Acheson process
اچسن عمل ایڈورڈ گڈریچ اچسن نے سلکان کاربائڈ (ایس آئی سی) اور گریفائٹ کی ترکیب کے لیے ایجاد کیا تھا۔ عمل یہ عمل سلکان ڈائی آکسائیڈ (سی او او 2) کے مرکب کو سلکا یا کوارٹز ریت کی شکل میں، اور کاربن کو، اس کی بنیادی شکل میں پاؤڈر کوک کے طور پر، لوہے کے پیالے میں گرم کرنے پر مشتمل ہوتا ہے۔ بھٹی میں، سلکان ڈائی آکسائیڈ، جس میں بعض اوقات فیرک آکسائیڈ اور آڑ کی دھول کے ساتھ دیگر اضافی اشیاء بھی ہوتی ہیں، گریفائٹ راڈ کے ارد گرد پگھل جاتی ہے، جو کور کے طور پر کام کرتی ہے۔ ان سلاخوں کو اس طرح داخل کیا جاتا ہے کہ وہ کوک کے ذرات کے ذریعے ایک دوسرے کے رابطے میں رہیں، جسے عام طور پر کوک بیڈ کہا جاتا ہے۔ ایک برقی کرنٹ گریفائٹ کی سلاخوں سے گزرتا ہے جو مرکب کو 1700-2500 °C تک گرم کرتا ہے۔ کاربوتھرمک رد عمل کا نتیجہ سلکان کاربائڈ کی ایک پرت ہے (خاص طور پر اس کے الفا اور بیٹا مراحل میں) جو کاربن مونو آکسائیڈ (CO) کی چھڑی اور اخراج کے ارد گرد بنتی ہے۔ سلکان کاربائڈ کی پیداوار میں چار کیمیائی تعاملات ہوتے ہیں: C + SiO2 → SiO + CO SiO2 + CO → SiO + CO2 C + CO2 → 2CO SiO + 2C → SiC + CO یہ مجموعی عمل انتہائی اینڈوتھرمک ہے، جس میں خالص رد عمل SiO2 + 3C + 625.1 kJ → α-SiC + 2 CO ڈسکوری 1890 میں ایکسن نے ہیرے کی ترکیب کرنے کی کوشش کی لیکن آخر کار سلکان کاربائڈ کے نیلے کرسٹل پیدا کیے جسے اس نے کاربنڈم کہا۔ اس نے پایا کہ زیادہ گرم ہونے پر سلکان بخارات بن جاتا ہے، اور گریفائٹ کو چھوڑ دیتا ہے۔ انہوں نے یہ بھی دریافت کیا کہ سلکان کاربائڈ کے بجائے کاربن سے شروع کرتے وقت، گریفائٹ صرف اس وقت پیدا ہوتا ہے جب سلیکا جیسی نجاست ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں پہلے کاربائڈ پیدا ہوتا ہے۔ انہوں نے 1896 میں گریفائٹ بنانے کے عمل کو پیٹنٹ کرایا۔ اس عمل کو دریافت کرنے کے بعد، اچسن نے مزاحمتی حرارتی نظام پر مبنی ایک موثر برقی بھٹی تیار کی، جس کا ڈیزائن آج کل زیادہ تر سلکان کاربائڈ کی تیاری کی بنیاد ہے۔ کینسر کا ارتباط ایچسن کے عمل سے وابستہ پیشہ ورانہ نمائشوں کی کارسنوجینیسیٹی کے لیے انسانوں میں کافی ثبوت موجود ہیں۔ ایکسن کے عمل سے وابستہ پیشہ ورانہ نمائش پھیپھڑوں کے کینسر کا سبب بنتی ہے۔ تجارتی پیداوار ایکسن عمل کا استعمال کرنے والا پہلا تجارتی پلانٹ نیو یارک کے نیاگرا فالس میں ایکسن نے بنایا تھا، جہاں قریبی پن بجلی گھر توانائی سے بھرپور عمل کے لیے سستے میں ضروری بجلی پیدا کر سکتے تھے۔ 