चित्रण: tuput
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इस पर लगभग 1,600 मानसून बरस चुके हैं, और इस पर करीब एक मिलीमीटर के पाँचवें हिस्से जितनी जंग लगी है। धातुविदों ने 20वीं सदी का ज़्यादातर हिस्सा यह बहस करते हुए बिताया कि ऐसा क्यों है, और जवाब निकला एक ऐसी अशुद्धि, जिसे आधुनिक इस्पात निर्माता अच्छे-खासे पैसे खर्च करके हटाते हैं।
दक्षिणी दिल्ली की महरौली में एक खंडहर हो चुकी मस्जिद के आँगन में, सात मीटर से कुछ ज़्यादा लंबा लोहे का एक शहतीर खड़ा है, जिसका वज़न करीब छह टन है। इसे लगभग 400 ईस्वी में गढ़ा गया था। यह तब से खुले में खड़ा है, सोलह सदियों के मानसून, धूल और 45-डिग्री की गर्मियों को झेलते हुए।
इतने सारे समय में, इस पर करीब 200 माइक्रोमीटर जंग लगी है।
एक मिलीमीटर का पाँचवाँ हिस्सा। कागज़ की दो शीट। खुले में पड़ी लोहे की उस राशि पर जो रोम के पतन से भी पहले की है।
आँगन में सबसे पुरानी चीज़, आठ सदियों से
लौह स्तंभ कुतुब मीनार परिसर में अलग ही अजूबा है, यह वह यूनेस्को विश्व धरोहर स्थल है जिसे 1993 में उसके आसपास की भारत-इस्लामी वास्तुकला के लिए सूचीबद्ध किया गया था। वह मशहूर लाल बलुआ पत्थर की मीनार 13वीं सदी की ग़ुरीद महत्वाकांक्षा के 72.5 मीटर हैं। उसके आँगन में खड़ा स्तंभ उसके इर्द-गिर्द बनी मस्जिद से आठ सौ साल पुराना है, और बिल्कुल किसी और ही चीज़ का बना है।
यह नीचे से चोटी तक करीब 23 फुट 6 इंच का है, जिसमें एक सजी हुई “घंटी” वाला शीर्ष भी शामिल है, और करीब डेढ़ फुट ज़मीन के नीचे धँसा हुआ है।
और यह अपने साथ एक रसीद रखता है। गुप्त युग के ब्राह्मी अक्षरों में एक छह-पंक्ति का संस्कृत अभिलेख, जो करीब चेहरे की ऊँचाई पर लगा है, बताता है कि यह स्तंभ चंद्र नाम के एक राजा की स्मृति में, विष्णुपदगिरि नामक एक पहाड़ी पर एक विष्णुध्वज (भगवान विष्णु का ध्वज) के रूप में खड़ा किया गया था।
वह राजा, और वह पहाड़ी जो दिल्ली में नहीं है
पुरालिपिविद उन अक्षरों की तारीख़ करीब 400 से 450 ईस्वी के बीच रखते हैं, जो इस स्तंभ को पूरी तरह गुप्त काल में ला बिठाती है। चंद्र की पहचान पर आम सहमति, जो IIT कानपुर के आर. बालसुब्रमण्यम ने मुद्राशास्त्रीय, पुरातात्विक और साहित्यिक साक्ष्यों से तर्क की, जिसमें गुप्तों के धनुर्धर-प्रकार के सोने के सिक्के शामिल हैं, चंद्रगुप्त द्वितीय विक्रमादित्य की है, जिन्होंने करीब 375 से 414 ईस्वी तक शासन किया।
जो ज़्यादातर दर्शक नहीं जानते: यह स्तंभ दिल्ली का है ही नहीं।
बालसुब्रमण्यम की पुनर्रचना इसका मूल घर उदयगिरि में रखती है, जो मध्य भारत में विदिशा और साँची के पास एक गुप्त धार्मिक केंद्र था, और यह शायद वहाँ चट्टान में तराशे गए महान वराह पैनल के सामने खड़ा था। इसे करीब 1050 ईस्वी में उत्तर की ओर ले जाया गया और तोमर राजा अनंगपाल ने इसे लालकोट में खड़ा किया। जब कुतुब-उद-दीन ऐबक ने उस किलेबंद शहर पर कब्ज़ा किया और 1192 से 1199 के बीच (ध्वस्त मंदिरों की सामग्री से) कुव्वत-उल-इस्लाम मस्जिद बनवाई, तो स्तंभ उसके आँगन में जा पहुँचा, और वहीं रह गया।
