লোহা কী, এটি কোথা থেকে আসে এবং কীভাবে এটি খনন করা হয়? এই দরকারী ধাতু অনেক অ্যাপ্লিকেশন আছে. রাসায়নিক উপাদান বিশ্ব শিল্পে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে এবং গ্রহের জীবনে প্রকৃতিতে লোহার চক্র গুরুত্বপূর্ণ৷
লোহা কি?
লোহা একটি ধাতব উপাদান যা অত্যন্ত রাসায়নিকভাবে প্রতিক্রিয়াশীল, বিশেষ করে যখন এটি অক্সিজেনের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। এটি পৃথিবীতে এবং মহাকাশে সবচেয়ে সাধারণ উপাদানগুলির মধ্যে একটি। লোহার পরমাণু তাদের নিউক্লিয়াসে 26টি প্রোটন ধারণ করে। রাসায়নিক প্রতীক - ফে (ফেরাম) এর ল্যাটিন নাম ফেরাম থেকে এসেছে। এর বিশুদ্ধ আকারে, এটি একটি নরম এবং ভঙ্গুর ধাতু, যা অমেধ্য দ্বারা শক্তিশালী হয়। কার্বনের সাথে মিলিত হলে, ইস্পাত উৎপন্ন হয় যা আজ খননকৃত লৌহ আকরিকের 98% এরও বেশি ব্যবহার করে।
মহাবিশ্বের সমস্ত লোহার পরমাণুগুলি ফিউশনের চূড়ান্ত পর্যায়ে নক্ষত্রের কোরে গঠিত হয়েছিল এবং তারপরে তারা মহাকাশে ছেড়ে দেওয়া হয়েছিল। এটি চতুর্থ বৃহত্তমসিলিকন, অক্সিজেন এবং অ্যালুমিনিয়ামের পরে পৃথিবীর ভূত্বকের উপাদান। লোহা কি? এটি সবচেয়ে সাধারণ উপাদান যা আমাদের গ্রহকে তৈরি করে, যদিও এর বেশিরভাগই ভর দ্বারা পৃষ্ঠের অনেক নীচে অবস্থিত - পৃথিবীর কেন্দ্রে। শত শত বিভিন্ন খনিজ পদার্থের রাসায়নিক উপাদান হিসাবে এটি ভূত্বক এবং আবরণের প্রায় সমস্ত শিলায় উপস্থিত রয়েছে।
লোহা আকরিক
এই ধাতুটি তার বিশুদ্ধ আকারে বিরল। কিছু উল্কাপিন্ডে মৌলিক আয়রন থাকে। এই উপাদানটি রাসায়নিকভাবে অক্সিজেন এবং জলের সাথে বিক্রিয়া করে লোহা বহনকারী খনিজ উৎপন্ন করে। অর্থনৈতিক উদ্দেশ্যে খনন করার জন্য এই ধাতুর যথেষ্ট পরিমাণে থাকা যে কোনও পাথরকে লৌহ আকরিক বলা হয়। এর সবচেয়ে সাধারণ খনিজগুলো হল:
- আয়রন অক্সাইড (সূত্র Fe2O3), যা অক্সিজেনের সংস্পর্শে এলে তৈরি হয়;
- হাইড্রেটেড আয়রন অক্সাইড, যা পানিতে বিক্রিয়ায় তৈরি হয়।
সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ লৌহ আকরিক হল আয়রন অক্সাইড খনিজ যাকে হেমাটাইট এবং ম্যাগনেটাইট বলা হয়। Fe এর উচ্চ ঘনত্ব তাদের শিল্পে সবচেয়ে পছন্দের করে তোলে। লোহা সবচেয়ে বড় আকরিক আমানত থেকে খনন করা হয়। প্রায়শই এগুলি এমন গঠন যা প্রাচীন পাললিক শিলা। এগুলিতে আয়রন অক্সাইড খনিজগুলির স্তর রয়েছে (সূত্র Fe2O3) কয়েক সেন্টিমিটার পর্যন্ত পুরু।
আমি লোহা কোথায় পাব?
ঘরের তাপমাত্রায়, এটিকঠিন এটি একটি চকচকে ধূসর ধাতু যা আর্দ্র বাতাসের সংস্পর্শে এলে সময়ের সাথে সাথে মরিচা ধরে। এটি অন্যান্য অনেক ধাতুর সাথে একত্রিত হয়ে সংকর ধাতু তৈরি করে। লোহার পরিধি বেশ বিস্তৃত। যখন এটি কার্বনের সাথে একত্রিত হয়, এটি ইস্পাতে পরিণত হয়। এটি অন্যান্য ধাতু যেমন নিকেল, ক্রোমিয়াম এবং টংস্টেন এর সাথেও মিলিত হতে পারে। এই সংকর ধাতুগুলি খুব শক্তিশালী এবং সেতু এবং বিল্ডিং তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে৷
লোহা একটি অতি প্রাচীন উপাদান যা পৃথিবীতে বহুদিন ধরে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। প্রাচীন মিশরে এটি থেকে বস্তু পাওয়া গেছে। এমনকি একটি পুরো সময়কাল (1200-500 খ্রিস্টপূর্ব) তাঁর নামে নামকরণ করা হয়েছিল - লৌহ যুগ, যখন এটি সরঞ্জাম এবং অস্ত্র তৈরিতে ব্যবহৃত হত। এই দরকারী ধাতু খুঁজে পেতে, আপনি গভীর ভূগর্ভস্থ এটি সন্ধান করতে হবে। এটি পৃথিবীর ভূত্বক এবং পৃথিবীর মূল উভয় স্থানেই পাওয়া যায়। পৃথিবীতে অন্যান্য ধাতুর চেয়ে বেশি লোহা রয়েছে। এই উপাদানটি বৃহস্পতি এবং শনির কেন্দ্রের পাশাপাশি মঙ্গল গ্রহের লাল ধুলোময় পৃষ্ঠ সহ অন্যান্য গ্রহগুলিতেও পাওয়া যেতে পারে (যে কারণে এটিকে লাল গ্রহ বলা হত)।
প্রকৃতিতে পার্থিব লোহার চক্র
লোহা (Fe) অন্যান্য অনেক পুষ্টির মতো ভূ-রাসায়নিক চক্র অনুসরণ করে। এটি সাধারণত পাথরের আবহাওয়া বা আগ্নেয়গিরির অগ্ন্যুৎপাতের মাধ্যমে মাটি বা মহাসাগরে ছেড়ে দেওয়া হয়। স্থলজ বাস্তুতন্ত্রে, গাছপালা প্রথমে মাটি থেকে তাদের শিকড়ের মাধ্যমে আয়রন শোষণ করে। এটি একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ পুষ্টি যা জীবন্ত প্রাণী এবং ভূমণ্ডলের মধ্যে স্থানান্তরিত হয়৷
লোহাএটি উদ্ভিদের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ সীমিত পুষ্টি উপাদান, যা এটি ক্লোরোফিল তৈরি করতে ব্যবহার করে। সালোকসংশ্লেষণ এই ধাতুর পর্যাপ্ত সরবরাহের উপর নির্ভর করে। গাছপালা এটি মাটি থেকে শিকড় মধ্যে আত্তীকরণ. প্রাণীরা উদ্ভিদ গ্রাস করে এবং হিমোগ্লোবিন তৈরি করতে ব্যবহার করে। যখন তারা মারা যায়, তারা পচে যায় এবং ব্যাকটেরিয়া মাটিতে ধাতু ফিরিয়ে দেয়।
লোহার সমুদ্র চক্র
প্রকৃতিতে লোহার সামুদ্রিক চক্র পৃথিবীর চক্রের সাথে অনেকটাই মিল। এই প্রক্রিয়াটি কিছু অণুজীবের অত্যাবশ্যক কার্যকলাপের কারণে ঘটে যা ধাতুকে হাইড্রক্সাইডে অক্সিডাইজ করে এবং কার্বন ডাই অক্সাইড থেকে কার্বন গ্রহণ করে। নদী, সমুদ্র বা অন্য কোন জলের দেহের আয়রন ব্যাকটেরিয়া তাদের জীবনচক্রের জন্য শক্তি আহরণ করে এবং এটি শেষ হওয়ার পরে তারা জলা আকরিকের আকারে মাটিতে বসতি স্থাপন করে।
সমুদ্রের বাস্তুতন্ত্রে লোহার ভূমিকাও তাৎপর্যপূর্ণ। এই ধাতু শোষণকারী প্রধান উৎপাদক সাধারণত ফাইটোপ্ল্যাঙ্কটন বা সায়ানোব্যাকটেরিয়া। ভোক্তারা যখন এই ব্যাকটেরিয়া খায় তখন আয়রন শোষিত হয়। প্রকৃতিতে লোহার চক্র একটি অত্যন্ত জটিল প্রক্রিয়া। এটি অনেক সহজাত কারণের উপর নির্ভর করে: রাসায়নিক বিক্রিয়া, বাসস্থানের ধরন এবং জীবাণুর গোষ্ঠী। এই সমস্ত এটিকে পৃথিবীর অন্যান্য সমান গুরুত্বপূর্ণ জৈব-রাসায়নিক চক্রের সাথে সংযুক্ত করে৷
সাধারণ বৈশিষ্ট্য
বিভিন্ন সম্মিলিত আকরিকের আকারে লোহা হল সবচেয়ে সাধারণ উপাদানগুলির মধ্যে একটি যা পৃথিবীর ভূত্বকের প্রায় 5% তৈরি করে। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ লোহা বহনকারী খনিজগুলিঅক্সাইড এবং সালফাইড (হেমাটাইট, ম্যাগনেটাইট, গোয়েথাইট, পাইরাইট, মার্কাসাইট)। এই ধাতুটি উল্কাপিন্ডে, অন্যান্য গ্রহে এবং সূর্যেও থাকে। লোহা সমুদ্র এবং স্বাদু পানি উভয়েই পাওয়া যায়।
আকর্ষণীয় তথ্য
এই আপাতদৃষ্টিতে সাধারণ রাসায়নিক উপাদান সম্পর্কে কিছু আকর্ষণীয় তথ্য রয়েছে:
- লোহা উদ্ভিদের পুষ্টির জন্য একটি অপরিহার্য বিল্ডিং ব্লক এবং রক্তে অক্সিজেন বহন করতে সাহায্য করে, এইভাবে পৃথিবীতে জীবনকে সমর্থন করে৷
- এটি একটি ভঙ্গুর কঠিন, উপাদানগুলির পর্যায় সারণীতে গ্রুপ 8 এ একটি ধাতু হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ। এর বিশুদ্ধ আকারে, এটি আর্দ্র বাতাস এবং উচ্চ তাপমাত্রার সংস্পর্শে থেকে দ্রুত ক্ষয়প্রাপ্ত হয়।
- এটি ওজনের দিক থেকে পৃথিবীর ভূত্বকের মধ্যে চতুর্থ সর্বাধিক প্রচুর উপাদান, এবং পৃথিবীর বেশিরভাগ অংশই লোহা বলে বিশ্বাস করা হয়৷
- এর বেশির ভাগই ইস্পাত তৈরিতে ব্যবহৃত হয়, লোহা এবং কার্বনের একটি সংকর ধাতু, যা উৎপাদন ও নির্মাণে ব্যবহৃত হয়, যেমন চাঙ্গা কংক্রিট।
- অন্তত 10.5% ক্রোমিয়াম ধারণকারী স্টেইনলেস স্টীল ক্ষয়ের জন্য অত্যন্ত প্রতিরোধী। এটি রান্নাঘরের কাটলারি এবং স্টেইনলেস স্টিলের পাত্রের মতো পাত্রে ব্যবহৃত হয়।
- অন্যান্য উপাদান যোগ করা ইস্পাতকে নতুন দরকারী বৈশিষ্ট্য প্রদান করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, নিকেল খাদটির স্থায়িত্ব বাড়ায় এবং এটিকে তাপ এবং অ্যাসিডের প্রতি আরও প্রতিরোধী করে তোলে।
Fe
উপাদান সম্পর্কে সংক্ষিপ্ত তথ্য
- নম্বরনিউক্লিয়াসে প্রোটন: 26.
- পারমাণবিক চিহ্ন: Fe.
- একটি পরমাণুর গড় ভর: 55.845 গ্রাম/মোল।
- ঘনত্ব: প্রতি ঘন সেন্টিমিটারে ৭.৮৭৪ গ্রাম।
- ঘরের তাপমাত্রায় পর্যায়: কঠিন।
- গলনাঙ্ক: 1538 0C.
- স্ফুটনাঙ্ক: 2861 0C.
- আইসোটোপের সংখ্যা: 33.
- স্থিতিশীল আইসোটোপ: 4.
প্রধান অ্যাপ্লিকেশন
লোহা ইলেকট্রনিক্স, ম্যানুফ্যাকচারিং, স্বয়ংচালিত এবং নির্মাণের মতো অনেক খাতে ব্যবহৃত হয়। নিম্নে লোহার প্রয়োগ রয়েছে:
- লৌহঘটিত ধাতু, সংকর ধাতু এবং ইস্পাতের প্রাথমিক উপাদান হিসেবে।
- লোহা বা ইস্পাত উত্পাদন করতে কার্বন, নিকেল, ক্রোমিয়াম এবং অন্যান্য বিভিন্ন উপাদান ব্যবহার করে একটি সংকর ধাতু।
- চুম্বকের মধ্যে।
- সমাপ্ত ধাতব পণ্যে।
- শিল্প সরঞ্জামে।
- পরিবহন সরঞ্জামে।
- টুলগুলিতে৷
- খেলনা এবং খেলার সামগ্রীতে।
লোহা পৃথিবীর ভূত্বকের 5% তৈরি করে এবং এটি সবচেয়ে সাধারণ এবং সর্বাধিক ব্যবহৃত ধাতুগুলির মধ্যে একটি। এই উপাদানটি মাংস, আলু এবং শাকসবজিতেও পাওয়া যায় এবং এটি প্রাণী এবং মানুষের জন্য অপরিহার্য। এটি হিমোগ্লোবিনের একটি অবিচ্ছেদ্য অংশ। ধাতুটি দেখতে ধূসর এবং অত্যন্ত নমনীয় এবং নমনীয়। এটি পাতলা অ্যাসিডগুলিতে সহজেই দ্রবীভূত হয় এবং প্রতিক্রিয়াশীল। প্রধান লোহা খনির এলাকা হল চীন, অস্ট্রেলিয়া, ব্রাজিল, রাশিয়া এবং ইউক্রেন।
