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ओजोन एजिंग और रबर उत्पादों की सुरक्षा
Aug 19, 2018

ओजोन वातावरण में रबर उत्पादों की उम्र बढ़ने में एक महत्वपूर्ण कारक है। ओजोन ऑक्सीजन से अधिक सक्रिय है, इसलिए रबर, विशेष रूप से असंतृप्त रबड़ पर इसका हमला ऑक्सीजन से कहीं अधिक गंभीर है।

वायुमंडल में ओजोन (ओ 3) ऑक्सीजन अणुओं द्वारा सूरज की रोशनी में शॉर्ट-वेव पराबैंगनी प्रकाश के अवशोषण से विघटित होता है।

ऑक्सीजन परमाणु ऑक्सीजन अणुओं के साथ पुनः संयोजित है। पृथ्वी की सतह से 20 ~ 30 किमी के शोल में लगभग 5 × 10 की एकाग्रता के साथ ओजोन की एक परत है। हवा के ऊर्ध्वाधर प्रवाह के साथ, ओजोन पृथ्वी की सतह पर लाया जाता है, और ओजोन की सांद्रता धीरे-धीरे उच्च से उच्च तक कम हो जाती है। इसके अलावा, ओजोन उन स्थानों पर उत्पन्न होता है जहां पराबैंगनी प्रकाश केंद्रित होता है, निर्वहन स्थानों में, और विद्युत मोटरों में, विशेष रूप से जहां बिजली के स्पार्क उत्पन्न होते हैं। आमतौर पर वायुमंडल में ओजोन की एकाग्रता 0 ~ 5X10-8 होती है। ओजोन की एकाग्रता क्षेत्र से क्षेत्र में भिन्न होती है; ओजोन की एकाग्रता सीजन से मौसम में भिन्न होती है। हालांकि जमीन के पास ओजोन की एकाग्रता बहुत कम है, लेकिन रबर को नुकसान को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है।

असंतृप्त रबर ओजोनेशन के बाद प्रवण होता है और ओजोनेशन के बाद इसकी उपस्थिति होती है। थर्मो-ऑक्सीडेटिव उम्र बढ़ने के विपरीत, रबड़ उत्पादों का ओजोनेशन केवल ओजोन से संपर्क की सतह परत पर किया जाता है। पूरी ओजोनेशन प्रक्रिया सतह से की जाती है। दूसरा यह है कि रबड़ एक रजत-सफेद हार्ड फिल्म (लगभग लोम मोटी) बनाने के लिए ओजोन के साथ प्रतिक्रिया करता है। स्थिर परिस्थितियों में, फिल्म ओजोन और रबर के बीच गहरे संपर्क को रोक सकती है, लेकिन गतिशील तनाव की स्थिति या स्थैतिक तनाव के तहत, जब रबड़ जब लम्बाई या तन्यता तनाव इसके महत्वपूर्ण विस्तार या महत्वपूर्ण तनाव से अधिक हो जाता है, तो फिल्म ओजोन को क्रैक करने की इजाजत देगी नई रबड़ की सतह से संपर्क करें, ओजोनिज़ करना जारी रखें और क्रैक बढ़ने का कारण बनें, और दरार प्रकट होने के बाद बेस में तनाव की एकाग्रता होती है, इसलिए दरार को गहरा करना और एक दरार बनाना आसान है। दरार की दिशा तनाव की दिशा के लिए लंबवत है। आम तौर पर, केवल थोड़ी सी मात्रा में छोटी सी तनाव (जैसे 5%) के नीचे दिखाई देती है, और दरार दिशा स्पष्ट रूप से स्पष्ट होती है। जब रबड़ को कई दिशाओं के अधीन किया जाता है, तो क्रैक दिशा को अलग करना मुश्किल होता है।

सबसे पहले, रबर ओजोनेशन प्रतिक्रिया की तंत्र

ओजोन और असंतृप्त रबड़ की प्रतिक्रिया तंत्र को निम्नलिखित सूत्र का जिक्र करके समझाया जा सकता है।

