【प्रतिदिन एक प्रश्न】रसायन इंजीनियरिंग के सिद्धांत 260: सुखाना (11 दिसंबर)
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इस पोस्ट को अंतिम बार “ज़ाईहुई कांगकियाओ” द्वारा 2015-12-24, 13:40 पर संपादित किया गया। अब “रसायन विज्ञान सिद्धांत” विभाग में “प्रतिदिन एक प्रश्न” नामक कार्यक्रम शुरू किया गया 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 स्थानांतरण एवं पृथक्करण”, “रसायन विज्ञान में ऊष्मागतिकी” आदि विषयों पर भी कार्यक्रम शुरू किए जाएंगे। हम आशा करते हैं कि सभी लोग इस कार्यक्रम का सक्रिय रूप से समर्थन करेंगे। “प्रतिदिन एक प्रश्न” कार्यक्रम में दिए गए प्रश्नों के उत्तर सीधे ही दिए जाएंगे; 1 दिन बाद यह विषय बंद कर दिया जाएगा! ! भाग लेने पर ही 3 वेल्थ रिवॉर्ड मिलते हैं; सही उत्तर देने पर अतिरिक्त 3 वेल्थ भी मिलते हैं~~ सरल प्रश्न: नम पदार्थों में मौजूद जल को, उसे सुखाने की प्रक्रिया के आधार पर, किस तरह वर्गीकृत किया जा सकता है? हटाने की कठिनाई के आधार पर इसे कैसे वर्गीकृत किया जा सकता है? नम पदार्थों में मौजूद जल को, सुखाने की प्रक्रिया के आधार पर, “संतुलित जल” एवं “मुक्त जल” में विभाजित किया जा सकता है। हटाने की कठिनाई के आधार पर: जुड़ा हुआ जल एवं अजुड़ा हुआ जल।
नम पदार्थों में मौजूद जल को, उसे सुखाने की संभावना के आधार पर “संतुलित जल” एवं “मुक्त जल” में विभाजित किया जा सकता है। जबकि, उस जल को हटाने की कठिनाई के आधार पर उसे “बंधा हुआ जल” एवं “अबंधा हुआ जल” में विभाजित किया जा सकता है।
गीली सामग्री में मौजूद जल को निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया जाता है: रासायनिक रूप से बंधा हुआ जल, भौतिक-रासायनिक रूप से बंधा हुआ जल, एवं यांत इनमें से, भौतिक-रासायनिक रूप से जुड़ा हुआ जल एवं यांत्रिक रूप से जुड़ा हुआ जल को सुखाने की प्रक्रिया द्वारा अलग किया जा सकता है। यांत्रिक रूप से जुड़ा हुआ जल सबसे आसानी से हटाया जा सकता है; भौतिक-रासायनिक रूप से जुड़ा हुआ जल इसके बाद आता है। जबकि रासायनिक रूप से जुड़ा हुआ जल हटाना बहुत कठिन है
नम पदार्थों में मौजूद जल को, सुखाने की प्रक्रिया के आधार पर, किस तरह वर्गीकृत किया जा सकता है? जल-संतुलन एवं मुक्त जल ； हटाने की कठिनाई के आधार पर इसे कैसे वर्गीकृत किया जा सकता है? जुड़े हुए जल एवं अजुड़े हुए जल।
उत्तर: सामग्री में मौजूद जल को, उसे सुखाने की प्रक्रिया के आधार पर, “संतुलित जल” एवं “मुक्त जल” में विभाजित किया जा सकता है।； सामग्री में मौजूद जल को, उसे हटाने की कठिनाई के आधार पर, “बंधा हुआ जल” एवं “अबंधा हुआ जल” में विभाजित किया जा सकता है।
जल की संतुलित मात्रा एवं मुक्त जल; बंधा हुआ जल एवं अबंधा हुआ जल।
जल-संतुलन एवं मुक्त जल； जुड़े हुए जल एवं अजुड़े हुए जल।
सामग्री में मौजूद जल को, उसे सुखाने की प्रक्रिया के आधार पर, “संतुलित जल” एवं “मुक्त जल” में विभाजित किया जा सकता है।； सामग्री में मौजूद जल को, उसे हटाने की कठिनाई के आधार पर, “बंधा हुआ जल” एवं “अबंधा हुआ जल” में विभाजित किया जा सकता है।
नम पदार्थों में मौजूद जल को, सुखाने की प्रक्रिया के आधार पर, किस तरह वर्गीकृत किया जा सकता है? संतुलित जल एवं मुक्त जल को, उन्हें हटाने की कठिनाई के आधार पर कैसे वर्गीकृत किया जा सकता है? बंधित जल एवं अबंधित जल
नम सामग्री में मौजूद जल को, उसे सुखाने की प्रक्रिया के आधार पर, “संतुलित जल” एवं “मुक्त जल” में विभाजित किया जा सकता है।； हटाने की कठिनाई के आधार पर, इसे (बंधित जल एवं अबंधित जल) में विभाजित किया जा सकता है।
सामग्री में मौजूद जल को, उसे सुखाने की प्रक्रिया के आधार पर, “संतुलित जल” एवं “मुक्त जल” में विभाजित किया जा सकता है।； सामग्री में मौजूद जल को, उसे हटाने की कठिनाई के आधार पर, “बंधा हुआ जल” एवं “अबंधा हुआ जल” में विभाजित किया जा सकता है।
संतुलित जल एवं मुक्त जल – बंधा हुआ जल एवं अबंधा हुआ जल
नम पदार्थों में मौजूद जल को सुखाने की प्रक्रियाओं के आधार पर अलग किया जा सकता है; द्विघटकीय मिश्रणों को अलग करना सबसे सरल आसवन प्रक्रिया है। विशिष्ट आसवन उपकरण, निरंतर आसवन उपकरण होता है (चित्र 1); इसमें आसवन टावर, रीबॉयलर, कंडेनसर आदि शामिल होते हैं। डिस्टिलेशन टॉवर में वाष्प एवं तरल पदार्थ आपस में संपर्क करते हैं, जिससे पदार्थों का आदान-प्रदान होता है। टॉवर के ऊपरी हिस्से में स्थित कंडेनसर के कारण वाष्प का आंशिक रूप से घनीकरण हो जाता है; इस घनीकृत तरल पदार्थ का एक हिस्सा रिफ्लक्स लिक्विड के रूप में फिर से टॉवर के ऊपरी हिस्से में वापस जाता है, जबकि श टॉवर के नीचे स्थित रीबॉयलर, तरल पदार्थ को आंशिक रूप से वाष्पीकृत कर देता है; वाष्प टॉवर के ऊपर की ओर जाती है, जबकि शेष तरल पदार्थ टॉवर के नीचे ही उत्पाद के रूप में प्राप्त इनपुट सामग्री को टॉवर के मध्य भाग में डाला जाता है। इनपुट सामग्री में मौजूद तरल पदार्थ, एवं टॉवर के ऊपरी भाग से आने वाला तरल पदार्थ, दोनों ही टॉवर के नीचे की ओर जाते हैं। वहीं, इनपुट सामग्री में मौजूद वाष्प, एवं टॉवर के निचले भाग से आने वाली वाष्प पूरे विसरण टावर में, वाष्प एवं तरल दोनों चरण आपस में विपरीत दिशा में मिलते हैं, जिससे चरणों के बीच पदार्थों का आदान-प्र तरल अवस्था में मौजूद आसानी से वाष्पित होने वाले घटक, वाष्प अवस्था में चले जाते हैं; जबकि वाष्प अवस्था में मौजूद कठिनाई से वाष्पित होने व उन पदार्थ-समूहों के लिए, जिनमें स्थिर-उत्कलन यौगिक नहीं बनते, यदि उचित डिज़ाइन एवं संचालन किया जाए, तो आसवित तरल में उच्च शुद्धता वाले, आसानी से वाष्पित होने वाले घटक होंगे; जबकि टॉवर के नीचे प्राप्त उत्पाद में उच्च शुद्धता वाले, कठिनाई से वाष्पित होने इनलेट के ऊपर स्थित टॉवर के उस हिस्से में, ऊपर जाने वाली भाप में मौजूद सरलता से वाष्पीकृत होने वाले घटकों को और अधिक संघनित किया जाता है; इसे “डिस्टिलेशन सेक्श ； इनलेट के नीचे स्थित टॉवर का वह हिस्सा, जहाँ तरल पदार्थ से सरलता से वाष्पीकृत होने वाले घटकों को अलग किया जाता है, उसे “डिस्टिलेशन सेक्शन” कहा जाता है दोनों प्रक्रियाओं के संयोजन से, तरल मिश्रण में मौजूद दोनों घटक आपस में पूरी तरह अलग हो जाते हैं, जिससे वांछित शुद्धता वाले दो उत्पाद प्राप्त होते हैं। जब n घटकों वाले मिश्रण को पूरी तरह से अलग करके n उच्च शुद्धता वाले एकल-घटकीय उत्पाद प्राप्त किए जाते हैं, तो n-1 टॉवरों की आवश्यकता होती है। विसरण विधि के द्वारा तरल मिश्रणों को अधिक पूर्ण रूप से अलग किया जा सकता है; इसका मुख्य कारण है “रिफ्लक्स” का उपयोग। रिफ्लक्स में, टॉवर के