زہریلے اور نقصان دہ گیس کا پتہ لگانے والوں کا اصول اور اطلاق
زہریلے اور نقصان دہ گیس کا پتہ لگانے والوں کا اصول اور اطلاق/گیس ڈٹیکٹر کا کلیدی جزو گیس سینسرز ہے۔ گیس سینسر کو اصولی طور پر تین اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔
A) گیس کے سینسرز جو جسمانی اور کیمیائی خصوصیات کو استعمال کرتے ہیں، جیسے سیمی کنڈکٹر کی قسم (سطح پر کنٹرول، حجم کنٹرول، سطح کی ممکنہ قسم)، کیٹلیٹک دہن کی قسم، ٹھوس تھرمل چالکتا کی قسم، وغیرہ۔
ب) گیس کے سینسر جسمانی خصوصیات کو استعمال کرتے ہیں، جیسے تھرمل چالکتا، نظری مداخلت، اورکت جذب وغیرہ۔
C) الیکٹرو کیمیکل خصوصیات کو استعمال کرنے والے گیس سینسرز، جیسے مستقل ممکنہ الیکٹرولائسز، گاوانی بیٹری، میمبرین آئن الیکٹروڈ، فکسڈ الیکٹرولائٹ وغیرہ۔
خطرات کے مطابق، ہم زہریلی اور نقصان دہ گیسوں کو دو اقسام میں تقسیم کرتے ہیں: آتش گیر گیسیں اور زہریلی گیسیں۔ ان کی مختلف خصوصیات اور خطرات کی وجہ سے، ان کا پتہ لگانے کے طریقے بھی مختلف ہوتے ہیں۔
آتش گیر گیس سب سے عام خطرناک گیس ہے جس کا سامنا صنعتی ماحول جیسے پیٹرو کیمیکل انڈسٹری میں ہوتا ہے۔ یہ بنیادی طور پر نامیاتی گیسوں جیسے الکینز اور بعض غیر نامیاتی گیسوں جیسے کاربن مونو آکسائیڈ پر مشتمل ہوتا ہے۔ آتش گیر گیسوں کے پھٹنے کو کچھ شرائط کو پورا کرنا چاہیے، یعنی آتش گیر گیسوں کا ایک خاص ارتکاز، آکسیجن کی ایک خاص مقدار، اور ان کے اگنیشن کے منبع کو بھڑکانے کے لیے کافی حرارت۔ یہ دھماکے کے تین ضروری عناصر ہیں، اور ان میں سے کوئی بھی ناگزیر نہیں ہے۔ دوسرے لفظوں میں، ان حالات میں سے کسی کی عدم موجودگی آگ یا دھماکے کا سبب نہیں بنے گی۔
جب آتش گیر گیسیں (بھاپ، دھول) اور آکسیجن آپس میں مل جاتی ہیں اور ایک خاص ارتکاز تک پہنچ جاتی ہیں، تو ایک خاص درجہ حرارت کے ساتھ آگ کے منبع کا سامنا کرتے وقت ایک دھماکہ ہوتا ہے۔ ہم آتش گیر گیس کے ارتکاز کو کہتے ہیں جو اس وقت پھٹتی ہے جب وہ آگ کے منبع کو دھماکے سے ارتکاز کی حد کے طور پر پورا کرتی ہے، جسے آتش گیریت کی حد کہا جاتا ہے، جسے عام طور پر فیصد میں ظاہر کیا جاتا ہے۔
ہمارے کام میں، ایل ای ایل کا استعمال کرتے ہوئے ان گیسوں کی پیمائش کرنے والے ڈیٹیکٹر عام طور پر کیٹلیٹک کمبشن ڈیٹیکٹر کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ اس کا اصول ایک دوہری پل ہے (جسے عام طور پر وہیٹ اسٹون پل کہا جاتا ہے) کا پتہ لگانے والا یونٹ ہے۔ ان میں سے ایک پلاٹینم وائر پل کیٹلیٹک دہن مادوں کے ساتھ لیپت ہے۔ جب تک کسی بھی آتش گیر گیس کو الیکٹروڈ کے ذریعے بھڑکایا جا سکتا ہے، درجہ حرارت کی تبدیلیوں کی وجہ سے پلاٹینم وائر پل کی مزاحمت بدل جائے گی۔ یہ مزاحمتی تبدیلی آتش گیر گیس کے ارتکاز کے متناسب ہے۔ آتش گیر گیس کے ارتکاز کا اندازہ آلہ کے سرکٹ سسٹم اور مائکرو پروسیسر کے ذریعے لگایا جا سکتا ہے۔ حرارتی چالکتا VOL ڈٹیکٹر جو آتش گیر گیسوں کے حجم کے ارتکاز کی براہ راست پیمائش کرتے ہیں مارکیٹ میں بھی مل سکتے ہیں، اور LEL/VOL کو ملانے والے پہلے سے ہی ڈیٹیکٹر موجود ہیں۔ VOL آتش گیر ڈیٹیکٹر خاص طور پر ہائپوکسک (آکسیجن کی کمی) ماحول میں آتش گیر گیسوں کے حجم (VOL) کے ارتکاز کی پیمائش کے لیے موزوں ہے۔
