කැටායන කාණ්ඩ විශ්ලේෂණය

ලෝහ කැටායන මිශ්‍රණයක් දී ඇති විට එම එක් එක් කැටායනය හඳුනා ගන්නා ආකාරය අපි මෙහිදී සලකා බලමු. මේ සඳහා  s, p  හා d ගොනු වලට අයත් ලෝහ කැටායන අඩංගු ද්‍රාවණයක් ලබා ගත යුතු වේ. එම ද්‍රාවණයට එක් එක් පියවරයන් වලදී එක් එක් ප්‍රතිකාරක යොදා වර්ණවත් සංයෝග අවක්ෂේප කර ගනු ලැබේ. එවිට ලැබෙන වර්ණය අනුව ලෝහ කැටායනය කුමක්ද යන්න පිළිබඳව නිගමනයකට පැමිණේ. එම පියවර අනුව කැටායන කාණ්ඩ 5ක් පිලිබඳව මෙහිදී සාකච්ඡා කෙරේ.

පළමු පියවර

කැටායන මිශ්‍රණයට ජලය සහ සිසිල් තනුක හයිඩ්‍රොක්ලොරික් අම්ලය(HCl ) එක් කරනු ලැබේ. එවිට සුදු පාට ක්ලෝරයිඩ ලෙස ලෝහ කැටායන 3ක් අවක්ෂේප වේ. එනම් AgCl, PbCl2 සහ Hg2Cl2 යන අවක්ෂේප වේ. ඒවා පළමු කාණ්ඩයේ කැටායන ලෙස හඳුන්වයි.

දෙවන පියවර

පෙර ද්‍රාවණය පෙරා අවක්ෂේප ඉවත් කර ගනු ලැබේ. ඉන්පසු ඉතුරු ද්‍රාවණයට පළමුව 0.2M-0.3M අතර සාන්ද්‍රණයක් ඇති HCl යොදා දෙවනුව හයිඩ්‍රජන් සල්ෆයිඩ් (H2S) වලින් ද්‍රාවණය බුබුලනය කර ගනු ලැබේ. H2S සල්පර්කාරකයක් බැවින් ද්‍රාවණයට සල්ෆයිඩ් අයන ලබා  දී ලෝහ කැටායන සල්ෆයිඩ ලෙස අවක්ෂේප කරවයි. මෙවිට වර්ණ 3ක් යටතේ සල්ෆයිඩ 9ක් අවක්ෂේප වේ. ඒ යටතේ කළු පාටින් CuS, PbS, HgS, Bi2S3 යන සල්ෆයිඩ අවක්ෂේප වේ. SnS2, As2S3, CdS යන සල්ෆයිඩ කහ පාටින් අවක්ෂේප වේ. තවද SnS දුඹුරු පැහැයටත් Sb2S3 තැඹිලි පහැයටත් අවක්ෂේප වේ. මේවා දෙවන කාණ්ඩයේ ලෝහ කැටායන ලෙස හඳුන්වයි.

තෙවන පියවර

පෙර ද්‍රාවණයේ අවක්ෂේප පෙර ඉවත් කරගනු ලැබේ. ඉන්පසු ඉතුරු ද්‍රාවණය හොඳින් රත් කර දියවී ඇති H2S වායුව ඉවත් කර ගනු ලැබේ. දෙවනුව තනුක නයිට්‍රික් අම්ලය (HNO3) දමා රත් කරනු ලැබේ. එමඟින් ද්‍රාවණයේ Fe2+ අයන Fe 3+ බවට ඔක්සිකරණය කරවීමට බලාපොරොත්තු වේ. තෙවනුව ඇමෝනියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් (NH4OH) සමඟ ඇමෝනියම් ක්ලෝරයිඩ් (NH4Cl) ද්‍රාවණයට එක් කරනු ලැබේ. එවිට හයිඩ්‍රොක්සයිඩ 3ක් අවක්ෂේප වේ. Al(OH)3 සුදු පාට ජෙලටීනිමය ස්වරූපයකින්ද Fe(OH)3 කහ දුඹුරු පැහැයකින්ද Cr(OH)3 කොළ පැහැයකින්ද අවක්ෂේප වේ. මේවා තෙවන කාණ්ඩයේ ලෝහ කැටායන ලෙස හැඳින්වේ.

සිව්වැනි පියවර

නැවත අවක්ෂේප පෙරා ඉවත් කර ඉතුරු ද්‍රාවණය NH4OH වලින් භාෂ්මික කර නැවත H2S බුබුලනය කරනු ලැබේ. H2S සල්පර්කාරකයක් බැවින් සල්ෆයිඩ අයන ලබාදෙමින් ලෝහ සල්ෆයිඩ 4ක් අවක්ෂේප කරවනු ලබයි. CoS සහ NiS කළු පාටින්ද MnS රෝස පාටින්ද ZnS සුදු පාටින්ද අවක්ෂේප වේ. මේවා හතරවැනි කාණ්ඩයේ ලෝහ කැටායන වේ.

පස්වැනි පියවර

පෙරා ඉවත් කරන ලද ද්‍රාවණයට ඇමෝනියම් කාබනේට් [(NH4)2CO3] එකතු කරනු ලැබේ. එවිට සුදු පැහැති කාබනේට 3 ක් අවක්ෂේප වේ. ඒවා නම් CaCO3, BaCO3 සහ SrCO3 වේ.

මෙසේ සියලු අවක්ෂේප පෙරා ඉවත් කිරීමෙනුත් පසු ද්‍රාවණයේ තවදුරටත් ලෝහ කැටායන ඉතුරු වේනම් ඒවා Na+, K+ සහ Mg2+ යන ලෝහ අයන බව නිගමනය කළ හැක.

ඒ වගේම මෙහිදී හයිඩ්‍රජන් සල්ෆයිඩ් නිපද වීමට ෆෙරස් සල්ෆයිඩ් සමඝ හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ලය ප්‍රතික්‍රියා කරවනු ලැබේ.

මීට අමතරව රසායන විද්‍යාවේදී හමුවන බොහෝ සංයෝග වල වර්ණ පිළිබඳව චතුර නුවන් සොයුරා විස්න් රචිත වර්ණවත් රසායනය ලිපිය පිරික්සීමෙන් දැන ගත හැකියි.

පහත වීඩියෝ පටයේ කැටැයන විශ්ලේෂණය පරිගණක සජීවිකරණයක් ඇසුරෙන් ඉදිරිපත්කර ඇත. මෙම වීඩියෝපට‍ය විද්‍යාභිමානි-2009 වෙනුවෙන් පසත් සමරවීර සොයුරා විසින් නිර්මාණය කරන ලද්දකි. එහි නිර්මාපක අයිතිය ඔහු සතු වේ.

ලියූවේ ශිරෝෂන් රන්දික