පොලිමර් වල ව්යුහය සහ ගුණාංග අතර සම්බන්ධතාවය සාකච්ඡා කරන උදාහරණ ප්රශ්න
පෙන්ඩහුලුවන්
බහු අවයවික යනු මොනෝමර් ලෙස හඳුන්වන දිගු, පුනරාවර්තන අණු දාම වලින් සමන්විත අද්විතීය ද්රව්ය වේ. බහු අවයවික ව්යුහයන් පුළුල් ලෙස වෙනස් විය හැකි අතර, මෙම වෙනස්කම් ඒවායේ භෞතික ගුණාංගවලට සෘජුවම බලපායි. බහු අවයවික ව්යුහය ඒවායේ ගුණාංගවලට බලපාන ආකාරය තේරුම් ගැනීම පුළුල් පරාසයක තාක්ෂණික හා කාර්මික යෙදීම්වල ඉතා වැදගත් වේ. මෙම ලිපියෙන් පොලිමර් ව්යුහය සහ ගුණාංග අතර සම්බන්ධතාවය ගවේෂණය කරන උදාහරණ ගැටළු කිහිපයක් සාකච්ඡා කරනු ඇත.
1. රේඛීය පොලිමර් එදිරිව ශාඛා පොලිමර්
උදාහරණ ප්රශ්නය 1:
පොලිඑතිලීන් වල රේඛීය සහ අතු ව්යුහයන් එහි ද්රවාංකයට සහ යාන්ත්රික ශක්තියට බලපාන ආකාරය පැහැදිලි කරන්න.
සාකච්ඡාව:
පොලිඑතිලීන් (PE) යනු බහුලව භාවිතා වන බහු අවයවක වලින් එකක් වන අතර එය ප්රධාන ව්යුහාත්මක ආකාර දෙකකින් ලබා ගත හැකිය: රේඛීය සහ අතු සහිත.
– රේඛීය පොලිඑතිලීන් (HDPE):
මෙම පොලිඑතිලීන් කුඩා හෝ අතු බෙදීමක් නොමැති රේඛීය ව්යුහයක් ඇත. එහි දාම එකිනෙකට සමීපව ගැළපෙන බැවින්, රේඛීය පොලිඑතිලීන් ඉහළ ඝනත්වයක් සහ ඉහළ ස්ඵටිකතාවයක් ඇත. මෙම ගුණාංග HDPE ලබා දෙයි:
– ඉහළ ද්රවාංකය: වැඩි ඝනත්වය නිසා, අණු චලනය වීමට අපහසු වේ, එනම් ඒවා උණු කිරීමට වැඩි ශක්තියක් (උෂ්ණත්වයක්) අවශ්ය වේ.
– ඉහළ යාන්ත්රික ශක්තිය: ඝනත්වයෙන් වැඩි ව්යුහය වඩා හොඳ ආතන්ය ශක්තියක් සහ විරූපණයට වැඩි ප්රතිරෝධයක් සපයයි.
– ශාඛා පොලිඑතිලීන් (LDPE):
මෙම පොලිඑතිලීන් වල කෙටි අතු රාශියක් සහිත ප්රධාන දාමයක් ඇත. මෙම අතු ප්රධාන දාම එකට ගැළපීම වළක්වන අතර එමඟින් අඩු ඝනත්වයක් සහ අඩු ස්ඵටිකතාවයක් ඇති වේ. මෙම ගුණාංගය LDPE වලට හේතු වන්නේ:
– අඩු ද්රවාංකය: ලිහිල් ව්යුහය නිසා, අණු වඩාත් පහසුවෙන් චලනය වේ, එනම් ඒවා උණු කිරීමට අවශ්ය උෂ්ණත්වය අඩු වේ.
– අඩු යාන්ත්රික ශක්තිය: ඝනත්වය නොමැතිකම HDPE මෘදු වීමට සහ ආතන්ය බරට අඩු ප්රතිරෝධයක් ඇති කිරීමට හේතු වේ.
2. ස්ඵටිකරූපී එදිරිව අස්ඵටික බහු අවයවක
උදාහරණ ප්රශ්නය 2:
පොලිප්රොපිලීන් (PP) වල ඇති ස්ඵටිකරූපී සහ අස්ඵටික ව්යුහයන් එහි විනිවිදභාවය සහ තද බව ගුණාංග කෙරෙහි බලපාන්නේ කෙසේද?
සාකච්ඡාව:
පොලිප්රොපිලීන් වලට ස්ඵටිකරූපී හෝ අස්ඵටික ව්යුහයක් තිබිය හැකි අතර, ඒ දෙකම වෙනස් භෞතික ගුණ ඇත.
– ස්ඵටිකරූපී පොලිප්රොපිලීන්:
– ඉහළ දෘඪතාව: නිත්ය ස්ඵටිකරූපී ව්යුහය ඉහළ දෘඪතාව සහ ආතන්ය ශක්තිය සපයයි.
– අඩු විනිවිදභාවය: නිත්ය ස්ඵටිකරූපී ව්යුහයන් ආලෝකය විසිරී යාමට නැඹුරු වන අතර එමඟින් ද්රව්යය අඩු විනිවිදභාවයක් හෝ වඩාත් පාරාන්ධතාවයක් ඇති කරයි.
– අස්ඵටික පොලිප්රොපිලීන්:
– වඩාත් නම්යශීලී: අක්රමවත් සහ අඩු ඝන ව්යුහය වැඩි නම්යශීලී බවක් සහ ප්රත්යාස්ථතාවයක් ලබා දෙයි.
– වඩාත් විනිවිද පෙනෙන: ආලෝකය විසුරුවා හැරිය හැකි නිත්ය ව්යුහයක් නොමැතිකම නිසා, අස්ඵටික පොලිප්රොපිලීන් වඩාත් විනිවිද පෙනෙන බවට නැඹුරු වේ.
3. ක්රියාකාරී කණ්ඩායම්වල බලපෑම
උදාහරණ ප්රශ්නය 3:
පොලියෙස්ටර්වල එස්ටර ක්රියාකාරී කාණ්ඩ ජලභීතිකතාව සහ හායනයට ප්රතිරෝධයට බලපාන්නේ කෙසේද?
සාකච්ඡාව:
පොලිමර් දාමයක ක්රියාකාරී කාණ්ඩ එහි රසායනික ගුණාංගවලට සැලකිය යුතු ලෙස බලපෑ හැකිය:
– ජලභීතික ගුණාංග:
පොලියෙස්ටර් වල ඇති එස්ටර කාණ්ඩ (-COO-) ද්රව්යයට එහි ජලභීතික ගුණාංග ලබා දෙයි. මෙම කාණ්ඩ ජල අණු සමඟ අන්තර් ක්රියා කිරීමට ඇති ඉඩකඩ අඩු බැවින්, ජලයට ඔරොත්තු දෙන ද්රව්යයක් ඇති වේ - රෙදිපිළි සහ ඇසුරුම් යෙදීම්වල ඉතා වටිනා ගුණාංගයකි.
– පිරිහීමට ප්රතිරෝධය:
එස්ටර කාණ්ඩය පහසුවෙන් ජල විච්ඡේදනය වේ, විශේෂයෙන් ආම්ලික හෝ භාෂ්මික පරිසරවල. එබැවින්, මෙම තත්වයන් යටතේ පොලියෙස්ටර් රසායනික හායනයට අඩු ප්රතිරෝධයක් දක්වයි. කෙසේ වෙතත්, උදාසීන පරිසරවල, පොලියෙස්ටර් හායනයට හොඳ ප්රතිරෝධයක් දක්වන බැවින් එය විවිධ එළිමහන් යෙදුම් සඳහා සුදුසු වේ.
4. අණුක බරෙහි බලපෑම
උදාහරණ ප්රශ්නය 4:
පොලිස්ටිරින් වල අණුක බර එහි දුස්ස්රාවීතාවයට සහ ආතන්ය ශක්තියට බලපාන්නේ කෙසේද?
සාකච්ඡාව:
බහු අවයවකවල භෞතික ගුණාංග කෙරෙහි බලපාන ප්රධාන සාධකවලින් එකක් වන්නේ අණුක බරයි:
– දුස්ස්රාවිතතාවය:
අණුක බර වැඩි වන විට, පොලිස්ටිරින් වල දුස්ස්රාවීතාවය (ප්රවාහයට ප්රතිරෝධය) ද වැඩි වේ. දිගු අණු එකිනෙකා සමඟ වැඩි සම්බන්ධතා ලක්ෂ්ය ඇති අතර, ද්රව්යය ගලා යාමට උත්සාහ කරන විට වැඩි අභ්යන්තර ප්රතිරෝධයක් ඇති කරයි.
- ටෙන්සයිල් ස්ට්රෙන්ත්:
වැඩි අණුක බරක් සහිත ෙපොලිස්ටිරින් වලට වැඩි ආතන්ය ශක්තියක් ඇත. දිගු දාම වැඩි අගුලු දැමීමේ ලක්ෂ්ය සපයන අතර ද්රව්යය පුරා ආතතිය වඩාත් ඒකාකාරව පැතිරවීමට නැඹුරු වන අතර එමඟින් ශක්තිමත්, විරූපණයට වඩා ප්රතිරෝධී වේ.
5. හරස් සම්බන්ධක සහ ඉලාස්ටෝමර් ගුණාංග
උදාහරණ ප්රශ්නය 5:
ස්වාභාවික රබර් (පොලිඅයිසොප්රීන්) වල හරස් සබැඳි පැවතීම නම්යතාවයට සහ ද්රාවක වලට ප්රතිරෝධයට බලපාන්නේ කෙසේද?
සාකච්ඡාව:
හරස් සම්බන්ධ කිරීම යනු ත්රිමාණ ජාලයක් සාදන පොලිමර් දාම අතර සහසංයුජ සම්බන්ධතාවයයි. එහි බලපෑම් පහත පරිදි වේ:
– නම්යතාවය:
ස්වාභාවික රබර් වල හරස් සම්බන්ධ කිරීම ප්රත්යාස්ථතාව සහ විරූපණ ප්රතිරෝධය වැඩි කරයි. හරස් සම්බන්ධක මඟින් වික්රියාව යොදන විට පොලිමර් දාම ඉබාගාතේ යාම වළක්වන අතර, ඇදීමෙන් පසු ද්රව්යය එහි මුල් හැඩයට නැවත පැමිණීමට ඉඩ සලසයි.
– ද්රාවක ප්රතිරෝධය:
හරස් සම්බන්ධිත බහු අවයවක ද්රාවක ද්රාවණයට වඩා ප්රතිරෝධී වේ. හරස් සම්බන්ධ කිරීම මගින් නිර්මාණය කරන ලද ත්රිමාණ ජාලය බහු අවයවකය ද්රාවකවල දියවීම වඩාත් අපහසු කරයි, එමඟින් පුළුල් පරාසයක රසායනික තත්වයන් යටතේ එය නොවෙනස්ව පැවතීමට ඉඩ සලසයි.
නිගමනය
ද්රව්ය නිර්මාණය සහ යෙදීම සඳහා පොලිමර් ව්යුහය සහ ගුණාංග අතර සම්බන්ධතාවය අවබෝධ කර ගැනීම ඉතා වැදගත් වේ. සාකච්ඡා කරන ලද උදාහරණ මගින් දාම හැඩය, ස්ඵටිකතාව, ක්රියාකාරී කණ්ඩායම් පැවතීම, අණුක බර සහ හරස් සම්බන්ධ කිරීම වැනි පොලිමර් ව්යුහයේ විවිධ අංශ සහ මෙම සාධක විවිධ භෞතික ගුණාංගවලට දායක වන ආකාරය ආවරණය කරයි. මෙම සම්බන්ධතා තේරුම් ගැනීමෙන්, අපට නිශ්චිත යෙදුම්වලට ගැලපෙන නිශ්චිත ගුණාංග සහිත පොලිමර් නිර්මාණය කළ හැකිය.
මෙම දැනුම රසායනික ඉංජිනේරුවන්ට සහ ද්රව්ය විද්යාඥයින්ට පමණක් නොව, එදිනෙදා නිෂ්පාදනවල පොලිමර් භාවිතා කරන කර්මාන්ත සඳහා ද වැදගත් වන අතර එමඟින් නවෝත්පාදනය සහ අඛණ්ඩ වැඩිදියුණු කිරීම් ලබා ගත හැකිය.
