ایرونیئس فارمولے کے ذریعہ ایروسول استحکام ٹیسٹ پر نظریاتی بحث
ہماری ایروسول پروڈکٹس کو لانچ کرنے کے لیے ضروری عمل استحکام ٹیسٹ کرنا ہے، لیکن ہم دیکھیں گے کہ اگرچہ استحکام ٹیسٹ گزر چکا ہے، پھر بھی بڑے پیمانے پر پیداوار میں سنکنرن رساو کی مختلف ڈگریاں ہوں گی، یا یہاں تک کہ بڑے پیمانے پر مصنوعات کے معیار کے مسائل بھی ہوں گے۔تو کیا ہمارے لیے استحکام ٹیسٹ کرنا اب بھی معنی خیز ہے؟
ہم عام طور پر 50 ℃ کے بارے میں بات کرتے ہیں استحکام ٹیسٹ کے تین ماہ کمرے کے درجہ حرارت پر نظریاتی ٹیسٹ سائیکل کے دو سال کے برابر ہے، تو نظریاتی قدر کہاں سے آتی ہے؟یہاں ایک قابل ذکر فارمولہ کا ذکر کرنے کی ضرورت ہے: Arrhenius فارمولا۔Arrhenius مساوات ایک کیمیائی اصطلاح ہے۔یہ کیمیائی رد عمل اور درجہ حرارت کی مسلسل شرح کے درمیان تعلق کا ایک تجرباتی فارمولا ہے۔بہت ساری مشق سے پتہ چلتا ہے کہ یہ فارمولہ صرف گیس کے رد عمل، مائع مرحلے کے رد عمل اور زیادہ تر ملٹی فیز کیٹلیٹک ردعمل پر لاگو نہیں ہوتا ہے۔
فارمولہ تحریر (تفصیلی)
K شرح مستقل ہے، R داڑھ گیس کا مستقل، T تھرموڈینامک درجہ حرارت ہے، Ea ظاہری ایکٹیویشن انرجی ہے، اور A پری ایکسپونشنل فیکٹر ہے (جسے فریکوئنسی فیکٹر بھی کہا جاتا ہے)۔
واضح رہے کہ Arrhenius کا تجرباتی فارمولہ فرض کرتا ہے کہ ایکٹیویشن انرجی Ea کو درجہ حرارت سے مستقل آزاد سمجھا جاتا ہے، جو ایک مخصوص درجہ حرارت کی حد کے اندر تجرباتی نتائج سے مطابقت رکھتا ہے۔تاہم، درجہ حرارت کی وسیع رینج یا پیچیدہ رد عمل کی وجہ سے، LNK اور 1/T اچھی سیدھی لائن نہیں ہیں۔اس سے پتہ چلتا ہے کہ ایکٹیویشن انرجی کا تعلق درجہ حرارت سے ہے اور کچھ پیچیدہ رد عمل پر Arrhenius تجرباتی فارمولہ لاگو نہیں ہوتا ہے۔
کیا ہم اب بھی ایروسول میں آرہینیئس کے تجرباتی فارمولے پر عمل پیرا ہیں؟صورت حال پر منحصر ہے، ان میں سے زیادہ تر کی پیروی کی جاتی ہے، چند مستثنیات کے ساتھ، فراہم کی جاتی ہے، یقیناً، ایروسول پروڈکٹ کی "ایکٹیویشن انرجی Ea" درجہ حرارت سے آزاد ایک مستحکم مستقل ہے۔
Arrhenius مساوات کے مطابق، اس کے کیمیائی اثر انگیز عوامل میں درج ذیل پہلو شامل ہیں:
(1) دباؤ: گیس پر مشتمل کیمیائی رد عمل کے لیے، جب دیگر حالات میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی ہے (حجم کے علاوہ)، دباؤ میں اضافہ ہوتا ہے، یعنی حجم کم ہوتا ہے، ری ایکٹنٹس کا ارتکاز بڑھ جاتا ہے، فی یونٹ حجم میں متحرک مالیکیولز کی تعداد بڑھ جاتی ہے، مؤثر تصادم فی یونٹ وقت بڑھتا ہے، اور رد عمل کی شرح تیز ہوتی ہے۔دوسری صورت میں، یہ کم ہو جاتا ہے.اگر حجم مستقل ہے تو، رد عمل کی شرح دباؤ پر مستقل رہتی ہے (ایک گیس جوڑ کر جو کیمیائی رد عمل میں حصہ نہیں لیتی ہے)۔چونکہ ارتکاز تبدیل نہیں ہوتا ہے، فی حجم فعال مالیکیولز کی تعداد تبدیل نہیں ہوتی ہے۔لیکن مستقل حجم پر، اگر آپ ری ایکٹنٹس کو شامل کرتے ہیں، تو آپ دوبارہ دباؤ ڈالتے ہیں، اور آپ ری ایکٹنٹس کے ارتکاز کو بڑھاتے ہیں، آپ شرح میں اضافہ کرتے ہیں۔
(2) درجہ حرارت: جب تک درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے، ری ایکٹنٹ مالیکیولز توانائی حاصل کرتے ہیں، تاکہ اصل کم توانائی کے مالیکیولز کا کچھ حصہ متحرک مالیکیول بن جائے، فعال مالیکیولز کی فیصد میں اضافہ، موثر تصادم کی تعداد میں اضافہ، تاکہ ردعمل شرح میں اضافہ (بنیادی وجہ)۔بلاشبہ، درجہ حرارت میں اضافے کی وجہ سے، سالماتی حرکت کی رفتار تیز ہو جاتی ہے، اور فی یونٹ وقت میں ری ایکٹنٹس کے سالماتی تصادم کی تعداد میں اضافہ ہوتا ہے، اور اس کے مطابق رد عمل تیز ہو جائے گا (ثانوی وجہ)۔
(3) کیٹالسٹ: مثبت اتپریرک کا استعمال رد عمل کے لیے درکار توانائی کو کم کر سکتا ہے، تاکہ زیادہ ری ایکٹنٹ مالیکیولز ایکٹیویٹڈ مالیکیولز بن جائیں، جس سے ری ایکٹنٹ مالیکیولز کی فی یونٹ حجم میں بہت زیادہ بہتری آتی ہے، اس طرح ری ایکٹنٹس کی شرح میں ہزاروں گنا اضافہ ہوتا ہے۔منفی اتپریرک اس کے برعکس ہے۔
(4) ارتکاز: جب دوسری حالتیں یکساں ہوں تو، ری ایکٹنٹس کے ارتکاز میں اضافہ فی یونٹ حجم میں متحرک مالیکیولز کی تعداد میں اضافہ کرتا ہے، اس طرح مؤثر تصادم میں اضافہ ہوتا ہے، رد عمل کی شرح بڑھ جاتی ہے، لیکن فعال مالیکیولز کی فیصد میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی۔
مندرجہ بالا چار پہلوؤں سے کیمیائی عوامل ہماری سنکنرن سائٹس کی درجہ بندی کی اچھی طرح وضاحت کر سکتے ہیں (گیس فیز سنکنرن، مائع فیز سنکنرن اور انٹرفیس سنکنرن):
1) گیس کے مرحلے کے سنکنرن میں، اگرچہ حجم میں کوئی تبدیلی نہیں ہے، دباؤ بڑھتا ہے.جیسے جیسے درجہ حرارت بڑھتا ہے، ہوا (آکسیجن)، پانی اور پروپیلنٹ کی ایکٹیویشن بڑھ جاتی ہے، اور تصادم کی تعداد بڑھ جاتی ہے، اس لیے گیس فیز سنکنرن تیز ہو جاتا ہے۔لہذا، مناسب پانی پر مبنی گیس فیز زنگ روکنے والے کا انتخاب بہت اہم ہے۔
2) مائع مرحلے کی سنکنرن، بڑھتی ہوئی ارتکاز کو چالو کرنے کی وجہ سے، کچھ نجاست (جیسے ہائیڈروجن آئنوں، وغیرہ) ایک کمزور لنک اور پیکیجنگ مواد میں تیز تصادم سنکنرن پیدا کر سکتے ہیں، لہذا مائع مرحلے antirust ایجنٹ کے انتخاب کو احتیاط سے سمجھا جانا چاہئے. پی ایچ اور خام مال کے ساتھ مل کر۔
3) انٹرفیس سنکنرن، دباؤ کے ساتھ مل کر، ایکٹیویشن کیٹالیسس، ہوا (آکسیجن)، پانی، پروپیلنٹ، نجاست (جیسے ہائیڈروجن آئنز وغیرہ) جامع رد عمل، جس کے نتیجے میں انٹرفیس سنکنرن ہوتا ہے، فارمولہ سسٹم کا استحکام اور ڈیزائن بہت اہم ہے۔ .
