বিশ্লেষণাত্মক রসায়নের একটি শাখা হিসাবে ভৌত-রাসায়নিক গবেষণা মানুষের জীবনের প্রতিটি ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। তারা আপনাকে নমুনার সংমিশ্রণে উপাদানগুলির পরিমাণগত উপাদান নির্ধারণ করে আগ্রহের একটি পদার্থের বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করার অনুমতি দেয়৷
পদার্থ গবেষণা
বৈজ্ঞানিক গবেষণা হল ধারণা এবং জ্ঞানের একটি সিস্টেম প্রাপ্ত করার জন্য একটি বস্তু বা ঘটনা সম্পর্কে জ্ঞান। কর্মের নীতি অনুসারে, ব্যবহৃত পদ্ধতিগুলিকে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে:
- অভিজ্ঞতামূলক;
- সাংগঠনিক;
- ব্যাখ্যামূলক;
- গুণগত এবং পরিমাণগত বিশ্লেষণের পদ্ধতি।
অভিজ্ঞতামূলক গবেষণা পদ্ধতি বাহ্যিক প্রকাশের দিক থেকে অধ্যয়নের অধীন বস্তুকে প্রতিফলিত করে এবং এতে পর্যবেক্ষণ, পরিমাপ, পরীক্ষা, তুলনা অন্তর্ভুক্ত থাকে। অভিজ্ঞতামূলক অধ্যয়ন নির্ভরযোগ্য তথ্যের উপর ভিত্তি করে এবং বিশ্লেষণের জন্য কৃত্রিম পরিস্থিতি তৈরির সাথে জড়িত নয়।
সাংগঠনিক পদ্ধতি - তুলনামূলক, অনুদৈর্ঘ্য, জটিল। প্রথমটি বিভিন্ন সময়ে এবং বিভিন্ন পরিস্থিতিতে প্রাপ্ত একটি বস্তুর অবস্থার তুলনা বোঝায়। অনুদৈর্ঘ্য - বস্তুর পর্যবেক্ষণদীর্ঘ সময় ধরে গবেষণা। কমপ্লেক্স হল অনুদৈর্ঘ্য এবং তুলনামূলক পদ্ধতির সমন্বয়।
ব্যাখ্যা পদ্ধতি - জেনেটিক এবং কাঠামোগত। জিনগত বৈকল্পিক তার সংঘটনের মুহূর্ত থেকে একটি বস্তুর বিকাশের অধ্যয়ন জড়িত। কাঠামোগত পদ্ধতি একটি বস্তুর গঠন অধ্যয়ন করে এবং বর্ণনা করে।
বিশ্লেষণাত্মক রসায়ন গুণগত এবং পরিমাণগত বিশ্লেষণের পদ্ধতি নিয়ে কাজ করে। রাসায়নিক অধ্যয়নের লক্ষ্য হল অধ্যয়নের বস্তুর গঠন নির্ধারণ করা।
পরিমাণগত বিশ্লেষণ পদ্ধতি
বিশ্লেষণাত্মক রসায়নে পরিমাণগত বিশ্লেষণের সাহায্যে রাসায়নিক যৌগের গঠন নির্ধারণ করা হয়। ব্যবহৃত প্রায় সব পদ্ধতিই পদার্থের রাসায়নিক ও ভৌত বৈশিষ্ট্যের নির্ভরতার উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়।
পরিমাণগত বিশ্লেষণ সাধারণ, সম্পূর্ণ এবং আংশিক। সাধারণ অধ্যয়নাধীন বস্তুর সমস্ত পরিচিত পদার্থের পরিমাণ নির্ধারণ করে, সেগুলি রচনায় উপস্থিত থাকুক বা না থাকুক। নমুনায় থাকা পদার্থের পরিমাণগত গঠন খুঁজে বের করে একটি সম্পূর্ণ বিশ্লেষণ আলাদা করা হয়। আংশিক বিকল্পটি এই রাসায়নিক গবেষণায় শুধুমাত্র আগ্রহের উপাদানগুলির বিষয়বস্তুকে সংজ্ঞায়িত করে৷
বিশ্লেষণ পদ্ধতির উপর নির্ভর করে, পদ্ধতির তিনটি গ্রুপ রয়েছে: রাসায়নিক, ভৌত এবং ভৌত-রাসায়নিক। এগুলি সবই একটি পদার্থের ভৌত বা রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে।
রাসায়নিক গবেষণা
এই পদ্ধতিটি বিভিন্ন পরিমাণগতভাবে ঘটতে থাকা রাসায়নিক পদার্থের নির্ণয়ের লক্ষ্যেপ্রতিক্রিয়া পরেরটির বাহ্যিক প্রকাশ রয়েছে (বিবর্ণতা, গ্যাসের মুক্তি, তাপ, পলল)। এই পদ্ধতিটি আধুনিক সমাজের জীবনের অনেক শাখায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। রাসায়নিক গবেষণা ল্যাবরেটরি ফার্মাসিউটিক্যাল, পেট্রোকেমিক্যাল, নির্মাণ এবং অন্যান্য অনেক শিল্পে থাকা আবশ্যক৷
রাসায়নিক গবেষণা তিন প্রকার। মাধ্যাকর্ষণ, বা ওজন বিশ্লেষণ, নমুনায় পরীক্ষার পদার্থের পরিমাণগত বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে। এই বিকল্পটি সহজ এবং সঠিক ফলাফল দেয়, কিন্তু সময় সাপেক্ষ। এই ধরনের রাসায়নিক গবেষণা পদ্ধতির সাহায্যে, প্রয়োজনীয় পদার্থটি একটি অবক্ষেপ বা গ্যাসের আকারে মোট রচনা থেকে পৃথক করা হয়। তারপর এটি একটি কঠিন অদ্রবণীয় পর্যায়ে আনা হয়, ফিল্টার, ধুয়ে, শুকনো। এই পদ্ধতিগুলির পরে, উপাদানটি ওজন করা হয়৷
Titrimetry একটি ভলিউমেট্রিক বিশ্লেষণ। রাসায়নিকের অধ্যয়ন অধ্যয়নের অধীন পদার্থের সাথে বিক্রিয়া করে এমন একটি বিকারকের আয়তন পরিমাপ করে ঘটে। এর ঘনত্ব আগে থেকেই জানা যায়। বিকারক আয়তন পরিমাপ করা হয় যখন সমতা বিন্দুতে পৌঁছে যায়। গ্যাস বিশ্লেষণে, নির্গত বা শোষিত গ্যাসের আয়তন নির্ধারণ করা হয়।
উপরন্তু, রাসায়নিক মডেল গবেষণা প্রায়ই ব্যবহৃত হয়। অর্থাৎ, অধ্যয়নের অধীনে থাকা বস্তুর একটি অ্যানালগ তৈরি করা হয়েছে, যা অধ্যয়ন করা আরও সুবিধাজনক।
শারীরিক গবেষণা
যথাযথ প্রতিক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে রাসায়নিক গবেষণার বিপরীতে, বিশ্লেষণের শারীরিক পদ্ধতিগুলি পদার্থের একই বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে। তাদের জন্যআউট বহন বিশেষ ডিভাইস প্রয়োজন. পদ্ধতির সারমর্ম হল বিকিরণের ক্রিয়া দ্বারা সৃষ্ট পদার্থের বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তনগুলি পরিমাপ করা। শারীরিক পরীক্ষার প্রধান পদ্ধতি হল রিফ্র্যাক্টোমেট্রি, পোলারিমেট্রি, ফ্লোরিমেট্রি।
রিফ্র্যাক্টোমিটার ব্যবহার করে প্রতিসরণ করা হয়। পদ্ধতির সারমর্মটি একটি মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যম পর্যন্ত আলোর প্রতিসরণ অধ্যয়নের জন্য হ্রাস করা হয়। এই ক্ষেত্রে কোণ পরিবর্তন মাঝারি উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে। অতএব, মাধ্যমের গঠন এবং এর গঠন শনাক্ত করা সম্ভব হয়।
Polarimetry হল একটি অপটিক্যাল গবেষণা পদ্ধতি যা রৈখিক মেরুকৃত আলোর দোলনের সমতলে ঘোরানোর জন্য নির্দিষ্ট পদার্থের ক্ষমতা ব্যবহার করে।
ফ্লুরোমিট্রির জন্য, লেজার এবং পারদ বাতি ব্যবহার করা হয়, যা একরঙা বিকিরণ তৈরি করে। কিছু পদার্থ ফ্লুরোসেন্স করতে সক্ষম (শোষণ করে এবং শোষিত বিকিরণ বন্ধ করে দেয়)। ফ্লুরোসেন্সের তীব্রতার উপর ভিত্তি করে, পদার্থের পরিমাণগত নির্ধারণ সম্পর্কে একটি উপসংহার তৈরি করা হয়।
শারীরিক ও রাসায়নিক গবেষণা
ভৌত-রাসায়নিক গবেষণা পদ্ধতি বিভিন্ন রাসায়নিক বিক্রিয়ার প্রভাবে একটি পদার্থের ভৌত বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তন নিবন্ধন করে। তারা তার রাসায়নিক গঠন উপর গবেষণা অধীন বস্তুর শারীরিক বৈশিষ্ট্য সরাসরি নির্ভরতার উপর ভিত্তি করে। এই পদ্ধতিগুলির জন্য কিছু পরিমাপ যন্ত্রের ব্যবহার প্রয়োজন। একটি নিয়ম হিসাবে, তাপ পরিবাহিতা, বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, আলো শোষণ, স্ফুটনাঙ্ক এবং গলনাঙ্কের জন্য পর্যবেক্ষণ করা হয়।
পদার্থের ভৌত-রাসায়নিক গবেষণাতাদের উচ্চ নির্ভুলতা এবং ফলাফল প্রাপ্তির গতির কারণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। আধুনিক বিশ্বে, আইটি প্রযুক্তির বিকাশের কারণে, রাসায়নিক পদ্ধতি প্রয়োগ করা কঠিন হয়ে পড়েছে। ভৌত-রাসায়নিক পদ্ধতি খাদ্য শিল্প, কৃষি, ফরেনসিক্সে ব্যবহৃত হয়।
ভৌত এবং রাসায়নিক পদ্ধতি এবং রাসায়নিক পদ্ধতির মধ্যে একটি প্রধান পার্থক্য হল প্রতিক্রিয়ার শেষ (সমতা বিন্দু) পরিমাপ যন্ত্র ব্যবহার করে পাওয়া যায়, দৃশ্যত নয়।
ভৌত ও রাসায়নিক গবেষণার প্রধান পদ্ধতিগুলিকে বর্ণালী, ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল, তাপীয় এবং ক্রোমাটোগ্রাফিক পদ্ধতি হিসাবে বিবেচনা করা হয়৷
পদার্থ বিশ্লেষণের বর্ণালী পদ্ধতি
বিশ্লেষণের বর্ণালী পদ্ধতির ভিত্তি হল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের সাথে একটি বস্তুর মিথস্ক্রিয়া। পরেরটির শোষণ, প্রতিফলন এবং বিক্ষিপ্তকরণ অধ্যয়ন করা হয়। পদ্ধতির আরেকটি নাম অপটিক্যাল। এটি গুণগত এবং পরিমাণগত গবেষণার সমন্বয়। বর্ণালী বিশ্লেষণ আপনাকে রাসায়নিক গঠন, উপাদানগুলির গঠন, চৌম্বক ক্ষেত্র এবং পদার্থের অন্যান্য বৈশিষ্ট্যগুলি মূল্যায়ন করতে দেয়৷
পদ্ধতির সারমর্ম হল অনুরণিত ফ্রিকোয়েন্সি নির্ধারণ করা যেখানে পদার্থটি আলোতে প্রতিক্রিয়া করে। তারা প্রতিটি উপাদানের জন্য কঠোরভাবে পৃথক। একটি বর্ণালী যন্ত্রের সাহায্যে, আপনি বর্ণালীর রেখাগুলি দেখতে পারেন এবং একটি পদার্থের উপাদান নির্ধারণ করতে পারেন। বর্ণালী রেখার তীব্রতা পরিমাণগত বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে ধারণা দেয়। বর্ণালী পদ্ধতির শ্রেণীবিভাগ বর্ণালীর প্রকার এবং অধ্যয়নের উদ্দেশ্যের উপর ভিত্তি করে।
নির্গমন পদ্ধতিআপনাকে নির্গমন বর্ণালী অধ্যয়ন করতে দেয় এবং পদার্থের গঠন সম্পর্কে তথ্য দেয়। তথ্য প্রাপ্ত করার জন্য, এটি একটি বৈদ্যুতিক চাপ স্রাব অধীন হয়। এই পদ্ধতির একটি বৈচিত্র হল শিখা আলোকপাত। শোষণ বর্ণালী শোষণ পদ্ধতি দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়. উপরের বিকল্পগুলি পদার্থের গুণগত বিশ্লেষণকে নির্দেশ করে৷
পরিমাণগত বর্ণালী বিশ্লেষণ গবেষণাধীন বস্তুর বর্ণালী রেখার তীব্রতা এবং পরিচিত ঘনত্বের একটি পদার্থের তুলনা করে। এই পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে পারমাণবিক শোষণ, পারমাণবিক ফ্লুরোসেন্স এবং লুমিনেসেন্স বিশ্লেষণ, টার্বিডিমেট্রি, নেফেলোমেট্রি।
পদার্থের তড়িৎ রাসায়নিক বিশ্লেষণের মৌলিক বিষয়
ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিশ্লেষণ একটি পদার্থ অধ্যয়ন করার জন্য তড়িৎ বিশ্লেষণ ব্যবহার করে। ইলেক্ট্রোডগুলিতে একটি জলীয় দ্রবণে প্রতিক্রিয়াগুলি সঞ্চালিত হয়। উপলব্ধ বৈশিষ্ট্য এক পরিমাপ করা হয়. অধ্যয়ন একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কোষে বাহিত হয়। এটি এমন একটি পাত্র যেখানে ইলেক্ট্রোলাইটস (আয়নিক পরিবাহিতা সহ পদার্থ), ইলেক্ট্রোড (ইলেকট্রনিক পরিবাহিতা সহ পদার্থ) স্থাপন করা হয়। ইলেক্ট্রোড এবং ইলেক্ট্রোলাইট একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে। এই ক্ষেত্রে, কারেন্ট বাইরে থেকে সরবরাহ করা হয়।
ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পদ্ধতির শ্রেণীবিভাগ
ভৌত এবং রাসায়নিক গবেষণার উপর ভিত্তি করে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পদ্ধতিকে শ্রেণীবদ্ধ করুন। এইগুলি বহিরাগত সম্ভাবনা সহ এবং ছাড়া পদ্ধতি৷
কন্ডাক্টোমেট্রি একটি বিশ্লেষণাত্মক পদ্ধতি এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা পরিমাপ করে। কন্ডাক্টমেট্রিক বিশ্লেষণ সাধারণত বিকল্প কারেন্ট ব্যবহার করে। কন্ডাক্টমেট্রিক টাইট্রেশন - আরওসাধারণ গবেষণা পদ্ধতি। এই পদ্ধতিটি জলের রাসায়নিক গবেষণার জন্য ব্যবহৃত বহনযোগ্য কন্ডাক্টোমিটার তৈরির ভিত্তি৷
পটেনটিওমেট্রি করার সময়, একটি বিপরীত গ্যালভানিক কোষের EMF পরিমাপ করা হয়। কুলোমেট্রি পদ্ধতি ইলেক্ট্রোলাইসিসের সময় বিদ্যুতের পরিমাণ নির্ধারণ করে। ভোল্টমেট্রি প্রযোজ্য সম্ভাব্যতার উপর কারেন্টের মাত্রার নির্ভরতা তদন্ত করে।
