પોલિમર શોષણ

શોષણ એ અન્ય તબક્કાની સપાટી પર આયનો અથવા અણુઓનું સંલગ્નતા છે. શોષણ ફિઝીસોર્પ્શન અને કેમિસોર્પ્શન દ્વારા થઈ શકે છે.આયનો અને પરમાણુઓ પોલિમર સપાટી સહિત અનેક પ્રકારની સપાટીઓને શોષી શકે છે.પોલિમર એ સહસંયોજક બોન્ડ્સ દ્વારા એકસાથે બંધાયેલા પુનરાવર્તિત સબ્યુનિટ્સથી બનેલું એક વિશાળ પરમાણુ છે.પોલિમર સપાટીઓ પર આયનો અને પરમાણુઓનું શોષણ ઘણા કાર્યક્રમોમાં ભૂમિકા ભજવે છે જેમાં સમાવેશ થાય છે: બાયોમેડિકલ, માળખાકીય અને કોટિંગ્સ.

પોલિમરસપાટીઓ બિન-પોલિમર સપાટીઓથી અલગ છે જેમાં સપાટી બનાવે છે તે સબ્યુનિટ્સ એકબીજા સાથે સહસંયોજક રીતે બંધાયેલા છે.બિન-પોલિમર સપાટીઓ આયનીય બોન્ડ્સ, મેટાલિક બોન્ડ્સ અથવા ઇન્ટરમોલેક્યુલર ફોર્સ (IMFs) દ્વારા બંધાયેલ હોઈ શકે છે.બે ઘટક પ્રણાલીમાં, બિન-પોલિમર સપાટીઓ રચાય છે જ્યારે સ્વ-પરસ્પર ક્રિયાઓ તોડવા અને બિન-સ્વ-પરસ્પર ક્રિયાઓ રચવા માટે ઊર્જાની હકારાત્મક ચોખ્ખી માત્રાની જરૂર પડે છે.તેથી, મિશ્રણની ઊર્જા હકારાત્મક છે.ઉર્જાનો આ જથ્થો, ઇન્ટરફેસિયલ ટેન્શન દ્વારા વર્ણવ્યા પ્રમાણે, સામગ્રીના વિવિધ સંયોજનો માટે બદલાય છે.જો કે, પોલિમર સપાટીઓ સાથે, સબયુનિટ્સ સહસંયોજક રીતે એકસાથે બંધાયેલા હોય છે અને નક્કર સપાટીનો બલ્ક તબક્કો સપાટીના તણાવને સીધા માપવાની મંજૂરી આપતું નથી.મોટા પોલિમર પરમાણુઓ વચ્ચેના આંતરપરમાણુ બળોની ગણતરી કરવી મુશ્કેલ છે અને બિન-પોલિમર સપાટી પરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ જેટલી સરળતાથી નક્કી કરી શકાતી નથી.[2]સહસંયોજક રીતે બંધાયેલા સબયુનિટ્સ બિન-પોલિમર સપાટીઓની તુલનામાં વિવિધ ગુણધર્મો સાથે સપાટી બનાવે છે.પોલિમર સપાટીના કેટલાક ઉદાહરણોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે: પોલિવિનાઇલ ક્લોરાઇડ (PVC), નાયલોન, પોલિઇથિલિન (PE), અને પોલિપ્રોપીલિન (PP).વિવિધ તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને પોલિમર સપાટીઓનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું છે, જેમાં શામેલ છે: સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી, સ્કેનિંગ ટનલિંગ માઇક્રોસ્કોપી અને ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી.

