PTFE बनाम PFOA: संपूर्ण तुलना

यह व्यापक और सूचनात्मक अध्ययन PTFE और PFOA का पूर्ण विवरण देगा, जिसमें उनके तत्व, उनकी विशिष्टताएं, रासायनिक गुण, भौतिक गुण, यांत्रिक गुण, अनुप्रयोग, लाभ और सीमाएं शामिल होंगी।

परिभाषा

पीटीएफई एक है थर्मोप्लास्टिक बहुलक से बना टेट्राफ्लुओरोएथिलीन बहुलकीकरण और ठोस रूप में है। साथ ही, PFOA एक सिंथेटिक रसायन है जो शरीर के एक हिस्से के रूप में उत्पन्न होता है। फ्लोरोपॉलिमर और तरल रूप में है.

PTFE और PFOA बनाने वाले तत्व

PTFE और PFOA दोनों अलग-अलग तत्वों से बने होते हैं जो उन्हें विशिष्ट बनाते हैं।

PTFE निम्नलिखित तत्वों से बना है:

• कार्बन

प्रत्येक कार्बन परमाणु, कार्बन परमाणुओं की एक लम्बी श्रृंखला-जैसी व्यवस्था में दो अन्य कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है।

• एक अधातु तत्त्व

PTFE में बहुत सारे फ्लोरीन परमाणु होते हैं।

कार्बन श्रृंखला फ्लोरीन परमाणुओं के सुरक्षात्मक आवरण में ढकी होती है, जिसके परिणामस्वरूप रासायनिक रूप से निष्क्रिय, अपेक्षाकृत सघन अणु बनता है, जिसमें अत्यंत शक्तिशाली कार्बन-फ्लोरीन अंतःक्रिया होती है।

PFOA निम्नलिखित तत्वों से बना होता है:

• ऑक्सीजन

PFOA में दो ऑक्सीजन परमाणु कार्बन परमाणुओं से बंधे होते हैं।

• एक अधातु तत्त्व

PFOA में दस फ्लोरीन परमाणु कार्बन परमाणुओं से बंधे होते हैं।

• कार्बन

PFOA में आठ कार्बन परमाणु होते हैं।

भौतिक गुण

पीटीएफई के भौतिक गुण निम्नलिखित हैं:

 

• चिकना और नॉन-स्टिक

PTFE का ट्रेडमार्क टेफ्लॉन है; टेफ्लॉन के अणुओं के चारों ओर मौजूद फ्लोरीन इसकी चिकनी सतह की कुंजी है। इन फ्लोरीन परमाणुओं की वजह से, टेफ्लॉन व्यावहारिक रूप से सभी अन्य सामग्रियों से चिपकने के लिए प्रतिरोधी है।

• उपस्थिति

यह सफेद और ठोस रूप में होता है।

• घनत्व

PTFE का घनत्व लगभग 2200 kg/m है³.

• कम घर्षण

PTFE पर फ्लोरीन कोटिंग इसके घर्षण गुणांक को कम करने में योगदान देती है।

• गलनांक

इसका उच्च गलनांक 327 °C तक होता है

• विद्युत इन्सुलेशन

पीटीएफई आसानी से विद्युत ऊर्जा के लिए छिद्रपूर्ण नहीं है और बिना ख़राब हुए उच्च वोल्ट को सहन कर सकता है।

• हाइड्रोफोबिसिटी

PTFE जल प्रतिरोधी बहुलक है।

PFOA के भौतिक गुण निम्नलिखित हैं:

• उच्च क्वथनांक

इसका क्वथनांक 189°C तक है, इसलिए यह उच्च तापमान का प्रतिरोध कर सकता है।

• उपस्थिति

PFOA का कोई विशिष्ट रंग नहीं होता है और यह तरल रूप में होता है, लेकिन कुछ स्थितियों में यह गैस या ठोस रूप में भी हो सकता है।

• जल विरोधी

फ्लोरोकार्बन श्रृंखला के कारण PFOA अत्यधिक जलविरोधी होता है, इसलिए यह पानी को प्रतिकर्षित करता है।

• गलनांक

PFOA का गलनांक 67°C है

रासायनिक गुण

PTFE के रासायनिक गुणों में शामिल हैं:

 

• गिरावट के प्रति प्रतिरोधी

कार्बन परमाणुओं और फ्लोरीन की उपस्थिति के कारण, PTFE में विघटन के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध होता है।

• जड़ पदार्थ की एक विशिष्त स्थिति

PTFE बेस, एसिड और अन्य संक्षारक रसायनों द्वारा रासायनिक रूप से हमला किए जाने पर असाधारण रूप से लचीला होता है। अधिकांश विलायक इस पर प्रभाव नहीं डालते हैं, और यहां तक कि शक्तिशाली एसिड और बेस भी इसके साथ आसानी से प्रतिक्रिया नहीं करते हैं।

• जेट

PTFE आमतौर पर एक गैर-प्रतिक्रियाशील बहुलक है और इसलिए यह अन्य यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करता है।

• रासायनिक प्रतिरोध

यह रासायनिक आक्रमण करने वाले क्षारों, अम्लों और कास्टिक रसायनों के प्रति बहुत प्रतिरोधी है।

PFOA के रासायनिक गुण निम्नलिखित हैं:

• जैवसंचय

PFOA और इसके यौगिक पानी, मिट्टी, पक्षियों और मछलियों में जमा हो सकते हैं और स्थिर रहते हैं।

• रासायनिक स्थिरता

PFOA की रासायनिक स्थिरता अपेक्षाकृत अधिक है, इसलिए यह पर्यावरण में अन्य रसायनों के साथ कुशलतापूर्वक प्रतिक्रिया नहीं करता है।

यांत्रिक विशेषताएं

PTFE के विपरीत, PFOA एक सिंथेटिक रसायन है। सामग्री और अन्य यौगिकों में इसके यांत्रिक गुण निर्माण के तरीके और सामग्री के आधार पर भिन्न हो सकते हैं।

PTFE के निम्नलिखित यांत्रिक गुण शामिल हैं:

• तन्यता ताकत

इसकी उच्च तन्य शक्ति लगभग 10-43MPa है।

• बढ़ाव

PTFE का उच्च विस्तार 500% तक है।

• दबाव

इस बहुलक की आणविक संरचना के कारण इसकी संपीडनशीलता कम होती है।

बहुत अधिक तापमान पर, PTFE अपना आयतन और आकार नहीं बदल सकता।

• बहुमुखी प्रतिभा

इसकी आणविक संरचना के कारण, यह अनुकूलनीय है और बिना विकृत हुए मुड़ या मुड़ सकता है।

• कठोरता

यह बहुलक नरम होने के कारण इसकी कठोरता बहुत कम है।

लाभ

PTFE और PFOA के लाभ उनकी विशेष संपत्ति के आधार पर अलग-अलग होते हैं। PTFE के लाभ निम्नलिखित हैं जैसा कि बताया गया है:

• चिकना और नॉन-स्टिक

पीटीएफई बहुत चिकना होता है और चिपचिपा नहीं होता, इसलिए इसे कुकवेयर जैसे नॉन-स्टिक अनुप्रयोगों के लिए पसंद किया जाता है।

• रसायनों के प्रति प्रतिरोधी

PTFE जल, रसायनों, क्षारों, अम्लों, विलायकों और अन्य संक्षारक पदार्थों के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है।

• विद्युत इन्सुलेशन

पीएफओए एक उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेटर है क्योंकि यह बिना किसी क्षति के उच्च वोल्ट को सहन कर सकता है और विद्युत ऊर्जा के लिए आसानी से स्वीकार्य नहीं है।

• कम घर्षण सतह

पीटीएफई का घर्षण गुणांक बहुत कम है और इसे इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए पसंद किया जाता है।

• उच्च तापमान के प्रति प्रतिरोधी

पीटीएफई उच्च तापमान में भी उपयोग के लिए उपयुक्त है क्योंकि यह बिना किसी नुकसान के 260°C तक का तापमान सहन कर सकता है।

• प्रतिरोधी कठोर वातावरण और मौसम की स्थिति के कारण

पीटीएफई चरम मौसम की स्थिति का सामना कर सकता है और इसे मुख्य रूप से बाहरी अनुप्रयोगों के लिए माना जाता है।

पीएफओए के लाभ निम्नलिखित हैं:

• उच्च तापमान के प्रति प्रतिरोधी

PTFE की तरह, PFOA भी बिना किसी क्षति के उच्च तापमान को सहन कर सकता है।

• नॉन-स्टिक लाभ

इस बहुलक में अच्छे नॉन-स्टिक गुण होते हैं और इसका उपयोग खाद्य प्रसंस्करण उपकरणों और कुकवेयर में किया जाता है।

• रसायनों के प्रति प्रतिरोधी

PFOA क्षार, अम्ल और अन्य संक्षारक यौगिकों के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है।

• कठिन परिस्थितियों का सामना कर सकते हैं

पीएफओए पर्यावरणीय कारकों जैसे कि यूवी विकिरण के प्रति प्रतिरोधी है।

नुकसान

यद्यपि PTFE के उत्कृष्ट लाभ हैं जो इसे इसके अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं, फिर भी इसकी अपनी सीमाएँ भी हैं जिनमें निम्नलिखित शामिल हैं:

• रंग विकल्पों की सीमा

पीटीएफई सफेद रंग का होता है, इसलिए यदि अन्य रंग विकल्पों की आवश्यकता हो तो यह उपयुक्त नहीं हो सकता है।

• लागत

प्रसंस्करण और विनिर्माण के कारण PTFE काफी महंगा है।

• सीमित उच्च दबाव अनुप्रयोग

PTFE उच्च दबाव अनुप्रयोगों के लिए अनुपयुक्त है क्योंकि इसकी संपीड़न शक्ति अपेक्षाकृत कम है।

