লৌহ যুগ - পর্ব 3
সন্তুষ্ট
আমাদের সভ্যতার এক নম্বর ধাতু এবং এর সম্পর্ক সম্পর্কে সর্বশেষ সমস্যা। এখন পর্যন্ত পরিচালিত পরীক্ষাগুলি দেখিয়েছে যে এটি বাড়ির গবেষণাগারে গবেষণার জন্য একটি আকর্ষণীয় বস্তু। আজকের পরীক্ষাগুলি কম আকর্ষণীয় হবে না এবং আপনাকে রসায়নের কিছু দিক আলাদাভাবে দেখতে দেবে।
প্রবন্ধের প্রথম অংশের একটি পরীক্ষা ছিল H এর দ্রবণ সহ আয়রন (II) হাইড্রক্সাইড থেকে বাদামী আয়রন (III) হাইড্রক্সাইডের সবুজাভ অবক্ষেপণের জারণ।2O2. হাইড্রোজেন পারক্সাইড লৌহ যৌগ সহ অনেক কারণের প্রভাবে পচে যায় (পরীক্ষায় অক্সিজেন বুদবুদ পাওয়া গেছে)। আপনি দেখানোর জন্য এই প্রভাব ব্যবহার করবেন...
… কিভাবে একটি অনুঘটক কাজ করে
অবশ্যই প্রতিক্রিয়া গতি বাড়ায়, কিন্তু - এটি মনে রাখা মূল্যবান - শুধুমাত্র একটি যে প্রদত্ত অবস্থার অধীনে ঘটতে পারে (যদিও কখনও কখনও খুব ধীরে ধীরে, এমনকি অজ্ঞাতভাবে)। সত্য, একটি দাবি আছে যে অনুঘটক প্রতিক্রিয়াটিকে ত্বরান্বিত করে, তবে নিজেই এতে অংশ নেয় না। হুম... কেন এটা সব যোগ করা হয়? রসায়ন জাদু নয় (কখনও কখনও এটি আমার কাছে তাই মনে হয়, এবং বুট করার জন্য "কালো"), এবং একটি সাধারণ পরীক্ষার সাথে, আপনি কর্মে অনুঘটক দেখতে পাবেন।
প্রথমে আপনার অবস্থান প্রস্তুত করুন। টেবিলটিকে বন্যা থেকে রক্ষা করার জন্য আপনার একটি ট্রে, প্রতিরক্ষামূলক গ্লাভস এবং গগলস বা একটি ভিজারের প্রয়োজন হবে। আপনি একটি কস্টিক বিকারক নিয়ে কাজ করছেন: পারহাইড্রোল (30% হাইড্রোজেন পারক্সাইড দ্রবণ H2O2) এবং আয়রন (III) ক্লোরাইড দ্রবণ FeCl3. বিজ্ঞতার সাথে কাজ করুন, বিশেষ করে আপনার চোখের যত্ন নিন: পেহাইড্রল দিয়ে পুড়ে যাওয়া হাতের ত্বক পুনরুত্থিত হয়, কিন্তু চোখ তা করে না। (1).
2. বাম দিকের বাষ্পীভবনে কেবল জল রয়েছে, ডানদিকে - পারহাইড্রল যুক্ত জল। আপনি উভয় মধ্যে লোহা (III) ক্লোরাইড একটি সমাধান ঢালা
3. প্রতিক্রিয়ার কোর্স, তার সমাপ্তির পরে, অনুঘটক পুনরুত্থিত হয়
একটি চীনামাটির বাসন বাষ্পীভবনে ঢেলে দিন এবং দ্বিগুণ জল যোগ করুন (প্রতিক্রিয়াটি হাইড্রোজেন পারক্সাইডের সাথেও ঘটে, তবে 3% দ্রবণের ক্ষেত্রে, প্রভাব খুব কমই লক্ষণীয়)। আপনি H এর প্রায় 10% সমাধান পেয়েছেন2O2 (বাণিজ্যিক পারহাইড্রল 1:2 জল দিয়ে মিশ্রিত)। দ্বিতীয় বাষ্পীভবনে পর্যাপ্ত জল ঢালুন যাতে প্রতিটি পাত্রে একই পরিমাণ তরল থাকে (এটি আপনার রেফারেন্সের ফ্রেম হবে)। এখন উভয় স্টিমারে 1-2 সেমি যোগ করুন।3 10% FeCl সমাধান3 এবং সাবধানে পরীক্ষার অগ্রগতি পর্যবেক্ষণ করুন (2)।
কন্ট্রোল বাষ্পীভবনে, হাইড্রেটেড Fe আয়নগুলির কারণে তরলটি হলুদ রঙ ধারণ করে।3+. অন্যদিকে, হাইড্রোজেন পারক্সাইড সহ একটি পাত্রে অনেক কিছু ঘটে: বিষয়বস্তু বাদামী হয়ে যায়, গ্যাস নিবিড়ভাবে নির্গত হয় এবং বাষ্পীভবনের তরল খুব গরম বা এমনকি ফুটতে থাকে। প্রতিক্রিয়ার সমাপ্তি গ্যাস বিবর্তনের সমাপ্তি এবং কন্ট্রোল সিস্টেমের মতো বিষয়বস্তুর রঙ হলুদে পরিবর্তন দ্বারা চিহ্নিত করা হয় (3)। তুমি শুধু সাক্ষী ছিলে অনুঘটক রূপান্তরকারী অপারেশন, কিন্তু জাহাজে কি পরিবর্তন হয়েছে জানেন?
বাদামী রঙটি লৌহঘটিত যৌগ থেকে আসে যা প্রতিক্রিয়ার ফলে তৈরি হয়:
বাষ্পীভবন থেকে নিবিড়ভাবে নির্গত গ্যাসটি অবশ্যই অক্সিজেন (তরল পৃষ্ঠের উপরে একটি জ্বলন্ত শিখা জ্বলতে শুরু করেছে কিনা তা আপনি পরীক্ষা করতে পারেন)। পরবর্তী ধাপে, উপরোক্ত বিক্রিয়ায় নিঃসৃত অক্সিজেন Fe cations কে জারিত করে।2+:
পুনরুত্পাদিত Fe আয়ন3+ তারা আবার প্রথম প্রতিক্রিয়ায় অংশ নেয়। সমস্ত হাইড্রোজেন পারক্সাইড ব্যবহার হয়ে গেলে প্রক্রিয়াটি শেষ হয়, যা আপনি বাষ্পীভবনের বিষয়বস্তুতে হলুদ রঙ ফিরে আসার সাথে সাথে লক্ষ্য করবেন। আপনি যখন প্রথম সমীকরণের উভয় দিককে দুই দ্বারা গুণ করেন এবং এটিকে দ্বিতীয়টির পাশে যোগ করেন এবং তারপর বিপরীত দিকের একই পদ বাতিল করেন (একটি সাধারণ গণিত সমীকরণের মতো), আপনি বিতরণ প্রতিক্রিয়া সমীকরণ H পাবেন2O2. দয়া করে মনে রাখবেন যে এতে কোন লোহার আয়ন নেই, তবে রূপান্তরে তাদের ভূমিকা নির্দেশ করতে, তীরটির উপরে এগুলি টাইপ করুন:
উপরের সমীকরণ অনুসারে হাইড্রোজেন পারক্সাইডও স্বতঃস্ফূর্তভাবে পচে যায় (স্পষ্টতই লোহার আয়ন ছাড়া), কিন্তু এই প্রক্রিয়াটি বেশ ধীর। একটি অনুঘটক সংযোজন প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়াটিকে এমন একটিতে পরিবর্তন করে যা বাস্তবায়ন করা সহজ এবং তাই পুরো রূপান্তরকে গতি দেয়। তাহলে প্রতিক্রিয়ায় অনুঘটক জড়িত নয় এমন ধারণা কেন? সম্ভবত কারণ এটি প্রক্রিয়ায় পুনর্জন্ম হয় এবং পণ্যের মিশ্রণে অপরিবর্তিত থাকে (পরীক্ষায়, Fe(III) আয়নের হলুদ রঙ প্রতিক্রিয়ার আগে এবং পরে উভয়ই ঘটে)। তাই মনে রাখবেন যে অনুঘটক প্রতিক্রিয়ার সাথে জড়িত এবং সক্রিয় অংশ.
