14.5.1 – ශාක ප්‍රභව ආශ්‍රිත කර්මාන්ත

විනාකිරි නිෂ්පාදනය

• විනාකිරි ආශ්‍රිත වූ ක්‍රියාකාරී රසායනික සංරචකය ඇසිටික් අම්ලයයි.
• රා නිෂ්පාදනයෙන් ලැබෙන ද්‍රව්‍ය තවදුරටත් ක්ෂුද්‍ර ජීවී ක්‍රියාකාරීත්වයට ලක්කර ඇසිටික් අම්ලය තෙක් ඔක්සිකරණය කරයි.එහිදී ඇසිටික් අම්ල ප්‍රමාණය 48% ක් පමන වේ. මෙසේ සකස් කල විනාකිරි ස්වභාවික විනාකිරි ලෙස හදුන්වයි.
• පෙට්ට්‍රෝලියම් කර්මාන්තයෙන් ලබාගන්නා එතනෝල් ඔක්සිකරණය කර ඇසිටික් අම්ලය සුදුසු පරිදි තනුක කිරීමෙන් කෘතිම විනාකිරි ද නිෂ්පාදනය කරගත හැකිය.
• විනාකිරි ආශ්‍රිතව සුළු වශයෙන් ලවණ , සරල සීනි , එස්ටර හා ඇල්කොහොල් ඇත.

විනාකිරිවල ප්‍රයෝජන

1. ආහාර රසකාරකයක් ලෙස
2. විෂබීජ නාශකයක් ලෙස
3. ආහාර කල්තබා ගැනීම සදහා
4. වීදුරු හා සෙරමික් භාණ්ඩ මතුපිට පිරිසිදු කාරකයක් ලෙස
5. සුදු යකඩ හා පිත්තල ලෝහ ඔප දැමීම සදහා

එතනෝල් නිෂ්පාදනය

ප්‍රයෝජන

1. සුවඳ විලවුන් හා සුවඳ කාරක සඳහා ද්‍රව්‍යයක් ලෙස
2. රසායනික ප්‍රතික්‍රියා සඳහා මාධ්‍යයක් ලෙස
3. පරිසර හිතකාමී පුනර්ජනනය කළහැකි ඉන්ධනයක් ලෙස

• ජෛව එතනෝල් ස්වාභාවික ජෛව ස්කන්ධ හා ක්ෂුද්‍ර ජීවී ක්‍රියාකාරීත්වය මගින් නිපදවයි.
• එතිලීන් සජලනය කිරීමෙන් හෝ යීස්ට් හමුවේ සීනි හෝ පිෂ්ටය පැසවීමෙන් කාර්මිකව එතනෝල් නිපදවනු  ලබයි.ඊට අමතරව ධාන්‍ය වර්ග , පලතුරු යුෂ , සීනි නිෂ්පාදනයේ අතුරු ඵලයක් වන පැණි මණ්ඩිය යොදා ගැනීමෙන්ද එතනෝල් නිෂ්පාදනය කරයි.
• ඇල්කොහොල් පාන වල අන්තර්ගතය විවිධ ශාක ප්‍රභව මගින් ජනනය කෙරේ( උදා:මිදි-වයින්,බාර්ලි-බියර්).
• සාන්ද්‍ර එතනෝල් ද්‍රාවණයක යීස්ට් වල ජීවය පවත්වා ගත නො හැකි ය.එම නිසා බොහෝ විට එහි එතනෝල් ප්‍රතිශතය සියයට 12ක් පමණ පවත්වා ගනී.ආසවනය කිරීමෙන් මෙම ජලීය ද්‍රාවණ වල ඇල්කොහොල් මට්ටම වැඩි කරගනියි.(බ්‍රැන්ඩි-40%(වයින් ආසවනය),අරක්කු-40%(පොල් රා ආසවනය)
• 96.5% උපරිම සාන්ද්‍රණයකින් යුත් එතනෝල් , ජලීය එතනෝල් භාගික ආසවනය මගින් ලබාගත හැකිය.මෙය ප්‍රතිශෝධිත මධ්‍යසාරය ලෙස හඳුන්වයි.

