صنعتی گیسیں کیسے بنتی ہیں۔

1. صنعتی گیسوں کی تیاری کے لیے خام مال
- صنعتی گیسوں کی تیاری کے لیے خام مال وسیع پیمانے پر ذرائع سے آتا ہے۔ ہوا سے بہت سی صنعتی گیسیں حاصل کی جا سکتی ہیں، جیسے آکسیجن، نائٹروجن اور آرگن۔ ہوا ایک قدرتی خام مال کا ذخیرہ ہے، جس میں نائٹروجن کا حصہ تقریباً 78%، آکسیجن تقریباً 21%، اور آرگن کا حصہ تقریباً 0.93% ہے۔ یہ گیسیں تکنیکی کارروائیوں کے ذریعے ہوا کو الگ کرکے حاصل کی جاسکتی ہیں۔
- اس کے علاوہ کچھ صنعتی گیسیں بھی کیمیائی مادوں کے ردعمل سے آتی ہیں۔ مثال کے طور پر، ہائیڈروجن کو پانی کے الیکٹرولیسس سے پیدا کیا جاسکتا ہے، جہاں پانی (\(H{_2O\)) ہائیڈروجن (\(H_2\)) اور آکسیجن (\(O{{) میں گل جاتا ہے۔ 3}}\)) جب بجلی لگائی جاتی ہے۔ کاربن ڈائی آکسائیڈ گیس بھی ہے، جسے کیمیائی پیداوار کے عمل میں فضلہ گیس سے اکٹھا کیا جا سکتا ہے یا چونا پتھر (\(CaCO_3\)) کو کیلسن کرکے حاصل کیا جا سکتا ہے، جس کا کیمیائی فارمولا \(CaCO_3 ہے۔ \stackrel{温度}{=\!=\!=} CaO+CO_2↑\)۔

2. صنعتی گیسوں کی تیاری کے لیے عام طریقے
1. آکسیجن کی تیاری
- سب سے عام طریقہ ہوا کی علیحدگی ہے۔ سب سے پہلے، ہوا کو سکیڑیں اور ٹھنڈا کریں تاکہ اسے مائع کیا جاسکے۔ پھر، گیسوں کے مختلف ابلتے پوائنٹس جیسے آکسیجن اور نائٹروجن کو فریکشن کے لیے استعمال کریں۔ آکسیجن کا نقطہ ابلتا ہے -183 ڈگری، اور نائٹروجن کا نقطہ ابلتا ہے -196 ڈگری۔ درجہ حرارت میں بتدریج اضافہ کرنے سے، نائٹروجن پہلے بخارات بن جاتی ہے، اور بقیہ بنیادی طور پر مائع آکسیجن ہے۔ یہ طریقہ صنعت اور طب جیسے بہت سے پہلوؤں کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے بڑے پیمانے پر آکسیجن پیدا کر سکتا ہے۔
- آکسیجن کیمیائی طریقوں سے بھی تیار کی جا سکتی ہے۔ مثال کے طور پر، ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ (\(H_2O_2\)) مینگنیج ڈائی آکسائیڈ (\(MnO_2\)) کے اتپریرک عمل کے تحت آکسیجن اور پانی میں گل جاتا ہے، اور کیمیائی مساوات ہے \(2H_2O_2\stackrel{MnO_2}{=\!=\!=}2H{{12} }O + O_2↑\)۔ تاہم، یہ کیمیائی طریقہ آکسیجن کی چھوٹے پیمانے پر پیداوار کے لیے نسبتاً موزوں ہے اور بڑے پیمانے پر لیبارٹریوں اور دیگر منظرناموں میں استعمال ہوتا ہے۔
2. نائٹروجن کی پیداوار
- ہوا کو الگ کرنے کے طریقہ کار کی بنیاد پر، ہوا کے مائع ہونے کے بعد، نائٹروجن کو کشید کے ذریعے الگ کیا جاتا ہے اس خصوصیت کی بنیاد پر کہ نائٹروجن کا ابلتا نقطہ آکسیجن سے کم ہے۔ اس طریقہ سے پیدا ہونے والی نائٹروجن کی پاکیزگی بہت زیادہ سطح تک پہنچ سکتی ہے، جو الیکٹرانکس کی صنعت میں نائٹروجن کی پاکیزگی کی انتہائی اعلی ضروریات کے ساتھ اطلاق کے منظرناموں کو پورا کر سکتی ہے۔
- کچھ کیمیائی پیداوار کے عمل میں، نائٹروجن ضمنی رد عمل سے بھی تیار ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، امونیا (\(NH_3\)) کو کچھ شرائط کے تحت نائٹروجن اور ہائیڈروجن میں گلایا جا سکتا ہے، اور رد عمل کی مساوات \(2NH_3 \stackrel{مخصوص حالات ہیں}{{{4} }}\!=\!=} N_2+3H_2\)، لیکن یہ طریقہ نائٹروجن پیدا کرنے کا بنیادی طریقہ نہیں ہے۔
3. ہائیڈروجن کی پیداوار
- مذکورہ پانی کا الیکٹرولائسز ایک اہم طریقہ ہے۔ براہ راست کرنٹ کی کارروائی کے تحت، پانی ہائیڈروجن اور آکسیجن میں گل جاتا ہے۔ اس طریقے سے پیدا ہونے والی ہائیڈروجن اعلیٰ پاکیزگی کی ہے، لیکن بجلی کی کھپت نسبتاً زیادہ ہے۔
- قدرتی گیس کی اصلاح کا طریقہ (بنیادی جز میتھین ہے\(CH_4\)) بھی صنعت میں ہائیڈروجن پیدا کرنے کے لیے بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ میتھین اعلی درجہ حرارت اور اتپریرک کے تحت پانی کے بخارات کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتی ہے، اور کیمیائی مساوات ہے \(CH_4 + H_2O\stackrel{high temperature, catalyst}{=\!{{5 }}\!=CO+3H_2\)۔ طہارت اور علیحدگی کے مراحل کی ایک سیریز کے بعد، خالص ہائیڈروجن حاصل کی جاتی ہے۔

3. صنعتی گیس مینوفیکچرنگ میں کوالٹی کنٹرول
- صنعتی گیس کی تیاری کے عمل میں کوالٹی کنٹرول بہت ضروری ہے۔ سب سے پہلے، خام مال کی سختی سے جانچ کی جانی چاہیے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ خام مال کی پاکیزگی اور معیار ضروریات کو پورا کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، جب ہوا کو آکسیجن اور نائٹروجن پیدا کرنے کے لیے الگ کیا جاتا ہے، اگر ہوا میں بہت زیادہ نجاستیں ہوں گی، تو حتمی مصنوعہ کی پاکیزگی متاثر ہوگی۔
- پیداوار کے عمل میں، رد عمل کے حالات کو قطعی طور پر کنٹرول کیا جانا چاہیے۔ مثال کے طور پر، جب ہائیڈروجن کیمیائی طریقوں سے تیار کی جاتی ہے، تو ردعمل کی کارکردگی اور مصنوعات کی پاکیزگی کو یقینی بنانے کے لیے درجہ حرارت، دباؤ اور اتپریرک کے استعمال جیسے عوامل کو درست طریقے سے کنٹرول کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، پیداواری سازوسامان کو بھی باقاعدگی سے دیکھ بھال اور معائنہ کیا جانا چاہیے تاکہ سامان کی عمر بڑھنے، رساو اور دیگر مسائل کو گیس کے معیار کو متاثر کرنے سے روکا جا سکے۔ مصنوعات کی تیاری کے بعد، سخت معیار کی جانچ کی ضرورت ہے. ٹیسٹ آئٹمز میں گیس کی پاکیزگی، ناپاک مواد وغیرہ شامل ہیں۔ صرف صنعتی گیسیں جو معیار کے معیار پر پورا اترتی ہیں فروخت اور استعمال کے لیے مارکیٹ میں داخل ہو سکتی ہیں۔