Thursday, January 30, 2014

पाणी, जड पाणी आणि मंतरलेले पाणी भाग २

पाण्यात विरघळलेल्या किंवा मिसळलेल्या क्षारांमधले (मिनरल्समधले) काही क्षार आपल्या शरीराला आवश्यक असतात, काही उपयुक्त तर काही अपायकारकही असतात. उरलेले सगळे निरुपयोगी आणि निरुपद्रवी असतात. पण खरे पाहता त्या सगळ्यांची पाण्यामधली मात्रा इतकी कमी असते की त्यांच्यामुळे प्रत्यक्षात सहसा काहीच फरक पडत नाही. पिण्याच्या पाण्यामधून सोडियम, पोटॅशियम किंवा आयोडिन मिळते म्हणून कोणी भाजीपाला, फळे, दूधाचे पदार्थ वगैरे खाणे कमी करत नाही आणि पेशंटला कॅल्शियम किंवा आयर्नच्या गोळ्या खायला सांगायच्या आधी कोणताही डॉक्टर त्याच्या पाण्याचे पृथक्करण करून पहात नाही. शरीराला आवश्यक असलेल्या क्षारांचा पुरवठा माणसांचा आहार आणि औषधोपचारामधून त्याला होत असतो. शिसे, पारा किंवा आर्सेनिक यासारख्या घातक मूलद्रव्यांच्या खाणी ज्या प्रदेशात असतील तो भाग सोडला तर इतर ठिकाणच्या पाण्यात त्यांचे क्षार मिसळण्याचे नैसर्गिक कारण नाही. समुद्राच्या पाण्यात बरेच क्षार (मुख्यतः मीठ) मिसळलेले असतात, त्याचप्रमाणे काही ठिकाणच्या विहीरींमधल्या पाण्यात क्षारांचे प्रमाण जास्त असले तर त्यांची खारट किंवा कडू चंव त्या पाण्याला येते, त्यामुळे ते पाणी जनावरसुद्धा पीत नाही. क्षारांच्या बाबतीत एक चांगली गोष्ट म्हणजे त्यांच्यामधून रोगजंतूंचा प्रसार होत नाही. कुठलेही कीटक आणि रोगजंतू मिठाच्या सहाय्याला रहात नाहीत म्हणून लोणची टिकवण्यासाठी त्यात भरपूर मीठ घालतात आणि ती वर्षभर टिकतात.

वनस्पती आणि प्राणीजन्य (सेंद्रिय) कचरा झाडांच्या किंवा पिकांच्या वाढीसाठी अत्यंत उपयोगी असे टॉनिकचे काम करतो, पण माणसांसाठी मात्र तो फक्त धोकादायक असतो कारण त्यांच्या सहाय्याने रोगजंतूंची वाढ झपाट्याने होते. पाण्यात मिसळलेल्या या प्रकारच्या घाणीमुळे पचनसंस्थेच्या व्याधी तसेच पाण्याद्वारे पसरणारे संसर्गजन्य रोग होतात. विशेषतः पावसाळ्याच्या दिवसात ठिकठिकाणच्या नाल्यांमधून येणारे पाणी नदीत मिसळत असल्यामुळे संसर्गजन्य रोगांच्या साथी जास्त पसरतात. अलीकडच्या काळात गांवोगावच्या गटारांमधले पाणी फार मोठ्या प्रमाणात नद्यांमध्ये सोडले जात असल्यामुळे सगळ्या 'गंगा' आता 'मैल्या' झाल्या आहेत. शिवाय कारखान्यांमधले सांडपाणी आणि पिकांवर फवारलेली जंतूनाशके त्यात वाहून येत असल्यामुळे नद्यांचे पाणी विषारीही होऊ लागले आहे. या दोन्ही प्रकारच्या प्रदूषणामुळे बहुतेक नद्यांचे पाणी पिण्यायोग्य उरलेले नाही.

वाहत्या पाण्यातला न विरघळलेला कचरासुद्धा त्याच्या प्रवाहाबरोबर वाहून नेला जात असतो. पण पाणी एका जागी स्थिर राहिले तर गुरुत्वाकर्षणामुळे त्यातले पाण्याहून जड असलेले कण तळाशी साठत जातात आणि हलके कण वर येऊन तरंगतात. या दोन्हींच्या मधले पाणी बरेचसे स्वच्छ दिसते. शहरांच्या पाणीपुरवठाकेंद्रांमध्ये या गुणधर्माचा उपयोग करून बराचसा कचरा आणि गाळ बाहेर काढला जातो. जाळी (स्ट्रेनर) किंवा गाळणी (फिल्टर) मधून पाणी आरपार जाते पण त्यामधल्या छिद्रांपेक्षा मोठ्या आकाराचे कण त्यात अडकतात. ही छिद्रे जितकी बारीक असतील तितका अधिक कचरा पाण्यामधून वगळला जातो, आणि पाणी स्वच्छ होत असते, पण त्या छिद्रांमधून जातांना पाण्याला विरोध होत असल्यामुळे त्याचा प्रवाह कमी होतो. शिवाय त्या छिद्रांमध्ये अडकलेल्या कणांमुळे ती बुजतात, त्यामुळे पाण्याचा प्रवाह आणखी कमी होत होत पूर्णपणे बंद होऊ शकतो. हे टाळण्यासाठी गाळणी वेळोवेळी धुण्याची किंवा बदलण्याची व्यवस्था करावी लागते. घरगुती उपयोगात आपल्याला ते कदाचित जाणवणार नाही, पण कारखान्यांमध्ये विशिष्ट कामांसाठी पाण्याचा ठराविक प्रवाह आवश्यक असतो आणि त्यासाठी पंप चालवले जातात, त्यावर वीज खर्च होते. यामुळे पाण्याच्या साठ्यामधल्या पाण्याची गुणवत्ता (क्वालिटी) आणि प्रक्रियेसाठी (प्रोसेससाठी) आवश्यक असलेली गुणवत्ता या दोन्हींचा विचार करून त्यानुसार आश्य असतील त्या आकारांचे आणि प्रकारांचे फिल्टर्स बसवले जातात.

समुद्रातले पाणी चार पदरी फडक्यांमधून गाळले किंवा कोणत्याही प्रकारच्या फिल्टरमधून काढले तरी ते खारटच लागते, कारण पाण्यात विरघळलेल्या क्षारांचे कण अत्यंत सूक्ष्म असल्यामुळे त्यातून आरपार जातात. त्यांना पाण्यापासून वेगळे काढण्यासाठी वेगळ्या तंत्रांचा उपयोग करावा लागतो. आयॉन एक्सचेंज कॉलम्स नावाच्या संयंत्रांमध्ये ठेवलेल्या रासायनिक पदार्थांमध्ये (कॅटआयन आणि अॅनआयन बेड्समध्ये) पाण्यातल्या क्षारांचे कण शोषले जातात आणि शुद्ध पाणी बाहेर निघते तर मिठागरांमध्ये सगळ्या पाण्याची वाफ होऊन ते उडून जाते आणि फक्त मीठ शिल्लक राहते. रिव्हर्स ऑस्मॉसिस प्लँटमध्ये पाणी आणि त्यातले क्षार या दोन्ही गोष्टी वेगळ्या केल्या जात असल्या तरी ते पूर्णपणे वेगळे होत नाहीत. त्यात सोडलेल्या क्षारयुक्त पाण्याचा एक भाग क्षारमुक्त होतो आणि दुसरा भाग जास्त कॉन्सेन्ट्रेटेड होतो. यामुळे या क्रियेचा उपयोग मुख्यतः पाण्याच्या (किंवा इतर द्रव पदार्थांच्या) शुद्धीकरणासाठीच केला जातो. प्राण्यांच्या किंवा वनस्पतींच्या शरीरात ज्या प्रकारे पाणी खेळत असते, तोंडाने प्यालेले पाणी आतड्यांमधून रक्तात जाते, त्यामधून पेशींमध्ये जाते आणि अखेर घामामधून किंवा मूत्रामधून ते बाहेर पडते या क्रिया ज्या तत्वावर चालत असतात त्याच तत्वांचा उपयोग रिव्हर्स ऑस्मॉसिस प्रोसेसमध्ये करण्यात येतो. साध्या फिल्ट्रेशनपेक्षा हे वेगळे असते.

मी शाळेत असतांना असे शिकलो होतो की काही ठिकाणचे पाणी 'जड' असते, त्या पाण्यात साबणाला फेस येत नाही, डाळी शिजत नाहीत, पिके नीट वाढत नाहीत वगैरे. याला इंग्रजीमध्ये 'हार्ड वॉटर' असे म्हणतात, आजकाल कदाचित मराठी भाषेत 'कठीण पाणी' असा शब्द वापरत असतील, पण आमच्या लहानपणच्या काळात तरी मराठी भाषेतल्या शास्त्रविषयाच्या पुस्तकात त्याला 'जड पाणी' असे नाव दिले होते. कदाचित ते पचायला जड असते अशी समजूत असल्यामुळे तसे म्हणत असतील. पण खरे तर पाणी पचण्याचा किंवा न पचण्याचा प्रश्नच नसतो. आपण खाल्लेल्या अन्नामधले पिष्टमय पदार्थ (कार्बोहायड्रेट्स), स्निग्ध पदार्थ (फॅट्स) आणि प्रथिने (प्रोटीन्स) वगैरेंचे पोटात पचन होत असते. त्यातला अन्नरस पाण्यात विरघळून शरीराच्या सर्व भागांमध्ये जातो. हे काम रक्ताभिसरणामधून होत असते. त्यासाठी पाणी हे एका प्रकारचे वाहन असते. काही प्रकारचे क्षार जर पाण्यामध्ये जास्त प्रमाणात असतील तर त्या पाण्याचे गुणधर्म बदलतात. त्याचा अन्नपचनाला अडथळा येऊन ते अंगी लागत नसेल. याचा दोष अर्थातच त्या क्षारयुक्त पाण्याला दिला जाणार. जड किंवा कठीण पाण्यातले क्षार काही प्रमाणात पाण्यामधून बाहेर निघतात आणि त्यांचे कठीण असे थर तयार होतात. त्यामुळे  फिल्टर्समधली छिद्रे बुजून जातात, हीटरवर त्यांचे थर साठले तर त्यातली ऊष्णता न पोचल्यामुळे पाणी गरम होत नाही, शरीरातसुद्धा नको त्या इंद्रियांमध्ये किंवा रक्तवाहिन्यांमध्ये ते साठून अडथळा निर्माण करू शकतात.

ज्याला इंग्रजीत 'हेवी वॉटर' म्हणतात तो पदार्थ त्या काळात कोणालाच माहीत नव्हता. त्याची माहिती पुढील भागात

.  . . . . . . . .  . . . . . . .  . . (क्रमशः) 

No comments: