ஆர்கானிக் கரைப்பான்கள் என்றால் என்ன?

கரிம கரைப்பான்கள் கார்பன்-அடிப்படையிலான திரவ கலவைகளாகும் இந்த சேர்மங்கள் ஹைட்ரஜன், ஆக்ஸிஜன் அல்லது ஆலசன்கள் போன்ற பிற தனிமங்களுடன் பிணைக்கப்பட்ட கார்பன் அணுக்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, அவை நீர் போன்ற கனிம கரைப்பான்களிலிருந்து வேறுபடுகின்றன. பல்வேறு இரசாயன குடும்பங்களில் 200 க்கும் மேற்பட்ட வெவ்வேறு கரிம கரைப்பான்கள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் அவற்றின் மூலக்கூறு அமைப்பு மற்றும் இயற்பியல் பண்புகளின் அடிப்படையில் குறிப்பிட்ட தொழில்துறை மற்றும் வணிக பயன்பாடுகளுக்கு சேவை செய்கின்றன.

கரிம கரைப்பான்களின் வரையறுக்கும் பண்பு அவற்றின் மூலக்கூறு கட்டமைப்பில் உள்ளது. அனைத்து கரிம கரைப்பான்களும் அவற்றின் கட்டமைப்பு முதுகெலும்பாக கார்பன்-கார்பன் அல்லது கார்பன்{2}}ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளைக் கொண்டிருக்கின்றன. இந்த கார்பன்{4}}அடிப்படையிலான கலவை அவர்களுக்கு தனித்துவமான கரைக்கும் திறன்களை வழங்குகிறது, குறிப்பாக துருவமற்ற மற்றும் பலவீனமான துருவப் பொருட்களுக்கு நீர் திறம்பட கரைக்க முடியாது.

கரிம கரைப்பான்கள் பல பொதுவான இயற்பியல் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன, அவை தொழில்துறையில் மதிப்புமிக்கவை. பெரும்பாலானவை அறை வெப்பநிலையில் ஆவியாகும் திரவங்கள், அதாவது அவை உடனடியாக ஆவியாகின்றன. அவற்றின் கொதிநிலைகள் பொதுவாக 100 டிகிரிக்கு கீழே இருந்து சுமார் 250 டிகிரி வரை இருக்கும், குறைந்த கொதிநிலை புள்ளிகள் அதிக ஏற்ற இறக்கத்துடன் தொடர்புடையது. மின்கடத்தா மாறிலி-சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களுக்கு இடையேயான விசையைக் குறைக்கும் ஒரு கரைப்பானின் திறனின் அளவீடு-கரிம கரைப்பான்களில் கணிசமாக வேறுபடுகிறது, இது லித்தியம் உப்புகள் போன்ற அயனி சேர்மங்களைக் கரைக்கும் திறனை நேரடியாக பாதிக்கிறது.

பாகுத்தன்மை மற்றொரு முக்கியமான சொத்தை குறிக்கிறது. குறைந்த-பாகுத்தன்மை கரைப்பான்கள், அயனிகளையும் மூலக்கூறுகளையும் கரைசலின் வழியாக அதிக சுதந்திரமாக நகர்த்த அனுமதிக்கின்றன, அயனி கடத்துத்திறன் செயல்திறனை தீர்மானிக்கும் லித்தியம் பேட்டரி எலக்ட்ரோலைட்டுகள் போன்ற பயன்பாடுகளில் இது இன்றியமையாததாகிறது. மின்கடத்தா மாறிலி மற்றும் பாகுத்தன்மை ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான இடைவெளிக்கு உகந்த முடிவுகளை அடைவதற்கு பெரும்பாலும் கரைப்பான்களை நிரப்பு பண்புகளுடன் கலக்க வேண்டும்.

ஹைட்ரோகார்பன் கரைப்பான்கள் கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுக்களை மட்டுமே கொண்டிருக்கும். இந்த -துருவமற்ற கரைப்பான்கள் எண்ணெய்கள், மெழுகுகள், கொழுப்புகள் மற்றும் கிரீஸ்களைக் கரைப்பதில் சிறந்து விளங்குகின்றன.

அலிபாடிக் ஹைட்ரோகார்பன்கள்நறுமண வளையங்கள் இல்லாமல் நேராக அல்லது கிளைத்த கார்பன் சங்கிலிகளைக் கொண்டுள்ளது. பொதுவான எடுத்துக்காட்டுகளில் ஹெக்ஸேன், ஹெப்டேன் மற்றும் பெட்ரோலியம் ஈதர் ஆகியவை அடங்கும். இந்த கரைப்பான்கள் மிகக் குறைந்த துருவமுனைப்பு, அதிக ஏற்ற இறக்கம் மற்றும் வேதியியல் ரீதியாக நிலையானவை ஆனால் அதிக எரியக்கூடியவை. தொழிற்சாலைகள் அவற்றை எண்ணெய் பிரித்தெடுத்தல், மருந்து உற்பத்தி, பெயிண்ட் உருவாக்கம் மற்றும் பிசின் உற்பத்திக்கு பயன்படுத்துகின்றன.

நறுமண ஹைட்ரோகார்பன்கள்பென்சீன் வளையங்கள் அவற்றின் கட்டமைப்பில் உள்ளன, அவை தனித்துவமான பண்புகளை அளிக்கின்றன. பென்சீன், டோலுயீன் மற்றும் சைலீன் ஆகியவை மிகவும் பொதுவான நறுமண கரைப்பான்களைக் குறிக்கின்றன. இந்த சேர்மங்கள் மிதமான துருவமுனைப்பு, அலிபாடிக் ஹைட்ரோகார்பன்களை விட அதிக கரைப்பு சக்தி மற்றும் சிறப்பியல்பு நாற்றங்களைக் கொண்டுள்ளன. அவற்றின் பயன்பாடுகள் வண்ணப்பூச்சுகள், பசைகள், அச்சிடும் மைகள் மற்றும் டிக்ரீசிங் செயல்பாடுகளில் தொழில்துறை கரைப்பான் பயன்பாட்டைக் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், பல நறுமண ஹைட்ரோகார்பன்கள் குறிப்பிடத்தக்க உடல்நல அபாயங்களைக் கொண்டுள்ளன

ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்ட கரைப்பான்கள் ஆக்ஸிஜன் அணுக்களை அவற்றின் மூலக்கூறு கட்டமைப்பில் இணைத்து, அவற்றின் கரைக்கும் திறன்களை விரிவுபடுத்தும் துருவ பண்புகளை உருவாக்குகின்றன.

மதுபானங்கள்கார்பன் சங்கிலிகளுடன் இணைக்கப்பட்ட ஹைட்ராக்சில் (-OH) குழுக்கள் உள்ளன. மெத்தனால், எத்தனால், ஐசோப்ரோபனோல் மற்றும் பியூட்டனால் ஆகியவை தொழில்துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஆல்கஹால்கள் துருவ மற்றும் சில துருவப் பொருட்களைக் கரைத்து, அவற்றை பல்துறை கரைப்பான்களாக மாற்றும். எத்தனால் மருந்துகள், அழகுசாதனப் பொருட்கள், வாசனை திரவியங்கள் மற்றும் சானிடைசர்களில் முக்கிய மூலப்பொருளாக செயல்படுகிறது. தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் துப்புரவு முகவராகவும் இரசாயனத் தொகுப்பாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

கீட்டோன்கள்இரண்டு கார்பன் அணுக்களுடன் பிணைக்கப்பட்ட கார்போனைல் குழுவை (C=O) கொண்டுள்ளது. அசிட்டோன் மற்றும் மெத்தில் எத்தில் கீட்டோன் (MEK) இந்த வகையை வழிநடத்துகின்றன. கீட்டோன்கள் மிகவும் துருவமானவை, சிறந்த கரைப்பான் மற்றும் விரைவாக ஆவியாகின்றன. அசிட்டோன் நெயில் பாலிஷ் ரிமூவர்ஸ், பெயிண்ட் தின்னர்கள் மற்றும் எலக்ட்ரானிக்ஸ் உற்பத்தியில் சுத்தம் செய்யும் கரைப்பானாகத் தோன்றுகிறது. ஆய்வகங்களில், கீட்டோன்கள் பொதுவான எதிர்வினை கரைப்பான்களாக செயல்படுகின்றன.

