कठीण पाणी आणि कागद

विहीर, ओहोळ, नदी, झरे ही पाण्याची महत्त्वाची उगमस्थाने होत. या प्रत्येक उगमस्थानातील पाण्याचे गुणधर्म वेगवेगळे असतात. कठीण, मृदू, खनिजयुक्त पाणी हे पाण्याचे काही रासायनिक गुणधर्म आहेत. पाण्यात साबणाला कमी फेस नाही तर ‘कठीण पाणी’ आणि भरपूर फेस आला तर ‘मृदू पाणी’ होय.
.
कागद कारखान्यात जर कठीण पाण्याचा पुरवठा होत असेल तर कागदाच्या लगद्यातील सेल्यूलोजच्या तंतूंना या क्षारातील बारीक कण चिकटून बसतात. हे कण विरंजन प्रक्रियेने निघून जात नाहीत, त्यामुळे कागद पांढराशुभ्र दिसत नाही. अशा वेळेस हे पाणी मृदू करण्याची गरज असते. कठीण पाण्यात कॅल्शियम बायकार्बोनेट, मॅग्नेशियम बायकार्बोनेट्स यांचे क्षार असतील तर ते पाणी तात्पुरते कठीण असते. पाणी उकळल्यावर कॅल्शियम कार्बोनेट, मॅग्नेशियम कार्बोनेट हे पाण्यात न विरघळणारे क्षार तयार होऊन पाण्याच्या तळाशी जाऊन बसतात, त्यामुळे ते वेगळे करता येतात.

कागद कारखान्यात लागणाऱ्या पाण्याचे प्रमाण खूप जास्त असते. एवढे पाणी उकळण्यासाठी जास्त ऊर्जा खर्च होते. अशा वेळेस पाण्यात चुन्याची निवळी मिसळून पाणी मृदू केले जाते. या प्रक्रियेत कॅल्शियम बायकार्बोनेटचे कॅल्शियम कार्बोनेटमध्ये आणि मॅग्नेशियम बायकार्बोनेटचे मॅग्नेशियम कार्बोनेटमध्ये रूपांतर करून वेगळे करतात. जेव्हा पाण्यातील कॅल्शियम आणि मॅग्नेशियमचे क्षार पाणी उकळून वेगळे करता येत नाहीत, तेव्हा त्या पाण्याला ‘कायमच कठीण’ पाणी म्हणतात. पाण्यात धुण्याचा सोडा (सोडियम कार्बोनेट) मिसळतात. कधी कधी पाण्यात मॅग्नेशियम सल्फेटचे क्षार असतात. हे क्षार जरा जास्तच हट्टी असतात. उकळून सोडियम किंवा कार्बोनेट मिसळून वेगळे करता येत नाहीत. तेव्हा, पाण्यात चुन्याची निवळी आणि सोडियम कार्बोनेट यांचे मिश्रण वापरून ही समस्या दूर करता येते. या सर्व प्रक्रिया करून झाल्यावर पाण्यात जे न विरघळलेले क्षार राहतात ते तळाशी जातात. ते पूर्णपणे काढण्यासाठी पाणी चार वेगवेगळ्या टाक्यांमधून गाळले जाते. आजकाल बऱ्याच वेळेस ऑयन एस्क्चेंज ही पद्धत सुद्धा पाणी मृदू करण्यासाठी वापरली जाते.

सुचेता भिडे, (कर्जत)
मराठी विज्ञान परिषद