नैसर्गिक आणि मानवनिर्मित पदार्थ
घरातील कंगवा, पाण्याची बाटली, काचेचा ग्लास आणि लाकडी खुर्ची — यांपैकी काही निसर्गात तयार मिळतात, काही कारखान्यात बनतात.
लाकूड, दगड, खनिजे, पाणी हे नैसर्गिक पदार्थ (natural materials) आहेत. प्रयोगशाळेतील संशोधनाच्या मदतीने कारखान्यात तयार केलेल्या पदार्थांना मानवनिर्मित पदार्थ (man-made materials) म्हणतात; उदा. काच, प्लास्टिक, कृत्रिम धागे, थर्मोकोल.
नियम 1 : पदार्थाचा स्रोत ओळखा — एखादी वस्तू कशापासून बनली आहे ते पाहिले की ती नैसर्गिक आहे की मानवनिर्मित हे ठरवता येते. एकाच वस्तूत दोन्ही प्रकार असू शकतात.
- सोपे : लाकडी खुर्चीतील लाकूड नैसर्गिक आहे.
- मध्यम : कंगवा प्लास्टिकचा असतो, म्हणून तो मानवनिर्मित पदार्थाचा आहे.
- परीक्षेसाठी : लाकडी खुर्चीला प्लास्टिकचे पाय आणि खिळे बसवले तर तिच्यात नैसर्गिक आणि मानवनिर्मित दोन्ही आहेत.
नियम 2 : वर्गीकरणाचा तक्ता — घरातील वस्तूंची नावे लिहून त्यापुढे वापरलेला पदार्थ आणि त्याचा प्रकार लिहिला की तक्ता तयार होतो.
- सोपे : झाडू : नारळाच्या काड्या — नैसर्गिक.
- मध्यम : पाण्याची बाटली : प्लास्टिक — मानवनिर्मित.
- परीक्षेसाठी : चाकू : पोलाद (धातूचे मिश्रण) आणि प्लास्टिकची मूठ — दोन्ही मिळून मानवनिर्मित भाग जास्त.
मानवनिर्मित पदार्थ नैसर्गिक पदार्थांवर संशोधन करूनच तयार होतात.
"कारखान्यात तयार झाले म्हणजे सर्व काही कृत्रिम" असे नाही. कारखान्यात नैसर्गिक कच्चा माल वापरला जातो.
आठवणीची युक्ती : "नैसर्गिक = निसर्गात, मानवनिर्मित = कारखान्यात" — स्रोत कुठे बनतो ते पाहा.
फरक ओळखा
| मुद्दा | नैसर्गिक | मानवनिर्मित |
|---|---|---|
| उदाहरण | लाकूड, दगड | काच, प्लास्टिक |
| तयार कुठे होतो | निसर्गात | कारखान्यात |
सरावासाठी प्रश्न
- 1दोन नैसर्गिक पदार्थ सांगा.
- 2दोन मानवनिर्मित पदार्थ सांगा.
- 3कंगव्यासाठी कोणता पदार्थ वापरतात?
- 4मानवनिर्मित पदार्थ कसे तयार होतात?
- 5झाडू आणि पेन यांना लागणारे पदार्थ कोणते?
- 6एकाच वस्तूत नैसर्गिक आणि मानवनिर्मित दोन्ही पदार्थ असू शकतात का?
- 7"काच नैसर्गिक आहे कारण ती वाळूपासून बनते" हे मत चूक का आहे?
- 8तुमच्या घरातील पाच वस्तूंचे नैसर्गिक/मानवनिर्मित असे वर्गीकरण कसे कराल?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1लाकूड आणि दगड.
- 2काच आणि प्लास्टिक.
- 3प्लास्टिक.
- 4प्रयोगशाळेतील संशोधनावरून कारखान्यात.
- 5झाडू - नारळाच्या काड्या; पेन - प्लास्टिक.
- 6होय, उदा. प्लास्टिकचे पाय असलेली लाकडी खुर्ची.
- 7वाळू नैसर्गिक असली तरी काच कारखान्यात प्रक्रियेने बनते, म्हणून ती मानवनिर्मित आहे.
- 8प्रत्येक वस्तू कशापासून बनली ते पाहून तक्त्यात लिहीन.
