देशभर में हादसे! फिर भी सिखाने योग्य “लोहा और गंधक का संयोजन” प्रयोग के 13 सूत्र (हाइड्रोजन सल्फ़ाइड उत्पत्ति) – कक्षा 8 विज्ञान
विज्ञान ट्रेनर, केन् कुवाको हूँ। हर दिन एक नया प्रयोग है। 🧪
【यह लेख रेडियो पर भी उपलब्ध है!】
लोहे और सल्फर को मिलाकर गर्म करने और आयरन सल्फाइड बनाने का यह ‘सल्फाइडीकरण’ प्रयोग, हर विज्ञान शिक्षक ने एक बार तो ज़रूर करवाया होगा। जापान, एक ज्वालामुखी वाला देश होने के कारण, हमारे लिए हाइड्रोजन सल्फाइड की गंध को महसूस करना बहुत महत्वपूर्ण है। दरअसल, कुछ गर्म पानी के झरनों के क्षेत्रों में, लोग रोज़ाना उस ‘सड़े हुए अंडे’ की गंध का अनुभव करते हैं। मेरे लिए (मैं गुन्मा प्रीफ़ेक्चर से हूँ), यह एक ऐसी गंध है जो मुझे अपने घर की याद दिलाती है।
लेकिन इस प्रयोग में हर साल देश भर में दुर्घटनाएँ होती हैं, और अगर हम लापरवाह रहें, तो यह पूरे देश में प्रतिबंधित हो सकता है। ‘हाइड्रोजन सल्फाइड न्यूज़’ खोजने पर ही आपको कई भयानक दुर्घटनाओं के उदाहरण मिल जाएंगे। सबसे बड़ी समस्या यह है कि हाइड्रोजन सल्फाइड कैसे उत्पन्न होता है। शिक्षक शायद बहुत सावधानी से निर्देश देते हैं, लेकिन जो छात्र नहीं सुनते, वे गलती से ज़्यादा हाइड्रोक्लोरिक एसिड डाल देते हैं… और यही अक्सर होता है। लेकिन अगर एक बार दुर्घटना हो जाए, तो इसकी पूरी ज़िम्मेदारी शिक्षक की होती है। इतना ही नहीं, इस प्रयोग में कई छोटी-छोटी सावधानियां हैं, और अगर आप उन्हें अनदेखा करते हैं, तो बड़ी समस्याएं हो सकती हैं, जैसे अभिभावकों के साथ बातचीत, और सबसे बुरी बात, यह कक्षा को रोक देता है, जिससे छात्रों के सीखने का मौका बर्बाद हो जाता है।
प्रयोग के दौरान हाइड्रोजन सल्फाइड के रिसाव से 6 लोग अस्पताल में, बार-बार हो रही हैं दुर्घटनाएँ…तो क्या यह प्रयोग ज़रूरी है?
स्रोत: टीवी असाही न्यूज़ (2025/05/13)
गरम करने पर जब टेस्ट ट्यूब में लोहे और सल्फर की प्रतिक्रिया होती है और वह लाल रंग में चमकता है, तो वह सुंदर बदलाव छात्रों की यादों में एक यादगार ‘विज्ञान अनुभव’ बन जाता है। और सबसे महत्वपूर्ण बात, गंध का उपयोग करके सीखना एक बहुत ही प्रभावशाली तरीका है, और यह जीवन से जुड़ी जानकारी (कि हाइड्रोजन सल्फाइड एक खतरनाक गैस है) को महसूस कराता है। इसीलिए, इसे पूरी सावधानी के साथ, सही, सुरक्षित और निश्चित तरीके से करना ज़रूरी है। इस लेख में, मैं अपनी कक्षाओं में हर साल समीक्षा करता हूँ, उन सुरक्षा के लिए 13 महत्वपूर्ण बिंदुओं को व्यवस्थित करके पेश कर रहा हूँ। मैं छात्रों को दिखाने के लिए उपयोग की जाने वाली सुरक्षा निर्देशों की स्लाइड भी शामिल कर रहा हूँ। आप इसे बेझिझक इस्तेमाल कर सकते हैं।
【कक्षा में दिए गए निर्देशों की स्लाइड यहाँ उपलब्ध है।】
【छात्रों को सावधान करने के लिए मैंने एक रेडियो भी बनाया है। इसे यहाँ सुनें।】
ऑडियो फ़ाइल यहाँ से (MP3)
मैं खुद, इस प्रयोग को करवाने से पहले हमेशा कई बार पूर्वाभ्यास करता हूँ। शुक्र है कि अब तक कोई बड़ी दुर्घटना नहीं हुई है, लेकिन मैं हमेशा ‘डर’ के साथ ही यह काम करता हूँ।
यहाँ जो तरीके बताए गए हैं, वे सुरक्षा को सबसे ज़्यादा ध्यान में रखते हुए बनाए गए हैं, और यह केवल एक उदाहरण है। पाठ्यपुस्तक कंपनियों के तरीके भी अलग-अलग होते हैं, जैसे स्टील वूल का उपयोग करने का तरीका भी बताया गया है। कृपया अपने स्कूल की सुविधाओं और निर्देशों के अनुसार सबसे अच्छा तरीका चुनें।
अक्सर मुझसे पूछा जाता है कि क्या वे मेरी तस्वीरें और स्लाइड अपनी कक्षाओं में इस्तेमाल कर सकते हैं। तो हाँ, यहाँ दी गई सभी सामग्री का आप बेझिझक उपयोग कर सकते हैं। मुझे उम्मीद है कि यह आपको और भी सुरक्षित और प्रभावशाली कक्षाएं बनाने में मदद करेगा।
मैंने शिक्षक मोरीजो हिना के साथ मिलकर लोहे और सल्फर के प्रयोग के लिए एक सुरक्षा शिक्षा खेल (सुगोरोकू) भी बनाया है। यह एक ऐसा शिक्षण सामग्री है जिससे बच्चे खेलते-खेलते सही जानकारी सीख सकते हैं, और यह कक्षा से पहले बहुत प्रभावी होता है। इसे भी ज़रूर आज़माएँ। यह मुफ़्त में डाउनलोड के लिए उपलब्ध है।
प्रयोग विधि
चरण 0: पहले से सूचित करें और वेंटिलेशन चालू करें!
अगर आप पहले से नर्स के कमरे और क्लास टीचर को बता दें कि आप प्रयोग करने वाले हैं, तो किसी भी आपात स्थिति में यह बहुत सहायक होगा। छात्रों को ज़रूर से लैब कोट और सुरक्षा चश्मे लाने के लिए कहें।
जब काम ज़्यादा हो जाता है, तो लोग खिड़कियाँ खोलना तो याद रखते हैं, लेकिन वेंटिलेशन पंखा चलाना भूल जाते हैं।
पॉइंट 0: पहले से नर्स के कमरे और क्लास टीचर को बता दें।
पॉइंट 1: काम में व्यस्त होकर भूलने से बचने के लिए, शुरू में ही वेंटिलेशन बटन दबा दें।
चरण 1: लोहे का पाउडर और सल्फर का पाउडर मिलाएँ (लोहा 7.0g, सल्फर 4.0g)
शिक्षक के लिए पहले से तैयारी के रूप में, 7.0g लोहे का पाउडर और 4.0g सल्फर का पाउडर तौलना ज़रूरी है (क्योंकि यह 50 मिनट में पूरा नहीं हो पाएगा)। मात्रा का ध्यान रखना महत्वपूर्ण है, खासकर अगर सल्फर ज़्यादा हो तो सल्फर की वाष्प आसानी से बन सकती है। यह काम हर साल काफी मुश्किल होता है। मैं चाहता हूँ कि छात्र खुद करें, लेकिन इसमें इतना समय लग जाता है कि प्रयोग शुरू ही नहीं हो पाता। इस साल, मैंने विज्ञान क्लब के सदस्यों की मदद ली। लोहे के पाउडर का कण आकार 100 मेश या उससे ज़्यादा होना चाहिए; 60 मेश पर यह ठीक से प्रतिक्रिया नहीं करता। मैंने इस बार 300 मेश का इस्तेमाल किया।
पॉइंट 2: लोहे के पाउडर का कण आकार 100 मेश या उससे ज़्यादा होना चाहिए!
