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 ساؤنڈ انجینئر" کے طور پر اپنے کام میں، جیسا کہ وہ خود کہتے ہیں، وہ نہ صرف اپنے اندر پیدا ہونے والے ردعمل میں دلچسپی رکھتا ہے، بلکہ نئے کو اکسانے 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 ایک اتپریرک ڈیزائن کیا تاکہ وہ اپنے مطلوبہ ردعمل کو ہدایت دے، اور ایسا ہوا۔ 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 پروفیسر Kyle Lancaster کے مطابق، کانگ کا نقطہ نظر لنکاسٹر کی لیب کے "دریافت سے چلنے والے" نقطہ نظر کے ساتھ اچھی طرح 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۔" "یہ کاربن ڈائی آکسائیڈ کو زیادہ قیمتی چیز میں منتخب کرنے کے لیے ایک اتپریرک ہے، اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کو بہت زیادہ برا دباؤ ملتا ہے۔"
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، "اگرچہ ہم فی الحال جدید ترین رد عمل کے قریب نہیں ہیں، ہمارا نظام انتہائی قابل ترتیب ہے۔" "لہذا 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 کیٹالسٹ فطری طور پر بہتر ہوتے ہیں۔ ہم اتپریرک کے پیرامیٹرز کو ٹیون کر سکتے ہیں اور یہ سمجھنے کی کوشش کر سکتے ہیں کہ ان چیزوں کو کیا تیزی سے کام کرتا ہے، کیونکہ یہ جتنی تیزی سے کام کرتے ہیں، اتنا ہی بہتر – آپ تیزی سے مالیکیولز بنا سکتے ہیں۔"
وہ کہتے ہیں کہ کلرمین فیلو کے طور پر، کانگ نائٹریٹ، عام کھادوں کو جو زہریلے طریقے سے آبی گزرگاہوں میں، ماحول سے بے ضرر چیز میں تبدیل کرنے کے لیے بھی کام کر رہا ہے۔
کانگ نے اتپریرک کے طور پر عام زمینی دھاتوں جیسے ایلومینیم اور ٹن کے ساتھ 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 کہ "ہم یہ بھی معلوم کر رہے ہیں کہ ان میں سے دو دھاتیں ایک دوسرے کے ساتھ تعامل کرنے والے کیٹالسٹ کیسے بنا سکتے ہیں۔" "فریم ورک میں دو دھاتوں کا استعمال کرتے ہوئے، ہم bimetallic نظاموں سے کس قسم کے ردعمل اور دلچسپ سوالات حاصل کر سکتے ہیں؟" "کیمیائی ردعمل؟"
کانگ کے مطابق، سہاروں کا کیمیائی ماحول ہے جس میں یہ دھاتیں رہتی ہیں۔
پچھلے 70 سالوں سے، یہ معمول رہا ہے کہ کیمیائی تبدیلیوں کو 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 کیمیائی طور پر بندھے ہوئے یا متصل دھاتوں کے درمیان ہم آہنگی کے تعاملات کو تلاش کرنا شروع کر دیا ہے۔ ، کانگ نے کہا، "یہ آپ کو آزادی کے مزید درجات 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 سبسٹریٹس کے ساتھ ناقص طور پر جوڑتا 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 سے 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۔ "بائی میٹالک کیٹالیسس کے میدان میں کچھ واقعی منفرد اور حیرت انگیز رد عمل سامنے آنا شروع ہو رہے ہیں۔"
کانگ نے کہا کہ اس بارے میں ابھی بھی کافی غیر یقینی صورتحال موجود ہے کہ دھاتیں سالماتی شکلوں 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 کی لیبارٹری میں لایا گیا۔
"یہ ایک سمبیوسس ہے،" لنکاسٹر نے کہا۔ "ایکس رے سپیکٹروسکوپی نے رچرڈ کو یہ سمجھنے میں مدد کی کہ ہڈ کے نیچے کیا ہے اور کس چیز نے ٹن کو خاص طور پر رد عمل اور اس کیمیائی عمل کے قابل بنایا ہے۔ ہم بڑے گروپ کیمسٹری کے بارے میں ان کے وسیع علم سے فائدہ اٹھاتے ہیں، جو ایک نئے شعبے میں کھل گیا ہے۔"
کانگ نے کہا کہ یہ سب بنیادی کیمسٹری اور تحقیق پر آتا ہے، جو اوپن کلرمین فیلوشپ کے ذریعے ممکن ہوا ہے۔
"عام طور پر میں لیب میں ردعمل چلا سکتا ہوں یا کمپیوٹر پر بیٹھ کر مالیکیول کی نقل کر سکتا ہوں،" انہوں نے کہا۔ "ہم ممکنہ حد تک کیمیائی سرگرمیوں کی مکمل تصویر حاصل کرنے کی کوشش کر رہے ہیں۔"