Sustainable Anti-Corrosion Additives Derived From Recycled Plastic Waste
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि माइल्ड स्टील को पिघले हुए अपशिष्ट प्लास्टिक पाउच और रेड ऑक्साइड पेंट के सहक्रियात्मक संयोजन से लेपित करने से एक अत्यधिक प्रभावी, संधारणीय संक्षारण-रोधी अवरोध निर्मित होता है जो अम्लीय और लवणीय वातावरण में 100% तक निषेध दक्षता प्राप्त करता है और साथ ही प्लास्टिक कचरे का मूल्यवर्धन भी करता है।
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धातु हर जगह मौजूद है, पानी ले जाने वाले पाइपों से लेकर पुलों को थामे हुए बीमों तक, फिर भी इसका एक निरंतर, शांत दुश्मन है: जंग। यह प्रक्रिया, जिसे क्षरण (कोरोशन) के रूप में जाना जाता है, तब होती है जब धातु अपने परिवेश के साथ प्रतिक्रिया करती है, जिससे मजबूत स्टील धीरे-धीरे भंगुर, पपड़ीदार धूल में बदल जाता है। यह एक सार्वभौमिक समस्या है जो हर साल मरम्मत और प्रतिस्थापन में उद्योगों के अरबों डॉलर खर्च करवाती है। इससे लड़ने के लिए, इंजीनियर लंबे समय से सुरक्षात्मक कोटिंग्स पर भरोसा करते आए हैं, ठीक वैसे ही जैसे घर को बारिश से बचाने के लिए उस पर पेंट किया जाता है। पारंपरिक पेंटों में अक्सर भारी रसायन होते हैं जो अच्छा काम तो करते हैं लेकिन पर्यावरण के लिए हानिकारक हो सकते हैं। साथ ही, दुनिया प्लास्टिक कचरे में डूब रही है, विशेष रूप से शैम्पू से लेकर कुकिंग ऑयल तक सब कुछ के लिए उपयोग किए जाने वाले पतले, फेंके गए पाउच (सैशे)। ये प्लास्टिक की थैलियाँ टिकाऊ हैं और आसानी से नष्ट नहीं होतीं, जो इन्हें प्रदूषण का खतरा बनाती हैं, लेकिन यही स्थायित्व यह सुझाव देता है कि वे किसी और चीज़ के लिए उपयोगी हो सकती हैं। शोधकर्ता अब यह पूछ रहे हैं कि क्या इन दो समस्याओं—क्षरित होती धातु और बढ़ते प्लास्टिक कचरे—को कचरे को एक ढाल में बदलकर एक साथ हल किया जा सकता है।
नाइजीरिया के वैज्ञानिकों की एक टीम ने इस विचार का परीक्षण करने का निर्णय लिया कि फेंके गए प्लास्टिक के पाउच को माइल्ड स्टील के लिए एक सुरक्षात्मक कोटिंग में बदला जा सकता है। उन्होंने प्लास्टिक को रासायनिक रूप से परिवर्तित नहीं किया या जटिल नए यौगिक नहीं बनाए; इसके बजाय, उन्होंने कचरे को लिया, उसे साफ किया, छोटे टुकड़ों में काटा और उसे पिघलाकर तरल बना दिया। इस पिघले हुए प्लास्टिक को सीधे स्टील के नमूनों पर लगाया गया, जिससे धातु और उस पानी या एसिड के बीच एक अवरोध बन गया जिसका वह सामना करने वाला था। यह देखने के लिए कि क्या यह सरल दृष्टिकोण काम करता है, शोधकर्ताओं ने प्लास्टिक-ओनली कोटिंग की तुलना मानक रेड ऑक्साइड पेंट (जो एक सामान्य औद्योगिक प्राइमर है) से की, और दोनों के संयोजन का भी परीक्षण किया। उन्होंने इन कोटेड स्टील के टुकड़ों को तीन अलग-अलग आक्रामक तरल पदार्थों में रखा: एक शक्तिशाली एसिड, एक नमकीन पानी का घोल, और एक मैग्नीशियम क्लोराइड का घोल, और यह देखने के लिए उन्हें तीन दिनों तक डूबा रहने दिया कि धातु कितनी खराब होती है।
