آج کل دنیا میں مختلف کیمیائی اجزاء استعمال ہوتے ہیں، جن میں سے ہر ایک کی اپنی خصوصیات ہوتی ہیں۔ ان اجزاء کی تیاری بہترین ماہرین کی نگرانی میں کی جاتی ہے تا کہ ان کے استعمال سے متعلق خطرات کم ہو سکیں۔ پروپین یا پروپیلین بھی ایسا ہی ایک زیادہ استعمال ہونے والا کیمیائی جزو ہے۔
ضرور پوچھ رہے ہوں گے کہ پروپیلین کیا ہے؟ پروپین (عام طور پر پروپیلین کے نام سے جانا جاتا ہے)، ایتھین کی طرح، ترکیبات کی ایک اہم شاخ ہے جس سے بالآخر ایڈیشن پالیمر، پالی(پروپین)، کی تیاری ہوتی ہے۔ تاہم، ایتھین کے برعکس، پروپین جلدی سے متبادلوں کے ردعمل میں داخل ہوتا ہے جو کارآمد مرکبات کی ایک وسیع رینج کی تشکیل کی طرف لے جاتا ہے۔
اس آرٹیکل میں یزدلایی کی ویب سائٹ کے ساتھ ہم آہنگ رہیں تاکہ ہم پروپیلین کے عمومی استعمالات، مختلف فیکٹریوں میں اس کی تیاری کے طریقے، اس اہم مادے کی عمومی خصوصیات اور ہم چند خطرات جو یہ ہمارے اور ماحول کے لیے پیدا کرتا ہے، کا مکمل جائزہ لیں۔
پروپین (پروپیلین) سے بننے والی مصنوعات
2015 کے اعداد و شمار، جے۔ ایس۔ پلاٹکن، دی پروپیلین چیلنج، امریکن کیمیکل سوسائٹی، 2016۔
پروپیلین کیا ہے؟ کے جواب کے پہلے حصے میں ہم اس مادے کے اہم ترین استعمالات پر نظر ڈالیں گے جو دیگر مصنوعات کی تیاری میں کیے جاتے ہیں۔ یہ آپ کو آج کے صنعتی استعمال کے تناظر میں پروپین کے استعمال کے عمل کو بہتر طریقے سے سمجھنے میں مدد دے گا جو خود ایک اہم امر ہے۔ عمومی طور پر، پروپیلین کا استعمال دیگر کیمیائی اجزاء کی تیاری میں درج ذیل ہے:
- پروپینل (ایکرولیئن) جو پروپانوئک ایسڈ (ایکریلک ایسڈ) میں تبدیل ہوتا ہے، جو باری میں ایکریلک پالیمرز کی تیاری کے لیے استعمال ہوتا ہے۔
- پروپائیو نائٹرائل (ایکرائلو نائٹرائل) جو پالی(پروپائیو نائٹرائل) کا مونومر ہے۔
- کیومین (بینزین (1-میتھائل ایتھائل) یا آئیسو پروپائل بینزین) جو فینول اور پروپینون (ایسیٹون) کی تولید کے لیے استعمال ہوتا ہے۔
- ایپوکسی پروپین (پروپیلین آکسائیڈ) جو پالی یوتھینز کی تیاری کے لیے ڈائیولز کی تولید میں استعمال ہوتا ہے۔
- بیوٹینل (بیوٹائرالڈی ہائیڈ) اور نتیجتاً بیوٹینول، جو سطحی کوٹنگز کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔
تصویر میں موجود اعداد و شمار عالمی پیداوار سے متعلق ہیں۔ تاہم، یہ اعداد و شمار ملک کے لحاظ سے مختلف ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، پالی(پروپین) کے استعمال کا تناسب شمالی امریکہ میں صرف 55% اور یورپ میں 57% اور مشرق وسطیٰ میں 90% ہے۔ عالمی سطح پر ایپوکسی پروپین (پروپیلین آکسائیڈ) کی تیاری کے لیے پروپین کے استعمال کا تناسب 7% ہے، لیکن یورپ میں 15% پروپین ایپوکسائیڈ کی تیاری کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ پروپیلین کیا ہے؟ کے جواب کے اگلے مرحلے میں ہم اس اہم مادے کی سالانہ پیداوار پر نظر ڈالیں گے۔
پروپین (پروپیلین) کی سالانہ پیداوار
| عالمی | 94 ملین ٹن |
| ایشیا اور اوقیانوسیہ | 27 ملین ٹن |
| یورپ | 15 ملین ٹن |
| ریاستہائے متحدہ امریکہ | 13 ملین ٹن |
| مشرق وسطیٰ | 7.5 ملین ٹن |
پروپین (پروپیلین) کی تیاری
پروپین کی تیاری کے لیے ایتھین کے بغیر طریقے تلاش کرنے پر بہت سے تحقیق و ترقی کے کام ہو رہے ہیں۔ ان طریقوں کو OPP پروسیسز کے نام سے جانا جاتا ہے۔
عام طور پر، کیٹیلیٹک کریکنگ کے ذریعے پروپین کو پروپین میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ ریاستہائے متحدہ میں پروپین شیل گیس سے فریکنگ عمل کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔
ایک اور طریقہ MTP (میتھنول ٹو پروپین) ہے جو MTO (میتھنول ٹو الیفنس) پروسیس کی ایک مثال ہے (الیفن الکینز کی ہومولوجس سیریز کا پرانا نام تھا)۔ میتھنول ڈائی میتھائل ایتھر کے ذریعے ایتھین اور پروپین میں بدل سکتا ہے جس میں اعلیٰ خلوص ہو۔ میتھنول کی بخارات تقریباً 600 کیلوین کے درجہ حرارت پر الومینا پر سے گزاری جاتی ہیں۔ آخر میں میتھنول، ڈائی میتھائل ایتھر اور بخارات کا ایک توازن والا مرکب حاصل ہوتا ہے جس میں تقریباً 25% میتھنول ہوتا ہے:
پھر یہ گیسی مرکب زیولائٹ کی ایک چادر سے گزارا جاتا ہے جس میں کاربن ایٹمز کی تعداد 2 سے 8 ہوتی ہے۔ یہ عمل اسی طرح کا ہے جیسا کہ گیسولین میں استعمال ہونے والے ہائیڈروکاربنز کی تیاری کے لیے MTG (میتھنول ٹو گیسولین) عمل میں استعمال ہوتا ہے جو پروپیلین کے استعمال میں بھی اثر رکھتا ہے۔
پڑھیں: ایڈورٹائزنگ ہینڈ بیگ کی خریداری جو صاف ستھری اجزاء سے بنائی گئی ہے
ایتھین اور بیوٹینز کے درمیان ردعمل
ایک اور طریقہ جس کے مستقبل کے بارے میں امید ہے وہ ایتھین اور بیوٹینز کے درمیان ردعمل ہے:
ایتھین کو سلیکا یا الومینا کے کیٹیلسٹ کے ذریعے بائیو ایتھنال کی ڈی ہائیڈریشن سے حاصل کیا جا سکتا ہے۔ بیوٹینز (بیوٹ-1-ین اور بیوٹ-2-ین) بائیو بیوٹینال یا بائیو ایتھین کی ڈی ہائیڈریشن سے حاصل کی جا سکتی ہیں۔ بائیو بیوٹینال مختلف رودیمیم، ٹائٹینیم اور دیگر دھاتوں کی مدد سے تیار کی جاتی ہے جو “پروپیلین کیا ہے؟” کے سوال کے جواب میں انتہائی اہم ہے:
پھر ایتھین اور بیوٹین کے مرکب کو گرم کیا جاتا ہے اور اسے مولیبڈینم(IV) اور ٹنگسٹن(IV) کے آلی عضوی مرکبات (شروک کیٹیلسٹس) اور آرگینو-روتھینیم(II) مرکبات (گربس کیٹیلسٹس) پر مشتمل ٹھوس کیٹیلسٹ سے گزارا جاتا ہے:
کیٹیلسٹ پر تھوڑی مقدار میں کوک جمع ہو جاتا ہے جسے ری ایکٹر سے گرم ہوا گزار کر صاف کیا جا سکتا ہے۔ پہلے طریقے سے تقریباً 56% اور گیسولین کی کیٹیلیٹک کریکنگ سے تقریباً 37% عالمی پروپین تیار کی جاتی ہے۔ تاہم، نئے طریقے تبدیل ہو رہے ہیں اور فی الحال تقریباً 15% پروپین انہی طریقوں سے تیار کی جا رہی ہے۔
پروپین تیار کرنے کا ایک اور طریقہ سینتھیس گیس اور ایتھینال کا استعمال ہے۔ سینتھیس گیس (کاربن مونو آکسائیڈ اور ہائیڈروجن) بائیو ایتھینال کو پروپین-1-ال میں تبدیل کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے:
یہ ردعمل روتنیم-کوبالٹ کمپلیکس نمک کو کیٹیلسٹ کے طور پر استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا ہے۔ مولیبڈینم پر مبنی کیٹیلسٹ کا بھی استعمال کیا جا رہا ہے:
ایتھین (ایتھیلین) اور پروپین (پروپیلین) کی کیمیا
ایتھین میں موجود تمام C-H بانڈز بہت مضبوط ہوتے ہیں اور لہٰذا اس کے زیادہ تر ردعمل ڈبل بانڈ میں اضافے کے ہوتے ہیں۔
مزید پڑھیں: اسمارٹ فیبرک کیا ہے؟
اسی طرح، پروپین کے 3 مضبوط C-H بانڈ ہوتے ہیں اور یہ اضافے کے ردعملوں میں داخل ہوتا ہے (مثال کے طور پر، پالی(پروپین) میں پولیمرائزیشن اور ایپوکسی پروپین میں پروپین)۔
تاہم، میتھائل گروپ میں موجود C-H بانڈز نسبتاً کمزور ہوتے ہیں اور پروپین ایسے بہت سارے ردعمل دکھاتا ہے جن میں ڈبل بانڈ محفوظ رہتا ہے اور میتھائل گروپ متبادل ردعملوں میں داخل ہوتا ہے۔
ایپوکسی پروپین (پروپیلین آکسائیڈ) کی تیاری
ایپوکسی پروپین کی تیاری تین اہم طریقوں سے کی جاتی ہے:
پروپین کا کلور کے آبی محلول کے ساتھ ردعمل کرکے 1-کلوروپروپین-2-ال (90%) اور 2-کلوروپروپین-1-ال (10%) کا مرکب بنانا۔ ایپوکسی پروپین (پروپیلین آکسائیڈ) سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ یا کیلشیم ہائیڈرو آکسائیڈ کے محلول کا اضافہ کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر:
پروپین کا کسی ہائیڈرو پرو آکسائیڈ جیسے 1,1-ڈائی میتھائل ایتھائل ہائیڈرو پرو آکسائیڈ کے ساتھ ردعمل۔
آپ کے خیال میں پروپیلین کا دباؤ کا کیا مطلب ہے؟ دباؤ کے تحت 1,1-ڈائی میتھائل ایتھائل ہائیڈرو پرو آکسائیڈ کو تقریباً 400 کیلوین درجہ حرارت پر مولیبڈینم کے پگھلے ہوئے نمک کو کیٹیلسٹ کے طور پر استعمال کرتے ہوئے گزارا جاتا ہے:
پروپین کا ہائیڈروجن پرو آکسائیڈ کے ساتھ ردعمل۔ بڑی مقدار میں ہائیڈروجن پرو آکسائیڈ کی تیاری کے لیے نئی فیکٹریاں قائم کی گئی ہیں۔ ان فیکٹریوں میں ہائیڈروجن پرو آکسائیڈ براہ راست پروپین کے ساتھ ردعمل کرتا ہے اور پروپیلین کے استعمال میں اضافہ ہوتا ہے:
اگرچہ ہائیڈروجن پرو آکسائیڈ کی تیاری مہنگی ہے، لیکن بڑے پیمانے پر اس کی تیاری اور فضلہ پانی کے کم اخراج کی وجہ سے یہ نیا طریقہ بہت پرکشش ہے۔
بیوٹینل (بیوٹائرالڈی ہائیڈ) اور بیوٹینول کی تیاری
بیوٹینل کو پروپین، کاربن مونو آکسائیڈ اور ہائیڈروجن کو ٹھوس کوبالٹ نمک پر سے گزار کر تیار کیا جاتا ہے (ایک عمل جسے اوکسو پروسیس یا ہائیڈرو فارمیلیشن کہا جاتا ہے):
پروپیلین کے عمومی ترین استعمالات
پروپین کیمیا اور صنعت کے شعبے میں ایک مناسب اور اہم مرکب ہے۔ پروپین کے اہم ترین عمومی استعمالات میں درج ذیل شامل ہیں:
- پالیمر کی تیاری: پروپین پالی پروپیلین کی تیاری کے لیے ایک کلیدی عمارتی بلاک ہے، جو ایک تھرمو پلاسٹک پالیمر ہے جس کا وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ پالی پروپیلین پیکیجنگ، ٹیکسٹائل، آٹوموبائل پارٹس اور گھریلو سامان میں استعمال ہوتا ہے۔
- اینرژی اور ایندھن: پروپین مختلف عملیات میں صاف ایندھن کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔
- کیمیائی ذرائع: پروپین پروپیلین آکسائیڈ، ایکرائلو نائٹرائل اور بیوٹائرالڈی ہائیڈ جیسے مختلف کیمیائی اجزاء کی تیاری میں وسطی حیثیت رکھتا ہے۔ یہ کیمیائی اجزاء پلاسٹک، ریزن، کوٹنگز، گوند اور مصنوعی فائبرز کی تیاری میں استعمال ہوتے ہیں۔
- مصنوعی ربڑ: پروپین مصنوعی ربڑ جیسے پالی آئیسو بیوٹیلین اور پالی بیوٹاڈائن کی تیاری کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ یہ ربڑ ٹائرز، سیلنگ مواد اور دیگر الاستومیرک مصنوعات کی تیاری میں استعمال ہوتے ہیں۔ یہ “پروپیلین کیا ہے؟” کے سوال کے جواب کے لیے اہم ہے۔
- حلال: پروپین صنعتی استعمالات میں، خاص طور پر کوٹنگز، پینٹس، انکس اور صاف کرنے والے اجزاء کی تیاری میں حلّال کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ یہ پروپیلین کے اہم ترین استعمالات میں سے ایک ہے جس پر توجہ دینی چاہیے۔
- ریفریجرنٹ: پروپین کچھ ہائیڈرو فلورو کاربن (HFC) ریفریجرنٹ مرکبات میں ایک جزو کے طور پر استعمال ہوتا ہے اور پرانے ریفریجرنٹس جیسے ہائیڈرو کلورو فلورو کاربنز (HCFCs) کے مقابلے میں عالمی گرمی (GWP) پر کم اثر ڈالتا ہے۔
- اس کے علاوہ اسپن بانڈ جیسے غیر بُنے ہوئے صاف ستھرے کپڑوں کی تیاری میں بھی اس کا استعمال ہوتا ہے۔
دیگر اہم باتیں
- صحت: پروپین طبی پالی پروپین کی تیاری میں استعمال ہوتا ہے جو سرنجنز، وائلز اور برتنوں جیسے طبی آلات کے لیے استعمال ہوتا ہے۔
- زرعی کیمیکلز: پروپین گھاس کاٹنے والے اور کیڑے مارنے والے ادویات جیسے زرعی کیمیکلز کی تیاری میں استعمال ہوتا ہے اور فصلوں کو کیڑوں اور زہریلی گھاس سے بچانے میں مدد کرتا ہے۔
- آتش کو روکنے والے اجزاء: پروپین آگ بجھانے والے اجزاء کی تیاری کے لیے استعمال ہوتا ہے جو مختلف مادوں میں شامل کیے جاتے ہیں تاکہ ان کی آگ کے خلاف مزاحمت بڑھ سکے۔
- ایروسول مصنوعات میں ایندھن: پروپین ایروسول مصنوعات جیسے ذاتی دیکھ بھال کی اشیاء جیسے ڈیوڈورنٹس، بالوں کا اسپرے اور خوشبو دار اسپرے میں پروپیلینٹ کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔
یہ باتیں پروپین کے مختلف صنعتوں میں وسیع استعمال کو ظاہر کرتی ہیں اور اسے ایک قیمتی اور جامع کیمیائی مرکب بنا دیتی ہیں۔ مزید پڑھیں: قدرتی فائبرز کیا ہیں؟
مکمل کیمیائی خصوصیات
| خصوصیت | قدر/تفصیل |
| کیمیائی فارمولا | C3H6 |
| مولیکیو لر ویٹ | تقریباً 42.08 گرام/مول |
| ساختی فارمولا | CH3CH=CH2 |
| آئی یو پی اے سی نام | پروپین |
| عام نام | پروپیلین، میتھائل ایتھیلین |
| طبیعی حالت | کمرے کے درجہ حرارت پر بے رنگ گیس |
| بو | مٹھی سی ہلکی بو |
| پگھلنے کا درجہ حرارت | -185.2°C (-301.4°F) |
| اُبلنے کا درجہ حرارت | -47.6°C (-53.7°F) |
| حلالیت | مخلوط پذیر |
| قابل اشتعال ہونا | قابل اشتعال گیس |
| ویپر پریشر | 20°C (68°F) پر 480 کلو پاسکل |
| ردعمل پذیری | بڑی حد تک مستحکم ہے، پولیمرائزیشن اور آکسیکرنے جیسے اضافے کے ردعمل دکھاتا ہے۔ |
اپنے ہی ملک میں پروپیلین کی تیاری
اصل میں پروپیلین کی تیاری کی اہمیت کیا ہے؟ مختلف ٹیکنالوجیز کے استعمال کے باوجود، ایران میں اس قیمتی مرکب کی تیاری کا صنعتی نظام موثر نہیں ہے۔ تاہم، سستی اور قیمتی قدرتی گیس کے وسائل اور مناسب جغرافیائی مقام کی وجہ سے ایران کے پاس پروپین کی صنعت کے فروغ اور ترقی کی اعلیٰ صلاحیت ہے۔
اس مادے سے متعلق خطرات
- قابل اشتعال ہونا اور دھماکے کا خطرہ: پروپین انتہائی قابل اشتعال ہے اور ہوا کے ساتھ دھماکہ خیز مرکبات تشکیل دے سکتا ہے۔ نسبتاً کم تراکیب میں بھی یہ آسانی سے کسی اشتعال کے ذریعے آگ پکڑ سکتا ہے اور آگ لگنے اور دھماکے کا بڑا خطرہ پیدا کر سکتا ہے۔
- اختناق کا خطرہ: پروپین ایک سادہ خفگی پیدا کرنے والا گیس ہے، یعنی یہ کمزور تهویہ والی جگہوں پر آکسیجن کی مقدار کم کر سکتا ہے۔ اس سے آکسیجن کی کمی اور اختناق کا خطرہ پیدا ہو سکتا ہے (اگر مناسب احتیاطی تدابیر نہ اپنائی جائیں)۔
- سانس لینے سے پیدا ہونے والے صحت کے اثرات: پروپین کی بخارات کو طویل مدت تک سانس میں لینے سے سانس کی تحریک، چکر، متلی اور سر درد ہو سکتا ہے۔ اس کی زیادہ مقدار مرکزی نروس سسٹم پر شدید اثرات کا سبب بن سکتی ہے۔
- ردعملی پولیمرائزیشن: پروپین خاص حالات میں خود بخود پولیمرائزیشن کا شکار ہو سکتا ہے۔
- جلن اور آنکھوں کی سوزش: پروپین کا براہ راست رابطہ جلد اور آنکھوں کی سوزش، سرخی اور کیمیائی زخم پیدا کر سکتا ہے۔
- ماحولیاتی اثرات: پروپین ایک گرین ہاؤس گیس ہے اور فضائی آلودگی میں اضافہ کرتی ہے۔ گرین ہاؤس گیسوں کا اخراج ہوا کی معیار پر منفی اثرات ڈالتا ہے اور ماحول کی تباہی میں مدد کرتا ہے۔
- نا موزوں اجزاء: پروپین کلور یا بروم جیسے مضبوط آکسیڈائزنگ ایجنٹس کے ساتھ شدید ردعمل ظاہر کر سکتا ہے اور بالقوت آگ، دھماکہ یا زہریلی گیسوں کے اخراج کا سبب بن سکتا ہے۔ لیکن پروپیلین کے دیگر خطرات کیا ہیں؟
مزید پڑھیں: ویسکوز کیا ہے؟
دیگر خطرات
- ذخیرہ کرنے کے خطرات: اس کی قابل اشتعال فطرت کی وجہ سے، مناسب پروٹوکولز کی عدم پیروی آگ، دھماکہ اور دیگر حادثات کا سبب بن سکتی ہے۔
- نقل و حمل کے خطرات: پروپین کی نقل و حمل کے دوران رسائی کا خطرہ بڑھ جاتا ہے جس سے عوام اور ماحول دونوں کو خطرہ لاحق ہو سکتا ہے۔
- پیشہ ورانہ صحت کے خطرات: وہ کارکنان جو مناسب حفاظتی اقدامات کے بغیر پروپین کا استعمال کرتے ہیں، اس کے خطرات کے زد میں آ سکتے ہیں۔
آخری بات
اس متن میں ہم نے “پروپیلین کیا ہے؟” کے سوال کا جواب دینے کی کوشش کی ہے۔ جیسا کہ بتایا گیا، یہ خاص مادہ جسے پروپین کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، موجودہ دور کا ایک انتہائی ضروری کیمیائی جزو ہے جس کے مختلف استعمالات ہیں۔ جو لوگ پروپین استعمال کرتے ہیں، انہیں اپنے تحفظ کے لیے تمام حفاظتی اقدامات کرنا چاہئیں۔
پروپین کی تیاری کے تین مختلف طریقے ہیں جن کے بارے میں ہم نے معلومات فراہم کی ہیں۔ پروپین کی خاص خصوصیات اسے ایک منفرد کیمیائی مصنوع بنا دیتی ہیں۔ اگر پروپین کو مناسب طریقے سے استعمال کیا جائے تو اس کے خطرات میں نمایاں کمی واقع ہو سکتی ہے جو ایک مثبت بات ہے۔
بیان کردہ باتوں کو دیکھتے ہوئے کہا جا سکتا ہے کہ ہمارا ملک ایران اس مادے کی تیاری کے لیے بہت مناسب مقام رکھتا ہے۔ اگر اس شعبے میں کام کرنے والی صنعتیں فعال ہو جائیں تو وہ مشرق وسطیٰ یا پورے ایشیا میں پروپین کی تیاری میں پہلے نمبر پر آ سکتی ہیں۔ امید ہے کہ آپ کو اس مضمون کو پڑھ کر لطف آیا ہوگا۔ آپ یزدلایی کمپنی کے مصنوعات کے سیکشن میں بھی جا سکتے ہیں اور ہماری تمام مصنوعات جیسے تھوک میں ڈسپوزیبل تولیے خرید سکتے ہیں۔