दाहक सोडा

दाहक सोडा : (कॉस्टीक सोडा). एक औद्योगिक महत्त्वाचे क्षारधर्मी (अम्लाशी विक्रिया झाल्यास लवण तयार होण्याचा गुणधर्म असलेले) रसायन. हे सोडियम हायड्रॉक्साइड या नावानेही ओळखले जाते. कातडीशी याचा संपर्क आला असता त्यामुळे तेथील पेशींचा दाह होतो म्हणूनच याला दाहक सोडा अशी संज्ञा प्राप्त झाली आहे. रेणूसूत्र NaOH. निरनिराळ्या वनस्पतींच्या राखेत चुना मिसळून तयार झालेल्या पदार्थांचा उपयोग भारतात औषध म्हणून करीत असत, असा आयुर्वेदात उल्लेख आहे. ही पद्धत सुश्रुत यांच्या काळापासून माहीत आहे. या पदार्थाला ‘क्षार’ असे म्हणत आणि तो पदार्थ दाहक सोडा व दाहक पोटॅश यांचे मिश्रण असे. औषधाशिवाय त्याच्या इतर उपयोगांसंबंधीची माहिती भारतीयांना असल्याचे उल्लेख आढळत नाहीत. अठराव्या शतकात सागरी वनस्पतींच्या राखेवर चुन्याचा संस्कार करून दाहक सोडा बनविण्याची कला अनेकांना अवगत होती. साबण, लोकर सफाई, कापडाचे विरंजन (रंग घालवून स्वच्छ करणे), कागद इ. व्यवसायांतील लोक आपापल्या कारखान्यातच सागरी वनस्पतींच्या राखेवर चुन्याचा संस्कार करून (दाहकीकरणाची क्रिया करून, कॉस्टिसायझेशन) दाहक सोडा तयार करून तो वापरीत असत. धुण्याचा सोडा (सोडियम कार्बोनेट) एन्. लब्लां (१७४२–१८०६) यांच्या पद्धतीने मोठ्या प्रमाणावर तयार होऊ लागल्यानंतर या प्रक्रियेतून मिळणाऱ्या ‘रेड लिकर’ या विद्रावापासून घन स्वरूपातील दाहक सोडा १८५३ च्या सुमारास बनविण्यात येऊ लागला. हा दाहक सोडा रंगाने काळसर होता. यानंतर सु. दहा वर्षांनी पांढरा दाहक सोडा तयार करण्यात आला. १८७०–९० या काळात धुण्याच्या सोड्यापासून दाहक सोडा बनविण्याचे अनेक प्रयत्न झाले पण एकही पद्धत प्रत्यक्ष व्यवहारात टिकली नाही. मिठाच्या विद्रावाचे विद्युत् विच्छेदन करून (विजेच्या साहाय्याने रेणूचे तुकडे करून) क्लोरीन तयार करण्याच्या पद्धतीचा १८५१ मध्ये शोध लागला, पण या पद्धतीने दाहक सोड्याचे औद्योगिक प्रमाणावर उत्पादन सुरू होण्यास मात्र १८९० साल उजाडले. पहिले महायुद्ध संपेपर्यंत फक्त जर्मनीमध्येच या पद्धतीने दाहक सोडा तयार करण्यात येत असे. त्यांनंतर मात्र या पद्धतीचा साऱ्या जगभर झपाट्याने प्रसार झाला. सध्या केवळ अपवाद म्हणून वा काही विशिष्ट परिस्थितीतच धुण्याचा सोडा व चुना यांच्यापासून दाहक सोड्याची निर्मिती करण्यात येते.

ए. एन्. लव्हॉयझर (१७४३–९४) यांच्या आधी दाहक सोड्याला एक मूलद्रव्य म्हणून संबोधिण्यात येई. सोडियम या मूलद्रव्याचे हे ऑक्साइड आहे, हे प्रथम लव्हॉयझर यांनी सांगितले. दाहक सोडा म्हणजेच सोडियम ऑक्साइडाचा हायड्रेट आहे, हे सी. एल्. बर्थेलॉट (१७४८–१८२२) व जे. एल्. गे–ल्युसॅक (१७७८–१८५०) यांनी सिद्ध केले.

निर्मिती : दाहक सोडा दाहकीकरण पद्धतीने व विद्युत् विच्छेदनाने तयार करतात.

दाहकीकरण पद्धत : धुण्याचा सोडा व चुना यांच्यापासून दाहक सोडा पुढीलप्रमाणे तयार होतो.

धुण्याचा सोडा व कॅल्शियम हायड्रॉक्साइड यांचे वेगवेगळे विद्राव करून मिसळतात. मिश्रणाचे तापमान अधिक असल्यास विक्रिया लवकर होते. तसेच वरील पदार्थांची संहती (विद्रावातील आवश्यक पदार्थांचे प्रमाण) कमी असल्यास OH^– आयनांचे (विद्युत् भारित अणुगटांचे) प्रमाण वाढून रूपांतर अधिक चांगले होते. पण सर्व विक्रिया घडताना दाहक सोड्याचे प्रमाण शेवटी १०–११% इतके राहील अशा तऱ्हेने पाण्याचे प्रमाण ठेवले जाते. विक्रिया पूर्ण झाल्यावर दाहक सोडा विद्रावात राहतो व कॅल्शियम कार्बोनेट साक्याच्या स्वरूपात राहते व ते गाळून वेगळे करतात. विद्रावाचे बाष्पीभवन केल्यास दाहक सोड्याचे स्फटिक तयार होतात. खंडित व अखंडित अशा दोन प्रकारच्या पद्धतींनी दाहकीकरण करून दाहक सोडा तयार करतात.

विद्युत् विच्छेदन पद्धत : मिठाची संहती जास्त असलेल्या विद्रावाचे विद्युत् विच्छेदन करून दाहक सोडा तयार करण्यात येतो. यासाठी हूकर पडदा घट किंवा पारा घट याचा वापर करण्यात येतो. पडदा घट वापरल्यास १०–१२% संहतीचा व पारा घट वापरल्यास ५०% संहतीचा दाहक सोडा मिळतो. दोन्ही प्रकारच्या घटांच्या वापरामुळे क्लोरीन व हायड्रोजन हे वायू उप–उत्पादन म्हणून मिळतात [→ क्लोरीन].

वरील दोन्हीं पद्धतींनी तयार केलेला दाहक सोडा शुद्ध केल्यानंतरच वापरण्यात येतो. यासाठी पूर्वी अशुद्ध दाहक सोडा अल्कोहॉलात विरघळवून त्यातून इतर अशुद्ध पदार्थ वेगळे करून शुद्ध दाहक सोडा तयार करीत. हल्ली मिठाच्या जास्तीत जास्त शुद्ध विद्रावाचे विशेष काळजी घेऊन पारा घटांच्या साहाय्याने विद्युत् विच्छेदन करून शुद्ध दाहक सोडा तयार करतात. प्रयोगशाळेत एक विक्रियाकारक पदार्थ म्हणून कार्बनी रसायनांच्या निर्मितीत व रेयॉन निर्मितीत अतिशुद्ध दाहक सोड्याची जरूरी असते.

गुणधर्म: शुद्ध स्वरूपातील दाहक सोडा स्फटिकरूपी व पारदर्शक असतो. हवेमध्ये काही काळ उघडा राहिला, तर हवेतील पाणी व कार्बन डाय–ऑक्साइड शोषून घेतो आणि त्यामुळे त्यात तयार होणाऱ्या कार्बोनेटाच्या सूक्ष्म प्रमाणामुळे दाहक सोडा पांढरा दिसतो. त्यामध्ये लोह, निकेल, तांबे इ. धातूंच्या रूपात अल्पशी अशुद्धता असल्यास त्याला विविध रंगांच्या छटा प्राप्त होतात. घनता (२०^° से. ला) २·१३ ग्रॅ/सेंमी.^३ वितळबिंदू ३१८^° से. उकळबिंदू १,३९०^° से. दाहक सोडा हा एक चिघळणारा पदार्थ आहे. तो पाण्यात जलद विरघळतो व विरघळताना उष्णता निर्माण होते. पाणी शोषून घेण्याच्या त्याच्या गुणधर्मामुळे त्याचा उपयोग प्रयोगशाळेत वा उद्योगात जलशोषक म्हणून केला जातो. बहुतेक सर्व धातूंवर याचा परिणाम होतो. ॲल्युमिनियम, जस्त व कथिल हे धातू याच्या विद्रावात विरघळतात पण निकेल धातू याच्या संपर्कात चांगली टिकते. म्हणून दाहक सोडा निर्मितीत निकेलाच्या पत्र्यांनी मढविलेला विक्रिया घट वापरतात. काच वा चिनी मातीच्या भांड्यावरही दाहक सोड्याचा परिणाम होतो. दाहक सोड्याच्या गरम विद्रावात गंधकही विरघळते. याच्या रेणुसूत्रातील OH या क्रियाशील गटामुळे याची क्रियाशीलता फार प्रभावी झाली आहे. दाहक सोड्याचा रेणू व पाण्याचा रेणू यांचा आठ वेगवेगळ्या प्रकारांनी संयोग होतो आणि त्यांमुळे त्याची विविध सजल रूपे ज्ञात आहेत.

धोके : घनरूप दाहक सोडा किंवा त्याचा संहत विद्राव हाताळताना फार काळजी घेणे जरूर आहे. कातडीशी त्याचा संपर्क आला, तर कातडी भाजून तेथील पेशी नष्ट होण्याचा संभव असतो. डोळ्यासारखे नाजूक अवयव अशा धोक्यापासून जपणे अत्यावश्यक असते. म्हणून नेहमी असा विद्राव यांत्रिक साधनांनीच हाताळावा. जाड सुती संरक्षक कपडे, रबरी हातमोजे, गुडघ्यापर्यंत बूट व संरक्षक ढापण लावलेले चष्मे वापरावेत. अपघाताने कातडीवर जखम झाल्यास खूप पाण्याने ती धुवावी. डोळ्यामध्ये थेंब उडालाच, तर लगेच ५% नवसागराच्या पाण्याने डोळा धुवावा.

उपयोग : दाहक सोडा हा सामान्य माणसाच्या दैनंदिन वापरातील पदार्थ नाही तरी पण त्याच्या साहाय्याने मिळणारे पदार्थ मात्र दैनंदिन वापरात आहेत. उदा., रेयॉन, साबण, वनस्पती तूप इत्यादी. दाहक सोडा मोठ्या प्रमाणावर व्हिस्कोज पद्धतीने रेयॉन तयार करण्यासाठी वापरला जातो. त्याखालोखाल कार्बनी रसायनांची निर्मिती, साबण, खनिज तेल परिष्करण या उद्योगांत तो वापरला जातो. कापडावरील विविध संस्कारांसाठी (रंगविणे, रंगहीन करणे इ.) दाहक सोडा वापरला जातो. कागद, चर्मोद्योग, रबर, काच, स्फोटक पदार्थ, रंगलेप आणि व्हार्निश, खाणकाम, वनस्पती तूप इ. उद्योगांतही दाहक सोडा वापरला जातो.

भारतीय उद्योग : दुसऱ्या महायुद्धाच्या पूर्वकाळात काही कागद गिरण्या स्वतःच्या गरजेपुरता दाहक सोडा बनवीत असत, पण बाकीचा आयात करावा लागत असे. युद्धकाळात आयातीत अडचणी उत्पन्न झाल्यामुळे कागदनिर्मितीसाठी लागणाऱ्या दाहक सोड्याच्या निर्मितीसाठी १९४१ मध्ये कलकत्ता व मेत्तूर येथे प्रत्येकी ५४ हजार टन क्षमतेचे दोन कारखाने सुरू करण्यात आले. या दोन्ही कारखान्यांत पडदा घटाचा वापर करण्यात आला. यानंतर टाटांचा मिठापूर येथील कारखाना (१९४३) व इतर बरेच नवीन कारखाने उघडण्यात आले. १९५६ नंतर या उद्योगास सरकारने संरक्षण दिले आणि त्यामुळे या उद्योगाची चांगली प्रगती झाली. १९७४ मध्ये भारतात प्रतिवर्षी ५,४०,७०० टन इतक्या उत्पादनक्षमतेचे ३२ कारखाने दाहक सोड्याचे उत्पादन करीत होते. यांपैकी २० कारखान्यांतून पारा घट पद्धत, ११ तून पडदा घट पद्धत व एकात (पोरबंदर) येथे दाहकीकरण पद्धतीचा वापर करण्यात येतो. १९७३ मध्ये या सर्व कारखान्यांची उत्पादनक्षमता आणखी ८,८७,६०० टनांनी वाढविण्यास परवानगी देण्यात आली. भारतातील दाहक सोड्याचे उत्पादन काही विशिष्ट वर्षात पुढीलप्रमाणे झाले. दाहक सोड्याची १९७० मध्ये ३,८०० टन व १९७१ मध्ये ४,६०० टन इतकी निर्यात झाली. १९७२ मध्ये फारच अल्प निर्यात झाली. १९७१ नंतर दाहक सोड्याच्या निर्मितीसाठी लागणाऱ्या ग्रॅफाइट धनाग्रांची अनुपलब्धता आणि अपुऱ्या विद्युत् पुरवठ्यामुळे दाहक सोड्याच्या उत्पादनात खंड पडला. त्यामुळे देशात त्याची कमतरता भासू लागली व सरकारने त्याच्या निर्यातीस बंदी घातली.

दाहक सोडा तयार करताना मिळणाऱ्या क्लोरीन वायूचे देशातील वापराचे प्रमाण १९६० मध्ये ६५% होते, ते १९७२ मध्ये ८४% इतके झाले. यामुळे दाहक सोडा निर्मितीचा खर्च कमी झाला.

संदर्भ : 1. Partington, J. R. General and Inorganic Chemistry, New York, 1966.

            2. Riegel, E. R. Industrial Chemistry, Bombay, 1959.

लेले, आ. मा.

“