20 শতকের মাঝামাঝি সময়ে, রাসায়নিক বিজ্ঞানে একটি শব্দ আবির্ভূত হয়েছিল - কৌশলগত গুরুত্বের ধাতু। এর অর্থ ছিল এমন একদল উপাদান যার ভৌত রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি তাদের সামরিক-শিল্প কমপ্লেক্সের উত্পাদনে ব্যবহার করা সম্ভব করেছে। আমরা ক্রোমিয়াম, ট্যানটালাম, নাইওবিয়াম, মলিবডেনাম এবং টাংস্টেন এর মতো ধাতুর কথা বলছি। ভ্যানডিয়াম, যার বৈশিষ্ট্যগুলি আমরা এই নিবন্ধে বিবেচনা করব, আধুনিক যান্ত্রিক প্রকৌশল, লৌহঘটিত ধাতুবিদ্যা, সরঞ্জাম এবং রাসায়নিক উত্পাদনে ব্যবহৃত ধাতুগুলির মধ্যে একটি কেন্দ্রীয় স্থান অধিকার করে। ধাতু অক্সিজেনের সাথে চারটি অক্সাইড তৈরি করে, তাদের মধ্যে 2, 3, 4 এবং 5 এর ভ্যালেন্স দেখায়। 5 যা আমরা আরও বিস্তারিতভাবে অধ্যয়ন করব।
মিট ভ্যানডিয়াম
রাসায়নিক বিজ্ঞানে, একটি দীর্ঘ-স্থাপিত আছেনিয়মে বলা হয়েছে যে একটি রাসায়নিক উপাদানের চরিত্রায়ন অবশ্যই D. I-এর পর্যায়ক্রমিক ব্যবস্থায় তার অবস্থানের সাথে শুরু হবে। মেন্ডেলিভ। একটি সরল পদার্থ হিসাবে ভ্যানাডিয়ামের রাসায়নিক সূত্র হল V, ক্রমিক সংখ্যা হল 23, পারমাণবিক ভর হল 50, 9414। এটি চতুর্থ পিরিয়ডে অবস্থিত, পঞ্চম গ্রুপ এবং নিওবিয়াম এবং ট্যানটালামের সাথে একত্রে এর একটি সাধারণ প্রতিনিধি। অবাধ্য ধাতু। একটি বিশুদ্ধ পদার্থের নমুনাগুলি প্লাস্টিকের এবং একটি রূপালী-ধূসর রঙের। ভ্যানডিয়াম পরমাণু একটি d-উপাদান, এটির শেষ শক্তি স্তরে দুটি s-ইলেকট্রন রয়েছে, তবে, একই চতুর্থ স্তরের d-সাবলেলে অবস্থিত সেই ঋণাত্মক কণাগুলিও ভ্যালেন্স হবে৷
এই ধাতুটি কোথায় পাওয়া যায় এবং এর ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলি কী কী
উপাদানটি নিজেই প্রকৃতিতে তার বিশুদ্ধ আকারে পাওয়া যায় না। কিন্তু এটি পলিমেটালিক এবং লৌহ আকরিকগুলিতে একটি বাধ্যতামূলক উপাদান হিসাবে উপস্থিত। আগে আমরা একটি সাধারণ পদার্থের প্লাস্টিকতা এবং নমনীয়তা সম্পর্কে কথা বলেছিলাম, এখন আমরা যোগ করব যে ভ্যানাডিয়ামের গুরুত্বপূর্ণ ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলি হল উচ্চ ফুটন্ত এবং গলনাঙ্ক, যথাক্রমে 3400 ° C এবং 1920 ° C এর সমান। টাইটানিয়ামের মতো, এটি নাইট্রোজেন, হাইড্রোজেন বা অক্সিজেনের মতো অমেধ্য দ্বারা দূষিত হলে এটির ভৌত এবং রাসায়নিক পরামিতিগুলি মারাত্মকভাবে ক্ষয় করে। বিশেষ করে, এর নমনীয়তা এবং যান্ত্রিক শক্তি হ্রাস পায় এবং ভ্যানাডিয়াম ভঙ্গুর হয়ে যায়।
বিশেষ রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য
ধাতু প্যাসিভেশন করতে সক্ষম, যেমন আক্রমনাত্মক রাসায়নিক পরিবেশের ক্রিয়া প্রতিরোধ করার একটি অনন্য ক্ষমতা রয়েছে: অ্যাসিড, ক্ষার এবং লবণের দ্রবণ, এর পৃষ্ঠে একটি প্রতিরক্ষামূলক ফিল্ম তৈরি করে -ভ্যানডিয়াম অক্সাইড। উপাদানটির স্ফটিক জালির একটি ঘন কাঠামো রয়েছে। এটিও উল্লেখ করা উচিত যে উপাদানটি ধারণকারী স্টিলের জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা খুব বেশি, যা তাদের সেতু সমর্থন এবং অফশোর তেল ড্রিলিং রিগগুলির জন্য লোড-বেয়ারিং ফাস্টেনার হিসাবে ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। ভ্যানডিয়ামযুক্ত স্টিল ছাড়া আধুনিক সরঞ্জাম উত্পাদন কল্পনা করা অসম্ভব। নিওবিয়াম, ক্রোমিয়াম এবং টাইটানিয়ামের সাথে একত্রে, উপাদানটি রকেট বিজ্ঞান এবং মহাকাশ শিল্পে ব্যবহৃত বিশেষ সংকর ধাতুগুলিকে মিশ্রিত করতে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, ঘনীভূত নাইট্রেট এবং সালফেট অ্যাসিড, জলে হাইড্রোজেন ফ্লোরাইডের একটি দ্রবণ এবং ক্লোরাইড এবং নাইট্রেট অ্যাসিডের মিশ্রণ, যাকে অ্যাকোয়া রেজিয়া বলা হয়, সহজেই ধাতুর সাথে যোগাযোগ করে। ভ্যানাডিয়াম উপাদানটি একটি সাধারণ পদার্থ হিসাবে ক্লোরিন, ব্রোমিন, সালফারের সাথে বিক্রিয়া করতে পারে এবং সংশ্লিষ্ট লবণগুলি গঠিত হয়। অক্সিজেনের সাথে, এটি বেশ কয়েকটি অক্সাইড দেয় যা তাদের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যে ব্যাপকভাবে পৃথক। তাদের আরও বিবেচনা করুন।
বেসিক এবং অ্যামফোটেরিক অক্সাইড
ধাতু দুটি অক্সাইড গঠন করে, VO এবং V2O3, যা সাধারণ মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে। পরীক্ষাগারে, মনোক্সাইড হ্রাস প্রতিক্রিয়া দ্বারা খনন করা হয় V2O5 সূক্ষ্ম ভ্যানডিয়াম পাউডার। মৌলিক অক্সাইডগুলো অ্যাসিড দ্রবণের সাথে বিক্রিয়া করে সংশ্লিষ্ট লবণ তৈরি করে। এবং ইতিমধ্যে হাইড্রোক্সাইডগুলি ক্ষারগুলির সাথে বিনিময় প্রতিক্রিয়া চালিয়ে তাদের কাছ থেকে পাওয়া যেতে পারে। ভ্যানডিয়াম (III) অক্সাইড খনিজ ক্যারেলিয়ানাইটের একটি উপাদান হিসাবে পাওয়া যায়, এবং সালফারের সাথে V2O5 গরম করে পরীক্ষাগারে পাওয়া যায়, কয়লা বা হাইড্রোজেন।উভয় মৌলিক অক্সাইড দৃঢ়ভাবে উচ্চারিত হ্রাস বৈশিষ্ট্য আছে. অক্সাইড VO2 একটি সাধারণ অ্যামফোটেরিক যৌগ যা অ্যাসিড এবং ক্ষার উভয়ের সাথে বিক্রিয়া করে। একটি দ্রবণে যার pH 7 এর কম, ধনাত্মক চার্জযুক্ত ভ্যানাডিল আয়ন VO2+ পাওয়া যায়, যা দ্রবণটিকে একটি হালকা নীল রঙ দেয় এবং পলিভানাডিক অ্যাসিড লবণ একটি ক্ষারীয় মাধ্যমে তৈরি হয়। ভ্যানডিয়াম (IV) অক্সাইড জলকে আকর্ষণ করে, যেমন একটি হাইগ্রোস্কোপিক পদার্থ, প্রতিক্রিয়ায় এটি একটি হ্রাসকারী এজেন্টের মতো আচরণ করে।
ভানাডিয়াম হেমিপেন্টক্সাইড
যৌগ যার সূত্র V2O5, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ধাতব অক্সাইড। এটি একটি জল-দ্রবণীয় কমলা স্ফটিক পদার্থ যা ক্ষারগুলির সাথে বিক্রিয়া করে ভ্যানাডেট তৈরি করে - মেটাভানাডিক অ্যাসিড HVO3 এর লবণ। এটি সালফেট অ্যাসিডের শিল্প উত্পাদনে সালফার ডাই অক্সাইড থেকে সালফিউরিক অ্যানহাইড্রাইডের অক্সিডেশনে অনুঘটক হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ভ্যানডিয়াম পেন্টোক্সাইডে একটি রম্বিক স্ফটিক জালি রয়েছে এবং অ্যাম্ফোটেরিসিটির লক্ষণ রয়েছে এবং অ্যাসিডিক অক্সাইড বৈশিষ্ট্যের প্রাধান্য রয়েছে। প্রতিক্রিয়ায় এটি একটি শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট হিসাবে আচরণ করে। যৌগটি কাচ প্রযুক্তি, ওষুধ এবং জৈব সংশ্লেষণে ব্যবহৃত হয়৷
এর যৌগ থেকে ভ্যানডিয়াম বের করার পদ্ধতি
আমরা আগে উল্লেখ করেছি যে ধাতু লোহার আকরিকের একটি উপাদান। ব্লাস্ট ফার্নেস উত্পাদনে, উপাদানটি কার্বন এবং ফসফরাসের অমেধ্যের সাথে ঢালাই লোহাতে চলে যায়। যখন ইস্পাত গলিত হয়, ভ্যানাডিয়াম অক্সাইড 5 স্ল্যাগের সংমিশ্রণে প্রসারিত হয়, যেখানে এর উপাদান 16% এ পৌঁছাতে পারে। এটা যোগ করাটেবিল লবণ এবং চুল্লি মধ্যে মিশ্রণ roasting, একটি পণ্য প্রাপ্ত করা হয়, যা আরও জলে দ্রবীভূত হয়. ফলস্বরূপ জলীয় ঘনত্বকে সালফেট অ্যাসিড দিয়ে শোধন করা হয় এবং V2O5 এটি থেকে বিচ্ছিন্ন করা হয়। অক্সাইড থেকে বিশুদ্ধ ভ্যানডিয়াম বিচ্ছিন্ন করতে, আপনি ক্যালসিয়ামথার্মি পদ্ধতি ব্যবহার করতে পারেন - ধাতব ক্যালসিয়াম ব্যবহার করে ধাতু হ্রাস। ভ্যানডিয়াম পেন্টক্সাইডের সাথে প্রতিক্রিয়ায় প্রযুক্তিগত খরচ কমাতে, ক্যালসিয়ামের পরিবর্তে অ্যালুমিনিয়াম প্রায়শই ব্যবহার করা হয়। কয়লা দিয়ে ট্রাইভ্যালেন্ট ভ্যানডিয়াম অক্সাইড কমিয়েও ধাতু পাওয়া যেতে পারে।
জৈবিক ভূমিকা
Vanadium একটি ট্রেস উপাদান হিসাবে জীবন্ত প্রাণীর মধ্যে উপস্থিত, যা সামুদ্রিক ইকিনোডার্মের আন্তঃকোষীয় তরলের অংশ। হোলোথুরিয়ান এবং সামুদ্রিক আর্চিনে, এটি প্রোটিনের সাথে যুক্ত যা কোষে অক্সিজেন পরিবহন এবং কার্বন ডাই অক্সাইড অপসারণের কাজ করে। উপাদানটির বিষয়বস্তু উষ্ণ-রক্তযুক্ত প্রাণী এবং মানুষের জীবের মধ্যে নগণ্য, যেখানে এটি অগ্ন্যাশয় এনজাইমের সংমিশ্রণে, নিউরোগ্লিয়া এবং নেফ্রনগুলিতে রয়েছে। উদ্ভিদের মধ্যে, ট্রেস উপাদানটি সালোকসংশ্লেষণের অন্ধকার পর্যায়ে একটি এনজাইম হিসাবে জড়িত থাকে এবং ক্লোরোপ্লাস্টে অবস্থিত ক্লোরোফিল রঙ্গকের স্তরকে প্রভাবিত করে। এটি নোডুল ব্যাকটেরিয়াতেও পাওয়া যায়, যা নাইট্রোজেন ফিক্সার, উচ্চতর ছত্রাকের টিস্যুতে। বোরন, তামা, দস্তা এবং ম্যাঙ্গানিজের যৌগগুলির সাথে চেরনোজেমের অংশ হিসাবে, ভ্যানাডিয়াম অক্সাইড মাটির উর্বরতাকে প্রভাবিত করে৷
আমাদের নিবন্ধে, আমরা ভ্যানডিয়াম এবং এর অক্সাইডের মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করেছি এবং এর যৌগগুলির ব্যবহার বিবেচনা করেছিশিল্প।
