nature.com تي وڃڻ لاءِ مهرباني. توهان جيڪو برائوزر ورجن استعمال ڪري رهيا آهيو ان ۾ محدود CSS سپورٽ آهي. بهترين تجربي لاءِ، اسان سفارش ڪريون ٿا ته توهان جديد برائوزر ورجن استعمال ڪريو (يا انٽرنيٽ ايڪسپلورر ۾ مطابقت واري موڊ کي بند ڪريو). اضافي طور تي، مسلسل سپورٽ کي يقيني بڻائڻ لاءِ، هن سائيٽ ۾ اسٽائل يا جاوا اسڪرپٽ شامل نه هوندو.
هي مطالعو NH4+ نجاست ۽ ٻج جي تناسب جي اثرن جي جاچ ڪري ٿو، نڪل سلفيٽ هيڪساهائيڊريٽ جي واڌ جي ميڪانيزم ۽ ڪارڪردگي تي، ۽ نڪل سلفيٽ هيڪساهائيڊريٽ جي واڌ جي ميڪانيزم، حرارتي ملڪيتن ۽ فنڪشنل گروپن تي NH4+ نجاست جي اثرن جي جانچ ڪري ٿو. گهٽ نجاست جي ڪنسنٽريشن تي، Ni2+ ۽ NH4+ آئن پابند ڪرڻ لاءِ SO42− سان مقابلو ڪن ٿا، جنهن جي نتيجي ۾ ڪرسٽل جي پيداوار ۽ واڌ جي شرح گهٽجي ٿي ۽ ڪرسٽلائيزيشن ايڪٽيويشن توانائي وڌي ٿي. وڌيڪ نجاست جي ڪنسنٽريشن تي، NH4+ آئن ڪرسٽل جي جوڙجڪ ۾ شامل ڪيا وڃن ٿا ته جيئن هڪ پيچيده لوڻ (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O ٺهي. پيچيده لوڻ جي ٺهڻ جي نتيجي ۾ ڪرسٽل جي پيداوار ۽ واڌ جي شرح وڌي ٿي ۽ ڪرسٽلائيزيشن ايڪٽيويشن توانائي گهٽجي ٿي. ٻنهي جي اعلي ۽ گهٽ NH4+ آئن ڪنسنٽريشن جي موجودگي جالي جي بگاڙ جو سبب بڻجندي آهي، ۽ ڪرسٽل 80 °C تائين گرمي پد تي حرارتي طور تي مستحڪم هوندا آهن. ان کان علاوه، ڪرسٽل جي واڌ جي ميڪانيزم تي NH4+ نجاست جو اثر ٻج جي تناسب کان وڌيڪ آهي. جڏهن نجاست جو ڪنسنٽريشن گهٽ هوندو آهي، ته نجاست کي ڪرسٽل سان ڳنڍڻ آسان هوندو آهي؛ جڏهن ڪنسنٽريشن وڌيڪ هوندو آهي، ته نجاست کي ڪرسٽل ۾ شامل ڪرڻ آسان هوندو آهي. ٻج جو تناسب ڪرسٽل جي پيداوار کي تمام گهڻو وڌائي سگهي ٿو ۽ ڪرسٽل جي پاڪائي کي ٿورو بهتر بڻائي سگهي ٿو.
نڪل سلفيٽ هيڪسا هائيڊريٽ (NiSO4 6H2O) هاڻي هڪ اهم مواد آهي جيڪو مختلف صنعتن ۾ استعمال ٿيندو آهي، جنهن ۾ بيٽري جي پيداوار، اليڪٽروپليٽنگ، ڪيٽالسٽ، ۽ کاڌي، تيل ۽ خوشبوءِ جي پيداوار ۾ به شامل آهن. 1,2,3 ان جي اهميت برقي گاڏين جي تيز ترقي سان وڌي رهي آهي، جيڪي نڪل تي ٻڌل ليٿيم آئن (LiB) بيٽرين تي تمام گهڻو انحصار ڪن ٿيون. NCM 811 جهڙن اعليٰ نڪل مصرعن جو استعمال 2030 تائين غالب ٿيڻ جي اميد آهي، نڪل سلفيٽ هيڪسا هائيڊريٽ جي طلب کي وڌيڪ وڌائيندو. جڏهن ته، وسيلن جي پابندين جي ڪري، پيداوار وڌندڙ طلب سان مطابقت نه رکي سگهي ٿي، جنهن سان رسد ۽ طلب جي وچ ۾ فرق پيدا ٿئي ٿو. هن کوٽ وسيلن جي دستيابي ۽ قيمت جي استحڪام بابت خدشا پيدا ڪيا آهن، جنهن ۾ اعليٰ پاڪائي، مستحڪم بيٽري گريڊ نڪل سلفيٽ جي موثر پيداوار جي ضرورت کي اجاگر ڪيو ويو آهي. 1,4
نڪل سلفيٽ هيڪساهائيڊريٽ جي پيداوار عام طور تي ڪرسٽلائيزيشن ذريعي حاصل ڪئي ويندي آهي. مختلف طريقن مان، ٿڌي ڪرڻ جو طريقو هڪ وڏي پيماني تي استعمال ٿيندڙ طريقو آهي، جنهن ۾ گهٽ توانائي جي استعمال ۽ اعليٰ پاڪائي واري مواد پيدا ڪرڻ جي صلاحيت جا فائدا آهن. 5,6 نڪل سلفيٽ هيڪساهائيڊريٽ جي ڪرسٽلائيزيشن تي تحقيق ۾ مسلسل کولنگ ڪرسٽلائيزيشن استعمال ڪندي اهم ترقي ڪئي آهي. هن وقت، گهڻي تحقيق ڪرسٽلائيزيشن جي عمل کي بهتر بڻائڻ تي ڌيان ڏئي ٿي جيئن ته گرمي پد، ٿڌي ڪرڻ جي شرح، ٻج جي سائيز ۽ پي ايڇ. 7,8,9 مقصد حاصل ڪيل ڪرسٽل جي ڪرسٽل جي پيداوار ۽ پاڪائي کي وڌائڻ آهي. بهرحال، انهن پيرا ميٽرز جي جامع مطالعي جي باوجود، ڪرسٽلائيزيشن جي نتيجن تي نجاست، خاص طور تي امونيم (NH4+) جي اثر تي ڌيان ڏيڻ ۾ اڃا تائين هڪ وڏو فرق آهي.
امونيم نجاست جو امڪان آهي ته نڪل ڪرسٽلائيزيشن لاءِ استعمال ٿيندڙ نڪل محلول ۾ موجود هجي ڇاڪاڻ ته ڪڍڻ جي عمل دوران امونيم نجاست جي موجودگي. امونيا عام طور تي هڪ سيپونائيفائنگ ايجنٽ طور استعمال ڪيو ويندو آهي، جيڪو نڪل محلول ۾ NH4+ جي مقدار کي ڇڏي ٿو. 10,11,12 امونيم نجاست جي هر هنڌ هجڻ جي باوجود، ڪرسٽل جي خاصيتن تي انهن جا اثر جهڙوڪ ڪرسٽل جي جوڙجڪ، واڌ ويجهه جو طريقو، حرارتي خاصيتون، پاڪائي، وغيره خراب سمجهيا وڃن ٿا. انهن جي اثرن تي محدود تحقيق اهم آهي ڇاڪاڻ ته نجاست ڪرسٽل جي واڌ کي روڪي يا تبديل ڪري سگهي ٿي ۽، ڪجهه حالتن ۾، روڪيندڙ طور ڪم ڪري ٿي، ميٽاسٽيبل ۽ مستحڪم ڪرسٽل شڪلن جي وچ ۾ منتقلي کي متاثر ڪري ٿي. 13,14 تنهن ڪري انهن اثرات کي سمجهڻ صنعتي نقطه نظر کان اهم آهي ڇاڪاڻ ته نجاست پيداوار جي معيار کي نقصان پهچائي سگهي ٿي.
هڪ مخصوص سوال جي بنياد تي، هن مطالعي جو مقصد نڪل ڪرسٽل جي خاصيتن تي امونيم نجاست جي اثر جي جاچ ڪرڻ هو. نجاست جي اثر کي سمجهڻ سان، انهن جي منفي اثرن کي ڪنٽرول ڪرڻ ۽ گهٽائڻ لاءِ نوان طريقا تيار ڪري سگهجن ٿا. هن مطالعي ۾ نجاست جي ڪنسنٽريشن ۽ ٻج جي تناسب ۾ تبديلين جي وچ ۾ لاڳاپي جي به جاچ ڪئي وئي. جيئن ته ٻج پيداوار جي عمل ۾ وڏي پيماني تي استعمال ٿيندو آهي، هن مطالعي ۾ ٻج جي پيرا ميٽر استعمال ڪيا ويا، ۽ انهن ٻن عنصرن جي وچ ۾ تعلق کي سمجهڻ ضروري آهي. 15 انهن ٻن پيرا ميٽرز جي اثرات کي ڪرسٽل جي پيداوار، ڪرسٽل جي واڌ جي ميڪانيزم، ڪرسٽل جي جوڙجڪ، مورفولوجي، ۽ پاڪائي جو مطالعو ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو. ان کان علاوه، صرف NH4+ نجاست جي اثر هيٺ ڪرسٽل جي حرڪي رويي، حرارتي ملڪيت، ۽ فنڪشنل گروپن جي وڌيڪ جاچ ڪئي وئي.
هن مطالعي ۾ استعمال ٿيندڙ مواد نڪل سلفيٽ هيڪسا هائيڊريٽ (NiSO 6H2O، ≥ 99.8٪) GEM پاران مهيا ڪيل هئا؛ امونيم سلفيٽ ((NH)SO، ≥ 99٪) ٽيانجن هوشينگ ڪمپني لميٽيڊ کان خريد ڪيو ويو؛ ڊسٽلڊ واٽر. استعمال ٿيل ٻج جو ڪرسٽل NiSO 6H2O هو، جنهن کي ڪٽيو ويو ۽ 0.154 ملي ميٽر جي هڪجهڙائي واري ذرڙي جي سائيز حاصل ڪرڻ لاءِ ڇٽيو ويو. NiSO 6H2O جون خاصيتون ٽيبل 1 ۽ شڪل 1 ۾ ڏيکاريل آهن.
نڪل سلفيٽ هيڪسا هائيڊريٽ جي ڪرسٽلائيزيشن تي NH4+ نجاست ۽ ٻج جي تناسب جي اثر جي تحقيق وقفي وقفي سان ٿڌي ڪرڻ سان ڪئي وئي. سڀئي تجربا 25 °C جي شروعاتي درجه حرارت تي ڪيا ويا. فلٽريشن دوران گرمي پد جي ڪنٽرول جي حدن کي نظر ۾ رکندي 25 °C کي ڪرسٽلائيزيشن گرمي پد طور چونڊيو ويو. گهٽ درجه حرارت واري بوچنر فينل استعمال ڪندي گرم محلولن جي فلٽريشن دوران اوچتو گرمي پد جي اتار چڙهاؤ ذريعي ڪرسٽلائيزيشن پيدا ٿي سگهي ٿي. هي عمل حرڪيات، نجاست جي جذب، ۽ مختلف ڪرسٽل ملڪيتن کي خاص طور تي متاثر ڪري سگهي ٿو.
نڪل محلول پهريون ڀيرو 224 گرام NiSO4 6H2O کي 200 ملي ليٽر ڊسٽلڊ پاڻي ۾ حل ڪري تيار ڪيو ويو. چونڊيل ڪنسنٽريشن سپر سيچوريشن (S) = 1.109 سان مطابقت رکي ٿي. سپر سيچوريشن جو تعين 25 °C تي نڪل سلفيٽ هيڪسا هائيڊريٽ جي حل پذيري سان ڳريل نڪل سلفيٽ ڪرسٽل جي حل پذيري جي مقابلي سان ڪيو ويو. جڏهن گرمي پد شروعاتي تائين گهٽجي ويو ته خود بخود ڪرسٽلائيزيشن کي روڪڻ لاءِ هيٺين سپر سيچوريشن کي چونڊيو ويو.
ڪرسٽلائيزيشن جي عمل تي NH4+ آئن ڪنسنٽريشن جو اثر نڪل محلول ۾ (NH4)2SO4 شامل ڪري جاچيو ويو. هن مطالعي ۾ استعمال ٿيندڙ NH4+ آئن ڪنسنٽريشن 0، 1.25، 2.5، 3.75، ۽ 5 g/L هئا. محلول کي 60 °C تي 30 منٽن لاءِ گرم ڪيو ويو جڏهن ته 300 rpm تي هلايو ويو ته جيئن هڪجهڙائي واري ميلاپ کي يقيني بڻائي سگهجي. پوءِ محلول کي گهربل رد عمل جي گرمي پد تي ٿڌو ڪيو ويو. جڏهن گرمي پد 25 °C تي پهچي ويو، ته مختلف مقدار ۾ ٻج ڪرسٽل (0.5٪، 1٪، 1.5٪، ۽ 2٪ جو ٻج تناسب) محلول ۾ شامل ڪيا ويا. ٻج جو تناسب ٻج جي وزن کي حل ۾ NiSO4 6H2O جي وزن سان ڀيٽڻ سان طئي ڪيو ويو.
ٻج جي ڪرسٽل کي محلول ۾ شامل ڪرڻ کان پوءِ، ڪرسٽلائيزيشن جو عمل قدرتي طور تي ٿيو. ڪرسٽلائيزيشن جو عمل 30 منٽن تائين جاري رهيو. محلول کي فلٽر پريس استعمال ڪندي فلٽر ڪيو ويو ته جيئن جمع ٿيل ڪرسٽل کي محلول کان وڌيڪ الڳ ڪري سگهجي. فلٽريشن جي عمل دوران، ڪرسٽل کي باقاعدي طور تي ايٿانول سان ڌوتو ويو ته جيئن ٻيهر ڪرسٽلائيزيشن جي امڪان کي گهٽائي سگهجي ۽ ڪرسٽل جي مٿاڇري تي محلول ۾ نجاست جي چپکڻ کي گهٽائي سگهجي. ڪرسٽل کي ڌوئڻ لاءِ ايٿانول کي چونڊيو ويو ڇاڪاڻ ته ڪرسٽل ايٿانول ۾ حل نه ٿيندا آهن. فلٽر ٿيل ڪرسٽل کي ليبارٽري انڪيوبيٽر ۾ 50 °C تي رکيو ويو. هن مطالعي ۾ استعمال ٿيندڙ تفصيلي تجرباتي پيرا ميٽرز جدول 2 ۾ ڏيکاريا ويا آهن.
ڪرسٽل جي جوڙجڪ جو تعين XRD اوزار (SmartLab SE—HyPix-400) استعمال ڪندي ڪيو ويو ۽ NH4+ مرکبات جي موجودگي جو پتو لڳايو ويو. ڪرسٽل مورفولوجي جو تجزيو ڪرڻ لاءِ SEM ڪردار نگاري (Apreo 2 HiVac) ڪئي وئي. ڪرسٽل جي حرارتي خاصيتن جو تعين TGA اوزار (TG-209-F1 Libra) استعمال ڪندي ڪيو ويو. فنڪشنل گروپن جو تجزيو FTIR (JASCO-FT/IR-4X) ذريعي ڪيو ويو. نموني جي پاڪائي جو تعين ICP-MS اوزار (Prodigy DC Arc) استعمال ڪندي ڪيو ويو. نمونو 0.5 گرام ڪرسٽل کي 100 mL ڊسٽل ٿيل پاڻي ۾ حل ڪري تيار ڪيو ويو. ڪرسٽلائيزيشن جي پيداوار (x) فارمولا (1) مطابق ان پٽ ڪرسٽل جي ماس سان آئوٽ پُٽ ڪرسٽل جي ماس کي ورهائي حساب ڪيو ويو.
جتي x ڪرسٽل جي پيداوار آهي، جيڪا 0 کان 1 تائين مختلف آهي، mout آئوٽ پُٽ ڪرسٽل (g) جو وزن آهي، منٽ ان پٽ ڪرسٽل (g) جو وزن آهي، msol محلول ۾ ڪرسٽل جو وزن آهي، ۽ mseed ٻج جي ڪرسٽل جو وزن آهي.
ڪرسٽلائيزيشن جي پيداوار جي وڌيڪ جاچ ڪئي وئي ته جيئن ڪرسٽل جي واڌ جي حرڪيات کي طئي ڪري سگهجي ۽ چالو ڪرڻ واري توانائي جي قدر جو اندازو لڳائي سگهجي. هي مطالعو 2٪ جي ٻج جي تناسب ۽ اڳئين تجرباتي طريقيڪار سان ڪيو ويو. آئسوٿرمل ڪرسٽلائيزيشن جي ڪينيٽڪس پيرا ميٽرز کي مختلف ڪرسٽلائيزيشن وقتن (10، 20، 30، ۽ 40 منٽ) ۽ شروعاتي گرمي پد (25، 30، 35، ۽ 40 °C) تي ڪرسٽل جي پيداوار جو جائزو وٺڻ سان طئي ڪيو ويو. شروعاتي درجه حرارت تي چونڊيل ڪنسنٽريشن ترتيب وار 1.109، 1.052، 1، ۽ 0.953 جي سپر سيچوريشن (S) قدرن سان مطابقت رکي ٿي. سپر سيچوريشن جي قيمت شروعاتي درجه حرارت تي نڪل سلفيٽ هيڪسا هائيڊريٽ جي حل پذيري سان حل ٿيل نڪل سلفيٽ ڪرسٽل جي حل پذيري جو مقابلو ڪندي طئي ڪئي وئي. هن مطالعي ۾، 200 ملي ليٽر پاڻي ۾ بغير ڪنهن نجاست جي مختلف درجه حرارت تي NiSO4 6H2O جي حل پذيري شڪل 2 ۾ ڏيکاريل آهي.
جانسن-ميل-اورامي (JMA ٿيوري) آئسوٿرمل ڪرسٽلائيزيشن رويي جو تجزيو ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي. JMA ٿيوري کي چونڊيو ويو آهي ڇاڪاڻ ته ڪرسٽلائيزيشن جو عمل ان وقت تائين نه ٿيندو آهي جيستائين ٻج جا ڪرسٽل حل ۾ شامل نه ڪيا وڃن. JMA ٿيوري کي هن ريت بيان ڪيو ويو آهي:
جتي x(t) وقت t تي منتقلي جي نمائندگي ڪري ٿو، k منتقلي جي شرح مستقل جي نمائندگي ڪري ٿو، t منتقلي جي وقت جي نمائندگي ڪري ٿو، ۽ n آورامي انڊيڪس جي نمائندگي ڪري ٿو. فارمولا 3 فارمولا (2) مان نڪتل آهي. ڪرسٽلائيزيشن جي چالو ڪرڻ واري توانائي ارينيئس مساوات استعمال ڪندي طئي ڪئي ويندي آهي:
جتي ڪلوگرام رد عمل جي شرح مستقل آهي، k0 هڪ مستقل آهي، مثال طور ڪرسٽل جي واڌ جي چالو ڪرڻ واري توانائي آهي، R مولر گيس مستقل آهي (R=8.314 J/mol K)، ۽ T آئسوٿرمل ڪرسٽلائيزيشن گرمي پد (K) آهي.
شڪل 3a ڏيکاري ٿي ته ٻج پوکڻ جو تناسب ۽ ڊوپينٽ ڪنسنٽريشن نڪل ڪرسٽل جي پيداوار تي اثر انداز ٿين ٿا. جڏهن محلول ۾ ڊوپينٽ ڪنسنٽريشن 2.5 گرام/ليٽر تائين وڌي وئي، ته ڪرسٽل جي پيداوار 7.77٪ کان گهٽجي 6.48٪ (ٻج جو تناسب 0.5٪) ۽ 10.89٪ کان گهٽجي 10.32٪ (ٻج جو تناسب 2٪) ٿي وئي. ڊوپينٽ ڪنسنٽريشن ۾ وڌيڪ واڌ ڪرسٽل جي پيداوار ۾ ساڳئي واڌ جو سبب بڻي. سڀ کان وڌيڪ پيداوار 17.98٪ تائين پهچي وئي جڏهن ٻج پوکڻ جو تناسب 2٪ هو ۽ ڊوپينٽ ڪنسنٽريشن 5 گرام/ليٽر هو. ڊوپينٽ ڪنسنٽريشن جي واڌ سان ڪرسٽل جي پيداوار جي نموني ۾ تبديليون ڪرسٽل جي واڌ جي ميڪانيزم ۾ تبديلين سان لاڳاپيل ٿي سگهن ٿيون. جڏهن ڊوپينٽ ڪنسنٽريشن گهٽ هوندي آهي، ته Ni2+ ۽ NH4+ آئن SO42− سان پابند ٿيڻ لاءِ مقابلو ڪندا آهن، جنهن جي ڪري محلول ۾ نڪل جي حل پذيري ۾ اضافو ٿيندو آهي ۽ ڪرسٽل جي پيداوار ۾ گهٽتائي ايندي آهي. 14 جڏهن نجاست جو ڪنسنٽريشن وڌيڪ هوندو آهي، تڏهن به مقابلي جو عمل ٿيندو آهي، پر ڪجهه NH4+ آئن نڪل ۽ سلفيٽ آئن سان هم آهنگ ٿي نڪل امونيم سلفيٽ جو ٻٽو لوڻ ٺاهيندا آهن. 16 ٻٽو لوڻ جي ٺهڻ سان محلول جي حل پذيري ۾ گهٽتائي ايندي آهي، جنهن ڪري ڪرسٽل جي پيداوار ۾ اضافو ٿيندو آهي. ٻج پوکڻ جي تناسب کي وڌائڻ سان ڪرسٽل جي پيداوار ۾ مسلسل بهتري اچي سگهي ٿي. ٻج محلول آئن کي منظم ڪرڻ ۽ ڪرسٽل ٺاهڻ لاءِ شروعاتي مٿاڇري واري ايراضي فراهم ڪندي نيوڪليشن جي عمل ۽ خود بخود ڪرسٽل جي واڌ کي شروع ڪري سگهن ٿا. جيئن ٻج پوکڻ جو تناسب وڌندو آهي، آئنن کي منظم ڪرڻ لاءِ شروعاتي مٿاڇري واري ايراضي وڌي ويندي آهي، تنهن ڪري وڌيڪ ڪرسٽل ٺاهي سگهجن ٿا. تنهن ڪري، ٻج پوکڻ جي تناسب کي وڌائڻ جو سڌو سنئون اثر ڪرسٽل جي واڌ جي شرح ۽ ڪرسٽل جي پيداوار تي پوي ٿو. 17
NiSO4 6H2O جا پيرا ميٽر: (a) ڪرسٽل جي پيداوار ۽ (b) انوڪيوليشن کان اڳ ۽ پوءِ نڪل محلول جو pH.
شڪل 3b ڏيکاري ٿي ته ٻج جي تناسب ۽ ڊوپينٽ ڪنسنٽريشن ٻج جي اضافي کان اڳ ۽ پوءِ نڪل محلول جي پي ايڇ کي متاثر ڪن ٿا. محلول جي پي ايڇ جي نگراني جو مقصد محلول ۾ ڪيميائي توازن ۾ تبديلين کي سمجهڻ آهي. ٻج جي ڪرسٽل کي شامل ڪرڻ کان اڳ، محلول جو پي ايڇ H+ پروٽان ڇڏڻ وارن NH4+ آئنن جي موجودگي جي ڪري گهٽجي ويندو آهي. ڊوپينٽ ڪنسنٽريشن وڌائڻ جي نتيجي ۾ وڌيڪ H+ پروٽان جاري ڪيا ويندا آهن، ان ڪري محلول جي پي ايڇ گهٽجي ويندي آهي. ٻج جي ڪرسٽل کي شامل ڪرڻ کان پوءِ، سڀني محلولن جو پي ايڇ وڌي ويندو آهي. پي ايڇ جو رجحان مثبت طور تي ڪرسٽل جي پيداوار جي رجحان سان لاڳاپيل آهي. گھٽ ۾ گھٽ پي ايڇ ويليو 2.5 گرام/ليٽر جي ڊوپينٽ ڪنسنٽريشن ۽ 0.5٪ جي ٻج جي تناسب تي حاصل ڪيو ويو. جيئن ڊوپينٽ ڪنسنٽريشن 5 گرام/ليٽر تائين وڌي ٿو، حل جو پي ايڇ وڌي ٿو. هي رجحان ڪافي سمجھڻ لائق آهي، ڇاڪاڻ ته محلول ۾ NH4+ آئنن جي دستيابي يا ته جذب جي ڪري، يا شموليت جي ڪري، يا ڪرسٽل پاران NH4+ آئنن جي جذب ۽ شموليت جي ڪري گهٽجي ويندي آهي.
ڪرسٽل جي واڌ ويجهه جي حرڪي رويي کي طئي ڪرڻ ۽ ڪرسٽل جي واڌ ويجهه جي چالو ڪرڻ واري توانائي جو حساب لڳائڻ لاءِ ڪرسٽل جي پيداوار جا تجربا ۽ تجزيو وڌيڪ ڪيا ويا. طريقن جي حصي ۾ آئسوٿرمل ڪرسٽلائيزيشن ڪينيٽڪس جا پيرا ميٽر بيان ڪيا ويا. شڪل 4 جانسن-ميهل-اورامي (JMA) پلاٽ ڏيکاري ٿو جيڪو نڪل سلفيٽ ڪرسٽل جي واڌ ويجهه جي حرڪي رويي کي ڏيکاري ٿو. پلاٽ ln t قدر (مساوات 3) جي خلاف ln[− ln(1− x(t))] قدر کي پلاٽ ڪندي پيدا ڪيو ويو. پلاٽ مان حاصل ڪيل گريڊينٽ قدر JMA انڊيڪس (n) قدرن سان مطابقت رکن ٿا جيڪي وڌندڙ ڪرسٽل جي طول و عرض ۽ واڌ ويجهه جي ميڪانيزم کي ظاهر ڪن ٿا. جڏهن ته ڪٽ آف قدر واڌ جي شرح کي ظاهر ڪري ٿو جيڪا مسلسل ln k جي نمائندگي ڪري ٿي. JMA انڊيڪس (n) قدر 0.35 کان 0.75 تائين آهن. هي n قدر ظاهر ڪري ٿو ته ڪرسٽل ۾ هڪ طرفي واڌ آهي ۽ هڪ طرفي واڌ ويجهه جي پيروي ڪن ٿا؛ 0 < n < 1 هڪ طرفي واڌ ويجهه کي ظاهر ڪري ٿو، جڏهن ته n < 1 هڪ طرفي واڌ ويجهه جي ڪنٽرول ٿيل واڌ ويجهه جي ميڪانيزم کي ظاهر ڪري ٿو. 18 مسلسل k جي واڌ جي شرح وڌندڙ گرمي پد سان گهٽجي ٿي، جنهن مان ظاهر ٿئي ٿو ته گهٽ درجه حرارت تي ڪرسٽلائيزيشن جو عمل تيز ٿئي ٿو. اهو گهٽ درجه حرارت تي محلول جي سپر سيچوريشن ۾ واڌ سان لاڳاپيل آهي.
جانسن-ميهل-اورامي (JMA) نڪل سلفيٽ هيڪسا هائيڊريٽ جا پلاٽ مختلف ڪرسٽلائيزيشن گرمي پد تي: (a) 25 °C، (b) 30 °C، (c) 35 °C ۽ (d) 40 °C.
