සල්ෆියුරික් අම්ලය
ඉතිහාසය
[සංස්කරණය]
8වන සියවසේ සිටි ආදි අරාබියානු රසායන විද්‍යාඥ ජාබීර් ඉබන් හයියන් (ජෙබර්) . මෙම සල්ෆියුරික් අම්ලය සොයා ගැනීම කෙරෙහි මහත් පිටුවහලක් වන ලදී. පසුව මෙම අම්ලය 9 වන සියවසේදී ආදි පර්සියානු භෞතික විද්‍යාඥ ඉබන් සකරියා අල් - රාසි (රාසිස්) විසින් නැවත අධ්‍යයනය කරන ලදී. මොහු අයන් (III) සල්ෆේට් හෙප්ටහයිඩ්‍රේට් FeSO4.7H2O , කොපර් (II) සල්ෆේට් පෙන්ටහයිඩ්‍රේට් CuSO4.5H2O වැනි ඛණිජ වියළි ආසවනය කර මූලද්‍රව්‍ය ලබා ගන්නා ලදී. තාප ගත කරන විට ඉහත ඛණිජ පිළිවෙලින් iron(II) oxide හා copper (II) oxide වශයෙන් වියෝජනය විය. එයින් ජලය හා සල්ෆර් ට්‍රයොක්සයිඩ් ද ලැබිණි. මෙම ප්‍රතිඵල දෙක එක්ව සල්ෆියුරික් තනුක ජලීය ද්‍රවණයක් ලබා ගැනීමට හැකි විය. මෙම ක්‍රමය අරාබි හා පර්සියානු ශාස්ත්‍රීය නිබන්ධනවල පරිවර්ථන මගින් ද 13 වන සියවසේ ජර්මාණු ඇල්බටස් මැග්නස් වැනි ආදි රසායන විද්‍යාඥයන් ගේ පොත්පත් මගින් ද යුරෝපය පුරා ප්‍රචලිත විය.
සල්ෆියුරික් අම්ලය මධ්‍යකාලීන යුරෝපියානු ආදි රසායන විද්‍යාඥයන් විසින් ‘වයිට්‍රල්’(vitriol) ලෙස හදුන්වා ඇත. මෙම වයිට්‍රල් (vitrol) යන නාමය සල්ෆර් ලවණයේ වීදුරුමය ස්වභාවය නිසා ලතින් භාෂාවෙන් වූ ‘vitres’ (වීදුරු) යන්නෙන් ජනිත වූවකි. මෙම වීදුරු වැනි ලවණ සදහා උදාහරණ ලෙස Copper(II) Saltate ( නිල් වයිට්‍රල්) හෝ රෝමන් (Roman) වයිට්‍රල් Zinc sulfate (සුදු වයිට්‍රල්) iron(II) sulfate (කොළ වයිට්‍රල්) iron(III) sulfate (චන්ද්‍රයාගේ වයිට්‍රල්) , Cobalt (II) sulfate (රතු වයිට්‍රල්)
වයිට්‍රල් ඉතා වටිනා ආදි කාලීන ද්‍රව්‍යයක් ලෙස සැලකූ අතර එය ‘දාර්ශනිකවාදි‍යාගේ පාෂාණය’ ලෙස භාවිතා කිරීමට අදහස් කරන ලදී. ඉතා පිරිසිදු වයිට්‍රල් අනෙකුත් ද්‍රව්‍ය ප්‍රතික්‍රියා කරවීමට යොදා ගන්නා මාධ්‍යයක් ලෙස භාවිතා කරන ලදී. රත්‍රන් සමග අම්ල ප්‍රතික්‍රියා නොකරන හෙයින් මෙය බොහෝ දුරට වැදගත් විය. ආදි රසායනික ක්‍රමවල ප්‍රධාන අරමුණ වූයේද මෙය නිපදවීමයි. ආදි රසායන විද්‍යාවට වයිට්‍රල් මගින් වූ සේවය ආදි රසායනික ආදර්ශ පාඨයක් වන ‘Visita Interora Terrae Rectiticando Invenies Occultum Lapidem’ යන්නෙන් දැක්වේ. මෙහි අදහස් පෘථිවි අභ්‍යන්තරය පිරිසිදු කරන විට ඔබට සැඟවුණු පාෂාණයක් සොයා ගත හැක යන්නයි. මෙම පාඨය 15 වන ශතවර්ෂයේ වූ ආදි රසායන විද්‍යාඥ බැසිලස් වැලන්ටිනස්ගේ ‘ලසොක් දෙස්’ ආශන වාදයේ සදහන් වේ.
17 වන සියවසේ දී පරමාණු - පෘතුග්‍රීසි රසායන විද්‍යාඥයෙක් වූ ජෝන් ග්ලේබර් විසින් සල්ෆියුරික් අම්ලය , සල්ෆර් හා සෝල්ට්පීටර් (පොටෑසියම් නයිට්‍රේට් - KNO3) හුමාලයේ දී දහනයෙන් නිපදවන ලදී. සොල්ට් පීටර් වියෝජනයේදී සල්ෆර් , SO3 බවට ඔක්සිකරණය කරයි. SO3 ජලය සමග සල්ෆියුරික් අම්ලය සාදයි. 1736 දී ලන්ඩනයේ ඹෟෂධවේදියෙකු වන ජෝගුවා වෝඩ් විසින් ප්‍රථම වරට මහා පරිමාණයෙන් සල්ෆියුරික් නිපදවීමට මෙම ක්‍රමය භාවිතා කරන ලදී.
1746 බර්මින්හැම් හිදී ජෝන් රෝබන් විසින් කලින් යොදාගන්නා ලද වීදුරු භාජන වෙනුවට වඩා ශක්තිමත් , ලාභදායී හා වඩා කාර්යක්ෂම ඊයම් කුටීර ක්‍රමය භාවිතා කරන ලදී. මෙම ඊයම් කුටීර ක්‍රමය සල්ෆියුරික් අම්ල කාර්මිකව නිපදවීමට හේතුවක් වන ලදී. ප්‍රතිසංස්කරණ කිහිපයකින්ම පසුව රටවල් දෙකකම මෙම ක්‍රමය සල්ෆියුරික් අම්ලය නිපදවීමේ සම්මත ක්‍රමය ලෙස යොදා ගනී.
ජෝන් රෝබක් විසින් සාදන ලද අම්ලයේ සාන්ද්‍රණය 35 – 40% පමණ විය. පසුව ප්‍රංශ රසායන විද්‍යාඥ ජෝසප්දුවිස් ගේලුසැක් හා බ්‍රිතාන්‍ය රසායන ජෝන් ග්ලෝවර් විසින් කරන ලද ඊයම් කුටීර ක්‍රමයේ ප්‍රතිසංස්කරණ කිහිපයක් පසුව මෙම සාන්ද්‍රණය 78% දක්වා වැඩි කර ගත හැකිවිය. කෙසේ නමුත් ඩයි වර්ග වැනි සමහර ද්‍රව්‍ය නිපදවීමේ රසායනික ක්‍රියාවලි සදහා මීට වැඩි සාන්ද්‍රණයෙන් යුත් සල්ෆියුරික් අවශ්‍ය විය. 18 වන ශත වර්ෂය පුරාවටම මෙසේ අධි සාන්ද්‍ර අම්ලය නිපදවූයේ මුල් ආදි රසායනික ක්‍රියාවලියකට සමාන වූ තාක්ෂණයකින් යුත් ඛණිජ වියළි ආස්‍රැත මගිනි. පයිරයිටීස් (Iron disulfide – FeS2) වාතයේ රත් කිරීමෙන් ලබා ගන්නා අයන් සල්ෆේට් (Iron II Sulfate) නැවත ඔක්සිකරණය කර Fe2(SO4)3 ලබා ගෙන එය 4800C ට රත් කර වියෝජනයෙන් පසු Iron(II) Oxide හා SO3 (sulfer trioxide) ලබා ගනී. S ඉන්පසු SO3 වායුව ජලය තුළින් යැවීමෙන් අවශ්‍ය සාන්ද්‍රණයෙන් යුත් සල්ෆියුරික් ලබාගත හැක. නමුත් මෙම ක්‍රමයේ මිළ අධික නිසා මහා පරිමාණ ක්‍රියාවලි සදහා යොදා ගැනීමට නොහැකි විය.
1831 දී බ්‍රිතාන්‍ය විනාකිරි වෙළෙන්දෙක් මත පෙරිග්‍රීන් ෆිලිප්ස් විසින් SO2 හා අධි සාන්ද්‍රික සල්ෆියුරික් නිපදවීමේ වැදගත් වාණිජමය ක්‍රමයක් වන ස්පර්ශ ක්‍රමය සොයාගන්නා ලදී. වර්තමාන ලෝකයේ රටවල් බොහොමයක සල්ෆියුරික් නිපදවන්නේ මෙම ක්‍රමය භාවිතා කරගෙනය.
භෞතික ගතිගුණ
[සංස්කරණය]සල්ෆියුරික් අම්ල වර්ග
[සංස්කරණය]100%ට ඉතාම ආසන්න සල්ෆියුරික් අම්ලය නිෂ්පාදනය කළ හැකි මුත් , තාපාංකයේ දී එමගින් SO3 මුක්ත වී 98.3% සල්ෆියුරික් අම්ලය නිෂ්පාදනය වේ. 98% වර්ගයේ (18M) සල්ෆියුරික් අම්ලය ගබඩා තුළ වඩා ස්ථායී වන අතර සාන්ද්‍ර සල්ෆියුරික් අම්ලය ලෙස හදුන්වන්නේ මෙයයි. වෙනත් සාන්ද්‍රණ විවිධ අවශ්‍යතා සදහා යොදා ගනී. එයින් සමහරක් පහත දැක්වේ.
- 10% තනුක සල්ෆියුරික් අම්ලය විද්‍යාගාර භාවිත සදහා
- 33.5% බැටරි අම්ලය (ඊයම් - අම්ල බැටරිවල භාවිතා වේ.)
