【प्रतिदिन एक प्रश्न】रसायन इंजीनियरिंग सिद्धांत 338: रेजिन की कार्यकारी परत (14 मार्च)
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इस पोस्ट को अंतिम बार “ज़ाईहुई कांगकियाओ” द्वारा 2016-3-21, 15:09 पर संपादित किया गया। “रसायन विज्ञान सिद्धांत” विभाग में अब “प्रतिदिन एक प्रश्न” नामक गतिविधि शुरू की गई है; इसका उद्देश्य लोगों को रसायन विज्ञान संबंधी बुनियादी ज्ञान को मजबूत करने में मदद करना है। आगे भी “रसायन विज्ञान के सिद्धांत”, “पदार्थों का हस्तांतरण एवं पृथक्करण”, “रसायन विज्ञान में ऊष्मागतिकी” आदि विषयों पर भी ऐसी गतिविधियाँ शुरू की जाएँगी। हम आशा करते हैं कि सभी लोग इस गतिविधि का सक्रिय रूप से समर्थन करेंगे। सभी को क्रिसमस की शुभकामनाएँ! “प्रतिदिन एक प्रश्न” गतिविधि में दिए गए प्रश्नों के उत्तर सीधे ही देखे जा सकते हैं; 1 दिन बाद यह विषय बंद कर दिया जाएगा। ! इस साल भी सभी को निरंतर भाग लेने हेतु प्रोत्साहित करने हेतु! भाग लेने पर ही 3 वित्तीय पुरस्कार मिलते हैं; सही उत्तर देने पर अतिरिक्त 4 वित्तीय पुरस्कार भी मिलते हैं~~~ सरल प्रश्न: आयन विनिमय रेजिन की कार्यकारी परत क्या है? उत्तर: जब पानी रेजिन परत से होकर गुजरता है, तो आयन-विनिमय की गति के कारण, पानी में मौजूद आयनों की मात्रा को वांछित स्तर तक लाने हेतु पानी को कुछ निश्चित ऊँचाई तक जाना ही पड़ता है। जल में मौजूद आयन, लगातार रेजिन कणों के अंदर फैलते रहते हैं; ऐसी स्थिति में इस रेजिन परत को “कार्यरत परत” कहा जाता है।
आयन विनिमय रेजिन, ऐसे उच्च-आणविक यौगिक हैं जिनमें कार्यकारी समूह होते हैं (अर्थात् ऐसे समूह जिनके द्वारा आयनों का आदान-प्रदान हो सकता है); इनकी संरचना जालीदार होती है, एवं ये अघुलनशील होते हैं। आमतौर पर ये गोलाकार कण होते हैं। कार्य स्तर: जैसे ही घोल रेजिन के संपर्क में आता है, आयन-विनिमय अभिक्रिया शुरू हो जाती है। जैसे-जैसे पानी बहता है, घोल की संरचना एवं रेजिन की संरचना में लगातार परिवर्तन होता रहता है; अर्थात् जैसे-जैसे रेजिन ऊपर की ओर जाता है, उसमें Ca2+ आयनों की सांद्रता भी बढ़ती जाती है। ； जैसे-जैसा पानी नीचे की ओर बहता है, पानी में Ca2+ आयनों की सांद्रता कम होती जाती है। जब जल की मात्रा एक निश्चित स्तर तक पहुँच जाती है, तो आयन-विनिमय अभिक्रिया संतुलन में आ जाती है; इसके परिणामस्वरूप रेजिन एवं घोल में Na+ आयनों की सांद्रता में कोई परिवर्तन नहीं होता। इस समय, रेजिन की ऊपरी परत में होने वाली आयन-विनिमय प्रक्रिया शुरू होने से लेकर निचली परत में आयन-विनिमय संतुलन स्थापित होने तक, एक निश्चित ऊँचाई वाला आयन-विनिमय क्षेत्र बन जाता है; इसे “विनिमय-क्षेत्र” या “कार्य-परत” कहा जाता है। जल प्रवाह शुरू होने के शुरुआती चरण में, चूँकि आयन-विनिमय प्रक्रिया अभी शुरू ही हुई है, इसलिए आयन-विनिमय क्षेत्र अभी तक विकसित नहीं हुआ है; कुछ समय बाद ही ऐसा आयन-विनिमय क्षेत्र बन पाता है।
आयन-विनिमय रेजिन का पूरा नाम, वर्गीकरण-नाम, संरचना-नाम (या जीन-नाम) एवं मूल नाम से मिलकर बनता है। रिक्त संरचनाओं को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है – जेल-प्रकार एवं बड़े-छिद्र वाला प्रकार। जिनमें भौतिक रूप से छिद्र होते हैं, उन्हें “बड़े-छिद्र वाला रेजिन” कहा जाता है; ऐसे रेजिनों के नाम के आगे “बड़े-छिद्र” जिन पदार्थों का वर्गीकरण अम्लीय है, उनके नाम के सामने “धन” शब्द जोड़ा जाना चाहिए; जबकि जिन पदार्थों का वर्गीकरण क्षारीय है, उनके नाम के सामने “ऋण” शब्द जोड जैसे कि हमारे MTBE रिएक्टर में पाया जाने वाला बड़े छिद्रों वाला अम्लीय कैटायन एक्सचेंज रेजिन आदि।
उत्तर: ऑपरेशन के दौरान, रेजिन परत में तीन क्षेत्र बन जाते हैं – सबसे ऊपरी स्तर पर “अक्षम रेजिन परत” (जिसे अक्षम/संतृप्त परत भी कहा जाता है), मध्य भाग में “विनिमय परत” (जिसे कार्यरत परत भी कहा जाता है), एवं सबसे नीचे “अविनिमयित परत”।
