Mineralizer
একটি মিনারেলাইজারের উদ্দেশ্য হল একটি বিপরীতমুখী রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে একটি বীজ স্ফটিকের মধ্যে অদ্রবণীয় "পুষ্টি" পরিবহণকে সহজতর করা। সময়ের সাথে সাথে, বীজ স্ফটিক সেই উপাদানগুলি সংগ্রহ করে যা একসময় পুষ্টিতে ছিল এবং বৃদ্ধি পায়। মিনারেলাইজারগুলি এমন অ্যাডিটিভ যা পুষ্টির কঠিন দ্রবণে সহায়তা করে। অল্প পরিমাণে ব্যবহার করা হলে, মিনারেলাইজারগুলি অনুঘটক হিসাবে কাজ করে। সাধারণত, একটি কম স্থিতিশীল কঠিন এবং একটি দ্রাবক নিয়ে গঠিত একটি দ্রবণ থেকে আরও স্থিতিশীল কঠিন পদার্থকে স্ফটিকায়িত করা হয়। প্রক্রিয়াটি দ্রবীভূত-বৃষ্টিপাত বা স্ফটিকীকরণ প্রক্রিয়া দ্বারা করা হয়। জলবিদ্যুৎ বৃদ্ধির সঙ্গে উচ্চতর তাপমাত্রায় দ্রবীভূত কঠিন পদার্থের স্ফটিকীকরণ জড়িত। প্রায়শই উচ্চ চাপ জড়িত থাকে। ঐতিহাসিকভাবে, জলবিদ্যুৎ বৃদ্ধির লক্ষ্য ছিল বড় স্ফটিক উৎপাদন করা। ন্যানোপ্রযুক্তির সাম্প্রতিক অগ্রগতির কারণে, ছোট ন্যানোক্রিস্টালগুলি এখন খনিজকারী দ্বারা নিয়ন্ত্রিত স্ফটিক আকারের সাথে হাইড্রোথার্মাল বৃদ্ধির দ্বারা কাঙ্ক্ষিত এবং তৈরি করা হয়। বিভিন্ন মিনারেলাইজারের ফলে বিভিন্ন আকার এবং আকারের স্ফটিক তৈরি হয়। সাধারণ খনিজ পদার্থগুলি হল হাইড্রক্সাইড (NaOH, KOH, LiOH), কার্বনেট (Na2CO3) এবং হ্যালাইড (NaF, KF, LiF, NaCl, KCl, LiCl)। ক্যাটায়ন প্রভাব যদিও সাধারণত মিনারেলাইজারের অ্যানায়ন পুষ্টি উপাদান দ্রবীভূত করতে সবচেয়ে বেশি সক্রিয়, তবে ক্যাটায়ন কিছু ক্ষেত্রে একটি প্রভাবও প্রয়োগ করে। খনিজকারী স্ফটিকের পৃষ্ঠের অমেধ্যের সাথে মিথস্ক্রিয়া করতে পারে এবং বৃদ্ধির হার বাড়িয়ে তুলতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, পটাসিয়ামযুক্ত দ্রবণে (কেওএইচ, কে2সিও3) নীলমণি (এএল2ও3) এবং জিঙ্কাইটের (জেডএনও) বৃদ্ধির হার সোডিয়ামযুক্ত দ্রবণের (নাওএইচ, না2সিও3) তুলনায় বেশি। এই পার্থক্যটি সহজেই বোঝা যায় না, তবে পটাসিয়াম এবং পৃষ্ঠে শোষিত একটি অশুদ্ধতার মধ্যে মিথস্ক্রিয়াকে দায়ী করা হয়। কোয়ার্টজ স্ফটিকের হাইড্রোথার্মাল বৃদ্ধিতে NaOH বা Na2CO3-এর মতো মৌলিক খনিজ পদার্থের সংশ্লেষণ ব্যবহার করা হয়। পূর্ববর্তী বা পুষ্টি হল চূর্ণ করা সিলিকা এবং একটি দ্রাবক। সাধারণ পাত্রে অটোক্লেভ নামক বায়ু-আঁটসাঁট ইস্পাত সিলিন্ডার তৈরি করা হয় যা উচ্চ তাপমাত্রা এবং চাপ সহ্য করতে পারে। কোয়ার্টজ স্ফটিকের ক্ষেত্রে, ধারকটি 300 ডিগ্রি