आपण दैनंदिन व्‍यवहारात अनेक प्रकारच्‍या वस्‍तू वापरतो. त्‍या लाकूड, काच, प्‍लॅस्टिक, धागे, माती, धातू, रबर अशा अनेक पदार्थांपासून बनलेल्‍या असतात. त्‍यापैंकी लाकूड, खडक, खनिजे, पाणी यांसारखे पदार्थ नैसर्गिकरीत्या उपलब्‍ध होतात म्‍हणून त्यांना निसर्गनिर्मित पदार्थम्‍हणतात. मानवाने नैसर्गिक पदार्थांवर प्रयोगशाळेत संशोधन केले. या संशोधनाचा उपयोग करून कारखान्‍यात वेगवेगळ्या पदार्थांचे उत्‍पादन करण्‍यात आले. अशा प्रकारे तयार करण्‍यात आलेल्‍या पदार्थांना मानवनिर्मित पदार्थम्‍हणतात. उदा. काच, प्‍लॅस्टिक, कृत्रिम धागे, थर्मोकोल इत्यादी. आता आपण काही मानवनिर्मित पदार्थांची माहिती मिळवूया.
प्‍लॅस्टिक (Plastic)
आकार्यता गुणधर्म असणारे व सेंद्रिय बहुवारिकांपासून बनवलेले मानवनिर्मित पदार्थम्‍हणजे प्‍लॅस्टिक होय. सगळ्याच प्‍लॅस्टिकची रचना एकसारखी नसते. काहींची रचना रेखीय तर काहींची चक्राकार असते. उष्‍णतेच्‍या होणाऱ्या परिणामाच्‍या आधारावर प्‍लॅस्टिकचे दोन प्रकारात विभाजन करतात येईल. ज्या प्लॅस्टिकला हवा तसा आकार देता येतो त्‍यास थर्मोप्‍लॅस्टिक (उष्‍मामृदू) म्हणतात. उदा. पॉलीथीन, PVC यांचा उपयोग खेळणी, कंगवे, प्‍लॅस्टिकचे ताट, द्रोण इत्यादी. दुसरे प्‍लॅस्टिक असे आहे की ज्‍यास एकदा साच्‍यात टाकून एक विशिष्‍ट आकार प्राप्‍त झाल्‍यानंतर पुन्‍हा उष्‍णता देऊन त्‍याचा आकार बदलता येत नाही. त्‍यास थर्मोसेटिगं (उष्‍मादृढ) प्‍लॅस्टिक म्हणतात. याचे उपयोग म्हणजे घरातील विद्त उपकरणांची बटणे, कुकरचे ह यु डलवरील आवरण इत् ॅं यादी.
प्‍लॅस्टिकचे गुणधर्म : प्‍लॅस्टिक गंजत नाही. प्‍लॅस्टिकचे विघटन होत नाही. त्‍याच्‍यावर हवेतील आर्द्रता, उष्‍णता, पाऊस यांचा परिणाम सहजासहजी होत नाही. त्‍यापासून कोणत्‍याही रंगाच्‍या वस्‍तू बनविता येतात. आकार्यता या गुणधर्मामुळे कोणताही आकार देता येतो. उष्‍णता आणि विद्युतचा दुर्वाहक आहे. वजनाने हलके असल्‍यामुळे वाहून नेण्‍यास सोयीचे आहे.
प्‍लॅस्टिक आणि पर्यावरण
- तुमच्या घरात दररोज पॉलिथिनच्या कॅरी बॅग किती येतात? त्यानंतर त्यांचे काय होते?
- वापर करून फेकून दिलेल्या कॅरी बॅग, पाण्याच्या बाटल्या, दुधाच्या रिकाम्या पिशव्या यांचे पुढे पुनर्चक्रीकरण (Recycle) कसे होते? काही पदार्थांचे नैसर्गिकरीत्या विघटन होते, त्यांना विघटनशील पदार्थ म्हणतात, तर काही पदार्थांचे नैसर्गिकरीत्या विघटन होत नाही, त्यांना अविघटनशील पदार्थ असे म्हणतात. पुढील तक्त्यावरून आपणांस असे दिसून येईल की, प्‍लॅस्टिक अविघटनशील आहे आणि त्यामुळे ते पर्यावरणाच्या दृष्टीने प्रदूषक आहे. यावर काय उपाय करता येईल?
थर्माेकोल (Thermocol) :
तुमच्या घरी आणलेली सहज फुटू शकेल अशी एखादी नवीन वस्‍तूज्‍या खोक्यामध्‍ये बंद केलेली असते. ते खोके हाताळतांना त्‍या वस्‍तूला इजा पोहचू नये म्‍हणून ती आणखी एका आवरणात असते, ते आवरण म्हणजे थर्माेकोल. बऱ्याच ठिकाणी जेवणावळीसाठी जी प्लेट वापरतात, ती थर्माकोल पासून बनवलेली असते थर्माेकोल म्हणजे पॉलीस्‍टायरीन या संश्लिष्‍ट पदार्थाचे एक रूप होय. 100 0 C पेक्षा अधिक तापमानावर ते द्रव अवस्थेत जाते आणि थंड केल्यानंतर स्‍थायू अवस्थेत रुपांतरित होते. त्यामुळे आपण त्‍याला हवा तसा आकार देऊ शकतो. ते धक्‍काशोषक असल्‍याने नाजूक (Delicate) वस्‍तूंच्‍या संरक्षक आवरणात त्‍याचा वापर होतो. तुमच्या दैनंदिन वापरात थर्माेकोलचा वापर कोठे केला जातो त्याची यादी तयार करा.
थर्माेकोलच्‍या अतिवापराचे पर्यावरण व मानवावर होणारे दुष्‍परिणाम
- स्‍टाइरिनमध्‍ये कर्करोगजन्‍य घटक असल्‍यामुळे थर्माेकोलच्‍या सतत सान्निध्‍यात असणाऱ्या व्‍यक्‍तींना रक्‍ताचा ल्युकेमिआ (Leukemia) व लिम्‍फोमा (Lymphoma) याप्रकारचा कर्करोग होण्‍याची शक्‍यता असते.
- जैवअविघटनशील : नैसर्गिक पद्धतीने थर्माेकोलचे विघटन होण्‍यासाठी खूप मोठा कालावधी लागतो, म्‍हणून बरेचसे लोक त्‍याला जाळून नष्‍ट करणे हाच उपाय समजतात. परंतु तो तर पर्यावरणीय दृष्टीने अधिकच घातक उपाय आहे. थर्माेकोलच्‍या ज्‍वलनामुळे विषारी वायू हवेत सोडले जातात.
- समारंभांमध्‍ये जेवण, पाणी, चहा यासाठी लागणाऱ्या पत्रावळी व कप / ग्‍लास थर्माकोलपासून बनवलेले असतात. त्‍याचा परिणाम, आरोग्‍यावर होतो. जर थर्माकोलच्‍या भांड्यात ठेवलेले पदार्थ पुन्‍हा गरम केले तर स्‍टायरीनचा काही अंश त्‍या अन्‍नपदार्थांमध्‍येविरघरळण्‍याची शक्‍यता असते. त्यामुळे अपाय होण्‍याची शक्‍यता असत.
- थर्माेकोल बनविणाऱ्या कंपनीत काम करणाऱ्या व्‍यक्‍तींच्‍या शरीरावर होणारा परिणाम : खूप अधिक कालावधीसाठी स्‍टायरीनच्‍या संपर्कात असणाऱ्या व्‍यक्‍तींना डोळे, श्‍वसनसंस्‍था, त्‍वचा, पचनसंस्थेचे आजार संभवण्‍याची शक्‍यता असते. गर्भवती महिलांना गर्भपात होण्‍याचाही धोका संभवतो. द्रवरुप स्‍टायरीनमुळे त्‍वचा भाजण्‍याचा धोका असतो.
काच (Glass) : दैनंदिन वापरात आपण काचेचा उपयोग खूप मोठ्या प्रमाणात करतो. काचेचा शोध मानवाला अचानकपणे लागला. काही फेनेशियन व्‍यापारी वाळवंटात रेतीवर स्‍वयंपाक करत असताना स्‍वयंपाकाच्‍या भांड्याला त्‍यांनी चुन्‍याच्‍या दगडाचा आधार दिला होता. स्‍वयंपाकाचे भांडे दगडावरून खाली उतरवल्‍यानंतर त्यांना एक पारदर्शक पदार्थ तयार झालेला आढळला. हा पारदर्शक पदार्थ वाळू व चुनखडी एकत्र तापवल्‍यामुळे झाला असावा असा तर्क केला गेला. त्‍यातूनच पुढे काच तयार करण्‍याची कृती विकसित झाली. काच म्हणजे सिलिका आणि सिलिकेट यांच्‍या मिश्रणातून तयार झालेला अस्फटिकी, टणक पण ठिसूळ घनपदार्थ. सिलिका अर्थात SiO 2 त्यालाच आपण वाळू असे संबोधतो. काचेमध्‍ये असणाऱ्या सिलिकाच्‍या व इतर घटकांच्‍या प्रमाणावरून सोडा लाईम काच, बोरोसिलिकेट काच, सिलिका काच, अल्कली सिलिकेट काच असे प्रकार आहेत.
काच निर्मिती : काच बनविण्‍यासाठी वाळू, सोडा, चुनखडी आणि अल्‍प प्रमाणात मॅग्‍नेशिअम ऑक्‍साईड यांचे मिश्रण भट्टीमध्‍ये तापवतात. वाळू म्‍हणजेच सिलिकॉन डायॉक्‍साईड वितळण्‍यास सुमारे 1700 0 C तापमानाची गरज असते. कमी तापमानावर मिश्रण वितळण्‍यासाठी मिश्रणात टाकाऊ काचेचे तुकडे घालतात. त्यामुळे सुमारे 850 0 C तापमानावर वितळते. मिश्रणातील सर्व पदार्थ द्रवरूपात गेल्‍यानंतर ते 1500 0 C पर्यंत तापवून एकदम थंड केले जातात. एकदम थंड केल्‍याने मिश्रण स्‍फटिक रूप घेत नाहीत, तर एकजिनसी अस्‍फटिक पारदर्शक रूप प्राप्‍त होते. यालाच सोडा लाईम काच म्हणतात.
काचेचे गुणधर्म : 1. काच तापवल्‍यानंतर मऊ होते व तिला हवा तो आकार देता येतो. 2. काचेची घनता तिच्‍यामधील घटकतत्त्‍वांवर अवलंबून असते. 3. काच उष्‍णतेची मंद वाहक आहे. तिला जलद उष्‍णता दिल्‍यास किंवा उष्‍ण काच जलद थंड केल्‍यास ती तडकते किंवा फुटते. 4. काच विजेची दुर्वाहक आहे, म्‍हणून विद्युत उपकरणात विद्युत विसंवाहक म्‍हणून काचेचा उपयोग करतात. 5. काच पारदर्शक असल्‍याने प्रकाशाचा बराचसा भाग काचेतून पारेषित होतो. तथापि काचेमध्‍येक्रोमिअम, व्‍हेनेडिअम किंवा आयर्न ऑक्‍साइडचा अंतर्भाव झाल्‍यास अशा काचेत मोठ्या प्रमाणात प्रकाश शोषला जातो.
काचेचे प्रकार व उपयोग :
- सिलिका काच : सिलिकाचा वापर करून तयार केली जाते. सिलिका काचेपासून तयार केलेल्या वस्‍तू उष्‍णतेमुळे अत्‍यल्‍प प्रसरण पावतात. आम्‍ल, आम्‍लारीचा त्‍यावर काही परिणाम होत नाही. म्‍हणून प्रयोगशाळेतील काचेच्‍या वस्‍तू तयार करण्‍यासाठी सिलिका काच वापरली जाते.
- बोरोसिलिकेट काच : वाळू, सोडा, बोरिक ऑक्‍साइड आणि अॅल्‍युमिनिअम ऑक्‍साइड यांचे मिश्रण वितळवून बाेरोसिलिकेट काच तयार केली जाते. औषधांवर या काचेचा परिणाम होत नाही. म्‍हणून औषधनिर्मिती उद्योगात औषधे ठेवण्‍यासाठी बोरोसिलिकेट काचेपासून तयार केलेल्या बाटल्या वापरतात.
- अल्कली सिलिकेट काच : वाळू आणि सोड्याचे मिश्रण तापवून अल्कली सिलिकेट काच तयार केली जाते. अल्कली सिलिकेट काच पाण्‍यात विद्राव्‍य असल्‍याने तिला जलकाच किंवा वॉटरग्‍लास म्हणतात.
- शिसेयुक्‍त काच : वाळू, सोडा, चुनखडी आणि लेड ऑक्‍साइडचे मिश्रण वितळवून शिसेयुक्‍त काच तयार केली जाते. चकचकीत असल्‍यामुळे या काचेचा उपयोग विजेचे दिवे, ट्यूबलाईट बनविण्‍यासाठी केला जातो.
- प्रकाशीय काच : वाळू, सोडा, चुनखडी, बेरिअम ऑक्‍साइड आणि बोरॉन यांच्‍या मिश्रणातून प्रकाशीय काच तयार केली जाते. चष्‍मे, दुर्बिणी, सूक्ष्‍मदर्शी यांची भिंगे बनविण्‍यासाठी शुद्‍ध काचेची गरज असते.
- रंगीत काच : सोडा लाईम काच रंगहीन असते. तिला विशिष्‍ट रंग येण्‍यासाठी काच तयार करताना मिश्रणात विशिष्‍ट धातूचे ऑक्‍साइड मिसळले जाते. उदा. निळसरहिरवी काच मिळण्‍यासाठी फेरस ऑक्‍साइड, लाल रंगाची काच मिळवण्‍यासाठी कॉपर ऑक्‍साइड इ.
- संस्‍कारित काच : काचेची उपयुक्‍तता आणि गुणवत्‍ता वाढविण्‍यासाठी तिच्‍यावर काही विशिष्‍ट संस्‍कार केले जातात. त्‍यातूनच स्‍तरित काच, प्रबलित काच (Reinforced Glass), सपाट काच (Plain Glass), तंतुरूप काच (Fiber Glass), फेन काच, अपारदर्शक काच तयार केली जाते.