ফ্লুরোসার্ফ্যাক্ট্যান্টগুলি কীভাবে বিশ্লেষণ করা যায়?
ফ্লুরোসারফ্যাক্ট্যান্টের উপাদান বিশ্লেষণ
অজানা ফ্লুরোসারফ্যাক্ট্যান্টের জন্য, প্রথম পদক্ষেপ হল এর আয়নিক প্রকার নির্ধারণ করা। এটি প্রাথমিকভাবে রাসায়নিক পদ্ধতির মাধ্যমে করা যেতে পারে, এর পরে ইনফ্রারেড (IR) স্পেকট্রোস্কোপি বা নিউক্লিয়ার ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স (NMR) ব্যবহার করে নিশ্চিত করা হয়। এরপরে, সক্রিয় উপাদানগুলি পরিমাপ করা হয়। প্রয়োজন অনুযায়ী, ফ্লুরিনের পরিমাণ রাসায়নিক পদ্ধতির মাধ্যমে নির্ধারণ করা যেতে পারে, যদিও এই প্রক্রিয়াটি বেশ কঠিন। বিকল্পভাবে, প্রধান উপাদান নির্ধারণের জন্য ক্রোমাটোগ্রাফি ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে এর জন্য স্ট্যান্ডার্ড নমুনা এবং উপযুক্ত পৃথকীকরণ পদ্ধতির স্থাপন প্রয়োজন।
২. পরিমাণগত বিশ্লেষণ
১. ফ্লুরোসারফ্যাক্ট্যান্টের জন্য রাসায়নিক বিশ্লেষণ পদ্ধতি
(১) থোরিয়াম নাইট্রেট টাইট্রেশন পদ্ধতি:
অক্সিজেন ফ্লাস্ক পদ্ধতি বা অন্যান্য কৌশল ব্যবহার করে নমুনার বিশ্লেষণ করার পরে, জৈব ফ্লুরিনকে হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড (HF)-এ রূপান্তর করা হয়। এরপরে নির্দিষ্ট অম্লতা পরিস্থিতিতে একটি স্ট্যান্ডার্ড থোরিয়াম নাইট্রেট দ্রবণ ব্যবহার করে টাইট্রেশন করা হয়।
সীমাবদ্ধতা:শেষ বিন্দুটি খুব সুস্পষ্ট নয়, কঠোর pH নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন এবং অনেক হস্তক্ষেপকারী পদার্থ রয়েছে। ফলস্বরূপ, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, ফ্লোরাইড আয়ন-সিলেক্টিভ ইলেক্ট্রোড পদ্ধতি প্রধানত ব্যবহৃত হয় যখন জৈব ফ্লোরাইডকে অজৈব ফ্লোরাইড আয়নে বিশ্লেষণ করা হয়।
(২) ফ্লোরাইড আয়ন-সিলেক্টিভ ইলেক্ট্রোড পদ্ধতি:
আয়ন-সিলেক্টিভ ইলেক্ট্রোড ব্যবহারের সুবিধা হল দ্রুততা, সংবেদনশীলতা এবং সরলতা। যেহেতু ইলেক্ট্রোডটি যে আয়ন পরিমাপ করা হচ্ছে তার প্রতি নির্বাচনীভাবে প্রতিক্রিয়া দেখায়, তাই এটি হস্তক্ষেপকারী আয়নগুলিকে আলাদা করার ঝামেলা এড়িয়ে যায়। এটি অস্বচ্ছ দ্রবণ এবং নির্দিষ্ট সান্দ্র তরলগুলির সরাসরি পরিমাপের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে।
২. যন্ত্র বিশ্লেষণ পদ্ধতি
ক্রোমাটোগ্রাফি পরিমাণগত বিশ্লেষণের জন্য সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত একটি সরঞ্জাম। এটি একটি পৃথকীকরণ কৌশল যেখানে একটি নমুনা মিশ্রণের পৃথকীকরণ প্রক্রিয়া একটি ক্রোমাটোগ্রাফিক কলামের মধ্যে দুটি পর্যায়ের মধ্যে উপাদানগুলির অবিচ্ছিন্ন বিতরণ জড়িত। একটি পর্যায় স্থির থাকে (স্থির পর্যায়), যেখানে অন্যটি একটি তরল (গ্যাস বা তরল) যা স্থির পর্যায়ের মাধ্যমে নমুনা মিশ্রণ বহন করে (মোবাইল পর্যায়)।
