کثافت پیما کے درجے
مائعوں کی کثافت کے SI سے باہر پیمانے · مقدار: 60 °F پر نسبی کثافت
تیل کی منڈی یوں بنی ہے کہ بھاری مال سستا نکلتا ہے: Athabasca کا بٹومن رعایت پر بکتا ہے اور ہلکی ٹیکساسی قسم اضافے پر، اور قیمت کا یہ سارا فرق معاہدے میں ایک ہی عدد سے لکھا جاتا ہے، درجۂ API سے۔ ان کا پیمانہ چیزوں کی عام ترتیب کے الٹ چلتا ہے، کیونکہ مائع جتنا گاڑھا ہو اسے اتنے ہی کم درجے ملتے ہیں۔ صفر پانی سے بھاری مائع پر آ پڑا، اور خود پانی کو ٹھیک دس دیے گئے۔
اسی شیشے کے فلوٹ پر دو اور پیمانے ہیں جو اسے دوسرے پیشوں سے ورثے میں ملے: کیمیادان ڈنڈی پر درجۂ Baumé پڑھتا ہے اور دباغ و رنگ ریز درجۂ Twaddell۔ تینوں ایک ہی بات کہتے ہیں، اُس گہرائی کی جس تک آلہ مائع میں دھنسا ہے، مگر ہر ایک یہ کام اپنے عددوں سے اور اپنے دائرے میں کرتا ہے، جس سے باہر وہ سیدھا خاموش ہو جاتا ہے۔
01 · تعریف
تینوں درجے نسبی کثافت کے سوا کچھ نہیں، یعنی مائع کی کثافت کا پانی کی کثافت سے تناسب، دونوں ایک ہی درجۂ حرارت 60 °F پر لیے گئے۔ آلہ تینوں صورتوں میں ایک ہی ہے، شیشے کا فلوٹ جس کی ڈنڈی پر پیمانہ ہے، اور فرق صرف اس فارمولے کا ہے جس کے مطابق وہ پیمانہ شیشے پر کھینچا گیا۔
کثافت پیما جتنا مائع ہلکا ہو اتنا ہی گہرا دھنستا ہے، کیونکہ وہ ٹھیک اپنے وزن جتنا مائع ہٹاتا ہے، اور دھنسنے کی گہرائی کثافت کے نہیں بلکہ اس کے معکوس کے متناسب نکلتی ہے۔ فارمولوں کی شکل یہیں سے ہے: درجۂ API میں اور Baumé کی ہلکی شاخ میں کثافت مخرج میں ہوتی ہے، سو عدد ہلکے مائعوں کی طرف بڑھتے ہیں، جبکہ Twaddell کا مخرج ہے ہی نہیں — اس کا پیمانہ کثافت میں خطی ہے اور پانی سے صرف اوپر کی طرف گنا جاتا ہے۔
Baumé کے پیمانے کی دو شاخیں ہیں، بھاری اور ہلکی، اور آلے پر ہمیشہ لکھا ہوتا ہے کہ کون سی کھینچی گئی ہے۔ دونوں پانی سے شروع ہوتی ہیں مگر آگے جدا ہو جاتی ہیں: بھاری تیزابوں اور القلیوں کی طرف لے جاتی ہے، ہلکی الکحلوں اور ایندھن کی طرف۔ انہیں خلط کرنا جتنا لگتا ہے اس سے آسان ہے، اور تیز تیزاب پر شاخ کے انتخاب کی غلطی دس درجے تک پہنچ جاتی ہے۔
پیمانے پر لکھا عدد صرف اُس درجۂ حرارت کے ساتھ معنی رکھتا ہے جس پر وہ لیا گیا: شیشہ 60 °F کے لیے تقسیم شدہ ہے، اور گرم نمونہ لازماً کم کثافت دیتا ہے۔ تیل کی تجارت میں اس کی درستی اندازے سے نہیں لگائی جاتی بلکہ ASTM D1250 کے جدولوں سے لی جاتی ہے — پہلے قرأت کو حوالہ ساٹھ درجے پر لایا جاتا ہے اور تب کہیں حجم اور رقم گنی جاتی ہے۔
کثافت کو ہلائیے: فلوٹ اوپر آتا ہے یا ڈوب جاتا ہے، اور تینوں پیمانے اس کی جگہ اپنے اپنے انداز میں پڑھتے ہیں۔ ہر ایک کا اپنا اندھا حصہ ہے، اور جہاں دو پیمانے اب بھی کام کرتے ہیں وہاں تیسرا کچھ نہیں دکھاتا۔
سبز لکیر درجۂ API ہے: کثافت بڑھنے کے ساتھ گرتی ہے۔ نارنجی درجۂ Twaddell ہے، جو الٹا بڑھتا ہے۔ لکیریں پانی پر کٹتی ہیں، جہاں API دس دیتا ہے اور Twaddell صفر، اور آگے مخالف سمتوں میں بٹ جاتی ہیں: ایک پیمانہ تیل کے لیے ہے جو پانی سے ہلکا ہے، دوسرا تیزابوں اور القلیوں کے لیے جو بھاری ہیں۔ ایک ہی ڈنڈی پر دونوں پیمانوں والا آلہ کوئی نہیں بناتا، کیونکہ ان کا مشترک دائرہ بہت تنگ ہے۔
02 · تبدیلی
ایک عدد درج کیجیے، باقی ورق خود دے دے گا
سارے پیمانے 60 °F پر ایک ہی نسبی کثافت پر آ ملتے ہیں، اسی لیے آپس میں ٹھیک ٹھیک بدلے جاتے ہیں۔ خامی صرف وہیں آتی ہے جہاں قرأت کسی اور درجۂ حرارت پر لی گئی ہو اور جدول کے مطابق حوالے پر نہ لائی گئی ہو۔
Baumé کی بھاری شاخ کا ضریب مختلف ملکوں میں مختلف لیا جاتا رہا — 144.3، 145 یا 146.3 — اور ضریب کا انتخاب ورق کی باریک ترتیبات میں رکھا گیا ہے: تیز تیزاب پر فرق پہلے ہی ہندسے میں نظر آ جاتا ہے۔
ساڑھے پندرہ درجۂ سیلسیس نہ کوئی گول عدد ہے نہ کسی کی خواہش: یہ ٹھیک 60 °F ہیں، امریکی تھرمامیٹر کے وہی جانے پہچانے ساٹھ درجے جن پر تیل کا سارا حساب ٹکا ہے۔ گرم نمونہ حقیقت سے زیادہ درجۂ API دکھاتا ہے، اور ٹینکر جتنی کھیپ پر یہ فرق پیسوں میں گنا جاتا ہے؛ اسی لیے قرأت پہلے حوالے پر لائی جاتی ہے اور تب حجم سے ضرب دی جاتی ہے۔
| وضاحت | |||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · مقداری درجے
لوگارتھمی پیمانہ: ہوا سے اوسمیم تک04 · پیمائشی آلات
مائع کی کثافت کس چیز سے ناپی جاتی ہے
پیٹ میں چھرے اور ڈنڈی پر پیمانے والا فلوٹ: وہی نشان پڑھا جاتا ہے جو مائع کی سطح سے جا ملا۔ ایک آلہ کثافتوں کی تنگ پٹی سنبھالتا ہے، اسی لیے انہیں چھ سے نو کے سیٹوں میں ڈبے سمیت بیچا جاتا ہے۔ طریقہ ASTM D1298 میں درج ہے اور تیل کی وصولی میں آج بھی معتبر ہے۔
معلوم حجم کا برتن خالی اور بھرا ہوا تولا جاتا ہے، تھرموسٹیٹ میں رکھ کر۔ مشینی طریقوں میں یہ سب سے درست ہے: کثافت کا پانچواں ہندسہ اعتماد سے ملتا ہے۔ قیمت وقت ہے، ایک نمونے پر تقریباً آدھا گھنٹہ لگتا ہے — البتہ خود کثافت پیما پکنومیٹر ہی سے جانچے جاتے ہیں۔
خمدار نلی کو اس کی اپنی تعدد پر ہلایا جاتا ہے، اور اس کا مواد جتنا گاڑھا ہو وہ اتنا ہی سست جھولتی ہے۔ کثافت آلہ ارتعاش کے دور سے نکالتا ہے اور خود ہی اسے 60 °F پر لے آتا ہے۔ نمونے کا ایک ملی لیٹر کافی ہے اور جواب آدھے منٹ میں — تجربہ گاہ میں ایسا آلہ فلوٹ کو کب کا ہٹا چکا ہے۔
پائپ لائن میں کثافت مسلسل درکار ہوتی ہے، سو وہاں ماس فلو میٹر لگایا جاتا ہے: وہ دو حلقے ہلاتا ہے اور ان کے مروڑ سے بیک وقت کمیتی بہاؤ اور کثافت طے کرتا ہے۔ درجۂ API آلہ اسی وقت دے دیتا ہے، سو عدد بغیر نمونے اور بغیر آدمی کے تجارتی رپورٹ میں پہنچ جاتا ہے۔
05 · لکھنے کے اصول
شاخ اور درجۂ فارن ہائیٹ کے بغیر کوئی عدد کچھ معنی نہیں رکھتا
درجے کا نشان حروف سے پہلے اور ان سے جڑا ہوا لکھا جاتا ہے، جبکہ مقدار وقفے سے الگ کی جاتی ہے۔ Baumé کے لیے شاخ لکھنا لازم ہے، بھاری یا ہلکی۔ درجۂ API میں درجۂ حرارت صرف اس لیے چھوڑا جا سکتا ہے کہ وہ ہمیشہ ایک ہی ہوتا ہے، 60 °F؛ اگر نمونہ کسی اور پر ناپا گیا ہو تو یہ الگ سے لکھا جاتا ہے۔
تیسری تحریر مقدار کو اس کے پیمانے سے خلط کرتی ہے: کثافت کلوگرام فی مکعب میٹر میں ناپی جاتی ہے، جبکہ درجۂ API ایک بے بُعد عدد ہے جو کثافت سے نکالا جاتا ہے۔ چوتھی غلطی کارخانے میں سب سے عام ہے: 66 °Bé کے گندھک کے تیزاب میں تقریباً 93 % مونوہائیڈریٹ ہوتا ہے، ہرگز 66 % نہیں۔ فیصد اور درجے صرف Brix اور Plato میں ملتے ہیں، جہاں پیمانہ اسی طرح سوچا ہی گیا تھا۔
