख्या के बीच संबंध स्थापित करता है। यह नियम भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं को समझने और खनिजों के निर्माण की स्थितियों का अनुमान लगाने में सहायक है। इस नियम का उपयोग करके, हम किसी विशेष खनिज संयोजन के लिए स्थिर स्थितियों की संख्या निर्धारित कर सकते हैं। दिए गए प्रश्न में, हमें गिब्स फेज नियम को परिभाषित करने और ऐंस्टेटाइट + फोर्सटराइट + Mg-स्पाइनल + Mg-कौर्डिएराइट + कोरंडम के खनिज संयोजन के लिए फेज प्रसरण की गणना करने के लिए कहा गया है।
गिब्स फेज नियम की परिभाषा
गिब्स फेज नियम को निम्नलिखित सूत्र द्वारा दर्शाया जाता है:
F = C - P + 2
जहां:
- F = स्वतंत्रता की डिग्री (Degrees of Freedom)
- C = घटकों की संख्या (Number of Components)
- P = फेज की संख्या (Number of Phases)
यह नियम बताता है कि किसी प्रणाली में स्वतंत्र रूप से बदलने वाले चर की संख्या (जैसे तापमान, दबाव, और संरचना) घटकों की संख्या और फेज की संख्या पर निर्भर करती है।
घटकों की संख्या (C) का निर्धारण
दिए गए खनिज संयोजन में शामिल खनिज हैं: ऐंस्टेटाइट, फोर्सटराइट, Mg-स्पाइनल, Mg-कौर्डिएराइट और कोरंडम। इन सभी खनिजों में मुख्य रूप से Mg, Si, O और Al तत्व मौजूद हैं। इसलिए, हम कह सकते हैं कि इस प्रणाली में 4 घटक हैं (Mg, Si, O, Al)।
फेज की संख्या (P) का निर्धारण
दिए गए खनिज संयोजन में फेज की संख्या 5 है: ऐंस्टेटाइट, फोर्सटराइट, Mg-स्पाइनल, Mg-कौर्डिएराइट और कोरंडम।
प्रसरण (F) की गणना
अब, हम गिब्स फेज नियम का उपयोग करके प्रसरण की गणना कर सकते हैं:
F = C - P + 2
F = 4 - 5 + 2
F = 1
इसलिए, ऐंस्टेटाइट + फोर्सटराइट + Mg-स्पाइनल + Mg-कौर्डिएराइट + कोरंडम के खनिज संयोजन का प्रसरण 1 है। इसका मतलब है कि इस प्रणाली में केवल एक स्वतंत्र चर है, जिसका अर्थ है कि यदि हम तापमान या दबाव को बदलते हैं, तो अन्य चर स्वचालित रूप से समायोजित हो जाएंगे ताकि प्रणाली संतुलन में रहे।
अतिरिक्त स्पष्टीकरण
प्रसरण का मान 1 इंगित करता है कि इस खनिज संयोजन के लिए एक निश्चित तापमान और दबाव पर केवल एक डिग्री स्वतंत्रता है। इसका मतलब है कि यदि तापमान या दबाव को बदला जाता है, तो खनिज संयोजन को संतुलन में बनाए रखने के लिए अन्य चर (जैसे खनिजों की संरचना) को समायोजित करना होगा।
उदाहरण
उदाहरण के लिए, यदि हम तापमान बढ़ाते हैं, तो खनिजों की संरचना बदल सकती है ताकि वे उच्च तापमान पर स्थिर रहें। यह खनिज प्रतिक्रियाओं के माध्यम से हो सकता है, जहां एक खनिज दूसरे में बदल जाता है।
Conclusion
संक्षेप में, गिब्स फेज नियम एक शक्तिशाली उपकरण है जो हमें भूरासायनिक प्रणालियों में फेज के व्यवहार को समझने में मदद करता है। दिए गए खनिज संयोजन (ऐंस्टेटाइट + फोर्सटराइट + Mg-स्पाइनल + Mg-कौर्डिएराइट + कोरंडम) के लिए, हमने पाया कि प्रसरण 1 है, जिसका अर्थ है कि प्रणाली में केवल एक स्वतंत्र चर है। यह ज्ञान हमें भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं और खनिजों के निर्माण की स्थितियों को समझने में मदद करता है। आगे के अध्ययन में, विभिन्न भूवैज्ञानिक प्रणालियों में फेज प्रसरण की गणना करने और उनके भूवैज्ञानिक निहितार्थों का विश्लेषण करने की आवश्यकता है।
Answer Length
This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.