ज्यादातर लोगों का मानना है कि प्लास्टिक की बोतलें काफी नाजुक होती हैं, और कुछ लोग इस बात से भी डरते हैं कि सोडा वाटर के होने पर वे फट सकते हैं। लेख में निहित प्लास्टिक की बोतल किस दबाव का सामना कर सकती है, इस सवाल का जवाब कई आश्चर्यचकित करेगा।
प्लास्टिक की बोतल
वर्तमान में, प्लास्टिक और प्लास्टिक सबसे आम सामग्री है, जो मानव गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ऐसा ही एक क्षेत्र पेय पदार्थों के लिए प्लास्टिक की बोतलों का निर्माण है। प्लास्टिक की बोतल उद्योग ने पिछली शताब्दी के 50 के दशक से सक्रिय रूप से विकसित करना शुरू किया। कांच की बोतलों की तुलना में प्लास्टिक की बोतलों का मुख्य लाभ उनके निर्माण की सादगी है, प्लास्टिक को अलग आकार देने की क्षमता, उत्पादन की कम लागत और परिवहन में आसानी।
कार्बोनेटेड पेय के लिए बोतलें पॉलीइथिलीन टेरेफ्थेलेट (पीईटी) से बनाई जाती हैं। हालांकि, यह तुरंत ध्यान दिया जाना चाहिए कि विभिन्न आकारों के कंटेनरों की रासायनिक संरचना में कुछ भिन्नताएं हैं, साथ ही साथ इसकी प्लास्टिक की दीवारों की मोटाई में भी। पेय पदार्थों के लिए बोतलों के निर्माण में पीईटी का उपयोग शराब और प्राकृतिक तेलों के रासायनिक प्रतिरोध के साथ-साथ दबाव सहित यांत्रिक तनाव के प्रभाव में इसकी शारीरिक ताकत से जुड़ा हुआ है। आपको यह भी पता होना चाहिए कि पीईटी एसीटोन द्वारा नष्ट हो जाता है और 70 ℃ से ऊपर के तापमान पर अपने गुणों को खो देता है।
बोतल के दबाव के साथ एक प्रयोग की तैयारी
जैसा कि आप भौतिकी के पाठ्यक्रम से जानते हैं, दबाव एक बल है जो किसी दिए गए क्षेत्र की सतह पर कार्य करता है। एसआई प्रणाली में दबाव पास्कल (पा) में व्यक्त किया जाता है, लेकिन अक्सर अभ्यास में माप की अन्य इकाइयों का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, पारा या सलाखों के मिलीमीटर। तो, 1 बार = 100, 000 Pa, यानी 1 बार का दबाव लगभग 1 वायुमंडल (1 atm = 101 325 Pa) के दबाव के बराबर होता है।
1.5 लीटर और अन्य संस्करणों के साथ प्लास्टिक की बोतल को किस दबाव में निर्धारित करने के लिए प्रयोगों को करने के लिए, कुछ उपकरणों का होना आवश्यक है। विशेष रूप से, आपको एक इलेक्ट्रिक पंप की आवश्यकता है, एक पंप जो कारों के टायर को पंप करता है वह उपयुक्त है। एक दबाव नापने का यंत्र भी आवश्यक है - एक उपकरण जो दबाव को मापता है। हमें उन ट्यूबों की भी ज़रूरत है जिनके माध्यम से पंप एक प्लास्टिक की बोतल में हवा पंप करेगा।
प्रयोग के लिए तैयारी में सही तरीके से बोतल की स्थापना भी शामिल है: इसे अपनी तरफ रखा जाता है, और टोपी (कॉर्क) के केंद्र में एक छेद ड्रिल किया जाता है। इस छेद में एक संबंधित ट्यूब रखी गई है। ट्यूब को ठीक करने के लिए, आप गोंद सहित विभिन्न चिपचिपा पदार्थों का उपयोग कर सकते हैं। एक बार पंप, दबाव नापने का यंत्र और बोतल को एक ही डिजाइन में इकट्ठा किया जाता है, तो आप एक प्रयोग करना शुरू कर सकते हैं।
