مثال 1 — ایک شاخ دار الکوحل کا نام دینا
کا صحیح نام دیجیے۔
- کاربن رکھنے والی سب سے لمبی زنجیر میں کاربن ہیں: پینٹین بنیاد۔
- کو کم ترین عدد دینے کے لیے نمبر دیں: کاربن پر۔
- میتھائل شاخ کاربن پر بیٹھی ہے۔
Answer: 4-میتھائل پینٹان-2-اول
Definition
ابال (Fermentation): قابلِ تجدید ذریعے سے چینی (گلوکوز) خمیر کے اینزائمز سے ایتھانول اور کاربن ڈائی آکسائیڈ میں بدلی جاتی ہے: ۔ بہترین حالات: گرم درجہ حرارت (تقریباً –C، اتنا گرم کہ اینزائمز اچھی طرح کام کریں مگر اتنا زیادہ نہیں کہ وہ تباہ ہو جائیں)، اور غیرہوائی (Anaerobic) حالات (آکسیجن کی عدم موجودگی، کیونکہ آکسیجن خمیر کو ابال کی بجائے ہوائی تنفس کرنے دے گی، اور ایتھانول کو ایتھینوک ایسڈ/سرکے میں اکسیڈائز بھی کر سکتی ہے)۔
شوگر انڈسٹری میں ایتھانول بچے ہوئے شیرے (Molasses — گنے کے رس سے چینی کے کرسٹل نکالنے کے بعد باقی رہ جانے والی چینی سے بھرپور باقیات) سے بطور ضمنی پیداوار حاصل ہوتا ہے، جس میں اب بھی ایتھانول میں ابالنے کے لیے کافی چینی موجود ہوتی ہے۔
Definition
ایتھین کی کٹالیٹک ہائیڈریشن: ایتھین بھاپ سے براہ راست تعامل کرتی ہے، کٹالسٹ استعمال کرتے ہوئے (عموماً فاسفورک ایسڈ، ؛ ایک اور موزوں کٹالسٹ ٹھوس تیزابی کٹالسٹ/سلیکون ڈائی آکسائیڈ فاسفورک ایسڈ کے ساتھ ہے)، زیادہ درجہ حرارت اور زیادہ دباؤ پر: ۔
یہ طریقہ ایک غیرقابلِ تجدید ابتدائی مادہ (ایتھین، پیٹرولیم سے، کریکنگ کے ذریعے حاصل) استعمال کرتا ہے، ابال کے برعکس جو قابلِ تجدید چینی ذریعہ استعمال کرتا ہے۔
Definition
دونوں طریقوں کا موازنہ: ایتھین کی کٹالیٹک ہائیڈریشن ایک تیز، مسلسل عمل ہے جو خالص تر ایتھانول پیداوار دیتا ہے، مگر غیرقابلِ تجدید خام مادہ اور زیادہ توانائی ان پٹ (زیادہ درجہ حرارت/دباؤ) کے علاوہ خاص آلات چاہتا ہے۔ ابال سست (ایک بیچ عمل) ہے اور نسبتاً تنک، ناخالص ایتھانول دیتا ہے (بعد میں تقطیر سے مزید صفائی چاہیے، کیونکہ تعاملی آمیزے میں پانی، خمیر، اور دیگر ضمنی پیداوار بھی شامل ہیں)، مگر سستا، قابلِ تجدید خام مادہ استعمال کرتا اور صرف ہلکے حالات چاہتا ہے۔
Remember
ابال سے نسبتاً ناخالص الکوحل بنیادی طور پر اس لیے ملتا ہے کیونکہ تعاملی آمیزے میں پانی، غیر تعامل شدہ چینی، مردہ خمیر کے خلیے، اور دیگر ابالی ضمنی پیداوار سب اکٹھے ملے ہوتے ہیں — ایتھانول کو بعد میں الگ کرنا ضروری ہے، عموماً تقطیر سے، زیادہ خالصیت تک پہنچنے کے لیے۔
ابال کے دو نقصانات: یہ ایک سست، بیچ عمل ہے (اس طرح مسلسل نہیں چل سکتا جیسے کٹالیٹک ہائیڈریشن چلتی ہے)، اور یہ ایک تنک آمیزہ پیدا کرتا ہے جسے استعمال سے پہلے اضافی صفائی (تقطیر) چاہیے۔
Definition
ایتھانول کی خصوصیات کاسمیٹک صنعت کے لیے موزوں ہیں: یہ ایک اچھا حلال (Solvent) ہے (بہت سے تیل، خوشبوئیں، اور دیگر کاسمیٹک اجزاء حل کرتا ہے)، جلدی بخارات بنتا ہے (جلد کو چکنے کی بجائے خشک محسوس کرواتا ہے)، اور اینٹی سیپٹک اثر رکھتا ہے — یہ مشترکہ خصوصیات اسے پرفیوم، لوشن، اور دیگر کاسمیٹک مصنوعات میں مفید بناتی ہیں۔
ایتھانول زخم صاف کرنے کے لیے خاص طور پر اس کی اینٹی سیپٹک (جراثیم مارنے کی) خاصیت کی وجہ سے استعمال ہوتا ہے، جو انفیکشن سے بچانے میں مدد دیتی ہے۔
ایتھانول ادویاتی صنعت کے لیے بہت سی دواؤں اور دوائی تیاریوں کے لیے حلال کے طور پر اہم ہے (کیونکہ بہت سے فعال اجزاء اس میں اچھی طرح حل ہوتے ہیں مگر پانی میں نہیں)، اور خود ایک اینٹی سیپٹک/جراثیم کش کے طور پر بھی۔
ایتھانول (پیٹرول میں ایک ملاوٹی جز کے طور پر، اور سرکہ/ایتھینوک ایسڈ اور دیگر بہت سے نامیاتی مرکبات بنانے کے لیے فیڈ سٹاک کے طور پر بھی) جلاؤ بہتر بنانے کے لیے پیٹرول میں شامل کیا جاتا ہے — یہی وہ الکوحل ہے جس کا حوالہ دیا جاتا ہے جب پیٹرول میں ایتھانول ملاوٹ ہوتی ہے، آکٹین ریٹنگ بڑھاتا اور خالص پیٹرول سے زیادہ صاف اور مکمل طور پر جلتا ہے۔
Definition
الکوحلز کے جلاؤ کے دوران خارج ہونے والی حرارت نیچے (چھوٹی زنجیر) سے اوپر (لمبی زنجیر) الکوحلز کی طرف بڑھتی ہے، کیونکہ لمبی کاربن زنجیر میں جلاؤ کے دوران توڑنے اور دوبارہ بنانے کے لیے زیادہ C–C اور C–H بانڈز ہوتے ہیں، مجموعی طور پر اسی حساب سے زیادہ توانائی خارج کرتے ہیں — یہی وہ وجہ بھی ہے کہ زیادہ سے زیادہ جلاؤ حرارت والا الکوحل موازنہ کیے گئے الکوحلز میں سب سے لمبی کاربن زنجیر والا ہے۔
الکوحلز کے جلاؤ کے دوران، الکوحل میں C–C، C–H، اور O–H بانڈز (اور آکسیجن میں O=O بانڈز) ٹوٹتے ہیں، جبکہ نئے C=O بانڈز ( میں) اور O–H بانڈز ( میں) بنتے ہیں — تعامل مجموعی طور پر توانائی خارج کرتا ہے کیونکہ نئے بننے والے بانڈز ٹوٹنے والے بانڈز سے مضبوط (زیادہ مستحکم) ہوتے ہیں۔
بایو الکوحلز (جیسے پودوں کی چینی ابالنے سے ایتھانول) ماحول دوست سمجھے جاتے ہیں اور اکثر 'کاربن نیوٹرل' کہلاتے ہیں کیونکہ جلانے پر خارج ہونے والا تقریباً اتنا ہی ہے جتنا اصل پودوں نے اپنی بڑھوتری کے دوران فضا سے جذب کیا تھا (فوٹو سنتھیسز کے ذریعے) — اس لیے انہیں جلانا فوسل ایندھن جلانے کی طرح فضا میں نیا، پہلے سے بند کاربن شامل نہیں کرتا۔
Definition
فوسل ایندھن پر الکوحلز جلانے کے دو فوائد: یہ قابلِ تجدید ہیں (محدود فوسل ایندھن کے برعکس مسلسل دوبارہ اگائے/ابالے جا سکتے ہیں)، اور یہ زیادہ صاف جلتے ہیں، کم دھواں/ذرہ آلودگی پیدا کرتے اور مجموعی طور پر کاربن نیوٹرل کے قریب ہوتے ہیں۔
ایندھن کے طور پر الکوحلز استعمال کرنے کے دو نقصانات: ان کا فی اکائی حجم/کمیت توانائی مواد (جلاؤ حرارت) پیٹرول/ڈیزل سے کم ہے، مطلب اسی توانائی کی پیداوار کے لیے زیادہ ایندھن درکار ہے؛ اور انہیں پیدا کرنا (خاص طور پر ابال سے) زرعی زمین کے لیے خوراکی فصلوں کی پیداوار سے مقابلہ کر سکتا ہے۔
خلاصہ (Quick Recap)
- ●نام دینا: کاربن سے گزرتی سب سے لمبی زنجیر کو کم ترین عدد (مثلاً 4-میتھائل پینٹان-2-اول)
- ●ابال: ؛ گرم، غیرہوائی حالات؛ قابلِ تجدید، سست، ناخالص پیداوار
- ●کٹالیٹک ہائیڈریشن: ؛ زیادہ T/P؛ غیرقابلِ تجدید، تیز، خالص تر پیداوار
- ●ایتھانول کے استعمال: حلال جلدی بخارات اینٹی سیپٹک کاسمیٹکس/ادویات/زخم صاف کرنا؛ پیٹرول ملاوٹ/سرکہ فیڈ سٹاک
- ●لمبی زنجیر الکوحلز زیادہ جلاؤ حرارت خارج کرتے ہیں (زیادہ بانڈز ٹوٹتے/بنتے ہیں)؛ الکوحل جلاؤ C–C/C–H/O–H/O=O توڑتا، C=O/O–H بناتا ہے
- ●بایو الکوحلز تقریباً کاربن نیوٹرل ہیں (جذب شدہ CO خارج شدہ CO)؛ فوائد: قابلِ تجدید، صاف؛ نقصانات: کم توانائی کثافت، خوراکی فصلوں سے زمین کا مقابلہ
