ভালোভাবে দেখলে, পোড়ানোর ধোঁয়া প্রথমে দেখা যায়। কিছুক্ষণ পর ধোঁয়া অদৃশ্য হয়ে যায়। আপনি কি কখনো পারফিউম ব্যবহার করেছেন? আপনি নিজের ঘরে পারফিউম স্প্রে করলেও বাড়ির বাইরের লোকেরাও তার সুগন্ধ পায়। একইভাবে, আপনার মা যদি রান্নাঘরে কোনো সুস্বাদু ও মুখরোচক খাবার রান্না করেন, তার সুবাস প্রতিবেশীদের বাড়ি থেকেও পাওয়া যায়। এমনটা কেন হয়?
ব্যাপন বোঝা
এরকম আরও অনেক উদাহরণ আছে। যদি আপনি এক গ্লাস পরিষ্কার জলে কয়েক ফোঁটা কালি বা খাবারের রঙ দেন, তাহলে কালি বা খাবারের রঙটি জলের মধ্যে সমানভাবে ছড়িয়ে পড়বে। এটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে ঘটে। পূর্ববর্তী উদাহরণগুলো হলো ব্যাপন ঘটনা, যা আমরা প্রায়শই দৈনন্দিন জীবনে অনুভব করি। ব্যাপন হলো কোনো পদার্থের অণুসমূহের উচ্চ ঘনত্বের এলাকা থেকে নিম্ন ঘনত্বের এলাকায় স্থানান্তরের প্রক্রিয়া। ঘনত্ব বলতে প্রতি আয়তনে কোনো পদার্থের অণু/মোলের সংখ্যাকে বোঝায়। উচ্চ ঘনত্বের স্থান হলো যেখানে প্রতি আয়তনে পদার্থের অনেক অণু থাকে। বিপরীতভাবে, নিম্ন ঘনত্বের স্থান হলো যেখানে প্রতি আয়তনে অল্প সংখ্যক অণু থাকে।
যখন আপনি আবর্জনা পোড়ান, তখন চুল্লির চারপাশে ধোঁয়ার ঘনত্ব সাধারণত বেশ বেশি থাকে। ঘনত্বের এই পার্থক্যের কারণে, ধোঁয়ার অণুগুলো স্বয়ংক্রিয়ভাবে উচ্চ ঘনত্বের এলাকা থেকে নিম্ন ঘনত্বের এলাকায় ছড়িয়ে পড়ে। যে ধোঁয়ার অণুগুলো প্রথমে একসাথে জমাট বাঁধে, সেগুলো অবশেষে সব দিকে ছড়িয়ে পড়ে।
যখন আপনি আপনার শরীরে পারফিউম স্প্রে করেন, তখন যে স্থানে পারফিউম স্প্রে করা হয় সেখানে এর ঘনত্ব বেশি থাকে। ঘনত্বের এই পার্থক্যের কারণে, পারফিউমের অণুগুলো উচ্চ ঘনত্বের স্থান থেকে নিম্ন ঘনত্বের স্থানে চলে যায়। যখন আপনি এক গ্লাস পরিষ্কার জলে কয়েক ফোঁটা কালি বা খাবারের রঙ যোগ করেন, তখন যে স্থানে কালি বা খাবারের রঙ প্রথমে প্রয়োগ করা হয়েছিল সেখানে সাধারণত ঘনত্ব বেশি থাকে। ঘনত্বের এই পার্থক্যের কারণে, কালি বা খাবারের রঙের অণুগুলো নিম্ন ঘনত্বের স্থান জুড়ে ছড়িয়ে পড়ে। জলের সমস্ত স্থানে কালির অণুর ঘনত্ব সমান হয়ে গেলে এই ব্যাপন প্রক্রিয়াটি থেমে যায়।
ব্যাপন এবং গতি তত্ত্ব
এটা মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে, গতি তত্ত্ব ব্যবহার করে ব্যাপন প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করা যায়। গতি তত্ত্ব অনুযায়ী, প্রতিটি পদার্থ অণু দ্বারা গঠিত এবং এই অণুগুলো অবিরাম ও এলোমেলোভাবে গতিশীল থাকে। এটি বোঝার জন্য, নিচের ছবিটি দেখুন। পাত্রটি সম্পূর্ণ জল দিয়ে পূর্ণ। যেহেতু এতে কালি ফোঁটা ফোঁটা করে ফেলা হয়েছে, তাই পাত্রের তলার জলের চেয়ে উপরিভাগের জলের ঘনত্ব বেশি।
C1 সিলিন্ডারের বা পানির সেই অংশ যেখানে ঘনত্ব বেশি, অপরদিকে C2 সিলিন্ডারের বা পানির সেই অংশ যেখানে ঘনত্ব কম। বিশ্লেষণকে সহজ করার জন্য, আমরা কেবল সিলিন্ডারের কেন্দ্রে কালির অণুগুলোর গতিবিধি পরীক্ষা করব।
C1-এ কালির অণুর সংখ্যা (উচ্চ ঘনত্ব) C2-এর কালির অণুর সংখ্যার ( নিম্ন ঘনত্ব) চেয়ে বেশি। যেহেতু কালির অণুগুলো ক্রমাগত এলোমেলোভাবে চলাচল করে, তাই C1-এর কালির অণুগুলোর সিলিন্ডারের কেন্দ্রের দিকে ( Δx ) যাওয়ার সম্ভাবনা বেশি । বিপরীতভাবে, C2-এ কালির অণুর সংখ্যা খুবই কম, তাই তাদের সিলিন্ডারের কেন্দ্রের দিকে ( Δx ) যাওয়ার সম্ভাবনাও খুব কম ।
ব্যাপন হার
সুতরাং, কালির অণুগুলোর মোট প্রবাহ C1 থেকে C2 পর্যন্ত হবে । অ্যাডলফ ফিক (১৮২৯-১৯০১) নামক একজন শারীরবিজ্ঞানীর গবেষণায় দেখা গেছে যে, ব্যাপনের হার ঘনত্বের পার্থক্যের (C2 - C1) সাথে সরাসরি সমানুপাতিক । ঘনত্বের পার্থক্য যত বেশি হয়, পদার্থের অণুগুলোর প্রবাহের হারও তত বেশি হয়। বিপরীতভাবে, ঘনত্বের পার্থক্য যত কম হয়, পদার্থের অণুগুলোর প্রবাহের হারও তত কম হয়। এটি আমাদের এই অনুমানের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে পারে যে, ঘনত্বের পার্থক্যও অণুগুলোর প্রবাহের হারকে প্রভাবিত করে। ব্যাপনের মাধ্যমে এক স্থান থেকে অন্য স্থানে যাওয়ার পাশাপাশি, পদার্থের (বিশেষ করে গ্যাসের) অণুগুলো বাতাসের সাহায্যেও এক স্থান থেকে অন্য স্থানে যেতে পারে।
দৈনন্দিন জীবনে ব্যাপনের প্রয়োগ
ব্যাপন ছাড়া আপনার প্রিয় সঙ্গী আপনার পারফিউমের সুবাস উপভোগ করতে পারতেন না। ব্যাপন ছাড়া রান্নাঘরে আপনার মায়ের রান্নার সুস্বাদু ও মুখরোচক সুগন্ধ আপনার ভাবনার ঘোর ভাঙতে পারত না এবং খাবার টেবিলের পুষ্টিকর খাবারটি তাড়াতাড়ি শেষ করার জন্য আপনাকে উদ্বুদ্ধ করতে পারত না। 😉 মানুষ, প্রাণী, উদ্ভিদ ইত্যাদির টিকে থাকার ক্ষেত্রেও ব্যাপন একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণের জন্য সাধারণত কার্বন ডাই অক্সাইড (CO2 ) প্রয়োজন হয়। পাতার অভ্যন্তর এবং বাইরের বায়ুর মধ্যে CO2-এর ঘনত্বের পার্থক্যের কারণে , CO2 অণু পত্ররন্ধ্রের মাধ্যমে পাতার ভেতরে ব্যাপিত হয়। বিপরীতভাবে, জলীয় বাষ্প এবং অক্সিজেন বাইরে ব্যাপিত হয়। উদ্ভিদ ছাড়াও, ব্যাপন প্রক্রিয়া না থাকলে বিড়াল, ইঁদুর ইত্যাদিও শ্বাসরুদ্ধ হয়ে মারা যেতে পারে। উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষণের জন্য CO2 প্রয়োজন হলেও , বিড়াল, ইঁদুর ইত্যাদির প্রতিটি শক্তি-উৎপাদনকারী বিক্রিয়ার জন্য অক্সিজেন প্রয়োজন। কোষে পৌঁছানোর জন্য অক্সিজেন অণু ব্যাপন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে চলাচল করে।
