শিল্পের দ্রুত বৃদ্ধির কারণে, রাসায়নিক উত্পাদন, যান্ত্রিক প্রকৌশল এবং ধাতুবিদ্যায় অনুঘটক প্রতিক্রিয়াগুলি আরও বেশি চাহিদা হয়ে উঠছে। অনুঘটক ব্যবহারের জন্য ধন্যবাদ, নিম্ন-গ্রেডের কাঁচামালকে একটি মূল্যবান পণ্যে পরিণত করা সম্ভব।
তাৎপর্য
অনুঘটক বিক্রিয়াগুলি ব্যবহৃত বিভিন্ন এজেন্ট দ্বারা আলাদা করা হয়। জৈব সংশ্লেষণে, তারা ডিহাইড্রোজেনেশন, হাইড্রোজেনেশন, হাইড্রেশন, অক্সিডেশন এবং পলিমারাইজেশনের উল্লেখযোগ্য ত্বরণে অবদান রাখে। অনুঘটকটিকে একটি "দার্শনিকের পাথর" হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে যা কাঁচামালকে তৈরি পণ্যে পরিণত করে: ফাইবার, ওষুধ, রাসায়নিক, সার, জ্বালানি, প্লাস্টিক৷
অনুঘটক প্রতিক্রিয়া অসংখ্য পণ্য প্রাপ্ত করা সম্ভব করে, যা ছাড়া স্বাভাবিক জীবন এবং মানুষের কার্যকলাপ অসম্ভব।
ক্যাটালাইসিস আপনাকে প্রক্রিয়াগুলির গতি বাড়ানোর অনুমতি দেয়৷হাজার হাজার এবং মিলিয়ন বার, যে কারণে এটি বর্তমানে 91% বিভিন্ন রাসায়নিক শিল্পে ব্যবহৃত হয়৷
আকর্ষণীয় তথ্য
অনেক আধুনিক শিল্প প্রক্রিয়া, যেমন সালফিউরিক অ্যাসিডের সংশ্লেষণ, শুধুমাত্র একটি অনুঘটক ব্যবহার করে সম্পন্ন করা যেতে পারে। বিভিন্ন ধরণের অনুঘটক এজেন্ট স্বয়ংচালিত শিল্পের জন্য মোটর তেল তৈরি নিশ্চিত করে। 1900 সালে, প্রথমবারের মতো একটি শিল্প স্কেলে, উদ্ভিজ্জ কাঁচামাল (হাইড্রোজেনেশন দ্বারা) মার্জারিনের একটি অনুঘটক সংশ্লেষণ করা হয়েছিল৷
1920 সাল থেকে, ফাইবার এবং প্লাস্টিক উৎপাদনে অনুঘটক প্রতিক্রিয়ার জন্য একটি প্রক্রিয়া তৈরি করা হয়েছে। একটি যুগান্তকারী ঘটনা ছিল এস্টার, ওলেফিন, কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের অনুঘটক উত্পাদন, সেইসাথে পলিমার যৌগ তৈরির জন্য অন্যান্য প্রাথমিক উপকরণ।
তেল পরিশোধন
গত শতাব্দীর মাঝামাঝি থেকে, তেল পরিশোধনে অনুঘটক বিক্রিয়া ব্যবহার করা হয়েছে। এই মূল্যবান প্রাকৃতিক সম্পদের প্রক্রিয়াকরণে একসাথে বেশ কয়েকটি অনুঘটক প্রক্রিয়া জড়িত:
- সংস্কার;
- ক্র্যাকিং;
- হাইড্রোসালফোনেশন;
- পলিমারাইজেশন;
- হাইড্রোক্র্যাকিং;
- অ্যালকিলেশন।
গত শতাব্দীর শেষ থেকে, বায়ুমণ্ডলে নিষ্কাশন নির্গমন কমাতে একটি অনুঘটক রূপান্তরকারী তৈরি করা সম্ভব হয়েছে৷
ক্যাটালাইসিস এবং সংশ্লিষ্ট ক্ষেত্রে কাজের জন্য বেশ কিছু নোবেল পুরস্কার দেওয়া হয়েছে।
ব্যবহারিক প্রাসঙ্গিকতা
একটি অনুঘটক বিক্রিয়া হল যে কোনো প্রক্রিয়া যাতে এক্সিলারেটর (অনুঘটক) ব্যবহার করা হয়। এই ধরনের মিথস্ক্রিয়াগুলির ব্যবহারিক তাত্পর্য মূল্যায়ন করার জন্য, কেউ নাইট্রোজেন এবং এর যৌগগুলির সাথে সম্পর্কিত প্রতিক্রিয়াগুলি উদাহরণ হিসাবে উল্লেখ করতে পারেন। যেহেতু এই পরিমাণ প্রকৃতিতে খুব সীমিত, তাই সিন্থেটিক অ্যামোনিয়া ব্যবহার না করে খাদ্য প্রোটিন তৈরি করা খুব সমস্যাযুক্ত। হ্যাবার-বশ অনুঘটক প্রক্রিয়ার বিকাশের সাথে সমস্যাটি সমাধান করা হয়েছিল। অনুঘটকের ব্যবহার ক্রমাগত প্রসারিত হচ্ছে, যা অনেক প্রযুক্তির দক্ষতা বৃদ্ধি করা সম্ভব করে তোলে৷
অ্যামোনিয়া উৎপাদন
আসুন কিছু অনুঘটক প্রতিক্রিয়া বিবেচনা করা যাক। সবচেয়ে সাধারণ শিল্পের ভিত্তিতে অজৈব রসায়নের উদাহরণ দেওয়া হয়। অ্যামোনিয়ার সংশ্লেষণ একটি এক্সোথার্মিক, বিপরীতমুখী প্রতিক্রিয়া, যা বায়বীয় পদার্থের আয়তন হ্রাস দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। প্রক্রিয়াটি একটি অনুঘটকের উপর সঞ্চালিত হয়, যা অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড, ক্যালসিয়াম, পটাসিয়াম, সিলিকন যোগ করে ছিদ্রযুক্ত লোহা। এই ধরনের একটি অনুঘটক 650-830K তাপমাত্রা পরিসরে সক্রিয় এবং স্থিতিশীল।
অপরিবর্তনীয়ভাবে এটিকে সালফার যৌগ পাঠান, বিশেষ করে কার্বন মনোক্সাইড (CO)। গত কয়েক দশক ধরে, উদ্ভাবনী প্রযুক্তির প্রবর্তনের জন্য ধন্যবাদ, চাপ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, একটি রূপান্তরকারী তৈরি করা হয়েছিল যা আপনাকে 8106 - 15106 Pa. এ চাপ সূচক কমাতে দেয়
ফ্রন্ট সার্কিটের আধুনিকীকরণ এটিতে অনুঘটক বিষ খুঁজে পাওয়ার সম্ভাবনা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করেছে - সালফার যৌগ,ক্লোরিন অনুঘটকের প্রয়োজনীয়তাও উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। আগে যদি এটি আয়রন অক্সাইড (স্কেল) গলিয়ে ম্যাগনেসিয়াম এবং ক্যালসিয়াম অক্সাইড যোগ করে উত্পাদিত হত, তবে এখন কোবাল্ট অক্সাইড একটি নতুন অ্যাক্টিভেটরের ভূমিকা পালন করে৷
অ্যামোনিয়ার জারণ
অনুঘটক এবং অ-অনুঘটক বিক্রিয়ার বৈশিষ্ট্যগুলি কী কী? অ্যামোনিয়ার অক্সিডেশনের উপর ভিত্তি করে নির্দিষ্ট পদার্থের সংযোজনের উপর নির্ভর করে এমন প্রক্রিয়ার উদাহরণ বিবেচনা করা যেতে পারে:
4NH3+ 5O2=4NO+ 6H2O.
এই প্রক্রিয়াটি প্রায় 800°C তাপমাত্রায় সম্ভব, সেইসাথে একটি নির্বাচনী অনুঘটক। মিথস্ক্রিয়া ত্বরান্বিত করার জন্য, ম্যাঙ্গানিজ, লোহা, ক্রোমিয়াম এবং কোবাল্টের সাথে প্ল্যাটিনাম এবং এর মিশ্রণ ব্যবহার করা হয়। বর্তমানে, প্রধান শিল্প অনুঘটক হল রোডিয়াম এবং প্যালাডিয়ামের সাথে প্লাটিনামের মিশ্রণ। এই পদ্ধতিটি প্রক্রিয়াটির খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করা সম্ভব করেছে৷
জল পচন
অনুঘটক বিক্রিয়ার সমীকরণ বিবেচনা করে, কেউ জল তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে বায়বীয় অক্সিজেন এবং হাইড্রোজেন পাওয়ার প্রতিক্রিয়াকে উপেক্ষা করতে পারে না। প্রক্রিয়ায় উল্লেখযোগ্য শক্তি খরচ জড়িত, তাই এটি শিল্প স্কেলে কদাচিৎ ব্যবহার করা হয়।
প্রায় 5-10 এনএম (ন্যানোক্লাস্টার) কণার আকারের ধাতব প্ল্যাটিনাম এই ধরনের প্রক্রিয়ার জন্য একটি সর্বোত্তম ত্বরণকারী হিসাবে কাজ করে। এই জাতীয় পদার্থের প্রবর্তন 20-30 শতাংশ জলের পচনকে ত্বরান্বিত করে। অন্যান্য সুবিধার মধ্যে রয়েছে প্ল্যাটিনাম কার্বন মনোক্সাইড অনুঘটকের স্থায়িত্ব।
2010 সালেআমেরিকান বিজ্ঞানীদের একটি দল একটি সস্তা অনুঘটক পেয়েছে যা জল তড়িৎ বিশ্লেষণের জন্য শক্তি খরচ কমায়। তারা নিকেল এবং বোরনের একটি যৌগ হয়ে উঠেছে, যার দাম প্ল্যাটিনামের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম। শিল্প হাইড্রোজেন উৎপাদনে বোরন-নিকেল অনুঘটক প্রশংসিত হয়েছে৷
অ্যালুমিনিয়াম আয়োডাইডের সংশ্লেষণ
আয়োডিনের সাথে অ্যালুমিনিয়াম পাউডার বিক্রিয়া করে এই লবণ পান। রাসায়নিক বিক্রিয়া শুরু করার জন্য অনুঘটক হিসেবে কাজ করার জন্য এক ফোঁটা জলই যথেষ্ট।
প্রথম, অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড ফিল্ম প্রক্রিয়াটির ত্বরণকারী হিসেবে কাজ করে। আয়োডিন, জলে দ্রবীভূত হয়ে, হাইড্রয়েডিক এবং আয়োডিক অ্যাসিডের মিশ্রণ তৈরি করে। অ্যাসিড, পালাক্রমে, অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড ফিল্মকে দ্রবীভূত করে, রাসায়নিক প্রক্রিয়ার জন্য একটি অনুঘটক হিসাবে কাজ করে৷
সারসংক্ষেপ
প্রতি বছর, আধুনিক শিল্পের বিভিন্ন ক্ষেত্রে অনুঘটক প্রক্রিয়ার প্রয়োগের মাত্রা বৃদ্ধি পাচ্ছে। অনুঘটকগুলির চাহিদা রয়েছে যা আপনাকে পরিবেশের জন্য বিপজ্জনক পদার্থগুলিকে নিরপেক্ষ করার অনুমতি দেয়। কয়লা এবং গ্যাস থেকে সিন্থেটিক হাইড্রোকার্বন তৈরির জন্য প্রয়োজনীয় যৌগগুলির ভূমিকাও বাড়ছে। নতুন প্রযুক্তি বিভিন্ন পদার্থের শিল্প উৎপাদনে শক্তি খরচ কমাতে সাহায্য করে।
ক্যাটালাইসিসের জন্য ধন্যবাদ, পলিমার যৌগগুলি, মূল্যবান বৈশিষ্ট্যযুক্ত পণ্যগুলি, জ্বালানীকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করার জন্য প্রযুক্তির আধুনিকীকরণ, প্রয়োজনীয় পদার্থ সংশ্লেষণ করা সম্ভব।মানুষের জীবন ও কর্মকান্ড।
