گراہم کا قانون آف فیوژن ایک اصول ہے جو گیسوں کے رویے کو بیان کرتا ہے جب وہ ایک چھوٹے سے سوراخ سے نکلتی ہیں، جسے بہاؤ کہا جاتا ہے۔ یہ قانون سکاٹش کیمیا دان تھامس گراہم نے 1848 میں وضع کیا تھا۔ گراہم کا قانون بتاتا ہے کہ کس طرح گیس کے اخراج کی شرح اس کے داڑھ کی کمیت کے مربع جڑ کے الٹا متناسب ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ ہلکی گیسیں بھاری گیسوں سے زیادہ تیزی سے خارج ہوں گی۔
ایفیوژن ایک ایسا عمل ہے جہاں گیس کے مالیکیول کنٹینر سے ایک چھوٹے سوراخ کے ذریعے خلا میں نکل جاتے ہیں۔ بہاؤ کو پھیلاؤ کے ساتھ الجھن میں نہیں ڈالنا چاہئے، جو کہ گیس کے مالیکیولز کا ایک خلا میں پھیلنا ہے جب تک کہ وہ یکساں طور پر تقسیم نہ ہوں۔ Effusion ایک رکاوٹ کے ذریعے گیس کی نقل و حرکت پر توجہ مرکوز کرتا ہے، جبکہ پھیلاؤ کھلے علاقے میں گیس کے پھیلاؤ سے متعلق ہے۔
گراہم کے قانون کو ریاضیاتی طور پر اس طرح ظاہر کیا جا سکتا ہے:
\( \frac{Rate_1}{Rate_2} = \sqrt{\frac{M_2}{M_1}} \)کہاں:
اس مساوات سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ جس شرح سے گیس خارج ہوتی ہے وہ اس کے داڑھ کی کمیت کے مربع جڑ کے الٹا براہ راست متناسب ہے۔ لہذا، کم داڑھ کی کمیت والی گیس زیادہ داڑھ کی کمیت والی گیس کے مقابلے میں زیادہ تیزی سے خارج ہوتی ہے۔
مثال 1: ہائیڈروجن اور آکسیجن کا موازنہ۔
ہائیڈروجن (H 2 ) اور آکسیجن ( O 2 ) گیسوں پر غور کریں۔ ہائیڈروجن کا مولر ماس تقریباً 2 جی/مول ہوتا ہے، اور آکسیجن کا داڑھ تقریباً 32 گرام/مول ہوتا ہے۔ گراہم کے قانون کا اطلاق:
\( \frac{Rate_{H_2}}{Rate_{O_2}} = \sqrt{\frac{32}{2}} = \sqrt{16} = 4 \)اس کا مطلب ہے کہ ہائیڈروجن گیس آکسیجن گیس سے چار گنا زیادہ تیزی سے خارج ہوتی ہے۔
مثال 2: پرفیوم کی بدبو پھیلانا۔
جب آپ پرفیوم اسپرے کرتے ہیں، تو بدبو تیزی سے پورے کمرے میں پھیل جاتی ہے۔ یہ پرفیوم کے مالیکیولز کے چھوٹے مولر ماس کی وجہ سے ہے، جس کی وجہ سے وہ گراہم کے قانون کی پیروی کرتے ہوئے ہوا میں تیزی سے پھیل سکتے ہیں۔
گراہم کے قانون کے سائنسی اور صنعتی عمل میں کئی عملی اطلاقات ہیں:
جبکہ گراہم کا قانون گیسوں کے رویے کے بارے میں قیمتی بصیرت فراہم کرتا ہے، اس کی کچھ حدود ہیں:
اگرچہ اس سبق میں تجربات کرنا شامل نہیں ہے، لیکن یہ سمجھنا کہ گراہم کے قانون کو کیسے ظاہر کیا جا سکتا ہے فائدہ مند ہے۔ ایک سادہ تجربے میں مختلف گیسوں سے بھرے دو غبارے استعمال کرنا شامل ہے، جیسے کہ ایک کے لیے ہیلیم اور دوسرے کے لیے کاربن ڈائی آکسائیڈ۔ ان غباروں کو گیس فیوژن اپریٹس سے جوڑ کر، کوئی بھی اس شرح کا مشاہدہ کر سکتا ہے جس پر ہر گیس غبارے سے نکلتی ہے۔ ہر غبارے کو پھٹنے میں لگنے والے وقت کی پیمائش کرنا گراہم کے قانون کو عملی شکل دینے کا عملی مظاہرہ فراہم کر سکتا ہے۔
گیسوں کے مطالعہ میں گراہم کا قانون آف فیوژن ایک بنیادی اصول ہے۔ یہ اس بات کی واضح تفہیم فراہم کرتا ہے کہ کس طرح مختلف گیسیں چھوٹے سوراخوں سے خارج ہوتی ہیں اور سائنس اور ٹکنالوجی کے مختلف شعبوں میں ان کا اہم اطلاق ہوتا ہے۔ اپنی حدود کے باوجود، گراہم کا قانون گیسوں اور گیس کے مرکب کے ساتھ کام کرنے والے سائنسدانوں اور انجینئروں کے لیے ایک لازمی ذریعہ ہے۔
