>> विनायक
केंब्रिज विद्यापीठातून धातुशास्त्रात पदवी प्राप्त केलेले माझे मित्र योगेश सोमण यांनी एकदा आम्हाला एका धातूची तार दाखवली. ती ‘स्मरणशक्ती’ असणारी होती. ती सरळ तार मेणबत्तीवर तापवल्यावर ‘स्मरणातला’ आकार धारण करायची. योगेशने कल्पकतेने तप्त तारेचा आकार ‘इंग्लिश’ आइस (बर्फ!) असा करून दाखवला आणि मजा वाटली. त्याविषयी बोलताना ते म्हणाले, ‘‘हा मिश्रधातू असून त्याला ‘शेप मेमरी’ असं म्हणतात. निकेल आणि टायटॅनियमचे हे ऍलॉय असतं. ठरावीक तापमानाला आधी आकार दिला की, अशा धातूची तार सरळ केल्यावर पुन्हा पहिला आकार धारण करते.’’
धातुशास्त्राचा इतिहास फार मोठा आहे. पृथ्वीवरचे किंवा ग्रहमालेतले सर्व धातूसुद्धा जनक तारा सूर्याची देणगी आहे. सूर्याचा वर्णपटातील ‘फ्रॉनहॉफर रेषा’ त्या धातूंची, विविध वायूंची निश्चिती करतात. त्याविषयी पुढच्या लेखात. सर्व धातू ही खनिजे आहेत. पृथ्वीवरच्या विविध खाणींमधून अनेक प्रकारचे धातू सापडतात. खनिजांमध्ये दगडी कोळशापासून हिऱयापर्यंत अनेक गोष्टी येतात. त्यांच्यात आणि धातूंमध्ये फरक काय? सोप्या शब्दांत सांगायचं तर शून्याच्या वर तापमान असलेल्या ज्या वस्तूमधून विद्युतलहर (इलेक्ट्रिक करंट) जाऊ शकतो तो धातू. तसा ‘करंट’ खूप उणे तापमानाला सिरॅमिकमधूनही कोणताही अडथळा न येता पसार होतो, पण तो धातू नव्हे!
धातूंचा शोध आणि वापर नेमका कधी व कुठे सुरू झाला यावर अनेक संस्कृतींच्या इतिहासात एकवाक्यता नाही. मात्र इसवी सनापूर्वीही बऱयाच आधी म्हणजे आपल्याकडील सिंधू संस्कृतीच्या काळातही धातू ज्ञात होता. अलीकडेच हरयाणामध्ये झालेल्या उत्खननात प्राचीन रथाचे धातूचे भाग आणि काही दागिन्यांसारख्या वस्तू मिळाल्याचं पुढे आलंय. नागपूरजवळच्या नायकुंड येथे पुण्याच्या काही संशोधकांनी एक प्राचीन धातुभट्टी शोधली.
सामान्य माणसांच्या दृष्टीने सर्व धातूंमध्ये लोखंड, पोलाद, स्टेनलेस स्टील, ऍल्युमिनियम या धातूंची उपयुक्तता जास्त असली तरी महत्त्व मात्र दुर्मिळ सोन्याचांदीला आहे. घरगुती वापरासाठीच्या कढई, झारा, तवा, खलबत्ता, पळी अशा लोखंडी वस्तूंनी स्वयंपाकघर व्यापलं होतं तो भूतकाळ दूरचा नाही. मात्र 1911 मध्ये स्टेनलेस स्टीलचा शोध लागला आणि न गंजणारा, अन्न न कळकणारा, स्वच्छ दिसणारा हा धातू स्वयंपाकघरांचा राजा बनला. स्टेनलेस स्टीलमध्ये लोखंड आणि कमीत कमी 12 टक्के क्रोनियम आवश्यक असतं.
