વિખરાયેલી સિસ્ટમો મેળવવા માટેની પદ્ધતિઓ. વિખરાયેલી સિસ્ટમોના શુદ્ધિકરણ માટેની પદ્ધતિઓ વિખરાયેલી સિસ્ટમો અને તેમના શુદ્ધિકરણ મેળવવા માટેની પદ્ધતિઓ
વિખરાયેલી સિસ્ટમ એ એવી સિસ્ટમ છે જેમાં એક અથવા વધુ પદાર્થોના નાના કણો અન્ય પદાર્થના કણો વચ્ચે સમાનરૂપે વિતરિત થાય છે. વિખરાયેલા તબક્કાને પદાર્થના નાના કણો કહેવામાં આવે છે જે સિસ્ટમમાં વિતરિત થાય છે. વિખરાઈ માધ્યમ એ એક પદાર્થ છે જેમાં વિખરાયેલા તબક્કાનું વિતરણ કરવામાં આવે છે. 3 વિષમ વિખરાયેલી પ્રણાલી: વિખરાયેલા તબક્કાના કણોનું કદ 1·10-9 મીટર કરતા વધારે હોય છે અને તે વિખેરિત માધ્યમથી અલગ તબક્કો બનાવે છે. સજાતીય વિખરાયેલી સિસ્ટમ: વિખરાયેલા તબક્કા અને વિખેરાઈ માધ્યમ (સાચા ઉકેલો) વચ્ચે કોઈ ઇન્ટરફેસ નથી. પરમાણુઓ, આયનોના કદ 1 10-9 મીટર કરતા નાના હોય છે.
વિખરવાની ડિગ્રી સાથે. વિક્ષેપિત પ્રણાલીઓના લેસિફિકેશન માટે. 4 વિખેરવાની ડિગ્રી (D) એ કણના કદની પરસ્પર છે (d) D = 1/d કણોનું કદ જેટલું નાનું છે, સિસ્ટમનું વિક્ષેપ વધારે છે વિખેરવાની ડિગ્રી અનુસાર વર્ગીકરણ બરછટ (d \u003d m) (બરછટ સસ્પેન્શન, પ્રવાહી મિશ્રણ, પાવડર) . મધ્યમ વિક્ષેપ (d = m) (પાતળા સસ્પેન્શન, ધુમાડો, છિદ્રાળુ શરીર). અત્યંત વિખરાયેલા (d = m) (કોલોઇડલ સિસ્ટમ્સ).
વિક્ષેપિત પ્રણાલીઓ પ્રાપ્ત કરવી વિક્ષેપ પદ્ધતિઓ. પદ્ધતિઓનું આ જૂથ યાંત્રિક પદ્ધતિઓને જોડે છે જેના દ્વારા ઘન પદાર્થોને કચડી, કચડી અથવા વિભાજીત કરવામાં આવે છે. પ્રકૃતિમાં થતી પ્રયોગશાળા, ઔદ્યોગિક અને વિખેરવાની પ્રક્રિયાઓ માટે લાક્ષણિક. પ્રયોગશાળા અને ઔદ્યોગિક પરિસ્થિતિઓમાં, આ પ્રક્રિયાઓ ક્રશર, મિલસ્ટોન્સ અને વિવિધ ડિઝાઇનની મિલોમાં હાથ ધરવામાં આવે છે. સૌથી સામાન્ય બોલ મિલ્સ છે, જેમાં 2 - 3 થી 50 - 70 માઇક્રોન સુધીના કણોના કદ સાથે સિસ્ટમો મેળવવામાં આવે છે. વિવિધ ડિઝાઇનની કોલોઇડ મિલોમાં, ઝીણવટભરી વિક્ષેપ પ્રાપ્ત થાય છે; આવી મિલોના સંચાલનનો સિદ્ધાંત કેન્દ્રત્યાગી બળની ક્રિયા હેઠળ સસ્પેન્શન અથવા ઇમ્યુશનમાં બ્રેકિંગ ફોર્સિસના વિકાસ પર આધારિત છે. સસ્પેન્ડેડ મોટા કણો આ કિસ્સામાં નોંધપાત્ર ફાડવાની શક્તિનો અનુભવ કરે છે અને આમ વિખેરાઈ જાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપ દ્વારા ઉચ્ચ વિક્ષેપ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. તે પ્રાયોગિક રીતે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે કે વિક્ષેપ એ અલ્ટ્રાસોનિક સ્પંદનોની આવર્તન પર સીધો આધાર રાખે છે. અલ્ટ્રાસોનિક પદ્ધતિ દ્વારા મેળવેલા ઇમ્યુશનને વિખરાયેલા તબક્કાના કણોના કદની એકરૂપતા દ્વારા અલગ પાડવામાં આવે છે. 5
વિખેરવાની પદ્ધતિઓ. બ્રેડિગ પદ્ધતિ પાણીમાં મૂકવામાં આવેલા વિખરાયેલા મેટલ ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચે વોલ્ટેઇક ચાપની રચના પર આધારિત છે. પદ્ધતિનો સાર ચાપમાં ઇલેક્ટ્રોડની ધાતુના છંટકાવમાં તેમજ ઉચ્ચ તાપમાને બનેલા ધાતુના વરાળના ઘનીકરણમાં રહેલો છે. સ્વેડબર્ગ પદ્ધતિ, જે ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ઓસીલેટરી ડિસ્ચાર્જનો ઉપયોગ કરે છે જે ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચે કૂદકા મારવા માટે સ્પાર્કનું કારણ બને છે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ માત્ર હાઇડ્રોસોલ જ નહીં, પણ વિવિધ ધાતુઓના ઓર્ગેનોસોલ મેળવવા માટે પણ થઈ શકે છે. ક્રશિંગ અને ગ્રાઇન્ડીંગ દરમિયાન, સામગ્રી મુખ્યત્વે તાકાત ખામી (મેક્રો- અને માઇક્રોક્રેક્સ) ના સ્થળોએ નાશ પામે છે. તેથી, જેમ જેમ કણોને કચડી નાખવામાં આવે છે તેમ, કણોની મજબૂતાઈ વધે છે, જેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે મજબૂત સામગ્રી બનાવવા માટે થાય છે. તે જ સમયે, સામગ્રીની મજબૂતાઈમાં વધારો કારણ કે તે કચડી નાખવામાં આવે છે તે વધુ વિખેરવા માટે મોટી ઊર્જા વપરાશ તરફ દોરી જાય છે. રીહબિન્ડર અસરનો ઉપયોગ કરીને સામગ્રીના વિનાશને સરળ બનાવી શકાય છે - ઘન પદાર્થોની શક્તિમાં શોષણ ઘટાડો. આ અસર સર્ફેક્ટન્ટ્સની મદદથી સપાટીની ઊર્જાને ઘટાડવાની છે, જે ઘન (નક્કર ધાતુઓના વિનાશ માટે પ્રવાહી ધાતુઓ) ના વિરૂપતા અને વિનાશને સરળ બનાવે છે. વિખેરાઈ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ખૂબ જ ઉચ્ચ વિક્ષેપ પ્રાપ્ત કરવામાં નિષ્ફળ જાય છે. - 10 7 સે.મી.ના ક્રમના કણોના કદવાળી સિસ્ટમો ઘનીકરણ પદ્ધતિઓ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે. 6 વિખેરાઈ પ્રણાલીઓનું ઉત્પાદન
ઘનીકરણ પદ્ધતિઓ (ભૌતિક) ઘનીકરણ પદ્ધતિઓ એક સમાન માધ્યમમાં પરમાણુઓ, આયનો અથવા અણુઓને સંયોજિત કરીને નવા તબક્કાના ઉદભવની પ્રક્રિયાઓ પર આધારિત છે. આ પદ્ધતિઓ ભૌતિક અને રાસાયણિક વિભાજિત કરી શકાય છે. ભૌતિક ઘનીકરણ - વરાળમાંથી ઘનીકરણ અને દ્રાવકની બદલી. (ધુમ્મસની રચના). દ્રાવકને બદલવાની પદ્ધતિ (માધ્યમની રચના બદલવી) સિસ્ટમના પરિમાણોમાં આવા ફેરફાર પર આધારિત છે, જેમાં વિક્ષેપ માધ્યમમાં ઘટકની રાસાયણિક સંભાવના સંતુલન કરતાં વધુ બને છે અને સંક્રમણની વૃત્તિ સંતુલન સ્થિતિમાં નવા તબક્કાની રચના તરફ દોરી જાય છે. સલ્ફર, ફોસ્ફરસ, આર્સેનિક અને ઘણા કાર્બનિક પદાર્થોના સોલ આ પદાર્થોના આલ્કોહોલ અથવા એસીટોનના દ્રાવણને પાણીમાં રેડીને આ પદ્ધતિ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે. 7 વિક્ષેપિત પ્રણાલીઓ મેળવવી
ઘનીકરણ પદ્ધતિઓ (રાસાયણિક) રાસાયણિક ઘનીકરણ: પદાર્થ કે જે વિખરાયેલા તબક્કાની રચના કરે છે તે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના પરિણામે દેખાય છે. આમ, નવા તબક્કાની રચના સાથે આગળ વધતી કોઈપણ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા કોલોઇડલ સિસ્ટમ મેળવવાનો સ્ત્રોત બની શકે છે. 1. પુનઃપ્રાપ્તિ (સોનાના હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડના ઘટાડા દ્વારા સોનાના સોલની તૈયારી): 2HAuCl 2 + 3H 2 O 2 \u003d 2Au + 8HCl + 3O 2 2. ઓક્સિડેશન (હાઇડ્રોથર્મલ પાણીમાં સલ્ફર સોલની રચના, ઓક્સિડાઇઝિંગ અથવા ડાયોક્સિડેશન સાથે ઓક્સિજન)): 2H 2 S + O 2 \u003d 2S + 2H 2 O 3. હાઇડ્રોલિસિસ 4. વિનિમય પ્રતિક્રિયાઓ (આર્સેનિક સલ્ફાઇડ સોલ મેળવવી): 2H 3 AsO 3 + 3H 2 S \u003d 2 S 3 + 6H 2 O તરીકે કે દ્રાવણમાં પદાર્થની સાંદ્રતા દ્રાવ્યતા કરતાં વધી જાય છે, એટલે કે. સોલ્યુશન સુપરસેચ્યુરેટેડ હોવું જોઈએ. 8 વિખરાઈ પ્રણાલીઓનું ઉત્પાદન
કોલોઇડ સોલ્યુશન્સ સાફ કરવા માટેની પદ્ધતિઓ. ઉચ્ચ પરમાણુ વજન સંયોજનો (HMCs) ના સોલ અને સોલ્યુશન્સ અનિચ્છનીય અશુદ્ધિઓ તરીકે ઓછા પરમાણુ વજન સંયોજનો ધરાવે છે. તેઓ નીચેની પદ્ધતિઓ દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે. ડાયાલિસિસ એ ઐતિહાસિક રીતે શુદ્ધિકરણની પ્રથમ પદ્ધતિ છે. અર્ધ-પારગમ્ય પટલ દ્વારા કોલોઇડલ સોલ્યુશનનું શુદ્ધિકરણ, જે દ્રાવક દ્વારા ધોવાઇ જાય છે. ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસ એ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રમાં ઇલેક્ટ્રોલાઇટ અશુદ્ધિઓમાંથી સોલને સાફ કરવાની પ્રક્રિયા છે જે આયનોની ગતિને વેગ આપે છે. અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશન એ અલ્ટ્રાફિલ્ટર દ્વારા ઓછા પરમાણુ વજનની અશુદ્ધિઓ સાથે વિક્ષેપ માધ્યમને દબાણ કરીને સફાઈની પદ્ધતિ છે. માઇક્રોફિલ્ટરેશન એ 0.1 થી 10 માઇક્રોન સુધીના કદના માઇક્રોપાર્ટિકલ્સના ફિલ્ટર્સ દ્વારા વિભાજન છે. સંયુક્ત સફાઈ પદ્ધતિઓ. વ્યક્તિગત શુદ્ધિકરણ પદ્ધતિઓ ઉપરાંત - અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશન અને ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસ - તેમનું સંયોજન જાણીતું છે: ઇલેક્ટ્રો-અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશન, પ્રોટીનને શુદ્ધ કરવા અને અલગ કરવા માટે વપરાય છે. ઇલેક્ટ્રો-ડિકેન્ટેશન નામની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને શુદ્ધ કરવું અને તે જ સમયે IUD સોલ અથવા સોલ્યુશનની સાંદ્રતા વધારવી શક્ય છે. ઇલેક્ટ્રોડિકેન્ટેશન ત્યારે થાય છે જ્યારે ઇલેક્ટ્રોડાયલાઇઝરને હલાવવા વગર ચલાવવામાં આવે છે. 9
ઓછી પરમાણુ અશુદ્ધિઓ (વિદેશી ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ) કોલોઇડલ સિસ્ટમનો નાશ કરવામાં સક્ષમ હોવાથી, ઘણા કિસ્સાઓમાં પરિણામી સોલને શુદ્ધ કરવું પડે છે. કુદરતી મૂળની વિખરાયેલી પ્રણાલીઓ (લેટેક્સ, ક્રૂડ ઓઇલ, રસીઓ, સેરા, વગેરે) પણ શુદ્ધ થાય છે. અશુદ્ધિઓ દૂર કરવા માટે, ઉપયોગ કરો: ડાયાલિસિસ, ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસ, અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશન.
ડાયાલિસિસ- અર્ધ-પારગમ્ય પાર્ટીશન (મેમ્બ્રેન) નો ઉપયોગ કરીને શુદ્ધ દ્રાવક સાથે સોલમાંથી ઓછા પરમાણુ વજનના પદાર્થોનું નિષ્કર્ષણ, જેના દ્વારા કોલોઇડલ કણો પસાર થતા નથી. ડાયલાઇઝરની ઘણી સુધારેલી ડિઝાઇન હવે ઝડપી સફાઈ પ્રક્રિયા પૂરી પાડવા માટે પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી છે. ડાયાલિસિસની તીવ્રતા આના દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે: પટલની સપાટીને વધારીને; શુદ્ધ કરવાના પ્રવાહીના સ્તરમાં ઘટાડો; બાહ્ય પ્રવાહીમાં વારંવાર અથવા સતત ફેરફાર; તાપમાનમાં વધારો.
ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસ- બાહ્ય વિદ્યુત ક્ષેત્રના ઉપયોગ દ્વારા ડાયાલિસિસ ઝડપી. ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસ 40 V/cm ના ક્રમમાં લાગુ સંભવિત તફાવતની ક્રિયા હેઠળ પટલ દ્વારા આયનોના સ્થળાંતરને કારણે છે.
અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશન- દબાણ હેઠળ ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસ. અનિવાર્યપણે, અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશન એ સોલને શુદ્ધ કરવાની પદ્ધતિ નથી, પરંતુ માત્ર તેમને કેન્દ્રિત કરવાની પદ્ધતિ છે.
ડાયલાઇઝર અને અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશનના સંયોજનનું એક રસપ્રદ ઉદાહરણ "કૃત્રિમ કિડની" ઉપકરણ છે, જે તીવ્ર રેનલ નિષ્ફળતામાં કિડનીના કાર્યને અસ્થાયી રૂપે બદલવા માટે રચાયેલ છે. ઉપકરણ દર્દીની રુધિરાભિસરણ તંત્ર સાથે સર્જિકલ રીતે જોડાયેલું છે. ધબકતા પંપ ("કૃત્રિમ હૃદય") દ્વારા બનાવેલ દબાણ હેઠળનું લોહી બે પટલ વચ્ચેના સાંકડા અંતરમાં વહે છે, તેને બહારથી ખારાથી ધોવામાં આવે છે. પટલના મોટા કાર્યક્ષેત્રને કારણે (~ 15000 સે.મી. 2), "સ્લેગ્સ" લોહીમાંથી પ્રમાણમાં ઝડપથી દૂર થાય છે (3-4 કલાક) - ચયાપચય અને પેશીઓના ભંગાણના ઉત્પાદનો (યુરિયા, ક્રિએટાઇન, પોટેશિયમ આયનો, વગેરે. .).
અલ્ટ્રાફિલ્ટર્સ માટે ચોક્કસ છિદ્રાળુતા સાથે પટલનો ઉપયોગ કરીને, કોલોઇડલ કણોને તેમના કદ અનુસાર અલગ કરવા અને તે જ સમયે તેમના કદને અંદાજે નક્કી કરવા માટે અમુક હદ સુધી શક્ય છે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ સંખ્યાબંધ વાયરસ અને બેક્ટેરિયોફેજના કણોના કદને નિર્ધારિત કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો.
અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશનનો ઉપયોગ યાંત્રિક અશુદ્ધિઓમાંથી ગંદા પાણીને શુદ્ધ કરવા માટે થાય છે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કોલોઇડલ સિસ્ટમના કણોમાંથી પ્રવાહી અણુઓને અલગ કરવા માટે થાય છે.
ગંદાપાણીના વિક્ષેપના આધારે, ચોક્કસ પ્રકારના ફિલ્ટર પાર્ટીશનોનો ઉપયોગ થાય છે. વોટરવર્ક પર મોટા પ્રમાણમાં કુદરતી પાણીના માઇક્રોફિલ્ટરેશન માટે, જ્યારે મુખ્યત્વે પ્લાન્કટોન અને સૂક્ષ્મજીવોમાંથી સફાઈ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ધાતુની જાળીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, સબમાઈક્રોન કણો અને મેક્રોમોલેક્યુલ્સમાંથી સફાઈના કિસ્સામાં, વિવિધ છિદ્રોના કદ સાથે પોલિમર મેમ્બ્રેનનો ઉપયોગ થાય છે.
સ્વ-નિયંત્રણ માટે પ્રશ્નો અને કાર્યો
1. "કોલોઇડ કેમિસ્ટ્રી" શિસ્ત શું અભ્યાસ કરે છે?
2. કોલોઇડલ સોલ્યુશન્સ અને સાચા વચ્ચે શું તફાવત છે?
3. વિખરાયેલી સિસ્ટમોનું દરેક પ્રકારનું વર્ગીકરણ કઈ વિશેષતાઓ પર આધારિત છે?
4. ડિસ્પર્સ સિસ્ટમ્સ મેળવવા માટેની પદ્ધતિઓ શું છે? દરેક પદ્ધતિનો સાર શું છે?
5. કોલોઇડલ સિસ્ટમ કેવી રીતે સાફ કરી શકાય? તમારે આ કરવાની શા માટે જરૂર છે?
પ્રકરણ 2
થર્મોડાયનેમિક્સ
સરફેસ ફેનોમેના
વિખેરાઈ પ્રણાલીઓમાં, મોટાભાગના બધા અણુઓ અથવા અણુઓ કે જે પદાર્થ બનાવે છે તે ઇન્ટરફેસ પર સ્થિત છે. આ સપાટીના પરમાણુઓ તેમની ઊર્જા સ્થિતિમાં તબક્કાની અંદરના અણુઓથી અલગ પડે છે, જે સપાટીની વધારાની ઊર્જાના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે. સપાટીની વધારાની ઉર્જા સપાટીના તાણ અને ઇન્ટરફેસિયલ વિસ્તારના ઉત્પાદન સમાન છે:
કોઈપણ થર્મોડાયનેમિક સિસ્ટમ તેની સપાટીની ઉર્જા ઘટાડવાનું વલણ ધરાવે છે. વધારાની સપાટી ઊર્જા આના દ્વારા ઘટાડી શકાય છે:
· સપાટીના તાણમાં ઘટાડો: શોષણ, સંલગ્નતા, ભીનાશ, ડબલ ઇલેક્ટ્રિક સ્તરની રચના;
· સપાટીના ક્ષેત્રફળમાં ઘટાડો: ટીપાંનો ગોળાકાર આકાર (સપાટીને સ્મૂથિંગ), કણોનું જોડાણ (કોગ્યુલેશન, એકત્રીકરણ, એકીકરણ).
ડિસ્પ મેળવવા માટે બે સામાન્ય અભિગમો છે. સિસ્ટમો - વિક્ષેપ અને ઘનીકરણ. વિક્ષેપ પદ્ધતિ મેક્રોસ્કોપિક કણોને નેનોસાઇઝ (1-100 એનએમ) માં ગ્રાઇન્ડીંગ પર આધારિત છે.
ઉચ્ચ ઉર્જા વપરાશને કારણે યાંત્રિક ગ્રાઇન્ડીંગનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થતો નથી. લેબોરેટરી પ્રેક્ટિસમાં, અલ્ટ્રાસોનિક ગ્રાઇન્ડીંગનો ઉપયોગ થાય છે. ગ્રાઇન્ડીંગ દરમિયાન, બે પ્રક્રિયાઓ સ્પર્ધા કરે છે: પરિણામી કણોનું વિક્ષેપ અને એકત્રીકરણ. આ પ્રક્રિયાઓના દરનો ગુણોત્તર ગ્રાઇન્ડીંગની અવધિ, તાપમાન, પ્રવાહી તબક્કાની પ્રકૃતિ, સ્ટેબિલાઇઝર્સની હાજરી (મોટાભાગે સર્ફેક્ટન્ટ્સ) પર આધારિત છે. શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓ પસંદ કરીને, જરૂરી કદના કણો મેળવવાનું શક્ય છે, જો કે, કણોના કદનું વિતરણ એકદમ વિશાળ છે.
પ્રવાહી તબક્કામાં ઘન પદાર્થોનું સ્વયંસ્ફુરિત વિક્ષેપ એ સૌથી રસપ્રદ છે. સ્તરવાળી રચના ધરાવતા પદાર્થો માટે સમાન પ્રક્રિયા જોઈ શકાય છે. આવી રચનાઓમાં, સ્તરની અંદરના અણુઓ વચ્ચે મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયા અને સ્તરો વચ્ચે નબળા v-d-v ક્રિયાપ્રતિક્રિયા હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, મોલીબડેનમ અને ટંગસ્ટન સલ્ફાઇડ્સ, જેનું સ્તરીય માળખું છે, નેનોમીટર-કદના બાયલેયર કણો બનાવવા માટે એસિટોનાઇટ્રાઇલમાં સ્વયંભૂ વિખેરાઈ જાય છે. આ કિસ્સામાં, પ્રવાહી તબક્કો સ્તરો વચ્ચે ઘૂસી જાય છે, ઇન્ટરલેયર અંતર વધે છે, અને સ્તરો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા નબળી પડે છે. થર્મલ સ્પંદનોની ક્રિયા હેઠળ, નક્કર તબક્કાની સપાટી પરથી નેનોપાર્ટિકલ્સની ટુકડી થાય છે.
ઘનીકરણ પદ્ધતિઓભૌતિક અને રાસાયણિક વિભાજિત. નેનોપાર્ટિકલ્સનું નિર્માણ મધ્યવર્તી જોડાણોની રચના દરમિયાન સંક્રમણ અવસ્થાઓની શ્રેણી દ્વારા થાય છે, જે નવા તબક્કાના ન્યુક્લિયસના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે, તેની સ્વયંસ્ફુરિત વૃદ્ધિ અને ભૌતિક તબક્કાના ઇન્ટરફેસના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે. ગર્ભની રચનાના ઊંચા દર અને તેની વૃદ્ધિના નીચા દરની ખાતરી કરવી મહત્વપૂર્ણ છે.
મેટાલિક અલ્ટ્રાફાઇન કણો મેળવવા માટે ભૌતિક પદ્ધતિઓનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. આ પદ્ધતિઓ આવશ્યકપણે વિક્ષેપ-ઘનીકરણ છે. પ્રથમ તબક્કામાં, ધાતુ બાષ્પીભવન દ્વારા અણુઓમાં વિખેરાઈ જાય છે. પછી, વરાળના અતિસંતૃપ્તિને લીધે, ઘનીકરણ થાય છે.
મોલેક્યુલર બીમ પદ્ધતિઆશરે 10 એનએમની જાડાઈ સાથે કોટિંગ્સ મેળવવા માટે વપરાય છે. ડાયાફ્રેમ ચેમ્બરમાં પ્રારંભિક સામગ્રી વેક્યૂમ હેઠળ ઊંચા તાપમાને ગરમ થાય છે. બાષ્પીભવન થયેલા કણો, ડાયાફ્રેમમાંથી પસાર થતા, પરમાણુ બીમ બનાવે છે. બીમની તીવ્રતા અને સબસ્ટ્રેટ પર કણોના ઘનીકરણનો દર સ્ત્રોત સામગ્રીની ઉપરના તાપમાન અને વરાળના દબાણમાં ફેરફાર કરીને બદલી શકાય છે.
એરોસોલ પદ્ધતિનીચા તાપમાને નિષ્ક્રિય ગેસના દુર્લભ વાતાવરણમાં ધાતુના બાષ્પીભવનનો સમાવેશ થાય છે, ત્યારબાદ વરાળનું ઘનીકરણ થાય છે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ Au, Fe, Co, Ni, Ag, Al નેનોપાર્ટિકલ્સ મેળવવા માટે થતો હતો; તેમના ઓક્સાઇડ, નાઇટ્રાઇડ્સ, સલ્ફાઇડ્સ.
ક્રાયોકેમિકલ સંશ્લેષણનિષ્ક્રિય મેટ્રિક્સમાં નીચા તાપમાને ધાતુના અણુઓ (અથવા ધાતુના સંયોજનો) ના ઘનીકરણ પર આધારિત છે.
રાસાયણિક ઘનીકરણ. ફેરાડે દ્વારા 1857 માં કણોના કદ સાથે સોનાનું કોલોઇડલ સોલ્યુશન (લાલ) મેળવવામાં આવ્યું હતું. આ સોલ બ્રિટિશ મ્યુઝિયમમાં પ્રદર્શનમાં છે. તેની સ્થિરતા નક્કર તબક્કા-સોલ્યુશનના ઇન્ટરફેસ પર DEL ની રચના અને ડિસજોઇંગ દબાણના ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ઘટકની ઘટના દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે.
મોટેભાગે, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ દરમિયાન નેનોપાર્ટિકલ્સનું સંશ્લેષણ દ્રાવણમાં કરવામાં આવે છે. ઘટાડાની પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ ધાતુના કણો મેળવવા માટે થાય છે. રિડ્યુસિંગ એજન્ટ તરીકે, એલ્યુમિનિયમ અને બોરોહાઇડ્રાઇડ્સ, હાઇપોફોસ્ફાઇટ્સ વગેરેનો ઉપયોગ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, સોડિયમ બોરોહાઇડ્રાઇડ સાથે ગોલ્ડ ક્લોરાઇડ ઘટાડીને 7 એનએમના કણના કદ સાથેનો ગોલ્ડ સોલ મેળવવામાં આવે છે.
ક્ષાર અથવા ધાતુના ઓક્સાઇડના નેનોપાર્ટિકલ્સ વિનિમય અથવા હાઇડ્રોલિસિસ પ્રતિક્રિયાઓમાં મેળવવામાં આવે છે.
કુદરતી અને કૃત્રિમ સર્ફેક્ટન્ટનો ઉપયોગ સ્ટેબિલાઇઝર્સ તરીકે થાય છે.
મિશ્ર રચના નેનોપાર્ટિકલ્સનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. ઉદાહરણ તરીકે, Cd/ZnS, ZnS/CdSe, TiO 2 /SiO 2 . આવા નેનોપાર્ટિકલ્સ અન્ય પ્રકારના (કોર) ના પૂર્વ-સંશ્લેષિત નેનોપાર્ટિકલ પર એક પ્રકારના (શેલ) પરમાણુઓના જુબાની દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
તમામ પદ્ધતિઓનો મુખ્ય ગેરલાભ એ નેનોપાર્ટિકલ્સનું વિશાળ કદનું વિતરણ છે. નેનોપાર્ટિકલ્સના કદને નિયંત્રિત કરવાની એક પદ્ધતિ રિવર્સ માઇક્રોઈમ્યુલેશનમાં નેનોપાર્ટિકલ્સની તૈયારી સાથે સંકળાયેલી છે. રિવર્સ માઈક્રોઈમ્યુલેશનમાં, ડિસ તબક્કો પાણી છે, વિખેરવાનું માધ્યમ તેલ છે. પાણીના ટીપાંનું કદ (અથવા અન્ય ધ્રુવીય પ્રવાહી) તૈયારીની શરતો અને સ્ટેબિલાઇઝરની પ્રકૃતિના આધારે વ્યાપકપણે બદલાઈ શકે છે. પાણીનું ટીપું રિએક્ટરની ભૂમિકા ભજવે છે જેમાં એક નવો તબક્કો રચાય છે. પરિણામી કણનું કદ ડ્રોપના કદ દ્વારા મર્યાદિત છે, આ કણનો આકાર ડ્રોપના આકારને પુનરાવર્તિત કરે છે.
સોલ-જેલ પદ્ધતિનીચેના તબક્કાઓ સમાવે છે: 1. પ્રારંભિક સોલ્યુશનની તૈયારી, જેમાં સામાન્ય રીતે મેટલ એલ્કોક્સાઇડ્સ M(OR) n હોય છે, જ્યાં M એ સિલિકોન, ટાઇટેનિયમ, ઝીંક, એલ્યુમિનિયમ, ટીન, સેરિયમ, વગેરે છે, આર અલ્કલી અથવા એરિલ છે; 2. પોલિમરાઇઝેશન પ્રતિક્રિયાઓને કારણે જેલની રચના; 3. સૂકવણી; 4. ગરમીની સારવાર. કાર્બનિક દ્રાવકોમાં હાઇડ્રોલિસિસ
M(OR) 4 +4H 2 OM(OH) 4 +4ROH.
પછી પોલિમરાઇઝેશન અને જેલની રચના થાય છે.
mM (OH) n (MO) 2 + 2mH 2 O.
પેપ્ટાઇઝેશન પદ્ધતિ.અવક્ષેપને ધોતી વખતે પેપ્ટાઈઝેશન વચ્ચેનો તફાવત, ઈલેક્ટ્રોલાઈટ સાથે અવક્ષેપનું પેપ્ટાઈઝેશન; surfactants સાથે peptization; રાસાયણિક પેપ્ટાઇઝેશન.
અવક્ષેપના ધોવા દરમિયાન પેપ્ટાઇઝેશનને અવક્ષેપમાંથી ઇલેક્ટ્રોલાઇટને દૂર કરવા માટે ઘટાડવામાં આવે છે, જેના કારણે કોગ્યુલેશન થાય છે. આ કિસ્સામાં, DEL ની જાડાઈ વધે છે, અને આયન-ઈલેક્ટ્રોસ્ટેટિક વિસર્જનના દળો આંતરપરમાણુ આકર્ષણના દળો પર પ્રવર્તે છે.
ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સાથે વરસાદનું પેપ્ટાઇઝેશન ઇલેક્ટ્રોલાઇટ આયનોમાંના એકની કણો પર શોષવાની ક્ષમતા સાથે સંકળાયેલું છે, જે કણો પર DES ની રચનામાં ફાળો આપે છે.
સર્ફેક્ટન્ટ્સ સાથે પેપ્ટાઇઝેશન. સર્ફેક્ટન્ટ મેક્રોમોલેક્યુલ્સ કણો પર શોષાય છે અથવા તેમને ચાર્જ (આયોનિક સર્ફેક્ટન્ટ્સ) આપે છે અથવા શોષણ-સોલવેશન અવરોધ બનાવે છે જે કણોને કાંપમાં એકસાથે ચોંટતા અટકાવે છે.
રાસાયણિક પેપ્ટાઇઝેશન ત્યારે થાય છે જ્યારે સિસ્ટમમાં ઉમેરવામાં આવેલ પદાર્થ કાંપના દ્રવ્ય સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. આ કિસ્સામાં, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ રચાય છે, જે કણોની સપાટી પર DEL બનાવે છે.
વિખરાયેલી સિસ્ટમો મેળવવા માટેની બે પદ્ધતિઓ - વિખેરવું અને ઘનીકરણ
વિક્ષેપ અને ઘનીકરણ - મુક્ત-વિખરાયેલી સિસ્ટમો મેળવવા માટેની પદ્ધતિઓ: પાઉડર, સસ્પેન્શન, સોલ, ઇમ્યુશન, વગેરે. વિખેરાઈ હેઠળ ઘનીકરણ દ્વારા પદાર્થને કચડી નાખવા અને ગ્રાઇન્ડીંગને સમજો - પરમાણુઓ, અણુઓ અથવા આયનોના એકંદરમાં જોડાણના પરિણામે સજાતીયમાંથી વિષમ વિખરાયેલી સિસ્ટમની રચના.
વિવિધ પદાર્થો અને સામગ્રીના વિશ્વ ઉત્પાદનમાં, વિક્ષેપ અને ઘનીકરણની પ્રક્રિયાઓ અગ્રણી સ્થાનોમાંથી એક ધરાવે છે. અબજો ટન કાચો માલ અને ઉત્પાદનો મુક્ત-વિખરાયેલી સ્થિતિમાં મેળવવામાં આવે છે. આ તેમના પરિવહન અને ડોઝની સુવિધાને સુનિશ્ચિત કરે છે, અને મિશ્રણની તૈયારીમાં સજાતીય સામગ્રી મેળવવાનું પણ શક્ય બનાવે છે.
ઉદાહરણોમાં અયસ્કને ક્રશિંગ અને ગ્રાઇન્ડીંગ, કોલસો, સિમેન્ટ ઉત્પાદનનો સમાવેશ થાય છે. પ્રવાહી ઇંધણના દહન દરમિયાન વિક્ષેપ થાય છે.
ઘનીકરણ ધુમ્મસની રચના દરમિયાન, સ્ફટિકીકરણ દરમિયાન થાય છે.
એ નોંધવું જોઇએ કે વિક્ષેપ અને ઘનીકરણ દરમિયાન, વિખરાયેલી સિસ્ટમોની રચના નવી સપાટીના દેખાવ સાથે થાય છે, એટલે કે, પદાર્થો અને સામગ્રીના ચોક્કસ સપાટીના ક્ષેત્રમાં વધારો, કેટલીકવાર હજારો અથવા વધુ વખત. તેથી, કેટલાક અપવાદો સાથે, વિખરાયેલી સિસ્ટમો મેળવવા માટે, ઊર્જાની જરૂર છે.
ક્રશિંગ અને ગ્રાઇન્ડીંગ દરમિયાન, સામગ્રી મુખ્યત્વે તાકાત ખામી (મેક્રો- અને માઇક્રોક્રેક્સ) ના સ્થળોએ નાશ પામે છે. તેથી, જેમ જેમ ગ્રાઇન્ડીંગ પ્રક્રિયા વધે છે તેમ, કણોની શક્તિ વધે છે, જે તેમના વધુ વિખેરવા માટે ઊર્જા વપરાશમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે.
સામગ્રીના વિનાશનો ઉપયોગ કરીને સુવિધા આપી શકાય છે રિબાઇન્ડર અસર – ઘન પદાર્થોની વિકૃતિનું શોષણ ઘટાડવું. આ અસર સર્ફેક્ટન્ટ્સની મદદથી સપાટીની ઊર્જાને ઘટાડવાની છે, જેનાથી ઘનનું વિરૂપતા અને વિનાશ થાય છે. જેમ કે surfactants તરીકે, અહીં કહેવાય છે કઠિનતા ઘટાડનારા,ઉદાહરણ તરીકે, પ્રવાહી ધાતુઓનો ઉપયોગ ઘન ધાતુઓ અથવા લાક્ષણિક સર્ફેક્ટન્ટનો નાશ કરવા માટે કરી શકાય છે.
કઠિનતા ઘટાડનારાઓ નાની માત્રા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે જે રીબાઇન્ડર અસર અને ક્રિયાની વિશિષ્ટતાનું કારણ બને છે. ઉમેરણો કે જે સામગ્રીને ભીની કરે છે તે માધ્યમને ખામીના સ્થળોમાં પ્રવેશવામાં મદદ કરે છે અને કેશિલરી દળોની મદદથી, ઘનનો નાશ કરવામાં પણ મદદ કરે છે. સર્ફેક્ટન્ટ્સ માત્ર સામગ્રીના વિનાશમાં ફાળો આપતા નથી, પણ વિખેરાયેલી સ્થિતિને સ્થિર કરે છે, કણોને એકસાથે ચોંટતા અટકાવે છે.
વિક્ષેપની મહત્તમ ડિગ્રી ધરાવતી સિસ્ટમો માત્ર ઘનીકરણ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને મેળવી શકાય છે.
કોલોઇડલ સોલ્યુશન પણ મેળવી શકાય છે રાસાયણિક ઘનીકરણ પદ્ધતિ, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના આચરણ પર આધારિત, અદ્રાવ્ય અથવા નબળા દ્રાવ્ય પદાર્થોની રચના સાથે. આ હેતુ માટે, વિવિધ પ્રકારની પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે - વિઘટન, હાઇડ્રોલિસિસ, રેડોક્સ, વગેરે.
વિખેરાઈ પ્રણાલીઓનું શુદ્ધિકરણ.
ઉચ્ચ પરમાણુ વજન સંયોજનો (HMCs) ના સોલ અને સોલ્યુશન્સ અનિચ્છનીય અશુદ્ધિઓ તરીકે ઓછા પરમાણુ વજન સંયોજનો ધરાવે છે. તેઓ નીચેની પદ્ધતિઓ દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે.
ડાયાલિસિસ. ડાયાલિસિસ એ ઐતિહાસિક રીતે શુદ્ધિકરણની પ્રથમ પદ્ધતિ હતી. તે ટી. ગ્રેહામ (1861) દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યું હતું. સૌથી સરળ ડાયલાઈઝરની યોજના ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 3 (પરિશિષ્ટ જુઓ). શુદ્ધ કરવા માટેનો સોલ, અથવા IUD સોલ્યુશન, એક વાસણમાં રેડવામાં આવે છે, જેની નીચે એક પટલ છે જે કોલોઇડલ કણો અથવા મેક્રોમોલેક્યુલ્સને જાળવી રાખે છે અને દ્રાવક પરમાણુઓ અને ઓછા પરમાણુ વજનની અશુદ્ધિઓને પસાર કરે છે. પટલના સંપર્કમાં રહેલું બાહ્ય માધ્યમ દ્રાવક છે. ઓછી પરમાણુ અશુદ્ધિઓ, જેની સાંદ્રતા એશ અથવા મેક્રોમોલેક્યુલર દ્રાવણમાં વધુ હોય છે, તે પટલમાંથી બાહ્ય વાતાવરણ (ડાયાલિસેટ) માં પસાર થાય છે. આકૃતિમાં, ઓછી-પરમાણુ અશુદ્ધિઓના પ્રવાહની દિશા તીર દ્વારા બતાવવામાં આવી છે. જ્યાં સુધી રાખ અને ડાયાલિસેટમાં અશુદ્ધિઓની સાંદ્રતા તીવ્રતામાં નજીક ન આવે ત્યાં સુધી શુદ્ધિકરણ ચાલુ રહે છે (વધુ સ્પષ્ટ રીતે, જ્યાં સુધી રાખ અને ડાયાલિસેટમાં રાસાયણિક સંભવિતતા સમાન ન થાય ત્યાં સુધી). જો તમે દ્રાવકને અપડેટ કરો છો, તો તમે લગભગ સંપૂર્ણપણે અશુદ્ધિઓથી છુટકારો મેળવી શકો છો. જ્યારે શુદ્ધિકરણનો હેતુ પટલમાંથી પસાર થતા તમામ ઓછા પરમાણુ વજનના પદાર્થોને દૂર કરવાનો હોય ત્યારે ડાયાલિસિસનો આ ઉપયોગ યોગ્ય છે. જો કે, કેટલાક કિસ્સાઓમાં, કાર્ય વધુ મુશ્કેલ હોઈ શકે છે - સિસ્ટમમાં ઓછા-પરમાણુ સંયોજનોના ચોક્કસ ભાગથી છુટકારો મેળવવો જરૂરી છે. પછી, બાહ્ય વાતાવરણ તરીકે, તે પદાર્થોના ઉકેલનો ઉપયોગ થાય છે જે સિસ્ટમમાં સંગ્રહિત હોવા જોઈએ. આ તે કાર્ય છે જે લો-મોલેક્યુલર સ્લેગ્સ અને ઝેર (મીઠું, યુરિયા, વગેરે) માંથી લોહીને સાફ કરતી વખતે સેટ કરવામાં આવે છે.
અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશન. અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશન એ અલ્ટ્રાફિલ્ટર દ્વારા ઓછા પરમાણુ વજનની અશુદ્ધિઓ સાથે વિક્ષેપ માધ્યમને દબાણ કરીને સફાઈની પદ્ધતિ છે. અલ્ટ્રાફિલ્ટર એ ડાયાલિસિસ માટે ઉપયોગમાં લેવાતી સમાન પ્રકારની પટલ છે.
સૌથી સરળ અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશન પ્લાન્ટ ફિગમાં બતાવવામાં આવ્યો છે. 4 (પરિશિષ્ટ જુઓ). અલ્ટ્રાફિલ્ટરમાંથી શુદ્ધ કરેલ સોલ અથવા IUD સોલ્યુશન બેગમાં રેડવામાં આવે છે. વાતાવરણીય દબાણની તુલનામાં સોલ વધુ પડતા દબાણને આધિન છે. તે કાં તો બાહ્ય સ્ત્રોત (કોમ્પ્રેસ્ડ એર ટાંકી, કોમ્પ્રેસર, વગેરે) દ્વારા અથવા પ્રવાહીના મોટા સ્તંભ દ્વારા બનાવી શકાય છે. સોલમાં શુદ્ધ દ્રાવક ઉમેરીને વિક્ષેપ માધ્યમનું નવીકરણ કરવામાં આવે છે. સફાઈની ઝડપ પૂરતી ઊંચી હોય તે માટે, અપડેટ શક્ય તેટલી ઝડપથી હાથ ધરવામાં આવે છે. આ નોંધપાત્ર ઓવરપ્રેશર લાગુ કરીને પ્રાપ્ત થાય છે. પટલ આવા ભારને ટકી શકે તે માટે, તે યાંત્રિક સપોર્ટ પર લાગુ થાય છે. છિદ્રો, કાચ અને સિરામિક ફિલ્ટર્સ સાથેના ગ્રીડ અને પ્લેટો આવા સપોર્ટ તરીકે સેવા આપે છે.
માઇક્રોફિલ્ટરેશન . માઇક્રોફિલ્ટરેશન એ 0.1 થી 10 માઇક્રોન સુધીના કદના માઇક્રોપાર્ટિકલ્સના ફિલ્ટર્સ દ્વારા વિભાજન છે. માઇક્રોફિલ્ટ્રેટનું પ્રદર્શન મેમ્બ્રેનની છિદ્રાળુતા અને જાડાઈ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. છિદ્રાળુતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે, એટલે કે, કુલ ફિલ્ટર વિસ્તાર સાથે છિદ્ર વિસ્તારનો ગુણોત્તર, વિવિધ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે: પ્રવાહી અને વાયુઓને પંચ કરવા, પટલની વિદ્યુત વાહકતાને માપવા, વિખેરાયેલા તબક્કાના માપાંકિત કણો ધરાવતી પંચિંગ સિસ્ટમ્સ વગેરે.
માઇક્રોપોરસ ફિલ્ટર્સ અકાર્બનિક પદાર્થો અને પોલિમરમાંથી બનાવવામાં આવે છે. સિન્ટરિંગ પાવડર દ્વારા, પોર્સેલેઇન, ધાતુઓ અને એલોયમાંથી પટલ મેળવી શકાય છે. માઇક્રોફિલ્ટરેશન માટે પોલિમર મેમ્બ્રેન મોટેભાગે સેલ્યુલોઝ અને તેના ડેરિવેટિવ્ઝમાંથી બનાવવામાં આવે છે.
ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસ. બાહ્ય રીતે લાદવામાં આવેલા સંભવિત તફાવતને લાગુ કરીને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સને દૂર કરવાની પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવી શકાય છે. આ શુદ્ધિકરણ પદ્ધતિને ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસ કહેવામાં આવે છે. ડોરે (1910) ના સફળ કાર્યના પરિણામે જૈવિક પદાર્થો (પ્રોટીન, રક્ત સીરમ વગેરેના ઉકેલો) સાથે વિવિધ પ્રણાલીઓના શુદ્ધિકરણ માટે તેનો ઉપયોગ શરૂ થયો. સૌથી સરળ ઇલેક્ટ્રોડાયલાઇઝરનું ઉપકરણ ફિગમાં બતાવવામાં આવ્યું છે. 5 (જોડાણ જુઓ). જે ઑબ્જેક્ટને સાફ કરવાની છે (sol, IUD સોલ્યુશન) તે મધ્ય ચેમ્બર 1 માં મૂકવામાં આવે છે, અને માધ્યમને બે બાજુની ચેમ્બરમાં રેડવામાં આવે છે. કેથોડ 3 અને એનોડ 5 ચેમ્બરમાં, આયનો લાગુ વિદ્યુત વોલ્ટેજની ક્રિયા હેઠળ પટલમાં છિદ્રોમાંથી પસાર થાય છે.
જ્યારે ઉચ્ચ વિદ્યુત વોલ્ટેજ લાગુ કરી શકાય ત્યારે શુદ્ધ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસ સૌથી યોગ્ય છે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, શુદ્ધિકરણના પ્રારંભિક તબક્કે, સિસ્ટમોમાં ઘણાં ઓગળેલા ક્ષાર હોય છે, અને તેમની વિદ્યુત વાહકતા ઊંચી હોય છે. તેથી, ઉચ્ચ વોલ્ટેજ પર, નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં ગરમી મુક્ત થઈ શકે છે, અને પ્રોટીન અથવા અન્ય જૈવિક ઘટકો સાથેની સિસ્ટમમાં બદલી ન શકાય તેવા ફેરફારો થઈ શકે છે. તેથી, પ્રી-ડાયાલિસિસનો ઉપયોગ કરીને અંતિમ સફાઈ પદ્ધતિ તરીકે ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસનો ઉપયોગ કરવો તર્કસંગત છે.
સંયુક્ત સફાઈ પદ્ધતિઓ.વ્યક્તિગત શુદ્ધિકરણ પદ્ધતિઓ ઉપરાંત - અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશન અને ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસ - તેમનું સંયોજન જાણીતું છે: ઇલેક્ટ્રોઅલ્ટ્રાફિલ્ટરેશન, પ્રોટીનને શુદ્ધ કરવા અને અલગ કરવા માટે વપરાય છે.
તેને શુદ્ધ કરવું શક્ય છે અને તે જ સમયે IUD સોલ અથવા સોલ્યુશનની સાંદ્રતા વધારવી ઇલેક્ટ્રોડિકેન્ટેશનપદ્ધતિ વી. પાઉલી દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી હતી. ઇલેક્ટ્રોડિકેન્ટેશન ત્યારે થાય છે જ્યારે ઇલેક્ટ્રોડાયલાઇઝરને હલાવવા વગર ચલાવવામાં આવે છે. સોલ કણો અથવા મેક્રોમોલેક્યુલ્સનો પોતાનો ચાર્જ હોય છે અને, ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડની ક્રિયા હેઠળ, ઇલેક્ટ્રોડમાંથી એકની દિશામાં આગળ વધે છે. કારણ કે તેઓ પટલમાંથી પસાર થઈ શકતા નથી, પટલમાંની એક પર તેમની સાંદ્રતા વધે છે. નિયમ પ્રમાણે, કણોની ઘનતા માધ્યમની ઘનતાથી અલગ પડે છે. તેથી, સોલ એકાગ્રતાના સ્થળે, સિસ્ટમની ઘનતા સરેરાશ મૂલ્યથી અલગ પડે છે (સામાન્ય રીતે, ઘનતા વધતી સાંદ્રતા સાથે વધે છે). કેન્દ્રિત સોલ ઇલેક્ટ્રોડાયલાઈઝરના તળિયે વહે છે, અને પરિભ્રમણ ચેમ્બરમાં થાય છે, જે કણો લગભગ સંપૂર્ણપણે દૂર ન થાય ત્યાં સુધી ચાલુ રહે છે.
કોલોઇડલ સોલ્યુશન્સ અને, ખાસ કરીને, લિઓફોબિક કોલોઇડ્સના સોલ્યુશન્સ, તેમની થર્મોડાયનેમિક અસ્થિરતા હોવા છતાં, શુદ્ધ અને સ્થિર, અનિશ્ચિત સમય માટે અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે. ફેરાડે દ્વારા તૈયાર કરાયેલ રેડ ગોલ્ડ સોલ સોલ્યુશન્સમાં હજુ સુધી કોઈ દેખીતા ફેરફારો થયા નથી. આ ડેટા સૂચવે છે કે કોલોઇડલ સિસ્ટમ્સ મેટાસ્ટેબલ સંતુલનમાં હોઈ શકે છે.
ફિલ્ટરેશન, ડાયાલિસિસ, ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસ અને અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશનનો ઉપયોગ અશુદ્ધિઓમાંથી વિખરાયેલી સિસ્ટમને શુદ્ધ કરવા માટે થાય છે.
ગાળણ (lat. ફિલ્ટ્રમ-લાગ્યું) એક છિદ્રાળુ ફિલ્મ દ્વારા ભૂકો કરેલા મિશ્રણને પસાર કરવા પર આધારિત અલગ કરવાની પદ્ધતિ છે. આ કિસ્સામાં, ડીએફના નાના કણો પરંપરાગત ફિલ્ટર્સના છિદ્રોમાંથી પસાર થાય છે, જ્યારે મોટા કણો જાળવી રાખવામાં આવે છે. આમ, ગાળણનો ઉપયોગ વિખેરીમાંથી મોટા કણોને દૂર કરવા માટે પણ થાય છે.
ડાયાલિસિસ (gr. ડાયાલિસિસ- વિભાજન) એ પટલનો ઉપયોગ કરીને વિખરાયેલી સિસ્ટમો અને IUD ના ઉકેલોમાંથી ઓછા પરમાણુ વજનના સંયોજનોને દૂર કરવાની એક પદ્ધતિ છે. ડાયલાઇઝરમાં, ડાયલાઇઝ કરવા માટેનું પ્રવાહી મિશ્રણ યોગ્ય પટલ (આકૃતિ 2.6) દ્વારા શુદ્ધ દ્રાવકથી અલગ કરવામાં આવે છે. ડીપી કણો અને મેક્રોમોલેક્યુલ્સ પટલ દ્વારા જાળવી રાખવામાં આવે છે, જ્યારે નાના અણુઓ અને નાના-કદના આયનો પટલ દ્વારા દ્રાવકમાં ફેલાય છે અને ...
તેના પર્યાપ્ત વારંવાર રિપ્લેસમેન્ટ ડાયલાઇઝેબલ મિશ્રણમાંથી લગભગ સંપૂર્ણપણે દૂર કરી શકાય છે.
ઓછા પરમાણુ વજનવાળા પદાર્થોના સંદર્ભમાં પટલની અલગ કરવાની ક્ષમતા એ હકીકત પર આધારિત છે કે નાના અણુઓ અને આયનો મુક્તપણે પટલમાં પ્રવેશતા છિદ્રો (રુધિરકેશિકાઓ)માંથી પસાર થાય છે અથવા પટલના પદાર્થમાં ઓગળી જાય છે.
વિવિધ ફિલ્મો, કુદરતી અને કૃત્રિમ બંને, ડાયાલિસિસ માટે પટલ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે. કુદરતી પટલ: બોવાઇન અથવા પોર્સિન મૂત્રાશય, માછલીનું તરવું મૂત્રાશય. કૃત્રિમ: નાઇટ્રોસેલ્યુલોઝ, સેલ્યુલોઝ એસિટેટ, સેલોફેન, જિલેટીન અને અન્ય પોલિમરથી બનેલી ફિલ્મો.
ડાયાલિસિસ માટેના ઉપકરણો - ડાયલાઇઝર્સની વિશાળ વિવિધતા છે. બધા ડાયલાઇઝર્સ સામાન્ય સિદ્ધાંત અનુસાર બાંધવામાં આવે છે. ડાયલાઇઝ કરવા માટેનું મિશ્રણ (આંતરિક પ્રવાહી) એક વાસણમાં હોય છે જેમાં તેને પાણી અથવા અન્ય દ્રાવક (બાહ્ય પ્રવાહી) થી પટલ દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે (ફિગ. 2.6). પટલની સપાટીમાં વધારો, તેની છિદ્રાળુતા અને છિદ્રોના કદ સાથે, તાપમાનમાં વધારા સાથે, ડાયાલિસીસ પ્રવાહીના મિશ્રણની તીવ્રતા, બાહ્ય પ્રવાહીના ફેરફારનો દર અને પટલમાં વધારો સાથે ડાયાલિસિસનો દર વધે છે. જાડાઈ
ઓછા પરમાણુ વજનના ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સના ડાયાલિસિસના દરને વધારવા માટે, ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસનો ઉપયોગ થાય છે. આ હેતુ માટે, ડાયલાઇઝરમાં 20-250 V / cm અને તેથી વધુ (ફિગ. 2.7) ના સંભવિત ડ્રોપ સાથે સતત ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર બનાવવામાં આવે છે. વિદ્યુત ક્ષેત્રે ડાયાલિસિસ હાથ ધરવાથી વિખેરાયેલી સિસ્ટમોના શુદ્ધિકરણને ઘણી વખત વેગ મળે છે.
અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશન (lat. અલ્ટ્રા- ઉપર, ફિલ્ટરમ- ફીલ્ડ) નો ઉપયોગ માઇક્રોપાર્ટિકલ્સ (સોલ્સ, આઇયુડી સોલ્યુશન્સ, બેક્ટેરિયાના સસ્પેન્શન, વાયરસ) ધરાવતી સિસ્ટમ્સને સાફ કરવા માટે થાય છે. આ પદ્ધતિ છીદ્રો સાથેના ફિલ્ટર દ્વારા મિશ્રણને અલગ કરવાની ફરજ પાડવા પર આધારિત છે જે માત્ર ઓછા પરમાણુ વજનવાળા પદાર્થોના અણુઓ અને આયનો પસાર કરે છે. અલ્ટ્રાફિલ્ટરેશનને પ્રેશર ડાયાલિસિસ તરીકે ગણી શકાય. તે પાણી, પ્રોટીન, ન્યુક્લીક એસિડ, ઉત્સેચકો, વિટામિન્સ વગેરેને શુદ્ધ કરવા માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
