বজ্রপাত ও N ফিক্সেশন

বজ্রপাত ও N ফিক্সেশন (Lightning and N-Fixation) 

প্রশ্ন-৫ : নাইট্রোজেন সংবদ্ধকরণ বলতে কি বুঝ ?

উত্তর : যে প্রক্রিয়ার মাধ্যমে বায়ুমণ্ডলে মুক্ত $N_{2} \text { গ্যাসকে } N_{2}$ যৌগে পরিণত এবং ব্যবহার উপযোগী করে আবদ্ধ করে রাখা হয় সে প্রক্রিয়াকে N–Fixation বা সংবদ্ধকরণ বলা হয়।

নিম্নোক্ত ২টি পদ্ধতিতে $N_{2}$ সংবদ্ধকরণ করা হয়-

(১) প্রাকৃতিক পদ্ধতি : 

(ক) বজ্রপাতের সময়$\mathrm{N}_{2} ও \mathrm{O}_{2}$ মিলে NO গ্যাসে পরিণত হয় যা অতিরিক্ত $O_{2}$ এবং পানির সাথে বিক্রিয়া করে নাইট্রিক এসিডে $\left(\mathrm{HNO}_{3}\right)$  পরিণত হয় যা ভূপৃষ্ঠে Ca লবণের সাথে বিক্রিয়া করে $\mathrm{Ca}\left(\mathrm{NO}_{3}\right)_{2}$ এ পরিণত হয়ে নাইট্রেট লবণ হিসেবে আবদ্ধ থাকে। 

$\mathrm{N}_{2}+\mathrm{O}_{2} \rightarrow 2 \mathrm{NO}$ $\mathrm{NO}+\mathrm{O}_{2} \rightarrow \mathrm{NO}_{2}$ $\mathrm{NO}_{2}+\mathrm{O}_{2}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \rightarrow \mathrm{HNO}_{3}$ $2 \mathrm{HNO}_{3}+\mathrm{CaO} \rightarrow \mathrm{Ca}\left(\mathrm{NO}_{3}\right)_{2}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$

(খ) কতিপয় উদ্ভিদের শিকড়ের গুটিতে এক ধরণের সিমবায়োটিক জীবাণু অবস্থান করে যা বায়ুর $N_{2}$ গ্যাসকে শোষণ করে উদ্ভিদের Protean উৎপাদনে সাহায্য করে।

২) কৃত্রিম পদ্ধতি : 

(ক) হেবার পদ্ধতিতে $\mathrm{NH}_{3}$ শিল্পোৎপাদনের ক্ষেত্রে বায়ুর $N_{2}$ কে বিভিন্ন শর্তাধীনে বিক্রিয়ার মাধ্যমে $\mathrm{NH}_{3}$ হিসেবে আবদ্ধ করা হয়।

$\mathrm{N}_{2}+3 \mathrm{H}_{2} \longrightarrow 2 \mathrm{NH}_{3}$

(খ) $\mathrm{HNO}_{3}$এর শিল্প উৎপাদনশীলকালে বৈদ্যতিক চুল্লীতে প্রায় 3000℃ তাপমাত্রায় $\mathrm{N}_{2} ও \mathrm{O}_{2}$ এর বিক্রিয়ার মাধ্যমে NO গ্যাস তৈরী করা হয় যা নিম্নরূপ বিক্রিয়ার মাধ্যমে $\mathrm{HNO}_{3}$ এ পরিণত হয়।

$\mathrm{N}_{2}+\mathrm{O}_{2} \rightarrow 2 \mathrm{NO} \rightarrow 2 \mathrm{NO}_{2}$

                                                                $\perp+\mathrm{O}_{2}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$

                                              $\mathrm{HNO}_{3}$

 

প্রশ্ন-৬ : বজ্রপাতের সময় বায়ুমণ্ডলের সংঘটিত বিক্রিয়া।

উত্তর : সাধারণ তাপমাত্রায় $N_{2} \text {এবং } O_{2}$ এবং $N_2$বিক্রিয়া করে না। $N_{2}$ কে অ্যাজোট বা নিস্ক্রিয় মৌল বলা হয়। বৃষ্টির সময় মেঘে মেঘে প্রচণ্ড গতিতে সংঘর্ষ হলে বজ্রপাতের সময় ঐ স্থানের এই তাপমাত্রা হয় প্রায় 3000℃। এই তাপমাত্রায় বায়ুস্থ $N_{2} \text {এবং } O_{2}$ এর মধ্যে বিক্রিয়া করে প্রথমে NO, পরে এটি বায়ুর অক্সিজেন দ্বারা জারিত হয়ে $\mathrm{NO}_{2}$ এ পরিণত হয়। সর্বশেষ $\mathrm{NO}_{2}$ বায়ুর অক্সিজেন এবং বৃষ্টির পানির সাথে বিক্রিয়া করে $\mathrm{HNO}_{3}$ এ পরিণত হয়।

$\mathrm{N}_{2}+\mathrm{O}_{2} \rightarrow 2 \mathrm{NO}$ $2 \mathrm{NO}+\mathrm{O}_{2} \rightarrow 2 \mathrm{NO}_{2}$ $4 N O_{2}+O_{2}+2 H_{2} O \rightarrow 4 H N O_{3}$

প্রশ্ন-৭ : সংঘবদ্ধ বায়ুস্থ $N_{2}$ কীভাবে বায়ুমণ্ডলে ফিরে যায় ?

উত্তর : উদ্ভিদ ও প্রাণীর মৃত্যুর পর বিভিন্ন ব্যাকটেরিয়া দ্বারা জীবদেহের পচন ঘটে। ফলে জীবদেহের প্রোটিন নাইট্রোসোফাইং জীবাণুর প্রভাবে বিয়োজিত হয়ে $\mathrm{NH}_{3}$ গ্যাস পরিণত হয়। এই $\mathrm{NH}_{3}$ গ্যাস নাইট্রোসোমোনাস জীবাণুর প্রভাবে জারিত হয়ে $\mathrm{HNO}_{2}$গঠন করে, যা পরে লবণ তৈরি করে এবং বাকি অংশ ডি- নাইট্রিফাইং জীবাণুর প্রভাবে বিয়োজিত হয়ে $N_{2}$ গ্যাসে পরিণত হয়ে বায়ুমণ্ডল ফিরে যায়। এতে বায়ুমণ্ডলের $N_{2}$ এর পরিমাণ (প্রায় 78% আয়তনে) স্থির থাকে।