રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા કાર્યક્ષમતા માટે એટમ અર્થતંત્ર કેલ્ક્યુલેટર

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં પ્રતિક્રિયાશીલ પદાર્થોના એટમ્સ કેવી રીતે તમારી ઇચ્છિત ઉત્પાદનનો ભાગ બને છે તે માપવા માટે એટમ અર્થતંત્રની ગણતરી કરો. લીલાં રાસાયણશાસ્ત્ર, ટકાઉ સંશ્લેષણ અને પ્રતિક્રિયા ઑપ્ટિમાઇઝેશન માટે આવશ્યક.

એટમ અર્થતંત્ર કેલ્ક્યુલેટર

ઉત્પાદન ફોર્મ્યુલા*

સંતુલિત પ્રતિક્રિયાઓ માટે, તમે તમારા ફોર્મ્યુલામાં ગુણાંક સામેલ કરી શકો છો:

H₂ + O₂ → H₂O માટે, 2 મોલ પાણી માટે 2H2O તરીકે ઉત્પાદનનો ઉપયોગ કરો
2H₂ + O₂ → 2H₂O માટે, પ્રતિક્રિયાશીલ પદાર્થો તરીકે H2 અને O2 દાખલ કરો

પ્રતિક્રિયાશીલ પદાર્થો

પ્રતિક્રિયાશીલ પદાર્થ 1

પરિણામો

એટમ અર્થતંત્ર

ઉત્પાદન અણુ વજન

કુલ પ્રતિક્રિયાશીલ પદાર્થોનું અણુ વજન

વિઝ્યુલાઇઝેશન જોવા માટે માન્ય રાસાયણિક ફોર્મ્યુલાઓ દાખલ કરો

📚

દસ્તાવેજીકરણ

એટમ અર્થતંત્ર કેલ્ક્યુલેટર: રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં કાર્યક્ષમતા માપવું

એટમ અર્થતંત્રનો પરિચય

એટમ અર્થતંત્ર એ ગ્રીન કેમિસ્ટ્રીમાં એક મૂળભૂત સંકલ્પના છે જે માપે છે કે કેવી રીતે પ્રતિક્રિયા દરમિયાન રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં રિએક્ટન્ટ્સના આણવિક બળનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. પ્રોફેસર બેરી ટ્રોસ્ટ દ્વારા 1991માં વિકસિત, એટમ અર્થતંત્ર એ આણવિક બળનો ટકાવારી દર્શાવે છે જે ઉપયોગી ઉત્પાદનનો ભાગ બને છે, જે રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓની ટકાઉપણું અને કાર્યક્ષમતાને મૂલવવા માટે એક મહત્વપૂર્ણ મેટ્રિક બનાવે છે. પરંપરાગત ઉપજના હિસાબો જે ફક્ત પ્રાપ્ત થયેલ ઉત્પાદનની માત્રાને ધ્યાનમાં લે છે, એટમ અર્થતંત્ર આણવિક સ્તરે કાર્યક્ષમતાને ધ્યાનમાં લે છે, જે એવી પ્રતિક્રિયાઓને પ્રકાશિત કરે છે જે ઓછા આણવિક બળને બગાડે છે અને ઓછા બાયપ્રોડક્ટ્સ ઉત્પન્ન કરે છે.

એટમ અર્થતંત્ર કેલ્ક્યુલેટર રાસાયણિકો, વિદ્યાર્થીઓ અને સંશોધકોને કોઈપણ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનો એટમ અર્થતંત્ર ઝડપી રીતે નક્કી કરવા માટેની મંજૂરી આપે છે, ફક્ત રિએક્ટન્ટ્સ અને ઇચ્છિત ઉત્પાદનના રાસાયણિક ફોર્મ્યુલાઓ દાખલ કરીને. આ સાધન વધુ લીલા સંશ્લેષણ માર્ગો ઓળખવામાં, પ્રતિક્રિયા કાર્યક્ષમતા ઓપ્ટિમાઇઝ કરવામાં અને રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓમાં કચરો ઉત્પન્ન કરવામાં ઘટાડવામાં મદદ કરે છે - ટકાઉ કેમિસ્ટ્રીના અભિગમોના મુખ્ય સિદ્ધાંતો.

એટમ અર્થતંત્ર શું છે?

એટમ અર્થતંત્ર નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે:

$\text{એટમ અર્થતંત્ર (\%)} = \frac{\text{ઇચ્છિત ઉત્પાદનનું આણવિક વજન}}{\text{બધા રિએક્ટન્ટ્સનું કુલ આણવિક વજન}} \times 100\%$

આ ટકાવારી દર્શાવે છે કે તમારા આરંભિક સામગ્રીમાંથી કેટલા આણવિક બળો તમારા લક્ષ્ય ઉત્પાદનમાં સમાવવામાં આવે છે અને બગાડવામાં નથી. વધુ એટમ અર્થતંત્રનો અર્થ વધુ કાર્યક્ષમ અને પર્યાવરણને અનુકૂળ પ્રતિક્રિયા દર્શાવે છે.

એટમ અર્થતંત્ર મહત્વનું કેમ છે

એટમ અર્થતંત્ર પરંપરાગત ઉપજ માપન કરતાં અનેક ફાયદા આપે છે:

કચરો ઘટાડવો: એવી પ્રતિક્રિયાઓ ઓળખે છે જે સ્વાભાવિક રીતે ઓછા કચરો ઉત્પન્ન કરે છે
સ્રોત કાર્યક્ષમતા: એવી પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ પ્રોત્સાહિત કરે છે જે રિએક્ટન્ટ્સમાંથી વધુ આણવિક બળો સમાવિષ્ટ કરે છે
પર્યાવરણ પર અસર: રાસાયણિકોને વધુ લીલા પ્રક્રિયાઓ ડિઝાઇન કરવામાં મદદ કરે છે જે પર્યાવરણ પરનો ફૂટપ્રિન્ટ ઘટાડે છે
આર્થિક લાભ: આરંભિક સામગ્રીનો વધુ કાર્યક્ષમ ઉપયોગ ઉત્પાદન ખર્ચ ઘટાડવા માટે મદદ કરી શકે છે
ટકાઉપણું: ગ્રીન કેમિસ્ટ્રી અને ટકાઉ વિકાસના સિદ્ધાંતો સાથે સંકલિત કરે છે

એટમ અર્થતંત્ર કેવી રીતે ગણવું

સૂત્ર સ્પષ્ટ કર્યું

એટમ અર્થતંત્ર ગણવા માટે, તમને જરૂર છે:

ઇચ્છિત ઉત્પાદનનું આણવિક વજન નક્કી કરવું
તમામ રિએક્ટન્ટ્સનું કુલ આણવિક વજન ગણવું
ઉત્પાદનનું આણવિક વજન કુલ રિએક્ટન્ટ્સના આણવિક વજન દ્વારા વહેંચવું
ટકાવારી મેળવવા માટે 100 થી ગુણાકાર કરવો

એક પ્રતિક્રિયા માટે: A + B → C + D (જ્યાં C ઇચ્છિત ઉત્પાદન છે)

$\text{એટમ અર્થતંત્ર (\%)} = \frac{\text{C નું MW}}{\text{A નું MW + B નું MW}} \times 100\%$

ચલ અને વિચારણાઓ

આણવિક વજન (MW): એક અણુમાં તમામ આણવિક બળોના આણવિક વજનનો સમૂહ
ઇચ્છિત ઉત્પાદન: તે લક્ષ્ય સંયુક્ત જે તમે સંશ્લેષણ કરવા માંગો છો
રિએક્ટન્ટ્સ: પ્રતિક્રિયામાં ઉપયોગમાં લેવાતા તમામ આરંભિક સામગ્રી
બેલેન્સ્ડ સમીકરણ: ગણનાઓને યોગ્ય રીતે બેલેન્સ્ડ રાસાયણિક સમીકરણોનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ

કિનારા કેસ

બહુ ઉત્પાદનો: જ્યારે એક પ્રતિક્રિયા ઘણા ઇચ્છિત ઉત્પાદનો ઉત્પન્ન કરે છે, ત્યારે તમે દરેક ઉત્પાદન માટે અલગ એટમ અર્થતંત્ર ગણાવી શકો છો અથવા તેમના સંયુક્ત આણવિક વજન પર વિચાર કરી શકો છો
કેટલિસ્ટ: કેટલિસ્ટ સામાન્ય રીતે એટમ અર્થતંત્રની ગણનાઓમાં સમાવિષ્ટ નથી કારણ કે તે પ્રતિક્રિયામાં નાશ પામતું નથી
સોલ્વન્ટ્સ: પ્રતિક્રિયા સોલ્વન્ટ્સ સામાન્ય રીતે બહાર કાઢવામાં આવે છે જો તેઓ ઉત્પાદનમાં સામેલ ન થાય

એટમ અર્થતંત્ર કેલ્ક્યુલેટરનો ઉપયોગ કરવા માટે પગલાં-દર-પગલાં માર્ગદર્શિકા

રાસાયણિક ફોર્મ્યુલાઓ દાખલ કરવી

ઉત્પાદન ફોર્મ્યુલા દાખલ કરો:
- "ઉત્પાદન ફોર્મ્યુલા" ક્ષેત્રમાં તમારા ઇચ્છિત ઉત્પાદનનું રાસાયણિક ફોર્મ્યુલા ટાઇપ કરો
- માનક રાસાયણિક નોટેશનનો ઉપયોગ કરો (જેમ કે, H2O પાણી માટે, C6H12O6 ગ્લુકોઝ માટે)
- એક જ સમૂહમાં બહુવિધ સમાન જૂથો માટે, પેરેન્ટિસીસનો ઉપયોગ કરો (જેમ કે, Ca(OH)2)
રિએક્ટન્ટ ફોર્મ્યુલાઓ ઉમેરો:
- પ્રદાન કરેલ ક્ષેત્રોમાં દરેક રિએક્ટન્ટ ફોર્મ્યુલા દાખલ કરો
- જરૂર પડે ત્યારે વધુ રિએક્ટન્ટ્સને સમાવિષ્ટ કરવા માટે "રિએક્ટન્ટ ઉમેરો" પર ક્લિક કરો
- બિનજરૂરી રિએક્ટન્ટ્સને "✕" બટનનો ઉપયોગ કરીને દૂર કરો
બેલેન્સ્ડ સમીકરણો સંભાળવું:
- બેલેન્સ્ડ પ્રતિક્રિયાઓ માટે, તમે તમારા ફોર્મ્યુલામાં ગુણાંક સામેલ કરી શકો છો
- ઉદાહરણ: 2H₂ + O₂ → 2H₂O માટે, તમે "2H2O" તરીકે ઉત્પાદન દાખલ કરી શકો છો
પરિણામો ગણવો:
- એટમ અર્થતંત્ર ગણવા માટે "ગણવું" બટન પર ક્લિક કરો
- પરિણામો સમીક્ષિત કરો જે એટમ અર્થતંત્ર ટકાવારી, ઉત્પાદનનું આણવિક વજન, અને કુલ રિએક્ટન્ટ્સનું આણવિક વજન બતાવે છે

પરિણામોની વ્યાખ્યા

કેલ્ક્યુલેટર ત્રણ મુખ્ય માહિતીના ટુકડા પ્રદાન કરે છે:

એટમ અર્થતંત્ર (%): રિએક્ટન્ટ્સમાંથી આણવિક બળો જે ઇચ્છિત ઉત્પાદનમાં સમાવવામાં આવે છે તે ટકાવારી
- 90-100%: ઉત્તમ એટમ અર્થતંત્ર
- 70-90%: સારું એટમ અર્થતંત્ર
- 50-70%: મધ્યમ એટમ અર્થતંત્ર
- 50% ની નીચે: નબળું એટમ અર્થતંત્ર
ઉત્પાદનનું આણવિક વજન: તમારા ઇચ્છિત ઉત્પાદનનું ગણતરી કરેલું આણવિક વજન
કુલ રિએક્ટન્ટ્સનું આણવિક વજન: તમામ રિએક્ટન્ટ્સના આણવિક વજનનો સમૂહ

કેલ્ક્યુલેટર એટમ અર્થતંત્રનું દૃશ્યમાન પ્રતિનિધિત્વ પણ પ્રદાન કરે છે, જે તમારા પ્રતિક્રિયાની કાર્યક્ષમતા સમજીને સરળ બનાવે છે.

ઉપયોગ કેસ અને એપ્લિકેશન્સ

ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશન્સ

એટમ અર્થતંત્રનો વ્યાપક ઉપયોગ રાસાયણિક અને ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગોમાં થાય છે:

પ્રક્રિયા વિકાસ: વિવિધ સંશ્લેષણ માર્ગોની મૂલવણ અને તુલના કરીને સૌથી એટમ-કાર્યક્ષમ માર્ગ પસંદ કરવો
લીલા ઉત્પાદન: વધુ ટકાઉ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ ડિઝાઇન કરવી જે કચરો ઉત્પન્ન કરવાનું ઘટાડે
ખર્ચ ઘટાડવો: વધુ કાર્યક્ષમ ઉપયોગો શોધવા માટે જે મોંઘા આરંભિક સામગ્રીનો વધુ ઉપયોગ કરે
નિયમનાત્મક પાલન: કચરો ઘટાડીને વધતી જતી પર્યાવરણની નિયમનકારી માપદંડોને પૂર્ણ કરવું

શૈક્ષણિક અને શૈક્ષણિક ઉપયોગ

ગ્રીન કેમિસ્ટ્રી શીખવવું: વિદ્યાર્થીઓને ટકાઉ રાસાયણિક સિદ્ધાંતો દર્શાવવું
અનુસંધાન યોજના: સંશોધકોને વધુ કાર્યક્ષમ સંશ્લેષણ માર્ગો ડિઝાઇન કરવામાં મદદ કરવી
પ્રકાશનની જરૂરિયાતો: ઘણા જર્નલ હવે નવા સંશ્લેષણ પદ્ધતિઓ માટે એટમ અર્થતંત્રની ગણનાઓની જરૂરિયાત રાખે છે
વિદ્યાર્થી વ્યાયામ: રાસાયણશાસ્ત્રના વિદ્યાર્થીઓને પરંપરાગત ઉપજથી પરે પ્રતિક્રિયા કાર્યક્ષમતા મૂલવવા માટે તાલીમ આપવી

વાસ્તવિક ઉદાહરણો

એસ્પિરિન સંશ્લેષણ:
- પરંપરાગત માર્ગ: C7H6O3 + C4H6O3 → C9H8O4 + C2H4O2
- આણવિક વજન: 138.12 + 102.09 → 180.16 + 60.05
- એટમ અર્થતંત્ર: (180.16 ÷ 240.21) × 100% = 75.0%
હેક પ્રતિક્રિયા (પાલેડિયમ-પ્રેરિત જોડાણ):
- R-X + અલ્કેન → R-અલ્કેન + HX
- વધુ એટમ અર્થતંત્ર કારણ કે રિએક્ટન્ટ્સમાંથી વધુ આણવિક બળો ઉત્પાદનમાં દેખાય છે
ક્લિક કેમિસ્ટ્રી (કોપર-પ્રેરિત આઝાઇડ-અલ્કાઇન સાયક્લોઅડ્ડિશન):
- R-N3 + R'-C≡CH → R-ટ્રાયઝોલ-R'
- એટમ અર્થતંત્ર: 100% (બધા આણવિક બળો રિએક્ટન્ટ્સમાંથી ઉત્પાદનમાં દેખાય છે)

એટમ અર્થતંત્રના વિકલ્પો

જ્યારે એટમ અર્થતંત્ર એક મૂલ્યવાન મેટ્રિક છે, ત્યારે અન્ય પૂરક માપોમાં સમાવેશ થાય છે:

E-Factor (પર્યાવરણીય ફેક્ટર):
- ઉત્પાદનના દ્રવ્યના તુલનામાં કચરા માટેના પ્રમાણને માપે છે
- E-Factor = Waste નું દ્રવ્ય ÷ Product નું દ્રવ્ય
- નીચા મૂલ્યો લીલા પ્રક્રિયાઓને દર્શાવે છે
પ્રતિક્રિયા દ્રવ્ય કાર્યક્ષમતા (RME):
- એટમ અર્થતંત્ર સાથે રાસાયણિક ઉપજને સંયોજિત કરે છે
- RME = (Yield × Atom Economy) ÷ 100%
- વધુ વ્યાપક કાર્યક્ષમતા મૂલવણ પ્રદાન કરે છે
પ્રક્રિયા દ્રવ્ય તીવ્રતા (PMI):
- ઉત્પાદનના દ્રવ્યના પ્રતિ દ્રવ્યના કુલ દ્રવ્યનો માપ
- PMI = પ્રક્રિયામાં ઉપયોગમાં લેવાયેલ કુલ દ્રવ્ય ÷ ઉત્પાદનનું દ્રવ્ય
- સોલ્વન્ટ્સ અને પ્રક્રિયા સામગ્રીને પણ સામેલ કરે છે
કાર્બન કાર્યક્ષમતા:
- રિએક્ટન્ટ્સમાંથી ઉત્પાદનમાં દેખાતા કાર્બન આણવિક બળોની ટકાવારી
- ખાસ કરીને કાર્બન ઉપયોગ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે

એટમ અર્થતંત્રના ઇતિહાસ અને વિકાસ

સંકલ્પનાનો ઉદ્ભવ

એટમ અર્થતંત્રનો સંકલ્પન પ્રોફેસર બેરી એમ. ટ્રોસ્ટ દ્વારા 1991માં "એટમ અર્થતંત્ર—સંશ્લેષણની કાર્યક્ષમતા માટે એક શોધ" નામની તેના પ્રાથમિક પેપરમાં રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો જે જર્નલ સાયન્સમાં પ્રકાશિત થયો હતો. ટ્રોસ્ટે એ એટમ અર્થતંત્રને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના આણવિક સ્તરે કાર્યક્ષમતા મૂલવવા માટે એક મૂળભૂત મેટ્રિક તરીકે રજૂ કર્યું, પરંપરાગત ઉપજના માપનથી ધ્યાન ખસેડ્યું.

