वाळवी म्हणलं की शहरी माणसाच्या अंगावर काटा उभा रहातो. ती एखाद्या वस्तूला लागली की त्या वस्तूचा भुगा करुनच पुढे जाणार हे सत्य. शक्यतो दमट जागा तिच्या खास आवडत्या. इमारतीच्या पायात, पुस्तकांना, लाकडी सामानाला, कापडी जिन्नस, गाद्या, कशालाही ती लागते आणि थोडक्या वेळात त्या वस्तूचं होत्याचं नव्हतं करुन टाकते. जमिनीत तर ती असतेच. जंगलात, ओसाड जागी मातीची उंचच उंच वारूळं करुन त्यात निवास करणं हा तर त्यांचा हक्कच!
माणसाचा हा शत्रू असला तरी वाळवीला त्याने आपल्या फायद्यासाठी राबवलं आहे. अगदी पुराणकाळापासून. वराहमिहिराने बृहत संहितेत विहिर खणायची असेल तर वाळवीचं वारूळ असलेली जागा शोधून काढा असा सल्ला दिला आहे. याशिवाय त्यांचा भक्ष्य म्हणूनही वापर केला जातो. भारतातही ओडिशा, झारखंड राज्यातले आदिवासी वाळवीच्या मुंग्या (आपण त्यांना मुंग्या म्हणत असलो तरी त्यांचं आणि मुंगीचं कुळ वेगळं असतं) मोठ्या संख्येने एका ठिकाणी असतात तेव्हा त्यांना पकडून, भाजून नुसतंच किंवा भाताबरोबर खातात. वाळवी शक्तीदात्री आहे. अगदी मासळीतून मिळणार्‍या उश्मांकापेक्षा. प्रत्येक १०० ग्रॅम वाळवीत ६१३ उष्मांक मिळतात तर मासळीमध्ये १७० (Indian Journal of Traditional Knowledge 8(4); 2009; 485-494). यावरुन तिच्या उपयुक्ततेची कल्पना यावी.
वाळवी जेव्हा वारूळ बांधते तेव्हा त्या मातीचा पोत आणि रासायनिक गुणधर्म पूर्णपणे बदलून टाकते. वारूळाच्या बांधणीत वाळू/मातीचे कण, अतिसूक्ष्म सेल्युलोज असते तर त्यावर एका छान चिकट पदार्थाचा गिलावा वाळवीचे सभासद त्यांच्या तोंडावाटे करतात. वारूळाचा आकार, उंची मात्र वाळवीच्या जातीवर अवलंबून असते. अगदी ४-५ मीटर उंचीची आणि ६-८ मीटर व्यासाची वारूळंही असतात. त्यांच्या आकाराला मात्र कुठलाही नियमितपणा नसतो. ती शंकुच्या किंवा पिरॅमिडच्या आकारात सापडतात. वारूळाची माती ते वाळल्यानंतर खडकासारखी कठीण होते आणि दिवसागणिक त्याचा घट्टपणा वाढत जातो. या मातीचा आणखी एक गुण महत्वाचा आहे. ती उष्णता रोधक असते. म्हणून काही ठिकाणी तर तिचा वापर घरबांधणीत - विटा बनवणं, इत्यादिसाठी केला जातो.
नुकत्याच एका प्रकाशित झालेल्या संशोधनानुसार त्यांना निसर्गातले धातुकर्मी अभियंते म्हणूनही म्हणायला हवं असं वाटतंय (करंट सायन्स खंड १०६(१); २०१४; ८३-८८). या संशोधनाचा हा गोषवारा. या संशोधकांनी डेहराडून जवळच्या छार्बा खेड्यातून आणि आयआयटी, दिल्लीच्या आवारातील वारूळाच्या वेगवेगळ्या ठिकाणाहून माती गोळा केली आणि तिचं पृथःकरण केलं. त्यांच्या असं लक्षात आलं की दोन्ही ठिकाणच्या मातीत क्वार्टझचा अंश (सिलिकेची दोन्ही प्रारुपं - अल्फा-क्वार्टझ आणि बीटा-क्रिस्टोबलाईट) आहे आणि म्हणून वाळवीच्या वारुळाची माती अल्फा-क्वार्टझ आणि बीटा-क्रिस्टोबलाईट याचा एक उत्तम नैसर्गिक स्त्रोत ठरावा.