எஸ்டர்கள்அமிலங்கள் மற்றும் ஆல்கஹால்களுக்கு இடையிலான எதிர்வினைகள் மூலம் உருவாகிறது. எத்தில் அசிடேட் மற்றும் மெத்தில் அசிடேட் ஆகியவை அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படும் எஸ்டர்கள். இந்த கரைப்பான்கள் இனிமையான பழ நாற்றங்கள், பிசின்கள் மற்றும் பாலிமர்களுக்கு நல்ல கரைப்பான் மற்றும் மிதமான துருவமுனைப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன. பூச்சுத் தொழில் எஸ்டர்களை பெயிண்ட்கள் மற்றும் வார்னிஷ்களில் அதிகம் பயன்படுத்துகிறது. உணவுத் தொழில்கள் சில எஸ்டர்களை சுவையூட்டும் முகவர்களாகப் பயன்படுத்துகின்றன. நெயில் பாலிஷ் ரிமூவர்களிலும் சர்க்யூட் போர்டு கிளீனராகவும் எத்தில் அசிடேட் தோன்றுகிறது.

ஈதர்ஸ்இரண்டு கார்பன் சங்கிலிகளுடன் பிணைக்கப்பட்ட ஆக்ஸிஜன் அணுவைக் கொண்டுள்ளது. டைத்தில் ஈதர் மற்றும் டெட்ராஹைட்ரோஃபுரான் (THF) ஆகியவை ஆய்வக மற்றும் தொழில்துறை அமைப்புகளில் முக்கியமான ஈதர்களைக் குறிக்கின்றன. ஈதர்கள் பொதுவாக குறைந்த துருவமுனைப்பு மற்றும் அதிக ஏற்ற இறக்கம் கொண்டவை. டைதைல் ஈதர் ஒரு காலத்தில் பொதுவான மயக்க மருந்தாக செயல்பட்டாலும், அதன் தீவிர எரியக்கூடிய தன்மை அதன் பயன்பாட்டை மட்டுப்படுத்தியது. THF பாலிமர் உற்பத்தியிலும் ஆய்வக எதிர்வினை கரைப்பானாகவும் பிரபலமாக உள்ளது.

ஹாலோஜனேற்றப்பட்ட கரைப்பான்கள் ஆலசன் அணுக்களை (குளோரின், புளோரின், புரோமின் அல்லது அயோடின்) அவற்றின் கட்டமைப்பில் இணைக்கின்றன. இந்த கரைப்பான்கள் மற்ற கரைப்பான்களை எதிர்க்கும் பொருட்களுக்கு விதிவிலக்கான கரைக்கும் சக்தியைக் கொண்டுள்ளன.

குளோரினேட்டட் கரைப்பான்கள்டைகுளோரோமீத்தேன் (மெத்திலீன் குளோரைடு), குளோரோஃபார்ம், கார்பன் டெட்ராகுளோரைடு மற்றும் டிரைகுளோரோஎத்திலீன் ஆகியவை அடங்கும். இந்த சேர்மங்கள் -எரிக்கக்கூடியவை அல்ல-குறிப்பிடத்தக்க பாதுகாப்பு நன்மை- மற்றும் அதிக கரைப்பு சக்தியைக் கொண்டுள்ளன. மெட்டல் டிக்ரீசிங் செயல்பாடுகள், வண்ணப்பூச்சு அகற்றுதல் மற்றும் உலர் சுத்தம் செய்தல் ஆகியவை பாரம்பரியமாக குளோரினேட்டட் கரைப்பான்களை பெரிதும் நம்பியுள்ளன. இருப்பினும், பல குளோரினேட்டட் கரைப்பான்கள் நச்சுத்தன்மை கொண்டவை, சில புற்றுநோய்கள் அல்லது இனப்பெருக்க அபாயங்கள் என வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. கார்பன் டெட்ராகுளோரைடு மற்றும் டிரைக்ளோரெத்திலீன் ஆகியவை உடல்நல அபாயங்கள் மற்றும் ஓசோன் சிதைவு கவலைகள் காரணமாக கடுமையான ஒழுங்குமுறை கட்டுப்பாடுகளை எதிர்கொள்கின்றன.

ஃவுளூரின் கலந்த கரைப்பான்கள்சமீபத்தில் கவனத்தை ஈர்த்துள்ளது, குறிப்பாக சிறப்பு பயன்பாடுகளில். இந்த கலவைகள் பல சந்தர்ப்பங்களில் குளோரினேட்டட் மாற்றுகளை விட குறைந்த நச்சுத்தன்மையை வழங்குகின்றன மற்றும் சிறந்த இரசாயன நிலைத்தன்மையை வெளிப்படுத்துகின்றன. உயர் மின்னழுத்த லித்தியம் பேட்டரி பயன்பாடுகளுக்கான ஃவுளூரைனேற்றப்பட்ட கார்பனேட்டுகளின் சிறந்த ஆக்சிஜனேற்ற நிலைத்தன்மையின் காரணமாக பேட்டரித் துறை குறிப்பிட்ட ஆர்வத்தை வெளிப்படுத்தியுள்ளது.

நவீன ஆற்றல் சேமிப்பில் அவற்றின் முக்கிய பங்கு காரணமாக கார்பனேட் கரைப்பான்கள் ஒரு சிறப்பு நிலையை ஆக்கிரமித்துள்ளன. இந்த கலவைகள் அவற்றின் கட்டமைப்பில் கார்பனேட் குழுவை (-O−CO−O−) கொண்டுள்ளது.

சுழற்சி கார்பனேட்டுகள்எத்திலீன் கார்பனேட் (EC) மற்றும் ப்ரோப்பிலீன் கார்பனேட் (PC) போன்றவை உயர் மின்கடத்தா மாறிலிகளைக் கொண்டிருக்கின்றன, ஆனால் அதிக பாகுத்தன்மையையும் கொண்டுள்ளன. எத்திலீன் கார்பனேட், அறை வெப்பநிலையில் திடமானது, மற்ற கரைப்பான்களுடன் கலக்கும்போது திரவமாகிறது. இந்த கலவைகள் மின்முனை பரப்புகளில் நிலையான பாதுகாப்பு படலங்களை உருவாக்குகின்றன.

நேரியல் கார்பனேட்டுகள்டைமெதில் கார்பனேட் (டிஎம்சி), டைதில் கார்பனேட் (டிஇசி) மற்றும் எத்தில் மெத்தில் கார்பனேட் (இஎம்சி) போன்றவை குறைந்த பாகுத்தன்மையைக் கொண்டிருக்கின்றன, ஆனால் குறைந்த மின்கடத்தா மாறிலிகளைக் கொண்டுள்ளன. சுழற்சி மற்றும் நேரியல் கார்பனேட்டுகளின் கலவையானது சமநிலையான பண்புகளுடன் எலக்ட்ரோலைட் தீர்வுகளை உருவாக்குகிறது.

புரிதல்லித்தியம் பேட்டரி என்றால் என்னஇந்த ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்களில் உள்ள கரிம கரைப்பான்களின் அத்தியாவசிய செயல்பாட்டை தொழில்நுட்பம் அங்கீகரிக்க வேண்டும். லித்தியம் மின்கலங்கள் எலெக்ட்ரோடுகளுக்கு இடையே லித்தியம் அயன் இயக்கத்தின் மூலம் இரசாயன ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்றுகின்றன. கரிம கரைப்பான்கள் இந்த அயனி போக்குவரத்தை செயல்படுத்தும் திரவ எலக்ட்ரோலைட்டின் அடித்தளத்தை உருவாக்குகின்றன.

லித்தியம் பேட்டரி எலக்ட்ரோலைட்டுகளில், கரிம கரைப்பான்கள் ஒரே நேரத்தில் பல தேவைகளை பூர்த்தி செய்ய வேண்டும். லித்தியம் ஹெக்ஸாபுளோரோபாஸ்பேட் (LiPF₆) போன்ற லித்தியம் உப்புகளைக் கரைக்க அவர்களுக்கு அதிக மின்கடத்தா மாறிலிகள் தேவை, ஆனால் விரைவான அயனி இயக்கத்தை அனுமதிக்க குறைந்த பாகுத்தன்மை. அவை பேட்டரியின் இயக்க மின்னழுத்த வரம்பில் மின்வேதியியல் ரீதியாக நிலையானதாக இருக்க வேண்டும், இரண்டு மின்முனைகளிலும் சிதைவை எதிர்க்க வேண்டும் மற்றும் பரந்த வெப்பநிலை வரம்புகளில் திறம்பட செயல்பட வேண்டும்.

வழக்கமான லித்தியம் பேட்டரி எலக்ட்ரோலைட் கலப்பு கரிம கரைப்பான்களைக் கொண்டுள்ளது. ஒரு பொதுவான உருவாக்கம் எத்திலீன் கார்பனேட்டை டைமெத்தில் கார்பனேட் அல்லது டைத்தில் கார்பனேட்டுடன் குறிப்பிட்ட விகிதங்களில் இணைக்கிறது. எத்திலீன் கார்பனேட்டின் உயர் மின்கடத்தா மாறிலி லித்தியம் உப்புகளை திறம்பட கரைத்து, கிராஃபைட் அனோடில் ஒரு பாதுகாப்பான திட எலக்ட்ரோலைட் இடைநிலை (SEI) அடுக்கை உருவாக்குகிறது. இந்த SEI அடுக்கு லித்தியம் அயன் வழியை அனுமதிக்கும் போது மேலும் கரைப்பான் சிதைவைத் தடுக்கிறது. இருப்பினும், EC இன் உயர் உருகுநிலைக்கு (36 டிகிரி) DMC அல்லது DEC போன்ற திரவ கரைப்பான்களுடன் கலக்க வேண்டும்.

புரோபிலீன் கார்பனேட் ஆரம்பத்தில் நம்பிக்கைக்குரியதாகத் தோன்றியது, ஆனால் வழக்கமான லித்தியம்{0}}அயன் பேட்டரிகளில் கிராஃபைட் உரித்தல் ஏற்படுகிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் மாற்று அனோட் பொருட்களைப் பயன்படுத்தி பேட்டரிகளுக்காக ஒதுக்குகிறார்கள். DMC மற்றும் DEC போன்ற நேரியல் கார்பனேட்டுகள் எலக்ட்ரோலைட் பாகுத்தன்மையைக் குறைக்கின்றன, அயனி கடத்துத்திறன் மற்றும் குறைந்த-வெப்பநிலை செயல்திறனை மேம்படுத்துகின்றன.

மேம்பட்ட லித்தியம் பேட்டரி மேம்பாடு கரிம கரைப்பான் கண்டுபிடிப்புகளை இயக்குகிறது. உயர்-வோல்டேஜ் கேத்தோடு பொருட்களுக்கு உயர்ந்த ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்புடன் கூடிய கரைப்பான்கள் தேவை. ஃவுளூரைனேற்றப்பட்ட கரிம கரைப்பான்கள் வேட்பாளர்களாக வெளிப்பட்டு, லித்தியம் மற்றும் 4.5V க்கும் அதிகமான சாத்தியக்கூறுகளில் நிலைத்தன்மையை வழங்குகின்றன. இந்த சிறப்பு கரைப்பான்கள் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி கொண்ட அடுத்த{5}}தலைமுறை பேட்டரிகளை இயக்குகின்றன.

பேட்டரி-கிரேடு ஆர்கானிக் கரைப்பான்களுக்கான தரத் தேவைகள் விதிவிலக்காகக் கடுமையானவை. தூய்மையானது 99.9% ஐ விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும், ஈரப்பதம் ஒரு மில்லியனுக்கு 10 பாகங்களுக்கு குறைவாக இருக்கும். நீர் மாசுபாடு லித்தியம் உப்பு நீராற்பகுப்பை ஏற்படுத்துகிறது, ஹைட்ரோஃப்ளூரிக் அமிலத்தை உருவாக்குகிறது, இது பேட்டரி கூறுகளை சிதைத்து செயல்திறனைக் குறைக்கிறது. அசுத்தங்கள் ஆக்சிஜனேற்றத் திறனைக் குறைத்து பாதுகாப்பை சமரசம் செய்கின்றன.

பேட்டரி மறுசுழற்சி கரிம கரைப்பான் மேலாண்மைக்கு கூடுதல் சவால்களை அளிக்கிறது. செலவழிக்கப்பட்ட லித்தியம் பேட்டரிகளில் சிதைவு தயாரிப்புகளுடன் வயதான எலக்ட்ரோலைட்டுகள் உள்ளன. பாதுகாப்பான பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் இந்த கரிம கரைப்பான்களின் மறுசுழற்சி அல்லது முறையான அகற்றல் சுற்றுச்சூழல் மாசுபாட்டைத் தடுக்கிறது மற்றும் மதிப்புமிக்க பொருட்களை மீட்டெடுக்கிறது.

கரிம கரைப்பான்கள் கிட்டத்தட்ட ஒவ்வொரு தொழில் துறையிலும் தோன்றும், உலகளாவிய ஆண்டு நுகர்வு 28 மில்லியன் டன்களுக்கு மேல் உள்ளது. இரசாயன மாற்றங்களை ஏற்படுத்தாமல் மற்ற பொருட்களைக் கரைக்கும், இடைநிறுத்த, பிரித்தெடுக்க அல்லது நீர்த்துப்போகச் செய்யும் அவற்றின் திறன் பல செயல்முறைகளில் அவற்றை ஈடுசெய்ய முடியாததாக ஆக்குகிறது.

பூச்சுகள் மற்றும் வண்ணப்பூச்சுகள் தொழில் கரிம கரைப்பான்களின் மிகப்பெரிய நுகர்வோர் ஆகும். கரைப்பான்கள் பிசின்கள் மற்றும் நிறமிகளைக் கரைத்து, சரியான பயன்பாட்டிற்கான பாகுத்தன்மையைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன, மேலும் சீரான பூச்சுகளை விட்டு வெளியேற ஆவியாகின்றன. டோலுயீன், சைலீன், அசிட்டோன் மற்றும் பல்வேறு ஆல்கஹால்கள் பெயிண்ட் மெலிந்து மற்றும் ஓவியம் வரைவதற்கான உபகரணங்களை சுத்தம் செய்யும் முகவர்கள்.

மருந்து உற்பத்தி, மருந்து உருவாக்கம் மற்றும் உற்பத்தி முழுவதும் கரிம கரைப்பான்களை பெரிதும் சார்ந்துள்ளது. கரைப்பான்கள் இரசாயனத் தொகுப்புக்கான எதிர்வினை ஊடகமாகவும், இயற்கை மூலங்களிலிருந்து செயலில் உள்ள சேர்மங்களைத் தனிமைப்படுத்துவதற்கான பிரித்தெடுக்கும் முகவர்களாகவும், படிகமயமாக்கல் செயல்முறைகளில் சுத்திகரிப்பு ஊடகமாகவும் மற்றும் சூத்திரங்களில் கேரியர்களாகவும் செயல்படுகின்றன. எத்தனால், மெத்தனால், அசிட்டோன் மற்றும் டிக்ளோரோமீத்தேன் ஆகியவை அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படும் மருந்து கரைப்பான்கள் ஆகும்.

பசைகள் மற்றும் முத்திரை குத்த பயன்படும் மெழுகு போன்ற ஒரு வகை கரைப்பான்கள் கரிம கரைப்பான்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. பயன்பாட்டிற்குப் பிறகு, கரைப்பான் ஆவியாதல் பிசின் அமைக்க அனுமதிக்கிறது. தொழில்துறை பசைகள், கட்டுமான சீலண்டுகள் மற்றும் வீட்டு பசைகள் அனைத்தும் அவற்றின் கலவைகளில் கரிம கரைப்பான்களை இணைக்கின்றன.

அச்சிடும் மைகளுக்கு சரியான திரவத்தன்மையை பராமரிக்க கரைப்பான்கள் தேவைப்படுகின்றன மற்றும் அச்சிடும் பரப்புகளில் சீரான விநியோகத்தை உறுதி செய்கின்றன. வெவ்வேறு அச்சிடும் முறைகள்-ஆஃப்செட், ஃப்ளெக்ஸோகிராஃபிக், கிராவ்{2}}அவற்றின் குறிப்பிட்ட தேவைகளுக்கு உகந்த பல்வேறு கரைப்பான் அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. நறுமண ஹைட்ரோகார்பன்கள் மற்றும் எஸ்டர்கள் பொதுவாக அச்சிடும் மை சூத்திரங்களில் தோன்றும்.

அனைத்து அளவுகளிலும் இரசாயன தொகுப்பு செயல்பாடுகள் எதிர்வினை ஊடகமாக கரிம கரைப்பான்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. கரைப்பான்கள் எதிர்வினைக் கலவையை எளிதாக்குகின்றன, அவற்றின் வெப்பத் திறன் மூலம் எதிர்வினை வெப்பநிலையைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன, மேலும் எதிர்வினை விகிதங்கள் மற்றும் தேர்ந்தெடுக்கும் திறனை பாதிக்கின்றன. ஆய்வக ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் தொழில்துறை இரசாயன ஆலைகள் இரண்டும் வெற்றிகரமான இரசாயன மாற்றங்களுக்கு பொருத்தமான கரைப்பான்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் தங்கியுள்ளன.

எலக்ட்ரானிக்ஸ் தொழில் சர்க்யூட் போர்டுகளை சுத்தம் செய்வதற்கும், ஃப்ளக்ஸ் எச்சங்களை அகற்றுவதற்கும், மற்றும் டிக்ரீசிங் கூறுகளை அகற்றுவதற்கும் கரிம கரைப்பான்களைப் பயன்படுத்துகிறது. துல்லியமான சுத்திகரிப்புக்கு கரைப்பான்கள் தேவைப்படுகின்றன, அவை எச்சங்களை விட்டு வெளியேறாமல் முழுமையாக ஆவியாகின்றன. ஐசோப்ரோபனோல் மற்றும் சிறப்பு ஃவுளூரினேட்டட் கரைப்பான்கள் இந்த பயன்பாடுகளுக்கு சேவை செய்கின்றன.

தனிப்பட்ட பராமரிப்பு மற்றும் அழகுசாதனப் பொருட்கள் வாசனை திரவியங்கள், நெயில் பாலிஷ், நெயில் பாலிஷ் ரிமூவர்ஸ் மற்றும் பல்வேறு ஃபார்முலேஷன் செயல்முறைகளில் ஆர்கானிக் கரைப்பான்களை உள்ளடக்கியது. இந்த நுகர்வோர் பொருட்களில் எத்தனால் மற்றும் எத்தில் அசிடேட் அடிக்கடி தோன்றும்.

உலர் துப்புரவு நடவடிக்கைகள் பாரம்பரியமாக கரிம கரைப்பான்களை நம்பியிருந்தன, குறிப்பாக பெர்க்ளோரெத்திலீன் (டெட்ராகுளோரோஎத்திலீன்), தண்ணீரின்றி மென்மையான துணிகளை சுத்தம் செய்ய. சுற்றுச்சூழல் மற்றும் சுகாதார கவலைகள் இந்த பயன்பாட்டிற்கான மாற்று கரைப்பான்களின் வளர்ச்சியை உந்துகின்றன.

Organic Solvents

கரிம கரைப்பான்கள் அவற்றின் வேதியியல் கலவை, செறிவு, வெளிப்பாட்டின் காலம் மற்றும் வெளிப்பாடு பாதை ஆகியவற்றைப் பொறுத்து பல ஆரோக்கிய அபாயங்களை ஏற்படுத்துகின்றன. உலகெங்கிலும் உள்ள மில்லியன் கணக்கான தொழிலாளர்கள் தங்கள் பணியிடங்களில் சாத்தியமான கரைப்பான் வெளிப்பாட்டை எதிர்கொள்கின்றனர்.

கடுமையான வெளிப்பாடு விளைவுகள்முதன்மையாக மத்திய நரம்பு மண்டலத்தின் மனச்சோர்வை உள்ளடக்கியது. குறுகிய கால-உயர்நிலை{2}}நிலை வெளிப்பாடு தலைவலி, தலைச்சுற்றல் மற்றும் தலைச்சுற்றல் முதல் குழப்பம், ஒருங்கிணைப்பு இழப்பு, சுயநினைவின்மை, வலிப்புத்தாக்கங்கள் மற்றும் மரணம் போன்ற அறிகுறிகளை ஏற்படுத்துகிறது. கரைப்பான் நீராவி வெளிப்பாட்டின் போது கண், மூக்கு மற்றும் தொண்டை எரிச்சல் பொதுவாக ஏற்படும். வெளிப்பாடு முடிந்தவுடன் இந்த உடனடி விளைவுகள் விரைவாகத் தீர்க்கப்படுகின்றன, ஆனால் அவை தீர்ப்பு மற்றும் எதிர்வினை நேரத்தைக் குறைப்பதன் மூலம் உடனடி பாதுகாப்பு அபாயங்களை உருவாக்குகின்றன.

நாள்பட்ட வெளிப்பாடுமாதங்கள் அல்லது ஆண்டுகளில் கரிம கரைப்பான்கள் மிகவும் கடுமையான உடல்நல விளைவுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. நீடித்த வெளிப்பாடு பல உறுப்பு அமைப்புகளை சேதப்படுத்துகிறது:

நரம்பு மண்டலம் குறிப்பிட்ட பாதிப்பைக் காட்டுகிறது. நாள்பட்ட கரைப்பான் நியூரோடாக்சிசிட்டி அறிவாற்றல் குறைபாடு, நினைவாற்றல் பிரச்சினைகள், ஆளுமை மாற்றங்கள் மற்றும் குறைக்கப்பட்ட ஒருங்கிணைப்பு என வெளிப்படுகிறது. சில கரைப்பான்கள்-n-ஹெக்ஸேன், டோலுயீன் மற்றும் ஸ்டைரீன்- ஆகியவை உறுதிப்படுத்தப்பட்ட நியூரோடாக்சின்கள். வெளிப்பாடு நிறுத்தத்துடன் நிலைமை ஓரளவு தலைகீழாக மாறக்கூடும், ஆனால் கடுமையான வழக்குகள் நிரந்தர சேதத்தை ஏற்படுத்தும்.

பல கரிம கரைப்பான்கள் மனித புற்றுநோய்களை உறுதிப்படுத்துகின்றன. பென்சீன் லுகேமியா மற்றும் இரத்தக் கோளாறுகளை ஏற்படுத்துகிறது. ஃபார்மால்டிஹைட் நாசோபார்னீஜியல் புற்றுநோய் மற்றும் லுகேமியாவின் அபாயத்தை அதிகரிக்கிறது. ட்ரைக்ளோரெத்திலீன் மற்றும் கார்பன் டெட்ராகுளோரைடு ஆகியவையும் புற்றுநோயை உண்டாக்கும் வகைப்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன.

பல கரைப்பான்கள். 2-எத்தோக்சித்தனால் மற்றும் 2-மெத்தாக்சித்தனால் ஆகியவை ஆண்களுக்கும் பெண்களுக்கும் கருவுறுதலை சேதப்படுத்தும் வகையில் இனப்பெருக்க ஆரோக்கிய விளைவுகள் ஆவணப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. அதிக கரைப்பான் அளவைக் கொண்டிருக்கும் கர்ப்பிணிப் பெண்கள் கருச்சிதைவு, பிறப்பு குறைபாடுகள் மற்றும் குறைந்த எடை கொண்ட குழந்தைகளின் ஆபத்துகளை எதிர்கொள்கின்றனர்.

கல்லீரல் மற்றும் சிறுநீரக பாதிப்பு பல கரைப்பான்களுக்கு நீண்டகால வெளிப்பாட்டின் விளைவாகும். இந்த உறுப்புகள் கரைப்பான்களை வளர்சிதைமாற்றம் செய்கின்றன, அவை கரைப்பான்-தூண்டப்பட்ட நச்சுத்தன்மையால் பாதிக்கப்படக்கூடியவை. குளோரினேட்டட் கரைப்பான்கள் குறிப்பாக கல்லீரல் செயல்பாட்டை பாதிக்கின்றன.

கரைப்பான்களைக் கையாளும் தொழிலாளர்களிடையே தோல் பாதிப்புகள் அடிக்கடி ஏற்படுகின்றன. கரைப்பான்கள் சருமத்தில் இருந்து இயற்கை எண்ணெய்களை நீக்கி, வறட்சி, விரிசல் மற்றும் தோல் அழற்சியை ஏற்படுத்துகிறது. சில கரைப்பான்கள் அப்படியே தோலில் ஊடுருவி இரத்த ஓட்டத்தில் நுழைகின்றன, உள்ளிழுக்கப்படுவதற்கு அப்பால் ஒரு வெளிப்பாடு பாதையை உருவாக்குகின்றன.

வெளிப்பாடு வழிகள்உடல்நல பாதிப்புகளின் தீவிரம் மற்றும் வகையை தீர்மானிக்கவும். உள்ளிழுப்பது ஆவியாகும் கரிம கரைப்பான்களுக்கான முதன்மை வெளிப்பாடு பாதையை குறிக்கிறது. கரைப்பான் நீராவிகள் நுரையீரலில் நுழைந்து இரத்த ஓட்டம் வழியாக உடல் முழுவதும் விரைவாக விநியோகிக்கப்படுகின்றன. திரவ கரைப்பான்கள் தோலுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது அல்லது தொழிலாளர்கள் தங்கள் கைகளை கரைப்பான் குளியல் தொட்டிகளில் மூழ்கடிக்கும் போது தோல் உறிஞ்சுதல் ஏற்படுகிறது. உட்செலுத்துதல், குறைவான பொதுவானது என்றாலும், அசுத்தமான கைகள் உணவு அல்லது குடிநீர் கொள்கலன்களைத் தொடுவதன் மூலம் நிகழ்கிறது.

தீ மற்றும் வெடிப்பு அபாயங்கள்உடனடி ஆபத்துக்களை வழங்குகின்றன. பெரும்பாலான கரிம கரைப்பான்கள் குறைந்த ஃபிளாஷ் பாயிண்ட்களுடன் அதிக எரியக்கூடியவை. எரியக்கூடிய வரம்பிற்குள் இருக்கும் நீராவி-காற்று கலவைகள் நிலையான மின்சாரம், தீப்பொறிகள், திறந்த தீப்பிழம்புகள் அல்லது சூடான பரப்புகளில் இருந்து பற்றவைக்கலாம். நிலையான வெளியேற்றத்தைத் தடுக்க சரியான சேமிப்பிற்கு தரையிறங்கும் கொள்கலன்கள் தேவை. அதிக கரைப்பான் பயன்படுத்தப்படும் பகுதிகளில் உள்ள மின் சாதனங்கள் உள்ளார்ந்த பாதுகாப்பாக இருக்க வேண்டும். கரைப்பான்-பயன்படுத்தும் பகுதிகளில் ஏதேனும் "ஹாட் ஒர்க்" செய்வதற்கு முன் பணி அனுமதி மற்றும் முழுமையான காற்றோட்டம் கட்டாயம்.

ஒழுங்குமுறை வெளிப்பாடு வரம்புகள்தொழிலாளர்களை பாதுகாக்க உதவும். தொழில்சார் பாதுகாப்பு மற்றும் சுகாதார நிர்வாகம் (OSHA) பல கரைப்பான்களுக்கு அனுமதிக்கப்பட்ட வெளிப்பாடு வரம்புகளை (PELs) நிறுவுகிறது. தொழில்சார் பாதுகாப்பு மற்றும் ஆரோக்கியத்திற்கான தேசிய நிறுவனம் (NIOSH) பரிந்துரைக்கப்பட்ட வெளிப்பாடு வரம்புகளை (RELs) வெளியிடுகிறது. அரசாங்க தொழில்துறை சுகாதார நிபுணர்களின் அமெரிக்க மாநாடு (ACGIH) த்ரெஷோல்ட் லிமிட் மதிப்புகளை (TLVs) உருவாக்குகிறது. இந்த வரம்புகள் சராசரியாக எட்டு-மணி நேர வேலை ஷிப்டுகளுக்கு மேல் அதிகபட்ச வான்வழி செறிவுகளைக் குறிப்பிடுகின்றன.

பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகள்கரிம கரைப்பான்கள் பயன்படுத்தப்படும் இடங்களில் செயல்படுத்தப்பட வேண்டும்:

பொறியியல் கட்டுப்பாடுகள் பாதுகாப்புக்கான முதல் வரியை வழங்குகின்றன. போதுமான காற்றோட்டம் கரைப்பான் நீராவிகளை அவற்றின் மூலத்தில் நீக்குகிறது. உள்ளூர் வெளியேற்ற அமைப்புகள், புகை மூட்டுகள் மற்றும் காற்றோட்டமான சேமிப்புப் பகுதிகள் காற்றின் செறிவுகளைக் குறைக்கின்றன. மூடிய அமைப்புகள் கரைப்பான் வெளியீட்டைக் குறைக்கின்றன.

தனிப்பட்ட பாதுகாப்பு உபகரணங்களில் (PPE) குறிப்பிட்ட கரைப்பான்களுக்குத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ரசாயன{0}}எதிர்ப்பு கையுறைகள், பாதுகாப்பு கண்ணாடிகள் அல்லது கண்ணாடிகள், காற்றோட்டம் போதுமானதாக இல்லை என நிரூபிக்கும் போது சுவாசக் கருவிகள் மற்றும் பாதுகாப்பு ஆடைகள் ஆகியவை அடங்கும். கையுறை தேர்வுக்கு கவனமாக கவனம் தேவை-வெவ்வேறு கரைப்பான் குடும்பங்கள் வெவ்வேறு கையுறை பொருட்களை ஊடுருவுகின்றன.

நிர்வாகக் கட்டுப்பாடுகள் முறையான பணி நடைமுறைகளை உள்ளடக்கியது. தொழிலாளர்கள் குறைந்தபட்ச கரைப்பான் அளவுகளைப் பயன்படுத்த வேண்டும், பயன்படுத்தாதபோது கொள்கலன்களை மூடி வைக்க வேண்டும், கரைப்பான்களால் கைகளைக் கழுவுவதைத் தவிர்க்க வேண்டும், கரைப்பான்-அசுத்தமான ஆடைகளை உடனடியாக மாற்ற வேண்டும் மற்றும் பாதுகாப்பான கையாளுதல் நடைமுறைகள் குறித்த வழக்கமான பயிற்சியைப் பெற வேண்டும்.

பாரம்பரிய பெட்ரோலியம்-சார்ந்த கரிம கரைப்பான்கள் சுற்றுச்சூழல் பிரச்சினைகளுக்கு குறிப்பிடத்தக்க பங்களிப்பை வழங்குகின்றன. அவற்றின் உயர் நிலையற்ற தன்மை கணிசமான வளிமண்டல உமிழ்வுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. கரைப்பான்களில் இருந்து வெளியாகும் ஆவியாகும் கரிம சேர்மங்கள் (VOCs) ஒளி வேதியியல் புகைமூட்ட உருவாக்கத்தில் பங்கேற்கின்றன மற்றும் தரை-மட்ட ஓசோன் மாசுபாட்டிற்கு பங்களிக்கின்றன. 2017 ஆம் ஆண்டில், அமெரிக்க சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு முகமையால் கண்காணிக்கப்பட்ட காற்றில் அதிக அளவு இரசாயன வெளியீடுகளில் ஆர்கானிக் கரைப்பான்கள் இடம் பெற்றன.

முறையற்ற அகற்றல் மண் மற்றும் நிலத்தடி நீரை மாசுபடுத்துகிறது. பல கரிம கரைப்பான்கள் மக்கும் தன்மையை எதிர்க்கின்றன, நீண்ட காலத்திற்கு சுற்றுச்சூழலில் நிலைத்திருக்கும். கரைப்பான்-அசுத்தமான நீர் ஓடைகள், ஆறுகள் அல்லது ஏரிகளில் நுழையும் போது நீர்வாழ் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளுக்கு குறிப்பிட்ட தீங்கு ஏற்படுகிறது. வழக்கமான கரைப்பான்களின் பெட்ரோலியம்{4}}அடிப்படையிலான தோற்றம், வரையறுக்கப்பட்ட புதைபடிவ எரிபொருள் வளங்களைக் கொடுக்கப்பட்ட நிலைத்தன்மை கவலைகளையும் உருவாக்குகிறது.

சமீபத்திய ஆண்டுகளில் ஒழுங்குமுறை அழுத்தம் தீவிரமடைந்துள்ளது. ஐரோப்பிய ஒன்றியத்தின் VOC உத்தரவு வளிமண்டல உமிழ்வைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. அமெரிக்க சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு நிறுவனம் கரைப்பான் பயன்பாடு, சேமிப்பு மற்றும் அகற்றல் ஆகியவற்றிற்கு கடுமையான தரநிலைகளை அமைக்கிறது. பல அதிகார வரம்புகள் கார்பன் டெட்ராகுளோரைடு மற்றும் சில குளோரினேட்டட் சேர்மங்கள் போன்ற அபாயகரமான கரைப்பான்களைத் தடை செய்கின்றன அல்லது பெரிதும் கட்டுப்படுத்துகின்றன.

பசுமை வேதியியல் கோட்பாடுகள் குறைக்கப்பட்ட சுற்றுச்சூழல் மற்றும் சுகாதார பாதிப்புகளுடன் மாற்று கரைப்பான்களின் வளர்ச்சியை உந்துகின்றன. புதுப்பிக்கத்தக்க மூலப்பொருட்களிலிருந்து பெறப்பட்ட உயிரி{1}}சார்ந்த கரைப்பான்கள் ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய திசையை வழங்குகின்றன.

எத்தனால்மக்காச்சோளம், கரும்பு அல்லது பிற தாவர மூலங்களிலிருந்து கிடைக்கும் உயிர்{0}}அடிப்படையிலான கரைப்பான் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதன் தற்போதைய உள்கட்டமைப்பு, பரிச்சயம் மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் தீங்கற்ற சுயவிவரம் பல பயன்பாடுகளுக்கு அதை கவர்ச்சிகரமானதாக ஆக்குகிறது. பயோ-எத்தனால், பெட்ரோலியம்-பெறப்பட்ட எத்தனாலுடன் வேதியியல் ரீதியாக ஒத்திருக்கிறது, ஆனால் புதுப்பிக்கத்தக்க வளங்களிலிருந்து வருகிறது.

எத்தில் லாக்டேட், சோளம் பதப்படுத்துதலில் இருந்து தயாரிக்கப்படுகிறது, இது எத்தில் அசிடேட் மற்றும் அசிட்டோனுக்கு பாதுகாப்பான மாற்றாக செயல்படுகிறது. இந்த உயிர்-அடிப்படையிலான எஸ்டர் உலோகத்தை சுத்தம் செய்தல், பெயிண்ட் அகற்றுதல் மற்றும் பூச்சு கரைப்பானாக திறம்பட செயல்படுகிறது. அதன் மக்கும் தன்மை மற்றும் குறைந்த நச்சுத்தன்மை ஆகியவை சுற்றுச்சூழல் நிலைத்தன்மை கவலைகளை ஏற்படுத்தும் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது.

2-Methyltetrahydrofuran (2-MeTHF), கார்ன்கோப்ஸ் மற்றும் கரும்பு பாக்காஸிலிருந்து பெறப்பட்டது, டிக்ளோரோமீத்தேன் மற்றும் வழக்கமான டெட்ராஹைட்ரோஃபுரான் ஆகியவற்றுக்கு பசுமையான மாற்றீட்டை வழங்குகிறது. இந்த சுழற்சி ஈதர் மருந்து தொகுப்பு மற்றும் பாலிமர் உற்பத்தியில் பயன்பாடுகளைக் கண்டறிந்துள்ளது.

சைரீன் (டைஹைட்ரோலெவோகுளுகோசெனோன்)பச்சை கரைப்பான்களில் சமீபத்திய கண்டுபிடிப்புகளைக் குறிக்கிறது. ஏறக்குறைய ஆற்றல் -நடுநிலை செயல்முறை மூலம் செல்லுலோஸ் கழிவுகளிலிருந்து ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது, சைரீன் குறைந்த நச்சுத்தன்மையை வழங்குகிறது மற்றும் பல பயன்பாடுகளில் டைமெதில்ஃபார்மைடு (DMF) மற்றும் N-மெத்தில்{5}}2-பைரோலிடோன் (NMP) ஆகியவற்றை மாற்றும். இது கிராபெனின் உற்பத்தி மற்றும் கார்பன் குறுக்கு-இணைப்பு எதிர்வினைகளில் பயனுள்ளதாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. சிரீன் அதன் புதுமை மற்றும் நிலைத்தன்மைக்கான சான்றுகளுக்காக பல விருதுகள் மூலம் அங்கீகாரம் பெற்றது.

இயற்கை ஆழமான யூடெக்டிக் கரைப்பான்கள் (NADES)கோலின் குளோரைடு, யூரியா, கிளிசரால் மற்றும் கரிம அமிலங்கள் போன்ற இயற்கை சேர்மங்களை இணைப்பதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு வளர்ந்து வரும் பச்சை கரைப்பான்களை உருவாக்குகிறது. இந்த யூடெக்டிக் கலவைகள் திடமான கூறுகளாக இருந்தாலும் அறை வெப்பநிலையில் திரவமாகவே இருக்கும். NADES கள் குறைந்த நச்சுத்தன்மை, மக்கும் தன்மை மற்றும் பல்வேறு பொருட்களைக் கரைக்கும் திறனை வழங்குகின்றன. அவற்றின் பயன்பாடுகளில் தாவரங்களிலிருந்து உயிரியக்கக் கலவைகள் பிரித்தெடுத்தல், மருந்துத் தொகுப்பு மற்றும் பகுப்பாய்வு வேதியியல் ஆகியவை அடங்கும்.

பயோ-அடிப்படையிலான கரைப்பான்கள் சந்தை கணிசமாக வளர்ந்துள்ளது, கணிப்புகள் தொடர்ந்து விரிவாக்கத்தைக் காட்டுகின்றன. 2014 மற்றும் 2020 க்கு இடையில் பசுமை மற்றும் உயிர்{2}}அடிப்படையிலான கரைப்பான்கள் சந்தை 4.3% கூட்டு வருடாந்திர வளர்ச்சி விகிதத்தை பதிவு செய்யும் என Allied Market Research மதிப்பிடுகிறது. சுற்றுச்சூழலுக்கு பொறுப்பான தயாரிப்புகளுக்கான நுகர்வோர் தேவை, ஒழுங்குமுறை தேவைகள், இந்த வளர்ச்சியை உந்துகிறது.

இருப்பினும், பச்சை கரைப்பான்கள் சவால்களை எதிர்கொள்கின்றன. செயல்திறன் வரம்புகள் அல்லது அதிக செலவுகள் காரணமாக அனைத்து பயன்பாடுகளிலும் வழக்கமான கரைப்பான்களை அவர்களால் இன்னும் மாற்ற முடியாது. சில உயிர்-அடிப்படையிலான தீவனப் பொருட்கள் உணவு உற்பத்தியுடன் போட்டியிடுகின்றன, நிலைத்தன்மை கேள்விகளை எழுப்புகின்றன. பச்சை கரைப்பான்களின் வாழ்க்கை-சுழற்சி மதிப்பீடு விவசாய உள்ளீடுகள், செயலாக்க ஆற்றல் மற்றும் போக்குவரத்து உட்பட அவற்றின் முழு உற்பத்திச் சங்கிலியையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

எந்த கரைப்பானும் அனைத்து சூழல்களிலும் "பச்சை" இல்லை. உற்பத்தி முறைகள், மறுசுழற்சி சாத்தியங்கள், இறுதி{1}}உயிர் அகற்றல்- மற்றும் ஒட்டுமொத்த செயல்முறை செயல்திறன் ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொண்டு ஒவ்வொன்றும் அதன் குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்குள் மதிப்பீடு செய்யப்பட வேண்டும். இலக்கு ஒரு உலகளாவிய பச்சை கரைப்பான் அல்ல, மாறாக வெவ்வேறு பயன்பாடுகளுடன் பொருந்தக்கூடிய பாதுகாப்பான மாற்றுகளின் மாறுபட்ட கருவித்தொகுப்பு.

ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்கு சரியான கரிம கரைப்பான் தேர்வு பல காரணிகளை சமநிலைப்படுத்த வேண்டும். வேதியியலாளர்கள் மற்றும் பொறியாளர்கள் தகவலறிந்த முடிவுகளை எடுக்க உதவும் வகையில் கரைப்பான் தேர்வு வழிகாட்டிகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன.

கரைதிறன் அளவுருக்கள்ஒரு கரைப்பான் ஒரு குறிப்பிட்ட பொருளைக் கரைக்குமா என்பதைக் கணிக்கவும். துருவ கரைப்பான்கள் துருவ கரைப்பான்களைக் கரைக்கும் போது, -துருவ கரைப்பான்கள் துருவமற்ற பொருட்களைக் கரைக்கும் போது,-துருவ கரைப்பான்கள் ஒரு தொடக்கப் புள்ளியை வழங்குகிறது. ஹேன்சன் கரைதிறன் அளவுருக்கள் மிகவும் அதிநவீன முப்பரிமாண அணுகுமுறையை வழங்குகின்றன, துருவமுனைப்பை சிதறல் விசைகள், துருவ இடைவினைகள் மற்றும் ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு கூறுகளாக உடைக்கிறது.

எதிர்வினை பரிசீலனைகள்வேதியியல் தொகுப்பில் எதிர்வினை வீதம், தேர்வுத்திறன் மற்றும் விளைச்சல் ஆகியவற்றில் கரைப்பான் விளைவுகள் அடங்கும். கரைப்பான் துருவமுனைப்பு எதிர்வினை வழிமுறைகளை பாதிக்கிறது. புரோடிக் கரைப்பான்கள் (ஹைட்ரஜன் பிணைப்பு திறன் கொண்டவை) பல எதிர்வினைகளில் அப்ரோடிக் கரைப்பான்களை விட (இல்லாதவை) வித்தியாசமாக செயல்படுகின்றன. வெப்பநிலைத் தேவைகள் கரைப்பான் தேர்வை ஆணையிடலாம்-உயர்ந்த வெப்பநிலையில் எதிர்வினைகளுக்கு அதிக-கொதிக்கும் கரைப்பான்கள் தேவை, அதே சமயம் குறைந்த-வெப்பநிலை எதிர்வினைகளுக்கு அந்த வெப்பநிலையில் திரவமாக இருக்கும் கரைப்பான்கள் தேவை.

கீழ்நிலை செயலாக்கம்கரைப்பான் தேர்வை பாதிக்கிறது. கரைப்பானில் இருந்து தயாரிப்பு தனிமைப்படுத்தப்பட வேண்டும் என்றால், பிரித்தலின் எளிமை முக்கியமானது. ஆவியாகும் கரைப்பான்கள் எளிய ஆவியாதல் அனுமதிக்கின்றன. கலக்காத கரைப்பான்கள் திரவ-திரவ பிரித்தலை செயல்படுத்துகின்றன. சில செயல்முறைகள் கரைப்பான்களை மறுசுழற்சி செய்து மீண்டும் பயன்படுத்துகின்றன, நிலைத்தன்மை மற்றும் சுத்திகரிப்பு எளிதாக்குதல் ஆகியவை முக்கியமானவை.

சுற்றுச்சூழல், சுகாதாரம் மற்றும் பாதுகாப்பு (EHS) சுயவிவரம்நவீன கரைப்பான் தேர்வில் அதிக எடை கொண்டது. CHEM21 கரைப்பான் தேர்வு வழிகாட்டி போன்ற கருவிகள் பாதுகாப்பான மாற்றுகளைக் கண்டறிய உதவுகின்றன. இந்த வழிகாட்டிகள் கரைப்பான்களை பல வகைகளில் தரவரிசைப்படுத்துகின்றன: பாதுகாப்பு (எரியும் தன்மை, வினைத்திறன்), உடல்நலம் (கடுமையான நச்சுத்தன்மை, நாள்பட்ட விளைவுகள்), சுற்றுச்சூழல் (நிலைத்தன்மை, நீர்வாழ் நச்சுத்தன்மை) மற்றும் கழிவு சுத்திகரிப்பு சிரமம்.

பொருளாதார காரணிகள்கரைப்பான் விலை, பரவலாக மாறுபடும், மற்றும் உள்கட்டமைப்பு தேவைகள் ஆகியவை அடங்கும். சிறப்பு கரைப்பான்கள் கட்டுப்படுத்த அல்லது மீட்டெடுக்க விலையுயர்ந்த உபகரணங்கள் தேவைப்படலாம். ஒழுங்குமுறை இணக்கச் செலவுகள்-அனுமதித்தல், கண்காணித்தல், புகாரளித்தல்-சில கரைப்பான்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான மொத்தச் செலவைக் கூட்டுகின்றன.

கலப்பு கரைப்பான் அமைப்புகள்பெரும்பாலும் ஒற்றை கரைப்பான்களை விட சிறந்த செயல்திறனை வழங்கும். பைனரி அல்லது மும்மை கலவைகள் தீமைகளைக் குறைக்கும் போது வெவ்வேறு கரைப்பான்களின் நன்மைகளை இணைக்கலாம். லித்தியம் பேட்டரி எலக்ட்ரோலைட்டுகள் இந்த அணுகுமுறையை எடுத்துக்காட்டுகின்றன, அதிக மின்கடத்தா மாறிலி மற்றும் குறைந்த பாகுத்தன்மை இரண்டையும் அடைய கரைப்பான்களை கலக்கின்றன.

கரிம கரைப்பான் தொழில்நுட்பம் தொழில்நுட்ப கோரிக்கைகள் மற்றும் நிலைத்தன்மையின் தேவைகளுக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் தொடர்ந்து உருவாகி வருகிறது.

கரைப்பான்{0}}இலவச செயல்முறைகள்பச்சை வேதியியலில் ஒரு சிறந்த இலக்கைக் குறிக்கிறது. சாத்தியமான இடங்களில், கரைப்பான்களை நீக்குவது அவற்றின் தொடர்புடைய அபாயங்கள் மற்றும் செலவுகளை முற்றிலும் நீக்குகிறது. திடமான-நிலை எதிர்வினைகள், நேர்த்தியான எதிர்வினைகள் (கரைப்பான் இல்லாமல் கலந்த எதிர்வினைகள்) மற்றும் இயந்திர வேதியியல் செயல்முறைகள் இந்த நோக்கத்தை முன்னெடுக்கின்றன. இருப்பினும், பல பயன்பாடுகளுக்கு இன்னும் நடைமுறைச் செயலாக்கத்திற்கு கரைப்பான்கள் தேவைப்படுகின்றன.

சூப்பர்கிரிட்டிகல் திரவங்கள், குறிப்பாக சூப்பர் கிரிட்டிகல் கார்பன் டை ஆக்சைடு (scCO₂), வழக்கமான கரிம கரைப்பான்களுக்கு மாற்றாக வழங்குகிறது. அதன் முக்கியமான வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்திற்கு மேல், CO₂ திரவமாக-அடர்த்தியைப் போன்றது, ஆனால் வாயு{2}}விரிதத்தைப் போன்றது. ScCO₂ பல -துருவமற்ற பொருட்களைக் கரைக்கிறது, நச்சு எச்சங்களை உருவாக்காது, அழுத்தத்தைக் குறைப்பதன் மூலம் எளிதாகப் பிரிக்கிறது. காபி தொழில்துறையானது காஃபினேஷனுக்காக scCO₂ ஐப் பயன்படுத்துகிறது. மருந்துப் பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் பாலிமர் செயலாக்கம் ஆகியவை சூப்பர் கிரிட்டிகல் திரவங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. உயர்-அழுத்த உபகரணத் தேவைகள் மற்றும் வரையறுக்கப்பட்ட துருவமுனைப்பு பரந்த தத்தெடுப்பைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

அயனி திரவங்கள்அறை வெப்பநிலையில் திரவமாக இருக்கும் அயனிகளைக் கொண்டிருக்கும். இந்த டிசைனர் கரைப்பான்கள் பொருத்தமான கேஷன்{1}}அயனி சேர்க்கைகளைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம் குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றவாறு வடிவமைக்கப்படலாம். அவற்றின் மிகக் குறைவான நீராவி அழுத்தம் வளிமண்டல உமிழ்வைத் தடுக்கிறது. இருப்பினும், பல அயனி திரவங்கள் அறியப்படாத நச்சுயியலைக் கொண்டுள்ளன, அவற்றின் தொகுப்பு விலை உயர்ந்ததாக இருக்கும், மேலும் அவற்றின் மறுசுழற்சிக்குத் தனித்தனியாக மதிப்பீடு தேவைப்படுகிறது.

கணக்கீட்டு கரைப்பான் திரையிடல்மூலக்கூறு மாடலிங் மற்றும் இயந்திர கற்றல் மூலம் கரைப்பான் தேர்வை துரிதப்படுத்துகிறது. கரைப்பான் பண்புகள், எதிர்வினை விளைவுகள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் தாக்கங்கள் ஆகியவற்றைக் கணிப்பது, சோதனைச் சோதனை-மற்றும்-பிழையைக் கணக்கியல் ரீதியாகக் குறைக்கிறது. இந்த கருவிகள் பரந்த இரசாயன இடங்களிலிருந்து நம்பிக்கைக்குரிய வேட்பாளர்களை அடையாளம் காண உதவுகின்றன.

மேம்பட்ட பேட்டரிகளுக்கான ஃவுளூரின் கலந்த கரைப்பான்கள்தீவிர ஆராய்ச்சி கவனத்தைப் பெறுங்கள். அதிக மின்னழுத்தம் மற்றும் ஆற்றல் அடர்த்தி கொண்ட அடுத்த-தலைமுறை லித்தியம் பேட்டரிகளுக்கு 4.8Vக்கு மேல் நிலையான கரைப்பான்கள் தேவை. பகுதியளவு புளோரினேட்டட் கார்பனேட்டுகள் மற்றும் ஈதர்கள் வாக்குறுதியைக் காட்டுகின்றன. ட்ரைபுளோரோஎத்தில் மெத்தில் கார்பனேட் மற்றும் பிற ஃவுளூரைனேட்டட் சேர்மங்கள் உயர்-மின்னழுத்த லித்தியம்-செறிவான கேத்தோட்கள் மற்றும் லித்தியம் மெட்டல் அனோட்களை செயல்படுத்துகின்றன.

கரைப்பான் மறுசுழற்சி மற்றும் மீட்புதொழில்நுட்பங்கள் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகின்றன. கொதிநிலை வேறுபாடுகளின் அடிப்படையில் கலப்பு கரைப்பான்களை வடிகட்டுதல் பிரிக்கிறது. சவ்வு பிரித்தல், உறிஞ்சுதல் மற்றும் மேம்பட்ட ஆக்சிஜனேற்ற செயல்முறைகள் செலவழித்த கரைப்பான்களை மீட்டெடுத்து சுத்திகரிக்கின்றன. மூடிய-லூப் அமைப்புகள் புதிய கரைப்பான் நுகர்வு மற்றும் கழிவு உற்பத்தியைக் குறைக்கின்றன.

கரிம கரைப்பான் தொழில் செயல்திறன் தேவைகள் மற்றும் நிலைத்தன்மை இலக்குகளுக்கு இடையே தொடர்ந்து பதற்றத்தை எதிர்கொள்கிறது. சில பயன்பாடுகள் போதுமான பசுமையான மாற்றுகளை ஒருபோதும் கண்டுபிடிக்க முடியாது, கடுமையான கட்டுப்பாடுகளின் கீழ் பாரம்பரிய கரைப்பான்களின் தொடர்ச்சியான பயன்பாடு தேவைப்படுகிறது. பிற பயன்பாடுகள் உயிரியல்-அடிப்படையிலான, குறைவான அபாயகரமான அல்லது முற்றிலும் கரைப்பான்{3}}இலவச அணுகுமுறைகளுக்கு மாறும். பாதுகாப்பு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பொறுப்பை முதன்மைப்படுத்தும் மிகவும் மாறுபட்ட, பயன்பாட்டு-குறிப்பிட்ட கரைப்பான் கருவித்தொகுதியை நோக்கிப் பாதை சுட்டிக்காட்டுகிறது.

கட்டமைப்பு-சொத்து உறவுகள் தொடர்பான ஆராய்ச்சி, மூலக்கூறு அமைப்பு எவ்வாறு கரைப்பான் பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது என்பதை வெளிப்படுத்துகிறது. இந்த அறிவு குறிப்பிட்ட நோக்கங்களுக்காக மேம்படுத்தப்பட்ட புதிய கரைப்பான்களின் பகுத்தறிவு வடிவமைப்பை செயல்படுத்துகிறது. பச்சை வேதியியல் கோட்பாடுகள், மேம்பட்ட குணாதிசய நுட்பங்கள் மற்றும் கணக்கீட்டு கருவிகள் ஆகியவற்றின் கலவையானது 21 ஆம் நூற்றாண்டிற்கான கரிம கரைப்பான் தொழில்நுட்பத்தை மறுவடிவமைக்கிறது.

Organic Solvents

ஒரு கரிம கரைப்பான் அதன் மூலக்கூறு கட்டமைப்பின் ஒரு பகுதியாக கார்பன் அணுக்களைக் கொண்டுள்ளது, பொதுவாக ஹைட்ரஜன், ஆக்ஸிஜன், நைட்ரஜன் அல்லது ஆலசன் அணுக்களுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது. இது கரிம கரைப்பான்களை நீர் (H₂O) அல்லது கார்பன் இல்லாத திரவ அம்மோனியா போன்ற கனிம கரைப்பான்களிலிருந்து வேறுபடுத்துகிறது. கார்பன்{2}}அடிப்படையிலான அமைப்பு கரிம கரைப்பான்களுக்கு மற்ற கரிம சேர்மங்களைக் கரைக்கும் தன்மையை அளிக்கிறது.

அனைத்து கரிம கரைப்பான்களும் ஒரே மாதிரியான நச்சுத்தன்மையைக் கொண்டிருக்கவில்லை. வேதியியல் கட்டமைப்பின் அடிப்படையில் நச்சுத்தன்மை வியத்தகு முறையில் மாறுபடுகிறது. எத்தனால் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த நச்சுத்தன்மையைக் காட்டுகிறது மற்றும் பானங்கள் மற்றும் மருந்துகளில் தோன்றுகிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, பென்சீன் அதிக நச்சுத்தன்மையுடையது மற்றும் புற்றுநோயை உண்டாக்கும் தன்மை கொண்டது. கார்பன் டெட்ராகுளோரைடு கடுமையான கல்லீரல் பாதிப்பை ஏற்படுத்துகிறது. ஒவ்வொரு கரைப்பான் பாதுகாப்பு தரவுத் தாள்கள் மற்றும் ஒழுங்குமுறை வழிகாட்டுதல்கள் மூலம் அதன் உடல்நல அபாயங்களை தனிப்பட்ட மதிப்பீடு செய்ய வேண்டும்.

ஆம், பல கரிம கரைப்பான்களை வடிகட்டுதல் மூலம் மறுசுழற்சி செய்யலாம், இது வெவ்வேறு கொதிநிலைகளின் அடிப்படையில் கூறுகளை பிரிக்கிறது. இரசாயனத் தொழில்கள், செலவுகள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பைக் குறைக்க கரைப்பான்களை வழக்கமாக மீட்டெடுத்து மீண்டும் பயன்படுத்துகின்றன. மறுசுழற்சியின் சாத்தியக்கூறு கரைப்பான் வகை, தூய்மை தேவைகள் மற்றும் மாசுபாட்டின் அளவைப் பொறுத்தது. சில பயன்பாடுகளுக்கு கன்னி கரைப்பான்கள் தேவைப்படுகின்றன, மற்றவை மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட பொருளை ஏற்றுக்கொள்கின்றன.

லித்தியம் பேட்டரிகளுக்கு கரிம கரைப்பான்கள் தேவைப்படுகின்றன, ஏனெனில் லித்தியம் தண்ணீருடன் வன்முறையாக வினைபுரிந்து, அக்வஸ் எலக்ட்ரோலைட்களை சாத்தியமற்றதாக்குகிறது. கரிம கார்பனேட் கரைப்பான்கள் பேட்டரியின் மின்னழுத்த வரம்பில் மின்வேதியியல் ரீதியாக நிலையானதாக இருக்கும்போது லித்தியம் உப்புகளைக் கரைக்கின்றன. மேலும் அவை சிதைவதைத் தடுக்கும் மின்முனைகளில் பாதுகாப்பு மேற்பரப்புத் திரைப்படங்களையும் உருவாக்குகின்றன. நேரியல் கார்பனேட்டுகளுடன் எத்திலீன் கார்பனேட்டின் குறிப்பிட்ட கலவையானது அயனி கடத்துத்திறன் மற்றும் மின்முனை பாதுகாப்பின் உகந்த சமநிலையை வழங்குகிறது.

ஆர்கானிக் கரைப்பான்கள் கார்பன் அடிப்படையிலான திரவங்களாகும்

கரிம கரைப்பான்களில் உடல்நலம் மற்றும் பாதுகாப்பு அபாயங்கள் கணிசமாக வேறுபடுகின்றன, ஒப்பீட்டளவில் தீங்கற்ற எத்தனால் முதல் புற்றுநோயை உண்டாக்கும் பென்சீன் வரை, கடுமையான வெளிப்பாடு கட்டுப்பாடுகள் மற்றும் பொருத்தமான பாதுகாப்பு உபகரணங்கள் தேவை.

லித்தியம் பேட்டரி தொழில்நுட்பம் கரிம கார்பனேட் கரைப்பான்களை சார்ந்துள்ளது

உயிரியல்-அடிப்படையிலான கரைப்பான்கள், இயற்கை ஆழமான யூடெக்டிக் கரைப்பான்கள் மற்றும் ஃவுளூரைனேட்டட் கலவைகள் உள்ளிட்ட பச்சை மாற்றுகள், அபாயகரமான பெட்ரோலியம்{1}}பெறப்பட்ட கரைப்பான்களை படிப்படியாக மாற்றுகின்றன.

கரைப்பான் தேர்வுக்கு கரைக்கும் சக்தி, பாதுகாப்பு சுயவிவரம், சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பு, செலவு மற்றும் பயன்பாட்டின்-குறிப்பிட்ட செயல்திறன் தேவைகள் உட்பட பல காரணிகளை சமநிலைப்படுத்த வேண்டும்