গ্রীন কেমিস্ট্রি (Green Chemistry)

প্রশ্ন : সবুজ রসায়ন কী? (What is Green Chemistry)

উত্তর:

সবুজ রসায়ন হচ্ছে, ‘শ্রমজীবী এবং ভোক্তাদের ক্ষেত্রে প্রতীয়মান ঝুঁকিপূর্ণ পদার্থের ব্যবহার এবং উৎপাদন হ্রাস অথবা অপসারণকল্পে রাসায়নিক উৎপাদ এবং প্রক্রিয়ার আবিষ্কার, ডিজাইন এবং প্রয়োগ’। অথবা, ঝুঁকিপূর্ণ পদার্থের হ্রাসকরণ অথবা, এদের ব্যবহার ও উৎপন্নের অপসারণকল্পে রাসায়নিক উৎপাদের এবং প্রক্রিয়ার ডিজাইনকে সবুজ রসায়ন বলে।

এ উদ্দেশ্য অর্জনে পাউল টি অ্যানাসতাস (Paul T. Anastas) এবং জন সি ওয়ার্নার (John C. Warner) 1991 সালে সবুজ রসায়নের ১২ টি নীতিমালা প্রণয়ন করেন। নীতিমালাসমূহকে ‘ঝুঁকি হ্রাসকরণ’ ও ‘পরিবেশগত দূষণ সীমিতকরণ’ নামক দুটি শ্রেণিতে ভাগ করা যায়।

প্রশ্ন : পরমাণু অর্থনীতি কী (What is the nuclear economy)?

উত্তর:

পরমাণু অর্থনীতি এমন একটি পদ্ধতি যেখানে একটি নির্দিষ্ট বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে বিক্রিয়ক পরমাণুগুলো সক্রিয়ভাবে অংশগ্রহণ করে, এবং বিক্রিয়াকে এমন ভাবে পরিচালিত করে যেন কাঙ্ক্ষিত উৎপাদন এ সর্বোচ্চ পরিমাণ নিশ্চিত হয়। তাই সমতাকৃত কোন বিক্রিয়ায় কাঙ্ক্ষিত উৎপাদ এর মোট আণবিক ভর ; বিক্রিয়ক ও উৎপাদ এর আণবিক ভর এর সমষ্টির অনুপাতকেই এটম ইকোনমি বা পরমাণু অর্থনীতি বলে।

\% A E=\frac{\text { কাঙ্ক্ষিত উৎপাদের মোট মোল সংখ্যা } \times \text { সংকেত ভর } \times ১০০}{\text { সব বিত্রিয়ক বা উৎপাদের মোল সংখ্যাসহ সংকেত ভরের সমষ্টি }}

• উদাহরণঃ (Example)

নিম্নোক্ত বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে \% পরমাণু অর্থনীতি হিসেব (Atomic economy calculations) কর।

\begin{array}{l} \mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3}(s)+3 \mathrm{CO}(g) \rightarrow 2 \mathrm{Fe}+3 \mathrm{CO}_{2}(g) ;(\mathrm{Fe}=56, \mathrm{C}=12, \mathrm{O}=16) \\ \% \text { পরমাণু অর্থনীতি }(\% A E)=\frac{(2 \times 56)}{[(2 \times 56)+(3 \times 16)][(3 \times(12+16))]}=\frac{112}{244} \times 100 \%=45.9 \% \end{array}

প্রশ্ন : উৎপাদের শতকরা পরিমাণ (Percentage Yield) বা কার্যদক্ষতার পরিমাণ কী?

উত্তর:

সবুজ রসায়নের উদ্দেশ্য শুধু অধিকতর নিরাপদ, পরিবেশের প্রতি কম ঝুঁকিপূর্ণ পরিণতি, শক্তি এবং পানির মিতব্যয়িতাই নয়, টেকসই উন্নয়নের লক্ষ্য অর্জনও কাঙ্ক্ষিত উদ্দেশ্য।

\% \text { উৎপাদ}=\frac{\text { প্রাপ্ত প্রকৃত উৎপাদের পরিমাণ }}{\text { তাত্বিকভাবে প্রাপ্য উৎপাদের পরিমাণ }} \times 100

প্রশ্ন : সুপার ক্রিটিকাল \mathrm{CO}_{2} কী (What is Super Critical \mathrm{CO}_{2})?

উত্তর:

31.1^{\circ} \mathrm{C} তাপমাত্রায় 72.9 \mathrm{~atm} চাপে \mathrm{CO}_{2} তরল অবস্থা প্রাপ্ত হয়। এটি গ্রীন দ্রাবক হিসেবে বর্তমানে ব্যবহৃত হচ্ছে।

সবুজ রসায়ন এবং পরিবেশ রসায়নের মধ্যে তুলনা কর (Differentiate between Green chemistry and Environmental Chemistry)

পরিবেশ রসায়ন মূলত প্রাকৃতিক পরিবেশে রাসায়নিক দূষণ এবং দূষণ মুক্ত করা বুঝায়। পক্ষান্তরে গ্রীন কেমিস্ট্রি দূষণের উৎস হ্রাস বা প্রতিরোধ করা বুঝায়। গ্রীন কেমিস্ট্রির লক্ষ্য পরিবেশ দূষণ করে না বা পরিবেশ দূষণ রোধ করে এমন নতুন রাসায়নিক পদ্ধতি আবিষ্কার করা যা মানব স্বাস্থ্যকে কম ক্ষতি করে। পরিবেশ দূষিত হওয়ার পর তা দূষণ মুক্ত করা সবুজ রসায়নের লক্ষ্য নয়।

প্রশ্ন : সীমিতকরণ বিক্রিয়ক কী (What is limiting reagent)?

উত্তর:

যে বিক্রিয়কটি সম্পূর্ণভাবে বিক্রিয়া করে বা ব্যবহৃত হয়, সেটিকে সীমিতকরণ বিক্রিয়ক (limiting reagent) বলা হয়। সীমিতকরণ বিক্রিয়ক শেষ হয়ে গেলে অতিরিক্ত বিক্রিয়ককে আর উৎপাদে পরিণত করা যায় না। এটি বর্জ্যে পরিণত হয়। এ সমস্যাটির সমাধানই সবুজ রসায়নের মূল উদ্দেশ্য।

উদাহরণ ১ : 0.5 mole জিংক সম্পূর্ণভাবে 0.4 mole HCl এর সাথে বিক্রিয়া করে। এ বিক্রিয়ার সীমিতকরণ বিক্রিয়ক এবং অতিরিক্ত বিক্রিয়ক বের করতে হবে।

সমাধান : (i) Zn ও HCl এর সমতাকৃত রাসায়নিক বিক্রিয়া হলো : \mathrm{Zn}+2 \mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{ZnCl}_{2}+\mathrm{H}_{2}

(ii) রাসায়নিক বিক্রিয়াটিতে প্রতিটি বিক্রিয়কের মোল হচ্ছে : Zn=0.5 মোল ; HCl=0.4 মোল।

(iii) রাসায়নিক বিক্রিয়াটিতে বিক্রিয়কের মোল অনুপাত হলো :

\begin{array}{lc}Z n: H C l & H C l: Z n \\ 1: 2 & 1: 0.5\end{array}

(iv) উপরোক্ত মোল অনুপাতে দেখা যায়, Zn এর 0.5 মোলের বিক্রিয়ার জন্য 1 মোল HCl এর প্রয়োজন। কিন্তু বিক্রিয়ার জন্য ব্যবহৃত HCl এর মোল হচ্ছে, 0.4 মোল, যেটি প্রয়োজনীয় 1 মোলের চেয়ে কম। বিক্রিয়ার 0.4 মোল HCl এর সব পরিমাণ ব্যবহৃত হতে হলে (0.5 \times 0.4=0.2 \mathrm{~mol}) 0.2 মোল Zn এর প্রয়োজন। কিন্তু এক্ষেত্রে 0.5 মোল Zn বিদ্যমান, যেটি 0.2 মোলের চেয়ে অধিক।

(v) এক্ষেত্রে সীমিতকরণ বিকারক হচ্ছে, HCl ; কেননা, বিক্রিয়াটির পুর্ণাঙ্গ সমাপনে HCl এর প্রদত্ত 0.4 মোলই ব্যবহৃত হবে। প্রদত্ত বিক্রিয়ায় অতিরিক্ত বিক্রিয়ক হচ্ছে, জিংক। কেননা, বিক্রিয়াটি সম্পূর্ণভাবে শেষ হলে, (0.5-0.2) মোল = 0.3 মোল Zn থেকে যাবে।