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 ناپا جاتا ہے بطور اشارے فینولفتھلین تیزابیت کہلاتا ہے، یہ اوپر کی 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 اڈوں اور کمزور تیزابوں پر مشتمل نمکیات (جیسے Na2CO3، K3PO4، Na2S) دیگر تین اقسام۔ 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 ماپا 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 الکلی 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 pH قدر 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 ہوتی 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 ویلیو 1 ہے، جبکہ 0.1 mol/L acetic acid محلول کی pH ویلیو 2.9 ہے۔
41. عام طور پر استعمال ہونے والے pH قدر کی پیمائش کے طریقے کیا ہیں؟
اصل پیداوار میں، گندے پانی کو صاف کرنے والے 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 اس کی pH ٹیسٹ پیپر سے 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 pH قدر کی پیمائش کے لیے میرے ملک کا معیاری طریقہ پوٹینٹیومیٹرک طریقہ ہے (GB 6920–86 گلاس الیکٹروڈ طریقہ)۔ 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 اشارہ 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 ڈی سی ایمپلیفائر ہے، جو الیکٹروڈ کے ذریعے پیدا ہونے والے پوٹینشل کو بڑھاتا ہے اور اسے میٹر ہیڈ 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 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 الیکٹروڈز 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، پانی کے معیار کے حالات اور آپریٹنگ تجربے کی بنیاد پر دستی 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، اسے دیکھ بھال کے لیے باقاعدگی سے آن کیا جانا چاہیے، اور پانی کی بوندوں، دھول، تیل وغیرہ کو داخل ہونے سے روکنے کے لیے الیکٹروڈ کے ان پٹ لیڈ کنکشن والے حصے کو صاف رکھا جانا چاہیے۔ 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، پوٹینٹومیٹر کو باقاعدگی سے کیلیبریٹ کیا جانا چاہیے اور انشانکن اور دیکھ بھال کے لیے صفر ہونا چاہیے۔ ایک بار صحیح 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 محلول 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 کردہ معیاری بفر محلول کو سیل کر کے سخت شیشے کی بوتل یا پولیتھین 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 ہوسکتی ہے، 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 ٹیسٹ کیے جانے والے نمونے 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 پی ایچ 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 کسی نئے سے تبدیل کرنے کی ضرورت ہے۔
⑷ معیاری بفر یا نمونے کو تبدیل کرتے وقت، الیکٹروڈ کو ڈسٹل واٹر سے مکمل طور پر دھونا 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 پڑھنے کے مستحکم ہونے کے بعد پی ایچ ویلیو ریکارڈ کریں۔