पानी और हवा का उपयोग
पानी और हवा दोनों तरल पदार्थ हैं और सभी दिशाओं में समान रूप से दबाव बनाते हैं, इसलिए उनका उपयोग प्लास्टिक की बोतल के प्रतिरोध का अध्ययन करने के लिए प्रयोगों के लिए किया जा सकता है। हालांकि, आपको पानी और हवा के उपयोग की कुछ विशेषताओं को जानना होगा।
पानी या वायु का उपयोग करने का मुद्दा दो मुख्य समस्याओं पर आधारित है: निष्पादन तकनीक और सुरक्षा की जटिलता। इसलिए, पानी के साथ प्रयोग करने के लिए, अधिक परिष्कृत उपकरणों की आवश्यकता होती है (मजबूत होसेस, बोतल में पानी की आपूर्ति के लिए एक नियामक), हवा के साथ प्रयोगों के लिए केवल एक पंप होना पर्याप्त है। दूसरी ओर, हवाई प्रयोग पानी के प्रयोगों की तुलना में कम सुरक्षित हैं। इसका कारण यह है कि जब बोतल में विस्फोट होता है, तो हवा बड़ी ताकत से वहां से निकल जाती है और प्लास्टिक के टुकड़ों को फंसा सकती है, जो बदले में आसपास के लोगों को नुकसान पहुंचा सकती है। यह पानी के साथ नहीं होता है, यह पीईटी बोतल के नष्ट होने पर सभी दिशाओं में स्प्रे नहीं करता है।
इसलिए, अक्सर जब दबाव के साथ प्लास्टिक की बोतलों का परीक्षण किया जाता है, तो हवा का उपयोग किया जाता है, लेकिन बोतल 60-80% पानी से पहले से भरी होती है।
सामान का पहिया, गेंद और प्लास्टिक की बोतल
इस सवाल पर विचार करते हुए कि प्लास्टिक की बोतल किस दबाव का सामना कर सकती है, आपको पहले तुलनात्मक प्रयोगों के परिणामों की ओर मुड़ना चाहिए। एक लोकप्रिय तुलनात्मक दबाव प्रयोग कार के कैमरे, गेंद और प्लास्टिक की बोतल का उपयोग करना है।
यदि आप इन वस्तुओं को हवा से पंप करते हैं, तो यह पता चलता है कि कार का कैमरा पहले फट जाएगा, फिर गेंद और अंत में केवल पीईटी बोतल गिर जाएगी। ऐसा क्यों होता है यह स्पष्ट करना आसान है। कार का कैमरा और बॉल रबर से बने होते हैं, और हालांकि इसकी एक अलग रचना होती है, आधार एक ही होता है। यही कारण है कि गेंद और कैमरा लगभग समान दबाव का सामना कर सकते हैं, केवल गेंद में रबर की मोटाई कार के चैंबर से अधिक होती है।
जिस सामग्री से बोतल बनाई जाती है, वह रबड़ जैसी लचीली नहीं होती, बल्कि कांच जैसे कई ठोस पदार्थों जैसी नाजुक नहीं होती। ये भौतिक गुण इसे उच्च दबाव के संपर्क में आने पर सुरक्षा और प्रतिरोध का आवश्यक हिस्सा देते हैं।
प्लास्टिक की बोतलों के साथ एक प्रयोग करना
प्रयोग की तैयारी करने और इसे शुरू करने से पहले, आपको उचित सुरक्षा उपाय करने चाहिए। वे इस तथ्य से युक्त होते हैं कि आपको बोतल के विस्फोट के समय मूल्यों को रिकॉर्ड करने के लिए दबाव गेज तक पहुंच सुनिश्चित करते हुए प्रयोग के स्थान से एक निश्चित दूरी पर जाने की आवश्यकता है।
प्रयोग के दौरान, यह देखा जा सकता है कि बोतल को अधिकतम दबाव के 4/5 तक, यह सामना कर सकता है, यह व्यावहारिक रूप से ख़राब नहीं होता है। विस्फोट से पहले दबाव के लिए केवल अंतिम 10% में पीईटी के महत्वपूर्ण विकृतियां देखी जाती हैं।
