Eritmalar va ularni ishlab chiqarish texnologiyasi. Reja

Shisha va uning kimyoviy xossasi
Shisha xar hil metall oksidlari va silikatlarning sovutilgan qatti quyushmasi (SiO₂; Al₂O₃; B₂O₃; Na₂O; CaO; MgO; K₂O) bo‘lib, qattiq jismlardek mexanik xossalarni namoyon qiladi. SHisha tayyorlashda xom ashyo sifatida kvarsli qum, oxak tosh, borat kislota, potash, dolamit, natriy sulfat va boshqalar ishlatiladi. Xalq xo‘jaligida ishlatiladigan shishaning tarkibi: Na₂OxCaOx6SiO₂ bo‘lib, undan ampula tayyorlash mumkin emas, chunki suvda ko‘p miqdorda ishqor ajratib chiqaradi va xarorat ta’siriga chidamsizdir. Ampula tayyorlash uchun sterilizatsiya, tashish va saqlash paytida ishqor ajratib chiqarmaydigan va termik barqaror shisha kerak. Bu jihatdan toza kremnezyomni (SiO₂) eritib, tayyorlanadigan shisha eng maqsadga muvofiqdir, chunki u mutlaqo ishqor ajratib chiqarmaydi hamda o‘ta termik barqarordir. Lekin uning erish xarorati yuqori bo‘lganligi sababli (1800⁰S) ampula tayyorlab bo‘lmaydi. Ampula tayyorlash uchun maxsus murakkab tarkibli shisha talab qilinadi.
Hozirgi vaqtda ampula tayyorlash uchun shisha sanoati maxsus navli shisha ishlab chiqarmoqda, uning sifati tarmoq standarti (OST-04-78-72) bilan belgilanadi. Ampula tayyorlash uchun asosan, NS-3, NS-1, SNS-1, NS-2 A, NS-2, AB-1 va boshqa shishalar ishlatiladi. Bu shishalar isqqlikka chidamli, kimyoviy barqaror, oson kavsharlanadigan, tiniq hamda devor qalinligi bir hilda bo‘lib, havo pufakchalari saqlanmasligi kerak.SHisha sanoatida 1973 yilgacha NS-1, NS-2 navli ishqorsiz shisha ishlab chiqarilar edi. NS-1 navli shisha tarkibida bor oksidi nisbatan ko‘p, natriy oksidi kam bo‘lgani uchun kimyoviy barqaror hisoblanadi. NS-2 A navli shisha o‘zining fizik-kimyoviy xususiyatlariga ko‘ra, NS-2 navi bilan bir hil, lekin SaO va MgO larning umumiy miqdorini saqlab qolgan xolda nisbatlarining o‘zgarishi ishlab chiqarish jarayonining ancha osonlashtiradi. Keyinchalik ishlab chiqarishga joriy qilingan NS-3 shishasi tarkibida bor oksidi nisbatan ko‘p (6%), ishqor oksidlari esa kam bo‘lganligi tufayli, kimyoviy jihatdan eng barqaror shisha hisoblanadi.
SNS-1 yorug‘lik nurlariga sezgir bo‘lgan eritmalar uchun mo‘ljallangan.
XT, XT-1 kimyoviy va termik barqaror shisha bo‘lib undan shpritslar, qon, transfuzion va infuzion preparatlar saqlanadigan idishlar tayyorlanadi.
MTO- rangsiz tibbiyot tara shishasi, undan flakonlar, bankalar va kasallarni parvarish qilish uchun ishlatiladigan buyumlar tayyorlanadi. OS, OS-1 - qo‘ng‘ir tara shishasi, undan banka va flakonlar tayyorlashda ishlatiladi.Jadvaldan ko‘rinib turibdiki, shisha tarkibini o‘zgarishi bilan, uning navi, ya’ni kimyoviy va fizik barqarorligi ham o‘zgaradi. Bizda va xorijiy mamlakatlarda neytral shisha olish muammosini hal qilish ustida tinmay ilmiy izlanishlar olib borilmoqda. Lekin, xozircha shisha tarkibida ishqoriy va ishqoriy-er metallar bo‘lganligi sababli mutloq neytral shisha olish imkoniyati bo‘lganicha yo‘q. SHisha xossasi uning tarkibiga kirgan komponentlar va ularning qo‘yumadagi nisbatiga bog‘liq bo‘ladi.
Ampula shishasiga quyidagi texnik talablar qo‘yiladi: shisha taniq, rangsiz, oson eruvchan, texnik va kimyoviy barqaror bo‘lishi kerak.Kimyoviy barqarorlik shishaning asosiy xossasi hisoblanib, shishani emiradigan xar qanday zararli muhtilarga bardosh bera olishi bilan belgilanadi.Ampuladagi eritmada ishqor paydo bo‘lishi uchun ampulaning ichki devorida Na⁺, Ca⁺⁺ , K⁺ ionlari ajralib chiqib, eritmaga o‘tishi kerak. Bu ionlarning miqdori va ajralib chiqish tezligi eritmaning xossasiga, muhitga (rN) va shishaning naviga bog‘liq bo‘ladi. SHisha uchun eng zarali muhit suv hisoblanadi, chunki u silikatlarni ishqorga o‘tkazib, eritmaning turg‘unligiga salbiy ta’sir ko‘rsatadi. Suv shishaga tegishi bilanoq uning ayrim tarkibiy qismlarini erita boshlaydi va shu jarayon sterillash va saqlanish vaqt davomida yanada tezlashadi.
Ishqoriy va ishqoriy-er metallar ionlari o‘ta xarakatchan bo‘lganligi sababli shishani tashqi qavati doimo bu ionlar bilan to‘yingan bo‘ladi. Shuning uchun natriy ioni xona xaroratidayoq boshqa ionlar bilan o‘rin almashib yoki ichka qavatdan tashqariga chiqishi mumkin.Ishqoriy metallar ionlari shishaning ichki qavatidan suv bilan reaksiyaga kirishgan ionlar o‘rniga chiqa boshlaydi. YUqorida ko‘rsatib o‘tilgan sabalarga ko‘ra, ampulalar kislotali, neytral yoki ishqoriy eritmalar bilan to‘ldirlirganida turli xodisalar ro‘y beradi.
Agar ampula kislotali eritma (rN 3 va undan kichik) bilan to‘ldirilsa, ajralib chiqqan ishqor neytrallanadi va shisha tashqi qavatining ishqorlanishi eritma pH ni o‘zgarishiga deyarli ta’sir qilmaydi. Ampula pH 3 dan yuqori va neytral eritma bilan to‘ldirilgan bo‘lsa, neytrallanish reaksiyasi eritma pH iga keskin ta’sir qiladi va pH birdaniga o‘zgaradi.SHishaga kislotali va suvli eritmalar ta’sir ettirilsa, ishqorlanish reaksiyasi bilan bir vaqtda shishani tashqi qavatida ishqoriy va ishqoriy-er metallar komponentlariga to‘yingan kremnezyom paradsini hosil qiladi va parda asta-sekin qalinlashib boradi. Natijada u ishqoriy metallarning ichki qatlamidan chiqishga yo‘l qo‘ymaydi. SHu sababli ishqorlanish jarayoni aste-sekin to‘xtaydi. Ishqoriy eritmala esa shisha yuzasiga esa boshqacha ta’sir qiladi. Boshlanishda shisha yuzasida kremnezyom pardasi bo‘lmaydi, eritma shisha yuzasini eritadi va natijada eritma kremniy kislotasi ifloslanadi. SHunga ko‘ra ishqoriy eritma bilan to‘ldirilgan ampulalar neytral yoki kislotali ampulalarga nisbatan ko‘proq emiriladi, lekin bu jarayon uzoq vaqt davom etishi mumkin emas, chunki xar qanday shishaning asosiy tarkibiy qismini kremnezyom tashkil qilib, u shisha yuzasida parda hosil qiladi va shishani emirilish, ishqorlanishdan va eritmani ifloslanishidan saqlaydi.
Shisha naylar va ularni saralash. Naylar bir jinsli, kesimi to‘g‘ri va uzunligi bo‘yicha diametri bir hil bo‘lishi kerak. Tayyorlanadigan ampulalarning hajmi bir hil bo‘lishi uchun shisha naylarni diametri va devorlarinin qalinligi bir hil bo‘lishi lozim.
Tayyorlanadigan ampulalarning standartligi va keyingi jarayonlarni mexanizatsiya va avtomatlashtirish ko‘p jixatdan saralash aniqligiga bog‘liq bo‘ladi. Naylar N.A.Filipin dastgohida tashqi diametri bo‘yicha saralanadi.
Dastgoh asosan, xarakatlanadigan va xarakatlanmaydigan ramalaradan tashkil topgan. Xaraktalanadigan ramada ushlagichlari, xarakatlanmaydiganda esa teshiklar bo‘ladi. SHisha naylar boshqaruvchi orqali to‘siqchaga boradi va ushlagich orqali teshikka o‘tkaziladi. Agar nay diametri teshik diametriga to‘g‘ri kelsa u nishob orqali pastga tushib yig‘iladi, to‘g‘ri kelmasa keyingi galda boqa kalibrlarga uzatiladi.
Naylarni yuqish kamerada va ultratovush yordamida olib boriladi.Kamera usulida yuvish. YUvish jarayoni ikkita zich berkitilgan kamerada galma-galdan olib boriladi (rasm). Saralangan naylar tik holda kameraga 250-350 kg dan joylashtiriladi. Kamera suv bilan to‘ldiriladi, qaynash haroratigacha qizdiriladi va ivitish uchun qoldiriladi. So‘ng kameraga filtlangan havo yuboriladi. Bunda suv girdob hosil qilib qaynaydi va naylar iflosliklardan tozalanadi.Kameraning pastki jo‘mragi orqali suv tushiriladi. So‘ng shiddat bilan tuzsizlantirilgan suv yuborilib naylar yuviladi. Naylarni quritish uchun kameraga filtrlangan issiq havo yuboriladi. Bu usulda yuvish vaqti naylarning diametriga qarab turlicha bo‘ladi.Masalan, kichik diametrli naylarni yuvish jarayoni 3 soatgacha davom etadi.
Sankt-Peterburgada "Oktyabr" ishlab chiqarish birlashmasida naylar obzanlarda ko‘p bosqichli usulda yuqiladi. Birinchi obzanda naylar dastasi qaynoq suv bilan ivitib vo‘yiladi, keyin obzanda girdob usulida yuviladi, so‘ngra obzanda 60-70⁰S suv bilan 6 atm. bosim ostida shiddat bilan purkab yuviladi. So‘ngra naylar 75-80⁰S gacha isitilgan havo oqimida quritiladi. Kamera va obzan usullarida yuvganda suv ko‘p sarflanadi va naylar etarlicha tozalanmaydi, chunki suv oqimining tezligi 10 m/s dan oshmaydi, yopishgan (adgeziya) zarrachalarining ko‘chishi uchun esa oqim tezligi 100 m/s bo‘lishi kerak.
Ultratovush yordamida yuvish. Bu usul qurilmasini 1963 yilda I.E.Elpiner taklif qilgan bo‘lib, u obzan va uning tubidagi teshikka o‘rnatilgan tshrtta PMP-2.5 tipidagi magnitostriksion ultratovush manbalar (o‘zgartirgichlar), uzatgich, yulduzcha, zanjirli transportyor, purkab yuvadigan moslama va yuvilgan naylarni qabul qiladigan to‘plagichlardan tashkil topgan.Obzandagi suvning hajmi doimiy bo‘lib, 40 sm qalinlikda bo‘ladi. YUvish jarayoni quyidagicha amalga oshiriladi: saralangan naylar uzatgichdan transportyor orqali uzatilib, ketma-ket suvga botiriladi. Bunda naylarga ultratovush suv qatlami orqali ta’sir qiladi va tozalangan naylar obzandan ko‘tarilganda bosim ostida 60-70⁰S haroratli suv bilan yuviladi va to‘plagichga uzatiladi. Kontakt ultratovush yordamida yuvish.Ultratovush suv qatlami orqali naylarga tarqatilayotganda uning bir qism kuchi "yo‘lda" so‘nib, unumdorligi pasayadi. Shu sababli G.G.Stolyarova va boshqalar (1972 y.) kontaktli ultratovush yordamida yuvishni taklif etadilar. Bunda shisha naylar bevosita ultratovush manbaiga tegib turishi natijasida ular berilgan chastotada tebranadi va mexanik iflosliklardan to‘la tozalanib, ish unumdorligi ancha oshadi.Qurilma obzanga o‘rnatilgan 20 kGs chastotali PMS-6 M magnitostriksion ultratovush manbaidan, to‘plagich va zanjirlardan iborat.To‘plagichga joylashtirilgan shisha naylar avtomatik usulda yon tomoni bilan (po torsu) to‘g‘rilanib donalab zanjirga uzatiladi. Zanjir esa ularni ultratovush manbaidan bevosita kontaktda bo‘lishini ta’minlaydi va 7 sekund davomida ultratovush ta’sirida bo‘ladi. So‘ngra 5-6 kg/sm² bosim ostidagi suv bilan purkab yuviladi.YUvib, tozalangan naylar quritilgach, ikki tomoni rezina bilan berkitilgan xolida "pulka" tayyorlash bo‘limiga o‘tkaziladi.