ኣብ nature.com ንዝበጻሕኩም የቐንየልና። እቲ እትጥቀመሉ ዘለኻ ናይ መርበብ ሓበሬታ ስሪት ውሱን ናይ CSS ደገፍ ኣለዎ። ንዝበለጸ ተመክሮ፡ እቲ ዝሓሸ ስሪት መርበብ ሓበሬታ ክትጥቀም ንመክር (ወይ ድማ ኣብ ኢንተርነት ኤክስፕሎረር ናይ ምትእስሳር ሞድ ከተጥፍእ)። ብተወሳኺ፡ ቀጻሊ ደገፍ ንምርግጋጽ፡ እዚ መርበብ ሓበሬታ ቅዲታት ወይ ጃቫስክሪፕት ኣየጠቓልልን።
እዚ መፅናዕቲ ፅልዋ ርስሓት NH4+ን ሬሽዮ ዘርኢን ኣብ ኣገባብ ዕብየትን ኣፈፃፅማን ኒኬል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት ኣብ ትሕቲ ቀፃሊ ምዝሓል ክሪስታላይዜሽን ዝምርምር ኮይኑ ፅልዋ ርስሓት NH4+ ኣብ ኣገባብ ዕብየት፣ ባህርያት ሙቐትን ተግባራዊ ጉጅለታትን ኒኬል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት ዝምርምር እዩ። ኣብ ትሑት ትሕዝቶ ርስሓት፡ Ni2+ን NH4+ን ኣዮናት ምስ SO42− ንመእሰሪ ይወዳደሩ፡ እዚ ድማ ምጉዳል ምህርቲ ክሪስታልን ናህሪ ዕብየትን ከምኡ’ውን ምውሳኽ ጸዓት ምንቅስቓስ ክሪስታላይዜሽን የስዕብ። ኣብ ልዑል ትሕዝቶ ርስሓት፡ NH4+ ኣዮናት ኣብቲ ክሪስታል ኣቃውማ ተሓዊሶም ዝተሓላለኸ ጨው (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O ይፈጥሩ። ምፍጣር ናይቲ ዝተሓላለኸ ጨው ውጽኢቱ ምውሳኽ ምህርቲ ክሪስታልን ናህሪ ዕብየትን ከምኡ’ውን ምንካይ ጸዓት ምንቅስቓስ ክሪስታላይዜሽን የስዕብ። ህላወ ልዑልን ትሑትን ትሕዝቶ NH4+ ኣዮን ንላቲስ ምዝባዕ የስዕብ፣ እቶም ክሪስታላት ድማ ክሳብ 80 ዲግሪ ሰንቲግሬድ ኣብ ዝበጽሕ ሙቐት ብሙቐት ርጉኣት እዮም። ብተወሳኺ ፅልዋ ርስሓት NH4+ ኣብ ኣገባብ ዕብየት ክሪስታል ካብቲ ናይ ዘርኢ ሬሽዮ ዝዓበየ እዩ። እቲ ርስሓት ትሑት ምስ ዝኸውን እቲ ርስሓት ኣብቲ ክሪስታል ብቐሊሉ ይተሓሓዝ፤ እቲ ምትእኽኻብ ልዑል ምስ ዝኸውን እቲ ርስሓት ኣብቲ ክሪስታል ንምሕዋስ ቀሊል እዩ። እቲ ዘርኢ ሬሽዮ ንፍርያት ክሪስታል ብዓቢኡ ክውስኽን ንጽሬት ክሪስታል ቁሩብ ከማሓይሽን ይኽእል።
ኒከል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት (NiSO4 6H2O) ሕጂ ኣብ ዝተፈላለዩ ኢንዱስትሪታት፡ እንተላይ ኣብ ምፍራይ ባትሪ፡ ኤሌክትሮፕለቲንግ፡ ምልዕዓል፡ ዋላ’ውን ኣብ ምፍራይ መግቢ፡ ዘይትን ሽቶን ዝጥቀሙሉ ወሳኒ ንብረት እዩ። 1,2,3 ኣገዳስነቱ ምስ ቅልጡፍ ምዕባለ ኤሌክትሪክ ተሽከርከርቲ እናዓበየ ይኸይድ ኣሎ፣ እዚኦም ድማ ኣብ ኒኬል መሰረት ዝገበሩ ሊትየም-ኣዮን (LiB) ባትሪታት ኣዝየን ዝምርኮሳ እየን። ከም NCM 811 ዝኣመሰሉ ልዑል ኒኬል ዘለዎም ቅይሕታት ምጥቃም ክሳብ 2030 ክዕብለል ትጽቢት ይግበር፡ እዚ ድማ ጠለብ ኒኬል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት ዝያዳ ክውስኽ እዩ። ይኹን እምበር ብሰንኪ ሕፅረት ሃፍቲ ምህርቲ ምስቲ እናዓበየ ዝኸይድ ዘሎ ጠለብ ክኸይድ ስለዘይክእል ኣብ መንጎ ቀረብን ጠለብን ክፍተት ክፈጥር ይኽእል እዩ። እዚ ሕጽረት እዚ ብዛዕባ ምህላው ሃብትን ምርግጋእ ዋጋን ስክፍታታት ፈጢሩ ኣሎ፣ እዚ ድማ ኣድላይነት ስሉጥ ምፍራይ ልዑል ጽሬት ዘለዎ፣ ርጉእ ንባትሪ ዝኸውን ኒኬል ሳልፌት ዘጉልሕ እዩ። 1,4
ምፍራይ ኒኬል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት ብሓፈሻ ብክሪስታላይዜሽን እዩ ዝረጋገጽ። ካብቶም ዝተፈላለዩ ኣገባባት፡ ኣገባብ ምዝሓል ብሰፊሑ ዝጥቀመሉ ኣገባብ ኮይኑ፡ ትሑት ሃልኪ ጸዓትን ልዑል ጽሬት ዘለዎም ንብረታት ናይ ምፍራይ ዓቕምን ብልጫታት ኣለዎ። 5,6 ዘይቀጻሊ ምዝሓል ክሪስታላይዜሽን ብምጥቃም ኣብ ክሪስታላይዜሽን ኒኬል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት ዝተገብረ መጽናዕቲ ርኡይ ምዕባለ ኣርእዩ እዩ። ኣብዚ ሕዚ እዋን መብዛሕትኦም መፅናዕትታት ከም ሙቐት፣ ፍጥነት ምዝሓል፣ ዓቐን ዘርእን ፒኤችን ዝኣመሰሉ መለክዒታት ብምምሕያሽ መስርሕ ክሪስታላይዜሽን ኣብ ምምሕያሽ ዘተኮሩ እዮም። 7,8,9 እቲ ዕላማ ምህርቲ ክሪስታልን ፅሬትን ናይቶም ዝተረኸቡ ክሪስታላት ንምዕባይ እዩ። ይኹን እምበር፡ ዋላ እኳ እዞም መለክዒታት ብሰፊሑ እንተተገብረ፡ ንጽልዋ ርስሓት ብፍላይ ድማ ኣሞንየም (NH4+) ኣብ ውጽኢት ክሪስታላይዜሽን ኣብ ዝወሃብ ኣቓልቦ ገና ዓቢ ክፍተት ኣሎ።
ኣብ መስርሕ ምውጻእ ርስሓት ኣሞንየም ብምህላዉ ኣብቲ ንክሪስታላይዜሽን ኒኬል ዝውዕል ፍታሕ ኒኬል ርስሓት ኣሞንየም ክህሉ ተኽእሎ ኣሎ። ኣሞንያ ከም ሳፖኒፋይንግ መሳርሒ ምጥቃም ልሙድ ኮይኑ፡ ኣብቲ ናይ ኒኬል ፍታሕ ኣሰር መጠን NH4+ ይገድፍ። 10,11,12 ዋላ እኳ ርስሓት ኣሞንየም ኣብ ኩሉ ቦታታት እንተሃለዉ ኣብ ባህርያት ክሪስታል ከም ኣቃውማ ክሪስታል፣ ኣገባብ ዕብየት፣ ባህርያት ሙቐት፣ ፅሬት ወዘተ ዘለዎም ፅልዋ ግን ብሕማቕ ኣይተረድኡን። እቲ ኣብ ሳዕቤናቶም ዝግበር ውሱን መጽናዕቲ ኣገዳሲ ዝኾነሉ ምኽንያት፡ ርስሓት ንዕብየት ክሪስታል ክዕንቅፍ ወይ ክቕይር ስለ ዝኽእልን፡ ኣብ ገለ ኣጋጣሚታት ድማ ከም ተዓጻጸፍቲ ኮይኖም ስለ ዝሰርሑን፡ ኣብ መንጎ ሜታስቴብልን ርጉእን ቅርጽታት ክሪስታላዊ ምስግጋር ይጸልዎ። 13,14 ስለዚ ነዞም ሳዕቤናት ምርዳእ ብዓይኒ ኢንዱስትሪ ወሳኒ እዩ ምኽንያቱ ርስሓት ንጽሬት ፍርያት ኣብ ዋጋ ዕዳጋ ከእቱ ስለ ዝኽእል።
እዚ መጽናዕቲ ኣብ ሓደ ፍሉይ ሕቶ ተመርኲሱ፡ ጽልዋ ርስሓት ኣሞንየም ኣብ ባህርያት ክሪስታላት ኒኬል ንምምርማር ዝዓለመ እዩ። ውጽኢት ርስሓት ብምርዳእ፡ ኣሉታዊ ሳዕቤናቶም ንምቁጽጻርን ንምንካይን ሓደስቲ ሜላታት ክምዕብሉ ይኽእሉ። እዚ መፅናዕቲ ኣብ መንጎ ምትእኽኻብ ርስሓትን ለውጢ ሬሽዮ ዘርእን ዘሎ ምትእስሳር እውን መርሚሩ እዩ። ዘርኢ ኣብ መስርሕ ምፍራይ ብሰፊሑ ስለዝውዕል ኣብዚ መፅናዕቲ መለክዒታት ዘርኢ ተጠቒሞም እዮም፣ ኣብ መንጎ እዞም ክልተ ረቛሒታት ዘሎ ርክብ ምርዳእ ኣገዳሲ እዩ። 15 ውጽኢት ናይዞም ክልተ መለክዒታት ንምህርቲ ክሪስታል፡ ኣገባብ ዕብየት ክሪስታል፡ ኣቃውማ ክሪስታል፡ ሞርፎሎጂን ጽሬትን ንምጽናዕ ተጠቒሙ። ብተወሳኺ ኣብ ትሕቲ ጽልዋ NH4+ ርስሓት ጥራይ ዝርከቡ ክሪስታላት ቅልጡፍ ባህሪ፣ ባህርያት ሙቐትን ተግባራዊ ጉጅለታትን ብዝያዳ ተጻሪዩ እዩ።
ኣብዚ መፅናዕቲ ዝተጠቐሙ ንብረታት ብጂኢኤም ዝተውሃቡ ኒኬል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት (NiSO 6H2O, ≥ 99.8%) እዮም፤ ኣሞንየም ሳልፌት ((NH)SO, ≥ 99%) ካብ ቲያንጂን ሁዋሸንግ ኮ. ዝተቐደሰ ማይ። እቲ ዝተጠቕመሉ ክሪስታል ዘርኢ NiSO 6H2O ኮይኑ፡ ተጨፍሊቑን ተሸፊኑን ሓደ ዓይነት ስፍሓት ንጥረ ነገር 0.154 ሚ.ሜ. ባህርያት NiSO 6H2O ኣብ ሰሌዳ ቁፅሪ 1ን ስእሊ 1ን ተገሊፁ ኣሎ።
ፅልዋ ርስሓት NH4+ን ሬሽዮ ዘርእን ኣብ ክሪስታላይዜሽን ኒኬል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት ፍልልይ ዘለዎ ምዝሓል ተጠቒምካ ተፃሪዩ እዩ። ኩሎም ፈተነታት ኣብ መጀመርታ ሙቐት 25 ዲግሪ ሰንቲግሬድ እዮም ተኻይዶም። 25 °C ከም ሙቐት ክሪስታላይዜሽን ተመሪጹ ኣብ እዋን ምፍታሕ ምቁጽጻር ሙቐት ድሩትነት ኣብ ግምት ብምእታው። ክሪስታላይዜሽን ኣብ እዋን ምፍታሕ ውዑይ ፍታሕ ትሑት ሙቐት ዘለዎ ቡክነር ፋነል ብምጥቃም ብሃንደበታዊ ምልውዋጥ ሙቐት ክለዓዓል ይኽእል። እዚ መስርሕ እዚ ኣብ ቅልጣፈ፣ ምውሳድ ርስሓትን ዝተፈላለዩ ባህርያት ክሪስታልን ብዓቢኡ ክጸልዎ ይኽእል።
እቲ ናይ ኒኬል ፍታሕ መጀመርያ 224 ግ NiSO4 6H2O ኣብ 200 ሚሊ ሊትር ዝተቐደሰ ማይ ብምፍሳስ እዩ ተዳልዩ። እቲ ዝተመርጸ ምትእኽኻብ ምስ ልዕለ-ምጽጋብ (S) = 1.109 ይሰማማዕ። እቲ ልዕለ-ምጽጋብ ምፍሳስ ናይ ዝፈሰሱ ኒኬል ሳልፌት ክሪስታላት ምስ ምፍሳስ ኒኬል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት ኣብ 25 ዲግሪ ሰንቲግሬድ ብምንጽጻር እዩ ተረጋጊጹ። እቲ ታሕተዋይ ልዕለ-ምጽጋብ፡ ሙቐት ናብቲ ናይ መጀመርታ ምስ ወረደ፡ ስፖንታይን ክሪስታላይዜሽን ንምክልኻል እዩ ተመሪጹ።
ጽልዋ ምትእኽኻብ ኣዮን NH4+ ኣብ መስርሕ ክሪስታላይዜሽን (NH4)2SO4 ኣብ ፍታሕ ኒኬል ብምውሳኽ ተፈቲኑ። ኣብዚ መፅናዕቲ ዝተጠቐምናሉ NH4+ ion concentrations 0, 1.25, 2.5, 3.75, and 5 g/L እዩ ነይሩ። እቲ ፍታሕ ኣብ 60 ዲግሪ ሰንቲግሬድ ን30 ደቓይቕ እናተሞቐ ብ300 rpm እናተነቓነቐ ሓደ ዓይነት ምትሕውዋስ ንምርግጋጽ ተገይሩ። ብድሕሪኡ እቲ ፍታሕ ናብቲ ዝድለ ናይ ምላሽ ሙቐት ተዘሓለ። ሙቐት 25 ዲግሪ ሰንቲግሬድ ምስ በጽሐ ዝተፈላለየ መጠን ክሪስታላት ዘርኢ (ሬሽዮ ዘርኢ 0.5%፣ 1%፣ 1.5%ን 2%) ኣብቲ ፍታሕ ተወሰኸ። ሬሽዮ ዘርኢ ክብደት ዘርኢ ምስ ክብደት ኣብቲ ፍታሕ ዘሎ NiSO4 6H2O ብምንፅፃር እዩ ተረጋጊፁ።
እቶም ክሪስታላት ዘርኢ ኣብቲ ፍታሕ ድሕሪ ምውሳኽ መስርሕ ክሪስታላይዜሽን ብተፈጥሮኣዊ መንገዲ እዩ ተፈጢሩ። እቲ መስርሕ ክሪስታላይዜሽን ን30 ደቓይቕ ዝወሰደ እዩ። እቲ ፍታሕ ብፍልተር ፕረስ ተጠቒምካ ተጻሪዩ ነቶም ዝተዋህለሉ ክሪስታላት ካብቲ ፍታሕ ዝያዳ ንምፍላይ። ኣብ መስርሕ ምፍታሕ፡ እቶም ክሪስታላት ብቐጻሊ ብኤታኖል ተሓጺቦም፡ ዳግማይ ክሪስታላይዜሽን ናይ ምግባር ተኽእሎኦም ንምንካይን ኣብቲ ፍታሕ ዘሎ ርስሓት ኣብ ልዕሊ ገጽ እቶም ክሪስታላት ንምንካይን ይጥቀሙሉ ነይሮም። ነቶም ክሪስታላት ንምሕጻብ ኤታኖል ዝተመርጸሉ ምኽንያት እቶም ክሪስታላት ኣብ ኤታኖል ስለዘይፈስሱ እዩ። እቶም ዝተጻረዩ ክሪስታላት ኣብ ላቦራቶሪ ኢንኪቤተር ኣብ 50 ዲግሪ ሰንቲግሬድ ተቐሚጦም። ኣብዚ መፅናዕቲ ዝተጠቐሙ ዝርዝር ናይ ፈተነ መለክዒታት ኣብ ሰሌዳ ቁፅሪ 2 ተገሊፆም ኣለው።
ኣቃውማ ክሪስታል ብመሳርሒ XRD (SmartLab SE—HyPix-400) ተጠቒምካ ዝተረጋገፀ ኮይኑ ህላወ NH4+ ውህደታት ተረኺቡ። ንሞርፎሎጂ ክሪስታል ንምትንታን SEM characterization (Apreo 2 HiVac) ተኻይዱ። ናይቶም ክሪስታላት ሙቐታዊ ባህርያት ብመሳርሒ TGA (TG-209-F1 Libra) ተጠቒምካ እዩ ተረጋጊፁ። እቶም ተግባራዊ ጉጅለታት ብFTIR (JASCO-FT/IR-4X) ተተንቲኖም እዮም። ጽሬት ናይቲ ናሙና ብመሳርሒ ICP-MS (Prodigy DC Arc) ተጠቒምካ እዩ ተረጋጊጹ። እቲ ናሙና 0.5 ግ ክሪስታላት ኣብ 100 ሚሊ ሊትር ድስቲልድ ማይ ብምፍሳስ እዩ ተዳልዩ። ምህርቲ ክሪስታላይዜሽን (x) ብመሰረት ቀመር (1) ንብዝሒ እቲ ውፅኢት ክሪስታል ብክብደት እቲ እታው ክሪስታል ብምክፋል እዩ ተሰሊዑ።
ኣብዚ x ምህርቲ ክሪስታል ኮይኑ ካብ 0 ክሳብ 1 ዝፈላለ፣ mout ክብደት ናይቶም ውፅኢት ክሪስታላት (g)፣ min ክብደት ናይቶም እታወታት ክሪስታላት (g)፣ msol ክብደት ናይቶም ኣብ ፍታሕ ዘለዉ ክሪስታላት፣ mseed ድማ ክብደት ናይቶም ዘርኢ ክሪስታላት እዩ።
እቲ ናይ ክሪስታላይዜሽን ምህርቲ ብዝያዳ ተጻሪዩ ናይ ክሪስታል ዕብየት ቅልጣፈ ንምፍላጥን ናይ ምንቅስቓስ ጸዓት ዋጋ ንምግማትን ተኻይዱ። እዚ መፅናዕቲ ብ2% ሬሽዮ ዘርኢን ከምቲ ቅድሚ ሕዚ ዝነበረ ናይ ፈተነ ኣገባብን እዩ ተኻይዱ። እቶም ናይ ኢሶተርማል ክሪስታላይዜሽን ቅልጣፈ መለክዒታት ኣብ ዝተፈላለየ ናይ ክሪስታላይዜሽን ግዜታት (10፣ 20፣ 30፣ ከምኡውን 40 ደቓይቕ)ን ናይ መጀመርታ ሙቐትን (25፣ 30፣ 35፣ ከምኡውን 40 ዲግሪ ሰንቲግሬድ) ምህርቲ ክሪስታል ብምግምጋም ተረጋጊጹ። ኣብቲ ናይ መጀመርታ ሙቐት ዝተመርጹ ምትእኽኻባት ምስ 1.109፣ 1.052፣ 1ን 0.953ን ዝኾኑ ልዕለ-ምጽጋብ (S) ክብርታት ይሰማምዑ ነይሮም። እቲ ልዕለ-ምጽጋብ ዋጋ፡ ምፍሳስ ናይ ዝፈሰሱ ኒኬል ሳልፌት ክሪስታላት ምስ ምፍሳስ ኒኬል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት ኣብቲ ናይ መጀመርታ ሙቐት ብምንጽጻር እዩ ተረጋጊጹ። ኣብዚ መፅናዕቲ ኣብ 200 ሚሊ ሊትር ማይ ኣብ ዝተፈላለየ ሙቐት ብዘይ ርስሓት ምፍሳስ NiSO4 6H2O ኣብ ስእሊ 2 ተገሊፁ ኣሎ።
ጆንሰን-ሜይል-ኣቭራሚ (JMA theory) ንኣይሶተርማል ክሪስታላይዜሽን ባህሪ ንምትንታን ይጥቀመሉ። ክልሰ ሓሳብ JMA ዝተመርፀሉ ምኽንያት እቲ መስርሕ ክሪስታላይዜሽን ኣብቲ ፍታሕ ዘርኢ ክሪስታላት ክሳብ ዝውሰኹ ስለዘይፍጠር እዩ። ክልሰ ሓሳብ JMA ከምዚ ዝስዕብ ይግለጽ፤
x(t) ኣብ ግዜ t ንዝግበር ምስግጋር ዝውክል ኮይኑ፡ k ነቲ ቀዋሚ ፍጥነት ምስግጋር ዝውክል፡ t ነቲ ናይ ምስግጋር ግዜ ዝውክል፡ n ድማ ንኣቭራሚ ኢንዴክስ ዝውክል እዩ። ቀመር 3 ካብ ቀመር (2) ዝተረኽበ እዩ። ናይ ክሪስታላይዜሽን ናይ ምንቅስቓስ ጸዓት ብኣርሄኒየስ መመዓራረዪ ተጠቒምካ እዩ ዝውሰን፤
kg ናይ ምላሽ ፍጥነት ቀዋሚ፣ k0 ቀዋሚ፣ Eg ናይ ክሪስታል ዕብየት ናይ ምንቅስቓስ ጸዓት፣ R ናይ ሞላር ጋዝ ቀዋሚ (R=8.314 J/mol K)፣ T ድማ ናይ ኣይሶተርማል ክሪስታላይዜሽን ሙቐት (K) እዩ።
ስእሊ 3ሀ ከምዘርእዮ ሬሽዮ ምዝራእን ምትእኽኻብ ዶፓንት ኣብ ምህርቲ ክሪስታላት ኒኬል ፅልዋ ከምዘለዎም ይሕብር። ኣብቲ ፍታሕ ዘሎ ትሕዝቶ ዶፓንት ናብ 2.5 ግ/ሊትር ምስ ዓበየ ምህርቲ ክሪስታል ካብ 7.77% ናብ 6.48% (ሬሽዮ ዘርኢ 0.5%) ከምኡ እውን ካብ 10.89% ናብ 10.32% (ሬሽዮ ዘርኢ 2%) ወሪዱ። ተወሳኺ ምውሳኽ ትሕዝቶ ዶፓንት ብተመሳሳሊ ወሰኽ ምህርቲ ክሪስታል ኣስዒቡ። ዝለዓለ ምህርቲ 17.98% ዝበፅሐ ሬሽዮ ምዝራእ 2%ን ትሕዝቶ ዶፓንት ድማ 5 ግ/ሊትርን እንትኸውን እዩ። ምስ ምውሳኽ ትሕዝቶ ዶፓንት ኣብ ቅዲ ምህርቲ ክሪስታል ዝመጽእ ለውጢ ምስቲ ኣብ ኣገባብ ዕብየት ክሪስታል ዝመጽእ ለውጢ ዝተኣሳሰር ክኸውን ይኽእል። ትሕዝቶ ዶፓንት ትሑት ምስ ዝኸውን፡ Ni2+ን NH4+ን ኣዮናት ምስ SO42− ንምትእስሳር ይወዳደሩ፡ እዚ ድማ ኣብቲ ፍታሕ ምውሳኽ ምፍሳስ ኒኬልን ምንካይ ምህርቲ ክሪስታልን የስዕብ። 14 ምትእኽኻብ ርስሓት ልዑል ምስ ዝኸውን እቲ ናይ ውድድር መስርሕ ጌና ይፍጸም፣ ገለ NH4+ ኣዮናት ግን ምስ ኒኬልን ሳልፌትን ኣዮናት ተዋዲዶም ድርብ ጨው ኒኬል ኣሞንየም ሳልፌት ይፈጥሩ። 16 ምፍጣር ድርብ ጨው፡ ምፍሳስ ናይቲ ፍሉጥ ነገር ከም ዝንኪ ይገብር፣ በዚ ድማ ፍርያት ክሪስታል ይውስኽ። ምውሳኽ ሬሽዮ ዘርኢ ምውሳኽ ምህርቲ ክሪስታል ብቐፃልነት ከማሓይሽ ይኽእል። ዘርኢ ንመስርሕ ኒውክለሽንን ስፖንታይን ዕብየት ክሪስታላትን ከበግስ ዝኽእል፡ ንፍሉሕ ኣዮናት ንኽውደቡን ክሪስታላት ንኽፈጥሩን ናይ መጀመርታ ስፍሓት ገጽ ብምሃብ እዩ። እቲ ናይ ዘርኢ ሬሽዮ እናወሰኸ ምስ ከደ፡ ኣዮናት ንኽውደቡ ዝሕግዝ ናይ መጀመርታ ስፍሓት ገጽ ይውስኽ፡ ስለዚ ዝያዳ ክሪስታላት ክፍጠሩ ይኽእሉ። ስለዚ ምውሳኽ ሬሽዮ ዘርኢ ኣብ ናህሪ ዕብየት ክሪስታልን ምህርቲ ክሪስታልን ቀጥታዊ ፅልዋ ኣለዎ። 17
መለክዒታት NiSO4 6H2O: (ሀ) ምህርቲ ክሪስታልን (ለ) ቅድሚን ድሕሪን ምኽታብ ፒኤች ናይ ኒኬል ፍታሕ።
ስእሊ 3ለ ከምዘርእዮ ሬሽዮ ዘርእን ምትእኽኻብ ዶፓንት ቅድሚን ድሕሪን ምውሳኽ ዘርኢ ንፒኤች ናይቲ ኒኬል ፍታሕ ይጸልዎ። ዕላማ ምክትታል ፒኤች ናይቲ ፍታሕ ኣብቲ ፍታሕ ዘሎ ለውጢ ኬሚካላዊ ሚዛን ንምርዳእ እዩ። ቅድሚ ክሪስታላት ዘርኢ ምውሳኽ፡ ብሰንኪ ህላወ H+ ፕሮቶናት ዝለቅቑ NH4+ ኣዮናት፡ ፒኤች ናይቲ ፍታሕ ክጎድል ይኽእል። ምውሳኽ ትሕዝቶ ዶፓንት ውጽኢቱ ዝያዳ H+ ፕሮቶናት ይለቐቑ፣ በዚ ድማ ፒኤች ናይቲ ፍታሕ ይንኪ። ድሕሪ ምውሳኽ ክሪስታላት ዘርኢ፡ ፒኤች ናይ ኩሎም ፍታሕ ይውስኽ። እቲ ናይ ፒኤች ኣንፈት ምስ ናይ ክሪስታል ምህርቲ ኣንፈት ብኣወንታ ዝተኣሳሰር እዩ። እቲ ዝወሓደ ዋጋ ፒኤች ኣብ 2.5 ግ/ሊትር ዶፓንት ትሕዝቶን 0.5% ሬሽዮ ዘርኢን እዩ ተረኺቡ። ትሕዝቶ ዶፓንት ናብ 5 ግ/ሊትር እናወሰኸ ምስ ከደ ፒኤች ናይቲ ፍታሕ ይውስኽ። እዚ ተርእዮ እዚ ኣዝዩ ርዱእ እዩ፣ ምኽንያቱ ኣብ ፍታሕ ዝርከብ NH4+ ኣዮናት ወይ ብሰንኪ ምምጣጥ፣ ወይ ብሰንኪ ምሕዋስ፣ ወይ ድማ ብሰንኪ ምምጣጥን ምሕዋስን NH4+ ኣዮናት ብክሪስታላት ይንኪ።
ብተወሳኺ ናይ ክሪስታል ምህርቲ ፈተነታትን ትንተናን ተኻይዱ ናይ ቅልጣፈ ባህሪ ዕብየት ክሪስታል ንምፍላጥን ናይ ምንቅስቓስ ጸዓት ዕብየት ክሪስታል ንምሕሳብን ተኻይዱ። መለክዒታት ናይ ኣይሶተርማል ክሪስታላይዜሽን ቅልጣፈ ኣብ ክፍሊ ሜላታት ተገሊጾም እዮም። ስእሊ 4 ጆንሰን-ሜህል-ኣቭራሚ (JMA) ፕሎት ዘርኢ ኮይኑ እዚ ድማ ቅልጣፈ ባህሪ ዕብየት ክሪስታል ኒኬል ሳልፌት ዘርኢ እዩ። እቲ ፕሎት ንln[− ln(1− x(t))] ዋጋ ኣንጻር ln t ዋጋ ብምስኣል እዩ ተፈጢሩ (መመዓራረዪ 3)። ካብቲ ፕሎት ዝተረኸቡ ናይ ግራድየንት ክብርታት ምስ ናይ JMA ኢንዴክስ (n) ክብርታት ዝሰማምዑ ኮይኖም እዚኦም ድማ ንመዐቀኒታት ናይቲ ዝዓቢ ክሪስታልን ናይ ዕብየት መካኒዝምን ዘመልክቱ እዮም። እቲ ናይ ምቁራጽ ዋጋ ነቲ ብቐዋሚ ln k ዝውከል ናህሪ ዕብየት ዘመልክት ክኸውን ከሎ። ናይ JMA index (n) ክብርታት ካብ 0.35 ክሳብ 0.75 ይበጽሕ። እዚ n ዋጋ እቶም ክሪስታላት ሓደ-መዳይ ዕብየት ከም ዘለዎምን ብናይ ዝርገሐ ዝቆጻጸር ኣገባብ ዕብየት ከም ዝኽተሉን ዘመልክት እዩ፤ 0 < n < 1 ሓደ-መኣዝናዊ ዕብየት ዘመልክት ክኸውን ከሎ፡ n < 1 ድማ ብዝርገሐ ዝቆጻጸር ኣገባብ ዕብየት ዘመልክት እዩ። 18 ፍጥነት ዕብየት ናይቲ ቀዋሚ k ምስ ምውሳኽ ሙቐት ይንኪ፣ እዚ ድማ መስርሕ ክሪስታላይዜሽን ኣብ ዝተሓተ ሙቐት ብቕልጡፍ ከም ዝፍጸም የመልክት። እዚ ድማ ምስ ምውሳኽ ልዕለ-ምጽጋብ ናይቲ ፍታሕ ኣብ ዝተሓተ ሙቐት ዝተኣሳሰር እዩ።
ጆንሰን-ሜህል-ኣቭራሚ (JMA) ፕሎት ኒኬል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት ኣብ ዝተፈላለየ ሙቐት ክሪስታላይዜሽን: (ሀ) 25 °C, (ለ) 30 °C, (ሐ) 35 °Cን (መ) 40 °C.
ምውሳኽ ዶፓንት ኣብ ኩሉ ሙቐት ተመሳሳሊ ቅዲ ዕብየት ኣርእዩ። ትሕዝቶ ዶፓንት 2.5 ግ/ሊትር ምስ ዝኸውን ፍጥነት ዕብየት ክሪስታል ይንኪ፣ ትሕዝቶ ዶፓንት ልዕሊ 2.5 ግ/ሊትር ምስ ዝኸውን ድማ ፍጥነት ዕብየት ክሪስታል ይውስኽ። ከምቲ ኣቐዲሙ ዝተገልጸ፡ ኣብ ቅዲ ዕብየት ክሪስታል ዝመጽእ ለውጢ፡ ኣብቲ ፍታሕ ኣብ መንጎ ኣዮናት ኣብ ዘሎ ኣገባብ ምትእስሳር ዝመጽእ ለውጢ እዩ። ምትእኽኻብ ዶፓንት ትሑት ምስ ዝኸውን፡ ኣብ መንጎ ኣብቲ ፍታሕ ዝርከቡ ኣዮናት ዝካየድ መስርሕ ውድድር፡ ምፍሳስ ናይቲ ፈሳሲ ይውስኽ፡ በዚ ድማ ፍጥነት ዕብየት ክሪስታል ይንኪ። 14 ካብዚ ሓሊፉ ልዑል ትሕዝቶ ዶፓንት ምውሳኽ መስርሕ ዕብየት ኣዝዩ ክቕየር ይገብሮ። ትሕዝቶ ዶፓንት ካብ 3.75 ግ/ሊትር ምስ ዝሓልፍ ተወሳኺ ሓደስቲ ኒውክለስ ክሪስታል ይፍጠሩ፣ እዚ ድማ ኣብ ምፍሳስ ናይቲ ፍሉጥ ነገር ምንካይ የስዕብ፣ በዚ ድማ ፍጥነት ዕብየት ክሪስታል ይውስኽ። ምፍጣር ሓደስቲ ክሪስታል ኒውክለስ ብመስርሕ ድርብ ጨው (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O ክርአ ይከኣል። 16 ብዛዕባ ኣገባብ ዕብየት ክሪስታል ክንዛረብ ከለና፡ ውጽኢት ዲፍራክሽን ራጂ፡ ድርብ ጨው ከም ዝፍጠር የረጋግጽ።
ናይ JMA ፕሎት ፋንክሽን ብተወሳኺ ናይ ክሪስታላይዜሽን ናይ ምንቅስቓስ ጸዓት ንምፍላጥ ተገምጊሙ። እቲ ናይ ምንቅስቓስ ጸዓት ብኣርሄኒየስ መመዓራረዪ (ኣብ መመዓራረዪ (4) ተገሊጹ ኣሎ) ተጠቒምካ እዩ ተሰሊዑ። ስእሊ 5ሀ ኣብ መንጎ ዋጋ ln(kg)ን ዋጋ 1/Tን ዘሎ ርክብ የርኢ። ብድሕሪኡ፡ እቲ ናይ ምንቅስቓስ ጸዓት ካብቲ ፕሎት ዝተረኽበ ዋጋ ምዕባለ (gradient value) ተጠቒምካ ተሰሊዑ። ስእሊ 5ለ ኣብ ትሕቲ ዝተፈላለየ ትሕዝቶ ርስሓት ናይ ክሪስታላይዜሽን ናይ ምንቅስቓስ ጸዓት ክብርታት የርኢ። እቲ ውጽኢት ከም ዘመልክቶ፡ እቲ ኣብ ምትእኽኻብ ርስሓት ዝመጽእ ለውጢ ነቲ ናይ ምንቅስቓስ ጸዓት ይጸልዎ። ናይ ክሪስታላይዜሽን ናይ ኒኬል ሳልፌት ክሪስታላት ብዘይ ርስሓት ናይ ምንቅስቓስ ጸዓት 215.79 ኪሎ ጀል/ሞል እዩ። ትሕዝቶ ርስሓት 2.5 ግ/ሊትር ምስ በጽሐ እቲ ናይ ምንቅስቓስ ጸዓት ብ3.99% ወሲኹ ናብ 224.42 ኪሎ ጀል/ሞል ይበጽሕ። ምውሳኽ ጸዓት ምንቅስቓስ ናይቲ መስርሕ ክሪስታላይዜሽን ጸዓት መከላኸሊ ከም ዝውስኽ ዘመልክት ኮይኑ፡ እዚ ድማ ኣብ ናህሪ ዕብየት ክሪስታልን ምህርቲ ክሪስታልን ምንካይ ከምጽእ እዩ። ትሕዝቶ ርስሓት ልዕሊ 2.5 ግ/ሊትር ምስ ዝኸውን ናይ ክሪስታላይዜሽን ናይ ምንቅስቓስ ጸዓት ብዓቢኡ ይንኪ። ኣብ 5 ግ/ሊትር ርስሓት፡ እቲ ናይ ምንቅስቓስ ጸዓት 205.85 ኪሎ ጀል/ሞል ኮይኑ፡ ካብቲ ናይ ምንቅስቓስ ጸዓት ኣብ 2.5 ግ/ሊትር ርስሓት ብ8.27% ዝወሓደ እዩ። ምንካይ ናይቲ ናይ ምንቅስቓስ ጸዓት መስርሕ ክሪስታላይዜሽን ከም ዝተመቻቸወ ዘመልክት ኮይኑ፡ እዚ ድማ ንምውሳኽ ናህሪ ዕብየት ክሪስታልን ምህርቲ ክሪስታልን የስዕብ።
(ሀ) ምትእስሳር ፕሎት ln(kg) ኣንጻር 1/T ከምኡ’ውን (ለ) ጸዓት ምንቅስቓስ ንኣብነት ናይ ክሪስታላይዜሽን ኣብ ዝተፈላለየ ትሕዝቶ ርስሓት።
ኣገባብ ዕብየት ክሪስታል ብXRDን FTIRን ስፔክትሮስኮፒን ተጻሪዩ፡ ዕብየት ክሪስታል ቅልጣፈን ጸዓት ምንቅስቓስን ተተንቲኑ። ስእሊ 6 ውፅኢት XRD የርኢ። እቲ ዳታ ምስ PDF #08–0470 ዝሰማማዕ ኮይኑ፡ α-NiSO4 6H2O (ቀይሕ ሲሊካ) ምዃኑ የመልክት። እቲ ክሪስታል ናይ ቴትራጎናል ስርዓት እዩ፣ እቲ ናይ ህዋ ጉጅለ P41212፣ ናይ ኣሃዱ ዋህዮ መለክዒታት a = b = 6.782 Å፣ c = 18.28 Å፣ α = β = γ = 90°፣ እቲ ድምጺ ድማ 840.8 Å3 እዩ። እዚ ውጽኢታት ምስቲ ኣቐዲሙ ብማኖሜኖቫን ካልኦትን ዝተሓትመ ውጽኢት ዝሰማማዕ እዩ። 19 ምትእትታው NH4+ ኣዮናት እውን ናብ ምፍጣር (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O የስዕብ። እቲ ዳታ ናይ ፒዲኤፍ ቁጽሪ 31–0062 እዩ። እቲ ክሪስታል ናይ ሞኖክሊኒክ ስርዓት፣ ናይ ህዋ ጉጅለ P21/a እዩ፣ ናይ ኣሃዱ ዋህዮ መለክዒታት a = 9.186 Å፣ b = 12.468 Å፣ c = 6.242 Å፣ α = γ = 90°፣ β = 106.93°፣ እቲ መጠን ድማ 684 Å3 እዩ። እዚ ውጽኢታት ምስቲ ቅድሚ ሕጂ ብሱን ካልኦትን 20 ዝተጸብጸበ መጽናዕቲ ዝሰማማዕ እዩ።
ራጂ ዲፍራክሽን ቅዲታት ናይ ኒኬል ሳልፌት ክሪስታላት፡ (a–b) 0.5%፡ (c–d) 1%፡ (e–f) 1.5%፡ ከምኡ’ውን (g–h) 2% ዘርኢ ሬሽዮ። እቲ የማናይ ምስሊ ናይቲ ጸጋማይ ምስሊ ዝዓበየ ትርኢት እዩ።
ከምቲ ኣብ ስእሊ 6ለ፣ መ፣ ረ፣ ኤች ንርእዮ ዘለና 2.5 ግ/ሊትር ተወሳኺ ጨው ከይፈጠረ ኣብ ፍታሕ ዝለዓለ ደረት ምትእኽኻብ ኣሞንየም እዩ። ትሕዝቶ ርስሓት 3.75ን 5 ግ/ሊትርን ምስ ዝኸውን NH4+ ኣዮናት ኣብቲ ክሪስታል ኣቃውማ ተሓዊሶም እቲ ዝተሓላለኸ ጨው (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O ይፈጥሩ። ብመሰረት እቲ መረዳእታ ብፍላይ ኣብ 2θ 16.47°ን 17.44°ን ምትእኽኻብ ርስሓት ካብ 3.75 ናብ 5 ግ/ሊትር እናወሰኸ ምስ ከደ ዝለዓለ ፅዕንቶ ናይቲ ዝተሓላለኸ ጨው ይውስኽ። ምውሳኽ ጫፍ ናይቲ ዝተሓላለኸ ጨው ብሰንኪ መትከል ኬሚካላዊ ሚዛን ጥራይ እዩ። ይኹን እምበር ገለ ዘይንቡር ጫፋት ኣብ 2θ 16.47° ይረኣዩ፣ እዚ ድማ ምስ ኤላስቲክ ዲፎርሜሽን ናይቲ ክሪስታል ክተሓሓዝ ይኽእል። 21 ውፅኢት ባህርያት እውን ዝለዓለ ሬሽዮ ምዝራእ ውፅኢቱ ምጉዳል ጫፍ ፅዕንቶ ናይቲ ዝተሓላለኸ ጨው ከምዘስዕብ ይሕብር። ዝለዓለ ምትእስሳር ዘርኢ ንመስርሕ ክሪስታላይዜሽን የቀላጥፎ፣ እዚ ድማ ኣብቲ ፍሉሕ ነገር ርኡይ ምንካይ የስዕብ። ኣብ ከምዚ ኩነታት መስርሕ ዕብየት ክሪስታል ኣብቲ ዘርኢ ዝተዋህለለ ኮይኑ፡ ምፍጣር ሓደስቲ ምዕራፋት ብሰንኪ ምንካይ ልዕለ-ምጽጋብ ናይቲ ፍታሕ ይዕንቀፍ። ብኣንጻሩ፡ ሬሾ ዘርኢ ትሑት ምስ ዝኸውን፡ መስርሕ ክሪስታላይዜሽን ቀስ ኢሉ ስለ ዝኸይድ፡ ልዕለ-ምጽጋብ ናይቲ ፍታሕ ድማ ብተዛማዲ ልዑል ደረጃ ይጸንሕ። እዚ ኩነታት እዚ ነቲ ውሑድ ዝፈስስ ድርብ ጨው (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O ናይ ኒውክለሽን ተኽእሎ ይውስኽ። ንድርብ ጨው ዝምልከት ጫፍ ፅዕንቶ መረዳእታ ኣብ ሰሌዳ ቁፅሪ 3 ተዋሂቡ ኣሎ።
FTIR characterization ብሰንኪ ህላወ NH4+ ኣዮናት ኣብቲ ተቐባሊ ላቲስ ዝኾነ ይኹን ስርዓት ኣልቦነት ወይ መዋቕራዊ ለውጢ ንምምርማር ተኻይዱ። 2% ቀዋሚ ሬሽዮ ዘርኢ ዘለዎም ናሙናታት መለለዪ ተገይሩሎም እዩ። ስእሊ 7 ውፅኢት ባህርያት FTIR የርኢ። ኣብ 3444፣ 3257ን 1647ን ሴንቲ ሜትር−1 ዝተዓዘብናዮም ሰፋሕቲ ጫፋት ብሰንኪ O–H ምዝርጋሕ ሞዴላት ሞለኪዩላት እዮም። ኣብ 2370ን 2078ን ሴንቲ ሜተር−1 ዝርከቡ ጫፋት ኣብ መንጎ ሞለኪዩላት ማይ ዘሎ ኣብ መንጎ ሞለኪዩላት ዘሎ ናይ ሃይድሮጅን ምትእስሳር ይውክሉ። እቲ ኣብ 412 ሴንቲ ሜተር−1 ዘሎ ባንድ ምስቲ ናይ Ni–O ምዝርጋሕ ምንቅጥቃጥ ዝተኣሳሰር እዩ። ብተወሳኺ እቶም ነጻ SO4− ኣዮናት ኣብ 450 (υ2)፣ 630 (υ4)፣ 986 (υ1)ን 1143ን 1100 cm−1 (υ3)ን ኣርባዕተ ዓበይቲ ናይ ምንቅጥቃጥ ሞድታት የርእዩ። ምልክታት υ1-υ4 ንባህርያት ናይቶም ምንቅጥቃጥ ሞድታት ዝውክሉ ኮይኖም፡ υ1 ንዘይተበላሸወ ሞድ (ሲሜትሪክ ምዝርጋሕ)፡ υ2 ነቲ ድርብ ምብስባስ ሞድ (ሲሜትሪክ ምጥዋይ) ዝውክል ኮይኑ፡ υ3ን υ4ን ድማ ነቶም ስሉስ ምብስባስ ሞድታት (ብቕደም ተኸተል ዘይምዕሩይ ምዝርጋሕን ዘይምዕሩይ ምጥዋይን) ይውክሉ። 22,23,24 ውፅኢት ባህርያት ከም ዘመልክቶ ህላወ ርስሓት ኣሞንየም ኣብ 1143 ሴንቲ ሜትር-1 ቁፅሪ ማዕበል ተወሳኺ ጫፍ ከም ዝህብ (ኣብ ስእሊ ብቐይሕ ዓንኬል ዝተመዝገበ) እዩ። እቲ ተወሳኺ ጫፍ ኣብ 1143 ሴንቲ ሜተር-1፡ ህላወ NH4+ ኣዮናት፡ ምትእኽኻብ ብዘየገድስ፡ ምዝባዕ ናይቲ ላቲስ ኣቃውማ ከም ዘስዕብን፡ እዚ ድማ ኣብ ውሽጢ እቲ ክሪስታል ኣብ ዝርከቡ ሞለኪዩላት ሳልፌት ኣዮን ኣብ ፍሪኩዌንሲ ምንቅጥቃጥ ለውጢ ከም ዘስዕብን የመልክት።
ምስ ቅልጡፍ ባህሪ ዕብየት ክሪስታልን ምንቅስቓስ ጸዓትን ዝተኣሳሰር ውጽኢት XRDን FTIRን መሰረት ብምግባር ስእሊ 8 ስኬማቲክ መስርሕ ክሪስታላይዜሽን ኒኬል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት ምስ ምውሳኽ NH4+ ርስሓት የርኢ። ርስሓት ኣብ ዘይብሉ እዋን፡ Ni2+ ኣዮናት ምስ H2O ርክብ ብምግባር ኒኬል ሃይድሬት [Ni(6H2O)]2− ክፈጥሩ እዮም። ድሕሪኡ፡ እቲ ኒኬል ሃይድሬት ብባዕሉ ምስ SO42− ኣዮናት ተዋሃሂዱ Ni(SO4)2 6H2O ኒውክለስ ይፈጥር እሞ ናብ ኒኬል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት ክሪስታላት ይዓቢ። ኣብቲ ፍታሕ ትሑት ትሕዝቶ ርስሓት ኣሞንየም (2.5 ግ/ሊትር ወይ ትሕቲኡ) ምስ ዝውሰኽ፡ [Ni(6H2O)]2− ምስ SO42− ኣዮናት ምሉእ ብምሉእ ንምውህሃድ ኣጸጋሚ እዩ ምኽንያቱ [Ni(6H2O)]2−ን NH4+ን ኣዮናት ምስ SO42− ኣዮናት ንምውህሃድ ይወዳደሩ፡ ዋላ እኳ ገና እኹላት ሳልፌት ኣዮናት እንተሃለዉ ምስ ክልቲኦም ኣዮናት ርክብ ዝገብሩ። እዚ ኩነታት እዚ ንምውሳኽ ናይ ምንቅስቓስ ጸዓት ክሪስታላይዜሽንን ምዝሕሓል ዕብየት ክሪስታላይዜሽንን የስዕብ። 14,25 ናይ ኒኬል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት ኒውክለሳት ምስ ተፈጥሩን ናብ ክሪስታላት ምስ ዓበዩን ኣብ ልዕሊ እቲ ክሪስታል ብዙሓት NH4+ን (NH4)2SO4ን ኣዮናት ይሕወሱ። እዚ ድማ ንምንታይ እቲ ተግባራዊ ጉጅለ SO4− ኣዮን (ቁጽሪ ማዕበል 1143 ሴንቲ ሜተር−1) ኣብ ናሙናታት NSH-8ን NSH-12ን ብዘይ መስርሕ ዶፒንግ ተፈጢሩ ከም ዝቕጽል ይገልጽ። እቲ ርስሓት ልዑል ምስ ዝኸውን፡ NH4+ ኣዮናት ኣብቲ ክሪስታል ኣቃውማ ክሕወሱ ይጅምሩ፡ ድርብ ጨው ይፈጥሩ። 16 እዚ ተርእዮ እዚ ኣብቲ ፍታሕ ብሰንኪ ሕጽረት SO42− ኣዮናት ዝፍጠር ኮይኑ፡ SO42− ኣዮናት ድማ ካብ ምስ ኣሞንየም ኣዮናት ብዝቐልጠፈ ምስ ኒኬል ሃይድሬት ይተኣሳሰሩ። እዚ ኣገባብ እዚ ንኒውክለሽንን ዕብየትን ድርብ ጨው የደንፍዕ። ኣብ መስርሕ ምሕዋስ Ni(SO4)2 6H2Oን (NH4)2Ni(SO4)2 6H2Oን ኒውክለሳት ብሓንሳብ ይፍጠሩ እሞ እዚ ድማ ቁጽሪ ዝረኽብዎ ኒውክለሳት ክውስኽ ይገብር። ምውሳኽ ቁጽሪ ኒውክለስ ንዕብየት ክሪስታል ምቅልጣፍን ምንካይ ጸዓት ምንቅስቓስን የደንፍዕ።
ኒኬል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት ኣብ ማይ ምፍሳስን ውሑድን ብዙሕን ኣሞንየም ሳልፌት ብምውሳኽን ድሕሪኡ መስርሕ ክሪስታላይዜሽን ምፍጻምን ዝፍጠር ኬሚካላዊ ምላሽ ብኸምዚ ዝስዕብ ክግለጽ ይከኣል፤
ውፅኢት ባህርያት SEM ኣብ ስእሊ 9 ተገሊፁ ኣሎ።ውፅኢት ባህርያት ምርመራ ከምዘመልክቶ መጠን ዝተወሰኸ ጨው ኣሞንየምን ሬሽዮ ምዝራእን ኣብ ቅርፂ ክሪስታል ርኡይ ፅልዋ ከምዘይብሉ ይሕብር። ዋላ እኳ ኣብ ገለ ነጥብታት ዝዓበየ ክሪስታላት እንተተራእየ፡ ዓቐን ናይቶም ዝፍጠሩ ክሪስታላት ብተዛማዲ ቀዋሚ እዩ። ይኹን እምበር ምትእኽኻብ ጨው ኣሞንየምን ሬሽዮ ምዝራእን ኣብ ማእኸላይ ስፍሓት ናይቶም ዝፍጠሩ ክሪስታላት ዘለዎ ፅልዋ ንምፍላጥ ገና ተወሳኺ ባህርያት የድሊ።
ክሪስታል ሞርፎሎጂ NiSO4 6H2O: (a–e) 0.5%፣ (f–j) 1%፣ (h–o) 1.5%ን (p–u) 2%ን ዘርኢ ሬሽዮ ለውጢ ምትእኽኻብ NH4+ ካብ ላዕሊ ናብ ታሕቲ ዘርኢ ኮይኑ እዚ ድማ ብቕደም ሰዓብ 0፣ 1.25፣ 2.5፣ 3.75ን 5 g/Lን እዩ።
ስእሊ 10ሀ ዝተፈላለየ ትሕዝቶ ርስሓት ዘለዎም ክሪስታላት TGA curves የርኢ። ትንታነ TGA ኣብቶም ናሙናታት ብ2% ሬሽዮ ዘርኢ ዝተገበረ እዩ። እቲ XRD ትንተና ኣብ NSH-20 ናሙና እውን ተኻይዱ ዝተፈጠሩ ውህደታት ንምፍላጥ ተኻኢሉ። ኣብ ስእሊ 10ለ ዝተርኣየ ውፅኢት XRD ኣብ ኣቃውማ ክሪስታል ዝመፅእ ለውጢ የረጋግፅ። ተርሞግራቪሜትሪክ መለክዒታት ከምዘመልክትዎ ኩሎም እቶም ዝተሰርሑ ክሪስታላት ክሳብ 80 ዲግሪ ሰንቲግሬድ ዝበጽሕ ምርግጋእ ሙቐት ከምዘርእዩ ይሕብሩ። ብድሕሪኡ ሙቐት ናብ 200 ዲግሪ ሰንቲግሬድ ምስ ወረደ ክብደት ክሪስታል ብ35% ነክዩ። ናይቶም ክሪስታላት ክብደት ምጉዳል ብሰንኪ መስርሕ ምብስባስ ኮይኑ፡ እዚ ድማ 5 ሞለኪዩላት ማይ ብምጥፋእ NiSO4 H2O ምፍጣር ዘጠቓልል እዩ። ሙቐት ናብ 300–400 ዲግሪ ሰንቲግሬድ ምስ ደየበ ክብደት ናይቶም ክሪስታላት መሊሱ ነክዩ። ምጉዳል ክብደት ናይቶም ክሪስታላት ኣስታት 6.5% ክኸውን ከሎ፡ ምጉዳል ክብደት ናይቲ NSH-20 ክሪስታል ናሙና ቁሩብ ዝለዓለ ኮይኑ፡ ልክዕ 6.65% እዩ። ኣብቲ ናይ NSH-20 ናሙና ምብስባስ NH4+ ኣዮናት ናብ NH3 ጋዝ ቁሩብ ዝለዓለ ምጉዳል ውጽኢት ኣምጺኡ። ሙቐት ካብ 300 ናብ 400 ዲግሪ ሰንቲግሬድ እናወሰኸ ምስ ከደ ክብደት ናይቶም ክሪስታላት እናነከየ ብምኻዱ ኩሎም ክሪስታላት ናይ NiSO4 ኣቃውማ ክህልዎም ምኽንያት ኮይኑ። ሙቐት ካብ 700 ዲግሪ ሰንቲግሬድ ናብ 800 ዲግሪ ሰንቲግሬድ ምውሳኽ እቲ ኣቃውማ ክሪስታል ናብ NiO ክቕየር ብምግባር SO2ን O2ን ጋዛት ክለቅቑ ምኽንያት ኮይኑ።25,26
ፅሬት ክሪስታላት ኒኬል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት ብDC-Arc ICP-MS መሳርሒ ተጠቒምካ ትሕዝቶ NH4+ ብምግምጋም እዩ ተረጋጊፁ። ጽሬት ናይ ኒኬል ሳልፌት ክሪስታላት ቀመር (5) ተጠቒምካ እዩ ተረጋጊጹ።
Ma ኣብቲ ክሪስታል ዘሎ ርስሓት (mg) ክኸውን ከሎ፡ Mo ድማ ጅምላ ናይቲ ክሪስታል (mg) ኮይኑ፡ Ca ኣብቲ ፍታሕ ዘሎ ርስሓት (mg/l)፡ V ድማ መጠን ናይቲ ፍታሕ (l) እዩ።
ስእሊ 11 ፅሬት ኒኬል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት ክሪስታላት የርኢ። እቲ ናይ ጽሬት ዋጋ ማእከላይ ዋጋ ናይ 3 ባህርያት እዩ። እቲ ውፅኢት ከምዘመልክቶ ሬሽዮ ምዝራእን ምትእኽኻብ ርስሓትን ኣብ ፅሬት እቶም ዝተፈጠሩ ክሪስታላት ኒኬል ሳልፌት ብቐጥታ ይፀልዎ። እቲ ርስሓት ብዝለዓለ መጠን፡ ርስሓት ይምጠጥ፡ እዚ ድማ ትሑት ጽሬት ናይቶም ዝፍጠሩ ክሪስታላት ይኸውን። ይኹን እምበር ቅዲ ምምጣጥ ርስሓት ከከም ምትእኽኻብ ርስሓት ክቕየር ይኽእል እዩ፣ እቲ ውፅኢት ግራፍ ድማ ሓፈሻዊ ምምጣጥ ርስሓት ብክሪስታላት ርኡይ ለውጢ ከምዘይብሉ ይሕብር። ብተወሳኺ እዞም ውፅኢታት ዝለዓለ ሬሽዮ ምዝራእ ፅሬት እቶም ክሪስታላት ከማሓይሽ ከምዝኽእል እውን ይሕብሩ። እዚ ተርእዮ እዚ ዝከኣል መብዛሕትኦም ዝተፈጥሩ ኒውክለሳት ክሪስታል ኣብ ኒውክለስ ኒኬል ምስ ዝውህለሉ፡ ኣዮናት ኒኬል ኣብቲ ኒኬል ናይ ምውህላል ተኽእሎኦም ዝለዓለ ስለዝኾነ እዩ። 27
እቲ መፅናዕቲ ኣሞኒየም ኣዮናት (NH4+) ንመስርሕ ክሪስታላይዜሽንን ክሪስታላዊ ባህርያትን ኒኬል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት ክሪስታላት ብዓብዪ ፅልዋ ከምዝፀልዎን ብተወሳኺ እውን ፅልዋ ሬሽዮ ዘርኢ ኣብ መስርሕ ክሪስታላይዜሽን ኣቃሊዑ እዩ።
ልዕሊ 2.5 ግ/ሊትር ኣብ ዝኾነ ትሕዝቶ ኣሞንየም፡ ምህርቲ ክሪስታልን ናህሪ ዕብየት ክሪስታልን ይንኪ። ልዕሊ 2.5 ግ/ሊትር ኣብ ዝኾነ ትሕዝቶ ኣሞንየም፡ ምህርቲ ክሪስታልን ናህሪ ዕብየት ክሪስታልን ይውስኽ።
ኣብቲ ናይ ኒኬል ፍታሕ ርስሓት ምውሳኽ ኣብ መንጎ NH4+ን [Ni(6H2O)]2−ን ኣዮናት ንSO42− ዝግበር ውድድር ይውስኽ፣ እዚ ድማ ናብ ምውሳኽ ናይ ምንቅስቓስ ጸዓት የስዕብ። ልዑል ትሕዝቶ ርስሓት ድሕሪ ምውሳኽ ዝመጽእ ምንካይ ጸዓት ምንቅስቓስ ብሰንኪ ምእታው NH4+ ኣዮናት ናብቲ ክሪስታል ኣቃውማ ኮይኑ፡ በዚ ድማ ድርብ ጨው (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O ይፍጠር።
ዝለዓለ ሬሽዮ ዘርኢ ምጥቃም ምህርቲ ክሪስታል፣ ናህሪ ዕብየት ክሪስታልን ፅሬት ክሪስታልን ኒኬል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት ከማሓይሽ ይኽእል።
ደሚረል፡ ኤች.ኤስ.፡ ወዘተ. ጸረ-መፍትሒ ክሪስታላይዜሽን ናይ ባትሪ-ደረጃ ኒኬል ሳልፌት ሃይድሬት ኣብ እዋን መስርሕ ላተራይት። መስከረም ጽሬት ቴክኖሎጂ፣ 286፣ 120473. https://doi.org/10.1016/J.SEPPUR.2022.120473 (2022)።
Saguntala, P. and Yasota, P. ብርሃናዊ ኣጠቓቕማ ክሪስታላት ኒኬል ሳልፌት ኣብ ልዑል ሙቐት: መጽናዕትታት ባህርያት ምስ ዝተወሰኹ ኣሚኖ ኣሲዳት ከም ዶፓንት. ማተር። ሎሚ Proc. 9 ፣ 669–673። https://doi.org/10.1016/J.MATPR.2018.10.391 (2019) ዝብል ጽሑፍ ኣሎ።
ባባኣህማዲ፡ ቪ.፡ ወዘተ. ኤሌክትሮዲፖዚሽን ናይ ኒኬል ቅጥዕታት ኣብ ልዕሊ ዓለባታት ብፖሊዮል-ማእከላይ ሕትመት ኣብ ዝተቐነሰ ግራፊን ኦክሳይድ። ጆርናል ፊዚካልን ኬሚካልን ምህንድስና ናይ ኮሎይዳል ገጻት 703, 135203. https://doi.org/10.1016/J.COLSURFA.2024.135203 (2024).
ፍሬዘር ጀይ፡ ኣንደርሰን ጀይ፡ ላዙን ጀይ፡ ወዘተ. “መጻኢ ጠለብን ውሕስነት ቀረብ ኒኬል ንባትሪ ኤሌክትሪክ ተሽከርከርቲ።” ቤት ጽሕፈት ሕትመታት ሕብረት ኤውሮጳ፤ (2021) ዝብል ጽሑፍ ኣቕሪቡ። https://doi.org/10.2760/212807 ዝብል ጽሑፍ ኣሎ።
Hahn, B., Böckman, O., Wilson, BP, Lundström, M. and Louhi-Kultanen, M. ምጽራይ ኒኬል ሳልፌት ብባትች ክሪስታላይዜሽን ምስ ምዝሓል። ኬሚካል ምህንድስና ቴክኖሎጂ 42(7), 1475–1480. https://doi.org/10.1002/CEAT.201800695 (2019) ዝብል ጽሑፍ ኣሎ።
ማ፣ ዋይን ካልኦትን. ኣተገባብራ ኣገባባት ዝናብን ክሪስታላይዜሽንን ኣብ ምፍራይ ጨው ሓጺን ንሊትየም-ኣዮን ባትሪ ንብረት: ክለሳ። ሓጺናት። 10(12)፣ 1-16። https://doi.org/10.3390/MET10121609 (2020) ንዝብል ጽሑፍ ንምርካብ ኣብዚ ንጠውቅ።
ማሳሎቭ፡ ቪ.ኤም.፡ ወዘተ. ዕብየት ኒኬል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት (α-NiSO4.6H2O) ንጽል ክሪስታላት ኣብ ትሕቲ ርጉእ ኩነታት ሙቐት ምዕባለ ኩነታት። ክሪስታሎግራፊ። 60(6) ፣ 963–969። https://doi.org/10.1134/S1063774515060206 (2015) ዝብል ጽሑፍ ኣሎ።
ቾውዱሪ፡ ኣር.ኣር. α-ኒከል ሳልፌት ሄክሳሃይድሬት ክሪስታላት: ኣብ መንጎ ኩነታት ዕብየት፣ ኣቃውማ ክሪስታልን ባህርያትን ዘሎ ርክብ። ጃፕሲር. 52 ፣ 1371–1377። https://doi.org/10.1107/S1600576719013797ፋይል (2019) ዝብል ጽሑፍ ኣሎ።
Hahn, B., Böckman, O., Wilson, BP, Lundström, M. and Louhi-Kultanen, M. ምጽራይ ኒኬል ሳልፌት ብጉጅለ ዝዘሓለ ክሪስታላይዜሽን. ኬሚካል ምህንድስና ቴክኖሎጂ 42(7), 1475–1480. https://doi.org/10.1002/ceat.201800695 (2019) ዝብል ጽሑፍ ኣሎ።