केडीएफ एक तांबा-जस्ता मिश्र धातु है। यह न तो एक रासायनिक उपचार एजेंट है और न ही सक्रिय कार्बन की तरह एक छिद्रपूर्ण सामग्री है, बल्कि एक दानेदार धातु मिश्र धातु है।
यह पिघलने और दानेदार बनाने के माध्यम से निर्मित होता है: तांबे और जस्ता को पहले एक मिश्र धातु बनाने के लिए एक साथ पिघलाया जाता है, जिसे बाद में दानों में बनाया जाता है। फिल्टर कार्ट्रिज के अंदर हम जो सुनहरे दाने देखते हैं, वे केडीएफ हैं।
पानी में, केडीएफ अवशिष्ट क्लोरीन और भारी धातुओं को हटाने के लिए एक गैल्वेनिक प्रतिक्रिया उत्पन्न करता है। हालाँकि, दो बिंदुओं को स्पष्ट करने की आवश्यकता है: इसकी प्रभावशीलता कई कारकों पर निर्भर करती है, और यह अपेक्षाकृत महंगा है। इन दो विचारों का मतलब है कि यह हर एप्लिकेशन के लिए पहली पसंद नहीं है।
ग्रेड और संरचना के संबंध में, केडीएफ को तांबे-से-जस्ता अनुपात के अनुसार विभिन्न ग्रेडों में वर्गीकृत किया गया है। उदाहरण के लिए, KDF85 में 85% तांबा और 15% जस्ता होता है। विभिन्न अनुपात सामग्री को अलग-अलग विशेषताएँ देते हैं और इसे विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं।
2. केडीएफ कैसे बनता है?
बुनियादी विनिर्माण प्रक्रिया सीधी है और इसमें दो मुख्य चरण होते हैं:
चरण 1: पिघलना
शुद्ध तांबे और शुद्ध जस्ते को एक साथ पिघलाकर तांबा-जस्ता मिश्र धातु बनाई जाती है।
चरण 2: दानेदार बनाना
पिघले हुए मिश्र धातु को फिर दानेदार बनाने की विधि का उपयोग करके संसाधित किया जाता है ताकि तांबे-जस्ता मिश्र धातु के कण तैयार किए जा सकें जिन्हें हम तैयार सामग्री में देखते हैं।
दूसरे शब्दों में, केडीएफ की गुणवत्ता शुरू से ही दो चीजों पर निर्भर करती है: क्या शुद्ध तांबे और जस्ता का उपयोग किया जाता है, और क्या उनके अनुपात को सटीक रूप से नियंत्रित किया जाता है। अनुपात ग्रेड निर्धारित करता है - और अंततः सामग्री क्या कर सकती है।
3. केडीएफ कैसे काम करता है: पानी में एक "गैल्वेनिक सेल"।
यह केडीएफ का सबसे महत्वपूर्ण पहलू है, और अक्सर ऐसा भी कहा जाता है कि यह वास्तव में जितना है उससे कहीं अधिक रहस्यमय लगता है। वास्तव में, यह उसी सिद्धांत पर काम करता है जैसे माध्यमिक-विद्यालय भौतिकी में पढ़ाए जाने वाले गैल्वेनिक सेल।
इस प्रक्रिया को निम्नलिखित चरणों में विभाजित किया जा सकता है:
दो इलेक्ट्रोड बनते हैं। तांबा और जस्ता पानी में गैल्वेनिक प्रतिक्रिया उत्पन्न कर सकते हैं। इस प्रक्रिया के दौरान, बैटरी की तरह ही दो इलेक्ट्रोड बनते हैं: एक कॉपर इलेक्ट्रोड और एक जिंक इलेक्ट्रोड, जो कैथोड और एनोड के रूप में कार्य करते हैं।
जिंक एनोड पर इलेक्ट्रॉन खो देता है। जिंक धीरे-धीरे घुल जाता है: धात्विक जिंक, शून्य ऑक्सीकरण अवस्था के साथ, +2 (Zn → Zn²⁺ + 2e⁻) के चार्ज के साथ जिंक आयन बन जाता है, इस प्रक्रिया में इलेक्ट्रॉन छोड़ता है।
