চুনের ভাটি: চুনাপাথর থেকে কুইকলাইম
মান বদলাও, চালাও, আর দেখো কী ঘটে।
পান খাওয়ার চুন তৈরি এবং মাটির অম্লতা দূর করতে চুনের ভাটিতে চুনাপাথর বা ঝিনুকের খোলস তীব্র তাপে পোড়ানো হয়: CaCO₃ → CaO + CO₂। ভাটিতে ৫০ g চুনাপাথর উত্তপ্ত করলে ২৮ g কঠিন চুন (CaO) পাওয়া যায় এবং ২২ g কার্বন ডাই-অক্সাইড (CO₂) গ্যাস বায়ুমণ্ডলে উড়ে যায়। এখন যদি ভাটিতে ১০০ g চুনাপাথর নিয়ে তীব্র তাপে উত্তপ্ত করা হয়, তবে ভাটিতে কত গ্রাম চুন অবশিষ্ট থাকবে?
১০০ g চুনাপাথর তীব্র তাপে উত্তপ্ত করলে ভাটিতে কত গ্রাম চুন (CaO) অবশিষ্ট থাকবে?
- ৫৬ g: ১০০ g চুনাপাথর থেকে ৫৬ g চুন তৈরি হয় এবং ৪৪ g CO₂ গ্যাস উড়ে যায়
- ১০০ g: ভরের সংরক্ষণশীলতা অনুসারে কিছুই হারায় না, তাই ভর একই থাকবে
- ৪৪ g: বিয়োজনের ফলে ভাটিতে ৪৪ g চুন অবশিষ্ট থাকে
যা বদলাতে পারবে
- চুনাপাথরের ভর: ১০ থেকে ১,০০০ g
যা মেপে দেখাবে
- উৎপন্ন চুনের (CaO) ভর (g)
- চুনাপাথরের মোল সংখ্যা (n) (mol)
- বিক্রিয়কের মোট ভর (CaCO₃) (g)
- উৎপাদের মোট ভর (CaO + CO₂) (g)
চালানোর সময় খেয়াল করো
- চুনাপাথরের ভর ১০০ g এ নিয়ে দেখো। উৎপন্ন কঠিন চুনের ভর কত হয়? সমীকরণের দুই পাশের মোট ভর লক্ষ্য করো।
নিজে করে দেখো
- ভাটিতে চুনাপাথরের পরিমাণ এমনভাবে নির্ধারণ করো যাতে ঠিক ২৮০ g চুন (CaO) তৈরি হয়।
ইঙ্গিত
১০০ g চুনাপাথর থেকে ৫৬ g চুন পাওয়া যায়। ২৮০ g চুন পেতে ২৮০ ÷ ৫৬ = ৫ গুণ চুনাপাথর (৫ × ১০০ g) প্রয়োজন।
- জমিতে প্রয়োগের জন্য অন্তত ৫০০ g চুন প্রয়োজন। চুনাপাথরের অপচয় সর্বনিম্ন রেখে (স্লাইডারের সর্বনিম্ন মানে) কমপক্ষে ৫০০ g চুন উৎপাদন করো।
ইঙ্গিত
৫০০ g চুন পেতে ৫০০ ÷ ০.৫৬ ≈ ৮৯২.৯ g চুনাপাথর প্রয়োজন। স্লাইডারের ১০ g ধাপ অনুযায়ী ৮৯০ g নিলে চুন হয় ৪৯৮.৪ g (৫০০ g এর কম)। তাই অপচয় ছাড়া লক্ষ্য পূরণে ন্যূনতম মানটি কত?
ধারণাটা কী?আগে নিজে চালিয়ে দেখো, তারপর খোলো।
তাপবিয়োজন বিক্রিয়া ও ভরের নিত্যতা সূত্র
চুনাপাথরকে (CaCO₃) তীব্র তাপে উত্তপ্ত করলে তা বিয়োজিত হয়ে কঠিন ক্যালসিয়াম অক্সাইড (CaO, চুন) এবং কার্বন ডাই-অক্সাইড (CO₂) গ্যাস উৎপন্ন করে। CaCO₃ এর মোলার ভর = ৪০ + ১২ + (৩ × ১৬) = ১০০ g/mol, CaO এর মোলার ভর = ৪০ + ১৬ = ৫৬ g/mol এবং CO₂ এর মোলার ভর = ১২ + (২ × ১৬) = ৪৪ g/mol। সমীকরণ অনুযায়ী ১ মোল (১০০ g) চুনাপাথর বিয়োজিত হলে ১ মোল (৫৬ g) চুন এবং ১ মোল (৪৪ g) কার্বন ডাই-অক্সাইড উৎপন্ন হয়। বিক্রিয়কের মোট ভর (১০০ g) এবং উৎপাদের মোট ভর (৫৬ g + ৪৪ g = ১০০ g) সমান থাকে, যা ভরের নিত্যতা সূত্র প্রমাণ করে। কিন্তু ভাটি একটি খোলা পাত্র হওয়ায় ৪৪ g CO₂ গ্যাস বাতাসে উড়ে যায়, ফলে ভাটিতে কঠিন অবশিষ্টাংশ হিসেবে কেবল ৫৬ g চুন পড়ে থাকে।
অন্য উত্তরগুলো কেন ভুল
ভরের সংরক্ষণশীলতা সূত্র পুরো বিক্রিয়াটির জন্য সত্য: বিক্রিয়কের মোট ভর সবসময় উৎপাদের মোট ভরের সমান হয়। কিন্তু খোলা ভাটিতে উৎপন্ন CO₂ গ্যাস বাতাসে উড়ে চলে যায়। তাই ভাটিতে পাত্রের কঠিন অবশিষ্টাংশ মাপলে ১০০ g নয়, কেবল ৫৬ g চুন পাওয়া যায়। আর ৪৪ g হলো উড়ে যাওয়া CO₂ গ্যাসের ভর, কঠিন চুনের ভর নয়।
যেসব ভুল ধারণা হয়
- খোলা পাত্রে গ্যাস উড়ে গেলেও পাত্রে অবশিষ্ট কঠিন পদার্থের ভর বিক্রিয়কের মোট ভরের সমান থাকে
- চুনাপাথর উত্তপ্ত করলে উড়ে যাওয়া কার্বন ডাই-অক্সাইডের ভরই পাত্রে থাকা কঠিন চুনের ভর
বাস্তবে কোথায় দেখা যায়
- কৃষিজমির অম্লতা দূরীকরণ (কৃষি চুন): বাংলাদেশের উত্তরাঞ্চল ও সিলেট অঞ্চলের চা বাগানের মাটি অতিরিক্ত অম্লীয় হলে উদ্ভিদের পুষ্টি গ্রহণ ব্যাহত হয়; জমিতে পরিমিত কুইকলাইম (CaO) প্রয়োগ করে মাটির pH বাড়িয়ে মাটিকে চাষের উপযোগী করা হয়
- পান খাওয়ার চুন ও নির্মাণশিল্পে ব্যবহার: সুনামগঞ্জের ছাতকে চুনাপাথর এবং উপকূলীয় অঞ্চলে ঝিনুকের খোলস পুড়িয়ে চুন তৈরি করা হয়, যা পানের সাথে খাওয়ার চুন এবং ঘরবাড়ি চুনকাম ও সিমেন্ট শিল্পের প্রধান কাঁচামাল