সিলেন কাপলিং এজেন্টগুলির হাইড্রোলাইসিস বলতে কী বোঝায়
সিলেন কাপলিং এজেন্ট হল এক ধরনের অর্গানোসিলিকন যৌগ যা তাদের আণবিক গঠনে দুটি ভিন্ন রাসায়নিক সম্পত্তি গ্রুপ ধারণ করে। তাদের প্রধান ফাংশন হল জৈব এবং অজৈব পদার্থের মধ্যে ইন্টারফেস একত্রিত করা, যার ফলে পদার্থের কর্মক্ষমতা এবং স্থায়িত্ব বৃদ্ধি করে। সিলেন কাপলিং এজেন্ট প্রয়োগ করার সময়, সাধারণত প্রথমে হাইড্রোলাইসিসের জন্য সিলেন কাপলিং এজেন্টের একটি দ্রবণ প্রস্তুত করা প্রয়োজন তারপর এটি অজৈব পদার্থের পৃষ্ঠে সক্রিয় হাইড্রক্সিল গ্রুপগুলির সাথে প্রতিক্রিয়া দেখায়।
সিলেন কাপলিং এজেন্টকে হাইড্রোলাইজ করার কারণ হল যে সিলেন কাপলিং এজেন্ট একা ব্যবহার করে তৈরি রূপান্তর ফিল্ম পণ্যটি পাতলা এবং দুর্বল জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। যদিও এটি আবরণ এবং ধাতব স্তরের মধ্যে আনুগত্য বাড়াতে পারে, তবে ধাতব স্তরটি আবরণের সাথে প্রলেপ দেওয়ার আগে মরিচা পড়ার ঝুঁকিপূর্ণ এবং এই রূপান্তর ফিল্মটি প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে মরিচা প্রতিরোধের প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করা কঠিন। তাই, সমস্ত দিক থেকে রূপান্তর ঝিল্লির কর্মক্ষমতা বাড়াতে যৌগকরণের জন্য অন্যান্য ফিল্ম গঠনকারী পদার্থ যোগ করা প্রয়োজন। যে ফিল্ম গঠনকারী পদার্থগুলি যোগ করা যেতে পারে তার মধ্যে রয়েছে ফ্লুরোজিরকোনিক অ্যাসিড, বোরেটস, মলিবডেটস, ইত্যাদি। যেহেতু এই পদার্থগুলির বেশিরভাগই জলে দ্রবণীয় অজৈব পদার্থ-, সেগুলি সিলেন কাপলিং এজেন্টগুলির সাথে সরাসরি মিশ্রিত হতে পারে না। অতএব, সিলেন কাপলিং এজেন্ট এবং অজৈব পদার্থের সহাবস্থানের জন্য বাহক হিসাবে জল প্রয়োজন। এর জন্য হাইড্রোলাইসিস চিকিত্সার জন্য জলে তেল-দ্রবণীয় সিলেন কাপলিং এজেন্ট যোগ করা প্রয়োজন।
যদি হাইড্রোলাইসিস ট্রিটমেন্ট না করা হয়, তাহলে সিলেন কাপলিং এজেন্ট জলীয় দ্রবণে ছোট তেলের ফোঁটার মতো ভেসে উঠবে এবং জলীয় দ্রবণে সমানভাবে ছড়িয়ে দেওয়া যাবে না, যা সিলেন কাপলিং এজেন্টের প্রভাবকে অনেকাংশে কমিয়ে দেবে।
সিলেন কাপলিং এজেন্টগুলির জন্য হাইড্রোলাইসিস শর্তগুলি কী কী
সিলেন কাপলিং এজেন্ট অণুতে থাকা সিলিকন-অক্সিজেন বন্ড (Si-O) জল বা অ্যাসিডের ক্রিয়ায় হাইড্রোলাইসিসের ঝুঁকিপূর্ণ। সাধারণত, সিলেন কাপলিং এজেন্টগুলির হাইড্রোলাইসিস নিম্নলিখিত শর্তগুলি পূরণ করতে হবে:
জল বা অ্যাসিডের উপস্থিতি
হাইড্রোলাইসিস প্রক্রিয়া চলাকালীন, জল বা অ্যাসিডের উপস্থিতি প্রয়োজন। জল সিলিকন বন্ধন ভাঙার প্রচার করতে পারে, অন্যদিকে অ্যাসিড হাইড্রোলাইসিস প্রতিক্রিয়াকে আরও সহজ করতে পারে।
2. হাইড্রোলাইসিস তাপমাত্রা
সাধারণভাবে বলতে গেলে, উচ্চ তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে, হাইড্রোলাইসিস প্রতিক্রিয়াগুলি আরও দ্রুত ঘটে, তবে অত্যধিক উচ্চ তাপমাত্রা কিছু অন্যান্য প্রতিকূল প্রভাবের দিকে নিয়ে যেতে পারে।
3. হাইড্রোলাইসিস সময়
হাইড্রোলাইসিস প্রতিক্রিয়ার সময়কাল যত বেশি, হাইড্রোলাইসিসের ডিগ্রি তত বেশি। যাইহোক, একটি হাইড্রোলাইসিস সময় যা খুব দীর্ঘ হয় তাও যুক্তিযুক্ত নয়। সিলেন কাপলিং এজেন্টগুলি হাইড্রোলাইসিসের পরে দীর্ঘ সময়ের জন্য সংরক্ষণ করা যায় না, তাই হাইড্রোলাইসিস সময়টি অবশ্যই ভালভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে।
iii. সিলেন কাপলিং এজেন্টের হাইড্রোলাইসিস পদ্ধতি
সিলেন কাপলিং এজেন্টগুলি অ্যাডিটিভ ছাড়া জলে হাইড্রোলাইজ করা কঠিন এবং হাইড্রোলাইসিস চক্রটি খুব দীর্ঘ। সিলেন কাপলিং এজেন্টগুলির হাইড্রোলাইসিসের সময়, পলিকনডেনসেশনের একটি পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া হবে। পলিকনডেনসেশন পণ্যগুলি জলীয় দ্রবণের নীচে অবক্ষয় করবে, পণ্যের প্রয়োগের প্রভাবকে প্রভাবিত করবে। হাইড্রোলাইসিস প্রতিক্রিয়ার স্বাভাবিক অগ্রগতি নিশ্চিত করতে, আমরা সাধারণত নিম্নলিখিত পদ্ধতিগুলি গ্রহণ করি:
প্রথমত, দুর্বল অম্লীয় এবং দুর্বল মৌলিক জলীয় দ্রবণ উভয়ই সিলেন কাপলিং এজেন্টের হাইড্রোলাইসিসকে উন্নীত করতে পারে। কিছু সিলেন কাপলিং এজেন্ট যেগুলি সহজাতভাবে অ্যাসিডিক গ্রুপ (KH560) বা মৌলিক গ্রুপ (KH550) ধারণ করে তারা তুলনামূলকভাবে হাইড্রোলাইসিস প্রবণ কারণ তাদের নিজস্ব Y গ্রুপ জলীয় দ্রবণের pH মানকে প্রভাবিত করতে পারে, সিলেন কাপলিং এজেন্টগুলিকে হাইড্রোলাইসিসের জন্য আরও সংবেদনশীল করে তোলে। Silanes (যেমন A151) যাদের নিজস্ব গোষ্ঠী জলীয় দ্রবণের pH মানের উপর তুলনামূলকভাবে দুর্বল প্রভাব ফেলে তারা অ্যাসিটিক অ্যাসিড এবং অ্যামোনিয়া জলের মতো পদার্থ যোগ করে জলীয় দ্রবণের pH মানকে সামঞ্জস্য করতে পারে, যার ফলে সিলেন কাপলিং এজেন্টকে হাইড্রোলাইজ করা সহজ হয়। উদাহরণস্বরূপ, যদি pH মানকে অ্যাসিটিক অ্যাসিড যোগ করে দুর্বলভাবে অ্যাসিডিকের সাথে সামঞ্জস্য করা হয় এবং তারপরে সিলেন কাপলিং এজেন্ট A151 এর হাইড্রোলাইসিস করা হয়, তাহলে হাইড্রোলাইসিস হার উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পাবে।
দ্বিতীয়ত, সিলেন কাপলিং এজেন্টগুলির হাইড্রোলাইসিসের সময়, মিথানল এবং ইথানলের মতো একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ দ্রাবক যা যে কোনও উপায়ে জলের সাথে মিশ্রিত হতে পারে। এটি সিলেন কাঠামোতে এক্স গ্রুপ দ্বারা নির্ধারিত হয়। যদি সিলেন কাপলিং এজেন্টগুলির হাইড্রোলাইসিসের সময় উত্পাদিত দ্রাবকগুলি জলীয় দ্রবণে আগাম যোগ করা হয়, তবে সিলেন কাপলিং এজেন্টগুলি জলীয় দ্রবণে আরও সম্পূর্ণরূপে বিচ্ছুরিত হবে, যা হাইড্রোলাইজেটকে আরও স্থিতিশীল করে তুলবে। যদি জলীয় দ্রবণে অল্প পরিমাণ ইথানল আগাম যোগ করা হয় এবং তারপর ভিনাইল সিলেন A151 এর হাইড্রোলাইসিস করা হয়, তাহলে তেল-ড্রপলেট-সিলেন কাপলিং এজেন্টের মতো জলীয় দ্রবণে আরও দ্রুত মিশ্রিত হয় এবং ঘনীভূত হওয়ার সম্ভাবনা কম থাকে।
উপরন্তু, যখন সিলেন কাপলিং এজেন্টকে হাইড্রোলাইজ করা হয়, তখন সিলেন কাপলিং এজেন্টটি পানির সাথে আরও সম্পূর্ণ সংস্পর্শে আসে তা নিশ্চিত করার জন্য পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে নাড়তে হবে, যোগাযোগের কারণে সিলেন কাপলিং এজেন্ট অণুর মধ্যে ঘনীভূত পলিমারাইজেশন প্রতিক্রিয়া হ্রাস করে। একবার সিলেন কাপলিং এজেন্ট ঘনীভূত পলিমারাইজেশনের মধ্য দিয়ে গেলে, আবার হাইড্রোলাইজ করা খুব কঠিন।