سیمنز
سمندری سائنس دان جہاز کے کنارے سے ایک پروب نیچے اتارتا ہے اور نمک نہیں، کرنٹ ناپتا ہے۔ پروب کے الیکٹروڈوں کے درمیان متبادل کرنٹ چلتا ہے، اور اس کی شدت سے آلہ جان لیتا ہے کہ پانی میں کتنا نمک ہے۔ سمندری پانی لیبارٹری فلٹر کے پانی سے لاکھوں گنا بہتر کرنٹ گزارتا ہے۔ 1978 سے سمندر کی نمکینی ٹھیک اسی طرح طے کی جاتی ہے۔
موصلیت مزاحمت کی معکوس مقدار ہے۔ مزاحمت بتاتی ہے کہ موصل کرنٹ کو کتنا روکتا ہے، اور موصلیت بتاتی ہے کہ کرنٹ اس میں سے کتنی آسانی سے گزرتا ہے۔ ایک سیمنز وہ موصلیت ہے جس پر 1 V وولٹیج 1 A کرنٹ چلاتا ہے۔ لارڈ کیلون نے اس اکائی کو «مو» کہنے کی تجویز دی تھی: یہ لفظ «اوہم» (ohm) کو الٹا پڑھنے سے بنتا ہے۔
| نشان | S |
| تعریف | ایمپیئر فی وولٹ · A/V · Ω⁻¹ · kg⁻¹·m⁻²·s³·A² |
| حوالہ جاتی اقدار | موصلیت کا کوانٹم 2e²/h — 77.480 917 µS · KCl محلول 0.01 mol/L — 25 °C پر 1413 µS/cm · 1 S = 1 ℧ |
| معیار | مو، ℧ — 1883 سے · سیمنز SI میں 1971 سے، چودھویں جنرل کانفرنس |
| معیارات | ISO 80000-6 · ISO 7888 · IEC 60746-3 · SI Brochure 9th ed. |
| عام قدریں | 5.5 µS/m — انتہائی خالص پانی · 5.3 S/m — سمندری پانی · 60 MS/m — تانبا |
01 · تعریف
ہر وولٹ کے لیے ایک ایمپیئر
موصلیت G اس کرنٹ کے برابر ہے جو ایک وولٹ وولٹیج پر موصل سے گزرتا ہے۔ یہ مزاحمت کی معکوس مقدار ہے: 1 kΩ کا موصل 1 mS ہے، اور 1 Ω کا موصل 1 S۔ جہاں کرنٹ ایک ساتھ کئی راستوں سے گزرتا ہے، وہاں سیمنز میں حساب آسان ہے۔ متوازی شاخوں کی موصلیتیں سیدھی جمع ہو جاتی ہیں۔
دھات میں کرنٹ الیکٹران لے جاتے ہیں، پانی میں گھلے ہوئے نمکیات کے آئن۔ خالص پانی تقریباً کرنٹ نہیں گزارتا، مگر نمک کی ہر چٹکی آئن بڑھا دیتی ہے۔ اسی لیے پانی کی موصلیت سے پتا چلتا ہے کہ اس میں کتنے نمکیات ہیں۔ اس کے لیے نوعی موصلیت لی جاتی ہے: مادے کے ایک مکعب کی موصلیت، جسے اس کی لمبائی اور رقبے کے لحاظ سے نکالا گیا ہو۔
متوازی میں اوہم نہیں، سیمنز کیوں جمع ہوتے ہیں
10 V کی بیٹری متوازی جڑے چار ریزسٹروں کو کرنٹ دیتی ہے۔ ہر شاخ کو چالو اور بند کیا جا سکتا ہے۔ سرخ نقطے شاخ کا کرنٹ ہیں؛ شاخ کی موصلیت جتنی زیادہ ہو، وہ اتنا تیز دوڑتے ہیں۔ ہر شاخ کا کرنٹ اس کی موصلیت ضرب 10 V کے برابر ہے، اور کرنٹ جمع ہوتے ہیں۔ اس لیے موصلیتیں بھی جمع ہوتی ہیں، جبکہ کل مزاحمت کسروں کے ذریعے نکالی جاتی ہے۔
پانی کا آلہ دو الیکٹروڈوں کے درمیان موصلیت ناپتا ہے، مگر دکھاتا ہے نوعی موصلیت۔ اس کے لیے وہ سیمنز کو سیل مستقل سے تقسیم کرتا ہے: الیکٹروڈوں کے درمیان فاصلے اور ان کے رقبے کی نسبت۔ جس سیل میں 1 cm² کے الیکٹروڈ 1 cm کے فاصلے پر ہوں، اس میں عدد ایک ہی ہوتے ہیں، صرف اکائیاں الگ: µS اور µS/cm۔ اگر الیکٹروڈوں کا فاصلہ دگنا کر دیں تو موصلیت آدھی ہو جائے گی، مگر نوعی موصلیت وہی رہے گی۔
نمک کرنٹ کیوں گزارتا ہے اور چینی کیوں نہیں
بائیں طرف موصلیت پیما ہے، اس کا سینسر 200 mL کے گلاس میں ڈوبا ہے۔ آلہ پلاٹینم کے دو الیکٹروڈوں کے درمیان متبادل وولٹیج لگاتا ہے اور کرنٹ ناپتا ہے۔ سرخ نقطے سوڈیم اور دوسری دھاتوں کے آئن ہیں، نیلے نقطے کلورین اور تیزابی اصلیوں کے آئن۔ جب بھی وولٹیج کی علامت بدلتی ہے، آئن دوسرے الیکٹروڈ کی طرف مڑ جاتے ہیں۔ اوپر والے چمچ سے نمک یا چینی ڈالی جا سکتی ہے۔ گلاس کے نیچے کی پلیٹ پانی کو گرم یا ٹھنڈا کرتی ہے۔ دائیں طرف کے عدسے میں نظر آتا ہے کہ آئن اپنے ساتھ پانی کے سالمات کا ایک خول کھینچے چلتا ہے۔ منظر میں متبادل وولٹیج ہزار گنا سست کیا گیا ہے۔
پانی چنیں اور اس میں نمک ڈالیں۔
02 · تبدیلی
| اکائی | قدر | کہاں ملتی ہے |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
مو، ℧، ٹھیک ایک سیمنز کے برابر ہے۔ امریکی تکنیکی تحریروں میں یہ آج بھی ملتا ہے۔
پانی کے لیے µS/cm لکھا جاتا ہے۔ 1 µS/cm = 0.1 mS/m = 100 µS/m — یہ ایک ہی نوعی موصلیت ہے۔
TDS میٹر TDS کو mg/L میں دکھاتے ہیں۔ یہ پیمائش نہیں، تبدیلی ہے: نوعی موصلیت کو 0.5—0.7 سے ضرب دی جاتی ہے۔
03 · مقداری درجے
04 · پیمائشی آلات
05 · لکھنے کے اصول
06 · ہمسایہ اکائیاں
07 · تاریخی حصہ
1978 سے سمندر کی نمکینی PSS-78 پیمانے پر طے کی جاتی ہے۔ یہ دو نوعی موصلیتوں کی نسبت ہے: نمونے کی اور پوٹاشیم کلورائیڈ کے محلول کی، جس میں فی کلوگرام پانی 32.4356 g ہو، دونوں 15 °C پر۔ نسبت ایک ہو تو نمکینی 35 ہوتی ہے۔ دنیا بھر کے نمکینی پیماؤں کی جانچ کے لیے معیاری سمندری پانی کے بند ایمپول بھیجے جاتے ہیں۔ ہر کھیپ پر اس کی نسبت K₁₅ لکھی ہوتی ہے۔
عام موصلیت پیماؤں کی جانچ KCl محلولوں سے ہوتی ہے۔ 0.01 mol/L کا محلول 25 °C پر 1413 µS/cm دیتا ہے۔ پانی کی نوعی موصلیت ہر درجے پر تقریباً 2 % بڑھتی ہے۔ اس لیے آلہ ریڈنگ کو 25 °C پر بدل دیتا ہے، اور رپورٹ میں دونوں عدد لکھے جاتے ہیں: پیمائش اور درجۂ حرارت۔
مقداروں کی فہرست
پوری فہرست ←SI کی سات بنیادی اکائیاں
تیزاب کا ایک قطرہ رس کا رنگ بدل دیتا ہے، نمک شعلے کو رنگ دیتا ہے، پانی ایک ٹھوکر سے جم جاتا ہے۔ ان کے نیچے Simetrium کے تمام ورق، شعبوں کے لحاظ سے اور حروفِ تہجی کی ترتیب میں۔
فہرست کھولیں ←