ڊوپينٽ جي اضافي سان سڀني گرمي پد تي واڌ جي شرح جو ساڳيو نمونو ڏيکاريو ويو. جڏهن ڊوپينٽ ڪنسنٽريشن 2.5 گرام/ليٽر هو، ته ڪرسٽل جي واڌ جي شرح گهٽجي وئي، ۽ جڏهن ڊوپينٽ ڪنسنٽريشن 2.5 گرام/ليٽر کان وڌيڪ هئي، ته ڪرسٽل جي واڌ جي شرح وڌي وئي. جيئن اڳ ذڪر ڪيو ويو آهي، ڪرسٽل جي واڌ جي شرح جي نموني ۾ تبديلي محلول ۾ آئنن جي وچ ۾ رابطي جي ميڪانيزم ۾ تبديلي جي ڪري آهي. جڏهن ڊوپينٽ ڪنسنٽريشن گهٽ هوندو آهي، ته محلول ۾ آئنن جي وچ ۾ مقابلي جو عمل محلول جي حل پذيري کي وڌائيندو آهي، جنهن ڪري ڪرسٽل جي واڌ جي شرح گهٽجي ويندي آهي. 14 ان کان علاوه، ڊوپينٽ جي وڌيڪ ڪنسنٽريشن جو اضافو واڌ جي عمل کي خاص طور تي تبديل ڪرڻ جو سبب بڻجندو آهي. جڏهن ڊوپينٽ ڪنسنٽريشن 3.75 گرام/ليٽر کان وڌيڪ هوندو آهي، ته اضافي نوان ڪرسٽل نيوڪلئي ٺهندا آهن، جيڪو محلول جي حل پذيري ۾ گهٽتائي جو سبب بڻجندو آهي، جنهن ڪري ڪرسٽل جي واڌ جي شرح وڌي ويندي آهي. نئين ڪرسٽل نيوڪلئي جي ٺهڻ کي ڊبل لوڻ (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O) جي ٺهڻ سان ظاهر ڪري سگهجي ٿو. 16 جڏهن ڪرسٽل جي واڌ جي ميڪانيزم تي بحث ڪيو ويندو آهي، ايڪس ري جي ڦهلاءَ جا نتيجا ٻٽي لوڻ جي ٺهڻ جي تصديق ڪن ٿا.
ڪرسٽلائيزيشن جي چالو ڪرڻ واري توانائي کي طئي ڪرڻ لاءِ JMA پلاٽ فنڪشن جو وڌيڪ جائزو ورتو ويو. چالو ڪرڻ واري توانائي جو حساب Arrhenius مساوات (مساوات (4) ۾ ڏيکاريل آهي) استعمال ڪندي ڪيو ويو. شڪل 5a ln(kg) قدر ۽ 1/T قدر جي وچ ۾ تعلق ڏيکاري ٿو. پوءِ، چالو ڪرڻ واري توانائي جو حساب پلاٽ مان حاصل ڪيل گريڊينٽ قدر استعمال ڪندي ڪيو ويو. شڪل 5b مختلف نجاست جي ڪنسنٽريشن تحت ڪرسٽلائيزيشن جي چالو ڪرڻ واري توانائي جي قدرن کي ڏيکاري ٿو. نتيجا ڏيکارين ٿا ته نجاست جي ڪنسنٽريشن ۾ تبديليون چالو ڪرڻ واري توانائي کي متاثر ڪن ٿيون. نجاست کان سواءِ نڪل سلفيٽ ڪرسٽل جي ڪرسٽلائيزيشن جي چالو ڪرڻ واري توانائي 215.79 kJ/mol آهي. جڏهن نجاست جي ڪنسنٽريشن 2.5 g/L تائين پهچي ٿي، چالو ڪرڻ واري توانائي 3.99٪ وڌي 224.42 kJ/mol ٿي ويندي آهي. چالو ڪرڻ واري توانائي ۾ اضافو ظاهر ڪري ٿو ته ڪرسٽلائيزيشن جي عمل جي توانائي جي رڪاوٽ وڌي ٿي، جيڪا ڪرسٽل جي واڌ جي شرح ۽ ڪرسٽل جي پيداوار ۾ گهٽتائي جو سبب بڻجندي. جڏهن نجاست جو ڪنسنٽريشن 2.5 گرام/ليٽر کان وڌيڪ هوندو آهي، ته ڪرسٽلائيزيشن جي چالو ڪرڻ واري توانائي خاص طور تي گهٽجي ويندي آهي. 5 گرام/ليٽر جي نجاست جي ڪنسنٽريشن تي، چالو ڪرڻ واري توانائي 205.85 ڪلو جيل/مول هوندي آهي، جيڪا 2.5 گرام/ليٽر جي نجاست جي ڪنسنٽريشن تي چالو ڪرڻ واري توانائي کان 8.27٪ گهٽ هوندي آهي. چالو ڪرڻ واري توانائي ۾ گهٽتائي ظاهر ڪري ٿي ته ڪرسٽلائيزيشن جو عمل آسان ٿي ويو آهي، جيڪو ڪرسٽل جي واڌ جي شرح ۽ ڪرسٽل جي پيداوار ۾ واڌ جو سبب بڻجندو آهي.
(a) ln(kg) جي پلاٽ جي فٽنگ بمقابله 1/T ۽ (b) چالو ڪرڻ جي توانائي مثال طور مختلف نجاست جي ڪنسنٽريشن تي ڪرسٽلائيزيشن.
ڪرسٽل جي واڌ جي ميڪانيزم جي جاچ XRD ۽ FTIR اسپيڪٽرو اسڪوپي ذريعي ڪئي وئي، ۽ ڪرسٽل جي واڌ جي حرڪيات ۽ چالو ڪرڻ واري توانائي جو تجزيو ڪيو ويو. شڪل 6 XRD نتيجا ڏيکاري ٿي. ڊيٽا PDF #08–0470 سان مطابقت رکي ٿي، جيڪو ظاهر ڪري ٿو ته اهو α-NiSO4 6H2O (ڳاڙهو سليڪا) آهي. ڪرسٽل ٽيٽراگونل سسٽم سان تعلق رکي ٿو، خلائي گروپ P41212 آهي، يونٽ سيل پيرا ميٽر a = b = 6.782 Å، c = 18.28 Å، α = β = γ = 90° آهن، ۽ حجم 840.8 Å3 آهي. اهي نتيجا منومينوا ۽ ٻين پاران اڳ ۾ شايع ٿيل نتيجن سان مطابقت رکن ٿا. 19 NH4+ آئنز جو تعارف پڻ (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O جي ٺهڻ جو سبب بڻجندو آهي. ڊيٽا PDF نمبر 31–0062 سان تعلق رکي ٿو. ڪرسٽل مونوڪلينڪ سسٽم سان تعلق رکي ٿو، خلائي گروپ P21/a، يونٽ سيل پيرا ميٽرز a = 9.186 Å، b = 12.468 Å، c = 6.242 Å، α = γ = 90°، β = 106.93°، ۽ حجم 684 Å3 آهي. اهي نتيجا Su et al.20 پاران رپورٽ ڪيل پوئين مطالعي سان مطابقت رکن ٿا.
نڪل سلفيٽ ڪرسٽلز جا ايڪس ري ڊفرڪشن نمونا: (a–b) 0.5%، (c–d) 1%، (e–f) 1.5%، ۽ (g–h) 2% ٻج جو تناسب. ساڄي تصوير کاٻي تصوير جو هڪ وڏو نظارو آهي.
جيئن شڪل 6b، d، f ۽ h ۾ ڏيکاريل آهي، 2.5 g/L محلول ۾ امونيم ڪنسنٽريشن جي سڀ کان وڌيڪ حد آهي بغير اضافي لوڻ ٺاهڻ جي. جڏهن نجاست جو ڪنسنٽريشن 3.75 ۽ 5 g/L هوندو آهي، ته NH4+ آئن ڪرسٽل جي جوڙجڪ ۾ شامل ڪيا ويندا آهن ته جيئن پيچيده لوڻ (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O ٺهي. ڊيٽا موجب، پيچيده لوڻ جي چوٽي جي شدت وڌي ويندي آهي جيئن نجاست جو ڪنسنٽريشن 3.75 کان 5 g/L تائين وڌي ويندو آهي، خاص طور تي 2θ 16.47° ۽ 17.44° تي. پيچيده لوڻ جي چوٽي ۾ واڌ صرف ڪيميائي توازن جي اصول جي ڪري آهي. بهرحال، ڪجهه غير معمولي چوٽيون 2θ 16.47° تي ڏٺيون وينديون آهن، جن کي ڪرسٽل جي لچڪدار خرابي سان منسوب ڪري سگهجي ٿو. 21 خاصيت جا نتيجا اهو پڻ ڏيکارين ٿا ته هڪ وڌيڪ ٻج جي تناسب جي نتيجي ۾ پيچيده لوڻ جي چوٽي جي شدت ۾ گهٽتائي ٿيندي آهي. ٻج جو وڌيڪ تناسب ڪرسٽلائيزيشن جي عمل کي تيز ڪري ٿو، جيڪو محلول ۾ هڪ اهم گهٽتائي جو سبب بڻجي ٿو. هن صورت ۾، ڪرسٽل جي واڌ جو عمل ٻج تي مرڪوز ٿئي ٿو، ۽ محلول جي گهٽ ٿيل سپر سيچوريشن جي ڪري نون مرحلن جي ٺهڻ ۾ رڪاوٽ پيدا ٿئي ٿي. ان جي ابتڙ، جڏهن ٻج جو تناسب گهٽ هوندو آهي، ته ڪرسٽلائيزيشن جو عمل سست هوندو آهي، ۽ محلول جي سپر سيچوريشن نسبتاً اعليٰ سطح تي رهندي آهي. هي صورتحال گهٽ حل ٿيندڙ ٻٽي لوڻ (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O) جي نيوڪليشن جي امڪان کي وڌائي ٿي. ٻٽي لوڻ لاءِ چوٽي جي شدت جو ڊيٽا جدول 3 ۾ ڏنو ويو آهي.
NH4+ آئنز جي موجودگي جي ڪري ميزبان جالي ۾ ڪنهن به خرابي يا ساخت جي تبديلين جي جاچ ڪرڻ لاءِ FTIR ڪردار نگاري ڪئي وئي. 2٪ جي مسلسل ٻج جي تناسب سان نمونا بيان ڪيا ويا. شڪل 7 FTIR ڪردار نگاري جا نتيجا ڏيکاري ٿي. 3444، 3257 ۽ 1647 cm−1 تي ڏٺل وسيع چوٽيون ماليڪيولن جي O–H اسٽريچنگ موڊس جي ڪري آهن. 2370 ۽ 2078 cm−1 تي چوٽيون پاڻي جي ماليڪيولن جي وچ ۾ انٽرموليڪيولر هائڊروجن بانڊ جي نمائندگي ڪن ٿيون. 412 cm−1 تي بينڊ Ni–O اسٽريچنگ وائبريشن سان منسوب آهي. ان کان علاوه، مفت SO4− آئنز 450 (υ2)، 630 (υ4)، 986 (υ1) ۽ 1143 ۽ 1100 cm−1 (υ3) تي چار اهم وائبريشن موڊس ڏيکارين ٿا. علامتون υ1-υ4 وائبريشنل موڊس جي خاصيتن جي نمائندگي ڪن ٿيون، جتي υ1 غير-ڊيجنريٽ موڊ (سميٽرڪ اسٽريچنگ) جي نمائندگي ڪري ٿو، υ2 ڊبلي ڊيجنريٽ موڊ (سميٽرڪ موڊ) جي نمائندگي ڪري ٿو، ۽ υ3 ۽ υ4 ٽرپلي ڊيجنريٽ موڊس جي نمائندگي ڪن ٿا (ترتيب وار غير متناسب اسٽريچنگ ۽ غير متناسب موڊنگ). 22,23,24 خاصيت جا نتيجا ڏيکارين ٿا ته امونيم نجاست جي موجودگي 1143 سينٽي ميٽر-1 جي موج نمبر تي هڪ اضافي چوٽي ڏئي ٿي (شڪل ۾ ڳاڙهي دائري سان نشان لڳل آهي). 1143 سينٽي ميٽر-1 تي اضافي چوٽي ظاهر ڪري ٿي ته NH4+ آئنز جي موجودگي، ڪنسنٽريشن جي پرواهه ڪرڻ کان سواءِ، لٽيس ڍانچي جي بگاڙ جو سبب بڻجي ٿي، جيڪا ڪرسٽل اندر سلفيٽ آئن ماليڪيولز جي وائبريشن فريڪوئنسي ۾ تبديلي جو سبب بڻجي ٿي.
