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नमकीन पानी का pH आमतौर पर 8-10 के बीच ही रखा जाता है। इस संबंध में कुछ सवाल हैं, जिनके जवाब जानना चाहता हूँ:
1. क्या इस pH सीमा को बनाए रखने का कारण यह है कि चेओरेटिंग रेजिन की अवशोषण क्षमता इसी सीमा में सबसे अच्छी होती है?
2. यदि नमकीन पानी में कोई मुक्त क्लोरीन न हो, तो क्या सैद्धांतिक रूप से pH को इस सीमा से बाहर भी रखा जा सकता है? ऐसा करने से क्या प्रभाव पड़ेगा? (अम्लीय वातावरण में CaCO3 जैसे अवक्षेप घुल सकते हैं; इसलिए ऐसा करना संभव नहीं है। लेकिन pH >10 होने पर क्या होगा?)
3. pH को अतिरिक्त क्षार की मात्रा के द्वारा ही नियंत्रित किया जाता है। यदि सोडियम कार्बोनेट की मात्रा 0.5 ग्राम/लीटर से अधिक हो जाए, एवं केई मेम्ब्रेन के बाद पर्याप्त मात्रा में HCl न डाला जाए, तो क्या प्रभाव पड़ेगा? क्या अतिरिक्त सोडियम कार्बोनेट उत्पादन प्रक्रिया में कोई हानिकारक रासायनिक प्रतिक्रिया पैदा कर सकता है?
ये सवाल इसलिए पूछे गए हैं, क्योंकि आज मूल नमक में Sr की मात्रा सीमा से अधिक थी, इसलिए अधिक मात्रा में सोडियम कार्बोनेट डाला गया। मुझे लगा कि यदि सोडियम कार्बोनेट या क्षार की मात्रा अधिक हो जाए, तो क्या प्रभाव पड़ेगा, एवं pH सीमा से बाहर होने पर क्या होगा? आशा है कि आप सभी मुझे जरूर बताएंगे।
1. कौन-सा रेजिन उपयोग में आ रहा है? रेजिन निर्माताओं की ओर से लवणीय जल के pH संबंधी कुछ आवश्यकताएँ होती हैं; इस बारे में तकनीकी समझौते को देखकर ही जानकारी प्राप्त की जा सकती है। 2. पहले सवाल की तरह, रेजिन के लिए pH मान का होना आवश्यक है। इसलिए, रास्ते से भटकें नहीं। 3. PH मान सही सीमा के भीतर है; अत्यधिक क्षारीयता का कोई प्रभाव नहीं है।
क्या आपका मतलब है कि pH को नियंत्रित करने का मुख्य कारण, चेलेटिंग रेजिन की pH प्रति चयनात्मकता है? नमकीन पानी में मौजूद अवशिष्ट सोडियम कार्बोनेट एवं सोडियम हाइड्रॉक्साइड, आगे की उत्पादन प्रक्रियाओं में मुख्य रूप से कौन-कौन सी अभिक्रियाएँ करते हैं? क्या चक्रीय हल्के नमकीन पानी के मिश्रण की प्रक्रिया में ही HCL के साथ इसकी अभिक्रिया हो गई, इसलिए वास्तव में टैंक में जाने वाले नमकीन पानी में सोडियम कार्बोनेट एवं सोडियम हाइड्रॉक्साइड लगभग नहीं है?
pH को नियंत्रित करने के मुख्य कारणों में से एक है, चेलेटिंग रेजिन की pH प्रति चयनात्मकता; दूसरा कारण है, कैल्शियम एवं मैग्नीशियम के हाइड्रॉक्साइड सोडियम एवं कार्बोनेट सोडियम के साथ अभिक्रिया करने हेतु आवश्यक परिस्थितियों को बनाए रखना। इलेक्ट्रोलाइजर में नमकीन पानी में एसिड मिलाया जाता है। कार्बोनेट, एसिड के साथ अभिक्रिया करके कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करता है; जबकि सोडियम हाइड्रॉक्साइड, एसिड के साथ अभिक्रिया करके सोडियम क्लोराइड एवं पानी उत्पन्न करता है।
PH, कैल्शियम-मैग्नीशियम आयनों एवं सोडियम कार्बोनेट/सोडियम हाइड्रॉक्साइड के बीच होने वाली अभिक्रिया का प्रत्यक्ष कारण तो नहीं होगा। सबसे पहले, सोडियम कार्बोनेट एवं सोडियम हाइड्रॉक्साइड, कैल्शियम एवं मैग्नीशियम आयनों के साथ पहले से ही अभिक्रिया करते हैं। वास्तव में, pH पर ही अतिरिक्त क्षारीयता का प्रभाव पड़ता है; pH ही अभिक्रिया की गति को प्रभावित नहीं करता। क्या आपकी राय भी ऐसी ही है? इसलिए मुझे लगता है कि, यदि रेजिन को चेतन करने हेतु ऐसा न किया जाए, तो सैद्धांतिक रूप से अम्लता की मात्रा को ऐसे ही नियंत्रित किया जा सकता है, ताकि वह कैल्शियम एवं मैग्नीशियम आयनों की मात्रा के अनुरूप हो।
इस पोस्ट को अंतिम बार “दू शियाओपिंग” द्वारा 2016-4-21 08:41 पर संपादित किया गया। “अतिरिक्त क्षारीयता” एवं “pH मान” – ये दोनों ही महत्वपूर्ण अवधारणाएँ हैं। pH मान, विलयन की अम्लीय/क्षारीय प्रकृति को दर्शाता है; जबकि अतिरिक्त क्षारीयता, विलयन में उस पदार्थ की सांद्रता को दर्शाती है। pH मान ही महत्वपूर्ण है… अम्लीय परिस्थितियों में, कोई अभिक्रिया कैसे होगी? उदाहरण के लिए, यदि लवणीय विलयन में अमोनिया हो, तो उसे हटाने हेतु सोडियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग किया जाता है। लेकिन यदि परिस्थितियाँ क्षारीय न हों (अर्थात् pH 7 से कम हो), तो अमोनिया को कैसे हटाया जा सकता है? जाहिर है, इसे हटाया नहीं जा सकता। लेकिन विशेष परिस्थितियों में, जैसे कि नमकीन पानी में मैग्नीशियम होने की स्थिति में, आपकी बात सही है – अत्यधिक क्षारीयता PH पर प्रभाव डालती है, एवं इस अत्यधिक मात्रा का स्तर ही इस अभिक्रिया की गति को प्रभावित करता है। मेरा मतलब है: कई प्रतिक्रियाएँ pH मान पर आधारित होती हैं; जब pH मान आवश्यक स्तर पर होता है, तभी ही कोई प्रतिक्रिया संभव होती है। तभी ही “अतिरिक्त मात्रा” की बात की जा सकती है।
1. हाइड्रोजन ऑक्साइड मैग्नीशियम का अवक्षेप pH 10.5 पर घुल जाता है, जबकि कार्बनेट कैल्शियम का अवक्षेप pH 9.4 पर घुल जाता है। यदि कैटलिस्ट रेजिन टावर में pH को 9 पर नियंत्रित किया जाए, तो कैल्शियम एवं मैग्नीशियम आयनों के रूप में मौजूद रहते हैं, जिससे वे कैटलिस्ट रेजिन टावर द्वारा आसानी से अवशोषित हो ज इसके अलावा, कीटाणु-बंधनकारी रेजिन टॉवरों की अवशोषण क्षमता, pH के साथ आनुपातिक होती है। PH7-9 के बीच अवशोषण क्षमता में तेज़ वृद्धि हो रही है। 2. PH, नमकीन पानी में, एवं पूरे क्लोर-अल्कली सिस्टम में भी एक महत्वपूर्ण कारक है। जब लवणीय जल में pH बहुत कम होता है, तो अभिक्रिया पूरी तरह नहीं होती; जबकि pH बहुत अधिक होने पर सिलिकॉन जैसे पदार्थ घुल जाते हैं। इसके अलावा, यदि PH मान बहुत अधिक हो, तो हाइड्रॉक्साइड मैग्नीशियम का निर्माण तेज़ी से होता है, जिससे अवक रिएक्शन टैंक का तापमान आमतौर पर 10.5 पर ही रखा जाता है। 3. अत्यधिक सोडियम कार्बोनेट, इलेक्ट्रोलाइट टैंक के इनपुट/आउटपुट भागों में अम्लता पर प्रभाव डालता है। ऐसी स्थिति में अम्ल मिलाने से स्थिति अस्थिर हो जाती है, एवं अत्यधिक अम्ल मिलाने से झिल्ली पर भी प्रभाव पड़ सकता है। यदि सोडियम कार्बोनेट की मात्रा बहुत अधिक हो जाए, तो इससे इलेक्ट्रोलाइट घोल के प्रवाह पर भी प्रभाव पड़ सकता है।
यदि PH मान अधिक हो, तो हाइड्रॉक्साइड मैग्नीशियम तेजी से बनता है। सहायक अवक्षेपकों एवं क्लीयरिंग टैंकों की मदद से हाइड्रॉक्साइड मैग्नीशियम का अवक्षेपण आसान हो जाता है; इससे प्रारंभिक लवणीय जल में मौजूद मैग्नीशियम आयनों की मात्रा कम हो जाती है… क्या यह बेहतर नहीं है? यह क्यों कहा जाता है कि हाइड्रोजन, ऑक्सीजन एवं मैग्नीशियम के बीच अभिक्रिया बहु
इसके अलावा, यदि कैल्शियम कार्बोनेट एवं मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड, PH>9.5 की स्थिति में घुल जाते हैं, तो मोटे लवणीय जल को केई-मेम्ब्रेन से गुजारने के बाद प्राप्त होने वाले जल में HCl मिलाए बिना ही उच्च PH बनाए रखा जा सकता है। ऐसा करने से यह जल चेओरेटिंग रेजिन टॉवर में बेहतर ढंग से अवशोषित हो सकेगा।
अति होने से कोई लाभ नहीं होता; पुरानी प्रणाली में क्षार की बर्बादी होती थी, जबकि नई प्रणाली में नमक एवं अम्ल का उपयोग करके इसे संतुल इसके कारण खपत में वृद्धि होती है।
यह मान से कम होने पर ही यह घुलता है। यदि तुलनात्मक रूप से कोई अम्ल न डाला जाए, और अम्ल डालने से अधिक लाभ होता है, तो एक बार नमकीन पानी डालने के बाद ही अम्ल डालने की प्रक्रिया पर विचार किया जा सकता है। आम तौर पर, रिएक्शन टैंक में PH स्तर हमेशा रेजिन टावर तक बना रहता है। इसलिए सैद्धांतिक रूप से, PH10.5 का मान अधिक किफायती एवं उचित हो सकता है।