ফসফরাস

ভূমিকা

ফসফরাস একটি রাসায়নিক উপাদান যার প্রতীক P এবং পারমাণবিক সংখ্যা ১৫। এটি পর্যায় সারণী-এর ১৫তম গ্রুপে (নাইট্রোজেন গ্রুপ) অবস্থিত। ফসফরাস জীবনের জন্য অত্যাবশ্যকীয় একটি উপাদান এবং এটি ডিএনএ, আরএনএ, এটিপি এবং ফসফোলিপিড-এর মতো গুরুত্বপূর্ণ জৈব অণুর একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ। এটি সার, কীটনাশক, ম্যাচ এবং বিভিন্ন শিল্পজাত দ্রব্য উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়।

আবিষ্কারের ইতিহাস

১৬৬৯ সালে জার্মান রসায়নবিদ হেন্নিগ ব্র্যান্ড মানব মূত্র থেকে ফসফরাস প্রথম আবিষ্কার করেন। তিনি সোনা তৈরির সন্ধানে ছিলেন, কিন্তু ব্যর্থ হন। তবে, তিনি একটি সাদা, মোম-সদৃশ পদার্থ আবিষ্কার করেন যা অন্ধকারে জ্বলত। ব্র্যান্ড এটিকে "ফসফরাস", যার অর্থ "আলো বহনকারী" (light-bearer) নামে অভিহিত করেন। ফ্রান্সের রসায়নবিদ জোসেফ-লুই গে-লুসাক ১৮০৭ সালে ফসফরাসের সঠিক প্রকৃতি নির্ধারণ করেন।

বৈশিষ্ট্য

ফসফরাস বিভিন্ন অ্যালোট্রোপিক রূপে বিদ্যমান, যার মধ্যে সাদা ফসফরাস, লাল ফসপরাস, কালো ফসপরাস এবং violet ফসপরাস উল্লেখযোগ্য। এদের ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য ভিন্ন।

সাদা ফসফরাস: এটি একটি নরম, মোম-সদৃশ কঠিন পদার্থ যা পানিতে দ্রবণীয় এবং সহজেই জ্বলে ওঠে। এটি অত্যন্ত বিষাক্ত।
লাল ফসপরাস: এটি সাদা ফসপরাসের চেয়ে স্থিতিশীল এবং কম বিষাক্ত। এটি সাধারণত ম্যাচ এবং সুরক্ষা আবরণ তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
কালো ফসপরাস: এটি সবচেয়ে স্থিতিশীল রূপ এবং এর গঠন গ্রাফাইটের মতো। এটি সেমিকন্ডাক্টর হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

ফসফরাসের ভৌত বৈশিষ্ট্য
বৈশিষ্ট্য	মান
পারমাণবিক সংখ্যা	১৫
পারমাণবিক ভর	৩১.০০ গ্রাম/মোল
ঘনত্ব (সাধারণ তাপমাত্রায়)	১.৮২ গ্রাম/সেমি³ (সাদা) / ২.০৯ গ্রাম/সেমি³ (লাল)
গলনাঙ্ক	৪০.৩ °C (সাদা) / ৫৭ °C (লাল)
স্ফুটনাঙ্ক	২৮০ °C (সাদা) / ২8৭ °C (লাল)
তড়িৎ ঋণাত্মকতা	২.১৯ (পাউলিং স্কেল)

রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

ফসফরাস অত্যন্ত সক্রিয় একটি উপাদান। এটি প্রায় সকল উপাদান দিয়ে বিক্রিয়া করে।

অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া: ফসফরাস অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে ফসফরাস পেন্টক্সাইড (P₄O₁₀) উৎপন্ন করে, যা একটি শক্তিশালী ডিসিক্যান্ট (drying agent)।
হ্যালোজেনদের সাথে বিক্রিয়া: এটি হ্যালোজেন (যেমন ক্লোরিন, ব্রোমিন) এর সাথে বিক্রিয়া করে ফসফরাস হ্যালাইড উৎপন্ন করে।
ধাতুর সাথে বিক্রিয়া: ফসফরাস ধাতুর সাথে বিক্রিয়া করে ফসফাইড গঠন করে।

