अभ्रक-गट : या गटातील खनिजांना ठळक गुण म्हणजे उचकटून किंवा सोलून त्यांचे गुळगुळीत, चकचकीत व समांतर पृष्ठे असलेले पातळ व सूक्ष्म जाडीचे पत्रे वेगळे काढता येतात. अभ्रकांच्या स्फटिकांच्या पायाभूत तलाला (OO1) समांतर असे उत्कृष्ट पाटन असल्यामुळे असे पत्रे निघतात [®पाटन]. अभ्रकांचे पाटन-पत्रे नम्य (लवचिक), प्रत्यास्थ (स्थितिस्थापक) व
चिवट असतात. त्यांचे स्फटिक एकनताक्ष असतात, पण अक्षांमधील b कोन ९० अंशांहून फारसा भिन्न नसतो. स्फटिकांच्या पायाभूत तलाचे प्रतलकोन ६०० व १२००असतात. म्हणून स्फटिकांची सममिती समांतर षट्फलकीय किंवा समचतुर्भुजी असल्याचा भास होतो. बोथट टोकाच्या खिळ्याच्या किंवा पोगराच्या टोकाने अभ्रकाच्या पाटन-पत्र्यावर आघात केला असता त्याच्या पृष्ठावर सहा आरे असलेल्या ताऱ्यासारखी आकृती उठते. तिला‘आघातआकृती’ म्हणतात. त्या आकृतीतील सर्वांत ठळक असणारी रेखा सममितीच्या म्हणजे (O1O) तलाला समांतर व उरलेल्या दोन रेखा प्रचिनाच्या कडांना समांतर असतात. स्फटिकांच्या फलकांची वाढ चांगली नसली व त्यांचा आकार वेडावाकडा असला म्हणजे आघात-आकृतीवरून त्यांच्या अक्षांची दिशा ठरविता येते [®स्फटिकविज्ञान].
या गटातील मुख्य खनिजे म्हणजे ðशुभ्र अभ्रक,ðलेपिडोलाइट, ðकृष्णाभ्रक, ðफ्लोगोपाइट आणि पॅरागोनाइट ही होत. पॅरागोनाइट हे विरळाच व काही थोड्या सुभाजांत (रूपांतरित खडकांच्या एका प्रकारात, सुभाजा) आढळते.
आंतरिक संरचना व गुणधर्म : क्ष-किरणांच्या साहाय्याने केलेल्या अध्ययनावरून अभ्रकांच्या आंतरिक संरचनेविषयी जी माहिती मिळालेली आहे तिचे सार असे : सिलिकॉन (Si) भोवती ऑक्सिजन (O) अणू रचून तयार झालेला SiO4 चा चतुष्फलक हा अभ्रकांचा पायाभूत घटक असतो. असे चतुष्फलक जुळून अभ्रकाचे स्फटिक बनलेले असतात. प्रत्येक चतुष्फलक त्याच्या कोपऱ्यांनी शेजारच्या चतुष्फलकांना जोडलेला असतो व चतुष्फलक एकत्र जुळून एक थर तयार झालेला असतो. या चतुष्फलकांपैकी प्रत्येकाचे तीन O वाटले गेलेले व एक O मुक्त असतो. घटक चतुष्फलकाचे रासायनिक संघटन व संयुजा (एखाद्या अणूची वा गटाची हायड्रोजन वा तत्सम अणूशी संयोग पावण्याची सापेक्ष क्षमता) (Si4O10)4-अशी दाखविता येतील. अशा रीतीने जोडल्या गेलेल्या चतुष्फलकांचे दोन निरनिराळे थर त्यांच्या चतुष्फलकांचे शिरोबिंदू आतल्या बाजूस असतील अशा रीतीने एकत्र जुळलेले असतात. शुभ्र अभ्रकातील थरांचे आतल्या बाजुचे शिरोबिंदू त्या चतुष्फलकांचे मध्ये असणाऱ्या ॲल्युमिनियम (Al) शी फ्लोगोपाइटातले व कृष्णाभ्रकातले तसेच शिरोबिंदू चतुष्फलकांच्या मधील मॅग्नेशियम (Mg) व लोह (Fe) यांच्याशी जोडलेले असतात. स्फटिकांत OH गटांचा समावेश करून घेऊन तेAl, Mg किंवा Fe यांपैकी एकाला जोडलेले असतात. अशा रीतीने दोन थर एकत्र जुळून एक घट्ट व दुहेरी थर तयार झालेला असतो. त्याच्या बाहेरच्या बाजूत चतुष्फलकांचे पाये असतात. असे दुहेरी थर एकावर एक रचिलेले असतात व त्यांच्यामध्ये पोटॅशियम (K) चे आयन (विद्युत् भारित अणू) ठेविलेले असतात. अशा थरी रचनेमुळेच अभ्रकांचे उत्कृष्ट पाटन निर्माण झालेले असते.
