Oxygen evolution
آکسیجن ارتقاء کیمیائی رد عمل کے ذریعے سالماتی آکسیجن (O2) پیدا کرنے کا عمل ہے، عام طور پر پانی سے۔ پانی سے آکسیجن کا ارتقاء آکسیجنک فوٹو سنتھیسز، پانی کے الیکٹرولیسس، اور مختلف آکسائڈز کے تھرمل سڑنے سے متاثر ہوتا ہے۔ حیاتیاتی عمل ایروبک زندگی کی حمایت کرتا ہے۔ جب صنعتی طور پر نسبتا خالص آکسیجن کی ضرورت ہوتی ہے، تو اسے مائع ہوا کو چھان کر الگ کیا جاتا ہے۔ فطرت میں آکسیجن کا ارتقاء فوٹو سنتھیٹک آکسیجن کا ارتقاء وہ بنیادی عمل ہے جس کے ذریعے زمین کے کرۂ حیات میں آکسیجن پیدا ہوتی ہے۔ یہ رد عمل سائانوبیکٹیریا اور سبز طحالب اور پودوں کے کلوروپلاسٹ میں فوٹو سنتھیسز کے روشنی پر منحصر رد عمل کا حصہ ہے۔ یہ روشنی کی توانائی کو پانی کے مالیکیول کو اس کے پروٹانوں اور الیکٹرانوں میں فوٹو سنتھیسز کے لیے تقسیم کرنے کے لیے استعمال کرتا ہے۔ آزاد آکسیجن، جو اس تعامل کے ضمنی مصنوع کے طور پر پیدا ہوتی ہے، فضا میں چھوڑی جاتی ہے۔ پانی کے آکسیکرن کو فوٹو سسٹم II میں موجود مینگنیز پر مشتمل کوفیکٹر کے ذریعے اتپریرک کیا جاتا ہے، جسے آکسیجن ارتقاء کمپلیکس (او ای سی) یا پانی کو تقسیم کرنے والے کمپلیکس کے نام سے جانا جاتا ہے۔ مینگنیز ایک اہم کوفیکٹر ہے، اور رد عمل کے ہونے کے لیے کیلشیم اور کلورائد کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔ اس تعامل کی اسٹوچیومیٹری مندرجہ ذیل ہے: 2H2O 4e− + 4H + + O2 پروٹانوں کو تھائلاکوئڈ لومین میں چھوڑا جاتا ہے، اس طرح تھائلاکوئڈ جھلی میں پروٹون میلان کی نسل میں حصہ ڈالتا ہے۔ یہ پروٹون میلان فوٹو فاسفوریلیشن کے ذریعے اڈینوسین ٹرائی فاسفیٹ (اے ٹی پی) کی ترکیب اور فوٹو سنتھیسز کے دوران کیمیائی توانائی کی تخلیق کے لیے روشنی کی توانائی کے جذب اور پانی کے آکسیکرن کے جوڑے کے لیے محرک قوت ہے۔ دریافت کی تاریخ یہ 18 ویں صدی کے آخر تک نہیں تھی کہ جوزف پریسٹلی نے غلطی سے پودوں کی ہوا کو "بحال" کرنے کی صلاحیت دریافت کی جو موم بتی جلانے سے "زخمی" ہو گئی تھی۔ انہوں نے اس تجربے کے بعد یہ دکھایا کہ پودوں کے ذریعے "بحال شدہ" ہوا "چوہے کے لیے بالکل بھی تکلیف دہ نہیں تھی"۔ بعد میں انہیں ان کی دریافتوں کے لیے ایک تمغے سے نوازا گیا کہ "کوئی بھی سبزی بیکار نہیں اگتی بلکہ ہمارے ماحول کو صاف اور پاک کرتی ہے"۔ پریسٹلی کے تجربات کا مزید جائزہ ایک ڈچ معالج جان انجنہوز نے لیا، جس نے پھر دکھایا کہ ہوا کی "بحالی" صرف ہلکے اور سبز پودوں کے حصوں کی موجودگی میں کام کرتی ہے۔ پانی کا برقی تجزیہ ہائیڈروجن (H2) کے ساتھ، آکسیجن پانی کے برقی تجزیہ سے تیار ہوتا ہے۔ پانی کے برقی تجزیہ کا نقطہ توانائی کو ہائیڈروجن گیس کی شکل میں ذخیرہ کرنا ہے، جو ایک صاف جلنے والا ایندھن ہے۔ اس چار الیکٹران منتقلی کے رد عمل کی سست حرکیات کی وجہ سے آکسیجن ارتقاء کا رد عمل (او ای آر) [پانی کے برقی تجزیہ میں] بڑی رکاوٹ ہے۔ تمام عملی اتپریرک متنوع ہوتے ہیں۔ الیکٹرانوں (e−) کو ہائیڈروجن گیس بنانے کے لیے کیتھوڈ سے پروٹون میں منتقل کیا جاتا ہے۔ نصف تعامل، جو تیزاب کے ساتھ متوازن ہوتا ہے، یہ ہے: 2 H + + 2e − → H2 مثبت طور پر چارج شدہ انوڈ پر، ایک آکسیکرن تعامل ہوتا ہے، آکسیجن گیس پیدا کرتا ہے اور سرکٹ کو مکمل کرنے کے لیے انوڈ میں الیکٹرانوں کو چھوڑتا ہے: 2 H2O → O2 + 4 H + + 4e-دونوں نصف تعامل کے جوڑے کو یکجا کرنے سے پانی کی آکسیجن اور ہائیڈروجن میں یکساں مجموعی سڑن پیدا ہوتی ہے: مجموعی تعامل: 2 H2O → 2 H2 + O2 کیمیائی آکسیجن کی پیداوار اگرچہ کچھ دھاتی آکسائڈز بالآخر گرم ہونے پر O2 کو چھوڑتے ہیں، ان تبدیلیوں کے لیے عام طور پر اعلی درجہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے۔ چند مرکبات ہلکے درجہ حرارت پر O2 خارج کرتے ہیں۔ کیمیائی آکسیجن جنریٹر کیمیائی مرکبات پر مشتمل ہوتے ہیں جو عام طور پر حرارت کے ذریعے محرک ہونے پر O2 چھوڑتے ہیں۔ انہیں آبدوزوں اور تجارتی طیاروں میں ہنگامی آکسیجن فراہم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ آکسیجن سوڈیم کلوریٹ کے اعلی درجہ حرارت کے سڑنے سے پیدا ہوتی ہے: 2 NaClO3 → 2 NaCl + 3 O2 پوٹاشیم پرمینگنیٹ بھی گرم کرنے پر آکسیجن جاری کرتا ہے، لیکن پیداوار معمولی ہوتی ہے۔ 2 KMnO4 → MnO2 + K2MnO4 + O2 بھی دیکھیں مریخ کی عظیم آکسیجنشن تقریب کالونائزیشن حوالہ جات بیرونی روابط پلانٹ فزیولوجی آن لائن، چوتھا ایڈیشن: موضوع 7.7-آکسیجن ارتقاء آکسیجن ارتقاء-انٹونی کرافٹس کے لیکچر نوٹ، UIUC ماحول کا ارتقاء-لیکچر نوٹ، مشی گن یونیورسٹی کے ریجنٹس الیکٹرولیسس فوٹو سنتھیسز کا استعمال کرتے ہوئے پانی سے آکسیجن اور ہائیڈروجن کیسے بنائیں آکسیجن حیاتیاتی ارتقاء