ဓာတု အင်ဂျင်နီယာ ဘာသာရပ်
ဓာတုအင်ဂျင်နီယာ (အင်္ဂလိပ်: Chemical engineering) ဆိုသည်မှာ ဓာတုကုန်ပစ္စည်းများအား စက်ပစ္စည်းများကို ဒီဇိုင်းပြုလုပ်၍ အကြီးစားထုတ်လုပ်ခြင်းပညာရပ်၊ စွမ်းအင်များရရှိစေရန် တီထွင်ကြံဆမှုပညာရပ် နှင့် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင် ထိန်းသိမ်းကာကွယ်မှုပညာရပ်တို့ကို လေ့လာသော အင်ဂျင်နီယာနယ်ပယ်ကြီးတစ်ခုပင်ဖြစ်သည်။ ဓာတုအင်ဂျင်နီယာပညာရပ်သည် အခြားသောအင်ဂျင်နီယာပညာရပ်များကဲ့သို့ပင် သဘာဝသိပ္ပံပညာရပ်များကို အသုံးချ၍ တီထွင်ဖန်တီးမှုများလုပ်ဆောင်လျက် လူ့အဖွဲ့အစည်းဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်စေရန် ရည်ဆောင်ကြိုးစားရသောပညာရပ်တစ်ခုပင်ဖြစ်သည်။ ဓာတုဗေဒပညာရပ်များ နှင့် ဓာတုအင်ဂျင်နီယာပညာ၏ ကွဲပြားချက်မှာ ဓာတုဗေဒပညာရှင်များသည် ဓာတ်ခွဲခန်းများတွင် ဓာတုပစ္စည်းများ၏သဘောသဘာဝအခြေအနေများ၊ ဂုဏ်သတ္တိများ၊ ဓာတုပစ္စည်း တစ်ခုနှင့်တစ်ခုတို့၏အပြန်အလှန်သက်ရောက်မှုများကို ဖန်ထည်ပစ္စည်းများ၊ ဓာတ်ခွဲစမ်းသပ်ကိရိယာများအသုံးပြု၍ လေ့လာကြသည်။ ဓာတုအင်ဂျင်နီယာများကမူ ဓာတုဗေဒပညာများ၏ လေ့လာတွေ့ရှိမှုများကို အခြေခံ၍ စက်မှုပညာ၊ လျှပ်စစ်ပညာ၊ အလိုအလျောက်ထိန်းချုပ်မှုပညာတို့အပြင် စီမံခန့်ခွဲမှုပညာတို့ကိုပါ ပေါင်းစပ်အသုံးပြုစေလျက် ကုန်ပစ္စည်းများအား အကြီးစားထုတ်လုပ်သည်။
ဓာတုအင်ဂျင်နီယာများသည် ဓာတုကုန်ထုတ်လုပ်ခြင်းအတွက် စက်ရုံဒီဇိုင်းနှင့်လုပ်ငန်းလည်ပတ်မှုဆိုင်ရာကိစ္စများ၊ ဘေးကင်းစိတ်ချရမှုနှင့်သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်အပေါ်သက်ရောက်မှုများအားအကဲဖြတ်ခြင်းများအတွက်တာဝန်ယူနိုင်ရန် မော်ဒယ်ပုံစံတူပြုလုပ်တွက်ချက်မှုများ၊အခြေခံလျှပ်စစ်နှင့်စက်မှုအင်ဂျင်နီယာပညာရပ်များ၊ အလိုအလျောက်ထိန်းချုပ်မှုပညာများကိုလေ့လာဆည်းပူးပါသည်။
ဝေါဟာရသမိုင်း
ပြင်ဆင်ရန်ဓာတုအင်ဂျင်နီယာများသည် ပုံမှန်အားဖြင့် ဓာတုအင်ဂျင်နီယာဘွဲ့ ( B.E, Chemical Engineering ) သို့မဟုတ် လုပ်ငန်းစဉ်အင်ဂျင်နီယာ ( Process Engineering ) ဘွဲ့ကိုရရှိထားသူများဖြစ်သည်။ အလုပ်သင်အင်ဂျင်နီယာများသည် ပရော်ဖက်ရှင်နယ်အသိအမှတ်ပြုလက်မှတ်ရနိုင်ပြီး ပရော်ဖက်ရှင်နယ်အဖွဲ့ ဝင်အဖြစ်အသိအမှတ်ပြုခံရနိုင်သည်။ ထိုအဖွဲ့များကိုပြောရလျှင် မြန်မာနိုင်ငံ၌ မြန်မာနိုင်ငံဓာတုအင်ဂျင်နီယာအသင်း (MAChE)၊ မြန်မာနိုင်ငံအင်ဂျင်နီယာကောင်စီ (MEC) စသည့် အစိုးရမှတ်ပုံတင်အဖွဲ့အစည်းများရှိပြီး နိုင်ငံတကာရှိနာမည်ကျော်အဖွဲ့အစည်းများမှာ ဓာတုအင်ဂျင်နီယာများအဖွဲ့(IChemE) နှင့် အမေရိကန်ဓာတုအင်ဂျင်နီယာများအဖွဲ့ (AIChE) တို့ပင်ဖြစ်သည်။ ဓာတုအင်ဂျင်နီယာပညာရပ်သည် အခြားအင်ဂျင်နီယာဘာသာရပ်များအားလုံးနှင့်အမျိုးမျိုးသောဆက်စပ်မှုရှိသည်။
