মাইক্রো ওভেন
মাইক্রো ওভেন চুলার সঙ্গে আমাদের পরিচয় রান্নাঘরে। সুবিধা এর অনেক। ধাতব পাত্র তেমন কিছু লাগে না—একটা কিছুর উপর রেখে ঢুকিয়ে দিলেই চলে। ধাতব পাত্র না। হলে পাত্রটি গরমই হবে না—হবে শুধু খাবারটাই গরম; আর তাই তো চাই। খাবারটাও বাইরের গা গরমে পুড়ে কালো আর ভেতরটা এখনো ঠাণ্ডা এমনটি হবার কোন সম্ভাবনা নেই। পুরোটা এক সঙ্গে একই রকমের হবে। পুরো ব্যাপারটিতে সময়ও লাগবে। তুলনামূলকভাবে কম।
এখন মাইক্রো ওভেন চুলার গুণাগুণ রাধুনীর কাছে শুনেই আমরা সন্তুষ্ট নই। এর গুণকীর্তনে পঞ্চমুখ হয়েছেন রসায়নবিদরাও। তারা এখন রসায়নের গবেষণাগার থেকে বুনসেন বার্নারকে, হটপ্লেটকে বিদায় করে মাইক্রো ওভেনকে ব্যবহার করার জন্য ব্যস্ত হয়ে পড়েছেন। কারণ অবশ্যই আছে, এবং তা রান্নার বেলায় অনেক সুদূরপ্রসারী।
আরো দ্রুত, আরো দক্ষ
রসায়নবিদরা মাইক্রো ওভেনের সাহায্যে যখন তাদের মিশ্রণকে উত্তপ্ত করাতে বিক্রিয়া ঘটছে অনেক দ্রুত,অনেক সম্পূর্ণরূপে। এখানেও তেমন কোন পাত্রের জটিলতা দরকার হচ্ছে না, শুধু উত্তপ্ত করার জন্য প্রয়োজন হচ্ছে না কোন দ্রবণের। দ্রবণ না লাগা মানে অনেক ক্ষেত্রেই দাহ্য, বিপদজনক, কিন্তু দূষণকারী কেমিক্যাল্স থেকে মুক্তি। শুধু তাই নয় সাধারণ পদ্ধতিতে বিক্রিয়ায় অনেক সময় সরাসরি কাঙ্খিত ফলাফলে চলে না গিয়ে কিছু বাড়তি বিক্রিয়ায় যে অবাঞ্চিত কেমিক্যালসের সৃষ্টি হতে পারে, তাও মাইক্রো ওভেনের ক্ষেত্রে কমানো যায়। আধুনিক ওষুধ তৈরি, হাই-টিসি সুপার কন্ডাক্টর তৈরির মত গুরুত্বপূর্ণ ফলিত কাজেও মাইক্রো ওভেন নতুন দিগন্ত এনে দিচ্ছে।
এখন প্রশ্ন হচ্ছে, এই নতুন ঘটনাগুলো ঘটছে কেন? এটি কি শুধু দক্ষতর উত্তাপের কারণেই, নাকি রাসায়নিক বিক্রিয়ায় মাইক্রো ওভেনের নিজস্ব কোন বাড়তি অবদান রয়েছে বিষয়টি নিয়ে বিজ্ঞানীরা ভাবছেন ১৯৮৮ সাল থেকে। সে বছর লক্ষ্য করা হয় যে, কোন কোন রাসায়নিক বিক্রিয়া মাইক্রো ওভেনের সাহায্যে ঘটালে তা হাজার গুণেরও বেশি দ্রুততর হয়ে পড়ে। একি শুধু অধিক হারে উত্তপ্ত করার জন্যই হয়ে যেতে পারে?
নিজস্ব বিশেষ অবদানের তত্ত্বটি অবশ্য পরবর্তী সময়ে তেমন সমর্থিত হয়নি বরং দেখা গেছে যে মাইক্রো ওভেনের ফলে দ্রবণগুলো সাধারণ স্কুটনাঙ্কে উত্তপ্ত হওয়া বন্ধ না হয়ে সুপার-হীটেড অবস্থায় পৌঁছে আরো উপরের তাপমাত্রায় চলে যেতে পারে। কোন কোন দ্রবণের ক্ষেত্রে এটি স্বাভাবিক স্কুটনাঙ্ক ৩৮° সে, এর উপরেও চলে যেতে পারে। কাজেই রাসায়নিক গবেষণাগারে মাইক্রো ওভেনের কলাকৌশলের মধ্যে দ্রুত অধিক উত্তাপ সৃষ্টিটিই মুখ্য তাতে সন্দেহ নেই।
মাইক্রো ওভেন কিভাবে কাজ করে / মাইক্রো ওভেন কিভাবে উত্তপ্ত করে?
মাইক্রো ওভেন আসলে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সির পরিবর্তী বিদ্যুৎ ক্ষেত্র। কঠিন ও তরল পদার্থের উপর যখন এই ক্ষেত্র আপতিত হয়—তখন তাতে উত্তাপ হয়—তাও বৈদ্যুতিক কারণেই ঘটে। এই কারণটি ক্ষেত্র বিশেষ দু'রকমের হতে পারে।
প্রথমটি হল বিদ্যুৎ পরিবাহিতা। ধাতু এবং অন্যান্য যে সব বস্তুর মধ্য দিয়ে কমবেশি বিদ্যুৎ পরিবাহিত হয় বিদ্যুৎ প্রবাহের সময় সেগুলো উত্তপ্ত হয়। মাইক্রো ওভেন এগুলোর উপর আপতিত হলে সেখানকার ইলেকট্রনিক আর আয়নগুলো অতি উচ্চ ভোল্টেজ অনুভব করে যার ফলে স্থানীয় বিদ্যুৎ প্রবাহ ও উত্তাপের সৃষ্টি হয়। ভোল্টেজ অনেক বেশি হয়ে দাঁড়ালে সেখান থেকে ছোট বিজলীর মত স্ফুলিঙ্গ বের হওয়াও বিচিত্র নয়। মাইক্রো ওভেন চুলায় ধাতব চামচ, কাঁটা চামচ ইত্যাদি দিয়ে দেয়া হলে এমনি স্ফুলিঙ্গ সৃষ্টি হতে দেখা যায়।
উত্তাপের দ্বিতীয় কারণটি হল ডাইপোলার পোলারাইজেশন। কোন কোন পদার্থের অণুর মধ্যে বৈদ্যুতিক ডাইপোল থাকে—অর্থাৎ তার একটি ধনাত্মক প্রান্ত থাকে আর আরেকটি ঋণাত্মক প্রান্ত থাকে। পানির অণু এমনি একটি ডাইপোল। মাইক্রো ওভেন এসে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সৃষ্টি করলে ডাইপোলটি এর প্রভাবে একদিকে ঘুরে যায়। কিন্তু পরক্ষণে ক্ষেত্রের দিক বদল হলে ডাইপোলটিও আবার সেদিকে ঘুরে যাবার চেষ্টা করে। এভাবে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সঙ্গে তাল মিলাতে গিয়ে যে মোচড় খাওয়া নাচনের মধ্যে অণুগুলো পড়ে তার ফলে এরা উত্তেজিত ও উত্তপ্ত হয়ে পুরো খাবারটিকে গরম করে
মাইক্রো ওভেনের সৃষ্ট উত্তাপ সাধারণ চুলার মত জিনিসটার একদিকে শুরু করে তাপের পরিবহন-পরিচলনে অন্য দিকে পৌছায় না। প্রত্যেক অণুকে এটি সরাসরি একই সঙ্গে উত্তপ্ত করে। ফলে স্ফুটনাঙ্কে যাবার আগে এটি সুপারহীটেড হয়ে পড়তে
বিক্রিয়ার উপর নিয়ন্ত্রণ মাইক্রো ওভেনের ক্ষেত্রে রসায়নবিদরা আরো বেশি সুবিধা যে জিনিসটা মনে করেন তা হল বিক্রিয়ার উপর নিয়ন্ত্রণ প্রতিষ্ঠা। এটি শুধু বিক্রিয়ার গতির ব্যাপার নয় বিক্রিয়ার ফলে যা পাওয়া যাবে সেটিও কিছুটা পছন্দ করে নেবার সুযোগ তারা এতে পেয়ে যান। উদাহরণস্বরূপ ন্যাপথলিনের সঙ্গে সালফিউরিক এসিড যোগ করার বিক্রিয়াটির কথা ধরা যাক। সালফোনিক গ্রুপটি দুটি পজিশনে সংযোজিত হতে পারে—দু'রকম অণু দিয়ে। মাইক্রো ওভেনের ক্ষমতা (পাওয়ার) কম রাখলে যা পাওয়া যায় তাতে দুরকমই সমান সমান সংখ্যক পাওয়া যায়। ক্ষমতা বেশি রাখলে বিক্রিয়া দ্রুততর হয় এবং প্রায় শতকরা একশ' ভাগই দ্বিতীয় প্রকারের অণু পাওয়া যায়। মাইক্রো ওভেন ব্যবহার না করলে এভাবে নিয়ন্ত্রণের সুযোগ থাকে না।
ধাতুর সঙ্গে সালফার, সেলেনিয়াম, টেলুরিয়াম মিশিয়ে গুরুত্বপূর্ণ রাসায়নিক গােষ্ঠী মেটাল-ক্যালকোজেনাইড গঠন করা হয়। সেমিকন্ট্রান্ডর রূপে, ব্যাটারি ইলেকট্রোলাইটরূপে এগুলোর আধুনিক ব্যবহার রয়েছে। অথচ সনাতন উপায়ে এদের তৈরি করতে অনেক দীর্ঘ সময় লেগে যায়। সীলকরা কাঁচের টিউবের মধ্যে ধাতু ও সালফারের গুড়ার মিশ্রণকে উত্তপ্ত করে মেটাল সালফাইড তৈরি করা হয়। কিন্তু কিছু উত্তাপেই সালফার বাষ্প হয়ে যায়। অতি দ্রুত এটি ঘটে বাল্পের চাপে টিউব বিস্ফোরিত হয়ে গুড়িয়ে যায়। তাই পুরো ব্যাপারটি করতে হয় অতি ধীরে, এত ধীরে যে বিক্রিয়াটি সম্পন্ন হতে সপ্তাহেরও অধিক সময় লেগে যেতে পারে।
কিন্তু মাইক্রো ওভেন দিয়ে গরম করলে বিস্ফোরণের কোন ভয় ছাড়াই উত্তপ্ত করে বিক্রিয়া ১৫ মিনিটের মধ্যে শেষ করে ফেলা যায়। এর কারণ সোজা। মাইক্রো ওভেন সালফারকে উত্তপ্ত না করে করছে ধাতুকে-কাজেই সালফারের দ্রুত বাষ্পীভূত হয়ে চাপ দেবার কোন সম্ভাবনা নেই।
একই নীতি কপার-ইনডিয়াম ডাই সেলেনাইডের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করে যৌগের মাধ্যমে অতি আধুনিক ও দক্ষ নতুন ধরনের সৌরকোষ অপেক্ষাকৃত সুলভে তৈরির সম্ভাবনা সৃষ্টি করেছে।
মাইক্রোওয়েডের নিজের ভূমিকা উত্তাপের পথে ছাড়াও বিক্রিয়ার ক্ষেত্রে মাইক্রো ওভেনের সরাসরি অবদানের বিষয়টি এখনো অনেকে গুরুত্বপূর্ণ মনে করছেন। সিরামিকের ক্ষেত্রে এর কিছু প্রমাণও মিলেছে সম্প্রতি। সিরামিক হল পরমাণু অথবা আয়োনের বিশালাকার সমাবেশ। সাধারণত
বিভিন্ন উপাদানের সূক্ষ্ম কণার মিশ্রণকে উচ্চ উত্তাপে উত্তপ্ত করে এটি তৈরি হয়। জড়াজড়ি করে থাকা কণাগুলো এর ফলে পরস্পরের সঙ্গে গলে সংযুক্ত হয়ে পরমাণু ৰা আয়োন বিনিময়ের মাধ্যমে সিরামিক গঠন করে। পদ্ধতিটিকে বলা হয় সিনটারিং।
বিজ্ঞানীরা সাধারণ পদ্ধতিতে এবং মাইক্রো ওভেনের মাধ্যমে সিনটারিং ঘটিয়ে উভয়ের তুলনা করেছেন। যতই কণাগুলো পরস্পর সংযুক্ত হয় তখন সবকিছু সংকুচিত হয়ে পড়ে। দেখা গেছে উভয় পদ্ধতিতে একই উত্তাপে গরম করা সত্ত্বেও সংকোচন মাইক্রোওয়েডের ক্ষেত্রে অনেক দ্রুত হচ্ছে। এতে কেউ কেউ মনে করছেন মাইক্রো ওভেনের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে পরমাণু বিনিময়ে সরাসরি অবদান রেখে ব্যাপারটি ঘটছে। কারণ যাই হােক অধিক পরিমাণ সিরামিক তৈরির জন্য মাইক্রো ওভেন ফারনেস তৈরি করে শক্তির ব্যয় ৬০ শতাংশ আর সময় ৭০ শতাংশ বাচিয়ে ফেলা সম্ভব হয়েছে। সিরামিকের এই ব্যাপারটিকে এখন কাজে লাগানোর চেষ্টা হচ্ছে হাই-টিসি সুপার কন্ডাক্টরের ক্ষেত্রে। কারণ গত এক দশকের মত সময়ের মধ্যে নব আবিষ্কৃত এই পদার্থগুলোর উপর কাজ চলছে অত্যন্ত দ্রুত হারে আর সম্ভাবনার নব দিগন্ত এনে দিচ্ছে। হাই-টিসি সুপার কন্ডাক্টরের উদ্ভাবনের ফলে অতিপরিবাহী বস্তু এখন আর অত্যন্ত নিম্ন উত্তাপের বিরল পরিবেশের কোন ব্যাপার নয়, সাধারণ যে-কোন ল্যাবোরেটরিতে সাধারণ নিম্ন উত্তাপেই এগুলো সৃষ্টি করা যাচ্ছে। অর্থাৎ এর বাস্তব ব্যবহারের যে স্বপ্ন মানুষ গত আশি বছর ধরে দেখেছে এখন তার বাস্তবায়ন হাতের মুঠোয়। আর এই নতুন সুপার কন্ডাক্টরগুলো সিরামিক প্রকৃতির। এ জন্য ফোকাস করা মাইক্রো ওভেনের মাধ্যমে উচ্চ চাপ রাখা বস্তুকে হাজার ডিগ্রি সেলসিয়াসে উত্তপ্ত করার আয়োজন চলছে। যেহেতু আগামী দিনগুলোতে অনেক ক্ষেত্রে সিরামিকের জয়জয়কার হবে, বিষয়টি খুবই গুরুত্বপূর্ণ।
পরিবেশ রক্ষায় সহায়ক
মাইক্রো ওভেন রসায়নের দূষণের দুর্নাম ঘুচাতেও এগিয়ে এসেছে। যেসব নানারকম দ্রবণের ঝকমারি নেই দূষণের উৎসও এতে কমে যাচ্ছে। রসায়ন শিল্পে দূষণের একটি বড় কারণই হল দ্রবণের ব্যবহার। বিক্রিয়ার পর পরিত্যক্ত দ্রবণ কোথায় নেয়া হবে এ এক বড় সমস্যা। পরিবেশের ক্ষতি না করে এর বিহিত করা ব্যয়সাধ্য। তাই সবার চেষ্টা কম দূষণকারী দ্রবণ ব্যবহার করা। তবে সবচেয়ে ভাল দ্রবণ হল কোন দ্রবণ না থাকা-এটি সম্ভব করে মাইক্রো ওভেন। স্পঞ্জের মতো স্বছিদ্র কোন ধারক বস্তুর উপাদানগুলোকে সম্পৃক্ত করে নিয়ে এই স্পঞ্জ ও উপাদান এক সঙ্গে মাইক্রোওয়েতে উত্তপ্ত করা যায়। স্পঞ্জের বহু বিস্তৃত তলদেশে উপাদানের অণুগুলো সহজেই কাছাকাছি গিয়ে বিক্রিয়া করতে পারে। কোন দূষণ আর বিলম্ব ছাড়াই পুরো ঘটনা ঘটাতে পারে।
শুধু বর্তমান বা ভবিষ্যতের দূষণ থেকে মুক্ত করেই নয়, অতীতে যে দূষণের অপরাধ রসায়ন শিল্প ইতিমধ্যে করে ফেলেছে কোন কোন ক্ষেত্রে তা দূর করতেও
মাইক্রো ওভেন সহায়ক হচ্ছে। কারণ পুরানো ফ্যাক্টরির মাটিতে বিষময় রাসায়নিক বর্জ্যের আধিক্য যেখানে দেখা দিয়েছে মাটিকে সেটি থেকে মুক্ত করার ব্যবস্থা এভাবে হচ্ছে। বিশেষ ধরনের ক্যাটালিস্ট মিশিয়ে মাইক্রো ওভেন দিয়ে বিকীর্ণকরণে বিষময় পদার্থগুলো ভেঙে দিয়ে নির্দোষ পদার্থে পরিণত হচ্ছে। ছোট পলিমারে এটি করে সুফল পাওয়ার পর এখন শিল্প এলাকায় ব্যাপক দূষণমুক্তকরণে এর ভিত্তিতে পরিকল্পনা করা সম্ভব হচ্ছে।
মাইক্রো ওভেন যে ইতিমধ্যে রান্নাঘরের গণ্ডি পার হয়ে অনেক দূর চলে গেছে সেটি আমরা অনেকেই টের পাইনি। বিজ্ঞানীদের মধ্যেও এখনো এর ব্যাপক ব্যবহারের মনোভঙ্গি গড়ে ওঠেনি। রসায়নের নানা দিক থেকে নেয়া চমকপ্রদ এ ধরনের উদাহরণগুলো শিগগির মনোভঙ্গিতে আমূল পরিবর্তন আনবে বলে ধারণা করা হচ্ছে।
0 মন্তব্য(গুলি):
একটি মন্তব্য পোস্ট করুন
Comment below if you have any questions