পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন (polytetrafluoroethylene) সম্ভবত সবচেয়ে বহুল ব্যবহৃত ফ্লুরোপলিমার, কারণ এর এমন কিছু বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা এটিকে বিভিন্ন ধরনের প্রয়োগের জন্য একটি আদর্শ উপাদান হিসেবে গড়ে তুলেছে। এটি অন্যান্য অনুরূপ পাইপের তুলনায় অধিক নমনীয় এবং প্রায় সমস্ত শিল্প রাসায়নিকের প্রভাব প্রতিরোধ করতে সক্ষম।
এর তাপমাত্রার পরিসীমা প্রায় -৩৩০°F থেকে ৫০০°F, যা ফ্লুরোপলিমারগুলোর মধ্যে সর্বাধিক তাপমাত্রা পরিসর প্রদান করে। এছাড়াও, এর চমৎকার বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য এবং কম চৌম্বকীয় ভেদ্যতা রয়েছে। পিটিএফই টিউবিং পরীক্ষাগারে এবং এমন সব ক্ষেত্রে সর্বাধিক ব্যবহৃত হয় যেখানে রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং বিশুদ্ধতা অপরিহার্য।পিটিএফইএর ঘর্ষণ সহগ খুব কম এবং এটি পরিচিত পদার্থগুলোর মধ্যে অন্যতম পিচ্ছিল পদার্থ।
বৈশিষ্ট্য:
১০০% বিশুদ্ধ পিটিএফই রেজিন
FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE-এর তুলনায় সবচেয়ে নমনীয় ফ্লুরোপলিমার পাইপ
রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয়, প্রায় সকল শিল্প রাসায়নিক ও দ্রাবকের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী
বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসর
কম অনুপ্রবেশ
মসৃণ নন-স্টিক পৃষ্ঠতল
সর্বনিম্ন ঘর্ষণ সহগ
চমৎকার বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা
অদাহ্য
অ-বিষাক্ত
প্রয়োগসমূহ:
পরীক্ষাগার
রাসায়নিক প্রক্রিয়া
বিশ্লেষণ এবং প্রক্রিয়া সরঞ্জাম
নির্গমন পর্যবেক্ষণ
নিম্ন তাপমাত্রা
উচ্চ তাপমাত্রা
বিদ্যুৎ
ওজোন
PTFE অণুর গঠন
অনেকগুলো টেট্রাফ্লুরোইথিলিন অণুর পলিমারাইজেশনের মাধ্যমে পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন (PTFE) তৈরি করা হয়।
পিটিএফই-এর এই সরল চিত্রটি অণুর ত্রিমাত্রিক গঠন দেখায় না। সরলতর আণবিক পলি(ইথিলিন)-এ, অণুর কার্বন শৃঙ্খলটি কেবল হাইড্রোজেন পরমাণু দ্বারা সংযুক্ত থাকে এবং এই শৃঙ্খলটি অত্যন্ত নমনীয়—এটি নিশ্চিতভাবেই একটি রৈখিক অণু নয়।
তবে, পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিনে, CF2 গ্রুপের ফ্লুরিন পরমাণুটি এত বড় যে এটি পাশের গ্রুপের ফ্লুরিন পরমাণুর সাথে ব্যতিচার করতে পারে। আপনাকে মনে রাখতে হবে যে প্রতিটি ফ্লুরিন পরমাণুর ৩ জোড়া নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন বাইরে বেরিয়ে থাকে।
এর ফলে কার্বন-কার্বন একক বন্ধনের ঘূর্ণন দমন করা হয়। ফ্লোরিন পরমাণুগুলো এমনভাবে বিন্যস্ত হতে চায় যাতে তারা পার্শ্ববর্তী ফ্লোরিন পরমাণুগুলো থেকে যথাসম্ভব দূরে থাকে। ঘূর্ণনের সময় পার্শ্ববর্তী কার্বন পরমাণুর ফ্লোরিন পরমাণুগুলোর মধ্যে নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড়ের সংঘর্ষ ঘটে—যা ঘূর্ণনটিকে শক্তিগতভাবে প্রতিকূল করে তোলে।
বিকর্ষণ শক্তি অণুটিকে একটি দণ্ডাকৃতিতে আবদ্ধ করে, এবং ফ্লোরিন পরমাণুগুলো কার্বন মূল কাঠামোর চারপাশে একটি খুব মৃদু সর্পিল আকারে সজ্জিত থাকে। এই সীসার পাতগুলোকে একটি বাক্সে লম্বা, সরু পেন্সিলের মতো একসাথে চেপে দেওয়া হবে।
এই ঘনিষ্ঠ সংস্পর্শ বিন্যাসটি আন্তঃআণবিক বলের উপর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে, যেমনটি আপনি দেখতে পাবেন।
আন্তঃআণবিক বল এবং PTFE-এর গলনাঙ্ক
পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিনের গলনাঙ্ক ৩২৭° সেলসিয়াস বলা হয়ে থাকে। এই পলিমারের জন্য এটি বেশ উচ্চ একটি মান, সুতরাং এর অণুগুলোর মধ্যে অবশ্যই উল্লেখযোগ্য ভ্যান ডার ওয়ালস বল বিদ্যমান।
লোকেরা কেন দাবি করে যে পিটিএফই-তে ভ্যান ডার ওয়ালস বল দুর্বল?
অণুর মধ্যে ইলেকট্রনগুলোর চলাচলের ফলে যে অস্থায়ী পরিবর্তনশীল ডাইপোল তৈরি হয়, তার কারণেই ভ্যান ডার ওয়ালস ডিসপারশন ফোর্স সৃষ্টি হয়। যেহেতু PTFE অণুটি বড়, তাই একটি বড় ডিসপারশন ফোর্স আশা করা যায়, কারণ এখানে প্রচুর ইলেকট্রন চলাচল করতে পারে।
সাধারণ বিষয়টি হলো, অণু যত বড় হয়, তার বিচ্ছুরণ ক্ষমতাও তত বেশি হয়।
তবে, PTFE-এর একটি সমস্যা আছে। ফ্লোরিন অত্যন্ত তড়িৎ ঋণাত্মক। এটি কার্বন-ফ্লোরিন বন্ধনের ইলেকট্রনগুলোকে এমনভাবে শক্ত করে বেঁধে রাখে যে, ইলেকট্রনগুলো স্বাভাবিকভাবে চলাচল করতে পারে না। আমরা কার্বন-ফ্লোরিন বন্ধনকে শক্তিশালী পোলারাইজেশনবিহীন বলে বর্ণনা করি।
ভ্যান ডার ওয়ালস বলের মধ্যে ডাইপোল-ডাইপোল মিথস্ক্রিয়াও অন্তর্ভুক্ত। কিন্তু পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন (PTFE)-এর ক্ষেত্রে, প্রতিটি অণু সামান্য ঋণাত্মক চার্জযুক্ত ফ্লুরিন পরমাণুর একটি স্তর দ্বারা পরিবেষ্টিত থাকে। এক্ষেত্রে, অণুগুলোর মধ্যে একমাত্র সম্ভাব্য মিথস্ক্রিয়া হলো পারস্পরিক বিকর্ষণ!
সুতরাং, ডিসপারশন বল আপনার ধারণার চেয়েও দুর্বল, এবং ডাইপোল-ডাইপোল মিথস্ক্রিয়া বিকর্ষণ সৃষ্টি করবে। এতে অবাক হওয়ার কিছু নেই যে লোকেরা বলে PTFE-তে ভ্যান ডার ওয়ালস বল খুব দুর্বল। আপনি আসলে বিকর্ষণ বলটি পাবেন না, কারণ ডিসপারশন বলের প্রভাব ডাইপোল-ডাইপোল মিথস্ক্রিয়ার চেয়ে বেশি, কিন্তু এর সামগ্রিক ফল হলো ভ্যান ডার ওয়ালস বল দুর্বল হয়ে পড়ার প্রবণতা দেখাবে।
কিন্তু PTFE-এর গলনাঙ্ক অনেক বেশি, তাই এর অণুগুলোকে একত্রে ধরে রাখার শক্তি অবশ্যই খুব শক্তিশালী হতে হবে।
PTFE-এর গলনাঙ্ক উচ্চ হতে পারে কীভাবে?
PTFE অত্যন্ত স্ফটিকাকার; এই অর্থে এর ক্ষেত্রফল অনেক বড় এবং অণুগুলো একটি অত্যন্ত সুশৃঙ্খল বিন্যাসে থাকে। মনে রাখবেন, PTFE-এর অণুগুলোকে লম্বাটে দণ্ড হিসেবে ভাবা যেতে পারে। এই মেরুগুলো একে অপরের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে গুচ্ছবদ্ধ থাকবে।
এর মানে হলো, যদিও ptfe অণু খুব বড় অস্থায়ী ডাইপোল তৈরি করতে পারে না, তবুও এই ডাইপোলগুলোকে খুব দক্ষতার সাথে ব্যবহার করা যেতে পারে।
তাহলে PTFE-তে ভ্যান ডার ওয়ালস বল দুর্বল না শক্তিশালী?
আমার মনে হয় আপনারা দুজনেই ঠিক হতে পারেন! যদি পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন (PTFE) চেইনগুলোকে এমনভাবে সাজানো হয় যাতে চেইনগুলোর মধ্যে খুব বেশি ঘনিষ্ঠ সংস্পর্শ না থাকে, তাহলে তাদের মধ্যকার বল খুব দুর্বল হবে এবং গলনাঙ্ক খুব কম হবে।
কিন্তু বাস্তব জগতে অণুগুলো একে অপরের সাথে ঘনিষ্ঠ সংস্পর্শে থাকে। ভ্যান ডার ওয়ালস বল হয়তো ততটা শক্তিশালী হয় না যতটা হওয়া উচিত, কিন্তু PTFE-এর গঠনের কারণে এর উপরই সবচেয়ে বেশি প্রভাব পড়ে, যা সামগ্রিকভাবে শক্তিশালী আন্তঃআণবিক বন্ধন এবং উচ্চ গলনাঙ্ক তৈরি করে।
এটি অন্যান্য বলের বিপরীত, যেমন ডাইপোল-ডাইপোল মিথস্ক্রিয়া বল, যা মাত্র ২৩ গুণ হ্রাস পায়, অথবা দ্বিগুণ দূরত্ব ৮ গুণ হ্রাস পায়।
সুতরাং, PTFE-তে দণ্ডাকৃতির অণুগুলোর নিবিড় সন্নিবেশ বিচ্ছুরণের কার্যকারিতাকে সর্বাধিক করে তোলে।
নন-স্টিক বৈশিষ্ট্যগুলি
এই কারণেই PTFE-এর পৃষ্ঠে জল ও তেল লেগে থাকে না এবং PTFE-এর প্রলেপযুক্ত কড়াইতে ডিম ভাজলে তা কড়াইতে লেগে যায় না।
আপনাকে বিবেচনা করতে হবে কোন শক্তিগুলো পৃষ্ঠতলে অন্যান্য অণুগুলোকে আটকে রাখতে পারে।পিটিএফইএর মধ্যে কোনো ধরনের রাসায়নিক বন্ধন, ভ্যান ডার ওয়ালস বল বা হাইড্রোজেন বন্ধন অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে।
রাসায়নিক বন্ধন
কার্বন-ফ্লুরিন বন্ধন অত্যন্ত শক্তিশালী, এবং অন্য কোনো অণুর পক্ষে কার্বন শৃঙ্খলে পৌঁছে কোনো প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া ঘটানো অসম্ভব। এখানে কোনো রাসায়নিক বন্ধন তৈরি হওয়া অসম্ভব।
ভ্যান ডার ওয়ালস বল
আমরা দেখেছি যে PTFE-তে ভ্যান ডার ওয়ালস বল খুব শক্তিশালী নয়, এবং এটি কেবল PTFE-এর গলনাঙ্ককে উচ্চ করে, কারণ এর অণুগুলো এতটাই কাছাকাছি থাকে যে তাদের মধ্যে খুব কার্যকর সংযোগ তৈরি হয়।
কিন্তু PTFE-এর পৃষ্ঠের কাছাকাছি থাকা অন্যান্য অণুগুলোর ক্ষেত্রে বিষয়টি ভিন্ন। তুলনামূলকভাবে ছোট অণুগুলোর (যেমন জলের অণু বা তেলের অণু) পৃষ্ঠের সাথে কেবল অল্প পরিমাণ সংস্পর্শ হয় এবং সামান্য পরিমাণ ভ্যান ডার ওয়ালস আকর্ষণ উৎপন্ন হয়।
একটি বৃহৎ অণু (যেমন প্রোটিন) দণ্ডাকৃতির হয় না, তাই PTFE-এর নিম্ন পোলারাইজেশন প্রবণতাকে অতিক্রম করার জন্য এর এবং পৃষ্ঠের মধ্যে যথেষ্ট কার্যকর সংযোগ ঘটে না।
উভয় ক্ষেত্রেই, PTFE-এর পৃষ্ঠ এবং চারপাশের বস্তুগুলোর মধ্যেকার ভ্যান ডার ওয়ালস বল নগণ্য ও অকার্যকর।
হাইড্রোজেন বন্ধন
পৃষ্ঠের উপর থাকা PTFE অণুগুলো ফ্লোরিন পরমাণু দ্বারা সম্পূর্ণরূপে আবৃত থাকে। এই ফ্লোরিন পরমাণুগুলো অত্যন্ত তড়িৎ ঋণাত্মক, তাই এদের প্রত্যেকেই একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ ঋণাত্মক চার্জ বহন করে। এছাড়াও প্রতিটি ফ্লোরিনের ৩ জোড়া বহির্মুখী নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন থাকে।
হাইড্রোজেন বন্ধন গঠনের জন্য এই শর্তগুলো প্রয়োজন, যেমন ফ্লোরিনের নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড় এবং পানির হাইড্রোজেন পরমাণুর মধ্যে সংযোগ। কিন্তু স্পষ্টতই এমনটা ঘটবে না, অন্যথায় PTFE অণু এবং পানির অণুর মধ্যে তীব্র আকর্ষণ তৈরি হবে এবং পানি PTFE-এর সাথে লেগে যাবে।
সারসংক্ষেপ
অন্যান্য অণুগুলোর পক্ষে PTFE-এর পৃষ্ঠে সফলভাবে সংযুক্ত হওয়ার কোনো কার্যকর উপায় নেই, তাই এর পৃষ্ঠটি অ-আঠালো।
কম ঘর্ষণ
PTFE-এর ঘর্ষণ সহগ খুব কম। এর মানে হলো, কোনো পৃষ্ঠে PTFE-এর প্রলেপ থাকলে, অন্যান্য জিনিস তার উপর দিয়ে সহজেই পিছলে যাবে।
নিচে যা ঘটছে তার একটি সংক্ষিপ্ত বিবরণ দেওয়া হলো। এটি ১৯৯২ সালের 'Friction and Wear of Polytetrafluoroethylene' শীর্ষক একটি গবেষণাপত্র থেকে নেওয়া হয়েছে।
পিছলে যাওয়ার শুরুতে, PTFE পৃষ্ঠটি ভেঙে যায় এবং ভরটি যেখানে পিছলে যাচ্ছে সেখানে স্থানান্তরিত হয়। এর মানে হলো PTFE পৃষ্ঠটি ক্ষয়প্রাপ্ত হবে।
স্লাইডিং চলতে থাকার সাথে সাথে ব্লকগুলো খুলে পাতলা আবরণে পরিণত হলো।
একই সময়ে, PTFE-এর পৃষ্ঠতলকে টেনে বের করে একটি সুসংগঠিত স্তর তৈরি করা হয়।
সংস্পর্শে থাকা উভয় পৃষ্ঠেই এখন সুসংগঠিত PTFE অণু রয়েছে, যেগুলো একে অপরের উপর দিয়ে পিছলে যেতে পারে।
উপরে পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিনের পরিচিতি দেওয়া হলো। পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন দিয়ে বিভিন্ন ধরনের পণ্য তৈরি করা যায়, এবং আমরা পিটিএফই টিউব তৈরিতে বিশেষায়িত।পিটিএফই হোস প্রস্তুতকারকআমাদের সাথে যোগাযোগ করতে স্বাগতম।
পিটিএফই হোস সম্পর্কিত অনুসন্ধানসমূহ:
পোস্ট করার সময়: মে-০৫-২০২১