22 September 2019

News Flash

कुतूहल : काचेची वाटचाल

मध्ययुगाच्या शेवटी चष्म्यांसाठी व इतर विविध कारणांसाठी पारदर्शक आणि रंगहीन काचांची गरज निर्माण झाली.

आपल्या जीवनामध्ये काचेला अनन्यसाधारण महत्त्व आहे. ज्वालामुखींतील शिलारसापासून नैसर्गिकरीत्या तयार झालेल्या काचेचा उपयोग अश्मयुगापासून हत्यारांसाठी होत असे. सुमारे तीन हजार वर्षांपूर्वी पहिल्यांदा मानवनिर्मित काच तयार झाली असावी. सिलिकायुक्त पदार्थाचा भट्टीत वितळलेला द्रव, स्फटिकीभवन न होऊ देता थिजू दिल्यास निर्माण होणाऱ्या पदार्थाला काच म्हणतात. अनेक खनिजांत सिलिकायुक्त रसायने मोठय़ा प्रमाणात आढळतात. त्यामुळे लोखंड किंवा तांबे यांसारख्या धातूंच्या निर्मितीच्या वेळी ही खनिजे इतर पदार्थाबरोबर भट्टीमध्ये उच्च तापमानापर्यंत तापवली जात असताना, त्यातून काचेची निर्मिती झाली. कच्च्या मालातील अनावश्यक रसायनांमुळे या काचा मुळातच काहीशा रंगीत असायच्या. किंबहुना त्या काळापासूनच काचा रंगीत आणि आकर्षक करण्यासाठी काचांत तांबे, लोह, मँगनिज यांचे क्षार वापरले जायचे. मध्ययुगाच्या शेवटी चष्म्यांसाठी व इतर विविध कारणांसाठी पारदर्शक आणि रंगहीन काचांची गरज निर्माण झाली. त्यामुळे काचेसाठी वापरला जाणारा कच्चा माल हा विविध प्रक्रियांद्वारे शुद्ध करून घेण्यास सुरुवात झाली आणि काचा या रंगहीन व पारदर्शक बनू लागल्या.

त्या काळातल्या पारदर्शक काचा या क्वार्ट्झ (सिलिका) आणि नॅट्रोन (सोडियम काबरेनेट) यापासून बनलेल्या असायच्या. या काचांवर हवेतील आद्र्रतेचा परिणाम होत असे. चुन्याचा (लाइम – कॅल्शियम काबरेनेट) वापर केल्यास ही काच अधिक टिकाऊ होत असल्याचे लक्षात आल्याने, सतराव्या शतकातील बोहेमियन काचनिर्मात्यांनी या काचेत चुना वापरण्यास सुरुवात केली. ही सोडा-लाइम काच आजही मोठय़ा प्रमाणावर वापरात आहे. १९७५ साली इंग्लडमध्ये जॉर्ज रेवनस्क्रॉफ्ट याने सिलिका, खडू (कॅल्शियम काबरेनेट), नायटर (पोटॅशियम नायट्रेट) आणि लेड ऑक्साइड हे पदार्थ  वापरून अतिशय पारदर्शक असणारी फ्लिंट काच बनवली. ही शिसेयुक्त काच कालांतराने तिच्या उच्च अपवर्तनांकामुळे विविध उपकरणांतील भिंगे व लोलक यांसाठी अतिशय उपयुक्त ठरली. सन १८८०च्या सुमारास जर्मनीच्या ऑट्टो शॉट आणि अर्न्‍स्ट  अ‍ॅबे  यांनी सोडा-लाइम काचेत, चुन्याऐवजी बोरॉन ऑक्साइड वापरून रासायनिकदृष्टय़ा स्थिर आणि भौतिकदृष्टय़ा मजबूत असलेली बोरोसिलिकेट काच निर्माण केली. वाढत्या तापमानाबरोबर या काचेचे फारसे प्रसरण होत नसल्याने, ही काच उच्च तापमानालाही वापरता येते. आजच्या प्रयोगशाळांतही वापरल्या जाणाऱ्या या काचेच्या निर्मितीमुळे काच उद्योगात एक महत्त्वाचा टप्पा गाठला गेला.

प्रा. भालचंद्र भणगे

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

First Published on September 4, 2019 4:13 am

Web Title: history of glass all about glass zws 70