22 September 2019

News Flash

कुतूहल : हिऱ्याची गोष्ट

अखेर १९५४ साली, अमेरिकेतील ‘जनरल इलेक्ट्रिक कंपनी’तील संशोधकांना कृत्रिम हिरे बनवण्यात यश आले.

हिरा हा कार्बन या मूलद्रव्याचेच एक स्फटिकरूप आहे. हिऱ्याच्या निर्मितीसाठी लागणारा दाब हा वातावरणाच्या पन्नास-साठ हजार पट, तर तापमान पंधराशे अंश सेल्शियस इतके उच्च असण्याची गरज असते. अशी परिस्थिती ही पृथ्वीच्या पृष्ठभागाखाली दीडशे किलोमीटरपेक्षा अधिक खोलीवर असू शकते. वितळलेल्या खडकांचा तप्त शिलारस खोलवरील भेगांमधून वर उसळून बाहेर येतो, तेव्हा हे हिरे पृथ्वीच्या पृष्ठभागाजवळ ढकलले जातात.

सतराव्या शतकाच्या उत्तरार्धात आयझ्ॉक न्यूटनच्या लक्षात आले की, ज्वलनशील असणाऱ्या पारदर्शक पदार्थाची प्रकाशाचे अपवर्तन (रिफ्रॅक्शन) घडवून आणण्याची क्षमता अधिक असते. यावरून मोठे अपवर्तन घडवणारा हिरा हा ज्वलनशील असण्याची शक्यता वर्तवली गेली. १७७२ साली फ्रेंच रसायनशास्त्रज्ञ लेव्हायजे याने मोठय़ा भिंगाद्वारे सूर्यकिरण एकत्रित करून हिरा जाळून पाहिला. त्यातून निर्माण होणारा वायू हा चुन्याची निवळी पांढुरकी करीत होता. म्हणजे हा वायू कार्बन डायऑक्साइड होता. यावरून हिरा आणि कोळसा यात साम्य असल्याचा निष्कर्ष त्याने काढला. त्यानंतर १७९७ साली इंग्लिश रसायनतज्ज्ञ स्मिथ्सन टेनंट याने पोटॅशियम नायट्रेट तापवून निर्माण केलेल्या शुद्ध ऑक्सिजनमध्ये हिरा जाळला. हा हिरा वजनाच्या स्वरूपात योग्य त्या प्रमाणात कार्बन डायऑक्साइड निर्माण करून जवळजवळ संपूर्ण जळाला. हिरा हे कार्बनचेच एक रूप असल्याचे नक्की झाले.

यानंतर कार्बनपासून कृत्रिमरीत्या हिरे तयार करण्याचे प्रयत्न सुरू झाले. हिऱ्याची उच्च घनता आणि काठिण्य हे, त्याच्या निर्मितीला अतिशय प्रचंड दाबाची आवश्यकता असल्याचे दर्शवत होते. विविध रासायनिक क्रियांद्वारे व इतर मार्गाने उच्च दाब निर्माण करून, उच्च तापमानाला हिरे तयार करण्याचे अनेक अयशस्वी प्रयत्न दीडशे वर्षे केले गेले. अखेर १९५४ साली, अमेरिकेतील ‘जनरल इलेक्ट्रिक कंपनी’तील संशोधकांना कृत्रिम हिरे बनवण्यात यश आले. या प्रक्रियेत एका छोटय़ाशा कक्षात टोकदार दट्टय़े वापरून वातावरणाच्या सत्तर हजारपट दाब निर्माण केला गेला. त्यानंतर विद्युतप्रवाहाच्या एका झटक्याद्वारे सोळाशे अंश सेल्शियस तापमान निर्माण करून त्या कक्षातील ग्रॅफाइट आणि लोहाच्या सल्फाइडचे मिश्रण वितळवले. लोहाच्या क्षाराचा उपयोग हा द्रावण म्हणून झाला. मिश्रण थंड होऊ लागताच, त्यातील कार्बनचे रूपांतर बारीक आकाराच्या हिऱ्यांच्या स्फटिकांत झाले. कृत्रिम हिऱ्यांच्या निर्मितीला सुरुवात झाली!

 प्रा. भालचंद्र भणगे

मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग,  चुनाभट्टी,  मुंबई २२ office@mavipamumbai.org

First Published on September 6, 2019 4:31 am

Web Title: diamond story history of the diamond zws 70