════════════
@ संकलन @
*श्री. गजानन गोपेवाड
═════════════
🌎 *ज्ञान-विज्ञान* 🌎
═════════════
📙 *बर्फ*
**************
बर्फाची गंमत भारतीयांना विसाव्या शतकात सहज समजू लागली. त्याआधी देवदर्शनाला हिमालयात जाणाऱ्यांनाच बर्फ ज्ञात होता. एकोणीसाव्या शतकात मोठाच आटापिटा करून बोट भरून बंदिस्त अवस्थेत बर्फ युरोपातून प्रथम आयात केला गेला. त्या नाविन्याचे वर्णन आजही इतिहासात कुठे कुठे वाचायला मिळते. येथे पोहोचेपर्यंत त्यातील फक्त एक तृतीयांश बर्फ मूळ स्वरूपात शिल्लक होता. आज मात्र सहजगत्या बर्फ व बर्फाचे पदार्थ कोणालाही खायला वा हाताळायला मिळतात. बर्फाची इतकी सवय झाली आहे की, उन्हाळ्यात सरबतात बर्फ नसला तर ते पिववत नाही, अशी आपली स्थिती झाली आहे.
शुद्ध पाणी शून्य डिग्री सेंटीग्रेडला पूर्णपणे गोठते. या घन पदार्थाला आपण 'बर्फ' म्हणतो. पाणी गोठताना आकाराने प्रसरण पावते. त्यामुळे बर्फाचा आकार नेहमीच्या मूळ पाण्याच्या आकारमानापेक्षा मोठा राहतो. बर्फ नेहमीच पाण्यावर तरंगतो, त्याचेही कारण हेच. याचा फार मोठा फायदा निसर्गतः सजीवांना झाला आहे. पृथ्वीवर गोड्या पाण्याचा साठा फारच मर्यादित आहे. त्यातील जवळजवळ दहा टक्के पाणी हे फक्त बर्फाच्या स्वरूपात आहे. हे जर उपलब्ध नसते तर बर्फाळ प्रदेशात मानवच काय पण अन्य कोणाही सजीव प्राण्यांची वस्ती शक्यच झाली नसती. आर्क्टिक प्रदेशात अनेक ठिकाणी समुद्राच्या खार्या पाण्याने वेढलेला भाग असून नद्या, तळी, सरोवरे यांचा फारसा मागमूस नसूनही वस्ती आहे; याचे कारण बर्फ पाण्यावर तरंगते व हे बर्फरुप पाणी सहज वापरता येते.
बर्फाचे जगभर व्यापारी उत्पादन केले जाते. फ्रिझरमध्ये पाण्याचे तापमान कमी केले जाऊन बर्फ बनवतात. या बर्फाचा वापर मुख्यतः सर्व प्रकारचे मांस, मासे, भाजीपाला, दूध असे नाशवंत पदार्थ टिकवण्यासाठी केला जातो. पूर्णतः एअरकंडिशन शीत खोली बांधणे फार खर्चाचे काम असल्याने बर्फाच्या लाद्या वापरून हा सर्व माल हाताळला जातो. समुद्रावर गेलेला मोठा ट्रॉलर दुसऱ्या दिवसांपासून मासेमारी करत, गोळा करत पाचव्या दिवशी परततो. त्यानंतर हा माल म्हणजे मासे गावोगावी जातात. थेट सातव्या दिवशी ते लोकांच्या हातात पडून मग वापरले जातात, ते या बर्फाच्या लाद्यांमुळेच. बर्फाचा सरसकट वापर व उपलब्धी ही नाशवंत माल टिकवणारे वरदानच आहे.
पाणी गोठताना प्रसरण पावते, याचे काही फायदे, तर काही तोटे आहेत. फायदे म्हणजे गोठवलेले बर्फ पाण्यावर तरंगत राहते. या संपर्कात आलेले पाणी, प्रथम चार डिग्री सेंटिग्रेड तापमान आल्यावर जड होते. हे जड पाणी तळाला जाते. खालचे हलके पाणी वर येते. बर्फ पाण्यापेक्षा हलका असल्याने तो पाण्यावर तरंगतो. म्हणून जीवसृष्टी अस्तित्वात आहे. कारण बर्फ जड असता, तर हिवाळ्यात तयार झालेला बर्फ समुद्राच्या तळाशी जाऊन बसला असता. उन्हाळ्यात तो काही पूर्णपणे वितळला नसता; कारण सूर्याची उष्णता समुद्राच्या तळापर्यंत पुरेशी पोहोचत नाही. पुन्हा हिवाळ्यात गोठलेले बर्फ तळाशी गेले असते. असे होता होता सारे महासागर हिवाळ्यात वरपासून खालपर्यंत बर्फाचे, तर उन्हाळ्यात वरवरचा बर्फ वितळून उथळ तळी झाली असती. अशा परिस्थितीत जीवसृष्टी तगणार कशी ?
