Enthalpy of mixing
تھرموڈینامکس میں، اختلاط کی اینتھالپی (اختلاط کی حرارت اور اضافی اینتھالپی بھی) وہ اینتھالپی ہے جو اختلاط پر کسی مادے سے آزاد یا جذب ہوتی ہے۔ جب کسی مادہ یا مرکب کو کسی دوسرے مادہ یا مرکب کے ساتھ ملایا جاتا ہے، تو اختلاط کی اینتھالپی دونوں مادوں یا مرکبات کے درمیان نئے تعاملات کا نتیجہ ہوتی ہے۔ یہ اینتھالپی، اگر ایکسوتھرمک طور پر چھوڑی جاتی ہے، تو انتہائی صورت میں دھماکے کا سبب بن سکتی ہے۔ اختلاط کی اینتھالپی کو اکثر مرکب کے حساب میں نظر انداز کیا جا سکتا ہے جہاں دیگر حرارت کی اصطلاحات موجود ہیں، یا ایسی صورتوں میں جہاں مرکب مثالی ہے۔ سائن کنونشن رد عمل کی اینتھالپی کی طرح ہی ہے: جب اختلاط کی اینتھالپی مثبت ہوتی ہے، تو اختلاط اینڈوتھرمک ہوتا ہے، جبکہ اختلاط کی منفی اینتھالپی ایکسوتھرمک اختلاط کی نشاندہی کرتی ہے۔ مثالی مرکب میں، اختلاط کی اینتھالپی صفر ہوتی ہے۔ غیر مثالی مرکب میں، ہر جزو کی تھرموڈینامک سرگرمی سرگرمی گتانک کے ساتھ ضرب دے کر اس کے ارتکاز سے مختلف ہوتی ہے۔ اختلاط کی حرارت کا حساب لگانے کے لیے ایک تخمینہ پولیمر حلوں کے لیے فلوری ہگنس حل کا نظریہ ہے۔ رسمی تعریف مائع کے لیے، اختلاط کی اینتھالپی کی تعریف اس طرح کی جا سکتی ہے جہاں: H (مرکب) اختلاط کے بعد نظام کی کل اینتھالپی ہے۔ xi اختلاط کی اینتھالپی ہے۔ xi نظام میں جزو i کا مول حصہ ہے۔ ہائی خالص i کی اینتھالپی ہے۔ اختلاط کی اینتھالپی کو اختلاط کی گبز فری انرجی کا استعمال کرتے ہوئے بھی بیان کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، اختلاط کی گبز فری انرجی اور اختلاط کی اینٹروپی کا تجرباتی طور پر تعین کرنا زیادہ مشکل ہوتا ہے۔ اس طرح، اختلاط کی اینتھالپی کا تعین تجرباتی طور پر کیا جاتا ہے تاکہ اختلاط کی اینٹروپی کا حساب لگایا جا سکے، بجائے اس کے کہ الٹا ہو۔ اختلاط کی اینتھالپی کو خصوصی طور پر تسلسل کے نظام کے لیے بیان کیا گیا ہے، جس میں سالماتی پیمانے کے اثرات شامل نہیں ہیں (تاہم، کچھ دھاتی مرکب نظاموں جیسے کہ ال-کو-کر یا β-تی کے لیے پہلے اصولوں کا حساب لگایا گیا ہے)۔ جب دو مادوں کو ملایا جاتا ہے تو اس کے نتیجے میں اینتھالپی خالص جزو اینتھالپیز کا اضافہ نہیں ہوتا ہے، جب تک کہ مادہ ایک مثالی مرکب نہ بنائیں۔ مالیکیولز کے ہر سیٹ کے درمیان تعاملات اینتھالپی میں حتمی تبدیلی کا تعین کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، جب مرکب "x" کا مرکب "y" کے ساتھ مضبوط پرکشش تعامل ہوتا ہے تو اس کے نتیجے میں اینتھالپی ایکسوتھرمک ہوتی ہے۔ الکحل اور ہائیڈرو کاربن کے ساتھ اس کے تعاملات کے معاملے میں، الکحل کا مالیکیول دیگر الکحل مالیکیولز کے ساتھ ہائیڈروجن بانڈنگ میں حصہ لیتا ہے، اور یہ ہائیڈروجن بانڈنگ تعاملات الکحل-ہائیڈرو کاربن تعاملات سے کہیں زیادہ مضبوط ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں اختلاط کی اینڈوتھرمک گرمی پیدا ہوتی ہے۔ اختلاط کی اینتھالپی کا حساب اکثر کیلوریمیٹری کے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے تجرباتی طور پر کیا جاتا ہے۔ بم کیلوری میٹر کو ایک الگ تھلگ نظام کے طور پر بنایا جاتا ہے۔ موصل فریم اور رد عمل چیمبر کے ساتھ، ایک بم کیلوری میٹر کا استعمال ردعمل کی حرارت کو منتقل کرنے یا آس پاس کے پانی میں ملانے کے لیے کیا جاتا ہے جس کے بعد درجہ حرارت کا حساب لگایا جاتا ہے۔ ایک عام حل تجرباتی طور پر طے شدہ کل مرکب اینتھالپیز اور ٹیبلیولیٹڈ خالص پرجاتیوں کے اینتھالپیز کے امتزاج میں مساوات (اوپر کی تعریف سے ماخوذ) کا استعمال کرے گا، فرق اختلاط کی اینتھالپی کے برابر ہے۔ زیادہ پیچیدہ ماڈل، جیسے فلوری ہگنز اور یونیفیک ماڈل، اختلاط کے اینتھالپیز کی پیش گوئی کی اجازت دیتے ہیں۔ فلوری ہگنز پولیمرک مرکب کے لیے اختلاط کے اینتھالپیز کا حساب لگانے میں مفید ہے اور ایک نظام کو کثرت کے نقطہ نظر سے دیکھتا ہے۔ اختلاط کے نامیاتی اینتھالپیز کا حساب ان مساوات کا استعمال کرتے ہوئے UNIFAC میں ترمیم کرکے کیا جا سکتا ہے جہاں: = i کا مائع مول حصہ = i کی جزوی مولر اضافی اینتھالپی = i میں قسم k کے گروپوں کی تعداد = گروپ k کی اضافی اینتھالپی = خالص i میں گروپ k کی اضافی اینتھالپی = گروپ k کا رقبہ پیرامیٹر = گروپ m کا رقبہ حصہ = مرکب میں گروپ m کا مول حصہ = درجہ حرارت پر منحصر ہم آہنگی نمبر یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ اختلاط کی اینتھالپی کی پیش گوئی ناقابل یقین حد تک پیچیدہ ہے اور اس کے لیے سسٹم متغیرات کی کثرت معلوم کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ اختلاط کی اینتھالپی کا تعین عام طور پر تجرباتی طور پر کیوں کیا جاتا ہے۔ اختلاط کی گبز آزاد توانائی سے تعلق اختلاط کی اضافی گبز آزاد توانائی کا تعلق گبز-ہیلم ہولٹز مساوات کے یو ایس ای کے ذریعے اختلاط کی اینتھالپی سے ہو سکتا ہے: یا مساوی طور پر ان مساوات میں اختلاط کی اضافی اور کل اینتھالپی برابر ہوتی ہیں کیونکہ اختلاط کی مثالی اینتھالپی صفر ہوتی ہے۔ تاہم یہ متعلقہ گبز آزاد توانائیوں کے لیے درست نہیں ہے۔ مثالی اور باقاعدہ مرکب ایک مثالی مرکب وہ ہوتا ہے جس میں دو خالص مادوں کا ریاضی کا مطلب (مول فریکشن کے حوالے سے) حتمی مرکب کے برابر ہوتا ہے۔ دیگر اہم تھرموڈینامک آسانیوں میں، اس کا مطلب ہے کہ اختلاط کی اینتھالپی صفر ہے: کوئی بھی گیس جو مثالی گیس کے قانون کی پیروی کرتی ہے اسے مثالی طور پر ملایا جا سکتا ہے، جیسا کہ ہائیڈرو کاربن اور مائع اسی طرح کے سالماتی تعاملات اور خصوصیات کے ساتھ ہو سکتے ہیں۔ ایک باقاعدہ محلول یا مرکب میں اختلاط کی مثالی اینٹروپی کے ساتھ اختلاط کی غیر صفر اینتھالپی ہوتی ہے۔ اس مفروضے کے تحت، اس کے ساتھ لکیری پیمانے پر، اور اضافی اندرونی توانائی کے برابر ہے۔ سہ رخی مرکب بنانے کے لیے بائنری مرکب کو ملانا سہ رخی مرکب کے لیے اختلاط کی اینتھالپی کو متعلقہ بائنری مرکب کے اختلاط کی اینتھالپیز کے لحاظ سے ظاہر کیا جا سکتا ہے: جہاں: سہ رخی مرکب میں پرجاتیوں i کا مول حصہ بائنری مرکب کے اختلاط کی مولر اینتھالپی ہے جو پرجاتیوں i اور j پر مشتمل ہے۔ اس طریقہ کار کے لیے ضروری ہے کہ دو پرجاتیوں کے درمیان تعاملات تیسری نوع کے اضافے سے متاثر نہ ہوں۔ اس کے بعد سہ رخی مرکب () میں پرجاتیوں i سے j کے ارتکاز کے تناسب کے برابر بائنری ارتکاز کے تناسب کے لیے اندازہ کیا جاتا ہے۔ بین سالماتی قوتیں بین سالماتی قوتیں مرکب کی اینتھالپی میں ہونے والی تبدیلیوں کا بنیادی جزو ہیں۔ مخلوط مالیکیولز کے درمیان مضبوط پرکشش قوتیں، جیسے ہائیڈروجن-بانڈنگ، انڈیوسڈ-ڈائپول، اور ڈائپول-ڈائپول تعاملات کے نتیجے میں مرکب کی کم اینتھالپی اور حرارت کا اخراج ہوتا ہے۔ اگر مضبوط تعاملات صرف جیسے مالیکیولز کے درمیان موجود ہوں، جیسے کہ پانی-ہیکسین کے محلول میں پانی کے درمیان H-بانڈ، تو مرکب میں کل اینتھالپی زیادہ ہوگی اور گرمی کو جذب کرے گی۔ واضح مولر پراپرٹی اینتھلپی اینتھلپی حل کی تبدیلی اضافی مولر مقدار اختلاط کی اینٹروپی کیلوریمیٹری مائیڈیما کے ماڈل حوالہ جات بیرونی لنکس کین بھی دیکھیں۔ جے۔ کیم۔ اینگ۔ ڈورن کالیاگوائن اینتھالپی