سیوریج ٹریٹمنٹ پلانٹس میں پانی کے معیار کی جانچ کے آپریشنز کے اہم نکات حصہ سات

39. پانی کی تیزابیت اور الکلائنٹی کیا ہیں؟
پانی کی تیزابیت پانی میں موجود مادوں کی مقدار کو کہتے ہیں جو مضبوط بنیادوں کو بے اثر کر سکتے ہیں۔ تین قسم کے مادے ہیں جو تیزابیت بناتے ہیں: مضبوط تیزاب جو H+ کو مکمل طور پر الگ کر سکتے ہیں (جیسے HCl، H2SO4)، کمزور تیزاب جو H+ (H2CO3، نامیاتی تیزاب) کو جزوی طور پر الگ کر دیتے ہیں، اور مضبوط تیزابوں اور کمزور بنیادوں پر مشتمل نمکیات (جیسے۔ NH4Cl، FeSO4)۔ تیزابیت کو ٹائٹریشن کے ذریعے مضبوط بنیاد کے محلول سے ماپا جاتا ہے۔ ٹائٹریشن کے دوران اشارے کے طور پر میتھائل اورنج سے ناپا جانے والی تیزابیت میتھائل اورنج ایسڈٹی کہلاتی ہے، جس میں تیزابیت پہلی قسم کے مضبوط تیزاب اور تیسری قسم کے مضبوط تیزابی نمک سے بنتی ہے۔ تیزابیت کو فینولفتھلین سے ماپا جاتا ہے بطور اشارے فینولفتھلین تیزابیت کہلاتا ہے، یہ مندرجہ بالا تین اقسام کی تیزابیت کا مجموعہ ہے، اس لیے اسے کل تیزابیت بھی کہا جاتا ہے۔ قدرتی پانی میں عام طور پر تیزابیت نہیں ہوتی، لیکن اس میں کاربونیٹ اور بائک کاربونیٹ ہوتے ہیں جو پانی کو الکلائن بناتے ہیں۔ جب پانی میں تیزابیت ہوتی ہے تو اکثر اس کا مطلب ہوتا ہے کہ پانی تیزاب سے آلودہ ہو گیا ہے۔
تیزابیت کے برعکس، پانی کی الکلائیٹی پانی میں موجود مادوں کی مقدار کو کہتے ہیں جو مضبوط تیزاب کو بے اثر کر سکتے ہیں۔ الکلینٹی بنانے والے مادوں میں مضبوط اڈے (جیسے NaOH، KOH) شامل ہیں جو OH- کو مکمل طور پر الگ کر سکتے ہیں، کمزور اڈے جو OH- کو جزوی طور پر الگ کر دیتے ہیں (جیسے NH3، C6H5NH2)، اور مضبوط بنیادوں اور کمزور تیزابوں پر مشتمل نمکیات (جیسے Na2CO3، K3PO4، Na2S) اور دیگر تین کیٹیگریز۔ الکلائنٹی کی پیمائش تیزابیت کے مضبوط محلول کے ساتھ ٹائٹریشن کے ذریعے کی جاتی ہے۔ ٹائٹریشن کے دوران اشارے کے طور پر میتھائل اورنج کا استعمال کرتے ہوئے ناپا جانے والی الکلائنٹی مندرجہ بالا تین اقسام کی الکلائنٹی کا مجموعہ ہے، جسے کل الکلینٹی یا میتھائل اورنج الکلینٹی کہا جاتا ہے۔ فینولفتھلین کو اشارے کے طور پر استعمال کرتے ہوئے ماپا جانے والی الکلائیٹی کو فینولفتھلین بیس کہا جاتا ہے۔ ڈگری، پہلی قسم کی مضبوط بنیاد سے بننے والی الکلائنٹی اور تیسری قسم کے مضبوط الکالی نمک کے ذریعے بننے والی الکلائیٹی کا حصہ۔
تیزابیت اور الکلائنٹی کی پیمائش کے طریقوں میں ایسڈ بیس انڈیکیٹر ٹائٹریشن اور پوٹینٹیومیٹرک ٹائٹریشن شامل ہیں، جو عام طور پر CaCO3 میں تبدیل ہوتے ہیں اور mg/L میں ماپا جاتا ہے۔
40۔پانی کی پی ایچ ویلیو کیا ہے؟
پی ایچ ویلیو ناپے ہوئے آبی محلول میں ہائیڈروجن آئن کی سرگرمی کا منفی لوگارتھم ہے، یعنی pH=-lgαH+۔ یہ سیوریج ٹریٹمنٹ کے عمل میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والے اشارے میں سے ایک ہے۔ 25oC حالات میں، جب pH قدر 7 ہے، پانی میں ہائیڈروجن آئنوں اور ہائیڈرو آکسائیڈ آئنوں کی سرگرمیاں برابر ہوتی ہیں، اور متعلقہ ارتکاز 10-7mol/L ہے۔ اس وقت، پانی غیر جانبدار ہے، اور pH قدر > 7 کا مطلب ہے کہ پانی الکلین ہے۔ ، اور pH قدر<7 means the water is acidic.
پی ایچ قدر پانی کی تیزابیت اور الکلائیٹی کو ظاہر کرتی ہے، لیکن یہ پانی کی تیزابیت اور الکلائیٹی کو براہ راست نہیں بتا سکتی۔ مثال کے طور پر، 0.1mol/L ہائیڈروکلورک ایسڈ محلول اور 0.1mol/L acetic acid محلول کی تیزابیت بھی 100mmol/L ہے، لیکن ان کی pH قدریں بالکل مختلف ہیں۔ 0.1mol/L ہائیڈروکلورک ایسڈ محلول کی pH قدر 1 ہے، جبکہ 0.1 mol/L acetic acid محلول کی pH قدر 2.9 ہے۔
41. عام طور پر استعمال ہونے والے pH قدر کی پیمائش کے طریقے کیا ہیں؟
اصل پیداوار میں، گندے پانی کی صفائی کے پلانٹ میں داخل ہونے والے گندے پانی کی pH قدر میں ہونے والی تبدیلیوں کو جلدی اور آسانی سے سمجھنے کے لیے، سب سے آسان طریقہ یہ ہے کہ پی ایچ ٹیسٹ پیپر سے اس کی پیمائش کی جائے۔ معلق نجاست کے بغیر بے رنگ گندے پانی کے لیے، رنگ میٹرک طریقے بھی استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ فی الحال، پانی کے معیار کی پی ایچ قدر کی پیمائش کے لیے میرے ملک کا معیاری طریقہ پوٹینٹیومیٹرک طریقہ (GB 6920–86 گلاس الیکٹروڈ طریقہ) ہے۔ یہ عام طور پر رنگ، گندگی، کولائیڈل مادوں، آکسیڈینٹس، اور کم کرنے والے ایجنٹوں سے متاثر نہیں ہوتا ہے۔ یہ صاف پانی کے پی ایچ کی پیمائش بھی کر سکتا ہے۔ یہ مختلف ڈگریوں تک آلودہ صنعتی گندے پانی کی pH قدر کی پیمائش بھی کر سکتا ہے۔ یہ زیادہ تر گندے پانی کو صاف کرنے والے پلانٹس میں پی ایچ کی قدر کی پیمائش کا ایک وسیع پیمانے پر استعمال شدہ طریقہ بھی ہے۔
پی ایچ ویلیو کی پوٹینٹیومیٹرک پیمائش کا اصول شیشے کے الیکٹروڈ اور ایک معلوم پوٹینشل والے حوالہ الیکٹروڈ کے درمیان ممکنہ فرق کی پیمائش کرکے اشارے کرنے والے الیکٹروڈ کی پوٹینشل حاصل کرنا ہے، یعنی پی ایچ ویلیو۔ حوالہ الیکٹروڈ عام طور پر کیلومل الیکٹروڈ یا Ag-AgCl الیکٹروڈ کا استعمال کرتا ہے، جس میں کیلومل الیکٹروڈ سب سے زیادہ استعمال ہوتا ہے۔ پی ایچ پوٹینٹیومیٹر کا بنیادی حصہ ایک DC یمپلیفائر ہے، جو الیکٹروڈ کے ذریعے پیدا ہونے والے پوٹینشل کو بڑھاتا ہے اور اسے میٹر کے سر پر نمبرز یا پوائنٹرز کی شکل میں دکھاتا ہے۔ الیکٹروڈز پر درجہ حرارت کے اثر کو درست کرنے کے لیے پوٹینشیومیٹر عام طور پر درجہ حرارت کے معاوضے کے آلے سے لیس ہوتے ہیں۔
گندے پانی کو صاف کرنے والے پلانٹس میں استعمال ہونے والے آن لائن پی ایچ میٹر کے کام کرنے کا اصول پوٹینٹیومیٹرک طریقہ ہے، اور استعمال کے لیے احتیاطی تدابیر بنیادی طور پر وہی ہیں جو لیبارٹری پی ایچ میٹر کی ہیں۔ تاہم، چونکہ استعمال شدہ الیکٹروڈ گندے پانی یا ہوا بازی کے ٹینکوں اور دیگر جگہوں پر طویل عرصے تک مسلسل بھگوتے رہتے ہیں جس میں تیل یا مائکروجنزم کی ایک بڑی مقدار ہوتی ہے، اس کے علاوہ پی ایچ میٹر کو الیکٹروڈ کے لیے خودکار صفائی کے آلے سے لیس کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، دستی پانی کے معیار کے حالات اور آپریٹنگ تجربے کی بنیاد پر صفائی بھی ضروری ہے۔ عام طور پر، انلیٹ واٹر یا ایریشن ٹینک میں استعمال ہونے والے پی ایچ میٹر کو ہفتے میں ایک بار دستی طور پر صاف کیا جاتا ہے، جب کہ پی ایچ میٹر کو مہینہ میں ایک بار دستی طور پر صاف کیا جا سکتا ہے۔ پی ایچ میٹر کے لیے جو بیک وقت درجہ حرارت اور ORP اور دیگر اشیاء کی پیمائش کر سکتے ہیں، انہیں پیمائش کے فنکشن کے لیے ضروری استعمال کی احتیاطی تدابیر کے مطابق برقرار رکھا جانا چاہیے۔
42. پی ایچ ویلیو کی پیمائش کے لیے کیا احتیاطی تدابیر ہیں؟
⑴پوٹینٹومیٹر کو خشک اور دھول سے پاک رکھا جانا چاہیے، دیکھ بھال کے لیے باقاعدگی سے آن کیا جانا چاہیے، اور الیکٹروڈ کے ان پٹ لیڈ کنکشن والے حصے کو صاف رکھا جانا چاہیے تاکہ پانی کی بوندوں، دھول، تیل وغیرہ کو اندر جانے سے روکا جا سکے۔ AC پاور استعمال کرتے وقت اچھی گراؤنڈنگ کو یقینی بنائیں۔ پورٹ ایبل پوٹینشیومیٹر جو خشک بیٹریاں استعمال کرتے ہیں انہیں بیٹریوں کو باقاعدگی سے تبدیل کرنا چاہئے۔ ایک ہی وقت میں، پوٹینومیٹر کو باقاعدگی سے انشانکن اور دیکھ بھال کے لیے کیلیبریٹ کیا جانا چاہیے اور صفر کرنا چاہیے۔ ایک بار درست طریقے سے ڈیبگ کرنے کے بعد، ٹیسٹ کے دوران پوٹینومیٹر کے زیرو پوائنٹ اور کیلیبریشن اور پوزیشننگ ریگولیٹرز کو اپنی مرضی سے نہیں گھمایا جا سکتا۔
⑵معیاری بفر سلوشن تیار کرنے اور الیکٹروڈ کو کللا کرنے کے لیے استعمال ہونے والے پانی میں CO2 نہیں ہونا چاہیے، اس کی pH قدر 6.7 اور 7.3 کے درمیان ہو، اور چالکتا 2 μs/cm سے کم ہو۔ اینون اور کیٹیشن ایکسچینج رال کے ساتھ ٹریٹ کیا ہوا پانی ابلنے اور ٹھنڈا ہونے کے بعد اس ضرورت کو پورا کر سکتا ہے۔ تیار شدہ معیاری بفر محلول کو سیل کر کے سخت شیشے کی بوتل یا پولی تھیلین کی بوتل میں محفوظ کیا جانا چاہیے، اور پھر سروس کی زندگی کو بڑھانے کے لیے 4oC پر فریج میں محفوظ کرنا چاہیے۔ اگر کھلی ہوا میں یا کمرے کے درجہ حرارت پر ذخیرہ کیا جاتا ہے تو، سروس کی زندگی عام طور پر 1 ماہ سے زیادہ نہیں ہو سکتی، استعمال شدہ بفر کو دوبارہ استعمال کے لیے سٹوریج کی بوتل میں واپس نہیں کیا جا سکتا۔
⑶ رسمی پیمائش سے پہلے، پہلے چیک کریں کہ آیا آلہ، الیکٹروڈ اور معیاری بفر نارمل ہیں۔ اور پی ایچ میٹر کو باقاعدگی سے کیلیبریٹ کیا جانا چاہیے۔ عام طور پر انشانکن سائیکل ایک چوتھائی یا نصف سال ہے، اور دو نکاتی انشانکن طریقہ انشانکن کے لئے استعمال کیا جاتا ہے. یعنی جس نمونے کی جانچ کی جائے گی اس کی پی ایچ ویلیو رینج کے مطابق اس کے قریب دو معیاری بفر سلوشنز کا انتخاب کیا جاتا ہے۔ عام طور پر، دو بفر سلوشنز کے درمیان پی ایچ ویلیو کا فرق کم از کم 2 سے زیادہ ہونا چاہیے۔ پہلے محلول کے ساتھ پوزیشننگ کے بعد، دوسرے محلول کو دوبارہ ٹیسٹ کریں۔ پوٹینٹیومیٹر کے ڈسپلے نتیجہ اور دوسرے معیاری بفر حل کی معیاری pH قدر کے درمیان فرق 0.1 pH یونٹ سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے۔ اگر خرابی 0.1 پی ایچ یونٹ سے زیادہ ہے، تو جانچ کے لیے تیسرے معیاری بفر حل کا استعمال کیا جانا چاہیے۔ اگر اس وقت خرابی 0.1 pH یونٹس سے کم ہے، تو غالباً دوسرے بفر حل میں کوئی مسئلہ ہے۔ اگر خرابی اب بھی 0.1 pH یونٹ سے زیادہ ہے، تو الیکٹروڈ میں کچھ گڑبڑ ہے اور الیکٹروڈ کو پروسیس کرنے یا نئے سے تبدیل کرنے کی ضرورت ہے۔
⑷معیاری بفر یا نمونے کو تبدیل کرتے وقت، الیکٹروڈ کو ڈسٹل واٹر سے مکمل طور پر دھویا جانا چاہیے، اور الیکٹروڈ سے منسلک پانی کو فلٹر پیپر کے ساتھ جذب کیا جانا چاہیے، اور پھر باہمی اثر و رسوخ کو ختم کرنے کے لیے ناپے جانے والے محلول سے دھونا چاہیے۔ یہ کمزور بفرز کے استعمال کے لیے ضروری ہے۔ حل استعمال کرتے وقت یہ خاص طور پر اہم ہے۔ pH قدر کی پیمائش کرتے وقت، حل کو یکساں بنانے اور الیکٹرو کیمیکل توازن حاصل کرنے کے لیے پانی کے محلول کو مناسب طریقے سے ہلایا جانا چاہیے۔ پڑھتے وقت، ہلچل کو روک دیا جائے اور تھوڑی دیر کھڑے رہنے دیا جائے تاکہ پڑھنا مستحکم رہے۔
⑸ پیمائش کرتے وقت، پہلے دونوں الیکٹروڈ کو احتیاط سے پانی سے دھوئیں، پھر پانی کے نمونے سے کللا کریں، پھر پانی کے نمونے پر مشتمل ایک چھوٹے بیکر میں الیکٹروڈ کو ڈبو دیں، پانی کے نمونے کو یکساں بنانے کے لیے بیکر کو اپنے ہاتھوں سے احتیاط سے ہلائیں، اور ریکارڈ کریں۔ پڑھنے کے بعد pH قدر مستحکم ہے۔