سلفر: ہر روز ایک سوال – 22 مئی------ 3 نقاط حاصل کرنے کے لئے، 10 سوالات کے درست جوابات دیں۔
Thread Content
اس پوسٹ کو آخری بار “سلفر زنک الومینیم” نے 3 جون 2016، ساعت 11:09 پر ترمیم کیا۔ تیزابی ماحول میں فضلہ پانی سے امونیا کی کون سی شکلیں حاصل ہوتی ہیں؟
NH3، اور (NH4)2CO3، NH4HCO3 جیسے امونیم کے نمکیاتی روپ۔
تیزابی پانی میں، امونیا، ہائڈروجن سلفائڈ، کاربن ڈائی آکسائیڈ وغیرہ بنیادی طور پر NH4HS، NH4HCO3 جیسی شکلوں میں موجود ہوتے ہیں؛ یہ دراصل ایک کمزور تیزاب اور کمزور باز کا محلول ہے۔ مائع حالت میں، H2S، NH3، CO2 جیسے عناصر قابل بخار ہوتے ہیں۔ ہینری کے قانون کے مطابق، بھاپ کے ذریعہ ان عناصر کے دباؤ کو کم کرکے، انہیں محلول سے گیسی حالت میں منتقل کیا جاسکتا ہے۔ یہی تیزابی پانی کی استخراج کی بنیادی بات ہے۔ H2S‑NH3‑CO2‑H2O نامی چار عناصر پر مشتمل نظام کے استخراج عمل کو درج ذیل ردِعمل سے بیان کیا جا سکتا ہے:
NH4+ + HS- → (NH4HS)?
(NH3 + H2S + H2O) (مائع) → (NH3 + H2S + H2O) (گیس)
استخراج کے لئے استعمال ہونے والی بھاپ کی مقدار اور استخراج ٹاور کے پلیٹوں کی تعداد میں اضافہ کرنے سے پانی میں موجود امونیا کی مقدار کو کم کیا جا سکتا ہے، لیکن امونیا کی سطح کو کم کرنے کی حد موجود ہے؛ یہاں تک کہ بہت زیادہ بھاپ کا استعمال کرنے کے باوجود بھی پانی میں امونیا کی مقدار کو 50 ملی گرام/لیٹر سے کم نہیں کیا جا سکتا۔ روایتی اسٹیلیشن عمل کے ذریعہ خارج نہ کیے جانے والے اس امونیا-نائٹروجن مرکب کی ساخت کے تجزیے سے یہ نتیجہ نکلا کہ فضلہ پانی میں درج ذیل ردِعمل بھی موجود ہیں: +-NH3 + H2O → NH4+ + OH-2---+۔ ساتھ ہی، فضلہ پانی میں SO3، S2O3، HSO3، CN جیسے تیزابی آئن بھی موجود ہیں؛ ان کی وجہ سے NH4+، امونیم کے نمک کی شکل میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ صرف اسٹیلیشن کے عمل کو مزید گہرا کرنے سے اسے خارج نہیں کیا جا سکتا۔ لہٰذا، اگر مقررہ شکل کے امونیم کو آزاد امونیا میں تبدیل کر دیا جائے، تو اسے استخراج کے طریقے سے ختم کیا جا سکتا ہے۔
NH4+ + HS- → (NH4HS)?
(NH3 + H2S + H2O) (مائع) → (NH3 + H2S + H2O) (گیس)
استخراج کے لئے استعمال ہونے والی بھاپ کی مقدار اور استخراج ٹاور کے پلیٹوں کی تعداد میں اضافہ کرنے سے پانی میں موجود امونیا کی مقدار کو کم کیا جا سکتا ہے، لیکن امونیا کی سطح کو کم کرنے کی حد موجود ہے؛ یہاں تک کہ بہت زیادہ بھاپ کا استعمال کرنے کے باوجود بھی پانی میں امونیا کی مقدار کو 50 ملی گرام/لیٹر سے کم نہیں کیا جا سکتا۔ روایتی اسٹیلیشن عمل کے ذریعہ خارج نہ کیے جانے والے اس امونیا-نائٹروجن مرکب کی ساخت کے تجزیے سے یہ نتیجہ نکلا کہ فضلہ پانی میں درج ذیل ردِعمل بھی موجود ہیں: +-NH3 + H2O → NH4+ + OH-2---+۔ ساتھ ہی، فضلہ پانی میں SO3، S2O3، HSO3، CN جیسے تیزابی آئن بھی موجود ہیں؛ ان کی وجہ سے NH4+، امونیم کے نمک کی شکل میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ صرف اسٹیلیشن کے عمل کو مزید گہرا کرنے سے اسے خارج نہیں کیا جا سکتا۔ لہٰذا، اگر مقررہ شکل کے امونیم کو آزاد امونیا میں تبدیل کر دیا جائے، تو اسے استخراج کے طریقے سے ختم کیا جا سکتا ہے۔
یہ NH4HS، (NH4)2CO3، اور NH4HCO3 جیسی امونیم نمکیات کی شکل میں موجود ہوتا ہے۔
ایمونیا ہائڈریٹ، امونیم آئن، امونیم نمک
تیزابی پانی میں موجود نقصان دہ مواد میں امونیا، ہائڈروجن سلفائڈ، اور کاربن ڈائی آکسائیڈ سب سے اہم ہیں۔ اسٹیلیشن کے طریقہ کار کا بنیادی مقصد، امونیا اور ہائڈروجن سلفائڈ کو الگ کرنا اور انہیں دوبارہ حاصل کرنا ہے۔ NH3-H2S-H2O کا یہ تین جزوی نظام، کیمیائی توازن، الیکٹرولائٹک توازن اور فیزیکل توازن کے باہمی تعلقات سے متعلق ایک پیچیدہ نظام ہے۔ امونیا، ہائڈروجن سلفائڈ اور پانی، سبھی کم قابل بخار الیکٹرولائٹس ہیں؛ یہ آپس میں کیمیائی ردِعمل دے سکتے ہیں، اور آئنوں میں تقسیم بھی ہو سکتے ہیں۔ امونیا اور ہائڈروجن سلفائڈ، پانی میں مختلف حد تک حل ہو سکتے ہیں۔ • NH3 + H2O → NH4+ + OH-
ہائڈروجن سلفائیڈ بھی پانی میں تھوڑی مقدار میں الیکٹرولائز ہوتا ہے: H2S → H+ + HS-. جب امونیا اور ہائڈروجن سلفائیڈ دونوں پانی میں موجود ہوتے ہیں، تو امونیم ہائڈروسلفائیڈ تشکیل پاتا ہے؛ یہ ایک کمزور تیزاب اور کمزور باز کا نمک ہے۔ پانی میں یہ نمک بہت حد تک ہائڈرولائز ہوکر دوبارہ آزاد امونیا اور ہائڈروجن سلفائیڈ مولیکیولز پیدا کرتا ہے، یعنی: NH4+ + HS- → (NH3 + H2S) مائع۔ مائع حالت میں موجود آزاد امونیا اور ہائڈروجن سلفائیڈ مولیکیولز، گیسی حالت میں موجود امونیا اور ہائڈروجن سلفائیڈ کے ساتھ توازن قائم کرتے ہیں: (NH3 + H2S) مائع → (NH3 + H2S) گیس۔
مذکورہ بالا نکات (3) اور (4) کو جمع کرنے سے یہ مساوات حاصل ہوتی ہے: NH4+ + HS- (یعنی NH4HS) → (NH3 + H2S) مائع → (NH3 + H2S) گیس۔
گیسی حالت میں NH3 + H2S ↑↓، NH4+ + HS- → NH3 + H2S ↑↓، مائع حالت میں (NH4HS)۔
غیر صاف پانی میں بہت زیادہ کاربن ڈائی آکسائیڈ موجود ہوتا ہے؛ یہ بھی پانی میں حل ہو سکتا ہے، لیکن اس کی حلنشیلیت ہائڈروجن سلفائیڈ کے مقابلے میں کم ہے۔ ایک ہی درجہ حرارت پر، اس کا بخار دباؤ بھی ہائڒڈروجن سلفائیڈ کے مقابلے میں زیادہ ہوتا ہے؛ لہذا اس کی بخاراتی خصوصیت بھی ہائڈروجن سلفائیڈ کے مقابلے میں زیادہ ہے۔ اسی وجہ سے یہ امونیا اور ہائڈروجن سلفائیڈ کے مقابلے میں زیادہ آسانی سے بخارات کی شکل میں خارج ہو جاتا ہے۔ لہٰذا، فضلہ پانی کی صفائی کے لحاظ سے کاربن ڈائی آکسائیڈ کی موجودگی کا کوئی اثر نہیں ہے۔ تاہم، یہ بات قابلِ ذکر ہے کہ کاربن ڈائی آکسائیڈ کی موجودگی، خصوصاً کم درجہ حرارت کی حالت میں، امونیا کے ساتھ مل کر امونیم فارمیٹ بناتی ہے۔ 2NH3(g) + CO2(g) = NH2CO2NH4(s) یہ ایک غیرحل شدہ نمک ہے، جو پائپوں اور والوز میں رکاوٹ پیدا کرتا ہے۔ سنگل ٹاور سائیڈ لائن پروسیس میں، اسٹیمیشن ٹاور کے درجہ حرارت کو 138°C سے زیادہ رکھنا ضروری ہے؛ اس کا بنیادی مقصد، امونیم فارمیٹ، امونیم ہائڈروجن سلفائیڈ جیسے مرکبات کے بننے سے بچنا ہے، تاکہ یہ مرکبات ٹاور کے راستوں کو بلاک نہ کریں۔
ہائڈروجن سلفائیڈ بھی پانی میں تھوڑی مقدار میں الیکٹرولائز ہوتا ہے: H2S → H+ + HS-. جب امونیا اور ہائڈروجن سلفائیڈ دونوں پانی میں موجود ہوتے ہیں، تو امونیم ہائڈروسلفائیڈ تشکیل پاتا ہے؛ یہ ایک کمزور تیزاب اور کمزور باز کا نمک ہے۔ پانی میں یہ نمک بہت حد تک ہائڈرولائز ہوکر دوبارہ آزاد امونیا اور ہائڈروجن سلفائیڈ مولیکیولز پیدا کرتا ہے، یعنی: NH4+ + HS- → (NH3 + H2S) مائع۔ مائع حالت میں موجود آزاد امونیا اور ہائڈروجن سلفائیڈ مولیکیولز، گیسی حالت میں موجود امونیا اور ہائڈروجن سلفائیڈ کے ساتھ توازن قائم کرتے ہیں: (NH3 + H2S) مائع → (NH3 + H2S) گیس۔
مذکورہ بالا نکات (3) اور (4) کو جمع کرنے سے یہ مساوات حاصل ہوتی ہے: NH4+ + HS- (یعنی NH4HS) → (NH3 + H2S) مائع → (NH3 + H2S) گیس۔
گیسی حالت میں NH3 + H2S ↑↓، NH4+ + HS- → NH3 + H2S ↑↓، مائع حالت میں (NH4HS)۔
غیر صاف پانی میں بہت زیادہ کاربن ڈائی آکسائیڈ موجود ہوتا ہے؛ یہ بھی پانی میں حل ہو سکتا ہے، لیکن اس کی حلنشیلیت ہائڈروجن سلفائیڈ کے مقابلے میں کم ہے۔ ایک ہی درجہ حرارت پر، اس کا بخار دباؤ بھی ہائڒڈروجن سلفائیڈ کے مقابلے میں زیادہ ہوتا ہے؛ لہذا اس کی بخاراتی خصوصیت بھی ہائڈروجن سلفائیڈ کے مقابلے میں زیادہ ہے۔ اسی وجہ سے یہ امونیا اور ہائڈروجن سلفائیڈ کے مقابلے میں زیادہ آسانی سے بخارات کی شکل میں خارج ہو جاتا ہے۔ لہٰذا، فضلہ پانی کی صفائی کے لحاظ سے کاربن ڈائی آکسائیڈ کی موجودگی کا کوئی اثر نہیں ہے۔ تاہم، یہ بات قابلِ ذکر ہے کہ کاربن ڈائی آکسائیڈ کی موجودگی، خصوصاً کم درجہ حرارت کی حالت میں، امونیا کے ساتھ مل کر امونیم فارمیٹ بناتی ہے۔ 2NH3(g) + CO2(g) = NH2CO2NH4(s) یہ ایک غیرحل شدہ نمک ہے، جو پائپوں اور والوز میں رکاوٹ پیدا کرتا ہے۔ سنگل ٹاور سائیڈ لائن پروسیس میں، اسٹیمیشن ٹاور کے درجہ حرارت کو 138°C سے زیادہ رکھنا ضروری ہے؛ اس کا بنیادی مقصد، امونیم فارمیٹ، امونیم ہائڈروجن سلفائیڈ جیسے مرکبات کے بننے سے بچنا ہے، تاکہ یہ مرکبات ٹاور کے راستوں کو بلاک نہ کریں۔
NH4HS، (NH4)2CO3، اور NH4HCO3 جیسی امونیم کی مختلف شکلیں موجود ہیں۔
پانی میں یہ NH4HS، (NH4)2CO3، اور NH4HCO3 جیسے امونیم نمکوں کی شکل میں موجود ہوتا ہے۔
NH4HS، (NH4)2CO3، اور NH4HCO3 جیسی امونیم نمکی شکلیں موجود ہیں۔
NH4HS، NH4HCO3 کی حالت میں موجود ہے۔
NH3، اور (NH4)2CO3 اور NH4HCO3 جیسی شکلیں بھی موجود ہیں۔