विविध धातूंच्या अब्जांश कणांचा वापर वैद्यकीय, औषध निर्माण, अभियांत्रिकी, कृषीउद्योग, पर्यावरण इत्यादी क्षेत्रांत मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. ह्यासाठी विविध प्रकारच्या अब्जांश पदार्थांची पुरेशा प्रमाणात उपलब्धता आवश्यक असते. सुरूवातीच्या काळात अब्जांश कण तयार करण्यासाठी मुख्यत: भौतिक व रासायनिक पद्धतीचा वापर करण्यात येत असे. परंतु, ह्या पद्धतींच्या काही त्रुटी आहेत. ह्या पद्धती खर्चिक असून पर्यावरणाला घातक आहेत. रासायनिक पद्धतींमध्ये आरोग्याला बाधक असणाऱ्या रसायनांचा वापर होतो. परिणामत: अब्जांश कणांबरोबर विषारी उपपदार्थ निर्माण होतात. त्यामुळे अब्जांश कणांच्या वापरावर मर्यादा येतात.
वरील समस्यांवर मात करण्यासाठी निसर्गनिर्मित पदार्थांचा वापर करून पर्यावरण संतुलन राखणाऱ्या अब्जांशी पदार्थ निर्मितीच्या पद्धती हा चांगला पर्याय ठरू शकेल असे वैज्ञानिकांना वाटले. कारण वनस्पती विविध धातूंचे क्षपण करून त्यांचा संचय करतात. खाणीतून धातूंचे संकलन करण्यासाठी वनस्पतींचा उपयोग केला जातो. हे धातू अब्जांश कणांच्या स्वरूपात असतात. यातूनच अब्जांश कणांच्या निर्मितीसाठी वनस्पतींचा उपयोग ही संकल्पना पुढे आली.
वनस्पती आधारित अब्जांश कण निर्मिती प्रक्रिया : हरित संश्लेषण (Green synthesis) पद्धतीने धातूंच्या अब्जांश कणांच्या निर्मितीचे प्रयत्न आजवर विस्तृत प्रमाणावर झाले आहेत. ह्या पद्धतीमध्ये सोने, चांदी, लोह, जस्त, तांबे, प्लॅटिनम, कथिल इत्यादी धातूंचे अब्जांश कण तयार करण्यासाठी वनस्पतींच्या मूळ, खोड, पाने, फुले इत्यादी अवयवांचा तसेच वाळलेल्या वनस्पतीचा पाण्यातील अर्क यांचा वापर केला जातो. अब्जांश कण तयार करताना तीन घटक महत्त्वाचे असतात – द्रावक, क्षपणक आणि तयार कणांना स्थैर्य देणारे पदार्थ. वनस्पती आधारित पद्धतीमध्ये पाणी हा ‘द्रावक’ असतो तर वनस्पतीमध्ये असणारे स्टार्च, जीवनसत्त्वे, प्रतिऑक्सिडीकारक (Antioxidants), पॉलिफिनॉल (Polyphenols) इत्यादी घटक ‘क्षपणक’ म्हणून कार्य करतात.
चांदीच्या अब्जांश कणांची निर्मिती करण्यासाठी वनस्पती आधारित पद्धतींवर मोठ्या प्रमाणात संशोधन झाले आहे. ह्याचे प्रमुख कारण म्हणजे चांदीच्या अब्जांश कणांचे हानिकारक सूक्ष्मजीव प्रतिबंधक गुणधर्म. सिल्व्हर नायट्रेटचे (AgNO3) पाण्यातील द्रावण व वनस्पतीचा पाण्यातील अर्क एकत्र करून तयार झालेले मिश्रण विशिष्ट तापमानाला ठराविक वेळ तापत ठेवल्यास मिश्रणामध्ये चांदीचे अब्जांश कण तयार होतात. मिश्रणाच्या रंगामध्ये झालेला बदल अब्जांश कणांची निर्मिती दर्शवतो. ह्या पद्धतीला साधारणपणे ३०—६० मिनिटे पुरेशी असतात. कडुनिंब, आवळा, मिरची, कोरफड इत्यादी वनस्पतींचा वापर करून चांदीच्या अब्जांश कणांची निर्मिती केली जाते. कापूराचे आम्लारी द्रावण वापरून चांदीच्या अब्जांश कणांचे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन करण्याची पद्धत सुद्धा विकसित झाली आहे. केळ्याच्या सालाच्या अर्काची वाळवलेली भुकटी आणि गोल्ड क्लोराइड (AuCl3) द्रावण एकत्र करून सोन्याचे अब्जांश कण तयार करता येतात. चांदी-सोने (Ag-Au), चांदी-पालादियम (Ag-Pd) अशा मिश्र धातूंचे तसेच लोहाचे अब्जांश कण चहाचा अर्क वापरून मायक्रोवेव ओवनमध्ये (Microwave Oven) तयार करता येतात हे वैज्ञानिकांनी प्रयोगाद्वारे दाखवून दिले आहे. अब्जांश कण निर्मितीसाठी १०० पेक्षा जास्त वनस्पतींच्या विविध अवयवांचा उपयोग केल्याचे संदर्भ शोधनिबंधात आढळतात. विशिष्ट आकार व आकारमानाच्या अब्जांश कण निर्मितीसाठी धातू-द्रावण व वनस्पती अर्क एकत्र केल्यावर तयार होणाऱ्या मिश्रणाचा सामू (pH), तापमान आणि लागणारा वेळ हे घटक महत्त्वाचे असतात.
गुणधर्म व उपयोग : वनस्पती आधारित पद्धतीने तयार केलेल्या चांदी, सोने, लोह, तांबे इत्यादी धातूंच्या अब्जांश कणांच्या गुणधर्मांचा विस्तृत अभ्यास भौतिक व रासायनिक चाचण्यांद्वारे करण्यात आला आहे. अशा चाचण्यांसाठी विविध प्रकारची सूक्ष्मदर्शक यंत्रे व स्पेक्ट्रोस्कोपी तंत्र यांचा उपयोग केला जातो. वनस्पती आधारित पद्धतीने निर्माण केलेल्या अब्जांश कणांचे गुणधर्म हे भौतिक वा रासायनिक पद्धतीने तयार केलेल्या कणांसारखेच असल्याचे संशोधनातून आढळून आले आहे. वनस्पती आधारित पद्धत वापरून तयार केलेले चांदीचे अब्जांश कण देखील सूक्ष्मजीव प्रतिबंधक म्हणून कार्य करतात. तसेच कर्करोगासारख्या (कॅन्सर) दुर्धर रोगावर उपचारासाठी त्यांचा उपयोग होतो. मानवी शरीराच्या अंतर्भागातील रोगांवरील उपचारासाठी शरीरात योग्य ठिकाणी व अचूकपणे औषध पोहोचवण्यासाठी सोने व चांदीच्या अब्जांश कणांचा उपयोग होतो. विविध धातूंच्या अब्जांश कणांचा वापर जमिनीखालील साठलेल्या पाण्यातील खनिज पदार्थ काढून टाकण्यासाठी होतो.
वनस्पती आधरित पद्धती कृतीच्या दृष्टीने अतिशय साध्या व सोप्या व कमी खर्चिक आहेत. या पद्धतींमध्ये अत्यंत कमी उर्जा लागते. निसर्गनिर्मित व पुनर्निर्माण होत असलेल्या घटकांचा वापर हे या पद्धतींचे वैशिष्ट्य आहे. हे सर्व फायदे लक्षात घेता भविष्य काळात अब्जांश कण निर्मितीसाठी वनस्पती आधारित पद्धतींचा निश्चितच अधिकाधिक वापर होत राहील.
संदर्भ :
- MohdSayeedAktar, JitendraPanwaret al. ACS Sustainable Chemical Engineering 2013,1,591-602
- Oxana V. Kharissova, H.V. Rasika Dias et al. Trends in Biotechnology, April 2013, Vol. 31, No. 4,240-248
समीक्षक : वसंत वाघ