વિવિધ પોલિમર સપાટીઓ તેમના મોનોમર્સ પર વિવિધ બાજુની સાંકળો ધરાવે છે જે શોષણ અથવા શોષણના વિયોજનને કારણે ચાર્જ થઈ શકે છે.ઉદાહરણ તરીકે, પોલિસ્ટરીન સલ્ફોનેટમાં નકારાત્મક ચાર્જવાળી બાજુની સાંકળો ધરાવતા મોનોમર્સ હોય છે જે સકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલા શોષણને શોષી શકે છે.પોલિસ્ટરીન સલ્ફોનેટ નકારાત્મક ચાર્જ કરતાં વધુ સકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરેલા શોષણને શોષશે.તેનાથી વિપરિત, પોલીમર કે જેમાં પોલી(ડાયલીડીમેથાઈલમોનિયમ ક્લોરાઈડ) જેવી પોઝીટીવલી ચાર્જ થયેલ બાજુની સાંકળો હોય છે, તે માટે નકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરેલ શોષણ ભારપૂર્વક આકર્ષિત થશે.

માળખાકીય

અદ્યતન પોલિમર સંયોજનો:અદ્યતન પોલિમર કમ્પોઝીટનો ઉપયોગ જૂના માળખાના મજબૂતીકરણ અને પુનઃસ્થાપનમાં થાય છે.આ અદ્યતન સંયોજનો પ્રિપ્રેગ, રેઝિન, ઇન્ફ્યુઝન, ફિલામેન્ટ વિન્ડિંગ અને પલ્ટ્રુઝન સહિતની ઘણી વિવિધ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને બનાવી શકાય છે.અદ્યતન પોલિમર કમ્પોઝીટનો ઉપયોગ ઘણા એરોપ્લેન સ્ટ્રક્ચર્સમાં થાય છે અને તેમનું સૌથી મોટું માર્કેટ એરોસ્પેસ અને ડિફેન્સમાં છે.

ફાઇબર પ્રબલિત પોલિમર:ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ પોલિમર (FRP) નો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે સિવિલ એન્જિનિયરો દ્વારા તેમના માળખામાં કરવામાં આવે છે.એફઆરપી અક્ષીય તાણને રેખીય-સ્થિતિસ્થાપક રીતે પ્રતિસાદ આપે છે, જેનાથી તે ભારને પકડી રાખવા માટે ઉત્તમ સામગ્રી બનાવે છે.FRPs સામાન્ય રીતે લેમિનેટની રચનામાં હોય છે જેમાં પ્રત્યેક લેમિનામાં દિશાવિહીન રેસા હોય છે, સામાન્ય રીતે કાર્બન અથવા કાચ હોય છે, જે પ્રકાશ પોલિમર મેટ્રિક્સ સામગ્રીના સ્તરમાં જડિત હોય છે.એફઆરપી પર્યાવરણીય સંસર્ગ અને મહાન ટકાઉપણું સામે ઉત્તમ પ્રતિકાર ધરાવે છે.

પોલિટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન:Polytetrafluoroethylene (PTFE) એક પોલિમર છે જેનો ઉપયોગ નોન-સ્ટીક કોટિંગ્સ, બ્યુટી પ્રોડક્ટ્સ અને લુબ્રિકન્ટ્સ સહિતની ઘણી એપ્લિકેશનોમાં થાય છે.પીટીએફઇ એ હાઇડ્રોફોબિક પરમાણુ છે જે કાર્બન અને ફ્લોરિનથી બનેલું છે.કાર્બન-ફ્લોરિન બોન્ડ્સ પીટીએફઇને નીચા ઘર્ષણની સામગ્રી બનાવે છે, જે ઉચ્ચ તાપમાનના વાતાવરણમાં અનુકૂળ હોય છે અને તાણ તિરાડ સામે પ્રતિરોધક હોય છે.આ ગુણધર્મો પીટીએફઇને બિન-પ્રતિક્રિયાશીલ અને એપ્લિકેશનની વિશાળ શ્રેણીમાં ઉપયોગમાં લેવાનું કારણ બને છે.

છિદ્રાળુ માધ્યમોમાં પોલિમર શોષણ:છિદ્રાળુ માધ્યમોમાં પોલિમર રીટેન્શનના બે મુખ્ય કારણો શારીરિક શોષણ અને યાંત્રિક જાળવણી છે.પોલિમર EOR ઓપરેશનની સફળતા માટે જળાશયમાં ઓછી પોલિમર રીટેન્શન આવશ્યક છે.