ধাতুবিদ্যা (Metallurgy)

মাধ্যমিক ভৌতবিজ্ঞান মডেল প্রশ্ন

বহু বিকল্প ভিত্তিক প্রশ্ন ও উত্তর

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

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

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. গ্যালভানাইজেশনের 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 |

অতিসংক্ষিপ্ত প্রশ্ন :

1. অ্যালুমিনিয়ামের (Al)একটি প্রধান আকরিকের নাম ও সংকেত লেখো |(MP 2003, MP 2005,MP 2007,MP 2009,MP 2012,MP 2015, MP 2017)

উত্তর : বক্সাইট [ Al2O3, 2H2O]

2. জিংকের বা দস্তার (Zn)একটি প্রধান আকরিকের নাম ও সংকেত লেখো |(MP2002, MP 2009, MP 2012 , MP 2016)

উত্তর : জিঙ্ক ব্লেন্ড (ZnS) |

3. আয়রনের বা লোহা (Fe) একটি প্রধান আকরিকের নাম ও সংকেত লেখো | (ME 2008, MP 2011, ME 2015 )

উত্তর : রেড হেমাটাইট (Fe2O3) |

4. কপার বা তামার (Cu) একটি প্রধান আকরিকের নাম ও সংকেত লেখো |(MP 2001,ME 2006,MP 2008, ME 2014)

উত্তর : কপার পাইরাইটিস (CuFeS2) |

5. পিতলের উপাদানগুলি কী কী ?

উত্তর : কপার 60-80 % এবং জিংক 40 – 20 %

6. পিতলে ম্যাগনেশিয়াম এবং জিংক এর মধ্যে কোন্ ধাতুটি বর্তমান ? (ME 2018, ME 2004, MP 2011)

উত্তর : জিংক ( Zn ) |

7. অ্যালুমিনিয়ামের একটি ব্যবহার লেখো |(MP 2006, MP 2009,MP2016,MP 2018)

উত্তর : বিমান ও মোটর গাড়ির কাঠামো নির্মাণে ব্যবহার করা হয় |

8. কপার বা তামার একটি ব্যবহার লেখো |(ME 2002,ME 2018)

উত্তর : বৈদ্যুতিক তার নির্মাণে ব্যবহার হয় |

9. কোন ধাতুটি পিতল ও ব্রোঞ্জ উভয় সংকর ধাতুতেই উপস্থিত ? (MP 2013, MP 2015)

উত্তর : তামা বা কপার |

10. ডুরালুমিনে সংকর ধাতুর উপাদানগুলি কী কী ?

উত্তর : অ্যালুমিনিয়াম ( 95% ), কপার (4%) এবং ম্যাগনেশিয়াম (0.5%) |

সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন ও উত্তর :

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।

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।

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)

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।

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

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

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

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%)

একটি চকচকে লোহার ছুরিকে CuSO4 দ্রবণে ডোবালে লোহার ছুরির ওপর তামার লাল আস্তরণ পড়ে, কিন্তু FeSO4 দ্রবণে তামার ছুরি ডোবালে কোনো আস্তরণ পড়ে না। -ব্যাখ্যা করো।

উত্তরঃ তড়িৎ রাসায়নিক শ্রেণীতে বেশি সক্রিয় কোনো ধাতু অপেক্ষাকৃত কম সক্রিয় কোনো ধাতুর যৌগ বা জলীয় দ্রবণ থেকে ঐ কম সক্রিয় ধাতুটিকে প্রতিস্থাপিত করতে পারে। লোহা কপারের তুলনায় বেশি সক্রিয় হওয়ায় তা কপার সালফেটের যৌগ থেকে কপার কে প্রতিস্থাপিত ও অধঃক্ষিপ্ত করবে। তাই একটি চকচকে লোহার ছুরিকে CuSO4 দ্রবণে ডোবালে লোহার ছুরির ওপর তামার লাল আস্তরণ পড়ে। কিন্তু আয়রনকে তারই যৌগ FeSO4 ডোবালে ঐ সম্ভাবনা থাকে না।
Fe+CuSO4= FeSO4+Cu

দস্তার পাত্রে কপার সালফেট দ্রবণ কেন রাখা যায় না ব্যাখ্যা করো। বিক্রিয়ার সমিত সমীকরণ দাও।
উত্তর- তড়িৎ রাসায়নিক শ্রেণীতে বেশি সক্রিয় কোনো ধাতু অপেক্ষাকৃত কম সক্রিয় কোনো ধাতুর যৌগ বা জলীয় দ্রবণ থেকে ঐ কম সক্রিয় ধাতুটিকে প্রতিস্থাপিত করতে পারে। জিংক কপারের তুলনায় বেশি সক্রিয় হওয়ায় তা কপার সালফেটের যৌগ থেকে কপারকে প্রতিস্থাপিত ও অধঃক্ষিপ্ত করবে। তাই দস্তার পাত্রে কপার সালফেট দ্রবণ রাখা উচিত নয়।
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu

তড়িৎলেপন কাকে বলে ? তড়িৎলেপনের উদ্দেশ্য লেখো |

অপেক্ষাকৃত বেশি সক্রিয় কোনো ধাতু বা ধাতু সংকর দ্বারা তৈরি দ্রব্যের ওপর তড়িদ্বিশ্লেষণ পদ্ধতিতে কম সক্রিয় অন্য কোনো ধাতুর প্রলেপ দেওয়ার পদ্ধতিকে তড়িৎলেপন বলে।

তড়িৎ লেপনের উদ্দেশ্য :

তড়িৎলেপনের উদ্দেশ্যগুলো নিম্নে আলোচনা করা হল –
a) ধাতুগুলোর ক্ষয়রোধ ও স্থায়িত্ব বৃদ্ধি করার জন্য তড়িৎলেপন করা হয় ।
b) ধাতব বস্তুর সৌন্দর্য বৃদ্ধি করা এবং উজ্জ্বলতা বাড়ানোর জন্য তড়িৎলেপন করা হয় ।
c) লোহার দ্রব্যের ওপর মরচে পড়া রোধ করার জন্য তড়িৎলেপন করা হয় ।
d) অপেক্ষাকৃত অধিক সক্রিয় ধাতুগুলোকে বাতাসের জলীয়বাস্প এবং অক্সিজেনের হাত থেকে রক্ষা করার জন্য তড়িতলেপনের সাহায্য নেওয়া হয় ।

একটি ধাতব বস্তুর ওপর অন্য একটি ধাতুর প্রলেপ দিতে হলে কাকে অ্যানোড,কাকে ক্যাথোড এবং তড়িৎ বিশ্লেষ্যরূপে কি নিতে হবে তা নীচে দেওয়া হল :

লোহার ওপর তামার প্রলেপ দিতে হলে-

আনোড – বিশুদ্ধ তামার পাত
ক্যাথোড – লোহার দ্রব্য
তড়িৎ বিশ্লেষ্য – কপার সালফেটের জলীয় দ্রবণ (CuSO4)

পিতল বা লোহার ওপর নিকেলের প্রলেপ দিতে হলে-

অ্যানোড – বিশুদ্ধ নিকেলের দন্ড
ক্যাথোড – পিতল বা লোহার দ্রব্য
তড়িৎ বিশ্লেষ্য – সামান্য বোরিক অ্যাসিড মিশ্রিত নিকেল সালফেটের (NiSO4) দ্রবণ

পিতল বা রুপোর ওপর সোনার প্রলেপ দিতে হলে –

অ্যানোড – বিশুদ্ধ সোনার পাত
ক্যাথোড – পিতল বা রুপোর দ্রব্য

তড়িৎ বিশ্লেষ্য – পটাশিয়াম অরোসায়ানাইড K[Au(CN)2] -এর জলীয় দ্রবণ

কোনো ধাতুর ওপর রুপোর প্রলেপ দিতে হলে –
অ্যানোড- বিশুদ্ধ রুপোর পাত
ক্যাথোড- যে ধাতুর ওপর প্রলেপ দিতে হবে সেই ধাতু
তড়িৎ বিশ্লেষ্য – পটাশিয়াম আর্জেন্টোসায়ানাইড K[Ag(CN)2] -এর জলীয় দ্রবণ ।

কোনো ধাতুর ওপর জিঙ্কের প্রলেপ দিতে হলে –
অ্যানোড- বিশুদ্ধ জিঙ্কের ধাতব দন্ড
ক্যাথোড- যে ধাতুর ওপর প্রলেপ দিতে হবে সেই ধাতুর দন্ড
তড়িৎ বিশ্লেষ্য- জিংক ক্লোরাইড (ZnCl2) বা জিংক সালফেট (ZnSO4) -এর জলীয় দ্রবণ

কোনো ধাতুর ওপর ক্রোমিয়ামের প্রলেপ দিতে হলে-
অ্যানোড – বিশুদ্ধ ক্রোমিয়াম
ক্যাথোড – যে ধাতব বস্তুর ওপর প্রলেপ দিতে হবে সেই বস্তু
তড়িৎ বিশ্লেষ্য – ক্রোমিক অ্যাসিড (H2CrO4) মিশ্রিত ক্রোমিক সালফেট [Cr2(SO4)3]-এর জলীয় দ্রবণ

কোনো ধাতুর ওপর টিনের প্রলেপ দিতে হলে –

অ্যানোড – বিশুদ্ধ টিন
ক্যাথোড – যে ধাতব বস্তুর ওপর প্রলেপ দিতে হবে সেই বস্তু
তড়িৎ বিশ্লেষ্য – অ্যাসিড মিশ্রিত স্ট্যানাস সালফেট (SnSO4) বা স্ট্যানাস ক্লোরাইড (SnCl2)-এর জলীয় দ্রবণ ।