අග්නි ත්‍රිකෝණය සහ එහි මූලික අංග

ගින්දර ගැන නොදන්නා කෙනකු ලොව සතර දිග් භාගයේ කොතැන බැලුවත් සොයා ගැනීමට නොහැකියි. ගින්න ඒ තරමට අපගේ ජීවිත වලට සම්බන්ධයි. මිනිස් වර්ගයාගේ යහපැවැත්මට නොයෙක් ආකාරයෙන් ගින්දර ප්‍රයෝජනවත් වී ඇතුවා සේම මනුෂ්‍යයන්ට ඉමහත් කරදර හානි පමුණුවන්නට ද ගින්දර හේතුවී තිබෙනවා. සමහර සංස්කෘතීන් තුල ගින්න සැලකෙන්නේ දේවත්වයෙන්. පුරාණ ශිෂ්ටාචාර කිහිපයකම මූලඅවයව වලට ගින්න ඇතුළත් වුණා. ගින්දර, ආගමික මෙන්ම ලෞකික උත්සවවලදී වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරනවා. ඔලිම්පික් ගිනිසිලුව මෙහිදී ප්‍රකට නිදසුනක් ලෙස දකින්න පුළුවන්. ආගමික කටයුතු වල දී නොයෙකුත් ආකාරයෙන් ගින්න යොදා ගන්නා අතර සමහර අවස්ථාවලදී ගින්න, රාගය පමනක් නොව පාපය, නපුර, අනර්ථය ද නියෝජනය කරනවා. අපායේ ගිනිදැල් කදිම නිදසුනක්. ඓතිහාසිකව ගත්තද ලෝකයේ මහා විනාශයන් ගෙන ආ දරුණු ගිනි හානි ගැන ද නොයෙක් විට වාර්තා වී තිබෙනවා. ගින්න ගැන අප කොපමන දැන සිටියත්, දැන ගත යුතු තවත් කොපමන දේ ඇත්ද?

ගින්න කියන්නේ කුමක්ද?

අග්නි නැතිනම් අප සුලබව භාවිත කරන වචනයෙන් කීවොත් ගින්දර නැතිනම්  ගින්න ගැන මුල්ම විද්‍යාත්මක පර්යේෂණ ආරම්භ කළ තැනැත්තන් අතර  රොබට් හුක් ද එක් අයෙකි.  1665 වර්ෂයේදී පළ කළ Micrographia නම් සිය ග්‍රන්ථයෙහි හෙතෙම  මේ සම්පරීක්ෂණ ගැන දැවැන්ත විස්තරයක් ගෙන එයි. ගින්න ශූන්‍ය කිරීමට හෙවත් නිවී යාම පිණිස වාතය ඉවත් කිරීම හේතුවෙන්, ගින්න නිවී යන බව නිර්ණය කිරීමට ඔහු සමත් වුණා. කෙසේවෙතත්,  එම නිරීක්ෂණයට  අදාළ වන ඔක්සිජන් සොයා ගැනීම නම් සිද්ධ වුනේ 1770 ගණන්වලයි. දහනයට ඉඩ සලසන වාතයෙහි අඩංගු අංගයක් තමයි ඔක්සිජන්. (ජොශප් ප්‍රීස්ට්ලි සහ (ඔහුගෙන් ස්වාදීනව) කාල් විල්හෙල්ම් ශීල් විසින් සොයගනු ලැබ ඔක්සිජන් යයි නම් කරණු ලැබුවේ ඇන්ටොයින් ලැවොසියර් විසිනි). මීට බොහොම කාලයකට පස්සේ ගින්නෙහි ස්වභාවය ගැන වඩාත් සිත් අලවන එමෙන්ම පහසුවෙන් වටහා ගත හැකි විස්තරයක් මයිකල් ෆැරඩේ විසින් ඉදිරිපත් කරනු ලැබුවා. 1849 දී පළ කෙරුණු ඔහුගේ සුප්‍රකට ‘The chemical history of a candle’ (ඉටිපන්දමක රසායන ඉතිහාසය) නම් කෘතියෙනි.  ඔහු එදා ගින්න ගැන ඉදිරිපත් කළ විස්තරය සහ නිරීක්ෂණ අද පවා අපේ ඇගැයීමට ලක් වෙනවා.

ඉටිපන්දමක දැල්ලෙහි අංග සහ තාපන බලපෑම්.

ගින්න යනු තාපදායක(exothermic) රසායනික ප්‍රතිචාරයකි — ඒ කියන්නේ එය තාපය සහ ආලෝකය ලෙස බලශක්තිය නිපදවයි යන්නයි.  මෙහිදී සිදුවන්නේ ඉන්ධනයක්, නිෂ්පාදනයන්  පරාසයක් ම ඉතිරි කරමින්,  සීඝ්‍රයෙන් ඔක්සිජන් සමග මිශ්‍ර වීමයි.(සීඝ්‍රයෙන් ඔක්සිකරණය වීමයි). . මේ ඉන්ධනය සාමාන්‍යයෙන්,  දැව වැනි සෙලියුලෝස් සහ ලිග්නින් (lignin) වලින් සැදුම්ලත් කාබන් පාදක සංයෝගයකි. බොහෝ ශාක සෛල බිත්ති වලින් සියයට හැත්තෑවක් සෑදී ඇති සංයෝගය වන සෙලියුලෝස්  කඩදාසි නිපදවීමට ගැනේ. කාමර උෂ්ණත්වයේ දී එය පහසුවෙන් වාතය සමඟ ප්‍රතිචාර දක්වන්නේ නැත. එහෙත් ඉහළ උෂ්ණත්වයකට භාජනය කළ විට සෙලියුලෝස් අන්තර්ගත වායු ගණනාවක් ලෙස බිඳී යන්නේ ය. ඒ අතරට කාබන්මොනොක්සයිඩ් සහ මීතේන්(methane – CH4) ද ඇතුළත් අතර දාම ප්‍රතික්‍රියාවකට මුලපුරමින් සීඝ්‍රයෙන් ඔක්සිජන් සමග ප්‍රතිචාර දැක්වීමට පටන් ගනියි.

මීතේන් ඔක්සිජන් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරන විට ඇති වන දහන නිෂ්පාදනයන් දෙක තමයි ජල වාෂ්ප සහ කාබන්  ඩයොක්සයිඩ්. මේ තමයි වඩාත්ම සරල ප්‍රතිචාරය. අනෙකුත් කාබන් සංයෝග මඟින්, කාබන් මොනොක්සයිඩ්, ඇමෝනියා සහ ද්‍රව තාර ද ඇතුළත්ව ප්‍රතික්‍රියා ද්‍රව්‍ය පරාසයක්ම නිපදවනු ලබන අතර මෙයින් සමහරක් දැලිවැනි නව සංයෝග සෑදීම පිණිස සම්මිශ්‍රණය වෙනවා. ජලවාෂ්ප, කාබන් ඩයොක්සයිඩ්, සහ දැලි යන සියල්ල දුමෙහි මූල ද්‍රව්‍යයි. දුමෙහි වර්ණය තීරණය වන්නේ එහි අඩංගු (මෙකී) සංයෝග වල මිශ්‍රවීම අනුවයි.

අපි මෙ වන විට, ඝණ ද්‍රව්‍යයක සහ මීතේන් වැනි වායුමය සංයෝගයක දහනය ගැන සලකා බැලුවා. එහෙම වුණත් ද්‍රව (දියර) සංයෝගයන් ද සීඝ්‍ර තාපදායක ඔක්සිකරණ දාම ප්‍රතිචාර හරහා තෙල් වැනි දැවෙන්න පුළුවන්. ගින්න පිළිබඳ මූලිකාංග අපට ‘ගිනි ත්‍රිකෝණය’ යන ස්වරූපයෙන් සාරාංශගත කරන්න ඇහැකියි.

#####################

Fire Triangle

The fire triangle includes the three components that must be present for a fire to burn. These components are fuel, oxygen, and a heat/ignition source . Without one of these components, fire cannot exist. For a fire to ignite, there must be an initial and continued heat source—this is called a chain reaction and is part of what makes up the fire tetrahedron.

ගිනි ත්‍රිකෝණය

ගිනි ත්‍රිකෝණයට ගින්නක් දැවීම සඳහා තිබිය යුතු අංග තුන ඇතුළත් වේ. මෙම සංරචක වන්නේ ඉන්ධන, ඔක්සිජන් සහ තාප / ජ්වලන ප්රභවයකි. මෙම සංරචක වලින් එකක් නොමැතිව ගින්න පැවතිය නොහැක. ගින්නක් දැල්වීමට නම්, ආරම්භක සහ අඛණ්ඩ තාප ප්‍රභවයක් තිබිය යුතුය – මෙය දාම ප්‍රතික්‍රියාවක් ලෙස හැඳින්වෙන අතර එය ගිනි ටෙට්‍රාහෙඩ්‍රෝනය සෑදෙන කොටසකි.

#####################

ගින්නක් ඇතිවීමට නම් අපට ගිනි ත්‍රිකෝණයේ මූලික අංශ තුනම අවශ්‍යවෙනවා. ද්‍රව්‍ය වර්ග ගණනාවක් මගින්  ඊට අවශ්‍ය ඉන්ධන සැපයිය හැකි වුණත්, ස්වභාවික ලෝකයේ දී සාමාන්යයෙන් එය සැපයෙන්නේ ශාකමය ද්‍රව්‍ය වලින්.  කෙසේ වෙතත් ගින්නක් පවත්වාගෙන යාම සහ ව්‍යාප්ත කිරීම (පැතිරීම)  පිණිස දහන ප්‍රතිචාරය(combustion reaction) සඳහා ඉන්ධන යම් ප්‍රමාණයක් අවශ්‍ය වෙනවා. එමෙන්ම,  ප්‍රතිචාරය ඉදිරියට ඇදීමට යෝග්‍ය තත්ත්වයකින් එම ඉන්ධනය තිබිය යුතු වෙනවා. නිදසුනකින් මෙය පැහැදිලි කර ගනිමු.

දැව වැනි ශාකමය ද්‍රව්‍ය උවමනාවට වඩා තෙත නම් එවිට ආරම්භක ප්‍රතිකාරයේ තාපයෙන් වැඩි කොටස වැය වන්නේ දැවීමට වඩා ඉන් (දැවයෙන්) ජලය ඉවත් කිරීම පිණිසය. ඉන්ධන මත ඇතිවන ප්‍රාරම්භක තාප කම්පනය හෙවත් ගැස්ම දැවයෙහි ප්‍රධාන අංගෝපාංග වන සෙලියුලෝස්(C6 H10 O5) සහ ලින්ගින්(C31 H34 O11) කාබන් අණු (ජෛව බහුඅවියවික – biopolymers)  බිඳවැටී කාබන් ඩයොක්සයිඩ් කාබන්මොනොක්සයිඩ් සහ මීතේන් වැනි වායු පරාසයක් සාදනවා. මෙකී වායු වාතයේ ඇති ඔක්සිජන් හා මිශ්‍ර වී තාපය හා ආලෝකය ජනනය කරන තාප දායක ප්‍රතිචාරයක් නිපදවනවා. ඊළඟට එසේ නිපදවන තාපය තවත් තවත් ඉන්ධන බිඳ දැමීමට හේතුවන අතර දාම ප්‍රතිචාරය දිගටම සිදුවිය හැකියි.

Biopolymers

ස්වභාවික ලෝකය ගත් විට ප්‍රධාන ඉන්ධන ලෙස අප සැලකීමට පෙළඹෙන්නේ, ශාක විශේෂයෙන්ම ගස් සහ තෘණ වර්ග ගැනයි. ඒත් නිරාවරණය වූ පීට්(ජීර්ණක) ගල් අඟුරු පවා සහ තෙල් හෝ පොළොවෙන් උනන වායු ද දැවීම සඳහා ඇති ඉන්ධන ලෙස සලකන්න පුළුවන්.ගිනි ගැනීමේ හැකියාව හෙවත් විභවය ඇති ද්‍රව්‍ය වඩාත් විශාල පරාසයක් ම ගොඩනගන ලද පරිසරයක් තුළ ඇත. අපට එකපාරටම මතකයට එන්නේ දැව වුවත් එය එම ද්‍රව්‍ය දැව වලට පමණක්  සීමා වන්නේ නැහැ. ඒ වෙනුවට තවත් බොහෝ තෙල් වලින් ව්‍යුත්පන්න ප්ලාස්ටික්, වාර්නිස් වැනි දෑ මෙන්ම අනෙකුත් තෙල් පාදක නිෂ්පාදන වේ. කොපමණ උෂ්ණත්වයක් දක්වා ඉහළ යන්නේ ද යන්න මත සමහරක් ලෝහ පවා දහනය සඳහා ලබාගත හැකිවේ.

නැවතත් අප අග්නි ත්‍රිකෝනය දෙසට හරුණොත්  එහි දෙවැනි පැත්ත ඔක්සිජන්ය. වර්තමානයේ අපේ වායුගෝලයේ  සියයට විසි එකක් ඔක්සිජන් අඩංගු ය. මෙය ගිනි දැවීම පිණිස ප්‍රමාණවත්ය. කෙසේ වෙතත් අත්හදාබැලීම් හෙවත් සම්පරීක්ෂණ වලින් අපට පෙනී ගොස් ඇත්තේ (වායුගෝලයේ)ඔක්සිජන් සියයට 15 ට වඩා අඩු වුවහොත් ගිනි දිගට පවත්වාගෙන යා නොහැකි බවයි. ඇතැම් මෑතක පර්යේෂණ දක්වන්නේ මෙම සංඛ්‍යාව 15% ට වඩා17% ට ළං වන බවයි. මේ නිසා තමයි ගින්නක් නිවන මේ එක් ක්‍රමයක් වන්නේ දැවෙන ද්‍රව්‍ය වෙත සැපයෙන ඔක්සිජන් සීමා කිරීම ගොඩනගන ලද පරිසරයක දී මෙහි අර්ථය වන්නේ ගින්න ගිනි බ්ලැන්කට්ටුවකින් වැලි වලින් හෝ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් වලින් මුළුමනින් වසා දැමීමයි. එමෙන්ම ඔක්සිජන් ප්‍රමාණය වැඩි කිරීමෙන් වඩාත් ප්‍රබල රස්නයෙන් යුත් ගින්නක් නිර්මාණය කළ හැකි බව අපට සම් පරීක්ෂණ මඟින් හෙළිවී තිබෙනවා. මේ හේතුව නිසා තමයි, ඔක්සිජන් සිලින්ඩර් භාවිතයට ගැනෙන රෝහල් හෝ වෙනත් ස්ථානවල දුම් ඇතිවීමට ඉඩ නොදෙන්නේ.

අග්නි ත්‍රිකෝනයේ තුන්වෙනි පැත්ත නියෝජනය කරන්නේ තාපයයි. ස්වභාවික පරිසරයේදී තාපය උපදවන මූලයන් තුනක් තිබෙනවා. පෙරලෙන ගල් වලින් හටගන්නා ගිනි පුපුරු වලින්, යමහල් ක්‍රියාකාරිත්වයෙන් සහ වඩාත් වැදගත් වශයෙන් අකුණු කෙටිම් වලින්(හෙන ගැසීමෙන්) තමයි මේ මූලයන් තුන. මීට අමතරව ස්වභාවික ක්‍රියාදාමයන් ගණනාවක ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඉන්ධනවල තාපය ගොඩනැගීම හේතුකොටගෙන  සමහර අවස්ථාවලදී නිරායාස දහනය සිදු විය හැකියි. මේ ගොඩට අපට තවත් දෙයක් එකතු කරන්න පුළුවනි. ඒ තමයි මේ ලොව මානවයන් පරිණාමය වීමත් සමගම  මානවයන්ගේ ක්‍රියාකාරකම් වලින් ඇතිවන පත්තුවීම (ජවලන).  අකුණු කෙටීම් හේතුවෙන් හා මනුෂ්‍යයන්ගේ පත්තු කිරීම හේතුවෙන් ඇතිවන ලැව්ගිනි අනුපාතය ගතහොත් එය  ලෝකය පුරා විවිධයි. නිදසුනකට බටහිර ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය ගතහොත් ඒ,  ඒ වර්ෂය මත 50%ක් සහ 89%ක් අතර ලැව්ගිනි හටගන්නේ මිනිස් ක්‍රියාකාරකම් වලිනුයි. අනෙක් අතට ඇමොසාන්හි (සහ එංගලන්තයේ පවා) ගිනි වලින් 99% කට වැඩියෙන් වගකිව යුත්තේ මානව ක්‍රියාකාරකම්ය. එසේ වුවද දකුණු දිග අප්‍රිකාව, වයඹදිග චීනය හෝ උතුරු කැනඩාව වැනි ලෝකයේ අනෙකුත් කොටස් නිදසුන් ලෙස ගතහොත් අකුණු කෙටි මගින් හටගන්නා ලැව්ගිනි වඩාත් සුලබයි.

