মৌল বিচ্ছিন্নকৰণৰ সাধাৰণ নীতি আৰু প্ৰক্ৰিয়া

HSLC Guru-লৈ আদৰণি! এই পাঠত আমি ASSEB Class 12 ৰসায়ন বিজ্ঞানৰ ষষ্ঠ অধ্যায় “মৌল বিচ্ছিন্নকৰণৰ সাধাৰণ নীতি আৰু প্ৰক্ৰিয়া” বিষয়টোৰ সম্পূৰ্ণ আলোচনা কৰিম। ইয়াত আকৰৰ পৰা ধাতু পৃথকীকৰণৰ বিভিন্ন পদ্ধতি, তাপগতিক নীতি, এলিংহাম ৰেখাচিত্ৰ আৰু গুৰুত্বপূৰ্ণ ধাতুৰ ধাতুকৰ্ম সম্পৰ্কে বিতংভাৱে আলোচনা কৰা হৈছে।

---

সাৰাংশ

ধাতুৰ প্ৰাপ্তি (Occurrence of Metals): পৃথিৱীৰ ভূত্বকত ধাতুসমূহ মুক্ত অৱস্থাত (যেনে Au, Ag, Pt) বা যৌগ ৰূপত পোৱা যায়। যিবোৰ প্ৰাকৃতিক যৌগৰ পৰা ধাতু আহৰণ লাভজনক হয় সেইবোৰক “আকৰ” (ore) আৰু সকলো প্ৰাকৃতিক যৌগক “খনিজ” (mineral) বোলে। মুখ্য আকৰসমূহ হ’ল— লোহাৰ হেমাটাইট ($\text{Fe}_2\text{O}_3$), মেগনেটাইট ($\text{Fe}_3\text{O}_4$); এলুমিনিয়ামৰ বক্সাইট ($\text{Al}_2\text{O}_3 \cdot 2\text{H}_2\text{O}$), ক্ৰায়োলাইট ($\text{Na}_3\text{AlF}_6$); তামৰ কপাৰ পাইৰাইটিচ ($\text{CuFeS}_2$), মেলাকাইট, কাপৰাইট; দস্তাৰ জিংক ব্লেণ্ড (ZnS), কেলামাইন ($\text{ZnCO}_3$), জিংকাইট (ZnO) আদি।

ধাতুকৰ্মৰ সাধাৰণ পদক্ষেপসমূহ (Steps of Metallurgy): আকৰৰ পৰা বিশুদ্ধ ধাতু পোৱাৰ বাবে চাৰিটা মুখ্য পদক্ষেপ অনুসৰণ কৰা হয়— (১) আকৰ ঘনীভূতকৰণ, (২) আকৰক ধাতুৰ অক্সাইডলৈ ৰূপান্তৰণ, (৩) অক্সাইডৰ পৰা ধাতু লাভ আৰু (৪) ধাতু পৰিশোধন। আকৰ ঘনীভূতকৰণৰ পদ্ধতিসমূহ হ’ল— মাধ্যাকৰ্ষণ পৃথকীকৰণ (gravity separation), চুম্বকীয় পৃথকীকৰণ (magnetic separation), ফেন উদ্‌প্লৱন (froth flotation, সালফাইড আকৰৰ বাবে) আৰু নিক্ষালন (leaching, যেনে বক্সাইটৰ বেয়াৰ প্ৰক্ৰিয়া)। ফেন উদ্‌প্লৱনত পাইন তেল সংগ্ৰাহক আৰু চাইনাইড নিম্নকাৰক হিচাপে ব্যৱহৃত হয়।

অক্সাইডলৈ ৰূপান্তৰণ আৰু বিজাৰণ: কেলচিনেচন (calcination)—বায়ুৰ অনুপস্থিতিত আকৰক উত্তপ্ত কৰা যাৰ ফলত আৰ্দ্ৰতা আৰু বাষ্পশীল পদাৰ্থ আঁতৰে। ৰোষ্টিং (roasting)—সালফাইড আকৰক বায়ুৰ উপস্থিতিত উত্তপ্ত কৰি অক্সাইডলৈ পৰিৱৰ্তন কৰা হয় ($2\text{ZnS} + 3\text{O}_2 \to 2\text{ZnO} + 2\text{SO}_2$)। বিজাৰণ পদ্ধতি— কাৰ্বন বিজাৰণ (Zn, Fe, Pb), স্ব-বিজাৰণ (Cu, Hg), ইলেক্ট্ৰলাইটিক বিজাৰণ (Al, Na, Mg)। তাপগতিকভাৱে এলিংহাম ৰেখাচিত্ৰে কোনটো বিজাৰক উপযুক্ত সেয়া নিৰ্ণয় কৰে— $\Delta G$ ঋণাত্মক হ’লহে বিক্ৰিয়া স্বতঃস্ফূৰ্ত হয়। উচ্চ উষ্ণতাত C এ CO হোৱাৰ বাবে শক্তিশালী বিজাৰক হয়।

পৰিশোধন আৰু গুৰুত্বপূৰ্ণ ধাতুকৰ্ম: পৰিশোধন পদ্ধতিসমূহ— পাতন (Hg, Zn), দ্ৰৱণ (liquation, Sn), ইলেক্ট্ৰলাইটিক পৰিশোধন (Cu, Ag, Al), অঞ্চল পৰিশোধন (zone refining, Si, Ge), বাষ্প-প্ৰাৱস্থা পৰিশোধন (Mond প্ৰক্ৰিয়া—Ni, ভেন আৰ্কেল প্ৰক্ৰিয়া—Ti, Zr) আৰু ক্ৰোমেটোগ্ৰাফী। এলুমিনিয়ামৰ ধাতুকৰ্ম হল-হেৰল্ট প্ৰক্ৰিয়াত গলিত ক্ৰায়োলাইটত $\text{Al}_2\text{O}_3$ৰ ইলেক্ট্ৰলাইচিচৰ দ্বাৰা কৰা হয়। লোহাৰ ধাতুকৰ্ম ব্লাষ্ট ফাৰ্নেচত হেমাটাইটৰ পৰা কোক, লাইমষ্টোন ব্যৱহাৰ কৰি কৰা হয়। তামৰ ধাতুকৰ্মত স্ব-বিজাৰণ আৰু ব্লিষ্টাৰ কপাৰ উৎপন্ন হয়। দস্তাক ZnO ৰ কাৰ্বন বিজাৰণৰ দ্বাৰা পোৱা যায়। এই ধাতুসমূহ নিৰ্মাণ, বিদ্যুৎ পৰিবহন, মিশ্ৰধাতু আৰু দৈনন্দিন সামগ্ৰী নিৰ্মাণত ব্যৱহৃত হয়।

---

Summary (English)

Metals occur in nature either in free state or as compounds; naturally occurring compounds from which metals can be profitably extracted are called ores, while all natural compounds are minerals. Principal ores include haematite and magnetite (Fe), bauxite and cryolite (Al), copper pyrites and malachite (Cu), and zinc blende and calamine (Zn). Metallurgy involves four main steps: concentration of ore, conversion to metal oxide, reduction to metal, and refining. Concentration techniques include gravity separation, magnetic separation, froth flotation (for sulphide ores using pine oil) and leaching (Bayer’s process for bauxite). Calcination removes moisture and volatile matter; roasting converts sulphides to oxides. Reduction methods include carbon reduction, self-reduction, and electrolytic reduction, guided by Ellingham diagrams which show how Gibbs energy varies with temperature. Refining methods include distillation, liquation, electrolytic refining, zone refining, and vapour-phase refining (Mond process for Ni, van Arkel for Ti). Hall-Heroult process extracts Al; blast furnace extracts Fe; these metals find wide industrial use.

---

প্ৰশ্ন উত্তৰ (Questions and Answers)

১ নম্বৰৰ প্ৰশ্নসমূহ

প্ৰশ্ন ১: আকৰ (ore) কাক বোলে?

উত্তৰঃ যিবোৰ প্ৰাকৃতিক যৌগৰ পৰা সহজে আৰু লাভজনকভাৱে ধাতু আহৰণ কৰিব পাৰি, সেইবোৰ যৌগক আকৰ বোলে।

প্ৰশ্ন ২: খনিজ আৰু আকৰৰ মাজত পাৰ্থক্য কি?

উত্তৰঃ সকলো প্ৰাকৃতিক যৌগ খনিজ, কিন্তু কেৱল লাভজনকভাৱে ধাতু আহৰণযোগ্য খনিজবোৰক আকৰ বোলে। প্ৰতিটো আকৰ এক খনিজ, কিন্তু প্ৰতিটো খনিজ আকৰ নহয়।

প্ৰশ্ন ৩: এলুমিনিয়ামৰ মুখ্য আকৰটোৰ নাম লিখা।

উত্তৰঃ বক্সাইট ($\text{Al}_2\text{O}_3 \cdot 2\text{H}_2\text{O}$)।

প্ৰশ্ন ৪: গাং (gangue) মানে কি?

উত্তৰঃ আকৰৰ লগত মিহলি হৈ থকা মাটি, শিল আদি অবাঞ্ছিত অপদ্ৰব্যবোৰক গাং বোলে।

প্ৰশ্ন ৫: কেলচিনেচন (calcination) কাক বোলে?

উত্তৰঃ বায়ুৰ অনুপস্থিতিত আকৰক ইয়াৰ গলনাংকৰ তলত উত্তপ্ত কৰি আৰ্দ্ৰতা আৰু বাষ্পশীল পদাৰ্থ আঁতৰোৱা প্ৰক্ৰিয়াক কেলচিনেচন বোলে।

প্ৰশ্ন ৬: ৰোষ্টিং (roasting) কি?

উত্তৰঃ সালফাইড আকৰক বায়ুৰ পৰিমিত প্ৰৱাহত উচ্চ উষ্ণতাত উত্তপ্ত কৰি অক্সাইডলৈ পৰিৱৰ্তন কৰাক ৰোষ্টিং বোলে।

প্ৰশ্ন ৭: কপাৰৰ এটা মুখ্য আকৰৰ নাম লিখা।

উত্তৰঃ কপাৰ পাইৰাইটিচ ($\text{CuFeS}_2$)।

প্ৰশ্ন ৮: ফ্ৰথ ফ্লোটেচন কি ধৰণৰ আকৰৰ বাবে ব্যৱহাৰ কৰা হয়?

উত্তৰঃ সালফাইড আকৰৰ ঘনীভূতকৰণৰ বাবে ফ্ৰথ ফ্লোটেচন (ফেন উদ্‌প্লৱন) ব্যৱহাৰ কৰা হয়।

প্ৰশ্ন ৯: ফ্লাক্স (flux) কাক বোলে?

উত্তৰঃ অশুদ্ধি অপসাৰণৰ বাবে গলনৰ সময়ত যোগ কৰা পদাৰ্থক ফ্লাক্স বোলে। ই অশুদ্ধিৰ লগত মিলি স্লেগ গঠন কৰে।

প্ৰশ্ন ১০: ব্লিষ্টাৰ কপাৰ কি?

উত্তৰঃ তামৰ ধাতুকৰ্মৰ ফাইনাল পৰ্যায়ত পোৱা ৯৮% বিশুদ্ধ তাম যাৰ পৃষ্ঠত $\text{SO}_2$ গেছৰ ফলত ফোস্কা থাকে, তাক ব্লিষ্টাৰ কপাৰ বোলে।

প্ৰশ্ন ১০ক: চিলিকেট স্লেগ গঠনৰ এটা সমীকৰণ লিখা।

উত্তৰঃ $\text{FeO} + \text{SiO}_2 \to \text{FeSiO}_3$ (ফেৰাচ চিলিকেট স্লেগ)।

প্ৰশ্ন ১০খ: থাৰ্মাইট প্ৰক্ৰিয়া কি?

উত্তৰঃ এলুমিনিয়ামক বিজাৰক হিচাপে ব্যৱহাৰ কৰি $\text{Fe}_2\text{O}_3$ বা $\text{Cr}_2\text{O}_3$ৰ পৰা ধাতু লাভৰ অতি তাপোৎপাদক বিক্ৰিয়াক থাৰ্মাইট প্ৰক্ৰিয়া বোলে। যেনে $\text{Fe}_2\text{O}_3 + 2\text{Al} \to 2\text{Fe} + \text{Al}_2\text{O}_3$।

২-৩ নম্বৰৰ প্ৰশ্নসমূহ

প্ৰশ্ন ১১: ফেন উদ্‌প্লৱন প্ৰক্ৰিয়াৰ নীতি বৰ্ণনা কৰা।

উত্তৰঃ এই পদ্ধতিত সালফাইড আকৰৰ কণাবোৰ তেলৰ দ্বাৰা সিক্ত হয় কিন্তু গাং-ৰ কণাবোৰ পানীৰ দ্বাৰা সিক্ত হয়। বায়ুৰ ফেনৰ লগত সালফাইড কণাবোৰ ওপৰত ভাহি উঠে আৰু গাং তলত পৰি যায়। পাইন তেল সংগ্ৰাহক আৰু সোডিয়াম ইথাইল জেন্থেট স্থিৰকাৰক হিচাপে ব্যৱহৃত হয়।

প্ৰশ্ন ১২: বেয়াৰ প্ৰক্ৰিয়াৰে বক্সাইটৰ পৰা শুদ্ধ $\text{Al}_2\text{O}_3$ কেনেকৈ পোৱা হয়?

উত্তৰঃ বক্সাইটক ঘন NaOH দ্ৰৱৰ সৈতে উচ্চ চাপত উত্তপ্ত কৰিলে $\text{Al}_2\text{O}_3$ দ্ৰৱীভূত হৈ ছ’ডিয়াম এলুমিনেট গঠন কৰে: $\text{Al}_2\text{O}_3 + 2\text{NaOH} \to 2\text{NaAlO}_2 + \text{H}_2\text{O}$। অশুদ্ধি ($\text{Fe}_2\text{O}_3$, $\text{SiO}_2$) থিতাপি লয়। তাৰ পিছত $\text{CO}_2$ প্ৰৱাহিত কৰিলে $\text{Al(OH)}_3$ অৱক্ষিপ্ত হয়, যাক উত্তপ্ত কৰি শুদ্ধ $\text{Al}_2\text{O}_3$ পোৱা যায়।

প্ৰশ্ন ১৩: কেলচিনেচন আৰু ৰোষ্টিংৰ মাজত পাৰ্থক্য লিখা।

উত্তৰঃ কেলচিনেচন বায়ুৰ অনুপস্থিতিত হয় আৰু ই কাৰ্বনেট/হাইড্ৰক্সাইড আকৰৰ বাবে ব্যৱহৃত (যেনে $\text{ZnCO}_3 \to \text{ZnO} + \text{CO}_2$)। ৰোষ্টিং বায়ুৰ উপস্থিতিত হয় আৰু সালফাইড আকৰৰ বাবে ব্যৱহৃত (যেনে $2\text{ZnS} + 3\text{O}_2 \to 2\text{ZnO} + 2\text{SO}_2$)।

প্ৰশ্ন ১৪: Mond প্ৰক্ৰিয়া আৰু ভেন আৰ্কেল পদ্ধতিৰ সংক্ষিপ্ত বিৱৰণ দিয়া।

উত্তৰঃ Mond প্ৰক্ৰিয়াত নিকেলৰ পৰিশোধন হয়— Ni + 4CO → Ni(CO)₄ (৩৩০–৩৫০ K)। তাৰ পিছত ৪৫০–৪৭০ K-ত বিযোজন কৰি বিশুদ্ধ Ni পোৱা যায়। ভেন আৰ্কেল পদ্ধতিত Ti আৰু Zr পৰিশোধন হয়— অশুদ্ধ Ti আয়’ডিনৰ সৈতে $\text{TiI}_4$ গঠন কৰে যিটো ১৭০০ K উষ্ণতাৰ টাংষ্টেন তাঁৰৰ ওপৰত বিযোজিত হৈ বিশুদ্ধ Ti দিয়ে।

প্ৰশ্ন ১৫: জোন ৰিফাইনিং কেনেদৰে চলে?

উত্তৰঃ এই পদ্ধতিৰ ভিত্তি হ’ল— গলিত অৱস্থাত অশুদ্ধি আৰু কঠিন অৱস্থাত শুদ্ধ ধাতুৰ মাজত দ্ৰাব্যতাৰ পাৰ্থক্য। ধাতুৰ ৰডৰ এক প্ৰান্তত সঞ্চাৰক চাকি স্থাপন কৰি লাহে লাহে আগুৱাই নিয়া হয়। গলিত অঞ্চলত অশুদ্ধি জমা হৈ আগুৱাই গৈ এক প্ৰান্তত সঞ্চিত হয়। ই Si, Ge, Ga, B পৰিশোধনত ব্যৱহৃত।

প্ৰশ্ন ১৬: ইলেক্ট্ৰলাইটিক পৰিশোধনৰ নীতি বৰ্ণনা কৰা।

উত্তৰঃ অশুদ্ধ ধাতুক এনোড আৰু বিশুদ্ধ ধাতুৰ পাতক কেথোড হিচাপে ব্যৱহাৰ কৰা হয়। ধাতুৰ লুণৰ দ্ৰৱত বিদ্যুৎ প্ৰৱাহ কৰিলে এনোডৰ পৰা ধাতু দ্ৰৱীভূত হয় আৰু কেথোডত বিশুদ্ধ ধাতু জমা হয়। অধিক জাৰণশীল অশুদ্ধি দ্ৰৱত যায়, কম জাৰণশীল ধাতু (Au, Ag) এনোডৰ তলত সংগ্ৰহ হয় (এনোড মাড)।

প্ৰশ্ন ১৬ক: চাইনাইড নিক্ষালন প্ৰক্ৰিয়া বৰ্ণনা কৰা।

উত্তৰঃ সোণ আৰু ৰূপৰ আকৰক NaCN বা KCN-ৰ পাতল দ্ৰৱত বায়ুৰ উপস্থিতিত আলোড়ন কৰা হয়। বিক্ৰিয়া— $4\text{Au} + 8\text{CN}^- + 2\text{H}_2\text{O} + \text{O}_2 \to 4[\text{Au(CN)}_2]^- + 4\text{OH}^-$। তাৰ পিছত জিংক যোগ কৰি ধাতু বিজাৰিত কৰা হয়— $2[\text{Au(CN)}_2]^- + \text{Zn} \to [\text{Zn(CN)}_4]^{2-} + 2\text{Au}$।

প্ৰশ্ন ১৬খ: ক্ৰায়োলাইট হল-হেৰল্ট প্ৰক্ৰিয়াত কিয় ব্যৱহাৰ কৰা হয়?

