کیسے کاربن فعال پینے کے پانی کی صفائی کے نتائج کو بہتر بنا دیتا ہے

آج کے پینے کے پانی کی صفائی کے نظام میں، کاربن ایک انتہائی مؤثر پانی کے آلودہ کنندہ کو ختم کرنے والا کارٹرچ کے طور پر اہم کردار ادا کرتا ہے۔ ساخت میں موجود خلائی ڈھانچہ اور بہت زیادہ ترقی یافتہ سوراخ دار سطح، دیگر فلٹریشن مواد کی نسبت پانی کی صفائی کے لیے وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والے مضر مادوں کو ختم کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ گھریلو پانی کے فلٹر، پورٹیبل صفائی کے آلے، یا بلدیاتی علاج کے پلانٹس میں کاربن کارٹرچ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جو بو اور ذائقہ کو ختم کرتا ہے اور پانی میں موجود دیگر مضر کیمیکلز کو کم کر دیتا ہے، لیکن ضروری معدنیات کو ختم نہیں کرتا۔ اس مضمون میں وضاحت کی گئی ہے کہ کاربن کس طرح پانی کی معیار اور حفاظت کو بہتر بنا دیتا ہے۔

منفرد سوراخ دار ڈھانچہ اور سطحی جذب کا طریقہ کار

فعال کوئلہ کے فلٹر یا کسی چیز کو صاف کرنے کی صلاحیت کا راز اس کی ساخت میں پنہاں ہے جو فعال کرنے کے عمل کے دوران وجود میں آتی ہے، اس ساخت میں بہت سارے چھوٹے چھوٹے سوراخ ہوتے ہیں جنہیں رخا (pores) کہا جاتا ہے۔ یہ سوراخ یا تو حرارت یا کیمیکلز کے استعمال کی وجہ سے وجود میں آتے ہیں جس سے کوئلہ کے اندر کی سطح کافی حد تک وسیع ہو جاتی ہے۔ فعال کوئلہ کے صرف ایک گرام کی سطح کا رقبہ تقریباً ایک فٹ بال گراؤنڈ کے برابر ہو سکتا ہے۔ فعال کوئلہ میں رخا کا سائز مائیکرو سے لے کر میکرو پور تک ہوتا ہے جو کہ مختلف آلودگیوں کو قید کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں کیونکہ یہ بہت زیادہ سطحی رقبہ فراہم کرتے ہیں۔ فعال کوئلہ کے ذریعے ایڈسربشن (adsorption) کے عمل کے دوران، پانی کا ایک مالیکیول کوئلہ سے رابطہ کرتا ہے اور کوئلہ کی سطح سے گزرتا ہے۔ پانی میں موجود آلودگیاں، منظم مرکبات اور کیمیکلز کو کوئلہ کی سطح پر جذب یا کھینچ لیا جاتا ہے۔ کوئلہ کی سطح سے چپکنا وان ڈر والز (Van Der Waals) قوتوں کی وجہ سے ہوتا ہے جو 0.2 سے 0.5 نینو میٹر کے فاصلے میں کام کرتی ہیں۔ یہ کمزور قوتیں پیسٹی سائیڈس (pesticides)، کلورین، اور فراری جسامتی مرکبات (volatile organic compounds (VOCs)) اور کوئلہ کے درمیان بانڈنگ (bonding) کی ذمہ دار ہیں۔ جسمانی ایڈسربشن کا عمل پانی کو کیمیائی طور پر تبدیل نہیں کرتا اور نہ ہی دیگر کیمیائی عمل کی طرح آلودگیاں شامل کرتا ہے۔

کلورین اور کلورینیشن کے نقصانات کا خاتمہ

کلورین اور اس کے نقصانات کا خاتمہ۔ مختلف تنظیمات بشمول بلدیاتی پانی کے پلانٹس پانی کو کلورین کے ذریعے جراثیم سے پاک کرتے ہیں۔ اس کے کچھ فوائد بھی ہیں لیکن کچھ نقصانات بھی ہو سکتے ہیں۔ کلورین سے جراثیم کشی والے پانی کی بو ہوتی ہے اور اس کا ذائقہ بھی غیر معمولی ہوتا ہے۔ کلورین جب جیتی ہوئی چیزوں کے ساتھ مل جاتی ہے تو اس سے نقصان دہ جراثیم کش اشیاء وجود میں آتی ہیں جو کہ خاص طور پر استعمال کرنے سے نقصان دہ ثابت ہوتی ہیں۔ اس میں ٹرائی ہیلومیتھینز اور ہیلوایسیٹک ایسڈ شامل ہیں۔ یہ صحت کے وہ خطرات ہیں جن کا لوگوں کو طویل مدت میں سامنا کرنا پڑتا ہے۔ فری کلورین اور نقصان دہ جراثیم کش اشیاء کو سونگھنا انسانوں کے لیے صحت کے خطرات کو کم کرتا ہے۔ اس کے نتیجے میں منہ میں بو آنے اور غیر مطلوبہ ذائقہ کے احساس سے بچا جا سکتا ہے۔

ان مسائل کی ایک اہم مثال ایک واٹر فاؤنٹین ہے جو خاندانوں کے لیے خصوصی طور پر تیار کی گئی ہے۔ یہ کارٹریجز کلورین کو سونگھ لیتے ہیں اور پانی کو نکال دیتے ہیں جو پینے کے لیے کہیں زیادہ صحت مند ہے۔

عضوی آلودگی اور کیڑے مار دوا کا خاتمہ

پینے کے پانی میں پائے جانے والے کئی ممکنہ مادوں میں سے، کیڑے مار ادویات، جڑی بوٹیوں کو مارنے والی ادویات، محلول، اور یہاں تک کہ بچی ہوئی ادویات کو فعال کاربن کی مدد سے نکالنے میں کوئی دشواری نہیں ہوتی۔ زیادہ تر معاملات میں، یہ پانی کے ذرائع زراعت، صنعتوں اور کچرے کے غیر ذمہ دارانہ ت disposalٗے کے نتیجے میں پیدا ہونے والے بقایا سے نکلتے ہیں۔ چونکہ متعلقہ مرکبات جاندار ہیں، وہ فلٹریشن کے دوران فعال کاربن اور اس کی متخلخل سطح کی طرف کھینچے جاتے ہیں اور وہاں جڑ جاتے ہیں۔ مثال کے طور پر، فعال کاربن فلٹرز زمینی پانی سے کیڑے مار ادویات جیسے ایٹریزین اور گلیفویٹ کو نکالنے کے وقت خاص طور پر مؤثر ثابت ہوتے ہیں۔ دیگر علاقوں میں زراعتی آلودگی کے خلاف زیادہ احتیاطی تدابیر موجود ہیں، جس کی وجہ سے ایسے علاقوں میں فعال کاربن کا استعمال زیادہ عام ہے، جبکہ دیگر علاقے زیادہ آباد ہیں اور ان کے پانی کے ذرائع بہت زیادہ خطرے میں ہیں۔

