Boudouard reaction
ಆಕ್ಟೇವ್ ಲಿಯೋಪೋಲ್ಡ್ ಬೌಡೌವರ್ಡ್ನ ಹೆಸರಿನಿಂದ ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಬೌಡೌವರ್ಡ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮತೋಲನ ಮಿಶ್ರಣದ ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಇದು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಆಗಿ ಇಂಗಾಲದ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ನ ಅನುಪಾತ ಅಥವಾ ಅದರ ಹಿಮ್ಮುಖವಾಗಿದೆಃ 2ಸಿಒ + ಸಿ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಬೌಡೌರ್ಡ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಎಲ್ಲಾ ತಾಪಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ಎಕ್ಸೋಥರ್ಮಿಕ್ ಆಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬದಿಯಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಬೌಡೌರ್ಡ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಎಂಥಾಲ್ಪಿ ಕಡಿಮೆ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗುತ್ತದೆ. ಎಂಥಾಲ್ಪಿಯ ರಚನೆಯು ಎಂಥಾಲ್ಪಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ, ರಚನೆಯ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಅದರ ಘಟಕ ಅಂಶಗಳಿಂದ ರಚನೆಯಾಗುವ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಮುಕ್ತ ಶಕ್ತಿಯು ಬಹುತೇಕ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ರಚನೆಯ ಮುಕ್ತ ಶಕ್ತಿಯು ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಮುಂಭಾಗದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಅಂಡರ್ಗೋನಿಕ್ ಆಗುತ್ತದೆ, ಇದು CO ಕಡೆಗೆ (ಎಕ್ಸರ್ಗೋನಿಕ್) ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೂ ಮುಂಭಾಗದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಇನ್ನೂ ಎಕ್ಸೋಥರ್ಮಿಕ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಬೌಡೌರ್ಡ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಮೇಲೆ ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಮುಕ್ತ ಶಕ್ತಿಗಿಂತ ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಮೌಲ್ಯದಿಂದ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಲ್ವಿನ್ನಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನದ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಲಾಗ್ 10 (ಕೆಇಕ್ಯೂ) ನ ಮೌಲ್ಯವು (500-ರ ನಡುವೆ ಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ) ಸರಿಸುಮಾರುಃ ಶೂನ್ಯದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಕೆಕ್ನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯ ಅರ್ಥವೇನೆಂದರೆ, ಮಿಶ್ರಣವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತಾಪಮಾನಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಂಪಾದರೆ ಅದನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅನಿಲವು ಧಾತುರೂಪದ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ರೂಪಿಸಬಹುದು. ಇಂಗಾಲದ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿ ಜಾತಿಯ ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಕೆಕ್ನ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ಮಿಶ್ರಣಕ್ಕೆ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಬ್ಲಾಸ್ಟ್ ಫರ್ನೇಸ್ನಲ್ಲಿ ಕಬ್ಬಿಣದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಅಥವಾ ಕಾರ್ಬೂರೈಸಿಂಗ್ ವಾತಾವರಣದ ತಯಾರಿಕೆಗಾಗಿ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ, ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಇಂಗಾಲದ ಸ್ಥಿರ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಆಗಿದೆ. ಇಂಗಾಲದ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗುವ ಹಂತಕ್ಕೆ ಸಮೃದ್ಧವಾದ ಅನಿಲವನ್ನು ತಂಪಾಗಿಸಿದಾಗ, ಬೌಡೌರ್ಡ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ನಡೆಯಬಹುದು. ಕಾರ್ಬನ್ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ನಂತರ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಆಗಿ ಅಸಮಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಮಸಿ ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಕೈಗಾರಿಕಾ ವೇಗವರ್ಧನೆಯಲ್ಲಿ, ಇದು ಕೇವಲ ಕಣ್ಣಿನ ಕಿರಿಕಿರಿಯಲ್ಲ; ಶಮನವು (ಕೋಕಿಂಗ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ) ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧಕ ಹಾಸಿಗೆಗಳಿಗೆ ಗಂಭೀರ ಮತ್ತು ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದ ಹಾನಿಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು. ಪೆಟ್ರೋಲಿಯಂನ ವೇಗವರ್ಧಕ ಸುಧಾರಣೆ ಮತ್ತು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲದ ಉಗಿ ಸುಧಾರಣೆಯಲ್ಲಿ ಇದು ಒಂದು ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ 1905 ರಲ್ಲಿ ಈ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದ ಫ್ರೆಂಚ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಆಕ್ಟೇವ್ ಲಿಯೋಪೋಲ್ಡ್ ಬೌಡೌರ್ಡ್ (1872-1923) ಅವರ ಹೆಸರನ್ನು ಇಡಲಾಗಿದೆ. ವೇಗವರ್ಧಕಗಳ ಮೇಲೆ ಇಂಗಾಲದ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ನ ಹಾನಿಕಾರಕ ಪರಿಣಾಮವು ಅನಪೇಕ್ಷಿತವಾಗಿದ್ದರೂ, ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪದರಗಳು, ಫಿಲಮೆಂಟಸ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಮೆಲ್ಲರ್ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ, ಬಳಸುವ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳೆಂದರೆ ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್, ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್, ನಿಕೆಲ್, ಕಬ್ಬಿಣ ಮತ್ತು ಕೋಬಾಲ್ಟ್, ಆದರೆ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ, ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್, ನಿಕೆಲ್, ಕೋಬಾಲ್ಟ್, ಕಬ್ಬಿಣ ಮತ್ತು Ni-MgO ವೇಗವರ್ಧಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬೌಡೌರ್ಡ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಬ್ಲಾಸ್ಟ್ ಫರ್ನೇಸ್ನೊಳಗಿನ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಕಬ್ಬಿಣದ ಆಕ್ಸೈಡ್ಗಳ ಕಡಿತವನ್ನು ಇಂಗಾಲದಿಂದ ನೇರವಾಗಿ ಸಾಧಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಏಕೆಂದರೆ ಘನವಸ್ತುಗಳ ನಡುವಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಹಳ ನಿಧಾನವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಇಂಗಾಲದ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ನಿಂದ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಉಂಟಾಗುವ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಕೋಕ್ ಇಂಗಾಲದ ಸಂಪರ್ಕದ ಮೇಲೆ (ಹಿಮ್ಮುಖ) ಬೌಡೌರ್ಡ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಲವು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಬೌಡೌರ್ಡ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉದ್ದೇಶಪೂರ್ವಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗಿದ್ದರೂ, ಇತರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಇದು ಅನಪೇಕ್ಷಿತವಾಗಿದೆ. ತಂಪಾಗಿಸಿದ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ, ಸಿಒ2 ಶೀತಕ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮಾಡರೇಟರ್ ನಡುವಿನ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಬ್ರಿಟಿಷ್ ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗಳ (ಮ್ಯಾಗ್ನಾಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಎಜಿಆರ್) ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಬೇಕಾಗಿತ್ತು ಅಥವಾ ಕನಿಷ್ಠ ಕನಿಷ್ಠ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಇಡಬೇಕಾಗಿತ್ತು. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮತೋಲನವು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಪರವಾಗಿ ಬದಲಾದಂತೆ, ಇದನ್ನು ಮ್ಯಾಗ್ನಾಕ್ಸ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೊಂದುವ ಮೂಲಕ ಪರಿಹರಿಸಲಾಯಿತು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಸಾಧಿಸಬಹುದಾದ ಉಷ್ಣ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿತು. ಮ್ಯಾಗ್ನಾಕ್ಸ್ನಿಂದ ಕಲಿತ ಪಾಠಗಳ ಮೇಲೆ ಸುಧಾರಿಸಬೇಕಾದ ಎಜಿಆರ್ನಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶೀತಕ ಹೊರಹರಿವಿನ ತಾಪಮಾನವು ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ವಿನ್ಯಾಸದ ಗುರಿಯಾಗಿತ್ತು (ಬ್ರಿಟನ್ ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿತ್ತು, ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು ಉರಿಸಿದ ಸ್ಥಾವರಗಳಲ್ಲಿನ ಅದೇ ಉಗಿ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಸಾಧಿಸುವುದು ಗುರಿಯಾಗಿತ್ತು) ಮತ್ತು ಹೀಗಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಬಾಯ್ಲರ್ ಹೊರಹರಿವಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಶೀತಕದ ಮರು-ಪ್ರವೇಶ ಹರಿವನ್ನು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ತಂಪಾಗಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಕೋರ್ ತಾಪಮಾನವು ಮ್ಯಾಗ್ನಾಕ್ಸ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ತಾಪಮಾನಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಕಾರ್ಬನ್-ಹೆಟೆರೊಆಟಮ್ ಬಂಧವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಹೆಸರು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಅನಿಲ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು