সালফার হল একটি রাসায়নিক উপাদান যা পর্যায় সারণীর ষষ্ঠ গ্রুপ এবং তৃতীয় পর্বে রয়েছে। এই নিবন্ধে, আমরা এর রাসায়নিক এবং ভৌত বৈশিষ্ট্য, উৎপাদন, ব্যবহার এবং আরও বিস্তারিতভাবে বিবেচনা করব। শারীরিক বৈশিষ্ট্যের মধ্যে রয়েছে রঙ, বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা স্তর, সালফারের স্ফুটনাঙ্ক ইত্যাদি। রাসায়নিকটি অন্যান্য পদার্থের সাথে এর মিথস্ক্রিয়া বর্ণনা করে।
পদার্থবিদ্যার পরিপ্রেক্ষিতে সালফার
এটি একটি ভঙ্গুর পদার্থ। স্বাভাবিক অবস্থার অধীনে, এটি একত্রিত একটি কঠিন অবস্থায় আছে। সালফারের একটি লেবু হলুদ বর্ণ রয়েছে৷
এবং বেশিরভাগ অংশে, এর সমস্ত যৌগগুলিতে হলুদ ছোপ রয়েছে। পানিতে দ্রবীভূত হয় না। এটির কম তাপীয় এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা রয়েছে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে একটি সাধারণ অ-ধাতু হিসাবে চিহ্নিত করে। সালফারের রাসায়নিক সংমিশ্রণটি মোটেও জটিল নয় তা সত্ত্বেও, এই পদার্থের বিভিন্ন বৈচিত্র থাকতে পারে। এটি সবই নির্ভর করে স্ফটিক জালির কাঠামোর উপর, যার সাহায্যে পরমাণুগুলি সংযুক্ত থাকে, কিন্তু তারা অণু গঠন করে না।
সুতরাং, প্রথম বিকল্পটি হল রম্বিক সালফার। সে হতে হবেসবচেয়ে স্থিতিশীল। এই ধরনের সালফারের স্ফুটনাঙ্ক চারশ পঁয়তাল্লিশ ডিগ্রি সেলসিয়াস। কিন্তু একটি প্রদত্ত পদার্থকে বায়বীয় একত্রিত অবস্থায় যাওয়ার জন্য, এটি প্রথমে একটি তরল অবস্থার মধ্য দিয়ে যেতে হবে। সুতরাং, সালফারের গলে যাওয়া একশত তেরো ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় ঘটে।
দ্বিতীয় বিকল্প হল মনোক্লিনিক সালফার। এটি একটি গাঢ় হলুদ রঙের একটি সুই-আকৃতির স্ফটিক। প্রথম ধরণের সালফারের গলে যাওয়া এবং তারপরে এর ধীর শীতলতা এই ধরণের গঠনের দিকে নিয়ে যায়। এই জাতটির প্রায় একই শারীরিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, এই ধরণের সালফারের স্ফুটনাঙ্ক এখনও একই চারশ পঁয়তাল্লিশ ডিগ্রি। এছাড়াও, প্লাস্টিকের মতো এই পদার্থের বিভিন্নতা রয়েছে। এটি প্রায় একটি ফোঁড়া রম্বিক পর্যন্ত উত্তপ্ত ঠান্ডা জলে ঢালা দ্বারা প্রাপ্ত করা হয়। এই ধরণের সালফারের স্ফুটনাঙ্ক একই। কিন্তু পদার্থটির রাবারের মতো প্রসারিত করার ক্ষমতা রয়েছে।
শারীরিক বৈশিষ্ট্যের আরেকটি উপাদান যা আমি বলতে চাই তা হল সালফারের ইগনিশন তাপমাত্রা৷
এই চিত্রটি উপাদানের ধরন এবং এর উত্সের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, প্রযুক্তিগত সালফারের ইগনিশন তাপমাত্রা একশত নব্বই ডিগ্রি। এটি একটি বরং নিম্ন চিত্র. অন্যান্য ক্ষেত্রে, সালফারের ফ্ল্যাশ পয়েন্ট দুইশত আটচল্লিশ ডিগ্রী এমনকি দুইশত ছয়টি হতে পারে। এটি সব নির্ভর করে কোন উপাদান থেকে এটি খনন করা হয়েছিল, এর ঘনত্ব কী। তবে উপসংহারে আসা যায়অন্যান্য রাসায়নিক উপাদানের তুলনায় সালফারের দহন তাপমাত্রা বেশ কম, এটি একটি দাহ্য পদার্থ। উপরন্তু, কখনও কখনও সালফার আট, ছয়, চার বা দুটি পরমাণু সমন্বিত অণুতে একত্রিত হতে পারে। এখন, পদার্থবিজ্ঞানের দৃষ্টিকোণ থেকে সালফার বিবেচনা করে, পরবর্তী বিভাগে যাওয়া যাক।
সালফারের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য
এই উপাদানটির পারমাণবিক ভর তুলনামূলকভাবে কম, এটি প্রতি মোল বত্রিশ গ্রাম। সালফার উপাদানের বৈশিষ্ট্যের মধ্যে এই পদার্থের এমন একটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে যেমন বিভিন্ন ডিগ্রী অক্সিডেশনের ক্ষমতা। এতে এটি হাইড্রোজেন বা অক্সিজেনের থেকে আলাদা। সালফার উপাদানটির রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য কী সেই প্রশ্নটি বিবেচনা করে, এটি উল্লেখ করা অসম্ভব যে, অবস্থার উপর নির্ভর করে, এটি হ্রাসকারী এবং অক্সিডাইজিং বৈশিষ্ট্য উভয়ই প্রদর্শন করে। সুতরাং, ক্রমানুসারে, বিভিন্ন রাসায়নিক যৌগের সাথে একটি প্রদত্ত পদার্থের মিথস্ক্রিয়া বিবেচনা করুন।
সালফার এবং সরল পদার্থ
সরল হল এমন পদার্থ যেগুলির গঠনে শুধুমাত্র একটি রাসায়নিক উপাদান রয়েছে। এর পরমাণুগুলি অণুতে একত্রিত হতে পারে, যেমন, অক্সিজেনের ক্ষেত্রে, বা তারা একত্রিত নাও হতে পারে, যেমন ধাতুগুলির ক্ষেত্রে। সুতরাং, সালফার ধাতু, অন্যান্য অধাতু এবং হ্যালোজেনের সাথে বিক্রিয়া করতে পারে।
ধাতুর সাথে মিথস্ক্রিয়া
এই ধরনের প্রক্রিয়ার জন্য উচ্চ তাপমাত্রা প্রয়োজন। এই অবস্থার অধীনে, একটি অতিরিক্ত প্রতিক্রিয়া ঘটে। অর্থাৎ, ধাতব পরমাণু সালফার পরমাণুর সাথে একত্রিত হয়, এইভাবে জটিল পদার্থ সালফাইড গঠন করে। উদাহরণস্বরূপ, যদি আপনি গরম করেনদুই মোল পটাসিয়াম, এক মোল সালফারের সাথে মিশে আমরা এই ধাতুর সালফাইডের এক মোল পাই। সমীকরণটি নিম্নরূপ লেখা যেতে পারে: 2K + S=K2S.
অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া
এটি সালফার বার্ন। এই প্রক্রিয়ার ফলস্বরূপ, এর অক্সাইড গঠিত হয়। পরেরটি দুই ধরনের হতে পারে। অতএব, সালফারের দহন দুটি পর্যায়ে ঘটতে পারে। প্রথমটি হল যখন এক মোল সালফার এবং এক মোল অক্সিজেন এক মোল সালফার ডাই অক্সাইড তৈরি করে। আপনি এই রাসায়নিক বিক্রিয়ার সমীকরণটি নিম্নরূপ লিখতে পারেন: S + O2=SO2। দ্বিতীয় পর্যায় হল ডাই অক্সাইডে আরও একটি অক্সিজেন পরমাণু যোগ করা। এটি ঘটে যখন উচ্চ তাপমাত্রায় সালফার ডাই অক্সাইডের দুটি মোলে অক্সিজেনের এক মোল যোগ করা হয়। ফলাফল হল সালফার ট্রাইঅক্সাইডের দুটি মোল। এই রাসায়নিক মিথস্ক্রিয়া জন্য সমীকরণ এই মত দেখায়: 2SO2 + O2=2SO3। এই প্রতিক্রিয়ার ফলে সালফিউরিক অ্যাসিড তৈরি হয়। সুতরাং, বর্ণিত দুটি প্রক্রিয়া সম্পাদন করে, জলীয় বাষ্পের জেটের মাধ্যমে ফলস্বরূপ ট্রাইঅক্সাইড পাস করা সম্ভব। এবং আমরা সালফেট অ্যাসিড পাই। এই ধরনের প্রতিক্রিয়ার সমীকরণটি নিম্নরূপ লেখা হয়: SO3 + H2O=H2 SO4.
হ্যালোজেনের সাথে মিথস্ক্রিয়া
সালফারের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য, অন্যান্য অ-ধাতুর মতো, এটিকে এই গ্রুপের পদার্থের সাথে প্রতিক্রিয়া করার অনুমতি দেয়। এতে ফ্লোরিন, ব্রোমিন, ক্লোরিন, আয়োডিনের মতো যৌগ রয়েছে। শেষেরটি ছাড়া সালফার তাদের যেকোনোটির সাথে প্রতিক্রিয়া করে। একটি উদাহরণ হল বিবেচিত এর ফ্লোরিনেশন প্রক্রিয়াআমরা পর্যায় সারণির একটি উপাদান। উল্লিখিত অধাতুকে হ্যালোজেন দিয়ে গরম করলে ফ্লোরাইডের দুটি ভিন্নতা পাওয়া যায়। প্রথম ক্ষেত্রে: যদি আমরা এক মোল সালফার এবং তিন মোল ফ্লোরিন নিই, তাহলে আমরা এক মোল ফ্লোরাইড পাব, যার সূত্র হল SF6। সমীকরণটি এরকম দেখাচ্ছে: S + 3F2=SF6। এছাড়াও, একটি দ্বিতীয় বিকল্প রয়েছে: যদি আমরা এক মোল সালফার এবং দুই মোল ফ্লোরিন নিই, তাহলে আমরা রাসায়নিক সূত্র SF4 সহ এক মোল ফ্লোরাইড পাব। সমীকরণটি নিম্নরূপ লেখা হয়েছে: S + 2F2=SF4। আপনি দেখতে পাচ্ছেন, এটি সমস্ত উপাদানগুলি মিশ্রিত অনুপাতের উপর নির্ভর করে। ঠিক একইভাবে, সালফারের ক্লোরিনেশন (দুটি ভিন্ন পদার্থও তৈরি হতে পারে) বা ব্রোমিনেশন প্রক্রিয়া চালানো সম্ভব।
অন্যান্য সাধারণ পদার্থের সাথে মিথস্ক্রিয়া
সালফার উপাদানের বৈশিষ্ট্য এখানে শেষ হয় না। পদার্থটি হাইড্রোজেন, ফসফরাস এবং কার্বনের সাথে রাসায়নিক বিক্রিয়াতেও প্রবেশ করতে পারে। হাইড্রোজেনের সাথে মিথস্ক্রিয়ার কারণে সালফাইড অ্যাসিড তৈরি হয়। ধাতুগুলির সাথে এর প্রতিক্রিয়ার ফলস্বরূপ, তাদের সালফাইডগুলি পাওয়া যেতে পারে, যা একই ধাতুর সাথে সালফারের সরাসরি প্রতিক্রিয়া দ্বারাও প্রাপ্ত হয়। সালফার পরমাণুতে হাইড্রোজেন পরমাণুর সংযোজন শুধুমাত্র খুব উচ্চ তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে ঘটে। সালফার ফসফরাসের সাথে বিক্রিয়া করলে এর ফসফাইড তৈরি হয়। এটির নিম্নলিখিত সূত্র রয়েছে: P2S3. এই পদার্থের এক মোল পেতে হলে আপনাকে দুটি মোল ফসফরাস নিতে হবে এবং তিন মোল সালফার। সালফার যখন কার্বনের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, তখন বিবেচিত অধাতুর কার্বাইড গঠিত হয়।