আতশবাজির রসায়ন

উৎসবের রাত মানেই রঙিন আতশবাজিতে আলোকিত আকাশ। লাল, সবুজ, নীল কিংবা সোনালি আলোর ঝলক, সঙ্গে গর্জন বা শিসের মতো শব্দ। সব মিলিয়ে আতশবাজি বিজ্ঞান ও শিল্পের এক অপূর্ব মেলবন্ধন। কিন্তু এই মনোমুগ্ধকর প্রদর্শনের পেছনে কাজ করছে বহু শতাব্দীপ্রাচীন রসায়ন এবং অত্যন্ত নিখুঁত প্রকৌশল।

আতশবাজির মূল ভিত্তি হলো বারুদ, ব্ল্যাক পাউডার বা গানপাউডার। এক হাজার বছরেরও বেশি আগে চীনের রসায়নবিদেরা এর সূত্র আবিষ্কার করেছিলেন। আজও আধুনিক আতশবাজির ভিত্তি সেই একই। সাধারণত পটাশিয়াম নাইট্রেট, কাঠকয়লা ও সালফারের নির্দিষ্ট অনুপাতে তৈরি এই মিশ্রণ আগুনের সংস্পর্শে এলে দ্রুত রাসায়নিক বিক্রিয়ায় প্রচুর তাপ ও গ্যাস উৎপন্ন করে। এই গ্যাসের চাপই আতশবাজিকে আকাশে ছুড়ে দেয় এবং নির্দিষ্ট উচ্চতায় বিস্ফোরণ ঘটায়।

বিস্ফোরণের শক্তি শুধু রাসায়নিক উপাদানের ওপর নয়, বারুদের দানার আকারের ওপরও নির্ভর করে। সূক্ষ্ম দানা দ্রুত জ্বলে বেশি শক্তি উৎপন্ন করে, আর তুলনামূলক বড় দানা ধীরে জ্বলে। ফলে বিজ্ঞানীরা আতশবাজির গতি, বিস্ফোরণের সময় এবং আলোর প্রদর্শনী অত্যন্ত সূক্ষ্মভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন।

আতশবাজির রঙের আসল রহস্য লুকিয়ে আছে বিভিন্ন রাসায়নিক মৌলের মধ্যে। তাপের প্রভাবে পরমাণুর ইলেকট্রন উচ্চ শক্তিস্তরে উঠে যায় এবং পরে স্বাভাবিক অবস্থায় ফিরে আসার সময় নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো নির্গত করে। এই কারণেই স্ট্রনশিয়াম উজ্জ্বল লাল, বেরিয়াম সবুজ এবং তামা নীল আলো সৃষ্টি করে। তবে নিখুঁত নীল রঙ তৈরি করা আতশবাজি প্রস্তুতকারকদের জন্য সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জ, কারণ এর জন্য অত্যন্ত নির্ভুল তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রয়োজন। সামান্য বিচ্যুতিতেই নীলের পরিবর্তে আলো সাদা বা ফ্যাকাশে দেখাতে পারে।

শুধু রঙ নয়, ঝিকিমিকি আলোও তৈরি হয় বিশেষ ধাতুর ব্যবহারে। অ্যালুমিনিয়াম, ম্যাগনেসিয়াম ও টাইটানিয়াম তৈরি করে উজ্জ্বল সাদা স্ফুলিঙ্গ, আর লোহা সৃষ্টি করে সোনালি ঝলক। বিভিন্ন ধরনের কাঠকয়লা যোগ করলে লাল ও কমলা রঙের স্ফুলিঙ্গও তৈরি করা সম্ভব। একইভাবে গ্যাস বের হওয়ার পথ নিয়ন্ত্রণ করেই তৈরি করা হয় শিসের মতো শব্দ, আর সম্পূর্ণ আবদ্ধ স্থানে চাপ জমে বিস্ফোরিত হলে সৃষ্টি হয় পরিচিত বিকট শব্দ।

আতশবাজি কেবলই উৎসবের বিনোদন নয়; এটি রসায়ন, পদার্থবিজ্ঞান ও প্রকৌশলের যুগলবন্দির এক অসাধারণ উদাহরণ। তবে এর সৌন্দর্যের আড়ালে রয়েছে আগুন, উচ্চ তাপমাত্রা এবং বিস্ফোরক রাসায়নিকের ঝুঁকি।

সূত্র: December 21, 2021 1.12pm GMT

https://theconversation.com/how-do-fireworks-work-a-pyrotechnics-chemist-explains-the-science-behind-the-brilliant-colors-and-sounds-173576