जिंक डाइथियोफॉस्फेट
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जस्ता डायलकाइल्डिथियोफॉस्फेट्स (अधिकांशतः ZDDP के रूप में संदर्भित) 1940 के दशक में विकसित समन्वय यौगिक का एक परिवार है, जिसमें ज़िंक डायलकाइलीडिथियोफॉस्फोरिक नमक (जैसे, अमोनियम डायथाइल डाइथियोफॉस्फेट) के आयनों से बंधा होता है।[1] ये अनावेशित यौगिक लवण नहीं हैं। वे रासायनिक ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में घुलनशील हैं, और लंबी श्रृंखला के डेरिवेटिव खनिज तेल और स्नेहक के रूप में उपयोग किए जाने वाले सिंथेटिक तेल में आसानी से घुल जाते हैं। ये CAS नंबर के अंतर्गत आते हैं . आफ्टरमार्केट ऑयल एडिटिव्स में, ZDDP का प्रतिशत लगभग 2 से 15% के बीच होता है.[2] जिंक डाइथियोफॉस्फेट्स के कई नाम हैं, जिनमें ZDDP, ZnDTP और ZDP सम्मलित हैं।
अनुप्रयोग
ZDDPs का मुख्य अनुप्रयोग ग्रीस (स्नेहक), हाइड्रोलिक तेल, और मोटर ऑयल सहित स्नेहक में AW योगात्मक | पहनने-रोधी योजक के रूप में है। ZDDPs संक्षारण अवरोधकों और प्रतिऑक्सीकारकों के रूप में भी कार्य करते हैं। कुछ रेसिंग तेलों में आधुनिक, ऊर्जा-संरक्षण कम चिपचिपाहट वाले तेलों के लिए लुब्रिकेंट्स में सांद्रता 600 ppm से लेकर 2000 ppm तक होती है।
यह बताया गया है कि जस्ता और फास्फोरस उत्सर्जन उत्प्रेरक कन्वर्टर्स को नुकसान पहुंचा सकते हैं और गैसोलीन इंजनों के लिए स्नेहक तेलों के मानक फॉर्मूलेशन ने अब अमेरिकन पेट्रोलियम इंस्टीट्यूट के नए API एसएम और एसएन तेलों में इस योजक की एकाग्रता को सीमित करने के कारण योजक की मात्रा कम कर दी है; चूँकि , यह केवल 20- और 30-ग्रेड ILSAC तेलों को प्रभावित करता है। ग्रेड 40 और उच्चतर में ZDDP की सांद्रता के संबंध में कोई नियमन नहीं है, API CJ-4 विनिर्देश को पूरा करने वाले डीजल तेलों को छोड़कर, जिनमें ZDDP का स्तर थोड़ा कम हो गया है, चूँकि अधिकांश डीजल हेवी-ड्यूटी इंजन तेलों में अभी भी इस योज्य की उच्च सांद्रता है। .[3] कम ZDDP वाले क्रैंककेस ऑयल को क्लासिक/कलेक्टर कार फ्लैट-टैपेट कैमशाफ्ट और लिफ्टर्स को नुकसान, या विफलता के कारण के रूप में उद्धृत किया गया है, जो उनके संपर्क चेहरों पर बहुत उच्च सीमा परत दबाव और/या कतरनी बलों से गुजरते हैं, और अन्य क्षेत्रों में जैसे कि मुख्य बीयरिंग, और पिस्टन के छल्ले और पिन। आधुनिक इंजनों में कैंषफ़्ट लोब घर्षण को कम करने के लिए रोलर कैंषफ़्ट / कैमरे का पीछा करने वाला का अधिक उपयोग किया जाता है।[4] एसटीपी (मोटर ऑयल कंपनी) और कुछ रेसिंग ऑयल जैसे कि PurOl, पेनग्रेड 1, और वाल्वोलिन VR-1, किक्स हाइड्रॉलिक ऑयल जैसे एडिटिव्स हैं जो बढ़े हुए इंजनों के लिए ZDDP की आवश्यक मात्रा के साथ खुदरा बाजार में उपलब्ध हैं। वाल्व वसंत (उपकरण) दबाव।
ट्राइबोफिल्म गठन तंत्र
ZDDP ठोस सतहों पर सुरक्षात्मक ट्राइबोफिल्म कैसे बनाती है, इसके लिए विभिन्न तंत्र प्रस्तावित किए गए हैं।[1] इन-सीटू परमाणु-बल माइक्रोस्कोपी (AFM) प्रयोगों से पता चलता है कि ZDDP ट्राइबोफिल्म्स की वृद्धि लागू दबाव और तापमान दोनों के साथ तेजी से बढ़ती है, जो तनाव-प्रचारित थर्मल सक्रियण प्रतिक्रिया दर मॉडल के अनुरूप है।[5] इसके बाद, नगण्य ठोस-ठोस संपर्क वाले प्रयोगों ने प्रदर्शित किया कि फिल्म निर्माण दर लागू कतरनी तनाव पर निर्भर करती है।[6]
संश्लेषण और संरचना
Zn सूत्र के साथ [(S2P(OR)2]2, जिंक डाइथियोफॉस्फेट में विविध आर समूह होते हैं। सामान्यतः, R लंबाई में 1-14 कार्बन के बीच एक शाखित या रैखिक एल्काइल होता है। उदाहरणों में 2-ब्यूटाइल, पेंटाइल, हेक्साइल, 1,3-डाइमिथाइलब्यूटिल, हेप्टाइल, ऑक्टाइल, आइसोक्टाइल (2-एथिलहेक्सिल), 6-मिथाइलहेप्टाइल, 1-मिथाइलप्रोपाइल, डोडेसिलफेनिल और अन्य सम्मलित हैं। जिंक डायलकाइल (C3-C6) डाइथियोफॉस्फेट का मिश्रण CAS नंबर के अंतर्गत आता है . उनके CAS नंबरों के साथ अन्य उदाहरणों की एक सूची है यहां।
जिंक डाइथियोफॉस्फेट का उत्पादन दो चरणों में होता है। डायथियोफॉस्फोरिक एसिड देने के लिए पहले फास्फोरस पेंटासल्फाइड को उपयुक्त अल्कोहल (रसायन) (ROH) के साथ इलाज किया जाता है। अल्कोहल की एक विस्तृत विविधता को नियोजित किया जा सकता है, जो अंतिम जस्ता उत्पाद की लिपोफिलिसिटी को ठीक करने की अनुमति देता है। परिणामी डाइथियोफॉस्फेट को ज़िंक ऑक्साइड जोड़कर निष्प्रभावी किया जाता है:[7][8]
- P2S5 + 4 ROH → 2 (RO)2PS2H + H2S
- 2 (RO)2PS2H + ZnO → Zn[(S2P(OR)2]2 + H2O
संरचनात्मक रसायन
Zn में [(S2P(OR)2]2 जिंक में चतुष्फलकीय ज्यामिति होती है। यह मोनोमेरिक यौगिक Zn[(S2P(OR)2]2 डिमर्स, ओलिगोमेर और पॉलिमर के साथ संतुलन में उपस्थित है [Zn[(S2P(OR)2]2]n (n > 1)।[7]उदाहरण के लिए, जिंक डायथाइलडिथियोफॉस्फेट, Zn[(S2P(OEt)2]2, रैखिक श्रृंखलाओं से युक्त एक बहुलक ठोस के रूप में क्रिस्टलीकृत होता है।[9] Zn की प्रतिक्रिया Zn[(S2P(OR)2]2 अतिरिक्त जिंक ऑक्साइड के साथ ऑक्सीजन-केंद्रित क्लस्टर, Zn को जन्म देता है Zn4O[(S2P(OR)2]6, जो जिंक एसीटेट के लिए देखी गई संरचना को अपनाता है।[7]
यह भी देखें
- संक्रमण धातु डाइथियोफॉस्फेट परिसर
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 Spikes, H. (2004-10-01). "ZDDP का इतिहास और तंत्र". Tribology Letters (in English). 17 (3): 469–489. doi:10.1023/B:TRIL.0000044495.26882.b5. ISSN 1023-8883. S2CID 7163944.
- ↑ Allyson M. Barnes, Keith D. Bartle and Vincent R. A. Thibo "A review of zinc dialkyldithiophosphates (ZDDPS): characterisation and role in the lubricating oil". Tribology International, 2001, pp. 389–395. doi:10.1016/S0301-679X(01)00028-7.
- ↑ "ZDDP Engine Oil – The Zinc Factor". Mustang Monthly. Retrieved 2009-09-19.
- ↑ McGean, Terry (1 March 2004). "Roller Camshafts – Roll With It". www.hotrod.com. Retrieved 26 January 2016.
- ↑ Gosvami, N. N.; Bares, J. A.; Mangolini, F.; Konicek, A. R.; Yablon, D. G.; Carpick, R. W. (2015-04-03). "सिंगल-एस्पेरिटी स्लाइडिंग कॉन्टैक्ट्स द्वारा सीटू में एंटीवायर ट्राइबोफिल्म ग्रोथ के तंत्र का पता चला" (PDF). Science (in English). 348 (6230): 102–106. Bibcode:2015Sci...348..102G. doi:10.1126/science.1258788. ISSN 0036-8075. PMID 25765069.
- ↑ Zhang, Jie; Spikes, Hugh (2016-08-01). "ZDDP एंटीवायर फिल्म फॉर्मेशन के तंत्र पर". Tribology Letters (in English). 63 (2): 24. doi:10.1007/s11249-016-0706-7. ISSN 1023-8883.
- ↑ 7.0 7.1 7.2 D. Johnson and J. Hils (2013). "स्नेहक योजक के रूप में फॉस्फेट एस्टर, थियोफॉस्फेट एस्टर और धातु थियोफॉस्फेट". Lubricants. 1 (4): 132–148. doi:10.3390/lubricants1040132.
- ↑ Randolph A. McDonald (2003). "Zinc Dithiophosphates" (Google Books excerpt). In Leslie R. Rudnick (ed.). Lubricant Additives: Chemistry and Applications. CRC Press. ISBN 9780824747404.
- ↑ T. Ito; T. Igarashi; H. Hagihara (1969). "धातु डायथिलिथिथियोफॉस्फेट की क्रिस्टल संरचना। I. जिंक डायथाइलडिथियोफॉस्फेट" (PDF). Acta Crystallogr. B. 25 (11): 2303–2309. doi:10.1107/S0567740869005619.
