රසායන විද්‍යාව සාමාන්‍ය ජීවිතයට වැදගත් වන්නේ කෙසේද?
රසායන විද්‍යාව යනු ලොව පවතින ද්‍රව්‍ය සහ ඒවා හා සබැඳි වෙනස්වීම් ලෙස සරලව දැක්විය හැකි වුවත්, කාලයාගේ ඇවෑමෙන් එයට එක්වන විවිධ සොයාගැනීම් සහ වෙනස් වීම් නිසා එම අර්ථකථනයෙන් බොහෝ ඈතට රසායන විද්‍යාව ගමන් කර ඇති බවක් පෙනේ. රසායන විද්‍යාවේ මූලිකම කාර්යය වන්නේ ද්‍රව්‍යයන්හි සංයුතිය, හැසිරීම, ස්වභාවය සහ ගුණාංග පිළිබඳව සහ ඒවා ප්‍රතික්‍රියාවලදී භාජනය වන වෙනස්කම් පිළිබඳව හැදෑරීමයි. “Chemistry is the Central Science” යනුවෙන් ඉතා ප්‍රකට කියමනත් ඔබ අසා ඇති. එනම්, රසායන විද්‍යාව සියලු විද්‍යාවන්ගේ මූලික විද්‍යාව යන්නයි. ඔබ අවට බලන්න, ඒ අවට ඇති දෑ වලින් කීයක් ස්වභාවික ද්‍රව්‍ය වලින් සෑදී ඇත් ද? රසායනික ද්‍රව්‍ය වලින් නිම වූ කෘත්‍රිම දෑ වලින් සෑදී ඇත්ද? කියා. සැබැවින්ම කෘත්‍රිම ද්‍රව්‍ය වලින් සෑදූ දෑ වලින් අප ජීවිතය පිරී පවතී. ස්වභාවයේ පවතින බොහෝ දෑ ද රසායනික ද්‍රව්‍ය ගණයට අයත් වේ. ළදරුවෙකු ඉපැදුන අවස්ථාවේ ලබා දෙන ප්‍රතිශක්තිකරණ එන්නතක සිට කෙනෙකු මියගිය පසු එම්බාම් කිරීමට යොදා ගන්නා ෆෝමලීන් එන්නත දක්වා අප පරිහරණය කරන බොහෝ දෑ රසායන විද්‍යාවේ බලමහිමයෙන් අප ලෝකයට ලැබුණ දේ බව සිතන්නේ කීයෙන් කී දෙනාද? බොහොමයක් දෙනා රසායන විද්‍යාව දෙන බලන්නේ විවිධ රසායන ද්‍රව්‍ය නිෂ්පාදනය කරන්නක් ලෙස විනා මෙයින් ගත හැකි සහ ලැබෙන ප්‍රයෝජන මොනවාද යන්න පිළිබඳව නොවේ. බොහෝ දෙනා නොසිතන, රසායන විද්‍යාවේ එදිනෙදා යෙදීම් පිළිබඳ විමසා බැලීම මේ ලිපියේ මූලික අරමුණයි.
Chemistry is the Central Science
රසායන විද්‍යව මූලිකව කොටස් කිහිපයකට බෙදා වෙන්කළ හැකිය.
- විශ්ලේෂණාත්මක රසායනය (Analytical Chemistry) – විවිධ උපකරණ සහ විවිධ රසායනික ක්‍රම භාවිතයෙන් කරන මිනුම්, සහ ඒ ආශ්‍රයෙන් කෙරෙන නිගමන.
- ජීව රසායන විද්‍යාව (Bio Chemistry) – ශරීරයේ විවිධ රසායන ක්‍රියා, එන්සයිම සහ ක්‍ෂුද්‍ර ජීවීන් ආශ්‍රිතව සිදු කෙරෙන රසායන ක්‍රියා පිළිබඳව සලකා බැලීම.
- අකාබනික රසායනය (Inorganic Chemistry) – ලෝහමය සංයෝග පිළිබඳ සලකා බැලීම.
- කාබනික රසායනය (Organic Chemistry) – කාබන් මූලද්‍රව්‍යය සබැඳි සංයෝග පිළිබඳ සලකා බැලේ. මෙය ඉතා විශාල සංයෝග රාශියක් සහිත අංශයකි.
- භෞතික රසායනය (Physical Chemistry) – රසායන ශක්තීන්, සහ රසායන විද්‍යාවේ මූලික සිද්ධාන්ත පිළිබඳව ගැඹුරින් හැදෑරෙන අංශය.
- ද්‍රව්‍යමය රසායනය (Materials Chemistry) – ද්‍රව්‍ය පිළිබඳව හැදෑරීම කෙරෙන විශේෂයෙන්ම ඉගැන්වීම් සඳහා වැඩිපුර යෙදෙන අංශයකි.
- සිද්ධාන්තමය රසායනය (Theoretical Chemistry) – මූලික සිද්ධාන්තමය පැහැදිලි කිරීම් මත සිදුකෙරෙන ගණනය කිරීම් ආශ්‍රිත රසායන විද්‍යාව.
මේවාට අමතරව වෙනත් බොහෝ උප විෂයයන් 40 ක් 50 ක් වැනි ප්‍රමාණයක් රසායන විද්‍යාවට අයත් වන අතර ඒවා බොහොමයක් ඉහත වර්ග යටතට ද දැක්විය හැකිය. අපි මේ ප්‍රධාන කාණ්ඩ වෙන වෙනම සරලව සලකා බලමු.
විශ්ලේෂණාත්මක රසායනය (Analytical Chemistry)
රසායනික විශ්ලේෂණ
බොහෝ දෙනෙක් නොදන්නවාට, මෙය සාමාන්‍ය ජීවිතයට ඉතා සමීප විෂයයකි. එදිනෙදා ජීවිතයේ සාමාන්‍ය කටයුතුවලට මෙය යොදා නොගත්තද, ඔබ වෙනුවෙන් විශ්ලේෂණයන් සිදු කරන බොහෝ ආයතන සහ පුද්ගලයන් ඔබේ ජීවිතය යහපත්ව සහ සරලව පවත්වාගෙන යාමට උපකාරී කිරීමට විශ්ලේෂණාත්මක රසායනය භාවිතා කරගනී. විශ්ලේෂණාත්මක රසායනයේ දී මූලිකව කෙරෙනුයේ ස්වභාවික සහ කෘත්‍රිම ද්‍රව්‍යවල සංඝටක වෙන් කිරීම, හඳුනාගැනීම, ගණනය කිරීම ආදී දෑයි. මෙය ඒ ඒ ද්‍රව්‍යයේ ගුණාංග හඳුනා ගැනීම (Qualitative) හෝ ඒවායේ සංඛ්‍යාත්මක ගණනය කිරීම (Quantitative) ලෙස ප්‍රධානව කොටස් දෙකකට බෙදේ. මේ ක්‍රම දෙක උසස් නොහොත් ස්වාධීනව කෙරෙන විශ්ලේෂණයන් (Classical) හෝ උපකරණ ආශ්‍රිතව කෙරෙන විශ්ලේෂණයන් (Instrumental) ලෙස මූලිකව වර්ග කළ හැක. මෙම විෂයය බොහෝවිට සාමාන්‍ය ජීවිතයට වැදගත් වන්නේ යම් ද්‍රව්‍යයක් හෝ වස්තුවක ඇති සංඝටක සොයාගැනීම, අපරාධයක් වූ විට ඒ හා සම්බන්ධ සාක්‍ෂි සම්පිණ්ඩනයට, රුධිර, ඩී එන් ඒ සාම්පල වැනි නොයෙකුත් පරීක්‍ෂා ආදී සේවා සම්බන්ධව වේ. සාමාන්‍ය රසායනඥයෙකුට වඩා විශ්ලේෂණාත්මක දැනුමක් මේ කාර්යයන්හි යෙදෙන පුද්ගලයෙකුට තිබිය යුතු වන අතර සියලුම ප්‍රතිඵල නියමිත පරිදි වලංගු කිරීම (Validate) කළ යුතුය. මේ සඳහා අවම වශයෙන් අදාළ පරීක්‍ෂණය තෙවරක් වත් ඒකාකරව සිදුකර ලැබෙන ප්‍රතිඵල සංඛ්‍යාලේඛනාත්මකව නිරවද්‍ය බවට (Statistical Accuracy) තහවුරු කළ යුතු වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ඔබ පානය කරන ජලය, ජල පිරිපහදුවේ සිට ඔබ නිවස වෙතට පැමිණෙන විට කිහිප වරක් විශ්ලේෂණාත්මක රසායනඥයින්ගේ පරීක්‍ෂාවලට භාජනය වී ඒ ඒ පරීක්‍ෂණ වලින් සමත්ව පානයට සුදුසු යැයි සහතික කල යුතුය. මෙහි බැරෑරුම් කම ඔබට වැටහෙන්නේ නොමැති වුවත්, පානීය ජලය ක්‍ෂුද්‍ර ජීවීන් ප්‍රමාණය, බැර ලෝහ ප්‍රතිශතය, ඔක්සිජන් ප්‍රමාණය ආදී නොයෙකුත් පරාමිතීන් සඳහා නිබඳ පරීක්‍ෂාවන්ට ලක් කර ජල නල වලට මුදා හැරේ. මෙය බැලූ බැල්මට සරල සේ පෙනුනද, යම් හෙයකින් එක් පරාමිතියක් හෝ වෙනස් වුවහොත් සිදුවන විනාශය සුළුපටු දැයි ඔබටම සිතා බැලිය හැක. අද ලංකාවේ හතු පිපෙන්නාක් සේ බිහිවී ඇති විවිධ රසායනාගාර සේවා මධ්‍යස්ථාන වල මේ කර්තව්‍යයන් හරිහැටි සිදු වනවා දැයි සිතීම අපහසුය… බොහෝ රසායනාගාරවල පිළිගත් සුදුසුකම් සපිරූ විශ්ලේෂක රසායනඥයන් දක්නට නොමැත. ඒ වෙනුවට ඇත්තේ තාක්‍ෂණික නිලධාරීන්ය. ඔවුන් කෑලි ගානට විශ්ලේෂණයන් කරනවා විනා නියමිත පරිදි සංඛ්‍යාලේඛනාත්මකව ප්‍රතිඵලවල නිරවද්‍ය බව තහවුරු කරනවාද යන්න පාරිභෝගිකයන් ලෙස අප සැවොම හොඳින් සලකා බැලිය යුතු කාරණයක් වේ. එසේ නැතහොත් වකුගඩු ආබාධයක පරීක්‍ෂණයක් සඳහා රසායනාගාරයකට මුත්‍ර සාම්පලයක් දෙන පුරුෂයෙක් මව් පදවිය ලබන බවට තහවුරු වී ප්‍රතිඵල සටහන ලැබෙන්නට හැකියාවක් අපේ ලංකාවේ ඇතිවිය හැකිවීම පුදුමයට කරුණක් නොවිය හැක. එසේ වුවද, රජයේ රස පරීක්‍ෂක දෙපාර්තමේන්තුවේ විශ්ලේෂකයන්, කාර්මික තාක්‍ෂණ ආයතනයේ විශ්ලේෂකයන්, ජාතික ප්‍රමිති කාර්යාංශයේ විශ්ලේෂකයන් සහ අන්තර්ජාතිකව පිළිගත් රසායනාගාර කිහිපයක කටයුතු පිළිගත හැකි අයුරින් උසස් ලෙස සහ ස්වාධීනව පවත්වාගෙන යන අයුරු පැසසිය යුතු කරුණක් බව ද නොකියාම බැරිය.
විශ්ලේෂණාත්මක රසායන විද්‍යාව වැදගත් වන අංශ බොහොමයකි: අපරාධ පරීක්‍ෂණය, පාරිසරික විද්‍යාව, ර්මාන්ත රසායනය, වෛද්‍ය විද්‍යාව ආදී දේ වලට මෙය ඉතා වැදගත් වේ. උසස් විශ්ව විද්‍යාලවල වෙනම අංශයක් අපරාධ ජීව රසායන විද්‍යාව (Forensic Chemistry) සම්බන්ධව පැවතීමෙන් එහි වැදගත්කම මනාව පැහැදිලි වේ. ශ්‍රී ලංකාවේ මෙම විශ්ලේෂණාත්මක රසායනය භාවිතා වන්නේ ඉතාම අඩුවෙන් වුවත් දියුණු රටවල රජයේ හා පෞද්ගලික අංශයේ රසායනාගාරවල, කර්මාන්තශාලාවල, සහ විවිධ රාජ්‍ය ආයතනවල අවම වශයෙන් සහතිකලත් විශ්ලේෂකයන් එක් අයෙක් හෝ සිටී. තාක්‍ෂණයේ දියුණුවත් සමඟම දැන් දැන් වැඩි වශයෙන් මේ විශ්ලේෂණ සඳහා උපකරණ භාවිතය වැඩි වීමට පටන් අරගෙන තිබේ. එය නිරවද්‍ය ප්‍රතිඵල ක්‍ෂණිකව ලබාගැනීමෙන් අදාල කාර්යය ඉක්මනින් කර ගැනීමට සහ කාලය ඉතිරි කරගැනීමට හැකියාව ලැබේ. උදාහරණයක් ලෙස රුධිරයේ සීනි සාන්‍ද්‍රණය පරීක්‍ෂා කිරීමට මීට දශක ගණනාවකට පෙර රුධිරය තරමක ප්‍රමාණයක් භාවිතාකර කළ පරීක්‍ෂණයට වඩා රුධිර බිඳුවක් විශ්ලේෂණ තීරුවක් මත තබා ඒ උපකරණයට ඇතුළත් කිරීමෙන් ක්‍ෂණිකව ප්‍රතිඵලය ලබා ගත හැක. එය වඩා නිරවද්‍ය වන අතර ස්වයංක්‍රීය ගණනය කිරීමක්, දත්ත ගබඩා කර ගෙන තබා සතිය හෝ මාසය අවසන සම්පූර්ණ වාර්තාවක් දෙන තරමට දියුණු කිරීමට නවීන තාක්‍ෂණය දියුණු වී තිබේ. මේ සියල්ල විශ්ලේෂණාත්මක විද්‍යාඥයින් දිවා රෑ නොබලා කරන පර්යේෂණ වල ප්‍රතිඵල වේ. මෙම විශ්ලේෂණාත්මක රසායන විද්‍යාව දැන් දැන් සීඝ්‍රයෙන් දියුණු වන අංශයක් බවට පත් වී තිබේ. වේගවත්ව දියුණු වන ලෝකයට කාලය යනු මුදල්ය. යම් විශ්ලේෂණයක් ක්‍ෂණිකව නිරවද්‍යව කරගැනීමට ක්‍රම සැකසීම විශ්ලේෂණාත්මක විද්‍යාඥයින්ගේ කාර්යභාරයයි. එය ලෙහෙසි පහසු කටයුත්තක් නොවන මුත් මිනිස් සිත මෙහෙයවා කරන්නට බැරි දෙයක් නොමැත. පෘථිවිය මත සිට අඟහරු ලෝකයේ පස්වල ඇති ජලය සාන්‍ද්‍රණය මනින්නට පවා මිනිසාට හැකියාව ලැබී ඇත්තේ විශ්ලේෂණාත්මක රසායන විද්‍යාවේ බලමහිමය නිසාවෙනි. එය ඒ තරම් ප්‍රබලය.
පදාර්ථය
අප කුඩා කල උගත් සේම, පදාර්ථය තැනී ඇත්තේ ඝණ (Solid), ද්‍රව (Liquid), සහ වායු (Gas), යන මූලික අවස්ථා තුනෙනි. ලොවෙහි පවතින සියළුම ද්‍රව්‍ය මෙම අවස්ථා තුනෙන් එක් අවස්ථාවක පසු වේ. සමහර විට ඒ අවස්ථා තුනෙහිම පවතින ද්‍රව්‍ය නැත්තේ ද නොවේ. උදාහරණයක් ලෙස අයිස්, ජලය, සහ ජල වාෂ්ප ලෙස ජලය (H2O) පවතී.
පදාර්ථයේ අවස්ථාව අනුව අංශූවල සැකැස්ම
ඝන(Solid)
ඝණ ද්‍රව්‍ය තැනී ඇත්තේ ඒවායේ අංශූන් දැඩි ලෙස ඇසිරීමෙනි. ඝණ ද්‍රව්‍ය වලට නියත හැඩයක්, සහ පරිමාවක් ඇති අතර පහසුවෙන් හැසිරවිය හැක. මෙම ඝණ ද්‍රව්‍ය වල අංශූන්ගේ ඇසිරීම නිසි රටාවකට සිදුවන අතර ඒරටාව පහසුවෙන් හඳුනාගත හැකිය. එසේම ඒ අංශූන් එකිනෙකට අසුරන ආකර්ෂණ බල ඝණ ද්‍රව්‍ය වල දැඩිව ක්‍රියාත්මක වේ. එක්ස් කිරණ විසරණ ක්‍රමය (X-ray diffraction technique) මගින් පරීක්‍ෂා කළ විට ස්ඵටික දැලිසක් (Crystal lattice) ලෙස ඇසිරී ඇතිවාසේ පෙනෙන්නේ ඒ ඝණ ද්‍රව්‍යයේ සූක්‍ෂම සැකැස්මයි.
ද්‍රව (Liquid)
ද්‍රව වලට නියත හැඩයක් නොමැති අතර පරිමාවක් ඇත. ඒවායේ අංශූන් ලිහිල්ව ඇසිරී පවතී. ද්‍රවයන් දෑම විටම අඩංගු භාජනයේ හැඩය ගනී. බොහොමයක් ද්‍රාවණ සහ සමහරක් ලෝහ වර්ග ද්‍රව ලෙස ස්වභාවයේ පවතී.
වායු (Gas)
වායූන්ට සියමිත හැඩයක් හෝ පරිමාවක් නොමැති අතර ඒවායේ අංශූන් ඉතාම ලිහිල් ලෙස ඇසිරී පවතී. වායූන් ප්‍රසාරණය හෝ සංකෝචනය කළ හැක. ඒවායේ අංශු අතර අවකාශය බොහෝ දුරට හිස්ය.
පදාර්ථය වර්ගීකරණය (classification of matter)
පදාර්ථය විවිධාකාරයෙන් වර්ග කළ හැක. සියළුම දෑ පිරිසිදු ද්‍රව්‍යයකි, නැතහොත් මිශ්‍රණයකි. පිරිසිදු ද්‍රව්‍ය එක් දෙයකින් සෑදුන මූලද්‍රව්‍යයක් හෝ යම් ද්‍රව්‍ය එකකින් හෝ කිහිපයකින් සෑදුන සංයෝගයක් විය හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස NaCl එසේ සෑදුන සංයෝගයකි. එහි සංඝඨක වනුයේ Na සහ Cl වේ. එසේම මිශ්‍රණ ද සමජාතී හෝ විශමජාතී ලෙස වර්ග කළ හැක. මේවා ඝණ, ද්‍රව, හෝ වායු මිශ්‍රණ විය හැක. සමජාතී මිශ්‍රණ වනුයේ ඒ ඒ සංඝඨක නිසි ලෙස මිශ්‍රවී තැනුන මිශ්‍රණයකි (Homogeneous mixtures). උදාහරණයක් ලෙස කරදිය ගත් කළ, එහි විවිධ දෑ අඩංගු නමුත් එහි සෑම තැනකම නියත සංඝඨක අනුපාතයක් ඇති සමජාතී ද්‍රාවණයක් ලෙස පවතී. විශමජාතී මිශ්‍රණ (Heterogeneous mixtures) එකිනෙක මිශ්‍රවී හෝ නොවී තිබිය හැක උදාහරණයක් ලෙස ජලයේ වූ තෙල් බිඳිති, කිරි, ආදී දේ දැක්විය හැක. ඒවා මිශ්‍රණ ලෙස පිටතට පෙණුනත්, ඇත්ත වශයෙන්ම තැනී ඇත්තේ ඉමල්ෂන් (Emulsion) නම් වූ මිශ්‍රණයක් ලෙසිනි. එසේම කොන්ක්‍රීට් මිශ්‍රණයක් ගත් කළ එහි අඩංගු සිමෙන්ති, වැලි, ගල්, ආදිය සෑම තැනකම එකම අනුපාතයට දැකිය නොහැක: එය විශමජාතී මිශ්‍රණයකි෴
