୧
ପଲିୟୁରେଥାନ୍ ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକ କ’ଣ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରତିରୋଧୀ? ସାଧାରଣତଃ, ପଲିୟୁରେଥାନ୍ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରତିରୋଧୀ ନୁହେଁ, ଏକ ନିୟମିତ PPDI ସିଷ୍ଟମ୍ ସହିତ ମଧ୍ୟ, ଏହାର ସର୍ବାଧିକ ତାପମାତ୍ରା ସୀମା କେବଳ 150° ହୋଇପାରେ। ସାଧାରଣ ପଲିଷ୍ଟର କିମ୍ବା ପଲିଥର ପ୍ରକାରଗୁଡ଼ିକ 120° ରୁ ଅଧିକ ତାପମାତ୍ରା ସହ୍ୟ କରିପାରୁ ନ ପାରନ୍ତି। ତଥାପି, ପଲିୟୁରେଥାନ୍ ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଧ୍ରୁବୀୟ ପଲିମର, ଏବଂ ସାଧାରଣ ପ୍ଲାଷ୍ଟିକ୍ ତୁଳନାରେ, ଏହା ଉତ୍ତାପ ପ୍ରତି ଅଧିକ ପ୍ରତିରୋଧୀ। ତେଣୁ, ଉଚ୍ଚ-ତାପ ପ୍ରତିରୋଧ ପାଇଁ ତାପମାତ୍ରା ପରିସରକୁ ପରିଭାଷିତ କରିବା କିମ୍ବା ବିଭିନ୍ନ ବ୍ୟବହାରକୁ ପୃଥକ କରିବା ଅତ୍ୟନ୍ତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ।
2
ତେବେ ପଲିୟୁରେଥାନ୍ ସାମଗ୍ରୀର ତାପଜ ସ୍ଥିରତାକୁ କିପରି ଉନ୍ନତ କରାଯାଇପାରିବ? ଏହାର ମୂଳ ଉତ୍ତର ହେଉଛି ପଦାର୍ଥର ସ୍ଫଟିକତା ବୃଦ୍ଧି କରିବା, ଯେପରିକି ପୂର୍ବରୁ ଉଲ୍ଲେଖ କରାଯାଇଥିବା ଅତ୍ୟନ୍ତ ନିୟମିତ PPDI ଆଇସୋସାଇନେଟ୍। ପଲିମରର ସ୍ଫଟିକତା ବୃଦ୍ଧି କରିବା ଦ୍ଵାରା ଏହାର ତାପଜ ସ୍ଥିରତା କାହିଁକି ଉନ୍ନତ ହୁଏ? ଏହାର ଉତ୍ତର ମୂଳତଃ ସମସ୍ତଙ୍କୁ ଜଣା, ଅର୍ଥାତ୍ ଗଠନ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ। ଆଜି, ଆମେ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରିବାକୁ ଚେଷ୍ଟା କରିବାକୁ ଚାହୁଁଛୁ ଯେ ଆଣବିକ ଗଠନ ନିୟମିତତାର ଉନ୍ନତି କାହିଁକି ତାପଜ ସ୍ଥିରତାରେ ଉନ୍ନତି ଆଣେ, ଏହାର ମୂଳ ଧାରଣା ଗିବ୍ସ ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତିର ପରିଭାଷା କିମ୍ବା ସୂତ୍ରରୁ ଆସିଛି, ଅର୍ଥାତ୍ △G=H-ST। G ର ବାମ ପାର୍ଶ୍ୱ ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତିକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ, ଏବଂ ସମୀକରଣର ଡାହାଣ ପାର୍ଶ୍ୱ H ହେଉଛି ଏନଥାଲ୍ପି, S ହେଉଛି ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି, ଏବଂ T ହେଉଛି ତାପମାତ୍ରା।
3
ଗିବ୍ସ ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତି ହେଉଛି ଥର୍ମୋଡାଇନାମିକ୍ସରେ ଏକ ଶକ୍ତି ଧାରଣା, ଏବଂ ଏହାର ଆକାର ପ୍ରାୟତଃ ଏକ ଆପେକ୍ଷିକ ମୂଲ୍ୟ, ଅର୍ଥାତ୍ ଆରମ୍ଭ ଏବଂ ଶେଷ ମୂଲ୍ୟ ମଧ୍ୟରେ ପାର୍ଥକ୍ୟ, ତେଣୁ ଏହାର ସମ୍ମୁଖରେ △ ପ୍ରତୀକ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ, କାରଣ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ମୂଲ୍ୟ ସିଧାସଳଖ ପ୍ରାପ୍ତ କିମ୍ବା ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରାଯାଇପାରିବ ନାହିଁ। ଯେତେବେଳେ △G ହ୍ରାସ ପାଏ, ଅର୍ଥାତ୍ ଯେତେବେଳେ ଏହା ନକାରାତ୍ମକ ହୋଇଥାଏ, ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ଯେ ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସ୍ୱତଃସ୍ଫୂର୍ତ୍ତ ଭାବରେ ଘଟିପାରେ କିମ୍ବା ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଆଶା କରାଯାଇଥିବା ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପାଇଁ ଅନୁକୂଳ ହୋଇପାରେ। ଏହାକୁ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଅଛି କି ନାହିଁ କିମ୍ବା ଥର୍ମୋଡାଇନାମିକ୍ସରେ ପ୍ରତିବର୍ତ୍ତନୀୟ ତାହା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିବା ପାଇଁ ମଧ୍ୟ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। ହ୍ରାସର ଡିଗ୍ରୀ କିମ୍ବା ହାରକୁ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ଗତିବିଧି ଭାବରେ ବୁଝାଯାଇପାରିବ। H ମୂଳତଃ ଏନଥାଲ୍ପି, ଯାହାକୁ ପ୍ରାୟତଃ ଏକ ଅଣୁର ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଶକ୍ତି ଭାବରେ ବୁଝାଯାଇପାରିବ। ଏହା ଚୀନ୍ ବର୍ଣ୍ଣଗୁଡ଼ିକର ପୃଷ୍ଠ ଅର୍ଥରୁ ପ୍ରାୟ ଅନୁମାନ କରାଯାଇପାରିବ, କାରଣ ଅଗ୍ନି ନୁହେଁ।

4
S ସିଷ୍ଟମର ଏଣ୍ଟ୍ରୋପିକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ, ଯାହା ସାଧାରଣତଃ ଜଣାଶୁଣା ଏବଂ ଏହାର ଆକ୍ଷରିକ ଅର୍ଥ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ସ୍ପଷ୍ଟ। ଏହା ତାପମାତ୍ରା T ସହିତ ଜଡିତ କିମ୍ବା ପ୍ରକାଶିତ, ଏବଂ ଏହାର ମୌଳିକ ଅର୍ଥ ହେଉଛି ଅଣୁବୀକ୍ଷଣିକ କ୍ଷୁଦ୍ର ସିଷ୍ଟମର ବିଶୃଙ୍ଖଳା କିମ୍ବା ସ୍ୱାଧୀନତାର ଡିଗ୍ରୀ। ଏହି ସମୟରେ, ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷକ କ୍ଷୁଦ୍ର ବନ୍ଧୁ ହୁଏତ ଲକ୍ଷ୍ୟ କରିଥିବେ ଯେ ଆମେ ଆଜି ଆଲୋଚନା କରୁଥିବା ତାପଜ ପ୍ରତିରୋଧ ସହିତ ଜଡିତ ତାପମାତ୍ରା T ଶେଷରେ ଦେଖାଦେଇଛି। ମୁଁ ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି ଧାରଣା ବିଷୟରେ ଟିକିଏ ଆଲୋଚନା କରିବାକୁ ଚାହେଁ। ଏଣ୍ଟ୍ରୋପିକୁ ମୂର୍ଖତା ଭାବରେ ସ୍ଫଟିକତାର ବିପରୀତ ଭାବରେ ବୁଝିହେବ। ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି ମୂଲ୍ୟ ଯେତେ ଅଧିକ ହେବ, ଆଣବିକ ଗଠନ ସେତେ ଅଧିକ ବିଶୃଙ୍ଖଳିତ ଏବଂ ବିଶୃଙ୍ଖଳିତ ହେବ। ଆଣବିକ ଗଠନର ନିୟମିତତା ଯେତେ ଅଧିକ ହେବ, ଅଣବିକର ସ୍ଫଟିକତା ସେତେ ଭଲ ହେବ। ଏବେ, ଆସନ୍ତୁ ପଲିୟୁରେଥାନ୍ ରବର ରୋଲରୁ ଏକ ଛୋଟ ବର୍ଗ କାଟିବା ଏବଂ ଛୋଟ ବର୍ଗକୁ ଏକ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଣାଳୀ ଭାବରେ ବିଚାର କରିବା। ଏହାର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସ୍ଥିର, ଧରିନିଆଯାଉଛି ଯେ ବର୍ଗଟି 100ଟି ପଲିୟୁରେଥାନ୍ ଅଣୁ (ବାସ୍ତବରେ, N ଅନେକ ଅଛି) ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ, କାରଣ ଏହାର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଏବଂ ଆୟତନ ମୂଳତଃ ଅପରିବର୍ତ୍ତିତ, ଆମେ △G କୁ ଏକ ଅତି ଛୋଟ ସାଂଖ୍ୟିକ ମୂଲ୍ୟ ଭାବରେ କିମ୍ବା ଅସୀମ ଭାବରେ ଶୂନ୍ୟର ନିକଟତର ଭାବରେ ଆନୁମାନିକ କରିପାରିବା, ତା'ପରେ ଗିବସ୍ ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତି ସୂତ୍ରକୁ ST=H ରେ ରୂପାନ୍ତରିତ କରାଯାଇପାରିବ, ଯେଉଁଠାରେ T ହେଉଛି ତାପମାତ୍ରା, ଏବଂ S ହେଉଛି ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି। ଅର୍ଥାତ୍, ପଲିୟୁରେଥାନ୍ କ୍ଷୁଦ୍ର ବର୍ଗର ତାପଜ ପ୍ରତିରୋଧ ଏନଥାଲ୍ପି H ସହିତ ସମାନୁପାତିକ ଏବଂ ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି S ସହିତ ବିପରୀତ ସମାନୁପାତିକ। ନିଶ୍ଚିତ ଭାବରେ, ଏହା ଏକ ଆନୁମାନିକ ପଦ୍ଧତି, ଏବଂ ଏହା ପୂର୍ବରୁ △ ଯୋଗ କରିବା ଭଲ (ତୁଳନା ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରାପ୍ତ)।
