توسیع پذیر گریفائٹ کی تیاری کے لیے کیمیائی آکسیکرن طریقہ ایک روایتی طریقہ ہے۔ اس طریقہ کار میں، قدرتی فلیک گریفائٹ کو مناسب آکسیڈینٹ اور انٹرکلیٹنگ ایجنٹ کے ساتھ ملایا جاتا ہے، ایک خاص درجہ حرارت پر کنٹرول کیا جاتا ہے، مسلسل ہلایا جاتا ہے، اور قابل توسیع گریفائٹ حاصل کرنے کے لیے دھویا، فلٹر اور خشک کیا جاتا ہے۔ کیمیکل آکسیڈیشن کا طریقہ صنعت میں ایک نسبتاً پختہ طریقہ بن گیا ہے جس میں سادہ آلات، آسان آپریشن اور کم لاگت کے فوائد ہیں۔
کیمیائی آکسیڈیشن کے عمل کے مراحل میں آکسیڈیشن اور انٹرکلیشن شامل ہیں۔ گریفائٹ کا آکسیڈیشن قابل توسیع گریفائٹ کی تشکیل کے لیے بنیادی شرط ہے، کیونکہ انٹرکلیشن ری ایکشن آسانی سے آگے بڑھ سکتا ہے یا نہیں اس کا انحصار گریفائٹ کی تہوں کے درمیان کھلنے کی ڈگری پر ہوتا ہے۔ اور کمرے کے درجہ حرارت پر قدرتی گریفائٹ بہترین استحکام رکھتا ہے، اس لیے تیزابیت اور الکلائی نہیں ہوتا ہے۔ آکسیڈینٹ کا اضافہ کیمیائی آکسیکرن میں ایک ضروری کلیدی جزو بن گیا ہے۔
آکسیڈینٹس کی بہت سی قسمیں ہیں، عام طور پر استعمال ہونے والے آکسیڈینٹ ٹھوس آکسیڈینٹ ہوتے ہیں (جیسے پوٹاشیم پرمینگیٹ، پوٹاشیم ڈائکرومیٹ، کرومیم ٹرائی آکسائیڈ، پوٹاشیم کلوریٹ وغیرہ)، کچھ آکسیڈائزنگ مائع آکسیڈینٹ بھی ہو سکتے ہیں (جیسے ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ، نائٹرک ایسڈ وغیرہ)۔ حالیہ برسوں میں یہ پایا گیا ہے کہ پوٹاشیم پرمینگیٹ اہم آکسیڈینٹ ہے جو قابل توسیع گریفائٹ کی تیاری میں استعمال ہوتا ہے۔
آکسیڈائزر کے عمل کے تحت، گریفائٹ کو آکسائڈائز کیا جاتا ہے اور گریفائٹ کی تہہ میں غیر جانبدار نیٹ ورک میکرو مالیکیولس مثبت چارج کے ساتھ پلانر میکرو مالیکیولز بن جاتے ہیں۔ اسی مثبت چارج کے مکروہ اثر کی وجہ سے، گریفائٹ کی تہوں کے درمیان فاصلہ بڑھ جاتا ہے، جو انٹرکلیٹر کو گریفائٹ کی تہہ میں آسانی سے داخل ہونے کے لیے ایک چینل اور جگہ فراہم کرتا ہے۔ قابل توسیع گریفائٹ کی تیاری کے عمل میں، انٹرکلیٹنگ ایجنٹ بنیادی طور پر تیزاب ہے۔ حالیہ برسوں میں، محققین بنیادی طور پر سلفیورک ایسڈ، نائٹرک ایسڈ، فاسفورک ایسڈ، پرکلورک ایسڈ، مخلوط تیزاب اور گلیشیل ایسٹک ایسڈ استعمال کرتے ہیں۔
الیکٹرولائٹ، گریفائٹ اور دھاتی مواد (سٹینلیس سٹیل کا مواد، پلاٹینم پلیٹ، لیڈ پلیٹ، ٹائٹینیم پلیٹ، وغیرہ) ایک جامع اینوڈ، دھاتی مواد کیتھوڈ کے طور پر الیکٹرولائٹ میں داخل کرتے ہوئے، ایک بند لوپ بناتا ہے، الیکٹرو کیمیکل طریقہ ایک مستقل کرنٹ میں ہوتا ہے۔ یا الیکٹرولائٹ میں معطل گریفائٹ، الیکٹرولائٹ میں ایک ہی وقت میں منفی اور مثبت پلیٹ میں ڈالا جاتا ہے، دو الیکٹروڈ کے ذریعے توانائی بخش طریقہ، anodic آکسیکرن ہیں. گریفائٹ کی سطح کو کاربوکیشن میں آکسائڈائز کیا جاتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، الیکٹرو اسٹاٹک کشش اور ارتکاز کے فرق کے پھیلاؤ کے مشترکہ عمل کے تحت، تیزابی آئنوں یا دیگر قطبی انٹرکالنٹ آئن گریفائٹ کی تہوں کے درمیان سرایت کر کے قابل توسیع گریفائٹ بناتے ہیں۔
کیمیائی آکسیڈیشن کے طریقہ کار کے مقابلے میں، آکسیڈینٹ کے استعمال کے بغیر پورے عمل میں توسیع پذیر گریفائٹ کی تیاری کے لیے الیکٹرو کیمیکل طریقہ، علاج کی مقدار بڑی ہے، سنکنرن مادوں کی بقایا مقدار چھوٹی ہے، الیکٹرولائٹ کو رد عمل کے بعد ری سائیکل کیا جا سکتا ہے، تیزاب کی مقدار کم ہو جاتی ہے، لاگت کی بچت ہوتی ہے، ماحولیاتی آلودگی کو کم کرنے کے لیے سامان اور زندگی کو نقصان پہنچاتا ہے۔ حالیہ برسوں میں، الیکٹرو کیمیکل طریقہ آہستہ آہستہ بہت سے فوائد کے ساتھ بہت سے کاروباری اداروں کے ذریعہ قابل توسیع گریفائٹ کی تیاری کے لیے ترجیحی طریقہ بن گیا ہے۔
گیس فیز ڈفیوژن کا طریقہ یہ ہے کہ گیسی شکل میں گریفائٹ کے ساتھ انٹرکلیٹر سے رابطہ کر کے قابل توسیع گریفائٹ تیار کیا جائے اور انٹرکلیٹنگ ری ایکٹر۔ عام طور پر، گریفائٹ اور انسرٹ کو گرمی سے بچنے والے شیشے کے ری ایکٹر کے دونوں سروں پر رکھا جاتا ہے، اور ویکیوم کو پمپ اور سیل کیا جاتا ہے، اس لیے اسے اکثر ای جی میتھڈ کے طور پر بھی جانا جاتا ہے۔ صنعت میں الکلی دھات -ای جی۔
فوائد: ری ایکٹر کی ساخت اور ترتیب کو کنٹرول کیا جا سکتا ہے، اور ری ایکٹر اور مصنوعات کو آسانی سے الگ کیا جا سکتا ہے۔
نقصانات: رد عمل کا آلہ زیادہ پیچیدہ ہے، آپریشن زیادہ مشکل ہے، لہذا پیداوار محدود ہے، اور اعلی درجہ حرارت کے حالات میں رد عمل کیا جانا ہے، وقت زیادہ ہے، اور رد عمل کے حالات بہت زیادہ ہیں، تیاری کا ماحول ویکیوم ہونا چاہیے، لہذا پیداواری لاگت نسبتاً زیادہ ہے، بڑے پیمانے پر پیداواری ایپلی کیشنز کے لیے موزوں نہیں ہے۔
مخلوط مائع مرحلے کا طریقہ یہ ہے کہ داخل شدہ مواد کو براہ راست گریفائٹ کے ساتھ ملایا جائے، غیر فعال گیس کی نقل و حرکت کے تحفظ کے تحت یا توسیع پذیر گریفائٹ تیار کرنے کے لیے حرارتی ردعمل کے لیے سگ ماہی کے نظام کو۔ یہ عام طور پر الکلی میٹل گریفائٹ انٹرلامینر مرکبات (GICs) کی ترکیب کے لیے استعمال ہوتا ہے۔
فوائد: رد عمل کا عمل آسان ہے، رد عمل کی رفتار تیز ہے، گریفائٹ کے خام مال اور داخلوں کے تناسب کو تبدیل کرکے ایک خاص ساخت اور توسیع پذیر گریفائٹ کی ساخت تک پہنچ سکتے ہیں، جو بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے زیادہ موزوں ہے۔
نقصانات: تشکیل شدہ مصنوعات غیر مستحکم ہے، یہ GICs کی سطح کے ساتھ منسلک مفت داخل مادہ کے ساتھ نمٹنے کے لئے مشکل ہے، اور یہ گریفائٹ interlamellar مرکبات کی مستقل مزاجی کو یقینی بنانے کے لئے مشکل ہے جب ترکیب کی ایک بڑی تعداد.
پگھلنے کا طریقہ یہ ہے کہ قابل توسیع گریفائٹ تیار کرنے کے لیے گریفائٹ کو انٹرکیلیٹنگ مواد اور حرارت کے ساتھ ملایا جائے۔ اس حقیقت کی بنیاد پر کہ eutectic اجزا نظام کے پگھلنے کے نقطہ کو کم کر سکتے ہیں (ہر جزو کے پگھلنے کے نقطہ سے نیچے)، یہ ٹرنری یا ملٹی کمپوننٹ GICs کی تیاری کے لیے دو یا دو سے زیادہ مادوں کے درمیان نمک بنانے کے قابل مواد کو ڈالنے کا طریقہ ہے۔ ایک ہی وقت میں۔ عام طور پر دھاتی کلورائڈز - GICs کی تیاری میں استعمال ہوتا ہے۔
فوائد: ترکیب کی مصنوعات میں اچھی استحکام، دھونے میں آسان، سادہ ردعمل کا آلہ، کم رد عمل کا درجہ حرارت، مختصر وقت، بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے موزوں ہے۔
نقصانات: ردعمل کے عمل میں مصنوعات کی ترتیب کی ساخت اور ساخت کو کنٹرول کرنا مشکل ہے، اور بڑے پیمانے پر ترکیب میں مصنوعات کی ترتیب اور ساخت کی مستقل مزاجی کو یقینی بنانا مشکل ہے۔
دباؤ کا طریقہ یہ ہے کہ گریفائٹ میٹرکس کو الکلائن ارتھ میٹل اور نایاب ارتھ میٹل پاؤڈر کے ساتھ ملایا جائے اور دباؤ والے حالات میں M-GICS پیدا کرنے کے لیے رد عمل ظاہر کیا جائے۔
نقصانات: صرف اس صورت میں جب دھات کا بخارات کا دباؤ ایک خاص حد سے زیادہ ہو، اندراج کا رد عمل کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، درجہ حرارت بہت زیادہ ہے، دھات اور گریفائٹ کو کاربائڈز بنانے میں آسان ہے، منفی ردعمل، اس لیے رد عمل کا درجہ حرارت ایک مخصوص رینج میں ریگولیٹ ہونا چاہیے۔ نایاب زمینی دھاتوں کے داخل کرنے کا درجہ حرارت بہت زیادہ ہے، اس لیے رد عمل کے درجہ حرارت کو کم کرنے کے لیے دباؤ ڈالنا ضروری ہے۔ یہ طریقہ کم پگھلنے والے مقام کے ساتھ دھات-GICS کی تیاری کے لیے موزوں ہے، لیکن آلہ پیچیدہ ہے، اس لیے اسے سخت آپریشن کی ضرورت ہے۔
دھماکہ خیز طریقہ عام طور پر گریفائٹ اور ایکسپینشن ایجنٹ کا استعمال کرتا ہے جیسے KClO4, Mg(ClO4)2·nH2O, Zn(NO3)2·nH2O پائروپائرس یا تیار کردہ مرکب، جب اسے گرم کیا جاتا ہے، تو گریفائٹ بیک وقت آکسیڈیشن اور انٹرکلیشن ری ایکشن کمبیم کمپاؤنڈ حاصل کرتا ہے، جس کے بعد ایکسپلینس کمپاؤنڈ "ایکسپلین" ہوتا ہے۔ جب دھاتی نمک کو توسیعی ایجنٹ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، تو مصنوع زیادہ پیچیدہ ہوتی ہے، جس میں نہ صرف توسیع شدہ گریفائٹ، بلکہ دھات بھی ہوتی ہے۔
