TechSemut Malaysia

Kenali Ahmed Zewail, saintis muslim yang berjaya menerima hadiah Nobel Kimia 1999

Kenali Ahmed Zewail, saintis muslim yang berjaya menerima hadiah Nobel Kimia 1999

Kenali Ahmed Zewail, saintis muslim yang berjaya menerima hadiah Nobel Kimia 1999
Januari 26
15:05 2017

Screen Shot 2016-08-06 at 10.36.25 PM

Profesor Ahmed Zewail dilahirkan pada tahun 1964 dan berasal daripada Mesir di mana beliau mendapat pendidikan awal dari Universiti of Alexandaria. Pada tahun 1974, Ahmed Zewail telah dikurniakan kelulusan PhD daripada University of Pennsylvania. Beliau kemudiannya bekerja di University of California, Berkeley selama 2 tahun sebelum di lantik pula ke Caltech untuk memegang Linus Pauling Chair  of Chemical Physics. Baru-baru ini iaitu pada 2 Ogos 2016, dunia di kejutkan dengan pemergian beliau pada usianya menjangkau 70 tahun. Punca kematian beliau tidak di ketahui kerana menurut doktor, keadaannya stabil sebelum di sahkan meninggal dunia. Ahmed Zewail telah meninggal di Amerika Syarikat dan akan di terbangkan ke Negara asalnya iaitu di Mesir bagi menjalani upacara pengebumian di sana.

Ahmed Zewail dan Hadiah Nobel

Mengimbau kembali detik-detik hidup saintis muslim ini, hmed Zewail merupakan penerima hadiah nobel dalam bidang kimia. Pada tahun 1999, The Royal Sweedish Academy of Sciences telah mengurniakan Hadiah Nobel kepada Profesor Ahmed Zewail kerana berjaya menunjukkan pergerakan atom-atom ketika berlakunya tindak balas kimia. Perkara ini dapat di buat menggunakan rapid laser technique yang di perkenalkan beliau. Dengan lebih tepat lagi, The Royal Sweedish Academy of Sciences memetik sumbangan Ahmed Zewail sebagai :

For his studies of the transition states of chemical reactions using femtosecond spectroscopy.

Apa bendanya ini?

Di petik dari sidang akhbar yang di keluarkan oleh portal Nobelprize.org, penemuan Ahmed Zewail boleh di gambarkan seperti permainan bola sepak. Di dalam game bola sepak, televisyen akan membuat ulang tayang semula dalam bentuk “slow motion”. Daripada sinilah penonton akan betul-betul faham & tahu apakah punca yang menyebabkan sesuatu gol berjaya di jaringkan.

Hal ini sama juga dengan tindakbalas kimia. Kaedah yang di perkenalkan Ahmed Zewail dapat mendedahkan kejadian sebenar yang berlaku kepada atom-atom sebelum sesuatu tindak balas kimia terjadi. Dengan adanya kaedah ini, saintis dapat menyelidik tabiat-tabiat atom dengan lebih terperinci lagi bahkan sebelum sesuatu tindak balas akan berlaku.

Perincian ini di lakukan pada saat-saat awal sebelum berlakunya tindak balas tersebut iaitu secepat femto saat atau 10-15 saat atau pun 0.000000000000001 saat. Ini juga bermaksud, kalau kita ada jangka masa 32 juta tahun, femto saat juga bermaksud saat pertama atau kedua ketika bermulanya jangka masa 32 juta tahun tersebut. Maka dari sinilah lahirnya bidang baru dalam kimia di kenali femtochemistry.

Dengan adanya femtochemistry, saintis boleh mengkaji pergerakan-pergerakan atom di dalam pepejal, cecair, gas, pada permukaan bahan bahkan di dalam sesuatu polimer. Aplikasinya amat luas sebagai contoh saintis dapat mengetahui bagaimana sesuatu pemangkin (catalyst) berfungsi. Selain itu, struktur peralatan elektronik juga dapat di reka bersesuaian dengan sifat-sifat atom yang ada padanya. Semua ini dapat di lakukan dengan menggunakan femtochemistry yang di perkenalkan Profesor Ahmed Zewail tadi.

Berapa Kepantasan Tindak Balas Kimia.

Tindak balas kimia boleh berlaku dalam kadar masa yang berbeza-beza. Ada tindak balas berlaku dalam masa yang singkat, cepat dan ada tindak balas yang berlaku dalam masa yang lama. Contoh tindak balas kimia yang lama ialah proses pengaratan dan contoh tindak balas kimia yang cepat ialah letupan dynamite.

Tindak balas boleh berlaku jika sesuatu elektron di beri ransangan secukupnya untuk membebaskan diri daripada ikatan nukleus. Proses ini adalah proses yang ramai orang sudah maklum, namun tidak ramai yang mengetahui pergerakan elektron apabila ia melepaskan diri daripada ikatan nukleus tersebut — bahkan dalam komuniti saintis sekalipun tak tahu.

Seorang penerima Hadiah Nobel Kimia pada tahun 1903 bernama Svante Arrhenius telah mebuat sebuah formula berkenaan kelajuan molekul terhadap perubahan suhu. Namun formula tersebut hanya mengambil kira keseluruhan molekul-molekul yang ada di dalam sesebuah sistem. Sehinggalah pada tahun yang sama H. Eyring dan M. Polanyi pula telah menghasilkan versi formula yang lebih baik di mana kelajuan bagi setiap molekul dapat dikira dalam sesuatu sistem. Teori mereka mendakwa, perubahan setiap individu elektron / atom / molekul berlaku di dalam masa yang amat singkat di mana manusia tidak akan mampu untuk menangkap detik- perubahan tersebut. Di sinilah munculnya Ahmed Zewail yang memperkenalkan kaedah bagaimana detik-detik tersebut dapat di rakamkan.

Ini boleh di lakukan dengan kamera yang berkelajuan cukup tinggi (terpantas di dunia!) di mana ianya sangat pantas sehingga dapat menangkap detik-detik perubahan elektron yang di katakan mustahil untuk di rakam sebelum ini. Kamera tersebut bukan kamera-kamera biasa yang di beli di kedai-kedai kamera di shopping mall. Ia adalah another level of camera yang beroperasi menggunakan laser di mana setiap pancaran cahayanya berlaku dalam kecepatan femto saat. Ini memang betul-betul kecepatan bagi atom yang bergetar iaitu sekitar 10 sehingga 100 femto saat.

Baik, sekarang ahli saintis dah dapat tangkap gambar setiap detik perubahan atom-atom tersebut. Soalan seterusnya ialah, apa yang mereka nampak? Perkara pertama ialah penemuan sejenis substance dikenali intermediates yang terhasil di sepanjang perjalanan atom tersebut bergerak dari ia mula sehingga ke output terakhirnya. Bahan ini bolehlah juga di umpamakan seperti serpihan-serpihan yang di tinggalkan oleh atom tersebut ketika ia bergerak. Macam kereta, bila berjalan tinggalkan asap jadi begitulah nak mudah fahamnya. Atom pula meninggalkan substance yang di panggil intermediate tadi. Kejayaan Ahmed Zewail merakamkan detik-detik ini adalah jalan mati yang tidak ada lagi pencarian lain di perlukan selepas ini. Sebabnya, detik-detik apabila atom melepaskan intermediate adalah suatu tindak balas yang amat pantas dan tiada lagi tindak balas yang berlaku lebih cepat daripada itu. Detik tersebut kini telah berjaya di rakamkan!

Femtochemistry in more detail

Untuk memahami bagaimana proses femtosecond spectroscopy (nama lain femtochemistry)  di lakukan, molekul-molekul yang hendak di kaji perlulah di kumpulkan dalam satu ruangan vakum. Kemudian 2 pancaran laser akan di tembak : Pertama di kenali sebagai pump pulse. Pump pulse berfungsi untuk mengujakan molekul supaya bergerak ke state yang lebih tinggi (popularnya di kenali sebagai excited state). Manakala yang kedua di kenali probe pulse berfungsi mengenalpasti keadaan asal dan akhir sesuatu atom tadi. Dalam hal ini, pump pulse adalah tembakan laser pertama yang memulakan tindak balas manakala probe pulse pula mengenal pasti apa yang terjadi selepasnya. Dengan memanipulasi waktu tembakan di antara pump pulse dan juga probe pulse tadi, maka kecepatan waktu perubahan atom dapat di kaji.

Dalam eksperimen pertamanya, Professor Ahmed Zewail telah mengkaji proses penyusutan iodocyanide: ICN –>I + CN. Kumpulan penyelidik Ahmed Zewail telah berjaya memerhatikan detik-detik awal ketika mana ikatan antara I-C hampir terputus iaitu pada 200 femto saat. Dalam satu eksperimen yang lain, Ahmed Zewail mengkaji pula proses penguraian pada Sodium Iodide (NaI): NaI –> Na + I. Pump pulse akan di pancarkan bagi mengujakan pasangan ion Sodium, Na+ dan Iodine, I yang mempunyai jarak nukleus sebanyak 2.8 Å. Hasil daripada tembakan pump pulse ini maka terbentuklah NaI ataupun Sodium Iodide tadi melalui ikatan covalent. Namun sifat molekul ini akan berubah apabila ia bergetar dan semakin menjauh antara satu sama lain pada jarak 10-15 Å di mana ikatan kimianya berubah daripada covalent kepada ionic. Pada jarak tertentu, iaitu pada 6.9 Å, terdapat kemungkinan yang besar molekul tersebut akan jatuh kepada keadaan asas (ground states).

chemfig1l99

Kerja-kerja plagiat tanpa memberikan kredit kepada sumber adalah suatu tindakan yang tidak bertanggungjawab dan menyalahi hak cipta dan kreativiti seseorang.

sumber : http://www.sciencenazi.com/

Related Articles

0 Comments

No Comments Yet!

There are no comments at the moment, do you want to add one?

Write a comment

Write a Comment

Your email address will not be published.
Required fields are marked *

CAPTCHA

*

Facebook Auto Publish Powered By : XYZScripts.com