हे चित्र जरा तपशिलाने पाहण्यासारखे आहे. ऑक्सिजनचा एक अणू आणि हायड्रोजनचे दोन अणू मिळून पाण्याचा एक रेणू तयार होतो. हायड्रोजनचे इलेक्ट्रॉन बहुधा ऑक्सिजनच्याच जवळपास असतात. म्हणून ऑक्सिजनजवळ ऋणभार, तर त्या दोन पायांच्या व धनभार तयार होतो. म्हणूनच मीठ विरघळते, तेव्हा धनविद्युतभार असलेला सोडियम आणि ऋणविद्युतभारीय क्लोरिन पाण्याच्या रेणूच्या दोन वेगवेगळ्या जागी चिकटतात. या गुणधर्मामुळेच पाणी हे एक उत्तम द्रावक झाले आहे. पाणी गोठते, तेव्हा पाण्याचे रेणू एकमेकांत घट्ट बसू शकत नाहीत; कारण सजातीय विद्युतभार एकमेकांना दूर ढकलतात. म्हणून त्यांची पिंजऱ्यासारखी पोकळ रचना तयार होते आणि ती पाण्याहून हलकी असते.
बर्फ पाण्याहून जड करायचा असेल, तर हे सारे गुणधर्म बदलावे लागतील. मग पाणी उत्तम द्रावक राहणार नाही आणि शरीरात विरघळलेले सर्व पदार्थ 'साका' होऊन खाली बसतील आणि क्षणार्धात जीवसृष्टी खलास होईल.
पाणी बर्फ होताना प्रसरण पावण्याचा फार मोठा तोटा म्हणजे सर्व प्रकारचे पाणी वाहून नेणारे पाइप हिवाळ्यात तडकून फुटण्याची शक्यता निर्माण होते. यासाठी काळजी म्हणून, पाइप जमिनीत खोल घातले जातात. तरीही ही तक्रार अनेक ठिकाणी उद्भवतेच. इंजिने गार राखण्यासाठी मोटार, ट्रक व अन्य वाहनांत पाणी वापरले जाते, तेही गोठते. यासाठी अलीकडे पाणी गोठू नये म्हणून अॅण्टीफ्रिज मिक्श्चर वापरले जाते. याचा वापर केल्यास पाण्याचा गोठणबिंदू खूपच खाली म्हणजे उणे बत्तीस डिग्री सेंटीग्रेड इतका उतरतो. मानवी प्रयत्नांनी, संशोधनाने या गोष्टीवर मात करायचा प्रयत्न सतत चालू असला, तरीही बर्फाने उद्भवणाऱ्या आणखी एका तोट्याच्या बाबतीत वा धोक्याच्या बाबतीत मानवी प्रयत्न अपुरेच पडतात. डोंगराच्या कड्यांना असलेल्या फटींतून आत जिरलेले पाणी गोठते व त्यामुळे अनेकदा कडे कोसळणे, दरडी कोसळणे हे अगदी अनपेक्षितरित्या घडते.
डोंगरउतारावरचे स्केटिंग, बर्फाच्या मैदानावर हॉकी वा अन्य कसरती खेळ हा बर्फाचा एक गमतीदार गुण वापरून खेळले जातात. अर्थात या गुणांची जाणीव आपल्याला नंतर झाली. दाब दिल्यावर बर्फ वितळतो. स्केटचा दाब पडल्यावर तयार होणाऱ्या पातळ पाण्याच्या थरावरून स्केट वेगाने पुढे सरकते. काही सेकंदांतच मागे पुन्हा पाण्याचा बर्फ तयार होतो. अवजड सामान लादलेली स्लेड किंवा बर्फावरील ढकलगाडी मोजकेच कुत्रे मजेत ओढू शकतात. या गुणामुळेच.
भारतात बर्फ नैसर्गिकरीत्या अचानक पहावयाला मिळतो, ते गारांच्या स्वरूपात. पावसाचे गोठलेले थेंब वजनाने गारांच्या स्वरूपात पृथ्वीवर पडतात. गारांचा पाऊस असे 'बर्फरूप' आपल्याला दाखवतो. बर्फामध्ये गाडले गेलेले प्राणी, मानव, अवशेष, अन्नपदार्थ अनेक वर्षांपर्यंत जसेच्या तसे उत्तम राहू शकतात. नुकताच एक आदिमानवी देह बर्फात गाडला गेलेला सापडला. त्याचे सर्व अवयव अगदी नुकताच मृत्यू झाल्याप्रमाणे सापडले, हे आश्चर्यकारकच होते.
बर्फाळ प्रदेशाचे गूढरम्य आकर्षण मानवाला कायमच वाटत आले आहे. बर्फाने अनेकांना जीवानिशी गिळले असले, तरीही गिर्यारोहणाच्या छंदात कसलाही खंड पडेल असे वाटत नाही.
*'सृष्टी विज्ञानगाथा' या पुस्तकातून*
═════════════
