কৃত্রিমভাবে তৈরি উপকরণগুলি শিল্প এবং দৈনন্দিন জীবনে ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যবহৃত হওয়া সত্ত্বেও, ধাতুর ব্যবহার অস্বীকার করা এখনও সম্ভব নয়। তাদের বৈশিষ্ট্যগুলির একটি অনন্য সংমিশ্রণ রয়েছে এবং মিশ্রণগুলি আপনাকে তাদের সম্ভাব্যতা সর্বাধিক করার অনুমতি দেয়। কোন কোন ক্ষেত্রে ধাতু উৎপাদন ও ব্যবহার হয়?
একদল উপাদানের বৈশিষ্ট্য
ধাতুগুলিকে বৈশিষ্ট্যযুক্ত বৈশিষ্ট্য সহ অজৈব রাসায়নিকের একটি সেট হিসাবে বোঝা হয়। তারা সাধারণত নিম্নলিখিতগুলি অন্তর্ভুক্ত করে:
- উচ্চ তাপ পরিবাহিতা;
- নমনীয়তা, মেশিনে আপেক্ষিক সহজতা;
- আপেক্ষিকভাবে উচ্চ গলনাঙ্ক;
- ভাল বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা;
- চরিত্রযুক্ত "ধাতু" দীপ্তি;
- প্রতিক্রিয়ায় কমানোর এজেন্টের ভূমিকা;
- উচ্চ ঘনত্ব।
অবশ্যই, এই গোষ্ঠীর সমস্ত উপাদানের এই সমস্ত বৈশিষ্ট্য নেই, উদাহরণস্বরূপ, পারদ ঘরের তাপমাত্রায় তরল, মানুষের হাতের তাপ থেকে গ্যালিয়াম গলে যায় এবং বিসমাথকে খুব কমই প্লাস্টিক বলা যেতে পারে। কিন্তু সাধারণভাবে, এই সমস্ত বৈশিষ্ট্যগুলি ধাতুগুলির সামগ্রিকতার মধ্যে সনাক্ত করা যেতে পারে৷
অভ্যন্তরীণ শ্রেণীবিভাগ
ধাতুগুলিকে শর্তসাপেক্ষে কয়েকটি বিভাগে বিভক্ত করা হয়, যার প্রতিটি উপাদান বিভিন্ন পরামিতিতে একে অপরের সবচেয়ে কাছের উপাদানগুলিকে একত্রিত করে। নিম্নলিখিত গ্রুপগুলিকে আলাদা করা হয়েছে:
- ক্ষারীয় - 6;
- ক্ষারীয় পৃথিবী - 4;
- ক্রান্তিকালীন - 38;
- আলো - 7;
- আধাধাতু - 7;
- ল্যান্থানাইডস - 14+1;
- অ্যাক্টিনাইডস - 14+1;
গ্রুপের মধ্যে আরও দুটি রয়েছে: বেরিলিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম। এইভাবে, এই মুহুর্তে, আবিষ্কৃত সমস্ত উপাদানের মধ্যে 94 জন বিজ্ঞানী ধাতুকে দায়ী করেছেন৷
উপরন্তু, এটা উল্লেখ করার মতো যে অন্যান্য শ্রেণীবিভাগ আছে। তাদের মতে, নোবেল ধাতু, প্ল্যাটিনাম গ্রুপ ধাতু, উত্তর-পরিবর্তন, অবাধ্য, লৌহঘটিত এবং অ লৌহঘটিত ধাতু, ইত্যাদি আলাদাভাবে বিবেচনা করা হয়। এই পদ্ধতিটি শুধুমাত্র নির্দিষ্ট উদ্দেশ্যে অর্থপূর্ণ, তাই এটি সাধারণভাবে গৃহীত শ্রেণিবিন্যাস ব্যবহার করা আরও সুবিধাজনক।.
রসিদের ইতিহাস
মানবতা তার বিকাশ জুড়ে ধাতু প্রক্রিয়াকরণ এবং ব্যবহারের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে জড়িত। সবচেয়ে সাধারণ উপাদান হওয়ার পাশাপাশি, এগুলিকে শুধুমাত্র যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণের সাহায্যে বিভিন্ন পণ্যে তৈরি করা যেতে পারে। যেহেতু আকরিকের সাথে কাজ করার কোনও দক্ষতা ছিল না, তাই প্রথমে এটি কেবল নাগেট ব্যবহার সম্পর্কে ছিল। প্রথমে এটি একটি নরম ধাতু ছিল, যা তামার যুগের নাম দিয়েছিল, যা পাথরটিকে প্রতিস্থাপন করেছিল। এই সময়ের মধ্যে, কোল্ড ফরজিং পদ্ধতি তৈরি করা হয়েছিল। কিছু সভ্যতায় গন্ধ পাওয়া সম্ভব হয়েছে। ধীরে ধীরে, মানুষ রঙিন হতে আয়ত্তধাতু যেমন সোনা, রূপা, টিন।
পরবর্তীতে ব্রোঞ্জ যুগ তাম্র যুগের প্রতিস্থাপিত হয়। এটি প্রায় 20 সহস্রাব্দ স্থায়ী হয়েছিল এবং মানবজাতির জন্য একটি টার্নিং পয়েন্ট হয়ে উঠেছে, যেহেতু এই সময়ের মধ্যেই এটি অ্যালো পাওয়া সম্ভব হয়েছিল। ধাতুবিদ্যার ধীরে ধীরে বিকাশ হচ্ছে, ধাতু প্রাপ্তির পদ্ধতিগুলি উন্নত করা হচ্ছে। যাইহোক, 13-12 শতাব্দীতে। বিসি e তথাকথিত ব্রোঞ্জের পতন ঘটেছিল, যা লৌহ যুগের সূচনা করে। এটি সম্ভবত টিনের মজুদ হ্রাসের কারণে হয়েছিল। এবং সেই সময়ে আবিষ্কৃত সীসা এবং পারদ ব্রোঞ্জের প্রতিস্থাপন হতে পারেনি। তাই লোকেদের আকরিক থেকে ধাতু তৈরি করতে হয়েছিল।
পরবর্তী সময়কাল দীর্ঘস্থায়ী হয়নি - সহস্রাব্দেরও কম, তবে ইতিহাসে একটি উজ্জ্বল চিহ্ন রেখে গেছে। লোহা অনেক আগে পরিচিত হওয়া সত্ত্বেও, ব্রোঞ্জের তুলনায় এর ত্রুটিগুলির কারণে এটি প্রায় কখনই ব্যবহৃত হয়নি। উপরন্তু, পরেরটি প্রাপ্ত করা অনেক সহজ ছিল, যখন আকরিক গলানো আরও শ্রম নিবিড় ছিল। আসল বিষয়টি হল দেশীয় লোহা খুবই বিরল, তাই আশ্চর্যের কিছু নেই যে ব্রোঞ্জ পরিত্যাগ এত ধীর গতিতে হয়েছে।
ধাতু নিষ্কাশন দক্ষতার অর্থ
মানুষের পূর্বপুরুষ যেভাবে একটি ধারালো পাথরকে লাঠিতে বেঁধে একটি হাতিয়ার তৈরি করেছিলেন তার অনুরূপ, একটি নতুন উপাদানে রূপান্তরটি ঠিক ততটাই দুর্দান্ত হয়ে উঠেছে। ধাতব পণ্যগুলির প্রধান সুবিধাগুলি ছিল যে সেগুলি তৈরি করা সহজ এবং মেরামতযোগ্য। পাথর প্লাস্টিকতা এবং malleability নেই, যাতেএটি থেকে যে কোনও অস্ত্র কেবল নতুন করে তৈরি করা যেতে পারে, সেগুলি মেরামত করা যায় না।
এইভাবে, এটি ধাতুর ব্যবহারে রূপান্তর যা সরঞ্জামগুলির আরও উন্নতির দিকে পরিচালিত করেছিল, নতুন গৃহস্থালী সামগ্রীর উত্থান, সজ্জা, যা আগে করা অসম্ভব ছিল। এই সবই প্রযুক্তিগত অগ্রগতিকে গতি দিয়েছে এবং ধাতুবিদ্যার বিকাশের ভিত্তি স্থাপন করেছে।
আধুনিক পদ্ধতি
প্রাচীনকালে মানুষ যদি আকরিক থেকে ধাতু সংগ্রহের সাথে পরিচিত ছিল, অথবা তারা নাগেট নিয়ে সন্তুষ্ট হতে পারে, তবে বর্তমানে অন্যান্য উপায় রয়েছে। রসায়নের বিকাশের জন্য তারা সম্ভব হয়েছিল। এইভাবে, দুটি প্রধান দিক উপস্থিত হয়েছে:
- পাইরোমেটালার্জি। এটি এর বিকাশ আগে শুরু হয়েছিল এবং উপাদানটি প্রক্রিয়া করার জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ তাপমাত্রার সাথে যুক্ত। এই ক্ষেত্রে আধুনিক প্রযুক্তি প্লাজমা ব্যবহারের অনুমতি দেয়৷
- হাইড্রোমেটালার্জি। এই দিকটি জল এবং রাসায়নিক বিকারক ব্যবহার করে আকরিক, বর্জ্য, ঘনীভূত, ইত্যাদি থেকে উপাদান নিষ্কাশনে নিযুক্ত রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, ইলেক্ট্রোলাইসিসের মাধ্যমে ধাতু উৎপাদনের সাথে জড়িত একটি পদ্ধতি খুবই সাধারণ এবং কার্বারাইজিং পদ্ধতিটিও বেশ জনপ্রিয়৷
আরেকটি আকর্ষণীয় প্রযুক্তি রয়েছে। উচ্চ বিশুদ্ধতার মূল্যবান ধাতু প্রাপ্তি এবং ন্যূনতম ক্ষতি সহ এটির জন্য ধন্যবাদ সম্ভব হয়েছে। এটা পরিমার্জন সম্পর্কে. এই প্রক্রিয়াটি পরিশোধনের ধরনগুলির মধ্যে একটি, অর্থাৎ, অমেধ্যগুলির ধীরে ধীরে পৃথকীকরণ। উদাহরণস্বরূপ, সোনার ক্ষেত্রে, ক্লোরিন দিয়ে গলিত দ্রবণের সম্পৃক্ততা ব্যবহার করা হয় এবং প্ল্যাটিনাম দ্রবীভূত হয়খনিজ অ্যাসিডের পরে বিকারকগুলির সাথে বিচ্ছিন্নতা।
যাইহোক, ইলেক্ট্রোলাইসিস দ্বারা ধাতু প্রাপ্ত করা প্রায়শই ব্যবহৃত হয় যদি গলানো বা পুনরুদ্ধার অর্থনৈতিকভাবে কার্যকর না হয়। অ্যালুমিনিয়াম এবং সোডিয়ামের ক্ষেত্রে ঠিক এটিই ঘটে। এছাড়াও আরও উদ্ভাবনী প্রযুক্তি রয়েছে যা উল্লেখযোগ্য খরচ ছাড়াই মোটামুটি দরিদ্র আকরিক থেকেও অ লৌহঘটিত ধাতু প্রাপ্ত করা সম্ভব করে, তবে আমরা এই বিষয়ে একটু পরে কথা বলব৷
খাদ সম্পর্কে
প্রাচীনকালে পরিচিত বেশিরভাগ ধাতু সবসময় কিছু চাহিদা পূরণ করে না। ক্ষয়, অপর্যাপ্ত কঠোরতা, ভঙ্গুরতা, ভঙ্গুরতা, ভঙ্গুরতা - তার বিশুদ্ধ আকারে প্রতিটি উপাদানের তার ত্রুটি রয়েছে। অতএব, পরিচিত জিনিসগুলির সুবিধাগুলিকে একত্রিত করে এমন নতুন উপকরণগুলি সন্ধান করা প্রয়োজনীয় হয়ে উঠেছে, অর্থাৎ ধাতব সংকর প্রাপ্ত করার উপায়গুলি সন্ধান করা। আজ দুটি প্রধান পদ্ধতি আছে:
- কাস্টিং। মিশ্র উপাদানের গলে ঠান্ডা এবং স্ফটিক করা হয়. এই পদ্ধতিটিই সংকর ধাতুগুলির প্রথম নমুনাগুলি পাওয়া সম্ভব করেছিল: ব্রোঞ্জ এবং পিতল৷
- টিপে পাউডারের মিশ্রণ উচ্চ চাপের শিকার হয় এবং তারপর সিন্টার করা হয়।
আরো উন্নতি
সাম্প্রতিক দশকগুলিতে, সবচেয়ে আশাব্যঞ্জক হল বায়োটেকনোলজি ব্যবহার করে ধাতু উৎপাদন, প্রাথমিকভাবে ব্যাকটেরিয়ার সাহায্যে৷ সালফাইডের কাঁচামাল থেকে তামা, নিকেল, দস্তা, সোনা এবং ইউরেনিয়াম আহরণ করা সম্ভব হয়েছে। বিজ্ঞানীরা লিচিং, অক্সিডেশন, শোর্পশন এবং বৃষ্টিপাতের মতো প্রক্রিয়াগুলির সাথে অণুজীবকে সংযুক্ত করার আশা করছেন। উপরন্তু, এটা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণগভীর বর্জ্য জল চিকিত্সার সমস্যা, এর জন্যও, তারা একটি সমাধান খুঁজে বের করার চেষ্টা করছে যাতে ব্যাকটেরিয়ার অংশগ্রহণ জড়িত থাকে৷
আবেদন
ধাতু এবং সংকর ধাতু ছাড়া, জীবন যে আকারে এখন মানবজাতির কাছে পরিচিত তা অসম্ভব হবে। উঁচু ভবন, উড়োজাহাজ, বাসনপত্র, আয়না, বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি, গাড়ি এবং আরও অনেক কিছুর অস্তিত্ব শুধুমাত্র পাথর থেকে তামা, ব্রোঞ্জ এবং লোহায় মানুষের দূরবর্তী স্থানান্তরের কারণে।
তাদের ব্যতিক্রমী বৈদ্যুতিক এবং তাপ পরিবাহিতার কারণে, ধাতুগুলি বিভিন্ন ধরণের উদ্দেশ্যে তার এবং তারগুলিতে ব্যবহৃত হয়। অক্সিডাইজিং পরিচিতি তৈরি করতে সোনা ব্যবহার করা হয়। তাদের শক্তি এবং কঠোরতার কারণে, ধাতুগুলি ব্যাপকভাবে নির্মাণে এবং বিভিন্ন ধরণের কাঠামোর জন্য ব্যবহৃত হয়। আবেদনের আরেকটি ক্ষেত্র হল উপকরণ। কাজের উত্পাদনের জন্য, উদাহরণস্বরূপ, কাটা অংশ, শক্ত খাদ এবং বিশেষ ধরণের ইস্পাত প্রায়শই ব্যবহৃত হয়। অবশেষে, গয়না জন্য একটি উপাদান হিসাবে মহৎ ধাতু অত্যন্ত মূল্যবান। তাই প্রচুর আবেদন রয়েছে।
ধাতু এবং সংকর ধাতু সম্পর্কে আকর্ষণীয়
এই উপাদানগুলির ব্যবহার এত ব্যাপক এবং এত দীর্ঘ ইতিহাস রয়েছে যে বিভিন্ন কৌতূহলী পরিস্থিতির উদ্ভব হওয়া আশ্চর্যজনক নয়। সেগুলি এবং কয়েকটি আকর্ষণীয় তথ্য শেষ পর্যন্ত আনা উচিত:
- এর ব্যাপক ব্যবহারের আগে, অ্যালুমিনিয়ামের উচ্চ মূল্য ছিল। কাটলারি, যা নেপোলিয়ন তৃতীয় অতিথিদের গ্রহণ করার সময় ব্যবহার করেছিলেন, এই উপাদান থেকে তৈরি করা হয়েছিল এবং এটির বিষয় ছিলসম্রাটের গর্ব।
- স্প্যানিশ ভাষায় প্ল্যাটিনাম নামের অর্থ "রূপা"। তুলনামূলকভাবে উচ্চ গলনাঙ্কের কারণে উপাদানটি এমন একটি অপ্রস্তুত নাম পেয়েছে এবং তাই এটি দীর্ঘ সময়ের জন্য ব্যবহার করা অসম্ভব।
- এর বিশুদ্ধতম আকারে, সোনা নরম এবং সহজেই নখ দিয়ে আঁচড়ে যায়। তাই গয়না তৈরির জন্য এটি রূপা বা তামা দিয়ে মিশ্রিত করা হয়।
- এখানে তাপ স্থিতিস্থাপকতার একটি অদ্ভুত বৈশিষ্ট্য সহ অ্যালয় রয়েছে, অর্থাৎ আকৃতি মেমরি প্রভাব। বিকৃত হয়ে গেলে এবং তারপর উত্তপ্ত হলে, তারা তাদের আসল অবস্থায় ফিরে আসে।
