সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ নাইট্রোজেন যৌগগুলির মধ্যে একটি হল অ্যামোনিয়া। এর ভৌত বৈশিষ্ট্য অনুসারে, এটি একটি বর্ণহীন গ্যাস যার একটি ধারালো, শ্বাসরোধকারী গন্ধ (এটি অ্যামোনিয়াম হাইড্রক্সাইড NH₃·H₂O এর জলীয় দ্রবণের গন্ধ)। গ্যাসটি পানিতে অত্যন্ত দ্রবণীয়। জলীয় দ্রবণে, অ্যামোনিয়াম একটি দুর্বল ভিত্তি। এটি রাসায়নিক শিল্পের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ পণ্য।
NH₃ একটি ভাল হ্রাসকারী, যেমন অ্যামোনিয়াম অণুতে, নাইট্রোজেনের সর্বনিম্ন জারণ অবস্থা -3 রয়েছে। অ্যামোনিয়ার অনেক বৈশিষ্ট্য নাইট্রোজেন পরমাণুর একজোড়া একক ইলেকট্রন দ্বারা নির্ধারিত হয় - অ্যামোনিয়ার সাথে সংযোজন প্রতিক্রিয়া এর উপস্থিতির কারণে ঘটে (এই জোড়া একক প্রোটন H⁺ এর মুক্ত কক্ষপথে অবস্থিত)।
কীভাবে অ্যামোনিয়া পেতে হয়
অ্যামোনিয়া পাওয়ার জন্য দুটি প্রধান ব্যবহারিক পদ্ধতি রয়েছে: একটি পরীক্ষাগারে, অন্যটি শিল্পে।
শিল্পে অ্যামোনিয়া উৎপাদন বিবেচনা করুন। আণবিক নাইট্রোজেন এবং হাইড্রোজেনের মিথস্ক্রিয়া: N₂ + 2H₂=2NH₃(বিপরীত প্রতিক্রিয়া)। অ্যামোনিয়া প্রাপ্তির এই পদ্ধতিকে হ্যাবার প্রতিক্রিয়া বলা হয়। আণবিক নাইট্রোজেন এবং হাইড্রোজেন বিক্রিয়া করার জন্য, তাদের অবশ্যই 500 ᵒC বা 932 ᵒF তে উত্তপ্ত করতে হবে, 25-30 এর একটি MPA চাপ তৈরি করতে হবে। ছিদ্রযুক্ত লোহা অবশ্যই অনুঘটক হিসেবে উপস্থিত থাকতে হবে।
ল্যাবরেটরিতে প্রাপ্তি হল অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড এবং ক্যালসিয়াম হাইড্রোক্সাইডের মধ্যে একটি প্রতিক্রিয়া: CA(OH)₂ + 2NH₄Cl=CaCl₂ + 2NH₄OH (যেহেতু NH₄OH একটি খুব দুর্বল যৌগ, এটি অবিলম্বে পচে যায় এবং বায়বীয় অ্যামোনিয়ায় পরিণত হয়: NH₄OH) NH₃ + H₂O)।
অ্যামোনিয়া জারণ বিক্রিয়া
এরা নাইট্রোজেনের অক্সিডেশন অবস্থার পরিবর্তনের সাথে এগিয়ে যায়। যেহেতু অ্যামোনিয়া একটি ভাল হ্রাসকারী, এটি তাদের অক্সাইড থেকে ভারী ধাতু কমাতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
ধাতু হ্রাস: 2NH₃ + 3CuO=3Cu + N₂ + 3H₂O (যখন তামা(II) অক্সাইড অ্যামোনিয়ার উপস্থিতিতে উত্তপ্ত হয়, তখন লাল তামা ধাতু হ্রাস পায়)।
শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট (উদাহরণস্বরূপ, হ্যালোজেন) এর উপস্থিতিতে অ্যামোনিয়ার অক্সিডেশন সমীকরণ অনুসারে ঘটে: 2NH₃ + 3Cl₂=N₂ + 6HCl (এই রেডক্স প্রতিক্রিয়ার জন্য গরম করার প্রয়োজন)। ক্ষারীয় মাধ্যমে অ্যামোনিয়ার উপর পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গনেটের সংস্পর্শে এলে আণবিক নাইট্রোজেন, পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গনেট এবং জলের গঠন লক্ষ্য করা যায়: 2NH₃ + 6KMnO₄+ 6KOH=6K₂MnO₄+ N₂ + 6H.
