স্বর্ণে কেন মরিচা ধরে না?

লোহা সময়ের সঙ্গে মরিচা ধরে, তামা সবুজাভ হয়ে যায়। কিন্তু স্বর্ণ বছরের পর বছর একই রকম উজ্জ্বল থাকে। সম্প্রতি বিজ্ঞানীরা এমন একটি বৈশিষ্ট্য শনাক্ত করেছেন, যা ব্যাখ্যা করে কেন স্বর্ণ সহজে জারিত (অক্সিডাইজড) হয় না এবং তার দীপ্তি অটুট থাকে।

যুক্তরাষ্ট্রের টুলেন বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষক সান্তু বিশ্বাস ও ম্যাথিউ মন্টেমোরের গবেষণায় দেখা গেছে, স্বর্ণের পৃষ্ঠে থাকা পরমাণুগুলো এমনভাবে নিজেদের বিন্যাস পরিবর্তন করে, যা অক্সিজেনের সঙ্গে রাসায়নিক বিক্রিয়াকে বাধাগ্রস্ত করে। তাদের গবেষণার ফলাফল গত ২১ মে ফিজিক্যাল রিভিউ লেটার্স সাময়িকীতে প্রকাশিত হয়।

অক্সিডেশন হলো এমন একটি রাসায়নিক প্রক্রিয়া, যার মাধ্যমে ধাতু অক্সিজেনের সংস্পর্শে এসে মরিচা ধরে বা বিবর্ণ হয়ে যায়। বাতাসে অক্সিজেন সাধারণত দুটি পরমাণুর অণু হিসেবে থাকে। কোনো ধাতু জারিত হওয়ার আগে এই অক্সিজেন অণুকে ভেঙে পৃথক পরমাণুতে পরিণত হতে হয়। এরপর সেই পরমাণুগুলো ধাতুর পৃষ্ঠের সঙ্গে যুক্ত হয়ে অক্সাইড তৈরি করে।

গবেষকদের হিসাব অনুযায়ী, স্বর্ণের পৃষ্ঠে নতুন করে উন্মুক্ত হওয়া পরমাণুগুলো তাদের অবস্থান বদলে বর্গাকার বিন্যাস থেকে ষড়ভুজাকার বিন্যাসে চলে যায়। এই নতুন গঠন অক্সিজেন অণুকে ভাঙতে অত্যন্ত অকার্যকর। ফলে অক্সিডেশনের প্রক্রিয়া কার্যত থেমে যায়। যদি এই বিন্যাস পরিবর্তন না ঘটত, তাহলে স্বর্ণ মাত্র কয়েক সেকেন্ডের মধ্যেই জারিত হতে শুরু করত।

গবেষণায় আরও বলা হয়েছে, বিশেষ কিছু পরিস্থিতিতে স্বর্ণ অক্সিজেনের সঙ্গে বিক্রিয়া করে স্বর্ণ অক্সাইড তৈরি করতে পারে। তবে এই যৌগটি খুবই অস্থিতিশীল। ফলে স্বর্ণর ওপর কেবল অত্যন্ত পাতলা একটি অক্সাইড স্তর তৈরি হয়, যা দ্রুতই ভেঙে যায়। তাই স্বর্ণর উজ্জ্বলতা নষ্ট হয় না।

গবেষক ম্যাথিউ মন্টেমোর বলেন, পরমাণুর অবস্থানে সামান্য পরিবর্তন অক্সিডেশনের গতি এক বিলিয়ন থেকে এক ট্রিলিয়ন গুণ পর্যন্ত কমিয়ে দিতে পারে। তার মতে, এই নতুন আবিষ্কার ভবিষ্যতে আরও কার্যকর অনুঘটক (ক্যাটালিস্ট) তৈরিতে বিজ্ঞানীদের সহায়তা করতে পারে, যা বিভিন্ন রাসায়নিক বিক্রিয়াকে আরও দক্ষ করে তুলবে।