তড়িৎ বিশ্লেষণে লিটমাস কাগজের বর্ণ পরিবর্তনের কারণ

লিটমাস একটি নির্দেশক, যার বর্ণ দিয়ে কোনো মাধ্যমের অম্লীয় বা ক্ষারীয় প্রকৃতি বোঝা যায়। এসিড নীল লিটমাসকে লাল এবং ক্ষার লাল লিটমাসকে নীল করে। তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় লিটমাসের বর্ণ পরিবর্তন হয় উৎপন্ন পদার্থের রাসায়নিক ধর্মের কারণে; বিদ্যুৎ নিজে লিটমাসকে লাল বা নীল করে না।

তড়িৎ রাসায়নিক কোষ হলো এমন ব্যবস্থা, যেখানে রাসায়নিক বিক্রিয়া থেকে সরাসরি বিদ্যুৎ পাওয়া যায় অথবা বিদ্যুৎ দিয়ে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটানো হয়। দ্বিতীয় ব্যবস্থাটি তড়িৎ বিশ্লেষ্য কোষ। এর দ্রবণ বা গলিত পদার্থে ডোবানো ধাতব বা গ্রাফাইট পরিবাহীকে তড়িৎদ্বার বলে। জারণের তড়িৎদ্বার অ্যানোড এবং বিজারণের তড়িৎদ্বার ক্যাথোড। তড়িৎ বিশ্লেষ্য কোষে অ্যানোড ব্যাটারির ধনাত্মক ও ক্যাথোড ঋণাত্মক প্রান্তে যুক্ত থাকে।

গলিত সোডিয়াম ক্লোরাইড অথবা উপযুক্ত ঘন জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণে অ্যানোডে ক্লোরিন তৈরি হয়। ক্লোরাইড আয়ন ইলেকট্রন ত্যাগ করে: $2Cl^-\rightarrow Cl_2+2e^-$। এখানে $Cl^-$ ক্লোরাইড আয়ন, $Cl_2$ ক্লোরিন এবং $e^-$ ইলেকট্রন বোঝায়।

উৎপন্ন গ্যাসের সংস্পর্শে ভেজা নীল লিটমাস আনলে প্রথমে লাল হয়। কাগজের পানির সঙ্গে ক্লোরিন বিক্রিয়া করে: $Cl_2+H_2O\rightarrow HCl+HOCl$। এখানে $H_2O$ পানি, $HCl$ হাইড্রোক্লোরিক এসিড এবং $HOCl$ হাইপোক্লোরাস এসিড। এই অম্লীয় পদার্থের জন্য নীল লিটমাস লাল হয়। তাই কাগজ ভেজানোর বিষয়টি গুরুত্বপূর্ণ; পানিই এসিড তৈরির বিক্রিয়ায় অংশ নেয়।

ঘন সোডিয়াম ক্লোরাইডের জলীয় দ্রবণে অন্য একটি পরিবর্তনও দেখা যায়। ক্যাথোডে হাইড্রোজেন হয় এবং সেখানে সোডিয়াম ও হাইড্রোক্সাইড আয়নসমৃদ্ধ ক্ষারীয় দ্রবণ তৈরি হয়। ক্যাথোডের দিকের এই দ্রবণে লাল লিটমাস দিলে নীল হয়। অ্যানোডের গ্যাস পরীক্ষা ও ক্যাথোডের দ্রবণ পরীক্ষা তাই আলাদা পর্যবেক্ষণ।

বাংলাদেশের বাড়িতে ব্যবহৃত লেবুর রস এসিডীয়, তাই নীল লিটমাসকে লাল করে। এই পরিচিত উদাহরণের মতোই এখানে উৎপন্ন এসিড বর্ণ পরিবর্তন ঘটায়। আগে থেকেই এসিডীয় কোনো দ্রবণও নীল লিটমাস লাল করতে পারে; বর্ণ পরিবর্তন মানেই নতুন এসিড তৈরি হয়েছে, এমন নয়।

সাধারণ ভুল হলো নীল লিটমাস লাল হলেই নিশ্চিত ক্লোরিন বলা। অন্য এসিডীয় পদার্থও একই পরিবর্তন ঘটায়। নির্দিষ্ট তড়িৎ বিশ্লেষণের বিক্রিয়া ও গ্যাস উৎপন্ন হওয়ার স্থান মিলিয়ে সিদ্ধান্ত নিতে হয়। ক্লোরিন সরাসরি শুঁকে পরীক্ষা করা যাবে না।

মনে রাখো: অ্যানোডের ক্লোরিন পানিতে এসিড তৈরি করে নীল লিটমাস লাল করে; ক্যাথোডের ক্ষারীয় দ্রবণ লাল লিটমাস নীল করে।