මැට්‌ටෙන් හදන තීන්ත..

Original article was published in Divaina 27.11.2019

ඉස්‌සර කාලේ විහාර, මාලිගා වාගේ දේවල් වල බිත්ති අලංකරණය සඳහා චිත්‍ර නිර්මාණය කළා. විවිධ පැහැයන් නිර්මාණය සඳහා ඔවුන් පරිසරයෙන් සොයාගත හැකි වර්ණ ඒ සඳහා භාවිතා කළ බවට ඕනෑ තරම් සාක්‌ෂි තියෙනවා. රතු පාට, නිල් පාට, සුදු පාට වැනි පාටවල් ලබා ගැනීම සඳහා ඔවුන් භාවිතා කරලා තියෙන්නේ පොළොවෙන් ලබා ගත් ඛනිජ වර්ග. ඒ අතුරින් සුදු පැහැය සාදාගත් ආකාරය අපූරුයි.
 
 ආදි කාලිකයෝ සුදු පැහැය සාදා ගත්තේ කෙයෝලින් කියලා මැට්‌ටකින්. ඒ කාලේ හැඳින්වුණේ මකුළු මැට්‌ට කියලා. කෙයෝලින් භූ පරිසරයේ නිර්මාණය වෙන්නේ පාෂාණ ජීර්ණය නිසා. ඇත්තටම පාෂාණ නිර්මාණය වෙලා තියන ඛනිජ ජීර්ණයෙන් තමයි මැටි නිර්මාණය වෙන්නේ. මෙහිදී වැදගත් වෙන ඛනිජය තමයි පෙල්ඩ්ස්‌පාර් කියන්නේ. පෙල්ඩ්ස්‌පාර් වර්ග ගණනාවක්‌ම තියෙනවා. කෙයෝලින් එහෙම නැතිනං ඔය කියන මකුළු මැට්‌ට නිර්මාණය වෙන්නේ කැල්සියම් අඩංගු පෙල්ඩ්ස්‌පාර් ජීර්ණයෙන්. මේ මැටිවලට චීන මැටි කියලත් කියනවා. කෙයෝලින් කියන්නේ රසායනිකව ඇලුමිනෝ සිලිකේටයක්‌.
 
 තීන්ත කර්මාන්තයේදී නැතිවම බැරි අමුද්‍රව්‍යයක්‌ බවට මේ මකුළු මැට්‌ට එහෙම නැතිනං කෙයෝලින් පත්වෙලා. ටයිටේනියම් වෙනුවට යොදා ගත හැකි ලාභදායී දීප්තිකාරකයක්‌ ලෙස මෙම කර්මාන්තයේ දී බහුලව යොදා ගන්නවා. ඉතා හොඳින් දියවෙන නිසාත් තවත් ද්‍රව්‍ය සමග පහහසුවෙන් මිශ්‍ර කළ හැකි වීමත් මෙහි බහුල භාවිතයට හේතුවක්‌. මෙම මැට්‌ටේ ඇති සිලිකා ප්‍රමාණය මගින් තීන්තවල වයනය තීරණය කරන අතර ඇලුමිනියම් ප්‍රමාණය මගින් දීප්තිය නිර්ණය කළ හැකියි. කෙයෝලින් අංශුවල ප්‍රමාණය ද මෙහිදී වැදගත්. සියුම් අංශු බහුල විට ඉතා අපූරු දීප්තියක්‌ ලබා ගැනීමට හැකියි. මෙහි ඇති අනිත් වාසිය නම් තීන්ත බිත්තියේ ගෑවිට ඉරි නොතැලිමයි.
 
 දැන් දැන් කෙයෝලින් ගන්නේ පාට හදන්න විතරක්‌ම නොවෙයි. විශේෂයෙන්ම පිඟන් (සෙරමික්‌) සහ පොළොවට අල්ලන ගඩොල් කර්මාන්තයේදී ඉතා බහුලව යොදා ගන්නා අමුද්‍රව්‍යයක්‌. කෙයෝලින් මැට්‌ටේ විශේෂත්වය තමයි රත් කිරීමේදී සිදුවන රසායනික වෙනස්‌වීම් මගින් ඇතිවන තත්ත්වයන් නිසා ඉතා අධික උණුසුමක්‌ දරාගත හැකි ද්‍රව්‍ය නිපදවීමට හැකි වීම. ඒ වාගේම තීන්තවල උකු බව තීරණය කරන්නටත් මේ කෙයෝලින් මැට්‌ට වැදගත්.
 
 කෙයෝලින් ගන්නේ තීන්ත හදන්න විතරක්‌ නොවෙයි. කාඩ්බෝඩ් සහ කඩදාසි කර්මාන්තයේදීත් නැතුවම බැරි අමුද්‍රව්‍යයක්‌. මූලිකවම පිරවුමක්‌ සහ ආවරණ ද්‍රව්‍යයක්‌ ලෙස භාවිතා කරන අතර බහුලව යොදාගන්නේ ලී භාවිතය අවම කරන්නටයි. ඩයි වර්ග ලෙසත්, රබර් කර්මාන්තයේදීත්, සිමෙන්ති කර්මාන්තයේදීත්, මැලියම් ලෙසත්, දත් බෙහෙත් නිෂ්පාදනයේදී සහ සබන් වර්ග නිෂ්පාදනයේදීත් කෙයෝලින් යොදා ගනී.
 
 ඒ විතරක්‌ නොවෙයි සමහර රටවල මිනිස්‌සුන් විවිධ හේතුන් නිසා මැටි කෑමට ගන්නා අවස්‌ථා වාර්තා වෙනවා. විශේෂයෙන්ම කාන්තාවන් මේ සඳහා වැඩි නැඹුරුතාවක්‌ දක්‌වන බව වාර්තා වෙනවා.
 
 මකුළු මැට්‌ට එහෙම නැතිනං ඔය කියන කෙයෝලින් අපේ රටෙත් තියෙනවා. විවිධ කර්මාන්ත සඳහා යොදා ගන්නවා. විශේෂයෙන්ම සෙරමික්‌ කර්මාන්තය සඳහා. ලෝකයේ කෙයෝලින් නිපදවන ප්‍රධාන රටවල් වෙන්නේ ඇමෙරිකාව, උස්‌බෙකිස්‌තානය, චෙක්‌ රාජ්‍ය, ජර්මනිය, කොරියාව සහ බ්‍රසීලය. 
 
ආචාර්ය පත්මකුමාර ජයසිංහ

ගලෙන් ගන්න අඟුරු, ගල් අඟුරු 
Original article was published in Divaina 20.11.2019

කාබන් කියන්නේ ජීවී ලෝකය තනන මුලද්‍රව්‍යය. ඉතා පහසුවෙන් බන්ධන සතරක්‌ සාදා ගැනීමට ඇති හැකියාව මෙහි ප්‍රමුඛ පැතිරීම කෙරෙහි බලපානවා. ශාක සහ සතුන්ගේ මරණයෙන් පස්‌සේ වායුගෝලයට එකතු වෙන කාබන් නව චක්‍රයක්‌ ආරම්භ කරලා නැවත ජීවී දේහවල තැන්පත් වෙනවා. අපි ශාක කැබැල්ලක්‌ පිළිස්‌සුවාම ඉතිරිවන්නේ අඟුරු. අඟුරු කියන්න කාබන්.
 
 පොළොවෙන් ලබා ගන්නා අඟුරු ගල් අඟුරු. ගල්අඟුරු නිර්මාණය වෙන්නෙත් කාබන්වලින්. ගොඩබිම ශාක මරණයට පත් වී අවසාදිත සමග කාලයක්‌ තැන්පත් වීම නිසා සිදුවන රසායනික වෙනස්‌වීම් මගින් ශාක දේහවල තියෙන කාබන් ගල්අඟුරු බවට පත් වෙනවා. මුලින්ම මෙවැනි පරිසරයක තියෙන කාබන් එහිදී සිදුවන තාපයේ සහ පීඩනයේ වෙනස හේතුවෙන් පීට්‌ නම් වූ ද්‍රව්‍යයක්‌ බවට පත් වෙයි. අතරමැදි ද්‍රව්‍යයක්‌ වෙන මේ පීට්‌වල ගල් අඟුරුවල තරම්ම කාබන් ප්‍රතිශතයක්‌ නැහැ. පීට්‌ තවදුරටත් පිඩනයට සහ තාපයට ලක්‌ වීමෙන් තමයි ගල් අඟුරු නිර්මාණය වෙන්නේ.
 
 ගල් අඟුරු බහුලව භාවිතයට එන්නේ කාර්මික විප්ලවයේ ආරම්භයත් සමග. නමුත් භාවිතය පිළිබඳව කරුණු අනාවරණය වෙන්නේ වසර 4000ට පමණ පෙර චීනයෙන්. තඹ යුගයේදී බ්‍රිතාන්‍යයන් විසින් තඹ කර්මාන්ත සඳහා භාවිතා කළ බව සඳහන් වෙනවා. යකඩ නිස්‌සාරණය සඳහා ගල් අඟුරු භාවිතා කළ බවට රෝමයෙන් ද වාර්තා වෙනවා. අද වන විට ලෝකයේ ශක්‌තිය ජනනය කරවීමට ගන්නා ඉන්ධන අතුරෙන් හතරෙන් එකක්‌ම පිරිමසා ගන්නේ ගල්අඟුරුවලින්. ඒ විතරක්‌ නොවෙයි විදුලිය උත්පදානයට ගන්නා ඉන්ධන අතුරින් පහෙන් දෙකක දායකත්වය ගල්අඟුරු සපයනවා.
 
 ගල්අඟුරුවල තියෙන්නේ කාබන් විතරක්‌ නං නොවෙයි. කාබන්වලට අමතරව හයිඩ්‍රජන්, සල්ෆර්, ඔක්‌සිජන් සහ නයිට්‍රජන් ද අඩංගු වෙනවා. මේවා අපද්‍රව්‍යය කියලා හඳුන්වන්නත් පුළුවන්. අපද්‍රව්‍ය වැඩිවෙන කොට ගල්අඟුරු වල තත්ත්වය පහළ බහිනවා. ඒකට හේතුව ගල්අඟුරු දහනයේදී මෙම අපද්‍රව්‍යය විශේෂයෙන්ම සල්ෆර් වැනි මුලද්‍රව්‍ය දහනය වී සල්ෆර් ඔක්‌සයිඩ් වැනි අහිතකර වායූන් ඇති වීමයි. මෙම වායූන් වායුගෝලීය දූෂණයට හේතුවෙනවා. එපමණක්‌ නොවෙයි කොහොමත් ගල්අඟුරු දහනය නිසා කාබන්ඩයොක්‌සයිඩ් නිදහස්‌ කිරීම අද වෙනකොට විශාල ගැටලුවක්‌ බවට පත් වෙලා තියෙන්නේ. 2016 අවුරුද්දේ විතරක්‌ මෙලෙස කාබන්ඩයොක්‌සයිඩ් ගිගා ටොන් 14 ක්‌ ගල්අඟුරු දහනයෙන් වායුගෝලයට නිදහස්‌ වෙලා තියෙනවා.
 
 ගල්අඟුරු නිර්මාණය වෙන්නේ අවසාදිත පාෂාණ අස්‌සේ. බොහෝවිට තෙත් බිම් ආශ්‍රිතවය සිදුවූ ශාක දේහ අවසාදනය හේතුවෙන් තමයි ගල්අඟුරු නිර්මාණය වෙන්නේ. ශ්‍රී ලංකාවෙත් මෙවැනි නිධියක්‌ හමුවෙනවා. ඒ මුතුරාජවෙලින්. ඒකෙ වැඩිපුර තියෙන්නේ පීට්‌. අවුරුදු පන්දාහකට පමණ කලින් මෙම ප්‍රදේශයේ තිබූ විශාල වනාන්තරයක්‌ වැළලී යැම නිසා තමයි මුතුරාජවෙල පීට්‌ නිධිය නිර්මාණය වෙන්නේ. පැරණි ශාකවල ප්‍රාග්ජීවි ධාතුන් අධ්‍යනය කිරීම සඳහා කදිම ස්‌ථානයක්‌ තමයි මුතුරාජවෙල කියන්නේ.
 
 ලෝකයේ වැඩිපුරම ගල් අඟුරු නිස්‌සාරණය කරන්නේ චීනය. ඊට අමතරව ඉන්දියාව, ඇමරිකාව, රුසියාව වැනි රටවල ප්‍රමුඛ වෙනවා. වැඩිපුරම ගල්අඟුරු භාවිතා කරන්නේත් චිනයමයි. චීනයේ වායුගෝලීය දූෂණයට ප්‍රමුඛ වෙලා තියෙන්නේ ගල් අඟුරු දහනයයි. ඉන්දියාවත් අමෙරිකාවත් පෙරමුණේ ඉන්නවා, භාවිතය අතින්. ශ්‍රී ලංකාවත් මේ රටවල අතරට එක්‌වෙනවා නොරොච්චෝලේ තාප විදුලි බලාගාරය ආරම්භ කළාට පස්‌සේ. 

ආචාර්ය පත්මකුමාර ජයසිංහ

 කළු රත්තරන්වලින් හදන ප්ලාස්‌ටික්‌ 
Original article was publsihed in Divaina, 13.11.2019.
http://divaina.com/daily/index.php/visheshanga3/35613-2019-11-12-13-12-50.
 
අපි කවුරුත් හොඳින් දන්න, හැමවෙලේම ඕනෑ වන ප්ලාස්‌ටික්‌ සරල කාබනික සංයෝග බහුඅවයවීකරණයේ ප්‍රතිඵලයක්‌. බොහෝ විට එතිලීන් නමැති කාබනික සංයෝගය තමයි මේ සඳහා යොදාගන්නේ. එතිලීන් ලබාගන්නේ 'කළු රත්තරන්' වලින්. මොනවා මේ කළු රත්තරන්? කළු රත්තරන් ලෙස හඳුන්වන්නේ බොර තෙල්. ඛනිජ තෙල් කියලත් හඳුන්වනවා. එහෙම නැතිනං පොසිල ඉන්ධන කියලත් කියනවා.
 
 බොර තෙල් කියන්නේ කාබනික සංයෝග එකතුවක්‌. කාබන් සහ හයිඩ්‍රජන් අඩංගු මේ කාබනික සංයෝග හයිඩ්රෝකාබන් ලෙස හඳුන්වන අතර, වසර මිලියන ගණනාවක්‌ භූ අභ්‍යන්තරයේ පැසීම හේතු කොටගෙන තමයි බොරතෙල් බවට පත්වෙන්නේ. හැබෑටම කොහොමද බොරතෙල් නිෂ්පාදනය වෙන්නේ. සාගර පත්ලේ සිදුවන භූ විද්‍යාත්මක සංසිද්ධියක අතුරු ප්‍රතිඵලයක්‌ ලෙසයි බොරතෙල් නිෂ්පාදනය වන්නේ. බොර තෙල් නිෂ්පාදනයට අමුද්‍රව්‍ය සපයන්නේ මුහුදු ජීවින්. මුහුදේ වසන සාගර ජීවීන්ගේ මරණයෙන් පසු ඔවුන්ගේ දේහයන් තැන්පත් වෙන්නේ මුහුදු පත්ලේ. මුහුදු පත්ලේ තියෙන මුහුදු කළිල (මඩ) එක්‌ක මිශ්‍ර වෙමින් ක්‍රමයෙන් යටවෙන මේ ජීවී දේහයන් කාලයත් සමග උෂ්ණත්වය සහ පීඩනය වැඩිවීම හේතු කොටගෙන වෙනත් කාබනික ද්‍රව්‍ය බවට පත් වී බොර තෙල් නිෂ්පාදනය වෙයි.
 
 බොරතෙල් නිෂ්පාදනයට හේතුවෙන්නේ සාගර සතුන්ගේ දේහයන්. ශාක දේහයන් මෙලෙස තැන්පත්වීමෙන් නිර්මාණය වෙන්නේ ගල් අඟුරු සහ පීට්‌. ඒ වෙනස අප හොඳින් දැනගත යුතුයි. කාබනික ද්‍රව්‍ය සහිත අපාරගම්‍ය සාගර අවසාදිත වල උෂ්ණත්වය දිගුකාලීනව වැඩිවීම හේතුකොටගෙන මුලින්ම කෙරෝජින් (Kerogene) නමැති රසායනය බිහිවන අතර ඒවා සෙන්ටිගේ්‍රඩ් අංශක 60 - 120 ට පමණ රත්වීම හේතුකොටගෙන බොරතෙල් බවට පත්වේ. බොරතෙල් බිහිවන පරිසරය ඔක්‌සිජන් රහිත පරිසරයක්‌. බොහෝ විට මෙමගින් ඇතිවන හයිඩ්රොකාබන් ඉතා සැහැල්ලු අතර ජලයේ ඝනත්වයටත් වඩා අඩු නිසා නිෂ්පාදනය වන ස්‌ථානයේම රැඳෙන්නේ නැත. සැහැල්ලු හයිඩ්රෝකාබන් බොහෝ විට වායුන් වන අතර මෙම නිධි මඟින් බොරතෙල්වලට අමතරව කාබනික වායුන් ද නිෂ්පාදනය වීම නිසා බොහොමයක්‌ බොරතෙල් නිධිවල ඉහළ කොටස පිරී ඇත්තේ මෙම කාබනික වායුන් වලිනි.
 
 සැහැල්ලු මෙවැනි පොසිල කාබනික ද්‍රව්‍ය පැසීමෙන් පසු වසර දහස්‌ ගණනාවක්‌ තිස්‌සේ වෙනත් ස්‌ථානයකට තැන්පත්වීම සඳහා ගමන් කරන අතර ඒ සඳහා බොහෝ විට වැලි ගල් වැනි ඉතා හොඳින් කුහර සහ විවර සහිත පාරගම්‍ය පාෂාණයක්‌ තිබිය යුතුය. බොරතෙල් නිෂ්පාදනයේ විශේෂත්වය අප හොඳින් තේරුම්ගත යුතුය. එක්‌ ස්‌ථානයක ඇති කාබනික ද්‍රව්‍යවලින් සුපෝෂිත සාගර කළිල (මඩ) වලින් නිෂ්පාදනය වන බොරතෙල් සහ වායුන් තැන්පත්වන්නේ තවත් ස්‌ථානයකයි.
 
 මෙවන් තෙල් නිධි ලෝකයේ බොහෝ ස්‌ථානවල හමුවෙනවා. පැරණිම කාබනික ද්‍රව්‍ය නිධි වලින් නිර්මාණය වූ තෙල් මුණගැහෙන්නේ ඔස්‌ට්‍රේලියාවෙන්. එම තෙල් වසර බිලියන 3 ක්‌ පමණ පැරණි බවයි පැවසෙන්නේ. එවැනිම තෙල් දකුණු අප්‍රිකාවේ සහ කැනඩාවේ ද හමුවන බවයි භූ විද්‍යාඥයන් පවසන්නේ. ලෝකයේ වඩාත්ම විශාලතම තෙල් නිධි හමුවන්නේ වෙනිසියුලාවෙන් බවයි පැවසෙන්නේ.
 
 අප ඉන්ධන පිරවුම්හලට ගොස්‌ ලබා ගන්නේ මෙලෙස නිෂ්පාදනය වූ බොරතෙල් බිඳ හෙළීමෙන් ලබාගන්නා හයිඩ්රෝකාබන් ඉන්ධන වන අතර අප අමතක නොකළ යුත්තේ මේවා වසර මිලියන ගණනාවකට පෙර සාගර ජීවින් විසින් ගබඩා කරන ලද සූර්ය ශක්‌තිය බවයි.

 ආචාර්ය පත්මකුමාර ජයසිංහ

එදිනෙදා ජිවිතයට භූ විද්‍යාව

වෙලාව කියන තිරුවානා
Original article was published in Divaina, 06.11.2019



ක්වාට්ස් (quartz) යනු අපි කවුරුත් හොඳින් දන්නා තිරුවාන ගල්වල ඛණිජ  විද්‍යාත්මක නාමය. හැදිලා තියෙන්නේ සිලිකන් සහ ඔක්සිජන් වලින්. මේ ඉතා අපුරු සංයෝගයේ ස්ඵටිකවලට ඇත්තේ ත්‍රිමාණිය හැඩයක්. සිලිකන් පරමාණුව වටා ඔක්සිජන් පරමාණු හතරක් සම්බන්ධ වීමෙන් තමයි සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් (සිලිකා) අණුව නිර්මාණය වෙන්නේ. ජීවින් නිර්මණය කරන්නට කාබන් මූලික වෙනවා සේම, අකාබනික ලෝකය නිර්මණය කරන්නට සිලිකන් තමයි මූලිකත්වය ගන්නේ. ලෝකයේ බහුතරයක් පාෂාණ නිර්මණය කරන්නට දායකත්වය දෙන්නේ සිලිකන්. සිලිකා සහිත ඛණිජ බොහොමයක් ඕනෑම පරිසරයක හඳුනාගන්නට පුළුවන්. සිලිකා ඛනිජය ජීර්ණයට ඉතා ප්‍රතිරෝධී ඛනිජයක්. ඒ නිසා පරිසරයේ බහුලවම මුණු ගැහෙන ඛනිජය කියලා හඳුන්වන්නත් පුළුවන්.

සිලිකා අපේ ජිවිතයට නැතිවම බැරි දෙයක් බවට පත්වෙලා. හැමදාම අපි  සිලිකා (තිරුවානා) ස්ඵටිකයක් අතේ එල්ලගෙන යනවා කියලා ඔබ දන්නවද? ඒ කොහොමද එහෙම වෙන්නේ.? ඔවු අපි සිලිකා ස්ඵටිකයක් අතේ එල්ලගෙන යනවා තමයි. හැබැයි නිකන්ම සිලිකා ස්ඵටිකයක් අපි එල්ලගෙන යන්නේ නැහැ. මේ තිරුවානා ස්ඵටිකය තියෙන්නේ අපි අතේ බඳින ඔරලෝසුව ඇතුලේ. අත් ඔරලෝසුව බොහෝ දෙනෙකු භාවිතා කරන උපකරණයක්, වෙලාවට වැඩ කලේ නැතත්.

මොකට ද හැබෑටම ඔරලෝසුවට සිලිකා ස්ඵටිකයක්. එමගින් තමයි වෙලාව නිවැරදිව පවත්වාගෙන යන්නේ. ඒ කියන්නේ නියමිත කාලාන්තරයකට අනුව කටු වැඩකරන්නේ මේ සිලිකා ස්ඵටිකයක් හින්දා. කුඩා ඔරලෝසුවක ඇති සිලිකා ස්ඵටිකයේ ප්‍රමාණය ඔබට හිතාගන්නට පුළුවන් වේවි නේ. යාන්ත්‍රික ඔරලෝසුවට වඩා හොඳින් නිවැරදි වෙලාව දක්වන්න සිලිකා ස්ඵටිකයන් සහිත ඔරලෝසුවට (quartz watch) පුළුවන්. එතකොට කොහොමද සිලිකා ස්ඵටිකයෙන් නිවැරදි කාලාන්තරයක් ලබා දෙන්නේ. මේ සඳහා උපයෝගී කර ගන්නේ සිලිකා වල සුවිශේෂී ගුණයක්. ඒ තමයි පිඩ විද්‍යුත් ගුණය (piezoelectric property). මොකක් ගැනද මේ කියන්නේ. සිලිකා ස්ඵටිකයට පිඩනයක් ලබා දුන්නොත් ස්ඵටිකය හරහා විද්‍යුත් ධාරාවක් ඇතිකරවන්න පුළුවන්. සාමාන්‍ය අවස්ථාවේ එහෙම වෙන්නේ නැහැ.

සිලිකා ස්ඵටිකයක් නැමීමකට ලක් කළහොත්  එක් එක්  තල ඔස්සේ ඉලෙක්ට්‍රොන එකතුවී විද්‍යුත් ධාරාවක් ජනනය කරවන්නට පුළුවන්. එහි ප්‍රතිවිරුද්ධය එනම් එක්තරා විද්‍යුත් ධාරාවක් එක් ස්ඵටික තලයක් ඔස්සේ දුන් විට සිලිකා ස්ඵටිකයක් නැමීමට ලක් කරන්නට හැකියි. මේ අපුරු ලක්ෂණය නිසා තමයි සිලිකා ස්ඵටික ඔරලෝසු සංධා භාවිතා කරන්නේ. එම ගුණය නිසා රිද්මයකට ඇතිවන් කම්පනය ඔරලෝසු කටුවලට ලබා දීමෙන් නියත කාලාන්තරයක් ඔස්සේ චලනය වීම පවත්වාගෙන යන්න පුළුවන්. එය දිගු කාලීනව නිවැරදිව වෙලාව දක්වන්න ලබා දෙන්නේ කදිම උපකාරයක්. යාන්ත්‍රික ඔරලෝසුවේ වයින් කිරීම කාලයත් සමග අඩුවන නිසා වෙලාව අඩුවෙන් දක්වන්නට පුළුවන. නමුත් ක්වාර්ට්ස් ඔරලෝසු වල එහෙම තත්වයක් උද්ගත වෙන්නේ නැහැ.

විද්‍යුත් ධාරාවක් ලබා දීම සඳහා මේ ඔරලෝසුවල බැටරියක් සවිකරලා තියෙනවා. ක්වාර්ට්ස්  ස්ඵටිකයක් භාවිතා කරීම නිසා වය වන ශක්තිය බොහොම අඩුයි. ඒ නිසා අවුරුදු ගණනාවක් කරදරයක් නැතිව පාවිච්චි කරන්න පුළුවන්. බැටරියෙන් ලබා දෙන විද්‍යුත් ධාරාව නිසා සරසුලක් ලෙස සකස් කරගත් ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටිකය කම්පනය වෙන්නට පටන් ගන්නවා. ඒක  තත්පරයකට වාර 32768 පමණ කම්පනය වෙනවා. දෙකේ ගුණාකාරයෙන් ගතහොත් පහළොස් වාරයක් පමණ (2¹⁵).  මෙම කම්පනය නියත විද්‍යුත් ස්ඵන්දන බවට පත්කර අවසානයේදී යාන්ත්‍රික ශක්තිය බවට පත් කර කටු කරකවන්නට හේතු වෙනවා. ඔන්න ඔහොමයි අපිට නිවැරදිව වෙලාව දක්වන්න ක්වාර්ට්ස් ඛණිජය උදවු කරන්නේ.



ආචාර්ය පත්ම කුමාර ජයසිංහ

ගලෙන් හැදෙන පරිඝණක
Original article was published in Divaina, 30.10.2019.

අද පරිඝණකය නැතුවම බැරි අංගයක් වෙලා. සියල්ල පරිඝණක ගත වෙන යුගයක තමයි අපි ජිවත් වෙන්නේ. රැහැන් මගින් බැඳී තිබුන දුරකතනය අතට හුරුබුහුටි විරැහැන් අපූරු උපකරණයක් බවට පත් වෙලා.  මුල්ම යුගයේ නිෂ්පාදනය වූ කාමරයක් තරම් වූ අති විශාල උපකරණයක් ලෙස තිබුන පරිඝණකය මෙතරම් හුරුබුහුටි අංගයක් බවට පත් වුනේ කොහොමද? එය නං සොයා බැලිය යුතුම කාරණයක්. කෙටියෙන්ම කිව්වොත් ඒ කිසිවක් නිසා නොවෙයි, ඒ “සිලිකන් චීපය” (Silicon Chip) නිසයි. 

හැටේ දශකයේ මුල් භාගයේ දී සොයාගන්නා ලද සිලිකන් චීපය නිසා ලෝකයේ පරිඝණක  සහ සන්නිවේදන තාක්ෂණයේ සිදුවූයේ සිත ගන්නටවත් බැරි තරම් වූ යෝධ පිම්මකි. ඇත්තටම සිලිකන් චීපය බිහිවෙන්නට හේතුවන්නේ “අර්ධ සන්නායක” (Semiconductor) කරළියට ආවාට පස්සේ. 1782 දී ඇලේසන්ද්රෝ වෝල්ටා තමයි මේ වචනය ලෝකයට හඳුන්වා දුන්නේ. 1921 දී තෝමස් ජෝන් සීබෙක් අර්ධ සන්නායක ගුණය පිළිබඳව අධ්‍යන කටයුතු කරලා තියෙනවා. අපි හොඳින් දන්නා මයිකල් පැරඩේ ත් , 1833 දී තව දුරටත් මේ පිළිබඳව පර්යේෂණ කරලා තියෙනවා.  හැබැයි අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනය සඳහා සිලිකන් භාවිතයට ගැනෙන්නේ 1906. ඒ ඇමෙරිකානු ජාතික ග්‍රින්ලීෆ් විටියර් පිකාර්ඩ් කරන ලද පර්යේෂණවල ප්‍රතිඵලයක් ලෙස. 1964 දී තමයි ඇමෙරිකානු ජාතික ජැක් කිල්බි සහ රොබට් නොයිස් විසින් පළමු සිලිකන් චීපය බිහි කරන්නේ. 

සිලිකන් චීපයන් නිෂ්පාදනය සඳහා සිලිකන් ලෝහය නිස්සාරණය කරන්නේ ‘ක්වාර්ට්ස්’ (quarts), එහෙම නැතිනං අපි කවුරුත් හොඳින් දන්නා ‘තිරුවානා’ ඛණිජයෙන්. මෙම ඛණිජය, ක්වාර්ට්ස්, වලින් තමයි ලෝකයේ පාෂාණ බොහොමයක් නිර්මාණය වෙලා තියෙන්නේ. ජීර්ණයට ඉතා ප්‍රතිරෝධී ඛණිජයක් වන ක්වාර්ට්ස් හි රසායනික සංයුතිය සැකසෙනුයේ සිලිකන් සහ ඔක්සිජන් මුලද්‍රව්‍යයන් වලිනි (SiO₂). ක්වාර්ට්ස් ඛණිජය ආග්නේය සහ විපරීත පාෂාණ වල මූලිකම ඛණිජයක්. ලෝකයේ ප්‍රථමයෙන්ම මෙලෙස සිලිකන් වෙන්කරගන්නේ 1824 දී ජෝන් ජේකොබ් බර්සිලියුස් විසින්. 

ලෝකයේ  සිලිකන් අමුද්‍රව්‍ය සපයන රටවල අතර පෙරමුණේ ඉන්නේ චීනය. රුසියාව සහ ඇමෙරිකාව දෙවෙබි සහ ඇතුන්වෙනි ස්ථාන වල ඉන්නා අතර ඉන්දියාවත් සැලකියයුතු ප්‍රමාණයක් සපයනවා. ඉතා පිරිසිදු ක්වාර්ට්ස් සඳහා ශ්‍රී ලංකාව ලොව ප්‍රසිද්ධයි. ඒ වුනත් අපි අමුද්‍රවයක් ලෙස තමයි ක්වාර්ට්ස් (තිරුවානා) ඛණිජය අපනයන කිරීම සිදුකරන්නේ. සමහර විට අප භාවිතා කරන පරිඝණකවල ඇති සිලිකන් චීපයන් නිර්මාණය කර ඇත්තේ අපේම රටෙන් ලබා ගන්නා ලද ක්වාර්ට්ස් වලින් ද විය හැක.  හැබැයි අගය වැඩිකර අපනයනය සඳහා, සිලිකන් ලෝහය ක්වාර්ට්ස් ඛණිජයෙන් වෙන්කිරීම පිළිබඳව අප රට තවමත් උනන්දු වන්නේ නැත. සිලිකන් ලෝහය වෙන්කර අපනයන කල හැකි නම් ඉතා විශාල මුදලක් අප රට ලබා ගත හැකි වෙනවා. විසිවන ශතවර්ෂයෙන් ආරම්භ වූ සිලිකන් යුගය එහෙම නැතිනං පරිඝනක යුගය එන්න එන්න ම වැඩි දියුණු වෙනවා. ඒ නිසා සිලිකන්  නිෂ්පාදන සඳහා තියෙන ඉල්ලුම ඉදිරියේදී තව දුරටත් වැඩි වේවි.

ආචාර්ය පත්මකුමාර ජයසිංහ

සුපිරි සිනාවකට පාෂාණ

Original Article was published in DIVAINA 16.10.2019

සුපිරි සිනාවකට නම් භූ විද්‍යාව ඕනේමයි. නොදන්නවා වුනාට ඔය ලස්සන හිනාව තවත් ලස්සන කරන්නේ භූ සම්පත් නිසා. ඇත්තටම කිව්වොත් ඛණිජ වර්ග නිසා. මොකද දන්නවද එහෙම කියන්නේ ? ඒ අපි පාවිච්චි කරන දත් බෙහෙත් හදන්න ඛණිජ ගණනාවක් යොදාගන්න නිසා. සජල සිලිකා, බෙන්තොනයිට් මැටි සහ හුණු මේ අතර ප්‍රධාන වෙනවා. මොකද හිතන්නේ... අච්චර තද ගල් වලින් මෙච්චර සුමුදූ දත් බෙහෙත් හදනවා කියලා හිතාගන්නත් බෑ නේද ?.

ඉහත සඳහන් කල ඛණිජ දත් බෙහෙත් හදන්න යොදාගන්නේ උලේඛයන් (Abrasive) ලෙසයි. සජල සිලිකා යන්නෙන් හැදින්වෙන්නේ ජලය සහිත සිලිකා යන්නයි. බොහොමයක් දෙනා මේ ගැන දන්නවා. යම් කිසි ඇසුරුමක ඇති දෙයක් වියලිව තියා ගන්න ඕනේ උනාම අපි වියළි සිලිකා භාවිතා කරනවා නේ. ඒවාට ජලය උරා ගත්තාම සජල සිලිකා බවට පත් වෙනවා. සිලිකා සමන්විත වෙන්නේ සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් (SiO2) කියන රසායනයෙන්. තිරුවානා ගල් හැදිලා තියෙන්නෙත් එම රසායනයෙන්ම තමයි.

බෙන්තොනයිට් කියන්නේ මැටි වර්ගයක්. ඇලුමිනියම් සිලිකේටයක් ලෙස හදුන්වන්න පුළුවන්. මැටි ඛණිජ වර්ග ගණනාවක් තියෙනවා. කෙයෝලින් කියන්නත් ඒවගේ මැටි වර්ගයක්. බෙන්තොනයිට් අයිති වෙන්නේ මොන්ට්මොරිලිනයිට් (montmorillonite) කියන මැටි වර්ගයට. ඇත්තටම් මේ මැටි වර්ගය නිපදෙන්නේ ගිනිකඳු මගින් නිර්මාණය වෙන්නේ යමහල් අළු (volcanic ash) ජීර්ණයට ලක් වීමෙන්. බෙන්තොනයිට් වයින්, බීර වැනි නිෂ්පාදන සඳහාද යොදා ගන්නවා.

එතකොට දත් බෙහෙත් හදන්න හුණුත් යොදාගන්නාව කියලා කිවවනේ. කැල්සියම් කාබොනේට් යන රසායනයෙන් තමයි හුණු නිර්මාණය වෙලා තියෙන්නේ. විටක් කනකොට ගන්න හුණු වලත රසායනයත් ඒකමයි. දත් බෙහෙත් හදන්න ගන්න හුණු ලබා ගන්නේ ‘චෝක්’ (chalk) නම් වූ පාෂාණයෙන්. ඉතිහාසයේ සඳහන් වෙන විදියට විසිවෙන ශතවර්ෂයේ මුල් භාගයේ ප්‍රධානම සංඝටකයක් වුනේ හුණු. ඒ විතරක් නොවෙයි සෝඩියම් බයි කාබොනේට් එහෙම නැතිනං බේකින් සෝඩා ත් උලේඛයක් ලෙස දත් බෙහෙත් හදන කොට ගන්නවා.

වසර 4000 කට පෙර සිටම දත් බෙහෙත් භාවිතා කල බවට සාක්ෂි හමු වෙනවා. මුල්ම කාලෙ ග්‍රීසියේ විවිධ ලෝහ රසායනයන් භාවිතා කරලා තියෙනවා. චීනයේ මිනිසුන් කුඩුකර ගත් මාළු ඇටකටු තමයි මේ සඳහා අරන් තියෙන්නේ. අරාබි ජාතිකයන් සිහින්ව කුඩුකරගත් වැලි වගේම පුමයිස් (pumice) කියන ආග්නේය පාෂාණ වලින් දත් පිරිසිදු කරන්න භාවිතාකල බව සඳහන් වෙනවා. ඒ විතරක් නොවෙයි සමහර රටවල් කුඩුකර ගත ලුණුත් මේ සඳහා යොදාගෙන තියෙනවා. අපේ රටෙත් ඉස්සර මිනිස්සු අඟුරු භාවිතා කල බව අපි හොඳින්ම දන්නාවා නේ.

නවීන බටහිර විද්‍යාව දියුණු වීමත් සමගම තමයි අපූරු දත් බෙහෙත් භාවිතයට එන්නේ. අද වෙනකොට වෙළඳ පොලේ තියෙන දත් බෙහෙත් වර්ග දුටුවාම නම් අපට කීයටවත් හිතෙන්නේ නැහැ ඛණිජ ඒ සඳහා යොදාගන්නවා කියලා.

ආචාර්ය පත්මකුමාර ජයසිංහ

සංරක්‌ෂණයේ අපූර්වත්වය ඇම්බර්

Original Article was published in DIVAINA 09.10.2019

ජුරාසික්‌ පාක්‌ රූප කාව්‍ය ඔබ නැරඹුවේ නම් ඔබට මතකයට නැගේවි එහි වූ ඩයිනොසෝරයන් ප්‍රති නිර්මාණය කරන්නේ එකල විසූ මදුරුවකුගේ වූ ලේවල තිබූ ජාන මගින් බව. මේ අපූරු යෝධ උරගයෝ මෙලොව රජ කළ යුගයක්‌ ද විය. ඒ ආසන්න වශයෙන් වසර මිලියන 200 කට පමණ පෙර වූ ක්‍රිටේසියස්‌ යුගයයි. ඒ යුගයේ බිහි වූ යෝධ උරගයෝ එතැන් පටන් තවත් වසර මිලියන 160 ක්‌ පමණ කාලයක්‌ ජීවත් වූ මොවුන් හදිසියේ මෙලොවින් තුරන් වන්නේ උල්කා පතනයක්‌ හේතුවෙන් යෑයි විද්‍යාඥයෝ පවසති.
 
 ඒ කොහොම වුණත් චිත්‍රපටියේ සඳහන් ඔය කියන මදුරුවා ආරක්‌ෂා වූයේ අපූරු ආකාරයකට යි. මදුරුවා හමුවන්නේ ඇම්බර් (amber) නම් වූ සුවිශේෂී ශාකමය ද්‍රව්‍යයක්‌ තුළ තිබිලා. මොනවද මේ ඇම්බ  කියන්නේ? ඇම්බර් කියල හඳුන්වන්නේ ප්‍රාග් ජීව ධාතුන් (fossilized) බවට පත් වූ ශාකමය මැලියම් (resin). ඇත්තටම මෙහි එක්‌ එක්‌ වර්ග වල මැලියම් මිශ්‍රනයක්‌ තමයි තියෙන්නේ. තරමක්‌ විනිවිද දැකිය හැකි කාබනික ද්‍රවයක්‌ කියලා කියන්නත් පුළුවන්. කොහොම වුණත් ඇම්බර් ඉතා හොඳ ආරක්‌ෂකයෙක්‌. ඒ තුළ හිර වූ ප්‍රාග් ජීව ධාතු (fossil)න් තමයි ආරක්‌ෂා කරන්නේ.
 
 මේ අපූරු ඇම්බර් නිර්මාණය වීමත් බොහොම අපූරුයි. මුලින්ම ශාක මැලියම් අවසාදිතත් සමග තැන්පත් වී කාලයත් සමග කෝපල් (kopal) නම් වූ කාබනිකයක්‌ බවත් වෙනවා. ඊට පස්‌සේ තවත් කාලයක්‌ යනකොට සිදුවන විවිධ රසායනික විපර්යාසයන් නිසා ටර්පීනයක්‌ (terpine) බවට පත් වී අවසාන අදියරේදී ඇම්බර් නිර්මාණය වෙයි. ඇම්බර් බවට පත් වීම නිසා ඈති වූ ප්‍රාග් ජීව ධාතුමය ශාක මැලියම් ස්‌වභාවික ජීර්ණ ක්‍රියාවලියට ප්‍රතිරෝධී බවක්‌ දැක්‌වීම නිසා දිගු කාලයක්‌ පරිසරයේ රැඳිලා තියෙන්න උපකාරී වෙනවා. ඒ හේතුව නිසාම ඇම්බර් තුළ සිරවන අනෙකුත් ජීවි පදාර්ථයන් ද හොඳින් අරක්‌ෂා වෙනවා. බොහොමයක්‌ ඇම්බර් තැන්පතු ඩයිනසෝරයන් ජීවත් වූ ක්‍රිටෙසියස්‌ යුගයේ තැන්පතු වූ ඒවා. එනමුත් ලෝකයේ පරණම ඇම්බර් ලැබෙන්නේ වසර මිලියන 320ක්‌ පමණ පරණ කාබනිපෙරස්‌ (carboniferous) කාලයේ තැන්පත් වූ අවසාදිත සමග.
 
 ඇම්බර් ඛනිජයක්‌ ලෙස සැලකෙන්නේ නැහැ. හේතූව ඇම්බර්වලට කාබනික ද්‍රවයක්‌ වීම. අනෙක්‌ හේතුව තමයි ස්‌ඵටිකිරණය නොවීම. එනිසා ස්‌ඵටිකමය
 
 ව්‍යුහයක්‌ එහි නැහැ. හැබැයි එහි අපූර්වත්වය නිසාම ඇම්බර්වලට මැණික්‌ ලෙස හොඳ වටිනාකමක්‌ වාගේම ඉල්ලුමකුත් තියෙනවා. එහි පැණි පැහැති ස්‌වභාවයත් දිගු කාලයක්‌ නොවෙනස්‌ව එහෙම නැතිනං ජීර්ණයට ප්‍රතිරෝධී වීමත් නිසා තමයි මැණික්‌ වර්ගයක්‌ ලෙස ලෝකයේ පිළිගැනීමක්‌ ලැබිලා තියෙන්නේ. ඇම්බර් එක්‌ එක්‌ වෙනස්‌ පැහැයන් සහිතයි. කහ, කොළ කහ, තැඹිලි, දුඹුරු පමණක්‌ නොවෙයි කළු පැහැයෙනුත් ඇම්බර් මුණ ගැහෙනවා. ඩොමිනියාවෙන් නිල් පැහැති ඇම්බර් ලැබෙන බව සඳහන් වෙනවා.
 
 ග්‍රීසියේ හුන් හිපෝක්‌රෙටස්‌ ගේ කාලයේ ඉඳලා ඇම්බර් ඖශධයක්‌ ලෙස භාවිතා කරලා තියෙන බව ඉතිහාසය පවසනවා. චීනයේ ජනතාව ඇම්බර් මානසික සුවතාවය ස්‌ථාපනය කරගැනීම සඳහා ද භාවිතා කළ බවට සඳහන් වෙනවා. කුඩා ළමුන්ගේ දත් ඇදීමේදී ඇතිවන වේදනවා සමනය කරගැනීම සඳහා ඔවුන්ගේ කරෙහි මාලයක්‌ මෙන් පැලන්දූ බව ද සඳහන්. චීන ජාතිකයන් ඇම්බර් පුළුස්‌සා උත්සව අවස්‌ථාවන්වලදී සුවඳ ඇති කළ බව ද ඉතිහාසයේ සඳහන්.

ආචාර්ය පත්මකුමාර ජයසිංහ