પોલિમર્સ ઉચ્ચ પરમાણુ વજન સંયોજનો છે જેમાં ઘણા મોનોમર્સ હોય છે. પોલિમરને ઓલિગોમર્સ જેવી વસ્તુથી અલગ પાડવું જોઈએ, તેનાથી વિપરીત, જ્યારે અન્ય ક્રમાંકિત એકમ ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે પોલિમરના ગુણધર્મો બદલાતા નથી.
મોનોમર એકમો વચ્ચેનું જોડાણ રાસાયણિક બોન્ડ્સનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવી શકે છે, આ કિસ્સામાં તેને થર્મોસેટ્સ કહેવામાં આવે છે, અથવા ઇન્ટરમોલેક્યુલર ક્રિયાના બળને કારણે, જે કહેવાતા થર્મોપ્લાસ્ટિક્સ માટે લાક્ષણિક છે.
પોલિમર બનાવવા માટે મોનોમર્સનું સંયોજન પોલીકન્ડેન્સેશન અથવા પોલિમરાઇઝેશન પ્રતિક્રિયાના પરિણામે થઈ શકે છે.
પ્રકૃતિમાં ઘણા સમાન સંયોજનો જોવા મળે છે, જેમાંથી સૌથી પ્રખ્યાત પ્રોટીન, રબર, પોલિસેકરાઇડ્સ અને ન્યુક્લીક એસિડ છે. આવી સામગ્રીને કાર્બનિક કહેવામાં આવે છે.
આજે, મોટી સંખ્યામાં પોલિમર કૃત્રિમ રીતે ઉત્પન્ન થાય છે. આવા સંયોજનોને અકાર્બનિક પોલિમર કહેવામાં આવે છે. અકાર્બનિક પોલિમર પોલીકન્ડેન્સેશન પ્રતિક્રિયાઓ, પોલિમરાઇઝેશન અને રાસાયણિક રૂપાંતરણ દ્વારા કુદરતી તત્વોના સંયોજન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. આ તમને ખર્ચાળ અથવા દુર્લભ કુદરતી સામગ્રીને બદલવાની અથવા નવી બનાવવાની મંજૂરી આપે છે જેમાં પ્રકૃતિમાં કોઈ એનાલોગ નથી. મુખ્ય શરત એ છે કે પોલિમરમાં કાર્બનિક મૂળના તત્વો શામેલ નથી.
અકાર્બનિક પોલિમર, તેમના ગુણધર્મોને લીધે, વ્યાપક લોકપ્રિયતા મેળવી છે. તેમના ઉપયોગની શ્રેણી ખૂબ વિશાળ છે, અને એપ્લિકેશનના નવા ક્ષેત્રો સતત મળી રહ્યા છે અને નવા પ્રકારની અકાર્બનિક સામગ્રી વિકસાવવામાં આવી રહી છે.
મુખ્ય લક્ષણો
આજે, કુદરતી અને કૃત્રિમ બંને પ્રકારના અકાર્બનિક પોલિમર છે, જેમાં વિવિધ રચનાઓ, ગુણધર્મો, એપ્લિકેશનનો અવકાશ અને એકત્રીકરણની સ્થિતિ છે.
રાસાયણિક ઉદ્યોગના વિકાસનું વર્તમાન સ્તર મોટા જથ્થામાં અકાર્બનિક પોલિમરનું ઉત્પાદન કરવાનું શક્ય બનાવે છે. આવી સામગ્રી મેળવવા માટે ઉચ્ચ દબાણ અને ઉચ્ચ તાપમાનની પરિસ્થિતિઓ બનાવવી જરૂરી છે. ઉત્પાદન માટેનો કાચો માલ એ શુદ્ધ પદાર્થ છે જે પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયા માટે યોગ્ય છે.
અકાર્બનિક પોલિમર એ હકીકત દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે કે તેમની શક્તિ, લવચીકતા વધી છે, રસાયણો દ્વારા હુમલો કરવો મુશ્કેલ છે અને ઊંચા તાપમાને પ્રતિરોધક છે. પરંતુ કેટલાક પ્રકારો નાજુક હોઈ શકે છે અને સ્થિતિસ્થાપકતાનો અભાવ હોઈ શકે છે, પરંતુ તે જ સમયે તે ખૂબ મજબૂત છે. તેમાંના સૌથી પ્રખ્યાત ગ્રેફાઇટ, સિરામિક્સ, એસ્બેસ્ટોસ, મિનરલ ગ્લાસ, મીકા, ક્વાર્ટઝ અને હીરા છે.
સૌથી સામાન્ય પોલિમર સિલિકોન અને એલ્યુમિનિયમ જેવા તત્વોની સાંકળો પર આધારિત છે. આ પ્રકૃતિમાં આ તત્વોની વિપુલતાને કારણે છે, ખાસ કરીને સિલિકોન. તેમાંથી સૌથી પ્રસિદ્ધ સિલિકેટ્સ અને એલ્યુમિનોસિલિકેટ્સ જેવા અકાર્બનિક પોલિમર છે.
ગુણધર્મો અને લાક્ષણિકતાઓ માત્ર પોલિમરની રાસાયણિક રચનાના આધારે જ નહીં, પરંતુ પરમાણુ વજન, પોલિમરાઇઝેશનની ડિગ્રી, અણુ માળખું અને બહુવિવિધતાના આધારે પણ બદલાય છે.
પોલીડિસ્પર્સિટી એ રચનામાં વિવિધ માસના મેક્રોમોલેક્યુલ્સની હાજરી છે.
મોટાભાગના અકાર્બનિક સંયોજનો નીચેના સૂચકાંકો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે:
- સ્થિતિસ્થાપકતા. સ્થિતિસ્થાપકતા જેવી લાક્ષણિકતા બાહ્ય બળના પ્રભાવ હેઠળ કદમાં વધારો કરવાની અને ભાર દૂર કર્યા પછી તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછા આવવાની ક્ષમતા દર્શાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, રબર તેની રચના બદલ્યા વિના અથવા કોઈપણ નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના સાતથી આઠ વખત વિસ્તૃત થઈ શકે છે. રચનામાં મેક્રોમોલેક્યુલ્સની ગોઠવણીને જાળવી રાખીને આકાર અને કદ પરત કરવું શક્ય છે;
- ક્રિસ્ટલ માળખું. સામગ્રીના ગુણધર્મો અને લાક્ષણિકતાઓ ઘટક તત્વોની અવકાશી ગોઠવણી પર આધાર રાખે છે, જેને સ્ફટિક માળખું કહેવામાં આવે છે, અને તેમની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ. આ પરિમાણોના આધારે, પોલિમરને સ્ફટિકીય અને આકારહીન વિભાજિત કરવામાં આવે છે.
સ્ફટિકીય રાશિઓમાં સ્થિર માળખું હોય છે જેમાં મેક્રોમોલેક્યુલ્સની ચોક્કસ ગોઠવણ જોવા મળે છે. આકારહીન રાશિઓમાં ટૂંકા-શ્રેણીના ક્રમના મેક્રોમોલેક્યુલ્સ હોય છે, જે ફક્ત અમુક ઝોનમાં જ સ્થિર માળખું ધરાવે છે.
સ્ફટિકીકરણનું માળખું અને ડિગ્રી ઘણા પરિબળો પર આધારિત છે, જેમ કે સ્ફટિકીકરણ તાપમાન, પરમાણુ વજન અને પોલિમર દ્રાવણની સાંદ્રતા.
- ચશ્મા. આ ગુણધર્મ આકારહીન પોલિમરની લાક્ષણિકતા છે, જે, જ્યારે તાપમાન ઘટે છે અથવા દબાણ વધે છે, ત્યારે કાચ જેવું માળખું મેળવે છે. આ કિસ્સામાં, મેક્રોમોલેક્યુલ્સની થર્મલ હિલચાલ અટકી જાય છે. તાપમાનની શ્રેણી કે જેના પર કાચની રચનાની પ્રક્રિયા થાય છે તે પોલિમરના પ્રકાર, તેની રચના અને માળખાકીય તત્વોના ગુણધર્મો પર આધારિત છે.
- ચીકણા પ્રવાહની સ્થિતિ. આ એક એવી મિલકત છે જેમાં બાહ્ય દળોના પ્રભાવ હેઠળ સામગ્રીના આકાર અને જથ્થામાં બદલી ન શકાય તેવા ફેરફારો થાય છે. ચીકણું વહેતી સ્થિતિમાં, માળખાકીય તત્વો રેખીય દિશામાં આગળ વધે છે, જે તેના આકારમાં ફેરફારનું કારણ બને છે.
અકાર્બનિક પોલિમરનું માળખું
આ મિલકત કેટલાક ઉદ્યોગોમાં ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગ, એક્સટ્રુઝન, વેક્યૂમ ફોર્મિંગ અને અન્ય પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને થર્મોપ્લાસ્ટિક્સની પ્રક્રિયામાં મોટેભાગે તેનો ઉપયોગ થાય છે. આ કિસ્સામાં, પોલિમર એલિવેટેડ તાપમાન અને ઉચ્ચ દબાણ પર પીગળી જાય છે.
અકાર્બનિક પોલિમરના પ્રકાર
આજે, કેટલાક માપદંડો છે જેના દ્વારા અકાર્બનિક પોલિમરનું વર્ગીકરણ કરવામાં આવે છે. મુખ્ય રાશિઓ:
- મૂળની પ્રકૃતિ;
- રાસાયણિક તત્વોના પ્રકાર અને તેમની વિવિધતા;
- મોનોમર એકમોની સંખ્યા;
- પોલિમર સાંકળ માળખું;
- ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો.
મૂળની પ્રકૃતિના આધારે, કૃત્રિમ અને કુદરતી પોલિમરનું વર્ગીકરણ કરવામાં આવે છે. કુદરતી પદાર્થો માનવ હસ્તક્ષેપ વિના કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં રચાય છે, જ્યારે કૃત્રિમ રાશિઓ જરૂરી ગુણધર્મો પ્રાપ્ત કરવા માટે ઔદ્યોગિક પરિસ્થિતિઓમાં ઉત્પન્ન અને સંશોધિત થાય છે.
આજે, અકાર્બનિક પોલિમરના ઘણા પ્રકારો છે, જેમાંથી સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે. આમાં એસ્બેસ્ટોસનો સમાવેશ થાય છે.
એસ્બેસ્ટોસ એ ફાઇન-ફાઇબર ખનિજ છે જે સિલિકેટ જૂથનું છે. એસ્બેસ્ટોસની રાસાયણિક રચના મેગ્નેશિયમ, આયર્ન, સોડિયમ અને કેલ્શિયમના સિલિકેટ્સ દ્વારા રજૂ થાય છે. એસ્બેસ્ટોસમાં કાર્સિનોજેનિક ગુણધર્મો છે અને તેથી તે માનવ સ્વાસ્થ્ય માટે ખૂબ જોખમી છે. તેના નિષ્કર્ષણ સાથે સંકળાયેલા કામદારો માટે તે ખૂબ જ જોખમી છે. પરંતુ તૈયાર ઉત્પાદનોના સ્વરૂપમાં, તે એકદમ સલામત છે, કારણ કે તે વિવિધ પ્રવાહીમાં ઓગળતું નથી અને તેમની સાથે પ્રતિક્રિયા કરતું નથી.
સિલિકોન એ સૌથી સામાન્ય કૃત્રિમ અકાર્બનિક પોલિમરમાંનું એક છે. રોજિંદા જીવનમાં મળવું સરળ છે. સિલિકોનનું વૈજ્ઞાનિક નામ પોલિસિલોક્સેન છે. તેની રાસાયણિક રચના ઓક્સિજન અને સિલિકોનનું બંધન છે, જે સિલિકોનને ઉચ્ચ શક્તિ અને સુગમતાના ગુણધર્મો આપે છે. આનો આભાર, સિલિકોન તાકાત ગુમાવ્યા વિના, તેના આકાર અને બંધારણને જાળવી રાખ્યા વિના ઉચ્ચ તાપમાન અને શારીરિક તાણનો સામનો કરવામાં સક્ષમ છે.
કાર્બન પોલિમર પ્રકૃતિમાં ખૂબ જ સામાન્ય છે. ઔદ્યોગિક પરિસ્થિતિઓમાં માનવો દ્વારા સંશ્લેષિત ઘણી પ્રજાતિઓ પણ છે. કુદરતી પોલિમર્સમાં, હીરા બહાર આવે છે. આ સામગ્રી અતિ ટકાઉ છે અને તેમાં સ્ફટિક સ્પષ્ટ માળખું છે.
કાર્બાઈન એ સિન્થેટીક કાર્બન પોલિમર છે જેમાં મજબૂતાઈના ગુણો વધી ગયા છે જે હીરા અને ગ્રાફીનથી હલકી ગુણવત્તાવાળા નથી. તે એક સુંદર સ્ફટિકીય માળખું સાથે બ્લેક ક્લાઉડબેરીના સ્વરૂપમાં ઉત્પન્ન થાય છે. તેમાં વિદ્યુત વાહકતા ગુણધર્મો છે, જે પ્રકાશના પ્રભાવ હેઠળ વધે છે. ગુણધર્મો ગુમાવ્યા વિના 5000 ડિગ્રી તાપમાનનો સામનો કરવા સક્ષમ.
ગ્રેફાઇટ એ કાર્બન પોલિમર છે જેનું માળખું પ્લેનર ઓરિએન્ટેશન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. આને કારણે, ગ્રેફાઇટનું માળખું સ્તરવાળી છે. આ સામગ્રી વીજળી અને ગરમીનું સંચાલન કરે છે, પરંતુ પ્રકાશને પ્રસારિત કરતી નથી. તેની વિવિધતા ગ્રાફીન છે, જેમાં કાર્બન પરમાણુઓના એક સ્તરનો સમાવેશ થાય છે.
બોરોન પોલિમર ઉચ્ચ કઠિનતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, હીરા કરતાં વધુ હલકી ગુણવત્તાવાળા નથી. 2000 ડિગ્રીથી વધુ તાપમાનનો સામનો કરવા સક્ષમ છે, જે હીરાની સીમાના તાપમાન કરતા ઘણું વધારે છે.
સેલેનિયમ પોલિમર અકાર્બનિક પદાર્થોની એકદમ વિશાળ શ્રેણી છે. તેમાંથી સૌથી પ્રખ્યાત સેલેનિયમ કાર્બાઇડ છે. સેલેનિયમ કાર્બાઇડ એક ટકાઉ સામગ્રી છે જે પારદર્શક સ્ફટિકોના રૂપમાં દેખાય છે.
