काँच

स्वच्छ पारदर्शी काँचबाट बनेको बिजुली बल्ब

काँच एक पारदर्शी ठोस वस्तु हो। यो मणिभ नबनी अर्ध ठोस अवस्थाबाट ठोसमा बदलिन्छ। यो एक अति चिस्याइएको तरल (सुपर कुल्ड लिक्विड) हो। यसको कारण यो ठोस हुनुभन्दा पहिले नै यसको पग्लिने तापक्रमभन्दा तल चिसिन्छ। ठाडो पारेर राखेको झ्यालमा रहेका अणुहरू माथिल्लो तहबाट तल्लो तहतिर बिस्तारै बग्छन्। यो अल्काली र अल्कालाइन धातुहरूको समान मिश्रण हो। यसको मुख्य कच्चा पदार्थ सिलिका (SiO₂) हो। बालुवामा यो पदार्थ पाइन्छ। सिलिका र केही धातुहरूको यौगिकसँग प्रतिक्रिया भई सिलिकेटहरू बन्छन्। धातुको सिलिकेटबाट काँच बनाइन्छ। काँच विभिन्न प्रकारका हुन्छन्। तीमध्ये केही क्वार्ज काँच, वाटर काँच, साधारण काँच, कडा काँच, बोरो सिलिकेट काँच, लेड क्रिस्टल काँच, रङ्गीन काँच आदि हुन्।

सिलिका काँच र क्वार्ज काँच

सिलिका काँच र क्वार्ज काँच एक-अर्कासँग निकै मिल्दाजुल्दा हुन्छन् र प्रायः यी शब्दहरूलाई एउटै अर्थमा प्रयोग गरिन्छ, तर यिनीहरू बनाइने प्रक्रिया र शुद्धताको स्तरमा भने केही भिन्नताहरू छन्। क्वार्ज काँच प्राकृतिक खनिजबाट बन्ने हुनाले यसमा केही अशुद्धताहरू हुन सक्छन् तर सिलिका काँच रासायनिक ग्याँसहरूबाट बन्ने हुँदा यो अत्यधिक शुद्ध र प्रकाश (विशेष गरी परावैजनी किरण) पार गर्न उत्कृष्ट मानिन्छ। सिलिकालाई लगभग १७०० डिग्री सेल्सियसभन्दा उच्च तापक्रममा तताउँदा यो पग्लन्छ। यसलाई चिस्याउँदा यो मणिभ नबनी एमर्फस ठोसमा परिवर्तन हुन्छ, जसलाई सिलिका काँच भनिन्छ। यो अम्ल (हाईड्रोफ्लोरिक अम्ल बाहेक), पानी र अन्य रसायनहरूमा घुल्दैन। वातावरणमा हुने तीव्र तापक्रमको परिवर्तनले यसलाई असर गर्दैन, किनकि यसको तापीय प्रसार गुणाङ्क निकै कम हुन्छ, जसले गर्दा यो तातो-चिसोमा फैलिने वा खुम्चिने हुँदैन। यो काँच अत्याधुनिक अप्टिकल लेन्स, विद्युतीय सामग्रीहरू, अप्टिकल फाइबर र प्रयोगशालामा प्रयोग हुने उच्च ताप प्रतिरोधी सामग्रीहरू बनाउन प्रयोग गरिन्छ।

वाटर काँच

सिलिकालाई करिब ८०० डिग्री सम्म सोडियम कार्बोनेट वा पोटासियम कार्बोनेटसँग तताउँदा सोडियम सिलिकेट वा पोटासियम सिलिकेट बन्छ।

${\ce {SiO2 + Na2CO3 -> Na2SiO3 + CO2}}$ ${\ce {SiO2 + K2CO3 -> K2SiO3 + CO2}}$

यो काँच पानीमा घुल्ने हुनाले यसलाई वाटर काँच पनि भनिन्छ। यस प्रकारको काँच अग्नि प्रतिरोधक सामान र सिलिका गार्डेन बनाउन प्रयोग गरिन्छ। यस काँचको घोल पेस्ट, गम आदि बनाउन पनि प्रयोग गरिन्छ ।

साधारण काँच

साधारण काँचलाई वैज्ञानिक भाषामा सोडा लाइम ग्लास वा कम तापक्रममा पग्लिने गुण भएकाले नरम काँच पनि भनिन्छ। यसको औद्योगिक उत्पादन ट्याङ्क फर्नेस मा ५०% सिलिका, २५% काँचका टुक्राहरू, १५% सोडियम कार्बोनेट र १०% क्याल्सियम कार्बोनेटको मिश्रणलाई तताएर गरिन्छ। पानीमा नघुल्ने यो काँच दैनिक जीवनमा साधारण सिसी, झ्यालका ऐना र प्रयोगशालाका सामान्य सामानहरू बनाउन व्यापक रूपमा प्रयोग हुन्छ। यसै मिश्रणमा लेड मोनोअक्साइड थप्दा लेड सिलिकेट बन्दछ, जसले काँचको रिफ्र्याक्टिभ इन्डेक्स बढाउने हुनाले यसबाट लेन्स र प्रिज्म जस्ता अत्याधुनिक प्रकाश सम्बन्धी उपकरणहरू निर्माण गर्न सकिन्छ। ${\ce {PbO + SiO2 -> PbSiO3}}$

भौतिक गुण

काँचको उपयोग कैयौँ प्रकारको वतुहरूमा गरिन्छ जुनमा विभिन्न भौतिक गुणहरूको आवश्यकता रहन्छ। काँचको भौतिक गुणहरूमा भिन्नता विभिन्न आक्साइडहरूद्वारा आउँछ।

घनत्व- काँचमा अधिक घनत्व सीस आक्साइडद्वारा आउँछ भने सबैभन्दा कम बोरिक आक्साइडद्वारा आउँछ।

विद्धुतीय गुण- काँचको विद्युच्चालकता काँचको रचना, ताप एवं वातावरण मा निर्भर रहन्छ। आजकल काँचको उपयोग अचालक (insulator) को लागि गरिन्छ।

तापीय गुण- तप्त हुँदा काँच ताप प्रसारित हुन्छ

प्रकाशीय गुण-