এর রাসায়নিক সূত্রটি দেখতে এইরকম: CS2. এই পদার্থের এক মোল পেতে হলে আপনাকে এক মোল কার্বন এবং দুই মোল সালফার নিতে হবে। উপরে বর্ণিত সমস্ত সংযোজন বিক্রিয়া তখনই ঘটে যখন বিক্রিয়কগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয়। আমরা সাধারণ পদার্থের সাথে সালফারের মিথস্ক্রিয়া বিবেচনা করেছি, এখন চলুন পরবর্তী অনুচ্ছেদে যাওয়া যাক।
সালফার এবং জটিল যৌগ
জটিল হল সেই সকল পদার্থ যার অণু দুটি (বা ততোধিক) ভিন্ন উপাদান নিয়ে গঠিত। সালফারের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে ক্ষার এবং সেইসাথে ঘনীভূত সালফেট অ্যাসিডের মতো যৌগের সাথে প্রতিক্রিয়া করতে দেয়। এই পদার্থগুলির সাথে এর প্রতিক্রিয়াগুলি বরং অদ্ভুত। প্রথমে, বিবেচনা করুন যখন প্রশ্নে থাকা অধাতুটি ক্ষারের সাথে মিশ্রিত হয় তখন কী ঘটে। উদাহরণস্বরূপ, আপনি যদি ছয় মোল পটাসিয়াম হাইড্রোক্সাইড নেন এবং তাদের সাথে তিন মোল সালফার যোগ করেন তবে আপনি দুই মোল পটাসিয়াম সালফাইড, এই ধাতব সালফাইটের এক মোল এবং তিন মোল জল পাবেন। এই ধরনের প্রতিক্রিয়া নিম্নলিখিত সমীকরণ দ্বারা প্রকাশ করা যেতে পারে: 6KOH + 3S=2K2S + K2SO3 + 3H2 O. একই নীতি অনুসারে, সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড যোগ করা হলে মিথস্ক্রিয়া ঘটে। এর পরে, সালফারের আচরণ বিবেচনা করুন যখন এটিতে সালফেট অ্যাসিডের ঘনীভূত দ্রবণ যোগ করা হয়। যদি আমরা প্রথমটির একটি মোল এবং দ্বিতীয় পদার্থের দুটি মোল গ্রহণ করি তবে আমরা নিম্নলিখিত পণ্যগুলি পাই: তিন মোলের পরিমাণে সালফার ট্রাইঅক্সাইড এবং জল - দুটি মোল। এই রাসায়নিক বিক্রিয়াটি তখনই ঘটতে পারে যখন বিক্রিয়কগুলোকে উচ্চ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়।
আইটেমটি নিয়ে প্রশ্ন করা হচ্ছেঅধাতু
এমন কয়েকটি মৌলিক উপায় রয়েছে যার মাধ্যমে আপনি বিভিন্ন পদার্থ থেকে সালফার আহরণ করতে পারেন। প্রথম পদ্ধতি হল এটি পাইরাইট থেকে বিচ্ছিন্ন করা। পরেরটির রাসায়নিক সূত্র হল FeS2। যখন এই পদার্থটি অক্সিজেনের অ্যাক্সেস ছাড়াই উচ্চ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয়, তখন আরেকটি আয়রন সালফাইড - FeS - এবং সালফার পাওয়া যেতে পারে। প্রতিক্রিয়া সমীকরণটি নিম্নরূপ লেখা হয়েছে: FeS2=FeS + S. সালফার পাওয়ার দ্বিতীয় পদ্ধতি, যা প্রায়শই শিল্পে ব্যবহৃত হয়, তা হল একটি অবস্থার অধীনে সালফার সালফাইডের দহন। অল্প পরিমাণ অক্সিজেন। এই ক্ষেত্রে, আপনি বিবেচিত অ ধাতু এবং জল পেতে পারেন। প্রতিক্রিয়া চালানোর জন্য, আপনাকে দুই থেকে একের মোলার অনুপাতের উপাদানগুলি নিতে হবে। ফলস্বরূপ, আমরা দুই থেকে দুই অনুপাতে চূড়ান্ত পণ্য পাই। এই রাসায়নিক বিক্রিয়ার সমীকরণটি নিম্নরূপ লেখা যেতে পারে: O. উপরন্তু, সালফার বিভিন্ন ধাতব প্রক্রিয়ার সময় প্রাপ্ত করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, নিকেল, তামা এবং অন্যান্য ধাতু উৎপাদনে।
