অধ্যায় 01 কেমিস্ট্রির কিছু মৌলিক ধারণা
“কেমিস্ট্রি হলো আণুগতিক যৌগ এবং তাদের রূপান্তরের বৈজ্ঞানিক জ্ঞান। এটি হলো একশতক আ�ণার বিজ্ঞান নয়, তবে তাদের হিসাব করে তৈরি হতে পারে এমন অসীম বৈচিত্র্যের আণুগতিক যৌগের বিজ্ঞান।”
রোয়াল্ড হফমো
বৈজ্ঞানিক জ্ঞান প্রাকৃতিক বিজ্ঞান বর্ণনা ও বোঝার জন্য জ্ঞানকে ব্যবস্থাপনায় নিয়ন্ত্রণ করার একটি অবিরাম মানব প্রচেষ্টা হিসাবে দেখা যেতে পারে। আপনি আপনার পূর্ববর্তী শ্রেণিতে যে বিভিন্ন পদার্থ প্রাকৃতিক পরিবেশে এবং দৈনন্দিন জীবনে তাদের পরিবর্তনে সম্মুখীন হয়েছে তা শিখেছেন। দুধ থেকে দই তৈরি হওয়া, সয়াবনের তেল দীর্ঘকাল রাখার পর চিনির তেল হওয়া এবং আয়োর জলুন হওয়া এই পরিবর্তনের কয়েকটি উদাহরণ। সুবিধার জন্য বৈজ্ঞানিক জ্ঞানকে বিভিন্ন বিভাগে বিভক্ত করা হয়েছে: কেমিস্ট্রি, ফিজিক্স, জীববিজ্ঞান, ভূগর্ভবিজ্ঞান ইত্যাদি। পদার্থের তৈরি, বৈশিষ্ট্য, গঠন এবং প্রতিক্রিয়াগুলি নিয়ন্ত্রণ করে এমন বৈজ্ঞানের শাখা হলো কেমিস্ট্রি।
কেমিস্ট্রির বিকাশ
আজ আমরা যেমন বুঝি কেমিস্ট্রি একটি খুবই পুরোনো বিষয় নয়। কেমিস্ট্রি তার নিজের জন্য নয়, বরং দুটি আকর্ষণীয় বিষয়ের জন্য অনুসন্ধানের ফলাফলে উদ্ভব হয়েছিল:
i. যে পদার্থ সব সহজ ধাতু যেমন আয়োর এবং তাম্র সোনার মতো সোনা তৈরি করতে পারবে, তাকে ফিলোসফারের পাথর (পারাস) বলা হয়।
ii. যে পদার্থ মৃত্যুর ব্যতিরেক দাবি করতে পারবে, তাকে জীবনের বিষয়ক পদার্থ বলা হয়।
আধুনিক বৈজ্ঞানের আগেই প্রাচীন ভারতের লোকজন বৈজ্ঞানিক ঘটনার অনেক জ্ঞান ছিল। তারা সেই জ্ঞানকে বিভিন্ন জীবনের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করেছিল। কেমিস্ট্রি 1300-1600 খ্রিষ্টাব্দে মুখ্যতঃ আলকেমি এবং আইট্রোকেমিস্ট্রির আকারে বিকশিত হয়েছিল। আরবদের মাধ্যমে ইউরোপে প্রবেশ করানো আলকেমিক পন্থার পর কয়েক শতাব্দী পরে 18 শতাব্দীর ইউরোপে আধুনিক কেমিস্ট্রি গড়ে উঠে।
অন্যান্য সভ্যতা - বিশেষ করে চীন এবং ভারত - তাদের নিজস্ব আলকেমিক পন্থা ছিল। এগুলির মধ্যে বিভিন্ন কেমিস্ট্রিক প্রক্রিয়া এবং পদ্ধতির অনেক জ্ঞান ছিল।
প্রাচীন ভারতে, কেমিস্ট্রিকে রাসায়ন শাস্ত্র, রাসতন্ত্র, রাসক্রিয়া বা রাসবিদ্যা বলা হতো। এতে ধাতুবিদ্যা, ঔষধ, কসমেটিক, কাঁচ, রঙ, ইত্যাদি ছিল। সিন্ধ ও পঞ্চাশী জেলার মোহেনজোদারো এবং পঞ্জাবের হারাপ্পার এর ব্যাপারে ব্যাপক অধ্যয়ন প্রমাণ করে যে ভারতে কেমিস্ট্রির বিকাশের গল্প খুব পুরনো। পুঁজিবাদী অনুসন্ধান দেখায় যে নির্মাণ কাজে গোলাপী তুঁয়া ব্যবহার করা হয়েছিল। এটি পদার্থকে মিশিয়ে, মোল্ড করে আর আগুনের মাধ্য়মে তার গুণগত গুণাবলী অর্জন করার প্রাচীনতম কেমিস্ট্রিক প্রক্রিয়া হিসাবে গণ্য করা যেতে পারে। মোহেনজোদারোতে গ্লাজ করা তুঁয়ার অবশেষ পাওয়া গেছে। নির্মাণ কাজে জিপ্সাম সিমেন্ট ব্যবহার করা হয়েছিল। এতে তেল, মাটি এবং $\mathrm{CaCO}_{3}$ এর অশোধিত অংশ ছিল। হারাপ্পানরা অনুকরণ করে কাঁচ তৈরি করেছিল, যা অনুকূল ব্যবহারের জন্য ব্যবহৃত হতো। তারা তাম্র, লেজ, লোহা এবং সোনা থেকে বিভিন্ন বস্তু তৈরি করেছিল। তারা তাঁত এবং আর্সেনিক ব্যবহার করে তাম্রের কঠোরতা বৃদ্ধি করেছিল। দক্ষিণ ভারতের মাস্কি (1000-900 খ্রিষ্টাব্দ), এবং উত্তর ভারতের হাস্তিনাপুর ও তাক্সীলা (1000-200 খ্রিষ্টাব্দ) এ গ্লাস বস্তু পাওয়া গেছে। গ্লাস ও গ্লাজে লোহার অক্সাইড মতো রঙাধীন পদার্থ যুক্ত করে রঙ করা হতো।
ভারতে তাম্র ধাতুবিদ্যা চালকলিথিক সভ্যতার শুরুতেই হতো। তাম্র এবং আয়োর নিষ্কাশনের প্রযুক্তি স্বজাতিভাবে বিকশিত হয়েছে বলে প্রমাণিত হয়েছে অনেক পুঁজিবাদী তথ্যের মাধ্যমে।
ঋগবেদে ছাত ছাড়া পশুর চামড়া এবং পাতার পাতা রঙ করা প্রথা $1000-400 \mathrm{BCE}$ এ প্রচলিত ছিল। উত্তর ভারতের কালো পলিশ করা সামগ্রীর সোনালি স্বচ্ছতা পুনরুজ্জীবিত করা যায়নি এবং এটি এখনও একটি কেমিস্ট্রিক রহস্য। এই সামগ্রীগুলি কুইলন তাপমাত্রা কীভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায় তা নির্দেশ করে। কৌতুল্যা আর্থশাস্ত্র বলে মনোযোগ দেয় সমুদ্রের তেল থেকে লবণ তৈরি করা।
প্রাচীন বেদকালের অসংখ্য বিধান এবং পদার্থ আধুনিক বৈজ্ঞানিক অনুসন্ধানের সাথে মেলে। উল্লেখযোগ্য যে উল্লেখযোগ্য পরিমাণ তাম্র, আয়ো, সোনা, লোহা এবং তুঁয়া পর্দা ও রঙিন ধূলিবোড়া পাত্র উত্তর ভারতের অনেক পুঁজিবাদী স্থানে পাওয়া গেছে। সুশৃঙ্খলা স্মৃতিচার আলকেবল এলাকার গুণগত গুণাবলীর গুরুত্ব তুলে ধরে। চারক স্মৃতিচার তাম্র, আয়ো এবং লোহার অক্সাইড এবং তাম্র, জিন্স এবং আযয়োর সালফেট এবং লেজ ও আয়োর কার্বনেট তৈরি করার পদ্ধতি বর্ণনা করে।
রাসওপনিশাদ গুনপাউডার মিশ্রণ তৈরি করার বর্ণনা দেয়। তামিল লিপিও সালফার, কার্বন, পারথনেট (অর্থাৎ পটাসিয়াম নাইট্রেট), লোহা, ক্যামফর ইত্যাদি ব্যবহার করে অগ্নিশাস্ত্রের পদার্থ তৈরি করার পদ্ধতি বর্ণনা করে।
নাগারজুনা একজন মহান ভারতীয় বৈজ্ঞানী। তিনি একজন পরিচিত কেমিস্ট, আলকেমিস্ট এবং ধাতুবিদ্যাবিদ। তাঁর রাসরত্নাকার কাজ লোহার যৌগ তৈরি করার বিষয়ে বর্ণনা করে। তিনি সোনা, লোহা, তাঁত এবং তাম্র মতো ধাতু নিষ্কাশনের পদ্ধতি নিয়েও কথা বলেছিলেন। একটি বই, রাসার্নভ, প্রায় $800 \mathrm{CE}$ এ প্রকাশিত হয়েছিল। এতে বিভিন্ন উদ্দেশ্যে বিভিন্ন ফার্নেস, ওভেন এবং ক্রুসিবল ব্যবহারের বিষয়ে বর্ণনা করা হয়েছে। এতে ধাতু কীভাবে ফ্ল্যাম রঙের মাধ্য়মে চিহ্নিত করা যায় তা বর্ণনা করা হয়েছে।
চাক্রপাণি লোহার সালফাইড আবিষ্কার করেছিলেন। সাবান তৈরি করার জন্য তাঁরও দায় আছে। সাবান তৈরি করার জন্য তিনি মূলস তেল এবং কিছু আলকেবল ব্যবহার করেছিলেন। ভারতীয়রা সাবান তৈরি করা শুরু করেছিলেন $18^{\text {th }}$ শতাব্দী $\mathrm{CE}$। এরপর এরণ্ড তেল, মাহুয়া গাছের বীজ এবং কাল্পিক কার্বনেট ব্যবহার করা হয়েছিল।
আজান্তা ও এলোরা গুপ্তধারার দেয়া দেয়া চিত্রগুলি যেন পুরনো হয়ে উঠেও তাদের সুন্দরতা থাকে, প্রাচীন ভারতে যে বৈজ্ঞানিক দক্ষতা প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল তা নিশ্চয়তা করে তুলেছে। বারহমিহিরের ব্রিহত সংহিতা একটি এনকাইক্লোপিডিয়া হিসাবে গঠিত হয়েছিল যা ষষ্ঠ শতাব্দী $\mathrm{CE}$ এ লিখিত হয়েছিল। এতে বাড়ি ও মন্দিরের দেয়া ও ছাদে প্রয়োগ করার জন্য গলদ পদার্থ তৈরি করার বিষয়ে তথ্য দেয়। এটি সম্পূর্ণরূপে বিভিন্ন গাছ, ফল, বীজ এবং কাঁঠালের ছাল থেকে বের করা তৈরি হয়েছিল, যা উপচালনার মাধ্য়মে সংকুচিত হয়েছিল এবং তারপর বিভিন্ন ছাল যুক্ত করা হয়েছিল। এই পদার্থগুলি বৈজ্ঞানিকভাবে পরীক্ষা করা এবং তাদের ব্যবহারের জন্য মূল্যায়ন করা দ্রুত আশা করা যায়।
অনেক ক্লাসিক্যাল পাঠ, যেমন অথরবেদ (1000 খ্রিষ্টাব্দ) কিছু রঙাধীন পদার্থ নিয়ে উল্লেখ করে, যেমন ধাতু, মদর, সূর্যমুখী, অর্পিমেন্ট, কোচিনিয়াল এবং ল্যাক। কিছু অন্যান্য রঙাধীন পদার্থ ছিল কাম্পলচিকা, পাতান্গা এবং জাতুকা।
বারহমিহিরের ব্রিহত সংহিতায় পারফিউম এবং কসমেটিক নিয়ে উল্লেখ আছে। শাড়ি রঙ করার পদ্ধতি ছিল নীল মতো গাছ থেকে এবং আয়োর পাউডার, কালো আয়ো বা তুলসী এবং খসখসে চা থেকে তৈরি অ্যাসিডিক বের থেকে। গান্ধাযুক্তি পাত্রে পারফিউম, মুখের পারফিউম, বাথ পাউডার, অগ্নিশিষ্ট এবং টালক পাউডার তৈরি করার পদ্ধতি বর্ণনা করে।
