Sanjeewa Pushpakumara
මේ කාලයේ සියලු දෙනා ම ඔක්සිජන් ගැන කතා කරන්නේ අප සැම මුහුණ දී ඇති කොරෝනා තත්ත්වය නිසා බව නොරහසකි. කෙටි කලකට පෙර ශ්‍රී ලංකාවේ ඇතැම් පිරිස් “ඔක්සිජන් කන්නට දැ”යි ඇසූ පැනයට සොබාදහමෙන් ම පිළිතුරු සැපයීම පුදුම සහගත ය. නූතන මිනිසුන් වන අප පරිසරයේ මූලාරම්භය අමතක කළත්, සොබාදහම එය නැවත මතක් කරදීමක් මේ කාල වකවානුවේ සිදුවෙමින් පවතී. මේ එසේ දැඩි ව කතාබහට ලක් වන සායනික ඔක්සිජන් පිළිබඳ කෙරෙන විමසුමකි.
සායනික ඔක්සිජන් හා කර්මාන්ත ඔක්සිජන්
ශල්‍යාගාර හා රෝහල්වල බහුල ව භාවිත කරන ඔක්සිජන් “සායනික ඔක්සිජන්” (Clinical oxygen) ලෙස හඳුන්වන අතර, එම ඔක්සිජන්වල සංශුද්ධතාව ඉතා ඉහළ අගයක් ගනී. එසේ වීමට ප්‍රධාන හේතුව වන්නේ එම ඔක්සිජන් ස්වසන ක්‍රියාවලිය සිදු කිරීමට ඍජුව ම යොදාගැනීම යි. එනිසා සායනික ඔක්සිජන් සිලින්ඩරයක් ලබාගැනීමට විශේෂ අනුමැතියක් අත්‍යවශ්‍ය වේ. කර්මාන්ත ඔක්සිජන් (Industrial oxygen) ලෙස භාවිත කරන ඔක්සිජන් ප්‍රධාන ලෙස ම දහනය, ඔක්සිකරණය, හා රසායනික ප්‍රතික්‍රියා සඳහා භාවිත කෙරේ. මෙම ඔක්සිජන් සායනික ඔක්සිජන් මෙන් ඉහළ සංශුද්ධතාවක් නොමැති වුවත් යම්තාක් දුරකට සංශුද්ධතාව ඉහළ අගයක පවත්වා ගැනීම සිදු වේ.
ඔක්සිජන් සොයා ගැනීම
මූලික රසායනික මූලද්‍රව්‍යයක් වන ඔක්සිජන් වඩාත් සුලබ ස්වරූපය ලෙස අවර්ණ වායුවක් ලෙස වායුගෝලයේ දක්නට ලැබේ. පෘථිවිය පහළ වූ අවධියේ වූ වායුගෝලයේ ඔක්සිජන් නොමැති වූ නමුත් පසුව යම් යම් ජීවී කොට්ඨාශ හරහා වායුගෝලයට ඔක්සින් එකතු වීම සිදුවූ බව දැනට විද්‍යාත්මක ව පිළිගන්නා කරුණකි. මෙම ඔක්සිජන්, පෘථිවියේ ජීවය පවත්වා ගැනීමේ මූලික මුලද්‍රව්‍යයක් වන අතරම එය බොහෝ ස්වායු ජීවීන්ට පැවැත්ම සඳහා දායක වන්නකි. පෘථිවි පෘෂ්ඨයෙන් අඩක් පමණ සෑදී ඇත්තේ ඔක්සිජන් අඩංගු රසායනික සංයෝගවලින් වන අතර අපගේ වායුගෝලයෙන් පහෙන් එකක් ඔක්සිජන් වායුව වේ.
වර්ෂ 1774 දී එංගලන්තයේ ජෝශප් ප්‍රිස්ට්ලි පරීක්ෂණ නළයක රසදිය ඔක්සයිඩ් සූර්ය විකිරණ මඟින් රත් කිරීම සමඟ පිටවූ වායුව වෙන්කර ගෙන තිබුණත් එය හඳුනාගෙන නොතිබුණි. ප්‍රිස්ට්ලි සිය සොයාගැනීම ප්‍රංශ විද්‍යාඥයකු වූ ඇන්ටෝනි ලැවොසියර්ට විස්තර කළ අතර ඔහු තව දුරටත් අත්හදා බලා එය වාතයේ ප්‍රධාන කොටස් දෙකෙන් එකක් බව තීරණය කළේ ය. ලැවෝසියර් නව වායුව ඔක්සිජන් ලෙස නම් කළේ ග්‍රීක වචනයක් වන oxys, එනම් ඇඹුල, අම්ලය සහ ජාන නිපදවීම හෝ සෑදීම යන අර්ථය දෙන නිසා වන අතර එය සියලු අම්ලවල අත්‍යවශ්‍ය අංගයක් යැයි ඔහු විශ්වාස කළ බැවිනි.
1895 දී ජර්මනියේ කාල් පෝල් ගොට්ෆ්‍රයිඩ් වොන් ලින්ඩේ සහ එංගලන්තයේ විලියම් හැම්ප්සන් ස්වාධීනව ද්‍රව තත්ත්වයට වාතය පත් වන තෙක් උෂ්ණත්වය අඩු කිරීමේ ක්‍රියාවලියක් සිදු කළහ. ද්‍රව වාතය පරෙස්සමින් ආසවනය කිරීමෙන් විවිධ සංරචක වායූන් එකවර රත් කිරීම සිදු කළ හැකි වූ නිසා මෙම ක්‍රියාවලිය ඉතා ඉක්මනින් උසස් තත්ත්වයේ ඔක්සිජන්, නයිට්‍රජන් සහ ආගන්වල ප්‍රධාන ප්‍රභවය බවට පත්විය.
1901 දී සම්පීඩිත ඔක්සිජන් වායුව ඇසිටිලීන් වායුව සමඟ දහනයෙන් ඔක්සි- ඇසිටිලින් පැසසුම් ක්‍රමය හඳුන්වා දුන් අතර මෙය බොහෝ ලෝහ වෑල්ඩින් හා කැපීමේ කාර්මික ක්‍රමයක් වශයෙන් අද දක්වා භාවිත වේ.
දෙවන ලෝක යුද්ධයෙන් පසු ව, නව තාක්ෂණ සොයාගැනීම්, ඔක්සිජන් නිපදවීමට භාවිත කරන වායු වෙන් කිරීමේ ක්‍රියාවලියට සැලකිය යුතු දියුණුවක් ලබා දුන්නේ ය. එම ක්‍රමවේද ඔස්සේ නිෂ්පාදන පරිමාව සහ සංශුද්ධතා මට්ටම ඉහළ ගිය අතර පිරිවැය අඩු විය. 1991 දී එක්සත් ජනපදයේ ඔක්සිජන් ඝන අඩි බිලියන 470 කට වඩා (ඝන මීටර බිලියන 13.4) නිපදවන ලද අතර එය භාවිතයේ පරිමාව අතින් දෙවන විශාලතම කාර්මික වායුව බවට පත්විය. ලොව පුරා විශාලතම ඔක්සිජන් නිපදවන ප්‍රදේශ පහ වන්නේ බටහිර යුරෝපය, රුසියාව, එක්සත් ජනපදය, නැගෙනහිර යුරෝපය සහ ජපානයයි.
ඔක්සිජන් නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය
ඔක්සිජන්, විවිධ ක්‍රම භාවිත කරමින්, ක්‍රම ගණනාවක් ඔස්සේ නිපදවිය හැකි ය. වඩාත් සුලබවූත්, ස්වාභාවිකවූත් ක්‍රමය වන්නේ ප්‍රභාසංස්ලේෂණය වන අතර හරිත ශාක, සූර්යාලෝකය භාවිත කරමින් වාතයේ ඇති කාබන් ඩයොක්සයිඩ් ඔක්සිජන් බවට පරිවර්තනය කරයි.
ඔක්සිජන් නිපදවීම සඳහා වඩාත් පොදු වාණිජ ක්‍රමය වන්නේ ශීතජනක ආසවනය කිරීමේ ක්‍රියාවලියක් භාවිත කරමින් වාතය වෙන් කිරීමයි. නයිට්‍රජන් සහ ආගන් ද නිපදවන්නේ ඒවා වාතයෙන් වෙන් කිරීමෙනි.
රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඔක්සිජන් නිපදවිය හැකි අතර සබ්මැරීන, ගුවන් යානා සහ අභ්‍යවකාශ යානාවල ජීවිත සහාය සඳහා සීමිත ඔක්සිජන් ප්‍රමාණයක් ජනනය කිරීමට මෙම ක්‍රමය භාවිත කරයි.
