ধাতুবিদ্যা  ( Metallurgy)

পশ্চিমবঙ্গ মধ্যশিক্ষা পর্ষদের দশম শ্রেণীর ভৌত বিজ্ঞান বিষয়ের পাঠ্য সূচি অনুযায়ী অষ্ঠম অধ্যায় ‘পদার্থের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মসমূহ’ কতগুলি অংশে নিয়ে বিভক্ত। এখানে শুধুমাত্র ধাতুবিদ্যা (Metallurgy) অংশের কিছু গুরুত্বপূর্ণ বহু বিকল্প ভিত্তিক প্রশ্ন ও উত্তর, অতি সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন ও উত্তর এবং সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন ও উত্তর দেওয়া হয়েছে এবং তার সঙ্গে প্রতি বছরের প্রশ্নের সমাধানও দেওয়া আছে। যা দশম শ্রেণীর ছাত্র-ছাত্রীদের খুবই কাজে লাগবে।

1. পর্যায় সারণিও মৌলদের ধর্মের পর্যায়বৃত্ততা (Periodic table and periodicity of the propertiesof elements),

2. আয়নীয় ও সমযোজী বন্ধন (Ionic and Covalentbonding),

3. তড়িৎ প্রবাহও রাসায়নিক বিক্রিয়া (Electric Current and Chemical Reaction),

4. পরীক্ষাগার ও রাসায়নিক শিল্পে অজৈব রসায়ন(Inorganic Chemistry in the Laboratory and in Industry),

5. ধাতুবিদ্যা (Metallurgy),

☑️ ধাতুবিদ্যা (Metallurgy) অধ্যায়ের কিছু গুরুত্বপূর্ণ বহু বিকল্প ভিত্তিক প্রশ্ন ও উত্তর ঃ-

1. প্রদত্ত কোনটি অ্যালুমিনিয়াম ধাতুর আকরিক- বক্সাইট / হিমাটাইট / ম্যালাকাইট / চ্যালকোপাইরাইটিস। [MP-17]
উঃ- বক্সাইট ।

2. প্রদত্ত কোন ধাতুসংকরে জিঙ্ক বর্তমান- কাঁসা/ পিতল/ ব্রোঞ্জ/ ডুরালুমিন।[MP-18]

উঃ-পিতল

3. জার্মান সিলভারের প্রধান উপাদান- Ag / Cu / Fe / Zn ।
উঃ- Cu

4. থার্মিট মিশ্রণটি হল-(Fe₂O₃ +Al) / (Fe₂O₃ + Cu) / (FeO + Al) / (FeO + Cu)
উঃ- (Fe₂O₃ +Al)

5. ম্যালাকাইট কোন ধাতুর আকরিক- লোহা / দস্তা / অ্যালুমিনিয়াম / তামা ।
উঃ- তামা ।

6. থার্মিট পদ্ধিতিতে বিজারক রূপে ব্যবহৃত হয়- Al / Cu / Fe / Zn ।
উঃ- Al ।

7. ক্যালামাইন কোন ধাতুর আকরিক – Al / Cu / Fe / Zn ।
উঃ- Zn ।

8. সোডিয়াম ধাতু নিষ্কাশনে ব্যবহৃত হয়- কার্বন বিজারণ পদ্ধতি/ তড়িৎ বিজারণ পদ্ধতি/ থার্মিট পদ্ধতি/ স্বতঃ বিজারণ পদ্ধতি।
উঃ- তড়িৎ বিজারণ পদ্ধতি।

9. ডুরালুমিনে কোনটি থাকে না – Al/Ni/Mg/Cu
উঃ- Ni

10. গ্যাল্ভানাইজেশনের কাজে ব্যবহৃত হয় – Al / Cu / Fe / Zn ।
উঃ- Zn ।

11. ডুরালুমিনের প্রধান উপাদান কোনটি – Mg / Mn / Zn / Al

উঃ- Al

12. লোহা ছাড়া অপর একটি ধাতুর নাম লেখো যা থার্মিট পদ্ধতিতে নিষ্কাশন করা যায়– Cu/Na/Zn/Cr

উঃ- Cr

13. কোন ধাতুটি ব্রোঞ্জ ও কাঁসাতে বর্তমান ? লোহা / নিকেল / তামা / টিন ।

উঃ- তামা ।

☑️ ধাতুবিদ্যা (Metallurgy) অধ্যায়ের কিছু গুরুত্বপূর্ণ সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন ও উত্তর ঃ-

1. আকরিকের সংজ্ঞা দাও উদাহরণসহ । [MP-16]
উঃ- যেসব খনিজ থেকে অপেক্ষাকৃত সহজ পদ্ধতিতে এবং স্বল্প ব্যয়ে লাভজনক বাণিজ্যিক উপায়ে উচ্চ মানের ধাতু নিষ্কাশন করা যায়, তাদের আকরিক বলে। যেমন রেড হিমাটাইট হল লোহার প্রধান আকরিক।

2. কপার ও অ্যালুমিনিয়ামের একটি করে ব্যবহার উল্লেখ করো। [MP-18]
উঃ- তড়িৎ এর সুপরিবাহীতার জন্য তড়িৎবাহী তার, মোটর, জেনারেটার ইত্যাদি নির্মানে ব্যবহৃত হয়।
রান্নার বাসনপত্র, দরজা-জানালার ফ্রেম, চেয়ার – টেবিল নির্মানে ব্যবহৃত হয়।

3. প্রদত্ত ধাতুগুলির একটি করে আকরিকের উদাহরণ দাও। জিঙ্ক , আয়রন, অ্যালুমিনিয়াম, কপার।
উঃ- জিঙ্ক এর আকরিক- জিংক ব্লেণ্ড বা ব্ল্যাক জ্যাক (ZnS)

আয়রন এর আকরিক- রেড হিমাটাইট (Fe₂O₃)

অ্যালুমিনিয়াম এর আকরিক- বক্সাইট (Al₂O₃, 2H₂O)

কপার এর আকরিক- কপার পাইরাইটিস বা চ্যালকোপাইরাইটিস (CuFeS₂)

4. জারণ-বিজারণের ইলেকট্রনীয় তত্ব অনুসারে দেখাও যে, নীচের বিক্রিয়াটিতে জারণ-বিজারণ একই সঙ্গে ঘটে। [MP-17]
Cu²⁺+ Zn → Zn²⁺ + Cu
উঃ- যে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় কোনো পরমানু বা আয়ন এক বা একাধিক ইলেকট্রন বর্জন করে, তাকে জারণ বলে। Zn ⟶ Zn²⁺ + e

যে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় কোনো পরমানু বা আয়ন এক বা একাধিক ইলেকট্রন গ্রহণ করে, তাকে বিজারণ বলে। Cu²⁺ + e ⟶ Cu

সুতরাং , দেখা যাচ্ছে উপরিউক্ত বিক্রিয়াটিতে জারণ-বিজারণ একই সঙ্গে ঘটে।

5. CuSO₄ এর জলীয় দ্রবণে জিঙ্কের একটি টুকরো যোগ করলে কী হবে? [MP-17]
উঃ- CuSO₄ এর জলীয় দ্রবণে জিঙ্কের একটি টুকরো যোগ করলে লাল রঙের আস্তরণ পড়ে।

Zn + CuSO₄ ⟶ Cu↓ + ZnSO₄

6. জিংক অক্সাইড থেকে কীভাবে জিংক ধাতু পাওয়া যায় ? বিক্রিয়াটির শমিত রাসায়নিক সমীকরণ লেখো। [MP-17]
উঃ- কার্বন – বিজারণ পদ্ধতিতে, জিংক অক্সাইড কে কার্বন দ্বারা বিজারিত করে জিংক ধাতু পাওয়া যায়। ZnO + C ⟶ Zn + CO

7. থার্মিট পদ্ধতির নীতিটি লেখো। রাসায়নিক সমীকরণ দাও।
উঃ- উচ্চ উষ্ণতায় অক্সিজেনের প্রতি অ্যালুমিনিয়ামের আসক্তি তীব্র হওয়ায় এটি তীব্র বিজারক হিসেবে কাজ করে। রেড হিমাটাইট অ্যালুমিনিয়াম চূর্ণ সহযোগে উত্তপ্ত করলে প্রায় 2000 ডিগ্রী উষ্ণতায় বিজারিত হয়ে গলিত আয়রনে পরিণত হয়। এই পদ্ধতিকে থার্মিট পদ্ধতি বলা হয়।

Fe₂O₃ + 2Al = 2Fe + Al₂O₃

8. ধাতু সংকর কাকে বলে? পিতলের উপাদান গুলি কী কী ?
উঃ- দুই বা ততোধিক ধাতুর সমসত্ব বা অসমসত্ব যে কোনো ধরনের সংযোগে উৎপন্ন যে পদার্থ অধিকাংশ ভৌতধর্মে একটি মাত্র ধাতুর ন্যায় আচরণ করে, তাকে ধাতু সংকর বলে।

পিতলের উপাদান গুলি হল- তামা (৭০%) এবং জিংক (৩০%)

9. ক্রায়োলাইট ও চ্যালকোসাইট কোন কোন ধাতুর আকরিক এবং ধাতু গুলির একটি করে ব্যবহার লেখো।
উঃ- ক্রায়োলাইট হল অ্যালুমিনিয়ামের আকরিক।

চ্যালকোসাইট কপারের আকরিক।

10. কার্বনেট রূপে কপার ও জিংকের একটি করে আকরিকের নাম রাসায়নিক সংকেত সহ লেখো।
উঃ- কপারের আকরিক- ম্যালাকাইট , CuCO₃, Cu(OH)₂

জিংকের আকরিক – ক্যালামাইন, ZnCO₃

11. অ্যালুমিনা থেকে কার্বন–বিজারন প্রক্রিয়ায় অ্যালুমিনিয়াম ধাতু নিষ্কাশন করা হয় না কেন ?

উঃ- আলুমিনিয়াম একটি উচ্চ তড়িৎ ধনাত্মক ধাতু। তাই এর অক্সিজেনের প্রতি আসক্তি আছে। ফলে আলুমিনা ( Al₂O₃ ) একটি অত্যন্ত সুস্থিত যৌগ। তাই এটিকে উচ্চ উষ্ণতাতেও কার্বন দ্বারা বিজারিত করা সম্ভব হয় না। তাছাড়া অতি উচ্চ উষ্ণতায় আলুমিনিয়াম, কার্বনের সঙ্গে যুক্ত হয়ে Al₄C₃ উৎপন্ন করে।

12. লোহায় মরচে সৃষ্টির সময় সম্পন্ন হওয়া বিক্রিয়া গুলি লেখো।

উঃ- 2Fe + O₂ + 2H₂O = 2Fe(OH)₂
4Fe(OH)₂ + O₂ = 2Fe₂O₃,3H₂O (মরচে) + H₂O

14.

সংকর ধাতু	সংযুক্তি	ব্যবহার
ডুরালুমিন	Al- 95%, Cu- 4%, Mg- .5%, Mn- .5%	বিমান,মোটর গাড়ির যন্ত্রাংশ, প্রেসার কুকার ইত্যাদি তৈরি করতে ব্যবহার হয়।
ব্রাস বা পিতল	Cu-60%, Zn-40%	বাসনপত্র, মূর্তি তৈরি করতে ব্যবহার হয়।
জার্মান সিলভার	Cu-25-30%, Zn-25-30%, Ni-40-50%	বাসনপত্র, গয়না, ফুলদানি তৈরিতে ব্যবহার হয়।
বেল মেটাল বা কাঁসা	Cu-80%, Sn-20%	বাসনপত্র, মূর্তি, মুদ্রা তৈরিতে ব্যবহার হয়।
ম্যাগনেলিয়াম	Al-98% Mg-2%	হালকা যন্ত্রপাতি, সস্তা মানের তুলাদণ্ড ও বিমানের যন্ত্রাংশ নির্মানে ব্যবহৃত হয়।
স্টেইনলেস স্টিল	Fe-73%, Cr-18%, Ni-8%, C-1%	বাসনপত্র, মূর্তি তৈরি করতে ব্যবহার হয়।
অ্যালনিকো	Al-20%, Ni-10%, Co-10%	স্থায়ী চুম্বক তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
গান মেটাল	Cu-85%, Zn-10%, Sn-5%	বন্দুক ও সামরিক যন্ত্রপাতি নির্মানে ব্যবহৃত হয়।

 ☑️ ধাতুবিদ্যা (Metallurgy) অধ্যায়ের কিছু গুরুত্বপূর্ণ বামস্তম্ভের  সঙ্গে ডান স্তম্ভের মিল ঃ–

বামস্তম্ভ	ডানস্তম্ভ
১. যে মৌলের অ্যানায়ন লোহায় মরিচা পড়াকে ত্বরান্বিত করে। [MP-18]	১. ক্লোরিন
২. হিমাটাইট থেকে নিস্কাশিত হয়। [MP-18]	২. আয়রন
৩. ডুরালুমিনে বর্তমান। [MP-16]	৩. আলুমিনিয়াম
৪. ধাতু- সংকর কাঁসাতে উপস্থিত। [MP-17]	৪.Cu-80%, Sn-20%
৫. থার্মিট পদ্ধতিতে উচ্চ উষ্ণতায় (Fe2O3) কে বিজারিত করে। [MP-17]	৫. Al
৬. আকরিক থেকে ধাতু নিষ্কাশন পদ্ধতি।	৬. বিজারণ বিক্রিয়া
৭. যে আকরিকের মধ্যে আয়রন ও কপার উভয়েই বর্তমান ।	৭. কপার পাইরাইটিস
৮. জার্মান সিল্ভারে যে ধাতু থাকে।	৮. কপার, জিংক, নিকেল