Thread Content
वाष्पीकरण – प्रतिदिन एक प्रश्न: 2016-12-3, प्रश्नोत्तरी (भाग लेने पर 5 अंक, सही उत्तर देने पर 10 अंक)। कोयले के औद्योगिक विश्लेषण में “स्थिर कार्बन” से क्या तात्पर्य है, एवं इसकी परिभाषा क्या है?
कोयले को ऊष्मा देकर उसमें मौजूद वाष्पशील पदार्थों को अलग करने के बाद, जो अवशिष्ट पदार्थ बचता है, उसे कोक कहा जाता है। कोक से राख को हटाने के बाद जो शेष रहता है, उसे “स्थिर कार विभिन्न प्रकार के कोयलों में, स्थिर कार्बन की मात्रा अलग-अलग होती है। स्थिर कार्बन, गैसीकरण अभिक्रिया में भाग लेने वाला मूलभूत घटक है।
स्थिर कार्बन, कोयले के रूपांतरण स्तर का एक संकेतक है; रूपांतरण स्तर जितना अधिक होता है, स्थिर कार्बन की मात्रा भी उतनी ही अधिक होती है। कोयले से जल, राख एवं वाष्पशील पदार्थ हटा देने पर जो शेष रहता है, वही ठोस कार्बन है।
कोयले में मौजूद “स्थिर कार्बन”, औद्योगिक विश्लेषण में प्रयोग होने वाले घटकों में से एक है। यह निश्चित परीक्षण परिस्थितियों में प्राप्त होने वाला एक मापनीय मान है। जबकि कोयले में मौजूद कार्बन, कोयले का मुख्य तत्व है। ठोस कार्बन में, कार्बन तत्व के अलावा, थोड़ी मात्रा में सल्फर एवं बहुत ही कम मात्रा में ऐसे हाइड्रोकार्बन भी होते हैं जो पूरी तरह से विघटित नहीं हुए होते। इसलिए, कोयले में मौजूद ठोस कार्बन को सीधे-सीधे कोयले के कार्बन तत्व ही नहीं माना जा सकता; दोनों में बहुत अंतर है।
“स्थिर कार्बन” से तात्पर्य कोयले में मौजूद कार्बनिक पदार्थों के उच्च तापमान पर विघटन होने के बाद बचने वाले ठोस अवशेषों से है; इनका मुख्य घटक कार्बन ही है। प्रयोगशाला में, कोयले के नमूने में मौजूद वाष्पशील पदार्थों को घटाने के बाद शेष रहने वाले अवशेषों से ही इसकी गणना की जाती है। औद्योगिक विश्लेषण में, इसे 100 (जल, राख, वाष्पशील पदार्थ) के प्रतिशत के आधार पर ही गणना किया जाता है। संबंधित विषय: विद्युत (प्रथम स्तरीय विषय) ; ईंधन (द्वितीयक विषय): इसकी दूसरी परिभाषा यह है कि यह, कोयले के नमूनों से प्राप्त होने वाले वाष्पशील पदार्थों की मात्रा को जानने के बाद शेष रहने वाले अवशेषों से राख की मात्रा घटाने के बाद प्राप्त होने वाला पदार्थ है। यह विषय “कोयला विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी” (प्रथमक विषय) के अंतर्गत आता है ; कोयले का प्रसंस्करण एवं उपयोग (द्वितीयक विषय) ; कोयला रसायन विज्ञान एवं कोयले का गुणवत्ता विश्लेषण (तृतीय स्तरीय
कोयले में वाष्पशील पदार्थों की मात्रा निर्धारित करने पर, जो अवशिष्ट अवाष्पशील पदार्थ रह जाते हैं, उन्हें “ कोकस से राख हटाने पर जो अवशेष बचता है, उसे “स्थिर कार्बन” कहा यह कोयले में मौजूद गैर-वाष्पशील, ठोस ज्वलनशील पदार्थ है; इसकी मात्रा की गणना गणितीय विधियों से की जा सकती है। कोक की बनावट, कोयले में मौजूद कार्बनिक पदार्थों के गुणों से घनिष्ठ रूप से संबंधित होती है। इसलिए, कोक की बनावट के आधार पर कोयले की चिपचिपाहट एवं उसके औद्योगिक उपयोगों का अनुमान लगाया जा सकता है।
कोयले में निहित कार्बन (जिसे FC से दर्शाया जाता है), वह अवशेष है जो जल, राख एवं वाष्पशील पदार्थों को हटाने के बाद शेष रह जाता है। कोयले में निहित कार्बन की मात्रा, 100% से कोयले में मौजूद जल, राख एवं वाष्पशील पदार्थों की मात्रा को घटाने पर प्राप्त मान है।
कोयले से जल, राख एवं वाष्पशील पदार्थ हटा देने पर, जो बचता है, वही ठोस कार्बन है। स्थिर कार्बन, कोयले की ऊष्मा-उत्पादक क्षमता का एक महत्वपूर्ण स्रोत है; इसलिए कुछ लोग कोयले की ऊष्मा-उत्पादक क्षमता की गणना हेतु स्थिर कार्बन को ही मुख्य मापदंड के रूप में उपयोग करते हैं। स्थिर कार्बन, अमोनिया उत्पादन हेतु इस्तेमाल होने वाले कोयले का एक महत्वपूर्ण संकेतक भी है।
कोयले में वाष्पशील पदार्थों की मात्रा निर्धारित करने पर, जो अवशिष्ट अवाष्पशील पदार्थ रह जाते हैं, उन्हें “ कोकस से राख हटाने पर जो अवशेष बचता है, उसे “स्थिर कार्बन” कहा यह कोयले में मौजूद, गैर-वाष्पशील, ठोस एवं ज्वलनशील पदार्थ
कोयले को ऊष्मा देकर उसमें मौजूद वाष्पशील पदार्थों को अलग करने के बाद, जो अवशिष्ट पदार्थ बचता है, उसे “कोक” कहा जाता है। कोक से राख को घटा देने पर जो पदार्थ बचता है, उसे “स्थ विभिन्न प्रकार के कोयलों में, स्थिर कार्बन की मात्रा अलग-अलग होती है। स्थिर कार्बन, गैसीकरण अभिक्रिया में भाग लेने वाला मूलभूत घटक है। कोयला उद्योग में, ईंधन के निकल जाने के बाद शेष रहने वाला कार्बनयुक्त पदार्थ। कोयले या कोक में निहित कार्बन की मात्रा को वजन-प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है; अर्थात्, नमूने के कुल वजन से जल, वाष्पशील पदार्थों एवं राख के वजन को घटाकर ही इसकी गणना की जाती है। निश्चित कार्बन की मात्रा, कोयले के वर्गीकरण हेतु, एवं कोयले एवं कोक जैसी सामग्रियों की गुणवत्ता के मापदंडों में से एक है। आम तौर पर, जितने कम वाष्पशील पदार्थ होते हैं, उतना ही अधिक स्थिर कार्बन होता ह प्रयोगशाला में, नमूने के पाउडर को लगभग 1 ग्राम मात्रा में ढक्कन वाले मानक क्रुसिबल में रखा जाता है। इसे 850℃ पर 7 मिनट तक गर्म किया जाता है; इस प्रक्रिया से जल एवं अन्य वाष्पशील पदार्थ निकल जाते हैं। शेष वजन से राख की मात्रा घटाकर ही वास्तविक वजन प्राप्त किया जाता है। एस्फाल्ट उद्योग में, इसका अर्थ है वे घटक जो बेंजीन, टोलुइन या डाइसल्फाइड कार्बन में घुल जाते हैं। इसे “संयुग्मित कार्बन” भी कहा जाता है; ताकि इसे अघुलनशील, मुक्त कार्बन से अलग किया जा सके। निश्चित कार्बन सांद्रता, वह मात्रा है जो कोयले से जल, राख एवं वाष्पशील पदार्थों को हटाने के बाद शेष रह जाती है। यह कोयले की गुणवत्ता एवं उसके उपयोग का निर्धारण करने हेतु एक महत्वपूर्ण संकेतक है।
परिभाषा 1: कोयले में मौजूद कार्बनिक पदार्थ, उच्च तापमान पर विघटित हो जाते हैं; इस प्रक्रिया में गैसीय उत्पाद बाहर निकल जाते हैं, एवं शेष रहने वाला पदार्थ ठोस होता है। इसका मुख्य घटक कार्बन है। प्रयोगशाला में, कोयले के नमूने से वाष्पशील भाग निकालने के बाद शेष रहने वाले पदार्थ से राख की मात्रा घटाकर इसे व्यक्त किया जाता है। औद्योगिक विश्लेषण में, आमतौर पर 100 (जल, राख, वाष्पशील भाग) के प्रतिशत के आधार पर ही इसकी गणना की जाती है।
परिभाषा 2: कोयले के नमूने से वाष्पशील भाग निकालने के बाद शेष रहने वाले पदार्थ से राख की मात्रा घटाने के बाद जो पदार्थ शेष रहता है, वही इसका अर्थ है।