উত্তৰঃ তিনি কাৰণত— (১) ই $\text{Al}_2\text{O}_3$ৰ গলনাংক ২০৪৫°C-ৰ পৰা প্ৰায় ৯৫০°C-লৈ কমাই দিয়ে। (২) বৈদ্যুতিক পৰিবাহিতা বঢ়ায়। (৩) গলিত $\text{Al}_2\text{O}_3$ৰ ওপৰত প্ৰাৱৰণ গঠন কৰি বায়ু-জাৰণৰ পৰা ৰক্ষা কৰে।

প্ৰশ্ন ১৬গ: তামৰ ইলেক্ট্ৰলাইটিক পৰিশোধনত এনোড মাড কি? ইয়াৰ মূল্য কিয়?

উত্তৰঃ অশুদ্ধ Cu এনোডৰ তলত সঞ্চিত হোৱা সোণালী ৰঙৰ পদাৰ্থক এনোড মাড বোলে। ইয়াত Au, Ag, Pt আদি কম জাৰণশীল মূল্যবান ধাতু থাকে যিবোৰ দ্ৰৱত নাযায়। বাণিজ্যিকভাৱে এই এনোড মাড পৃথক কৰি Au, Ag আহৰণ কৰিলে ধাতুকৰ্মৰ ব্যয় বহু পৰিমাণে পূৰণ হয়।

প্ৰশ্ন ১৬ঘ: কেলকাৰ-চিলিকা স্লেগ কেনেকৈ গঠন হয়?

উত্তৰঃ ব্লাষ্ট ফাৰ্নেচত $\text{CaCO}_3$ বিযোজনৰ ফলত $\text{CaO}$ লাভ হয়— $\text{CaCO}_3 \to \text{CaO} + \text{CO}_2$। এই $\text{CaO}$এ লোহাৰ আকৰৰ চিলিকা অশুদ্ধিৰ লগত প্ৰতিক্ৰিয়া কৰি কেলচিয়াম চিলিকেট স্লেগ গঠন কৰে— $\text{CaO} + \text{SiO}_2 \to \text{CaSiO}_3$। স্লেগে গলিত লোহাৰ ওপৰত ভাহি থাকে আৰু ইয়াক বায়ু জাৰণৰ পৰা ৰক্ষা কৰে।

৫-৭ নম্বৰৰ প্ৰশ্নসমূহ

প্ৰশ্ন ১৭: এলিংহাম ৰেখাচিত্ৰ কি? ইয়াৰ গুৰুত্ব আৰু সীমাবদ্ধতা ব্যাখ্যা কৰা।

উত্তৰঃ এলিংহাম ৰেখাচিত্ৰ হ’ল উষ্ণতাৰ সাপেক্ষে ধাতুৰ অক্সাইড গঠনৰ গিবছ মুক্ত শক্তি ($\Delta G$) পৰিৱৰ্তনৰ লেখচিত্ৰ। ইয়াত উলম্ব অক্ষত $\Delta G$ আৰু আনুভূমিক অক্ষত উষ্ণতা T থাকে। গুৰুত্ব— (১) কোনটো ধাতু ভাল বিজাৰক সেয়া নিৰ্ণয় কৰে; এটা ধাতুৱে আনটোক ইয়াৰ অক্সাইডৰ পৰা বিজাৰিত কৰিব পাৰে যদি ইয়াৰ ৰেখা তলত থাকে। (২) উষ্ণতাৰ পৰিৱৰ্তনৰ ফলত বিজাৰকৰ পৰিৱৰ্তন বুজায়। (৩) উপযুক্ত উষ্ণতা সীমা নিৰ্ধাৰণ। সীমাবদ্ধতা— ই কেৱল তাপগতিক সম্ভাৱনাৰ কথা কয়, গতিবেগৰ বিষয়ে নকয়। বাস্তৱত প্ৰক্ৰিয়াটো লাহে চলিব পাৰে। ৰেখাচিত্ৰে আংশিক চাপ ১ atm মানি আগবঢ়ায়।

প্ৰশ্ন ১৮: হল-হেৰল্ট প্ৰক্ৰিয়াৰে এলুমিনিয়াম প্ৰাপ্তিৰ বিতং বৰ্ণনা দিয়া।

উত্তৰঃ ইয়াত বিশুদ্ধ $\text{Al}_2\text{O}_3$ক গলিত ক্ৰায়োলাইট ($\text{Na}_3\text{AlF}_6$) আৰু ফ্লুৰস্পাৰ ($\text{CaF}_2$)ত দ্ৰৱীভূত কৰি ৯৫০°C তাপমাত্ৰাত ইলেক্ট্ৰলাইচিচ কৰা হয়। ক্ৰায়োলাইটে $\text{Al}_2\text{O}_3$ৰ গলনাংক ২০৪৫°C-ৰ পৰা ৯৫০°C-লৈ কমাই দিয়ে আৰু পৰিবাহিতা বঢ়ায়। ষ্টীলৰ পাত্ৰটো গ্ৰেফাইটৰ আৱৰণ যুক্ত (কেথোড) আৰু গ্ৰেফাইট ৰডসমূহ এনোড। বিক্ৰিয়াসমূহ— কেথোডত: $\text{Al}^{3+} + 3e^- \to \text{Al}$; এনোডত: $\text{C} + \text{O}^{2-} \to \text{CO} + 2e^-$ আৰু $\text{C} + 2\text{O}^{2-} \to \text{CO}_2 + 4e^-$। সামগ্ৰিক বিক্ৰিয়া: $2\text{Al}_2\text{O}_3 + 3\text{C} \to 4\text{Al} + 3\text{CO}_2$। উৎপন্ন এলুমিনিয়াম পাত্ৰটোৰ তলত সঞ্চিত হয়।

