লৌহ আকরিকের সাধারণ উপাদানগুলির পরীক্ষা

লৌহ আকরিকের সাধারণ উপাদানগুলির পরীক্ষা

অর্থনীতির ক্রমাগত উন্নয়ন এবং সামাজিক অবস্থার ক্রমাগত উন্নতির সাথে সাথে, ইস্পাত সামগ্রী জাতীয় উন্নয়নের জন্য একটি অপরিহার্য সম্পদে পরিণত হয়েছে। ইস্পাত শিল্পে ইস্পাত সামগ্রী গলানো হলো উপকরণের যৌক্তিক ব্যবহারের প্রধান পর্যায়। মানুষের জীবনের সকল ক্ষেত্রে কাঠামোগত উপকরণ এবং কিছু কার্যকরী উপকরণের প্রতি মনোযোগ দেওয়া প্রয়োজন। আমাদের দেশের পরিবহন, বিদ্যুৎ এবং অন্যান্য অনেক শিল্পের মতো বিভিন্ন শিল্পের উন্নয়নে ইস্পাত সামগ্রীর প্রতি মনোযোগ দেওয়া হচ্ছে। আমাদের দেশের অর্থনীতির ক্রমাগত উন্নয়নের সাথে সাথে, অভ্যন্তরীণ বাজারে ইস্পাত সামগ্রীর চাহিদা ক্রমাগত বৃদ্ধি পাচ্ছে। তবে, ইস্পাতে কিছু উপাদানের পরিমাণ প্রোগ্রামারে জাতীয় নির্ধারিত মানকে অতিক্রম করেছে। তাই, আন্তর্জাতিক বাণিজ্যে, লৌহ আকরিকের বিভিন্ন উপাদান সনাক্তকরণের চাহিদা একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ধাপ হয়ে উঠেছে। অতএব, একটি দ্রুত এবং নিরাপদ পরিদর্শন পদ্ধতি ব্যবহার করা লৌহ আকরিক পরিদর্শকদের জন্য একটি সাধারণ লক্ষ্য।

আমার দেশে লৌহ আকরিকের সাধারণ উপাদান পরীক্ষার বর্তমান অবস্থা

আমার দেশের সবচেয়ে প্রচলিত লৌহ আকরিক পরীক্ষাগারগুলো লৌহ আকরিকের মৌলিক লোহার পরিমাণ নির্ণয় করার জন্য টাইটানিয়াম ট্রাইক্লোরাইডের বিজারণ পদ্ধতি ব্যবহার করে। এই শনাক্তকরণ পদ্ধতিকে রাসায়নিক পদ্ধতি বলা হয়। এই রাসায়নিক পদ্ধতিটি শুধু লৌহ আকরিকের উপাদানসমূহই শনাক্ত করে না, বরং তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিচ্ছুরণকারী এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স স্পেকট্রোস্কোপি ব্যবহার করে লৌহ আকরিকের সিলিকন, ক্যালসিয়াম, ম্যাঙ্গানিজ এবং অন্যান্য উপাদানের পরিমাণও নির্ণয় করে। একাধিক উপাদানের জন্য এই শনাক্তকরণ পদ্ধতিকে এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স স্পেকট্রোমেট্রি শনাক্তকরণ পদ্ধতি বলা হয়। লৌহ আকরিকের বিভিন্ন উপাদান শনাক্ত করার পাশাপাশি এর সম্পূর্ণ লোহার পরিমাণও নির্ণয় করা যায়। এর সুবিধা হলো, প্রতিটি শনাক্তকরণে লোহার পরিমাণ সম্পর্কিত দুটি উপাত্ত পাওয়া যায় এবং এই দুটি উপাত্তের মানের মধ্যে পার্থক্য খুব সামান্য হলেও, তা বেশ তাৎপর্যপূর্ণ। পরীক্ষাগারে ব্যবহৃত পরীক্ষা পদ্ধতিটি বিভিন্ন ধরনের লৌহ আকরিকের ওপর ভিত্তি করে নির্বাচন করা উচিত, কারণ আমার দেশে রাসায়নিক পদ্ধতি একটি সাধারণ পদ্ধতি হিসেবে ব্যবহৃত হয় এবং এটি একটি কেন্দ্রীয় ভূমিকা পালন করে। এর একটি বড় কারণ হলো, আমার দেশের লৌহ আকরিকের গাঠনিক বৈশিষ্ট্যের ওপর ভিত্তি করে এই পদ্ধতি নির্বাচন করা হয়। লৌহ আকরিকের বিভিন্ন গাঠনিক বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী পরিদর্শন পদ্ধতি নির্বাচন করা হয়, যা যুক্তিসঙ্গত এবং বৈজ্ঞানিক। চীনে লৌহ আকরিকের বণ্টন তুলনামূলকভাবে বিক্ষিপ্ত এবং এর মজুত এলাকাও তুলনামূলকভাবে ছোট। বিভিন্ন স্থানে এর গুণমান অস্থিতিশীল। বিদেশের সাথে এর অনেক পার্থক্য রয়েছে। বিদেশের লৌহ আকরিক অত্যন্ত কেন্দ্রীভূতভাবে বণ্টিত, এর মজুত এলাকাও তুলনামূলকভাবে বড় এবং আমাদের দেশের তুলনায় এর গুণমান অনেক বেশি স্থিতিশীল।

আমাদের অর্থনীতির ক্রমাগত বিকাশের সাথে সাথে, পরীক্ষাগারগুলোর প্রযুক্তিগত উন্নয়ন এবং তাদের প্রচারমূলক পরিষেবার ক্রমাগত সম্প্রসারণ পরীক্ষাগারে উপাদান পরীক্ষার কাজের পরিমাণ ব্যাপকভাবে বাড়িয়ে দিয়েছে, যার ফলে পরীক্ষা পরিচালনার জন্য তাদের কাছে পর্যাপ্ত সম্পদ রয়েছে। আমাদের দেশের পরীক্ষাগারগুলোতে কয়েক হাজার ব্যাচ পরীক্ষার কাজ শনাক্তকরণ তথ্যে যুক্ত হয়েছে। আমাদের দেশে লৌহ আকরিকের উপাদান শনাক্তকরণের পরিমাণ ক্রমাগত বৃদ্ধির সাথে সাথে, রাসায়নিক পরীক্ষার সময় নমুনাগুলোকে অবশ্যই শুকাতে হয়। প্রতিটি শুকানোর প্রক্রিয়ায় হাতে কাজ করার প্রয়োজন হয়। পুরো প্রক্রিয়া চলাকালীন, একদিকে, কর্মীরা প্রতিটি ধাপ নিখুঁত করার জন্য সম্পূর্ণরূপে নিয়োজিত থাকেন। যদি এটি দীর্ঘ সময় ধরে চলতে থাকে, তবে কর্মীদের শরীর ভালোভাবে বিশ্রাম পায় না এবং তারা অতিরিক্ত চাপের মধ্যে থাকে, যা কাজের গুণমান হ্রাসের কারণ হতে পারে। এর ফলে শনাক্তকরণের ক্ষেত্রে কিছু পর্যায়ক্রমিক সমস্যা দেখা দেওয়ার প্রবল সম্ভাবনা থাকে। অন্যদিকে, এই কার্যক্রম চলাকালীন পানি, বিদ্যুৎ খরচ এবং কিছু রাসায়নিকের ব্যবহার একটি নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে পরিবেশকে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত ও ক্ষতিগ্রস্ত করে। একই সাথে, নির্গত গ্যাস এবং বর্জ্য পানিও ভালোভাবে শোধন করা যায় না। তাই সনাক্তকরণ ডেটাকে আরও নির্ভুল করার জন্য সনাক্তকরণ দক্ষতা উন্নত করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। আমাদের দেশের পরীক্ষাগারগুলো বহু বছর ধরে লৌহ আকরিক পরীক্ষা করে আসছে এবং প্রচুর পরীক্ষার অভিজ্ঞতা ও বিপুল পরিমাণ পরীক্ষার ডেটা অর্জন করেছে। এই ডেটাগুলো রাসায়নিক পদ্ধতি এবং এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স স্পেকট্রোস্কোপির উপর ভিত্তি করে তৈরি। এই ডেটা বিশ্লেষণ করে আমরা দেখতে পাই যে, এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স স্পেকট্রোস্কোপি একটি নতুন পদ্ধতি যা রাসায়নিক পদ্ধতিকে প্রতিস্থাপন করতে পারে। এর সুবিধা হলো, এটি প্রচুর জনশক্তি ও আর্থিক সম্পদ সাশ্রয় করতে পারে এবং পরিবেশ দূষণ কমাতে পারে।

01

এক্স-ফ্লুরোসেন্স পদ্ধতির পরিদর্শন নীতি এবং পরিদর্শন ধাপসমূহ

এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স স্পেকট্রোস্কোপির মূলনীতি হলো, প্রথমে ফ্লাক্স হিসেবে অ্যানহাইড্রাস লিথিয়াম টেট্রাবোরেট, অক্সিডেন্ট হিসেবে লিথিয়াম নাইট্রেট এবং রিলিজ এজেন্ট হিসেবে পটাশিয়াম ব্রোমাইড ব্যবহার করে একটি নমুনা প্রস্তুত করা হয়। এরপর, নমুনার মধ্যে থাকা লৌহ উপাদানের এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স স্পেকট্রামের তীব্রতার মান পরিমাপ করে মৌলটির পরিমাণের সাথে একটি পরিমাণগত সম্পর্ক তৈরি করা হয়। এর মাধ্যমে আকরিক লোহার মধ্যে লোহার পরিমাণ গণনা করা হয়।

এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স স্পেকট্রোস্কোপি পরীক্ষায় ব্যবহৃত বিকারক ও যন্ত্রগুলো হলো পাতিত জল, হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, অনার্দ্র লিথিয়াম টেট্রাবোরেট, লিথিয়াম নাইট্রেট, পটাশিয়াম ব্রোমাইড এবং গ্যাসসমূহ। ব্যবহৃত যন্ত্রটি হলো এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স স্পেকট্রোমিটার।

এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স সনাক্তকরণের প্রধান ধাপসমূহ:

■ অনার্দ্র লিথিয়াম টেট্রাবোরেট ফ্লাক্স হিসেবে, লিথিয়াম কার্বনেট জারক হিসেবে এবং পটাশিয়াম ব্রোমাইড বিমোচনকারী পদার্থ হিসেবে ব্যবহৃত হয়। সম্পূর্ণ বিক্রিয়া ঘটার জন্য কয়েকটি দ্রবণ একসাথে মেশানো হয়।

■ আকরিক লোহা পরীক্ষা করার আগে, আকরিক লোহার নমুনাগুলোকে ওজন করে, গলিয়ে এবং ঢালাই করে আদর্শ পরীক্ষার নমুনা তৈরি করতে হয়।

■ লৌহ আকরিকের নমুনা প্রস্তুত করার পর, এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স স্পেকট্রোস্কোপি ব্যবহার করে তা বিশ্লেষণ করা হয়।

■ উৎপন্ন ডেটা প্রক্রিয়াকরণ করার জন্য, সাধারণত একটি আদর্শ নমুনা নিয়ে সেটিকে এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স স্পেকট্রোমিটারের উপর রাখা হয়। পরীক্ষাটি একাধিকবার পুনরাবৃত্তি করে ডেটা রেকর্ড করা হয়। একটি আদর্শ নমুনা তৈরি করতে শুধুমাত্র নির্দিষ্ট পরিমাণ অ্যানহাইড্রাস লিথিয়াম টেট্রাবোরেট, লিথিয়াম নাইট্রেট এবং পটাশিয়াম ব্রোমাইড প্রয়োজন হয়।

02

রাসায়নিক পরীক্ষার নীতি ও পরীক্ষা পদ্ধতি

রাসায়নিক সনাক্তকরণের মূলনীতি হলো, প্রমাণ নমুনাকে অ্যাসিড দ্বারা বিয়োজিত বা অম্লীয় করা হয় এবং স্ট্যানাস ক্লোরাইড দ্বারা লৌহ মৌলকে সম্পূর্ণরূপে বিজারিত করা হয়। অবশিষ্ট লৌহের শেষ ক্ষুদ্র অংশ টাইটানিয়াম ট্রাইক্লোরাইড দ্বারা বিজারিত করা হয়। অবশিষ্ট বিজারক পদার্থকে পটাশিয়াম ডাইক্রোমেট দ্রবণ দ্বারা সম্পূর্ণরূপে জারিত করা হয় এবং বিজারিত লৌহ মৌলকে টাইট্রেশন করা হয়। সবশেষে, প্রমাণ নমুনা দ্বারা ব্যবহৃত পটাশিয়াম ডাইক্রোমেট দ্রবণটি ব্যবহার করা হয়। নমুনাটিতে মোট লৌহের পরিমাণ গণনা করুন।

