مقررہ قسم کے آتش گیر گیس الارمز کے کیلیبریشن کے ضرائب
Thread Content
فیلڈ میں استعمال ہونے والے مستقل قسم کے آتش گیر گیسوں کی نشاندہی کرنے والے آلات میں مختلف اقسام کی آتش گیر گیسیں شامل ہوتی ہیں۔ عموماً ایک معیاری گیس کا استعمال کرکے ان آلات کو کیلیبریٹ کیا جاتا ہے، مثلاً پروپین۔ لیکن اگر پروپین کا استعمال کرکے پروپین سے مختلف دیگر آتش گیر گیسوں کی پیمائش کی جائے، تو اس صورت میں حاصل ہونے والے نتائج کو کس طرح درست کیا جائے؟ بہتر ہوگا کہ مثالوں سے وضاحت کی جائے۔1. کمیتی کثافت کا طریقہ: یعنی ہر مکعب میٹر فضا میں موجود آلودگی کی کمیت، جسے mg/m3 سے ظاہر کیا جاتا ہے۔
2. حجمی کثافت کا طریقہ: یعنی ایک ملین حجم کی فضا میں موجود آلودگی کا حجم، جسے ppm سے ظاہر کیا جاتا ہے۔
زیادہ تر گیس ناپنے والے آلات، گیس کی کثافت کو حجمی کثافت (ppm) کی شکل میں ہی ظاہر کرتے ہیں۔ اور ہمارے ملک کے قوانین کے مطابق، خصوصاً ماحولیاتی تحفظ سے متعلق اداروں کی جانب سے، گیسوں کی کثافت کو کمیتی کثافت کی اکائیوں میں ظاہر کرنے کی تجویز دی جاتی ہے (مثلاً: mg/m3)۔ ہمارے معیاری ضوابط بھی کمیتی کثافت کی اکائیوں کے ذریعے ہی بیان کیے جاتے ہیں (مثلاً: mg/m3)۔ ان دونوں گیسوں کی کثافت کی پیمائش کے لئے استعمال ہونے والے یونٹس، mg/m3 اور ppm، آپس میں کس طرح مربوط ہیں؟ اس دوران تبدیلی کیسے کی جائے؟ فضائی آلودگی کی مقدار کو بیان کرنے کے لئے کثافت کی اکائی (ملی گرام/مکعب میٹر) کا استعمال کیا جاتا ہے، جس سے آلودگی کی حقیقی مقدار کا درست حساب لگانا آسان ہو جاتا ہے۔ لیکن کثافت، گیس کے درجہ حرارت اور دباؤ جیسے ماحولیاتی عوامل سے متعلق ہوتی ہے؛ اس کی قیمت، درجہ حرارت، دباؤ وغیرہ میں تبدیلی کے ساتھ بدلتی رہتی ہے۔ ; حقیقی پیمائش کے دوران، گیس کے درجہ حرارت اور فضا کے دباؤ دونوں کی پیمائش ضروری ہے۔ اور جب آلودگی کی مقدار کو بیان کرنے کے لئے ppm کا استعمال کیا جاتا ہے، تو حجم کے تناسب کی وجہ سے یہ مسئلہ پیدا نہیں ہوتا۔ کثافت کی اکائی ppm اور mg/m3 کے درمیان تبدیلی: اس فارمولے کے ذریعہ حساب لگایا جاتا ہے:
کثافت (mg/m3) = گیس کے مولر وزن / 22.4 * ppm کی قیمت ** (دباؤ/Ba / 101325)
جہاں M، گیس کا مولر وزن ہے؛ ppm، ناپی گئی حجمی کثافت کی قیمت ہے؛ T، درجہ حرارت ہے؛ Ba، دباؤ ہے۔ اگر نمی کی سطح بہت زیادہ ہو، مثلاً 100% نسبی نمی کی صورت میں، تو گیس کے مولر وزن کو بھی شامل کرنا ضروری ہے۔ قابل اشتعال گیسوں کے الارم سسٹم، ppm سے متعلق کثافت اور کثافت کی پیمائش کے یونٹس: (1) محلول کی کثافت – محلول کی کثافت کو دو زمروں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے: کمیتی کثافت (جیسے فیصدی کثافت)، اور حجمی کثافت (جیسے مولر کثافت، ایکویوالنٹ کثافت)۔ ۱- کمیتی فیصدی ترکیز: محلول کی ترکیز، حل ہونے والے مادہ کی کمیت کو پورے محلول کی کمیت کے فیصد کے طور پر ظاہر کرنے سے بیان کی جاتی ہے؛ اسے % کے نشان سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ مثلاً، 25% گلوکوز والا انجیکشن محلول سے مراد یہ ہے کہ 100 ملی لیٹر انجیکشن محلول میں 25 گرام گلوکوز موجود ہے۔ معیاری فیصدی ترکیز (%)= محلول شدہ مادہ کا وزن / محلول کا وزن × 100%