پچھلے سوال پر واپس جائیں، ایسا کیوں ہے کہ بعض اوقات استحکام ٹیسٹ کام کرتا ہے، لیکن جب بڑے پیمانے پر پیداوار کی بات آتی ہے تو پھر بھی ایک بے ضابطگی ہوتی ہے؟مندرجہ ذیل پر غور کریں:
1: فارمولہ سسٹم کا استحکام ڈیزائن، جیسے پی ایچ کی تبدیلی، ایملسیفیکیشن استحکام، سنترپتی استحکام اور اسی طرح
2: خام مال میں نجاست موجود ہے، جیسے ہائیڈروجن آئنوں اور کلورائیڈ آئنوں میں تبدیلی
3: خام مال کی بیچ استحکام، خام مال کے بیچوں کے درمیان پی ایچ، مواد کے انحراف کا سائز اور اسی طرح
4: ایروسول کین اور والوز اور دیگر پیکیجنگ مواد کا استحکام، ٹن چڑھانے کی پرت کی موٹائی کا استحکام، خام مال کی قیمتوں میں اضافے کی وجہ سے خام مال کی تبدیلی
5: استحکام ٹیسٹ میں ہر بے ضابطگی کا احتیاط سے تجزیہ کریں، چاہے یہ ایک چھوٹی سی تبدیلی ہی کیوں نہ ہو، افقی موازنہ، خوردبینی امپلیفیکیشن اور دیگر طریقوں کے ذریعے ایک معقول فیصلہ کریں (اس وقت گھریلو ایروسول انڈسٹری میں یہ صلاحیت کی سب سے زیادہ کمی ہے)
لہذا، مصنوعات کے معیار کے استحکام میں تمام پہلو شامل ہوتے ہیں، اور معیار کے معیار پر پورا اترنے کے لیے پوری سپلائی چین پورٹ (بشمول حصولی کے معیارات، تحقیق اور ترقی کے معیارات، معائنہ کے معیارات، پیداوار کے معیارات وغیرہ) کو کنٹرول کرنے کے لیے ایک مکمل کوالٹی سسٹم کا ہونا ضروری ہے۔ حکمت عملی، تاکہ ہماری مصنوعات کے حتمی استحکام اور مطابقت کو یقینی بنایا جا سکے۔
بدقسمتی سے، جو ہم فی الحال شیئر کرنا چاہتے ہیں وہ یہ ہے کہ استحکام کی جانچ اس بات کی ضمانت نہیں دے سکتی کہ استحکام کی جانچ میں کوئی مسئلہ نہیں ہے، اور بڑے پیمانے پر پیداوار میں کوئی مسئلہ نہیں ہونا چاہیے۔مندرجہ بالا تحفظات اور ہر پروڈکٹ کے استحکام کی جانچ کو یکجا کرکے، ہم زیادہ تر پوشیدہ خطرات کو روک سکتے ہیں۔ابھی بھی کچھ مسائل ہمارے دریافت کرنے، دریافت کرنے اور حل کرنے کے منتظر ہیں۔ایروسول کی پرکشش چیزوں میں سے ایک یہ ہے کہ زیادہ سے زیادہ لوگوں سے مزید اسرار حل کرنے کی توقع کی جاتی ہے۔
پوسٹ ٹائم: جون-23-2022
