নিষ্ক্রিয় গ্যাস আমাদের আজকের আলোচনার বিষয়। এই পাঠটি “এইচএসসি রসায়ন ১ম পত্র” এর “পর্যায় সারণি ও মৌলের পর্যাবৃত্ত ধর্ম” ইউনিট ২ এর অন্তর্ভুক্ত
Table of Contents
নিষ্ক্রিয় গ্যাস
১৮তম গ্রুপের মৌল :
হিলিয়াম (He), নিয়ন (Ne), আর্গন (Ar), ক্রিপটন (Kr), জেনন (Xe) ও রেডন (Rn) এ ছয়টি মৌল পর্যায় সারণিতে 18তম গ্রুপের মৌল। সাধারণত এরা যৌগ গঠন করে না বলে এরা নিষ্ক্রিয় গ্যাস হিসাবে পরিচিতি লাভ করেছে। এ মৌলগুলো প্রকৃতিতে খুবই কম পরিমাণে পাওয়া যায়। মৌলগুলোর নিষ্ক্রিয়তার কারণ পরে আবিষ্কৃত হয়। নিষ্ক্রিয় গ্যাস আবিষ্কারের জন্য লর্ড রেলি (Lord Rayleigh) ও স্যার উইলিয়াম রামসে (Sir William Ramsay) কে ১৯০৪ সালে নোবেল পুরস্কারে ভূষিত করা হয়।
18তম গ্রুপের মৌলের সাধারণ ধর্ম :
(১) গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্ক : 18তম গ্রুপের মৌলগুলো নিম্ন গলনাঙ্ক ও নিম্ন স্ফুটনাঙ্কবিশিষ্ট হয়। অণুগুলোর মধ্যে দুর্বল ভ্যান্ডার ওয়ালস বল কাজ করে বিধায় এমনটি হয়। গ্রুপ বরাবর উপর থেকে নিচের গলনাঙ্ক ও স্ফুটনাঙ্কের মানের বৃদ্ধি ঘটে ।
(২) পারমাণবিক ব্যাসার্ধ : 18তম গ্রুপের মৌলগুলোর পারমাণবিক ব্যাসার্ধ একই পর্যায়ের অন্যসব মৌলের তুলনায় অনেক বেশি। এ গ্রুপের মৌলের পারমাণবিক ব্যাসার্ধের মান এতই বেড়ে যায় যে এ মান ভ্যান্ডার ওয়ালস ব্যাসার্ধের মানের সমান হয় । গ্রুপ বরাবর ওপর থেকে নিচের দিকে পারমাণবিক ব্যাসার্ধ বেড়ে যায়।
(৩) আয়নিকরণ বিভব : He ব্যতীত প্রতিটি মৌলের ইলেকট্রন বিন্যাস ns np”। He এর ক্ষেত্রে 1s2 হয়। He ব্যতীত এ গ্রুপের 6 অন্য সব মৌলের যোজ্যতা স্তর ইলেকট্রন দ্বারা অষ্টক পূর্ণ থাকায় এদের পক্ষে ইলেকট্রনের গ্রহণ বা বর্জন করার প্রবণতা খুবই কম। নিষ্ক্রিয় মৌলের আয়নিকরণ বিভবের মান খুবই উচ্চ হয়।
(৪) ইলেকট্রন আসক্তি : He ব্যতীত প্রতিটি মৌলের যোজ্যতা স্তরে অষ্টক পূর্ণতা থাকায় এদের ইলেকট্রন আসক্তির মান শূন্য । He এর যোজ্যতা স্তর ১ম শক্তিস্তরে s অরবিটাল ভিন্ন অন্যকোনো অরবিটাল না থাকায় এটিও ইলেকট্রন দ্বারা পূর্ণ। এ কারণে He এর ক্ষেত্রে ইলেকট্রন গ্রহণ করার প্রবণতা দেখা যায় না। He এর ইলেকট্রন আসক্তির মান 48 kJ. mol’ অর্থাৎ খুবই কম ।
(৫) সক্রিয়তা : 18তম গ্রুপের মৌলগুলো রাসায়নিকভাবে খুবই কম সক্রিয় হয়। He ব্যতীত প্রতিটি মৌলের যোজ্যতা স্তর অষ্টকপূর্ণ। মৌলগুলো খুবই সুস্থিত। এ সুস্থিত ইলেকট্রন বিন্যাসের কারণে এ গ্রুপের মৌলগুলোর রাসায়নিক সক্রিয়তা খুবই কম হয়।
রাসায়নিক ধর্ম : নিম্ন পারমাণবিক সংখ্যাবিশিষ্ট মৌলগুলো কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়া করে না। উচ্চ পারমাণবিক সংখ্যাবিশিষ্ট মৌল জেনন (Xe) বিশেষ শর্তে যৌগ গঠন করে। 1962 খ্রিস্টাব্দে বিখ্যাত রসায়নবিদ বার্টলেট (Bartlett ) নিষ্ক্রিয় মৌল Xe এর যৌগ Xe [PtF6] প্রস্তুত করেন। এটিই নিষ্ক্রিয় গ্যাস থেকে উৎপন্ন করা প্রথম যৌগ।
নিষ্ক্রিয় গ্যাসসমূহের নিষ্ক্রিয়তার কারণ-
১। আয়নিকরণ শক্তি উচ্চ বলে এরা ক্যাটায়ন তৈরি করে না।
২। ইলেকট্রন আসক্তি শূন্য বলে এরা অ্যানায়ন তৈরি করে না ।
৩। পূর্ণ ইলেকট্রন তথা অষ্টক পূর্ণ থাকায় এরা সমযোজী যৌগ তৈরি করতে অক্ষম।
নিষ্ক্রিয় গ্যাসসমূহের ব্যবহার
হিলিয়াম
১। অত্যন্ত হালকা এবং অদাহ্য গ্যাস হওয়ায় পর্যবেক্ষণ বেলুন এবং উড়োজাহাজে হিলিয়াম গ্যাস ব্যবহার করা হয়।
২। রক্তে নাইট্রোজেনের তুলনায় হিলিয়াম কম দ্রবীভূত হয়। এজন্য গভীর সমুদ্রে ডুবুরিরা বাতাসের পরিবর্তে অক্সিজেন এবং হিলিয়াম গ্যাসের মিশ্রণ শ্বাসকার্যের জন্য ব্যবহার করেন। যদি বাতাস ব্যবহার করা হয় তাহলে সমুদ্রের গভীরে উচ্চ চাপে রক্তের মধ্যে নাইট্রোজেন দ্রবীভূত হয় এবং সমুদ্র পৃষ্ঠে উঠে আসার সাথে সাথে রক্ত থেকে নাইট্রোজেন গ্যাস বুদবুদ আকারে বের হয়ে আসে যা প্রচন্ড ব্যথার সৃষ্টি করে।
৩। যেসব ধাতু সহজে জারিত হয় সেগুলি গলানো এবং ঝালাই করার জন্য হিলিয়াম গ্যাসের নিষ্ক্রিয় আবহাওয়া সৃষ্টি করা হয়।
৪ । বৈজ্ঞানিক যন্ত্রপাতিতে যেখানে অতি নিম্ন তাপমাত্রার প্রয়োজন হয় সেখানে তরল হিলিয়াম ব্যবহার করা হয় ।
নিয়ন
১। রঙ্গীন বাতি এবং বিজ্ঞাপনের আলোর জন্য নিয়ন গ্যাস ব্যবহার করা হয়। নিম্ন চাপে নিয়ন গ্যাসের মধ্যে বিদ্যুৎ প্রবাহ চালালে গ্যাসটি জ্বলে ওঠে এবং উজ্জ্বল লাল আলো দেয়। এ আলো ঘন কুয়াশার মধ্যেও দেখা যায়। এ জন্য উড়োজাহাজকে উঁচু পর্বত থেকে সতর্ক করার জন্য গিরিচূড়ায় নিয়ন আলোর সংকেত দেখানো হয়। আবার আকাশে উড়ন্ত একটি উজোজাহাজকে দূর থেকে অন্য আর একটি উড়োজাহাজ যাতে দেখতে পায় সেজন্য উড়োজাহাজেও নিয়ন আলোর সংকেত ব্যবহার করা হয়।
২। নিয়ন গ্যাসের সাথে আর্গন এবং পারদ বাষ্প মিশিয়ে নিয়ন আলোর রং পরিবর্তন করা যায়। এজন্য বিভিন্ন রং এর বাতি এবং ফ্লোরোসেন্ট টিউবে নিয়ন গ্যাস ব্যবহার করা হয়। আজকাল বিজ্ঞাপনের কাজে এরূপ আলো ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে।
৩। টেলিভিশন সেট এবং রেডিও ফটোগ্রাফীতে নিয়ন গ্যাস ব্যবহার করা হয়।
আগন
১। বৈদ্যুতিক বাল্বের ফিলামেন্টকে জারণ থেকে রক্ষা করার জন্য গ্যাসভর্তি বাল্বে আর্গন ব্যবহার করা হয়। সাধারণ টিউব লাইটগুলিতে আর্গন এবং মারকারি বাষ্পের মিশ্রণ ব্যবহার করা হয়।
২। রসায়ন গবেষণাগারে যেখানে অতি নিষ্ক্রিয় আবহাওয়ার প্রয়োজন হয় সেখানে আর্গন গ্যাস ব্যবহার করা হয়।
৩। ঝালাই এর কাজে যেখানে নিষ্ক্রিয় আবহাওয়া প্রয়োজন হয় সেখানে অক্সিজেনের সাথে আর্গন ব্যবহার করা হয়। আজকাল এ্যালুমিনিয়াম এবং মরিচাবিহীন স্টীলের ঝালাই এর কাজে প্রচুর পরিমাণে আর্গন ব্যবহার করা হচ্ছে ।
৪। তেজষ্ক্রিয়তা পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত গাইগার মূলার কাউন্টারে আর্গন গ্যাস ব্যবহার করা হয়।
ক্রিপটন
১। বৈদ্যুতিক আলোর টিউবে নিয়নের সাথে ক্রিপটন গ্যাস মিশ্রিত করে নীল আলো সৃষ্টি করা হয়।
২। সিনেমাটোগ্রাফীতে অতি উজ্জ্বল আলো সৃষ্টি করার জন্য ক্রিপটন ফ্লাস ব্যবহার করা হয়।
৩। মহাজাগতিক রশ্মি পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত আয়নীকরণ চেম্বার যন্ত্রে ক্রিপটন গ্যাস ব্যবহার করা হয় ।
জেনন
১। ইলেকট্রোনিক টিউব লাইটে সবুজ আলো সৃষ্টি করার জন্য জেনন ব্যবহার করা হয়।
২। ফটোগ্রাফিক ফ্লাসটিউবে অতি উজ্জ্বল আলো সৃষ্টি করার জন্য জেনন গ্যাস ব্যবহার করা হয় ।
র্যাডন
র্যাডন একটি তেজষ্ক্রিয় মৌল যা আলফা কণা বিচ্ছুরণ করে। ক্যান্সার চিকিৎসায় রেডিওথেরাপি দেওয়ার জন্য র্যাডন গ্যাস ব্যবহার করা হয় ।
আরও পড়ুন…
