ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଡିଷ୍ଟିଲେସନ୍‌ରେ ଅମ୍ଳଜାନ ପରିମାଣ ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ କୌଶଳ ସେଲେନିୟମ୍‌ର ବିଶୋଧନ

ସମାଚାର

ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଡିଷ୍ଟିଲେସନ୍‌ରେ ଅମ୍ଳଜାନ ପରିମାଣ ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ କୌଶଳ ସେଲେନିୟମ୍‌ର ବିଶୋଧନ

ସେଲେନିୟମ୍, ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ ଶିଳ୍ପ କଞ୍ଚାମାଲ ଭାବରେ, ଏହାର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସିଧାସଳଖ ଏହାର ଶୁଦ୍ଧତା ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବିତ ହୋଇଥାଏ। ଭାକ୍ୟୁମ୍ ପାତନକରଣ ବିଶୋଧନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ, ଅମ୍ଳଜାନ ଅଶୁଦ୍ଧତା ସେଲେନିୟମ୍ ବିଶୋଧନକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା ମୁଖ୍ୟ କାରଣଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ। ଏହି ପ୍ରବନ୍ଧଟି ଭାକ୍ୟୁମ୍ ପାତନକରଣ ମାଧ୍ୟମରେ ସେଲେନିୟମ୍ ବିଶୋଧନ ସମୟରେ ଅମ୍ଳଜାନ ପରିମାଣ ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ ବିଭିନ୍ନ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ କୌଶଳ ବିଷୟରେ ବିସ୍ତୃତ ଆଲୋଚନା ପ୍ରଦାନ କରେ।

I. କଞ୍ଚାମାଲ ପୂର୍ବ ଚିକିତ୍ସା ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଅମ୍ଳଜାନ ପରିମାଣ ହ୍ରାସ କରିବା

1. କଞ୍ଚାମାଲର ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ଶୁଦ୍ଧିକରଣ

କଞ୍ଚା ସେଲେନିୟମରେ ସାଧାରଣତଃ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ସମେତ ବିଭିନ୍ନ ଅଶୁଦ୍ଧତା ଥାଏ। ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଡିଷ୍ଟିଲେସନ୍ ସିଷ୍ଟମରେ ପ୍ରବେଶ କରିବା ପୂର୍ବରୁ, ପୃଷ୍ଠ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଅପସାରଣ କରିବା ପାଇଁ ରାସାୟନିକ ସଫା କରିବା ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରାଯିବା ଉଚିତ। ସାଧାରଣତଃ ବ୍ୟବହୃତ ସଫା ସମାଧାନଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ:

  • ହାଇଡ୍ରୋକ୍ଲୋରିକ୍ ​​ଏସିଡ୍ ଦ୍ରବଣକୁ ପତଳା କରନ୍ତୁ (5-10% ସାନ୍ଦ୍ରତା): SeO₂ ଭଳି ଅକ୍ସାଇଡକୁ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ କରେ।
  • ଇଥାନଲ୍ କିମ୍ବା ଆସିଟୋନ୍: ଜୈବ ପ୍ରଦୂଷଣ ଦୂର କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
  • ଡିଆୟୋନାଇଜଡ୍ ପାଣି: ଅବଶିଷ୍ଟ ଏସିଡ୍ ବାହାର କରିବା ପାଇଁ ଅନେକ ଥର ଧୋଇବା

ସଫା କରିବା ପରେ, ପୁନଃଅକ୍ସିଜନକୁ ରୋକିବା ପାଇଁ ଏକ ନିଷ୍କ୍ରିୟ ଗ୍ୟାସ୍ (ଯଥା, Ar କିମ୍ବା N₂) ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ ଶୁଖାଇବା ଉଚିତ।

2. କଞ୍ଚାମାଲର ପୂର୍ବ-ପ୍ରତିକାର ଚିକିତ୍ସା

ଭାକ୍ୟୁମ୍ ପାତନକରଣ ପୂର୍ବରୁ କଞ୍ଚାମାଲର ହ୍ରାସ ଚିକିତ୍ସା ଅମ୍ଳଜାନ ପରିମାଣକୁ ଯଥେଷ୍ଟ ହ୍ରାସ କରିପାରିବ:

  • ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ହ୍ରାସ: SeO₂ କୁ ମୌଳିକ ସେଲେନିୟମ୍ ରେ ପରିଣତ କରିବା ପାଇଁ 200-300°C ତାପମାତ୍ରାରେ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ (ଶୁଦ୍ଧତା ≥99.999%) ପ୍ରଚଳନ କରନ୍ତୁ।
  • କାର୍ବୋଥର୍ମାଲ୍ ହ୍ରାସ: ସେଲେନିୟମ୍ କଞ୍ଚାମାଲକୁ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା କାର୍ବନ ପାଉଡର ସହିତ ମିଶ୍ରଣ କରନ୍ତୁ ଏବଂ ଶୂନ୍ୟ କିମ୍ବା ନିଷ୍କ୍ରିୟ ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ 400-500°C ତାପମାତ୍ରାରେ ଗରମ କରନ୍ତୁ, ଯାହା ଦ୍ଵାରା C + SeO₂ → Se + CO₂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ।
  • ସଲଫାଇଡ୍ ହ୍ରାସ: H₂S ଭଳି ଗ୍ୟାସଗୁଡ଼ିକ ତୁଳନାତ୍ମକ ଭାବରେ କମ୍ ତାପମାତ୍ରାରେ ସେଲେନିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ହ୍ରାସ କରିପାରେ।

II. ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଡିଷ୍ଟିଲେସନ୍ ସିଷ୍ଟମର ଡିଜାଇନ୍ ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍

୧. ଭାକ୍ୟୁମ୍ ସିଷ୍ଟମର ଚୟନ ଏବଂ ବିନ୍ୟାସ

ଅମ୍ଳଜାନ ପରିମାଣ ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ଉଚ୍ଚ-ଭାକ୍ୟୁମ୍ ପରିବେଶ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ:

  • ଏକ ପ୍ରସାରଣ ପମ୍ପ + ଯାନ୍ତ୍ରିକ ପମ୍ପ ମିଶ୍ରଣ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ, ଯେଉଁଥିରେ ଏକ ସର୍ବୋତ୍ତମ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଅତି କମରେ 10⁻⁴ Pa ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପହଞ୍ଚିଥାଏ।
  • ତୈଳ ବାଷ୍ପର ପୁନର୍ବିସ୍ତାରକୁ ରୋକିବା ପାଇଁ ସିଷ୍ଟମରେ ଏକ ଥଣ୍ଡା ଫାଶ ସହିତ ସଜ୍ଜିତ ହେବା ଉଚିତ।
  • ରବର ସିଲ୍ ରୁ ଗ୍ୟାସ ନିର୍ଗତ ନ ହେବା ପାଇଁ ସମସ୍ତ ସଂଯୋଗ ଧାତୁ ସିଲ୍ ବ୍ୟବହାର କରିବା ଉଚିତ।
  • ସିଷ୍ଟମକୁ ପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ପରିମାଣରେ ବେକ-ଆଉଟ୍ ଡିଗାସିଂ (୨୦୦-୨୫୦°C, ୧୨-୨୪ ଘଣ୍ଟା) କରାଯିବା ଉଚିତ।

2. ପାତନ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଚାପର ସଠିକ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ

ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାରାମିଟରର ସର୍ବୋତ୍ତମ ମିଶ୍ରଣ:

  • ପାତନ ତାପମାତ୍ରା: 220-280°C ପରିସର ମଧ୍ୟରେ ନିୟନ୍ତ୍ରିତ (ସେଲେନିୟମର ସ୍ଫୁଟନାଙ୍କ 685°C ତଳେ)
  • ସିଷ୍ଟମ ଚାପ: 1-10 Pa ମଧ୍ୟରେ ବଜାୟ ରଖାଯାଏ
  • ଗରମ ହାର: ପ୍ରବଳ ବାଷ୍ପୀଭବନ ଏବଂ ପ୍ରବେଶକୁ ଏଡାଇବା ପାଇଁ 5-10°C/ମିନିଟ୍
  • ଘନୀଭୂତ କ୍ଷେତ୍ର ତାପମାତ୍ରା: ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ସେଲେନିୟମ୍ ଘନୀଭୂତ କରିବା ପାଇଁ 50-80°C ରେ ବଜାୟ ରଖାଯାଏ।

3. ମଲ୍ଟି-ଷ୍ଟେଜ୍ ଡିଷ୍ଟିଲେସନ୍ ଟେକ୍ନୋଲୋଜି

ବହୁ-ସ୍ତରୀୟ ପାତନକରଣ ଧୀରେ ଧୀରେ ଅମ୍ଳଜାନ ପରିମାଣକୁ ହ୍ରାସ କରିପାରେ:

  • ପ୍ରଥମ ପର୍ଯ୍ୟାୟ: ଅଧିକାଂଶ ଅସ୍ଥିର ଅଶୁଦ୍ଧତା ଦୂର କରିବା ପାଇଁ ରଫ ପାତନକରଣ
  • ଦ୍ୱିତୀୟ ପର୍ଯ୍ୟାୟ: ମୁଖ୍ୟ ଅଂଶ ସଂଗ୍ରହ କରିବା ପାଇଁ ସଠିକ୍ ତାପମାତ୍ରା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ
  • ତୃତୀୟ ପର୍ଯ୍ୟାୟ: ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଉତ୍ପାଦ ପାଇବା ପାଇଁ ନିମ୍ନ-ତାପମାନ, ଧୀର ପାତନକରଣ
    ଭଗ୍ନାଂଶିକ ଘନୀଭୂତକରଣ ପାଇଁ ପର୍ଯ୍ୟାୟଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଭିନ୍ନ ଘନୀଭୂତ ତାପମାତ୍ରା ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ।

III. ସହାୟକ ପ୍ରକ୍ରିୟା ମାପ

୧. ନିଷ୍କ୍ରିୟ ଗ୍ୟାସ ସୁରକ୍ଷା ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା

ଯଦିଓ ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ, ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଜଡ଼ ଗ୍ୟାସର ଉପଯୁକ୍ତ ପ୍ରବର୍ତ୍ତନ ଅମ୍ଳଜାନ ପରିମାଣକୁ ହ୍ରାସ କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରେ:

  • ସିଷ୍ଟମ ଖାଲି କରିବା ପରେ, ୧୦୦୦ ପା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଆର୍ଗନ୍ (ଶୁଦ୍ଧତା ≥୯୯.୯୯୯୫%) ସହିତ ପୂରଣ କରନ୍ତୁ
  • ଗତିଶୀଳ ଗ୍ୟାସ ପ୍ରବାହ ସୁରକ୍ଷା ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ, ନିରନ୍ତର ଅଳ୍ପ ପରିମାଣର ଆର୍ଗନ୍ (୧୦-୨୦ ସ୍ସିସିଏମ୍) ପ୍ରବର୍ତ୍ତନ କରନ୍ତୁ।
  • ଅବଶିଷ୍ଟ ଅମ୍ଳଜାନ ଏବଂ ଆର୍ଦ୍ରତା ଦୂର କରିବା ପାଇଁ ଗ୍ୟାସ ଇନଲେଟଗୁଡ଼ିକରେ ଉଚ୍ଚ-ଦକ୍ଷତା ଗ୍ୟାସ ପ୍ୟୁରିଫାୟର ସ୍ଥାପନ କରନ୍ତୁ।

୨. ଅମ୍ଳଜାନ ସ୍କାଭେଞ୍ଜର ଯୋଗ

କଞ୍ଚାମାଲରେ ଉପଯୁକ୍ତ ଅମ୍ଳଜାନ ସ୍କାଭେଞ୍ଜର ଯୋଡିବା ଦ୍ଵାରା ଅମ୍ଳଜାନ ପରିମାଣ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ହ୍ରାସ କରାଯାଇପାରିବ:

  • ମ୍ୟାଗ୍ନେସିୟମ୍ ଧାତୁ: ଅମ୍ଳଜାନ ପ୍ରତି ପ୍ରବଳ ଆକର୍ଷକତା, MgO ଗଠନ କରେ
  • ଆଲୁମିନିୟମ୍ ପାଉଡର: ଏକକାଳୀନ ଅମ୍ଳଜାନ ଏବଂ ସଲଫର ବାହାର କରିପାରେ
  • ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଧାତୁ: ଯେପରିକି Y, La, ଇତ୍ୟାଦି, ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଅମ୍ଳଜାନ ଅପସାରଣ ପ୍ରଭାବ ସହିତ
    ଅମ୍ଳଜାନ ସ୍କାଭେଞ୍ଜର ପରିମାଣ ସାଧାରଣତଃ କଞ୍ଚାମାଲର 0.1-0.5 wt% ହୋଇଥାଏ; ଅଧିକ ପରିମାଣ ସେଲେନିୟମ ଶୁଦ୍ଧତାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିପାରେ।

3. ତରଳିତ ଫିଲ୍ଟ୍ରେସନ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା

ପାତନୀକରଣ ପୂର୍ବରୁ ତରଳ ସେଲେନିୟମକୁ ଛାଣିବା:

  • ୧-୫ μm ଛିଦ୍ର ଆକାର ସହିତ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ କିମ୍ବା ସିରାମିକ୍ ଫିଲ୍ଟର ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ।
  • ୨୨୦-୨୫୦°C ରେ ଫିଲ୍ଟେରେସନ ତାପମାତ୍ରା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରନ୍ତୁ
  • କଠିନ ଅକ୍ସାଇଡ୍ କଣିକାଗୁଡିକୁ ବାହାର କରିପାରେ
  • ଫିଲ୍ଟରଗୁଡ଼ିକୁ ଉଚ୍ଚ ଶୂନ୍ୟସ୍ଥାନ ତଳେ ପୂର୍ବରୁ ଡିଗାସ କରାଯିବା ଉଚିତ

IV. ପରବର୍ତ୍ତୀ ଚିକିତ୍ସା ଏବଂ ସଂରକ୍ଷଣ

1. ଉତ୍ପାଦ ସଂଗ୍ରହ ଏବଂ ପରିଚାଳନା

  • ନିଷ୍କ୍ରିୟ ପରିବେଶରେ ସହଜରେ ସାମଗ୍ରୀ ପୁନରୁଦ୍ଧାର ପାଇଁ କଣ୍ଡେନ୍ସର ସଂଗ୍ରାହକକୁ ଏକ ବିଚ୍ଛିନ୍ନ ଯୋଗ୍ୟ ଗଠନ ଭାବରେ ଡିଜାଇନ୍ କରାଯିବା ଉଚିତ।
  • ସଂଗୃହିତ ସେଲେନିୟମ୍ ଇନଗଟ୍ସକୁ ଏକ ଆର୍ଗନ୍ ଗ୍ଲୋଭ୍ ବାକ୍ସରେ ପ୍ୟାକ୍ କରାଯିବା ଉଚିତ।
  • ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ସ୍ତର ଅପସାରଣ କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ହେଲେ ପୃଷ୍ଠ ଖୋଦନ କରାଯାଇପାରିବ।

2. ସଂରକ୍ଷଣ ଅବସ୍ଥା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ

  • ସଂରକ୍ଷଣ ପରିବେଶ ଶୁଷ୍କ ରଖିବା ଉଚିତ (କାକର ବିନ୍ଦୁ ≤-60°C)
  • ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ନିଷ୍କ୍ରିୟ ଗ୍ୟାସରେ ପରିପୂର୍ଣ୍ଣ ଦୁଇ-ସ୍ତର ସିଲ୍ ପ୍ୟାକେଜିଂ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ
  • ସୁପାରିଶ କରାଯାଇଥିବା ସଂରକ୍ଷଣ ତାପମାତ୍ରା 20°C ତଳେ
  • ଫଟୋକାଟାଲିଟିକ୍ ଅକ୍ସିଡେସନ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକୁ ରୋକିବା ପାଇଁ ଆଲୋକ ସଂସ୍ପର୍ଶକୁ ଏଡାନ୍ତୁ।

V. ଗୁଣବତ୍ତା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଏବଂ ପରୀକ୍ଷଣ

1. ଅନଲାଇନ୍ ମନିଟରିଂ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା

  • ପ୍ରକୃତ ସମୟରେ ଅମ୍ଳଜାନ ଆଂଶିକ ଚାପ ନିରୀକ୍ଷଣ କରିବା ପାଇଁ ଅବଶିଷ୍ଟ ଗ୍ୟାସ୍ ବିଶ୍ଳେଷକ (RGA) ସ୍ଥାପନ କରନ୍ତୁ।
  • ସୁରକ୍ଷାକାରୀ ଗ୍ୟାସଗୁଡ଼ିକରେ ଅମ୍ଳଜାନ ପରିମାଣ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା ପାଇଁ ଅମ୍ଳଜାନ ସେନ୍ସର ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ।
  • Se-O ବଣ୍ଡର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟପୂର୍ଣ୍ଣ ଅବଶୋଷଣ ଶିଖର ଚିହ୍ନଟ କରିବା ପାଇଁ ଇନଫ୍ରାରେଡ୍ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି ନିଯୁକ୍ତ କରନ୍ତୁ।

2. ସମାପ୍ତ ଉତ୍ପାଦ ବିଶ୍ଳେଷଣ

  • ଅମ୍ଳଜାନ ପରିମାଣ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିବା ପାଇଁ ନିଷ୍କ୍ରିୟ ଗ୍ୟାସ ଫ୍ୟୁଜନ୍-ଇନଫ୍ରାରେଡ୍ ଅବଶୋଷଣ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ
  • ଅମ୍ଳଜାନ ବଣ୍ଟନ ବିଶ୍ଳେଷଣ କରିବା ପାଇଁ ଦ୍ୱିତୀୟ ଆୟନ ମାସ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋମେଟ୍ରି (SIMS)
  • ପୃଷ୍ଠ ରାସାୟନିକ ଅବସ୍ଥା ଚିହ୍ନଟ କରିବା ପାଇଁ ଏକ୍ସ-ରେ ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି (XPS)

ଉପରେ ବର୍ଣ୍ଣିତ ବ୍ୟାପକ ପଦକ୍ଷେପ ମାଧ୍ୟମରେ, ସେଲେନିୟମର ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଡିଷ୍ଟିଲେସନ୍ ବିଶୋଧନ ସମୟରେ ଅମ୍ଳଜାନ ପରିମାଣକୁ 1 ppm ତଳେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରାଯାଇପାରିବ, ଯାହା ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ସେଲେନିୟମ ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିଥାଏ। ପ୍ରକୃତ ଉତ୍ପାଦନରେ, ଉପକରଣ ଅବସ୍ଥା ଏବଂ ଉତ୍ପାଦ ଆବଶ୍ୟକତା ଉପରେ ଆଧାର କରି ପ୍ରକ୍ରିୟା ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରାଯିବା ଉଚିତ, ଏବଂ ଏକ କଠୋର ଗୁଣବତ୍ତା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ବ୍ୟବସ୍ଥା ପ୍ରତିଷ୍ଠା କରାଯିବା ଉଚିତ।


ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଜୁନ୍-୦୪-୨୦୨୫