পদার্থ বিশ্লেষণের তাপীয় পদ্ধতি
তাপীয় বিশ্লেষণের লক্ষ্য তাপমাত্রার প্রভাবের অধীনে একটি পদার্থের ভৌত বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তন নির্ধারণ করা। এই পরীক্ষা পদ্ধতিগুলি অল্প সময়ের মধ্যে এবং অল্প পরিমাণ অধ্যয়নকৃত নমুনার সাথে সঞ্চালিত হয়।
থার্মোগ্রাভিমেট্রি হল তাপীয় বিশ্লেষণের একটি পদ্ধতি, যা তাপমাত্রার প্রভাবের অধীনে বস্তুর ভরের পরিবর্তনের নিবন্ধনের জন্য দায়ী। এই পদ্ধতিটিকে সবচেয়ে সঠিক বলে মনে করা হয়৷
উপরন্তু, তাপ গবেষণা পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে ক্যালোরিমিট্রি, যা তাপ ক্ষমতার অধ্যয়নের উপর ভিত্তি করে একটি পদার্থের তাপ ক্ষমতা নির্ধারণ করে, এনথালপাইমেট্রি। এছাড়াও তাদের মধ্যে ডিলাটোমেট্রিকে দায়ী করা উচিত, যা তাপমাত্রার প্রভাবের অধীনে নমুনার আয়তনের পরিবর্তনকে ক্যাপচার করে৷
পদার্থ বিশ্লেষণের জন্য ক্রোমাটোগ্রাফিক পদ্ধতি
ক্রোমাটোগ্রাফি পদ্ধতি হল পদার্থ আলাদা করার একটি উপায়। অনেক ধরনের ক্রোমাটোগ্রাফি আছে, প্রধানগুলো হল: গ্যাস, ডিস্ট্রিবিউশন, রেডক্স, বৃষ্টিপাত, আয়ন বিনিময়।
পরীক্ষার নমুনার উপাদানগুলি চলন্ত এবং স্থির মধ্যে পৃথক করা হয়৷পর্যায়গুলি প্রথম ক্ষেত্রে, আমরা তরল বা গ্যাস সম্পর্কে কথা বলছি। নিশ্চল ফেজ একটি sorbent - একটি কঠিন। নমুনা উপাদানগুলি মোবাইল ফেজে স্থির পর্যায়ে চলে যায়। শেষ পর্যায়ে উপাদানগুলির উত্তরণের গতি এবং সময় দ্বারা, তাদের ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলি বিচার করা হয়৷
ভৌত ও রাসায়নিক গবেষণা পদ্ধতির প্রয়োগ
ভৌত ও রাসায়নিক পদ্ধতির সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্র হল স্যানিটারি-রাসায়নিক এবং ফরেনসিক-রাসায়নিক গবেষণা। তাদের কিছু পার্থক্য আছে। প্রথম ক্ষেত্রে, গৃহীত স্বাস্থ্যকর মানগুলি সম্পাদিত বিশ্লেষণের মূল্যায়ন করতে ব্যবহৃত হয়। তারা মন্ত্রণালয় দ্বারা নির্ধারিত হয়. স্যানিটারি-রাসায়নিক গবেষণা মহামারী সংক্রান্ত পরিষেবা দ্বারা প্রতিষ্ঠিত পদ্ধতি অনুসারে সঞ্চালিত হয়। প্রক্রিয়াটি পরিবেশগত মডেল ব্যবহার করে যা খাদ্য পণ্যের বৈশিষ্ট্যগুলিকে অনুকরণ করে। তারা নমুনার অপারেটিং শর্তগুলিও পুনরুত্পাদন করে৷
ফরেনসিক রাসায়নিক গবেষণার লক্ষ্য হলো মানবদেহে মাদক, শক্তিশালী পদার্থ এবং বিষ, খাদ্য পণ্য, ওষুধের পরিমাণগত সনাক্তকরণ। আদালতের আদেশ অনুযায়ী পরীক্ষা হয়।
