గాజు (పదార్థం)

4 వ శతాబ్దంలో రోమనులో గల గాజు వస్తువు

అబ్సిడియన్ అనే ప్రకృతి సిద్ధమైన గాజు.

పేరు వచ్చిన తీరు

ఇది ఆంగ్ల పదం "గ్లాస్" నుండి వచ్చింది. గ్లాస్ కి రూడ్యర్థం గాజు.

• గ్లాస్ అన్న మాటని తెలుగులోకి గాజు అని అనువదించినా తెలుగులో "గాజు" అంటే రెండు అర్థాలు ఉన్నాయి: (1) అద్దాలకీ, కిటికీలకీ, దీపం బుడ్లకీ, అలంకారాలకీ, వాడే గాజు అని ఒక అర్థం, (2) స్త్రీలు ముంజేతులకి ధరించే మట్టి గాజులు, బంగారు గాజులు, వగైరా ఆభరణాలని మరొక అర్థం. ఇక్కడ గాజు అనేది ఒక పదార్థంగా పరిచయం చేస్తున్నాము.
• గాజుతో చేసి, స్థూపాకారంలో ఉన్న పానపాత్రని కూడా ఇంగ్లీషులో గ్లాస్ అనే అనేవారు. క్రమేపీ, ఆ పేరే స్థూపాకారంలో ఉన్న అన్ని పానపాత్రలకి స్థిర పడి పోయింది: గాజు గ్లాసు, అట్ట గ్లాసు; సత్తు గ్లాసు, ప్లాస్టిక్ గ్లాసు, వెండి గ్లాసు, ఇలా దేనితో చేసినా దానిని గ్లాసు అనే అంటున్నారు. దీనికి సమీపార్థాన్ని ఇచ్చే తెలుగు మాటలు: చెంబు; కోర; సగ్గెడ; సంస్కృత మూలమైనది పానపాత్ర; హిందీ పదం "లోటా."

Soda-lime_glass_jar_showing_bubbles_trapped_within

గాజు (Glass) ఒకరకమైన పారదర్శక లేదా పారభాసిక పదార్థము. అది అస్ఫాటిక పదార్థము. ఇది ఘనరూపంలో కన్పిస్తున్నా నిజమైన ఘన పదార్థం కాదు. దీన్ని శీతలీకరణం చెందిన ద్రవముగా గుర్తించవచ్చు. గాజు ద్రవాన్ని త్వరగా చల్లబర్చడం వల్ల దాని స్నిగ్థత అధికమై ఘనరూపాన్ని సంతరించుకుంటుంది. అందుచేత గాజును అతి శీతలీకరణం చెందిన ద్రవము అంటారు.

రసాయన సంఘటనము

గాజుకి అనేక రంగాలలో (గృహోపకరణాలలో, పారిశ్రామిక రంగంలో, ప్రయోగశాలలో) అనేక ఉపయోగాలు ఉన్నాయి. గాజుని అనేక పద్ధతులలో తయారు చెయ్యవచ్చు. ఆదిలో గాజు తయారీకి ముడి పదార్థం ఇసకలో అత్యధిక శాతంగా ఉండే సిలికా (అనగా సిలికాన్ డయాక్సైడ్ లేదా Si₂ కాని quartz అనే పదార్థం కాని). మనం సాధారణంగా "గాజు" అన్నప్పుడు ఈ సిలికా గాజు గురించే అని గమనించాలి. సీసాల వంటి సామానులలో వాడే గాజులో (దీనినే సోడా-సున్నం గాజు అంటారు) సింహభాగం సిలికాన్ డయాక్సైడ్ (75% Si₂) తో పాటు సోడియం ఆక్సైడ్ (Na₂O), సోడియం కార్బనేట్ (Na₂CO₃), కేల్సియం ఆక్సైడ్ (CaO) లేదా సున్నం (lime), తదితర చిల్లర ఘటక ద్రవ్యాలు వాడతారు.

• గాజు సోడియం సిలికేట్, కాల్షియం సిలికేట్, సిలికా ల మిశ్రమం. (Na₂SiO₃4SiO₂) అని కూడా అనుకోవచ్చు.

గాజు తయారీ

గాజు తయారీ మూడు దశలలో జరుగుతుంది.

• 1. ముడి పదార్థాలను కరగబెట్టడం
• 2. కరిగిన ముద్ద పదార్థాన్ని అవసరమైన ఆకృతికి మార్చడం
• 3. మందశీతలీకరణము

ముడి పదార్థాలను కరగబెట్టడం

గాజు తయారీకి వాడే ముడి పదార్థాలు: సోడా యాష్ (Na₂CO₃), సున్నపురాయి ( CaCO₃) ఇసుక (SiO₂) ఈ పదార్థాలను సరియైన పాళ్ళలో కలిపి, మరమిల్లులో వేసి సన్నని పొడిగా మారేవరకు దంచుతారు. ఈ మిశ్రమపు పొడిని బాచ్ అంటారు. దీనికి కొన్ని పగిలిన గాజుముక్కలను (కల్లెట్) కలుపుతారు. కల్లెట్ గాజు యొక్క ద్రవీభవన స్థానాన్ని తగ్గిస్తుంది. ఈ మొత్తం మిశ్రమాన్ని 1000⁰C వరకు కొలిమిలో వేడిచేస్తారు. ఈ కింది రసాయన చర్యలు జరిగి "గాజు ద్రవం" యేర్పడుతుంది.

Na₂CO₃ + CaCO₃ + 4SiO₂ → Na₂SiO₃4SiO₂ + CO₂

"గాజు గాల్" అనే పేరుతో గాజు పైన తేలియాడే మలినాలను తొలగిస్తారు. ఈ స్థితిలో కొన్ని లోహాల ద్రావణాలను కలిపి రంగు గాజును రూపొందిస్తారు.

ద్రవ గాజు తో చేయు పని

పై దశలో ఏర్పడిన ద్రవ రూపంలో గల గాజును కొంత మేరకు చల్లబరుస్తారు. ఇలా చల్లబరచిన ద్రవగాజును మూసలలో వేసి అవసరమైన ఆకృతిని పొందుపరుస్తారు.

మందశీతలీకరణము

ద్రవగాజును త్వరగా చల్లబరిస్తే అది పెళుసుగా తయారగును. అందుచేత గాజును ప్రత్యేక పద్ధతిలో చల్లబరుస్తారు. దీన్ని మందశీతలీకరణం అంటారు. ద్రవగాజును కన్వేయర్ బెల్టులపై పోసి ఒక పొడవైన గదిలో గల అధిక ఉష్ణోగ్రతా ప్రదేశం నుండి అల్ప ఉష్ణోగ్రతా ప్రదేశానికి నెమ్మదిగా పంపుతారు. అందుచేత గాజు నెమ్మదిగా చల్లబడుతుంది. మందశీతలీకరణం వల్ల గాజుకు అధిక బలం వస్తుంది.

వివిధ రకాల గాజు, వాటి ధర్మములు,ఉపయోగాలు

ఒక్కో రకమైన గాజుకు కొన్ని ప్రత్యేక ధర్మాలు,ప్రత్యేక ఉపయోగాలు ఉన్నాయి.

వివిధ రకాల గాజు, వాటి ధర్మములు,ఉపయోగాలు

గాజు రకము	ధర్మాలు,ఉపయోగాలు
సోడా గాజు లేదా మెత్తని గాజు	త్వరగా కరుగుతుంది కిటికీ అద్దాలు,గాజు సీసాల తయారీ
పైరక్స్ గాజు	ప్రయోగ శాలలో గాజు పరికరాలు
క్వార్ట్జ్ గాజు	విద్యుత్ బల్బులు,దృశా పరికరాలు
ప్లింట్ గాజు	దృశా పరికరాలు
గట్టి గాజు	త్వరగా కరుగదు.నీటికి,ఆమ్లాలకు లొంగదు. గట్టి గాజుపరికరాల తయారీ
బోరోసిలికేట్ గాజు	అల్ప వ్యాకోచము,కుదుపునూ రసాయనాలనూ తట్టుకోగలదు ప్రయోగశాల పరికరాలను,గొట్టపు ద్వారాలను తయారుచేయుటకు

రంగు గాజులు

కొన్ని లోహ లవణాలను/లోహ ఆక్సైడ్లను మందశీతలీకరణం కంటే ముందుగా గాజుకు కలిపి చల్లబరిస్తే రంగు గాజులు లభిస్తాయి.

గాజుకు కలిపె లోహ ఆక్సైడ్/లవణము, దాని రంగు

లోహ ఆక్సైడ్/లవణము	పేరు	రంగు
Cr2O3	క్రోమియం ఆక్సైడ్	ఆకుపచ్చ
MnO2	మాంగనీస్ డై ఆక్సైడ్	ఊదా
CuSO4	కాపర్ సల్ఫేట్	నీలము
AuCl3	ఆరం క్లోరైడ్	కెంపు రంగు
Cu2O	క్యూప్రస్ ఆక్సైడ్	ఎరుపు

గ్లాస్ బ్లోయింగ్

గాజును వేడిచేసి మెత్తబరచి దాని లోనికి గాలిని ఊది కోరిన ఆకృతి గల గాజు వస్తువులు తయారుచేసే సాంకేతిక నైపుణ్యాన్ని గ్లాస్ బ్లోయింగ్ అంటారు. గాజు వస్తువు ఎరుపుగా మారె వరకు ఆక్సీ-ఎసిటిలీన్ మంటలో వేడిచేస్తారు. వేడి చేసిన చోట గాజు మెత్తబడుతుంది. దీనిలోనికి నోటితో గాని,యంత్ర సహాయంతో గాని గాలిని ఊదుతారు. గ్లాస్ బ్లోయింగ్ ప్రక్రియ పైరెక్స్, బోరోసిలికేట్ గాజుతో మాత్రమే సాధ్యము. ఇతర గాజులైటే పగిలిపోతాయి.

ఉపయోగాలు

• గాజుతో వివిధ రకాలైన నిత్యావసర వస్తువులు తయారుచేస్తారు. వీనిలో గ్లాసులు, వంటపాత్రలు, కంచాలు, మేజా బల్లలు, మొదలైనవి.
• గాజు కాంతి కిరణాలను అడ్డగించకుండా దృఢంగా ఉంటాయి. అందువల్ల కళ్ళద్దాలు, సూక్ష్మదర్శిని కటకాలు వంటివి తయారుచేస్తారు.
• గాజుతో కొన్ని రకాల కళాఖండాలు తయారుచేస్తారు.
• ఇంటి నిర్మాణంలో గాజును కిటికీలు, తలుపులు మొదలైనవి తయారుచేస్తారు.
• ప్రయోగశాలలో వివిధ రకాలైన పరికరాలు ఎక్కువగా గాజుతో తయారుచేస్తారు. వీనిలో శోధన నాళాలు, కటకాలు, మొదలైనవి. దీనికి ముఖ్యమైన కారణం చాలా రకాలైన రసాయనిక పదార్ధాలతో గాజు మార్పుచెందదు.

ఇవి కూడా చూడండి

• ప్లాస్టిక్కులు

చిత్ర మాలిక

• 
  గాజు బల్బు
• 
  గాజుతో నిర్మించిన "గ్రీన్ హౌస్" భవనం
• 
  గాజుతో తయారు చేసిన కళాకృతి

మూలాలు, వనరులు

• "Glass – Chemistry Encyclopedia". Archived from the original on 2 April 2015. Retrieved 1 April 2015.
• B.H.W.S. de Jong, "Glass"; in "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry"; 5th edition, vol. A12, VCH Publishers, Weinheim, Germany, 1989, ISBN 978-3-527-20112-9, pp. 365–432.
• "Borosilicate Glass vs. Soda Lime Glass?". rayotek.com. 2 August 2016. Archived from the original on 23 April 2017. Retrieved 23 April 2017.
• Mukherjee, Swapna (2013). The Science of Clays: Applications in Industry, Engineering, and Environment. Springer Science & Business Media. ISBN 978-94-007-6683-9