अल्फा-क्वार्टझ हा अर्धवाहक (सेमीकंडक्टर) उद्योगात निर्णायक घटक ठरतो. सिलिकॉन आणि तत्सम संयुगं निर्माण करायला क्वार्टझ वापरलं जातं. उष्णतेत आणि रासायनिक प्रक्रियांनंतरही अलौकिकरित्या स्थिर राहण्याच्या त्याच्या गुणामुळे घर्षण होणार्‍या वस्तूंत, चीनी मातीपासून बनवलेल्या वस्तूंत, सिमेंट, वगैरे उद्योगात मोठ्या प्रमाणात तो एक आवश्यक घटक ठरला आहे. निसर्गात बीटा-क्रिस्टोबलाईट आणि ट्रायडायमाईट अग्निजन्य खडकात एकत्र आढळतात. बीटा-क्रिस्टोबलाईट हे सिलिकाचं उच्च तापमानावर आणि कमी दाबावर मिळवलेलं बहुरुप आहे आणि ते मिळवायला अल्फा-क्वार्टझ १४७० अंश सेल्सियस वर तापवावं (सिंटर करावं) लागतं. स्थिररुपातलं बीटा-क्रिस्टोबलाईट मिळवायला इतरही काही मार्ग आहेत. सिलिकेतून बीटा-क्रिस्टोबलाईट स्थिररुपात मिळवायला कॅल्शियम, सोडियम, तांबं, लिथियम, स्ट्रॉन्शियमचे आयन आवश्यक असतात नाहीतर १७०-२७० अंश सेल्सियस तापमानावर त्याचं पुन्हा अल्फा क्वार्टझमध्ये रुपांतर होतं. बीटा-क्रिस्टोबलाईटचा वापर क्वार्टझच्या मुशी (क्रुसिबल्स) आणि इतर उच्च-तापमान रोधक आणि अस्तर असलेली (insulated) साधनसामग्री बनवायला करतात.
निसर्गात क्वार्टझ ग्रेनाईट, गाळाच्या खडकात - मातीतून बनलेल्या खडकात, वालुकाश्मात - वगैरे अग्निजन्य खडकात सापडतं. ते वाळू आणि कार्बोनेट खडकातही सापडतं. मात्र हे अशुध्द स्वरुपात असल्यानं त्याचा उत्पादनाistत लगेच वापर करता येत नाही. इलेक्ट्रॉनिक उद्योगात जे क्वार्टझ वापरलं जातं त्याचं उत्पादन करायची पध्दत पूर्ण विकसीत झाली आहे. 'संवर्धीत क्वार्टझ' प्रयोगशाळेत अतिशय नियंत्रित केलेल्या वातावरणात तयार होतं आणि उद्योगात त्याचाच वापर होतो. तर नैसर्गिक क्वार्टझचा उपयोग प्रक्रिया उद्योगात आणि कच्चा माल म्हणून केला जातो. खडकातील क्वार्टझ शुध्द स्वरुपात मिळवण्यासाठी खडकांवर वेगवेगळ्या भौतिक आणि रासायनिक प्रक्रिया केल्या जातात.
या संशोधकांच्या असंही लक्षात आलं की या दोन्ही ठिकाणच्या मातीतले घटक थोडे वेगळे आहेत. या मातीचं सूक्ष्मदर्शकाखाली केलेलं निरीक्षण त्यांच्यातील पोताचा फरक दाखवून गेला. डेहराडूनमधील मातीत पातळ पत्र्यासारखे क्वार्टझचे तुकडे आढळले तर दिल्लीच्या मातीत ते कांडीच्या आकाराचे होते. हे नमुने १००० अंश सेल्सियस तापमानात १२ तास तापवले पण त्यांच्यातील आर्द्रता कमी होण्याव्यतिरिक्त त्यांच्या घटकात कसलाही बदल झाला नाही. याचं कारण अर्थातच त्या मातीची उष्णतारोधकता. डेहराडूनचा नमुना डोंगराळ भागातला, जंगलातला होता. या भागातली माती अ‍ॅल्युमिनियम आणि लोहयुक्त असल्यामुळे खूपच सुपीक आहे तर दिल्लीतली माती ही गाळाची. कोरड्या हवामानामुळे तिच्यात सेंद्रिय पदार्थांचे घटक कमी प्रमाणात आहेत पण ती सोडियम आणि इतर विद्राव्य क्षार, चुनखडी मिश्रित, जिप्समयुक्त अशी आहे. सिलिका या मुख्य घटका व्यतिरिक्त या मातीत लोह, मॅग्नेशियम आणि अ‍ॅल्युमिनियमचे ऑक्साईड्सही भरपूर प्रमाणात आढळले. म्हणूनच ही माती ज्या शेतात या घटकांचे अंश कमी असतात तेथे मिसळायला सांगितलं जातं. सिलिकेचं प्रमाण दोन्ही मातीत भरपूर होतं पण फरकच करायचा झाला तर डेहराडूनच्या मातीत जास्त होतं. अर्थात बीटा-क्रिस्टोबलाईटचं प्रमाण दिल्लीच्या मातीत केवळ २५% च होतं. म्हणून याचा क्वार्टझ मिळवण्यासाठी उपयोग करायचा असेल तर प्रथम त्याचं पृथःकरण करणं आवश्यक ठरतं कारण वेगवेगळ्या ठिकाणच्या वारूळात याचं प्रमाण वेगवेगळं असू शकतं. तयार क्वार्टझचा हा नैसर्गिक स्त्रोत कदाचित पुढे अर्धवाहक उद्योगात उपयोगी पडणार आहे आणि क्वार्टझ मिळवण्यासाठी वारूळाच्या मातीचा असा उपयोग भविष्यात केला गेला तर वाळवीच्या वारूळाची 'शेती' फायद्याची कशी करता येईल हा नवा संशोधन विषय असेल.
हा लेख 'दैनिक हेराल्ड' ९ फेब्रुवारी २०१४ च्या अंकात 'रविवारचे विचारधन' मध्ये प्रकाशित झाला.
माणसाचा हा शत्रू असला तरी वाळवीला त्याने आपल्या फायद्यासाठी राबवलं आहे. अगदी पुराणकाळापासून. वराहमिहिराने बृहत संहितेत विहिर खणायची असेल तर वाळवीचं वारूळ असलेली जागा शोधून काढा असा सल्ला दिला आहे. याशिवाय त्यांचा भक्ष्य म्हणूनही वापर केला जातो. भारतातही ओडिशा, झारखंड राज्यातले आदिवासी वाळवीच्या मुंग्या (आपण त्यांना मुंग्या म्हणत असलो तरी त्यांचं आणि मुंगीचं कुळ वेगळं असतं) मोठ्या संख्येने एका ठिकाणी असतात तेव्हा त्यांना पकडून, भाजून नुसतंच किंवा भाताबरोबर खातात. वाळवी शक्तीदात्री आहे. अगदी मासळीतून मिळणार्‍या उश्मांकापेक्षा. प्रत्येक १०० ग्रॅम वाळवीत ६१३ उष्मांक मिळतात तर मासळीमध्ये १७० (Indian Journal of Traditional Knowledge 8(4); 2009; 485-494). यावरुन तिच्या उपयुक्ततेची कल्पना यावी.
वाळवी जेव्हा वारूळ बांधते तेव्हा त्या मातीचा पोत आणि रासायनिक गुणधर्म पूर्णपणे बदलून टाकते. वारूळाच्या बांधणीत वाळू/मातीचे कण, अतिसूक्ष्म सेल्युलोज असते तर त्यावर एका छान चिकट पदार्थाचा गिलावा वाळवीचे सभासद त्यांच्या तोंडावाटे करतात. वारूळाचा आकार, उंची मात्र वाळवीच्या जातीवर अवलंबून असते. अगदी ४-५ मीटर उंचीची आणि ६-८ मीटर व्यासाची वारूळंही असतात. त्यांच्या आकाराला मात्र कुठलाही नियमितपणा नसतो. ती शंकुच्या किंवा पिरॅमिडच्या आकारात सापडतात. वारूळाची माती ते वाळल्यानंतर खडकासारखी कठीण होते आणि दिवसागणिक त्याचा घट्टपणा वाढत जातो. या मातीचा आणखी एक गुण महत्वाचा आहे. ती उष्णता रोधक असते. म्हणून काही ठिकाणी तर तिचा वापर घरबांधणीत - विटा बनवणं, इत्यादिसाठी केला जातो.
 |
| छायाचित्रः अनुक्रमे डेहराडून आणि दिल्ली येथील वाळवीची वारूळं. आभारः करंट सायन्स |
नुकत्याच एका प्रकाशित झालेल्या संशोधनानुसार त्यांना निसर्गातले धातुकर्मी अभियंते म्हणूनही म्हणायला हवं असं वाटतंय (करंट सायन्स खंड १०६(१); २०१४; ८३-८८). या संशोधनाचा हा गोषवारा. या संशोधकांनी डेहराडून जवळच्या छार्बा खेड्यातून आणि आयआयटी, दिल्लीच्या आवारातील वारूळाच्या वेगवेगळ्या ठिकाणाहून माती गोळा केली आणि तिचं पृथःकरण केलं. त्यांच्या असं लक्षात आलं की दोन्ही ठिकाणच्या मातीत क्वार्टझचा अंश (सिलिकेची दोन्ही प्रारुपं - अल्फा-क्वार्टझ आणि बीटा-क्रिस्टोबलाईट) आहे आणि म्हणून वाळवीच्या वारुळाची माती अल्फा-क्वार्टझ आणि बीटा-क्रिस्टोबलाईट याचा एक उत्तम नैसर्गिक स्त्रोत ठरावा.
अल्फा-क्वार्टझ हा अर्धवाहक (सेमीकंडक्टर) उद्योगात निर्णायक घटक ठरतो. सिलिकॉन आणि तत्सम संयुगं निर्माण करायला क्वार्टझ वापरलं जातं. उष्णतेत आणि रासायनिक प्रक्रियांनंतरही अलौकिकरित्या स्थिर राहण्याच्या त्याच्या गुणामुळे घर्षण होणार्‍या वस्तूंत, चीनी मातीपासून बनवलेल्या वस्तूंत, सिमेंट, वगैरे उद्योगात मोठ्या प्रमाणात तो एक आवश्यक घटक ठरला आहे. निसर्गात बीटा-क्रिस्टोबलाईट आणि ट्रायडायमाईट अग्निजन्य खडकात एकत्र आढळतात. बीटा-क्रिस्टोबलाईट हे सिलिकाचं उच्च तापमानावर आणि कमी दाबावर मिळवलेलं बहुरुप आहे आणि ते मिळवायला अल्फा-क्वार्टझ १४७० अंश सेल्सियस वर तापवावं (सिंटर करावं) लागतं. स्थिररुपातलं बीटा-क्रिस्टोबलाईट मिळवायला इतरही काही मार्ग आहेत. सिलिकेतून बीटा-क्रिस्टोबलाईट स्थिररुपात मिळवायला कॅल्शियम, सोडियम, तांबं, लिथियम, स्ट्रॉन्शियमचे आयन आवश्यक असतात नाहीतर १७०-२७० अंश सेल्सियस तापमानावर त्याचं पुन्हा अल्फा क्वार्टझमध्ये रुपांतर होतं. बीटा-क्रिस्टोबलाईटचा वापर क्वार्टझच्या मुशी (क्रुसिबल्स) आणि इतर उच्च-तापमान रोधक आणि अस्तर असलेली (insulated) साधनसामग्री बनवायला करतात.
निसर्गात क्वार्टझ ग्रेनाईट, गाळाच्या खडकात - मातीतून बनलेल्या खडकात, वालुकाश्मात - वगैरे अग्निजन्य खडकात सापडतं. ते वाळू आणि कार्बोनेट खडकातही सापडतं. मात्र हे अशुध्द स्वरुपात असल्यानं त्याचा उत्पादनाistत लगेच वापर करता येत नाही. इलेक्ट्रॉनिक उद्योगात जे क्वार्टझ वापरलं जातं त्याचं उत्पादन करायची पध्दत पूर्ण विकसीत झाली आहे. 'संवर्धीत क्वार्टझ' प्रयोगशाळेत अतिशय नियंत्रित केलेल्या वातावरणात तयार होतं आणि उद्योगात त्याचाच वापर होतो. तर नैसर्गिक क्वार्टझचा उपयोग प्रक्रिया उद्योगात आणि कच्चा माल म्हणून केला जातो. खडकातील क्वार्टझ शुध्द स्वरुपात मिळवण्यासाठी खडकांवर वेगवेगळ्या भौतिक आणि रासायनिक प्रक्रिया केल्या जातात.
या संशोधकांच्या असंही लक्षात आलं की या दोन्ही ठिकाणच्या मातीतले घटक थोडे वेगळे आहेत. या मातीचं सूक्ष्मदर्शकाखाली केलेलं निरीक्षण त्यांच्यातील पोताचा फरक दाखवून गेला. डेहराडूनमधील मातीत पातळ पत्र्यासारखे क्वार्टझचे तुकडे आढळले तर दिल्लीच्या मातीत ते कांडीच्या आकाराचे होते. हे नमुने १००० अंश सेल्सियस तापमानात १२ तास तापवले पण त्यांच्यातील आर्द्रता कमी होण्याव्यतिरिक्त त्यांच्या घटकात कसलाही बदल झाला नाही. याचं कारण अर्थातच त्या मातीची उष्णतारोधकता. डेहराडूनचा नमुना डोंगराळ भागातला, जंगलातला होता. या भागातली माती अ‍ॅल्युमिनियम आणि लोहयुक्त असल्यामुळे खूपच सुपीक आहे तर दिल्लीतली माती ही गाळाची. कोरड्या हवामानामुळे तिच्यात सेंद्रिय पदार्थांचे घटक कमी प्रमाणात आहेत पण ती सोडियम आणि इतर विद्राव्य क्षार, चुनखडी मिश्रित, जिप्समयुक्त अशी आहे. सिलिका या मुख्य घटका व्यतिरिक्त या मातीत लोह, मॅग्नेशियम आणि अ‍ॅल्युमिनियमचे ऑक्साईड्सही भरपूर प्रमाणात आढळले. म्हणूनच ही माती ज्या शेतात या घटकांचे अंश कमी असतात तेथे मिसळायला सांगितलं जातं. सिलिकेचं प्रमाण दोन्ही मातीत भरपूर होतं पण फरकच करायचा झाला तर डेहराडूनच्या मातीत जास्त होतं. अर्थात बीटा-क्रिस्टोबलाईटचं प्रमाण दिल्लीच्या मातीत केवळ २५% च होतं. म्हणून याचा क्वार्टझ मिळवण्यासाठी उपयोग करायचा असेल तर प्रथम त्याचं पृथःकरण करणं आवश्यक ठरतं कारण वेगवेगळ्या ठिकाणच्या वारूळात याचं प्रमाण वेगवेगळं असू शकतं. तयार क्वार्टझचा हा नैसर्गिक स्त्रोत कदाचित पुढे अर्धवाहक उद्योगात उपयोगी पडणार आहे आणि क्वार्टझ मिळवण्यासाठी वारूळाच्या मातीचा असा उपयोग भविष्यात केला गेला तर वाळवीच्या वारूळाची 'शेती' फायद्याची कशी करता येईल हा नवा संशोधन विषय असेल.
हा लेख 'दैनिक हेराल्ड' ९ फेब्रुवारी २०१४ च्या अंकात 'रविवारचे विचारधन' मध्ये प्रकाशित झाला.
कोणत्याही टिप्पण्‍या नाहीत:
टिप्पणी पोस्ट करा