বিজ্ঞান ডেস্ক:
৬.০২২ × ১০²³: ক্ষুদ্র কণার বিশাল জগৎ
আমরা প্রতিদিন ডজন, জোড়া কিংবা হাজারের হিসাবে বিভিন্ন বস্তু গণনা করি। কিন্তু পরমাণু, অণু, আয়ন কিংবা ইলেকট্রনের মতো অতি ক্ষুদ্র কণাকে একে একে গণনা করা সম্ভব নয়। অথচ রাসায়নিক বিক্রিয়া বুঝতে এবং নির্দিষ্ট পরিমাণ পদার্থের সঙ্গে অন্য পদার্থের পরিমাণের সম্পর্ক নির্ণয় করতে এসব কণার সংখ্যা জানা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই সমস্যার সমাধান দেয় ‘মোল’। আন্তর্জাতিক একক পদ্ধতিতে (SI) মোল হলো পদার্থের পরিমাণের মৌলিক একক। এক মোল পদার্থে নির্দিষ্টভাবে ৬.০২২১৪০৭৬ × ১০²³টি মৌলিক কণা থাকে। এই সংখ্যাটি অ্যাভোগাড্রো ধ্রুবকের সংখ্যামান, যা ইতালীয় বিজ্ঞানী আমেদেও অ্যাভোগাড্রোর নামানুসারে পরিচিত।
সংখ্যাটি এত বড় যে কল্পনা করাও কঠিন। এক মোল চালের দানা পৃথিবীর মানুষের কাছে বিতরণ করতে গেলে প্রতিজনের ভাগে অকল্পনীয় পরিমাণ চাল পড়বে। উদাহরণটি আমাদের বুঝতে সাহায্য করে, অতি ক্ষুদ্র কণার জগৎ নিয়ে কাজ করতে রসায়নবিদদের কত বিশাল সংখ্যার আশ্রয় নিতে হয়।
মো: মুরাদ হোসেন
প্রতি বছর ২৩ অক্টোবর বিশ্বজুড়ে রসায়নপ্রেমী, শিক্ষক-শিক্ষার্থী ও বিজ্ঞান অনুরাগীরা উদযাপন করেন ‘মোল দিবস’। রসায়নের অন্যতম মৌলিক ধারণা ‘মোল’ সম্পর্কে সচেতনতা তৈরি এবং রসায়ন শিক্ষাকে আনন্দময় করে তোলাই এ দিবসের মূল উদ্দেশ্য। আপাতদৃষ্টিতে একটি সংখ্যা ও পরিমাপের এককের সঙ্গে সম্পর্কিত এই দিবস আসলে অণু-পরমাণুর অদৃশ্য জগৎকে বোঝার এক চমৎকার উপলক্ষ।
৬.০২২ × ১০²³: ক্ষুদ্র কণার বিশাল জগৎ
আমরা প্রতিদিন ডজন, জোড়া কিংবা হাজারের হিসাবে বিভিন্ন বস্তু গণনা করি। কিন্তু পরমাণু, অণু, আয়ন কিংবা ইলেকট্রনের মতো অতি ক্ষুদ্র কণাকে একে একে গণনা করা সম্ভব নয়। অথচ রাসায়নিক বিক্রিয়া বুঝতে এবং নির্দিষ্ট পরিমাণ পদার্থের সঙ্গে অন্য পদার্থের পরিমাণের সম্পর্ক নির্ণয় করতে এসব কণার সংখ্যা জানা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই সমস্যার সমাধান দেয় ‘মোল’। আন্তর্জাতিক একক পদ্ধতিতে (SI) মোল হলো পদার্থের পরিমাণের মৌলিক একক। এক মোল পদার্থে নির্দিষ্টভাবে ৬.০২২১৪০৭৬ × ১০²³টি মৌলিক কণা থাকে। এই সংখ্যাটি অ্যাভোগাড্রো ধ্রুবকের সংখ্যামান, যা ইতালীয় বিজ্ঞানী আমেদেও অ্যাভোগাড্রোর নামানুসারে পরিচিত।
সংখ্যাটি এত বড় যে কল্পনা করাও কঠিন। এক মোল চালের দানা পৃথিবীর মানুষের কাছে বিতরণ করতে গেলে প্রতিজনের ভাগে অকল্পনীয় পরিমাণ চাল পড়বে। উদাহরণটি আমাদের বুঝতে সাহায্য করে, অতি ক্ষুদ্র কণার জগৎ নিয়ে কাজ করতে রসায়নবিদদের কত বিশাল সংখ্যার আশ্রয় নিতে হয়।
মোল দিবসের তারিখের তাৎপর্য
মোল দিবসের সময় নির্ধারণের পেছনে রয়েছে একটি মজার বৈজ্ঞানিক ইঙ্গিত। যুক্তরাষ্ট্রের প্রচলিত তারিখ লেখার পদ্ধতিতে ১০/২৩ তারিখটি ২৩ অক্টোবর বোঝায়। আবার সকাল ৬টা ০২ মিনিট থেকে সন্ধ্যা ৬টা ০২ মিনিট পর্যন্ত সময়কে ৬:০২–১৮:০২ হিসেবে ধরলে তা অ্যাভোগাড্রো ধ্রুবকের ৬.০২ × ১০²³ সংখ্যাটির কথা মনে করিয়ে দেয়। এ কারণেই অনেক শিক্ষাপ্রতিষ্ঠানে ২৩ অক্টোবর সকাল ৬টা ০২ মিনিট থেকে মোল দিবস উদযাপন করা হয়। তবে বাংলাদেশে শিক্ষাপ্রতিষ্ঠানের সুবিধা অনুযায়ী দিনের অন্য সময়েও এ উপলক্ষে অনুষ্ঠান আয়োজন করা যেতে পারে।
রসায়নের হিসাব সহজ করে মোল
মোল কেবল পাঠ্যবইয়ের একটি সংজ্ঞা নয়; এটি রাসায়নিক গণনার অন্যতম ভিত্তি। একটি রাসায়নিক বিক্রিয়ায় কতটুকু বিক্রিয়ক প্রয়োজন, কতটুকু উৎপাদ তৈরি হতে পারে কিংবা কোনো দ্রবণে কত পরিমাণ পদার্থ রয়েছে এসব নির্ণয়ে মোলের ব্যবহার অপরিহার্য।
উদাহরণ হিসেবে পানির কথাই ধরা যাক। পানির রাসায়নিক সংকেত H₂O। এর এক অণুতে দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু ও একটি অক্সিজেন পরমাণু থাকে। তাই এক মোল পানিতে থাকে প্রায় ৬.০২২ × ১০²³টি পানির অণু; আর তাতে হাইড্রোজেন পরমাণুর পরিমাণ দুই মোল এবং অক্সিজেন পরমাণুর পরিমাণ এক মোল।
আবার পানির মোলার ভর প্রায় ১৮ গ্রাম/মোল। অর্থাৎ প্রায় ১৮ গ্রাম বিশুদ্ধ পানিতে এক মোল পানির অণু থাকে। এভাবে ভর, কণার সংখ্যা ও পদার্থের পরিমাণের মধ্যে সেতুবন্ধ তৈরি করে মোল।
শিল্প, গবেষণা ও দৈনন্দিন জীবনে মোলের গুরুত্ব
ঔষধশিল্পে নির্দিষ্ট ঘনমাত্রার দ্রবণ প্রস্তুত, খাদ্যশিল্পে অম্লত্ব নিয়ন্ত্রণ, পানি ও পরিবেশ বিশ্লেষণ, সার উৎপাদন, রাসায়নিক গবেষণা এবং বিভিন্ন শিল্পপ্রক্রিয়ায় পদার্থের পরিমাণ নির্ভুলভাবে নির্ধারণ করা অত্যন্ত জরুরি। এসব কাজে মোল ধারণা ও এর ওপর ভিত্তি করে গড়ে ওঠা গণনাপদ্ধতি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে।
বিশেষ করে মান নিয়ন্ত্রণ বা কোয়ালিটি কন্ট্রোলের ক্ষেত্রে রাসায়নিক দ্রবণের ঘনমাত্রা নির্ণয়, টাইট্রেশন এবং রাসায়নিক বিক্রিয়ার হিসাব করতে মোলের ধারণা কার্যকর। অর্থাৎ শ্রেণিকক্ষের একটি মৌলিক ধারণা বাস্তব শিল্প ও গবেষণাগারে নির্ভুলতা নিশ্চিত করার গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার।
আমাদের দেশে অনেক শিক্ষার্থীর কাছে রসায়ন মানেই জটিল সংকেত, সমীকরণ ও কঠিন গাণিতিক হিসাব। অথচ বাস্তব উদাহরণ, হাতে-কলমে পরীক্ষা এবং সহজ ব্যাখ্যার মাধ্যমে বিষয়টি আনন্দময় করে তোলা সম্ভব। মোল দিবস হতে পারে সেই উদ্যোগের একটি কার্যকর উপলক্ষ।
এ দিনে শিক্ষাপ্রতিষ্ঠানগুলোতে মোলভিত্তিক কুইজ, পোস্টার প্রদর্শনী, সহজ রাসায়নিক গণনার প্রতিযোগিতা এবং নিরাপদ পরীক্ষণ আয়োজন করা যেতে পারে। শিক্ষার্থীদের বোঝানো যেতে পারে, রসায়ন শুধু পরীক্ষায় নম্বর পাওয়ার বিষয় নয়; এটি পদার্থের গঠন, পরিবর্তন এবং আমাদের চারপাশের জগতকে বৈজ্ঞানিকভাবে বোঝার একটি শক্তিশালী মাধ্যম।
মো: মুরাদ হোসেন
প্রতি বছর ২৩ অক্টোবর বিশ্বজুড়ে রসায়নপ্রেমী, শিক্ষক-শিক্ষার্থী ও বিজ্ঞান অনুরাগীরা উদযাপন করেন ‘মোল দিবস’। রসায়নের অন্যতম মৌলিক ধারণা ‘মোল’ সম্পর্কে সচেতনতা তৈরি এবং রসায়ন শিক্ষাকে আনন্দময় করে তোলাই এ দিবসের মূল উদ্দেশ্য। আপাতদৃষ্টিতে একটি সংখ্যা ও পরিমাপের এককের সঙ্গে সম্পর্কিত এই দিবস আসলে অণু-পরমাণুর অদৃশ্য জগৎকে বোঝার এক চমৎকার উপলক্ষ।
৬.০২২ × ১০²³: ক্ষুদ্র কণার বিশাল জগৎ
আমরা প্রতিদিন ডজন, জোড়া কিংবা হাজারের হিসাবে বিভিন্ন বস্তু গণনা করি। কিন্তু পরমাণু, অণু, আয়ন কিংবা ইলেকট্রনের মতো অতি ক্ষুদ্র কণাকে একে একে গণনা করা সম্ভব নয়। অথচ রাসায়নিক বিক্রিয়া বুঝতে এবং নির্দিষ্ট পরিমাণ পদার্থের সঙ্গে অন্য পদার্থের পরিমাণের সম্পর্ক নির্ণয় করতে এসব কণার সংখ্যা জানা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই সমস্যার সমাধান দেয় ‘মোল’। আন্তর্জাতিক একক পদ্ধতিতে (SI) মোল হলো পদার্থের পরিমাণের মৌলিক একক। এক মোল পদার্থে নির্দিষ্টভাবে ৬.০২২১৪০৭৬ × ১০²³টি মৌলিক কণা থাকে। এই সংখ্যাটি অ্যাভোগাড্রো ধ্রুবকের সংখ্যামান, যা ইতালীয় বিজ্ঞানী আমেদেও অ্যাভোগাড্রোর নামানুসারে পরিচিত।
সংখ্যাটি এত বড় যে কল্পনা করাও কঠিন। এক মোল চালের দানা পৃথিবীর মানুষের কাছে বিতরণ করতে গেলে প্রতিজনের ভাগে অকল্পনীয় পরিমাণ চাল পড়বে। উদাহরণটি আমাদের বুঝতে সাহায্য করে, অতি ক্ষুদ্র কণার জগৎ নিয়ে কাজ করতে রসায়নবিদদের কত বিশাল সংখ্যার আশ্রয় নিতে হয়।
মোল দিবসের তারিখের তাৎপর্য
মোল দিবসের সময় নির্ধারণের পেছনে রয়েছে একটি মজার বৈজ্ঞানিক ইঙ্গিত। যুক্তরাষ্ট্রের প্রচলিত তারিখ লেখার পদ্ধতিতে ১০/২৩ তারিখটি ২৩ অক্টোবর বোঝায়। আবার সকাল ৬টা ০২ মিনিট থেকে সন্ধ্যা ৬টা ০২ মিনিট পর্যন্ত সময়কে ৬:০২–১৮:০২ হিসেবে ধরলে তা অ্যাভোগাড্রো ধ্রুবকের ৬.০২ × ১০²³ সংখ্যাটির কথা মনে করিয়ে দেয়। এ কারণেই অনেক শিক্ষাপ্রতিষ্ঠানে ২৩ অক্টোবর সকাল ৬টা ০২ মিনিট থেকে মোল দিবস উদযাপন করা হয়। তবে বাংলাদেশে শিক্ষাপ্রতিষ্ঠানের সুবিধা অনুযায়ী দিনের অন্য সময়েও এ উপলক্ষে অনুষ্ঠান আয়োজন করা যেতে পারে।
রসায়নের হিসাব সহজ করে মোল
মোল কেবল পাঠ্যবইয়ের একটি সংজ্ঞা নয়; এটি রাসায়নিক গণনার অন্যতম ভিত্তি। একটি রাসায়নিক বিক্রিয়ায় কতটুকু বিক্রিয়ক প্রয়োজন, কতটুকু উৎপাদ তৈরি হতে পারে কিংবা কোনো দ্রবণে কত পরিমাণ পদার্থ রয়েছে এসব নির্ণয়ে মোলের ব্যবহার অপরিহার্য।
