କଥା ୧୯୧୯ ମସିହାର। ଆମେରିକାର କାଲିଫର୍ଣ୍ଣିଆ ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟ, ବର୍କଲେରେ ଗ୍ରାଜୁଏଶନ ସମୟ ପାଖେଇ ଆସୁଥିଲା ଏବଂ ମୋରିସ ହଗିନ୍ସ ନାମକ ଜଣେ ଛାତ୍ର ବହୁତ ଚିନ୍ତାରେ ଥିଲେ। ତାଙ୍କୁ ପ୍ରଫେସର ୱିଲିୟମ ବ୍ରେ’ଙ୍କ ପାଖରେ ଏକ ଟର୍ମ ପେପର୍ ଦାଖଲ କରିବାର ଥିଲା, କିନ୍ତୁ ତାଙ୍କ ପାଖରେ କିଛି ବି ଲେଖା ନଥିଲା। ଶେଷ ମୁହୂର୍ତ୍ତରେ ହଗିନ୍ସ କେତେକ ଅସମାହିତ ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ ସମସ୍ୟାର ସମାଧାନ ଉପରେ କିଛି ‘ଅପରିପକ୍ୱ ନୋଟ୍ସ’ ଦାଖଲ କରିଥିଲେ। ସେହି ନୋଟ୍ସ ମଧ୍ୟରେ ଏକ ଆଶ୍ଚର୍ଯ୍ୟଜନକ ଚିନ୍ତାଧାରା ଥିଲା: ଗୋଟିଏ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ପରମାଣୁ ବୋଧହୁଏ ଏକାସାଙ୍ଗରେ ଦୁଇଟି ଅନ୍ୟ ପରମାଣୁ ସହିତ ବନ୍ଧନ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ। ସେ ସମୟରେ ଏହା ବିଜ୍ଞାନ ବିରୋଧୀ ମନେହେଉଥିଲା। ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନର ନିୟମ ଅନୁସାରେ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ କେବଳ ଗୋଟିଏ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ ବାଣ୍ଟିପାରେ, ତେଣୁ ସେ କେବଳ ଗୋଟିଏ ବନ୍ଧନ ଗଢ଼ିପାରିବ। ଏହାକୁ ବ୍ରିଟିଶ ରସାୟନବିତ୍ ହେନେରୀ ଆର୍ମଷ୍ଟ୍ରଙ୍ଗ ବ୍ୟଙ୍ଗ କରି ‘ଆଟମିକ ବାଇଗାମିଷ୍ଟ’ (ପାରମାଣବିକ ବହୁପତ୍ନିକ) ବୋଲି କହିଥିଲେ। ଆଜି ଆମେ ଏହି ଚିନ୍ତାଧାରାକୁ ‘ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ବଣ୍ଡ’ ଭାବରେ ଜାଣୁ। ଏହା କେବଳ ଏକ ପାଠ୍ୟପୁସ୍ତକର ବିଷୟ ନୁହେଁ, ବରଂ ଏହା ହେଉଛି ସେହି ଅଦୃଶ୍ୟ ଅଠା, ଯାହା ଆମର ଭୌତିକ ଜଗତକୁ ଯୋଡ଼ି ରଖିଛି। ଏହା ବିନା ସମୁଦ୍ର ଶୁଖି ବାଷ୍ପ ହୋଇଯା’ନ୍ତା, ଆମ କୋଷଗୁଡ଼ିକ ନଷ୍ଟ ହୋଇଯା’ନ୍ତା ଏବଂ ଜୀବନର ଅସ୍ତିତ୍ୱ ହିଁ ରହନ୍ତା ନାହିଁ।
ଜୀବନର ଅଠା : ଆମେ ଏକ ‘ଦୁର୍ବଳ’ ବନ୍ଧନ ବିଷୟରେ କାହିଁକି ଚିନ୍ତା କରିବା? ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନରେ ‘ଶକ୍ତ’ ବନ୍ଧନଗୁଡ଼ିକ ଯେପରିକି ସହସଂଯୋଜକ ବା ଆୟୋନିକ ବନ୍ଧନ ହେଉଛି ଏକ ଅଟ୍ଟାଳିକାର ଇସ୍ପାତ ବିମ୍ ଏବଂ କଂକ୍ରିଟ ଭିତ୍ତିଭୂମି ସଦୃଶ। ସେଗୁଡ଼ିକ ଏକ ଅଣୁର ମୌଳିକ ସଂରଚନା ଗଢ଼ିବା ପାଇଁ ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକୁ ଏକାଠି ଧରି ରଖନ୍ତି। ତେବେ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ବନ୍ଧନଗୁଡ଼ିକ ଭେଲକ୍ରୋ, ଚୁମ୍ବକ, କିମ୍ବା ଉନ୍ନତ କବ୍ଜା ଭଳି କାମ କରନ୍ତି, ଯାହା ବିଭିନ୍ନ ଅଣୁକୁ ସ୍ଥାୟୀ ଭାବେ ନ ମିଶି ପାରସ୍ପରିକ ଲାଗି ରହିବା ଏବଂ ସୂଚନା ଆଦାନପ୍ରଦାନ କରିବାକୁ ସୁଯୋଗ ଦିଏ। ଯଦିଓ ଗୋଟିଏ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ବନ୍ଧନ, ସହସଂଯୋଜକ ବନ୍ଧନ ତୁଳନାରେ ବହୁତ ଦୁର୍ବଳ ଏବଂ ପାଖାପାଖି ୫% ରୁ ୧୦% ଶକ୍ତିଶାଳୀ, କିନ୍ତୁ ଏହାର ପ୍ରକୃତ ଶକ୍ତି ଏହାର ସଂଖ୍ୟାରେ ନିହିତ। ଏହା ସବୁଠାରୁ ପ୍ରସିଦ୍ଧ ଭାବେ ଆମର ଡିଏନ୍ଏ (DNA)ରେ ଦେଖାଯାଏ। ଆମ ଜେନେଟିକ କୋଡ୍ ବହନ କରୁଥିବା ଡବଲ ହେଲିକ୍ସ ସଂରଚନା କୌଣସି ସ୍ଥାୟୀ ରାସାୟନିକ ‘ୱେଲ୍ଡିଂ’ ଦ୍ୱାରା ବନ୍ଧା ହୋଇନାହିଁ। ଏହାର ପରିବର୍ତ୍ତେ, ଏହା ବେସ୍ ଯୋଡ଼ିଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ଲକ୍ଷ ଲକ୍ଷ କ୍ଷୁଦ୍ର ହାଇଡ୍ରୋଜେନ-ବନ୍ଧନ ରୂପୀ ସିଡ଼ିର ପାହାଚଗୁଡ଼ିକର ସାମୂହିକ ଶକ୍ତି ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ। ଏହି ସୂକ୍ଷ୍ମ ସନ୍ତୁଳନ ହିଁ ଜୀବନର ରହସ୍ୟ। ଏହି ବନ୍ଧନଗୁଡ଼ିକ ଆମ ଜେନେଟିକ ନକ୍ସାକୁ କୋଷଗୁଡ଼ିକର ଅସ୍ଥିର ତାପଜ ଶକ୍ତି ବିରୁଦ୍ଧରେ ସ୍ଥିର ରଖିବା ପାଇଁ ଯଥେଷ୍ଟ ଶକ୍ତ, ତଥାପି ସେଗୁଡ଼ିକ ଏତେ ‘ଜିପର୍ ଭଳି’ ଯେ ଯେତେବେଳେ ଗୋଟିଏ କୋଷକୁ ନିଜର ପ୍ରତିଲିପି ସୃଷ୍ଟି କରିବା ବା ମରାମତି କରିବା ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ, ସେତେବେଳେ ସର୍ବନିମ୍ନ ଉଦ୍ୟମରେ ସେଗୁଡ଼ିକୁ ଅଲଗା କରାଯାଇପାରେ। ଯଦି ଡିଏନ୍ଏ ଶକ୍ତ ସହସଂଯୋଜକ ବନ୍ଧନ ଦ୍ୱାରା ବନ୍ଧା ହୋଇଥାନ୍ତା, ତେବେ କେବଳ ଗୋଟିଏ ଜିନ ପଢ଼ିବା ପାଇଁ ଆପଣଙ୍କ ଶରୀରକୁ ପ୍ରଚୁର ଶକ୍ତି ହୁଏତ କୋଷକୁ ଜାଳିଦେବା ପାଇଁ ଯଥେଷ୍ଟ ଶକ୍ତି ଆବଶ୍ୟକ ହୋଇଥାନ୍ତା। ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ବନ୍ଧନ ଜୀବନକୁ ସ୍ଥିର ବଦଳରେ ଗତିଶୀଳ ରହିବାର ସୁଯୋଗ ଦିଏ।
ଜଳର ଯାଦୁ: ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ବନ୍ଧନର ସବୁଠାରୁ ସାଧାରଣ ଚମତ୍କାର ହେଉଛି ଏକ ଗ୍ଲାସ ପାଣି। ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସାରଣୀର ସମସ୍ତ ନିୟମ ଅନୁସାରେ, ଜଳ (H2O) ସାଧାରଣ ତାପମାତ୍ରାରେ ଏକ ଗ୍ୟାସ ହେବା କଥା, ଯେପରିକି ଏହାର ଆଣବିକ ପଡ଼ୋଶୀ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ସଲ୍ଫାଇଡ (H2S)। କିନ୍ତୁ, ଅମ୍ଳଜାନ (Oxygen) ଅତ୍ୟଧିକ ‘ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ-ଲୋଭୀ’ (electronegative) ହୋଇଥିବାରୁ, ଏହା ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ଅଂଶୀଦାରମାନଙ୍କଠାରୁ ସେୟାର୍ ହୋଇଥିବା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ସଗୁଡ଼ିକୁ ନିଜ ଆଡ଼କୁ ଟାଣିନିଏ। ଏହା ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଆଂଶିକ ପଜିଟିଭ ଚାର୍ଜ ଛାଡ଼ିଦିଏ ଏକ ‘ହଟ୍ ସ୍ପଟ୍’ ଯାହା ଏକ ନେଗେଟିଭ ସାଥୀ ଖୋଜୁଥାଏ। ପ୍ରତ୍ୟେକ ଜଳ ଅଣୁ ଏହାର ପଡ଼ୋଶୀମାନଙ୍କ ପାଖକୁ ପହଞ୍ଚତ୍ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ବନ୍ଧନର ଏକ ବିସ୍ତୃତ, ଚମକପ୍ରଦ ଏବଂ କ୍ରମାଗତ ଭାବରେ ପରିବର୍ତ୍ତନଶୀଳ ନେଟୱର୍କ ସୃଷ୍ଟି କରେ। ଏହି ଆଣବିକ ଅଠାଳିଆପଣ ଅନେକ ଜୀବନଧାରଣକାରୀ ଘଟଣାକୁ ନେଇଯାଏ ଯାହାକୁ ଆମେ ସାଧାରଣ ବୋଲି ଧରିନେଉ। ନିମ୍ନରେ ଆହୁରି କିଛି ଉଦାହରଣ ଦିଆଯାଇଛି ଯେଉଁଠାରେ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ବଣ୍ଡିଂ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରିଥାଏ। ଏହି ବନ୍ଧନ ଜଳ ପୋକ ପରି କୀଟମାନଙ୍କୁ ବୁଡ଼ି ନ ଯାଇ ହ୍ରଦର ପୃଷ୍ଠରେ ଚାଲିବାକୁ ଅନୁମତି ଦିଏ। ଉଦ୍ଭିଦ ଜଗତରେ ଏହା ବିଶାଳ ସେକୋୟା (giant sequoias) ଗଛଗୁଡ଼ିକୁ ସେମାନଙ୍କର ମୂଳରୁ ସବୁଠାରୁ ଉଚ୍ଚ ପତ୍ର ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ, ଶହ ଶହ ଫୁଟ୍ ଉଚ୍ଚରେ, ମାଧ୍ୟାକର୍ଷଣ ଶକ୍ତିର ନିରନ୍ତର ଟାଣ ବିରୁଦ୍ଧରେ ପାଣି ଟାଣିବାକୁ ସକ୍ଷମ କରେ।
ତରଳ ଜଳକୁ ବାଷ୍ପରେ ପରିଣତ କରିବା ପାଇଁ ଏହି ‘ଅଠାଳିଆ’ ବନ୍ଧନଗୁଡ଼ିକୁ ଭାଙ୍ଗିବାରେ ପ୍ରଚୁର ଶକ୍ତି ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ। ଏହି ‘ଉତ୍ତାପ କ୍ଷମତା’ ଆମ ସମୁଦ୍ରକୁ ବିନା ପ୍ରଚୁର ସୌର ଉତ୍ତାପ ଗ୍ରହଣ କରିବାକୁ ଅନୁମତି ଦିଏ, ଯାହା ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ପୃଥିବୀର ଜଳବାୟୁକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରେ। ସାଧାରଣତଃ, କଠିନ ପଦାର୍ଥ ସେମାନଙ୍କର ତରଳ ରୂପ ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ଘନତ୍ୱବିଶିଷ୍ଟ ହୁଅନ୍ତି ଏବଂ ବୁଡ଼ିଯାଆନ୍ତି। କିନ୍ତୁ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ବନ୍ଧନଗୁଡ଼ିକ ଜ୍ୟାମିତି ବିଷୟରେ ବହୁତ ସତର୍କ। ଯେତେବେଳେ ଜଳ ଜମାଟ ବାନ୍ଧେ, ଏହି ବନ୍ଧନଗୁଡ଼ିକ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକୁ ଏକ ପ୍ରଶସ୍ତ, ଷଡ଼ଭୁଜୀୟ ଲାଟିସରେ ବାଧ୍ୟ କରନ୍ତି। ଏହା ବରଫକୁ ତରଳ ଜଳ ଅପେକ୍ଷା କମ୍ ଘନତ୍ୱବିଶିଷ୍ଟ କରେ। ଫଳ ସ୍ବରୂପ, ବରଫ ଭାସିଥାଏ, ଯାହା ହ୍ରଦ ଏବଂ ସମୁଦ୍ର ଉପରେ ଏକ ଇନସୁଲେଟିଂ ସ୍ତର ସୃଷ୍ଟି କରେ ଯାହା ମାଛ ଏବଂ ଜଳଜୀବମାନଙ୍କୁ ନିମ୍ନରେ ଥିବା ତରଳ ଜଳରେ ଶୀତଦିନରେ ବଞ୍ଚତ୍ରହିବାକୁ ଅନୁମତି ଦିଏ। (କ୍ରମଶଃ…)
-ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ ବିଭାଗ, ଜାତୀୟ ବିଜ୍ଞାନ ଶିକ୍ଷା ଓ ଗବେଷଣା ପ୍ରତିଷ୍ଠାନ (NISER), ଭୁବନେଶ୍ୱରଡ. ହିମାଂଶୁ ଶେଖର ବିଶ୍ୱାଳ
ମୋ : ୯୧୭୮୩୧୧୧୮୮