2. حجمی ترکیز:
(1) مولر ترکیز: محلول کی ترکیز کو، 1 لیٹر محلول میں موجود محلول شدہ مادہ کے مولوں کی تعداد سے ظاہر کیا جاتا ہے؛ اسے “مولر ترکیز” کہا جاتا ہے، اور اسے “mol” کے نشان سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ مثلاً، 1 لیٹر گاڑھے سلفیورک ایسڈ میں 18.4 مول سلفیورک ایسڈ موجود ہے، لہذا اس کی ترکیز 18.4 mol ہے۔ مول کثافت (mol) = محلول شدہ مادہ کے مولوں کی تعداد / محلول کا حجم (لیٹر)۔
(2) ایکویوالنٹ کثافت (N) – یہ اصطلاح اب عموماً استعمال نہیں ہوتی، یہ ایک پرانی اکائی ہے؛ لیکن 50 کی دہائی کی کتابوں میں اس کا ذکر بہت ہوتا تھا۔ محلول کی کثافت کو، 1 لیٹر محلول میں موجود محلول شدہ مادہ کے گرام-ایکویوالنٹس کی تعداد سے ظاہر کیا جاتا ہے؛ اسے “ایکویوالنٹ کنسنٹریشن” کہا جاتا ہے، اور اسے N کے نشان سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ مثلاً، اگر 1 لیٹر گاڑھے نمکی تیزاب میں 12.0 گرام مولیکیولر برابری والا HCl موجود ہے، تو اس کی کثافت 12.0 N ہوگی۔ مساوی کثافت = محلول شدہ مادہ کے گرام-ایکویوالنٹس کی تعداد / محلول کی حجم (لیٹر)
3- کمیت-حجم کثافت: اس کثافت کو، ہر یونٹ حجم (1 مکعب میٹر یا 1 لیٹر) میں موجود محلول شدہ مادہ کی کمیت سے ظاہر کیا جاتا ہے؛ اسے g/m3 یا mg/L کے نشانات سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ مثلاً، اگر 1 لیٹر کرومیم سے بھرپور فضلہ پانی میں ہیکساوالنٹ کرومیم کی مقدار 2 ملی گرام ہے، تو ہیکساوالنٹ کرومیم کی کثافت 2 ملی گرام/لیٹر (mg/L) ہوگی۔
کثافت کی قیمت = محلول میں موجود مادہ کی کمیت (گرام یا ملی گرام) / محلول کا حجم (مکعب میٹر یا لیٹر)
4- کثافت کی اکائیوں کی تبدیلی کے فارمولے:
1) ایکویوالنٹ کثافت = 1000 × ماس فیصد کثافت / E
2) ماس فیصد کثافت = ایکویوالنٹ کثافت / 1000 × E
3) مولر کثافت = 1000 × ماس فیصد کثافت / M
4) ماس فیصد کثافت = کمیت-حجم کثافت (ملی گرام/لیٹر) / 10^4 × E
5) کمیت-حجم کثافت (mg/L) = 10^4 × ماس فیصد کثافت
5- ppm، وزن کا فیصد ہے؛ ppm = ملی گرام/کلوگرام = ملی گرام/لیٹر۔
یعنی: 1 ppm = 1000 یونٹس/لیٹر، اور 1 ppb = 1 یونٹ/لیٹر = 0.001 ملی گرام۔
یہاں E، محلول میں موجود مادہ کا گرام-ایکویوالنٹ ہے۔ ; د – محلول کا وزنی تناسب ; M – حل شدہ مادہ کا مولر وزن ; (دوم)، گیسوں کی کثافت: فضا میں موجود آلودہ مواد کی مقدار کو بیان کرنے کے لئے، عموماً حجمی کثافت اور کمیت-حجمی کثافت کا استعمال کیا جاتا ہے۔ 1۔ حجمی کثافت: حجمی کثافت، فی مکعب میٹر فضا میں موجود آلودگی کی مقدار کو ظاہر کرتی ہے؛ یہ مقدار کیوبک سنٹی میٹر یا ml/m3 کی شکل میں بیان کی جاتی ہے۔ عام طور پر اسے ppm کے روپ میں ظاہر کیا جاتا ہے، یعنی 1 ppm = 1 کیوبک سنٹی میٹر/مکعب میٹر = 10^-6۔ PPM کے علاوہ، PPB اور PPT بھی ہیں۔ ان کے درمیان تعلقات یہ ہیں: 1PPM = 10^-6 = ایک ملین میں سے ایک، 1PPB = 10^-9 = ایک ارب میں سے ایک، 1PPT = 10^-12 = ایک ٹریلین میں سے ایک۔ یعنی 1PPM = 10^3 PPB = 10^6 PPT۔
2- کمیت-حجم کثافت: فضا میں موجود آلودگی کی مقدار کو ہر مکعب میٹر فضا میں موجود گراموں کی تعداد سے ظاہر کیا جاتا ہے؛ اس کی اکائی ملی گرام/مکعب میٹر یا گرام/مکعب میٹر ہے۔ اس کا ppm کے ساتھ تبدیلی کا تناسب یہ ہے:
X = M.C / 22.4
C = 22.4X / M
جہاں:
X – آلودگی کی کثافت، جو ہر مکعب میٹر میں ملی گراموں میں ظاہر کی جاتی ہے۔ ; سی – آلودہ مواد کی کثافت کو ppm کے حساب سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ ; M – آلودہ مواد کے ذرات کا جزوی وزن۔ اوپر دیے گئے فارمولے سے درج ذیل تعلق حاصل ہوتا ہے:
1 ppm = M/22.4 (mg/m³) = 1000 × M/22.4 ug/m³
مثال 1: معیاری حالات میں، 30 ملی گرام/مکعب میٹر فلورائیڈ آف ہائڈروجن کی ppm کی سطح کتنی ہوگی؟ حل: ہائڈروجن فلورائیڈ کا مولر وزن 20 ہے، لہذا:
C = 30.22 × 4 / 20 = 33.6 ppm
مثال 2: فرض کریں کہ فضا میں سلفر ڈائی آکسائیڈ کی کثافت 5 ppm ہے، تو اس کی کثافت کو mg/Nm³ میں بیان کیجیے۔ حل: سلفر ڈائی آکسائیڈ کا مولیکیول وزن 64 ہے۔ X = 5.64 / 22.4 ملی گرام/مکعب میٹر = 14.3 ملی گرام/مکعب میٹر۔
3- مٹی، جانوروں، پودوں، اور ٹھوس فضلے میں ppm، ppb اور کمیتی مقداروں کے درمیان تبدیلی:
1 ppm = 1 ملی گرام/کلوگرام = 1000 یوگرام/کلوگرام
1 ppb = 1 یوگرام/کلوگرام = 10^-3 ملی گرام/کلوگرام
1 ملی گرام/کلوگرام = 1 ppm = 1000 یوگرام/کلوگرام
1 یوگرام/کلوگرام = 1 ppb = 10^-3 ppm
اگر کسی گیس کی دھماکہ ہونے کی کم سے کم حد پروپین کے 2.2% v/v سے کم ہے، تو ترمیم کی ضرورت ہے۔ مثلاً، بینزین جیسی گیسوں کے لئے، دھماکہ ہونے کی کم سے کم حد کے تناسب کے مطابق ترمیم کی جا سکتی ہے۔ مختصر یہ کہ، عام طور پر قابلِ اشتعال گیسوں کے لئے الارم کی سطح 25% LEL ہوتی ہے، اور اس کی پیمائش پروپین کی بنیاد پر ہی کی جاتی ہے۔ یہاں تک کہ اگر کسی گیس کی دھماکہ ہونے کی کم سے کم حد پروپین کے مقابلے میں نصف ہے، تو بھی الارم کی سطح 50% LEL ہی رہتی ہے، جو کہ دھماکہ ہونے کی کم سے کم حد تک نہیں پہنچتی، لیکن پھر بھی یہ ایک انتباہی نظام کے طور پر کام کرتی ہے۔ اسی لئے، بہت سے معیاری جانچ کے مراکز، پیمائش کو آسان بنانے کے لئے پروپین کا استعمال کرتے ہیں۔