কেলাসাকার ও অনিয়তাকার কঠিন পদার্থ Solid State

১.কঠিন পদার্থ

যেসব পদার্থের নির্দিষ্ট আকার ও আয়তন আছে তাদের সাধারণত কঠিন পদার্থ বলে।

১.১কঠিন পদার্থের বৈশিষ্ট্য(Characteristics of Solid)

i) কঠিন পদার্থের গঠনকারী কণাগুলি পরস্পরের খুব কাছাকাছি নির্দিষ্ট স্থানে আবদ্ধ থাকে এবং এগুলি স্থানান্তরজনিত গতির অধিকারী হয় না।এজন্য কঠিন পদার্থের একটি নির্দিষ্ট আকার ও আয়তন বর্তমান।

ii) কঠিন পদার্থের গঠনকারী কণাগুলির মধ্যেকার আকর্ষণ বল তীব্র হয়।

iii) যেহেতু কঠিন পদার্থের গঠনকারী কণাগুলি পরস্পরের খুব কাছাকাছি ঘনসন্নিবিষ্টভাবে আবদ্ধ থাকে, তাই কণাগুলির মধ্যেকার ফাঁকা স্থানের
পরিমাণ খুব কম হয়। এজন্য কঠিন পদার্থগুলি সাধারণত দৃঢ় (rigid) ও অসংনম্য
(incompressible) হয়। একই কারণে কঠিনের ঘনত্ব
তরল বা গ্যাস অপেক্ষা বেশি হয়।

১.২কঠিনের শ্রেণিবিন্যাস(Classification of Solid)

গঠনকারী কণাগুলির বিন্যাসের শৃঙ্খলতা অনুযায়ী কঠিন পদার্থগুলিকে দুটি শ্রেণিতে ভাগ করা হয় —

• কেলাসাকার কঠিন। 
• অনিয়তাকার কঠিন।

১.২.১ কেলাসাকার কঠিন (Crystalline solid) 

সংজ্ঞা: যেসব কঠিন পদার্থের আকার ও গলনাঙ্ক নির্দিষ্ট, গঠনকারী কণাগুলি (অণু, পরমাণু বা আয়ন) সুনির্দিষ্ট ও সুশৃঙ্খলভাবে বিন্যস্ত থাকে এবং বিন্যাসের এই শৃঙ্খল বহুদূর পর্যন্ত বিস্তৃত (long range order), তাদের কেলাসাকার কঠিন বলে।

প্রকৃত কঠিন পদার্থ বলতে সাধারণত কেলাসাকার কঠিন পদার্থগুলিকে বােঝানাে হয়ে থাকে।

উদাহরণ সােডিয়াম ক্লোরাইড, পটাশিয়াম ক্লোরাইড, সুক্রোজ, হীরক,কোয়ার্টজ quartz) ইত্যাদি।

কেলাসাকার কঠিনের বৈশিষ্ট্যঃ

i)কেলাসাকার কঠিনে গঠনকারী কণাগুলি সুনির্দিষ্ট ও সুশৃঙ্খলভাবে বিন্যস্ত থাকে। তাই এধরনের কঠিনের একটি নির্দিষ্ট জ্যামিতিক আকার থাকে।

ii) প্রতিটি কেলাসাকার কঠিনের গলনাঙ্ক নির্দিষ্ট অর্থাৎ, একটি নির্দিষ্ট উষ্ণতায় এধরনের কঠিনের গলন শুরু হয় এবং গলন সম্পূর্ণ না হওয়া পর্যন্ত পদার্থের উয়তা স্থির থাকে।

iii)কেলাসাকার কঠিনের গলনের লীনতাপ নির্দিষ্ট, যা উক্ত কঠিনের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে।

iv) কেলাসাকার কঠিনগুলি দৃঢ় ও অসংনম্য হয়।

v) কেলাসাকার কঠিনগুলি অসমসারক (anisotropic) হয়ে থাকে অর্থাৎ, এধরনের পদার্থের বিভিন্ন ভৌত ধর্মগুলির (যেমন— বৈদ্যুতিক রােধ, তাপীয় পরিবাহিতা, প্রতিসরাঙ্ক, তাপীয় প্রসারণ ইত্যাদি) মান এদের পরিমাপনের অভিমুখের উপর নির্ভরশীল হয়।

» ব্যাখ্যা: কেলাসাকার কঠিনে গঠনকারী কণাগুলির বিন্যাস বিভিন্ন দিকে বিভিন্ন হয়। এ দুটি ভিন্ন প্রকার গঠনকারী কণার সমন্বয়ে গঠিত একটি কেলাসাকার কঠিনে কণাগুলির দ্বিমাত্রিক বিন্যাস দেখানাে হয়েছে। চিত্র থেকে দেখা যায়, AB রেখার দুই পার্শ্বে উভয়প্রকার কণাই সমসংখ্যায় বর্তমান কিন্তু CD রেখার একপার্শ্বে এক ধরনের এবং অপর পার্শ্বে আর এক ধরনের কণা বর্তমান, অর্থাৎ AB ও CD রেখার পারিপার্শ্বিক এক নয়। এজন্য কেলাসাকার কঠিনগুলির বিভিন্ন ভৌত ধর্মের মান পরিমাপনের দিকের উপর নির্ভরশীল হয়।


উদাহরণ অভ্রের (mica) কেলাসের ঘাত সহ্য করার ক্ষমতা বিভিন্ন দিকে বিভিন্ন হয়। অভ্রের কেলাসের উপর লম্বভাবে বল প্রয়ােগ করলে

কেলাসটি ভাঙে না কিন্তু অনুভূমিক দিকে বল প্রয়ােগ করলে কেলাসটি ভেঙে যায়।

১.৩ অনিয়তাকার কঠিন (Amorphous solid)

সংজ্ঞা: যেসব কঠিন পদার্থের আকার ও গলনাঙ্ক নির্দিষ্ট নয় এবং গঠনকারী কণাগুলি (অণু, পরমাণু বা আয়ন) সুনির্দিষ্টভাবে সজ্জিত থাকে না, তাদের অনিয়তাকার কঠিন বলে।

উদাহরণ কাচ, রবার, প্লাস্টিক, মােম ইত্যাদি।

অনিয়তাকার কঠিনের বৈশিষ্ট্যঃ

i) অনিয়তাকার কঠিনের গঠনকারী কণাগুলি সুনির্দিষ্টভাবে সজ্জিত থাকে না, তাই এধরনের পদার্থের নির্দিষ্ট কোনাে জ্যামিতিক আকার নেই।

ii) কিছু কিছু অনিয়তাকার পদার্থে গঠনকারী কণাগুলির সুশৃঙ্খল বিন্যাস লক্ষ করা গেলেও এই সুশৃঙ্খল বিন্যাস কম দূরত্ব পর্যন্ত বিস্তৃত (short range order) হয়।

iii) অনিয়তাকার কঠিনগুলির গলনাঙ্ক নির্দিষ্ট নয়। উন্নতার একটি বিস্তৃত সীমার মধ্যে এগুলির গলন ঘটে থাকে অর্থাৎ, একটি উন্নতায় এদের গলন শুরু হয় এবং অপর একটি উয়তায় এই গলন শেষ হয়।

iv) অনিয়তাকার পদার্থগুলি সমসারক (isotropic) হয়ে থাকে অর্থাৎ এদের বিভিন্ন ভৌত ধর্মগুলির (যেমন- বৈদ্যুতিক রােধ, তাপীয় পরিবাহিতা, প্রতিসরাঙ্ক ইত্যাদি) মান পরিমাপনের দিকের উপরনি র্ভর করে না।

v) অনিয়তাকার পদার্থ কিছুটা দৃঢ় ও সংনম্য হয়ে থাকে।

vi) অনিয়তাকার পদার্থের সঙ্গে তরল পদার্থের ধর্মের অনেক সাদৃশ্য লক্ষ করা যায়। এজন্য এধরনের পদার্থকে অনেক সময় অতি শীতলীকৃত সান্দ্র তরল (supercooled viscous liquid) বলা হয়।

প্রকৃতপক্ষে, অনেক অনিয়তাকার পদার্থ (যেমন- কাচ) আছে যারা তরলের মতাে প্রবাহমানতা ধর্ম প্রদর্শন করে।

উদাহরণ বহু পুরাতন বাড়ির জানলার সার্শিগুলি লক্ষ করলে দেখা যায় ওই সার্শিগুলির নীচের দিক উপরের দিকের তুলনায় অনেক বেশি ঘন বা পুরু (thick) হয়। মাধ্যাকর্ষণ বলের প্রভাবে কাচের প্রবাহমানতার জন্য এরূপ ঘটে থাকে।

কেলাসাকার ও অনিয়তাকার কঠিনের মধ্যে পার্থক্যঃ

এই টপিকটির উপর MCQ-টাইপ প্রশ্ন-উত্তর করুন ক্যুইজের মাধ্যমেঃ

Start Quiz

(তথ্যঃ-ছায়া-প্রকাশনি(রসায়ন-মাইতি,তেওয়ারি,রায়)