কার্বন মূলত রাসায়নিক উপাদান যা সি অক্ষর দ্বারা প্রতীকী এবং এটির পারমাণবিক সংখ্যা 6ও রয়েছে। আসুন কার্বনের তথ্য এবং এর বিদ্যুতের সঞ্চালন নিয়ে আলোচনা করি।
কার্বন তার বাইরেরতম শেলে বিনামূল্যে চার্জযুক্ত কণার প্রাপ্যতার উপর ভিত্তি করে বিদ্যুৎ পরিচালনা করে। সুতরাং, এখানে চার্জযুক্ত কণাগুলি ইলেকট্রন হিসাবে পরিচিত যা মুক্ত এবং জোড়ার জন্য প্রস্তুত।
কার্বন হল কয়েকটি উপাদানের মধ্যে একটি যা পরমাণুর চারটি ইলেকট্রনকে সমযোজী বন্ধনের জন্য উপলব্ধ করে। আসুন এখন আলোচনা করা যাক কিভাবে কারবন বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে এবং প্রক্রিয়ায় সহায়তাকারী কার্বনের বৈশিষ্ট্যও।
কার্বন কিভাবে একটি বৈদ্যুতিক পরিবাহী?
গ্রাফাইট এবং হীরা কার্বনের অ্যালোট্রপ। আসুন দেখি বিভিন্ন উপায়ে কার্বন বিদ্যুৎ সঞ্চালন করতে পারে।
কার্বন গ্রাফাইটের মতো অন্যান্য আকারে বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে। গ্রাফাইটের উচ্চ তাপ আছে পরিবাহিতা এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা। গ্রাফাইট কার্বনের পরমাণু দিয়ে তৈরি যার বাইরের শেলে জোড়া ইলেকট্রন থাকে এবং এভাবেই কার্বন বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে।
গ্রাফাইট আলোর খুব ভালো শোষক। এর উচ্চ দৃঢ়তা এবং উচ্চ তাপমাত্রা ধরে রাখার ক্ষমতার কারণে, এটি বিদ্যুতের একটি খুব ভাল পরিবাহীও।
কেন কার্বন বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে?
ইলেক্ট্রন প্রবাহের জন্য পরিবাহীর জন্য মূলত একটি ছোট ব্যান্ড গ্যাপ প্রয়োজন। একটি কার্বন যখন বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে তখন প্রক্রিয়াটি বের করা যাক।
কার্বন বিদ্যুত সঞ্চালন করে বাইরের খোলের মধ্যে শিথিলভাবে আবদ্ধ ইলেকট্রনগুলির কারণে। ব্যান্ড গ্যাপকে কার্বনে বড় বলা হয় তাই বিদ্যুৎ বা তাপের পরিবাহিতা কম। কার্বনের জন্য শক্তির ব্যবধান 5.4ev এবং যখন আকার হ্রাস পায় তখন ব্যান্ডের ব্যবধান বৃদ্ধি পায় তাই পরিবাহিতা কেবল সম্ভব।
কার্বনের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা কত?
কার্বনে ইলেকট্রন থাকে যা মুক্ত স্থানে চলে যা বৈদ্যুতিক পরিবাহনের প্রক্রিয়া প্রদান করে। আসুন দেখি কার্বনের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা কি?
গ্রাফাইটের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা ~10 পাওয়া যায়4 S সেমি-1 যেহেতু এটি কার্বনের একটি অ্যালোট্রপ। গ্রাফাইটের উচ্চ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং এর উচ্চ বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতার কারণে এটি ব্যাটারির জন্য ইলেক্ট্রোড, এছাড়াও ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়াতে ব্যবহৃত হয়।
হীরা কার্বনের অ্যালোট্রপগুলির মধ্যে একটি কিন্তু এতে মুক্ত ইলেকট্রন আছে বলে মনে হয় না যার কারণে বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সম্ভব নয়।
কার্বন কি একটি ভালো বৈদ্যুতিক পরিবাহী?
