محققین نے پہلی بار تحقیق کی ہے کہ کس طرح دو مختلف شکلیں ہیں۔ پانی (ortho- اور para-) کیمیائی رد عمل سے گزرتے وقت مختلف طریقے سے برتاؤ کرتے ہیں۔.
پانی ایک کیمیائی ہستی ہے، ایک مالیکیول جس میں ایک آکسیجن ایٹم دو ہائیڈروجن ایٹم (H2O) سے جڑا ہوا ہے۔ پانی مائع، ٹھوس (برف) اور گیس (بخار) کے طور پر موجود ہے۔ یہ ان چند کیمیکلز میں سے ہے جن میں شامل نہیں ہیں۔ کاربن اور پھر بھی کمرے کے درجہ حرارت (تقریباً 20 ڈگری) پر مائع ہو سکتا ہے۔ پانی زندگی کے لیے ہر جگہ اور اہم ہے۔ سالماتی سطح پر یہ بات مشہور ہے کہ روزمرہ پانی دو مختلف شکلوں میں موجود ہے لیکن یہ معلومات عام علم کی نہیں ہے۔ کی یہ دو شکلیں۔ پانی انہیں isomers کہا جاتا ہے اور انہیں آرتھو- یا پیرا- کہا جاتا ہے پانی. ان شکلوں کے درمیان بنیادی فرق بہت لطیف ہے اور صرف دو ہائیڈروجن ایٹموں کے جوہری گھماؤ کی نسبتی واقفیت ہے جو ایک ہی یا مخالف سمت میں منسلک ہیں، لہذا ان کے نام۔ ہائیڈروجن ایٹموں کا یہ گھماؤ جوہری طبیعیات کی وجہ سے ہے حالانکہ اس رجحان کو ابھی تک پوری طرح سے سمجھا نہیں گیا ہے۔ یہ دونوں شکلیں ایک جیسی جسمانی خصوصیات رکھتی ہیں اور اب تک یہ خیال کیا جاتا رہا ہے کہ پھر ان میں ایک جیسی کیمیائی خصوصیات بھی ہونی چاہئیں۔
میں شائع ہونے والی ایک حالیہ تحقیق میں فطرت، قدرت مواصلات، یونیورسٹی آف باسل، ہیمبرگ کے محققین نے پہلی بار ان دو شکلوں کے کیمیائی رد عمل میں فرق کی تحقیقات کی ہیں۔ پانی اور ثابت کیا ہے کہ آرتھو- اور پیرا فارمز بہت مختلف طریقے سے رد عمل ظاہر کرتے ہیں۔ کیمیائی رد عمل کا مطلب ہے وہ طریقہ یا صلاحیت جس کے ذریعے ایک مالیکیول کیمیائی رد عمل سے گزرتا ہے۔ مطالعہ میں علیحدگی شامل تھی۔ پانی الیکٹرک فیلڈز کو شامل کرکے ایک الیکٹرو اسٹیٹک ڈیفلیکٹر کا استعمال کرتے ہوئے اس کی دو آئیسومرک شکلوں (آرتھو- اور پیرا-) میں۔ چونکہ یہ دونوں آئیسومر عملی طور پر ایک جیسے ہیں اور ایک جیسی جسمانی خصوصیات رکھتے ہیں، یہ علیحدگی کا عمل پیچیدہ اور چیلنجنگ ہے۔ یہ علیحدگی محققین کے اس گروپ نے فری الیکٹران لیزر سائنس کے لیے تیار کردہ الیکٹرک فیلڈز پر مبنی طریقہ استعمال کرکے حاصل کی۔ ڈیفلیکٹر ایٹمائزڈ پانی کے شہتیر سے برقی میدان کو متعارف کراتا ہے۔ چونکہ دو آئیسومر میں جوہری اسپن میں اہم فرق ہے، اس سے اس برقی میدان کے ساتھ ایٹموں کے تعامل کے طریقے پر تھوڑا سا اثر پڑتا ہے۔ لہذا، جیسے ہی پانی ڈیفلیکٹر سے گزرتا ہے یہ اپنی دو شکلوں میں الگ ہونا شروع ہو جاتا ہے آرتھو- اور پیرا-۔
محققین نے ثابت کیا ہے کہ پیرا- پانی آرتھو واٹر سے تقریباً 25 فیصد تیزی سے رد عمل ظاہر کرتا ہے اور یہ a کی طرف متوجہ ہونے کے قابل ہے۔ رد عمل زیادہ مضبوط ساتھی. یہ یقینی طور پر جوہری گھماؤ کے فرق سے واضح ہوتا ہے جو پانی کے مالیکیولز کی گردش کو متاثر کرتا ہے۔ نیز، پیرا واٹر کا برقی میدان آئنوں کو تیزی سے اپنی طرف متوجہ کرنے کے قابل ہے۔ اس گروپ نے اپنے نتائج کی تصدیق کے لیے پانی کے مالیکیولز کے کمپیوٹر سمیلیشنز کو مزید انجام دیا۔ تمام تجربات انووں کے ساتھ بہت کم درجہ حرارت کی ترتیبات میں تقریبا -273 ڈگری سیلسیس کے ساتھ کیے گئے تھے۔ یہ ایک اہم عنصر ہے جیسا کہ مصنفین نے وضاحت کی ہے کہ صرف ایسی حالتوں میں انفرادی کوانٹم سٹیٹس اور مالیکیولز کی توانائی کے مواد کو اچھی طرح سے بیان کیا جا سکتا ہے اور بہتر کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ جس کا مطلب ہے کہ پانی کا مالیکیول اپنی دونوں شکلوں میں سے کسی ایک کے طور پر مستحکم ہو جاتا ہے اور ان کے فرق واضح اور واضح ہو جاتے ہیں۔ اس طرح، کیمیائی رد عمل کی تحقیقات اس کے بعد بنیادی میکانزم اور حرکیات کو ظاہر کر سکتی ہیں جو بہتر تفہیم کا باعث بنتی ہیں۔ تاہم، اس مطالعہ کا عملی استعمال اس وقت بہت زیادہ نہیں ہوسکتا ہے۔
***
{آپ اصل تحقیقی مقالے کو ذیل میں دیے گئے DOI لنک پر کلک کر کے پڑھ سکتے ہیں جو حوالہ دیئے گئے ماخذ کی فہرست میں ہے}
ذرائع)
Kilaj A et al 2018. پھنسے ہوئے ڈائیزینیلیم آئنوں کی طرف پیرا اور آرتھو واٹر کی مختلف رد عمل کا مشاہدہ۔ فطرت، قدرت مواصلات. 9(1)۔ https://doi.org/10.1038/s41467-018-04483-3
