මෙම පාඩමෙන් ප්‍රධාන කාර්මික රසායනික ක්‍රියාවලීන්, භාවිතා කරන උත්ප්‍රේරක, මෙහෙයුම් තත්ත්වයන් සහ පොහොර, ඉන්ධන සහ අත්‍යවශ්‍ය රසායනික ද්‍රව්‍ය නිෂ්පාදනයේදී මෙම ක්‍රියාවලීන්හි වැදගත්කම ආවරණය කරයි.

1. මූලික සංකල්ප (කෙටි සටහන්)

කාර්මික රසායන විද්‍යාව පහත දේ කෙරෙහි අවධානය යොමු කරමින් මහා පරිමාණ රසායනික නිෂ්පාදනය ආවරණය කරයි:

• කාර්යක්ෂමතාව

• පිරිවැය-ඵලදායීතාව

• ආරක්ෂාව

• පාරිසරික තිරසාරභාවය

පොදු තේමාවන්:

• උත්ප්‍රේරක භාවිතය.

• ඉහළ උෂ්ණත්වය සහ පීඩනය ප්‍රශස්ත කිරීම.

• ප්‍රතික්‍රියා නොකළ ද්‍රව්‍ය ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කිරීම.

• දූෂණ පාලනය.

2. ප්‍රධාන කාර්මික ක්‍රියාවලීන්

26.1 හේබර් ක්‍රියාවලිය (ඇමෝනියා නිෂ්පාදනය)

• ප්‍රතික්‍රියාව:N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ (ΔH < 0)

• තත්ත්වයන්:

  • උෂ්ණත්වය: 450°C

  • පීඩනය: 200 atm

  • උත්ප්‍රේරකය: යකඩ (Fe)

• වැදගත් කරුණු:

  • ඉහළ පීඩනය ඇමෝනියා සෑදීමට අනුග්‍රහය දක්වයි (මවුල අඩු පැත්ත).

  • මධ්‍යස්ථ උෂ්ණත්වය ඵලදාව සහ ප්‍රතික්‍රියා සීඝ්‍රතාවය අතර තුලනය සලසයි.

  • ඇමෝනියා පොහොර (යූරියා, ඇමෝනියම් නයිට්‍රේට්) සෑදීමට භාවිතා කරයි.

26.2 ස්පර්ශ ක්‍රියාවලිය (සල්ෆියුරික් අම්ල නිෂ්පාදනය)

• පියවර:S + O₂ = SO₂2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃SO₃ + H₂SO₄ = H₂S₂O₇ (ඔලියම්)H₂S₂O₇ + H₂O = 2H₂SO₄

• තත්ත්වයන් (2 වන පියවර):

  • උත්ප්‍රේරකය: වැනේඩියම්(V) ඔක්සයිඩ్ (V₂O₅)

  • උෂ්ණත්වය: 450°C

  • පීඩනය: 1–2 atm

• වැදගත්: SO₃ සෘජුව ජලයේ දිය නොකරයි (අම්ල මීදුම සෑදෙයි).

26.3 ඔස්ට්වෝල්ඩ් ක්‍රියාවලිය (නයිට්‍රික් අම්ල නිෂ්පාදනය)

• පියවර:NH₃ + O₂ —(Pt–Rh)→ NONO + O₂ = NO₂NO₂ ජලයේ දිය කරයි → HNO₃

• තත්ත්වයන්:

  • උෂ්ණත්වය: 900°C

  • උත්ප්‍රේරකය: Pt–Rh දැල

• නයිට්‍රික් අම්ලයේ භාවිත:පොහොර (ඇමෝනියම් නයිට්‍රේට්), පුපුරණ ද්‍රව්‍ය (TNT), සායම්.

26.4 හයිඩ්‍රොකාබන පැලීම

දිගු-දාම හයිඩ්‍රොකාබන → කෙටි ඇල්කේන + ඇල්කීන බවට බිඳ දැමීම.

• වර්ග:

  • තාප පැලීම: අධි උෂ්ණත්වය + පීඩනය.

  • උත්ප්‍රේරක පැලීම: සීඕලයිට් උත්ප්‍රේරකය, අඩු උෂ්ණත්වය.

• නිෂ්පාදන:

  • ඇල්කීන (ප්ලාස්ටික් සඳහා — එතීන → පොලිතීන්)

  • පෙට්‍රල් සංරචක

3. බහුඅවයව සහ ප්ලාස්ටික් (Polymers & Plastics)

26.5 බහුඅවයවීකරණය (Polymerization)

වර්ග දෙකකි:

• එකතු වීමේ බහුඅවයවීකරණය: ද්විත්ව බන්ධන සහිත ඒකාවයව වලින්.

  • උදාහරණය: එතීන → පොලිතීන්.

• ඝනීභවනය වීමේ බහුඅවයවීකරණය: කුඩා අණු ඉවත් වීමත් සමඟ.

  • උදාහරණය: නයිලෝන්, පොලියෙස්ටර්.

26.6 පොදු බහුඅවයව (Common Polymers)

• පොලිතීන් → බෑග්, බෝතල්.

• PVC → පයිප්ප, කේබල්.

• පොලිස්ටයිරීන් → ඇසුරුම්.

• නයිලෝන් → ඇඳුම්.

• පාරිසරික ගැටලු:

  • ජෛව හායනයට ලක් නොවීම

  • ක්ෂුද්‍ර ප්ලාස්ටික්

• ප්‍රතිචක්‍රීකරණය සහ ජෛව හායනයට ලක්විය හැකි ප්ලාස්ටික් මඟින් බලපෑම අඩු කරයි.

4. කර්මාන්තයේ උත්ප්‍රේරක (Catalysts in Industry)

• උත්ප්‍රේරක සක්‍රියන ශක්තිය අඩු කරයි සහ සීඝ්‍රතාව වැඩි කරයි.

• උදාහරණ:

  • Fe → හේබර් ක්‍රියාවලිය

  • V₂O₅ → ස්පර්ශ ක්‍රියාවලිය

  • Pt–Rh → ඔස්ට්වෝල්ඩ් ක්‍රියාවලිය

  • Ni → හයිඩ්‍රජනීකරණය

• උත්ප්‍රේරක විය යුත්තේ:

  • කාර්යක්ෂම

  • ලාභදායී

  • දිගු කල් පවතින

  • පහසුවෙන් ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැකි

5. විභාග සඳහා උපදෙස් සහ උපක්‍රම

• නිශ්චිත උෂ්ණත්වය, පීඩනය සහ උත්ප්‍රේරක දැනගන්න.

• "ස්පර්ශ" සහ "ඔස්ට්වෝල්ඩ්" ක්‍රියාවලීන් පටලවා නොගන්න.

• ඉහළ පීඩනය සෑම විටම අඩු වායු මවුල ඇති පැත්තට අනුග්‍රහය දක්වයි (Le Chatelier).

• උත්ප්‍රේරක සමතුලිතතා ඵලදාවට බලපාන්නේ නැත — වේගයට පමණක්.

• කාර්මික ප්‍රතික්‍රියාකාරකවල රූප සටහන් නිතරම දිස් වේ.

• පැලීම මඟින් බහුඅවයව සඳහා ප්‍රයෝජනවත් ඇල්කීන නිපදවයි.

6. මතක තබා ගත යුතු වැදගත් කරුණු

• කාර්මික රසායන විද්‍යාව යනු රසායනික ද්‍රව්‍ය කාර්යක්ෂමව නිෂ්පාදනය කිරීමයි.

• සීඝ්‍රතාව සහ ඵලදාව අතර තුලනයක් සඳහා තත්ත්වයන් ප්‍රශස්ත කර ඇත.

• ප්‍රතික්‍රියා නොකළ වායු ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කිරීම කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කරයි.

• බහුඅවයව වාණිජමය වශයෙන් විශාල වැදගත් නමුත් පාරිසරික ගැටලු ඇත.

• උත්ප්‍රේරක කාර්මික පරිමාණයේ ප්‍රතික්‍රියා සඳහා තීරණාත්මක වේ.