প্ৰশ্ন ১৯: ব্লাষ্ট ফাৰ্নেচত হেমাটাইটৰ পৰা লোহাৰ নিষ্কাশন প্ৰক্ৰিয়া বৰ্ণনা কৰা।

উত্তৰঃ হেমাটাইট ($\text{Fe}_2\text{O}_3$), কোক আৰু লাইমষ্টোন ($\text{CaCO}_3$)ৰ মিশ্ৰণক ব্লাষ্ট ফাৰ্নেচৰ ওপৰৰ পৰা ভৰোৱা হয় আৰু তলৰ পৰা গৰম বায়ু প্ৰৱাহ কৰা হয়। বিভিন্ন উষ্ণতা মণ্ডলত বিক্ৰিয়াসমূহ ঘটে— তলত: $\text{C} + \text{O}_2 \to \text{CO}_2$; ওপৰত: $\text{CO}_2 + \text{C} \to 2\text{CO}$; বিজাৰণ মণ্ডলত (৫০০–৮০০ K): $3\text{Fe}_2\text{O}_3 + \text{CO} \to 2\text{Fe}_3\text{O}_4 + \text{CO}_2$, $\text{Fe}_3\text{O}_4 + 4\text{CO} \to 3\text{Fe} + 4\text{CO}_2$, $\text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{CO} \to 2\text{Fe} + 3\text{CO}_2$। ফ্লাক্স লাইমষ্টোনৰ বিযোজন: $\text{CaCO}_3 \to \text{CaO} + \text{CO}_2$; স্লেগ গঠন: $\text{CaO} + \text{SiO}_2 \to \text{CaSiO}_3$। উৎপন্ন কাষ্ট আইৰণত প্ৰায় ৪% C থাকে।

প্ৰশ্ন ২০: তামৰ ধাতুকৰ্মৰ পদক্ষেপসমূহ বৰ্ণনা কৰা।

উত্তৰঃ (১) কপাৰ পাইৰাইটিচক ফেন উদ্‌প্লৱনৰ দ্বাৰা ঘনীভূত কৰা হয়। (২) ৰোষ্টিং: $2\text{CuFeS}_2 + \text{O}_2 \to \text{Cu}_2\text{S} + 2\text{FeS} + \text{SO}_2$। (৩) ব্লাষ্ট ফাৰ্নেচত গলন: FeS অশুদ্ধি $\text{SiO}_2$ৰ লগত স্লেগ ($\text{FeSiO}_3$) গঠন কৰে। (৪) বেচেমাৰাইজেচন: $2\text{Cu}_2\text{S} + 3\text{O}_2 \to 2\text{Cu}_2\text{O} + 2\text{SO}_2$, তাৰ পিছত স্ব-বিজাৰণ: $2\text{Cu}_2\text{O} + \text{Cu}_2\text{S} \to 6\text{Cu} + \text{SO}_2$। ই ব্লিষ্টাৰ কপাৰ দিয়ে। (৫) ইলেক্ট্ৰলাইটিক পৰিশোধন: $\text{CuSO}_4$ দ্ৰৱত অশুদ্ধ Cu এনোড আৰু বিশুদ্ধ Cu কেথোড। কেথোডত ৯৯.৯৯% বিশুদ্ধ তাম জমা হয়।

প্ৰশ্ন ২১: দস্তাৰ ধাতুকৰ্ম আৰু ইয়াৰ মুখ্য ব্যৱহাৰসমূহ লিখা।

উত্তৰঃ মুখ্য আকৰ জিংক ব্লেণ্ড (ZnS) আৰু কেলামাইন ($\text{ZnCO}_3$)। পদক্ষেপসমূহ— (১) ফেন উদ্‌প্লৱনৰ দ্বাৰা ঘনীভূতকৰণ। (২) ৰোষ্টিং: $2\text{ZnS} + 3\text{O}_2 \to 2\text{ZnO} + 2\text{SO}_2$ অথবা কেলচিনেচন: $\text{ZnCO}_3 \to \text{ZnO} + \text{CO}_2$। (৩) কাৰ্বন বিজাৰণ: $\text{ZnO} + \text{C} \to \text{Zn} + \text{CO}$ (১৬৭৩ K)। (৪) পাতন বা ইলেক্ট্ৰলাইটিক পৰিশোধন। ব্যৱহাৰ— লোহাৰ গেলভানাইজেচনত, শুকান কোষ ব্যাটাৰীত, পিতল মিশ্ৰধাতু (Cu+Zn), ZnO পেইণ্টত আৰু ঔষধত। এলুমিনিয়ামক বিদ্যুৎ পৰিবহন তাঁৰ, বিমান নিৰ্মাণ, ৰন্ধন সামগ্ৰীত; লোহাক ভৱন, বাহন আৰু যন্ত্ৰপাতি নিৰ্মাণত; তামক বৈদ্যুতিক তাঁৰ, পাইপ আৰু মুদ্ৰাত ব্যৱহাৰ কৰা হয়।

প্ৰশ্ন ২২: পৰিশোধনৰ সকলো প্ৰচলিত পদ্ধতিৰ উদাহৰণসহ চমু বিৱৰণ দিয়া।

উত্তৰঃ (১) পাতন (Distillation): Hg, Zn আদি কম গলনাংকৰ ধাতু বাষ্পীভূত কৰি পৃথক কৰা হয়। (২) দ্ৰৱণ (Liquation): Sn-ৰ দৰে কম গলনাংকৰ ধাতু ঢালু পৃষ্ঠত গলাই দিয়া হয়, ধাতু গলি বাহিৰ ওলায়, অশুদ্ধি ৰৈ যায়। (৩) ইলেক্ট্ৰলাইটিক পৰিশোধন: Cu, Ag, Au, Al ইত্যাদিৰ বাবে অতি জনপ্ৰিয়। (৪) অঞ্চল পৰিশোধন: অৰ্ধপৰিবাহী Si, Ge অতি বিশুদ্ধতাৰে লাভ কৰা হয়। (৫) বাষ্প-প্ৰাৱস্থা পদ্ধতি: Mond প্ৰক্ৰিয়াৰে Ni আৰু ভেন আৰ্কেলৰে Ti, Zr। (৬) ক্ৰোমেটোগ্ৰাফী: পৰিমাণে কম, অতি বিশুদ্ধ পদাৰ্থ পৃথকীকৰণৰ বাবে।