प्लास्टिकचे प्रकार आणि गुणधर्म
घरातील बादली, वीजेचे बटण, कुकरची मूठ आणि दूधाची पिशवी — सगळे प्लास्टिकचे; पण बादली गरम करून आकार बदलता येतो, बटण नाही.
प्लास्टिक (plastic) हा मानवनिर्मित पदार्थ असून त्यात आकार देता येण्याचा (plasticity) गुणधर्म असतो. उष्णतेच्या परिणामानुसार प्लास्टिकचे दोन प्रकार : तापमृदू (thermoplastic) आणि तापदृढ (thermosetting).
नियम 1 : तापमृदू आणि तापदृढ प्लास्टिक — तापमृदू प्लास्टिक गरम केले की मऊ होते आणि हवा तसा आकार देता येतो (पॉलिथिन, PVC). तापदृढ प्लास्टिकला साच्यात एकदा आकार दिला की गरम करूनही आकार बदलत नाही (बेकेलाइट, मेलॅमाइन).
- सोपे : खेळणी आणि कंगवे तापमृदू प्लास्टिकचे असतात.
- मध्यम : विजेची बटणे आणि कुकरच्या मुठी तापदृढ असतात, म्हणून उष्णतेने वाकत नाहीत.
- परीक्षेसाठी : जुना PVC पाईप गरम करून वाकवता येतो, पण बेकेलाइटचे बटण वितळत नाही; ते फक्त जळते.
नियम 2 : प्लास्टिकचे गुणधर्म — प्लास्टिकला गंज लागत नाही, ते सहज कुजत नाही, पावसाचा किंवा आर्द्रतेचा परिणाम होत नाही, त्याला कोणताही रंग देता येतो. ते हलके आणि उष्णता व वीज यांचे दुर्वाहक आहे.
- सोपे : प्लास्टिकची बादली पावसात ठेवली तरी खराब होत नाही.
- मध्यम : विजेच्या वायरवर प्लास्टिकचे आवरण असते कारण ते वीज वाहून नेत नाही.
- परीक्षेसाठी : रसायने साठवण्यासाठी प्लास्टिकच्या टाक्या वापरतात, कारण प्लास्टिकवर बहुतेक रसायनांचा परिणाम होत नाही.
प्लास्टिकचे एक नाही तर २००० पेक्षा जास्त प्रकार आहेत; त्यांचे उपयोगही वेगवेगळे आहेत.
"सर्व प्लास्टिक गरम केल्यावर वितळते" हे चुकीचे आहे. तापदृढ प्लास्टिक वितळत नाही.
आठवणीची युक्ती : "तापमृदू = बदला, तापदृढ = टिकवा" — तापमृदूचा आकार बदलता येतो, तापदृढचा येत नाही.
फरक ओळखा
| मुद्दा | तापमृदू | तापदृढ |
|---|---|---|
| गरम केल्यावर | मऊ होते, आकार बदलतो | आकार बदलत नाही |
| उदाहरण | पॉलिथिन, PVC | बेकेलाइट, मेलॅमाइन |
| उपयोग | खेळणी, कंगवे, पिशव्या | विजेची बटणे, कुकरच्या मुठी |
सरावासाठी प्रश्न
- 1प्लास्टिकचे दोन प्रकार कोणते?
- 2एका तापमृदू प्लास्टिकचे नाव सांगा.
- 3एका तापदृढ प्लास्टिकचे नाव सांगा.
- 4विजेची बटणे तापदृढ प्लास्टिकची का असतात?
- 5प्लास्टिकचे दोन गुणधर्म सांगा.
- 6रसायने साठवण्यासाठी प्लास्टिकच्या टाक्या का वापरतात?
- 7दोन कंगवे आहेत; एक गरम करून वाकवता येतो, दुसरा नाही. कोणता कोणत्या प्रकारचा?
- 8"सर्व प्लास्टिक पुन्हा वितळवून नवा आकार देता येतो" हे विधान चूक का?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1तापमृदू आणि तापदृढ.
- 2पॉलिथिन (किंवा PVC).
- 3बेकेलाइट (किंवा मेलॅमाइन).
- 4ते उष्णतेने मऊ होत नाही आणि वीज वाहून नेत नाही.
- 5हलके आणि गंजत नाही (किंवा वीजेचे दुर्वाहक).
- 6रसायनांचा प्लास्टिकवर परिणाम होत नाही.
- 7वाकणारा तापमृदू; न वाकणारा तापदृढ.
- 8तापदृढ प्लास्टिकचा आकार गरम करूनही बदलत नाही.
प्लास्टिक आणि पर्यावरण
रोज घरी येणाऱ्या कॅरी बॅग, दुधाच्या पिशव्या, पाण्याच्या बाटल्या — वापरून झाल्यावर त्या कुठे जातात?
जे पदार्थ निसर्गात कुजून नाहीसे होतात ते विघटनशील (degradable), आणि जे कुजत नाहीत ते अविघटनशील (non-degradable) होत. प्लास्टिक अविघटनशील असल्याने प्रदूषक आहे.
नियम 1 : विघटनाचा काळ — भाजीपाला १-२ आठवड्यांत, सुती कापड सुमारे १ वर्षात, लाकूड १०-१५ वर्षांत कुजते; प्लास्टिकला हजारो वर्षे लागतात.
- सोपे : फेकलेली केळ्याची साल लवकर कुजते, पण प्लास्टिकची पिशवी तशीच राहते.
- मध्यम : कचऱ्यात टाकलेले प्लास्टिक अनेक पिढ्या जमिनीत तसेच राहते.
- परीक्षेसाठी : प्लास्टिक जाळले तर विषारी वायू हवेत मिसळतात; म्हणून ते जाळणे हा उपाय नाही.
नियम 2 : ४R तत्त्व — Reduce (कमी वापर), Reuse (पुनर्वापर), Recycle (पुनर्प्रक्रिया करून वापर), Recover (परत मिळवणे). प्लास्टिकऐवजी कापडी, कागदी, ज्यूटच्या पिशव्या वापरल्यास पर्यावरण वाचते.
- सोपे : बाजारात कापडी पिशवी नेली तर प्लास्टिकची पिशवी लागत नाही — Reduce.
- मध्यम : पाण्याची रिकामी बाटली रोपांच्या कुंडीसाठी वापरणे — Reuse.
- परीक्षेसाठी : जुन्या प्लास्टिकवर प्रक्रिया करून नवे सामान बनवणे — Recycle.
प्लास्टिकचा वापर कमी करा आणि शक्य तिथे विघटनशील पदार्थ वापरा.
"प्लास्टिक मातीत मिसळून नाहीसे होते" हे चुकीचे आहे; ते हजारो वर्षे टिकते.
आठवणीची युक्ती : "४R : कमी, पुन्हा, प्रक्रिया, परत" — ही चार पावले पर्यावरण वाचवतात.
फरक ओळखा
| मुद्दा | विघटनशील | अविघटनशील |
|---|---|---|
| उदाहरण | भाजीपाला, कापूस, लाकूड | प्लास्टिक, काच |
| परिणाम | कुजून मातीत मिसळते | वर्षानुवर्षे प्रदूषण करते |
सरावासाठी प्रश्न
- 1प्लास्टिक विघटनशील आहे की अविघटनशील?
- 2४R मधील चार शब्द सांगा.
- 3प्लास्टिकऐवजी वापरता येणाऱ्या दोन पिशव्यांची नावे सांगा.
- 4विघटनशील पदार्थ म्हणजे काय?
- 5प्लास्टिक जाळणे हानिकारक का आहे?
- 6Reuse चे एक उदाहरण द्या.
- 7भाजीपाला, लाकूड आणि प्लास्टिक यांना कुजण्यासाठी लागणाऱ्या काळाचा चढता क्रम लिहा.
- 8तुमच्या शाळेत प्लास्टिकचा कचरा कमी करण्यासाठी दोन उपाय सुचवा.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1अविघटनशील.
- 2Reduce, Reuse, Recycle, Recover.
- 3कापडी आणि कागदी (किंवा ज्यूट) पिशव्या.
- 4निसर्गात कुजून नाहीसा होणारा पदार्थ.
- 5त्यातून विषारी वायू हवेत मिसळतात.
- 6रिकामी बाटली कुंडी म्हणून वापरणे.
- 7भाजीपाला, लाकूड, प्लास्टिक.
- 8कापडी पिशव्या वापरणे आणि जुन्या बाटल्यांचा पुनर्वापर करणे.
थर्मोकोल
नवीन काचेची वस्तू घरी आणली की ती पांढऱ्या हलक्या स्पंजासारख्या पदार्थात गुंडाळलेली असते.
थर्मोकोल (thermocol) हा पॉलिस्टायरीन (polystyrene) नावाच्या पदार्थाचा प्रकार आहे. तो उष्णतेने मऊ होतो आणि थंड झाला की घट्ट होतो, म्हणून त्याला हवा तसा आकार देता येतो. धक्का शोषून घेत असल्याने नाजूक वस्तूंच्या पॅकिंगमध्ये वापरतात.
नियम 1 : थर्मोकोलचे उपयोग — काचेच्या आणि विजेच्या उपकरणांचे पॅकिंग, सजावट, मोठ्या कार्यक्रमातील ताटे-पेले यांसाठी थर्मोकोल वापरतात.
- सोपे : टीव्हीचा खोका थर्मोकोलच्या तुकड्यांनी भरतात.
- मध्यम : आदळून वस्तू फुटू नये म्हणून थर्मोकोलचा थर धक्का शोषून घेतो.
- परीक्षेसाठी : थर्मोकोल हलके असल्याने वाहतुकीत वजन वाढत नाही, पण तो पर्यावरणाला हानीकारक आहे.
नियम 2 : थर्मोकोलचे दुष्परिणाम — थर्मोकोल अविघटनशील आहे. तो जाळला तर विषारी वायू हवेत मिसळतात. गरम अन्न थर्मोकोलच्या ताटात ठेवले तर स्टायरीन अन्नात मिसळू शकते आणि आरोग्यास हानी होऊ शकते.
- सोपे : गरम चहा थर्मोकोलच्या पेल्यात देणे टाळावे.
- मध्यम : थर्मोकोल कारखान्यात काम करणाऱ्यांना डोळे, श्वसन, त्वचेचे त्रास होऊ शकतात.
- परीक्षेसाठी : थर्मोकोल जाळून कचरा नष्ट करणे उपाय नाही; त्याऐवजी वापर कमी करणे आणि पुनर्प्रक्रिया करणे उपाय आहे.
गरम पदार्थ थर्मोकोलच्या भांड्यात ठेवू नयेत.
"थर्मोकोल नैसर्गिकरित्या कुजतो" हे चुकीचे आहे; तो अविघटनशील आहे.
आठवणीची युक्ती : "हलका, धक्कारोधक, पण अविघटनशील" — फायदे आणि तोटे दोन्ही लक्षात ठेवा.
फरक ओळखा
| मुद्दा | फायदा | तोटा |
|---|---|---|
| वजन | हलका | — |
| धक्का | शोषून घेतो | — |
| पर्यावरण | — | कुजत नाही, जाळल्यास विषारी वायू |
सरावासाठी प्रश्न
- 1थर्मोकोल कोणत्या पदार्थापासून बनतो?
- 2थर्मोकोलचा एक उपयोग सांगा.
- 3थर्मोकोल विघटनशील आहे का?
- 4थर्मोकोल पॅकिंगसाठी का चांगला?
- 5थर्मोकोलला हवा तसा आकार का देता येतो?
- 6थर्मोकोल जाळल्याने काय होते?
- 7गरम चहा थर्मोकोलच्या पेल्यात का देऊ नये?
- 8थर्मोकोलचा कचरा कमी करण्यासाठी दोन उपाय लिहा.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1पॉलिस्टायरीन.
- 2नाजूक वस्तूंचे पॅकिंग.
- 3नाही, तो अविघटनशील आहे.
- 4तो धक्का शोषून घेतो आणि हलका असतो.
- 5तो उष्णतेने मऊ होतो आणि थंड झाल्यावर घट्ट होतो.
- 6विषारी वायू हवेत मिसळतात.
- 7स्टायरीन चहात मिसळून आरोग्यास हानी होऊ शकते.
- 8वापर कमी करणे आणि पुनर्प्रक्रिया करणे.
काच
खिडकीची तावदाने, चष्म्याची भिंगे, बल्ब आणि बांगड्या — सगळे काचेचे, पण प्रत्येक काच थोडी वेगळी असते.
काच (glass) हा सिलिका आणि सिलिकेटच्या मिश्रणापासून बनलेला कठीण पण ठिसूळ, अस्फटिकी (non-crystalline) घन पदार्थ आहे. सिलिका म्हणजे वाळू (SiO₂).
नियम 1 : काच कशी बनते — वाळू, सोडा, चुना आणि थोडे मॅग्नेशियम ऑक्साइड भट्टीत तापवतात. वाळू एकटी सुमारे १७०० °C ला वितळते; वाया गेलेल्या काचेचे तुकडे घातले की कमी तापमान पुरते. सगळे वितळल्यावर सुमारे १५०० °C पर्यंत तापवून एकदम थंड करतात आणि पारदर्शक काच मिळते.
- सोपे : जुन्या काचेचे तुकडे पुन्हा वापरल्याने इंधन वाचते.
- मध्यम : एकदम थंड केल्यामुळे काचेत स्फटिक तयार होत नाहीत आणि ती पारदर्शक राहते.
- परीक्षेसाठी : सोडा-लाइम काच रंगहीन असते; फेरस ऑक्साइड घातला की निळसर हिरवी, कॉपर ऑक्साइड घातला की लाल काच मिळते.
नियम 2 : काचेचे गुणधर्म — काच तापवली की मऊ होते आणि आकार देता येतो. ती उष्णता आणि वीज यांची दुर्वाहक आहे आणि पारदर्शक आहे. अचानक तापवली किंवा थंड केली तर तडकते.
- सोपे : गरम चहाचा ग्लास थंड पाण्यात बुडवला तर तडकू शकतो.
- मध्यम : विजेच्या उपकरणांत काच विद्युतरोधक म्हणून वापरतात.
- परीक्षेसाठी : काचेत क्रोमियम, व्हॅनेडियम किंवा लोखंडाचे ऑक्साइड असतील तर काच बराचसा प्रकाश शोषून घेते.
नियम 3 : काचेचे प्रकार आणि उपयोग — सिलिका काच प्रयोगशाळेची उपकरणे, बोरोसिलिकेट काच औषधांच्या बाटल्या, लेड काच बल्ब-नळ्या, ऑप्टिकल काच चष्मे-भिंगे आणि अल्कली सिलिकेट काच (पाण्यात विरघळणारी) यासाठी वापरतात.
- सोपे : प्रयोगशाळेतील परीक्षानळी सिलिका काचेची असते.
- मध्यम : औषधांच्या बाटल्या बोरोसिलिकेट काचेच्या कारण या काचेवर औषधांचा परिणाम होत नाही.
- परीक्षेसाठी : सोडा आणि वाळू यांपासून बनलेली अल्कली सिलिकेट काच पाण्यात विरघळते, म्हणून तिला "वॉटर ग्लास" म्हणतात.
काच अविघटनशील आहे. तुटलेले तुकडे नाल्यात किंवा पाण्यात गेले तर नुकसान होते.
"काच द्रव आहे" असे समजू नये; ती अस्फटिकी घन पदार्थ आहे.
आठवणीची युक्ती : "वाळू + सोडा + चुना → भट्टी → झटपट थंड" — काच बनवण्याचा क्रम.
फरक ओळखा
| प्रकार | मुख्य उपयोग |
|---|---|
| सिलिका काच | प्रयोगशाळेची उपकरणे |
| बोरोसिलिकेट काच | औषधांच्या बाटल्या |
| लेड काच | बल्ब, नळ्या |
| ऑप्टिकल काच | चष्मे, भिंगे |
सरावासाठी प्रश्न
- 1काच कोणत्या पदार्थाच्या मिश्रणापासून बनते?
- 2काचेच्या दोन गुणधर्मांची नावे सांगा.
- 3"वॉटर ग्लास" कोणती काच?
- 4काच बनवताना वाळूत काय मिसळतात?
- 5काच एकदम थंड का करतात?
- 6औषधांच्या बाटल्यांसाठी कोणती काच वापरतात?
- 7काचेचे तुकडे नाल्यात गेले तर कोणती समस्या होते?
- 8जुन्या काचेचे तुकडे मिश्रणात घातल्याने दोन फायदे सांगा.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1सिलिका (वाळू) आणि सिलिकेट.
- 2पारदर्शक आणि ठिसूळ.
- 3अल्कली सिलिकेट काच.
- 4सोडा, चुना आणि थोडे मॅग्नेशियम ऑक्साइड.
- 5स्फटिक तयार होऊ नयेत आणि काच पारदर्शक राहावी म्हणून.
- 6बोरोसिलिकेट काच.
- 7काच कुजत नाही, म्हणून नाले तुंबू शकतात.
- 8कमी तापमान लागते, इंधन वाचते आणि कचरा कमी होतो.