সৃজনশীলঃ ‘…’ Combined ২০১৮ – পরিবেশ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

বেনজিনে একটি চাক্রিক যৌগ। বেনজিনে একটি সমতলীয় অণু অর্থাৎ বেনজিন চক্রের সকল পরমাণু একই সমতলে অবস্থান করে। বেনজিনে অণু সম্পূর্ণরূপে কনজুগেটেড অর্থাৎ চক্রের সাথে জড়িত প্রত্যেকটা পরমাণুতে অসংকরিত p- অরবিটাল রয়েছে। হাকেল নিয়ম অনুসারে বেনজিনে 4n + 2 সংখ্যক পাই ইলেক্ট্রন আছে (n=1)। এর অর্থ বেনজিনের ইলেকট্রন মেঘ বলয়ে মোট ৬টি পাই ইলেক্ট্রন থাকে। ফলে হাকেল নিয়ম অনুসারে n=1 পাওয়া যায়, যা একটি পূর্ণ সংখ্যা।

যেহেতু, বেনজিনে অ্যারোমেটিক যৌগ হওয়ার সকল শর্ত মেনে চলে ফলে বেনজিনে একটি অ্যারোমেটিক যৌগ।

উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি সম্পূর্ণ করে পাই,

$C{H}_{3}COONa\stackrel{NaOH\left(CaO\right),\Delta }{\to }C{H}_4\to H_2\to N{H}_3\underset{\left(ii\right)\Delta H}{\overset{C{O}_2}{\to }}N{H}_2-\underset{\left(Z\right)}{CO}-N{H}_2$

সুতরাং Z হল ইউরিয়া। নিচে ইউরিয়ার শিল্পোৎপাদনের মূলনীতি সমীকরণসহ দেওয়া হলঃ

তাপবाয়ু$\begin{array}{cc}& {\mathrm{CH}}_4\left(g\right)+H_{2}O\stackrel{\mathrm{Ni}\text{, তাপ }}{⟶}\mathrm{CO}\left(g\right)+{\mathrm{CO}}_2\left(g\right)\\ & {\mathrm{CH}}_4+\text{ বाয়ু }\to \mathrm{CO}\left(g\right)+{\mathrm{CO}}_2\left(g\right)+2H_2\left(g\right)+N_2\left(g\right)\end{array}$

এ গ্যাস মিশ্রণকে কার্বনেট দ্রবণে শোষণ করে CO₂ অপসারিত করা হয়। অবশিষ্ট গ্যাসকে ( N₂, H₂, CO) কপার লিকারের ভিতর দিয়ে চালনা করে CO অপসারিত হয়। অবশিষ্ট গ্যাসে  1:3 অণুপাতে N₂ ও H₂ বর্তমান থাকে যা 1000 atm চাপে ফিল্টার বক্সের মধ্যে চালনা করা হয়। ফলে ভেজাল পৃথক হয়ে যায়। বিশুদ্ধ গ্যাস মিশ্রণকে 3000 atm চাপে প্রভাবক উদ্দীপকসহ 500°C তাপমাত্রায় চালনা করলে NH3 উৎপন্ন হয়। একে ঘনীভূত করা হয়।

$N_2+3H_2\underset{{500}^{\circ }C,\mathrm{Fe}}{\stackrel{300\mathrm{atm}}{⟶}}2{\mathrm{NH}}_3$

CO₂ শোষিত কার্বোনেট দ্রবণকে উত্তপ্ত করে CO₂ কে পৃথক করে নেয়া হয়। তরল CO₂ ও তরল NH₃ বিক্রিয়ার মাধ্যমে ইউরিয়া উৎপন্ন হয়।

$2{\mathrm{NH}}_3+{\mathrm{CO}}_2\leftrightarrows {\mathrm{NH}}_4{\mathrm{CO}}_2{\mathrm{NH}}_2$

$N{H}_2\stackrel{\stackrel{O}{\parallel }}{C}ON{H}_4\rightleftharpoons N{H}_2\stackrel{\stackrel{O}{\parallel }}{C}H{N}_2+H_{2}O$

উদ্দীপকের 'Z' হল ইউরিয়া (গ হতে প্রাপ্ত)। ইউরিয়ার অধিক মাত্রায় ব্যবহার পরিবেশের উপর মারাত্মক প্রভাব পড়বে। নিচে উত্তরের সপক্ষে যুক্তি দেয়া হলঃ

ইউরিয়া আমাদের জন্য আশীর্বাদ হলেও এর অধিক মাত্রা ব্যবহার পরিবেশে মারাত্মক বিপর্যয়ের কারণ। ইউরিয়া উৎপাদনের জন্য প্রাকৃতিক গ্যাস CH₄ এর দহনের ফলে CO₂ উৎপন্ন হয়। এটি গ্রীন হাউস প্রভাবের জন্য প্রায় 50 ভাগ দায়ী। তাছাড়া H₂ ও N₂ সমন্বয় উৎপন্ন NH₃ গ্যাস একটি বায়বীয় পদার্থ ও ক্ষারীয়। এটি বাতাসে মিশে যেমন বায়ুর দূষণ ঘটাতে পারে তেমনি পানিতে মিশে পানির pH মান বাড়িয়ে দিতে পারে। ফলে অধিক pH জনিত কারণে জলজ প্রাণী যেমন মাছ মারা যেতেও পারে। তাছাড়া জমিতে ইউরিয়া সার প্রয়োগ করলে তা মাটি দ্বারা বিয়োজিত হয়ে NH₃ উৎপন্ন করে। ফলে মাটির ক্ষারত্ব বৃদ্ধি পায় অর্থাৎ pH মান অধিক হয়। এ কারণে অধিক ইউরিয়া সার জমিতে প্রয়োগ করলে ভালো ফসল জন্মাতে প্রতিবন্ধকতা সৃষ্টি করে। এছাড়াও এই শিল্প থেকে নির্গত দূষক NO_x এসিড বৃষ্টি সৃষ্টির জন্য অন্যতম দায়ী একটি গ্যাস। প্রাকৃতিক গ্যাস থেকে H₂ উৎপাদনে ও NH₃ সংশ্লেষণে ব্যবহৃত প্রভাবক সমূহের কার্যকারিতা হ্রাস পেলে তা পরিবেশের বর্জ্য পদার্থ রূপে পরিত্যক্ত হয়।

উপরের আলোচনা থেকে বলা যায়, ইউরিয়া অধিক মাত্রায় ব্যবহার পরিবেশের জন্য হুমকি স্বরূপ।