रासायनिक छिद्र: विशेषताएं, प्रकार और उदाहरण - रसायन विज्ञान - 2025

रासायनिक सरंध्रता की क्षमता है की अवशोषित या तरल या गैस चरण में कुछ अन्य पदार्थों के माध्यम से पारित करने के लिए, साधन के द्वारा की रिक्तियों इसकी संरचना में मौजूद कुछ सामग्री। पोरसिटी की बात करते समय, एक निश्चित सामग्री में "खोखले" या खाली जगहों के हिस्से का वर्णन किया गया है।

यह अध्ययन की गई सामग्री की समग्रता के आयतन से विभाजित इन गुहाओं के आयतन के भाग द्वारा दर्शाया गया है। इस पैरामीटर से उत्पन्न परिमाण या संख्यात्मक मान को दो तरीकों से व्यक्त किया जा सकता है: 0 और 1 के बीच का मान या प्रतिशत (0 और 100% के बीच का मूल्य), यह बताने के लिए कि कोई सामग्री कितनी खाली जगह है।

यद्यपि कई उपयोगों को शुद्ध, लागू, सामग्री विज्ञान की विभिन्न शाखाओं में इसके लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, दूसरों के बीच, रासायनिक छिद्र की मुख्य कार्यक्षमता तरल पदार्थ के अवशोषण की अनुमति देने के लिए एक निश्चित सामग्री की क्षमता से जुड़ी होती है; वह है, तरल पदार्थ या गैसें।

इसके अलावा, इस अवधारणा के माध्यम से आयाम और voids या "pores" की मात्रा है कि एक छलनी या कुछ ठोस में आंशिक रूप से पारगम्य झिल्ली का विश्लेषण किया गया है।

विशेषताएँ

दो पदार्थ परस्पर क्रिया करते हैं

पोरसिटी एक निश्चित ठोस की मात्रा का एक हिस्सा है जो निश्चित रूप से खोखला है और यह उस तरह से संबंधित है जिसमें दो पदार्थ परस्पर क्रिया करते हैं, जिससे यह चालकता, क्रिस्टलीय, यांत्रिक गुणों और कई अन्य लोगों की विशिष्ट विशेषताओं को दर्शाता है।

प्रतिक्रिया की गति ठोस सतह के स्थान पर निर्भर करती है

एक गैसीय पदार्थ और एक ठोस या एक तरल और एक ठोस के बीच होने वाली प्रतिक्रियाओं में, एक प्रतिक्रिया की गति काफी हद तक ठोस की सतह पर अंतरिक्ष पर निर्भर करती है जो प्रतिक्रिया करने के लिए उपलब्ध है।

पहुंच या प्रवेश क्षमता छिद्रों पर निर्भर करती है

किसी पदार्थ या यौगिक के एक कण की आंतरिक सतह पर किसी पदार्थ की पहुंच या सामंजस्यता भी छिद्रों के आयाम और विशेषताओं के साथ-साथ उनकी संख्या के साथ निकटता से संबंधित हो सकती है।

रासायनिक छिद्र का प्रकार

पोरसिटी कई प्रकार की हो सकती है (भूवैज्ञानिक, वायुगतिकीय, रासायनिक, दूसरों के बीच), लेकिन जब रसायन विज्ञान के साथ काम करते हैं, तो दो प्रकारों का वर्णन किया जाता है: द्रव्यमान और वॉल्यूमेट्रिक, उस सामग्री के वर्ग पर निर्भर करता है जिसका अध्ययन किया जा रहा है।

बड़े पैमाने पर छिद्र

द्रव्यमान पोरसिटी का उल्लेख करके, पानी को अवशोषित करने के लिए एक पदार्थ की क्षमता निर्धारित की जाती है। इसके लिए, नीचे दिखाए गए समीकरण का उपयोग किया जाता है:

% P _m = (m _s - m ₀) / m ₀ x 100

इस सूत्र में:

P _m पोर्स के अनुपात (प्रतिशत के रूप में व्यक्त) का प्रतिनिधित्व करता है।

मी _s पानी में डूब जाने के बाद अंश के द्रव्यमान को संदर्भित करता है।

मी ₀ पदार्थ के किसी भी अंश के द्रव्यमान के डूबने से पहले का वर्णन करता है।

वॉल्यूमेट्रिक पोरसिटी

इसी प्रकार, एक निश्चित सामग्री या इसके गुहाओं के अनुपात के वॉल्यूमेट्रिक पोरसिटी को निर्धारित करने के लिए, निम्नलिखित गणितीय सूत्र का उपयोग किया जाता है:

% P _v = ρ _m / x 100

इस सूत्र में:

P _v छिद्रों के अनुपात (प्रतिशत के रूप में व्यक्त) का वर्णन करता है।

ρ _m पदार्थ के घनत्व को संदर्भित करता है (डूबा हुआ नहीं)।

ρ _f पानी के घनत्व का प्रतिनिधित्व करता है।

रासायनिक छिद्र के उदाहरण

कुछ झरझरा सामग्रियों की अनूठी विशेषताओं, जैसे कि गुहाओं की संख्या या उनके छिद्रों का आकार, उन्हें अध्ययन का एक दिलचस्प वस्तु बनाते हैं।

इस प्रकार, इन अत्यंत उपयोगी पदार्थों की एक बड़ी संख्या प्रकृति में पाई जाती है, लेकिन कई और प्रयोगशालाओं में संश्लेषित की जा सकती हैं।

एक अभिकर्मक के छिद्रों के गुणों को प्रभावित करने वाले कारकों की जांच हमें उन संभावित अनुप्रयोगों को निर्धारित करने और नए पदार्थों को प्राप्त करने की कोशिश करने की अनुमति देती है जो वैज्ञानिकों को सामग्री विज्ञान और प्रौद्योगिकी के क्षेत्रों में आगे बढ़ने में मदद करने के लिए मदद करते हैं।

मुख्य क्षेत्रों में से एक जिसमें रासायनिक छिद्र का अध्ययन किया जाता है, कैटलिसिस में होता है, जैसे अन्य क्षेत्रों में जैसे गैस सोखना और पृथक्करण।

zeolites

इसका प्रमाण क्रिस्टलीय और माइक्रोप्रोसेस सामग्री, जैसे कि जिओलाइट्स और कार्बनिक धातुओं की संरचना की जांच है।

इस मामले में, जिओलाइट्स का उपयोग उन अभिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है जो कि एसिड कैटेलिसिस के माध्यम से किए जाते हैं, उनके खनिज गुणों जैसे ऑक्साइड पोरस के कारण और छोटे, मध्यम और बड़े छिद्रों के साथ विभिन्न प्रकार के जिओलाइट हैं।

जिओलाइट्स के उपयोग का एक उदाहरण कैटेलिटिक क्रैकिंग प्रक्रिया में है, जो तेल रिफाइनरियों में गैसोलीन के एक अंश से या भारी कच्चे तेल से कटने के लिए उपयोग की जाने वाली विधि है।

संकर सामग्री से युक्त कार्बनिक धातु संरचनाएं

यौगिकों की एक और श्रेणी की जांच की जा रही है जो कार्बनिक पदार्थों की संरचनाएं हैं जिनमें संकर सामग्री शामिल होती है, जो एक कार्बनिक टुकड़े से निर्मित होती है, बाध्यकारी पदार्थ और एक अकार्बनिक टुकड़ा होता है जो इन पदार्थों के मूल आधार का गठन करता है।

यह ऊपर वर्णित जिओलाइट्स के संबंध में इसकी संरचना में एक बड़ी जटिलता का प्रतिनिधित्व करता है, इसलिए इसमें जिओलाइट्स के लिए कल्पनाशील लोगों की तुलना में बहुत अधिक संभावनाएं शामिल हैं क्योंकि वे अद्वितीय गुणों के साथ नई सामग्रियों के डिजाइन के लिए उपयोग किए जा सकते हैं।

थोड़ा अध्ययन समय के साथ सामग्रियों का एक समूह होने के बावजूद, धातुओं की ये कार्बनिक संरचना कई अलग-अलग संरचनाओं और गुणों के साथ सामग्री का उत्पादन करने के लिए बड़ी संख्या में संश्लेषण का उत्पाद रही है।

ये संरचनाएं थर्मामीटर और रासायनिक रूप से काफी स्थिर होती हैं, जिसमें एक विशेष रुचि है जो अन्य अभिकर्मकों के बीच टेरिफैटिक एसिड और जिरकोनियम का उत्पाद है।

UiO -66

यूआईओ -66 नामक इस पदार्थ में पर्याप्त सरंध्रता और अन्य विशेषताओं के साथ एक व्यापक सतह है जो इसे कैटेलिसिस और सोखना के क्षेत्रों में अध्ययन के लिए एक इष्टतम सामग्री बनाती है।

अन्य

अंत में, फार्मास्युटिकल एप्लिकेशन, मृदा अनुसंधान, तेल उद्योग में कई उदाहरण हैं और कई अन्य जहां असाधारण पदार्थों को प्राप्त करने और विज्ञान के पक्ष में उपयोग करने के लिए पदार्थों के छिद्रों का उपयोग किया जाता है।

संदर्भ

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