Back

ⓘ কার্বন টেট্রাফ্লোরাইড




কার্বন টেট্রাফ্লোরাইড
                                     

ⓘ কার্বন টেট্রাফ্লোরাইড

টেট্রাফ্লুরোমিথেন বা কার্বন টেট্রাফ্লোরাইড কিংবা R-14 হচ্ছে সরলতম পারফ্লোরিওকার্বন । যেমন এর ইউপ্যাক নামটি ইঙ্গিত করে, হাইড্রোকার্বন মিথেনের টেট্রাফ্লুরোমিথেন হল সুগন্ধযুক্ত প্রতিচ্ছবি। যৌগটিকে হ্যালো-অ্যালকেন বা হ্যালো-মিথেন হিসাবে শ্রেণিবদ্ধ করা যেতে পারে। টেট্রাফ্লুরোমিথেন একটি প্রয়োজনীয় রেফ্রিজারেন্ট হলেও এটি শক্তিশালী গ্রিনহাউস গ্যাস। কার্বন-ফ্লোরিন বন্ধনের প্রকৃতির কারণে যৌগটির খুব উচ্চ বন্ধন শক্তি রয়েছে।

                                     

1. বন্ধন

একাধিক কার্বন–ফ্লোরিন বন্ধন এবং ফ্লোরিনের উচ্চ তড়িৎ ঋণাত্মকতার কারণে, টেট্রাফ্লুরোমিথেনে কার্বনের আংশিক ধনাত্মক চার্জ বিদ্যমান যা অতিরিক্ত আয়নীয় ধর্ম সরবরাহ করে চারটি কার্বন-ফ্লোরিন বন্ধনকে শক্তিশালী ও সংক্ষিপ্ত করে তোলে। কার্বন–ফ্লোরিন বন্ধন জৈব রসায়নের সবচেয়ে শক্তিশালী একক বন্ধন। চারটি কার্বন-ফ্লোরিন বন্ধন একই কার্বনে যুক্ত হওয়ায় যৌগটির বন্ধন খুব শক্তিশালী। এক কার্বন বিশিষ্ট জৈব-ফ্লোরাইন যৌগ যেমন: ফ্লুরোমিথেন, ডাইফ্লুরোমিথেন, ট্রাইফ্লুরোমিথেন এবং টেট্রাফ্লুরোমিথেনের মধ্যে টেটারফ্লুরোমিথেনে কার্বন-ফ্লোরিন বন্ধনগুলো সবচেয়ে শক্তিশালী। এই প্রভাবটি ফ্লোরিন এবং কার্বন পরমাণুর মধ্যে বর্ধমান কুলম্বিক আকর্ষণের কারণে হয়ে থাকে। এক্ষেত্রে কার্বন পরমাণুর আংশিক ধনাত্মক চার্জ ০.৭৬।

                                     

2. প্রস্তুতি

কোন কার্বন যৌগকে ফ্লোরিনের বায়ুমন্ডলে পোড়ানো হলে টেট্রাফ্লুরোমিথেন উৎপন্ন হয়। হাইড্রোকার্বন সহ হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড হচ্ছে এই বিক্রিয়ার সহ-উৎপাদ। এটি সর্বপ্রথম ১৯২৬ সালে প্রকাশিত হয়। এছাড়াও কার্বন ডাই অক্সাইড বা কার্বন মনোক্সাইডের ফ্লোরিন সংযোগ বিক্রিয়া কিংবা সালফার টেট্রাফ্লোরাইডের সাথে ফসজিনের বিক্রিয়ার মাধ্যমে টেট্রাফ্লুরোমিথেন প্রস্তুত করা যায়। বাণিজ্যিকভাবে এটি হাইড্রোজেন ফ্লোরাইডের সাথে ডাইক্লোরোডাইফ্লুরোমিথেন বা ক্লোরোট্রাইফ্লুরোমিথেনের বিক্রিয়ার মাধ্যমে উত্পাদিত হয়। এছারাও কার্বন ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করে ধাতব ফ্লোরাইড MF, MF 2 -এর তড়িৎ বিশ্লেষণের সময়ও এটি উত্পাদিত হয়।

যদিও যৌগটি ফ্লোরিন থেকে প্রস্তুত করা যায়, তবুও ফ্লোরিন ব্যবহার করে কার্বন টেট্রাফ্লোরাইড প্রস্তুতি ব্যয়বহুল এবং বিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন। তাই শিল্পক্কেত্রে হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড ব্যবহার করে CF 4 প্রস্তুত করা হয়:

CCl 2 F 2 + 2 HF → CF 4 + 2 HCl
                                     

2.1. প্রস্তুতি পরীক্ষাগারে সংশ্লেষ

ফ্লোরিনের সাথে সিলিকন কার্বাইডের বিক্রিয়ার মাধ্যমে পরীক্ষাগারে টেট্রাফ্লুরোমিথেন প্রস্তুত করা যায়।

SiC + 4 F 2 → CF 4 + SiF 4
                                     

3. বিক্রিয়া

অন্যান্য ফ্লুরোকার্বনগুলোর মতো টেট্রাফ্লুরোমিথেনও তার কার্বন-ফ্লোরিন বন্ধন শক্তির কারণে খুব স্থিতিশীল। টেট্রাফ্লুরোমিথেনে বন্ধনগুলোর মধ্যে 515 কিলোজুল⋅মোল −১ kJ⋅mol −1 বন্ধন শক্তি রয়েছে। ফলস্বরূপ, এটি অ্যাসিড এবং হাইড্রোক্সাইডের সাথে বিক্রিয়া করে না। তবে এটি ক্ষারীয় ধাতুগুলোর সাথে বিস্ফোরণ সহ বিক্রিয়া করে। CF 4 এর তাপীয় বিকার বা দহন বিষাক্ত গ্যাস কার্বনাইল ফ্লোরাইড এবং কার্বন মনোক্সাইড উত্পাদন করে এবং পানির উপস্থিতিতে হাইড্রোজেন ফ্লোরাইডও উত্পাদন করে।

এটি পানিতে খুব সামান্য দ্রবণীয় প্রায় 20 মিলিগ্রাম −1), তবে জৈব দ্রাবকে দ্রবণীয় ।

                                     

4. ব্যবহার

টেট্রাফ্লুরোমিথেন কখনও স্বল্প তাপমাত্রার রেফ্রিজারেন্ট R-14 হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এটি একা ইলেক্ট্রনিক্স মাইক্রোফ্যাব্রিকেশন বা সিলিকন, সিলিকন ডাই অক্সাইড এবং সিলিকন নাইট্রাইডের প্লাজমা এ্যাচ্যান্ট হিসাবে অক্সিজেনের সংমিশ্রণে ব্যবহৃত হয়। নিউট্রন সনাক্তকারীগুলোতেও এর ব্যবহার রয়েছে।

                                     

5. পরিবেশের উপর প্রভাব

টেট্রাফ্লুরোমিথেন একটি শক্তিশালী গ্রীনহাউস গ্যাস যা গ্রিনহাউস প্রভাবে অবদান রাখে। এটি অত্যন্ত স্থিতিশীল। এর বায়ুমণ্ডলীয় জীবনকাল ৫০,০০০ বছর এবং এর উচ্চ গ্রিনহাউস উষ্ণায়নের সম্ভাবনা ৬৫০০ এর প্রথম ১০০ বছরের জন্য, CO 2 এর একজটি ১ ফ্যাক্টর রয়েছে।

টেট্রাফ্লুরোমিথেন বায়ুমণ্ডলে সবচেয়ে বেশি পরিমাণে থাকা পারফ্লুরোকার্বন, তাই একে PFC-14 হিসাবে বিবেচনা করা হয়। এর বায়ুমণ্ডলীয় ঘনত্ব বাড়ছে। ২০১৯ হিসাবে, মনুষ্যনির্মিত গ্যাসগুলো CFC -11 এবং CFC -12 PFC-14 এর চেয়ে বেশি শক্তিশালী রেডিয়াটিভ ভূমিকা রাখে।

কাঠামোগতভাবে ক্লোরোফ্লুরোকার্বন CFC এর মতো হলেও, টেট্রাফ্লুরোমিথেন ওজোনস্তর ক্ষয় করে না। অতিবেগুনী রশ্মীর প্রভাবে CFC-র ক্লোরিন পরমাণুগুলো বিচ্ছিন্ন হয়ে গেলে বিচ্ছিন্ন হয়ে গেলে সেই ক্লোরিন ওজোনস্তর ক্ষয় করে। অন্যদিকে কার্বন – ফ্লোরিন বন্ধনগুলো শক্তিশালী এবং পৃথকীকরণের সম্ভাবনা কম। গিনেস ওয়ার্ল্ড রেকর্ডস অনুসারে টেট্রাফ্লুরোমিথেন হল সবচেয়ে স্থায়ী গ্রীনহাউস গ্যাস।

হল-হরোল্ট প্রক্রিয়া ব্যবহার করে অ্যালুমিনিয়াম উত্পাদনের সময় হেক্সাফ্লুরোইথেনের পাশাপাশি টেট্রাফ্লুরোমিথেনের প্রধান শিল্প নির্গমন হয়। CF 4 এছাড়াও আরও জটিল যৌগিক যেমন হ্যালোকার্বনগুলোর ভাঙ্গনের পণ্য হিসাবে উত্পাদিত হয়।



                                     

6. বহিঃসংযোগ

  • এয়ার লিকুইডে বাষ্প চাপ গ্রাফ
  • এয়ার লিকুইড থেকে প্রাপ্ত ডেটা
  • CF4 এর জন্য ওয়েববুক পৃষ্ঠা
  • অক্সফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের এমএসডিএস
  • আন্তর্জাতিক রাসায়নিক নিরাপত্তা কার্ড 0575
  • জাতীয় দূষণকারী তালিকা - ফ্লোরাইড এবং যৌগিক ফ্যাক্ট শিট
  • প্রাথমিক অ্যালুমিনিয়াম উত্পাদন থেকে টেট্রাফ্লুরোমিথেন এবং হেক্সাফ্লুরোয়েথেন পরিমাপের জন্য প্রোটোকল
  • রাসায়নিক এবং শারীরিক বৈশিষ্ট্য সারণী