بنیادی علم – کیمیائی صنعتی عملیات سے متعلق علم 1

Thread Content

کیمیائی عملیات سے متعلق علم 1: کثافت کا تصور – کثافت، کسی حجم میں موجود کمیت کو ظاہر کرتی ہے۔ بین الاقوامی اکائی کلوگرام فی مکعب میٹر (kg/m3) ہے، نیز گرام فی مکعب سنٹی میٹر (g/cm3) بھی عموماً استعمال کی جاتی ہے۔ مائعات یا گیسوں کے لئے، کلوگرام فی لیٹر (kg/L) اور گرام فی ملی لیٹر (g/mL) کا استعمال کیا جاتا ہے۔ لیکن عموماً g/L کا استعمال نہیں کیا جاتا۔ طبیعی معنی: کثافت کا طبیعی معنی یہ ہے کہ یہ کسی مادہ کی ایک خصوصیت ہے جو مادہ کے وزن اور حجم میں تبدیلی کے ساتھ تبدیل نہیں ہوتی، بلکہ یہ صرف مادہ کی حالت، درجہ حرارت اور دباؤ میں تبدیلی کے ساتھ ہی تبدیل ہوتی ہے۔ کسی مادہ کے وزن اور اس کے حجم کے تناسب کو، یعنی ہر یونٹ حجم میں موجود اس مادہ کے وزن کو، اس مادہ کثافت کہا جاتا ہے۔ پانی کی مثال لیجیے؛ 4 ڈگری سیلسیس پر پانی کا کثافت 103 کلوگرام/مکعب میٹر، یا 1 گرام/مکعب سنٹی میٹر ہوتا ہے، یعنی 1.0×10³ کلوگرام/مکعب میٹر۔ اس کا طبیعی مطلب یہ ہے کہ ہر مکعب میٹر پانی کا وزن 1000 کلوگرام ہوتا ہے۔ کثافت کو عموماً “ρ” سے ظاہر کیا جاتا ہے، اور اس کو “رو” کہا جاتا ہے۔ زمین کثافت کی اوسط قیمت 5518 کلوگرام/مکعب میٹر ہے۔ معیاری حالات میں، خشک ہوا کثافت تقریباً 0.001293×103 کلوگرام/مکعب میٹر ہوتی ہے۔ کثافت، ایک طبیعیاتی مقدار ہے جو کسی مادہ کے فی یونٹ حجم کے وزن کو بیان کرتی ہے۔ کثافت کو، ایک مقدار اور اس کی حد کے تناسب کے طور پر بھی بیان کیا جا سکتا ہے؛ مثلاً آبادی کی کثافت، مقناطیسی فلکس کی کثافت وغیرہ۔ اس کی تعریف یہ ہے کہ مخصوص درجہ حرارت پر، کسی مادہ کے یونٹ حجم میں موجود مادہ کی کمیت کو، یعنی اسی مادہ کی کمیت اور حجم کے تناسب کو کثافت کہا جاتا ہے۔ اسے کلوگرام فی مکعب میٹر کے طور پر بھی لکھا جاتا ہے، اور گرام فی مکعب سنٹی میٹر کے طور پر بھی۔ ایک ہی کمیت والی اشیاء میں، جتنا حجم کم ہوگا، کثافت اتنی ہی زیادہ ہوگی؛ اور جتنا حجم زیادہ ہوگا، کثافت اتنی ہی کم ہوگی۔ اس کا بنیادی استعمال، مقداروں کی تبدیلی اور سامان کی جانچ کے لئے پیمائش کرنے، کچھ تیلوں کے معیار کی نگرانی کرنے، اور تیلوں کی خصوصیات کا آسان طریقے سے جائزہ لینے میں ہوتا ہے۔ کثافت کی تبدیلی:
1 پاؤنڈ/فٹ³ = 16.02 کلوگرام/میٹر³
API ڈگری: 141.5/15.5 ڈگری سیلسیس پر کثافت = 131.5
1 پاؤنڈ/گیلن = 99.776 کلوگرام/میٹر³
1 بومے کثافت: 140/15.5 ڈگری سیلسیس پر کثافت = 130
1 پاؤنڈ/انچ³ = 27679.9 کلوگرام/میٹر³
1 پاؤنڈ/امریکی گیلن = 119.826 کلوگرام/میٹر³
1 پاؤنڈ/تیل کا بیرل = 2.853 کلوگرام/میٹر³
1 کلوگرام/میٹر³ = 0.001 گرام/سنٹی میٹر³
= 0.0624 پاؤنڈ/فٹ³

یہ کثافت کیلکولیشن کے فارمولوں اور اس کی اکائیوں سے متعلق ہے۔ ρ = M/V۔ M = ρV۔ V = M/ρ۔ عام طور پر استعمال ہونے والی اکائی گرام/کیوبک سنٹی میٹر ہے۔ g/cm3。 کلوگرام/مکعب میٹر۔ kg/m3。 ان کے درمیان تبدیلی کا تناسب یہ ہے: 1 گرام/سینٹی میٹر³ = 10⁻³ کلوگرام/10⁻⁶ میٹر³ = 1000 کلوگرام/میٹر³۔ 1000 کلوگرام/مکعب میٹر = 1 گرام/مکعب سنٹی میٹر۔ 2700 کلوگرام/مکعب میٹر = 2.7 گرام/سنٹی میٹر مکعب۔ کثافت سے متعلق حسابات کرتے وقت قوانین کو جاننا کافی آسان ہے۔