- 62.18% කුටීර හෝ පොහොර අම්ලය
- 77.67% අටළු හෝ ග්ලෝවර් (Glover) අම්ලය
- 98% සාන්ද්‍ර අම්ලය
අම්ලවල වෙනස් සංශුද්ධතා ද පවතී. තාක්ෂණික තත්වයේ H2SO4 අශුද්ධ හා වර්ණයක් සහිත වේ. නමුත් පොහොර සෑදීමට යෝග්‍ය වේ. ඹෟෂධ හා සායම් වර්ග සෑදීමේ දී එක්සත් ජනපද ඖෂධ සංග්‍රහය (usp) වැනි සංශුද්ධ තත්ව භාවිතා කෙරේ.
සල්ෆියුරික් අම්ලයට ඉතා සාන්ද්‍ර SO3(g) එකතු කළ විට පයිරො සල්ෆියුරික් අම්ලය ලෙස හදුන්වන H2S2O7 සෑදේ. H2S2O7 සධුම සල්ෆියුරික් අම්ලය , ඕලියම් හෝ නෝ‍ඩෝශන් (Nordhausen acid ) අම්ලය ලෙස ද හැදින්වේ. ඕලියම්හි සාන්ද්‍රණය % SO3 (% ඕලියම් ලෙස හැදින්වේ) ලෙස හෝ % H2SO4 (H2O එකතු කළ විට සෑදෙන ප්‍රමාණය) ලෙස දැක්වේ. ඕලියම් වල සාමාන්‍ය සාන්ද්‍රණය වන්නේ 40% ඕලියම් (109% H2SO4) හා 65% ඕලියම් (114.6% H2SO4) ය. සංශුද්ධ H2S2O7 ද්‍රවාංකය 360C වූ ඝනයකි.
ධ්‍රැවීයතාව සහ සන්නායකතාව
[සංස්කරණය]නිර්ජලීය H2SO4 ඉතාමත් ධ්‍රැවීය ද්‍රවයක් වන අතර පාර විද්‍යුත් නියතය 100ට ආසන්න වේ. H2SO4 ප්‍රෝටෝනිකරණය හරහා විඝටනය වීම නිසා විශාල විද්‍යුත් සන්නායකතාවක් පෙන්නුම් කරයි. මෙම ක්‍රියාවලිය ස්වයං අයනීකරණය ලෙස හැදින්වේ.
2 H2SO4 ⇌ H3SO4+ + HSO4−
ස්වයං අයනීකරණය සදහා සමතුලිතතා නියතය
Kap(25°C)= [H3SO4+][HSO4−] = 2.7 × 10−4.
ඒ හා සැසදිය හැකි ජලයේ සමතුලිතතා නියතය Kw 10-14 වන අතර 1010 (බිලියන 10) ගුණයකින් කුඩාය.
අම්ලය දුස්ස්‍රාවී වුවත් අන්තඃ අණුක ප්‍රෝටෝන හුවමාරු යාන්ත්‍රණය ජලයෙහි ග්‍රෝතස් (Grotthuss mechanism) යාන්ත්‍රණයට සමාකාර නිසා H3SO¬4+ හා HSO4- අයනවල සඵල සන්නායකතාව විශාල අගයක් ගන්නා අතර එම නිසා සල්ෆියුරික් අම්ලය හොද සන්නායකයක් වී ඇත. තවද බොහෝමයක් ප්‍රතික්‍රියා සදහා ප්‍රභල ද්‍රාවකයක් ලෙසද ක්‍රියා කරයි.
සමතුලිතතා‍ව ඉහත සදහන් කර ඇති ආකාරයට වඩා සංකීර්ණය . සමතුලිතතාවයේ දී 100% H2SO4 තුළ පහත දේ පවතී. (ද්‍රාවක කිලෝග්‍රෑමයට ඇති මිලි මවුල ගණන දැක්වේ) HSO4-(15.0) , H3SO4+(11.3) , H3O+ (8.0) , HS2O7- (4.4) , H2S2O7(3.6) , H2O (0.1).
රසායනික ගතිගුණ
[සංස්කරණය]ජලය සමග ප්‍රතික්‍රියාව
[සංස්කරණය]සල්ෆියුරික් අම්ලයේ සජලන ප්‍රතික්‍රියාව බෙහෙවින් තාපදායක වේ. සාන්ද්‍ර සල්ෆියුරික් අම්ලයට ජලය එක් කළ හොත් එය සීඝ්‍රයෙන් ප්‍රතික්‍රියා කොට ද්‍රව ජලය වාෂ්ප බවට පත්වී ස්පෝටනයක් සිදුවිය හැක. එබැවින් සැමවිටම අම්ලයට ජලය එක් නොකොට ජලයට අම්ලය එකතු කිරීම වඩාත් සුදුසු වේ. මෙම ද්‍රාවණයන් දෙකෙහි සාපේක්ෂ ඝණත්වයන් හේතු කොටගෙන මෙවැනි ආරක්ෂාකාරී පියවරක් අනුගමනය කිරීමට සිදුව ඇත. සල්ෆියුරික් අම්ලයේ ඝනත්වයට වඩා ජලයේ ඝනත්වය අඩුය. එබැවින් අම්ලය මත ජලය පාවීමේ නැඹුරුතාවයක් ඇත.
