سوربنٹس اور مولیکیولر سیورز کے درمیان فرق اور تعلقات

Thread Content

اس پوسٹ کو آخری بار “میں نیک دل” نے 2016-8-9 کو صبح 09:39 بجے ترمیم کیا۔ سوربنٹس کو ان کے سوراخوں کے سائز، ذرات کی شکل، کیمیائی ترکیب، سطحی قطبیت وغیرہ کی بنیاد پر درجہ بند کیا جاسکتا ہے؛ مثلاً بڑے اور چھوٹے سوراخوں والے سوربنٹس، پاؤڈر، گولے یا روٹی کی شکل میں موجود سوربنٹس، کاربنی اور آکسائڈیک سوربنٹس، قطبی اور غیر قطبی سوربنٹس وغیرہ۔ عام طور پر استعمال ہونے والے جذب کن اجزاء میں، کاربن سے بنے مختلف قسم کے ایکٹیو کاربن جذب کن اجزاء، اور دھاتی/غیر دھاتی آکسائڈز سے بنے جذب کن اجزاء شامل ہیں (جیسے سیلیکا جیل، الومینیم آکسائڈ، مولیکیولر سیور، قدرتی مٹی وغیرہ)۔ سوربنٹس کی کارکردگی کو جانچنے کے لئے بنیادی اشاریوں میں مختلف گیسی آلودگیوں کو جذب کرنے کی صلاحیت، استعمال کے دوران ہونے والا نقصان، بکھرے ہوئے حالت میں کثافت، سطحی رقبہ، اور دباؤ کے خلاف مزاحمت شامل ہیں۔ یہ زہریلی گیسوں کو الگ کرنے، تیل اور نباتی تیلوں کو خالص کرنے، وائرسوں اور فنگسوں سے بچنے، قدرتی گیس سے پٹرول حاصل کرنے، اور سرکہ اور دیگر رنگدار مواد کو بے رنگ کرنے میں استعمال ہوتا ہے۔ صنعتی مقاصد کے لئے عموماً استعمال ہونے والے جذب کن مواد میں سیلیکا جیل، ایکٹیو آلومینا، ایکٹیو کاربن، مولیکیولر سیورز وغیرہ شامل ہیں۔ اس کے علاوہ، کچھ خاص اجزاء کو منتخب طور پر جذب کرنے کے لئے خصوصی طور پر تیار کردہ جذب کن مواد بھی موجود ہیں۔ سیلیکا جیل ایک ہائڈروفیلک، قطبی خصوصیات والا خشک کرنے والا مادہ ہے؛ اس کا استعمال بنیادی طور پر مادوں کو خشک کرنے، گیسوں کے مرکبات کو الگ کرنے، اور تیل کے مختلف جزوؤں کو جدا کرنے کے لئے کیا جاتا ہے۔ صنعتی مقاصد کے لئے استعمال ہونے والا سیلیکا جیل دو قسموں میں تقسیم ہوتا ہے: بڑے سوراخ والا اور نسبتاً زیادہ نمی والے ماحول میں، موٹے سوراخوں والے سیلیکا جیل کی جذب کرنے کی صلاحیت، اس کے وزن کا 80 فیصد سے بھی زیادہ ہو سکتی ہے؛ جبکہ کم نمی والے ماحول میں، اس کی جذب کرنے کی صلاحیت **باریک سوراخوں والے سیلیکا جیل کے مقابلے میں کم ہوتی ہے**۔ ایکٹیو آلومینا کی خصوصیات، اس کے ابتدائی ہائڈروکسائڈ کی ساخت پر منحصر ہوتی ہیں۔ عام طور پر یہ خالص Al2O3 نہیں ہوتا، بلکہ یہ جزوی طور پر ہائڈریٹڈ، بے ترتیب ساخت والا مادہ ہوتا ہے۔ اس میں نہ صرف بے ترتیب ساخت والے جیل ہوتے ہیں، بلکہ ہائڈروکسائڈ کے کرسٹل بھی موجود ہوتے ہیں۔ چونکہ اس کے کیپیلری راستوں کی سطح پر بہت زیادہ سرگرمی موجود ہے، اس لیے اسے “سرگرم الومینیا” بھی کہا جاتا ہے۔ اس کی پانی کے ساتھ مضبوط کشش ہے، یہ ایک ایسا جذب کن مادہ ہے جس کا استعمال بہت کم مقدار میں موجود پانی کو خشک کرنے کے لئے کیا جاتا ہے۔ ایکٹیو کاربن، لکڑی کا کوئلہ، پھلوں کے چھلکے، کوئلہ وغیرہ جیسے کاربن سے بھرپور مواد کو کاربنائزیشن اور ایکٹیویشن کے عمل سے تیار کیا جاتا ہے۔ فعال کرنے کے طریقوں کو دو بڑی اقسام میں تقسیم کیا جاسکتا ہے، یعنی کیمیائی مادوں کے ذریعہ فعال کرنے کا طریقہ، اور گیسوں کے ذریعہ فع دوا کو فعال بنانے کا طریقہ یہ ہے کہ خام مواد میں زنک کلورائیڈ، پوٹاشیم سلفائیڈ جیسی کیمیائی ادویات شامل کی جاتی ہیں، پھر غیرفعال فضا میں اسے گرم کرکے کاربنائز اور فعال کیا جاتا ہے۔ گیسی فعالیزیشن کے طریقہ میں، ایکٹیویٹڈ کاربن کے خام مواد کو غیرفعال فضا میں گرم کیا جاتا ہے؛ عموماً 700 ڈگری سیلسیس سے کم درجہ حرارت پر اس میں موجود بخاراتی اجزاء کو نکال دیا جاتا ہے، پھر اس میں پانی کا بخار، کاربن ڈائی آکسائیڈ، دھواں وغیرہ شامل کیا جاتا ہے، اور 700 سے 1200 ڈگری سیلسیس کے درمیانی درجہ حرارت پر اس کی فعالیزیشن کی جاتی ہے۔ ایکٹیویٹڈ کاربن میں بہت سارے باریک سوراخ ہوتے ہیں، اسی وجہ سے اس کی جذب کرنے کی صلاحیت بہت زیادہ ہوتی ہے۔ لہٰذا، اس کا استعمال پانی کی صفائی، رنگ ہٹانے، گیسوں کو جذب کرنے وغیرہ جیسے مختلف شعبوں میں ہوتا ہے۔ زیولائٹ کی خصوصیت یہ ہے کہ اس میں مالیکیولر سوراخ موجود ہوتے ہیں؛ اس کے سوراخوں کا سائز یکساں ہوتا ہے، جیسے 3A0، 4A0، 5A0، 10A0 وغیرہ۔ 4A0 سائز کا زیولائٹ، 4A0 سوراخوں کے ساتھ، میتھین اور ایتھین جیسے گیسوں کو جذب کر سکتا ہے؛ لیکن تین کاربن سے زیادہ والے نارمل الکینز کو جذب نہیں کر سکتا۔ اس کا استعمال گیسوں کے جذب اور الگ کرنے، گیسوں اور مائعات کو خشک کرنے، نیز نارمل اور آئسومرک ہائڈروکاربنوں کو الگ کرنے میں وسیع پیمانے پر کیا جاتا ہے۔ 　　کاربن مولیکیولر سوربنٹ، در حقیقت ایک قسم کا ایکٹیو کاربن ہی ہے۔ عام کاربنی سوربنٹس سے اس کا فرق یہ ہے کہ اس میں موجود مائکرو پورسوں کا سائز یکساں ہوتا ہے، اور یہ سائز الگ کیے جانے والے گیسی مولیکیولوں کے قطر کے برابر ہوتا ہے۔ مائکرو پورسوں کا رقبہ، کاربن مولیکیولر سوربنٹ کے کُل سطحی رقبے کا 90 فیصد سے زیادہ ہوتا ہے۔ کاربن مولیکیولر سوربنٹس کی سوراخوں کی ساخت عموماً اس طرح ہوتی ہے: بڑے سوراخوں کا قطر، کاربن ذرات کی بیرونی سطح سے جڑا ہوتا ہے؛ درمیانے حجم کے سوراخ، بڑے سوراخوں سے نکلتے ہیں؛ جبکہ چھوٹے سوراخ، درمیانے حجم کے سوراخوں سے نکلتے ہیں۔ جدائی کے عمل میں، بڑے سوراخوں کا کام نقل و حمل کے راستے کے طور پر کام کرنا ہے، جبکہ چھوٹے سوراخوں کا کام مولیکیولوں کو الگ کرنے والے ذرائع کے طور پر کام کرنا ہے۔ کوئلے کو خام مال کے طور پر استعمال کرتے ہوئے کاربن مولیکیولر سوربنٹس تیار کرنے کے طریقوں میں کاربنائزیشن، گیس ایکٹیویشن، کاربن ڈپوزیشن، اور انفیوژن شامل ہیں۔ ان میں سے کاربنائزیشن کا طریقہ سب سے آسان ہے، لیکن اعلیٰ معیار کے کاربن مولیکیولر سوربنٹس تیار کرنے کے لئے ان تمام طریقوں کو مل کر استعمال کرنا ضروری ہے۔ کاربن مولیکیولر سوربنٹ، ہوا کو الگ کرکے نائٹروجن حاصل کرنے کے عمل میں کامیاب رہا ہے، اور دیگر گیسوں کو الگ کرنے کے لحاظ سے بھی اس کے پاس وسیع امکانات موجود ہیں۔ کیمیائی صنعت میں، مولیکیولر سیورز کو ٹھوس ابسوربنٹ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے؛ اس کے ذریعہ جو مادے جذب ہوتے ہیں، انہیں دوبارہ حاصل کیا جاسکتا ہے۔ استعمال کے بعد مولیکیولر سیورز کو دوبارہ استعمال کے لئے تیار کیا جاسکتا ہے۔ اس کا استعمال گیسوں اور مائعات کو خشک کرنے، صاف کرنے، الگ کرنے اور دوبارہ حاصل کرنے کے لئے بھی کیا جاتا ہے۔ 1960 کی دہائی سے، تیل کی صنعت میں فریکشن کیمیائی عملوں میں کیٹالسٹ کے طور پر ان کا استعمال شروع ہوا۔ اب مختلف کیمیائی عملوں کے لئے مختلف قسم کے مولیکیولر سیور کیٹالسٹ تیار کئے گئے ہیں۔