উচ্চ আণবিক ওজনের যৌগ হল পলিমার যার আণবিক ওজন বড়। তারা জৈব এবং অজৈব যৌগ হতে পারে। নিরাকার এবং স্ফটিক পদার্থের মধ্যে পার্থক্য করুন, যা মনোমেরিক রিং নিয়ে গঠিত। পরেরটি রাসায়নিক এবং সমন্বয় বন্ধন দ্বারা সংযুক্ত ম্যাক্রোমোলিকুলস। সহজ ভাষায়, একটি উচ্চ-আণবিক যৌগ হল একটি পলিমার, অর্থাৎ, মনোমেরিক পদার্থ যা তাদের ভর পরিবর্তন করে না যখন একই "ভারী" পদার্থ তাদের সাথে সংযুক্ত থাকে। অন্যথায়, আমরা অলিগোমার সম্পর্কে কথা বলব।
ম্যাক্রোমলিকুলার যৌগগুলির বিজ্ঞান কী অধ্যয়ন করে?
ম্যাক্রোমলিকুলার পলিমারের রসায়ন হল মনোমেরিক সাবুনিট সমন্বিত আণবিক চেইনের অধ্যয়ন। এটি গবেষণার একটি বিশাল এলাকা জুড়ে। অনেক পলিমার উল্লেখযোগ্য শিল্প ও বাণিজ্যিক গুরুত্বের। আমেরিকায়, প্রাকৃতিক গ্যাস আবিষ্কারের পাশাপাশি, পলিথিন উৎপাদনের জন্য একটি প্ল্যান্ট তৈরির জন্য একটি বড় প্রকল্প চালু করা হয়েছিল। প্রাকৃতিক গ্যাস থেকে ইথেন রূপান্তরিত হয়ইথিলিন, মনোমার যা থেকে পলিথিন তৈরি করা যায়।
ম্যাক্রোমলিকুলার যৌগ হিসাবে একটি পলিমার হল:
- ম্যাক্রোমলিকিউলস নামক খুব বড় অণু দ্বারা গঠিত প্রাকৃতিক বা কৃত্রিম পদার্থের যেকোন একটি।
- অনেক সহজ রাসায়নিক একককে মনোমার বলে।
- পলিমারগুলি জীবন্ত প্রাণীর অনেক উপাদান তৈরি করে, যেমন, প্রোটিন, সেলুলোজ এবং নিউক্লিক অ্যাসিড।
- এছাড়া, এগুলি হীরা, কোয়ার্টজ এবং ফেল্ডস্পারের মতো খনিজগুলির ভিত্তি তৈরি করে, সেইসাথে কংক্রিট, কাচ, কাগজ, প্লাস্টিক এবং রাবারগুলির মতো মানবসৃষ্ট উপাদানগুলি তৈরি করে৷
"পলিমার" শব্দটি অনির্দিষ্ট সংখ্যক মনোমার একককে নির্দেশ করে। যখন মনোমারের পরিমাণ খুব বেশি হয়, তখন যৌগটিকে কখনও কখনও উচ্চ পলিমার হিসাবে উল্লেখ করা হয়। এটি একই রাসায়নিক গঠন বা আণবিক ওজন এবং গঠন সহ মনোমারের মধ্যে সীমাবদ্ধ নয়। কিছু প্রাকৃতিক উচ্চ আণবিক ওজন জৈব যৌগ একক ধরনের মনোমার দ্বারা গঠিত।
তবে, বেশিরভাগ প্রাকৃতিক এবং সিন্থেটিক পলিমার দুই বা ততোধিক ভিন্ন ধরনের মনোমার থেকে গঠিত হয়; এই ধরনের পলিমার কপোলিমার নামে পরিচিত।
প্রাকৃতিক পদার্থ: আমাদের জীবনে তাদের ভূমিকা কী?
জৈব উচ্চ আণবিক ওজনের জৈব যৌগগুলি মানুষের জীবনে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, মৌলিক কাঠামোগত উপাদান সরবরাহ করে এবং গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়াগুলিতে অংশগ্রহণ করে৷
- উদাহরণস্বরূপ, সমস্ত উদ্ভিদের কঠিন অংশ পলিমার দিয়ে গঠিত। এর মধ্যে রয়েছে সেলুলোজ, লিগনিন এবং বিভিন্ন রেজিন।
- পাল্প হলপলিস্যাকারাইড, চিনির অণু দ্বারা গঠিত একটি পলিমার।
- লিগনিন পলিমারের একটি জটিল ত্রিমাত্রিক নেটওয়ার্ক থেকে গঠিত হয়।
- বৃক্ষের রেজিন হল একটি সাধারণ হাইড্রোকার্বনের পলিমার, আইসোপ্রিন।
- আরেকটি পরিচিত আইসোপ্রিন পলিমার হল রাবার৷
অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ প্রাকৃতিক পলিমারের মধ্যে রয়েছে প্রোটিন, যা অ্যামিনো অ্যাসিডের পলিমার এবং নিউক্লিক অ্যাসিড। এগুলি নিউক্লিওটাইডের প্রকার। এগুলি নাইট্রোজেন-ধারণকারী ঘাঁটি, শর্করা এবং ফসফরিক অ্যাসিডের সমন্বয়ে গঠিত জটিল অণু।
নিউক্লিক অ্যাসিড কোষে জেনেটিক তথ্য বহন করে। স্টার্চ, উদ্ভিদ থেকে খাদ্যতালিকাগত শক্তির একটি গুরুত্বপূর্ণ উৎস, হল গ্লুকোজ দ্বারা গঠিত প্রাকৃতিক পলিমার৷
ম্যাক্রোমোলিকুলার যৌগের রসায়ন অজৈব পলিমার প্রকাশ করে। এগুলি হীরা এবং গ্রাফাইট সহ প্রকৃতিতেও পাওয়া যায়। দুটোই কার্বন দিয়ে তৈরি। জানার মতো:
- একটি হীরাতে, কার্বন পরমাণুগুলি একটি ত্রিমাত্রিক নেটওয়ার্কে সংযুক্ত থাকে যা উপাদানটিকে তার কঠোরতা দেয়৷
- গ্রাফাইটে, লুব্রিকেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং পেন্সিল "লিডস"-এ কার্বন পরমাণু সমতলগুলিতে বন্ধন থাকে যা একে অপরের উপর স্লাইড করতে পারে।
অনেক গুরুত্বপূর্ণ পলিমারে অক্সিজেন বা নাইট্রোজেন পরমাণুর পাশাপাশি মেরুদণ্ডে কার্বন পরমাণু থাকে। অক্সিজেন পরমাণু সহ এই ধরনের ম্যাক্রোমোলিকুলার পদার্থের মধ্যে পলিএসিটাল রয়েছে।
সরল পলিঅ্যাসিটাল হল পলিফরমালডিহাইড। এটি একটি উচ্চ গলনাঙ্ক আছে, স্ফটিক, ঘর্ষণ প্রতিরোধী এবংদ্রাবকের ক্রিয়া। অ্যাসিটাল রেজিন অন্যান্য প্লাস্টিকের তুলনায় অনেক বেশি ধাতুর মতো এবং গিয়ার এবং বিয়ারিংয়ের মতো মেশিনের অংশ তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
কৃত্রিমভাবে প্রাপ্ত পদার্থ
সিনথেটিক ম্যাক্রোমলিকুলার যৌগগুলি বিভিন্ন ধরণের বিক্রিয়ায় উত্পাদিত হয়:
- অনেক সাধারণ হাইড্রোকার্বন যেমন ইথিলিন এবং প্রোপিলিনকে ক্রমবর্ধমান শৃঙ্খলে একের পর এক মনোমার যোগ করে পলিমারে রূপান্তরিত করা যেতে পারে।
- পলিথিন, পুনরাবৃত্তিমূলক ইথিলিন মনোমারের সমন্বয়ে গঠিত, একটি সংযোজনকারী পলিমার। এটি দীর্ঘ হেলিকাল চেইনে 10,000 পর্যন্ত মনোমার যুক্ত থাকতে পারে। পলিথিন হল স্ফটিক, স্বচ্ছ এবং থার্মোপ্লাস্টিক, যার অর্থ উত্তপ্ত হলে এটি নরম হয়ে যায়। এটি আবরণ, প্যাকেজিং, মোল্ড করা অংশ এবং বোতল এবং পাত্রে ব্যবহৃত হয়।
- পলিপ্রোপিলিনও স্ফটিক এবং থার্মোপ্লাস্টিক, তবে পলিথিনের চেয়ে শক্ত। এর অণুতে 50,000-200,000 মনোমার থাকতে পারে।
এই যৌগটি টেক্সটাইল শিল্পে এবং ছাঁচনির্মাণে ব্যবহৃত হয়।
অন্যান্য সংযোজনকারী পলিমারগুলির মধ্যে রয়েছে:
- পলিবুটাডিয়ান;
- পলিসোপ্রিন;
- পলিক্লোরোপ্রিন।
সবগুলোই সিন্থেটিক রাবার উৎপাদনে গুরুত্বপূর্ণ। কিছু পলিমার, যেমন পলিস্টাইরিন, ঘরের তাপমাত্রায় গ্লাসযুক্ত এবং স্বচ্ছ, এবং এছাড়াও থার্মোপ্লাস্টিক:
- পলিস্টাইরিন যেকোনো রঙে রঞ্জিত করা যায় এবং খেলনা এবং অন্যান্য প্লাস্টিক তৈরিতে ব্যবহার করা হয়আইটেম।
- ইথিলিনের একটি হাইড্রোজেন পরমাণুকে একটি ক্লোরিন পরমাণু দ্বারা প্রতিস্থাপিত করা হলে, ভিনাইল ক্লোরাইড গঠিত হয়।
- এটি পলিভিনাইল ক্লোরাইডে (PVC) পলিমারাইজ করে, একটি বর্ণহীন, শক্ত, অনমনীয়, থার্মোপ্লাস্টিক উপাদান যা ফেনা, ফিল্ম এবং ফাইবার সহ অনেক আকারে তৈরি করা যেতে পারে।
- ভিনাইল অ্যাসিটেট, ইথিলিন এবং অ্যাসিটিক অ্যাসিডের মধ্যে বিক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত, আবরণ এবং আঠালো হিসাবে ব্যবহৃত নিরাকার, নরম রেজিনে পলিমারাইজ করে৷
- এটি ভিনাইল ক্লোরাইডের সাথে কপোলিমারাইজ করে থার্মোপ্লাস্টিক পদার্থের একটি বড় পরিবার তৈরি করে।
একটি রৈখিক পলিমার প্রধান শৃঙ্খল বরাবর এস্টার গ্রুপের পুনরাবৃত্তি দ্বারা চিহ্নিত করা হয় একটি পলিয়েস্টার। ওপেন চেইন পলিয়েস্টার বর্ণহীন, স্ফটিক, থার্মোপ্লাস্টিক পদার্থ। যেসব সিন্থেটিক ম্যাক্রোমোলিকুলার যৌগগুলির উচ্চ আণবিক ওজন (10,000 থেকে 15,000 অণু) ফিল্ম তৈরিতে ব্যবহৃত হয়৷
বিরল সিন্থেটিক পলিমাইড
পলিমাইডের মধ্যে রয়েছে প্রাকৃতিকভাবে পাওয়া কেসিন প্রোটিন যা দুধে পাওয়া যায় এবং ভুট্টায় পাওয়া জেইন যা প্লাস্টিক, ফাইবার, আঠালো এবং আবরণ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। লক্ষণীয়:
- সিন্থেটিক পলিমাইডের মধ্যে রয়েছে ইউরিয়া-ফরমালডিহাইড রেজিন, যা থার্মোসেটিং। এগুলি ছাঁচে তৈরি বস্তু তৈরি করতে এবং টেক্সটাইল এবং কাগজের জন্য আঠালো এবং আবরণ হিসাবে ব্যবহৃত হয়৷
- এছাড়াও গুরুত্বপূর্ণ হল পলিমাইড রেজিন যা নাইলন নামে পরিচিত। তারাটেকসই, তাপ এবং ঘর্ষণ প্রতিরোধী, অ-বিষাক্ত। তারা রং করা যেতে পারে. এর সবচেয়ে বিখ্যাত ব্যবহার টেক্সটাইল ফাইবার হিসাবে, তবে তাদের আরও অনেক ব্যবহার রয়েছে।
সিন্থেটিক উচ্চ আণবিক ওজন রাসায়নিক যৌগের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ পরিবার ইউরেথেন গ্রুপের রৈখিক পুনরাবৃত্তি নিয়ে গঠিত। পলিউরেথেন স্প্যানডেক্স নামে পরিচিত ইলাস্টোমেরিক ফাইবার তৈরিতে এবং বেস কোট তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
আরেক শ্রেণীর পলিমার হল মিশ্র জৈব-অজৈব যৌগ:
- পলিমারের এই পরিবারের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রতিনিধি হল সিলিকন। উচ্চ আণবিক ওজনের যৌগগুলিতে পর্যায়ক্রমে সিলিকন এবং অক্সিজেন পরমাণু থাকে যার প্রতিটি সিলিকন পরমাণুর সাথে জৈব গোষ্ঠী যুক্ত থাকে৷
- নিম্ন আণবিক ওজনের সিলিকন হল তেল এবং গ্রীস।
- আণবিক ওজনের উচ্চতর প্রজাতি বহুমুখী স্থিতিস্থাপক পদার্থ যা খুব কম তাপমাত্রায়ও নরম থাকে। তারা উচ্চ তাপমাত্রায় তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল।
পলিমার ত্রিমাত্রিক, দ্বিমাত্রিক এবং একক হতে পারে। পুনরাবৃত্তিকারী এককগুলি প্রায়শই কার্বন এবং হাইড্রোজেন এবং কখনও কখনও অক্সিজেন, নাইট্রোজেন, সালফার, ক্লোরিন, ফ্লোরিন, ফসফরাস এবং সিলিকন দ্বারা গঠিত হয়। একটি শৃঙ্খল তৈরি করতে, অনেক ইউনিট রাসায়নিকভাবে সংযুক্ত বা একত্রে পলিমারাইজ করা হয়, এইভাবে উচ্চ আণবিক ওজন যৌগের বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে।
ম্যাক্রোমলিকুলার পদার্থের কী কী বৈশিষ্ট্য থাকে?
উত্পাদিত পলিমারগুলির বেশিরভাগই থার্মোপ্লাস্টিক। পরেপলিমার গঠিত হয়, এটি আবার উত্তপ্ত এবং সংস্কার করা যেতে পারে। এই সম্পত্তি এটি পরিচালনা করা সহজ করে তোলে. থার্মোসেটগুলির আরেকটি গ্রুপ পুনরায় গলিত করা যায় না: একবার পলিমার তৈরি হয়ে গেলে, পুনরায় গরম করলে তা পচে যাবে কিন্তু গলে যাবে না।
প্যাকেজের উদাহরণে পলিমারের ম্যাক্রোমোলিকুলার যৌগের বৈশিষ্ট্য:
- রাসায়নিকের জন্য খুব প্রতিরোধী হতে পারে। প্লাস্টিকের প্যাকেজ করা আপনার বাড়ির সমস্ত পরিষ্কারের তরল বিবেচনা করুন। চোখের সাথে যোগাযোগের সমস্ত পরিণতি বর্ণনা করেছেন, তবে ত্বক। এটি পলিমারের একটি বিপজ্জনক বিভাগ যা সবকিছুকে দ্রবীভূত করে।
- যদিও কিছু প্লাস্টিক সহজে দ্রাবক দ্বারা বিকৃত হয়, অন্যান্য প্লাস্টিকগুলি আক্রমণাত্মক দ্রাবকের জন্য অবিচ্ছেদ্য প্যাকেজগুলিতে স্থাপন করা হয়। এগুলি বিপজ্জনক নয়, তবে শুধুমাত্র মানুষের ক্ষতি করতে পারে৷
- ম্যাক্রোমলিকুলার যৌগগুলির সমাধানগুলি প্রায়শই সাধারণ প্লাস্টিকের ব্যাগে সরবরাহ করা হয় যাতে পাত্রের ভিতরে থাকা পদার্থের সাথে তাদের মিথস্ক্রিয়ার শতাংশ হ্রাস করা হয়৷
একটি সাধারণ নিয়ম হিসাবে, পলিমারগুলি উল্লেখযোগ্য মাত্রার শক্তি সহ ওজনে খুব হালকা। খেলনা থেকে শুরু করে স্পেস স্টেশনের ফ্রেম স্ট্রাকচার, বা আঁটসাঁট পোশাকের পাতলা নাইলন ফাইবার থেকে শুরু করে বডি আর্মারে ব্যবহৃত কেভলার পর্যন্ত বিভিন্ন ব্যবহার বিবেচনা করুন। কিছু পলিমার পানিতে ভাসে, অন্যগুলো ডুবে যায়। পাথর, কংক্রিট, ইস্পাত, তামা বা অ্যালুমিনিয়ামের ঘনত্বের তুলনায়, সমস্ত প্লাস্টিকই হালকা ওজনের উপকরণ।
ম্যাক্রোমলিকুলার যৌগের বৈশিষ্ট্য ভিন্ন:
- পলিমারগুলি তাপ এবং বৈদ্যুতিক নিরোধক হিসাবে কাজ করতে পারে: যন্ত্রপাতি, কর্ড, বৈদ্যুতিক আউটলেট এবং তারের যা পলিমারিক উপকরণ দিয়ে তৈরি বা লেপা হয়৷
- রজন পাত্র এবং প্যানের হ্যান্ডলগুলি, কফির পাত্রের হ্যান্ডলগুলি, ফ্রিজ এবং ফ্রিজারের ফোম, উত্তাপযুক্ত কাপ, কুলার এবং মাইক্রোওয়েভ-নিরাপদ পাত্র সহ তাপ প্রতিরোধী রান্নাঘরের যন্ত্রপাতি৷
- অনেক স্কাইয়ারদের পরা তাপীয় অন্তর্বাস পলিপ্রোপিলিন দিয়ে তৈরি, যখন শীতের জ্যাকেটের ফাইবারগুলি এক্রাইলিক এবং পলিয়েস্টার দিয়ে তৈরি।
উচ্চ আণবিক ওজনের যৌগ হল এমন পদার্থ যার বৈশিষ্ট্য এবং রঙের সীমাহীন পরিসর রয়েছে। তাদের অনেক বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা অ্যাপ্লিকেশনটি প্রসারিত করার জন্য বিস্তৃত সংযোজনগুলির সাথে আরও উন্নত করা যেতে পারে। পলিমারগুলি তুলা, সিল্ক এবং উল, চীনামাটির বাসন এবং মার্বেল, অ্যালুমিনিয়াম এবং দস্তার অনুকরণের ভিত্তি হিসাবে পরিবেশন করতে পারে। খাদ্য শিল্পে, এগুলি ছত্রাকের ভোজ্য বৈশিষ্ট্য দিতে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, ব্যয়বহুল নীল পনির। পলিমার প্রক্রিয়াকরণের জন্য এটি নিরাপদে খাওয়া যেতে পারে৷
পলিমার কাঠামোর প্রক্রিয়াকরণ এবং প্রয়োগ
পলিমারগুলি বিভিন্ন উপায়ে প্রক্রিয়া করা যেতে পারে:
- এক্সট্রুশন পাতলা ফাইবার বা ভারী বিশাল টিউব, ফিল্ম, খাবারের বোতল তৈরি করতে দেয়।
- ইনজেকশন মোল্ডিং জটিল অংশ তৈরি করা সম্ভব করে, যেমন বড় গাড়ির শরীরের অংশ।
- প্লাস্টিককে ব্যারেলে ঢালাই বা দ্রাবকের সাথে মিশিয়ে আঠালো বেস বা পেইন্টে পরিণত করা যেতে পারে।
- ইলাস্টোমার এবং কিছু প্লাস্টিক প্রসারিত এবং নমনীয়।
- কিছু প্লাস্টিক প্রক্রিয়াকরণের সময় তাদের আকৃতি ধরে রাখতে প্রসারিত হয়, যেমন পানীয় জলের বোতল।
- অন্যান্য পলিমার ফেনা হতে পারে, যেমন পলিস্টেরিন, পলিউরেথেন এবং পলিথিন।
যান্ত্রিক ক্রিয়া এবং পদার্থ প্রাপ্তির পদ্ধতির উপর নির্ভর করে ম্যাক্রোমোলিকুলার যৌগের বৈশিষ্ট্য পরিবর্তিত হয়। এটি বিভিন্ন শিল্পে তাদের প্রয়োগ করা সম্ভব করে তোলে। প্রধান ম্যাক্রোমোলিকুলার যৌগগুলির উদ্দেশ্যগুলির একটি বিস্তৃত পরিসর রয়েছে যা বিশেষ বৈশিষ্ট্য এবং প্রস্তুতির পদ্ধতিতে ভিন্ন। খাদ্য ও নির্মাণ খাতে সার্বজনীন এবং "উদ্দীপক" "নিজেদের খুঁজুন":
- উচ্চ আণবিক ওজনের যৌগগুলি তেল দিয়ে তৈরি, তবে সবসময় নয়।
- অনেক পলিমার প্রাকৃতিক গ্যাস, কয়লা বা অপরিশোধিত তেল থেকে পূর্বে গঠিত পুনরাবৃত্তি ইউনিট থেকে তৈরি হয়।
- কিছু নির্মাণ সামগ্রী পুনর্নবীকরণযোগ্য উপকরণ থেকে তৈরি করা হয় যেমন পলিল্যাকটিক অ্যাসিড (ভুট্টা বা সেলুলোজ এবং তুলো লিন্টার থেকে)।
এটাও মজার যে এগুলো প্রতিস্থাপন করা প্রায় অসম্ভব:
- পলিমারগুলি এমন আইটেমগুলি তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে যার অন্য কোনও উপাদান বিকল্প নেই৷
- এগুলি স্বচ্ছ জলরোধী ফিল্মে তৈরি করা হয়৷
- PVC মেডিকেল টিউবিং এবং রক্তের ব্যাগ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় যা পণ্যের শেলফ লাইফ এবং এর ডেরিভেটিভসকে বাড়িয়ে দেয়।
- PVC নিরাপদে দাহ্য অক্সিজেন অ দাহ্য নমনীয় টিউবিংয়ে সরবরাহ করে।
- এবং হেপারিন-এর মতো অ্যান্টি-থ্রম্বোজেনিক উপাদান নমনীয় পিভিসি ক্যাথেটারের বিভাগে অন্তর্ভুক্ত করা যেতে পারে।
অনেক মেডিকেল ডিভাইস কার্যকরী কার্যকারিতা নিশ্চিত করতে ম্যাক্রোমোলিকুলার যৌগগুলির কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলিতে ফোকাস করে৷
ম্যাক্রোমলিকুলার পদার্থের সমাধান এবং তাদের বৈশিষ্ট্য
যেহেতু বিচ্ছুরিত পর্যায়ের আকার পরিমাপ করা কঠিন এবং কলয়েডগুলি সমাধানের আকারে থাকে, তারা কখনও কখনও ভৌত রাসায়নিক এবং পরিবহন বৈশিষ্ট্য সনাক্ত করে এবং চিহ্নিত করে৷
কলয়েড ফেজ | কঠিন | পরিচ্ছন্ন সমাধান | মাত্রিক সূচক |
যদি কলয়েড একটি তরল পদার্থে বিচ্ছুরিত একটি কঠিন ধাপ নিয়ে গঠিত হয়, তাহলে কঠিন কণা ঝিল্লির মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়বে না। | দ্রবীভূত আয়ন বা অণু সম্পূর্ণ বিচ্ছুরণে ঝিল্লির মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়বে। | আকার বর্জনের কারণে, কোলয়েডাল কণাগুলি তাদের নিজস্ব আকারের চেয়ে ছোট UF ঝিল্লির ছিদ্রের মধ্য দিয়ে যেতে পারে না। | |
ম্যাক্রোমোলিকুলার যৌগের দ্রবণগুলির সংমিশ্রণে ঘনত্ব | আসল দ্রবণের সঠিক ঘনত্ব নির্ভর করবে তরলে বিচ্ছুরিত কলয়েডাল কণা থেকে আলাদা করতে ব্যবহৃত পরীক্ষামূলক অবস্থার উপর। | Al, Eu, Am, Cm এর মতো সহজে হাইড্রোলাইজড পদার্থের জন্য দ্রবণীয়তা অধ্যয়ন পরিচালনা করার সময় ম্যাক্রোমোলিকুলার যৌগগুলির প্রতিক্রিয়ার উপর নির্ভর করে। | আল্ট্রাফিল্ট্রেশন মেমব্রেনের ছিদ্রের আকার যত ছোট হবে, ঘনত্ব তত কম হবেআল্ট্রাফিল্টার করা তরলে বিচ্ছুরিত কলয়েডাল কণা। |
একটি হাইড্রোকলয়েডকে একটি কলয়েডাল সিস্টেম হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যেখানে ম্যাক্রোমোলিকুলার অণুর কণাগুলি জলে বিচ্ছুরিত হাইড্রোফিলিক পলিমার।
জলের আসক্তি | তাপের আসক্তি | উৎপাদন পদ্ধতির উপর নির্ভরতা |
