வேதியியலைப் பற்றி 107 கதைகள் - எல்.வ்லாசோவ், டி.ட்ரிபோனோவ்

மொழிபெயர்ப்பாளர்: டாக்டர் கணேசன் 

தாமரை பப்ளிகேஷன்ஸ் (பி) லிட் 41-B, சிட்கோ இண்டஸ்டிரியல் எஸ்டேட் 

முதற் பகை...

உலகெங்கும் நூறு, ஆயிரக்கணக்கான ஊது உலைகள் இரும்பையும். எஃகையும் உற்பத்தி செய்கின்றன. பல நாடுகளில் உள்ள பொருளாதார அறிஞர்கள், ஒவ்வோர் ஆண்டிலும் எவ்வளவு மிலியன் டன். உலோகம் உற்பத்தியாயிற்று என்று கணக்கிட்டு அடுத்த ஆண்டில் எவ்வளவு உலோகம், தாதுப் பொருள்களைப் பகுத்துப் பெறப்படக் கூடும் என்பதை முன் கூட்டியே அறிவிக்கிறார்கள்.

இப்பொருளாதார அறிஞர்கள் ஒரு திடுக்கிட வைக்கும் செய்தியும் கூறுகிறார்கள், என்ன தெரியுமோ - “ஊது கலைகளில் சராசரியாக எட்டிவொன்றின் வேலை வீணே.'' என்பதுதான். ஒவ்வோர் ஆண்டிலும் உற்பத்தி செய்யப்படும் உலோகத்தில் நூற்றுக்குப் பன்னிரண்டு சதவீதம் சீர்மை குன்றி மனிதனுக்குப் பயனற்றதாகி, ஓர் இரக்கமற்ற பகைவனுக்குப் பலியாகி இழக்கப்படுகிறது.

இப்பகைவனின் பெயர் 'துரு'. விஞ்ஞானம் இதை உலோக அரிப்பு [metal corrosion] என்று கூறுகிறது.

அழிவது இரும்பும் எஃகும் மட்டுமல்ல - இரும்பு வகையல்லாத [nonferrous] தாமிரம், தகரம், துத்தநாகம் என்பவையும் கூடத்தான்.

உலோக அரிப்பு என்பது அவை ஆக்ஸிகரணமாவதைக் குறிக்கிறது. உலோகங்களில் பெரும்பாலானவை தனித்த நிலையில் ஸ்திரத்துவம் பெற்றவை அல்ல: காற்றில் வைத்திருந்தாலும் கூட ஒரு உலோகப் பண்டத்தின் பளபளப்பான வெளிப்புறத்தை அதன் ஆக்ஸைடு ஓர் போர்வை போல் மூடிவிடுகிறது. துர்ச்சகுனப் போலப் பலவேறு நிறங்களில் படரமைப்பாக உள்ளது, இந்த ஆக்ஸைடு.

இவ்வாறு ஆக்ஸிகரணமடைந்த உலோகங்களும், அவற்றின் கலவைகளும் தங்களுடைய பல மதிப்பரிய நன்மைகளை இழக்கின்றன. பலம் குன்றி, மீள்வலி (elasticity) இழந்து, வெப்பம் அல்லது மின்சாரத்தைக் கடத்தும் திறனிலும் இழிந்து விடுகின்றன.

துவங்கியதன் பின் உலோக அரிப்பு இருமமை பொறுத்தவரை பாதியளவில் நின்று விடுவதில்லை. மெதுவாக ஆனால் நிச்சயமாக இப் “பழுப்பு போய் ", இரும்பு சாமான் முழுவதையும் அழித்தே விடும். முதலில் ஒரு சில ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறுகள் உலோகத்தின் மேற்பரப்பில் வந்து பட்டு! ஆக்ஸைடு மூலக் கூறுகள் உண்டாகின்றன. அதாவது ஆக்ஸைடு மென் படலம் (film] எனக் கூறப்படும் போர்வை தோன்றுகிறது. அது நெகிழ்வுடையதாக இருப்பதன் -- வழியே அணுக்களோ, மூலக்கூறுகளோ சுலபமாக எளிதில் பரவ முடிகிறது. இவ்வாறு முறையே அடுத்த, அதற்கடுத்த அடுக்குகள் உள்ள உலோக அணுக்கள் ஆக்ஸிகரணமடைகின்றன. ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறுகள் தங்கள் அழிவு வேலையைத் தொடர்ந்து தடையின்றிச் செய்து முடித்து விடுகின்றன

வெறும் காற்றை விட ஆக்கிரமிப்பு வன்மை மிகுந்த வேதிச் சூழ்வில் அரிப்பு வேலை அதிவிரைவாகவே நடக்கும் க்ளோரின், ஃப்ளூரின், சல்பர் டையாக்ஸைடு, ஹைட்ரஜன் ஸல்ஃபைட் ஆகியவையும் உலோகங்களுக்குப் பெரும் அபாயம் விளைவிக்கும் வைரிகளே. ஓர் உலோகம் வாயுக்களின் வினையினால் அரிக்கப்படுவதை, வேதியியல் அறிஞர்கள் வாயு அரிப்பு (gas corrosion] எனக் கூறுகிறார்கள்.

இவை தவிரப் பல விதமான கரைசல்களைப் பற்றி என்ன கூறுவது? அவைகளும் உலோகங்களுக்குப் பயங்கரமான எதிரிகள்தாம். உதாரணம், கடல் நீர் - பெருங் கப்பல்களும் கூட சிறிது காலத்திற்கொரு முறை பழுது பார்க்கும் தளத்திற்குக் கொண்டு வரப்பட வேண்டும். அவைகளின் அடிப்புறத்திலும், பக்கங்களிலும் உள்ள அரித்துப் போன தகடுகளுக்குப் பதில் வேறு தகடுகள் பொருத்தப்பட வேண்டும்.

கோடீஸ்வரரான ஓர் அமெரிக்கர் செய்த ஒரு பெரும் தவறு பேரழிவில் முடிந்த கதையொன்றை கேளுங்கள்.

உலகில் மிகச் சிறந்த உல்லாசப் படகு தன்னுடையதாக வேண்டுமென்று அவர் விரும்பினார். அதற்காக அவர் ஒரு தேவை ஆணை விடுத்ததுடன் “அலைகடலின் அழைப்பு " என்று படகுக்கு ஒரு மனங் கவரும் பெயரையும் சூட்டினார். பணம் செலவழிக்க அவர் தயங்கவில்லை. அவருடன் ஆணை ஒப்பந்தம் செய்து கொண்ட வேலையாளரும் தங்கள் வாடிக்கைக்காரரை மனம் குளிர்விக்கத் தங்களாலியன்றவரை முயன்றனர். படகின் உட்புறச் சிங்காரத்தைத் தவிர, மற்ற வேலைகள் முடிந்தன.

பின் நடந்ததென்ன? உல்லாசப் படகு கடற்பயணம் செய்யவே இல்லை, அத்தகையதொரு வாய்ப்புக்கிடைக்கவில்லை அதற்கு. படகு கடலில் விடப்படும் நாளுக்குச் சில தினங்களுக்கு முன்பே அதன் உட்புறம். - முழுதுமே அரிக்கப்பட்டு விட்டது தெரிய வந்தது.

இது எப்படி? அரிப்பு என்பது ஒரு மின்வேதி நிகழ்ச்சி

கப்பல் கட்டுபவர்கள், உல்லாசப் படகின் மறம், அடிப்புறத்தை  ஜெர்மன் வெள்ளி என்ற நிக்கல் - தாமிரக் கலவை தகடுகளைக் கொண்டு அமைக்கத் தீர்மானித்தனர். அது நல்ல கருத்துதான். ஏனெனில், விலை மிகுந்ததாயிருப்பியிருப்பினும்  இந்த உலோகச் கலவை, கடல் நீரின் அரிப்பை எதிர்த்து நிற்க வல்லது. ஆனால் அது பலம் பொருந்தியதல்ல என்பதனால் கப்பலின் பல பகுதிகள், பிரத்யேகமான எஃகு வகைகள் போன்ற வேறு உலோகங்களால் செய்யப்பட்டிருந்தன.

இதுவே உல்லாசப் படகின் அழிவிற்குக் காரணமாகியது. ஜெர்மன் வெள்ளியும், எஃகும் ஒன்றையொன்று தொடும் இடங்களெல்லாம் பலமான கால்வானி கலங்களைப் போலச் செயல்பட்டன. கப்பலின் அடிப்புறம் உடனேயே சீர்குலையத் துவங்கியது. முடிவு துக்ககரமாகி விட்டது.

கோடீஸ்வரரின் மனவேதனையை வருணித்தல் சாத்தியமில்லை. அமைத்த வேலையாளரும், - உலோக அரிப்பின் சட்டங்களில் முக்கியமான - தொன்றை அச்சம்பவத்திற்குப் பிறகு மறக்கவேயில்லை. அதாவது பிரதானமான உலோகத்துடன் கால்வானி கடங்களாகச் செயல்படக் கூடிய வேறு உலோகங்கள் சேர்ந்தால் அரிப்பு திடீரென்று விரைவாக்கப்படுகிறது.

.... எதிர்ப்பதெப்படி? 

டெல்லியில் ஓர் அற்புதமான தூண் இருக்கிறது. ' நூற்றாண்டுகளாக அது நின்றுகொண்டிருக்கிறது. . அற்புதம் என்னவெனில் அது வெகு சுத்தமான இரும்பினால் செய்யப்பட்டது என்பதுதான். காலம் அதைத் தொடவில்லை நூற்றாண்டுகளுக்குப் பின்னும் அந்தத் தூண் புதியது போல் தோற்றமளிக்கிறது. அதில் துருபிடிக்கவில்லை .  உலோக இந்த விஷயத்தில் மட்டும் தனக்குத் தானே துரோகம் செய்துகொண்டது போல

எவ்வாறு பண்டைக் கால உலோக வினையாளர் வெகு சுத்தமான இரும்பைத் தயாரிப்பதில் வெற்றி கண்டார்களென்பது புதிரானதுதான். சில “மூளை கொதித்தவர்கள்'' அது மனிதனால் தயாரிக்கப்படவே இல்லை என்றும், யாரோ வெளி பயணிகள் இங்கு வந்திருந்தார்கள் என்றும், தங்கள் ஞாபகார்த்தச் சின்னமாக அந்தத் தூணை நிறுத்தி வைத்தார்களென்றும் கூற முற்பட்டு விட்டனர். -

தூணை ஏற்படுத்தியது பற்றி மர்மமான எண்ணச் சூழலை நாம் பறித்து விலக்கி விட்ட பின்னும் கூட, எஞ்சியுள்ள ஒரு மெய்ப்பாடு வேதியியலறிஞர்களுக்கு மிக முக்கியமானது. அதாவது ஓர் உலோகம் எவ்வளவுக்குச் சுத்தமாக இருக்கிறதோ, அவ்வளவுக்கு அது மெதுவாக அரிக்கப்படுகிறது என்பதே. ஆகவே அரிப்பை முறியடிக்கும் எண்ணம் கொள்ளு வீரனால், அதி சுத்தமான உலோகங்களையே பயன்படுத்துக.

உலோகங்களைப் பொறுத்தவரை, சுத்தமென்பது முக்கியமானது மட்டுமல்ல, உலோகத்தினாலான பண்டங்களின் வெளிப்புறப் பரப்பு, இயன்ற அளவு புரையற்றதாகச் செய்யப்படுவதும் அவசியமானதாகும். வெளிப்பரப்பின் மிகச் சிறிய மேடு பள்ளங்கள் உலோகத்தில் வேற்றுப் பொருள் குடியேறியது போன்று விளைவுகளைத் தரக்கூடும். விஞ்ஞானிகளும் பொறி இயல் வல்லுநர்களும் கற்பனைக்கு எட்டும் உயர்ந்த லட்சியமான அளவுக்கு மழமழப்பான வெளிப் பரப்புகளைத் தயாரிப்பதில் அநேகமாக வெற்றி பெற்று விட்டனர். அத்தகைய வெளிப்பரப்புகளைக் கொண்ட பண்டங்கள், ராக்கெட்டுகள், விண்வெளி ஊர்திகள் ஆகியவற்றை தயாரிப்பதில் இப்பொழுதே பயன்படுகின்றன.

ஆகவே அரிப்புத் தடுப்புப் பிரச்சினை தீர்ந்து ,விட்டதா? இல்லை. அதி சுத்தமான உலோகங்கள் விலை உயர்ந்தவை, எளிதில் பெற முடியாதவை. எளிதில் அவற்றைத் தயாரித்தல் கடினமானது. மேலும்,  பொறியியல் நிபுணர்கள் உலோகக் கலவைகளையே விரும்புகிறார்கள். ஏனெனில் அவற்றின் தன்மைகள் விரிந்தமைந்த எல்லைகள் உள்ளவை. ஓர் உலோகக் என்பது குறைந்த பட்சம் இரண்டு உலோகங்களை கொண்டது.

வேதி அறிஞர்கள் அரிப்பின் வினை முறை அனைத்தையும் பற்றி விவரமாகக் கண்டறிந்துள்ள அவர்களுக்குச் சில குறிப்பிட்ட தன்மைகள் உள்ள உலோக கலவையைத் தயாரிக்க முற்படும் பொழுது, அவர்கள் அதற்குரிய பல விஷயங்களில் ஒன்றாக அரிப்பு என்ன பகுதியையும் பற்றி ஆழ்ந்து சிந்திக்கிறார்கள். தற்பொழுது அரிப்பை நன்றாக எதிர்த்து நிற்கக் கூடிய பல உலோகம் கலவைகள் உள்ளன.

நமது அன்றாட வாழ்வில் துத்தநாகம் அல்லது வெள்ளீயம் பூசப்பட்ட பல சாமான்களைப் பயன்படுத்துகிறோம். இரும்பு துருப்பிடிக்காமல் காப்பாற்றப்படுவதற்காக ஒரு மெல்லிய போர்வை போன்ற, துத்தநாக அல்லது வெள்ளீய மேலுறையினால் (பூச்சினால்) மூடப்படுகிறது. இது ஒரு குறிப்பிட்ட காலம் வரை பயன் படக் கூடியது. மேலும், வீடுகளின் இரும்பினாலான கூரைப் புறங்கள் எண்ணை வண்ணக் கலவையின் ஒரு கனத்த மேற் பூச்சி பெற்றிருப்பதை நாம் கண்டுள்ளோம், அல்லவா?

உலோக அரிப்பைப் பலவீனப்படுத்துதல் அல்லது குறைத்தல் என்பதன் பொருள் அதன் உள்ளமைந்த மின் வேதி வினையின் வேகத்தை ஏதோ ஒரு முறையில் குறைத்தல் என்பதே. இதற்கென்றே சில பிரத்யேகமான அங்கக அல்லது அனங்ககப் பொருள்கள் பயன்படுகின்றன. அவற்றுக் வினைத் தடுப்பிகள் என்று பெயர். முதலில் அவை மீண்டும், மீண்டும் முயன்று, தோற்று முயலும் குருட்டுத் தனமான முறைகளினால் தேடப்பட்ட தற்செயலாக கண்டுபிடிக்கப்பட்டன.

மாபெரும் பீட்டர் (Peterthe Great, 1689-1725) என்னும் வேந்தரின் காலத்திற்கு முன்னும் கூட ருஷ்யப் பீரங்கி செய்பவர்கள் ஒரு விநோதமான முறையைக் கையாண்டனர். பீரங்கியின் குழாய்ப் புறங்களிலிருந்த செதில்களை நீக்குவதற்காக அவர்கள் அவற்றைக் கோதுமை உமி கலந்த அமிலத்தைக்கொண்டு கழுவினார்கள். இத்தகையதொரு பண்படாத முறையினால் அவர்கள் உலோகத்தை அமிலம் கரைத்து விடாமல் தடுக்க முடிந்தது.

புதிய வினைத் தடுப்பிகளுக்கான ஆராய்ச்சி இன்று திடீர் ஊகங்களை நம்பிய கலையல்ல. அதிர்ஷ்டத்திற்கு உட்பட்டதல்ல. அது ஓர் ஐயப்பாட்டுக் கிடமற்ற விஞ்ஞானப் பகுதியாகும் உலோக அரிப்புத் தடுப்பிகளாகப் பயன்படும் பலவகையான வேதிப் பொருள்கள் நூற்றுக்கணக்கில் இன்று நமக்குத் தெரிந்தவை. |

அரிப்பு என்னும் “நோய் " தாக்கும் முன்னமே நாம் உலோகங்களின் "ஆரோக்கியத்தை”க் கவனமாகப் பார்த்துக் கொள்ள வேண்டும். இதுதான் “உலோக வைத்தியர்”களான வேதி அறிஞர்களின் முக்கியமான வேலையாகும்.