শিখা প্রতিরোধী পদার্থ বিজ্ঞানের ক্ষেত্রে,দস্তা বোরেটউচ্চ দক্ষতা এবং পরিবেশগত বন্ধুত্বের কারণে এটি অত্যন্ত পছন্দের। যাইহোক, বাজারে দুটি প্রধান বিভাগ রয়েছে: "অনহাইড্রাস জিঙ্ক বোরেট" এবং "হাইড্রেটেড জিঙ্ক বোরেট", এবং তাদের মৌলিক পার্থক্যগুলি স্ফটিক জল রয়েছে কিনা তার চেয়ে অনেক বেশি। রাসায়নিক গঠন, তাপীয় আচরণ, শিখা প্রতিরোধী প্রক্রিয়া এবং প্রয়োগের কার্যকারিতার ক্ষেত্রে এই দুটি উপকরণের মধ্যে অপরিহার্য পার্থক্য রয়েছে। অ্যানহাইড্রাস এবং হাইড্রেটেড জিঙ্ক বোরেটের মধ্যে মৌলিক পার্থক্য নীচে পদ্ধতিগতভাবে বিশ্লেষণ করা হবে।
অ্যানহাইড্রাস জিঙ্ক বোরেটের রাসায়নিক সূত্রটি সাধারণত xZnO·yB₂O₃ (যেমন 2ZnO·3B₂O₃) হিসাবে উপস্থাপিত হয় এবং এর গঠনে কোনো স্ফটিক জলের অণু (H₂O) থাকে না। এর স্ফটিক কাঠামোতে দস্তা অক্সিজেন পলিহেড্রা (ZnO₄、ZnO₆) এবং বোরন অক্সিজেন গ্রুপ (BO₃ ত্রিভুজ, BO₄ টেট্রাহেড্রা) ভাগ করা অক্সিজেন পরমাণু দ্বারা সংযুক্ত থাকে, যা একটি অবিচ্ছিন্ন, ঘন ত্রি-মাত্রিক নেটওয়ার্ক বা স্তরযুক্ত কাঠামো গঠন করে। এই কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যটি এটিকে অত্যন্ত উচ্চ অভ্যন্তরীণ তাপীয় স্থিতিশীলতা প্রদান করে।
হাইড্রেটেড জিঙ্ক বোরেটের স্ফটিক কাঠামোতে (মনোহাইড্রেট ZnO·B₂O₃·H₂O এবং 3.5-হাইড্রেট 2ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O দ্বারা উপস্থাপিত), জলের অণু (H₂O) কাঠামোগত একক হিসেবে সরাসরি অংশ নেয়। জলের অণু সাধারণত দুটি আকারে বিদ্যমান:
· সরাসরি দস্তা আয়নগুলির সাথে সমন্বয় করে (Zn²⁺), ধাতব কেন্দ্রের সমন্বয় পরিবেশকে প্রভাবিত করে।
স্ফটিক কাঠামোর ফাঁক বা আন্তঃস্তরগুলি দখল করে, এটি হাইড্রোজেন বন্ডের মাধ্যমে বোরন অক্সিজেন নেটওয়ার্কের সাথে সংযুক্ত থাকে, এটি "কাঠামোগত সমর্থন" এবং "সংযোগ সেতু" হিসাবে কাজ করে।
মূল পার্থক্যের সারাংশ: অ্যানহাইড্রাস জিঙ্ক বোরেট হল একটি বিশুদ্ধ অজৈব অক্সাইড নেটওয়ার্ক, যখন হাইড্রেটেড জিঙ্ক বোরেট হল একটি জলের অজৈব হাইব্রিড স্ফটিক উপাদান। এই মৌলিক পার্থক্যটি সরাসরি শারীরিক এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে উল্লেখযোগ্য পার্থক্যগুলির একটি সিরিজের দিকে পরিচালিত করে যা অনুসরণ করে।
এটি দুটির মধ্যে মূল কর্মক্ষমতা পার্থক্য, যা সরাসরি তাদের শিখা retardant ফাংশন এবং প্রযোজ্য তাপমাত্রা পরিসীমা প্রভাবিত করে।
অ্যানহাইড্রাস জিঙ্ক বোরেট:
· কোন ডিহাইড্রেশন প্রক্রিয়া নেই: গরম করার প্রক্রিয়ার সময় (সাধারণত 800-900℃ পর্যন্ত), স্ফটিক জল অপসারণের কারণে কোন এন্ডোথার্মিক প্রতিক্রিয়া হয় না।
· গলিত তাপ শোষণ: এর প্রধান তাপ শোষণের শিখরটি উচ্চ তাপমাত্রা অঞ্চলে (প্রায় 900-1000℃) উপস্থিত হয়, যা গঠনের সাথে সম্পর্কিত।দস্তা বোরেটগ্লাস (গলে তাপ শোষণ)।
· সুবিধাগুলি: জলীয় বাষ্পের মুক্তির কারণে বুদবুদ বা ছিদ্রের মতো ত্রুটি ছাড়াই অত্যন্ত উচ্চ প্রক্রিয়াকরণ তাপমাত্রায় (>300℃) কাঠামোগত এবং গুণমানের স্থিতিশীলতা বজায় রাখুন।
হাইড্রেটেড জিঙ্ক বোরেট:
· মাল্টি স্টেজ ডিহাইড্রেশন এবং তাপ শোষণ: এর মূল শিখা retardant ফাংশন এক. একটি উদাহরণ হিসাবে 3.5 হাইড্রেট গ্রহণ করলে, ডিহাইড্রেশন এবং তাপ শোষণ 100-350℃ এর বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসীমাকে কভার করে।
·100-150℃: শোষিত জল এবং কিছু স্ফটিক জল (এন্ডোথার্মিক) সরান।
·200-300℃: প্রধান কাঠামোগত জল (শক্তিশালী এন্ডোথার্মিক শিখর) সরান।
· সুবিধা: পলিমার পচনের সমালোচনামূলক তাপমাত্রা পরিসরে শক্তিশালী এন্ডোথার্মিক শীতল প্রভাব সরবরাহ করে, কার্যকরভাবে উপাদানের পৃষ্ঠের তাপমাত্রা হ্রাস করে।
অ্যানহাইড্রাস জিঙ্ক বোরেট:
· নিম্ন পৃষ্ঠের পোলারিটি এবং তুলনামূলকভাবে শক্তিশালী হাইড্রোফোবিসিটি।
· অ-পোলার পলিমারে যেমন পলিওলিফিন পিপি এবং পিই, তাদের সাধারণত ভাল বিচ্ছুরণযোগ্যতা এবং সামঞ্জস্য থাকে এবং উপাদানের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উপর কম প্রভাব ফেলে।
হাইড্রেটেড জিঙ্ক বোরেট:
•পৃষ্ঠে হাইড্রোক্সিল গ্রুপ (-OH) রয়েছে, যাদের শক্তিশালী মেরুত্ব এবং ভাল হাইড্রোফিলিসিটি রয়েছে।
পোলার পলিমার (যেমন PVC, PA) বা জলীয় সিস্টেমে বিচ্ছুরণ ভাল।
1. আগুনের সময় উচ্চ তাপমাত্রায় গলে যাওয়া, উপাদানটির পৃষ্ঠে বোরেট গ্লাসের একটি ঘন এবং অন্তরক স্তর তৈরি করে।
2. একটি লুইস অ্যাসিড হিসাবে, এটি ডিহাইড্রেশন, ক্রস-লিঙ্কিং এবং পলিমারগুলির অন্যান্য প্রতিক্রিয়াকে অনুঘটক করে, একটি আরও স্থিতিশীল এবং ঘন প্রসারিত চর স্তর তৈরি করে।
3. গঠিত গ্লাসযুক্ত স্তরটি তাপীয় বিকিরণে ভাল প্রতিফলন এবং বিক্ষিপ্ত প্রভাব ফেলে।
1. মাল্টি-স্টেজ ডিহাইড্রেশন প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে, দহন অঞ্চল থেকে প্রচুর পরিমাণে তাপ শোষিত হয়, যা স্তরের তাপমাত্রা হ্রাস করে।
2. অক্সিজেন এবং দাহ্য গ্যাসের ঘনত্বকে পাতলা করতে জলীয় বাষ্প ছেড়ে দিন।
3. শিখা retardant দক্ষতা বাড়াতে হ্যালোজেনেটেড সিস্টেমের সাথে রাসায়নিকভাবে বিক্রিয়া করে।
4. চূড়ান্ত ডিহাইড্রেটেড পণ্যটি সক্রিয় জিঙ্ক বোরেট, যা কার্বনাইজেশনকে উন্নীত করার এবং একটি কাচের স্তর গঠন করার ক্ষমতা রাখে।
· অ্যানহাইড্রাস জিঙ্ক বোরেট অনেকটা "স্থাপত্যের মাস্টার" এর মতো যিনি বলিষ্ঠ নিরোধক বাধা তৈরির দিকে মনোনিবেশ করেন।
হাইড্রেটেড জিঙ্ক বোরেট একটি "অগ্নিনির্বাপক" এর মতো কাজ করে, তাপ শোষণ করে এবং প্রথমে এটিকে পাতলা করে আগুনের উত্সকে নির্বাপিত করে।
ভুল ধারণা: "অনহাইড্রাস জিঙ্ক বোরেটের শিখা প্রতিরোধক প্রভাব হাইড্রেটেড জিঙ্ক বোরেটের মতো ভাল নয় কারণ এটি তাপ শোষণ করে না
স্পষ্টীকরণ: দুটির শিখা প্রতিরোধী প্রক্রিয়া ভিন্ন। অ্যানহাইড্রাস "গ্লাস ফর্মিং" এবং "ক্যাটালিটিক কার্বনাইজেশন" প্রভাবগুলি প্রায়শই উচ্চ তাপ প্রবাহের আগুনে আরও টেকসই প্রতিরক্ষামূলক স্তর সরবরাহ করে, যা তাদের "দীর্ঘস্থায়ী প্রতিরক্ষা" শিখা প্রতিরোধক করে তোলে।
ভুল ধারণা: "হাইড্রেটেড জিঙ্ক বোরেট উচ্চ তাপমাত্রায় সম্পূর্ণরূপে ব্যর্থ হবে
স্পষ্টীকরণ: হাইড্রেটেড জিঙ্ক বোরেটের ডিহাইড্রেটেড পণ্যের রাসায়নিক গঠন অ্যানহাইড্রাস জিঙ্ক বোরেটের অনুরূপ, এবং এটি কার্বনাইজেশন প্রচার করার এবং একটি কাচের স্তর গঠন করার ক্ষমতাও রাখে। এটি একটি যৌগিক শিখা প্রতিরোধক যার সাথে "আর্লি ব্লকিং + পরে ডিফেন্স"।
ভ্রান্ত ধারণা: "ইচ্ছায় হাইড্রেটেড জিঙ্ক বোরেট শুকিয়ে নির্জল পণ্য পাওয়া যায়
স্পষ্টীকরণ: সাধারণ গরম করার ডিহাইড্রেশন নিরাকার বা কাঠামোগতভাবে ভেঙে পড়া দস্তা বোরেট দেয়, যার অক্ষত স্ফটিক কাঠামোর সাথে শিল্প অ্যানহাইড্রাস জিঙ্ক বোরেটের তুলনায় বিচ্ছুরণযোগ্যতা এবং অনুঘটক কার্যকলাপে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে এবং এর কার্যকারিতা সমান করা যায় না।
অ্যানহাইড্রাস এবং হাইড্রেটেডদস্তা বোরেটসুবিধা এবং অসুবিধার একটি সাধারণ প্রতিস্থাপন সম্পর্কের পরিবর্তে পরিপূরক কার্যকরী অবস্থানের সাথে দুটি গুরুত্বপূর্ণ শিখা প্রতিরোধী উপকরণ।
