کیلشیم کاربائیڈ پانی کے ساتھ رابطے پر فوری رد عمل ظاہر کرتی ہے تاکہ ایسیٹیلین گیس اور کیلشیم ہائیڈرو آکسائیڈ خارج ہو جائے۔ یہ رد عمل، کاربائیڈ طریقہ، ایسٹیلین کا اصل صنعتی ذریعہ تھا اور اب بھی ویلڈنگ گیس، کیمیائی ترکیب اور گیس کے پورٹیبل فیلڈ سورس کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔
رد عمل کی مساوات اور مصنوعات
تبدیلی CaC2 + 2H2O=C2H2 + Ca(OH)2 کے طور پر لکھی گئی ہے۔ کیلشیم کاربائیڈ کا ایک مول دو مول پانی استعمال کرتا ہے اور ایک مول ایسٹیلین کے علاوہ کیلشیم ہائیڈرو آکسائیڈ حاصل کرتا ہے، اس لیے کاربائیڈ کے فی ٹن ایسٹیلین کی پیداوار بنیادی طور پر چارج شدہ گریڈ کے CaC2 مواد پر منحصر ہے۔
ردعمل سختی سے exothermic اور تیز ہے. ایک بڑا گانٹھ پانی میں گرتا ہے، جھاگ نکلتا ہے اور سیکنڈوں میں گیس خارج کرتا ہے، اور بند برتن کے اندر پیدا ہونے والی گرمی بہت زیادہ ہوتی ہے۔ اس لیے ری ایکٹر کے ڈیزائن کو صرف پانی میں کاربائیڈ شامل کرنے کے بجائے گرمی کو ہٹانا اور فیڈ کی شرح کو کنٹرول کرنا ہوتا ہے۔
کیلشیم کاربائیڈ ایسٹیلین کی ایک الگ بو کیوں ہے؟
تکنیکی کیلشیم کاربائیڈ خالص نہیں ہے۔ کوک اور چونے کے چارج میں موجود سلفر اور فاسفورس مرکبات بھٹی سے گزرتے ہیں اور کاربائیڈ میں ختم ہوتے ہیں، اس لیے خارج ہونے والے ایسٹیلین میں ہائیڈروجن سلفائیڈ اور فاسفائن کی تھوڑی مقدار ہوتی ہے۔ وہ نجاست گیس کو اس کی خاص ناگوار بو دیتی ہے۔ پیوریفیکیشن ٹرینوں میں کچی گیس کو ہٹانے کے لیے صاف کیا جاتا ہے، اور پیوریفائیڈ اسٹریم کو استعمال کیا جاتا ہے جہاں آلودگی سے پاک ایسٹیلین کی ضرورت ہوتی ہے۔
کیلشیم کاربائیڈ کیسے تیار ہوتا ہے۔
برقی بھٹی میں کمی کا طریقہ تجارتی استعمال میں واحد راستہ ہے۔ کوک اور چونے کو کچل دیا جاتا ہے، ایک کنٹرول شدہ تناسب میں ملایا جاتا ہے اور بند کیلشیم کاربائیڈ فرنس میں کھلایا جاتا ہے، جہاں چارج کو برقی طور پر گرم کیا جاتا ہے اور CaO + 3C=CaC2 + CO میں کمی کا مرحلہ ہوتا ہے۔ ری ایکشن زون کا درجہ حرارت تقریباً 2,000-2,200 ڈگری ہے، یہی وجہ ہے کہ یہ عمل بہت زیادہ طاقت والا ہے۔ ابتدائی پودوں کو سستی پن بجلی کی ضرورت تھی جس نے 1895 میں پہلی بار صنعتی ہونے کے بعد اس طریقہ کو قابل عمل بنا دیا۔
بھٹی سے پگھلا ہوا کیلشیم کاربائیڈ ٹھنڈا ہونے کے لیے کاربائیڈ کے برتن میں بہتا ہے، اور پھر اسے کچل دیا جاتا ہے، اسکرین کیا جاتا ہے اور سیل بند ڈرموں میں پیک کیا جاتا ہے۔ آف-گیس کاربن مونو آکسائیڈ سے بھرپور ہوتی ہے اور جدید پودوں میں ایندھن کے طور پر بازیافت ہوتی ہے۔ زیادہ پاور ریٹنگ والی بند بھٹیوں کو ترجیح دی جاتی ہے کیونکہ وہ آپریٹنگ حالات کو بہتر بناتے ہیں، گرمی کے نقصان کو کم کرتے ہیں اور کاربن مونو آکسائیڈ کی بحالی کو بڑھاتے ہیں، جب کہ کرشنگ اور اسکریننگ کے دوران دھول نکالنے کی ضرورت ہوتی ہے۔
لیبارٹری کی تیاری اور ریٹ کنٹرول