ပေါ်ပေါက်လာပုံသမိုင်း
ပြင်ဆင်ရန်၁၈ရာစုအစပိုင်း စက်မှုတော်လှန်ရေးမတိုင်မီ ကာလအထိ ဓာတုပစ္စည်းများနှင့် ဓာတုအခြေခံ လူသုံးကုန်ပစ္စည်းများ (ဥပမာ။ ။ ဆော်ဒါ၊ ဆပ်ပြာနှင့် ဆေးပစ္စည်းများ)ကို မိရိုးဖလာနည်းလမ်းဖြင့် ပုံသေချိန်တွယ် ရောစပ်ကာ ချက်လုပ် ရောင်းချခဲ့ကြသည်။
အဆိုင်းအလိုက် ပုံသေချိန်တွယ်၍ တစ်သုတ်ခြင်းသာ ထုတ်လုပ်နိုင်သဖြင့် လူအင်အားသုံးရပြီး အချိန်ပေးရ၍ ထိရောက်မှုနည်းသော ပုံစံလည်းဖြစ်သည်။ ထိုနည်းစဉ်ကို Batch process ဟု ခေါ်ဆိုပြီး ယနေ့ခေတ်တွင် တန်ဖိုးမြင့် အဖျော်ယမကာများ၊ ရေမွှေးနှင့်ဆေးဝါးအခြေခံ ဓာတုပစ္စည်းများကို ချက်လုပ်ရန်သာအသုံးပြုတော့သည်။
စက်မှုတော်လှန်ရေးကြီးသည် ၁၇၆၀ခုနှစ် အင်္ဂလန်နိုင်ငံ၌ စတင် ဖြစ်ပွားခဲ့သည်။ စက်မှုတော်လှန်ရေးကို တွန်းအားပေးခဲ့သည့် နောက်ခံအကြောင်းတရားများထဲတွင် လူဦးရေတိုးပွားလာမှုသည်လည်း အဓိကကျခဲ့သည်။ ၁၅၅၀ခုနှစ်တွင် အင်္ဂလန်နှင့် ဝေလနယ်တို့၏ လူဦးရေသည် ၄ သန်းခန့်သာရှိခဲ့သော်လည်း ၁၇၅၀ ခုနှစ်သို့ ရောက်သောအခါ ၆ သန်း အထိတိုးလာခဲ့သည်။ လူဦးရေရုတ်တရက် တိုးတက်လာမှုကြောင့် အစားအစာ၊ အဝတ်အထည်နှင့် လူသုံးကုန်ပစ္စည်းများ၊ လူနေအဆောက်အုံများပိုမိုလိုအပ်လာခဲ့သည်။ ထိုအချိန်က ဗြိတိန်ကျွန်း၏ မိရိုးဖလာထုတ်လုပ်နိုင်သော ထုတ်ကုန်ပမာဏနှင့် လိုအပ်ချက်များ အလျှင်မမှီတော့ပေ။ ထိုအခါ စိုက်ပျိုးရေး ထုတ်ကုန်ကို အခြေခံသည့် ကျေးလက် လူ့အဖွဲ့အစည်းမှ စက်မှုလုပ်ငန်းကို အခြေခံသည့် မြို့ပြလူ့အဖွဲ့အစည်းအဖြစ်သို့ ကူးပြောင်းလာခဲ့ကြသည်။ ထိုမှတစ်ဆင့် ၁၈ ရာစုနှောင်းပိုင်းကာလတွင် ဓာတုစက်မှုလုပ်ငန်းများ၏ အခန်းကဏ္ဍသည် ပိုမိုအရေးပါလာခဲ့သည်။
စက်မှုတော်လှန်ရေးကို ပိုမိုတွန်းအားပေးစေခဲ့သော နည်းပညာဆိုင်ရာ တိုးတက်မှုအချို့
မှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။
(က) ၁၇ရာစု- ကျောက်မီးသွေးနှင့် သတ္တုတူးဖော်မှုလုပ်ငန်းများ ပိုမိုတိုးတက်လာခြင်း။
(ခ) သံရည်ကြိုခြင်းနှင့် သံရိုင်းသန့်စင်သည့် နည်းပညာများ တိုးတက်လာခြင်း။
(ဂ) ၁၇၀၇ခုနှစ်တွင် Abraham Darbyဆိုသူက သံရည်ကြိုရာတွင် ထင်း၊ မီးသွေးအစား ကုတ်မီးသွေး(coke)ကို ပြောင်းလဲ အသုံးပြုခြင်း နှင့် ၁၇၆၀ခုနှစ်တွင် blast furnace ကို တီထွင်အသုံးပြုခြင်း။
(ဃ) ၁၈၅၀ခုနှစ်တွင် Bessemer Converter ကို တီထွင်အသုံးပြုခြင်းနှင့် သံမဏိထုတ်လုပ်နိုင်ခြင်း။
(င) ၁၈၆၀ခုနှစ်တွင် Open hearth furnace ကိုတီထွင် အသုံးပြုနိုင်ခြင်း။
(စ) သံနှင့် သံမဏိတို့ကို ဆောက်လုပ်ရေးလုပ်ငန်းများတွင်အသုံးပြုလာခြင်း။ ၁၇၇၉ ခုနှစ်တွင် သံတံတားများ ပေါ်ပေါက်လာခြင်းနှင့် ၁၈၂၀ ခုနှစ်တွင် သံသင်္ဘောများ စတင်ဆောက်လုပ်လာနိုင်ခြင်း။
(ဆ) ဘိလပ်မြေကို စတင်အသုံးပြုခြင်း။ ၁၇၅၉ ခုနှစ်တွင် John Smeaton ဆိုသူက Eddystone မီးပြတိုက် ဆောက်လုပ်ရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။
(ဇ) စက်ရက်ကန်းများ ပေါ်ပေါက်လာခြင်း။ ၁၇၃၀ ခုနှစ်ခန့်အထိ စက်ရက်ကန်းများကို ရေအားသုံးလည်ပတ်ခဲ့ကြသည်။ ထို့နောက်ကာလမှ ၁၉ ရာစုအထိ ရေနွေးငွေ့အင်ဂျင်များ အသုံးပြုကာ လည်ပတ်ခဲ့ကြသည်။
(ဈ) ၁၈၂၀ ခုနှစ်ခန့်တွင် စက်တပ်ယာဉ်များ၊ ပင်လယ်ကူးမီးသင်္ဘောများ ပေါ်ပေါက်လာခြင်း။
(ည) ၁၇၆၀ ခုနှစ်မှ ၁၈၃၀ ခုနှစ်အတွင်း တူးမြောင်းများ ဖောက်လုပ်ခြင်း။ ၁၈၂၅ ခုနှစ် တွင် မီးရထားလမ်းများတည်ဆောက်ခြင်း။
(ဋ) ၁၈၀၇ ခုနှစ်တွင် ကျောက်မီးသွေးဓာတ်ငွေ့ဖြင့် မီးထွန်းခြင်း၊ ၁၈၈၀ပြည့်နှစ်တွင် လျပ်စစ်စွမ်းအားကို အသုံးပြုနိုင်ခြင်းတို့ဖြစ်သည်။
ဓာတုအင်ဂျင်နီယာဘာသာရပ် ပေါ်ပေါက်လာစဉ် အခြေခံကျသည့် သိပ္ပံဆိုင်ရာတွေ့ရှိချက်များမှာလည်း ၁၆၆၀ ခုနှစ်တွင် အင်္ဂလန်နိုင်ငံ၌ (Royal Society) ကို စတင်တည်ထောင်ခဲ့ရာမှ ခေတ်သစ်သိပ္ပံပညာ နှင့်အတူပေါ်ပေါက်လာခဲ့သည်။ ၁၆၆၁ ခုနှစ်တွင် ရောဘတ် ဘွိုင်းလ် (နာမည်ကျော် Boyle’s Lawကိုတွေ့ရှိသူ) က“The Sceptical Chymist” စာအုပ်ကိုထုတ်ဝေခဲ့ပြီး အက်ဆစ်နှင့်အယ်ကာလီတို့၏ သဘောတရားကို စတင်မိတ်ဆက်ခဲ့သည်။ Lavoisier ကလည်း ၁၇၇၄ ခုနှစ်တွင် “Combustion Theory” နှင့် ၁၇၈၂ ခုနှစ်တွင် “Law of Conservation Mass” စာအုပ်များကို ထုတ်ဝေခဲ့ပြီး ခေတ်သစ် Thermodynamic လောကအတွက် အဓိကကျသော တွေ့ရှိချက်များဖြစ်လာခဲ့သည်။
၁၇၉၁ခုနှစ်တွင် Richter ဆိုသူက ယနေ့ဓာတုအင်ဂျင်နီယာဘာသာရပ်တွင် အလွန်အသုံးဝင်သော Stoichiometery သဘောတရားကိုလည်း ကောင်း ၊ ၁၇၉၉ ခုနှစ်တွင် Proust ဆိုသူက Law of Constant Compositionကိုလည်းကောင်း၊ ၁၈၀၃ခုနှစ် Dalton ဆိုသူက Atomic Theory ကိုလည်းကောင်း၊၁၈၁၁ ခုနှစ်တွင် Avogadro ဆိုသူက Avogadro’s Hypothesis ကိုလည်းကောင်း၊ ၁၈၃၃ ခုနှစ်တွင် Faradayက Electrochemistry ကိုလည်းကောင်း၊ ၁၈၅၂ ခုနှစ်တွင် Frankland ဆိုသူက Valency နည်းကိုလည်းကောင်း တွေ့ရှိခဲ့ကြသည်။
၁၆၈၇ တွင် ထုတ်ဝေခဲ့သော Newton ၏ “Principia” စာအုပ်သည်လည်း အင်ဂျင်နီယာဆိုင်ရာ တွက်ချက်မှုများအားလုံး၏ အခြေခံအုတ်မြစ်သဖွယ် ဖြစ်လာခဲ့သည်။ အပူ (Heat) နှင့်ပတ်သက်၍ အစောဆုံး အနေဖြင့် ၁၇၆၀ ပြည့်နှစ် ဝန်းကျင်မှစ၍ လေ့လာခဲ့ကြသည်။
အောင်းပူ(Latent Heat) အကြောင်းကို ၁၇၆၁ ခုနှစ်တွင် စတင်လေ့လာနိုင်ခဲ့ပြီး ၁၈၂၄ခုနှစ်တွင် Carnot ၏ Laws of Thermodynamics နှင့် ၁၈၅၀ ခုနှစ်တွင် Clausius နှင့် Kelvin တို့၏ Thermodynamic ဆိုင်ရာ တွေ့ရှိချက်များကိုအခြေခံ၍ ၁၈၇၃ ခုနှစ်တွင် Willard Gibbs ဆိုသူက ပထမဆုံး Chemical Thermodynamics စာအုပ်ဖြစ်သော “Graphical Methods in the Thermodynamics of Fluids” ကို ရေးသားခဲ့သည်။
