আয়ন শনাক্তকরণ (Ion detection)
বিভিন্ন ধরনের ক্যাটায়ন বা ক্ষারকীয় মূলকের শনাক্তকরণ (Identification of Cations and Alkaline Radicals)
Na^+ শনাক্তকরণ:
Na এর লবণের জলীয় দ্রবণে পটাশিয়াম পাইরো অ্যান্টিমোনেট যোগ করা হলে যদি সোডিয়াম পাইরা অ্যান্টিমোনেট এর সাদা অধঃক্ষেপ তৈরি হয় তাহলে ওই দ্রবণে Na এর উপস্থিতি নিশ্চিত হয়।
2NaCl+K_2H_2Sb_2O_7 \to Na_2H_2Sb_2O_7(\downarrow)+2KCl(সাদা অধঃক্ষেপ)
Ca^{2+} শনাক্তকরণ:
Ca^{2+} এর লবণের জলীয় দ্রবণে অ্যামোনিয়াম অক্সালেট দ্রবণ [(NH_4)_2C_2O_4] যোগ করা হলে যদি ক্যালসিয়াম অক্সালেটের সাদা বর্ণের অধঃক্ষেপ উৎপন্ন হয় এবং উৎপন্ন অধঃক্ষেপ লঘু হাইড্রোক্লোরিক এসিডের মধ্যে দ্রবীভূত হয় তাহলে ঐ নমুনায় ক্যালসিয়াম আয়নের উপস্থিতি নিশ্চিত হয়।
CaCl_2+(NH_4)_2C_2O_4\; \to\; CaC_2O_4 (\downarrow) + 2NH_4Cl(সাদা অধঃক্ষেপ)
CaC_2O_4+2HCl\; \to\; CaCl_2+H_2C_2O_4
Pb^{2+} শনাক্তকরণ:
Pb^{2+} লবণের জলীয় দ্রবণে পটাশিয়াম ক্রোমেট (K_2CrO_4) দ্রবণ যোগ করা হলে যদি লেড ক্রোমেটের (PbCrO_4) হলুদ বর্ণের অধঃক্ষেপ উৎপন্ন হয় তাহলে ঐ দ্রবণে লেড আয়নের উপস্থিতি নিশ্চিত হয়।
Pb(NO_3)_2+K_2CrO_4\; \to\; PbCrO_4 + 2KNO_3
Cu^{2+} শনাক্তকরণ:
Cu^{2+} লবণের জলীয় দ্রবণে পটাশিয়াম ফেরো সায়ানাইড যোগ করা হলে যদি কপার ফেরো সায়ানাইডের লালচে বাদামী বর্ণের অধঃক্ষেপ উৎপন্ন হয় তাহলে কপার আয়নের উপস্থিতি নিশ্চিত হয়।
2CuSO_4+K_4[Fe(CN)_6]\to Cu_2[Fe(CN)_6]+2K_2SO_4
NH_4OH দ্রবণ দ্বারা পরীক্ষা :
কিউপ্রিক আয়ণ (Cu^{2+}) যুক্ত যেকোনো লবণ যেমন- CuSO_4 এর জলীয় দ্রবণে NH_4OH দ্রবণ যোগ করলে Cu(OH)_2 এর হালকা নীল বর্ণের অধঃক্ষেপ সৃষ্টি হয়। এতে অধিক NH_4OH দ্রবণ যোগ করলে ঐ অধঃক্ষেপ দ্রবীভূত হয়ে গাঢ় নীল বর্ণের টেট্রাঅ্যামমিন কপার (II) আয়নের দ্রবণ উৎপন্ন করে।
CuSO_4(aq)+NH_4OH(aq)\to Cu(OH)_2(s)(হালকা \; নীল )+(NH_4)_2SO_4(aq)
Cu(OH)_2(s)+(NH_4)_2SO_4+NH_4OH\to [Cu(NH_3)_4SO_4]+H_2O[Cu(NH_3)_4SO_4]= গাঢ় নীল দ্রবণ (সােয়েটজার বিকারক) (টেট্রা অ্যামমিন কপার (II) সালফেট)
Zn^{2+} শনাক্তকরণ:
১নং পরীক্ষা
Zn^{2+} আয়নের লবণের জলীয় দ্রবণে পটাশিয়াম ফেরো সায়ানাইড দ্রবণ যোগ করা হলে যদি জিংক ফেরো সায়ানাইডের সাদা বর্ণের অধঃক্ষেপ উৎপন্ন হয় তাহলে ঐ নমুনায় জিংক আয়নের উপস্থিতি নিশ্চিত হবে।
2ZnSO_4+K_4[Fe(CN)_6]\to Zn_2[Fe(CN)_6]+2K_2SO_4২নং পরীক্ষা
জিঙ্ক লবণ যেমন- জিঙ্ক সালফেট, (ZnSO_4) দ্রবণে ধীরে ধীরে </span><span style="font-weight: 400;">NaOH দ্রবণ যোগ করলে প্রথমে জিঙ্ক হাইড্রোক্সাইডের সাদা বর্ণের জেলিসদৃশ অধঃক্ষেপ পড়ে। উক্ত অধঃক্ষেপ অধিক পরিমাণ NaOH–এ দ্রবীভূত হয়ে সোডিয়াম জিংকেটের (Na_2ZnO_2) দ্রবণ উৎপন্ন করে। উৎপন্ন দ্রবণে H_2S গ্যাস চালনা করলে জিঙ্ক সালফাইডের (ZnS) সাদা বর্ণের অধঃক্ষেপ পড়ে। এই পরীক্ষা হতে দ্রবণে Zn^{2+} আয়নের উপস্থিতি নিশ্চিত করা হয়।
ZnSO_4(aq)+2NaOH(aq)\to Zn(OH)_2(সাদা \; অধঃক্ষেপ)+Na_2SO_4\\ Zn(OH)_2(s)+2NaOH(aq)\to Na_2ZnO_2(aq)+2H_2O\\ Na_2ZnO_2(aq)+H_2S(g)\to ZnS(s)(সাদা \; অধঃক্ষেপ)+2NaOH(aq)
Al^{3+} শনাক্তকরণ:
Al^{3+} লবণের জলীয় দ্রবণে NH_4OH যোগ করা হলে জেলির ন্যায় সাদা বর্ণের Al(OH)_3এর অধঃক্ষেপ উৎপন্ন হয়। অতঃপর এর মধ্যে অতিরিক্ত NaOH যোগ করলে অধঃক্ষেপটি দ্রবীভূত হয়ে যায়। এরপর পুনরায় NH_4Cl যোগ করে সামান্য উত্তপ্ত করলে Al(OH)_3এর সাদা বর্ণের অধঃক্ষেপ উৎপন্ন হয়। এর মাধ্যমে Al^{3+} শনাক্ত করা যায়।
AlCl_3+3NH_4OH\to Al(OH)_3+3NH_4Cl\\ Al(OH)_3+NaOH\to NaAlO_2(সোডিয়াম\; অ্যালুমিনেট)+2H_2O\\ NaAlO_2+NH_4Cl+H_2O\to Al(OH)_3(সাদা\; বর্ণের\; অধঃক্ষেপ)+NH_3+NaCl
নেসলার বিকারক বা দ্রবণ (Nessler Reagent)
ক্ষারীয় পটাশিয়াম মারকিউরিক আয়োডাইডের বা পটাশিয়াম টেট্রা আয়োডোমারকিউরেট মিশ্রণকে নেসলার দ্রবণ বলে। এর সংকেত হল K_2[HgI_4]
এই দ্রবণের সাহায্যে অ্যামোনিয়া তথা অ্যামোনিয়াম আয়ন শনাক্ত করা যায়।
দ্রবণ প্রস্তুতি:
পটাশিয়াম আয়োডাইডের জলীয় দ্রবণ-এ মারকিউরিক ক্লোরাইড দ্রবণ যোগ করা হলে এদের মধ্যে বিক্রিয়ার মাধ্যমে পটাশিয়াম মারকিউরিক আয়োডাইড দ্রবণ তৈরি হয়। ঐ দ্রবণকে ক্ষারীয় করে নেসলার দ্রবণ প্রস্তুত করা হয়।
HgCl_2+2KI\to 2KCl+HgI_2\\ HgI_2+2KI\to K_2[HgI_4]\\ K_2HgI_4 + \; ক্ষার \to নেসলার \; দ্রবণঅ্যামোনিয়াম আয়ন (NH_4^+) শনাক্তকরণ:
অ্যামোনিয়াম লবণের জলীয় দ্রবণে নেসলার দ্রবণ যোগ করা হলে প্রথমে নেসলার দ্রবণের ক্ষার অ্যামোনিয়াম লবণের সাথে বিক্রিয়া করে অ্যামোনিয়া গ্যাস মুক্ত করে। উৎপন্ন অ্যামোনিয়া গ্যাস পরবর্তীতে পটাশিয়াম মারকিউরিক আয়োডাইডের সাথে বিক্রিয়া করে অ্যামিনো মারকিউরিক আয়োডাইডের বাদামী বর্ণের অধঃক্ষেপ উৎপন্ন করে। এর মাধ্যমে অ্যামোনিয়াম আয়ন নিশ্চিত হয়।
KOH+NH_4Cl\to KCl+NH_3+H_2O\\ K_2[HgI_4]\to 2KI+HgI_2\\ 2HgI_2+2NH_3\to NH_2[Hg_2I_3]([অ্যামিনো\; মারকিউরিক\; আয়োডাইড (বাদামী \;বর্ণের\; অধঃক্ষেপ)] )+NH_4I
প্রশ্ন: কীরূপে জলীয় দ্রবণে Fe^{2+} ও Fe^{3+} শনাক্ত করা যায় অথবা পার্থক্য নির্ণয় করা যায়?
উত্তর:
অ্যামোনিয়াম হাইড্রক্সাইড (NH_4OH) দ্রবণের সাহায্যে:
ফেরাস (Fe^{2+}) লবণের দ্রবণে বা জলীয় দ্রবণে NH_4OH যোগ করা হলে যদি সবুজ বর্ণের ফেরাস হাইড্রক্সাইড [Fe(OH)_2] এর অধঃক্ষেপ উৎপন্ন হয় তাহলে Fe^{2+} আয়নের উপস্থিতি নিশ্চিত হয়।
FeSO_4+2NH_4OH\to Fe(OH)_2+(NH_4)_2SO_4কিন্তু Fe^{3+} লবণের ক্ষেত্রে বাদামী বর্ণের অধঃক্ষেপ উৎপন্ন হয়।
FeCl_3+3NH_4OH\to Fe(OH)_3+3NH_4Clপটাশিয়াম ফেরি সায়ানাইড (K_3[Fe(CN)_6]) দ্রবণের সাহায্যে:
ফেরাস লবণের জলীয় দ্রবণে পটাশিয়াম ফেরি সায়ানাইড দ্রবণের সাথে বিক্রিয়া করে পটাশিয়াম ফেরাস ফেরি সায়ানাইডের গাঢ় নীল বর্ণের অধঃক্ষেপ বা সায়ান ব্লু বর্ণের অধঃক্ষেপ উৎপন্ন করে।
FeSO_4+K_3[Fe(CN)_6]\to KFe[Fe(CN)_6]+K_2SO_4কিন্তু ফেরিক লবণের দ্রবণের ক্ষেত্রে বাদামী বর্ণের দ্রবণ সৃষ্টি হয়।
FeCl_3+K_3[Fe(Cn)_6]\to Fe[Fe(CN)_6]+3KCl(ফেরিক ফেরি সায়ানাইডের বাদামী দ্রবণ)
পটাশিয়াম ফেরো সায়ানাইড (K_4[Fe(CN)_6]) দ্রবণ পরীক্ষা:
ফেরাস লবণের দ্রবণে পটাশিয়াম ফেরো সায়ানাইড দ্রবণ যোগ করা হলে পটাশিয়াম ফেরাস ফেরো সায়ানাইডের হালকা নীল বর্ণের অধঃক্ষেপ উৎপন্ন হয়।
FeSO_4+K_4[Fe(CN)_6]\to K_2Fe[Fe(CN)_6]+K_2SO_4কিন্তু ফেরিক (Fe^{3+}) লবণের দ্রবণের ক্ষেত্রে পটাশিয়াম ফেরিক ফেরো সায়ানাইডের গাঢ় নীল বর্ণের অধঃক্ষেপ উৎপন্ন হয়।
FeCl_3+K_4[Fe(CN)_6]\to KFe[Fe(CN)_6]+3KClঅ্যামোনিয়াম থায়ো সায়ানেট (NH_4CNS):
ফেরিক (Fe^{3+}) লবণের দ্রবণে অ্যামোনিয়াম থায়ো সায়ানেট দ্রবণ যোগ করা হলে পেন্টা অ্যাকোয়া থায়ো সায়ানেটো আয়রন (iii) ক্লোরাইডের রক্ত লাল বর্ণের দ্রবণ উৎপন্ন হয়।
FeCl_3+NH_4CNS+5H_2O\to [Fe(H_2O)_5(CNS)]Cl_2+NH_4Clকিন্তু ফেরাস আয়ন অ্যামোনিয়াম থায়ো সায়ানেট দ্রবণের সাথে বিক্রিয়ায় কোনো অধক্ষেপ দেখায় না।
** [K_4[Fe(CN)_6]] (পটাশিয়াম ফেরো সায়ানাইড) দ্রবণের সাথে বিক্রিয়ায় Cu^{2+}, Zn^{2+}, Fe^{2+}, Fe^{3+} আয়ন শনাক্ত করা যায় ।]*
প্রশ্ন: অম্লীয় মূলক বা ঋণাত্মক মূলক শনাক্তকরণ পদ্ধতির বর্ণনা কর।
উত্তর:
হ্যালাইড আয়ন শনাক্তকরণ:
হ্যালাইড লবণের জলীয় দ্রবণে নাইট্রিক এসিড যোগ করে সামান্য উত্তপ্ত করা হয় অতঃপর দ্রবণকে শীতল করে সিলভার নাইট্রেট দ্রবণ যোগ করা হলে সিলভার হ্যালাইডের (AgX) বৈশিষ্ট্যপূর্ণ অধঃক্ষেপ উৎপন্ন হয় যার মাধ্যমে বিভিন্ন হ্যালাইড আয়ন পাওয়া যায়।
যেমন: সিলভার ক্লোরাইডের সাদা বর্ণের অধঃক্ষেপ উৎপন্ন হলে এবং উৎপন্ন অধঃক্ষেপ অ্যামোনিয়া দ্রবণে সহজে দ্রবীভূত হলে তা ক্লোরাইড আয়নের উপস্থিতি নিশ্চিত করে।
NaCl+AgNO_3\to AgCl(সাদা \;অধঃক্ষেপ) +NaNO_3\\ AgCl+2NH_4OH\to [Ag(NH_3)_2]Cl(ডাই \;অ্যামিন\; সিলভার \;(i)\; ক্লোরাইড) +2H_2Oযদি সিলভার বোমাইডের (AgBr) হালকা হলুদ বর্ণের অধঃক্ষেপ উৎপন্ন হয় এবং উৎপন্ন অধঃক্ষেপ অ্যামোনিয়াম হাইড্রক্সাইড দ্রবণে ধীরে ধীরে দ্রবীভূত হয় তাহলে Br^- আয়নের উপস্থিতি নিশ্চিত হয়।
NaBr+AgNO_3\to AgBr+NaNO_3\\ AgBr+2NH_4OH\to [Ag(NH_3)_2]Br+2H_2Oযদি সিলভার আরোডাইডের (AgI) হলুদ বর্ণের অঃক্ষেপ উৎপন্ন হয় এবং তা অ্যামোনিয়াম হাইড্রক্সাইডে অদ্রবণীয় হয় তাহলে আয়োডাইড আয়নের উপস্থিতি নিশ্চিত হয়।
NaI+AgNO_3\to AgI+NaNO_3CO_3^{2-} মূলকের শনাক্তকরণ:
পানিতে দ্রবণীয় কার্বনেট লবণের জলীয় দ্রবণের বেরিয়াম নাইট্রেট [Ba(NO_3)_2] বা বেরিয়াম ক্লোরাইড [BaCl_2] দ্রবণ যোগ করা হলে BaCO_3 এর সাদা বর্ণের অধঃক্ষেপ উৎপন্ন হয় যা লঘু হাইড্রোক্লোরিক এসিডে দ্রবণীয় হয়।
Na_2CO_3+Ba(NO_3)_2\to BaCO_3+2NaNO_3\\ BaCO_3+2HCl\to BaCl_2+CO_2+H_2OSO_4^{2-} মূলক শনাক্তকরণ:
পানিতে দ্রবণীয় সালফেট দ্রবণের জলীয় দ্রবণে বেরিয়াম নাইট্রেট বা বেরিয়াম ক্লোরাইড দ্রবণ যােগ করা হলে এক্ষেত্রে BaSO_4 এর সাদা অধঃক্ষেপ উৎপন্ন হয় যা লঘু হাইড্রোক্লোরিক এসিডে অদ্রবণীয়।
Ba(NO_3)_2+Na_2SO_4\to BaSO_4(সাদা\; অধঃক্ষেপ) +2NaNO_3\\ BaCl_2+Na_2SO_4\to BaSO_4+2NaCl