মিথিলিন ব্লু আৰু পাৰমেংগানেটৰ ব্যাপন: আগাৰৰ পৰীক্ষাই কি দেখুৱায়

এগৰাকী শিক্ষকে আগাৰৰ প্লেট এখনত দুটা কূপ কাটে, এটাত নীলা ৰঞ্জক আৰু আনটোত বেঙুনীয়া দ্ৰৱ ভৰায়, আৰু ছাত্ৰ-ছাত্ৰীসকলক লক্ষ্য কৰিবলৈ কয়। এঘণ্টাৰ পাছত বেঙুনীয়া বলয়টো অধিক বহল হয়। ছাত্ৰ-ছাত্ৰীসকলে লিখি লয় যে পটাছিয়াম পাৰমেংগানেট পাতল হোৱা বাবে মিথিলিন ব্লুতকৈ বেছি দ্ৰুতগতিত ব্যাপন হয়।

সেই বাক্যটো আধা শুদ্ধ আৰু আধা বিভ্ৰান্তিকৰ, আৰু বিভ্ৰান্তিকৰ আধাখিনিয়েই আকৰ্ষণীয়। এই প্ৰদৰ্শন ব্যাপনৰ এটা প্ৰচলিত পাঠ; উদাহৰণস্বৰূপে, এই আগাৰ-ব্যাপনৰ পৰীক্ষাগাৰৰ অনুশীলনত ইয়াৰ বৰ্ণনা আছে। কিন্তু ছাত্ৰ-ছাত্ৰীসকলে যি দেখে, সেয়া আণৱিক ভৰৰ প্ৰত্যক্ষ প্ৰভাৱ নহয়। সেয়া হৈছে জেলৰ মাজেৰে দৃশ্যমান ৰঙৰ সীমাৰ গতি, যাক আয়নৰ আকাৰ, জলযোজন, ৰঞ্জকৰ বান্ধন, ঘনত্ব, উষ্ণতা আৰু সীমা জোখাৰ পদ্ধতিয়ে প্ৰভাৱিত কৰে।

ৰঙীন সীমাটো ব্যাপন সহগ নহয়

ব্যাপন হৈছে দ্ৰৱীভূত কণাবোৰৰ অধিক ঘনত্বৰ পৰা কম ঘনত্বলৈ বিয়পি যোৱা প্ৰক্ৰিয়া। সাধাৰণতে D বুলি লিখা ব্যাপন সহগে এটা নিৰ্দিষ্ট উষ্ণতাত এটা নিৰ্দিষ্ট মাধ্যমত এটা নিৰ্দিষ্ট দ্ৰাৱ্য কিমান দ্ৰুতগতিত বিয়পে, সেয়া বৰ্ণনা কৰে।

শ্ৰেণীকক্ষৰ প্লেট এখনে D পোনপটীয়াকৈ নেদেখুৱায়। ইয়াত এনে এটা সীমা দেখা যায়, যাৰ সিপাৰে ৰং ইমান ম্লান হয় যে দেখা নাযায়। সেই সীমা ব্যাপনৰ লগতে ৰঞ্জকৰ পোহৰ শোষণক্ষমতা, পোহৰৰ ব্যৱস্থা, কেমেৰাৰ এক্সপোজাৰ, কূপত দিয়া দ্ৰৱৰ ঘনত্ব আৰু স্কেল ধৰি থকা ব্যক্তিৰ বিচাৰৰ ওপৰতো নিৰ্ভৰ কৰে।

শ্ৰেণীকক্ষত লোৱা জোখটোক ইয়াৰ প্ৰকৃত নামেৰে কওক: দৃশ্যমান ব্যাপন-অগ্ৰসীমাৰ গতি। আনুষ্ঠানিক বিশ্লেষণত ফিকীয় ব্যাপন বিশ্লেষণত পোৱা ধৰণৰ সম্পৰ্কৰ জৰিয়তে গড় বৰ্গ সৰণক D-ৰ সৈতে সম্পৰ্কিত কৰা হয়। কিন্তু তথ্যৰ সৈতে মিলাই D নিৰ্ণয় কৰিবলৈ সময় অনুসৰি ঘনত্বৰ প্ৰফাইল লাগে, শ্ৰেণীৰ শেষত লোৱা কেৱল এটা ব্যাসৰ জোখ নহয়। প্ৰকাশিত এটা শ্ৰেণীকক্ষৰ অধ্যয়নত ৰঙীন দাগৰ চূড়ান্ত আকাৰ তুলনা কৰাৰ পৰিৱৰ্তে সময়ৰ বিপৰীতে দূৰত্বৰ বৰ্গৰ লেখচিত্ৰ অংকন কৰি জেলত মিথিলিন ব্লুৰ ব্যাপন সহগ প্ৰায় 4.5 গুণ 10^-10 m^2/s পোৱা হৈছিল। এটা মাত্ৰ মুহূৰ্তৰ ছবিয়ে সেই কাম কৰিব নোৱাৰে।

এইটোৱেই প্ৰদৰ্শনৰ অন্তৰ্নিহিত ধাৰণা, আৰু বাকী সকলো হৈছে প্লেটখনে সেই ধাৰণাক কিমান যথাযথভাৱে প্ৰতিফলিত কৰে, তাৰ খুঁটিনাটি।

দুটা ৰঙীন আয়ন, দুটা অণু নহয়

বটলত ছপা থকা সূত্ৰৰ ৰূপত কোনো এটা দ্ৰাৱ্যই আগাৰৰ মাজেৰে যাত্ৰা নকৰে। দুয়োটাই শক্তিশালী বিদ্যুৎবিশ্লেষ্য, যি পানীত বিয়োজিত হয়।

পটাছিয়াম পাৰমেংগানেট (KMnO4, সূত্ৰ ভৰ প্ৰায় 158.03 g/mol) পটাছিয়াম আয়ন আৰু পাৰমেংগানেট আয়নলৈ পৃথক হয়। বেঙুনীয়া ৰং লৈ যাত্ৰা কৰা কণাটো হৈছে পাৰমেংগানেট আয়ন MnO4^-, যাৰ ভৰ প্ৰায় 118.94 g/mol আৰু যাক পানীৰ এটা আৱৰণে আগুৰি থাকে। মিথিলিন ব্লু ক্লৰাইড (জলহীন লৱণ C16H18ClN3S, প্ৰায় 319.85 g/mol) ক্লৰাইড আৰু নীলা জৈৱ ধনায়ন MB^+-লৈ পৃথক হয়; এই ধনায়নৰ ভৰ প্ৰায় 284.41 g/mol আৰু ইও জলযোজিত। NIST-ৰ মিথিলিন ব্লুৰ তথ্য-নথি আৰু ChEBI-ৰ মিথিলিন ব্লুৰ ভুক্তিত এই ৰূপবোৰ নথিভুক্ত কৰা হৈছে, আৰু ৰসায়ন আৰু গঠন সম্পৰ্কীয় তথ্যসূত্ৰত ধনায়ন, জলহীন লৱণ আৰু হাইড্ৰেটবোৰৰ পৃথক নাম কিয় লাগে, সেয়া ব্যাখ্যা কৰা হৈছে।

ইয়াৰ পৰা তিনিটা ফলাফল ওলাই আহে।

প্ৰথমতে, 158-ৰ সৈতে 320 তুলনা কৰিলে ৰঙীন আয়নবোৰৰ আকাৰৰ প্ৰকৃত ব্যৱধান কমকৈ প্ৰতিফলিত হয়। কাৰণ প্ৰায় 119 g/mol ভৰৰ বেঙুনীয়া কণাটো প্ৰায় 284 g/mol ভৰৰ নীলা ধনায়নতকৈ বহু সৰু, আৰু দুয়োটাৰে জলযোজন আৱৰণ আছে, যিয়ে কাৰ্যকৰী আকাৰ বঢ়ায়।

দ্বিতীয়তে, মিথিলিন ব্লুৰ ধনায়নবোৰ বিভিন্ন বস্তুত লাগি ধৰে। ঘনত্ব বঢ়াৰ লগে লগে ইহঁতে ডাইমাৰ আৰু ডাঙৰ সমষ্টি গঠন কৰে, আৰু আগাৰত অধিশোষিত হয়। আগাৰত অধিশোষণৰ অধ্যয়নত মনোমাৰ আৰু ডাইমাৰ দুয়োটাৰে বান্ধনৰ কথা উল্লেখ আছে। অধিশোষিত ৰঞ্জক স্থিৰ হৈ থাকে। ই অগ্ৰসীমা আগুৱাই নিনিয়াকৈ জেলত ৰং দিয়ে।

তৃতীয়তে, সাধাৰণতে ব্যৱহৃত বিকাৰক গুড়িটো এটা হাইড্ৰেট, সেয়ে ওজন কৰি লোৱা এক গ্ৰামত স্ফটিকৰ ভিতৰৰ পানীও থাকে। ট্ৰাইহাইড্ৰেট আৰু জলহীন ৰূপৰ তুলনাত ইয়াৰ ফলত মোলাৰিটি কেনেকৈ সলনি হয়, সেয়া দেখুওৱা হৈছে। শ্ৰেণীকক্ষত ন্যায্য তুলনাৰ বাবে লৱণবোৰৰ সমান মোলাৰ ঘনত্বৰ দ্ৰৱ প্ৰস্তুত কৰক আৰু কোনটো কঠিন ৰূপ ব্যৱহাৰ কৰা হৈছিল, সেয়া লিখি ৰাখক।

ইয়াত পাতল মানেই দ্ৰুত নহয় কিয়

পাতল দ্ৰৱৰ ক্ষেত্ৰত ভৰতকৈ ভাল প্ৰাথমিক আৰ্হি হৈছে ষ্টোকছ-আইনষ্টাইন ধাৰণা। ইয়াত ব্যাপন সহগ উষ্ণতাৰ সমানুপাতিক আৰু সান্দ্ৰতা তথা জলগতীয় ব্যাসাৰ্ধৰ গুণফলৰ ব্যস্তানুপাতিক। জলযোজিত আকাৰ সৰু হ’লেই সুবিধা হয়। একেটা ৰাসায়নিক পৰিয়ালৰ ভিতৰত কম ভৰৰ সৈতে প্ৰায়ে সৰু আকাৰৰ সম্পৰ্ক থাকে, সেয়ে পাতল হোৱাটোৱেই ব্যাখ্যা যেন লাগিব পাৰে। কিন্তু সেয়া এটা সহসম্বন্ধ, প্ৰকৃত কাৰ্যপ্ৰণালী নহয়।

গ্ৰাহামৰ সূত্ৰ অনুসৰি গেছৰ নিঃসৰণৰ হাৰ মোলাৰ ভৰৰ বৰ্গমূলৰ ব্যস্তানুপাতিক; কিন্তু এই সূত্ৰই এই প্লেটৰ আচৰণ নিৰ্ধাৰণ নকৰে। ইয়াৰ উদ্ভৱ গেছৰ গতিতত্ত্বৰ পৰা, যাৰ সাৰাংশ এই গেছৰ নিঃসৰণ আৰু ব্যাপন সম্পৰ্কে OpenStax-ৰ আলোচনাত আছে। তৰলত সান্দ্ৰ বাধা, জলযোজন, আকৃতিৰ প্ৰভাৱ আৰু কণাৰ ভিৰ যুক্ত হয়। জেলত ছিদ্ৰৰ গঠন, পথৰ বক্ৰতা, অধিশোষণ আৰু পলিমাৰৰ সৈতে আধানৰ আন্তঃক্ৰিয়া যুক্ত হয়।

সংখ্যাবোৰেই এই ব্যৱধান স্পষ্ট কৰে। 158 আৰু 320-ৰ ক্ষেত্ৰত গ্ৰাহামৰ সূত্ৰ প্ৰয়োগ কৰিলে হাৰৰ অনুপাত প্ৰায় 1.42 হ’ব বুলি অনুমান হয়। পাতল জলীয় দ্ৰৱত জোখা ব্যাপন সহগে বেলেগ কথা কয়: পাৰমেংগানেটৰ বাবে প্ৰায় 1.6 ৰ পৰা 1.8 গুণ 10^-9 m^2/s, আনহাতে মিথিলিন ব্লুৰ বাবে প্ৰায় 4.5 ৰ পৰা 5 গুণ 10^-10 m^2/s; অনুপাতটো 3 বা 4-ৰ ওচৰৰ। কেৱল ভৰে সেই অনুপাত সৃষ্টি কৰিব নোৱাৰে। জলযোজিত আকাৰ, সমষ্টি গঠন আৰু জেলৰ সৈতে বান্ধনে বাকী পাৰ্থক্য সৃষ্টি কৰে।

পাতল হ’লে দ্ৰুত হয় বুলি কোৱা ধাৰণাটোক কিছুমান পূৰ্বধাৰণাযুক্ত আৰ্হি হিচাপে লওক: গোলাকাৰ কণা, কোনো বান্ধন নাই, কোনো সমষ্টি গঠন নাই, আৰু একে পৰিস্থিতি। প্লেটখনে ইয়াৰে অন্তত দুটা পূৰ্বধাৰণা মানি নচলে।

কেনেকৈ ন্যায্য তুলনা কৰিব

এই প্ৰদৰ্শন চফ্টৱেৰৰ দৰে বিফল হয়: মূল ধাৰণাটো শুদ্ধ, কিন্তু ধাৰণাৰ পৰা জোখলৈ যোৱা প্ৰক্ৰিয়াত বহু ফান্দ থাকে। ইয়াৰে প্ৰতিটোৱে কোনো আণৱিক ধৰ্ম সলনি নকৰাকৈয়ে ফলাফল সলনি কৰে।

একে গভীৰতালৈ ঢলা একেটা বেচৰ আগাৰ, একেটা কূপ-কটা সঁজুলি, সমান পৰিমাণৰ দ্ৰৱ আৰু সমান মোলাৰ ঘনত্ব ব্যৱহাৰ কৰক। মিথিলিন ব্লুৰ সমষ্টি গঠন সীমিত কৰিবলৈ আৰু ৰং অতিমাত্ৰা গাঢ় নহ’বলৈ ঘনত্ব যথেষ্ট কম ৰাখক। প্ৰতিটো দ্ৰাৱ্যৰ বাবে অন্তত তিনিটা পুনৰাবৃত্ত কূপ কাটক, আৰু অগ্ৰসীমাবোৰ কেতিয়াও লগ নলগাকৈ ব্যৱধান ৰাখক। পাত্ৰবোৰ ঢাকি ৰাখক, সমতলত ৰাখক আৰু উষ্ণতা স্থিৰ ৰাখক, কাৰণ আগাৰত ৰঞ্জকৰ ওপৰত কৰা কামে শক্তিশালী উষ্ণতা আৰু ঘনত্বৰ ওপৰত নিৰ্ভৰতা দেখুৱায়। কূপ ভৰোৱা মুহূৰ্তটোক শূন্য সময় হিচাপে নিৰ্ধাৰণ কৰক, আৰু জোখাৰ আগতেই সীমাৰ সংজ্ঞা স্থিৰ কৰক: চকুৰে অনুমান কৰা সীমাতকৈ আলোকচিত্ৰত নিৰ্দিষ্ট সীমা-মান ব্যৱহাৰ কৰা ভাল, কাৰণ নীলা আৰু বেঙুনীয়া ৰং চকুৰে ধৰা পেলোৱাৰ সীমা বেলেগ। প্ৰতিটো দাগৰ দুটা পৰস্পৰ লম্ব ব্যাস লিখি ৰাখক আৰু গড় ব্যাসাৰ্ধলৈ ৰূপান্তৰ কৰক, কাৰণ ব্যাসাৰ্ধ আৰু ব্যাসৰ মাজত খেলিমেলি হ’লে দূৰত্বৰ বৰ্গৰ যিকোনো লেখচিত্ৰত চাৰিগুণ ত্ৰুটি হয়।

লেবেলসমূহ: বাওঁফালৰ অংশত প্ৰতিটো অগ্ৰসীমাৰ বাবে কূপৰ কাষৰ পৰা ৰঙৰ সীমালৈ ওপৰৰ পৰা জোখা ব্যাসাৰ্ধ দেখুওৱা হৈছে; সোঁফালৰ অংশত কূপৰ গভীৰতা আৰু বাহিৰলৈ ঘনত্ব ক্ৰমে কমি যোৱা বলয়সহ আগাৰৰ অনুপ্ৰস্থ ছেদ দেখুওৱা হৈছে; চিহ্ন-ব্যাখ্যাত নিয়ন্ত্ৰিত চলকবোৰৰ তালিকা আছে (আগাৰৰ শতাংশ, ডাঠতা, ৰঞ্জকৰ মোলাৰিটি, দ্ৰৱৰ পৰিমাণ, কূপৰ আকাৰ, উষ্ণতা, শূন্য সময়, পোহৰৰ ব্যৱস্থা)।

ভুল প্ৰতিচ্ছবিৰ প্ৰতি সাৱধান হওক। আগাৰৰ পৃষ্ঠত দ্ৰৱ ছিটিকি বিয়পিলে দ্ৰুত ব্যাপন যেন দেখা যায়; সৰু আগাৰ কূপৰ ক্ষেত্ৰত এই পৰীক্ষাজনিত বিভ্ৰান্তি নথিভুক্ত কৰা হৈছে। পাৰমেংগানেট এটা শক্তিশালী জাৰক আৰু অতি সামান্য জৈৱ পদাৰ্থৰ সৈতে বিক্ৰিয়া কৰি ক্ষয় হ’ব পাৰে, যাৰ ফলত ইয়াৰ অগ্ৰসীমা থমকি ৰয় বা ৰংহীন হয়। মিথিলিন ব্লু জাৰণ-বিজাৰণত সক্ৰিয় আৰু পোহৰ বা বিজাৰণকাৰী পৰিস্থিতিত ম্লান হ’ব পাৰে; মিথিলিন ব্লু আৰু ইয়াৰ ৰংহীন বিজাৰিত ৰূপৰ জাৰণ-বিজাৰণ ৰসায়নত সেই আচৰণ ব্যাখ্যা কৰা হৈছে।

