CO2 গ্যাস, কিন্তু SiO2 কঠিন কেন?
উত্তর: কার্বন ডাইঅক্সাইড (CO2) অণুতে দুটি অক্সিজেন পরমাণু কার্বন পরমাণুর সাথে দ্বি-বন্ধন দ্বারা যুক্ত থাকে এবং এর অণুগুলোর মধ্যে দুর্বল ভ্যানডার ওয়ালস বল ক্রিয়াশীল। যেহেতু দুটি বিচ্ছিন্ন অণুর মধ্যকার এই আকর্ষণ শক্তি অপেক্ষাকৃত দুর্বল। তাই, CO2 সাধারণ তাপমাত্রায় গ্যাস। অপরপক্ষে, সিলিকন ডাই-অক্সাইডে প্রতিটি Si পরমাণু চারটি করে অক্সিজেন পরমাণুর সাথে এবং প্রতিটি অক্সিজেন পরমাণু দুটি Si পরমাণুর সাথে যুক্ত হয়ে বৃহৎ আণবিক গুচ্ছ তৈরি করে। সুতরাং, এদের মধ্যবর্তী সমযোজী বন্ধন ভাঙতে প্রচুর শক্তির প্রয়োজন হয়। এ কারণে, SiO2 একটি কঠিন পদার্থ, কিন্তু CO2 একটি গ্যাস।
HSC Chemistry 1st Paper Chapter 5: কর্মমূখী রসায়ন CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক
HSC · Chemistry 1st Paper · Chapter 5: কর্মমূখী রসায়ন · সৃজনশীল
CO2 গ্যাস, কিন্তু SiO2 কঠিন কেন?
উদ্দীপক
Barisal · 2017
উত্তর
বীমের ওপর রাইডার স্থাপন করলে বীমের প্রতি ক্ষুদ্রতম দাগাংকনের জন্য যে ওজন পাওয়া যায় তাকে রাইডার ধ্রুবক বলে।
উত্তর
কার্বন ডাইঅক্সাইড (CO2) অণুতে দুটি অক্সিজেন পরমাণু কার্বন পরমাণুর সাথে দ্বি-বন্ধন দ্বারা যুক্ত থাকে এবং এর অণুগুলোর মধ্যে দুর্বল ভ্যানডার ওয়ালস বল ক্রিয়াশীল। যেহেতু দুটি বিচ্ছিন্ন অণুর মধ্যকার এই আকর্ষণ শক্তি অপেক্ষাকৃত দুর্বল। তাই, CO2 সাধারণ তাপমাত্রায় গ্যাস।
অপরপক্ষে, সিলিকন ডাই-অক্সাইডে প্রতিটি Si পরমাণু চারটি করে অক্সিজেন পরমাণুর সাথে এবং প্রতিটি অক্সিজেন পরমাণু দুটি Si পরমাণুর সাথে যুক্ত হয়ে বৃহৎ আণবিক গুচ্ছ তৈরি করে। সুতরাং, এদের মধ্যবর্তী সমযোজী বন্ধন ভাঙতে প্রচুর শক্তির প্রয়োজন হয়। এ কারণে, SiO2 একটি কঠিন পদার্থ, কিন্তু CO2 একটি গ্যাস।
উত্তর
উদ্দীপকের A পাত্রে দুধ আছে। দুধ হতে মাখন (B) প্রস্তুতি আলোচনা করা হলো-
দুধ হতে মাখন প্রস্তুতি: দুধ হতে মাখন প্রস্তুতিতে বেশ কয়েকটি ধাপ অতিক্রম করতে হয়।
১. দুধের pH নিয়ন্ত্রণ। ২. দুধের পাস্তুরায়ন। ৩. শীতলীকরণ। ৪. ঘূর্ণায়মান প্রক্রিয়ায় ঘোল প্রস্তুতকরণ এবং ৫. মাখন পানি মুক্ত করণ।
১. দুধের pH মান স্থির রাখা: কোনো গাভীর ফার্ম হতে দুধ সংগ্রহের পর তার pH মান নিয়ন্ত্রণ অতি জরুরী। pH মান 6.9-7.2 এর মধ্যে থাকাই নিরাপদ। এই pH মান 6.5 এর নিচে নেমে গেলে তা থেকে মাখন উৎপাদন বেশ জটিল হয়। কারণ pH মান কমে যাওয়ার অর্থ তার অম্লত্ব বেড়ে যাওয়া। এতে দুধে উপস্থিত চর্বি ভেঙে যায়, ফলে দুধ চোলাইকরণ প্রক্রিয়ায় ভেঙে ল্যাকটিক এসিডে পরিণত হয়। এই ল্যাকটিক এসিড তৈরির ফলে দুধে কেইজিনের মাধ্যমে জমাট বেধে যায় অর্থাৎ দুধ জমে যায়। এটা দূর করার জন্য দুধ সংগ্রহের পর দ্রুত ফ্রিজিং করলে দুধের তাপমাত্রা 10°C এ নেমে আসে। ফলে জমাট বাধা রোধ হয়। তাছাড়া স্বল্প মাত্রার NaHCO3 বা সোডা যোগ করলে দুধের pH 6.9 হতে 7.2 এর মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকে।
২. দুধের পাস্তুরায়ন: দুধে চর্বি থাকায় এটি দ্রুত পচনশীল। এই পচন রোধে দুধ উচ্চ তাপমাত্রায় ফুটিয়ে পরে নিম্ন তাপমাত্রায় ঠাণ্ডা করলে দুধ পাস্তুরিত হয়। এতে দুধ জীবাণুমুক্ত হয় এবং সংরক্ষণ করার মেয়াদ বেড়ে যায়। পাস্তুরিত দুধের মাখন উৎপাদনের পরিমাণও বাড়ে। উচ্চ তাপে দুধ জীবাণুমুক্ত করে পুনরায় ঠান্ডা করার মাধ্যমে সংরক্ষণ করার কৌশলই হলো পাস্তুরায়ন।
৩. শীতলীকরণ: পাস্তুরিত দুধ দ্রুত ঠান্ডা করার মাধ্যমে জীবাণুমুক্ত করে সংরক্ষণ করা যায়। অতপর প্রথমে পাস্তুরায়ন করার পর দুইভাবে শীতলীকরণ করে দুধ সংগ্রহ করে। এক্ষেত্রে সময়কাল 20 ঘন্টা হলেও গ্রীষ্মকাল বা বর্ষাকালে তাপমাত্রা 7-10°C এবং শীতকালে 10-12°C এর মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করে দুধ সংরক্ষণ করা যায়।
৪. ঘূর্ণায়মান প্রক্রিয়ায় ঘোল প্রস্তুতকরণ: সেন্টিফিউজ মেশিনে দুধ প্রবেশ করিয়ে কিছুক্ষণ ঘূর্ণায়মান করলে দুধের ক্রিম ও ঘোল আলাদা হয়ে যায়। এই ক্রীম হতেই মূলত মাখন তৈরি করা হয়। তবে মাখন তৈরির জন্য দুধের সর বা ক্রীম উপর হতে আলাদা করা হয়।
৫.মাখন পানিমুক্তকরণ: মাখন থেকে পানি অপসারণ দু'ভাবে করা যায়। প্রথমে ছাঁকন এবং এরপর চাপ প্রয়োগ করা। একটি পাতলা কাপড় দিয়ে ছেঁকে মাখনের অধিকাংশ পানি সরানো হয়। এরপর পরিষ্কার কাপড়ের ছাকনিতে নিয়ে বারবার পানি দিয়ে ধুয়ে চাপ দিয়ে পানি সরানো হয়। যতক্ষণ পর্যন্ত এ পানি স্বচ্ছ না হয় ততক্ষণ এভাবে পানি অপসারণ চলতে থাকে। এক পর্যায়ে চাপ দিলেও আর পানি বের হবে না। তখন মাখনকে সংগ্রহ করে 10°C এর নিচে সংরক্ষণ করা হয়।
উত্তর
২য় অংশে কলয়েড বিদ্যমান। কলয়েড বিভিন্ন প্রকার। যেমন- সল, ইমালশন ও জেল।
ইমালসিফায়ারসমূহ কোয়াগুলেশন রোধে ব্যবহৃত ইলেকট্রোলাইটিয় পদার্থ নয়, এগুলো দীর্ঘ অণু পরিমারীয় পদার্থ। এসব অণুতে দ্রাবক আকর্ষী ও দ্রাবক বিকর্ষী দুটো প্রান্ত থাকে। দ্রাবক আকর্ষী প্রান্ত কলয়েড কণার পৃষ্ঠতলে দৃঢ়ভাবে অধিশোষিত হয়। ফলে ইমালসিফায়ারের দ্রাবক বিকর্ষী গ্রুপ কণার উপর একটি দৃঢ় ফিল্ম হিসেবে থাকে। তাই এসব পদার্থ শুধুমাত্র দুটি তরলে মধ্যকার আন্তঃপৃষ্ঠতলীয় টানকেই প্রতিহত করে না, বরং একই সঙ্গে কলয়েডীয় কণার চারপাশে একটি দৃঢ় স্থিতিশীল ফিল্ম গঠন করে কণাসমূহের জমাট বেঁধে যাওয়া রোধ করে।এ কারণে স্থিতিশীল ইমালশন গঠিত হয়।
দুধের ক্ষেত্রে এই জিনিসই ঘটে। প্রোটিন অণুর দ্রাবক আকর্ষী প্রান্ত চর্বির কণার উপর অধিশোষিত হয়ে পরিবেষ্টন করে থাকলে দ্রাবক বিকর্ষী অপর প্রান্ত কণার উপর দৃঢ় ফিল্ম গঠন করে থাকে। ফলে সমধর্মী প্রান্তগুলো পরস্পরকে বিকর্ষণ করায় আর একত্রিত হতে পারে না।
কোলয়েড দ্রবণের মধ্যে তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থ যোগ করে কোলয়েড দ্রবণের কণার অধঃক্ষেপ বা কোলয়েড কণা ও বিস্তার মাধ্যমের পরস্পর দূরে সরে যাওয়ার প্রক্রিয়াই কোয়াগুলেশন। যে তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থ ব্যবহার করে কোলয়েড কণাকে অধঃক্ষিপ্ত করা হয় তাকে কোয়াগুলেশন এজেন্ট বলে।
কোনো সলকে নিম্নলিখিতভাবে কোয়াগুলেশন করা যায়:
i. দুটি বিপরীত আধানযুক্ত সলকে মিশিয়ে: যখন দুটি বিপরীত আধানযুক্ত সলকে সমমোল অনুপাতে মেশানো হয়, তখন একে অপরকে প্রশমিত করে এবং উভয়েই কোয়াগুলেশন হয়।
ii. স্ফুটন দ্বারা: সাধারণভাবে ফুটিয়ে কোনো কোলয়েড দ্রবণকে কোয়াগুলেশন করা যায়।
iii. তড়িচ্চালন দ্বারা: তড়িচ্চালন প্রক্রিয়ার সাহায্যে ডায়ালাইসিস করে তড়িৎ বিশ্লেষ্য পদার্থকে অপসারিত করে কোনো সলকে কোয়াগুলেশন করা যায়।
iv. পুনঃপুন বা বারংবার ডায়ালাইসিস দ্বারা: বারবার ডায়ালাইসিস করে তড়িৎবিশ্লেষ্য পদার্থকে অপসারিত করে কোনো সলকে কোয়াগুলেশন করা যায়।
কলয়েড কণাগুলোর সূক্ষ্ম অবস্থার কারণে বিস্তার মাধ্যমে আন্তঃকণা আকর্ষণ বল যেমন- আয়ন-ডাইপোল আকর্ষণ বল দ্বারা মাধ্যমে সুস্থিত থাকে। এ অবস্থায় ধনাত্মক অথবা ঋণাত্মক আধানযুক্ত কলয়েড কণাগুলো পরস্পরকে বিকর্ষণ করে নির্দিষ্ট দূরত্বে নিয়ে যায়। কিন্তু তড়িৎ বিশ্লেষ্যের সংস্পর্শে বিপরীত আধানযুক্ত কলয়েড কণাগুলো আধান হ্রাস করে ফেলে। তখন কলয়েড কণাগুলোর মধ্যস্থিত বিকর্ষণ বল আর সুস্থিত থাকে না। এ অবস্থায় সূক্ষ্ম কণাগুলো জমাট বাঁধতে থাকে এবং আকারে বড় হয়। এটিই প্রকৃত জমাট বাধার প্রক্রিয়া।