इसे कम से कम दो बार ऐसे लोगों ने ज़मीन से उखाड़कर दोबारा खड़ा किया है जिन्होंने इसे बनाया नहीं था। यह आज भी खड़ा है।
इसे किसी ने ढाला नहीं। इसे हथौड़े से पीटकर बनाया।
यह वह हिस्सा है जो जंग से ज़्यादा आश्चर्य का हकदार है।
भारत 400 ईस्वी में तरल लोहा ढाल नहीं सकता था; इसे पिघलाने में सक्षम भट्टियाँ वहाँ 15वीं सदी से पहले नज़र नहीं आतीं। इसलिए यह स्तंभ कभी ढाला ही नहीं गया। इसे फ़ोर्ज वेल्डिंग से बनाया गया था: लोहा जो अयस्क को चारकोल के साथ ठोस-अवस्था में अपचयित करके तैयार हुआ, भट्टी से लोंदों के रूप में निकला, और उन लोंदों को हाथ से, एक-एक करके, बढ़ते हुए स्तंभ के शरीर पर पीटा गया, जब तक कि इसका वज़न छह टन नहीं हो गया।
बालसुब्रमण्यम हथौड़े के निशानों और पकड़ने वाले क्लैंप की जो व्याख्या करते हैं, उससे लगता है कि मुख्य शरीर बग़ल की ओर से बनाया गया, स्तंभ को क्षैतिज लिटाकर, और फिर चिकना करके पूरा किया गया।
पैमाने के लिए: पश्चिम ने इतने बड़े लोहे के पदार्थ 19वीं सदी तक नहीं गढ़े।
ऊपर का शीर्ष भी कोई एक ही लोंदा नहीं है। यह सात अलग-अलग हिस्सों का है, जिन्हें अलग-अलग फ़ोर्ज वेल्ड किया गया, एक खोखले लौह शहतीर के इर्द-गिर्द फ़िट किया गया और सीसे के टाँके से जोड़ा गया, जिसमें एक सॉकेट था जिसमें कभी एक गरुड़ की मूर्ति टिकी थी, जो अब कब की जा चुकी है। किसी ने इसकी योजना बनाई थी।
और यह मज़बूत है। 18वीं सदी में स्तंभ पर दागा गया एक तोप का गोला (1739 में नादिर शाह के लोगों का, या 1787 में ग़ुलाम क़ादिर का) इसे तोड़ नहीं पाया।
अब वह मिथक, क्योंकि इसे मारना ज़रूरी है
यह स्तंभ जंग-रहित नहीं है। यह जादू नहीं है। इसने “संक्षारण को हरा” नहीं दिया है। इस समस्या की 1970 की क्लासिक समीक्षा तक का शीर्षक था द रस्टलेस आयरन पिलर एट दिल्ली, और वह शीर्षक ही ग़लत था।
ग़ौर से देखिए तो सबूत हर जगह हैं। सजावटी शीर्ष के ठीक नीचे एक पट्टी पूरी खुली सतह पर सबसे ज़्यादा जंग दिखाती है। फ़ोर्ज-वेल्ड किए गए जोड़ों पर जंग काली दिखती है: मैग्नेटाइट, जो वहाँ बनती है जहाँ इंटरफ़ेस स्थानीय रूप से संक्षारण को तेज़ कर देता है। 200 माइक्रोमीटर की परत शून्य नहीं है; यह एक बहुत छोटा आँकड़ा है जो बहुत धीरे-धीरे हासिल हुआ।
और ज़मीन में दबा हिस्सा तो असल में मुसीबत में है। जब जे.डी. बेग्लर ने 1860 के दशक में स्तंभ को दोबारा खड़ा किया और पत्थर का चबूतरा बनाया, तो उन्होंने ज़मीन के नीचे की सतह पर करीब 3 मिमी सीसे की परत चढ़ा दी। सीसा लोहे के मुकाबले कैथोडिक है। इसके आसपास की मिट्टी में घुलनशील सल्फ़ेट और क्लोराइड भरे पाए गए हैं। नतीजा है गैल्वेनिक संक्षारण: ज़मीन के नीचे का लोहा खुली हवा में मौजूद लोहे से ज़्यादा तेज़ी से संक्षारित हो रहा है।