जब ओजोन रबर उत्पाद से संपर्क करता है, ओजोन पहले आणविक ओजोनिड बनाने के लिए सक्रिय डबल बॉन्ड के साथ प्रतिक्रिया करता है 1. आण्विक ओजोनिड अस्थिर है और जल्दी से कार्बोनील 2 और ज़विटरियन बनाने के लिए विघटित होता है। ज्यादातर मामलों में, ज़्वाइटरियन और कार्बोनील यौगिक एक में फिर से जुड़ जाएगा गंध ऑक्साइड ©, और zwitterion भी एक डाइपरोक्साइड © या एक उच्च पेरोक्साइड बनाने के लिए polymerized किया जा सकता है। इसके अलावा, जब मेथनॉल जैसे सक्रिय विलायक मौजूद होते हैं, तो ज़्वाइटरियन भी मेथोक्सीहाइड्रोजन पेरोक्साइड 7 बनाने के लिए इसके साथ प्रतिक्रिया करता है।

ओजोन और असंतृप्त रबड़ की सक्रियण ऊर्जा बहुत कम है, और प्रतिक्रिया करना बहुत आसान है। प्रतिक्रिया तब तक पूरी हो जाती है जब तक कि रबर के डबल बॉन्ड का उपभोग नहीं किया जाता है। इस समय, रबड़ की सतह पर एक चांदी-सफेद हानि-लोचदार फिल्म बनाई गई है, जब तक कि फिल्म कछुए क्रैक बनाने के लिए कोई बाहरी बल नहीं है, रबर अब ओजोनेट जारी नहीं रहेगा। यदि ओजोनिज्ड रबड़ को बढ़ाया जाता है या गतिशील रूप से विकृत किया जाता है, परिणामी ओजोनिज्ड फिल्म क्रैक हो जाएगी, एक नई रबड़ की सतह को प्रकट करेगी और ओजोन के साथ प्रतिक्रिया देगी, जिससे क्रैक बढ़ता जा रहा है।

संतृप्त रबर में डबल बॉन्ड नहीं होते हैं, हालांकि यह ओजोन के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है, लेकिन प्रतिक्रिया बहुत धीरे-धीरे बढ़ती है और क्रैकिंग के लिए प्रवण नहीं होती है।

कई लोगों ने असंतृप्त रबड़ ओजोनेशन दरारों के उत्पादन और विकास का अध्ययन किया है। उनके प्रयोगात्मक आंकड़ों के आधार पर, इन शोधकर्ताओं ने दरार विकास और विकास के तंत्र का प्रस्ताव दिया। उदाहरण के लिए, ऐसा माना जाता है कि दरारों की घटना एक दूसरे से अलग होने के लिए ओजोनिड के अपघटन द्वारा उत्पन्न टूटी हुई आणविक श्रृंखलाओं की प्रवृत्ति के कारण होती है, जो पुनर्मूल्यांकन प्रवृत्ति से अधिक है। दरारों का विकास ओजोन की एकाग्रता और रबड़ आणविक श्रृंखलाओं की गतिशीलता से संबंधित है। जब ओजोन की एकाग्रता निरंतर होती है, तो आणविक श्रृंखलाओं की गतिशीलता जितनी अधिक होगी, क्रैक वृद्धि तेज होगी। यह भी माना जाता है कि ओजोन क्रैकिंग की पीढ़ी और वृद्धि और रबड़ के ओजोनेशन और मूल रबड़ की सतह परत द्वारा बनाई गई ओजोनिड की पतली परत के भौतिक गुण

भौतिक गुण अलग हैं। उदाहरण के लिए, मुर्रे का मानना है कि रबड़ की ओजोनेशन प्रक्रिया एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें शारीरिक प्रक्रियाएं और रासायनिक प्रक्रियाएं एक साथ होती हैं। जब रबड़ ओजोन के संपर्क में होता है, तो सतह पर डबल बॉन्ड ओजोन के साथ तेजी से प्रतिक्रिया करते हैं, और उनमें से अधिकतर एक ओजोनस ऑक्साइड बनाते हैं, जो मूल रूप से नरम रबर श्रृंखला को एक कठोर श्रृंखला में बदल देता है जिसमें कई गंध वाले ऑक्साइड के छल्ले होते हैं। जब रबड़ पर तनाव लागू होता है, तो तनाव रबर श्रृंखला को फैलाता है, जिससे ओजोन से संपर्क करने के लिए अधिक डबल बॉन्ड होते हैं, जिससे रबर श्रृंखला में अधिक गंध ऑक्साइड के छल्ले होते हैं और अधिक भंगुर होते हैं। उत्सर्जित सतह तनाव या गतिशील तनाव के नीचे क्रैकिंग के लिए प्रवण है।

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