সাধারণ তাপমাত্রায় $C{O}_2$ গ্যাস, কিন্তু $Si{O}_2$ কঠিন কেন? ব্যাখ্যা করো।

(অনুধাবন)

এক মোল দ্রবকে নির্দিষ্ট পরিমাণ দ্রাবকের মধ্যে দ্রবীভূত করলে যে তাপের পরিবর্তন ঘটে, তাকে দ্রবণ তাপ বলে।

উদ্দীপকে উল্লিখিত আহনাফ সোডিয়াম কার্বনেট দ্রবণের সাহায্যে অক্সালিক অ্যাসিড দ্রবণের ঘনমাত্রা নির্ণয়ের জন্য টাইট্রেশন পরীক্ষাটি সম্পন্ন করছিল। এই পরীক্ষাটি নির্ভুলভাবে সম্পন্ন করার জন্য বিভিন্ন ধরনের পরীক্ষাগার সরঞ্জাম প্রয়োজন হয়। এর মধ্যে দ্রবণ পরিমাপ ও স্থানান্তরের জন্য বুরেট ও পিপেট অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ দুটি যন্ত্র।

পিপেট ব্যবহারের কৌশল হলো, প্রথমে পিপেটকে পাতিত জল এবং পরবর্তীতে যে দ্রবণ পরিমাপ করা হবে (যেমন: আহনাফের ক্ষেত্রে \(Na_2CO_3\) দ্রবণ), সেই দ্রবণ দিয়ে ভালোভাবে ধুয়ে নিতে হয়। এরপর পিপেটের সাহায্যে দ্রবণটি নির্দেশিত দাগের সামান্য উপরে তুলে সতর্কতার সাথে অতিরিক্ত দ্রবণ ফেলে দিয়ে বা ব্লটিং পেপার দিয়ে মুছে ঠিক দাগ পর্যন্ত আনা হয়। অতঃপর মাপকৃত দ্রবণটি (আহনাফের 10 mL \(Na_2CO_3\) দ্রবণ) একটি কনিক্যাল ফ্লাস্কে স্থানান্তরিত করা হয়।

অন্যদিকে, বুরেট ব্যবহারের কৌশল হলো, প্রথমে বুরেটকে পাতিত জল এবং পরবর্তীতে যে দ্রবণ বুরেটে নেওয়া হবে (যেমন: অক্সালিক অ্যাসিড দ্রবণ), সেই দ্রবণ দিয়ে ধুয়ে পরিষ্কার করে নিতে হয়। এরপর বুরেটের নিচের অংশ অর্থাৎ ট্যাপের নিচের সরু অংশে যাতে কোনো বায়ুর বুদবুদ না থাকে, তা নিশ্চিত করে বুরেটকে দ্রবণ দ্বারা শূন্য দাগের উপর পর্যন্ত পূর্ণ করা হয়। অতঃপর দ্রবণটিকে ট্যাপ খুলে ধীরে ধীরে শূন্য দাগে নামিয়ে আনা হয় এবং প্রাথমিক পাঠ নোট করা হয়। টাইট্রেশন সম্পন্ন হওয়ার পর ট্যাপ বন্ধ করে চূড়ান্ত পাঠ নেওয়া হয়, যার সাহায্যে বিক্রিয়ায় ব্যবহৃত দ্রবণের আয়তন নির্ণয় করা সম্ভব হয়।

উদ্দীপকে উল্লিখিত দুটি বিশ্লেষণীয় পদ্ধতি হলো আহনাফের সম্পাদিত টাইট্রেশন এবং ওয়াসিফের সম্পাদিত দহন প্রক্রিয়া। এই দুটি পদ্ধতির মধ্যে টাইট্রেশন পরিবেশবান্ধব। এর কারণ হলো টাইট্রেশন একটি পরিমিত রাসায়নিক বিশ্লেষণ পদ্ধতি যেখানে সাধারণত খুব কম পরিমাণ বিকারক ব্যবহার করা হয়, যা তুলনামূলকভাবে কম বর্জ্য উৎপাদন করে এবং ক্ষতিকর গ্যাস নির্গমনের সম্ভাবনা থাকে না।

আহনাফের টাইট্রেশন পদ্ধতিতে একটি অজানা ঘনমাত্রার দ্রবণের সাথে একটি প্রমাণ দ্রবণের বিক্রিয়ার মাধ্যমে ঘনমাত্রা নির্ণয় করা হয়। এই প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত রাসায়নিক পদার্থগুলো সাধারণত তরল অবস্থায় থাকে এবং বিক্রিয়া সম্পন্ন হওয়ার জন্য উচ্চ তাপ বা চাপ প্রয়োগের প্রয়োজন হয় না। ফলে শক্তি খরচ কম হয় এবং উৎপন্ন বর্জ্য পদার্থগুলো (যেমন লবণ ও পানি) সঠিকভাবে নিষ্কাশন করা সহজ হয়। পরিবেশের উপর এর বিরূপ প্রভাব অত্যন্ত সীমিত, কারণ এতে ক্ষতিকর ধোঁয়া বা বিষাক্ত গ্যাস উৎপন্ন হয় না।

অন্যদিকে, ওয়াসিফের দহন প্রক্রিয়া একটি রাসায়নিক পদ্ধতি যা নমুনাকে উচ্চ তাপমাত্রায় পুড়িয়ে বিশ্লেষণ করা হয়। দহন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে কার্বন ডাই অক্সাইড, কার্বন মনোক্সাইড, সালফার ডাই অক্সাইড এবং নাইট্রোজেনের অক্সাইডসহ বিভিন্ন গ্যাসীয় পদার্থ নির্গত হতে পারে, যা পরিবেশের জন্য ক্ষতিকর। এই গ্যাসগুলো বায়ু দূষণ, গ্রিনহাউস প্রভাব এবং অ্যাসিড বৃষ্টির কারণ হতে পারে। এছাড়া, দহন প্রক্রিয়ার জন্য উচ্চ তাপমাত্রার প্রয়োজন হয়, যা তুলনামূলকভাবে বেশি শক্তি খরচ করে। কিছু ক্ষেত্রে, দহন অসম্পূর্ণ হলে আরও বেশি বিষাক্ত উপজাত তৈরি হতে পারে।

সুতরাং, পরিবেশগত দিক থেকে বিবেচনা করলে, টাইট্রেশন পদ্ধতি দহন প্রক্রিয়ার চেয়ে অনেক বেশি পরিবেশবান্ধব। টাইট্রেশন রাসায়নিক বর্জ্য এবং পরিবেশ দূষণ কমানোর ক্ষেত্রে অধিক কার্যকরী, যেখানে দহন প্রক্রিয়ার পরিবেশগত প্রভাব নিয়ন্ত্রণ করা চ্যালেঞ্জিং হতে পারে।