ڪرسٽل جي واڌ ۽ چالو ڪرڻ واري توانائي جي حرڪي رويي سان لاڳاپيل XRD ۽ FTIR نتيجن جي بنياد تي، شڪل 8 نڪل سلفيٽ هيڪسا هائيڊريٽ جي ڪرسٽلائيزيشن جي عمل جي اسڪيميٽ کي NH4+ نجاست جي اضافي سان ڏيکاري ٿي. نجاست جي غير موجودگي ۾، Ni2+ آئن H2O سان رد عمل ڪندي نڪل هائيڊريٽ [Ni(6H2O)]2− ٺاهيندا. پوءِ، نڪل هائيڊريٽ خود بخود SO42− آئنن سان ملائي Ni(SO4)2 6H2O نيوڪلئي ٺاهيندو آهي ۽ نڪل سلفيٽ هيڪسا هائيڊريٽ ڪرسٽل ۾ وڌندو آهي. جڏهن امونيم نجاست جي گهٽ ڪنسنٽريشن (2.5 g/L يا گهٽ) محلول ۾ شامل ڪئي ويندي آهي، [Ni(6H2O)]2− کي SO42− آئنن سان مڪمل طور تي گڏ ڪرڻ ڏکيو آهي ڇاڪاڻ ته [Ni(6H2O)]2− ۽ NH4+ آئن SO42− آئنن سان ميلاپ لاءِ مقابلو ڪندا آهن، جيتوڻيڪ اڃا تائين ٻنهي آئنن سان رد عمل ڪرڻ لاءِ ڪافي سلفيٽ آئن موجود آهن. هي صورتحال ڪرسٽلائيزيشن جي چالو ڪرڻ واري توانائي ۾ واڌ ۽ ڪرسٽل جي واڌ ۾ سستي جو سبب بڻجي ٿي. 14,25 نڪل سلفيٽ هيڪسا هائيڊريٽ نيوڪلئي ٺهڻ ۽ ڪرسٽل ۾ وڌڻ کان پوءِ، ڪرسٽل جي مٿاڇري تي ڪيترائي NH4+ ۽ (NH4)2SO4 آئن جذب ڪيا ويندا آهن. اهو وضاحت ڪري ٿو ته NSH-8 ۽ NSH-12 نمونن ۾ SO4− آئن (ويونمبر 1143 cm−1) جو فنڪشنل گروپ ڊوپنگ جي عمل کان سواءِ ڇو ٺهي ٿو. جڏهن نجاست جو ڪنسنٽريشن وڌيڪ هوندو آهي، ته NH4+ آئن ڪرسٽل جي جوڙجڪ ۾ شامل ٿيڻ شروع ڪندا آهن، جيڪو ڊبل لوڻ ٺاهيندو آهي. 16 هي رجحان محلول ۾ SO42− آئن جي گهٽتائي جي ڪري ٿئي ٿو، ۽ SO42− آئن امونيم آئن جي ڀيٽ ۾ نڪل هائيڊريٽ سان تيزيءَ سان جڙيل هوندا آهن. هي ميڪانيزم ڊبل لوڻ جي نيوڪلئيشن ۽ واڌ کي فروغ ڏئي ٿو. الائينگ جي عمل دوران، Ni(SO4)2 6H2O ۽ (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O نيوڪلئي هڪ ئي وقت ٺهي ويندا آهن، جيڪو حاصل ڪيل نيوڪلئي جي تعداد ۾ واڌ جو سبب بڻجندو آهي. نيوڪلئي جي تعداد ۾ اضافو ڪرسٽل جي واڌ جي تيزيءَ ۽ چالو ڪرڻ واري توانائي ۾ گهٽتائي کي فروغ ڏئي ٿو.
پاڻيءَ ۾ نڪل سلفيٽ هيڪسا هائيڊريٽ کي ڦهلائڻ، ٿوري مقدار ۽ وڏي مقدار ۾ امونيم سلفيٽ شامل ڪرڻ، ۽ پوءِ ڪرسٽلائيزيشن جي عمل کي انجام ڏيڻ جو ڪيميائي رد عمل هن ريت بيان ڪري سگهجي ٿو:
SEM ڪردار نگاري جا نتيجا شڪل 9 ۾ ڏيکاريا ويا آهن. ڪردار نگاري جا نتيجا ظاهر ڪن ٿا ته شامل ڪيل امونيم لوڻ جي مقدار ۽ ٻج جي تناسب ڪرسٽل جي شڪل کي خاص طور تي متاثر نه ڪندا آهن. ٺهيل ڪرسٽل جي سائيز نسبتا مستقل رهي ٿي، جيتوڻيڪ ڪجهه هنڌن تي وڏا ڪرسٽل ظاهر ٿين ٿا. تنهن هوندي به، ٺهيل ڪرسٽل جي سراسري سائيز تي امونيم لوڻ جي ڪنسنٽريشن ۽ ٻج جي تناسب جي اثر کي طئي ڪرڻ لاءِ اڃا به وڌيڪ ڪردار نگاري جي ضرورت آهي.
NiSO4 6H2O جي ڪرسٽل مورفولوجي: (a–e) 0.5%، (f–j) 1%، (h–o) 1.5% ۽ (p–u) 2% ٻج جو تناسب مٿي کان هيٺ تائين NH4+ ڪنسنٽريشن جي تبديلي کي ڏيکاري ٿو، جيڪو ترتيب وار 0، 1.25، 2.5، 3.75 ۽ 5 g/L آهي.
شڪل 10a ڪرسٽلز جي TGA وکر کي مختلف نجاست جي ڪنسنٽريشن سان ڏيکاري ٿي. TGA تجزيو 2٪ جي ٻج جي تناسب سان نمونن تي ڪيو ويو. ٺهيل مرکبات کي طئي ڪرڻ لاءِ NSH-20 نموني تي XRD تجزيو پڻ ڪيو ويو. شڪل 10b ۾ ڏيکاريل XRD نتيجا ڪرسٽل جي جوڙجڪ ۾ تبديلين جي تصديق ڪن ٿا. ٿرموگراويميٽرڪ ماپون ڏيکارين ٿيون ته سڀئي ٺهيل ڪرسٽل 80 ° C تائين حرارتي استحڪام ڏيکارين ٿا. بعد ۾، جڏهن گرمي پد 200 ° C تائين وڌي ويو ته ڪرسٽل جو وزن 35٪ گهٽجي ويو. ڪرسٽلز جي وزن ۾ گهٽتائي سڙڻ جي عمل جي ڪري آهي، جنهن ۾ NiSO4 H2O ٺاهڻ لاءِ 5 پاڻي جي ماليڪيولن جو نقصان شامل آهي. جڏهن گرمي پد 300-400 ° C تائين وڌي ويو، ته ڪرسٽلز جو وزن ٻيهر گهٽجي ويو. ڪرسٽلز جو وزن گھٽائڻ تقريباً 6.5٪ هو، جڏهن ته NSH-20 ڪرسٽل نموني جو وزن گھٽائڻ ٿورو وڌيڪ هو، بلڪل 6.65٪. NSH-20 نموني ۾ NH4+ آئنز جي NH3 گيس ۾ خراب ٿيڻ جي نتيجي ۾ ٿوري وڌيڪ گهٽتائي آئي. جيئن گرمي پد 300 کان 400 °C تائين وڌيو، ڪرسٽلز جو وزن گهٽجي ويو، جنهن جي نتيجي ۾ سڀني ڪرسٽلز ۾ NiSO4 جي جوڙجڪ هئي. گرمي پد 700 °C کان 800 °C تائين وڌائڻ سان ڪرسٽلز جي جوڙجڪ NiO ۾ تبديل ٿي وئي، جنهن جي ڪري SO2 ۽ O2 گيسون خارج ٿيون.25,26
نڪل سلفيٽ هيڪسا هائيڊريٽ ڪرسٽل جي پاڪائي جو اندازو DC-Arc ICP-MS اوزار استعمال ڪندي NH4+ ڪنسنٽريشن جو جائزو وٺڻ سان لڳايو ويو. نڪل سلفيٽ ڪرسٽل جي پاڪائي جو اندازو فارمولا (5) استعمال ڪندي لڳايو ويو.
جتي Ma ڪرسٽل ۾ نجاست جو ماس (mg) آهي، Mo ڪرسٽل جو ماس (mg) آهي، Ca محلول ۾ نجاست جو ڪنسنٽريشن (mg/l) آهي، V محلول جو حجم (l) آهي.
