पदार्थ आपलया वापरातील

आपल्या दैनंदिन जीवनात अनेक क्षार वापरले जातात. हे क्षार आम्ल आणि आम्लारी यांच्या अभिक्रियेने तयार होतात. क्षारांचे वर्गीकरण त्यांच्या pH मूल्यावर आधारित असते.

• सामान्य क्षार: ज्या आयनिक संयुगांमध्ये H+ आणि OH- आयन नसतात, तसेच एकाच प्रकारचे धन आयन व ऋण आयन असतात, त्यांना सामान्य क्षार म्हणतात. उदा. \(Na_2SO_4\), \(K_3PO_4\), \(CaCl_2\).
• समुद्र: क्षारांचा समृद्ध स्रोत आहे. सुमारे 80 दशलक्ष टन क्षार समुद्राच्या पाण्यात मिळतात. क्लोरीन, सोडिअम, मॅग्नेशिअम, पोटॅशिअम, कॅल्शिअम, ब्रोमिन यांसारख्या मूलद्रव्यांचे अनेक क्षार समुद्रात आढळतात.

pH मूल्यावर आधारित क्षारांचे स्वरूप:

• pH = 7: उदासीन क्षार. हे तीव्र आम्ल व तीव्र आम्लारीपासून तयार होतात.
• pH < 7: आम्लधर्मी क्षार. हे तीव्र आम्ल व सौम्य आम्लारीपासून तयार होतात.
• pH > 7: आम्लारीधर्मी क्षार. हे सौम्य आम्ल व तीव्र आम्लारीपासून तयार होतात.

दैनंदिन वापरातील काही महत्त्वाचे क्षार:

1. सोडिअम क्लोराईड (साधे मीठ - NaCl)
2. सोडिअम बायकार्बोनेट (खाण्याचा सोडा - NaHCO3)
3. ब्लिचिंग पावडर (विरंजक चूर्ण - CaOCl2)
4. धुण्याचा सोडा (Washing Soda - Na2CO3.10 H2O)
5. स्फटिकी क्षार (उदा. तुरटी, बोरॅक्स)
6. साबण

अन्नाला खारट चव देणारे मीठ हे आपल्या दैनंदिन जीवनातील सर्वाधिक वापरातील क्षार आहे. याचे रासायनिक नाव सोडिअम क्लोराईड आहे.

निर्मिती:

• सोडिअम हायड्रॉक्साइड (NaOH) आणि हायड्रोक्लोरिक आम्ल (HCl) यांच्या उदासिनीकरण अभिक्रियेने सोडिअम क्लोराईड तयार होते.

\(NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O\)

• सोडिअम क्लोराईड उदासीन क्षार असून त्याच्या जलीय द्रावणाचे pH मूल्य 7 असते.

गुणधर्म व उपयोग:

1. हे रंगहीन व स्फटिकी आयनिक संयुग आहे. याच्या स्फटिकी रचनेत स्फटिकजल नसते.
2. हा उदासीन क्षार असून चवीला खारट असतो.
3. या संयुगाचा उपयोग \(Na_2CO_3\) (धुण्याचा सोडा), \(NaHCO_3\) (खाण्याचा सोडा) यांसारख्या क्षारांच्या निर्मितीसाठी होतो.
4. क्लोरीन वायूची निर्मिती: सोडिअम क्लोराईडच्या संतृप्त जलीय द्रावणातून (ब्राईन) विद्युत प्रवाह जाऊ दिल्यास त्याचे अपघटन होते. ऋणाग्राजवळ हायड्रोजन वायू तर धनाग्राजवळ क्लोरीन वायू मुक्त होतो. या प्रक्रियेत 'NaOH' हे महत्त्वाचे आम्लारी तयार होते.

\(2NaCl + 2H_2O \xrightarrow{\text{विद्युत अपघटन}} 2NaOH + Cl_2 \uparrow + H_2 \uparrow\)

1. उच्च तापमानास मीठ तापविले असता ते वितळते, यास मिठाची संमीलित अवस्था (Fused state) म्हणतात.
2. संमीलित मिठाचे विद्युत अपघटन केल्यास धनाग्राजवळ क्लोरीन वायू तर ऋणाग्राजवळ द्रवरूप सोडिअम धातू मुक्त होतो.

रॉक सॉल्ट (Rock Salt):

• काही विशिष्ट प्रकारच्या खडकांपासूनही मिठाची निर्मिती होते, याला रॉक सॉल्ट म्हणतात. उदा. हलाईट खनिज, हिमालयीन रॉक सॉल्ट (सैंधव मीठ).
• या मिठाचा अनेक प्रकारच्या व्याधी निवारणासाठी उपयोग केला जातो.

संतृप्त मिठवणी (Saturated Brine):

• मिठाच्या 25% जलीय द्रावणाला संतृप्त मिठवणी म्हणतात. अशा द्रावणाचे बाष्पीभवन केल्यास विरघळलेल्या मिठाचे स्फटिकात रूपांतर होऊन द्रावणातून मीठ वेगळे होते.

पांढऱ्या, अस्फटिकी, चूर्णरूप सोड्याला बेकिंग सोडा म्हणतात. याचे रासायनिक नाव सोडिअम हायड्रोजन कार्बोनेट किंवा सोडिअम बायकार्बोनेट असून त्याचे रेणुसूत्र \(NaHCO_3\) आहे.

गुणधर्म व उपयोग:

1. \(NaHCO_3\) ची ओल्या लिटमस बरोबर अभिक्रिया होऊन लाल लिटमस निळा होतो, म्हणजेच हा आम्लारीधर्मी आहे.
2. याचा उपयोग केक, ढोकळा बनवण्याकरता होतो (पीठ फुगवण्यासाठी).
3. आम्लारीधर्मी असल्यामुळे याचा उपयोग पोटातील आम्लता कमी करण्यासाठी होतो (अँटासिड म्हणून).
4. अग्निशामक यंत्रातील मुख्य घटक \(CO_2\) तयार करण्यासाठी \(NaHCO_3\) वापरतात.
5. ओव्हन स्वच्छ करण्यासाठी बेकिंग सोड्याचा वापर करतात.

बेकिंग पावडर:

• बेकिंग पावडरमध्ये बेकिंग सोडा (सोडिअम बायकार्बोनेट) आणि एक सौम्य खाद्य आम्ल (उदा. टार्टारिक आम्ल) असते. जेव्हा ते पाणी किंवा उष्णतेच्या संपर्कात येते, तेव्हा कार्बन डायऑक्साइड वायू तयार होतो, ज्यामुळे पदार्थ फुगतात आणि खुसखुशीत होतात.

क्लोरीन वायू हा तीव्र ऑक्सिडीकारक असल्यामुळे जंतूंचा नाश करतो आणि विरंजनाची क्रिया घडवून आणतो. परंतु वायुरूप क्लोरीन हाताळण्यास गैरसोयीचा असल्याने, स्थायूरूपातील विरंजक चूर्ण वापरले जाते.

निर्मिती:

• विरलेल्या चुन्याची (कॅल्शिअम हायड्रॉक्साइड) क्लोरीन वायूबरोबर अभिक्रिया झाल्यास विरंजक चूर्ण मिळते.

\(Ca(OH)_2 + Cl_2 \rightarrow CaOCl_2 + H_2O\)

गुणधर्म व उपयोग:

1. विरंजक चूर्ण हा पिवळसर पांढऱ्या रंगाचा स्थायू पदार्थ आहे.
2. याचे रासायनिक नाव कॅल्शिअम ऑक्सिक्लोराईड आहे.
3. याला मोठ्या प्रमाणात क्लोरीनचा वास येतो (कारण हवेतील \(CO_2\) मुळे त्याचे विघटन होऊन क्लोरीन वायू मुक्त होतो).

\(CaOCl_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 + Cl_2 \uparrow\)

1. जलशुद्धीकरण: जलशुद्धीकरण केंद्रात पिण्याच्या पाण्याचे निर्जंतुकीकरण करण्यासाठी तसेच जलतरण तलावातील पाण्याचे निर्जंतुकीकरण करण्यासाठी वापरतात.
2. विरंजन: कपड्यांचे विरंजन करण्यासाठी याचा उपयोग होतो.
3. रस्त्याच्या कडेला तसेच कचऱ्याच्या जागांचे निर्जंतुकीकरण करण्यासाठी याचा वापर करतात.
4. विरल सल्फ्युरिक ॲसिड व विरल हायड्रोक्लोरिक ॲसिड बरोबर विरंजक चूर्णाची जलद अभिक्रिया होऊन क्लोरीन वायू पूर्णपणे मुक्त होतो.

\(CaOCl_2 + H_2SO_4 \rightarrow CaSO_4 + Cl_2 \uparrow + H_2O\)

1. कॅल्शिअम हायपोक्लोराईडची कार्बन डायऑक्साइड बरोबर अभिक्रिया होऊन कॅल्शिअम कार्बोनेट आणि क्लोरीन तयार होतात.

कॅल्शिअम व मॅग्नेशिअमच्या क्लोराईड्स व सल्फेट्सच्या अस्तित्वामुळे पाणी दुष्फेन (कठीण) होते. असे पाणी सुफेन (मृदू) व वापरण्यायोग्य बनवण्यासाठी \(Na_2CO_3\) वापरतात.

निर्मिती:

• सोडिअम कार्बोनेट हा पाण्यात द्रावणीय असणारा सोडिअमचा क्षार आहे. स्फटिकरूप सोडिअम कार्बोनेट नुसता ठेवल्यावर सहजपणे त्यातील स्फटिकजल उडून जाते व त्याचे पांढरे चूर्ण मिळते. यालाच धुण्याचा सोडा म्हणतात.

\(Na_2CO_3 \cdot 10H_2O \xrightarrow{-H_2O} Na_2CO_3 \cdot H_2O\) (पांढरे चूर्ण - धुण्याचा सोडा)

गुणधर्म व उपयोग:

1. कक्ष तापमानाला धुण्याचा सोडा हे करड्या रंगाचे व गंधहीन चूर्ण असते.
2. याच्या जलीय द्रावणात लिटमसचा रंग निळा असतो, म्हणजेच हा आम्लारीधर्मी आहे.
3. हा आर्द्रताशोषक असतो, म्हणजेच हवेत उघडे राहिल्यास हवेतील बाष्प शोषून घेतो.
4. पाणी मृदू करणे: दुष्फेन पाणी सुफेन करण्यासाठी वापरतात. मॅग्नेशिअम व कॅल्शिअमचे अविद्राव्य कार्बोनेट क्षार तयार होतात.

\(MgCl_2(aq) + Na_2CO_3(s) \rightarrow MgCO_3(s) \downarrow + 2NaCl(aq)\)

1. कपडे धुण्यासाठी प्रामुख्याने याचा वापर केला जातो.
2. काच, कागद उद्योगात तसेच पेट्रोलियमच्या शुद्धीकरणात सोडिअम कार्बोनेटचा वापर करतात.

स्फटिकजल म्हणजे काही क्षारांच्या स्फटिकी रचनेत रासायनिकरित्या जोडलेले पाण्याचे रेणू. स्फटिकजल असणारे विविध क्षार आपल्या वापरात असतात.

महत्त्वाचे स्फटिकी क्षार आणि त्यांचे उपयोग:

1. तुरटी (Potash Alum - \(K_2SO_4 \cdot Al_2(SO_4)_3 \cdot 24H_2O\)):

• जलशुद्धीकरण प्रक्रियेमध्ये वापरतात. तुरटीच्या क्लथन/साकळणे (Coagulation) या गुणधर्मामुळे गढूळ पाण्यातील गाळ एकत्र गोळा होऊन जड होतो व खाली बसतो. अशाप्रकारे पाणी निवळते.

1. बोरॅक्स (Borax - \(Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O\)):

• काच, सिरॅमिक आणि डिटर्जंट उद्योगात वापरतात.

1. ईपसम सॉल्ट (Magnesium Sulphate - \(MgSO_4 \cdot 7H_2O\)):

• औषधी गुणधर्मांसाठी आणि शेतीत वापरतात.

1. बेरिअम क्लोराईड (Barium Chloride - \(BaCl_2 \cdot 2H_2O\)):

• प्रयोगशाळेत अभिकर्मक म्हणून वापरतात.

1. सोडिअम सल्फेट (Glauber's Salt - \(Na_2SO_4 \cdot 10H_2O\)):

• काच आणि कागद उद्योगात वापरतात.

1. मोरचूद (Copper Sulphate - \(CuSO_4 \cdot 5H_2O\)):

• ॲनिमियाचे निदान करताना रक्त तपासणीकरिता वापरतात.
• द्राक्षे, खरबूज या फळांसाठी बुरशीनाशक म्हणून वापरल्या जाणाऱ्या बोर्डो मिश्रणात चुन्याबरोबर मोरचूद असते.

तेल किंवा प्राण्यांची चरबी सोडिअम किंवा पोटॅशिअम हायड्रॉक्साइडच्या जलीय द्रावणाबरोबर उकळले असता कार्बोक्झिलिक आम्लाचे (तेलाम्लाचे) सोडिअम किंवा पोटॅशिअम क्षार तयार होतात. या क्षारांनाच 'साबण' असे म्हणतात. ही प्रक्रिया साबणीकरण (Saponification) म्हणून ओळखली जाते.

साबण आणि दुष्फेन पाणी:

• साबण दुष्फेन पाण्यात मिसळल्यास साबणातील सोडिअमचे विस्थापन होऊन तेलाम्लांचे कॅल्शिअम व मॅग्नेशिअम क्षार तयार होतात.
• हे क्षार पाण्यात अविद्राव्य असल्यामुळे त्यांचा साका तयार होतो व त्यामुळेच फेस तयार होत नाही.

आंघोळीचा साबण आणि कपडे धुण्याचा साबण यातील फरक:

• आंघोळीचा साबण:
• कच्च्या सामग्रीत चांगल्या दर्जाचे मेद आणि तेल वापरले जाते.
• त्वचेसाठी सौम्य असतो.
• पोटॅशिअम हायड्रॉक्साइड वापरून बनवला जातो (मऊ साबण).
• कपडे धुण्याचा साबण:
• कमी दर्जाचे मेद व तेल वापरले जाते.
• स्वच्छतेसाठी अधिक प्रभावी असतो.
• सोडिअम हायड्रॉक्साइड वापरून बनवला जातो (कठीण साबण).

अपमार्जके (Detergents):

• अपमार्जके ही संश्लेषित रसायने आहेत जी साबणाप्रमाणेच स्वच्छतेसाठी वापरली जातात, परंतु ती दुष्फेन पाण्यातही फेस देतात आणि साका तयार करत नाहीत. त्यामुळे ती साबणापेक्षा अधिक प्रभावी मानली जातात.

युरेनियम, थोरियम, रेडिअम यांसारख्या उच्च अणुअंक असणाऱ्या मूलद्रव्यांमध्ये अदृश्य, अतिशय भेदक व उच्च ऊर्जा असणारी प्रारणे उत्स्फूर्तपणे उत्सर्जन करण्याचा गुणधर्म असतो, त्याला किरणोत्सार (Radiation) असे म्हणतात. हा गुणधर्म असणाऱ्या पदार्थास किरणोत्सारी पदार्थ असे म्हणतात.

• किरणोत्सारी मूलद्रव्यांचे अणुकेंद्रक अस्थिर असते. अस्थिर अणुकेंद्रकातून किरणोत्सार होतो.
• किरणोत्सारी पदार्थांतून बाहेर पडणारी प्रारणे तीन प्रकारची असतात: अल्फा (\(\alpha\)), बीटा (\(\beta\)) आणि गॅमा (\(\gamma\)) किरणे.

हेन्री बेक्वेरेल यांचा शोध:

• हेन्री बेक्वेरेल यांनी युरेनियमच्या पिचब्लेंड संयुगांचे संशोधन करताना पाहिले की, ही संयुगे अंधारातही फोटोग्राफीच्या काचांवर परिणाम करतात. या किरणांना त्यांनी 'बेक्वेरेल किरण' असे नाव दिले.
• मादाम क्युरी यांनाही थोरियमच्या संयुगात असेच गुणधर्म दिसून आले.

अर्नेस्ट रुदरफोर्ड:

• जे.जे. थॉमसन यांच्या मार्गदर्शनाखाली रुदरफोर्ड यांनी किरणोत्सारावर संशोधन केले.
• अल्फा कणांचा मारा करून त्यांनी नायट्रोजन अणू विभागून दाखवले, ज्यामुळे पदार्थविज्ञानात नवे युग सुरू झाले.

रुदरफोर्ड (1899) यांनी रेडिअम उत्सर्जित करत असलेली प्रारणे दोन भिन्न प्रकारची असतात (अल्फा आणि बीटा) याचा शोध लावला. विलार्ड यांनी तिसऱ्या (गॅमा) प्रारणाचा शोध लावला. रुदरफोर्ड आणि विलार्ड यांनी विद्युत क्षेत्रातून प्रारणे जाऊ दिल्यावर त्यांचे तीन प्रकारे विभाजन झाल्याचे आढळले.

अल्फा (\(\alpha\)) किरणे:

• स्वरूप: अल्फा कणांचा प्रवाह (\(He^{++}\) केंद्रक).
• वस्तुमान: 4.0028 u.
• प्रभार: +2.
• वेग: प्रकाशीय वेगाच्या 1/5 ते 1/20 पटीत असतो.
• विद्युत क्षेत्रातील विचलन: ऋणप्रभारित पट्टीकडे किंचित आकर्षित होतात.
• भेदन शक्ती: कमी (0.02 मिमी जाडीचा ॲल्युमिनिअमचा पत्रा भेदू शकतात).
• आयनीभवन शक्ती: अतिउच्च.
• प्रतिदीप्ती निर्माण करण्याची शक्ती: मोठ्या प्रमाणावर.

बीटा (\(\beta\)) किरणे:

• स्वरूप: बीटा कणांचा प्रवाह (इलेक्ट्रॉन - \(e^-\)).
• वस्तुमान: 0.000548 u.
• प्रभार: -1.
• वेग: प्रकाशीय वेगाच्या 1/5 ते 9/10 पटीत असतो.
• विद्युत क्षेत्रातील विचलन: धनप्रभारित पट्टीकडे अधिक प्रमाणात आकर्षित होतात.
• भेदन शक्ती: अल्फा कणांच्या सुमारे 100 पट जास्त (2 मिमी जाडीचा ॲल्युमिनिअमचा पत्रा भेदू शकतात).
• आयनीभवन शक्ती: कमी.
• प्रतिदीप्ती निर्माण करण्याची शक्ती: अत्यंत अल्प.

गॅमा (\(\gamma\)) किरणे:

• स्वरूप: विद्युत चुंबकीय प्रारण (उच्च ऊर्जा फोटॉन).
• वस्तुमान: वस्तुमानरहित.
• प्रभार: प्रभाररहित.
• वेग: प्रकाशीय वेगाएवढाच असतो.
• विद्युत क्षेत्रातील विचलन: कोठेही आकर्षित होत नाहीत (विद्युत क्षेत्रात विचलन होत नाही).
• भेदन शक्ती: अल्फा कणांच्या सुमारे 10,000 पट जास्त (15 सेमी जाडीचा शिशाचा पडदा भेदू शकतात).
• आयनीभवन शक्ती: अतिशय कमी.
• प्रतिदीप्ती निर्माण करण्याची शक्ती: अल्प.

किरणोत्सारी समस्थानिकांचा उपयोग वैज्ञानिक संशोधन, कृषी, उद्योगधंदे, औषधी वनस्पती इत्यादी अनेक क्षेत्रांमध्ये केला जातो. किरणोत्सारी पदार्थांचा उपयोग दोन प्रकारे केला जातो: केवळ किरणोत्साराचा उपयोग करून किंवा किरणोत्सारी मूलद्रव्याचा प्रत्यक्ष वापर करून.

नैसर्गिक किरणोत्सार:

• निसर्गात 82 ते 92 अणुक्रमांकाची मूलद्रव्ये स्वयंस्फूर्त किरणोत्सर्ग करताना आढळतात. त्यांना नैसर्गिक किरणोत्सर्गी मूलद्रव्ये म्हणतात.

कृत्रिम किरणोत्सारी मूलद्रव्ये:

• फ्रेडरिक जोलिओ क्युरी व आयरीन जोलिओ क्युरी या दांपत्याने प्रथम प्रवर्तित किरणोत्सर्गाचा शोध लावला.
• प्रयोगशाळेमध्ये कणांच्या भडिमाराने घडणाऱ्या अणुगर्भ विघटन क्रियांमध्ये उत्पन्न होणाऱ्या किरणोत्सारी मूलद्रव्यांना कृत्रिम किरणोत्सर्गी मूलद्रव्ये म्हणतात.

विविध क्षेत्रांत किरणोत्सारी समस्थानिकांचे उपयोग:

1. औद्योगिक क्षेत्र:

• रेडिओग्राफी: बिडाच्या वस्तू किंवा लोखंडाचे वितळजोड यातील भेगा, पोकळी गॅमा किरणांच्या साहाय्याने शोधता येतात. यासाठी कोबाल्ट-60, इरिडिअम-192 यांसारख्या समस्थानिकांचा उपयोग रेडिओग्राफी करण्यासाठीच्या कॅमेऱ्यामध्ये केला जातो.
• जाडी, घनता, पातळी यांचे मापन: ॲल्युमिनिअम, प्लॅस्टिक, लोखंड अशा पदार्थांचे कमी-अधिक जाडीच्या पत्र्यांचे उत्पादन करताना हवी तेवढी जाडी कायम राखणे आवश्यक असते. उत्पादनात एका बाजूने किरणोत्सारी द्रव्य व दुसऱ्या बाजूला किरणोत्सार मापन यंत्र असते. मापन यंत्राने दाखविलेला किरणोत्सार पत्र्याच्या जाडीप्रमाणे कमी-जास्त होतो. या तंत्राच्या साहाय्यानेच पॅकिंगमधील मालही तपासता येतो.
• दीप्तिमान रंग व किरणोत्सारिदीप्ति रंग: पूर्वी घड्याळाचे काटे, विशिष्ट अशा वस्तू अंधारात दिसण्यासाठी रेडिअम, प्रोमेथिअम, ट्रिटिअम या किरणोत्सारी पदार्थांचे फॉस्फर बरोबरचे मिश्रण वापरले जात होते. HID दिव्यात क्रिप्टॉन-85 तर बीटाकिरणांचा स्रोत म्हणून X-ray युनिटमध्ये प्रोमेथिअम-147 हे समस्थानिक वापरतात.
• सिरॅमिक वस्तूंमध्ये वापर: सिरॅमिकपासून बनविण्यात येणाऱ्या टाईल्स, भांडी, प्लेट्स, स्वयंपाकघरातील भांडी यामध्ये चमकदार रंग वापरतात. या रंगांमध्ये पूर्वी युरेनियम ऑक्साईडचा वापर करत असत.

1. कृषी क्षेत्र:

• रोपांची जलद वाढ होण्यासाठी व अधिक उत्पन्न मिळवण्यासाठी बीजाला गुणधर्म देणारी जनुके व गुणसूत्रे यावर किरणोत्साराचा उपयोग करून त्यात मूलभूत बदल करता येतात.
• कोबाल्ट-60 या किरणोत्सारी समस्थानिकाचा उपयोग अन्नपरिरक्षणात करतात.
• कांदे, बटाटे यांना मोड येऊ नये म्हणून त्यांच्यावर कोबाल्ट-60 च्या गॅमा किरणांचा मारा करतात.
• विविध पिकांवरील संशोधनात अनुरेखक (tracer) म्हणून स्ट्रॉन्शिअम-90 वापरले जाते.

1. वैद्यकशास्त्र:

• पॉलिसायथेमिआ: या रोगामध्ये तांबड्या रक्तपेशींचे रक्तातील प्रमाण वाढते. यावर उपचारासाठी फॉस्फरस-32 वापरतात.
• हाडांचा कर्करोग: उपचार करताना स्ट्रॉन्शिअम-89, स्ट्रॉन्शिअम-90, समारिअम-153 आणि रेडिअम-223 वापरतात.
• हायपर थायरॉईडिझम: गलग्रंथीमधून जास्त प्रमाणात हार्मोन्स तयार झाल्यामुळे हा आजार होतो. याच्या उपचारासाठी आयोडीन-123 वापरतात.
• ट्यूमर ओळखणे: मेंदूतील ट्यूमरवर उपचार करताना बोरॉन-10, आयोडीन-131, कोबाल्ट-60 चा वापर तर शरीरातील लहान ट्यूमर शोधण्यासाठी आर्सेनिक-74 चा वापर केला जातो.

किरणोत्सारी पदार्थ आणि त्यांच्या प्रारणांचा मानवी आरोग्य आणि पर्यावरणावर गंभीर दुष्परिणाम होतो.

मानवी आरोग्यावर दुष्परिणाम:

1. किरणोत्सारी प्रारणांमुळे मध्यवर्ती चेतासंस्थेला इजा पोहोचते.
2. शरीरातील DNA वर प्रारणांचा मारा होऊन आनुवंशिक दोष निर्माण होतात, जे पुढच्या पिढीत संक्रमित होऊ शकतात.
3. किरणोत्सारी प्रारणे त्वचेला भेदून आत जाऊ शकतात. त्यामुळे त्वचेचा कर्करोग, ल्युकेमिया यांसारखे रोग होतात.
4. स्फोटामुळे उत्पन्न झालेली किरणोत्सारी प्रदूषके हवेवाटे शरीरात गेल्यास त्यांच्यावर नियंत्रण ठेवणे कठीण असते.
5. समुद्रात सोडलेली किरणोत्सारी प्रदूषके माशांच्या शरीरात जाऊन त्यांच्यामार्फत मानवी शरीरात प्रवेश करतात.
6. घड्याळावर लावलेल्या किरणोत्सारी रंगद्रव्यामुळे कर्करोग होण्याची शक्यता असते.
7. वनस्पती, फळे, फुले, धान्य, गाईचे दूध इत्यादींमधून स्ट्रॉन्शिअम-90 हे किरणोत्सारी समस्थानिक शरीरात गेल्यास बोन कॅन्सर, ल्युकेमिया असे रोग होतात.

पर्यावरणावर दुष्परिणाम:

• चेर्नोबिल दुर्घटना (1986) हे किरणोत्सारी प्रदूषणाचे एक गंभीर उदाहरण आहे, ज्यामुळे पाणी आणि जमिनीतून किरणोत्सारी समस्थानिके मानवी शरीरात प्रवेश करून आनुवंशिक दोष निर्माण झाले आणि गलगंडाचे प्रमाण वाढले.

दैनंदिन जीवनात आपण खातो ते अन्न, तसेच कपडे, भांडी, घड्याळे, औषधे व इतर वस्तू वेगवेगळ्या द्रव्यांपासून बनवलेल्या असतात. यांचा प्रत्यक्ष अथवा अप्रत्यक्षपणे आपल्या आरोग्यावर परिणाम होत असतो. या विभागात आपण खाद्य रंग, डाय, दुर्गंधीनाशक आणि इतर पदार्थांची माहिती घेऊ.

बाजारात मिळणाऱ्या बऱ्याचशा पेयांमध्ये व अन्नपदार्थांत खाद्य रंग मिसळलेले असतात. हे खाद्य रंग पावडर, जेल आणि पेस्टच्या स्वरूपात असतात. यांचा उपयोग घरगुती व व्यावसायिक उत्पादनांमध्ये केला जातो.

उपयोग:

• आईस्क्रीम, बर्फगोळा, सॉस, फळांचे रस, शीतपेये, लोणची, जॅम, जेली यांमध्ये संबंधित रंग व सुगंधी द्रव्ये टाकलेली असतात.
• पॅकिंगमध्ये मिळणारे मांस (चिकन, मटण), तिखट, हळद, मिठाई यांसारख्या इतरही पदार्थांना रंग चांगला यावा म्हणून त्यांत बरेचदा खाद्य रंग मिसळलेले आढळतात.

खाद्य रंगांचे प्रकार:

• नैसर्गिक खाद्य रंग: बिया, बीट, फुले व फळांचा अर्क यांपासून तयार झालेले खाद्य रंग नैसर्गिक असतात. हे आरोग्यासाठी सुरक्षित मानले जातात.
• कृत्रिम खाद्य रंग: टेट्राझीन, सनसेट यलो हे खूप मोठ्या प्रमाणात वापरात असलेले कृत्रिम खाद्य रंग आहेत.

कृत्रिम खाद्य रंगांचे दुष्परिणाम:

1. लोणची, जॅम आणि सॉस यामध्ये घातल्या जाणाऱ्या रंगांमध्ये शिसे, पारा थोड्या प्रमाणात वापरलेला असतो. सतत ही उत्पादने खाणाऱ्या लोकांना ती घातक ठरू शकतात.
2. खाद्य रंग वापरलेल्या पदार्थांच्या अतिरिक्त सेवनामुळे लहान मुलांमध्ये ADHD (Attention Deficit Hyperactivity Disorder) सारखे आजार उद्भवू शकतात.

जो रंगीत पदार्थ एखाद्या वस्तूला लावल्यास त्या वस्तूला रंग प्राप्त करून देतो, त्याला डाय असे म्हणतात. साधारणपणे डाय हा पाण्यात द्रावणीय व तेलात अद्रावणीय असतो. अनेकदा कापड रंगवल्यावर दिलेला रंग पक्का होण्यासाठी रंगबंधक (Mordant) वापरतात.

नैसर्गिक डाय:

• वनस्पती हा नैसर्गिक डाय बनवण्याचा मुख्य स्रोत आहे. मुळे, पाने, फुले, साल, फळे, बिया, बुरशी, केशर या सर्वांचा उपयोग डाय तयार करण्यासाठी करतात.
• उदा. काश्मीरमध्ये केशरापासून उत्तम डाय बनवून त्यापासून धागे रंगवून साड्या, शाल, ड्रेसेस तयार होतात.
• केस रंगवण्यासाठी मेंदीच्या पानांचा वापर आरोग्याच्या दृष्टीने सुरक्षित असतो.

कृत्रिम डाय:

• कृत्रिम डायचा शोध 1856 मध्ये विल्यम हेन्री पर्किन यांनी लावला.
• रासायनिक गुणधर्म व द्राव्यता यानुसार कृत्रिम रंगांचे विविध प्रकार पडतात. यामध्ये पेट्रोलियमची उपउत्पादिते व खनिजांचा वापर केलेला असतो.

उपयोग:

1. कपडे, केस रंगवण्यासाठी यांचा वापर करतात.
2. रस्त्यावरील पाट्या रात्री दिसाव्यात म्हणून फ्लोरोसंट (प्रतिदीप्तिशील) रंग वापरले जातात.
3. चामड्याचे बूट, पर्स, चप्पल यांना चमकदार बनवण्यासाठी रंग वापरतात.

दुष्परिणाम:

1. केसांना रंग लावल्याने: केस गळणे, केसांचा पोत खराब होणे, त्वचेची आग होणे, डोळ्यांना इजा पोहोचणे इत्यादी धोके संभवतात.
2. लिपस्टिकमध्ये: कॅरमाइन (Carmine) नावाचा रंग असतो. तो पोटात गेल्यास पोटाचे विकार होतात.
3. पर्यावरणावर: नैसर्गिक रंग तयार करण्यासाठी वनस्पतींचा अतिवापर केल्यामुळे पर्यावरणाचा ऱ्हास होतो.

रंगपंचमीला वापरले जाणारे कृत्रिम रंग आरोग्यासाठी अत्यंत घातक ठरू शकतात, विशेषतः लाल रंग.

घातक रंगांचे दुष्परिणाम:

• रंगपंचमीला वापरला जाणारा लाल रंग सर्वात घातक असतो, कारण त्यात पाऱ्याचे प्रमाण जास्त असते.
• यामुळे आंधळेपणा, त्वचेचा कर्करोग, अस्थमा, त्वचा खाजणे, त्वचेची रंध्रे कायमची बंद होणे असे धोके उद्भवतात.
• कृत्रिम रंगांमध्ये असलेले घातक रसायने त्वचेद्वारे शरीरात शोषली जातात, ज्यामुळे दीर्घकाळ चालणारे आजार होऊ शकतात.

पर्यावरणपूरक रंगपंचमी:

• बीट, पळसाची फुले, पालक, गुलमोहर यांसारख्या निसर्गातील विविधरंगी स्रोतांपासून नैसर्गिक रंग तयार करून त्यांचा वापर करणे आरोग्यासाठी सुरक्षित असते.

शरीराला येणाऱ्या घामाला सूक्ष्मजंतूंनी केलेल्या विघटनामुळे वास येतो. हा वास रोखण्यासाठी दुर्गंधीनाशक पदार्थ वापरला जातो. डिओडरंटमध्ये पॅराबेन्स (मिथाइल, इथाइल, प्रोपाइल, बेन्झाइल आणि ब्यूटाइल अल्कोहोल), ॲल्युमिनिअमची संयुगे व सिलिकाचा वापर होतो.

दुर्गंधीनाशकांचे प्रकार:

1. सर्वसाधारण डिओ: यात ॲल्युमिनिअमच्या संयुगांचे प्रमाण कमी असते. हा घामाचा वास कमी करतो.
2. घाम रोखणारे डिओ (Antiperspirants): घाम स्त्रवण्याचे प्रमाण कमी करतो. यामध्ये ॲल्युमिनिअम क्लोरोहायड्रेट्सचे प्रमाण 15% असते. त्यामुळे त्वचेवरील घामाची छिद्रे बंद होतात.
3. वैद्यकीय डिओ: ज्या व्यक्तींना खूप घाम येतो व त्याचे घातक परिणाम त्वचेवर होतात, अशा व्यक्तींसाठी तयार केलेला असतो. यात 20 ते 25% ॲल्युमिनिअम असते. हा फक्त रात्रीच वापरला जातो.

दुष्परिणाम:

1. ॲल्युमिनिअम-झिरकोनिअम ही दुर्गंधीनाशकातील सर्वात घातक रसायने आहेत. यामुळे नकळतपणे डोकेदुखी, अस्थमा, श्वसनाचे विकार, हृदयविकार असे आजार संभवतात.
2. ॲल्युमिनिअम क्लोरोहायड्रेट्समुळे त्वचेचे विविध विकार तसेच त्वचेचा कर्करोग होण्याची शक्यता असते.

चिकटण्याची प्रक्रिया टाळण्यासाठी स्वयंपाकाची भांडी, औद्योगिक उपकरणांमध्ये मुलामा देण्यासाठी टेफ्लॉनचा वापर करतात. हे टेट्राफ्लुओरोइथिलीनचे बहुवारिक (Polymer) आहे. याचा शोध रॉय जे. प्लंकेट यांनी 1938 मध्ये लावला. याचे रासायनिक नाव पॉलीटेट्राफ्लुओरोइथिलीन (C2F4)n हे आहे.

गुणधर्म:

1. वातावरणाचा व रासायनिक पदार्थांचा टेफ्लॉनवर परिणाम होत नाही.
2. पाणी व तेल हे दोन्ही पदार्थ टेफ्लॉन कोटेड वस्तूंना चिकटत नाहीत (नॉन-स्टिक गुणधर्म).
3. उच्च तापमानाचा टेफ्लॉनवर परिणाम होत नाही, कारण टेफ्लॉनचा द्रवणांक 327°C आहे.
4. टेफ्लॉन कोटेड वस्तू सहजतेने स्वच्छ करता येतात.

उपयोग:

1. इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे: टेफ्लॉनच्या विसंवाहकता या गुणधर्मामुळे उच्च तंत्रज्ञानाच्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये तसेच टेफ्लॉन वेष्टित विजेच्या तारा व वस्तू तयार करण्यासाठी याचा वापर करतात.
2. स्वयंपाकघरातील भांडी: नॉन-स्टिक वेअर तयार करण्यासाठी याचा वापर करतात.
3. वाहन उद्योगात: दुचाकी व चारचाकी वाहनांच्या रंगीत पत्र्यावर तापमान, पाऊस यांचा परिणाम होऊन ते खराब होऊ नयेत म्हणून टेफ्लॉन कोटिंग करतात.

मृत्तिका म्हणजे अकार्बनी पदार्थ पाण्यात मळून, आकार देऊन, भाजून तयार झालेला उष्णतारोधक पदार्थ होय. उदा. गाडगी, मडकी, माठ, मंगलोरी कौले, विटा, कप-बशा, टेराकोटाच्या वस्तू.

मृत्तिका निर्मिती प्रक्रिया:

• चिकणमाती पाण्यात कालवून तिला आकार देऊन भट्टीमध्ये 1000 ते 1150°C तापमानाला भाजल्यावर सच्छिद्र मृत्तिका तयार होते.
• सच्छिद्रपणा घालवण्यासाठी भाजलेल्या भांड्यावर पाण्यात कालवलेले काचेचे चूर्ण (ग्लेझ) लावतात व भांडी पुन्हा भाजतात. त्यामुळे सिरॅमिकच्या पृष्ठभागाचा सच्छिद्रपणा जाऊन तो चकचकीत होतो.

मृत्तिकेचे प्रकार:

1. पोर्सेलिन (Porcelain):

• ही कठीण, अर्धपारदर्शक व पांढरा रंग असणारी मृत्तिका आहे.
• चीनमध्ये सापडणारी केओलिन ही पांढरी माती, काच, ग्रॅनाईट, फेल्डस्पार हे खनिज मिसळून तयार करतात.
• 1200 ते 1450°C तापमानाला भाजतात.

1. बोन चायना (Bone China):

• केओलिन (चिनी माती), फेल्डस्पार खनिज, बारीक सिलिका यांच्या मिश्रणात प्राण्यांच्या हाडांची राख मिसळून तयार करतात.
• ही मृत्तिका पोर्सेलिनपेक्षाही कठीण असते.

1. प्रगत मृत्तिका (Advanced Ceramics):

• मातीऐवजी ॲल्युमिना (\(Al_2O_3\)), झिर्कोनिया (\(ZrO_2\)), सिलिका (\(SiO_2\)) अशी काही ऑक्साईड्स व सिलिकॉन कार्बाइड (SiC), बोरॉन कार्बाइड (\(B_4C\)) यांसारख्या काही इतर संयुगांचा उपयोग करतात.
• या मृत्तिका भाजण्यासाठी 1600 ते 1800°C तापमान व ऑक्सिजनविरहित वातावरण लागते. या प्रक्रियेलाच सिंटरिंग (Sintering) असे म्हणतात.
• उपयोग: स्पेस शटलच्या बाहेरील थरावर विशिष्ट सिरॅमिक टाईल्स लावतात, कारण त्या उच्च तापमान सहन करू शकतात आणि उष्णतारोधक असतात.

लोखंडी वस्तू गंजू नये म्हणून वस्तूच्या पृष्ठभागावर रंगापेक्षा अधिक टणक थर देण्याची पद्धत म्हणजे पावडर कोटिंग होय.

प्रक्रिया:

1. पॉलिमर रेझिन, रंग आणि इतर घटक एकत्र करून वितळवले जातात आणि नंतर थंड करून त्या मिश्रणाचे बारीक चूर्ण बनवतात.
2. इलेक्ट्रोस्टॅटिक स्प्रे डिपॉझिशन (ESD) करताना धातूच्या घासलेल्या भागावर या पावडरचा फवारा उडवतात.
3. या पद्धतीत पावडरच्या कणांना स्थितिक विद्युत प्रभार दिला जातो. त्यामुळे पावडरचा एकसारखा थर धातूच्या पृष्ठभागावर चिकटून बसतो.
4. यानंतर या थरासह वस्तू भट्टीमध्ये तापवतात. तेव्हा थरामध्ये रासायनिक अभिक्रिया होऊन मोठ्या लांबीचे बहुवारिक जाळे तयार होते.

गुणधर्म व उपयोग:

• हे पावडर कोटिंग अतिशय टिकाऊ, टणक व आकर्षक असते.
• दैनंदिन वापरातील प्लॅस्टिक व मिडिअम डेन्सिटी फायबर (MDF) बोर्डवर पावडर कोटिंग करता येते.

ॲल्युमिनिअम धातूच्या पृष्ठभागावर हवेतील ऑक्सिजनबरोबर अभिक्रिया होऊन निसर्गतः एक संरक्षक थर तयार होतो. ॲनोडायझिंग प्रक्रियेत हा थर हव्या त्या जाडीचा बनवता येतो.

प्रक्रिया (विद्युत अपघटन पद्धत):

1. विद्युत अपघटनी घटामध्ये विरल आम्ल घेऊन त्यामध्ये ॲल्युमिनिअमची वस्तू धनाग्र (Anode) म्हणून बुडवतात.
2. विद्युतप्रवाह सुरू केल्यावर ऋणाग्राजवळ हायड्रोजन वायू तर धनाग्राजवळ ऑक्सिजन वायू मुक्त होतो.
3. ऑक्सिजनबरोबर अभिक्रिया होऊन ॲल्युमिनिअम वस्तूरूपी धनाग्रावर हायड्रेटेड ॲल्युमिनिअम ऑक्साईडचा थर तयार होतो.
4. यादरम्यान घटामध्ये रंग टाकून हा थर आकर्षक बनवता येतो.

उपयोग:

• ॲनोडायझिंग केलेले तवे, कुकर अशी स्वयंपाकाची विविध भांडी वापरली जातात, कारण हा थर गंजरोधक असतो, टिकाऊ असतो आणि त्याला आकर्षक रंग देता येतो.