زہریلی گیسیں پیداواری خام مال، جیسے کہ زیادہ تر نامیاتی کیمیکلز (VOCs)، اور پیداواری عمل کے مختلف مراحل میں ضمنی مصنوعات، جیسے امونیا، کاربن مونو آکسائیڈ، ہائیڈروجن سلفائیڈ وغیرہ میں موجود ہو سکتی ہیں۔ وہ کارکنوں کے لیے سب سے زیادہ خطرناک عوامل ہیں۔ اس قسم کے نقصانات میں نہ صرف فوری نقصان جیسے جسمانی تکلیف، بیماری، موت وغیرہ شامل ہیں بلکہ انسانی جسم کے لیے طویل مدتی نقصانات جیسے معذوری، کینسر وغیرہ شامل ہیں۔ ایک ایسا مسئلہ جس پر ترقی پذیر ممالک کو کافی توجہ دینا شروع کر دینی چاہیے۔
اس وقت، ہم مخصوص زہریلی گیسوں کا پتہ لگانے کے لیے سب سے زیادہ خصوصی گیس سینسر استعمال کرتے ہیں۔ اس میں اوپر دیے گئے تمام گیس سینسرز کے ساتھ ساتھ پچھلے دو ابواب میں بیان کردہ Photoionization ڈیٹیکٹر بھی شامل ہو سکتا ہے۔ ان میں، نسبتاً پختہ ٹیکنالوجی اور بہترین جامع اشارے کے ساتھ، غیر نامیاتی گیسوں کا پتہ لگانے کا سب سے عام طریقہ، مستقل ممکنہ الیکٹرولیسس طریقہ ہے، جسے الیکٹرو کیمیکل سینسر بھی کہا جاتا ہے۔
الیکٹرو کیمیکل سینسر دو ری ایکشن الیکٹروڈ پر مشتمل ہوتا ہے - ورکنگ الیکٹروڈ، کاؤنٹر الیکٹروڈ اور ایک ریفرنس الیکٹروڈ - ایک مخصوص الیکٹرولائٹ میں رکھا جاتا ہے (جیسا کہ اوپر کی تصویر میں دکھایا گیا ہے)، اور پھر ریڈوکس کو فعال کرنے کے لیے ری ایکشن الیکٹروڈ کے درمیان کافی وولٹیج لگائی جاتی ہے۔ ایک ہیوی میٹل کیٹیلسٹ فلم کے ساتھ لیپت ہونے کے لیے گیس کے ذریعے ماپا جائے، اور پھر گیس کے الیکٹرولیسس کے دوران پیدا ہونے والے کرنٹ کو آلے میں موجود سرکٹ سسٹم کے ذریعے ماپا جاتا ہے، پھر، اندر موجود مائکرو پروسیسر گیس کے ارتکاز کا حساب لگاتا ہے۔
فی الحال، الیکٹرو کیمیکل سینسر جو مخصوص گیسوں کا پتہ لگا سکتے ہیں ان میں کاربن مونو آکسائیڈ، ہائیڈروجن سلفائیڈ، سلفر ڈائی آکسائیڈ، نائٹرک آکسائیڈ، نائٹروجن ڈائی آکسائیڈ، امونیا، کلورین، سیانورک ایسڈ، ایتھیلین آکسائیڈ، ہائیڈروجن کلورائیڈ وغیرہ شامل ہیں۔
VOC ڈیٹیکٹر کا پتہ لگانے میں پچھلے باب میں متعارف کرائے گئے فوٹوونائزیشن ڈیٹیکٹر کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ آکسیجن بھی ایک ایسا عنصر ہے جو صنعتی ماحول میں خاص طور پر بند ماحول میں بہت زیادہ توجہ کی ضرورت ہے۔ عام طور پر، جب آکسیجن کی مقدار 23.5 فیصد سے زیادہ ہو جاتی ہے، تو اسے ضرورت سے زیادہ آکسیجن (افزودہ آکسیجن) کہا جاتا ہے، جو آسانی سے دھماکے کے خطرے کا باعث بن سکتا ہے۔ جب آکسیجن کی مقدار 19.5 فیصد سے کم ہوتی ہے، تو یہ ناکافی آکسیجن (ہائپوکسیا) کی نشاندہی کرتا ہے، جو کارکنوں میں آسانی سے دم گھٹنے، کوما اور یہاں تک کہ موت کا باعث بھی بن سکتا ہے۔ عام آکسیجن کا مواد تقریباً 20.9 فیصد ہونا چاہیے۔ آکسیجن کا پتہ لگانے والے بھی الیکٹرو کیمیکل سینسر کی ایک قسم ہیں۔