1896 تک، کاربورونڈم کمپنی 1 ملین پاؤنڈ کاربورونڈم تیار کر رہی تھی۔ بہت سے موجودہ سلکان کاربائڈ پلانٹ وہی بنیادی ڈیزائن استعمال کرتے ہیں جو پہلے ایکسن پلانٹ کا ہے۔ پہلے پودے میں، پاکیزگی کو کنٹرول کرنے کے لیے ریت میں بھوسا اور نمک ملایا گیا۔ نمک کے اضافے کو 1960 کی دہائی میں ختم کر دیا گیا تھا، کیونکہ اس سے اسٹیل کے ڈھانچے خراب ہو رہے تھے۔ اخراج کو کم کرنے کے لیے کچھ پلانٹس میں بھوسے کا اضافہ روک دیا گیا۔ مصنوعی گریفائٹ اشیاء تیار کرنے کے لیے، کاربن پاؤڈر اور سلیکا کو بائنڈر، جیسے ٹار کے ساتھ ملایا جاتا ہے، اور الیکٹروڈ یا صلیب کی شکل میں دبانے کے بعد پکایا جاتا ہے۔ اس کے بعد انہیں دانے دار کاربن سے گھیر لیا جاتا ہے جو انہیں گرم کرنے والے مزاحم عنصر کے طور پر کام کرتا ہے۔ زیادہ موثر کاسٹنر لمبائی کے لحاظ سے گرافٹائزیشن بھٹی میں، گرافٹائز کی جانے والی اشیاء، جیسے۔ سلاخوں کو کاربن الیکٹروڈ کے ساتھ رابطے میں لمبائی کے لحاظ سے آخر سے آخر تک رکھ کر براہ راست گرم کیا جاتا ہے تاکہ ان میں سے کرنٹ بہہ سکے، اور آس پاس کا دانے دار کاربن تھرمل موصلیت کے طور پر کام کرتا ہے، لیکن بصورت دیگر بھٹی ایکسن ڈیزائن سے ملتی جلتی ہے۔ اشیاء کو ختم کرنے کے لیے، یہ عمل تقریبا 20 گھنٹے تک () کے ابتدائی کرنٹ کے ساتھ چلایا جاتا ہے، تقریبا 9 میٹر لمبی، 35 سینٹی میٹر چوڑائی اور 45 سینٹی میٹر گہرائی والی بھٹی کے لیے، اور منفی درجہ حرارت گتانک کی وجہ سے کاربن کے گرم ہونے پر مزاحمت کم ہو جاتی ہے، جس کی وجہ سے کرنٹ میں اضافہ ہوتا ہے۔ ٹھنڈا ہونے میں ہفتوں لگتے ہیں۔ اس عمل کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کی جانے والی گریفائٹ کی پاکیزگی 99.5% ہے۔ سلیکن کاربائڈ اپنی کھرچنے والی خصوصیات کی وجہ سے زیورات بنانے میں ایک مفید مواد تھا، اور یہ ایکسن عمل کا پہلا تجارتی اطلاق تھا۔ روشنی خارج کرنے والے پہلے ڈایڈس اچسن عمل سے سلکان کاربائڈ کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیے گئے تھے۔ سیمی کنڈکٹر کے طور پر سلکان کاربائڈ کے ممکنہ استعمال نے للی عمل کی ترقی کا باعث بنا، جو ایکسن عمل پر مبنی تھا، لیکن اس نے سلکان کاربائڈ کرسٹل کی پاکیزگی پر قابو پانے کی اجازت دی۔ گریفائٹ ایک چکنا کرنے والے کے طور پر اور اعلی طہارت والے الیکٹروڈ تیار کرنے کے لیے قیمتی بن گیا۔ حوالہ جات مزید پڑھنے کیمیائی عمل کارسنوجینز آئی اے آر سی گروپ 1 کارسنوجینز