উদাহরণ হিসেবে পানির কথাই ধরা যাক। পানির রাসায়নিক সংকেত H₂O। এর এক অণুতে দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু ও একটি অক্সিজেন পরমাণু থাকে। তাই এক মোল পানিতে থাকে প্রায় ৬.০২২ × ১০²³টি পানির অণু; আর তাতে হাইড্রোজেন পরমাণুর পরিমাণ দুই মোল এবং অক্সিজেন পরমাণুর পরিমাণ এক মোল।
আবার পানির মোলার ভর প্রায় ১৮ গ্রাম/মোল। অর্থাৎ প্রায় ১৮ গ্রাম বিশুদ্ধ পানিতে এক মোল পানির অণু থাকে। এভাবে ভর, কণার সংখ্যা ও পদার্থের পরিমাণের মধ্যে সেতুবন্ধ তৈরি করে মোল।
শিল্প, গবেষণা ও দৈনন্দিন জীবনে মোলের গুরুত্ব
ঔষধশিল্পে নির্দিষ্ট ঘনমাত্রার দ্রবণ প্রস্তুত, খাদ্যশিল্পে অম্লত্ব নিয়ন্ত্রণ, পানি ও পরিবেশ বিশ্লেষণ, সার উৎপাদন, রাসায়নিক গবেষণা এবং বিভিন্ন শিল্পপ্রক্রিয়ায় পদার্থের পরিমাণ নির্ভুলভাবে নির্ধারণ করা অত্যন্ত জরুরি। এসব কাজে মোল ধারণা ও এর ওপর ভিত্তি করে গড়ে ওঠা গণনাপদ্ধতি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে।
বিশেষ করে মান নিয়ন্ত্রণ বা কোয়ালিটি কন্ট্রোলের ক্ষেত্রে রাসায়নিক দ্রবণের ঘনমাত্রা নির্ণয়, টাইট্রেশন এবং রাসায়নিক বিক্রিয়ার হিসাব করতে মোলের ধারণা কার্যকর। অর্থাৎ শ্রেণিকক্ষের একটি মৌলিক ধারণা বাস্তব শিল্প ও গবেষণাগারে নির্ভুলতা নিশ্চিত করার গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার।
মুখস্থ নয়, বুঝে শেখার আহ্বান
আমাদের দেশে অনেক শিক্ষার্থীর কাছে রসায়ন মানেই জটিল সংকেত, সমীকরণ ও কঠিন গাণিতিক হিসাব। অথচ বাস্তব উদাহরণ, হাতে-কলমে পরীক্ষা এবং সহজ ব্যাখ্যার মাধ্যমে বিষয়টি আনন্দময় করে তোলা সম্ভব। মোল দিবস হতে পারে সেই উদ্যোগের একটি কার্যকর উপলক্ষ।
এ দিনে শিক্ষাপ্রতিষ্ঠানগুলোতে মোলভিত্তিক কুইজ, পোস্টার প্রদর্শনী, সহজ রাসায়নিক গণনার প্রতিযোগিতা এবং নিরাপদ পরীক্ষণ আয়োজন করা যেতে পারে। শিক্ষার্থীদের বোঝানো যেতে পারে, রসায়ন শুধু পরীক্ষায় নম্বর পাওয়ার বিষয় নয়; এটি পদার্থের গঠন, পরিবর্তন এবং আমাদের চারপাশের জগতকে বৈজ্ঞানিকভাবে বোঝার একটি শক্তিশালী মাধ্যম।
মোল আমাদের শেখায়, অদৃশ্য জগতের ক্ষুদ্রতম কণাগুলোকেও পরিমাপের আওতায় আনা সম্ভব। একটি নির্দিষ্ট সংখ্যা কীভাবে পরমাণু ও অণুর বিশাল জগতকে বোধগম্য করে তোলে, তারই অনন্য উদাহরণ এই একক।
২৩ অক্টোবরের মোল দিবস তাই শুধু রসায়নবিদদের উদযাপন নয়; এটি বিজ্ঞানমনস্কতা, যুক্তিবোধ ও অনুসন্ধিৎসু মানসিকতা গড়ে তোলারও আহ্বান। ক্ষুদ্র কণার জগৎকে জানার এই যাত্রায় কৌতূহলই হোক আমাদের সবচেয়ে বড় শক্তি।