මෙම ප්‍රතික්‍රියාවේ දී පළමුවෙන් හයිඩ්‍රොසෝනියම් අයන ද ඉන්පසු ඒවායෙන් සල්ෆේට අයන ලබා දෙන බවට නිගමනය කළ හැක.
H2SO4 + H2O → H3O+ + HSO4−,
HSO4− + H2O → H3O+ + SO42−
සල්ෆියුරික් අම්ලය සජලනය වීම තාපගතිකව වාසිදායක බැවින් එය ඉතා හොද සජලකාරකයක් වේ. ජලය කෙරෙහි සල්ෆියුරික් අම්ලය දක්වන ආකර්ෂණ බලය ඉතා ප්‍රභල බැවින් එය අනෙක් සංයෝගවල අඩංගු හයිඩ්‍රජන් හා ඔක්සිජන් පරමාණු ඉවත් කිරීම සිදු කරයි. උදාහරණයක් ලෙස සාන්ද්‍ර සල්ෆියුරික් අම්ලය සමග පිෂ්ඨය (C6H12O6)n මිශ්‍ර කළ විට සල්ෆියුරික් අම්ලය මගින් මූලද්‍රව්‍ය කාබන් සහ ජලය උරාගනී. (එමගින් අම්ලය තනුක වේ)
(C6H12O6)n → 6C + 6H2O
සාන්ද්‍ර සල්ෆියුරික් අම්ලය කඩදාසියක් මතට ඉසීමෙන් මෙම ප්‍රතික්‍රියාවේ බලපෑම නිරීක්ෂණය කළ හැක. එහිදී කඩදාසියේ ඇති සෙලියුලෝස් ප්‍රතික්‍රියාකොට පිළිස්සුණු ස්වභාවයක් පෙන්නුම් කරන අතර ගින්නකින් ඇතිවූ දැලිමෙන් කාබන් තැන්පත් වී තිබෙනු නිරීක්ෂණය කළ හැක. සුදු සීනි මේස හැන්දක් තරම් ප්‍රමාණයකට සල්ෆියුරික් අම්ලය එක් කළ විට ඉහත ප්‍රතික්‍රියාව හොඳින් නිරීක්ෂණය කළ හැක.එහිදී දැඩි , කළු පැහැති, සවිවර කාබන් තීරුවක් එසැණින් මතුවන අතර එම කාබන් දැඩි කැරමල් (උණු කළ සීනි ) ගන්ධයකින් යුක්ත වේ.
වෙනත් ප්‍රතික්‍රියා
[සංස්කරණය]අම්ලයක් ලෙස සල්ෆියුරික් අම්ලය ද බොහෝ ක්ෂාර සමග ප්‍රතික්‍රියා කොට ඊට අනුරූප සල්ෆේටය ලබා දේ. copper(II)sulfate උදාහරණයක් ලෙස සැලකිය හැක. මෙම නිල් පැහැති කොපර් ලවණය විද්‍යුත් ලෝහාලේපනය සඳහා ද දිලීර නාශකයක් ලෙසද සුලභව භාවිතා වේ. copper(II)oxide (CuO) , සල්ෆියුරික් අම්ලය සමග ප්‍රතික්‍රියාවෙන් මෙම ලවණය සාදා ගනී.
CuO + H2SO4 → CuSO4+ H2O
දුර්වල අම්ලයන් ඒවායේ ලවණය‍න්ගේ විස්ථාපනය කිරීමට ද සල්ෆියුරික් අම්ල භාවිතා වේ. සල්ෆියුරික් අම්ලය සමග සෝඩියම් ඇසිටේට් ප්‍රතික්‍රියාවෙන් ඇසිටික් අම්ලය විස්ථාපනය වීම මීට උදාහරණ වේ.
H2SO4 + CH3COONa → NaHSO4 + CH3COOH
(මේ ආකාරයෙන්ම සල්ෆියුරික් අම්ලය සහ පොටෑසියම් නයිට්‍රේට් අතර ප්‍රතික්‍රියාවෙන් පොටෑසියම් බයිසල්ෆේට් අවක්ෂේපය නිෂ්පාදනය කරගත හැක.) නයිට්‍රික් අම්ලය සමග එක් වූ විට සල්ෆියුරික් අම්ලය අම්ලයක් මෙන්ම සජලකාරකයක් ලෙස ද හැසිරී නයිට්‍රෝනියම් අයන (NO2+) සාදනු ලැබේ. ඉලෙක්ට්‍රොෆිලික ඇරෝමැටික ආදේශක කිරීම් අඩංගු නයිටෝකරණ ප්‍රතික්‍රියා සඳහා මෙම නයිට්‍රෝනියම් අයන ඉතා වැදගත් වේ. (ඔක්සිජන් පරමාණුවක ප්‍රතික්‍රියා සඳහා වැදගත් වේ). ඔක්සිජන් පරමානුවක් මත ප්‍රෝටොනීකරණය සිදුවන මෙවන් ප්‍රතික්‍රියා කාබනික රසායනයේ බොහෝ ප්‍රතික්‍රියා සඳහා වැදගත් වේ. ෆිෂර් එස්ටරීභවනය සහ මධ්‍යසාර ජල විච්ඡේදනය එවැනි ප්‍රතික්‍රියාවේ.