හයිඩ්‍රජන් හා ඔක්සිජන් උත්පාදනය කළ හැක්කේ ජලය හරහා විද්‍යුත් ධාරාවක් හරහා විද්‍යුත් විච්ඡේදනය කිරීමෙන් සහ වායූන් දෙක බුබුලෙන් එකතු කිරීමෙන් ය. එහිදී ඍණ අග්‍රය ආසන්නයේ හයිඩ්‍රජන් සහ ධන අග්‍රය ආසන්නයේ ඔක්සිජන් ද නිපදවේ. මෙම ක්‍රමය තුළින් ඉතා පිරිසුදු හයිඩ්‍රජන් හා ඔක්සිජන් නිපදවයි. කෙසේ වෙතත්, එම ක්‍රියාවලිය විශාල විදුලි බලයක් භාවිත කරන අතර විශාල පරිමාණයේ නිෂ්පාදනය සඳහා ලාභදායී ද නොවේ.
වාණිජමය මහා පරිමාණ වායු වෙන් කිරීමේ බලාගාර පදනම් වී ඇත්තේ ශීතජනක ආසවනය කිරීමේ තාක්ෂණය මත වන අතර ඉහළ සංශුද්ධතාවකින් හා පීඩනයෙන් එමඟින් ඔක්සිජන් සැපයිය හැකි ය. වසර 75 කට වැඩි කාලයක් ප්‍රායෝගික ව ක්‍රියාත්මක වන මෙම තාක්ෂණය හොඳින් වායු වෙන් කිරීම එහි විශ්වසනීයත්වය මත හඳුනාගෙන ඇති අතර එය ඉහළ ධාරිතාවකින් (දිනකට ටොන් 5,000 දක්වා) නිපදවීම කළ හැකි ය.
ආසවනයේදී ඉතා අඩු උෂ්ණත්වවලදී (ෆැරන්හයිට් අංශක -300) වාතය ද්‍රවීකරණය කිරීමෙන් වාතයෙන් ඔක්සිජන් වෙන් කරගනියි. ප්‍රශස්ත වාතය සම්පීඩනය පියවර කිහිපයක් ඔස්සේ සිදුකරමින් තව දුරටත් සිසිලනය කිරීම ඔස්සේ සිදු කරන අතර අවශේෂ ජල වාෂ්ප, කාබන් ඩයොක්සයිඩ් හා වායුගෝලීය දූෂක, අණුක පෙරහන් මඟින් ඉවත් කරයි. අදාළ උෂ්ණත්වයට විවිධ පියවර ඔස්සේ පත්වෙමින් අවසානයේ ශීත කුටීර වෙත ඇතුළු වෙයි. භාගික ආසවන කුළුණකට යොමු වී අනතුරුව මෙසේ ඇතුළු වන ඔක්සිජන්, ආගන් හා නයිට්‍රජන් මිශ්‍රණයෙන් භාගික කුළුණේ පහළින් ම ද්‍රව ඔක්සිජන් ( සංශුද්ධතාවය 99.5%) ලබා ගනී. නයිට්‍රජන් හා ආගන් වායු මිශ්‍රණය අධි පීඩන කුළුණ තුළ සිසිලනය වීමෙන් අනතුරුව අඩු පීඩන භාගික කුළුණට යොමු කර ඉහළ සංශුද්ධතාවකින් (99-99.5%) යුතු වන නයිට්‍රජන් ලබාගනී.
සංශුද්ධතාව තවදුරටත් වැඩි කරමින් 99.8 % වන ඔක්සිජන් කාර්මික ලෙස නිෂ්පාදනය කිරීමේ අවසන් ප්‍රතිඵලය ලෙස ලැබේ. අවසානයේ ඔබ අප සියල්ලන් ම හොදින් දන්නා සිලින්ඩර තුල ඔක්සිජන් ද්‍රව ලෙස ගබඩා කරයි.
සායනික ඔක්සිජන් නිෂ්පාදනයට අවශ්‍ය ජලය, වායුගෝලයේ ඔක්සිජන් ප්‍රභාසංස්ලේෂණයෙන් ස්වභාවික ලෙස නිපදවන නිසා ගහකොළ හා හරිත ඇල්ගී වැදගත් වන ආකාරය පිළිබඳ ව අවබෝධයක් ගැනීමට හැකි වූයේ නම් මතුවට ගහකොළ විනාශ නොකිරීමට ඔබ දායක වනු ඇත. එසේ නොවුණහොත් අවසාන වශයෙන් සිලින්ඩරයකින් හෝ හුස්ම ගැනීමට ඔක්සිජන් නිපදවීමට හෝ හැකියාවක් නොලැබෙනු ඇත.
