डांबर

डांबर : (कोल टार). दगडी कोळसा हवाबंद पात्रात घालून तापविला (तापमान ४५०^० से. पेक्षा जास्त ठेवून) आणि त्यामुळे उत्पन्न होणारे वायू व बाष्पे यांचे मिश्रण थंड केले म्हणजे ⇨ कोल गॅस (कोळसा वायू), अमोनिया विद्राव आणि एक काळा, उग्र वासाचा, दाट व चिकट पदार्थ मिळतो. हा चिकट पदार्थ पाण्यापेक्षा जड असून पाण्यात न विरघळणारा असतो, त्याला डांबर म्हणतात. वास्तविक डांबर हा एकच पदार्थ नसून अनेक रासायनिक द्रव्ये त्यात मिश्रणरूपाने असतात व ती उपयोगी असल्यामुळे वेगळी केली जातात.

इतिहास : दगडी कोळसा तापविल्याने डांबर बनते हे प्रथम १६६५ च्या सुमारास जे. जे. बेखर या जर्मन वैद्यकीय प्राध्यापकांनी निदर्शनास आणले. १८०२ साली ब्रिटनमध्ये कोल गॅसचे उत्पादन सुरू झाल्यावर डांबर मोठ्या प्रमाणात उपलब्ध होऊ लागले. त्याचा उपयोग लाकडी व लोखंडी सामानाला लावण्यासाठी एक स्वस्त रंग व गॅस उद्योगात जळण म्हणूनच मुख्यतः होत असे. पण त्याकरिता फारच थोडे डांबर खपत असल्यामुळे उरलेल्या डांबराची विल्हेवाट ते एखाद्या जलप्रवाहात सोडून लावीत, पण त्यामुळे प्रदूषण होई.

त्यानंतर ॲक्युम यांनी १८१५ मध्ये दाखविले की, डांबर बंद पात्रात घालून तापविले, तर त्यापासून एक बाष्पनशील (वाफ होऊन उडून जाणारे) तेल मिळते व ते टर्पेंटाइनाऐवजी वापरता येते. १८२० मध्ये त्याचा उपयोग रबर विरघळविण्यासाठी करून व त्याचा लेप लावून चार्ल्‌स मॅकिंटाश यांनी जलाभेद्य (ज्यातून पाणी पलीकडे जाणार नाही असे) कापड प्रथमच बनविले. त्याचप्रमाणे डांबरातील बाष्पनशील पदार्थ काढून टाकल्यावर राहणाऱ्या अंशापासून (पिचपासून) घरांच्या छपरावर घालण्यासाठी नमदा (फेल्ट) जर्मनीत तयार होऊ लागला. डांबराच्या उर्ध्वपातनाने (बंद भांड्यात घालून तापविणे व त्यामुळे तयार होणारे वायू व बाष्पे थंड करून घटक पदार्थ मिळविण्याच्या क्रियेने) मिळणाऱ्या द्रवाचा (जड तेलाचा) उपयोग आगगाडीच्या रुळांच्या खालचे लाकडी आधार (स्लीपर्स) टिकाऊ करण्यासाठी होतो, हे १८३८ मध्ये माहीत झाल्यापासून डांबराचे ऊर्ध्वपातन मोठ्या प्रमाणावर होऊ लागले. डांबरात नॅप्थॅलीन असते हे पूर्वीपासून माहीत होते, परंतु त्यात ॲनिलीन असते हे ए. डब्ल्यू. फोन होफमान यांनी १८४३ मध्ये दाखविले, तसेच १८४५ मध्ये त्यातून बेंझीन वेगळे केले. या रासायनिक पदार्थांचा उपयोग नायट्रोबेंझीन हे कडू बदामाच्या तेलासारखा वास असणारे व म्हणून त्यांच्याऐवजी वापरता येईल असे एक द्रव्य तयार करण्यासाठी होऊ लागला. तसेच जंतुनाशक गुण असलेले कार्‌बॉलिक अम्ल (फिनॉल) यातून मिळू लागले. १८५६ मध्ये डांबरापासून तयार केलेल्या ॲनिलिनापासून डब्ल्यू. एच्. पर्किन यांनी पहिला (डांबरजन्य) कृत्रिम रंग तयार केला. त्यानंतर ॲलिझरीन हा मंजिष्ठाच्या (मॅडरच्या) मुळापासून मिळणारा नैसर्गिक रंग व नीळ यांच्या संश्लेषणासाठी डांबरापासून मिळणारी रसायने उपयोगी पडतात, असे दिसून आले. रस्त्यांच्या पृष्ठभागासाठी डांबराचा उपयोग प्रथम १९०१ मध्ये झाला. उत्तरोत्तर रंग, प्लॅस्टिके, औषधी पदार्थ, नायलॉन व इतर कृत्रिम धागे इत्यादींच्या उत्पादनात डांबरापासून मिळणारे पदार्थ उपयुक्त असल्याचे आढळून आल्यावर या डांबरजन्य पदार्थांची मागणीही वाढू लागली आणि कार्बनीकरण (दगडी कोळसा हवेचा संपर्क न येता तापविणे व निर्माण झालेले पदार्थ वेगळे करण्याची क्रिया) करून उपलब्ध झालेल्या डांबरापासून विविध रसायने वेगळी काढणे, हा एक महत्त्वाचा उद्योग झाला.

डांबरर्निर्मिती : दगडी कोळशापासून डांबर मिळते हे जरी खरे असले, तरी सर्व डांबर एकाच तऱ्हेचे नसते. तर (१) कार्बनीकरणासाठी वापरलेल्या दगडी कोळशाचा प्रकार, (२) कार्बनीकरणाचे तापमान, (३) कार्बनीकरण पात्रातील परिस्थिती व (४) कार्बनीकरण पद्धत यांचा संकलित परिणाम होऊन डांबराचा उतारा, त्याचे गुणधर्म आणि त्याची घटकद्रव्ये यामध्ये फरक पडतो.

(१) कोळशाचा प्रकार : लिग्नाइट कोळशापासून कमी तापमानास मिळणाऱ्या डांबरात डांबर-अम्ले आणि पॅराफिने जास्त प्रमाणात आढळतात. बिट्युमेन कोळशापासून याच तऱ्हेने जे डांबर मिळते त्यात त्यांचे प्रमाण कमी असते. दगडी कोळशात ऑक्सिजनाचे प्रमाण अधिक असेल, तर त्यापासून फिनॉलसमृद्ध डांबर मिळते.

(२) कार्बनीकरणाचे तापमान : दगडी कोळशाचे प्राथमिक विघटन (घटकद्रव्ये अलग होण्याची क्रिया) सु. ४२५^० ते ५५०^० से. या तापमानमर्यादेत होते व ६००^० से. तापमानास डांबराची निर्मिती महत्तम असते. या तापमानाच्या आसपास होणाऱ्या कार्बनीकरणास अल्पतापमानी कार्बनीकरण आणि याच्या उलट ७००^० ते ८००^० से. किंवा त्याहून अधिक तापमानास घडणाऱ्या कार्बनीकरणास उच्च-तापमानी कार्बनीकरण म्हणतात.

सामान्यतः अल्प-तापमानी डांबर तांबूस पिवळ्या किंवा किरमिजी रंगाचे व तेलासारखे असून फारसे दाट नसते. त्याचे वि. गु. ०·९ ते १·०९ या दरम्यान असून त्यामध्ये मुक्त कार्बन (बेंझीन अथवा टोल्यूइनामध्ये न विरघळणारा भाग) शेकडा २ इतका कमी असतो. या डांबरास ताजे असताना हायड्रोजन सल्फाइड किंवा अमोनियम सल्फाइड याच्यासारखा वास असतो पण नॅप्थिलिनाचा मात्र नसतो. त्यामध्ये ओलेफिने, पॅराफिने, नॅप्थिने, फिनॉले व पिरिडिने यांचा भरणा असतो. बेंझीन व त्याचे उच्च रेणुभाराचे समजात (एकाच जातीच्या कार्बनी संयुगांच्या श्रेणीतील संयुगे यांतील शेजारच्या दोन संयुगांत = CH₂ गटाचा फरक असतो) पण अल्प प्रमाणात असतात व उच्च-तापमानी डांबराच्या मानाने ती कमी असतात. यामध्ये नॅप्थॅलीन व अँथ्रॅसीन यांची प्रतिष्ठापित संयुगे (नॅप्थॅलीन व अँथ्रॅसीन यांतील एक अथवा अधिक हायड्रोजन अणूंच्या जागी दुसरे गट जोडल्याने बनलेली) उल्लेखनीय प्रमाणात असतात, पण नॅप्थॅलीन व अँथ्रॅसीन मात्र फारच अल्प प्रमाणात (सु. १ टक्का) असतात.

या डांबराचे एक वैशिष्ट्य म्हणजे यामध्ये डांबर-अम्लांचे प्रमाण उच्च असते उदा., ५५०^० से. तापमानास ही डांबर-अम्ले मिळणाऱ्या डांबरात ते ३५ टक्के असते. उच्च-तापमानी डांबरात असणाऱ्या अम्लांच्या मानाने ही अम्ले उच्च रेणुभाराची असतात. या डांबरात फिनॉल फक्त १ टक्का असते. अल्प-तापमानी डांबराचे उत्पादन मर्यादित असल्यामुळे त्याचे स्वतंत्र ऊर्ध्वपातन पूर्वी होत नसे. पण अलीकडे ‘कोलाइट’ नावाचा सेमीकोक (कोकचा एक प्रकार) बनविणाऱ्या कारखान्याने अल्प-तापमानी डांबराचे ऊर्ध्वपातन करून अनेक मूल्यवान रसायने, विशेषतः उच्च फिनॉले, वेगळी केली आहेत. याशिवाय या डांबराचे उत्प्रेरकी हायड्रोजनीकरण (संयुगात हायड्रोजन समाविष्ट करण्याची क्रिया त्वरेने व्हावी म्हणून उपयोगी पडणारा, पण शेवटी तसाच राहणारा पदार्थ, उत्प्रेरक वापरून केलेली क्रिया) केल्यास पेट्रोल व डीझेल-सदृश तेले तयार होतात.

उच्च-तापमानी डांबर काळे व दाट असून त्याचे वि. गु. १·१० ते १·२० ह्या दरम्यान असते. यामध्ये बेंझीन हायड्रोकार्बने, नॅप्थॅलीन व अँथ्रॅसीन अधिक प्रमाणात व ॲलिफॅटिक हायड्रोकार्बने [⟶ ॲलिफॅटिक संयुगे] लेशमात्र असतात. अल्प-तापमानी डांबराच्या मानाने यात डांबर-अम्ले कमी पण फिनॉल मात्र अधिक प्रमाणात असते.

---

यामध्ये असणारी तृप्त (ज्यामधील कोणतेच संयुजा बंध मोकळे नसून ज्यांना हायड्रोजन अणू वा त्यांच्याशी सममूल्य असणारे अणुगट जोडता येत नाहीत अशी), अतृप्त व नॅप्थीन संयुगे, अल्प-तापमानी डांबरात असणाऱ्या त्या त्या संयुगांपेक्षा कमी रेणुभाराची असतात.

कार्बनीकरण प्रक्रिया स्थिर तापमानास केली जात नाही, तर ती विशिष्ट तापमानापर्यंत केली जाते. त्यामुळे सुरुवातीस तापमान कमी असताना निर्माण झालेले डांबर तापमान वाढल्यावर विघटन पावून बनलेल्या संयुगांचे मिश्रण उच्च-तापमानी डांबरात आढळते.

(३) कार्बनीकरण पात्रातील परिस्थिती : कार्बनीकरणाच्या तापमानापेक्षा, या प्रक्रियेकरिता वापरलेल्या पात्राचे आकारमान, भरलेल्या कोळशाने व्यापलेली जागा, रिकामी जागा, पात्राच्या वेगवेगळ्या भागांत होणारी उष्णतेची विभागणी, ऊर्ध्वपातित द्रव्याचा तापलेल्या कोकशी (दगडी कोळशाच्या ऊर्ध्वपातनानंतर राहणाऱ्या कोळशाच्या प्रकाराशी) आणि पात्राच्या बाजूंशी संपर्क होण्याची शक्याशक्यता, अवधी, बाहेर पडण्याचा मार्ग यांचा डांबराच्या गुणधर्मावर जास्त परिणाम होतो.

एकाच प्रकारची पण एक लहान व एक मोठे अशी कार्बनीकरण पात्रे घेतली व त्यांत आकारमानाच्या प्रमाणात दगडी कोळसा भरून कार्बनीकरण केले, तर मोठ्या पात्रातील कोळशाचे कार्बनीकरण पूर्ण होण्यास जास्त वेळ लागल्यामुळे त्यापासून जे डांबर मिळते त्यात मुक्त कार्बनाचे प्रमाण लहान पात्रापासून मिळणाऱ्या डांबरापेक्षा जास्त असते.

एकाच आकारमानाच्या दोन पात्रांत, एकात कमी व एकात जास्त कोळसा घेतल्यास, जास्त भरण असलेल्या पात्रापासून जे डांबर मिळते त्याचे विघटन कमी झालेले आढळते. याचे कारण त्या पात्रात रिकामी जागा कमी असते.

या डांबरात नॅप्थॅलीन, अँथ्रॅसीन, पिच व मुक्त कार्बन यांचे प्रमाण कमी असते पण फिनॉले, ओलेफिने व उदासीन तेले यांचे प्रमाण जास्त असते. या डांबराचे विशिष्ट गुरुत्वही कमी असते. डांबरात येणारा मुक्त कार्बन कमी व्हावा म्हणून कार्बनीकरण तापमान कमी करण्याऐवजी हल्ली भरण वाढवून कार्यभाग साधण्याकडे जास्ते प्रवृत्ती आहे.

उच्च-तापमानी कार्बनीकरण प्रक्रिया क्षैतिज (क्षितिजसमांतर) पात्रामध्ये आणि १,०००^० ते १,१००^० से. तापमानास कोक भट्ट्यांमध्ये ८५०^० ते ९००^० से. तापमानास व इतर पद्धतींत या दोन्ही तापमानाच्या दरम्यानच्या मर्यादेत केली जाते. पूर्ण कार्बनीकरणासाठी इतक्या उच्च तापमानाची गरज नसली, तरी दगडी कोळशाच्या राशीमधून पुरेसे उष्णतावहन व्हावे म्हणून पात्राच्या भिंतींचे तापमान बरेच उच्च ठेवावे लागते. याचा परिणाम असा होतो की, भिंतीलगतचा कोळसा तत्काल तापतो व त्याचे खरे उच्च-तापमानी कार्बनीकरण होते. पण अंतर्भागातील कोळशाचे तापमान प्रथम अल्प, नंतर मध्यम आणि त्यानंतर उच्च असे सावकाशपणे चढत जाते. इतकेच काय पण या भागाचे अंतिम तापमानसुद्धा भिंतींच्या तापमानापेक्षा १००^०–१५०^० से. कमी असू शकते.

सुरुवातीसच ऊर्ध्वपातित झालेल्या द्रव्याचे मागाहून उष्ण कोकच्या किंवा उष्ण भिंतींच्या संपर्काने ऊष्मीय अपघटन (उष्णतेमुळे संयुगांचे तुकडे पडणे) होते. त्यामुळे अल्प-तापमानी डांबरामध्ये पुष्कळदा उच्च-तापमानी डांबराचे बरेच गुणधर्म दिसून येतात. तसेच उच्च-तापमानी डांबरातही अल्प-तापमानी डांबराची अनेक लक्षणे आढळतात.

(४) कार्बनीकरण पद्धती : खंडित (दोन क्रियांच्यामध्ये अवधी असलेली) तसेच अखंडित कार्बनीकरण प्रक्रियेसाठी उदग्र (उभी) पात्रे वापरताना पात्रात मोकळी जागा आणि वरून तापन होणे यांचा अभाव असतो. त्यामुळे खालच्या तप्त थरात तयार झालेल्या डांबराचे वरच्या थरातून बाहेर पडताना फारसे विघटन होत नाही कारण ते थर सापेक्षतः थंड असतात.

---

यामुळेच कोक भट्ट्यांपासून अधिक पिच व नॅप्थॅलीन, अँथ्रॅसीन आणि अ‌ॅरोमॅटिक हायड्रोकार्बने असलेले उच्च-तापमानी डांबर मिळते. त्यात मुक्त कार्बनाचे प्रमाणही थोडे असते. क्षैतिज पात्रे १,०००^० ते १,१००^० से. इतक्या उच्च तापमानाला सर्वत्र समतप्त असल्यामुळे तप्त भिंतीशी संपर्क आल्याशिवाय त्यांमधील डांबर बाहेर पडू शकत नाही. म्हणून त्यांमध्ये प्रथम निर्माण झालेले अल्प-तापमानी डांबर तप्त भिंतींच्या सान्निध्यात आल्यावर विघटन पावते आणि त्यातील काही घटकांचे वायू व कोकमध्ये रूपांतर होते आणि त्यामुळे उच्च-तापमानी डांबराचे रासायनिक गुणधर्म पुष्कळच बदलून जातात. क्षैतिज भट्ट्यांच्या भिंती कोक भट्ट्यांच्या भिंतींपेक्षा जास्त तप्त नसल्या, तरी त्यांतील भरणाऱ्या मानाने त्यांचे क्षेत्रफळ अधिक आणि रिकामी 

कोष्टक क्र. १. निरनिराळ्या प्रकारची डांबरे व त्यांतील घटकद्रव्ये

डांबर प्रकार	वि. गु.	ऊर्ध्वपातनाच्या २००° ते २७०° से. तापमानात मिळणारे नॅप्थॅलीन	पिच	डांबर-अम्ले	पॅराफीन व नॅप्थीन संयुगे	ॲरोमॅटिक हायड्रोकार्बने
अल्प-तापमानी	१·० च्या जवळ	–	कमी	सर्वांत जास्त. क्रेसॉल व अधिक रेणुभाराची फिनॉले जास्त. फिनॉल कमी.	जास्त	थोडी
उदग्र पात्रापासून मिळणारे	१·०९–१·१४	अल्प	थोडे जास्त	पुष्कळ. फिनॉल मध्यम प्रमाणात.	जास्त	मध्यम
कोक भट्ट्यांपासून मिळणारे	१·१४–१·२२	पुष्कळ	मध्यम प्रमाणात	मध्यम. फिनॉल जास्त.	कमी	पुष्कळ
क्षैतिज भट्ट्यांपासून मिळणारे	१·२० व अधिक	पुष्कळ	पुष्कळ	मध्यम. फिनॉल जास्त.	कमी	पुष्कळ

  

जागाही पात्राच्या इतर भागाइतकीच तप्त असल्यामुळे क्षैतिज भट्ट्यांमध्ये डांबराचे विघटन मोठ्या प्रमाणावर होते.

घटकद्रव्ये तयार होण्याची क्रिया : दगडी कोळसा मुख्यतः कार्बन, हायड्रोजन, ऑक्सिजन व काही प्रमाणात नायट्रोजन व गंधक या मूलद्रव्यांच्या संयुगांचा बनलेला आहे. तो तापविल्यावर उष्णतेने त्याचे विघटन होते व डांबरात आढळणाऱ्या संयुगांच्या रूपाने ही मूलद्रव्ये प्रकट होतात. ऑक्सिजन फिनॉलांच्या रूपाने, नायट्रोजन कार्बनी क्षारकांमध्ये (अम्लाशी विक्रिया झाल्यास लवणे देणाऱ्या पदार्थांमध्ये) व गंधक फिनॉले, नॅप्थॅलीन व बेंझॉल यांमधील अशुद्धींच्या रूपाने आढळतो.

दगडी कोळशाचे विघटन ३००^० से. तापमानापेक्षा कमी तापमानास होत नाही, मात्र त्यामध्ये काही रेणवीय फरक होत असावेत. ३००^० ते ३५०^० से. दरम्यान विघटनास प्रारंभ होतो आणि त्यामुळे थंड केल्यावर द्रवरूप होतील अशी बाष्पनशील द्रव्ये बनतात. ७००^० से. तापमानापर्यंत अल्प-तापमानी लक्षणांनी युक्त डांबर मिळते. ६००^० से. तापमान ओलांडल्यावर ⇨ अरोमॅटिक संयुगांचे प्रमाण वाढत जाते व उच्च-तापमानी डांबरामध्ये ते महत्तम होते. बेंझीन व त्याचे समजात व अनुजात (एका संयुगापासून तयार झालेली दुसरी संयुगे) या एकवलयी संयुगांची उत्पत्ती होते व ७००^० से. तापमानानंतर नॅप्थॅलीन व अँथ्रॅसीन ही संयुगे डांबरात उद्‌भवतात. प्रथम मिळणाऱ्या डांबरावर द्वितीयक विक्रिया होऊन उच्च-तापमानी डांबरातील घटकद्रव्ये निर्माण होतात. उच्च-तापमानी कार्बनीकरणाने जो वायू निर्माण होतो त्यात हायड्रोजन विपुल प्रमाणात असतो व त्यामुळे हायड्रोजनीकरण (संयुगात हायड्रोजन समाविष्ट करणे) व ⇨ क्षपण या दोन्ही विक्रिया घटकांवर होणे शक्य असते. अल्प-तापमानी डांबरांमधील फिनॉलाचे क्षपण व अल्किल गट-निरास (संयुगातील अल्किल गट काढून टाकणे) होऊन उच्च-तापमानी डांबरात आढळणारी, कमी तापमानास उकळणारी हायड्रोकार्बने तयार होत असावी अथवा क्रेसॉलांचा अल्किल गट-निरास होऊन फिनॉल उत्पन्न होत असावे. नॅप्थिनांचा हायड्रोजननिरास होऊन ॲरोमॅटिक संयुगे बनत असावीत. अल्प-तापमानी डांबरातील नॅप्थिने व पॅराफिने यांपासून विघटनाने ओलेफिने आणि त्यांपासून पुनर्घटनेने ॲरोमॅटिक संयुगे उत्पन्न होतात, अशीही एक उपपत्ती आहे. या विघटनात्मक विक्रियांमुळे इतकी जटिल संयुगे अस्तित्वात येतात की, ती डांबरातील तेलात अविद्राव्य (न विरघळणारी) होऊन संधारित (लोंबकळत्या) अवस्थेत ‘मुक्त कार्बन’ या रूपात राहतात. येथे ‘मुक्त कार्बन’ याचा अर्थ मुक्त रूपात असलेले कार्बन कण एवढाच नसून बेंझीन व टोल्यूइन यांमध्ये न विरघळणारा डांबराचा भाग असा आहे.

डांबराची भौतिक रचना : डांबरामध्ये मुक्त कार्बन, डांबर रेझिने व डांबर तेले हे संयुग गट असतात. मुक्त कार्बन गटाच्या संघटनेत सु. ९० टक्के कार्बन असतो. त्यामध्ये काही प्रमाणात दगडी कोळसा व कोक यांचे कण आणि मुख्यतः उच्च रेणुभाराची व संघटनात कार्बनाचे प्रमाण जास्त असलेली रेझिनयुक्त संयुगे यांचा भरणा असतो. डांबराला व पिचलाही काळा रंग येतो तो त्यातील कार्बनाच्या विपुलपणामुळे. डांबर रेझिने बेंझिनामध्ये विरघळणारी पण पेट्रोलियमात न विरघळणारी असतात. ती रंगाने तांबूस तपकिरी असून सावकाश तापविली तर ती आकार्य (दाबून किंवा साच्यात घालून आकार देता येतील अशी) होतात. डांबर तेले तांबूस पिवळी व अर्धवट घन किंवा द्रवरूप असतात. त्यामध्ये डांबर रेझिने सुलभतेने विरघळतात व विद्राव तापविला, तर तो अत्यंत दाट व चिकट बनतो. डांबराला श्यानता (दाटपणा) यामुळेच आलेली असते. हवेचा परिणाम होऊन डांबरातील मुक्त कार्बनाचे प्रमाण वाढते तसेच डांबर तेलापासून डांबर रेझिने बनू लागतात. बाष्पीभवन, ऑक्सिडीकरण (ऑक्सिजनाची विक्रिया होणे) आणि प्रकाशाची क्रिया यांनी डांबर जास्त घट्ट बनत जाते. बाष्पीभवनाने पृष्ठभागातील डांबर तेले निघून जातात व एक पापुद्रा निर्माण होतो व त्यामुळे त्याखाली असलेले डांबर सावकाश घट्ट होते.

---

डांबराचे ऊर्ध्वपातन : निरनिराळ्या ठिकाणचे डांबर एखाद्या मध्यवर्ती ठिकाणी जमवून त्याचे ऊर्ध्वपातन केले जाते. ऊर्ध्वपातित तेलापासून बेंझीन, नॅप्था, क्रिओसोट तेल, नॅप्थॅलीन, अँथ्रॅसीन, डांबर अम्ले व पिरिडिने मिळतात. पात्रात जो अवशेष राहतो त्यास पिच म्हणतात. 

ऊर्ध्वपातन करण्यासाठी ठेवावयाची तापमान मर्यादा, त्यामध्ये वेगळ्या करावयाच्या ऊर्ध्वपातितांच्या अंशांची संख्या आणि शेवटी उरणाऱ्या पिचचे गुणधर्म यांच्या निश्चितीत स्थानिक गरजेनुसार काही किरकोळ फरक केले जातात. पात्रांतर्गत खंडित व नलिका वलयांतर्गत अखंड असे डांबर ऊर्ध्वपातनाचे दोन मुख्य प्रकार आहेत.

पात्रांतर्गत खंडित ऊर्ध्वपातन : ही एक पूर्वापार चालत आलेली पद्धत असून डांबर थोड्या प्रमाणात उपलब्ध असले किंवा निवडक डांबरापासून खास प्रकारचे पिच तयार करावयाचे असले, तर ही पद्धत सोयीची ठरते व पात्राची घडण साधी असल्यामुळे प्राथमिक भांडवली खर्च कमी येतो. तथापि या पद्धतीत इंधनाचा खर्च मात्र फार येतो अमोनिया आणि डांबर अम्ले यांनी पात्राचे क्षरण (रासायनिक क्रियेने झीज) होते व त्यामुळे दुरुस्ती वारंवार करावी लागते. शिवाय येथे प्रत्यक्ष तापमान होत असल्यामुळे पिच कोक (पिचमधील बाष्पनशील पदार्थ निघून गेल्यावर राहणारा अवशेष) जास्त प्रमाणात तयार होतो व त्यांचा थर थोडथोड्या दिवसांनी फोडून काढावा लागतो. या कारणामुळे उत्पादनक्षमता घटते.