परिणामों ने दिखाया कि प्लास्टिक का कचरा केवल एक भराव (फिलर) से कहीं अधिक था; इसने एक शक्तिशाली ढाल के रूप में कार्य किया। जब स्टील को बिना सुरक्षा के छोड़ा गया, तो उसका काफी वजन कम हो गया क्योंकि धातु तरल पदार्थों में घुल गई। हालांकि, पिघले हुए प्लास्टिक पाउच से कोट किए गए नमूनों का द्रव्यमान बहुत कम हुआ। सबसे प्रभावी रणनीति, हालांकि, केवल प्लास्टिक का उपयोग करना नहीं थी, बल्कि इसे पारंपरिक रेड ऑक्साइड पेंट के साथ परत बनाना था। जब शोधकर्ताओं ने पहले पिघला हुआ प्लास्टिक लगाया और फिर उसके ऊपर पेंट की परत लगाई, या इसके विपरीत किया, तो सुरक्षा लगभग पूर्ण हो गई। अम्लीय घोल में, इस संयुक्त दृष्टिकोण ने लगभग सभी क्षरण को रोक दिया, जिससे लगभग 99.8 प्रतिशत की निषेध दक्षता (इनहिबिशन एफिशिएंसी) प्राप्त हुई। मैग्नीशियम क्लोराइड के घोल में, संयुक्त कोटिंग ने और भी बेहतर प्रदर्शन किया, जो 100 प्रतिशत दक्षता तक पहुँच गया, जिसका अर्थ है कि नीचे की धातु संक्षारक तरल से पूरी तरह अछूती रही। नमकीन पानी में भी, संयुक्त परतों ने क्षरण को लगभग 99 प्रतिशत तक कम कर दिया।
शोधकर्ताओं ने पाया कि प्लास्टिक ने एक सख्त, जल-विकर्षक अवरोध बनाकर काम किया जिसने संक्षारक तरल पदार्थों को स्टील की सतह तक पहुँचने से रोक दिया। अकेले उपयोग किए जाने पर, प्लास्टिक बहुत अच्छा था, लेकिन जब इसे रेड ऑक्साइड पेंट के साथ जोड़ा गया, तो दोनों सामग्रियां एक और भी मजबूत रक्षा बनाने के लिए मिलकर काम करती प्रतीत हुईं। यह तालमेल बताता है कि प्लास्टिक ने पेंट के सूक्ष्म अंतराल और छिद्रों को भर दिया, जबकि पेंट ने एक स्थिर आधार प्रदान किया, जिससे एक सघन ढाल बनी जिसे आक्रामक रसायनों के लिए भेदना कठिन था। अध्ययन ने प्रयोग से पहले और बाद में स्टील के वजन को मापा ताकि यह सटीक गणना की जा सके कि कितनी धातु का नुकसान हुआ, जिससे पुष्टि हुई कि संयुक्त कोटिंग्स ने अकेले किसी भी सामग्री की तुलना में स्टील को बहुत बेहतर तरीके से सुरक्षित रखा।
यह कार्य प्रदर्शित करता है कि एक ऐसी सामग्री जिसे आमतौर पर अपशिष्ट उत्पाद माना जाता है, उसे बुनियादी ढांचे की सुरक्षा के लिए एक उच्च-प्रदर्शन उपकरण में बदला जा सकता है। फेंके गए पाउच को पिघलाकर और उन्हें मानक पेंट के साथ मिलाकर उपयोग करके, वैज्ञानिकों ने एक ऐसी कोटिंग बनाई जो न केवल जंग को रोकने में प्रभावी है बल्कि प्लास्टिक प्रदूषण के प्रबंधन में भी मदद करती है। निष्कर्ष बताते हैं कि एक व्यावहारिक मार्ग मौजूद है जहाँ प्लास्टिक का स्थायित्व, जो अक्सर पर्यावरण के लिए एक समस्या होता है, इंजीनियरिंग में एक संपत्ति बन जाता है। अध्ययन पुष्टि करता है कि पुनर्चक्रित (रिसाइकल) प्लास्टिक को क्षरण संरक्षण रणनीतियों में एकीकृत किया जा सकता है, जो केवल जहरीले रसायनों पर निर्भर हुए बिना कठोर वातावरण में धातु संरचनाओं के जीवन को बढ़ाने का एक लागत प्रभावी और टिकाऊ तरीका प्रदान करता है।
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