इलेक्ट्रॉन कॉपर इलेक्ट्रोड की ओर प्रवाहित होते हैं। छोड़े गए इलेक्ट्रॉन तांबे के इलेक्ट्रोड में चले जाते हैं, जिससे विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है।
मुक्त इलेक्ट्रॉन निरंतर उत्पन्न होते रहते हैं। जब तक प्रतिक्रिया जारी रहती है, मुक्त इलेक्ट्रॉन लगातार उत्पन्न होते रहते हैं।
मुक्त इलेक्ट्रॉन दृढ़ता से ऑक्सीकरण करने वाले पदार्थों को हटा देते हैं। ये मुक्त इलेक्ट्रॉन पानी में दृढ़ता से ऑक्सीकरण करने वाले पदार्थों, जैसे अवशिष्ट क्लोरीन, को हटा सकते हैं। अवशिष्ट क्लोरीन कम हो जाता है और इस प्रकार पानी से निकल जाता है।
भारी धातुएं कम हो जाती हैं और तांबे के इलेक्ट्रोड पर जमा हो जाती हैं। पानी में कुछ भारी धातु आयन तांबे के इलेक्ट्रोड पर इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं, कम हो जाते हैं और जमाव बनाते हैं, जिससे पानी से बाहर निकल जाते हैं। यह प्रक्रिया विशेष रूप से तब स्पष्ट होती है जब पानी में एक निश्चित स्तर की विद्युत चालकता होती है।
एक प्रमुख शर्त पर जोर दिया जाना चाहिए: केडीएफ द्वारा निकाली गई भारी धातुओं की मात्रा और इसकी हटाने की दक्षता दोनों सीधे प्रारंभिक एकाग्रता और जल प्रवाह दर से संबंधित हैं। दूसरे शब्दों में, केडीएफ को प्रभावी ढंग से काम करने के लिए, प्रारंभिक एकाग्रता कम होनी चाहिए और प्रवाह दर धीमी होनी चाहिए। पानी जितनी अधिक अच्छी तरह से फिल्टर मीडिया के संपर्क में आता है, प्रतिक्रिया उतनी ही अधिक पूरी तरह से आगे बढ़ सकती है।
4. केडीएफ के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले कारक
कारक प्रभाव
जल चालकता गैल्वेनिक प्रतिक्रिया के लिए एक निश्चित स्तर की विद्युत चालकता की आवश्यकता होती है। यदि चालकता अपर्याप्त है, तो प्रतिक्रिया प्रभावी ढंग से आगे नहीं बढ़ सकती है।
प्रारंभिक सांद्रता प्रारंभिक सांद्रता जितनी कम होगी, उतनी ही आसानी से निष्कासन हो सकता है।
जल प्रवाह दर धीमी प्रवाह दर लंबे समय तक संपर्क समय और अधिक गहन निष्कासन की अनुमति देती है। यदि प्रवाह बहुत तेज़ है, तो प्रतिक्रिया के लिए पर्याप्त समय नहीं है।
फ़िल्टर मीडिया की मात्रा फ़िल्टर मीडिया की एक बड़ी मात्रा उपचार क्षमता और प्रदर्शन को बनाए रखने की क्षमता को बढ़ाती है।
जैसा कि तालिका से पता चलता है, केडीएफ कोई फ़िल्टर माध्यम नहीं है जो "इंस्टॉल होने के बाद स्वचालित रूप से काम करता है।" इसका प्रदर्शन काफी हद तक परिचालन स्थितियों पर निर्भर करता है। यही कारण है कि वास्तविक उत्पादों के बीच इसकी प्रभावशीलता काफी भिन्न होती है।
5. केडीएफ की लागत-प्रभावशीलता: एक निर्माता का परिप्रेक्ष्य
एक निर्माता के रूप में हमारे दृष्टिकोण से, केडीएफ का हमारा मूल्यांकन काफी हद तक मापा गया है।
एक ओर, इसकी लागत वास्तव में बहुत अधिक है।
यह कच्चे माल के रूप में शुद्ध तांबे और शुद्ध जस्ता का उपयोग करता है और पिघलने और दानेदार बनाने सहित कई प्रसंस्करण चरणों की आवश्यकता होती है। न तो सामग्री और न ही विनिर्माण प्रक्रियाएं सस्ती हैं, जो सीधे तौर पर इसकी अपेक्षाकृत उच्च कीमत में योगदान करती है।
दूसरी ओर, वास्तविक दुनिया में इसका प्रदर्शन अनिश्चित है।
जैसा कि पहले चर्चा की गई है, केडीएफ की क्लोरीन और भारी धातुओं को हटाने की क्षमता जल चालकता, प्रारंभिक एकाग्रता, प्रवाह दर और उपयोग किए गए मीडिया की मात्रा जैसे कारकों पर निर्भर करती है। आदर्श से कम परिस्थितियों में, यह अपेक्षित प्रदर्शन देने में विफल हो सकता है, भले ही लागत पहले ही खर्च हो चुकी हो।
कुल मिलाकर, इसलिए, हम केडीएफ को निर्माता के दृष्टिकोण से विशेष रूप से लागत प्रभावी नहीं मानते हैं।
निष्पक्ष होने के लिए, केडीएफ में ऐसे फायदे भी हैं जिन्हें प्रतिस्थापित करना मुश्किल है: यह क्लोरीन और भारी धातु हटाने दोनों को संबोधित कर सकता है, और यह उच्च तापमान के लिए अपेक्षाकृत प्रतिरोधी है। इसलिए कुछ विशिष्ट अनुप्रयोगों में इसका अभी भी मूल्य है। हालाँकि, सामग्री का चयन करते समय और किसी उत्पाद में उनके अनुपात का निर्धारण करते समय, हमें यह स्पष्ट होना चाहिए कि क्या केडीएफ पर खर्च किया गया पैसा वास्तव में प्रदर्शन का एक समान स्तर प्रदान करेगा।
6. सारांश
केडीएफ एक तांबा-जस्ता मिश्र धातु है, जो पिघलने और दानेदार बनाने के माध्यम से निर्मित होता है, और दानेदार धातु-मिश्र धातु फिल्टर माध्यम के रूप में उपयोग किया जाता है।
इसे तांबे-से-जस्ता अनुपात के अनुसार विभिन्न ग्रेडों में वर्गीकृत किया गया है। उदाहरण के लिए, KDF85 = 85% तांबा + 15% जस्ता।
पानी में, केडीएफ एक गैल्वेनिक प्रतिक्रिया के माध्यम से काम करता है: जिंक एनोड के रूप में कार्य करता है, इलेक्ट्रॉनों को खो देता है और +2 के चार्ज के साथ जिंक आयन बन जाता है। इलेक्ट्रॉन तांबे के इलेक्ट्रोड में प्रवाहित होते हैं, जिससे करंट उत्पन्न होता है। परिणामी मुक्त इलेक्ट्रॉन अवशिष्ट क्लोरीन जैसे दृढ़ता से ऑक्सीकरण करने वाले पदार्थों को हटा देते हैं, जबकि भारी धातु आयन कम हो जाते हैं और तांबे के इलेक्ट्रोड पर जमा हो जाते हैं।
इसकी प्रभावशीलता कई कारकों पर निर्भर करती है, जिसमें जल चालकता, प्रारंभिक एकाग्रता, प्रवाह दर और उपयोग किए गए मीडिया की मात्रा शामिल है। कम प्रारंभिक सांद्रता और धीमी प्रवाह दर इसे अधिक प्रभावी ढंग से काम करने की अनुमति देती है।
क्योंकि कच्चा माल और प्रसंस्करण महंगा है, जबकि परिचालन स्थितियों के कारण प्रदर्शन बाधित होता है, निर्माता के दृष्टिकोण से केडीएफ विशेष रूप से लागत प्रभावी नहीं है।
