અલ્ટ્રાસોનિકલી એક્સિલરેટેડ જીપ્સમ ક્રિસ્ટલાઇઝેશન

જાણવા લાયક હકીકતો

જીપ્સમ બોર્ડનું ઉત્પાદન

જીપ્સમ બોર્ડની ઉત્પાદન પ્રક્રિયા દરમિયાન, કેલ્સાઈન્ડ જીપ્સમનો જલીય સ્લરી – કેલ્શિયમ સલ્ફેટ હેમિહાઇડ્રેટ કહેવાય છે – ઉપલા અને નીચલા કાગળની શીટ વચ્ચે ફેલાયેલી છે. સ્લરી સેટ ન થાય ત્યાં સુધી તેના દ્વારા બનાવેલ ઉત્પાદનને કન્વેયર બેલ્ટ પર સતત ખસેડવું આવશ્યક છે. જીપ્સમ બોર્ડમાં વધારાનું પાણી બાષ્પીભવન ન થાય ત્યાં સુધી શીટ પછી સૂકવવામાં આવે છે. જીપ્સમ વોલબોર્ડના ઉત્પાદનમાં તે ઉત્પાદન પ્રક્રિયા અથવા બોર્ડને જ વધારવા માટે સ્લરીમાં વિવિધ પદાર્થો ઉમેરવા માટે જાણીતું છે. ઉદાહરણ તરીકે, વાયુમિશ્રણની ડિગ્રી પ્રદાન કરવા માટે ફોમિંગ એજન્ટોનો સમાવેશ કરીને સ્લરીનું વજન ઓછું કરવું સામાન્ય છે જે અંતિમ વોલબોર્ડની ઘનતા ઘટાડે છે.

કેલ્શિયમ સલ્ફેટ

કેલ્શિયમ સલ્ફેટ (અથવા કેલ્શિયમ સલ્ફેટ) એ CaSO સૂત્ર સાથેનું અકાર્બનિક સંયોજન છે₄ અને સંબંધિત હાઇડ્રેટ. γ-એનહાઇડ્રાઇટના નિર્જળ સ્વરૂપમાં, તેનો ઉપયોગ સામાન્ય હેતુના ડેસીકન્ટ તરીકે થાય છે. CaSO નું ચોક્કસ હાઇડ્રેટ₄ પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસ તરીકે ઓળખાય છે. અન્ય મહત્વપૂર્ણ હાઇડ્રેટ જીપ્સમ છે, જે કુદરતી રીતે ખનિજ તરીકે થાય છે. ખાસ કરીને જીપ્સમનો વ્યાપકપણે ઔદ્યોગિક ઉપયોગો માટે ઉપયોગ થાય છે, દા.ત. મકાન સામગ્રી, ફિલર, પોલિમર વગેરેમાં. CaSO ના તમામ સ્વરૂપો₄ સફેદ ઘન પદાર્થો તરીકે દેખાય છે અને પાણીમાં ભાગ્યે જ દ્રાવ્ય હોય છે. કેલ્શિયમ સલ્ફેટ પાણીમાં કાયમી કઠિનતાનું કારણ બને છે.
અકાર્બનિક સંયોજન CaSO₄ હાઇડ્રેશનના ત્રણ સ્તરોમાં થાય છે:

• નિર્જળ અવસ્થા (ખનિજ નામ: “એનહાઇડ્રેટ”) સૂત્ર CaSO સાથે₄.
• ડાયહાઇડ્રેટ (ખનિજ નામ: “જીપ્સમ”) સૂત્ર CaSO સાથે₄(એચ₂ઓ)₂.
• સૂત્ર CaSO સાથે hemihydrate₄(H2₂ઓ)0.5. ચોક્કસ હેમિહાઇડ્રેટ્સને આલ્ફા-હેમિહાઇડ્રેટ અને બીટા-હેમિહાઇડ્રેટ તરીકે ઓળખી શકાય છે.

