এক সেকেন্ডের জন্য চারপাশে তাকান… কতগুলো ধাতব জিনিস দেখতে পাচ্ছেন? সাধারণত যখন আমরা ধাতুর কথা চিন্তা করি, তখন আমরা এমন পদার্থের কথা ভাবি যেগুলো চকচকে এবং টেকসই। যাইহোক, এগুলি আমাদের খাবার এবং আমাদের দেহেও পাওয়া যায়। আসুন বিজ্ঞানের কাছে পরিচিত ধাতুগুলির সম্পূর্ণ তালিকাটি একবার দেখে নেওয়া যাক, তাদের মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলি জানুন এবং কেন তারা এত বিশেষ তা খুঁজে বের করুন৷
ধাতু কি?
যে উপাদানগুলি সহজেই ইলেকট্রন হারায়, যেগুলি চকচকে (প্রতিফলিত), নমনীয় (অন্যান্য আকারে ঢালাই করা যায়) এবং তাপ ও বিদ্যুতের ভাল পরিবাহী হিসাবে বিবেচিত হয় তাদের ধাতু বলা হয়। এগুলি আমাদের জীবনযাত্রার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এগুলি কেবল কাঠামো এবং প্রযুক্তির অংশই নয়, প্রায় সমস্ত আইটেমের উত্পাদনের জন্যও প্রয়োজনীয়৷ এমনকি মানুষের শরীরেও ধাতু আছে। একটি মাল্টিভিটামিনের উপাদান লেবেলের দিকে তাকালে, আপনি তালিকাভুক্ত কয়েক ডজন যৌগ দেখতে পাবেন৷
আপনি হয়তো জানেন না যে সোডিয়াম, ক্যালসিয়াম, ম্যাগনেসিয়াম এবং জিঙ্কের মতো উপাদানগুলি প্রয়োজনীয়জীবন, এবং যদি তারা আমাদের শরীর থেকে অনুপস্থিত হয়, আমাদের স্বাস্থ্য গুরুতর বিপদ হতে পারে. উদাহরণস্বরূপ, ক্যালসিয়াম সুস্থ হাড়ের জন্য অপরিহার্য, বিপাকের জন্য ম্যাগনেসিয়াম। জিঙ্ক ইমিউন সিস্টেমের কার্যকারিতা বাড়ায়, যখন আয়রন রক্তের কোষকে সারা শরীরে অক্সিজেন বহন করতে সাহায্য করে। যাইহোক, আমাদের দেহের ধাতুগুলি একটি চামচ বা ইস্পাত সেতুর ধাতু থেকে আলাদা যে তারা ইলেকট্রন হারিয়েছে। এদের কেশন বলা হয়।
ধাতুতেও অ্যান্টিবায়োটিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে, তাই সর্বজনীন স্থানে হ্যান্ড্রাইল এবং হ্যান্ডেলগুলি প্রায়শই এই উপাদানগুলি থেকে তৈরি করা হয়। এটা জানা যায় যে ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধি রোধ করার জন্য অনেক সরঞ্জাম সিলভার তৈরি করা হয়। কৃত্রিম জয়েন্টগুলি টাইটানিয়াম অ্যালয় থেকে তৈরি করা হয়, যা উভয়ই সংক্রমণ প্রতিরোধ করে এবং প্রাপকদের শক্তিশালী করে।
পর্যায় সারণিতে ধাতু
দিমিত্রি মেন্ডেলিভের পর্যায়ক্রমিক সিস্টেমের সমস্ত উপাদান দুটি বড় গ্রুপে বিভক্ত: ধাতু এবং অধাতু। প্রথমটি সর্বাধিক অসংখ্য। বেশিরভাগ উপাদানই ধাতু (নীল)। টেবিলে অ-ধাতুগুলি একটি হলুদ পটভূমিতে দেখানো হয়েছে। এছাড়াও উপাদানগুলির একটি গ্রুপ রয়েছে যা মেটালয়েড (লাল) হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ। সমস্ত ধাতু টেবিলের বাম দিকে গ্রুপ করা হয়. মনে রাখবেন যে হাইড্রোজেন উপরের বাম কোণে ধাতুগুলির সাথে গোষ্ঠীবদ্ধ। এই সত্ত্বেও, এটি অ ধাতব হিসাবে বিবেচিত হয়। যাইহোক, কিছু বিজ্ঞানী তত্ত্ব দেন যে বৃহস্পতি গ্রহের মূল অংশে ধাতব হাইড্রোজেন থাকতে পারে।
ধাতু বন্ধন
অনেক বিস্ময়কর এবং দরকারী গুণাবলীএকটি উপাদান তার পরমাণু একে অপরের সাথে সংযোগ কিভাবে করতে হবে. এটি নির্দিষ্ট সংযোগ তৈরি করে। পরমাণুর ধাতব মিথস্ক্রিয়া ধাতব কাঠামো তৈরির দিকে পরিচালিত করে। দৈনন্দিন জীবনে এই উপাদানটির প্রতিটি উদাহরণ, একটি গাড়ি থেকে পকেটে থাকা কয়েন পর্যন্ত, একটি ধাতব সংযোগ অন্তর্ভুক্ত করে৷
এই প্রক্রিয়া চলাকালীন, ধাতব পরমাণুগুলি তাদের বাইরের ইলেকট্রনগুলি একে অপরের সাথে সমানভাবে ভাগ করে নেয়। ইতিবাচক চার্জযুক্ত আয়নগুলির মধ্যে প্রবাহিত ইলেকট্রনগুলি সহজেই তাপ এবং বিদ্যুৎ স্থানান্তর করে, এই উপাদানগুলিকে তাপ এবং বিদ্যুতের ভাল পরিবাহী করে তোলে। বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য তামার তার ব্যবহার করা হয়।
ধাতুর প্রতিক্রিয়া
প্রতিক্রিয়া বলতে একটি উপাদানের পরিবেশে রাসায়নিকের সাথে প্রতিক্রিয়া করার প্রবণতাকে বোঝায়। সে ভিন্ন। কিছু ধাতু, যেমন পটাসিয়াম এবং সোডিয়াম (পর্যায় সারণীর 1 এবং 2 কলামে), বিভিন্ন রাসায়নিকের সাথে সহজেই প্রতিক্রিয়া দেখায় এবং খুব কমই তাদের বিশুদ্ধ, মৌলিক আকারে পাওয়া যায়। উভয়ই সাধারণত যৌগগুলিতে (এক বা একাধিক অন্যান্য উপাদানের সাথে আবদ্ধ) বা আয়ন হিসাবে (তাদের মৌলিক ফর্মের একটি চার্জযুক্ত সংস্করণ) বিদ্যমান থাকে।
অন্যদিকে, অন্যান্য ধাতু আছে, সেগুলোকে গয়নাও বলা হয়। স্বর্ণ, রৌপ্য এবং প্ল্যাটিনাম খুব প্রতিক্রিয়াশীল নয় এবং সাধারণত তাদের বিশুদ্ধ আকারে ঘটে। এই ধাতুগুলি অ ধাতুগুলির তুলনায় ইলেকট্রনগুলিকে সহজে হারায়, কিন্তু সোডিয়ামের মতো প্রতিক্রিয়াশীল ধাতুগুলির মতো সহজে নয়। তুলনামূলকভাবে প্লাটিনামঅ-প্রতিক্রিয়াশীল এবং অক্সিজেনের সাথে প্রতিক্রিয়ার জন্য খুব প্রতিরোধী।
এলিমেন্টের বৈশিষ্ট্য
যখন আপনি প্রাথমিক বিদ্যালয়ে বর্ণমালা অধ্যয়ন করেছেন, আপনি আবিষ্কার করেছেন যে সমস্ত অক্ষরের নিজস্ব বৈশিষ্ট্যের নিজস্ব সেট রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, কিছুর সরলরেখা ছিল, কিছুতে বক্ররেখা ছিল এবং অন্যদের উভয় ধরণের রেখা ছিল। একই উপাদান সম্পর্কে বলা যেতে পারে. তাদের প্রত্যেকের শারীরিক এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলির একটি অনন্য সেট রয়েছে। দৈহিক বৈশিষ্ট্য হল নির্দিষ্ট পদার্থের অন্তর্নিহিত গুণ। চকচকে বা না, এটি কতটা ভালোভাবে তাপ এবং বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে, কোন তাপমাত্রায় এটি গলে যায়, কতটা ঘন হয়।
রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে সেই গুণগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে যেগুলি অক্সিজেনের এক্সপোজারে প্রতিক্রিয়া দেখালে তারা জ্বললে (রাসায়নিক বিক্রিয়ার সময় তাদের ইলেকট্রন ধরে রাখা কতটা কঠিন হবে)। বিভিন্ন উপাদান সাধারণ বৈশিষ্ট্য ভাগ করতে পারে. উদাহরণস্বরূপ, লোহা এবং তামা উভয় উপাদানই বিদ্যুৎ পরিচালনা করে। যাইহোক, তাদের একই বৈশিষ্ট্য নেই। উদাহরণস্বরূপ, যখন লোহা আর্দ্র বাতাসের সংস্পর্শে আসে, তখন এটি মরিচা ধরে, কিন্তু যখন তামা একই অবস্থার সংস্পর্শে আসে, তখন এটি একটি নির্দিষ্ট সবুজ আবরণ অর্জন করে। তাই স্ট্যাচু অফ লিবার্টি সবুজ এবং মরিচা নয়। এটি তামা দিয়ে তৈরি, লোহা নয়)।
উপাদানের সংগঠন: ধাতু এবং অধাতু
উপাদানগুলির কিছু সাধারণ এবং অনন্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে তা তাদের একটি সুন্দর, ঝরঝরে চার্টে সাজানোর অনুমতি দেয়পর্যায় সারণী বলা হয়। এটি তাদের পারমাণবিক সংখ্যা এবং বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে উপাদানগুলিকে সংগঠিত করে। সুতরাং, পর্যায় সারণীতে, আমরা এমন উপাদানগুলিকে একত্রে গোষ্ঠীভুক্ত পাই যেগুলির সাধারণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে। লোহা এবং তামা একে অপরের কাছাকাছি, উভয়ই ধাতু। লোহাকে "Fe" চিহ্ন দ্বারা এবং তামাকে "Cu" চিহ্ন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।
পর্যায় সারণির বেশিরভাগ উপাদানই ধাতু, এবং সেগুলি টেবিলের বাম দিকে থাকে। তাদের নির্দিষ্ট ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে বলে তারা একসাথে গোষ্ঠীভুক্ত। উদাহরণস্বরূপ, ধাতুগুলি ঘন, চকচকে, তারা তাপ এবং বিদ্যুতের ভাল পরিবাহী এবং রাসায়নিক বিক্রিয়ায় তারা সহজেই ইলেকট্রন হারায়। বিপরীতে, অ-ধাতুগুলির বিপরীত বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এগুলি ঘন হয় না, তাপ এবং বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে না, এবং তাদের ছেড়ে দেওয়ার পরিবর্তে ইলেকট্রন অর্জনের প্রবণতা রাখে। আমরা যখন পর্যায় সারণী দেখি, তখন আমরা দেখতে পাই যে বেশিরভাগ অধাতু ডানদিকে গোষ্ঠীবদ্ধ। এগুলি হল হিলিয়াম, কার্বন, নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেনের মতো উপাদান।
ভারী ধাতু কি?
ধাতুর তালিকা বেশ অসংখ্য। তাদের মধ্যে কিছু শরীরে জমা হতে পারে এবং কোন ক্ষতি করতে পারে না, যেমন প্রাকৃতিক স্ট্রনটিয়াম (সূত্র Sr), যা ক্যালসিয়ামের একটি অ্যানালগ, কারণ এটি উত্পাদনশীলভাবে হাড়ের টিস্যুতে জমা হয়। তাদের কোনটিকে ভারী বলা হয় এবং কেন? চারটি উদাহরণ বিবেচনা করুন: সীসা, তামা, পারদ এবং আর্সেনিক৷
এই উপাদানগুলি কোথায় অবস্থিত এবং কীভাবে তারা পরিবেশ এবং মানব স্বাস্থ্যকে প্রভাবিত করে? ভারীধাতু হল ধাতব, প্রাকৃতিকভাবে ঘটছে এমন যৌগ যার ঘনত্ব অন্যান্য ধাতুর তুলনায় খুব বেশি - পানির ঘনত্বের অন্তত পাঁচগুণ। তারা মানুষের জন্য বিষাক্ত। এমনকি ছোট ডোজ গুরুতর পরিণতি হতে পারে৷
- লিড। এটি একটি ভারী ধাতু যা মানুষের, বিশেষ করে শিশুদের জন্য বিষাক্ত। এই পদার্থের সাথে বিষক্রিয়া স্নায়বিক সমস্যা হতে পারে। যদিও এটির নমনীয়তা, উচ্চ ঘনত্ব এবং ক্ষতিকারক বিকিরণ শোষণ করার ক্ষমতার কারণে এটি একসময় খুব আকর্ষণীয় ছিল, তবে সীসাকে বিভিন্ন উপায়ে পর্যায়ক্রমে আউট করা হয়েছে। পৃথিবীতে পাওয়া এই নরম, রূপালী ধাতু মানুষের জন্য বিপজ্জনক এবং সময়ের সাথে সাথে শরীরে জমা হয়। সবচেয়ে খারাপ জিনিস আপনি এটি পরিত্রাণ পেতে পারেন না. এটি সেখানে বসে, জমা হয় এবং ধীরে ধীরে শরীরকে বিষ দেয়। সীসা স্নায়ুতন্ত্রের জন্য বিষাক্ত এবং শিশুদের মস্তিষ্কের মারাত্মক ক্ষতি করতে পারে। এটি 1800-এর দশকে মেকআপ তৈরি করতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছিল এবং 1978 সাল পর্যন্ত চুলের রঞ্জক পদার্থের একটি উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। আজ, সীসা প্রাথমিকভাবে বড় ব্যাটারিতে, এক্স-রে ঢাল হিসাবে বা তেজস্ক্রিয় পদার্থের নিরোধক হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
- কপার। এটি একটি লালচে বাদামী ভারী ধাতু যার অনেক ব্যবহার রয়েছে। তামা এখনও বিদ্যুৎ এবং তাপের অন্যতম সেরা পরিবাহী এবং অনেক বৈদ্যুতিক তার এই ধাতু থেকে তৈরি করা হয় এবং প্লাস্টিক দিয়ে আবৃত করা হয়।মুদ্রা, বেশিরভাগই ছোট পরিবর্তন, এছাড়াও পর্যায়ক্রমিক সিস্টেমের এই উপাদান থেকে তৈরি করা হয়। তীব্র তামার বিষক্রিয়া বিরল, তবে সীসার মতো, এটি টিস্যুতে জমা হতে পারে, অবশেষে বিষাক্ততার দিকে নিয়ে যায়। যারা প্রচুর পরিমাণে তামা বা তামার ধূলিকণার সংস্পর্শে আসে তারাও ঝুঁকিতে থাকে।
- বুধ। এই ধাতু যে কোনো আকারে বিষাক্ত এবং এমনকি ত্বক দ্বারা শোষিত হতে পারে। এর স্বতন্ত্রতা এই সত্যের মধ্যে রয়েছে যে এটি ঘরের তাপমাত্রায় তরল, এটিকে কখনও কখনও "দ্রুত রূপালী" বলা হয়। এটি একটি থার্মোমিটারে দেখা যায় কারণ, একটি তরল হিসাবে, এটি তাপ শোষণ করে, এমনকি তাপমাত্রার সামান্যতম পার্থক্যের সাথে ভলিউম পরিবর্তন করে। এটি কাচের নলটিতে পারদকে উঠতে বা পড়তে দেয়। যেহেতু এই পদার্থটি একটি শক্তিশালী নিউরোটক্সিন, তাই অনেক কোম্পানি লাল রঙের অ্যালকোহল থার্মোমিটারে স্যুইচ করছে।
- আর্সেনিক। রোমান আমল থেকে শুরু করে ভিক্টোরিয়ান যুগ পর্যন্ত আর্সেনিককে "বিষের রাজা" এবং "রাজাদের বিষ" হিসেবে বিবেচনা করা হতো। গন্ধহীন, বর্ণহীন এবং স্বাদহীন আর্সেনিক যৌগ ব্যবহার করে ব্যক্তিগত লাভের জন্য রয়্যালটি এবং সাধারণ উভয়েরই খুন করার অগণিত উদাহরণ ইতিহাসে রয়েছে। সমস্ত নেতিবাচক প্রভাব সত্ত্বেও, এই মেটালয়েডের ব্যবহার রয়েছে, এমনকি ওষুধেও। উদাহরণস্বরূপ, আর্সেনিক ট্রাইঅক্সাইড একটি অত্যন্ত কার্যকরী ওষুধ যা তীব্র প্রমাইলোসাইটিক লিউকেমিয়ায় আক্রান্ত ব্যক্তিদের চিকিৎসার জন্য ব্যবহৃত হয়।
মূল্যবান ধাতু কি?
মূল্যবান ধাতু একটি ধাতু যাবিরল বা প্রাপ্ত করা কঠিন হতে পারে, এবং অর্থনৈতিকভাবে খুব মূল্যবান। মূল্যবান ধাতুর তালিকা কি? মোট তিনটি আছে:
- প্ল্যাটিনাম। এর অবাধ্যতা সত্ত্বেও, এটি গয়না, ইলেকট্রনিক্স, অটোমোবাইল, রাসায়নিক প্রক্রিয়া এবং এমনকি ওষুধেও ব্যবহৃত হয়।
- সোনা। এই মূল্যবান ধাতু গয়না এবং স্বর্ণমুদ্রা তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। তবে এর আরও অনেক ব্যবহার রয়েছে। এটি ওষুধ, উত্পাদন এবং পরীক্ষাগার সরঞ্জামে ব্যবহৃত হয়৷
- সিলভার। এই মহৎ ধাতুটি রূপালী সাদা রঙের এবং খুব নমনীয়। বিশুদ্ধ আকারে এটি বেশ ভারী, এটি সীসার চেয়ে হালকা, তবে তামার চেয়েও ভারী৷
ধাতু: প্রকার ও বৈশিষ্ট্য
অধিকাংশ উপাদানকে ধাতু হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। তারা টেবিলের বাম দিকে মাঝখানে গ্রুপ করা হয়. ধাতু হল ক্ষার, ক্ষারীয় আর্থ, ট্রানজিশন, ল্যান্থানাইডস এবং অ্যাক্টিনাইড।
তাদের সবার মধ্যে কয়েকটি জিনিস মিল রয়েছে, সেগুলো হল:
- ঘরের তাপমাত্রায় কঠিন (পারদ ব্যতীত);
- সাধারণত চকচকে;
- উচ্চ গলনাঙ্ক;
- তাপ এবং বিদ্যুতের উত্তম পরিবাহী;
- আয়নকরণ ক্ষমতা কম;
- নিম্ন বৈদ্যুতিক ঋণাত্মকতা;
- নমনীয় (একটি প্রদত্ত আকার নিতে সক্ষম);
- প্লাস্টিক (তারে আঁকা যায়);
- উচ্চ ঘনত্ব;
- একটি পদার্থ যা বিক্রিয়ায় ইলেকট্রন হারায়।
বিজ্ঞানের কাছে পরিচিত ধাতুর তালিকা
- লিথিয়াম;
- বেরিলিয়াম;
- সোডিয়াম;
- ম্যাগনেসিয়াম;
- অ্যালুমিনিয়াম;
- পটাসিয়াম;
- ক্যালসিয়াম;
- স্ক্যান্ডিয়াম;
- টাইটানিয়াম;
- ভ্যানেডিয়াম;
- ক্রোম;
- ম্যাঙ্গানিজ;
- লোহা;
- কোবল্ট;
- নিকেল;
- তামা;
- দস্তা;
- গ্যালিয়াম;
- রুবিডিয়াম;
- স্ট্রন্টিয়াম;
- ইট্রিয়াম;
- জিরকোনিয়াম;
- নিওবিয়াম;
- মলিবডেনাম;
- টেকনেটিয়াম;
- রুথেনিয়াম;
- রোডিয়াম;
- প্যালাডিয়াম;
- রূপা;
- ক্যাডমিয়াম;
- ইন্ডিয়াম;
- কোপার্নিকাস;
- সিসিয়াম;
- বেরিয়াম;
- টিন;
- লোহা;
- বিসমাথ;
- লিড;
- পারদ;
- টাংস্টেন;
- সোনা;
- প্ল্যাটিনাম;
- অসমিয়াম;
- হাফনিয়াম;
- জার্মানিয়াম;
- ইরিডিয়াম;
- নিওবিয়াম;
- রেনিয়াম;
- অ্যান্টিমনি;
- থ্যালিয়াম;
- ট্যান্টালাম;
- ফরাসি;
- লিভারমোরিয়াম।
মোট, প্রায় 105টি রাসায়নিক উপাদান পরিচিত, যার বেশিরভাগই ধাতু। পরেরটি প্রকৃতির একটি খুব সাধারণ উপাদান, যা বিশুদ্ধ আকারে এবং বিভিন্ন যৌগের অংশ হিসাবে উভয়ই ঘটে।
ধাতুগুলি পৃথিবীর অন্ত্রে দেখা যায়, তারা বিভিন্ন জলের দেহে, প্রাণী এবং মানুষের দেহের গঠনে, উদ্ভিদে এমনকি বায়ুমণ্ডলেও পাওয়া যায়। পর্যায় সারণীতে, তারা লিথিয়াম (সূত্র Li সহ একটি ধাতু) দিয়ে শুরু করে অবস্থিতলিভারমোরিয়াম (Lv) দিয়ে শেষ। টেবিলটি নতুন উপাদান দিয়ে পুনরায় পূরণ করা অব্যাহত রয়েছে এবং বেশিরভাগই এগুলি ধাতু।
