अल्ट्रासोनिक रूप से त्वरित जिप्सम क्रिस्टलीकरण

जानने के योग्य तथ्य

जिप्सम बोर्ड का उत्पादन

जिप्सम बोर्ड की निर्माण प्रक्रिया के दौरान, कैलक्लाइंड जिप्सम का एक जलीय घोल – तथाकथित कैल्शियम सल्फेट हेमीहाइड्रेट – ऊपरी और निचले पेपर शीट के बीच फैला हुआ है। इस प्रकार बनाए गए उत्पाद को लगातार एक कन्वेयर बेल्ट पर ले जाया जाना चाहिए जब तक कि घोल सेट न हो जाए। शीट को तब तक सुखाया जाता है जब तक कि जिप्सम बोर्ड में अतिरिक्त पानी वाष्पित न हो जाए। जिप्सम वॉलबोर्ड के उत्पादन में उत्पादन प्रक्रिया या बोर्ड को बढ़ाने के लिए घोल में विभिन्न पदार्थों को जोड़ने के लिए जाना जाता है। उदाहरण के लिए, वातन की एक डिग्री प्रदान करने के लिए फोमिंग एजेंटों को शामिल करके घोल के वजन को हल्का करना सामान्य है, जो अंतिम वॉलबोर्ड के घनत्व को कम करता है।

कैल्शियम सल्फेट

कैल्शियम सल्फेट (या कैल्शियम सल्फेट) एक अकार्बनिक यौगिक है जिसका सूत्र CaSO है₄ और संबंधित हाइड्रेट्स। γ-एनहाइड्राइट के निर्जल रूप में, इसका उपयोग सामान्य-उद्देश्य वाले जलशुष्कक के रूप में किया जाता है। CaSO का एक विशेष हाइड्रेट₄ प्लास्टर ऑफ पेरिस के रूप में जाना जाता है। एक अन्य महत्वपूर्ण हाइड्रेट जिप्सम है, जो स्वाभाविक रूप से खनिज के रूप में होता है। विशेष रूप से जिप्सम का व्यापक रूप से औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए निर्माण सामग्री, भराव, पॉलिमर आदि में। CaSO के सभी रूप₄ सफेद ठोस के रूप में दिखाई देते हैं और पानी में शायद ही घुलनशील होते हैं। कैल्शियम सल्फेट पानी में स्थायी कठोरता का कारण बनता है।
अकार्बनिक यौगिक CaSO₄ जलयोजन के तीन स्तरों में होता है:

• निर्जल अवस्था (खनिज नाम: “एनहाइड्राइट”) सूत्र CaSO के साथ₄.
• डाइहाइड्रेट (खनिज नाम: “चिरोड़ी”) सूत्र CaSO के साथ₄(एच₂O)₂.
• सूत्र CaSO के साथ हेमीहाइड्रेट₄(एच 2₂ओ) 0.5। विशिष्ट हेमीहाइड्रेट्स को अल्फा-हेमीहाइड्रेट और बीटा-हेमीहाइड्रेट के रूप में प्रतिष्ठित किया जा सकता है।

हाइड्रेशन और निर्जलीकरण प्रतिक्रियाएं
जब गर्मी लागू होती है, तो जिप्सम आंशिक रूप से निर्जलित खनिज में परिवर्तित हो जाता है – तथाकथित कैल्शियम सल्फेट हेमीहाइड्रेट, कैलक्लाइंड जिप्सम, या प्लास्टर ऑफ पेरिस। कैलक्लाइंड जिप्सम का सूत्र CaSO है₄· (एनएच₂ओ), जहां 0.5 ≤ एन ≤ 0.8। 100 डिग्री सेल्सियस और 150 डिग्री सेल्सियस (212 डिग्री फारेनहाइट) के बीच तापमान – 302 ° F) इसकी संरचना में बंधे पानी को हटाने के लिए आवश्यक हैं। सटीक हीटिंग तापमान और समय परिवेश आर्द्रता पर निर्भर करता है। औद्योगिक कैल्सीनेशन के लिए 170 डिग्री सेल्सियस (338 डिग्री फारेनहाइट) जितना अधिक तापमान लागू किया जाता है। हालांकि, इन तापमानों पर γ-एनहाइड्राइट का गठन शुरू होता है। इस समय जिप्सम को दी जाने वाली ऊष्मा ऊर्जा (जलयोजन की गर्मी) खनिज के तापमान को बढ़ाने के बजाय पानी (जल वाष्प के रूप में) को चलाने में जाती है, जो पानी के चले जाने तक धीरे-धीरे बढ़ती है, फिर अधिक तेजी से बढ़ती है। आंशिक निर्जलीकरण के लिए समीकरण निम्नलिखित है:

इस प्रतिक्रिया की एंडोथर्मिक संपत्ति ड्राईवॉल के प्रदर्शन के लिए प्रासंगिक है, आवासीय और अन्य संरचनाओं को अग्नि प्रतिरोध प्रदान करती है। आग लगने पर, ड्राईवॉल की एक शीट के पीछे की संरचना अपेक्षाकृत ठंडी रहेगी क्योंकि जिप्सम से पानी खो जाता है, इस प्रकार फ्रेमिंग को नुकसान को रोकना और मंद करना (लकड़ी के सदस्यों के दहन या उच्च तापमान पर स्टील की ताकत के नुकसान के माध्यम से) और परिणामस्वरूप संरचनात्मक पतन। उच्च तापमान पर, कैल्शियम सल्फेट ऑक्सीजन छोड़ता है और इस तरह ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है। इस भौतिक विशेषता का उपयोग एल्यूमीनियम में किया जाता है। अधिकांश खनिजों के विपरीत, जो निर्जलीकरण होने पर बस तरल या अर्ध-तरल पेस्ट बनाते हैं, या पाउडर बने रहते हैं, कैलक्लाइंड जिप्सम में एक असामान्य गुण होता है। जब परिवेश के तापमान पर पानी के साथ मिलाया जाता है, तो यह रासायनिक रूप से पसंदीदा डाइहाइड्रेट रूप में वापस आ जाता है, जबकि यह शारीरिक रूप से होता है “सेटिंग” एक कठोर और अपेक्षाकृत मजबूत जिप्सम क्रिस्टल जाली में जैसा कि नीचे दिए गए समीकरण में दिखाया गया है:

यह एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया जिप्सम को विभिन्न आकृतियों में डालना इतना आसान बनाती है, जिसमें ड्राईवॉल के लिए चादरें, ब्लैकबोर्ड चाक के लिए छड़ें, और मोल्ड (जैसे टूटी हुई हड्डियों को स्थिर करने के लिए, या धातु कास्टिंग के लिए) शामिल हैं। पॉलिमर के साथ मिश्रित, यह एक हड्डी की मरम्मत सीमेंट के रूप में इस्तेमाल किया गया है।
जब 180 °C तक गर्म किया जाता है, तो लगभग पानी से मुक्त रूप, तथाकथित γ-एनहाइड्राइट (CaSO₄·nH₂ओ जहां एन = 0 से 0.05), बनता है। γ-एनहाइड्राइट डाइहाइड्रेट अवस्था में लौटने के लिए पानी के साथ केवल धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करता है, ताकि इसे व्यापक रूप से वाणिज्यिक desiccant के रूप में उपयोग किया जा सके। जब 250 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म किया जाता है, तो β-एनहाइड्राइट का पूरी तरह से निर्जल रूप होता है। β-एनहाइड्राइट पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, यहां तक कि भूवैज्ञानिक समय-सीमा पर भी, जब तक कि बहुत बारीक जमीन न हो।

प्लास्टर

प्लास्टर एक निर्माण सामग्री है जिसका उपयोग दीवारों, छत के लिए सुरक्षात्मक और/या सजावटी कोटिंग सामग्री के रूप में किया जाता है और सजावटी निर्माण तत्वों को ढालना और ढालना और कास्ट करना है।
प्लास्टर प्लास्टरवर्क है, जिसका उपयोग राहत सजावट के उत्पादन के लिए किया जाता है।
प्लास्टर के सबसे आम प्रकार जिप्सम, चूने या सीमेंट से मुख्य घटक के रूप में तैयार किए जाते हैं। प्लास्टर को सूखे पाउडर (जिप्सम पाउडर) के रूप में उत्पादित किया जाता है। जब पाउडर को पानी के साथ मिलाया जाता है, तो एक कठोर लेकिन काम करने योग्य पेस्ट बनता है। पानी के साथ एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया एक क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया के माध्यम से गर्मी छोड़ती है, फिर हाइड्रेटेड प्लास्टर कठोर हो जाता है।

जिप्सम प्लास्टर

जिप्सम प्लास्टर, या प्लास्टर ऑफ पेरिस, जिप्सम के गर्मी उपचार (लगभग 300 ° F / 150 ° C) द्वारा निर्मित होता है:
CaSO₄2एच₂O + ऊष्मा → CaSO₄0.5एच₂ओ + 1.5एच₂ओ (भाप के रूप में जारी)।
सूखे पाउडर को पानी के साथ मिलाकर जिप्सम को फिर से बनाया जा सकता है। अनमॉडिफाइड प्लास्टर की सेटिंग शुरू करने के लिए, सूखे पाउडर को पानी के साथ मिलाया जाता है। लगभग 10 मिनट के बाद, सेटिंग प्रतिक्रिया सेट हो जाती है और लगभग 45 मिनट के बाद अंतिम रूप दिया जाता है। हालांकि, जिप्सम की पूरी सेटिंग लगभग 72 घंटों के बाद पहुंच जाती है। यदि प्लास्टर या जिप्सम को 266°F/130°C से ऊपर गर्म किया जाता है, तो हेमीहाइड्रेट बनता है। हेमीहाइड्रेट पाउडर को पानी में फैलाने पर जिप्सम में भी बदला जा सकता है।