আসসালামু আলাইকুম, কেমন আছেন সবাই? আজ আমরা পদার্থবিজ্ঞানের এক মজার বিষয় নিয়ে আলোচনা করব – অপরিবাহী পদার্থ। ইলেক্ট্রনিক্স বা বৈদ্যুতিক কাজকর্মের সাথে সামান্য পরিচয় থাকলেই এই পদার্থের নাম শুনে থাকবেন। তাহলে চলুন, দেরি না করে জেনে নেওয়া যাক অপরিবাহী পদার্থ আসলে কী, এদের বৈশিষ্ট্য কেমন, এবং দৈনন্দিন জীবনে এদের ব্যবহার কোথায়।
বিদ্যুৎ আমাদের দৈনন্দিন জীবনের অবিচ্ছেদ্য অংশ। আর এই বিদ্যুতের পথ মসৃণ রাখতে কিছু পদার্থের ভূমিকা অপরিহার্য। এদের মধ্যেই অন্যতম হলো অপরিবাহী পদার্থ।
অপরিবাহী পদার্থ (Insulator) কাকে বলে?
সহজ ভাষায়, যে সকল পদার্থের মধ্যে দিয়ে বিদ্যুৎ চলাচল করতে পারে না, অথবা খুবই সামান্য পরিমাণে চলাচল করতে পারে, তাদেরকেই অপরিবাহী পদার্থ বা ইনস্যুলেটর বলা হয়। এদের মধ্যে “ফ্রি ইলেকট্রন” (free electron) এর সংখ্যা খুবই কম থাকে। ফ্রি ইলেকট্রনগুলোই মূলত বিদ্যুৎ পরিবহনে সাহায্য করে। যেহেতু অপরিবাহীতে এই ইলেকট্রন প্রায় নেই বললেই চলে, তাই এরা বিদ্যুৎ পরিবহন করতে পারে না।
বিষয়টা আরেকটু বুঝিয়ে বলা যাক। ধরুন, আপনি একটি নদীর উপর একটি সেতু তৈরি করতে চান। সেতুটি যদি ভালো করে তৈরি না হয়, তাহলে মানুষজন বা গাড়ি সহজে পার হতে পারবে না, তাই তো? অপরিবাহী পদার্থগুলো অনেকটা এই সেতুর মতো – তারা বিদ্যুতের চলাচলের পথে বাধা সৃষ্টি করে।
অপরিবাহী পদার্থের মূল বৈশিষ্ট্য
- উচ্চ রোধ (High Resistance): এদের রোধ ক্ষমতা অনেক বেশি। রোধ বেশি হওয়ার কারণে বিদ্যুৎ সহজে এর মধ্যে দিয়ে প্রবাহিত হতে পারে না।
- কম পরিবাহিতা (Low Conductivity): পরিবাহিতা খুবই কম, প্রায় শূন্য এর কাছাকাছি।
- স্থায়িত্ব (Durability): সাধারণত এরা দীর্ঘস্থায়ী হয় এবং সহজে নষ্ট হয় না।
- তাপ সহনশীলতা (Heat Resistance): অনেক অপরিবাহী পদার্থ বেশি তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে।
দৈনন্দিন জীবনে অপরিবাহী পদার্থের ব্যবহার
আমাদের দৈনন্দিন জীবনে অপরিবাহী পদার্থের ব্যবহার ব্যাপক। কয়েকটি উদাহরণ দিলে বিষয়টি আপনার কাছে আরও পরিষ্কার হবে:
- বৈদ্যুতিক তার (Electric Wire): বৈদ্যুতিক তারের উপরে প্লাস্টিক বা রাবারের আবরণ থাকে। এই আবরণটি অপরিবাহী, যা বিদ্যুৎ দুর্ঘটনা থেকে আমাদের রক্ষা করে।
- সুইচ ও সকেট (Switches and Sockets): সুইচ ও সকেটের বাইরের অংশ প্লাস্টিক বা ব্যকেলাইট দিয়ে তৈরি হয়। এটি শক বা বিদ্যুৎস্পৃষ্ট হওয়া থেকে বাঁচায়।
- বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম (Electrical Equipments): বৈদ্যুতিক সরঞ্জামের হাতল বা বডি অপরিবাহী পদার্থ দিয়ে তৈরি হয়, যেমন – কুকার, ইস্ত্রি, হেয়ার ড্রায়ার ইত্যাদি।
- প্লাস্টিক ও কাঠ (Plastic and Wood): এই দুটি বহুল ব্যবহৃত অপরিবাহী পদার্থ। আসবাবপত্র থেকে শুরু করে খেলনা পর্যন্ত বিভিন্ন ক্ষেত্রে এদের ব্যবহার রয়েছে।
অপরিবাহী পদার্থের প্রকারভেদ
অপরিবাহী পদার্থ বিভিন্ন ধরনের হতে পারে। এদের মধ্যে কয়েকটি প্রধান প্রকারভেদ নিচে উল্লেখ করা হলো:
- পলিমার (Polymers): প্লাস্টিক, রাবার, পলিথিন ইত্যাদি পলিমার জাতীয় অপরিবাহী পদার্থ। এগুলো হালকা এবং সহজে ব্যবহারযোগ্য।
- সিরামিক (Ceramics): চীনামাটি, গ্লাস, এবং অন্যান্য সিরামিক উপাদান সাধারণত উচ্চ তাপমাত্রায় ব্যবহার করা হয়।
- প্রাকৃতিক অপরিবাহী (Natural Insulators): কাঠ, কাগজ, তুলা, এবং শুকনো বাতাস হলো প্রাকৃতিক অপরিবাহী পদার্থ।
বিভিন্ন প্রকার অপরিবাহী পদার্থের ব্যবহারিক উদাহরণ
| অপরিবাহী পদার্থ | ব্যবহার | সুবিধা | অসুবিধা |
|---|---|---|---|
| প্লাস্টিক | তারের আবরণ, সুইচ, সকেট | হালকা, সহজে তৈরি করা যায়, দামে সস্তা | উচ্চ তাপমাত্রায় গলে যেতে পারে, পরিবেশের জন্য ক্ষতিকর |
| রাবার | তারের আবরণ, গ্লাভস | নমনীয়, বিদ্যুৎ নিরোধক | তাপমাত্রা সংবেদনশীল, সহজে পুরনো হয়ে যায় |
| সিরামিক | উচ্চ ভোল্টেজের সরঞ্জাম, ইনসুলেটর | উচ্চ তাপ সহনশীল, দীর্ঘস্থায়ী | ভঙ্গুর, সহজে ভেঙে যেতে পারে |
| কাঠ | আসবাবপত্র, বৈদ্যুতিক খুঁটি | সহজলভ্য, প্রাকৃতিক | পানি শোষণ করে, পচনশীল |
| গ্লাস | জানালার কাঁচ, ইনসুলেটর | স্বচ্ছ, রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয় | ভঙ্গুর, সহজে ভেঙে যেতে পারে |
কেন কিছু পদার্থ অপরিবাহী হয়?
এই প্রশ্নের উত্তর লুকিয়ে আছে পদার্থের পারমাণবিক গঠনের মধ্যে। প্রত্যেক পদার্থের পরমাণুতে ইলেকট্রন, প্রোটন ও নিউট্রন থাকে। ইলেকট্রনগুলো নিউক্লিয়াসের চারপাশে নির্দিষ্ট কক্ষপথে ঘোরে। কিছু পদার্থের ক্ষেত্রে, ইলেকট্রনগুলো নিউক্লিয়াসের সাথে খুব শক্তভাবে বাঁধা থাকে এবং সহজে স্থান পরিবর্তন করতে পারে না। এই কারণে তারা বিদ্যুৎ পরিবহনে অক্ষম হয়।
অন্যদিকে, পরিবাহী পদার্থের পরমাণুতে “ফ্রি ইলেকট্রন” থাকে, যা সহজেই এক পরমাণু থেকে অন্য পরমাণুতে চলাচল করতে পারে এবং বিদ্যুৎ পরিবহনে সাহায্য করে।
পরিবাহী, অর্ধপরিবাহী ও অপরিবাহী পদার্থের মধ্যে পার্থক্য
এই তিনটি ধরনের পদার্থের মধ্যে মূল পার্থক্য হলো বিদ্যুতের পরিবাহিতা। নিচে একটি তুলনামূলক আলোচনা দেওয়া হলো:
| বৈশিষ্ট্য | পরিবাহী পদার্থ (Conductor) | অর্ধপরিবাহী পদার্থ (Semiconductor) | অপরিবাহী পদার্থ (Insulator) |
|---|---|---|---|
| পরিবাহিতা | খুব বেশি | মধ্যম | খুব কম |
| রোধ | খুব কম | মধ্যম | খুব বেশি |
| ফ্রি ইলেকট্রন | প্রচুর | নিয়ন্ত্রিত করা যায় | প্রায় নেই |
| উদাহরণ | তামা, সোনা, রুপা | সিলিকন, জার্মেনিয়াম | প্লাস্টিক, কাঠ, রাবার |
অপরিবাহী পদার্থের ব্যবহারকালে সতর্কতা
অপরিবাহী পদার্থ ব্যবহার করার সময় কিছু সতর্কতা অবলম্বন করা উচিত, যাতে কোনো দুর্ঘটনা না ঘটে। নিচে কয়েকটি জরুরি টিপস দেওয়া হলো:
- বৈদ্যুতিক তার ছেঁড়া থাকলে তা মেরামত না করা পর্যন্ত ব্যবহার করবেন না।
- ভেজা হাতে বৈদ্যুতিক সুইচ স্পর্শ করা থেকে বিরত থাকুন।
- বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম ব্যবহারের সময় সঠিক ইনসুলেশন আছে কিনা, তা পরীক্ষা করে নিন।
- উচ্চ ভোল্টেজের কাজ করার সময় বিশেষজ্ঞের পরামর্শ নিন।
- বৃষ্টির সময় বৈদ্যুতিক খুঁটি বা তার থেকে দূরে থাকুন।
কিছু সাধারণ প্রশ্ন ও উত্তর (FAQ)
আপনার মনে অপরিবাহী পদার্থ নিয়ে কিছু প্রশ্ন জাগা স্বাভাবিক। তাই এখানে কয়েকটি সাধারণ প্রশ্নের উত্তর দেওয়া হলো:
১. অপরিবাহী পদার্থ কি বিদ্যুৎ পরিবহন করে?
উত্তর: না, অপরিবাহী পদার্থ সাধারণত বিদ্যুৎ পরিবহন করে না। তবে, খুব উচ্চ ভোল্টেজে অথবা বিশেষ পরিস্থিতিতে সামান্য বিদ্যুৎ প্রবাহিত হতে পারে।
২. কোন ধরনের প্লাস্টিক ভালো অপরিবাহী?
উত্তর: পলিভিনাইল ক্লোরাইড (PVC) এবং পলিইথিলিন (PE) খুব ভালো অপরিবাহী হিসেবে পরিচিত।
৩. কাঠ কি বিদ্যুৎ পরিবাহী?
উত্তর: শুকনো কাঠ বিদ্যুৎ পরিবাহী নয়, তবে ভেজা কাঠ বিদ্যুৎ পরিবহন করতে পারে।
৪. অপরিবাহী পদার্থের ব্যবহার কোথায় বেশি?
উত্তর: বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম, তারের আবরণ, সুইচ, সকেট এবং অন্যান্য বৈদ্যুতিক কাজে অপরিবাহী পদার্থের ব্যবহার বেশি।
৫. সবচেয়ে ভালো অপরিবাহী পদার্থ কোনটি?
উত্তর: বিভিন্ন ক্ষেত্রে বিভিন্ন পদার্থের চাহিদা থাকে, তবে সাধারণত রাবার, প্লাস্টিক এবং সিরামিক খুব ভালো অপরিবাহী হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
অপরিবাহী পদার্থের ভবিষ্যৎ
বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির উন্নতির সাথে সাথে, উন্নত মানের অপরিবাহী পদার্থ তৈরির গবেষণা চলছে। বর্তমানে ন্যানোটেকনোলজি ব্যবহার করে এমন কিছু অপরিবাহী পদার্থ তৈরি করা হচ্ছে, যা খুব পাতলা হওয়া সত্ত্বেও অসাধারণ কার্যকারিতা দেখাতে সক্ষম। এছাড়াও, পরিবেশবান্ধব অপরিবাহী পদার্থের প্রতি আগ্রহ বাড়ছে, যা পরিবেশের ক্ষতি কম করবে।
অপরিবাহী পদার্থ আমাদের জীবনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে। বিদ্যুৎ দুর্ঘটনা থেকে রক্ষা করা থেকে শুরু করে বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম নিরাপদে ব্যবহার করার ক্ষেত্রে এদের অবদান অনস্বীকার্য। তাই, এই পদার্থ সম্পর্কে সঠিক জ্ঞান রাখা আমাদের সকলের জন্য জরুরি।
আশা করি, আজকের আলোচনা থেকে অপরিবাহী পদার্থ সম্পর্কে আপনার ধারণা স্পষ্ট হয়েছে। যদি আপনার আরও কিছু জানার থাকে, তবে নির্দ্বিধায় কমেন্ট করে জানাতে পারেন। আপনার মূল্যবান মতামত আমাদের কাছে খুবই গুরুত্বপূর্ণ। ভালো থাকবেন, সুস্থ থাকবেন। আল্লাহ হাফেজ!
