کیمیائی رد عمل ہمارے ارد گرد ہر وقت ہوتا رہتا ہے — ظاہر ہے جب آپ اس کے بارے میں سوچتے ہیں، لیکن ہم میں سے کتنے لوگ ایسا کرتے ہیں جب ہم گاڑی سٹارٹ کرتے ہیں، انڈے کو ابالتے ہیں، یا اپنے لان میں کھاد ڈالتے ہیں؟
کیمیکل کیٹالیسس کے ماہر رچرڈ کانگ کیمیائی رد عمل کے بارے میں سوچ رہے ہیں۔ ایک "پیشہ ور ٹیونر" کے طور پر اپنے کام میں، جیسا کہ وہ کہتے ہیں، وہ نہ صرف اپنے طور پر پیدا ہونے والے ردعمل میں دلچسپی رکھتا ہے، بلکہ نئے ردعمل کی شناخت میں بھی دلچسپی رکھتا ہے۔
کالج آف آرٹس اینڈ سائنسز میں کیمسٹری اور کیمیکل بیالوجی میں کلرمین فیلو کے طور پر، کانگ ایسے اتپریرکوں کو تیار کرنے کے لیے کام کرتا ہے جو کیمیائی رد عمل کو مطلوبہ نتائج تک پہنچاتے ہیں، محفوظ اور حتیٰ کہ قدر میں اضافے والی مصنوعات بھی تیار کرتے ہیں، جن کا انسان پر مثبت اثر ہو سکتا ہے۔ صحت بدھ.
"کیمیاوی رد عمل کی ایک خاص مقدار بغیر کسی امداد کے ہوتی ہے،" کانگ نے کہا، کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج کا حوالہ دیتے ہوئے جب کاریں فوسل فیول جلاتی ہیں۔ "لیکن زیادہ پیچیدہ اور پیچیدہ کیمیائی رد عمل خود بخود نہیں ہوتے ہیں۔ یہ وہ جگہ ہے جہاں کیمیکل کیٹالیسس کھیل میں آتا ہے۔"
کانگ اور اس کے ساتھیوں نے ان رد عمل کو ہدایت کرنے کے لیے اتپریرک تیار کیے جو وہ ہونا چاہتے تھے۔ مثال کے طور پر، کاربن ڈائی آکسائیڈ کو صحیح اتپریرک کا انتخاب کرکے اور رد عمل کے حالات کے ساتھ تجربہ کرکے فارمک ایسڈ، میتھانول، یا فارملڈہائیڈ میں تبدیل کیا جاسکتا ہے۔
کیمسٹری اور کیمیکل بیالوجی (A&S) کے پروفیسر اور کانگ کے ماڈریٹر کائل لنکاسٹر کے مطابق، کانگ کا نقطہ نظر لنکاسٹر کی لیب کے "دریافت پر مبنی" نقطہ نظر کے ساتھ بالکل فٹ بیٹھتا ہے۔ لنکاسٹر نے کہا، "رچرڈ کو اپنی کیمسٹری کو بہتر بنانے کے لیے ٹن کا استعمال کرنے کا خیال تھا، جو میرے اسکرپٹ میں کبھی نہیں تھا۔" "اس کے پاس ایک اتپریرک ہے جو انتخابی طور پر کاربن ڈائی آکسائیڈ کو تبدیل کر سکتا ہے، جس کے بارے میں پریس میں بہت زیادہ بات کی جاتی ہے، زیادہ قیمتی چیز میں۔"
کانگ اور اس کے ساتھیوں نے حال ہی میں ایک ایسا نظام دریافت کیا ہے جو بعض حالات میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کو فارمک ایسڈ میں تبدیل کر سکتا ہے۔
کانگ نے کہا، "جبکہ ہم ابھی تک ردعمل کے لحاظ سے جدید ترین نہیں ہیں، ہمارا نظام انتہائی حسب ضرورت ہے۔" "اس طرح، ہم زیادہ گہرائی سے یہ سمجھنا شروع کر سکتے ہیں کہ کیوں کچھ کاتالسٹ دوسروں کے مقابلے میں زیادہ تیزی سے کام کرتے ہیں، کیوں کچھ کیٹیلسٹ فطری طور پر بہتر ہوتے ہیں۔ ہم اتپریرک کے پیرامیٹرز کو تبدیل کر سکتے ہیں اور یہ سمجھنے کی کوشش کر سکتے ہیں کہ ان چیزوں کو کس چیز سے زیادہ تیزی سے کام کرتا ہے، کیونکہ یہ جتنی تیزی سے کام کرتے ہیں، اتنا ہی بہتر کام کرتے ہیں، اتنی ہی تیزی سے آپ مالیکیولز بنا سکتے ہیں۔"
انہوں نے کہا کہ کلرمین فیلو کے طور پر، کانگ نائٹریٹ کو ہٹانے کے لیے بھی کام کر رہا ہے، جو کہ ایک عام کھاد ہے جو زہریلے طور پر آبی گزرگاہوں میں، ماحول سے خارج ہوتی ہے اور انہیں زیادہ نقصان دہ مادوں میں تبدیل کرتی ہے۔
کانگ نے زمین میں پائی جانے والی دھاتوں جیسے کہ ایلومینیم اور ٹن کو اتپریرک کے طور پر استعمال کرنے کا تجربہ کیا۔ انہوں نے کہا کہ دھاتیں سستی، غیر زہریلی اور زمین کی پرت میں وافر ہوتی ہیں، اس لیے ان کے استعمال سے پائیداری کے مسائل پیدا نہیں ہوں گے۔
کانگ نے کہا، "ہم اس بات پر بھی کام کر رہے ہیں کہ کس طرح کاتالسٹ بنایا جائے جہاں دو دھاتیں ایک دوسرے کے ساتھ تعامل کرتی ہیں۔" "ایک فریم ورک میں دو دھاتوں کا استعمال کرتے ہوئے، ہم bimetallic نظاموں سے کیا ردعمل اور دلچسپ کیمیائی عمل حاصل کر سکتے ہیں؟"
کانگ نے کہا کہ جنگلات وہ کیمیائی ماحول ہیں جو ان دھاتوں کو رکھتا ہے – یہ ان دھاتوں کے اپنے کام کرنے کی صلاحیت کو کھولنے کے لیے اہم ہیں، بالکل اسی طرح جیسے آپ کو صحیح موسم کے لیے صحیح کپڑوں کی ضرورت ہوتی ہے۔
پچھلے 70 سالوں سے، معیار یہ رہا ہے کہ کیمیکل ٹرانزیشن حاصل کرنے کے لیے ایک ہی دھاتی مرکز کا استعمال کیا جائے، لیکن پچھلی دہائی یا اس سے زیادہ عرصے میں، اس شعبے میں کیمیا دانوں نے دو دھاتوں کے ملاپ کی تحقیقات شروع کر دی ہیں، یا تو کیمیاوی طور پر یا قریب میں۔ سب سے پہلے، کانگ کا کہنا ہے، "یہ آپ کو آزادی کی مزید ڈگریاں دیتا ہے۔"
کانگ کا کہنا ہے کہ یہ دو دھاتی اتپریرک کیمسٹوں کو دھاتی اتپریرک کو ان کی طاقتوں اور کمزوریوں کی بنیاد پر یکجا کرنے کی صلاحیت فراہم کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ایک دھاتی مرکز جو ذیلی ذخیروں کے ساتھ ناقص طور پر بانڈ کرتا ہے لیکن بانڈز کو اچھی طرح سے توڑتا ہے، دوسرے دھاتی مرکز کے ساتھ کام کر سکتا ہے جو بانڈز کو خراب طریقے سے توڑتا ہے لیکن سبسٹریٹس کے ساتھ اچھی طرح سے بانڈ کرتا ہے۔ دوسری دھات کی موجودگی پہلی دھات کی خصوصیات کو بھی متاثر کرتی ہے۔
"آپ اسے حاصل کرنا شروع کر سکتے ہیں جسے ہم دو دھاتی مراکز کے درمیان ہم آہنگی کا اثر کہتے ہیں،" کانگ نے کہا۔ "بائمیٹالک کیٹالیسس کا میدان پہلے ہی کچھ واقعی منفرد اور حیرت انگیز رد عمل ظاہر کرنا شروع کر رہا ہے۔"
کانگ نے کہا کہ اس بارے میں اب بھی بہت سے ابہام موجود ہیں کہ دھاتیں سالماتی مرکبات میں ایک دوسرے سے کیسے جڑتی ہیں۔ وہ خود کیمسٹری کی خوبصورتی سے اتنا ہی پرجوش تھا جتنا وہ نتائج سے تھا۔ کانگ کو ایکس رے سپیکٹروسکوپی میں مہارت کے لیے لنکاسٹر لیبارٹریز میں لایا گیا۔
"یہ ایک سمبیوسس ہے،" لنکاسٹر نے کہا۔ "ایکس رے سپیکٹروسکوپی نے رچرڈ کو یہ سمجھنے میں مدد کی کہ پردے کے پیچھے کیا ہو رہا ہے اور کیا چیز ٹن کو خاص طور پر رد عمل اور اس کیمیائی عمل کے قابل بناتی ہے۔ ہم نے بڑے گروپ کیمسٹری کے بارے میں ان کے وسیع علم سے فائدہ اٹھایا، جس نے گروپ کے لیے ایک نئے علاقے کا دروازہ کھولا۔"
کانگ کا کہنا ہے کہ یہ سب بنیادی کیمسٹری اور تحقیق پر آتا ہے، اور یہ نقطہ نظر اوپن کلرمین اسکالرشپ کے ذریعے ممکن ہوا ہے۔
انہوں نے کہا، "ایک عام دن میں، میں لیب میں ردعمل چلا سکتا ہوں یا کمپیوٹر پر بیٹھ کر مالیکیول بنا سکتا ہوں۔" "ہم ممکنہ حد تک کیمیائی سرگرمیوں کی مکمل تصویر حاصل کرنے کی کوشش کر رہے ہیں۔"