પોલિસીલેન્સમાં વિશિષ્ટ ગુણધર્મો છે જે તેમને અન્ય સામગ્રીઓથી અલગ પાડે છે. આ પ્રકાર વીજળીનું સંચાલન કરે છે અને 300 ડિગ્રી સુધી તાપમાનનો સામનો કરી શકે છે.
અરજી
અકાર્બનિક પોલિમરનો ઉપયોગ આપણા જીવનના લગભગ તમામ ક્ષેત્રોમાં થાય છે. પ્રકાર પર આધાર રાખીને, તેઓ વિવિધ ગુણધર્મો ધરાવે છે. તેમની મુખ્ય વિશેષતા એ છે કે કૃત્રિમ સામગ્રીઓ કાર્બનિક સામગ્રીની તુલનામાં ગુણધર્મોમાં સુધારો કરે છે.
એસ્બેસ્ટોસનો ઉપયોગ વિવિધ ક્ષેત્રોમાં થાય છે, મુખ્યત્વે બાંધકામમાં. સિમેન્ટ અને એસ્બેસ્ટોસના મિશ્રણનો ઉપયોગ સ્લેટ અને વિવિધ પ્રકારના પાઈપો બનાવવા માટે થાય છે. એસ્બેસ્ટોસનો ઉપયોગ એસિડિક અસર ઘટાડવા માટે પણ થાય છે. હળવા ઉદ્યોગમાં, એસ્બેસ્ટોસનો ઉપયોગ અગ્નિશામક પોશાકો સીવવા માટે થાય છે.
સિલિકોનનો ઉપયોગ વિવિધ ક્ષેત્રોમાં થાય છે. તેનો ઉપયોગ રાસાયણિક ઉદ્યોગ, ખાદ્ય ઉદ્યોગમાં વપરાતા તત્વો માટે ટ્યુબ બનાવવા માટે થાય છે અને સીલંટ તરીકે બાંધકામમાં પણ વપરાય છે.
સામાન્ય રીતે, સિલિકોન એ સૌથી વધુ કાર્યાત્મક અકાર્બનિક પોલિમર્સમાંનું એક છે.
હીરાને દાગીનાની સામગ્રી તરીકે શ્રેષ્ઠ રીતે ઓળખવામાં આવે છે. તેની સુંદરતા અને નિષ્કર્ષણની મુશ્કેલીને કારણે તે ખૂબ ખર્ચાળ છે. પરંતુ હીરાનો ઉપયોગ ઉદ્યોગમાં પણ થાય છે. ખૂબ જ ટકાઉ સામગ્રી કાપવા માટે કટીંગ ઉપકરણોમાં આ સામગ્રી જરૂરી છે. તેનો ઉપયોગ તેના શુદ્ધ સ્વરૂપમાં કટર તરીકે અથવા કટીંગ તત્વો પર સ્પ્રે તરીકે કરી શકાય છે.
ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ વિવિધ ક્ષેત્રોમાં થાય છે; તેમાંથી પેન્સિલો બનાવવામાં આવે છે, તેનો ઉપયોગ મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગમાં, પરમાણુ ઉદ્યોગમાં અને ગ્રેફાઇટ સળિયાના રૂપમાં થાય છે.
ગ્રાફીન અને કાર્બાઈન હજુ પણ નબળી રીતે સમજાય છે, તેથી તેમના ઉપયોગનો અવકાશ મર્યાદિત છે.
બોરોન પોલિમરનો ઉપયોગ ઘર્ષણ, કટીંગ તત્વો વગેરે બનાવવા માટે થાય છે. મેટલ પ્રોસેસિંગ માટે આવી સામગ્રીમાંથી બનાવેલા સાધનો જરૂરી છે.
સેલેનિયમ કાર્બાઇડનો ઉપયોગ રોક ક્રિસ્ટલ બનાવવા માટે થાય છે. તે ક્વાર્ટઝ રેતી અને કોલસાને 2000 ડિગ્રી સુધી ગરમ કરીને મેળવવામાં આવે છે. ક્રિસ્ટલનો ઉપયોગ ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા ટેબલવેર અને આંતરિક વસ્તુઓ બનાવવા માટે થાય છે.
પોલિમર સાથેમેક્રોમોલેક્યુલની અકાર્બનિક (કાર્બન અણુઓ ધરાવતું નથી) મુખ્ય સાંકળ (મેક્રોમોલેક્યુલ જુઓ). સાઇડ (ફ્રેમિંગ) જૂથો સામાન્ય રીતે અકાર્બનિક પણ હોય છે; જો કે, કાર્બનિક બાજુ જૂથો ધરાવતા પોલિમરને ઘણીવાર NPs તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે (આ આધારે કોઈ કડક વિભાજન નથી).
ઓર્ગેનિક પોલિમરની જેમ જ, પોલિમરને તેમની અવકાશી રચના અનુસાર રેખીય, ડાળીઓવાળું, નિસરણી અને નેટવર્ક (બે- અને ત્રિ-પરિમાણીય) અને મુખ્ય સાંકળની રચના અનુસાર હોમોચેન પ્રકાર [-M-]n અને heterochain માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. પ્રકાર [-M-M"-]n અથવા [- M- M"- M"-] n (જ્યાં M, M", M" અલગ-અલગ અણુઓ છે). ઉદાહરણ તરીકે, પોલિમર સલ્ફર [-S-] n - બાજુના જૂથો વિના હોમોચેન રેખીય N. p.
ઘન અવસ્થામાં ઘણા અકાર્બનિક પદાર્થો એક જ મેક્રોમોલેક્યુલનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે; જો કે, તેમને કાર્બનિક પદાર્થો તરીકે વર્ગીકૃત કરવા માટે, તેમની અવકાશી રચના (અને, તેથી, ગુણધર્મો) માં કેટલીક એનિસોટ્રોપી હોવી જરૂરી છે. આ રીતે, NP સ્ફટિકો સામાન્ય અકાર્બનિક પદાર્થો (ઉદાહરણ તરીકે, NaCl, ZnS) ના સંપૂર્ણપણે આઇસોટ્રોપિક સ્ફટિકોથી અલગ પડે છે. મોટાભાગના રાસાયણિક તત્વો સ્થિર હોમોચેન ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ બનાવવા માટે સક્ષમ નથી અને માત્ર 15 (S, P, Se, Te, Si, વગેરે) ખૂબ લાંબી (ઓલિગોમેરિક) સાંકળો નથી બનાવે છે, જે C સાથે હોમોચેન ઓલિગોમર્સની સ્થિરતામાં નોંધપાત્ર રીતે હલકી ગુણવત્તાવાળા છે. બોન્ડ - સાથે. તેથી, સૌથી લાક્ષણિક હેટરોચેન અણુઓ છે, જેમાં ઇલેક્ટ્રોપોઝિટિવ અને ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ અણુઓ વૈકલ્પિક હોય છે, ઉદાહરણ તરીકે, B અને N, P અને N, Si અને O, એકબીજા સાથે અને બાજુના અણુઓ સાથે ધ્રુવીય (આંશિક રીતે આયનીય) રાસાયણિક બંધન બનાવે છે. જૂથો
ધ્રુવીય બોન્ડ N. p. ની વધેલી પ્રતિક્રિયાત્મકતા નક્કી કરે છે, મુખ્યત્વે હાઇડ્રોલિસિસની વૃત્તિ. તેથી, ઘણી N. વસ્તુઓ હવામાં ખૂબ સ્થિર નથી; વધુમાં, તેમાંના કેટલાક સરળતાથી ચક્રીય માળખાં બનાવવા માટે ડિપોલિમરાઇઝ થાય છે. પોલિમરના આ અને અન્ય રાસાયણિક ગુણધર્મો અંશતઃ બાજુની ફ્રેમને દિશાત્મક રીતે બદલીને પ્રભાવિત થઈ શકે છે, જેના પર ઇન્ટરમોલેક્યુલર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની પ્રકૃતિ, જે પોલિમરના સ્થિતિસ્થાપક અને અન્ય યાંત્રિક ગુણધર્મોને નિર્ધારિત કરે છે, મુખ્યત્વે આધાર રાખે છે. આમ, P-Cl બોન્ડ (અને અનુગામી પોલીકન્ડેન્સેશન) પર હાઇડ્રોલિસિસના પરિણામે રેખીય ઇલાસ્ટોમર પોલીફોસ્ફોનિટ્રિલ ક્લોરાઇડ [-CI 2 PN-] n ત્રિ-પરિમાણીય બંધારણમાં ફેરવાય છે જેમાં સ્થિતિસ્થાપક ગુણધર્મો નથી. ચોક્કસ કાર્બનિક રેડિકલ સાથે Cl અણુઓને બદલીને આ ઇલાસ્ટોમરના હાઇડ્રોલિસિસ પ્રતિકારને વધારી શકાય છે. ઘણા હેટરોચેન NP ને ઉચ્ચ ગરમી પ્રતિરોધકતા દ્વારા અલગ પાડવામાં આવે છે, જે નોંધપાત્ર રીતે કાર્બનિક અને ઓર્ગેનોએલિમેન્ટ પોલિમરની ગરમી પ્રતિકાર કરતા વધી જાય છે (ઉદાહરણ તરીકે, પોલિમર ફોસ્ફરસ ઓક્સોનિટ્રાઇડ n જ્યારે 600 °C સુધી ગરમ થાય ત્યારે બદલાતું નથી). જો કે, NPs ની ઊંચી ગરમી પ્રતિકાર ભાગ્યે જ મૂલ્યવાન યાંત્રિક અને વિદ્યુત ગુણધર્મો સાથે જોડાય છે. આ કારણોસર, N. વસ્તુઓની સંખ્યા કે જેને વ્યવહારુ ઉપયોગ મળ્યો છે તે પ્રમાણમાં નાની છે. જો કે, નવી ગરમી-પ્રતિરોધક સામગ્રી મેળવવા માટે નેનોપાર્ટિકલ્સ એક મહત્વપૂર્ણ સ્ત્રોત છે.
ઇ.એમ. શુસ્ટોરોવિચ.
- - બોરિક ક્ષાર: મેટાબોરિક NVO 2, ઓર્થોબોરિક H 3 VO 3 અને મફતમાં અલગ નથી. પોલીબોરોન H 3m-2n B mO3m-n ની સ્થિતિ. પરમાણુમાં બોરોન પરમાણુઓની સંખ્યાના આધારે, તેમને મોનો-, ડાય-, ટેટ્રા-, હેક્સાબોરેટ્સ વગેરેમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. બોરેટ્સને... પણ કહેવામાં આવે છે.
રાસાયણિક જ્ઞાનકોશ
- - કોલસો ક્ષાર. CO 32- anion સાથે મધ્યમ કાર્બોનેટ અને HCO3- anion સાથે એસિડિક અથવા હાઇડ્રોકાર્બોનેટ હોય છે. K. - સ્ફટિકીય...
રાસાયણિક જ્ઞાનકોશ
- - અકાર્બનિક એડહેસિવ્સ પર આધારિત એડહેસિવ્સ. પ્રકૃતિ મિનરલ એડહેસિવ્સ પાઉડર, સોલ્યુશન અને વિખેરવાના સ્વરૂપમાં ઉત્પન્ન થાય છે...
રાસાયણિક જ્ઞાનકોશ
- - નાઇટ્રોજન ક્ષાર HNO3. લગભગ તમામ ધાતુઓ માટે જાણીતા; નિર્જળ Mn ક્ષારના સ્વરૂપમાં અને સ્ફટિકીય હાઇડ્રેટ Mn.x>H2O... બંને સ્વરૂપે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
રાસાયણિક જ્ઞાનકોશ
- - નાઇટ્રોજનયુક્ત ક્ષાર HNO2. તેઓ મુખ્યત્વે આલ્કલી ધાતુઓ અને એમોનિયમના નાઈટ્રાઈટ્સનો ઉપયોગ કરે છે, ઓછી આલ્કલી-અર્થ. અને 3d મેટલ્સ, Pb અને Ag. અન્ય ધાતુઓના N. વિશે માત્ર ખંડિત માહિતી છે...
રાસાયણિક જ્ઞાનકોશ
- - તેજસ્વી લાલ ઘન સંયોજનો. સામાન્ય સૂત્ર Mn, જ્યાં n એ કેશન M નો ચાર્જ છે. O -3 આયન સપ્રમાણ ત્રિકોણાકાર રૂપરેખા ધરાવે છે; RbO3 પરમાણુમાં, ORO બોન્ડની લંબાઈ 0.134 nm છે, OOO કોણ 114° છે...
રાસાયણિક જ્ઞાનકોશ
- - હાઇડ્રોક્સાઇડ્સ, એસિડ્સ અને પાયા જુઓ...
રાસાયણિક જ્ઞાનકોશ
- - કન્ડેન્સ્ડ ફોસ્ફેટ્સ જુઓ...
રાસાયણિક જ્ઞાનકોશ
- - સલ્ફ્યુરિક ક્ષાર. આયન સાથે મધ્યમ સલ્ફેટ જાણીતા છે, આયન સાથે એસિડિક અથવા હાઇડ્રોસલ્ફેટ, મૂળભૂત, આયનોની સાથે OH જૂથો ધરાવે છે, ઉદાહરણ તરીકે. Zn22SO4...
રાસાયણિક જ્ઞાનકોશ
- - conn. ધાતુઓ સાથે સલ્ફર, તેમજ વધુ ઇલેક્ટ્રોપોઝિટિવ સાથે. બિન-ધાતુઓ. ઉદાહરણ તરીકે, દ્વિસંગી સલ્ફાઇડને હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ ક્ષાર H2S- માધ્યમ તરીકે ગણી શકાય. , અને એસિડિક અથવા હાઇડ્રોસલ્ફાઇડ્સ, MHS, M2...
રાસાયણિક જ્ઞાનકોશ
- - સલ્ફર ક્ષાર H2SO3. આયન સાથે મધ્યમ સલ્ફાઇટ્સ અને આયન સાથે એસિડિક સલ્ફાઇટ્સ છે. મધ્યમ S.-સ્ફટિકીય. in-va. S. એમોનિયમ અને આલ્કલી ધાતુઓ સારી રીતે દ્રાવ્ય હોય છે. પાણીમાં; pH: 2SO3 40.0, K2SO3 106.7 ...
રાસાયણિક જ્ઞાનકોશ
- - ...
નેનોટેકનોલોજીનો જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ
- - કાર્બનિક પદાર્થો જુઓ...
બ્રોકહોસ અને યુફ્રોનનો જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ
- - અકાર્બનિક સંયોજનોમાં મોટાભાગના કાર્બન સંયોજનોને બાદ કરતાં તમામ રાસાયણિક તત્વોના સંયોજનોનો સમાવેશ થાય છે...
કોલિયર્સ એનસાયક્લોપીડિયા
- - કાર્યાત્મક ગુણધર્મો સાથે અકાર્બનિક પદાર્થો. ત્યાં ધાતુ, બિન-ધાતુ અને સંયુક્ત સામગ્રી છે. ઉદાહરણો - એલોય, અકાર્બનિક ચશ્મા, સેમિકન્ડક્ટર, સિરામિક્સ, સેરમેટ, ડાઇલેક્ટ્રિક્સ...
- - અકાર્બનિક પોલિમર - પોલિમર કે જેના પરમાણુઓ અકાર્બનિક મુખ્ય સાંકળો ધરાવે છે અને તેમાં કાર્બનિક બાજુ રેડિકલ નથી...
વિશાળ જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ
પુસ્તકોમાં "અકાર્બનિક પોલિમર".
પ્રકરણ 9 પોલિમર્સ કાયમ છે
પૃથ્વી વિના લોકો પુસ્તકમાંથી લેખક વેઈઝમેન એલનપ્રકરણ 9 પોલિમર્સ હંમેશ માટે છે દક્ષિણપશ્ચિમ ઇંગ્લેન્ડમાં પ્લાયમાઉથનું બંદર શહેર હવે બ્રિટિશ ટાપુઓના મનોહર શહેરોમાંનું એક નથી, જો કે તે બીજા વિશ્વ યુદ્ધ પહેલાનું એક હતું. માર્ચ અને એપ્રિલ 1941માં છ રાતમાં નાઝી બોમ્બે 75,000 ઈમારતોનો નાશ કર્યો હતો
પોલિમર
મકાન સામગ્રીની ડિરેક્ટરી, તેમજ એપાર્ટમેન્ટ્સના બાંધકામ અને નવીનીકરણ માટેના ઉત્પાદનો અને સાધનો પુસ્તકમાંથી લેખક ઓનિશ્ચેન્કો વ્લાદિમીરપોલિમર બિલ્ડિંગ પ્લાસ્ટિકના ઉત્પાદનની તકનીકમાં, સૌથી સરળ પદાર્થો (મોનોમર્સ) માંથી સંશ્લેષણ દ્વારા મેળવેલા પોલિમરને ઉત્પાદન પદ્ધતિ અનુસાર બે વર્ગોમાં વહેંચવામાં આવે છે: વર્ગ A - સાંકળ પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા મેળવેલા પોલિમર, વર્ગ B - પોલિમર મેળવે છે.
કાર્બન સાંકળ પોલિમર
લેખક દ્વારા ગ્રેટ સોવિયેત એનસાયક્લોપીડિયા (KA) પુસ્તકમાંથી ટીએસબીહેટરોચેન પોલિમર
લેખકના પુસ્તક ગ્રેટ સોવિયેત એનસાયક્લોપીડિયા (GE) માંથી ટીએસબીપોલિમર
લેખકના પુસ્તક ગ્રેટ સોવિયેત એનસાયક્લોપીડિયા (PO)માંથી ટીએસબીઓર્ગેનોસિલિકોન પોલિમર
લેખક દ્વારા ગ્રેટ સોવિયેત એનસાયક્લોપીડિયા (KR) પુસ્તકમાંથી ટીએસબી લેખક દ્વારા ગ્રેટ સોવિયેત એનસાયક્લોપીડિયા (IZ) પુસ્તકમાંથી ટીએસબીસિન્ડિયોટેક્ટિક પોલિમર
લેખક દ્વારા ગ્રેટ સોવિયેત એનસાયક્લોપીડિયા (SI) પુસ્તકમાંથી ટીએસબીપોલિમર્સ
સર્જરીમાં પ્રયોગ પુસ્તકમાંથી લેખક કોવાનોવ વ્લાદિમીર વાસિલીવિચપોલિમર આ સદીની શરૂઆતમાં, રસાયણશાસ્ત્રીઓએ ઉચ્ચ-પરમાણુ સંયોજનો અને પોલિમરના વિશિષ્ટ જૂથનું સંશ્લેષણ કર્યું. રાસાયણિક જડતાની ઉચ્ચ ડિગ્રી ધરાવતા, તેઓએ તરત જ અસંખ્ય સંશોધકો અને સર્જનોનું ધ્યાન આકર્ષિત કર્યું. તેથી રસાયણશાસ્ત્ર બચાવમાં આવ્યું
52. પોલિમર, પ્લાસ્ટિક
સામગ્રી વિજ્ઞાન પુસ્તકમાંથી. ઢોરની ગમાણ લેખક બુસ્લેવા એલેના મિખૈલોવના52. પોલિમર, પ્લાસ્ટિક પોલિમર્સ એવા પદાર્થો છે જેના મેક્રોમોલેક્યુલ્સમાં અસંખ્ય પુનરાવર્તિત પ્રાથમિક એકમો હોય છે જે અણુઓના સમાન જૂથનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. પરમાણુઓનું પરમાણુ વજન 500 થી 1,000,000 સુધીના પોલિમર પરમાણુઓમાં વિભાજિત થાય છે
સૈદ્ધાંતિક રીતે, તત્વ સિસ્ટમના જૂથ III-VI ના રાસાયણિક તત્વો દ્વારા રચાયેલ અકાર્બનિક પોલિમરનું અસ્તિત્વ શક્ય છે.
અકાર્બનિક પોલિમર બનાવવા માટેનું સૌથી મહત્વપૂર્ણ રાસાયણિક તત્વ ઓક્સિજન છે, જે પૃથ્વી પરનું સૌથી વધુ વિપુલ તત્વ છે. તે સરળતાથી હેટરોચેન એલિમેન્ટોક્સેન ઉચ્ચ પરમાણુ વજન સંયોજનો બનાવે છે, તેથી પોલિલેમેન્ટોક્સેન હેટરોચેન કાર્બન-મુક્ત, અથવા અકાર્બનિક, પોલિમરનો મુખ્ય વર્ગ છે.
અકાર્બનિક પોલિમર્સમાં P-O, B-O, S-O, Si-O, Al-O, વગેરે જેવા બોન્ડ્સ સાથેના તમામ કાર્બન-મુક્ત પોલિલેમેન્ટોક્સેન તેમજ બોરાઈડ્સ, સલ્ફાઇડ્સ, સિલિસાઇડ્સ, કાર્બાઇડ્સ વગેરે જેવા ઘણા કાર્બન-મુક્ત હેટેરોન્યુક્લિયર સંયોજનોનો સમાવેશ થાય છે.
તે સામાન્ય રીતે સ્વીકારવામાં આવે છે કે ઉચ્ચ-પરમાણુ સંયોજનોમાં સહસંયોજક બોન્ડ દ્વારા મેક્રોમોલેક્યુલર માળખામાં જોડાયેલા અણુઓનો સમાવેશ થાય છે. તે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે કે અકાર્બનિક પોલિમરમાં સહસંયોજક બોન્ડની સામગ્રી 50 થી 80% સુધીની છે.
અકાર્બનિક પોલિમરના મેક્રોમોલેક્યુલ્સ માત્ર હેટરોચેન જ નહીં, પણ હોમોટોમિક પણ હોઈ શકે છે. કાર્બનના કાર્બનિક હોમોટોમિક પોલિમર જાણીતા છે - હીરા અને ગ્રેફાઇટ, જેની ઉપર ચર્ચા કરવામાં આવી છે (પ્રકરણ 4).
સલ્ફર, સેલેનિયમ અને ટેલુરિયમના હોમોટોમિક અકાર્બનિક પોલિમર ઓછા જાણીતા છે. હોમોઆટોમિક સલ્ફર પોલિમરનું પરમાણુ વજન 5000 થી 300,000 સુધી હોય છે, કાચનું સંક્રમણ તાપમાન 248-250 K હોય છે અને 273-353 K તાપમાને અત્યંત સ્થિતિસ્થાપક ગુણધર્મો દર્શાવે છે. પરંતુ મોટાભાગના રાસાયણિક તત્વો સ્થિર હોમોટોમિક ઉચ્ચ-પરમાણુ સંયોજનો રચવામાં સક્ષમ નથી.
હેટરોચેન અકાર્બનિક પોલિમર વધુ વ્યાપક રીતે જાણીતા છે. તેમની રચનાને લીધે, તેઓ વધુ સ્થિર અને વિવિધ પ્રભાવો માટે પ્રતિરોધક છે.
હેટરોચેન અકાર્બનિક પોલિમર, જેમ કે કાર્બનિક, એક રેખીય અને નેટવર્ક માળખું ધરાવી શકે છે. રેખીય ચશ્મામાં સિલિકોન ઓક્સાઇડ, પોલીફોસ્ફેટ્સ અને પોલીબોરેટ્સ (અનુક્રમે પોલીફોસ્ફોરિક અને પોલીબોરિક એસિડના ક્ષાર પર આધારિત સંયોજનો) પર આધારિત સિલિકેટ ચશ્માનો સમાવેશ થાય છે. સિલિકેટની ઉચ્ચ-આણ્વિક પ્રકૃતિ, અમારા મહાન દેશબંધુ D.I. મેન્ડેલીવે 19મી સદીમાં ભવિષ્યવાણી કરી હતી. અને પોલિમર તરીકે સિલિકા વિશે લખ્યું.
સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ, ક્વાર્ટઝ પર આધારિત અન્ય અકાર્બનિક હેટરોચેન પોલિમર, ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્ક માળખું ધરાવે છે.
સિલિકેટ્સ પર આધારિત અન્ય કુદરતી અકાર્બનિક પોલિમરીક સામગ્રીઓ જાણીતી છે - એસ્બેસ્ટોસ, મીકા, ટેલ્ક. આ પોલિમરના સંશ્લેષણ માટેની તકનીકો વિકસાવવામાં આવી છે, અને કૃત્રિમ સામગ્રીની તકનીકી લાક્ષણિકતાઓ કુદરતી કરતાં વધુ છે.
અકાર્બનિક હેટરોચેન પોલિમર સામગ્રીના સૌથી મહત્વપૂર્ણ જૂથમાં વિવિધ રચનાઓના સિરામિક્સનો સમાવેશ થાય છે.
શું આપણને આ સામગ્રીઓને પોલિમર તરીકે ધ્યાનમાં લેવાની મંજૂરી આપે છે? સૌ પ્રથમ, મેક્રોમોલેક્યુલની ઉચ્ચ એનિસોટ્રોપીની હાજરી અને મજબૂત સહસંયોજક બોન્ડ દ્વારા અણુઓનું એકબીજા સાથે જોડાણ. આ સાથે, કાર્બન-મુક્ત પોલિમર માટે, તેમજ કાર્બનિક પોલિમર માટે, વાયુની સ્થિતિ અજાણ છે. કાર્બનિક ઉચ્ચ-પરમાણુ સંયોજનોની જેમ, કાર્બન-મુક્ત પોલિમરને થર્મોપ્લાસ્ટિક્સ (ઉદાહરણ તરીકે, સિલિકેટ ચશ્મા) અને થર્મોસેટ્સ (ઉદાહરણ તરીકે, ઓક્સાઇડ સિરામિક્સ) માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.
ઓછા પરમાણુ વજનવાળા પદાર્થોના દ્રાવણની સરખામણીમાં અકાર્બનિક પોલિમરના સોલ્યુશન્સ અને પીગળવાથી સ્નિગ્ધતામાં વધારો થયો છે, જે વધતા પરમાણુ વજન સાથે વધે છે. નેટવર્ક્ડ અકાર્બનિક પોલિમર, જેમ કે નેટવર્ક્ડ ઓર્ગેનિક પોલિમર, વિસર્જન માટે સક્ષમ નથી.
રેખીય માળખું સાથે અકાર્બનિક પોલિમરીક સામગ્રી ત્રણ ભૌતિક અવસ્થામાં રહેવા માટે સક્ષમ છે: ગ્લાસી, અત્યંત સ્થિતિસ્થાપક અને ચીકણું. ફિગ માં. આકૃતિ 17.1 કાર્બનિક અને અકાર્બનિક પોલિમર માટે થર્મોમેકેનિકલ વણાંકો દર્શાવે છે. વિવિધ તાપમાને અભ્યાસ હેઠળની સામગ્રીમાંથી બનેલા ગોળાકાર સળિયાના ટોર્સિયન એંગલ એફને માપીને વણાંકો બનાવવામાં આવ્યા હતા.
પ્રસ્તુત ડેટા પરથી તે સ્પષ્ટ છે કે અકાર્બનિક ચશ્મા, કાર્બનિક પોલિમરની જેમ, બે તાપમાન સંક્રમણો ધરાવે છે:
ચોખા. 17.1. કાર્બનિક અને અકાર્બનિક પોલિમરના થર્મોમેકનિકલ વણાંકો: 1 - પ્લેક્સિગ્લાસ; 2- ઇબોનાઇટ 3, 4, 5 - સિલિકેટ ચશ્મા (અનુક્રમે લીડ, આલ્કલાઇન અને લો-આલ્કલાઇન)
હા, જેના પર તેમના ગુણધર્મો (આ કિસ્સામાં, સળિયાના ટ્વિસ્ટનો કોણ) તીવ્રપણે બદલાય છે, જે તેમના ચશ્માથી અત્યંત સ્થિતિસ્થાપક સ્થિતિમાં અને અત્યંત સ્થિતિસ્થાપકથી ચીકણું પ્રવાહ અવસ્થામાં સંક્રમણ સાથે સંકળાયેલ છે.
ઘણા અકાર્બનિક પોલિમર પાસે નેટવર્ક માળખું હોય છે અને, કાર્બનિક થર્મોસેટ્સની જેમ, ઉચ્ચ સ્થિતિસ્થાપકતા પ્રદર્શિત કરી શકતા નથી. નેટવર્કવાળા અકાર્બનિક પોલિમર માટે, તેમજ ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્ક ધરાવતા કાર્બનિક પોલિમર માટે, "મેક્રોમોલેક્યુલ" ની વિભાવના તેનો અર્થ ગુમાવે છે, કારણ કે તેમના તમામ અણુઓ એક જ નેટવર્ક માળખામાં જોડાયેલા છે, એક વિશાળ સુપરમેક્રોમોલેક્યુલ બનાવે છે.
અકાર્બનિક ઉચ્ચ-પરમાણુ સંયોજનો, તેમજ કાર્બનિક સંયોજનો, પોલિમરાઇઝેશન અને પોલીકન્ડેન્સેશન પર આધારિત છે. નેટવર્ક સ્ટ્રક્ચર સાથે અકાર્બનિક પોલિમરનું સંશ્લેષણ અને તેમાંથી ઉત્પાદનોનું મોલ્ડિંગ એક સાથે થાય છે, જેમ થર્મોસેટ્સમાંથી ઉત્પાદનોના ઉત્પાદનમાં.
અકાર્બનિક પોલિમરનું પ્લાસ્ટિસાઇઝેશન ઓછા પરમાણુ વજનવાળા પદાર્થો સાથે હાથ ધરવામાં આવે છે અને કાચના સંક્રમણના તાપમાનને ઘટાડવાનું શક્ય બનાવે છે, જે કાર્બનિક પ્લાસ્ટિસાઇઝર્સ સાથે કાર્બનિક પોલિમરને પ્લાસ્ટિસાઇઝ કરતી વખતે થાય છે. પાણી, આલ્કોહોલ, એમોનિયા અને નાઇટ્રોજન અને ઓક્સિજન જેવા વાયુઓનો ઉપયોગ અકાર્બનિક પોલિમર માટે પ્લાસ્ટિસાઇઝર તરીકે થાય છે, જે આંતરપરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું સ્તર ઘટાડે છે અને કાચના સંક્રમણ અને પ્રવાહીતા તાપમાન વચ્ચેના અંતરાલને વધારે છે.
અકાર્બનિક પોલિમર સુપરમોલેક્યુલર સ્ટ્રક્ચર્સ બનાવે છે. વિવિધ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને, તે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે કે કાચની રચનામાં માઇક્રોઇનહોમોજેનેટીસ છે જે સખત રીતે ઓર્ડર કરવામાં આવે છે. વોલ્યુમ 1 દીઠ ગ્લાસમાં એક માળખાકીય રીતે ઓર્ડર કરેલ તત્વ હોય છે(G 28 cm 3. આવા તત્વોના કદ, નિયમ તરીકે, અત્યંત નાના હોય છે (1 થી 300 nm સુધી), તેથી તેઓના ગુણધર્મો પર નોંધપાત્ર અસર કરતા નથી. ચશ્મા.
ફિગ માં. આકૃતિ 17.2 મેટલ ઓક્સાઇડ પર આધારિત અકાર્બનિક પોલિમરના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરના ફોટોગ્રાફ્સ બતાવે છે, જેમાં સુપ્રામોલેક્યુલર રચનાઓ સ્પષ્ટપણે દૃશ્યમાન છે, જે આ સામગ્રીઓના માળખાકીય ક્રમને સૂચવે છે.
ચોખા. 17.2. અકાર્બનિક પોલિમરની સુપરમોલેક્યુલર રચનાઓ (x10,000): એ- બળતણ પેલેટ U0 2; b- સ્પિનેલ્સ MgAl 2 0 4
કાર્બનિક પોલિમરની જેમ કાર્બન-મુક્ત રેખીય પોલિલેમેન્ટોક્સેન્સના મેક્રોમોલેક્યુલ્સ લવચીક હોય છે. અકાર્બનિક પોલિમરના મેક્રોમોલેક્યુલ્સમાં લવચીકતાના અભાવ વિશેનો વ્યાપક અભિપ્રાય એ હકીકત પર આધારિત છે કે મોટાભાગના કાર્બન-મુક્ત કુદરતી પોલિમર (સિલિકેટ્સ) ત્રિ-પરિમાણીય માળખું ધરાવે છે જે મેક્રોમોલેક્યુલ્સની સેગમેન્ટલ ગતિશીલતાને સખત રીતે મર્યાદિત કરે છે.
અકાર્બનિક પોલિમરના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો કાર્બનિક અને ઓર્ગેનોએલિમેન્ટ પોલિમરના ગુણધર્મોથી મૂળભૂત રીતે અલગ છે, જે મુખ્ય સાંકળની રચનામાં તફાવતનું પરિણામ છે. તેઓ ઉચ્ચ શક્તિ અને કઠિનતા, પ્રત્યાવર્તન અને ગરમી પ્રતિકાર, વસ્ત્રો પ્રતિકાર અને ઉત્તમ ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો ધરાવે છે અને રાસાયણિક અને જૈવિક રીતે નિષ્ક્રિય છે.
આ ગુણધર્મોને લીધે, અકાર્બનિક પોલિમરનો આગ-પ્રતિરોધક, ગરમી-પ્રતિરોધક અને અતિ-મજબૂત માળખાકીય સામગ્રી તરીકે વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. તેઓનો ઉપયોગ ઉત્પ્રેરક અને શોષક, એડહેસિવ્સ અને સીલંટ બનાવવા માટે થાય છે જેમાં ઉચ્ચ ગરમી પ્રતિકાર હોય છે, આ સામગ્રીનો ઉપયોગ લેસર અને ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનોના ઉત્પાદનમાં થાય છે. અકાર્બનિક પોલિમરનો ઉપયોગ મકાન સામગ્રી તરીકે તેમજ ઓર્થોપેડિક્સ અને દંત ચિકિત્સા તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે. અને આ માત્ર શરૂઆત છે.
કોષ્ટક 17.1.સિરામિક સામગ્રી અને કાચના ક્ષેત્રમાં સંશોધન અને વિકાસના વિકાસ માટે આગાહી
|
નવી ટેકનોલોજી અને શોધો |
ઉદ્યોગ વિસ્તારો |
સામાજિક અથવા તકનીકી અસર |
|
અકાર્બનિક, કાર્બનિક અને જૈવિક સામગ્રીના કન્વર્જન્સના વૈજ્ઞાનિક સિદ્ધાંતો |
પાવર પ્લાન્ટનું ઉત્પાદન; કચરો નિકાલ; કૃષિ ઉત્પાદન; બાયોફંક્શનલ અને "સ્માર્ટ" સામગ્રીની રચના |
પાવર પ્લાન્ટ્સની સલામતીમાં સુધારો કરવો (પરમાણુ સહિત); તંદુરસ્ત આયુષ્યમાં વધારો; કૃષિ ઉત્પાદનની નવી તકનીકોની રચના, પર્યાવરણને સ્વસ્થ માનવ પર્યાવરણ |
|
ઓક્સાઇડ સિસ્ટમના પીગળવા માટેના pO ધોરણના વૈજ્ઞાનિક સિદ્ધાંતો (જલીય દ્રાવણો માટે pH જેવું જ); ઓક્સાઇડ ઓગળવાનું નિરીક્ષણ |
સિમેન્ટ, કાચ, ધાતુઓના ઉત્પાદન માટે મૂળભૂત રીતે નવી તકનીકો |
ઉત્પાદનના એકમ દીઠ ઊર્જા વપરાશમાં ઘટાડો, મકાન સામગ્રીની કિંમતમાં ઘટાડો; નવા પ્રકારના કાચ અને સિરામિક ગ્લાસનો વિકાસ; માનવ પરિસ્થિતિઓમાં ફેરફાર |
|
નેનોસાઇઝ્ડ સિસ્ટમ્સમાં ભૌતિક-રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ; સૈદ્ધાંતિક ખ્યાલો કે જે ભૌતિક અને રાસાયણિક પરિબળ તરીકે કદને ધ્યાનમાં લે છે, અને પદાર્થની "પાંચમી" સ્થિતિ વિશેના વિચારો |
સામગ્રીના ઉત્પાદન માટે નવી તકનીકો; નવા મશીનો અને સાધનો; મલ્ટિફંક્શનલ માઇક્રોપ્રોસેસર્સ |
સસ્તી અને ટકાઉ ઘરગથ્થુ વસ્તુઓનું ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન; શહેરી માળખાકીય સુવિધાઓનો વિકાસ |
|
સામગ્રીના બંધારણ અને ગુણધર્મોના માળખાકીય-ઊર્જા મોડેલિંગના સિદ્ધાંતો; મોટાભાગની માળખાકીય સામગ્રી, ઉત્પાદનો અને બંધારણો માટે કમ્પ્યુટર મોડેલિંગ પ્રોગ્રામ્સ |
નવી મશીનો અને મિકેનિઝમ્સની ડિઝાઇન અને બાંધકામ |
કામ કરવાની પરિસ્થિતિઓ અને સામગ્રી વૈજ્ઞાનિકો અને ડિઝાઇનરોની સામગ્રીમાં તીવ્ર ફેરફાર, બિનતરફેણકારી પરિસ્થિતિઓમાં કામદારોની સંખ્યામાં ઘટાડો; સામગ્રી અને મિકેનિઝમ્સનું સ્વચાલિત ઉત્પાદન |
કોષ્ટકમાં 17.1 અકાર્બનિક પોલિમર સામગ્રીના ક્ષેત્રમાં સંશોધનના વિકાસ માટે આગાહીઓ દર્શાવે છે, જે દર્શાવે છે કે સામગ્રી વિજ્ઞાનના આ ક્ષેત્રે નવી તકનીક બનાવવાના ક્ષેત્રમાં ક્રાંતિકારી ફેરફારો તરફ દોરી જવું જોઈએ.
આ સામગ્રીઓના ઉપયોગનો વધુ વિકાસ તેમની કિંમત ઘટાડવા અને ઉત્પાદનના જથ્થાને વિસ્તૃત કરવાની જરૂરિયાત સાથે સંકળાયેલ છે.
સુરક્ષા પ્રશ્નો
- 1. કયા રાસાયણિક તત્વો અકાર્બનિક પોલિમરીક સામગ્રી બનાવી શકે છે?
- 2. અકાર્બનિક પોલિમરીક પદાર્થોમાં કયા બોન્ડ અણુઓને જોડે છે?
- 3. અકાર્બનિક માળખાકીય સામગ્રીના ઉદાહરણો આપો.
- 4. ઉચ્ચ પરમાણુ સંયોજનોમાં સહજ સૌથી મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મો શું છે જે અકાર્બનિક પોલિમર ધરાવે છે?
- 5. અકાર્બનિક પોલિમર માટે કઈ ભૌતિક સ્થિતિઓ જાણીતી છે?
- 6. ગરમીના સંબંધમાં અકાર્બનિક પોલિમરનું વર્ગીકરણ કેવી રીતે કરી શકાય?
- 7. શું અકાર્બનિક પોલિમરને પ્લાસ્ટિસાઇઝ કરવું શક્ય છે?
- 8. શું સુપરમોલેક્યુલર સ્ટ્રક્ચરનો ખ્યાલ અકાર્બનિક પોલિમરને લાગુ પડે છે?
- 9. અકાર્બનિક માળખાકીય સામગ્રીના વિશિષ્ટ ગુણધર્મો શું છે?
આધુનિક વિશ્વમાં વ્યવહારીક રીતે એવી કોઈ વ્યક્તિ નથી કે જેને પોલિમર વિશે ઓછામાં ઓછો થોડો ખ્યાલ ન હોય. પોલિમર્સ વ્યક્તિ સાથે જીવન પસાર કરે છે, તેના જીવનને વધુ અને વધુ અનુકૂળ અને આરામદાયક બનાવે છે. પોલિમરનો ઉલ્લેખ કરતી વખતે, પ્રથમ જોડાણ કૃત્રિમ કાર્બનિક પદાર્થો સાથે હશે, કારણ કે તે વધુ દૃશ્યમાન છે. કુદરતી પોલિમર - કુદરતી કાર્બનિક પદાર્થો - જો કે આપણી આસપાસની દુનિયામાં તેમાંના વધુ છે, વ્યક્તિની સહયોગી દ્રષ્ટિએ તેઓ પૃષ્ઠભૂમિમાં ઝાંખા પડી જાય છે. તેઓ હંમેશા આપણી આસપાસ રહે છે, પરંતુ વનસ્પતિ અને પ્રાણીસૃષ્ટિની ઉત્પત્તિની પ્રકૃતિ વિશે કોઈ વિચારતું નથી. સેલ્યુલોઝ, સ્ટાર્ચ, લિગ્નીન, રબર, પ્રોટીન અને ન્યુક્લિક એસિડ એ મુખ્ય સામગ્રી છે જેનો ઉપયોગ કુદરત દ્વારા આપણી આસપાસના પ્રાણી અને છોડની દુનિયા બનાવવા માટે થાય છે. અને કોઈ પણ વ્યક્તિ કિંમતી પથ્થરો, ગ્રેફાઇટ, મીકા, રેતી અને માટી, કાચ અને સિમેન્ટને પોલિમર તરીકે જોશે નહીં. તેમ છતાં, વિજ્ઞાને ઉપર સૂચિબદ્ધ સહિત ઘણા અકાર્બનિક સંયોજનોની પોલિમરીક રચનાની હકીકત સ્થાપિત કરી છે. પોલિમર પદાર્થોમાં મેક્રોમોલેક્યુલ્સ હોય છે. જ્યારે પોલિમર રચાય છે, ત્યારે મોટી સંખ્યામાં અણુઓ અથવા અણુઓના જૂથો એકબીજા સાથે રાસાયણિક બોન્ડ્સ - સહસંયોજક અથવા સંકલન દ્વારા બંધાયેલા હોય છે. પોલિમર મેક્રોમોલેક્યુલ્સમાં દસ, સેંકડો, હજારો અથવા હજારો અણુઓ અથવા પુનરાવર્તિત પ્રાથમિક એકમો હોય છે. પોલિમર સ્ટ્રક્ચર વિશેની માહિતી ઉકેલોના ગુણધર્મો, સ્ફટિકોની રચના અને અકાર્બનિક પદાર્થોના યાંત્રિક અને ભૌતિક રાસાયણિક ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરીને મેળવવામાં આવી હતી. ઉપરના સમર્થનમાં, એ નોંધવું જોઈએ કે કેટલાક અકાર્બનિક પદાર્થોની પોલિમરીક રચનાની હકીકતની પુષ્ટિ કરતા વૈજ્ઞાનિક સાહિત્યનો પૂરતો જથ્થો છે.
એક તાર્કિક ટિપ્પણી હશે: કૃત્રિમ કાર્બનિક પોલિમર વિશે આટલી બધી માહિતી અને અકાર્બનિક વિશે આટલી ઓછી માહિતી શા માટે છે? જો ત્યાં અકાર્બનિક પોલિમરીક પદાર્થો હોય, તો તે બરાબર શું છે અને તેનો ઉપયોગ ક્યાં થાય છે? અકાર્બનિક પોલિમરના કેટલાક ઉદાહરણો ઉપર આપવામાં આવ્યા હતા. આ જાણીતા પદાર્થો છે જે દરેક જાણે છે, પરંતુ થોડા લોકો જાણે છે કે આ પદાર્થોને પોલિમર તરીકે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. મોટાભાગે, સરેરાશ વ્યક્તિ એ વાતની કાળજી લેતી નથી કે ગ્રેફાઇટને કિંમતી પથ્થરો તરીકે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે કે નહીં, કેટલાક માટે તે સસ્તા પ્લાસ્ટિકના દાગીના સાથે સમાનતા અપમાનજનક પણ હોઈ શકે છે. તેમ છતાં, જો કેટલાક અકાર્બનિક પદાર્થોને પોલિમર કહેવાનું કારણ છે, તો શા માટે તેના વિશે વાત ન કરવી. ચાલો આવી સામગ્રીના કેટલાક પ્રતિનિધિઓને જોઈએ અને સૌથી વધુ રસપ્રદ મુદ્દાઓ પર વધુ વિગતવાર જોઈએ.
અકાર્બનિક પોલિમરના સંશ્લેષણ માટે મોટેભાગે ખૂબ જ શુદ્ધ પ્રારંભિક સામગ્રી તેમજ ઉચ્ચ તાપમાન અને દબાણની જરૂર પડે છે. તેમના ઉત્પાદન માટેની મુખ્ય પદ્ધતિઓ, જેમ કે કાર્બનિક પોલિમર, પોલિમરાઇઝેશન, પોલિકન્ડેન્સેશન અને પોલીકોઓર્ડિનેશન છે. સૌથી સરળ અકાર્બનિક પોલિમરમાં સમાન અણુઓમાંથી બનેલ સાંકળો અથવા ફ્રેમવર્ક ધરાવતા હોમોચેન સંયોજનોનો સમાવેશ થાય છે. જાણીતા કાર્બન ઉપરાંત, જે લગભગ તમામ કાર્બનિક પોલિમરના નિર્માણમાં સામેલ મુખ્ય તત્વ છે, અન્ય તત્વો પણ મેક્રોમોલેક્યુલ્સના નિર્માણમાં ભાગ લઈ શકે છે. આ તત્વોમાં ત્રીજા જૂથમાંથી બોરોન, ચોથા જૂથમાંથી સિલિકોન, જર્મેનિયમ અને ટીનનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં પાંચમા જૂથમાંથી કાર્બન, ફોસ્ફરસ, આર્સેનિક, એન્ટિમોની અને બિસ્મથ, છઠ્ઠા જૂથમાંથી સલ્ફર, સેલેનિયમ, ટેલુરિયમનો પણ સમાવેશ થાય છે. મુખ્યત્વે આ તત્વોમાંથી મેળવેલા હોમોચેન પોલિમરનો ઉપયોગ ઈલેક્ટ્રોનિક્સ અને ઓપ્ટિક્સમાં થાય છે. ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગ ખૂબ જ ઊંચી ઝડપે વિકાસ કરી રહ્યો છે અને સિન્થેટિક ક્રિસ્ટલ્સની માંગ લાંબા સમયથી પુરવઠા કરતાં વધી ગઈ છે. ખાસ નોંધ, જોકે, કાર્બન અને અકાર્બનિક પોલિમર છે જે તેના આધારે ઉત્પન્ન થાય છે: હીરા અને ગ્રેફાઇટ. ગ્રેફાઇટ એક જાણીતી સામગ્રી છે જેને વિવિધ ઉદ્યોગોમાં એપ્લિકેશન મળી છે. પેન્સિલો, ઇલેક્ટ્રોડ, ક્રુસિબલ્સ, પેઇન્ટ અને લુબ્રિકન્ટ ગ્રેફાઇટમાંથી બનાવવામાં આવે છે. હજારો ટન ગ્રેફાઇટ ન્યુટ્રોનને ધીમું કરવાના તેના ગુણધર્મોને કારણે પરમાણુ ઉદ્યોગની જરૂરિયાતો માટે જાય છે. લેખમાં આપણે અકાર્બનિક પોલિમરના સૌથી રસપ્રદ પ્રતિનિધિઓ - કિંમતી પથ્થરો પર વધુ વિગતવાર ધ્યાન આપીશું.
અકાર્બનિક પોલિમરની મહિલા પ્રતિનિધિ દ્વારા સૌથી વધુ રસપ્રદ, શેખીખોર અને પ્રિય હીરા છે. હીરા ખૂબ મોંઘા ખનિજો છે, જેને અકાર્બનિક પોલિમર તરીકે પણ વર્ગીકૃત કરી શકાય છે; તે પાંચ મોટી કંપનીઓ દ્વારા પ્રકૃતિમાં ખનન કરવામાં આવે છે: ડીબીયર્સ, અલરોસા, લેવિવ, બીએચપીબિલિટોન, રિઓટિન્ટો. તે ડીબીયર્સ કંપની હતી જેણે આ પથ્થરોની પ્રતિષ્ઠા બનાવી હતી. સ્માર્ટ માર્કેટિંગ સૂત્ર પર ઉકળે છે, "કાયમ માટે." ડીબીયર્સે આ પથ્થરને પ્રેમ, સમૃદ્ધિ, શક્તિ અને સફળતાના પ્રતીકમાં ફેરવ્યો છે. એક રસપ્રદ તથ્ય એ છે કે હીરા ઘણી વાર પ્રકૃતિમાં જોવા મળે છે, ઉદાહરણ તરીકે નીલમ અને માણેક, જે દુર્લભ ખનિજો છે, પરંતુ તેનું મૂલ્ય હીરા કરતા ઓછું છે. સૌથી રસપ્રદ બાબત એ છે કે કુદરતી હીરા બજારમાં જે પરિસ્થિતિ વિકસી છે. હકીકત એ છે કે એવી તકનીકો છે જે કૃત્રિમ હીરા મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે. 1954 માં, જનરલ ઇલેક્ટ્રિક સંશોધક ટ્રેસી હોલે એક ઉપકરણની શોધ કરી જેણે 100,000 વાતાવરણના દબાણ અને 2500ºC થી વધુ તાપમાને આયર્ન સલ્ફાઇડમાંથી હીરાના સ્ફટિકો મેળવવાનું શક્ય બનાવ્યું. આ પત્થરોની ગુણવત્તા દાગીનાના દૃષ્ટિકોણથી ઊંચી ન હતી, પરંતુ કઠિનતા કુદરતી પથ્થર જેટલી જ હતી. હોલની શોધમાં સુધારો થયો અને 1960માં જનરલ ઇલેક્ટ્રિકે એક પ્લાન્ટ બનાવ્યો જેમાં રત્ન-ગુણવત્તાવાળા હીરાનું ઉત્પાદન શક્ય બન્યું. નકારાત્મક મુદ્દો એ હતો કે કૃત્રિમ પથ્થરોની કિંમત કુદરતી કરતાં વધુ હતી.
આ ક્ષણે, હીરાના સંશ્લેષણ માટે બે તકનીકો છે. HPHT (ઉચ્ચ દબાણ/ઉચ્ચ તાપમાન) તકનીક એ ઉચ્ચ દબાણ અને ઉચ્ચ તાપમાનના સંયોજનમાં હીરાનું સંશ્લેષણ છે. CVD (રાસાયણિક વરાળ ડિપોઝિશન) તકનીક એ એક રાસાયણિક વરાળ ડિપોઝિશન તકનીક છે જે વધુ પ્રગતિશીલ માનવામાં આવે છે અને તમને હીરા ઉગાડવાની મંજૂરી આપે છે, જેમ કે તેની વૃદ્ધિની કુદરતી પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરે છે. બંને તકનીકોના ફાયદા અને ગેરફાયદા છે. તેમનો ઉપયોગ કરીને ઝુંબેશ તેમની પોતાની શોધ અને વિકાસનો ઉપયોગ કરીને ટેક્નોલોજીની ખામીઓને ઉકેલે છે. ઉદાહરણ તરીકે, 1989 માં, નોવોસિબિર્સ્કના સોવિયેત વૈજ્ઞાનિકોના જૂથે ફ્યુઝન દબાણને 60,000 વાતાવરણમાં ઘટાડવામાં વ્યવસ્થાપિત કર્યું. સોવિયેત યુનિયનના પતન પછી, હીરાના સંશ્લેષણના ક્ષેત્રમાં વિકાસ ચાલુ રહ્યો, ઘણા વિદેશી રોકાણકારોને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા રત્નોના સસ્તા સંશ્લેષણ માટે ટેક્નોલોજી મેળવવામાં રસ હોવાનો આભાર. ઉદાહરણ તરીકે, ડીબીયર્સે, બજારને નિયંત્રિત કરવાની તક ન ગુમાવવા માટે, કેટલાક વૈજ્ઞાનિકોના કાર્યને નાણાં પૂરા પાડ્યા. કેટલાક ખાનગી ઉદ્યોગસાહસિકોએ રશિયામાં હીરાના સંશ્લેષણના સાધનો ખરીદ્યા હતા, ઉદાહરણ તરીકે, હવે સમૃદ્ધ અમેરિકન કંપની જેમેસિસે 1996માં રશિયામાં 60,000 ડોલરમાં હીરા ઉગાડવાની સ્થાપનાની શરૂઆત કરી હતી. હવે જેમસિસ દુર્લભ રંગોના હીરાનું ઉત્પાદન અને વેચાણ કરે છે: પીળો અને વાદળી, અને આ અને બરાબર સમાન કુદરતી પથ્થરો વચ્ચેની કિંમતમાં તફાવત 75% સુધી પહોંચે છે.
હીરાનું સંશ્લેષણ કરતી અન્ય મોટી કંપની, એપોલો ડાયમંડ, ચોક્કસ રચના (HPHT અને CVDની સિમ્બાયોસિસ ટેક્નોલોજી)ના ગેસ વાતાવરણમાં પત્થરોનું સંશ્લેષણ કરીને HPHT ટેક્નોલોજીમાં સુધારો કરી રહી છે. આ પદ્ધતિ એપોલો ડાયમંડને ઘરેણાંના પત્થરોના બજારમાં લાવે છે તે જ સમયે, આ તકનીકનો ઉપયોગ કરીને ઉગાડવામાં આવતા કૃત્રિમ હીરાની ગુણવત્તા ખૂબ ઊંચી છે. ભૂસ્તરશાસ્ત્રીઓ માટે કુદરતી પથ્થરોથી કૃત્રિમ પથ્થરોને અલગ પાડવાનું વધુને વધુ મુશ્કેલ છે. આને તદ્દન જટિલ અને ખર્ચાળ સાધનોનો ઉપયોગ કરીને વિશ્લેષણના સંકુલની જરૂર છે. એપોલો ડાયમંડ સિન્થેટિક રત્ન હીરાને પ્રમાણભૂત પૃથ્થકરણ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને કુદરતી ખનિજોથી અલગ પાડવા લગભગ અશક્ય છે.
વિશ્વમાં હીરાનું ઉત્પાદન હવે 115 મિલિયન કેરેટ અથવા પ્રતિ વર્ષ 23 ટન છે. સૈદ્ધાંતિક રીતે, આ વિશાળ બજાર તૂટી શકે છે અને કિંમતી પથ્થરો તરીકે હીરાની પ્રતિષ્ઠા કાયમ માટે ખોવાઈ જશે. મોનોપોલી કંપનીઓ પરિસ્થિતિને સ્થિર કરવા અને બજારને નિયંત્રિત કરવા માટે રોકાણ કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ખર્ચાળ માર્કેટિંગ ઝુંબેશ હાથ ધરવામાં આવે છે, કૃત્રિમ હીરા ઉત્પાદન તકનીકીઓ માટે પેટન્ટ ખરીદવામાં આવે છે જેથી આ તકનીકો ક્યારેય રજૂ કરવામાં ન આવે, બ્રાન્ડેડ હીરા માટે પ્રમાણપત્રો અને ગુણવત્તા પાસપોર્ટ જારી કરવામાં આવે છે જે તેમના કુદરતી મૂળની પુષ્ટિ કરે છે. પરંતુ શું આ ફ્યુઝન ટેકનોલોજીની પ્રગતિને રોકશે?
હીરા વિશે વાત કર્યા પછી, અમે જ્વેલરી ઉદ્યોગના કિંમતી પથ્થરોની તેજસ્વીતાથી વિચલિત થઈ ગયા, પરંતુ આપણે ઔદ્યોગિક પથ્થરો પર પણ ધ્યાન આપવું જોઈએ. આ કિસ્સામાં, મોટાભાગના હીરા ઉગાડતા સાહસો મુખ્યત્વે ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને ઓપ્ટિકલ ઉદ્યોગોની જરૂરિયાતો માટે કાર્ય કરે છે. ઔદ્યોગિક પથ્થર બજાર દાગીના બજાર જેટલું રસપ્રદ ન હોઈ શકે, પરંતુ તેમ છતાં તે વિશાળ છે. ઉદાહરણ તરીકે, એપોલો ડાયમંડની મુખ્ય આવક સેમિકન્ડક્ટર માટે પાતળા હીરાની ડિસ્કનું સંશ્લેષણ છે. માર્ગ દ્વારા, હવે દર મહિને આશરે 200 કિલો હીરાની ઉત્પાદકતા સાથે ડાયમંડ સિન્થેસિસ ઇન્સ્ટોલેશન 30 હજાર ડોલરમાં ખરીદી શકાય છે.
કિંમતી પથ્થરોનો બીજો પ્રતિનિધિ રૂબી છે. પ્રથમ કૃત્રિમ રૂબીનો જન્મ 1902 માં થયો હતો. એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ અને ક્રોમિયમ પાઉડરને ઓગાળીને ફ્રેન્ચ એન્જિનિયર વર્ન્યુઇલ દ્વારા તેનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું, જે પછી છ-ગ્રામ રૂબીમાં સ્ફટિકીકરણ થયું હતું. સંશ્લેષણની આ સરળતાએ સમગ્ર વિશ્વમાં માણેકના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનના પ્રમાણમાં ઝડપી વિકાસને મંજૂરી આપી. આ પથ્થરની ખૂબ માંગ છે. દર વર્ષે વિશ્વમાં લગભગ 5 ટન રુબીનું ખાણકામ કરવામાં આવે છે, અને બજારને સેંકડો ટનની જરૂર છે. ઘડિયાળ ઉદ્યોગમાં અને લેસરોના ઉત્પાદનમાં રૂબીની જરૂર છે. વર્ન્યુઇલ દ્વારા પ્રસ્તાવિત ટેક્નોલોજીએ પછીથી નીલમ અને ગાર્નેટના સંશ્લેષણ માટે પૂર્વજરૂરીયાતો પૂરી પાડી હતી. કૃત્રિમ માણેકના સૌથી મોટા ઉત્પાદન ફ્રાન્સ, સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડ, જર્મની, ગ્રેટ બ્રિટન અને યુએસએમાં સ્થિત છે. ઉત્પાદનનું અર્થશાસ્ત્ર નીચે મુજબ છે. ખર્ચનો સિંહનો હિસ્સો ઊર્જા ખર્ચ દ્વારા વપરાય છે. તે જ સમયે, એક કિલોગ્રામ રૂબીના સંશ્લેષણની કિંમત $60 છે, એક કિલોગ્રામ નીલમની કિંમત $200 છે. આવા વ્યવસાયની નફાકારકતા ખૂબ ઊંચી છે, કારણ કે સ્ફટિકો માટેની ખરીદી કિંમત ઓછામાં ઓછી બમણી છે. અહીં સંખ્યાબંધ પરિબળો ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ, જેમ કે હકીકત એ છે કે સિંગલ ક્રિસ્ટલ જેટલું મોટું છે, તેની કિંમત પણ ઓછી છે, જ્યારે સ્ફટિકોમાંથી ઉત્પાદનોનું ઉત્પાદન કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેમની કિંમત વેચાયેલી ક્રિસ્ટલની કિંમત કરતાં ઘણી વધારે હશે ઉદાહરણ તરીકે, કાચનું ઉત્પાદન અને વેચાણ). સાધનોની વાત કરીએ તો, વધતી જતી સ્ફટિકો માટે રશિયન સ્થાપનોની કિંમત લગભગ 50 હજાર ડોલર છે, પશ્ચિમી લોકો વધુ ખર્ચાળ છે, જ્યારે સંગઠિત ઉત્પાદન માટે વળતરનો સમયગાળો સરેરાશ બે વર્ષ છે. પહેલેથી જ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, કૃત્રિમ સ્ફટિકોની બજાર જરૂરિયાતો પ્રચંડ છે. ઉદાહરણ તરીકે, નીલમ સ્ફટિકોની ખૂબ માંગ છે. વિશ્વભરમાં દર વર્ષે લગભગ એક હજાર ટન નીલમનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. વાર્ષિક ઉત્પાદનની જરૂરિયાત એક મિલિયન ટન સુધી પહોંચે છે!
નીલમણિનું સંશ્લેષણ ફક્ત જ્વેલરી ઉદ્યોગની જરૂરિયાતો માટે કરવામાં આવે છે. અન્ય સ્ફટિકોથી વિપરીત, નીલમણિ ઓગળવાથી નહીં, પરંતુ 400 ° સે તાપમાને અને હાઇડ્રોથર્મલ ચેમ્બરમાં 500 વાતાવરણના દબાણ પર બોરોન એહાઇડ્રાઇડના દ્રાવણમાંથી મેળવવામાં આવે છે. તે વિચિત્ર છે કે કુદરતી પથ્થરનું નિષ્કર્ષણ દર વર્ષે માત્ર 500 કિલોગ્રામ છે. કૃત્રિમ નીલમણિ પણ વિશ્વમાં એવા જથ્થામાં ઉત્પન્ન થાય છે જે અન્ય સ્ફટિકો જેટલા મોટા નથી, દર વર્ષે લગભગ એક ટન. હકીકત એ છે કે નીલમણિના સંશ્લેષણ માટેની તકનીક ઓછી ઉત્પાદકતા છે, પરંતુ આવા ઉત્પાદનની નફાકારકતા વધારે છે. પ્રતિ કિલોગ્રામ $200 ના ખર્ચે દર મહિને લગભગ 5 કિલોગ્રામ સ્ફટિકોનું ઉત્પાદન કરીને, કૃત્રિમ નીલમણિની વેચાણ કિંમત લગભગ કુદરતી રાશિઓની કિંમત જેટલી છે. નીલમણિના સંશ્લેષણ માટે ઇન્સ્ટોલેશનની કિંમત લગભગ 10 હજાર ડોલર છે.
પરંતુ સૌથી વધુ લોકપ્રિય સિન્થેટીક ક્રિસ્ટલ સિલિકોન છે. કદાચ તે કોઈપણ કિંમતી પથ્થરને મતભેદ આપશે. આ ક્ષણે, સિન્થેટીક ક્રિસ્ટલ્સ માટેના કુલ બજારના 80% સિલિકોનનો કબજો છે. ઉચ્ચ તકનીકોના ઝડપી વિકાસને કારણે બજાર સિલિકોનની અછત અનુભવી રહ્યું છે. આ ક્ષણે, સિલિકોન ઉત્પાદનની નફાકારકતા 100% કરતાં વધી ગઈ છે. એક કિલોગ્રામ સિલિકોનની કિંમત લગભગ $100 પ્રતિ કિલોગ્રામ છે, જ્યારે સંશ્લેષણની કિંમત $25 સુધી પહોંચે છે.
અલ્ટ્રાપ્યોર સિલિકોનનો ઉપયોગ સેમિકન્ડક્ટર તરીકે થાય છે. ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા સૌર ફોટોસેલ્સ તેના સ્ફટિકોમાંથી બનાવવામાં આવે છે. સિલિકોન, કાર્બનની જેમ, તેના અણુઓમાંથી લાંબી મોલેક્યુલર સાંકળો બનાવી શકે છે. આ રીતે, સિલેન અને રબર મેળવવામાં આવે છે, જેમાં અદ્ભુત ગુણધર્મો છે. ઘણા વર્ષો પહેલા, અમેરિકન એન્જિનિયર વોલ્ટર રોબ્સના પ્રયોગોના સમાચારથી આખું વિશ્વ ઉત્સાહિત હતું, જેમણે 0.0025 સેન્ટિમીટર જાડા સિલિકોન રબરની ફિલ્મ બનાવવાનું સંચાલન કર્યું હતું. તેણે પાંજરાને ઢાંકી દીધું જેમાં હેમ્સ્ટર આ રબર સાથે રહેતો હતો અને હેમ્સ્ટરને માછલીઘરમાં નીચે ઉતાર્યો. કેટલાક કલાકો સુધી, વિશ્વના પ્રથમ સબમરીન હેમ્સ્ટરે પાણીમાં ઓગળેલા ઓક્સિજનનો શ્વાસ લીધો, અને સતર્ક હતો અને ચિંતાના કોઈ ચિહ્નો દર્શાવ્યા ન હતા. તે તારણ આપે છે કે ફિલ્મ પટલની ભૂમિકા ભજવે છે, માછલીના ગિલ્સ જેવા જ કાર્યો કરે છે. ફિલ્મ જીવન ગેસના અણુઓને અંદર જવા દે છે, જ્યારે કાર્બન ડાયોક્સાઇડને ફિલ્મ દ્વારા બહાર કાઢવામાં આવે છે. આ શોધ શ્વસન મિશ્રણ અને ઓક્સિજન જનરેટર સાથે સિલિન્ડરોને બાજુ પર ખસેડીને પાણીની નીચે માનવ જીવનને ગોઠવવાનું શક્ય બનાવે છે.
સિલિકોન ત્રણ પ્રકારમાં આવે છે: મેટલર્જિકલ સિલિકોન (MG), ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ગ્રેડ સિલિકોન (EG), અને સોલર ગ્રેડ સિલિકોન (SG). ઊર્જા કટોકટીની શ્રેણીને કારણે, વૈકલ્પિક ઉર્જા તકનીકો સઘન રીતે રજૂ કરવામાં આવી રહી છે. તેમાં સૌર ઉર્જાને વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવાનો સમાવેશ થાય છે, એટલે કે, સૌર બેટરી દ્વારા સંચાલિત સૌર સ્થાપનોનો ઉપયોગ. સૌર કોષોનો એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક સિલિકોન છે. યુક્રેનમાં, ઝાપોરોઝે ટાઇટેનિયમ-મેગ્નેશિયમ પ્લાન્ટે સૌર બેટરી માટે સિલિકોનનું ઉત્પાદન કર્યું. સોવિયેત યુનિયન હેઠળ, આ એન્ટરપ્રાઇઝે 200 ટન સિલિકોનનું ઉત્પાદન કર્યું હતું, જેમાં ઓલ-યુનિયન ઉત્પાદન વોલ્યુમ 300 ટન હતું. લેખક હાલમાં ઝાપોરોઝ્યમાં સિલિકોન ઉત્પાદન સાથેની પરિસ્થિતિ વિશે કંઈ જાણતા નથી. દર વર્ષે 1000 ટનની ક્ષમતા સાથે ઊર્જા ઉદ્યોગની જરૂરિયાતો માટે પોલીક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોનનું આધુનિક ઉત્પાદન ગોઠવવાની કિંમત લગભગ 56 મિલિયન ડોલર છે. સમગ્ર વિશ્વમાં વિવિધ જરૂરિયાતો માટે સિલિકોનનું સંશ્લેષણ માંગમાં પ્રથમ ક્રમે છે અને લાંબા સમય સુધી આ સ્થિતિ જાળવી રાખશે.
લેખમાં અમે અકાર્બનિક પોલિમરના માત્ર કેટલાક પ્રતિનિધિઓની તપાસ કરી. કદાચ ઉપર જણાવેલી ઘણી બધી બાબતો કેટલાકને આશ્ચર્ય અને સાચા રસ સાથે સમજાઈ હતી. કોઈએ ફિલોસોફરના પથ્થરની વિભાવના પર તાજી નજર નાખી, ભલે તે સોનું ન હોય, તે હજુ પણ અવિશ્વસનીય ધાતુના ઓક્સાઇડ અને અન્ય અવિશ્વસનીય પદાર્થોમાંથી કિંમતી પથ્થરો મેળવવાનું શક્ય છે. અમે આશા રાખીએ છીએ કે લેખે વિચારને જન્મ આપ્યો અને ઓછામાં ઓછા રસપ્રદ તથ્યો સાથે વાચકનું મનોરંજન કર્યું.
અકાર્બનિક પોલિમર
અકાર્બનિક પોલિમર- પોલિમર કે જે પુનરાવર્તિત એકમમાં C-C બોન્ડ ધરાવતું નથી, પરંતુ તે બાજુના અવેજીમાં કાર્બનિક રેડિકલને સમાવવા સક્ષમ છે.
પોલિમરનું વર્ગીકરણ
1. હોમોચેન પોલિમર કાર્બન અને ચેલ્કોજેન્સ (સલ્ફરનું પ્લાસ્ટિક ફેરફાર).
ખનિજ ફાઇબર એસ્બેસ્ટોસ
એસ્બેસ્ટોસની લાક્ષણિકતાઓ
એસ્બેસ્ટોસ(ગ્રીક ἄσβεστος, - અવિનાશી) એ સિલિકેટના વર્ગમાંથી ફાઇન-ફાઇબર ખનિજોના જૂથનું સામૂહિક નામ છે. શ્રેષ્ઠ લવચીક તંતુઓનો સમાવેશ થાય છે.
Ca2Mg5Si8O22(OH)2 - સૂત્ર
એસ્બેસ્ટોસના બે મુખ્ય પ્રકારો સર્પેન્ટાઈન એસ્બેસ્ટોસ (ક્રાયસોટાઈલ એસ્બેસ્ટોસ, અથવા સફેદ એસ્બેસ્ટોસ) અને એમ્ફીબોલ એસ્બેસ્ટોસ છે.
રાસાયણિક રચના
તેમની રાસાયણિક રચનાના સંદર્ભમાં, એસ્બેસ્ટોસ મેગ્નેશિયમ, આયર્ન અને આંશિક રીતે કેલ્શિયમ અને સોડિયમના જલીય સિલિકેટ્સ છે. નીચેના પદાર્થો ક્રાયસોટાઇલ એસ્બેસ્ટોસના વર્ગના છે:
Mg6(OH)8
2Na2O*6(Fe,Mg)O*2Fe2O3*17SiO2*3H2O
સલામતી
એસ્બેસ્ટોસ વ્યવહારીક રીતે નિષ્ક્રિય છે અને શરીરના પ્રવાહીમાં ઓગળી શકતું નથી, પરંતુ તેની નોંધપાત્ર કાર્સિનોજેનિક અસર છે. એસ્બેસ્ટોસ માઇનિંગ અને પ્રોસેસિંગ સાથે સંકળાયેલા લોકોમાં સામાન્ય વસ્તી કરતાં ગાંઠો થવાની શક્યતા અનેક ગણી વધારે હોય છે. મોટેભાગે તે ફેફસાના કેન્સર, પેરીટેઓનિયમની ગાંઠો, પેટ અને ગર્ભાશયનું કારણ બને છે.
કાર્સિનોજેન્સમાં વ્યાપક વૈજ્ઞાનિક સંશોધનના પરિણામોના આધારે, ઇન્ટરનેશનલ એજન્સી ફોર રિસર્ચ ઓન કેન્સર એ એસ્બેસ્ટોસને પ્રથમ શ્રેણીમાં સૌથી ખતરનાક કાર્સિનોજેન્સ તરીકે વર્ગીકૃત કર્યું છે.
એસ્બેસ્ટોસની અરજી
આગ-પ્રતિરોધક કાપડનું ઉત્પાદન (અગ્નિશામકો માટે સીવણ સૂટ સહિત).
બાંધકામમાં (પાઈપો અને સ્લેટના ઉત્પાદન માટે એસ્બેસ્ટોસ-સિમેન્ટ મિશ્રણના ભાગ રૂપે).
તે સ્થાનો જ્યાં તે એસિડ પ્રભાવ ઘટાડવા માટે જરૂરી છે.
લિથોસ્ફિયરની રચનામાં અકાર્બનિક પોલિમરની ભૂમિકા
લિથોસ્ફિયર
લિથોસ્ફિયર- પૃથ્વીનો સખત શેલ. તે એથેનોસ્ફિયર સુધી પૃથ્વીના પોપડા અને આવરણનો ઉપરનો ભાગ ધરાવે છે.
મહાસાગરો અને ખંડોની નીચેનું લિથોસ્ફિયર નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે. ખંડોની નીચેનું લિથોસ્ફિયર 80 કિમી સુધીની કુલ જાડાઈ સાથે કાંપ, ગ્રેનાઈટ અને બેસાલ્ટ સ્તરો ધરાવે છે. મહાસાગરો હેઠળનું લિથોસ્ફિયર દરિયાઈ પોપડાની રચનાના પરિણામે આંશિક ગલનનાં ઘણા તબક્કાઓમાંથી પસાર થયું છે, તે ફ્યુઝિબલ દુર્લભ તત્વોમાં મોટા પ્રમાણમાં ક્ષીણ થઈ ગયું છે, જેમાં મુખ્યત્વે ડ્યુનાઈટ અને હાર્જબર્ગાઈટ્સનો સમાવેશ થાય છે, તેની જાડાઈ 5-10 કિમી છે, અને ગ્રેનાઈટ સ્તર સંપૂર્ણપણે ગેરહાજર છે.
રાસાયણિક રચના
પૃથ્વીના પોપડા અને ચંદ્રની સપાટીની માટીના મુખ્ય ઘટકો Si અને Al ઓક્સાઇડ અને તેમના ડેરિવેટિવ્ઝ છે. આ નિષ્કર્ષ બેસાલ્ટ ખડકોના વ્યાપ વિશેના હાલના વિચારોના આધારે કરી શકાય છે. પૃથ્વીના પોપડાનો પ્રાથમિક પદાર્થ મેગ્મા છે - ખડકનું પ્રવાહી સ્વરૂપ જેમાં પીગળેલા ખનિજોની સાથે વાયુઓની નોંધપાત્ર માત્રા હોય છે. જ્યારે મેગ્મા સપાટી પર પહોંચે છે, ત્યારે તે લાવા બનાવે છે, જે બેસાલ્ટ ખડકોમાં ઘન બને છે. લાવાના મુખ્ય રાસાયણિક ઘટક સિલિકા, અથવા સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ, SiO2 છે. જો કે, ઊંચા તાપમાને, સિલિકોન અણુઓ સરળતાથી અન્ય અણુઓ દ્વારા બદલી શકાય છે, જેમ કે એલ્યુમિનિયમ, વિવિધ પ્રકારના એલ્યુમિનોસિલિકેટ બનાવે છે. સામાન્ય રીતે, લિથોસ્ફિયર એ એક સિલિકેટ મેટ્રિક્સ છે જે ભૌતિક અને રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓના પરિણામે રચાયેલ અન્ય પદાર્થોના સમાવેશ સાથે છે જે ભૂતકાળમાં ઉચ્ચ તાપમાન અને દબાણની સ્થિતિમાં બને છે. બંને સિલિકેટ મેટ્રિક્સ પોતે અને તેમાંના સમાવેશ મુખ્યત્વે પોલિમર સ્વરૂપમાં પદાર્થો ધરાવે છે, એટલે કે હેટરોચેન અકાર્બનિક પોલિમર.
ગ્રેનાઈટ
ગ્રેનાઈટ -સિલિકિક અગ્નિકૃત કર્કશ ખડક. તેમાં ક્વાર્ટઝ, પ્લેજીઓક્લેઝ, પોટેશિયમ ફેલ્ડસ્પાર અને મીકાસ - બાયોટાઇટ અને મસ્કવોઇટનો સમાવેશ થાય છે. ખંડીય પોપડામાં ગ્રેનાઈટ ખૂબ વ્યાપક છે.
ગ્રેનાઈટની સૌથી મોટી માત્રા અથડામણ ઝોનમાં રચાય છે, જ્યાં બે ખંડીય પ્લેટો અથડાય છે અને ખંડીય પોપડો જાડું થાય છે. કેટલાક સંશોધકોના મતે, મધ્યમ પોપડા (10-20 કિમીની ઊંડાઈ) ના સ્તરે જાડા થયેલા અથડામણના પોપડામાં ગ્રેનાઈટ પીગળવાનું આખું સ્તર રચાય છે. વધુમાં, ગ્રેનાઈટીક મેગ્મેટિઝમ એ સક્રિય ખંડીય માર્જિન અને થોડા અંશે ટાપુ ચાપની લાક્ષણિકતા છે.
ગ્રેનાઈટની ખનિજ રચના:
ફેલ્ડસ્પર્સ - 60-65%;
ક્વાર્ટઝ - 25-30%;
ઘાટા રંગના ખનિજો (બાયોટાઇટ, ભાગ્યે જ હોર્નબ્લેન્ડ) - 5-10%.
બેસાલ્ટ
ખનિજ રચના. મુખ્ય સમૂહ પ્લેજિયોક્લેઝ, ક્લિનોપીરોક્સીન, મેગ્નેટાઇટ અથવા ટાઇટેનોમેગ્નેટાઇટ તેમજ જ્વાળામુખી કાચના માઇક્રોલાઇટ્સથી બનેલો છે. સૌથી સામાન્ય સહાયક ખનિજ એપેટાઇટ છે.
રાસાયણિક રચના. સિલિકા સામગ્રી (SiO2) 45 થી 52-53% સુધીની છે, આલ્કલાઇન ઓક્સાઇડનો સરવાળો Na2O+K2O 5% સુધી, આલ્કલાઇન બેસાલ્ટમાં 7% સુધી છે. અન્ય ઓક્સાઇડ નીચે પ્રમાણે વિતરિત કરી શકાય છે: TiO2 = 1.8-2.3%; Al2O3=14.5-17.9%; Fe2O3=2.8-5.1%; FeO=7.3-8.1%; MnO=0.1-0.2%; MgO=7.1-9.3%; CaO=9.1-10.1%; P2O5=0.2-0.5%;
ક્વાર્ટઝ (સિલિકોન(IV) ઓક્સાઇડ, સિલિકા)
ફોર્મ્યુલા: SiO2
ફોર્મ્યુલા: SiO2
રંગ:રંગહીન, સફેદ, વાયોલેટ, રાખોડી, પીળો, કથ્થઈ
લક્ષણ રંગ:સફેદ
ચમકવું:કાચવાળું, ઘન લોકોમાં ક્યારેક ચીકણું
ઘનતા: 2.6-2.65 g/cm³
કઠિનતા: 7
રાસાયણિક ગુણધર્મો
કોરન્ડમ (Al2O3, એલ્યુમિના)
ફોર્મ્યુલા: Al2O3
ફોર્મ્યુલા: Al2O3
રંગ:વાદળી, લાલ, પીળો, ભૂરો, રાખોડી
લક્ષણ રંગ:સફેદ
ચમકવું:કાચ
ઘનતા: 3.9-4.1 g/cm³
કઠિનતા: 9
ટેલુરિયમ
ટેલુરિયમ સાંકળ માળખું
સ્ફટિકો ષટ્કોણ છે, તેમાંના અણુઓ હેલિકલ સાંકળો બનાવે છે અને તેમના નજીકના પડોશીઓ સાથે સહસંયોજક બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા છે. તેથી, એલિમેન્ટલ ટેલુરિયમને અકાર્બનિક પોલિમર ગણી શકાય. સ્ફટિકીય ટેલુરિયમ ધાતુની ચમક દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જોકે તેના રાસાયણિક ગુણધર્મોના સંકુલને કારણે તેને બિન-ધાતુ તરીકે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે.
ટેલુરિયમની અરજીઓ
સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીનું ઉત્પાદન
રબર ઉત્પાદન
ઉચ્ચ તાપમાન સુપરકન્ડક્ટિવિટી
સેલેનિયમ
સેલેનિયમ સાંકળ માળખું
કાળો ગ્રે લાલ
ગ્રે સેલેનિયમ
ગ્રે સેલેનિયમ (કેટલીકવાર મેટાલિક કહેવાય છે) ષટ્કોણ પ્રણાલીમાં સ્ફટિકો ધરાવે છે. તેની પ્રાથમિક જાળીને સહેજ વિકૃત ક્યુબ તરીકે રજૂ કરી શકાય છે. તેના તમામ અણુઓ સર્પાકાર સાંકળો પર બાંધેલા હોય તેવું લાગે છે, અને એક સાંકળમાં પડોશી અણુઓ વચ્ચેનું અંતર સાંકળો વચ્ચેના અંતર કરતાં લગભગ દોઢ ગણું ઓછું છે. તેથી, પ્રાથમિક સમઘનનું વિકૃત છે.
ગ્રે સેલેનિયમની અરજીઓ
સામાન્ય ગ્રે સેલેનિયમમાં સેમિકન્ડક્ટીંગ પ્રોપર્ટીઝ હોય છે, તે પી-ટાઈપ સેમિકન્ડક્ટર છે, એટલે કે. તેમાં વાહકતા મુખ્યત્વે ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા નહીં, પરંતુ "છિદ્રો" દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.
સેમિકન્ડક્ટર સેલેનિયમની અન્ય વ્યવહારિક રીતે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ મિલકત પ્રકાશના પ્રભાવ હેઠળ વિદ્યુત વાહકતાને તીવ્રપણે વધારવાની તેની ક્ષમતા છે. સેલેનિયમ ફોટોસેલ્સ અને અન્ય ઘણા ઉપકરણોની ક્રિયા આ મિલકત પર આધારિત છે.
લાલ સેલેનિયમ
લાલ સેલેનિયમ એ ઓછું સ્થિર આકારહીન ફેરફાર છે.
સાંકળનું માળખું ધરાવતું પોલિમર પરંતુ નબળું ક્રમબદ્ધ માળખું. 70-90 ડિગ્રી સેલ્સિયસ તાપમાનની શ્રેણીમાં, તે રબર જેવા ગુણધર્મો મેળવે છે, જે અત્યંત સ્થિતિસ્થાપક સ્થિતિમાં ફેરવાય છે.
ચોક્કસ ગલનબિંદુ નથી.
લાલ આકારહીન સેલેનિયમવધતા તાપમાન (-55) સાથે તે ગ્રે હેક્સાગોનલ સેલેનિયમમાં રૂપાંતરિત થવાનું શરૂ કરે છે
સલ્ફર
માળખાકીય સુવિધાઓ
સલ્ફરનું પ્લાસ્ટિક મોડિફિકેશન ડાબી અને જમણી અક્ષો સાથે સલ્ફર અણુઓની હેલિકલ સાંકળો દ્વારા રચાય છે. આ સાંકળો ટ્વિસ્ટેડ અને એક દિશામાં ખેંચાય છે.
પ્લાસ્ટિક સલ્ફર અસ્થિર છે અને સ્વયંભૂ રોમ્બિક સલ્ફરમાં ફેરવાય છે.
પ્લાસ્ટિક સલ્ફર મેળવવું
સલ્ફરની અરજી
સલ્ફ્યુરિક એસિડની તૈયારી;
કાગળ ઉદ્યોગમાં;
કૃષિમાં (છોડના રોગો સામે લડવા માટે, મુખ્યત્વે દ્રાક્ષ અને કપાસ);
રંગો અને તેજસ્વી રચનાઓના ઉત્પાદનમાં;
કાળો (શિકાર) પાવડર મેળવવા માટે;
મેચોના ઉત્પાદનમાં;
ત્વચાના અમુક રોગોની સારવાર માટે મલમ અને પાવડર.
કાર્બનના એલોટ્રોપિક ફેરફારો
તુલનાત્મક લાક્ષણિકતાઓ
કાર્બનના એલોટ્રોપિક ફેરફારોનો ઉપયોગ
હીરા - ઉદ્યોગમાં: તેનો ઉપયોગ છરીઓ, કવાયત, કટર બનાવવા માટે થાય છે; દાગીનાના નિર્માણમાં. ભવિષ્ય એ ડાયમંડ સબસ્ટ્રેટ પર માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સના વિકાસનું છે.
ગ્રેફાઇટ - મેલ્ટિંગ ક્રુસિબલ્સ, ઇલેક્ટ્રોડ્સના ઉત્પાદન માટે; પ્લાસ્ટિક ફિલર; પરમાણુ રિએક્ટરમાં ન્યુટ્રોન મોડરેટર; બ્લેક ગ્રેફાઇટ પેન્સિલો (કાઓલિન સાથે મિશ્રિત) માટે લીડ્સના ઉત્પાદન માટે રચનાનો ઘટક
ખનિજ ફાઇબર એસ્બેસ્ટોસ
એસ્બેસ્ટોસની લાક્ષણિકતાઓ
એસ્બેસ્ટોસ(ગ્રીક ἄσβεστος, - અવિનાશી) એ સિલિકેટના વર્ગમાંથી ફાઇન-ફાઇબર ખનિજોના જૂથનું સામૂહિક નામ છે. શ્રેષ્ઠ લવચીક તંતુઓનો સમાવેશ થાય છે.
Ca2Mg5Si8O22(OH)2 - સૂત્ર
એસ્બેસ્ટોસના બે મુખ્ય પ્રકારો સર્પેન્ટાઈન એસ્બેસ્ટોસ (ક્રાયસોટાઈલ એસ્બેસ્ટોસ, અથવા સફેદ એસ્બેસ્ટોસ) અને એમ્ફીબોલ એસ્બેસ્ટોસ છે.
રાસાયણિક રચના
તેમની રાસાયણિક રચનાના સંદર્ભમાં, એસ્બેસ્ટોસ મેગ્નેશિયમ, આયર્ન અને આંશિક રીતે કેલ્શિયમ અને સોડિયમના જલીય સિલિકેટ્સ છે. નીચેના પદાર્થો ક્રાયસોટાઇલ એસ્બેસ્ટોસના વર્ગના છે:
Mg6(OH)8
2Na2O*6(Fe,Mg)O*2Fe2O3*17SiO2*3H2O
સલામતી
એસ્બેસ્ટોસ વ્યવહારીક રીતે નિષ્ક્રિય છે અને શરીરના પ્રવાહીમાં ઓગળી શકતું નથી, પરંતુ તેની નોંધપાત્ર કાર્સિનોજેનિક અસર છે. એસ્બેસ્ટોસ માઇનિંગ અને પ્રોસેસિંગ સાથે સંકળાયેલા લોકોમાં સામાન્ય વસ્તી કરતાં ગાંઠો થવાની શક્યતા અનેક ગણી વધારે હોય છે. મોટેભાગે તે ફેફસાના કેન્સર, પેરીટેઓનિયમની ગાંઠો, પેટ અને ગર્ભાશયનું કારણ બને છે.
કાર્સિનોજેન્સમાં વ્યાપક વૈજ્ઞાનિક સંશોધનના પરિણામોના આધારે, ઇન્ટરનેશનલ એજન્સી ફોર રિસર્ચ ઓન કેન્સર એ એસ્બેસ્ટોસને પ્રથમ શ્રેણીમાં સૌથી ખતરનાક કાર્સિનોજેન્સ તરીકે વર્ગીકૃત કર્યું છે.
એસ્બેસ્ટોસની અરજી
આગ-પ્રતિરોધક કાપડનું ઉત્પાદન (અગ્નિશામકો માટે સીવણ સૂટ સહિત).
બાંધકામમાં (પાઈપો અને સ્લેટના ઉત્પાદન માટે એસ્બેસ્ટોસ-સિમેન્ટ મિશ્રણના ભાગ રૂપે).
તે સ્થાનો જ્યાં તે એસિડ પ્રભાવ ઘટાડવા માટે જરૂરી છે.
લિથોસ્ફિયરની રચનામાં અકાર્બનિક પોલિમરની ભૂમિકા
લિથોસ્ફિયર
લિથોસ્ફિયર- પૃથ્વીનો સખત શેલ. તે એથેનોસ્ફિયર સુધી પૃથ્વીના પોપડા અને આવરણનો ઉપરનો ભાગ ધરાવે છે.
મહાસાગરો અને ખંડોની નીચેનું લિથોસ્ફિયર નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે. ખંડોની નીચેનું લિથોસ્ફિયર 80 કિમી સુધીની કુલ જાડાઈ સાથે કાંપ, ગ્રેનાઈટ અને બેસાલ્ટ સ્તરો ધરાવે છે. મહાસાગરો હેઠળનું લિથોસ્ફિયર દરિયાઈ પોપડાની રચનાના પરિણામે આંશિક ગલનનાં ઘણા તબક્કાઓમાંથી પસાર થયું છે, તે ફ્યુઝિબલ દુર્લભ તત્વોમાં મોટા પ્રમાણમાં ક્ષીણ થઈ ગયું છે, જેમાં મુખ્યત્વે ડ્યુનાઈટ અને હાર્જબર્ગાઈટ્સનો સમાવેશ થાય છે, તેની જાડાઈ 5-10 કિમી છે, અને ગ્રેનાઈટ સ્તર સંપૂર્ણપણે ગેરહાજર છે.
રાસાયણિક રચના
પૃથ્વીના પોપડા અને ચંદ્રની સપાટીની માટીના મુખ્ય ઘટકો Si અને Al ઓક્સાઇડ અને તેમના ડેરિવેટિવ્ઝ છે. આ નિષ્કર્ષ બેસાલ્ટ ખડકોના વ્યાપ વિશેના હાલના વિચારોના આધારે કરી શકાય છે. પૃથ્વીના પોપડાનો પ્રાથમિક પદાર્થ મેગ્મા છે - ખડકનું પ્રવાહી સ્વરૂપ જેમાં પીગળેલા ખનિજોની સાથે વાયુઓની નોંધપાત્ર માત્રા હોય છે. જ્યારે મેગ્મા સપાટી પર પહોંચે છે, ત્યારે તે લાવા બનાવે છે, જે બેસાલ્ટ ખડકોમાં ઘન બને છે. લાવાના મુખ્ય રાસાયણિક ઘટક સિલિકા, અથવા સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ, SiO2 છે. જો કે, ઊંચા તાપમાને, સિલિકોન અણુઓ સરળતાથી અન્ય અણુઓ દ્વારા બદલી શકાય છે, જેમ કે એલ્યુમિનિયમ, વિવિધ પ્રકારના એલ્યુમિનોસિલિકેટ બનાવે છે. સામાન્ય રીતે, લિથોસ્ફિયર એ એક સિલિકેટ મેટ્રિક્સ છે જે ભૌતિક અને રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓના પરિણામે રચાયેલ અન્ય પદાર્થોના સમાવેશ સાથે છે જે ભૂતકાળમાં ઉચ્ચ તાપમાન અને દબાણની સ્થિતિમાં બને છે. બંને સિલિકેટ મેટ્રિક્સ પોતે અને તેમાંના સમાવેશ મુખ્યત્વે પોલિમર સ્વરૂપમાં પદાર્થો ધરાવે છે, એટલે કે હેટરોચેન અકાર્બનિક પોલિમર.
ગ્રેનાઈટ
ગ્રેનાઈટ -સિલિકિક અગ્નિકૃત કર્કશ ખડક. તેમાં ક્વાર્ટઝ, પ્લેજીઓક્લેઝ, પોટેશિયમ ફેલ્ડસ્પાર અને મીકાસ - બાયોટાઇટ અને મસ્કવોઇટનો સમાવેશ થાય છે. ખંડીય પોપડામાં ગ્રેનાઈટ ખૂબ વ્યાપક છે.
ગ્રેનાઈટની ખનિજ રચના:
ફેલ્ડસ્પર્સ - 60-65%;
ક્વાર્ટઝ - 25-30%;
ઘાટા રંગના ખનિજો (બાયોટાઇટ, ભાગ્યે જ હોર્નબ્લેન્ડ) - 5-10%.
ગ્રેનાઈટની સૌથી મોટી માત્રા અથડામણ ઝોનમાં રચાય છે, જ્યાં બે ખંડીય પ્લેટો અથડાય છે અને ખંડીય પોપડો જાડું થાય છે. કેટલાક સંશોધકોના મતે, મધ્યમ પોપડા (10-20 કિમીની ઊંડાઈ) ના સ્તરે જાડા થયેલા અથડામણના પોપડામાં ગ્રેનાઈટ પીગળવાનું આખું સ્તર રચાય છે. વધુમાં, ગ્રેનાઈટીક મેગ્મેટિઝમ એ સક્રિય ખંડીય માર્જિન અને થોડા અંશે ટાપુ ચાપની લાક્ષણિકતા છે.
બેસાલ્ટ
ખનિજ રચના. મુખ્ય સમૂહ પ્લેજિયોક્લેઝ, ક્લિનોપીરોક્સીન, મેગ્નેટાઇટ અથવા ટાઇટેનોમેગ્નેટાઇટ તેમજ જ્વાળામુખી કાચના માઇક્રોલાઇટ્સથી બનેલો છે. સૌથી સામાન્ય સહાયક ખનિજ એપેટાઇટ છે.
રાસાયણિક રચના. સિલિકા સામગ્રી (SiO2) 45 થી 52-53% સુધીની છે, આલ્કલાઇન ઓક્સાઇડનો સરવાળો Na2O+K2O 5% સુધી, આલ્કલાઇન બેસાલ્ટમાં 7% સુધી છે. અન્ય ઓક્સાઇડ નીચે પ્રમાણે વિતરિત કરી શકાય છે: TiO2 = 1.8-2.3%; Al2O3=14.5-17.9%; Fe2O3=2.8-5.1%; FeO=7.3-8.1%; MnO=0.1-0.2%; MgO=7.1-9.3%; CaO=9.1-10.1%; P2O5=0.2-0.5%;
ક્વાર્ટઝ (સિલિકોન(IV) ઓક્સાઇડ, સિલિકા)
ફોર્મ્યુલા: SiO2
ફોર્મ્યુલા: SiO2
રંગ:રંગહીન, સફેદ, વાયોલેટ, રાખોડી, પીળો, કથ્થઈ
લક્ષણ રંગ:સફેદ
ચમકવું:કાચવાળું, ઘન લોકોમાં ક્યારેક ચીકણું
ઘનતા: 2.6-2.65 g/cm³
કઠિનતા: 7
રાસાયણિક ગુણધર્મો
કોરન્ડમ (Al2O3, એલ્યુમિના)
ફોર્મ્યુલા: Al2O3
ફોર્મ્યુલા: Al2O3
રંગ:વાદળી, લાલ, પીળો, ભૂરો, રાખોડી
લક્ષણ રંગ:સફેદ
ચમકવું:કાચ
ઘનતા: 3.9-4.1 g/cm³
કઠિનતા: 9
ટેલુરિયમ
ટેલુરિયમ સાંકળ માળખું
સ્ફટિકો ષટ્કોણ છે, તેમાંના અણુઓ હેલિકલ સાંકળો બનાવે છે અને તેમના નજીકના પડોશીઓ સાથે સહસંયોજક બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા છે. તેથી, એલિમેન્ટલ ટેલુરિયમને અકાર્બનિક પોલિમર ગણી શકાય. સ્ફટિકીય ટેલુરિયમ ધાતુની ચમક દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જોકે તેના રાસાયણિક ગુણધર્મોના સંકુલને કારણે તેને બિન-ધાતુ તરીકે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે.
ટેલુરિયમની અરજીઓ
સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીનું ઉત્પાદન
રબર ઉત્પાદન
ઉચ્ચ તાપમાન સુપરકન્ડક્ટિવિટી
સેલેનિયમ
સેલેનિયમ સાંકળ માળખું
કાળો ગ્રે લાલ
ગ્રે સેલેનિયમ
ગ્રે સેલેનિયમ (કેટલીકવાર મેટાલિક કહેવાય છે) ષટ્કોણ પ્રણાલીમાં સ્ફટિકો ધરાવે છે. તેની પ્રાથમિક જાળીને સહેજ વિકૃત ક્યુબ તરીકે રજૂ કરી શકાય છે. તેના તમામ અણુઓ સર્પાકાર સાંકળો પર બાંધેલા હોય તેવું લાગે છે, અને એક સાંકળમાં પડોશી અણુઓ વચ્ચેનું અંતર સાંકળો વચ્ચેના અંતર કરતાં લગભગ દોઢ ગણું ઓછું છે. તેથી, પ્રાથમિક સમઘનનું વિકૃત છે.
ગ્રે સેલેનિયમની અરજીઓ
સામાન્ય ગ્રે સેલેનિયમમાં સેમિકન્ડક્ટીંગ પ્રોપર્ટીઝ હોય છે, તે પી-ટાઈપ સેમિકન્ડક્ટર છે, એટલે કે. તેમાં વાહકતા મુખ્યત્વે ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા નહીં, પરંતુ "છિદ્રો" દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.
સેમિકન્ડક્ટર સેલેનિયમની અન્ય વ્યવહારિક રીતે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ મિલકત પ્રકાશના પ્રભાવ હેઠળ વિદ્યુત વાહકતાને તીવ્રપણે વધારવાની તેની ક્ષમતા છે. સેલેનિયમ ફોટોસેલ્સ અને અન્ય ઘણા ઉપકરણોની ક્રિયા આ મિલકત પર આધારિત છે.
લાલ સેલેનિયમ
લાલ સેલેનિયમ એ ઓછું સ્થિર આકારહીન ફેરફાર છે.
સાંકળનું માળખું ધરાવતું પોલિમર પરંતુ નબળું ક્રમબદ્ધ માળખું. 70-90 ડિગ્રી સેલ્સિયસ તાપમાનની શ્રેણીમાં, તે રબર જેવા ગુણધર્મો મેળવે છે, જે અત્યંત સ્થિતિસ્થાપક સ્થિતિમાં ફેરવાય છે.
ચોક્કસ ગલનબિંદુ નથી.
લાલ આકારહીન સેલેનિયમવધતા તાપમાન (-55) સાથે તે ગ્રે હેક્સાગોનલ સેલેનિયમમાં રૂપાંતરિત થવાનું શરૂ કરે છે
સલ્ફર
માળખાકીય સુવિધાઓ
સલ્ફરનું પ્લાસ્ટિક મોડિફિકેશન ડાબી અને જમણી અક્ષો સાથે સલ્ફર અણુઓની હેલિકલ સાંકળો દ્વારા રચાય છે. આ સાંકળો ટ્વિસ્ટેડ અને એક દિશામાં ખેંચાય છે.
પ્લાસ્ટિક સલ્ફર અસ્થિર છે અને સ્વયંભૂ રોમ્બિક સલ્ફરમાં ફેરવાય છે.
પ્લાસ્ટિક સલ્ફર મેળવવું
સલ્ફરની અરજી
સલ્ફ્યુરિક એસિડની તૈયારી;
કાગળ ઉદ્યોગમાં;
કૃષિમાં (છોડના રોગો સામે લડવા માટે, મુખ્યત્વે દ્રાક્ષ અને કપાસ);
રંગો અને તેજસ્વી રચનાઓના ઉત્પાદનમાં;
કાળો (શિકાર) પાવડર મેળવવા માટે;
મેચોના ઉત્પાદનમાં;
ત્વચાના અમુક રોગોની સારવાર માટે મલમ અને પાવડર.
કાર્બનના એલોટ્રોપિક ફેરફારો
તુલનાત્મક લાક્ષણિકતાઓ
કાર્બનના એલોટ્રોપિક ફેરફારોનો ઉપયોગ
હીરા - ઉદ્યોગમાં: તેનો ઉપયોગ છરીઓ, કવાયત, કટર બનાવવા માટે થાય છે; દાગીનાના નિર્માણમાં. ભવિષ્ય એ ડાયમંડ સબસ્ટ્રેટ પર માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક્સના વિકાસનું છે.
ગ્રેફાઇટ - મેલ્ટિંગ ક્રુસિબલ્સ, ઇલેક્ટ્રોડ્સના ઉત્પાદન માટે; પ્લાસ્ટિક ફિલર; પરમાણુ રિએક્ટરમાં ન્યુટ્રોન મોડરેટર; બ્લેક ગ્રેફાઇટ પેન્સિલો (કાઓલિન સાથે મિશ્રિત) માટે લીડ્સના ઉત્પાદન માટે રચનાનો ઘટક
ગ્રે સેલેનિયમ (કેટલીકવાર મેટાલિક કહેવાય છે) ષટ્કોણ પ્રણાલીમાં સ્ફટિકો ધરાવે છે. તેની પ્રાથમિક જાળીને સહેજ વિકૃત ક્યુબ તરીકે રજૂ કરી શકાય છે. તેના તમામ અણુઓ સર્પાકાર સાંકળો પર બાંધેલા હોય તેવું લાગે છે, અને એક સાંકળમાં પડોશી અણુઓ વચ્ચેનું અંતર સાંકળો વચ્ચેના અંતર કરતાં લગભગ દોઢ ગણું ઓછું છે. તેથી, પ્રાથમિક સમઘનનું વિકૃત છે.