بھاری دھاتوں کا ازالہ

اگرچہ فعال کاربن کو بنیادی طور پر عضوی مواد کو سونگھنے کی صلاحیت کے لیے جانا جاتا ہے، لیکن پینے کے پانی سے کچھ بھاری دھاتوں کو ہٹانے میں اس کا استعمال بھی قابلِ ذکر ہے، خصوصاً جب اسے تبدیل کیا گیا ہو یا دیگر مواد کے ساتھ ملا دیا گیا ہو۔ سادہ فعال کاربن آئن تبادلہ یا سطح کمپلیکسیشن کے ذریعے سیسہ، تانبے اور حتیٰ کہ پارہ کو سونگھ سکتا ہے، جہاں دھاتی آئنز کاربن کی سطح پر موجود فعال وظائفی گروپس کے ساتھ کمپلیکس بناتے ہیں۔ زیادہ کیمیائی طور پر تبدیل شدہ فعال کاربن (مثلاً کیمیائی مرکبات جیسے گندھک یا لوہے کے ساتھ علاج شدہ فعال کاربن) کو ثابت کیا گیا ہے کہ یہ بھاری دھاتوں کو زیادہ آسانی سے سونگھ لیتا ہے اور اس کی ہٹانے میں زیادہ کارآمد ہے۔ سیسہ آلودہ پانی کے لیے قابلِ حمل پانی کے فلٹرز میں، دیگر مواد (مثلاً آئن تبادلہ رال) کے ساتھ مل کر فعال کاربن کا استعمال سیسہ کی ای پی اے کے ذریعہ مقرر کردہ قابلِ قبول حد تک کم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔

ذائقہ اور بو کی بہتری

فعال کوئلہ نہ صرف نقصان دہ آلودگی کو ختم کرتا ہے، بلکہ پینے کے پانی کی حسی معیار کو بہتر بناتا ہے، کیونکہ یہ برا ذائقہ اور بدبو کو ختم کر دیتا ہے۔ اس قسم کی پریشانیاں جیسے کہ جیوسمن اور 2-میتھائل آئسوبرنیول (ایم آئی بی) پانی کو زمینی اور سڑے ہوئے بو والا بنا دیتی ہیں، حتیٰ کہ بہت کم مقدار میں بھی۔ فعال کوئلہ کی ماکرو اور میزوپور ساخت بدبو دار مرکبات کو سطح پر جذب کر کے انہیں روکے رکھتی ہے، جس کے نتیجے میں پانی بہت زیادہ پر لطف ہو جاتا ہے۔ یہ خصوصیت مقامی حکام کے پانی کی فراہمی کرنے والوں اور گھریلو پانی کے فلٹر بنانے والے دونوں کو متوجہ کرتی ہے، کیونکہ ذائقہ اور بو ٹیپ وانٹر کی قبولیت کے بنیادی تعین کنندہ عوامل ہیں۔ انہیں واپس بلانے کے لیے کم پانی ضائع ہوتا ہے اور پیکڈ بوتل والے پانی پر انحصار کم ہوتا ہے، جس سے بوتل والے پانی کے ماحولیاتی نتائج کم ہوتے ہیں۔

دیگر صاف کرنے کے طریقوں کے ساتھ مطابقت

سکریبل کاربن، پانی کو صاف کرنے کے لیے استعمال ہونے والی دیگر ٹیکنالوجیز کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔ عمومی طور پر اس کا استعمال میونسپل ٹریٹمنٹ پلانٹس میں کیا جاتا ہے، جہاں پانی کو کوگولیشن، فلکولیشن اور سیڈیمنٹیشن کے عمل سے گزارنے کے بعد اس میں سے آرگینک کنٹامیننٹس اور کلورین کو ہٹانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اس سے قبل کہ اسے تقسیم کیا جائے۔ ریورس آسموسس (آر او) گھریلو سسٹمز میں، سکریبل کاربن فلٹرز کو آر او ممبرینز سے پہلے اور بعد میں استعمال کیا جاتا ہے۔ پری فلٹرز کلورین کو ہٹاتے ہیں، جو ممبرینز کے لیے نقصان دہ ہے، اور آرگینک میٹر کو بھی، جبکہ پوسٹ فلٹرز کچھ کنٹامیننٹس کو ہٹا کر آر او پانی کے ذائقے کو بہتر کرتے ہیں۔ یو وی جراثیم کش سسٹمز کو سکریبل کاربن سے مکمل کیا جاتا ہے کیونکہ یہ مائکرو آرگینزمز کو جراثیم کش کے لیے استعمال ہونے والی یو وی لائٹ سے بچاتا ہے۔ اس قسم کی پیچیدگی سکریبل کاربن کو ملٹی اسٹیج پیوریفیکیشن سسٹمز کی اثربخشیت کو بہتر بنانے کی صلاحیت دیتی ہے۔

مختلف پیوریفیکیشن کے تناظر میں اطلاقات

ایکٹی ویٹیڈ کاربن کا استعمال پینے کے پانی کی فلٹریشن سسٹمز میں بہت وسیع ہے اور ہر سیٹنگ اپنے مطابق فلٹریشن آئرن کی موجودگی میں اس کے فوائد حاصل کرتی ہے۔ میونسپل فلٹریشن سسٹمز میں، گرم گرینولیٹیڈ ایکٹی ویٹیڈ کاربن کو بڑے فلٹرز میں رکھا جاتا ہے جو کلورین اور دیگر جزوی آلودگیوں کو ختم کرنے پر توجہ دیتے ہیں، GAC سسٹمز کے ذریعے ہر روز کروڑوں گیلن پانی کی پروسیسنگ کی جاتی ہے۔ گھریلو سسٹمز میں، پاؤڈرڈ ایکٹی ویٹیڈ کاربن کو نل کے فلٹرز، پچر فلٹرز اور سنک کے نیچے کے سسٹمز میں استعمال کیا جاتا ہے، جو GAC کے نقصانات کو کم کرتے ہیں اور استعمال کی جگہ پر فلٹریشن کی سہولت فراہم کرتے ہیں۔ پورٹیبل ایکٹی ویٹیڈ کاربن فلٹرز، جیسے کہ پانی کی بوتلیں، سفر اور کھلے ماحول میں سرگرمیوں کے دوران بہت مفید ہوتے ہیں۔ یہ پانی میں موجود آلودگیوں کو ختم کرتے ہیں جو پینے کے قابل نہیں ہوتیں۔ اس کے علاوہ، ایکٹی ویٹیڈ کاربن کی گولیاں اور سیچیٹس ایمرجنسی کی صورتوں میں فلٹریشن کے لیے بہت آسان اور سہولت فراہم کرنے والی شکلیں ہیں جہاں محفوظ پینے کا پانی دستیاب نہیں ہوتا۔

طویل مدتی مؤثریت اور دیکھ بھال

کاربن کو فعال کرنے کے لیے صاف کرنے کے نتائج کو بہتر بنانے کے لیے مناسب دیکھ بھال بہت ضروری ہے۔ جب کاربن کے سوراخ آلودہ پانی کے ذرات سے بھرے ہوتے ہیں تو اس کی سطح پر جذب کرنے کی صلاحیت کم ہو جاتی ہے۔ فعال کاربن فلٹرز کی کارکردگی پانی کی کوالٹی، بہاؤ کی رفتار اور آلودگی کی توجہ مرکوز کرنے پر منحصر ہوتی ہے۔ گھریلو نلکوں کے فلٹرز عام طور پر ہر دو سے چھ ماہ میں تبدیل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے جبکہ میونسپل GAC فلٹرز کچھ سالوں تک استعمال کیے جا سکتے ہیں جس کے بعد دوبارہ تعمیر یا تبدیلی کی ضرورت ہوتی ہے۔ دوبارہ چارج کرنے والے GAC سسٹم جو ماحول دوست اور قیمتی لحاظ سے بہتر ہوتے ہیں، زیادہ بھاری کاربن کا استعمال کرتے ہیں، جس کو آلودہ ذرات کو خارج کرنے کے لیے بہت زیادہ درجہ حرارت پر گرم کیا جاتا ہے۔ منصوبہ بندہ دیکھ بھال فعال کاربن فلٹرز کی کارکردگی کو بڑھاتی ہے اور اعلیٰ معیار کے پینے کے پانی کی فراہمی کو یقینی بناتی ہے۔