06 · ہمسایہ اکائیاں
معنی کے لحاظ سے وہ سب پیمانے قریب ہیں جن میں کثافت کو صنعت کے لیے سہل عددوں میں لکھا گیا ہے: شکر Brix سے گنی جاتی ہے، انگور کا رس Oechsle سے، تیل API سے — اور ان سب کے نیچے ایک ہی بے بُعد نسبی کثافت پڑی ہے۔
پیمانہ الٹا چلتا ہے
پانی سے دو شاخیں
کثافت کے لحاظ سے خطی
Simetrium کے پرچوں میں سے سب سے قریب یہ ہیں kg/m³ میں کثافت، جس کی طرف تینوں پیمانے لوٹتے ہیں، درجۂ Brix اور درجۂ Plato اپنے شکری جدولوں کے ساتھ، بیرل، جس میں تیل حجم سے گنا جاتا ہے، اور تیل کے مساوی بیرل، جہاں حجم کے ساتھ حرارتِ احتراق بھی شامل کی جاتی ہے۔
07 · تاریخی حصہ
نمک، چمڑا اور تیل
Antoine Baumé نے ڈنڈی کو دو نقطوں سے تقسیم کیا: خالص پانی نے اسے صفر دیا اور پندرہ حصے نمک بہ پچاسی حصے پانی کے محلول نے پندرہ۔ ان نشانوں کے درمیان فاصلہ اس نے برابر بانٹا، اور ایسا پیمانہ نکلا جسے عطاروں نے فوراً اپنا لیا۔
اسکاٹ کاریگر William Twaddell نے فارمولے کے بغیر کام چلایا: اس نے ایک درجے کو کثافت کا پانچ ہزارواں حصہ ٹھہرایا، سو گننے کو کچھ رہا ہی نہیں۔ سفیدی اور دباغت کے محلول پانی کے اوپر ایک تنگ پٹی میں رکھے جاتے ہیں، اور دباغ و کپڑا ساز آج بھی درجۂ Twaddell میں بات کرتے ہیں۔
امریکی تیل کے کثافت پیما دہائیوں تک 141.5 کے ضریب سے تقسیم کیے جاتے رہے، حالانکہ Baumé کا فارمولا 140 مانگتا تھا۔ معیارات کے ادارے نے فرق دیکھ کر شیشہ بدلنے کے بجائے اسے قانونی بنانا بہتر سمجھا — اور یوں API کا پیمانہ وجود میں آیا۔
تجربہ گاہ میں کثافت مدت سے مرتعش نلی سے لی جاتی ہے اور پائپ میں ماس فلو میٹر سے، مگر تیل کے معاہدے آج بھی درجۂ API میں لکھے جاتے ہیں اور ہلکی قسم کا اضافہ انہی سے گنا جاتا ہے۔ پیمانہ اپنے آلے سے زیادہ جیا: عدد وہی رہے، اور اس زنجیر میں فلوٹ اب نہیں رہا۔
ایسی اکائی جس کا نہ کوئی معیار ہے اور نہ صفر اپنی جگہ پر
خود درجۂ API کی جانچ ممکن نہیں: کثافت پیما جانچا جاتا ہے اور درجہ فارمولے کے مطابق کثافت سے نکلتا ہے۔ اس زنجیر میں دو مقداریں پرکھنی ہوتی ہیں، کثافت اور درجۂ حرارت، اور دوسری پہلی سے بھاری پڑتی ہے۔ گرم تیل ہلکا ہوتا ہے، اس کے درجے زیادہ نکلتے ہیں، سو معاہدے کے مطابق وہ مہنگا ہے؛ اسی لیے نمونے کا درجۂ حرارت قرأت کے ساتھ لکھا جاتا ہے اور درستی جدولوں سے لی جاتی ہے، ذہن سے نہیں۔
اس پیمانے کا صفر پانی پر نہیں بلکہ کثافت 1.076 پر کھڑا ہے، وہاں جہاں پانی کب کا پیچھے رہ گیا۔ یہ فیصلہ اُس فارمولے کا تھا جو پانی سے ہلکے مائعوں کے لیے سوچا گیا: اس کا صفر ہر طبیعی معنی سے باہر جا پڑا۔ بھاری قسمیں منفی درجوں میں چلی جاتی ہیں، اور تجارتی رپورٹ میں منفی کا نشان عجیب لگتا ہے مگر بالکل معمول سمجھا جاتا ہے۔
فہرست · پیمائش کی اکائیاں
ہر مقدار کے لیے ایک پاسپورٹ
SI کی سات بنیادی اکائیاں، اپنے نام والی بائیس مشتق، اور نظام سے باہر کی وہ مقداریں جن کے بغیر نہ فن چلتا ہے نہ تقویم۔