উৎপাদন

ফসফরাস সাধারণত ফসফেট শিলা থেকে উৎপন্ন হয়। এই শিলাকে কোক এবং সিলিকা-র সাথে বৈদ্যুতিক চুল্লিতে উত্তপ্ত করে ফসফরাস বাষ্প তৈরি করা হয়, যা পরে ঠান্ডা করে কঠিন ফসফরাস সংগ্রহ করা হয়।

ব্যবহার

ফসফরাসের বহুমুখী ব্যবহার রয়েছে। নিচে কয়েকটি উল্লেখযোগ্য ব্যবহার উল্লেখ করা হলো:

কৃষি: ফসফেট সার উদ্ভিদের বৃদ্ধির জন্য অপরিহার্য। ট্রাইপোলিসফসফেট এবং ডাইঅ্যামোনিয়াম ফসফেট এর মতো সার কৃষিতে বহুল ব্যবহৃত হয়।
খাদ্য শিল্প: খাদ্য সংরক্ষণে এবং খাদ্য প্রক্রিয়াকরণে ফসফরাস যৌগ ব্যবহার করা হয়।
ম্যাচ শিল্প: লাল ফসফরাস ম্যাচ তৈরির প্রধান উপাদান।
ডিটারজেন্ট: ডিটারজেন্ট এবং পরিষ্কারক দ্রব্য উৎপাদনে ফসফেট ব্যবহৃত হয়।
ঔষধ: কিছু ঔষধ তৈরিতে ফসফরাস যৌগ ব্যবহার করা হয়।
সেমিকন্ডাক্টর শিল্প: কালো ফসফরাস সেমিকন্ডাক্টর হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
সামরিক শিল্প: সাদা ফসফরাস আগ্নেয়াস্ত্র এবং স্ক্রিন তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

জৈবিক ভূমিকা

ফসফরাস জীবনের জন্য অত্যাবশ্যকীয় একটি উপাদান। এটি ডিএনএ, আরএনএ, এটিপি (কোষের শক্তির মুদ্রা) এবং ফসফোলিপিড (কোষের ঝিল্লির প্রধান উপাদান) -এর গুরুত্বপূর্ণ অংশ। মানবদেহে প্রায় ১ কেজি ফসফরাস থাকে, যার বেশিরভাগই হাড় এবং দাঁতে পাওয়া যায়। ফসফরাসের অভাবে রকেট, স্কার্ভি এবং অন্যান্য স্বাস্থ্য সমস্যা দেখা দিতে পারে।

পরিবেশগত প্রভাব

ফসফরাস দূষণ পরিবেশের জন্য ক্ষতিকর হতে পারে। অতিরিক্ত ফসফেট সার ব্যবহারের ফলে ইউট্রোফিকেশন (eutrophication) হতে পারে, যা জলাশয়ে শৈবালের অত্যধিক বৃদ্ধি ঘটায় এবং জলের অক্সিজেন হ্রাস করে। এর ফলে জলজ প্রাণীর জীবন বিপন্ন হতে পারে।

নিরাপত্তা সতর্কতা

সাদা ফসফরাস অত্যন্ত বিষাক্ত এবং দাহ্য। এটি ত্বক এবং শ্বসনতন্ত্রের জন্য ক্ষতিকর। সাদা ফসফরাসের সংস্পর্শে আসা থেকে নিজেকে রক্ষা করতে যথাযথ সুরক্ষা সরঞ্জাম (যেমন গ্লাভস, মাস্ক, এবং সুরক্ষা চশমা) ব্যবহার করা উচিত। লাল ফসপরাস তুলনামূলকভাবে কম ক্ষতিকর, তবে এটিও ব্যবহারের সময় সতর্কতা অবলম্বন করা উচিত।