لیبارٹری میں، کیلشیم کاربائیڈ کو سیدھا پانی میں گرانے سے ایک پرتشدد ردعمل اور گیس کا ایک بے قابو دھارا نکلتا ہے۔ پانی کی بجائے سیر شدہ سوڈیم کلورائیڈ نمکین پانی استعمال کیا جاتا ہے۔ نمکین پانی ردعمل کو سست کر دیتا ہے، اس لیے ایسٹیلین کو ایک مستقل بہاؤ کے طور پر پہنچایا جاتا ہے، اور سوڈیم کلورائیڈ خود کیلشیم کاربائیڈ کے ساتھ رد عمل ظاہر نہیں کرتا، جو گیس کو معقول حد تک خالص رکھتا ہے۔ یہی اصول بتاتا ہے کہ نمی کو ذخیرہ کرنے سے کیوں خارج کیا جانا چاہیے: کوئی بھی پانی جو کاربائیڈ تک پہنچتا ہے فوراً گیس پیدا کرنا شروع کر دیتا ہے۔
خطرات، سٹوریج اور آگ بجھانا
پانی کی رد عمل:پانی کے ساتھ رابطے میں مواد ایسٹیلین کا اخراج کرتا ہے، اور گیس آسانی سے بھڑک اٹھتی ہے۔
آکسیڈیزر کا خطرہ:آکسیڈائزنگ ایجنٹوں کے ساتھ مل جانے پر ایسٹیلین پھٹ سکتا ہے، اور یہ وسیع رینج پر ہوا کے ساتھ دھماکہ خیز مرکب بناتا ہے۔
ناپاکی زہریلا:ہائیڈروجن سلفائیڈ اور فاسفائن کی تھوڑی مقدار گیس کے ساتھ خارج ہوتی ہے اور زہریلی ہوتی ہے۔
ذخیرہ:ہوادار، ٹھنڈے اور خشک گوداموں کو، آکسیڈائزرز اور مضبوط تیزابوں سے الگ رکھا جاتا ہے، اور نمی، رساو اور بھاپ کی لکیروں سے محفوظ رکھا جاتا ہے۔
آگ بجھانا:خشک پاؤڈر، خشک ریت اور خشک پتھر پاؤڈر. کاربائیڈ کو جلانے یا آگ لگنے والی کاربائیڈ پر پانی کا استعمال نہیں کرنا چاہیے۔
ڈرموں کو صرف ہوادار جگہ پر کھولا جانا چاہیے-اگنیشن ذرائع سے دور، اور باقیات کو کبھی بھی نالیوں میں نہیں دھونا چاہیے۔ کاربائیڈ اسٹوریج اور ہینڈلنگ کے علاقوں میں گیس کا پتہ لگانا اور دھماکہ-ثبوت برقی آلات معیاری تقاضے ہیں۔
اکثر پوچھے گئے سوالات
سوال: کیلشیم کاربائیڈ اور پانی کے درمیان کیا ردعمل ہوتا ہے؟
کیلشیم کاربائیڈ اور پانی ایسیٹیلین اور کیلشیم ہائیڈرو آکسائیڈ دینے کے لیے رد عمل ظاہر کرتے ہیں، جسے CaC2 + 2H2O=C2H2 + Ca(OH)2 لکھا جاتا ہے۔ رد عمل تیز اور سختی سے خارجی ہے۔
س: کاربائیڈ ایسٹیلین سے بدبو کیوں آتی ہے؟
کوک اور چونے کے چارج میں سلفر اور فاسفورس کاربائیڈ میں ختم ہوتے ہیں، اس لیے خام گیس ہائیڈروجن سلفائیڈ اور فاسفائن لے جاتی ہے، جو ایسٹیلین کو اس کی ناگوار بو دیتی ہے۔
سوال: کیلشیم کاربائیڈ کس درجہ حرارت پر بنایا جاتا ہے؟
بند بھٹی کے ری ایکشن زون میں چونے اور کاربن کو تقریباً 2,000-2,200 ڈگری پر برقی طور پر کم کیا جاتا ہے، جس سے پگھلا ہوا کاربائیڈ پیدا ہوتا ہے جسے ٹیپ، ٹھنڈا اور کچل دیا جاتا ہے۔
س: سیر شدہ نمکین پانی کو لیبارٹری میں ایسٹیلین پیدا کرنے کے لیے کیوں استعمال کیا جاتا ہے؟
نمکین پانی ایک مستحکم گیس کے بہاؤ کے ردعمل کو سست کر دیتا ہے، اور سوڈیم کلورائیڈ کیلشیم کاربائیڈ کے ساتھ رد عمل ظاہر نہیں کرتا، اس لیے پیدا ہونے والا ایسٹیلین مستحکم اور معقول حد تک خالص ہے۔
س: کیلشیم کاربائیڈ کے اہم خطرات کیا ہیں؟
یہ پانی کے ساتھ رابطے پر آتش گیر ایسٹیلین جاری کرتا ہے، آکسیڈائزرز کے ساتھ مل جانے پر پھٹ سکتا ہے، اور گیس کے ساتھ تھوڑی مقدار میں زہریلا ہائیڈروجن سلفائیڈ اور فاسفائن خارج کرتا ہے۔
سوال: کیلشیم کاربائیڈ کو کیسے ذخیرہ کیا جائے اور بجھایا جائے؟
اسے خشک، ٹھنڈا اور ہوادار، آکسیڈائزرز اور مضبوط تیزاب سے دور رکھیں۔ آگ پر خشک پاؤڈر، خشک ریت یا خشک پتھر کا پاؤڈر استعمال کریں؛ کبھی بھی کاربائیڈ پر پانی نہ لگائیں۔