Acid–base extraction
ایسڈ بیس نکالنا مائع مائع نکالنے کا ایک ذیلی زمرہ ہے اور اس میں کیمیائی پرجاتیوں کو دوسرے تیزابیت یا بنیادی مرکبات سے الگ کرنا شامل ہے۔ یہ عام طور پر خام مرکبات کو صاف کرنے کے لیے کیمیائی ترکیب کے بعد کام کے مرحلے کے دوران انجام دیا جاتا ہے اور اس کے نتیجے میں مصنوعات بڑی حد تک تیزابیت یا بنیادی نجاست سے پاک ہوتی ہے۔ عام طور پر ایسڈ بیس نکالنے کے لیے ایک علیحدہ فنل استعمال کیا جاتا ہے۔ ایسڈ بیس کا اخراج کسی مرکب کی گھلنشیلتا میں فرق کو اس کے ایسڈ یا بیس کی شکل میں استعمال کرتا ہے تاکہ علیحدگی کو فروغ دیا جا سکے۔ عام طور پر، مطلوبہ مرکب کو اس کے چارج شدہ تیزاب یا بنیادی شکل میں تبدیل کر دیا جاتا ہے، جس کی وجہ سے یہ آبی محلول میں گھلنشیل ہو جاتا ہے اور اس طرح غیر آبی (نامیاتی) پرت سے نکالا جاتا ہے۔ ایسڈ بیس نکالنا کرومیٹوگرافی جیسے زیادہ پیچیدہ طریقوں کا ایک آسان متبادل ہے۔ نوٹ کریں کہ اس آسان طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے کیمیائی طور پر ایک جیسے ایسڈ یا بیس کو الگ کرنا ممکن نہیں ہے۔ پس منظر کا نظریہ ایسڈ بیس نکالنا اس بنیادی اصول پر کام کرتا ہے کہ نمک پانی میں زیادہ گھلنشیلتا والے آئنک مرکبات ہوتے ہیں، جبکہ غیر جانبدار مالیکیولز میں عام طور پر پانی میں گھلنشیلتا کی کمی ہوتی ہے۔ نامیاتی سالوینٹ میں تحلیل ہونے والے تیزابیت اور بنیادی مرکبات کے مرکب پر غور کریں۔ آبی تیزاب کو شامل کرنے سے تیزابیت کا جزو غیر چارج رہے گا، جبکہ بنیادی جزو کو نمک بنانے کے لیے پروٹون کیا جائے گا۔ غیر چارج شدہ تیزاب کا جزو نامیاتی سالوینٹ میں تحلیل رہے گا، جبکہ انتہائی چارج شدہ بنیادی نمک آبی سالوینٹ میں منتقل ہو جائے گا۔ چونکہ تیزابیت اور بنیادی اجزاء اب دو مختلف تہوں میں ہیں، اس لیے انہیں آسانی سے الگ کیا جا سکتا ہے۔ متبادل طور پر، آبی بیس کو شامل کرنے سے تیزابیت والے جزو کو ڈیپروٹونیٹ کیا جائے گا اور نمک بن جائے گا، جبکہ بنیادی جزو غیر چارج رہے گا۔ اس صورت میں، غیر چارج شدہ بیس نامیاتی پرت میں رہے گا، جبکہ انتہائی چارج شدہ تیزابیت والا نمک آبی پرت میں منتقل ہو جائے گا۔ اگر نامیاتی ایسڈ کا جزو نسبتا کمزور ہے اور اس کی پی کے اے ویلیو ~ 5 ہے (جیسے کاربوکسیلک ایسڈ)، تو اضافی ایسڈ شامل کرنے سے محلول کے پی ایچ کو کم کرکے علیحدگی کو مزید بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ یہ نامیاتی تیزاب کے جزو کی سیلف آئنائزیشن کو کم کرتا ہے اور آبی پرت میں داخل ہونے کے اس کے رجحان کو محدود کرتا ہے۔ یہ اصول نامیاتی بنیاد پر بھی لاگو ہوتا ہے جب یہ نسبتا کمزور بنیاد ہو۔ اگرچہ ایسڈ بیس کے اخراج کو عام طور پر ایسڈ کو بیس سے الگ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، لیکن ان کا استعمال دو ایسڈ یا دو بیس کو ایک دوسرے سے الگ کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، ایسڈ اور بیس کی طاقت میں بہت فرق ہونا چاہیے، مثال کے طور پر۔ ایک مضبوط تیزاب اور ایک بہت کمزور تیزاب۔ لہذا، دونوں تیزابوں میں پی کے اے (یا پی کے بی) کا فرق ہونا چاہیے جو جتنا ممکن ہو اتنا بڑا ہو۔ مثال کے طور پر، مندرجہ ذیل کو الگ کیا جا سکتا ہے: بہت کمزور ایسڈ جیسے فینولز (پی کے اے تقریبا 10) مضبوط ایسڈ جیسے کاربوکسلک ایسڈ (پی کے اے تقریبا 4-5) سے۔ مضبوط اڈوں سے بہت کمزور اڈوں (پی کے بی کے ارد گرد 13-14) (پی کے بی کے ارد گرد 3-4)۔ یہ اکثر مٹی کو صاف کرنے میں ٹریس میٹل کے ارتکاز کا تعین کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ دو ایسڈ یا دو اڈوں کو الگ کرتے وقت، پی ایچ عام طور پر پی کے اے (یا پی کے بی) مستقل کے درمیان تقریبا ایک قدر میں ایڈجسٹ ہوتا ہے۔ علیحدگی اس انٹرمیڈیٹ پی ایچ پر ہوتی ہے کیونکہ ایک جزو مکمل طور پر آئنائزڈ ہوتا ہے، جبکہ دوسرا مکمل طور پر اپنی غیر جانبدار شکل میں ہوتا ہے۔ اکثر، ایسڈ یا بیس نکالنے کے لیے استعمال ہونے والے حلوں کو پی ایچ کو کنٹرول کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ دو ایسڈ کو الگ کرتے وقت، مرکب کو پہلے کمزور بیس سے دھویا جاتا ہے (مثال کے طور پر۔ سوڈیم بائی کاربونیٹ) کمزور تیزاب نکالنے کے لیے، پھر مضبوط بیس سے دھویا جاتا ہے (مثال کے طور پر۔ سوڈیم ہائڈروکسائڈ) مضبوط تیزاب نکالنے کے لیے۔ بنیادی اجزاء کو الگ کرنے کے لیے، کمزور تیزاب (جیسے۔ ڈائلیوٹ ایسیٹک ایسڈ) پہلے کمزور بیس کو نکالنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، پھر زیادہ مرتکز ایسڈ (جیسے۔ ہائیڈروکلورک ایسڈ یا نائٹرک ایسڈ) کا استعمال مضبوط تیزابی پی ایچ اقدار پیدا کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ تکنیک عام طور پر تیزابیت اور/یا بنیادی مرکب پر مشتمل مرکب کے لیے تیزابیت نکالنے کے لیے درج ذیل طریقہ کار کی پیروی کی جاتی ہے: مرکبات کا مرکب ایک مناسب نامیاتی سالوینٹ، جیسے ڈائکلورومیتھین یا ڈائیتھائل ایتھر میں تحلیل ہو جاتا ہے۔ اس محلول کو الگ کرنے والی پھنیلی میں شامل کیا جاتا ہے۔ اگر مطلوبہ مرکب بنیادی ہے، تو محلول کو آبی تیزاب سے دھویا جائے گا (جیسے۔ 5 ٪ ایچ سی ایل) ؛ اگر یہ تیزابی ہے، تو محلول کو آبی بیس سے دھویا جاتا ہے (جیسے۔ 5 ٪ NaOH)۔ اس کے بعد حصوں کو ہلایا جاتا ہے اور دونوں مراحل کو الگ کیا جاتا ہے۔ دباؤ کی تعمیر کو کم کرنے کے لیے جداگانہ فنل کو کثرت سے وینٹ کیا جانا چاہیے، خاص طور پر جب اس میں آبی حل ہوتے ہیں جو کاربن ڈائی آکسائیڈ گیس کو غیر جانبدار کرنے پر تیار کرتے ہیں (جیسے سوڈیم بائی کاربونیٹ)۔ اس کے بعد دلچسپی کے تجزیہ پر مشتمل حصہ جمع کیا جاتا ہے۔ عام طور پر، یہ آبی پرت ہے، کیونکہ تیزاب یا بیس کے اضافے کی وجہ سے اینالائٹ آبی پرت میں چارج اور انتہائی گھلنشیل ہو جاتا ہے۔ آبی پرت کی شناخت کا انحصار نامیاتی سالوینٹ کی کثافت پر ہوتا ہے۔ نامیاتی سالوینٹس جن کی کثافت 1 گرام/ملی لیٹر سے زیادہ ہے (مثال کے طور پر۔ ڈائکلورومیتھین) آبی پرت کو اوپر کی طرف تیرنے کا سبب بنتا ہے، جبکہ 1 گرام/ملی لیٹر سے کم کثافت والے سالوینٹس (جیسے۔ ایتھر) آبی پرت کو نیچے تک ڈوبنے کا سبب بنتا ہے۔ نامیاتی حصے کو دوبارہ جداکار فنل میں شامل کیا جاتا ہے، اور نکالنے کی پیداوار کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لیے 2 سے 4 مراحل کو دو بار دہرایا جاتا ہے۔ آخری بار دھونے پر، ایک نمکین محلول کسی بھی باقی آبی محلول کو نامیاتی پرت سے باہر نکال دیتا ہے۔ اگر بقیہ نامیاتی پرت میں دلچسپی کا کوئی تجزیہ نہیں ہے، تو اسے پھینک دیا جاتا ہے ؛ بصورت دیگر، سالوینٹ کو مناسب خشک کرنے والے ایجنٹ (جیسے پانی سے پاک سوڈیم سلفیٹ) پر سکھایا جاتا ہے، فلٹر کیا جاتا ہے، پھر خالص مرکب حاصل کرنے کے لیے کم دباؤ میں بخارات کیا جاتا ہے۔ اگر آبی پرت میں دلچسپی کا تجزیہ ہوتا ہے، تو اسے مخالف پی ایچ میں ایڈجسٹ کیا جاتا ہے (جیسے۔ بنیادی سے تیزابی)۔ 1-4 مراحل کو اس فریکشن کے ساتھ مخالف پی ایچ کے آبی محلول کا استعمال کرتے ہوئے دہرایا جاتا ہے (جیسے۔ NaOH سے HCl)۔ یہ سرکلر طریقہ کار انجام دیا جاتا ہے کیونکہ عام طور پر آبی سالوینٹ کے مقابلے میں روٹری بخارات کے ذریعے نامیاتی سالوینٹ کو ہٹانا بہت آسان ہوتا ہے۔ کیمیائی ترکیب میں عام استعمال ایسڈ بیس نکالنے کو اکثر کیمیائی ترکیب کے بعد تیزابیت اور بنیادی ابتدائی مواد یا نجاست کو دور کرنے کے لیے کام کرنے کے طریقہ کار میں پہلے مرحلے کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ ایسڈ بیس نکالنا عام طور پر زیادہ پیچیدہ طہارت کی تکنیکوں کا پیش خیمہ ہوتا ہے، جیسے کہ دوبارہ کرسٹلائزیشن، اگر ترکیب شدہ پروڈکٹ اب بھی مکمل طور پر خالص نہیں ہے۔ نامیاتی ترکیب اکثر کام کے طریقہ کار کے دوران ایسڈ بیس نکالنے کا استعمال کرتی ہے۔ مثال کے طور پر، فشر ایسٹرفیکیشن پر غور کریں-ایک ایسٹر بنانے کے لیے الکحل کے ساتھ کاربوکسلک ایسڈ کا گاڑھا ہونا۔ رد عمل کے بعد کا مرکب اکثر مطلوبہ ایسٹر کے علاوہ تھوڑی مقدار میں بچا ہوا تیزاب اور الکحل پر مشتمل ہوتا ہے۔ ایسڈ بیس نکالنے کا استعمال ایسٹر سے تیزابی ابتدائی مواد کو آسانی سے الگ کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ خام مصنوعات کے مرکب کو کمزور بیس سے دھو کر (مثال کے طور پر۔ سوڈیم بائی کاربونیٹ)، کاربوکسیلک ایسڈ اور الکحل کو آبی پرت سے دھو دیا جائے گا، اور نامیاتی پرت میں صاف شدہ ایسٹر چھوڑ دیا جائے گا۔ نوٹ کریں کہ نکالنے کے لیے استعمال ہونے والی بنیاد کا انتخاب ایک مضبوط بنیاد کے طور پر اہم ہے (جیسے۔ سوڈیم ہائڈروکسائڈ) ایسٹر کو ہائیڈرولائز کرے گا۔ ایسڈ بیس نکالنے کی ایک اور عام مثال پیپٹائڈ جوڑے کے بعد ہوتی ہے، جہاں امیڈ پروڈکٹ کو بچا ہوا کاربوکسیلک ایسڈ اور امین سے الگ کرنا ضروری ہے۔ کاربوکسلک ایسڈ کو نامیاتی پرت کو کمزور بیس (سوڈیم بائی کاربونیٹ) سے دھو کر ہٹایا جا سکتا ہے، جبکہ امین کو کمزور ایسڈ (10 فیصد ہائیڈروکلورک ایسڈ) سے دھو کر ہٹایا جا سکتا ہے۔ ان دو اخراج کے بعد، امیڈ نامیاتی پرت میں رہے گا اور اسے نمایاں طور پر صاف کیا گیا ہے۔ دشواری کا سراغ لگانا درج ذیل مسائل عام طور پر ایسڈ بیس نکالنے کے دوران مشاہدہ کیے جاتے ہیں اور عام طور پر ان کے آسان حل ہوتے ہیں۔ جداگانہ فنل میں صرف ایک پرت مشاہدہ کی جاتی ہے۔ یہ پانی کے ساتھ اہم غلطی کے ساتھ ایک نامیاتی سالوینٹ کے استعمال کی وجہ سے ہے (جیسے۔ ایسیٹونیٹریل)۔ فیز علیحدگی کا مشاہدہ کرنے اور ایسڈ بیس نکالنے کے لیے استعمال ہونے والا نامیاتی سالوینٹ پانی میں اگھلنشیل ہونا چاہیے۔ الگ کرنے والی نالی میں تین پرتیں بنتی ہیں۔ اکثر یہ ناکافی اختلاط کا نتیجہ ہوتا ہے، اور ہلکی ہلچل سے مسئلہ حل ہو جائے گا۔ نامیاتی پرت اور آبی پرت کے درمیان حد کا مشاہدہ نہیں کیا جاتا ہے۔ برف کو حد کی شناخت کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے کیونکہ یہ دونوں تہوں کے درمیان تیرتی ہے۔ ایک ایملشن بنتا ہے اور ایک پرت دوسری میں چھوٹی بوندوں کے طور پر لٹک جاتی ہے۔ چھوٹے چھوٹے بوندوں کو ایک دوسرے میں آہستہ سے "دھکا" دینے کے لیے شیشے کی ہلچل مچانے والی چھڑی کا استعمال کرکے اسے حل کیا جا سکتا ہے، جس کے نتیجے میں آخر کار علیحدگی ہو جاتی ہے اور دونوں پرتیں ظاہر ہو جاتی ہیں۔ نمکین محلول کی تھوڑی مقدار شامل کرنے کا استعمال ایملشن کو توڑنے کے لیے بھی کیا جا سکتا ہے ؛ اس عمل کو "سالٹنگ آؤٹ" کہا جاتا ہے۔ ایملشن کو حل کو زور سے کرنے کے بجائے آہستہ سے ملا کر روکا جا سکتا ہے۔ آبی/نامیاتی تہوں کی متعلقہ پوزیشنیں نامعلوم ہیں۔ علیحدہ پنکھ میں تھوڑی مقدار میں پانی شامل کیا جا سکتا ہے۔ یہ بوندیں جس بھی پرت میں جاتی ہیں اس کی شناخت آبی پرت کے طور پر کی جاتی ہے۔ حدیں ایسڈ بیس کا نکالنا مرکبات کو ان کے چارج شدہ اور ان کی غیر چارج شدہ شکل کے درمیان گھلنشیلتا میں بڑے فرق کے ساتھ الگ کرنے میں موثر ہے۔ لہذا، یہ طریقہ کار ان کے لیے کام نہیں کرے گا: ایک ہی مالیکیول میں تیزابیت اور بنیادی فعال گروپوں والے زوٹیرون۔ مثال کے طور پر، گلائسین زیادہ تر پی ایچ اقدار پر پانی میں گھلنشیل ہے اور اس لیے نامیاتی ذرائع ابلاغ میں نکالنا مشکل ہے۔ لیپوفیلک مرکبات۔ ٹیٹرا بیوٹی لیمونیم سالٹ یا فیٹی ایسڈ جیسے مرکبات آبی مرحلے میں اپنی چارج شدہ شکل میں آسانی سے تحلیل نہیں ہوتے ہیں۔ بنیادی امین۔ امونیا، میتھیلامائن، یا ٹرائی ایتھانولامائن جیسی امین زیادہ سے زیادہ پی ایچ پر پانی میں غلط یا نمایاں طور پر گھلنشیل ہوتی ہیں اور انہیں نامیاتی ذرائع ابلاغ میں نہیں نکالا جا سکتا۔ ہائیڈروفیلک غیر نامیاتی ایسڈ۔ ایسیٹک ایسڈ جیسے ایسڈ پانی میں غیر معینہ مدت تک غلط ہوتے ہیں اور نامیاتی سالوینٹس میں ان کی گھلنشیلتا محدود ہوتی ہے۔ ایسڈ بیس نکالنے کے متبادل میں شامل ہیں: سلیکا جیل یا ایلومینیم کے پلگ کے ذریعے مرکب کو فلٹر کرنا-اگر پروڈکٹ چارج شدہ نمک ہے، تو یہ سلیکا جیل یا ایلومینیم میں مضبوطی سے جذب رہے گا۔ آئن ایکسچینج کرومیٹوگرافی ایسڈ، بیسز، یا مضبوط اور کمزور ایسڈ اور بیسز کے مرکب کو مختلف پی ایچ پر کالم میڈیم سے ان کی مختلف وابستگی سے الگ کر سکتی ہے۔ غیر جانبدار مرکبات کو ان کے محاذوں کی اقدار کے تناسب کے مطابق الگ کرنے کے لیے کالم کرومیٹوگرافی کا استعمال کرنا۔ جیل الیکٹروفورسس، جو بڑے حیاتیاتی سالمات کو ان کے چارج اور سائز کی بنیاد پر الگ کرتا ہے۔ کرومیٹوگرافی ایکسٹریکشن ملٹی فیزک مائع علیحدہ کرنے والے فنل حوالہ جات بیرونی روابط ایسڈ بیس ایکسٹریکشن (کیمسٹری) لیبارٹری تکنیک توازن کیمسٹری