• පොල් ගසෙහි ලපටි පුෂ්ප මංජරිය මැදීමෙන් ලැබෙන මී රා යුෂ පැසීමට ඉඩහැරීමෙන් පොල් රා නිපදවයි.පැසීමේ ක්‍රියාවලියේදී සිදු වන්නේ වාතයේ පාවෙන යීස්ට් වැනි දිලීර වල බීජාණු මී රා මත තැම්පත් වී, එහි ඇති සිනි උපස්ථරයක් ලෙස යොදා වර්ධනය වීමත්, පසුව යීස්ට් වලින් නිපදවෙන එන්සයිම වලින් සීනි ක්‍රමයෙන් මධ්‍යසාර හා කාබන්ඩයොක්සයිඩ බවට පත් කරයි.

\begin{array}{l}\underset{\text{සුක්‍රෝස්  }}{{\mathrm C}_{12}{\mathrm H}_{22}{\mathrm O}_{11}}+{\mathrm H}_2\mathrm O\xrightarrow{\text{සුක්‍රේස්}}\underset{\text{ මොනොසැකරයිඩ}}{\underset{\text{(ග්ලූකෝස්)}}{{\mathrm C}_6{\mathrm H}_{12}{\mathrm O}_6}+\underset{\;\text{(ෆ්‍රක්ටෝස්)}\;}{{\mathrm C}_6{\mathrm H}_{12}{\mathrm O}_6}}\end{array}

\begin{array}{l}{\mathrm C}_6{\mathrm H}_{12}{\mathrm O}_6\xrightarrow{\text{යීස්ට්}}\;\underset{\text{එතනෝල්}}{2\;{\mathrm C}_2{\mathrm H}_5\mathrm{OH}}\;+2\;{\mathrm{CO}}_2\\\end{array}

• දින දෙකක් පමණ පැසුනු පසු මී රා රා බවට පත්වෙයි.ඒ සමගම සීනි සාන්ද්‍රණය ද ක්‍රමයෙන් අඩුවේ.
• මෙම ද්‍රාවණය තවදුරටත් පැසෙන්නට හැරියහොත් මද්‍යසාරය ඔක්සිකරණය වී ක්‍රමයෙන් ඇසිටික් අම්ලය බවට පත්වෙයි.එම නිසාවෙන් මධ්‍යසාර ප්‍රතිශතය අඩු වී අම්ල ප්‍රතිශතය වැඩි වේ.

මී රා පැසීමේ දී කාලයත් සමග සිදු වන රසායනික ද්‍රව්‍යවල විචලනය

භාගික ආසවනය

• තාපාංකය වෙනස් එකිනෙකට හොඳින් මිශ්‍ර වන සංඝටක වලින් සෑදුණු ද්‍රව්‍යයක් එකෙක් සංඝටකවලට වෙන්කර ගැනීමට සිදුකරන ආසවන ක්‍රමය භාවිත වන නමින් හැඳින්වේ.

සංයෝග කිහිපයක තාපාංක

සං‍යෝගය	තාපාංකය °C
මෙතනෝල්	64.6
එතනෝල්	785
ප්‍රොපන්-1-ඕල්	971
ප්‍රොපන්-2-ඕල්	824
බියුටනැල්	747
බියුටනෝන්	795
එතිල්එතනොඒට්	772

• වෙනත් කාබෝහයිඩ්‍රේට අඩංගු ශාක කොටස් ඇසුරෙන් ද එතනෝල් නිපදවීම සිදු කෙරේ.එසේ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියේදී මධ්‍යසාර වලට අමතරව එස්ටර, ඇල්ඩිහයිඩ ,කීටෝන වැනි සංයෝග ද නිපදවේ.මේවා ද ජලීය මිශ්‍රණයට එකතු වන අතර එහි තාපාංකය එතනෝල්වල පරාසයේ වේ නම් එතනෝල් සමගම වාෂ්ප වී එතනෝල් අඩංගු ආස්‍රැතයට ගමන් කරයි.
• මේ ක්‍රියාවලියේදී පළමු ආසුත කොටසෙහි ප්‍රධාන වශයෙන් අඩංගු වන්නේ මෙතනෝල් (විශ සහිත) ය. ඒවා වයින් ස්ප්‍රීතු වලට යොදයි. දෙවන භාගයේ ප්‍රධාන වශයෙන් ඇත්තේ එතනෝල්ය.
• වඩා ඉහල උෂ්ණත්වයකදී ලැබෙන තුන්වන භාගයේහි උච්ච මධ්‍යසාරය පියුසල් තෙල් නම් වේ.

