କ୍ୟାଲସିନେସନ୍ ସମୟରେ ପେଟ୍ରୋଲିୟମ୍ କୋକରେ ଥିବା ସୋଡିୟମ୍ (Na), ଭାନାଡିୟମ୍ (V), ନିକେଲ (Ni), ଏବଂ କ୍ୟାଲସିୟମ୍ (Ca) ଭଳି ଟ୍ରେସ୍ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣ ଏବଂ ବାଷ୍ପିତିକରଣ ଢାଞ୍ଚାଗୁଡ଼ିକ ମିଳିତ ଭାବରେ ତାପମାତ୍ରା, ଘଟନା ରୂପ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବିତ ହୋଇଥାଏ। ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଢାଞ୍ଚାଗୁଡ଼ିକ ନିମ୍ନଲିଖିତ:
1. ସୋଡିୟମ୍ (Na) ର ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣ ଏବଂ ଅସ୍ଥିରୀକରଣ
- ନିମ୍ନ-ତାପମାନ ଅବସ୍ଥା (<1000°C): ସୋଡିୟମ୍ ମୁଖ୍ୟତଃ ଅଜୈବ ଲବଣ (ଯଥା, ସୋଡିୟମ୍ ସଲଫେଟ୍, ସୋଡିୟମ୍ କ୍ଲୋରାଇଡ୍) କିମ୍ବା ଜୈବ ଜଟିଳ ଭାବରେ କମ୍ ଅସ୍ଥିରତା ସହିତ ରହିଥାଏ। ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ, ଏହା ଧୀରେ ଧୀରେ ଗ୍ୟାସୀୟ ଅକ୍ସାଇଡ୍ (ଯଥା, Na₂O) କିମ୍ବା ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସାଇଡ୍ (ଯଥା, NaOH) ରେ ବିଘଟିତ ହୁଏ।
- ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ (>1000°C): ସୋଡିୟମର ଅସ୍ଥିରତା ଯଥେଷ୍ଟ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ସଲଫର ଏବଂ କ୍ଲୋରିନ ସହିତ ଗଠିତ ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକ (ଯଥା, Na₂S, NaCl) ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ସହଜରେ ଉପସମିତ କିମ୍ବା ବିଘଟିତ ହୁଏ, ଯାହା ଫଳରେ ସୋଡିୟମ ଗ୍ୟାସୀୟ ଆକାରରେ ବାହାରିଯାଏ।
- ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା କାରକ: ସୋଡିୟମର ଅସ୍ଥିରୀକରଣ କ୍ୟାଲସିନେସନ୍ ବାୟୁମଣ୍ଡଳ (ଅକ୍ସିଡାଇଜେସନ୍/କମିଙ୍ଗ) ଦ୍ୱାରା ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ। ହ୍ରାସକାରୀ ପରିସ୍ଥିତିରେ, ସଲଫାଇଡ୍ ଆକାରରେ ସୋଡିୟମର ଅସ୍ଥିରୀକରଣ ହେବାର ସମ୍ଭାବନା ଅଧିକ।
2. ଭାନାଡିୟମ୍ (V) ର ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣ ଏବଂ ଅସ୍ଥିରୀକରଣ
- ଘଟଣା ରୂପ: ପେଟ୍ରୋଲିୟମ୍ କୋକରେ ଭାନାଡିୟମ୍ ମୁଖ୍ୟତଃ ଜୈବିକ-ବନ୍ଧିତ ରୂପରେ (ଯଥା, ଭାନାଡିଲ୍ ପୋର୍ଫାଇରିନ୍) ଏବଂ ସ୍ଥିର ରୂପରେ (ଯଥା, ଭାନାଡିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍, ସିଲିକେଟ୍) ରହିଥାଏ।
- ନିମ୍ନ-ତାପମାନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ (<1100°C): ଜୈବିକ-ବନ୍ଧିତ ଭାନାଡିୟମ୍ କ୍ରମଶଃ ବର୍ଦ୍ଧିତ ତାପମାତ୍ରା ସହିତ ବିଘଟିତ ହୁଏ, ଜଳ-ଦ୍ରବଣୀୟ, ଆୟନ-ବିନିମୟଯୋଗ୍ୟ, କିମ୍ବା କାର୍ବୋନେଟ୍-ବନ୍ଧିତ ରୂପରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ହୁଏ। କିଛି ଭାନାଡିୟମ୍ କ୍ୟାଲସିୟମ୍ ଏବଂ ଲୁହା ଖଣିଜ ପଦାର୍ଥ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି ନିମ୍ନ-ତରଳଣ-ବିନ୍ଦୁ ୟୁଟେକ୍ଟିକ୍ସ ଗଠନ କରେ।
- ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ (>୧୧୦୦°C): ଭାନାଡିୟମର ଅସ୍ଥିରତା ତୀବ୍ର ଭାବରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ଜୈବିକ-ବନ୍ଧିତ ଭାନାଡିୟମ୍ ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ଗ୍ୟାସୀୟ VOₓ ପ୍ରଜାତିରେ ବିଘଟିତ ହୁଏ (ଯଥା, VO, V₂O₅), ଯେତେବେଳେ ସ୍ଥିର ଭାନାଡିୟମ୍ (ଯଥା, V₂O₃) ଆଂଶିକ ଭାବରେ ତରଳିଯାଏ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଅଳ୍ପ ପରିମାଣର ଭାନାଡିୟମ୍ ମୁକ୍ତ କରେ।
- ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା କାରକ: ଭାନାଡିୟମର ଅସ୍ଥିରୀକରଣ ତାପମାତ୍ରା, ଦହନ ହାର ଏବଂ ଖଣିଜ ସଂରଚନା ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ। ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ, ଭାନାଡିୟମ ସିଲିକନ୍ ଏବଂ ସଲଫର ସହିତ ନାନୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ଗଠନ ଗଠନ କରେ, ଯାହା ଗ୍ୟାସୀୟ ଆକାରରେ ଆଂଶିକ ଅସ୍ଥିରୀକରଣକୁ ନେଇଥାଏ।
3. ନିକେଲ (Ni) ର ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣ ଏବଂ ଅସ୍ଥିରୀକରଣ
- ଘଟଣା ରୂପ: ପେଟ୍ରୋଲିୟମ୍ କୋକରେ ଥିବା ନିକେଲ ମୁଖ୍ୟତଃ ସଲଫାଇଡ୍ (Ni₃S₂), ଅକ୍ସାଇଡ୍ (NiO), କିମ୍ବା ସିଲିକେଟ୍ ରୂପରେ ରହିଥାଏ।
- ନିମ୍ନ-ତାପମାନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ (<900°C): ନିକେଲ କମ୍ ଅସ୍ଥିରତା ସହିତ Ni₃S₂ ଭାବରେ ବିଦ୍ୟମାନ।
- ମଧ୍ୟମ-ତାପମାନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ (900–1200°C): Ni₃S₂ ଧୀରେ ଧୀରେ ତରଳ ସ୍ଲାଗରେ NiS ରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ହୁଏ, 1200°C ରେ ପ୍ରାୟ 22.4% ର ସର୍ବାଧିକ NiS ପରିମାଣରେ ପହଞ୍ଚିଥାଏ, ଏବଂ ତାପମାତ୍ରା ଆହୁରି ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ Ni₃S₂ କୁ ଫେରିଯାଏ।
- ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ (>୧୪୦୦°C): ନିକେଲ ଗ୍ୟାସୀୟ ଯୌଗିକ (ଯଥା, Ni(g), NiS(g)) ଆକାରରେ ଉଷ୍ଣ ହୁଏ, କିନ୍ତୁ Ni₃S₂ ସିଧାସଳଖ କଠିନ Ni(s) ରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ହୁଏ ନାହିଁ।
- ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା କାରକ: ନିକେଲର ଅସ୍ଥିରୀକରଣ ଗ୍ୟାସିଫାଇଙ୍ଗ ଏଜେଣ୍ଟମାନଙ୍କ ଦ୍ୱାରା ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ (ଯଥା, O₂, H₂O)। O₂ ଯୋଗ କରିବା ଦ୍ୱାରା Ni₃S₂ ର ମୌଳିକ Ni ରେ ପରିବର୍ତ୍ତନକୁ ବାଧା ମିଳେ ଏବଂ ସ୍ପାଇନେଲ ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକର ଗଠନକୁ ଦମନ କରାଯାଏ (ଯଥା, NiAl₂O₄)।
୪. କ୍ୟାଲସିୟମ (Ca)ର ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣ ଏବଂ ଅସ୍ଥିରୀକରଣ
- ଘଟଣା ରୂପ: ପେଟ୍ରୋଲିୟମ୍ କୋକରେ କ୍ୟାଲସିୟମ୍ ମୁଖ୍ୟତଃ କାର୍ବୋନେଟ୍ (CaCO₃), ସଲଫେଟ୍ (CaSO₄), କିମ୍ବା ସିଲିକେଟ୍ ଭାବରେ ରହିଥାଏ।
- ନିମ୍ନ-ତାପମାନ ଅବସ୍ଥା (<800°C): କାର୍ବୋନେଟ୍ CaO ଏବଂ CO₂ ରେ ବିଘଟିତ ହୁଏ, ଯେତେବେଳେ ସଲଫେଟ୍ CaO ଏବଂ SO₃ ରେ ବିଘଟିତ ହୁଏ, ଯାହା ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଆକାରରେ କ୍ୟାଲସିୟମକୁ ସମୃଦ୍ଧ କରେ।
- ମଧ୍ୟମ-ତାପମାନ ଅବସ୍ଥା (800–1200°C): CaO ସିଲିକନ୍ ଏବଂ ଆଲୁମିନିୟମ୍ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି ନିମ୍ନ-ତରଳୁଥିବା-ବିନ୍ଦୁ ଖଣିଜ ପଦାର୍ଥ (ଯଥା, ଆନୋର୍ଥାଇଟ୍ CaAl₂Si₂O₈) ଗଠନ କରେ, କିଛି କ୍ୟାଲସିୟମ କଠିନ ରୂପରେ ରହିଥାଏ।
- ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ (>୧୨୦୦°C): କ୍ୟାଲସିୟମର ଅସ୍ଥିରତା କମ୍, କିନ୍ତୁ ନିମ୍ନ-ତରଳାଇବା-ବିନ୍ଦୁ ଖଣିଜ ପଦାର୍ଥ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଆଂଶିକ ଭାବରେ ତରଳିପାରେ କିମ୍ବା ବିଘଟିତ ହୋଇପାରେ, ଯାହା ଫଳରେ କ୍ୟାଲସିୟମ ଗ୍ୟାସୀୟ କିମ୍ବା ତରଳ ରୂପରେ ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହୋଇପାରେ।
- ପ୍ରଭାବିତ କରୁଥିବା କାରକ: କ୍ୟାଲସିୟମର ସ୍ଥାନାନ୍ତରଣ ସିଲିକା-ଆଲୁମିନା ଅନୁପାତ ଏବଂ ଲୁହା-କ୍ୟାଲସିୟମ ଅନୁପାତ ଦ୍ୱାରା ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ। ସିଲିକା-ଆଲୁମିନା ଅନୁପାତରେ ବୃଦ୍ଧି FeV₂O₄କୁ V₂O₃ ରେ ପରିବର୍ତ୍ତନକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରେ, ଯେତେବେଳେ ଲୁହା-କ୍ୟାଲସିୟମ ଅନୁପାତରେ ବୃଦ୍ଧି CaAl₂Si₂O₈ ଗଠନକୁ ବାଧା ଦିଏ।
ବ୍ୟାପକ ଢାଞ୍ଚା
- ତାପମାତ୍ରା ନିର୍ଭରଶୀଳତା: ତାପମାତ୍ରା ସହିତ ଟ୍ରେସ୍ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ବାଷ୍ପୀକରଣ ହାର ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, କିନ୍ତୁ ବାଷ୍ପୀକରଣ ତାପମାତ୍ରା ପରିସର ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଯଥେଷ୍ଟ ଭିନ୍ନ ହୁଏ (ଯଥା, ଭାନାଡିୟମ୍ ୧୧୦୦°C ଉପରେ ତୀବ୍ର ଭାବରେ ବାଷ୍ପୀକରଣ ହୁଏ, ଯେତେବେଳେ ନିକେଲ ୧୪୦୦°C ଉପରେ ଯଥେଷ୍ଟ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ)।
- ଘଟନା ରୂପର ପ୍ରଭାବ: ଜୈବିକ-ବନ୍ଧିତ ଟ୍ରେସ୍ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ (ଯଥା, ଜୈବିକ ଭାନାଡିୟମ୍) ସ୍ଥିର ରୂପଗୁଡ଼ିକ (ଯଥା, ଭାନାଡିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍) ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ଅସ୍ଥିର।
- ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ: ଟ୍ରେସ୍ ମଲିୟମଗୁଡ଼ିକର ବାଷ୍ପିକରଣ ସଲଫର ଏବଂ କ୍ଲୋରିନ୍ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ହୁଏ, ଯାହା ନିମ୍ନ-ତରଳାଇବା-ବିନ୍ଦୁ କିମ୍ବା ଗ୍ୟାସୀୟ ଯୌଗିକ (ଯଥା, Na₂S, VOₓ) ଗଠନ କରେ।
- ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍ ଦିଗ: କ୍ୟାଲସିନେସନ୍ ତାପମାତ୍ରା, ବାୟୁମଣ୍ଡଳ ଏବଂ ମିଶ୍ରଣ (ଯଥା, ସିଲିକା-ଆଲୁମିନା ଅନୁପାତ ସଂଶୋଧକ) ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା କ୍ଷତିକାରକ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ଅସ୍ଥିରୀକରଣକୁ ଦମନ କରିପାରିବ ଏବଂ କ୍ୟାଲସିଣ୍ଡ୍ କୋକର ଗୁଣବତ୍ତା ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଏପ୍ରିଲ-୧୭-୨୦୨୬