स्टील (इस्पात) का परिचय
स्टील (Steel) या इस्पात, मुख्य रूप से लोहा (Iron, Fe) और कार्बन (Carbon, C) की एक मिश्रधातु है। शुद्ध लोहा अपेक्षाकृत नरम होता है, लेकिन इसमें थोड़ी मात्रा में कार्बन (आमतौर पर 2% से कम) मिलाने से यह काफी मजबूत और कठोर हो जाता है। स्टील अपनी ताकत, स्थायित्व और बहुमुखी प्रतिभा के कारण दुनिया में सबसे महत्वपूर्ण निर्माण सामग्रियों में से एक है।
स्टील के प्रकार (कार्बन की मात्रा के आधार पर)
- मृदु इस्पात (Mild Steel): इसमें कार्बन की मात्रा कम (0.05% से 0.25%) होती है। यह सबसे आम और सस्ता प्रकार है। उपयोग: नट, बोल्ट, चादरें, और संरचनात्मक बीम।
- मध्यम कार्बन स्टील (Medium Carbon Steel): इसमें कार्बन की मात्रा अधिक (0.25% से 0.6%) होती है। यह मृदु इस्पात से अधिक मजबूत लेकिन कम तन्य होता है। उपयोग: रेलवे ट्रैक, गियर, और मशीन के पुर्जे।
- उच्च कार्बन स्टील (High Carbon Steel): इसमें कार्बन की मात्रा सबसे अधिक (0.6% से 1.5%) होती है। यह बहुत कठोर और मजबूत होता है। उपयोग: काटने के उपकरण (ड्रिल, ब्लेड) और स्प्रिंग्स।
स्टेनलेस स्टील का परिचय
स्टेनलेस स्टील (Stainless Steel) एक विशेष प्रकार की स्टील मिश्रधातु है जो संक्षारण (corrosion) और जंग (rust) के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी होती है।
- मुख्य संघटक: इसमें लोहे और कार्बन के अलावा, मुख्य घटक क्रोमियम (Chromium, Cr) होता है। स्टेनलेस स्टील में कम से कम 10.5% क्रोमियम होना आवश्यक है। इसमें अक्सर निकल (Nickel, Ni) भी मिलाया जाता है।
- जंग प्रतिरोध का कारण: क्रोमियम, हवा में मौजूद ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके सतह पर क्रोमियम ऑक्साइड (Cr2O3) की एक पतली, अदृश्य और अक्रियाशील परत बना लेता है। यह परत स्टील को आगे के ऑक्सीकरण और जंग लगने से बचाती है।
- गुण: यह मजबूत, टिकाऊ, स्वच्छ और सौंदर्य की दृष्टि से आकर्षक होता है।
स्टेनलेस स्टील के उपयोग
- घरेलू उपयोग: रसोई के बर्तन, सिंक, कटलरी (चम्मच, कांटे)।
- चिकित्सा: सर्जिकल उपकरण, चिकित्सा प्रत्यारोपण (implants)।
- वास्तुकला और निर्माण: बिल्डिंग के बाहरी हिस्से, पुल और सजावटी संरचनाएं।
- खाद्य और पेय उद्योग: खाद्य प्रसंस्करण उपकरण, टैंक और पाइपलाइन।
अभ्यास प्रश्न (MCQs)
1. स्टील मुख्य रूप से किन दो तत्वों की मिश्रधातु है?
2. स्टेनलेस स्टील को जंग प्रतिरोधी बनाने वाला मुख्य तत्व कौन सा है?
3. निम्नलिखित में से किस प्रकार के स्टील का उपयोग रेलवे ट्रैक बनाने के लिए किया जाता है?
4. स्टेनलेस स्टील की सतह पर बनने वाली सुरक्षात्मक परत का रासायनिक सूत्र क्या है?
5. शुद्ध लोहे की तुलना में स्टील अधिक कठोर क्यों होता है?
6. सर्जिकल उपकरण बनाने के लिए किस सामग्री का उपयोग किया जाता है?
7. स्टील में कार्बन की मात्रा बढ़ने से क्या होता है?
8. निम्नलिखित में से कौन एक लौह मिश्रधातु नहीं है?