সৃজনশীলঃ ‘…’ কুমিল্লা বোর্ড ২০১৯ – পরিবেশ রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

ফুয়েল সেল হচ্ছে এমন একটি তড়িৎ রাসায়নিক কোষ যার মাধ্যমে হাইড্রোজেন অথবা হাইড্রোজেনঘটিত জ্বালানিকে সরাসরি বৈদ্যুতিক শক্তি ও তাপে পরিণত করা হয়। এখানে উৎপাদ হিসেবে জলীয়বাষ্প ছাড়া আর কোনো পরিবেশ দূষণকারী ক্ষতিকর বর্জ্য উৎপাদিত হয় না। এজন্য ফুয়েল সেল পরিবেশবান্ধব। 

উদ্দীপকের (iii) নং বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ 

সুতরাং উদ্দীপকের $Z$ গ্যাসটি হলো কার্বন ডাইঅক্সাইড (${\mathrm{CO}}_2$) 

এখানে,
তাপমাত্রা, $T={30}^{\circ }K$

$\begin{array}{cc}& =30+273\\ & =303\end{array}$

${\mathrm{CO}}_2$ এর আণবিক ভর,

$M=44\times {10}^{-3}\mathrm{kg}/\mathrm{mol}$

মোলার গ্যাস ধ্রুবক,

$R=8.314{\mathrm{JK}}^{-1}{\mathrm{mol}}^{-1}$

$RMS$ বেগ, $C=?$ 

আমরা জানি, $RMS$ বেগ 

$C=\sqrt{\frac{3\mathrm{RT}}{M}}$ 

বা, $C=\sqrt{\frac{3\times 8.314\times 303}{44\times {10}^{-3}}}$ 

$\therefore C=414.43{\mathrm{ms}}^{-1}$ 

অতএব ${\mathrm{CO}}_2$ গ্যাসের (RMS) বর্গমূল গড় বর্গবেগ $\left(RMS\right)414.43$${\mathrm{ms}}^{-1}$ 

উদ্দীপকের $\left(i\right)$ ও $\left(ii\right)$ নং বিক্রিয়াদ্বয় নিম্নরূপ- 

উদ্দীপকের উৎপন্ন গ্যাসদ্বয় হলো ${\mathrm{NO}}_2$ ও ${\mathrm{SO}}_2$ এদের মধ্যে উভয়ই পরিবেশের জন্য ক্ষতিকর হলেও তুলনামূলকভাবে ${\mathrm{NO}}_2$ পরিবেশের জন্য উপকারী। নিম্নে তা আলোচনা করা হলো। বজ্রপাতের সময় ${3000}^{\circ }C$ তাপমাত্রায় বায়ুস্থ $N_2$ ও $O_2$ মিলে NO উৎপন্ন করে। নাইট্রিক অক্সাইড বায়ুর $O_2$ দ্বারা জারিত হয়ে ${\mathrm{NO}}_2$-এ পরিণত হয়। পরবর্তীতে, ${\mathrm{NO}}_2$ বায়ুর অক্সিজেন এবং বৃষ্টির পানির সাথে বিক্রিয়া করে ${\mathrm{HNO}}_3$ এ পরিণত হয়। 

$\begin{array}{cc}& 2\mathrm{NO}+O_2\stackrel{{50}^{\circ }C}{\to }2{\mathrm{NO}}_2\\ & 4{\mathrm{NO}}_2+2H_{2}O+O_2\stackrel{}{\to }4{\mathrm{HNO}}_3\end{array}$ 

এভাবে সৃষ্ট ${\mathrm{HNO}}_3$ বৃষ্টির পানির সাথে মিশে যায় বলে লঘু এসিড হিসেবে ভূ-পৃষ্ঠে পতিত হয়। এসিড লঘু হওয়ায় এটি পরিবেশের কোন ক্ষতি করে না। বরং এটি প্রকৃতির আশীর্বাদ রূপে বিবেচিত। কারণ সাধারণ বৃষ্টির পানির সাথে যে লঘু ${\mathrm{HNO}}_3$ মাটিতে পতিত হয় তা মাটির ক্ষারকীয় উপাদানের সাথে বিক্রিয়া করে বিভিন্ন নাইট্রেট লবণ উৎপন্ন করে। এ লবণগুলো গাছপালা সার হিসেবে গ্রহণ করে তাদের পুষ্টি ও বৃদ্ধি সাধন করে। এজন্য বজ্রবৃষ্টির পর গাছ, লতাপাতা সজ্জিত ও দ্রুত বৃদ্ধি প্রাপ্ত হয়। এভাবে উৎপন্ন $\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2,\mathrm{Mg}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2$ উদ্ভিদ তার শিকড়ের মূলরোম দিয়ে গ্রহণ করে তার পুষ্টি কার্যক্রম সুসম্পন্ন করে। 

$\begin{array}{cc}& 2{\mathrm{HNO}}_3+\mathrm{CaO}⟶\mathrm{Ca}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2+H_{2}O\\ & 2{\mathrm{HNO}}_3+\mathrm{MgO}⟶\mathrm{Mg}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2+H_{2}O\end{array}$ 

অপরদিকে উদ্দীপকের (ii) নং বিক্রিয়ায় উৎপন্ন ${\mathrm{SO}}_2$ বিভিন্ন প্রকার প্রভাবকের উপস্থিতিতে বায়ুর অক্সিজেন ও জলীয়বাষ্পের সাথে বিক্রিয়া করে শক্তিশালী $H_2{\mathrm{SO}}_4$ এসিড গঠন করে যা এসিড বৃষ্টিতে মুখ্য ভূমিকা পালন করে । 

এ এসিড মিশ্রিত বৃষ্টির প্রভাবে pH হ্রাস পায়। মাটিতে বসবাসরত অণুজীব মারা যায়। এর ফলে মাটির উর্বরতা হ্রাস পায় এবং ফসল উৎপাদন হ্রাস পায়। আবার, এসিড বৃষ্টির প্রভাবে জলাশয়ের পানির pH হ্রাস পায়, মাছ ও অন্যান্য জলজ প্রাণি অক্সিজেন স্বল্পতার কারণে মারা যায়। ফলে, জলমণ্ডলের ইকোসিস্টেম চরমভাবে নষ্ট হয়।
এসিড বৃষ্টির কারণে ঐতিহাসিক স্থাপনা, ধাতব সেতু ব্যপকভাবে ক্ষতিগ্রস্থ হয়। তাছাড়া বায়ুতে ${\mathrm{SO}}_2$ বেশি হলে উদ্ভিদকোষ ধ্বংস হয়ে পাতা শুকিয়ে যায়। সবুজ ক্লোরোফিল নষ্ট হয়ে যায়। এর ফলে উদ্ভিদের বৃদ্ধি বাধাপ্রাপ্ত হয়।
সুতরাং উপরিউক্ত আলোচনার প্রেক্ষিতে বলতে পারি যে ${\mathrm{NO}}_2$ গ্যাস পরিবেশের জন্য উপকারী ।