50-70 ڈگری پر گرم مرتکز پیلیڈیم کلورائڈ (PdCl₂) محلول الیکٹرو لیس پلیٹنگ ایکٹیویشن اور کیٹالسٹ ہیٹر کے لیے مطلوبہ کوارٹز شیتھ وال کی موٹائی کو کیسے تبدیل کرتا ہے؟

پیلیڈیم کلورائد کے حل میں ہائیڈروکلورک ایسڈ اٹیک اور نوبل میٹل ڈیپوزیشن پیلیڈیم کلورائد (PdCl₂) غیر کنڈکٹیو سبسٹریٹس (پلاسٹک، سیرامکس، پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز) پر الیکٹرو لیس نکل اور کاپر چڑھانے کے لیے معیاری ایکٹیویٹر ہے اور اسے خود کار طریقے سے استعمال کیا جاتا ہے۔ اتپریرک کنورٹرز عام صنعتی ارتکاز 0.5–5 g/L PdCl₂ ہے dilute hydrochloric acid (1–10 mL/L مرتکز HCl) میں Pd(OH)₂ کے ہائیڈولیسس اور ورن سے بچنے کے لیے۔ ایکٹیویشن حمام اور الیکٹرو لیس طریقہ کار کے لیے آپریٹنگ درجہ حرارت 50-70 ڈگری ہے۔ ہائیڈروکلورک ایسڈ کو پتلا کرنے کے لیے فیوزڈ سلیکا کی اعلیٰ کیمیائی پاکیزگی (کیٹالسٹ فنکشن کے لیے اہم) اور زبردست مزاحمت کی وجہ سے کوارٹز وسرجن ہیٹر اکثر پیلیڈیم محلول میں استعمال کیے جاتے ہیں۔ تاہم، پیلیڈیم کلورائد کے انحطاط کے دو راستے ہیں، یعنی۔ مفت HCl (0.01–0.1 M) پہلے کوارٹج کے بتدریج تیزابی سنکنرن کی طرف لے جاتا ہے۔ دوسری اور زیادہ اہم بات یہ ہے کہ پیلیڈیم آئن تھرمل طور پر کوارٹج کی سطح پر دھاتی پیلیڈیم تک کم کر سکتے ہیں، خاص طور پر کم کرنے والے کیمیکلز کی موجودگی میں (مثال کے طور پر، ٹن (II) پچھلے حساس غسلوں سے لے جانے والے)۔ دھاتی پیلیڈیم ایک تاریک، کنڈکٹیو، تھرمل طور پر موصل تہہ بناتا ہے جو تابکاری کو جذب کر سکتا ہے اور گرم دھبے پیدا کر سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، اگر پیلیڈیم کے ذخائر ہیٹر سے گر جاتے ہیں، تو وہ الیکٹرولیس پلیٹنگ حمام کے انحطاط کو فروغ دے سکتے ہیں۔ پیلیڈیم کے ذخائر، سونے کے برعکس، چھٹکارا حاصل کرنا مشکل ہے اور عام طور پر ایکوا ریجیا کی ضرورت ہوتی ہے۔ موجودہ تحقیقات PdCl2 کے ارتکاز، درجہ حرارت (50-70C) کے اثرات اور تیزاب کے سنکنرن پر حل کی تیزابیت اور فیوزڈ سلیکا پر پیلیڈیم جمع کرنے کی شرحوں کا اندازہ کرتی ہے۔ الیکٹرو لیس ایکٹیویشن اور کیٹلیٹک ہیٹر میں عملی خدمت کے وقفوں (3,000 سے 10,000 گھنٹے) کے لیے ضروری کوارٹج میان کی دیوار کی موٹائی کا حساب لگایا جاتا ہے۔ پیلیڈیم کلورائد کے محلول میں سنکنرن اور جمع ہونے کی حرکیات پیلیڈیم کلورائد کے محلول میں کوارٹج کا حملہ دو-جزوں پر مشتمل ہے۔ سب سے پہلے، تیزابیت سے آزاد HCl (pH 1–2) بتدریج تیزابی سنکنرن کو اکساتا ہے۔ 60 ڈگری سینٹی گریڈ پر 0.05 M HCl (pH 1.3) میں کوارٹج سنکنرن کی شرح نسبتاً کم ہے، تقریباً 0.0001-0.0003 ملی میٹر فی گھنٹہ۔ شرح 70 ڈگری پر 0.0002–0.0005 ملی میٹر فی گھنٹہ تک بڑھ جاتی ہے۔ اکیلے تیزاب کے سنکنرن کے ساتھ، 2.0 ملی میٹر کی دیوار میں 4,000 سے 20,000 گھنٹے کی زندگی ہوگی۔ دوم، پیلیڈیم کو اس وقت جمع کیا جا رہا ہے جب Pd 2+ آئنوں کو Pd 0 تک کم کر دیا جاتا ہے۔ کمی کو حرارت، روشنی اور کم کرنے والے ایجنٹوں کے ذریعے اتپریرک کیا جاتا ہے۔ پیلیڈیم کا ذخیرہ بہت سست ہے، ہر ہفتے 0.0001–0.001 ملی میٹر مساوی موٹائی کے حکم سے، صاف، مناسب طریقے سے برقرار رکھنے والے ایکٹیویشن حمام میں جہاں کم کرنے والے ایجنٹوں کا کوئی سامان نہیں ہوتا ہے (مثلاً Sn²⁺ حساسیت سے)۔ تاہم، عملی پروڈکشن لائنوں میں جہاں پرزوں کو ٹن (II) کی حساسیت سے پیلیڈیم ایکٹیویشن میں تبدیل کیا جاتا ہے، Sn2+ کی مقدار کو بے حد تک پہنچایا جاتا ہے۔ Sn2+ Pd2+: Sn²+ + Pd²+=Sn4+ + Pd0 کے لیے ایک طاقتور کم کرنے والا ایجنٹ ہے۔ کمی کوارٹج سمیت کسی بھی سطح پر بنیادی طور پر فوری ہوتی ہے۔ جمع شدہ پیلیڈیم ایک سیاہ چپکنے والی کوٹنگ پیدا کرتا ہے۔ ایک عام ایکٹیویشن غسل (2 g/L PdCl2, 5 mL/L HCl) میں فیوزڈ کوارٹج کے وسرجن ٹیسٹنگ میں 10 ppm Sn2+ (سماجی کیری اوور) سمیت 60 ڈگری پر پیلیڈیم جمع کرنے کی ابتدائی شرح 0.005{{015} فی گھنٹہ کی موٹائی سے ظاہر ہوئی۔ جیسا کہ Sn2+ استعمال ہوتا ہے۔ 100 گھنٹے کے بعد 0.5-1.5 µm موٹائی کی ایک مسلسل سیاہ پرت نظر آتی ہے۔ یہ کوٹنگ تھرمل طور پر موصل اور برقی طور پر چلتی ہے۔ یہ کوارٹج کی سطح کے درجہ حرارت کو بڑھا کر اندرونی حرارتی آلہ سے تابکاری جذب کر سکتا ہے۔ انتہائی صورتوں میں (ہائی Sn 2+ کیری اوور، زیادہ درجہ حرارت)، پیلیڈیم کی تہہ دنوں میں کئی مائکرون موٹی ہو سکتی ہے۔ اگرچہ یہ موٹائی کوارٹج دیوار کی موٹائی کے مقابلے میں چھوٹی ہے، فلم آپٹیکل اور تھرمل خصوصیات مقامی حد سے زیادہ گرمی کا باعث بن سکتی ہیں۔ اس کے علاوہ، اگر پیلیڈیم کی تہہ پھیل جاتی ہے، تو یہ الیکٹرولیس پلیٹنگ غسل کو آلودہ کر سکتی ہے اور خود بخود ٹوٹ پھوٹ کا سبب بن سکتی ہے۔ PdCl₂ کو بخارات بنانے اور ایجنٹوں کو کم کرنے سے، مینیسکس زون پیلیڈیم جمع کرنے کے لیے حساس ہو جاتا ہے۔ اکثر مائع لائن کے قریب ایک سیاہ انگوٹی ہے. پیلیڈیم کلورائیڈ ہیٹرز میں سروس لائف پر دیوار کی موٹائی کا اثر تیزاب کا سنکنرن بہت سست ہے اور پیلیڈیم کا جمع ہونا سطح کا واقعہ ہے۔ لہذا بڑھتی ہوئی کوارٹج دیوار کی موٹائی پیلیڈیم کوٹنگ کی تخلیق کو نہیں روک سکتی۔ 1.5 ملی میٹر موٹائی کی دیوار اور 3.0 ملی میٹر موٹائی کی دیوار اسی شرح پر پیلیڈیم جمع کرے گی۔ لیکن ایک موٹی دیوار تھرمل تناؤ کے خلاف زیادہ مزاحمت دیتی ہے اگر انسولیٹنگ پیلیڈیم کوٹنگ میں گرم دھبے پیدا ہوتے ہیں۔ حماموں کے لیے جہاں کافی حد تک پیلیڈیم جمع ہوتا ہے (مثال کے طور پر اعلی Sn2+ کیری اوور کے ساتھ پروڈکشن لائنز)، ایک موٹی دیوار (2.5-3.0 ملی میٹر) کو شگاف کے خلاف حفاظتی مارجن پیش کرنے کا مشورہ دیا جاتا ہے۔ 1.5 سے 2.0 ملی میٹر کی معیاری دیواریں اعلی پاکیزگی والے حمام کے لیے کافی ہیں جہاں مراحل کے درمیان گہری کلی کی جاتی ہے۔ پیلیڈیم کے ذخائر سے چھٹکارا حاصل کرنا کافی مشکل ہے۔ پیلیڈیم ایکوا ریجیا (3:1 HCl:HNO3) میں تحلیل ہو جائے گا لیکن یہ خطرناک ہے۔ ڈیلیٹ ایکوا ریجیا (10-20%) کو صفائی کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے لیکن بار بار صفائی کرنا ناقابل عمل ہے۔ زیادہ تر صارفین ہیٹر کی جگہ لے لیتے ہیں جب پیلیڈیم کی تعمیر اہم ہوتی ہے۔ پیلیڈیم کلورائد کے حل میں موٹی دیواروں کا تھرمل پنالٹی 2 جی/ایل اور 60 ڈگری پر پیلیڈیم کلورائد محلول کی تھرمل چالکتا پانی کی طرح 0.55-0.60 W/(m·K) کے لگ بھگ ہے۔ R_cond=0.00109، 1.5 ملی میٹر دیوار کی موٹائی؛ R_cond=0.00217، 3.0 ملی میٹر دیوار کی موٹائی۔ h=800 W/(m2 K) پر، Rboundary=0.00125. U 427 سے 292 W/(m2 K) تک گر جاتا ہے، ایک 32% کمی۔ پتلی دیواریں توانائی کی کارکردگی کے لیے مطلوبہ ہیں، جبکہ جمع ہونے کے خدشات بڑی دیواروں کے حق میں ہو سکتے ہیں۔ Hot PdCl2 سروس ایپلیکیشن کے لیے کوارٹز شیتھ کی دیوار کی موٹائی کے لیے منظر نامے کی بنیاد پر انتخاب کا میٹرکس مینوفیکچرنگ لائن، ہفتہ وار صفائی) 2.5 - 3.0 ملی میٹر، معیاری گریڈ، شعلہ پالش پیلیڈیم جمع اعتدال پسند۔ موٹی دیوار گرم علاقوں سے تھرمل بوجھ کو برداشت کرتی ہے۔ شعلہ چمکانے سے عمل کی رفتار کم ہوتی ہے۔ U ≈ 350 W/(m²K)۔ ہائی گریڈ پیلیڈیم کیٹالسٹ (0.5 g/L PdCl2، 50 ڈگری، اچھی طرح سے دھونا، کوئی Sn نہیں2+) 1.5 – 2.0 ملی میٹر، اعلی طہارت کوارٹج نہ ہونے کے برابر جمع۔ تیزاب کی سنکنرن کی بہت کم شرح بہتر توانائی کی کارکردگی کے لیے پتلی دیوار۔ U ~ 450 W/(m2K)۔ ناقص دھونے کے ساتھ پیلیڈیم ایکٹیویشن (کوئی بھی درجہ حرارت، مضبوط Sn²⁺ کیری اوور) 3.0 ملی میٹر، PTFERapid پیلیڈیم پلیٹنگ کا استعمال کریں۔ اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا ہے کہ کوارٹج کی زندگی مختصر ہے. متبادل میان کی ضرورت ہے یا عمل میں بہتری کی ضرورت ہے۔ تکمیلی ڈیزائن کی تبدیلیاں: حساسیت اور ایکٹیویشن کے مراحل کے درمیان احتیاط سے کلی کرنا Sn 2+ کیری اوور کو کم کرتا ہے۔ ایکٹیویشن غسل میں ہوا صاف کرنے کا اضافہ Sn 2+ سے Sn 4+ کو آکسائڈائز کر سکتا ہے (جو Pd 2+ کو کم نہیں کرتا ہے)۔ پالش کوارٹج کی سطح Pd کی پابندی کو کم کرتی ہے۔ ڈپازٹس کو وقتا فوقتا ایکوا ریجیا کے ساتھ دھونے سے ہٹایا جاتا ہے (احتیاط ضروری ہے)۔ روشنی کا اخراج فوٹو کیمیکل کمی کو سست کرتا ہے۔