कपाटं, फर्निचर यासाठी (पट्टय़ांची कॉट) लोखंडाचा वापर घरगुती वस्तूंमधला, परंतु मेकॅनिकल इंजिनीअरिंगने लोखंडाची उपयुक्तता विविध नित्योपयोगी यंत्रांद्वारे सर्वदूर पोहोचवली. पूर्वी शेतीच्या नांगराचा फाळ लोखंडी असायचा. आज स्वयंचलित ट्रक्टरचा असतो. वापराचं स्वरूप बदललं, पण लोहमाहात्म्य कमी झालं नाही. विजेच्या खांबांपासून काँक्रीटमधल्या सळय़ा आणि जगद्व्यापी रेल्वेचे रूळ सारं लोखंडापासूनच बनलेलं. काळाच्या ओघात त्याची शुद्धता आणि मजबुती वाढली. त्यावरचं संशोधन हे सतत सुरू राहणारं. घरगुती उपकरणांमधल्या लोखंडी पत्र्याच्या उपकरणांची जागा प्लॅस्टिकने घेतली तरी लोखंडाचं महत्त्व ओसरलेलं नाही. लोखंडात कार्बनचे मिश्रण करून बनवलेलं पोलाद शक्तिशाली असतं.
पृथ्वीवर सर्वाधिक सापडणारा धातू मात्र ऍल्युमिनियम. त्याखालोखाल लोखंड किंवा आयर्न, परंतु शुद्ध ऍल्युमिनियम खूपच मऊ असल्याने त्यात मॅग्नेशियम मिसळून त्याची शक्ती वाढवतात. असे काही धातूंच्या मिश्रणातून नवे भक्कम धातू बनतात. त्याचं उत्तम उदाहरण म्हणजे पितळ. तांबे आणि जस्त यांच्या मिश्रणातून निर्माण होणारं पितळ एकेकाळी स्वयंपाकघरातल्या भांडय़ांमध्ये सर्वाधिक दिसायचं. त्याची जागाही हळूहळू स्टेनलेस स्टीलने घेतली. हा धातू 1300 अंश सेल्सियसनंतर वितळतो आणि गंजत नाही. तसंच त्यावर अन्नरसांचा विपरीत परिणाम होत नाही. न गंजण्यासाठी स्टील ऑक्सिजनच्या संपर्कात ठेवावं लागतं.
जर्मन शास्त्रज्ञ फ्रेडरिक मॉह यांनी धातूच्या घट्टपणाचं (हार्डनेसचं) गणित मांडलं. त्याला मॉह स्केल हेच नाव आहे. आता ते फारसं वापरात नाही. त्यानुसार हिरा 10 मॉह टणक असतो. काच 5.5, तांबे 3.5, प्लॅटिनम 4.5, चांदी 2.8 तर सोनं 2.5 मॉह ‘काठिण्य’ बाळगून असतं. सोन्याचं उत्पादन खूप कमी असल्याने असेल कदाचित, पण सोने हा न गंजणारा, प्रदूषणाचा परिणाम न होणारा वगैरे गुणसंपन्न धातू असल्याने त्याचे अप्रूप सर्वत्र आहे. आज सोन्याचा 10 ग्रॅमचा दर 60 हजारांच्या घरात आहे आणि तरीही हजारो टनांचे दागिने जगभर विकले जातायत. शेवटी हौसेचं मोल सोन्यापेक्षाही अधिकच! जगातील सर्वात मोठी सोन्याची खाण इंडोनेशियात आहे. पृथ्वीवरचं 30 टक्के लोखंड ऑस्ट्रेलियात आहे. तसे टंग्स्टन, क्रोमियम, टिटॅनियम असेही कठीण धातू आहेतच. पृथ्वी ते चंद्र असा ‘जिना’ करायचा झाला तर किती भक्कम धातूचा वापर करावा लागेल यावरही बौद्धिक चर्चा घडली होती. वजनाने कमी आणि भक्कमपणात अधिक असे ऍल्युमिनियम, मॅग्नेशियम धातू सध्या अंतराळयानात (आतमध्ये) वापरतात.