විදුලි කෙටීම් ස්වරූප ගණනාවක් ඇතත් ලැව්ගිනි අවුලවන්න වඩාත්ම කැපී පෙනෙන මූලය වන්නේ වලාකුළු සිට පොළොව වෙත ඇදෙන විදුලි කෙටීම් ය.  ගසක් වැනි ශාකයකට අකුණක් පාත් වුණහම එකවරම කෙටි එහෙත් බලගතු තාපයක් හට ගන්නවා. මේ රස්නය සූර්යයා මතුපිට උෂ්ණත්වය මෙන් පස් ගුනයක ප්‍රමාණයක් වෙන්න පුළුවන්.  කෙටි වෙලාවක ඇතිවන මේ අධික තාපය ප්‍රමාණවත් වෙන්නේ ශාකයෙන් ජලය වාෂ්පීකරණයට පමණයි. එහෙත් ඉන්ධනය (මේ අවස්ථාවේ නම් ශාකය) ප්‍රමාණවත් තරමට වියළි නම් එවිට තාප ශක්තිය ශාකවල කාබන් සංයෝග බිඳ හෙළීමට හේතුවන අතර වාතයේ ඇති ඔක්සිජන් සමඟ මිශ්‍රවූ විට දාම ක්‍රියාදාමයක් ආරම්භ වී දහනය ආරම්භ වේ. ඉතින් මේ අනුව පෙණී යන අන්දමට ශාක ද්‍රව්‍යවල ඇති ජල ප්‍රමාණය තමයි කේන්ද්‍රීය වන්නේ. ඒ හන්දා තමයි ශාක ද්‍රව්‍යවල ප්‍රමාණය අඩු වී ඇති වියළි කාලවලදී පමණක් ලැව්ගිනි හටගන්නේ. ඒ වගේම එය නිවා දැමීමට තිබෙන ක්‍රමයක් හැටියට ජලය එක් කරන්නත් හේතුව ඒකයි.

ස්වාභාවික පරිසරයේදී ගින්නක් සඳහා අවශ්‍ය තත්ත්වයන් නිර්මාණය කිරීමේ දී කාලගුණය පැහැදිලිවම වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරනවා. ඒත් ඒ වගේම තමයි දහනය වීමට ඇති ඉන්ධනයෙන් ඉටුවන කාර්යභාරය. පයින් ශාක සහ යුකැලිප්ටස් ශාක වැනි සමහර ශාකවල ස්භාවික රෙසින (දුම්මල) හා තෛල අඩංගුවෙනවා. විශේෂයෙන්ම වාෂ්පශීලී සහ පහසුවෙන් දැවෙන ගින්නෙහි තීව්‍රතාව (මුදාහැරෙන තාප ප්‍රමාණය) පිළිබඳ එක් දර්ශකයක් වන්නේ (ගිනි) දැල්ලේ දිගයි. දිග යනු දැල්ලේ මධ්‍යක අග සිට ගින්නෙහි පාදයේ ජ්වලිත කලාපයේ මැද දක්වා සිරස්ව මැනීමෙන් ලබන දුර ප්‍රමාණයයි. සාමාන්‍යයෙන් දැල්ලේ දිග පහල මට්ටමක තිබෙණ කුඩා ගස් සහිත දෙණි ඉඩම් වල පවා කටු සහිත පැළෑටියක් වන Gorse හට ගැනීම නිසා, දැල්ලේ සැලකිය යුතු  දිගක් නිර්මාණය වන අතර එය ගින්න පැතිරීමට උපකාරී විය හැකියි. Gorse යනු අතිශය අනුවර්ත විශේෂයක් වන අතර ගම්බද-නාගරික අතුරු මුහුණත ලෙස සැලකෙන නගරයක කෙළවර දී පවා සැලකිය යුතු ප්‍රශ්න ඇති කිරීමට හේතු වන්නට පුළුවන.

තෙත් පරිසරයන්හි යසට වැඩෙන ශාක ගින්නක ගොදුරු බවට පත්වීමේ ඉඩකඩ අඩු අතර ඇත්තටම එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ගින්නට ඔරොත්තු දීමට හැකි ක්‍රමෝපායන පරිණාමය වී  නැති නිසා ගින්න කට මුහුණ දීම අසීරුය. මෙයට පරස්පරව මධ්‍යධරණී දේශගුණික කලාප වැනි දිගු කාලයක් වියළිව පවතින කලාපවල තුරුලතා ගින්නකට වඩාත් ගොදුරු වීමේ හැකියාවකින් යුතු අතර ඒ නිසාම, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ගින්නට ඔරොත්තු දීමේ ක්‍රමෝපායන් හැඩගැසී ඇතුවා සේම ගිනි හටගන්නා රෙජීමයක් යටතේ සරුවට වැඩීමට පවා හැකි වන ලෙස පරිණාමය වී තිබෙන්නට පුළුවන.

FIRE: A Very Short Introduction (by Andrew C. Scott – Oxford University) නම් ග්‍රන්ථය ආශ්‍රයෙන් සකසා ගින්දර ගැන අප  ගෙන ආ ලිපියක ප්‍රතිසංස්කරණයකි මේ(new material added)