పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథిలీన్ (polytetrafluoroethylene) బహుశా అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే ఫ్లోరోపాలిమర్, ఎందుకంటే దీనికి అనేక లక్షణాలు ఉన్నాయి, ఇవి దీనిని విస్తృత శ్రేణి అనువర్తనాలకు ఆదర్శవంతమైన పదార్థంగా చేస్తాయి. ఇది ఇతర సారూప్య పైపుల కంటే ఎక్కువ సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది మరియు దాదాపు అన్ని పారిశ్రామిక రసాయనాలను తట్టుకోగలదు.
దీని ఉష్ణోగ్రత పరిధి సుమారుగా -330°F నుండి 500°F వరకు ఉంటుంది, ఇది ఫ్లోరోపాలిమర్లలోకెల్లా అత్యంత విస్తృతమైన ఉష్ణోగ్రత పరిధిని అందిస్తుంది. అదనంగా, ఇది అద్భుతమైన విద్యుత్ లక్షణాలను మరియు తక్కువ అయస్కాంత పారగమ్యతను కలిగి ఉంటుంది. రసాయన నిరోధకత మరియు స్వచ్ఛత అత్యవసరం అయిన ప్రయోగశాల ట్యూబింగ్ మరియు అనువర్తనాలలో PTFE ట్యూబింగ్ అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.PTFEదీనికి చాలా తక్కువ ఘర్షణ గుణకం ఉంటుంది మరియు ఇది తెలిసిన అత్యంత "జారే" పదార్థాలలో ఒకటి.
లక్షణాలు:
100% స్వచ్ఛమైన PTFE రెసిన్
FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE లతో పోలిస్తే, చాలా ఫ్లెక్సిబుల్ ఫ్లోరోపాలిమర్ పైపులు
రసాయనికంగా జడమైనది, దాదాపు అన్ని పారిశ్రామిక రసాయనాలు మరియు ద్రావకాలకు నిరోధకమైనది
విస్తృత ఉష్ణోగ్రత పరిధి
తక్కువ చొచ్చుకుపోవడం
నునుపైన నాన్-స్టిక్ ఉపరితల ముగింపు
అత్యల్ప ఘర్షణ గుణకం
అద్భుతమైన విద్యుత్ పనితీరు
మండనిది
విషరహితమైనది
అప్లికేషన్లు:
ప్రయోగశాల
రసాయన ప్రక్రియ
విశ్లేషణ మరియు ప్రక్రియ పరికరాలు
ఉద్గార పర్యవేక్షణ
తక్కువ ఉష్ణోగ్రత
అధిక ఉష్ణోగ్రత
విద్యుత్
ఓజోన్
PTFE అణువుల నిర్మాణం
అనేక టెట్రాఫ్లోరోఇథిలీన్ అణువుల పాలిమరైజేషన్ ద్వారా పాలిటెట్రాఫ్లోరోఇథిలీన్ (PTFE) తయారవుతుంది.
ఈ సాధారణ PTFE రేఖాచిత్రం అణువు యొక్క త్రిమితీయ నిర్మాణాన్ని చూపదు. సరళమైన పాలి(ఇథిలీన్) అణువులో, అణువు యొక్క కార్బన్ వెన్నెముక కేవలం హైడ్రోజన్ అణువుల ద్వారా మాత్రమే అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, మరియు ఈ గొలుసు చాలా సరళంగా ఉంటుంది—ఇది ఖచ్చితంగా ఒక సరళ అణువు కాదు.
అయితే, పాలిటెట్రాఫ్లోరోఇథిలీన్లో, CF2 గ్రూపులోని ఫ్లోరిన్ పరమాణువు ప్రక్కనే ఉన్న గ్రూపులోని ఫ్లోరిన్ పరమాణువుకు ఆటంకం కలిగించేంత పెద్దదిగా ఉంటుంది. ప్రతి ఫ్లోరిన్ పరమాణువుకు 3 జతల ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్లు బయటకు పొడుచుకుని ఉంటాయని మీరు గుర్తుంచుకోవాలి.
దీని ప్రభావం కార్బన్-కార్బన్ ఏక బంధం యొక్క భ్రమణాన్ని అణిచివేస్తుంది. ఫ్లోరిన్ పరమాణువులు తమ ప్రక్కన ఉన్న ఫ్లోరిన్ పరమాణువుల నుండి సాధ్యమైనంత దూరంగా ఉండేలా అమరి ఉంటాయి. భ్రమణంలో ప్రక్కన ఉన్న కార్బన్ పరమాణువులపై ఉన్న ఫ్లోరిన్ పరమాణువుల మధ్య ఏకాకి జంట అభిఘాతాలు ఉంటాయి-ఇది భ్రమణాన్ని శక్తిపరంగా ప్రతికూలంగా చేస్తుంది.
వికర్షణ బలం అణువును కడ్డీ ఆకారంలో బంధిస్తుంది, మరియు ఫ్లోరిన్ పరమాణువులు కార్బన్ వెన్నెముక చుట్టూ సర్పిలాకారంలో అమర్చబడి ఉంటాయి. ఈ సీసం పట్టీలు ఒక పెట్టెలో పొడవాటి, సన్నని పెన్సిళ్లలాగా ఒకదానికొకటి నొక్కి ఉంచబడతాయి.
మీరు చూడబోతున్నట్లుగా, ఈ సన్నిహిత సంపర్క అమరిక అణువుల మధ్య బలాలపై ఒక ముఖ్యమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.
అంతర అణు శక్తులు మరియు PTFE యొక్క ద్రవీభవన స్థానం
పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథిలీన్ యొక్క ద్రవీభవన స్థానం 327°C గా పేర్కొనబడింది. ఈ పాలిమర్కు ఇది చాలా ఎక్కువ, కాబట్టి అణువుల మధ్య గణనీయమైన వాన్ డెర్ వాల్స్ బలాలు తప్పక ఉంటాయి.
PTFEలోని వాన్ డెర్ వాల్స్ దళాలు బలహీనమైనవని ప్రజలు ఎందుకు వాదిస్తున్నారు?
అణువులోని ఎలక్ట్రాన్లు అటూ ఇటూ కదలడం వల్ల ఏర్పడే తాత్కాలికంగా హెచ్చుతగ్గులకు లోనయ్యే డైపోల్స్ కారణంగా వాన్ డెర్ వాల్స్ విక్షేపణ బలం ఏర్పడుతుంది. PTFE అణువు పెద్దది కాబట్టి, కదలగల ఎలక్ట్రాన్లు చాలా ఎక్కువగా ఉండటం వలన అధిక విక్షేపణ బలం ఉంటుందని మనం ఊహించవచ్చు.
సాధారణంగా, అణువు ఎంత పెద్దదిగా ఉంటే, విక్షేపణ శక్తి అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది.
అయితే, PTFE కి ఒక సమస్య ఉంది. ఫ్లోరిన్ చాలా అధిక రుణవిద్యుత్ గుణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది కార్బన్-ఫ్లోరిన్ బంధంలోని ఎలక్ట్రాన్లను చాలా గట్టిగా బంధిస్తుంది, ఎంత గట్టిగా అంటే ఎలక్ట్రాన్లు మనం అనుకున్నట్లుగా కదలలేవు. ఈ కార్బన్-ఫ్లోరిన్ బంధానికి బలమైన ధ్రువణత లేదని మనం వర్ణిస్తాము.
వాన్ డెర్ వాల్స్ బలాలలో డైపోల్-డైపోల్ పరస్పర చర్యలు కూడా ఉంటాయి. కానీ పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథిలీన్ (PTFE)లో, ప్రతి అణువు కొద్దిగా రుణాత్మక ఆవేశం గల ఫ్లోరిన్ పరమాణువుల పొరతో చుట్టబడి ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, అణువుల మధ్య సాధ్యమయ్యే ఏకైక పరస్పర చర్య వికర్షణ మాత్రమే!
కాబట్టి, విక్షేపణ బలం మీరు అనుకున్నదానికంటే బలహీనంగా ఉంటుంది మరియు డైపోల్-డైపోల్ పరస్పర చర్య వికర్షణకు కారణమవుతుంది. అందుకే PTFEలో వాన్ డెర్ వాల్స్ బలం చాలా బలహీనంగా ఉంటుందని అంటారు. మీకు నిజానికి వికర్షణ బలం కలగదు, ఎందుకంటే డైపోల్-డైపోల్ పరస్పర చర్య ప్రభావం కంటే విక్షేపణ బలం ప్రభావమే ఎక్కువగా ఉంటుంది, కానీ దాని నికర ప్రభావం ఏమిటంటే వాన్ డెర్ వాల్స్ బలం బలహీనపడటానికి మొగ్గు చూపుతుంది.
కానీ PTFEకి ద్రవీభవన స్థానం చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి అణువులను కలిపి ఉంచే బలం చాలా బలంగా ఉండాలి.
PTFEకి అధిక ద్రవీభవన స్థానం ఎలా ఉంటుంది?
PTFE చాలా స్ఫటికాకారంగా ఉంటుంది, ఈ కారణంగా ఇందులో ఒక పెద్ద ప్రాంతం ఉంటుంది మరియు అణువులు చాలా క్రమబద్ధమైన అమరికలో ఉంటాయి. గుర్తుంచుకోండి, PTFE అణువులను పొడవైన కడ్డీలుగా భావించవచ్చు. ఈ ధ్రువాలు ఒకదానికొకటి దగ్గరగా సమూహంగా ఉంటాయి.
దీని అర్థం ఏమిటంటే, PTFE అణువు నిజంగా పెద్ద తాత్కాలిక డైపోల్లను ఉత్పత్తి చేయలేకపోయినప్పటికీ, ఆ డైపోల్లను చాలా సమర్థవంతంగా ఉపయోగించుకోవచ్చు.
అయితే PTFE లోని వాన్ డెర్ వాల్స్ బలాలు బలహీనంగా ఉంటాయా లేదా బలంగా ఉంటాయా?
మీరిద్దరూ చెప్పింది సరైనదే అని నేను అనుకుంటున్నాను! పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథిలీన్ (PTFE) గొలుసులను, వాటి మధ్య మరీ దగ్గరి స్పర్శ లేకుండా అమర్చినట్లయితే, వాటి మధ్య బలం చాలా బలహీనంగా ఉంటుంది మరియు ద్రవీభవన స్థానం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.
కానీ వాస్తవ ప్రపంచంలో, అణువులు ఒకదానికొకటి దగ్గరగా ఉంటాయి. వాన్ డెర్ వాల్స్ బలాలు ఉండాల్సినంత శక్తివంతమైనవి కాకపోవచ్చు, కానీ PTFE యొక్క నిర్మాణం వల్ల అవి అత్యధిక ప్రభావాన్ని అనుభవిస్తాయి, ఫలితంగా మొత్తం మీద బలమైన అంతర అణు బంధాలు మరియు అధిక ద్రవీభవన స్థానాలు ఏర్పడతాయి.
ఇది డైపోల్-డైపోల్ పరస్పర చర్య బలం వంటి ఇతర బలాలకు విరుద్ధంగా ఉంది, ఇది కేవలం 23 రెట్లు మాత్రమే తగ్గుతుంది, లేదా రెట్టింపు దూరం 8 రెట్లు తగ్గుతుంది.
అందువల్ల, PTFEలో కడ్డీ ఆకారపు అణువులు దగ్గరగా అమరి ఉండటం విక్షేపణ సామర్థ్యాన్ని గరిష్ఠం చేస్తుంది.
నాన్-స్టిక్ లక్షణాలు
ఈ కారణంగానే PTFE ఉపరితలానికి నీరు, నూనె అంటుకోవు, మరియు PTFE పూత ఉన్న బాణలిలో గుడ్లు అంటుకోకుండా వేయించవచ్చు.
ఉపరితలంపై ఇతర అణువులను ఏ శక్తులు స్థిరపరచగలవో మీరు పరిగణనలోకి తీసుకోవాలిPTFE. ఇందులో ఒకరకమైన రసాయన బంధం, వాన్ డెర్ వాల్స్ బలం లేదా హైడ్రోజన్ బంధం ఉండవచ్చు
రసాయన బంధం
కార్బన్-ఫ్లోరిన్ బంధం చాలా బలంగా ఉంటుంది, మరియు ఏ ఇతర అణువులు కార్బన్ గొలుసును చేరి ప్రతిక్షేపణ చర్య జరగడం అసాధ్యం. రసాయన బంధం ఏర్పడటం అసాధ్యం.
వాన్ డెర్ వాల్స్ దళాలు
PTFEలో వాన్ డెర్ వాల్స్ బలం అంత బలంగా ఉండదని మనం చూశాం, మరియు ఇది PTFEకి అధిక ద్రవీభవన స్థానాన్ని మాత్రమే ఇస్తుంది, ఎందుకంటే అణువులు చాలా దగ్గరగా ఉండటం వల్ల వాటి మధ్య చాలా ప్రభావవంతమైన సంపర్కం ఉంటుంది.
కానీ PTFE ఉపరితలానికి దగ్గరగా ఉండే ఇతర అణువుల విషయంలో ఇది భిన్నంగా ఉంటుంది. సాపేక్షంగా చిన్న అణువులు (నీటి అణువులు లేదా నూనె అణువుల వంటివి) ఉపరితలంతో చాలా తక్కువ సంపర్కాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు చాలా తక్కువ వాన్ డెర్ వాల్స్ ఆకర్షణ మాత్రమే ఉత్పత్తి అవుతుంది.
