இளையர் அறிவியல் களஞ்சியம்/உலைகள்
உலைகள் : நாம் வீட்டில் உணவு சமைக்க விறகு அடுப்பு, மண்ணெண்ணெய் அடுப்பு, காஸ் அடுப்பு, மின்சார அடுப்புகளைப் பயன்படுத்துகிறோம். இவற்றில் உணவு சமைக்க சாதாரணமாக 1000 வெப்பம் போதும். இதே போன்று கட்டிடம் கட்டுவதற்குத் தேவையான மண், செங்கற்களைச் சுட்டுக் கெட்டியாக்க சூளையில் இடுவார்கள். இது 'செங்கற் சூளை’ எனப்படும். இதற்கெல்லாம் ஓரளவு வெப்பம் இருந்தால் போதும்.
தொழிற்சாலைகளில் இரும்பு, கண்ணாடி போன்றவற்றை அதிக வெப்பத்தில் உருக்க உலைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இதற்கு 1000-க்கு மேற்பட்ட அளவில் வெப்பம் தேவைப்படும். இவ்வெப்பத்தைப் பெற நிலக்கரி, நிலக்கரியிலிருந்து தயாரிக்கப்பட்ட கல் கரி போன்றவைகளை எரித்து வெப்ப சக்தி பெறுவர். மற்றும் பெட்ரோலியம் எரிவாயு போன்றவைகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் உலைகளுக்கு வேண்டிய வெப்பத்தைப் பெறுவதும் உண்டு.
இவ்வாறு, மிகுந்த வெப்பத்தைக்கொண்டு செயல்படும் உலைகள் பல வகைப்படும். இவற்றின் அமைப்பும் பல வகையினவாகும். அவை ஊது உலை, மூடிய வாலை உலை, திறந்த கணப்பு உலை, எதிர் அலை உலை. பெசிமர் உலை, மின் உலை எனப் பல வகைப்படும். இவற்றில் உயர் வெப்பம் பெற மின் உலைகளே சிறந்தவை. ஆயினும், எரிபொருளைப் பயன்படுத்துவது மலிவாகும்.
இனி, மேற்குறிப்பிட்ட உலைகளின் இயல்புகளையும் செயற்பாடுகளையும் அறிவோம். இன்று அதிக அளவில் பயன்படுத்தப்படும் உலைகளுள் மின் உலைகளே அதிகம்.இதுவே உலைகளில்மிகச் சிறந்ததுமாகும்.மற்ற உலைகளில் அதிகபட்சம் 1.2000 அளவுக்கே வெப்பம் பெற முடியும். ஆனால் மின் உலைகளில் 3.0000 வரை வெப்பம் பெற இயலும். சாதாரணமாக உலோகங்களை உருக்கி வார்க்க அதிக அளவு வெப்பம் தேவை. அதனைத் தரவல்லது மின் உலை மட்டுமேயாகும், அது மட்டுமல்ல, மின் உலைகளில் புகை இல்லை. இதனால் உயர்ந்த உலோகங்களான தங்கம், பிளாட்டினம் போன்றவற்றை உருக்கினால் அவை மாசு இன்றி இருக்கும்.
சாதாரணமாகப் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டு வரும் உலை ஊது உலையாகும். இரும்பைத் தாதுப் பொருட்களிலிருந்து தனியே பிரித்தெடுக்கப் பெரிதும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது உலைகளில் பெரியதும்கூட, சுமார் 30 மீட்டர் உயரமிருக்கும். இவ்வுலையின் சுற்றுச் சுவர்கள் அதிக வெப்பத்தைத் தாங்கும் வகையில் வெப்பந்தாங்கும் சக்தி கொண்ட செங்கற்சுவர்களால் அமைக்கப்பட்டிருக்கும். இவ்வுலையின் வெளிப்புறச் சுவர்கள் கடினமான தகட்டால் அமைக்கப்பட்டிருக்கும்.
ஊது உலையின் மேற்புறம் உள்ள உலைவாயின் வழியாக இரும்புத்தாது, கல்கரி, சுண்ணாம்புக்கல் ஆகியவற்றைக் கொட்டுவார்கள். உலையின் அடிப்பகுதியிலிருந்து குழாயின்
மூலம் வெப்பக் காற்றுச் செலுத்தப்படும். இவ் வெப்பக்காற்று கல்கரியை எரியச் செய்யும், அப்போது அதிக வெப்பம் வெளிப்படும். உள்ளே கொட்டப்பட்டுள்ள தாதுப் பொருளில் கலந்துள்ள ஆக்சிஜன் கரியுடன் எரிந்து கார்பன்-டையாக்சைடாக வெளியேறும். சுண்ணாம்புக்கல் வெந்து சுண்ணாம்பாகி மணலுடன் கலந்து கசடாகி அடியில் தேங்கும். மிகு வெப்பத்தால் உருகிய இரும்புக் குழம்பு கீழேயுள்ள வடிகுழாய் மூலம் வடியும்.
ஊது உலையின் உதவி கொண்டே செம்பு, பித்தளை போன்ற உலோகங்கள் தாதுக்களிலிருந்து உருக்கிப் பிரித்தெடுக்கப்படுகின்றன. எனினும், இதற்கான உலைகள் சிறியனவாக இருக்கும்.
மற்றொரு வகை உலை எதிர் அனல் உலை (Reverberatory Furnace) எனப்படும் இவ்வுலையின் மேற்பகுதியும் சுற்றுச் சுவர்களும் வழவழப்பான தகரத்தால் அமைக்கப்பட்டிருக்கும், இதன் மீது படும் வெப்பம் மீண்டும் மீண்டும் பிரதிபலிக்க வெப்பம் மிகும். இவ்வாறு மிகுதிப்படும் வெப்பம் உள்ளே இடப்பட்டிருக்கும். தாதுவின் மீது பிரதிபலித்து மேலும் மேலும் வெப்பத்தை மிகுதிப்படுத்தும். இவ்வாறு அதிகரிக்கும் வெப்பத்தில் எஃகு, செம்பு போன்ற தாதுக்கள் உருகும். கண்ணாடியை உருக்கவும் இத்தகைய உலைகளே அதிகம் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
எஃகுத் தயாரிக்கப் பயன்படும் உலை 'திறந்த ஊது உலை' (Open Hearth Furnace) யாகும். இவ்வுலையில் தனியாக்கப்பட்ட இரும்பைப் போட்டு சூடாக்குவர். உருகிக் குழம்பான இரும்பிலுள்ள கசடு நீக்கப்பட்ட இரும்புடன் கரி, குரோமியம், நிக்கல் போன்ற உலோகங்கள் சேர்க்கப்பட்டு எஃகு தயாரிப்பர். இதனால் இரும்பைவிட எஃகுக் கடினமானதாக இருக்கும்.
நடத்தப்படும் வினைகளுக்கு ஏற்றவாறு உலைகள் தெரிந்தெடுக்கப்பட்டு உலோகவியலில் உலோகங்கள் பிரித்தெடுக்கப்படுகின்றன.