සල්ෆියුරික් අම්ලය එක් විස්ථාපන ප්‍රතික්‍රියාවක් මගින් බොහෝ ලෝහ සමග ප්‍රතික්‍රියා කොට හයිඩ්‍රජන් වායුව සහ අනුරූප ලෝහ සල්ෆේට නිෂ්පාදනය කරයි. තනුක සල්ෆියුරික් , යකඩ ,ඇලුමිනියම් , සින්ක් , මැංගනීස්, මැග්නීසියම් සහ නිකල් සමග ප්‍රතික්‍රියා කරන නමුත් ටින් සහ කොපර් ලෝහ සමග ප්‍රතික්‍රියා කිරීමට නම් සල්ෆියුරික් අම්ලය උණු සාන්ද්‍ර තත්වයේ පැවතිය යුතුය. ඒ කෙසේ වුවත් ලෙඩ් සහ ටංස්ටන් යන ලෝහ සල්ෆියුරික් අම්ලය හමුවේ ප්‍රතික්‍රියා නොකරයි. සල්ෆියුරික් අම්ලය යකඩ සමග පහත දක්වා ඇති අයුරින් ප්‍රතික්‍රියා කරන අතර ඉහතින් සදහන් අනෙකුත් ලෝහයන්ගෙන් බොහෝමයක් ද ඒ ආකාරයෙන්ම ප්‍රතික්‍රියා කරයි. නමුත් ටින් සල්ෆියුරික් අම්ලය සමග මීට වෙනස් අයුරකින් ප්‍රතික්‍රියා කරන අතර හයිඩ්‍රජන් වෙනුවට සල්පර් ඩයොක්සයිඩ් නිෂ්පාදනය කරයි.
Fe(s) + H2SO4(aq) → H2(g) + FeSO4(aq) Sn(s) + 2 H2SO4(aq) → SnSO4(aq) + 2 H2O(l) + SO2(g)
සල්ෆියුරික් අම්ලය ඇරෝමැටික සංයෝග හමුවේ ඉලෙක්ට්‍රොෆිලික ඇරෝමැටික ආදේශක ලෙස ක්‍රියාකර අනුරූප සල්ෆොනික් අම්ලය ලබාදේ.
භාවිත
[සංස්කරණය]කාර්මික නිශ්පාදනය
[සංස්කරණය]
සල්ෆියුරික් අම්ලය වෙළද රසායනික ද්‍රව්‍යයක් වූ අතර එය නිපදවීම රටක කාර්මික ශක්තිය පෙන්වන දර්ශකයක් විය. සල්ෆියුරික් අම්ලය ලෝකයේ ප්‍රධාන වශයෙන් භාවිතා කරන්නේ (ලෝකයේ නිෂ්පාදනයෙන් 60% ක් පමණ) ෆොස්පේට් පොහොර හා ට්‍රයිසෝඩියම් ෆොස්පේට් වැනි ක්ෂාලක නිපදවීමට උපයෝගී වන ෆොස්පරික් අම්ලය ‘තෙත් ක්‍රමයෙන්’ නිපදවා ගැනීමටයි. මෙම ක්‍රමය සදහා ෆොස්පේට් නිධි භාවිත කරන අතර වාර්ෂිකව ටොන් මිලියන 100 ක් ක්‍රියාවලිය සදහා යොදා ගනී. නිවැරදිම සංයුතිය නොවූවත් මෙම අමුද්‍රව්‍ය ෆ්ලූවොරෝ ඇපටයිඩ් ලෙස පහත දක්වා ඇත. මෙය කැල්සියම් සල්ෆයිඩ් , හයිඩ්‍රජන් ෆ්ලූවෝරයිඩ් (HF) හා පොස්පරික් අම්ලය නිපදවීමට 93% සල්ෆියුරික් සමග පිරියම් කරනු ලබයි. HF හයිඩ්‍රො ෆ්ලූවෝරීන් අම්ලය ලෙස පද්ධතියෙන් ඉවත් කරයි. මෙම සමස්ත ක්‍රියාවලිය :-
Ca5F(PO4)3 + 5 H2SO4 + 10 H2O → 5 CaSO4•2 H2O + HF + 3 H3PO4.
වැදගත් නයිට්‍රජනීය පොහොරක් වන ඇමෝනියම් සල්ෆේට් , ලෝහ හා වානේ නිපදවන පිරියතයන්හි ඇති කෝක් පිරියත මගින් සෑදෙන අතුරු ඵලයකි. කෝක් තාප වියෝජනයෙන් නිපදවූ ඇමෝනියා වැයවූ සල්ෆියුරික් සමග ප්‍රතික්‍රියා කිරීමෙන් ඇමෝනියා ස්ඵටීකරණය වී ඇමෝනියම් ලවණ (යකඩ ඇති නිසා දුඹුරු පැහැ වේ) නිපදවන අතර මෙම ලවණ කෘෂි රසායන කර්මාන්තයට අපනයනය කරයි.