ရှေးဦးဓာတုနည်းပညာများ
ပြင်ဆင်ရန်ရှေးဦးပိုင်းကာလမှ ၁၇ရာစုအလယ်အထိ မိရိုးဖလာ ဓာတုနည်းပညာများကိုသာ ပုံသေအသုံးချ၍ ကုန်ထုတ်လုပ်ခြင်းကို ဆောင်ရွက်ခဲ့ကြသည်။ ၎င်းလုပ်ငန်းများမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။
(၁) ကြေး၊ သံနှင့် ခဲမဖြူ တို့ကိုတူးဖော်သန့်စင်ခြင်း၊ ထုံးဖုတ်ခြင်း။
(၂) အရက်ချက်ခြင်း။
(၃) အပင်များမှ ဆိုဒါ (NaOH2) နှင့် ပိုတက်(K2CO3) ထုတ်လုပ်ခြင်း။
(၄) ကော့စတစ်အယ်ကာလီများ (NaOHနှင့်KOH) ချက်လုပ်ခြင်း။ ဆိုဒါ/ပိုတက်ကို ထုံး (CaO နှင့် Ca (OH)2) နှင့် ဓာတ်ပြုစေခြင်းဖြင့်ထုတ်ယူသည်။
(၅) ဆပ်ပြာချက်ခြင်း။
(၆) ဖန်ချက်ခြင်း။
(၇) ကျောက်ချဉ်ချက်ခြင်း။
(၈) ယမ်းစိမ်းချက်ခြင်း။ သဘာဝမြေဆွေးမှာပါသော ဓာတ်ဆား Ca(NO3)2 ကို ပိုတက် နှင့် ဓာတ်ပြုစေခြင်းဖြစ်သည်။
(၉) ဆာလဖြူရစ်အက်ဆစ်ချက်ခြင်း။ သဘာဝတွင်းထွက် သံရိုင်းတစ်မျိုးဖြစ်သော Pyrite (FeS2) ကိုလေနှင့် ဓာတ်ပြုစေခြင်းဖြင့် Green Vitriol (FeSO4 .7H2O) ကိုရသည်။ ထိုဓာတ်ကို ပေါင်းခံခြင်း(Distillation)ဖြင့် အက်ဆစ်ကို ထုတ်ယူရရှိသည်။
အရေးပါသော တွေ့ရှိချက်များ
ပြင်ဆင်ရန်ပထမဆုံးအက်ဆစ်စက်ရုံ (Acid Plant) ၁၇၃၆ ခုနှစ်တွင် Joshua Ward ဆိုသူက ကန့်ခဲ (Brimstone) နှင့် ယမ်းစိမ်း(Nitre) တို့ကို ရေပမာဏ အနည်းငယ်ထည့်ထားသော ဖန်ဘူးထဲတွင် မီးရှို့ခြင်းဖြင့်ဆာလဖြူရစ်အက်ဆစ် (Sulphuric Acid) ကို စတင်ထုတ်လုပ်ခဲ့သည်။ ပမာဏအနည်း ငယ်သာ ထုတ်လုပ်ရောင်းချနိုင်သဖြင့် ၁၇၄၇ ခုနှစ်တွင် John Roebuck က ဖန်ဘူးအစား သစ်သားကိုယ်ထည်ဖြင့် ခဲသတ္တုကန်ကို ပြောင်းလဲအသုံးပြုကာ ပမာဏတိုးမြှင့်ထုတ်လုပ်နိုင်ခဲ့သည်။ ထိုထုတ်လုပ်မှုနည်းစဉ်ကို Lead Chamber Process ဟုခေါ်ဆိုပြီးမလိုလားအပ်သော SO2 နှင့် NOx ကဲ့သို့ အဆိပ်သင့်ဓာတ်ငွေ့များထွက်သဖြင့် သူနှင့်အတူလေသွင်းလေထုတ် စနစ်များ၊ လေသန့်စင်ရန်အတွက် Counter Current Towers (Absorption Column)များကို ၁၈၂၇ ခုနှစ်တွင် Glover နှင့် Gay.Lussac တို့က ထပ်မံတီထွင်ခဲ့ကြသည်။ ဗြိတိသျှ ဓာတုဗေဒစက်မှုသမိုင်းတွင် အရေးပါသော တီထွင်မှုဖြစ်ပြီး နောက်ဆုံးကျန်ရှိသည့်စက်ရုံသည် ၁၉၇၃ ခုနှစ်တွင် ရပ်ဆိုင်းခဲ့သည်။
Lead Chamber Process ဖြင့် ထုတ်လုပ်သောအက်ဆစ်သည် မသန့်စင်သဖြင့် ပိုမိုခေတ်မှီသော Contact Process ကို ၁၈၃၁ ခုနှစ်တွင် Peregrine Phillip က မူပိုင်ခွင့်တင်ကာ စမ်းသပ်လုပ်ကိုင်ခဲ့ သည်။ အဆိုပါထုတ်လုပ်မှုနည်းစဉ်သည် ပထမဆုံးဓာတ်ကူပစ္စည်းအသုံးပြုသည့် ဓာတုပစ္စည်း စက်ရုံဖြစ်ပြီး ပလက်တီနမ်သတ္တု (Platinum) ကိုအသုံးပြုထားသည်။ ၁၈၇၀ ခုနှစ်အထိ ၎င်း Contact Processကို အသုံးချနိုင်ခြင်းမရှိခဲ့ပေ။ မြန်မာနိုင်ငံတွင် အဆိုပါ Contact Process ကိုယနေ့အချိန်အထိ အသုံးပြုလျက်ရှိသည်။
ရှေးဦးတီထွင်မှု စက်မှုလုပ်ငန်းသုံးဓာတုပစ္စည်း Soda Ash
၁၈ရာစုမှ ၁၉ရာစုကြားကာလတွင် ချည်ထည်နှင့် သိုးမွေးထည်များ ဝယ်လိုအားတိုးတက်လာခဲ့သည်။ ဗြိတိသျှတို့၏ အနောက်ကိုလိုနီနယ်မြေများ တိုးပွားလာခြင်းကြောင့် လူဦးရေအဆမတန်တိုးပွားလာ၍ အထည်အလိပ်များ ပိုမိုထုတ်လုပ်လာခဲ့ကြသည်။ ရှေးအခါက ချည်ထည်များ၊ သိုးမွေးထည်များကို ဖြူဖွေးလာအောင် ထုံးနှင့် ကော့စတစ်ကဲ့သို့သော အယ်လ်ကာလီများထဲတွင် တစ်ပါတ်ခန့်စိမ်ရသည်(Bucking Process)။
ထို့နောက် မလိုင်ထုတ်ထားသော နို့ရက်တက်ရည်တွင် တစ်ပါတ်ခန့်ထပ်စိမ်ပြီး(Souring Process) နေပူထဲတွင် ရက်သတ္တပါတ်ပေါင်းများစွာလှမ်းကာ သဘာဝအရောင်ကို ချွတ်ယူသည်။ ထို့နောက် မိုးရွာချိန်တွင် မြက်ခင်းစောင်းတွင် ဖြန့်လှန်းကာ ဖြူဖွေးလာအောင် အရောင်ချွတ်ယူရသည် (Crofting Process)။
ထိုလုပ်ငန်းစဉ်သည် လနှင့်ချီကြာမြင့်သဖြင့် တိုးလာသောဝယ်လိုအားကို အလျှင်မမှီနိုင်တော့ပေ။ ထို့ကြောင့် သဘာဝနည်းလမ်းထက် ပိုမိုမြန်ဆန်သော ဓာတုဗေဒချွတ်ဆေးများကိုစတင်သုံးစွဲလာခဲ့သည်။ ထိုအခါ ချည်မျှင်နှင့်အထည်စက်ရုံသုံး ဆပ်ပြာကဲ့သို့သော Detergent ဓာတုပစ္စည်းများလည်း ပိုမိုလိုအပ်လာခဲ့သည်။ ၁၇၈၅ ခုနှစ်တွင် ဆပ်ပြာဝယ်လိုအားသည် ၁၅၀၀ တန်သာ ရှိခဲ့ရာမှ တန်ချိန် ၅၀၀၀၀ အထိ အဆမတန် တိုးတက်လာခဲ့သည်။ ဆပ်ပြာနှင့် အယ်ကာလီများ ချက်လုပ်ရန် အဓိကကုန်ကြမ်းဖြစ်သော ဆိုဒါနှင့်ပိုတက် လိုအပ် ချက်သည်လည်း ပိုမိုမြင့်မားလာခဲ့ကြောင်း ၁၈၃၀ ခုနှစ် မှတ်တမ်းများအရ တွေ့ရှိရသည်။
ထို့အပြင် တိုးတက်လာသော လူဦးရေနှင့်အညီ ဆောက်လုပ်ရသော နေအိမ်အဆောက်အဦးများ၊ မြို့များကြီးမားလာခြင်းကြောင့် ပြတင်းပေါက်မှန်ကဲ့သို့သော မှန်ထည်လုပ်ငန်းများ၊လူ့အသုံးဆောင် ပန်းကန်ခွက်ယောက်များ ပိုမိုထုတ်လုပ်ရန် လိုအပ်လာခဲ့သည်။ ထို့ကြောင့် ဖန်ချက်လုပ်ငန်းများတွင် ဆိုဒါနှင့်ပိုတက်သုံးစွဲမှုပမာဏ ပိုမိုလိုအပ်လာခဲ့သည်။ ထိုအချိန်က ဖန်ချက်လုပ်ရာတွင် သဲသည် အဓိက ကုန်ကြမ်းဖြစ်ပြီး ကြည်လင်သည့်မှန်၊ ဖန်ထည်များကို ရရှိစေရန်အတွက်Soda Ash ကဲ့သို့သော ဓာတုပစ္စည်းများကိုပါ ထည့်သွင်းချက်လုပ်ရသည်။ မူလက ဆိုဒါနှင့် ပိုတက်ကို မြောက်အမေရိက၊ စကင်ဒီနေးဗီးယား နှင့်ရုရှားတို့တွင် သစ်သားကို ပြာချ၍ ထိုပြာမှတစ်ဆင့် ချက်လုပ်ရောင်းချခဲ့ပြီး ၁၃ ရာစုမှစ၍ ဥရောပသို့ တင်ပို့ရောင်းချခဲ့ကြသည်။ ပြင်သစ်တို့အနေဖြင့် ဆိုဒါကို စပိန်နှင့် ကနေရီကျွန်းမှ တင်သွင်းပြီး ဆီးရီးယားမှလည်း တင်သွင်းခဲ့ကြသည်။
သို့သော် ၁၇၇၅ ခုနှစ်တွင် အမေရိကန်တို့သည် ဗြိတိသျှ လက်အောက်မှ လွတ်မြောက်ရေးအတွက် စတင်တော်လှန် တိုက်ခိုက်ကြရာမှ ကုန်သွယ်ရေးလမ်းကြောင်းများ ပိတ်ဆို့သွားခဲ့ရသည်။ အမေရိကန်နှင့် ဥရောပ ကုန်သွယ်ရေးလည်း ရပ်တံ့သွားခဲ့ပြီး ဆိုဒါနှင့်ပိုတက်မရနိုင်တော့ပေ။ ကုန်သွယ်ရေးဆိုင်ရာအရေးပါသော ဆိပ်ကမ်းများသည် ရေကြောင်းတိုက်ပွဲများ ကြောင့် ၁၈၀၄ ခုနှစ်တွင် နပိုလီယံခေတ်ဦး အထိ ပိတ်ဆို့ခံခဲ့ရသည်။ ထို့ကြောင့် ပြင်သစ်အနေဖြင့် မူလက ကြားနေနိုင်ငံစပိန်ထံမှ ဝယ်ယူခဲ့သော်လည်း နောက်ပိုင်းတွင် ကိုယ်တိုင်ထုတ်လုပ်နိုင်ရေးအတွက် အားထုတ်ကြိုးပမ်းလာခဲ့သည်။ ထို့ကြောင့် ၁၇၇၅ ခုနှစ်တွင် Franch Royal Academy မှ အိမ်သုံးဆား (NaCl) မှ Soda Ash (Na2CO3) ချက်လုပ်ပေးနိုင်သူကို ဆုချီးမြှင့်မည်ဟု ကြေညာခဲ့သည်။ ထို့အပြင် ၁၇၈၃ ခုနှစ်တွင် ပြင်သစ်ဘုရင် Louis XVI ကလည်း ဆားမှ အယ်ကာလီ (NaOH) ထုတ်လုပ်ပေးနိုင်သူကို ပြင်သစ်ငွေဒင်္ဂါး ၂၄၀၀(livres) ဆုချမည်ဟု ထပ်မံ ကြေညာ ခဲ့သည်။
စတင်ကြေညာပြီးသည့် ၁၇၇၅ ခုနှစ်မှ ရေတွက်လျှင် ၁၅ နှစ် အကြာ ၁၇၈၉ ခုနှစ် တွင် ပြင်သစ်လူမျိုးတီထွင်သူ ရူပဗေဒနှင့် ဓာတုဗေဒ ပညာရှင် (Orleans မြို့စား Louis Philip II ၏ သမားတော်) Nicolas Leblancဆိုသူက ဆားမှ ဆိုဒါထုတ်သည့်နည်းလမ်းကို ရှာဖွေတွေ့ရှိသွားခဲ့ပြီး ၁၇၉၁ ခုနှစ်တွင် မူပိုင်ခွင့် တင်ကာ စမ်းသပ်လုပ်ကိုင်ခဲ့သည်။ ထိုနည်းစဉ်ကို Leblanc Process ဟုခေါ်ဆိုပြီး မြို့စားအတွက် ပထမဆုံး ဆိုဒါစက်ရုံကို Saint-Denis တွင် တည်ဆောက်ခဲ့သည်။ ထိုစက်ရုံသည် တစ်နှစ်လျှင် ဆိုဒါ ၃၂၀ တန် ထုတ်လုပ်နိုင်ခဲ့သည်။
Leblanc Process တွင် အဆင့်နှစ်ဆင့်ပါဝင်ပြီး ပထမအဆင့် ဓာတ်ပြုခြင်းဖြစ်သော အောက်ဖော်ပြပါ ဓာတ်ပြုညီမျှခြင်းကို ဆီဒင်လူမျိုး ဓာတုဗေဒပညာရှင် Carl Wilhelm Scheele က ၁၇၇၂ ခုနှစ်တွင် စတင်တွေ့ရှိခဲ့သည်။
2NaCl + H2SO4 (→∆ ) Na2SO4 + 2HCl
Leblanc က ဒုတိယအဆင့်အနေဖြင့် ပထမဓာတ်ပြုခြင်းမှ ရရှိလာသော Sodium Sulfate ဆားခဲကို ထုံးကျောက်မှုန့် (Calcium Carbonate)၊ ကျောက်မီးသွေး (Carbon)တို့နှင့် ရောနှောကာ မီးရှို့ခြင်းဖြင့် ဆိုဒါကို ထုတ်လုပ်ခဲ့သည်။ ဆိုဒါထုတ်လုပ်ရာ၌ ဒုတိယအဆင့် ဓာတ်ပြုခြင်းတွင် အဆင့်နှစ်ဆင့် ပါဝင်ပြီး ကျောက်မီးသွေးနှင့် Sodium Sulfate ဓာတ်ပြုရာမှ Sodium Sulfide အဖြစ်သို့ ဓာတ်လျော့သွားသည်။ ထို့နောက် Sodium Sulfide သည် ထုံးကျောက်နှင့် ထပ်မံဓာတ်ပြုပြီး ဆိုဒါ Sodium Carbonate နှင့် Calcium Sulfide အရောကိုရရှိသည်။ ရရှိလာသောအရောအနှော Black Ash ကို ရေနှင့်ဖျော်၍ ထိုရေကြည်ကို အငွေ့ပျံစေခြင်း(Evaporate) ဖြင့် လိုအပ်သော ဆိုဒါကိုထုတ်ယူရရှိသည်။
ဆိုဒါထုတ်လုပ်မှုအတွက် ဒုတိယအဆင့် ဓာတ်ပြုညီမျှခြင်းသည် အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။
Na2SO4 + 2C → Na2S + 2CO2
Na2S + CaCO3 → Na2CO3+ CaS
ပညာရှင် Leblanc သည် ၁၇၈၉ ခုနှစ် ပြင်သစ်တော်လှန်ရေးကြောင့် ပြင်သစ်ဘုရင်ပြုတ်ကျသွားခဲ့သဖြင့် ဆုမရရှိခဲ့သလို ၎င်း၏ ဆိုဒါစက်ရုံနှင့် မူပိုင်ခွင့် မှတ်ပုံတင်များ၊ နည်းပညာပိုင်းလျှိုဝှက်ချက်များအားလုံးသည်၁၇၉၄ ခုနှစ်တွင်သိမ်းဆည်း ခံလိုက်ရသဖြင့် စီးပွားပျက်သွားခဲ့သည်။
၁၈၀၁ ခုနှစ်တွင် Napoleon ကသူ့၏စက်ရုံကိုပြန်ပေးခဲ့သည်။ ထို့အပြင်သူ၏ Leblanc Process ကိုပါ Napoleon က လူထုအတွင်းဖြန့်ဝေလိုက်သဖြင့် ဥရောပတစ်တိုက်လုံးတွင် ဆိုဒါစက်ရုံ အမြောက်အမြား ပေါ်ပေါက်လာခဲ့တော့သည်။ ထို့ကြောင့် မူလပိုင်ရှင် Leblanc သည် မွဲတေသထက် မွဲတေလာခဲ့ပြီး ၁၈၀၆ ခုနှစ်တွင် မိမိကိုယ်တိုင်အဆုံးစီရင်သွားခဲ့သည်။
၁၉ ရာစုအစောပိုင်းတွင် ပြင်သစ်နိုင်ငံ၏ ဆိုဒါစက်ရုံများသည် Batch Type ဖြင့်ပင် တစ်လလျှင် တန်ချိန် ၁၀၀၀၀ မှ ၁၅၀၀၀ အထိထုတ်လုပ်နိုင်ခဲ့သည်။ သို့သော် Leblanc ၏နည်းစဉ်သည် ပြင်သစ်မှာထက် ဗြိတိသျှတွင် ပိုမိုကျယ်ပြန့်စွာ ထုတ်လုပ်လာခဲ့သည်။ ၁၈၁၆ ခုနှစ်တွင် Losh မိသားစုက Tyne မြစ်ကမ်းဘေး၌ စက်ရုံစတင်တည်ဆောက်ခဲ့သည်။ ၁၈၅၂ ခုနှစ်တွင် ကမ္ဘာ့ဆိုဒါ ထုတ်လုပ်မှု အားလုံးထက်ပိုမိုအောင် ဗြိတိန်တစ်နိုင်ငံထဲကပင် ထုတ်လုပ်နိုင်ခဲ့သည်။ ပြင်သစ်နိုင်ငံ၌ ၁၈၅၂ ခုနှစ်၏ တစ်လထုတ်လုပ်မှုနှုန်းမှာ ၄၅၀၀၀ တန်သာရှိပြီး ဗြိတိန်၌ တန်ချိန် ၁၄၀၀၀၀ အထိတိုးတက်ထုတ်လုပ်နိုင်ခဲ့သည်။
ဆိုဒါစက်ရုံများ များပြားလာသည်နှင့်အမျှ သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်ညစ်ညမ်းမှု ပြဿနာများနှင့်ပါ ရင်ဆိုင်လာခဲ့ရသည်။ Leblanc ၏ နည်းစဉ်တွင် ဘေးထွက်ဓာတုပစ္စည်းဖြစ်သော Hydrochloric Acid(HCl) သည် ၁၉ ရာစုအထိ စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် အသုံးမဝင်သေးပေ။ ထို့ကြောင့် ထိုအက်ဆစ်ငွေ့ကို လေထုအတွင်း ထုတ်လွှင့်ကာ စွန့်ပစ်ခဲ့ကြသည်။ ထိုအချိန်က အက်ဆစ်ဓာတ်ငွေ့သန့်စင်သည့်နည်းလမ်းများလည်းမပေါ်သေးပေ။ ပျမ်းမျှအားဖြင့် ဆိုဒါ ၈ တန်ခွဲထွက်လျှင် အက်ဆစ်ငွေ့ ၅ တန်ခွဲနှင့် Calcium Sulfide စွန့်ပစ်ပစ္စည်း ၇ တန်ထွက်ရှိခဲ့သည်။ ထိုစွန့်ပစ်ပစ္စည်း Calcium Sulfideကို မြေစာအဖြစ်ပုံကာ စွန့်ပစ်သဖြင့် ဘေးထွက်ဆိုးကျိုးအနေဖြင့် မြေထုညစ်ညမ်းလာပြီး ထိုမြေစာပုံမှထွက်သော အပုပ်နံ့ (Hydrogen Sulfide) နှင့် စက်ရုံမှစွန့်ပစ်သော အက်ဆစ်ငွေ့တို့ကြောင့် လေထုကိုပါဆိုးဆိုးဝါးဝါး ညစ်ညမ်းသွားစေခဲ့သည်။ ထို့ကြောင့် ဥပဒေများကန့်သတ်ပြဋ္ဌာန်းကာ ထိုပြဿနာများကို ဖြေရှင်းခဲ့ရသည်။
၁၈၆၃ ခုနှစ်တွင် ဗြိတိသျှပါလီမန်က ကမ္ဘာ့ပထမဆုံး ခေတ်သစ်လေထုညစ်ညမ်းမှုကို ကာကွယ်သည့် ဥပဒေကိုပြဋ္ဌာန်းခဲ့သည်။ ထိုဥပဒေကို Alkali Act ဟုခေါ်ဆိုပြီး ထိုဥပဒေအရ စက်ရုံမှထွက်သည့် အက်ဆစ်ငွေ့၏ ၅ရာခိုင်နှုန်းကိုသာ လေထုအတွင်းစွန့်ပစ်ရန် ကန့်သတ်လာခဲ့သည်။ ထိုအခါ ဆိုဒါစက်ရုံများက အက်ဆစ်ငွေ့ကို ကျောက်မီးသွေးဖြည့်ထားသော လေစစ်ကန်များအတွင်း၌ ရေနှင့်ထိတွေ့စေကာ အက်ဆစ်ငွေ့မှ အက်ဆစ်အရည်အဖြစ် ပြောင်းလဲယူ၍ မြစ်ချောင်းများအတွင်း စွန့်ပစ်ခဲ့ကြပြန်သည်။
ထိုအခါ ရေထုပါညစ်ညမ်းလာရသဖြင့် စက်ရုံများကိုစစ်ဆေးအရေးယူရန် ဗြိတိသျှလူမျိုး ဓာတုဗေဒပညာရှင် George E.Davis ကိုတာဝန်ပေးလာခဲ့သည်။ GeorgeE.Davis က၎င်း၏စစ်ဆေးရေးအရာရှိဘဝ အတွေ့အကြုံများကိုအခြေခံ၍ “Hand Book of Chemical Engineering” ဟူ၍ စာအုပ် (၂) အုပ်ရေးသားခဲ့သည်။ ထို့နောက် ၁၈၈၇ ခုနှစ်တွင် George E.Davis က မန်ချက်စတာတက္ကသိုလ် (Manchester)၌ သင်ခန်းစာ ၁၂ခုကို ပို့ချခဲ့ပြီး ကမ္ဘာ့ပထမဆုံး ဓာတုအင်ဂျင်နီယာဘာသာရပ် တန်းခွဲပေါ်ပေါက်လာခဲ့သည်။
ထိုစဉ်က အက်ဆစ်စက်ရုံနှင့် အရက်ချက်စက်ရုံများကဲ့သို့သော ဓာတုပစ္စည်းစက်ရုံများအတွက် ရေးသားထားသော ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာစာအုပ်များရှိနေပြီ ဖြစ်သော်လည်း George E.Davis ၏ Hand Book of Chemical Engineering ကဲ့သို့သော အခြေခံကျသည့် လုပ်ငန်းစဉ်များ၊ စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာ အချက်အလက်များ၊ အထူးသဖြင့် အရည်နှင့် အငွေ့အခြေအနေများကို ကိုင်တွယ်လုပ်ဆောင်သည့် အခြေခံကျသောအချက်အလက်များ ပါဝင်ခဲ့ခြင်းမရှိခဲ့ချေ။ ထို့ကြောင့် George E.Davis ၏စာအုပ်သည် ဓာတုအင်ဂျင်နီယာဘာသာရပ်၏ အခြေခံအုတ်မြစ်ဖြစ်လာခဲ့ပြီး ၎င်းကိုလည်း ကမ္ဘာ့ပထမဆုံး ဓာတုအင်ဂျင်နီယာအဖြစ် သတ်မှတ်ခဲ့ကြသည်။ ထို့ပြင် အမေရိကန်တွင် George E.Davis ၏ စာအုပ်ကြောင့် ပိုမိုဆန်းသစ်သော အတွေးအမြင်နှင့် နည်းပညာရှုထောင့် ပုံစံသစ်များ တိုးပွားလာခဲ့သည်။
၁၈၈၈ ခုနှစ်တွင် မန်ဆာချူးဆက်နည်းပညာတက္ကသိုလ် (Massachusetts Institute of Technology-MIT) ၌ကမ္ဘာ့ပထမဆုံး ဓာတုအင်ဂျင်နီယာဘွဲ့ ပေါ်ပေါက်လာခဲ့သည်။ ထိုအချိန်မှစ၍ ဓာတုအင်ဂျင်နီယာဆိုင်ရာနည်းပညာရပ်များသည် ပိုမိုခေတ်စားလာခဲ့သည်။ ၁၈၈၀ခုနှစ်တွင်လန်ဒန်၌ Society of Chemical Engineer ကို စတင်ဖွဲ့စည်းတည်ထောင်ခဲ့ပြီး ၁၈၈၁ ခုနှစ်တွင် Society of Chemical Industry ကို ထပ်မံတည်ထောင်ခဲ့သည်။ ၁၉၀၈ ခုနှစ်တွင် အမေရိကန်နိုင်ငံ၌ American Institute of Chemical Engineers(AIChE) ကိုလည်း တည်ထောင်နိုင်ခဲ့ပြီး ၁၉၂၂ ခုနှစ်တွင် အင်္ဂလန်နိုင်ငံ၌ Institution of Chemical Engineers (IChemE) ကို တည်ထောင်ခဲ့သည်။ ထိုအချိန်မှစ၍ အဆိုပါအဖွဲ့အစည်းများသည် ကမ္ဘာပေါ်တွင် ဓာတုအင်ဂျင်နီယာဆိုင်ရာ နည်းပညာရပ်များကို စတင်ပြုစုပျိုးထောင်ပေးခဲ့ကြသည်။
ကိုးကား
ပြင်ဆင်ရန်https://cheme.mit.edu/about/history/
 | ဤ ဆောင်းပါးမှာ ဆောင်းပါးတိုတစ်ပုဒ် ဖြစ်သည်။ ဖြည့်စွက်ရေးသားခြင်းဖြင့် မြန်မာဝီကီပီးဒီးယားကို ကူညီပါ။ |