কার্যকরী মূলক কী? (জ্ঞানমূলক)

উচ্চতর ফ্যাটি এসিডের সোডিয়াম বা পটাসিয়াম লবণকে সাবান বলে।

গ্লাস ক্লিনার হলো এক ধরনের তরল পরিষ্কারক যা দ্বারা কাচ জাতীয় বিভিন্ন মসৃণ সামগ্রী পরিষ্কার করা হয়। গ্লাস ক্লিনারের মূল উপাদান হিসেবে NH₃ ব্যবহার করা হয়। কারণ NH₃ পানির সাথে বিক্রিয়ায় NH₄OH উৎপন্ন করে। উৎপন্ন NH₄OH এর OH^- আয়ন কাচের কোনোরূপ ক্ষতি করে না বরং ময়লা পরিষ্কার করতে সহায়তা করে। গ্লাসে ময়লা হিসাবে সাধারণত ধুলাবালির কণা এর পৃষ্ঠতলের উপর জমা হয়। আর ধুলাবালির এই কণাসমূহ বিভিন্ন ধাতুর অক্সাইড হিসাবে থাকে যা অ্যামোনিয়ার সাথে বিক্রিয়ায় গ্লাসের পৃষ্ঠতল থেকে অপসারিত হয়।

শাওন প্রথমে যে পদার্থ দিয়ে কাপড় পরিষ্কার করার চেষ্টা করেছিল তা হলো সাবান। সাবানের ময়লা পরিষ্কার করার কৌশল হলো-

কাপড়ের সুতায় তৈল ও গ্রীজ দ্বারা ময়লা আটকে থাকে। তাই ময়লা দূর করতে হলে আটকে থাকা তৈল ও গ্রীজের পাতলা স্তরকে কাপড় থেকে আলাদা করতে হয়। সাবানের অণুতে পোলার ও অপোলার এ দুটি অংশ আছে। সাবানের এক প্রান্তের পোলার কার্বক্সিলেট আয়ন হলো হাইড্রোফিলিক (পানিতে দ্রবণীয়) ও লিপোফোবিক (তৈল ও চর্বিতে অদ্রবণীয়)। অপর অংশ হলো সমযোজী বন্ধনে আবদ্ধ দীর্ঘ হাইড্রোকার্বন শিকল, যা হলো হাইড্রোফোবিক (পানিতে অদ্রবণীয়) ও লিপোফিলিক (তৈল ও চবির্তে দ্রবণীয়)

যখন পানিতে সাবান গলে যায়, তখন সাবানের হাইড্রোফিলিক কার্বক্সিলেট আয়ন পানিতে দ্রবীভূত হয়; কিন্তু হাইড্রোফোবিক দীর্ঘ হাইড্রোকার্বন শিকল পানিতে অদ্রবীভূত থাকে। এর ফলে পানির উপরি তলে সাবানের এক অণু বিশিষ্ট একটি অতি সূক্ষ্ম স্তর সৃষ্টি করে। সাবানের জলীয় দ্রবণে ময়লা কাপড় যখন ডুবানো হয় তখন কাপড়ের ময়লাযুক্ত তৈলাক্ত স্তরে সাবানের দীর্ঘ হাইড্রোকার্বন শিকলটি দ্রবীভূত হয় এবং সাবানের পোলার কার্বক্সিলেট আয়ন পানিতে দ্রবীভূত হয়ে থাকে। সাবানের আয়নসমূহ তৈলের সূক্ষ্ম কণাকে ঘেরাও করে এবং তৈলের বলয়ের মধ্যে সাবানের লেজ ঢুকে পড়ে [চিত্র দ্রষ্টব্য)। কাপড়কে যখন আছড়ানো হয় বা পানিতে আলোড়িত করা হয়, কাপড়ের সূতা থেকে তৈলের সূক্ষ্ম কণাগুলো আলাদা হয়ে পানিতে ভেসে উঠে। ফলে কাপড় পরিষ্কার হয়।

প্রদত্ত উদ্দীপকে রিয়াদ কাপড় পরিষ্কার করার জন্য শাওনকে ডিটারজেন্ট ব্যবহারের পরামর্শ দিয়েছিল। এর যৌক্তিক করণ নিম্নোক্তভাবে আলোচনা করা যায়-

সাবান হলো উচ্চতর ফ্যাটি এসিডের সোডিয়াম বা পটাসিয়াম লবণ।
খর পানিতে ম্যাগনেসিয়াম ও ক্যালসিয়ামের কার্বনেট ও সালফেট বিদ্যমান থাকে। ক্যালসিয়াম ও ম্যাগনেসিয়াম আয়ন সাবানের সাথে বিক্রিয়ায় অদ্রবণীয় ক্যালসিয়াম ও ম্যাগনেসিয়ামের কার্বোক্সিলেট লবণ উৎপন্ন করে যা পানির উপর পাতলা সরের মতো ভাসতে থাকে। ফলে সাবান ময়লা পরিষ্কার করতে পারে না, এভাবে সাবানের অপচয় ঘটে।

অপরদিকে ডিটারজেন্ট হলো সোডিয়াম লরাইল সালফোনেট যা পানিতে দ্রবণীয়। ফলে ডিটারজেন্ট দিয়ে খর পানিতে কাপড় কাঁচতে কোন সমস্যা হয় না।

CH₃ (CH₂)₁₀-CH₂OSO₃Na + Ca²⁺ $\to$(CH₃- (CH₃) CH₂OSO₃), Ca + Na⁺

পানিতে দ্রবণীয়

উপরোক্ত আলোচনা হতে বলা যায়, শাওন কাপড় পরিষ্কার কার্যে খর পানি ব্যবহার করেছিল। সাবান খর পানিতে ভালো কাজ করে না। কাজেই এ ক্ষেত্রে রিয়াদের পরামর্শ মতে ডিটারজেন্টের ব্যবহার যৌক্তিযুক্ত।

মাস ক্লিনারের মূল উপাদান হলো অ্যামোনিয়া (NH₃)।

আমরা জানি, বাতাসে পাঁচ ভাগের চারভাগই নাইট্রোজেন (N₂)। তাই বাতাসকে শীতল করে তরলে পরিণত করার পর আংশিক পাতন প্রণালীর মাধ্যমে তরল N₂ কে পৃথক করা হয়।

এভাবে প্রাপ্ত N₂ কে H₂ এর সহিত 1 : 3 অনুপাতে মিশ্রিত করে মিশ্রণকে 200-250atm চাপে ও 450-550°C তাপমাত্রায় আয়রন (Fe) প্রভাবকের উপর দিয়ে চালনা করলে অ্যামোনিয়া (NH₃) গ্যাস উৎপন্ন হয়, যা হেবার বস প্রণালী নামে পরিচিত।

বিক্রিয়াটি হলো : N₂ + 3H₂ $\underset{200-250\mathrm{atm} }{\overset{\mathrm{Fe}, 450-550°\mathrm{C} }{\rightleftharpoons }}$ 2NH₃

বাতাসে পাঁচ ভাগের চার ভাগ N₂ রয়েছে, যা ব্যবহার করে NH₃ উৎপাদন করা হয়।