और भी बुरा: जब 1960 के दशक में स्तंभ को एक नई बुनियाद पर दोबारा बिठाया गया, तो ASI के अपने ही मुख्य रसायनज्ञ की इच्छा के विरुद्ध, सीसे की एक नई परत चढ़ा दी गई। बालसुब्रमण्यम का फ़ैसला दो टूक है: दबा हुआ हिस्सा अब गहन गैल्वेनिक हमले में है, और उस परत को बदल दिया जाना चाहिए।
यह स्तंभ अभेद्य नहीं है। यह असाधारण रूप से प्रतिरोधी है, एक ख़ास वातावरण में, एक ख़ास ढंग से। वैसे भी यह एक बेहतर कहानी है।
वह अशुद्धि जिसे आधुनिक इस्पात निर्माता पैसे देकर हटाते हैं
संघटन, वज़न के हिसाब से, प्रकाशित विश्लेषणों का औसत निकालें: करीब 0.15% कार्बन, 0.25% फ़ॉस्फ़ोरस, 0.05% सिलिकॉन, 0.05% निकेल, 0.05% मैंगनीज़, 0.03% ताँबा, 0.02% नाइट्रोजन, 0.005% सल्फ़र। बाकी लोहा है, बहुत शुद्ध पिटवाँ लोहा, जिसमें स्लैग के कण पिरोए हुए हैं।
वह फ़ॉस्फ़ोरस का आँकड़ा ही पूरा खेल है।
आधुनिक इस्पात 0.25% फ़ॉस्फ़ोरस जैसी किसी भी मात्रा को बर्दाश्त नहीं कर सकते। यह उन्हें गर्म प्रसंस्करण के दौरान चटका देता है, क्योंकि दानों की सीमाओं पर तरल फ़ॉस्फ़ाइड बन जाते हैं। इस दोष को हॉट शॉर्टनेस कहते हैं। फ़ॉस्फ़ोरस एक अशुद्धि है, और आधुनिक इस्पात निर्माण इसे हटाने में असली पैसा खर्च करता है।
गुप्त काल के भट्टी-चालकों ने इसे नहीं हटाया। और इसका कारण खूबसूरती से साधारण है: वे चूना-पत्थर इस्तेमाल नहीं कर रहे थे।
आधुनिक ब्लास्ट फ़र्नेस चूना मिलाते हैं। स्लैग में चूना (CaO) ही वह चीज़ है जो धातु से फ़ॉस्फ़ोरस को खींच निकालती है, वहाँ पहले से मौजूद आयरन ऑक्साइड से कहीं ज़्यादा कुशलता से। प्राचीन भारतीय भट्टियों ने कोई चूना नहीं मिलाया; उन्होंने जो स्लैग छोड़ा वह फ़ायलिटिक (आयरन सिलिकेट, Fe₂SiO₄) है जिसमें कोई CaO नहीं है। स्लैग में चूना नहीं, तो फ़ॉस्फ़ोरस का कुशल निष्कासन नहीं, इसलिए फ़ॉस्फ़ोरस लोहे में घुला ही रहा।
इसके संकेत भी हैं कि यह पूरी तरह अनजाने में नहीं था। फ़्रांसिस बुकानन ने, जिन्होंने 18वीं सदी में कर्नाटक में लोहे के काम का दस्तावेज़ीकरण किया, देवराय दुर्ग में एक भट्टी का वर्णन किया जहाँ कुठालियों को पिटवाँ लोहे और कैसिया ऑरिकुलाटा की छाल की एक नापी हुई मात्रा से भरा जाता था, यह एक ऐसा पौधा है जिसकी छाल में इत्तेफ़ाक से फ़ॉस्फ़ोरस ज़्यादा होता है। हुनर के ज्ञान को दोहराने योग्य होने के लिए रसायन शास्त्र जानने की ज़रूरत नहीं होती।
जंग असल में कर क्या रही है
यह क्रियाविधि, जिसे बालसुब्रमण्यम ने 1990 के दशक भर IIT कानपुर में समझा और 2000 में Corrosion Science में प्रकाशित किया, दो चरणों में चलती है, और यह उस विचार पर आधारित है जिसे एम.के. घोष ने पहली बार 1963 में प्रस्तावित किया था।
पहला चरण। लोहे में मौजूद स्लैग के कण अपने इर्द-गिर्द की धातु के मुकाबले कैथोडिक हैं, इसलिए स्तंभ असल में शुरू में तेज़ी से संक्षारित होता है। वह शुरुआती हमला कुछ काम का करता है: यह लोहे को खींच निकालता है और फ़ॉस्फ़ोरस को सतह पर सांद्रित छोड़ देता है। धातु-जंग इंटरफ़ेस पर फ़ॉस्फ़ोरस के समृद्ध होने के साथ, δ-FeOOH की एक सघन अनाकार परत ठीक धातु से सटकर बनती है, यह एक ऐसा प्रावस्था है जिसे मिसावाइट कहते हैं, टी. मिसावा के नाम पर, जिनके काम ने वेदरिंग स्टील में इसकी भूमिका स्थापित की। सामान्य मृदु इस्पात में यह परत छिटपुट रूप से बनती है। फ़ॉस्फ़ोरस मौजूद होने पर, यह एक सतत फ़िल्म बनाती है। यही शुरुआती सुरक्षा दिलाती है।
दूसरा चरण: असली जवाब। दिल्ली का मौसम गीले और सूखे के बीच चक्र लगाता है। नमी और सतह पर मौजूद फ़ॉस्फ़ोरस मिलकर फ़ॉस्फ़ोरिक अम्ल बनाते हैं; वह अम्ल लोहे पर हमला करके उसे घुलनशील फ़ॉस्फ़ेट में बदल देता है; और जैसे ही सतह सूखती है, वे अवक्षेपित हो जाते हैं। सदियों के दौरान अनाकार फ़ॉस्फ़ेट क्रिस्टलीकृत होकर क्रिस्टलीय आयरन हाइड्रोजन फ़ॉस्फ़ेट हाइड्रेट (FePO₄·H₃PO₄·4H₂O) की एक पतली, सघन, कम-सरंध्रता वाली परत में बदल जाता है जो सीधे धातु से सटकर बैठ जाती है।
वही परत अवरोध है। बालसुब्रमण्यम के जंग-लक्षणवर्णन (स्तंभ से खुरची गई जंग पर एक्स-रे विवर्तन, अवरक्त स्पेक्ट्रमिकी और मॉसबॉअर स्पेक्ट्रमिकी) ने ठीक वही क्रिस्टलीय फ़ॉस्फ़ेट पाया, जबकि उसके इर्द-गिर्द के आयरन ऑक्साइड और ऑक्सीहाइड्रॉक्साइड अनाकार थे।
यह फ़िल्म परवलयिक गतिकी से बढ़ती है, जो एक सुरक्षात्मक परत का हस्ताक्षर है: यह जितनी मोटी होती जाती है, उतनी ही धीमी होती जाती है। रैंगलेन ने उस मॉडल से 1,600 साल बाद करीब 200 µm की भविष्यवाणी की थी। बार्डगेट और स्टैनर्स ने जाकर इसे एक चुंबकीय मोटाई मापक से नापा। आँकड़े मेल खाए।
स्तंभ ने अपना कवच खुद बनाया, अपने ही संक्षारण से, और फिर लगभग रुक गया।
दिल्ली ने मदद की। काम उसने नहीं किया।
वातावरण को उसका हक दीजिए। दिल्ली में सापेक्ष आर्द्रता लंबे समय तक 70% से ऊपर नहीं रहती, और करीब 70% से नीचे लोहे का वायुमंडलीय जंग लगना धीमा होता है। यही पुरानी “वातावरणीय” व्याख्या थी, और यह कुछ भी नहीं ऐसी बात नहीं है। छह टन धातु की ऊष्मा-धारिता भी बहुत बड़ी होती है, इसलिए स्तंभ अपने इर्द-गिर्द की हवा से बेतरतीब ढंग से गरम और ठंडा होता है, जिससे ठीक वही गीला-सूखा चक्र और तीखा हो जाता है जो फ़ॉस्फ़ेट फ़िल्म को चाहिए।
लेकिन जलवायु अकेले तर्क को नहीं संभाल सकती, एक सीधे से कारण से: प्राचीन भारतीय लोहा वहाँ भी बचा रहता है जहाँ हवा गीली है। ओडिशा के तट पर कोणार्क के सूर्य मंदिर में लोहे के शहतीर हैं। पश्चिमी तट के पास पहाड़ियों में, कोल्लूर के मूकाम्बिका मंदिर में एक लौह स्तंभ है। धातु, न कि सिर्फ़ मौसम विज्ञान, कुछ कर रही है।
और निर्णायक परीक्षण रहस्यवादियों के लिए निष्ठुर है। स्तंभ के लोहे के नमूनों को तनु विलयनों में डुबोइए और यह तेज़ी से संक्षारित होता है: तनु नमक में 6 मिग्रा/डेमी²/दिन, तनु सल्फ़र डाइऑक्साइड में 54। अगर यह स्तंभ दिल्ली की हवा के बजाय पानी में खड़ा होता, तो इसे ज़िंदा ही निगल लिया गया होता।
हुनर पहले पहुँच गया
यह कोई खोया हुआ अति-विज्ञान नहीं है। कोई भूला हुआ सूत्र नहीं, कोई असामान्य मिश्रधातु नहीं। यह है एक अयस्क, एक चारकोल की आग, कोई चूना-पत्थर नहीं, एक फ़ॉस्फ़ोरस मात्रा जिसे कोई आधुनिक कारख़ाना मानक से बाहर बताकर ठुकरा देता, हाथ से पीटे गए छह टन पिटवाँ लोहे, और एक सूखी-सी शहर, एक ऐसा मेल जिसने इत्तेफ़ाक से एक मिलीमीटर के अंश जितनी मोटी अपने आप की मरम्मत करने वाली फ़ॉस्फ़ेट फ़िल्म उगा दी।
गुप्त लोहारों को नहीं पता था कि δ-FeOOH क्या है। वे FePO₄·H₃PO₄·4H₂O लिख नहीं सकते थे। उनके पास जो था वह पीढ़ियों में हाथ से परिष्कृत की गई एक प्रक्रिया थी, जो एक ऐसा नतीजा देती थी जिसे वे देख सकते थे और जिसे समझाने के लिए हमें स्पेक्ट्रमिकी की ज़रूरत पड़ी।
यही वह पैटर्न है जो हमें भारतीय धातुकर्म में बार-बार मिलता है। यह वुट्ज़ की ही वही कहानी है, दक्षिण का वह क्रूसिबल इस्पात जिसने दमिश्क को हथियार दिए और फ़ैराडे के रसायन शास्त्र को मात दी: निर्माता भरोसे के साथ एक ऐसा असर पैदा करते रहे जिसका हिसाब उस दिन का विज्ञान नहीं दे सकता था, क्योंकि हुनर सिद्धांत से सदियों आगे दौड़ रहा था।
यह स्तंभ उस मंदिर से ज़्यादा टिका जिसके लिए यह बना था, उस साम्राज्य से जिसने इसे बनाया, उस राज्य से जिसने इसे ले जाया, और उस सल्तनत से जिसने इसके इर्द-गिर्द एक मस्जिद बनाई। अब यह ASI द्वारा 1997 में लगाई गई एक सुरक्षात्मक जाली के पीछे खड़ा है, जो इसलिए लगाई गई क्योंकि दर्शकों की आदत थी कि वे इसकी ओर पीठ करके खड़े होते और शहतीर के इर्द-गिर्द अपने हाथ बाँधते, और उन्होंने इसकी एक पट्टी को घिस-घिसकर शीशे-सा चमका दिया था।
सोलह सौ साल के मौसम धातु के आर-पार नहीं जा सके। इंसानी लगाव लगभग जा ही पहुँचा।
स्रोत और आगे पढ़ने के लिए
- R. Balasubramaniam, 'On the corrosion resistance of the Delhi iron pillar', Corrosion Science 42 (2000): IIT Kanpur
- R. Balasubramaniam, 'New Insights on the Corrosion Resistant Delhi Iron Pillar', in Metallurgy in India: A Retrospective (NML, 2001)
- R. Balasubramaniam, 'The decorative bell capital of the Delhi iron pillar', JOM 50 (1998): IIT Kanpur
- UNESCO World Heritage Centre: Qutb Minar and its Monuments, Delhi
- Archaeological Survey of India: Qutb Minar and its Monuments, Delhi
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