Laminar flow reactor
லேமினார் ஓட்ட அணு உலை (எல். எஃப். ஆர்) என்பது எதிர்வினை விகிதம் மற்றும்/அல்லது எதிர்வினை விநியோகத்தைக் கட்டுப்படுத்த லேமினார் ஓட்டத்தைப் பயன்படுத்தும் ஒரு வகை இரசாயன உலை ஆகும். எல். எஃப். ஆர் பொதுவாக நிலையான விட்டம் கொண்ட ஒரு நீண்ட குழாய் ஆகும், இது நிலையான வெப்பநிலையில் வைக்கப்படுகிறது. எதிர்வினைகள் ஒரு முனையில் செலுத்தப்படுகின்றன மற்றும் தயாரிப்புகள் சேகரிக்கப்பட்டு மறுமுனையில் கண்காணிக்கப்படுகின்றன. லேமினார் ஓட்டம் உலைகள் பெரும்பாலும் ஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அடிப்படை எதிர்வினை அல்லது பல படி எதிர்வினை பொறிமுறையைப் படிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. கண்ணோட்டம் லேமினார் ஓட்ட உலைகள் பல்வேறு ஆராய்ச்சி நோக்கங்களை அடைய லேமினார் ஓட்டத்தின் பண்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. உதாரணமாக, இரசாயன எதிர்வினைகளில் திரவ இயக்கவியலைப் படிக்க எல். எஃப். ஆர்களைப் பயன்படுத்தலாம் அல்லது கார்பன் நானோகுழாய்கள் போன்ற சிறப்பு இரசாயன கட்டமைப்புகளை உருவாக்க அவற்றைப் பயன்படுத்தலாம். எல். எஃப். ஆரின் ஒரு அம்சம் என்னவென்றால், உலைகளில் உள்ள இரசாயனங்களின் குடியிருப்பு நேரம் (உலைகளில் இரசாயனங்கள் தங்கியிருக்கும் நேர இடைவெளி) எதிர்வினை உள்ளீட்டு புள்ளிக்கும் தயாரிப்பு/மாதிரி எடுக்கப்பட்ட புள்ளிக்கும் இடையிலான தூரத்தை மாற்றுவதன் மூலம் அல்லது வாயு/திரவத்தின் வேகத்தை சரிசெய்வதன் மூலம் மாறுபடும். எனவே ஒரு லேமினார் ஃப்லோ ரியாக்டாரின் நன்மை என்னவென்றால், ஒரு எதிர்வினையை பாதிக்கக்கூடிய வெவ்வேறு காரணிகளை எளிதில் கட்டுப்படுத்தலாம் மற்றும் ஒரு சோதனை முழுவதும் சரிசெய்யலாம். எல். எஃப். ஆரில் உள்ள எதிர்வினைகளை பகுப்பாய்வு செய்வதற்கான வழிமுறைகள் எதிர்வினையை பகுப்பாய்வு செய்வதற்கான வழிமுறைகளில் உலைக்குள் நுழையும் ஒரு ஆய்வைப் பயன்படுத்துவது அடங்கும்; அல்லது இன்னும் துல்லியமாக, சில நேரங்களில் ஒருவர் ஊடுருவாத ஒளியியல் முறைகளைப் பயன்படுத்தலாம் (எ. கா. உலைகளில் உள்ள எதிர்வினைகளை ஆய்வு செய்ய உள்ளடக்கங்களை அடையாளம் காணவும் பகுப்பாய்வு செய்யவும் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரைப் பயன்படுத்தவும். மேலும், அணு உலையின் முடிவில் வாயு/திரவத்தின் முழு மாதிரியையும் எடுத்து தரவைச் சேகரிப்பதும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். மேலே குறிப்பிட்டுள்ள முறைகளைப் பயன்படுத்தி, செறிவு, ஓட்ட வேகம் போன்ற பல்வேறு தரவுகளைப் பயன்படுத்துதல். கண்காணிக்கவும் பகுப்பாய்வு செய்யவும் முடியும். கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வேகத்துடன் எல். எஃப். ஆர் திரவங்கள் அல்லது வாயுக்களில் ஓட்ட வேகம் லேமினார் ஓட்டத்தின் பாணியில் ஒரு லேமினார் ஓட்ட உலை வழியாக செல்கிறது. அதாவது, திரவங்கள் அல்லது வாயுக்களின் நீரோடைகள் அட்டைகளைப் போல ஒருவருக்கொருவர் சறுக்குகின்றன. ஒரே பாகுத்தன்மை ("தடிமன்" அல்லது "ஒட்டுதல்") ஆனால் வெவ்வேறு வேகத்துடன் திரவங்களை பகுப்பாய்வு செய்யும் போது, திரவங்கள் பொதுவாக இரண்டு வகையான ஓட்டங்களாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றனஃ லேமினார் ஓட்டம் மற்றும் கொந்தளிப்பான ஓட்டம். கொந்தளிப்பான ஓட்டத்துடன் ஒப்பிடும்போது, லேமினார் ஓட்டம் குறைந்த வேகத்தைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் பொதுவாக குறைந்த ரெனால்ட்ஸ் எண்ணில் உள்ளது. மறுபுறம், கொந்தளிப்பான ஓட்டம் ஒழுங்கற்றது மற்றும் அதிக வேகத்தில் பயணிக்கிறது. எனவே ஒரு குறுக்குவெட்டில் ஒரு கொந்தளிப்பான ஓட்டத்தின் ஓட்ட வேகம் பெரும்பாலும் நிலையானது அல்லது தட்டையானது என்று கருதப்படுகிறது. லேமினார் ஓட்டத்தின் "தட்டையான" ஓட்ட வேகம் ஒரு எல். எஃப். ஆரின் பொறிமுறையை விளக்க உதவுகிறது. எல். எஃப். ஆரில் நகரும் திரவம்/வாயுவுக்கு, குழாயின் மையத்திற்கு அருகிலுள்ள வேகம் குழாயின் சுவருக்கு அருகிலுள்ள திரவங்களை விட அதிகமாக இருக்கும். எனவே, எதிர்வினைகளின் திசைவேக விநியோகம் மையத்திலிருந்து சுவர் வரை குறைகிறது. குடியிருப்பு நேர விநியோகம் (ஆர்டிடி) குழாயின் மையத்திற்கு அருகிலுள்ள வேகம் குழாயின் சுவருக்கு அருகிலுள்ள திரவங்களை விட அதிகமாக உள்ளது. எனவே, எதிர்வினைகளின் திசைவேக விநியோகம் மையத்தில் அதிகமாகவும், பக்கத்தில் குறைவாகவும் இருக்கும். நுழைவாயிலில் இருந்து நிலையான வேகத்தில் ஒரு எல். எஃப். ஆர் வழியாக திரவம் செலுத்தப்படுவதைக் கவனியுங்கள், மேலும் திரவத்தின் செறிவு வெளியேறும் இடத்தில் கண்காணிக்கப்படுகிறது. குடியிருப்பு நேர விநியோகத்தின் வரைபடம் நேர்மறை குழிவான ஒரு எதிர்மறை சாய்வு போல இருக்க வேண்டும். மேலும் வரைபடம் பின்வரும் செயல்பாட்டால் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளதுஃ t என்பது τ/2 ஐ விட சிறியதாக இருந்தால் E (t) = 0; t என்பது τ/2 ஐ விட அதிகமாகவோ அல்லது சமமாகவோ இருந்தால் E (t) = τ2/2t3. வரைபடம் ஆரம்பத்தில் பூஜ்ஜியத்தின் E (t) மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் கவனியுங்கள், இது வெறுமனே உலை வழியாக பொருள் பயணிக்க சிறிது நேரம் எடுக்கும் என்பதால் தான். பொருள் கடையை அடையத் தொடங்கும் போது, செறிவு கடுமையாக அதிகரிக்கிறது, மேலும் நேரம் செல்லச் செல்ல அது படிப்படியாகக் குறைகிறது. பண்புகள் ஒரு எல். எஃப். ஆரின் உள்ளே பாயும் லேமினார் ஒருவருக்கொருவர் தொந்தரவு செய்யாமல் இணையாக பாயும் தனித்துவமான பண்பு கொண்டது. திரவம் அல்லது வாயுவின் வேகம் இயற்கையாகவே சுவருக்கு அருகில் சென்று மையத்திலிருந்து வெகு தொலைவில் இருக்கும்போது குறையும். எனவே எதிர்வினைகள் எல். எஃப். ஆரில் மையத்திலிருந்து பக்கத்திற்கு அதிகரித்து வரும் குடியிருப்பு நேரத்தைக் கொண்டுள்ளன. படிப்படியாக அதிகரித்து வரும் குடியிருப்பு நேரம் ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு வெவ்வேறு நேரங்களில் எதிர்வினையின் தெளிவான அமைப்பை வழங்குகிறது. தவிர, எல். எஃப். ஆரில் உள்ள எதிர்வினைகளைப் படிக்கும்போது, வேகம், கலவை மற்றும் வெப்பநிலையில் ரேடியல் சாய்வுகள் குறிப்பிடத்தக்கவை. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், லேமினார் ஓட்டம் குறிப்பிடத்தக்கதாக இல்லாத பிற உலைகளில், எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு பிளக் ஓட்டம் உலைகளில், ஒரு குறுக்குவெட்டில் பொருளின் வேகம் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் என்று கருதப்படுகிறது, ஏனெனில் ஓட்டங்கள் பெரும்பாலும் கொந்தளிப்பாக இருக்கும். ஒரு லேமினார் ஓட்ட உலைகளில், ஒரே குறுக்குவெட்டில் உள்ள பல்வேறு புள்ளிகளில் வேகம் கணிசமாக வேறுபடுகிறது. எனவே ஒரு எல். எஃப். ஆருடன் பணிபுரியும் போது உலை முழுவதும் உள்ள திசைவேக வேறுபாடுகளை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். கடந்த பத்தாண்டுகளாக எல். எஃப். ஆரின் மாதிரியாக்கம் மற்றும் எல். எஃப். ஆருக்குள் உள்ள பொருட்களின் உருவாக்கம் தொடர்பான பல்வேறு ஆராய்ச்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளன. உதாரணமாக, ஒற்றை-சுவர் கார்பன் நானோகுழாயின் உருவாக்கம் ஒரு எல். எஃப். ஆரில் ஆராயப்பட்டது. மற்றொரு எடுத்துக்காட்டாக, மீத்தேனில் இருந்து அதிக ஹைட்ரோகார்பன்களுக்கு மாறுவது ஒரு லேமினார் ஓட்டம் உலைகளில் ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது. மேலும் காண்க இரசாயன உலை லேமினார் ஓட்டம் பிளக் ஓட்டம் உலை மாதிரி கொந்தளிப்பு லேமினார் எதிராக கொந்தளிப்பான ஓட்டம் குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் https://www.youtube.com/watch?v=VOemsoVSPWI இரசாயன உலைகள்