এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “অনার্দ্র অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইডকে গলিয়ে তড়িৎবিশ্লেষণ করে অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশন করা যায় না কেন?” — নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের অষ্টম অধ্যায় “পদার্থের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মসমূহ” -এর “ধাতুবিদ্যা” অংশ থেকে নেওয়া হয়েছে। মাধ্যমিক পরীক্ষা এবং বিভিন্ন চাকরির পরীক্ষায় এই প্রশ্নটি প্রায়ই আসে, তাই এটি শিক্ষার্থীদের জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
অনার্দ্র অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইডকে গলিয়ে তড়িৎবিশ্লেষণ করে অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশন করা যায় না কেন?
উত্তাপে কঠিন AlCl₃ তরলে পরিণত না হয়ে, 180°C তাপমাত্রায় ঊর্ধ্বপাতিত হয়ে যায়। এ ছাড়া অনার্দ্র AlCl₃ একটি সমযোজী পদার্থ এবং তড়িতের অপরিবাহী। অপরদিকে, AlCl₃ বা অ্যালুমিনিয়াম ধাতুর অন্যান্য লবণের জলীয় দ্রবণ তড়িৎ পরিবাহী হলেও ওই লবণের জলীয় দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে অ্যালুমিনিয়ামের পরিবর্তে হাইড্রোজেন মুক্ত হয়। এ ছাড়া AlCl₃ বা অ্যালুমিনিয়ামের অন্য লবণ জলীয় দ্রবণে আর্দ্রবিশ্লিষ্ট হয়ে Al(OH)₃ -এর সাদা আঠালো অধঃক্ষেপ উৎপাদন করে। তাই অনার্দ্র AlCl₃ -কে গলিয়ে তড়িৎবিশ্লেষণ করে অ্যালুমিনিয়াম ধাতু নিষ্কাশন করা যায় না।
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
অ্যালুমিনিয়াম ধাতু বাণিজ্যিকভাবে কীভাবে নিষ্কাশন করা হয়?
অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনের জন্য AlCl₃ ব্যবহার করা হয় না। বাণিজ্যিকভাবে এটি হল-হেরৌল্ট পদ্ধতি অনুসারে অনার্দ্র অ্যালুমিনা (Al₂O₃) -এর গলিত মিশ্রণের তড়িৎবিশ্লেষণের মাধ্যমে প্রস্তুত করা হয়। Al₂O₃ -কে ক্রায়োলাইট (Na₃AlF₆) নামক ফ্লাক্সের সাথে মিশিয়ে তার গলনাঙ্ক কমিয়ে (প্রায় 950°C) তড়িৎবিশ্লেষণ চালানো হয়।
AlCl₃ -এর জলীয় দ্রবণের তড়িৎবিশ্লেষণে ক্যাথোডে অ্যালুমিনিয়াম না হয়ে হাইড্রোজেন গ্যাস মুক্ত হয় কেন?
এটি আয়নের বিজারণ বিভব (Reduction Potential) এর ওপর নির্ভরশীল। জল থেকে উৎপন্ন H⁺ আয়ন (H₃O⁺) Al³⁺ আয়নের চেয়ে সহজে বিজারিত হয়। তাই ক্যাথোডে বিক্রিয়াটি হয় –
2H₂O(l) + 2e⁻ → H₂(g) + 2OH⁻(aq)
Al³⁺ আয়নগুলি দ্রবণে থেকেই যায় এবং পরে OH⁻ আয়নের সাথে বিক্রিয়া করে Al(OH)₃ -এর সাদা অধঃক্ষেপ তৈরি করে।
AlCl₃ জলীয় দ্রবণে আর্দ্রবিশ্লেষিত হয়ে কী তৈরি করে?
Al³⁺ আয়ন একটি উচ্চ আধান-আয়তন অনুপাত (High Charge Density) বিশিষ্ট আয়ন। এটি জলের অণুগুলিকে দৃঢ়ভাবে আকর্ষণ করে এবং জটিল আয়ন [Al(H₂O)₆]³⁺ গঠন করে। এই জটিল আয়নটি পরে জলে উপস্থিত OH⁻ আয়নের সাথে বিক্রিয়া করে অদ্রবণীয় অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড Al(OH)₃ -এর একটি সাদা, জেলির মতো অধঃক্ষেপ তৈরি করে, যা দেখতে আঠালো হয়।
কোন কোন ধাতু তাদের লবণের গলিত অবস্থার তড়িদবিশ্লেষণ দিয়ে নিষ্কাশন করা যায়?
সাধারণত সক্রিয় ধাতু — যেগুলো তড়িৎ-রাসায়নিক শ্রেণিতে অ্যালুমিনিয়ামের কাছাকাছি বা তার চেয়েও সক্রিয়, যেমন – সোডিয়াম (Na), পটাশিয়াম (K), ক্যালসিয়াম (Ca), ম্যাগনেসিয়াম (Mg) এবং অ্যালুমিনিয়াম (Al), এদের লবণের জলীয় দ্রবণের তড়িদবিশ্লেষণে নিষ্কাশন করা যায় না। এদের নিষ্কাশনের জন্য এদের যৌগ (সাধারণত অক্সাইড বা ক্লোরাইড) -এর গলিত অবস্থার তড়িদবিশ্লেষণ ব্যবহার করতে হয়।
AlCl₃ জলীয় দ্রবণে তড়িৎ পরিবাহী হলেও Al³⁺ আয়ন মুক্ত হয় না কেন?
জলের দ্রবণে অ্যালুমিনিয়াম আয়ন (Al³⁺) জলের অণুর সাথে বিক্রিয়া করে জটিল যৌগ গঠন করে এবং তাদের বিজারণ বিভব (Reduction Potential) জলের H⁺ আয়নের বিজারণের চেয়ে কম প্রাধান্য পায়। ফলস্বরূপ, ক্যাথোডে H₂ গ্যাস নির্গত হয়।
AlCl₃ -এর জলীয় দ্রবণে সাদা আঠালো পদার্থ কী তৈরি হয়?
এটি অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রোক্সাইড [Al(OH)₃] এর একটি আঠালো অধঃক্ষেপ, যা AlCl₃ -এর আর্দ্রবিশ্লেষণের ফলে তৈরি হয়।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “অনার্দ্র অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইডকে গলিয়ে তড়িৎবিশ্লেষণ করে অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশন করা যায় না কেন?” — নিয়ে আলোচনা করেছি। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের অষ্টম অধ্যায় “পদার্থের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মসমূহ” -এর “ধাতুবিদ্যা” অংশ থেকে নেওয়া হয়েছে। মাধ্যমিক পরীক্ষা এবং বিভিন্ন চাকরির পরীক্ষায় এই প্রশ্নটি প্রায়ই আসে, তাই এটি শিক্ষার্থীদের জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। আশা করি এই আর্টিকেলটি আপনাদের জন্য উপকারী হয়েছে। আপনাদের কোনো প্রশ্ন বা অসুবিধা থাকলে, আমাদের সাথে টেলিগ্রামে যোগাযোগ করতে পারেন, আমরা উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করব। তাছাড়া, নিচে আমাদের এই পোস্টটি আপনার প্রিয়জনের সাথে শেয়ার করুন, যাদের এটি প্রয়োজন হতে পারে। ধন্যবাদ।
মন্তব্য করুন