যখন নিবিড়ভাবে উত্তপ্ত করা হয় (1200 °C বা 2192 ᵒF পর্যন্ত), অ্যামোনিয়া সাধারণ পদার্থে পচে যেতে পারে: 2NH₃=N₂ + 3H₂। 1000 oC বা 1832 এ অ্যামোনিয়া মিথেনের সাথে বিক্রিয়া করে CH4: 2CH₄ + 2NH₃ + 3O₂=2HCN + 6H₂O (হাইড্রোসায়ানিক অ্যাসিড এবং জল)। সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইটের সাথে অ্যামোনিয়া অক্সিডাইজ করে হাইড্রাজিন H₂X₄ করতে পারেপান: 2NH3 + NaOCl=N2H4 + NaCl + H 2O
অক্সিজেনের সাথে অ্যামোনিয়ার দহন এবং এর অনুঘটক জারণ
অক্সিজেনের সাথে অ্যামোনিয়ার অক্সিডেশনের কিছু বৈশিষ্ট্য রয়েছে। দুটি ভিন্ন ধরনের জারণ রয়েছে: অনুঘটক (একটি অনুঘটক সহ), দ্রুত (জ্বলন্ত)।
জ্বলানোর সময়, একটি রেডক্স প্রতিক্রিয়া ঘটে, যার পণ্যগুলি আণবিক নাইট্রোজেন এবং জল: 4NH3 + 2O2=2N2 + 6H2O অ্যামোনিয়ার স্ব-ইগনিশন)। অক্সিজেনের সাথে অনুঘটক জারণও হয় যখন উত্তপ্ত হয় (প্রায় 800 ᵒC বা 1472 ᵒF), তবে প্রতিক্রিয়া পণ্যগুলির মধ্যে একটি ভিন্ন: 4NH₃ + 5O₂=4NO + 6H₂O (প্ল্যাটিনাম বা অক্সাইডের উপস্থিতিতে, আয়রন বা ম্যাঙ্করোমেনিয়ামের উপস্থিতিতে একটি অনুঘটক, অক্সিডেশন পণ্য হল অক্সাইড নাইট্রোজেন (II) এবং জল)।
অক্সিজেনের সাথে অ্যামোনিয়ার সমজাতীয় জারণ বিবেচনা করুন। অ্যামোনিয়া গ্যাস বিভাগের অনিয়ন্ত্রিত একঘেয়ে জারণ একটি অপেক্ষাকৃত ধীর প্রতিক্রিয়া। এটি বিস্তারিতভাবে জানানো হয়নি, তবে 25 ° C তাপমাত্রায় অ্যামোনিয়া-বায়ু মিশ্রণের নিম্ন দাহ্যতা সীমা 1-10 বারের চাপের পরিসরে প্রায় 15% এবং গ্যাস মিশ্রণের প্রাথমিক তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে তা হ্রাস পায়।
যদি CNH~ টি-মিশ্রিত তাপমাত্রা (OC) সহ একটি বায়ু-অ্যামোনিয়া মিশ্রণে NH3 এর মোল ভগ্নাংশ হয়, তবে ডেটা CNH=0.15-0 থেকে এটি অনুসরণ করে যে জ্বলনযোগ্যতা সীমা কম। অতএব, নিম্ন সীমার নিচে নিরাপত্তার পর্যাপ্ত মার্জিন নিয়ে কাজ করা যুক্তিসঙ্গতদহনযোগ্যতা, একটি নিয়ম হিসাবে, বাতাসের সাথে অ্যামোনিয়া মেশানোর ডেটা প্রায়শই নিখুঁত থেকে দূরে থাকে৷
রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য
নাইট্রিক অক্সাইড থেকে অ্যামোনিয়ার যোগাযোগের অক্সিডেশন বিবেচনা করুন। নাইট্রোজেন অক্সিডেশন অবস্থা পরিবর্তন না করে অ্যামোনিয়ার সাথে সাধারণ রাসায়নিক বিক্রিয়া:
- জলের সাথে বিক্রিয়া: NH₃ + H₂O=NH₄OH=NH₄⁺ + he⁻ (প্রতিক্রিয়াটি বিপরীতমুখী কারণ অ্যামোনিয়াম হাইড্রক্সাইড NH₄OH একটি অস্থির যৌগ)।
- স্বাভাবিক এবং অম্লীয় লবণ তৈরিতে অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া: NH₃ + HCl=NH₄Cl (সাধারণ অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড লবণ তৈরি হয়); 2NH₃ + H₂SO₄=(NH₄)₂SO₄।
- কমপ্লেক্স গঠনের জন্য ভারী ধাতুর লবণের সাথে প্রতিক্রিয়া: 2NH₃ + AgCl=[Ag(NH₃)₂]Cl (জটিল রূপালী যৌগ (I) ডায়ামাইন ক্লোরাইড আকারে)।
- হ্যালোঅ্যালকেনসের সাথে প্রতিক্রিয়া: NH3 + CH3Cl=[CH3NH3]Cl (মিথিলামোনিয়াম হাইড্রোক্লোরাইড ফর্মগুলি হল প্রতিস্থাপিত অ্যামোনিয়াম আয়ন NH4=)।
- ক্ষারীয় ধাতুর সাথে প্রতিক্রিয়া: 2NH₃ + 2K=2KNH₂ + H₂ (পটাসিয়াম অ্যামাইড KNH₂ গঠন করে; নাইট্রোজেন জারণ অবস্থার পরিবর্তন করে না, যদিও প্রতিক্রিয়াটি রেডক্স হয়)। সংযোজন প্রতিক্রিয়াগুলি বেশিরভাগ ক্ষেত্রে অক্সিডেশন অবস্থার পরিবর্তন না করেই ঘটে (উপরের সমস্ত, শেষটি ছাড়া, এই ধরণের দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ করা হয়)।
উপসংহার
অ্যামোনিয়া একটি জনপ্রিয় পদার্থ যা শিল্পে সক্রিয়ভাবে ব্যবহৃত হয়। আজ এটি আমাদের জীবনে একটি বিশেষ স্থান দখল করে আছে,যেহেতু আমরা প্রতিদিন এর বেশিরভাগ পণ্য ব্যবহার করি। এই নিবন্ধটি আমাদের চারপাশের বিষয়ে জানতে চান এমন অনেকের জন্য একটি দরকারী পঠন হবে৷