या गटातील निरनिराळ्या जातींचे रासायनिक संघटन निरनिराळे व जटिल असते. त्यांचे सर्वसामान्य सूत्र असे लिहिता येईल :
W (X, Y)2-3 Z4O10 (OH, F)2
यातील W हे सामान्यतः पोटॅशियम व पॅरागोनाइटात सोडियम (Na) असते. X आणि Y हे Al, Li, Mg, Fe2+व Fe3+ असतात. Z च्या जागी Si, Al असतात. Si : Al हे प्रमाण सामान्यतः सु. ३ : १ असते. या गटातील काही खनिजांचे-उदा., कृष्णाभ्रक, शुभ्र अभ्रक व लेपिडोलाइट यांचे-परस्परांस समांतर व एकत्र वाढलेले स्फटिक आढळतात. बंद नळीत तापविल्यावर सर्व अभ्रकांतून पाणी बाहेर पडते. त्यांना वितळविणे कठीण असते. त्यांचे विशिष्ट गुरूत्व २.८ ते ३.२ व कठिनता २ ते ३ असते. ती पारदर्शक ते दुधी काचेप्रमाणे पारभासी असतात.
प्राप्तिस्थान : निसर्गातील अभ्रक हे ðपेग्मटाइटांच्या शिरांत किंवा अभ्रकी सुभाजांत पेग्मटाइटांच्या शिरा घुसलेल्या असतील तर त्या सुभाजांतही आढळते. कित्येक ठिकाणी अभ्रकाचे स्फटिक लहान असतात व त्यांच्यापासून अभ्रकाचे लहानसे पत्रे व तुकडेताकडे मिळतात. क्वचित मोठे स्फटिकही आढळतात. अभ्रक खणून काढताना व त्याचे स्फटिक मोठे असतील तर त्याचे पत्रे वेगळे करून त्यांना इष्ट आकार देताना त्यांचे तुकडे पडतात व काही भाग कापून टाकले जातात. असे तुकडे व चुरा पूर्वी वाया जात. आता त्यांचाही उपयोग केला जातो.
तुकडेताकडे व पत्रे अशा दोन प्रतींचे अभ्रक बाजारात येते. तीन दोन्ही मिळून होणारे एकूण उत्पादन लक्षात घेतले तर अभ्रकाचे उत्पादन करणारे मुख्य देश म्हणजे अमेरिकेची संयुक्त संस्थाने, रशिया, भारत व ब्राझील होत. अमेरिकेच्या संयुक्त संस्थानांत तुकड्यांच्या प्रतीचे अभ्रक निघते. शुभ्र पत्री अभ्रकाचे सर्वांत अधिक व जागतिक उत्पादनाच्या सु. ८०% उत्पादन होते. ब्राझिलातही शुभपत्री अभ्रकाचे उत्पादन होते. फ्लोगोपाइटाचे उत्पादन मुख्यतः कॅनडात व मॅलॅगॅसीत (मादागास्करात) होते.
भारतातील शुभ अभ्रक आर्कीयन खडकांत असून त्याचे साठे कित्येक पेग्मटाइटांच्या शिरांत, विशेषतः अभ्रकी सुभाजांना छेदून जाणाऱ्या शिरांत, आढळतात. ते मुख्यतः बिहारातील हजारीबाग व गया, आंध्रातील नेलोर जिल्ह्यांत व राजस्थानातील अजमीर व मेवाड यांच्या जवळील भागांत सापडतात. भारतातील एकूण उत्पादनापैकी सु. ७५% उत्पादन बिहारात होते. नेरोलजवळील खाणीत कधीकधी एका मीटरापेक्षा अधिक व्यासाचे स्फटिक सापडलेले आहेत. शुभ्र अभ्रकाचे जाड पत्रे पांढरे, लालसर किंवा हिरवट दिसतात. बिहारात रुबी अभ्रक या नावाचे लालसर अभ्रक मिळते. आंध्रातील अभ्रक हिरवट दिसते. या सर्वांचे पातळ पत्रे रंगहीन व पारदर्शक असतात. त्यांच्यात काही मळ असला तर मळ असलेल्या भागात तांबडे, तपकिरी किंवा पांढरे डाग असतात. फ्लोगोपाइट तपकिरी रंगाचे असते व त्याच्या पारदर्शक पत्र्यातून येणारा प्रकाश पिवळसर तपकिरी असतो. भारतातील अभ्रक असणाऱ्या खडकांवर दाब पडून ते विशेष विकृत झालेले नाहीत, त्यांच्यातील अभ्रकाला घड्या-सुरकुत्या पडलेल्या नाहीत व अभ्रकात मलद्रव्येही फारशी नसतात.
लेपिडोलाइट हे अभ्रक राजस्थानातील व हजारीबाग येथील पेग्मटाइटांच्या शिरांत व मध्य प्रदेशातील बस्तरच्या खडकांत सापडते. त्याच्यात २% पेक्षा किंचित अधिक लिथियम ऑक्साइड असते.
ठाकूर, अ. ना.
खाणकाम व संस्करण : भारतातील अभ्रकाचे खाणकाम पूर्वी मुख्यतः उघड्या खाणीत होत असे. अलीकडे भूमिगत खाणकामही करण्यात येऊ लागले आहे व बिहारातील सु. ७५% उत्पादन अशा खाणींतून होते. काही खाणी सु. २२५ मी. खोलीच्या आहेत. अभ्रकाचे पत्रावळीच्या किंवा पुस्तकांच्या गठ्ठ्यांसारखे गठ्ठे खडकात असतात. जमिनीत भोके पाडताना किंवा सुरुंग लावून खडक फोडताना गठ्ठे तुटू नयेत अशी काळजी घ्यावी लागते. खणून जमिनीच्या पृष्ठावर आणलेले अभ्रक पुढील संस्कारासाठी कारखान्यात नेले जाते. तेथे गठ्ठ्यावरील माती काढून टाकणे व वेडावाकडा आकार किंवा रेषा असलेले अभ्रक काढून टाकणे ही कामे केल्यावर अभ्रकाचे निरनिराळ्या जाडीचे पत्रे वेगळे काढतात. त्या कामासाठी कोयते, कात्र्या किंवा चाकू वापरतात. कातरीने कापलेल्या पत्र्यांचा आकार अनियमित व कडेची बाजू तिरपी असते. त्यांचे अधिक पातळ व इष्ट बाह्यरेखा असणारे पत्रे कापले जातात. अभ्रकाचे पातळ पापुद्रे अलग सोडविण्यासाठी काही विशेष प्रकारची हत्यारे वापरली जातात. बिहारातील अभ्रकावरचे असे संस्कार कोदार्मा, गिरिडी व हजारीबाग इ. ठिकाणच्या कारखान्यांत केले जातात. राजस्थानातील अभ्रक अंशतः साफ करून पुढील सफाईसाठी वर उल्लेख केलेल्या ठिकाणी पाठवितात. अभ्रकाची निवड आणि साफसफाई करताना खणून काढलेल्या अभ्रकापैकी सु. ८०% अभ्रक वाया जाते. उरलेल्या अभ्रकाचे सोयीस्कर आकाराचे तुकडे करण्यासाठी कापाकापी करताना त्याच्यापैकी ४५ ते ६०% माल वाया जातो. परंतु भारतातील कामगार कुशल आहे. इतर देशांत यापेक्षा अधिक ९० ते ९८ टक्के अभ्रक वाया जाते.
