दैनंदिन जीवनातील महत्त्वाचे क्षार (Salts)

ज्या आयनिक संयुगांत H⁺ आणि OH^– आयन नसतात तसेच एकाच प्रकारचे धन आयन व ऋण आयन असतात त्यांना सामान्य क्षार म्हणतात. उदा. Na₂ SO₄ , K₃ PO₄ , CaCl _2.

निसर्गामध्येअकार्बनी पदार्थ आम्ल व आम्लारीच्या स्वरूपात सापडत नाहीत, तर ते क्षारांच्या स्वरूपात सापडतात. वर्षाला सुमारे 80 दशलक्ष टन क्षार समुद्राच्या पाण्यात मिळतात म्हणून समुद्राला क्षारांचा समृद्ध स्रोत म्हणतात. समुद्र हा क्लोरीन, सोडीअम, मॅग्नेशिअम. पोटॅशिअम, कॅल्शिअम, ब्रोमिन अशा विविध मूलद्रव्यांच्या अनेक क्षारांचा समृध्द स्रोत आहे. या क्षारांबरोबरच रोजच्या जीवनात आपण इतरही क्षार वापरतो.त्यांविषयी अधिक माहिती घेऊया.

सोडिअम क्लोराइड (साधे मीठ – Table Salt – NaCl )

अन्नाला खारट चव देणारे मीठ हा आपल्या दैनंदिन जीवनात सर्वाधिक वापरातील क्षार आहे. या क्षाराचे रासायनिक नाव सोडिअम क्लोराइड अाहे. सोडिअम हायड्राॅक्साईड व हायड्रोक्लोरिक आम्ल यांच्या उदासिनीकरण अभिक्रियेने सोडिअम क्लोराईड तयार होते.

हा क्षार उदासीन असून त्याच्या जलीय द्रावणाचे pH मूल्य 7 आहे हे आपण आधी पाहिले आहे.

सोडिअम बायकार्बोनेट (खाण्याचा सोडा – NaHCO₃ )

तुमच्या वाढदिवसाला घरी केक आणला जातो किंवा तुमची आई केक बनवते. तसेच खुसखुशीत भजीही करते. तुम्ही आईला केक सच्छिद्र हाेण्याचे किंवा भजी खुसखुशीत होण्याचे कारण विचारले आहे का?

आई पिठात बेकिंग सोडा घालते. पांढऱ्या अस्फटिकी चूर्णरूप सोड्याला बेकिंग सोडा म्हणतात याचे रासायनिक नाव सोडिअम हायड्रोजन कार्बोनेट किंवा सोडिअम बायकार्बोनेट असून त्याचे रेणुसूत्र NaHCO 3 आहे.

ब्लिचिंग पावडर (विरंजक चूर्ण- CaOCl₂ ) (कॅल्शिअम ऑक्सिक्लोराइड)

पोहोण्याच्या तलावातील पाण्यालासुद्धा हाच वास येतो.पाण्यामधील जंतूंचानाश करण्यासाठी वापरलेल्या क्लोरीन वायूचा हा वास असतो. क्लोरीन वायूहा तीव्र ऑक्सिडीकारक असल्याने त्याच्यामुळे जंतूंचा नाश होतो तसेच विरंजनाची क्रिया सुध्दा घडून येते.

वायुरूपामुळे क्लोरीन हा सर्वसामान्य हाताळणीसाठी गैरसोयीचा आहे. त्याऐवजी, तसाच परिणाम देणारे स्थायुरूपातील विरंजक चूर्ण सामान्य वापरासाठी सोयीचे ठरते.हवेतील कार्बन डायऑक्साइडमुळे विरंजक चूर्णाचे संथपणे विघटन होऊन क्लोरीन वायूमुक्त होतो. या मुक्त झालेल्या क्लोरीनमुळे विरंजक चूर्णाला त्याचा गुणधर्म प्राप्त होतो.

