এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “স্পর্শ পদ্ধতিতে H₂SO₄ প্রস্তুতিতে SO₂ ও O₂ -এর মিশ্রণকে অনুঘটকের ওপর দিয়ে চালনা করার আগে মিশ্রণটি বিশুদ্ধ ও ধূলিকণা মুক্ত কিনা দেখে নেওয়া প্রয়োজন কেন?” — নিয়ে আলোচনা করব। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের অষ্টম অধ্যায় “পদার্থের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মসমূহ” -এর “পরীক্ষাগার ও রাসায়নিক শিল্পে অজৈব রসায়ন” অংশ থেকে নেওয়া হয়েছে। মাধ্যমিক পরীক্ষা এবং বিভিন্ন চাকরির পরীক্ষায় এই প্রশ্নটি প্রায়ই আসে, তাই এটি শিক্ষার্থীদের জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
স্পর্শ পদ্ধতিতে H₂SO₄ প্রস্তুতিতে SO₂ ও O₂ -এর মিশ্রণকে অনুঘটকের ওপর দিয়ে চালনা করার আগে মিশ্রণটি বিশুদ্ধ ও ধূলিকণা মুক্ত কিনা দেখে নেওয়া প্রয়োজন কেন?
স্পর্শ পদ্ধতিতে সালফিউরিক অ্যাসিডের শিল্প প্রস্তুতিতে প্ল্যাটিনাম চূর্ণ বা ভ্যানাডিয়াম পেন্টক্সাইড অনুঘটকরূপে ব্যবহৃত হয়। এক্ষেত্রে, SO₂ ও O₂ -এর মিশ্রণে অশুদ্ধি (আর্সেনিক অক্সাইড, H₂S, জলীয় বাষ্প ইত্যাদি) ও ধূলিকণা উপস্থিত থাকলে প্ল্যাটিনাম অনুঘটকের কার্যকারিতা নষ্ট হয়। সেইজন্য SO₂ ও O₂ মিশ্রণ বিশুদ্ধ ও ধূলিকণা মুক্ত কিনা দেখে নেওয়া প্রয়োজন।
কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নোত্তর
স্পর্শ পদ্ধতিতে সালফিউরিক অ্যাসিড তৈরির সময় SO₂ ও O₂ গ্যাসের মিশ্রণকে কেন বিশুদ্ধ ও ধূলিমুক্ত করতে হয়?
গ্যাসের মিশ্রণে উপস্থিত অশুদ্ধি (যেমন আর্সেনিক অক্সাইড, হাইড্রোজেন সালফাইড, জলীয় বাষ্প) এবং ধূলিকণা অনুঘটক পৃষ্ঠতলে আবদ্ধ হয়ে এর সক্রিয় স্থানগুলো (Active Sites) আটকে দেয়। এর ফলে অনুঘটকটি “বিষাক্ত” (Poisoned) হয়ে যায় এবং এর কার্যকারিতা মারাত্মকভাবে হ্রাস পায় বা একেবারেই নষ্ট হয়ে যায়। তাই, উৎপাদন দক্ষতা ও অনুঘটকের আয়ু রক্ষার্থে গ্যাস মিশ্রণকে পূর্বপরিশোধন (Purification) করা অত্যাবশ্যক।
প্ল্যাটিনাম (Pt) এবং ভ্যানাডিয়াম পেন্টক্সাইড (V₂O₅) অনুঘটক উভয়ের জন্যই কি এই বিশুদ্ধকরণ সমান গুরুত্বপূর্ণ?
হ্যাঁ, গুরুত্বপূর্ণ, তবে প্ল্যাটিনাম অনুঘটক তুলনামূলকভাবে অনেক বেশি সংবেদনশীল। আর্সেনিক অক্সাইডের মতো অশুদ্ধি প্ল্যাটিনাম অনুঘটকের জন্য স্থায়ী ক্ষতি করে। অন্যদিকে, ভ্যানাডিয়াম পেন্টক্সাইড (V₂O₅) আর্সেনিক gegenüber তুলনামূলকভাবে বেশি সহনশীল, তাই আধুনিক বেশিরভাগ কারখানায়ই ভ্যানাডিয়াম পেন্টক্সাইড অনুঘটক ব্যবহার করা হয়। তবুও, ভ্যানাডিয়াম পেন্টক্সাইডের কার্যকারিতা বজায় রাখতেও গ্যাস মিশ্রণ থেকে ধূলিকণা ও জলীয় বাষ্প অপসারণ করা অত্যাবশ্যক।
গ্যাসের মিশ্রণে থাকা আর্সেনিক অক্সাইড (As₂O₃) এর ক্ষতিকর প্রভাব কী?
আর্সেনিক অক্সাইড একটি শক্তিশালী অনুঘটক বিষ (Catalyst Poison)। এটি প্ল্যাটিনাম অনুঘটকের সাথে বিক্রিয়া করে স্থায়ী যৌগ গঠন করে, যা অনুঘটকের পৃষ্ঠতলকে স্থায়ীভাবে নিষ্ক্রিয় করে ফেলে। ফলে SO₂ গ্যাসের রূপান্তর হার (Conversion Rate) কমে যায় এবং উৎপাদন খরচ বেড়ে যায়।
স্পর্শ পদ্ধতিতে H₂SO₄ প্রস্তুতিতে প্ল্যাটিনাম অনুঘটক ব্যবহারের একটি অসুবিধা কী?
প্ল্যাটিনাম অনুঘটক অশুদ্ধির প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল। অল্প পরিমাণ অশুদ্ধিও একে দ্রুত “বিষাক্ত” (poisoned) করে ফেলে, ফলে এটি অকার্যকর হয়ে যায়। এই কারণেই শিল্পক্ষেত্রে এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহার করা হয় না।
স্পর্শ পদ্ধতিতে H₂SO₄ প্রস্তুতিতে SO₂ ও O₂ গ্যাসের মিশ্রণকে বিশুদ্ধ ও ধূলিমুক্ত করতে হয় কেন?
স্পর্শ পদ্ধতিতে SO₂ ও O₂ গ্যাসের মিশ্রণকে বিশুদ্ধ ও ধূলিমুক্ত করতে হয় কারণ মিশ্রণে উপস্থিত আর্সেনিক অক্সাইড, হাইড্রোজেন সালফাইড (H₂S), জলীয় বাষ্প ইত্যাদি অশুদ্ধি এবং ধূলিকণা অনুঘটকের পৃষ্ঠতলে আবদ্ধ হয়ে বা তার সাথে বিক্রিয়া করে এর কার্যকারিতা নষ্ট করে দেয়।
এই আর্টিকেলে আমরা মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান বিষয়ের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন — “স্পর্শ পদ্ধতিতে H₂SO₄ প্রস্তুতিতে SO₂ ও O₂ -এর মিশ্রণকে অনুঘটকের ওপর দিয়ে চালনা করার আগে মিশ্রণটি বিশুদ্ধ ও ধূলিকণা মুক্ত কিনা দেখে নেওয়া প্রয়োজন কেন?” — নিয়ে আলোচনা করেছি। এই প্রশ্নটি মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞানের অষ্টম অধ্যায় “পদার্থের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মসমূহ” -এর “পরীক্ষাগার ও রাসায়নিক শিল্পে অজৈব রসায়ন” 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