Chemistry chapter 12: Chemistry in Our Lives

দ্বাদশ অধ্যায়

আমাদের জীবনে রসায়ন

(Chemistry in Our Lives)

Figure: আমাদের দৈনন্দিন জীবনে ব্যবহৃত কিছু রাসায়নিক পণ্য

লেবেল: Salt, Baking Soda, Hand soap, Soap bar, Face cream, Toilet cleaner, Liquid detergent বর্ণনা: লবণের প্যাকেট, বেকিং সোডার বাক্স, একটি বোতল, টুথপেস্ট ও টুথব্রাশ, হ্যান্ড সোপের পাম্প বোতল, সাবানের বার, ফেস ক্রিম, পারফিউম, টয়লেট ক্লিনার, ওষুধের বোতল ও ট্যাবলেট, ডিটারজেন্টের প্যাকেট এবং তরল ডিটারজেন্টের বোতল একসাথে সাজানো আছে।

আমরা মাটির উর্বরতা বাড়ানোর জন্য জমিতে বিভিন্ন প্রকার সার দেই। এই সার মূলত রাসায়নিক পদার্থ দ্বারা তৈরি। তোমরা কি জানো? পাউরুটি ফোলানোর জন্য আমরা ময়দার মধ্যে বেকিং সোডা ব্যবহার করি। কোনো খাদ্য দীর্ঘদিন বাড়িতে রেখে দেওয়ার জন্য ভিনেগার বা অন্যান্য ফুড প্রিজারভেটিভ ব্যবহার করি। এসব কিছুই রাসায়নিক পদার্থ। আবার, শিল্পকারখানার যে সকল বর্জ্য পরিবেশকে দূষিত করে সেগুলোও রাসায়নিক পদার্থ। আমাদের জীবনের প্রতিটি ক্ষেত্রে রাসায়নিক পদার্থের ভূমিকা রয়েছে। এ সকল রাসায়নিক পদার্থ কীভাবে প্রস্তুত করা হয়, এগুলোর ধর্ম, ব্যবহার ইত্যাদি এই অধ্যায়ের আলোচ্য বিষয়।

Printed page 288

এ অধ্যায় পাঠ শেষে আমরা

• গৃহে ব্যবহার্য কতিপয় খাদ্যসামগ্রীর আহরণ, ধর্ম ও ব্যবহারের গুরুত্ব বিশ্লেষণ করতে পারব।
• গৃহে প্রসাধন সামগ্রীর উপযোগিতা নির্ধারণে $\text{pH}$ এর গুরুত্ব বর্ণনা করতে পারব।
• গৃহে ব্যবহার্য পরিষ্কারক সামগ্রীর প্রস্তুতি ও পরিষ্কার করার কৌশল ব্যাখ্যা করতে পারব।
• কৃষিক্ষেত্রে উপযুক্ত যৌগ ব্যবহার করে মাটির $\text{pH}$ মান নিয়ন্ত্রণ করে পারব।
• কৃষিদ্রব্য প্রক্রিয়াকরণের উপায় ব্যাখ্যা করতে পারব।
• কৃষিদ্রব্য সংরক্ষণের উপায় ব্যাখ্যা করতে পারব।
• রাসায়নিক বর্জ্য সম্পর্কে জেনে এর ক্ষতিকারক প্রভাব ব্যাখ্যা করতে পারব।
• রাসায়নিক দ্রব্য ব্যবহার করে সাবান প্রস্তুত করতে পারব।
• ব্লিচিং পাউডারের বিরঞ্জন ক্রিয়া প্রদর্শন করতে পারব।
• মাটি, পানি ও বায়ু দূষণ রোধে রাসায়নিক দ্রব্যের যথাযথ ব্যবহারের বিষয়ে আস্থার সাথে স্বতঃস্ফূর্তভাবে মতামত দিতে পারব।
• স্বাস্থ্য সচেতন দ্রব্য ব্যবহারে আগ্রহ প্রদর্শন করতে পারব।
• স্বাস্থ্যসম্মত খাদ্যদ্রব্য ব্যবহারে আগ্রহ প্রদর্শন করতে পারব।
• খাদ্যদ্রব্যে বেকিং পাউডারের ভূমিকা পরীক্ষার মাধ্যমে দেখাতে পারব।

Printed page 289

১২.১ গৃহস্থালির রসায়ন (Domestic Chemistry)

আমরা আমাদের বাসায় নানা ধরনের রাসায়নিক পদার্থ ব্যবহার করি। যেমন- খাদ্য লবণ, বেকিং পাউডার, ভিনেগার, কোমল পানীয় ইত্যাদি রাসায়নিক পদার্থ।

খাদ্যলবণ

সাগরের পানিতে অনেক বেশি পরিমাণে খাদ্য লবণ বা সোডিয়াম ক্লোরাইড ($\text{NaCl}$) এবং তার সাথে খুবই সামান্য পরিমাণে $\text{CaCl}_2$, $\text{MgCl}_2$ সহ অন্য কিছু লবণ দ্রবীভূত থাকে। আবার, মাটির তলদেশে খনিজ পদার্থ হিসেবেও সোডিয়াম ক্লোরাইড পাওয়া যায়। আমাদের দেশে সমুদ্রের পানি থেকে খাদ্য লবণ সংগ্রহ করা হয়। সমুদ্র উপকূলের লবণ চাষিরা বিভিন্ন আকৃতির বর্গাকার বা আয়তাকার জমির চারপাশে বাঁধ নির্মাণ করে খানিকটা খুলে রাখে। জোয়ারের সময় যখন পানি ঐ জায়গায় প্রবেশ করে তখন পানি প্রবেশের মুখ বন্ধ করে জোয়ারের পানি আটকে দেওয়া হয়। যখন ঐ পানি সূর্যের তাপে শুকিয়ে যায় তখন ঐ জায়গায় লবণ দেখতে পাওয়া যায়। এটাকে সল্ট হারভেস্টিং বলে। সল্ট হারভেস্টিং এর মাধ্যমে পাওয়া এই লবণকে শিল্পকারখানায় বিভিন্ন প্রক্রিয়া সম্পাদন করে খাবার উপযোগী খাদ্যলবণে পরিণত করা হয়।

Figure: চিত্র ১২.০১: সমুদ্র উপকূলে লবণ চাষ

বর্ণনা: সমুদ্র উপকূলের একটি লবণ চাষের মাঠ দেখানো হয়েছে। সমতল, চওড়া জমিতে লবণ শুকানোর আয়তাকার ক্ষেত্র; মাঝখানে একটি সরু পানির নালা। ক্ষেতের ওপর একজন ব্যক্তি লম্বা হাতলওয়ালা যন্ত্র দিয়ে কাজ করছেন।

সল্ট হারভেস্টিং এর মাধ্যমে পাওয়া লবণের সাথে বালু মিশ্রিত থাকে। এই লবণকে কোনো পাত্রে নিয়ে পানি মিশালে লবণ পানিতে দ্রবীভূত হয়ে যায় কিন্তু বালু পাত্রের তলায় পড়ে থাকে। তখন লবণ পানির দ্রবণকে ছেঁকে আলাদা করে নেওয়া হয়। এবার এই দ্রবণকে তাপ প্রয়োগ করলে পানি বাষ্পীভূত হয়ে উড়ে যায় এবং লবণ পাত্রের তলায় পড়ে থাকে। এভাবে উৎপন্ন লবণকে প্যাকেটে করে বিক্রির জন্য পাঠানো হয়। আমাদের শরীরের যাবতীয় কাজ সুষ্ঠুভাবে পরিচালিত হবার জন্য বিভিন্ন আয়ন যেমন: $\text{Na}^+$, $\text{K}^+$ ইত্যাদি দরকার হয়। শরীরে যদি কোনো কারণে $\text{Na}^+$ এর ঘাটতি হয় তবে $\text{NaCl}$ পানির সাথে মিশিয়ে খেলে সেই ঘাটতি পূরণ হয়।

$\text{NaCl}$ এর ব্যবহার: $\text{NaCl}$ অনেক কাজে ব্যবহার করা হয়। যেমন-

(i) ভাত-এর সাথে আমরা তরকারি খাই। তরকারিতে $\text{NaCl}$ লবণ না দিলে তরকারি সুস্বাদু হয় না।

Printed page 290

(ii) শিল্পকারখানায় $\text{NaOH}$ যৌগ প্রস্তুত করার জন্য $\text{NaCl}$ ব্যবহৃত হয়।

(iii) ডায়রিয়া বা পানিশূন্যতা পূরণের জন্য ওষুধ শিল্পে স্যালাইন তৈরিতে $\text{NaCl}$ প্রয়োজন হয়।

বেকিং পাউডার

বেকিং সোডা বা খাবার সোডার রাসায়নিক নাম সোডিয়াম হাইড্রোজেন কার্বনেট ($\text{NaHCO}_3$)। খাবার সোডাকে সোডিয়াম বাই-কার্বনেটও বলা হয়ে থাকে। বেকিং সোডা ($\text{NaHCO}_3$) তৈরি করে তার মধ্যে টারটারিক এসিড ($\text{C}_4\text{H}_6\text{O}_6$) মিশালে বেকিং পাউডার তৈরি হয়। সাধারণত কেক বানানোর কাজে বেকিং পাউডার ব্যবহার করা হয়।

বেকিং সোডা প্রস্তুতি

অ্যামোনিয়া গ্যাস, খাদ্যলবণ, পানি এবং কার্বন ডাই-অক্সাইড থেকে বেকিং সোডা প্রস্তুত করা যায়। প্রথমে পানির মধ্যে $\text{NaCl}$ কে দ্রবীভূত করে $\text{NaCl}$ এর সম্পৃক্ত দ্রবণ প্রস্তুত করা হয়। এবার এই সম্পৃক্ত দ্রবণের মধ্যে $\text{NH}_3$ গ্যাস প্রবাহিত করে $\text{NH}_3$ দ্বারা সম্পৃক্ত করা হয়। কার্বন ডাই-অক্সাইড গ্যাসকে $\text{NH}_3$ সম্পৃক্ত $\text{NaCl}$ দ্রবণের মধ্যে প্রবাহিত করা হয়। এক্ষেত্রে $\text{CO}_2$, $\text{NH}_3$, $\text{H}_2\text{O}$ একত্র হয়ে প্রথমে অ্যামোনিয়াম হাইড্রোজেন কার্বনেট ($\text{NH}_4\text{HCO}_3$) উৎপন্ন হয়। এরপর অ্যামোনিয়াম হাইড্রোজেন কার্বনেট সোডিয়াম ক্লোরাইড-এর সাথে বিক্রিয়া করে সোডিয়াম হাইড্রোজেন কার্বনেট ($\text{NaHCO}_3$) বা বেকিং সোডা উৎপন্ন করে।

$\text{CO}_2 + \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{NH}_4\text{HCO}_3$

$\text{NH}_4\text{HCO}_3 + \text{NaCl} \longrightarrow \text{NaHCO}_3 + \text{NH}_4\text{Cl}$

বেকিং সোডাকে বিক্রিয়া পাত্র থেকে পৃথক করে তার সাথে টারটারিক এসিড মেশানো হয়। এ মিশ্রণকে বেকিং পাউডার বলে।

বেকিং সোডার ব্যবহার: কেক প্রস্তুতির সময় ময়দার মধ্যে বেকিং পাউডার মিশিয়ে তাপ প্রদান করা হয়। বেকিং সোডা মিশ্রণের টারটারিক এসিডের ($\text{C}_4\text{H}_6\text{O}_6$) সাথে বিক্রিয়া করে সোডিয়াম টারটারেট ($\text{C}_4\text{H}_4\text{Na}_2\text{O}_6$), $\text{CO}_2$ গ্যাস এবং $\text{H}_2\text{O}$ উৎপন্ন করে। এই $\text{CO}_2$ গ্যাস এর জন্য কেক ফুলে উঠে।

$2\text{NaHCO}_3 + \text{C}_4\text{H}_6\text{O}_6 \longrightarrow \text{C}_4\text{H}_4\text{Na}_2\text{O}_6 + 2\text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}$

বাড়িতে কিংবা বেকারিতে পাউরুটি ফোলানোর জন্য ইস্ট নামক ছত্রাকও ব্যবহার করা হয়। এজন্য প্রথমে চিনির দ্রবণে ইস্ট মেশানো হয়। এই মিশ্রণ দিয়ে ময়দা মাখিয়ে দলা করে উষ্ণ জায়গায় রেখে দিলে ইস্টের সবাত শ্বসনের কারণে কার্বন ডাই-অক্সাইডের উৎপন্ন হয় যা পাউরুটিকে ফুলতে সাহায্য করে। পাউরুটি ফুলে ওঠার পর ওভেনে বেকিং করা হলে উত্তাপে ইস্ট মারা যায়, তখন পাউরুটির ফোলা বন্ধ হয়।

Printed page 291

একক কাজ

পৃথকভাবে বেকিং পাউডার এবং ইস্টের সাথে ময়দা মেখে রেখে দাও। কিছু সময় পরে এই ময়দা দিয়ে আলাদা আলাদাভাবে কেক বানাও। দুটি কেকের মাঝে তুলনা করো। কেক দুটিতে কোনো পার্থক্য দেখা যায়? এর কারণ ব্যাখ্যা করো।

সিরকা বা ভিনেগার

ইথানয়িক এসিড বা অ্যাসিটিক এসিডের $4\%-10\%$ জলীয় দ্রবণকে ভিনেগার বলা হয়। ভিনেগার তরল পদার্থ। সাধারণত আচার তৈরি করার সময় ভিনেগার যোগ করা হয়।

ভিনেগারের প্রস্তুতি

$25^\circ C$-$35^\circ C$ তাপমাত্রায় রাখা একটি স্টিলের পাত্রে ইথানল ($\mathrm{CH_3CH_2OH}$) এবং অ্যাসিটোব্যাকটর নিয়ে এর মধ্যে অক্সিজেন গ্যাসের বুদবুদ প্রবাহিত করলে ভিনেগার বা অ্যাসিটিক এসিড বা ইথানয়িক এসিড ($\mathrm{CH_3COOH}$) প্রস্তুত হয়। অ্যাসিটোব্যাকটর (Acetobacter) ব্যাকটেরিয়া এমন এক ধরনের এনজাইম নিঃসৃত করে যা ইথানলকে অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করতে সাহায্য করে।

$\mathrm{CH_3CH_2OH + O_2 \xrightarrow{\text{অ্যাসিটোব্যাকটর}} CH_3COOH + H_2O}$

খাদ্য সংরক্ষণে ভিনেগারের ভূমিকা

আচারকে যদি ব্যাকটেরিয়া আক্রমণ করে তবে আচার পচে যায় বা নষ্ট হয়ে যায়। আচার-এর মধ্যে ভিনেগার দিলে আচারকে ব্যাকটেরিয়া আক্রমণ করতে পারে না। ভিনেগারের মূল উপাদান ইথানয়িক এসিড। ভিনেগারকে যখন আচারের মধ্যে দেওয়া হয় তখন ইথানয়িক এসিড কর্তৃক ত্যাগকৃত প্রোটন, $\mathrm{H^+}$ ব্যাকটেরিয়াকে ধ্বংস করে এবং খাদ্য দীর্ঘকাল ব্যাকটেরিয়ার আক্রমণ থেকে রক্ষা পায়। এভাবে ভিনেগার দিয়ে খাদ্য সংরক্ষণ করা হয়।

কোমল পানীয় (Soft drinks or Carbonated soda)

ঠান্ডা অবস্থায় ও উচ্চ চাপে পানিতে কার্বন ডাই-অক্সাইড গ্যাস দ্রবীভূত করে কোমল পানীয় তৈরি করা হয়। কোমল পানীয়তে কার্বন ডাই-অক্সাইড এবং পানি বিক্রিয়া করে কার্বনিক এসিড ($\mathrm{H_2CO_3}$) উৎপন্ন করে। খাদ্য হজম বা পরিপাক হবার জন্য মানুষ কোমল পানীয় পান করে থাকে, যদিও এর কোনো বৈজ্ঞানিক ভিত্তি (scientific evidence) নেই।

Printed page 292