စိုစွတ်မှုနည်းပါးသော မိုက်ခရိုပူရပ်စ် စီရမစ်တစ် လျှပ်ကူးတိုင်

အနိမ့်ဆုံး စုပ်ယူနိုင်မှု၏ အဓိကတန်ဖိုးနှင့် အားသာချက်

၁။ စိမ့်ဝင်မှုနည်းသော အဏုကြွေပြား၏ အဓိပ္ပါယ်နှင့် ရူပဗေဒဆိုင်ရာ ယန္တရား

"စိမ့်ဝင်မှုနည်းခြင်း" ဆိုသည်မှာ ဤနေရာတွင် တိကျသော အဓိပ္ပါယ်ဖွင့်ဆိုချက်ရှိပါသည်။ ၎င်းသည် လျှပ်ကူးတိုင်အတွင်း ဖြည့်ထားသော အယ်လကာလီ (KCl) အဖျော်ယမကာနှင့် ပြင်ပစမ်းသပ်မှုအဖျော်ယမကာကြား အိုင်းယွန်များ၏ အမြန်၊ စီးဆင်းမှုများပြားသော နှစ်ဘက်မှ စီးဆင်းမှုနှင့် ပျံ့နှံ့မှုကို အတွေ့အကြုံအရ ဟန့်တားပေးပြီး လျှပ်စစ်ဓာတုဆိုင်ရာ စက်ကွင်း၏ လျှပ်စီးကူးမှုကို ထိန်းသိမ်းရန် အိုင်းယွန်များအား သေးငယ်ပြီး ထိန်းချုပ်နိုင်သော လျှပ်စစ်ဆက်သွယ်မှုများကို ခွင့်ပြုသည့် အဏုကြွေပြားများကို ရည်ညွှန်းပါသည်။

ဤဂုဏ်သတ္တိကို အကောင်အထည်ဖော်ခြင်းသည် microporous ceramic ပစ္စည်းများ၏ တိကျသော ရူပဗေဒဆိုင်ရာ ဖွဲ့စည်းပုံအပေါ် မှီခိုနေပါသည်။ ကျော်လွန် (alumina)၊ ဇီးကွန်းနီးယာ (zirconia) စသည့် ကျော်ပစ္စည်းများကို အထူးပြုလုပ်မှုများနှင့် အပူချိန်မြင့် sintering လုပ်ငန်းစဉ်များမှတစ်ဆင့် nanometer သို့မဟုတ် submicron အဆင့်ရှိ အပေါက်ငယ်များစွာ ဆက်သွယ်နေသော မာကျောပြီး ခိုင်မာသည့် ဖွဲ့စည်းပုံကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ ဤအပေါက်ငယ်များသည် electrochemical "အရည်အတွင်း ဆက်သွယ်မှု" ကို ဖွဲ့စည်းပေးပါသည်။

• *Ionic conductivity: ဤအပေါက်ငယ်များအတွင်းသို့ electrolyte များ ဖြည့်ထားပြီး အင်္ဂါရိုးငယ် "salt bridges" များကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ အရည်အတွင်းရှိ ion များသည် ဤအချောင်းလမ်းကြောင်းများမှတစ်ဆင့် ရွေ့လျားနိုင်ပြီး တိုင်းတာမှုစက်ဆိုင်ရာ စက်ဝန်း၏ ပြည့်စုံမှုကို သေချာစေကာ စဥ်ဆက်မပြတ် electrochemical potential ကို တည်ထောင်ပေးပါသည်။
• *Solution Barrier: အလွန်သေးငယ်သော ပြွန်များရှိခြင်းကြောင့် စီးဆင်းမှုပညာ၏ အခြေခံမူများအရ ဤကဲ့သို့သော ကျဉ်းမြောင်းသည့် လမ်းကြောင်းများတွင် အရည်များသည် သိသိသာသာ ဆန့်ကျင်မှုများဖြစ်သည့် ကပ္ပလာရီ ဒဏ်နှင့် ပျစ်ညှိအားများကို ခံစားရမည်ဖြစ်သည်။ ဤအချက်သည် ပျမ်းမျှခြားနားမှု (သွားလာခြင်း)၊ တည်ငြိမ်သော ဖိအားခြားနားမှု သို့မဟုတ် အပူချိန် ပြောင်းလဲမှုများကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော အရည်၏ စုစုပေါင်းစီးဆင်းမှု (convection) ကို ထိရောက်စွာ တားဆီးပေးပါသည်။ ပစ္စည်းများ သယ်ဆောင်မှုသည် အိုင်းယွန်များ၏ ဖြည်းဖြည်းချင်း ပျံ့နှံ့မှု လုပ်ငန်းစဉ်များအပေါ် အဓိက မှီခိုနေပါသည်။

အကျဉ်းချုပ်ဆိုရသော် မိုက်ခရိုပိုရပ်စ် စီရမစ်မျက်နှာပြင်များသည် "အိုင်းယွန် စစ်ထုတ်စက်" နှင့် "စီးဆင်းမှု ကန့်သတ်ကိရိယာ" အဖြစ် ရူပဗေဒအရ အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပြီး "လျှပ်စစ်ဆက်သွယ်မှုကို ပြုလုပ်ပေးခြင်း" နှင့် "အရည်လဲလှယ်မှုကို တားဆီးခြင်း" တို့အကြား ချိန်ညှိမှုကို အကောင်အထည်ဖော်ပေးပါသည်။

2။ စိမ့်ဝင်နိုင်စွမ်းနိမ့်ခြင်းကြောင့် ရရှိသော အဓိက အားသာချက်

• ၁။ အထူးကျူးလွန်သော ရေရှည်တည်ငြိမ်မှုနှင့် အလွန်ကြာရှည်သော သက်တမ်း - ဒါဟာ စိမ့်ဝင်မှုနည်းပါးခြင်း၏ အရေးပါဆုံး အားသာချက်ဖြစ်ပါတယ်။ ကွန်ကရစ်၊ မြေ၊ မြေအောက်ရေ သို့မဟုတ် စက်မှုလက်မှု စွန့်ပစ်ရေတို့ကဲ့သို့သော ရှုပ်ထွေးသည့် မီဒီယာများတွင် အိုင်းယွန်များ (Cl⁻, SO₄²⁻ စသည်) သို့မဟုတ် ဓာတုပစ္စည်းများ အတိုင်းအတာမြင့်မားစွာ ပါဝင်နေပါသည်။ အရည်အလွှာ၏ စိမ့်ဝင်နိုင်စွမ်း အလွန်မြင့်မားပါက (ဥပမာ - အပေါက်အများအပြားပါသော စီရမစ် သို့မဟုတ် ဖိုင်ဘာ ကြိုးများကို အသုံးပြုခြင်း) အီလက်ထရိုဒ်အတွင်းရှိ KCl သည် အလွန်မြန်စွာ ပျံ့နှံ့ကုန်သွားမည်ဖြစ်ပြီး အပြင်ပန်းမှ အန္တရာယ်ရှိသော ပစ္စည်းများ ပြန်လည်စိမ့်ဝင်ကာ Ag/AgCl ကြိုးများနှင့် အတွင်းရှိ အီလက်ထရိုလိုက်ကို ညစ်ညမ်းစေပြီး ကိုးကားအလွှဲအစား တည်ငြိမ်မှုကို ပြောင်းလဲစေကာ အီလက်ထရိုဒ်ကို အလျင်အမြန် ပျက်စီးစေပါသည်။ မိုက်ခရိုပေါက်စ် စီရမစ်များ၏ စိမ့်ဝင်မှုနည်းပါးသော ဂုဏ်သတ္တိများသည် အန္တရာယ်ရှိသော ပစ္စည်းများ လဲလှယ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်ကို အလွန်အမင်း နှေးကွေးစေပြီး အီလက်ထရိုဒ်များ၏ တည်ငြိမ်စွာ အလုပ်လုပ်နိုင်သည့် အချိန်ကို ရက်များ သို့မဟုတ် အပတ်များမှ လပိုင်း၊ နှစ်များ သို့မဟုတ် ဆယ်စုနှစ်များအထိ တိုးမြှင့်ပေးနိုင်ပါသည်။ ထို့ကြောင့် အစားထိုး၍ မရနိုင်သော အနှံ့အပြား ထည့်သွင်းထားသည့် သို့မဟုတ် အွန်လိုင်း စောင့်ကြည့်မှု အခြေအနေများတွင် အထူးသင့်တော်ပါသည်။
• ၂။ ပိုးမွှားနှင့် ပိတ်ဆို့မှုကို ကောင်းစွာတားဆီးနိုင်ခြင်း - ပရိုတင်း၊ ဆီ၊ ကော်လိုအိုက် (colloids) သို့မဟုတ် ပါတ်တီကယ်များပါဝင်သည့် အရည်များကို တိုင်းတာစဉ်အခါ ရိုးရာ ကျောက်မုန်းရည်အဆက်များသည် အပေါက်အများကြီးပါရှိသောကြောင့် ထိုကဲ့သို့သော ပစ္စည်းများဖြင့် ပိတ်ဆို့ခံရခြင်း သို့မဟုတ် ညစ်ညမ်းစေခြင်းကို ခံရလေ့ရှိသည်။ တစ်ခါပိတ်သွားပါက အရည်အဆက်၏ ခုခံမှုသည် ရုတ်တရက်မြင့်တက်လာမည်ဖြစ်ပြီး အရည်အဆက် အားနှိမ့် (potential) မတည်ငြိမ်ဖြစ်ကာ တိုင်းတာမှု အချက်အလက်များ ပျက်ယွင်းခြင်း သို့မဟုတ် လုံးဝပျက်စီးခြင်းကို ဖြစ်ပေါ်စေမည်။ မိုက်ခရိုပိုရပ်စ် ကျောက်မုန်း၏ နာနိုအဆင့် အပေါက်အများသည် ဤအမော်လီကျူးများနှင့် ပါတ်တီကယ်များ၏ ဝင်ရောက်မှုကို ထိရောက်စွာ ရူပဗေဒအရ တားဆီးပေးနိုင်ပြီး ခိုင်မာသော စစ်ထုတ်စက်တစ်ခုကဲ့သို့ အရည်အဆက်၏ ရေရှည်ကြာ သန့်ရှင်းမှုနှင့် လုပ်ဆောင်မှု တည်ငြိမ်မှုကို သေချာစေသည်။
• ၃။ ပြန်လည်ထုတ်လုပ်မှုကောင်းမွန်သော စံချိန်စံညွှန်းရှိ အရည်ဆက်သွယ်မှု ဖိအား - အရည်ဆက်သွယ်မှုဖိအားသည် ကိုယ်ပိုင်ကိုးကားမှု လျှပ်ကူးပိုက်အတွက် မရှိမဖြစ်နှင့် အဓိကအမှားအရင်းဖြစ်သည်။ အစိတ်အပိုင်းများ ကွဲပြားသော အရည်နှစ်ခုသည် အရည်ကြားဆက်သွယ်မှုတွင် တွေ့ကြုံသောအခါ အိုင်းယွန်များ ရွေ့လျားနှုန်းများ ကွဲပြားခြားနားမှုကြောင့် ဖိအားကွာခြားမှု ဖြစ်ပေါ်လာမည်။ မိုက်ခရိုပိုရပ်စ် ကျောက်များ၏ စိမ့်ဝင်နိုင်စွမ်းနိမ့်ပါးမှုကြောင့် အိုင်းယွန်လဲလှယ်မှု ဖြစ်စဉ်သည် အလွန်နှေးကွေးပြီး ထိန်းချုပ်နိုင်မှုရှိကာ အချိန်ကာလအတွင်း ပြောင်းလဲမှုအနည်းငယ်သာရှိသော စံချိန်စံညွှန်းရှိ အရည်ကြားဆက်သွယ်မှုဖိအားကို ဖွဲ့စည်းရန် အထောက်အကူပြုသည်။ ထို့ကြောင့် ဖိအားတိုင်းတာမှု၏ တိကျမှုနှင့် နှိုင်းယှဉ်နိုင်မှုကို အခြေခံအားဖြင့် မြှင့်တင်ပေးသည်။

၃၊ အသုံးပြုမှုနှင့် လိုအပ်သော ကုန်ကျစရိတ်များ

အထက်ဖော်ပြပါ အားသာချက်များကြောင့် မိုက်ခရိုပိုရပ်စ် စီရမစ် ကိုးငှားလျှပ်ကာဆိုင်ရာ အနှစ်ချာများသည် အင်ဂျင်နီယာလုပ်ငန်း (ကွန်ကရစ်နှင့် သံချောင်းများ တိုက်စားမှု စောင့်ကြည့်ခြင်း)၊ ဘူမိဗေဒ စူးစမ်းရေး၊ သဘာဝပတ်ဝန်းကျင် သိပ္ပံပညာ (ရေအရည်အသွေးကို ရေရှည်တိုင်အောင် စောင့်ကြည့်ခြင်း) နှင့် အစားအစာ၊ ဇီဝနည်းပညာ စသည့် အလွယ်တကူ ညစ်ညမ်းနိုင်သော မီဒီယာများတွင် pH/အလှံ့အပြား တိုင်းတာမှုအတွက် ဦးစားပေး ဖြေရှင်းနည်း ဖြစ်လာခဲ့သည်။

သို့ရာတွင် နည်းပညာတိုင်းတွင် ၎င်း၏ အကျိုးနှင့်အတူ အခြားဘက်မှ အခက်အခဲများလည်း ရှိပါသည်။ စိမ့်ဝင်မှုနိမ့်ခြင်းသည် မူလကတည်းက နည်းပညာဆိုင်ရာ စိန်ခေါ်မှုတစ်ရပ်ဖြစ်သော အယ်လကာလိုင်းအကြား ဒြပ်စင်ခုခံမှုမြင့်မားခြင်းကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ ပါးလွှာသော အပေါက်အများအပြားရှိခြင်းကြောင့် အိုင်းယွန်များ ရွေ့လျားရာလမ်းကြောင်းသည် တားဆီးခံထားရပြီး ကျောက်မျက်ပြားများ၏ ဒြပ်စင်ခုခံမှုတန်ဖိုးမြင့်မားစေပါသည် (ပုံမှန်အားဖြင့် သောင်းချီမှ သိန်းချီသော အိုင်းမ်များ)။ ထို့ကြောင့် ဤကဲ့သို့သော အီလက်ထရိုဒ်များကို အသုံးပြုသည့်အခါတွင် အလွန်မြင့်မားသော ဝင်ရောက်မှုဒြပ်စင်ခုခံမှုရှိသည့် (ပုံမှန်အားဖြင့် >10¹² Ω လိုအပ်ပါသည်) ဓာတ်ခွဲခန်းတွင်အသုံးပြုသော အီလက်ထရိုက်ကမ္မာဇ် သို့မဟုတ် ဒြပ်စင်ခုခံမှုမြင့်မားသော ဗို့အားတိုင်းကိရိယာကို အသုံးပြုရန် လိုအပ်ပါသည်။ မဟုတ်ပါက အချက်အလက်များသည် အလွန်အမင်း အားနည်းခြင်း၊ မှားယွင်းသော ဖတ်ရှုမှုများ၊ တုံ့ပြန်မှုနှေးကွေးခြင်း သို့မဟုတ် အချက်အလက်များ လုံးဝ ပျက်စီးခြင်းများ ဖြစ်ပေါ်စေပါမည်။

အကျဉ်းချုပ်အားဖြင့်ဆိုရသော် မိုက်ခရိုပေါ်ရပ်စ် စီရမစ်တစ် ကိုးစားမှုဒြပ်စံများ၏ စုပ်ယူနိုင်မှုနည်းပါးမှုဂုဏ်သတ္တိများသည် ရိုးရိုး "မစုပ်ယူနိုင်ခြင်း" ဟုတ်ပါ၊ သို့ရာတွင် တိကျစွာထိန်းချုပ်ထားသော "ကန့်သတ်၍စုပ်ယူနိုင်မှု" ဖြစ်ပါသည်။ ၎င်း၏ထူးခြားသော မိုက်ခရိုဖွဲ့စည်းပုံကို အသုံးပြု၍ လျှပ်စစ်ဓာတ်ပေါင်းတည်ငြိမ်မှု၊ အတားအဆီးခံနိုင်မှုနှင့် တိကျမှန်ကန်စွာတိုင်းတာနိုင်မှုတို့ကို အထူးကောင်းမွန်စေပြီး ခက်ခဲသော ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် ယုံကြည်စိတ်ချရသော လျှပ်စစ်ဓာတ်ပေါင်း စောင့်ကြည့်ခြင်းအတွက် မဖြစ်မနေလိုအပ်သော နည်းပညာအာမခံချက်တစ်ရပ်ဖြစ်လာစေပါသည်။



နည်းပညာဆိုင်ရာ စံနှုန်းဇယား