વિકાસ અને સ્વીકૃતિ

પ્રારંભિક 1990ના દાયકામાં: સંકલ્પનનો પરિચય અને પ્રારંભિક શૈક્ષણિક રસ
મધ્ય 1990ના દાયકામાં: પૉલ એનાસ્ટાસિસ અને જ્હોન વોર્નર દ્વારા ગ્રીન કેમિસ્ટ્રીના સિદ્ધાંતોમાં સામેલ
છેલ્લા 1990ના દાયકામાં: વધુ ટકાઉ પ્રક્રિયાઓ શોધવા માટે ફાર્માસ્યુટિકલ કંપનીઓ દ્વારા સ્વીકૃતિ
2000ના દાયકામાં: રાસાયણિક શિક્ષણ અને ઔદ્યોગિક પ્રથામાં વ્યાપક સ્વીકૃતિ
2010ના દાયકાના અંતે: નિયમનકારી ફ્રેમવર્ક અને ટકાઉપણાના મેટ્રિક્સમાં સંકલન

મુખ્ય યોગદાનકારો

બેરી એમ. ટ્રોસ્ટ: એટમ અર્થતંત્રનો મૂળભૂત વિચાર વિકસાવ્યો
પૉલ એનાસ્ટાસિસ અને જ્હોન વોર્નર: 12 Principles of Green Chemistryમાં એટમ અર્થતંત્રને સામેલ કર્યું
રોજર એ. શેલ્ડન: E-factors અને ગ્રીન કેમિસ્ટ્રી મેટ્રિક્સ પર કામ દ્વારા આ વિચારને આગળ વધાર્યું
અમેરિકન કેમિકલ સોસાયટીનું ગ્રીન કેમિસ્ટ્રી ઇન્સ્ટિટ્યૂટ: એટમ અર્થતંત્રને એક માનક મેટ્રિક તરીકે પ્રોત્સાહિત કર્યું

આધુનિક રાસાયણશાસ્ત્ર પર અસર

એટમ અર્થતંત્રએ કેમિસ્ટોને પ્રતિક્રિયા ડિઝાઇન કરવા માટેનો અભિગમ મૂળભૂત રીતે બદલ્યો છે,yieldને વધારવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરતાં આણવિક સ્તરે કચરો ઘટાડવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું. આ પેરાડાઇમ શિફ્ટે અનેક "એટમ-અર્થતંત્ર" પ્રતિક્રિયાઓના વિકાસને પ્રેરણા આપી છે, જેમાં સામેલ છે:

ક્લિક કેમિસ્ટ્રી પ્રતિક્રિયાઓ
મેટાથેસિસ પ્રતિક્રિયાઓ
મલ્ટીકંપોનેન્ટ પ્રતિક્રિયાઓ
સ્ટોઇકિયોટેરિક રિએક્ટન્ટ્સને બદલવા માટે પ્રેરક પ્રક્રિયાઓ

વ્યાવહારમાં ઉદાહરણો કોડ સાથે

એક્સેલ ફોર્મ્યુલા

1' એટમ અર્થતંત્રની ગણતરી માટે એક્સેલ ફોર્મ્યુલા
2=PRODUCT_WEIGHT/(SUM(REACTANT_WEIGHTS))*100
3
4' ખાસ મૂલ્યો સાથે ઉદાહરણ
5' H2 + O2 → H2O માટે
6' H2 MW = 2.016, O2 MW = 31.998, H2O MW = 18.015
7=(18.015/(2.016+31.998))*100
8' પરિણામ: 52.96%
9

પાયથન અમલ

1def calculate_atom_economy(product_formula, reactant_formulas):
2    """
3    રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા માટે એટમ અર્થતંત્રની ગણતરી કરો.
4    
5    Args:
6        product_formula (str): ઇચ્છિત ઉત્પાદનનું રાસાયણિક ફોર્મ્યુલા
7        reactant_formulas (list): રિએક્ટન્ટ્સના રાસાયણિક ફોર્મ્યુલાનો યાદી
8        
9    Returns:
10        dict: એટમ અર્થતંત્રની ટકાવારી, ઉત્પાદનનું વજન, અને રિએક્ટન્ટ્સનું વજન દર્શાવતું ડિક્શનરી
11    """
12    # આણવિક વજનનો ડિક્શનરી
13    atomic_weights = {
14        'H': 1.008, 'He': 4.003, 'Li': 6.941, 'Be': 9.012, 'B': 10.811,
15        'C': 12.011, 'N': 14.007, 'O': 15.999, 'F': 18.998, 'Ne': 20.180,
16        # વધુ તત્વો જરૂર પડે ત્યાં ઉમેરો
17    }
18    
19    def parse_formula(formula):
20        """રાસાયણિક ફોર્મ્યુલા પાર્સ કરો અને આણવિક વજન ગણવો."""
21        import re
22        pattern = r'([A-Z][a-z]*)(\d*)'
23        matches = re.findall(pattern, formula)
24        
25        weight = 0
26        for element, count in matches:
27            count = int(count) if count else 1
28            if element in atomic_weights:
29                weight += atomic_weights[element] * count
30            else:
31                raise ValueError(f"Unknown element: {element}")
32        
33        return weight
34    
35    # આણવિક વજન ગણો
36    product_weight = parse_formula(product_formula)
37    
38    reactants_weight = 0
39    for reactant in reactant_formulas:
40        if reactant:  # ખાલી રિએક્ટન્ટ્સને ટાળવું
41            reactants_weight += parse_formula(reactant)
42    
43    # એટમ અર્થતંત્રની ગણતરી કરો
44    atom_economy = (product_weight / reactants_weight) * 100 if reactants_weight > 0 else 0
45    
46    return {
47        'atom_economy': round(atom_economy, 2),
48        'product_weight': round(product_weight, 4),
49        'reactants_weight': round(reactants_weight, 4)
50    }
51
52# ઉદાહરણ ઉપયોગ
53product = "H2O"
54reactants = ["H2", "O2"]
55result = calculate_atom_economy(product, reactants)
56print(f"એટમ અર્થતંત્ર: {result['atom_economy']}%")
57print(f"ઉત્પાદનનું વજન: {result['product_weight']}")
58print(f"રિએક્ટન્ટ્સનું વજન: {result['reactants_weight']}")
59

જાવાસ્ક્રિપ્ટ અમલ

1function calculateAtomEconomy(productFormula, reactantFormulas) {
2  // સામાન્ય તત્વોના આણવિક વજન
3  const atomicWeights = {
4    H: 1.008, He: 4.003, Li: 6.941, Be: 9.012, B: 10.811,
5    C: 12.011, N: 14.007, O: 15.999, F: 18.998, Ne: 20.180,
6    Na: 22.990, Mg: 24.305, Al: 26.982, Si: 28.086, P: 30.974,
7    S: 32.066, Cl: 35.453, Ar: 39.948, K: 39.098, Ca: 40.078
8    // વધુ તત્વો જરૂર પડે ત્યાં ઉમેરો
9  };
10
11  function parseFormula(formula) {
12    const pattern = /([A-Z][a-z]*)(\d*)/g;
13    let match;
14    let weight = 0;
15    
16    while ((match = pattern.exec(formula)) !== null) {
17      const element = match[1];
18      const count = match[2] ? parseInt(match[2], 10) : 1;
19      
20      if (atomicWeights[element]) {
21        weight += atomicWeights[element] * count;
22      } else {
23        throw new Error(`Unknown element: ${element}`);
24      }
25    }
26    
27    return weight;
28  }
29  
30  // આણવિક વજન ગણો
31  const productWeight = parseFormula(productFormula);
32  
33  let reactantsWeight = 0;
34  for (const reactant of reactantFormulas) {
35    if (reactant.trim()) { // ખાલી રિએક્ટન્ટ્સને ટાળવું
36      reactantsWeight += parseFormula(reactant);
37    }
38  }
39  
40  // એટમ અર્થતંત્રની ગણતરી કરો
41  const atomEconomy = (productWeight / reactantsWeight) * 100;
42  
43  return {
44    atomEconomy: parseFloat(atomEconomy.toFixed(2)),
45    productWeight: parseFloat(productWeight.toFixed(4)),
46    reactantsWeight: parseFloat(reactantsWeight.toFixed(4))
47  };
48}
49
50// ઉદાહરણ ઉપયોગ
51const product = "C9H8O4"; // એસ્પિરિન
52const reactants = ["C7H6O3", "C4H6O3"]; // સલિસિલિક એસિડ અને એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ
53const result = calculateAtomEconomy(product, reactants);
54console.log(`એટમ અર્થતંત્ર: ${result.atomEconomy}%`);
55console.log(`ઉત્પાદનનું વજન: ${result.productWeight}`);
56console.log(`રિએક્ટન્ટ્સનું વજન: ${result.reactantsWeight}`);
57

આર અમલ

1calculate_atom_economy <- function(product_formula, reactant_formulas) {
2  # સામાન્ય તત્વોના આણવિક વજન
3  atomic_weights <- list(
4    H = 1.008, He = 4.003, Li = 6.941, Be = 9.012, B = 10.811,
5    C = 12.011, N = 14.007, O = 15.999, F = 18.998, Ne = 20.180,
6    Na = 22.990, Mg = 24.305, Al = 26.982, Si = 28.086, P = 30.974,
7    S = 32.066, Cl = 35.453, Ar = 39.948, K = 39.098, Ca = 40.078
8  )
9  
10  parse_formula <- function(formula) {
11    # રાસાયણિક ફોર્મ્યુલા પાર્સ કરો અને આણવિક વજન ગણવો
12    matches <- gregexpr("([A-Z][a-z]*)(\\d*)", formula, perl = TRUE)
13    elements <- regmatches(formula, matches)[[1]]
14    
15    weight <- 0
16    for (element_match in elements) {
17      # તત્વનું પ્રતિક અને ગણતરી કાઢો
18      element_parts <- regexec("([A-Z][a-z]*)(\\d*)", element_match, perl = TRUE)
19      element_extracted <- regmatches(element_match, element_parts)[[1]]
20      
21      element <- element_extracted[2]
22      count <- if (element_extracted[3] == "") 1 else as.numeric(element_extracted[3])
23      
24      if (!is.null(atomic_weights[[element]])) {
25        weight <- weight + atomic_weights[[element]] * count
26      } else {
27        stop(paste("Unknown element:", element))
28      }
29    }
30    
31    return(weight)
32  }
33  
34  # આણવિક વજન ગણો
35  product_weight <- parse_formula(product_formula)
36  
37  reactants_weight <- 0
38  for (reactant in reactant_formulas) {
39    if (nchar(trimws(reactant)) > 0) {  # ખાલી રિએક્ટન્ટ્સને ટાળવું
40      reactants_weight <- reactants_weight + parse_formula(reactant)
41    }
42  }
43  
44  # એટમ અર્થતંત્રની ગણતરી કરો
45  atom_economy <- (product_weight / reactants_weight) * 100
46  
47  return(list(
48    atom_economy = round(atom_economy, 2),
49    product_weight = round(product_weight, 4),
50    reactants_weight = round(reactants_weight, 4)
51  ))
52}
53
54# ઉદાહરણ ઉપયોગ
55product <- "CH3CH2OH"  # ઇથેનોલ
56reactants <- c("C2H4", "H2O")  # ઇથિલિન અને પાણી
57result <- calculate_atom_economy(product, reactants)
58cat(sprintf("એટમ અર્થતંત્ર: %.2f%%\n", result$atom_economy))
59cat(sprintf("ઉત્પાદનનું વજન: %.4f\n", result$product_weight))
60cat(sprintf("રિએક્ટન્ટ્સનું વજન: %.4f\n", result$reactants_weight))
61

એટમ અર્થતંત્રનું દૃશ્યમાન કરવું

એટમ અર્થતંત્રની તુલના

ઉત્પાદન કચરો

ઉચ્ચ એટમ અર્થતંત્ર (95%)

રિએક્ટન્ટ્સ ઉત્પાદન (95%) 5%

નીચું એટમ અર્થતંત્ર (40%)

રિએક્ટન્ટ્સ ઉત્પાદન (40%) કચરો (60%)

વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો

એટમ અર્થતંત્ર શું છે?

એટમ અર્થતંત્ર એ માપ છે કે કેવી રીતે રિએક્ટન્ટ્સના આણવિક બળો ઇચ્છિત ઉત્પાદનમાં સમાવિષ્ટ થાય છે. તેને ઇચ્છિત ઉત્પાદનના આણવિક વજનને તમામ રિએક્ટન્ટ્સના કુલ આણવિક વજન દ્વારા વહેંચીને અને 100 થી ગુણાકાર કરીને ગણવામાં આવે છે. વધુ ટકાવારી વધુ કાર્યક્ષમ પ્રતિક્રિયાઓને દર્શાવે છે જે ઓછા કચરા ઉત્પન્ન કરે છે.

એટમ અર્થતંત્ર અને પ્રતિક્રિયા ઉપજમાં શું ફરક છે?

પ્રતિક્રિયા ઉપજ એ માપ છે કે કેટલું ઉત્પાદન વાસ્તવમાં પ્રાપ્ત થાય છે તે મર્યાદિત રિએક્ટન્ટના આધારે ત્યજીત મહત્તમની તુલનામાં. એટમ અર્થતંત્ર, જોકે, પ્રતિક્રિયા ડિઝાઇનની આણવિક સ્તરે કાર્યક્ષમતાને માપે છે, ભલે પ્રતિક્રિયા પ્રાયોગિક રીતે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે. એક પ્રતિક્રિયા ઉચ્ચ ઉપજ ધરાવતી હોય પરંતુ જો તે મહત્વપૂર્ણ બાયપ્રોડક્ટ્સ ઉત્પન્ન કરે છે તો તેનું એટમ અર્થતંત્ર નબળું હોઈ શકે છે.

એટમ અર્થતંત્ર ગ્રીન કેમિસ્ટ્રીમાં મહત્વનું કેમ છે?

એટમ અર્થતંત્ર ગ્રીન કેમિસ્ટ્રીના મૂળભૂત સિદ્ધાંતોમાં એક છે કારણ કે તે રાસાયણિકોને એવી પ્રતિક્રિયાઓ ડિઝાઇન કરવામાં મદદ કરે છે જે સ્વાભાવિક રીતે ઓછા કચરા ઉત્પન્ન કરે છે અને વધુ આણવિક બળો ઇચ્છિત ઉત્પાદનમાં સમાવે છે. આ વધુ ટકાઉ પ્રક્રિયાઓ, ઘટાડેલા પર્યાવરણના પ્રભાવ અને ઘણીવાર ઓછા ઉત્પાદન ખર્ચ તરફ દોરી જાય છે.

શું એટમ અર્થતંત્ર ક્યારેક 100% હોઈ શકે છે?

હા, જો પ્રતિક્રિયા દરમિયાન તમામ આણવિક બળો રિએક્ટન્ટ્સમાંથી ઇચ્છિત ઉત્પાદનમાં દેખાય, તો પ્રતિક્રિયા 100% એટમ અર્થતંત્ર ધરાવી શકે છે. ઉદાહરણોમાં ઉમેરો: ઉમેરણ પ્રતિક્રિયાઓ (જેમ કે હાઇડ્રોજનેશન), સાયક્લોઅડ્ડિશન (જેમ કે ડીલ્સ-આલ્ડર પ્રતિક્રિયાઓ), અને પુનઃવ્યવસ્થિત પ્રતિક્રિયાઓ જ્યાં કોઈ આણવિક બળો બગાડવામાં નથી.

શું એટમ અર્થતંત્ર સોલ્વન્ટ્સ અને કેટલિસ્ટ્સને ધ્યાનમાં લે છે?

સામાન્ય રીતે, એટમ અર્થતંત્રની ગણનાઓમાં સોલ્વન્ટ્સ અથવા કેટલિસ્ટ્સને સામેલ કરવામાં આવતું નથી જો સુધી તેઓ અંતિમ ઉત્પાદનમાં સામેલ ન થાય. કારણ કે કેટલિસ્ટ્સ પ્રતિક્રિયા ચક્રમાં પુનઃ ઉત્પન્ન થાય છે અને સોલ્વન્ટ્સ સામાન્ય રીતે ઉત્પાદનથી પુનઃપ્રાપ્ત અથવા અલગ કરવામાં આવે છે. તેમ છતાં, વધુ વ્યાપક ગ્રીન કેમિસ્ટ્રી મેટ્રિક્સ જેમ કે E-factor આ વધારાના સામગ્રીને ધ્યાનમાં લે છે.

હું પ્રતિક્રિયાના એટમ અર્થતંત્રને કેવી રીતે સુધારી શકું?

એટમ અર્થતંત્ર સુધારવા માટે:

એવી સંશ્લેષણ માર્ગો પસંદ કરો જે રિએક્ટન્ટ્સમાંથી વધુ આણવિક બળો ઉત્પાદનમાં સમાવે
સ્ટોઇકિયોટેરિક રિએક્ટન્ટ્સની જગ્યાએ પ્રેરકને બદલે ઉપયોગ કરો
શક્ય હોય તો ઉમેરણ પ્રતિક્રિયાઓને પસંદ કરો
મલ્ટીકંપોનેન્ટ પ્રતિક્રિયાઓ પર વિચાર કરો જે અનેક રિએક્ટન્ટ્સને એક જ ઉત્પાદનમાં એકત્ર કરે
એવી પ્રતિક્રિયાઓને ટાળો જે મોટા છોડી દેવા અથવા બાયપ્રોડક્ટ્સ ઉત્પન્ન કરે

શું વધુ એટમ અર્થતંત્ર હંમેશા વધુ સારું છે?

જ્યારે વધુ એટમ અર્થતંત્ર સામાન્ય રીતે ઇચ્છનીય હોય છે, ત્યારે તે પ્રતિક્રિયાને મૂલવવા માટે એકમાત્ર વિચાર નથી. અન્ય પરિબળો જેમ કે સલામતી, ઊર્જાની જરૂરિયાતો, પ્રતિક્રિયા ઉપજ, અને રિએક્ટન્ટ્સ અને બાયપ્રોડક્ટ્સની ઝેરીપણું પણ મહત્વપૂર્ણ છે. ક્યારેક ઓછા એટમ અર્થતંત્ર સાથેની પ્રતિક્રિયા વધુ મહત્વપૂર્ણ લાભો ધરાવી શકે છે.

હું કેવી રીતે એક સાથે અનેક ઉત્પાદનો માટે એટમ અર્થતંત્રની ગણતરી કરી શકું?

બહુવિધ ઇચ્છિત ઉત્પાદનો સાથેની પ્રતિક્રિયાઓ માટે, તમે અથવા તો:

દરેક ઉત્પાદન માટે અલગ એટમ અર્થતંત્રની ગણતરી કરો
તમામ ઇચ્છિત ઉત્પાદનોના સંયુક્ત આણવિક વજન પર વિચાર કરો
દરેક ઉત્પાદનના આર્થિક મૂલ્ય અથવા મહત્વના આધારે ગણતરીને વજન કરો

આ અભિગમ તમારા વિશિષ્ટ વિશ્લેષણના લક્ષ્યો પર આધાર રાખે છે.

શું એટમ અર્થતંત્ર પ્રતિક્રિયા સ્ટોઇકિયોટેરીને ધ્યાનમાં લે છે?

હા, એટમ અર્થતંત્રની ગણનાઓને યોગ્ય રીતે બેલેન્સ્ડ રાસાયણિક સમીકરણોનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ જે પ્રતિક્રિયાની યોગ્ય સ્ટોઇકિયોટેરીને પ્રતિબિંબિત કરે છે. બેલેન્સ્ડ સમીકરણમાં ગુણાંક ગણનાઓને અસર કરે છે અને તેથી જ કુલ રિએક્ટન્ટ્સનું આણવિક વજન જે ગણવામાં આવે છે.

એટમ અર્થતંત્રની ગણનાઓ કેટલાય ચોકસાઈ ધરાવે છે?

એટમ અર્થતંત્રની ગણનાઓ ચોક્કસ હોઈ શકે છે જ્યારે ચોક્કસ આણવિક વજન અને યોગ્ય રીતે બેલેન્સ્ડ સમીકરણોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. તેમ છતાં, તે એક થિયરીટિકલ મહત્તમ કાર્યક્ષમતા પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અને વાસ્તવિક પ્રક્રિયાઓમાં અસંપૂર્ણ પ્રતિક્રિયાઓ, બાજુની પ્રતિક્રિયાઓ, અથવા શુદ્ધિકરણના નુકસાનને ધ્યાનમાં લેતું નથી.

સંદર્ભો

ટ્રોસ્ટ, બેરી એમ. (1991). એટમ અર્થતંત્ર—સંશ્લેષણની કાર્યક્ષમતા માટે એક શોધ. સાયન્સ, 254(5037), 1471-1477. https://doi.org/10.1126/science.1962206
એનાસ્ટાસિસ, પૉલ ટી., & વોર્નર, જ્હોન સી. (1998). ગ્રીન કેમિસ્ટ્રી: થિયરી અને પ્રેક્ટિસ. ઑક્સફોર્ડ યુનિવર્સિટી પ્રેસ.
શેલ્ડન, રોજર એ. (2017). E ફેક્ટર 25 વર્ષ પછી: ગ્રીન કેમિસ્ટ્રી અને ટકાઉપણાની ઉન્નતિ. ગ્રીન કેમિસ્ટ્રી, 19(1), 18-43. https://doi.org/10.1039/C6GC02157C
ડિક્સ, એ. પી., & હેન્ટ, એ. (2015). ગ્રીન કેમિસ્ટ્રી મેટ્રિક્સ: પ્રક્રિયાની લીલાશીતા નક્કી કરવા અને મૂલવવા માટે માર્ગદર્શિકા. સ્પ્રિંગર.
અમેરિકન કેમિકલ સોસાયટી. (2023). ગ્રીન કેમિસ્ટ્રી. પ્રાપ્ત થયું https://www.acs.org/content/acs/en/greenchemistry.html
કોન્સ્ટેબલ, ડી. જે., કરઝોન્સ, એ. ડી., & કનિંગહામ, વી. એલ. (2002). કેમિસ્ટ્રીને 'લીલાશીતા' કરવા માટેના મેટ્રિક્સ—કયા શ્રેષ્ઠ છે? ગ્રીન કેમિસ્ટ્રી, 4(6), 521-527. https://doi.org/10.1039/B206169B
આંદ્રોસ, જ. (2012). ઓર્ગેનિક સંશ્લેષણનું આલ્જેબ્રા: લીલા મેટ્રિક્સ, ડિઝાઇન વ્યૂહ, માર્ગ પસંદગી, અને ઓપ્ટિમાઇઝેશન. સીઆરસી પ્રેસ.
ઇપીએ. (2023). ગ્રીન કેમિસ્ટ્રી. પ્રાપ્ત થયું https://www.epa.gov/greenchemistry

નિષ્કર્ષ

એટમ અર્થતંત્ર કેલ્ક્યુલેટર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની કાર્યક્ષમતા અને ટકાઉપણાને આણવિક સ્તરે મૂલવવા માટે એક શક્તિશાળી સાધન પ્રદાન કરે છે. રિએક્ટન્ટ્સમાંથી આણવિક બળો કેવી રીતે ઇચ્છિત ઉત્પાદનમાં સમાવવામાં આવે છે તે પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીને, કેમિસ્ટો વધુ લીલા પ્રક્રિયાઓ ડિઝાઇન કરી શકે છે જે કચરો ઉત્પન્ન કરવામાં ઘટાડે છે.

તમે ગ્રીન કેમિસ્ટ્રીના સિદ્ધાંતો વિશે શીખતા વિદ્યાર્થીઓ, નવા સંશ્લેષણ પદ્ધતિઓ વિકસાવતા સંશોધકો, અથવા ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓને ઓપ્ટિમાઇઝ કરતા ઔદ્યોગિક કેમિસ્ટો હોવ, એટમ અર્થતંત્રને સમજવું અને લાગુ કરવું વધુ ટકાઉ રાસાયણિક અભિગમ તરફ દોરી શકે છે. કેલ્ક્યુલેટર આ વિશ્લેષણને સુલભ અને સરળ બનાવે છે, જે વિવિધ ક્ષેત્રોમાં ગ્રીન કેમિસ્ટ્રીના લક્ષ્યોને આગળ વધારવામાં મદદ કરે છે.

પ્રતિક્રિયા ડિઝાઇન અને પસંદગીમાં એટમ અર્થતંત્રના વિચારને સામેલ કરીને, અમે એક એવા ભવિષ્ય તરફ કામ કરી શકીએ છીએ જ્યાં રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ ફક્ત ઉચ્ચ ઉપજ અને ખર્ચ અસરકારક હોય નહીં પરંતુ પર્યાવરણ માટે જવાબદાર અને ટકાઉ પણ હોય.

આજથી એટમ અર્થતંત્ર કેલ્ક્યુલેટરનો પ્રયાસ કરો અને તમારી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનું વિશ્લેષણ કરો અને વધુ લીલા રાસાયણમાં તક શોધો!

💬

પ્રતિસાદ

💬

આ સાધન વિશે પ્રતિસાદ આપવા માટે પ્રતિસાદ ટોસ્ટ પર ક્લિક કરો.

🔗

સંબંધિત સાધનો

તમારા વર્કફ્લો માટે ઉપયોગી થવાના વધુ સાધનો શોધો

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા કાર્યક્ષમતા માટે એટમ અર્થતંત્ર કેલ્ક્યુલેટર

એટમ અર્થતંત્ર કેલ્ક્યુલેટર

પરિણામો

દસ્તાવેજીકરણ

એટમ અર્થતંત્ર કેલ્ક્યુલેટર: રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં કાર્યક્ષમતા માપવું

એટમ અર્થતંત્રનો પરિચય

એટમ અર્થતંત્ર શું છે?

એટમ અર્થતંત્ર મહત્વનું કેમ છે

એટમ અર્થતંત્ર કેવી રીતે ગણવું

સૂત્ર સ્પષ્ટ કર્યું

ચલ અને વિચારણાઓ

કિનારા કેસ

એટમ અર્થતંત્ર કેલ્ક્યુલેટરનો ઉપયોગ કરવા માટે પગલાં-દર-પગલાં માર્ગદર્શિકા

રાસાયણિક ફોર્મ્યુલાઓ દાખલ કરવી

પરિણામોની વ્યાખ્યા

ઉપયોગ કેસ અને એપ્લિકેશન્સ

ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશન્સ

શૈક્ષણિક અને શૈક્ષણિક ઉપયોગ

વાસ્તવિક ઉદાહરણો

એટમ અર્થતંત્રના વિકલ્પો

એટમ અર્થતંત્રના ઇતિહાસ અને વિકાસ

સંકલ્પનાનો ઉદ્ભવ

વિકાસ અને સ્વીકૃતિ

મુખ્ય યોગદાનકારો

આધુનિક રાસાયણશાસ્ત્ર પર અસર

વ્યાવહારમાં ઉદાહરણો કોડ સાથે

એક્સેલ ફોર્મ્યુલા

પાયથન અમલ

જાવાસ્ક્રિપ્ટ અમલ

આર અમલ

એટમ અર્થતંત્રનું દૃશ્યમાન કરવું

વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો

એટમ અર્થતંત્ર શું છે?

એટમ અર્થતંત્ર અને પ્રતિક્રિયા ઉપજમાં શું ફરક છે?

એટમ અર્થતંત્ર ગ્રીન કેમિસ્ટ્રીમાં મહત્વનું કેમ છે?

શું એટમ અર્થતંત્ર ક્યારેક 100% હોઈ શકે છે?

શું એટમ અર્થતંત્ર સોલ્વન્ટ્સ અને કેટલિસ્ટ્સને ધ્યાનમાં લે છે?

હું પ્રતિક્રિયાના એટમ અર્થતંત્રને કેવી રીતે સુધારી શકું?

શું વધુ એટમ અર્થતંત્ર હંમેશા વધુ સારું છે?

હું કેવી રીતે એક સાથે અનેક ઉત્પાદનો માટે એટમ અર્થતંત્રની ગણતરી કરી શકું?

શું એટમ અર્થતંત્ર પ્રતિક્રિયા સ્ટોઇકિયોટેરીને ધ્યાનમાં લે છે?

એટમ અર્થતંત્રની ગણનાઓ કેટલાય ચોકસાઈ ધરાવે છે?

સંદર્ભો

નિષ્કર્ષ

પ્રતિસાદ

સંબંધિત સાધનો

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા કિનેટિક્સ માટેની સક્રિયતા ઊર્જા ગણતરીકર્તા

અનુગણક કેલ્ક્યુલેટર: પરમાણુ નંબર દ્વારા પરમાણુ વજન શોધો

તત્વીય દ્રવ્ય ગણક: તત્વોના પરમાણુ વજન શોધો

પેરીયોડિક ટેબલના તત્વો માટે ઇલેક્ટ્રોન કન્ફિગરેશન કેલ્ક્યુલેટર

શાકભાજી ઉપજ અંદાજક: તમારા બાગની પાકની ગણતરી કરો

એન્ટ્રોપી કેલ્ક્યુલેટર: ડેટા સેટમાં માહિતીની સામગ્રી માપો

સેલ ઇએમએફ કેલ્ક્યુલેટર: ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ સેલ માટે નર્નસ્ટ સમીકરણ