रसोई के नमक का एक ठोस टुकड़ा कैसे बनाएं, क्या यह संभव है? ऊर्जा का भंडारण कैसे करें. सौर ऊर्जा भंडारण के लिए पिघला हुआ नमक, संपीड़ित हवा और सुपर फ्लाईव्हील पिघला हुआ नमक

संपूर्ण परियोजना का मुख्य विचार वैकल्पिक स्रोतों, मुख्य रूप से हवा और सूरज द्वारा उत्पन्न ऊर्जा आपूर्ति की निरंतरता सुनिश्चित करना है।

अल्फाबेट होल्डिंग, जिसका Google एक हिस्सा है, में "X" नामक एक प्रभाग है, जो शुद्ध विज्ञान कथा की तरह दिखने वाली परियोजनाओं से संबंधित है। इनमें से एक परियोजना अभी क्रियान्वित होने वाली है। इसे प्रोजेक्ट माल्टा कहा जाता है और बिल गेट्स इसमें हिस्सा लेने वाले हैं. सच है, सीधे तौर पर नहीं, बल्कि अपने ब्रेकथ्रू एनर्जी वेंचर्स फंड के माध्यम से। लगभग 1 बिलियन डॉलर आवंटित करने की योजना है।

यह अभी भी स्पष्ट नहीं है कि वास्तव में धन कब आवंटित किया जाएगा, लेकिन सभी भागीदारों के इरादे गंभीर हैं। एक ऊर्जा भंडारण सुविधा का विचार, जिसका एक हिस्सा पिघले हुए नमक का भंडार है, और एक हिस्सा ठंडा शीतलक है, वैज्ञानिक रॉबर्ट लॉफलिन का है। वह स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में भौतिकी और व्यावहारिक भौतिकी के प्रोफेसर हैं, लॉफलिन को 1998 में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार मिला था।

संपूर्ण परियोजना का मुख्य विचार वैकल्पिक स्रोतों, मुख्य रूप से हवा और सूरज द्वारा उत्पन्न ऊर्जा की आपूर्ति की निरंतरता सुनिश्चित करना है। हाँ, निश्चित रूप से, विभिन्न प्रकार की बैटरी प्रणालियाँ हैं जो आपको दिन के दौरान ऊर्जा संग्रहीत करने और रात में या ऐसे समय के दौरान जारी करने की अनुमति देती हैं जो वैकल्पिक स्रोतों (बादल, शांत, आदि) के लिए समस्याग्रस्त हैं। लेकिन वे अपेक्षाकृत कम मात्रा में ऊर्जा संग्रहित कर सकते हैं। अगर हम किसी शहर, क्षेत्र या देश के पैमाने की बात करें तो वहां ऐसे बैटरी सिस्टम नहीं हैं।

लेकिन इन्हें लॉफलिन के विचार का उपयोग करके बनाया जा सकता है। इसमें निम्नलिखित संरचनात्मक तत्व शामिल हैं:

• "हरित" ऊर्जा का एक स्रोत, जैसे पवन या सौर ऊर्जा संयंत्र जो ऊर्जा को भंडारण में स्थानांतरित करता है।
• इसके बाद, विद्युत ऊर्जा ताप पंप को चलाती है, बिजली को ऊष्मा में परिवर्तित करती है, और दो क्षेत्र बनते हैं - गर्म और ठंडा।
• गर्मी को पिघले हुए नमक के रूप में संग्रहित किया जाता है; इसके अलावा, एक "ठंडा भंडार" होता है, यह एक बहुत ठंडा शीतलक होता है (उदाहरण के तौर पर)।
• जब ऊर्जा की आवश्यकता होती है, तो "हीट इंजन" (एक प्रणाली जिसे एंटी-हीट पंप कहा जा सकता है) चालू किया जाता है और फिर से बिजली उत्पन्न की जाती है।
• ऊर्जा की आवश्यक मात्रा सामान्य नेटवर्क को भेजी जाती है।

लॉफलिन को पहले ही प्रौद्योगिकी के लिए पेटेंट मिल चुका है, इसलिए अब यह केवल प्रौद्योगिकी और फंडिंग का मामला है। उदाहरण के लिए, इस परियोजना को कैलिफ़ोर्निया में ही लागू किया जा सकता है। पवन और सौर ऊर्जा संयंत्रों द्वारा उत्पन्न लगभग 300,000 kWh ऊर्जा यहाँ "नष्ट" हो गई। तथ्य यह है कि इसका इतना अधिक उत्पादन किया गया था कि पूरी मात्रा को संरक्षित करना संभव नहीं था। और यह 10,000 से अधिक घरों को ऊर्जा आपूर्ति करने के लिए पर्याप्त है।

ऐसी ही स्थिति जर्मनी में उत्पन्न हुई, जहां 2015 में 4% पवन ऊर्जा नष्ट हो गई। चीन में, यह आंकड़ा आम तौर पर 17% से अधिक है।