હાઇડ્રેશન અને ડિહાઇડ્રેશન પ્રતિક્રિયાઓ
જ્યારે ગરમી લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે જીપ્સમ આંશિક રીતે નિર્જલીકૃત ખનિજમાં ફેરવાય છે – કહેવાતા કેલ્શિયમ સલ્ફેટ હેમીહાઇડ્રેટ, કેલ્સાઈન્ડ જીપ્સમ અથવા પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસ. કેલ્સાઈન્ડ જીપ્સમમાં CaSO સૂત્ર છે₄· (nH₂O), જ્યાં 0.5 ≤ n ≤ 0.8. 100°C અને 150°C (212°F.) વચ્ચેનું તાપમાન – 302°F) તેની રચનામાં બંધાયેલ પાણીને દૂર કરવા માટે જરૂરી છે. ચોક્કસ ગરમીનું તાપમાન અને સમય આસપાસના ભેજ પર આધાર રાખે છે. ઔદ્યોગિક કેલ્સિનેશન માટે 170°C (338°F) જેટલું ઊંચું તાપમાન લાગુ કરવામાં આવે છે. જો કે, આ તાપમાને γ-એનહાઇડ્રેટનું નિર્માણ શરૂ થાય છે. આ સમયે જીપ્સમને પહોંચાડવામાં આવતી ઉષ્મા ઉર્જા (હાઈડ્રેશનની ગરમી) ખનિજનું તાપમાન વધારવાને બદલે પાણીના પ્રવાહમાં જાય છે (પાણીની વરાળ તરીકે), જે પાણી જતું ન થાય ત્યાં સુધી ધીમે ધીમે વધે છે, પછી વધુ ઝડપથી વધે છે. . આંશિક નિર્જલીકરણ માટેનું સમીકરણ નીચે મુજબ છે:

આ પ્રતિક્રિયાની એન્ડોથર્મિક મિલકત ડ્રાયવૉલની કામગીરી સાથે સંબંધિત છે, જે રહેણાંક અને અન્ય માળખાંને આગ પ્રતિકાર આપે છે. આગમાં, ડ્રાયવૉલની શીટ પાછળનું માળખું પ્રમાણમાં ઠંડુ રહેશે કારણ કે જીપ્સમમાંથી પાણી ખોવાઈ જાય છે, આમ ફ્રેમિંગને થતા નુકસાનને અટકાવે છે અને અટકાવે છે (લાકડાના સભ્યોના દહન દ્વારા અથવા ઊંચા તાપમાને સ્ટીલની મજબૂતાઈ ગુમાવવાથી) અને પરિણામે માળખાકીય પતન ઊંચા તાપમાને, કેલ્શિયમ સલ્ફેટ ઓક્સિજન છોડે છે અને ત્યાં ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે કામ કરે છે. આ સામગ્રી લાક્ષણિકતાનો ઉપયોગ એલ્યુમિનોથર્મીમાં થાય છે. મોટા ભાગના ખનિજોથી વિપરીત, જે રિહાઇડ્રેટ થાય ત્યારે પ્રવાહી અથવા અર્ધ પ્રવાહી પેસ્ટ બનાવે છે, અથવા પાવડરી રહે છે, કેલ્સાઈન્ડ જીપ્સમ અસામાન્ય ગુણધર્મ ધરાવે છે. જ્યારે આજુબાજુના તાપમાને પાણી સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે રાસાયણિક રીતે મનપસંદ ડાયહાઇડ્રેટ સ્વરૂપમાં ફેરવાય છે, જ્યારે તે ભૌતિક રીતે “સેટિંગ” નીચેના સમીકરણમાં બતાવ્યા પ્રમાણે સખત અને પ્રમાણમાં મજબૂત જીપ્સમ ક્રિસ્ટલ જાળીમાં:

આ એક્ઝોથર્મિક પ્રતિક્રિયા જીપ્સમને ડ્રાયવૉલ્સ માટે શીટ્સ, બ્લેકબોર્ડ ચાક માટે લાકડીઓ અને મોલ્ડ (દા.ત. તૂટેલા હાડકાંને સ્થિર કરવા અથવા મેટલ કાસ્ટિંગ માટે) સહિત વિવિધ આકારોમાં કાસ્ટ કરવાનું ખૂબ સરળ બનાવે છે. પોલિમર સાથે મિશ્રિત, તેનો ઉપયોગ અસ્થિ રિપેર સિમેન્ટ તરીકે કરવામાં આવે છે.
જ્યારે 180 ° સે સુધી ગરમ થાય છે, ત્યારે લગભગ પાણી-મુક્ત સ્વરૂપ, કહેવાતા γ-એનહાઇડ્રાઇટ (CaSO₄એનએચ₂O જ્યાં n = 0 થી 0.05), રચાય છે. γ-એનહાઇડ્રેટ ડાયહાઇડ્રેટ સ્થિતિમાં પાછા આવવા માટે પાણી સાથે માત્ર ધીમે ધીમે પ્રતિક્રિયા આપે છે, જેથી તેનો વ્યાપકપણે વ્યાપારી ડેસીકન્ટ તરીકે ઉપયોગ થાય છે. જ્યારે 250 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી ઉપર ગરમ થાય છે, ત્યારે β-એનહાઇડ્રાઇટનું સંપૂર્ણ નિર્જળ સ્વરૂપ જોવા મળે છે. β-એનહાઇડ્રાઇટ પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી, ભૌગોલિક સમયના ધોરણો પર પણ, જ્યાં સુધી ખૂબ જ ઝીણી જમીન ન હોય.

પ્લાસ્ટર

પ્લાસ્ટર એ એક મકાન સામગ્રી છે જેનો ઉપયોગ દિવાલો, છત અને ઘાટ અને મોલ્ડિંગ અને સુશોભન મકાન તત્વોને કાસ્ટ કરવા માટે રક્ષણાત્મક અને/અથવા સુશોભન કોટિંગ સામગ્રી તરીકે થાય છે.
સ્ટુકો પ્લાસ્ટરવર્ક છે, જેનો ઉપયોગ રાહત સજાવટના ઉત્પાદન માટે થાય છે.
પ્લાસ્ટરના સૌથી સામાન્ય પ્રકારો મુખ્ય ઘટક તરીકે જીપ્સમ, ચૂનો અથવા સિમેન્ટમાંથી બનાવવામાં આવે છે. પ્લાસ્ટર શુષ્ક પાવડર (જીપ્સમ પાવડર) તરીકે ઉત્પન્ન થાય છે. જ્યારે પાઉડરને પાણીમાં ભેળવવામાં આવે છે, ત્યારે સખત પરંતુ કામ કરી શકાય તેવી પેસ્ટ બને છે. પાણી સાથેની એક્ઝોથર્મિક પ્રતિક્રિયા સ્ફટિકીકરણ પ્રક્રિયા દ્વારા ગરમી છોડે છે, ત્યારબાદ હાઇડ્રેટેડ પ્લાસ્ટર સખત બને છે.

જીપ્સમ પ્લાસ્ટર

જીપ્સમ પ્લાસ્ટર, અથવા પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસ, જીપ્સમના હીટ ટ્રીટમેન્ટ (અંદાજે 300°F / 150°C) દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે:
CaSO₄·2એચ₂O + ગરમી → CaSO₄· 0.5 એચ₂O + 1.5H₂ઓ (વરાળ તરીકે પ્રકાશિત).
સૂકા પાવડરને પાણીમાં ભેળવીને જીપ્સમ ફરીથી બનાવી શકાય છે. અસંશોધિત પ્લાસ્ટરની ગોઠવણી શરૂ કરવા માટે, સૂકા પાવડરને પાણી સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવે છે. આશરે પછી. 10 મિનિટ, સેટિંગ પ્રતિક્રિયા સેટ થાય છે અને લગભગ પછી અંતિમ સ્વરૂપ આપવામાં આવે છે. 45 મિનિટ. જો કે, લગભગ પછી જીપ્સમની સંપૂર્ણ સેટિંગ પહોંચી જાય છે. 72 કલાક. જો પ્લાસ્ટર અથવા જીપ્સમ 266°F / 130°C ઉપર ગરમ કરવામાં આવે તો હેમીહાઇડ્રેટ બને છે. હેમીહાઇડ્રેટ પાઉડર જ્યારે પાણીમાં વિખરાય ત્યારે તેને જીપ્સમમાં પણ રૂપાંતરિત કરી શકાય છે.