Acheson process
সিলিকন কার্বাইড (এসআইসি) এবং গ্রাফাইট সংশ্লেষণের জন্য এডওয়ার্ড গুডরিচ অ্যাকসন অ্যাকসন প্রক্রিয়াটি উদ্ভাবন করেছিলেন। প্রক্রিয়াটি সিলিকন ডাই অক্সাইড (সিওও2)-এর মিশ্রণ, সিলিকা বা কোয়ার্টজ বালি আকারে এবং কার্বন, তার মৌলিক আকারে গুঁড়ো কোক হিসাবে, একটি লোহার বাটিতে গরম করার প্রক্রিয়া নিয়ে গঠিত। চুল্লীতে, সিলিকন ডাই অক্সাইড, যা কখনও কখনও ফেরিক অক্সাইড এবং করাত ধুলো সহ অন্যান্য অ্যাডিটিভ ধারণ করে, একটি গ্রাফাইট রডকে ঘিরে গলে যায়, যা একটি কোর হিসাবে কাজ করে। এই রডগুলি এমনভাবে ঢোকানো হয় যে এগুলি কোকের কণাগুলির মাধ্যমে একে অপরের সংস্পর্শে থাকে, যাকে সাধারণত কোক বেড বলা হয়। গ্রাফাইট রডগুলির মধ্য দিয়ে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রবাহিত হয় যা মিশ্রণটিকে 1700-2500 ডিগ্রি সেলসিয়াসে গরম করে। কার্বোথার্মিক বিক্রিয়ার ফলে কার্বন মনোক্সাইডের (সিও) রড এবং নির্গমনের চারপাশে সিলিকন কার্বাইডের একটি স্তর (বিশেষত এর আলফা এবং বিটা পর্যায়ে) তৈরি হয়। সিলিকন কার্বাইড উৎপাদনে চারটি রাসায়নিক বিক্রিয়া রয়েছেঃ C + SiO2 → SiO + CO SiO2 + CO → SiO + CO2 C + CO2 → 2C SiO + 2C → SiC + CO এই সামগ্রিক প্রক্রিয়াটি অত্যন্ত এন্ডোথার্মিক, একটি নিট বিক্রিয়া সহ SiO2 + 3C + 625.1 kJ → α-SiC + 2 CO আবিষ্কার 1890 সালে অ্যাকসন হীরা সংশ্লেষ করার চেষ্টা করেছিলেন কিন্তু সিলিকন কার্বাইডের নীল স্ফটিক তৈরি করেছিলেন যা তিনি কার্বোরাম বলে অভিহিত করেছিলেন। তিনি দেখতে পান যে অতিরিক্ত গরম হলে সিলিকন বাষ্পীভূত হয়ে গ্রাফাইট ছেড়ে যায়। তিনি আরও আবিষ্কার করেন যে, সিলিকন কার্বাইডের পরিবর্তে কার্বন দিয়ে শুরু করার সময় গ্রাফাইট তখনই উৎপন্ন হয় যখন সিলিকার মতো কোনও অশুচিতা থাকে, যার ফলে প্রথমে কার্বাইড তৈরি হয়। তিনি 1896 সালে গ্রাফাইট তৈরির প্রক্রিয়াটির পেটেন্ট করেন। এই প্রক্রিয়াটি আবিষ্কার করার পরে, অ্যাকসন প্রতিরোধী উত্তাপের উপর ভিত্তি করে একটি দক্ষ বৈদ্যুতিক চুল্লি তৈরি করেছিলেন, যার নকশাটি আজ বেশিরভাগ সিলিকন কার্বাইড উৎপাদনের ভিত্তি। ক্যান্সারের পারস্পরিক সম্পর্ক অ্যাকসন প্রক্রিয়ার সাথে যুক্ত পেশাগত এক্সপোজারের কার্সিনোজেনিসিটির জন্য মানুষের মধ্যে পর্যাপ্ত প্রমাণ রয়েছে। অ্যাকসন প্রক্রিয়ার সঙ্গে যুক্ত পেশাগত এক্সপোজার ফুসফুসের ক্যান্সারের কারণ হয়। বাণিজ্যিক উৎপাদন নিউ ইয়র্কের নায়াগ্রা জলপ্রপাত-এ অ্যাকসন প্রক্রিয়া ব্যবহার করে প্রথম বাণিজ্যিক প্রকল্পটি তৈরি করেছিলেন অ্যাকসন, যেখানে নিকটবর্তী জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলি সস্তায় শক্তি নিবিড় প্রক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি উৎপাদন করতে পারে। 1896 সালের মধ্যে, দ্য কার্বোরান্ডাম কোম্পানি 10 লক্ষ পাউন্ড কার্বোরান্ডাম উৎপাদন করছিল। অনেক বর্তমান সিলিকন কার্বাইড উদ্ভিদ প্রথম অ্যাকসন উদ্ভিদের মতো একই মৌলিক নকশা ব্যবহার করে। বিশুদ্ধতা নিয়ন্ত্রণের জন্য প্রথম উদ্ভিদে বালিতে করাত এবং লবণ যোগ করা হয়েছিল। ইস্পাত কাঠামোকে ক্ষয় করার কারণে 1960-এর দশকে লবণের সংযোজন বাদ দেওয়া হয়েছিল। নির্গমন কমাতে কিছু উদ্ভিদে কাঠের গুঁড়ো যোগ করা বন্ধ করে দেওয়া হয়েছিল। সিন্থেটিক গ্রাফাইট আইটেম তৈরির জন্য, কার্বন পাউডার এবং সিলিকা একটি বাঁধাইয়ের সাথে মিশ্রিত করা হয়, যেমন টার, এবং ইলেক্ট্রোড বা ক্রুসিবলের মতো আকারে চেপে রাখার পরে বেক করা হয়। তারপরে এগুলি গ্রানুলেটেড কার্বন দ্বারা বেষ্টিত থাকে যা একটি প্রতিরোধী উপাদান হিসাবে কাজ করে যা তাদের গরম করে। আরও দক্ষ কাস্টনার দৈর্ঘ্য ভিত্তিক গ্রাফিটাইজেশন চুল্লীতে, গ্রাফাইটাইজ করা আইটেমগুলি, যেমন। রডগুলি কার্বন বিদ্যুদ্বাহকের সংস্পর্শে দৈর্ঘ্যের দিক থেকে শেষ পর্যন্ত রেখে সরাসরি উত্তপ্ত করা হয় যাতে তাদের মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয় এবং আশেপাশের দানাদার কার্বন তাপ নিরোধক হিসাবে কাজ করে, তবে অন্যথায় চুল্লিটি অ্যাকসন ডিজাইনের অনুরূপ। জিনিসগুলি শেষ করার জন্য, প্রক্রিয়াটি প্রায় 9 মিটার লম্বা, 35 সেন্টিমিটার চওড়া এবং 45 সেন্টিমিটার গভীরতার একটি চুল্লির জন্য () এর প্রারম্ভিক বিদ্যুৎ সহ প্রায় 20 ঘন্টা ধরে চালানো হয় এবং ঋণাত্মক তাপমাত্রার কারণে কার্বন গরম হওয়ার সাথে সাথে প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়, যার ফলে বিদ্যুৎ প্রবাহ বৃদ্ধি পায়। ঠাণ্ডা হতে কয়েক সপ্তাহ সময় লাগে। প্রক্রিয়াটি ব্যবহার করে অর্জনযোগ্য গ্রাফাইটের বিশুদ্ধতা হল 99.5%। সিলিকন কার্বাইড তার ঘর্ষক বৈশিষ্ট্যের কারণে গহনা তৈরিতে একটি দরকারী উপাদান ছিল এবং এটি অ্যাকসন প্রক্রিয়ার প্রথম বাণিজ্যিক প্রয়োগ ছিল। প্রথম আলোক-নির্গমনকারী ডায়োডগুলি অ্যাকসন প্রক্রিয়া থেকে সিলিকন কার্বাইড ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছিল। সেমিকন্ডাক্টর হিসাবে সিলিকন কার্বাইডের সম্ভাব্য ব্যবহারের ফলে এলি প্রক্রিয়াটির বিকাশ ঘটে, যা অ্যাকসন প্রক্রিয়া ভিত্তিক ছিল, তবে সিলিকন-কার্বাইড স্ফটিকের বিশুদ্ধতার উপর নিয়ন্ত্রণের অনুমতি দেয়। গ্রাফাইট একটি লুব্রিকেন্ট হিসাবে এবং উচ্চ বিশুদ্ধতা বিদ্যুদ্বাহক উৎপাদনের জন্য মূল্যবান হয়ে ওঠে। আরও পড়ুন রাসায়নিক প্রক্রিয়া কার্সিনোজেন আইএআরসি গ্রুপ 1 কার্সিনোজেন