شڪل 11 نڪل سلفيٽ هيڪسا هائيڊريٽ ڪرسٽل جي پاڪائي ڏيکاري ٿي. پاڪائي جي قيمت 3 خاصيتن جي سراسري قيمت آهي. نتيجا ڏيکارين ٿا ته ٻج جي تناسب ۽ نجاست جي ڪنسنٽريشن سڌو سنئون نڪل سلفيٽ ڪرسٽل جي پاڪائي تي اثر انداز ٿين ٿا. نجاست جي ڪنسنٽريشن جيتري وڌيڪ هوندي، نجاست جي جذب جيتري وڌيڪ هوندي، جنهن جي نتيجي ۾ ٺهيل ڪرسٽل جي پاڪائي گهٽ ٿيندي. بهرحال، نجاست جي جذب جو نمونو نجاست جي ڪنسنٽريشن جي لحاظ کان تبديل ٿي سگهي ٿو، ۽ نتيجو گراف ڏيکاري ٿو ته ڪرسٽل پاران نجاست جي مجموعي جذب ۾ خاص طور تي تبديلي نه ايندي آهي. ان کان علاوه، اهي نتيجا اهو پڻ ڏيکارين ٿا ته وڌيڪ ٻج جي تناسب ڪرسٽل جي پاڪائي کي بهتر بڻائي سگهي ٿو. هي رجحان ممڪن آهي ڇاڪاڻ ته جڏهن ٺهيل ڪرسٽل نيوڪلئي جو گهڻو حصو نڪل نيوڪلئي تي مرڪوز هوندو آهي، ته نڪل آئنن جي نڪل تي جمع ٿيڻ جو امڪان وڌيڪ هوندو آهي. 27
مطالعي مان ظاهر ٿيو ته امونيم آئنز (NH4+) نڪل سلفيٽ هيڪسا هائيڊريٽ ڪرسٽل جي ڪرسٽلائيزيشن جي عمل ۽ ڪرسٽلائن خاصيتن تي خاص طور تي اثر انداز ٿين ٿا، ۽ ڪرسٽلائيزيشن جي عمل تي ٻج جي تناسب جو اثر پڻ ظاهر ڪيو.
2.5 g/l کان مٿي امونيم جي مقدار تي، ڪرسٽل جي پيداوار ۽ ڪرسٽل جي واڌ جي شرح گهٽجي ويندي آهي. 2.5 g/l کان مٿي امونيم جي مقدار تي، ڪرسٽل جي پيداوار ۽ ڪرسٽل جي واڌ جي شرح وڌي ويندي آهي.
نڪل محلول ۾ نجاست جو اضافو NH4+ ۽ [Ni(6H2O)]2− آئنن جي وچ ۾ SO42− لاءِ مقابلو وڌائي ٿو، جيڪو چالو ڪرڻ واري توانائي ۾ اضافو ڪري ٿو. نجاست جي وڏي مقدار کي شامل ڪرڻ کان پوءِ چالو ڪرڻ واري توانائي ۾ گهٽتائي NH4+ آئنن جي ڪرسٽل ڍانچي ۾ داخل ٿيڻ جي ڪري آهي، اهڙي طرح ٻٽي لوڻ (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O ٺاهيندي آهي.
وڌيڪ ٻج جي تناسب کي استعمال ڪرڻ سان نڪل سلفيٽ هيڪساهائيڊريٽ جي ڪرسٽل جي پيداوار، ڪرسٽل جي واڌ جي شرح ۽ ڪرسٽل جي پاڪائي بهتر ٿي سگهي ٿي.
ڊيمريل، ايڇ ايس، وغيره. ليٽرائٽ پروسيسنگ دوران بيٽري گريڊ نڪل سلفيٽ هائيڊريٽ جو اينٽي سولوينٽ ڪرسٽلائيزيشن. سيپٽمبر صاف ڪرڻ واري ٽيڪنالاجي، 286، 120473. https://doi.org/10.1016/J.SEPPUR.2022.120473 (2022).
ساگونتالا، پي. ۽ ياسوتا، پي. تيز گرمي پد تي نڪل سلفيٽ ڪرسٽل جا آپٽيڪل ايپليڪيشن: ڊوپنٽ جي طور تي شامل ڪيل امينو ايسڊ سان خاصيت جو مطالعو. ميٽر. اڄ جو پروڪ. 9، 669–673. https://doi.org/10.1016/J.MATPR.2018.10.391 (2019).
بابا احمدي، وي.، وغيره. ٽيڪسٽائل جي مٿاڇري تي نڪل نمونن جو اليڪٽروڊپوزيشن، گهٽ ٿيل گرافين آڪسائيڊ تي پوليول-ميڊيٽيڊ پرنٽنگ سان. جرنل آف فزيڪل اينڊ ڪيميڪل انجنيئرنگ آف ڪولائيڊل سرفيسس 703، 135203. https://doi.org/10.1016/J.COLSURFA.2024.135203 (2024).
فريزر، جي.، اينڊرسن، جي.، لازوين، جي.، وغيره. "اليڪٽرڪ گاڏين جي بيٽرين لاءِ نڪل جي فراهمي جي مستقبل جي طلب ۽ سيڪيورٽي." پبليڪيشن آفيس آف دي يورپي يونين؛ (2021). https://doi.org/10.2760/212807
هان، بي.، بوڪمن، او.، ولسن، بي پي، لنڊسٽروم، ايم. ۽ لوهي-ڪلتانن، ايم. ٿڌ سان بيچ ڪرسٽلائيزيشن ذريعي نڪل سلفيٽ جي صفائي. ڪيميڪل انجنيئرنگ ٽيڪنالاجي 42(7)، 1475–1480. https://doi.org/10.1002/CEAT.201800695 (2019).
ما، وائي وغيره. ليٿيم-آئن بيٽري مواد لاءِ ڌاتو جي لوڻ جي پيداوار ۾ ورن ۽ ڪرسٽلائيزيشن طريقن جو استعمال: هڪ جائزو. ڌاتو. 10(12)، 1-16. https://doi.org/10.3390/MET10121609 (2020).
مسالوف، وي ايم، وغيره. مستحڪم-حالت واري درجه حرارت جي درجي بندي حالتن هيٺ نڪل سلفيٽ هيڪسا هائيڊريٽ (α-NiSO4.6H2O) سنگل ڪرسٽل جي واڌ. ڪرسٽلگرافي. 60(6)، 963–969. https://doi.org/10.1134/S1063774515060206 (2015).
چوڌري، آر آر ۽ ٻيا. α-نڪل سلفيٽ هيڪسا هائيڊريٽ ڪرسٽل: واڌ جي حالتن، ڪرسٽل جي جوڙجڪ، ۽ ملڪيتن جي وچ ۾ تعلق. JApCr. 52، 1371–1377. https://doi.org/10.1107/S1600576719013797FILE (2019).
هان، بي.، بوڪمن، او.، ولسن، بي پي، لنڊسٽروم، ايم. ۽ لوهي-ڪلٽنن، ايم. بيچ-ڪولڊ ڪرسٽلائيزيشن ذريعي نڪل سلفيٽ جي صفائي. ڪيميڪل انجنيئرنگ ٽيڪنالاجي 42(7)، 1475–1480. https://doi.org/10.1002/ceat.201800695 (2019).