শিল্প ব্যবহার
আমরা যে অধাতুর কথা বিবেচনা করছি তা রাসায়নিক শিল্পে এর ব্যাপক প্রয়োগ খুঁজে পেয়েছে। উপরে উল্লিখিত হিসাবে, এখানে এটি থেকে সালফেট অ্যাসিড পেতে ব্যবহৃত হয়। উপরন্তু, সালফার ম্যাচ তৈরির জন্য একটি উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়, কারণ এটি একটি দাহ্য পদার্থ। এটি বিস্ফোরক, গানপাউডার, স্পার্কলার ইত্যাদির উৎপাদনেও অপরিহার্য। এছাড়াও, কীটপতঙ্গ নিয়ন্ত্রণ পণ্যের অন্যতম উপাদান হিসেবে সালফার ব্যবহার করা হয়। ATওষুধ, এটি ত্বকের রোগের ওষুধ তৈরিতে একটি উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও, প্রশ্নযুক্ত পদার্থটি বিভিন্ন রঞ্জক উত্পাদনে ব্যবহৃত হয়। উপরন্তু, এটি ফসফর তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
সালফারের বৈদ্যুতিক গঠন
আপনি জানেন, সমস্ত পরমাণু একটি নিউক্লিয়াস নিয়ে গঠিত, যেখানে প্রোটন রয়েছে - ধনাত্মক চার্জযুক্ত কণা - এবং নিউট্রন, অর্থাৎ শূন্য চার্জযুক্ত কণা। ইলেকট্রন নেতিবাচক চার্জ নিয়ে নিউক্লিয়াসের চারপাশে ঘোরে। একটি পরমাণু নিরপেক্ষ হওয়ার জন্য, এটির গঠনে একই সংখ্যক প্রোটন এবং ইলেকট্রন থাকতে হবে। যদি পরেরটির আরও বেশি থাকে তবে এটি ইতিমধ্যে একটি নেতিবাচক আয়ন - একটি অ্যানিয়ন। যদি, বিপরীতভাবে, প্রোটনের সংখ্যা ইলেকট্রনের সংখ্যার চেয়ে বেশি হয় তবে এটি একটি ধনাত্মক আয়ন বা ক্যাটেশন। সালফার অ্যানিয়ন অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশ হিসাবে কাজ করতে পারে। এটি সালফাইড অ্যাসিড (হাইড্রোজেন সালফাইড) এবং ধাতব সালফাইডের মতো পদার্থের অণুর অংশ। ইলেক্ট্রোলাইটিক ডিসোসিয়েশনের সময় একটি অ্যানিয়ন তৈরি হয়, যা তখন ঘটে যখন একটি পদার্থ পানিতে দ্রবীভূত হয়। এই ক্ষেত্রে, অণুটি একটি ক্যাটেশনে পচে যায়, যা একটি ধাতু বা হাইড্রোজেন আয়ন হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে, সেইসাথে একটি ক্যাটেশন - একটি অ্যাসিড অবশিষ্টাংশের একটি আয়ন বা একটি হাইড্রক্সিল গ্রুপ (OH-)।
যেহেতু পর্যায় সারণিতে সালফারের ক্রমিক সংখ্যা ষোল, তাই আমরা উপসংহারে আসতে পারি যে এটি এর নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা। এর উপর ভিত্তি করে, আমরা বলতে পারি যে চারদিকে ষোলটি ইলেকট্রন ঘুরছে। মোলার ভর থেকে রাসায়নিক উপাদানের ক্রমিক সংখ্যা বিয়োগ করে নিউট্রনের সংখ্যা পাওয়া যাবে: 32- 16=16. প্রতিটি ইলেকট্রন এলোমেলোভাবে ঘোরে না, তবে একটি নির্দিষ্ট কক্ষপথে। যেহেতু সালফার একটি রাসায়নিক উপাদান যা পর্যায় সারণীর তৃতীয় সময়ের অন্তর্গত, তাই নিউক্লিয়াসের চারপাশে তিনটি কক্ষপথ রয়েছে। প্রথমটিতে দুটি ইলেকট্রন, দ্বিতীয়টিতে আটটি এবং তৃতীয়টিতে ছয়টি রয়েছে। সালফার পরমাণুর বৈদ্যুতিন সূত্রটি নিম্নরূপ লেখা হয়: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.
প্রকৃতিতে ব্যাপকতা
মূলত, বিবেচিত রাসায়নিক উপাদানটি খনিজগুলির সংমিশ্রণে পাওয়া যায়, যা বিভিন্ন ধাতুর সালফাইড। প্রথমত, এটি পাইরাইট - লোহা লবণ; এটি সীসা, রূপা, তামার দীপ্তি, জিঙ্ক ব্লেন্ড, সিনাবার - পারদ সালফাইড। এছাড়াও, সালফার খনিজগুলিরও অংশ হতে পারে, যার গঠনটি তিনটি বা ততোধিক রাসায়নিক উপাদান দ্বারা উপস্থাপিত হয়৷
উদাহরণস্বরূপ, চ্যালকপিরাইট, মিরাবিলাইট, কিসেরাইট, জিপসাম। আপনি তাদের প্রতিটি আরও বিশদে বিবেচনা করতে পারেন। পাইরাইট একটি ফেরাম সালফাইড, বা FeS2। এটি একটি সোনালী চকচকে একটি হালকা হলুদ রঙ আছে. এই খনিজটি প্রায়শই ল্যাপিস লাজুলিতে একটি অপবিত্রতা হিসাবে পাওয়া যায়, যা গয়না তৈরিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি এই কারণে যে এই দুটি খনিজ প্রায়শই একটি সাধারণ আমানত থাকে। তামার চকমক - চ্যালকোসাইট, বা চ্যালকোসাইন - একটি নীল-ধূসর পদার্থ, ধাতুর মতো। সীসার দীপ্তি (গ্যালেনা) এবং রৌপ্য দীপ্তি (আর্জেনটাইট) একই রকমের বৈশিষ্ট্য রয়েছে: তারা উভয়ই ধাতুর মতো দেখতে এবং ধূসর রঙের। Cinnabar হল একটি বাদামী-লাল নিস্তেজ খনিজ যার ধূসর দাগ রয়েছে। Chalcopyrite, রাসায়নিকযার সূত্র হল CuFeS2, - সোনালি হলুদ, একে সোনালি ব্লেন্ডও বলা হয়। জিঙ্ক ব্লেন্ডে (স্প্যালারিট) অ্যাম্বার থেকে জ্বলন্ত কমলা পর্যন্ত রঙ থাকতে পারে। মিরাবিলাইট - Na2SO4x10H2O - স্বচ্ছ বা সাদা স্ফটিক। এটিকে গ্লাবারের লবণও বলা হয়, যা ওষুধে ব্যবহৃত হয়। কিসেরাইটের রাসায়নিক সূত্র হল MgSO4xH2O। এটি একটি সাদা বা বর্ণহীন পাউডার হিসাবে প্রদর্শিত হয়। জিপসামের রাসায়নিক সূত্র হল CaSO4x2H2O। এছাড়াও, এই রাসায়নিক উপাদানটি জীবন্ত প্রাণীর কোষের অংশ এবং এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ ট্রেস উপাদান৷