राकुटेन पर यहाँ उपलब्ध है
लोहे का पाउडर 300 मेश 【होक्काइडो・ओकिनावा प्रीफ़ेक्चर में डिलीवरी नहीं】
मोरटार में लोहे और सल्फर को लेकर अच्छी तरह मिलाएँ। मैंने आयरन सल्फाइड और कॉपर ऑक्साइड के लिए अलग-अलग मोरटार ख़रीदकर रखे हैं। इससे धोने की ज़रूरत नहीं पड़ती और अगली क्लास भी इसका उपयोग कर सकती है, जो बहुत सुविधाजनक है।
इसे अच्छी तरह से मिलाएँ। जब तक सल्फर के ढेले पूरी तरह से टूट न जाएँ और पूरा मिश्रण भूरा न हो जाए, तब तक मिलाते रहें।
पॉइंट 3: अच्छी तरह से मिलाएँ। अगर रासायनिक प्रतिक्रिया ठीक से नहीं हुई, तो सल्फर की वाष्प निकल सकती है।
जानकारी: सल्फर का गलनांक 112℃, क्वथनांक 446℃, गैस बर्नर की लौ 1500℃
यह अच्छी तरह से न मिलाया हुआ नमूना है। इसमें सल्फर के पीले ढेले दिख रहे हैं। इसे तब तक मिलाएँ जब तक पूरा मिश्रण भूरा न हो जाए।
चरण 2: एल्यूमीनियम फ़ॉइल के दो कंटेनर बनाएँ और उनमें नमूना डालें
एल्यूमीनियम फ़ॉइल का आकार लगभग 5cm × 10cm पहले से तैयार कर लें। दो AAA बैटरियों को सेलो टेप से चिपका कर इसे कोर के रूप में इस्तेमाल करें और इसे घुमाएँ। मेज़ पर ज़ोर से दबाते हुए घुमाने से यह मज़बूती से घूमता है।
एक तरफ से बंद करके बैटरी निकाल लें। ऐसे दो कंटेनर बनाएँ।
इसे वेइंग पेपर पर पलटें।
और फिर एक फ़नल का उपयोग करके इसे डालें।
अंदर डालने के बाद, मेज़ पर हल्के से टैप करें ताकि हवा निकल जाए और पाउडर आपस में संपर्क में आए। ज़्यादा ज़ोर से टैप करने से एल्यूमीनियम फ़ॉइल फट सकती है। छात्रों को हल्के से टैप करने के लिए कहें। फ़नल को धोने की ज़रूरत नहीं है (अगर अगली क्लास तुरंत है तो भी इसका इस्तेमाल किया जा सकता है)।
चरण 3: टेस्ट ट्यूब में डालें और गरम करें
दो नमूने a और b लें, b को वैसे ही रहने दें (नियंत्रण प्रयोग के लिए), और a को टेस्ट ट्यूब में डालें। फिर टेस्ट ट्यूब के मुँह को रुई के फाहे से बंद कर दें और एल्यूमीनियम फ़ॉइल के ऊपरी हिस्से को गरम करें। जब प्रतिक्रिया शुरू हो जाए तो गरम करना बंद कर दें और देखें कि क्या होता है। प्रतिक्रिया लगभग एक मिनट में शुरू हो जाएगी।
पॉइंट 4: रुई के फाहे से मुँह बंद करें। यह सल्फर वाष्प और अन्य ज़हरीले पदार्थों को बाहर निकलने से रोकता है।
एल्यूमीनियम फ़ॉइल की छड़ के ऊपरी हिस्से को गरम करें, नीचे के हिस्से को नहीं। इसका कारण यह है कि जब प्रतिक्रिया शुरू होती है, तो उसकी गर्मी और गैस बर्नर की गर्मी से टेस्ट ट्यूब में दरार पड़ सकती है, और अगर आप नीचे से गरम करें तो उसकी तली टूटकर गिर सकती है। इसके अलावा, ऊपर से प्रतिक्रिया शुरू करने से टेस्ट ट्यूब कम गंदी होती है और अगली बार भी इसका इस्तेमाल किया जा सकता है। (मैंने 4 कक्षाओं में इसका इस्तेमाल किया।)
पॉइंट 5: एल्यूमीनियम फ़ॉइल के ऊपरी हिस्से को गरम करें।
पॉइंट 6: टेस्ट ट्यूब होल्डर को टेस्ट ट्यूब के ऊपरी हिस्से पर लगाएँ और होल्डर के हिस्से को पकड़कर गरम न करें। गलती से होल्डर खुल सकता है।
जब प्रतिक्रिया शुरू हो जाए तो आप गैस बर्नर की आग से इसे दूर रख सकते हैं। यह अपने आप आगे बढ़ती रहेगी। यह बहुत सुंदर लगता है, जैसे कोई आतिशबाज़ी हो। प्रतिक्रिया भी धीरे-धीरे होती है।
पॉइंट 7: गैस बर्नर की आग को बुझाने की ज़रूरत नहीं है, यहाँ छात्रों को रासायनिक प्रतिक्रिया पर ध्यान केंद्रित करने दें। यह एक रोमांचक हिस्सा है।
पॉइंट 8: छात्रों को टेस्ट ट्यूब के नीचे हाथ न रखने के लिए सावधान करें।
टेस्ट ट्यूब होल्डर से इसे हाथ में लेकर थोड़ा ठंडा करें, और फिर इसे खाली मोरटार पर रखकर ठंडा होने दें।
ठंडा होने का इंतज़ार करते समय, आप छात्रों से गरम करने वाले उपकरण वगैरह साफ करवा सकते हैं।
चरण 4: जब यह पूरी तरह से ठंडा हो जाए, तो टेस्ट ट्यूब से नमूना a निकालें और नमूना b के साथ उसकी विशेषताओं की तुलना करें
एक गीले कपड़े से टेस्ट ट्यूब के सिरे को छूकर देखें कि क्या ‘ज्यूँ’ की आवाज़ आ रही है। अगर नहीं, तो इसे गीले कपड़े में लपेटकर पूरी तरह से ठंडा करें। रुई का फाहा हटाएँ और अंदर की सामग्री निकालें।
एक चुंबक पास लाएँ।
पॉइंट 9: अगर यह फेराइट चुंबक है तो ठीक है, लेकिन नियोडिमियम चुंबक होने पर आयरन सल्फाइड भी चिपक सकता है। हालांकि, यह हल्का चिपकता है। छात्रों को चिपकने के तरीके में अंतर पर ध्यान देने के लिए कहें।
चरण 5: कुछ टुकड़े (1-2 मिमी) पेट्री डिश में लें, पेटिट बोतल से 3 बूँद हाइड्रोक्लोरिक एसिड डालें और निकलने वाली गंध की जाँच करें। हाथ से हिलाकर देखें।
यह सबसे ख़तरनाक हिस्सा है! यह वह जगह है जहाँ सबसे ज़्यादा दुर्घटनाएँ होती हैं। वेंटिलेशन फिर से जाँचें, खिड़कियाँ खोलें और कक्षा के आगे-पीछे के दरवाज़े भी खोलें। छात्रों को टुकड़े पर डालने, और हाइड्रोक्लोरिक एसिड की केवल 3 बूँदें डालने के बारे में बार-बार और ज़ोर देकर बताएँ! जो छात्र ध्यान नहीं देते, वे अक्सर एक साथ बहुत सारा एसिड डाल देते हैं।
पेटिट बोतल का उपयोग करने से ज़्यादा मात्रा डालने से बचा जा सकता है। लेकिन कुछ छात्र सफ़ेद हिस्से को घुमाने लगते हैं…। शिक्षक खुद डालें, या अत्यधिक सावधानी बरतें!
पॉइंट 10: वेंटिलेशन के लिए दरवाज़े और खिड़कियाँ खोलें। आयरन सल्फाइड को सीधे नहीं, बल्कि टुकड़े करके ही एसिड डालें। एसिड को पतला (3%) करके पेटिट बोतल में रखें और केवल 3 बूँदें डालने का निर्देश दें।
पॉइंट 11: जो छात्र असहज महसूस करते हैं, उन्हें बाहर जाने के लिए कहें। क्योंकि गैस हवा से भारी है, इसलिए उन्हें खड़े होकर काम करने के लिए कहें (हालांकि प्रयोग के दौरान खड़े रहना आम बात है)।
पॉइंट 12: निकलने वाली गैस ज़हरीली है, इसलिए इसे हाथ से हिलाकर धीरे-धीरे सूँघें। सीधे चेहरे के पास न लाएँ। इसे तेज़ी से बिल्कुल भी न सूँघें। जब सभी को गंध महसूस हो जाए, तो प्रतिक्रिया रोकने के लिए उसमें थोड़ा पानी डालने का निर्देश दें।
एक तरीका यह भी है कि आयरन सल्फाइड के टुकड़े को टेस्ट ट्यूब में डालकर हाइड्रोक्लोरिक एसिड डालकर गंध सूँघें, लेकिन मैंने पाया कि पेट्री डिश ज़्यादा असरदार थी। इसका कारण यह है कि गैस हवा से भारी होती है, और टेस्ट ट्यूब में मुँह तक गैस आने में समय लगता है। अगर आप हिलाते हैं तो भी कुछ देर तक गंध महसूस नहीं होती, जिससे छात्रों को अपनी नाक पास लाने का मन करता है, जो कि एक बुरी बात है। इसलिए, मैं पेट्री डिश का तरीका सुझाता हूँ।
टेस्ट ट्यूब को ब्रश से धोने का निर्देश दें। सारी गंदगी नहीं हटती। बचे हुए आयरन सल्फाइड और अन्य चीज़ों को जलाकर न नष्ट होने वाले कचरे के रूप में इकट्ठा करें। इसे नाली में न बहाएँ। टेस्ट ट्यूब में दरार तो नहीं है, यह जाँच करें। धोने के बाद, भले ही दाग लगे हों, फिर से इस्तेमाल किया जा सकता है।
पॉइंट 13: बचे हुए नमूने इकट्ठा करें। नाली में न बहाएँ। नमूनों को नष्ट करते समय शिक्षक को सावधान रहना चाहिए।
बचे हुए नमूनों को इकट्ठा करने के बाद, शिक्षक को उन्हें नष्ट करने में भी सावधान रहना चाहिए। एक बार विज्ञान कक्ष में आग लगने की घटना हुई थी, और ऐसा लगता है कि यह लोहे और सल्फर के प्रयोग के दौरान हुई थी। शायद लोहे और सल्फर का मिला हुआ मिश्रण जल उठा था। सच्चाई क्या है, कौन जाने।
एक और तरीका (संदर्भ)
एक और तरीका है कि बिना टेस्ट ट्यूब के सीधे गरम किया जाए। मैंने कई सालों तक यह तरीका अपनाया था। रासायनिक प्रतिक्रिया बहुत अच्छी दिखती है और अवलोकन के लिए यह बहुत अच्छा है। लेकिन इसमें लोग अपना चेहरा पास लाना चाहते हैं, जिससे सल्फर की वाष्प साँस में जा सकती है और खाँसी हो सकती है, इसलिए ज़्यादा सुरक्षित तरीका रुई के फाहे से ढंकने वाला तरीका है।
कुछ पाठ्यपुस्तकों में सल्फर और स्टील वूल को टेस्ट ट्यूब में डालकर करने का तरीका भी था। ऐसा करने पर, यह कुछ ऐसा दिखता है।
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