گرم زنک کلورائد کے حل میں کوارٹج کا سخت تیزابی کلورائد سنکنرن
زنک کلورائد (ZnCl₂) ایک ورسٹائل کیمیکل ہے جو سولڈرنگ اور گیلوانائزنگ (آکسائیڈ کی تہوں کو ہٹانے) میں بہاؤ کے طور پر استعمال ہوتا ہے، لکڑی کا تحفظ کرنے والا، نامیاتی ترکیب میں ایک اتپریرک (فریڈیل-کرافٹس کے رد عمل)، اور خشک سیل بیٹریوں میں ایک الیکٹرولائٹ۔ عام صنعتی ارتکاز وزن کے لحاظ سے 50-70% تک ہوتا ہے، آپریٹنگ درجہ حرارت 60-80 ڈگری کے ساتھ۔ غیر جانبدار نمکیات کے برعکس، مرتکز زنک کلورائد محلول وسیع ہائیڈولیسس کی وجہ سے سخت تیزابیت والے ہوتے ہیں: Zn²⁺ + H₂O ⇌ ZnOH⁺ + H⁺; ZnOH⁺ + H₂O ⇌ Zn(OH)₂ + H⁺۔ 60% ZnCl₂ محلول میں 25 ڈگری پر تقریباً 1.5–2.5 کا pH ہوتا ہے، جو بلند درجہ حرارت پر مزید گرتا ہے۔ مفت تیزاب ہائیڈروکلورک ایسڈ (HCl) ہے کیونکہ anion کلورائڈ ہے۔ اس طرح، گرم مرتکز ZnCl₂ اسی میکانزم کے ذریعے کوارٹج پر حملہ کرتا ہے جس طرح پتلا HCl: پروٹون-سلوکسین بانڈز کے ہائیڈولیسس کو فروغ دیتا ہے، جس میں کلورائڈ آئن ممکنہ طور پر پیچیدگی کے ذریعے حملے کو تیز کرتے ہیں۔ یہ تجزیہ یہ مقدار بتاتا ہے کہ کس طرح ZnCl₂ ارتکاز (50–70%)، درجہ حرارت (60–80 ڈگری)، اور محلول کی تیزابیت فیوزڈ سلیکا کی یکساں سنکنرن کی شرح کو متاثر کرتی ہے۔
گرم زنک کلورائد میں فیوزڈ سلیکا کی سنکنرن حرکیات
ZnCl₂ میں کوارٹج کی سنکنرن زنک ہائیڈولیسس سے مفت HCl کے ذریعہ کارفرما ہے۔ 60% ZnCl₂ میں 70 ڈگری پر، مفت HCl کا ارتکاز تقریباً 0.1–0.3 M (pH 0.5–1.0) ہے۔ اس تیزابیت پر، کوارٹج کی یکساں سنکنرن کی شرح 0.0003–0.0008 ملی میٹر فی گھنٹہ ہے۔ 80 ڈگری پر، شرح 0.0006–0.0015 ملی میٹر فی گھنٹہ تک بڑھ جاتی ہے۔ 60 ڈگری پر، شرح 0.0002–0.0004 ملی میٹر فی گھنٹہ ہے۔ مقابلے کے لیے، 70 ڈگری پر 0.2 M HCl کوارٹج کو 0.0005–0.001 ملی میٹر فی گھنٹہ پر کروڈ کرتا ہے۔ 70 ڈگری پر، ایک 2.0 ملی میٹر کوارٹج میان 0.0006 ملی میٹر/گھنٹہ × 3,300 گھنٹے=2.0 ملی میٹر کھو دے گا، جو تقریباً 3,300 گھنٹے (4.6 ماہ) کی زندگی دے گا۔ 2.5 ملی میٹر کی دیوار 4,200 گھنٹے فراہم کرتی ہے۔ 3.0 ملی میٹر کی دیوار 5,000 گھنٹے فراہم کرتی ہے۔
اضافی کلورائد کی موجودگی (ZnCl₂ سے) ایک ہی pH پر خالص HCl سے آگے حملے کو قدرے تیز کر سکتی ہے کیونکہ کلورائد آئن ہائیڈریٹڈ سلیکا پرت میں خلل ڈالتے ہیں۔ خالص HCl کے مقابلے میں اضافہ کا عنصر 1.2–1.5× ہے۔
لوکلائزڈ پٹنگ اور ڈپازٹ فارمیشن
زنک کلورائد کے محلول بنیادی زنک کلورائد یا زنک ہائیڈرو آکسائیڈ کو گرم کرنے یا بخارات بننے پر تیار کرتے ہیں۔ یہ ذخائر سفید ہیں اور موصل ہو سکتے ہیں۔ تاہم، وہ فیرک کلورائیڈ کے ذخائر سے کم جارحانہ ہیں۔ meniscus زون crystallization کے لئے کمزور ہے.
کس طرح دیوار کی موٹائی سروس کی زندگی کو تبدیل کرتی ہے۔
زندگی دیوار کی موٹائی کے ساتھ لکیری طور پر ترازو کرتی ہے۔ 70 ڈگری پر مسلسل سروس کے لیے، 2.5–3.0 ملی میٹر کی دیواریں 4-6 ماہ کے متبادل وقفوں کے لیے تجویز کی جاتی ہیں۔
موٹی دیواروں کا تھرمل پنالٹی
60% اور 70 ڈگری پر زنک کلورائد محلول میں تقریباً 0.50–0.55 W/(m·K) کی تھرمل چالکتا ہوتی ہے۔ U 427 سے 292 W/(m²·K) تک گرتا ہے جب 1.5 سے 3.0 ملی میٹر تک بڑھتا ہے، 32 فیصد کمی۔
منظر نامہ-بیسڈ سلیکشن میٹرکس
| درخواست کا منظر نامہ اور آپریٹنگ پیرامیٹرز | تجویز کردہ دیوار کی موٹائی | بنیادی دلیل |
|---|---|---|
| جستی بہاؤ (60% ZnCl₂، 70 ڈگری، مسلسل، ہفتہ وار صفائی) | 2.5 - 3.0 ملی میٹر، معیاری گریڈ | تیزاب کی سنکنرن کی شرح ~ 0.0006 ملی میٹر فی گھنٹہ۔ 5,000 گھنٹے کی زندگی کے لیے موٹی دیوار۔ U ≈ 350 W/(m²·K)۔ |
| لکڑی کا تحفظ (50% ZnCl₂، 60 ڈگری، وقفے وقفے سے) | 2.0 ملی میٹر، جیسا کہ- تیار کیا گیا ہے۔ | کم درجہ حرارت اور ارتکاز۔ U ≈ 420 W/(m²·K)۔ |
| نامیاتی ترکیب اتپریرک (70% ZnCl₂، 80 ڈگری، بیچ) | 3.0 ملی میٹر | زیادہ تیزابیت۔ موٹی دیوار ضروری ہے۔ |
تکمیلی ڈیزائن میں تبدیلیاں:مفت HCl کو بے اثر کرنے کے لیے تھوڑی مقدار میں زنک آکسائیڈ شامل کرنے سے سنکنرن کم ہو جاتا ہے۔ اچھی وینٹیلیشن HCl بخارات کو ہٹاتی ہے۔ پانی کے ساتھ وقتا فوقتا صفائی زنک نمک کے ذخائر کو دور کرتی ہے۔