মোবাইল পর্যায়ে বহন করা মিশ্রণটি স্থির পর্যায়ের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে মিথস্ক্রিয়া ঘটে। মিশ্রণে উপাদানগুলির প্রকৃতি এবং কাঠামোর পার্থক্যের কারণে, উপাদান এবং স্থির পর্যায়ের মধ্যে শক্তির তারতম্য ঘটে। মোবাইল পর্যায়টি সরানোর সাথে সাথে, মিশ্রণটি দুটি পর্যায়ের মধ্যে পুনরাবৃত্তিমূলক বিভাজন ভারসাম্যের মধ্য দিয়ে যায়। এর ফলে প্রতিটি উপাদানের জন্য ভিন্ন ধারণের সময় হয়, যার ফলে তারা একটি নির্দিষ্ট ক্রমে স্থির পর্যায় থেকে নির্গত হয়। উপযুক্ত পোস্ট-কলাম সনাক্তকরণ পদ্ধতির সাথে মিলিত হলে, এটি মিশ্রণে প্রতিটি উপাদানের পৃথকীকরণ এবং সনাক্তকরণ অর্জন করে।
উচ্চ-পারফরম্যান্স লিকুইড ক্রোমাটোগ্রাফি (HPLC):
হাইড্রোক কার্বন সার্ফ্যাক্ট্যান্ট বিশ্লেষণের জন্য HPLC বেশ উপযুক্ত।
জেল পারমিশন ক্রোমাটোগ্রাফি (GPC):
GPC প্রধানত নন-আয়নিক সার্ফ্যাক্ট্যান্ট বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত হয়, যেমন EO অ্যাডাক্টগুলি আলাদা করে ইথিলিন অক্সাইডের গড় মোল (EO) নির্ধারণ করা এবং পলিইথিলিন গ্লাইকোল এবং পলিওল ফ্যাটি অ্যাসিড এস্টারের মতো ইমালসিফায়ারগুলি আলাদা করার জন্য।
যদিও ক্রোমাটোগ্রাফি সার্ফ্যাক্ট্যান্টের পরিমাণ নির্ধারণে উল্লেখযোগ্য সুবিধা দেয়, তবে হাজার হাজার ধরনের সার্ফ্যাক্ট্যান্টের জন্য—বিশেষ করে ফ্লুরোসার্ফ্যাক্ট্যান্টের জন্য—এখনও অনেক বিশ্লেষণাত্মক পদ্ধতি তৈরি করা বাকি আছে। বিপরীতে, রাসায়নিক বিশ্লেষণ পদ্ধতিগুলি কঠিন হলেও, এগুলি উচ্চ কার্যকারিতা প্রদান করে এবং অপরিহার্য বিশ্লেষণাত্মক সরঞ্জাম হিসাবে রয়ে গেছে।
৩. গঠনমূলক বিশ্লেষণ
গঠনমূলক বিশ্লেষণ করার আগে, নমুনা থেকে সার্ফ্যাক্ট্যান্ট উপাদানটিকে আলাদা করা প্রয়োজন। এরপরে পূর্বোক্ত পদ্ধতি ব্যবহার করে আয়নিক প্রকারটি গুণগতভাবে নির্ধারণ করা হয়। এরপরে নমুনাটি IR এবং NMR ব্যবহার করে বিশ্লেষণ করা হয় যাতে বর্ণালী পাওয়া যায়, যা স্ট্যান্ডার্ড বর্ণালীর সাথে তুলনা করা হয়। এটি সাধারণত সার্ফ্যাক্ট্যান্ট অ্যানিওনিক, ক্যাটায়নিক বা নন-আয়নিক কিনা তা সনাক্ত করার অনুমতি দেয়। উভধর্মী সার্ফ্যাক্ট্যান্টের জন্য স্ট্যান্ডার্ড বর্ণালী তুলনামূলকভাবে কম।
(১) অতিবেগুনী-দৃশ্যমান (UV-Vis) স্পেকট্রোস্কোপি:
এই পদ্ধতিটি শুধুমাত্র অসম্পৃক্ত দ্বিবন্ধন বা সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বনের মতো ক্রোমোফোরযুক্ত পদার্থ সনাক্ত করতে পারে। এটি স্যাচুরেটেড পদার্থ সনাক্ত করতে পারে না (যেহেতু স্যাচুরেটেড একক বন্ধন UV বিকিরণ শোষণ করে না) বা অনুরূপ কাঠামোর আইসোমারের মধ্যে পার্থক্য করতে পারে না।
(২) ইনফ্রারেড (IR) স্পেকট্রোস্কোপি:
IR স্পেকট্রোস্কোপি সহজ, দ্রুত এবং সার্ফ্যাক্ট্যান্টের গঠন নির্ধারণের জন্য সবচেয়ে উপযোগী সরঞ্জাম, যার ব্যাপক প্রয়োগ রয়েছে। যদি নমুনার বিশুদ্ধতা পর্যাপ্ত হয়, তবে প্রাপ্ত IR বর্ণালীকে স্ট্যান্ডার্ড বর্ণালীর সাথে তুলনা করে অত্যন্ত সঠিক ফলাফল পাওয়া যেতে পারে।