पॉलिमर शोषण

शोषण म्हणजे आयन किंवा रेणूंचे दुसर्‍या टप्प्याच्या पृष्ठभागावर चिकटणे. शोषण फिजिसॉर्प्शन आणि केमिसॉर्प्शनद्वारे होऊ शकते.आयन आणि रेणू पॉलिमर पृष्ठभागांसह अनेक प्रकारच्या पृष्ठभागांवर शोषू शकतात.पॉलिमर हा एक मोठा रेणू आहे जो सहसंयोजक बंधांनी एकत्र बांधलेल्या पुनरावृत्ती उपयुनिट्सने बनलेला असतो.पॉलिमर पृष्ठभागांवर आयन आणि रेणूंचे शोषण अनेक अनुप्रयोगांमध्ये भूमिका बजावते: बायोमेडिकल, स्ट्रक्चरल आणि कोटिंग्ज.

पॉलिमरपृष्ठभाग नॉन-पॉलिमर पृष्ठभागांपेक्षा भिन्न असतात कारण पृष्ठभाग बनवणारे उपयुनिट एकमेकांशी सहसंयोजकपणे जोडलेले असतात.नॉन-पॉलिमर पृष्ठभाग आयनिक बॉण्ड्स, मेटॅलिक बॉण्ड्स किंवा इंटरमॉलिक्युलर फोर्स (IMFs) द्वारे बांधले जाऊ शकतात.दोन घटक प्रणालीमध्ये, स्वयं-संवाद खंडित करण्यासाठी आणि गैर-स्व-संवाद तयार करण्यासाठी जेव्हा सकारात्मक निव्वळ ऊर्जा आवश्यक असते तेव्हा नॉन-पॉलिमर पृष्ठभाग तयार होतात.म्हणून, मिसळण्याची ऊर्जा सकारात्मक आहे.इंटरफेसियल टेंशनद्वारे वर्णन केल्याप्रमाणे उर्जेचे हे प्रमाण, सामग्रीच्या विविध संयोजनांसाठी बदलते.तथापि, पॉलिमर पृष्ठभागांसह, उपयुनिट्स सहसंयोजकपणे एकमेकांशी जोडलेले असतात आणि घन पृष्ठभागाचा बल्क टप्पा पृष्ठभागावरील ताण थेट मोजला जाऊ देत नाही.मोठ्या पॉलिमर रेणूंमधील आंतर-आण्विक शक्तींची गणना करणे कठीण आहे आणि ते नॉन-पॉलिमर पृष्ठभाग आण्विक परस्परसंवादांइतके सहजपणे निर्धारित केले जाऊ शकत नाही.[2]नॉन-पॉलिमर पृष्ठभागांच्या तुलनेत सहसंयोजी बंधनकारक उपयुनिट्स भिन्न गुणधर्मांसह पृष्ठभाग तयार करतात.पॉलिमर पृष्ठभागांच्या काही उदाहरणांमध्ये हे समाविष्ट आहे: पॉलीव्हिनायल क्लोराईड (पीव्हीसी), नायलॉन, पॉलीथिलीन (पीई), आणि पॉलीप्रॉपिलीन (पीपी).विविध तंत्रांचा वापर करून पॉलिमर पृष्ठभागांचे विश्लेषण केले गेले आहे, ज्यात समाविष्ट आहे: स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी, स्कॅनिंग टनेलिंग मायक्रोस्कोपी आणि इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी.

वेगवेगळ्या पॉलिमर पृष्ठभागांवर त्यांच्या मोनोमर्सवर वेगवेगळ्या बाजूच्या साखळ्या असतात ज्या ऍडसॉर्बेट्सच्या शोषण किंवा पृथक्करणामुळे चार्ज होऊ शकतात.उदाहरणार्थ, पॉलीस्टीरिन सल्फोनेटमध्ये मोनोमर्स असतात ज्यात नकारात्मक चार्ज असलेल्या साइड चेन असतात जे सकारात्मक चार्ज केलेल्या ऍडसॉर्बेट्सला शोषू शकतात.पॉलीस्टीरिन सल्फोनेट नकारात्मक चार्ज केलेल्या पेक्षा अधिक सकारात्मक चार्ज केलेले ऍडसॉर्बेट शोषेल.याउलट, पॉली (डायलील्डिमेथिलॅमोनियम क्लोराईड) सारख्या पॉझिटिव्ह चार्ज्ड साइड चेन असलेल्या पॉलिमरसाठी, नकारात्मक चार्ज केलेले ऍडसॉर्बेट्स जोरदारपणे आकर्षित होतील.

स्ट्रक्चरल

प्रगत पॉलिमर कंपोझिट:प्रगत पॉलिमर कंपोझिटचा वापर जुन्या संरचनांच्या बळकटीकरण आणि पुनर्वसनासाठी केला जातो.प्रीप्रेग, रेझिन, इन्फ्युजन, फिलामेंट विंडिंग आणि पल्ट्र्यूजन यासह अनेक वेगवेगळ्या पद्धती वापरून हे प्रगत कंपोझिट बनवता येतात.प्रगत पॉलिमर कंपोझिटचा वापर अनेक विमान संरचनांमध्ये केला जातो आणि त्यांची सर्वात मोठी बाजारपेठ एरोस्पेस आणि संरक्षण क्षेत्रात आहे.

फायबर प्रबलित पॉलिमर:फायबर-रीइन्फोर्स्ड पॉलिमर (FRP) सामान्यतः सिव्हिल इंजिनीअर्स त्यांच्या संरचनेत वापरतात.FRPs अक्षीय ताणाला रेखीय-लवचिक प्रतिसाद देतात, ज्यामुळे ते भार धारण करण्यासाठी एक उत्तम सामग्री बनतात.FRPs सामान्यत: लॅमिनेट फॉर्मेशनमध्ये असतात ज्यामध्ये प्रत्येक लॅमिनामध्ये एकदिशात्मक तंतू असतात, विशेषत: कार्बन किंवा काच, हलक्या पॉलिमर मॅट्रिक्स सामग्रीच्या थरामध्ये अंतर्भूत असतात.FRPs मध्ये पर्यावरणीय प्रदर्शनास आणि उत्कृष्ट टिकाऊपणाविरूद्ध उत्कृष्ट प्रतिकार असतो.

पॉलिटेट्राफ्लुरोइथिलीन:पॉलीटेट्राफ्लुओरोइथिलीन (PTFE) एक पॉलिमर आहे ज्याचा वापर नॉन-स्टिक कोटिंग्ज, सौंदर्य उत्पादने आणि स्नेहकांसह अनेक अनुप्रयोगांमध्ये केला जातो.PTFE हा कार्बन आणि फ्लोरिनचा बनलेला हायड्रोफोबिक रेणू आहे.कार्बन-फ्लोरिन बॉण्ड्समुळे PTFE कमी-घर्षण सामग्री आहे, उच्च तापमान वातावरणात अनुकूल आहे आणि तणाव क्रॅक होण्यास प्रतिरोधक आहे.या गुणधर्मांमुळे PTFE नॉन-रिअॅक्टिव्ह होते आणि अॅप्लिकेशन्सच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये वापरले जाते.

सच्छिद्र माध्यमांमध्ये पॉलिमर शोषण:सच्छिद्र माध्यमांमध्ये पॉलिमर टिकवून ठेवण्याची दोन प्रमुख कारणे भौतिक शोषण आणि यांत्रिक अडकणे आहेत.पॉलिमर ईओआर ऑपरेशनच्या यशस्वीतेसाठी जलाशयात कमी पॉलिमर धारणा आवश्यक आहे.