রসায়ন • খনিজ সম্পদ: ধাতু-অধাতু (Mineral Resources: Metals and Non-metals)

রসায়ন প্রশ্ন

একটি জিংক কারখানায় দুই ধরনের আকরিক আসে: জিংক কার্বনেট (ZnCO3ZnCO_3) এবং জিংক ব্লেন্ড (ZnSZnS)। কারখানার কর্মকর্তা জানালেন, জিংক ও অ্যালুমিনিয়াম—দুটি ধাতুই নিষ্কাশন করা হয়, কিন্তু জিংকের ক্ষেত্রে সরাসরি তড়িৎ বিশ্লেষণ করতে হয় না। দুই আকরিককেই প্রথমে একই যৌগে রূপান্তর করা হয়, তারপর ধাতু নিষ্কাশন করা হয়।

  1. ক)

    ভস্মীকরণ কাকে বলে?

    (1)
  2. খ)

    আকরিক থেকে ধাতু নিষ্কাশনের ধাপগুলো ক্রমানুসারে লেখো।

    (2)
  3. গ)

    উদ্দীপকের দুটি আকরিককে জিংক অক্সাইডে রূপান্তরের প্রক্রিয়া সমীকরণসহ ব্যাখ্যা করো।

    (3)
  4. ঘ)

    জিংক ও অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনে ভিন্ন বিজারণ পদ্ধতি ব্যবহৃত হয় কেন? সক্রিয়তা সিরিজের আলোকে বিশ্লেষণ করে জিংকের নিষ্কাশন-বিক্রিয়া লেখো।

    (4)

উত্তর ও ব্যাখ্যা

  1. ক)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর ঘনীভূত আকরিককে গলনাঙ্কের চেয়ে কম তাপমাত্রায় বাতাসের অনুপস্থিতিতে উত্তপ্ত করার প্রক্রিয়াকে ভস্মীকরণ বলে।

  2. খ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর আকরিক থেকে ধাতু নিষ্কাশনের ধাপগুলো হলো: (i) আকরিককে চূর্ণ-বিচূর্ণ করা, (ii) আকরিকের ঘনীকরণ, (iii) ঘনীভূত আকরিককে ভস্মীকরণ বা তাপজারণের মাধ্যমে অক্সাইডে রূপান্তর, (iv) ধাতব অক্সাইডকে বিজারণ করে মুক্ত ধাতুতে রূপান্তর এবং (v) ধাতু বিশুদ্ধকরণ। তবে সব ধাতুর জন্য সব ধাপ প্রযোজ্য নয়; ধাতুর ধর্ম অনুযায়ী ধাপ নির্ধারণ করা হয়।

  3. গ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর ZnCO3ZnCO_3 কার্বনেট আকরিক, তাই ভস্মীকরণ করা হয়। বাতাসের অনুপস্থিতিতে গলনাঙ্কের কম তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করলে CO2CO_2 দূর হয়ে যায়:
    ZnCO3→ΔZnO+CO2ZnCO_3 \xrightarrow{\Delta} ZnO + CO_2
    ZnSZnS সালফাইড আকরিক, তাই তাপজারণ করা হয়। বাতাসের উপস্থিতিতে গলনাঙ্কের কম তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করলে সালফার SO2SO_2 হিসেবে দূর হয় এবং অক্সাইড তৈরি হয়:
    2ZnS+3O2→Δ2ZnO+2SO22ZnS + 3O_2 \xrightarrow{\Delta} 2ZnO + 2SO_2
    এভাবে উভয় আকরিক থেকে একই যৌগ ZnOZnO পাওয়া যায়।

  4. ঘ)

    AI-তৈরি নমুনা উত্তর সক্রিয়তা সিরিজে অ্যালুমিনিয়াম (Al) উপরের দিকে থাকা অধিক সক্রিয় ধাতু। এর অক্সাইড এত স্থিতিশীল যে কার্বন তাকে বিজারিত করতে পারে না। তাই অ্যালুমিনিয়াম নিষ্কাশনে গলিত অক্সাইডের তড়িৎ বিশ্লেষণ করা হয়।
    অপরদিকে জিংক (Zn) সক্রিয়তা সিরিজের মাঝামাঝি অবস্থানে থাকা মধ্যম সক্রিয় ধাতু। মধ্যম সক্রিয় ধাতুর অক্সাইডকে কার্বন বিজারণ পদ্ধতিতে সহজেই বিজারিত করা যায়। এ পদ্ধতি তড়িৎ বিশ্লেষণের চেয়ে সহজ ও কম ব্যয়বহুল। তাই কারখানায় জিংক অক্সাইডকে কার্বনসহ উত্তপ্ত করে জিংক নিষ্কাশন করা হয়:
    ZnO+C→ΔZn+COZnO + C \xrightarrow{\Delta} Zn + CO
    এখানে ZnO বিজারিত হয়ে Zn হয় এবং C জারিত হয়ে CO হয়।
    সুতরাং ধাতুর সক্রিয়তা সিরিজে অবস্থানের উপর বিজারণ পদ্ধতি নির্ভর করে।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও