गतिशील भाप अवशोषण तकनीक, जैव-ऊर्जा सामग्रियों के अध्ययन में क्या भूमिका निभाती है?

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गतिशील भाप अवशोषण तकनीक, जैव-ऊर्जा सामग्रियों के अध्ययन में क्या भूमिका निभाती है? जैव-ऊर्जा सामग्री, अपने रासायनिक गुणों के कारण, पानी अवशोषित करने में सक्षम होती है; इसलिए इसमें आमतौर पर बहुत अधिक मात्रा में पानी होता है। साथ ही, यह वातावरण में मौजूद जलवाष्प को भी आसानी से अवशोषित कर लेती है। इसलिए, बहुत कम या बहुत अधिक आर्द्रता, इस सामग्री के गुणों के लिए हानिकारक होती है। जैसे, कम आर्द्रता की स्थिति में प्रोटीन निष्क्रिय हो जाते हैं; वहीं, उच्च आर्द्रता की स्थिति में जैविक अणुओं के यांत्रिक गुणों में काफी कमी आ जाती है। 1) सूखना: लकड़ी, भूसा, पुआल, चमड़ा आदि जैसी कई ठोस सामग्रियों में जल अवशोषण की क्षमता, उनके सूखने एवं टिकाऊपन को मापने हेतु एक महत्वपूर्ण मापदंड है। पिछले 10 वर्षों में, SMS कंपनी द्वारा विकसित DVS विधि, सूखने एवं जल-निकासी संबंधी प्रक्रियाओं के अध्ययन हेतु एक मानक प्रयोगशाला विधि के रूप में उपयोग में आ रही है। 2) कणों का चिपकना – कई जैविक एवं प्राकृतिक सामग्रियों के उपयोग हेतु, कणों का आपस में चिपकना एक कठिन समस्या है। चिपकने की क्षमता को जाँचने हेतु सामग्री की सतही ऊर्जा एक महत्वपूर्ण कारक है; हालाँकि, चूँकि ऐसी सामग्रियाँ रेशे, कणों या झिल्लियों के रूप में होती हैं, इसलिए इनका परीक्षण करना कठिन हो जाता है। 3) ग्लासीकरण तापमान: अक्रिस्टलीय सामग्रियों में हमेशा ग्लासीकरण तापमान होता है। जल-प्रेमी सामग्रियों में, ग्लासीकरण तापमान, सामग्री में मौजूद जल की मात्रा पर बहुत ही संवेदनशील होता है। DVS उपकरण, अक्रिस्टलीय ठोस पदार्थों के ग्लासीकरण तापमान के अध्ययन हेतु बहुत ही प्रभावी है। 4) जलवाष्प का प्रसार एवं पारगम्यता – जैविक सामग्रियों में, उनकी शुरुआती अवस्था में ही बड़ी मात्रा में जल मौजूद होता है। इसलिए, इन सामग्रियों में पानी के प्रसार एवं पारगम्यता को समझना, उनकी रासायनिक एवं संरचनात्मक विशेषताओं तथा गुणों को समझने हेतु आवश्यक है। DVS उपकरण, जैविक एवं प्राकृतिक सामग्रियों में विसरण एवं पारगम्यता से संबंधित गतिशील एवं संतुलन संबंधी जानकारी प्राप्त करने हेतु आदर्श विकल्प है। 5) जल-अवशोषण समतापरेखाएँ – जैव-ऊर्जा सामग्री के जल-अवशोषण गुणों को जानना, उसके गुणों एवं उपयोगों को समझने हेतु आवश्यक है। पिछले 20 वर्षों में, SMS कंपनी द्वारा विकसित DVS विधि, पानी द्वारा अवशोषण की प्रक्रिया का परीक्षण करने हेतु एक मानक प्रयोगात्मक विधि बन गई है। इस विधि का वर्णन संयुक्त राज्य अमेरिका एवं यूरोपीय संघ की औषधि संहिताओं में भी किया गया है। 6) सतही क्षेत्रफल: उन्नत DVS तकनीकों का उपयोग, जल एवं अन्य कार्बनिक विलायकों में जैव-सामग्रियों के अवशोषण/मुक्त होने की प्रक्रिया का परीक्षण करने हेतु किया जा सकता है। 77K से अधिक तापमान पर जैव-पदार्थों के नमूनों का विशिष्ट सतहक्षेत्र ज्ञात किया जा सकता है; यह उपयोग की गई अवशोषक भाप, तापमान (जो कि कमरे के तापमान से अधिक, कम, या लगभग समान हो) पर निर्भर है। 7) अन्य उपकरणों के साथ उपयोग: DVS का उपयोग रामन, FTIR एवं XRD जैसी तकनीकों के साथ किया जा सकता है; इससे सामग्री के गुणों के बारे में और अधिक जानकारी प्राप्त की जा सकती है।