সৃজনশীলঃ ‘…’ সরকারি আজিজুল হক কলেজ ২০২৬ – অর্থনৈতিক রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

উদ্দীপকের Q দ্বারা সিমেন্ট বোঝানো হয়েছে।

জিপসাম ($CaS{O}_4.2H_{2}O$) এর উপস্থিতিতে সিমেন্টের জমাট বাধার প্রক্রিয়া ধীর গতিতে ঘটে। এর কারণ জিপসাম, ট্রাইক্যালসিয়াম অ্যালুমিনেট এর সাথে বিক্রিয়া করে অদ্রবণীয় ক্যালসিয়াম সালফো অ্যালুমিনেট উৎপন্ন করে। এর ফলে দ্রুত জমাট বাঁধতে সাহায্য করে এরূপ ট্রাইক্যালসিয়াম অ্যালুমিনেট দ্রবীভূত হয় ফলে সিমেন্ট দ্রুত জমাট বাঁধতে পারে না।

উদ্দীপকের Q শিল্পটি হলো সিমেন্ট। সিমেন্ট উৎপাদনের মূলনীতি সমীকরণসহ লেখা হলো-

১. কাঁচামাল প্রস্তুতি : শুষ্ক পদ্ধতিতে ক্যালসিয়ামঘটিত ও আরজেলিয়াস প্রকৃতির কাঁচামালগুলোকে মিহি চূর্ণে পরিণত করে সমসত্ব মিশ্রণ প্রস্তুত করা হয়।

২. ভস্মীকরণ: ভস্মীকরণ প্রক্রিয়াটি স্টিল নির্মিত একটি ঘূর্ণায়মান চুল্লিতে সম্পন্ন করা হয়।

(i) চুল্লির উপরিভাগে ${800}^{\circ }C$ তাপমাত্রায় স্লারি থেকে সমস্ত পানি বাষ্পীভূত হয়।

(ii) চুল্লির মধ্যভাগে ${1100}^{\circ }C$ তাপমাত্রায় ${\mathrm{CaCO}}_3$ বিয়োজিত হয়ে $CaO$ ও ${\mathrm{CO}}_2$ উৎপন্ন হয়।

${\mathrm{CaCO}}_3\stackrel{\Delta }{\to }\mathrm{CaO}+{\mathrm{CO}}_2\uparrow$

(iii) চুল্লির নিম্নভাগে 1500°C তাপমাত্রায় লাইম ও ক্লে পরস্পর বিক্রিয়া করে ক্যালসিয়াম অ্যালুমিনেট, ক্যালসিয়াম সিলিকেট এবং টেট্রাক্যালসিয়াম অ্যালুমিনোফেরাইট উৎপন্ন করে।

$\begin{array}{cc}& 2\mathrm{CaO}+{\mathrm{SiO}}_2\to 2\mathrm{CaO}.{\mathrm{SiO}}_2;\\ & 3\mathrm{CaO}+{\mathrm{SO}}_2\to 3\mathrm{CaO}.{\mathrm{SiO}}_2;\\ & 2\mathrm{CaO}+{\mathrm{Al}}_2{O}_3\to 2\mathrm{CaO}.{\mathrm{Al}}_2{O}_3;\\ & 3\mathrm{CaO}+{\mathrm{Al}}_2{O}_3\to 3\mathrm{CaO}.{\mathrm{Al}}_2{O}_3\text{, And }\\ & 4\mathrm{CaO}+{\mathrm{Al}}_2{O}_3.{\mathrm{Fe}}_2{O}_3\to 4\mathrm{CaO}.{\mathrm{Al}}_2{O}_3.{\mathrm{Fe}}_2{O}_3\end{array}$

৩. ক্লিংকারের চূর্ণীকরণ : ক্লিংকারকে শীতক যন্ত্রে ঠাণ্ডা বায়ু দ্বারা শীতল করে, বলমিলে মিহিচূর্ণ করা হয়। অতঃপর এই চূর্ণে 2 – 3% জিপসাম ($CaS{O}_4.2H_{2}O$) মেশানো হয়। সিমেন্টে উপস্থিত ট্রাইক্যালসিয়াম অ্যালুমিনেট ($CaO,A{l}_2{O}_3$) সিমেন্টকে পানির উপস্থিতিতে দ্রুত জমাট বাঁধতে সাহায্য করে। কিন্তু জিপসামের উপস্থিতিতে জমাট বাঁধার প্রক্রিয়া মন্দীভূত হয়।

$\begin{array}{cc}3\mathrm{CaO}.{\mathrm{Al}}_2{O}_3+3\left({\mathrm{CaSO}}_4.2H_{2}O\right)+2H_{2}O& \\ & \to 3\mathrm{CaO}.{\mathrm{Al}}_2{O}_3.3{\mathrm{CaSO}}_4.2H_{2}O+6H_{2}O\end{array}$

উদ্দীপকের Q হলো সিমেন্ট। সিমেন্ট উৎপাদনের ক্ষেত্রে নির্গত দূষক পদার্থের নিয়ন্ত্রণ কৌশল ব্যাখ্যা করা হলো।

সিমেন্ট শিল্প থেকে নির্গত প্রধান দূষক পদার্থগুলোর মধ্যে অন্যতম ধূলিকণা, $C{O}_2$, নাইট্রোজেন অক্সাইড ($N{O}_x$), $S{O}_2$ ও CO ইত্যাদি। এছাড়াও Hg, ক্লোরাইড, ফ্লোরাইড এবং উদ্বায়ী জৈব যৌগ সিমেন্ট শিল্প থেকে নির্গত হয়। এ সকল দূষক মাটি, বাতাস ও পানিকে দূষিত করে। ফলে শ্বাসকষ্ট, হৃদরোগ ও স্বাস্থ্যঝুঁকি তৈরি হয়। নিচে এসকল দূষকের নিয়ন্ত্রণ কৌশল বর্ণনা করা হলো :

ধূলিকণা নিয়ন্ত্রণ কৌশল: ESP, ব্যাগ ফিল্টার ব্যবহার ও কাঁচামাল ভেজা রাখার মাধ্যমে সিমেন্ট শিল্পের দূষক ধূলিকণা অনেকাংশ নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব।

$N{O}_x$ ও $S{O}_2$ নিয়ন্ত্রণ কৌশল: চুল্লিতে কম সালফার যুক্ত কয়লা বা জ্বালানি ব্যবহার করা। চুল্লিতে $N{O}_x$ নিয়ন্ত্রণ করতে পর্যাপ্ত পরিমাণ বাতাস সরবরাহ করা।

সর্বোপরি সঠিক বর্জ্য ব্যবস্থাপনা স্থাপনের মাধ্যমে সিমেন্ট শিল্পের দূষক অনেকাংশ নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব।