سينوسفير
الكينوسفير أو الكينوسفير عبارة عن كرة مجوفة خفيفة الوزن وخاملة، تتكون في الغالب من السيليكا والألومينا [ 1 ] ، ومملوءة بالهواء أو الغاز الخامل، وتُنتج عادةً كمنتج ثانوي لاحتراق الفحم في محطات الطاقة الحرارية . يتراوح لون الكينوسفير من الرمادي إلى الأبيض تقريبًا، وتبلغ كثافتها حوالي 0.4-0.8 جم /سم³ ( 0.014-0.029 رطل/بوصة مكعبة) ، مما يمنحها طفوًا كبيرًا .
تتميز الكريات المجوفة بصلابتها وقوتها، وخفة وزنها، ومقاومتها للماء، وقدرتها على العزل. وهذا ما يجعلها مفيدة للغاية في مجموعة متنوعة من المنتجات، ولا سيما مواد الحشو .
أصل الكلمة
كلمة cenosphere أو kenosphere مشتقة من كلمتين يونانيتين، κενός ( kenos : مجوف، فارغ) و σφαίρα ( sphaira : كرة)، وتعني حرفيًا "الكرة المجوفة". [ 2 ]
إنتاج
تُنتج عملية حرق الفحم في محطات الطاقة الحرارية رمادًا متطايرًا يحتوي على جزيئات خزفية تتكون في الغالب من الألومينا والسيليكا . ويتكون هذا الرماد عند درجات حرارة تتراوح بين 1500 و1750 درجة مئوية (2730 إلى 3180 درجة فهرنهايت ) من خلال تحولات كيميائية وفيزيائية معقدة. ويختلف تركيبه الكيميائي وبنيته اختلافًا كبيرًا تبعًا لتركيب الفحم الذي نتج عنه.
تتكون جزيئات السيراميك في الرماد المتطاير من ثلاثة أنواع من البنية. النوع الأول من الجزيئات صلبة وتُسمى المُرَسِّبات . أما النوع الثاني فهو مجوف ويُسمى الكريات المجوفة . والنوع الثالث يُسمى الكريات المجوفة ، وهي جزيئات مجوفة ذات قطر كبير مملوءة بمُرسبات وكرات مجوفة أصغر حجماً.
كرات مجوفة تعمل بالوقود أو النفط
تغير تعريف الغلاف المجوف على مدى الثلاثين عامًا الماضية. فقبل تسعينيات القرن الماضي، كان يقتصر على كرة كربونية في الغالب، ناتجة عن احتراق قطرة وقود سائل في ظروف نقص الأكسجين ، بعد تبريدها إلى أقل من 200 درجة مئوية (392 درجة فهرنهايت) قبل احتراقها. تشير هذه الأغلفة المجوفة إلى مصدر احتراق باستخدام قطرات وقود محقونة، أو الحرق المكشوف لأنواع وقود سائلة ثقيلة، مثل الأسفلت أو مادة لدائن حرارية، والتي كانت تُصدر فقاعات أثناء احتراقها؛ ويؤدي انفجار هذه الفقاعات إلى تكوين قطرات وقود محمولة جوًا. [ 3 ] [ 4 ] ولا يزال هذا التعريف شائع الاستخدام في المجهر البيئي للتمييز بين الاحتراق غير الفعال للوقود السائل والرماد المتطاير عالي الحرارة الناتج عن الاحتراق الفعال للوقود الملوث بملوثات غير عضوية. وتكون الأغلفة المجوفة للوقود سوداء اللون دائمًا. [ 5 ]
تُعتبر الكريات المجوفة المقاومة للحرارة، كما هو مُعرّف أعلاه، مرادفةً للكرات المجهرية أو الكريات الزجاجية المجهرية، وتستبعد تعريف الكريات المجوفة التقليدية للوقود. [ 6 ] وقد شاع استخدام مصطلح "الكرات المجوفة" بدلاً من "الكرات المجهرية" ، وأصبح تعريفاً إضافياً.
التطبيقات
تُستخدم الكريات المجوفة حاليًا كحشوات في الأسمنت لإنتاج خرسانة منخفضة الكثافة . [ 7 ] وأفادت مقالة نُشرت عام 2016 أن بعض المصنّعين بدأوا بحشو المعادن والبوليمرات بالكرات المجوفة لصنع مواد مركبة خفيفة الوزن ذات قوة أعلى من أنواع أخرى من مواد الرغوة . [ 8 ] تُسمى هذه المواد المركبة بالرغوة التركيبية . وتجد الرغوات التركيبية المصنوعة من الألومنيوم تطبيقات في قطاع السيارات .
تُستخدم الكريات المجوفة المطلية بالفضة في الطلاءات الموصلة والبلاط والأقمشة. كما تُستخدم أيضاً في الدهانات الموصلة للطلاءات المضادة للكهرباء الساكنة والحماية الكهرومغناطيسية . [ 9 ]
- الرغوة التركيبية [ 10 ]
- مكونات بنية الساندويتش [ 11 ]
- إزالة أكاسيد النيتروجين [ 12 ]
- إعادة تشكيل الميثان الجاف [ 13 ]
انظر أيضاً
- سينوسيل – مادة خرسانية تستخدم الرماد المتطاير بدلاً من الأسمنت
- الرماد المتطاير – منتجات ثانوية لاحتراق الفحم. صفحات تعرض وصفًا موجزًا لأهداف إعادة التوجيه.
- كريات زجاجية مجهرية – كريات مجهرية
- حبيبات دقيقة (بحثية) – جزيئات بوليمرية متجانسة
مراجع
- ↑ كيم، إتش إس؛ إسلام، إم. (2009). "الرغوات التركيبية كمواد بناء تتكون من كريات مجهرية مجوفة غير عضوية ومادة رابطة نشوية". في: كورنيخو، دونالد ن.؛ هارو، جيسون إل. (محرران). مواد البناء: الخصائص والأداء والتطبيقات . هاوباج، نيويورك: نوفا ساينس بابليشرز. ص 1-56 . ISBN 9781607410829.
- ↑ الكلمة اليونانية رقم 2756 في قاموس سترونغ
- ↑ ماكرون، والتر سي؛ درافتز، رونالد جي؛ ديلي، جون جوستاف (1967). أطلس الجسيمات . دار نشر آن أربور للعلوم. ص 349.
- ↑ هوبك، فيليب ك. (1985). نمذجة المستقبلات في الكيمياء البيئية . وايلي-إنترساينس. ص 43-44 .
- ↑ "كريات مجوفة من وقود الديزل" . Microlabgallery.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 مايو 2013 .
- ↑ برادي، جورج س.؛ كلاوزر، هنري ر.، محرران. (1979). دليل المواد ( الطبعة الحادية عشرة). ماكجرو هيل. ص 490.
- ↑ رانجبار، نافيد؛ كونزل، كارستن (1 نوفمبر 2017). "الأجسام الكروية: مراجعة". مجلة الوقود . 207 : 1-12 . doi : 10.1016/j.fuel.2017.06.059 .
- ↑ Pandey S, Venkat ANC, Mondal DP, Majumdar JD, Jha AK, Rao H & Kumar H (2016) تأثير حجم الكريات المجوفة والكسر الحجمي على البنية المجهرية وسلوك التشوه لرغوة التيتانيوم المجوفة التركيبية المصنعة من خلال مسار تعدين المساحيق . أداء المواد وخصائصها، 5(1)، 266-288 ( ملخص ).
- ↑ "حول منتجاتنا: الكرات المجوفة المطلية بالفضة" . Camouflage.com.au . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 مايو 2013 .
- ↑ MM Islam و HS Kim، "تقنية المعالجة المسبقة للقوالب للرغوات التركيبية: النمذجة العامة والنظرية والتجربة"، مجلة تكنولوجيا معالجة المواد ، المجلد 211، الصفحات 708-716، 2011.
- ↑ MM Islam و HS Kim، "المركبات الساندويتشية المصنوعة من لب رغوي تركيبي وقشرة ورقية: التصنيع والسلوك الميكانيكي"، مجلة الهياكل والمواد الساندويتشية ، 2012، المجلد 14 (1)، ص 111-127.
- ↑ B. Samojeden، J. Drużkowska، D. Duraczyńska، M. Poddębniak، M. Motak، "Zastosowanie cenosfer promowanych jonami żelaza i miedzi jako katalizatorów w reakcji selektywnej katalitycznej tlenku azotu(II) amoniakiem"، Przemysł Chemiczny , 2019، المجلد. 98(4)، ص 541-545. http://yadda.icm.edu.pl/yadda/element/bwmeta1.element.baztech-557a1f19-84e1-44b9-8eea-4065dc3d2473
- ↑ ب. ساموجيدن، م. كامينوفسكا، أ. إزكويردو كولورادو، م. إ. غالفيز، إ. كوليبوك، م. موتاك، ب. دا كوستا، "كرات مجوفة معدلة بالنيكل والمغنيسيوم كعوامل محفزة لإعادة تشكيل الميثان الجاف عند درجات حرارة معتدلة". المحفزات 2019، 9، 1066. https://doi.org/10.3390/catal9121066
- المواد الخزفية
- الجسيمات
- الملوثات
- المواد المقاومة للحرارة