গ্রাহামের ইফিউশনের সূত্র হল একটি নীতি যা গ্যাসের আচরণকে বর্ণনা করে যখন তারা একটি ছোট গর্ত দিয়ে বেরিয়ে যায়, যা ইফিউশন নামে পরিচিত। এই আইনটি 1848 সালে স্কটিশ রসায়নবিদ টমাস গ্রাহাম দ্বারা প্রণয়ন করা হয়েছিল। গ্রাহামের আইন ব্যাখ্যা করে যে কীভাবে একটি গ্যাসের নির্গমনের হার তার মোলার ভরের বর্গমূলের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। এর মানে হল যে হালকা গ্যাসগুলি ভারী গ্যাসের চেয়ে দ্রুত নির্গত হবে।
ইফিউশন হল একটি প্রক্রিয়া যেখানে গ্যাসের অণুগুলি একটি পাত্র থেকে একটি ছোট গর্তের মাধ্যমে ভ্যাকুয়ামে চলে যায়। ইফিউশনকে ডিফিউশনের সাথে বিভ্রান্ত করা উচিত নয়, যা একটি স্থান জুড়ে গ্যাসের অণুগুলির বিস্তার যতক্ষণ না তারা সমানভাবে বিতরণ করা হয়। ইফিউশন একটি বাধার মধ্য দিয়ে গ্যাসের চলাচলের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, যখন ডিফিউশন একটি খোলা জায়গায় গ্যাস ছড়িয়ে পড়ার সাথে সম্পর্কিত।
গ্রাহামের আইন গাণিতিকভাবে প্রকাশ করা যেতে পারে:
\( \frac{Rate_1}{Rate_2} = \sqrt{\frac{M_2}{M_1}} \)কোথায়:
এই সমীকরণটি বোঝায় যে যে হারে একটি গ্যাস নির্গত হয় তা তার মোলার ভরের বর্গমূলের বিপরীতের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। অতএব, কম মোলার ভরের একটি গ্যাস উচ্চ মোলার ভরের গ্যাসের চেয়ে দ্রুত নিঃসৃত হবে।
উদাহরণ 1: হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেন তুলনা করা।
হাইড্রোজেন (H 2 ) এবং অক্সিজেন ( O 2 ) গ্যাস বিবেচনা করুন। হাইড্রোজেনের মোলার ভর প্রায় 2 g/mol, এবং অক্সিজেনের মোলার ভর প্রায় 32 g/mol। গ্রাহামের আইন প্রয়োগ করা:
\( \frac{Rate_{H_2}}{Rate_{O_2}} = \sqrt{\frac{32}{2}} = \sqrt{16} = 4 \)এর মানে হাইড্রোজেন গ্যাস অক্সিজেন গ্যাসের চেয়ে চারগুণ দ্রুত নির্গত হয়।
উদাহরণ 2: পারফিউমের গন্ধ ছড়ানো।
আপনি যখন পারফিউম স্প্রে করেন, তখন গন্ধ দ্রুত সারা ঘরে ছড়িয়ে পড়ে। এটি সুগন্ধি অণুর ছোট মোলার ভরের কারণে, যা গ্রাহামের আইন অনুসরণ করে তাদের দ্রুত বাতাসে নির্গত করতে দেয়।
বৈজ্ঞানিক ও শিল্প প্রক্রিয়ায় গ্রাহামের আইনের বেশ কিছু ব্যবহারিক প্রয়োগ রয়েছে:
যদিও গ্রাহামের আইন গ্যাসের আচরণ সম্পর্কে মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে, এর কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে:
যদিও এই পাঠে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করা জড়িত নয়, তবে কীভাবে গ্রাহামের আইন প্রদর্শন করা যেতে পারে তা বোঝা উপকারী। একটি সাধারণ পরীক্ষায় বিভিন্ন গ্যাসে ভরা দুটি বেলুন ব্যবহার করা হয়, যেমন একটির জন্য হিলিয়াম এবং অন্যটির জন্য কার্বন ডাই অক্সাইড। এই বেলুনগুলিকে একটি গ্যাস নিঃসরণ যন্ত্রের সাথে সংযুক্ত করার মাধ্যমে, প্রতিটি গ্যাস বেলুন থেকে বেরিয়ে যাওয়ার হার পর্যবেক্ষণ করতে পারে। প্রতিটি বেলুন ডিফ্লেট করার জন্য যে সময় নেয় তা পরিমাপ করা গ্রাহামের আইনের কার্যকারিতা প্রদর্শন করতে পারে।
গ্যাস অধ্যয়নের ক্ষেত্রে গ্রাহামের নিঃসরণ আইন একটি মৌলিক নীতি। এটি কীভাবে বিভিন্ন গ্যাস ছোট খোলার মাধ্যমে নির্গত হয় এবং বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির বিভিন্ন ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগ রয়েছে তার একটি স্পষ্ট বোঝা প্রদান করে। এর সীমাবদ্ধতা সত্ত্বেও, গ্রাহামের আইন গ্যাস এবং গ্যাসের মিশ্রণের সাথে কাজ করা বিজ্ঞানী এবং প্রকৌশলীদের জন্য একটি অপরিহার্য হাতিয়ার হিসাবে রয়ে গেছে।
