1. KDF என்றால் என்ன?
KDF ஒரு செப்பு-துத்தநாக கலவையாகும். இது ஒரு இரசாயன சிகிச்சை முகவர் அல்லது செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன் போன்ற நுண்ணிய பொருள் அல்ல, மாறாக ஒரு சிறுமணி உலோக கலவையாகும்.
இது உருகுதல் மற்றும் கிரானுலேஷன் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது: தாமிரம் மற்றும் துத்தநாகம் முதலில் ஒன்றாக உருகி ஒரு கலவையை உருவாக்குகிறது, பின்னர் அது துகள்களாக உருவாக்கப்படுகிறது. வடிகட்டி தோட்டாக்களுக்குள் நாம் காணும் தங்கத் துகள்கள் KDF ஆகும்.
தண்ணீரில், எஞ்சியிருக்கும் குளோரின் மற்றும் கன உலோகங்களை அகற்றுவதற்கு KDF ஒரு கால்வனிக் எதிர்வினையை உருவாக்குகிறது. இருப்பினும், இரண்டு புள்ளிகள் தெளிவுபடுத்தப்பட வேண்டும்: அதன் செயல்திறன் பல காரணிகளைப் பொறுத்தது, மேலும் இது ஒப்பீட்டளவில் விலை உயர்ந்தது. இந்த இரண்டு பரிசீலனைகள் ஒவ்வொரு பயன்பாட்டிற்கும் இது முதல் தேர்வு அல்ல.
தரங்கள் மற்றும் கலவையைப் பொறுத்தவரை, KDF ஆனது அதன் செப்பு-துத்தநாக விகிதத்தின்படி வெவ்வேறு தரங்களாக வகைப்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, KDF85 85% செம்பு மற்றும் 15% துத்தநாகத்தைக் கொண்டுள்ளது. வெவ்வேறு விகிதங்கள் பொருளுக்கு வெவ்வேறு குணாதிசயங்களைக் கொடுக்கின்றன மற்றும் வெவ்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.
2. KDF எவ்வாறு தயாரிக்கப்படுகிறது?
அடிப்படை உற்பத்தி செயல்முறை நேரடியானது மற்றும் இரண்டு முக்கிய படிகளைக் கொண்டுள்ளது:
படி 1: உருகுதல்
தூய தாமிரமும் தூய துத்தநாகமும் ஒன்றாக உருகப்பட்டு செப்பு-துத்தநாக கலவை உருவாகிறது.
படி 2: கிரானுலேஷன்
உருகிய அலாய், செப்பு-துத்தநாகக் கலவை துகள்களை உற்பத்தி செய்ய கிரானுலேஷன் முறையைப் பயன்படுத்தி செயலாக்கப்படுகிறது.
வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், KDF இன் தரம் ஆரம்பத்தில் இருந்தே இரண்டு விஷயங்களைப் பொறுத்தது: தூய செம்பு மற்றும் துத்தநாகம் பயன்படுத்தப்படுகிறதா, அவற்றின் விகிதாச்சாரங்கள் துல்லியமாக கட்டுப்படுத்தப்படுகிறதா. விகிதம் தரத்தை தீர்மானிக்கிறது - இறுதியில் பொருள் என்ன செய்ய முடியும்.
3. KDF எவ்வாறு செயல்படுகிறது: தண்ணீரில் ஒரு "கால்வனிக் செல்"
இது KDF இன் மிக முக்கியமான அம்சமாகும், மேலும் இது உண்மையில் இருப்பதை விட மிகவும் மர்மமானதாக ஒலிக்கிறது. உண்மையில், இது மேல்நிலைப் பள்ளி இயற்பியலில் கற்பிக்கப்படும் கால்வனிக் செல்கள் போன்ற அதே கொள்கையில் செயல்படுகிறது.
செயல்முறையை பின்வரும் படிகளாக பிரிக்கலாம்:
இரண்டு மின்முனைகள் உருவாகின்றன. தாமிரம் மற்றும் துத்தநாகம் நீரில் கால்வனிக் வினையை உருவாக்கும். இந்தச் செயல்பாட்டின் போது, இரண்டு மின்முனைகள் ஒரு பேட்டரியில் இருப்பதைப் போலவே உருவாகின்றன: ஒரு செப்பு மின்முனை மற்றும் ஒரு துத்தநாக மின்முனை, கேத்தோடாகவும் நேர்மின்முனையாகவும் செயல்படுகிறது.
துத்தநாகம் நேர்மின்முனையில் எலக்ட்ரான்களை இழக்கிறது. துத்தநாகம் படிப்படியாகக் கரைகிறது: உலோகத் துத்தநாகம், பூஜ்ஜியத்தின் ஆக்சிஜனேற்ற நிலையுடன், +2 (Zn → Zn²⁺ + 2e⁻) மின்னூட்டத்துடன் துத்தநாக அயனிகளாக மாறுகிறது, செயல்பாட்டில் எலக்ட்ரான்களை வெளியிடுகிறது.
எலக்ட்ரான்கள் செப்பு மின்முனையை நோக்கி பாய்கின்றன. வெளியிடப்பட்ட எலக்ட்ரான்கள் செப்பு மின்முனைக்கு நகர்ந்து, மின்சாரத்தை உருவாக்குகின்றன.
இலவச எலக்ட்ரான்கள் தொடர்ந்து உருவாக்கப்படுகின்றன. எதிர்வினை தொடரும் வரை, இலவச எலக்ட்ரான்கள் தொடர்ந்து உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன.
இலவச எலக்ட்ரான்கள் வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற பொருட்களை அகற்றும். இந்த இலவச எலக்ட்ரான்கள் எஞ்சிய குளோரின் போன்ற தண்ணீரில் உள்ள வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற பொருட்களை அகற்றும். மீதமுள்ள குளோரின் குறைக்கப்பட்டு அதன் மூலம் நீரிலிருந்து அகற்றப்படுகிறது.
கனரக உலோகங்கள் குறைக்கப்பட்டு செப்பு மின்முனையில் படிகின்றன. நீரிலுள்ள சில கன உலோக அயனிகள் செப்பு மின்முனையில் எலக்ட்ரான்களைப் பெறுகின்றன, குறைக்கப்பட்டு, படிவுகளை உருவாக்குகின்றன, இதனால் நீரிலிருந்து அகற்றப்படுகின்றன. நீர் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிலான மின் கடத்துத்திறனைக் கொண்டிருக்கும் போது இந்த செயல்முறை குறிப்பாக உச்சரிக்கப்படுகிறது.
ஒரு முக்கிய நிபந்தனை வலியுறுத்தப்பட வேண்டும்: KDF நீக்கும் கன உலோகங்களின் அளவு மற்றும் அதன் அகற்றும் திறன் இரண்டும் ஆரம்ப செறிவு மற்றும் நீர் ஓட்ட விகிதத்துடன் நேரடியாக தொடர்புடையது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், KDF திறம்பட செயல்பட, ஆரம்ப செறிவு குறைவாகவும், ஓட்ட விகிதம் மெதுவாகவும் இருக்க வேண்டும். வடிகட்டி ஊடகத்துடன் நீர் எவ்வளவு முழுமையாக தொடர்பு கொள்கிறதோ, அவ்வளவு முழுமையாக எதிர்வினை தொடரலாம்.
4. KDF இன் செயல்திறனைப் பாதிக்கும் காரணிகள்
காரணி விளைவு
நீர் கடத்துத்திறன் கால்வனிக் எதிர்வினைக்கு ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிலான மின் கடத்துத்திறன் தேவைப்படுகிறது. கடத்துத்திறன் போதுமானதாக இல்லாவிட்டால், எதிர்வினை திறம்பட தொடர முடியாது.
ஆரம்ப செறிவு குறைந்த ஆரம்ப செறிவு, மிகவும் எளிதாக நீக்கம் நடைபெறும்.
நீர் ஓட்ட விகிதம் மெதுவான ஓட்ட விகிதம் நீண்ட தொடர்பு நேரம் மற்றும் இன்னும் முழுமையான நீக்கம் அனுமதிக்கிறது. ஓட்டம் மிக வேகமாக இருந்தால், எதிர்வினைக்கு போதுமான நேரம் இல்லை.
வடிகட்டி ஊடகத்தின் அளவு அதிக அளவு வடிகட்டி ஊடகம் சிகிச்சை திறன் மற்றும் செயல்திறனைத் தக்கவைக்கும் திறனை அதிகரிக்கிறது.
அட்டவணை காட்டுவது போல், KDF என்பது "நிறுவப்பட்டவுடன் தானாகவே செயல்படும்" வடிகட்டி ஊடகம் அல்ல. அதன் செயல்திறன் இயக்க நிலைமைகளை பெரிதும் சார்ந்துள்ளது. உண்மையான தயாரிப்புகளுக்கு இடையில் அதன் செயல்திறன் கணிசமாக வேறுபடுவதற்கும் இதுவே காரணமாகும்.
5. KDF இன் செலவு-செயல்திறன்: ஒரு உற்பத்தியாளரின் பார்வை
ஒரு உற்பத்தியாளராக எங்கள் கண்ணோட்டத்தில், KDF பற்றிய எங்கள் மதிப்பீடு மிகவும் அளவிடப்படுகிறது.
ஒருபுறம், அதன் விலை உண்மையில் அதிகமாக உள்ளது.
இது தூய செம்பு மற்றும் தூய துத்தநாகத்தை மூலப்பொருட்களாக பயன்படுத்துகிறது மற்றும் உருகுதல் மற்றும் கிரானுலேஷன் உட்பட பல செயலாக்க படிகள் தேவைப்படுகிறது. பொருட்கள் அல்லது உற்பத்தி செயல்முறைகள் மலிவானவை அல்ல, இது ஒப்பீட்டளவில் அதிக விலைக்கு நேரடியாக பங்களிக்கிறது.
மறுபுறம், அதன் நிஜ உலக செயல்திறன் நிச்சயமற்றது.
முன்பு விவாதிக்கப்பட்டபடி, குளோரின் மற்றும் கன உலோகங்களை அகற்றும் KDF இன் திறன் நீர் கடத்துத்திறன், ஆரம்ப செறிவு, ஓட்ட விகிதம் மற்றும் பயன்படுத்தப்படும் ஊடகத்தின் அளவு போன்ற காரணிகளைப் பொறுத்தது. இலட்சியத்தை விட குறைவான நிலைமைகளின் கீழ், செலவு ஏற்கனவே ஏற்பட்டிருந்தாலும், எதிர்பார்த்த செயல்திறனை வழங்குவதில் தோல்வியடையலாம்.
ஒட்டுமொத்தமாக, உற்பத்தியாளரின் பார்வையில் KDF ஐ குறிப்பாக செலவு குறைந்ததாக நாங்கள் கருதவில்லை.
சரியாகச் சொல்வதானால், KDF ஆனது மாற்றுவதற்கு கடினமாக இருக்கும் நன்மைகளையும் கொண்டுள்ளது: இது குளோரின் மற்றும் கன உலோக நீக்கம் ஆகிய இரண்டையும் நிவர்த்தி செய்யக்கூடியது, மேலும் இது அதிக வெப்பநிலையை ஒப்பீட்டளவில் எதிர்க்கும். எனவே சில குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளில் இது இன்னும் மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது. எவ்வாறாயினும், ஒரு தயாரிப்பில் பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது மற்றும் அவற்றின் விகிதாச்சாரத்தை நிர்ணயிக்கும் போது, KDF இல் செலவிடப்படும் பணம் உண்மையில் அதற்கேற்ப செயல்திறனை வழங்குமா என்பதில் நாம் தெளிவாக இருக்க வேண்டும்.
6. சுருக்கம்
KDF என்பது ஒரு செப்பு-துத்தநாக கலவையாகும், இது உருகுதல் மற்றும் கிரானுலேஷன் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது, மேலும் சிறுமணி உலோக-அலாய் வடிகட்டி ஊடகமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
இது அதன் செப்பு-துத்தநாக விகிதத்தின்படி வெவ்வேறு தரங்களாக வகைப்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, KDF85 = 85% செம்பு + 15% துத்தநாகம்.
நீரில், KDF ஒரு கால்வனிக் எதிர்வினை மூலம் செயல்படுகிறது: துத்தநாகம் நேர்மின்முனையாக செயல்படுகிறது, எலக்ட்ரான்களை இழந்து +2 மின்னூட்டத்துடன் துத்தநாக அயனிகளாக மாறுகிறது. எலக்ட்ரான்கள் செப்பு மின்முனைக்கு பாய்ந்து, மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகின்றன. இதன் விளைவாக வரும் இலவச எலக்ட்ரான்கள் எஞ்சிய குளோரின் போன்ற வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற பொருட்களை அகற்றுகின்றன, அதே நேரத்தில் கன உலோக அயனிகள் குறைக்கப்பட்டு செப்பு மின்முனையில் வைக்கப்படுகின்றன.
அதன் செயல்திறன் நீர் கடத்துத்திறன், ஆரம்ப செறிவு, ஓட்ட விகிதம் மற்றும் பயன்படுத்தப்படும் ஊடகத்தின் அளவு உட்பட பல காரணிகளைச் சார்ந்துள்ளது. குறைந்த ஆரம்ப செறிவு மற்றும் மெதுவான ஓட்ட விகிதம் இது மிகவும் திறம்பட செயல்பட அனுமதிக்கிறது.
மூலப்பொருட்கள் மற்றும் செயலாக்கம் விலை அதிகம் என்பதால், செயல்திறன் இயக்க நிலைமைகளால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, உற்பத்தியாளரின் பார்வையில் KDF குறிப்பாக செலவு குறைந்ததாக இல்லை.