इसे रेजिन स्तंभों में रखकर ही कार्य कराया जाता है; ऐसा करने से इसकी कार्यक्षमता बेहतर रहती है, एवं इसका पुनरुत्पादन भी आसान हो जाता है।
आयन विनिमय रेजिन, ऐसे उच्च आणविक वजन वाले यौगिक हैं जिनमें आयनों का आदान-प्रदान करने वाले सक्रिय समूह होते हैं; इनकी संरचना जालनुमा होती है, एवं ये अघुलनशील होते हैं। आमतौर पर ये गोलाकार कणों के रूप में होते हैं।
आयन विनिमय रेजिन की कार्यकारी परत क्या है? जैसे ही घोल रेजिन के संपर्क में आता है, आयन-विनिमय अभिक्रिया शुरू हो जाती है। जैसे-जैसे पानी बहता है, घोल की संरचना एवं रेजिन की संरचना में लगातार परिवर्तन होता रहता है; अर्थात् जैसे-जैसे रेजिन ऊपर की ओर जाता है, उसमें Ca2+ आयनों की सांद्रता भी बढ़ती जाती है। ； जैसे-जैसा पानी नीचे की ओर बहता है, पानी में Ca2+ आयनों की सांद्रता कम होती जाती है। जब जल की मात्रा एक निश्चित स्तर तक पहुँच जाती है, तो आयन-विनिमय अभिक्रिया संतुलन में आ जाती है; इसके परिणामस्वरूप रेजिन एवं घोल में Na+ आयनों की सांद्रता में कोई परिवर्तन नहीं होता। इस समय, रेजिन की ऊपरी परत में होने वाली आयन-विनिमय प्रक्रिया शुरू होने से लेकर निचली परत में आयन-विनिमय संतुलन स्थापित होने तक, एक निश्चित ऊँचाई वाला आयन-विनिमय क्षेत्र बन जाता है; इसे “विनिमय-क्षेत्र” या “कार्य-परत” कहा जाता है।
आयन विनिमय रेजिन की कार्यकारी परत क्या है? जैसे ही घोल रेजिन के संपर्क में आता है, आयन-विनिमय अभिक्रिया शुरू हो जाती है। जैसे-जैसे पानी बहता है, घोल की संरचना एवं रेजिन की संरचना में लगातार परिवर्तन होता रहता है; अर्थात् जैसे-जैसे रेजिन ऊपर की ओर जाता है, उसमें Ca2+ आयनों की सांद्रता भी बढ़ती जाती है। ； जैसे-जैसा पानी नीचे की ओर बहता है, पानी में Ca2+ आयनों की सांद्रता कम होती जाती है। जब जल की मात्रा एक निश्चित स्तर तक पहुँच जाती है, तो आयन-विनिमय अभिक्रिया संतुलन में आ जाती है; इसके परिणामस्वरूप रेजिन एवं घोल में Na+ आयनों की सांद्रता में कोई परिवर्तन नहीं होता। इस समय, रेजिन की ऊपरी परत में होने वाली आयन-विनिमय प्रक्रिया शुरू होने से लेकर निचली परत में आयन-विनिमय संतुलन स्थापित होने तक, एक निश्चित ऊँचाई वाला आयन-विनिमय क्षेत्र बन जाता है; इसे “विनिमय-क्षेत्र” या “कार्य-परत” कहा जाता है।
आयन विनिमय रेजिन की कार्यकारी परत क्या है? इस पोस्ट में छिपी हुई जानकारी: उत्तर: जब पानी रेजिन परत से गुजरता है, तो आयन-विनिमय की गति के कारण, पानी में मौजूद आयनों की मात्रा को वांछित स्तर तक लाने हेतु पानी को कुछ ऊँचाई तक जाना ही पड़ता है। जल में मौजूद आयन, लगातार रेजिन कणों के अंदर फैलते रहते हैं; ऐसी स्थिति में इस रेजिन परत को “कार्यरत परत” कहा जाता है।
रेजिन की ऊपरी परत में होने वाली आयन-विनिमय प्रक्रिया शुरू होने से लेकर निचली परत में विनिमय-संतुलन स्थापित होने तक, एक निश्चित ऊँचाई वाला आयन-विनिमय क्षेत्र बन जाता है; इसे “विनिमय-क्षेत्र” या “कार्य-परत” कहा जाता है।
इस पोस्ट को अंतिम बार wang*nhua77020 द्वारा 2016-3-14 22:02 पर संपादित किया गया। जैसे ही घोल रेजिन के संपर्क में आता है, आयन-विनिमय अभिक्रिया शुरू हो जाती है। जैसे-जैसे पानी बहता है, घोल की संरचना एवं रेजिन की संरचना में लगातार परिवर्तन होता रहता है; अर्थात् जैसे-जैसे रेजिन ऊपर की ओर जाता है, उसमें Ca2+ आयनों की सांद्रता भी बढ़ती जाती है। ； जैसे-जैसा पानी नीचे की ओर बहता है, पानी में Ca2+ आयनों की सांद्रता कम होती जाती है। जब जल की मात्रा एक निश्चित स्तर तक पहुँच जाती है, तो आयन-विनिमय अभिक्रिया संतुलन में आ जाती है; इसके परिणामस्वरूप रेजिन एवं घोल में Na+ आयनों की सांद्रता में कोई परिवर्तन नहीं होता। इस समय, रेजिन की ऊपरी परत में होने वाली आयन-विनिमय प्रक्रिया शुरू होने से लेकर निचली परत में विनिमय-संतुलन स्थापित होने तक, एक निश्चित ऊँचाई वाला आयन-विनिमय क्षेत्र बन जाता है; इसे “विनिमय-क्षेत्र” या “कार्य-परत” कहा जाता है।