হাইড্রোজেন ক্লোরাইড গ্যাস প্রস্তুত প্রণালী

হাইড্রোজেন ক্লোরাইড (এবং হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড ) নাইট্রিক অ্যাসিড এবং সালফিউরিক অ্যাসিড [Hydrogen Chloride (and Hydrochloric acid), Nitric acid and Sulphuric acid]:-

☼ অজৈব অ্যাসিডের মধ্যে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত প্রধান তিনটি অ্যাসিডের নাম হল— (i) হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড [HCl] (ii) নাইট্রিক অ্যাসিড [HNO3] (iii) সালফিউরিক অ্যাসিড [H2SO4] । এই অ্যাসিডগুলি খনিজ পদার্থ: যেমন— লবণ [NaCl], সোরা [KNO3], গন্ধক [S] প্রভৃতি থেকে উত্পন্ন করা হয়, সেজন্য এদের খনিজ অ্যাসিড বলে ।

► হাইড্রোজেন ক্লোরাইড এবং হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড [Hydrogen Chloride and Hydrochloric acid]:- হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের আণবিক সংকেত হল — HCl এবং আণবিক ভর হল — 36.5

• সুচনা:- 1648 খ্রিস্টাব্দে বিজ্ঞানী গ্লোবার [Glauber] রক সল্ট [NaCl] ও গাঢ় সালফিউরিক অ্যাসিডের [H2SO4] বিক্রিয়া ঘটিয়ে হাইড্রোজেন ক্লোরাইড গ্যাস তৈরি করেন । বিজ্ঞানী প্রিস্টলী 1772 খ্রিস্টাব্দে সমুদ্রের লবণ থেকে হাইড্রোজেন ক্লোরাইড প্রস্তুত করেন । তিনিএই অ্যাসিডের নাম দেন সামুদ্রিক অ্যাসিড বা মিউরিয়েটিক অ্যাসিড [Muriatic acid] । বিজ্ঞানী হামফ্রে ডেভি প্রমাণ করেন, এই অ্যাসিড হাইড্রোজেন এবং ক্লোরিন দ্বারা গঠিত একটি যৌগ । তিনি এর নাম দেন হাইড্রোজেন ক্লোরাইড । এটি একটি গ্যাস । এই গ্যাস জলে দ্রবীভূত হয়ে যে জলীয় দ্রবণ উত্পন্ন হয়, তাকে হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড বলে । প্রাণীর পাকস্থলীতে পাচকরস রূপে এই অ্যাসিড সামান্য পরিমাণে থাকে । সাধারণ লবণ [NaCl] হল এই অ্যাসিডের প্রধান উত্স ।

☼ হাইড্রোজেন ক্লোরাইড এবং হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের পরীক্ষাগার প্রস্তুতি [Laboratory method of preparation of Hydrogen Chloride and Hydrochloric acid]:-

[ক] হাইড্রোজেন ক্লোরাইড গ্যাস প্রস্তুত প্রণালী:-

•প্রয়োজনীয় রাসায়নিক দ্রব্য:- (i) গাঢ় সালফিউরিক অ্যাসিড [H2SO4], (ii) সোডিয়াম ক্লোরাইড [NaCl] ।

[১] নীতি [Principle]:- রসায়নের নীতি অনুসারে— কোনো উদ্বায়ী অ্যাসিড বা ক্ষারক অনুদ্বায়ী অ্যাসিড বা ক্ষারক দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয় । এখানে HCl হল উদ্বায়ী অ্যাসিড, কিন্তু গাঢ় সালফিউরিক অ্যাসিড [H2SO4] অনুদ্বায়ী । তাই H2SO4 দ্বারা HCl অপসারিত হবে । সাধারণ লবণ [NaCl] -এর সঙ্গে গাঢ় সালফিউরিক অ্যাসিড [H2SO4] মিশিয়ে উত্তপ্ত করলে হাইড্রোজেন ক্লোরাইড গ্যাস উত্পন্ন হয় । বিক্রিয়াটি দুটি পর্যায়ে ঘটে—

প্রথম পর্যায়: 150°C — 200°C উষ্ণতায়, সোডিয়াম ক্লোরাইডের [NaCl] সঙ্গে গাঢ় সালফিউরিক অ্যাসিড [H2SO4] এর বিক্রিয়ায় সোডিয়াম বাই-সালফেট এবং হাইড্রোজেন ক্লোরাইড গ্যাস উত্পন্ন হয় ।

NaCl + H2SO4 = NaHSO4 + HCl ↑

দ্বিতীয় পর্যায় : 500°C উষ্ণতায়, সোডিয়াম বাই-সালফেটের সঙ্গে অবিকৃত সোডিয়াম ক্লোরাইডের বিক্রিয়ায় সোডিয়াম সালফেট এবং হাইড্রোজেন ক্লোরাইড গ্যাস উত্পন্ন হয় ।

NaCl + NaHSO4 = Na2SO4 + HCl ↑

• প্রথম পর্যায়ে সৃষ্ট NaHSO4 বেশ নরম, ফলে পরীক্ষার শেষে পাত্র থেকে সহজে বের করে নেওয়া যায় । কিন্তু দ্বিতীয় পর্যায়ে সৃষ্ট Na2SO4 পাত্রের তলায় কঠিন আস্তরণরূপে জমা হয় এবং পরিষ্কার করা সহজ হয় না । তাই উষ্ণতাকে নিয়ন্ত্রণ করে প্রথম পর্যায়ে রাখা হয় ।

[২] পদ্ধতি:

[i] একটি গোলতল ফ্লাস্কের মধ্যে কিছু পরিমাণ সোডিয়াম ক্লোরাইড নিয়ে ফ্লাস্কটির মুখে একটি কর্ক লাগিয়ে কর্কের মধ্য দিয়ে একটি দীর্ঘনল ফানেল এবং দুবার সমকোণে বাঁকানো একটি নির্গম-নল লাগানো হল । দীর্ঘনল ফানেলের শেষ প্রান্তটি যেন ফ্লাস্কের তলদেশ পর্যন্ত পৌছায় ।

[ii] নির্গম-নলের অপর প্রান্তটি একটি শুষ্ক গ্যাস জারের মধ্যে প্রায় তলদেশ পর্যন্ত প্রবেশ করানো থাকে ।

[iii] ফ্লাস্কটিকে তিন পা ওয়ালা স্ট্যান্ডে রাখা তারজালির উপর বসিয়ে ধারকের সাহায্যে একটি স্ট্যান্ডের সঙ্গে আটকানো হল ।

[iv] এইবার দীর্ঘনল ফানেলের মধ্য দিয়ে ফ্লাস্কের মধ্যে গাঢ় সালফিউরিক অ্যাসিড [H2SO4] ঢালা হল । লক্ষ রাখতে হবে যেন দীর্ঘনল ফানেলের শেষ প্রান্তটি অ্যাসিডের মধ্যে ডুবে থাকে ।

[v] এখন ফ্লাস্কটিকে বার্নার দিয়ে উত্তপ্ত (150°C) করা হল । এর ফলে সোডিয়াম ক্লোরাইডের সঙ্গে গাঢ় সালফিউরিক অ্যাসিডের [H2SO4] বিক্রিয়ায়, হাইড্রোজেন ক্লোরাইড গ্যাস উত্পন্ন হয় । উত্পন্ন গ্যাস নির্গম নলের মধ্য দিয়ে বেরিয়ে আসে ।

[৩] সংগ্রহ: যেহেতু হাইড্রোজেন ক্লোরাইড গ্যাস বাতাসের থেকে ভারী, তাই হাইড্রোজেন ক্লোরাইড গ্যাস [HCl] বাতাসের ঊর্ধ্ব অপসারণ দ্বারা গ্যাস জারে জমা হয় ।

◘ গ্যাস জারটি হাইড্রোজেন ক্লোরাইড দ্বারা ভর্তি হয়েছে কি না জানতে হলে একটি কাচদন্ড অ্যামোনিয়াম হাইড্রক্সাইডের মধ্যে ডুবিয়ে গ্যাস জারের মুখে ধরলে যদি সাদা ধোঁয়া [NH4Cl] উত্পন্ন হয়, তবে বুঝতে হবে যে, গ্যাসজারটি হাইড্রোজেন ক্লোরাইড গ্যাস দ্বারা ভর্তি হয়েছে ।

NH4OH + HCl = NH4Cl + H2O

[৪] বিশুদ্ধিকরণ:- এইভাবে প্রাপ্ত HCl গ্যাসের সঙ্গে জলীয় বাষ্প মিশে থাকে । গ্যাসটিকে গাঢ় H2SO4 -পূর্ণ বোতলের মধ্য দিয়ে চালনা করে জল মুক্ত করা হয় ।

***