মৌলিক আভিজাত্য

পর্যায় সারণির প্রতিটি সারি শেষে শেষ হয়। একশ বছর আগে তাদের অস্তিত্বের কথাও ছিল না। তারপর তারা তাদের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য, বা বরং তাদের অনুপস্থিতি দিয়ে বিশ্বকে অবাক করে দিয়েছিল। এমনকি পরে তারা প্রকৃতির নিয়মের একটি যৌক্তিক পরিণতি হিসাবে পরিণত হয়েছিল। উন্নতচরিত্র গ্যাস.

সময়ের সাথে সাথে, তারা "অ্যাকশনে গিয়েছিল", এবং গত শতাব্দীর দ্বিতীয়ার্ধে তারা কম মহৎ উপাদানগুলির সাথে যুক্ত হতে শুরু করে। প্রাথমিক উচ্চ সমাজের গল্পটি এভাবে শুরু করা যাক:

অনেক দিন আগে…

… একজন প্রভু ছিলেন।

একটি পুরানো স্কেচে লর্ড হেনরি ক্যাভেন্ডিশ (1731-1810)।

হেনরি ক্যাভেন্ডিশ তিনি উচ্চতম ব্রিটিশ অভিজাত শ্রেণীর অন্তর্গত, কিন্তু তিনি প্রকৃতির গোপনীয়তা শিখতে আগ্রহী ছিলেন। 1766 সালে, তিনি হাইড্রোজেন আবিষ্কার করেন এবং উনিশ বছর পরে তিনি একটি পরীক্ষা পরিচালনা করেন যাতে তিনি অন্য একটি উপাদান খুঁজে পেতে সক্ষম হন। তিনি জানতে চেয়েছিলেন যে বাতাসে ইতিমধ্যে পরিচিত অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেন ছাড়াও অন্যান্য উপাদান রয়েছে কিনা। তিনি একটি বাঁকানো কাচের নলকে বাতাসে পূর্ণ করেছিলেন, এর প্রান্তগুলি পারদ জাহাজে নিমজ্জিত করেছিলেন এবং তাদের মধ্যে বৈদ্যুতিক স্রাব পাস করেছিলেন। স্ফুলিঙ্গের কারণে নাইট্রোজেন অক্সিজেনের সাথে একত্রিত হয়েছিল এবং ফলস্বরূপ অম্লীয় যৌগগুলি ক্ষার দ্রবণ দ্বারা শোষিত হয়েছিল। অক্সিজেনের অনুপস্থিতিতে, ক্যাভেন্ডিশ এটিকে টিউবে খাওয়ায় এবং সমস্ত নাইট্রোজেন অপসারণ না হওয়া পর্যন্ত পরীক্ষা চালিয়ে যায়। পরীক্ষাটি বেশ কয়েক সপ্তাহ ধরে চলেছিল, যার সময় পাইপে গ্যাসের পরিমাণ ক্রমাগত কমছিল। নাইট্রোজেন নিঃশেষ হয়ে গেলে, ক্যাভেন্ডিশ অক্সিজেন অপসারণ করেন এবং দেখতে পান যে বুদবুদটি এখনও বিদ্যমান, যা তিনি অনুমান করেছিলেন ¹/₁₂₀ প্রাথমিক বায়ু ভলিউম। প্রভাবকে অভিজ্ঞতার ভুল মনে করে প্রভু অবশিষ্টাংশের প্রকৃতি সম্পর্কে জিজ্ঞাসা করেননি। আজ আমরা জানলাম ওপেনিং এর খুব কাছাকাছি ছিলেন আর্গনকিন্তু পরীক্ষাটি সম্পূর্ণ করতে এক শতাব্দীরও বেশি সময় লেগেছে।

সৌর রহস্য

সূর্যগ্রহণ সবসময় সাধারণ মানুষ এবং বিজ্ঞানী উভয়ের দৃষ্টি আকর্ষণ করেছে। 18ই আগস্ট, 1868-এ, এই ঘটনাটি পর্যবেক্ষণকারী জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা প্রথম একটি স্পেকট্রোস্কোপ (দশ বছরেরও কম আগে ডিজাইন করা) সৌর বিশিষ্টতা অধ্যয়ন করার জন্য ব্যবহার করেন, একটি অন্ধকার ডিস্কের সাথে স্পষ্টভাবে দৃশ্যমান। ফরাসি পিয়ের জ্যানসেন এইভাবে তিনি প্রমাণ করেন যে সৌর করোনা প্রধানত হাইড্রোজেন এবং পৃথিবীর অন্যান্য উপাদান দিয়ে গঠিত। কিন্তু পরের দিন, আবার সূর্যকে পর্যবেক্ষণ করার সময়, তিনি সোডিয়ামের বৈশিষ্ট্যযুক্ত হলুদ রেখার কাছে অবস্থিত একটি পূর্বে বর্ণিত বর্ণালী রেখা লক্ষ্য করেন। জ্যানসেন সেই সময়ে পরিচিত কোনো উপাদানের জন্য এটি দায়ী করতে অক্ষম ছিলেন। একই পর্যবেক্ষণ করেছেন একজন ইংরেজ জ্যোতির্বিজ্ঞানী নরম্যান লকার. বিজ্ঞানীরা আমাদের নক্ষত্রের রহস্যময় উপাদান সম্পর্কে বিভিন্ন অনুমান তুলে ধরেছেন। লকিয়ার তার নাম রেখেছেন উচ্চ শক্তি লেজার, সূর্যের গ্রীক দেবতার পক্ষে - হেলিওস। যাইহোক, বেশিরভাগ বিজ্ঞানী বিশ্বাস করেছিলেন যে তারা যে হলুদ রেখাটি দেখেছিলেন তা তারার অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রায় হাইড্রোজেন বর্ণালীর অংশ ছিল। 1881 সালে, একজন ইতালীয় পদার্থবিদ এবং আবহাওয়াবিদ লুইগি পালমিরি স্পেকট্রোস্কোপ ব্যবহার করে ভিসুভিয়াসের আগ্নেয়গিরির গ্যাস অধ্যয়ন করেন। তাদের বর্ণালীতে, তিনি হিলিয়ামের জন্য দায়ী একটি হলুদ ব্যান্ড খুঁজে পান। যাইহোক, পালমিরি তার পরীক্ষার ফলাফলগুলি অস্পষ্টভাবে বর্ণনা করেছিলেন এবং অন্যান্য বিজ্ঞানীরা তাদের নিশ্চিত করেননি। আমরা এখন জানি যে হিলিয়াম আগ্নেয়গিরির গ্যাসগুলিতে পাওয়া যায়, এবং ইতালি প্রকৃতপক্ষে স্থলজ হিলিয়াম বর্ণালী পর্যবেক্ষণকারী প্রথম হতে পারে।

ক্যাভেন্ডিশ পরীক্ষার জন্য যন্ত্র দেখানো 1901 থেকে চিত্রিত

তৃতীয় দশমিক স্থানে খোলা

XNUMX শতকের শেষ দশকের শুরুতে, ইংরেজ পদার্থবিদ ড লর্ড রেইলি (জন উইলিয়াম স্ট্রুট) বিভিন্ন গ্যাসের ঘনত্ব নির্ভুলভাবে নির্ধারণ করার সিদ্ধান্ত নিয়েছিলেন, যা তাদের উপাদানগুলির পারমাণবিক ভর নির্ভুলভাবে নির্ধারণ করাও সম্ভব করেছিল। Rayleigh একজন পরিশ্রমী পরীক্ষক ছিলেন, তাই তিনি ফলাফলগুলিকে মিথ্যা প্রমাণ করার জন্য অমেধ্য শনাক্ত করার জন্য বিভিন্ন উৎস থেকে গ্যাস প্রাপ্ত করেছিলেন। তিনি সংকল্পের ত্রুটিকে শতাংশের শতভাগে কমিয়ে আনতে সক্ষম হন, যা সেই সময়ে খুব ছোট ছিল। বিশ্লেষণ করা গ্যাসগুলি পরিমাপের ত্রুটির মধ্যে নির্ধারিত ঘনত্বের সাথে সম্মতি দেখিয়েছে। এটি কাউকে অবাক করেনি, যেহেতু রাসায়নিক যৌগগুলির গঠন তাদের উত্সের উপর নির্ভর করে না। ব্যতিক্রম ছিল নাইট্রোজেন - শুধুমাত্র এটির উৎপাদন পদ্ধতির উপর নির্ভর করে একটি ভিন্ন ঘনত্ব ছিল। নাইট্রোজেন বায়ুমণ্ডলীয় (অক্সিজেন, জলীয় বাষ্প এবং কার্বন ডাই অক্সাইড পৃথকীকরণের পরে বায়ু থেকে প্রাপ্ত) সবসময় এর চেয়ে ভারী ছিল রাসায়নিক (এর যৌগগুলির পচন দ্বারা প্রাপ্ত)। পার্থক্য, অদ্ভুতভাবে যথেষ্ট, ধ্রুবক ছিল এবং প্রায় 0,1% ছিল। Rayleigh, এই ঘটনা ব্যাখ্যা করতে অক্ষম, অন্যান্য বিজ্ঞানীদের দিকে ফিরে.

একটি রসায়নবিদ দ্বারা দেওয়া সাহায্য উইলিয়াম রামসে. উভয় বিজ্ঞানীই উপসংহারে পৌঁছেছেন যে একমাত্র ব্যাখ্যাটি ছিল বায়ু থেকে প্রাপ্ত নাইট্রোজেনে একটি ভারী গ্যাসের মিশ্রণের উপস্থিতি। যখন তারা ক্যাভেন্ডিশ এক্সপেরিমেন্টের বর্ণনা পেল, তখন তারা অনুভব করলো যে তারা সঠিক পথেই আছে। তারা পরীক্ষাটি পুনরাবৃত্তি করেছিল, এবার আধুনিক যন্ত্রপাতি ব্যবহার করে, এবং শীঘ্রই তাদের দখলে একটি অজানা গ্যাসের নমুনা ছিল। স্পেকট্রোস্কোপিক বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে এটি পরিচিত পদার্থ থেকে পৃথকভাবে বিদ্যমান, এবং অন্যান্য গবেষণায় দেখা গেছে যে এটি পৃথক পরমাণু হিসাবে বিদ্যমান। এখনও অবধি, এই জাতীয় গ্যাসগুলি জানা যায়নি (আমাদের কাছে O আছে₂, এন₂, এইচ₂), যাতে এটি একটি নতুন উপাদান খোলারও অর্থ ছিল। Rayleigh এবং Ramsay তাকে তৈরি করার চেষ্টা করেছিল আর্গন (গ্রীক = অলস) অন্যান্য পদার্থের সাথে প্রতিক্রিয়া দেখাতে, কিন্তু কোন লাভ হয় না। এর ঘনীভবনের তাপমাত্রা নির্ধারণ করতে, তারা সেই সময়ে বিশ্বের একমাত্র ব্যক্তির দিকে ফিরেছিল যার উপযুক্ত যন্ত্রপাতি ছিল। ইহা ছিল ক্যারল ওলসজেউস্কি, জাগিলোনিয়ান বিশ্ববিদ্যালয়ের রসায়নের অধ্যাপক ড. ওলশেভস্কি তরলীকৃত এবং দৃঢ় আর্গন, এবং এর অন্যান্য শারীরিক পরামিতিগুলিও নির্ধারণ করে।

1894 সালের আগস্টে Rayleigh এবং Ramsay-এর রিপোর্ট একটি মহান অনুরণন সৃষ্টি করেছিল। বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করতে পারেননি যে প্রজন্মের গবেষকরা বায়ুর 1% উপাদানকে অবহেলা করেছিলেন, যা পৃথিবীতে উপস্থিত রয়েছে, উদাহরণস্বরূপ, রূপার চেয়ে অনেক বেশি পরিমাণে। অন্যদের পরীক্ষা আর্গনের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেছে। আবিষ্কারটি যথাযথভাবে একটি মহান কৃতিত্ব এবং সতর্ক পরীক্ষার একটি বিজয় হিসাবে বিবেচিত হয়েছিল (এটি বলা হয়েছিল যে নতুন উপাদানটি তৃতীয় দশমিক স্থানে লুকানো ছিল)। যাইহোক, কেউ আশা করে যে সেখানে হবে ...

… গ্যাসের পুরো পরিবার।

হিলিয়াম গ্রুপ (শীর্ষে পারমাণবিক সংখ্যা, নীচে পারমাণবিক ভর)।

এমনকি বায়ুমণ্ডলকে পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে বিশ্লেষণ করার আগে, এক বছর পরে, রামসে একটি ভূতত্ত্ব জার্নাল নিবন্ধে আগ্রহী হয়ে ওঠেন যা অ্যাসিডের সংস্পর্শে আসার সময় ইউরেনিয়াম আকরিক থেকে গ্যাসের মুক্তির কথা জানায়। রামসে আবার চেষ্টা করলেন, একটি বর্ণালী যন্ত্র দিয়ে গ্যাস পরীক্ষা করলেন এবং অপরিচিত বর্ণালী রেখা দেখতে পেলেন। সঙ্গে পরামর্শ উইলিয়াম ক্রুকস, স্পেকট্রোস্কোপির একজন বিশেষজ্ঞ, এই উপসংহারে পৌঁছেছেন যে এটি পৃথিবীতে দীর্ঘকাল ধরে চাওয়া হচ্ছে উচ্চ শক্তি লেজার. এখন আমরা জানি যে এটি ইউরেনিয়াম এবং থোরিয়ামের ক্ষয়কারী পণ্যগুলির মধ্যে একটি, যা প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয় উপাদানগুলির আকরিকগুলিতে রয়েছে। রামসে আবার ওলসজেউস্কিকে নতুন গ্যাস তরল করতে বললেন। যাইহোক, এই সময় সরঞ্জামগুলি যথেষ্ট কম তাপমাত্রা অর্জনে সক্ষম ছিল না এবং 1908 সাল পর্যন্ত তরল হিলিয়াম পাওয়া যায়নি।

হিলিয়ামও একটি মনোটমিক গ্যাস এবং আর্গনের মতো নিষ্ক্রিয় হয়ে উঠেছে। উভয় উপাদানের বৈশিষ্ট্য পর্যায় সারণীর কোনো পরিবারের সাথে খাপ খায় না এবং তাদের জন্য একটি পৃথক গ্রুপ তৈরি করার সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়েছিল। [helowce_uklad] রামসে উপসংহারে এসেছিলেন যে এতে ফাঁক রয়েছে এবং তার সহকর্মীর সাথে মরিসেম ট্রাভার্সেম আরও গবেষণা শুরু করে। তরল বায়ু পাতন করে, রসায়নবিদরা 1898 সালে আরও তিনটি গ্যাস আবিষ্কার করেছিলেন: নিয়ন (gr. = নতুন), ক্রিপ্টন (gr. = skryty) i জেনন (গ্রীক = বিদেশী)। হিলিয়ামের সাথে তাদের সকলেই বায়ুতে ন্যূনতম পরিমাণে উপস্থিত থাকে, আর্গনের তুলনায় অনেক কম। নতুন উপাদানগুলির রাসায়নিক নিষ্ক্রিয়তা গবেষকদের তাদের একটি সাধারণ নাম দিতে প্ররোচিত করেছে। উন্নতচরিত্র গ্যাস. 

বাতাস থেকে আলাদা করার ব্যর্থ প্রচেষ্টার পরে, তেজস্ক্রিয় রূপান্তরের পণ্য হিসাবে আরেকটি হিলিয়াম আবিষ্কৃত হয়েছিল। 1900 সালে ফ্রেডেরিক ডর্ন ওরাজ আন্দ্রে-লুই ডেবির্ন তারা রেডিয়াম থেকে গ্যাসের নির্গত (উৎসরণ, যেমন তারা তখন বলেছিল) লক্ষ্য করেছিল, যাকে তারা বলে র্যাডণপদার্থ. এটি শীঘ্রই লক্ষ্য করা গেল যে নির্গমনগুলি থোরিয়াম এবং অ্যাক্টিনিয়াম (থরন এবং অ্যাক্টিনন) নির্গত করে। রামসে এবং ফ্রেডরিক সডি প্রমাণ করেছে যে তারা একটি উপাদান এবং পরবর্তী মহৎ গ্যাস তারা নামকরণ করেছে নিটন (ল্যাটিন = জ্বলতে কারণ গ্যাসের নমুনাগুলি অন্ধকারে জ্বলছিল)। 1923 সালে, নিথন অবশেষে রেডন হয়ে ওঠে, যার নামকরণ করা হয়েছিল দীর্ঘতম আইসোটোপের নামে।

প্রকৃত পর্যায় সারণী সম্পূর্ণ করে এমন হিলিয়াম ইনস্টলেশনের শেষটি 2006 সালে দুবনার রাশিয়ান পারমাণবিক পরীক্ষাগারে প্রাপ্ত হয়েছিল। নাম, মাত্র দশ বছর পরে অনুমোদিত, ওগানেসন, রাশিয়ান পারমাণবিক পদার্থবিজ্ঞানীর সম্মানে ইউরি ওগানেসিয়ান. নতুন উপাদান সম্পর্কে জানা একমাত্র জিনিস হল এটি এখন পর্যন্ত সবচেয়ে ভারী এবং শুধুমাত্র কয়েকটি নিউক্লিয়াস পাওয়া গেছে যা এক মিলিসেকেন্ডেরও কম সময় ধরে বেঁচে আছে।

রাসায়নিক মিস্যালিয়ানস

হিলিয়ামের রাসায়নিক নিষ্ক্রিয়তার বিশ্বাস 1962 সালে ভেঙে পড়ে যখন নিল বার্টলেট তিনি Xe [PtF সূত্রের একটি যৌগ অর্জন করেছিলেন₆]। জেনন যৌগগুলির রসায়ন আজ বেশ বিস্তৃত: এই উপাদানটির ফ্লোরাইড, অক্সাইড এবং এমনকি অ্যাসিড লবণ পরিচিত। উপরন্তু, তারা স্বাভাবিক অবস্থার অধীনে স্থায়ী যৌগ. ক্রিপ্টন জেননের চেয়ে হালকা, বেশ কিছু ফ্লোরাইড তৈরি করে, যেমন ভারী রেডন (পরবর্তীটির তেজস্ক্রিয়তা গবেষণাকে আরও কঠিন করে তোলে)। অন্যদিকে, তিনটি হালকা - হিলিয়াম, নিয়ন এবং আর্গন - এর স্থায়ী যৌগ নেই।

কম মহৎ অংশীদার সহ মহৎ গ্যাসের রাসায়নিক যৌগগুলিকে পুরানো ভুলের সাথে তুলনা করা যেতে পারে। আজ, এই ধারণাটি আর বৈধ নয়, এবং একজনকে অবাক করা উচিত নয় যে ...

হেলিকপ্টার, বাম থেকে ডানে: লর্ড রেইলে (জন উইলিয়াম স্ট্রুট, 1842-1919), স্যার উইলিয়াম রামসে (1852-1916) এবং মরিস ট্র্যাভার্স (1872-1961); ইউনিভার্সিটি কলেজ লন্ডনের সংগ্রহ থেকে প্রতিকৃতি।

… অভিজাতরা কাজ করে।

নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেন উদ্ভিদে তরলীকৃত বায়ু পৃথক করে হিলিয়াম পাওয়া যায়। অন্যদিকে, হিলিয়ামের উৎস হল প্রধানত প্রাকৃতিক গ্যাস, যেখানে এটি আয়তনের কয়েক শতাংশ পর্যন্ত (ইউরোপে, সবচেয়ে বড় হিলিয়াম উৎপাদন প্ল্যান্ট কাজ করে কাবু, গ্রেটার পোল্যান্ড ভয়েভডশিপে)। তাদের প্রথম পেশা ছিল আলোকিত টিউবে চকচক করা। আজকাল, নিয়ন বিজ্ঞাপনগুলি এখনও চোখের কাছে আনন্দদায়ক, তবে হিলিয়াম উপাদানগুলিও কিছু ধরণের লেজারের ভিত্তি, যেমন আর্গন লেজার যা আমরা ডেন্টিস্ট বা বিউটিশিয়ানের সাথে দেখা করব৷

সেরেস গ্রহাণুর কাছে জেনন আয়ন প্রোব ডনের শিল্পীর রেন্ডারিং।

হিলিয়াম ইনস্টলেশনের রাসায়নিক নিষ্ক্রিয়তা এমন একটি বায়ুমণ্ডল তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় যা অক্সিডেশন থেকে রক্ষা করে, উদাহরণস্বরূপ, ধাতু বা হারমেটিক খাদ্য প্যাকেজিং ঢালাই করার সময়। হিলিয়াম-ভর্তি বাতিগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করে (অর্থাৎ, তারা আরও উজ্জ্বল হয়) এবং আরও দক্ষতার সাথে বিদ্যুৎ ব্যবহার করে। সাধারণত আর্গন নাইট্রোজেনের সাথে মিশ্রিত ব্যবহার করা হয়, তবে ক্রিপ্টন এবং জেনন আরও ভাল ফলাফল দেয়। জেননের সর্বশেষ ব্যবহার হল আয়ন রকেট প্রপালশনে একটি প্রপালশন উপাদান হিসেবে, যা রাসায়নিক প্রপেলান্ট প্রপালশনের চেয়ে বেশি কার্যকর। সবচেয়ে হালকা হিলিয়াম শিশুদের জন্য আবহাওয়ার বেলুন এবং বেলুন দিয়ে ভরা। অক্সিজেনের মিশ্রণে, হিলিয়াম ডাইভাররা প্রচুর গভীরতায় কাজ করার জন্য ব্যবহার করে, যা ডিকম্প্রেশন অসুস্থতা এড়াতে সাহায্য করে। হিলিয়ামের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগ হল সুপারকন্ডাক্টরগুলির কাজ করার জন্য প্রয়োজনীয় নিম্ন তাপমাত্রা অর্জন করা।

অক্সিজেন-হিলিয়াম মিশ্রণ নিরাপদ ডাইভিং নিশ্চিত করে।