की प्रतिक्रिया दर क्योंसिलिकॉनऔर सोडियम हाइड्रॉक्साइड सिलिकॉन डाइऑक्साइड से आगे निकल सकता है, इसका विश्लेषण निम्नलिखित पहलुओं से किया जा सकता है:
रासायनिक बंधन ऊर्जा में अंतर
▪ सिलिकॉन और सोडियम हाइड्रॉक्साइड की प्रतिक्रिया: जब सिलिकॉन सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो सिलिकॉन परमाणुओं के बीच Si-Si बंधन ऊर्जा केवल 176kJ/mol होती है। प्रतिक्रिया के दौरान सी-सी बंधन टूट जाता है, जिसे तोड़ना अपेक्षाकृत आसान होता है। गतिज दृष्टिकोण से, प्रतिक्रिया आगे बढ़ना आसान है।
▪ सिलिकॉन डाइऑक्साइड और सोडियम हाइड्रॉक्साइड की प्रतिक्रिया: सिलिकॉन डाइऑक्साइड में सिलिकॉन परमाणुओं और ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच Si-O बंधन ऊर्जा 460kJ/mol है, जो अपेक्षाकृत अधिक है। प्रतिक्रिया के दौरान Si-O बंधन को तोड़ने के लिए उच्च ऊर्जा की आवश्यकता होती है, इसलिए प्रतिक्रिया होना अपेक्षाकृत कठिन होता है और प्रतिक्रिया दर धीमी होती है।
विभिन्न प्रतिक्रिया तंत्र
▪ सिलिकॉन सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है: सिलिकॉन पहले सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके पानी के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन और सिलिकिक एसिड उत्पन्न करता है, फिर सिलिकिक एसिड सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके सोडियम सिलिकेट और पानी उत्पन्न करता है। इस प्रतिक्रिया के दौरान, सिलिकॉन और पानी के बीच प्रतिक्रिया से गर्मी निकलती है, जो आणविक गति को बढ़ावा दे सकती है, जिससे प्रतिक्रिया के लिए बेहतर गतिज वातावरण बनता है और प्रतिक्रिया दर तेज हो जाती है।
▪ सिलिकॉन डाइऑक्साइड सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है: सिलिकॉन डाइऑक्साइड पहले पानी के साथ प्रतिक्रिया करके सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है जिससे सिलिकिक एसिड उत्पन्न होता है, फिर सिलिकिक एसिड सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके सोडियम सिलिकेट उत्पन्न करता है। सिलिकॉन डाइऑक्साइड और पानी के बीच प्रतिक्रिया बेहद धीमी है, और प्रतिक्रिया प्रक्रिया मूल रूप से गर्मी जारी नहीं करती है। गतिज दृष्टिकोण से, यह तीव्र प्रतिक्रिया के लिए अनुकूल नहीं है।
विभिन्न सामग्री संरचनाएँ
▪ सिलिकॉन संरचना:सिलिकॉनइसकी एक निश्चित क्रिस्टल संरचना होती है, और परमाणुओं के बीच कुछ अंतराल और अपेक्षाकृत कमजोर अंतःक्रियाएं होती हैं, जिससे सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान के लिए सिलिकॉन परमाणुओं के साथ संपर्क और प्रतिक्रिया करना आसान हो जाता है।
▪की संरचनासिलिकॉनडाइऑक्साइड:सिलिकॉनडाइऑक्साइड में एक स्थिर स्थानिक नेटवर्क संरचना होती है।सिलिकॉनएक कठोर और स्थिर क्रिस्टल संरचना बनाने के लिए परमाणु और ऑक्सीजन परमाणु सहसंयोजक बंधनों से कसकर बंधे होते हैं। सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल के लिए इसके आंतरिक भाग में प्रवेश करना और सिलिकॉन परमाणुओं से पूरी तरह संपर्क करना मुश्किल है, जिसके परिणामस्वरूप तीव्र प्रतिक्रिया में कठिनाई होती है। सिलिकॉन डाइऑक्साइड कणों की सतह पर केवल सिलिकॉन परमाणु ही सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं, जिससे प्रतिक्रिया दर सीमित हो जाती है।
परिस्थितियों का प्रभाव
▪ सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ सिलिकॉन की प्रतिक्रिया: हीटिंग स्थितियों के तहत, सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान के साथ सिलिकॉन की प्रतिक्रिया दर काफी तेज हो जाएगी, और प्रतिक्रिया आम तौर पर उच्च तापमान पर सुचारू रूप से आगे बढ़ सकती है।
▪ सिलिकॉन डाइऑक्साइड की सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया: कमरे के तापमान पर सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल के साथ सिलिकॉन डाइऑक्साइड की प्रतिक्रिया बहुत धीमी होती है। आमतौर पर, उच्च तापमान और केंद्रित सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान जैसी कठोर परिस्थितियों में प्रतिक्रिया दर में सुधार होगा।
पोस्ट करने का समय: दिसंबर-10-2024