রসায়ন ২য় পত্র প্রশ্ন

উত্তর ও ব্যাখ্যা

1. ক)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   স্থির তাপমাত্রা ও চাপে কোনো গ্যাসের ব্যাপন হার তার ঘনত্বের (বা আণবিক ভরের) বর্গমূলের ব্যস্তানুপাতিক।

2. খ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   কাচ তৈরির সময় গলিত কাচকে দ্রুত ঠান্ডা করলে এর ভেতরে অসম শীতলীকরণের কারণে মারাত্মক অভ্যন্তরীণ পীড়ন বা চাপের সৃষ্টি হয়, ফলে কাচ ভঙ্গুর হয়ে পড়ে এবং সামান্য আঘাতেই ভেঙে যায়।

   অ্যানিলিং হলো কাচকে একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় রেখে অতি ধীরে ধীরে নিয়ন্ত্রিতভাবে শীতল করার প্রক্রিয়া। অ্যানিলিং করার ফলে কাচের অভ্যন্তরীণ পীড়ন দূর হয়, কাচ সুষমভাবে বিন্যস্ত হয় এবং কাচের যান্ত্রিক শক্তি, স্থায়িত্ব ও তাপসহনীয়তা বৃদ্ধি পায়। তাই টেকসই ও মজবুত কাচ তৈরিতে অ্যানিলিং অত্যন্ত প্রয়োজনীয়।

3. গ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের 'P' শিল্পটি হলো সিমেন্ট শিল্প। সিমেন্ট উৎপাদনের মূল কাঁচামাল হলো ক্যালসিয়ামঘটিত বা ক্যালকেরিয়াস উপাদান (যেমন: চুনাপাথর, CaCO3), সিলিকা ও অ্যালুমিনাযুক্ত আর্গিলেসিয়াস উপাদান (যেমন: কাদামাটি) এবং জিপসাম (CaSO4.2H2O)।

   প্রস্তুতি প্রণালী:
   ১. কাঁচামাল চূর্ণীকরণ ও মিশ্রণ: চুনাপাথর ও কাদামাটিকে নির্দিষ্ট অনুপাতে চূর্ণ করে ড্রাই বা ওয়েট পদ্ধতিতে সূক্ষ্মভাবে মিশিয়ে 'স্লারি' বা 'র-মিক্স' তৈরি করা হয়।

   ২. ঘূর্ণায়মান চুল্লিতে দহন ও ক্লিঙ্কার গঠন:
   মিশ্রণটিকে একটি ঘূর্ণায়মান চুল্লিতে (Rotary Kiln) প্রবেশ করিয়ে ক্রমান্বয়ে তাপমাত্রা বৃদ্ধি করা হয়।

   • ১০০°- ৫০০°C: আর্দ্রতা অপসারিত হয়।
   • ৮০০°- ১০০০°C: চুনাপাথর বিয়োজিত হয়ে চুন (CaO) এবং কার্বন ডাই-অক্সাইড তৈরি করে:
     CaCO3 → CaO + CO2
   • ১৪০০°- ১৫০০°C (ক্লিঙ্কায়রিং জোন): উৎপন্ন চুন কাদামাটির বিভিন্ন অক্সাইডের (SiO2, Al2O3, Fe2O3) সাথে বিক্রিয়া করে সিমেন্ট ক্লিঙ্কার গঠন করে:
     2CaO + SiO2 → Ca2SiO4 (ডাইক্যালসিয়াম সিলিকেট বা C2S)
     3CaO + SiO2 → Ca3SiO5 (ট্রাইক্যালসিয়াম সিলিকেট বা C3S)
     3CaO + Al2O3 → Ca3Al2O6 (ট্রাইক্যালসিয়াম অ্যালুমিনেট বা C3A)
     4CaO + Al2O3 + Fe2O3 → Ca4Al2Fe2O10 (টেট্রাক্যালসিয়াম অ্যালুমিনোফেরাইট বা C4AF)

   ৩. ক্লিঙ্কার শীতলীকরণ ও জিপসাম সংযোজন:
   চুল্লি থেকে বের হওয়া ক্লিঙ্কারকে দ্রুত ঠান্ডা করে তার সাথে ২-৩% জিপসাম (CaSO4.2H2O) মিশিয়ে সূক্ষ্মভাবে গুঁড়ো করা হয়। জিপসাম সিমেন্ট জমাট বাঁধার প্রাথমিক সময়কে বিলম্বিত (retarder হিসেবে) করে। এভাবে প্রাপ্ত সূক্ষ্ম ধূসর গুঁড়োই হলো পোর্টল্যান্ড সিমেন্ট।

4. ঘ)

   AI-তৈরি নমুনা উত্তর

   উদ্দীপকের (ii) নং বিক্রিয়ায় বাঁশ ও কাঠ থেকে প্রস্তুতকৃত 'A' হলো কাগজ বা মণ্ড (পাল্প)। বাঁশ ও কাঠ থেকে নতুন কাগজ তৈরি এবং ব্যবহৃত পুরানো কাগজ রিসাইক্লিং-এর মাধ্যমে কাগজ তৈরির মধ্যে রিসাইক্লিং প্রক্রিয়াটি অধিক পরিবেশ-বান্ধব। নিম্নে এর তুলনামূলক বিশ্লেষণ দেওয়া হলো:

   ১. বন উজাড় ও জীববৈচিত্র্য সংরক্ষণ: বাঁশ ও কাঠ থেকে কাগজ উৎপাদনের জন্য প্রচুর পরিমাণে গাছ কাটা পড়ে, যা বনভূমি ধ্বংস করে, প্রাকৃতিক ভারসাম্য নষ্ট করে এবং জীববৈচিত্র্যের ওপর মারাত্মক হুমকি সৃষ্টি করে। পক্ষান্তরে, রিসাইক্লিং পদ্ধতিতে পুরানো বর্জ্য কাগজ ব্যবহৃত হওয়ায় সরাসরি নতুন গাছ কাটার প্রয়োজন হয় না, ফলে বনভূমি সুরক্ষিত থাকে।

   ২. রাসায়নিকের ব্যবহার ও বিষাক্ত বর্জ্য হ্রাস: কাঠ বা বাঁশ থেকে লিগনিন দূর করে রাসায়নিক পাল্প তৈরিতে প্রচুর পরিমাণে ক্ষতিকর রাসায়নিক (যেমন: NaOH, Na2S, ক্লোরিন যৌগ) ব্যবহৃত হয়। এই প্রক্রিয়ায় নির্গত ব্ল্যাক লিকার ও ক্লোরিনযুক্ত বর্জ্য পানি ও মাটি চরমভাবে দূষিত করে। রিসাইক্লিং প্রক্রিয়ায় প্রধানত ডি-ইঙ্কিং বা কালি অপসারণ করা হয়, যাতে তুলনামূলকভাবে অনেক কম ক্ষতিকর রাসায়নিক লাগে এবং তরল বর্জ্যের পরিমাণ নগণ্য।

   ৩. শক্তি ও পানির সাশ্রয়: বাঁশ ও কাঠ থেকে সেলুলোজ নিষ্কাশন ও প্রক্রিয়াজাতকরণে প্রচুর বিদ্যুৎ, জ্বালানি ও পানির প্রয়োজন হয়। রিসাইক্লিং প্রক্রিয়ায় সেলুলোজ ফাইবারগুলো পূর্ব থেকেই প্রস্তুত থাকায় শক্তি খরচ প্রায় ৪০-৬০% হ্রাস পায় এবং পানির অপচয়ও উল্লেখযোগ্য হারে কমে।

   ৪. কঠিন বর্জ্য ব্যবস্থাপনা: ব্যবহৃত কাগজ প্রকৃতিতে ফেললে তা ল্যান্ডফিলে মিথেন গ্যাস তৈরি করে পরিবেশের ক্ষতি করতে পারে। রিসাইক্লিং করলে কঠিন বর্জ্যের পরিমাণ ব্যাপকভাবে হ্রাস পায়।

   সুতরাং, প্রাকৃতিক সম্পদ সংরক্ষণ, শক্তি সাশ্রয় এবং পরিবেশের সামগ্রিক দূষণ রোধের দৃষ্টিকোণ থেকে বাঁশ ও কাঠ ব্যবহারের তুলনায় রিসাইক্লিং প্রক্রিয়ায় কাগজ উৎপাদন অধিক পরিবেশ-বান্ধব।