अवशोषक एवं आणविक सूखे के बीच का अंतर एवं संबंध

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इस पोस्ट को अंतिम बार “मैं दयालु हूँ” द्वारा 2016-8-9 09:39 पर संपादित किया गया। अवशोषकों को उनके छिद्रों के आकार, कणों के आकार, रासायनिक संरचना, सतही ध्रुवता आदि के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, मोटे/छोटे छिद्रों वाले अवशोषक, पाउडर/कण/रेखाकार अवशोषक, कार्बन/ऑक्साइड आधारित अवशोषक, ध्रुवीय/गैर-ध्रुवीय अवशोषक आदि। आमतौर पर उपयोग में आने वाले अवशोषकों में कार्बन-आधारित विभिन्न प्रकार के सक्रिय कार्बन अवशोषक, एवं धातु/गैर-धातु ऑक्साइडों से बने अवशोषक शामिल हैं (जैसे सिलिका जेल, एल्यूमिना, मॉलिक्यूलर सीवेज, प्राकृतिक मिट्टी आदि)। अवशोषकों के मूल्यांकन हेतु प्रमुख संकेतकों में विभिन्न गैसीय अशुद्धियों को अवशोषित करने की क्षमता, क्षय दर, ढीली स्थिति में घनत्व, विशिष्ट सतह क्षेत्रफल, एवं दबाव-प्रतिरोधक क्षमता आदि शामिल हैं। इसका उपयोग विषाक्त गैसों को हटाने, पेट्रोलियम एवं वनस्पति तेलों को शुद्ध करने, वायरसों एवं कवकों से बचाव करने, प्राकृतिक गैस में से पेट्रोल निकालने, तथा सिरका एवं अन्य रंगीन पदार्थों को रंगहीन बनाने हेतु किया जाता है। औद्योगिक क्षेत्र में आमतौर पर उपयोग में आने वाले अवशोषकों में सिलिका जेल, एक्टिवेटेड एल्यूमिना, एक्टिवेटेड कार्बन, मॉलिक्यूलर सीवेज आदि शामिल हैं। इसके अलावा, किसी विशेष घटक को चुनिंदा रूप से अवशोषित करने हेतु विशेष रूप से विकसित किए गए अवशोषक भी हैं। सिलिकॉन एक जलप्रेमी, ध्रुवीय शोषक है; इसका उपयोग मुख्य रूप से पदार्थों को सुखाने, गैसों के मिश्रणों को अलग करने, एवं तेल संबंधी पदार्थों को अलग करने हेतु किया जाता है। औद्योगिक उद्देश्यों हेतु उपयोग में आने वाला सिलिकॉन, मोटे छिद्रों वाला एवं बारीक सापेक्ष आर्द्रता के उच्च स्तर पर, मोटे छिद्रों वाले सिलिका जेल की अवशोषण क्षमता, इसके वजन का 80% से अधिक हो सकती है; जबकि कम आर्द्रता की स्थिति में, इसकी अवशोषण क्षमता **पतले छिद्रों वाले सिलिका जेल की तुलना में कम होती है।** सक्रिय एल्यूमिना के गुण, मूल हाइड्रॉक्साइड की संरचना पर निर्भर होते हैं। आम तौर पर यह शुद्ध Al2O3 नहीं होता, बल्कि यह आंशिक रूप से जलयुक्त, अक्रिस्टलीय एवं छिद्रयुक्त संरचना वाला पदार्थ होता है। इसमें न केवल अक्रिस्टलीय जेल होता है, बल्कि हाइड्रॉक्साइड के क्रिस्टल भी होते हैं। चूँकि इसकी केशिकाओं की सतह पर उच्च स्तर की सक्रियता होती है, इसलिए इसे “सक्रिय एल्यूमिना” भी कहा जाता है। इसकी पानी के प्रति अत्यधिक आकर्षण-शक्ति होती है; यह सूक्ष्म मात्रा में मौजूद पानी को अवशोषित करने हेतु उपयोग में आने वाला एक अवशोषक है। एक्टिवेटेड कार्बन, लकड़ी का कोयला, फलों के छिलके, कोयला आदि जैसी कार्बनयुक्त सामग्रियों को कार्बनीकरण एवं सक्रियीकरण की प्रक्रिया से तैयार किया सक्रियीकरण विधियों को दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है, अर्थात् रसायनों द्वारा सक्रियीकरण एवं गैसों द्वारा सक्र औषधि-सक्रियीकरण विधि में, कच्चे पदार्थ में जिंक क्लोराइड, पोटैशियम सल्फाइड जैसे रासायनिक पदार्थ मिलाए जाते हैं, एवं गैर-सक्रिय वातावरण में उच्च तापमान पर इसे गर्म करके कार्बनीकरण एवं सक्रियीकरण किया जाता है। गैस-सक्रियण विधि में, एक्टिवेटेड कार्बन के कच्चे माल को गैर-सक्रिय वातावरण में गर्म किया जाता है; आमतौर पर 700°C से कम तापमान पर इसमें मौजूद वाष्पशील घटक हटा दिए जाते हैं। इसके बाद इसमें जलवाष्प, कार्बन डाइऑक्साइड, धुएँ की गैसें, वायु आदि डाले जाते हैं, एवं 700–1200°C के तापमान पर इसकी अभिक्रिया कराके इसे सक्रिय किया जाता है। एक्टिवेटेड कार्बन में बहुत सारे केशिकात्मक छिद्र होते हैं, इसलिए इसमें उत्कृष्ट अवशोषण क्षमता होती है। इसलिए, इसका उपयोग जल शोधन, रंग हटाने, गैसों के अवशोषण आदि विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है। ज़िलेना की विशेषता यह है कि इसमें आणविक छानने की क्षमता होती है; इसके छिद्रों का आकार समान होता है, जैसे 3A0, 4A0, 5A0, 10A0 आदि। 4A0 आकार-विन्यास वाला 4A0 ज़िलेट, मीथेन एवं इथेन को अवशोषित कर सकता है; लेकिन तीन कार्बन अणुओं से अधिक वाले पॉलीहाइड्रोकार्बनों को अवशोषित नहीं कर सकता। इसका उपयोग गैसों के अवशोषण/पृथक्करण, गैसों एवं तरल पदार्थों के सुखाने, तथा नॉर्मल एवं आइसोअलेन के पृथक्करण हेतु व्यापक रूप से किया जाता 　　कार्बन मोलेक्यूल सीवेज, वास्तव में एक प्रकार का एक्टिवेटेड कार्बन ही है। सामान्य कार्बन-आधारित अवशोषकों से इसका अंतर यह है कि इसमें सूक्ष्म छिद्रों का आकार एक सीमित सीमा के भीतर ही समान रूप से वितरित होता है। इन सूक्ष्म छिद्रों का आकार, जिस गैस के अणुओं को अलग किया जा रहा है, उन अणुओं के व्यास के बराबर होता है। कार्बन मोलेक्यूल सीवेज की सतही क्षेत्रफल, इसके कुल सतही क्षेत्रफल का 90% से अधिक होता है। कार्बन मोलेक्यूल सीवेज की छिद्र-संरचना मुख्य रूप से इस प्रकार होती है – बड़े छिद्रों का व्यास कार्बन कणों की बाहरी सतह से जुड़ा होता है; मध्यम आकार के छिद्र बड़े छिद्रों से निकलते हैं, जबकि सूक्ष्म छिद्र मध्यम आकार के छिद्रों से ही निकलते हैं। विभाजन की प्रक्रिया में, बड़े छिद्र मुख्य रूप से परिवहन मार्ग का कार्य करते हैं, जबकि छोटे छिद्र आणविक छानने हेतु उपयोग में आते हैं। कोयले को कच्चे माल के रूप में उपयोग करके कार्बन मोलेक्यूल सीवेज बनाने की विधियों में कार्बनीकरण विधि, गैस सक्रियण विधि, कार्बन अवक्षेपण विधि एवं इम्बेडिंग विधि शामिल हैं। इनमें से कार्बनीकरण विधि सबसे सरल है; लेकिन उच्च गुणवत्ता वाले कार्बन मोलेक्यूल सीवेज बनाने हेतु इन सभी विधियों का संयुक्त उपयोग आवश्यक है। कार्बन मोलेक्यूल सीवेज, वायु के विभाजन द्वारा नाइट्रोजन उत्पादन के क्षेत्र में सफलता हासिल कर चुका है; अन्य गैसों के विभाजन के क्षेत्र में भी इसकी बहुत संभावनाएँ हैं। रासायनिक उद्योग में, आणविक छलनी का उपयोग ठोस अवशोषक के रूप में किया जाता है; इसके द्वारा विभिन्न पदार्थ अवशोषित किए जा सकते हैं, एवं उपयोग के बाद आणविक छलनी को पुनः उपयोग में लाया जा सकत इसका उपयोग गैसों एवं तरल पदार्थों को सुखाने, शुद्ध करने, अलग करने एवं पुनः प्राप्त करने हेतु भी किया जाता 1960 के दशक से, तेल शोधन उद्योग में इसका उपयोग विघटन उत्प्रेरक के रूप में किया जाने लगा। अब, विभिन्न उत्प्रेरण प्रक्रियाओं हेतु उपयुक्त विभिन्न प्रकार के आणविक छलनी उत्प्रेरक विकसित किए गए हैं।