अर्भकाचे लहानमोठ्या आकाराचे पत्रावळींच्या गठ्ठ्यासारखे व ५०-५५ किग्रॅ. वजनाचे गठ्ठे खोक्यात भरून विक्रीसाठी पाठवितात. वजनात सु. एक ते अडीच किग्रॅ. भरतील इतके बारीक तुकडे व चकत्या पिशव्यांत भरून पाठवितात. भारतातील बहुतेक अभ्रक निर्यात होते. अमेरिका, ब्रिटन, जपान, रशिया, इटली व फ्रान्स ही भारताकडून अभ्रक घेणारी मुख्य गिऱ्हाइके होत. अर्धवट संस्कार केलेल्या थोड्या, सु. अर्धा ते एक लक्ष रूपये किंमतीच्या, परदेशातील अभ्रकाची पुढील संस्कार करण्यासाठी भारतात आयात होते.
गोखले, श्री. पु.
उपयोग : अभ्रकांपैकी उद्योगधंद्याच्या दृष्टीने महत्त्वाची म्हणजे शुभ्र अभ्रक व फ्लोगोपाइट ही होत. विजेच्या व इलेक्ट्रॉनीय उपकरणांत त्यांचा उपयोग फार मोठ्या प्रमाणात होतो. निर्वात नलिकांच्या बैठका व उच्च कार्यक्षमतेची धारित्रे (विद्युत् भाराचा संचय करण्याची साधने) बनविण्यासाठी ती आवश्यक आणि अनिवार्य असतात. आधुनिक उद्योगधंद्यांत, गृहोपयोगी साधनांत व विशेषतः युद्धात इलेक्ट्रॉनीय उपकरणे मोठ्या प्रमाणात वापरली जातात व युद्धनैतिक दृष्ट्या महत्त्वाच्या अशा खनिजांत या अभ्रकांचा समावेश होतो.
अभ्रकाचे अतिशय पातळ पापुद्यासारखे पत्रे काढता येतात. विजेच्या उपकरणांत सु. ०.००२५ सेंमी. जाडीचे पत्रे बऱ्याच ठिकाणी वापरले जातात. काही प्रकारच्या गायगर म्यूलर-गणित्रांमधील (विद्युत् भारित कण मोजणाऱ्या उपकरणांमधील) खिडक्यांना बसविलेले अभ्रकाचे पत्रे ०.०००५-०.०००७५ सेंमी. इतक्याच जाडीचे असतात.
शुभ्र अभ्रकातील पाणी निघून जाईपर्यंत सु. ५६५० से. तापमानापर्यंत त्याच्यावर उष्णतेचा काही परिणाम होत नाही. फ्लोगोपाइट याहून अधिक उष्णता-प्रतिरोधी असते व ८१५० से. ते ९८२० से. तापमानापर्यंत ते टिकून राहते. उच्च विद्युत् दाबातही तडा न पडता टिकून राहण्याचा गुणही दोन्ही अभ्रकांत असतो.
विजेच्या कित्येक उपकरणांत एक मिल (०.००२५ सेंमी.) जाडीचा व एक हजार ते पंधराशे व्होल्टांचा दाब सहन करू शकेल इतके बल असणारा पत्रा वापरावा लागतो. वरील दोन्ही अभ्रकांच्या पत्र्यांच्या अंगी तितके बल असल्यामुळे ते मोठ्या प्रमाणात वापरले जातात. धारित्रातील ऊर्जेचा क्षय शक्य तितका कमी असावा लागतो व ते बनविण्यासाठी चांगल्या प्रतीचे शुभ्र अभ्रक अत्यंत उपयुक्त ठरलेले आहे. त्याचा क्षक्तिक्षयगुणक ०.०१-०.०३% इतकाच असतो. विजेच्या उपकरणांतील निरोधक व इतर उपकरणांतील उष्णतेचे निरोधक बनविण्यासाठीही या दोन्ही अभ्रकांचा उपयोग होतो.
वरील अभ्रकांचे सर्व भौतिक व विद्युत् गुणधर्म ज्याच्यात आहेत असा दुसरा कोणताही नैसर्गिक पदार्थ नाही किंवा संश्लेषणाने (कृत्रिम रीतीने) बनविता आलेला नाही. विजेच्या उद्योगधंद्यात अभ्रके सहज व फार पूर्वीपासून उपलब्ध झाली नसती, तर विजेच्या उपकरणांचे अभिकल्प अगदी वेगळ्या प्रकारचे करावे लागले असते.
शुभ्र अभ्रकाच्या मोठ्या पत्र्यांचा उपयोग तावदानांच्या काचेसारखा किंवा दिव्यांच्या चिमण्या करण्यासाठी होत असे. कृष्णाभ्रक व्यापारी महत्त्वाचे नाही. पण अभ्रक-भस्म करण्यासाठी त्याचा उपयोग भारतात फार पूर्वीपासून होत आलेला आहे.
पत्री अभ्रकाचे उपयोग : वरील प्राथमिक संस्कार झालेल्या अभ्रकापासून विजेच्या व इतर यंत्रा-उपकरणांचे घटक बनविले जातात. अभ्रकाचे पत्रे सुऱ्यांनी किंवा यांत्रिक दाबावर चालणाऱ्या मुद्राकारकांनी (पंच) कापून त्यांचे इष्ट आकाराचे पत्रे मिळवितात. नंतर त्यांचे पदर अलग करून इष्ट त्या जाडीचे पत्रे किंवा पापुद्रे मिळवितात व त्यांच्यापासून धारित्रे, इलेक्ट्रॉनीय नलिका, रडार, रेडिओ व दूरचित्रवाणी यांसाठी लागणारे निरोधक धटक बनवितात. चांगल्या शुभ्र अभ्रकापैकी सु. ६०% या कामी वापरले जाते. स्वच्छ पारदर्शक पत्र्यांचा उपयोग शेगड्यांच्या, भट्ट्यांच्या व इतर उपकरणांच्या खिडक्यांसाठी होतो.
अभ्रकाच्या तुकड्याताकड्यांचा उपयोग : चांगल्या अभ्रकाच्या व कमी प्रतीच्या अभ्रकाच्याही लहानसहान तुकड्यांपासून वर्तुलाकार चकत्या व वॉशर्स (चापट कडी) तयार करतात. अभ्रकात पाणी घालून यांत्रिक वरवंट्यांनी केलेल्या पुडीचा उपयोग काही रंगांना व भिंतीना चिकटविण्याच्या कागदांना चकाकी आणण्यासाठी व रबरात व प्लॅस्टिकाच्या काही जातींत पूरण भर घालण्यासाठी होतो. कोरड्या अभ्रकाची यांत्रिक हातोड्यांनी केलेली पूड छपराच्या कौलांच्या खालच्या पृष्ठावर फासण्याच्या रंगासाठी, प्लॅस्टिकाचे रंग बनविण्यासाठी, रबरावर पिठीप्रमाणे शिंपडण्यासाठी, वंगण म्हणून व साच्यात दाबून आकार दिलेली विद्युत् निरोधक आवरणे तयार करण्यासाठी वापरली जाते.
मायकानाइट किंवा संरचित अभ्रक : विजेच्या कित्येक यंत्रा-उपकरणांसाठी अभ्रकाचे मोठे पत्रे वापरावे लागतात. ते दुर्मिळ व महाग असल्यामुळे अभ्रकाच्या पातळ चकत्या एकत्र चिकटवून इष्ट आकारमानाचे तक्ते तयार केले जातात. चकत्या चिकटविण्यासाठी लाख, सिलिकॉन किंवा ग्‍लिप्टॉल वा इतर पदार्थ वापरतात व त्यांच्यावर दाब देऊन काही उष्णता-संस्कार करतात. अशा रीतीने तयार केलेल्या तक्त्यांचे लवचिक, कडक व न वाकणारे किंवा साच्यात दाबून आकार देता येईल असे निरनिराळ्या गुणधर्मांचे तक्ते बनविले जातात. जेथे अतिशय पातळ, नम्य, पारदर्शक, विद्युत् अपार्यता उच्च असणारा किंवा कमी शक्तिक्षयगुणक असणारा किंवा उच्च उष्णता-प्रतिरोधक पत्रा वापरणे आवश्यक नसते, तेथे मायकानाइटाचे तक्ते वापरले जातात.
अभ्रकापासून वर उल्लेख केल्यासारखे पदार्थ बनविणाऱ्या उद्योगधंद्यांची अमेरिकेत अतिशय प्रगती झालेली आहे व अभ्रकाच्या तुकड्याताकड्यांचा उपयोगही फार मोठ्या प्रमाणात होतो. भारतात असे उद्योग नुकतेच सुरू झाले आहेत. चांदी-अभ्रक-धारित्रे, कोरडे किंवा ओले अभ्रक दळून केलेली पूड व मायकानाइट यांचे थोडे उत्पादन भारतात होते. अभ्रकाची पूड व माती यांच्या मिश्रणापासून उष्णता-निरोधक विटा करण्याची एक कृती भारतातील सेंट्रल ग्‍लास अँड सेरॅमिक रिसर्च इन्स्टिट्यूट या सरकारी संस्थेने शोधून काढली आहे व त्या विटांचे उत्पादनही होऊ लागले आहे. त्यांचा उपयोग औद्योगिक भट्ट्यांच्या, बाष्पित्रांच्या (वाफ तयार करण्याच्या साधनांच्या) किंवा शीतगृहाच्या भोवतालच्या वेष्टनासारख्या बांधकामात होतो.
संश्लेषणाने अभ्रक तयार करण्याचे प्रयोग गेल्या महायुद्धाच्या कालात जर्मनीतील व नंतर अमेरिकेतील प्रयोगशालांत झाले होते व अमेरिकेत अद्यापि चालू आहेत. संश्लेषणाने शुभ्र अभ्रक तयार करता आलेले नाही, पण फ्लोगोपाइटासारखे म्हणजे फ्लोगोपाइटाच्या रासायनिक घटकातील पाण्याच्या जागी फ्ल्युओरीन असलेले रंगहीन किंवा पांढऱ्या रंगाचे, लहान आकारमानाचे स्फटिक तयार करण्यात यश आलेले आहे. त्यांचे गुणधर्म समाधानकारक असतात. परंतु उद्योगधंद्यात लागतात तेवढे मोठे स्फटिक तयार करण्याची व तेवढ्या प्रमाणात स्फटिक तयार करण्याची कृती अद्यापि उपलब्ध झालेली नाही.
साठे, त्रिं. रा.
संदर्भ : 1. Council of Scientific and Industrial Research, Wealth of India Part VI, New Delhi, 1965.
2. Seeley, W. Mudd Series, Gillson, J. L., Ed. Industrial Minerals and Rocks, New York, 1960.
“