Mineralizer
ஒரு கனிமமயமாக்கலின் நோக்கம் ஒரு மீளக்கூடிய இரசாயன எதிர்வினை மூலம் ஒரு விதை படிகத்திற்கு கரையாத "ஊட்டச்சத்தை" கொண்டு செல்வதை எளிதாக்குவதாகும். காலப்போக்கில், விதை படிகமானது ஒரு காலத்தில் ஊட்டச்சத்தில் இருந்த பொருளைக் குவித்து வளர்கிறது. மினரலைசர்கள் ஊட்டச்சத்து திடப்பொருளை கரைக்க உதவும் சேர்க்கைகள் ஆகும். சிறிய அளவில் பயன்படுத்தப்படும்போது, மினரலைசர்கள் வினையூக்கிகளாக செயல்படுகின்றன. பொதுவாக, மிகவும் நிலையான திண்மம் குறைவான நிலையான திண்மம் மற்றும் கரைப்பானைக் கொண்ட ஒரு கரைசலில் இருந்து படிகமாக்கப்படுகிறது. இந்த செயல்முறை கலைப்பு-மழைப்பொழிவு அல்லது படிகமாக்கல் செயல்முறை மூலம் செய்யப்படுகிறது. நீர் வெப்ப வளர்ச்சி என்பது உயர்ந்த வெப்பநிலையில் கரைந்த திடப்பொருளின் படிகமாக்கலை உள்ளடக்கியது. பெரும்பாலும் அதிக அழுத்தங்கள் இதில் அடங்கும். வரலாற்று ரீதியாக, நீர் வெப்ப வளர்ச்சியின் குறிக்கோள் பெரிய படிகங்களை வளர்ப்பதாகும். நானோ தொழில்நுட்பத்தின் சமீபத்திய முன்னேற்றங்கள் காரணமாக, சிறிய நானோகிரிஸ்டல்கள் இப்போது விரும்பப்படுகின்றன மற்றும் கனிமமயமாக்கிகளால் கட்டுப்படுத்தப்படும் படிக அளவுடன் நீர் வெப்ப வளர்ச்சியால் தயாரிக்கப்படுகின்றன. வெவ்வேறு கனிமங்கள் வெவ்வேறு அளவுகள் மற்றும் வடிவங்களின் படிகங்களை விளைவிக்கின்றன. ஹைட்ராக்சைடுகள் (NaOH, KOH, LiOH), கார்பனேட்டுகள் (Na2CO3) மற்றும் ஆலைடுகள் (NaF, KF, LiF, NaCl, KCl, LiCl) ஆகியவை பொதுவான கனிமமாக்கிகளாகும். கேஷன் விளைவுகள் பொதுவாக கனிமத்தின் எதிர்மின் அயனி ஊட்டச்சத்து பொருளைக் கரைப்பதில் மிகவும் சுறுசுறுப்பாக இருந்தாலும், கேஷன் சில சந்தர்ப்பங்களில் ஒரு செல்வாக்கை செலுத்துகிறது. மினரலைசர் படிகத்தின் மேற்பரப்பில் உள்ள அசுத்தங்களுடன் தொடர்பு கொண்டு வளர்ச்சி விகிதத்தை அதிகரிக்க முடியும். எடுத்துக்காட்டாக, பொட்டாசியம் கொண்ட கரைசலில் (KOH, K2CO3) உள்ள சபையர் (Al2O3) மற்றும் துத்தநாகம் (ZnO) ஆகியவற்றின் வளர்ச்சி விகிதம் சோடியம் கொண்ட கரைசலில் (NaOH, Na2CO3) உள்ளதை விட அதிகமாக உள்ளது. இந்த வேறுபாடு உடனடியாக புரிந்து கொள்ளப்படவில்லை, ஆனால் பொட்டாசியம் மற்றும் மேற்பரப்பில் உறிஞ்சப்படும் ஒரு அசுத்தத்திற்கு இடையிலான தொடர்பு காரணமாகும். குவார்ட்ஸ் படிகங்களின் நீர் வெப்ப வளர்ச்சியில் NaOH அல்லது Na2CO3 போன்ற அடிப்படை கனிமங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இதன் முன்னோடி அல்லது ஊட்டச்சத்து நொறுக்கப்பட்ட சிலிக்கா மற்றும் ஒரு கரைப்பான் ஆகும். வழக்கமான கொள்கலன்கள் அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தைத் தாங்கக்கூடிய ஆட்டோகிளேவ்ஸ் எனப்படும் காற்று இறுக்கமான எஃகு சிலிண்டர்களால் தயாரிக்கப்படுகின்றன. குவார்ட்ஸ் படிகங்களைப் பொறுத்தவரை, கொள்கலன் 300 டிகிரி செல்சியஸில் சூடாக்கப்படுகிறது (இது 140 எம். பி. ஏ அழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது). கனிமம் இல்லாமல், சிலிக்காவை கரைக்க அதிக வெப்பநிலை தேவைப்படுகிறது. ஹைட்ராக்சைடுகள் மற்றும் கார்பனேட்டுகள் நீரில் கரையக்கூடிய சோடியம் சிலிகேட்டுகளை உருவாக்குவதன் மூலம் சிலிக்காவை மேலும் கரையச் செய்கின்றன. எளிமைப்படுத்தப்பட்ட சமன்பாடுகளை SiO2 + 2 NaOH → Na2SiO3 + H2O SiO2 + Na2CO3 → Na2SiO3 + CO2 என குறிப்பிடலாம் நீரற்ற சோடியம் சிலிக்கேட் என்பது மூலையில் பகிரப்பட்ட SiO4 டெட்ராஹெட்ராவால் ஆன ஒரு சங்கிலி பாலிமெரிக் எதிர்மின் அயனியாகும். ஹைட்ரேட்டுகள் Na2SiO3 • nH2O என்ற சூத்திரத்துடன் உருவாகின்றன, அவை தனித்துவமான, தோராயமாக நாற்கர எதிர்மின் அயனி SiO2 (OH) 22− ஐ நீரேற்றத்துடன் கொண்டுள்ளன. முப்பரிமாண சிலிக்கா கண்ணாடியில், சோடியம் அயனிகளைச் சேர்ப்பது ஆக்ஸிஜன் அயனிகளை ஒரு பாலமாக உருவாக்குகிறது, இந்த ஆக்ஸிஜன் அயனிகள் ஒரு பயனுள்ள எதிர்மறை கட்டணத்தைக் கொண்டுள்ளன. நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட சோடியம் அயனிகள் ஓரளவு சகப்பிணைப்பு மற்றும் ஓரளவு அயனி கட்டமைப்பை வழங்குகின்றன. Na + இன் செறிவு அதிகரிக்கும் போது, அயனியால் பிணைக்கப்பட்ட பொருள் இணைக்கப்பட்டு இறுதியில் தொடர்ச்சியான சேனல்களின் வலையமைப்பை உருவாக்குகிறது. சிலிக்கா கரைந்தவுடன், ஊட்டச்சத்தில் உள்ள கூறுகள் விதை படிகத்திற்கு மாற்றப்படுகின்றன, இது ஊட்டச்சத்தை விட குளிர்ந்த வெப்பநிலையில் வைக்கப்படுகிறது, இதன் விளைவாக அதிக தூய்மை குவார்ட்ஸ் படிகமாகும். சியோலைட்டுகளின் அலுமினா/சிலிக்கா விகிதத்தைக் கட்டுப்படுத்த ஹைட்ராக்சைடு கனிமமயமாக்கிகளும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு சியோலைட் உற்பத்திக்கான ஒரு பொதுவான சமையல் குறிப்பு கனிமம், கரைப்பான், விதை படிக, சிலிக்கா (SiO2) மற்றும் அலுமினா (Al2O3) ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஊட்டச்சத்து மற்றும் ஒரு வார்ப்புரு ஆகியவை அடங்கும். வார்ப்புருக்கள் என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட சியோலைட் கட்டமைப்பை உருவாக்க எதிர்மின் அயனி கட்டுமானத் தொகுதிகளின் பாலிமரைசேஷனை வழிநடத்தும் நேர்மின் அயனிகள் ஆகும். வெவ்வேறு வார்ப்புருக்கள் வெவ்வேறு சியோலைட் கட்டமைப்புகளுக்கு வழிவகுக்கின்றன. டெட்ராமெத்திலமோனியம் (TMA), சோடியம் (Na +) மற்றும் பொட்டாசியம் (K +) ஆகியவை பொதுவான வார்ப்புருக்களில் அடங்கும். ஊட்டச்சத்து மூலத்தின் விகிதங்கள், கனிமத்தின் வகை அல்லது எதிர்வினையின் வெப்பநிலை மற்றும் pH ஐ மாற்றுவதன் மூலமும் வெவ்வேறு சியோலைட்டுகளை உருவாக்க முடியும். உயர் pH இல், அதிக அலுமினா உள்ளடக்கம் கொண்ட சியோலைட்டுகள் உருவாகின்றன, ஏனெனில் ஹைட்ராக்சைடுகள் மேலே காட்டப்பட்டுள்ள எதிர்வினை மூலம் சிலிக்காவின் ஒடுக்கம் மற்றும் ஒலிகோமெரைஸ் செய்யும் திறனைத் தடுக்கின்றன. குறைந்த pH இல், அதிக சிலிக்கா உள்ளடக்கம் கொண்ட சியோலைட்டுகள் விரும்பப்படுகின்றன. குறிப்புகள் வேதியியல் தொகுப்பு சமநிலை வேதியியல்