فیز چینج میٹریلز (PCMs) وہ مادے ہیں جو اویکت گرمی کی بڑی مقدار کو جذب یا چھوڑ سکتے ہیں۔ یہ اس وقت ہوتا ہے جب ان کی جسمانی حالت بدل جاتی ہے، عام طور پر ٹھوس سے مائع میں یا اس کے برعکس۔
مائیکرو کیلوریمیٹری ایک ایسی تکنیک ہے جو مرحلے میں ہونے والی تبدیلیوں کے دوران جذب یا جاری ہونے والی توانائی کی پیمائش کرتی ہے، جس سے توانائی کی مقدار کو حقیقی وقت میں درست کیا جا سکتا ہے۔
یہ تکنیک ان کی طویل مدتی افادیت اور استحکام کو جانچنے کے لیے مختلف ایپلی کیشنز میں استعمال ہونے والے PCMs کے مسلسل پگھلنے اور کرسٹلائزیشن کو بھی قابل بناتی ہے۔
مرحلے میں تبدیلی کے مواد کیا ہیں؟
فیز چینج میٹریل (پی سی ایم) ایک ایسا مادہ ہے جو تھرمل انرجی کو ذخیرہ اور جاری کرتا ہے۔ جب پی سی ایم کرسٹلائز ہوتا ہے، تو یہ بڑی مقدار میں توانائی (ایکسوتھرمک) جاری کرتا ہے، اور جب یہ پگھلتا ہے، ٹھوس سے مائع میں بدلتا ہے، تو یہ اتنی ہی مقدار میں توانائی (اینڈوتھرمک) جذب کرتا ہے۔
پی سی ایم کو تھرمل انرجی سٹوریج کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جہاں آپ بعد میں ریلیز کے لیے گرم یا ٹھنڈی توانائی ذخیرہ کر سکتے ہیں۔
انہیں عملی ایپلی کیشنز جیسے درجہ حرارت پر قابو پانے والی نقل و حمل میں موصلیت یا تھرمل رکاوٹوں کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔
PCM کہاں تیار ہوا؟
پی سی ایم کا استعمال کئی سالوں سے صرف اس لیے کیا جا رہا ہے کہ سب سے بنیادی اور بڑے پیمانے پر استعمال ہونے والا فیز چینج میٹریل پانی کی برف ہے۔
پی سی ایم کی کئی اقسام ہیں:
آرگینکس - ہائیڈرو کاربن، لپڈ اور چینی الکوحل
غیر نامیاتی نمک ہائیڈریٹ
بائیو بیسڈ - پودوں یا جانوروں سے حاصل کردہ فیٹی ایسڈ۔
ان وسیع زمروں میں، غیر نامیاتی PCMs پیدا کرنے اور حاصل کرنے کے لیے سب سے کم مہنگے ہیں، ان میں زیادہ دیرپا حرارت کی گنجائش اور اعلی تھرمل چالکتا ہے۔
پیرافین اور نان پیرافین گروپس پر مشتمل آرگینک پی سی ایم سپر کولنگ کے بغیر جم جاتے ہیں (غیر نامیاتی پی سی ایم کے برعکس) اور ان میں زیادہ اویکت حرارت کی گنجائش ہوتی ہے، لیکن یہ پیدا کرنا مہنگا ہوتا ہے اور انتہائی آتش گیر ہو سکتا ہے۔
بائیو بیسڈ پی سی ایم غیر زہریلا، کفایتی، اور اعلی اویکت حرارت کی صلاحیت رکھتا ہے۔ تاہم، وہ غریب تھرمل چالکتا ہے.
PCM صنعتوں اور مصنوعات کی ایک رینج میں استعمال ہوتا ہے، بشمول تعمیر، نقل و حمل اور آلات۔
PCM کا پگھلنا اور کرسٹلائزیشن
مسلسل پگھلنے اور کرسٹلائزیشن پی سی ایم ایس کو موصلیت کے نظام کی تعمیر میں استعمال کے لیے زیادہ موثر اور موثر بنا سکتی ہے جہاں انہیں تھرمل کارکردگی کو کھوئے بغیر بہت سے ہیٹنگ اور کولنگ سائیکلوں میں استعمال کرنے کی ضرورت ہے۔
ان عملوں کا اثر مواد کو قابل قبول اندرونی درجہ حرارت کو برقرار رکھتے ہوئے دن اور رات کے دوران بیرونی درجہ حرارت کی تبدیلیوں کے اثرات کو دبانے کے قابل بنانا ہے۔
تعمیراتی مواد جیسے اینٹوں، فرشوں، چھتوں، اور چھت سازی کے سامان میں یہ PCMs شامل ہو سکتے ہیں۔
اس طریقے سے PCMs کے ڈیزائن اور تاثیر کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لیے، پگھلنے اور کرسٹلائزیشن کے عمل کو مکمل طور پر سمجھنا اور درست طریقے سے خصوصیات کا ہونا ضروری ہے۔
ایسا کرنے کی تکنیک مائیکرو کیلوریمیٹری ہے۔
مائکروکالوریمیٹری کیا ہے؟
کیلوری میٹری گرمی میں ہونے والی تبدیلیوں کو ماپنے کی سائنس ہے، اور مائیکرو کیلوریمیٹری اس کی انتہائی حساس ترقی ہے۔
Microcalorimetry نمونے میں بہت چھوٹی تھرمل تبدیلیوں کی پیمائش کرتی ہے اور مواد کی ذخیرہ زندگی کی درست پیش گوئی کرنے کے لیے ایک ثابت شدہ تکنیک ہے۔
تھرمل تجزیہ کے لحاظ سے، جو اصل وقت میں گرمی کے بہاؤ اور درجہ حرارت میں تبدیلیوں کی پیمائش کر سکتا ہے، جدید مائیکرو کیلوریمیٹری آلات انتہائی حساس حرارتی اور کولنگ سسٹم کو یکجا کرتے ہیں۔