5
ଏହା ଖୋଜିବା କଷ୍ଟକର ନୁହେଁ ଯେ ସ୍ଫଟିକତାର ଉନ୍ନତି କେବଳ ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି ମୂଲ୍ୟକୁ ହ୍ରାସ କରିପାରିବ ନାହିଁ ବରଂ ଏନଥାଲ୍ପି ମୂଲ୍ୟକୁ ମଧ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି କରିପାରିବ, ଅର୍ଥାତ୍, ଡିନୋମିନେଟରକୁ ହ୍ରାସ କରିବା ସମୟରେ ଅଣୁକୁ ବୃଦ୍ଧି କରି (T = H/S), ଯାହା ତାପମାତ୍ରା T ବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ ସ୍ପଷ୍ଟ, ଏବଂ ଏହା ସବୁଠାରୁ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଏବଂ ସାଧାରଣ ପଦ୍ଧତି ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ, T କାଚ ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପମାତ୍ରା କିମ୍ବା ତରଳାଇବା ତାପମାତ୍ରା ହେଉ ନା କାହିଁକି। ପରିବର୍ତ୍ତନ ହେବା ଆବଶ୍ୟକ ହେଉଛି ମନୋମର ଆଣବିକ ଗଠନର ନିୟମିତତା ଏବଂ ସ୍ଫଟିକତା ଏବଂ ଏକତ୍ରୀକରଣ ପରେ ଉଚ୍ଚ ଆଣବିକ ଘନୀକରଣର ସାମଗ୍ରିକ ନିୟମିତତା ଏବଂ ସ୍ଫଟିକତା ମୂଳତଃ ରେଖୀୟ, ଯାହା ପ୍ରାୟ ସମତୁଲ୍ୟ ହୋଇପାରେ କିମ୍ବା ଏକ ରେଖୀୟ ଉପାୟରେ ବୁଝିପାରିବ। ଏନଥାଲ୍ପି H ମୁଖ୍ୟତଃ ଅଣବିକର ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଶକ୍ତି ଦ୍ୱାରା ଯୋଗଦାନ କରାଯାଏ, ଏବଂ ଅଣବିକର ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଶକ୍ତି ବିଭିନ୍ନ ଆଣବିକ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଶକ୍ତିର ବିଭିନ୍ନ ଆଣବିକ ଗଠନର ଫଳାଫଳ, ଏବଂ ଆଣବିକ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଶକ୍ତି ହେଉଛି ରାସାୟନିକ ସମ୍ଭାବନା, ଆଣବିକ ଗଠନ ନିୟମିତ ଏବଂ କ୍ରମବଦ୍ଧ, ଯାହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ଆଣବିକ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଶକ୍ତି ଅଧିକ, ଏବଂ ସ୍ଫଟିକୀକରଣ ଘଟଣା ଉତ୍ପାଦନ କରିବା ସହଜ, ଯେପରିକି ପାଣି ବରଫରେ ଘନୀଭୂତ ହେବା। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ଆମେ କେବଳ 100ଟି ପଲିୟୁରେଥାନ୍ ଅଣୁ ଧରିନେଇଛୁ, ଏହି 100ଟି ଅଣୁ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ବଳ ଏହି ଛୋଟ ରୋଲରର ତାପଜ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ମଧ୍ୟ ପ୍ରଭାବିତ କରିବ, ଯେପରିକି ଭୌତିକ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବନ୍ଧ, ଯଦିଓ ଏଗୁଡ଼ିକ ରାସାୟନିକ ବନ୍ଧ ପରି ଶକ୍ତିଶାଳୀ ନୁହେଁ, କିନ୍ତୁ N ସଂଖ୍ୟା ବଡ଼, ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଅଧିକ ଆଣବିକ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବନ୍ଧର ସ୍ପଷ୍ଟ ଆଚରଣ ବିକାରର ମାତ୍ରା ହ୍ରାସ କରିପାରିବ କିମ୍ବା ପ୍ରତ୍ୟେକ ପଲିୟୁରେଥାନ୍ ଅଣୁର ଗତି ପରିସରକୁ ସୀମିତ କରିପାରିବ, ତେଣୁ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବନ୍ଧ ତାପଜ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ଲାଭଦାୟକ।