معدنیات سے پاک پانی کے نظام میں الکلائنٹی اور پی ایچ کے درمیان تعلق روایتی آبی ذخائر سے بالکل مختلف ہے۔ معدنیات سے پاک پانی کے نظام (آئن ایکسچینج، ریورس اوسموسس + مکسڈ بیڈ/EDI) کا مقصد پانی سے تقریباً تمام آئنوں کو ہٹانا ہے، اور الکلائنٹی، جیسا کہ anion (بائی کاربونیٹ، کاربونیٹ، وغیرہ)، قدرتی طور پر بھی ہٹانے کے لیے نشانہ بنایا جاتا ہے۔
1. الکلائنٹی جسمانی طور پر الگ ہوجاتی ہے، لیکن تیزابی گیسیں باقی رہتی ہیں۔
کیشن ایکسچینجر (کیٹیشن بیڈ) میں، پانی میں اصل بائک کاربونیٹ الکلائنٹی رال پر H⁺ کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتی ہے، کاربن ڈائی آکسائیڈ (CO₂) میں تبدیل ہوتی ہے۔ اس مقام پر:
الکلائنٹی تقریباً صفر تک گر جاتی ہے (بائی کاربونیٹ کو رال کے ذریعے برقرار رکھا جاتا ہے، H⁺ کا تبادلہ ہوتا ہے) اور pH تقریباً 4.3-5.5 تک گر جاتا ہے۔
اس مقام پر آنے والا پانی تیزابی پانی ہے جس میں CO₂ ہوتا ہے، لیکن اس کی تیزابیت تحلیل شدہ گیسوں سے آتی ہے، مضبوط تیزابی anions سے نہیں۔ ڈیکاربونیشن ٹاور (کاربن الگ کرنے والا) بالکل ٹھیک اس CO₂. 1. کو ہٹانے کے لیے ہے CO₂ کو ہٹانے سے pH تیزی سے 6 سے بڑھ جاتا ہے، لیکن الکلائنٹی صفر رہتی ہے۔ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ معدنیات سے پاک پانی کے نظام میں، الکلائنٹی کے بغیر، پی ایچ کی قدر مکمل طور پر CO₂ کے ذریعے کنٹرول ہوتی ہے۔
2. مثالی خالص پانی کا پی ایچ ماحول سے متاثر ہوتا ہے۔
مخلوط بستر یا EDI نظام سے گزرنے کے بعد، پانی کی چالکتا انتہائی کم ہوتی ہے (< 0.1µS/cm), theoretically resulting in a pH of 7.00. However, if you measure the pH in an open beaker, you will often find it fluctuating between 5.6 and 6.8, inexplicably becoming acidic.
یہ غیر معیاری پانی کے معیار کی وجہ سے نہیں ہے، بلکہ قطعی طور پر اس وجہ سے ہے کہ الکلائنٹی صفر ہے۔ الکلینٹی بفر کے بغیر، خالص پانی فوری طور پر ہوا سے CO₂ کی ٹریس مقدار کو جذب کر لے گا، کاربونک ایسڈ پیدا کرے گا، جس سے pH میں زبردست کمی واقع ہو گی۔ عملی انجینئرنگ میں، نائٹروجن سگ ماہی اور دیگر اقدامات استعمال کیے جاتے ہیں۔
اس pH اتار چڑھاؤ کے لیے صرف CO₂ (چند ملیگرام فی لیٹر) کی ٹریس مقدار کی ضرورت ہوتی ہے، جس کا پورے نظام کے آئن بوجھ پر کوئی اثر نہیں پڑتا، لیکن pH میٹر پھر بھی تیزابیت دکھاتا ہے۔ اس منظر نامے میں، پی ایچ اور الکلائنٹی کا کوئی کلاسک کاربونک ایسڈ توازن نہیں ہے۔ pH صرف اس بات کی عکاسی کرتا ہے کہ پانی نے ہوا سے کتنا CO₂ جذب کیا ہے۔
3. الکلائنٹی کی پیمائش بے معنی ہے، اور پی ایچ کی پیمائش مشکل ہے۔
روایتی پانی کے علاج میں، یہ دو پیرامیٹرز باہمی طور پر تصدیق کر رہے ہیں. معدنیات سے پاک پانی میں:
الکلائنٹی کنٹرول انڈیکیٹر سے "ناپاکی کے اشارے" میں بدل جاتی ہے۔ ایک بار جب بائ کاربونیٹ الکلائنٹی کی ایک قابل ذکر مقدار کا پتہ چل جاتا ہے، تو یہ ایون ایکسچینج بیڈ کی ناکامی، بیڈ کا مخلوط رساو، یا EDI کی کارکردگی میں کمی کی نشاندہی کرتا ہے، جو سسٹم کے مسئلے کی نشاندہی کرتا ہے۔ عام طور پر کام کرنے والے معدنیات سے پاک پانی میں، کل الکلینٹی 0 کے قریب ہونی چاہیے۔
پی ایچ کی پیمائش ایک اہم تکنیکی چیلنج پیش کرتی ہے۔ عام پی ایچ میٹرز انتہائی سست الیکٹروڈ رسپانس اور غیر مستحکم مائع جنکشن کی صلاحیت کو کم-کم چالکتا خالص پانی میں ظاہر کرتے ہیں، جس کی وجہ سے ریڈنگ بہت زیادہ بڑھ جاتی ہے۔
اس صورت حال میں پڑھی جانے والی pH قدر نہ تو صحیح ہائیڈروجن آئن سرگرمی کی نمائندگی کرتی ہے اور نہ ہی توازن برقرار رکھنے کے لیے الکلینٹی کی کمی کی وجہ سے کیمیائی خوراک کی رہنمائی کے لیے قابل استعمال ہوسکتی ہے۔ صنعتی طور پر، غیر معدنیات سے پاک پانی میں پی ایچ کنٹرول اکثر آف لائن یا آن لائن پی ایچ میٹر سے مطلق ریڈنگ پر انحصار نہیں کرتا ہے بلکہ مخصوص چالکتا اور بہاؤ کی شرح کے تناسب سے امونیا شامل کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔
4. سنکنرن کو روکنے کے لیے، ایک کمزور الکلینٹی رشتہ مصنوعی طور پر قائم کیا جانا چاہیے۔
بوائلر فیڈ واٹر یا چپ کی صفائی کے لیے استعمال ہونے والے اعلی-صاف پانی کے پی ایچ کو سٹیل کے سنکنرن کو روکنے کے لیے 8.8-9.3 میں ایڈجسٹ کرنے کی ضرورت ہے۔ چونکہ خالص پانی میں الکلائنٹی نہیں ہوتی، اس لیے الکلی کا ایک قطرہ شامل کرنے سے پی ایچ 10 تک بڑھ جاتا ہے۔ CO₂ کی تھوڑی سی مقدار متعارف کروانے سے pH واپس 6 تک گر جاتا ہے۔
لہذا، غیر مستحکم الکلائزنگ ایجنٹوں (جیسے امونیا یا مورفولین) کا استعمال کرتے ہوئے ایک بہت ہی کمزور الکلائنٹی کو مصنوعی طور پر قائم کیا جانا چاہئے:
جب امونیا کو شامل کیا جاتا ہے، تو یہ پانی کے ساتھ مل کر امونیم ہائیڈرو آکسائیڈ بناتا ہے، جس سے تھوڑی مقدار میں ہائیڈرو آکسائیڈ الکلینٹی ملتی ہے اور پی ایچ کو کمزور الکلینٹی پر مستحکم کرتا ہے۔
یہ الکلائنٹی کاربونیٹ الکلائنٹی نہیں ہے، بلکہ ہائیڈرو آکسائیڈز کی وجہ سے کمزور الکلینٹی ہے۔ اس کا کردار ایک چھوٹا سا بفر سینٹر فراہم کرنا ہے، جس سے پی ایچ کو CO₂ کے ساتھ جنگلی طور پر اتار چڑھاؤ سے روکنا ہے۔
اس مقام پر، پی ایچ اور الکلائنٹی دوبارہ منسلک ہو جاتی ہے-۔ ایک ہدف پی ایچ ویلیو (مثلاً، 9.0) کے پیش نظر، برقرار رکھنے کے لیے متعلقہ امونیا کے ارتکاز کا حساب لگانے کی ضرورت ہے، اور یہ کمزور الکلائنٹی بالواسطہ طور پر چالکتا (مخصوص چالکتا) کے استعمال میں بند ہے۔ مختصراً، اس میں انتہائی کم بفر سطحوں پر pH کو درست طریقے سے کنٹرول کرنے کے لیے الکلائنٹی کی درست طریقے سے پیمائش کی گئی ٹریس مقدار کا استعمال شامل ہے۔