সৃজনশীলঃ ‘জিঙ্ক ব্লেন্ড →O2ZnO+X(g).…’ যশোর বোর্ড ২০২৪ – খনিজ সম্পদ: ধাতু-অধাতু, রসায়ন (এসএসসি)

যে বিক্রিয়ায় এসিড ও ক্ষার পরস্পরের সাথে বিক্রিয়া করে লবণ ও পানি উৎপন্ন করে তাকে প্রশমন বিক্রিয়া বলে। এ বিক্রিয়ায় বিক্রিয়ক ও উৎপাদ যৌগসমূহের মৌলের আয়নের জারণ মানের কোনো পরিবর্তন ঘটে না। অর্থাৎ প্রশমন বিক্রিয়ায় ইলেকট্রনের কোনো আদান প্রদান ঘটে না। যেমন-

$\mathrm{HCl}\left(\mathrm{aq}\right)+\mathrm{NaOH}\left(\mathrm{aq}\right)⟶\mathrm{NaCl}\left(s\right)+H_{2}O\left(l\right)$

এ বিক্রিয়াটিকে আয়নিত অবস্থায় নিম্নলিখিত ভাবে প্রকাশ করা যায়।

$H^{+}{\mathrm{Cl}}^{-}+{\mathrm{Na}}^{+}{\mathrm{OH}}^{-}⟶{\mathrm{Na}}^{+}{\mathrm{Cl}}^{-}+H_{2}O$

সুতরাং উপরিক্ত বিক্রিয়ায় ইলেকট্রনের কোনো স্থানান্তর ঘটে না। কিন্তু আয়নসমূহের স্থানান্তর ঘটে। সুতরাং প্রশমন বিক্রিয়া একটি নন-রেডক্স বিক্রিয়া।

উদ্দীপকের প্রথম বিক্রিয়াটি সম্পূর্ণ করে পাই,

উপরিউক্ত বিক্রিয়ায় জিংক ব্লেন্ড (ZnS) আকরিকের ধাতুটির বিশুদ্ধকরণ প্রক্রিয়াটি নিম্নে ব্যাখ্যা করা হলো:

$ZnO$ থেকে $Zn$ নিষ্কাশন পদ্ধতি:$ZnO-$ এর সাথে যথেষ্ট কোক-কয়লা মিশ্রিত করে মিশ্রণটিকে অগ্নিসহ মৃত্তিকা নির্মিত অনেকগুলো বকযন্ত্রে নেওয়া হয়। প্রতিটি বকযন্ত্রের এক প্রান্ত বন্ধ থাকে ও অপর খোলা প্রান্ত মাটির তৈরি গ্রাহক নলের সাথে যুক্ত থাকে। মৃত্তিকা নির্মিত গ্রাহক নলগুলো জিংক বাষ্পের জন্য শীতকরূপে কাজ করে। এ গ্রাহক পাত্রের সাথে আর একটি লৌহ নির্মিত বর্ধিত শীতক নল যুক্ত করে দেওয়া হয় যাকে প্রোলং বলে।

নিচ থেকে গ্যাসীয় জ্বালানির সাহায্যে বকযন্ত্রগুলোকে প্রায় ${1350}^{\circ }C$ উষ্ণতায় উত্তপ্ত করা হয়। এ উত্তাপে জিংক অক্সাইড $C$ দ্বারা বিজারিত হয়ে জিংক বাষ্প ও $CO-$ এ পরিণত হয়।

$\mathrm{ZnO}+C⟶\mathrm{Zn}+\mathrm{CO}$

জিংকের বাষ্প গ্রাহক পাত্রে এসে তরলরূপে জমা হয়।

পরিশেষে তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতিতে আরো বিশুদ্ধ করা হয়। ফলে $99.95\%$ বিশুদ্ধ $Zn$ উৎপন্ন হয়।

উদ্দীপকের বিক্রিয়াটি সম্পূর্ণ করে পাই,

উপরিউক্ত বিক্রিয়ায় উৎপন্ন $H_2{\mathrm{SO}}_4$ (C) যৌগটি তৈরিতে (i) নং অপেক্ষা (ii) নং প্রক্রিয়াটি অধিক উত্তম-নিম্নে তা বিশ্লেষণ করা হলো :

প্রক্রিয়া-i : সালফার ট্রাইঅক্সাইড ও পানি পরস্পরের সাথে বিক্রিয়া করে সালফিউরিক এসিড $\left(H_2{\mathrm{SO}}_4\right)$ উৎপন্ন করে। তবে ${\mathrm{SO}}_3$ বাতাসের জলীয় বাষ্পের সাথে যুক্ত হয়ে সালফিউরিক এসিডের ঘন কুয়াশা সৃষ্টি করে, যাকে ঘনীভূত করা বেশ কঠিন ।

${\mathrm{SO}}_3\left(g\right)\stackrel{H_{2}O}{\to }{H}_2{\mathrm{SO}}_4\left(l\right)$

প্রক্রিয়া-ii : ${\mathrm{SO}}_3$ কে $98\%H_2{\mathrm{SO}}_4$ এ শোষিত করে ধূমায়মান সালফিউরিক এসিড উৎপন্ন করা হয়। আর এ ধূমায়মান সালফিউরিক এসিডকে ওলিয়াম বলা হয়।

${\mathrm{SO}}_3\left(g\right)+H_2{\mathrm{SO}}_4\left(l\right)⟶H_2{S}_2{O}_7\left(l\right)$

পানিকে ক্রমাগত নাড়ানো অবস্থায় ফোঁটায় ফোঁটায় সালফিউরিক এসিড যোগ করে লঘু করা হয়।

$H_{2}O\left(l\right)+H_2{S}_2{O}_7\rightleftharpoons 2H_2{\mathrm{SO}}_4\left(l\right)$

এ প্রক্রিয়ায় $H_2{\mathrm{SO}}_4$ তৈরিতে কোনো সমস্যার সৃষ্টি হয় না। অর্থাৎ প্রক্রিয়া-ii বেশ সুবিধাজনক।

অতএব, উদ্দীপকের $C$ যৌগ অর্থাৎ $H_2{\mathrm{SO}}_4$ তৈরিতে (i) নং অপেক্ষা (ii) নং প্রক্রিয়া অধিক উত্তম।