Yield (chemistry)
کیمسٹری میں، پیداوار، جسے رد عمل کی پیداوار بھی کہا جاتا ہے، کیمیائی رد عمل میں حاصل کردہ، جو عام طور پر فیصد کے طور پر ظاہر ہوتا ہے، استعمال شدہ رد عمل کے سلسلے میں بننے والی مصنوعات کے مولز کی مقدار کی پیمائش ہے۔ پیداوار ان بنیادی عوامل میں سے ایک ہے جس پر سائنسدانوں کو نامیاتی اور غیر نامیاتی کیمیائی ترکیب کے عمل میں غور کرنا چاہیے۔ کیمیائی رد عمل انجینئرنگ میں، "ییلڈ"، "کنورژن" اور "سلیکٹیویٹی" اصطلاحات ہیں جو اس تناسب کو بیان کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہیں کہ ری ایکٹنٹ کا کتنا استعمال کیا گیا (تبدیلی)، ناپسندیدہ پروڈکٹ (سلیکٹیویٹی) کے سلسلے میں کتنا مطلوبہ پروڈکٹ بنایا گیا (پیداوار)، جس کی نمائندگی X، Y اور S کے طور پر کی جاتی ہے۔ کیمیائی رد عمل انجینئرنگ میں، "ییلڈ"، "کنورژن" اور "سلیکٹیویٹی" اصطلاحات ہیں جو اس تناسب کو بیان کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہیں کہ ری ایکٹنٹ نے کتنا رد عمل ظاہر کیا ہے-تبدیلی، مطلوبہ پروڈکٹ کا کتنا حصہ تشکیل پایا تھا-پیداوار، اور ناپسندیدہ پروڈکٹ کے تناسب میں کتنا مطلوبہ پروڈکٹ تشکیل پایا تھا-سلیکٹیویٹی، جس کی نمائندگی X، S، اور Y کے طور پر کی جاتی ہے۔ کیمیائی رد عمل انجینئرنگ دستی کے عناصر کے مطابق، پیداوار سے مراد ایک مخصوص پروڈکٹ کی مقدار ہے جو فی مول استعمال شدہ ریکٹینٹ سے بنتی ہے۔ کیمسٹری میں، تل کا استعمال کیمیائی رد عمل میں رد عمل اور مصنوعات کی مقدار کو بیان کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ کیمیائی اصطلاحات کے مجموعے میں پیداوار کی تعریف "بڑے پیمانے پر تبدیلی کے عمل کی کارکردگی کا اظہار کرنے والے تناسب" کے طور پر کی گئی ہے۔ پیداوار گتانک کی تعریف سیل ماس (کلوگرام) یا پیدا شدہ پروڈکٹ (کلوگرام، مول) کی مقدار کے طور پر کی گئی ہے جو استعمال شدہ سبسٹریٹ (کاربن یا نائٹروجن کا ذریعہ یا کلوگرام یا مولز میں آکسیجن) یا انٹرا سیلولر اے ٹی پی پروڈکشن (مولز) سے متعلق ہے۔ ووگل کی ٹیکسٹ بک آف پریکٹیکل آرگینک کیمسٹری (1978) کے 1996 کے چوتھے ایڈیشن میں "رد عمل کی نگرانی میں پیداوار کا حساب" کے حصے میں، مصنفین لکھتے ہیں کہ، "نامیاتی رد عمل میں نظریاتی پیداوار مصنوعات کا وزن ہے جو اس صورت میں حاصل کیا جائے گا جب رد عمل کیمیائی مساوات کے مطابق مکمل ہو جائے۔ پیداوار خالص پروڈکٹ کا وزن ہے جو رد عمل سے الگ ہوتا ہے۔ ووگل کی نصابی کتاب کے 1996 کے ایڈیشن میں، فیصد پیداوار کا اظہار اس طرح کیا گیا ہے، ووگل کی نصابی کتاب کے 1996 کے ایڈیشن کے مطابق، 100% کے قریب پیداوار کو مقداری کہا جاتا ہے، 90 فیصد سے زیادہ پیداوار کو بہترین کہا جاتا ہے، 80 فیصد سے زیادہ پیداوار بہت اچھی ہوتی ہے، 70 فیصد سے زیادہ پیداوار اچھی ہوتی ہے، 50 فیصد سے زیادہ پیداوار مناسب ہوتی ہے، اور 40 فیصد سے کم پیداوار کو ناقص کہا جاتا ہے۔ اپنی 2002 کی اشاعت میں، پیٹروکی، ہار ووڈ اور ہیرنگ نے لکھا کہ ووگل کے نصابی کتابوں کے نام من مانی تھے، اور عالمی سطح پر قبول نہیں کیے گئے تھے، اور زیر بحث ردعمل کی نوعیت کے لحاظ سے، یہ توقعات غیر حقیقی طور پر زیادہ ہو سکتی ہیں۔ جب مصنوعات ناپاک ہوتی ہیں تو پیداوار 100% یا اس سے زیادہ دکھائی دے سکتی ہے، کیونکہ مصنوعات کے ماپا وزن میں کسی بھی نجاست کا وزن شامل ہوگا۔ اپنے 2016 کے لیبارٹری دستی، تجرباتی نامیاتی کیمسٹری میں، مصنفین نے کیمیائی رد عمل کی "رد عمل کی پیداوار" یا "مطلق پیداوار" کو "رد عمل میں حاصل ہونے والی خالص اور خشک مصنوعات کی مقدار" کے طور پر بیان کیا۔ انہوں نے لکھا کہ کیمیائی تعامل کے اسٹائکیومیٹری کو جاننا-ری ایکٹینٹس اور مصنوعات میں ایٹموں کی تعداد اور اقسام، ایک متوازن مساوات میں "اسٹائکیومیٹرک عوامل کے ذریعے مختلف عناصر کا موازنہ کرنا ممکن بناتا ہے"۔ ان مقداری رشتوں سے حاصل ہونے والے تناسب اعداد و شمار کے تجزیے میں مفید ہیں۔ نظریاتی، حقیقی اور فیصد پیداوار فیصد پیداوار اصل پیداوار کے درمیان موازنہ ہے-جو کہ لیبارٹری کی ترتیب میں کیمیائی رد عمل کے مطلوبہ پروڈکٹ کا وزن ہے-اور نظریاتی پیداوار-خالص مطلوبہ الگ تھلگ پروڈکٹ کی پیمائش، جس کی بنیاد پر ہے۔ ایک بے عیب کیمیائی رد عمل کی کیمیائی مساوات، اور اس کی تعریف اس طرح کی گئی ہے، کیمیائی رد عمل میں مصنوعات اور رد عمل کے درمیان مثالی تعلق کیمیائی رد عمل کے مساوات کا استعمال کرکے حاصل کیا جا سکتا ہے۔ اسٹوچیومیٹری کا استعمال کیمیائی تعاملات کے بارے میں حساب کتاب کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، مثال کے طور پر، رد عمل اور مصنوعات کے درمیان اسٹوچیومیٹرک مول کا تناسب۔ کیمیائی تعامل کا اسٹائکومیٹری کیمیائی فارمولوں اور مساوات پر مبنی ہوتا ہے جو پیداوار سمیت مختلف مصنوعات اور رد عمل کے مولوں کی تعداد کے درمیان مقداری تعلق فراہم کرتے ہیں۔ اسٹوچیومیٹرک مساوات کا استعمال محدود ریجینٹ یا ریکٹینٹ کا تعین کرنے کے لیے کیا جاتا ہے-وہ ریکٹینٹ جو کسی رد عمل میں مکمل طور پر استعمال ہوتا ہے۔ محدود کرنے والا ریجینٹ نظریاتی پیداوار کا تعین کرتا ہے-ری ایکٹینٹس کے مولز کی نسبتا مقدار اور کیمیائی رد عمل میں بننے والی مصنوعات۔ کہا جاتا ہے کہ دیگر رد عمل زیادہ موجود ہوتے ہیں۔ اصل پیداوار-لیبارٹری میں ہونے والے کیمیائی رد عمل سے جسمانی طور پر حاصل ہونے والی مقدار-اکثر نظریاتی پیداوار سے کم ہوتی ہے۔ نظریاتی پیداوار وہ ہے جو حاصل کی جائے گی اگر تمام محدود ریجینٹ پروڈکٹ کو سوال میں دینے کے لیے رد عمل ظاہر کریں۔ زیادہ درست پیداوار کی پیمائش اس بنیاد پر کی جاتی ہے کہ اصل میں کتنی مصنوعات تیار کی گئی تھی بمقابلہ کتنی پیداوار کی جا سکتی تھی۔ نظریاتی پیداوار اور اصل پیداوار کے تناسب کے نتیجے میں فیصد پیداوار ہوتی ہے۔ جب ایک سے زیادہ ریکٹینٹ کسی رد عمل میں حصہ لیتے ہیں، تو پیداوار کا حساب عام طور پر محدود ریکٹینٹ کی مقدار کی بنیاد پر کیا جاتا ہے، جس کی مقدار موجود دیگر تمام ریکٹینٹس کی مقدار سے اسٹوچیومیٹرک طور پر مساوی (یا صرف مساوی) سے کم ہے۔ موجود تمام محدود ریجینٹ کے ساتھ رد عمل ظاہر کرنے کے لیے ضرورت سے زیادہ مقدار میں موجود دیگر ریجینٹ کو ضرورت سے زیادہ سمجھا جاتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، پیداوار کو خود بخود رد عمل کی کارکردگی کے اقدام کے طور پر نہیں لیا جانا چاہیے۔ اپنی 1992 کی اشاعت میں جنرل کیمسٹری، وائٹن، گیلی اور ڈیوس نے نظریاتی پیداوار کو اسٹوچیومیٹرک حساب سے پیش گوئی کی گئی رقم کے طور پر بیان کیا جو موجود تمام رد عمل کے مولوں کی تعداد پر مبنی ہے۔ یہ حساب یہ فرض کرتا ہے کہ صرف ایک رد عمل ہوتا ہے اور یہ کہ محدود رد عمل مکمل طور پر رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ وائٹن کے مطابق، اصل پیداوار ہمیشہ کم ہوتی ہے (فیصد پیداوار 100% سے کم ہوتی ہے)، اکثر کئی وجوہات کی بنا پر۔ نتیجے کے طور پر، بہت سے رد عمل نامکمل ہوتے ہیں اور رد عمل مکمل طور پر مصنوعات میں تبدیل نہیں ہوتے ہیں۔ اگر الٹا تعامل ہوتا ہے، تو حتمی حالت کیمیائی توازن کی حالت میں رد عمل اور مصنوعات دونوں پر مشتمل ہوتی ہے۔ دو یا زیادہ تعاملات بیک وقت ہو سکتے ہیں، تاکہ کچھ تعاملات ناپسندیدہ ضمنی مصنوعات میں تبدیل ہو جائیں۔ رد عمل کے مرکب سے مطلوبہ مصنوعات کو الگ کرنے اور صاف کرنے میں نقصانات ہوتے ہیں۔ ابتدائی مواد میں نجاست موجود ہوتی ہیں جو مطلوبہ پروڈکٹ دینے کے لیے رد عمل ظاہر نہیں کرتی ہیں۔ مثال یہ ایسٹرفیکیشن رد عمل کی ایک مثال ہے جہاں ایک مالیکیول ایسیٹک ایسڈ (جسے ایتھنوک ایسڈ بھی کہا جاتا ہے) ایک مالیکیول ایتھنول کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے، جس سے ایک مالیکیول ایتھائل ایسیٹیٹ پیدا ہوتا ہے (A + B → C قسم کا بائیمولیکولر سیکنڈ آرڈر رد عمل): 120 گرام ایسیٹک ایسڈ (60 گرام/مول، 2 مول) کا 230 گرام ایتھنول (46 گرام/مول، 5 مول) کے ساتھ رد عمل ظاہر کیا گیا، جس سے 132 گرام ایتھائل ایسیٹیٹ (88 گرام/مول، 1.5 مول) حاصل ہوتا ہے۔ پیداوار 75 فیصد تھی۔ ری ایکٹینٹس کی مولر مقدار کا حساب وزن سے کیا جاتا ہے (ایسیٹک ایسڈ: 120 گرام ′ 60 گرام/مول = 2 مول ؛ ایتھنول: 230 گرام ′ 46 گرام/مول = 5 مول)۔ ایتھنول کا استعمال ایک 2.5-fold اضافی (5.0 mol 2.0 mol) میں کیا جاتا ہے۔ نظریاتی مولر کی پیداوار 2.0 مول (محدود کمپاؤنڈ، ایسیٹک ایسڈ کی مولر مقدار) ہے۔ پروڈکٹ کی مولر پیداوار کا حساب اس کے وزن (132 گرام 88 گرام/مول = 1.5 مول) سے لگایا جاتا ہے۔ فیصد پیداوار کا حساب اصل مولر پیداوار اور نظریاتی مولر پیداوار (1.5 mol ± 2.0 mol × 100% = 75 ٪) سے لگایا جاتا ہے۔ مصنوعات کی صفائی اپنی 2016 کی ہینڈ بک آف سنتھٹک آرگینک کیمسٹری میں، مائیکل پیرونگ نے لکھا ہے کہ پیداوار ان بنیادی عوامل میں سے ایک ہے جن پر مصنوعی کیمسٹوں کو مصنوعی طریقہ کار یا "ملٹی اسٹیپ سنتھسیس" میں کسی خاص تبدیلی کا اندازہ کرنے میں غور کرنا چاہیے۔ انہوں نے لکھا کہ بازیافت شدہ ابتدائی مواد (بی آر ایس ایم) یا (بی او آر ایس ایم) پر مبنی پیداوار نظریاتی پیداوار یا "حساب شدہ مصنوعات کی مقدار کا 100%" فراہم نہیں کرتی ہے، جو ملٹی اسٹیپ سسٹھیسس میں اگلا قدم اٹھانے کے لیے ضروری ہے۔ صفائی کے اقدامات ہمیشہ پیداوار کو کم کرتے ہیں، رد عمل کے برتنوں اور صفائی کے آلات کے درمیان مواد کی منتقلی کے دوران ہونے والے نقصانات یا مصنوعات کو نجاست سے نامکمل علیحدگی کے ذریعے، جس کی وجہ سے ناکافی طور پر خالص سمجھے جانے والے حصوں کو ضائع کرنے کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔ صاف کرنے کے بعد ناپی جانے والی مصنوعات کی پیداوار (عام طور پر> 95 ٪ سپیکٹروسکوپک طہارت، یا دہن کے تجزیے کو پاس کرنے کے لیے کافی طہارت) کو رد عمل کی الگ تھلگ پیداوار کہا جاتا ہے۔ اندرونی معیاری پیداوار کا حساب گیس کرومیٹوگرافی (جی سی)، اعلی کارکردگی والی مائع کرومیٹوگرافی، یا نیوکلیئر مقناطیسی گونج سپیکٹروسکوپی (این ایم آر سپیکٹروسکوپی) یا مقناطیسی گونج سپیکٹروسکوپی (ایم آر ایس) جیسی تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے، ایک اضافی اندرونی معیار کی معلوم مقدار کے مقابلے میں تشکیل شدہ مصنوعات کی مقدار (عام طور پر خام، غیر پاک شدہ رد عمل کے مرکب میں) کی پیمائش کرکے بھی کیا جا سکتا ہے۔ اس نقطہ نظر کا استعمال کرتے ہوئے طے شدہ پیداوار کو اندرونی معیاری پیداوار کہا جاتا ہے۔ ممکنہ تنہائی کے مسائل سے قطع نظر، رد عمل سے پیدا ہونے والی مصنوعات کی مقدار کا درست تعین کرنے کے لیے عام طور پر اس طریقے سے پیداوار حاصل کی جاتی ہے۔ مزید برآں، وہ اس وقت مفید ثابت ہو سکتے ہیں جب مصنوعات کی علیحدگی مشکل یا تکلیف دہ ہو، یا جب قریب قریب پیداوار کا تیزی سے تعین مطلوب ہو۔ جب تک کہ دوسری صورت میں اشارہ نہ کیا جائے، مصنوعی نامیاتی اور غیر نامیاتی کیمسٹری ادب میں بیان کردہ پیداوار الگ تھلگ پیداوار کا حوالہ دیتی ہے، جو تجرباتی طریقہ کار کو دہرانے پر، رپورٹ شدہ حالات میں حاصل ہونے والی خالص مصنوعات کی مقدار کی بہتر عکاسی کرتی ہے۔ پیداوار کی رپورٹنگ اپنے 2010 کے سنلیٹ مضمون میں، مارٹینا ورنرووا اور نامیاتی کیمسٹ، ٹامس ہڈلیکی نے پیداوار کی غلط رپورٹنگ کے بارے میں خدشات اٹھائے، اور حل پیش کیے-بشمول مرکبات کی مناسب خصوصیت۔ محتاط کنٹرول تجربات انجام دینے کے بعد، ورنیرووا اور ہڈلیکی نے کہا کہ ہر جسمانی ہیرا پھیری (بشمول نکالنے/دھونے، ڈیسیکینٹ پر خشک کرنے، فلٹریشن، اور کالم کرومیٹوگرافی) کے نتیجے میں پیداوار میں تقریبا 2 فیصد کا نقصان ہوتا ہے۔ اس طرح، معیاری آبی ورزش اور کرومیٹوگرافک طہارت کے بعد ناپی جانے والی الگ تھلگ پیداوار شاذ و نادر ہی 94 فیصد سے زیادہ ہونی چاہیے۔ انہوں نے اس رجحان کو "پیداوار کی افراط زر" قرار دیا اور کہا کہ کیمسٹری ادب میں حالیہ دہائیوں میں پیداوار کی افراط زر میں بتدریج اضافہ ہوا ہے۔ انہوں نے پیداوار کی افراط زر کو چھوٹے پیمانے پر کیے جانے والے رد عمل پر پیداوار کی لاپرواہی پیمائش، خواہش مند سوچ اور اشاعت کے مقاصد کے لیے زیادہ تعداد کی اطلاع دینے کی خواہش سے منسوب کیا۔ ہڈلیکی کا 2020 کا مضمون انجیوانڈے کیمی میں شائع ہوا-اس کے بعد سے واپس لیا گیا-ڈیٹر سیباچ کے نامیاتی ترکیب کے 1990 کے تیس سالہ جائزے کا اکثر حوالہ دیا گیا، جو انجیوانڈے کیمی میں بھی شائع ہوا تھا۔ اپنے 2020 کے انجیوانڈے کیمی کے 30 سالہ جائزے میں، ہڈلیکی نے کہا کہ وہ تجاویز جو انہوں نے اور ورنرووا نے اپنے 2010 کے سنلیٹ مضمون میں پیش کی تھیں، "نامیاتی جرائد کے ادارتی بورڈوں اور زیادہ تر ریفریوں نے نظر انداز کر دی تھیں"۔ مزید پڑھیں حوالہ جات سٹوچیومیٹری کیمیائی رد عمل انجینئرنگ کیمیائی ترکیب نامیاتی ترکیب بائیو کیمیکل انجینئرنگ کیمیائی رد عمل