लोहे से ही बनता है स्टेनलेस स्टील, फिर क्यों नहीं लगती जंग? जानिए इसका साइंस

हमारे घरों में इस्तेमाल होने वाले बर्तन, रसोई के सिंक, पानी की बोतलें, चम्मच, रेलिंग और बड़ी-बड़ी फैक्ट्रियों की मशीनों में स्टेनलेस स्टील का इस्तेमाल होता है. यह देखने में चमकदार होता है और लंबे समय तक इस्तेमाल करने के बाद भी इस पर आम लोहे की तरह आसानी से जंग नहीं लगती. लेकिन क्या आपने कभी सोचा है कि जब स्टेनलेस स्टील भी लोहे से ही बनता है, तो फिर यह जंग से कैसे बचा रहता है? आखिर ऐसा क्या होता है कि सामान्य लोहा पानी और हवा के संपर्क में आते ही जंग पकड़ने लगता है, जबकि स्टेनलेस स्टील लंबे समय तक अपनी चमक बनाए रख सकता है? इसका जवाब स्टील में मिलाई जाने वाली एक खास मेटल और उससे बनने वाली बेहद पतली सुरक्षा परत में छिपा है. आइए, आसान भाषा में समझते हैं कि फैक्ट्रियों में स्टेनलेस स्टील कैसे बनाया जाता है और यह जंग से कैसे बचता है.

1. लोहे में क्या मिलाकर बनाया जाता है स्टेनलेस स्टील?
स्टेनलेस स्टील बनाने के लिए लोहे में क्रोमियम नाम की मेटल मिलाई जाती है. स्टेनलेस स्टील में कम से कम 10.5 प्रतिशत क्रोमियम होना जरूरी है. यही मेटल इसे सामान्य लोहे की तुलना में जंग लगने से बेहतर तरीके से बचाती है. कुछ प्रकार के स्टेनलेस स्टील में निकेल और मोलिब्डेनम जैसी दूसरी धातुएं भी मिलाई जाती हैं. इनसे स्टील की मजबूती, लचीलापन और अलग-अलग परिस्थितियों में जंग से लड़ने की क्षमता बढ़ सकती है.

इसे एक आसान उदाहरण से समझिए. सामान्य लोहे में पानी और ऑक्सीजन पहुंचते हैं, तो उसके साथ रासायनिक प्रतिक्रिया होने लगती है. धीरे-धीरे उसकी सतह पर लाल-भूरे रंग की जंग जम जाती है. लेकिन स्टेनलेस स्टील में मौजूद क्रोमियम उसकी सतह को इस तरह सुरक्षित करता है कि जंग लगने की प्रक्रिया काफी हद तक धीमी हो जाती है.

2. फैक्ट्रियों में कैसे तैयार होता है स्टेनलेस स्टील?
स्टेनलेस स्टील बनाने की प्रक्रिया बड़ी फैक्ट्रियों में शुरू होती है. यहां लोहे के साथ क्रोमियम और जरूरत के मुताबिक दूसरी धातुओं को मिलाया जाता है. इसके बाद इस मिश्रण को बड़ी भट्ठियों में बहुत ज्यादा गर्म करके पिघलाया जाता है. इस दौरान मेटल की मात्रा का खास ध्यान रखा जाता है. अगर स्टील में मौजूद तत्वों का अनुपात सही नहीं होगा, तो उसकी मजबूती और जंग से बचने की क्षमता प्रभावित हो सकती है.

मेटल के पिघलने के बाद मिश्रण में मौजूद अशुद्धियों और कार्बन की मात्रा को भी नियंत्रित किया जाता है. फिर तैयार स्टील को ठंडा करके ठोस रूप दिया जाता है. इसके बाद मशीनों की मदद से उसे पतली चादरों, प्लेटों, छड़ों और दूसरे आकारों में बदला जाता है. इसी स्टील से आगे चलकर बर्तन, पाइप, रेलिंग, मशीनों के पुर्जे और कई अन्य चीजें बनाई जाती हैं.

3. स्टेनलेस स्टील पर जंग क्यों नहीं लगती?
इसका सबसे बड़ा कारण क्रोमियम है. जब स्टेनलेस स्टील की सतह हवा या पानी में मौजूद ऑक्सीजन के संपर्क में आती है, तो क्रोमियम ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके क्रोमियम ऑक्साइड की एक बेहद पतली परत बना लेता है. यह परत इतनी पतली होती है कि इसे नंगी आंखों से देख पाना संभव नहीं होता. लेकिन इसका काम बहुत महत्वपूर्ण है. यह स्टील की सतह पर एक सुरक्षा कवच की तरह काम करती है और अंदर मौजूद लोहे को पानी और ऑक्सीजन के सीधे संपर्क से काफी हद तक बचाती है.

इसे ऐसे समझिए, जैसे किसी चीज को सुरक्षित रखने के लिए उसके चारों ओर एक सुरक्षा दीवार बना दी जाए. फर्क सिर्फ इतना है कि स्टेनलेस स्टील की यह दीवार कोई मोटी परत नहीं, बल्कि बहुत ही पतली रासायनिक परत होती है. यही वजह है कि स्टेनलेस स्टील पर सामान्य लोहे की तरह आसानी से जंग नहीं लगती.

4. खरोंच लगने पर भी स्टेनलेस स्टील कैसे बचा रहता है?
आपने कई बार स्टेनलेस स्टील के बर्तनों पर खरोंच देखी होगी. ऐसे में सवाल उठता है कि अगर इसकी सुरक्षा परत टूट जाए, तो क्या उस जगह जंग लगने लगेगी? जरूरी नहीं. स्टेनलेस स्टील की एक खासियत यह है कि अगर उसकी सतह पर हल्की खरोंच लग जाए, तो पर्याप्त ऑक्सीजन मिलने पर उस जगह क्रोमियम ऑक्साइड की सुरक्षा परत दोबारा बन सकती है. इस प्रक्रिया को पैसिवेशन (Passivation) कहा जाता है. आसान शब्दों में कहें तो स्टील अपनी सुरक्षा परत को दोबारा बना सकता है.

हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि स्टेनलेस स्टील कभी खराब नहीं होता. अगर उसकी सतह लंबे समय तक नम रहे, उस पर नमक या गंदगी जमा हो जाए या वह कुछ नुकसान पहुंचाने वाले रसायनों के संपर्क में आए, तो उस पर भी जंग लग सकती है.

5. स्टेनलेस स्टील को चमकदार बनाने के लिए क्या किया जाता है?
फैक्ट्री में स्टील तैयार होने के बाद उसकी सतह को साफ और बेहतर बनाने के लिए भी कई प्रक्रियाएं अपनाई जाती हैं.

सफाई: स्टील की सतह पर जमा तेल, धूल और गंदगी हटाई जाती है.
पिकलिंग: जरूरत पड़ने पर विशेष रासायनिक प्रक्रिया से गर्म करने या वेल्डिंग के दौरान बनी ऑक्साइड की परत हटाई जाती है.

पैसिवेशन: कुछ प्रोडक्ट में विशेष केमिकल ट्रीटमेंट करके सतह की जंग प्रतिरोधक क्षमता बेहतर करने में मदद ली जाती है.

पॉलिशिंग: स्टील को चिकना और चमकदार बनाया जाता है, जिससे वह देखने में सुंदर लगता है और उसकी सफाई करना आसान हो सकता है.

ध्यान देने वाली बात यह है कि हर स्टेनलेस स्टील प्रोडक्ट पर ये सभी प्रक्रियाएं जरूरी नहीं होतीं. इनका इस्तेमाल स्टील की किस्म और उसके काम के अनुसार किया जाता है.

6. क्या स्टेनलेस स्टील पर कभी जंग नहीं लगती?
ऐसा बिल्कुल नहीं है. स्टेनलेस स्टील का मतलब यह नहीं है कि उस पर किसी भी परिस्थिति में जंग नहीं लगेगी. इसका मतलब है कि यह सामान्य लोहे की तुलना में जंग का बेहतर प्रतिरोध करता है. उदाहरण के लिए, समुद्र के खारे पानी, नमक या कुछ रसायनों के लंबे समय तक संपर्क में रहने पर स्टेनलेस स्टील की कुछ किस्मों पर भी जंग लग सकती है. कई बार इसकी सतह पर छोटे-छोटे गड्ढे भी बनने लगते हैं. इसीलिए अलग-अलग काम के लिए अलग तरह का स्टेनलेस स्टील चुना जाता है. रसोई के बर्तनों में इस्तेमाल होने वाला स्टील और समुद्री जहाजों या रासायनिक फैक्ट्रियों में इस्तेमाल होने वाला स्टील जरूरी नहीं कि एक ही ग्रेड का हो.

आखिर क्या है स्टेनलेस स्टील का असली राज?
स्टेनलेस स्टील के जंग से बचने का रहस्य किसी जादुई कोटिंग में नहीं, बल्कि उसके अंदर मौजूद क्रोमियम और उससे बनने वाली सुरक्षा परत में छिपा है. जब स्टील में पर्याप्त क्रोमियम होता है, तो उसकी सतह पर क्रोमियम ऑक्साइड की पतली परत बन जाती है. यह परत अंदर के लोहे को जंग लगने से बचाने में मदद करती है. खरोंच लगने पर भी पर्याप्त ऑक्सीजन मिलने पर यह परत दोबारा बन सकती है. यानी स्टेनलेस स्टील लोहे से ही बनता है, लेकिन उसमें मिलाया गया क्रोमियम उसे जंग से लड़ने की खास क्षमता देता है. 

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