इंजीनियरिंग सामग्रियों के रासायनिक गुण
इंजीनियर होने पर इंजीनियरिंग सामग्री के रासायनिक गुणों का ज्ञान होना महत्वपूर्ण है। क्योंकि अधिकांश इंजीनियरिंग सामग्री अन्य सामग्रियों से संपर्क में आती हैं और एक-दूसरे के साथ रासायनिक रिक्ति करती हैं। इस रासायनिक रिक्ति के कारण वे रासायनिक विकार से ग्रस्त हो सकती हैं। इंजीनियरिंग सामग्री के कुछ रासायनिक गुण निम्नलिखित हैं –
रासायनिक संरचना
परमाणु बंध
क्षार विरोधी शक्ति
अम्लीयता या क्षारीयता
रासायनिक संरचना
इंजीनियरिंग सामग्री की रासायनिक संरचना उन तत्वों को दर्शाती है जो एक साथ मिलकर उस सामग्री का निर्माण करते हैं। सामग्री की रासायनिक संरचना इंजीनियरिंग सामग्री के गुणों पर बहुत प्रभाव डालती है। ताकत, कठोरता, डक्टिलिटी, ब्रिटलनेस, क्षार विरोधी शक्ति, वेल्डेबिलिटी आदि सामग्री की रासायनिक संरचना पर निर्भर करते हैं।
इसलिए, हमें इंजीनियरिंग सामग्री की रासायनिक संरचना का ज्ञान भी होना चाहिए। उदाहरण के लिए कुछ सामग्रियों की रासायनिक संरचना नीचे सूचीबद्ध हैं-
| क्रम संख्या | सामग्री | रासायनिक संरचना |
| 1. | स्टील | Fe, Cr, Ni |
| 2. | ब्रास | Cu = 90%, Ni = 10% |
| 3. | ब्रोंज | 90% Cu, 10% Ni |
| 4. | इनवार | Fe = 64%, Ni = 36% |
| 5. | गन मेटल | Cu = 88%, Tin = 10%, Zn = 2% |
| 6. | जर्मन सिल्वर या निकेल सिल्वर या एलेक्ट्रम | Cu = 50%, Zn = 30%, Ni = 20% |
| 7. | निक्रोम | Ni = 60%, Cr = 15%, Fe = 25% |
| 8. | फॉस्फोर ब्रोंज | Cu = 89 – 95.50% , Tin = 3.50 -10%, P = 1% |
| 9. | मंगनिन | Cu = 84%, Mn = 12%, Ni = 4% |
| 10. | कॉन्स्टैंटन | Cu = 60%, Ni = 40% |
परमाणु बंध
परमाणु बंध यह दर्शाता है कि परमाणु एक-दूसरे से कैसे जुड़े हुए हैं ताकि सामग्री बन सके। कई गुण, जैसे पिघलने का बिंदु, उबालने का बिंदु, ऊष्मीय चालकता और विद्युत चालकता सामग्री के परमाणु बंध पर निर्भर करते हैं। इसलिए, सामग्री के गुणों को समझने के लिए, सामग्री के परमाणु बंध का अध्ययन करना बहुत महत्वपूर्ण है। सामग्रियों में परमाणु बंध निम्नलिखित प्रकार के होते हैं,
आयनिक बंध – परमाणुओं के बीच वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के आदान-प्रदान से बनता है।
कोवेलेंट बंध – परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों के साझा करने से बनता है।
धातु बंध – धातुओं में पाया जाता है।
क्षार विरोधी शक्ति
क्षार एक धीरे-धीरे रासायनिक या विद्युत-रासायनिक हमला है जो धातु को इसके आसपास के माध्यम द्वारा घटित होता है। क्षार के कारण, धातु ऑक्साइड, नमक या किसी अन्य यौगिक में परिवर्तित होने लगती है। धातु के क्षार पर बहुत से कारकों जैसे हवा, औद्योगिक वातावरण, अम्ल, क्षार, नमक घोल और मिट्टी आदि का प्रभाव पड़ता है। क्षार सामग्री पर बहुत अनिष्टकारी प्रभाव डालता है। क्षार के कारण, सामग्री की ताकत और जीवन घट जाता है।
सामग्री की क्षार विरोधी शक्ति सामग्री की वायुमंडलीय स्थिति में ऑक्सीकरण का विरोध करने की क्षमता है। आमतौर पर, लोहा, तांबा, एल्युमिनियम जैसे शुद्ध धातु वायुमंडल में धीरे-धीरे क्षारित होते हैं। इन शुद्ध धातुओं के क्षार को रोकने के लिए, हम इन धातुओं को स्टेनलेस स्टील, ब्रास, ब्रोंज, जर्मन सिल्वर, गनमेटल जैसे मिश्र धातुओं के रूप में उपयोग करते हैं।
अम्लीयता या क्षारीयता
अम्लीयता या क्षारीयता इंजीनियरिंग सामग्री का एक महत्वपूर्ण रासायनिक गुण है। एक सामग्री अम्लीय या क्षारीय हो, यह उस सामग्री के pH मान पर निर्भर करता है। सामग्री का pH मान 0 से 14 तक वारिएशन में होता है। pH मान 7 को तटस्थ माना जाता है। सामान्य पानी का pH मान 7 होता है। जिन सामग्रियों का pH मान 7 से कम होता है, उन्हें अम्लीय कहा जाता है और जिनका pH मान 7 से अधिक होता है, उन्हें क्षारीय कहा जाता है। सामग्री की अम्लीयता या क्षारीयता यह दर्शाती है कि वे अन्य सामग्रियों के साथ कैसे रिक्ति करती हैं।
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