বরফে মাছ সংরক্ষণ ও বিক্রিয়ার হার
মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।
চাঁদপুরের মাছ ঘাটে গ্রীষ্মের দিনে ২৫ °C তাপমাত্রায় ১ mol/L ঘনমাত্রায় ইলিশ মাছের কোষে এক ধরনের জৈব-রাসায়নিক পচন বিক্রিয়া ঘটে, যার আপেক্ষিক হার ১.০০। মাছ দ্রুত পচে যাওয়া ঠেকাতে জেলেরা মাছের ওপর গুঁড়ো বরফ দিয়ে তাপমাত্রা কমিয়ে ০ °C-এ নামিয়ে আনেন (সক্রিয়করণ শক্তি ৫০ kJ/mol)। বরফ দেওয়ার পর ০ °C তাপমাত্রায় এবং একই ঘনমাত্রায় এই পচন বিক্রিয়ার আপেক্ষিক হার কত হবে?
০ °C তাপমাত্রায় বরফে রাখলে পচন বিক্রিয়ার আপেক্ষিক হার কত হবে?
- প্রায় ০.১৬: কণার তাপীয় গতি কমে যাওয়ায় পচনের হার অনেক কমে যাবে।
- ০.০০: ০ °C তাপমাত্রায় বরফে রাখলে সব রাসায়নিক বিক্রিয়া পুরোপুরি বন্ধ হয়ে যায়।
- ০.৭৫: তাপমাত্রা ২৫ ডিগ্রি কমেছে, তাই বিক্রিয়ার হারও মাত্র ২৫% কমবে।
যা বদলাতে পারবে
- তাপমাত্রা: ০ থেকে ৫০ °C
- বিক্রিয়কের ঘনমাত্রা: ০.২ থেকে ২ mol/L
যা মেপে দেখাবে
- আপেক্ষিক বিক্রিয়ার হার
- প্রতি ১০ K বৃদ্ধিতে হার বৃদ্ধি
- পরম তাপমাত্রা (K)
চালানোর সময় খেয়াল করো
- তাপমাত্রার স্লাইডারটি ০ °C-এ নিয়ে বরফের শীতল পরিবেশ তৈরি করো। দেখো আপেক্ষিক হার কতটা কমে।
নিজে করে দেখো
- মাছের পচন বিক্রিয়ার আপেক্ষিক হার ০.২০ বা তার নিচে নামিয়ে দীর্ঘক্ষণ তাজা রাখার ব্যবস্থা করো।
ইঙ্গিত
তাপমাত্রা কমিয়ে বরফের তাপমাত্রা ০ °C-এ আনলে বিক্রিয়ার গতিবেগ সবচেয়ে বেশি হ্রাস পায়।
- গ্রীষ্মের তপ্ত আবহাওয়ায় পচন বিক্রিয়ার হার স্বাভাবিকের দ্বিগুণ বা তার বেশি (কমপক্ষে ২.০০) হয়ে যাওয়ার অবস্থা তৈরি করো।
ইঙ্গিত
তাপমাত্রা ৪০ °C বা তার বেশি বাড়ালে কার্যকর সংঘর্ষ বেড়ে বিক্রিয়ার গতিবেগ দ্বিগুণ ছাড়িয়ে যায়।
ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।
বিক্রিয়ার হারের ওপর তাপমাত্রার প্রভাব ও সংঘর্ষ তত্ত্ব
রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটার জন্য বিক্রিয়ক কণাগুলোর পরস্পরের সাথে কার্যকর সংঘর্ষ হতে হয় এবং সংঘর্ষে ন্যূনতম সক্রিয়করণ শক্তি (Ea) থাকতে হয়। তাপমাত্রা কমালে কণাগুলোর গড় গতিশক্তি ও বেগ হ্রাস পায়, ফলে পর্যাপ্ত শক্তিসম্পন্ন কণার অনুপাত সূচকীয় হারে কমে যায়। সাধারণত প্রতি ১০ °C তাপমাত্রা বৃদ্ধির জন্য বিক্রিয়ার গতিবেগ প্রায় দ্বিগুণ হয়, আর তাপমাত্রা ১০ °C কমালে গতিবেগ প্রায় অর্ধেক হয়ে যায়। গুঁড়ো বরফ দিয়ে তাপমাত্রা ২৫ °C থেকে ০ °C-এ নামিয়ে আনলে মাছের পচন বিক্রিয়ার হার ১.০০ থেকে কমে প্রায় ০.১৬-এ চলে আসে। ফলে মাছ পচে নষ্ট হতে স্বাভাবিকের চেয়ে ৬ গুণেরও বেশি সময় লাগে।
অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল
তাপমাত্রা কমালে বিক্রিয়ার হার সেলসিয়াস স্কেলের সাথে সরলরৈখিকভাবে কমে না, বরং সূচকীয় (exponential) হারে দ্রুত কমে। তাই ২৫ °C থেকে ০ °C-এ নামলে হার কেবল ২৫% কমে না, প্রায় ৮৪% কমে ০.১৬ হয়। আবার ০ °C তাপমাত্রায় কণাগুলোর গতিশক্তি কখনোই শূন্য হয় না: পরম শূন্য তাপমাত্রা (০ K বা −২৭৩.১৫ °C) ছাড়া তাপীয় গতি পুরোপুরি থামে না। তাই বরফে রাখলেও পচন বিক্রিয়া অত্যন্ত ধীর গতিতে চলতে থাকে, পুরোপুরি বন্ধ হয় না।
যেসব ভুল ধারণা হয়
- ০ °C তাপমাত্রায় বা বরফে রাখলে রাসায়নিক বিক্রিয়া সম্পূর্ণ বন্ধ হয়ে যায়।
- তাপমাত্রা কমলে বিক্রিয়ার হার সেলসিয়াস তাপমাত্রার অনুপাতে সরলরৈখিকভাবে কমে।
বাস্তবে কোথায় দেখা যায়
- মুন্সীগঞ্জ ও বগুড়ার হিমাগারে কম তাপমাত্রায় (২ থেকে ৪ °C) আলু সংরক্ষণ করা, যাতে পচনকারী এনজাইম ও অণুজীবের বিক্রিয়ার হার হ্রাস পেয়ে আলু দীর্ঘদিন ভালো থাকে।
- কক্সবাজার ও চাঁদপুর থেকে দেশের বিভিন্ন প্রান্তে তাজা মাছ পরিবহনের সময় ড্রামে গুঁড়ো বরফ ব্যবহার করে পচন বিক্রিয়া শ্লথ রাখা।