বর্তমানে অনেক বিশেষজ্ঞ আছেন যারা নিজেদেরকে ভৌত বা রাসায়নিক বিজ্ঞানে নিবেদিত করেছেন এবং কখনও কখনও উভয় ক্ষেত্রেই। প্রকৃতপক্ষে, বেশিরভাগ ঘটনাকে এই ধরনের পরীক্ষার মাধ্যমে যৌক্তিকভাবে সুনির্দিষ্টভাবে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। আমরা আরও বিস্তারিতভাবে শারীরিক গবেষণা পদ্ধতি বিবেচনা করব৷
বিশ্লেষণাত্মক রসায়নে বিশ্লেষণের পদ্ধতি
বিশ্লেষণাত্মক রসায়ন হল রাসায়নিক সনাক্তকরণ, পৃথকীকরণ এবং সনাক্তকরণের বিজ্ঞান। যৌগগুলির সাথে নির্দিষ্ট ক্রিয়াকলাপগুলি চালানোর জন্য, বিশ্লেষণের রাসায়নিক, শারীরিক এবং ভৌত-রাসায়নিক পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। পরবর্তী পদ্ধতিটিকে ইন্সট্রুমেন্টালও বলা হয়, কারণ এর প্রয়োগের জন্য আধুনিক পরীক্ষাগার সরঞ্জাম প্রয়োজন। এটি বর্ণালী, পারমাণবিক পদার্থবিদ্যা এবং রেডিওকেমিক্যাল গ্রুপে বিভক্ত।
এছাড়া, রসায়নে বিভিন্ন ধরণের সমস্যা হতে পারে যার জন্য পৃথক সমাধান প্রয়োজন। এর উপর নির্ভর করে, গুণগত (একটি পদার্থের নাম এবং রূপ নির্ধারণ) এবং পরিমাণগত (একটি প্রদত্ত পদার্থের কতটা অ্যালিকোট বা নমুনায় রয়েছে তা নির্ধারণ করা) বিশ্লেষণের পদ্ধতি রয়েছে৷
পরিমাণগত বিশ্লেষণ পদ্ধতি
এগুলি আপনাকে নমুনার মূল পদার্থের বিষয়বস্তু নির্ধারণ করার অনুমতি দেয়। মোট, রাসায়নিক, ভৌত-রাসায়নিক এবং পরিমাণগত বিশ্লেষণের ভৌত পদ্ধতি রয়েছে।
পরিমাণগত বিশ্লেষণের রাসায়নিক পদ্ধতি
এরা বিভক্ত:
- ওজন বিশ্লেষণ যা আপনাকে বিশ্লেষণাত্মক ভারসাম্যের উপর ওজন করে এবং আরও ক্রিয়াকলাপ পরিচালনা করে পদার্থের বিষয়বস্তু নির্ধারণ করতে দেয়৷
- ভলিউম বিশ্লেষণ, যার মধ্যে বিভিন্ন সামগ্রিক অবস্থা বা সমাধানে পদার্থের আয়তন পরিমাপ করা জড়িত।
পরবর্তীতে, এটি নিম্নলিখিত উপধারায় বিভক্ত:
- ভলিউমেট্রিক টাইট্রিমেট্রিক বিশ্লেষণ বিকারকের পরিচিত ঘনত্বে ব্যবহৃত হয়, যে বিক্রিয়াটি দিয়ে প্রয়োজনীয় পদার্থ খাওয়া হয় এবং তারপরে খাওয়ার পরিমাণ পরিমাপ করা হয়;
- ভলিউমেট্রিক গ্যাস পদ্ধতি হল গ্যাসের মিশ্রণ বিশ্লেষণ করা যেখানে মূল পদার্থটি অন্য দ্বারা শোষিত হয়।
- ভলিউমেট্রিক অবক্ষেপণ (ল্যাটিন পলল থেকে - "বসতি") মাধ্যাকর্ষণের ফলে একটি বিচ্ছুরিত সিস্টেম দ্বারা স্তরবিন্যাসের উপর ভিত্তি করে। এর সাথে বৃষ্টিপাত হয়, যার আয়তন একটি সেন্ট্রিফিউজ টিউব ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়।
রাসায়নিক পদ্ধতিগুলি সর্বদা ব্যবহার করা সুবিধাজনক নয়, কারণ পছন্দসই উপাদানটি আলাদা করার জন্য প্রায়শই মিশ্রণটি আলাদা করতে হয়। রাসায়নিক বিক্রিয়া ব্যবহার না করে এই ধরনের অপারেশন করার জন্য, বিশ্লেষণের শারীরিক পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। এবং এর ফলে যৌগের ভৌত বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তন পর্যবেক্ষণ করাপ্রতিক্রিয়া বহন করা - শারীরিক এবং রাসায়নিক।
পরিমাণগত বিশ্লেষণের শারীরিক পদ্ধতি
এগুলি অনেক পরীক্ষাগার গবেষণার সময় ব্যবহার করা হয়। বিশ্লেষণের শারীরিক পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে:
- স্পেকট্রোস্কোপিক - ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশনের সাথে অধ্যয়ন করা যৌগের পরমাণু, অণু, আয়নগুলির মিথস্ক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে, যার ফলস্বরূপ ফোটন শোষিত বা নির্গত হয়।
- পরমাণু-ভৌতিক পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে অধ্যয়নাধীন পদার্থের একটি নমুনাকে নিউট্রন ফ্লাক্সের কাছে প্রকাশ করা, যা অধ্যয়নের মাধ্যমে, পরীক্ষার পরে, পরিমাপের মাধ্যমে নমুনায় থাকা উপাদানগুলির পরিমাণগত বিষয়বস্তু নির্ধারণ করা সম্ভব। তেজস্ক্রিয় বিকিরণ। এটি কাজ করে কারণ কণার কার্যকলাপের পরিমাণ অধ্যয়নের অধীনে উপাদানটির ঘনত্বের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক।
- রেডিওকেমিক্যাল পদ্ধতি হল তেজস্ক্রিয় আইসোটোপের পদার্থের বিষয়বস্তু নির্ধারণ করা যা রূপান্তরের ফলে গঠিত হয়।
পরিমাণগত বিশ্লেষণের ভৌত-রাসায়নিক পদ্ধতি
যেহেতু এই পদ্ধতিগুলি পদার্থ বিশ্লেষণের জন্য ভৌত পদ্ধতির অংশ মাত্র, সেহেতু এগুলিকে বর্ণালী, পারমাণবিক-ভৌতিক এবং তেজস্ক্রিয় রাসায়নিক গবেষণা পদ্ধতিতেও ভাগ করা হয়েছে।
গুণগত বিশ্লেষণ পদ্ধতি
বিশ্লেষণাত্মক রসায়নে, পদার্থের বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করার জন্য, তার শারীরিক অবস্থা, রঙ, স্বাদ, গন্ধ নির্ধারণ করতে, গুণগত বিশ্লেষণের পদ্ধতিগুলি ব্যবহার করা হয়, যা ঘুরেফিরে একই রাসায়নিক, ভৌতিক অংশে বিভক্ত। এবং ফিজিকো-কেমিক্যাল (ইনস্ট্রুমেন্টাল)।অধিকন্তু, বিশ্লেষণাত্মক রসায়নে বিশ্লেষণের শারীরিক পদ্ধতি পছন্দ করা হয়।
রাসায়নিক পদ্ধতি দুটি উপায়ে সঞ্চালিত হয়: দ্রবণে বিক্রিয়া এবং শুষ্ক উপায়ে বিক্রিয়া।
ওয়েট ওয়ে প্রতিক্রিয়া
সমাধানে প্রতিক্রিয়ার কিছু শর্ত থাকে, যার মধ্যে এক বা একাধিক অবশ্যই পূরণ করতে হবে:
- অদ্রবণীয় অবক্ষেপের গঠন।
- সলিউশনের রঙ পরিবর্তন করা হচ্ছে।
- বায়বীয় পদার্থের বিবর্তন।
Precipitate গঠন ঘটতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, বেরিয়াম ক্লোরাইড (BaCl2) এবং সালফিউরিক অ্যাসিড (H2SO4) এর মিথস্ক্রিয়ার ফলে। প্রতিক্রিয়ার পণ্যগুলি হল হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড (HCl) এবং একটি জল-দ্রবণীয় সাদা অবক্ষেপ - বেরিয়াম সালফেট (BaSO4)। তারপর একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া সংঘটন জন্য প্রয়োজনীয় শর্ত পূরণ করা হবে. কখনও কখনও প্রতিক্রিয়ার পণ্যগুলি কয়েকটি পদার্থ হতে পারে, যা অবশ্যই পরিস্রাবণ দ্বারা পৃথক করা উচিত।
রাসায়নিক মিথস্ক্রিয়ার ফলে সমাধানের রঙ পরিবর্তন করা বিশ্লেষণের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য। এটি প্রায়শই রেডক্স প্রক্রিয়াগুলির সাথে কাজ করার সময় বা অ্যাসিড-বেস টাইট্রেশন প্রক্রিয়াতে সূচকগুলি ব্যবহার করার সময় পরিলক্ষিত হয়। দ্রবণটিকে উপযুক্ত রঙে রঙ করতে পারে এমন পদার্থগুলির মধ্যে রয়েছে: পটাসিয়াম থায়োসায়ানেট কেএসসিএন (আয়রন III লবণের সাথে এর মিথস্ক্রিয়া দ্রবণের রক্ত-লাল রঙের সাথে থাকে), ফেরিক ক্লোরাইড (ক্লোরিন জলের সাথে মিথস্ক্রিয়া করার সময়, দুর্বল সবুজ রঙ। দ্রবণটি হলুদ হয়ে যায়), পটাসিয়াম ডাইক্রোমেট (যখন কমে যায় এবং সালফিউরিক অ্যাসিডের প্রভাবে, এটি কমলা থেকে পরিবর্তিত হয়গাঢ় সবুজ) এবং অন্যান্য।
যে প্রতিক্রিয়াগুলি গ্যাসের মুক্তির সাথে এগিয়ে যায় তা মৌলিক নয় এবং বিরল ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। গবেষণাগারে সবচেয়ে বেশি উৎপাদিত কার্বন ডাই অক্সাইড হল CO2।
শুষ্ক প্রতিক্রিয়া
এই ধরনের মিথস্ক্রিয়াগুলি বিশ্লেষণ করা পদার্থের অমেধ্যের বিষয়বস্তু নির্ধারণের জন্য, খনিজগুলির অধ্যয়নের জন্য সঞ্চালিত হয় এবং এটি বিভিন্ন পর্যায়ে গঠিত:
- ফিজিবিলিটি টেস্ট।
- ফ্লেম কালার টেস্ট।
- অস্থিরতা পরীক্ষা।
- রিডক্স প্রতিক্রিয়া করার ক্ষমতা।
সাধারণত, খনিজ পদার্থের গলন ক্ষমতা পরীক্ষা করা হয় একটি গ্যাস বার্নারের উপর তাদের একটি ছোট নমুনাকে আগে থেকে গরম করে এবং একটি ম্যাগনিফাইং গ্লাসের নীচে এর প্রান্তগুলির গোলাকার পর্যবেক্ষণ করে।
নমুনাটি কীভাবে শিখাকে রঙ করতে সক্ষম তা পরীক্ষা করার জন্য, এটি একটি প্ল্যাটিনাম তারে প্রথমে শিখার গোড়ায় এবং তারপরে সবচেয়ে বেশি উত্তপ্ত স্থানে প্রয়োগ করা হয়৷
নমুনার অস্থিরতা অ্যাস সিলিন্ডারে পরীক্ষা করা হয়, যা পরীক্ষার উপাদান প্রবর্তনের পরে উত্তপ্ত হয়৷
রিডক্স প্রক্রিয়ার প্রতিক্রিয়াগুলি প্রায়শই ফিউজড বোরাক্সের শুকনো বলের মধ্যে সঞ্চালিত হয়, যেখানে নমুনাটি স্থাপন করা হয় এবং তারপরে তা গরম করা হয়। এই প্রতিক্রিয়া চালানোর অন্যান্য উপায় রয়েছে: ক্ষারীয় ধাতু সহ একটি কাচের নলে গরম করা - Na, K, সাধারণ গরম করা বা কাঠকয়লায় গরম করা ইত্যাদি।
রাসায়নিক সূচকের ব্যবহার
কখনও কখনও রাসায়নিক বিশ্লেষণ পদ্ধতি বিভিন্ন ব্যবহার করেসূচক যা একটি পদার্থের মাধ্যমের pH নির্ধারণ করতে সাহায্য করে। সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়:
- লিটমাস। অম্লীয় পরিবেশে, সূচক লিটমাস কাগজ লাল হয়ে যায় এবং ক্ষারীয় পরিবেশে এটি নীল হয়ে যায়।
- মেথাইলোরেঞ্জ। অম্লীয় আয়নের সংস্পর্শে এলে, এটি গোলাপী, ক্ষারীয় - হলুদ হয়ে যায়।
- ফেনলফথালিন। একটি ক্ষারীয় পরিবেশে, এটি একটি লাল রঙের বৈশিষ্ট্যযুক্ত, এবং একটি অম্লীয় পরিবেশে এটির কোন রঙ নেই৷
- কারকিউমিন। এটি অন্যান্য সূচকগুলির তুলনায় কম প্রায়ই ব্যবহৃত হয়। ক্ষার সহ বাদামী এবং অ্যাসিড সহ হলুদ হয়ে যায়।
গুণগত বিশ্লেষণের শারীরিক পদ্ধতি
বর্তমানে, এগুলি প্রায়শই শিল্প এবং পরীক্ষাগার গবেষণা উভয় ক্ষেত্রেই ব্যবহৃত হয়। বিশ্লেষণের শারীরিক পদ্ধতির উদাহরণ হল:
- স্পেকট্রাল, যা ইতিমধ্যে উপরে আলোচনা করা হয়েছে। এটি, ঘুরে, নির্গমন এবং শোষণ পদ্ধতিতে বিভক্ত। কণাগুলির বিশ্লেষণাত্মক সংকেতের উপর নির্ভর করে, পারমাণবিক এবং আণবিক বর্ণালী বর্ণালীকে আলাদা করা হয়। নির্গমনের সময়, নমুনা কোয়ান্টা নির্গত করে, এবং শোষণের সময়, নমুনা দ্বারা নির্গত ফোটনগুলি বেছে বেছে ছোট কণা - পরমাণু এবং অণু দ্বারা শোষিত হয়। এই রাসায়নিক পদ্ধতিটি 200-400 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অতিবেগুনী (UV) এর মতো বিকিরণ ব্যবহার করে, 400-800 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে দৃশ্যমান এবং 800-40000 nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে ইনফ্রারেড (IR)। বিকিরণের এই ধরনের ক্ষেত্রগুলিকে অন্যথায় "অপটিক্যাল রেঞ্জ" বলা হয়।
- লুমিনেসেন্ট (ফ্লুরোসেন্ট) পদ্ধতির কারণে গবেষণাধীন পদার্থ দ্বারা আলোর নির্গমন পর্যবেক্ষণ করা হয়অতিবেগুনী রশ্মির এক্সপোজার। পরীক্ষার নমুনা একটি জৈব বা খনিজ যৌগ, সেইসাথে কিছু ঔষধ হতে পারে। অতিবেগুনী বিকিরণের সংস্পর্শে এলে, এই পদার্থের পরমাণুগুলি একটি উত্তেজিত অবস্থায় চলে যায়, যা একটি চিত্তাকর্ষক শক্তি রিজার্ভ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। স্বাভাবিক অবস্থায় স্থানান্তরের সময়, অবশিষ্ট শক্তির কারণে পদার্থটি আলোকিত হয়।
- এক্স-রে ডিফ্র্যাকশন বিশ্লেষণ করা হয়, একটি নিয়ম হিসাবে, এক্স-রে ব্যবহার করে। এগুলি পরমাণুর আকার নির্ধারণ করতে এবং অন্যান্য নমুনা অণুর তুলনায় তারা কীভাবে অবস্থিত তা নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়। এইভাবে, স্ফটিক জালি, নমুনার গঠন এবং কিছু ক্ষেত্রে অমেধ্যের উপস্থিতি পাওয়া যায়। এই পদ্ধতিতে রাসায়নিক বিক্রিয়া ছাড়াই অল্প পরিমাণে অ্যানালাইট ব্যবহার করা হয়।
- ম্যাস-স্পেকট্রোমেট্রিক পদ্ধতি। কখনও কখনও এটি ঘটে যে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড ভর এবং চার্জের অনুপাতের খুব বড় পার্থক্যের কারণে নির্দিষ্ট আয়নযুক্ত কণাকে এর মধ্য দিয়ে যেতে দেয় না। তাদের নির্ণয় করার জন্য, বিশ্লেষণের এই শারীরিক পদ্ধতির প্রয়োজন৷
এইভাবে, প্রচলিত রাসায়নিক পদ্ধতির তুলনায় এই পদ্ধতিগুলির উচ্চ চাহিদা রয়েছে, কারণ তাদের অনেকগুলি সুবিধা রয়েছে৷ যাইহোক, বিশ্লেষণাত্মক রসায়নে বিশ্লেষণের রাসায়নিক এবং ভৌত পদ্ধতির সংমিশ্রণ অধ্যয়নের আরও ভাল এবং আরও সঠিক ফলাফল দেয়৷
গুণগত বিশ্লেষণের ভৌত-রাসায়নিক (ইনস্ট্রুমেন্টাল) পদ্ধতি
এই বিভাগগুলির মধ্যে রয়েছে:
- ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পদ্ধতি যা পরিমাপ করেগ্যালভানিক কোষের ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স (পোটেনটিওমেট্রি) এবং সমাধানের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা (কন্ডাক্টোমেট্রি), পাশাপাশি গতি এবং বাকি রাসায়নিক প্রক্রিয়া (পোলারোগ্রাফি) অধ্যয়নের ক্ষেত্রে।
- এমিশন বর্ণালী বিশ্লেষণ, যার সারমর্ম হল ফ্রিকোয়েন্সি স্কেলে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশনের তীব্রতা নির্ধারণ করা।
- ফটোমেট্রিক পদ্ধতি।
- এক্স-রে বর্ণালী বিশ্লেষণ, যা নমুনার মধ্য দিয়ে যাওয়া এক্স-রেগুলির বর্ণালী পরীক্ষা করে।
- তেজস্ক্রিয়তা পরিমাপের পদ্ধতি।
- ক্রোমাটোগ্রাফিক পদ্ধতিটি একটি পদার্থ যখন একটি অচল সরবেন্ট বরাবর চলে তখন তার বারবার শোর্পশন এবং শোষণের মিথস্ক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে।
আপনার জানা উচিত যে রসায়নে বিশ্লেষণের মূলত ভৌত-রাসায়নিক এবং শারীরিক পদ্ধতিগুলিকে একটি গ্রুপে একত্রিত করা হয়, তাই যখন সেগুলিকে আলাদাভাবে বিবেচনা করা হয় তখন তাদের মধ্যে অনেক মিল থাকে৷
পদার্থ বিভাজনের ভৌত-রাসায়নিক পদ্ধতি
প্রায়শই ল্যাবরেটরিতে এমন পরিস্থিতি থাকে যখন প্রয়োজনীয় পদার্থটিকে অন্য থেকে আলাদা না করে বের করা অসম্ভব। এই ধরনের ক্ষেত্রে, পদার্থের পৃথকীকরণের পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, যার মধ্যে রয়েছে:
- নিষ্কাশন - একটি পদ্ধতি যার মাধ্যমে একটি নিষ্কাশনের (সংশ্লিষ্ট দ্রাবক) মাধ্যমে একটি দ্রবণ বা মিশ্রণ থেকে প্রয়োজনীয় পদার্থ বের করা হয়।
- ক্রোমাটোগ্রাফি। এই পদ্ধতিটি শুধুমাত্র বিশ্লেষণের জন্যই নয়, মোবাইল এবং স্থির পর্যায়ে থাকা উপাদানগুলিকে আলাদা করার জন্যও ব্যবহৃত হয়৷
- আয়ন বিনিময় দ্বারা বিচ্ছেদ। ফলেকাঙ্খিত পদার্থটি জলে দ্রবীভূত হতে পারে, এবং তারপর সেন্ট্রিফিউগেশন বা পরিস্রাবণ দ্বারা পৃথক করা যেতে পারে।
- বায়ু থেকে গ্যাসীয় পদার্থ বের করতে ক্রায়োজেনিক সেপারেশন ব্যবহার করা হয়।
- ইলেক্ট্রোফোরেসিস হল বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের অংশগ্রহণের সাথে পদার্থের পৃথকীকরণ, যার প্রভাবে যে কণাগুলি একে অপরের সাথে মিশ্রিত হয় না তারা তরল বা বায়বীয় মিডিয়াতে চলে যায়।
এইভাবে, পরীক্ষাগার সহকারী সর্বদা প্রয়োজনীয় পদার্থ পেতে সক্ষম হবেন।