සල්ෆියුරික් අම්ලයේ තවත් වැදගත් භාවිතාවක් නම් ඇලුමිනියම් සල්ෆේට් හෝ ‘කඩදාසි ඇලම්’ සෑදීමයි. මෙය කඩදාසි පල්ප කෙඳි මත වූ සබන් සමග ප්‍රතික්‍රියා කර ජෙලටිනීමය ඇලුමිනියම් කාබොක්සිලේට් සාදයි. මෙය රළු කඩදාසි පෘෂ්ඨ මත සල්පර් කෙඳි කැටි ගැසීම සඳහා උපකාරී වේ. තවද ඇලුමිනිම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් , ජලයේ අපද්‍රව්‍ය පෙරීමට ද ජලය පිරියම් කිරීමට හා ජලයේ රසය වැඩි කිරීමට උපයෝගී කරගනී. ඇලුමිනියම් සල්ෆේට් නිපදවනු ලබන්නේ පහත ආකාරයටය.
Al2O3 + 3 H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3 H2O.
සල්ෆියුරික් අම්ලය රසායනික කර්මාන්තවල විවිධ භාවිතාවන් සඳහා උපයෝගී කර ගනී. උදාහරණයක් ලෙස නයිලෝන් නිෂ්පාදනයේදී භාවිතාවන කැප්‍රොලැත්ටම් බවට සයික්ලොහෙක්‍සනෝන්ඔක්සිම් පත් කිරීමට අම්ල උත්ප්‍රේරණයක් ලෙස ක්‍රියා කරයි. මෑන් හෙයිම් ක්‍රමයේදී ලුණු මගින් හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ලය නිපදවීමට මෙය භාවිතා කරයි.
සල්ෆර් - අයඩීන් චක්‍රය
[සංස්කරණය]සල්ෆර් අයඩීන් චක්‍රය යනු හයිඩ්‍රජන් ලබා ගැනීමට සිදු කරන තාප රසායනික ක්‍රයාවලි කිහිපයකි. මෙම ක්‍රියාවලි කිහිපයේ සමස්ත ප්‍රතික්‍රියකය ජලය වන අතර සමස්ත ප්‍රතිඵලය ඔක්සිජන් හා හයිඩ්‍රජන් වේ.
2 H2SO4 → 2 SO2 + 2 H2O + O2 (830°C)
I2 + SO2 + 2 H2O → 2 HI + H2SO4 (120°C)
2 HI → I2 + H2 (320°C)
මෙම ක්‍රියාවලි චක්‍රයක් ලෙස සලකන විටදී සල්ෆර් හා අයඩින් සංයෝග නැවත ලැබෙන අතර නැවත ප්‍රයෝජනය සඳහා යොදා ගනී. මෙම ක්‍රියාවලිය තාප අවශෝෂක වන අතර ශක්තිය තාපය වශයෙන් සැපයීමට අධික උෂ්ණත්වලදී සිදුවිය යුතුය.
සල්ෆර් අයඩීන් චක්‍රයක් හයිඩ්‍රජන් සඳහා පමණක් ඉල්ලුමක් ඇති වෙළද පොළක් සඳහා ඉලක්ක කර සෑදිය යුතුය. ඒ සදහා ‘හුමාල නිපදවීම’ ක්‍රමයේදී මෙන් හයිඩ්‍රොකාබන අවශ්‍ය නොවේ.
සල්ෆර් - අයඩීන් චක්‍රයක් හයිඩ්‍රජන් ලබා ගැනීම සඳහා ඉතා සාර්ථක ක්‍රමයක් ලෙස සොයාගෙන ඇති නමුත් සාන්ද්‍රිත අධි උෂ්ණත්වයන්හි ඇති විඛාදන අම්ලයක් මහා පරිමාණයෙන් භාවිතා කිරීමේදී සිදුවන ආරක්ෂක උවදුරු පිළිබද ගැටළු පවතී.
කර්මාන්තමය පිරිසිදුකාරකයක් ලෙස
[සංස්කරණය]විදුලි ගෘහ භාණ්ඩ හා මෝටර් රථ කර්මාන්තයේ පිරිවටන තහඩු හා යකඩ කූරු යකඩ මළ, ඔක්සයිඩ හා අනෙකුත් අපද්‍රව්‍ය හැරීමට යකඩ හා වානේ කර්මාන්තයේදී බොහෝ වශයෙන් සල්ෆියුරික් යොදා ගනී. භාවිතා කරන ලද අම්ලය නැවත ‘වැය වූ අම්ල’ ප්‍රතිචක්‍රීකරණ (SAR) පිරියතය තුළින් යවා ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කරයි. මෙම පර්යේෂණ මගින් වැයවූ අම්ලය ස්වභාවික වායුව , පිරිපහදු වායුව , ඉන්ධන තෙල් හෝ ඉන්ධන ප්‍රභව සමග දහනය කරවයි. මෙම දහන ක්‍රියාවලිය වායුම සල්ෆර් ඩයොක්සයිඩ් (SO2) සහ සල්ෆර් ට්‍රයොක්සයිඩ් (SO3) සාදන අතර එම වායු මගින් නව සල්ෆියුරික් අම්ලය සාදා ගනී. SAR පිරියතයක් ලෝහ විරුවන පිරියතයක , තෙල් පිරිපහදුව හා තොග වශයෙන් සල්ෆියුරික් අම්ලය භාවිතා වන කර්මාන්ත ශාලා අසල සාදයි. එයට හේතුව වන්නේ වැයවන අම්ලය බැහැර කිරීමේ හා නැවත මිළදී ගැනීමේ පිරිවැයට වඩා එය නැවත ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කිරීමේ පිරිවැය අඩු වීමයි.