এইচ এর সাথে ঝামেলার জন্য।2O2
4. ক্যাটালেস হাইড্রোজেন পারক্সাইড (বাম দিকে টিউব) পচে, একটি EDTA দ্রবণ যোগ করলে এনজাইম ধ্বংস হয় (ডানদিকে নল)
এনজাইমগুলিও অনুঘটক, তবে তারা জীবন্ত প্রাণীর কোষে কাজ করে। প্রকৃতি এনজাইমগুলির সক্রিয় কেন্দ্রগুলিতে আয়রন আয়ন ব্যবহার করেছিল যা জারণ এবং হ্রাস প্রতিক্রিয়া ত্বরান্বিত করে। এটি লোহার ভ্যালেন্সিতে ইতিমধ্যে উল্লিখিত সামান্য পরিবর্তনের কারণে (II থেকে III এবং তদ্বিপরীত)। এই এনজাইমগুলির মধ্যে একটি হল ক্যাটালেস, যা কোষগুলিকে সেলুলার অক্সিজেন রূপান্তরের অত্যন্ত বিষাক্ত পণ্য থেকে রক্ষা করে - হাইড্রোজেন পারক্সাইড। আপনি সহজেই ক্যাটালেস পেতে পারেন: আলু ম্যাশ করুন এবং ম্যাশ করা আলুতে জল ঢেলে দিন। সাসপেনশনটি নীচে ডুবে যাক এবং সুপারনাট্যান্টটি ফেলে দিন।
টেস্টটিউবে 5 সেমি ঢালা।3 আলু নির্যাস এবং 1 সেমি যোগ করুন3 হাইড্রোজেন পারঅক্সাইড. বিষয়বস্তু খুব ফেনাযুক্ত, এটি এমনকি টেস্টটিউব থেকে "আউট" হতে পারে, তাই এটি একটি ট্রেতে চেষ্টা করুন৷ ক্যাটালেস একটি অত্যন্ত দক্ষ এনজাইম, ক্যাটালেসের একটি অণু এক মিনিটে কয়েক মিলিয়ন এইচ অণু পর্যন্ত ভেঙে যেতে পারে।2O2.
নির্যাসটি দ্বিতীয় টেস্টটিউবে ঢালার পর, 1-2 মিলি যোগ করুন3 EDTA দ্রবণ (সোডিয়াম এডেটিক অ্যাসিড) এবং বিষয়বস্তু মিশ্রিত হয়। আপনি যদি এখন হাইড্রোজেন পারক্সাইডের একটি শট যোগ করেন, আপনি হাইড্রোজেন পারক্সাইডের কোনো পচন দেখতে পাবেন না। কারণটি হল EDTA এর সাথে একটি খুব স্থিতিশীল আয়রন আয়ন কমপ্লেক্সের গঠন (এই বিকারকটি অনেক ধাতব আয়নের সাথে বিক্রিয়া করে, যা পরিবেশ থেকে তাদের নির্ণয় এবং অপসারণ করতে ব্যবহৃত হয়)। ফে আয়নগুলির সংমিশ্রণ3+ EDTA এনজাইমের সক্রিয় সাইটকে অবরুদ্ধ করে এবং ফলস্বরূপ ক্যাটালেস নিষ্ক্রিয় করে (4)।
লোহার বিয়ের আংটি
বিশ্লেষণাত্মক রসায়নে, অনেক আয়ন সনাক্তকরণ অল্প দ্রবণীয় অবক্ষেপের গঠনের উপর ভিত্তি করে। যাইহোক, দ্রবণীয়তা সারণীতে একটি সারসরি নজর দেখাবে যে নাইট্রেট (V) এবং নাইট্রেট (III) অ্যানয়ন (প্রথমটির লবণকে কেবল নাইট্রেট বলা হয়, এবং দ্বিতীয়টি - নাইট্রাইট) কার্যত একটি অবক্ষয় গঠন করে না।
আয়রন (II) সালফেট FeSO এই আয়নগুলি সনাক্ত করতে উদ্ধারে আসে।4. বিকারক প্রস্তুত করুন। এই লবণ ছাড়াও, আপনার সালফিউরিক অ্যাসিড (VI) H এর ঘনীভূত দ্রবণ প্রয়োজন হবে2SO4 এবং এই অ্যাসিডের একটি মিশ্রিত 10-15% দ্রবণ (অবশ্যই "পানিতে অ্যাসিড" পাতলা করার সময় সতর্ক থাকুন)। উপরন্তু, শনাক্ত অ্যানয়ন ধারণকারী লবণ, যেমন KNO3, NaNO3, NaNO2. একটি ঘনীভূত FeSO সমাধান প্রস্তুত করুন।4 এবং উভয় অ্যানিয়নের লবণের দ্রবণ (এক চা চামচের এক চতুর্থাংশ লবণ প্রায় 50 সেন্টিমিটারে দ্রবীভূত হয়3 জল)।
