چارکول ایک خالص کاربن فضلہ ہے جو پودوں کے مواد سے پانی نکالنے کے عمل کے نتیجے میں ہوتا ہے ۔
تیاری کے طریقہ کو تباہ کن کشید کہا جاتا ہے (ہوا سے الگ تھلگ جلنا)، ایک طریقہ جسے عربوں میں مردومہ کہتے ہیں۔
چارکول اور چارکول میں پودوں کے بافتوں کی موجودگی اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ وہ پودوں کی اصل سے ہیں۔ چارکول انسانوں کی طرف سے لکڑی کو گرم کرکے بنایا جاتا ہے، اور اس کا سیاہ رنگ کاربن کی موجودگی کی وجہ سے ہوتا ہے، حقیقت یہ ہے کہ چارکول لکڑی کے مقابلے میں ہلکا ہوتا ہے کیونکہ جب لکڑی کو کوئلے میں تبدیل کیا جاتا ہے تو اس میں پانی کی مقدار کم ہوتی ہے اور اس میں موجود سوراخوں کی مقدار بھی کم ہوتی ہے۔ بڑھتا ہے لکڑی میں موجود پانی بھی جب اسے جلایا جاتا ہے تو گاڑھے دھوئیں کا ذمہ دار ہوتا ہے۔ یہ حقیقت کہ کوئلہ چارکول سے زیادہ بھاری ہوتا ہے اس کی وجہ ان معدنی اجزاء ہیں جو چارکول میں پائے جاتے ہیں اور چارکول میں نہیں پائے جاتے ۔
چارکول بنانے کا طریقہ
لکڑی کا کوئلہ ناپاک کاربن کی ایک اور شکل ہے جس میں لکڑی کو ڈھیروں میں جمع کیا جاتا ہے اور اسے تقریباً دس دن تک گرم کیا جاتا ہے۔ تھوڑی مقدار میں ہوا کے داخل ہونے کی وجہ سے لکڑی کے ایک چھوٹے سے حصے کو جلا کر ہیٹنگ مکمل کی جاتی ہے۔ یہ جلتا ہوا حصہ باقی لکڑی کو حرارت فراہم کرتا ہے جو اسے گرم کرنے اور اسے چارکول میں تبدیل کرنے کے لیے ضروری ہے ۔ لکڑی کو کوئلے میں تبدیل کرنے کے لیے ضروری ہے کہ لکڑی کے نامیاتی مرکبات (سیلولوز) میں موجود آکسیجن اور ہائیڈروجن سے نجات حاصل کی جائے۔ یہ ایک کیمیکل ری ایکشن کے ذریعے کیا جاتا ہے جس میں سیلولوز سے آکسیجن اور ہائیڈروجن نکال کر ایک نئے نامیاتی مرکب میں بدل جاتا ہے جس میں آکسیجن اور ہائیڈروجن کی مقدار کم ہوتی ہے، اس لیے اس میں کاربن کا فیصد بڑھ جاتا ہے۔
لکڑی کاربنائز کیسے ہوتی ہے؟
لکڑی کو ڈھیروں میں جمع کیا جاتا ہے، گندگی سے ڈھک کر تقریباً دس دن تک گرم کیا جاتا ہے۔ تھوڑی مقدار میں ہوا کے داخل ہونے کی وجہ سے لکڑی کے ایک چھوٹے سے حصے کو جلا کر ہیٹنگ مکمل کی جاتی ہے۔ یہ جلتا ہوا حصہ باقی لکڑی کو حرارت فراہم کرتا ہے جو اسے گرم کرنے اور اسے چارکول میں تبدیل کرنے کے لیے ضروری ہے ۔
لکڑی کو کوئلے میں تبدیل کرنے کے لیے ضروری ہے کہ لکڑی کے نامیاتی مرکبات ( سیلولوز ) میں موجود آکسیجن اور ہائیڈروجن سے نجات حاصل کی جائے ۔ یہ ایک کیمیکل ری ایکشن کے ذریعے کیا جاتا ہے جس میں سیلولوز سے آکسیجن اور ہائیڈروجن نکال کر ایک نئے نامیاتی مرکب میں بدل جاتا ہے جس میں آکسیجن اور ہائیڈروجن کی مقدار کم ہوتی ہے، اس لیے اس میں کاربن کا فیصد بڑھ جاتا ہے۔
کوئلے کی تشکیل کے مراحل
لکڑی کو بھٹے میں گرم کیا جاتا ہے جہاں یہ چارکول میں تبدیل ہونے کے راستے میں مخصوص مراحل سے گزرتی ہے ۔ کوئلے کی تشکیل کا مطالعہ لیبارٹری کے حالات میں کیا گیا جسے تبدیلی کے عمل کے اگلے مراحل کے طور پر تسلیم کیا گیا۔
20 سے 110 ڈگری سینٹی گریڈ تک
لکڑی خشک ہونے کے لیے گرمی کو جذب کرتی ہے اور پانی (بھاپ) کے نکل جانے کے ساتھ ہی اپنی نمی کو چھوڑ دیتی ہے ۔ لکڑی کے سخت ہونے تک درجہ حرارت 100 ° C پر رکھا جاتا ہے ۔
110-270 ° C پر
پانی آخر کار ہٹا دیا جاتا ہے اور لکڑی گلنا شروع ہو جاتی ہے، جس سے کچھ کاربن مونو آکسائیڈ، کاربن ڈائی آکسائیڈ ، ایسٹک ایسڈ اور میتھانول پیدا ہوتا ہے۔
270-290 ° C پر
یہ وہ مقام ہے جہاں لکڑی گلنا شروع ہوتی ہے اور خود ہی گرتی رہتی ہے لکڑی اس درجہ حرارت سے نیچے ٹھنڈی نہیں ہوتی۔ کچھ ٹار کے ساتھ مخلوط گیسیں اور بخارات بڑھتے رہتے ہیں۔
290-400 °C پر
جیسے جیسے لکڑی کا ڈھانچہ گرتا رہتا ہے، خارج ہونے والے دھوئیں سے آتش گیر گیسیں کاربن مونو آکسائیڈ، ہائیڈروجن اور میتھین کاربن ڈائی آکسائیڈ اور کنڈینس ایبل بخارات پانی، ایسٹک ایسڈ، میتھانول، ایسیٹون وغیرہ اور ٹار بنتے ہیں جو درجہ حرارت بڑھنے کے ساتھ ہی بڑھنا شروع ہو جاتے ہیں۔
400-500 ° C پر
400 ° C پر لکڑی کی چارکول میں تبدیلی عملاً مکمل ہو جاتی ہے۔ اس درجہ حرارت پر کوئلہ اب بھی قابل قدر مقدار میں ٹار پر مشتمل ہے، شاید اس کے وزن کا 30 فیصد ڈھانچے میں پھنسا ہوا ہے۔ اس لیے کوئلے کا کاربن فیصد تقریباً 75 فیصد مقرر کیا گیا ہے جو اچھے معیار کے تجارتی کوئلے کے لیے عام ہے۔ ٹار سے مکمل طور پر چھٹکارا حاصل کرنے کے لیے، کوئلے کے درجہ حرارت کو مناسب مدت کے لیے تقریباً 500 ڈگری سیلسیس تک بڑھا دیں۔
اچھے چارکول کی تفصیلات
کوئلے کی پیداوار کے کسی بھی طریقے سے اس کے معیار کا تعین کرنے والے بہت سے عوامل ہیں اور یہ عوامل یہ ہیں:-
- استعمال ہونے والی لکڑی کا معیار: قدیم زمانے سے مصری کسان یہ معلومات جانتے ہیں کہ وہ لیموں کی لکڑی سے تیار ہونے والے کوئلے کو ترجیح دیتے ہیں۔ درخت، جیسے نارنگی ، امرود، اور آم کے درخت، جو کہ اچھا چارکول پیدا کرنے کے لیے بہترین قسمیں ہیں، یہ لکڑی کے اہم اجزاء، اور مٹی کے اجزاء کے مختلف تناسب کی وجہ سے ہے۔
- کاربن فیصد: پیدا ہونے والے کوئلے کے معیار میں درجہ حرارت بہت اہمیت کا حامل ہوتا ہے، 400 ڈگری سیلسیس سے زیادہ درجہ حرارت، پیدا ہونے والے کوئلے کا معیار اتنا ہی کم ہوتا ہے، کیونکہ کاربن، جو کہ اچھے کوئلے کا بنیادی جزو ہے، کم ہوتا ہے۔
- کوئلے میں نمی کی مقدار: یہ کوئلے کے معیار کا بھی ایک عنصر ہے، نمی کی مقدار جتنی زیادہ ہوگی، اس کا معیار اتنا ہی کم ہوگا۔
- پیدا ہونے والی راکھ کی مقدار اور اس کا رنگ: یہ استعمال شدہ لکڑی کے اہم جز اور سیلولوز میں داخل ہونے والے نمکیات اور اجزاء کی مقدار سے بھی طے ہوتا ہے۔
- کوئلے کا سائز: یہ کوئلے کی تیاری، اس کی ہینڈلنگ، اور اس کی ایک جگہ سے نقل و حمل کے نتیجے میں ہوتا ہے جو کہ استعمال کے لیے موزوں نہیں ہے۔
چارکول کا استعمال
توانائی حاصل کرنے کے لیے چارکول کو براہ راست جلانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے ۔ یہ عام طور پر کچھ گھریلو مقاصد کے لیے استعمال ہوتا ہے، جیسے ہیٹنگ، کھانا پکانا، یا باربی کیونگ میکسیکو، پیرو، اسپین، پیراگوئے، اور دیگر لاطینی ممالک میں، چارکول صدیوں سے بریسیرو ہیٹر کے لیے ایندھن کے طور پر استعمال ہوتا رہا ہے ۔ جہاں تک ان ممالک کا تعلق ہے جہاں جنگل کی لکڑی کا ذخیرہ زیادہ ہے، اسے چارکول میں تبدیل کیا جا سکتا ہے اور پھر بجلی پیدا کرنے جیسے بڑے منصوبوں میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ جس طرح چارکول کی مقدار کے دہن کا وقت لکڑی کی اتنی ہی مقدار کے دہن کے وقت سے زیادہ ہوتا ہے، اسی طرح چارکول کی کیلوری کی قیمت لکڑی سے زیادہ ہوتی ہے۔
ایکٹیویٹڈ کاربن نامی لکڑی کے چارکول کی ایک شکل زہریلے دھوئیں کو دور کرنے کے لیے فلٹرز اور گیس ماسک میں استعمال کی جاتی ہے۔ اس کی سطح پر ان گنت چھوٹے سوراخ ہیں جو دھوئیں کو پھنسانے کے لیے مثالی ہیں اور لکڑی کے چارکول کو لکڑی کے چارکول بنانے کے عمل کے اختتام پر آکسیجن کے ساتھ مختصر طور پر جلانے کی اجازت دے کر بنایا گیا ہے ۔ چارکول اکثر باربی کیو ایندھن کے طور پر استعمال ہوتا ہے اور اسے ڈرائنگ میٹریل کے طور پر استعمال کرنے کے لیے چھڑیوں کی شکل دی جا سکتی ہے۔ چونکہ فعال چارکول میں جذب کرنے کی صلاحیت زیادہ ہوتی ہے، یعنی یہ مواد کو اپنی سطح کی طرف کھینچتا ہے، اس لیے یہ زہریلی گیسوں اور ناخوشگوار بدبو کو خلائی گاڑیوں اور کچن کے چولہے کے سانس لینے کے نظام میں استعمال کیا جاتا ہے۔ ایکویریم میں پانی کی طرح مائعات کو صاف کرنے میں بھی استعمال ہوتا ہے۔ گندے سنک کے پانی کو اس کی گندگی کو دور کرنے کے لیے ایکٹیویٹڈ چارکول کے اوپر سے گزارا جاتا ہے ، پھر اسے سنک میں واپس کر دیا جاتا ہے، اگر اس میں ناگوار بدبو ہو تو اسے ریفریجریٹر میں رکھا جا سکتا ہے، اس لیے اس میں موجود ناگوار بدبو سے چھٹکارا مل جائے گا۔ ریفریجریٹر
اچھے چارکول کی تفصیلات
کوئلے کی پیداوار کے کسی بھی طریقے سے اس کے معیار کا تعین کرنے والے بہت سے عوامل ہیں اور یہ عوامل یہ ہیں:-
1- استعمال شدہ لکڑی کا معیار
لکڑی کی قسم اس کے معیار کے لحاظ سے بہت اہمیت رکھتی ہے، مصری کسان اس معلومات کو جانتے ہیں، مثال کے طور پر، مصر اور عرب ممالک میں، وہ سنتری، امرود جیسے درختوں کی لکڑی سے تیار ہونے والے کوئلے کو ترجیح دیتے ہیں۔ , آم اور زیتون کے درخت، جو کہ اچھا چارکول پیدا کرنے کے لیے بہترین اقسام ہیں ، اس کی وجہ لکڑی کے اہم جز، اور مٹی کے اجزاء کی مختلف شرحیں ہیں۔
2- کاربن فیصد
پیدا ہونے والے کوئلے کے معیار میں درجہ حرارت بہت اہمیت کا حامل ہوتا ہے ، درجہ حرارت 400 ڈگری سیلسیس سے زیادہ ہوتا ہے، پیدا ہونے والے کوئلے کا معیار اتنا ہی کم ہوتا ہے، کیونکہ کاربن، جو اچھے کوئلے کا اہم جز ہے، کم ہوتا ہے ۔