সেলসিয়াসে উত্তপ্ত করা হয় (যা 140 এমপিএ চাপ তৈরি করে)। মিনারেলাইজার ছাড়া, সিলিকা দ্রবণে উচ্চতর তাপমাত্রার প্রয়োজন হয়। হাইড্রক্সাইড এবং কার্বনেট জলে দ্রবণীয় সোডিয়াম সিলিকেট তৈরি করে সিলিকাকে আরও দ্রবণীয় করে তোলে। সরলীকৃত সমীকরণগুলিকে SiO2 + 2 NaOH → Na2SiO3 + H2O SiO2 + Na2CO3 → Na2SiO3 + CO2 হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে। হাইড্রেটগুলি Na2SiO3 • nH2O সূত্রের সাথে গঠিত হয় যার মধ্যে বিচ্ছিন্ন, প্রায় টেট্রাহেড্রাল অ্যানায়ন SiO2 (OH) 22-হাইড্রেশনের জলের সাথে থাকে। ত্রিমাত্রিক সিলিকা গ্লাসে, সোডিয়াম আয়নগুলির সংযোজনের ফলে অক্সিজেন আয়নগুলি একটি সেতু তৈরি করে, এই অক্সিজেন আয়নগুলির একটি কার্যকর ঋণাত্মক আধান থাকে। ধনাত্মক আধানযুক্ত সোডিয়াম আয়নগুলি আংশিকভাবে সমযোজী এবং আংশিকভাবে আয়নিক কাঠামো প্রদান করে। Na +-এর ঘনত্ব বাড়ার সাথে সাথে আয়নিকভাবে আবদ্ধ উপাদানগুলি সংযুক্ত হয় এবং অবশেষে অবিচ্ছিন্ন চ্যানেলের একটি নেটওয়ার্ক গঠন করে। একবার সিলিকা দ্রবণীয় হয়ে গেলে, পুষ্টির উপাদানগুলি বীজ স্ফটিকের মধ্যে স্থানান্তরিত হয়, যা পুষ্টির চেয়ে শীতল তাপমাত্রায় ধরে রাখা হয়, যার ফলে একটি উচ্চ বিশুদ্ধতা কোয়ার্টজ স্ফটিক তৈরি হয়। জিওলাইটের অ্যালুমিনা/সিলিকা অনুপাত নিয়ন্ত্রণ করতে হাইড্রক্সাইড মিনারেলাইজারও ব্যবহার করা হয়। জিওলাইট উৎপাদনের একটি সাধারণ রেসিপির মধ্যে রয়েছে মিনারেলাইজার, দ্রাবক, বীজ স্ফটিক, সিলিকা (সিওও2) এবং অ্যালুমিনা (এএল2ও3) সমন্বিত একটি পুষ্টি এবং একটি টেমপ্লেট। টেমপ্লেটগুলি হল ক্যাটায়ন যা অ্যানায়োনিক বিল্ডিং ব্লকগুলির পলিমারাইজেশনকে একটি নির্দিষ্ট জিওলাইট কাঠামো গঠনের নির্দেশ দেয়। বিভিন্ন টেমপ্লেটিং ক্যাটায়ন বিভিন্ন জিওলাইট কাঠামোর দিকে পরিচালিত করে। সাধারণ টেমপ্লেটগুলির মধ্যে রয়েছে টেট্রামাইথিল্যামোনিয়াম (টিএমএ), সোডিয়াম (না +) এবং পটাসিয়াম (কে +)। পুষ্টির উৎসের অনুপাত, মিনারেলাইজারের ধরন বা প্রতিক্রিয়ার তাপমাত্রা ও পিএইচ পরিবর্তন করেও বিভিন্ন জিওলাইট তৈরি করা যেতে পারে। উচ্চ পিএইচ-এ, উচ্চ অ্যালুমিনা উপাদান সহ জিওলাইট তৈরি হয়, কারণ হাইড্রক্সাইডগুলি উপরে দেখানো প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে সিলিকাকে ঘনীভূত এবং অলিগোমেরাইজ করার ক্ষমতাকে বাধা দেয়। নিম্ন পিএইচ-এ, উচ্চ সিলিকা সামগ্রী সহ জিওলাইট পছন্দ করা হয়। তথ্যসূত্র রাসায়নিক সংশ্লেষণ ভারসাম্য রসায়ন