5. রিং পরীক্ষার ইতিবাচক ফলাফল।
বিকারকগুলি প্রস্তুত, এটি পরীক্ষা করার সময়। দুটি টিউবে 2-3 সেমি ঢালা3 FeSO সমাধান4. তারপর ঘনীভূত এন দ্রবণের কয়েক ফোঁটা যোগ করুন।2SO4. একটি পাইপেট ব্যবহার করে, নাইট্রাইট দ্রবণের একটি অ্যালিকোট সংগ্রহ করুন (যেমন NaNO2) এবং এটি ঢেলে দিন যাতে এটি টেস্ট টিউবের দেয়ালের নিচে প্রবাহিত হয় (এটি গুরুত্বপূর্ণ!) একইভাবে, সল্টপিটার দ্রবণের অংশে ঢেলে দিন (উদাহরণস্বরূপ, কেএনও3) যদি উভয় সমাধান সাবধানে ঢেলে দেওয়া হয়, বাদামী বৃত্তগুলি পৃষ্ঠের উপর উপস্থিত হবে (তাই এই পরীক্ষার জন্য সাধারণ নাম, রিং প্রতিক্রিয়া) (5)। প্রভাবটি আকর্ষণীয়, তবে আপনার হতাশ হওয়ার অধিকার রয়েছে, এমনকি রাগান্বিতও (এটি একটি বিশ্লেষণাত্মক পরীক্ষা, সর্বোপরি? ফলাফল উভয় ক্ষেত্রেই একই!)।
যাইহোক, আরেকটি পরীক্ষা করুন। এই সময় পাতলা H যোগ করুন।2SO4. নাইট্রেট এবং নাইট্রাইট দ্রবণ (আগের মতো) ইনজেকশন করার পরে, আপনি শুধুমাত্র একটি টেস্ট টিউবে একটি ইতিবাচক ফলাফল লক্ষ্য করবেন - একটি NaNO দ্রবণ সহ।2. এই সময়, আপনার সম্ভবত রিং পরীক্ষার উপযোগিতা সম্পর্কে কোনও মন্তব্য নেই: সামান্য অম্লীয় মাধ্যমে প্রতিক্রিয়া আপনাকে দুটি আয়নের মধ্যে স্পষ্টভাবে পার্থক্য করতে দেয়।
প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়াটি নাইট্রিক অক্সাইড (II) NO (এই ক্ষেত্রে, লোহা আয়ন দুই থেকে তিন অঙ্ক থেকে জারিত হয়) মুক্তির সাথে উভয় ধরণের নাইট্রেট আয়নগুলির পচনের উপর ভিত্তি করে। NO এর সাথে Fe(II) আয়নের সংমিশ্রণটি একটি বাদামী রঙ ধারণ করে এবং রিংটিকে একটি রঙ দেয় (এটি করা হয় যদি পরীক্ষাটি সঠিকভাবে করা হয়, কেবলমাত্র সমাধানগুলি মিশ্রিত করার মাধ্যমে আপনি কেবলমাত্র টেস্টটিউবের একটি গাঢ় রঙ পাবেন, কিন্তু - আপনি স্বীকার করেন - এমন একটি আকর্ষণীয় প্রভাব থাকবে না)। যাইহোক, নাইট্রেট আয়নগুলির পচনের জন্য একটি দৃঢ়ভাবে অম্লীয় প্রতিক্রিয়ার মাধ্যম প্রয়োজন, যখন নাইট্রাইটের জন্য শুধুমাত্র সামান্য অ্যাসিডিফিকেশন প্রয়োজন, তাই পরীক্ষার সময় পরিলক্ষিত পার্থক্যগুলি।
সিক্রেট সার্ভিসে আয়রন
