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 শব্দ প্রকৌশলী" হিসেবে তার কাজের ক্ষেত্রে, যেমনটি তিনি নিজেই বলেছেন, তিনি কেবল নিজের মধ্যে উদ্ভূত প্রতিক্রিয়াগুলিতেই আগ্রহী নন, বরং নতুন প্রতিক্রিয়াগুলিকে উস্কে দেওয়ার ক্ষেত্রেও 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 পরিচালনা করার জন্য একটি অনুঘটক তৈরি করেছিলেন এবং তা ঘটেছিল। উদাহরণস্বরূপ, সঠিক অনুঘটক নির্বাচন করে এবং বিক্রিয়ার অবস্থার সাথে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করে কার্বন ডাই অক্সাইডকে ফর্মিক অ্যাসিড, মিথানল বা ফর্মালডিহাইডে রূপান্তর করা যেতে পারে।
রসায়ন ও রাসায়নিক জীববিজ্ঞানের (এএন্ডএস) অধ্যাপক এবং কং-এর অধ্যাপক 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। "এটি কার্বন ডাই অক্সাইডকে আরও মূল্যবান কিছুতে নির্বাচনী রূপান্তরের জন্য একটি অনুঘটক, এবং কার্বন ডাই অক্সাইড অনেক খারাপ প্রেস পায়।"
কং এবং তার সহযোগীরা সম্প্রতি এমন একটি সিস্টেম আবিষ্কার করেছেন যা নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে কার্বন ডাই অক্সাইডকে ফর্মিক অ্যাসিডে রূপান্তর করতে পারে।
"যদিও আমরা বর্তমানে অত্যাধুনিক প্রতিক্রিয়াশীলতার কাছাকাছি নই, আমাদের সিস্টেমটি অত্যন্ত কনফিগারযোগ্য," কং বলেন। "তাই আমরা আরও গভীরভাবে বুঝতে শুরু করতে পারি কেন কিছু অনুঘটক অন্যদের তুলনায় দ্রুত কাজ করে, কেন কিছু অনুঘটক সহজাতভাবে ভাল। আমরা অনুঘটকের পরামিতিগুলি সুরক্ষিত করতে পারি এবং বুঝতে চেষ্টা করতে পারি যে এই জিনিসগুলি কী দ্রুত কাজ করে, কারণ তারা যত দ্রুত কাজ করে, তত ভাল - আপনি দ্রুত অণু তৈরি করতে পারেন।"
ক্লারম্যান ফেলো হিসেবে, কং পরিবেশ থেকে জলপথে বিষাক্তভাবে মিশে যাওয়া সাধারণ সার নাইট্রেটকে ক্ষতিকারক কিছুতে রূপান্তর করার জন্যও কাজ করছেন, তিনি বলেন।
কং অনুঘটক হিসেবে অ্যালুমিনিয়াম এবং টিনের মতো সাধারণ মাটির ধাতু নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করেছেন। ধাতুগুলি সস্তা, অ-বিষাক্ত এবং ভূত্বকে প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায়, তাই এগুলি ব্যবহার করলে স্থায়িত্বের কোনও সমস্যা হবে না, তিনি বলেন।
"আমরা আরও খুঁজে বের করছি কিভাবে অনুঘটক তৈরি করা যায় যেখানে এই দুটি ধাতু একে অপরের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে," কং বলেন। "কাঠামোতে দুটি ধাতু ব্যবহার করে, দ্বিধাতু সিস্টেম থেকে আমরা কী ধরণের প্রতিক্রিয়া এবং আকর্ষণীয় প্রশ্ন পেতে পারি?" "রাসায়নিক বিক্রিয়া?"
কং-এর মতে, ভারা হলো সেই রাসায়নিক পরিবেশ যেখানে এই ধাতুগুলি থাকে।
গত ৭০ বছর ধরে, রাসায়নিক রূপান্তর অর্জনের জন্য একটি একক ধাতব কেন্দ্র ব্যবহার করা আদর্শ ছিল, কিন্তু গত এক দশক বা তারও বেশি সময় ধরে, এই ক্ষেত্রের রসায়নবিদরা দুটি রাসায়নিকভাবে বন্ধনযুক্ত বা সংলগ্ন ধাতুর মধ্যে সমন্বয়মূলক মিথস্ক্রিয়া অন্বেষণ করতে শুরু করেছেন। , 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 আবদ্ধ হয় কিন্তু বন্ধনগুলিকে ভালভাবে ভেঙে দেয়, অন্য একটি ধাতব কেন্দ্রের সাথে কাজ করতে পারে যা বন্ধনগুলিকে খারাপভাবে ভেঙে দেয় 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 ক্ষেত্রে কিছু সত্যিই অনন্য এবং বিস্ময়কর প্রতিক্রিয়া দেখা দিতে শুরু করেছে।"
কং বলেন, আণবিক আকারে ধাতুগুলি একে অপরের সাথে কীভাবে বন্ধন করে তা নিয়ে এখনও অনেক অনিশ্চয়তা রয়েছে। তিনি রসায়নের সৌন্দর্য দেখে যতটা উত্তেজিত ছিলেন, ফলাফল দেখেও ততটাই উত্তেজিত ছিলেন। এক্স-রে স্পেকট্রোস্কোপিতে দক্ষতার জন্য কংকে ল্যাঙ্কাস্টারের পরীক্ষাগারে আনা হয়েছিল।
"এটি একটি সিম্বিওসিস," ল্যাঙ্কাস্টার বলেন। "এক্স-রে স্পেকট্রোস্কোপি রিচার্ডকে বুঝতে সাহায্য করেছিল যে হুডের নীচে কী ছিল এবং কী টিনকে বিশেষভাবে প্রতিক্রিয়াশীল এবং এই রাসায়নিক বিক্রিয়ার জন্য সক্ষম করে তুলেছে। প্রধান গ্রুপ রসায়ন সম্পর্কে তার বিস্তৃত জ্ঞান থেকে আমরা উপকৃত হই, যা একটি নতুন ক্ষেত্রে উন্মোচিত হয়েছে।"
কং বলেন, সবকিছুই মৌলিক রসায়ন এবং গবেষণার উপর নির্ভর করে, যা ওপেন ক্লারম্যান ফেলোশিপের মাধ্যমে সম্ভব হয়েছে।
"সাধারণত আমি ল্যাবে বিক্রিয়া চালাতে পারি অথবা কম্পিউটারে বসে অণুটির অনুকরণ করতে পারি," তিনি বলেন। "আমরা যতটা সম্ভব রাসায়নিক কার্যকলাপের সম্পূর্ণ ছবি তোলার চেষ্টা করছি।"