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ड्रॉपिंग पॉइंट और सॉफ्टनिंग पॉइंट उपकरण कार्य सिद्धांत:

2021-10-19

ड्रॉपिंग पॉइंट क्या है?
सिंथेटिक और प्राकृतिक उत्पाद धीरे-धीरे अपने तापमान में वृद्धि को नरम कर सकते हैं और अपेक्षाकृत बड़े तापमान अंतराल पर पिघल सकते हैं। आम तौर पर, ड्रॉपिंग पॉइंट टेस्ट वसा, ग्रीस, मोम और तेल जैसी सामग्री को थर्मल रूप से चिह्नित करने के लिए उपलब्ध कुछ आसानी से प्राप्त करने योग्य तरीकों में से एक है।
ड्रॉपिंग पॉइंट की परिभाषा: ड्रॉपिंग पॉइंट (DP) किसी सामग्री का एक विशिष्ट गुण है। नमूनों को तब तक गर्म किया जाता है जब तक कि वे ठोस से तरल अवस्था में नहीं बदल जाते। ड्रॉपिंग पॉइंट वह तापमान होता है जिस पर एक भट्टी में नियंत्रित परीक्षण स्थितियों के तहत एक परिभाषित छिद्र के साथ एक मानकीकृत कप से पिघला हुआ पदार्थ की पहली बूंद निकलती है।
ड्रॉप पॉइंट अचानक घटित होने वाली घटना है, क्योंकि कप से बाहर निकलते ही तरलीकृत बूंद गुरुत्वाकर्षण द्वारा त्वरित हो जाती है।

उदाहरण: भट्ठी में नमूना युक्त 2.8 मिमी छिद्र के साथ ड्रॉपिंग पॉइंट कप

सॉफ्टनिंग पॉइंट क्या है?
सिंथेटिक और प्राकृतिक उत्पाद धीरे-धीरे अपने तापमान में वृद्धि को नरम कर सकते हैं और अपेक्षाकृत बड़े तापमान अंतराल पर पिघल सकते हैं। आम तौर पर, सॉफ्टनिंग पॉइंट टेस्ट रेजिन, रोसिन, बिटुमेन, डामर, पिच और टार जैसे पदार्थों को थर्मल रूप से चिह्नित करने के लिए उपलब्ध कुछ आसानी से प्राप्त करने योग्य तरीकों में से एक है।
सॉफ्टनिंग पॉइंट की परिभाषा: सॉफ्टनिंग पॉइंट (SP) किसी सामग्री का एक विशिष्ट गुण है। नमूनों को तब तक गर्म किया जाता है जब तक कि वे ठोस से तरल अवस्था में नहीं बदल जाते। नरमी बिंदु वह तापमान होता है जिस पर कोई पदार्थ परिभाषित परीक्षण स्थितियों के तहत एक निश्चित दूरी तक बहता है। सॉफ्टनिंग पॉइंट परीक्षणों के लिए एक समर्पित नमूना कप की आवश्यकता होती है जिसमें नीचे 6.35 मिमी छिद्र होता है, जो कि ड्रॉपिंग पॉइंट कप से अधिक चौड़ा होता है। गर्म होने पर कप से नरम नमूने की वर्षा को मजबूर करने के लिए, नमूना को स्टेनलेस स्टील से बने मानकीकृत आयामों की एक गेंद से भारित किया जा सकता है। एक बार जब नमूना नरम हो जाता है और कप छिद्र से 19 मिमी की दूरी तक पहुंचने के लिए काफी नीचे तक फैल जाता है, तो भट्ठी का तापमान नमूने के नरम बिंदु तापमान के रूप में दर्ज किया जाता है।
उदाहरण: भट्ठी में नमूना युक्त 6.35 मिमी छिद्र के साथ सॉफ्टनिंग पॉइंट कप। नमूने को एक मानकीकृत गेंद से तौला जाता है।

सॉफ्टनिंग पॉइंट क्या है
ड्रॉपिंग और सॉफ्टनिंग पॉइंट्स को क्यों मापें?
कुछ सिंथेटिक और प्राकृतिक उत्पाद जो विभिन्न उद्योग क्षेत्रों के लिए महत्वपूर्ण कच्चे माल हैं, एक परिभाषित गलनांक नहीं दिखाते हैं और इस प्रकार अन्य तरीकों का उपयोग करके मापा जाना चाहिए। इनमें मलहम, सिंथेटिक और प्राकृतिक रेजिन, खाद्य वसा, ग्रीस, मोम, फैटी एसिड एस्टर, पॉलिमर, डामर और टार शामिल हैं। तापमान बढ़ने पर ये सामग्री धीरे-धीरे नरम हो जाती है और अपेक्षाकृत बड़े तापमान अंतराल पर पिघल जाती है। आम तौर पर, ड्रॉपिंग या सॉफ्टनिंग पॉइंट टेस्ट ऐसी सामग्री को थर्मल रूप से चिह्नित करने के लिए उपलब्ध कुछ आसानी से प्राप्त करने योग्य तरीकों में से एक है।

ड्रॉपिंग और सॉफ्टनिंग पॉइंट मुख्य रूप से गुणवत्ता नियंत्रण में उपयोग किए जाते हैं, लेकिन कई अलग-अलग सामग्रियों के उपयोग तापमान और प्रक्रिया मापदंडों के निर्धारण के लिए अनुसंधान और विकास में भी मूल्यवान हो सकते हैं।

स्वचालित ड्रॉपिंग और सॉफ्टनिंग पॉइंट निर्धारण परीक्षण सिद्धांत
आम तौर पर, नमूना को गर्म करके एक ड्रॉपिंग पॉइंट या सॉफ्टनिंग पॉइंट निर्धारित किया जाता है। विश्लेषण के दौरान तापमान कार्यक्रम को नियंत्रित करने के लिए भट्ठी का उपयोग किया जाता है। तापमान नियंत्रण और तापमान रिकॉर्डिंग की गारंटी एक डिजिटल प्लेटिनम तापमान सेंसर द्वारा दी जाती है। METTLER TOLEDO के ड्रॉपिंग पॉइंट इंस्ट्रूमेंट्स में, टेस्ट असेंबली पर एक सफेद संतुलित एलईडी लाइट चमकती है, जिसमें भट्ठी के अंदर कप और होल्डर होते हैं। नमूना व्यवहार एक वीडियो कैमरा द्वारा रिकॉर्ड किया जाता है।
दाईं ओर ग्राफ़िक में दिखाए गए सॉफ्टनिंग पॉइंट के डुप्लिकेट निर्धारण की लंबाई आरेख। ढलान जितना तेज होगा (प्रवाह की गति का संकेत), चिपचिपापन उतना ही कम होगा।

मैनुअल तरीके बनाम डिजिटल तरीके (ड्रॉपिंग प्वाइंट)
मैनुअल तरीके थर्मोस्टेटिक तरल स्नान और पारा थर्मामीटर का उपयोग करते हैं। परीक्षण पदार्थ के गिरते तापमान के आधार पर, तरल स्नान में विभिन्न तरल पदार्थों का उपयोग करना पड़ता है। मैनुअल विधियों में ड्रॉपिंग पॉइंट प्रक्रिया के दृश्य निरीक्षण की आवश्यकता होती है, जो थकाऊ है क्योंकि परीक्षण प्रक्रिया की निरंतर निगरानी के लिए एक ऑपरेटर का ध्यान काफी लंबे समय तक आवश्यक होता है। ड्रॉप पॉइंट अपने आप में एक अचानक घटित होने वाली घटना है, क्योंकि कप से बाहर निकलते ही तरलीकृत बूंद गुरुत्वाकर्षण द्वारा त्वरित हो जाती है। एक बार ऐसा होने पर, ऑपरेटर को तापमान को जल्दी से नोट करने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, पारा थर्मामीटर का उपयोग तापमान की निगरानी के लिए किया जाता है।
संक्षेप में, मैनुअल ड्रॉपिंग पॉइंट परीक्षण एक समय लेने वाली, खतरनाक, त्रुटि प्रवण प्रक्रिया है जो ऑपरेटर पूर्वाग्रह से अत्यधिक प्रभावित होती है।
यदि मानव अवलोकन को एक ऐसे उपकरण से बदल दिया जाता है जो स्वचालित रूप से ड्रॉपिंग पॉइंट घटना को रिकॉर्ड और मूल्यांकन करता है, तो परिणाम की गुणवत्ता में आम तौर पर काफी सुधार होता है: इसका कारण यह है कि मूल्यांकन के दौरान कोई ऑपरेटर पूर्वाग्रह नहीं है।
उबेलोहदे विधि
रिंग-एंड-बॉल बनाम कप-एंड-बॉल (सॉफ्टनिंग पॉइंट)
बिटुमेन से लेकर ग्रीस, मोम और रेजिन तक के नमूनों की एक श्रृंखला में उपयोग किए जाने वाले बिंदु निर्धारण को नरम करने के लिए दो मानक विश्लेषणात्मक तरीके, रिंग-एंड-बॉल (एएसटीएम डी 36) और जियाहांग की कप-एंड-बॉल (एएसटीएम डी 3461) विधि हैं।
ऐतिहासिक रूप से, रिंग-एंड-बॉल सेटअप पहले आया। इसमें थर्मोस्टेटिक तरल स्नान, एक पारा थर्मामीटर और दूरी के लिए एक गेज का उपयोग शामिल है। निर्दिष्ट नमूना धारक एक अंगूठी के रूप में होता है, इस पद्धति को अपना नाम देता है।
हालांकि रिंग-एंड-बॉल पद्धति का एक सरल सेटअप है, लेकिन इसके कई नुकसान हैं। परीक्षण पदार्थ के नरम तापमान के आधार पर, तरल स्नान में विभिन्न तरल पदार्थों का उपयोग करना पड़ता है। चूंकि जांच के तहत पदार्थ तरल के सीधे संपर्क में है, इसलिए परीक्षण नमूने और माध्यम के बीच कोई प्रतिक्रियाशीलता नहीं होनी चाहिए। यह भी महत्वपूर्ण है कि तरल प्रयोगात्मक तापमान खिड़की भर में एक समान चिपचिपाहट प्रदर्शित करना चाहिए। एक बार जब गेंद रिंग के माध्यम से बहती है, तो सेटअप को ठंडा होना चाहिए और अच्छी तरह से साफ किया जाना चाहिए: इससे रिंग-एंड-बॉल विधि समय और विलायक की खपत होती है। कुछ प्रयोगों के बाद बड़ी मात्रा में तरल को ताजा तरल से बदलने की आवश्यकता होती है।
सॉफ्टनिंग पॉइंट रिंग-एंड-बॉल

सॉफ्टनिंग पॉइंट निर्धारण के लिए जियाहांग का ड्रॉपिंग पॉइंट सिस्टम कप-एंड-बॉल पद्धति के अनुसार काम करता है। यह सेटअप कई मायनों में अलग है। तापमान नियंत्रण एक धातु ब्लॉक हीटिंग सिद्धांत द्वारा सुनिश्चित किया जाता है और कप-एंड-बॉल तापमान एक डिजिटल थर्मामीटर द्वारा दर्ज किया जाता है। नमूना एक कप में रखा जाता है और कप में एक छिद्र के माध्यम से स्वतंत्र रूप से नीचे की ओर बह सकता है। रिंग-एंड-बॉल सेटअप के साथ, एक गेंद भी नमूने के प्रवाह को बढ़ावा देती है, हालांकि यहां यह कप के छोटे व्यास द्वारा अवरुद्ध है और नमूने के माध्यम से प्रवाहित नहीं होती है। विश्लेषण एक कांच के कंटेनर में होता है जिसे प्रयोग के बाद निपटाया जाता है, इस प्रकार भट्ठी के संदूषण से बचा जाता है।
अक्सर यह सवाल उठता है कि क्या दोनों तकनीकें समान परिणाम देती हैं। एएसटीएम विधियां स्पष्ट रूप से बताती हैं कि उन्हें रिंग-एंड-बॉल विधियों के परिणामों को पुन: पेश करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह एएसटीएम इंटरलेबोरेटरी अध्ययनों से साबित होता है जो आयोजित किए गए थे।