• संबंध बनाने में कठिनाई

PTFE की सतही ऊर्जा कम होती है और यह अन्य सामग्रियों के साथ शीघ्रता से नहीं जुड़ती।

• गैर खस्ताहाल

PTFE पर्यावरण में बिना किसी क्षति या क्षय के बहुत लम्बे समय तक रह सकता है, क्योंकि यह जैवनिम्नीकरणीय नहीं है।

पीएफओए की सीमाएं निम्नलिखित हैं:

• लागत

पीटीएफई की तरह, प्रसंस्करण और विनिर्माण की कठिनाई इसे अन्य सामग्रियों की तुलना में अधिक महंगा और खर्चीला बनाती है।

• सीमित अनुप्रयोग

अपने गुणों और पर्यावरणीय जोखिमों के कारण, PFOA का उपयोग समान लाभ वाली अन्य सामग्रियों की तुलना में सीमित हो सकता है।

• स्वास्थ्य जोखिम

पीएफओए से कैंसर और प्रजनन एवं प्रतिरक्षा प्रणाली संबंधी विकार जैसी स्वास्थ्य समस्याएं हो सकती हैं।

• पर्यावरणीय जोखिम

पीएफओए और इसके यौगिक पर्यावरण के लिए खतरा हैं क्योंकि वे मिट्टी और पानी में स्थाई रूप से मौजूद रहते हैं और पर्यावरण को दूषित कर सकते हैं।

अनुप्रयोग

PTFE के यांत्रिक, भौतिक और रासायनिक गुण इसे उद्योग में विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं।

पीटीएफई के अनुप्रयोग निम्नलिखित हैं:

• चिकित्सा अनुप्रयोग

पीटीएफई से हृदय पैच, प्रतिस्थापन स्नायुबंधन और संवहनी वस्त्र जैसे चिकित्सा प्रत्यारोपण बनाए जाते हैं।

• इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक्स

पीटीएफई से विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक घटक बनाए जाते हैं, जैसे सर्किट बोर्ड, विद्युत इन्सुलेशन, तार इन्सुलेशन और अर्धचालक भाग।

• मोटर वाहन उद्योग

पीटीएफई का उपयोग पावर स्टीयरिंग और ट्रांसमिशन, ईंधन वाल्व स्टेम सील, गास्केट, ओ-रिंग और शाफ्ट सील के लिए लाइनिंग में किया जाता है।

• इंजीनियरिंग

पीटीएफई से पाइप कोटिंग्स, फिटिंग्स, बियरिंग्स, सीट्स और प्लग्स, तथा वाल्व और पंप पार्ट्स जैसे निर्माण घटक बनाए जाते हैं।

• नॉन-स्टिक कोटिंग्स

पीटीएफई का उपयोग खाद्य प्रसंस्करण उपकरण, बेकवेयर और कुकवेयर के लिए कोटिंग सतह बनाने में किया जाता है।

पीएफओए के अनुप्रयोग निम्नलिखित हैं:

• अग्निशमन फोम

पीएफओए अग्निशामक फोम के निर्माण का एक उपोत्पाद है जिसका उपयोग ज्वलनशील तरल पदार्थों से लगी आग को बुझाने में किया जाता है।

• कालीन और वस्त्र

पीएफओए का उपयोग कालीन और वस्त्र निर्माण में किया जाता है, जो गंदगी और पानी के प्रति प्रतिरोधी होते हैं।

• नॉन - स्टिक कोटिंग

पीएफओए का उपयोग बेकवेयर, खाद्य प्रसंस्करण उपकरण और कुकवेयर के लिए नॉन-स्टिक कोटिंग्स बनाने में किया जाता है।

निष्कर्ष

PTFE और PFOA दो भिन्न रासायनिक यौगिक हैं जिनमें अन्य तत्व और उपयोग भी होते हैं।

PTFE एक सिंथेटिक बहुलक है, जबकि PFOA एक सिंथेटिक रासायनिक यौगिक है जिससे अन्य सामग्रियां बनाई जाती हैं।

उनकी रासायनिक संरचना और यांत्रिक, भौतिक और रासायनिक गुण विशिष्ट होते हैं, जो उन्हें विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए अद्वितीय बनाते हैं।

पर्यावरण और स्वास्थ्य संबंधी मुद्दों में PTFE को PFOA की तुलना में काफी सुरक्षित और निष्क्रिय यौगिक माना जाता है।

PTFE को कई अनुप्रयोगों वाला एक लाभदायक और अनुकूलनीय पदार्थ माना जाता है। वहीं, PFOA में स्वास्थ्य और पर्यावरण संबंधी जोखिम भी हैं।

और अधिक संसाधनों:

पीटीएफई गुण  -स्रोत: हंसा

पीएफओए  -स्रोत: विकिपीडिया

पीटीएफई विनिर्माण प्रक्रिया – स्रोत: हंसा