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 آیا انٹرکلیشن ری ایکشن آسانی سے آگے بڑھ سکتا ہے اس کا انحصار گریفائٹ کی تہوں کے درمیان کھلنے کی ڈگری پر ہے۔ اور کمرے میں قدرتی گریفائٹ۔ درجہ حرارت میں بہترین استحکام اور تیزاب اور الکلی مزاحمت ہے، اس لیے یہ تیزاب اور الکلی کے ساتھ رد عمل ظاہر نہیں کرتا، اس لیے آکسیڈینٹ کا اضافہ کیمیائی آکسیڈیشن میں ایک ضروری کلیدی جزو بن گیا ہے۔
آکسیڈینٹ 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۔
الیکٹرو کیمیکل طریقہ ایک مستقل کرنٹ میں ہوتا ہے، جس میں ڈالنے کے آبی محلول کے ساتھ الیکٹرولائٹ، گریفائٹ اور دھاتی مواد (سٹین لیس سٹیل کا مواد، پلاٹینم پلیٹ، لیڈ پلیٹ، ٹائٹینیم پلیٹ، وغیرہ) ایک جامع انوڈ تشکیل دیتے ہیں، دھاتی مواد داخل کیا جاتا ہے۔ کیتھوڈ کے طور پر الیکٹرولائٹ، ایک بند لوپ کی تشکیل؛ 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 کا 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 ہوتی ہے، لاگت کی بچت ہوتی ہے، ماحولیاتی آلودگی کم ہوتی ہے، سازوسامان کو پہنچنے والا نقصان کم ہوتا ہے، اور سروس لائف بڑھ جاتی ہے۔ حالیہ برسوں میں، الیکٹرو کیمیکل طریقہ رفتہ رفتہ قابل توسیع گریفائٹ کی تیاری کے لیے ترجیحی طریقہ بن گیا ہے۔ بہت سے فوائد کے ساتھ بہت سے کاروباری اداروں.
گیس فیز ڈفیوژن کا طریقہ یہ ہے کہ گیسی شکل میں گریفائٹ کے ساتھ انٹرکلیٹر سے رابطہ کرکے اور انٹرکلیٹنگ ری ایکشن کرکے قابل توسیع گریفائٹ تیار کیا جائے۔ عام طور پر، گریفائٹ اور انسرٹ کو گرمی سے بچنے والے شیشے کے ری ایکٹر کے دونوں سروں پر رکھا جاتا ہے، اور ویکیوم پمپ کیا جاتا ہے۔ مہربند، اس لیے اسے دو چیمبر طریقہ کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ یہ طریقہ اکثر صنعت میں halide -EG اور alkali metal -EG کی ترکیب کے لیے استعمال ہوتا ہے۔
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 ردعمل کے حالات بہت زیادہ ہیں، تیاری کا ماحول ضروری ہے ویکیوم ہو، تو پیداواری لاگت نسبتاً زیادہ ہے، بڑے پیمانے پر پروڈکشن 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 انٹرکلیٹنگ مواد اور حرارت کے ساتھ ملایا جائے۔ اس حقیقت کی بنیاد پر کہ eutectic اجزاء نظام کے پگھلنے کے نقطہ کو کم کر سکتے ہیں (ہر جزو کے پگھلنے کے نقطہ سے نیچے)، یہ ایک طریقہ ہے گریفائٹ کی تہوں کے درمیان بیک وقت دو یا دو سے زیادہ مادوں کو ڈال کر ٹرنری یا ملٹی کمپوننٹ GIC
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، لہذا رد عمل کے درجہ حرارت کو ایک خاص حد میں ریگولیٹ کیا جانا چاہیے۔ رد عمل کے درجہ حرارت کو کم کریں۔ یہ طریقہ کم پگھلنے والے نقطہ کے ساتھ دھاتی جی آئی سی ایس کی تیاری کے لیے موزوں ہے، لیکن یہ آلہ پیچیدہ ہے اور آپریشن کے تقاضے سخت ہیں، اس لیے اسے اب شاذ و نادر ہی استعمال کیا جاتا 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 کا استعمال کرتا ہے، جس کے بعد ایک "دھماکہ خیز" طریقے سے پھیلا ہوا ہے، اس طرح توسیع شدہ گریفائٹ حاصل 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۔