ऊपरी हिस्से में मौजूद उच्च सांद्रता वाले आसानी से वाष्पीभूत होने वाले घटकों का तरल रूप, एवं टॉवर के निचले हिस्से में मौजूद उच्च सांद्रता वाले कठिनी से वाष वाष्प-तरल प्रवाह के कारण वाष्प एवं तरल दोनों ही चरणों में विपरीत दिशा में संपर्क होता है; इस प्रकार टॉवर के दोनों सिरों पर क्रमशः अपेक्षाकृत शुद्ध एकल-घटक उत्पाद प्राप्त होते हैं। टॉवर के शीर्ष से वापस टॉवर में आने वाले तरल पदार्थ की मात्रा एवं टॉवर के शीर्ष से प्राप्त होने वाले उत्पाद की मात्रा के बीच का अनुपात, “रिफ्लक्स रेशियो” कहलाता है। यह डिस्टिलेशन प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण नियंत्रण मापदंड है; इसमें होने वाले परिवर्तनों से डिस्टिलेशन प्रक्रिया की प्रभावशीलता एवं ऊर्जा खपत पर प्रभाव पड
नम पदार्थों में मौजूद जल को, सुखाने की प्रक्रिया के आधार पर, किस तरह वर्गीकृत किया जा सकता है? हटाने की कठिनाई के आधार पर इसे कैसे वर्गीकृत किया जा सकता है? इसे दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है – संतुलित जल एवं मुक्त जल। जबकि, हटाने की कठिनाई के आधार पर इसे “बंधा हुआ जल” एवं “अबंधा हुआ जल” भी कहा जा सकता है।
नम पदार्थों में मौजूद जल को, सुखाने की प्रक्रिया के आधार पर, किस तरह वर्गीकृत किया जा सकता है? हटाने की कठिनाई के आधार पर इसे कैसे वर्गीकृत किया जा सकता है? सूखे माध्यम का तापमान एवं आर्द्रता: माध्यम का तापमान जितना अधिक होता है, उसकी आर्द्रता उतनी ही कम होती है। ； तो, स्थिर गति वाले सुखाने के चरण में दर भी उतनी ही अधिक होती है। लेकिन थर्मोसेंसिटिव सामग्रियों के लिए, उचित तापमान ही चुनना आवश्यक है।
नम पदार्थों में मौजूद जल को, सुखाने की प्रक्रिया के आधार पर, “संतुलित जल” एवं “मुक्त जल” में विभाजित किया जा सकता है। हटाने की कठिनाई के आधार पर: जुड़ा हुआ जल एवं अजुड़ा हुआ जल।
नम पदार्थों में मौजूद जल को, सुखाने की प्रक्रिया के आधार पर, “संतुलित जल” एवं “मुक्त जल” में विभाजित किया जा सकता है। हटाने की कठिनाई के आधार पर: जुड़ा हुआ जल एवं अजुड़ा हुआ जल।
नम पदार्थों में मौजूद जल को, सुखाने की प्रक्रिया के आधार पर, “संतुलित जल” एवं “मुक्त जल” में विभाजित किया जा सकता है। हटाने की कठिनाई के आधार पर: जुड़ा हुआ जल एवं अजुड़ा हुआ जल।
उत्तर: सामग्री में मौजूद जल को, उसे सुखाने की प्रक्रिया के आधार पर, “संतुलित जल” एवं “मुक्त जल” में विभाजित किया जा सकता है।； सामग्री में मौजूद जल को, उसे हटाने की कठिनाई के आधार पर, “बंधा हुआ जल” एवं “अबंधा हुआ जल” में विभाजित किया जा सकता है।
नम पदार्थों में मौजूद जल को, सुखाने की प्रक्रिया के आधार पर, किस तरह वर्गीकृत किया जा सकता है? हटाने की कठिनाई के आधार पर इसे कैसे वर्गीकृत किया जा सकता है? नम पदार्थों में मौजूद जल को, सुखाने की प्रक्रिया के आधार पर, “संतुलित जल” एवं “मुक्त जल” में विभाजित किया जा सकता है। हटाने की कठिनाई के आधार पर: जुड़ा हुआ जल एवं अजुड़ा हुआ जल।
सामग्री में मौजूद जल को, उसे सुखाने की प्रक्रिया के आधार पर, “संतुलित जल” एवं “मुक्त जल” में विभाजित किया जा सकता है।； सामग्री में मौजूद जल को, उसे हटाने की कठिनाई के आधार पर, “बंधा हुआ जल” एवं “अबंधा हुआ जल” में विभाजित किया जा सकता है।