Qoryaha dabiiciga ah iyo biraha ayaa ahaa agab dhisme oo muhiim u ah aadanaha kumanaan sano. Polymers-ka aan ugu yeerno balaastikada waa ikhtiraac cusub oo qarxay qarnigii 20-aad.
Labada biraha iyo balaastikadaba waxay leeyihiin sifooyin ku habboon isticmaalka warshadaha iyo ganacsiga. Biraha waa kuwo xooggan, adag, guud ahaanna u adkeysta hawada, biyaha, kulaylka, iyo walbahaarka joogtada ah. Si kastaba ha ahaatee, waxay sidoo kale u baahan yihiin ilo badan (taas oo macnaheedu yahay qaali) si loo soo saaro loona hagaajiyo alaabadooda. Balaastiggu wuxuu bixiyaa qaar ka mid ah shaqooyinka birta halka uu u baahan yahay miisaan yar waana mid aad u jaban in la soo saaro. Sifooyinkooda waxaa loo habeyn karaa ku dhawaad isticmaalka kasta. Si kastaba ha ahaatee, balaastikada ganacsiga ee raqiiska ah waxay sameeyaan agab qaab dhismeed oo xun: qalabka balaastikada ah ma aha wax wanaagsan, mana jirto cid doonaysa inay ku noolaato guri balaastig ah. Intaa waxaa dheer, badanaa waxaa laga nadiifiyaa shidaalka fosil.
Qaar ka mid ah codsiyada, alwaaxa dabiiciga ah ayaa la tartami kara biraha iyo balaastikada. Guryaha qoyska badankood waxaa lagu dhisay qaab alwaax ah. Dhibaatadu waxay tahay in alwaaxa dabiiciga ah uu aad u jilicsan yahay oo si fudud biyuhu u waxyeeleeyaan si uusan u beddeli karin balaastikada iyo birta inta badan. Warqad dhawaan lagu daabacay joornaalka Matter ayaa sahaminaysa abuurista walxo alwaax adag oo ka gudbaya xaddidaadahaas. Cilmi-baaristan waxay ku dhammaatay abuurista mindiyaha alwaaxa iyo musmaarrada. Sidee bay u fiican tahay mindiyaha alwaaxa ah, mase isticmaali doontaa wakhti dhow?
Qaab-dhismeedka fiilooyinka ee alwaaxdu wuxuu ka kooban yahay qiyaastii 50% cellulose, oo ah polymer dabiici ah oo leh sifooyin xoog leh oo aragti ahaan wanaagsan. Badhka soo haray ee qaab-dhismeedka alwaaxdu wuxuu inta badan yahay lignin iyo hemicellulose. In kasta oo cellulose ay samayso fiilooyin dhaadheer oo adag oo siiya alwaax laf-dhabarta xooggeeda dabiiciga ah, hemicellulose ma laha qaab-dhismeed isku xiran sidaas darteedna waxba kuma kordhinayo xoogga alwaaxda. Lignin wuxuu buuxiyaa meelaha bannaan ee u dhexeeya fiilooyinka cellulose wuxuuna qabtaa hawlo waxtar u leh alwaaxa nool. Laakiin ujeeddada aadanaha ee ah inuu isku dhejiyo alwaaxda oo uu si adag isugu xiro fiilooyinka cellulose, lignin wuxuu noqday caqabad.
Daraasaddan, alwaax dabiici ah ayaa laga sameeyay alwaax adag (HW) afar tallaabo. Marka hore, alwaaxda waxaa lagu kariyaa sodium hydroxide iyo sodium sulfate si looga saaro qaar ka mid ah hemicellulose iyo lignin. Ka dib daaweynta kiimikadan, alwaaxdu waxay noqotaa mid cufan iyadoo lagu riixayo cadaadis dhowr saacadood heerkulka qolka. Tani waxay yareysaa farqiga dabiiciga ah ama daloolada alwaaxda waxayna xoojisaa isku xirnaanta kiimikada ee u dhaxaysa fiilooyinka cellulose ee ku xiga. Marka xigta, alwaaxda waxaa lagu cadaadiyaa 105° C (221° F) dhowr saacadood oo dheeraad ah si loo dhammaystiro cufnaanta, ka dibna la qalajiyo. Ugu dambeyntii, alwaaxda waxaa lagu dhex geliyaa saliid macdan ah 48 saacadood si badeecada la dhammeeyay looga dhigo mid aan biyuhu karin.
Hal sifo oo farsamo oo ka mid ah walxaha qaab-dhismeedka waa adkaanta gelitaanka, taas oo ah cabbiraadda awooddeeda ay u leedahay inay iska caabiso isbeddelka marka xoog lagu cadaadiyo. Dheemanku wuu ka adag yahay birta, wuu ka adag yahay dahabka, wuu ka adag yahay alwaaxa, waana ka adag yahay xumbo xidhmo. Tijaabooyinka injineernimada badan ee loo isticmaalo in lagu go'aamiyo adkaanta, sida adkaanta Mohs ee loo isticmaalo cilmiga gemology, tijaabada Brinell waa mid ka mid ah. Fikraddeedu waa mid fudud: bir bir ah oo adag ayaa lagu riixaa dusha sare ee tijaabada iyadoo la adeegsanayo xoog gaar ah. Cabbir dhexroorka wareegga wareegga ee uu sameeyay kubbaddu. Qiimaha adkaanta Brinell waxaa lagu xisaabiyaa qaacido xisaabeed; si qiyaas ah, godka weyn ee kubbaddu ku dhacdo, ayaa jilicsan agabka. Imtixaankan, HW wuxuu 23 jeer ka adag yahay alwaaxda dabiiciga ah.
Inta badan alwaaxa dabiiciga ah ee aan la daaweyn waxay nuugi doonaan biyaha. Tani waxay ballaarin kartaa qoryaha ugu dambayntiina waxay burburin kartaa sifooyinkeeda qaab-dhismeedka. Qorayaashu waxay isticmaaleen qoyn macdan ah oo laba maalmood ah si ay u kordhiyaan iska caabbinta biyaha ee HW, taasoo ka dhigaysa mid hydrophobic ah ("ka baqaya biyaha"). Tijaabada hydrophobicity waxay ku lug leedahay dhigista dhibic biyo ah dusha sare. Inta badan dusha sare ee hydrophobic ah, dhibcaha biyuhu way sii wareegsan yihiin. Dhinaca kale, dusha sare ee hydrophilic ("biyo jecel"), ayaa si siman u fidiya dhibcaha (ka dibna si fudud u nuugta biyaha). Sidaa darteed, qoynta macdanta ma aha oo kaliya inay si weyn u kordhiso hydrophobicity ee HW, laakiin sidoo kale waxay ka hortagtaa in alwaaxdu ay nuugto qoyaanka.
Tijaabooyinka injineernimada qaarkood, mindiyooyinka HW waxay si ka wanaagsan uga shaqeeyeen mindiyaha birta ah. Qorayaashu waxay sheeganayaan in mindiyaha HW uu saddex jeer ka fiiqan yahay mindiyaha ganacsiga laga heli karo. Si kastaba ha ahaatee, waxaa jira digniin ku saabsan natiijadan xiisaha leh. Cilmi-baarayaashu waxay isbarbar dhigayaan mindiyaha miiska, ama waxa aan ugu yeeri karno mindiyaha subagga. Kuwaas looguma talagelin inay si gaar ah u fiiqan yihiin. Qorayaashu waxay muujinayaan muuqaal mindiyaha ay ku jarayaan hilib lo'aad, laakiin qof weyn oo xoog leh ayaa laga yaabaa inuu hilib lo'aad oo kale ku gooyo dhinaca caajiska ah ee fargeeto bir ah, mindiyaha hilib lo'aadna si fiican ayuu u shaqayn doonaa.
Ka warran ciddiyaha? Hal ciddi oo HW ah ayaa si fudud loogu dhufan karaa saddex loox, inkastoo aysan ahayn mid faahfaahsan sida ay u fududahay marka la barbar dhigo ciddiyaha birta ah. Biinanka alwaaxa ah ayaa markaa isku hayn kara looxyada, iyagoo iska caabinaya xoogga kala goyn lahaa, iyadoo la mid ah adkeysiga birta. Si kastaba ha ahaatee, tijaabooyinkooda, looxyada labada kiisba way fashilmeen ka hor inta aysan midna ciddiyuhu fashilmin, sidaas darteed ciddiyaha xooggan lama soo bandhigin.
Ma cidiyaha HW siyaabo kale ayay uga fiican yihiin? Biinanka alwaaxa ah way ka fudud yihiin, laakiin culeyska qaab-dhismeedka ugu horreyn kuma xirna cufka biinanka ee isku haya. Biinanka alwaaxa ah ma miridhku doono. Si kastaba ha ahaatee, uma adkaysan doono biyaha ama burburka noolaha.
Shaki kuma jiro in qoraagu uu sameeyay hab lagu sameeyo alwaax ka xoog badan alwaax dabiici ah. Si kastaba ha ahaatee, isticmaalka qalabka shaqo gaar ah wuxuu u baahan yahay daraasad dheeraad ah. Ma noqon kartaa mid raqiis ah oo aan kheyraad lahayn sida balaastikada? Ma la tartami kartaa walxo bir ah oo xoog badan, soo jiidasho leh, oo aan dhammaad lahayn oo dib loo isticmaali karo? Cilmi-baaristoodu waxay soo bandhigaysaa su'aalo xiiso leh. Injineernimada socota (iyo ugu dambeyntii suuqa) ayaa ka jawaabi doonta.
Waqtiga boostada: Abriil-13-2022