ఒక పెద్ద అణువు (ప్రోటీన్ వంటిది) కడ్డీ ఆకారంలో ఉండదు, కాబట్టి PTFE యొక్క తక్కువ ధ్రువణ ధోరణిని అధిగమించడానికి దానికి మరియు ఉపరితలానికి మధ్య తగినంత ప్రభావవంతమైన స్పర్శ ఉండదు.
ఏదేమైనప్పటికీ, PTFE ఉపరితలానికి మరియు చుట్టుపక్కల ఉన్న వస్తువులకు మధ్య ఉండే వాన్ డెర్ వాల్స్ బలం తక్కువగా మరియు ప్రభావం చూపనిదిగా ఉంటుంది.
హైడ్రోజన్ బంధాలు
ఉపరితలంపై ఉన్న PTFE అణువులు ఫ్లోరిన్ పరమాణువులచే పూర్తిగా చుట్టబడి ఉంటాయి. ఈ ఫ్లోరిన్ పరమాణువులు చాలా ఎలక్ట్రోనెగటివిటీని కలిగి ఉంటాయి, కాబట్టి అవన్నీ కొంత మేరకు రుణాత్మక ఆవేశాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ప్రతి ఫ్లోరిన్లో 3 జతల పొడుచుకువచ్చిన ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్లు కూడా ఉంటాయి.
ఫ్లోరిన్పై ఉన్న ఏకాకి ఎలక్ట్రాన్ జంట మరియు నీటిలోని హైడ్రోజన్ అణువు వంటి హైడ్రోజన్ బంధాలు ఏర్పడటానికి ఇవి అవసరమైన పరిస్థితులు. కానీ ఇది స్పష్టంగా జరగదు, అలా జరిగితే PTFE అణువులకు మరియు నీటి అణువులకు మధ్య బలమైన ఆకర్షణ ఏర్పడి, నీరు PTFEకి అంటుకుంటుంది.
సారాంశం
PTFE ఉపరితలానికి ఇతర అణువులు విజయవంతంగా అతుక్కోవడానికి సమర్థవంతమైన మార్గం లేదు, అందువల్ల దీనికి నాన్-స్టిక్ ఉపరితలం ఉంటుంది.
తక్కువ ఘర్షణ
PTFE యొక్క ఘర్షణ గుణకం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. దీని అర్థం, PTFE పూత పూసిన ఉపరితలం ఏదైనా ఉంటే, దానిపై ఇతర వస్తువులు సులభంగా జారిపోతాయి.
ఏమి జరుగుతుందో దాని యొక్క సంక్షిప్త సారాంశం క్రింద ఇవ్వబడింది. ఇది "పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథిలీన్ యొక్క ఘర్షణ మరియు అరుగుదల" అనే శీర్షికతో ఉన్న 1992 నాటి పత్రం నుండి తీసుకోబడింది.
జారడం ప్రారంభంలో, PTFE ఉపరితలం విరిగిపోతుంది మరియు ద్రవ్యరాశి అది జారుతున్న చోటికి బదిలీ అవుతుంది. దీని అర్థం PTFE ఉపరితలం అరిగిపోతుంది.
జారడం కొనసాగిన కొద్దీ, ఆ దిమ్మెలు పలుచని పొరలుగా విచ్చుకున్నాయి.
అదే సమయంలో, PTFE ఉపరితలం బయటకు లాగబడి ఒక క్రమబద్ధమైన పొరగా ఏర్పడుతుంది.
ఇప్పుడు స్పర్శలో ఉన్న రెండు ఉపరితలాలు ఒకదానిపై ఒకటి జారగల చక్కగా వ్యవస్థీకరించబడిన PTFE అణువులను కలిగి ఉన్నాయి.
పైన పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథిలీన్ యొక్క పరిచయం ఇవ్వబడింది, పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథిలీన్ను వివిధ రకాల ఉత్పత్తులుగా తయారు చేయవచ్చు, మేము PTFE ట్యూబ్లను తయారు చేయడంలో ప్రత్యేకత కలిగి ఉన్నాము.PTFE హోస్ తయారీదారులుమాతో సంప్రదించడానికి స్వాగతం
PTFE హోస్కు సంబంధించిన శోధనలు:
పోస్ట్ చేసిన సమయం: మే-05-2021