পানিতে অবশিষ্ট ক্লোরিন কী এবং এটি কীভাবে শনাক্ত করা যায়?

অবশিষ্ট ক্লোরিনের ধারণা
পানিকে ক্লোরিনযুক্ত ও জীবাণুমুক্ত করার পরেও তাতে যে পরিমাণ সক্রিয় ক্লোরিন অবশিষ্ট থাকে, তাকেই অবশিষ্ট ক্লোরিন বলে।
ক্লোরিনের এই অংশটি জল পরিশোধন প্রক্রিয়ার সময় জলে থাকা ব্যাকটেরিয়া, অণুজীব, জৈব পদার্থ এবং অজৈব পদার্থকে ধ্বংস করার জন্য যোগ করা হয়। অবশিষ্ট ক্লোরিন জলাশয়ের জীবাণুনাশক প্রভাবের একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক। অবশিষ্ট ক্লোরিনকে দুটি ভাগে ভাগ করা যায়, যথা মুক্ত অবশিষ্ট ক্লোরিন এবং সংযুক্ত অবশিষ্ট ক্লোরিন। মুক্ত অবশিষ্ট ক্লোরিনের মধ্যে প্রধানত Cl2, HOCl, OCl-, ইত্যাদি রূপে থাকা মুক্ত ক্লোরিন অন্তর্ভুক্ত; সংযুক্ত অবশিষ্ট ক্লোরিন হলো মুক্ত ক্লোরিন এবং অ্যামোনিয়াম পদার্থের বিক্রিয়ার পরে উৎপন্ন ক্লোরামিন পদার্থ, যেমন NH2Cl, NHCl2, NCl3, ইত্যাদি। সাধারণভাবে, অবশিষ্ট ক্লোরিন বলতে মুক্ত অবশিষ্ট ক্লোরিনকে বোঝায়, যেখানে মোট অবশিষ্ট ক্লোরিন হলো মুক্ত অবশিষ্ট ক্লোরিন এবং সংযুক্ত অবশিষ্ট ক্লোরিনের যোগফল।
অবশিষ্ট ক্লোরিনের পরিমাণ সাধারণত প্রতি লিটারে মিলিগ্রামে পরিমাপ করা হয়। অবশিষ্ট ক্লোরিনের পরিমাণ উপযুক্ত হওয়া প্রয়োজন, যা খুব বেশি বা খুব কম হওয়া উচিত নয়। অবশিষ্ট ক্লোরিনের পরিমাণ খুব বেশি হলে পানিতে দুর্গন্ধ হয়, অন্যদিকে খুব কম হলে পানি তার জীবাণুমুক্ত অবস্থা বজায় রাখার ক্ষমতা হারাতে পারে এবং পানি সরবরাহের স্বাস্থ্যকর নিরাপত্তা হ্রাস পেতে পারে। তাই, ট্যাপের পানি শোধনের ক্ষেত্রে, পানির গুণমানের নিরাপত্তা ও উপযুক্ততা নিশ্চিত করার জন্য সাধারণত অবশিষ্ট ক্লোরিনের মাত্রা পর্যবেক্ষণ ও সমন্বয় করা হয়।
শহুরে পয়ঃবর্জ্য শোধন ও জীবাণুমুক্তকরণে ক্লোরিনের ভূমিকা
১. ক্লোরিন জীবাণুনাশকের ভূমিকা
শহুরে পয়ঃবর্জ্য শোধনের জন্য ক্লোরিনেশন একটি বহুল ব্যবহৃত জীবাণুমুক্তকরণ পদ্ধতি। এর প্রধান কাজগুলো নিম্নরূপ:
১. ভালো জীবাণুনাশক প্রভাব
পয়ঃবর্জ্য শোধনের ক্ষেত্রে ক্লোরিন বেশিরভাগ ব্যাকটেরিয়া ও ভাইরাসকে মেরে ফেলতে পারে। ক্লোরিন অণুজীবের প্রোটিন ও নিউক্লিক অ্যাসিডকে জারিত করার মাধ্যমে সেগুলোকে নিষ্ক্রিয় করে। এছাড়াও, ক্লোরিন কিছু পরজীবীর ডিম ও সিস্ট মেরে ফেলতে পারে।
২. পানির গুণমানের উপর জারণ প্রভাব
ক্লোরিন যোগ করলে তা পানিতে থাকা জৈব পদার্থকেও জারিত করতে পারে, যার ফলে জৈব পদার্থগুলো ভেঙে অজৈব অ্যাসিড, কার্বন ডাইঅক্সাইড এবং অন্যান্য পদার্থে পরিণত হয়। ক্লোরিন পানিতে থাকা জৈব পদার্থের সাথে বিক্রিয়া করে হাইপোক্লোরাস অ্যাসিড এবং ক্লোরিন মনোক্সাইডের মতো জারক পদার্থ তৈরি করে, যা আবার জৈব পদার্থকে ভেঙে ফেলে।
৩. ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধি রোধ করে।
উপযুক্ত পরিমাণে ক্লোরিন যোগ করলে তা কিছু অণুজীবের বৃদ্ধি রোধ করতে পারে, বিক্রিয়া ট্যাঙ্কে স্লাজের পরিমাণ কমাতে পারে এবং পরবর্তী পরিশোধনের জটিলতা ও খরচ হ্রাস করতে পারে।
২. ক্লোরিন জীবাণুনাশকের সুবিধা ও অসুবিধা
১. সুবিধাসমূহ
(1) ভালো জীবাণুনাশক প্রভাব: ক্লোরিনের সঠিক মাত্রা বেশিরভাগ ব্যাকটেরিয়া এবং ভাইরাসকে মেরে ফেলতে পারে।
(2) সহজ ডোজিং: ক্লোরিন ডোজিং সরঞ্জামটির গঠন সরল এবং রক্ষণাবেক্ষণ করা সহজ।
(3) স্বল্প ব্যয়: ক্লোরিন সরবরাহ সরঞ্জামের দাম কম এবং এটি সহজে কেনা যায়।
২. অসুবিধাসমূহ
(1) ক্লোরিন হাইপোক্লোরোনাইট্রাইলের মতো ক্ষতিকারক পদার্থ তৈরি করে: যখন ক্লোরিন নাইট্রোজেনযুক্ত জৈব পদার্থের সাথে বিক্রিয়া করে, তখন হাইপোক্লোরোনাইট্রাইলের মতো ক্ষতিকারক পদার্থ তৈরি হয়, যা পরিবেশ দূষণ ঘটায়।
(2) ক্লোরিনের অবশিষ্টাংশ সমস্যা: কিছু ক্লোরিন পণ্য উদ্বায়ী নয় এবং জলাশয়ে থেকে যায়, যা পরবর্তীকালে জলের ব্যবহার বা পরিবেশগত সমস্যা সৃষ্টি করে।
৩. ক্লোরিন যোগ করার সময় যে বিষয়গুলিতে মনোযোগ দিতে হবে
১. ক্লোরিনের ঘনত্ব
ক্লোরিনের ঘনত্ব খুব কম হলে জীবাণুনাশক প্রভাব অর্জন করা যায় না এবং পয়ঃবর্জ্য কার্যকরভাবে জীবাণুমুক্ত করা যায় না; ক্লোরিনের ঘনত্ব খুব বেশি হলে জলাশয়ে অবশিষ্ট ক্লোরিনের পরিমাণ বেশি থাকবে, যা মানবদেহের জন্য ক্ষতিকর হবে।
২. ক্লোরিন ইনজেকশনের সময়
পয়ঃবর্জ্য শোধন ব্যবস্থার সর্বশেষ কার্যপ্রবাহে ক্লোরিন প্রয়োগের সময় নির্বাচন করা উচিত, যাতে অন্যান্য প্রক্রিয়ায় পয়ঃবর্জ্য থেকে ক্লোরিন হারিয়ে যাওয়া বা অন্য কোনো গাঁজনজাত পদার্থ উৎপন্ন হওয়া রোধ করা যায়, যা জীবাণুনাশক কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করতে পারে।
৩. ক্লোরিন পণ্য নির্বাচন
বাজারে বিভিন্ন ক্লোরিন পণ্যের দাম ও কার্যকারিতা ভিন্ন ভিন্ন হয়, এবং নির্দিষ্ট পরিস্থিতির ওপর ভিত্তি করে পণ্য নির্বাচন করা উচিত।
সংক্ষেপে, শহুরে পয়ঃবর্জ্য পরিশোধন ও জীবাণুমুক্তকরণের জন্য ক্লোরিন যোগ করা একটি কার্যকর পদ্ধতি। পয়ঃবর্জ্য পরিশোধন প্রক্রিয়ায়, ক্লোরিনের যৌক্তিক ব্যবহার ও প্রয়োগ কার্যকরভাবে পানির গুণগত নিরাপত্তা নিশ্চিত করতে এবং পরিশোধন দক্ষতা বাড়াতে পারে। তবে, ক্লোরিন যোগ করার ক্ষেত্রে কিছু প্রযুক্তিগত খুঁটিনাটি এবং পরিবেশগত সুরক্ষা সংক্রান্ত বিষয়ও রয়েছে, যেগুলোর প্রতি মনোযোগ দেওয়া প্রয়োজন।
পানি শোধনে কেন ক্লোরিন যোগ করা হয়:
ট্যাপের জল এবং পয়ঃনিষ্কাশন শোধনাগারের নির্গমন পর্যায়ে, জলে থাকা ব্যাকটেরিয়া ও ভাইরাস ধ্বংস করার জন্য ক্লোরিন জীবাণুমুক্তকরণ প্রক্রিয়া ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। শিল্পকারখানার সঞ্চালনশীল শীতলীকরণ জলের শোধনের ক্ষেত্রেও ক্লোরিন দ্বারা জীবাণুমুক্তকরণ এবং শৈবাল অপসারণ প্রক্রিয়া ব্যবহার করা হয়, কারণ শীতলীকরণ জল সঞ্চালন প্রক্রিয়ার সময় জলের একাংশ বাষ্পীভূত হয়ে যাওয়ার ফলে, জলে থাকা পুষ্টি উপাদান ঘনীভূত হয়, ব্যাকটেরিয়া এবং অন্যান্য অণুজীব প্রচুর পরিমাণে বংশবৃদ্ধি করে এবং সহজেই শ্যাওলা ও ময়লা তৈরি হয়। অতিরিক্ত শ্যাওলা ও ময়লা পাইপ বন্ধ হয়ে যাওয়া এবং ক্ষয়ের কারণ হতে পারে।
ট্যাপের পানিতে অবশিষ্ট ক্লোরিনের মাত্রা খুব বেশি হলে প্রধান ঝুঁকিগুলো হলো:
১. এটি শ্বাসতন্ত্রের জন্য অত্যন্ত উত্তেজক ও ক্ষতিকর।
২. এটি পানিতে থাকা জৈব পদার্থের সাথে সহজেই বিক্রিয়া করে ক্লোরোফর্মের মতো কার্সিনোজেন (ক্যান্সার সৃষ্টিকারী পদার্থ) উৎপন্ন করে।
৩. উৎপাদনের কাঁচামাল হিসেবে এর ক্ষতিকর প্রভাব থাকতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যখন এটি চালের মদ তৈরিতে ব্যবহৃত হয়, তখন এটি গাঁজন প্রক্রিয়ায় ইস্টের উপর জীবাণুনাশক প্রভাব ফেলে এবং মদের গুণমানকে প্রভাবিত করে। যেহেতু সাধারণত কলের জল বিশুদ্ধ করতে ক্লোরিন ব্যবহার করা হয়, এবং উত্তাপন প্রক্রিয়ার সময় অবশিষ্ট ক্লোরিন ক্লোরোফর্মের মতো কার্সিনোজেন (ক্যান্সার সৃষ্টিকারী পদার্থ) তৈরি করে। দীর্ঘমেয়াদী পানে এটি মানবদেহের মারাত্মক ক্ষতি করতে পারে। বিশেষ করে সাম্প্রতিক বছরগুলোতে, জলের উৎস দূষণ আরও গুরুতর হয়ে উঠেছে, যা সরাসরি কলের জলে অবশিষ্ট ক্লোরিনের পরিমাণ বৃদ্ধির কারণ।

অবশিষ্ট ক্লোরিন পরিমাপের পদ্ধতিগুলো কী কী?

১. ডিপিডি কালারমেট্রি
আমি
নীতি: pH ৬.২~৬.৫ অবস্থায়, ClO2 প্রথমে ধাপ ১-এ DPD-র সাথে বিক্রিয়া করে একটি লাল যৌগ তৈরি করে, কিন্তু এর পরিমাণ এর মোট উপলব্ধ ক্লোরিন উপাদানের (যা ClO2-কে ক্লোরাইট আয়নে বিজারিত করার সমতুল্য) মাত্র এক-পঞ্চমাংশ পর্যন্ত পৌঁছায়। যদি কোনো জলের নমুনা আয়োডাইডের উপস্থিতিতে অম্লীয় করা হয়, তবে ক্লোরাইট এবং ক্লোরেটও বিক্রিয়া করে, এবং বাইকার্বনেট যোগ করে প্রশমিত করা হলে, উৎপন্ন রঙটি ClO2-এর মোট উপলব্ধ ক্লোরিন উপাদানের সাথে মিলে যায়। গ্লাইসিন যোগ করে মুক্ত ক্লোরিনের হস্তক্ষেপ নিয়ন্ত্রণ করা যায়। এর ভিত্তি হলো, গ্লাইসিন মুক্ত ক্লোরিনকে তাৎক্ষণিকভাবে ক্লোরিনেটেড অ্যামিনোঅ্যাসিটিক অ্যাসিডে রূপান্তরিত করতে পারে, কিন্তু ClO2-এর উপর এর কোনো প্রভাব নেই।

২. প্রলেপযুক্ত ইলেকট্রোড পদ্ধতি

নীতি: ইলেকট্রোডটি ইলেকট্রোলাইট চেম্বারে নিমজ্জিত থাকে এবং ইলেকট্রোলাইট চেম্বারটি একটি ছিদ্রযুক্ত হাইড্রোফিলিক মেমব্রেনের মাধ্যমে পানির সংস্পর্শে থাকে। হাইপোক্লোরাস অ্যাসিড ছিদ্রযুক্ত হাইড্রোফিলিক মেমব্রেনের মধ্য দিয়ে ইলেকট্রোলাইট গহ্বরে ব্যাপিত হয়ে ইলেকট্রোডের পৃষ্ঠে একটি তড়িৎ প্রবাহ সৃষ্টি করে। তড়িৎ প্রবাহের পরিমাণ নির্ভর করে হাইপোক্লোরাস অ্যাসিড কত দ্রুত ইলেকট্রোলাইট গহ্বরে ব্যাপিত হচ্ছে তার উপর। ব্যাপনের হার দ্রবণে অবশিষ্ট ক্লোরিনের ঘনত্বের সমানুপাতিক। তড়িৎ প্রবাহের পরিমাণ পরিমাপ করুন। এর মাধ্যমে দ্রবণে অবশিষ্ট ক্লোরিনের ঘনত্ব নির্ণয় করা যায়।
আমি
৩. স্থির ভোল্টেজ ইলেকট্রোড পদ্ধতি (ঝিল্লিবিহীন ইলেকট্রোড পদ্ধতি)
আমি
নীতি: পরিমাপক এবং রেফারেন্স ইলেকট্রোডের মধ্যে একটি স্থিতিশীল বিভব বজায় রাখা হয়, এবং এই বিভবে বিভিন্ন পরিমাপকৃত উপাদান ভিন্ন ভিন্ন তড়িৎ প্রবাহ তীব্রতা উৎপন্ন করে। এটি দুটি প্ল্যাটিনাম ইলেকট্রোড এবং একটি রেফারেন্স ইলেকট্রোড নিয়ে একটি মাইক্রোকারেন্ট পরিমাপ ব্যবস্থা গঠন করে। পরিমাপক ইলেকট্রোডে ক্লোরিন অণু বা হাইপোক্লোরাইট ব্যবহৃত হয়, এবং উৎপন্ন তড়িৎ প্রবাহের তীব্রতা পানিতে অবশিষ্ট ক্লোরিনের ঘনত্বের সাথে সম্পর্কিত।

লিয়ানহুয়া-এর বহনযোগ্য অবশিষ্ট ক্লোরিন পরিমাপক যন্ত্র LH-P3CLO ডিপিডি সনাক্তকরণ পদ্ধতি ব্যবহার করে, যা পরিচালনা করা সহজ এবং দ্রুত ফলাফল দিতে পারে। আপনাকে কেবল ২টি বিকারক এবং পরীক্ষাধীন নমুনা যোগ করতে হবে, এবং আপনি রঙের তুলনামূলক ফলাফল পেয়ে যাবেন। এর পরিমাপের পরিসর বিস্তৃত, প্রয়োজনীয়তা সহজ এবং ফলাফল নির্ভুল।