আমাদের চারপাশে রাসায়নিক বিক্রিয়া সবসময় ঘটছে—আপনি যখন এটি সম্পর্কে চিন্তা করেন তখন স্পষ্ট, কিন্তু আমরা কতজন গাড়ি চালু করার সময়, ডিম সিদ্ধ করার সময়, অথবা আমাদের লনে সার দেওয়ার সময় এটি করি?
রাসায়নিক অনুঘটক বিশেষজ্ঞ রিচার্ড কং রাসায়নিক বিক্রিয়া সম্পর্কে ভাবছেন। একজন "পেশাদার টিউনার" হিসেবে তার কাজে, যেমনটি তিনি বলেন, তিনি কেবল নিজে থেকেই উদ্ভূত প্রতিক্রিয়াগুলিতেই আগ্রহী নন, বরং নতুন প্রতিক্রিয়া সনাক্তকরণেও আগ্রহী।
কলেজ অফ আর্টস অ্যান্ড সায়েন্সেস-এ রসায়ন ও রাসায়নিক জীববিজ্ঞানের একজন ক্লারম্যান ফেলো হিসেবে, কং এমন অনুঘটক তৈরিতে কাজ করেন যা রাসায়নিক বিক্রিয়াকে কাঙ্ক্ষিত ফলাফলের দিকে চালিত করে, নিরাপদ এবং এমনকি মূল্য সংযোজিত পণ্য তৈরি করে, যার মধ্যে রয়েছে এমন পণ্য যা মানুষের স্বাস্থ্যের উপর ইতিবাচক প্রভাব ফেলতে পারে। বুধবার।
"অনেক রাসায়নিক বিক্রিয়া সাহায্য ছাড়াই ঘটে," গাড়ি জীবাশ্ম জ্বালানি পোড়ানোর সময় কার্বন ডাই অক্সাইড নিঃসরণের কথা উল্লেখ করে কং বলেন। "কিন্তু আরও জটিল এবং জটিল রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলি স্বয়ংক্রিয়ভাবে ঘটে না। এখানেই রাসায়নিক অনুঘটক কার্যকর হয়।"
কং এবং তার সহকর্মীরা তাদের কাঙ্ক্ষিত বিক্রিয়া পরিচালনার জন্য অনুঘটক তৈরি করেছিলেন। উদাহরণস্বরূপ, সঠিক অনুঘটক নির্বাচন করে এবং বিক্রিয়ার অবস্থা নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করে কার্বন ডাই অক্সাইডকে ফর্মিক অ্যাসিড, মিথানল বা ফর্মালডিহাইডে রূপান্তর করা যেতে পারে।
রসায়ন ও রাসায়নিক জীববিজ্ঞানের অধ্যাপক (এএন্ডএস) এবং কং-এর মডারেটর কাইল ল্যাঙ্কাস্টারের মতে, কং-এর পদ্ধতি ল্যাঙ্কাস্টারের ল্যাবের "আবিষ্কার-চালিত" পদ্ধতির সাথে ভালোভাবে খাপ খায়। "রিচার্ডের রসায়ন উন্নত করার জন্য টিন ব্যবহার করার ধারণা ছিল, যা আমার লেখায় কখনও ছিল না," ল্যাঙ্কাস্টার বলেন। "তার একটি অনুঘটক আছে যা নির্বাচনীভাবে কার্বন ডাই অক্সাইডকে রূপান্তর করতে পারে, যা সংবাদমাধ্যমে অনেক আলোচিত হয়, আরও মূল্যবান কিছুতে।"
কং এবং তার সহযোগীরা সম্প্রতি এমন একটি সিস্টেম আবিষ্কার করেছেন যা নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে কার্বন ডাই অক্সাইডকে ফর্মিক অ্যাসিডে রূপান্তর করতে পারে।
"যদিও আমরা এখনও প্রতিক্রিয়াশীলতার ক্ষেত্রে অত্যাধুনিক নই, আমাদের সিস্টেমটি অত্যন্ত কাস্টমাইজযোগ্য," কং বলেন। "এইভাবে, আমরা আরও গভীরভাবে বুঝতে শুরু করতে পারি কেন কিছু অনুঘটক অন্যদের তুলনায় দ্রুত কাজ করে, কেন কিছু অনুঘটক সহজাতভাবে ভাল। আমরা অনুঘটকের পরামিতিগুলিকে পরিবর্তন করতে পারি এবং বোঝার চেষ্টা করতে পারি যে এই জিনিসগুলি কী দ্রুত কাজ করে, কারণ তারা যত দ্রুত কাজ করে, তত ভাল কাজ করে, আপনি তত দ্রুত অণু তৈরি করতে পারেন।"
তিনি বলেন, ক্লারম্যান ফেলো হিসেবে, কং পরিবেশ থেকে নাইট্রেট অপসারণের জন্যও কাজ করছেন, একটি সাধারণ সার যা জলপথে বিষাক্তভাবে প্রবেশ করে, এবং সেগুলিকে আরও ক্ষতিকারক পদার্থে পরিণত করে।
কং পৃথিবীতে পাওয়া ধাতু, যেমন অ্যালুমিনিয়াম এবং টিন, অনুঘটক হিসেবে ব্যবহার করে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করেছিলেন। ধাতুগুলি সস্তা, অ-বিষাক্ত এবং ভূত্বকে প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায়, তাই এগুলি ব্যবহার করলে স্থায়িত্বের কোনও সমস্যা হবে না, তিনি বলেন।
"আমরা এমন অনুঘটক তৈরি করার বিষয়েও কাজ করছি যেখানে দুটি ধাতু একে অপরের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে," কং বলেন। "একটি কাঠামোতে দুটি ধাতু ব্যবহার করে, দ্বিধাতু সিস্টেম থেকে আমরা কী প্রতিক্রিয়া এবং আকর্ষণীয় রাসায়নিক প্রক্রিয়া পেতে পারি?"
কং বলেন, বন হলো রাসায়নিক পরিবেশ যা এই ধাতুগুলিকে ধারণ করে - এই ধাতুগুলির তাদের কাজ করার সম্ভাবনা উন্মোচনের জন্য এগুলি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, ঠিক যেমন আপনার সঠিক আবহাওয়ার জন্য সঠিক পোশাকের প্রয়োজন।
গত ৭০ বছর ধরে, রাসায়নিক রূপান্তর অর্জনের জন্য একটি একক ধাতব কেন্দ্র ব্যবহার করার মানদণ্ড ছিল, কিন্তু গত দশক বা তারও বেশি সময় ধরে, এই ক্ষেত্রের রসায়নবিদরা দুটি ধাতুর মিলন তদন্ত শুরু করেছেন, হয় রাসায়নিকভাবে অথবা কাছাকাছি। প্রথমত, কং বলেন, "এটি আপনাকে আরও বেশি স্বাধীনতা দেয়।"
কং বলেন, এই দ্বিধাতু অনুঘটকগুলি রসায়নবিদদের তাদের শক্তি এবং দুর্বলতার উপর ভিত্তি করে ধাতব অনুঘটকগুলিকে একত্রিত করার ক্ষমতা দেয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি ধাতব কেন্দ্র যা সাবস্ট্রেটের সাথে খারাপভাবে বন্ধন করে কিন্তু বন্ধনগুলিকে ভালভাবে ভেঙে দেয় তা অন্য একটি ধাতব কেন্দ্রের সাথে কাজ করতে পারে যা বন্ধনগুলিকে খারাপভাবে ভাঙে কিন্তু সাবস্ট্রেটের সাথে ভালভাবে বন্ধন করে। দ্বিতীয় ধাতুর উপস্থিতি প্রথম ধাতুর বৈশিষ্ট্যগুলিকেও প্রভাবিত করে।
"আপনি দুটি ধাতব কেন্দ্রের মধ্যে একটি সমন্বয়মূলক প্রভাব পেতে শুরু করতে পারেন," কং বলেন। "বাইমেটালিক ক্যাটালাইসিসের ক্ষেত্রটি ইতিমধ্যেই কিছু সত্যিই অনন্য এবং বিস্ময়কর প্রতিক্রিয়া দেখাতে শুরু করেছে।"
কং বলেন, আণবিক যৌগগুলিতে ধাতুগুলি কীভাবে একে অপরের সাথে বন্ধনে আবদ্ধ হয় সে সম্পর্কে এখনও অনেক অস্পষ্টতা রয়েছে। তিনি রসায়নের সৌন্দর্য দেখে যতটা উত্তেজিত ছিলেন, ফলাফল দেখেও ততটাই উত্তেজিত ছিলেন। এক্স-রে স্পেকট্রোস্কোপিতে দক্ষতার জন্য কংকে ল্যাঙ্কাস্টার ল্যাবরেটরিতে আনা হয়েছিল।
"এটি একটি সিম্বিওসিস," ল্যাঙ্কাস্টার বলেন। "এক্স-রে স্পেকট্রোস্কোপি রিচার্ডকে বুঝতে সাহায্য করেছিল যে পর্দার আড়ালে কী ঘটছে এবং কী টিনকে বিশেষভাবে প্রতিক্রিয়াশীল এবং এই রাসায়নিক বিক্রিয়ার জন্য সক্ষম করে তোলে। প্রধান গ্রুপ রসায়ন সম্পর্কে তার বিস্তৃত জ্ঞান থেকে আমরা উপকৃত হয়েছিলাম, যা গ্রুপটির জন্য একটি নতুন ক্ষেত্রের দরজা খুলে দিয়েছিল।"
কং বলেন, সবকিছুই মৌলিক রসায়ন এবং গবেষণার উপর নির্ভর করে, এবং এই পদ্ধতিটি সম্ভব হয়েছে একটি ওপেন ক্লারম্যান স্কলারশিপের মাধ্যমে।
"একটি সাধারণ দিনে, আমি ল্যাবে প্রতিক্রিয়া চালাতে পারি অথবা কম্পিউটারে বসে অণু অনুকরণ করতে পারি," তিনি বলেন। "আমরা যতটা সম্ভব রাসায়নিক কার্যকলাপের একটি সম্পূর্ণ চিত্র পেতে চেষ্টা করছি।"