अयस स्तंभ: जंगरहित लोहे का स्तंभ

1,600+ साल बिना उल्लेखनीय जंग के, आधुनिक विज्ञान प्राचीन महारत को समझाता है

दिल्ली लौह स्तंभ की उल्लेखनीय जंग प्रतिरोधकता, फॉस्फोरस-समृद्ध लोहे और सुरक्षात्मक स्लैग कोटिंग का खुलासा करने वाले आधुनिक धातुकर्म विश्लेषण का अन्वेषण करें।

अयस स्तंभ: जंगरहित लोहे का स्तंभ

दिल्ली की कुव्वत-उल-इस्लाम मस्जिद के आंगन में एक ऐसा स्मारक खड़ा है जिसने सौ सालों से वैज्ञानिकों को हैरान किया है। दिल्ली का लोहे का स्तंभ, 7.21 मीटर ऊंचा और 6 टन का एक चमकीला लोहे का खंभा, 1,600 साल से ज्यादा समय से दिल्ली की नम बारिश का सामना कर रहा है। इस पर मुश्किल से कोई जंग नहीं आई है।

ऐसा नहीं होना चाहिए। लोहे को जंग लग जाता है। यह पृथ्वी पर सबसे आम रासायनिक क्रिया है। एक लोहे की कील को बाहर रख दो, कुछ महीनों में वह नारंगी पाउडर बन जाएगी। पर यहां एक स्तंभ खड़ा है। चंद्रगुप्त द्वितीय के समय के आसपास 402 ईस्वी में बनाया गया था। सोलह सदियों की बारिश, नमी और प्रदूषण को झेला है। पर बस एक पतली सुरक्षा परत है।

स्तंभ के ऊपर का शिलालेख बताता है कि यह एक राजा चंद्र के लिए बनाया गया था। लगभग निश्चित है कि यह गुप्त साम्राज्य के चंद्रगुप्त द्वितीय विक्रमादित्य थे। शुरुआत में इस पर गरुड़ (देवता की चील) की मूर्ति थी। यह मध्य प्रदेश के उदयगिरि में एक विष्णु मंदिर के सामने खड़ा था। बाद में तोमर राजा अनंगपाल द्वितीय ने इसे दिल्ली में स्थानांतरित किया, लगभग 1050 ईस्वी में।

लेकिन स्तंभ की असली खूबसूरती उसके इतिहास में नहीं, बल्कि उसके रसायन विज्ञान में है।

जीवित रहने का विज्ञान

दशकों तक लोग सोचते थे कि स्तंभ की जंग न लगने की खूबी किसी जादू के तेल से या रहस्यमय ताकत से आई होगी। पर सच यह है कि आईआईटी कानपुर जैसी जगहों में अध्ययन से पता चला है कि प्राचीन भारतीय धातु कारीगरों ने एक ऐसी तकनीक सीख ली थी जो लोहे को खुद-ब-खुद सड़ने से बचाती है।

इस रहस्य में तीन चीजें एक साथ काम कर रही हैं:

फॉस्फोरस की ज्यादा मात्रा: आजकल का लोहा लगभग 0.05 प्रतिशत फॉस्फोरस रखता है। पर दिल्ली का स्तंभ लगभग 0.25 प्रतिशत फॉस्फोरस रखता है, पांच गुना ज्यादा! यह कोई दुर्घटना नहीं थी। यह जानबूझकर किया गया था। जब लोहे को गलाया जाता था, तो उपयोग किया जाने वाला लोहे का अयस्क, लकड़ी का कोयला और खास तरह की चीजें मिलाई जाती थीं। इन सबका मिलना लोहे में फॉस्फोरस ला देता था।

जब यह फॉस्फोरस वाला लोहा पानी से मिलता है, तो वह सामान्य तरीके से जंग नहीं खाता। इसकी जगह एक खास रासायनिक यौगिक बनता है जिसका नाम है आयरन हाइड्रोजन फॉस्फेट हाइड्रेट। यह एक सुरक्षा परत बनाता है जो समय के साथ और भी मजबूत हो जाती है।

मिसावाइट परत: वैज्ञानिकों ने स्तंभ पर एक बहुत ही पतली परत देखी है जिसका नाम है मिसावाइट। इसका नाम एक जापानी शोधकर्ता मिसावा के नाम पर रखा गया है जिसने इसे सबसे पहले समझा था। यह परत केवल 50 माइक्रोमीटर मोटी है, इंसान के बाल से भी पतली! पर यह परत ऑक्सीजन और नमी के खिलाफ एक मजबूत दीवार की तरह काम करती है।

यह मिसावाइट परत में फॉस्फोरस वाले आयरन के क्रिस्टल होते हैं। एक बार जब यह परत बन जाती है, तो वह अपने आप को ठीक कर सकती है। अगर इसमें कहीं खरोंच आ जाए, तो नीचे का फॉस्फोरस वाला लोहा फिर से सुरक्षा परत बना देता है।

स्लैग अंतर्भाग: यह स्तंभ एक भट्टी में पिघलाकर नहीं बनाया गया था। असल में ऐसा करना तब संभव नहीं था। इसकी जगह, छोटे-छोटे लोहे के टुकड़ों को गर्म करके एक साथ पीटा गया था। इस तरीके को कहते हैं फोर्ज-वेल्डिंग। इस प्रक्रिया में स्लैग नाम की एक चीज पूरे लोहे में फैल जाती है। स्लैग शीशे जैसी होती है।

पहले लोग सोचते थे कि ये स्लैग अंतर्भाग एक खराबी हैं। पर असल में ये जंग लगने से बचाने में मदद करते हैं। इनमें फॉस्फोरस वाली चीजें होती हैं जो धीरे-धीरे बाहर आती हैं और सुरक्षा परत को फिर से ताजा करती हैं।

फोर्ज-वेल्डिंग की खूबसूरती

स्तंभ कैसे बनाया गया, इससे पता चलता है कि कारीगर कितने कुशल थे। एक 6 टन का बिना किसी जोड़ के लोहे का स्तंभ बनाने के लिए:

1. बहुत बड़े पैमाने पर उत्पादन: 6 टन लोहा बनाने के लिए लगभग 20 टन अयस्क को गलाना पड़ता है। यह एक बहुत बड़ी कार्रवाई थी। कई गांवों में एक साथ काम चलना पड़ता था।

2. फोर्ज-वेल्डिंग की कला: छोटे-छोटे लोहे के टुकड़ों को लगभग 1100°C तक गर्म करके एक साथ पीटा गया। यह हजारों बार दोहराया गया। हर एक बार पूरी तरह सही होना चाहिए, नहीं तो कहीं से जंग लग जाएगी।

3. एक जैसी गुणवत्ता: धातु विज्ञानियों ने देखा है कि पूरे स्तंभ में लोहे की बनावट लगभग एक जैसी है। यह दिखाता है कि उस समय की गुणवत्ता की जांच कितनी अच्छी थी।

4. गर्मी को संभालना: इतना बड़ा लोहे का टुकड़ा गर्म करना और काम करना है कि वह टूटे नहीं, यह बहुत कठिन है। आजकल के वैज्ञानिकों ने 19वीं सदी में ही समझा कि इसमें कितने गणित का उपयोग होता है।

कर्नाटक के तटीय लोहे का स्रोत

स्तंभ का लोहा संभवतः प्राचीन भारत के लोहा-उत्पादक इलाकों से आया था, शायद दक्खन या कर्नाटक के तट से। पश्चिमी घाट क्षेत्र सदियों से अच्छे लोहे का उत्पादन कर रहा था। वहां की तकनीकें उस क्षेत्र की अपनी खासियतों के अनुसार थीं।

कर्नाटक के लोहे के अयस्क में स्वाभाविक रूप से बहुत फॉस्फोरस होता है। पुरानी तरीकों में खास तरह की लकड़ी का कोयला और सावधानी से तापमान नियंत्रित किया जाता था। इससे फॉस्फोरस को दूर नहीं किया जाता था, वह बना रहता था। जो कुछ एक इलाके की संयोग लगी, वह असल में एक फायदा था। प्राचीन कारीगरों ने इसे समझ लिया था और इसका उपयोग किया था।

गुप्त काल में व्यापार के रास्ते थे। लोहे को खास जगहों से राजकीय कार्यशालाओं तक पहुंचाया जा सकता था। इससे राजा सबसे अच्छी चीजें मंगवा सकते थे।

तमिल का रिश्ता: दक्खन में लोहे का व्यापार

लोहे का व्यापार उत्तर के गुप्त साम्राज्य को दक्षिण भारत के धातु कारीगरों से जोड़ता था। प्राचीन तमिल साहित्य (लगभग 300 ईसा पूर्व से 300 ईस्वी) में 'अयस' (लोहे) को एक कीमती चीज के रूप में बताया गया है। दक्खन के पठार में लोहे के अयस्क की बहुतायत थी। यहां से उत्तरी राज्यों को और समुद्र के व्यापार को लोहा मिलता था।

रोम के प्राचीन रिकॉर्ड से पता चलता है कि 'भारतीय लोहा' को बहुत मूल्यवान माना जाता था। प्लिनी द एल्डर ने खुद लिखा है कि भारत का लोहा दूसरी जगहों से बेहतर था। यह सुनाम सदियों के अनुभव से आया था। कारीगरों ने सीखा था कि कौन से अयस्क अच्छे हैं, तापमान को कैसे नियंत्रित करते हैं, और तैयार लोहे को कैसे काम करते हैं।

यह स्तंभ इसी परंपरा का सबसे अच्छा उदाहरण है। एक महान राजा ने यह बनवाया था ताकि दुनिया को दिखाया जा सके कि उसके राज्य में धातु कार्य कितना अच्छा होता है।

यह ज्ञान दूसरी जगहों पर क्यों नहीं गया?

अगर भारतीय कारीगरों को जंग न लगने का तरीका पता था, तो दूसरी जगहों पर यह तकनीक क्यों नहीं फैली?

इसका जवाब यह है कि कुछ ज्ञान को सिर्फ करके सीखा जा सकता है, बताकर नहीं। फॉस्फोरस की मात्रा कोई नापी हुई चीज नहीं थी। यह अयस्क के किस्म, ईंधन के प्रकार और गलाने की विधि पर निर्भर करती थी। कारीगर जानते थे कि कौन से अयस्क अच्छे लोहे देते हैं, पर उन्हें रसायन विज्ञान के बारे में कुछ नहीं पता था।

18वीं-19वीं सदी में जब लोहे का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू हुआ, तो लक्ष्य ख़ालिस, साफ-सुथरा लोहा बनाना था। स्तंभ को जो 'अशुद्धियां' मजबूत बनाती थीं, ज्यादा फॉस्फोरस, स्लैग, वे सब निकाल दी गईं। यह सोचा गया था कि ये खराबियां हैं। आजकल की विज्ञान ने समझा कि क्या खो गया था।

आजकल के निहितार्थ

दिल्ली के स्तंभ की रसायन विज्ञान आजकल के वैज्ञानिकों को नई चीजें बनाने में प्रेरणा दे रही है:

वेदरिंग स्टील्स: आजकल का 'वेदरिंग स्टील' (जैसे कोर-टेन) एक जैसे सिद्धांत पर काम करता है, एक ऐसा जंग जो स्तंभ को बचाता है। पर इसमें अलग-अलग रसायन हैं, क्रोमियम, तांबा, फॉस्फोरस मिलाए जाते हैं।

फॉस्फोरिक एसिड का इस्तेमाल: फॉस्फोरस वाली चीजों से लोहे को जंग से बचाने का सिद्धांत अब मानक हो गया है। आजकल की रंग-रोगन इसी विचार पर बनती हैं। स्तंभ यह साबित करता है कि यह सिद्धांत सालों नहीं, बल्कि हजारों साल काम करता है।

खुद-ब-खुद ठीक होने वाली चीजें: आजकल के शोधकर्ता ऐसी चीजें बना रहे हैं जो अपने आप को ठीक कर सकें। स्तंभ यह दिखाता है कि ऐसा संभव है।

आज स्तंभ कहां है

आजकल यह स्तंभ कुतुब मीनार परिसर में खड़ा है। यह यूनेस्को की विश्व धरोहर है। सदियों तक लोग स्तंभ के पीछे खड़े होकर अपनी बाहें पीछे की ओर बढ़ाने की कोशिश करते थे। अगर उंगलियां पीछे की ओर छू जाएं तो अच्छा माना जाता था। 1997 में यह परंपरा बंद कर दी गई। क्योंकि हजारों हाथों का स्पर्श स्तंभ को नुकसान पहुंचा रहा था।

आजकल की कोशिशें सिर्फ देखभाल पर केंद्रित हैं। स्तंभ को अकेला रहने दिया जाता है। इसका अपना रसायन विज्ञान इसकी रक्षा करता है। अगर आजकल की कोई चीज लगाई जाए, तो शायद उसकी मदद न हो, नुकसान हो सकता है। 1,600 साल से जो तरीका काम कर रहा है, उसमें क्यों हाथ डालें?

यह स्तंभ हमें याद दिलाता है कि तकनीक हमेशा एक ही रास्ते से आगे नहीं बढ़ती। कभी-कभी, ध्यान से देखने, अपने इलाके के ज्ञान को समझने, और बार-बार कोशिश करने से, प्राचीन कारीगर ऐसे नतीजे पा लेते हैं जिन्हें आजकल का विज्ञान भी समझाने में मुश्किल महसूस करता है।