پاوڈرز کے درمیان وین ڈیر والز کی قوتوں کو کم کرنے کے لیے کون سا ڈسپرسنٹ بہترین ہے؟

پاوڈرز کے درمیان وین ڈیر والز کی قوتوں کو کم کرنے کے لیے، سٹرائیلی طور پر روکے ہوئے ڈسپرسنٹ (جیسے پولیمر یا گرافٹ کوپولیمر) سب سے مؤثر انتخاب ہیں۔ وہ ذرات کی سطح پر ایک جسمانی رکاوٹ بنا کر بین سالماتی کشش کو براہ راست کمزور کرتے ہیں۔ مخصوص انتخاب کا انحصار بازی میڈیم (پانی یا نامیاتی سالوینٹ) اور پاؤڈر کی خصوصیات پر ہوتا ہے۔

I. غیر آبی نظام: جراثیمی طور پر رکاوٹ پیدا کرنے والوں کو ترجیح دی جاتی ہے۔

نامیاتی سالوینٹس یا غیر قطبی ماحول میں، پولی تھیلین گلائکول (پی ای جی) یا پولیمتھائل میتھ کرائیلیٹ (پی ایم ایم اے) ڈسپرسنٹ لمبی زنجیر کے مالیکیولز کے ذریعے ذرہ کی سطح پر ایک سخت کوٹنگ کی تہہ بنا سکتے ہیں۔ جب انٹرپارٹیکل کا فاصلہ کوٹنگ پرت کی موٹائی (2δ) سے دو گنا کم ہوتا ہے، تو یہ پولیمر چینز مضبوط سٹیرک ریپولیشن پیدا کرتی ہیں، جس میں توانائی کی رکاوٹ 25 kT سے زیادہ ہوتی ہے (k بولٹزمین مستقل ہے، T مطلق درجہ حرارت ہے)، وین ڈیر والز کی کشش کا مقابلہ کرنے کے لیے کافی ہے۔

مثال کے طور پر، ملعمع کاری کی صنعت میں، BYK-110 (ایک ترمیم شدہ پولی کریلیٹ) کو شامل کرنے سے ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ کے پھیلاؤ کی چپکنے کو 40% تک کم کیا جا سکتا ہے۔ یہ تین جہتی حفاظتی پرت کی وجہ سے ہے جو ذرہ کی سطح پر اس کی سالماتی زنجیروں سے بنتی ہے، وین ڈیر والز کے تعامل کے فاصلے کو 10 nm سے 3 nm سے نیچے تک سکیڑتی ہے۔

II آبی نظام: الیکٹرو سٹیٹکس اور سٹیرک رکاوٹوں کے ہم آہنگی کے اثرات

پانی کے درمیانے درجے میں، anionic منتشر کرنے والے (مثال کے طور پر سوڈیم سائٹریٹ، پولی کاربو آکسیلیٹ) وین ڈیر والز کو دوہری میکانزم کے ذریعے کمزور کرتے ہیں: ان کے قطبی گروپ (جیسے -COO⁻) ذرہ کی سطح پر جذب ہوتے ہیں، چارج شدہ ڈبل پرت بناتے ہیں اور الیکٹرو اسٹاٹک ریپلشن پیدا کرتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، غیر قطبی حصے (مثلاً کاربن کی زنجیریں) پانی میں گھس جاتے ہیں، جس سے سٹرک رکاوٹ پیدا ہوتی ہے۔

کیلشیم فاسفیٹ نینو پارٹیکلز کے ساتھ مثال دینے کے لیے، سوڈیم سائٹریٹ کا اضافہ ذرہ کی سطح کے زیٹا پوٹینشل کو -15 ایم وی سے -45 ایم وی تک کم کر دے گا اس طرح الیکٹرو اسٹاٹک ریپلشن فورس تین گنا ہو جائے گی۔ اس کے علاوہ، سائٹریٹ کے ہائیڈروکسیل گروپ پارٹیکل کی سطح کے ساتھ ہائیڈروجن بانڈز بناتے ہیں، جو سٹرک رکاوٹ کو مزید بڑھاتا ہے، اور آخر کار مجموعی ذرہ کا سائز 500 nm سے گھٹ کر 80 nm ہو جاتا ہے۔

III انتہائی منظرنامے: الٹرا فائن پاؤڈر کی مدد سے بازی

ہموار سطح والے گیلڈارٹ اے قسم کے ذرات (مثلاً صنعتی کیٹالسٹ) کے لیے، ایک ذرہ سائز <2 μm (مثال کے طور پر نینو سلیکا) کے ساتھ الٹرا فائن پاؤڈرز کو شامل کرنا "hhhsroughening" کے ذریعے وین ڈیر والز کی قوتوں کو کم کر سکتا ہے۔ وہ انتہائی باریک ذرات مرکزی ذرات کی سطح سے منسلک ہوں گے جو جسمانی خلاء کی تشکیل کرتے ہیں اور اس کے نتیجے میں ذرہ سے ذرہ کا فاصلہ بڑھ جاتا ہے جس سے پہلے قریب سے رابطہ رکھنے والے ذرات تھے۔

رپورٹ کے مطابق، صرف 0.015 wt% الٹرا فائن پاؤڈر کو شامل کرنے سے یہ ممکن ہے کہ کیٹالسٹ بیڈ کی فلوڈائزیشن کی کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکے، چینلز اور جمود کی تشکیل سے بچیں، اور اس اثر کو کئی سو ‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍ گھنٹے تک برقرار رکھیں۔

چہارم منتشر کارکردگی کا موازنہ اور انتخاب گائیڈ

عملی ایپلی کیشنز میں، یہ یقینی بنانا ضروری ہے کہ منتشر ارتکاز اہم مائیکل کنسنٹریشن (سی ایم سی) سے زیادہ ہو۔ مثال کے طور پر، سیمنٹ پیسٹ میں پولی کاربو آکسیلیٹ کی زیادہ سے زیادہ اضافی مقدار پاؤڈر ماس کا 0.5-1.0% ہے، اس مقام پر سالماتی زنجیریں پوری طرح پھیل جاتی ہیں، جس سے سٹیرک رکاوٹ اثر زیادہ ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ، ملٹی کمپوننٹ پاؤڈر سسٹمز کے لیے، دو ڈسپرسنٹ (جیسے سوڈیم سائٹریٹ + پی ای جی) کو ملا کر استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ الیکٹرو سٹیٹک سٹیرک ہم آہنگی اثر کو استعمال کرتے ہوئے وین ڈیر والز فورسز کو ان کی اصل قیمت کے 1/5 سے بھی کم کر دیا جائے۔