काचेचा इतिहास

दिंनाक: 23 Nov 2018 14:59:03


गॅलिलिओने एका नळीमध्ये काचेची भिंगे बसवून दुर्बीण तयार केली आणि तिच्यामधून आकाशातल्या ग्रहताऱ्यांचे निरीक्षण केले, टॉरिसेलीने काचेच्या नळीत पारा भरून वायुभारमापक तयार केला आणि हवेचा दाब मोजला, सर आयझॅक न्यूटन यांनी काचेच्या प्रिझममधून सूर्याच्या प्रकाशकिरणांमधले सात रंग वेगळे करून दाखवले. अशा प्रकारे पूर्वीपासूनच विज्ञानामधील अनेक प्रयोगांमध्ये काचेचा उपयोग होत आला आहे. प्रयोगशाळा म्हंटल्यावर आपल्याला काचेची टेस्ट ट्यूबच आठवते. काच आणि संशोधन यांच्यामध्ये खूप जवळचे नाते असल्यामुळे विज्ञानामधील प्रगतीचा वेध घेत असताना काचेबद्दलची माहिती समजून घेणे देखील गरजेचे आहे.

काच हा एकच विशिष्ट रासायनिक रचना (chemical composition) असलेला पदार्थ नसतो. ती एक प्रकारची स्थिती आहे आणि अनेक पदार्थ या स्थितीमध्ये येऊ शकतात किंवा आणता येतात. ही क्रिया निसर्गातसुद्धा घडत असते. ज्वालामुखींमधून बाहेर पडत असलेला अत्यंत तप्त असा लाव्हारस वेगाने थंड झाला तर त्यात काही काचेचे तुकडे किंवा गोळे तयार होतात, वाळूवर वीज पडली तर निर्माण होणाऱ्या प्रचंड ऊष्णतेमुळे तिथली थोडी वाळू वितळते आणि थंड होताना तिची काच बनते. कारखान्यांमध्ये मुख्यतः वाळू, चुना आणि सोडा यांच्या मिश्रणाला खूप जास्त तापमानापर्यंत तापवून काच तयार करतात, पण त्यात गरजेनुसार इतर अनेक पदार्थ घालून त्या काचेचे गुणधर्म बदलतात.

ज्वालामुखींमधून नैसर्गिकरीत्या तयार झालेल्या काचेचा उपयोग अश्मयुगापासून होत आला आहे. अशा काचेचे अणकुचीदार तुकडे अत्यंत कठीण असल्यामुळे त्यांचा उपयोग हत्यारांसाठी होत असे. सुमारे तीन हजार वर्षांपूर्वी पहिल्यांदा मानवनिर्मित काच तयार झाली. लोखंड किंवा तांबे यासारख्या धातूंच्या निर्मितीसाठी त्यांची खनिजे इतर पदार्थांबरोबर भट्टीमध्ये उच्च तापमानापर्यंत तापवली जात असताना त्यांतल्या राखेमधून कदाचित काही वेळा काचेचे तुकडे किंवा गोळेही निघाले असावेत. त्या काळातल्या काही कारागिरांनी वाळू, चुना आणि सोडा यांना एकत्र भाजून त्यातून काच तयार करण्याचे कसब हस्तगत केले होते, पण तिचा उपयोग रोजच्या जीवनात होत नव्हता. जुन्या काळातल्या अवशेषांमध्ये सापडणाऱ्या बहुतेक सगळ्या काचेच्या वस्तू शोभेच्या आणि अर्थातच मौल्यवान असतात. हिरेमाणिकासारख्या अमूल्य रत्नांसारखे दिसणारे काचेचे नकली खडेही तयार केले जात होते. 

सुमारे सातआठशे वर्षांपूर्वी युरोपमध्ये काचेची निर्मिती अधिक प्रमाणात व्हायला लागली. पुढील काही शतकांमध्ये काच तयार करणारे कुशल कारागीर तयार झाले. त्यांनी काच तयार करण्याच्या तंत्रज्ञानात अनेक महत्त्वाच्या सुधारणा केल्या. जास्तीत जास्त पारदर्शक काच तयार केली, कोणते रसायन वापरून किंवा मिसळून ती काच लाल, निळ्या, हिरव्या अशा वेगळ्या रंगाची होते याचा अभ्यास केला आणि सर्वांत मह त्त्वाचे म्हणजे गरम काच अजून लवचिक असतानाच तिच्यावर नळीमधून जोरात फुंकर मारून एक मोठा फुगा तयार करायचा आणि त्याला चंबू, बाटली, नळी किंवा पेल्यासारखे आकार द्यायचे तंत्र विकसित केले. काचेला पसरून त्याचा सपाट पत्रा (Sheet) तयार केला. काचेला पॉलिश करून गुळगुळीत करायचे कौशल्य मिळवले. या सुधारणा होत असताना काचेपासून वेगवेगळ्या आकारांची पात्रे, पेले, सुरया आणि नलिका अशा अनेक प्रकारच्या उपयोगी वस्तू तयार व्हायला लागल्या. पारदर्शक काचेपासून भिंगे आणि आरसे बनवले गेले. काचेच्या शीटपासून दारे आणि खिडक्यांची शोभिवंत तावदाने तयार केली जाऊ लागली. युरोपमधील बहुतेक सर्व जुन्या चर्चेसमधील दरवाजे आणि खिडक्यांवर अशी स्टेन्ड ग्लासची अत्यंत सुबक चित्रे पाहायला मिळतात. गॅलीलिओच्या काळापर्यंत काचेच्या वस्तू तयार होऊ लागल्या होत्या.

काच सहसा रासायनिक क्रियेत भाग घेत नाही, ती हवापाण्याने गंजत नाही की सर्वसामान्य उपयोगातल्या द्रवात विरघळत नाही. त्यामुळे अनेक प्रकारची रसायने काचेच्या बाटल्यांमध्ये भरून ठेवता येतात. काचेचे विघटन आणि झीज होत नसल्यामुळे ती दीर्घकाळ टिकते. पारदर्शक काचेच्या उपकरणांमधल्या वस्तू आणि आतमध्ये चालत असलेली क्रिया सहजपणे दिसते. कुठल्याही प्रकारचे मोजमाप करणाऱ्या साधनांमध्ये (Meter) फिरणारी सुई काचेमधून सहजपणे दिसते, त्यामुळे डायलवर काचेचे झाकण असलेली असंख्य साधने (Instruments) निघाली. तेले, रसायने, औषधे वगैरेंवर प्रयोग करण्यासाठी अनेक पात्रांना जोडण्याची जुळवाजुळव करावी लागते ते काम काचेच्या नलिकांच्या माध्यमामधून सुलभपणे करता येते. काचेपासून मिळणाऱ्या अशा अनेक फायद्यांमुळे प्रयोगशाळांमध्ये काचेचा उपयोग वाढत गेला. धक्का लागून किंवा तापवताना न फुटणाऱ्या, विशिष्ट घनता किंवा प्रकाशविषयक (Optical) गुणधर्म असलेल्या काचा तयार होत गेल्या. इतकेच नव्हे तर काचेचा धागासुद्धा (Fiber glass) तयार झाला. विज्ञानाची घोडदौड वेगाने व्हायला गेल्या दोन तीन शतकांमधील काचेच्या उत्पादनामधील प्रगतीची मोठी मदत झाली.

-आनंद घारे 

[email protected]

 

  लोहयुगाच्या प्रगतीचा आनंद घारे यांनी घेतलेला थोडक्यात आढावा.

 धातुविद्येचा इतिहास - भाग २