সনাক্তকরণে ব্যবহৃত বিকারক ও উপকরণগুলো হলো: বিকারক, হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, সালফিউরিক অ্যাসিড, ফসফরিক অ্যাসিড, বোরিক অ্যাসিড, হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড, পটাশিয়াম পাইরোসালফেট, সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড, সোডিয়াম পারক্সাইড, ইত্যাদি। যন্ত্রপাতি ও সরঞ্জাম: করান্ডাম ক্রুসিবল, প্ল্যাটিনাম ক্রুসিবল, বুরেট, নিক্তি, ইত্যাদি।

রাসায়নিক সনাক্তকরণের প্রধান ধাপসমূহ:

■ স্ট্যানাস ক্লোরাইড দ্রবণ, টাইটেনিয়াম ট্রাইক্লোরাইড এবং পটাশিয়াম ডাইক্রোমেট স্ট্যান্ডার্ড দ্রবণসহ বিভিন্ন দ্রবণ একসাথে মেশান। বিক্রিয়াটি সম্পূর্ণভাবে সম্পন্ন হতে দিন।

■ প্রমাণ নমুনাটিকে সম্পূর্ণরূপে বিয়োজিত করতে অ্যাসিড বা ক্ষার ব্যবহার করুন।

■ পটাশিয়াম ডাইক্রোমেট দ্রবণ দিয়ে বিয়োজিত প্রমাণ নমুনাটির টাইট্রেশন করুন।

■ প্রাপ্ত ডেটা প্রক্রিয়াকরণের জন্য, পরীক্ষা চলাকালীন দুটি স্ট্যান্ডার্ড নমুনা দ্রবণ এবং একটি ব্ল্যাঙ্ক দ্রবণ প্রস্তুত করতে হবে।

উপসংহার

অনেক দেশে, লৌহ আকরিকের উপাদান শনাক্ত করার জন্য সবচেয়ে প্রচলিত পদ্ধতি হলো এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স স্পেকট্রোস্কোপি। এই পদ্ধতির শনাক্তকরণ মূলত পদ্ধতির মূলনীতি বিশ্লেষণের উপর আলোকপাত করে এবং নির্ভুল শনাক্তকরণ ফলাফলের চাহিদা মেটাতে বিদ্যমান পদ্ধতিগুলোর ক্রমাগত উন্নতি সাধন করে। মূল্যায়ন করার সময়, সাধারণত শনাক্তকরণ পদ্ধতির একটি যুক্তিসঙ্গত মূল্যায়ন করার জন্য খুব অল্প পরিমাণে স্ট্যান্ডার্ড দ্রবণ ব্যবহার করা হয়। যেহেতু পরীক্ষাধীন লৌহ আকরিক আকৃতি, রাসায়নিক গঠন ইত্যাদির দিক থেকে স্ট্যান্ডার্ড নমুনার লৌহ আকরিক থেকে অনেকটাই ভিন্ন, তাই পরিদর্শন প্রক্রিয়ায় এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স স্পেকট্রোস্কোপি পদ্ধতি খুব একটা নির্ভুল হয় না। রাসায়নিক পদ্ধতি এবং এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স স্পেকট্রোস্কোপি দ্বারা পরীক্ষায় লৌহ আকরিক শনাক্তকরণের সময় সংগৃহীত বিপুল পরিমাণ ডেটা বাছাই করে, তারপর পরিসংখ্যানগতভাবে ডেটা বিশ্লেষণ করে এবং বিশ্লেষণের মাধ্যমে দুটি শনাক্তকরণ পদ্ধতির মধ্যেকার পার্থক্য তুলনা করে নির্ভুলতা অর্জন করা হয়। উভয়ের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক খুঁজে বের করার মাধ্যমে পরিদর্শনে বিনিয়োগ করা মানব ও আর্থিক সম্পদ অনেকাংশে কমানো যায়। এটি পরিবেশ দূষণও ব্যাপকভাবে কমাতে পারে, মানুষের জীবনকে আরও আরামদায়ক করতে পারে এবং আমার দেশের ইস্পাত শিল্পের জন্য আরও বেশি অর্থনৈতিক সুবিধা তৈরি করতে পারে।

শানডং হেংবিয়াও পরিদর্শন ও পরীক্ষা কোং, লিমিটেড।এটি ডাবল সি যোগ্যতা সম্পন্ন একটি পরীক্ষা প্রতিষ্ঠান, যা পরিদর্শন ও পরীক্ষা প্রতিষ্ঠানগুলোর যোগ্যতা স্বীকৃতি এবং চায়না ন্যাশনাল অ্যাক্রেডিটেশন সার্ভিস ফর কনফরমিটি অ্যাসেসমেন্ট-এর অনুমোদন লাভ করেছে। এখানে ২৫ জন পেশাদার পরিদর্শন ও পরীক্ষক কর্মী রয়েছেন, যাদের মধ্যে ১০ জন সিনিয়র পেশাদার পদবীধারী প্রকৌশলী এবং ল্যাবরেটরি টেকনিশিয়ান। এটি একটি পাবলিক সার্ভিস প্ল্যাটফর্ম যা খনি এবং ধাতু সামগ্রী সম্পর্কিত শিল্প শৃঙ্খলের জন্য পেশাদার পরিদর্শন ও পরীক্ষা, তথ্য প্রযুক্তি পরামর্শ, শিক্ষা ও প্রশিক্ষণ এবং অন্যান্য পরিষেবা প্রদান করে। প্রতিষ্ঠানটি (কোড ফর অ্যাক্রেডিটেশন অফ টেস্টিং অ্যান্ড ক্যালিব্রেশন ল্যাবরেটরিজ) অনুসারে পরিচালিত ও পরিষেবা প্রদান করে। সংস্থাটিতে রাসায়নিক বিশ্লেষণ কক্ষ, যন্ত্র বিশ্লেষণ কক্ষ, উপাদান পরীক্ষা কক্ষ, ভৌত কর্মক্ষমতা পরীক্ষা কক্ষ ইত্যাদি রয়েছে। এখানে আমেরিকান থার্মো ফিশার ব্র্যান্ডের ১০০টিরও বেশি প্রধান পরীক্ষার যন্ত্র এবং সহায়ক সরঞ্জাম রয়েছে, যেমন এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স স্পেকট্রোমিটার, অ্যাটমিক অ্যাবজর্পশন স্পেকট্রোমিটার ও আইসিপি, কার্বন ও সালফার অ্যানালাইজার, স্পেকট্রোফটোমিটার, ডাইরেক্ট রিডিং স্পেকট্রোমিটার, ইমপ্যাক্ট টেস্টিং মেশিন এবং ইউনিভার্সাল টেস্টিং মেশিন।

এর সনাক্তকরণ পরিসরের মধ্যে রয়েছে অধাতব খনিজ (কোয়ার্টজ, ফেল্ডস্পার, কওলিন, মাইকা, ফ্লুরাইট, ইত্যাদি) এবং ধাতব খনিজ (লোহা, ম্যাঙ্গানিজ, ক্রোমিয়াম, টাইটানিয়াম, ভ্যানাডিয়াম, মলিবডেনাম, সীসা, দস্তা, সোনা, বিরল মৃত্তিকা, ইত্যাদি)-এর রাসায়নিক মৌল বিশ্লেষণ। এছাড়াও স্টেইনলেস স্টিল, কার্বন স্টিল, তামা, অ্যালুমিনিয়াম এবং অন্যান্য ধাতব পদার্থের গঠন ও ভৌত বৈশিষ্ট্য পরীক্ষা করা যায়।

কোম্পানিটি "সুশৃঙ্খল ব্যবস্থাপনা, প্ল্যাটফর্ম-ভিত্তিক দক্ষতা, কার্যকর পরিচালনা এবং পেশাদার পরিষেবা" এই নীতিগুলি মেনে চলে, গ্রাহক ও সমাজের সম্ভাব্য চাহিদাগুলিকে লক্ষ্য করে, গ্রাহক সন্তুষ্টিকে তার পরিষেবার উদ্দেশ্য হিসেবে গ্রহণ করে এবং "ন্যায্যতা, কঠোরতা, বিজ্ঞান ও কার্যকারিতা" এই পরিষেবা নীতির দর্শন অনুসরণ করে আমাদের গ্রাহকদের প্রামাণিক ও নির্ভুল প্রযুক্তিগত পরিষেবা প্রদানে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ।