नवनीत कुतूहल: कार्बन कागद

नवनीत

कुतूहल: कार्बन कागद

शुभदा वक्टे (मुंबई), मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग, चुनाभट्टी, मुंबई २२ - office@mavipamumbai.org

Published: Thursday, July 31, 2014

लिखित नमुन्याच्या अनेक प्रती हव्या असतील तर आता झेरॉक्स, कॅम्प्युटर यांसारखी यंत्रं वापरून मिळविता येतात. पण जर ही यंत्रं उपलब्ध नसतील तर मात्र आपल्याला 'कार्बन पेपर'चा आधार घ्यावा लागतो. हा कार्बन पेपर म्हणजे नक्की काय असतं, की ज्यामुळे थोडा जरी दाब पडला तरी त्याखालील पानावर रंग उतरतो? कार्बन पेपर म्हणजे मेणासारखा पदार्थ व रंगद्रव्य यांच्या मिश्रणाचा पातळ लेप दिलेला व एकाच वेळी एक किंवा अधिक प्रती काढण्यासाठी वापरण्यात येणारा कागद होय. दोन कोऱ्या कागदांमध्ये कार्बन कागद योग्य रितीनं ठेवून वरील कोऱ्या कागदावर दाब देऊन जे लिहिलं किंवा रेखाटलं जातं त्याची हुबेहूब नक्कल खालील कोऱ्या कागदावर मिळते. कारण कार्बन कागदावरील रंगद्रव्य कागदापासून सुटं होऊ शकणारं असतं व त्यामुळे दाब दिलेल्या भागावरचं काही रंगद्रव्य खालील कोऱ्या कागदावर गेल्यानं नक्कल निघते. अशा कागदावरील काळ्या रंगासाठी काजळी किंवा ग्रॅफाइट (कार्बनचं अपरूप) वापरत असल्यामुळे 'कार्बन कागद' हे नाव पडलं असावं.
यासाठी लागणारा कागद चिंध्या, लाकूड व ताग यांच्यापासून तयार करतात. तो पातळ, चिवट व टिकाऊ असावा लागतो. साधं मेण व माँटन, जपान, पॅरोफीन, कार्नुबा यांसारखी मेणं व ओलीन, रोझीन यांच्यासारखे पदार्थ लेपासाठी वापरतात. काळ्या कागदासाठी नेहमी काजळी तर इतर रंगांसाठी ब्राँझ निळा, व्हिक्टोरिया निळा, मिलोरी निळा, अल्ट्रामरीन, इंडिगो, कॅरमीन इ. रंगद्रव्ये किंवा त्यांची मिश्रणं व अॅयनिलीन रंजकद्रव्यं किंवा फॅटी अॉसिडमध्ये विद्राव्य अशी रंजकद्रव्यं वापरतात.
    आधुनिक पद्धतीमध्ये लेपाचे मिश्रण तयार करणे व कागदावर लेप देणे या दोन प्रमुख प्रक्रिया असतात. मेणे व इतर पदार्थ सुमारे १५०० सें. तापमानाला वितळवितात, नंतर रंगद्रव्य टाकून मिश्रण एकजीव करतात. टंकलेखन यंत्रांमध्ये सटकू नये व चांगला दिसावा म्हणून त्याच्या दुसऱ्या बाजूवर न चिकटणारा व जलशोषक नसलेला असा मेणाचा थर देतात.
विविध रंगांचे कार्बन कागद उपलब्ध असले तरी काळा, निळा, जांभळा आणि तांबडा हे रंग अधिक वापरले जातात.

नवनीत कुतूहल: कार्बन फायबर

नवनीत

कुतूहल: कार्बन फायबर

शुभदा वक्टे, (मुंबई) - office@mavipamumbai.org

Published: Wednesday, July 30, 2014

कार्बन हा एक अधातू आहे, पण यापासून सूक्ष्म तार बनते आणि ही 'कार्बन फायबर' म्हणून ओळखली जाते. कार्बन फायबरचं वजन कमी, पण मजबुती मात्र ही स्टीलसारखी. म्हणूनच कार्बन फायबरचा वापर करून गोल्फ खेळासाठी लागणारं साहित्य, टेनिस रॅकेट इ. बनवितात. कार्बन फायबरला ही मजबूती कशामुळं प्राप्त झाली असेल? कार्बन फायबर अर्थातच नावाप्रमाणेच कार्बन अणूंनी बनलेलं आहे. एकच पदार्थ वेगवेगळ्या भौतिक स्वरूपांत, परंतु समान रासायनिक स्वरूपात आढळतात, यांना त्या पदार्थाची अपरूपे म्हणतात. हिरा आणि ग्रॅफाइट ही कार्बनची अपरूपे आहेत. ग्रॅफाइट मऊ, राखाडी काळ्या रंगाचा स्फटिकी पदार्थ आहे, कारण ग्रॅफाइटमध्ये प्रत्येक कार्बन अणू इतर तीन कार्बन अणूंसोबत अशा प्रकारे बंधित असतो की, त्यामुळे प्रतलीय षट्कोनी रचना तयार होते. ग्रॅफाइटमध्ये हे षट्कोनीय अणूचं प्रतल एकमेकांना समांतर असतात, त्यामुळे ग्रॅफाइट हे मऊ आहे. पेन्सिलमध्ये ग्रॅफाइट असल्याने लिहिताना ग्रॅफाइटचे थर घसरल्यानं लिहिणं ही क्रिया सोपी होते. या ग्रॅफाइटप्रमाणेच कार्बन फायबरमध्ये या अणूंची फायबरला समांतर अति अतिसूक्ष्म स्फटिक रचना आढळते. कार्बन फायबरच्या अणूंच्या रचनेत फरक इतकाच की, हे षट्कोनीय प्रतलीय थर एकमेकांशी रासायनिक बंधाने जोडलेले असतात. त्यामुळेच कार्बन फायबरला मजबुती प्राप्त झाली आहे. उष्णताविरोधक असल्यामुळे तापवलं असता प्रसरण पावत नाही.
    १८७९ मध्ये प्रथम एडिसन या शास्त्रज्ञाने त्याच्या सुरुवातीच्या विद्युत दिव्यात बांबूपासून कार्बन फायबर तयार करून वापर केला होता. मात्र आता कार्बन फायबर हे पॉलिमरपासून (पॉलिएॅक्रिलोनायट्रिल) तयार करतात. हे पॉलिमर तयार झाल्यानंतर त्यातील अणू फायबरला समांतर होईपर्यंत ताणलं जातं. नंतर या पॉलिमरचं २०० ते ३०० अंश सेल्सिअस तापमानाला ऑक्सिडेशन प्रक्रियेत हायड्रोजन काढून ऑक्सिजन घातलं जातं. २५०० अंश सेल्सिअस या उच्च तापमानाला तापवून कार्बनीकरण केलं जातं. अशा प्रकारे तयार केलेल्या कार्बन फायबरमध्ये जवळजवळ ९०% कार्बन अणू असतात. हे धागे विणून चटई करतात आणि नंतर ही चटई इपॉक्सी रेझिनमध्ये बद्ध करून वेगवेगळ्या वस्तू तयार करण्यासाठी वापरतात.

नवनीत कुतूहल: आच्छादन प्रक्रिया- लॅमिनेशन

नवनीत

कुतूहल: आच्छादन प्रक्रिया- लॅमिनेशन

शुभदा वक्टे, (मुंबई) office@mavipamumbai.org

Published: Tuesday, July 29, 2014

वह्य़ा, पुस्तके पाण्याने भिजून खराब होऊ नयेत म्हणून पारदर्शक प्लास्टिकची फिल्म बाजारात उपलब्ध आहे. सुरुवातीला आच्छादनासाठी उपयोगात येणारे हे प्लास्टिक 'पॉलिथीन' नामक प्रकारचे असे. परंतु आता त्याची जागा 'पीव्हीसी' (पॉलिव्हिनाइल क्लोराइड) या प्रकाराने घेतली आहे. 'पीव्हीसी'ची फिल्म निरनिराळ्या जाडीची तयार करता येते. लवचीक असूनही या फिल्मला वळ्या पडत नाहीत, त्यामुळं कव्हरसाठी ही फिल्म उत्कृष्ट असते. या कव्हरमुळे पुस्तकं पावसात भिजत नाहीत व वाळवी किंवा इतर कीटकांपासूनही त्यांचं संरक्षण होतं. या आच्छादन क्रियेला तांत्रिक भाषेत 'लॅमिनेशन' असं म्हणतात.
इंग्लंडमधील एका खेडय़ात मोरॅन नावाच्या एका तरुण तंत्रज्ञानाला पुस्तकाची आच्छादनं छापून झाल्यानंतर यांत्रिक पद्धतीनं त्यावर कायम स्वरूपाचं पारदर्शक आच्छादन घालण्याची कल्पना १९५६ साली सुचली. त्या वेळी बाजारात काचेसारखा पारदर्शक असलेला सेलोफेन पेपर मिळत असे. पॉलिव्हिनाइल असिटेटमुळं कागदाच्या पारदर्शकतेत काहीही फरक पडत नाही व पॉलिव्हिनाइल असिटेट लावलेला कागद छापलेल्या कव्हरवर ठेवून बराच वेळ दाब देऊन गरम इस्त्री फिरविल्यास दोन्ही कागद एकजीव झाल्यासारखे होतात. म्हणजेच आच्छादन होऊनसुद्धा आच्छादनाचा निराळा थर दिसत नाही. या क्रियेचं नंतर यांत्रिकीकरण केलं गेलं.
यानंतर जगातील अनेक कंपन्यांनी यावर संशोधन करून आपापल्या पद्धतीची नवीन प्रकारची 'लॅमिनेशन' यंत्रे तयार केली. तसेच आच्छादनासाठीही सेलोफेन कागदाला पर्यायी अनेक प्रकारच्या विविध फिल्म्स उपलब्ध झाल्या. यामध्ये पॉलिथीन, सेल्युलस अ‍ॅसिटेट, पीव्हीसी व पॉलिएस्टर यांचा समावेश आहे. सध्या पीव्हीसी व पॉलिएस्टर या दोन प्रकारच्या फिल्म जास्तीतजास्त प्रमाणात वापरल्या जातात.
लॅमिनेशन प्रक्रिया आता कागदापुरती मर्यादित राहिली नसून टिन, ज्यूटचं कापड इ.वरही लॅमिनेशन करणं शक्य झालं आहे. चामडे, मेणकापड यावरही लॅमिनेशन करता येतं. लॅमिनेशनचे आणखीही काही प्रकार आहेत. प्लायवूड किंवा लाकडाच्या फळीवर फोटो चिकटवून त्यावर लॅमिनेशन करण्याची पद्धत आहे.

नवनीत कुतूहल: बुलेटप्रूफ जॅकेट

नवनीत

कुतूहल: बुलेटप्रूफ जॅकेट

शुभदा वक्टे, (मुंबई) office@mavipamumbai.org

Published: Monday, July 28, 2014

जुन्या काळातील युद्धात वापरली जाणारी हत्यारं म्हणजे तलवारी, ढाल, भाले, वाघनखं ही असत. त्यामुळे युद्धात संरक्षण व्हावं म्हणून पोलादी चिलखत, शिरेटोप वापरलं जाई. पण आधुनिकतेबरोबरच युद्धाचं स्वरूप बदलून गेलं. तलवारी जाऊन बंदुका आल्या. युद्धातील हत्यारांबरोबर संरक्षण हत्यारेही बदलत गेली. आता तर अणुयुद्धाचीच धमकी दिली जाते. आता केवळ बंदुकीनं युद्ध होत नाही. आताच्या काळात बंदुकांचा वापर स्वसंरक्षणासाठी सर्रास होतो. बंदुकीच्या गोळीपासून संरक्षण व्हावं या उद्देशानं बुलेटप्रूफ जॅकेट तयार केलं गेलं. कशापासून बनवलं असेल हे जॅकेट? बंदुकीची गोळी थांबविण्याची क्षमता कशामुळे आली असेल?
केवलर या धाग्यांपासून बुलेटप्रूफ जॅकेट बनवलं जात. केवलर हे कृत्रिम धागे पॉलिमर या वर्गात मोडतात. या धाग्यांत पॉलिमरची अतिसूक्ष्म जाळी तयार झालेली असते. केवलर धाग्यात पॉलिमरच्या लांबच लांब साखळ्या असतात. प्रत्येक साखळी ही मोनोमिअरच्या अनेक घटकांनी बनलेली असते. हे मोनोमिअर घटक एक-दुसऱ्याशी रासायनिक बंधनानं जोडलेले असतात. केवलरमध्ये केवळ एकाच साखळीतील मोनोमिअर घटक रासायनिक बंधनानं जोडलेले नसतात, तर दुसऱ्या साखळीतील मोनोमिअर घटकांशीही याच बंधानं जोडलेले असतात. त्यामुळे रासायनिक बंधांचं जाळं तयार होतं. याचा परिणाम  जाळीदार रचना होण्यात होतो.
या जाळीदार रचनेमुळे यातून एखादी पॉलिमरची साखळी वेगळी करणं कठीण जातं. केवलर धाग्यांच्या मजबुतीचं रहस्य यातच आहे. ही मजबुती पोलादापेक्षा सहा पटीनं जास्त आढळते, मात्र वजनाला पोलादापेक्षा कमी. अशा प्रकारच्या मजबूत पॉलिमरचा जाड थर तयार केला तर त्यात कमी वेग असणाऱ्या बंदुकीच्या गोळीला थोपविण्याची क्षमता येते. वेगवान बंदुकीच्या गोळीपासून महत्त्वाच्या अवयवांचं (उदा. हृदय, फुप्फुस) संरक्षण व्हावं म्हणून त्या त्या भागात केवलर धाग्यांचा जास्तीचा थर लावावा लागतो.  
या मजबुतीमुळेच केवलरचा वापर वेगवेगळ्या क्षेत्रात होतो. वेगवेगळ्या खेळांसाठी लागणारं विविध साहित्य उदा. ग्लोव्हज्, हेल्मेट, पॅड इ. तयार करतात. पंक्चररोधक टायर तयार करण्यासाठीसुद्धा केवलर वापरतात. उच्च तापमानाचा या पदार्थावर परिणाम होत नाही म्हणून अग्निशामक दलातील जवानांचे कपडे या पदार्थापासून तयार केलेले असतात.

• नवनीत

कुतूहल: फायबर ग्लास

शुभदा वक्टे (मुंबई), मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग, चुनाभट्टी, मुंबई २२ - office@mavipamumbai.org

Published: Saturday, July 26, 2014

सिमेंट काँक्रीटमध्ये लोखंडी सळ्या टाकून मजबुती प्राप्त केली गेली. याच प्रमाणे प्लास्टिकवर प्रयोग सुरू झाले. अनेक प्रयोगांनंतर 'पॉलिएस्टर' या प्लास्टिकच्या प्रकारात काचेचे धागे वापरून पाहिजे तशी मजबुती प्राप्त झाली व १९३०च्या सुमारास काचतंतू युक्त प्लास्टिक (ग्लास रिइनफोस्र्ड प्लास्टिक) निर्माण झाले. यालाच 'एफआरपी' या नावानं आपल्या देशात ओळखलं जातं, तर जगात इतरत्र मात्र 'जीआरपी' म्हणजेच 'ग्लास रिइनफोस्र्ड प्लास्टिक' या नावानं हा पदार्थ ओळखला जातो. वजनाला अ‍ॅल्युमिनिअम इतपत हलकं पण पोलादासारखं मजबूत, गंजण्याचा प्रश्नच नाही. सर्व प्रकारच्या हवामानाला, समुद्राच्या खाऱ्या पाण्यालासुद्धा वषरेनुवष्रे तोंड देऊन टिकाव धरणाऱ्या या पदार्थानं क्रांती करून टाकली.
काचतंतू म्हणजे प्रत्यक्ष काचेचे धागेच. अती उच्च उष्णतामानावर सिलिका हा पदार्थ(काच) वितळवून प्लॅटिनमच्या सूक्ष्म साच्यातून काचेचे धागे ओढले जातात. नारळाच्या दोरीला ज्याप्रमाणं पीळ द्यावा त्याप्रमाणं पीळ दिला जातो. या पदार्थाचा वितळणांक कमी करण्यासाठी सोडा अ‍ॅश (सोडिअम काबरेनेट) आणि चुनखडी (कॅल्शिअम काबरेनेट) वापरतात, तर रसायनविरोधक गुणधर्म वाढविण्यासाठी बोरॅक्स वापरतात. अशा रीतीनं तयार झालेल्या धाग्यांना निरनिराळ्या पद्धतीनं विणून चटई किंवा तागा तयार होतो. यानंतर पॉलिएस्टर या प्लास्टिकमध्ये फायबर ग्लास गुंफलं जातं. हे पॉलिएस्टर 'डायबेसिक अ‍ॅसिड व डायबेसिक अल्कोहोल यांच्या संलग्नतेतून तयार होतो. स्टायरिन मोनोमर या द्रवरूप रसायनात त्याला विरघळवून 'पॉलिएस्टर' रेझिन तयार होतो. हे तेलासारखं रेझिन हार्डिनग एजंटच्या सहाय्यानं ठरावीक वेळेत कठीण दगडरूप बनू शकतं. अशा रीतीनं तयार केलेले हे दोन पदार्थ कुठल्याही आकाराच्या साच्यावर एकत्र आणून पसरल्यास काही ठरावीक वेळेनंतर त्याच आकारात कठीण होतात व साच्यातून ठरावीक आकाराची वस्तू तयार होते.  पाहिजे तो रंगही त्यात मिसळता येतो.
फायबर ग्लास हा वीजप्रवाह रोधक आहे, शिवाय बऱ्याचशा अ‍ॅसिडचा यावर परिणाम होत नाही. या गुणधर्मामुळे या पदार्थाचा इलेक्ट्रिक, केमिकल उद्योगातही उपयोग होऊ लागला. आखाती देशांतून पेट्रोलियम रसायनं साठविण्यासाठी प्रचंड आकाराच्या फायबर ग्लासच्या टाक्या बनविल्या आहेत.