दुर्भाग्य से, "एक्स" के प्रतिनिधि परियोजना की संभावित लागत के बारे में कुछ नहीं कहते हैं। यह अच्छी तरह से हो सकता है कि, अगर सही ढंग से लागू किया जाए, तो नमक और ठंडे तरल के साथ ऊर्जा भंडारण की लागत पारंपरिक लिथियम बैटरी से कम होगी। हालाँकि, अब लिथियम-आयन बैटरियों की कीमत कम हो रही है, और "गंदी" ऊर्जा की लागत लगभग उसी स्तर पर बनी हुई है। इसलिए यदि माल्टा परियोजना के आरंभकर्ता पारंपरिक समाधानों के साथ प्रतिस्पर्धा करना चाहते हैं, तो उन्हें अपने सिस्टम में प्रति किलोवाट लागत में उल्लेखनीय कमी लाने की आवश्यकता है।

जो भी हो, परियोजना का कार्यान्वयन निकट ही है, इसलिए हम जल्द ही सभी आवश्यक विवरण प्राप्त कर सकेंगे। प्रकाशित यदि इस विषय पर आपके कोई प्रश्न हैं, तो उन्हें हमारे प्रोजेक्ट के विशेषज्ञों और पाठकों से पूछें।

विद्युत ऊर्जा उद्योग उन कुछ क्षेत्रों में से एक है जहां उत्पादित "उत्पादों" का बड़े पैमाने पर भंडारण नहीं होता है। औद्योगिक ऊर्जा भंडारण और विभिन्न प्रकार के भंडारण उपकरणों का उत्पादन बड़े विद्युत ऊर्जा उद्योग में अगला कदम है। अब यह कार्य विशेष रूप से तीव्र है - नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के तेजी से विकास के साथ-साथ। नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के निर्विवाद लाभों के बावजूद, एक लाभ बाकी है महत्वपूर्ण सवाल, जिसे वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों के व्यापक परिचय और उपयोग से पहले हल किया जाना चाहिए। हालाँकि पवन और सौर ऊर्जा पर्यावरण के अनुकूल हैं, उनका उत्पादन रुक-रुक कर होता है और बाद में उपयोग के लिए ऊर्जा भंडारण की आवश्यकता होती है। कई देशों के लिए, ऊर्जा खपत में बड़े उतार-चढ़ाव के कारण मौसमी ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियों को प्राप्त करना एक विशेष रूप से जरूरी कार्य होगा। Ars Technica ने सर्वोत्तम ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियों की एक सूची तैयार की है, और हम उनमें से कुछ के बारे में बात करेंगे।

हाइड्रोलिक संचायक

बड़ी मात्रा में ऊर्जा भंडारण के लिए सबसे पुरानी, ​​​​सबसे परिपक्व और व्यापक तकनीक। हाइड्रोलिक संचायक के संचालन का सिद्धांत इस प्रकार है: दो पानी के टैंक हैं - एक दूसरे के ऊपर स्थित है। जब बिजली की मांग कम होती है, तो ऊर्जा का उपयोग ऊपरी जलाशय में पानी पंप करने के लिए किया जाता है। बिजली की खपत के चरम घंटों के दौरान, पानी को वहां स्थापित हाइड्रोजन जनरेटर में डाला जाता है, पानी टरबाइन को घुमाता है और बिजली उत्पन्न करता है।

भविष्य में, जर्मनी पंपयुक्त भंडारण टैंक बनाने के लिए पुरानी कोयला खदानों का उपयोग करने की योजना बना रहा है, और जर्मन शोधकर्ता समुद्र तल पर विशाल कंक्रीट हाइड्रोस्टोरेज क्षेत्र बनाने पर काम कर रहे हैं। रूस में ज़ागोर्स्काया पीएसपीपी है, जो मॉस्को क्षेत्र के सर्गिएव पोसाद जिले में बोगोरोडस्कॉय गांव के पास कुन्या नदी पर स्थित है। ज़ागोर्स्काया पीएसपीपी केंद्र की ऊर्जा प्रणाली का एक महत्वपूर्ण ढांचागत तत्व है, जो आवृत्ति और बिजली प्रवाह के स्वचालित विनियमन में भाग लेता है, साथ ही दैनिक चरम भार को कवर करता है।

जैसा कि एसोसिएशन "कम्यूनिटी ऑफ एनर्जी कंज्यूमर्स" के विभाग के प्रमुख इगोर रयापिन ने "न्यू एनर्जी" सम्मेलन में कहा: स्कोल्कोवो बिजनेस स्कूल के एनर्जी सेंटर द्वारा आयोजित इंटरनेट ऑफ एनर्जी, सभी हाइड्रोलिक संचायकों की स्थापित क्षमता दुनिया लगभग 140 गीगावॉट है, इस तकनीक के फायदों में बड़ी संख्या में चक्र और लंबी सेवा जीवन, लगभग 75-85% की दक्षता शामिल है। हालाँकि, हाइड्रोलिक संचायक की स्थापना के लिए विशेष भौगोलिक परिस्थितियों की आवश्यकता होती है और यह महंगा है।

संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण उपकरण

ऊर्जा भंडारण की यह विधि सैद्धांतिक रूप से हाइड्रोजनीकरण के समान है - हालांकि, पानी के बजाय, हवा को जलाशयों में पंप किया जाता है। मोटर (इलेक्ट्रिक या अन्य) का उपयोग करके हवा को भंडारण टैंक में पंप किया जाता है। ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए संपीड़ित हवा छोड़ी जाती है और टरबाइन को घुमाती है।

इस प्रकार के भंडारण उपकरण का नुकसान इस तथ्य के कारण कम दक्षता है कि गैस संपीड़न के दौरान ऊर्जा का हिस्सा थर्मल रूप में परिवर्तित हो जाता है। दक्षता 55% से अधिक नहीं है; तर्कसंगत उपयोग के लिए, ड्राइव को बहुत सस्ती बिजली की आवश्यकता होती है, इसलिए फिलहाल प्रौद्योगिकी का उपयोग मुख्य रूप से प्रायोगिक उद्देश्यों के लिए किया जाता है, दुनिया में कुल स्थापित क्षमता 400 मेगावाट से अधिक नहीं है।

सौर ऊर्जा भंडारण के लिए पिघला हुआ नमक

पिघला हुआ नमक लंबे समय तक गर्मी बरकरार रखता है, इसलिए इसे सौर तापीय संयंत्रों में रखा जाता है, जहां सैकड़ों हेलियोस्टैट (सूर्य पर केंद्रित बड़े दर्पण) सूरज की रोशनी से गर्मी इकट्ठा करते हैं और अंदर के तरल को पिघले हुए नमक के रूप में गर्म करते हैं। फिर इसे टैंक में भेजा जाता है, फिर भाप जनरेटर के जरिए टरबाइन को घुमाया जाता है, जिससे बिजली पैदा होती है। फायदों में से एक यह है कि पिघला हुआ नमक उच्च तापमान पर काम करता है - 500 डिग्री सेल्सियस से अधिक, जो इसमें योगदान देता है कुशल कार्यवाष्प टरबाइन।

यह तकनीक लम्बा करने में मदद करती है काम का समय, या परिसर को गर्म करें और शाम को बिजली प्रदान करें।

इसी तरह की तकनीकों का उपयोग दुनिया के सबसे बड़े नेटवर्क - मोहम्मद बिन राशिद अल मकतूम सोलर पार्क में किया जाता है सौर ऊर्जा संयंत्र, दुबई में एक ही स्थान पर एकजुट।

फ्लो रिडॉक्स सिस्टम

फ्लो बैटरियां इलेक्ट्रोलाइट का एक विशाल कंटेनर होती हैं जिसे एक झिल्ली से गुजारा जाता है और एक विद्युत आवेश उत्पन्न होता है। इलेक्ट्रोलाइट वैनेडियम हो सकता है, साथ ही जिंक, क्लोरीन या खारे पानी का घोल भी हो सकता है। वे विश्वसनीय, उपयोग में आसान और लंबी सेवा जीवन वाले हैं।

अभी तक कोई वाणिज्यिक परियोजना नहीं है, कुल स्थापित क्षमता 320 मेगावाट है, मुख्यतः भीतर अनुसंधान परियोजनायें. मुख्य लाभ यह है कि यह अब तक दीर्घकालिक ऊर्जा उत्पादन वाली एकमात्र बैटरी तकनीक है - 4 घंटे से अधिक। नुकसान में भारीपन और रीसाइक्लिंग तकनीक की कमी शामिल है, जो सभी बैटरियों के साथ एक आम समस्या है।

क्लीन टेक्निका की रिपोर्ट के अनुसार, जर्मन पावर प्लांट ईडब्ल्यूई ने जर्मनी में गुफाओं में दुनिया की सबसे बड़ी 700 मेगावाट फ्लो बैटरी बनाने की योजना बनाई है, जहां पहले प्राकृतिक गैस संग्रहीत की जाती थी।

पारंपरिक बैटरियां

ये लैपटॉप और स्मार्टफोन को पावर देने वाली बैटरियों के समान हैं, लेकिन औद्योगिक आकार में हैं। टेस्ला पवन और सौर ऊर्जा संयंत्रों के लिए ऐसी बैटरियों की आपूर्ति करती है और डेमलर इसके लिए पुरानी कार बैटरियों का उपयोग करता है।

थर्मल भंडारण

एक आधुनिक घर को ठंडा करने की आवश्यकता होती है - विशेषकर गर्म जलवायु में। थर्मल भंडारण सुविधाएं टैंकों में संग्रहीत पानी को रात भर जमाए रखने की अनुमति देती हैं; दिन के दौरान, बर्फ पिघल जाती है और घर को ठंडा कर देती है, वह भी सामान्य महंगी एयर कंडीशनिंग और अनावश्यक ऊर्जा लागत के बिना।

