আপনি কি কখনও ভেবে দেখেছেন কেন কিছু লবণ জলে দ্রবীভূত হলে অম্লীয় বা ক্ষারীয় দ্রবণ তৈরি করে? আজ আমরা সোডিয়াম অ্যাসিটেট (CH 3 COONa) দ্রবণ এবং তাদের ক্ষারীয় বৈশিষ্ট্যগুলির পেছনের রহস্য উন্মোচন করব, যা সহজ রাসায়নিক শব্দে ব্যাখ্যা করা হয়েছে।
সোডিয়াম অ্যাসিটেট, যা সোডিয়াম ইথানোয়েট নামেও পরিচিত, এটি একটি সাধারণ জৈব লবণ যা অ্যাসিটিক অ্যাসিড (CH 3 COOH, একটি দুর্বল অ্যাসিড) সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইডের (NaOH, একটি শক্তিশালী ক্ষারক) সাথে বিক্রিয়া করে গঠিত হয়। এই বহুমুখী যৌগটি খাদ্য সংযোজন, টেক্সটাইল রঞ্জন প্রক্রিয়া, ফার্মাসিউটিক্যাল অ্যাপ্লিকেশন এবং এমনকি পুনরায় ব্যবহারযোগ্য হ্যান্ড ওয়ার্মারেও দেখা যায় যেখানে এটি তাপের উৎস হিসেবে কাজ করে।
সোডিয়াম অ্যাসিটেটের ক্ষারীয় বৈশিষ্ট্য বোঝার মূল চাবিকাঠি হল লবণ জল বিশ্লেষণ (salt hydrolysis) - এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে লবণগুলি জলের সাথে বিক্রিয়া করে দুর্বল অ্যাসিড বা ক্ষারক তৈরি করে, যার ফলে দ্রবণের pH পরিবর্তিত হয়।
যখন সোডিয়াম অ্যাসিটেট জলে দ্রবীভূত হয়, তখন এটি ভেঙে যায়:
CH 3 COONa (s) → CH 3 COO - (aq) + Na + (aq)
অ্যাসিটেট আয়ন (CH 3 COO - ) এরপর একটি বিপরীতমুখী জল বিশ্লেষণ বিক্রিয়ায় জলের অণুগুলির সাথে বিক্রিয়া করে:
CH 3 COO - (aq) + H 2 O (l) ⇌ CH 3 COOH (aq) + OH - (aq)
যেহেতু অ্যাসিটিক অ্যাসিড দুর্বল, তাই এটি বেশিরভাগই অবিয়োজিত থাকে, কার্যকরভাবে দ্রবণ থেকে হাইড্রোজেন আয়ন (H + ) অপসারণ করে এবং হাইড্রোক্সাইড আয়ন (OH - ) তৈরি করে। এর ফলে হাইড্রোক্সাইড আয়নের আধিক্য দ্রবণটিকে ক্ষারীয় করে তোলে।
সোডিয়াম আয়ন (Na + ), যা শক্তিশালী ক্ষারক NaOH থেকে আসে, জল বিশ্লেষণ প্রক্রিয়ার মধ্যে যায় না এবং তাই দ্রবণের pH-কে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে না।
লবণ জল বিশ্লেষণের পরিমাণ মূল অ্যাসিড এবং ক্ষারকের আপেক্ষিক শক্তির উপর নির্ভর করে:
- শক্তিশালী অ্যাসিড + শক্তিশালী ক্ষারকের লবণ: কোন জল বিশ্লেষণ হয় না (নিরপেক্ষ দ্রবণ), উদাহরণস্বরূপ, সোডিয়াম ক্লোরাইড (NaCl)
- শক্তিশালী অ্যাসিড + দুর্বল ক্ষারকের লবণ: জল বিশ্লেষণ ঘটে (অম্লীয় দ্রবণ), উদাহরণস্বরূপ, অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড (NH 4 Cl)
- দুর্বল অ্যাসিড + শক্তিশালী ক্ষারকের লবণ: জল বিশ্লেষণ ঘটে (ক্ষারীয় দ্রবণ), উদাহরণস্বরূপ, সোডিয়াম অ্যাসিটেট (CH 3 COONa)
- দুর্বল অ্যাসিড + দুর্বল ক্ষারকের লবণ: জল বিশ্লেষণ ঘটে (pH আপেক্ষিক শক্তির উপর নির্ভর করে), উদাহরণস্বরূপ, অ্যামোনিয়াম অ্যাসিটেট (CH 3 COONH 4 )
দুটি প্রধান কারণ ব্যাখ্যা করে কেন সোডিয়াম অ্যাসিটেট দ্রবণ ক্ষারীয় হয়ে যায়:
1. অ্যাসিটিক অ্যাসিডের দুর্বল প্রকৃতি মানে এটি বেশিরভাগই জলে অবিয়োজিত থাকে। অ্যাসিটেট আয়ন সহজেই মুক্ত হাইড্রোজেন আয়নের সাথে মিলিত হয়, যা দ্রবণে তাদের ঘনত্ব হ্রাস করে।
2. সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইডের শক্তি মানে এটি সম্পূর্ণরূপে ভেঙে যায়, তবে এর সোডিয়াম আয়ন জল বিশ্লেষণে অংশ নেয় না। এটি অ্যাসিটেট জল বিশ্লেষণ দ্বারা উত্পন্ন হাইড্রোক্সাইড আয়নগুলিকে দ্রবণের pH-এর উপর প্রভাব বিস্তার করতে সাহায্য করে।
সোডিয়াম অ্যাসিটেট দ্রবণের ক্ষারীয় প্রকৃতি সহজ পরীক্ষার মাধ্যমে নিশ্চিত করা যেতে পারে:
1. একটি নির্দিষ্ট ঘনত্বের সোডিয়াম অ্যাসিটেট দ্রবণ তৈরি করুন
2. নির্দেশক কাগজ বা pH মিটার ব্যবহার করে pH পরিমাপ করুন (7-এর বেশি মান ক্ষারত্ব নির্দেশ করে)
3. ফেনলফথ্যালিন নির্দেশক যোগ করুন (ক্ষারীয় অবস্থায় গোলাপী হয়)
- খাদ্য শিল্প: pH বাফার এবং সংরক্ষক হিসাবে
- টেক্সটাইল উৎপাদন: রঞ্জক ফিক্সেশন উন্নত করতে মর্ডেন্ট হিসাবে
- চিকিৎসা ব্যবহার: মূত্রবর্ধক এবং কফ নিঃসারক হিসাবে
- ভোক্তা পণ্য: পুনর্ব্যবহারযোগ্য হ্যান্ড ওয়ার্মারে স্ফটিকীকরণ তাপ মুক্তির মাধ্যমে
সংক্ষেপে, সোডিয়াম অ্যাসিটেট দ্রবণ অ্যাসিটেট আয়ন জল বিশ্লেষণের মাধ্যমে ক্ষারীয় হয়ে যায়, যা হাইড্রোক্সাইড আয়ন তৈরি করার সময় হাইড্রোজেন আয়ন গ্রহণ করে। এই মৌলিক রাসায়নিক নীতিগুলি বোঝা পরীক্ষাগার এবং বাস্তব-বিশ্ব উভয় ক্ষেত্রেই বিভিন্ন লবণ দ্রবণের আচরণ ব্যাখ্যা করতে এবং ভবিষ্যদ্বাণী করতে সহায়তা করে।