কার্বন হ্রাস এবং থার্মাইট প্রক্রিয়ার মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে কার্বন হ্রাসে, আমরা কার্বন ব্যবহার করে ফিউজড মেটাল অক্সাইড হ্রাসের মাধ্যমে এর আকরিক থেকে একটি বেস মেটাল বের করতে পারি যেখানে, থার্মাইট প্রক্রিয়ায় আমরা কার্বনের পরিবর্তে অ্যালুমিনিয়াম পাউডার ব্যবহার করি।.
কার্বন হ্রাস এবং থার্মাইট প্রক্রিয়া দুটি গুরুত্বপূর্ণ ধাতব প্রক্রিয়া। অতএব, আমরা এই প্রক্রিয়াগুলি প্রধানত শিল্পের প্রয়োজনে ব্যবহার করি। কার্বন হ্রাস গলানোর একটি পদক্ষেপ; গলানোর সময়, আমরা কার্বন হ্রাসকারী এজেন্টের উপস্থিতিতে একটি ধাতু আকরিকের উপর তাপ প্রয়োগ করি। যাইহোক, থার্মাইট প্রক্রিয়ায়, আমরা কার্বনের পরিবর্তে অ্যালুমিনিয়াম পাউডার দিয়ে একই প্রক্রিয়া করি।
কার্বন হ্রাস কি?
কার্বন হ্রাস এমন একটি প্রক্রিয়া যা থেকে আমরা কার্বন ব্যবহার করে একটি ফিউজড মেটাল অক্সাইড থেকে একটি ধাতু বের করতে পারি। এখানে, কার্বন একটি হ্রাসকারী এজেন্ট হিসাবে কাজ করে। এই প্রক্রিয়ায়, আমরা আকরিকের মেটাল অক্সাইড থেকে মুক্ত ধাতু পেতে পারি। আরও, এই পদ্ধতিটি লোহা, তামা, দস্তা ইত্যাদি ধাতুর জন্য উপযুক্ত।
চিত্র 01: একটি স্মেল্টার ধাতু নিষ্কাশনের জন্য কার্বন হ্রাস পদ্ধতি ব্যবহার করে
এই প্রক্রিয়ায়, প্রথমে, আমাদেরকে উপযুক্ত পরিমাণে কোক বা কাঠকয়লা (কোক এবং কাঠকয়লা হল কার্বনের সর্বোত্তম উৎস) সাথে রোস্ট করা বা ক্যালসাইন্ড করা আকরিক মেশাতে হবে। তারপর, আমাদের তাপ প্রয়োগ করতে হবে। এটি একটি খুব উচ্চ তাপমাত্রা প্রয়োজন. এটি অবশেষে অন্যান্য রাসায়নিক উপাদানগুলিকে গ্যাস বা স্ল্যাগ (কাচের মতো উপজাত) হিসাবে সরিয়ে ধাতব আকরিককে পচিয়ে দেবে এবং মুক্ত আকারে ধাতুটিকে পিছনে ফেলে দেবে।প্রধানত, বাতাসের একটি নিয়ন্ত্রিত সরবরাহের উপস্থিতিতে আমাদের একটি বিস্ফোরণ চুল্লিতে এই প্রক্রিয়াটি চালাতে হবে। যদি আমরা তার আকরিক থেকে ধাতব দস্তাকে বিচ্ছিন্ন করতে যাচ্ছি, তাহলে কার্বন হ্রাস প্রতিক্রিয়া নিম্নরূপ:
ZnO + C ⟶ Zn + CO
অতিরিক্ত, আকরিকের মধ্যে এখনও বিদ্যমান অমেধ্য অপসারণের জন্য আমাদের আকরিকটিতে একটি অতিরিক্ত বিকারক যুক্ত করতে হবে। আমরা একে "ফ্লাক্স" বলি। আরও, এই ফ্লাক্স অমেধ্যগুলির সাথে একত্রিত হতে পারে এবং একটি ফিউজিবল পণ্য তৈরি করতে পারে; আমরা এটাকে "স্ল্যাগ" বলি।
থার্মাইট প্রক্রিয়া কি?
থার্মাইট প্রক্রিয়া এমন একটি কৌশল যেখানে আমরা অ্যালুমিনিয়াম পাউডার ব্যবহার করে তার আকরিক থেকে একটি ধাতু বের করতে পারি। এছাড়াও, এই প্রক্রিয়াটি ধাতব অক্সাইডকে মুক্ত ধাতুতে পরিণত করে। হ্রাসকারী এজেন্ট হল অ্যালুমিনিয়াম।
আরও, এই পদ্ধতি থেকে আমরা যে প্রধান ধাতুগুলি বের করতে পারি তা হল ক্রোমিয়াম এবং ম্যাঙ্গানিজ। আমরা এটি করতে পারি কারণ অ্যালুমিনিয়াম ক্রোমিয়াম এবং ম্যাঙ্গানিজের চেয়ে বেশি ইলেক্ট্রোপজিটিভ। এই প্রক্রিয়ার রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলো নিম্নরূপ:
2Al + Cr2O3 ⟶ Al2O 3 + 2Cr
8Al + Mn3O4 ⟶ Al2O 3 + 9Mn
কার্বন হ্রাস এবং থার্মাইট প্রক্রিয়ার মধ্যে পার্থক্য কী?
কার্বন হ্রাস এবং উষ্ণ প্রক্রিয়া হল দুটি ধরণের কৌশল যা আমরা একটি ধাতুকে এর অক্সাইড যৌগ থেকে বিচ্ছিন্ন করতে ব্যবহার করতে পারি। কার্বন হ্রাস এবং থার্মাইট প্রক্রিয়ার মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে কার্বন হ্রাসে, আমরা কার্বন ব্যবহার করে ফিউজড মেটাল অক্সাইড হ্রাসের মাধ্যমে এর আকরিক থেকে একটি বেস ধাতু বের করতে পারি যেখানে, থার্মাইট প্রক্রিয়ায়, আমরা কার্বনের পরিবর্তে অ্যালুমিনিয়াম পাউডার ব্যবহার করি।
তাদের প্রতিক্রিয়া নীতিগুলি বিবেচনা করার সময়, কার্বন হ্রাস এবং থার্মাইট প্রক্রিয়ার মধ্যে পার্থক্য হল যে কার্বন হ্রাসে, কার্বন তার চার্জ ধাতব ক্যাটেশনে প্রেরণ করে, ধাতব চার্জকে ধনাত্মক থেকে শূন্যে পরিবর্তন করে। এইভাবে, আমরা অবশেষে বিনামূল্যে ধাতু প্রাপ্ত করতে পারেন. থার্মাইট প্রক্রিয়ায়, অ্যালুমিনিয়াম ক্রোমিয়াম এবং ম্যাঙ্গানিজের চেয়ে বেশি ইলেক্ট্রোপজিটিভ; এইভাবে, এটি অক্সাইড যৌগের ধাতু প্রতিস্থাপন করতে পারে।কার্বন হ্রাস প্রক্রিয়া থেকে আমরা যে ধাতুগুলি আহরণ করতে পারি তার উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে দস্তা, তামা, লোহা ইত্যাদি, যেখানে ক্রোমিয়াম এবং ম্যাঙ্গানিজ হল ধাতু যা আমরা থার্মাইট প্রক্রিয়া থেকে আহরণ করতে পারি৷
সারাংশ – কার্বন হ্রাস বনাম থার্মাইট প্রক্রিয়া
কার্বন হ্রাস এবং উষ্ণ প্রক্রিয়া হল দুটি ধরণের কৌশল যা আমরা একটি ধাতুকে এর অক্সাইড যৌগ থেকে বিচ্ছিন্ন করতে ব্যবহার করতে পারি। সংক্ষেপে, কার্বন হ্রাস এবং থার্মাইট প্রক্রিয়ার মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে কার্বন হ্রাসে আমরা কার্বন ব্যবহার করে ফিউজড মেটাল অক্সাইড হ্রাসের মাধ্যমে তার আকরিক থেকে একটি বেস মেটাল বের করতে পারি যেখানে, থার্মাইট প্রক্রিয়ায় আমরা কার্বনের পরিবর্তে অ্যালুমিনিয়াম পাউডার ব্যবহার করি।
