Boudouard reaction
بوڈوارڈ رد عمل، جسے آکٹیو لیوپولڈ بوڈوارڈ کے نام سے موسوم کیا گیا ہے، ایک مخصوص درجہ حرارت پر کاربن مونو آکسائیڈ اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کے کیمیائی توازن کے مرکب کا ریڈوکس رد عمل ہے۔ یہ کاربن ڈائی آکسائیڈ اور گریفائٹ میں کاربن مونو آکسائیڈ کا غیر متناسب ہونا ہے یا اس کا الٹا: 2 سی او + سی کاربن ڈائی آکسائیڈ اور کاربن بنانے کے لیے بوڈوارڈ رد عمل تمام درجہ حرارت پر ایکسوتھرمک ہوتا ہے۔ تاہم، بوڈوارڈ رد عمل کی معیاری اینتھالپی بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ کم منفی ہو جاتی ہے، جیسا کہ سائیڈ پر دکھایا گیا ہے۔ اگرچہ کی تشکیل اینتھالپی کے مقابلے میں زیادہ ہے، لیکن تشکیل اینٹروپی بہت کم ہے۔ نتیجتا، اس کے اجزاء سے بننے والی معیاری آزاد توانائی تقریبا مستقل اور درجہ حرارت سے آزاد ہوتی ہے، جبکہ اس کی تشکیل کی آزاد توانائی درجہ حرارت کے ساتھ کم ہوتی جاتی ہے۔ اعلی درجہ حرارت پر، فارورڈ ری ایکشن اینڈرگونک بن جاتا ہے، جو سی او کی طرف (ایکسرگونک) ریورس ری ایکشن کی حمایت کرتا ہے، حالانکہ فارورڈ ری ایکشن اب بھی ایکسوتھرمک ہوتا ہے۔ بوڈورڈ تعامل کی حد پر درجہ حرارت کا اثر تعامل کی معیاری آزاد توانائی کے مقابلے توازن مستقل کی قدر سے بہتر ظاہر ہوتا ہے۔ کیلون میں درجہ حرارت کی تقریب کے طور پر رد عمل کے لیے لاگ 10 (کیق) کی قیمت (500-کے درمیان درست) تقریبا: پر صفر کی قیمت ہے۔ درجہ حرارت کے ساتھ کیق میں تبدیلی کا مطلب یہ ہے کہ اگر مرکب ایک مخصوص درجہ حرارت سے نیچے ٹھنڈا ہو جائے تو گیس پر مشتمل عنصر کاربن بن سکتا ہے۔ کاربن کی تھرموڈینامک سرگرمی کا حساب a/مرکب کے لیے ہر نوع کے جزوی دباؤ اور کیق کی قدر کو جان کر لگایا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، اعلی درجہ حرارت کو کم کرنے والے ماحول میں، جیسے کہ بلاسٹ بھٹی میں آئرن آکسائیڈ کی کمی یا کاربورائزنگ ماحول کی تیاری کے لیے بنایا گیا، کاربن مونو آکسائیڈ کاربن کا مستحکم آکسائیڈ ہے۔ جب کاربن سے بھرپور گیس کو اس مقام تک ٹھنڈا کیا جاتا ہے جہاں کاربن کی سرگرمی ایک سے زیادہ ہو، تو بوڈوارڈ رد عمل ہو سکتا ہے۔ اس کے بعد کاربن مونو آکسائیڈ غیر متناسب طور پر کاربن ڈائی آکسائیڈ اور گریفائٹ میں تبدیل ہو جاتا ہے، جس سے داغ بن جاتا ہے۔ صنعتی اتپریرک میں، یہ صرف ایک آنکھ کی تکلیف نہیں ہے ؛ سوٹنگ (جسے کوکنگ بھی کہا جاتا ہے) اتپریرک اور اتپریرک بستروں کو سنگین اور یہاں تک کہ ناقابل واپسی نقصان پہنچا سکتا ہے۔ یہ پٹرولیم کی اتپریرک اصلاحات اور قدرتی گیس کی بھاپ اصلاحات میں ایک مسئلہ ہے۔ اس رد عمل کا نام فرانسیسی کیمسٹ، آکٹیو لیوپولڈ بوڈورڈ (1872-1923) کے نام پر رکھا گیا ہے، جس نے 1905 میں اس توازن کی تحقیقات کی تھی۔ استعمال اگرچہ اتپریرک پر کاربن مونو آکسائیڈ کا نقصان دہ اثر ناپسندیدہ ہے، اس رد عمل کو گریفائٹ فلیکس، فلیمینٹس گریفائٹ اور لیمیلر گریفائٹ کرسٹلائٹس کی پیداوار کے ساتھ ساتھ کاربن نینو ٹیوبز کی پیداوار میں بھی استعمال کیا گیا ہے۔ گریفائٹ کی پیداوار میں استعمال ہونے والے اتپریرک مولیبڈینم، میگنیشیم، نکل، آئرن اور کوبالٹ ہیں، جبکہ کاربن نینو ٹیوب کی پیداوار میں مولیبڈینم، نکل، کوبالٹ، آئرن اور نی-ایم جی او اتپریرک استعمال ہوتے ہیں۔ بوڈوارڈ رد عمل بلاسٹ بھٹی کے اندر ایک اہم عمل ہے۔ آئرن آکسائڈ کی کمی کاربن کے ذریعے براہ راست حاصل نہیں کی جاتی ہے، کیونکہ ٹھوس مادوں کے درمیان تعاملات عام طور پر بہت سست ہوتے ہیں، لیکن کاربن مونو آکسائیڈ کے ذریعے۔ نتیجے میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کوک کاربن کے ساتھ رابطے پر (الٹا) بوڈوارڈ رد عمل سے گزرتا ہے۔ ناپسندیدہ واقعہ اگرچہ بوڈوارڈ رد عمل کو کچھ عملوں میں جان بوجھ کر استعمال کیا جاتا ہے، لیکن دوسروں میں یہ ناپسندیدہ ہوتا ہے۔ گیس کو ٹھنڈا کرنے میں، گریفائٹ معتدل برطانوی جوہری ری ایکٹروں (میگنوکس اور اے جی آر) کو کولینٹ اور گریفائٹ ماڈریٹر کے درمیان رد عمل سے بچنا پڑا یا کم سے کم رکھنا پڑا۔ جیسے جیسے رد عمل کا توازن کم درجہ حرارت پر کاربن کے حق میں بدلتا ہے، اسے میگنوکس ری ایکٹر میں صرف کم آپریٹنگ درجہ حرارت کے ساتھ حل کیا گیا۔ تاہم، اس کے نتیجے میں حاصل کی جانے والی تھرمل کارکردگی میں کمی واقع ہوئی۔ اے جی آر میں، جسے میگنوکس سے سیکھے گئے اسباق پر بہتر ہونا تھا، کولینٹ آؤٹ لیٹ کا زیادہ درجہ حرارت ڈیزائن کا ایک واضح مقصد تھا (برطانیہ اس وقت کوئلے کی طاقت پر انحصار کرتا تھا، اس کا مقصد وہی بھاپ کا درجہ حرارت حاصل کرنا تھا جو کوئلے سے چلنے والے پلانٹس میں ہوتا ہے) اور اس طرح کم بوائیلر آؤٹ لیٹ کے درجہ حرارت پر کولینٹ کا دوبارہ داخل ہونے والا بہاؤ گریفائٹ کو ٹھنڈا کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ گریفائٹ کے بنیادی درجہ حرارت میگنوکس ری ایکٹر میں نظر آنے والے درجہ حرارت سے زیادہ مختلف نہ ہوں۔ حوالہ جات بیرونی روابط کاربن-ہیٹروآٹم بانڈ بنانے والے رد عمل نام رد عمل گیس ٹیکنالوجیز