হাইড্রোকলয়েড হল জলে বিচ্ছুরিত আঠালো কণা। এই ক্ষেত্রে, দুটি উপাদানের অনুপাত পলিমারের আকারকে প্রভাবিত করে - জেল, ছাই, তরল অবস্থা। | Hydrocolloids অপরিবর্তনীয় (একটি অবস্থায়) বা বিপরীত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, আগর, সামুদ্রিক শৈবালের নির্যাসের একটি বিপরীতমুখী হাইড্রোকলয়েড, জেল এবং কঠিন অবস্থায় থাকতে পারে, বা তাপ যোগ বা অপসারণের সাথে রাজ্যগুলির মধ্যে বিকল্প হতে পারে৷ | হাইড্রোকলয়েডের মতো ম্যাক্রোমোলিকুলার যৌগগুলি পাওয়া প্রাকৃতিক উত্সের উপর নির্ভর করে। উদাহরণস্বরূপ, আগর-আগার এবং ক্যারাজেনান সামুদ্রিক শৈবাল থেকে নিষ্কাশিত হয়, জেলটিন বোভাইন এবং মাছের প্রোটিনের হাইড্রোলাইসিস দ্বারা প্রাপ্ত হয় এবং সাইট্রাস খোসা এবং আপেলের পোমেস থেকে পেকটিন নিষ্কাশিত হয়। |
জেলাটিন মিষ্টান্ন, পাউডার দিয়ে তৈরি, তাদের গঠনে আলাদা হাইড্রোকলয়েড থাকে। তার কম তরল আছে। | Hydrocolloids প্রধানত টেক্সচার বা সান্দ্রতা (যেমন সস) প্রভাবিত করতে খাদ্যে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, সামঞ্জস্য ইতিমধ্যে তাপ চিকিত্সা পদ্ধতির উপর নির্ভর করে৷ | হাইড্রোকলয়েড-ভিত্তিক মেডিকেল ড্রেসিংগুলি ত্বক এবং ক্ষতগুলির চিকিত্সার জন্য ব্যবহৃত হয়। ATউত্পাদন সম্পূর্ণ ভিন্ন প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে, এবং একই পলিমার ব্যবহার করা হয়৷ |
অন্যান্য প্রধান হাইড্রোকলয়েডগুলি হল জ্যান্থান গাম, গাম অ্যারাবিক, গুয়ার গাম, পঙ্গপাল বিন গাম, সেলুলোজ ডেরিভেটিভ যেমন কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ, অ্যালজিনেট এবং স্টার্চ।
অন্যান্য কণার সাথে ম্যাক্রোমলিকুলার পদার্থের মিথস্ক্রিয়া
নিম্নলিখিত বলগুলি আঠাল কণার মিথস্ক্রিয়ায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে:
- ভলিউম বিবেচনা না করেই বিকর্ষণ: এটি কঠিন কণার মধ্যে ওভারল্যাপের অভাবকে বোঝায়।
- ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক মিথস্ক্রিয়া: কোলয়েডাল কণাগুলি প্রায়শই একটি বৈদ্যুতিক চার্জ বহন করে এবং তাই একে অপরকে আকর্ষণ করে বা বিকর্ষণ করে। ক্রমাগত এবং বিচ্ছুরিত উভয় পর্যায়ের চার্জ, সেইসাথে পর্যায়গুলির গতিশীলতা, এই মিথস্ক্রিয়াকে প্রভাবিত করার কারণগুলি।
- Van der Waals বাহিনী: এটি দুটি ডাইপোলের মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার কারণে হয়, যা হয় স্থায়ী বা প্ররোচিত। এমনকি কণার স্থায়ী ডাইপোল না থাকলেও ইলেকট্রন ঘনত্বের ওঠানামার ফলে কণার একটি অস্থায়ী ডাইপোল হয়।
- এনট্রপি বাহিনী। তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র অনুসারে, সিস্টেমটি এমন একটি অবস্থায় যায় যেখানে এনট্রপি সর্বাধিক হয়। এটি কঠিন গোলকের মধ্যেও কার্যকরী শক্তি তৈরি করতে পারে৷
- পলিমার-কোটেড পৃষ্ঠের মধ্যে বা অ-শোষণকারী অ্যানালগযুক্ত দ্রবণগুলির মধ্যে স্টেরিক বলগুলি আন্তঃকণা শক্তিগুলিকে সংশোধন করতে পারে, একটি অতিরিক্ত স্টেরিক বিকর্ষক শক্তি তৈরি করে যাপ্রধানত এন্ট্রপিক প্রকৃতির, বা এর মধ্যে হ্রাসের শক্তি।
পরবর্তী প্রভাবটি বিশেষভাবে তৈরি করা সুপারপ্লাস্টিকাইজারগুলির সাহায্যে চাওয়া হচ্ছে যা কংক্রিটের কার্যক্ষমতা বাড়াতে এবং এর জলের পরিমাণ কমাতে ডিজাইন করা হয়েছে৷
পলিমার স্ফটিক: কোথায় পাওয়া যায়, দেখতে কেমন?
উচ্চ-আণবিক যৌগগুলির মধ্যে এমনকি স্ফটিকও রয়েছে, যা আঠালো পদার্থের বিভাগে অন্তর্ভুক্ত। এটি একটি অত্যন্ত ক্রমানুসারে কণার বিন্যাস যা খুব বড় দূরত্বে তৈরি হয় (সাধারণত কয়েক মিলিমিটার থেকে এক সেন্টিমিটারের ক্রমানুসারে) এবং তাদের পারমাণবিক বা আণবিক প্রতিরূপের অনুরূপ।
রূপান্তরিত কলয়েডের নাম | অর্ডারিং উদাহরণ | উৎপাদন |
মূল্যবান ওপাল | এই ঘটনার অন্যতম সেরা প্রাকৃতিক উদাহরণ পাথরের বিশুদ্ধ বর্ণালী রঙে পাওয়া যায় | এটি নিরাকার কলয়েডাল সিলিকন ডাই অক্সাইড (SiO2) গোলকের ঘনিষ্ঠ কুলুঙ্গির ফলাফল |
এই গোলাকার কণাগুলি অত্যন্ত সিলিসিক জলাধারে জমা হয়। তারা হাইড্রোস্ট্যাটিক এবং মহাকর্ষীয় শক্তির ক্রিয়ায় বছরের পর বছর অবক্ষেপন এবং সংকোচনের পরে অত্যন্ত ক্রমানুসারে ম্যাসিফ গঠন করে। সাবমাইক্রোমিটার গোলাকার কণাগুলির পর্যায়ক্রমিক অ্যারেগুলি একই রকম ইন্টারস্টিশিয়াল ভ্যায়েড অ্যারে সরবরাহ করে যা দৃশ্যমান আলোক তরঙ্গের জন্য একটি প্রাকৃতিক বিচ্ছুরণ ঝাঁঝরি হিসাবে কাজ করে, বিশেষ করে যখন আন্তঃস্থায়ী ব্যবধান ঘটনা আলোর তরঙ্গের মতো একই মাত্রার হয়৷
এইভাবে, এটি পাওয়া গেছে যে বিকর্ষণকারী কারণেকুলম্ব মিথস্ক্রিয়া, একটি জলীয় মাধ্যমে বৈদ্যুতিকভাবে চার্জযুক্ত ম্যাক্রোমোলিকিউলগুলি দীর্ঘ-সীমার স্ফটিক-সদৃশ পারস্পরিক সম্পর্ক প্রদর্শন করতে পারে কণাগুলির মধ্যে দূরত্বের সাথে প্রায়শই পৃথক কণার ব্যাসের চেয়ে অনেক বেশি।
এই সমস্ত ক্ষেত্রে, একটি প্রাকৃতিক ম্যাক্রোমলিকুলার যৌগের স্ফটিকগুলির একই উজ্জ্বল অস্বস্তি (বা রঙের খেলা), যা দৃশ্যমান আলোক তরঙ্গের বিচ্ছুরণ এবং গঠনমূলক হস্তক্ষেপের জন্য দায়ী করা যেতে পারে। তারা ব্র্যাগের আইনকে সন্তুষ্ট করে।
সিন্থেটিক মনোডিসপারস কলয়েড (পলিমারিক এবং খনিজ উভয়ই) পাওয়ার জন্য গত 20 বছরে তৈরি হওয়া তুলনামূলকভাবে সহজ পদ্ধতির ফলে তথাকথিত "কলয়েডাল স্ফটিক" অধ্যয়নের উপর প্রচুর পরীক্ষা-নিরীক্ষা হয়েছে। বিভিন্ন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে, একটি দীর্ঘ-পরিসরের আদেশের গঠন উপলব্ধি করা হয় এবং সংরক্ষণ করা হয়।
আণবিক ওজন নির্ধারণ
আণবিক ওজন রাসায়নিকের একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য, বিশেষ করে পলিমারের জন্য। নমুনার উপাদানের উপর নির্ভর করে, বিভিন্ন পদ্ধতি নির্বাচন করা হয়:
- আণবিক ওজনের পাশাপাশি অণুর আণবিক গঠন ভর স্পেকট্রোমেট্রি ব্যবহার করে নির্ধারণ করা যেতে পারে। সরাসরি আধান পদ্ধতি ব্যবহার করে, একটি পরিচিত উপাদানের মান নিশ্চিত করতে বা অজানাটির কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য প্রদান করতে নমুনাগুলি সরাসরি ডিটেক্টরে ইনজেকশন করা যেতে পারে৷
- পলিমারের আণবিক ওজনের তথ্য একটি পদ্ধতি ব্যবহার করে নির্ধারণ করা যেতে পারে যেমন সান্দ্রতা এবং আকারের জন্য আকার বর্জন ক্রোমাটোগ্রাফি।
- এর জন্যপলিমারের আণবিক ওজন নির্ধারণের জন্য একটি প্রদত্ত পলিমারের দ্রবণীয়তা বোঝা প্রয়োজন৷
একটি যৌগের মোট ভর অণুর প্রতিটি পরমাণুর পৃথক পারমাণবিক ভরের সমষ্টির সমান। পদ্ধতিটি সূত্র অনুসারে সঞ্চালিত হয়:
- অণুর আণবিক সূত্র নির্ণয় করুন।
- একটি অণুর প্রতিটি মৌলের পারমাণবিক ভর খুঁজে পেতে পর্যায় সারণী ব্যবহার করুন।
- প্রতিটি মৌলের পারমাণবিক ভরকে অণুর সেই মৌলের পরমাণুর সংখ্যা দিয়ে গুণ করুন।
- আণবিক সূত্রে উপাদান প্রতীকের পাশে একটি সাবস্ক্রিপ্ট দ্বারা ফলিত সংখ্যাটি উপস্থাপন করা হয়।
- অণুর প্রতিটি একক পরমাণুর জন্য সমস্ত মান একসাথে সংযুক্ত করুন।
একটি সাধারণ কম আণবিক ওজন গণনার একটি উদাহরণ: NH3 এর আণবিক ওজন খুঁজে বের করার জন্য, প্রথম ধাপটি হল নাইট্রোজেন (N) এবং হাইড্রোজেনের পারমাণবিক ভর খুঁজে বের করা (এইচ)। সুতরাং, H=1, 00794N=14, 0067।
তারপর প্রতিটি পরমাণুর পারমাণবিক ভরকে যৌগের পরমাণুর সংখ্যা দিয়ে গুণ করুন। একটি নাইট্রোজেন পরমাণু আছে (একটি পরমাণুর জন্য কোনো সাবস্ক্রিপ্ট দেওয়া হয় না)। সাবস্ক্রিপ্ট দ্বারা নির্দেশিত হিসাবে তিনটি হাইড্রোজেন পরমাণু আছে। তাই:
- একটি পদার্থের আণবিক ওজন=(1 x 14.0067) + (3 x 1.00794)
- আণবিক ওজন=14.0067 + 3.02382
- ফলাফল=17, 0305
জটিল আণবিক ওজন গণনার একটি উদাহরণ Ca3(PO4)2 আরও জটিল গণনার বিকল্প:
পর্যায় সারণি থেকে, প্রতিটি মৌলের পারমাণবিক ভর:
- Ca=40, 078.
- P=30, 973761.
- O=15.9994.
কঠিন অংশ হল যৌগটিতে প্রতিটি পরমাণুর কতগুলি রয়েছে তা বের করা। তিনটি ক্যালসিয়াম পরমাণু, দুটি ফসফরাস পরমাণু এবং আটটি অক্সিজেন পরমাণু রয়েছে। যদি যোগদানের অংশটি বন্ধনীতে থাকে, তাহলে সাবস্ক্রিপ্টটিকে অবিলম্বে উপাদান অক্ষর অনুসরণ করে সাবস্ক্রিপ্ট দ্বারা গুণ করুন যা বন্ধনী বন্ধ করে দেয়। তাই:
- একটি পদার্থের আণবিক ওজন=(40.078 x 3) + (30.97361 x 2) + (15.9994 x 8)।
- গণনার পর আণবিক ওজন=120, 234 + 61, 94722 + 127, 9952।
- ফলাফল=310, 18.
উপাদানগুলির জটিল আকারগুলি সাদৃশ্য দ্বারা গণনা করা হয়। তাদের মধ্যে কয়েকটি শত শত মান নিয়ে গঠিত, তাই স্বয়ংক্রিয় মেশিনগুলি এখন সমস্ত g/mol মানগুলির একটি ডাটাবেসের সাথে ব্যবহার করা হয়৷