કાચ શામાંથી બને છે? કેવી રીતે બને છે?

સૌથી પારદર્શક અને સૌથી સીધી સપાટી કાચની હોય છે. દુનિયામાં બધે કાચ ખૂબ છૂટથી વપરાય છે. આટલો બધો કાચ ક્યાંથી આવતો હશે?

કાંચ રેતીને ઓગાળીને બનાવવામાં આવે છે. જ્વાળામુખી ખડકોમાં સિલિકોન સૌથી વધુ પ્રમાણમાં હોય છે. સિલિકોન કોઈ રસાયણ સાથે મિક્સ થતું નથી કે કોઈ રસાયણમાં ઓગળતું નથી. એટલે જ જ્વાળામુખી ખડકો સૌથી મજબૂત હોય છે. હા, આ ખડકો પાણીના મારથી તૂટતા જાય છે, ટુકડા ઝરણાં, નદી, ધોધમાં તણાઈને આગળ વધતાં જાય એમ વધારે તૂટીને બારીક બનતા જાય છે. તે સાવ બારીક બની જાય તો રેતી કહેવાય છે. ખડકમાં સિલિકોન હોવાથી રેતીના કણમાં પણ સિલિકોનના કણ હોય છે. બધી રેતીમાં સિલિકોન વધતું ઓછું હોય છે. સામાન્ય રેતીમાં તે 80થી 95 ટકા જેટલું હોય છે. એટલે સામાન્ય રેતીને પણ ઓગાળવામાં આવે તો ઓગળીને કાચ બની શકે, પરંતુ તેમાં પાંચથી પંદર ટકા અશુદ્ધિઓ હોવાથી કાચ સંપૂર્ણ પારદર્શક અને મજબૂત નથી બનતો. એટલે કાચ બનાવવા માટે શુદ્ધ રેતી વપરાય છે જેમાં 99થી 100 ટકા સિલિકોન હોય છે. સાચું કહીએ તો એ ભાંગતાં ખડકથી જુદા પડી ગયેલા સિલિકોનના સ્ફટિક જ હોય છે. તેને સિલિકોન ડાયોક્સાઈડ કહે છે. કાચ બનાવવા આ રેતીને ઓગાળવી શી રીતે? તે માટે તેને 2200 ડીગ્રી સેન્ટીગ્રેડ ગરમી આપવી પડે. એટલી ગરમીમાં તે પીગળીને પારદર્શક પ્રવાહી બની જાય. તે પ્રવાહી કાચ હોય છે. રેતીને ઓછી ગરમીએ ઓગાળવા માટે તેમાં સોડા એશ નાંખવામાં આવે છે. તેથી રેતી 1800 ડીગ્રી સેન્ટીગ્રેડ ગરમીમાં પણ ઓગળી જાય છે. સોડા એશ તેમાં એકરૂપ થઈ જાય છે. પણ સોડા એશના કારણે આ પ્રવાહી ઠરીને જે કાચ બને એ ખાંડ જેવો હોય છે. એને પાણીમાં નાંખીએ તો ધીમે ધીમે ઓગળવા લાગે છે. વિચાર કરો તમે કાચના ગ્લાસમાં કોઈને પાણી આપો અને જો એ ગ્લાસ ઉપાડીને પીવામાં મોડું કરે તો ગ્લાસ ઉપાડતાં જ ગ્લાસનો કાચ પાણીની જેમ રેલાઈ જાય. સાથે પાણી પણ રેલાઈ જાય, તો? આવો કાચ તો ચાલતો હશે! એટલે વિજ્ઞાનીઓએ જાતજાતના પ્રયોગ કરીને જાણ્યું કે તેમાં કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ (ચૂનાનો પથ્થર) પણ ઉમેરવામાં આવે તો રેતી ઓછી ગરમીએ પીગળી જાય છે અને ઠરીને નક્કર કાચ બન્યા પછી એ પાણીમાં ઓગળતો નથી. રેતીને ઓગાળતાં પહેલાં તેને બરાબર ચાળીને ધોઈને શુદ્ધ કરી લેવામાં આવે છે એટલે તેમાં કોઈ અશુદ્ધિઓ હોતી નથી. હા સોડા એશ અને ચૂનાના કારણે તેમાં વાયુઓ બન્યા હોય છે. તેને દૂર કરવા પડે! એ શી રીતે કરવા?