দ্ৰাৱক সম্পৰ্কে এটা চমু টোকা: প্ৰচলিত প্ৰদৰ্শনত দুয়োটা কূপৰ দ্ৰৱেই জলীয়। যদি কোনো পৰীক্ষা-পদ্ধতিত দ্ৰাৱক সলনি কৰা হয়, তেন্তে প্ৰথমে দ্ৰৱণীয়তা আৰু দ্ৰৱ প্ৰস্তুতিৰ নিৰ্দেশিকা চাওক, কাৰণ মাধ্যম সলনি হ’লে দ্ৰৱণীয়তা আৰু সমষ্টি গঠনো সলনি হয়।

শ্ৰেণীকক্ষৰ পৰ্যবেক্ষণ কাৰ্যপত্ৰ

এই তালিকাখন বহীত নকল কৰক বা প্ৰতিটো কূপৰ বাবে এটা শাৰী ছপা কৰক। প্ৰতিটো পাত্ৰৰ বাবে এখনকৈ তালিকা ৰাখিলে পুনৰাবৃত্ত জোখবোৰ যথাযথভাৱে নথিভুক্ত হয়।

বিশ্লেষণৰ বাবে প্ৰতিটো কূপৰ গড় ব্যাসাৰ্ধৰ বৰ্গ অতিবাহিত সময়ৰ বিপৰীতে অংকন কৰক আৰু ঢালবোৰ তুলনা কৰক। লেখচিত্ৰৰ কাষত সীমাৰ সংজ্ঞাও উল্লেখ কৰক। ছয়টা বক্ৰৰেখা আৰু সিহঁতৰ মাজৰ বিচ্যুতি দেখুৱালে ছাত্ৰ-ছাত্ৰীসকলে ভিন্নতাক লজ্জাৰ কাৰণ হিচাপে নহয়, তথ্য হিচাপে চাব।

সুৰক্ষা পৰীক্ষা-পদ্ধতিৰ এটা অংশ: হাতমোজা আৰু চকুৰ সুৰক্ষা-সঁজুলি পিন্ধক, কাৰণ মিথিলিন ব্লুৱে ছাল আৰু কাপোৰত দাগ লগায়, আৰু পাৰমেংগানেট এটা জাৰক যিয়ে দাগ লগায় আৰু জ্বলা-পোৰা সৃষ্টি কৰে। দ্ৰৱ মুখত সোমাবলৈ নিদিব, ট্ৰেৰ ওপৰত কাম কৰক, আৰু প্লেট তথা দ্ৰৱবোৰ বেচিনত নেপেলাই বিদ্যালয়ৰ ৰাসায়নিক আৱৰ্জনা নিষ্কাশনৰ ব্যৱস্থাৰে নিষ্কাশন কৰক।

লিখি ৰাখিবলগীয়া বাক্যটো

আগাৰ, ঘনত্ব আৰু উষ্ণতাৰ এই পৰিস্থিতিত পাৰমেংগানেটৰ দৃশ্যমান অগ্ৰসীমা সাধাৰণতে মিথিলিন ব্লুৰ অগ্ৰসীমাতকৈ বেছি দ্ৰুতগতিত বিয়পে। এই পৰ্যবেক্ষণ পাৰমেংগানেটৰ কাৰ্যকৰী ব্যাপন সহগ অধিক হোৱাৰ সৈতে সামঞ্জস্যপূৰ্ণ। ইয়াৰ মূল কাৰণ হৈছে ইয়াৰ জলযোজিত আয়ন বহুত সৰু, আৰু ই মিথিলিন ব্লুৰ দৰে সমষ্টি গঠন নকৰে বা আগাৰৰ সৈতে বান্ধ নাখায়। ইয়াত আণৱিক ভৰৰ সৈতে সেই আকাৰৰ পাৰ্থক্যৰ সম্পৰ্ক আছে, কিন্তু কেৱল ভৰে তৰল বা জেলত ব্যাপনৰ হাৰ নিৰ্ধাৰণ নকৰে।

এই বাক্যটো লিখা এটা শ্ৰেণীয়ে দুটা কথা শিকিছে: দুটা ৰঙীন আয়নৰ বিষয়ে এটা তথ্য, আৰু কোনো প্ৰদৰ্শনে কি বুজাইছে যেন লাগে সেয়া বিশ্বাস কৰাৰ আগতে ই প্ৰকৃততে কি জোখে বুলি সোধাৰ অভ্যাস।