සගන්ධ තෙල්

• ශාක ද්‍රව්‍ය වලින් නිස්සාරණය කරනු ලබන ජලයේ අද්‍රාව්‍ය වාෂ්පශීලී ද්‍රව සගන්ධ තෙල් වශයෙන් හඳුන්වනු ලැබේ.
• සගන්ධ තෙල් වලට ඒවාටම ලාක්ෂණික වූ ගන්ධයක් ඇත.

ප්‍රයෝජන

1. ආහාර සුවඳවත් කිරීම
2. සුවඳ විලවුන් නිපදවීම

• කුරුඳු ,කරාබු , පැඟිරි, කරදමුංගු, වින්ටග්‍රීන් වැනි ශාක කොටස් වලින් සගන්ධ තෙල් ලබා ගනී.එක් එක් ශාක වල සගන්ධ තෙල් අඩංගු වන විශේෂ දේහ කොටස් ඇත.

සගන්ධ තෙල් අඩංගු කොටස් හා උදාහරණ  පහත දැක්වේ.

සගන්ධ තෙල් අඩංගු සං‍යෝග	උදාහරණ
මුල	කුරුදු , සැවැන්දරා
කද	සදුන්
පොත්ත	කුරුදු
පත්‍රය	පැගිරි , සේර , යුකැලිප්ටස් , කුරුදු
අංකුරය	කරාබු
පුෂ්පය	සමන් පිච්ච , රෝස
ඵල	දොඩම් , ලෙමන්
බීජය	කරදමුංගු , සාදික්කා

සගන්ධ තෙල් නිස්සාරණය කර ගන්නා ක්‍රම 3 කි.

1. හුමාල ආසවනය
2. ද්‍රාවක නිස්සාරණය
3. තෙරපීම

හුමාල ආසවනය

• ඉහළ උෂ්ණත්වයේදී ශාක කොටස්වලට හානි වන බැවින් පහළ උෂ්ණත්වවලදී හුමාල ආසවනය සිදුකර සගන්ධ තෙල් නිස්සාරණය කර ගනී.
• මෙය ආංශික පීඩන නියමය මගින් පැහැදිලි කරගනී.
• සගන්ධ තෙල් අන්තර්ගත කොටස් ජලය සහිත පද්ධතිය සමඟ රත් කරන විට දී  ශාක පටක විනාශ වී වාෂ්පශීලි සංයෝග ජලයට නිදහස් වේ.
• එම වායු කලාපයේ ජල වාෂ්ප හා වාෂ්පශීලි සංයෝග ඇත.මෙම පද්ධතිය නටන උෂ්ණත්වයේදී ජල වාෂ්ප හා වාෂ්පශීලී ද්‍රව්‍යයේ පීඩනයෙහි එකතුව බාහිර වායූගෝලීය පීඩනයට සමාන වෙයි.

\begin{array}{l}\text{ජල වාෂ්පවල ආංශික පීඩනය (සංතෘප්ත වාෂ්ප පීඩනය) }\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;={\mathrm P}_{{\mathrm H}_2\mathrm O}\\\text{සගන්ධ තෙල් වාෂ්පයේ ආංශික පීඩනය (සංතෘප්ත වාෂ්ප පීඩනය)}\;\;={\mathrm P}_{\mathrm A}\\\text{ඩෝල්ටන්ගේ ආංශික පීඩන නියමය අනුව}\;,\\\text{මුළු පීඩනය}\;(\mathrm P)\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;=\;{\mathrm P}_{{\mathrm H}_2\mathrm O}+{\mathrm P}_{\mathrm A}\end{array}

• මුළු පීඩනය වායුගෝලීය පීඩනයට සමාන වනවිට මිශ්‍රණය නටයි.මෙම මිශ්‍රණයේ තාපාංකය පිරිසිදු ජලය හා සගන්ධ තෙල්වල තාපාංකය ට වඩා අඩුවෙයි.එම නිසා සෙල්සියස් අංශක 100 වඩා අඩු උෂ්ණත්වයේ දී සගන්ධ තෙල් ආසවනය කර ගත හැක.

විද්‍යාගාරයේදී හුමාල ආසවනය මගින් සගන්ධ තෙල් නිස්සාරණය

• සගන්ධ තෙල් අඩංගු ශාක කොටස් ඇති භාජනයට වෙනම හුමාල ජනකය මගින් නිපදවන හුමාලය එවනු ලැබේ.මෙය හුමාලයේ පරිමාමිතික ගැලීම පාලනය කිරීමට ද රුකුලක් වෙයි.
• හුමාලයෙන් ලැබෙන තාපය නිසා ශාක සෛල විනාශ වීමෙන් වාෂ්පශීලී සංයෝග  නිදහස් වේ.
• වාෂ්පය ඝනීභවනය වීම සමගින් යම් ප්‍රමාණයකට ජල ජලවාෂ්ප එකතු වේ.දිගින් දිගටම ජලවාෂ්ප පැමිණෙන විට ද්‍රව පෘෂ්ඨයට ඉහළින් ජල වාෂ්පත්, සගන්ධ තෙල් වාෂ්පත් එකතු වෙයි.මෙම වාෂ්ප දෙකෙහි පීඩනයෙහි එකතුව වායුගෝලය පීඩනයට සමාන වූ විට පද්ධතිය නැටීමට පටන් ගනී.
• එවිට ශාක කොටස් වල ඇති සගන්ධ තෙල් ජලය සමග වාෂ්ප කලාපයට එක්වෙයි.අඛණ්ඩව ජල වාෂ්ප ධාරාවක් ගැලීම නිසා භාජනයෙන් ඉවතට යන ජල ධාරාවේ ජල වාෂ්පත් සගන්ධ තෙල් වාෂ්පත් අන්තර්ගත වේ. මෙම වාෂ්ප කන්ඩෙන්සරයක් තුලින් යවා සිසිලනය කළ විට ආස්‍රැතය ජලය හා සගන්ධ තෙල් සහිත ස්තර දෙකක් වශයෙන් ලැබේ.
• මෙය ඉතා පහසුවෙන් වෙන් කර ගත හැකිය

උදා : කුරුදු ශාකය – කුරුදු ශාකයේ විවිධ කොටස් යොදා ගනිමින් හුමාල ආසවනය මගින් ලබා ගත් කුරුදු තෙල්වලට අඩංගු ප්‍රධාන සංඝටක පහත පරිදි වේ.

• • පත්‍ර තෙල් – ඉයුජිනෝල්
  • පොතු තෙල් -සිනමැල්ඩිහයිඩ්
  • මුලෙහි තෙල් – කැම්පර්
  • ප්‍රධාන තෙල් සංඝටකය – ජෙරනියෝල්

ද්‍රාවක මගින් නිස්සාරණය.

• මෙහි මූලධර්මය වන්නේ සගන්ධ තෙල් වඩා අධිකව දාව්‍ය වන ද්‍රාවකයක දිය කර ගැනීමයි. සගන්ධ තෙල්හි ජල ද්‍රාව්‍යතාවය ඉතා අඩු නමුත් කාබනික ද්‍රාවකවල වඩා පහසුවෙන් ද්‍රවණය වේ. එවැනි කාබනික ද්‍රාවකයක් යොදා ගැනීම මෙහිදී සිදු වේ.(පෙට්‍රෝලියම,ඊතර්,ක්ලෝරෆෝම්,ටොලුවීන්, එතනෝල්)
• ශාක කොටස් ද්‍රාවකයක් සමග සෙලවූ විට සගන්ධ තෙල් වලින් වැඩි කොටසක් ද්‍රාවකය තුළට ගමන් කරයි. එය වාෂ්ප කිරීමෙන් හෝ වෙනත් ක්‍රමයකින් ඉවත් කිරීමෙන් සගන්ධ තෙල් ලබාගත හැක.

තෙරපීම

• සුදුසු පීඩනයක් ශාක කොටස් මත යෙදීමෙන් ඒවායේ අඩංගු වාෂ්පශීලී තෙල් ලබාගත හැකිය.මෙහිදී වෙනත් අධිශෝෂක ද්‍රව්‍යක් සහිතව තෙරපීම මගින් සගන්ධ තෙල් ඒ ද්‍රව්‍ය මතට අධිශෝෂණ වේ.(ඉටි ලේයර දෙකක් අතර ශාක කොටස තබා තද කිරීම)

තෙරපුම් ක්‍රමය කලාතුරකින් පමණක් භාවිතා කෙරේ. ඊට හේතු වන්නේ,

1. ලැබෙන ඵල ප්‍රමාණය අඩුවීම.
2. තෙල් වෙනත් කාබනික ද්‍රව්‍ය සමග මිශ්‍ර වීම   යන හේතු නිසා මෙම ක්‍රමය අඩු වශයෙන් යොදා ගැනේ.

• මෙම ක්‍රමය යොදා ගනිමින් කරදමුංගු බීජ මගින් කුරුදු තෙල් නිස්සාරණය කිරීම සිදු කරයි. දින දෙකක් තුනක් පමණ පවනේ වේළුණු කුරුඳු පත්‍ර යොදා ගෙන සගන්ධ තෙල් ඉවත් කරගනු ලැබේ.

ජෛව ඩීසල්

• ලෝකයේ ප්‍රධාන වශයෙන් පෙට්‍රෝලියම් ඉන්ධනයක් ලෙස භාවිතා වෙයි.නමුත් පෙට්‍රෝලියම් සහිත පවතින එයට හේතු වන්නේ පරිහරණය පහසු වීම, බොහෝ ආරක්ෂාකාරී වීම, ගබඩා කිරීමට පහසු වීම ආදියයි.නමුත් මේවා දහනය නිසා වායුගෝලයේ CO₂ සංයුතිය වැඩි වී ගෝලීය උණුසුමට බලපායි. එබැවින් ආදේශකයක් ලෙස ජෛව ඩීසල් භාවිතය කෙරෙහි අවධානය යොමුවී ඇත.
• ජෛව ඩීසල් නිපදවනු ලබන්නේ වාෂ්පශීලී නොවන ශාක තෙල් මගිනි.ශාක තෙල් පුනර්ජනනීය සම්පතකි.

ජෛව ඩීසල් නිපදවීම

• ජෛව ඩීසල් නිපදවීම සඳහා මෙතනෝල් අවශ්‍ය වේ.එම නිසා ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් යොදා ගෙන කාබෝහයිඩ්‍රේට හෝ වෙනත් ජෛව ස්කන්ධ මගින් මෙතනෝල් නිපදවීම කෙරෙහි අවධානය යොමුව ඇත.
• මෙසේ ජෛව මෙතනෝල් යොදාගෙන නිපදවන ජෛව ඩීසල් 100%ක්ම පුනර්ජනනීය වන අමුද්‍රව්‍ය පදනම් වූ ජෛව ඩීසල්ය.
• ජෛව ඩීසල් නිපදවන්නේ ශාක තෙල් වල ඇති ට්‍රයිග්ලිසරයිඩ මගින්ය.
• ජෛව ඩීසල් නිශ්පාදනයේදී උත්ප්‍රේරකය ලෙස NaOH යොදාගනී.
• ජෛව ඩීසල් යනු මේද අම්ල වල මෙතිල් එස්ටර කීපයක මිශ්‍රණයකි.

ජෛව ඩීසල් නිෂ්පාදනය ආශ්‍රිත මූලික පියවර.

1.අමුද්‍රව්‍ය ලෙස ලබාගෙන ඇති ශාක තෙල් පිරියම් කිරීම

• ශාක තෙල් ආශ්‍රිතව නිදහස් වූ මේද අම්ල හා පෙළ ආශ්‍රිතව ඇති සැෆොනීකරණයට භාජනය නොවන සංයෝග ඉවත් කරයි.
• මෙමගින් ට්‍රාන්ස්එස්ටරීකරණ ප්‍රතික්‍රියාව මගින් ඉහළ ඵලදායිතාවයක් ලබා ගැනීමට හැකි වෙයි
• එම නිසා ජෛව ඩීසල්හි ඉහළ සංශුද්ධතාවක් ලබා ගැනීමට හැකිය.

2.උත්ප්‍රේරක මිශ්‍රණය පිළියෙල කිරීම

• මෙතනෝල් NaOH උත්ප්‍රේරකය  සමඟ දිය කිරීම මෙහිදී සිදුවේ.ඉන්පසුව එම ද්‍රාවණය ට්‍රයිග්ලිසරයිඩ සමඟ මිශ්‍ර කරයි.
• මෙතනෝල් හා ට්‍රයිග්ලිසරයිඩ අනුපාතය 1:3 වුවද මෙතනෝල් ඊට වඩා ස්වල්ප ප්‍රමාණයක් එකතු කරයි.නමුදු මෙතනෝල් අවශ්‍ය ප්‍රමාණයට වඩා වැඩි වුවහොත් අවසාන ප්‍රතිඵලයෙන් මෙතනෝල් ඉවත් කිරීම අසීරු කරුණකි.හේතුව, ප්‍රතික්‍රියාව ප්‍රතිවර්තීය නිසා ඵලදායී බව වැඩි කිරීම් කෙරෙහි එය බලපාන නිසාය.
• NaOH වලට අමතරව KOH,සෝඩියම් මෙතොක්සයිඩ් (NaOCH₃)වැනි සංයෝග සමජාතීය උත්ප්‍රේරක ලෙස යොදා ගනු ලැබේ. MgO,ZnO වැනි සංයෝග විෂමජාතීය උත්ප්‍රේරක ලෙස  භාවිතා කරයි.

3.ට්‍රයිග්ලිසරයිඩ හා මෙතනෝල් අතර ප්‍රතික්‍රියාව සිදු කිරීම

• මේවා එකිනෙක මිශ්‍ර නොවන හෙයින් අඛණ්ඩව කලතමින් මිශ්‍ර කරන අතර උෂ්ණත්වය 50-60°C පවත්වා ගනු ලබයි.මෙහිදී ට්‍රාන්ස්‍එස්ටරීකරණ ප්‍රතික්‍රියාවෙන් ජෛව ඩීසල් හා ග්ලිසරෝල් ප්‍රතිඵල ඇති වේ.

4.ඵල එකිනෙකට වෙන් කිරීම

• ඉහත ලැබෙන ප්‍රතිඵල එකිනෙකට මිශ්‍ර නොවන කලාප දෙකක් ලෙස පවතී.එනිසාවෙන් ඉතා පහසුවෙන් මේවා වෙන් කර ගත හැක
• ඉහළ ස්ථරයේ ජෛව ඩීසල්,ප්‍රතික්‍රියා නොකරන ලද ට්‍රයිග්ලිසරයිඩ් වැඩි ප්‍රමාණයක් ද, ග්ලිසරෝල් හා මෙතනෝල් කුඩා ප්‍රමාණයක් ද පවතී.
• පහළ ස්ථරයේ ග්ලිසරෝල් සහ වැඩිපුර මෙතනෝල් හා උත්ප්‍රේරක ඇත.

5.ජෛව ඩීසල් පිරිපහදුවට ලක් කිරීම

• ජෛව ඩීසල් ජලයෙන් සෝදන විට(බුබුලනය) එම කලාපය තුළ ඇති ග්ලිසරෝල් ,මෙතනනෝල්, උත්පේරක වැනි දේ ඉවත් කරගත හැක.පසුව ජලය ඉවත් කර ගනු ලබයි
• නමුත් අපද්‍රව්‍යක් ලෙස CH₃OH පැවතිය හැක.මෙය රත් කිරීම මඟින් ඉවත් කළ හැකිය.ඉවත් කරගන්නා මෙතනෝල් නැවත නැවත භාවිතා කළ හැක.

 

ඉදිරියේදී ප්‍රශ්න ඇතුලත් වන්නේ මෙතනටයි.