ऊर्ध्वपातन पात्र घडीव लोखंडाचे किंवा मृदू पोलादाचे करतात. घडीव लोखंडात पापुद्रे असण्याची शक्यता असल्यामुळे तडे जाणे व क्षरण होणे यांचा संभव जास्त असतो. मृदू पोलाद जास्त एकजीव व अधिक ताण सहन करणारे असल्यामुळे विशेष पसंत केले जाते.

पात्राचा तळ १·५ सेंमी. व बाजू १·२ सेंमी. जाडीचे पत्रे रिव्हेटांनी किंवा वितळजोडाने सांधून केलेल्या असतात. वायुमार्गाच्या योगे उष्ण वायू पात्राभोवती खेळवून तापन केले जाते. बांधकाम आगविटांचे (न वितळता उच्च तापमान सहन करू शकणाऱ्या विटांचे) असून इंधन म्हणून दगडी कोळसा किंवा कोकभुकटी वापरतात. प्रत्यक्ष ऊर्ध्वपातनासाठी लागणाऱ्या इंधनात बचत व्हावी म्हणून बाष्पीभूत तेलांची उष्णता डांबराचे पूर्वतापन करण्यासाठी पूर्वतापकाची योजना करून वापरतात.

डांबरामधील जलांश पूर्णपणे निघून जाईपर्यंत याचे तापमान मंद ठेवावे लागते, नाहीतर ते फसफसून वर येऊन उतू जाण्याचा संभव असतो. ही आपत्ती टळावी म्हणून निरनिराळे उपाय योजले जातात. डांबराचे प्रथम निर्जलीकरण (पाण्याचा अंश काढून टाकणे) हा त्यांपैकी एक होय.

विल्टन निर्जलीकरण प्रक्रियेत पूर्वतापकाच्या योगाने डांबराचे पूर्वतापन केल्यावर त्याला एका तप्त नलिका वलयातून ३ किग्रॅ./सेंमी.^२ इतक्या दाबाखाली १६०^० से. तापमान येईल अशा तऱ्हेने फिरवितात. नंतर एका प्रसरण कक्षात सोडून त्यावरील दाब कमी करतात, त्यामुळे त्यातील जलांश आणि हलके तेल बाहेर पडते. उष्ण डांबर पूर्वतापकात तापनासाठी वापरतात.

विक्नर प्रक्रियेत एका आडव्या व दंडगोलाकार पात्रातून डांबराचा अखंड प्रवाह चालू ठेवून फक्त वरच्या पातळीचे नलिका वलयांतर्गत वाफेने तापन करतात.

चेंबर्स व हॅमंड प्रक्रियेत ऊर्ध्वपातन पात्राच्या वरच्या भागात एकाखाली एक अशी तबके बसविलेली असतात व त्यांवरून डांबर खाली उतरत असते. तळाशी पोहोचलेल्या डांबराचे जेव्हा ऊर्ध्वपातन होते त्या वेळी निर्माण झालेल्या बाष्पांच्या योगाने त्यांवरून उतरणाऱ्या डांबराचे निर्जलीकरण होते.

वरीलपैकी कोणत्याही एका पद्धतीने निर्जल केलेल्या डांबराचे ऊर्ध्वपातन केल्यावर जी बाष्परूप तेले मिळतात, ती प्रथम पूर्वतापकात पाठवितात. तेथे त्यांमध्ये असणारी उष्णता काढून घेतली गेल्यावर जल-शीतकांच्या साहाय्याने त्यांचे द्रवीकरण करतात.

ऊर्ध्वपातनाचे तापमान किंवा तेलांचे वि. गु. या परत्वे त्यांचे वेगवेगळे खंड कल्पून ते निरनिराळ्या टाक्यांत संग्रहित केले जातात. कित्येकदा जेव्हा पुष्कळ डांबर उपलब्ध असते तेव्हा ऊर्ध्वपातनासाठी अनेक पात्रे योजून डांबर एकातून दुसऱ्यात याप्रमाणे फिरवितात. प्रत्येक पात्रात चढत्या अनुक्रमाने ठराविक तापमान राखलेले असते. त्यामुळे तेलाचा ठराविक अंश त्या त्या पात्रातून ऊर्ध्वपातित होतो व शेवटच्या पात्रातून पिचरूपी अवशेष पूर्वतापकाद्वारा बाहेर काढला जातो.

आप्डर-हाल्डेन प्रक्रिया ही फ्रान्स व बेल्जियम या देशांत विशेष प्रचलित आहे. हीमध्ये एका उंच दंडगोलाकार पात्रात डांबराचा प्रवाह वरून खाली उतरत असतो आणि पात्राच्या तळभागातून वाफ आत सोडली जाते. पात्राचे तापन बाहेरून दगडी कोळशाने किंवा कोल गॅसने केले जाते. बाष्पीभवन झालेली तेले पात्रात असलेल्या आडव्या अडथळ्यातून मार्ग काढीत अग्रभागातून बाहेर पडतात. ती थंड करून निरनिराळे अंश मिळवितात. ही ऊर्ध्वपातन पद्धत अत्यंत कार्यक्षम आहे, परंतु हिला डांबराच्या ४० टक्के इतकी वाफ लागत असल्यामुळे इंधनाचा खर्च फार येतो.

---

नलिका वलयांतर्गत अखंड ऊर्ध्वपातन : पात्रांतर्गत ऊर्ध्वपातनाऐवजी नलिका वलयांतर्गत ऊर्ध्वपातन जास्त सोयीचे असल्यामुळे आता ते जास्त रूढ झालेले आहे. ब्रिटनमधील एकंदर डांबर उत्पादनाच्या ^२/_३ भागाचे ऊर्ध्वपातन या पद्धतीने केले जाते. या प्रक्रियेसाठी विल्टन, कॉपर्स, प्रो-ॲब्द, फॉस्टर-व्हीलर व न्यूटन-चेंबर्स यंत्रसंच (प्रक्रियेतील वेगवेगळ्या क्रिया क्रमवार घडून याव्या म्हणून वेगवेगळी उपकरणे जोडून तयार केलेला संच) विशेष प्रचलित आहेत व डांबराचे वैशिष्ट्य, नियोजित उत्पादन, अपेक्षित उप-पदार्थ आणि स्थानिक परिस्थिती यांचा विचार करून योग्य यंत्रसंच निवडला जातो. अधिकाधिक उष्णता विनिमय, स्वयंचलित यंत्रणा, कार्यक्षम भागशः ऊर्ध्वपातन व त्यायोगाने प्रत्येक अंशाची पूर्णपणे अलग प्राप्ती. तप्त पृष्ठभागांशी डांबराचा अल्पकाल संपर्क व त्यामुळे पिच-कोकची मर्यादित उत्पत्ती हे या प्रक्रियेचे गुण आहेत. यांशिवाय यामध्ये कोणत्याही क्षणाला ऊर्ध्वपातन प्रणालीत, पात्रांतर्गत प्रक्रियेच्या मानाने, अत्यंत कमी डांबर प्रविष्ट असल्यामुळे या प्रक्रियेत आगीचे भय कमी असते. उत्पादन कमी-जास्त करण्याची शक्यता, मर्यादित श्रमिक-संख्या, अत्यल्प इंधन खर्च या दृष्टींनी ही अखंड प्रक्रिया अधिक श्रेयस्कर आहे. योग्य खबरदारी घेतल्यास अखंड प्रक्रियांनी सतत पाच महिने ऊर्ध्वपातन चालू ठेवता येते मध्यंतरी यंत्रसामग्रीचे सर्वथा परीक्षण करण्याची व त्याकरिता काम बंद ठेवण्याची आवश्यकता नसते.

डांबराचे तापन २·५ सेंमी. ते १२·५ सेंमी. व्यासाच्या ३० मी. लांबीच्या दोन नलिका वलयांत होते. पहिले नलिका वलय मृदू पोलादाचे असून संनयन (उष्ण पदार्थ वर जाऊन त्याची जागा थंड पदार्थाने घेण्याच्या) पद्धतीने त्याचे तापन १६०^० से. पर्यंत होते. दुसरे वलय निष्कलंक (स्टेनलेस) पोलादाचे केलेले असून प्रारण (तरंगरूपी) उष्णतेने ते ३६०^० से. पर्यंत तापते. स्थानिक तापन होऊन पिच-कोक निर्माण होऊ नये म्हणून वलयातून डांबराचा प्रवाह जलद गतीने वाहील व नलिका वलयाच्या अंतर्भागात तापमान ४००^० से.च्या वर जाणार नाही अशी दक्षता घेतली जाते. इंधन म्हणून दगडी कोळसा, कोक, तेल अथवा गॅस वापरतात व वायुमार्गाच्या योगाने नलिका वलये तापवितात.

कॉपर्स अखंड डांबर ऊर्ध्वपातन यंत्रसंच : दररोज ४०० टन डांबराचे ऊर्ध्वपातन करता येईल एवढी याची क्षमता असते. प्रथम उष्णता विनिमयाने कच्चे डांबर १४०^० से.पर्यंत तापवून निर्जलीकरण विभागात त्याचे निर्जलीकरण करतात. नंतर पहिल्या नलिका वलयात तप्त केलेले डांबर एका बुडबुडा टोपणयुक्त (एका तबकातील भोकावर उलट्या बसविलेल्या धातूच्या कपासारखी प्रयुक्ती असलेल्या या टोपणामुळे खालच्या तबकापासून बुडबुड्याच्या रूपाने येणारे बाष्प आणि तबकावर अगोदरच असणारा द्रव यांचा योग्य संयोग होतो) स्तंभात तळाशी प्रविष्ट करतात व स्तंभातून वर जाताना खंडशः विभाजन होऊन हलके तेल, कार्‌बॉलिक अंश, नॅप्थॅलीन अंश व हलके क्षालन (वॉश) तेल हे खंड मिळवितात. अवशेषरूपाने मृदू पिच

राहते. त्यानंतर राहिलेला भाग एका निर्वात स्तंभात शिरतो. तेथे जड तेल काढून घेतले जाते. दुसऱ्या एका निर्वात स्तंभात जड तेलाचे जड क्षालन तेल व अँथ्रॅसीन तेल असे अंश वेगळे केले जातात.

---

विल्टन अखंड डांबर ऊर्ध्वपातन यंत्रसंच : या योजनेत उष्ण नलिका वलय व उष्णता विनिमयक यांत १५०^० ते १८०^० से.पर्यंत तापविलेले डांबर एका ऊर्ध्वपातन स्तंभाच्या वरच्या भागात शिरते. या भागात (याला 

  

‘प्लॅश ’ कक्ष असे म्हणतात) अतितप्त वाफेच्या साहाय्याने त्याचे त्वरित बाष्पात रूपांतर करण्यात येऊन डांबरातील जलांश व हलकी तेले काढून घेतली जातात आणि उरलेले डांबर खाली उतरू लागते. स्तंभाच्या मध्य भागातून येणाऱ्या उष्ण पिचबरोबर जेव्हा त्याचा संपर्क होतो तेव्हा आणखीही काही तेलाची वाफ बनते आणि उरलेले डांबर स्तंभाच्या तळाशी जमते. उष्ण डांबर मिश्रण मूळ डांबराच्या चौपट वेगाने नलिका वलयातून नेऊन, तप्त करून, स्तंभाच्या मध्य भागात प्रविष्ट करतात व तेथे अतितप्त वाफही सोडतात. त्यामुळे जड तेलाचे बाष्पन होते. अवशेषरूपाने राहिलेल्या पिचपैकी १२-१५ टक्के उष्ण असतानाच बाहेर काढले जाते त्याच्याद्वारे ऊर्ध्वपातनासाठी येणारे कच्चे डांबर तापविले जाते. राहिलेले उष्ण पिच स्तंभाच्या तळभागात यावे व निर्जलीकृत डांबरात मिसळून नलिका वलयात पुनर्चलनासाठी प्रविष्ट व्हावे अशी योजना असते. ऊर्ध्वपातन स्तंभाच्या तिन्ही भागांत बाष्पन पावलेल्या तेलांचे विभाजक स्तंभाच्या योगाने खंडशः विभाजन होते.

फॉस्टर-व्हीलर अखंड डांबर ऊर्ध्वपातन यंत्रसंच : यात पहिल्या नलिका वलयात संनयनी उष्णतेने तापलेल्या डांबरातील जलांश आणि हलके तेल एका फ्लॅश स्तंभात काढून घेतले जाते. नंतर दुसऱ्या नलिका वलयात परत तापन होऊन ऊर्ध्वपातन स्तंभात निरनिराळ्या उंचीवर निरनिराळे अंश निर्गत केले जातात. यातील काही अंशांचे अधिक विशुद्धीकरण नंतर लहान लहान स्तंभांच्या योगाने केले जाते.

न्यूटन-चेंबर  व प्रो-ॲब्द यंत्रसंच : या दोन्ही पद्धतींत निर्जलीकृत डांबर संनयनी उष्णता परिसरातील दोन समांतर नलिका वलयांत पंपाने भरून तापवितात व त्यानंतर पिच स्तंभात प्रविष्ट करतात. स्तंभाच्या तळाशी वाफ सोडलेली असते. तीमुळे निर्गत होणाऱ्या बाष्पित तेलाचे विभाजन एका उंच बुडबुडा टोपण पद्धतीच्या विभाजक स्तंभात होते.

पिच, संहत डांबर व बाष्पित तेलाचे अंश : डांबरापासून ऊर्ध्वपातनाने साधारणपणे (१) नॅप्था व हलके तेल, (२) मध्यम व नॅप्थॅलीनयुक्त अंश, (३) जड तेल व (४) अँथ्रॅसीनयुक्त तेल हे अंश मिळतात व त्यांच्यापासून विविध डांबर रसायने मिळविली जातात. विवक्षित प्रकारचे संहत (जास्त प्रमाण असलेले) डांबर अपेक्षित असल्यास मर्यादित ऊर्ध्वपातन करून अँथ्रॅसीनयुक्त तेले पिचमध्ये शिल्लक ठेवली जातात वा मृदू पिचमध्ये ॲथ्रॅसीनयुक्त तेलाचे पुन्हा मिश्रण करतात. ऊर्ध्वपातनानंतर राहिलेले अवशेष अनुक्रमे निर्जलीकृत डांबर, संहत डांबर, मृदू पिच, मध्यम पिच व कडक पिच इ. स्वरूपांत प्राप्त होतात.

---

निर्जलीकृत डांबर व संहत डांबर : डांबरामध्ये राहून गेलेला अमोनिया द्रव व हलक्या तेलाचा थोडा अंश हे ऊर्ध्वपातनाने काढून टाकले म्हणजे निर्जलीकृत व संहत डांबर उपलब्ध होतात. रस्त्यावर पसरण्यासाठी, छपरांसाठी आणि एक स्वस्त व जलाभेद्य काळा रंग म्हणून त्याचा उपयोग होतो.

रोड टार : डांबरातील हलकी व मध्यम तेले काढूत टाकून त्यात क्रिओसोट तेले मिसळली म्हणजे रोड टार बनतो. रस्ते करण्यासाठी, तसेच जलाभेद्य रंग व एक इंधन म्हणून याचा उपयोग होतो.

पिच : मृदू, मध्यम व कडक असे पिचचे प्रकार आहेत. मृदू व मध्यम पिच मुख्यतः इंधन म्हणून वापरतात व कडक पिचपासून पिचकोक बनवितात. तो काजळी (लँप ब्लॅक) तयार करण्यासाठी उपयोगी पडतो. यांशिवाय काळे व्हार्निश, कार्बन विद्युत अग्र यांसाठी व कोकच्या भुग्याच्या विटा बनविण्यासाठीही त्याचा उपयोग होतो.

डांबर रसायने : डांबरात निदान १०,००० निरनिराळी रासायनिक संयुगे असावीत, असा अंदाज आहे. तथापि काही संयुगे अत्यंत सूक्ष्म प्रमाणात असतात म्हणून आणि काही इतरांपासून शुद्ध रूपात वेगळी करणे फार कष्टाचे व खर्चाचे असल्यामुळे अनेक रसायने डांबरामधून काढली जात नाहीत. तरीही सु. २००–२५० संयुगांचे उत्पादन त्यापासून केले जाते.

या संयुगांचे चार वर्ग केले जातात : (१) हायड्रोकार्बने : बेंझीन, नॅप्थॅलीन, अँथ्रॅसीन इ. (२) ऑक्सिजनयुक्त अम्लधर्मी : फिनॉले, क्रेसॉले, झायलिनॉले व नॅप्थॉले (३) नायट्रोजनयुक्त क्षारकधर्मी : ॲनिलीन, पिरिडीन, पिकोलिने, क्विनोलीने, अँक्रिडिने इ. (४) इतर : क्युमारोन डायफिनिलीन ऑक्साइड, कार्बाझोल, मरकॅप्टने आणि थायोफिनॉले.

हायड्रोकार्बने : हलक्या तेलाचे (डांबराच्या ऊर्ध्वपातनात साधारणपणे १७०^० से.पर्यंत मिळणाऱ्या अंशाचे) प्रथम दाहक (कॉस्टिक) सोडा व नंतर सल्फ्यूरिक अम्ल यांनी क्षालन (मिश्रण करून व खळबळून वेगळे करण्याची क्रिया) करतात. त्यायोगाने पिरिडीन अम्ले आणि डांबर क्षारके विरघळून जातात. त्यानंतर संहत सल्फ्यूरिक अम्लाने त्यांतील थायोफीन काढून घेतात आणि अंशात्मक ऊर्ध्वपातन (मिश्रण उकळत असताना निरनिराळ्या तापमानांस बाष्परूपाने बाहेर पडणारी द्रव्ये वेगवेगळी जमा करण्याची क्रिया) करून बेंझीन, टोल्यूइन, ऑर्थो-, मेटा व पॅरा-झायलिने आणि हलका व जड नॅप्था हे अंश जमा केले जातात. या सर्वांचा औद्योगिक विद्रावके (पदार्थ विरघळविण्यासाठी वापरण्यात येणारे द्रव पदार्थ) म्हणून त्याचप्रमाणे दुसरी अनेक उपयुक्त संयुगे बनविण्यासाठी उपयोग केला जातो [⟶ बेंझीन टोल्यूइन]. बेंझिनापासून नायट्रोबेंझीन, अँनिलीन, फिनॉल व स्टायरीन ही महत्त्वाची संयुगेही बनतात.

---

मध्यम तेलातील (१७०^० ते २३०^० से. या तापमान मर्यादेत मिळणाऱ्या डांबर ऊर्ध्वपातनातील अंशातील) डांबर-अम्ले काढून घेतली म्हणजे जो अंश राहतो त्याचे स्फटिकीकरण करून ⇨ नॅप्थॅलीन मिळवितात. पूर्वी याचा उपयोग कीटक प्रतिवारक (कीटक दूर घालविणारा पदार्थ) म्हणूनच फक्त होत होता, पण आता विशेष तऱ्हेच्या ऑक्सिडीकरणाने [⟶ ऑक्सिडीभवन] त्यापासून थॅलिक ॲनहायड्राइड हे महत्त्वाचे संयुग मोठ्या प्रमाणावर मिळविले जाते. नॅप्थॅलीन रंगांची सुरुवात लहान प्रमाणावर झाली, परंतु डायाझो विक्रिया आणि बीटा-नॅप्थॉल यांच्या उपयोगाने त्यांत खूप वाढ झाली आहे.

थॅलिक ॲनहायड्राइडापासून फिनॉलांच्या संयोगाने थॅलीन गटातील रंग मिळतात. उदा., गॅलीन, फ्ल्युओरेसीन, इओसीन, अल्किड रेझिने, डायअल्किल थॅलेटे, थॅलोसायनीन रंग, तसेच अँथ्रॅक्किनोन ही महत्त्वाची संयुगे बनविण्याच्या प्रक्रियांत थॅलिक ॲनहायड्राइड आवश्यक असते.

नॅप्थॅलीन अंश व अँथ्रॅसीन अंश यांच्या दरम्यानचा जड तेलाचा अंश एकंदर ऊर्ध्वपातित अंशाच्या जरी ^१/_३ इतका असला, तरी त्यापासून रासायनिक संयुगे मिळविण्याऐवजी क्रिओसोट तेल म्हणूनच त्याचा उपयोग मुख्यत्वे केला जाई परंतु अलीकडे त्यापासून आल्फा मिथिल नॅप्थॅलीन व बीटा मिथिल नॅप्थॅलीन ही संयुगे वेगळी केली जातात. या संयुगांपासून अनुक्रमे आल्फा नॅप्थिल अँसिटिक अम्ल आणि २–मिथिल नॅप्थोक्किनोन ही उपयुक्त रसायने बनवितात. आल्फा नॅप्थिल अँसिटिक अम्लाचा उपयोग झाडांच्या फुटव्यांना मुळे फुटण्यास उत्तेजन मिळावे म्हणून आणि सफरचंदाची फळे झाडावरून गळून पडू नयेत म्हणून होतो. २–मिथिल नॅप्थोक्किनोन हे के जीवनसत्त्वाचे संश्लेषण करण्यासाठी (कृत्रिम रीत्या तयार करण्यासाठी) प्रथम वापरण्यात आले. जड तेलापासून मिळणारे आणखी एक महत्त्वाचे संयुग म्हणजे अ‌ॅसिनॅप्थीन हे होय. याच्या ऑक्सिडीकरणाने ॲसिनॅप्थी क्विनोन अनेक व्हॅट रंजकांचे [⟶ रंजक व रंजकद्रव्ये] जनक असलेले संयुग मिळते.

डांबराच्या खंडित ऊर्ध्वपातनाच्या ३००°–३६०° से. दरम्यानच्या अंशाचे शीतलन करून मिळणारा मेणचट पदार्थ गाळून व दाब देऊन तेलरहित केला म्हणजे अशुद्ध अँथ्रॅसीन मिळते. पिरिडिनातून त्याचे पुनःपुन्हा स्फटिकीकरण केले म्हणजे ते सु. ८० टक्के शुद्धरूपात येते, त्यात कार्‌बॅझोल या संयुगाची भेसळ असते. पूर्णपणे शुद्ध अँथ्रॅसीन मिळविण्यासाठी पूर्वी हे मिश्रण पोटॅशियम हायड्रॉक्साइडाबरोबर सु. २३०° से. तापमानापर्यंत तापवीत, त्यामुळे पोटॅशियम कार्‌बॅझोलाचा थर तळाशी बसतो तो वेगळा करीत. आधुनिक प्रक्रियेत अँथ्रॅसीन व कार्‌बॅझोल यांच्यावरील मिश्रणाचे पिरिडीन क्षारकांनी ९०° से. तापमानास दोनदा निष्कर्षण करतात. जो विद्राव मिळतो तो २०° से.पर्यंत थंड करून गाळतात. या क्रियेने सु. ९५ टक्के शुद्ध अँथ्रॅसीन मिळते. त्याचे पिरिडिनाने पुन्हा स्फटिकीकरण करून व त्यानंतर संप्लवन (घनरूप पदार्थ तापविल्यावर द्रवरूप न होता एकदम वायुरूप होण्याची क्रिया) करून संपूर्ण शुद्ध अँथ्रॅसीन मिळवितात.

अँथ्रॅसीन काढून घेतल्यावर उरणाऱ्या पिरिडीन विद्रावाचे कोरड्या वाफेने व कमी दबास ऊर्ध्वपातन करून त्यातील पिरिडीन पूर्णपणे काढून टाकतात. त्यामुळे मिळणारा पदार्थ क्लोरोबेंझिनाबरोबर १४०° से. तपमानास ढवळतात व नंतर ४०° से.पर्यंत थंड करतात आणि ढवळणे थांबवितात. कार्‌बॅझोल तळाशी बसते ते वेगळे करतात. ही प्रक्रिया पुन्हा करून ते शुद्ध करतात.

फिनांथ्रीन आणि फ्ल्युओरेन (आल्फा डायफिनिलीन मिथेन) ही संयुगेही या अंशात असतात, पण ती फारशी महत्त्वाची नाहीत. फिनांथ्रीन मुख्यत्वे काजळी बनविण्यासाठी वापरात असल्याने ते फारसे शुद्ध करीत नाहीत. फ्ल्युओरेनाची काही संयुगे पूतीरोधक (पू तयार होण्यास प्रतिबंध करणारी) म्हणून उपयुक्त आहेत.

अँथॅसीन तेलापेक्षा वरच्या तापमानाला (३६०° से.पेक्षा जास्त) ऊर्ध्वपातित होणाऱ्या डांबराच्या अंशातील संयुगे अंशात्मक उर्ध्वपातनाने विभक्त करता येत नसल्याने त्यांच्याविषयी फारशी माहिती उपलब्ध नाही. त्यात पायरीन, क्रीसीन व फ्ल्युओरँथीन ही फक्त तीनच संयुगे औद्योगिक दृष्ट्या महत्त्वाची आहेत.

डांबरापासून मिळविलेल्या क्रिसिनामध्ये क्रिओजेन ही रंगोत्पादक अशुद्धी असल्यामुळे त्याला सोनेरी रंग असतो व या यामुळेच त्याला क्रिसीन हे नाव पडले आहे. शुद्ध क्रिसीन वर्णहीन असते. हे अल्पविद्राव्य असल्यामुळे कार्बन डायसल्फाइडामध्ये इतर संयुगांचा विद्राव केल्यावर मागे शिल्लक उरते. विद्रावक नॅप्थाने अथवा ग्लेशियल ॲसिटिक अम्लाने स्फटिकीकरण करून ते अधिक शुद्ध करता येते.

फ्ल्युओरँथीन व पायरीन ही दोन्ही संयुगे एकाच उर्ध्वपातन अंशात सापडतात. फ्ल्युओरँथीन हे नाव त्याचे फ्ल्युओरेन व फिनांथ्रीन या संयुगांबरोबर असलेले नाते दर्शविते. क्रिसिनाच्या शुद्धीकारणात कार्बन डायसल्फाइडाचा जो विद्राव मिळतो, त्याचे बाप्पन केले म्हणजे अशुद्ध फ्ल्युओरँथीन मिळते. अल्कोहॉलामध्ये स्फटिकीकरण करून नंतर त्याचे पिक्रेटांमध्ये रूपांतर करतात. या पिक्रेटांचे भागशः पुनर्स्फटिकीकरण केल्याने फ्ल्युओरँथीन पिक्रेट व पायरीन पिक्रेट ही अलग मिळतात. त्यापासून अमोनियाच्या विक्रियेने मूळ संयुगे प्राप्त होतात. ही दोन्ही संयुगे औद्योगिक दृष्ट्या विशेष महत्त्वाची नाहीत.

---

अम्लधर्मी ऑक्सिजनयुक्त संयुगे किंवा डांबर-अम्ले : डांबर-अम्ले या संज्ञेत डांबरामधील सर्व प्रकारच्या फिनॉलांचा समावेश होतो. महत्त्वाच्या दृष्टीने त्यांचा फिनॉल क्रेसॉले (उदा., ऑर्थो-क्रेसॉल) व झायलिनॉले (उदा., ३ : ५ –झायलिनॉल) असा अनुक्रम लागतो.

डांबरामध्ये फिनॉल असते हा शोध १८३४ साली एफ्.एफ्. रुंगे यांनी लावला. डांबराचा मध्यम किंवा डांबर-अम्ल अंश या तेलातून त्यात असलेले १०–२० टक्के नॅप्थॅलीन शीतनाने प्रथम स्फटिकीकरण करून काढून टाकतात. नंतर ७ टक्के दाहक सोडा विद्राव अल्प प्रमाणात योजून या अंशाचे क्षालन केल्याने अधिक विद्राव्य फिनॉल निष्कर्षित होते. नंतर जास्त संहत दाहक सोड्याच्या विद्रावाने उर्वरित डांबर-अम्लांचे वेगळे निष्कर्षण केले जाते. निष्कर्षित फिनोलेट आणि क्रेसोलेटामधून निर्वात उर्ध्वपातनाने सलग्न तेलाचा अंश वेगळा करून नंतर कार्बन डाय-ऑक्साइडाच्या व सफ्ल्यूरिक आम्लाच्या उपयोगाने फिनॉले व क्रेसॉले मुक्त केली जातात. निवळणे, अंशात्मक ऊर्ध्वपातन इ. क्रियांनी फिनॉल, ऑर्थो-क्रेसॉल इ. जवळजवळ शुद्ध स्वरूपात मिळवितात. बाकीच्या फिनोलांचे इतर पद्धतीने शुद्धीकरण करावे लागते.

कृत्रिम रेझिने व स्फोटक द्रव्ये यांच्या उत्पादनात फिनॉले उपयुक्त असल्यामुळे व डांबरजन्य फिनॉले ही मागणी पुरी करू शकत नसल्याने नैसर्गिक फिनॉलांच्या चौपट फिनॉल संश्लेषणाने बनविले जाते पण इतर डांबर-अम्ले मुख्यतः डांबरापासूनच मिळवितात. मिश्र क्रेसॉलांमधून अंशात्मक ऊर्ध्वपातनाने ऑथ्रो-क्रेसॉल पुष्कळसे वेगळे काढता येते, परंतु मेटा–व पॅरा–प्रकार मिश्रित स्वरूपातच बहुधा वापरतात.

झायलिनॉलाचे सहाही शक्य समघटक (रेणूतील अणूंची संख्या व प्रकार तेच पण त्यांची संरचना भिन्न असलेले पदार्थ) डांबरामध्ये असतात, पण ३ : ५ झायलिनॉल अधिक प्रमाणात असते. मेटा-व पॅरा- क्रेसॉलापेक्षाही उच्च उकळबिंदू असलेल्या डांबर-अम्ल अंशाचे अंशात्मक उर्ध्वपातन व तदनंतर पेट्रोलियम ईथराद्वारा स्फटिकीकरण केल्याने त्याची प्राप्ती होते.

फिनॉलिक रेझिनांच्या उत्पादनासाठी मुख्यत्वे डांबर-अम्लांचा उपयोग होतो. लीओ बेकलँड या अमेरिकन संशोधकांनी १९०७ मध्ये फिनॉल फॉर्माल्डिहाइड रेझीन उद्योगाचा पाया घातला. या रेझिनांना यामुळे बेकेलाईट म्हणतात. या कामी फिनॉलाप्रमाणेच क्रेसॉले आणि झायलिनॉले यांचाही उपयोग होतो. या रेझिनांचा उपयोग ओतकामाने व साच्यात त्यांची पूड भरून वस्तू बनविणे, कागद, लाकूड इत्यादींचे अनेक स्तरी तक्ते सांधणे, लेप देणे, आसंजके (चिकटविणारे पदार्थ) म्हणून इ. विविध प्रकारे होतो. क्रेसॉले आणि फॉस्फरस ऑक्सिक्लोराइड यांच्या संयोगाने ट्राय क्रेसिल फॉस्फेट मिळते. त्याचा सेल्युलॉइड, सेलोफेन, पॉलीफिनिल इ. रेझिनांसाठी प्लॅस्टिकीकारक (लवचिकता व आसंजनक्षमता टिकवून धरणारे पदार्थ) म्हणून उपयोग होतो. फिनॉले पूतिरोधक व जंतुनाशक म्हणून पूर्वीपासून सुपरिचित आहेत आणि अजूनही रेझिनांसाठी होणाऱ्या उपयोगाच्या खालोखाल हाच त्यांचा मुख्य उपयोग आहे. फिनॉल व इतर डांबर-अम्लांचे हॅलोजन आणि इतर अनुजात अधिक सुरक्षित व प्रभावी असतात. फिनॉलापासून सॅलिसिलिक अम्ल बनवून त्यापासून फिनिल सॅलिसिलेट (सॅलोल) ॲसिटिल सॅलिसिलिक अम्ल (ॲस्पिरीन) बनविता येतात. ट्रॉयनायट्रो फिनॉल अथवा पिक्रिक अम्ल स्फोटक द्रव्यांच्या उत्पादनासाठी उपयुक्त आहे पण हल्ली या कामी ट्रॉयनायट्रोटोल्यूइन (टीएनटी) अधिक वापरतात.

पिरिडीन क्षारके : पिरिडीन, क्विनोलीन व त्यांचे अल्किल अनुजात यांना सामुदायिक रित्या पिरिडीन क्षारके व कधीकधी डांबर-क्षारके असेही म्हणतात. दुसऱ्या संज्ञेत ॲनिलीन व पायरोल समजात यांचाही समावेश होतो. पिरिडीन क्षारके व ⇨ अल्कलॉइडे यांचा निकटचा संबंध आहे. बहुतेक क्षारक द्रव्ये पूर्वी अल्कलॉइडांमधूनच मिळवली जात.

पिरिडीन व त्याचे विशेष बाष्पनशील समजात कार्बनीकरणाने डांबर अथवा अमोनिया विद्रावापासून मिळवितात. डांबराच्या अल्प तापमानाला उर्ध्वपातन होणाऱ्या अंशाचे सल्फूरिक अथवा हायड्रोक्लोरिक अम्लाने निष्कर्षण करून त्याला लागून आलेले तेल प्रथम वाफेने काढून टाकतात व नंतर दाहक सोड्याने त्याचे उदासिनीकरण करून मुक्त झालेल्या पिरिडीन क्षारकांचे अंशात्मक उर्ध्वपातनाने शुद्धीकरण केले जाते. डांबरामध्ये पिरिडीन, α –, β – व γ – पिकोलीन, α –α’ ल्युटिडीन वगैरे क्षारके असतात.

बेंझीन वलयातील एका CH गटाऐवजी एक नायट्रोजन अणू ठेवल्यास पिरिडीन वलयरचना मिळते. त्याचप्रमाणे नॅप्थॅलिनाच्या एका CH गटाच्या जागी एक नायट्रोजन अणू घातल्यास क्विनोलीन वलयरचना प्राप्त होते. क्विनोलीन व त्याचे समजात परस्परांपासून विभक्त करणे सुलभ नाही. तसेच त्यांचे संश्लेषण करणेही दुर्घट आहे. त्यामुळे क्विनोलीन क्षाराकांसंबंधी फारच थोडी माहिती उपलब्ध आहे. २३५^०–२४०^० से. दरम्यानच्या डांबर अंशापासून सल्फ्यूरिक अम्लाने काढलेल्या निष्कर्षाचे उदासिनीकरण करून मिळालेल्या क्षारकाच्या अंशात्मक उर्ध्वपातनाने क्कीनोलीन प्राप्त होते [⟶ क्विनोलीन व आयसोक्विनोलीन].

पिरिडीन क्षारके अँथ्रॅसीन शुद्धीकरणात उपयुक्त आहेत. कार्बनीसंयुगांसाठी उत्कृष्ट विद्रावक म्हणून त्यांची ख्याती आहे परंतु उग्र वासामुळे ती अप्रिय ठरली आहेत. तथापि याच कारणासाठी ती अल्कोहॉलामध्ये मिसळून अल्कोहॉल पिण्यास अयोग्य करण्यासाठी त्यांचा उपयोग केला जातो.

सल्फापिरिडीन सांसर्गिक रोगांविरुद्ध गुणकारी आहे. पिरिडीन, α – पिकोलीन, क्कीनोलीन किंवा निकोटिनापासून निकोटिनिक अम्ल व निकोटिनिक अमाइड ही उपयुक्त संयुगे मिळतात आणि त्यांचा अन्नाचे पोषणमूल्य वाढविण्यासाठी उपयोग करतात. क्विनोलीन व मिथिल क्विनोलीन हिवतापनाशक म्हणून उपयुक्त आहेत आणि ती क्विनिनाऐवजी वापरतात. हायड्रॉक्सिक्विनोलिनाचा पूतिरोधक म्हणून तसेच छायाचित्रणात उपयोग करतात.

डांबरापासून मिळणाऱ्या पायरोल संयुगांपैकी कार्‌बॅझोल हाच तेवढा औद्योगिक महत्त्वाचा आहे. पायरोल मालिकेतील संयुगे डांबराच्या सर्वच अंशांत अल्प प्रमाणात उपस्थित असल्याने ते अलग करणे जिकिरीचे असते. अँथ्रॅसीन स्फटिकांचे पिरिडीन क्षरकाने क्षालन केल्याने कार्‌बॅझोल विद्रावात उतरतो व त्यापासून मिळविता येतो.

---

कार्‌बॅझोल हे नायट्रोजन संयुग असूनही त्याचे हायड्रोकार्बनांशी सर्वसाधारण साम्य आहे. कार्‌बॅझोल डायफिनिलिनीमाइन आहे असेही म्हणता येईल. ते फारच सौम्य क्षारक आहे. त्यात नायट्रोजनाशी संलग्न असलेला हायड्रोजन अणू अल्किल अथवा दुसऱ्या एखाद्या गटाने प्रतिष्ठापित होऊ शकतो. या गोष्टीचा कार्‌बॅझोलाच्या शुद्धीकरणासाठी उपयोग करून घेतला जातो.

कार्‌बॅझोलापासून मुख्यतः हायड्रॉन ब्ल्यू प्रकारचे व्हॅट रंजक मिळतात. या रंजकांवर क्लोरीन व प्रकाश यांची क्रिया होत नाही. या प्रकारच्या रंजकांनी इंडिगो व इंडान्थ्रीन रंजकांचे औद्योगिक वापरातून काही अंशी उच्चाटन केले आहे. कार्‌बॅझोलापासून संश्लेषणाने मिळणारी काही अल्किल कीटोने विद्युत् निरोधानासाठी वापरतात.

 

डांबर रसायनांचे महत्त्व :रासायनिक उद्योगात कच्चा माल म्हणून लागणारी संयुगे या दृष्टीने डांबर रसायनांचे फार महत्त्व आहे. प्लॅस्टिके, संश्लिष्ट रेझिने, प्लॅस्टिकीकारके, संश्लिष्ट तंतू, औषधोपयोगी व जंतुनाशक रसायने या क्षेत्रांत दुसऱ्या महायुद्धानंतर झपाट्याने प्रगती झाल्यामुळे फिनॉले, पिरिडीन व नॅप्थॅलीन यांच्या उत्पादनात पुष्कळच वाढ झालेली आहे. बेकेलाइटाच्या शोधाने फिनॉलांसाठी जेवढी मागणी वाढली त्यापेक्षाही प्लॅस्टिकीकारकांच्या क्षेत्रात नॅप्थॅलिनाने केलेल्या प्रवेशामुळे त्यांची मागणी किती तरी अधिक वाढली आहे. मोटारगाड्यांच्या रंगासाठी लागणाऱ्या नायट्रोसेल्युलोज वर्गाच्या लाखी-द्रव्याचे प्रमुख घटक असलेली अल्कीड संश्लेषित रेझीने किंवा ग्लिप्टल रेझीने बनविण्यासाठी लागणारे थॅलिक ॲनहायड्राइड नॅप्थॅलीनापासूनच मिळते. याशिवाय सायक्लोहेक्झॅनॉल व नायलॉन यांच्या उत्पादनासाठीही फिनॉल आवश्यक असते. म्हणून बेंझीन वगैरेंपासून संश्लेषित फिनॉल बनविण्याचे मोठमोठे कारखाने निघाले आहेत.

कोष्टक क्र. २. भारतातील काही प्रमुख कोक भट्ट्यांपासून मिळणारे उप-पदार्थ
कोक भट्टीचे नाव	दरसाल वापरण्यात येणारा कोळसा (टन)	उत्पादित उप-पदार्थ
टाटा आयर्न अँड स्टील कंपनी, जमशेटपूर (बिहार)	२१,००,०००	डांबर अमोनियम सल्फेट, शुद्धीकृत बेंझॉलाचे उप-पदार्थ.
इंडियन आयर्न अँड स्टील कंपनी, बर्नपूर (प. बंगाल)	२२,३२,५००	डांबर, अमोनियम सल्फेट, शुद्धीकृत बेंझॉलाचे उप-पदार्थ, विद्रावक नॅप्थॉ, नॅप्थॅलीन, सल्फ्यूरिक अम्ल.
कुसुंदा (बिहार)	९०,०००	डांबर, अमोनियम सल्फेट, अशुद्ध बेंझॉल.
झरिया (बिहार)	१,४०,०००	डांबर व डांबराचे उप-पदार्थ.
भोवरा (बिहार)	५०,०००	डांबर व डांबराचे उप-पदार्थ.
लोयाबाद (बिहार)	९५,०००	डांबर व अमोनियम सल्फेट.
सिंद्री फर्टिलायझर्स अँड केमिकल्स, सिंद्री (बिहार)	३,२०,०००	डांबर, शुद्धीकृत बेंझॉलाचे उप-पदार्थ, अमोनियम सल्फेट इत्यादी.
पश्चिम बंगाल सरकार, दुर्गापूर	४,५५,०००	डांबर, शुद्धीकृत बेंझॉलाचे उप-पदार्थ, सल्फ्यूरिक अम्ल.
हिंदुस्थान स्टील कंपनी, दुर्गापूर (प. बंगाल)	१८,२५,०००	डांबर, बेंझॉल इत्यादी.
हिंदुस्थान स्टील कंपनी, राउरकेला (ओरिसा)	१६,००,०००	डांबर, बेंझॉल इत्यादी.
हिंदुस्थान स्टील कंपनी, भिलाई (मध्यप्रदेश)	१६,५०,०००	डांबर, बेंझॉल इत्यादी.
नॅशनल कोल डेव्हलपमेंट कॉर्पोरेशन	१,५०,०००	डांबर, अशुद्ध बेंझॉल अमोनियम सल्फेट.

परिमाणात्मक दृष्ट्या तुलनेने पिरिडीन क्षारके अगदीच अल्प असली तरी त्यांची किंमत जास्त येत असल्यामुळे तीही महत्त्वाची आहेत. रंग उद्योगात, कापड उद्योगात तसेच व्हल्कनीकरण गतिवर्धक (रबरामध्ये इष्ट गुणधर्म आणण्यासाठी त्यावर गंधकाच्या वा त्याच्या संयुगांच्या करण्यात येणाऱ्या प्रक्रियेची म्हणजे व्हल्कनीकरणाची गती वाढविणारे संयुग) म्हणून त्यांचा उपयोग बराच काळ चालू आहे. तसेच काही आधुनिक औषधी रसायनांची आद्य-द्रव्ये म्हणूनही ती उपयुक्त ठरली आहेत. रासायनिक उद्योगासाठी या सर्व डांबरजन्य रसायनांची अत्यंत आवश्यकता असल्यामुळे किरकोळ तात्कालिक चढ-उतार वगळल्यास त्यांना सतत व भरपूर मागणी असते. कोष्टक क्र. २ मध्ये भारतातील काही प्रमुख कोक भट्ट्यांपासून मिळणाऱ्या उप-पदार्थांची नावे दिली आहेत. याशिवाय मुंबई येथील बाँबे गॅस कंपनीत कोल गॅस तयार करण्यासाठी दरसाल एक लक्ष टन कोळसा वापरला जातो व त्यापासून पिच, रोड टार, डांबर, क्रिओसोट तेले, नॅप्थॅलीन, डांबर-अम्ले, विद्रावक नॅप्था, बेंझीन-टोल्यूइन मिश्रण व अमोनीय विद्राव हे उप-पदार्थ मिळतात.

संदर्भ :

1. Everest, A. E. The Higher Coal Tar hydrocarbons, 1927.

2. Gardner, W. M. The British Coal Tar Industry, London, 1915.

3. Lowry, H. H. The Chemistry of Coal Utilization, Vols. I &amp II, London, 1945.

4. Lunge, G. Coal Tar and Ammonia, New York, 1916.

5. Maltesta, G. Coal Tars and their Derivatives, London, 1920.

6. Spielmann, P. E. The Constituents of Coal Tar, London, 1924.

7. Warnes, A. R. Coal Tar Distillation and Working up of Tar Products, London, 1923.

8. Wilson, P. J. Wells, J. H. Coal, Coke and Coal Chemicals, New York, 1950.   

    कोटणीस, मं. शां.

“