Mineralizer
ಮಿನರಲೈಸರ್ನ ಉದ್ದೇಶವು ರಿವರ್ಸಿಬಲ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಬೀಜ ಸ್ಫಟಿಕಕ್ಕೆ ಕರಗದ "ಪೋಷಕಾಂಶ" ವನ್ನು ಸಾಗಿಸಲು ಅನುಕೂಲ ಮಾಡಿಕೊಡುವುದು. ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ, ಬೀಜದ ಸ್ಫಟಿಕವು ಒಂದು ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಪೋಷಕಾಂಶದಲ್ಲಿದ್ದ ಪದಾರ್ಥವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ. ಮಿನರಲೈಸರ್ಗಳು ಪೌಷ್ಠಿಕಾಂಶದ ಘನವನ್ನು ಕರಗಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುವ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳಾಗಿವೆ. ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದಾಗ, ಮಿನರಲೈಸರ್ಗಳು ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾದ ಘನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಸ್ಥಿರವಾದ ಘನ ಮತ್ತು ದ್ರಾವಕವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ದ್ರಾವಣದಿಂದ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವಿಘಟನೆ-ಮಳೆ ಅಥವಾ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೈಡ್ರೋಥರ್ಮಲ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ಘನದ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಆಗಾಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡಗಳು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಐತಿಹಾಸಿಕವಾಗಿ, ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಗುರಿಯು ದೊಡ್ಡ ಹರಳುಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಯುವುದಾಗಿತ್ತು. ನ್ಯಾನೊತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿನ ಇತ್ತೀಚಿನ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳಿಂದಾಗಿ, ಸಣ್ಣ ನ್ಯಾನೊಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ಗಳನ್ನು ಈಗ ಖನಿಜಕಾರಕಗಳಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುವ ಸ್ಫಟಿಕದ ಗಾತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಹೈಡ್ರೋಥರ್ಮಲ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಿಂದ ಅಪೇಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿವಿಧ ಖನಿಜಯುಕ್ತಗಳು ವಿವಿಧ ಗಾತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಆಕಾರಗಳ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ಗಳು (NaOH, KOH, LiOH), ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ಗಳು (Na2CO3) ಮತ್ತು ಹಾಲೈಡ್ಗಳು (NaF, KF, LiF, NaCl, KCl, LiCl) ವಿಶಿಷ್ಟ ಖನಿಜಗಳಾಗಿವೆ. ಕ್ಯಾಟಯಾನ್ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮಿನರಲೈಸರ್ನ ಅಯಾನು ಪೋಷಕಾಂಶ ಪದಾರ್ಥವನ್ನು ಕರಗಿಸುವಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿದ್ದರೂ, ಕ್ಯಾಟಯಾನ್ ಕೆಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ. ಮಿನರಲೈಸರ್ ಸ್ಫಟಿಕದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ಕಲ್ಮಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸೋಡಿಯಂ-ಹೊಂದಿರುವ ದ್ರಾವಣಕ್ಕೆ (NaOH, Na2CO3) ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್-ಹೊಂದಿರುವ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ (KOH, K2CO3) ನೀಲಮಣಿ (Al2O3) ಮತ್ತು ಜಿಂಕೈಟ್ನ (ZnO) ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಅಶುದ್ಧತೆಯ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಕಾರಣವೆಂದು ಹೇಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ನ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಅನ್ವಯಗಳು ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ನ ಹರಳುಗಳ ಜಲೋಷ್ಣೀಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಲ್ಲಿ NaOH ಅಥವಾ Na2CO3 ನಂತಹ ಮೂಲ ಖನಿಜಕಾರಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪೂರ್ವಗಾಮಿ ಅಥವಾ ಪೋಷಕಾಂಶವು ಪುಡಿಮಾಡಿದ ಸಿಲಿಕಾ ಮತ್ತು ದ್ರಾವಕವಾಗಿದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟ ಧಾರಕಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲ ಆಟೋಕ್ಲೇವ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ಗಾಳಿ-ಬಿಗಿಯಾದ ಉಕ್ಕಿನ ಸಿಲಿಂಡರ್ಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಫಟಿಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಧಾರಕವನ್ನು 300 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ನಲ್ಲಿ ಬಿಸಿಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ (ಇದು 140 ಎಂಪಿಎ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ). ಮಿನರಲೈಸರ್ ಇಲ್ಲದೆ, ಸಿಲಿಕಾವನ್ನು ಕರಗಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ಗಳು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗುವ ಸೋಡಿಯಂ ಸಿಲಿಕೇಟ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಿಲಿಕಾವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಕರಗುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಸರಳೀಕೃತ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು SiO2 + 2 NaOH → Na2SiO3 + H2O SiO2 + Na2CO3 → Na2SiO3 + CO2 ಎಂದು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು. ಹೈಡ್ರೇಟ್ಗಳು Na2SiO3 • nH2O ಸೂತ್ರದೊಂದಿಗೆ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇದು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ, ಸರಿಸುಮಾರು ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್ ಅಯಾನು SiO2 (OH) 22− ಅನ್ನು ಜಲಸಂಚಯನದ ನೀರಿನಿಂದ ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಸಿಲಿಕಾ ಗಾಜಿನಲ್ಲಿ, ಸೋಡಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳ ಸೇರ್ಪಡೆಯು ಆಮ್ಲಜನಕ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಸೇತುವೆಯಾಗಿ ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಈ ಆಮ್ಲಜನಕ ಅಯಾನುಗಳು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಸೋಡಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಭಾಗಶಃ ಕೋವೆಲೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಭಾಗಶಃ ಅಯಾನಿಕ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. Na + ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಅಯಾನಿಕವಾಗಿ ಬಂಧಿಸಲಾದ ವಸ್ತುವು ಸಂಪರ್ಕಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ನಿರಂತರ ವಾಹಿನಿಗಳ ಜಾಲವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾ ಕರಗಿದ ನಂತರ, ಪೋಷಕಾಂಶದಲ್ಲಿನ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಬೀಜ ಸ್ಫಟಿಕಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಪೋಷಕಕ್ಕಿಂತ ತಂಪಾದ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಹಿಡಿದಿಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಸ್ಫಟಿಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಸ್ಫಟಿಕವಾಗುತ್ತದೆ. ಜಿಯೋಲೈಟ್ಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಜಿಯೋಲೈಟ್ಗಳ ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ/ಸಿಲಿಕಾ ಅನುಪಾತವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಮಿನರಲೈಸರ್ಗಳನ್ನು ಸಹ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಜಿಯೋಲೈಟ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಪಾಕವಿಧಾನವು ಮಿನರಲೈಸರ್, ದ್ರಾವಕ, ಬೀಜ ಸ್ಫಟಿಕ, ಸಿಲಿಕಾ (ಸಿಒಒ2) ಮತ್ತು ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ (ಎಎಲ್2ಒ3) ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಪೋಷಕಾಂಶ ಮತ್ತು ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಟೆಂಪ್ಲೇಟ್ಗಳು ಅಯಾನಿಕ್ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್ಗಳ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣವನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಜಿಯೋಲೈಟ್ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ನಿರ್ದೇಶಿಸುವ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳಾಗಿವೆ. ವಿಭಿನ್ನ ಟೆಂಪ್ಲೇಟಿಂಗ್ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಜಿಯೋಲೈಟ್ ರಚನೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ವಿಶಿಷ್ಟ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಟೆಟ್ರಾಮೆಥೈಲ್ಅಮ್ಮೋನಿಯಂ (ಟಿಎಂಎ), ಸೋಡಿಯಂ (ಎನ್ಎ +) ಮತ್ತು ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ (ಕೆ +) ಸೇರಿವೆ. ಪೋಷಕಾಂಶದ ಮೂಲದ ಅನುಪಾತಗಳು, ಮಿನರಲೈಸರ್ನ ಪ್ರಕಾರ ಅಥವಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಪಿಹೆಚ್ ಅನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ವಿವಿಧ ಜಿಯೋಲೈಟ್ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚಿನ pH ನಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ ಅಂಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಜಿಯೋಲೈಟ್ಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ಗಳು ಮೇಲೆ ತೋರಿಸಿರುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಸಿಲಿಕಾದ ಸಾಂದ್ರೀಕರಿಸುವ ಮತ್ತು ಆಲಿಗೋಮೆರೈಸ್ ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತವೆ. ಕಡಿಮೆ pH ನಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಿಲಿಕಾ ಅಂಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಜಿಯೋಲೈಟ್ಗಳಿಗೆ ಒಲವು ತೋರುತ್ತದೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಸಮತೋಲನ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