প্ৰশ্ন ২৩: তাপগতিকীয় দৃষ্টিকোণৰ পৰা $\Delta G$ আৰু বিজাৰণৰ সম্পৰ্ক ব্যাখ্যা কৰা।

উত্তৰঃ বিক্ৰিয়াটো স্বতঃস্ফূৰ্তভাৱে চলিবলৈ $\Delta G$ ঋণাত্মক হ’ব লাগে। সম্পৰ্কটো $\Delta G = \Delta H – T\Delta S$। উষ্ণতা বঢ়ালে যেতিয়া এণ্ট্ৰপি $\Delta S$ ধনাত্মক, তেতিয়া $\Delta G$ অধিক ঋণাত্মক হয় (যেনে $\text{C} + \text{O}_2 \to \text{CO}_2$ বনাম $2\text{C} + \text{O}_2 \to 2\text{CO}$— শেষৰটোৰ ৰেখা ঋণাত্মক ঢালৰ)। সেইবাবেই উচ্চ উষ্ণতাত C অতি শক্তিশালী বিজাৰক হিচাপে কাম কৰে।

প্ৰশ্ন ২৪: ব্লাষ্ট ফাৰ্নেচৰ চিত্ৰটো বিভিন্ন উষ্ণতা অঞ্চলৰ সৈতে বৰ্ণনা কৰা।

উত্তৰঃ ব্লাষ্ট ফাৰ্নেচ এক ওখ স্তম্ভাকাৰ চুল্লী। প্ৰধান অঞ্চলসমূহ— (ক) দহন অঞ্চল (Combustion zone, ১৮৭৩ K): তলত গৰম বায়ু সোমাই কোকৰ লগত বিক্ৰিয়া কৰে; $\text{C} + \text{O}_2 \to \text{CO}_2$, পৰে $\text{CO}_2 + \text{C} \to 2\text{CO}$। (খ) গলন অঞ্চল (Fusion zone, ১৫৭৩ K): $\text{CaCO}_3$ বিযোজিত হয় আৰু স্লেগ গঠিত হয়। (গ) সংযোজন অঞ্চল (Slag formation, ১২৭৩ K): অশুদ্ধি আৰু লাইমে স্লেগ গঠন কৰে। (ঘ) বিজাৰণ অঞ্চল (Reduction zone, ৮৭৩–১১৭৩ K): $\text{Fe}_2\text{O}_3$-ক CO-এ Fe-লৈ বিজাৰিত কৰে। ওপৰৰ পৰা ভৰোৱা সামগ্ৰী ক্ৰমে তলৰ পিনে নামি যায়। তলত গলিত লোহা আৰু ইয়াৰ ওপৰত স্লেগ সঞ্চিত হয়।

প্ৰশ্ন ২৫: এলিংহাম ৰেখাচিত্ৰৰ সহায়ত $\text{Al}_2\text{O}_3$ৰ পৰা Al পৃথকীকৰণৰ অসুবিধা ব্যাখ্যা কৰা।

উত্তৰঃ এলিংহাম ৰেখাচিত্ৰত $\text{Al}_2\text{O}_3$ৰ ৰেখাটো অতি ঋণাত্মক স্থানত অৱস্থিত। ইয়াৰ অৰ্থ Al-O বন্ধন অতি স্থিৰ। কেৱল উচ্চ উষ্ণতা (>২২৭৩ K) ৰাখিলেহে C-ৰ ৰেখা $\text{Al}_2\text{O}_3$ৰ ৰেখাৰ তলৰ পৰা যাব পাৰে। কিন্তু সেই উষ্ণতাত Al আৰু C মিশ্ৰিত হৈ এলুমিনিয়াম কাৰ্বাইড ($\text{Al}_4\text{C}_3$) গঠন কৰে যিটো অবাঞ্ছিত। সেইবাবে Al-ৰ বাবে কাৰ্বন বিজাৰণ অনুপযুক্ত। সেই কাৰণে ইলেক্ট্ৰলাইটিক বিজাৰণ (হল-হেৰল্ট) প্ৰয়োগ কৰা হয়।

প্ৰশ্ন ২৬: ইলেক্ট্ৰকেমিকেল নীতিৰ ভিত্তিত কোনবোৰ ধাতু কেৱল ইলেক্ট্ৰলাইচিচৰ দ্বাৰাহে আহৰণ কৰিব পাৰি? ইয়াৰ কাৰণ ব্যাখ্যা কৰা।

উত্তৰঃ অতি বেছি ক্ৰিয়াশীল ধাতু— Na, K, Mg, Ca, Al, Li— কেৱল ইলেক্ট্ৰলাইটিক বিজাৰণৰ দ্বাৰাহে পোৱা যায়। ইহঁতৰ অক্সাইড অতি স্থিৰ আৰু ইহঁতৰ ইলেক্ট্ৰোড বিভৱ অতি ঋণাত্মক ($E^° < -2$ V), গতিকে কোনো ৰাসায়নিক বিজাৰক ইহঁতক বিজাৰিত কৰিব নোৱাৰে। ইলেক্ট্ৰলাইচিচত গলিত ইলেক্ট্ৰোলাইটত $\Delta G^° = -nFE_{cell}$ সমীকৰণ অনুসৰি বিদ্যুতৰ দ্বাৰা কৃত কাৰ্যই বিজাৰণ ঘটাই দিয়ে। গলিত NaCl ইলেক্ট্ৰলাইচিচৰ দ্বাৰাই Na পোৱা যায়; পানীয় দ্ৰৱ ব্যৱহাৰ কৰিলে $\text{H}_2\text{O}$ আগতে বিজাৰিত হ'ব।

প্ৰশ্ন ২৭: এলুমিনিয়াম, লোহা, তাম আৰু দস্তাৰ পাঁচটাকৈ গুৰুত্বপূৰ্ণ ব্যৱহাৰ লিখা।

উত্তৰঃ এলুমিনিয়াম: (i) উচ্চ-চাপ বিদ্যুৎ পৰিবহন তাঁৰ, (ii) বিমান আৰু মহাকাশযান নিৰ্মাণ, (iii) ৰন্ধন বাচন, (iv) এলুমিনিয়াম ফয়েল, (v) মিশ্ৰধাতু (ডুৰালুমিন)। লোহা: (i) ইস্পাত নিৰ্মাণ, (ii) ভৱন আৰু ব্ৰিজৰ স্ট্ৰাকচাৰ, (iii) যানবাহনৰ যন্ত্ৰাংশ, (iv) কৃষি যন্ত্ৰপাতি, (v) চুম্বক নিৰ্মাণ। তাম: (i) বৈদ্যুতিক তাঁৰ, (ii) পাইপ আৰু পাত্ৰ, (iii) মুদ্ৰা, (iv) ইলেকট্ৰনিক উপাদান, (v) পিতল-কাঁহৰ মিশ্ৰধাতু। দস্তা: (i) লোহাৰ গেলভানাইজেচন, (ii) শুকান কোষ ব্যাটাৰী, (iii) পিতল প্ৰস্তুতি, (iv) ZnO-পেইণ্ট, (v) ঔষধ আৰু খাদ্য সাহায্যক।

---

বহুনিৰ্বাচনী প্ৰশ্নসমূহ (MCQs)

প্ৰশ্ন ১: এলুমিনিয়ামৰ মুখ্য আকৰ কোনটো?
(ক) ক্ৰায়োলাইট (খ) বক্সাইট (গ) কাৰ্নেলাইট (ঘ) ফেল্ডস্পাৰ
উত্তৰঃ (খ) বক্সাইট

প্ৰশ্ন ২: ফ্ৰথ ফ্লোটেচন পদ্ধতিত সংগ্ৰাহক কোনটো?
(ক) NaOH (খ) NaCN (গ) পাইন তেল (ঘ) পানী
উত্তৰঃ (গ) পাইন তেল

প্ৰশ্ন ৩: জোন ৰিফাইনিং পদ্ধতি কোনবোৰ মৌলৰ পৰিশোধনত ব্যৱহৃত?
(ক) Cu, Ag (খ) Si, Ge (গ) Al, Mg (ঘ) Fe, Zn
উত্তৰঃ (খ) Si, Ge

প্ৰশ্ন ৪: Mond প্ৰক্ৰিয়াত প্ৰাপ্ত ধাতু কোনটো?
(ক) Ni (খ) Ti (গ) Zr (ঘ) Al
উত্তৰঃ (ক) Ni

প্ৰশ্ন ৫: হল-হেৰল্ট প্ৰক্ৰিয়াত গলনাংক কমাবলৈ যোগ কৰা পদাৰ্থ কি?
(ক) NaCl (খ) ক্ৰায়োলাইট (গ) লাইমষ্টোন (ঘ) চিলিকা
উত্তৰঃ (খ) ক্ৰায়োলাইট

প্ৰশ্ন ৬: ব্লাষ্ট ফাৰ্নেচত স্লেগ গঠনকাৰী যৌগটো কি?
(ক) $\text{CaCO}_3$ (খ) $\text{SiO}_2$ (গ) $\text{CaSiO}_3$ (ঘ) $\text{Fe}_2\text{O}_3$
উত্তৰঃ (গ) $\text{CaSiO}_3$

প্ৰশ্ন ৭: ব্লিষ্টাৰ কপাৰৰ বিশুদ্ধতাৰ মাত্ৰা—
(ক) ৭০% (খ) ৯৮% (গ) ৯৯.৯৯% (ঘ) ৬০%
উত্তৰঃ (খ) ৯৮%

প্ৰশ্ন ৮: ৰোষ্টিং কোন ধৰণৰ আকৰৰ বাবে ব্যৱহৃত?
(ক) অক্সাইড (খ) কাৰ্বনেট (গ) সালফাইড (ঘ) চিলিকেট
উত্তৰঃ (গ) সালফাইড

প্ৰশ্ন ৯: এলিংহাম ৰেখাচিত্ৰৰ Y-অক্ষত কি দেখুওৱা হয়?
(ক) উষ্ণতা (খ) $\Delta G$ (গ) চাপ (ঘ) এনথেলপি
উত্তৰঃ (খ) $\Delta G$

প্ৰশ্ন ১০: ভেন আৰ্কেল পদ্ধতিৰ দ্বাৰা পৰিশোধিত ধাতু—
(ক) Ni (খ) Cu (গ) Ti (ঘ) Fe
উত্তৰঃ (গ) Ti

প্ৰশ্ন ১১: বেচেমাৰাইজেচন প্ৰক্ৰিয়া কোন ধাতুৰ ধাতুকৰ্মত ব্যৱহৃত?
(ক) Al (খ) Cu (গ) Zn (ঘ) Fe
উত্তৰঃ (খ) Cu

প্ৰশ্ন ১২: ZnS-ৰ ৰোষ্টিংত উৎপন্ন গেছ—
(ক) $\text{O}_2$ (খ) $\text{H}_2$ (গ) $\text{SO}_2$ (ঘ) $\text{N}_2$
উত্তৰঃ (গ) $\text{SO}_2$

প্ৰশ্ন ১৩: বেয়াৰ প্ৰক্ৰিয়াত যোগ কৰা পদাৰ্থটো—
(ক) NaOH (খ) HCl (গ) NaCN (ঘ) HNO₃
উত্তৰঃ (ক) NaOH

প্ৰশ্ন ১৪: এনোড মাডত পোৱা ধাতু সমূহ—
(ক) Cu, Zn (খ) Au, Ag (গ) Fe, Mn (ঘ) Pb, Hg
উত্তৰঃ (খ) Au, Ag

খালী ঠাই পূৰণ কৰা

১. তামৰ মুখ্য আকৰৰ নাম ______। উত্তৰঃ কপাৰ পাইৰাইটিচ

২. ______ পদ্ধতিৰ দ্বাৰা সালফাইড আকৰ ঘনীভূত কৰা হয়। উত্তৰঃ ফ্ৰথ ফ্লোটেচন

৩. বায়ুৰ অনুপস্থিতিত আকৰক উত্তপ্ত কৰাক ______ বোলে। উত্তৰঃ কেলচিনেচন

৪. এলুমিনিয়াম প্ৰাপ্তিৰ বাবে ______ প্ৰক্ৰিয়া ব্যৱহৃত হয়। উত্তৰঃ হল-হেৰল্ট

৫. Si আৰু Ge ক ______ পদ্ধতিৰে পৰিশোধন কৰা হয়। উত্তৰঃ জোন ৰিফাইনিং

৬. ব্লাষ্ট ফাৰ্নেচত ______ ফ্লাক্স হিচাপে ব্যৱহৃত হয়। উত্তৰঃ লাইমষ্টোন ($\text{CaCO}_3$)

৭. ______ প্ৰক্ৰিয়াত $\text{Ni(CO)}_4$ গঠিত হয়। উত্তৰঃ Mond

সঁচা/মিছা

১. সকলো খনিজ আকৰ। উত্তৰঃ মিছা

২. এলিংহাম ৰেখাচিত্ৰে গতিবিজ্ঞানৰ তথ্য দিয়ে। উত্তৰঃ মিছা

৩. বেয়াৰ প্ৰক্ৰিয়া বক্সাইটৰ পৰিশোধনত ব্যৱহাৰ কৰা হয়। উত্তৰঃ সঁচা

৪. Mond প্ৰক্ৰিয়াত $\text{Ni(CO)}_4$ গঠিত হয়। উত্তৰঃ সঁচা

৫. ক্ৰায়োলাইট হ’ল $\text{Al}_2\text{O}_3$ৰ মুখ্য আকৰ। উত্তৰঃ মিছা

৬. পাইন তেল ফেন উদ্‌প্লৱনত স্থিৰকাৰক হিচাপে কাম কৰে। উত্তৰঃ মিছা (সংগ্ৰাহক হিচাপে কাম কৰে)

৭. ব্লাষ্ট ফাৰ্নেচত উৎপন্ন কাঁচ লোহাত প্ৰায় ৪% কাৰ্বন থাকে। উত্তৰঃ সঁচা

৮. থাৰ্মাইট প্ৰক্ৰিয়াত Al বিজাৰক হিচাপে ব্যৱহৃত হয়। উত্তৰঃ সঁচা

৯. অতি ক্ৰিয়াশীল ধাতু (Na, K) কাৰ্বন বিজাৰণৰ দ্বাৰা পোৱা যায়। উত্তৰঃ মিছা

১০. নিক্ষালন (leaching) আকৰ ঘনীভূতকৰণৰ এক ৰাসায়নিক পদ্ধতি। উত্তৰঃ সঁচা

১১. $\text{Cu}_2\text{O}$ আৰু $\text{Cu}_2\text{S}$ৰ মাজৰ বিক্ৰিয়া এক স্ব-বিজাৰণ। উত্তৰঃ সঁচা

১২. ভেন আৰ্কেল পদ্ধতি Cu-ৰ পৰিশোধনৰ বাবে ব্যৱহৃত হয়। উত্তৰঃ মিছা (Ti, Zr-ৰ বাবে)

১৩. ক্ৰোমেটোগ্ৰাফী এক উন্নত বিশুদ্ধতাৰ পৰিশোধন পদ্ধতি। উত্তৰঃ সঁচা

---

শব্দাৰ্থ (Glossary)

অসমীয়া	English	অৰ্থ
আকৰ	Ore	লাভজনক ভাৱে ধাতু আহৰণযোগ্য খনিজ
খনিজ	Mineral	প্ৰাকৃতিক যৌগ
গাং	Gangue	আকৰৰ অপদ্ৰব্য
ঘনীভূতকৰণ	Concentration	আকৰৰ পৰা গাং আঁতৰোৱা
কেলচিনেচন	Calcination	বায়ু-বিহীন উত্তাপন
ৰোষ্টিং	Roasting	সালফাইডক বায়ুত উত্তাপন
বিজাৰণ	Reduction	অক্সাইডৰ পৰা ধাতু লাভ
পৰিশোধন	Refining	অশুদ্ধি অপসাৰণ
ফ্লাক্স	Flux	স্লেগ গঠনকাৰী যৌগ
স্লেগ	Slag	গলিত অপদ্ৰব্য
এলিংহাম ৰেখাচিত্ৰ	Ellingham diagram	$\Delta G$ বনাম T-ৰ লেখচিত্ৰ
ফেন উদ্‌প্লৱন	Froth flotation	সালফাইড পৃথকীকৰণ
নিক্ষালন	Leaching	উপযুক্ত দ্ৰাৱকেৰে দ্ৰৱীভৱন
ব্লিষ্টাৰ কপাৰ	Blister copper	৯৮% বিশুদ্ধ তাম
জোন ৰিফাইনিং	Zone refining	অঞ্চল পৰিশোধন
হল-হেৰল্ট	Hall-Héroult	Al ইলেক্ট্ৰলাইটিক প্ৰক্ৰিয়া
ব্লাষ্ট ফাৰ্নেচ	Blast furnace	লোহা নিষ্কাশন চুল্লী
এনোড মাড	Anode mud	ইলেক্ট্ৰলাইটিক পৰিশোধনৰ অৱশিষ্ট
মণ্ড প্ৰক্ৰিয়া	Mond process	Ni-ৰ বাষ্প-প্ৰাৱস্থা পৰিশোধন
ভেন আৰ্কেল	van Arkel	Ti, Zr-ৰ পৰিশোধন
বেচেমাৰাইজেচন	Bessemerization	Cu/Fe-ৰ স্ব-বিজাৰণ পৰ্যায়
হেমাটাইট	Haematite	$\text{Fe}_2\text{O}_3$
বক্সাইট	Bauxite	Al-ৰ মুখ্য আকৰ
কপাৰ পাইৰাইটিচ	Copper pyrites	$\text{CuFeS}_2$
কেলামাইন	Calamine	$\text{ZnCO}_3$
ক্ৰায়োলাইট	Cryolite	$\text{Na}_3\text{AlF}_6$