মানুষের সবসময় লুকানোর কিছু ছিল. জার্নাল তৈরিতে এই ধরনের প্রেরিত তথ্য - এনক্রিপশন বা টেক্সট লুকানোর জন্য পদ্ধতির বিকাশও জড়িত ছিল। পরবর্তী পদ্ধতির জন্য বিভিন্ন ধরনের সহানুভূতিশীল কালি উদ্ভাবন করা হয়েছে। এই পদার্থ আপনি তাদের জন্য তৈরি শিলালিপি দৃশ্যমান নয়যাইহোক, এটির প্রভাবে প্রকাশিত হয়, উদাহরণস্বরূপ, গরম করা বা অন্য পদার্থের (বিকাশকারী) সাথে চিকিত্সা। সুন্দর কালি এবং এর বিকাশকারী প্রস্তুত করা কঠিন নয়। এটি একটি রঙিন পণ্য গঠিত হয় যা প্রতিক্রিয়া খুঁজে পেতে যথেষ্ট। এটি সর্বোত্তম যে কালি নিজেই বর্ণহীন হয়, তারপর তাদের দ্বারা তৈরি শিলালিপি যে কোনও রঙের স্তরে অদৃশ্য হবে।
লোহার যৌগগুলিও আকর্ষণীয় কালি তৈরি করে। পূর্বে বর্ণিত পরীক্ষাগুলি সম্পাদন করার পরে, লোহা (III) এবং FeCl ক্লোরাইডের সমাধানগুলি সহানুভূতিশীল কালি হিসাবে প্রস্তাব করা যেতে পারে।3, পটাসিয়াম থায়োসায়ানাইড কেএনসিএস এবং পটাসিয়াম ফেরোসায়ানাইড কে4[Fe(CN)6]। FeCl বিক্রিয়ায়3 সায়ানাইড দিয়ে এটি লাল হয়ে যাবে এবং ফেরোসায়ানাইড দিয়ে এটি নীল হয়ে যাবে। এগুলি কালি হিসাবে আরও উপযুক্ত। থায়োসায়ানেট এবং ফেরোসায়ানাইডের সমাধানযেহেতু তারা বর্ণহীন (পরবর্তী ক্ষেত্রে, সমাধানটি অবশ্যই পাতলা করা উচিত)। শিলালিপিটি FeCl এর হলুদ দ্রবণ দিয়ে তৈরি করা হয়েছিল।3 এটি সাদা কাগজে দেখা যায় (যদি না কার্ডটিও হলুদ হয়)।
6. দুই-টোন মাসকারা ভালো
7. সহানুভূতিশীল স্যালিসিলিক অ্যাসিড কালি
সমস্ত লবণের মিশ্রিত দ্রবণ প্রস্তুত করুন এবং সায়ানাইড এবং ফেরোসায়ানাইডের দ্রবণ দিয়ে কার্ডে লিখতে ব্রাশ বা ম্যাচ ব্যবহার করুন। বিকারকগুলিকে দূষিত না করার জন্য প্রতিটির জন্য একটি আলাদা ব্রাশ ব্যবহার করুন৷ শুকিয়ে গেলে, প্রতিরক্ষামূলক গ্লাভস পরুন এবং FeCl দ্রবণ দিয়ে তুলাকে আর্দ্র করুন।3. আয়রন (III) ক্লোরাইড দ্রবণ ক্ষয়কারী এবং হলুদ দাগ ফেলে যা সময়ের সাথে সাথে বাদামী হয়ে যায়। এই কারণে, এটি দিয়ে ত্বক এবং পরিবেশকে দাগ দেওয়া এড়িয়ে চলুন (একটি ট্রেতে পরীক্ষাটি করুন)। একটি তুলো swab ব্যবহার করুন একটি কাগজের টুকরা স্পর্শ করার জন্য তার পৃষ্ঠকে স্যাঁতসেঁতে করতে। বিকাশকারীর প্রভাবে, লাল এবং নীল অক্ষর প্রদর্শিত হবে। কাগজের একটি শীটে উভয় কালি দিয়ে লেখাও সম্ভব, তারপর প্রকাশিত শিলালিপিটি হবে দুই রঙের (6)। স্যালিসিলিক অ্যালকোহল (অ্যালকোহলে 2% স্যালিসিলিক অ্যাসিড) নীল কালি (7) হিসাবেও উপযুক্ত।
এটি লোহা এবং এর যৌগগুলির উপর তিন-অংশের নিবন্ধটি শেষ করে। আপনি খুঁজে পেয়েছেন যে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান, এবং উপরন্তু, এটি আপনাকে অনেক আকর্ষণীয় পরীক্ষা পরিচালনা করতে দেয়। যাইহোক, আমরা এখনও "লোহা" বিষয়ে ফোকাস করব, কারণ এক মাসে আপনি তার সবচেয়ে খারাপ শত্রুর সাথে দেখা করবেন - ক্ষয়.
আরও দেখুন:
