কাৰ্বন, গন্ধক, সোণ আৰু নোবেল গেছৰ দৰে কেইটামান মৌল মুক্ত অৱস্থাত থাকে আনহাতে পৃথিৱীৰ ভূত্বকত আনবোৰ সংযুক্ত ৰূপত থাকে। ইয়াৰ সংযুক্ত ৰূপৰ পৰা এটা মৌল নিষ্কাশন আৰু পৃথকীকৰণত ৰসায়নৰ বিভিন্ন নীতি জড়িত হৈ থাকে। এটা নিৰ্দিষ্ট মৌল বিভিন্ন যৌগত উপস্থিত থাকিব পাৰে। ধাতুবিদ্যা আৰু পৃথকীকৰণৰ প্ৰক্ৰিয়াটো এনেধৰণৰ হ’ব লাগে যাতে ই ৰাসায়নিকভাৱে সম্ভৱ আৰু বাণিজ্যিকভাৱে লাভজনক হয়। তথাপিও, ধাতু নিষ্কাশনৰ সকলো প্ৰক্ৰিয়াত কিছু সাধাৰণ নীতি সচৰাচৰ একে। এটা নিৰ্দিষ্ট ধাতু পাবলৈ, প্ৰথমে আমি খনিজ পদাৰ্থবোৰ বিচাৰো যিবোৰ পৃথিৱীৰ ভূত্বকত প্ৰাকৃতিকভাৱে উপস্থিত ৰাসায়নিক পদাৰ্থ আৰু খনন কৰি পোৱা যায়। যিবোৰ বহুতো খনিজ পদাৰ্থত এটা ধাতু পোৱা যায়, তাৰে মাত্ৰ কেইটামানহে সেই ধাতুৰ উৎস হিচাপে ব্যৱহাৰ কৰিবলৈ উপযুক্ত। এনে খনিজ পদাৰ্থবোৰক অৰ্ছ বোলে।

বিৰলভাৱে, এটা অৰ্ছত কেৱল এটাই বিচৰা পদাৰ্থ থাকে। ই সাধাৰণতে মাটিৰ বা অবাঞ্ছিত পদাৰ্থৰ দ্বাৰা দূষিত হৈ থাকে যাক গেং বোলে। অৰ্ছৰ পৰা ধাতু নিষ্কাশন আৰু পৃথকীকৰণত তলত দিয়া প্ৰধান পদক্ষেপবোৰ জড়িত থাকে:

• অৰ্ছৰ সান্দ্ৰকৰণ,
• ইয়াৰ সান্দ্ৰিত অৰ্ছৰ পৰা ধাতু পৃথকীকৰণ, আৰু
• ধাতুৰ শোধন।

ইয়াৰ অৰ্ছৰ পৰা ধাতু পৃথক কৰিবলৈ ব্যৱহৃত সমগ্ৰ বৈজ্ঞানিক আৰু প্ৰযুক্তিগত প্ৰক্ৰিয়াক ধাতুবিদ্যা বোলে।

৬.১ ধাতুৰ উপস্থিতি

বৰ্তমান এককত, প্ৰথমে আমি অৰ্ছবোৰৰ কাৰ্যকৰী সান্দ্ৰকৰণৰ বাবে বিভিন্ন পদক্ষেপ বৰ্ণনা কৰিম। তাৰ পিছত আমি কিছুমান সাধাৰণ ধাতুবিদ্যা প্ৰক্ৰিয়াৰ নীতিসমূহ আলোচনা কৰিম। সেই নীতিসমূহত সান্দ্ৰিত অৰ্ছক ধাতুলৈ কাৰ্যকৰীভাৱে বিজাৰিত কৰাত জড়িত তাপগতিবিজ্ঞান আৰু তড়িৎৰসায়নিক দিশসমূহ অন্তৰ্ভুক্ত কৰা হ’ব।

মৌলবোৰৰ প্ৰাচুৰ্যত ভিন্নতা আছে। ধাতুসমূহৰ মাজত, এলুমিনিয়াম আটাইতকৈ বেছি প্ৰচুৰ। পৃথিৱীৰ ভূত্বকত ইয়াৰ প্ৰাচুৰ্য তৃতীয় স্থানত (ওজনৰ দ্বাৰা প্ৰায় )। ই মাইকা আৰু মাটিৰ মাজেৰে বহুতো আগ্নেয় খনিজ পদাৰ্থৰ এটা প্ৰধান উপাদান। বহুতো ৰত্নপাথৰ ৰ অশুদ্ধ ৰূপ আৰু অশুদ্ধিবোৰ (‘ৰুবি’ত)ৰ পৰা Co (‘চেফায়াৰ’ত)লৈকে বিস্তৃত। লো পৃথিৱীৰ ভূত্বকত দ্বিতীয় সৰ্বাধিক প্ৰচুৰ ধাতু। ই বিভিন্ন ধৰণৰ যৌগ গঠন কৰে আৰু ইয়াৰ বিভিন্ন ব্যৱহাৰে ইয়াক এক অতি গুৰুত্বপূৰ্ণ মৌল কৰি তোলে। জীৱপ্ৰণালীতো ই অন্যতম অপৰিহাৰ্য মৌল।

এলুমিনিয়াম, লো, তাম আৰু জিংকৰ প্ৰধান অৰ্ছসমূহ তালিকা ৬.১ত দিয়া হৈছে।

তালিকা ৬.১: কিছুমান গুৰুত্বপূৰ্ণ ধাতুৰ প্ৰধান অৰ্ছ

নিষ্কাশনৰ উদ্দেশ্যেৰে, এলুমিনিয়ামৰ বাবে বক্সাইট বাছনি কৰা হয়। লোৰ বাবে, সাধাৰণতে অক্সাইড অৰ্ছবোৰ লোৱা হয় যিবোৰ প্ৰচুৰ আৰু প্ৰদূষক গেছ উৎপন্ন নকৰে (যেনে যি লো পাইৰাইটৰ ক্ষেত্ৰত উৎপন্ন হয়)। তাম আৰু জিংকৰ বাবে, উপলব্ধতা আৰু অন্যান্য প্ৰাসংগিক কাৰকৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰি তালিকাভুক্ত অৰ্ছসমূহৰ যিকোনো এটা ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি (তালিকা ৬.১)। সান্দ্ৰকৰণৰ আগতে, অৰ্ছবোৰ শ্ৰেণীবদ্ধ কৰি যুক্তিসংগত আকাৰলৈ চুৰ্ণ কৰা হয়।

অৰ্ছৰ পৰা অবাঞ্ছিত পদাৰ্থবোৰ (যেনে, বালি, মাটি, ইত্যাদি) আঁতৰোৱাকে সান্দ্ৰকৰণ, ড্ৰেছিং বা বেনিফেকশন বোলে। ই বহুতো পদক্ষেপ জড়িত কৰে আৰু এই পদক্ষেপবোৰৰ নিৰ্বাচন উপস্থিত ধাতুৰ যৌগ আৰু গেংৰ ভৌতিক ধৰ্মৰ পাৰ্থক্যৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে। ধাতুৰ প্ৰকাৰ, উপলব্ধ সুবিধা আৰু পৰিৱেশগত কাৰকবোৰো বিবেচনা কৰা হয়। তলত কিছুমান গুৰুত্বপূৰ্ণ পদ্ধতি বৰ্ণনা কৰা হৈছে।

৬.২ অৰ্ছৰ সান্দ্ৰকৰণ

অৰ্ছৰ পৰা অবাঞ্ছিত পদাৰ্থবোৰ (যেনে, বালি, মাটি, ইত্যাদি) আঁতৰোৱাকে সান্দ্ৰকৰণ, ড্ৰেছিং বা বেনিফেকশন বোলে। সান্দ্ৰকৰণৰ আগতে, অৰ্ছবোৰ শ্ৰেণীবদ্ধ কৰি যুক্তিসংগত আকাৰলৈ চুৰ্ণ কৰা হয়। অৰ্ছৰ সান্দ্ৰকৰণত বহুতো পদক্ষেপ জড়িত থাকে আৰু এই পদক্ষেপবোৰৰ নিৰ্বাচন উপস্থিত ধাতুৰ যৌগ আৰু গেংৰ ভৌতিক ধৰ্মৰ পাৰ্থক্যৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে। ধাতুৰ প্ৰকাৰ, উপলব্ধ সুবিধা আৰু পৰিৱেশগত কাৰকবোৰো বিবেচনা কৰা হয়। অৰ্ছ সান্দ্ৰকৰণৰ কিছুমান গুৰুত্বপূৰ্ণ পদ্ধতি তলত বৰ্ণনা কৰা হৈছে।

৬.২.১ জলীয় ধোৱা

ই অৰ্ছ আৰু গেং কণাবোৰৰ আপেক্ষিক গুৰুত্বৰ মাজৰ পাৰ্থক্যৰ ওপৰত ভিত্তি কৰি। সেয়েহে ই এক প্ৰকাৰৰ গুৰুত্ব পৃথকীকৰণ। এনে এটা প্ৰক্ৰিয়াত, চলন্ত পানীৰ ওপৰলৈ বৈ অহা সোঁত ব্যৱহাৰ কৰি চূর্ণিত অৰ্ছ ধোৱা হয়। হালধীয়া গেং কণাবোৰ ধুই যায় আৰু গধুৰ অৰ্ছ কণাবোৰ পিছত ৰৈ যায়।

৬.২.২ চুম্বকীয় পৃথকীকৰণ

ই অৰ্ছ উপাদানবোৰৰ চুম্বকীয় ধৰ্মৰ পাৰ্থক্যৰ ওপৰত ভিত্তি কৰি। যদি অৰ্ছ বা গেং চুম্বকীয় ক্ষেত্ৰৰ ফালে আকৰ্ষিত হয়, তেন্তে এই পদ্ধতিৰে পৃথকীকৰণ কৰা হয়। উদাহৰণস্বৰূপে লোৰ অৰ্ছ চুম্বকৰ ফালে আকৰ্ষিত হয়, গতিকে, চুম্বকীয় পৃথকীকৰণ ব্যৱহাৰ কৰি ইয়াৰ পৰা অ-চুম্বকীয় অশুদ্ধিবোৰ পৃথক কৰিব পাৰি। চূর্ণিত অৰ্ছক এটা কনভেয়াৰ বেল্টৰ ওপৰত পেলোৱা হয় যি এটা চুম্বকীয় ৰোলাৰ (চিত্ৰ ৬.১) ওপৰেদি গতি কৰে। চুম্বকীয় পদাৰ্থ বেল্টৰ ফালে আকৰ্ষিত হৈ থাকে আৰু ইয়াৰ ওচৰত পৰে।

৬.২.৩ ফ্ৰথ ফ্লোটেশ্যন পদ্ধতি

এই পদ্ধতি ছালফাইড অৰ্ছৰ পৰা গেং আঁতৰাবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয়। এই প্ৰক্ৰিয়াত, চূর্ণিত অৰ্ছৰ এটা নিলম্বন পানীৰ সৈতে তৈয়াৰ কৰা হয়। ইয়াত সংগ্ৰাহক আৰু ফ্ৰথ স্থিৰকাৰক যোগ কৰা হয়। সংগ্ৰাহক (যেনে, পাইন তেল, চৰ্বিযুক্ত এছিড, জেন্থেট, ইত্যাদি)য়ে খনিজ কণাবোৰৰ অ-ভিজা গুণ বৃদ্ধি কৰে আৰু ফ্ৰথ স্থিৰকাৰক (যেনে, ক্ৰেছল, এনিলিন)য়ে ফ্ৰথ স্থিৰ কৰে।

খনিজ কণাবোৰ তেলৰ দ্বাৰা ভিজি যায় আনহাতে গেং কণাবোৰ পানীৰ দ্বাৰা ভিজি যায়। এটা ঘূৰ্ণীয়মান পেডেলে মিশ্ৰণটো আলোড়িত কৰে আৰু ইয়াত বায়ু টানি আনে। ফলত, ফ্ৰথ গঠন হয় যিয়ে খনিজ কণাবোৰ কঢ়িয়াই নিয়ে। ফ্ৰথটো পাতল আৰু ইয়াক আঁতৰাই দিয়া হয়। তাৰ পিছত অৰ্ছ কণা উদ্ধাৰৰ বাবে ইয়াক শুকুওৱা হয়।

কেতিয়াবা, তেল আৰু পানীৰ অনুপাত সমন্বয় কৰি বা ‘ডিপ্ৰেছেণ্ট’ ব্যৱহাৰ কৰি দুটা ছালফাইড অৰ্ছ পৃথক কৰিব পাৰি। উদাহৰণস্বৰূপে, ZnS আৰু PbS থকা অৰ্ছৰ ক্ষেত্ৰত, ব্যৱহৃত ডিপ্ৰেছেণ্ট হ’ল NaCN। ই নিৰ্বাচনভাৱে ZnS ক ফ্ৰথলৈ অহাত বাধা দিয়ে কিন্তু PbS ক ফ্ৰথৰ সৈতে অহাত অনুমতি দিয়ে।

উদ্ভাৱনী ধোবানী

যিজনৰ বৈজ্ঞানিক প্ৰবৃত্তি আছে আৰু সাৱধানীভাৱে লক্ষ্য কৰে, তেওঁ আচৰিত কাম কৰিব পাৰে। এগৰাকী ধোবানীৰো এটা উদ্ভাৱনী মন আছিল। এজন খনিকৰৰ ওভাৰঅল ধোৱাৰ সময়ত, তাই লক্ষ্য কৰিলে যে বালি আৰু একেধৰণৰ মলি ধোৱা টবৰ তলিত পৰিল। আচৰিত কথা হ’ল, খনিৰ পৰা কাপোৰলৈ অহা তামযুক্ত যৌগবোৰ চাবোনৰ ফেনত ধৰা পৰিল আৰু সেয়েহে সিহঁত ওপৰলৈ আহিল। তাইৰ এগৰাকী গ্ৰাহক, শ্ৰীমতী কেৰী ইভাৰছন এগৰাকী ৰসায়নবিদ আছিল। ধোবানীগৰাকীয়ে শ্ৰীমতী ইভাৰছনক তাইৰ অভিজ্ঞতা ক’লে। পিছৰগৰাকীয়ে ভাবিলে যে এই ধাৰণাটো বৃহৎ পৰিমাণত শিল আৰু মাটিৰ পদাৰ্থৰ পৰা তামৰ যৌগ পৃথক কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি। এনেদৰে এটা উদ্ভাৱন ওলাই আহিল। সেই সময়ত কেৱল সেইবোৰ অৰ্ছহে তাম নিষ্কাশনৰ বাবে ব্যৱহাৰ কৰা হৈছিল, যিবোৰত ধাতুৰ পৰিমাণ বেছি আছিল। ফ্ৰথ ফ্লোটেশ্যন পদ্ধতিৰ উদ্ভাৱনে নিম্নমানৰ অৰ্ছৰ পৰাও তাম খনন লাভজনক কৰি তুলিলে। তামৰ বিশ্ব উৎপাদন বাঢ়িল আৰু ধাতুটি সস্তা হৈ পৰিল।

৬.২.৪ লিচিং

যদি অৰ্ছ কোনো উপযুক্ত দ্ৰাৱকত দ্ৰৱণীয় হয়, তেন্তে লিচিং প্ৰায়ে ব্যৱহাৰ কৰা হয়। তলৰ উদাহৰণবোৰে পদ্ধতিটো বুজাই দিয়ে:

(ক) বক্সাইটৰ পৰা এলুমিনাৰ লিচিং

এলুমিনিয়ামৰ প্ৰধান অৰ্ছ, বক্সাইট, সাধাৰণতে , লোৰ অক্সাইড আৰু টাইটানিয়াম অক্সাইড অশুদ্ধি হিচাপে থাকে। সান্দ্ৰকৰণ চূর্ণিত অৰ্ছক আৰু বাৰ চাপত ৰ গাঢ় দ্ৰৱণৰ সৈতে পাচন কৰি কৰা হয়। এইদৰে, ছ’ডিয়াম এলুমিনেট হিচাপে লিচ আউট হয় (আৰু ও ছ’ডিয়াম চিলিকেট হিচাপে) আৰু অশুদ্ধিবোৰ পিছত ৰৈ যায়:

দ্ৰৱণত থকা এলুমিনেট গেছ পাৰ কৰি প্ৰশমিত কৰা হয় আৰু জলযোজিত অধঃক্ষেপিত হয়। এই স্তৰত, দ্ৰৱণটোত নতুনকৈ প্ৰস্তুত কৰা জলযোজিত ৰ নমুনাৰে বীজ দিয়া হয় যিয়ে অধঃক্ষেপণক উদ্দীপিত কৰে:

ছ’ডিয়াম চিলিকেট দ্ৰৱণত থাকে আৰু জলযোজিত এলুমিনা ফিল্টাৰ কৰি, শুকুৱাই আৰু তাপ দি শুদ্ধ ঘূৰাই দিয়া হয়:

(খ) অন্যান্য উদাহৰণ

ৰূপ আৰু সোণৰ ধাতুবিদ্যাত, সংশ্লিষ্ট ধাতুটো বায়ুৰ উপস্থিতিত (ৰ বাবে) বা ৰ মৃদু দ্ৰৱণৰ সৈতে লিচ কৰা হয় যাৰ পৰা পিছত স্থানান্তৰণৰ দ্বাৰা ধাতু পোৱা যায়:

৬.৩ সান্দ্ৰিত অৰ্ছৰ পৰা অশুদ্ধ ধাতু নিষ্কাশন

সান্দ্ৰিত অৰ্ছৰ পৰা ধাতু নিষ্কাশন কৰিবলৈ, ইয়াক এনে ৰূপলৈ ৰূপান্তৰিত কৰিব লাগিব যি ধাতুলৈ বিজাৰণৰ বাবে উপযুক্ত। সাধাৰণতে ছালফাইড অৰ্ছবোৰ বিজাৰণৰ আগতে অক্সাইডলৈ ৰূপান্তৰিত কৰা হয় কাৰণ অক্সাইডবোৰ বিজাৰণ কৰিবলৈ সহজ। গতিকে সান্দ্ৰিত অৰ্ছৰ পৰা ধাতু পৃথকীকৰণত দুটা প্ৰধান পদক্ষেপ জড়িত থাকে যেনে,

(ক) অক্সাইডলৈ ৰূপান্তৰ, আৰু (খ) অক্সাইডক ধাতুলৈ বিজাৰণ।

(ক) অক্সাইডলৈ ৰূপান্তৰ

(ক) কেলচিনেচন: কেলচিনেচনত তাপ দিয়া জড়িত থাকে। ই উদ্বায়ী পদাৰ্থ আঁতৰাই দিয়ে যি পলায়ন কৰে আৰু ধাতুৰ অক্সাইড পিছত ৰৈ যায়:

(খ) ৰ’ষ্টিং: ৰ’ষ্টিংত, অৰ্ছক ধাতুৰ গলনাংকতকৈ কম তাপমাত্ৰাত এটা চুল্লীত বায়ুৰ নিয়মীয়া যোগানত তপতোৱা হয়। ছালফাইড অৰ্ছ জড়িত কিছুমান বিক্ৰিয়া হ’ল:

তামৰ ছালফাইড অৰ্ছবোৰ ৰিভাৰবেৰেটৰি চুল্লীত [চিত্ৰ ৬.৩] তপতোৱা হয়। যদি অৰ্ছত লো থাকে, তাপ দিয়াৰ আগতে ইয়াক চিলিকাৰ সৈতে মিহলোৱা হয়। লোৰ অক্সাইড ‘slags of’* লো চিলিকেট হিচাপে আৰু তাম কপাৰ মেটৰ ৰূপত উৎপন্ন হয় য’ত Cu2S আৰু FeS থাকে।

উৎপন্ন হোৱা SO2 H2SO4 উৎপাদনত ব্যৱহাৰ কৰা হয়।

(খ) অক্সাইডক ধাতুলৈ বিজাৰণ

ধাতু অক্সাইডৰ বিজাৰণত সাধাৰণতে ইয়াক অন্য কোনো পদাৰ্থৰ সৈতে তাপ দিয়া জড়িত থাকে যি বিজাৰক এজেণ্ট ( বা বা আন ধাতুও) হিচাপে কাম কৰে। বিজাৰক এজেণ্ট (যেনে, কাৰ্বন) ধাতু অক্সাইডৰ অক্সিজেনৰ সৈতে সংযুক্ত হয়।

কিছুমান ধাতু অক্সাইড সহজে বিজাৰিত হয় আনহাতে আনবোৰ বিজাৰণ কৰিবলৈ অতি কঠিন (বিজাৰণৰ অৰ্থ হ’ল ধাতু আয়নৰ দ্বাৰা ইলেকট্ৰন লাভ)। যিকোনো ক্ষেত্ৰত, তাপ দিয়াৰ প্ৰয়োজন।

৬.৪ ধাতুবিদ্যাৰ তাপগতিবৈজ্ঞানিক নীতি

তাপগতিবিজ্ঞানৰ কিছুমান মৌলিক ধাৰণাই আমাক ধাতুবিদ্যা ৰূপান্তৰৰ তত্ত্ব বুজাত সহায় কৰে। গিবছ শক্তি ইয়াত আটাইতকৈ গুৰুত্বপূৰ্ণ পদ। গিবছ শক্তিৰ পৰিৱৰ্তন, যিকোনো নিৰ্দিষ্ট তাপমাত্ৰাত যিকোনো প্ৰক্ৰিয়াৰ বাবে, সমীকৰণটোৰ দ্বাৰা বৰ্ণনা কৰা হয়:

য’ত, হ’ল প্ৰক্ৰিয়াটোৰ এন্থালপি পৰিৱৰ্তন আৰু হ’ল এণ্ট্ৰপি পৰিৱৰ্তন। যিকোনো বিক্ৰিয়াৰ বাবে, এই পৰিৱৰ্তন সমীকৰণটোৰ জৰিয়তেও বৰ্ণনা কৰিব পাৰি:

য’ত, হ’ল T তাপমাত্ৰাত ‘বিক্ৰিয়ক - উৎপাদ’ প্ৰণালীৰ সাম্য ধ্ৰুৱক। এটা ঋণাত্মক সমীকৰণ ৬.১৫ত এটা +ve সূচায়। আৰু এইটো তেতিয়াহে ঘটিব পাৰে যেতিয়া বিক্ৰিয়াটো উৎপাদৰ ফালে আগবাঢ়ে। এই তথ্যবোৰৰ পৰা আমি তলৰ সিদ্ধান্তবোৰ কৰিব পাৰো:

১. যেতিয়া সমীকৰণ ৬.১৪ত ৰ মান ঋণাত্মক হয়, তেতিয়াহে বিক্ৰিয়াটো আগবাঢ়িব। যদি ধনাত্মক হয়, তাপমাত্ৰা (T) বৃদ্ধি কৰিলে, ৰ মান বৃদ্ধি পাব আৰু তেতিয়া -ve হৈ পৰিব।

২. যদি দুটা বিক্ৰিয়াৰ বিক্ৰিয়ক আৰু উৎপাদবোৰ একেলগে এটা প্ৰণালীত ৰখা হয় আৰু দুটা সম্ভাব্য বিক্ৰিয়াৰ নিট -ve হয়, সামগ্ৰিক বিক্ৰিয়াটো ঘটিব। গতিকে ব্যাখ্যাৰ প্ৰক্ৰিয়াটোত দুটা বিক্ৰিয়াৰ সংযোগ, ইহঁতৰ ৰ যোগফল লোৱা আৰু ইয়াৰ পৰিমাণ আৰু চিহ্ন বিচাৰি উলিওৱা জড়িত থাকে। এনে সংযোগ অক্সাইড গঠনৰ বাবে গিবছ শক্তি বনাম প্লটৰ জৰিয়তে সহজে বুজিব পাৰি (চিত্ৰ ৬.৪)।

এলিংহাম ডায়াগ্ৰাম

গিবছ শক্তিৰ চিত্ৰাত্মক প্ৰতিনিধিত্ব প্ৰথমবাৰৰ বাবে H.J.T. এলিংহামে ব্যৱহাৰ কৰিছিল। ই অক্সাইডৰ বিজাৰণত বিজাৰক এজেণ্টৰ পছন্দ বিবেচনা কৰাৰ বাবে এক সুস্থ ভেটি প্ৰদান কৰে। ইয়াক এলিংহাম ডায়াগ্ৰাম বোলে। এনে ডায়াগ্ৰামে আমাক অৰ্ছৰ তাপীয় বিজাৰণৰ সম্ভাব্যতা ভৱিষ্যতবাণী কৰাত সহায় কৰে। সম্ভাব্যতাৰ নিকষ হ’ল যে দিয়া তাপমাত্ৰাত, বিক্ৰিয়াটোৰ গিবছ শক্তি ঋণাত্মক হ’ব লাগিব।

(ক) এলিংহাম ডায়াগ্ৰামত সাধাৰণতে মৌলবোৰৰ অক্সাইড গঠনৰ বাবে ৰ প্লট থাকে অৰ্থাৎ বিক্ৰিয়াটোৰ বাবে,

এই বিক্ৰিয়াত, গেছীয় পৰিমাণ (আৰু সেয়েহে আণৱিক অনিয়মিতা) বাওঁফালৰ পৰা সোঁফাললৈ হ্ৰাস পাইছে কাৰণ গেছৰ ব্যৱহাৰৰ বাবে যাৰ ফলত ৰ -ve মান হয় যিয়ে সমীকৰণ (৬.১৪)ৰ দ্বিতীয় পদটোৰ চিহ্ন সলনি কৰে। তাৰ পিছত বৃদ্ধি হোৱা সত্ত্বেও উচ্চ ফাললৈ সৰকি যায় (সাধাৰণতে, হ্ৰাস পায় অৰ্থাৎ তাপমাত্ৰা বৃদ্ধিৰ সৈতে নিম্ন ফাললৈ যায়)। ফলত গঠনৰ বাবে ওপৰত দেখুওৱা বেছিভাগ বিক্ৰিয়াত বক্ৰৰ +ve ঢাল হয়।

(খ) প্ৰতিটো প্লট এডাল সৰল ৰেখা যেতিয়ালৈকে কোনো পৰ্যায় পৰিৱৰ্তন ( তৰল বা তৰল ) নঘটে। এনে পৰিৱৰ্তন ঘটা তাপমাত্ৰা, +ve ফালে ঢাল বৃদ্ধিৰে সূচিত কৰা হয় (যেনে, Zn, ZnO প্লটত, গলন বক্ৰৰ হঠাৎ পৰিৱৰ্তনৰ দ্বাৰা সূচিত কৰা হয়)।

(গ) বক্ৰত এটা বিন্দু আছে যাৰ তলত ঋণাত্মক ( স্থিৰ)। এই বিন্দুৰ ওপৰত, নিজে নিজে বিয়োজিত হ’ব।

(ঘ) এটা এলিংহাম ডায়াগ্ৰামত, সাধাৰণ ধাতু আৰু কিছুমান বিজাৰক এজেণ্টৰ অক্সিডেচন (আৰু সেয়েহে সংশ্লিষ্ট প্ৰজাতিৰ বিজাৰণ)ৰ বাবে ৰ প্লট দিয়া হয়। আদিৰ মান (অক্সাইড গঠনৰ বাবে) বিভিন্ন তাপমাত্ৰাত চিত্ৰিত কৰা হয় যিয়ে ব্যাখ্যাক সহজ কৰি তোলে।

(ঙ) একেদৰে ছালফাইড আৰু হেলাইডৰ বাবেও ডায়াগ্ৰাম নিৰ্মাণ কৰা হয় আৰু ই স্পষ্ট হয় যে কিয় ৰ বিজাৰণ কঠিন। তাত, ৰ পূৰণ কৰা নহয়।

এলিংহাম ডায়াগ্ৰামৰ সীমাবদ্ধতা

১. গ্ৰাফটোৱে কেৱল ইয়াকেই সূচায় যে বিক্ৰিয়াটো সম্ভৱ নে নহয়, অৰ্থাৎ, বিজাৰক এজেণ্টৰ সৈতে বিজাৰণৰ প্ৰবৃত্তি সূচিত কৰা হয়। ইয়াকেই কাৰণ ই কেৱল তাপগতিবৈজ্ঞানিক ধাৰণাৰ ওপৰত ভিত্তি কৰি। ই বিজাৰণ প্ৰক্ৰিয়াৰ গতিবিজ্ঞান ব্যাখ্যা নকৰে। ই প্ৰশ্নৰ উত্তৰ দিব নোৱাৰে যেনে বিজাৰণ কিমান দ্ৰুত আগবাঢ়িব পাৰে? তথাপিও, ই ব্যাখ্যা কৰে যে কিয় বিক্ৰিয়াবোৰ মন্থৰ হয় যেতিয়া প্ৰতিটো প্ৰজাতি কঠিন অৱস্থাত থাকে আৰু মসৃণ হয় যেতিয়া অৰ্ছ গলে। ইয়াত এইটো মন কৰিবলগীয়া যে DH (এন্থালপি পৰিৱৰ্তন) আৰু DS (এণ্ট্ৰপি পৰিৱৰ্তন) মান যিকোনো ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াৰ বাবে তাপমাত্ৰা সলনি কৰিলেও প্ৰায় স্থিৰ থাকে। গতিকে সমীকৰণ(৬.১৪)ত একমাত্ৰ প্ৰধান চলক হৈ পৰে T। তথাপিও, DS যৌগটোৰ ভৌতিক অৱস্থাৰ ওপৰত বহু পৰিমাণে নিৰ্ভৰ কৰে। যিহেতু এণ্ট্ৰপি প্ৰণালীৰ অনিয়ম বা অনিয়মিততাৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে, ই বৃদ্ধি পাব যদি যৌগ এটা গলে (s® l) বা বাষ্পীভৱন হয় (l® g) কাৰণ কঠিনৰ পৰা তৰললৈ বা তৰলৰ পৰা গেছলৈ পৰ্যায় সলনি কৰিলে আণৱিক অনিয়মিতা বৃদ্ধি পায়।

২. ৰ ব্যাখ্যা ৰ ওপৰত ভিত্তি কৰি। গতিকে ইয়াক ধৰা হয় যে বিক্ৰিয়ক/উৎপাদবোৰ সাম্যতাত আছে:

ই সদায় সত্য নহয় কাৰণ বিক্ৰিয়ক/উৎপাদ কঠিন হ’ব পাৰে। বাণিজ্যিক প্ৰক্ৰিয়াত বিক্ৰিয়ক আৰু উৎপাদবোৰ চমু সময়ৰ বাবে সংস্পৰ্শত থাকে।

উদাহৰণ ৬.১ এটা অৱস্থা সূচনা কৰা য’ত মেগনেছিয়ামে এলুমিনাক বিজাৰিত কৰিব পাৰে।

সমাধান দুটা সমীকৰণ হ’ল: (ক) (খ)

আৰু বক্ৰৰ ছেদ বিন্দুত (ডায়াগ্ৰাম ৬.৪ত “A” চিহ্নিত), বিক্ৰিয়াটোৰ বাবে শূন্য হয়:

সেই বিন্দুৰ তলত মেগনেছিয়ামে এলুমিনাক বিজাৰিত কৰিব পাৰে।

উদাহৰণ ৬.২

যদিও তাপগতিবৈজ্ঞানিকভাৱে সম্ভৱ, প্ৰয়োগত, এলুমিনিয়ামৰ ধাতুবিদ্যাত এলুমিনাক বিজাৰিত কৰিবলৈ মেগনেছিয়াম ধাতু ব্যৱহাৰ কৰা নহয়। কিয়?

সমাধান আৰু বক্ৰৰ ছেদ বিন্দুৰ তলৰ তাপমাত্ৰাত, মেগনেছিয়ামে এলুমিনাক বিজাৰিত কৰিব পাৰে। কিন্তু প্ৰক্ৰিয়াটো অৰ্থনৈতিকভাৱে লাভজনক নহ’ব।

উদাহৰণ ৬.৩

কিয় ধাতু অক্সাইডৰ বিজাৰণ সহজ হয় যদি উৎপন্ন হোৱা ধাতুটো বিজাৰণৰ তাপমাত্ৰাত তৰল অৱস্থাত থাকে?

সমাধান ধাতুটো তৰল অৱস্থাত থাকিলে কঠিন অৱস্থাত থকাতকৈ এণ্ট্ৰপি বেছি। এণ্ট্ৰপি পৰিৱৰ্তন ৰ মান বিজাৰণ প্ৰক্ৰিয়াৰ বাবে +ve ফালত বেছি হয় যেতিয়া উৎপন্ন হোৱা ধাতুটো তৰল অৱস্থাত থাকে আৰু বিজাৰিত হোৱা ধাতু অক্সাইড কঠিন অৱস্থাত থাকে। এনেদৰে ৰ মান ঋণাত্মক ফালত বেছি হয় আৰু বিজাৰণ সহজ হয়।

৬.৪.১ প্ৰয়োগ

(ক) ইয়াৰ অক্সাইডৰ পৰা লো নিষ্কাশন

লোৰ অক্সাইড অৰ্ছবোৰ, কেলচিনেচন/ৰ’ষ্টিংৰ জৰিয়তে সান্দ্ৰকৰণৰ পিছত (পানী আঁতৰাবলৈ, কাৰ্বনেট বিয়োজিত কৰিবলৈ আৰু ছালফাইড অক্সিডাইজ কৰিবলৈ), চুণশিল আৰু কোকৰ সৈতে মিহলি কৰি ব্লাষ্ট চুল্লীৰ ওপৰৰ পৰা ভৰোৱা হয়। ইয়াত, অক্সাইডক ধাতুলৈ বিজাৰিত কৰা হয়। তাপগ