බොහෝමයක් සල්ෆියුරික් පෙට්‍රෝලියම් පිරිපහදුවේ දී යොදා ගනී. උදාහරණයක් ලෙස , අයිසො බියුටේන් හා අයිසො බියු‍ටීන් එකිනෙකට ප්‍රතික්‍රියා කරවා ගැසොලින් (පෙට්‍රොල්)හි ඔක්ටේන් අංකය වැඩි කිරීමේ සංයෝගයක් වන අයිසො ඔක්ටේන් සාදා ගැනීමේදී උත්ප්‍රේරකයක් ලෙස ක්‍රියා කරයි. සල්ෆියුරික් අම්ලය , ලෙඩ් - අම්ල (මෝටර් රථ) කෝෂවල ‘අම්ල’ වශයෙන් භාවිත වන dyestutts ද්‍රවණ සෑදීමේදී ඉතා වැදගත් වේ.
සල්ෆියුරික් අම්ලය ඉතා සාන්ද්‍ර විට විජලකාරකයක් ලෙස හැසිරේ. වැඩිදුර විස්තර සඳහා ‘ජලය සමග ප්‍රතික්‍රියාව’ බලන්න.
සල්ෆියුරික් අම්ලය නිසා විය හැකි අනතුරු
[සංස්කරණය]පරීක්ෂණාගාර අනතුරු
[සංස්කරණය]
සල්ෆියුරික් අම්ලයේ විඛාදක , ක්‍රියාවලිය එය ජලයත් සමග දක්වන අධික තාපදායක ප්‍රතික්‍රියාව හේතුවෙන් වේගවත් වේ. සල්ෆියුරික් අම්ල නිසා සිදුවන පිළිස්සීම් අනෙකුත් ප්‍රබල අම්ල (උදා : හයිඩ්‍රක්ලෝරික් අම්ලය) මගින් සිදුවන පිළිස්සීම්වලට වඩා ප්‍රබලය. කෙසේද යත් පිළිස්සීම්වලට අමතරව ජලය සමග දක්වන අධික තාපදායක ප්‍රතික්‍රියාව නිසා ජනිතවන තාපයෙන් ශරීර පටකවලට හානි පැමිණේ. සාන්ද්‍රණයෙන් ඉහළ සල්ෆියුරික් අම්ලය පිළියෙල කිරීම ඉතා අනතුරු දායකය. නමුත් සාමාන්‍ය විද්‍යාගාර භාවිතයට ගන්නා තනුක කරන ලද (ආසන්න වශයෙන් (1M, 10%) සල්ෆියුරික් අම්ලයට වුවද කඩදාසියක් අගුරු කිරීමට එය නියමිත ස්වරූපය යම් කාලයක් ලබා දුන් විට හැකිය. 1.5M ට සම හෝ වැඩි ද්‍රාවන විඛාදක වශයෙන් නම් කිරීමටත් 0.5 ත් 1.5 ත් අතර ද්‍රාවණ උත්ප්‍රේරක වශයෙනුත් නම් කළ යුතුය. සධුම සල්ෆියුරික් අම්ලය (ඔලියම්) පාසල්වල භාවිතයට නිර්දේශ කොට නොමැත. එයට හේතු වී ඇත්තේ එය අනතුරුදායක වන බැවිණි. සමට මෙන්ම අනෙකුත් විඛාදක පෘෂ්ටයකට සල්ෆියුරික් අම්ල බිදු වැටුණු විට ප්‍රථමාධාර වශයෙන් විශාල ජල ප්‍රමාණයක් මගින් විනාඩි 10 හෝ 15 හොඳින් සේදීම මගින් පිළිස්සුණු ස්ථානය සිසිල් කර ගැනීමෙන් අම්ලය නිසා සිදුවන පිළිස්සීමෙනුත් , දෙවන වශයෙන් සිදුවන අනතුරුවලින් ආරක්ෂා වීමත් සිදුවේ. සල්ෆියුරික් අම්ලය වැටුණු ඇදුම් ඉවත් කොට ඊට යටින් ඇති සම හොඳින් සේදිය යුතුය.
තනුක කිරීමේදී පිටවන අධික තාපය නිසා මෙම ක්‍රියාවලිය අනතුරු සහිත විය හැක. අත්‍යාවශ්‍යයෙන් අම්ලය ජලයට එක් කිරීම හැර අන් ක්‍රමයක් භාවිතා නොකළ යුතුය.ඒ මගින් ජලයේ අධික තාප ධාරිතාව ප්‍රයෝජනයට ගත හැක. සාන්ද්‍ර අම්ලයට ජලය එක් කළහොත් සල්ෆියුරික් අම්ලය එයරසෝල අයුරින් විසිරී යා හැක. එසේම එය පිපුරුමක් බවට පත්විය. 6M (35%) ට වැඩි ද්‍රාවණ පිළියෙල කිරීම ඉතා අනතුරු සහිතය. පිට කරන තාපය මගින් තනුක අම්ලය නැටීමට පවා ප්‍රමාණවත්ය. ඒ සදහා යාන්ත්‍රික මිශ්‍ර කිරීමක් හා බාහිර සිසිලනයක් (උදා අයිස් බදුනක්) අත්‍යවශ්‍යය.
කාර්මික අනතුරු
[සංස්කරණය]සල්ෆියුරික් අම්ලය දැවෙනසුළු නොවූවත් , අපතේ යාමක් නිසා ලෝහ සමග ක්‍රියා කොට හයිඩ්‍රජන් වායුව මුදාලිය හැකිය. අම්ල එයරසෝල හා වායුමය සල්ෆර් ඩයොක්සයිඩ් මුදාලීම. සල්ෆියුරික් කර්මාන්තයෙන් සිදුවිය හැකි ප්‍රධාන අනතුරු 2 කි.
සල්ෆියුරික් අම්ලය විඛාදකයක් ලෙස නොසලකන අතර එහි ඇති ප්‍රධානතම අවධානම වනුයේ සම සමග ස්පර්ශ වීම නිසා සිදුවන පිළිස්සීම් හා එහි එයරසෝල ආශ්වාස වීමය. ඉතා අධික සාන්ද්‍රණයෙන් යුත් එයරසෝලවලට නිරාවරණය වූ විට ඇස්වලට , ශ්වසන ප්‍රදේශයට හා ශ්ලේෂ්මල පටලයට ඉතා අධික වේදනාවක් දැනිය හැකිය. තව දුරටත් නිරාවරණය වීම නිසා ‘පල්මෝනරි එඩීමා’ නම් තත්ත්වයට පත් විය හැක. අඩු සාන්ද්‍රණවලට බොහෝ කලක් නිරාවරණය වීම නිසා දන්ත විඛාදනය වන බව වාර්තාවේ. මෙය සියලු ක්ෂේත්‍රවල දැකිය හැකිය.ශ්වසන ප්‍රදේශයට ඇතිවිය හැකි අවදානම පිළිබද තීරණයක් ගැනීම වර්ෂ 1997 වන තෙක් අවිනිශ්චිතව පැවතුණි. ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ සල්ෆියුරික් අම්ලය සදහා නීතියෙන් අවසර ලද නිරාවරණ මට්ටම (permissible exposure limit [PEL]) 1mg/m3 කි. අනෙක් රටවලද මෙම නිරාවරණ මට්ටම සමානය. සල්ෆියුරික් අම්ල අධිග්‍රහනය විටමින් B12 ඌනතාවයට Vitamin B12 deficiency මග පාදන අතර එය මද සරු භාවයට හේතුවේ.
මෙම හේතු නිසාවෙන් සුසුම්නාවට බහුලව හානි සිදුවේ. නමුත් දෘෂ්ටික ස්නායුවෙහි මයලීන් අඩු වීම හා ගලයෝසිය සිදුවේ.
සල්ෆියුරික් අම්ලය පරිහරණයට අදාළ නීතිමය සීමා කිරීම්
[සංස්කරණය]අන්තර්ජාතික වාණිජ සල්ෆියුරික් කර්මාන්තය , එක්සත් ජාතීන්ගේ තහනම් ගනුදෙනු මත්ද්‍රව්‍ය හා මනෝ ව්‍යාදික ද්‍රව්‍ය ගණුදෙණු සංගමය United Nations Convention Against Illicit Traffic in Narcotic Drugs and Psychotropic Substances මගින් වර්ෂ 1988 සිට සල්ෆියුරික් අම්ලය පාලනය කරනු ලබයි. එහි සල්ෆියුරික් අම්ලය II වන ලැයිස්තුවේ සදහන් වනුයේ මනෝව්‍යාධික ද්‍රව්‍ය තැනීමට නිරතුරුව භාවිතා වන රසායනික ද්‍රව්‍යයක් ලෙසිනි.
ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ සල්ෆියුරික් අම්ලය II වන ලැයිස්තුවේ අන්තර්ගත කොට ඇති අතර එය අත්‍යාවශ්‍ය හා පුරෝගාමි රසායන ද්‍රව්‍යයක් ලෙස පනතට එකග වන පරිදි සකසා ඇත. සල්ෆියුරික් අම්ල ගනුදෙනු , ප්‍රවාහන , අපනයන හා ආනයන කටයුතු ඇමරිකානු ඖෂධ වලංගුභාවය පිළිබද අධිකාරයේ බලපෑම යටතේ සිදු කරයි. Felix ist cool. Emre ist der coolste