রসায়ন হল পদার্থ এবং তাদের রূপান্তরের বিজ্ঞান, সেইসাথে সেগুলি পাওয়ার পদ্ধতি। এমনকি একটি নিয়মিত স্কুল পাঠ্যক্রমে, প্রতিক্রিয়ার প্রকারের মতো একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় বিবেচনা করা হয়। প্রাথমিক স্তরে স্কুলছাত্রীদের যে শ্রেণীবিভাগের সাথে পরিচয় করিয়ে দেওয়া হয় তা জারণের মাত্রা, কোর্সের পর্যায়, প্রক্রিয়ার প্রক্রিয়া ইত্যাদির পরিবর্তনকে বিবেচনা করে। উপরন্তু, সমস্ত রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলি অনুঘটক এবং অনুঘটকহীন-এ বিভক্ত। প্রতিক্রিয়া একটি অনুঘটকের অংশগ্রহণের সাথে সংঘটিত রূপান্তরগুলির উদাহরণগুলি সাধারণ জীবনে একজন ব্যক্তির দ্বারা সম্মুখীন হয়: গাঁজন, ক্ষয়। অনুঘটকহীন রূপান্তর আমাদের জন্য অনেক বিরল।
একটি অনুঘটক কি
এটি একটি রাসায়নিক পদার্থ যা মিথস্ক্রিয়া হার পরিবর্তন করতে পারে, কিন্তু এটি নিজে অংশগ্রহণ করে না। ক্ষেত্রে যখন একটি অনুঘটকের সাহায্যে প্রক্রিয়াটি ত্বরান্বিত হয়, আমরা ইতিবাচক অনুঘটক সম্পর্কে কথা বলছি। প্রক্রিয়ায় যোগ করা কোনো পদার্থ বিক্রিয়ার হার কমিয়ে দিলে তাকে ইনহিবিটর বলা হয়।
অনুঘটকের প্রকার
একজাতীয় এবং ভিন্নধর্মী অনুঘটক পর্যায়ক্রমে পৃথক হয়যা শুরু উপকরণ অবস্থিত. যদি অনুঘটক সহ মিথস্ক্রিয়াগুলির জন্য নেওয়া প্রাথমিক উপাদানগুলি একত্রিত হওয়ার একই অবস্থায় থাকে, তাহলে সমজাতীয় অনুঘটক এগিয়ে যায়। সেক্ষেত্রে যখন বিভিন্ন পর্যায়ের পদার্থ বিক্রিয়ায় অংশ নেয়, ভিন্নধর্মী অনুঘটক ঘটে।
কর্মের নির্বাচনীতা
ক্যাটালাইসিস কেবলমাত্র সরঞ্জামের উত্পাদনশীলতা বাড়ানোর একটি উপায় নয়, এটি ফলস্বরূপ পণ্যগুলির মানের উপর ইতিবাচক প্রভাব ফেলে। এই ঘটনাটি এই সত্য দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে যে বেশিরভাগ অনুঘটকের নির্বাচনী (নির্বাচিত) কর্মের কারণে, সরাসরি প্রতিক্রিয়া ত্বরান্বিত হয়, পার্শ্ব প্রক্রিয়াগুলি হ্রাস পায়। শেষ পর্যন্ত, ফলস্বরূপ পণ্যগুলি উচ্চ বিশুদ্ধতার, পদার্থগুলিকে আরও বিশুদ্ধ করার প্রয়োজন নেই। অনুঘটক কর্মের নির্বাচনীতা কাঁচামালের অ-উৎপাদন খরচে প্রকৃত হ্রাস, একটি ভাল অর্থনৈতিক সুবিধা দেয়।
উৎপাদনে অনুঘটক ব্যবহার করার সুবিধা
আর কি অনুঘটক প্রতিক্রিয়া বৈশিষ্ট্য? একটি সাধারণ উচ্চ বিদ্যালয়ের উদাহরণগুলি দেখায় যে একটি অনুঘটকের ব্যবহার প্রক্রিয়াটিকে নিম্ন তাপমাত্রায় চালানোর অনুমতি দেয়। পরীক্ষাগুলি নিশ্চিত করে যে এটি উল্লেখযোগ্যভাবে শক্তি খরচ কমাতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি আধুনিক পরিস্থিতিতে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, যখন বিশ্বে শক্তি সংস্থানের অভাব রয়েছে৷
অনুঘটক উৎপাদনের উদাহরণ
কোন শিল্প অনুঘটক প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করে? এই ধরনের প্রযোজনার উদাহরণ:নাইট্রিক এবং সালফিউরিক অ্যাসিড, হাইড্রোজেন, অ্যামোনিয়া, পলিমার, তেল পরিশোধন উত্পাদন। ক্যাটালাইসিস ব্যাপকভাবে জৈব অ্যাসিড, মনোহাইড্রিক এবং পলিহাইড্রিক অ্যালকোহল, ফেনল, সিন্থেটিক রেজিন, রঞ্জক এবং ওষুধের উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়।
অনুঘটক কি
দিমিত্রি ইভানোভিচ মেন্ডেলিভের রাসায়নিক উপাদানগুলির পর্যায় সারণীতে থাকা অনেক পদার্থ, সেইসাথে তাদের যৌগগুলি অনুঘটক হিসাবে কাজ করতে পারে। সবচেয়ে সাধারণ অ্যাক্সিলারেটরগুলির মধ্যে রয়েছে: নিকেল, লোহা, প্ল্যাটিনাম, কোবাল্ট, অ্যালুমিনোসিলিকেটস, ম্যাঙ্গানিজ অক্সাইড৷
অনুঘটকের বৈশিষ্ট্য
নির্বাচনমূলক ক্রিয়া ছাড়াও, অনুঘটকের চমৎকার যান্ত্রিক শক্তি রয়েছে, তারা অনুঘটক বিষ প্রতিরোধ করতে সক্ষম এবং সহজেই পুনরুদ্ধার করা হয় (পুনরুদ্ধার করা হয়)।
ফেজ অবস্থা অনুসারে, অনুঘটক সমজাতীয় বিক্রিয়াগুলিকে গ্যাস-ফেজ এবং তরল-পর্যায়ে ভাগ করা হয়।
আসুন এই ধরণের প্রতিক্রিয়াগুলি ঘনিষ্ঠভাবে দেখে নেওয়া যাক। দ্রবণে, হাইড্রোজেন ক্যাটেশন H+, হাইড্রোক্সাইড বেস আয়ন OH-, ধাতু ক্যাটেশন M+ এবং ফ্রি র্যাডিকেল গঠনে অবদান রাখে এমন পদার্থ রাসায়নিক রূপান্তরের ত্বরণকারী হিসেবে কাজ করে।
অনুঘটকের সারাংশ
অ্যাসিড এবং ঘাঁটিগুলির মিথস্ক্রিয়ায় অনুঘটকের প্রক্রিয়াটি হ'ল মিথস্ক্রিয়াকারী পদার্থ এবং অনুঘটক ধনাত্মক আয়নগুলির (প্রোটন) মধ্যে একটি বিনিময় হয়। এই ক্ষেত্রে, ইন্ট্রামলিকুলার রূপান্তর সঞ্চালিত হয়। এই অনুযায়ীপ্রতিক্রিয়া এই মত হয়:
- ডিহাইড্রেশন (জল বিচ্ছিন্নতা);
- হাইড্রেশন (জলের অণুর সংযুক্তি);
- এস্টারিফিকেশন (অ্যালকোহল এবং কার্বক্সিলিক অ্যাসিড থেকে এস্টার গঠন);
- পলিকনডেনসেশন (জল নির্মূলের সাথে একটি পলিমার গঠন)।
ক্যাটালাইসিস তত্ত্বটি কেবল প্রক্রিয়াটিই নয়, সম্ভাব্য পার্শ্ব রূপান্তরও ব্যাখ্যা করে। ভিন্নধর্মী অনুঘটকের ক্ষেত্রে, প্রক্রিয়াটির ত্বরণক একটি স্বাধীন পর্যায় গঠন করে, বিক্রিয়কগুলির পৃষ্ঠের কিছু কেন্দ্র অনুঘটক বৈশিষ্ট্য ধারণ করে, অথবা সমগ্র পৃষ্ঠটি জড়িত।
এছাড়াও একটি মাইক্রোহেটেরোজেনিয়াস প্রক্রিয়া রয়েছে, যার মধ্যে একটি আঠালো অবস্থায় একটি অনুঘটকের উপস্থিতি জড়িত। এই বৈকল্পিক অনুঘটক একটি সমজাতীয় থেকে একটি ভিন্ন ধরনের একটি ক্রান্তিকালীন অবস্থা। এই প্রক্রিয়াগুলির বেশিরভাগই কঠিন অনুঘটক ব্যবহার করে গ্যাসীয় পদার্থের মধ্যে সঞ্চালিত হয়। এগুলি দানা, ট্যাবলেট, শস্য আকারে হতে পারে৷
প্রকৃতিতে অনুঘটকের বিতরণ
এনজাইমেটিক ক্যাটালাইসিস প্রকৃতিতে মোটামুটি বিস্তৃত। এটি বায়োক্যাটালিস্টের সাহায্যে প্রোটিন অণুগুলির সংশ্লেষণ এগিয়ে যায়, জীবন্ত প্রাণীর মধ্যে বিপাক বাহিত হয়। জীবন্ত প্রাণীর অংশগ্রহণে ঘটে এমন একটি জৈবিক প্রক্রিয়া অনুঘটক প্রতিক্রিয়াকে বাইপাস করে না। অত্যাবশ্যক প্রক্রিয়ার উদাহরণ: অ্যামিনো অ্যাসিড থেকে শরীরের জন্য নির্দিষ্ট প্রোটিনের সংশ্লেষণ; চর্বি, প্রোটিন, কার্বোহাইড্রেটের ভাঙ্গন।
ক্যাটালাইসিস অ্যালগরিদম
আসুন অনুঘটকের প্রক্রিয়াটি বিবেচনা করা যাক। এই প্রক্রিয়া, যা ছিদ্রযুক্ত কঠিন রাসায়নিক মিথস্ক্রিয়া ত্বরক উপর সঞ্চালিত হয়, অন্তর্ভুক্তনিজেকে কয়েকটি প্রাথমিক পর্যায়:
- প্রবাহের মূল থেকে অনুঘটক শস্যের পৃষ্ঠে মিথস্ক্রিয়াকারী পদার্থের বিচ্ছুরণ;
- অনুঘটকের ছিদ্রগুলিতে বিকারকগুলির বিচ্ছুরণ;
- কেমিসোরপশন (সক্রিয় শোষণ) একটি রাসায়নিক প্রতিক্রিয়া ত্বরণকারীর পৃষ্ঠে রাসায়নিক পৃষ্ঠ পদার্থের উপস্থিতি - সক্রিয় অনুঘটক-রিজেন্ট কমপ্লেক্স;
- পৃষ্ঠের সংমিশ্রণ "অনুঘটক-পণ্য" এর উপস্থিতি সহ পরমাণুর পুনর্বিন্যাস;
- পণ্য প্রতিক্রিয়া ত্বরণকারীর ছিদ্রে ছড়িয়ে পড়া;
- মূল প্রবাহে প্রতিক্রিয়া ত্বরণকারীর শস্য পৃষ্ঠ থেকে পণ্যের বিচ্ছুরণ।
অনুঘটক এবং অ-অনুঘটক প্রতিক্রিয়া এত গুরুত্বপূর্ণ যে বিজ্ঞানীরা বহু বছর ধরে এই ক্ষেত্রে গবেষণা চালিয়ে যাচ্ছেন।
সমজাতীয় অনুঘটক সহ, বিশেষ কাঠামো তৈরি করার প্রয়োজন নেই। ভিন্ন ভিন্ন সংস্করণে এনজাইমেটিক ক্যাটালাইসিস বিভিন্ন এবং নির্দিষ্ট সরঞ্জাম ব্যবহার জড়িত। এর প্রবাহের জন্য, বিশেষ যোগাযোগের যন্ত্রপাতি তৈরি করা হয়েছে, যোগাযোগের পৃষ্ঠের (টিউবে, দেয়ালে, অনুঘটক গ্রিড) অনুযায়ী উপবিভক্ত করা হয়েছে; একটি ফিল্টার স্তর সঙ্গে; ওজন স্তর; চলমান pulverized অনুঘটক সঙ্গে.
যন্ত্রগুলিতে তাপ বিনিময় বিভিন্ন উপায়ে প্রয়োগ করা হয়:
- রিমোট (বাহ্যিক) হিট এক্সচেঞ্জার ব্যবহারের মাধ্যমে;
- কন্টাক্ট যন্ত্রে তৈরি হিট এক্সচেঞ্জারের সাহায্যে।
রসায়নের সূত্রগুলি বিশ্লেষণ করে, কেউ এমন প্রতিক্রিয়াও খুঁজে পেতে পারে যেখানে অনুঘটকটি রাসায়নিক মিথস্ক্রিয়া চলাকালীন তৈরি হওয়া শেষ পণ্যগুলির মধ্যে একটি।আসল উপাদান।
এই জাতীয় প্রক্রিয়াগুলিকে সাধারণত অটোক্যাটালাইটিক বলা হয়, এই ঘটনাটিকেই রসায়নে অটোক্যাটালাইসিস বলা হয়।
অনেক মিথস্ক্রিয়ার হার প্রতিক্রিয়া মিশ্রণে নির্দিষ্ট পদার্থের উপস্থিতির সাথে যুক্ত। রসায়নে তাদের সূত্রগুলি প্রায়শই মিস করা হয়, শব্দটি "অনুঘটক" বা এর সংক্ষিপ্ত সংস্করণ দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। এগুলি চূড়ান্ত স্টেরিওকেমিক্যাল সমীকরণে অন্তর্ভুক্ত নয়, কারণ মিথস্ক্রিয়া শেষ হওয়ার পরে তারা পরিমাণগত দৃষ্টিকোণ থেকে পরিবর্তিত হয় না। কিছু ক্ষেত্রে, অল্প পরিমাণে পদার্থগুলি প্রক্রিয়াটির গতিকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করতে যথেষ্ট। পরিস্থিতিও বেশ গ্রহণযোগ্য যখন প্রতিক্রিয়া জাহাজ নিজেই রাসায়নিক মিথস্ক্রিয়া ত্বরক হিসাবে কাজ করে।
রাসায়নিক প্রক্রিয়ার হার পরিবর্তনের উপর একটি অনুঘটকের প্রভাবের সারমর্ম হল যে এই পদার্থটি সক্রিয় কমপ্লেক্সের সংমিশ্রণে অন্তর্ভুক্ত থাকে এবং তাই রাসায়নিক মিথস্ক্রিয়া সক্রিয়করণ শক্তি পরিবর্তন করে।
যখন এই জটিলটি পচে যায়, তখন অনুঘটকটি পুনরুত্থিত হয়। বটম লাইন হল যে এটি ব্যয় করা হবে না, এটি মিথস্ক্রিয়া শেষ হওয়ার পরে একই পরিমাণে থাকবে। এই কারণেই সক্রিয় পদার্থের একটি ছোট পরিমাণ সাবস্ট্রেটের (প্রতিক্রিয়াশীল পদার্থ) সাথে প্রতিক্রিয়া চালানোর জন্য যথেষ্ট। বাস্তবে, রাসায়নিক প্রক্রিয়া চলাকালীন নগণ্য পরিমাণে অনুঘটক এখনও গ্রাস করা হয়, যেহেতু বিভিন্ন পার্শ্ব প্রক্রিয়াগুলি সম্ভব: এর বিষক্রিয়া, প্রযুক্তিগত ক্ষতি এবং একটি কঠিন অনুঘটকের পৃষ্ঠের অবস্থার পরিবর্তন। রসায়ন সূত্রে অনুঘটক থাকে না।
উপসংহার
যে প্রতিক্রিয়ায় একটি সক্রিয় পদার্থ (অনুঘটক) অংশ নেয় একজন ব্যক্তিকে ঘিরে থাকে, এছাড়াও, সেগুলি তার শরীরেও ঘটে। একজাতীয় প্রতিক্রিয়া ভিন্ন ভিন্ন মিথস্ক্রিয়াগুলির তুলনায় অনেক কম সাধারণ। যে কোনও ক্ষেত্রে, মধ্যবর্তী কমপ্লেক্সগুলি প্রথমে গঠিত হয়, যা অস্থির, ধীরে ধীরে ধ্বংস হয় এবং রাসায়নিক প্রক্রিয়ার ত্বরণকারীর পুনর্জন্ম (পুনরুদ্ধার) পরিলক্ষিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, যখন মেটাফসফরিক অ্যাসিড পটাসিয়াম পারসালফেটের সাথে বিক্রিয়া করে, তখন হাইড্রয়েডিক অ্যাসিড একটি অনুঘটক হিসাবে কাজ করে। এটি বিক্রিয়াকদের সাথে যুক্ত হলে একটি হলুদ দ্রবণ তৈরি হয়। আপনি প্রক্রিয়ার শেষের দিকে যাওয়ার সাথে সাথে রঙটি ধীরে ধীরে অদৃশ্য হয়ে যায়। এই ক্ষেত্রে, আয়োডিন একটি মধ্যবর্তী পণ্য হিসাবে কাজ করে এবং প্রক্রিয়াটি দুটি পর্যায়ে ঘটে। কিন্তু মেটাফসফোরিক অ্যাসিড সংশ্লেষিত হওয়ার সাথে সাথে অনুঘটকটি তার আসল অবস্থায় ফিরে আসে। অনুঘটক শিল্পে অপরিহার্য, তারা রূপান্তর গতি বাড়াতে এবং উচ্চ-মানের প্রতিক্রিয়া পণ্যগুলি পেতে সহায়তা করে। আমাদের শরীরের জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলিও তাদের অংশগ্রহণ ছাড়া অসম্ভব৷