नवनीत कुतूहल: खाण्यासाठी योग्य तेल

नवनीत

कुतूहल: खाण्यासाठी योग्य तेल

शुभदा वक्टे (मुंबई) मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग, चुनाभट्टी, मुंबई २२ - office@mavipamumbai.org

Published: Friday, July 25, 2014

स्वयंपाकासाठी कोणतं तेल वापरावं असा गृहिणींना नेहमीच प्रश्न पडतो. आवश्यक मेदाम्लं मिळविण्यासाठी एकच तेल न खाता काही तेलं एकत्र करून वापरावीत. जागतिक आरोग्य संघटनेनं संपृक्त, मोनो आणि पॉली तेल याचं आदर्श प्रमाण अनुक्रमे १:१.५:१ असं सुचवलं आहे.
स्निग्ध पदार्थातून ऊर्जेबरोबरच आवश्यक मेदाम्लं शरीरास उपलब्ध होतात. लिनोलेईक (ओमेगा-६) व लिनोलेनिक (ओमेगा-३) ही आवश्यक मेदाम्लं मेंदू, हृदय, मज्जासंस्था, ग्रंथी व त्वचा यांच्या आरोग्यासाठी फार महत्त्वाची आहेत. तसेच डोळ्यातील दृष्टीपटाच्या (रेटिना) निर्मितीसाठी या मेदाम्लांची गरज असते. हृदयाची स्पंदनं नियंत्रित ठेवण्यासाठी व रक्तातील कोलेस्टेरॉलचं प्रमाण कमी करण्यासाठी लिनोलेईक व लिनोलेनिक या मेदाम्लांचा उपयोग होतो. रोगप्रतिबंधासाठी आवश्यक असलेल्या प्रोस्टाग्लांडिन या द्रव्याच्या निर्मितीसाठी या दोन्ही मेदाम्लांची गरज असते. या दोन मेदाम्लांबरोबरच ओलेइक आम्ल, पामिटिक आम्ल इ. आवश्यक मेदाम्लं शरीरात तयार होत नाही. त्यामुळे ती आहारातूनच मिळवावी लागतात.
शरीरांतर्गत होणाऱ्या जैवरासायनिक क्रियांमधे इलेक्ट्रॉन कमी असलेले जे ऑक्सिजनचे रेणू तयार होतात, त्यांना फ्री रॅडिकल्स असं म्हणतात आणि ते शरीराची हानी करतात. फ्री रॅडिकल्स टाळण्यासाठी शरीर अॅन्टिऑक्सिडंट रसायनं तयार करतं; पण ती पुरेशी न झाल्यास अन्नातून मिळवावी लागतात. क आणि इ जीवनसत्त्व आणि लिनोलेनिक (ओमेगा ३) मेदाम्ल ही अशी अॅन्टिऑक्सिडंटस् आहेत जी अन्नातून आपल्या पोटात जातात. पॉली असंपृक्त तेलातील मोहरीचं तेल, ऑलिव्ह तेल, जवस, अक्रोड आणि मासे यामध्ये लिनोलेईक (ओमेगा-६) व लिनोलेनिक (ओमेगा-३)चं प्रमाण जास्त असतं.
याचबरोबर मोनो असंपृक्त तेल (टवाअ) गटातील भुईमुगाचं तेल व तिळाचं तेल यांना महत्त्व आलं आहे, कारण ही तेलं रक्तातील कोलेस्टेरॉल काबूत ठेवायला मदत करतात. तळण्यासाठी तेलाचं तापमान वाढवावं लागतं. तापमान वाढल्यानं त्यातील मेदाम्लांचा नाश होतो. वाढत्या तापमानामुळे पॉली असंपृक्त मेदाम्लात (ढवाअ) बदल होतो म्हणून ती तेलं पदार्थ तळण्यासाठी वापरू नयेत.संपृक्त मेदाम्लातून (रआअ- तूप, लोणी, मटण, खोबरेल तेल इ.) शरीरास अ, क, ड आणि इ या जीवनसत्त्वांचा पुरवठा केला जातो.

• नवनीत

कुतूहल: कोलेस्टेरॉल आणि तेल

शुभदा वक्टे (मुंबई) मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग, चुनाभट्टी, मुंबई २२ - office@mavipamumbai.org

Published: Thursday, July 24, 2014

स्निग्ध पदार्थामुळं वजन वाढू नये म्हणून बरीच जणं आहारातून स्निग्ध पदार्थ हद्दपार करतात. याचबरोबर तेलामुळं कोलेस्टेरॉलचं शरीरातील प्रमाण वाढू शकतं, अशीही भीती असते. कोलेस्टेरॉलचं वाढणारं प्रमाण हे हृदय रोग्यांना धोकादायक असतं. या गोष्टींचा फायदा घेऊन जाहिरात केली जाते की ही तेलं कोलेस्टेरॉल मुक्त आहेत.
खरं तर कोणत्याच तेलात (वनस्पतीजन्य) कोलेस्टेरॉल नसतं. कोलेस्टेरॉल हा आपल्या शरीरातल्या प्रत्येक पेशीत असणारा एक महत्त्वाचा घटक आहे, पण तो आहारात असलाच पाहिजे असं नाही; कारण तो शरीरातच निर्माण होतो. शरीरात अनेक हार्मोन्स, पित्त व 'ड' जीवनसत्त्व यांची निर्मिती करण्यास तो मदत करतो. अन्नातून मिळणारं कोलेस्टेरॉल फक्त प्राणिजन्य (उदा. मांस, मासे, अंडी वगरे) पदार्थातून मिळतं. तूप, लोणी, वनस्पती तूप आहारात वापरल्यानं शरीरात कोलेस्टेरॉल निर्माण व्हायला मदत होते. सर्वसाधारण अन्नातून फक्त १/३ कोलेस्टेरॉल मिळतो आणि बाकी राहिलेलं २/३ कोलेस्टेरॉल आपल्या शरीरातच तयार होतं.
कोलेस्टेरॉल हा मेणासारखा स्टिरॉल गटातील रक्तात न मिसळणारा पदार्थ आहे; पण जेव्हा त्यांचा प्रथिनांशी संयोग होतो, तेव्हा एक एलडीएल म्हणजे लो डेन्सिटी लिपोप्रोटीन आणि दुसरा एचडीएल म्हणजे हाय डेन्सिटी लिपोप्रोटीन, अशी दोन प्रकारची कोलेस्टेरॉल तयार होतात. एचडीएलमध्ये प्रथिनांचं प्रमाण जास्त व स्निग्ध पदार्थाचं प्रमाण कमी, तर एलडीएचमध्ये प्रथिनांचं प्रमाण कमी आणि स्निग्ध पदार्थाचं प्रमाण जास्त असतं. एचडीएल रक्तमार्फत यकृतात गेल्यानंतर त्यातील कोलेस्टेरॉलचं पित्ताम्लात रूपांतर होतं. ही पित्ताम्लं कालांतरानं मोठय़ा आतडय़ातून मलाबरोबर उत्सर्जित होतात. अशाप्रकारे एचडीएल शरीरातील जास्त झालेलं कोलेस्टेरॉल यकृताद्वारे विसर्जन करायला मदत करतो. म्हणून एचडीएल हे शरीराला उपकारक आहे. याउलट एलडीएल शरीरात कोलेस्टेरॉल साठविण्यास मदत करतो. रक्तवाहिन्यात कोलेस्टेरॉलचा थर जमून रक्त  वाहिन्यास अडथळा उत्पन्न होतो, म्हणून एलडीएल शरीराला हानिकारक आहे.
मोनोअसंपृक्त मेदाम्लं (टवाअ)  युक्त तेलामुळं हानिकारक एलडीएल कोलेस्टेरॉल कमी करण्यास, तर उपकारक एचडीएल कोलेस्टेरॉल वाढविण्यास मदत होते.

• नवनीत

कुतूहल - वनस्पती तेलापासून तूप

मुंबई

Published: Wednesday, July 23, 2014

पूर्वापार मानवाला माहीत असलेला पदार्थ म्हणजे प्राणिजन्य तूप, जो गाई, म्हैस, शेळी, मेंढी यांच्या दुधापासून तयार करतात. साधारण पहिल्या महायुद्धानंतर मानवाला परिचित झालेला, प्राणिजन्य तुपासारखा दिसणारा पदार्थ म्हणजेच 'वनस्पती तूप' होय. 'वनस्पती तूप' बनविताना वनस्पती तेलावर रासायनिक प्रक्रियेद्वारा हायड्रोजनशी संयोग करून त्याचं घनीकरण केलं जातं, म्हणजेच तो तेलाचा घन स्थितीतील प्रकार आहे.
वनस्पती तेलांपासून वनस्पती तूप बनविण्यासाठी हायड्रोजनीकरण प्रक्रिया फार महत्त्वाची ठरलेली आहे. यासाठी शुद्ध तेल, शुद्ध हायड्रोजन वायू व उत्प्रेरक (कॅटॅलिस्ट- रासायनिक क्रियेत प्रत्यक्ष भाग न घेता तिची गती बदलणारा पदार्थ) हे घटक महत्त्वाचे आहेत. हायड्रोजनीकरणाकरिता प्रारंभी फक्त शेंगदाण्याचं तेल वापरीत असत, पण जसजसा वनस्पती तुपाचा व्यवसाय वाढत गेला आणि इतर व्यवसायांत व खाण्याकरिताही त्याचा खप वाढत गेला तसतसा त्याचा तुटवडा पडू लागला, त्यामुळे मग वनस्पतिजन्य खाद्य द्रव तेलांचा उपयोग करण्याचे प्रयत्न झाले. आता शेंगदाण्याच्या तेलाबरोबरच सरकी, तीळ, करडई, कारळे, भाताचा कोंडा, मका, मोह, सोयाबीन, पाम, सूर्यफूल इत्यादींच्या खाद्य तेलांचा वनस्पती तूप तयार करण्यासाठी उपयोग करता येतो.
तेलातील असंपृक्त मेदाम्लांना हायड्रोजन वायूचे अणू संलग्न करण्यासाठी उत्प्रेरकाची आवश्यकता असते. या प्रक्रियेकरिता प्रामुख्यानं निकेल उत्प्रेरक वापरतात. जसजसं हायड्रोजनीकरण होत जातं तसतसा तेलाचा वितळिबदू वाढत जाऊन साधारण ३७ अंश सेल्सिअसपर्यंत पोचतो.
वनस्पती तूप म्हणजे संपृक्त केलेलं वनस्पती तेल होय. वनस्पती तूप जर काळजीपूर्वक संपृक्त बनवलं तर ते तुपासारखं दाणेदार बनविता येतं किंवा लोण्यासारखं स्निग्ध व घट्ट बनविता येतं. वनस्पती तेल संपृक्त केल्यानंतर घट्ट होत असल्यानं डब्यांतून गळण्याची भीती नाही व टिकाऊही आहे, शिवाय शुद्ध तुपापेक्षा बरंच स्वस्त. त्यामुळे तेही लोकप्रिय होऊ लागलं. पण हायड्रोजनीकरणच्या प्रक्रियेत तेलातील बहुतेक सर्व आवश्यक मेदाम्लं नष्ट होतात किंवा त्यांचं मूळ मेदाम्लांपेक्षा वेगळ्या प्रकारच्या मेदाम्लांत (Trans Fatty Acid) रूपांतर होतं. ही रूपांतरित मेदाम्लं शरीरास निरुपयोगीच नव्हे तर अपायकारक असतात. वनस्पती तुपात 'अ'  जीवनसत्त्व नसतं, म्हणून ते बाहेरून घातलं जातं.
शुभदा वक्टे (मुंबई)
मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग,  चुनाभट्टी,  मुंबई -  office@mavipamumbai.org

नवनीत कुतूहल: खाद्यतेल बनवण्याची प्रक्रिया Procedure to make Edible oil

नवनीत

कुतूहल: खाद्यतेल बनवण्याची प्रक्रिया

Published: Tuesday, July 22, 2014

कुतूहल
खाद्यतेल बनवण्याची प्रक्रिया
वनस्पतिजन्य पदार्थापासून तेल मिळविण्याची पद्धत माणसाला प्राचीन काळापासून अवगत होती. सूर्याची उष्णता, भट्टी, शेकोटी यांमध्ये तेलबिया, फळे यांना तेल पाझरेपर्यंत उष्णता देत. पाझरलेले तेल गोळा करून त्याचा वापर स्वयंपाकात करीत असत. त्यानंतर तेलबिया भाजून, कुटून पाण्यात उकळवून, पाण्यावर जमा झालेले तेलाचे तवंग गोळा करीत व जमा केलेले तेल वापरीत. यांत्रिक क्रांतीनंतर चक्की किंवा जाते याचा वापर तेलबियांचे बारीक चूर्ण करण्यासाठी होऊ लागला. सुरुवातीला या जात्यांचा दांडा माणसे किंवा जनावरे ओढीत असत. नंतर पाण्याच्या दाबाचा, विद्युत शक्तीचा, स्क्रूपेसचा उपयोग करून चक्की किंवा जाते फिरविले जात असे. विद्रावकाचा उपयोग करून तेल निष्कर्षणाची पद्धती १८४३ पासून जर्मन, इंग्लंडमध्ये प्रचलित आहे. घाणीच्या पद्धतीचा वापर केल्याने २० ते ३० % तेल मिळते, निष्कासन पद्धतीत ३४ ते ३७ % तर विद्रावक निष्कासन पद्धतीत ४० ते ४५ % तेल मिळते. तेल हे वनस्पतीच्या वेगवेगळ्या भागांपासून मिळवितात, उदा. बियांपासून (सूर्यफूल, तीळ, भुईमूग, सोयाबीन, बदाम), फळातील गरापासून (खोबरेल तेल, पाम तेल, ऑलिव्ह तेल), धान्याच्या कोंबापासून, भ्रूणापासून (कॉर्न तेल)ही तेल मिळवितात.
घाणीचे तेल मिळविण्याच्या पद्धतीमध्ये उष्णता न देता सामान्य तापमानाला तेल मिळविले जाते. या तेलात मूळपदार्थाची चव व वास राहतो, परंतु रंग व काही अशुद्ध घटक शिल्लक राहतात. हे तेल स्वयंपाकात वापरण्यास योग्य असते. श्रम जास्त व उत्पादन कमी यामुळे ही पद्धती आता मागे पडली आहे. निष्कासन पद्धतीमध्ये वेगवेगळ्या प्रकारचे ग्राइंडर तेलबियाच्या प्रकारानुसार वापरले जातात. काढलेले तेल दोनतीन वेळा गाळून अशुद्ध घटक दूर केले जातात. उष्णतेचा वापर नसल्यामुळे रंग, वास कायम असतो. द्रावकाचा उपयोग करून यंत्राच्या सहाय्याने काढलेल्या वनस्पती तेलात पेट्रोलजन्य पदार्थ हेक्झेन मिसळले जाते. हे मिश्रण उकळवितात त्यामुळे त्यातील अशुद्ध घटक घनरूप होऊन तळाशी जातात आणि वरील तेल बाजूला करून तापविले जाते. उष्णतेमुळे हेक्झेनचे वाफेत रूपांतर होते. शिल्लक तेल रंगहीन करण्यासाठी अल्कलीचा वापर करतात. अल्कली तेलातील मेदाम्लाशी संयोग पावते व साबण तयार होतो, तो अपकेंद्री पद्धतीने वेगळा करतात. खालील तेल परत पाण्याने स्वच्छ धुऊन मुक्त कार्बन आणि ०.०१ % सायट्रिक आम्ल वापरून शिल्लक अशुद्ध घटक दूर करतात. अशा प्रकारे तयार झालेले रिफाइंड तेल पिशवीत, बाटलीत हवाबंद करून दुकानात येते.
मंगला कुलकर्णी (मुंबई)
मराठी विज्ञान परिषद,
वि. ना. पुरव मार्ग,  चुनाभट्टी,  मुंबई २२
office@mavipamumbai.org
प्रबोधन पर्व

नवनीत कुतूहल: तूप आणि त्यातील घटक

नवनीत

कुतूहल: तूप आणि त्यातील घटक

मंगला कुलकर्णी (मुंबई), मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग, चुनाभट्टी, मुंबई २२ - office@mavipamumbai.org

Published: Monday, July 21, 2014

शुद्ध तूप हा प्राणीजन्य पदार्थ आहे. यात वनस्पती तूपचा समावेश होत नाही. दूध हा नाशवंत पदार्थ आहे, पण त्यापासून बनवलेला शुद्ध तूप हा टिकाऊ पदार्थ आहे. बाजारातून आणलेल्या शुद्ध तुपाला घरच्या तुपासारखा वास नसतो. सायीसकट कोमट दुधास विरजण लावून त्याचे दही झाल्यावर ते घुसळून वर तरंगत असलेले लोणी बाजूला काढून ते कढवितात म्हणजे उष्णता देतात. योग्य उष्णता मिळाल्यानंतर लोण्यातील पाण्याचा अंश बाष्परूपात निघून जातो, वर बुडबुडय़ाच्या स्वरूपात दुधातील काही पदार्थ वर येतात. नंतर हे तरंगणारे पदार्थ तळाशी बेरीच्या स्वरूपात जमा होतात आणि वरती पारदर्शक तूप तयार होते. तूप कढविण्यासाठी लागणारे तापमान ८० ते १२५ अंश सेल्सिअसच्या दरम्यान असते. ११५ अंश सेल्सिअसपेक्षा जास्त तापमानास कढविलेल्या तुपाला करपट वास येतो. १२० अंश सेल्सिअस तापमानाला अगदी थोडा वेळ लोणी कढविल्यास तुपातील कॅरोटीन व अ जीवनसत्त्व नाश पावत नाहीत आणि तूप रवाळ होण्यास काही व्यत्यय येत नाही. कढवताना अमिनो आम्ले व शर्करा यांची मायलार्ड प्रक्रिया होऊन तुपाला सोनेरी रंग आणि खमंग वास येतो. सायीच्या दह्य़ापासून केलेल्या लोण्यात लॅक्टिक आम्लाची चव असल्याने ती चव तुपालाही येते. त्यामुळे हे तूप जास्त चविष्ट व खमंग लागते. आंबूस वास यावयास कारणीभूत असलेले मेदाम्लाचे रेणू सुटण्यासाठी त्यांची पाण्याबरोबर क्रिया व्हावी लागते आणि कढवण्याच्या क्रियेमध्ये सर्व पाणी नष्ट झालेले असल्याने तूप खराब होत नाही. सहा महिनेसुद्धा ते उत्तम स्थितीत राहू शकते.
गाय, म्हैस, शेळी, मेंढी यांच्या दुधापासून तूप बनवितात. बाजारात मिळत असलेले हवाबंद तूप हे वरीलप्रमाणे संस्कारित नसते. दूध घुसळून वर आलेल्या क्रीमपासून तूप बनवितात. त्यामुळेच या तुपाला घरच्या तुपाचा खमंग वास नसतो. तुपात संपृक्त मेदाम्लाचे प्रमाण प्रचंड असते. कबरेदके व प्रथिने अजिबात नसतात. काही प्रमाणात जीवनसत्व अ, ड, इ, के तसेच बीटा कॅरोटीन, लिनेरीक आम्ल आणि ओमेगा ३, ओमेगा ६ ही स्निग्धाम्ले असतात जी शरीराला फायदेशीर असतात.

नवनीत कुतूहल: तेलाचा धूम्रांक (स्मोक पॉइंट)

नवनीत

कुतूहल: तेलाचा धूम्रांक (स्मोक पॉइंट)

मंगला कुलकर्णी (मुंबई), मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग, चुनाभट्टी, मुंबई २२ - office@mavipamumbai.org

Published: Saturday, July 19, 2014

तळण प्रक्रिया संपेपर्यंत तेलात अनेक बदल होत असतात. तेल तापत ठेवल्यावर उकळ येण्याआधीच तेलातून धूर यायला सुरुवात होते, त्या तापमानास तेलाचा 'धूम्रांक' असे म्हणतात. धूम्रांकाला तेलातील मेदाचे विघटन होण्यास सुरुवात होते. शिवाय गरम तेलात टाकलेल्या पदार्थातील पाण्यामुळे तेलाचे वेगवेगळ्या घटकात विघटन होते. त्यातील काही घटक एकत्र येऊन नवीन पदार्थ म्हणजेच पॉलिमर तयार होतो. कित्येक वेळा कढईतील तेलावर प्लॅस्टिकसारख्या पदार्थाचे गोल वर्तुळ तयार झालेले दिसते ते या पॉलिमरमुळेच. तेलातील मेद ग्लिसरॉल व मुक्त मेदाम्लात रूपांतरित होऊ लागतात. ग्लिसरॉलपासून अँक्रोलीन तयार होते. वेगवेगळ्या तेलाचा धूम्रांक वेगवेगळा असतो. शिवाय एकाच तेलाचा धूम्रांक कायम राहत नाही. तेल अनेक वेळा तापविल्यास त्यातील मेदाम्लाचे प्रमाण वाढते, त्यामुळे तेलाचा धूम्रांक कमी होतो. आपणाकडे वापरात असलेल्या तेलापकी शेंगदाण्याच्या तेलातून २१६ ते २२१ अंश सेल्सिअसला, तर सनफ्लावर व सोयाबीनच्या तेलातून २२७ ते २३२ अंश सेल्सिअसला धूर बाहेर येऊ लागतो. खोबरेल तेल, ऑलिव्ह तेल यांचा धूम्रांक कमी असतो. तिळाच्या तेलाचा धूम्रांक २३२ अंश सेल्सिअस आहे. साधारण ३१६ अंश सेल्सिअसला तेलातून वाफा येतात, ज्या पेट घेऊ शकतात. ३७१ अंश सेल्सिअसला तेल पेटू शकते.
तेल तापवले की त्यातील मेदाम्लाचे रेणू मुक्त झाल्याने कमी तापमानालाही तेलातून धूर यायला लागतो. अगदी ताज्या तेलामध्ये जर तळायला सुरुवात केली, तर ते जास्त चिकट नसल्याने त्याचा पृष्ठीय ताण जास्त असल्याने त्यातून येणारे बुडबुडे छोटे असतात. जसजसे तेल तापल्यामुळे तेलाचे विघटन होत जाते तसतसा त्याचा पृष्ठीय ताण कमी झाल्याने बुडबुडे मोठे होत जातात. उच्च धूम्रांक असलेले तेल तळण्यासाठी वापरणे चांगले असते. कमी तापमानास जास्त वेळ तळलेल्या पदार्थाना रंग व स्वाद कमी असतो व तेलाचे शोषण जास्त होते. पदार्थाला वरून रवा, पावाचा चुरा, इ. लावून तळल्यास पदार्थातील पाण्याचा अंश त्यात शोषला जातो व पाण्याचा अंश तेलात न उतरल्यामुळे तेलाचे तापमान कमी होत नाही.

के.जी. टू कॉलेज 'नेट'चे नियोजन आता सीबीएसईकडे

के.जी. टू कॉलेज

'नेट'चे नियोजन आता सीबीएसईकडे

प्रतिनिधी, पुणे

Published: Thursday, July 24, 2014

प्राध्यापक पदासाठी घेण्यात येणारी 'नॅशनल इलिजिबिलिटी टेस्ट' (नेट) यापुढे केंद्रीय शिक्षण मंडळ (सीबीएसई) घेणार आहे. विद्यापीठ अनुदान आयोगाच्या बुधवारी झालेल्या बैठकीमध्ये हा निर्णय घेण्यात आला.
प्राध्यापक पदाच्या पात्रतेसाठी आयोगाकडून नेट घेण्यात येते. १९८९ सालापासून आयोग नेट परीक्षा घेत आहे. मात्र, आयोगावरील कामाचा आणि जबाबदाऱ्यांचा ताण वाढल्यामुळे आता सीबीएसईकडून नेट घेण्यात येणार आहे. मात्र, या परीक्षेच्या प्रश्नपत्रिका तयार करण्यासाठी, उत्तरपत्रिकांच्या तपासणी करण्यासाठी, अभ्यासक्रम निश्चित करण्यासाठी आयोगाकडूनच तज्ज्ञ नेमले जातील. त्यामुळे सीबीएसईने परीक्षा घेतली, तरी ती फक्त परीक्षा घेणारी यंत्रणा म्हणून काम करणार आहे. डिसेंबरमध्ये होणारी परीक्षा ही सीबीएसईच्या माध्यमातून घेण्यात येईल, असे आयोगाचे उपाध्यक्ष एच. देवराज यांनी सांगितले.
देवराज 'लोकसत्ता'शी बोलताना म्हणाले, ''आयोगाकडे खूप जबाबदाऱ्या आहेत. त्यामुळे नेट परीक्षेचे काम बाहेरील संस्थेला देण्याचे आयोगाच्या विचाराधीन होते. ही परीक्षा घेण्याची सीबीएसईने तयारी दाखवली. सीबीएसईला परीक्षांच्या नियोजनाचा अनुभव आहे. त्यामुळे सीबीएसईची निवड करण्यात आली आहे. मात्र, परीक्षांसाठी तज्ज्ञांची निवड आयोगाकडून करण्यात येईल.''

नवनीत कुतूहल - खतनिर्मितीत फॉस्फरस

नवनीत

कुतूहल - खतनिर्मितीत फॉस्फरस

मुंबई

Published: Wednesday, July 16, 2014

रासायनिक उद्योगांत अकार्बनी कच्च्या मालांमध्ये फॉस्फरसचा वापर होतो. फॉस्फरस हा क्रियाशील असल्यामुळे निसर्गामध्ये मूलद्रव्य रूपात आढळत नाही. भूकवचामध्ये १३ टक्के इतक्या प्रमाणात निरनिराळ्या संयुगांमध्ये हा अनेक ठिकाणी आढळून येतो व भूकवचातील विपुलतेच्या दृष्टीनं त्याचा अकरावा क्रमांक आहे. फॉस्फरसची महत्त्वाची अशी दोन बहुरूपं आहेत. एक पांढरा अथवा पिवळा फॉस्फरस व दुसरा तांबडा फॉस्फरस. निसर्गात फॉस्फरस हा अधातू खनिज फॉस्फेट (रॉक फॉस्फेट)च्या स्वरूपात आढळतो. खनिज फॉस्फेटमध्ये मुख्यत: ट्रायकॅल्शिअम डायफॉस्फेट असतं. काही लोहखनिजांमध्ये फॉस्फरस असतो.
वनस्पती आणि प्राणी जीवनामध्ये फॉस्फरसला फार महत्त्वाचं स्थान आहे. वनस्पतींना फॉस्फरस हे मूलद्रव्य खतांच्या माध्यमातून पुरविलं जातं, तर प्राण्यांना फॉस्फरस हे वनस्पतींपासून मिळतं. प्राण्यांच्या हाडांमध्येही डाय आणि ट्रायकॅल्शिअम फॉस्फेट असतं. खनिज फॉस्फेटपासून सुपरफॉस्फेट, अमोनिअम फॉस्फेट इत्यादी फॉस्फरसयुक्त खतं बनविली जातात. प्राण्यांच्या हाडांच्या भुकटीचाही फॉस्फरस खत म्हणून वापर होतो.
अंधारात पांढरा फॉस्फरस हवेत उघडा ठेवला तर तो हिरवट रंगानं चकाकतो व त्या वेळी त्याचं सावकाश ऑक्सिजनशी संयोग होऊन फॉस्फरस ट्रायऑक्साइड (P4O6) मिळतं. ह्य़ाच चकाकण्याला स्फुरण असं म्हणतात; परंतु हा जर हवेत तापविला, तर पांढऱ्या ज्योतीनं जळतो व फॉस्फरस पेंटॉक्साइडचा (P4O10) पांढरा ढग तयार होतो. संहत सल्फ्युरिक आम्ल किंवा संहत नायट्रिक आम्ल या ऑक्सिडीकारक आम्लांनी फॉस्फरसचं ऑक्सिडीकरण होऊन फॉस्फोरिक आम्ल मिळतं. फॉस्फरस क्षपणकारक आहे. तो नायट्रिक आम्लाचं क्षपण करतो व नायट्रोजन डायऑक्साइड मिळतं. तांबे, चांदी व सोने यांच्या क्षारांच्या द्रावणांत फॉस्फरस घातल्यास त्यांचं क्षपण होऊन ते ते धातू मिळतात. कॉस्टिक सोडय़ाच्या विद्रावात पांढऱ्या फॉस्फरसाचे तुकडे घालून ते तापविल्यास फॉस्फीन (PH3) वायू मिळतो. तांबडय़ा फॉस्फरसवर कॉस्टिक सोडय़ाची क्रिया होत नाही. पांढरा फॉस्फरस क्लोरिनमध्ये ताबडतोब पेटतो. तांबडा फॉस्फरस क्लोरिनमध्ये तापविल्याशिवाय पेट घेत नाही. गंधकाबरोबर याची क्रिया होते व सल्फाइडं मिळतात. निरनिराळ्या धातूंबरोबर हा तापविल्यास त्या त्या धातूंची फॉस्फाइडं मिळतात.
शुभदा वक्टे (मुंबई) , मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग,  चुनाभट्टी,  मुंबई २२  office@mavipamumbai.org

नवनीत कुतूहल - गंधकाचा वापर

नवनीत

कुतूहल - गंधकाचा वापर

मुंबई

Published: Tuesday, July 15, 2014

सल्फर (गंधक) या अधातूच्या औषधी गुणधर्मामुळे याचा वापर वाढत आहेच, पण औद्योगिक क्षेत्रात मोठय़ा प्रमाणात वापरलं जात असल्यामुळे या मूलद्रव्याला महत्त्व प्राप्त झालं आहे. सल्फर मानवाला फार प्राचीन काळापासून परिचित आहे. लवायजर या शास्त्रज्ञानं सल्फर हे एक स्वतंत्र मूलद्रव्य आहे, हे सिद्ध करीपर्यंत या पेटणाऱ्या आणि निळसर ज्योत देणाऱ्या दगडांभोवती चमत्काराचं काल्पनिक आणि कल्पनातीत रहस्यमय समजुती निर्माण झाल्या होत्या.
एकूण भूपटलाच्या सुमारे ०.१% एवढं निसर्गामधलं सल्फरचं मूलद्रव्यस्वरूपात आणि संयुगाच्या स्वरूपात अस्तित्व आहे. इटली, अमेरिका, कॅनडा, जपान, रशिया, चिली इ. अनेक देशांत शुद्ध सल्फरच्या मोठाल्या खाणी आहेत. भारतात मात्र शुद्ध सल्फर सापडत नाही. भूपृष्ठाखाली हजार-दोन हजार फुटांवर शुद्ध सल्फरचे थर असतात. नलिका कूपासारख्या विवरातून एवढय़ा खोलीवर एका बाजूनं वाफ सोडली जाते आणि वितळलेलं शुद्ध सल्फर नळीतून वर येऊन वाहू लागतं. शुद्ध सल्फरनंतर औद्योगिक महत्त्वाच्या दृष्टीनं पायराइट या सल्फरयुक्त खनिजाचा वापर होतो.
रासायनिक औद्योगिक क्षेत्रात सल्फर हा अधातू वापरून सल्फ्युरिक आम्ल (गंधकाम्ल) तयार केलं जातं. तसंच लाकडाच्या कागदासाठी लगदा बनविण्यासाठी, कार्बन डायसल्फाइडसारखी रसायनं, कीटकनाशकं  व बुरशीनाशकं तयार करण्यासाठी सल्फर वापरतात. सल्फर वापरून सुरुंगाची दारू, बंदुकीची वा शोभेची दारू बनवितात. साखर कारखान्यात रसाच्या शुद्धीकरणासाठी सल्फरचा वापर होतो. सल्फा वर्गातली अनेक औषधं व मलमं आणि अनेक आयुर्वेदीय औषधांमध्ये सल्फरचा वापर होतो. सल्फर वापरून तयार केलेल्या एका खास रंगानं विटांच्या िभती रंगविल्या तर त्या जलविरोधी तर होतातच, पण इमारतीवर भूकंपासारख्या आपत्तीत वेडावाकडा ताण पडला असताही त्या चांगल्या टिकाव धरतात, असं निदर्शनास आलं आहे.
भारतात सल्फर शुद्ध स्वरूपात सापडत नाही. शुद्ध सल्फरला पर्यायी पदार्थ म्हणून पायराइट वापरून सल्फ्युरिक आम्ल बनविण्याकरिता प्रयत्न सुरू आहेत. सल्फरला आणि सल्फ्युरिक आम्लाला आणि जिथं जिथं सल्फरचा उपयोग होतो तिथं तिथं पर्यायी पदार्थ शोधणं हे भारतीय शास्त्रज्ञांना परिस्थितीचं एक आव्हान आहे.
शुभदा वक्टे (मुंबई)
मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग,  चुनाभट्टी,  मुंबई office@mavipamumbai.org

नवनीत कुतूहल: रासायनिक उद्योगांचा कच्चा माल

नवनीत

कुतूहल: रासायनिक उद्योगांचा कच्चा माल

शुभदा वक्टे (मुंबई), मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग, चुनाभट्टी, मुंबई २२ - office@mavipamumbai.org

Published: Thursday, July 10, 2014

रासायनिक उद्योगांचा कच्चा माल म्हणजेच निसर्गाच्या रासायनिक कारखान्यांचा पक्का माल होय. जे निसर्गाने केलेले आहे त्याचा उपयोग करून मानवाने प्रगतीची नवीन पावले टाकली आहेत. निसर्गाने पृथ्वीवरच्या वायुमंडळाचे, भूमंडळाचे आणि जीवमंडळाचे आणि त्यामध्ये सातत्याने घडणाऱ्या क्रियांमधले संतुलन साधले आहे. या सर्व नसíगक क्रियांमध्ये जसे अनेक पदार्थ भाग घेतात तसेच अनेक नवीन पदार्थ निर्माण होतात. ते सर्व पदार्थ मानव स्वत:च्या बुद्धिकौशल्याने आणि गरजेप्रमाणे रासायनिक उद्योगांमध्ये कच्चा माल म्हणून वापरतो.
रासायनिक उद्योगाच्या सर्व प्रकारच्या कच्च्या मालांचे विभाजन कार्बनी आणि अकार्बनी या मुख्यत: दोन भागांत होते. हवा आणि पाणी या अकार्बनी पदार्थाचा कच्चा माल म्हणून उपयोग होतो. हवेच्या घटक वायूंपकी रासायनिक उद्योगासाठी कच्चा माल म्हणून महत्त्वाचे असलेले घटक म्हणजे ऑक्सिजन आणि दुसरा नायट्रोजन.  नायट्रोजनचा सर्वात मोठा औद्योगिक उपयोग अमोनियाच्या निर्मितीत होतो. रासायनिक उद्योगांच्या दृष्टीने कच्च्या मालाइतकेच, किंबहुना त्याहूनही जास्त प्रमाणात विविध प्रकारच्या संस्करणांसाठी लागणारा एक पदार्थ म्हणून पाण्याला फारच महत्त्व आहे. अनेक रसायने पाण्यात विरघळतात, त्यामुळे त्याला 'वैश्विक विद्रावक' म्हणतात. साहजिकच अनेक रासायनिक प्रक्रियांमध्ये, विशेषत: मिश्रणातील घटकांचे विलगीकरण, रसायनांचे शुद्धीकरण, स्फटिकीकरण किंवा अर्क काढणे इ. कामांसाठी पाण्याव्यतिरिक्त फारच थोडय़ा पदार्थाचा वापर होतो. बहुतेक रासायनिक वा अन्य उद्योगांमध्ये जसे तापमान वाढविण्यासाठी मुख्यत: पाण्याच्या वाफेचा उपयोग होतो तसेच तापमान कमी करण्यासाठी शीतक म्हणून गार पाण्याचा वापर करतात. पाणी हा प्रवाही पदार्थ आहे. कोणत्याही प्रकारची स्वच्छता करताना त्यामुळेच पाण्याला अग्रस्थान आहे. पाण्यात न विरघळणारे, पण भिन्न घनतेचे पदार्थ पाण्यात ढवळून वेगवेगळे करतात. जलविद्युत प्रकल्पामध्ये, खनिजांच्या उत्खननामध्ये व मोठय़ा आकाराच्या वस्तू स्वच्छ करण्यासाठी प्रचंड दाबाच्या पाण्याचा वापर केला जातो.
अकार्बनी कच्च्या मालांमध्ये वरील पदार्थाबरोबर सल्फर, फॉस्फरस, क्लोरिन, चुनखडी आणि विविध खनिज पदार्थाचा समावेश होतो. कार्बनी कच्च्या मालांमध्ये पेट्रोलिअम पदार्थ, सजीव सृष्टी, दगडी कोळसा इत्यादींचा समावेश होतो.

नवनीत कुतूहल - प्राण्यांपेक्षा वनस्पती सवाई!

नवनीत

कुतूहल - प्राण्यांपेक्षा वनस्पती सवाई!

मुंबई

Published: Wednesday, July 9, 2014

प्राण्यांप्रमाणे वनस्पतीसुद्धा त्यांना खायला येणाऱ्या प्राणी-पक्ष्यांपासून स्वत:चं संरक्षण करण्यासाठी अनेक प्रकारची रसायनं वापरत असतात. काही वनस्पती तर त्यांना खाणाऱ्या कीटकांना वेगळ्या प्रकारेच अद्दल घडवतात. या वनस्पती साधारणपणे कडधान्यांच्या वर्गात मोडतात. कीटकांच्या किंवा प्राण्यांच्या शरीरात प्रथिनं असतात. प्रथिनांमध्ये आरगॅनाइन नावाची अमिनो आम्लं असतात. कीटकांना अद्दल घडवणाऱ्या कडधान्याच्या वर्गातल्या या वनस्पती, प्राण्यांच्या शरीरात आढळणाऱ्या आरगॅनाइनसारखीच रचना असणारं कॅनाव्हॅनाइन नावाचं प्रथिन नसलेलं रसायन तयार करतात. जेव्हा कोणताही कीटक, पक्षी, प्राणी ही वनस्पती खातो तेव्हा प्राण्याच्या शरीरातली प्रथिनं हे रसायन, आरगॅनाइन आहे असं समजून स्वीकारतात, पण कॅनाव्हॅनाइन मुळातच प्रथिन नसल्यामुळे, ते प्राण्याच्या शरीरातल्या प्रथिनांना नष्ट करायला लागतं, परिणामी तो प्राणी मरतो.
काही वनस्पती पेशींमध्ये सायनोजेनिक ग्लायकोसाइड नावाचं रसायन असतं. जेव्हा एखादा पक्षी ही वनस्पती चावतो, तेव्हा त्यातल्या पेशी फुटतात. पेशी फुटल्याबरोबर त्यातल्या सायनोजेनिक ग्लायकोसाइडमधून हायड्रोजन सायनाइड बाहेर पडतं. हायड्रोजन सायनाइड हे विषारी द्रव्य असून ते श्वासोच्छ्वासाच्या क्रियेत अडथळा आणतं आणि पक्ष्याला आपले प्राण गमवावे लागतात. हेच सायनोजेनिक ग्लायकोसाइड सफरचंदाच्या बियांमध्येही असतं, पण त्यांचं मानवी शरीरावर काहीही विपरीत परिणाम होत नाही आणि तसंही आपण सफरचंदाच्या बिया खातच नाही.
टोमॅटोच्या पानांमध्ये आणि देठांमध्ये सोलानीन नावाचं एक विषारी रसायन असतं. तसंच टोमॅटोच्या पानांमध्ये, देठांमध्ये आणि कच्च्या टोमॅटोंमध्ये 'अल्कोलोइड टोमॅटीन' हे विषारी रसायन असतं. पण एकतर ते मानवी शरीराला अपाय होण्याइतक्या प्रमाणात नसतं आणि एकदा का टोमॅटो पिकला की ही सारी विषारी रसायनं नष्ट होतात.
अशाच प्रकारची संरक्षक रसायनं द्राक्षं, चेरी यांसारख्या फळांमध्येही असतात. द्राक्षं तर कुत्र्यांसाठी अत्यंत धोकादायक ठरू शकतात. तीच गत कांदा आणि लसूण यांची! कांदा आणि लसूण यात असणारी 'थायोसल्फेट्स', कुत्रा, मांजर किंवा इतर पाळीव प्राण्यांसाठी जीवघेणी ठरू शकतात.
डॉ. मानसी राजाध्यक्ष (मुंबई)
मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग,  चुनाभट्टी,  मुंबई - office@mavipamumbai.org

नवनीत स्वसंरक्षणार्थ काहीही!

नवनीत

स्वसंरक्षणार्थ काहीही!

Published: Tuesday, July 8, 2014

कुतूहल
स्वसंरक्षणार्थ काहीही!
मुंग्यांच्या डंखांमध्ये असलेलं फॉर्मिक आम्ल हे रसायन मधमाशीच्या डंखामध्येही असतं. पण त्याचबरोबर मधमाशी आपल्या डंखामध्ये मेलिटीन या तीव्र अल्कधर्मी रसायनाचा वापर करते. त्यामुळे मधमाशीच्या डंखाची तीव्रता जास्त असते. आणि कधी कधी तर मधमाशीच्या डंखांमुळे शरीरावर अॅलर्जीही उठते.
अशा प्रकारे अनेक प्राणी स्वसंरक्षणार्थ आपल्या शरीरातल्या रसायनांचा सढळपणे वापर करीत असतात. काही छोटे कीटक तर शत्रूवर चढाई करून जाण्यासाठी आपल्या शरीरातून एक वायुरूपी रसायन सोडतात. हे रसायन थोडंसं जाडसर आणि चिकट असतं. त्यामुळे शत्रुकीटकाचे तोंड किंवा हातपाय चिकटले जातात आणि तो जायबंदी होतो. आफ्रिकेत आढळणारी स्पिटिंग कोब्रा नावाची सापाची एक जात आहे. स्पिटिंग म्हणजे थुंकणे! स्पिटिंग कोब्रा त्याच्यापासून जवळजवळ अडीच ते तीन मीटर अंतरावर असलेल्या शत्रूच्या डोळ्यात थुंकीचा नेमका फवारा मारू शकतो. हा थुंकणारा साप आपल्या थुंकीद्वारे फॉस्फोलिपेसेस ए-२ हे रसायन शत्रूच्या डोळ्यात थुंकतो. या रसायनामुळे पेशींच्या आवरणावर परिणाम होतो डोळ्यांची विलक्षण जळजळ होते आणि कधी कधी प्राणी आंधळाही होतो.
सापाशी जन्मजात शत्रुत्व असलेला प्राणी म्हणजे मुंगूस. काही ठरावीक जातीची मुंगुसं आपल्या शेवटी जवळ असलेल्या पिशवीतून काळ्या-पांढऱ्या रसायनाचा फवारा सोडतात. हे रसायन म्हणजे मिथाईल किंवा ब्युटाईल थायोलसारखं गंधकाचा अंश असलेलं रसायन असतं. या रसायनाला कुजकं लसूण आणि जळणारा रबर अशा मिश्रणासारखा दरुगध येतो. हे रसायन शरीरातून सोडण्याआधी मुंगूस आपल्या शत्रूला तशी सूचना देतं. पाय आपटून किंवा गुरगुरून आपण तो भयानक वास सोडत असल्याची सूचना देऊनही शत्रू पक्ष बधला नाही तर मुंगूस स्वसंरक्षणाचं आपलं हत्यार बाहेर काढतं. स्पिटिंग कोब्राप्रमाणेच मुंगूस त्याच्यापासून चार मीटर अंतरावर असलेल्या प्राण्यावर या रसायनाचा अचूक मारा करू शकतं. ज्या वाटेवर हे रसायन मारलं असेल तिथला तो विशिष्ट वास पुढे कित्येक दिवस तसाच राहतो.
डॉ. मानसी राजाध्यक्ष (मुंबई)
मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग,  चुनाभट्टी,  मुंबई २२
office@mavipamumbai.org

नवनीत कुतूहल: मुंगीचा चावा

नवनीत

कुतूहल: मुंगीचा चावा

डॉ. मानसी राजाध्यक्ष (मुंबई) मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग, चुनाभट्टी, मुंबई २२ - office@mavipamumbai.org

Published: Monday, July 7, 2014

आपल्यापकी जवळजवळ सर्वानाच आयुष्यात एकदा तरी मुंगी चावली असेल. असुरक्षित वाटल्याक्षणी मुंगी समोरच्या प्राण्याला चावते किंवा डंख मारते. त्या वेळी ती तिच्या शरीरातलं फॉर्मिक आम्ल हे रसायन शत्रूच्या त्वचेवर सोडते. या रसायनाचा स्पर्श तिच्या शत्रूला त्रासदायक ठरतो. काही ठरावीक जातीच्या मुंग्यांच्या दंशात तर पायपिरिडीन अल्कोलोइड हे विषारी रसायन असते. अशा मुंग्यांचा दंश हा अत्यंत वेदनादायक असतो.
स्वसंरक्षणाव्यतिरिक्त जीवनाला आवश्यक असलेल्या इतर अनेक बाबींसाठी मुंग्या आपल्या शरीरातली रसायने वापरत असतात. मुंग्या आपल्या खाद्याच्या किंवा वारुळाच्या दिशेने एका रांगेत जात असताना आपण नेहमीच पाहतो. मुंग्या आपल्या शरीरातून 'फेरोमोन'नामक रसायनाचा फवारा आपल्या वाटेवर सोडत पुढे जातात. पाठच्या मुंग्या या फेरोमोन्सच्या वासाचा मागोवा घेत रांगेत पुढे जातात. 'फेरोमोन्सचेही' अनेक प्रकार मुंग्यांच्या शरीरात असतात. एखादी मुंगी चिरडली गेली तर तिच्या शरीरातून अत्यंत तीव्र वासाचे फेरोमोन बाहेर पडते, जेणेकरून अगदी दूरवरच्या मुंग्यांनासुद्धा धोक्याची सूचना मिळते.
एका मलेशियन जातीच्या मुंग्यांची तर तऱ्हाच वेगळी! एखाद्या शत्रू-कीटकाकडून धोक्याची जाणीव होताच या मुंग्या स्वत:च्या पोटाजवळची एक पिशवी स्वत:च्याच सोंडेने फोडतात आणि त्यातील 'अ‍ॅसिटोफिनोन' हे रसायन बाहेर सोडतात. या रसायनामुळे शत्रूकीटक काही काळाकरिता जायबंदी होतो आणि इतर मुंग्यांना या शत्रूच्या आगमनाची वार्ता कळते आणि त्या त्यावर योग्य ती उपाययोजना करू शकतात. पण या साऱ्या गडबडीत स्वत:चे पोट फाडून घेणारी मुंगी मात्र मरण पावते.
मुंग्या स्वसंरक्षणाबरोबरच स्वत:च्या वसाहतींचे म्हणजे वारुळांचे संरक्षण करण्यातही तत्पर असतात. वारुळात मरणाऱ्या मुंग्याचे शरीर कुजून त्यामुळे सूक्ष्म जिवाणूंचा प्रादुर्भाव होऊ नये म्हणून काही कामकरी मुंग्या स्वत:च्या शरीरातून ओलिक आम्लासारख्या काही रसायनांचा फवारा वारुळात सोडतात. एवढेच नव्हे तर मेलेल्या मुंग्यांच्या शरीरातूनही ओलिक आम्लाचा अंश असलेले रसायन सोडले जाते, ज्याने वारुळांचे जंतूपासून संरक्षण होते.

नवनीत कुतूहल: 'फायब्रिन'चे जाळे! curiosity: Fibrin, non-globular protein

नवनीत

कुतूहल: 'फायब्रिन'चे जाळे!

डॉ. मानसी राजाध्यक्ष (मुंबई) मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग, चुनाभट्टी, मुंबई २२ - office@mavipamumbai.org

Published: Friday, July 4, 2014

रक्ताच्या एका लहानशा थेंबात लक्षावधी पेशी असतात. कधी जखम झाली तर रक्त वाहून वाया जाऊ नये म्हणून रक्त गोठण्याची एक संरक्षण यंत्रणा आपल्या शरीरात निसर्गत:च असते. जखमेतून वाहणारे रक्त काही वेळातच जेलीसारखे घट्ट व्हायला लागते. सर्वप्रथम त्यात धागे तयार व्हायला लागतात. मग त्या धाग्यांचे जाळे तयार होते. त्यात रक्तातल्या पेशी आणि इतर घटक अडकायला लागतात. रक्ताची गुठळी तयार व्हायला लागते किंवा रक्त गोठायला लागते. त्या गुठळीमध्ये हळूहळू रक्तातले जीवद्रव्यही अडकते. रक्ताची गुठळी अधिकाधिक घट्ट होत जाते आणि रक्त वाहायचे थांबते. वरवरची जखम असेल तर ही प्रक्रिया १ ते ५ मिनिटांत पूर्ण होते. जखम खोल असली तर मात्र या प्रक्रियेला वेळ लागतो.
    रक्ताची गुठळी होण्यासाठी आधी जी धाग्यांची जाळी बांधली जाते, ती 'फायब्रिन' या रसायनामुळे! पण हे रसायन आपल्या रक्तात अगदी तयार स्वरूपात नसते, कारण तसे जर ते रक्तात असेल तर शरीरांतर्गत सतत रक्ताच्या गुठळ्या होतील आणि रक्त व्यवस्थित वाहूच शकणार नाही. रक्तामधील फायब्रिनोजेन आणि थ्रोम्बिन हे दोन पदार्थ एकत्र आले की फायब्रिन तयार होते. रक्तातल्या जीवद्रव्यात फायब्रिनोजेन असते, तसेच प्रोथ्रोम्बिन नावाचे एक रसायन असते. प्रोथ्रोम्बिनपासून थ्रोम्बिन तयार होते, पण तेही काही ठरावीक परिस्थितीतच!
    शरीराच्या ज्या भागाला जखम झाली असेल त्या ठिकाणच्या जखमी ऊती, रक्ताच्या गुठळी होण्याच्या प्रक्रियेला उद्युक्त करणारे 'थ्रोम्बोकीनेस' नावाचे रसायन रक्तात सोडतात. रक्तातल्या कॅल्शियमच्या उपस्थितीत 'थ्रोम्बोकीनेस' कार्यरत होते आणि प्रोथ्रोम्बिनपासून थ्रोम्बिन तयार करते. या ठरावीक परिस्थितीत तयार झालेल्या थ्रोम्बिनची फायब्रिनोजेनबरोबर रासायनिक अभिक्रिया होते आणि फायब्रिनचे धागे तयार व्हायला लागतात. अशा प्रकारे अनेक रासायनिक अभिक्रिया होत, जखमेच्या ठिकाणी रक्त गोठण्याची प्रक्रिया पार पडते.
पण मग आपल्याला जेव्हा डास चावतो तेव्हा त्याने आपल्या त्वचेला केलेल्या सूक्ष्म अशा जखमेच्या ठिकाणी रक्ताची गुठळी होऊन, डासाला आपले रक्त शोषण्यापासून आपोआपच प्रतिबंध का नाही होत?