कैलिफ़ोर्निया की कंपनी आइस एनर्जी ने ऐसे कई प्रोजेक्ट विकसित किए हैं। उनका विचार है कि बर्फ का उत्पादन केवल ऑफ-पीक पावर ग्रिड अवधि के दौरान किया जाता है, और फिर, अतिरिक्त बिजली बर्बाद करने के बजाय, बर्फ का उपयोग कमरों को ठंडा करने के लिए किया जाता है।

आइस एनर्जी ऑस्ट्रेलियाई कंपनियों के साथ सहयोग कर रही है जो आइस बैटरी तकनीक को बाजार में लाना चाह रही हैं। आस्ट्रेलिया में सूर्य की सक्रियता के कारण सौर पैनलों का प्रयोग विकसित हुआ है। सूर्य और बर्फ के संयोजन से घरों की समग्र ऊर्जा दक्षता और पर्यावरण मित्रता में वृद्धि होगी।

चक्का

सुपर फ्लाईव्हील एक जड़त्वीय ड्राइव है। इसमें संग्रहित है गतिज ऊर्जाडायनेमो का उपयोग करके गतिविधियों को बिजली में परिवर्तित किया जा सकता है। जब बिजली की आवश्यकता उत्पन्न होती है, तो संरचना फ्लाईव्हील को धीमा करके विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करती है।

पिघले हुए नमक के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा धातुओं के उत्पादन में अलग-अलग नमक इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में काम कर सकते हैं, लेकिन आम तौर पर, एक इलेक्ट्रोलाइट की इच्छा के आधार पर जो अपेक्षाकृत फ्यूज़िबल होता है, एक अनुकूल घनत्व होता है, जो काफी कम चिपचिपाहट और उच्च विद्युत चालकता की विशेषता होती है, ए अपेक्षाकृत उच्च सतह तनाव, साथ ही कम अस्थिरता और धातुओं को डिग्री में घोलने की क्षमता, आधुनिक धातु विज्ञान के अभ्यास में, पिघले हुए इलेक्ट्रोलाइट्स जो संरचना में अधिक जटिल होते हैं, का उपयोग किया जाता है, जो कई (दो से चार) घटकों की प्रणालियाँ हैं।
इस दृष्टि से, बहुत महत्वपूर्णपास होना भौतिक रासायनिक विशेषताएँव्यक्तिगत पिघला हुआ नमक, विशेष रूप से पिघले हुए नमक की प्रणाली (मिश्रण)।
इस क्षेत्र में एकत्रित प्रायोगिक सामग्री की काफी बड़ी मात्रा से पता चलता है कि पिघले हुए नमक के भौतिक रासायनिक गुण एक दूसरे के साथ एक निश्चित संबंध में हैं और ठोस और पिघले हुए दोनों अवस्था में इन लवणों की संरचना पर निर्भर करते हैं। उत्तरार्द्ध ऐसे कारकों द्वारा निर्धारित किया जाता है जैसे नमक के क्रिस्टल जाली में धनायनों और आयनों के आकार और सापेक्ष मात्रा, उनके बीच संबंध की प्रकृति, ध्रुवीकरण और पिघल में परिसरों को बनाने के लिए संबंधित आयनों की प्रवृत्ति।
तालिका में 1 डी.आई. के तत्वों के आवधिक नियम की तालिका के समूहों के अनुसार व्यवस्थित कुछ पिघले हुए क्लोराइडों के पिघलने बिंदु, क्वथनांक, दाढ़ की मात्रा (पिघलने बिंदु पर) और समतुल्य विद्युत चालकता की तुलना करता है। मेंडेलीव।

तालिका में 1 से पता चलता है कि समूह I से संबंधित क्षार धातु क्लोराइड और क्षारीय पृथ्वी धातु क्लोराइड (समूह II) की विशेषता है उच्च तापमानबाद के समूहों से संबंधित क्लोराइड की तुलना में पिघलना और उबलना, उच्च विद्युत चालकता और छोटे ध्रुवीय आयतन।
यह इस तथ्य के कारण है कि ठोस अवस्था में इन लवणों में आयनिक क्रिस्टल जालक होते हैं, जिनमें आयनों के बीच परस्पर क्रिया के बल बहुत महत्वपूर्ण होते हैं। इस कारण से, ऐसी जाली को नष्ट करना बहुत मुश्किल है; इसलिए, क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातु क्लोराइड में उच्च पिघलने और क्वथनांक होते हैं। क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातु क्लोराइड की छोटी दाढ़ की मात्रा भी इन लवणों के क्रिस्टल में मजबूत आयनिक बंधों के एक बड़े अनुपात की उपस्थिति से उत्पन्न होती है। विचाराधीन लवणों के पिघलने की आयनिक संरचना उनकी उच्च विद्युत चालकता भी निर्धारित करती है।
A.Ya के विचारों के अनुसार। फ्रेंकेल के अनुसार, पिघले हुए लवणों की विद्युत चालकता धारा के स्थानांतरण से निर्धारित होती है, मुख्य रूप से छोटे आकार के मोबाइल धनायनों द्वारा, और चिपचिपा गुण अधिक भारी आयनों के कारण होते हैं। इसलिए धनायन की त्रिज्या बढ़ने पर LiCl से CsCl तक विद्युत चालकता में कमी आती है (Li+ के लिए 0.78 A से Cs+ के लिए 1.65 A तक) और, तदनुसार, इसकी गतिशीलता कम हो जाती है।
समूह II और III के कुछ क्लोराइड (जैसे MgCl2, ScCl2, УСl3 और LaCl3) पिघली हुई अवस्था में कम विद्युत चालकता की विशेषता रखते हैं, लेकिन साथ ही काफी उच्च पिघलने और क्वथनांक वाले होते हैं। उत्तरार्द्ध इन लवणों के क्रिस्टल लैटिस में आयनिक बंधन के एक महत्वपूर्ण अनुपात को इंगित करता है। पिघल में हो बड़े और कम मोबाइल कॉम्प्लेक्स आयन बनाने के लिए सरल आयनों के साथ स्पष्ट रूप से बातचीत करता है, जिससे विद्युत चालकता कम हो जाती है और इन लवणों के पिघलने की चिपचिपाहट बढ़ जाती है।
छोटे Be2+ और Al3+ धनायनों द्वारा क्लोरीन आयन के मजबूत ध्रुवीकरण से इन लवणों में आयनिक बंधों के अंश में तेज कमी आती है और आणविक बंधों के अंश में वृद्धि होती है। इससे BeCl2 और AlCl3 के क्रिस्टल लैटिस की ताकत कम हो जाती है, जिसके कारण इन क्लोराइडों में कम पिघलने और क्वथनांक, बड़े दाढ़ की मात्रा और बहुत कम विद्युत चालकता मान होते हैं। उत्तरार्द्ध स्पष्ट रूप से इस तथ्य के कारण है कि (Be2+ और Al3+ के मजबूत ध्रुवीकरण प्रभाव के प्रभाव में) पिघले हुए बेरिलियम और एल्यूमीनियम क्लोराइड में भारी जटिल आयनों के गठन के साथ मजबूत जटिलता होती है।
समूह IV के तत्वों के क्लोराइड लवण, साथ ही समूह III का पहला तत्व, बोरॉन, जिसमें अणुओं के बीच कमजोर अवशिष्ट बंधन के साथ विशुद्ध रूप से आणविक जाली होती है, बहुत कम पिघलने वाले तापमान की विशेषता होती है (जिनके मूल्य अक्सर नीचे होते हैं) शून्य) और उबलना। ऐसे लवणों के पिघलने में कोई आयन नहीं होते हैं, और वे, क्रिस्टल की तरह, तटस्थ अणुओं से निर्मित होते हैं (हालांकि बाद वाले के भीतर आयनिक बंधन हो सकते हैं)। इसलिए गलनांक पर इन लवणों की बड़ी दाढ़ मात्रा और संबंधित गलन में विद्युत चालकता की अनुपस्थिति होती है।
एक नियम के रूप में, I, II और III समूहों की धातुओं के फ्लोराइड की विशेषता है, बढ़ा हुआ तापमानसंबंधित क्लोराइड की तुलना में पिघलना और उबलना। यह सीएल+ आयन (1.81 ए) की त्रिज्या की तुलना में एफ+ आयन (1.33 ए) की छोटी त्रिज्या के कारण है और, तदनुसार, फ्लोरीन आयनों के ध्रुवीकरण की कम प्रवृत्ति, और, परिणामस्वरूप, मजबूत आयनिक क्रिस्टल का निर्माण इन फ्लोराइड्स द्वारा जाली।
इलेक्ट्रोलिसिस के लिए अनुकूल परिस्थितियों के चुनाव में नमक प्रणालियों के पिघलने के आरेख (चरण आरेख) का बहुत महत्व है। इसलिए, धातुओं के इलेक्ट्रोलाइटिक उत्पादन में पिघले हुए नमक को इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में उपयोग करने के मामले में, आमतौर पर सबसे पहले अपेक्षाकृत कम पिघलने वाली नमक मिश्र धातुएं आवश्यक होती हैं जो पर्याप्त मात्रा प्रदान करती हैं। हल्का तापमानइलेक्ट्रोलाइट को पिघली हुई अवस्था में बनाए रखने के लिए इलेक्ट्रोलिसिस और विद्युत ऊर्जा की कम खपत।
हालाँकि, नमक प्रणालियों में घटकों के कुछ अनुपात पर, ऊंचे पिघलने बिंदु वाले रासायनिक यौगिक दिखाई दे सकते हैं, लेकिन अन्य अनुकूल गुणों के साथ (उदाहरण के लिए, अलग-अलग पिघले हुए नमक की तुलना में पिघली हुई अवस्था में ऑक्साइड को अधिक आसानी से घोलने की क्षमता, आदि)।
अनुसंधान से पता चलता है कि जब हम दो या दो से अधिक लवणों (या लवण और ऑक्साइड) की प्रणालियों के साथ काम कर रहे होते हैं, तो इन प्रणालियों के घटकों के बीच परस्पर क्रिया हो सकती है, जिससे (ऐसी अंतःक्रिया की ताकत के आधार पर) यूटेक्टिक्स का निर्माण होता है, जो कि रिकॉर्ड किया गया है। संलयनता आरेख, या ठोस समाधानों के क्षेत्र, या असंगत रूप से (विघटन के साथ), या सर्वांगसम (विघटन के बिना) पिघलने वाले रासायनिक यौगिक। सिस्टम की संरचना में संबंधित बिंदुओं पर पदार्थ की संरचना की अधिक सुव्यवस्थितता, इन अंतःक्रियाओं के कारण, पिघल में एक डिग्री या किसी अन्य तक संरक्षित होती है, यानी लिक्विडस लाइन के ऊपर।
इसलिए, पिघले हुए नमक के सिस्टम (मिश्रण) अक्सर अलग-अलग पिघले हुए नमक की तुलना में उनकी संरचना में अधिक जटिल होते हैं, और सामान्य स्थिति में, पिघले हुए नमक के मिश्रण के संरचनात्मक घटक एक साथ सरल आयन, जटिल आयन और यहां तक ​​कि तटस्थ अणु भी हो सकते हैं, खासकर जब संबंधित लवणों के क्रिस्टल जालकों में एक निश्चित मात्रा में आणविक बंधन होता है।
एक उदाहरण के रूप में, आइए MeCl-MgCl2 प्रणाली (जहां Me एक क्षार धातु है, चित्र 1) की व्यवहार्यता पर क्षार धातु धनायनों के प्रभाव पर विचार करें, जो संबंधित चरण आरेखों में लिक्विडस लाइनों द्वारा विशेषता है। यह चित्र से देखा जा सकता है कि जैसे-जैसे क्षार धातु क्लोराइड धनायन की त्रिज्या Li+ से Cs+ (क्रमशः 0.78 A से 1.65 A तक) बढ़ती है, संलयनता आरेख तेजी से अधिक जटिल हो जाता है: LiC-MgCl2 प्रणाली में, घटक बनते हैं ठोस समाधान; NaCl-MgCl2 प्रणाली में एक यूटेक्टिक न्यूनतम है; ठोस चरण में KCl-MgCl2 प्रणाली में, एक सर्वांगसम रूप से पिघलने वाला यौगिक KCl*MgCl2 और, संभवतः, एक असंगत रूप से पिघलने वाला यौगिक 2KCl*MgCl2 बनता है; RbCl-MgCl2 प्रणाली में, फ़्यूज़िबिलिटी आरेख में पहले से ही दो मैक्सिमा हैं, जो दो सर्वांगसम पिघलने वाले यौगिकों के गठन के अनुरूप हैं; RbCl*MgCl2 और 2RbCl*MgCla; अंततः, CsCl-MgClg प्रणाली में, तीन समान रूप से पिघलने वाले रासायनिक यौगिक बनते हैं; CsCl*MgCl2, 2CsCl*MgCl2 और SCsCl*MgCl2, साथ ही एक असंगत रूप से पिघलने वाला यौगिक CsCl*SMgCl2। LiCl-MgCb प्रणाली में, Li और Mg आयन क्लोरीन आयनों के साथ लगभग समान सीमा तक परस्पर क्रिया करते हैं, और इसलिए संबंधित पिघल संरचना में सबसे सरल समाधानों के करीब होते हैं, जिसके कारण इस प्रणाली के फ़्युसिबिलिटी आरेख की उपस्थिति की विशेषता होती है। इसमें ठोस समाधान. NaCi-MgCl2 प्रणाली में, सोडियम धनायन की त्रिज्या में वृद्धि के कारण, सोडियम और क्लोरीन आयनों के बीच का बंधन थोड़ा कमजोर हो जाता है और तदनुसार, Mg2+ और Cl- आयनों के बीच परस्पर क्रिया में वृद्धि होती है। हालाँकि, इससे पिघल में जटिल आयनों की उपस्थिति नहीं होती है। पिघलने के परिणामस्वरूप कुछ हद तक अधिक क्रम NaCl-MgCl2 प्रणाली के फ्यूजिबिलिटी आरेख में यूटेक्टिक की उपस्थिति का कारण बनता है। पोटेशियम धनायन की और भी बड़ी त्रिज्या के कारण K+ और सीएल-आयनों के बीच बंधन के कमजोर होने से आयनों और सीएल- के बीच परस्पर क्रिया में इतनी वृद्धि होती है, जो KCl-MgCl2 फ्यूजिबिलिटी आरेख से पता चलता है, की ओर जाता है। एक स्थिर रासायनिक यौगिक KMgCl3 का निर्माण, और पिघल में - संबंधित जटिल आयनों (MgCl3-) की उपस्थिति के लिए। आरबी+ (1.49 ए) ​​और सीएस+ (1.65 ए) की त्रिज्या में और वृद्धि से एक ओर आरबी और सीएल-आयनों और दूसरी ओर सीएस+ और सीएल-आयनों के बीच बंधन और भी अधिक कमजोर हो जाता है। दूसरी ओर, KCl-MgCb सिस्टम की फ्यूजिबिलिटी आरेख की तुलना में RbCl-MgCb प्रणाली के आरेख फ्यूजिबिलिटी की जटिलता और अधिक बढ़ जाती है, और इससे भी अधिक हद तक, CsCl- के फ्यूजिबिलिटी आरेख की जटिलता बढ़ जाती है। MgCl2 प्रणाली।

स्थिति MeF-AlF3 सिस्टम में समान है, जहां LiF - AlF3 सिस्टम के मामले में, फ्यूजिबिलिटी आरेख एक सर्वांगसम पिघलने वाले रासायनिक यौगिक SLiF-AlFs को इंगित करता है, और NaF-AIF3 सिस्टम का फ्यूजिबिलिटी आरेख एक सर्वांगसम और एक को इंगित करता है। असंगत रूप से पिघलने वाला रासायनिक यौगिक; क्रमशः 3NaF*AlFa और 5NaF*AlF3। इस तथ्य के कारण कि एक या दूसरे रासायनिक यौगिक के क्रिस्टलीकरण के दौरान नमक चरण में गठन इस पिघल की संरचना में परिलक्षित होता है (जटिल आयनों की उपस्थिति के साथ जुड़ा हुआ बड़ा क्रम), यह फ्यूजिबिलिटी के अलावा, एक संबंधित परिवर्तन का कारण बनता है, और अन्य भौतिक-रासायनिक गुण जो फ़्यूज़िबिलिटी आरेख के अनुसार रासायनिक यौगिकों के निर्माण के अनुरूप पिघले हुए नमक के मिश्रण की संरचना के लिए तेजी से बदलते हैं (एडिटिविटी नियम के अधीन नहीं)।
इसलिए, नमक प्रणालियों में संरचना-संपत्ति आरेखों के बीच एक पत्राचार होता है, जो इस तथ्य में व्यक्त किया जाता है कि जहां एक रासायनिक यौगिक को सिस्टम के फ्यूजिबिलिटी आरेख पर नोट किया जाता है, संरचना में इसके अनुरूप पिघल को अधिकतम क्रिस्टलीकरण की विशेषता होती है तापमान, अधिकतम घनत्व, अधिकतम श्यानता, न्यूनतम विद्युत चालकता और न्यूनतम लोच जोड़ी।
हालांकि, फ्यूजिबिलिटी आरेखों पर दर्ज रासायनिक यौगिकों के गठन के अनुरूप स्थानों में पिघले हुए नमक के मिश्रण के भौतिक रासायनिक गुणों में परिवर्तन में ऐसा पत्राचार पिघल में इन यौगिकों के तटस्थ अणुओं की उपस्थिति से जुड़ा नहीं है, जैसा कि था पहले माना जाता था, लेकिन यह संबंधित पिघल की संरचना के अधिक क्रम, अधिक पैकिंग घनत्व के कारण है। इसलिए ऐसे पिघले हुए पदार्थ के क्रिस्टलीकरण तापमान और घनत्व में तेज वृद्धि होती है। ऐसे पिघल में सबसे बड़ी संख्या में बड़े जटिल आयनों (ठोस चरण में कुछ रासायनिक यौगिकों के निर्माण के अनुरूप) की उपस्थिति से इसमें भारी जटिल आयनों की उपस्थिति के कारण पिघल की चिपचिपाहट में तेज वृद्धि होती है। और वर्तमान वाहकों की संख्या में कमी के कारण पिघल की विद्युत चालकता में कमी (सरल आयनों के जटिल आयनों में संयोजन के कारण)।
चित्र में. 2, एक उदाहरण के रूप में, NaF-AlF3 और Na3AlF6-Al2O3 सिस्टम के पिघलने की संरचना-संपत्ति आरेख की तुलना की जाती है, जहां पहले मामले में फ़्यूज़िबिलिटी आरेख एक रासायनिक यौगिक की उपस्थिति की विशेषता है, और में दूसरा - युक्टिक. इसके अनुसार, संरचना के आधार पर पिघल के भौतिक रासायनिक गुणों में परिवर्तन के वक्रों पर, पहले मामले में एक्स्ट्रेमा (मैक्सिमा और मिनिमा) होते हैं, और दूसरे में, संबंधित वक्र नीरस रूप से बदलते हैं।

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नमक क्रिस्टल उगाने के लिए आपको आवश्यकता होगी:

1) - नमक.

यह यथासंभव स्वच्छ होना चाहिए। समुद्री नमक सबसे उपयुक्त है, क्योंकि नियमित टेबल नमक में बहुत सारा मलबा होता है जो आंखों के लिए अदृश्य होता है।

2) - पानी.

आदर्श विकल्प आसुत जल, या कम से कम उबला हुआ पानी का उपयोग करना होगा, इसे फ़िल्टर करके अशुद्धियों से जितना संभव हो उतना शुद्ध करना होगा।

3) - कांच के बने पदार्थ, जिसमें क्रिस्टल उगाया जाएगा।

इसके लिए मुख्य आवश्यकताएं: यह भी पूरी तरह से साफ होना चाहिए; पूरी प्रक्रिया के दौरान इसके अंदर कोई भी विदेशी वस्तु, यहां तक ​​​​कि मामूली धब्बे भी मौजूद नहीं होने चाहिए, क्योंकि वे मुख्य क्रिस्टल के नुकसान के लिए अन्य क्रिस्टल के विकास को भड़का सकते हैं।

4) - नमक क्रिस्टल.

इसे नमक के पैकेट से या खाली नमक शेकर से "प्राप्त" किया जा सकता है। लगभग निश्चित रूप से नीचे एक उपयुक्त होगा जो नमक शेकर में छेद के माध्यम से फिट नहीं हो सका। आपको एक पारदर्शी क्रिस्टल चुनने की ज़रूरत है जिसका आकार समांतर चतुर्भुज के करीब हो।

5) - छड़ी: प्लास्टिक या लकड़ी के सिरेमिक, या उसी सामग्री से बना एक चम्मच।

घोल को मिलाने के लिए इनमें से किसी एक वस्तु की आवश्यकता होगी। संभवतः आपको यह याद दिलाना अनावश्यक होगा कि प्रत्येक उपयोग के बाद उन्हें धोना और सुखाना आवश्यक है।

6) - वार्निश.

तैयार क्रिस्टल की सुरक्षा के लिए वार्निश की आवश्यकता होगी, क्योंकि सुरक्षा के बिना यह शुष्क हवा में उखड़ जाएगा, और नम हवा में यह एक आकारहीन द्रव्यमान में फैल जाएगा।

7) - धुंधया फिल्टर पेपर.

क्रिस्टल उगाने की प्रक्रिया.

तैयार पानी वाले कंटेनर को गर्म पानी (लगभग 50-60 डिग्री) में रखा जाता है, लगातार हिलाते हुए, इसमें धीरे-धीरे नमक डाला जाता है। जब नमक घुलना बंद हो जाता है, तो घोल को दूसरे साफ कंटेनर में डाल दिया जाता है ताकि पहले कंटेनर से कोई तलछट उसमें न जाए। बेहतर शुद्धता सुनिश्चित करने के लिए, आप एक फिल्टर के साथ फ़नल के माध्यम से डाल सकते हैं।

अब, एक तार पर पहले से "खनन" किए गए क्रिस्टल को इस घोल में डुबोया जाता है ताकि यह बर्तन के नीचे और दीवारों को न छुए।

फिर बर्तनों को ढक्कन या किसी और चीज से ढक दें, लेकिन ताकि विदेशी वस्तुएं और धूल वहां न जाएं।

कंटेनर को एक अंधेरी, ठंडी जगह पर रखें और धैर्य रखें - दृश्यमान प्रक्रिया कुछ दिनों में शुरू हो जाएगी, लेकिन एक बड़े क्रिस्टल को विकसित करने में कई सप्ताह लगेंगे।

जैसे-जैसे क्रिस्टल बढ़ता है, तरल स्वाभाविक रूप से कम हो जाएगा, और इसलिए, लगभग हर दस दिनों में एक बार, उपरोक्त शर्तों के अनुसार तैयार एक ताजा समाधान जोड़ना आवश्यक होगा।

सभी अतिरिक्त परिचालनों के दौरान, बार-बार होने वाली गतिविधियों, मजबूत यांत्रिक तनाव और महत्वपूर्ण तापमान में उतार-चढ़ाव की अनुमति नहीं दी जानी चाहिए।

जब क्रिस्टल वांछित आकार तक पहुंच जाता है, तो इसे घोल से हटा दिया जाता है। यह बहुत सावधानी से किया जाना चाहिए, क्योंकि इस स्तर पर यह अभी भी बहुत नाजुक है। निकाले गए क्रिस्टल को नैपकिन का उपयोग करके पानी से सुखाया जाता है। ताकत देने के लिए सूखे क्रिस्टल का लेप किया जाता है। साफ़ वार्निशजिसके लिए आप घरेलू और मैनीक्योर दोनों का उपयोग कर सकते हैं।

और अंत में, मरहम में एक मक्खी।

इस तरह से उगाए गए क्रिस्टल का उपयोग पूर्ण रूप से तैयार करने के लिए नहीं किया जा सकता है नमक का दीपक, क्योंकि इसमें एक विशेष प्राकृतिक खनिज - हेलाइट का उपयोग किया जाता है, जिसमें कई प्राकृतिक खनिज होते हैं।

लेकिन आपको जो मिला है, उससे किसी प्रकार का शिल्प बनाना काफी संभव है, उदाहरण के लिए, उसी नमक लैंप का एक लघु मॉडल, क्रिस्टल में एक छोटी एलईडी डालकर, इसे बैटरी से संचालित करके।