কার্বনিক অ্যাসিড, যা কার্বন ডাই অক্সাইডের জলীয় দ্রবণ, মৌলিক এবং অ্যামফোটেরিক অক্সাইড, অ্যামোনিয়া এবং ক্ষারগুলির সাথে যোগাযোগ করতে পারে। প্রতিক্রিয়ার ফলস্বরূপ, মাঝারি লবণ প্রাপ্ত হয় - কার্বনেট, এবং শর্ত থাকে যে কার্বনিক অ্যাসিড অতিরিক্ত গ্রহণ করা হয় - বাইকার্বনেট। নিবন্ধে, আমরা ম্যাগনেসিয়াম বাইকার্বোনেটের ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে সাথে প্রকৃতিতে এর বিতরণের বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে পরিচিত হব৷
বাইকার্বনেট আয়নের জন্য গুণগত প্রতিক্রিয়া
মাঝারি লবণ এবং অম্লীয় উভয়ই, কার্বনিক অ্যাসিড অ্যাসিডের সাথে যোগাযোগ করে। প্রতিক্রিয়ার ফলে কার্বন ডাই অক্সাইড নির্গত হয়। চুনের জলের দ্রবণ দিয়ে সংগৃহীত গ্যাসটি পাস করে এর উপস্থিতি সনাক্ত করা যায়। ক্যালসিয়াম কার্বনেটের অদ্রবণীয় বর্ষণের কারণে টার্বিডিটি পরিলক্ষিত হয়। প্রতিক্রিয়াটি ব্যাখ্যা করে কিভাবে ম্যাগনেসিয়াম বাইকার্বোনেট, আয়ন HCO3-, প্রতিক্রিয়া করে।
লবণ এবং ক্ষারগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়া
বিভিন্ন শক্তির অ্যাসিড দ্বারা গঠিত দুটি লবণের দ্রবণের মধ্যে কীভাবে বিনিময় প্রতিক্রিয়া ঘটে, উদাহরণস্বরূপ, বেরিয়াম ক্লোরাইড এবং একটি অ্যাসিড ম্যাগনেসিয়াম লবণের মধ্যে? এটি একটি অদ্রবণীয় লবণ গঠনের সাথে যায় - বেরিয়াম কার্বনেট। এই ধরনের প্রক্রিয়াগুলিকে আয়ন বিনিময় বিক্রিয়া বলা হয়। তারা সর্বদা একটি অবক্ষেপ, একটি গ্যাস, বা একটি সামান্য বিচ্ছিন্ন পণ্য, জল গঠনের সাথে শেষ হয়। সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড এবং ম্যাগনেসিয়াম বাইকার্বোনেটের একটি ক্ষার প্রতিক্রিয়া ম্যাগনেসিয়াম কার্বনেট এবং জলের একটি মাঝারি লবণের গঠনের দিকে পরিচালিত করে। অ্যামোনিয়াম কার্বনেটের তাপীয় পচনের একটি বৈশিষ্ট্য হল, অ্যাসিড লবণের উপস্থিতি ছাড়াও, বায়বীয় অ্যামোনিয়া নির্গত হয়। কার্বনেট অ্যাসিডের লবণ, যখন প্রবলভাবে উত্তপ্ত হয়, তখন দস্তা বা অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের মতো অ্যামফোটেরিক অক্সাইডের সাথে যোগাযোগ করতে পারে। বিক্রিয়াটি লবণের গঠনের সাথে এগিয়ে যায় - ম্যাগনেসিয়াম অ্যালুমিনেট বা জিনকেটস। অধাতু উপাদান দ্বারা গঠিত অক্সাইড এছাড়াও ম্যাগনেসিয়াম বাইকার্বনেটের সাথে বিক্রিয়া করতে সক্ষম। বিক্রিয়া পণ্যে নতুন লবণ, কার্বন ডাই অক্সাইড এবং পানি পাওয়া যায়।
পৃথিবীর ভূত্বকের মধ্যে বিস্তৃত খনিজ পদার্থ - চুনাপাথর, চক, মার্বেল, দীর্ঘ সময়ের জন্য পানিতে দ্রবীভূত কার্বন ডাই অক্সাইডের সাথে যোগাযোগ করে। ফলস্বরূপ, অম্লীয় লবণ গঠিত হয় - ম্যাগনেসিয়াম এবং ক্যালসিয়াম বাইকার্বনেট। যখন পরিবেশগত অবস্থার পরিবর্তন হয়, উদাহরণস্বরূপ, যখন তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়, তখন বিপরীত প্রতিক্রিয়া ঘটে। মাঝারি লবণ, বাইকার্বনেটের উচ্চ ঘনত্বের সাথে পানি থেকে স্ফটিক করে, প্রায়শই কার্বনেট থেকে বরফ তৈরি করে - স্ট্যালাকটাইট, সেইসাথে চুনাপাথরের গুহায় টাওয়ার - স্ট্যালাগমাইট আকারে বৃদ্ধি পায়।
জলের কঠোরতা
জল মাটিতে থাকা লবণের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, যেমন ম্যাগনেসিয়াম বাইকার্বোনেট, যার সূত্র হল Mg(HCO3)2. সে তাদের দ্রবীভূত করে, এবং সে অনমনীয় হয়ে ওঠে। যত বেশি অমেধ্য, তত খারাপ পণ্যগুলি এই জলে সিদ্ধ করা হয়, তাদের স্বাদ এবং পুষ্টির মান তীব্রভাবে হ্রাস পায়। এ ধরনের পানি চুল ধোয়া ও কাপড় ধোয়ার জন্য উপযুক্ত নয়। শক্ত জল বাষ্প ইনস্টলেশনে ব্যবহারের জন্য বিশেষত বিপজ্জনক, কারণ এতে দ্রবীভূত ক্যালসিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম বাইকার্বোনেটগুলি ফুটানোর সময় অবক্ষেপ করে। এটি স্কেলের একটি স্তর গঠন করে যা ভালভাবে তাপ পরিচালনা করে না। এটি অত্যধিক জ্বালানী খরচ, সেইসাথে বয়লারের অতিরিক্ত গরম করার মতো নেতিবাচক পরিণতি দিয়ে পরিপূর্ণ, যা তাদের পরিধান এবং দুর্ঘটনার দিকে পরিচালিত করে৷
ম্যাগনেসিয়াম এবং ক্যালসিয়াম কঠোরতা
যদি ক্যালসিয়াম আয়নগুলি জলীয় দ্রবণে HCO অ্যানিয়নগুলির সাথে উপস্থিত থাকে3-, তাহলে তারা ক্যালসিয়াম কঠোরতা সৃষ্টি করে, যদি ম্যাগনেসিয়াম ক্যাটেশন - ম্যাগনেসিয়াম। পানিতে তাদের ঘনত্বকে বলা হয় মোট কঠোরতা। দীর্ঘায়িত ফুটন্তের সাথে, বাইকার্বোনেটগুলি খারাপভাবে দ্রবণীয় কার্বনেটে পরিণত হয়, যা একটি বর্ষণ হিসাবে বর্ষিত হয়। একই সময়ে, জলের মোট কঠোরতা কার্বনেট বা অস্থায়ী কঠোরতার একটি সূচক দ্বারা হ্রাস করা হয়। ক্যালসিয়াম ক্যাশনগুলি কার্বনেট তৈরি করে - মাঝারি লবণ, এবং ম্যাগনেসিয়াম আয়নগুলি ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রক্সাইড বা মৌলিক লবণের অংশ - ম্যাগনেসিয়াম কার্বনেট হাইড্রক্সাইড। বিশেষত, উচ্চ দৃঢ়তা সমুদ্র এবং মহাসাগরের জলে অন্তর্নিহিত। উদাহরণস্বরূপ, কৃষ্ণ সাগরে, ম্যাগনেসিয়ামের কঠোরতা 53.5 mg-eq/l এবং প্রশান্ত মহাসাগরেমহাসাগর - 108 mg-eq/l চুনাপাথরের পাশাপাশি, ম্যাগনেসাইট প্রায়শই পৃথিবীর ভূত্বকের মধ্যে পাওয়া যায় - একটি খনিজ যা কার্বনেট এবং সোডিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়ামের বাইকার্বোনেট রয়েছে৷
জল নরম করার পদ্ধতি
জল ব্যবহার করার আগে, যার মোট কঠোরতা 7 mg-eq/l ছাড়িয়ে যায়, এটিকে অতিরিক্ত লবণ থেকে মুক্ত করা উচিত - নরম করা। উদাহরণস্বরূপ, ক্যালসিয়াম হাইড্রক্সাইড, স্লেকড লাইম, এতে যোগ করা যেতে পারে। যদি একই সময়ে সোডা যোগ করা হয়, তাহলে আপনি ধ্রুবক (অ-কার্বনেট) কঠোরতা পরিত্রাণ পেতে পারেন। আরও সুবিধাজনক পদ্ধতিগুলিও ব্যবহার করা হয় যেগুলিকে গরম করার এবং আক্রমণাত্মক পদার্থের সাথে যোগাযোগের প্রয়োজন হয় না - ক্ষার Ca(OH)2। এর মধ্যে ক্যাটেশন এক্সচেঞ্জারের ব্যবহার অন্তর্ভুক্ত।
কেশন এক্সচেঞ্জারের পরিচালনার নীতি
অ্যালুমিনোসিলিকেট এবং সিন্থেটিক আয়ন এক্সচেঞ্জ রেজিন হল ক্যাটেশন এক্সচেঞ্জার। তারা মোবাইল সোডিয়াম আয়ন ধারণ করে। বাহকটি অবস্থিত একটি স্তর সহ ফিল্টারগুলির মাধ্যমে জল পাস করা - একটি ক্যাটেশন এক্সচেঞ্জার, সোডিয়াম কণাগুলি ক্যালসিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম ক্যাশনে পরিবর্তিত হবে। পরেরটি ক্যাটেশন এক্সচেঞ্জারের অ্যানয়ন দ্বারা আবদ্ধ এবং দৃঢ়ভাবে এটিতে আটকে থাকে। যদি পানিতে Ca2+ এবং Mg2+ আয়ন থাকে তবে এটি কঠিন হবে। আয়ন এক্সচেঞ্জারের ক্রিয়াকলাপ পুনরুদ্ধার করতে, পদার্থগুলিকে সোডিয়াম ক্লোরাইডের দ্রবণে স্থাপন করা হয় এবং বিপরীত প্রতিক্রিয়া ঘটে - সোডিয়াম আয়নগুলি ক্যাশন এক্সচেঞ্জারে শোষিত ম্যাগনেসিয়াম এবং ক্যালসিয়াম ক্যাশনগুলিকে প্রতিস্থাপন করে। পরিমার্জিত আয়ন এক্সচেঞ্জার আবার হার্ড ওয়াটার নরম করার প্রক্রিয়ার জন্য প্রস্তুত।
ইলেক্ট্রোলাইটিক বিচ্ছিন্নতা
অধিকাংশ মাঝারি এবং অ্যাসিড লবণজলীয় দ্রবণে, এটি আয়নগুলিতে বিভক্ত হয়, দ্বিতীয় প্রকারের পরিবাহী। অর্থাৎ, পদার্থটি ইলেক্ট্রোলাইটিক ডিসোসিয়েশনের মধ্য দিয়ে যায় এবং এর সমাধান বৈদ্যুতিক প্রবাহ পরিচালনা করতে সক্ষম হয়। ম্যাগনেসিয়াম বাইকার্বোনেটের বিচ্ছেদ দ্রবণে কার্বনিক অ্যাসিড অবশিষ্টাংশের ম্যাগনেসিয়াম ক্যাটেশন এবং নেতিবাচক চার্জযুক্ত জটিল আয়নগুলির উপস্থিতির দিকে পরিচালিত করে। বিপরীতভাবে চার্জযুক্ত ইলেক্ট্রোডের দিকে তাদের নির্দেশিত চলাচলের কারণে বৈদ্যুতিক প্রবাহ দেখা দেয়।
হাইড্রোলাইসিস
লবণ এবং জলের মধ্যে বিনিময় প্রতিক্রিয়া, যা একটি দুর্বল ইলেক্ট্রোলাইটের চেহারার দিকে পরিচালিত করে, তা হল হাইড্রোলাইসিস। এটি শুধুমাত্র অজৈব প্রকৃতিতেই নয়, জীবন্ত প্রাণীর প্রোটিন, কার্বোহাইড্রেট এবং চর্বিগুলির বিপাকের ভিত্তিও। পটাসিয়াম, ম্যাগনেসিয়াম, সোডিয়াম এবং অন্যান্য সক্রিয় ধাতুগুলির বাইকার্বোনেট, একটি দুর্বল কার্বনিক অ্যাসিড এবং একটি শক্তিশালী ভিত্তি দ্বারা গঠিত, একটি জলীয় দ্রবণে সম্পূর্ণরূপে হাইড্রোলাইজড হয়। যখন এটিতে বর্ণহীন ফেনোলফথালিন যোগ করা হয়, তখন সূচকটি লাল হয়ে যায়। এটি হাইড্রক্সাইড আয়নগুলির অতিরিক্ত ঘনত্বের সঞ্চয়নের কারণে পরিবেশের ক্ষারীয় প্রকৃতি নির্দেশ করে৷
কার্বনিক অ্যাসিডের অ্যাসিড লবণের জলীয় দ্রবণে বেগুনি লিটমাস নীল হয়ে যায়। এই দ্রবণে অতিরিক্ত হাইড্রক্সিল কণাগুলিও অন্য একটি নির্দেশক ব্যবহার করে সনাক্ত করা যেতে পারে - মিথাইল কমলা, যা এর রঙ পরিবর্তন করে হলুদ করে।
প্রকৃতিতে কার্বনিক অ্যাসিডের লবণের চক্র
জড় এবং জীবন্ত প্রকৃতিতে বাইকার্বোনেটের জলে দ্রবীভূত হওয়ার ক্ষমতা তাদের নিরন্তর চলাচলের অন্তর্নিহিত। ভূগর্ভস্থ জল, কার্বন ডাই অক্সাইড দিয়ে পরিপূর্ণ, মাটির স্তরগুলির মধ্যে দিয়ে প্রবেশ করেম্যাগনেসাইট এবং চুনাপাথর দ্বারা গঠিত। বাইকার্বোনেট এবং ম্যাগনেসিয়াম সহ জল মাটির দ্রবণে প্রবেশ করে, তারপর নদী এবং সমুদ্রে বাহিত হয়। সেখান থেকে, অম্লীয় লবণ প্রাণীদের জীবদেহে প্রবেশ করে এবং তাদের বাহ্যিক (খোলস, কাইটিন) বা অভ্যন্তরীণ কঙ্কালের নির্মাণে যায়। কিছু ক্ষেত্রে, গিজার বা লবণের স্প্রিংসের উচ্চ তাপমাত্রার প্রভাবে, হাইড্রোকার্বনেটগুলি পচে যায়, কার্বন ডাই অক্সাইড মুক্ত করে এবং খনিজ জমাতে পরিণত হয়: চক, চুনাপাথর, মার্বেল।
প্রবন্ধে, আমরা ম্যাগনেসিয়াম বাইকার্বোনেটের ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করেছি এবং প্রকৃতিতে এর গঠনের উপায়গুলি খুঁজে পেয়েছি৷