धुण्याचा सोडा (Washing Soda) (Na₂ CO₃ .10 H₂ O)

विहिरीचे किंवा बोअरवेलचे दुष्फेन (जड) पाणी धुण्याचा सोडा टाकल्यावर सुफेन (मृदू) होते, हे त्यावर आलेल्या साबणाच्या फेसामुळे लक्षात येते. कॅल्शिअम व मॅग्नेशिअमच्या क्लोराइडस व सल्फेट्सच्या अस्तित्वामुळे पाणी दुष्फेन होते. असे पाणी सुफेन व वापरण्यायोग्य बनवण्यासाठी Na₂ CO₃ वापरतात. हे केल्याने सोड्याबरोबर अभिक्रिया होऊन मॅग्नेशिअम व कॅल्शिअमचे अविद्राव्य कार्बोनेट क्षार तयार होतात.

काही स्फटिकी क्षार (Some Cryastalline Salts)

आपल्या दैनंदिन वापरात येणारे स्फटिकजल असणारे पदार्थ.

जलशुद्धीकरण प्रक्रियेमध्ये तुरटीचा वापर करतात हे तुम्ही अभ्यासले आहे. तुरटीच्या क्लथन/साकळाणे (Coagulation) या गुणधर्मामुळे गढूळ पाण्यातील गाळ एकत्र गोळाहोऊन जड होतो व खाली बसतो. अशाप्रकारे पाणी निवळते.

मोरचूद हे अॅनिमिआचे निदान करताना रक्त तपासणीकरीता वापरतात. द्राक्षे, खरबूज या फळांसाठी बुरशीनाशक म्हणून वापरल्या जाणाऱ्या बोर्डो मिश्रणात मोरचुदाबरोबर चुना असतो.

साबण (Soap)

 

साबण ः तेल किंवा प्राण्यांची चरबी सोडिअम किंवा पोटॅशिअम हायड्रॉक्साइडच्या जलीय द्रावणाबरोबर उकळले असता कार्बोक्झिलिक अाम्लाचे (तेलाम्लाचे) सोडिअम किंवा पोटॅशिअम क्षार तयार होतात. या क्षारांनाच ‘साबण’ असे म्हणतात. साबण दुष्फेन पाण्यात मिसळल्यास साबणातील सोडीअमचे विस्थापन होऊन तेलाम्लांचे कॅल्शिअम व मॅग्नेशिअम क्षार तयार होतात.हे क्षार पाण्यात अविद्राव्य असल्याने त्यांचा साका तयार होतो व त्यामुळेच फेस तयार होत नाही.

किरणोत्सारी पदार्थ(Radioactive Substances)

युरेनियम, थोरियम, रेडिअम यांसारख्या उच्च अणुअंक असणाऱ्या मूलद्रव्यांमध्येअदृश्य, अतिशय भेदक व उच्च दर्जा असणारी प्रारणे उत्स्फूर्तपणे उत्सर्जन करण्याचा गुणधर्म असतो त्याला किरणोत्सार (Radiation) असे म्हणतात. हा गुणधर्म असणाऱ्या पदार्थास किरणोत्सारी पदार्थअसे म्हणतात. किरणोत्सारी मूलद्रव्यांचे अणुकेंद्रक अस्थिर असते. अस्थिर अणुकेंद्रकातून किरणोत्सार होतो. किरणोत्सारी पदार्थांचा आपल्या दैनंदिन जीवनाशी संबंध आहे. तत्पूर्वी या पदार्थांविषयी थोडे जाणून घेऊया.

किरणोत्सारी पदार्थातून बाहेर पडणारी प्रारणे तीन प्रकारची असतात. त्यांना अल्फा, बीटा आणि गॅमा किरणे म्हणतात.

किरणोत्सारी प्रारणांचे स्वरूप

रूदरफोर्डने (1899)रेडिअम उत्सर्जित करत असलेली प्रारणे दोन भिन्न प्रकारची असतात याचा शोध लावला. त्यांना अल्फा आणि बीटा प्रारणे असे म्हणतात. विलार्ड यांनी तिसऱ्या म्हणजे गॅमा प्रारणांचा शोध लावला.

दोन विरुद्ध विद्युतप्रभार असलेल्या पट्ट्यांमधून हे किरण जाऊ दिले असता ते अलग होतात.हीपद्धती रूदरफोर्डने 1902 साली मांडली. रूदरफोर्ड आणि विलार्ड यांनी विविध किरणोत्सारी पदार्थांतून उत्सर्जित होणाऱ्या प्रारणांचा अभ्यास करण्यासाठी प्रारणे विद्युत क्षेत्रातून जाऊ दिली व त्यांच्या मार्गात फोटोग्राफिक पट्टी धरली तेव्हा त्यांना प्रारणांचे तीन प्रकारे विभाजन झाल्याचे आढळले. एक प्रारण ऋण प्रभारित पट्टीकडे किंचित विचलित झाल्याचे आढळले तर दुसरे प्रारण धन प्रभारित पट्टीकडे अधिक प्रमाणात विचलित झाल्याचे दिसले.परंतुतिसऱ्या प्रारणांचे विद्युत क्षेत्रात अजिबात विचलन झाले नाही. ऋणप्रभारित पट्टीकडे किंचित विचलित झालेल्या किरणांना अल्फा किरणे, धनप्रभारित पट्टीकडे अधिक प्रमाणात विचलित झालेल्या किरणांना बीटा किरणे आणि अजिबात विचलित न झालेल्या किरणांना गॅमा किरणे असे म्हणतात.

 

किरणोत्सारी समस्थानिकांचे उपयोग ः किरणोत्सारी मूलद्रव्येफक्त अणुबाँब तयार करण्यासाठी वापरतात असा आपला गैरसमज आहे. किरणोत्सारी समस्थानिकांचा उपयोग वैज्ञानिक संशोधन, कृषी, उद्योगधंदे, औषधी वनस्पती इत्यादी अनेक क्षेत्रांमध्येकेला जातो. किरणोत्सारी पदार्थांचा उपयोग दोन प्रकारे केला जातो.

अ. केवळ किरणोत्साराचा उपयोग करून.
आ. किरणाेत्सारी मूलद्रव्याचा प्रत्यक्ष वापर करून.

दैनंदिन जीवनातील काही रासायनिक पदार्थ

आपण खातो ते अन्न, वापरातील वस्तू उदा. कपडे, भांडी, घड्याळे तसेच औषधे व इतर वस्तू या वेगवेगळ्या द्रव्यापासून बनवलेल्या असतात. यांचा प्रत्यक्ष अथवा अप्रत्यक्षपणे आपल्या आरोग्यावर परिणाम होत असतो. अशा इतर पदार्थांची माहिती आपण घेऊ.

खाद्य रंग व सुगंधी द्रव्ये (Food colours and Essence)

बाजारात मिळणाऱ्या बऱ्याचशा पेयांमध्ये व अन्नपदार्थांत खाद्यरंग मिसळलेले असतात. हे खाद्यरंग पावडर, जेल आणि पेस्टच्या स्वरूपात असतात. ह्या खाद्यरंगांचा उपयोग घरगुती व व्यावसायिक उत्पादनांमधून केला जातो. आईस्क्रीम, बर्फगोळा, सॉस, फळांचे रस, शीतपेये, लोणची, जॅम,जेली यांमध्येसंबंधित रंग व सुगंधी द्रव्येटाकलेली असतात.

बाजारात पॅकिंगमध्ये मिळणारे मांस (चिकन, मटण), तिखट, हळद, मिठाई यांसारख्या इतरही पदार्थांना रंग चांगला यावा म्हणून त्यांत बरेचदा खाद्यरंग मिसळलेले आढळतात.

डाय (Dye)

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

नैसर्गिक डाय बनवण्यासाठी वनस्पती हा मुख्य स्रोत आहे. मुळे, पाने, फुले, साल, फळे, बिया, बुरशी, केशर या सर्वांचाउपयोग डाय तयार करण्यासाठी करतात. काश्मीरमध्ये केशरापासूनउत्तम डाय बनवूनत्यापासून धागे रंगवूनत्याच्या पासून साड्या, शाल, ड्रेस तयार होतात. ते अत्यंत महाग असतात. या व्यवसायावर बऱ्याच लोकांची उपजीविका चालते.केसरंगवण्यासाठी मेंदीच्या पानांचा वापरआरोग्याच्या दृष्टीने सुरक्षित असतो.

कृत्रिम डायचा शोध 1856 मध्ये विल्यम हेनरी पर्किन यांनी लावला. रासायनिक गुणधर्म व विद्राव्यता यानुसार कृत्रिम रंगांचे विविध प्रकार पडतात. यामध्येपेट्रोलिअमची उपउत्पादिते व खनिजांचा वापर केलेला असतो.

कृत्रिम रंग (Artificial Colours)

रंगपंचमीला रंग खेळणे, घरांना रंग देऊन सजवणे यामध्येआपण सर्रास कृत्रिम रंगांचा वापर करतो. रंगपंचमीला वापरला जाणारा लाल रंग सर्वात घातक असताे. त्यामध्ये पाऱ्याचे प्रमाण जास्त असते. यामुळे आंधळेपणा, त्वचेचा कर्करोग, अस्थमा, त्वचा खाजणे, त्वचेची रंध्रे कायमची बंद होणे असे धोकेउद्भवतात. त्यामुळे कृत्रिम रंगांचा वापर सावधगिरीने करणे आवश्यक आहे.

दुर्गंधीनाशक (Deodorant)

शरीराला येणाऱ्या घामाला सूक्ष्मजंतूंनी केलेल्या विघटनामुळे वास येतो. हा वास रोखण्यासाठी दुर्गंधीनाशक पदार्थ वापरला जातो. दिवसभर प्रफुल्लित रहाण्यासाठी प्रत्येकाला सुवासिक डिओडरंट आवडतो. मोठ्या प्रमाणात शाळकरी मुले डिओ वापरतात. किशोरवयीन मुलांमध्ये डिओ वापरण्याचे प्रमाण टीव्हीवर दाखवल्या जाणाऱ्या जाहिरातींमुळे जास्त आहे. यात पॅराबेन्स (मिथाइल, इथाइल, प्रोपाइल, बेन्झाइल आणि ब्युटाइल अल्कोहोल ) चे प्रमाण जास्त असते. ॲल्युमिनिअमची संयुगे व सिलिकाचा यात वापर होतो.

1. सर्वसाधारण डिओ – यात ॲल्युमिनिअमच्या संयुगांचे प्रमाण कमी असते. हा घामाचा वास कमी करतो.
2. घाम रोखणारे डिओ- घाम स्त्रवण्याचे प्रमाण कमी करतो. यामध्येॲल्युमिनिअम क्लोरोहायड्रेटस्चे 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 वैद्यकिय डिओ तयार केलेला आहे. यात 20 ते 25% ॲल्युमिनिअम असते. हा फक्त रात्रीच वापरला जातो. डिओ हे स्थायू, वायू या स्वरूपात आढळतात.

दुष्परिणाम

1. ॲल्युमिनिअम-झिरकोनियम ही संयुगे डिओडरंट मधील सर्वात घातक असणारी रसायने आहेत. यामुळे नकळतपणे डोकेदुखी, अस्थमा, श्वसनाचे विकार, हृदयविकार असे आजार संभवतात.
2. ॲल्युमिनिअम क्लोराहायड्रेटस्मुळे त्वचेचे विविध विकार तसेच त्वचेचा कर्करोग होण्याची शक्यता असते.

टेफ्लॉन (Teflon)

 चिकटण्याची प्रक्रिया टाळण्यासाठी स्वयंपाकाची भांडी, औद्योगिक उपकरणांमध्ये मुलामा देण्यासाठी टेफ्लॉनचा वापर करतात.हे टेट्रॉफ्ल्यूओरोइथिलीनचे बहुवारिक आहे. याचा शोध रॉय जे. प्लंकेट यांनी 1938 मध्येलावला. याचे रासायनिक नाव पॉलीटेट्रा फ्ल्यूओरोइथिलीन (C2 F 4 )n हे आहे.

पावडर कोटिंग (Powder Coating)

लोखंडी वस्तू गंजू नये म्हणून वस्तूच्या पृष्ठभागावर रंगापेक्षा अधिक टणक थर देण्याची पध्दत म्हणजे पावडर कोटिंग होय. या पध्द्तीत पॉलिमर रेझिन रंग आणि इतर घटक एकत्र करून वितळवले जातात आणि नंतर थंड करून त्या मिश्रणाचे बारीक चूर्ण बनवतात. इलेक्ट्रोस्टॅटीक स्प्रेडिपॉझिशन (ESD) करताना धातूच्या घासलेल्या भागावर ह्या पावडरचा फवारा उडवतात. ह्या पध्द्तीत पावडरच्या कणांना स्थितिक विद्युत प्रभार दिला जातो त्यामुळे पावडरचा एकसारखा थर धातूच्या पृष्ठभागावर चिकटून बसतो. यानंतर ह्या थरासह वस्तू भट्टीत तापवतात. तेव्हा थरामध्ये रासायनिक अभिक्रिया होऊन मोठ्या लांबीचे बहुवारिक जाळे तयार होते. हे पावडर कोटिंग अतिशय टिकाऊ, टणक व आकर्षक असते. दैनंदीन वापरातील प्लॅस्टिक व मिडिअम डेन्सिटी फायबर (MDF) बोर्डवर पावडर कोटिंग करता येते.

अॅनोडायझींग (Anodizing)

अ‍ॅल्युमिनिअम धातूच्या पृष्ठभागावर हवेतील ऑक्सिजन बरोबर अभिक्रिया होऊन निसर्गत: एक संरक्षक थर तयार होतो. अ‍ॅनोडायझींग प्रक्रियेत हा थर हव्या त्या जाडीचा बनवता येतो. विद्युत अपघटन पध्द्तीचा वापर करून अ‍ॅनोडायझींग केले जाते. विद्युत अपघटनी घटात विरल आम्ल घेऊन त्यामध्ये अ‍ॅल्युमिनिअमची वस्तू धनाग्र म्हणून बुडवतात. विद्युतप्रवाह सुरु केल्यावर ऋणाग्राजवळ हायड्रोजन वायू तर धनाग्राजवळ ऑक्सिजन वायू मुक्त होतो. ऑक्सिजनबरोबर अभिक्रिया होऊन अ‍ॅल्युमिनिअम वस्तूरूपी धनाग्रावर हायड्रेटेड अ‍ॅल्युमिनेअम ऑक्साइडचा थर तयार होतो. यादरम्यान घटामध्ये रंग टाकून हा थर आकर्षक बनवता येतो. अ‍ॅनोडायझिंग केलेले तवे, कुकर अशी स्वयंपाकाची विविध भांडी

आपण वापरतो. ती का?

मृत्तिका (Ceramic)

मृत्तिका म्हणजे अकार्बनी पदार्थ पाण्यात मळून, आकार देऊन, भाजून तयार झालेला उष्णतारोधक पदार्थहोय. कुंभाराने बनवलेली गाडगी, मडकी, माठ,अशी भांडी तसेच घराच्या छपरावर घालतात ती मंगलोरी कौले, बांधकामाच्या विटा, कप-बशा, टेराकोटाच्या वस्तूही सर्व आपल्या आजूबाजूला दिसणारी मृत्तिकेची उदाहरणे आहेत.

पोर्सेलिन : ही कठीण, अर्धपारदर्शक व पांढरा रंग असणारी मृत्तिका आहे. ही बनवण्यासाठी चीनमध्ये सापडणारी केओलिन ही पांढरी माती वापरतात.काच, ग्रॅनाईट , फेल्डस्पार हे खनिज केओलिनमध्येमिसळून त्यात पाणी घालून मळतात. तयार झालेल्या मिश्रणास आकार देऊन भट्टीत 1200 ते 1450 0 C तापमानाला भाजतात. त्यानंतर आकर्षक अशी ग्लेझ लावून पुन्हा भाजल्यावर पोर्सेलिनची सुंदर भांडी बनवतात. प्रयोगशाळेत अशी कोणकोणती भांडी आहेत? बोन चायना : केओलिन (चिनी माती), फेल्डस्पार खनिज, बारीक सिलिका यांच्या मिश्रणात प्राण्यांच्या हाडांची राख मिसळून पुढील प्रक्रिया करतात. ही मृत्तिका पोर्सेलिनपेक्षाही कठीण असते.

प्रगत मृत्तिका : प्रगत मृत्तिका बनवताना मातीऐवजी अ‍ॅल्युमिना (Al2 O 3 ), झिर्कोनिया(ZrO2 ), सिलिका (SiO2 ) अशी काही ऑक्साइड्स व सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) , बोरॉन कार्बाइड (B4 C) यासारख्या काही इतर संयुगांचा उपयोग करतात. या मृत्तिका भाजण्यासाठी 1600 ते 1800 0 C असे तापमान व ऑक्सिजनविरहीत वातावरण लागते. या प्रक्रियेलाच सिंटरिंग असे म्हणतात.