3- کوئلے میں نمی کا فیصد
یہ کوئلے کے معیار کا بھی ایک عنصر ہے ، کیونکہ نمی کی مقدار جتنی زیادہ ہوگی، اس کا معیار اتنا ہی کم ہوگا۔
4- پیدا ہونے والی راکھ کی مقدار اور اس کا رنگ
اس کا تعین استعمال شدہ لکڑی کے اہم جز اور سیلولوز میں داخل ہونے والے نمکیات اور اجزاء کی مقدار سے بھی ہوتا ہے۔
5- کوئلے کا سائز
کوئلے کی تیاری، ہینڈلنگ، اور ایک جگہ سے دوسری جگہ لے جانے کے نتیجے میں کوئلے کا کافی حصہ ٹوٹ جاتا ہے جو کہ استعمال کے لیے موزوں نہیں ہے۔
کوئلے کی صنعت کے نتیجے میں صحت کے اثرات
انسانی صحت کو سب سے زیادہ نقصان جلانے کے عمل سے خارج ہونے والی گیسوں کے سانس لینے سے ہوتا ہے۔ یہ گیسیں سانس کی بہت سی بیماریوں کا باعث بنتی ہیں جو کہ سانس لینے والی گیس کی قسم کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہیں۔ یہ معلوم ہے کہ سلفر آکسائیڈ برونچی (Emphysema) میں سوزش کے رد عمل کا باعث بنتے ہیں۔ جب کہ ہائیڈرو کاربن گیسیں، جیسا کہ کاروں کے اخراج اور جنریٹروں سے خارج ہونے والی گیسیں کینسر کی بیماریوں کا باعث بنتی ہیں۔ جہاں تک کاربن مونو آکسائیڈ کا تعلق ہے تو یہ آکسیجن سے 200 گنا زیادہ ہیموگلوبن کے ساتھ ملنے کی صلاحیت رکھتا ہے اور اس طرح یہ شدید زہر، سر درد، چکر آنا، متلی اور سانس کی خرابی کا باعث بنتا ہے۔ اگر گیس کا ارتکاز بڑھ جاتا ہے اور جسم اس کی زد میں رہتا ہے تو یہ دائمی علامات کا باعث بنتا ہے، جیسے کمزور یادداشت، کام کی جگہ پر پیداوری کی کمی، نیند اور رویے کی خرابی، اور کولیسٹرول کی بلند سطح۔ جہاں تک کاربن ڈائی آکسائیڈ گیس کا تعلق ہے، فضا میں اس کی کم ارتکاز میں موجودگی تیزی سے سانس لینے، سر درد، ذہنی الجھنوں اور فالج کا باعث بن سکتی ہے۔ تاہم، اگر اس کا ارتکاز 5% سے زیادہ ہو جائے تو یہ شعور کے نقصان اور موت کا باعث بنتا ہے۔ سلفر آکسائیڈ کے نتیجے میں صحت کے نقصانات بھی ہوتے ہیں، کیونکہ جب یہ گیس چپچپا جھلیوں کی نم سطحوں کے ساتھ رابطے میں آتی ہے تو سلفیورک ایسڈ میں بدل جاتی ہے، جس کے نتیجے میں نظام تنفس میں دائمی انفیکشن اور بیماریاں جنم لیتی ہیں۔ نائٹروجن آکسائیڈ پھیپھڑوں میں الیوولی کو بھی پریشان کرتے ہیں، جب کہ ان میں دھول جمع ہونا فبروسس اور موت کا باعث بن سکتا ہے۔ مندرجہ بالا سے یہ واضح ہے کہ کوئلے کی صنعت کا مسئلہ صحت عامہ اور ماحولیات پر اس کے منفی اثرات ہیں، کیونکہ یہ کاربن مونو آکسائیڈ، کاربن ڈائی آکسائیڈ، سلفر ڈائی آکسائیڈ، اور کچھ دیگر فضلہ جیسے بہت سی گیسیں خارج کرتی ہے جو کہ زرعی اور پانی کی دولت کو متاثر کرتی ہیں۔ . اگر کوئلے کی پیداوار کے علاقے رہائشی علاقوں کے قریب ہوں تو یہ زیادہ خطرناک ہے ، کیونکہ یہ گیسیں اور دھوئیں نہ صرف پیداوار میں کام کرنے والوں کو بلکہ پورے علاقے کے مکینوں کو بھی متاثر کرتی ہیں۔