একটি ভাল বৈদ্যুতিক পরিবাহীর বৈশিষ্ট্য হল যে এটির তরল ক্ষয়ের উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকা উচিত। আসুন এখন কার্বন একটি ভাল বৈদ্যুতিক পরিবাহী কিনা সে সম্পর্কিত কয়েকটি তথ্য আলোচনা করি।
পিরিয়ড টেবিলের অন্যান্য উপাদানের তুলনায় কার্বন একটি ভাল পরিবাহী নয়, বিশেষ করে তামার সাথে, কারণ কার্বনের সর্বদা বাইরের খোলের ইলেকট্রনটি আলগাভাবে আবদ্ধ থাকে। এই কারণেই সমযোজী বন্ধন তৈরি হয় এবং এই সত্যের কারণে কার্বনে কোনো বিচ্ছেদ ঘটে না।
কার্বন দুর্বল বৈদ্যুতিক পরিবাহী কেন?
কার্বন গ্রাফাইটের আকারে স্লিপ রিংগুলিতে বিকল্প হিসাবে ব্যবহৃত হয়। আসুন দেখি কেন কার্বন দুর্বল বৈদ্যুতিক পরিবাহী।
কার্বন একটি দুর্বল পরিবাহী কারণ এটির একটি স্ফটিক কাঠামো রয়েছে যা বিদ্যুৎ পরিচালনার জন্য উপযুক্ত কিন্তু অন্যান্য উপকরণের তুলনায়, পরিবাহিতা উপায় খুব খারাপ.
কার্বনের গঠন এবং বন্ধন
কার্বনের গঠন এবং বন্ধন প্রধানত বাইরের শেলে উপস্থিত ইলেকট্রনের উপর নির্ভর করে। কার্বনের গঠন ও বন্ধন নিয়ে আলোচনা করা যাক।
- গঠন: কার্বনের একটি পারমাণবিক সংখ্যা (Z=6), সবচেয়ে ভিতরের শেলে দুটি ইলেকট্রন এবং বাকি চারটি পরের শেলে রয়েছে। কার্বনের পারমাণবিক ব্যাসার্ধ 170pm বলা হয়।
- বন্ধন: তখন ঘটে যখন পরমাণুর বাইরেরতম শেলে ইলেকট্রন জোড়া থাকে যার কারণে তাদের মধ্যে দুর্বল বল থাকে। কার্বন একটি হ্রাসকারী এজেন্ট কারণ এতে থাকা পরমাণুগুলি +2, +4 এবং তাই থেকে বৃদ্ধি পায়। যেহেতু কার্বন একটি অধাতু এটি অক্সিজেন পরমাণুর সাথে একত্রিত হবে এবং অ ধাতব অক্সাইড তৈরি করবে।
কার্বনের বৈশিষ্ট্য
কার্বন মূলত একটি অধাতু যার ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন [সে] 2s2 2p2. আসুন আরও ভালভাবে বোঝার জন্য কার্বনের আরও কয়েকটি বৈশিষ্ট্য সংক্ষেপে বলি।
- কার্বনের গলনাঙ্কের মান 3652 °C এবং এর স্ফুটনাঙ্কের মান 4827 °C।
- কার্বনের অনন্য বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি হল আইসোমেরিজম। আইসোমেরিজম শব্দটি ব্যবহৃত হয় যখন একটি উপাদানের একই পরমাণুর একই সংখ্যক অণু থাকে তবে তার রাসায়নিক এবং ভৌত বৈশিষ্ট্যে পার্থক্য থাকে।
- কার্বনের অ্যালোট্রপ রয়েছে যা অন্যান্য অনেক উপাদানে অনুপস্থিত।
- কার্বন একটি নিস্তেজ ধূসর রঙে প্রদর্শিত হয়।
- কার্বনের বিশুদ্ধতম রূপ হল কাঁচ এবং কয়লা। কয়লা ইঞ্জিনের জ্বালানি হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
- কার্বন যখন পুড়ে যায় বায়ু কার্বন ডাই অক্সাইড উত্পাদনের ফলে।
বৈদ্যুতিক পরিবাহী হিসেবে কার্বনের ব্যবহার
কার্বনের ফর্ম বা কার্বনের রূপান্তরগুলি পরিবহন এবং শক্তি প্রয়োগের জন্য জ্বালানী হিসাবে ব্যবহৃত হয়। চলুন জেনে নেওয়া যাক কার্বনের পরিবাহিতার জন্য এর ব্যবহার।
- কার্বন একটি পরিবাহী এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়, কারণ কিছু ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ইলেক্ট্রোড উপাদান বৈদ্যুতিক পরিপ্রেক্ষিতে অ-পরিবাহী তাই প্রক্রিয়াটিকে সহায়তা করার জন্য কার্বন কালো ব্যবহার করা হয়েছে।
- কার্বন একটি রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয় এজেন্ট তাই রাসায়নিক প্রক্রিয়া শুরু করার জন্য এটি অ-পরিবাহী ইলেক্ট্রোডের জন্য দুর্দান্ত ব্যবহার হতে পারে।
- ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কোষ, যেমন জ্বালানী কোষ এবং ব্যাটারিতে কার্বন বর্তমান সংগ্রাহক হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
- কার্বন হল এমন একটি উপাদান যা আমরা আমাদের দৈনন্দিন ক্রিয়াকলাপে ব্যবহার করি। আমরা যে খাবার খাই, জামাকাপড় পরি ইত্যাদি সবই এতে কোনো না কোনো কার্বন থাকে।
- কার্বনের বিশুদ্ধতম রূপ কয়লা ইঞ্জিনের জ্বালানি হিসেবে ব্যবহৃত হয় এবং এটি বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন করতে ব্যবহৃত হয়।
কার্বন কিভাবে অন্তরক হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে?
ইনসুলেটরগুলি এমন উপাদান যা একটি শক্তি সার্কিটে একটি বাধা হিসাবে কাজ করে যা সিস্টেমে শক্তির প্রবাহকে সীমাবদ্ধ করে। আসুন জেনে নেওয়া যাক কিভাবে কার্বনকে অন্তরক হিসেবে ব্যবহার করা যায়।
কার্বন একটি নিরোধক হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে কারণ কার্বনের একটি দীর্ঘ শক্তির ব্যবধান রয়েছে (5.4 eV)। সুতরাং, ভ্যালেন্স ব্যান্ড এবং কন্ডাকশন ব্যান্ডের মধ্যে ব্যবধান অনেক বড়। এটি এই বিন্দুতে অবদান রাখে যে কার্বন একটি অন্তরক হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
কার্বন-ভিত্তিক উপকরণগুলি অন্তরক হিসাবে কাজ করে কারণ তাদের খুব কম তাপ পরিবাহিতা রয়েছে। অত্যধিক তাপ-ভিত্তিক প্রক্রিয়ায়, কার্বন-ভিত্তিক উপাদানগুলি পুরো সিস্টেমকে ঠান্ডা রাখে।
কার্বন কি তাপ সঞ্চালন করে?
তাপ পরিবাহিতা প্রধানত উপাদানের তাপমাত্রা, ঘনত্ব এবং আর্দ্রতার উপরও নির্ভর করে। কার্বন তাপ সঞ্চালন করে কি না তা আমাদের বিস্তারিত জানা যাক।
কার্বন অনন্য ইলেকট্রনিক সম্পত্তির কারণে তাপ পরিচালনা করে যেখানে এটি ইলেকট্রন গ্রহণ এবং দান উভয়ই করতে পারে। কার্বনের পরিবাহী ব্যান্ডটি মুক্ত ইলেকট্রন বহন করে যা কাঠামোর ভিতরে অবাধে পরিবহণ করে এবং এর সাথে তাপ শক্তি বহন করে।
উপসংহার
কার্বন এমন একটি উপাদান যা অন্যান্য উপাদানের বিপরীতে বিভিন্ন আকারে উপস্থিত থাকার ক্ষমতা রাখে। এটি একটি অধাতু তাই এর রাসায়নিক ও ভৌত বৈশিষ্ট্যের কথা মাথায় রেখে বিদ্যুতের পরিবাহিতা নির্দিষ্ট পরিমাণে সম্ভব। তাপ সম্পর্কে কথা বলতে গেলে, ইলেকট্রনগুলি শিথিলভাবে আবদ্ধ হওয়ার কারণে কার্বনের উচ্চ তাপ পরিবাহিতা রয়েছে। কার্বন একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান যা বিজ্ঞানের অনেকগুলি প্রয়োগে অবদান রাখে।
