PDA

نسخه کامل مشاهده نسخه کامل : «««تـازه های دنیـــای شیـــــمی »»»



صفحه ها : 1 [2]

sajadhoosein
09-02-2011, 15:54
فنوپلاستها :

رزین های فنول – فرم آلدئید ( PF ) :

این رزین ها ، اولین پلاستیک تجارتی بودند که از مواد اولیه کاملاً مصنوعی بدست آمدند . لئوبیکلند Beakeland Leo برای اولین بار در سال 1910 یک رزین PF با نام تجارتی باکلیت ( Bakelite ) به بازار عرضه نمود . همانطور که از اسم آن بر می آید ، رزین های PF از واکنش چند تراکمی فرم آلدئید و فنول بدست می آیند . پلیمرهای فنول – فرم آلدئید از نظر مصرف دارای اهمیت زیادی هستند . واکنش پلیمریزاسیون فنول – فرم آلدئید ، حداقل ، به دو مرحله قابل تفکیک است . مرحله اول تولید پلیمری با وزن مولکولی پایین است ، که محلول و سیال می باشد . این مرحله را مرحله اول ، و پلیمر تشکیل شده را پلیمر مرحله اول می نامند . مرحله دوم تغییر پلیمر اولیه به یک محصول مختصراً شبکه ای است که غیر محلول ولی سیال می باشد و در بعضی مواقع نیز واکنش تا تولید یک پلیمر بسیار شبکه ای ادامه می یابد ، که به آن پلیمر مرحله سوم گویند ، که در اثر حرارت نرم نخواهد شد . در شکل زیر ساختار باکلیت را مشاهده می کنید :
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] 3RDe3diD8HvJ/rezol%26novalak1.jpg
در مرحله اول بسته به نوع کاتالیزور به کار رفته که ممکن است اسیدی یا بازی باشد ، دو محصول به نام های نووالاک و رزول به دست می آید .
روش تهیه ( سنتز ) رزول و نووالاک :
محصول ابتدائی واکنش فنول با فرم آلدئید ، به دو صورت رزول و نووالاک وجود دارد . رزول از واکنش بین فنول با فرم آلدئید در شرایط بازی و نسبت فنول به فرم آلدئید کمتر از واحد ( یعنی مقدار اضافی فرم آلدئید ) بدست می آید ، و نووالاک از واکنش بین فنول و فرم آلدئید در شرایط اسیدی و نسبت فرم آلدئید به فنول کمتر از یک بدست می آید .
تهیه ( سنتز ) رزول :

در یک لوله آزمایش 1 گرم فنول را در 2 میلی لیتر محلول آبی 40 درصد فرمالین حل کنید و به این مخلوط تقریباً 2 میلی لیتر محلول آبی رقیق آمونیاک 2 مولار اضافه نمائید . سپس چند دانه سنگ جوش درون لوله آزمایش بیندازید . ( این کار بسیار مهم است چون واکنش بسیار گرماگیر است و چنانچه سنگ جوش اضافه نکنید در اثر حرارت دادن مخلوط به شدت قل می زند . ) لوله را به یک پایه تقطیر متصل نمائید . و سپس با استفاده از چراغ بونزن به آرامی حرارت دهید تا مخلوط به رنگ سفید شیری در آید . سپس حرارت دادن را متوقف کنید . در این حالت باید مخلوط به صورت دو لایه جدا از هم در آمده باشد ، که بیشتر آن شامل آب است . با استفاده از قطره چکان یا پیپت لایه بالایی را بردارید . مایع زیرین همان رزول می باشد ، که حاوی مقادیر جزئی آب است . با حرارت دادن این مایع ویسکوز در داخل لوله آزمایش و یا بر روی شیشه ساعت ، ترجیحاً ورقه آلومینیوم ، رزین به رنگ زرد در می آید . در شکل زیر ساختمان تقریبی رزول را مشاهده می کنید :
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] xKafNAMc8UNu66IT8B2SZtpM5GtNbf98IFDeBtaid-tDoyU8C/rezol%26novalak2.png
تهیه ( سنتز ) نووالاک :

مقدار 2 گرم فنول ، با 4/0 میلی لیتر محلول آبی 40 درصد فرمالین و 2 میلی لیتر اسید سولفوریک 2 مولار را در یک لوله آزمایش مخلوط کرده و پس از انداختن سنگ جوش حرارت می دهیم ، پس از مدتی دو فاز تشکیل می شود ؛ با جداسازی فاز آبی بالائی ، لایه ویسکوز زیرین همان نووالاک می باشد . در شکل زیر ساختمان تقریبی نووالاک را مشاهده می کنید :
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] TBHLpmtOpb/rezol%26novalak3.png

sajadhoosein
09-02-2011, 16:04
استخراج کافئین از برگ چای




در این آزمایش کافئین از برگ چای جداسازی خواهد شد . کافئین دارای فرمول مولکولی زیر می باشد :
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] Y6OF8i8L8yRwqJuj-loclAMS5RNf3sKZxTHUhyaZyhQGWyXD1/Magical%20Snap%20-%202009.08.13%2011.30%20-%20001.jpg
مشکل عمده در این جداسازی این است که کافئین تنها ترکیب موجود در برگ چای نیست و سایر ترکیبات طبیعی نیز همراه کافئین وجود دارند . کافئین فقط 3 الی 5 درصد برگ خشک چای را تشکیل می دهد . کافئین در 80 درجه سانتیگراد به اندازه 18 گرم در 100 میلی لیتر آب حل می گردد و در 20 درجه سانتیگراد به اندازه 2/2 گرم در 100 میلی لیتر آب محلول می باشد ، همین ترکیب در 100 میلی لیتر کلروفرم به میزان 18 گرم حل می گردد . قسمت عمده برگ چای سلولز است ، که بسپاری ( پلیمری ) از گلوکز می باشد . سلولز در آب نامحلول است ، ولی کافئین در آب کم و بیش محلول است . لذا حضور سلولز مشکلی در روند جداسازی و استخراج ایجاد نمی کند . تانن ها نیز در داخل برگ چای وجود دارند و در آب محلول هستند . تانن ها ترکیبات فنولی هستند که دارای وزن مولکولی 300 الی 5000 می باشند . تانن ها به دو دسته قابل هیدرولیز و غیر قابل هیدرولیز تقسیم می شوند . دسته اول در اثر هیدرولیز ، تولید گالیک اسید و گلوکز می کنند .
واکنش هیدرولیز تانن :
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] eAPcn1bC10RB4yQ1tfTAb5rWPknQHlQKpFgVM/Magical%20Snap%20-%202009.08.13%2011.50%20-%20004.jpg
گروه دیگالوئیل موجود در ساختمان تانن ها دارای ساختار زیر می باشد :
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
دسته دوم تانن ها بسپارهای متراکمی از کاتچین هستند . که ساختار کاتچین را در شکل زیر مشاهده میکنید :
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
تانن ها به دلیل داشتن گروههای فنولی ، و گالیک اسید به دلیل داشتن گروه کربوکسیل ، با کلسیم کربنات ( باز ) واکنش می دهند و تولید نمکهای کلسیم مربوط را می کنند .
روش کار جداسازی کافئین از برگ چای :
20 گرم چای خشک ، 10 گرم کلسیم کربنات و 150 میلی لیتر آب را داخل یک بالن 500 میلی لیتری ریخته و 25 دقیقه بجوشانید . سپس مخلوط حاصل را به صورت داغ با قیف بوخنر یا قیف معمولی صاف کرده و جامد را دور بریزید . در صورتی که محلول زیر صافی دارای ذرات جامد باشد ، عمل صاف کردن را تکرار کنید . ( در صورت لزوم برای جذب ناخالصی های رنگی از ذغال فعال استفاده کنید . ) سپس محلول حاصل را دو مرتبه ، هر بار با 20 میلی لیتر دی کلرومتان استخراج کنید . فاز آلی را جدا کرده و با استفاده از کلسیم کلرید یا منیزیم سولفات بی آب آن را خشک کنید . آنگاه حلال آن را تبخیر کرده ( بهتر است تقطیر شود ) و جامد باقیمانده ( کافئین ) را خارج و جمع آوری کنید .

sajadhoosein
09-02-2011, 16:11
تهیه سیکلو هگزن یا آب زدایی از سیکلو هگزانول


ساختار سیکلو هگزن : [ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
مواد لازم : سیکلو هگزانول ، فسفریک اسید 95 درصد
احتیاط : فسفریک اسید ، یک اسید قوی است . از تماس آن با پوست بدن اجتناب کنید .
خطر : سیکلو هگزن قابل اشتعال است .
روش کار :
در یک بالن ته گرد ( 100 میلی لیتری ) 2/0 مول ( 2/21 میلی لیتر یا 20 گرم ) سیکلو هگزانول ریخته ، و 5 میلی لیتر فسفریک اسید غلیظ به آرامی به آن اضافه کنید و کاملاً مخلوط نمائید . چند دانه سنگ جوش در بالن بیندازید و دستگاه تقطیر را سوار کنید . ظرف دریافت کننده را در حمام آب و یخ قرار دهید . بالن را آهسته به وسیله شعله حرارت دهید ، پخش شعله باید در حدود مخلوط واکنش باشد . دمای تقطیر باید در حدود 100 درجه سانتیگراد باشد و تقطیر آهسته صورت گیرد ( حدود دو قطره در ثانیه ) سیکلو هگزن با مقداری آب تقطیر می شود ، هنگامی که تقطیر سیکلو هگزن متوقف شد ، تقطیر را خاتمه دهید و شعله را خاموش کنید . نشانه پایان تقطیر سیکلو هگزن ، خروج قطرات زلال و شفاف است . ( یا وقتی مایع باقی مانده در بالن به حدود 5 میلی لیتر رسید ، تقطیر را متوقف کنید . ) مایع تقطیر شده را در یک قیف جداکننده بریزید و به آن 10 میلی لیتر محلول سدیم هیدروکسید 10 درصد اضافه کنید و تکان دهید . پس از مدتی لایه آبی را جدا کنید و لایه آلی را در یک ارلن مایر 50 الی 100 میلی لیتری بریزید و به آن حدود 1 الی 2 گرم سدیم سولفات خشک ( بدون آب ) بیفزایید . چند دقیقه ظرف را تکان دهید و بعد مایع را در یک بالن تقطیر کاملاً خشک و تمیز صاف کنید ، و این مایع را تقطیر کنید . سیکلو هگزن خالص در دمای 80 الی 83 درجه می جوشد . ظرف دریافت کننده را که قبلاً وزن آن را تعیین کرده اید ، برای جمع آوری سیکلو هگزن آماده کنید .
مکانیسم واکنش تهیه سیکلو هگزن :
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] 4tAf_VL/cyclohexene1.jpg
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

sajadhoosein
10-02-2011, 12:55
شیمی آلی


تاریخچه
واژه غلط انداز " آلی " باقیمانده از روزگاری است که ترکیبهای شیمیایی را ، بسته به این که از چه محلی منشاء گرفته باشند، به دو طبقه غیر آلی و آلی تقسیم می‌کردند. ترکیبهای غیر آلی ، ترکیبهایی بودند که از مواد معدنی بدست می‌آمدند. ترکیبات آلی ، ترکیبهایی بودند که از منابع گیاهی یا حیوانی ، یعنی از مواد تولید شده به وسیله ارگانیسمهای زنده بدست می‌آمدند.
در حقیقت تا حدود سال 1950، بسیاری از شیمیدانها تصور می‌کردند که ترکیبات آلی باید در ارگانیسم های زنده بوجود آیند و در نتیجه ، هرگز نمی‌توان آنها را از مواد غیر آلی تهیه کرد. ترکیبهایی که از منابع آلی بدست می آمدند، یک چیز مشترک داشتند: همه آنها دارای عنصر کربن بودند. حتی بعد از آن که روشن شد این ترکیبها الزاما نباید از منابع زنده به دست آیند، بلکه می‌توان آنها را در آزمایشگاه نیز تهیه کرد.
بهتر آن دیدند که برای توصیف آنها و ترکیبهایی مانند آنها ، همچنان از واژه آلی استفاده کنند. تقسیم ترکیبها به غیر آلی و آلی تا به امروز همچنان محفوظ مانده است.


منابع مواد آلی

امروزه گرچه هنوز مناسب‌تر است که بعضی از ترکیبهای کربن را از منابع گیاهی و حیوانی استخراج کنند، ولی بیشتر آنها را می‌سازند. این ترکیبها را گاهی از اجسام غیر آلی مانند کربناتها و سیانیدها می‌سازند، ولی اغلب آنها را از سایر ترکیبهای آلی بدست می‌آورند. دو منبع بزرگ مواد آلی وجود دارد که ترکیبهای آلی ساده از آن بدست می‌آیند:
نفت و زغال سنگ؛ (هر دو منبع به معنی قدیمی خود ، آلی‌اند، زیرا فرآورده های تجزیه و فساد گیاهان و جانوران به شمار می آیند).
این ترکیبهای ساده بعنوان مواد ساختمانی اولیه مورد استفاده قرار می‌گیرند و با کمک آنها می‌توان ترکیبهایی بزرگتر و پیچیده‌تر را تهیه کرد. با نفت و زغال سنگ بعنوان سوختهای فسیلی ، باقیمانده از هزاران سال و تجدید نشدنی ، آشنا هستیم. این منابع ، بویژه نفت ، بمنظور تامین نیازهای پیوسته رو به افزایش ما به انرژی ، با سرعتی نگران‌کننده مصرف می‌شوند.

امروزه ، کمتر از ده درصد نفت مصرفی در تهیه مواد شیمیایی ، بکار گرفته می‌شود. بیشتر آن برای تامین انرژی بسادگی سوزانده می‌شود. خوشبختانه ، منابع دیگر انرژی ، مانند خورشیدی ، زمین گرمایی ، باد ، امواج ، جزر و مد ، انرژی هسته‌ای نیز وجود دارد.

زیست توده

چگونه و در کجا می‌توانیم منبع دیگری از مواد اولیه آلی پیدا کنیم؛ بی شک باید به جایی روی آوریم که مبدا اولیه سوختهای فسیلی است، یعنی زیست توده biomass ، ولی این بار بطور مستقیم و بدون دخالت هزاران سال. زیست توده ، تجدید شدنی است، براحتی مورد استفاده قرار می‌گیرد و می‌تواند تا موقعی که بر روی این سیاره زندگی می‌کنیم، تداوم داشته باشد.
در ضمن عقیده بر این است که نفت خیلی گرانبهاتر از آن است که سوزانده شود.

ویژگی ترکیبات کربن

براستی چه ویژگی خاصی در ترکیبهای کربن وجود دارد که لازم است آنها را از ترکیبهای یکصد و چند عنصر دیگر جدول تناوبی جدا کنیم؟ دست کم ، بخشی از پاسخ چنین است: ترکیبهای بسیار زیادی از کربن وجود دارد و مولکول آنها می‌تواند بسیار بزرگ و بسیار پیچیده باشد. شمار ترکیبهای کربن‌دار ، چندین برابر ترکیبهایی است که کربن ندارند. این ترکیبهای آلی را به خانواده هایی تقسیم می‌کنند که معمولا در ترکیبهای غیرآلی ، همانندی برایشان وجود ندارد.
بعضی از مولکولهای شناخته شده آلی ، هزاران اتم دارند و آرایش اتمها در مولکولهای نسبتا کوچک ممکن است بسیار پیچیده باشد. یکی از دشواریهای اساسی شیمی آلی ، یافتن چگونگی آرایش اتمها در مولکولها ، یعنی تعیین ساختار این ترکیبهاست.

واکنشها در شیمی آلی

راههای زیادی برای خرد کردن مولکولهای پیچیده یا نوآرایی آنها بمنظور تشکیل مولکولهای تازه وجود دارد. راههای زیادی برای افزودن اتمهای دیگر به این مولکولها یا جانشین کردن اتمهای تازه به جای اتمهای پیشین وجود دارد. بخشی ار شیمی آلی صرف دانستن این مطلب می‌شود که این واکنشها چه واکنشهایی هستند، چگونه انجام می‌شوند و چگونه می‌توان از آنها در سنتز ترکیبهای مورد نیاز استفاده کرد.

گستره اتصال اتمهای کربن در ترکیبات کربن

اتمهای کربن می‌توانند به یکدیگر متصل شوند. گستره اتصال آنها به هم ، به اندازه‌ای است که برای اتمهای هیچ یک از عناصر دیگر ممکن نیست. اتمهای کربن می‌توانند زنجیرهایی به طول هزارها اتم ، یا حلقه‌هایی با ابعاد گوناگون تشکیل دهند. این زنجیرها ممکن است شاخه‌دار و دارای پیوندهای عرضی باشند. به اتمهای کربن در این زنجیرها و حلقه ها ، اتمهای دیگری بویژه هیدروژن ، همچنین فلوئور ، کلر ، برم ، ید ، اکسیژن ، نیتروژن ، گوگرد ، فسفر و سایر اتمها متصل می‌شوند. سلولز ، کلروفیل و اکسی توسین مثالهایی از این دستند.
هر آرایش متفاوتی از اتمها با یک ترکیب معین تطبیق می‌کند و هر ترکیب دارای مجموعه ای از ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی مخصوص به خود است. شگفت‌انگیز نیست که امروزه بیش از ده میلیون ترکیب کربن می‌شناسیم و این که بر این تعداد ، همه ساله نیم میلیون افزوده می‌شود. همچنین شگفت انگیز نیست که مطالعه و بررسی شیمی آنها به تخصصی ویژه نیاز دارد.

تکنولوژی و شیمی آلی

شیمی آلی ، زمینه‌ای است که از دیدگاه تکنولوژی اهمیتی فوق‌العاده دارد. شیمی آلی شیمی رنگ و دارو ، کاغذ و مرکب ، رنگینه ها و پلاستیکها ، بنزین و لاستیک چرخ است. شیمی آلی ، شیمی غذایی است که می‌خوریم و لباسی است که می‌پوشیم.

زیست شناسی و شیمی آلی

شیمی آلی در زیست شناسی و پزشکی نقش اساسی برعهده دارد. گذشته از آن ، ارگانیسم های زنده ، بیشتر از ترکیبهای آلی ساخته شده اند. مولکولهای "زیست شناسی مولکولی" همان مولکولهای آلی هستند. زیست شناسی در سطح مولکولی ، همان شیمی آلی است.

ساختار آلوتروپ جدید کربن:C60


ساختار آلوتروپ جدید کربن:C60
عصر کربن

اگر بگوییم که در عصر کربن زندگی می کنیم، دور از حقیقت نیست. هر روز ، روزنامه‌ها توجه ما را به ترکیبهای کربن جلب می‌کنند: کلسترولو چربیهای سیرنشده چند عاملی ، هورمونهای رشد و استروئیدها ، حشره کشها و فرومونها ، عوامل سرطانزا و عوامل شیمی‌درمانی ، DNA و ژنها. بر سر نفت ، جنگها در گرفته است.
دو فاجعه اسف‌انگیز ما را تهدید می‌کنند، هر دو از تجمع ترکیبهای کربن در اتمسفر ناشی می‌شوند: از بین رفتن لایه اوزون که بیشتر ناشی از کلرو فلوئورو کربن‌هاست و اثر گلخانه‌ای از متان ، کلروفلوئوروکربن‌ها و بیش از همه ، دی‌اکسید کربن سرچشمه می‌گیرد. شاید کنایه بر همین مطلب است که نشریه علوم ، برای سال 1990، بعنوان مولکول سال ، الماس را که یکی از شکلهای آلوتروپی کربن است، برگزیده.

خبر دیگر ، کشف آلوتروپ جدید کربن C60 (باک منیستر فولرن) است که چنین هیجانی در جهان شیمی از زمان " ککوله " تاکنون دیده نشده بود

منبع :
برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید - رشد

sajadhoosein
10-02-2011, 13:06
لاستیک ها و پلاستیک ها
لاستيكها

از ويژگي برجسته لاستيكها مدول الاستيسيته پايين آنها است همچنين مقاومت شيميايي و سايشي و خاصيت عايق بودن آنها باعث كاربردهاي بسيار در زمينه خوردگي ميگردد . مثلا لاستيكها با اسيد كلريدريك سازگارند و به همين دليل لوله ها و تانكهاي فولادي با روكش لاستيكي سالهاست مورد استفاده قرار ميگيرند .
نرمي لاستيكها نيز يكي ديگر از دلايل كاربرد فراوان اين مواد ميباشد مانند شيلنگها، نوارها و تسمه ها ، تاير ماشين ‍‍و ?
لاستيكها به دو دسته تقسيم ميشوند :
1 . لاستيكهاي طبيعي
2 . لاستيكها ي مصنوعي
بطور كلي لاستيكهاي طبيعي داراي خواص مكانيكي بهتري هستند مانند مدول الاستيسيته پايينتر ، مقاومت در برابر بريدگي ها و توسعه آنها اما در مو رد مقاومت خوردگي لاستيكهاي مصنوعي داراي شرايط بهتري هستند.

لاستيكها ي طبيعي

لاستيك داراي مولكولهاي از ايزوپرن ( پلي ايزوپرن ) مي باشد و به صورت يك شيره مايع از درخت گرفته مي شود ، ساختمان كويل شكل آن باعث الاستيسيته بالاي اين ماده مي شود (100 تا 1000 درصد انعطاف پذيري).
محدوديت حرارتي لاستيك نرم حدود 160 درجه فارنهايت است ، اين محدوديت با آلياژ سازي تا حدود 180 درجه فارنهايت افزايش مي يابد. با افزايش گوگرد و حرارت دادن لاستيك سخت تر و ترد تر مي شود. اولين با ر در 1839 چارلز گودير اين روش را كشف كرد و آن را ولكا نيزه كردن ناميد ، حود 50% گوگرد باعث جسم سختي بنام ابونيت ميگردد كه براي ساخت توپ بولينگ مورد استفاده قرار مي گيرد . مقاومت خوردگي معمولا با سختي نسبت مستقيم دارد .
مدول الاستيسيته براي لاستيكها ي نرم و سخت بين 500 تا 500000 پوند بر اينچ متغير است.


لاستيكها ي مصنوعي

در جنگ جهاني دوم وقتي منابع اصلي لاستيكها بدست دشمن افتاد نياز شديدي براي جايگزيني آن توسط يك ماده مصنوعي احساس مي شد. در اوايل دهه 1930 نئوپرن توسط دوپنت بدست آمد ،اين ماده پنجمين ماده استراتژيك در جنگ جهاني بود. امروزه لاستيكها ي مصنوعي زيادي شامل تركيباتي با پلاستيكها وجود دارند.
فيلرهاي نرم كننده و سخت كننده مختلفي براي بدست آوردن خواصي چون الاستيسيته ، مقاومت در برابر خوردگي و مقاومت در برابر حرارت با هم تركيب مي شوند كه در ادامه به معرفي چند تا از اين مواد ميپردازيم :
1 . نئوپرن و لاستيك نيتريل در مقابل نفت و گاز مقاومند. يكي از اولين كاربردهاي آن در شيلنگهاي پمپ بنزين است .
2 . لاستيك بوتيل : خاصيت برجسته اين لاستيك عدم نفوذ پذيري در مقابل گازهاست اين خاصيت باعث استفاده آن در لوله هاي داخلي و تجهيزات كارخانجات مواد شيميايي مثلا آبندي تانكرهاي حمل گاز مي باشد. همچنين اين لاستيك مقاومت خوبي در برابر محيطهاي اكسيد كننده مانند هوا و اسيد نيتريك رقيق دارد .
3 . لاستيك سيليكون : مقاومت حرارتي اين لاستيك در حدود 580 درجه فارنهايت مي باشد .
4 . پلي اتيلن كلرو سولفاته شده : داراي مقاومت عالي در محيطهاي اكسيد كننده مثل 90% اسيد نيتريك در درجه حرارت محيط ميباشد .
لاستيكهاي نرم در مقابل سايش بهتر عمل مي كنند . روكشها مي توانند از لايه هاي سخت و نرم تشكيل شوند.

پلاستيك ها

در 15 سال اخير كاربرد پلاستيك ها بشدت افزايش يافته است . يكي از انگيزه هاي اوليه براي بدست آوردن اين مواد جايگزيني توپهاي عاجي بيليارد بوسيله يك ماده ارزانتر بود.
پلاستيك ها توسط ريختن در قالب ، فرم دادن ، اكستروژن و نورد توليد مي شود و به صورت قطعات توپر، روكش، پوشش، اسفنج، الياف و لايه هاي نازك وجود دارند . پلاستيك ها مواد آلي با وزن مولكولي بالا هستند كه مي توانند به شكلهاي مختلف در آيند .بعضي از آنها به صورت طبيعي يافت مي شوند ولي اكثر آنها به صورت مصنوعي به دست مي آيند .
بطور كلي پلاستيك ها در مقايسه با فلزات و آلياژها خيلي ضعيفتر ، نرمتر ، مقاومتر در برابر يونهاي كلر و اسيد كلريدريك ، مقاومت كمتر در برابر يونهاي اكسيد كننده مثل اسيد نيتريك ، مقاومت كمتر در برابر حلالها و داراي محدوديت حرارتي پايينتر مي باشد . خزش در درجه حرارتهاي محيط يا سيلان سرد از نقطه ضعفهاي پلاستيك ها بويژه ترموپلاستها مي باشد.

پلاستيك ها : ترموستها و ترموپلاست ها

ترموپلاست ها با افزايش درجه حرارت نرم مي شوند و موقعي كه سرد مي شوند به سختي اوليه باز مي گردند . اكثر آنها را مي توان ذوب نمود .
ترموست ها با افزايش درجه حرارت سخت مي شوند و با سرد شدن سختي خود را حفظ مي كنند و با حرارت دادن تحت فشار شكل مي گيرند و تغيير شكل مجدد آنها ممكن نيست ( قراضه آن قابل استفاده نيست ) .
خواص پلاستيكها را مي توان با افزودن مواد نرم كننده ، سخت كننده و فيلر بطور قابل ملاحظه اي تغيير داد . پلاستيكها مانند فلزات خورده نمي شوند .
در جداول زير به مقايسه ترموپلاست ها و ترموست ها از نظر خواص فيزيكي و مكانيكي ميپردازيم.

ترمو پلاستها

نام ماده
استحكام كششي
انعطاف پذيري %
سختي راكول
مدول الاستيسيته
وزن مخصوص

Pvc سخت
6000
20 - 2
110
400
4/1

نايلون
10000
45
110
400
14/1

فلورو كربنها
2500
250-100
70
60
13/2

متيل متا اكرپلات
8000
5
220
420
19/1

پلي پروپيلن
5000
700-10
90
200
91/0


ترموستها
نام ماده
استحكام كششي
انعطاف پذيري %
سختي راكول
مدول الاستيسيته
وزن مخصوص

اپوكسي
10000
0
90
1000
1/1

فئوليكها
7500
0
125
1000
4/1

پلي استر ها
4000
0
100
1000
1/1

سيليكونها
3500
0
89
1200
25/1

اوره
7000
0
115
1500
48/1


حال به توضيح سه مورد از هر جدول ميپردازيم :

1 . ترمو پلاستها


فلورو كربنها :

تفلون و كل اف و فلورو كربنها فلزات نجيب پلاستيكها هستند به اين معني كه تقريبا در تمام محيطهاي خورنده تا دماي 550 درجه فارنهايت مقاوم هستند . اينها از كربن و فلور ساخته شده اند اولين تترا فلوراتيلن توسط دوپنت توليد شد و تفلون نام گرفت .تفلون علاوه بر مقاومت خوردگي ، داراي ضريب اصطكاك كمي است كه مي تواند مانند يك روغن كار سطح فلزاتي كه بر روي هم سايش دارند از خورده شدن در اثر اصطكاك (خوردگي فيزيكي) محافظت كند.

پلي ونيل كلرايد(پي .وي .سي ) :

اين ماده اساسا سخت است ولي با اضافه كردن مواد نرم كننده و وينيل استات ميتوان آنرا نرم نمود . كاربرد اين ماده در لوله ها و اتصالات ، دودكشها ، هواكشها، مخازن و روكشها مي باشد .

پلي پروپيلن :

پلي پروپيلن ، پرو فاكس و اسكان براي اولين بار در ايتاليا بوجود آمدند و داراي مقاومت حرارتي و خوردگي بهتري نسبت به پلي اتيل بوده و همچنين از آن سخت تر هستند .براي ساخت والو ها ، بطريهايي كه توسط حرارت استريل مي شوند و لوله و اتصالات به كار مي رود.

2 . ترموستها


سيليكونها :

سيليكونها داراي مقاومت حرارتي بسيار خوبي هستند . خواص مكانيكي با تغيير درجه حرارت تغيير كمي ميكند .يكي از مواد تشكيل دهنده اين ماده سيليسيم است كه ديگر پلاستيكها چنين نيستند. سيليكونها بعنوان تركيبات قالبگيري ، رزينهاي ورقه اي و بعنوان عايق در موتورهاي برقي استفاده مي شود اما مقاومت آنها در مقابل مواد شيميايي كم است.

پلي استرها :

پلاستيكهاي پلي استر ، داكرون ، ديپلون و ويبرين داراي مقاومت خوردگي شيميايي ضعيفي هستند .مورد استفاده اصلي پلي استر ها در كامپوزيتها بصورت الياف مي باشد . مثلا كامپوزيت پلي استر تقويت شده و شيشه داراي چنا ن مقاومتي ميشود كه در بدنه اتومبيل و قايق مورد استفاده مي گردد.

فنوليكها :

مواد فنوليكي(باكليت) ،دارز ، رزينوكس از قديمي ترين و معروفترين پلاستيكها هستند .اين مواد عمدتا بر اساس فنول فرم آلدئيدها هستند. كاربردهاي آن عبارتند از : بدنه راديو ، تلفن ، پريز ، پمپ ، سر دلكو و غلطكها.

sajadhoosein
10-02-2011, 13:15
گریس

گريس ماده اي است جامد يا نيمه جامد كه از تركيب يك ماده پركننده و صابون (Thickener) ، در داخل روغن به دست مي آيد. البته ممكن است ساير موادي كه بتواند بر خاصيت آن بيفزايد نيز در آن به كار گرفته شود. روغن هاي معدني (مشتقات نفتي) و يا سنتتيك ماده اصلي تشكيل دهنده گريس است كه در حدود80 درصد آن را تشكيل مي دهند و نقش مهمي در قوام آن دارند. در صورتي كه اين ماده با كيفيت نامناسب مورد استفاده قرار گيرد ساختار گريس بسيار ضعيف و ناپايدار شده و در شرايط سخت به صورت دو فاز (روغن و صابون) در آمده و به قطعات و ماشين آلات صدمه بسيار وارد خواهد كرد. دومين ماده اصلي تشكيل دهنده گريس، صابون است كه آن نيز داراي انواع مختلف مي باشد. براي ساخت گريس، صابون در داخل روغن به وسيله حرارت تركيب و پخته مي شود. دراين مرحله، صابون در روغن، كريستاليزه شده و توليد الياف (Fibers) مي كند و تركيب به صورت ژلاتيني حاصل مي شود. سپس گريس در دماي قابل تخليه درون ظروف تخليه مي شود. لازم به تذكر است كه در برخي از انواع گريس تشكيل اين رشته ها در داخل گريس، بعد از اتمام پخت تا مدت طولاني ادامه پيدا مي كند.
نامگذاري : گريس را با پايه صابوني آن مي شناسند. عمده ترين صابون هاي سازنده گريس شامل صابون كلسيم (در گريس هاي كاپ وشاسي)، سديم (در گريس هاي R.B.B ، فايبر يا با نام تجاري والوالين) ، صابون ليتيم (در گريس هاي مالتي پرپوز و ماهان) ، غير آلي (در گريس نسوز يا بنتون) و ساير صابون ها مانند آلومينيوم.

ساخت صابون : اين ماده خود نيز از پخت چربي ها (اسيد هاي چرب) و مواد قليايي به دست مي آيد. صابون در بسياري از گريس ها بايستي از قبل تهيه شود. براي اين منظور مواد اوليه به درون دستگاه پخت صابون بنام اتوكلاو، تزريق شده و تحت فشار قرار مي گيرد. سپس اين دستگاه به طور كامل بسته شده و مانند ديگ هاي زودپز تحت فشار قرار مي گيرد. اين دستگاه داراي جداره اي گرمكن از نوع روغن داغ بوده و دماي پخت آن در حدود300 درجه سانتي گراد است. اتوكلاو هم چنين براي اختلاط كامل، داراي همزني است كه در زمان پخت براي يكنواختي كامل مواد از آن استفاده مي شود. بدين ترتيب ساخت صابون با انجام آزمايش ها و نمونه برداري تا به دست آوردن نتيجه كامل ادامه مي يابد.

ساخت گريس : پس از پايان ساخت صابون، مواد به داخل دستگاه پخت گريس بنام ?كتل? انتقال يافته و سپس روغن به آن افزوده مي شود. اين دستگاه مشابه اتوكلاو عمل مي كند با اين تفاوت كه تحت فشار قرار نمي گيرد. در زمان پخت، صابون در داخل روغن به صورت كريستال هاي ريز درآمده و مخلوطي به حالت ژلاتيني به وجود مي آورد. رشد كريستال ها در روغن از عمده و حساس ترين مراحل پخت گريس است. اگر از مواد اوليه به ويژه روغن پايه نامرغوب استفاده شود، ساختار كريستال هاي به وجود آمده ضعيف شده و در زمان كاركرد در شرايط عادي و يا سخت، صابون از روغن جدا و گريس خاصيت روانكاري را از دست خواهد داد.
كريستال ها: نوع و اندازه كريستال ها عمده ترين عامل ساختار گريس است. به طور كلي آنها به سه گروه الياف بلند، متوسط و كوتاه طبقه بندي مي شوند. ضخامت اين رشته ها از100 تا0/012 ميكرون متفاوت است. هر چه نسبت طول رشته ها به قطر آنها بيشتر باشد گريس از قوام بهتري برخوردار خواهد بود.






گريد : گريس از نظر طبقه بندي به9 گروه تقسيم شده است. در هر طبقه حدفاصل كوچك ترين تا بزرگترين مقدار،30 و بين هر گروه15 واحد فاصله وجود دارد. حداقل اين مقدار،85 و حداكثر آن475 است. براي تعيين گريد گريس آن را به دماي25 درجه سانتي گراد مي رسانند. سپس دستگاه نفوذ پذيري را كه داراي مخروط استانداردي است، از ارتفاع معين با استفاده از نيروي طبيعي ثقل بر روي سطح گريس گرم شده مي اندازند.
آنگاه مقدار نفوذ اين مخروط را در داخل گريس اندازه گيري كرده و آن را به عنوان شاخص در نظر مي گيرند. اعداد جدول زير ميزان نفوذ مخروط در داخل گريس را به دهم ميليمتر نشان مي دهد.
هر قدر نفوذ اين مخروط در داخل گريس بيشتر باشد نشانگر نرمي بيشتر گريس و اعداد كوچكتر نشان دهنده ساختار سفت گريس است. به طور مثال گريد6(حد115-85) جامد و به صورت بلوك و گريد سه صفر(حد475-445) به شكل مايع و روان است. اين آزمايش طبق استاندارد (ASTM D217) در دو مرحله و به منظور مشخص كردن قوام گريس انجام مي گيرد. در مرحله اول گريس به صورت ?كارنكرد? (بدون هيچ گونه كار فيزيكي) و در مرحله دوم به صورت ?كاركرد? (با انجام كار فيزيكي) با روش اشاره شده آزمايش مي شود. در مرحله دوم گريس را وارد دستگاهي مي كنند كه صفحه مشبك استانداردي در داخل آن ارتفاعي معين در حدود60 بار به صورت رفت و برگشت حركت مي كند. چون محفظه گريس بسته است درنتيجه صفحه مشبك از درون حفره هاي داخل صفحه عبور مي كند و اين عامل، باعث گسستگي رشته هاي صابوني (كريستال ها) خواهد شد. عدد حاصل از اين آزمايش را عدد كاركرد مي نامند و مبناي استاندارد تعيين گريد گريس است. گريس هاي خوب برگشت پذيرند يعني رشته هاي گسسته شده دوباره ترميم مي شوند. اين خاصيت گريس را خاصيت برگشت پذيري مي نامند. اين خاصيت در عامه گريس ها وجود ندارد و به طور معمول اين نوع گريس ها پس از كاركرد به علت گسستگي كريستال ها، نرمتر مي شوند.



رنگ : رنگ گريس وابسته به روغن پايه و صابوني است كه با آن ساخته شده باشد. اين ويژگي نقشي در مرغوبيت گريس ندارد. ممكن است برخي تصور كنند كه رنگ روشن تر نشانه مرغوبيت گريس است، اين مساله از نظر علمي صحيح نيست.
پركننده ها: اين مواد براي كاربردهاي خاصي به صورت جامد و يا مايع به گريس اضافه مي شوند. به طور مثال ادتيوهاي افزايش دهنده تحمل فشار (EP) ، از جمله رايج ترين آنها هستند.

نقطه قطره اي شدن : در اين درجه دما گريس از حالت جامد تبديل به مايع شده و با بالا رفتن درجه حرارت كاملاً روان مي شود.
عمر سرويس و طول عمر گريس و فواصل زماني تعويض آن از مهم ترين سئوالات مصرف كنندگان است. به طور معمول بيشتر شركت هاي سازنده دستگاه ها، دستور العمل هاي گريس كاري و نوع آن را تعيين مي كنند. در صورت عدم دسترسي به اطلاعات در اين مورد مراجعه به كاتالوگ هاي سازندگان گريس براي انتخاب نوع گريس مناسب بهترين روش است.
لازم به تذكر است كه به علت چسبندگي گريس، بيشتر ذرات آلاينده كه در گريس باقي مي ماند كه در صورت عدم تعويض به موقع، باعث سائيدگي و خورندگي بيشتر آن قطعه خواهد شد. گريس همانند روغن مي بايست در فواصل معين تعويض شده و فاصله زماني اين تعويض بستگي به نوع كاربرد آن دارد و اين عمل باعث روانكاري بهتر، طول عمر و تضمين سلامت كاركرد دستگاه ها خواهد شد.

منبع :

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

sajadhoosein
10-02-2011, 13:22
نقش مهندسي شيمي در بيوتکنولوژي

سته به تعريفي كه از بيوتكنولوژي داريم، بيوتكنولوژي مي تواند به عنوان يكي از قديمي ترين تكنولوژي هاي صنعتي يا يكي از جديدترين تكنولوژي ها مورد توجه قرار گيرد. با وجود اين براي مهندسي شيمي مسالة اصلي مقياس عملياتي مي باشد. در بيوتكنولوژي جديد، اغلب محصولات داراي ارزش بالا بوده و به حجم كمي از آنها نياز است؛ البته صنايع بيولوژيك با حجم توليد زياد نيز همچنان داراي اهميت مي باشد. اما تفاوت هاي كليدي بين فريندهاي بيولوژيك و فرآيندهاي شيميايي وجود دارد كه بايستي نقش مهندسي شيمي را با توجه به اين تفاوت ها مورد بازبيني قرار داد. در اين مقاله كه از مجله The Chemical Engineering Journal, 50 B9-B16 انتخاب و ترجمه شده است، فرآيندهاي بيوتكنولوژي متداول با فرآيندهاي شيميايي مشابه مقايسه شده و نقش مهندسي شيمي در طراحي و توسعه فرآيند مورد نظر مورد بررسي قرار گرفته است: همان طور كه صنايع شيميايي تا مدت زيادي فقط توسط شيميست‌ها (و نه مهندسان شيمي) مورد بررسي قرار مي گرفت، فرآيندهاي زيستي نيز هنوز توسط ميكروبيولوژيست‌هاي صنعتي مورد بررسي قرار مي گيرد. بنابراين بسياري از حوزه هاي بيولوژيكي وجود دارد كه در آنها مي توان به وسيلة كاربرد مفاهيم سادة مهندسي، فرايندهاي بيولوژيكي را توسعه داد.

روند تحول مفهوم بيوتكنولوژي از نظر مهندسان شيمي

اگر چه بيوتكنولوژي يك تكنولوژي نوين محسوب مي شود، اما مي توان به عنوان يكي از قديميترين تكنولوژي‌هاي صنعتي نيز از آن ياد كرد. براي مهندسان بيوشيمي، استفادة صحيح از ميكروارگانيزم ها براي توليد آبجو، مشروب و پنير، از قديم مطرح بوده است. همچنين تصفية بيولوژيكي پسمانده ها و پساب ها نيز مطرح بوده است كه جزو بيوتكنولوژي محسوب مي شود.
حتي خود كلمه بيوتكنولوژي نيز آنطور كه تصور مي شود جديد نيست. اين كلمه در ابتدا در يك كتاب و در سال 1919 توسط يك مجاري بنام Erkey مطرح شد. در اين كتاب همة خطوط كاري توليد محصولات توسط ميكروارگانيزمها توضيح داده شده است. اين موضوع بطور مشخص براي كشاورزي مطرح شد، اما در حدود همان زمان بود كه chaim wiezman (از دانشگاه منچستر) يك فرايند صنعتي را براي توليد انبوه استون توسعه داده بود كه اين عمل توسط فرمانتاسيون صورت مي گرفت. اين فرآيند با تعريفي كه به وسيلة Erkey ارائه شده بود منطبق بود.
با پيشرفت بيوتكنولوژي مفهوم آن نيز تغيير پيدا كرد تا اينكه مترادف با تكنولوژي تخمير شد. اين تعريف از بيوتكنولوژي در يك مقالة چاپ شده در مجلة جديد بيوتكنولوژي و مهندسي زيستي توسط Elmer Gaden Jr. در سال 1962 مطرح شد. تعريف اساساً مشابهي نيز هنگامي‌كه اتحادية بيوتكنولوژي اروپا تاسيس شد مورد استفاده قرار گرفت. اما درست 1 سال بعد، اين كلمه (بيوتكنولوژي) مجدداً داخل يك نشرية مهندسي ژنتيك تعريف شد تا توسعة علمي و اقتصادي در زمينة ژنتيك را تشريح نمايد. تعريف اخير تعريفي است كه مورد توجه كميسيون علائم تجاري آمريكا قرار گرفت و به‌دليل تفاوت زياد با تعريف قبلي به صورت يك علامت تجاري (Trade Mark) مورد استفادة آن مجله مهندسي ژنتيك قرار گرفت.
رفته رفته با ارائه نتايج و محصولات مهندسي ژنتيك، تمايز بين اين دو تعريف از بين رفت و بنابراين زماني كه كلمة بيوتكنولوژي مورد استفاده قرار مي گيرد روشن نيست كه آيا علم دست كاري ژنتيكي مورد نظر است يا استثمار صنعتي سيستم هاي زنده مد نظر است. بنابراين از نظر اقتصادي براي مهندسي شيمي صورت كليدي در فرآيندهاي بيوتكنولوژي صنعتي، استفاده از ارگانيزم‌هاي زنده براي توليد محصولات مناسب مي باشد. با اين وجود تفاوت عمده اي بين بسياري از محصولات بيوتكنولوژي جديد و محصولات بيوتكنولوژي قديمي وجود دارد.
تفاوت بيوتكنولوژي جديد و قديم براي مهندسي شيمي: در بيوتكنولوژي جديد اغلب محصولات، داراي ارزش بالا مي باشند كه به مقادير كمي از آنها نياز است (معمولاً براي اهداف تشخيصي يا پزشكي)؛ در حالي كه در بيوتكنولوژي قديمي عموماً محصولات داراي ارزش كم تا متوسط توليد مي شوند و مقادير آنها طوري است كه به تجهيزات فرآيندي با مقياس بزرگ نياز است.
محصولات بيوتكنولوژي قديمي، با فرآيندهاي با مقياس نسبتاً بزرگ، نقش نسبتاً قديمي را براي مهندسي شيمي بوجود مي‌آورند. آنها با مسائل مشابهي نظير مكانيك سيالات، انتقال جرم و حرارت و فرآيندهاي واكنش و جداسازي روبرو هستند كه اين مسائل در متن مهندسي شيمي قرار دارد. البته تفاوت اساسي، در سيستم هاي زنده اي است كه به كار مي رود. بنابراين يك مهندس شيمي كه در اين زمينه مشغول فعاليت است، تنها بايد دانشي از فرآيندهاي زيستي را توأم با دانش خود كند. اين موضوع مختص مهندس بيوشيمي است.
در مقابل، مسائلي كه با فرآيندهاي بسيار كوچك بيوتكنولوژي همراه است، در حوزه هاي قديمي مهندسي شيمي قرار نمي گيرند و بسياري از آنها داراي فرآيندهاي منحصر به فرد هستند. در غالب اين موارد، بدليل كوچك بودن مقياس مورد استفاده، بازدهي يك مسأله مهم نيست و لذا نقش مهندسي شيمي در اين موارد خيلي مشخص نيست. تقريباً اغلب اين فرآيندها به بيوتكنولوژيست مربوط مي‌شود تا مهندس بيوشيمي.

دلايل توسعة آيندة فرآيندهاي بيوتكنولوژي:

هيچ شكي نيست كه صنعت بيوتكنولوژي رو به رشد خواهد بود (اگر چه راهي طولاني براي آن وجود دارد) تا تسلط پيش بيني شدة آن بر صنايع شيميايي رايج تحقق يابد.
يكي از دلائل اصلي براي اطمينان از اين توسعة مداوم، آن است كه فرآيندهاي بيوتكنولوژي برمبناي منابع تجديد پذير استوار هستند. در نتيجه اين مورد زماني اهميت پيدا خواهد كرد كه مواد خام تجديدنا پذير معمولي رو به اضمحلال هستند. بنابراين همة محصولات از مواد هيدروكربني تجديد پذير توليد خواهند شد؛ به خصوص آنهايي كه پساب‌هاي صنايع غذايي و كشاورزي را تشكيل مي دهند (به عنوان مثال انبوهي از زايدات غذايي). اين پسمانده ها، سوبستراهاي (منبع غذايي) ايده آلي براي فرآيندهاي بيولوژيكي مهيا مي كنند. اقتصادي بودن تبديل اين پسمانده ها به وسيلة روش هاي بيوتكنولوژي بيشتر از فرآيندهاي شيميايي بوده است.
علاوه بر اين اخيراً ملاحظات سياست جهاني بر آن بوده است كه تا جائي كه ممكن است محصولات از طبيعت (natural-production) توليد شوند و اين بطور ضمني دلالت بر اين دارد كه توليد از روش بيولوژيكي تقريباً در هر جايي كه شدني و مناسب باشد ترجيح داده شود.
دليل ديگر براي گسترش مداوم بيوتكنولوژي، حوزة روبه رشد محصولات باارزشي است كه از روش‌هاي بيولوژيكي قديمي و يا دست ورزي ژنتيكي توليد مي شود. محدودة كاملي از محصولات ممكن كه از روش بيوتكنولوژي قابل توليد هستند شناخته شده است. به عنوان مثال، هم اكنون رشد سلول‌هاي بافت انساني در كشت انبوه و در تجهيزات فرمانتاسيون ساده به طور روتين انجام مي شود. محصولات ممكن اين بافت‌ها هم اكنون تحت بررسي است.

مقايسة حوزه هاي مختلف فرايندهاي بيوتكنولوژيكي

جدول 1، حوزه هاي تقريبي فرآيندهاي بيوتكنولوژيكي را نشان مي دهد. علاوه بر محصولات حاصل از صنايع بيولوژيكي سنتي نظير مشروبات الكلي، غذاهاي تخميري، آنزيم‌ها، آنتي بيوتيك‌ها و تصفيه پساب‌ها محصولات ديگري نيز وجود دارند. بسياري از محصولات با ارزش بالا كه در جدول 1 آمده است به‌ويژه آنهايي كه مواد شيميايي مورد نياز در آنها مقادير بسيار كمي هستند، اغلب در حد چند كيلوگرم در سال مي باشند و تقريباً براي توسعة آنها جنبه اقتصادي توليد، يك عامل محدودكننده نمي باشد.
جايگزين هاي محصولات طبيعي از جمله پروتئين تك ياخته (SCP)، در صورت موفقيت، متقابلاً بايد با محصولات پروتئيني كشاورزي معمولي رقابت كنند. در عوض زماني كه دسترسي به نفت آسان است، جايگزين‌هاي توليد سنتزي محصولات شيميايي نظير اسيدهاي آلي و حلال‌ها درصورتي امكان پذير است كه از نظر اقتصادي پيشرفتي صورت گرفته باشد. در اين مورد بايد احتمالاً منتظر از بين رفتن اين مادة خام بود.
همچنين جايگزين‌هاي محصولات پتروشيمي نظير الكل‌هاي سوختي كه در مقياس وسيع توليد مي شوند بايد در مقياس خيلي بيشتري نسبت به آنچه كه فعلاً براي فرايندهاي بيولوژيكي قابل اجرا است توليد شوند تا اينكه اقتصادي و مقرون به صرفه باشند (به غير از تصفية پسمانده ها).
آخرين گروه در جدول 1 بيشترين چالش را براي مهندس بيوشيمي ايجاد نموده است و در دهه هاي قرن اخير هنوز صنعت بيوتكنولوژي در اين مورد قابل مقايسه با صنعت شيميايي بوده است. در اين حوزه عموماً بيوتكنولوژيست‌ها به جاي مهندسان وارد عمل مي شوند و به شدت برتكنيك‌هاي Black-art (كه تخصص بيوتكنولوژيست هاست) تكيه مي شود. اين تكنيك ها شايد براي محصولات با ارزش بالا و مقياس پايين كه راه ديگري براي توليد به روش بيوتكنولوژيكي ندارند كافي باشد اما براي مواردي كه در آنها فرايندهايي با مقياس بزرگ بكار مي رود، ناكافي مي باشد؛ چرا كه مسائل اقتصادي تعيين كننده بوده و از لحاظ مهندسي تأثير هزينه مي تواند به معناي تفاوت بين شكست و پيروزي باشد.


متاسفانه بسياري از مهندسان بيوشيمي با توسعة بيوتكنولوژي به سمت بيوتكنولوژيست شدن حركت كرده اند كه در آن تحقيقات تكنولوژيكي بر محور توليد متمركز شده و زمينه هاي وسيع مهندسي فرايند را رها كرده اند. البته درحالي كه جايگاه مهمي براي بيوتكنولوژيست‌ها در توسعه صنعت وجود دارد، روشن است كه نقش مهندسي شيمي در بيوتكنولوژي بايد همان نقش مهندسي بيوشيمي باشد، نه بيوتكنولوژيست.

تفاوت اصلي فرايندهاي زيستي با فرايندهاي شيميايي:

اگر چه برخي فرايندهاي بيوتكنولوژيكي اساساً مشابه با فرايندهاي شيميايي هستند و داراي سه مرحله اصلي يعني آماده سازي مواد خام، واكنش و بازيافت محصول مي باشند، اما تفاوت‌هاي بسيار مهمي نيز دارند. مهمترين اين تفاوت‌ها اغلب در تعداد نامحدود محصولاتي مي باشد كه ممكن است از يك مادة خام به‌دست آيد؛ به‌دليل آنكه اين ماده خام صرفاً يك منبع غذايي (سوبسترا) براي رشد ميكروارگانيزم‌ها است.
معمولاً محصولات مورد نظر، فقط زائدات فرايند رشد ميكروبي هستند. در نتيجه واكنش از پيش تعيين‌شده اي بر مبناي يك گروه به‌خصوص از واكنش دهنده ها وجود ندارد. قانون حاكم اين است كه محصول، تابع ميكروارگانيزم‌هايي است كه براي انجام واكنش انتخاب مي‌شوند. حتي اين نيز ويژگي مورد نظر را تضمين نمي كند؛ زيرا همان ميكروارگانيزم‌ها كه در يك سوبسترا رشد مي كنند، ممكن است به عنوان مثال اتانول، اسيد لاكتيك، آنزيم به‌خصوص يا يك آنتي بيوتيك توليد كنند. فقط كنترل دقيق شرايط فيزيكي يا انتخاب و زمان‌بندي برخي شرايط اطمينان خواهد داد كه محصول مطلوب همان محصولي است كه توليد مي شود. جزء كليدي مخلوط واكنش (ميكروارگانيزم)، هم كاتاليزور واكنش است و هم محصول واكنش؛ كه در شروع واكنش به سادگي و به ميزان زيادي فراهم مي شود.
براي اطمينان از صحيح بودن ميكروارگانيزم انتخاب شده و يا محصولي كه توليد مي شود، بايد سوبسترا حاوي مقدار كمي از ميكروارگانيزم انتخاب شده در محيط كشت باشد و بنابراين از رقابت ساير ميكروارگانيزم‌ها ممانعت مي گردد. مهمتر از اين، اشكال ديگر زندگي ميكروبي نيز مي باشد كه بايد از سوبسترا حذف شوند. زيرا رقابت مستقيمي را با
ميكروارگانيزم‌هاي مورد نظر خواهند داشت و گاهي با احتمال و موفقيت بيشتري تكثير مي يابند. با استفاده از استريليزاسيون سوبسترا، جداسازي آنها از رقابت كننده‌ها امكان پذير است كه اين مورد بايد در سرتاسر واكنش دنبال شود.
از آنجا كه عمدة محصولات بيوتكنولوژي جديد، داراي ارزش فوق العاده زياد و حجم كم مواد بيوشيميايي است، بنابراين فرآيندهاي بازيافت (جداسازي) براي اين محصولات ممكن است به دليل مقادير كم مورد استفاده، نسبتاً هزينه‌بر و با صرف انرژي زياد صورت گيرد. همچنين براي به حداقل رساندن اتلاف محصول با ارزش فراوان، بايد بازدهي بالايي را در نظر گرفت. اين مورد با فرايندهاي بيولوژيكي قديمي‌تر صنايع غذايي و نوشيدني، آنتي بيوتيك ها و محصولات دارويي با ارزش متوسط و تصفية فاضلاب در تضاد مي باشد.

تفاوت فرايندي واكنش هاي شيميايي و بيولوژيكي از نظر شرايط واكنش:

اغلب واكنش هاي بيولوژيكي به طور قابل توجهي آهسته تر از واكنش‌هاي شيميايي انجام مي شوند. برخلاف صنايع شيميايي كه در آنها فرايندهاي مداوم ترجيح دارد، عموماً اين واكنش‌هاي بيولوژيكي به صورت عمليات ناپيوسته (batch) صورت مي گيرند. اغلب واكنش‌هاي بيولوژيكي توسط غلظت‌هاي پايين محصول ممانعت مي شوند و اين خود دليل ديگري براي ارجح بودن عمليات ناپيوسته (batch) مي باشد. همچنين برخلاف اغلب واكنش‌هاي شيميايي، سرعت واكنش‌هاي بيولوژيكي نمي تواند با افزايش دما و فشار افزايش يابد و اغلب بايد در تحت شرايط نسبتاً ملايم و نزديك به دماي محيط انجام شوند. محصولات مورد نظر نيز با گرما ناپايدار هستند و براي جلوگيري از تخريب آنها بايد انجام واكنش در تحت شرايط نسبتاً ملايم صورت گيرد. با وجود اين تفاوت‌ها در فرايندهاي بيولوژيكي و فرايندهاي شيميايي معمولي، بسياري از حوزه ها وجود دارند كه يك مهندس بيوشيمي براي طراحي و اجراي عمليات فرايندهاي بيولوژيكي مي تواند نقش داشته باشد.

نتيجه:

مطالب بالا به برخي از شيوه هايي متعددي كه در آنها مهندس فرايند يا شيمي در توسعه صنعتي بيوتكنولوژي مي تواند نقش داشته باشد اشاره نمود. چالش‌هاي فراواني براي مهندس شيمي در بيوتكنولوژي وجود دارد كه بسياري از آنها هنوز بوجود نيامده‌اند. حوزه هايي وجود دارند كه در آن مهندس و بيوتكنولوژيست بايد با يكديگر همكاري كنند تا اولاً مشكلات را مشخص كنند و ثانياً راه حل ها را پيدا نمايند.
عموماً در مقايسه با فرايندهاي شيميايي، فرايندهاي بيولوژيكي، در سرعت‌هاي حجمي و غلظت‌هاي توليدي پايين صورت مي‌گيرند. ممكن است بابكار بردن برخي از روش ها (به‌عنوان مثال، استفاده از تثبيت سلولي) فرآيند را بهبود داد. اما اين مورد نيز داراي محدوديت است زيرا برخي ميكروارگانيزم‌ها ممكن است شامل ويژگي هاي فيزيولوژيكي و فيزيكي ايده آل براي تثبيت نباشند؛ به خصوص در آنجا كه رشد و حيات براي توليد نقش اساسي دارد. ممكن است برخي روش‌ها نيز جهت بهبود سرعت بكار روند؛ مثلاً سلول‌ها بتوانند براي چسبيدن به سطح، يا براي ارائه محصولات داخل سلولي يا خارج سلولي يا براي رهاسازي محصولات بعد از برانگيختن، مطابق با نيازهاي كلي فرايند، مهندسي شوند.
اكثر فرايندهاي تخميري كه از لحاظ تجاري بزرگ مقياس موفق بوده اند مقادير نسبتاً كمي را توليد كرده اند. اين فرايندها، فرايندهايي بوده اند كه به صورت غيراستريل كار كرده اند. در بخش استريليزاسيون و نگهداري، هزينه ها (اعم از عملياتي يا سرمايه اي) قابل توجه هستند و هر فرايندي كه بتواند اين مراحل را نداشته باشد براي آن يك مزيت بحساب مي آيد. اين مورد مي تواند توسط دست ورزي ژنتيكي صورت گيرد تا مزيت‌هاي مشابهي را به اين گونه هاي ضعيف تر ببخشد.
همچنين فرايندهاي با مقياس بزرگ و با موفقيت بيشتر فرايندهايي هستند كه شرايط فرايندي پايين دستي نسبتاً ساده دارند. اگرچه اخيراً توجهات بسياري بر روي Scale up فرايندهاي جداسازي خاص شده است (بر مبناي تكنيك‌هاي قابل دسترس در آزمايشگاه تجزيه) اما تقريباً گران بوده و بنابراين به محصولات با ارزش بسيار بالا محدود مي شوند. توسعه فرايندهاي جداسازي كم هزينه يا از نظر ديگر تخميرهايي كه نياز به فرايندهاي پايين‌دستي كمتري دارند، هنوز براي مهندسي شيمي و بيوتكنولوژيست به طور يكسان به‌صورت يك چالش باقي مانده است.
نهايتاً شايد بيشترين مساله براي مهندسي شيمي در بيوتكنولوژي مواجهه با پسمانده اي است كه از فرايندهاي تخميري حاصل مي شود. برخلاف فرايندهاي شيميايي معمولاً محصولات جانبي خيلي كمي از يك محصول تخميري صنعتي به‌وجود مي‌آيد. اغلب بهترين حالت آن است كه بيومس بي رمق را به صورت يك منبع غذايي حيواني به‌فروش برسانند.
اگر بيوتكنولوژي بخواهد با صنايع شيميايي (بجز در مواردي كه محصولات با ارزش بالا توليد مي‌شود) رقابت كند مشكلاتي خواهد داشت كه بايد تحليل و بررسي شود.

sajadhoosein
10-02-2011, 13:29
تصفیه نفت

عملياتي که در توليد و تصفيه نفت بر روي نفت خام انجام مي‌گيرند، عبارتند از:
روش‌هاي گوناگون تقطير ، روش‌هاي فيزيکي و شيميايي تصفيه و تفکيک و روش‌هاي تغيير و تبديل مواد در واحدهاي مربوطه. بنابراين يک پالايشگاه ، مجتمعي از واحدهاي مختلف توليد ، تصفيه و تغيير و تبديل مواد خواهد بود که هر واحد آن مجهز به سيستم‌هاي آماده نمودن شارژ ، تماس ، تفکيک فازها و جمع‌آوري حلال يا حرارت مي‌باشد و در هر واحد آن فرآورده هاي مختلفي بدست مي‌آيد. البته نخستين عمل قبل از هر گونه پالايش بر روي نفت خام ، عاري نمودن آن از آب مي‌باشد و سپس تصفيه نفت خام انجام مي‌گيرد.

عاري نمودن نفت خام از آب :
نفت خامي که وارد تصفيه خانه مي‌گردد، داراي مقدار قابل ملاحظه‌اي از آبهاي نمکي است که اغلب در مجاورت شن و ترکيبات اکسيژنه به حالت امولسيون در مي‌آيد و وجود آب در اين مورد ، ايجاد اختلالاتي در حين عمل تقطير مي‌نمايد و بعلت وجود نمک‌ها نيز سبب خوردگي ديگ‌هاي بخار مي‌گردد. بنابراين بايد بطرق ممکنه ، آب را از نفت خام جدا نمود. با استفاده از يکي از روشهاي سانتريفوژ ، دکانتاسيون و استفاده ار يک ميدان الکتريکي ، آب را از روغن تفکيک مي‌کنند.

تصفيه برش هاي سبک :
منظور از تصفيه برش هاي سبک ، بيشتر تخليص گازهاي حاصل از پالايشگاه و يا گازهاي طبيعي از هيدروژن سولفوره و گاز کربنيک مي‌باشد. مهمترين روشهاي بکار گرفته شده ، شامل روش‌هاي ژيربوتول (Girbotol) ، آلکازيد (Alkazid) و فلوئورسلونت (Fluorsolvent) مي‌گردد.
مواد جاذب مورد استفاده براي اين سه روش بدين قرار است:

در روش ژيربوتول:
مونواتانول آمين - دي اتانول آمين - تري اتانول آمين

در روش آلکازيد:

دي متيل آمينوپتاسيم استات - متيل آمينو پتاسيم پروپيويان

در روش فلوئوسلونت:
کربنات پروپيلن
اين مواد جاذب ، اغلب در درجه حرارتي نزديک به درجه حرارت معمولي با CO2 و H2S عمل مي‌کنند و گازهاي جذب شده بعدا ، در فشار اتمسفر و حرارت 110 درجه سانتي‌گراد از محلول جاذب جدا و خارج مي‌گردند.

تصفيه مواد سفيد :
در صنعت نفت معمولا به برش هاي بنزين و کروزون "مواد سفيد" گفته مي‌شود. منظور از تصفيه اين مواد ، عاري کردن آنها از مواد مضر بعلت بوي يا رنگ زردشان مي‌باشد و همچنين حذف هيدروکربورهاي غير اشباع. ترکيبات: اکسيژنه (اسيدهاي نفتي ، ترکيبات آسفالتي) ، گوگردار (سولفوره ، سولفونه) و ازته خواهد بود. عمل تصفيه شامل ترتمان‌هاي مختلف مي‌گردد که به شرح اين روش‌هاي تصفيه مي‌پردازم.

ترتمان با اسيد سولفوريک :
اولين دفعه ، "ايشلر" (Eichler) در سال 1865 در باکو ، نفت را بکمک اسيد سولفوريک غليظ تخليص نمود. اسيد سولفوريک مخصوصا با هيدروکربورهاي آروماتيک - اولفين ها - ترکيبات اکسيژنه - مواد رنگي و سولفوره ترکيب مي‌شود. براي اينکه نفت ، رنگ زرد نداشته باشد بايد مقدار اسيد نيتروي موجود در اسيدسولفوريک کمتر از 1/0 در صد باشد. اغلب ، اين ترتمان جهت حذف ذرات باقيمانده اسيد ، بوسيله شستشو با يک محلول سود و سپس با آب تعقيب مي‌گردد.

ترتمان با سود :
اين شستشو اغلب بمنظور حذف ترکيبات اسيدي محتوي در برشي نفتي بکار گرفته مي‌شود. مهم‌ترين اين ترکيبات: مرکاپتان‌ها - هيدروژن سولفوره - گاز کربنيک - تيوفنل‌ها و آلکيل فنل‌ها - اسيد سيانيدريک - اسيدهاي چرب - اسيدهاي نفتي مي‌باشد که به اين مواد بايد سولفور کربونيل (COS) را هر چند که يک ترکيب خنثي است، اضافه نمود. زيرا اين ترکيب در اثر هيدروليز توليد CO2 و H2 مي‌نمايد. براي مثال ، مرکاپتانها بر اساس واکنش تعادلي زير با سود ترکيب مي‌گردند.

RSH + NaoH ? RSNa + H2O

عاري نمودن برشهاي نفتي از CO2 و H2S با محلول سود انجام پذير است، البته وقتي که مقدار آنها کم باشد. اما هنگامي که مقدار اين مواد زياد باشد بايد از روش ترتمان با آمين‌ها استفاده نمود. اغلب پس از عمل با قليا ، برش نفتي را با آب شستشو مي‌دهند.
تصفيه کروزون بوسيله انيدريد سولفورو (روش ادلينو) :

چون انيدريد سولفوروي مايع بسادگي مي‌تواند هيدروکربورهاي غير اشباع غني از کربن را در خود حل نمايد، لذا از آن ، جهت تصفيه نفت چراغ (کروزون) استفاده مي‌گردد.

روش‌هاي ملايم کردن :
اين روش‌ها ، امکان عاري نمودن برش‌ها را از ترکيبات گوگردي ، مرکاپتان‌ها و گوگرد بصورت عنصر مي‌دهد. مهمترين روشهاي بکار گرفته شده عبارتند از:

روش سلوتيزر "Solutizer":
اين روش مربوط به اکستراسيون همه کاني‌ها از کليه برش‌هاي بنزين (بدست آمده از تقطير يا کراکينگ يا رفرمينگ) مي‌گردد. از مزاياي اين روش ، افزايش قابليت بنزين جهت پذيرش سرب بوده که علت آن حذف ترکيبات گوگردي است.

روش دکتر:
انواع بنزين‌ها و همچنين ترکيبات سينگن‌تر ازقبيل برش نفت و کروزون را مي‌توان به توسط اين روش مورد ترتمان قرار داد. در اين روش از محلول قليايي پلمبيت سديم جهت ترتمان استفاده مي‌گردد.

روش هيپوکلريت:
اغلب از هيپوکلريت بعنوان يک عامل اکسيد کننده جهت کاهش بو و همچنين مقدار مرکاپتان‌ها در برش‌هاي نفتي استفاده مي‌شود. اين روش مي تواند يک روش تکميلي براي ترتمان برش‌ها با سود باشد.

روش هاي کلرکوئيوريک (روش پرکو):
در اين روش ، بر روي نفت ، کلرور مس افزوده مي‌گردد که باعث تبديل مرکاپتان‌ها به دي‌سولفور مي‌گردد.

روش تصفيه کاتاليکي:
در اين روش ، بجاي استفاده از ترکيبات حل کننده ذکر شده در روش هاي قبلي ، از کاتاليزور استفاده مي‌شود. براي مثال ، روش مراکس يک طريقه تصفيه کاتاليتکي است که در آن ، کاتاليزور يک بستر ثابت از اکسيد سرب مي‌باشد که طول عمر آن بيشتر از سه سال مي‌باشد.

رنگ بري و بي بو کردن نفت:
رنگ‌بري را مي‌توان اغلب اوقات بوسيله خاک‌هاي رنگ بر - آرژيل ها و هيدروسيليکات‌هاي طبيعي منيزيم انجام داد. جهت بي‌بو کردن نفت ، برخي آن را با کلرورو دوشو و کمي اسيد کلريدريک به هم زده ، سپس دکانته مي‌نمايند و بمنظور از بين بردن کلر محتوي ، بعدا آن را با آهک مخلوط نموده و تکان مي‌دهند. ضمنا ممکن است از مواد معطر و عطر بهار نارنج براي خوش‌بو کردن آن استفاده نمود. با افزايش مواد رنگي از قبيل نيترونفتالين و زرد کينولئين مي‌توان خاصيت فلوئورسانس را از بين برد.

تصفيه روغن‌هاي گريس‌کاري
تصفيه :

همان طور که مواد سفيد احتياج به تصفيه دارند، روغن‌هاي گريس‌کاري جهت حذف مواد مضر محتاج به پالايش مي‌باشند. عمل تصفيه در روغن‌ها بعلت ويسکوزيته زياد و خاصيت امولسيون شدنشان نسبت به مواد سفيد مشکل مي‌باشد. عمل تصفيه شامل شستشوهاي متوالي با اسيد سولفوريک ، سپس شستويش با مواد قليايي و سپس آب خواهد بود. براي خنثي‌شدن روغن ، از مخلوط کربنات سديم (خاک‌هاي رنگ‌بر) استفاده مي‌نمايند.

بي‌بو کردن :
روغن‌هاي معدني را با آلدئيد فرميک مخلوط و گرم مي‌کنند و بعدا ، قبل از اين‌که اسيد يا قليا بدان بيفزايند، بخار آب از آن عبور مي‌دهند. بيست درصد از روغن معدني خام را بوسيله بخار آب در مجاورت استات پلمب تقطير مي‌نمايند. مايع تقطير شده عاري از گوگرد است و از آن بعنوان روغن چراغ يا روغن موتور استفاده مي‌شود. روغني که از صاف نمودن باقيمانده بدست مي‌آيد، روغن چرک کننده سنگين (با دانسيته زياد) و بي‌بو مي‌باشد.

بي‌رنگ نمودن :
جهت بدست آوردن روغن‌هاي معدني بي‌رنگ (مانند روغن وازلين) از روغن‌هاي تيره ، آنها را از استوانه‌هاي بلند و پر از آرژيل (که جاذب رنگ است) با دماي 50-30 درجه سانتي‌گراد به آهستگي عبور مي‌دهند. اين آرژيل‌ها ، هيدروسيليکات آلومينيم و منيزيم مي‌باشند و پس از خاتمه عمل ، آرژيل‌ها را با بنزين شستشو داده ، مايع حاصله را جهت جمع آوري بنزين تقطير مي‌نمايند و بنزيني را که روي آرژيل مانده است، بوسيله عبور هوا به خارج رانده ، جمع آوري مي‌نمايند. آرژيل حاصله را در کوره‌هاي دوار حرارت مي‌دهند و بعد از آن ، وارد استوانه ديگري مي‌کنند. در نتيجه آرژيل حاصله مانند اول فعال مي‌گردد. با زغال حيواني و يا مخلوطي از زغال حيواني با سيليس - سيليکات - اکسيد دو فر مي‌توان روغن را بي‌رنگ نمود. قسمتي از رنگ روغن‌هاي معدني را که خيلي رنگين است، بوسيله اسيد سولفوريکي که به آن بيکرومات پتاسيم افزوده شده است از بين مي‌برند. براي روغن‌هايي که کمتر رنگين است، به عوض صاف نمودن مجدد ، روي خاک‌هاي رنگبر عمل تصفيه را با اسيد سولفوريک و يا سود انجام مي‌دهند.

نويسنده : مرتضي هادوي - دانشنامه رشد

sajadhoosein
10-02-2011, 13:37
ذخائر زير زميني نفت و گاز


سوختهاي فسيلي شامل نفت و گاز در عمق سه تا چهار کيلومتري اعماق زمين و در خلل و فرج لايه هاي آن و با فشار چند صد اتمسفر بصورت ذخيره ميباشند. گازهاي طبيعي زيرزميني يا به تنهايي و يا به همراه نفت تشکيل کانسار (معدن) مي‌دهند. که در هر دو صورت از نظر اقتصادي بسيار گرانبها مي‌باشد. درصورت همراه بودن با نفت گازها در داخل نفت حل مي‌شوند، و عمدتا نيز بهمين صورت يافت ميگردد و در اين رابطه مولفه هاي فيزيکي مواد - حرارت و فشار مخزن تاثيرات مستقيم دارند و نهايتا درصورت رسيدن به درجه اشباع تجزيه شده و بلحاظ وزن مخصوص کمتر در قسمت‌هاي فوقاني کانسار و بر روي نفت يا آب به شکل گنبدهاي گازي (GAS DOME) قرار ميگيرند.گاهآ درمخازن گازهاي محلول در آب نيز مشاهده شده است
گاز متان در حرارت و فشار موجود درکانسارها متراکم نميگردد بنابراين هميشه بصورت گاز باقي مانده ولي در مخازني که تحت فشار بالا هستند بشکل محلول در نفت در ميايد . ساير اجزاي گاز طبيعي در مخازن نسبت به شرايط موجود در کانسار در فاز مايع يا فاز بخار يافت ميشوند. گازهاي محلول در نفت بمثابه انرژي و پتانسيل توليدمخزن بوده و حتي المقدور سعي ميگردد به روشهايي از خروج آنها جلوگيري گردد ولي در هر حال بسياري از گاز محلول در نفت در زمان استخراج همراه با نفت خارج ميگردد .در سالهاي پيش از انقلاب در صد بالايي از آن از طريق مشعل سوزانده ميشدو بهدر ميرفت ولي در سالهاي بعد تا بحال بتدريج و با اجراي طرهايي منجمله طرح آماک از آنها به عنوان توليدات فرعي استحصالي از ميادين نفت کشور بمنظور تزريق به مخازن نفتي - توليد مواد خام شيميايي و سوختي با ارزش استفاده مي‌کنند.

استخراج گاز
در ايران گاز طبيعي خام را از دو نوع چاه استخراج مينمايند .

1 - چاههاي مسقل گازي - از قبيل ميادين گاز پارس جنوبي - نار و کنگان - خانگيران - تابناک- حوزهاي شانون، هما، وراوي و ميدان گازى پازنان و غيره .

2 - چاههاي نفت - از قبيل ميادين اهواز - آغاجاري - مارون - گچساران - بي بي حکيمه - - رامشير و غيره .

ترکيبات گاز طبيعي خام
1 - گاز طبيعي خام که از چاههاي مستقل گازي استخراج ميگردد و هنوز فرايندهاي سرچاهي و پالايشي را طي نکرده است عمدتا از هيدروكربور متان بعلاوه گاز اتان و همراه با هيدروكربورهاي ديگر( سنگين و مايع) مانند پروپان - بوتان - و هيدروكربورهاي سنگين تر يا چكيده نفتي (CONDENSATE) بعلاوه بنزين طبيعي ( NATURAL GASOLINE) و همچنين مقداري از ناخالصي هاي غير هيدروکربوري شامل بخار آب (H2O), كربن دي اكسيد(CO2) , كربن منواكسيد (CO), نيتروژن (N), هيدروژن سولفيد (H2S), هليوم (HE) كه درصد هر كدام بستگي به نوع مخازن دارد تشكيل شده است .
اين چاهها اصولا قادر به توليد در اندازه هاي تجاري بوده و محصول آنها با نام گاز غير همراه ( NON -ASSOCIATED GAS) نيز شناخته ميگردند گازهاي استخراجي از چاههاي مستقل گازي يا نفت همراه ندارند و يا مقدارنفت همراه آن بسيار ناچيز ميباشد.
گاز طبيعي خام استخراجي از چاههاي مستقل گازي با خود مقداري شن - ماسه و آب شور بهمراه دارد که قبل از ارسال به تاسيسات پالايشي در مجموعه تاسيسات سر چاهي و توسط ساينده ها از گاز جدا ميگردند.
دستگاههاي گرمکن موجود در نقاط مشخصي درطول خط لوله تا مرکز جمع آوري نيز مانع از انجماد بخار آّب موجود در گاز ميگردند زيرا در صورت نبود اين تجهيزات ترکيبات جامد و نيمه جامد هيدرات هاي گاز طبيعي احتمالي(کريستالهاي يخ) در روند کار سيستم گردآوري ايجاد مشکلات عديده مينمايند.

2 - گاز طبيعي خام از چاههاي نفت نيز بدو صورت استخراج ميگردد.
الف - در صورتي که گاز، محلول در نفت خام باشد گاز محلول (SOLUTION GAS ) نام دارد.
ب - در تماس مستقيم ولي جدا از نفت باشد گاز همراه (ASSOCIATED GAS) ناميده مي شود .

مشخصات و مزيتهاي گاز طبيعي
گاز طبيعي(متان - CH4) حاصل از عمليات فرآورش نهايي دارا ي مشخصات بدون رنگ - بدون بو و سبکتر از هوا ميباشد. ارزش حرارتي يك گاز، مقدار حرارتي است كه در اثر سوختـن يك مترمكعب آن گاز ايـجاد مي شود که بدين ترتيب ارزش حرارتي هر متر مکعب متان تقريبا معادل ارزش حرارتي يک ليتر نفت سفيد ميباشد و به عبارت ديگر چنانچه يک فوت مکعب از آن سوزانده شود معادل با 252 کيلو کالري انرژي حرارتي آزاد مينمايد که از اين لحاظ در مقايسه با ديگر سوختها بسيار قابل توجه ميباشد . هيدروکربنها با فرمول عمومي CnH2n+2 اجزاء اصلي گاز طبيعي بوده و منابع عمده انرژي ميباشند . افزايش اتمهاي کربن مولکول هيدروكربن را سنگينتر و ارزش حرارتي آن افزونتر ميسازد. ارزش حرارتي هيدروکربنهاي متان و اتان از 8400 تا 10200 كيلو كالري بازاي هر مترمكعب آنها مي باشد .
ارزش حرارتي هيدروکربن پروپان برابر با 22200 كيلو كالري بازاي هر مترمكعب آن مي باشد . ارزش حرارتي هيدروکربن بوتان برابر با 28500 كيلو كالري بازاي هر مترمكعب آن مي‌ باشد . گاز طبيعي شامل 85 درصد گاز متان و 12 درصد گاز اتان و 3 درصد گاز پروپان، بوتان، ازت و غيـره مي باشد
گاز طبيعي حاصل از ميادين گازي سرخس حاوي متان بادرجه خلوص 98 درصد ميباشد. ارجحيت ديگر گاز گاز طبيعي(متان - CH4) به ساير سوخت ها آن است که گاز طبيعي تميز ترين سوخت فسيلي است زيرا نه تنها با سوختن آن گاز سمي و خطرناك منواكسيد كربن توليد نميگردد بلکه جالب است بدانيم که ماحصل سوخت اين گاز غالبا آب بهمراه حداقل ميزان دي‌اكسيدكربن در مقايسه با تمام سوختهاي فسيلي ميباشد .

در يک تحقيق از ميزان آلايندگي گاز طبيعي و ديگر سوخت هاي فسيلي يافته ها به شرح ذيل بودند . ميزان انتشار co2 در گاز طبيعي 6/53 درصد، پروپان 67 درصد، بنزين 7/72 درصد، نفت گاز 76/2 درصد، نفت کوره 3/79 درصد و زغال سنگ 1/82 درصد به ازاي يک واحد گرما(Kg co2/Gj) است لذا با توجه به موارد فوق مي توان از آن به عنوان سوخت برتر - ايمن و سالم در محيطهاي خانگي- تجاري و اداري که داراي فضاهاي بسته و محدود ميباشند استفاده نمود.

دماي احتراق خود به خود گاز طبيعي 649 درجه سانتي گراد است. دماي جوش متان 49/ 161 درجه سانتي گراد زير صفر است .فرايند تبديل گاز طبيعي به گاز مايع LN G در همين درجه حرارت صورت ميگيرد.
يکي از عوامل مهم و مؤثر در کامل سوزي گاز طبيعي و آبي سوزي شعله تامين هواي کافي است. ميزان هواي لازم جهت هر مترمكعب گاز طبيعي هنگام سوختن حدودأ 10 مترمكعب ميباشد. آبي تر بودن شعله بمعني دريافت بهتر و بيشتر هوا مي باشد.

فرآورش گازطبيعي
مجموعه عمليات پيچيده اي است شامل فرايندهايي بقرار و ترتيب ذيل که در جريان آن بتوان گاز طبيعي را که شامل عمدتا متان بعنوان اصليترين ماده و با درصد خلوص 80 تا 97 ميباشد را بعنوان محصول نهائي پالايش نمود, صمن آنکه در اين فرايندها علاوه بر استحصال گوگرد ترکيبات ارزشمند مايعات گازطبيعي (NATURAL GAS LIQUIds -NGL)شامل گاز مايع LPG)) و (CONDENSATE) که تمامآ در رديف اقلام صادراتي نيزبشمار ميايند جداسازي ميگردند.

تفکيک گاز و نفت

گاز همراه با نفت
گازي که همراه نفت است الزاما بايد از آن جدا شود تا نفت خالص و پايدار بدست آيد. در صورتي که نفت و گاز استخراجي از چاه مستقيما به مخازن ذخيره نفت هدايت گردند.بعلت سبک و فرار بودن گاز مقداري از آن از منافذ فوقاني مخزن ذخيره خارج شده و در ضمن مقداري از اجزاي سبک و گرانبهاي نفت را هم با خود خارج مي‌کند. از اين رو نفت را پس از خروج از چاه و پيش از آنکه به مخزن روانه گردد به درون دستگاه تفکيک نفت و گاز هدايت مي‌کنيم.
عمليات تفکيک گاز همراه از نفت خام اصولا با ابزار موجود در سر چاه و طي فرايندهاي سرچاهي ، انجام مي شود .اين عمل توسط دستگاهي بنام جداکننده سنتي که هيدرو کربورهاي سنگين و مايع را از هيدروکربورهاي سبکتر و گازي تفکيک مينمايد صورت ميگيرد. سپس اين دو هيدروكربن براي فرآورش بيشتر به مسيرهاي مجزايي هدايت شده تا عمليات تصفيه اي لازم برروي آنها صورت گيرد.
اين دستگاه به شکل يک استوانه قائم دربسته بوده که در آن با استفاده از نيروي گرانش ذرات گاز از هم باز و به اصطلاح منبسط مي‌گردد، و در اين ضمن از سرعت آن نيز کاسته مي‌شود. وقتي فشار و سرعت گاز به مقدار زيادي کاهش يافت بخش انبوهي از گاز ، از نفت جدا مي‌گردد. آنگاه گاز حاصل را توسط لوله بمخزن ديگري هدايت مي‌کنند گازي که از دستگاه جدا کننده خارج مي‌گردد، غالبا از نوع گاز تر بوده و حاوي مقدار زيادي بنزين سبک(طبيعي) نيز ميباشد. بنزين سبک (طبيعي) به لحاظ آنکه دارا ي ارزش فراواني ميباشد الزاما بايد در مراحل بعدي از گاز طبيعي جدا گردد .

گاز محلول در نفت خام
در مواردي که گاز در نفت خام محلول است مقداري از آن به جهت ماهيت گاز و تحت تاثير کاهش فشار موجود در سر چاه از نفت جدا ميگردد و سپس اين دو گروه از هيدروكربنها براي فرآورش بيشتر هر يک به مجاري مخصوص بخود فرستاده مي شوند.

1- تفکيک مايعات گازي
اين فرايند اولين مرحله از مجموعه عمليات پالايش گاز طبيعي خام ميباشد . در به عمل آوري مايعات گازطبيعي فرايندي سه مرحله اي وجود دارد. زيرا ابتدا مايعات (NGL) توسط جاذب NGL از گازطبيعي استخراج و سپس ماده جاذب طي فرايند دوم قابليت استفاده مجدد (مکرر) را در فرايند ابتدايي کسب مينمايد و نهايتا در فرايند سوم عناصر تشکيل دهنده و گرانبهاي اين مايعات نيز بايد از خودشان جدا سازي شده و به اجزاي پايه اي تبديل گردند . که اين فرايند در يك نيروگاه فرآورش نسبتا متمركز بنام کارخانه گاز مايع بر روي مايعات حاصل انجام مي شود. بخش اعظم مايعات گازي درمحدوده بنزين و نفت سفيد مي باشد . ضمن آنکه ميتوان فرآورده هاي ديگري مانند حلال و سوخت جت و ديزل نيز از آن توليد نمود. مواد متشكله در مايعات گازطبيعي (NGL) عبارتند از .

1- 1 اتان - ماده اي است ارزشمند و خوراک مناسب جهت مجتمع هاي پتروشيمي و تبديل آن به ماده ايي با ارزش بيشتر به نام اتيلن و پلي اتيلن . گازطبيعي ميدان پارس جنوبي حدودآ حاوي شش درصد اتان ميباشد كه با جداسازي آن و ساخت اتيلن و پلي اتيلن مزيت هاي اقتصادي فراواني براي کشورمان ايجاد مي شود. کاربردفناوري تفکيک اتان از مايعات گازي در ايران بسيار جديد است و هم اکنون در فازهاي 4و5 پارس جنوبي بکارگرفته ميشود
1- 2گاز مايع (LPG) - گاز مايع عمدتآ شامل پروپان و بوتان بوده که آن را ميتوان با پالايش نفت خام نيز بدست آورد. ضمنآ در فرايند شكست ملكولي (کراکينگ) نفت خام و يا فرايند افزايش اكتان بنزين (ريفرم کاتاليستي) نيز اين ماده ارزشمند به صورت محصول جانبي حاصل مي شود . درصد پروپان و بوتان موجود در گاز مايع (LPG) که مصارف سوختي در خودرو (کمتر) و در منازل (بيشتر) دارد متغير بوده بطوري که در فصل گرم پروپان کمتر و در فصل سرد پروپان بيشتر خواهد بود در فصل سرد افزايش در صد پروپان به علت سبکتر بودن باعث تبخير بهتر سوخت ميگردد . معمولا درصد پروپان در گاز مايع بين 10 الي 50 درصد متغير است .
1- 3كاندنسيت ( condensate) شامل ترکيبات سنگينتر از بوتان ( (C4H10 - مولکولهايي داراي اتمهاي کربن بيشتر و حالت مايع درشرايط اتمسفر را شامل ميگردند. اين ترکيبات را ميتوان بمنظور صادرات پس از تثبيت فشار بخار و تنظيم نقطه ي شبنم طبق مشخصات اعلام شده متقاضي (خريدار) به مخازن انتقال يافته و بمحض تکميل ظرفيت مخزن صادر شوند. ولي اين گروه از هيدرکربورها بلحاظ ارزشمندي بيشتري که نسبت به ديگر محصولات جدا شده دارند مقرون به صرفه است كه طي فرايند ديگري در پالايشگاه کاندنسيت به سوختهايي تبديل گردد که تا کنون در پالايشگاههاي نفت از پالايش نفت خام حاصل ميگرديد ولي اينبار همراه با مزيتهايي که خواهد آمد . با توجه به اينکه پالايشگاه 500 ميليون دلاري كاندنسيت (مايعات گازي) در امارات متحده عربي بخشي ازخوراك مورد نياز خود را از ايران تامين مينمايد و حجم فراوان مايعات گازي که با بهره برداري از فازهاي پارس جنوبي و ديگر پالايشگاههاي گاز کشور حاصل ميگردد، احداث پالايشگاه هاي کاندنسيت با امکاناتي شامل يك برج تقطيرو چند فرآيند تصفيه و ريفرمينگ كاتاليستي بنا به مزيتهاي موجود در ذيل بسيار حائز اهميت ميباشد .

1 - توليد بنزين بيش از دو برابر بنزين توليدي در پالايشگاههاي نفت.
2 - بدون توليد اندکي از نفت كوره و طبعا رفع مشكلات ناشي از توليد اين فراورده ضمن آنکه باقيمانده هاي تقطير مايعات گازي نيز به محصولات ميان تقطير و سبک تبديل ميگردد .
3 - در ازاي تخصيص نيمي از تجهيزان موجود در پالايشگاه هاي نفت خام به پالايشگاه كاندنسيت ميتوان محصولات با ارزش بيشتري توليد نمود .
4 - هزينه توليد هر واحد محصول دراين نوع پالايشگاه، بسيار پايين تراز پالايشگاه نفت خام است.
5 - ميزان سرمايه گذاري در مقايسه بااحداث پالايشگاه نفت خام حدوداً به نصف ميرسد.
6 - درصورتي كه مجموعه مايعات گازي توليدي كشور به توليد بنزين و فراورده هاي ديگر اضافه شود، تا سال 1390 نيازي به واردات بنزين نخواهد بود

درحال حاضر کليه مايعات گازي توليدي در دو بخش صنايع پتروشيمي و پالايشگاه ها جهت خوراک مورد استفاده قرارگرفته و بخش سوم آن نيز صادر ميگردد . مايعات گازي حاصل از پالايش گازهاي ترش نيز ترش بوده و حاوي درصد فراواني از هيدروژن سولفيد و مركپتان ميباشد . بنابراين بعد از تقطير و تهيه فراورده ها نياز به فرايندهاي پالايشي جهت زدودن و ياکاستن از ميزان گوگرد و مركپتان موجود دارند
هم اکنون پالايشگاه قديمي مايعات گازي در بندرعباس روزانه 260 هزار بشکه نفت خام و 20 هزار بشکه مايعات گازى را فرآورش ميکند . احداث پالايشگاه جديد مايعات گازي در بندرعباس به شرکت سرمايه گذاري نفت سپرده شده و مطالعات آن در حال انجام است. پالايشگاه جديد مايعات گازي در بندرعباس و با ظرفيت 360 هزار بشکه احداث ميگردد . و تا کنون طراحي بنيادي و اخذ دانش فني آن طبق برنامه توسط شرکت ملي مهندسي و ساختمان نفت به پايان رسيده است .
قديميترين پروژه از اين دست پروژه واحدهاي تقطير مايعات گازي پالايشگاه گاز شهيد هاشمي نژاد(خانگيران) است که پيشينه 20 ساله دارد . درآن زمان پيشنهاد داده شد که مايعات توليدي از ميادين شمال شرقي( خانگيران )در واحدهاي تقطير به فرآورده هاي نفتي همچون حلال هاي ويژه نفتي ، نفتا ، نفت سفيد و گازوئيل مرغوب تبديل شود. پروژه واحدهاي تقطير مايعات گازي خانگيران مورد تاييد برنامه ريزي تلفيقي شرکت ملي نفت ايران نيز قرارگرفت . شرکت ايتاليايي I.M.S در سال 1380طي يک مناقصه مسئوليت ساخت واحدهاي تقطير را بدست گرفت . اين شرکت در همان سال (1380 ) مشغول ساخت دستگاه هاي مربوطه شد که بنا به پيش بيني مجري وقت طرح هاي پالايش گاز شرکت ملي گاز ايران حداکثرتا يک سال بعدبه اتمام مي رسد . که خوشبختانه جديدآ خبر ها حکايت از راه اندازي اين تاسيسات دارد .

2- حذف دي اكسيدكربن و سولفور
بعد از جداسازي مايعات گازي از گاز طبيعي خام دومين قسمت از فرآورش گاز نيز صورت ميگيرد که شامل جداسازي دي اكسيد كربن و سولفيد هيدروژن است. گازطبيعي بسته به موقعيت چاه مربوط مقادير متفاوتي از اين دو ماده را شامل ميگردد.
فرايند تفکيک سولفيد هيدروژن و دي اكسيد كربن از گازترش، شيرين كردن گاز ناميده مي شود. سولفيد هيدروژن و دي اكسيد كربن را ميتوان سوزاند و از گوگرد نيز صرفنظر نمود ولي اين عمل باعث آلودگي شديد محيط زيست ميگردد . با توجه به اينکه سولفور موجود در گاز عمدتآدر ترکيب سولفيد هيدروژن ((H2S قرار داردحا ل چنانچه ميزان سولفيد هيدروژن موجود از مقدار 7/5 ميليگرم در هر متر مکعب گازطبيعي بيشتر باشد به آن گاز ترش اطلاق ميگردد. وچنانچه از اين مقدار کمتر باشد نياز به تصفيه نميباشد.
سولفور موجود درگازطبيعي به علت دارا بودن بوي زننده و تنفس هاي مرگ آور و عامل فرسايندگي خطوط لوله انتقال، گاز را غير مطلوب و انتقال آن را پر هزينه ميسازد. تکنيکهاي مورد استفاده در فرايند شيرين سازي گاز ترش موسوم به «فرايند آمين» که متداولترين نوع در عمليات شيرين سازي ميباشد تشابه فراواني با فرايندقبل( جاذب NGL) و فرايند بعدي خود يعني نم زدايي توسط گلايكول دارند . مواد مورد استفاده دراين فرايند انواع محلول هاي آمين ميباشد. دراين نوع فرايندها اغلب از دو محلول آمين باسامي مونو اتا نو ل آمين (MEA) و دي اتا نو ل آمين (DEA ) استفاده ميگردد.
گاز ترش از ميان برجي که با محلول آمين پر شده است جريان داده ميشود .تشابه خواص ملکولي محلول آمين با سولفور موجود در سولفيد هيدروژن باعث ميگردد تا بخش عمده اي از مواد سولفوره جذب محلول گردد و سپس اين محلول با شرکت در فرايند ثانوي ضمن جداسازي از سولفيد هيدروژن جذب شده مجددا قابل بهره برداري در فرايند ابتدايي ميگردد . روش ديگري در رابطه با شيرين سازي گاز ترش با استفاده از جاذب هاي جامد براي جداسازي دي اكسيدكربن و سولفيد هيدروژن نيز وجود دارد. دي اكسيدكربن حاصل از فرايند از طريق مشعل وارد محيط شده و طبعآ آلودگي هايي از خود بجا ميگذارد که اجتناب ناپذير ميباشد . ولي سولفيد هيدروژن حاصل از فرايندقبل پس از انتقال به واحد گوگرد سازي با شرکت در فرايندي کاتاليستي و با واکنشهاي گرمايي بنام فرايند کلاوس سولفور موجودرا بصورت مايع آزاد مينمايد. مايع حاصل بعد ازانتقال به واحدديگري و بعد از عمليات دانه بندي و انبار ميشود اين فرايند تا 97 درصد سولفور موجود در گاز طبيعي را باز يافت مينمايد. اين ماده که سولفور پايه ناميده ميشود بشکل پودر زرد رنگ بوده و آن را ميتوان داخل محوطه پالايشگاه يا خارج از آن مشاهده نمو د. البته نظر به نيازبازار جهاني ، سولفور موجود بعد از استخراج و تصفيه و آماده سازي کامل جزو اقلام صادراتي محسوب و جداگانه به بازار عرضه مي گردد .
مرکاپتان ها گروه ديگري از ترکيبات گوگرد دار ميباشند که بايداز ترکيب گاز قابل مصرف توسط فرايندي از نوع غربال مولکولي جداسازي گردد .ازآنجاييکه سيستم لوله کشي هاي مشترکين فاقد هشدار دهنده هاي نشت گاز ميباشد ضرورتآ و به همين منظور مقدار اندکي از آن که منجر به ضايعات در خطوط لوله نگردد را درترکيب گاز بجا ميگذارند تا بکمک اين مواد بودار (بوي تخم مرغ گنديده ) مصرف کننده از وجود نشتي در لوله هاي گاز آگاه گردد.

در همين رابطه در ايستگاههاي CGS نيز بطور جداگانه مقداري مرکاپتان به جريان گاز تزريق ميگردد . گاز ميادين پارس جنوبي - نار و کنگان - سرخس و گاز همراه ميدان آغاجاري از نوع ترش بوده و لذا حاوي مقدار معتنابهي گوگرد ميباشد.
گاز ميادين تابناک - شانون، هما، وراوي و گاز همراه ميادين مارون و اهواز از نوع شيرين بوده و طبعا بعلت فقدان گوگرد و حذف فرايندهاي مربوطه نسبت به گار ميادين ديگر با ارزشتر ميباشد.

3-نم زدايي يا رطوبت زدايي
3- 1 -رطوبت زدايي با محلول گلايکول
علاوه بر تفکيک نفت با گاز مقداري آب آزاد همراه با گازطبيعي وجود دارد که بيشتر آن توسط روش هاي جداسازي ساده در سر چاه يا در نزديكي آن از گاز جدا مي شود. در حاليکه بخار آب موجود در محلول گاز ميبايست طي فرايندي بسيار پيچيده تحت عنوان عمليات نم زدايي و يا رطوبت زدايي از گازطبيعي تفکيک گردند .
در اين فرايند بخار آب متراکم و موجود در سطح توسط ماده نم زدا جذب و جمع آوري ميگردد. نوع متداول نم زدايي جذب (absorption) با عنوان نم زدايي گلايكول که ماده اصلي اين فرايند ميباشد شناخته مي شود. در اين فرايند، از مايع نم زداي خشك كننده حاوي گلايکول براي جذب بخار آب از جريان گاز استفاده مي شود. دراين نوع فرايند اغلب از دو محلول گلايكول باسامي دي اتيل گلايكول (DEG) يا تري اتيل گلايكول (TEG) استفاده ميگردد.
خواص ملکولي ماده گلايکول شباهت بسياري با آب دارد لذا چنانچه در تماس با جرياني از گازطبيعي قرار گيرد، رطوبت آب موجود در جريان گاز را جذب و جمع آوري مينمايد. ملکولهاي سنگين شده گلايکول در انتهاي تماس دهنده جهت خروج از نم زدا جمع و خارج ميشو ند سپس گازطبيعي خشک نيزاز جانب ديگر به بيرون از نم زدا انتقال مي يايد.
محلول گلايكول را از ميان ديگ بخار به منظور تبخير نمودن آب محلول در آن و آزاد کردن گلايكول جهت استفاده مجدد آن در فرايندهاي بعدي نم زدايي عبور ميدهند. اين عمل با بهره گيري از پديده فيزيکي يعني وجود اختلاف در نقطه جوش آب تا 212درجه فارنهايت (100 درجه سانتيگراد ) و گلايكول تا 400 درجه فارنهايت صورت ميگيرد.

3- 2رطوبت زدايي با ماده خشك كننده جامد
رطوبت زدايي با ماده خشك كننده جامد که معمولا مؤثرتر از نم زداهاي گلايكول هستند نيز با استفاده از روش جذب سطحي صورت ميگيرد . جهت اين کار به حداقل دو برج يابيشتر نياز ميباشد که بکمک يك ماده خشك كننده جامد شامل آلومينا يا ماده سيليكاژل پرشده است. نم زدايي با ماده خشك كننده جامد اولين شيوه نم زدايي گازطبيعي با استفاده از روش جذب سطحي است گازطبيعي از داخل اين برج ها، از بالا به پايين عبور داده ميشوند. گازطبيعي دراين فرايند ضمن عبور از اطراف ذرات ماده خشك كننده رطوبت هاي موجود در جريان گازطبيعي به سطح ذرات ماده خشك كننده جذب ميگردد و باتکميل اين فرايند تقريبا تمام آب توسط ماده خشك كننده جامد جذب شده و نهايتا گاز خشك از انتهاي برج خارج شود.
اين نوع از سيستم نم زدايي از آنجاييکه در رابطه باحجم فراوان گاز تحت فشارهاي بالا مناسب هستند معمولا در انتهاي يك خط لوله در يك ايستگاه كمپرسور قرار دارند. در اين سيستم نيز همانند گلايکول در روش اول ماده خشک کننده جامد بعد از اشباع شدن از آب جهت احياء و استفاده هاي مکرر از سيستمهاي گرمکن با درجه حرارت بالا جهت تبخير بخار آب موجود در گلايکول بکار گرفته ميشوند .
گازطبيعي اينک با طي تمام مراحل تصفيه به طور كامل فرآورش و براي مصرف آماده گرديد لذا در پايان با تقويت فشار آن تا حدود 1000 psi و پس از محاسبه حجم آن توسط سيستم اندازه گيري به خط لوله خروجي پالايشگاه هدايت و تحويل مديريت منطقه عمليات انتقال گاز مربوطه ميگردد.


نويسنده : سيد مرتضي سعيديان
منابع :

shana.ir - nigc.ir - RIPI.ir - assaluyeh.com tehran-gas.ir - نشريه نداي گاز

منبع مقاله : سايت عسلويه

sajadhoosein
10-02-2011, 13:50
جالب در مورد نمک و نوشابه




چرا وقتی در نوشابه نمک می ریزیم, با شدت بیشتری گاز آزاد می شود ؟


‌ابتدای ماجرا :
هرچه دمای آب کمتر و فشار بیشتر باشد , ظرفیت پذیرش گاز بیشتری را خواهد داشت و به عنوان مثال CO2 بیشتری را در خود حل می کند. هنگام تولید نوشابه با استفاده از این خاصیت , در دماهای پایین و فشار بالا , نوشیدنی با تزریق گاز CO حالت اشباع می رسد. بنابراین وقتی در نوشابه باز شود و نوشابه در دما و فشار معمولی قرار گیرد , محلول خاصیت فوق اشباع دارد یعنی مقدار CO2 حل شده در آن بیش از ظرفیت انحلال در آن دما و فشار است. چنین محلولی اگر شرایط مهیا باشد تمایل به آزاد کردن CO2 دارد. برای این کار گاز CO2 محلول باید به صورت حباب درآید یعنی مولکولهای CO2 حل شده باید در نقطه ای جمع شوند و با به هم پیوستن , یک حباب تشکیل دهند و به سطح نوشابه بیایند و از آن خارج شوند. اگر دقت کرده باشید تشکیل حباب در سطوح تماس خارجی نوشابه اتفاق می افتد یعنی در سطح نوشابه و دیواره های بطری یا دورنی . به زبان ساده این سطوح و به خصوص نا همواری های موجود روی آنها یا هر نوع ناهمگنی موجود در محیط نقش جایگاههای تجمع یا مکانهایی برای به هم پیوستن مولکولها و تشکیل حباب را بازی می کنند.به عبارت عامیانه یعنی مولکولها برای ایجاد حباب دنبال بهانه می گردند و این بهانه را در این سطوح پیدا می کنند. در این وضعیت ریختن نمک در نوشابه باعث خروج سریع تر گاز از محلول می شود. زیرا سطح بیشتری برای تشکیل حباب در اختیار مولکولها قرار می گیرد ( سطح جانبی بلورهای نمک ) . چیزی مانند تبلور ( = بلور شدن ) شکر پس از قرار دادن بلور یا نخ در محلول فوق اشباع آن.بنابراین چنین اتفاقی اصلا شیمیایی نیست. هیچ واکنشی هم صورت نمی گیرد و تقریبا هر ماده ای از نمک و شکر گرفته تا شن و ماسه که بتوانند نوعی ناهمگنی در محیط نوشابه ایجاد کند یا سطح آزاد در اختیار آن قرار دهد ( یا به طور خلاصه بهانه دست مولکولها بدهد ! ) میتواند این کار را بکند . این اتفاق را حتما در هنگام وارد کردن نی در نوشابه دیده اید. تنها مزیت نمک با شکر این است که به دلیل داشتن دانه های ریز سطح جانبی نسبی بیشتری در مقایسه با مواد درشت تر دارند. همین! از این به بعد می توانید در نوشابه دوستتان به جای نمک خاک بریزید !!!

sajadhoosein
10-02-2011, 13:58
شیمی امروزی و شاخه های آن


1- شیمی معدنی: بررسی و مطالعه روی موادی که خود یا ترکیبات آنها به طور مستقیم از معدن به دست می آیند. مثل: آهن و سولفوریک اسید.
2- شیمی آلی: در گذشته اعتقاد بر این بود که که برخی از مواد مانند گوشت، چربی و... را فقط موجودات زنده می توانند بسازند و به هیچ وجه امکان ندارد آنها را در آزمایشگاه ها ساخت. به این مواد، مواد آلی می گفتند. در حدود دویست سال پیش، دانشمندان موفق شدند اوره را یکی از مواد آلی موجود در ادرار است را در آزمایشگاه تهیه کنند. پس از آن شیمی آلی به سرعت پیشرفت کرد. دانشمندان پس از مطالعه بر روی مواد متعدد تشکیل دهنده گوشت، چربی و سایر مواد آلی متوجه شدند که در همگی آن ها ماده ای به نام کربن وجود دارد. اتم های کربن دارای ویژگی های جالبی هستند. این ویژگی ها باعث زیاد شدن تعداد مواد آلی شده است. به طوری که در حال حاضر پیش از 22 میلیون ماده آلی وجود دارد. در حالی که تعداد مواد معدنی کمتر از یک میلیون می باشد.
از آنجایی که در تمامی مواد آلی، اتم کربن وجود دارد، می گوییم:
شیمی آلی، شیمی مواد کربن دار و مطالعه بر روی خواص مختلف این مواد است.

3- شیمی تجزیه: اندازه گیری مواد مختلف، مثلا اندازه گیری مقدار کربن در فولاد یا نمک در خون.

4- شیمی فیزیک: مطالعه و بررسی پدیده های مشترک بین شیمی و فیزیک. مثلا مطالعه بر روی سرعت پخش دو گاز در یکدیگر.

5- بیوشیمی: مطالعه بر روی آن دسته از مواد آلی که در بدن موجود زنده وجود دارد. به طور مثال: مولکول DNA

6- پتروشیمی و نفت: مطالعه بر روی نفت و گاز و موادی که می توان از آن جدا کرد یا ساخت، مثلا جداکردن قیر از نفت خام. در واقع این شاخه کاربرد تمامی شاخه های دیگر شیمی در صنایع نفت و پتروشیمی است.

7- شیمی آلی فلزی: همان طور که از نام آن پیداست حد واسطی بین شیمی آلی و شیمی معدنی است. در واقع در این شاخه از علم، مولمول هایی بررسی می شوند که در آن ها اتم یک فلز مانند سرب مستقیما به کربن متصل شده باشد، مانند بنزین سرب دار.

8- الکتروشیمی: هر جایی که یک واکنش شیمیایی با جریان الکتریسیته سروکار داشته باشد، آنجا قلمرو الکتروشیمی است، مثلا باتری اتومبیل. الکتروشیمی همچنین در خالص سازی مواد، استخراج برخی فلزات از سنگ معدن و اندازه گیری غلظت محلول ها نیز کاربرد دارد.

9- متالورژی: در این شاخه از علم بر روی فلزات و مخلوط های آنها مطالعه می شود. به دلیل گسترده بودن فلزات و این که از مخلوط شدن آنها تعداد بسیار بسیار زیادی حالت متفاوت به وجود می‌ آید و نیز جنبه مهندسی آن، این شاخه از شیمی جدا شد.

10- شیمی پلیمر: مطالعه و تحقیق بر روی پلیمرها
پلیمر در واقع مولکول بزرگی است که از به هم چسبیدن مولکول های کوچکتر به وجود آمده است.پلیمرها دارای خواص جالب و مفیدی هستند و می توان پلیمرهایی با خواص دلخواه ساخت. تمامی اجسام غیر فلزی که کش می آیند، پلیمر هستند. مانند: آدامس، پنیر پیتزا، لاستیک. ولی تمامی پلیمرها کش نمی ایند.

sajadhoosein
14-02-2011, 08:14
●ذرات تا بی‌نهایت ادامه دارند

خلاصه ای از تئوری معروف او:
دكتر حسابی یكبار تابستان برای مدت كوتاهی به ایران بازگشت و در خانه ای متعلق به آقای جمارانی تابستان را سپری می كرد و در همین ایام در حین مطالعات به این فكر افتادند كه علت وجود خاصیتهای ذرات اصلی باید در این باشد كه این ذرات بی نهایت گسترده اند و هر ذره ای در تمام فضا پخش است و نیز هر ذره ای بر ذرات دیگر تاثیر می گذارد. به این ترتیب به فكر آزمایشی افتاد كه این نظریه را اثبات و یا نفی كند . او با خود فكر كرد اگر این تئوری صحیح باشد باید چگالی یك ذره مادی به تدریج با فاصله از آن كم شود و نه اینكه یك مرتبه به صفر برسد و نباید ذره مادی شعاع معینی داشته باشد. پس در اینصورت نور اگر از نزدیكی جسمی عبور كند باید منحرف شود و پس از اینكه محاسبات مربوط به قسمت تئوری این نظریه را به پایان رسانید پس از بازگشت به امریكا به راهنمایی پرفسور انیشتین در دانشگاه پرنیستون به تحقیقات در این زمینه پرداخت. پرفسور انیشتین قسمت نظری تئوری را مطالعه كرد و دكتر حسابی را به ادامه كار تشویق كرد. دكتر حسابی به راهنمایی پرفسور انیشتین به تكمیل نظریه پرداخت سپس یك سال دیگر در دانشگاه شیكاگو به كار پرداخت و آزمایشهایی در این زمینه انجام داد. وی با داشتن یك انتر فرومتر دقیق توانست فاصله نوری را در عبور از مجاورت یك میله اندازه بگیرد و چون نتیجه مثبت بود آكادمی علوم آمریكا نظریه دكتر حسابی را به چاپ رسانید. برخی همكاران از نامأنوس بودن و جدید بودن این فكر متعجب شدند و برخی از این نظریه استقبال كردند.
●شرح آزمایشهای انجام شده و نتیجه آن:
در اثبات این نظریه اگر در آزمایش, نور باریك لیزر از مجاورت یك میله وزین چگال عبور داده شود, سرعت نور كم می شود. در نتیجه پرتو لیزر منحرف میگردد. هرگاه پرتو لیزر بطور مناسبی از میان دو جسم سنگین كه در فاصله ای از هم قرار دارند عبور داده شود انحراف آن هنگام عبور از مجاورت جسم اول و سپس از مجاورت جسم دوم به خوبی معلوم میشود و این انحراف قابل عكسبرداری است. این آزمایش گسترده بودن ذره را نشان می دهد. بر طبق این آزمایش انحراف زیاد پرتو لیزر فقط در اثر پراش نبوده بلكه مربوط به جسم است. بر حسب این نظریه هر ذره, مثلاً الكترون, كوارك یا گلویون نقطه شكل نیست بلكه بی نهایت گسترده است و در مركز آن چگالی بسیار زیاد بوده و هر چه از مركز فاصله بیشتر شود آن چگالی بتدریج كم می شود. بنابراین یك پرتو نور از یك فضای چگالی عبور كرده و شكست پیدا میكند و انحراف می یابد.
●اختلاف تئوری بی نهایت بودن ذرات با تئوریهای قبلی:
در تئوریهای قبلی هر ذره قسمت كوچكی از فضا را در بر دارد یعنی دارای شعاع معینی است و خارج از آن این ذره وجود ندارد ولی در این تئوری ذره تا بی نهایت گسترده است و قسمتی از آن در همه جا وجود دارد. در تئوریهای جاری نیروی بین دو ذره از تبادل ذرات دیگر ناشی می شود و این نیرو مانند توپی در ورزش بین دو بازیكن رد و بدل می شود و این همان ارتباطی است كه یبن آنها حاكم است و در تئوریهای جاری تبادل ذرات دیگری این ارتباط میان دو ذره را ایجاد میكند. مثلاً نوترون كه بین دو ذره مبادله می شود, اما در تئوری دكتر حسابی ارتباط بین دو ذره همان ارتباط گسترده ایست كه در همه جا بعلت موجودیت آنها در تمام فضا بین آنها وجود دارد.
●ارتباط این تئوری با تئوری نسبیت انیشتین:
تئوری انیشتین می گوید: خواص فضا در حضور ماده با خواص آن در نبود ماده فرق دارد, به عبارت ریاضی یعنی در نبود ماده, فضا تخت است ولی در مجاورت ماده فضا انحنا دارد. اگر بگوییم یك ذره در تمام فضا گسترده است در هر نقطه از فضا چگالی ماده وجود دارد و سرعت نور به آن چگالی بستگی دارد به زبان ریاضی به این چگالی می توان انحنای فضا گفت.
●ارتباط فلسفی این تئوری با فلسفه وحدت وجود:
در این نگرش همه ذرات جهان بهم مرتبط هستند. زیرا فرض بر این است كه هر ذره تا بی نهایت گسترده است و همه ذرات جهان در نقاط مختلف جهان با هم وجود دارند. یعنی در واقع قسمت كوچكی از تمام جهان در هر نقطه ای وجود دارد.
منبع:حامد منصف

sajadhoosein
14-02-2011, 08:21
معرفی گروه های عاملی روش های شناسایی


مقدمه:
پيوند كربن-كربن داراي ويژگي غيرعادي مخصوص به خود است.اگر چه اتم هاي ديگر نيزمي توانند اين ويژگي را داشته باشند ولي كاربرد پيوند كربن-كربن بسيار وسيع است .به دليل اين خاصيت منحصربه فرد بيشتر از سه ميليون تركيبات مختلف حاوي كربن به نام تركيبات آلي در كتب شيمي گزارش شده اند.در نتيجه جمع آوري دانشي كامل از خواص همه اين تركيبات عملا بسيار سخت است.پيچيدگي تركيبات آلي را مي توان تا حدودي از طريق جمع آوري اطلاعات به دست آمده از گروه هاي طبيعي اين تركيبات با خواص شيميايي مشابه تقليل داد.
اين گروه بندي ها توسط اتم يا گروهي از اتم ها كه قسمتي از مولكول آلي را تشكيل مي دهند شناسايي مي شوند.عموما اين اتم يا گره اتم را گروه عامل مي نامند.پس مي توان گروه عاملي را به صورت كامل تري تعريف كرد:
به هر يك از ويژگي هاي ساختاري كه مشخص كننده يك طبقه خاص از تركيبات آلي باشند گروه عاملي مي گويند.
هر گروه عامل نسبت به بقيه مولكول هاي آلي داراي خواص شيميايي جداگانه يافت مي شوند
هيدروكربن ها:
ساده ترين گروه در شيمي آلي هيدروكربن ها بوده كه تركيباتي حاوي ات هاي كربن و هيدروژن مي باشند.با توجه به خواص شيميايي آنها به سه زيرگروه تقسيم مي شوند:هيدروكربن هاي اشباع شده-هيدروكربن هاي اشباع نشده وهيدروكربن هاي آروماتيكي.
هيدروكربن هاي اشباع شده را هم چنين را هم چنين آلكان مي نامنددر آلكان ها همه پيوند هاي كربن-كربن از نوع پيوند ساده بوده كه انرژي پيوندي آن در حدود350كيلوژول مي باشد.انرژي پيوند هاي هيدروژن-كربن در حدود 420كيلوژول است.پس آلكانها از نظر شيميايي تقريبا بي اثر مي باشد.مهم ترين واكنش آنها سوختن است كه آب و دي اكسيدكربن(محصولات سوختن آلكان) توليد مي شوند.
هيدروكربن هاي اشباع نشده داراي 2زير گروه آلكنهاوآلكينها مي باشند.آلكنها داراي يك يا چند پيوند كربن-كربن بوده وآلكينها نيز حاوي يك يا چند پيوند سه گانه كربن-كربن مي باشند .پيوند هاي دو گانه وسه گانه كه پيوند هاي غير اشباع ناميده مي شوند از نظر شيميايي كاملا واكنش پذير مي باشند.
الكل ها :
يك الكل هيدروكربني است كه در آن يك گروه عامل-OHجانشين يك اتم هيدروژن شده باشد.همچنين يك الكل مانند آبي است كه در آن يك گروه آلكيل جانشين يك اتم هيدروژن در يك مولكول آب شده باشند.پس الكل ها خواصي بين خواص اب وهيدروكربن ها دارند.
ساختار الکلها :
فرمول عمومی الکلها ، ROH است که در آن ، R يک گروه آلکيل يا آلکيل استخلاف شده است. اين گروه می‌تواند نوع اول ، دوم يا سوم باشد، ممکن است زنجيرباز يا حلقه‌ای باشد، ممکن است دارای يک اتم هالوژن ، هيدروکسيل‌های بيشتر يا يکی از بسياری گروههای ديگری باشد که فعلا برای ما ناآشنا است.
همه الکلها ، دارای گروه هيدروکسيل (-OH) هستند که بعنوان گروه عاملی ، خواص مشخصه اين خانواده از ترکيبها را تعيين می‌کند. تغيير و تنوع در ساختار R می‌تواند بر سرعت واکنشهای الکلها و حتی در موارد معدودی بر نوع واکنشها نيز تاثير گذارد.
خواص فيزيکی الکلها :
دمای جوش در ميان هيدروکربنها ، به نظر می‌رسد که عوامل تعيين کننده دمای جوش ، عمدتا وزن مولکولی و شکل مولکول باشند. در الکلها ، با افزايش تعداد کربن ، دمای جوش بالا می‌رود و با شاخه‌دار کردن زنجير ، دمای جوش پايين می‌آيد، اما نکته غير عادی در مورد الکلها اين است که آنها در دمای بالا به جوش می‌آيند. اين دمای جوش بسيار بالاتر از دمای جوش هيدروکربنها با وزن مولکولی يکسان است و حتی از دمای جوش بسياری ترکيبها با قطعيت قابل ملاحظه بالاتر است.
دمای جوش بالای آنها ، به علت نياز به انرژی بيشتر برای شکستن پيوندهای هيدروژنی است که مولکولها را در کنار هم نگه داشته‌اند. حل شدن الکلها رفتار الکلها بعنوان حل شده نيز توانايی آنها برای تشکيل پيوندهای هيدروژنی را منعکس می‌کند. برخلاف هيدروکربنها ، الکلهای سبک با آب امتزاج‌پذيرند. از آنجا که نيروهای بين مولکولی الکلها همانند نيروهای بين مولکولی آب است، دو نوع مولکول با يکديگر قابل اختلاط هستند. انرژی لازم برای شکستن يک پيوند هيدروژنی بين دو مولکول آب يا دو مولکول الکل ، با تشکيل يک پيوند هيدروژنی بين يک مولکول آب و يک مولکول الکل تامين می‌شود.
آلدهيد:يك آلدهيد داراي گروه عامل –CHOدر مولكول آلي مي باشد.كلمه آلدهيد(Aldehyde)از دو اژه الكل وهيدروژن گيري گرفته شده است.هرگاه از الكل نوع اول هيدروژن گيري شود در آن صورت توليد مي گردد كه آلدهيد ناميده مي شود.
كتون: يک کتون يک گروه عاملی است که با يک گروه کربونيل که با دو اتم کربن ديگر پيوند دارد ؛ شناخته می‌شود. يک کتون را می‌توان با فرمول زير بيان کرد.

اتم کربن که با دو اتم کربن پيوند دارد آن را از گروه‌های عاملی کربوکسيليک اسيدها ، آلدهيدها، استرها، آميدها و ديگر ترکيب‌های اکسيژندار جدا می‌کند. پيوند دوگانهٔ گروه کربونيل نيز کتون‌ها را از الکل ها و اترها باز می‌شناساند.
به کربنی که به کربن گروه کربونيل چسبيده کربن آلفا و به هيدروژنی که به اين کربن چسبيده هيدروژن آلفا گويند. در حضور يک کاتاليزور اسيدی کتون به keto-enol tautomerism مربوط می‌شود. واکنش با يک پايه قوی انول متناظر را نتيجه ميدهد. R۱(CO)R۲
خواص شيميايي آلدهيد ها و كتون ها:
آلدهيد ها وكتون ها در چند نوع فعل و انفعال شركت مي كنند كه اهم آن به قرار زير است:

1)حمله الكترونخواهي اسيدهاي لوئيس روي اكسيژن گروه كربونيل موجب افزايش دانسيته بار مثبت كربن گروه كربونيل مي شود كه در نهايت موجب افزايش خصلت اسيدي پروتون ههاي كربن هاي آلفاي كربونيل مي گردد.صحت اين نكته به وسيله روش هاي افزاري تائيد شده است. 2)حمله هسته خواهي بركربن گروه كربونيل دومين دسته وسيع از واكنشهاي آلدهيد ها وكتون ها را تشكيل مي دهد.به عنوان مثال از افزايش آب بر آلدهيد ها وكتون ها ديول دوقلو(gemdiol)ايجاد مي شود و درصد تشكيل آن به ساختمان ماده و به پايداري محصول حاصل بستگي دارد.به عنوان مثال مقدار ديول دوقلوي حاصل از استون در دماي 20درجه سانتي گراد خيلي كم و قابل اغماض است در صورتيكه آلدهيد فرميك و تري كلرو استالدهيد به خوبي و به طور كامل به ديول دو قلو تبديل مي شوند.
تهيه آلدهيد ها و كتون ها از راه اكسايش الكل ها:
مصرف زياد آلدهيد و كتون در سنتزهاي آلي باعث مي شود كه نحوه تهيه آنها اهميت بسياري داشته باشد.اين اجسام را مي توان از آلكين ها –كربوكسيليك اسيدها و مشتق كربوكسيليك اسيدها سنتز كرد.آلكينها دراثرآبداركردن باكاتاليزور اسيد به وسيله هيدروبورداركردن-اكسايش به آلدهيد يا كتون تبديل مي شوند.
كربوكسيليك اسيدها يا مشتقات آنها با تركيبات آلي فلزدار يا معرف هاي كاهند ديگر تركيب مي شوند و آلدهيد يا كتون مي دهند.با وجود اين يكي از معمولترين روش هاي سنتزي اكسايش الكل هاي نوع اول و دوم با كروميك اسيد H2CrO4 يا پتاسيم پرمنگنات است.
در اين گزارش كار نحوه مصرف كروميك اسيد در تبديل الكلها به آلدهيد ها و كتون ها مورد بحث قرار مي گيرد.
كروميك اسيد براي مدت طولاني پايدار نيست و بنابراين آن را در هنگام لزوم از تركيب سديم يا پتاسيم دي كرومات با اسيد اضافي مانند سولفوريك يا اسد استيك يا با انحلال كروميك انيدريد در آب تهيه مي كنند.
در روش اخير سولفوريك اسيد يا استيك اسيد نيز اضافه مي شود زيرا كه سرعت اكسايش الكل ها با كروميك اسيد در محلول اسيدي بسيار زيادتر است.در تهيه يا اكسايش اجسامي كه در محيط اسيدي قوي تجزيه مي شوند كروميك انيدريدرا در پيريدين حل مي كنند يا پتاسيم پرمنگنات بازي را به عنوان معرف اكسيد كننده به كار مي برند.
الكلها در مجاورت كروميك اسيد به استر تبديل مي شوند.اين عمل كاملا به واكنش الكل ها وكربوكسيليك اسيدها شباهت دارد.
وجود چند واكنش جانبي مهم اكسايش الكل نوع اول به آلدهيد را پيچيده مي كند.
به احتمال زياد مهمترين واكنش جانبي اكسايش سريع آلدهيد با كروميك اسيد و تبديل آن به كربوكسيليك اسيد است.براي تقليل اين اكسايش اضافي نامطلوب كروميك اسيد را به الكل نوع اول اضافه مي كنند تا عامل اكسنده اضافي در مخلوط واكنش موجود نباشد وهم چنين آلدهيدرا در هنگام تشكيل از مخلوط واكنش تقطير مي كنند.بنابراين چنان چه در اكسايش با كرو ميك اسيد لازم باشد كه آلدهيد با بازده زيادي تهيه مي شودبايد آلدهيد موردنظر خيلي فرارباشد يعني در كمتر از حدود 150بجوشد.
كتون ها در محيط اسيدي ملايم در برابر اين اكسنده بسيار پايدارتر از آلدهيدها هستند از اين رو در تبديل الكل هاي نوع دوم به كتون ها ميزان واكنش هاي جانبي كه در اكسايش الكل هاي نوع اول گفته شد چندان قابل ملاحظه نيستند.ولي در شرايط بازي يا اسيدي قوي كتون هايي كه به فرم انولي در مي آيند اكسيد مي شوند و به دو قسمت كربونيل دار تجزيه مي شوند.براي مثال مي توان سيكلو هگزانول را با كروميك اسيد اكسيدكرد وبازده زيادي از سيكلوهگزانون به دست آورد ولي اين جسم در اثر تركيب با پتاسيم پرمنگنات در محيط بازي ضعيف به آديپيك اسيد تبديل مي شود.بدون شك در اين واكنش ابتدا كتون به يون انولات تبديل مي شود تبديل مي شودو بعداين يون با پرمنگنات اكسيد مي شود.
سيكلوهگزانون يك كتون متقارن است و فقط يك يون انولات مي دهد.چنان چه كتون متقارن نباشد دو يون انولات متفاوت تولي مي شود وهر يك از آنها با پرمنگنات به محصول جداگانه اي اكسيد مي شود.در اكسايش كتون هاي نامتقارن مخلوط پيچيده اي از چند محصول تشكيل مي شود وچنين مشكلي مصرف سنتزي اين واكنش ها را كم مي كند.
استرها:
يك استر از واكنش يك اسيد آلي با يك الكل توليد مي شود.استرها داراي گروه عامل-COO-بوده كه از يك پيوند دوگانه كربن-اكسيژن(-C=O)ويك پيوند ساده كربن-اكسيژن(C-O-)تشكيل شده اند.اغلب استرها فرار هستندوداراي بوي مطبوعي مي باشند.رايحه طبيعي بسياري از گلها وطعم بسياري ازميوه ها به حضور يك يا چند استر بستگي دارد.بعضي از استرهاي طبيعي مهم در چربي وروغن ها(روغم برزك-روغن دانه پنبه-روغن زيتون)در سنتزمارگارين(كره نباتي)كره بادام زميني وعصاره ي سبزيجات به كار مي روند.







شناسايی گروههای عاملی
در شناسايی يک جسم مجهول پس از تجزيه و تعيين خواص فيزيکی آن با توجه به نتايج حاصله بايد آزمايشات شناسايی گروههای عاملی را روی نمونه انجام داد. مثلا اگر در تجزيه عنصری نمونه وجود O اثبات شده، حال اين مسئله پيش می آيد که اکسيژن ممکن است به صورت گروه –C=O يا –OH يا C–O–C و يا غيره باشد. بنابر اين يک سری آزمايشات برای تشخيص گروه عاملی نمونه لازم است. نکته ای که معمولا بايد به آن توجه کرد اين است که چنانچه در انجام آزماشات برای حل کردن نمونه از يک حلال استفاده نموديد برای اطمينان خاطر برای اينکه حتما بدانيد که حلال با معرف وارد واکنش نشده يک شاهد تهيه کنيد. بدين ترتيب که در يک لوله مقداری حلال ريخته و به همان اندازه معرفی اضافه کنيد که به محلول شامل حلال و نمونه مورد نظر اضافه نموده ايد و دو لوله را با يکديگر مقايسه کنيد.
بخش عملي:
شناسايی آلکنها:
الف) آزمايش برم در استيک اسيد: در يک لوله آزمايش 1 ميلی ليتر سيکلوهگزن ريخته و به آن محلول Br2/CH3COOH قطره قطره اضافه کنيد، با از بين رفتن رنگ برم ميتوان نتيجه گرفت که برم در واکنش شيميايی شرکت کرده و مصرف ميشود
ب) پرمنگنات پتاسيم: يک قطره سيکلوهگزن را در 2 ميلی ليتر آب حل کرده و به آن 3 قطره محلول KMnO4 اضافه نمائيد و محلول را خوب به هم زده و نتيجه مشاهده شده را يادداشت کنيد.
شناسايی الکلها:
الف) حلاليت: 6 لوله آزمايش برداشته و در هر کدام 1 ميلی ليتر آب ريخته و هر يک از الکلهای زير ر ا به يکی از لوله ها اضافه کنيد و هم بزنيد. 1) متانول 2) اتانول 3) پروپانول 4) نرمال بوتانول 5) بوتان 2-اُل 6) 2-متيل پروپان 2 - اُل
سپس اين آزمايش را برای حلال هگزان تکرار کنيد و نتايج هر کدام را بنويسيد.
ب) انيدريدکروميک: 3-1 ميلی ليتر از هر يک از الکلهای فوق را در لوله آزمايش ريخته به آن يک الی دو قطره معرف انيدريد کروميک اضافه کنيد. تشکيل رسوب سبز مايل به آبی دليل بر مثبت بودن آزمايش است. اين آزمايش برای الکلهای نوع اول و دوم جواب مثبت ميدهد.
ج) يدوفرم: در يک لوله آزمايش 5/0 ميلی ليتر اتانول ريخته بدان 1mL سود 10% افزوده و آنقدر به محلول اخير محلول يد در يديد پتاسيم (I2/KI) اضافه کنيد تا رنگ قهوه ای محلول اخير باقی بماند. بعد رنگ يد اضافی را با يک قطره سود 10% همراه با تکان دادن از بين ببريد. حال لوله را از آب پر کرده و آنرا برای 15 دقيقه به حال خود بگذاريد. تشکيل رسوب زرد ليموئی (رسوب يدوفرم) دليل بر مثبت بودن آزمايش است.
اين آزمايش را برای متانول – نرمال بوتانول – استن – بنزآلدئيد – استوفنون – ترشری بوتيل الکل انجام دهيد.
د) استری شدن الکلها توسط اسيدهای آلی: يک قطره از استيک اسيد غليظ را وارد 1mL اتانول نموده و قطره ای اسيد سولفوريک غليظ بدان اضافه کنيد حال محلول را در حمام آب گرم حرارت داده تا بجوش آيد، پس از مدتی بوی مخصوصی به مشام ميرسد. نوع بوی حس شده را با بوی اسيد مقايسه کنيد.
آزمايش لوکاس: بر روی نيم ميلی ليتر از ترشری بوتيل الکل 3 ميلی ليتر اسيد کلريدريک غليظ بريزيد. محلول ابتدا بيرنگ است ولی کم کم کدر شده و رسوب ميدهد. مشخصات رسوب را نوشته و اين آزمايش را برای اتانول و بوتان 2-اُل هم انجام دهيد
شناسايی آلدئيدها و کتونها
الف) 2، 4 دی نيترو فنيل هيدرازين: 1 ميلی ليتر استن در لوله آزمايش ريخته و بدان چند قطره معرف 2، 4 دی نيتروفنيل هيدرازين اضافه کنيد و مشاهده خود را يادداشت کنيد. اين آزمايش را روی بنزآلدئيد و استوفنون نيز انجام دهيد. اين آزمايش به آلدئيدها و کتونها جواب ميدهد.
ب) سديم بی سولفيت: يک ميلی ليتر از معرف غليظ را در يک لوله آزمايش ريخته به آن 3/0 ميلی ليتر از جسم مورد نظر اضافه کنيد و شديدا تکان دهيد، تشکيل رسوب سفيد دليل بر مثبت بودن آزمايش است. اکثر گروههای کربونيل فعال به اين آزمايش جواب مثبت ميدهند، چون اين واکنش نوکلئوفيلی است هرچقدر گروه کربنيل مثبت تر باشد امکان جواب مثبت بيشتر است، در نتيجه اين آزمايش بيشتر مخصوص آلدئيدها ميباشد. اين آزمايش را برای استون و بنزآلدئيد انجام دهيد.
ج) تالنز: 1 ميلی ليتر بنزآلدئيد در لوله آزمايش ريخته و به آن 1 ميلی ليتر از معرف تازه تهيه شده اضافه کنيد. در صورت لزوم کمی حرارت دهيد (توسط حمام آب گرم ملايم) تشکيل آئينه نقره ای مثبت بودن آزمايش را نشان ميدهد.
د) معرف کروميک اسيد: 1 قطره از جسم مايع يا يک صدم گرم از جسم جامد را در 1 ميلی ليتر استون حل کنيد و چند قطره معرف به آن اضافه نمائيد.
معرف اسيد کروميک
25 گرم انيدريد کروميک CrO3 را در 25 سی سی اسيد سولفوريک غليظ حل کنيد و به هم بزنيد تا خمير يکنواختی به دست آيد، بعد محلول حاصل را بوسيله 75 سی سی آب مقطر با احتياط رقيق نمائيد. رنگ معرف نارنجی روشن است.
منبع:1)كتاب آزمايشگاه شيمي عمومي2-نويسندگان:جو.ا.برن-جيمزاي.بردي-مترجمان:ليلا حجت كاشاني-دكتر رحمت الله رحيمي
2)كتاب شيمي آلي تجربي نوين- نام نويسندگان:رابرتس-گيلبرت-ردوالد-وينگرو-نام مترجم:هوشنگ پير الهي
سايت هاي مرتبط:

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

sajadhoosein
14-02-2011, 08:28
روشهای بدست آوردن جرم اتمی


همانطور كه مي دانيد هرگز نمي توان يك اتم را جدا كرده، آن را در ترازو گذاشت و جرم آن را اندازه گرفت. زيرا واحد گرم يا ميلي گرم (كه ترازو آن را نشان مي دهد) براي بيان جرم اتم بسيار بسيار بزرگ است.
درواقع هميشه بايد واحد اندازه گيري و كميت مورد اندازه گيري با هم سنخيت داشته باشند، به عنوان مثال فاصله ي شيراز مشهد را نمي توان با سانتي متر يا متر اندازه گيري نمود، بلكه اين فاصله به دليل بزرگي با كيلومتر سنجش مي شود.
حال جرم يك اتم هم نمي تواند با گرم اندازه گيري شود، زيرا جرم يك اتم در حدود 00000000000000000000001/0 گرم است.
پس بايد دنبال يك واحد بگرديم كه جرم اتم را با ان واحد اندازه گرفته و بيان كنيم.
دانشمندان در اين مورد خيلي فكر كردند تا اينه نتيجه گرفتند كه يك اتم را به عنوان واحد انتخاب كنند و بقيه اتمهخا را نسبت به آن بسنجند. به عنوان مثال در ابتدا اتم ئيدروزن را به عنوان واحد در نظر گرفتند و مثلا" مي گفتند جر بور ده برابر جرم ئيدروزن مي باشد.
اما بعدها اين واحد به اتم اكسيژن تغيير نمود و در نهايت شيمي دانها براي بيان جرم عنصرها بدين صورت عمل كردند كه فراوان ترين ايزوتوپ كربن يعني كربن 12 را بعنوان استاندارد انتخاب كردند و جرم عنصرهاي ديگر را با استفاده از نسبتهايي كه در محاسبات آزمايشگاهي بدست آمده بود، بيان كردند.
به عنوان مثال با استفاده از نسبتهايي كه در محاسبات آزمايشگاهي بدست آمده، مشخص شده است كه جرم اتم اكسيژن چهار سوم برابر جرم اتم كربن است. با توجه به اينكه جرم اتم كربن 12 مي باشد جرم اتم اكسيژن را محاسبه كرد. در اين مقياس جرم اتم اكسيژن برابر 16 خواهد شد.
واحد جرم اتمي amu است كه كوتاه شده ي عبارت atomic mass unitاست. در اين مقياس جرم پروتون و نوترون 1 amu است.

sajadhoosein
14-02-2011, 08:35
تجزیه عنصری


مقدمه:
تفكيك مخلوط تر كيبات آلي:
در شناسايي تركيبات آلي شيميدان كمتر به يك جسم خالص برخورد مي كند بلكه اكثرا جسم با محصولات فرعي و مواد اوليه مخلوط است.گرچه با وجود روش هاي جديد تفكيك بخصوص روشهاي كروماتوگرافي جدا كردن تركيب خالص از گذشته آسانتر است با اين حال نبايد اهميت روشهاي كلاسيك را ناديده گرفت.
اساس كلي روشهاي كه اغلب براي جدا كردن مخلوط هاي آلي به كارمي رود استفاده از قطبيتي است كه در اجزاي يك مخلوط وجود دارد يا در آن ايجاد مي شود.اين اختلاف تقريبا در تمام روشهاي تفكيك از جمله تقطير –تبلور مجدد-استخراج و كروماتوگرافي به كار مي آيد.بزرگترين قطبيتي كه تفكيك را ساده تر مي كند اختلافي است كه در قطيبت نمكها و مواد آلي غير قطبي وجود دارد.هر گاه يك يا چند جزاز يك مخلوط قابل تفكيك به نمكهاي مربوط باشند به سهولت مي توان آن اجزا را به كمك استخراج يا تقطير به طور كامل از اجزاي غير قطبي جدا كرد.
تجزيه كيفي آلي به روش كلاسيك:
اين تجزيه شامل 6 مرحله ي اساسي است كه در زير آرده شده است:






اين روش بسيار با ارزش است.با اين روش معمولا مي توان يك تركيب آلي شناخته شده را نسبت به يك تركيب معدني با اطمينان بيشتري تشخيص داد.
در ادامه به شرح مورد سوم(تجزيه عنصري) مي پردازيم.
تجزيه عنصري
عنا صر متداول موجوددرتركيبات آلي كر بن هيدروژن واكسيژن مي باشد گاهي عناصر ديگري نظير نيتروژن- گوگرد-اكسيژن و هالوژن هاهم درآنها يافت مي شوند .
براي اكسيژن آزمايش ساده اي وجود نداردو عناصر ديگر با پيوند كوالانسي در اتصال هستندو بنابراين با آزمايش هاي يوني معمولي مستقيما جواب نمي دهند.ولي اگر جسم آلي مجهول با سديم مذاب ذوب شود در اگثر موارد طوري تركيب مي شود كه NوSوXآن به يونهاي CNوSوCNSوXتبديل مي شود.پس از آنكه سديم اضافي دقيقا از بين برده شد محلول آبي را كه محتوي اين يونهاست به روش معمولي معدني تجزيه مي كنند.توضيح كامل تري در اين مورد وجود دارد كه در زير به آن مي پردازيم.
كربن هيدروژن واكسيژن
براي اثبات وجود كربن و هيدروژن نمونه رابا پودر خشك مس(II) اكسيد حرارت داده كه منجر به ايجاد كربن دي اكسيد وآب مي شود . حضور كربن در نمونه با عبور دادن گاز هاي ايجاد شده از درون محلول با ريم يا كلسيم هيدروكسيد مشخص نمي شود كه دراين صورت رسوب كربنات مربوطه حاصل مي شود . هيدروژن را مي توان با ايجاد قطره هاي آب متراكم شده روي قسمت بالايي لوله تشخيص داد . هيچ آزمايش كيفي براي اثبات وجود اكسيژن در تركيبات آلي وجود ندارد براي تعيين اكسيژن بايد تجزيه كمي صورت بگيرد .دراين روش اگر اگر مجموع درصد تمام عناصر تشكيل دهنده تركيب كمتر آن تا 100 مربوط به در صداكسيژن است .
نيتروژن گوگرد و هالوژن ها
تشخيص كيفي اين عناصر در تركيبات آلي مشكل تراز آنها در تركيبات معدني است . زيرا اكثر تركيبات آلي در حالت محلول درآب به مقدار قابل ملاحظه اي يونيزه نمي گردند.از آنجا كه آزمايشهاي تجزيه كيفي براساس واكنش هاي يوني مي باشند انها را نمي توان مستقيما براي تركيبات آلي به كار گرفت.به عنوان مثال سديم كلريد يا سديم برميد با محلول آبي نقره نيترات به مقدار قابل توجهي رسوب هاليد هاي نقره را ايجاد مي نمايند در حاليكه كربن تترا كلريد –برومو بنزن و اغلب هاليدهاي آلي در هنگام واكنش با محلول آبي نقره نيرات رسوب هاليد نقره را ايجاد نمي نمايند زيرا در آنها به ميزان يون هاليد در محلول توليد نمي شود.
در اين حالت براي تشخيص كيفي لازم است كه ابتدا عناصر نيتروژن-گوگرد-و هالوژن ها را به تركيبات يونيزه شونده تبديل نمود.يكي از متداول ترين اين روش هاجهت انجام اين تبديل ذوب كردن نمونه با فلز سديم است كه با انجام آن عناصر ذكر شده به تركيبات سديم سيانيد-سديم سولفيدو سديم هاليد تبديل مي شوند.سپس آنيون هاي حاصل را مي توان توسط آزمايش هاي معمول معدني شناسايي نمود.واكنش ذوب با سديم به صورت زير مي باشد: 1)آزمايش مقدماتي خواص فيزيكي و شيميايي 2)اندازه گيري ثابت هاي فيزيكي 4)آزمايشهاي مربوط به حلاليت 5)آزمايشهاي مربوط به گروه بندي(فعاليت عوامل مختلف غير از واكنشهاي اسيدو باز) 6)تهيه مشتق ها 3)تجزيه عنصري
در مواردي كه سديم به مقدار كافي به كار برده نشود و ماده مورد نظر داراي گوگرد ونيتروژن (هردو)باشد گاهي تفكيك به خوبي صورت نمي گيرد واين دو عنصر به صورت تركيب NaSCNظاهر مي گردند.براي شناسايي اين تركيب از كلرو فرميك10درصد استفاده مي شود.

تجزیه کیفی مواد آلی به روش ذوب قلیایی جهت تشخیص نيتروژن، گوگرد و هالوژنها
برای تشخيص اين عناصر در ترکيبات آلی ابتدا بايد آنها را به ترکيبات معدنی يونيزه تبديل کرد سپس شناسايی نمود. اين تبديل ممکن است به روشهای مختلف صورت گيرد ولی بهترين روش ذوب ترکيبات با فلز سديم است. در اين روش سيانيد سديم (NaCN)، سولفيد سديم (Na2S) و هاليد سديم (NaX) تشکيل ميشود که به آسانی قابل تشخيص هستند.
معمولا سديم به مقدار اضافی به کار برده ميشود. در غير اينصورت اگر گوگرد و نيتروژن هردو وجود داشته باشند. احتمالا تيوسيانات سديم (NaSCN) تشکيل ميشود. در اين صورت در تشخيص نيتروژن به جای آبی پروس رنگ قرمز مشاهده ميشود زيرا بجای يون (CN-)، يون (SCN-) خواهيم داشت. اما با سديم اضافی تيوسيانات تشکيل شده تجزيه ميشود و جواب درست به دست می آيد.
مخلوط حاصل آب اضافه کرده مخلوط قليايی را صاف نموده و سپس به آن (FeSO4) اضافه کنيد در اين صورت فروسيانيد سديم تشکيل ميشود.
وقتی محلولهای قليايی نمکهای فروی بالا جوشانده ميشود بر اثر اکسيژن هوا کمی يون فريک تشکيل ميشود. (بر اثر سولفوريک اسيد رقيق هيدروکسيدهای فرو و فريک تشکيل شده حل ميشوند) فروسيانيدها با نمک فريک تشکيل فروسيانيد فريک (آبی پروس) ميدهند.
برای اسيدی کردن محيط نبايد از (HCl) استفاده کرد زيرا به علت تشکيل (FeCl6) رنگ زرد در محيط ايجاد ميشود و به جای آبی پروس رنگ سبز ظاهر ميشود. به همين دليل کلريد فريک نيز نبايد اضافه شود. همانطوری که قبلا ذکر شده است بر اثر اکسيداسيون به وسيله هوا در محيطهای قليايی گرم به مقدار کافی يونهای فريک تشکيل ميشود بنابراين نيازی به افزايش يون فريک نيست، افزايش مقدار کمی محلول رقيق فلوئوريد پتاسيم ممکن است به تشکيل آبی پروس در محلول که به آسانی قابل صاف شدن است کمک نمايد (Fe3+ با F- توليد FeF63- ميکند که پايدار است و باعث خارج شدن Fe3+ از محيط عمل ميشود).
گوگرد به صورت يون سولفيد را ميتوان به وسيله استات سرب و استيک اسيد و يا به وسيله پلمبيت سديم (محلول قليايی استات سرب) به صورت رسوب سولفيد سرب (PbS) سياه رنگ تشخيص داد.
برای تشخيص يونهای هالوژن (Cl, Br, I) از اثر محلول نيترات نقره در محيط اسيد نيتريکی استفاده ميشود در اين صورت هاليد نقره به صورت رسوب حاصل ميشود.
بخش عملی (ذوب قليايي)
احتياط: (به هنگام کار عينک محافظ فراموش نشود) در يک لوله آزمايش کاملا خشک (حدود 150 در 12 ميليمتر غير پيرکس) يک تکه سديم کوچک تميز به ابعاد تقريبی 4 ميليمتر بيندازيد (سديم را به وسيله کاردک تميز و خشک برداريد) و لوله را با گيره بگيريد و ته لوله را با شعله کوتاه به ملايمت حرارت دهيد تا سديم در داخل لوله ذوب شده و به صورت دود سفيد در آيد و بخارات تا ارتفاع حدود 2 سانتی متر بالا رود، سپس لوله را از شعله دور کرده و به آن چند ذره جسم جامد (حدود 20 ميلی گرم) يا حدود سه قطره مايع مورد آزمايش (ترجيحا طی چند نوبت) طوری اضافه کنيد که مستقيما در ته لوله و بر روی دود سفيد سديم ريخته شود (دقت کنيد ممکن است انفجار کوچکی رخ دهد بنابر اين اين آزمايش را حتما زير هود و تحت نظر مربی آزمايشگاه انجام دهيد) و بعد بتدريج لوله را تا سرخ شدن گرم کنيد (احتياط: موقع حرارت دادن، دهانه لوله را به طرف خود يا فرد ديگری نگيريد) سپس لوله داغ را داخل يک بشر کوچک حاوی 10 ميلی ليتر آب مقطر وارد کنيد تا بشکند. مخلوط را تا جوش حرارت داده و سپس صاف کنيد محلول صاف شده بايد زلال و قليايی باشد. در صورتيکه تيره باشد، احتمالا تجزيه ناقص بوده و ذوب قليايی بايد دوباره تکرار شود.
روش ديگر استفاده از لوله آزمايش پيرکس است. در اين روش مطابق بالا عمل کنيد اما پس از ذوب قليايی اجازه دهيد لوله سرد شود و سپس 3 الی 4 ميلی ليتر متانول به آن اضافه کنيد تا سديم اضافی را تجزيه کند سپس بر روی آن آب مقطر بريزيد تا نصف لوله پر شود و برای چند دقيقه به ملايمت بجوشانيد. سپس مخلوط را صاف نموده و بر روی محلول آزمايشات زير را انجام دهيد.
شناسايی نيتروژن
حدود 1 ميلی ليتر محلول صاف شده را در يک لوله آزمايش ريخته و به آن کمی سولفات فرو اضافه کنيد و محلول را به آرامی و همراه با تکان دادن تا نقطه جوش حرارت دهيد و سپس بدون سرد نمودن محلول را با اسيد سولفوريک رقيق اسيدی کنيد(PH=13) رسوب يا رنگ آبی پروس دليل بر وجود نيتروژن است. افزودن 1 ميلی ليتر محلول 5% فلوئوريد پتاسيم برای تشکيل آبی پروس مفيد است.
شناسايی گوگرد
الف) استفاده از استات سرب: در حدود 1 ميلی ليتر محلول زير صافی را در يک لوله آزمايش ريخته و با استيک اسيد اسيدی کنيد. حال به محلول حاصل چند قطره استات سرب اضافه کنيد. ايجاد رسوب سياه رنگ سولفيد سرب دليل بر وجود گوگرد در ماده آلی است.
ب) استفاده از پلمبيت سديم: ابتدا محلول پلمبيت سديم را به اين صورت تهيه کنيد. به چند قطره محلول استات يا نيترات سرب قطره قطره محلول سود 10% اضافه کنيد تا ابتدا رسوب سفيد تشکيل شده سپس در زيادی سود حل شود و محلول زلالی به دست آيد. در حدود 1 ميلی ليتر محلول زير صافی را در يک لوله آزمايش ريخته و حدود يک ميلی ليتر محلول پلمبيت سديم به آن اضافه کنيد. تشکيل رسوب سياه رنگ PbS نشانه وجود گوگرد در جسم مورد آزمايش است.
شناسايی هالوژنها
آزمايش نيترات نقره
اگر در ساختمان ماده آلی نيتروژن يا گوگرد حضور داشته باشد با افزايش نيترات نقره به محلول اسيدی تهيه شده از ذوب قليايی علاوه بر هاليد نقره، رسوب سفيد AgCN يا رسوب Ag2S نيز تشکيل ميشود که مزاحم عمل تشخيص هالوژنها هستند بنابراين قبل از رسوب دادن AgX بايد گوگرد و نيتروژن را از محيط عمل خارج سازيد، بدين طريق که به آن اسيد نيتريک غليظ افزوده و محلول حاصل را بجوشانيد تا بر اثر تبخير حجم آن به نصف تقليل داده شود، سپس آنرا سرد کرده و با حجم مساوی آب مقطر رقيق کنيد. سپس بر روی آن آزمايشات زير را انجام دهيد، اگر گوگرد و ازت وجود نداشته باشد نيازی به عمل فوق نيست.
الف) اگر در جسم آلی يک نوع هالوژن وجود داشته باشد حدود 2 ميلی ليتر از محلول زير صافی را در يک لوله آزمايش بريزيد و با اسيد نيتريک رقيق آنرا اسيدی کرده مقداری محلول نيترات نقره اضافه کنيد، رسوب تشکيل شده مشخص کننده نوع هالوژن خواهد بود، مايع رويی را بر اثر سرازير کردن جدا کنيد و به رسوب محلول رقيق آمونياک اضافه نمائيد اگر رسوب سفيد بوده و به خوبی محلول در آمونياک رقيق باشد نشانه کلر، و اگر زرد کمرنگ و به سختی محلول در آمونياک باشد (کم محلول باشد) نشانه برم، اگر زرد پر رنگ و تقريبا نا محلول در آمونياک باشد نشانه وجود يد در جسم آلی است.
ب) اگر مخلوط چند هالوژن وجود داشته باشد:
شناسايی يد
2 ميلی ليتر از محلول زير صافی را در يک لوله آزماش بريزيد و با مقداری استيک اسيد خالص (گلاسيال)، آنرا اسيدی کنيد و سپس به آن حدود يک ميلی ليتر تتراکلريد کربن بيفزائيد و قطره قطره محلول نيتريت سديم ضمن تکان دادن شديد لوله آزمايش اضافه کنيد رنگ بنفش يا ارغوانی که در لايه آلی (CCl4) تشکيل ميشود نشانه حضور يد است.
پس از تشخيص يد از محلول همين لوله آزمايش برای تشخيص برم استفاده کنيد. بدين طريق که مجددا مقداری محلول نيتريت سديم افزوده و مقدار جزئی گرم کنيد. بعد شديدا تکان دهيد و صبر کنيد تا دو لايه از هم جدا شوند، لايه رويی را در لوله آزمايش تميز ديگری بريزيد و لايه بنفش رنگ تتراکلريد کربن را دور بريزيد. به لايه رويی که در لوله آزمايش تميز ريخته بوديد يک ميلی ليتر تترا کلريد کربن اضافه کنيد و قطره قطره محلول 20% نيتريت سديم بيفزائيد و در ضمن افزايش لوله را تکان دهيد اگر باز هم لايه زيری رنگی شد محلول سديم نيتريت بيشتری ريخته و پس از تکان دادن و سپس جدا شدن دو لايه لايه رويی را به لوله آزمايش ديگری منتقل کنيد و لايه زيری را دور بريزید و بر روی لايه رويی اين عمل را آنقدر تکرار کنيد تا ديگر لايه رنگی ايجاد نشود، در اين صورت ديگر در محلول شما يد وجود ندارد. حال بر روی اين محلول آزمايش تشخيص برم انجام دهيد. (توجه کنيد که اگر در ابتدای آزمايش رنگ بنفش ظاهر نشود نشانه عدم حضور يد در محلول است و بنابر اين نيازی به استخراج يد نيست و از همان ابتدا ميتوان برای تشخيص برم عمل کرد).
شناسايی برم
محلول اسيدی فوق را زير هود حرارت دهيد تا ديگر بخارات NO خارج نشود، سپس سرد کنيد. محلول را با استيک اسيد گلاسيال به شدت اسيدی کرده و مقدار کمی از دی اکسيد سرب PbO2 اضافه نمائيد. يک تکه کاغذ صافی آغشته به محلول فلورسئين را در بالای دهانه لوله آزمايش به دور دهانه چسبانده و حرارت دهيد (کاغذ آغشته به فلورسئين به رنگ زرد ليمویی است) دی اکسيد سرب در محلول استيک اسيد توليد استات سرب ميکند که HBr و HI را اکسيد ميکند ولی عملا تحت شرايط فوق بر HCl اثری ندارد.
(1) ائوسين (قرمز رنگ) و (2) فلوئورسئين (زردرنگ)
چون در داخل لوله آزمایش يد وجود ندارد اگر کاغذ آزمايش فلورسئين به رنگ صورتی در آيد نشانه وجود برم در جسم آلی است (البته بايد توجه داشت که يد نيز چنين جوابی ميدهد بنابر اين بايد ابتدا يد را کاملا از محيط عمل خارج ساخت و سپس آزمايش مربوط به برم را انجام داد) برای تشخيص کلر از محتويات همين لوله استفاده ميکنيم
شناسايی کلر
اگر در آزمايش بالا کاغذ آزمايش فلورسئين به رنگ صورتی در نيايد دليل آن است که در جسم مورد نظر برم شرکت ندارد در اين صورت لوله آزمايش را با کمی آب مقطر بشوئيد و محلول حاصل را صاف کنيد و به محلول زير صافی محلول رقيق اسيد نيتريک و نيترات نقره اضافه کنيد تشکيل رسوب سفيد کلوئيدی نشانه وجود کلر است اما اگر در آزمايش قبل کاغذ آزمايش فلورسئين به رنگ صورتی در آيد، عمل حرارت دادن را آنقدر ادامه دهيد تا ديگر کاغذ آزمايش فلورسئين را به رنگ صورتی در نياورد (در صورت لزوم مجددا کمی PbO و CH3COOH اضافه کنيد) البته اين آزمايش را ميتوان بر محلول اوليه حاصل شده از ذوب قليايی نيز انجام داد که در اين صورت برم و يد هردو از محيط عمل خارج ميشوند در اين حالت حرارت را قطع کنيد. پس از سرد شدن محلول محتويات آنرا با کمی آب مقطر بشوئيد و صاف کنيد و به محلول زير صافی محلول رقيق اسيد نيتريک و نيترات نقره اضافه کنيد تشکيل رسوب سفيد نشانه وجود کلر در جسم آلی است در اينجا برای انحلال اين رسوب سفيد نميتوان از آمونياک استفاده کرد، و اگر به محلول کلوئيدی فوق آمونياک اضافه کنيد مقدار رسوب سفيد زيادتر خواهد شد. چرا؟ (ياد آوری: اگر يد و برم قبلا بطور کامل خارج نشده باشند، مقدار جزئی آنها نيز رسوب تقريبا سفيد ايجاد خواهد کرد که با رسوب سفيد کلريد نقره قابل اشتباه خواهد بود)
روش تشخيص هالوژنها با استفاده از آب کلر
اگر مخلوطی از هالوژنها داشته باشيد برای تشخيص هر يک از آنها با آب کلر مطابق زير عمل کنيد:
مقدار 2-1 ميلی ليتر از محلول زير صافی حاصل از ذوب قليايی را به وسيله اسيد کلريدريک رقيق اسيدی کنيد و يک ميلی ليتر تتراکلريد کربن و سپس يک قطره آب کلر رقيق اضافه کنيد (به وسيله اسيدی کردن محلول 10% NaCl با 2/0 حجمش HCl رقيق محلول آب کلر تهيه کنيد) اين محلول را به شدت تکان دهيد اگر يد وجود داشته باشد فاز تتراکلريد کربن (فاز زيری) برنگ ارغوانی در می آيد اگر افزايش آب کلر ادامه يابد رنگ ارغوانی ابتدا شديد تر شده و سپس رو به کاهش می گذارد و بالاخره ناپديد ميگردد (اکسيد شدن يد رنگی به يدات بي رنگ).
اگر در اين آزمايش برم وجود داشته باشد لايه زيری به رنگ قهوه ای يا قرمز ظاهر ميشود که با افزايش کلر اين رنگ ناپديد نخواهد گشت. بروش فوق نميتوان کلررا در جسم آلی تشخيص داد.
منبع:منابع:
1)كتاب شيمي آلي تجربي نوين جلد دوم -نويسندگان:گيلبرت-ردوالد-وينگرو-ترجمه: هوشنگ پير الهي
2)كتاب شيمي آلي وعملي-مولفين:آقايان جليليان-وارسته مرادي-احمدي گلسفيدي
سايت هاي مرتبط:
1) )
برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

sajadhoosein
14-02-2011, 08:46
گاز كروماتوگراف



کروماتوگرافی کاغذ gas chromatography
فاز ساکن یک مایع است که بر سطح مواد جامد بی اثر پوشش داده شده و درون یک ستون فرار دارد. فاز متحرک نیز یک گاز است.
این کروماتوگرافی به دستگاه نیاز دارد. این دستگاه شامل:
سیلندر گاز بی اثر (Ne _ He)/ ستون جداسازی(separation column) / محل تزریق نمونه(injection port) / اشکارساز (detector) / ثبات (recorder) / هیتر / ترموستات

ستون گاهی چند متر است بنابراین انرا مارپیچ می سازند. محل تزریق و ستون باید گرم شود تا نمونه نیز بخار شده همرا گاز حرکت کند برای از هیتر استفاده می شود. نمونه های جدا شده یکی یکی به اشکارساز میرسند که به صورت یک پیک یا قله در ثبات نشان داده می شود.
زمانی که طول میکشد تا max مقدار جسم از ستون خارج شود را زمان بازداری گویند. حجمی از فاز متحرک که باعث می شود max جسم خارج شود را نیز حجم بازداری می گویند.

که F سرعت عبور است.

مقادیر V و T از خصوصیات یک ماده اند و در شرایط ثابت (گاز- دما- فشار-فاز ساکن-طول ستون- اشکارساز و...) ثابت هستند و ارتفاع پیک یا سطح زیر پیک به غلظت بستگی دارد, بنابراین می توان هم تجزیه ی کمی و هم کیفی را انجام داد. GC V=FT

sajadhoosein
14-02-2011, 08:58
پيوند كووالانسي


زوج الكترون - الكترون و پيوند كووالانسي






مقدمه :

همانطور كه در مبحث ( وارونگي ميادين الكتريكي ، توجيهي جديد براي توليد زوج ماده - پاد ماده . بر خلاف انتظار ما ، ماده - پاد ماده يكديگر را نابود نمي‌كنند ! ) توضيح داده شد ، الكترونها و ساير ذرات باردار ساكن نيستند و حول محور فرضي خود با سرعت چرخشي بسيار بالايي در حال دوران هستند كه به اين دوران آنها اسپين گفته ميشود . اگر دوران الكترون را موافق چرخش عقربه‌هاي ساعت فرض كنيم و آن را از بالا بنگريم مشاهده ميشود كه :




[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]




امتداد خطوط ميدان از مركز الكترون يا ميدان الكتريكي ، خارج و حول مركز به صورت دوايري تو در تو و پيوسته در مي‌آيد كه ميتوانيم آن را يك ميدان الكتريكي بسته و تا بينهايت در نظر بگيريم ، براي اينكه اين ميدان دايره‌اي شكل هيچ آغاز و پاياني ندارد . همانطور كه ميدانيم ، هرگاه ميدان الكتريكي در فضا برقرار شود ، ميدان مغناطيسي عمود بر امتداد آن پديدار خواهد شد و برعكس آن نيز صادق است كه به مجموعه اين دو ميدان در فضا ، ميدان الكترومغناطيسي گفته ميشود .



[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]



در شكل فوق نماي الكترون ( سطح دايره‌اي قرمز رنگ ) از پهلو و در حال دوران حول محور عمودي نشان داده شده است ، به گونه‌اي كه اگر از بالا به آن بنگريم جهت چرخش آن موافق جهت چرخش عقربه‌هاي ساعت خواهد بود . خطوط افقي سياه رنگ ، ميادين الكتريكي و فلش قرمز رنگ جهت ميدان الكتريكي از روبرو را نشان ميدهد كه در اين صورت جهت فلشهاي آبي رنگ ، جهت ميدان مغناطيسي تشكيل شده را نشان ميدهد . با توجه به دو قطبي بودن الكترون و ذرات باردار ديگر ، آنها ميتواند تشكيل زوج ماده - ماده دهند يعني شكل زير :




[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]





پيوند كووالانسي چيست ؟

بر خلاف تشكيل پيوند يوني ، اتم‌ها براي رسيدن به آرايش گاز نجيب ( آرايش هشت‌تايي ) به جاي از دست دادن يا پذيرفتن الكترون ، آن را ميان خود به اشتراك مي‌گذارند . در اين حالت ميان دو اتم پيوندي بوجود مي‌آيد كه پيوند كووالانسي گفته مي‌شود . به طور مثال پيوند كووالانسي ساده بين دو اتم هيدروژن را در نظر مي‌گيريم . با نزديك شدن اتم‌هاي هيدروژن به يكديگر ، ميان دو الكترون از دو اتم يك نيروي جاذبه مغناطيسي قوي ايجاد مي‌شود ، براي اينكه اين دو الكترون تمايل شديدي براي تشكيل يك زوج الكترون - الكترون و پر كردن يك اوربيتال دارند ( يعني 1S ) . همين وضعيت براي پروتون‌هاي هسته برقرار است ، يعني آنها نيز تمايل به تشكيل يك زوج پروتون - پروتون را دارند ، براي اينكه آنها بار الكتريكي داشته و با دوران ( اسپين ) خود ، ميدان مغناطيسي توليد مي‌كنند كه باعث تشكيل زوج پروتون - پروتون ميشود . در هنگام تشكيل پيوند كووالانسي چنين به نظر ميرسد كه اثر جاذبه مغناطيسي الكترونها و پروتونها نسبت به هم نوع خود بيش‌تر از مجموع نيروهاي دافعه‌اي الكتريكي ميان دو هسته و ميان دو الكترون است و اين دو نيرو در حد فاصلي از هم به تعادل ميرسند كه به آن طول پيوند در ملكول هيدروژن گفته ميشود . آنچه كه مسلم است اين فاصله ثابت نبوده و در حال تغييرات جزيي است كه باعث نوسان و لرزش ملكول هيدروژن ميشود . اين پيوند كووالانسي انرژي‌زا بوده و معادل 436 كيلو ژول بر مول انرژي آزاد مي‌كند كه ناشي از كاهش پتانسيل الكترومغناطيسي موجود در اتم هيدروژن است و ما براي گسستن اين پيوند در ملكول هيدروژن ، مجبوريم اين انرژي را مجددا مصرف كنيم . در واكنش هسته‌اي همجوشي اين فاصله پيوند مابين پروتونها ( هسته‌ها ) فوق‌العاده كم شده و هسته‌هاي جديد تشكيل ميشوند و در نتيجه ، انرژي بسيار زيادي آزاد ميشود ، براي اينكه انرژي پيوند با فاصله پيوند رابطه عكس دارد E≈1/r . يعني هر چه قدر فاصله پيوند كوتاه‌تر شود انرژي پيوند افزايش پيدا خواهد نمود . در اين حالت هسته‌ها مقدار بيشتري از پتانسيل الكترومغناطيسي خود را از دست داده و به صورت تابشهاي الكترومغناطيسي آشكار و دفع خواهند شد . قدر مسلم زوج الكترون - الكترون تشكيل شده متعلق به هر دو لايه 1S از دو هسته يا اتم هيدروژن است و اين زوج در هر دو لايه حضور و چرخش يا دوران خواهد داشت . در واقع انرژي پيوند ملكول هيدروژن مربوط به انرژي پيوند زوج الكترون - الكترون و زوج پروتون - پروتون ميشود ، البته متناسب با طول پيوندي كه برقرار خواهند نمود .



[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

منبع:محمدرضا طباطبايي 29/3/87


برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

sajadhoosein
14-02-2011, 09:17
آشنایی با روش های تفکیک و تخلیص ترکیبات آلی


نگاه کلی
شيميدان آلي باتجربه به ندرت واكنش هايي را مي يابد كه فقط محصول (يا محصولات)مورد نظرش را توليد كند.علت اين عمل آن است كه در مخلوط واكنش همراه با محصول مورد نظر مقادير مختلفي از مواد اوليه تغيير نيافته و حلال ومحصول واكنشهاي جانبي كه همزمان با واكنش اصلي انجام مي شوند وجود دارد.
شيميدان نيروي زيادي را صرف مي كند تا محصول مورد نظر را از چنين ناخالصي هايي جدا كند.هدف از اين تحقيق ارائه روشهاي مهمي است كه شيميدان امروزي جهت تفكيك و تخليص تركيبات آلي به كار برد.
تقطير
روشهای مختلفی برای جداسازی مواد اجزای سازنده یک محلول وجود دارد که یکی از این روشها فرایند تقطیر می‌باشد در روش تقطیر جداکردن اجزاء یک مخلوط ، از روی اختلاف نقطه جوش آنها انجام می‌گیردتقطیر ، در واقع ، جداسازی فیزیکی برشهای نفتی است که اساس آن ، اختلاف در نقطه جوش هیدروکربنهای مختلف است. هر چه هیدروکربن سنگینتر باشد، نقطه جوش آن زیاد است و هر چه هیدروکربن سبکتر باشد، زودتر خارج می‌شود.. تقطیر در عمل به دو روش زیر انجام می‌گیرد. روش اول شامل تولید بخار از طریق جوشاندن یک مخلوط مایع ، سپس میعان بخار ، بدون اینکه هیچ مایعی مجددا به محفظه تقطیر بازگردد. در نتیجه هیچ مایع برگشتی وجود ندارد. در روش دوم قسمتی از بخار مایع شده به دستگاه تقطیر باز می‌گردد و به صورتی که این مایع برگشتی در مجاورت بخاری که به طرف مبرد می‌رود قرار می‌گیرد. هر کدام از این روشها می‌توانند پیوسته یا ناپیوسته باشند.
تقطیر، معمولترین روشی است که برای تخلیص مایعات به کار می رود. دراین عمل مایع را به کمک حرارت تبخیر می کنند و بخار مربوطه را در ظرف جداگانه ای متراکم می کنند و محصول تقطیر را بدست می آورند. چنانچه ناخالصیهای موجود در مایع اولیه فرار نباشند، در باقی مانده تقطیر به جا می مانند و تقطیر ساده جسم را خالص میکند. در صورتی که ناخالصیها فرار باشند، تقطیر جزء به جزء مورد احتیاج خواهد بود.
چنانچه ناخالصي هاي موجود در مايع اوليه فرار نباشد در باقيمانده تقطير به جا مي ماند و تقطير ساده نمونه را خالص مي كند.در صورتيكه فرار باشند تقطير جز به جز مورد نياز خواهد بود.اگر فقط يك ماده فرار بوده و اختلاف نقطه ي جوش اين ماده با ناخالصي هاي موجود در آن زياد باشد (حدود 30درجه)مي توان براي جدا كردن اين ماده از ناخالصي ها از تقطير ساده استفاده نمود.از تقطير ساده معمولا د جداسازي مخلوط مايعاتي استفاده مي شود كه نقطه يجوشي در محدوده 40تا150درجه دارندزيرا در دماي بالاتر از 150درجه بسياري از تركيبات آلي تجزيه مي شوندودر دماي جوش كمتر از 40درجه مقدار زيادي از مايع در ضمن تقطيرهدر مي رود.
در تقطير مخلوطي ازدو يا چند جسم فشاربخار كل تابعي از فشار بخار هر يك از اجزا و كسر مولي آنه مي باشد. بر اساس قانون رائول فشار بخار جزيي يك تركيب فرار در يك محلول ايده آل با حاصلضرب فشار بخار در كسر مولي آن برابر است.بنابراين در بخار موجود بر سطح دو يا چند جزمحلول فرار ذرات كليه اجزا شركت كننده در محلول يافت مي شود.رابطهي بين فشار بخار كل(Pt)با فشار جزيي (Pi)و كسر مولي اجزا(Xi)به صورت زير است:

نكته:اگر در محلولي شامل دو ماده شيميايي فرار يك جز داراي فشار بخار بيشتري از جز ديگر باشد بخار حاصل از آن در مقايسه با مايع داراي درصد بيشتري از جسم فرارتر خواهد بود. Pt=PaXa+PbXb+PcXc+……
ظروف معمولي در خلل و شكاف هاي جدار خود داراي بسته ها ي هواي محبوس مي باشند.با ريختن مايع در ظرف محفظه بسته ها از بخار پر مي شود.وقتي كه دماي مايع افزايش مي يابد بخار آنقدر به حالت متراكم باقي مي ماند تا اينكه از فشار بخار روي مايع بيشتر شود.در اين حالت بخار به دام افتاده افزايش حجم پيدا مي كند و به صورت حباب هايي به سطح مايع رسيده و خارج مي گردد. حالت به هم خوردگي حاصل از حباب ها (جوش)حباب هاي هواي بيشتري را به داخل مايع كشانده و فرايند با تشكيل بخار ادامه مي يابد.
با حرارت دادن مايعات درظروف شيشه اي كه داراي سطوحي نسبتا صاف و يكنواخت مي باشند حالت جوش ايجاد نمي شود و اگر درجه حرارت به اندازه كافي افزايش يابد به حالت انفجاري تبخير مي گردند.براي اجتناب از خطرات مربوط به جوشش ناگهاني (به صورت ضربه اي)منبعي براي دميدن حباب ها به درون مايع قبل از حرارت دادن و عمل جوش لازم است. در شرايط معمولي (فشارجو)اين منبع سنگ جوش مي باشد.سنگ جوش دانه هايي حاوي خلل ريز در خود بوده كه در آن مولكولهاي هوا حبس شده اند.با قرار گرفتن اين دانه ها در حلول حباب ها از سطح آنها تشكيل شده واز جوشيدن انفجاري و تاخير در جوش جلوگيري مي نمايد.
در ادامه به معرفي انواع روشهاي تقطير و توضيح اجمالي در ارتباط با آنها پرداخته ايم:
انواع تقطیر :
تقطير ساده:
به عنوان مثال هنگاميكه ناخالصي غير فراري مانند شكر به مايع خالصي اضافه مي شود فشار بخار مايع تنزل مي يابد.علت اين عمل آن است كه وجود جز غير فرار به مقدار زيادي غلظت جز اصلي فرار را پايين مي آورد يعني ديگر تمام مولكولهايي كه در سطح مايع موجودند مولكولهاي جسم فرار نيستند و بدين ترتيب قابليت تبخير مايع كم مي شود.نمودار ارائه شده در زير اثر جز غير فرار را در فشار بخار مخلوط نشان مي دهد:
تقطير ساده را مي توان به دوصورت تعريف كرد:1-تقطير ساده غير مداوم2-تقطير ساده مداوم
• تقطیر ساده غیر مداوم : در این روش تقطیر ، مخلوط حرارت داده می‌شود تا بحال جوش درآید بخارهایی که تشکیل می‌شود غنی از جزء سبک مخلوط می‌باشد پس از عبور از کندانسورها (میعان کننده ها) تبدیل به مایع شده ، از سیستم تقطیر خارج می‌گردد. به تدریج که غلظت جزء سنگین مخلوط در مایع باقی مانده زیاد می‌شود، نقطه جوش آن بتدریج بالا می‌رود. به این ترتیب ، هر لحظه از عمل تقطیر ، ترکیب فاز بخار حاصل و مایع باقی مانده تغییر می‌کند.
• تقطیر ساده مداوم : در این روش ، مخلوط اولیه (خوراک دستگاه) بطور مداوم با مقدار ثابت در واحد زمان ، در گرم کننده گرم می‌شود تا مقداری از آن بصورت بخار درآید، و به محض ورود در ستون تقطیر ، جزء سبک مخلوط بخار از جزء سنگین جدا می شود و از بالای ستون تقطیر خارج می‌گردد و بعد از عبور از کندانسورها ، به صورت مایع در می‌آید جزء سنگین نیز از ته ستون تقطیر خارج می‌شود. قابل ذکر است که همیشه جزء سبک مقداری جزء سنگین و جزء سنگین نیز دارای مقداری از جزء سبک است.
نكته:در تقطير يك ماده خالص چنانچه مايع زياده از حد گرم نشوددرجه حرارتي كه در گرماسنج ديده مي شود يعني درجه حرارت دهانه ي خروجي با درجه حرارت مايع جوشان در ظرف تقطير يعني درجه حرارت ظرف يكسان است.درجه حرارت دهانه خروجي كه به اين ترتيب به نقطه جوش مايع مربوط مي شود در طول تقطير ثابت مي ماند.
هرگاه در مايعي تقطير مي شود ناخالصي غير فراري موجود باشد درجه حرارت دهانه خروجي همان درجه حرارت مايع خالص است زيرا ماده اي كه بر روي حباب گرماسنج متراكم مي شود به ناخالصي آلوده نيست.ولي درجه حرارت ظرف به علت كاهش فشا بخار محلول بالا مي ررود. در جريان تقطير درجه حرارت ظرف نيز افزايش مي يابد.زيرا كه غلظت ناخالصي با تقطير جز فرار به تدريج زياد مي شود و فشار بخار مايع بيشتر پايين مي ايد.با وجود اين درجه حرارت دهانه خروجي مانند مايع خالص ثابت مي ماند.رابطه كمي موجود بين فشار بخاروتركيب مخلوط همگن مايع(محلول)به قانون رائول معروف است وبه صورت معادله زيربيان مي شود:
جز مولي Rبه جزيي اطلاق مي شود كه تمام مولكولهاي موجود در آن مولكولهاي Rباشند.براي به دست آوردن اين جز مولي تعداد مولهاي Rدر مخلوط را بر مجموع تعداد مولهاي اجزا سازنده تقسيم مي كنند.معادله در زير آمده است:
بايد دانست كه در بالاي محلول ايده آلي كه محتوي Rاست فشار بخار جزR فقط به جزمولي Rبستگي داردوبه هيچ وجه به فشار بخار اجزاي ديگر مربوط نيست.چنانچه كليه اجزا به غير از Rغير فرار باشند فشار بخار كلي مخلوط برابر با فشار جز Rاست زيرا مي توان فشار بخار تركيبات غير فرار را صفر فرض كرد.در نتيجه محصول تقطير چنين مخلوطي هميشه Rخالص است.ولي اگر دو يا چند جز فرار باشند در اين صورت فشار بخار كل برابر با مجموع فشار بخارهاي جزيي هر يك از اجزاي فرار خواهد شد.(قانون دالتون-در اينجا RوSوTفقط به اجزاي فرار مربوط مي شود):
چنين مخلوط مايعي كه در بالا توضيح داده شد تفاوت زيادي دارد زيرا در اينجا ممكن است محصول تقطير هر يك از اجزاي فراررا در بر داشته باشد.تفكيك دراين حالت احتياج به تقطير جز به جز دارد.چگونگي انجام تقطير جز به جز در ادامه آمده است.
• تقطیر تبخیر آنی (ناگهانی): وقتی محلول چند جزئی مانند نفت خام را حرارت می‌دهیم، اجزای تشکیل دهنده آن بترتیب که سبکتر هستند، زودتر بخار می‌شود. برعکس وقتی بخواهیم این بخارها را سرد و دوباره تبدیل به مایع کنیم، هر کدام که سبکتر باشد دیرتر مایع می‌گردد. با توجه به این خاصیت ، می‌توانیم نفت خام را به روش دیگری که به آن "تقطیر آنی" گویند، تقطیر نماییم. در این روش ، نفت خام را چنان حرارت می‌دهیم که ناگهان همه اجزای آن تبدیل به بخار گردد و سپس آنها را سرد می‌کنیم تا مایع شود. در اینجا ، بخارها به ترتیب سنگینی ، مایع می‌شوند یعنی هرچه سنگین‌تر باشند، زودتر مایع می‌گردند و بدین گونه ، اجزای نفت خام را با ترتیب مایع شدن از هم جدا می‌کنیم.
• تقطیر در خلا : با توجه به اینکه نقطه جوش مواد سنگین نفتی نسبتا بالاست و نیاز به دما و انرژی بیشتری دارد، و از طرف دیگر ، مقاومت این مواد در مقابل حرارت بالا کمتر می‌باشد و زودتر تجزیه می‌گردند، لذا برای جداکردن آنها از خلا نسبی استفاده می‌شود. در این صورت مواد دمای پایین‌تر از نقطه جوش معمولی خود به جوش می‌آیند. در نتیجه ، تقطیر در خلا ، دو فایده دارد: اول این که به انرژی و دمای کمتر نیاز است، دوم اینکه مولکولها تجزیه نمی‌شوند. امروزه در بیشتر موارد در عمل تقطیر ، از خلا استفاده می‌شود. یعنی این که: هم تقطیر جزء به جزء و هم تقطیر آنی را در خلا انجام می‌دهند.
• تقطیر به کمک بخار آب : یکی دیگر از طرق تقطیر آن است که بخار آب را در دستگاه تقطیر وارد می‌کنند در این صورت بی آنکه خلاء‌ای ایجاد گردد، اجزای نفت خام در درجه حرارت کمتری تبخیر می‌شوند. این مورد معمولا در زمانی انجام می‌شود که در نقطه جوش آب ، فشار بخار اجزای جدا شونده بالا باشد تا به همراه بخار آب از مخلوط جدا گردند.
غالبابه كمك تقطير با بخار آب مي توان تركيبات آلي فراري را كه باآب مخلوط نمي شوند يا تقريبا با آن غير قابل اختلاط هستند تفكيك و تخليص كرد.در اين روش مخلوط آب وجسم آلي با هم تقطير مي شوند.عمل تقطير يكمخلوط غير قابل امتزاج در صورتي كه يكي از اجزا آب باشد تقطير با بخار آب ناميده مي شود.
با توجه به اصولي كه در تقطير با بخار آب وجود داردمي توان محاسن ومحدوديت هاي اين روش را به بهترين وجه تشريح كرد.در مخلوطي از مواد فرار و غير قابل اختلاط فشار جزييpiهر جز در يك درجه حرارت معين برابر با فشار بخار piتركيب خالص در همان درجه حرارت استو به جز مولي تركيب در مخلوط بستگي ندارديعني هر يك از اجزاي سازنده مخلوط به طور مستقل از اجزاي ديگر تبخير مي شوند.
اين حالت با مخلوط مايعات قابل اختلاط اختلاف زيادي دارد زيرا كه در اين مايعات فشار جزيي هر جز سازنده به جز مولي آن در محلول مربوط است.(قانون رائول)در مخلوط تركيبات فرار وغير قابل اختلاط بر طبق قانون دالتون فشار كلي Ptمحلول (مخلوط)گازها با مجموع فشارهاي جزيي گازهاي تشكيل دهنده مي شودو به اين ترتيب فشار بخار كلي اين مخلوط از معادله زير به دست مي آيد:
از اين عبارت چنين ر مي آيد كه همواره در هر درجه حرارتي فشار بخار كل مخلوط حتي از فشار بخار فرارترين جز در آن درجه حرارت بيشتر است زيرا كه فشار بخار اجزاي ديگر مخلوط هم دخالت مي كنند.بنابراين بايد درجه جوش مخلوط تركيبهاي غير قابل اختلاط كمتر از جزيي باشد كه كمترين نقطه جوش را دارد.درجه حرارت تقطير با بخار آب نسبتا پايين (100درجه يا كمتراز آن)است و اين تقطير به خصوص در تخليص موادي به كار مي رود كه نسبت به حرارت حساسيت دارندودر حرارت هاي بالا تجزيه مي شوند.هم چنين اين روش براي جدا كردن تركيب از مخلوط از مخلوط واكنشي كه محتوي مقدار زيادي از مواد (قيرمانند)باشد مفيد است.اين مواد غير فرار و بي مصرف در اغلب واكنشهاي آلي تشكيل مي شوند.تركيب درصد محصولي كه در تقطير با بخار آب به دست مي آيد به وزن مولكولي تركيبات مورد تقطير و هم چنين به فشار بخار آنها در درجه حرارت تقطير مخلوط بستگي دارد.مخلوطي از دو جز غير قابل اختلاط AوBرا در نظر بگيريد.چنانچه بخارهاي AوBمانند گازهاي ايده آل عمل مي كنند با استفاده از قانون گازهاي ايه آل مي توان دو عبارت زير را به دست آورد:
از تقسيم معادله اول به دوم چنين به دست مي آيد:
چون فاكتور RTدر صورت و مخرج كسر مساوي است و حجم اشغالي گاز براي هر دو يكسان است(VA=VB)عبارت بالا چنين مي شود:
فرايند تقطير با بخار آب در آزمايشگاه و صنعت به طور وسيعي مورد استفاده قرار مي گيرد .به عنوان مثال براي جداسازي الفاپي نن-آنيلين-نيتروبنزنوبسياري از اسانس هاي طبيعي وروغن هاي معطر به كار مي رود.به طور خلاصه تقطير با بخار آب روشي را فراهم مي كند كه به كمك آن مي توان تركيبات آلي مايع و جامدي را كه فرار هستند ودر آب حل نمي شوند (يا تقريبا در آن نا محلولند)در شرايط نسبتا ملايم از تركيبات غير فرار جدا كرد.مسلما اين روش براي موادي كه در اثر تماس زياد با آب گرم تجزيه مي شوند يا با اب واكنشي مي دهند يا در 100درجه فشار بخارشان 5ميلي متر يا كمتر باشد مناسب نيست.
• تقطیر آزئوتروپی : از این روش تقطیر معمولا در مواردی که نقطه جوش اجزاء مخلوط بهم نزدیک باشند استفاده می‌شود، جداسازی مخلوط اولیه ، با افزایش یک حلال خاص که با یکی از اجزای کلیدی ، آزئوتوپ تشکیل می‌دهد امکان‌پذیر است. آزئوتروپ محصول تقطیر یا ته مانده را از ستون تشکیل می‌دهد و بعد حلال و جزء کلیدی را از هم جدا می‌کند. اغلب ، ماده افزوده شده آزئوتروپی با نقطه جوش پایین تشکیل می‌دهد که به آن شکننده آزئوتروپ می‌گویند. آزئوتروپ اغلب شامل اجزای خوراک است، اما نسبت اجزای کلیدی به سایر اجزای خوراک خیلی متفاوت بوده و بیشتر است.
مثالی از تقطیر آزئوتروپی استفاده از بنزن برای جداسازی کامل اتانول از آب است، که آزئوتروپی با نقطه جوش پایین با 6/95% وزنی الکل را تشکیل می‌دهد. مخلوط آب- الکل با 95% وزنی الکل به ستون تقطیر آزئوتروپی افزوده می‌شود و جریان جریان غنی از بنزن از قسمت فوقانی وارد می‌شود. محصول ته مانده الکل تقریبا خالص است وبخار بالایی یک آزئوتروپی سه‌گانه است. این بخار مایع شده، به دو فاز تقسیم می‌شود. لایه آلی برگشت داده شده، لایه آلی به ستون بازیافت بنزن فرستاده می‌شود. همه بنزن و مقدار الکل در بخار بالایی گرفته شده، به ستون اول روانه می‌شوند. جریان انتهایی در ستون سوم تقطیر می‌شود تا آب خالص و مقداری آزئوتروپ دوگانه از آن بدست آید.
• تقطیر استخراجی : جداسازی اجزای با نقطه جوش تقریبا یکسان از طریق تقطیر ساده مشکل است حتی اگر مخلوط ایده آل باشد و به دلیل تشکیل آزئوتروپ ، جداسازی کامل آنها غیر ممکن است برای چنین سیستم هایی با افزایش یک جزء سوم به مخلوط که باعث تغییر فراریت نسبی ترکیبات اولیه می‌شود، جداسازی ممکن می‌شود. جزء افزوده شده باید مایعی با نقطه جوش بالا باشد، قابلیت حل شدن در هر دو جزء کلیدی را داشته باشد و از لحاظ شیمیایی به یکی از آنها شبیه باشد. جزء کلیدی که به حلال بیشتر شبیه است ضریب فعالیت پایین تری از جزء دیگر محلول دارد، در نتیجه جداسازی بهبود می یابد این فرآیند ، تقطیر استخراجی نام دارد.
مثالی از تقطیر استخراجی، استفاده از فور فورال در جداسازی بوتادی‌ان و بوتن است، فورفورال که حلالی به شدت قطبی است، فعالیت بوتادی ان را بیش تر از بوتن و بوتان کم می‌کند و غلظت بوتادی ان وفورفورال وارد قسمت فوقانی ستون تقطیر استخراجی شود، با انجام تقطیر بوتادی ان از فورفورال جدا می‌شود.
• تقطیر جزء به جزء : اجزای سازنده محلول شامل دو یاچند فرار را که از قانون رائول پیروی می‌کنند، می‌توان با فرایند تقطیر جزء به جزء از هم جدا کرد. طبق قانون رائول ، فشار بخار محلول برابر با مجموع اجزای سازنده آن است و سهم هر جزء برابر با حاصلضرب کسر مولی آن جزء به جزء در فشار بخار آن در حالت خاص است. در تقطیر محلولی از B و A ، غلظت A در بخاری که خارج شده و مایع می‌شود، بیش از غلظت آن در مایع باقی مانده است. با ادامه عمل تقطیر ، ترکیب درصد اجزا در بخار و مایع دائما تغییر می‌کند و این در هر نقطه عمومیت دارد. با جمع آوری مایعی که از سردشدن بخار حاصل می‌شود و از تقطیر مجدد آن و با تکراری پی در پی این عمل ، سرانجام می‌توان اجزای سازنده مخلوط اصلی را به صورتی واقعا خالص بدست آورد.
از نظر سهولت در اينجا فقط محلولهاي ايده آل دو تايي را كه محتوي دو جز فرار RوSباشند در نظر مي گيريم.محلول ايده ال به محلولي اطلاق مي شود كه در آن اثرات بين مولكولهاي متجانس مشابه با اثرات بين مولكولهاي غير متجانس باشد.گرچه فقط محلولهاي ايده ال به طور كامل از قانون رائول پيروي مي كنند ولي بسياري از محلولهاي آلي به محلولهلي ايده آل نزديك هستند.
تقطير جزبه جز محلول هاي غير ايده ال
گرچه بيشتر مخلوط هاي يكنواخت مايع به صورت محلولهاي ايده ال عمل مي كنندولي نمونه هاي بسياري وجود دارد كه نحوه عمل آنها ايده آل نيست.در اين محلولها مولكولهاي غير متجانس در مجاورت يكديگر به طور يكسان عمل نمي كنند انحراف حاصل از قانون رائول به دو روش انجام ميگيرد:
بعضي از محلولها فشار بخار بيشتري از فشار بخار پيش بيني شده ظاهر مي سازندوگفته مي شود كه انحراف مثبت دارند. بعضي ديگر فشار بخار كمتري از فشار پيش بيني شده آشكار مي كنندومي گويند كه انحراف منفي نشان مي دهند.
در انحراف مثبت نيروي جاذبه بين مولكولهاي مختلف دو جز سازنده ضعيف تر از نيروي جاذبه بين مولكولهاي مشابه يك جز است و در نتيجه در حدود تركيب درصد معيني فشار بخار مشترك دو جز بزرگتر از فشار بخار جز خالصي مي شود كه فرارتر است.بنابراين مخلوط هايي كه تركيب درصد آنها در اين حدود باشد درجه جوش كمتري از هر يك از دو جز خالص دارند.مخلوطي كه در اين حدود حداقل درجه جوشش را دارد بايد به صورت جز سوم در نظر گرفته شود.اين مخلوط نقطه جوش ثابتي دارد زيرا تركيب درصد بخاري كه در تعادل با مايع است با تركيب درصد خود مايع برابر است.چنين مخلوطي را آزئوتروپ يا مخلوط آزئوتروپ با جوشش ميني مم مي نامند.از تقطير جز به جز اين مخلوط ها هر دو جز به حالت خالص به دست نمي آيد بلكه جزيي كه تركيب درصد آن از تركيب درصد آزئوتروپ بيشتر باشد توليد مي شود.
در انحراف منفي از قانون رائول نيروي جاذبه بين مولكولهاي مختلف دو جز قويتر از نيروي جاذبه بين مولكولهاي مشابه يك جز است ودر نتيجه تركيب درصد معيني فشار بخار مشترك دو جز كمتر از فشار بخار جز خالص مي شودكه فرارتر است.بنابراين مخلوط هايي كه تركيب درصد آنها در اين حدود باشد حتي نسبت به جز خالصي كه نقطه جوش بيشتري دارد در درجه حرارت بالاتري مي جوشند.در اينجا تركيب درصد به خصوصي وجود دارد كه به آزئو تروپ با جوشش ماكسيمم مربوط مي شود.تقطير جز به جز محلولهايي كه تركيب درصدي غير از تركيب درصد آزئوتروپ دارندباعث خروج جزيي مخلوط مي شودكه تركيب درصد آن از آزئوتروپ بيشتر باشد.
ستونهاي تقطيرجز به جز:
اين ستونها انواع متعددي داردولي در تمام آنها خصلت هاي مشابهي وجود دارد.اين ستونها مسير عمودي را به وجود مي آورند كه بايد بخار در انتقال از ظرف تقطير به مبرد از آن بگذرد.اين مسير به مقدار قابل ملاحظه اي از مسير دستگاه تقطير ساده طويل تر است.هنگام انتقال بخار از ظرف تقطير به بالاي ستون مقداري از بخار متراكم مي شود.چنان چه قسمت پايين اين ستون نسبت به قسمت بالاي آن در درجه حرارت بيشتري نگه داري شود مايع متراكم شده و در حالي كه به پايين ستون مي ريزد دوباره به طور جزيي تبخير مي شود .بخار متراكم نشده همراه بخاري كه از تبخير مجدد مايع متراكم شدهحاصل مي شود در داخل ستون بالاتر مي رود واز يك سري تراكم وتبخير مي گذرد.اين اعمال باعث تقطير مجدد مايع مي شود و به طوريكه در هر يك از مراحل فاز بخاري كه به وجود مي آيد نسبت به جز فرارتر غني تر مي شود.ماده متراكم شده اي كه به پايين ستون مي ريزددر مقايسه با بخاري كه با آن در تماس است در هر يك از مراحل نسبت جزيي كه فراريت كمتري دارد غني تر مي شود.
در شرايط ايده ال بين فازهاي مايع و بخار در سراسر ستون تعادل برقرار مي شود و فاز بخار بالايي تقريبا به طور كامل از جز فرارتر تشكيل مي شود و فاز مايع پاييني نسبت به جزيي كه فراريت كمتري دارد غني تر مي شود.
مهم ترين شرايطي كه براي ايجاد اين حالت لازم است عبارتند از :

چنان چه دو شرط اول كاملا مراعات شود مي توان با يك ستون طويل تركيباتي كه اختلاف كمي در نقطه ي جوش دارند به طور رضايت بخش از هم جدا كرد .زيرا طول ستون مورد لزوم و اختلاف نقاط جوش اجزا با هم نسبت عكس دارند.معمول ترين راه ايجاد تماس لازم در بين فازهاي مايع آن است كه ستون با مقدارري ماده بي اثر مانند شيشه يا سراميك يا تكه هاي فلزي به اشكال مختلف كه سطح تماس وسيعي را فراهم مي كندپر شود. يكي از راه هاي بسيار موثر ايجاد اين تماس بين مايع و بخار آن است كه نوار چرخاني از فلز يا تفلون كه با سرعت زياذي در داخل ستون بچرخد به كار رود.
اين عمل نسبت به ستون هاي پر شده اي كه قدرت مشابهي دارند اين مزيت را دارد كه ماده كمي را در داخل ستون نگاه مي دارد(منظور از اين نگه داري مقدار مايع و بخاري است كه براي حفظ شرايط تعادل در داخل ستون لازم است.) 1-تماس كامل و مداوم بين فازهاي بخار و مايع در ستون 2-حفظ افت مناسبي از درجه حرارت در طول ستون 3-طول كافي ستون 4-اختلاف كافي در نقاط جوش اجزاي مخلوط مايع.

sajadhoosein
14-02-2011, 09:28
نسل جدید سوخت های گیاهی جایگزین


نفت و بنزین، سوخت های پایان پذیر فسیلیدر سال 2006، ایالات متحده تقریباً حدود 20.6 میلیون بشکه بنزین در هر روز مصرف کرد، که معادل بیش از 865 میلیون گالن نفت می باشد (منبع: مدیریت اطلاعات انرژی). بنزین این امکان را به شما می دهد که به یک خرید یا یک سفر بروید. همچنین به گسترش صنعت و پیشرفت تکنولوژِی در علم و دارو کمک کرده و مقدار زیادی ثروت و آسایش نیز فراهم می کند. اقتصاد جهانی مبتنی بر قسمتهای بزرگی از این صنعت از جمله حفاری، پالایش، حمل و نقل و پخش نفت می باشد. شکل 1 - کارگران در حال استخراج نفت اما با این اوصاف، نفت یک منبع نامحدود است که از بقایای فسیل های نباتات و حیوانات دریایی در گذشته های دور تشکیل شده است. حداقل ده میلیون سال طول می کشد تا این بقایا به نفت خام تبدیل شوند و مردم، سریعتر از آن که تولید می شود از آن استفاده می کنند. سرانجام تولیدات نفت به حداکثر خواهد رسید و ما هم روزی آنها را به پایان خواهیم رساند. بعضی از دانشمندان تخمین زدند که این حداکثر در حال رخ دادن می باشد و بعضی دیگر این مهم را در آینده ای نزدیک می بینند. با توجه به این دو نظریه، اکثر مردم معتقدند که ما در قلب یک بحران قریب الوقوع قرار داریم. با این حال، بنزین نقش بزرگی را در فعالیت های روزمره انسان ایفا می کند. چه اتفاقی خواهد افتاد وقتی که ما نفت را به پایان برسانیم؟ اما باید یک منبع انرژی دیگری بیش از این برای تأمین چنین نیرویی ایجاد شود. با افزایش نگرانی ها درباره ی گازهای گلخانه ای(GHGs) از مصرف سوخت های فسیلی که منجر به گرم شدن جهان می شود، باید توجه داشت که سوخت بعدی باید سوختی پاکیزه باشد. این سوخت باید این استطاعت را داشته باشد و همچنین باید اقتصاد را هم نگه دارد. سریعاً نیاز است که نسل بعدی از سوخت برسد که مردم را برای رهایی و گذر از بنزین کمک کند. به دنبال اینها، جهان نمی تواند تا مرز ساییدگی پیش برود تا یک یا دو دهه ی دیگر سوخت بعدی گسترش و مورد اجرا واقع شده باشد. با قرار دادن همه این موضوعات کنار هم، صداهایی مانند صدایی که از اتاق لباسشویی بیرون می آید به گوش می رسد (منظور همان نچ نچ ها و جواب منفی منتقدان می باشد)، که هیچ سوختی وجود ندارد. نکته حیرت آور آن است که بعد از چندین سال تحقیق و بررسی، سوختی یافت می شود که به نظر می رسد همه ی این وظایفی را که سوخت قبلی بر عهده داشته را تأمین می کند. اتانول (الکل معمولی) شکلی از سوخت است که مشتمل بر کربوهیدرات پیچیده در نباتات می باشد. بعد از دهه ها تحقیقات، متوجه شده اند که آن پتانسیل یک سوخت را دارد.اما بعضی از دانشمندان می گویند فرایندی که اتانول را به طور کم خرج و مؤثر و با بازده تولید کند هنوز بر کسی معلوم نشده است، البته تا اکنون. روینده ترین علف که به عنوان یک علف جایگزین(switchgrass) شناخته می شود، در اطراف ایالات متحده، کانادا، مرکز و جنوب آمریکا و قسمتهایی از آفریقا یافت می شود.اگر این همان طوری که قبلاً نشان داده است، هم اکنون هم باشد و رشد سریعی داشته باشد، می تواند به عنوان سوخت ماشین شما در 20 سال آینده مورد استفاده قرار بگیرد.خوب چگونه یک علف می تواند یک سوخت شود؟ ادامه مطلب را بخوانید تا یک پیش بینی روشن برای switchgrass به عنوان یک جوابی برای بحران قریب الوقوع انرژی را بفهمید. Switchgrass تحقیقات در میان منابعی برای سوخت های زیستی ( زیست سوخت ها یا Biofuels ) شامل هر چیزی از مرغ چاق تا خرده تراشه های چوب شده است! (منظور این است که شامل هر چیزی می تواند باشد که شاید به فکر شما اصلاً خطور نکند). اما پردازش بیشتر آنها به یک قانون به نام قانون نسبیت انرژی خالص واگذار می شود - مقدار انرژی که در هر واحد خارج می شود و از آن مقدار انرژی که تولید می شود بیشتر نیست - هزینه آن یک مسئله قابل ملاحظه می باشد؛ شگردها و اصول هایی که برای گرفتن سوخت از منابع نباتات و حیوانات موجود می باشد، هزینه بر و گران می باشد. این تحقیقات در مورد switchgrass شاخه شاخه می شوند و بیشتر آنها به نظر می رسد که یک کاندیدخوب برای جایگزینی منبع سوخت می باشد. Switchgrass یک گونه ی طبیعی ابدی در آمریکا است. سریع و به آسانی در دشت ها رشد می کند. یک گونه ی سخت و محکم و بادوام می باشد. در بعضی موارد به عنوان یک تاخت و تاز کننده در نظر گرفته می شود (منظور اینکه شاید برای تهاجم و دفاع مورد استفاده قرار بگیرد). مطالعات سه ساله در شمال داکوتا که در سال 2005 منتشر شده، نشان می دهد که بعضی از گونه های علف می تواند متوسط محصول بیش از هفت تن جرم توده (Biomass) - مواد گیاهی برداشت شده - در هر جریب فرنگی (حدود 4047متر مربع) که بستگی به میزان رطوبت و نوع خاک دارد را تولید کند. { منبع: ایالات متحده - مؤسسه کشاورزی } شکل 2 - یک محقق در حال بررسی علف های کاشته شده در مزارع تحقیقاتی همچنین این گونه علف ها در برابر خشکی و احتیاجات و مواد مغذی کم از جمله کود ، مقاومند. این بدین معنی است که سوخت فسیلی کمی برای تولید آن نیاز است. تراکتورها برای توزیع کودها استفاده می شود و سوخت پمپ هایی که برای آبیاری استفاده می شود از سوخت فسیلی است. آبیاری کمتر و کود کمتر بدین معنی است که توان اولیه انرژی را که به ترتیب عبارت است از هزینه کمتر و انتشار گاز گلخانه ای کمتر، کاهش می دهد. اصافه بر این، طرفداران switchgrass (علف جایگزین) می گویند که سوخت تولید شده از گیاهان، ایالات متحده را ایمن تر و مستقل تر خواهد کرد، از این جهت که آن را در خود آمریکا می تواند رشد دهد تا اینکه از دیگر کشورها وارد کند. سوخت تولید شده از ساقه تغذیه switchgrass - ماده خام استفاده شده برای تولید یک سوخت تقطیر شده - اتانول سلولزی است. این سوخت الکلی توسط یک واکنش شیمیایی در اثر شکسته شدن سلولزها بوجود می آید- ساختاری که دیواره سلولی در گیاهان ایجاد می کند.مرحله ای که سلولزها در اجزای اصلی شان شکسته می شوند و مخمر اضافه شود، سپس تبدیل به الکل خواهد شد. بعد از تصفیه آن، اتانول تولیدشده را به عنوان سوخت می توان استفاده نمود. با موجود بودن بیشتر سلولز برای استخراج از گیاه، منبع دسترس پذیرتری به اتانول می تواند باشد و switchgrass سرشار از سلولز می باشد. حدود 70 درصد گیاهان از این نوع کربوهیدرات های پیچیده تشکیل شده اند. {منبع: BioCycle} حتی بهتر از آن، ماده چوب(lignin) - محصولی که وقتی آب را از سلولز بزداییم ایجاد می شود - نشان داده که می توان به عنوان سوخت که قدرت می دهد به محصول اتانول گیاهان از آن استفاده نمود. اگر این ماده چوب مهار شود، می تواند از فرایند ایجاد اتانول به طور خود به خودی، پشتیبانی کند. در آغاز از محصولات کود شیمیایی استفاده می شود تا علف رشد کند و با حمل آن برای توزیع و پخش اتانول به پایان می رسد. محقق آزمایشگاه ملی آرگونه(Argonne)، مایکل ونگ، نسبت انرژی را برای علف جایگزین محاسبه کرده است، او فهمیده که یک واحد انرژی که وارد سلولز می شود، محصول اتانول از علف جایگزین(switchgrass) ده برابر انرژی خروجی ایجاد می کند. این بیشتر از اتانول تولید سده از دانه ی آن می باشد. در برابر آن، بنزین یک نسبت انرژی از 1 به 0.81 دارد. بدین معنی ست که انرژی بیشتری نیاز است تا بازده بیشتری داشته باشد. همچنین آقای مایکل ونگ (Michael Wang) فهمیده که اتانول از علف جایگزین(switchgrass) ممکن است سوخت کمتر از 70 درصد نیاز داشته باشد تا از بنزین و اتانول E85- ترکیبی از 85 درصد اتانول و 15 درصد بنزین- که 86 درصد گاز گلخانه ای کمتر از بنزین منتشر می کند، تولید شود. به نظر می رسد که استفاده از علف جایگزین(switchgrass) به عنوان جایگزین سوخت به خوبی در حال پیشرفت است. پس تأخیر برای چیست؟ مرحله پالایش آسان به نظر می رسد، و در حقیقت هم همین طور است. دقیقاً مانند حرف زدن خیلی ساده می باشد. اما ایجاد اتانول از علف جایگزین(switchgrass) با چالش روبه رو است. مسائل و راه حل های علف جایگزین(switchgrass) در حالی که این سوخت با انتشار مطالعات جدید در مورد علف جایگزین(switchgrass) پاکیزه تر و مناسب تر می شود، گیاهان می توانند نقش مهمی در آسودگی خاطر انرژی در آینده بازی کنند، که این کلمه آینده کلیدی است. فعلاً، فرایند گرفتن سلولز از گیاهان مشکلات و گرانی را تأیید می کند. سلولز از مواد گیاهی که توسط هر نوع گونه آنزیم تولید می شود، ناشی می شود، که بسته به نوع مواد گیاهی که استفاده می شود دارد. این کاتالیزورها به کربوهیدرات های پیچیده خورانده می شوند،مثل شکر و سلولز بیرونی و دی اکسید کربن در فرایند از بین می روند. این آنزیم ها گران هستند اگر چه حدود 20 سنت برای هر گالن اتانول خالص می باشد. {منبع: کمیسیون تجاری فدرال} اضافه بر این فرایند تخمیر سلولز با مخمر یک آنزیم متفاوت نیاز دارد که این هم هزینه را بالا می برد. در سال 2006، متخصص ژنتیک گیاه، آلبرت (Albert Kausch) گفت که با همین روش جاری کشت و برداشت، هزینه هر گالن اتانول سلولزی 2.70 $ می شود که باز هم ارزانتر از بنزین می باشد. اما او معتقد است که می شود تا حدود 1$ در هر گالن هم برسیم. {منبع: Newswise} اتانول E85 به سرعت در حال فراگیر شدن در پمپ های بنزین می باشد. با بهینه سازی این نوع سوخت، میتوان قیمت آن را تا 1 دلار برای هر گالن کاهش داد. یکی از راه های کاهش این هزینه چشمگیر، گسترش دادن آنزیم ارزانتر و پیدا کردن یک آنزیم واحد که هم سلولز را بشکند و هم اتانول را مخمرسازی کند. یکی دیگر از مسائل که با آن روبه رو هستیم بردن آن از پالایشگاه به ایستگاه سوخت می باشد. اتانول شدیداً خورنده می باشد و نمی شود توسط خط لوله همان طوری که نفت و بنزین حمل می شوند، حمل شود. بدین معنی است که باید توسط کامیون ها حمل شود که هم به هزینه محصول اضافه می کند و هم نسبت انرژی را کاهش می دهد،به خاطر اینکه که کامیون های بزرگ نفت کش(کشتی های نفت کش) سوخت فسیلی زیادی نیاز دارند تا اتانول را برای توزیع، حمل و نقل کنند. مایکل ونگ می گوید که چالش های توزیع اتانول تا حدودی، توسط سیستم های راه آهن غلبه می شود تا آن را تا دورترین نقاط ممکن حمل کنند. او همچنین می گوید، هنگامی که شما آن را در میدوست (منطقه ای در ایالات شمالی ایالات متحده از غرب اهایو تا کوه های راکی:Midwest) پالایش می کنید و قصد انتقال آن به غری را دارید، مسئله موجود حمل و نقل آن می باشد. شما باید از راه آهن استفاده کنید. دیگر مسئله موجود برای اتانول علف جایگزین(switchgrass) که با آن مواجه ایم، مقادیر زمین های موجود برای کشت آن می باشد.تحقیقات دانشگاه تنزی(Tennessee) به این نتیجه رسیده که ایالات متحده سالیانه می تواند 153 میلیون تن علف جایگزین(switchgrass) خشک همراه با پس مانده محصول-موادی که بعد از برداشت محصول باقی می مانند مثل ساقه ها و دانه ها- به عنوان ساقه مغذی اتانول تولید کند. این تحلیل نشان می دهد، به این نتیجه می رسیم که حدود 5.3 درصد کاهش در مصرف بنزین در ایالات متحده خواهیم داشت. احتمالاً تحقیقات و تکنولوژی آنزیم می تواند بر این موانع غلبه کند.جیسون گرامت از کمیسیون ملی سیاست گذاری انرژی (NCEP) پیشنهاد می کند گسترش رگه های علف جایگزین(switchgrass) را که می تواند بازده تولید هر تن در جریب فرنگی را افزایش دهد. با افزایش بازده تولید اتانول حدود یک- سوم، معادل با دو برابر کردن بازده همه وسیله ها در آمریکا می باشد. قطعاً پول هم می تواند بر این موانع غلبه کند. هم کمپانی های انرژی و هم گروه های تحقیقاتی برداشت محصول برای امکانات و تسهیلات اتانول سلولزی پول خرج کرده اند. شرکت های مختلفی به دانشگاه ها و مراکز تحقیقات زیادی پول دادن تا تحقیقات خود را در مورد این سوخت تکمیل کنند. با این مقادیر پولی که به پای تحقیقات اتانول سلولزی ریخته شده است و بیشتر از این هم در راه است - البته بدون حمایت و طرفداری عموم - با این اوصاف تصور کردن آن برای چند دهه ی بعد دشوار نیست.روزی اتانول اصلی علف جایگزین(switchgrass) باک ماشین های ما را پر خواهد کرد. اما علف جایگزین(switchgrass) همچنان مشکلات خودش را دارد و شک برانگیز می باشد.منبع:
برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

sajadhoosein
14-02-2011, 09:45
» انقلاب سبز در طب(آسپیرین چگونه کشف شد؟)



مقدمه:
انقلاب سبز در طب:
در مورد آسپيرين، بازگو كردن داستان آن، به‌عنوان نمونه‌اي از تكامل مناسبات بين طب گياهي سنتي و داروشناسي جديد، بي‌فايده نيست.منشا اين دارو را بايد در پوست درخت بيد جستجو كرد، كه درختي از خانواده salix است و معمولاً در مناطق پر‌‌آب مي‌رويد. و تنها هنگامي واقعا شاداب است كه پايه آن در آب باشد. بنابر نظريه عوام، اين به‌معناي آن‌ است كه بيد سرما نمي‌خورد، و به‌همين دليل بايد به كار درمان سرماخوردگي‌هاي همراه با تب، دردهاي مفصلي، و ناراحتي‌هاي مشابه بخورد. و از آنجا كه اين، پوست درخت بيد است كه آن‌را در بر گرفته و گرم نگه مي‌دارد پس خاصيت مورد نظر را بايد در پوست بيد جستجو كرد. در قرن هجدهم، متوجه شدند كه پوست بيد، از لحاظ تلخي شبيه به پوست درختي در پرو به نام «سينكونا» است كه از آن گنه‌گنه مي‌‌‌گرفتند و اين دارو عالي‌ترين وسيله درمان بيماري تب‌آور مالاريا به حساب مي‌آمد. به‌اين‌ ترتيب، جوشانده پوست بيد را براي درمان تب مورد استفاده قرار دادند. در سال 1829 ، «لرو» از فرانسه، موفق شد از پوست بيد ماده‌اي به دست آورد كه خود، آن را «ساليسين» (مشتق از اسم لاتيني اين درخت) ناميد. ديري نگذشت كه داروسازي سوئيسي به نام«پاگن ستشر» از راه تقطير گل اسپيره كوهي (كه گياهي است از خانواده spiraea و آن هم دوست دارد كه پايه‌اش درون آب باشد)‌ ماده‌يي به دست آورد با نام شيميايي «ساليسيلات متيل» كه بسيار شبيه به ساليسين بود. دنباله اين ماجرا به آلمان مي‌‌كشد كه درآنجا، چند سال بعد، ماده مشابه ديگري به نام «اسيد ساليسيليك» براي نخستين بار به‌طور مصنوعي تهيه شد. از اين ماده نيز مشتق ديگري به نام«اسيد استيل ساليسيليك» به دست آمد كه (ضمن اين‌كه كلمه salix كه همان بيد باشد در اسم آن انعكاس يافته) چيزي نيست جز اسم رسمي آسپيرين كه داروي رايج ضد درد است و هجاي «spir»‌ در آن، يادآور منشا گياهي ديگر آن، يعني اسپيره كوهي است.جريانات مشابه اين، منجر به پيدايش تعداد زيادي از داروهاي جديد شده است كه منشا آنها را بايد در گياهاني كه از ديرباز بر بشر شناخته شده بوده‌اند جستجو كرد. به‌عنوان مثال، «افدرين» كه در معالجه آسم به كار مي‌رود از علف «افدرا» به دست مي‌آيد، كه دست كم از 5 هزار سال پيش در طب چين مورد استفاده است. نام گياهان ضد درد پرقدرتي چون سيكران، مهرگياه، ترياك و انقوزه، در قديمي‌ترين رساله‌هاي داروسازي بابل و سومر آمده است.در واقع، قابليت برطرف كردن درد، شايد نخستين پيروزي بزرگ طب بود كه خيلي پيشتر از قابليت طب به درمان بيماري‌ها پديد آمد. در مصر باستان داروهاي مسكن وجود داشت، و در «تب» در حدود سال 1600 (ق.م) رساله طبي نگاشته شد كه حاوي فهرستي بود از هفتصد گياه، از آن جمله گياهان ملين مثل سنا و كرچك، و گياهاني از قبيل گياهان خانواده seilla كه در ناراحتي‌هاي قلبي مورد استفاده‌اند. اين، طب يونان بود كه تحت تاثير طبيباني چون بقرات و ديوسكوريد، ارزش‌درمان كنندگي گياهان طبي را ـ‌جدا از اهميتي كه اين گياهان از لحاظ شعائر و سحر و جادو، براي انسانهاي گذشته داشتند‌‌ـ‌ تثبيت كرد. اما پس از سقوط امپراطوري روم، سحر و جادو مجدداً مسلط شد، و شناخت و مطالعه گياهان طبي مامن خود را در ديرها و صومعه‌ها حست و دانش پزشكي به دست محققان عرب شكوفا شد. ما اكنون مي‌دانيم كه برخي عارضه‌هايي كه در آثار محققان قرون وسطي ذكر شده ـ‌‌مانند نوعي التهاب پوستي كه به «آتش سن‌آنتوان» موسوم است‌ـ ناشي از قارچ‌ِ ريزي است كه به جان غلات مي‌افتد و وقتي عده زيادي از مردم،‌ نان حاصل از اين غله آلوده را مي‌خورند به مسموميت دسته‌جمعي و نيز وهم‌زدگي ـ‌كه در قرون وسطي آن را ناشي از عمل شيطان مي‌دانستند‌ـ دچار مي‌شوند. اما تا قرن هجدهم ـ‌ارجوت كه همان قارچ مورد بحث باشد‌ـ شناخته نشد. جالب است بدانيم كه امروزه ارجوت را در تهيه تعداد زيادي از داروهاي مخصوص معالجه فشار خون و اختلالات خوني ديگر، مورد استفاده قرار مي‌دهند.كشف امريكا توسط سياحان اروپايي و پيدا شدن راه دريايي به هندوستان، انواع جديدي از گياهان را بر آن‌چه كه از دوران باستان شناخته شده بود افزود و باعث غناي هر چه بيشتر فهرست عظيم گياهاني شد كه در طب جديد مورد استفاده‌اند. قرن نوزدهم، نشانگر فصل جديدي در شيوه استفاده از گياهان طبي و به منزله دوره گذرا از شيوه استفاده از گياهان يا معجون‌هاي حاصل از آنها براي مصارف درماني، به شيوه استفاده از مولكولهاي فعال موجود در آنهاست. اين در واقع دوره‌اي است كه طي آن،‌ جهان‌بيني زاياي جوامع نوپاي صنعتي، آغاز به واژگون كردن تصور سنتي از طبيعت مي‌كند. اكنون ديگر طبيعت در نظر آنها چيزي نيست، مگر منبع عظيمي از مواد خام سهل‌الوصول. منابع طبيعي براي بهره‌برداري ساخته شده‌اند و انسان جديد در واقع گاهي بيش از اندازه از آنها بهره‌برداري مي‌كند. دنياي گياهان كه زماني مركب از «شخصيت‌ها»ي فردي گياهان بود، اكنون تنها به منزله معدني تلقي مي‌شود كه تنها وظيفه آن قراردادن مواد خود در اختيار انسان است. با اين همه بايد گفت كه در بسياري از موارد، اين تلقي جديد نسبت به گياهان مزايايي دارد. مثلاً وقتي‌كه مي‌توان از چغندر، ابتدا قند تهيه كرد و سپس به مصرف رساند، هيچ‌كس حتي فكر آن را هم نمي‌كند كه براي شيرين كردن چاي خود، تكه‌اي چغندر در آن بيندازد!با پيش‌رفتن اين جريان، زماني مي‌رسد كه شيمي‌دانان يك ماده فعال معين را مصنوعاً تهيه مي‌كنند، و در آن هنگام ديگر به گياهي كه اين ماده را در اصل از آن تهيه مي‌كردند نيازي نيست. در مرحله بعدي، يعني زماني كه از يك محصول مصنوعي، يك رشته مشتقات گرفته شد و پس از آزمايش به روي حيوانات،‌ به فهرست دايم‌التزايد داروهاي شيميايي افزوده مي‌شود، آن‌گاه ديگر هيچ‌كس به خاطر نمي‌آورد كه روزي روزگاري گياهي بود، كه همين اثرات درماني را ايجاد مي‌كرد. چه كسي امروز به خاطر مي‌آورد كه «آمفتامين»ها كه به عنوان محرك در درمان افسردگي مورد استفاده‌اند، صرفاً اعقاب مصنوعي ماده‌اي طبيعي هستند كه از گياه «افدرا» به دست مي‌آمد؟به اين ترتيب قفسه داروخانه‌هاي امروز، پر است از محصولات مصنوعي كه سر‌منشا بسياري از آنها را بايد در موارد موجود در گياهان طبي جست. انسان به صورتي دم‌افزون مولكولهايي مصنوعي ايجاد مي‌كند كه در دنياي طبيعت نظيري ندارد. و سپس از اين مولكولها موادي را براي مصارف درماني تهيه مي‌كند. اين تركيبات مصنوعي كه هر روز به مقدار بيشتر و بيشتري و براي مصارف گوناگون تهيه مي‌شوند، باعث ايجاد پديده‌اي مي‌گردند كه مي‌توان آن را «آلودگي دارويي» ناميد. با عوارض جدي ناشي از مصرف روزانه مقدار فراواني دارو توسط مردمي كه في‌الواقع بيمار نيستند: داروهاي محرك، داروهاي مسكن، انواع داروهاي اعصاب، قرص‌هاي ضد حاملگي و غيره. تمام اين داروهاي آرام‌بخش كه به مقدار فراوان مورد مصرف تعداد زيادي از افرادِ اساساً تندرست قرار مي‌گيرند، كه به اعتقاد خود،‌ با مصرف اين داروها وضع و حالشان بهتر مي‌شود. واين جز خيالي باطل نيست، چراكه هيچ تضميني نيست كه اثر اين داروها، در درازمدت به نفع شخص باشد.اين است كه عده زيادي از خود مي‌پرسند كه اگر توسعه افسارگسيخته صنعتيِ مبتني بر توليد و مصرف مقادير دم‌افزوني از كالاها ادامه پيدا كند، چه پيش‌خواهد آمد؟اكنون بسياري خواهان آنند كه پژوهش‌هايي در زمينه ابداع شيوه‌هاي درماني ملايم‌تر و نرم‌تر كه براي بدن انسان عوارض كمتري داشته باشد انجام گيرد و همراه با آن، توليد و مصرف گياهان طبي در سطح جهان افزايش چشمگير يابد. اما پيش از بريدن از افراط‌كاري‌هاي تمدن شيمي‌زده‌مان و ابداع يا احياي روش‌هاي درماني‌ايي كه مناسبات انسان و محيط زيستش را بر پايه بهتري قرار دهد، معقول آن است كه يك بار براي هميشه، رابطه بين پزشكي علمي و طب سنتي اطبا و حكيمان را روشن سازيم. ‌چراكه اين شبيه رابطه زن و شوهري است كه از زندگي با يكديگر خسته شده‌اند، اما در عين حال توانايي تنها زيستن را ندارند! آنچه به سرعت لازم است انجام گيرد، آشتي بين اين دو است. و اين چيزي است كه در پژوهشي كه از سوي «سازمان جهاني بهداشت» به عمل مي‌‌آمد، مد نظر قرارگرفت. اين سازمان از كشورهاي عضو خواست كه فهرست كاملاً تازه‌اي از منابع درماني خود، كه گياهان طبي در آن، هنوز جاي مهمي دارند، تهيه كنند.بدون ترديد چنين تحقيقاتي منجر به كشف داروهاي جديد، و ايجاد و تكامل نظريات جديد نسبت به درمان بيماري خواهد شد. نيازي به توضيح نيست كه خردمندي و حس عميق تجربه‌گرايي پيشينيان، غالباً منجر به آن مي‌شد كه علي‌رغم سكونت در قاره‌هاي مختلف،‌ براي معالجه فلان عارضه، از داروي طبيعي يكساني استفاده كنند. چنان‌‌كه ساكنان منطقه حاره، براي چاره كردن بيماري جذام، از مواد حاصل از خانواده نباتيِ يكساني به نام «فلاكورتاسئا» استفاده مي‌كرده‌اند. به عبارت ديگر معالجه‌گراني كه هزاران كيلومتر دور از يكديگر مي‌زيستند، بدون آن‌كه از وجود ديگري خبر داشته باشند، از گياهان مشابهي كه گياه‌شناسان امروزي در يك طبقه جاي مي‌دهند، داروهاي يكساني تهيه مي‌كردند. به عنوان مثال هم «اينكا»ها و هم چيني‌ها، متوجه شده بودند كه زنبق آبي براي تسكين درد و نقصان قوه باء خاصيت دارد.برخورد به چنين تشابهاتي توجه انسان را به سودمندي داروهايي كه در زمانهاي مختلف توسط جوامع مختلف كشف شده‌اند جلب مي‌كند. امروزه تعدادي از كشورها متابع قابل توجهي را صرف ارزيابي مجدد و بررسي علمي سنتهاي درماني خود مي‌كنند. انجام اقداماتي از اين قبيل در سراسر جهان، نه تنها باعث غناي ميراث فرهنگي هر يك از ملتها و جوامع و تمدنها خواهد شد، بلكه همچنين، منابع بيشتري را در اختيار طب جديد خواهد گذاشت. با اين همه چنين پيشرفتي مستلزم برخوردي كاملاً نو به گياهان طبي است. پس از ده‌ها سال پژوهش‌هاي تحليلي به منظور استخراج مواد خاص فعال موجود در گياهان، اكنون بايد تاكيد را در بهره‌برداري از كل گياه قرار داد. از اين لحاظ برخي از اطلاعات كاملاً جديد بوم‌شناختي (اكولوژيك) ممكن است به كار آيد. براي يك بوم شناس (اكولوژيست) يك معلول معين، به هيچ‌وجه محصول يك علت واحد نيست، بلكه حاصل برخورد يك رشته پديده‌هاي هم‌زمان است. بنابراين در يك نظام پيچيده، كل آن نظام از حاصل جمع اجزاي آن فراتر است و درك اولي تنها با شناخت دومي به دست نمي‌آيد. كار كردن ماشين طبيعت حاصل جمع عمل اجزاي آن كه به طور هم‌زمان و در كنار يكديگر باشند نيست، بلكه برآيند كنشهاي متقابل فراوان بين آنها است. درست به همان‌گونه كه ماده و حيات، با فراگذشتن از درجه معيني از پيچيدگي، خواص نويني كسب مي‌كنند. حال اگر گياهان طبي را در نظر گيريم، نظريه فوق به طريق استقرايي، نظريه‌هاي سنتي را كه مطابق آنها يك گياه در تماميت خود واجد خواصي است كه از خواص اجزاي متشكله آن متفاوت است، تاييد مي‌كند. نمونه‌هايي كه بيش از همه در تاييد اين نظر ذكر مي‌شود، خواص كلي ارجوت، ترياك يا ديژيتال است كه با خواص تك تك مواد موجود در آنها آشكارا متفاوت است. اما اين نمونه‌ها آن‌چنان منجز هم نيستند، چه با اندكي توجه به منطق دكارتي، روشن مي‌شود كه خواص يك مخلوط عبارت است از جمع جبري خواص مواد تشكيل دهنده آن. حال آنكه آزمايش با انگنار، در اين مورد نتايج بهتري به دست مي‌دهد. بنا بر نظريه علايم، با مصرف اين گياه تلخ‌مزه، عمل كبد بايد بهتر انجام گيرد، و در واقع چنين نيز هست. در ابتدا خاصيت مورد بحث به يك ماده واحد موجود در اين گياه نسبت داده مي‌شد، و سپس كشف شد كه مواد ديگري نيز در اين قضيه سهم دارند. با اين حال وقتي كه اين مواد به طور جداگانه بر روي موش آزمايش شد، معلوم شد كه اكثر آنها به صورت تنها كاملا بي‌اثر هستند. از سوي ديگر، آزمايش مخلوط اين مواد، به مقدار مساوي نشان داد كه هر چه تعداد مواد در مخلوط بيشتر باشد، اثر آنها قاطع‌تر است. به عبارت ديگر اين امر به خوبي نشان مي‌دهد كه چگونه با امتزاج موادي كه به صورت تنها بي‌اثرند، خواص فعال جديدي بروز مي‌كند. بدون شك چنين پديده‌اي در مورد ساير گياهان، مثل خفچه و سنبل‌الطيب نيز صادق است. هرچند كه ماهيت دقيق اجزاي متشكلة آنها هنوز به درستي تعيين نشده است. درست به همان‌گونه كه نفع عمومي چيزي متفاوت از حاصل‌جمع منافع فردي افراد جامعه است، خواص يك داروي معين نيز از حاصل جمع خواص تمام مواد تشكيل‌دهنده آن متفاوت است. اين به آن معنا است كه لازم است برخورد كاملاًجديدي نسيت به مطالعه گياهان طبي پديد آيد و نيز داروشناسي خاص، آن‌چنان پيش برود كه تمام ماهيت و خواص آنها به نحو مقنع‌تري دانسته شود.چنين است كه به عنوان مثال، مطالعات پروفسور ماسكليه از دانشگاه بوردو، درباره كف يك جنگل كاج، منجر به كشف داروي مهمي شد كه در معالجه اختلالات دستگاه گردش خون به كار مي‌رود. ماسكليه با دريافتن اين نكته كه در كف چنين جنگل‌هايي سبزه نمي‌رويد به اين فكر افتاد كه شايد، علت آن باشد كه سوزن‌برگ‌هاي مرده كاج، محتوي ماده‌اي است كه از جوانه‌زدن دانه‌هاي سبزه جلوگيري مي‌كند. آزمايشهايي كه به روي جوشانده سوزن‌برگ‌هاي مرده انجام شد، نشان داد كه چنين چيزي واقعاً وجود دارد و اثر آن بسيار قوي است. پروفسور ماسكليه توانست آن ماده را استخراج كرده و مورد آزمايش قرار دهد، كه در نتيجه آن معلوم شد كه اين ماده داراي اثر بسيار نيرومندي است كه فعل و انفعالات هورموني حاكم بر طويل شدن و تقسيم سلول‌هاي سبزه را مختل مي‌كند. همچنين معلوم شد كه همين ماده از رشد جنبه‌هاي مضر در سلول‌هاي انسان جلوگيري مي‌كند. به هر حال هنگامي كه براي توليد آن از طريق مصنوعي كوشش به عمل آمد، معلوم شد كه تنها پلي‌مرها واجد چنين خاصيتي هستند، (پلي‌مرها موادي مركب از مولكول‌هاي بسيار بزرگند كه از تركيب واحدهاي شيميايي ساده‌تر به نام مونومر حاصل مي‌شوند). و اما هنگامي كه اين مواد را به ديمرها تجزيه كردند‌ (ديمر حاصل تركيب دو مولكول است) معلوم شد كه تحت تاثير آنها، مقاومت مويرگ‌هاي خوني افزايش مي‌يابد و نتيجتاً سيستم قلب و عروق تقويت مي‌شود. به اين ترتيب مطالعه علت عدم رشد سبزه در جنگل كاج، همراه با جستجوي تركيبات درماني جديد، ‌منجر به كشف درمان جديدي براي بيماري‌هاي دستگاه گردش خون با استفاده از ماده موجود در سوزن‌برگ‌هاي كاج شد. اين قضيه نشان مي‌دهد كه چگونه پژوهش‌هاي علمي،‌ براي رسيدن به نتايج مثبت، گاهي بايد از راه‌هاي كاملاً بديع و پرپيچ و خم بگذرد. جرياناتي ساده‌تر از اين هم هست و آن، آزمايش‌هايي است كه به منظور يافتن خواص گياهان به طور منظم به روي آنها انجام مي‌گيرد. همه ساله‌ چنين آزمايش‌هايي در آزمايشگاه‌هاي موسسات صنعتي و دانشگاهي در مورد هزاران نوع گياه، توسط محققان داروهاي گياهي در چهار‌گوشه جهان صورت مي‌گيرد.امور طبيعت علي‌ رغم ظواهر آن از نظم برخوردار است و فراگردهاي شيميايي گياهان نيز به هيچ‌وجه بي‌حساب نيست. در ميان گياهان يك «روح خانوادگي» موجود است و هر خانواده‌اي نوع خاصي از فعل و انفعالات شيميايي را به بار مي‌آورد، درست به همان‌گونه كه نوع خاصي از گل را به‌وجود مي‌آورد.به هر حال، صرف‌نظر از هر مسيري كه در پژوهش‌ها اتخاذ شود، در سراسر دنيا نسبت به مطالعه گياهان دارويي اقبال جديدي ديده مي‌شود و نشانه‌هاي اميدواركننده‌‌اي دال بر توجه كشورهاي در حال توسعه به داروهاي سنتي خود به چشم مي‌خورد. اين كشورها به تشويق سازمان جهاني بهداشت مبني بر اين‌كه احتياجات درماني مردم خود را از منابع خود تامين كنند و با استفاده از مكاتب طب سنتي، تمدن خود از اتكا به واردات سنگين داروهاي خارجي ـ‌‌كه برتري آنها نيز همواره قطعي نيست‌ـ بكاهند به اين سو روي آورده‌اند. امروزه نيز همچون گذشته،‌ دنياي گياهان طبي دنياي وسيعي است كه افق‌هاي دوردستي را در برابر پژوهش‌ها و پيشرفت‌هاي پزشكي گسترده است.
آسپرين داروی معجزه آسا:
چند رشته مطالعات تازه نشان می دهد که آسپيرين می تواند در برابر سرطان دهان، حلق و مری و همچنين روده از بدن محافظت کند.از يک سو محققان ايتاليايی می گويند که مصرف مرتب آسپيرين برای مدت پنج سال خطر ابتلا به سرطان دهان، حلق و مری را به ميزان دو سوم کاهش می دهد و دو گروه ديگر در آمريکا از تاثير مثبت آسپيرين در پيشگيری از سرطان روده خبر می دهند.اين يافته ها بر شواهد قبلی که نشان می دهد آسپيرين يک داروی معجزه آساست می افزايد.مطالعات قبلی نشان داده است که اين قرص، که بيش از يک قرن پيش ساخته شد، می تواند به پيشگيری از سرطان ريه کمک کند.اکثر مردم اين دارو را برای تسکين درد به کار می برند، اما استفاده از آن برای حفاظت در برابر بيماری های قلبی و حتی آرتروز نيز رايج است. تاريخچه:
وقتى نخستين بار در سال 1763 از پودر پوست درخت بيد براى تسكين بيمارى كه از تب رنج مى برد استفاده كردند كسى فكرش را نمى كرد كه سال ها بعد دارويى را از آن كشف كنند كه جان ميليون ها نفر را از خطر مرگ نجات دهد. در آن سال يك كشيش انگليسي به نام ادوارد استون مقاله‌اي در جلسه سلطنتي انگلستان ارائه دادكه در آن استفاده از برگ درخت بيد را حتي در درمان مالاريا نيز موثر معرفي كرده بود. 100 سال پس از مقاله استون، يك پزشك اسكاتلندي دريافت كه با استفاده از ماده‌اي كه از برگ درخت بيد بدست مي‌آيد، عوارض ناشي از رماتيسم به طرز معجزه آسايي كاهش مي‌يابد.
آسپيرين را چه كسي كشف كرد؟
فردريک باير (Fredrich Bayer) در سال 1825 بدنيا آمد. پدر او يک نساج و رنگرز پارچه بود و طبق عادت آن زمان وی در ابتدا شغل و حرفه پدر را برای کار انتخاب کرد و پس از مدتی فعاليت با پدر، در سال 1848 تشکيلاتی مشابه برای خود راه اندازی کرد و در آن حرفه بسيار هم موفق شد.
تا قبل از 1856 برای رنگرزی از مواد رنگی طبيعی استفاده می شد اما با کشف و صنعتی شدن ساخت رنگهای حاصل از مواد نفتی، باير که پتانسيل موجود در اين کشف را بخوبی احساس کرده بود با کمک شخصی بنام فردريک وسکوت (Friedrich Weskott) کمپانی Bayer را راه اندازی کرد.
باير در ماه می سال 1880 در گذشت و تا آن زمان کمپانی هنوز در فعاليت رنگرزی مشغول بود، اما شرکت تصميم گرفت با استخدام تعدادی شيميدان نوآوری هايی در اين صنعت بوجود آورد و اين اتفاق هم افتاد اما نه در صنعت رنگرزی.
هنگامی که فليکس هوفمن (Felix Hoffmann) در حال انجام آزمايش با يکسری از ضايعات رنگی بود تا شايد بتواند دارويی برای درمان درد ناشی از بيماری پدرش بدست آورد توانست به پودری دسترسی پيدا کند که امروزه شما آنرا به نام آسپرين می شناسيد.
هوفمن آسپرین را کشف نکرد:
آسپرين چهل سال قبل توسط يک شيميدان فرانسوی کشف شده بود، اين شيميدان بخوبی می دانست که پودر اسيد استيل ساليسيليک (acetylsalicylic acid) دارای خاصيت شفا بخشی بسيار می باشد. در واقع بيش از 3500 سال بود که بشر اين پودر را می شناخت چرا که در سال 1800 يک باستان شناس آلمانی که در مصر تحقيق می کرد، با ترجمه يکی از پاپيروس های مصری متوجه شد که بيش از 877 نوع مواد دارويی برای مصارف مختلف در مصر باستان شناخته شده بود که يکی از آنها همين پودر اسيد بود که برای برطرف کردن درد از آن استفاده می شد.
در برخی از شواهد و نوشته های ديگری که در يونان بدست آمده است نيز مشخص شده که بشر حدود 400 سال پيش از ميلاد از شيره پوست درخت بيد برای درمان تب و درد استفاده می کرده است. همچنين آنها هنگام زايمان زنان از اين ماده برای کاهش درد استفاده می کردند. امروزه مشخص شده که ماده موجود در اين شيره چيزی جز اسيد ساليسيليک نيست.
ثبت رسمی کشف آسپرین:
ماه مارچ 1899 کمپانی باير رسما" محصول خود بنام آسپرين را به ثبت رساند و به دنبال آن در ساير کشورهای جهان نيز تحقيقاتی گسترده راجع به اين دارو انجام گرفت بگونه ای که هنگام بازنشستگی هوفمن در سال 1928، آسپرين در تمام دنيا شناخته شده بود.
سپس شيمي‌دانان آلي بر آن شدند كه اين ماده را شناسايي و جداسازي كنند. و پس از تلاش فراوان يك كربوكسيليك اسيد همراه با يك عامل فنلي را شناسايي كردند و به مناسبت منبع آن كه درخت بيد يا سايدكس بوده آن را ساليسيليك اسيد ناميدند كه فرمول آن مطابق زير است:

سنتز استيل ساليسيليک اسيد (آسپرين) :

بوسيله استيله کردن عامل OH در ساليسيليک اسيد براحتی ميتوان آسپرين تهيه کرد. اين کار به روشهای متفاوتی امکان پذير است. يکی از اين روشها استفاده از استيک انيدريد در محيط اسيدی مي باشد که با توجه
به نقش کاتاليستی اسيد معمولا در حضور استيک اسيد يا سولفوريک اسيد انجام مي شود.
روش مورد بحث ديگر استفاده از استيل کلريد در حضور پيريدين می باشد.
بخش عملی :
الف) سنتز آسپرين با استفاده از استيک انيدريد:

در يک ارلن 250 ميلی ليتری 2.5 گرم ساليسيليک اسيد را با 3.5ميلی ليتر استيک انيدريد مخلوط کنيد و 3-2قطره سولفوريک اسيد غليظ به آن اضافه کنيد. مخلوط واکنش را ضمن هم زدن در يک حمام آب به مدت 15 دقيقه در دمای 60 درجه سانتيگراد حرارت دهيد. آن را سرد کرده و در يک بشر حاوی 38 ميلی ليتر آب سرد همراه با هم زدن بريزيد. رسوب را با کمک قيف بوخنر صاف کرده و با آب سرد بشوييد. پس از خشک کردن راندمان و نقطه ذوب را تعيين کنيد.
برای خالص سازی کامل می توان بر روی محصول در حلال بنزن تبلور مجدد انجام داد. برای اين کار آب حلال مناسبی نمی باشد.هم چنين مي توانيم به منظور خالص سازي آسپيرين 7.5ميلي ليتر اتانول را با 17 ميلي ليتر آب مخلوط ودر حمام آب گرم حرارت دهيم تا دماي آن به 65 درجه برسد.سپس آسپيرين ناخالصي را كه تهيه كرده ايم به اين مخلوط اضافه مي كنيم و آن را حل مي كنيم.محلول را سرد كرده تا بلورهاي جديد تشكيل شود و با قيف بوخنر آن را صاف مي كنيم. پس از تبلور مجدد راندمان و نقطه ذوب را محاسبه نموده و با مرحله قبل مقايسه کنيد.
نكته1: ريختن آب براي تبديل انيدريك استيك به استيك اسيد انجام مي شود و به اين ترتيب بلور حاصل مي شود.توجه به اين نكته لازم است كه اسيد ساليسيليك در اسيد استيك حل مي شود بنابراين تغييري قابل مشاهده اي تا قبل از ريختن آب انجام نمي شود.به اين ترتيب ريختن آب و توليد استيك اسيد كه آسپيرين در آن حل نمي شود موجب تشكيل بلور خواهد شدو آسپيرين ناخالص رويت مي شود.
نكته2: براي اطمينان از اينكه واكنش بين مواد موجود در ارلن انجام شده است مي توانيم از FeCL3 استفاده كنيم.در صورتيكه واكنش بين محتويات ارلن انجام شده باشد با اضافه كردن اين ماده رنگي مشاهده نمي شود ولي اگر واكنش انجام نشده باشد پس از افزودن اين ماده كمپلكس بنفش رنگي مشاهده خواهد شد. علت اصلي اين موضوع از بين رفتن گروه OHدر ماده اوليه است.
ب) سنتز آسپرين با استفاده از استيل کلريد:

در يک ارلن 250 ميلی ليتری 6 گرم ساليسيليک اسيد را در 5 ميلی ليتر پيريدين حل کنيد. ارلن را در حمام يخ بگذاريد و 5 ميلی ليتر استيل کلريد را از داخل يک قيف جدا کننده قطره قطره و همراه با بهم زدن شديد به محلول داخل ارلن اضافه کنيد. پس از اتمام افزايش، مخلوط واکنش را در يک حمام آب به مدت 5 دقيقه گرم کنيد و سپس سرد نمائيد. هنگام سرد کردن يک جسم نيمه جامدی تشکيل می گردد که حدود 60 ميلی ليتر آب سرد و چند تکه يخ به آن اضافه کنيدو مخلوط را به هم بزنيد. کريستالهارا با قيف بوخنرصاف کرده و با آب سرد بشوييدو سپس خشك كنيد و نقطه ذوب و راندمان را محاسبه كرده و به روش قبلي خالص كنيد.

sajadhoosein
14-02-2011, 10:05
نحوه عملکرد بیهوش‌ کننده‌ها


دید کلی
نظریات متعددی برای بیان نحوه عملکرد بیهوش کننده های عمومی ارائه شده است چرا که عملکرد آنها را نمی‌توان با یک نظریه واحد توضیح داد. در واقع این نظریات تنها آثار ایجاد شده با این بیهوش کننده ها را توصیف می‌کنند، بدون شرح اینکه چگونه این آثار ایجاد می‌گردند. به سبب اینکه ساختمان شیمیایی، خواص فیزیکوشیمیایی و آثار فارماکولوژیک این ترکیبات بسیار متفاوت است، پذیرفته شده است که آنها به طور غیر انتخابی سیستم اعصاب مرکزی را از طریق یک مکانیسم فیزیکوشیمیایی تضعیف می‌نمایند. یعنی اثر این مواد مدیون خواص شیمیایی بوده و با یک گیرنده فارماکولوژیک، تشکیل کمپلکس نمی‌دهند. به عبارت دیگر بیهوش کننده های عمومی داروهائی فاقد ویژگی ساختمانی هستند.
مواد بیهوش ‌کننده
مواد بیهوش کننده داروهائی هستند که سبب ایجاد بی دردی، از بین رفتن هوشیاری، شل شدن عضلات و فعالیت رفلکسی شده و این عمل را با تضعیف سیستم اعصاب مرکزی به طور غیر انتخابی و برگشت پذیر انجام می‌دهند. بیهوش کننده های عمومی به دو دسته بیهوش کننده های استنشاقی و داخل وریدی تقسیم میشوند معمولا این داروها را همراه با داروهای الحاقی تجویز می کنند.
عملکرد مواد بیهوش کننده
نظریات موجود درباره عملکرد بیهوش کننده ها را می‌توان به نظریات فیزیکی و نظریات بیوشیمیایی طبقه‌بندی نمود.
نظریات فیزیکی عمدتا بر اساس دو خاصیت فیزیکوشیمیایی مولکول ماده بیهوش کننده یعنی قابلیت قطبی شدن و حجم مولکول بنا نهاده شده است.
نظریات بیوشیمیایی بر پایه آثاری است که بیهوش کننده‌های عمومی در سیستم های بیوشیمیایی ایجاد می‌نمایند. ولیکن، هیچ یک از این نظریات با شواهد تجربی بدون شبهه حمایت نشده است. چند تن از محققین پیشنهاد کرده اند که اثر اصلی که توسط بیهوش کننده های عمومی ایجاد می‌شود از تداخلات فیزیکی مانند تداخلاتی که سبب تغییرات هم‌آرائی در ماکرومولکولها می‌گردد ناشی می‌شود و نقش دوم را تغییرات بیوشیمیایی داراست.
نظریات فیزیکی
نظریات چربی: این نظریه توسط میر در سال 1899 و اورتون در سال 1901 پیشنهاد شده است. در این نظریه چنین فرض شده است که اثر بیهوش کننده ها مستقیما به ضریب توزیع عامل بیهوش کننده بین روغن زیتون و آب بستگی دارد، به این ترتیب که، هر چه این ضریب بزرگتر باشد فعالیت بیهوش کنندگی دارو نیز بیشتر است. این نظریه صرفا بیانگر یک مسیر موازی بین حلالیت در چربی و اثر بیهوش کنندگی می‌باشد و در هر حال، نحوه اثر بیهوش کننده ها را توضیح نداد.
تعمیمی در نظریه اورتون- میر توسط ولینز در سال 1954 پیشنهاد شده است. طبق نظر او قدرت یک داروی بیهوشی نه فقط به غلظت آن در غشا بلکه به فضائی که اشغال می‌کند بستگی دارد. بیهوشی هنگامی رخ می‌دهد که در نتیجه جذب در یک ناحیه آب گریزی، بخشی از داروی بیهوشی که حجم آن دارای اهمیت است به درون فاز غشائی برسد. متعاقبا غشا با جذب مایع یا ایجاد ناهنجاری، منبسط شده و غشای دو لایه فسفولیپیدی سبب می‌شود که یا مستقیما هدایت یونی مهار شود و یا از تغییرات ضروری در هم‌آرائی پروتئین های غشا که برای هدایت یونی لازم است جلوگیری می‌کند.
شواهدی مبنی بر اینکه محل اثر بیهوش کننده‌های عمومی غشاست وجود دارد. تداخل این داروها با چربی‌ها سبب آثار غیر اختصاصی بیهوشی عمومی می‌شود، در حالی که تداخل با پروتئین غشا دلیلی برای اثر انتخابی و ویژگی می‌باشد.
نظریات محیط مائی
طبق نظر میر در سال 1961 و پاولینگ در سال 1961، محیطی که در سیستم اعصاب مرکزی برای بیهوشی مهم است، محیط چربی نبوده بلکه محیط مائی است. با در نظر گرفتن بعضی مواد مانند کلروفروم و گزنون که در محیط خارج از بدن بلورهای ریز هیدراته تشکیل می‌دهند، پاولینگ تاکید کرد که بلورهای مشابهی توسط مولکول های آب در مایع مغزی تشکیل می‌شود که" کلاتریت" نامیده می‌شود. این بلورها در اثر تشکیل پیوند مواد بیهوش کننده با زنجیره های جانبی پروتئین ها و دیگر مواد حل شده از طریق نیروهای واندروالس پایدار می‌شوند. این بلورهای ریز هیدراته هدایت پیامهای الکتریکی را که برای نگهداری هوشیاری لازم است تغییر می‌دهند. متعاقب این عمل تخدیر یا بیهوشی رخ می‌دهد.
میلر به طور مستقل پیشنهاد نمود که داروهای بیهوش کننده از طریق پایدار کردن غشای بافتهای تحریک شده با نظم دادن به مولکولهای آب در کوه یخ که بلورهای ریز کوچکتر از بلورهای ریز هیدراتها پاولینگ هستند، بیهوشی ایجاد می‌نمایند. حقایق متعددی این نظریات را رد می‌کند و هیچ شاهد تجربی مبنی بر تشکیل هیدرات‌ها در بیهوشی وجود ندارد. بسیاری از داروهای بیهوش کننده نمی‌توانند هیدرات تشکیل دهند. در دمای بدن هیدرات‌ها پایدار نیستند. رابطه تشکیل هیدرات با قدرت داروی بیهوشی خیلی ضعیف تر از رابطه حلالیت در چربی و قدرت آن می‌باشد.
نظریات بیوشیمیایی
مهمترین کوشش در زمینه بیوشیمی که برای توضیح بیهوشی عمومی انجام گرفته است نظربه مهار اکسایش است. کو استل "Quastel" در سال 1963 بیان کرد که داروهای بیهوشی برداشت مغزی اکسیژن را در آزمایشهای خارج بدنی مهار می‌کنند. برای مثال این مواد از اکسید شدن کوآنزیم NADH به NAD+(یا نیکوتینامید آدنین دی نوکلئوتید که سابقا دی فسفوپیریدین نوکلئوتید DPN نامیده می‌شد) جلوگیری می‌نمایند.
همچنین بیهوش‌کننده‌های عمومی عملکرد چرخه اسید سیتریک را تضعیف می‌کنند زیرا NAD+ در دکربوکسیله کردن اکسایشی در چرخه اسید تری کربوکسیلیک (کربس) ضروری است.
از آنجا که اکسید شدن NADH توسط فسفریله شدن ADP به ATP کنترل می‌شود، می‌توان نتیجه گرفت که بیهوش کننده‌های عمومی باعث مهار فسفریله شدن اکسایشی نیز می‌شوند.
بنابراین، این پدیده‌ها، عامل ایجاد بیهوشی نبوده و تنها متعاقب آن ایجاد می‌شوند. بسیار محتمل است که کاهش برداشت مغزی اکسیژن، ناشی از کاهش فعالیت سیستم اعصاب مرکزی که در اثر بیهوشی ایجاد می‌گردد، باشد.

sajadhoosein
14-02-2011, 10:18
مول


برای محاسبات کمی نمی توان از یک عدد مولکول یا اتم استفاده کرد . چراکه اتم ها و مولکولها بسیار کوچکند و جرم آنها بسیار ناچیز ....
پس می توانیم کمیتی به نام مول بکار ببربم
همانطور که شما برای خرید نوشابه در هنگام میهمانی ، هیچ موقع نمی گویید : 48 تا نوشابه بدهید و از کلمه صندوق استفاده می کنید (2 صندوق نوشابه ) ....
برای مولکول ها و اتم ها از مول استفاده می کنیم و می گوئیم : 2 مول اتم یا 3 مول مولکول و غیره ......
یک مول از هر ذره = 23 10 × 022/6 ذره
به عدد بالا عدد آووگادرو می گوئیم
برای تبدیل مول به گرم : مول را در جرم مولی ماده ضرب می کنیم
برای تبدیل گرم به مول : گرم ماده را بر جرم مولی آن تقسیم می کنیم
برای تبدیل مول به تعداد : مول را در عدد آووگادرو ضرب می کنیم
برای تبدیل تعداد به مول : تعداد را بر عدد آووگادرو تقسیم می کنیم
منظور از جرم مولی : مجموع جرم های اتمی ، اتمهای سازنده ماده است
جرم مولی گاز هیدروژن : 1×2=2
جرم مولی آب : (1×2)+16=18
سوال : 2 مول آب چند گرم است ؟
جواب : 32=18*2
سوال : 6/3 گرم آب چند مول است ؟
جواب : = 2/0
سوال : 23 10 * 01/3 مولکول آب چند مول است ؟
جواب : = 0.2
قانون پايستگی جرم :
در يك واكنش شيميايی هيچ اتمی از بين نمی رود و مجموع جرم های اتم های مواد واكنش دهنده با
مجموع جرم های اتم های مواد فرآورده برابر است.( درست مثل دو كفه ترازو )
معادله واكنش شيميايی :
برای نشان دادن تغييرات شيميايی بكار می رود
می دانيد كه به تغييری ، تغيير شيميايی می گوئيم كه در آن ماهيت مواد عوض شود
پس موادی با هم برخورد می كنند و واكنش داده و مواد ديگری را به وجود می آورند
در يك معادله شيميايی :
الف) مواد اوليه يا واكنش دهنده را سمت چپ می نويسيم
ب) مواد حاصله يا فرآورده را در سمت راست می نويسيم
مثل
واكنش تهيه آب :
2H2 + O2 H2-O
معادله های زیر را طوری موازنه کنید و ضرایب مناسب بگذارید که قانون پایستگی رعایت شده باشد
N2 + H2 > NH3
Al + Cl2 > AlCl3
Mg + N2 > Mg3N2
Zn + HCl > ZnCl2 + H2
NaOH + H3PO4 > Na3PO4 + H2O

sajadhoosein
14-02-2011, 10:37
چگونگي تبديل روغن مايع به روغن جامد


روغنهاي مايع داراي پيوندهاي دوگانه يا سه گانه مي باشند و بالاصطلاح سير نشده هستند. براي اينكه انها را به صورت جامد در آورند كه دلايل آن در زير آمده است، آنها را به صورت اشباع در مي اورند، يعني تمام پيوندهاي دوگانه را به پيوند يك گانه تبدل مي كنند. براي اينكار انها را هيدروژندار مي كنند، يعني به هر پيوند اضافه، دو اتم ئيدروزن متصل مي نمايند. هيدروژن دار كردن به صورت واكنش آلكن هاي دررون روغن با گاز ئيدروژن H2 در حضور يك كاتاليزور انجام مي گيرد. اما هيدروژن دار كردن كاتاليزوري به دو صورت است، 1) استفاده از كاتاليزورهاي همگن 2) استفاده از كاتاليزورهاي ناهمگن
هيدروژن دار شدن ناهمگن روشي كلاسيك است و هنوز به طور گسترده مود استفاده قرا مي گيرد. كاتاليزور، فلزي است كه به ذرات ريز تقسيم شده است و معمولا" پلاتين، پالاديم يا نيكل مي باشد. محلولي از آلكن تحت فشار كم از گاز هيدروژن در حضور مقدار كمي از كاتاليزور به هم زده مي شود، واكنش به سرعت و به نرمي انجام مي گيرد. وقتي واكنش كامل شد، محلول محصول سير شده را به سادگي با صاف كردن از كاتاليزور فلزي نامحلول جدا مي كنند.
روش جديدتر هيدروژن دار شدن همگن، يك انعطاف پذيري را ارائه مي دهد كه با كاتاليزورهاي قديمي امكان پذير نيست. كه البته اين نوع در جامد كردن روغنها به كار نمي رود.
در زير اطلاعات مفيدي در مورد روغنهاي مايع آمده است:
روغنهاي مايع
روغنهاي مايع به مقدار زياد گليسيريدهاي اسيدهاي چرب اشباع نشده هستند. مهمترين اسيدهاي چرب اشباع نشده مي‌باشند كه همگي آرايش سيس دارند. اسيدهاي موجود در روغنهاي بادام و كرچك مي‌باشند كه عباتند از اولئيك اسيد ، لينولئيك اسيد و لينولنيك اسيد مي‌باشند. روغنهاي مايع بعلت داشتن پيوندهاي ? آسيب پذيرترند و لذا با هيدروژن‌دار كردن كاتاليزوري ، پيوندهاي دو گانه را از بين مي‌برند تا نگهداري آنها آسانتر گردد.
روغنهاي جامد و هيدروژن‌دار كردن چربيها
خيلي از روغنهاي جامدي كه در آشپزي مورد استفاده قرار مي‌گيرند، از هيدروژن‌دار كردن روغن دانه‌ها و غلات تهيه مي‌شوند. هيدروژن‌دار كردن چربيها با اينكه امكان نگهداري اين مواد فراهم مي‌سازد، ولي هضم آنها را در متابوليسم با اشكال مواجه مي‌سازد. اين چربيها موجب مسدود شدن رگهاي خوني و امراض قلبي مي‌گردند.
چرا روغنها را به صورت جامد عرضه مي‌كنند؟
• روغنهاي مايع خيلي زود با اكسيژن هوا تركيب و خراب و تند مي‌گردند. بنابراين با جامد كردن روغن از خراب شدن سريع آن جلوگيري مي‌شود.
• اگر روغن مايع را داغ كنند خيلي زود مي‌سوزد و خراب مي‌شود، اما مقاومت روغن جامد در برابر حرارت بيشتر است.
• بسته بندي و حمل و نقل روغنهاي جامد آسانتر است.
قياس روغنهاي مايع و جامد
از لحاظ تغذيه‌اي روغنهاي مايع نسبت به روغنهاي جامد و حيواني برتري دارند، زيرا
• روغن بايد در حرارت 37 درجه سانتيگراد بدن حالت مايع داشته باشد، در غير اين صورت هضم و جذب آن مشكل مي‌شود.
• روغنهاي مايع از جذب كلسترول جلوگيري مي‌كنند. كلسترول ماده اي است كه اگر ميزانش در خون بالا رود، زمينه براي رسوب آن به صورت تركيبي با مواد ديگر در جدار رگها فراهم مي‌شود. افرادي كه از حمله‌هاي قلبي رنج مي‌برند، تقريباً هميشه ميزان كلسترول آنها بيش از مقدار طبيعي است، همچنين دانشمندان متوجه شده‌اند كه موارد شيوع بيماريهاي قلب و عروق در جوامعي كه رژيم غذايي آنها بيشتر از چربيهاي حيواني تامين مي‌شود، بالاتر از جوامعي است كه چربي رژيم آنها بيشتر از روغنهاي مايع مي‌باشد. اما روغنهاي حيواني به اندازه نياز براي تغذيه كودكان لازم است.

sajadhoosein
14-02-2011, 10:48
چگونگی ساخت تفلون


تفلون از پليمر شدن راديكالي تترا فلوئورو اتيلن تشكيل مي شود.داستان كشف ان حكايت جالبي از كشف هاي تصادفي در شيمي است كه نخستين بار در ازمايشگاه تحقيقاتي شركت دوپان روي داده است. در ان زمان با اين كه تترافلوئورواتيلنسنتز شده بود,ولي كوشش براي پليمر كردن ان ناموفق بود.از انجايي كه اين تركيب گازي دردر يك سيلندر كوچك نگهداري مي شد,پس از مدتي كه براي اجراي ازمايش ديگري به اين ماده نياز شد,با باز شدن شير سيلندر هيچ گازي از ان بيرون نيامد.فرد ازمايشگاه براي رد اين فرضيه كه "گاز از ظرف نشت كرده است."يسلندر را با ترازو كشيد و مجموع جرم سيلندر و گاز را با با مجموع جرم سيلندر و گازي كه در ابتدا در ان بوده,مقايسه كرد.
يكسان بودن اين مقادير اشكار كرد كه گاز تترافلورئوراتيلن بايد به فراورده ديگري تبديل شده باشد.كنجكاوي اين شيميدان سبب شد تا وي سيلندر را ببرد و پي به وجود ماده جامدپليمري در درون سيلندر ببرد.پليمري كه او پيدا كرد خواص جالبي داشت و همين انگيزه اي براي تلاش هاي بعدي شد.نتيجه اين كوشش ها سرانجام به روشي باي تهيه اين پليمر منتهي شد.تفلون به دليل داشتن ساختاري خطي و بدون پيچيدگي فضا شيميايي,دماي ذوب بالايي (327 )دارد.تفلون,پليمري انحلال ناپذير و از نظر شيميايي بسيار بي اثر است.ازتفلون براي ساختن سوپاپ ها و پوشش هاي مقاوم در برابر مواد شيميايي استفاده مي شود و به دليل خواص نچسب و مقاومت گرمايي بالايي كه دارد,كاربرد وسيعي در پوشش دادن به ظروف پخت و پز يافته است.

sajadhoosein
14-02-2011, 11:09
تعيين مقدار اكسيژن محلول (DO)




[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

مقدمه:
تمام موجودات زنده برای انجام متابولیسم و تهیه انرژی جهت رشد و تولید مثل نیاز به اكسیژن به فرمهای مختلف دارند. واكنشهای هوازی دارای اهمیت خاصی بوده زیرا به اكسیژن آزاد نیاز دارند. تمام گازخای موجود در هوا به مقدارهای مختلف در آب محلولند. نیتروژن و اكسیژن بعلت حلالیت كم در آب مورد توجه می‌باشند. زیرا با آب فعل و انفعال شیمیائی انجام نداده و حلالیت آنها مستقیماً به فشار جزئی آنها بستگی دارد. حلالیت اكسیژن دردرجه حرارتهای مختلف آب متفاوت است. مقدار حلالیت اكسیژن اتمفسر در آب نسبتاً خالص از 6/14 میلیگرم در لیتر در صفر درجه سانتیگراد تا 7 میلیگرم در لیتر در 35 درجه سانتیگراد تحت فشار 1 اتمسفر متفاوت است. اكسیژن به مقدار كم در آب محلول بوده و حلالیت آن با فشار اتمسفر و درجه حرارت متغیر است. كمبود حلالیت اكسیژن در آب یكی از فاكتورهای اصلی است كه ظرفیت تصفیه طبیعی آب را كاهش می‌دهد. لذا تصفیه فاضلابها قبل از ورود به رودخانه‌ها ضروری می‌گردد. اكسیژن محلول رودخانه‌ها نیز می‌توان آلودگی آنها را كنترل نمود. اكسیژن فاكتور مهمی در ایجاد خورندگی آهن و فولاد بخصوص در سیستمهای توزیع آب و بویلرها می‌باشد. لذا تعیین مقدار اكسیژن محلول برای كنترل خورندگی آب به كار می‌رود.

اساس روش اندازه‌گیری:
معمولی‌ترین روش تعیین اكسیژن محلول بر اساس آزاد كردن ید توسط اكسیژن محلول می‌باشد. ید آزاد شده عموماً توسط یك محلول احیاءكننده مانند تیوسولفات سدیم اندازه‌گیری می‌شود. چسب نشاسته خاتمه عمل را نشان می‌دهد. نشاسته ید آزاد شده را جذب نموده و رنگ آبی ایجاد می‌كند و هنگامیكه تمامی ید احیاء گردید محلول بیرنگ می‌شود.
روش و نیكلر یا یدومتری روش استانداردی برای تعیین اكسیژن محلول می‌باشد. این روش بر اساس اكسیداسیون Mn2+ به ظرفیت بالاتر (Mn4+) در محیط قلیائی توسط اكسیژن می‌باشد. منگنز با ظرفیت چهار یون ید را در محیط اسیدی به ید آزاد اكسیده می‌كند و مقدار ید آزاد شده كه برابر با اكسیژن محلول می‌باشد توسط تیتزاسیون با تیوسولفات استاندارد اندازه‌‌گیری می‌شود.
در این روش وجود بعضی از مواد مانند نیتویتها و آهن سه ظرفیتی قابلیت اكسیدكنندگی I- را به I2 دارند. و نتیجه آزمایش را زیاد نشان می‌دهد. و بر عكس مواد احیاء كننده مانند S2-, So32-, Fe2+ ید را احیاء كرده و به I- تبدیل می‌كنند و نتیجه آزمایش را كمتر از حد واقعی نشان می‌دهد. بنابراین روش تصحیح نشده چنانكه اكسیژن در محیط وجود نداشته باشد با افزایش سولفات منگنز و معرف یدور قلیائی (NaOH, KI) رسوب سفید رنگ 2Mn(OH) تشكیل می‌گردد.

Mn2+ + 2OH- Mn(OH)2
رسوب سفید رنگ
اگر در محیط اكسیژن موجود باشد مقداری از Mn2+ به ظرفیت بالاتر اكسیده شده و رسوب قهوه‌ای رنگ Mno2 ظاهر می‌گردد.

Mn(OH)2 + ½ O2 Mno2 + H2O
رسوب قهوه‌ای رنگ
اكسیداسیون Mn2+ به Mno2 به آهستگی انجام می‌گیرد بدین منظور محلول تكان داده می‌شود تا تمام اكسیژن محلول به صورت تركیب درآید. حركت دادن محلول برای مدت حداقل 20 ثانیه لازم است در صورتیكه آب مورد آزمایش شور باشد. زمان تماس بایستی به مراتب طولانی‌تر باشد. پس از حركت دادن، نمونه را برای تركیب كامل اكسیژن در جائی ساكن گذاشته و پس از مدتی به آن اسید سولفوریك اضافه می‌كنند. در محیط اسیدی Mno2 یون I- را اكسید كرده و ید آزاد می‌كند. برای انجام واكنش بطور كامل بایستی درب بطری را بست و برای حداقل 10 ثانیه آن را حركت داد تا ید به طور یكسان در تمام محلول پخش گردد. ید حاصله را با تیوسولفات سدیم استاندارد تیتر می‌كنند.

Mno2 + 2 I- + 4H+ Mn2+ + I2 + 2H2O
I2 + 2 Na2S2o3 Na2S4O6 + 2 NaI
همانطور كه اشاره شد یون نیتریت یكی از مواد مزاحم در تعیین اكسیژن محلول مب‌باشد. یون نیتریت Mn2+ را اكسیده نمی‌كند ولی ‌I- را در محیط اسیدی به I2 اكسید می‌نماید. لذا اگر نیتریت در محیط وجود داشته باشد تشخیص نقطه پایانی مشكل خواهد بود. زیرا به محض اینكه رنگ آبی معرف نشاسته و ید محو می‌گردد نیتریتها مقداری از I- را به I2 اكسید كرده و رنگ آبی دوباره ظاهر می‌گردد. برای حذف دخالت نیتریتها از آز ید سدیم (Nan3) استفاده می‌شود.

NaN3 + 9H+ 3NH3 + Na+ + NH3 + NO2- + H+ N2 + N2O + H2O
HN3 + NO2- + H+ N2 + N2O + H2O
بدین طریق دخالت نیتریتها می‌گردد.

معرفهای لازم:

محلول سولفات منگنز: مقدار 480 گرمMnSO4.4H20 یا 400 گرم MnSO4. 2H2O و یا 364 گرم MnSO4.H2O را در آب مقطر حل كرده و حجم آن را به یك لیتر برسانید.

معرف یدور و آز ید قلیائی: مقدار 500 گرم از NaOH را با 150 گرم یدور پتاسیم در آب مقطر حل كرده و حجم آن را به یك لیتر برسانید. به آن مقدار 10 گرم آز ید سدیم كه در 40 سی سی آب مقطر حل شده اضافه كنید.
- اسید سولفوریك غلیظ
- نشاسته: 2 گرم نشاسته و 2/0 گرم اسید سالیسیلیك را در 100 سی سی آب مقطر گرم حل كنید.
- سدیم تیوسولفات استاندارد M 025/0: 205/6 گرم از Na2S2O3. 5H2O را در آب مقطر جوشیده سرد شده حل كرده به آن 4/0 گرم سود افزوده و در بالن ژوژه یك لیتری به حجم برسانید. این محلول را در مقابل محلول استاندارد 025/0 نرمال بیكرمات پتاسیم و یا بی یدات پتاسیم استاندارد كنید.

روش كار:
به نمونه مورد آزمایش كه در بطریهای 250 سی‌سی یا 300 سی‌ سی جمع‌آوری شده مقدار 1 سی سی محلول سولفات منگنز و 1 سی سی معرف یدور و آزید قلیائی اضافه كنید. سپس درب بطری را با دقت بسته چندین بار آن را تكان داده تا رسوب هیدروكسید منگنز ظاهر گردد. بعد از ته‌نشین شدن رسوب مقدار 1 سی سی اسید سولفوریك غلیظ به آن افزوده و آن را مخلوط كنید تا رسوب بطور كامل حل شود، 200 سی سی از محلول فوق را در یك ارلن ریخته و با تیوسولفات N 025/0 تا رنگ زرد كم رنگ تیتر كنید. سپس چند قطره چسب نشاسته به آن افزوده و تیتراسیون را تا بی رنگ شدن محلول ادامه دهید. حجم تیوسولفات مصرفی را یادداشت كنید. با استفاده از معادله‌های واكنش مقدار اكسیژن محلول نمونه را بر حسب میلیگرم در لیتر محاسبه كنید.

sajadhoosein
14-02-2011, 12:17
انجماد آب گرم و سرد


اگر دو ظرف آب، يكي با آب °C 95 و ديگري با همان مقدار آب با دمايC ° 50 را در يك روز سرد در بيرون از اتاق بگذاريد، آب داغ سريع تر يخ مي زند. چرا؟
اين پديده به اثر Mpemba معروف است (Mpemba يك دانشجوي تانزانيايي كه اولين بار در سال 1969 اين پديده را كشف كرد.) اين اثر در هر دمايي اتفاق نمي افتد. اگر دماها ي شروع به قدر كافي بالا باشد اين پديده مشاهده مي شود.
اين موضوع تا حد زيادي بستگي به تبخير دارد، علاوه بر اين عامل هايي همچون دما، جنبش مولكول هاي آب، گازهاي محلول در آب و … نيز مؤثرند.
در دماهاي بالا تبخير اهميت بيشتري دارد. اگر دو ظرف آب با جرم مساوي در دو دماي متفاوت قرار داده شوند، تبخير از آب گرم تر بيشتر است. و جرم آب گرم آنقدر كم مي شود كه زمان كمتري براي انجماد لازم داشته باشد. آب °C 100 هنگام سرد شدن 16 درصد جرمش را از دست مي دهد تا به دماي صفر درجه برسد و هنگام انجماد 12 درصد ديگر را از دست مي دهد كه در مجموع 26 درصد مي شود. در نتيجه سرد شدن توسط تبخير تأثير بيشتري دارد، ابتدا جرم كاهش مي يابد طوري كه سرماي كمتري نياز دارد. همچنين فرايند تبخير گرم ترين مولكول ها را از آب خارج مي كند و به مقدار قابل توجهي از انرژي جنبشي مولكول هاي باقي مانده مي كاهد.
هنگامي كه آب سرد شروع به انجماد مي كند، لايه ي نازك يخ روي سطح آب مانند يك عايق عمل كرده و لايه هاي زيرين آب را از يخ زدن سريع محافظت كرده و فرايند انجماد كندتر مي شود. اما در آب گرم، انتقال گرما سبب مي شود كه لايه ي يخ ذوب شده و آب سريع تر سرد شود. تبخير عاملي است كه اجازه مي دهد آب گرم زود منجمد شود. بخار حاصل از آب گرم بيشتر از آب سرد است پس تبخير نه تنها مقداري از جرم آب را كم مي كند و باعث مي شود مقدار كمي آب منجمد گردد، بلكه سبب مي شود دماي ظرف آب گرم به خاطر از دست دادن گرما كاهش يابد. همچنين آب گرم شديدتر از آب سرد گرما را از طريق سطح آب و ديواره هاي ظرف منتشر مي كند. تبخير يك فرايند سرد شدن است و آب گرم سريع تر تبخير
مي شود و سرعت اتلاف گرما در آن بيشتر است.
در سال 1977 مجله ي آمريكايي Scientific- خاطر نشان كرد كه گازهاي محلول در آب نيز سرعت سرد شدن آب را كم مي كنند. گرما گازهاي محلول در آب را خارج مي كند. آب نسبتاً خالص ( با گازها و ناخالصي هاي برطرف شده ) تا چند درجه زير صفر سرد شده و سپس يخ مي زند. اين پديده به نام سرماي زير نقطه ي انجماد (supercooling) شناخته شده است. آب همواره داراي مقداري گاز محلول مانند O2 و CO2 است. اين ناخالصي ها دماي انجماد را كاهش مي دهند. وقتي كه آب گرم مي شود گازها خارج مي شوند زيرا حلاليت گازها در آب گرم كم است، پس هنگامي كه آب گرم، سرد مي شود گاز محلول در آن كمتر از موقعي است كه آب سرد باشد. در نتيجه دماي انجماد بالاتر رفته و زودتر منجمد مي شود. البته جنس ظرف آب هم مؤثر است. سردشدن در يك ظرف چوبي بيشتر توسط تبخير مي باشد چون رسانايي گرمايي ضعيفي دارد. يك ظرف چوبي داراي آب °C 100 زمان كمتري نسبت به همان حجم آب در دماي اتاق لازم دارد. اما اگر ظرف فلزي باشد، از اطراف ظرف گرماي قابل ملاحظه اي منتقل شده و تبخير عامل تعيين كننده براي سرد شدن
نمي باشد.
منبع:1. Scientific American , Vol . 237 , pp 246-257 , 1977.
2. American Journal of Physics , Vol . 37 , pp 564-565 , 1969.
3.
برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

sajadhoosein
14-02-2011, 12:31
اساس کار بمب هسته ای چیست؟




[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]


شما احتمالاً در كتابهاي تاريخ خوانده‌ايد كه بمب هسته‌اي در جنگ جهاني دوم توسط آمريكا عليه ژاپن بكار رفت و ممكن است فيلم‌هايي را ديده باشيد كه در آنها بمب‌هاي هسته‌اي منفجر مي‌شوند. درحاليكه در اخبار مي‌شنويد، برخي كشورها راجع به خلع سلاح اتمي با يكديگر گفتگو مي‌كنند، كشورهايي مثل هند و پاكستان سلاح‌هاي اتمي خود را توسعه مي‌دهند.
ما ديده‌ايم كه اين وسايل چه نيروي مخرب خارق‌العاده‌اي دارند، ولي آنها واقعاً چگونه كار مي‌كنند؟ در اين بخش خواهيد آموخت كه بمب هسته‌اي چگونه توليد مي‌شود و پس از يك انفجار هسته‌اي چه اتفاقي مي‌افتد؟
انرژي هسته‌اي به 2 روش توليد مي‌شود:
1- شكافت هسته‌اي: در اين روش هسته يك اتم توسط يك نوترون به دو بخش كوچكتر تقسيم مي‌شود. در اين روش غالباً از عنصر اورانيوم استفاده مي‌شود.
2- گداخت هسته‌اي: در اين روش كه در سطح خورشيد هم اجرا مي‌شود، معمولاً هيدروژن‌ها با برخورد به يكديگر تبديل به هليوم مي‌شوند و در اين تبديل، انرژي بسيار زيادي بصورت نور و گرما توليد مي‌شود.
طراحي بمب‌هاي هسته‌اي:

براي توليد بمب هسته‌اي، به يك سوخت شكافت‌پذير يا گداخت‌پذير، يك وسيله راه‌انداز و روشي كه اجازه دهد تا قبل از اينكه بمب خاموش شود، كل سوخت شكافته يا گداخته شود نياز است.
بمب‌هاي اوليه با روش شكافت هسته‌اي و بمب‌هاي قويتر بعدي با روش گداخت هسته‌اي توليد شدند. ما در اين بخش دو نمونه از بمب هاي ساخته شده را بررسي مي كنيم:
بمب‌ شكافت هسته‌اي :

1- بمب‌ هسته‌اي (پسر كوچك) كه روي شهر هيروشيما و در سال 1945 منفجر شد.
2- بمب هسته‌اي (مرد چاق) كه روي شهر ناكازاكي و در سال 1945 منفجر شد.
بمب گداخت هسته‌اي :

1- بمب گداخت هسته‌اي كه در ايسلند بصورت آزمايشي در سال 1952 منفجر شد.
بمب‌هاي شكافت هسته‌اي:

بمب‌هاي شكافت هسته‌اي از يك عنصر شبيه اورانيوم 235 براي انفجار هسته‌اي استفاده مي‌كنند. اين عنصر از معدود عناصري است كه جهت ايجاد انرژي بمب هسته‌اي استفاده مي‌شود. اين عنصر خاصيت جالبي دارد: هرگاه يك نوترون آزاد با هسته اين عنصر برخورد كند ، هسته به سرعت نوترون را جذب مي‌كند و اتم به سرعت متلاشي مي‌شود. نوترون‌هاي آزاد شده از متلاشي شدن اتم ، هسته‌هاي ديگر را متلاشي مي‌كنند.
زمان برخورد و متلاشي شدن اين هسته‌ها بسيار كوتاه است (كمتر از ميلياردم ثانيه ! ) هنگامي كه يك هسته متلاشي مي‌شود، مقدار زيادي گرما و تشعشع گاما آزاد مي‌كند.
مقدار انرژي موجود در يك پوند اورانيوم معادل يك ميليون گالن بنزين است!
در طراحي بمب‌هاي شكافت هسته‌اي، اغلب از دو شيوه استفاده مي‌شود:
روش رها كردن گلوله:

در اين روش يك گلوله حاوي اورانيوم 235 بالاي يك گوي حاوي اورانيوم (حول دستگاه مولد نوترون) قرار دارد.
هنگامي كه اين بمب به زمين اصابت مي‌كند، رويدادهاي زير اتفاق مي‌افتد:
1- مواد منفجره پشت گلوله منفجر مي‌شوند و گلوله به پائين مي‌افتد.
2- گلوله به كره برخورد مي‌كند و واكنش شكافت هسته‌اي رخ مي‌دهد.
3- بمب منفجر مي‌شود.
در بمب هيروشيما از اين روش استفاده شده بود.
روش انفجار از داخل:

در اين روش كه انفجار در داخل گوي صورت مي‌گيرد، پلونيم 239 قابل انفجار توسط يك گوي حاوي اورانيوم 238 احاطه شده است.
هنگامي كه مواد منفجره داخلي آتش گرفت رويدادهاي زير اتفاق مي‌افتد:
1- مواد منفجره روشن مي‌شوند و يك موج ضربه‌اي ايجاد مي‌كنند.
2- موج ضربه‌اي، پلوتونيم را به داخل كره مي‌فرستد.
3- هسته مركزي منفجر مي‌شود و واكنش شكافت هسته‌اي رخ مي‌دهد.
4- بمب منفجر مي‌شود.
بمبي كه در ناكازاكي منفجر شد، از اين شيوه استفاده كرده بود.
بمب‌ گداخت هسته‌اي: بمب‌هاي شكافت هسته‌اي، چندان قوي نبودند!
بمب‌هاي گداخت هسته‌اي ، بمب هاي حرارتي هم ناميده مي‌شوند و در ضمن بازدهي و قدرت تخريب بيشتري هم دارند. دوتريوم و تريتيوم كه سوخت اين نوع بمب به شمار مي‌روند، هردو به شكل گاز هستند و بنابراين امكان ذخيره‌سازي آنها مشكل است. اين عناصر بايد در دماي بالا، تحت فشار زياد قرار گيرند تا عمل همجوشي هسته‌اي در آنها صورت بگيرد. در اين شيوه ايجاد يك انفجار شكافت هسته‌اي در داخل، حرارت و فشار زيادي توليد مي‌كند و انفجار گداخت هسته‌اي شكل مي‌گيرد.در طراحي بمبي كه در ايسلند بصورت آزمايشي منفجر شد، از اين شيوه استفاده شده بود.
اثر بمب‌هاي هسته‌اي:

انفجار يك بمب هسته‌اي روي يك شهر پرجمعيت خسارات وسيعي به بار مي آورد . درجه خسارت به فاصله از مركز انفجار بمب كه كانون انفجار ناميده مي‌شود بستگي دارد.
زيان هاي ناشي از انفجار بمب هسته‌اي عبارتند از :
- موج شديد گرما كه همه چيز را مي‌سوزاند.
- فشار موج ضربه‌اي كه ساختمان‌ها و تاسيسات را كاملاً تخريب مي‌كند.
- تشعشعات راديواكتيويته كه باعث سرطان مي‌شود.
- بارش راديواكتيو (ابري از ذرات راديواكتيو كه بصورت غبار و توده سنگ‌هاي متراكم به زمين برمي‌گردد)
دركانون زلزله، همه‌چيز تحت دماي 300 ميليون درجه سانتي‌گراد تبخير مي‌شود! در خارج از كانون زلزله، اغلب تلفات به خاطر سوزش ايجادشده توسط گرماست و بخاطر فشار حاصل از موج انفجار ساختمانها و تاسيسات خراب مي‌شوند. در بلندمدت، ابرهاي راديواكتيو توسط باد در مناطق دور ريزش مي‌كند و باعث آلوده شدن موجودات، آب و محيط زندگي مي‌‌شود.
دانشمندان با بررسي اثرات مواد راديواكتيو روي بازماندگان بمباران ناكازاكي و هيروشيما دريافتند كه اين مواد باعث: ايجاد تهوع، آب‌مرواريد چشم، ريزش مو و كم‌شدن توليد خون در بدن مي‌شود. در موارد حادتر، مواد راديواكتيو باعث ايجاد سرطان و نازايي هم مي‌شوند. سلاح‌هاي اتمي داراي نيروي مخرب باورنكردني هستند، به همين دليل دولتها سعي دارند تا بر دستيابي صحيح به اين تكنولوژي نظارت داشته باشند تا ديگر اتفاقي بدتر از انفجارهاي ناكازاكي و هيروشيما رخ ندهد.

sajadhoosein
14-02-2011, 12:46
اكسيداسيون هيدروكربن‌ها توسط كاتاليست‌هاي نانوبلوري طلا



10 آبان 84- اكسيداسيون هيدروكربن‌ها سبب توليد تعداد زيادي از موادي مي‌گردد كه پاية محصولاتي چون پلاستيك‌ها، شوينده‌ها، رنگ‌ها، مواد آرايشي‌، مواد شيميائي كشاورزي و داروها مي‌باشند. اما در اين فرآيند ترجيحاً از كلر يا از پراكسيدهاي آلي به عنوان يك ماده اكسيدكننده استفاده مي‌شود، ‌همچنين اين فرآيند يا بسيار گران بوده و يا محصولات جانبي سمي بوجود مي‌آورد.
هم اكنون محققاني از دانشگاه Cardiff و مركز Johnson Matthey Catalysts در انگليس و دانشگاه Lehigh آمريكا،‌ از نانوبلور‌هاي طلا به عنوان كاتاليست در اكسيداسيون آلكن‌ها با مولكول اكسيژن استفاده کرده‌اند. اين واكنش نيازي به حلال نداشته و در دماي 80-60 درجه سانتي‌گراد و تحت فشار اتمسفري صورت مي‌گيرد.
Graham Hutchings از دانشگاه Cardiff مي‌گويد: ”ما قادريم به صورت گزينش‌پذير بعضي از آلكن‌ها را تحت شرايط ملايم بدون افزودن حلال و با استفاه از اكسيژن، به اپوكسيدها اكسيد نماييم. قبل از اين يا از دهنده‌هاي اكسيژن سمي به صورت استوكيومتري استفاده و يا مواد گراني مانند هيدرژن به عنوان كاهنده به كار گرفته مي‌شدند. ولي اين فرآيند در توليد اپوكسيدها،‌ كه از جمله مواد شيميايي واسطه و با ارزش مي‌باشند،‌ روشي عاري از هر گونه آلودگي مي‌باشد.“
كاتاليست طلا که روي پايه كربن قرار مي‌گيرد، شامل نانوبلور‌هاي طلا با اندازه 5 تا 50 نانومتر و ميانگين قطر حدود 25 نانومتر مي‌باشد. كاتاليست يك درصد طلا بر پاية كربن با اكسيداسيون سيكلوهگزن به وسيلة اكسيژن‌هاي مولكولي،‌ قادر است محصولاتي مانند 2-سيکلوهگزان-1-اول و 2-سيکلوهگزان-1-اون را توليد كند. دانشمندان بر اين باورند كه اين واكنش با اكسيداسيون مستقيم پيوند دو گانة كربن- كربن انجام مي‌شود. Hutchings گفته است كه: ”چالش اصلي اين واكنش فقط توليد دي‌اكسيدكربن نمي‌باشد بلكه مي‌بايست گزينش‌پذيري مناسب نيز به دست آيد.“
اين تيم تحقيقاتي همچنين استفاده از حلال‌هاي غيرقطبي را براي اكسيداسيون آلكن‌ها در تركيب با يك آغازگر مانند هيدرژن پراكسيد يا ترسيوبوتيل‌هيدروپراكسيد مورد بررسي قرار داده‌اند.
گزينش‌پذيري حاصل از اين واكنش‌ها براي محصولات C6 برابر 60 تا 80 درصد و بازده واکنش برابر 10 تا 30 درصد مي‌باشد.
توزيع و پراكندگي محصولات C6 به حلال بستگي دارد؛ حلال 1و2و3و5- تترامتيل بنزن باعث بالاترين گزينش‌پذيري، يعني50 درصد براي اكسيد سيكلوهگزن مي‌باشد. همچنين استفادة كمتر از كاتاليست طلا مقدار بازده محصول اكسيد سيكلوهگزن را كاهش مي‌دهد.
بر طبق اين يافته‌ها تنظيم كاتاليست‌هاي با انتخاب صحيح شرايط واكنش، امکان‌پذير مي‌باشند. اين تيم تحقيقاتي همچنين كشف كردند كه با تغيير شرايط و كاتاليست مي‌توانند بدون استفاده از حلال به اكسيداسيون انتخابي سيس- سيكلواُكتن دست يابند.
اين محققان براي اكسيداسيون آلكن‌هاي استايرن و سيس‌- استيلبن از كاتاليست نانوبلوري طلا استفاده كردند. اين كاتاليست همچنين در اكسيداسيون آلكان‌ها به كار مي‌رود و سيكلوهگزان را به سيكلوهگزانون و سيكلوهگزانول تبديل مي‌كند.
با تغيير كاتاليست طلا به وسيلة بيسموت، گزينش‌پذيري كاتاليست براي محصولات اكسيداسيون C6 افزايش مي‌يابد. آزمايش‌هاي اوليه نيز نشان داده‌اند كه قلع، آنتيموان و سرب مي‌توانند فعاليت كاتاليستي را افزايش دهند.
Hutchings مي‌گويد:“طلا مادة كاتاليستي استثنايي در مقياس نانو بوده، پيش‌بيني مي‌شود كه كاتاليست‌هاي طلا نقش ارزنده‌اي در صنايع شيميايي، در آينده‌اي نزديك، ايفا خواهند كرد.
هم‌اكنون به شدت در حال كار بر روي اكسيداسيون گزينش‌پذير گسترة وسيعي از مواد اوليه مي‌باشيم و به ويژه توجه زيادي به اكسيداسيون گزينش‌پذير هيدرژن به پراكسيدهيدرژن نموده‌ايم.“
نتايج اين تحقيقات در Nature گزارش شده است.
منبع:
برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

sajadhoosein
14-02-2011, 12:58
همه چیز درباره اشعه مادون قرمز

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]


مادون در لغت به معنای زیر دست و قرمز به معنای هر چه به رنگ خون باشد، است. پس میتوان گفت که مادون قرمز اشعه بسیار ریز و قرمز رنگ است.

اطلاعات اولیه

کشف هرسل اولن گام در ایجاد پدیده‌ای که ما آن را طیف الکترومغناطیسی مینامیم. نور مریی و پرتوهای مادون قرمز دو نمونه اشکال فراوانی از انرژی هستند که توسط تمام اجسام موجود در زمین و اجرام آسمانی تابانده میشوند. مادون قرمز در طیف الکترومغناطیسی دارای محدوده طول موجی بین ۰.۷۸ تا ۱۰۰۰ میکرو متر است. تنها با مطالعه این تشعشعات است که میتوانیم اجرام آسمانی را تشخیص و تمیز دهیم و تصویری کامل از چگونگی ایجاد جهان و تغییرات آن بدست آوریم. در سال ۱۸۰۰ سر ویلیام هرشل یک نمونه نامریی از تشعشعات را کشف کرد که این نمونه دقیقا زیر بخش قرمز طیف مریی قرار داشت. او این شکل از تشعشعات را مادون قرمز نامید.
سیر تحولی و رشد

Greathouse و همکارانش طی مطالعه‌ای تاثیر لیزر مادون قرمز را به انتقال عصبی ، عصب رادیال بررسی کردند. زمان تاخیر ، دامنه پتانسیل عمل و دما ، متغیرهای مورد آزمایش مشاهده نشد.Lynn Snyder و همکارانش اثر لیزر کم توان هلیوم - نیون را بر زمان تاخیر شاخه حسی عصب رادیال در دو گروه لیزر و پلاسبو بررسی نمودند و مشاهده کردند که در گروه لیزر ، افزایش معنی دارا در زمان تاخیر حسی پس از بکارگیری لیزر ایجاد گردیده است.
Bas Ford و همکارانش طی مطالعه‌ای اثر لیزر کم توان هلیوم - نیون را بر شاخه حسی اعصاب رادیال و مدین بررسی کردند. هیچ اختلاف معنی داری در دامنه پتانسیل عمل ، زمان تاخیر و دما ساعد بعد از بکارگیری لیزر مشاهده نشد.Baxter و همکارانش افزایش معنی دار در زمان تاخیر عصب مدین بعد از بکارگیری لیزر گرارش کردند. Low و همکارانش کاهش دما را به دنبال تابش لیزر کم توان مادون قرمز دیدند.
نتایج اشعه مادون قرمز

گرمایی که ما از خورشید یا از یک محیط گرم احساس میکنیم، همان تشعشعات مادون قرمز یا به عبارتی انرژی گرمایی است. حتی اجسامی ‌که فکر میکنیم خیلی سرد هستند، نیز از خود انرژی گرمایی منتشر میسازند (یخ و بدن انسان). سنجش و ارزیابی انرژی مادون قرمز ساطع شده از اجرام نجومی ‌به علت اینکه بیشترین جذب را در اتمسفر زمین دارند مشکل است. بنابراین بیشتر ستاره شناسان برای مطالعه انتشار گرما از این اجرام از تلسکوپهای فضایی استفاده میکنند.
مادون قرمز در نجوم

تلسکوپها و آشکارسازهایی که توسط ستاره شناسان مورد استفاده قرار میگیرند نیز از خودشان انرژی گرمایی منتشر میسازند. بنابراین برای به حداقل رساندن این تاثیرات نامطلوب و برای اینکه بتوان حتی تشعشعات ضعیف آسمانی را هم آشکار ساخت، اخترشناسان معمولا تلسکوپها و تجهیزات خود را به درجه حرارتی نزدیک به ۴۵۰?F ، یعنی درجه حرارتی حدود صفر مطلق ، میرسانند. مثلا در یک ناحیه پرستاره ، نقاطی که توسط نور مریی قابل رویت نیستند، با استفاده از تشعشعات مادون قرمز بخوبی نشان داده میشود. همچنین مادون قرمز میتواند چند کانون داغ و متراکم را همره با ابرهایی از گاز و غبار نشان دهد. این کانونها شامل مناطق پرستاره‌ای هستند که در واقع میتوان آنها را محل تولد ستاره‌ای جدید دانست. با وجود این ابرها ، رویت ستاره‌های جدید با استفاده از نور مریی به سختی امکانپذیر است.
اما انتشار گرما باعث آشکار شدن آنها در تصاویر مادون قرمز میشود. اختر شناسان با استفاده از طول موجهای بلند مادون قرمز میتوانند به مطالعه توزیع غبار در مراکزی که محل شکل گیری ستاره‌ها هستند، بپردازند. با استفاده از طول موجهای کوتاه میتوان شکافی در میان گازها و غبارهای تیره و تاریک ایجاد کرد تا بتوان نحوه شکل گیری ستاره‌های جدید را مورد مطالعه قرار داد. فضای بین ستاره‌ای در کهکشان راه شیری ما نیز از توده‌های عظیم گاز و غبار تشکیل شده است. این فضاهای بین ستاره‌ای یا از انفجارهای شدید نواخترها ناشی شده‌اند و یا از متلاشی شدن تدریجی لایه‌های خارجی ستاره‌هایی جدید از آن شکل میگیرند. ابرهای بین ستاره‌ای که حاوی گاز و غبار هستند، در طول موجهای بلند مادون قرمز خیلی بهتر آشکار میشوند (۱۰۰ برابر بیشتر از نور مریی).
اخترشناسان برای دیدن ستاره‌های جدید که توسط این ابرها احاطه شده‌اند، معمولا از طول موجهای کوتاه مادون قرمز برای نفوذ در ابرهای تاریک استفاده میکنند. اخترشناسان با استفاده از اطلاعات بدست آمده از ماهوارهای نجومی ‌مجهز به مادون قرمز صفحات دیسک مانندی از غبار را کشف کردند که اطراف ستاره‌ها را احاطه کرده‌اند. این صفحات احتمالا حاوی مواد خامی ‌هستند که تشکیل دهنده منظومه‌های شمسی هستند. وجود آنها خود گویای این است که سیاره‌ها در حال گردش حول ستاره‌ها هستند.
مادون قرمز در پزشکی

اگر نگاه دقیق و علمی ‌به یک طیف الکترومغناطیسی بیندازیم، میبینیم که از یک طرف طیف تا سوی دیگر آن ، انواع تشعشعات و پرتوها بر اساس طول موج و فرکانس‌های مختلف قرار دارند، از آن جمله میتوان به تشعشعات گاما ، اشعه ایکس ، ماورای بنفش ، نور مریی ، مادون قرمز و امواج رادیویی اشاره کرد. هر کدام از این پرتوها و تشعشعات همگام با پیشرفت بشر ، به نوبه خود چالش‌هایی را در زمینه‌های علمی ‌پدید آورده‌اند که در اینجا علاوه بر کاربرد مادون قرمز در شاخه ستاره شناسی ، اشاره‌ای به کارآیی چشمگیری این پرتو در رشته پزشکی خواهیم داشت.
کاربرد درمانی مادون قرمز

بکار بردن گرما یکی از متداولترین روشهای درمان فیزیکی است. از موارد استعمال درمانی مادون قرمز موارد زیر را میتوان ذکر کرد.
تسکین درد

با وجود حرارت ملایم ، کاهش درد به احتمال زیاد بواسطه اثر تسکینی بر روی پایانه‌های عصبی ، حسی ، سطحی است. همچنین به علت بالا رفتن جریان خون و متعاقب آن متفرق ساختن متابولیتها و مواد دردزای تجمع در بافتها ، درد کاهش مییابد.
استراحت ماهیچه

تابش این اشعه راه مناسبی برای درمان اسپاسم و دستیابی به استراحت عضلانی میباشد.
افزایش خون رسانی

در درمان زخمهای سطحی و عفونتهای پوستی ، برای اینکه فرآیند ترمیم به خوبی انجام گیرد، باید به مقدار کافی خون به ناحیه مورد نظر برسد و در صورت وجود عفونت نیز افزایش گردش خون سبب افزایش تعداد گلبولهای سفید و کمک به نابودی باکتریها میکند. از این پرتو میتوان برای درمان مفصل آرتوریتی و ضایعات التهابی نیز استفاده کرد.
کاربرد تشخیصی مادون قرمز

از مهمترین کابردهای تشخیصی آن میتوان توموگرافی را نام برد. اصطلاح ترموگرافی به عمل ثبت و تفسیر تغییراتی که در درجه حرارت سطح پوست بدن رخ میدهد، اطلاق میشود. تصویر حاصل از این روش که توموگرام نامیده میشود، بخش الگوی حرارتی سطح بدن را نشان میدهد. در توموگرافی ، آشکار ساز ، تشعشع حرارتی دریافت شده توسط دوربین را به یک سیگنال الکترونیکی تبدیل میکند و سپس آن را علاوه بر تقویت بیشتر ، پردازش میکند تا اینکه یک صفحه کاتودیک مثل مونیتور تلویزیون آشکار شود.
تصاویر بدست آمده به صورت سایه‌های خاکستری رنگ میباشند، بدین معنی که سطوح سردتر به صورت سایه‌های خاکستری روشن دیده میشوند و در نوع رنگی آن نیز نواحی گرم ، رنگ قرمز و نواحی سرد ، رنگ روشن خواهند داشت. درجه حرارت پوست بدن در نتیجه فرآیندهای فیزیکی ، فیزیولوژیک طبیعی یا بیماری تغییر میکند. از این خاصیت تغییر گرمایی در عضوی خاص یا در سطح بدن برای آشکارسازی یک بیماری استفاده میشود که مهمترین آنها به قرار زیر است.
- بیماری پستان : وسیع ترین جنبه کاربردی توموگرافی در آشکار سازی سرطانهای پستانی است.
زیرا روشی کاملا مطمین و بدون آزار است.
از پرتوهای یونیزان استفاده نمیشود.
روشی کاملا سریع ، راحت و ارزان است.
به دلیل بی ضرر بودن از قابلیت تکراری بسیار زیادی برخوردار است.
کاربرد ترموگرافی در مامایی

چون جفت از فعالیت بیولوژیکی زیادی برخوردار است. درجه حرارت حاصله در این محل بطور قابل ملاحظه‌ای از بافتهای اطراف بیشتر است. پس میتوان از توموگرافی برای تعیین محل جفت استفاده کرد.
ضررهای مادون قرمز

از طرف دیگر خطرهایی نیز در استفاده از مادون قرمز وجود دارد که میتوان به سوختگی الکتریکی (در اثر اتصال بدن به مدارات الکتریکی دستگاه) سر درد ، تولید ضعیف در بیمار و آسیب به چشمها در اثر تابش مستقیم پرتو اشاره کرد.

sajadhoosein
14-02-2011, 13:09
آشکار سازهای کروماتوگرافی


آشکارساز هدايت گرمايي ( T.C.D) :
اساس اين آشكارساز بر روي درجه از دست دادن حرارت از فيلامانها به گاز اطراف خود مي باشد و از دست دادن حرارت بستگي به تركيب گاز دارد. هدایت حرارتی اغلب ترکیبات آلی از گاز حامل بیشتر است. در اثر گرم شدن سیم پیچها شدت جریان عبوری کاهش می یابد.
عوامل موثر در حساسيت آشكارساز :




رعايت نكات زير هنگام كار با T.C.D ضروري است :





آشكارساز يونيزاسيون شعله اي : ( F.I.D)
اساس اين آشكارساز برروي قابليت هدايت الكتريكي گاز كه بستگي به ذرات باردار دارد قرار دارد . گاز خروجي از ستون همراه با نمونه بين دو الكترود وارد شده ، يونيزه مي شوند .
اکثر ترکیبات آلی هنگامی که در دمای شعله هیدروژن-هوا، گرماکافت میشوند، واسطه های یونی تولید میکنند که مکانیسمی را در اختیار میگذارند که توسط آن الکتریسیته میتواند از درون شعله عبور کند.
عمل يونيزاسيون در شعله بدرستي روشن نيست و ممكن است يكي از حالتهاي زير اتفاق بيافتد .



فاصله بين دو الكترود مانند يك مقاومت متغير عمل كرده و مقدار مقاومت از روي تعداد ذرات باردار معين مي شود . شعله ايجاد شده در اين آشكارساز حاصل مخلوط هوا و هيدروژن مي باشد . ناخالصي هاي موجود در گاز حامل و bleeding ستون هميشه يك جريان ثابتي از ذرات باردار بين دو الكترود ايجاد مي نمايد كه به جريان زمينه موسوم مي باشد كه معمولا براي حذف اين جريان از Bucking Votlage استفاده مي شود تا خط مبدا بدون پارازيت باشد . براي استفاده از اين آشكارساز در ماكزيمم حساسيت ، 1- جريان الكتريكي : هر چه جریان بیشتر شود حساسيت زيادتر خواهد شد ولي افزايش بيش از حد باعث سوختن فيلامانها خواهد شد . 2- گاز حامل : هر چه قابليت هدايت گرمايي گاز حامل بيشتر باشد حساسيت بيشتر خواهد شد به همين جهت گاز هليم و هيدروژن براي اين آشكارساز مناسب مي باشد ولي هيدروژن به دليل قابل انفجار بودن كمتر مورد استفاده قرار مي گيرد . 3- درجه حرارت : افزايش شدت جريان باعث افزايش درجه حرارت فيلامانها شده كه نتيجه آن افزايش حساسيت آشكارساز مي باشد . 1- قبل از روشن نمودن آشكارساز گاز حامل را در سرويس قرار داده و از خروج گاز از خروجي آشكارساز مطمئن شويد . 2- هنگام خاموش كردن دستگاه ، ابتدا جريان فيلامانها را قطع كرده اجازه دهيد درجه حرارت آشكارساز پايين آيد سپس جريان گاز را قطع كنيد . 3- هنگام تعويض ستون ، يا Septum و يا هر تغيير ديگر جريان عبوري از فيلامانها را قطع كنيد چون وجود اكسيژن باعث اكسيده شده فيلامانها گشته ، حساسيت آشكارساز را كم خواهد كرد . 4- تزريق نمونه هايي نظير اسيد كلريد ريك ، الكيل هاليدها وتركيبات خورنده به آشكارساز صدمه خواهد زد . 1- تشكيل يون H3O + و اگزوترميك بودن فعل و انفعال باعث عمل يونيزاسيون مي شود. 2- يونيزاسيون توسط شعله ايجاد شده در آشكارساز . 3- تشكيل راديكال آزاد كه اگزوترميك مي باشد باعث عمل يونيزاسيون مي شود . به هر حال در اثر يونيزاسيون يك ميكرو جريان به وجود آمده كه پس از تقويت توسط يك الكترومتر به صورت يك سيگنال به ثبات فرستاده مي شود .
نياز به بهينه كرده سرعت جريان گازهاي هوا و هيدروژن مي باشد كه معمولا هيدروژن و هوا مي باشد و دامنه خطي آشكارساز 107 مي باشد .
آلوده شدن FID و تميز كردن آن :
آلودگي در اين آشكارساز به سه دسته تقسيم مي شوند ؛


1- آلوده شدن توسط فاز مايع 2- آلوده شدن در اثر استفاده از حلالهايي نظير بنزن و تولوئن 3- آلوده شدن توسط آب
فازهاي مايع سيليكوني به دليل تشكيل SiO2 در شعله باعث آلوده شدن اين آشكارساز شده و وجود ذرات SiO2 در قسمتهاي Jet , Collector Ion سبب نوساناتي در خط مبدا خواهد شد در چنين مواردي بايد دتكتور را باز كرده قسمت هاي آلوده شده را با حلال مناسب و يا سمباده نرم تميز نمود .
استفاده از حلالهايي نظير بنزن و تولوئن در شعله ايجاد دوده نموده و آلوده شدن قسمتهاي مختلف سبب نوساناتي در خط مبدا خواهد شد كه بايد آشكارساز تميز گردد .
در صورت پايين بودن درجه حرارت آشكارساز آب تشكيل شده در شعله آنرا آلوده كرده كه براي رفع آن كافي است درجه حرارت آشكارساز بالاتر از 120°c انتخاب شود .

sajadhoosein
14-02-2011, 13:17
آب مقطر

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]


نگاه کلی:
آب طبیعی به علت خاصیت حل کنندگی خوبی که دارد معمولا دارای حجم بالایی از نمکهای محلول در آب می‌شود. CO2 هوا به خاطر انحلال در آب و تولید اسید کربنیک ضعیف ، خاصیت خورندگی آب را بهبود می‌بخشد. بنابراین آب هنگام عبور از محیط‌های گوناگون مخصوصا محیط‌های آهکی مقداری از کربناتها را در خود حل می‌کند که این کربناتها همراه یونهایی مثل کلسیم ، منیزیم و … باعث ایجاد سختی موقت می‌شود که با جوشاندن از بین می‌رود. البته یونهای منیزیم و کلسیم و سایر یونهای فلزی با سولفات و نیترات و کلرو ایجاد سختی دائم می‌کنند. سختی آب باعث رسوب کردن صابون در آب می‌شود (خاصیت کف کنندگی صابون را از بین می‌برد)
اثرات زیانبخش ناخا لصیهای آب در صنعت :
آب در شیمی یکی از مهمترین حلالها می‌باشد و معمولا از آن به عنوان حلال عمومی نام می‌برند و بنابراین کاربرد اساسی در صنعت دارد که برخی از کاربردهای مهم به این شرح می‌باشد:


به عنوان حلال
به عنوان ماده اولیه برای شرکت در واکنشهای شیمیایی تهیه محصول
به عنوان ماده واسطه برای خارج کردن مواد ناخواسته
به عنوان بستر یا محیط واکنش

وجود ناخالصیها در آب باعث ایجاد رسوب در دستگاههای حرارتی و دیگ بخار می‌شود که این عمل باعث کاهش عمر مفید دستگاه می‌گردد. بخاری که از آبهای ناخالص تولید می‌شود دارای کیفیت بسیار پایینی می‌باشد به عنوان مثال سیلیس همراه بخار خارج شده و در اثر سرد شدن روی پره‌های توربین رسوب می‌کند. خوردگی بویلرها و تأسیسات حرارتی و لوله‌ها ، اتلاف مواد شیمیایی و باقی گذاشتن لکه روی محصولات غذایی و نساجی از عوارض دیگر آبهای ناخالص می‌باشد.
بهترین آب برای استفاده در صنعت آب بدون یون است اما هزینه تولید آب بدون یون بسیار بالاست. بنابراین در اکثر آزمایشگاهها و واحدهای صنعتی از آب مقطر استفاده می‌کنند همچنین در مناطق کویری و خشک که منابع آب آشامیدنی محدود می‌باشد. از روش تقطیر آب دریا برای تولید آب آشامیدنی استفاده می‌شود.
روش تقطیر آب
تقطیر یک محصول و خالص سازی آن به فراریت اجزای آن محلول یعنی اختلاف نقاط جوش آنها بستگی دارد. آب طبیعی از دو جزء حلال (آب) و مواد حل شده (انواع نمکها) تشکیل شده است. آب جزء فرار می‌باشد. در اثر حرارت آب بخار می‌شود و نمکهای موجود در آن در ظرف تقطیر به صورت رسوب باقی می‌ماند. اگر بخار آب حاصل را سرد کنیم بخار به مایع تبدیل شده و آب مقطر به دست می‌آید. با تکرار تقطیر می‌توان آب مقطر با خواص بهتری را بدست آورد.
از آب مقطر به دست آمده در آزمایشگاههای شیمی بطور گسترده استفاده می‌شود همچنین آب مقطر استریل شده در تزریقات کاربرد فراوانی دارد. آب مقطر مانند آب آشامیدنی گوارا نمی‌باشد. زیرا مقداری از اکسیژن محلول و همچنین برخی از یونهایی که باعث ایجاد طعم خوب آب می‌شود را از دست داده است. در تاسیسات آب شیرین کن بعد از اینکه آب شور را تقطیر کرده و آب مقطر تولید می‌کنند طی فرآیندهایی که روی آب انجام می‌دهند طعم آن را بهبود بخشیده و برای نوشیدن مناسب می‌سازند.
برخی خواص آب مقطر :
PH آب مقطر خنثی و در حدود 7 می‌باشد. رسانایی ویژه آن (عکس مقاومت) بسیار کم می‌باشد. زیرا رسانایی الکتریکی آب با انحلال نمکها در آن افزایش می‌یابد. دمای جوش آن پایینتر از آبهای طبیعی می‌باشد و به علت عدم وجود مواد محلول خاصیت خورندگی ندارد.

sajadhoosein
14-02-2011, 13:58
آرسنیک

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

اطلاعات اولیه
آرسنیک ، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با علامت As مشخص است و دارای عدد اتمی ۳۳ می‌باشد. آرسنیک ، شبه فلز سمی معروفی است که به سه شکل زرد ِ سیاه و خاکستری یافت می‌شود. آرسنیک و ترکیبات آن ، بعنوان آفت‌کش مورد استفاده قرار می‌گیرند: علف کش ، حشره کش و آلیاﮊهای مختلف.
خصوصیات قابل توجه
آرسنیک از نظر شیمیایی شبیه فسفر است، تا حدی که در واکنشهای بیوشیمیایی می‌تواند جایگزین آن شود. لذا سمی می‌باشد. وقتی به آن حرارت داده شود، بصورت اکسید آرسنیک در می‌آید (اکسیده می‌شود) که بوی آن مانند سیر است. آرسنیک و ترکیبات آن همچنین می‌توانند بر اثر حرارت به گاز تبدیل شوند. این عنصر به دو صورت جامد وجود دارد: زرد و خاکستری فلز مانند.
کاربردها


در قرن بیستم ، آرسنِت سرب بعنوان یک آفت کش برای درختان میوه به‌خوبی مورد استفاده قرار گرفت، ( استفاده از آن در افرادِکه به این کار اشتغال داشتند، ایجاد آسیبهای عصب شناسی کرد ) و آرسنیت مس در قرن نوزدهم بعنوان عامل رنگ کننده در شیرینی‌‌ها بکار رفت.
در سموم کشاورزی و حشره کشهای مختلف استفاده می‌شود.
آرسنید گالیم یک نیمه رسانای مهمی است که در IC ها بکار می‌رود. مدارهایی که از این ترکیب ساخته شده‌اند، نسبت به نوع سیلیکونی بسیار سریعتر هستند ( البته گرانتر هم می‌باشند ). آرسنید گالیم بر خلاف سیلیکون آن band gap مستقیم است. پس می‌تواند در دیودهای لیزری و LED ها برای تبدیل مستقیم الکتریسیته به نور بکار رود.
تری‌اکسید آرسنیک در خون شناسی برای درمان بیماران سرطان خون حاد که در برابر ATRA درمانی مقاومت نشان می‌دهند، بکار می‌رود.
در برنز پوش کردن و ساخت مواد آتش بازی و ترقه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تاریخچه
آرسنیک ( واﮊه یونانی arsenikon به معنی اریپمنت زرد ) در دوران بسیار کهن شناخته شده است . از این عنصر به کرات برای قتل استفاده شده است. علایم مسمومیت با این عنصر تا قبل از آزمایش مارش تا حدی نا مشخص بود. “آلبرتوس مگنوس” را اولین کسی می دانند که در سال ۱۲۵۰ این عنصر را جدا کرد . “جوان شرودر” در سال ۱۶۴۹ دو روش برای تهیه آرسنیک منتشر کرد.
پیدایش
آرسوپیزیت ( سنگ آرسنیک) که میس پیکل Mispickel هم نامیده می‌شود، سولفوری است که بر اثر حرارت ، بیشترِن مقدار آرسنیک از سولفید آهن آن جدا می‌شود. مهمترین ترکیبات آرسنیک عبارت است از: آرسنیک سفید ، سولفید آن ، گرد حشره کش ، آرسنیت کلسیم و آرسنیت سرب.
از گرد حشره کش ، آرسنیت کلسیم و آرسنیت سرب بعنوان سموم و حشره کشها در کشاورزی استفاده می‌شود .این عنصر گاها” بصورت خالص یافت می‌شود، ولی معمولا” بصورت ترکیب با نقره ، کبالت ، نیکل ، آهن ، آنتیموان یا سولفور وجود دارد.
هشدارها
آرسنیک و بسیاری از ترکیبات آن سمی هستند. آرسنیک با مختل کردن وسیع سیستم گوارشی و ایجاد شوک ، منجر به مرگ می‌شود.

sajadhoosein
14-02-2011, 14:19
نانوذراتِ سیلیس


● مقدمه: نانوذرات به علت کاربردهای متعدد در صنایع مختلفی مانند صنایع آرایشی ـ بهداشتی، صنایع اُپتیکی و الکترونیکی، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفتهاند.
دانشمندان در دهه گذشته نیز با فناوری تولید نانوذرات آشنا بودند، اما از آنجا که ابزارهای آزمایشگاهی لازم هنوز اختراع نشده بود، نمیتوانستند به اقدامات عملی در این زمینه دست بزنند. در دههٔ ۱۹۹۰، محققانی که ذرات میکرومتری را تهیه کردند، در گزارش توزیع اندازهٔ ذرات آزمایششده، به وجود ذرات نانومتری نیز اشاره نمودهاند.
سؤال جالب این است که دانشمندانِ یادشده، در چه شرایطی و با چه ابزاری ذرات نانومتری را سنتز کردهاند. شما در کتاب شیمی خود با مفاهیم «هیدرولیز» (هیدرولیز واکنشی است که در محیط آبی منجر به یونیزاسیون ماده شود) و «پلیمراسیون» آشنا شدهاید. این دو فرآیند وقتی با هم صورت میگیرند، فرآیند ترکیبی جدیدی را ایجاد میکنند که «روش سُل ـ ژِل» نامیده میشود.
این روش مدتی طولانی برای تولید سرامیکی غیرآلی و شیشهای مورد استفاده قرار گرفت و تا اواسط دههٔ ۹۰ همچنان روشی مقرون به صرفه به نظر رسید. از آن به بعد دانشمندان مختلف توانستند این نانوذرات را از روشی گوناگون تهیه کنند. بنابراین، دیگر این روش اقتصادی به نظر رسید. از آنجا که بسیاری از دانشمندان توانستند نانوذرات سیلیس را از منابع طبیعی تهیه کنند، از آن پس دیگر نیازی به استفاده از این روش با موادّ اولیهٔ گرانقیمت نبود.
کاربرد نانوذرات سیلیس
سیلیس در ایران بهوفور یافت میشود. این ماده از دو عنصر سیلیسیوم و اکسیژن تشکیل شده و از لحاظ ساختاری شبیه ساختار مولکول آب است.
ذرات سیلیس در صنایعی چون الکترونیک، کاتالیزورها، پوشش و رنگدانه کاربرد وسیعی دارند. اما استفادهٔ بسیار از این ماده خطرناک است و برای کسانی که در معرض آن قرار میگیرند مشکلات تنفسی به وجود میآورد.
● ذرات سیلیس
روشی شیمیایی سنتزِ نانوذراتِ سیلیس پرهزینهاند، زیرا مواد مورد نیاز در این روشها گرانقیمتاند. بنابراین، دانشمندان تلاش میکنند تا روشها و منابع مقرون بهصرفه بیابند.
در سال ۲۰۰۴ زونگ هرنگ لیو (Tzong Horng Liou)، پژوهشگر تایوانی، برای اولینبار این ذرات را از شلتوک برنج سنتز کرد که از روشهای بسیار ارزانقیمت به شمار میرود.
همانطور که گفته شد، در ایران معادن متعددی وجود دارند که کلوخهی سیلیس را میتوان از آنها استخراج کرد. برای تبدیل این کلوخهها به ذرات ریز چه میتوان کرد؟ شاید تصور کنید که با آسیابی پرقدرت میشود این کلوخه را آنقدر ریز کرد تا به اندازهٔ نانومتری برسند.
گرچه این روش به نظر معقول و مقبول میآید، ولی تا به حال آسیابی ساخته نشده است که بتواند پیوندهای کووالانسی بسیار قوی سیلیس را بشکند.
بنابراین، برای ریز کردن کلوخهٔ سیلیس باید چارهٔ دیگری کرد. اعضای گروه شیمی دانشگاه تربیت مدرس موفق شدهاند با استفاده از پراکندهی شیمیایی به ذرات نانومتری سیلیس دست یابند. پراکندهموادی هستند که مانندِ پلی میان اتم و مولکول قرار گیرند و از ایجاد پیوندهای قوی بین آنها جلوگیری کنند.
● کاربردهای نانوذرات سیلیس
اکنون سراغ کاربردهای نانوذرات سیلیس رویم. سیستم کلوئیدی پراکندهها، یعنی محلول حاوی ذرات پراکندهٔ سیلیس، در صنایع مختلف از جمله در رنگدانه و کاتالیزورها کاربرد دارد. همچنین از نانوذرات سیلیس میتوان برای سختی و استحکام پوششی صنعتی استفاده کرد.
یک شرکت ژاپنی با استفاده از این نانوذرات در محصولات مرطوبکنندهٔ خود، مشاهده کرد که کرمی جدید خشکی پوستِ مشتریان را درمان میکند. بنابراین، یکی دیگر از زمینههای کاربرد این نانوذرات تواند داروها و لوازم آرایشی و بهداشتی باشد.
کاربرد دیگر نانوذرات، در عایقی حرارتی و عایقی الکتریکی است. با اعمال شرایط خاص، توان از این ذرات که به صورت پودر هستند، ساختارهای متخلخل به دست آورد. ساختار متخلخل کاربردهای جالبی دارد و از جملهتوان از آنها به عنوان تصفیهکننده استفاده کرد.
● سیلیس با ساختار متخلخل
امروزه توانستهاند از نانوپودر سیلیس با توزیع اندازهٔ ذرات کم، پولیشرهای مکانیکی و شیمیایی تولید کنند. در این روش، مشکلاتی که در پولیش سطوح با استفاده از اسیدها و پولیشرهای دیگر وجود داشت، رفع شده است.
●ز پولیشر چیست؟
معمولاً برای اینکه سطوح، صاف و صیقلی شوند، از پولیشر استفاده میکنند که معروفترین آنها سُمباده است که فکر میکنم همه این نوع پولیشر را دیده باشند. پولیشرِ سیلیس فناوریِ بالایی دارد و در پولیش کردن صفحهٔ تلویزیون، مانیتور و لیزر به کار میرود. ذرات سیلیس بسیار سخت و محکماند و کمتر تغییر شکل میدهند. برای پولیش و زدودن لایهٔ روییِ برخی از مواد هم که سطحشان فعال است و واکنش نشان میدهند، از این پولیشر استفاده میشود. تا به حال از اسید برای زدودن این لایه استفاده میکردند که روش چندان مناسبی به شمار نمیرفت.

sajadhoosein
14-02-2011, 14:28
مولکول عشق


وقتی عاشق می شویم به نظر می رسد مغز ما طبیعی فعالیت نمی کند . کف دستانمان عرق می کند ، نفسهایمان بند می آید ، به درستی نمی توانیم فکر کنیم و احساسی شبیه به اینکه پروانه ای در دلمان پر میزند به مادست می دهد. با این همه این احساس شگفت انگیز است . جرقه آن می تواند با چیزی به سادگی دیدن چشم ها ، لمس کردن دست ها،شنیدن موسیقی یا خواندن کتابی به وجود آید.
عامل ایجاد این تحریک، مولکول کوچکی موسوم به فنیل اتیل آمین است.این مولکول همراه با دوپامین و نوراپی نفرین میتواند یک حس نا معلوم ولی شادی آفرینی را که منجر به علاقه سیر ناپذیری می شود ایجاد کند.ولی متاسفانه در اینجا محدودیت هایی به خاطر برخی بمباران انتقال دهنده های عصبی ناشی از برخی پاسخ دهنده های کسل کننده وجود دارد.
فنیل اتیل آمین ماده ای شیمیایی طبیعی شبیه آمفتامین و دوپامین است که تجربه عالی عشق را برای ما فراهم می کند.
چیزی که توصیف عشق را مشکل می کند تلنگرهای اولیه آن در قشر جلوی مغزاست که انسان را قادر می سازد لذت بودن با شخصی خاص را ، حتی اگر تا آن زمان بک بار بیشتر او را ملاقات نکرده باشد ، برای خود پیش بینی کند. اگر این تلنگرها به اندازه کافی قوی باشند به آن ((حافظه آینده)) گویند که درگیر پاسخ به جنگ و گریزهای قدیمی قسمت جلوی مغز و مسئول رفتارهای ناخواسته ای چون لکنت زبان، عیاشی،لودگی و خنده های بلند به لطیفه های دیگران خواهد بود.اندورفینها که ساختاری شبیه به مرفین دارند بیشتر به ماده ای که می تواند در انسان احساس خوشی و شعف ایجاد کند شناخته شده اند. این مواد به عشاق ، آرامش مشابهی می بخشد ولی نه در همان لحظات اول.
اندورفینها در مراحل اولیه جذب با تحریک تک یاخته های خاصی در مغز میانی به شکل کاتالیزگر عمل کرده و آمفتامین های طبیعی قوی یعنی دوپامین و فنیل اتیل آمین را تحریک می کنند .آنها با فرمانهای خود در مغز فکر و خیال ها را طراحی می کنند ، هر فکرو خیالی را !!!!

sajadhoosein
14-02-2011, 14:43
عملکرد کرم های ضد آفتاب


صنایع آرایشی از اكسیدهای غیرآلی، نظیر اكسید روی و تیتانیم، استفاده می‌كنند، اما استفاده از این اكسیدها به علت خاصیت سفیدكنندگی روی پوست محدود است. سفیدی به طور مستقیم با پخش نور رابطه دارد. به طور كلی با كاهش اندازة ذرات، شاهد افزایش جذب نور ماوراء بنفش توسط ذرات (به علت عبور كمترِ اشعه‌ها از بین ذرات) و كاهش پدیدة سفیدی (به علت كاهش پدیدة پخش نور) هستیم. به‌تازگی روش‌های گوناگون برای تولید نانوذرات، توسعه یافته‌ و بر صنعت کرم‌های ضدآفتاب اثر گذاشته‌اند.

وقتی ماده نوردهی شود، پدیده‌های زیر دیده می‌شوند: ۱. سفیدی
شكل ۱: شِمای نور عبوری و انعكاس‌یافته از یك لایة نازك
۱. عبور نور که منجر به گذشتن آن از ماده بدون هیچ تأثیر متقابلی است؛



در شکل ۱ پدیده‌های گفته‌شده نشان داده شده‌اند. اثر سفیدی ناشی از پخش نور به وسیلة ذرات ــ برای مثال در کِرِم‌ها ــ است. بنابراین، برای کاهش سفیدی باید میزان نور پخش‌شده را کم كرد. ۲. نورِ نافذ که منجر به پخش نور می‌شود؛ ۳. انعکاس نور از سطح، مانند آنچه در آینه رخ می‌دهد؛ ۴. انعکاس نفوذی که منجر به پخش نور از سطح می‌شود.
۲. پخش نور و اندازة ذرات
شدت نور پخش‌شده به وسیلة یک تک‌ذره، تابعی از اندازة ذره است. همان‌طور كه در شكل ۲ به‌روشنی مشاهده می‌شود، با افزایش اندازة ذرات، نور مرئی به علت برخورد با ذرات پخش می‌شود و با برگشت نور به چشم، ذراتْ سفید دیده می‌شوند. بنابراین، برای کاهش تأثیر سفیدی، کاهش اندازة دانه راهی است بسیار مؤثر.
شكل۲: الف. نانوماده نور را بدون انحراف از خود عبور می‌دهد، به همین خاطر نسبت به نور شفاف است.
ب. مواد با ذرات در ابعاد میكرومتر نور را پراكنده می‌كنند. بنابراین، نسبت به نور مات و نیمه‌شفاف‌اند و سفید دیده می‌شوند.
در شكل ۳ میزان پخش نور بر حسب اندازة دانه به نمایش درآمده و مشخص است كه با افزایش اندازة ذرات، میزان پخش‌شوندگی نور بیشتر می‌شود.
۳. جذب اشعة ماورای بنفش و بهترین اندازة ذره
نور ماورای بنفش (UV) طول موج كمتر از نور مرئی و انرژی بیشتر از نور مرئی دارد. قرار گرفتن در مقابل تابش ماورای بنفش از مهم‌ترین علل آسیب‌های پوستی و سرطان پوست است. به همین خاطر، جذب این اشعه و ممانعت از رسیدن آن به پوست بدن موضوع تحقیق بسیاری از مراكز علمی دنیا برای سالیان طولانی بوده است. جذب UV در مواد غیرآلی نظیر TiO۲ و ZnOناشی از دو اثر است:
الف ـ جذب فاصلة باند؛
ب ـ پخش نور UV
الف ـ جذب فاصلة باندی
اکسید روی و اکسید تیتانیم نیمه‌هادی‌اند و به‌شدت نور UV را جذب و نور مرئی را عبور می‌دهند. سازوكارِ جذب UV در این مواد شامل مصرف انرژی فوتون برای تهییج الکترون از نوار ظرفیت به نوار رسانایی است.
فاصلة باندی یا «گپ انرژی» چیست؟
می¬دانیم که اتم¬ها از ترازهای انرژی تشکیل شده¬اند و این ترازهای انرژیِ حاوی الکترون، در جسم جامد تشکیل نوارهایی را می¬دهند که الکترون‌ها در آنها قرار ¬گرفته‌اند.
اما فضاهایی بین این نوارهای انرژی وجود دارند که هیچ نوار حاوی الکترونی نمی¬تواند در آنها جا بگیرد. این فضاها را «فاصلة باندی» یا «گپ انرژی» می¬گویند. در جامدهای رسانا نوارهای انرژی می¬توانند پر، نیمه‌پر یا خالی از الکترون ــ که در اصطلاح «نوار رسانایی» نامیده می¬شود ــ باشند. همچنین گپ انرژی آنها در مقایسه با نیمه‌هادی¬ها کوچک‌تر است. در نیمه‌هادی¬ها نوارهای انرژی نیمه‌پر وجود ندارند و گپ انرژی آنها کمی بزرگ‌تر از رساناهاست. از همین رو، الکترون‌ها در رسانا¬ها و نیمه‌رساناها می¬توانند با گرفتن مقداری انرژیِ گرمایی ــ برای رساناها کم‌تر، برای نیمه‌رساناها بیش‌تر ــ برانگیختگی گرمایی پیدا كنند و از لایه¬های انرژیِ پُر به لایه¬های انرژیِ خالی بروند. این عمل در نارساناها به علت بزرگ بودن گپ انرژی امکان ندارد.
ZnO و TiO۲ دارای انرژی باند ev۳/۳ تا ev۴/۳ مربوط به طول موج‌های تقریباً ۳۶۵ نانومتر تا ۳۸۰ نانومتر هستند. نورهای زیر این طول موج‌ها انرژی کافی برای تحریك الکترون‌ها دارند. به بیان ساده، الكترون‌های این ذرات انرژی نور UV را جذب می‌كنند و از رسیدن این امواج به پوست مانع می‌شوند. پس ZnO و TiO۲ دارای خاصیت شدید در جذب UV هستند و اگر به اندازة کافی کوچک باشند، شفافیت خوبی در برابر نور مرئی خواهند داشت.
ب ـ اندازة دانة بهینه برای جذب UV
شكل ۴: تأثیر اندازة دانه بر عبور نور
با ریزتر شدن ذرات، علاوه بر اینكه در مسیر نور UV ذرات بیشتری برای جذب فاصلة باند وجود دارند، نور UV بیشتر پخش خواهد شد. بنابراین، عبور این نور كاهش می¬یابد. جذب فاصلة باند به ‌طور کلی تابعی از تعداد اتم‌هایی است که در مسیر نور UV قرار گرفته‌اند. بر اساس تحقیقات تجربی، با کاهش اندازة ذرات، به علت کم شدن فاصلة بین آنها برای عبور نور UV، شاهد عبور كم‌ترِ این اشعه هستیم. این موضوع در شکل شمارة ۴ نشان داده شده است. با توجه به این شكل، در محدودة نور فرابنفش (زیر ۴۰۰ نانومتر) با كاهش اندازة ذرات، عبور نور كمتر خواهد شد. همین پدیده است كه متخصصان را به تولید محصولات ضدآفتاب با خاصیت جذب (SPF) بالاتر رهنمون شده است.
شكل ۵: مقایسة تأثیر متقابل نور در برابر اندازة ذرات مختلف
SPF چیست؟
کرم‌های ضدآفتاب بر اساس میزان توانایی آنها در جذب و دفع اشعة UV درجه‌بندی می‌شوند. این معیار Sun Protection Factor یا SPF نام دارد. درجات SPF، مانند SPF۱۵ یا SPF۲۰ نشان‌گر آن‌اند که مصرف‌کنندة آن قبل از اینکه دچار آفتاب‌سوختگی بشود، تا چه حد می‌تواند زیر نور آفتاب بماند. برای مثال، شما می‌توانید بدون استفاده از کرم ضد آفتاب ده دقیقه زیر نور خورشید باقی بمانید و احساس سوختگی نکنید. هنگامی که از کرم ضد آفتاب استفاده می‌کنید، می‌توانید زمان ۱۰ دقیقه را ضرب در میزان SPF کرم کنید و به مقدار زمان به دست آمده زیر آفتاب بمانید. اگر SPF کرم شما ۱۵ باشد، شما ۱۵۰ دقیقه یا ۲ ساعت و نیم میتوانید در آفتاب بمانید. اگر پس از مدتی مجددا از کرم استفاده کنید، میزان محافظت آن بیشتر میشود اما، در مقدار زمان ایمن آن تاثیری ندارد.
نتایج:

۱- ایجاد پدیده سفیدی در ضد آفتاب ها ناشی از پدیده پخش نوردر محدوده نور مرئی(۴۰۰-۷۰۰ نانومتر) است. با توجه به شكل ۴ این پدیده در ضد آفتاب ها با اندازه ذره درشت، بسیار شدیدتر است.به عبارت دیگر كاهش شفافیت باعث افزایش پدیده سفیدی می شود.در شكل ۵ با ریزتر شدن ذرات شاهد عبور بیشتر نور مرئی و در نتیجه كاهش سفیدی و افزایش شفافیت هستیم. ۲- بر طبق شكل ۵ در محدوده نور UV با توجه به كمتر بودن فاصله بین ذرات در حالت نانومتری شاهد عبور كمتر نور هنگام ریزتر شدن ذرات هستیم.

sajadhoosein
14-02-2011, 14:56
مواد سازنده عدسی عینک


امروزه در بیشتر کشورهای پیشرفته چیزی حدود ۹۵ در صد عدسیهای عینک از مواد پلاستیکی ساخته می شود پلاستیک بدلیل سبکی و ایمنی ذاتی آن بطور کلی جایگزین شیشه شده و عنوان نخستین انتخاب برای مواد عدسیهای عینک را بخود اختصاص داده است مقدار اندکی استفاده از شیشه بطور کلی مربوط به شیشه های دارای ضریب انکساری بالا (بالاتر از ۱.۸)و همچنین عدسیهای فتوکرومیک با ویژگیهای خاص مانند شیشه های CPF شرکت corning می گردد
اطلاعاتی که بطور معمول در مورد مواد عدسیهای عینک منتشر می شود عبارتند از :



۴- UV cut off point
اگر ضریب انکسار ماده ای مشخص باشد دو مورد دیگر از ویژگیهای مواد سازنده عینک مانند عامل تغییر انحناء( CVF) و انعکاس از سطح آن ماده را که با ρ نشان داده می شود را می توان بدست آورد
ضریب انکساری : ضریب انکساری نسبت سرعت یک طول موج مشخص نور در هوا به سرعت همان طول موج نور در محیط منکسر کننده نور می باشد. ۱-ضریب انکسار ۲- دانسیته ۳-عدد Abbe
در حال حاضر در بریتانیا و آمریکا ضریب انکساری بر اساس طول موج خط d هلیم ( با طول موج nm۵۸۷.۵۶)اندازه گیری می شود در حالیکه در قاره اروپا بر اساس خط eجیوه (با طول موج nm۵۴۶.۰۷)اندازه گیری می شود
توجه کنید که میزان ضریب انکساری با خط e جیوه بیشتر از d هلیم می باشد بنابراین وقتی که میزان ضریب انکسارماده ای بر حسب خط e جیوه داده می شود بنظر می رسد که آن ماده ضریب انکساری بیشتری دارد.
ممكن است گاهی وقتها لازم باشد تا بدانیم چه میزان تغییر در حجم و ضخامت یك عدسی خاص وقتی كه به جای شیشه استاندارد كرون از ماده دیگری استفاده شود روی خواهد داد این اطلاعات را از CVF می توان بدست آورد CVFامكان مقایسه مستقیم ضخامت عدسیهای ساخته شده از مواد مختلف با شیشه استاندارد كرون را فراهم می آوردبرای مثال ماده ای با ضریب انكسار ۱.۷۰ دارای CVF=۰.۷۵ می باشد كه این بدین مفهوم می باشد كه در صورت جایگزینی این ماده بجای شیشه كرون كاهشی معادل ۲۵%در ضخامت عدسی روی خواهد داد.
یكی از استفاده های مهم CVF تبدیل قدرت عدسی كه قرار است ساخته شود به معادل آن از جنس كرون است و این كار بسادگی با ضرب قدرت عدسی در CVFآن ماده امكان پذیر می باشد برای مثال فرض كنید ما می خواهیم یك عدسی ۱۰.۰۰-دیوپتر را از ماده ای به ضریب انكسار ۱.۷۰ داشته باشیم معادل همین عدسی از جنس شیشه كرون ازضرب ۱۰.۰۰ × ۰.۷۵ كه مساوی ۷.۵۰-می شود بدست می آید به عبارت دیگر استفاده از ماده ای به ضریب شكست ۱.۷۰ عدسی ای به قدرت ۱۰.۰۰-ایجاد می كند كه از نظر سایر مشخصات شبیه یك عدسی به قدرت ۷.۵۰- از جنس كرون می باشد.
ماده ای به ضریب شكست ۱.۶۰ دارای CVF=۰.۸۷ می باشد . بنابراین ما انتظار داریم كه در صورت ساختن عدسی ای از این ماده ۱۳ %كاهش در ضخامت داشته باشیم و یك عدسی ۱۰.۰۰- دیوپتر از این ماده مشابه یك عدسی به قدرت ۸.۷۵-از شیشه كرون می باشد CVFیك ماده در واقع نسبت انكسار شیشه كرون به انكسار توسط آن ماده خاص می باشد ( n-۱ ) /۰.۵۲۳ و در واقع انحناءبدست آمده برای آن قدرت خاص از جنس شیشه كرون را با انحناءشیشه همان قدرت وقتی كه از جنس ماده مورد نظر ساخته شود را با هم مقایسه می كند
عدسیهای ساخته شده از مواد پلاستیكی با CR۳۹ مقایسه می گردند
یك استفاده عملی دیگر CVF تعیین میزان تقریبی ضریب انكساری یك عدسی ناشناخته است كه بعدا در باره آن بحث خواهیم كرد.
دانسیته:
دانسیته یك ماده مشخص كننده میزان سنگینی آن ماده می باشد و مقایسه دانسیته موادمختلف می تواند تغییرات احتمالی را كه ممكن است در اثر استفاده از یك ماده خاص در ساخت عدسی مورد نظر ما روی دهد را بیان می كند دانسیته معمولا بر حسب گرم وزن یك سانتی متر مكعب از هر ماده بیان می گردد دانسیته عدسیهایی كه از مواد دارای ضریب انكساری بالا ساخته می شوند بیشتر از دانسیته شیشه كرون است اما برای مقایسه وزن عدسیهای ساخته شده از مواد مختلف لازم است تا حجم را نیز در نظر بگیریم برای مثال اگر دانسیته ماده ای ۳.۰ ذكر شود این بدین مفهوم است كه این ماده ۲۰%سنگین تر از شیشه كرون است
بطور كلی در صورتی كه كاهش ایجاد شده در حجم (كه از رویCVF مشخص می گردد)بیشتر از افزایش دانسیته باشد عدسی نهایی ساخته شده از شیشه كرون سنگین تر نخواهد بود برای مثال یك شیشه CVFباضریب شكست ۱.۸۰۲ حدود ۰.۶۳ است كه نشاندهنده این است كه ۳۵%كاهش حجم در مقایسه با شیشه كرون وجود خواهد داشت اما دانسیته این ماده ۳.۷ است كه به مفهوم این است كه این ماده ۴۸%سنگین تر از شیشه كرون در واحد حجم می باشد ما می توانیم پیش بینی كنیم كه شیشه دارای ضریب انكسار ۱.۸۰۲ چیزی حدود ۱۵% سنگین تر از معادل آن كه از شیشه كرون ساخته شده است می باشد.

sajadhoosein
14-02-2011, 15:09
تَخمیر


تَخمیر پدیده‌ای است ناشی از مجموعه فعالیتهای زیستی که در آن ترکیبات آلی دارای مولکولهای بزرگ به ترکیبات دارای مولکولهای کوچک‌تر و ساده‌تر شکسته و تجزیه (کاتابولیسم) شده از فرآیند آن علاوه بر ایجاد ترکیبات آلی ساده‌تر، دی‌اکسیدکربن و انرژی نیز آزاد می‌گردد. با بیان دیگر تخمیر تجزیه ناقص بعضی از متابولیت‌ها (ترکیبات آلی) به ترکیبات ساده‌تر همراه با انرژی توسط عامل تخمیری است.
نگاه کلی
در گیاهان تخمیر بیولوژیکی تنها تخمیر الکلی نبوده، ممکن است با کمی تخمیر لاکتیک نیز همراه باشد، برخی از سازواره‌های حیاتی (میکروارگانیسم‌ها) مانند قارچ‌های میکروسکوپی نیز قادر به تخمیرهایی مانند تخمیرهای سیتریک و اکسالیک روی قندهای شش کربنی (هگزوزها) و تخمیر استیک روی الکل اتیلیک و غیره هستند. باکتریها عامل انواع دیگری از تخمیر در طبیعت هستند. تخمیر بوتیریک سلولز لاشه برگ‌ها و تجزیه آنها که سبب افزایش ترکیبات آلی خاک می‌شود و همچنین تخمیرهای تعفنی مواد آلی توسط باکتریها صورت می‌گیرد.
تخمیر الکلی
پاستور اولین کسی است که نقش مخمرهای الکلی را نشان داد. بهترین مثال مخمرها، مخمرهای خمیرترش یا مخمر نانوایی است. اگر این مخمرها در محیط کشت گلوکز و در حضور اکسیژن کافی قرار گیرند، به شدت تقسیم شده، اکسیژن جذب کرده، دی‌اکسیدکربن آزاد می‌سازند. بیشترین سرعت واکنشهای ناشی از تنفس و شدت اکسیداسیون گلوکز این مخمرها که از گروه آسکومیست هستند هنگامی است که تنفس هوازی دارند اگر این مخمرها در داخل یک ظرف در بسته کشت داده شوند پس از مصرف اکسیژن محدود و معین داخل ظرف و آزاد ساختن گازکربنیک دیگر قادر به تنفس عادی نبوده، شروع به تخمیر باقی مانده مواد می‌کنند. آغاز تخمیر ایجاد اکسیدکربن همراه با اتانول است و بوی اتانول در این هنگام وقوع عمل تخمیر را در محیط کشت معلوم می‌کند.
C۶H۱۲O۶————>۲C۲H۵OH + ۲CO۲: ∆G = -۳۳ Kcal تخمیر
C۶H۱۲O۶ + ۶O۲————>۶CO۲ + ۶H۲O: ∆G = ۶۸۶ Kcal_تنفس
تخمیر همیشه با تشکیل الکل همراه نیست، در تخمیر ترکیبات دیگری مانند گلیسیرول نیز بوجود می‌آیند. پیدایش ترکیبات فرعی غیر از الکل در پدیده تخمیر و حضور این ترکیبات در محیط عمل از نظر ادامه تغییر اهمیت فراوان دارد. رشد مخمرها در شرایط تخمیری (تنفس بی‌هوازی) بسیار کند است، در شرایط تخمیر انرژی آزاد شده از مقدار معینی مواد قندی مانند یک گرم گلوکز محلول، درحدود ۲۱ بار کمتر از حالت تنفس عادی (هوازی است) انرژی حاصل از پدیده تخمیر بیشتر به صورت حرارت تلف می‌شود.
محیط در حال تخمیر نسبت به محیطی که در آن تنفس عادی صورت می‌گیرد بسیار گرم‌تر است. تخمیر الکلی تحت اثر مجموعه در همی‌ از آنزیم‌های درون سلولی به نام (زیماز) صورت می‌گیرد. مجموعه آنزیمی هنگامی که مخمرهای آن زنده باشند بیشترین اثر تخمیری را دارند. بازده تخمیری آنزیم‌ها در خارج از سلول بسیار ضعیف‌تر از آنزیم‌های داخل سلول زنده است. بین اثر طبیعی آنزیم‌ها، نیروی زیستی و ساختار سلولی مخمرها بستگی‌هایی وجود دارد و به اصطلاح تخمیر پدیده‌ای درون سلولی است و آنزیم‌های استخراج شده از مخمرها در خارج از سلول بخش مهمی از قدرت تخمیری خود را از دست می‌دهند.
تخمیر واقعی یا حقیقی
هنگامی در ذخایر قندی یک بافت پیش می‌آید که در شرایط عادی از هوا قرار داشته، در آن تنفس بی هوازی پیش آید. اگر بخشی از یک بافت ذخیره‌ای دارای مواد قندی، مانند قطعاتی از غده چغندر بخش از میان بر میوه‌های آبدار و شیرین مثل انگور را داخل یک ظرف در بسته با مانومتر قرار دهیم، در بافت‌های قطعات مزبور ابتدا تنفس عادی با جذب اکسیژن و دفع دی‌اکسیدکربن صورت می‌گیرد. از آنجا که اکسیدکربن حاصل از تنفس عادی بعدا در داخل شیره واکوئلی سلولهای بافت حل می‌شود، فشار داخلی ظرف با جذب اکسیژن موجود به تدریج کم می‌شود وقتی اکسیژن درون ظرف تمام شده به ناچار شرایط بی‌هوازی (تخمیر) پیش آمده، با ازدیاد تدریجی اکسیدکربن و الکل در ظرف، بالا رفتن فشار داخلی آن شروع می‌شود.
تخمیر به‌وسیله خود بافتها و بدون حضور میکروارگانیسم‌ها و مخمرها صورت گرفت. این تخمیر که در کلیه بافتهای گیاهی، میوه‌های سبز مانده در تاریکی و حتی در جلبک‌ها و قارچ‌ها نیز کم و بیش دیده می‌شود تخمیر درون بافتی و عاری از مخمر می‌گویند. تخمیر درون بافتی در بسیاری از دانه‌های جوان مانند نخود که پوسته آن نسبت به اکسیژن تا اندازه‌ای قابل نفوذ است و همچنین در بیشتر میوه‌های آبدار که اکسیژن در بافتهای داخلی آنها معمولاً کم است امری عمومی است.
بویژه اگر مقدار زیادی میوه در یک جا انبار شود، موجبات و شرایط تخمیر در آنها کاملاً فراهم می‌شود. با توجه به مطالب فوق و تخمیر درون بافتی، باید آن را پدیده‌ای عمومی در گیاهان دانست و توجه به این امر که آنزیم‌های تشکیل دهنده زیماز منشا گیاهی دارند، تخمیر را باید امری طبیعی در گیاهان به شمار آورد. پدیده تخمر درون‌بافتی با مرگ یاخته‌های بافت مورد تخمیر معمولاً ارتباط ندارد، اگر بافتهای در حال تخمیر در هوای آزاد قرار داده شوند، تخمیر درونی آنها متوقف شده تنفس عادی مجدداً آغاز می‌شود. تخمیر در گیاهان فقط از نوع الکلی نیست همراه با ایجاد الکل ترکیبات دیگری مانند جوهر لیمو (اسید سیتریک)، اسید مالیک، اسید اکسالیک و اسید تارتاریک نیز کم و بیش بوجود می‌آیند.
شدت تخمیر و اندازه گیری آن
شدت تخمیر را با قرار دادن اندام دارای ذخیره قندی مانند دانه‌ها، غده‌ها و یا میوه‌ها در یک محیط فاقد اکسیژن و دارای ازت می‌توان به دقت اندازه گرفت و برای این سنجش از روش اندازه گیری دی‌اکسیدکربن آزاد شده نیز می‌توان استفاده کرد. ولی چون واکنشهای دیگر هم‌زمان با تخمیر می‌توانند CO۲ متصاعد کنند این روش ممکن است دقیق نباشد. بنابراین اندازه گیری مقدار الکل تولید شده از تخمیر معمولاً بهتر می‌تواند معرف و تعیین کننده شدت تخمیر باشد. مقدار الکل حاصل از تخمیر در واحد زمان در یک ترکیب قندی تقریباً معادل همان نسبتی است که از اندازه گیری شدت تنفس به دست می‌آید.
سازوکار تخمیر
سازوکار تخمیر الکلی تقریباً مشابه سازوکار (مکانیسم) تنفس عادی است و در بیشتر پیامدهای واکنشی، همانند هم هستند. برای مطالعه مکانیسم تخمیر، به واکنشهای تخمیر الکلی می‌پردازیم. تخمیر الکلی فقط روی گلوسیدها صورت گرفته، خود شامل دو مرحله است:
مرحله اول انتهای پیامدهای واکنشی که حالت زنجیره‌ای دارند، همان مسیر EMP یا گلیکولیز است که به تشکیل اسید پیروویک ختم می‌شود.
مرحله دوم با تجزیه اسید پیروویک که خود سرآغاز پیامدهای واکنشی جداگانه‌ای است که به هیچ وجه ادامه یا بخشی از مسیر گلیکولیز نیست شروع می‌شود. اسید پیروویک با آنکه در آخر مسیر گلیکولیز و پایان تمام پیامدهای زنجیره‌ای آن مانند هگزوزها، تری اوزها و همه اوزهای شکسته و تخریب یافته قرار دارد خود از گلوسیدها به شمار نمی‌آید. شروع تخمیر الکلی از راه گلیکولیز با استالوئید است. استالوئید را می‌توان به‌وسیله سولفیت سدیم از عصاره‌های تخمیری به صورت بی‌سولفیت جدا و استخراج نمود. در تخمیر الکلی به ازای مصرف هر مول گلوکز دو مول NADPH۲ دو مول ATP و دو مول اسید پیروویک حاصل می‌شود.
در دومین مرحله تخمیر که تبدیل اسیدپیروویک به الکل اتیلیک است N ADH۲ حاصل از مسیر گلیکولیز مصرف و تبدیل شده، از تمام واکنشها فقط دومول ATP که حاصل از فسفریلاسیون‌های وابسته به متابولیتهای این مرحله است باقی خواهد ماند واکنش کلی تبدیل گلوکز به الکل اتیلیک بطور خلاصه عبارت است از:
C۶H۱۲O۶۲CH۳CH۲OH+۲CO۲ + ۲ATP
بازده نظری تخمیر در حدود ۴۴% و کمی بیش از بازده تنفس است. تجزیه گلوکز در واکنشهای تخمیری ناقص بوده از آن فقط ۲ مول ATP حاصل می‌شود. در فرآیندهای تنفس تجزیه گلوکز بطور کامل صورت گرفته، ۳۶ مول ATP از آن نتیجه می‌شود.
منبع : دانشنامه رشد

sajadhoosein
14-02-2011, 15:20
سِلِنیوم


سِلِنیوم یک ماده معدنی کمیاب است که در خاک و غذا یافت می‌شود. این ماده یک ضد اکساینده قوی است بنابراین از واکنش‌های شیمیایی زیان‌آور که در یاخته‌های بدن اتفاق می‌افتد، جلوگیری می‌کند. یاخته‌های حمایت شده بهتر قادرند در مقابل بیماریهایی نظیر بیماری قلبی، سرطان و اختلالات وابسته به سن از خود مقاومت نشان دهند.
بیشتر ما سلنیوم کافی از رژیم غذایی دریافت نمی‌کنیم. وقتی که سطح سلنیوم بدن پایین باشد بیشتر در معرض خطر بیماریهای مختلف هستیم زیرا سیستم ایمنی بدن تنبل می‌شود و مواد سمی در خون ساخته می‌شود.
اگر شما نیاز به اضافه کردن سلنیوم در رژیم غذایی خود دارید، پزشک معالج ترجیح می‌دهد که مکمل سلنیوم را به صورت ترکیب با ویتامین «ای» مصرف کنید. پژوهش نشان داده‌است که مصرف سلنیوم به همراه ویتامین «ای» سلامت عمومی بدن را تقویت می‌کند و در درمان یا پیشگیری بسیاری از بیماریها مؤثر است.
کاربردها:
سلنیوم در درمان بیماری «کشان» (Keshan) مؤثر است. این بیماری یک اختلال قلبی جدی است که در زنان و بچه‌های چینی در محل‌هایی که زمین‌های کشاورزی فاقد مواد معدنی است، دیده می‌شود. علاوه بر این سلنیوم در درمان بیماریهای شایع دیگر مؤثر و مفید است. این بیماریها شامل موارد زیر است:
سرطان. سلنیوم خطر سرطان پستان، روده بزرگ، کبد، پوست و شش را کاهش می‌دهد. سلنیوم از طریق کمک به ایجاد سلامتی و مبارزه از طریق سلولهای سفید خون، از رشد یاخته‌های سرطانی جلوگیری می‌کند.
بیماری قلبی. پژوهشها نشان می‌دهد که سلنیوم از طریق کاهش سطح کلسترول بد بدن (LDL)، از جمله و سکته قلبی جلوگیری می‌کند. سلنیوم همچنین شریان‌ها را از رسوب خطرناک چربی که مسئله مهمی بعد از یک حمله قلبی است، حفظ می‌کند.
سیستم ایمنی ضعیف شده. سلنیوم در ساختن سلولهای سفید به بدن کمک می‌کند و از این طریق سیستم ایمنی را بر علیه بیماری و عفونت فعال و بیدار نگه می‌دارد.
سلنیوم در موارد زیر مفید و مؤثر است:
تقویت تولید مثل، از طریق افزایش باروری مرد و همچنین رشد جنین.
به عملکرد طبیعی کبد، تیرویید و پانکراس کمک می‌کند.
از پیری زودرس، تشکیل آب مروارید و در حد امکان از سندرم مرگ ناگهانی شیرخوار جلوگیری می‌کند.
لوپوس، روماتیسم مفصلی و سیروز الکلی کبد را درمان می‌کند.
درمان بیشتر اختلالات پوستی نظیر: فقدان خاصیت ارتجاعی پوست، آکنه، اگزما و پسوریازیس.
منابع غذایی :
بیشتر سلنیوم مورد نیاز شما از رژیم غذایی تأمین می‌شود. مخمر آبجو و سبوس گندم. کبد، کره، ماهی و ماهی صدف، سیر، غلات، تخم آفتابگردان و آجیل منابع خوبی از سلنیوم هستند. همچنین سلنیوم در یونجه، ریشه باباآدم، دانه رازیانه، جینسنگ، برگ تمشک و بومادران یافت می‌شود.
وقتی غذاها به صورت فرآورده غذایی درآیند سلنیوم آنها از بین می‌رود. شما باید سعی کنید انواع مختلفی از غذاها را به صورت اولیه طبیعی و نه فرآورده‌های بخورید. این بدان معنی است که از غذاهای کنسرو شده، فریز شده و آماده پرهیز کنید.
اشکال دیگر:
پزشک به شما توصیه می‌کند که آیا نیاز به اضافه کردن سلنیوم به رژیم غذایی دارید یا خیر. شما می‌توانید سلنیوم را به صورت مکمل‌های مواد معدنی- ویتامین‌ها استفاده کنید که یک فرمول مغذی ضد اکساینده است و یا اینکه مکمل‌ها را به طور جداگانه مصرف کنید. سلنیوم همچنین در مخمرهای غذایی نیز در دسترس است.
نحوه مصرف :
برای تأثیر مفید و واقعی، بهتر است روزانه ۵۰ تا ۲۰۰ میکروگرم سلنیوم مصرف کنید. مردان روزانه به حداقل ۷۰ میکروگرم سلنیوم و زنان ۵۵ میکروگرم سلنیومنیاز دارند. خانم‌های حامله و مادران شیرده ۶۵ تا ۷۵ میکروگرم روزانه سلنیوم نیاز دارند. تحقیقات نشان می‌دهد که بییشتر برای مقابله با بیماریها و افزایش سلامتی به بیش از ۱۰۰ میکروگرم مکمل سلنیوم در روز نیاز داریم.
مانند مصرف هر دارو یا مکملی قبل از مصرف مکمل‌های سلنیوم در بچه‌ها با پزشک مشورت کنید.
برای اثر بهتر سلنیوم را با ویتامین «ای» مصرف کنید. از پزشک بخواهید که مقدار مناسب را برای شما تجویز کند (۱ میلی گرم سلنیوم روزانه همراه با ۲۰۰ واحد از ویتامین «ای» مصرف شود).
به همراه سلنیوم، از ویتامین «سی» استفاده نکنید زیرا باعث کاهش اثر سلنیوم و سمیت بیشتر می‌شود.
موارد احتیاط :
سلنیوم معمولاً باعث مسمومیت نمی‌شود. با اینحال مصرف مقدار زیاد آن (بیش از ۱۰۰۰ میکروگرم از آن در یک روز) به مدت زیاد باعث خستگی، ورم مفاصل، ریزش مو، افتادن ناخن، تنفس مشکل، بوی بدن، اختلالات گوارشی یا تحریک پذیری می‌شود. بررسی‌ها همچنین نشان می‌دهد که مصرف زیاد سلنیوم در بچه‌ها با اختلالات رفتاری همراه است.
تداخل های احتمالی :
ویتامین ای به عنوان یک ضد اکساینده اثر سلنیوم را افزایش می‌دهد. وقتی این دو ماده با هم مصرف می‌شوند سلولها به بهترین وجه پشتیبانی می‌شوند.
وقتی ویتامین سی به همراه سلنیوم مصرف می‌شود بدن زمان بیشتری برای جذب و استفاده از سلنیوم نیاز دارد. برای جلوگیری از این پیشامد، ویتامین‌ها و مکمل‌های معدنی را در ۲ زمان متفاوت از روز مصرف کنید. به خاطر داشته باشید که مکمل‌ها زمانی که همرا با غذا مصرف شوند بهترین جذب را دارند. در صورتی که شیمی درمانی میشوید به مقدار بیشتری سلنیوم نیاز دارید.
برگرفته از پایگاه الکترونیکی خدمات پزشکی ایران

sajadhoosein
14-02-2011, 15:26
شیمیدانهای نامی جهان اسلام


آغاز كیمیاگری اسلامی با اسامی مردانی همراه است كه احتمالا خود كیمیاگر نبوده‌اند، اما با گذشت زمان و فرارسیدن قرن دهم میلادی ، كیمیاگران شهیری از میان آنان برخاستند كه علاوه بر تفكراتشان ، نوشتارهای كاملا جدید و نوینی خلق كردند.
امام جعفر صادق علیه السلام (۱۴۸ ـ ۸۲ هـ . ق. / ۷۷۰ ـ ۷۰۵ م.)
محضر پر فیض حضرت امام صادق (ع) ، مجمع جویندگان علوم بود. با دانش پژوهی كه به محفل آن حضرت راه مییافت از خرمن لایزال دانش او بهره مند میشد. در علم كیمیا ایشان نخستین كسی بودند كه عقیده به عناصر چهارگانه (عناصر اربعه) آب ، آتش ، خاك و باد را متزلزل كردند. از فرموده‌های ایشان است كه : «من تعجب میكنم مردی چون ارسطو چگونه متوجه نشده بود كه خاك یك عنصر نیست. بلكه عنصرهای متعددی در آن وجود دارد.» ایشان هزار سال پیش از پرسینلی ، لاووازیه و … دریافته بود كه در آب چیزی هست كه میسوزد (كه امروزه آن را هیدروژن مینامند).
از امام صادق (ع) ، رساله‌ای در علم كیمیا تحت عنوان «رسالة فی علم الصناعة و الحجر المكرم» باقیمانده كه دكتر «روسكا» آن را به زبان آلمانی ترجمه و در سال ۱۹۲۴ آن را تحت عنوان «جعفر صادق امام شیعیان ، كیمیاگر عربی» در «هایدبرگ» به چاپ رسانده است. به عنوان مثال و برای آشنایی با نظرات حضرت صادق (ع) در شیمی ، خلاصه‌ای از بررسی دكتر «محمد یحیی هاشمی» را در ذیل درج میكنیم:
از شرحی كه امام صادق (ع) برای اكسید میدهد، چنین معلوم میشود كه اكسید جسمی بوده كه از آن برای رفع ناخالصی در فلزات استفاده شده است. ایشان تهیه اكسید اصغر (اكسید زرد) را از خود و آهن و خاكستر به كمك حرارت و با وسایل آزمایشگاهی آن دوره ، مفصلا شرح داده و نتیجه عمل را كه جسمی زرد رنگ است، اكسید زرد نام نهاده‌اند. این شرح كاملا با فروسیانید پتاسیم كه جسمی است زرد رنگ به فرمول Fe(CN)۶] K۴] منطبق است و … . نتیجه عمل بعد از طی مراحلی ایجاد و تهیه طلای خالص است. امروزه نیز از همین خاصیت سیانور مضاعف طلا و پتاس برای آبكاری با طلا استفاده میشود.
جابر بن حیان (۲۰۰ ـ ۱۰۷ هـ . ق / ۸۱۵ ـ ۷۲۵ میلادی)
جابربین حیان معروف به صوفی یا كوفی ، كیمیاگر ایرانی بوده و در قرن نهم میلادی میزیسته و بنا به نظریه اكثریت قریب به اتفاق كیمیاگران اسلامی ، وی سرآمد كیمیاگران اسلامی قلمداد میشود. شهرت جابر نه تنها به جهان اسلام محدود نمیشود و غربیها او را تحت عنوان «گبر» میشناسند.ابن خلدون درباره جابر گفته است:
جابربن حیان پیشوای تدوین كنندگان فن كیمیاگری است.
جابربن حیان ، كتابی مشتمل بر هزار برگ و متضمن ۵۰۰ رساله ، تالیف كرده است. «برتلو» شیمیدان فرانسوی كه به «پدر شیمی سنتز» مشهور است، سخت تحت تاثیر جابر واقع شده و میگوید: «جابر در علم شیمی همان مقام و پایه را داشت كه ارسطو در منطق .» جورج سارتون میگوید: «جابر را باید بزرگترین دانشمند در صحنه علوم در قرون وسطی دانست.» اریك جان هولیمارد ، خاورشناس انگلیسی كه تخصص وافری در پژوهشهای تاریخی درباره جابر دارد، چنین مینویسد:
جابر شاگرد و دوست امام صادق (ع) بود و امام را شخصی والا و مهربان یافت؛ بطوری كه نمیتوانست از او جدا ولی بی نیاز بماند. جابر میكوشید تا با راهنمایی استادش ، علم شیمی را از بند افسانه‌های كهن مكاتب اسكندریه برهاند و در این كار تا اندازه‌ای به هدف خود رسید. برخی از كتابهایی كه جابر در زمینه شیمی نوشته عبارتند از : الزیبق ، كتاب نارالحجر ، خواص اكسیرالذهب ، الخواص ، الریاض و … .
وی به آزمایش بسیار علاقمند بود. از این رو ، می توان گفت نخستین دانشمند اسلامی است كه علم شیمی را بر پایه آزمایش بنا نهاد. جابر نخستین كسی است كه اسید سولفوریك یا گوگرد را از تكلیس زاج سبز و حل گازهای حاصل در آب بدست آورد و آن را زینت الزاح نامید. جابر اسید نیتریك یا جوهر شوره را نیز نخستین بار از تقطیر آمیزه‌ای از زاج سبز ، نیترات پتاسیم و زاج سفید بدست آورد.
رازی ، ابوبكر محمد بن زكریا (۳۱۳ ـ ۲۵۱ هـ . ق / ۹۲۳ ـ ۸۶۵ م.)
زكریای رازی به عنوان یكی از بزرگترین حكیمان مسلمان شناخته شده و غربیها او را به نام «رازس» میشناسند. رازی در علم كیمیا ، روش علمی محض را انتخاب كرده و بر خلاف روشهای تمثیلی و متافیزیك ، به روشهای علمی ارزش زیادی قائل شده. رازی موسس علم شیمی جدید و نخستین كسی است كه «زیست شیمی» را پایه‌گذاری نموده است. دكتر «روسكا» شیمیدان آلمانی گفته است: «رازی برای اولین بار مكتب جدیدی در علم كیمیا بوجود آورده است كه آن را مكتب علم شیمی تجربی و علمی می توان نامید.
مطلبی كه قابل انكار نیست اینست كه زكریای رازی پدر علم شیمی بوده است.» كتابهای او در زمینه كیمیا در واقع اولین كتابهای شیمی است. مهمترین اثر رازی در زمینه كیمیا كتاب «سرالاسرار» است. ظاهرا رازی ۲۴ كتاب یا رساله در علم كیمیا نوشته كه متاسفانه فقط معدودی از آنها بدست آمده و در كتابخانه‌های مشهور دنیا نگهداری میشود. وی نخستین بار از تقطیر شراب در قرع و انبیق ماده‌ای بدست آورد كه آن را الكحل نامید كه بعدها به هر نوع ماده پودری شكل حتی به جوهر هم داده شد، از این رو آن جوهر را جوهر شراب نیز نامیدند. گفته میشود كه رازی كربنات آمونیوم را از نشادر و همچنین كربنات سدیم را تهیه كرده است.
ابن سینا ، حسین (۴۲۸ ـ ۳۷۰ هـ . ق / ۱۰۳۶ ـ ۹۸۰ م.)
ابن سینا ملقب به شیخ الرئیس ، بزرگترین فیلسوف و دانشمند اسلامی و چهره‌ای بسیار موثر در میدان علوم و فنون است. غربیها وی را به نام «اوسینیا» میشناسند. ابن سینا ، رنجی برای كیمیاگری و ساختن طلا نكشید؛ زیرا او به استحاله باور نداشت و صریحا تبدیل فلزات به یكدیگر را ناممكن و غیر عملی میدانست.
ابو علی سینا از ادویه منفرد ، ۷۸۵ قلم دارو را به ترتیب حروف ابجد نام برده و به ذكر ماهیت آنها پرداخته و خواص تاثیر آن داروها را شرح داد. وی ضمن توصیف این مواد ، آگاهیهای جالبی در زمینه «شیمی كانی» به خوانندگان میدهد و میگوید از تركیب گوگرد و جیوه می توان شنگرف تهیه كرد. وی نخستین كسی است كه خواص شیمیایی الكل و اسید سولفوریك را از نظر دارویی شرح داد.
بیرونی ، ابوریحان محمد (۴۴۲ ـ ۳۶۲ هـ . ق / ۱۰۵۰ ـ ۹۷۲ م.)
كانی شناس و دارو شناس جهان اسلام و یكی از بزرگترین دانشمندان اسلام است كه با ریاضیات ، نجوم ، فیزیك ، كانی شناسی ، دارو سازی و اغلب زبانهای زنده زمان خود آشنایی داشته است. یكی از آثار مهم بیرونی در شیمی كتاب الجواهر وی است كه در بخشی از آن ، نتایج تجربی مربوطه به تعیین جرم حجمی امروزی آنها تفاوت خیلی كم دارد و یكی از كاربردهای مهم وی به شمار میرود كه در علوم تجربی ، انقلابی بزرگ به وجود آورد. برای تعیین جرم اجسام ، ترازویی ابداع كرد.
بیرونی همچنین در كتاب الجماهیر (در شناسایی جوهرها) به معرفی مواد كانی به ویژه جواهرات گوناگون پرداخت. بیرونی ، چگالی سنج را برای تعیین جرم حجمی كانیها به ویژه جوهرها و فلزها نوآوری كرد كه در آزمایشگاه امروزی كاربرد دارد.

sajadhoosein
14-02-2011, 15:33
لیتیم


تاریخچه
لیتیم را (واژه یونانی lithos به معنی سنگ) ، “Johann Arfvedson” در سال ۱۸۱۷ کشف کرد. “Arfvedson” این عنصر جدید را هنگامیکه در سوئد مشغول تجزیه و تحلیل بود، با مواد معدنی اسپادومین و لپدولیت دریک کانی پتالیت کشف نمود. “Christian Gmelin” در سال ۱۸۱۸ ، اولین کسی بود که شاهد قرمزرنگ شدن نمک لیتیم در شعله آتش بود. اما هر دوی این افراد ، در جداسازی این عنصر از نمکش ناکام ماندند.
این عنصر را برای اولین بار “W.T. Brande” و “Humphrey Davy” با استفاده از الکترولیز اکسید لیتیم جدا کردند. تولید تجاری فلز لیتیم در سال ۱۹۲۳ بوسیله شرکت آلمانی Metallgesellschaft AG و با استفاده از الکترولیز کلرید لیتیم و کلرید پتاسیم مذاب محقق گشت. ظاهرا” نام لیتیم به این علت انتخاب شد که این عنصر در یک ماده معدنی کشف شد، در حالیکه سایر فلزات قلیایی اولین بار در بافتهای گیاهی دیده شده‌اند.
اطلاعات کلی
لیتیم ، عنصر شیمیایی است، با نشان Li و عدد اتمی ۳ که در جدول تناوبی به همراه فلزات قلیایی در گروه ۱ قرار دارد. این عنصر در حالت خالص ، فلزی نرم و به رنگ سفید خاکستری می‌باشد که به‌سرعت در معرض آب و هوا اکسید شده ، کدر می‌گردد. لیتیم ، سبک‌ترین عنصر جامد بوده ، عمدتا” در آلیاژهای انتقال حرارت ، در باطری‌ها بکار رفته ، در بعضی از تثبیت‌کننده‌های حالت mood stabilizers مورد استفاده قرار می‌گیرد.
خصوصیات قابل توجه
لیتیم ، سبکترین فلزات و دارای چگالی به اندازه نصف چگالی آب است. این عنصر همانند همه فلزات قلیایی به‌راحتی در آب واکنش داده ، به سبب فعالیتش هرگز در طبیعت بصورت آزاد یافت نمی‌شود. با این وجود ، هنوز هم واکنش‌پذیری آن از سدیم کمتر است. وقتی لیتیم روی شعله قرار گیرد، رنگ زرشکی جالبی تولید می‌کند، اما اگر به شدت بسوزد، شعله‌هایی سفید درخشان ایجاد می‌کند. هنچنین لیتیم ، عنصری تک‌ظرفیتی است.
کاربردها
لیتیم ، به‌علت گرمای ویژه‌ اش ( بالاتر از تمامی جامدات) در انتقال حرارت مورد استفاده قرار می‌گیرد. به‌علت خاصیت electrochemical ، ماده مهمی در آند باطریها محسوب می‌شود. سایر کاربردها:
* نمکهای لیتیم ، مثل کربنات لیتیم ( Li۲CO۳ ) و سیترات لیتیم ، تثبیت‌کننده‌های حالت هستند که در درمان بیماریهای متضاد نقش دارند.
* لیتیم کلرید و لیتیم برمید ، به‌شدت رطوبت را جذب می‌کنند، لذا در خشک کننده‌ها به‌کرات کاربرد دارند.
* استارات لیتیم ، یک ماده لیز کننده کلی در دمای بالا و برای تمامی مقاصد به شمار می‌رود.
* لیتیم ، عاملی آلیاژ ساز است که در تولید ترکیبات آلی مورد استفاده قرار گرفته ، نیز دارای کاربردهای اتمی می‌باشد.
* گاهی اوقات از لیتیم در ساخت شیشه و سرامیک استفاده می‌گردد، مانند شیشه‌های ۲۰۰ اینچی تلســـــکوپ در Mt. Palomat.
* در فضاپیماها و زیردریائی ، برای خارج کردن دی‌اکسید کربن ازهوا از هیدروکسید لیتیم استفاده می‌شود.
* از آلیاژ این فلز با آلومینیوم ، کادمیم ، مس و منگنز در ساخت قطعات هواپیماهای بلند پرواز استفاده می‌گردد.
پیدایش
لیتیم بسیار پراکنده است، اما به‌علت واکنش‌پذیری زیادی که دارد، در طبیعت بصورت آزاد وجود ندارد و همیشه بصورت ترکیب با یک یا چند عنصر یا ترکیب دیگر دیده می‌شود. این فلز بخش کوچکی از کلیه سنگهای آذرین را تشکیل داده ، نیز در بسیاری از شورابهای طبیعی وجود دارد.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
تولید لیتیم از پایان جنگ جهانی دوم به‌شدت افزایش یافت. این فلز در سنگهای آذرین از سایر عناصر جدا می‌شود و از آب چشمه‌های معدنی هم بدست می‌آید. لپدولیت ، اسپادومین ، پتالیت و امبلی گونیت ، مهمترین مواد معدنی حاوی لیتیم هستند.
در آمریکا ، لیتیم را از شورابهای واقع در Searles Lake خشکیده در کالیفرنیا ، مناطقی از Nevada و نقاط دیگر بازیافت می‌کنند. این فلز که همانند سدیم ، پتاسیم و سایر اعضاء گروه فلزات قلیایی ، ظاهری سیمگون دارد، با روش الکترولیز از یک مخلوط لیتیم و کلرید پتاسیم گداخته تولید می‌شود. قیمت هر پوند لیتیم در سال ۱۹۹۷ ، ۳۰۰ دلار آمریکا بود. جداسازی آن بصورت زیر است:
کاتد: *Li+* + e → Li
آند: -Cl-* → ۱/۲ Cl۲ (gas) + e
ایزوتوپ ها
لیتیم ، بطور طبیعی متشکل از ۲ ایزوتوپ پایدار Li-۷ و Li-۶ است که Li-۷ فراوان‌تر است ( وفور طبیعی ۵/۹۲%). ۶ رادیوایزوتوپ هم برای آن وجود دارد که پایدارترین آنها ، Li-۸ با نیمه عمر ۸۳۸ هزارم ثانیه و Li-۹ با نیمه عمـــــــر ۳/۱۷۸ هزارم ثانیه می‌باشد. مابقی ایزوتوپهای رادیواکتیو ، نیمه عمرهایی کمتر از ۸,۵ هزارم ثانیه داشته یا ناشناخته‌اند.
ایزوتوپهای لیتیم طی یک سری فرآیندهای طبیعی مختلف از جمله تشکیل مواد معدنی ( رسوب شیمیایی) ، متابولیسم ،(جابجائی یونی ،(در برخی از خاکهای معدنی که Li-۶ به Li-۷ ترجیح داده شده است در مکانهای octahedral ، لیتیم جایگزین منیزیم و آهن می‌شود) ، hyperfiltration و دگرگونی صخره‌ها ، بطور اساسی شکسته می‌شوند.
هشدارها
لیتیم همانند فلزات قلیایی دیگر در حالت خالص ، شدیدا” آتش زا و در معرض هوا و مخصوصا” آب تا حدی انفجاری است. این فلز همچنین خورنده بوده ، لذا باید توجه خاص داشت و از تماس آن با پوست بدن اجتناب کرد. در صورت ذخیره ، باید آنرا در هیدروکربن مایع قابل اشتعالی مانند نفت نگهداری نمود. لیتیم ، هیچگونه نقش بیولوژیکی نداشته ، تا حدی سمی محسوب می‌شود.

sajadhoosein
14-02-2011, 15:39
کبالت


اطلاعات اولیه
کبالت ، عنصر شیمیایی است که با نشان Co و عدد اتمی ۲۷ در جدول تناوبی قرار دارد.
تاریخچه
کبالت و ترکیبات آن در دوران باستان شناخته شد که برای آبی کردن رنگ شیشه از آنها استفاده می‌کردند. “George Brand” به خاطر کشف کبالت شهرت یافت. تاریخ کشف این عنصر در منابع مختلف ، متفاوت است، اما این کشف بین سالهای ۱۷۳۰ و ۱۷۳۷ اتفاق افتاده است. او موفق به اثبات این نکته شد که منبع رنگ آبی شیشه‌ها کبالت است. قبلا” بیسموت همراه کبالت را عامل رنگ آبی شیشه‌ها می‌دانستند.
در خلال قرن نوزدهم ، کبالت آبی (۸۰ -۷۰% کبالت جهان ) در Blaafarvaerket در نروژ ، به رهبری صنعتگر پروسی “Benjamin Wegner” تولید شد. “John Livingood” و “Glenn Seaborg” در سال ۱۹۳۸ کبالت ۶۰ را کشف کردند. کلمه کبالت از واژه آلمانی kobalt یا kobold ، به معنی روح شیطان گرفته شده است. این نام را کارگران معدن به‌علت سمی و دردسرساز بودن این عنصر برای آن انتخاب کردند. ( کبالت سایر عناصر معدن را آلوده و کم عیار می‌کرد. )
پیدایش
کبالت ، بصورت فلز آزاد وجود ندارد و عموما” به‌صورت سنگ معدن یافت می‌شود. کبالت معمولا” به‌تنهایی استخراج نمی‌شود و به‌عنوان محصول جانبی فعالیتهای استخراج مس و نیکل بدست می‌آید.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
سنگ معدنهای اصلی کبالت عبارتند از: کبالتیت ، اریتریت ، گلائوکودوت و اسکوترودیت. عمده‌ترین تولید کنندگان کبالت در جهان ، چین ، زامبیا ، روسیه و استرالیا هستند.
ترکیبات
به‌علت وجود حالتهای اکسیداسیون مختلف ، تعداد زیادی از ترکیبات کبالت وجود دارد. هر دو اکسید در دمای پایین ، ضدفرومغناطیس می‌باشند؛ CaO ، Co۳O۴ .
خصوصیات قابل توجه
کبالت ، عنصر فرومغناطیس سختی است که دارای رنگ خاکستری براقی می‌‌باشد.دمای کوری آن ، K۱۳۸۸ با ممنتم بور ۶/۱ – ۷/۱ در هر اتم است. این عنصر اغلب با نیکل همراه است و هر دوی آنها از اجزای مشخص فلز شهاب سنگی می‌باشند. پستانداران ، نیازمند مقدار بسیار کمی از نمکهای کبالت هستند. کبالت ۶۰ که ایزوتوپ رادیواکتیو و مصنوعی کبالت است، یک ردیاب رادیواکتیو مهم و عامل معالج سرطان به‌شمار می‌آید. نفوذ پذیری نسبی کبالت ، دو سوم آهن است. کبالت ، فلزی عموما” دارای مخلوطی از دو ساختار شکل بلورین fcc و hcp با دمای انتقال fcc –> hcp K۷۲۲ می‌باشد. حالات اکسیداسیون عادی کبالت ، شامل ۲+ و۳+ است، گرچه ۱+ نیز دیده شده است.
کاربردها
* آلیاژهایی از قبیل :
o آلیاژهای دیرگداز ، برای قطعات توربین گاز موتورهای هواپیما.
o آلیاژهای مقاوم در مقابل فرسایش و آسیب بر اثر کارکرد بالا.
o فولاد ، در سرعتهای بسیار زیاد.
o کاربیدهای روکشدار ( فلزات سخت هم نامیده می‌شوند ) و ابزارهای الماسه.
* آهن ربا و واسطه ضبط مغناطیسی ( ازقبیل نوار کاست و ویدئو ).
* کاتالیزور برای مصرف در صنایع شیمیایی و نفتی.
* در آبکاری الکتریکی برای ظاهر ، استحکام و مقاوت در برابر اکسیداسیون.
* عامل خشک کننده در رنگها ، جوهر و براق‌کننده‌ها.
* لایه زیرین در لعابهای چینی.
* رنگدانه ( کبالت آبی و سبز ).
* الکترودهای باطری.
* تایرهای رادیال تسمه فولادی.
* کبالت –۶۰ بعنوان منبع اشعه گاما دارای چندین کاربرد است :
o در پرتو درمانی ( رادیوتراپی ) بکار می‌رود.
o در استرلیزه کردن غذاها با روش تابشی ( پاستوریزه کردن سرد ) بکار می‌رود.
o در رادیوگرافی صنعتی به‌منظور تشخیص عیوب ساختاری قطعات فلزات بکار می‌رود.
کاربردهای پزشکی
کبالت ۶۰ ( Co-۶۰) ، فلزی رادیواکتیو است که در پرتودرمانی کاربرد دارد. کبالت ۶۰ دو اشعه X و گاما با انرژیهای ۱.۱۷MeV و ۱.۳۳MeV تولید می‌کند. منبع کبالت ۶۰ تقریبا” به قطر ۲ سانتیمتر است که نتیجه آن ، تشکیل یک نیم سایه هندسی است که لبه میدان تشعشع را نامشخص می‌کند. از ویژگیهای بد این فلز ،‌ تولید مقدار کمی غبار رقیق است که باعث بروز مشکلاتی در حفاظت مقابل اشعه می‌گردد.
منبع کبالت ۶۰ تقریبا” برای ۵ سال مفید است، اما بعد از این مدت هم بسیار رادیواکتیو می‌باشد و بنابراین دستگاههای کبالت در جوامع غربی که لیناکس متداول است، کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. اولین دستگاه کبالت ۶۰ درمانی ( بمب کبالت ) برای اولین در کانادا ساخته شد و نیز برای اولین بار در همانجا مورد استفاده قرار گرفت. در واقع اولین دستگاه در مرکز سرطانی Saskatoon به نمایش در آمده است.
نقش بیولوژیک
مقادیر کم کبالت برای بسیاری از موجودات زنده از جمله انسان ، حیاتی است. وجـــــــــــــــــود ۰.۳ تا ۰.۱۳ قسمت در میلیون کبالت در خاک برای سلامتی حیوانات علف‌خوار مفید است. این عنصر ، جزء اصلی ویتامین کبالامین یا ویتامین B-۱۲ می‌باشد.
ایزوتوپ ها
کبالت ، بصورت طبیعی دارای ۱ ایزوتوپ پایدار ( ۵۹- Co) می‌باشد.۲۲ رادیوایزوتوپ نیز شناخته شده که پایدارترین آنها Co-۶۰ با نیمه عمر ۵,۲۷۱۴ سال ، CO-۵۷ با نیمه عمر ۲۷۱,۷۹ روز ، Co-۵۶ با نیمه عمر ۷۷,۲۷ روز و Co-۵۸ با نیمه عمر ۷۰,۸۶ روز هستند. مابقی ایزوتوپهای رادیواکتیو ، دارای نیمه عمری کمتر از ۱۸ ساعت هستند که اکثریت آنها نیمه عمری کمتر از ۱ ثانیه دارند. این عنصر همچنین دارای ۴ حالت برانگیختگی است که تمامی آنها نیمه عمری کمتر از ۱۵ دقیقه دارند.
ایزوتوپهای کبالت از نظر وزن اتمی ، بین ۵۰amu و amu ۷۳ قرار دارند. حالت فروپاشی اصلی قبل از فراوانترین ایزوتوپ پایدار ۵۹-Co ، الکترون گیری و حالت اصلی بعد از آن کاهش بتا می‌باشد.محصول فروپاشی اصلی پیش از ۵۹-Co ایزوتوپهای عنصر ۲۶ (آهن) و محصولات اصلی بعد از آن ایزوتوپهای عنصر ۲۸ (نیکل) می‌باشند.
هشدارهــــــــــا
فلز کبالت پودر شده ، خطر آتش سوزی به همراه دارد. بهتر است همه ترکیبات کبالت را سمی در نظر گرفت، مگر اینکه خلاف آن ثابـت شده باشد. احتمالا”بیشتر ترکیبات کبالت خیلی زهرآگین نیستند. کبالت ۶۰ ، ارسال کننده اشعه گامای قوی است، لذا تماس با این نوع کبالت خطر ابتلا به سرطان را ایجاد می‌کند. بلع کبالت ۶۰ منجر به ورود مقداری کبالت درون بافتهای بدن می‌شود که به‌کندی از بدن خارج می‌شود.
کبالت ۶۰ در مقابله‌های اتمی ، عاملی خطرساز است، چون ارسالهای نوترونی مقداری از آهن را به این ایزوتوپ رادیواکتیو تبدیل می‌کند. بعضی طراحی‌های تسلیحات اتمی ، عمدا” به گونه ای می‌باشد که میزان کبالت ۶۰ را که بعنوان ذرات رادیواکتیو پراکنده می‌شوند، افزایش دهند. گاهی اوقات آنها را بمب کثیف یا بمب کبالت می‌نامند. خطر در مواقع غیر از جنگ اتمی ، استفاده نادرست ( یا سرقت ) از واحدهای رادیوتراپاتیک پزشکی است.

sajadhoosein
14-02-2011, 15:45
کیمیاگری2


علم نوین کیمیاگری
در عصر جدید با بهره گیری از ابزارهایی، متفاوت با آنچه در کیمیاگری سنتی به کار گرفته می شده، پیشرفتهایی در مسیر نیل به اهداف کیمیاگری حاصل شده است. از این توسعه ها و پیشرفت ها دربرخی موارد ممکن است تعبیر لفظی “کیمیاگری” شود.
تا سال ۲۰۰۶ هم هنوزیک اکسیر جهانی دست نیافتی باقی مانده است هر چند که فوتوریست هایی نظیر ری کورزویل (Ray Kurzweil) معتقدند فناوری نانوی کاملاً پیش رفته ممکن است طول عمر را به مدت نامحدودی افزایش دهد. برخی می گویند هدف سوم کیمیاگری با لقاح مصنوعی / IVF و شبیه سازی جنین انسان محقق شده است اما این فناوری ها در خلق یک موجود انسانی از هیچ کاملاً ناتوان بوده اند.
می توان گفت که هدف تحقیقات دربارۀ هوش مصنوعی خلق یک موجود از هیچ است و آنهایی که به لحاظ فلسفی با امکان هوش مصنوعی مخالفت کرده اند، نظیر هربرت (Herbert ) و استوارت دریفوس(Stuart Dreyfus) در مقاله شان در سال ۱۹۶۰ با عنوان “کیمیاگری و هوش مصنوعی” ، آن را با کیمیاگری قیاس کرده اند. البته از آنجایی که هدف خاص کیمیاگری شبیه سازی انسان بوده نه خلق یک موجود از هیچ، تحقیقات ژنتیک به خصوص پیوند زدن به این هدف نزدیکتر خواهد بود.
تبدیل هسته ای =
در سال ۱۹۱۹ ارنست راترفورد از تجزیۀ مصنوعی برای تبدیل نیتروژن به اکسیژن استفاده کرد. پس از آن زمان این فرایند یا تبدیل در یک مقیاس رادیو ایزوتوپ سینتتیک (مصنوعی) # تولیدی/تجاری به وسیلۀ بمباران کردن هستۀ اتمی با ذرات پر انرژی ازشتابدهنده های ذره جدید و درراکتورهای هسته ای انجام شده است. در واقع درسال ۱۹۸۰ بود که گلن تی. سیبرگ / گلن سیبرگ (Glenn T. Seaborg|Glenn Seaborg) سرب را به طلا تبدیل کرد اما میزان انرژی مصرفی و مقادیر میکروسکوپی تولید شده هر نوع استفادۀ اقتصادی را منتفی ساخت.
ادعاهای تکرار نشدۀ تبدیل عناصر=
در سال ۱۹۶۴ جرج اهساوا (George Ohsawa) و میشیو کوشی (Michio Kushi) بر اساس ادعاهای کرنتین لوئیس کرورن (Corentin Louis Kervran) ظاهراً موفق شدند با استفاده ازیک قوس الکتریکی سدیم را به پتاسیم تبدیل کنند و پس از آن کربن و اکسیژن را به آهن تبدیل کردند. :حقیقت در سال ۱۹۹۴ ر. ساندارسان (R. Sundaresan) و ج. باکریس (J. Bockris) گزارش کردند که واکنش های همجوشی را در تخلیه های الکتریکی میان میله های کربنی فرو رفته در آب مشاهده کرده اند. اما هیچ یک از این ادعاها را دانشمندان دیگر تکرار نکردند و اندیشه کیمیاگری در حال حاضر کاملاً بی اعتبار شده است.
کیمیاگری در هنر و سرگرمی =
اشارات به کیمیاگری در هنر و سرگرمی بسیار بیشتر از آن است که در اینجا آورده شوند. تنها به برخی نمونه های شاخص آن اشاره می کنیم. بیشتر عناوین را می توانید در مقالۀ سنگ فیلسوف بیابید.
فیلم و تلویزیون=
برنامه های تلویزیونی نظیر فول متال الکمیست (Fullmetal Alchemist) و چارمد (Charmed) اندیشۀ کیمیاگری را در مفهوم کلاسیک آن به کار می برند. در مجموعۀ “جهان استارترک” (Star Trek) مفاهیم ساختگی (استار ترک) همتاساز/ همتاساز و (استارترک) انتقال دهنده / انتقال دهنده بارها به عنوان شیوه های طرح کیمیاگری به کاررفته اند که در آن مواد خام بنیادی را می توان در سطح مولکولی بازچید تا هر نوع اشیا، وسایل، مواد غذایی و ترکیبات شیمیایی حقیقی را تولید کرد.
در مجموعۀ تلویزیونی ” بلکدر سوم (Blackadder the Third) پرسی،یکی از شخصیت های فیلم، می کوشد با کشف راز کیمیاگری در همان بعد از ظهر ثروت ادموند را نجات دهد.
هنر مدرن و نمایش آن =
برخی هنرمندان معاصر از نمادهای کیمیاگری برای خلق شاهکارهای جدید بهره گرفته اند.
تریپتوکوس (Tryptukos) اثری است بین فیزیک مدرن و کیمیاگری که هنرمندی ناشناخته در نمایشگاه لیورپول به نمایش گذاشته است. بخش سمت راست این نقاشی سه لته نسخۀ اصلی از قرن ۱۴ است که از نیچر لیبر (Naturæ Liber)، متعلق به موزۀ کیمیاگری هوتانا هورا در جمهوری چک ، کلیشه شده است.
مقالۀ [چهار راه سنجش فاصله میان کیمیاگری و هنر معاصر
برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید توضیح می دهد چرا کیمیاگری در هنر بصری امروز امری حاشیه ای است و چرا تفکر کیمیاگری کاملاً مرکزی باقی مانده است. این مقاله در مجلۀ بین المللی فلسفۀ شیمی به چاپ رسیده است.
رمان ها و نمایش ها
بسیاری از نوشته ها / نویسندگان کیمیاگران را هجو کرده اند و از آنان به عنوان هدف حملات طنز/ طنزآمیز استفاده کرده اند. دو نمونۀ قدیمی و مشهور از این دست عبارتند از: جفری شاسر (Geofrey Chaucer)، در سرآغاز و افسانه کنونز یئومانز / افسانۀ کنونز یئومانز (Canon’s Yeoman’s) (حدود سال ۱۳۸۰ م.). شخصیت اصلی داستان کیمیاگری در مسیر کانتربری (Canterbury) است که ادعا می کند “تمام این مسیر را با طلا و نقره فرش خواهد کرد”.
بن جانسون (Ben Jonson)، در کیمیاگر (نمایش) / کیمیاگر (حدود سال ۱۶۱۰ م.). در این نمایش پنج پرده ای شخصیت ها کارگاه کیمیاگری ای برپا می کنند تا مردم را فریب دهند.
thumbnail|right|۲۵۰px|An Alchemical Laboratory، از “داستان کیمیاگری و آغاز علم شیمی”
در آثار جدیدتر کیمیاگران از زاویه ای خیالی تر یا عرفانی تر معرفی می شوند و اغلب تفاوت کمی میان کیمیا، سحر و جادو به چشم می خورد:
ماری ولستنکرفت شلی / ماری شلی (Mary Shelley) در “فرانک اشتاین” (Frankenstein) (۱۸۱۸م.) . ویکتور فرانک اشتاین از کیمیاگری و علم نوین برای خلق هیولای فرانک اشتاین استفاده می کند.
ولادیمیر اودووسکی (Vladimir Odoevsky) در” سالاماندرا” (Salamandra) (۱۸۲۸م.).
ژوهان ولفگنگ ون گاث / گاث (Johann Wolfgang von Goethe) در “فاست، قسمت دوم” (Faust) (۱۸۳۲م.) واگنر، خدمتکار فاست، برای خلق یک کوتوله از کیمیاگری بهره می گیرد.
گابریل گارسیا مارکز (Gabriel García Márquez) در”صد سال تنهایی (۱۹۶۷م.) کیمیاگری به نام ملخوئیداس (Melquíades) به فضای سورئالیستی رمان می افزاید.
پائولو کوئلیو (Paulo Coelho) در” (کتاب) کیمیاگر/کیمیاگر” (۱۹۸۸م.).
اومبرتو اکو (Umberto Eco ) در ” (کتاب) آونگ فوکو /آونگ فوکو”(۱۹۸۸م.)
ج. ک . رولینگ (J. K. Rowling) در” هری پاتر و سنگ فیلسوف” (۱۹۹۷م.) نیکولاس فلامل (Nicholas Flamel) را در قالب یکی از شخصیتهای داستانش مطرح می کند.
نیل استیونسن (Neal Stephenson) در “چرخۀ غریب” (۲۰۰۳-۲۰۰۴) کیمیاگرانی حقیقی و خیالی را نظیر اسحاق نیوتن ، نیکولاس فتیو دو دوئیلیر/ دو دوئیلیر (Nicolas Fatio de Duillier ) و اناک روت (Enoch Root ) را چهره پردازی می کند.
مارتین بوث در ” دکتر ایلومیناتوس: فرزند کیمیاگر” (۲۰۰۳م.)
مارگارت مهی (Margaret Mahy) در”کیمیاگری (کتاب مارگارت مهی) / کیمیاگری” (۲۰۰۴).
جان فاسمن (John Fasman) در “کتابخانۀ جغرافی دان” (تاریخ؟) که اثر وی حول سیزده مصنوع کیمیاگری می چرخد.
گرگوری کیس (Gregory Keyes) در مجموعۀ “عصر بیخردی” (تاریخ؟) اسحاق نیوتن و نیکولاس فتیو دو دوئیلیر/ دو دوئیلیر را چهره پردازی می کند.
کرنلیا فانک در “سوار بر اژدها” (۲۰۰۴م.) کوتولهای به نام توئیگلگ (Twig leg ) را یک کیمیاگر خلق می کند.
آنتال زرب (Antal Szerb) در “افسانۀ دیکتاتور” (۱۹۳۴م.)
برخی از رمانهای Discworld تری پرچت (Terry Pratchett) (۱۹۸۳م. تا کنون) انجمنی از کیمیاگران را چهره پردازی می کنند. آنها به خاطر منفجر کردن ساختمان انجمن خودشان در فواصل منظم مورد توجه قرار می گیرند. این کیمیاگران در “مردان در ارتش” (۱۹۹۳م.) نقش برجسته ای ایفا می کنند.
در فیلم “سکوت تبدیل به تو می شود” (۲۰۰۵] کیمیاگری آشکارا بر تصمیم ها و زندگی های شخصیت ها تاثیر گذار است.
در رمان علمی تخیلی یان واتسن (نویسنده) / یان واتسن (Ian Watson) به نام “باغ های شادی” یک موجود ماورایی در فرهنگ عامه / موجود ماورایی قدرتمند به یک کیمیاگر که از آینده های دور آمده کمک می کند سیاره ای را بر اساس نقاشی هایرونیمس بوش (Hieronymus Bosch)، باغ شادی های زمینی، که در آن تمثیل کیمیاگری بوش مفهومی حقیقی می یابد، خلق کند.
فکاهی مصور، کارتون و بازی های ویدئویی
” World of Warcraft”، که یک بازی سه بعدی MMORPG است، دارای یک سیستم تجاری-حرفه ای مبتنی بر بازیگر است که شامل کیمیاگری و گیاه درمانی می شود و به کاربر این امکان را می دهد داروهایی را بسازد که به او کمک می کند یا توانایی های خاصی، نظیر افزایش سرعت، ناپدید شدن، سلامتی و جایزه افزایش تعداد بازی، به او می دهد. صنعت فلزکاری عملیاتی دارد به نام “تبدیل” که برای تبدیل برخی فلزات به دست آمده از صنعت معدن به همسایگان بالاتر کناری آنها به کارمی رود.
مجموعه کارتونی ” Fullmetal Alchemist” (۲۰۰۳) اثر هیرومو اراکوا (Hiromu Arakawa) بر محور برادران الریک، ادوارد و آلفونز الریک، ساخته شده است. “کیمیاگران” در جارچوب اصل تبادل برابر – که دراین مجموعه “قانون طبیعت” نامیده می شود- می توانند هر چیزی را تغییر شکل دهند. برادران الریک نیز مانند “کیمیاگران” غربی، که در بالای این صفحه دربارۀ آنان گفته شد، در جستجوی سنگ فیلسوف هستند اما با این هدف که بتوانند اجسام فلزی یا شبه فلزی جدیدشان را به حالت اولیه شان تبدیل کنند (کیمیاگری کنند). {}
” Chakan” سگا بازی ویدئویی شرکتGenesis and Game Gear (۱۹۹۲م.) شمشیرزن فنا ناپذیز داروهایی را از اطراف سیارات اولیه جمع می کند که هر یک حاوی چهارعنصر هستند. چاکان می تواند هردو دارویی را ، آتش و هوا، خاک و خاک و …، به انتخاب خود ترکیب کند. بدینوسیله محلولهای کیمیاگری مختلفی بدست می آید که چاکان را درمان می کنند، شیاطین اطرافش را نابود می کنند، توانایی پریدن و قدرت را افزایش می دهند و نیز خواص عناصری مانند آتش، یخ، رعد و برق را به دو شمشیر چاکان می بخشند.

“سرزمین های تاریک (بازی کامپیوتری) / Darklands”، بازی کامپیوترهای شخصی (۱۹۹۲). کیمیاگری عنصر مهمی در سراسر بازی به شمار می رود.
کارتون ” Hellboy” اثر مایک میگنولا (Mike Mignola) (-۱۹۹۳ ). شخصیت کارتون راجر(Hellboy)/ Roger the Homunculus به وسیلۀ کیمیاگری ساخته شده بود.
” Aidyn Chronicles: The First Mage” بازی ویدئویی. کیمیاگری به عنوان یک مهارت نشان داده شده است.
بازی کامپیوتری برخوردی ” Everquest” (-۱۹۹۸) اثر ورانت اینتراکتیو ( Verant Interactive). شخصیت های جادویی می توانند این مهارت را بیاموزند و آموزش دهند. Stan Lee و Jack Kirby در کارتون [[Fantastic Four (حدود ۱۹۶۲م.). Diablo (کارتون) / Diablo شریر یک کیمیاگر است.
بازی ویدئویی ” Golden Sun” اثر نینتندو (Nintendo) Psynergy نیرویی است که جهان را تهدید می کند و به عوامل مختلفی ارتباط دارد، Ki (کی)، Chi (میا)، Ply (گری) و البته کیمیاگری.
کارتون بوسو رنکین (Buso Renkin) (۲۰۰۶-۲۰۰۳) اثر نوبوهایرو واتسوکی.
کارتون Yu-Gi-Oh! GX (Yu-Gi-Oh!GX) (-۲۰۰۴) اثر کوزوکی تاکاهاشی (Kazuki Takahashi). لی من بنر (دیتکوجی) شخصیت این کارتون روحش را در قالب یک کوتوله حفظ می کند.
مجموعۀ ” Final Fantasy اثر اسکوئر انیکس ( Square Enix) کیمیاگر را به عنوان یک طبقه/ شغل شخصیت در چندین بازی نمایش می دهد (مثلا در قالب Dresssphere در “خیال نهایی X-۲″)
مجموعۀ ” The Elder Scrolls” ساختۀ Bethesda Softworks آشکارا کیمیاگری را به عنوان شیوۀ ساخت داروهای مختلف برای استفادۀ بازیگر مطرح می کند.
در ” Shadow of Destiny” ساختۀ کونامی (Konami) یک کیمیاگر و موجودی که با کیمیاگری خالق شده است شخصیت های اصلی هستند.
بازی کامپیوتری ” Indiana Jones and the Emperor’s Tomb” (۲۰۰۳). بخش زیادی از بازی بر محور قصری در پراگ است که قبلا به یک پادشاه کیمیاگر تعلق داشته .
بازی کامپیوتری ” World of Warcraft” (۲۰۰۴). کیمیاگری یکی از حرفه های (دنیای حیله های جنگی) # کیمیاگری /حرفه است که بازیگر می تواند بیاموزد.
بازی کامپیوتری ” Ultima Online” (۱۹۹۷). کیمیاگری یکی از مهارت ها و حرفه های بازیگر است.
بازی کامپیوتری ” Zork Nemesis” (۱۹۹۶)
در ” Secret of Evermore” (۱۹۹۵) برای SNES هنگامی که بازیگر ذرات را برای استفاده در مبارزه به هم می آمیزد یک سیستم مبارزۀ کیمیاگری به جای سیستم های جادویی معمول مورد استفاده قرار می گیرد.
بازی “RuneScape”، که یک بازی جمعی آن لاین ساختۀ Jagex است به بازیگر اجازه می دهد زمانی که به مرحله دانش خاصی می رسد با طلسم اجسام را تبدیل به طلا کند.
کیمیاگری طرح و بخش مهمی از بازی کارگاه ایریس: نیروی جاودانی Playstation ۲ ساخت RPG می باشد.
در MMORPG Ragnarok Online معروف یک گروه شخصیتی که قابل بازی کردن هستند کیمیاگر نام دارند و می توانند داروها، مواد منفرجه ، گیاهان عظیم الجثه و کوتوله هایی خلق کنند که برای آنها بجنگند.
دربازی ویدئویی ” Haunting Ground” Haunting Ground (۲۰۰۵) کیمیاگری نقش بسیار مهمی دارد و شخصیت اصلی در قصری که متعلق به کیمیاگران قدرتمند است زندانی شده است و مخلوقات آنها او را برای به دست آوردن “جیوۀ” جادوییشان تعقیب می کنند. تعقیب گران همه همزاد کیمیاگر بزرگ از قرون وسطی هستند و کل داستان حول روشنگری و تزکیه می چرخد و پر است از نمادهای عمومی کیمیاگری و آنچه که کیمیاگران به آن اعتقاد داشته اند.
در ” Artemis Fowl: The Arctic Incident ” اشارۀ مختصری به کمیاگری ، و خصوصا این نکته که با فناوری بزرگ می توان به کیمیاگری دست یافت، می شود.
در ” Star Ocean: Till the End of Time” ساختۀ اسکوئر انیکس (Square Enix) کیمیاگری حرفه ای است که یک شخصیت می تواند در مغازه ها بیاموزد.
(لطفا تاریخ ها را ذکر کنید)
درThe Big O ( The Big O) (۲۰۰۳-۱۹۹۲) پردۀ ۸ گربۀ گمشده ، یک کیمیاگر امروزی، به نام یوجین، انسانها و حیوانها را به خیماریا (جانوری افسانه ای که سر شیر و بدن ببرو دم مار داشته) تبدیل می کند.
بازی های Atelier Iris که در آنها ارواح طبیعی (مانا) (Mana) برای بیرون کشیدن عناصر از محیط زیست و تبدیل آنها به مواد مختلف استفاده می شوند، حول محور کیمیاگری می چرخند.
در “گروه سه تایی جادوگرسیاه ” کیمیاگری هنری است که معلمان آموزش می دهند و تازه کاران می آموزند.
موسیقی
بر روی جلد آلبوم لئونارد کوهن (Leonard Cohen) با عنوان پوسته ای جدید برای مراسم قدیمی یک طرح کیمیاگری به چشم می خورد.
[[[[The Smashing Pumpkins آلبوم Machina/The Machines of God (۲۰۰۰) مفهوم و طرح آلبوم بر اساس کیمیاگری و نمادهای آن است.

Susumu Hirasawa آلبوم Philosopher’s Propeller(Kenja no Puropera) (۲۰۰۰).
Bruce Dickinson ، آلبوم The Chemical Wedding (۱۹۸۸) . مفاهیم و تصاویر گرافیکی آلبوم بر اساس آثار ویلیام بلیک و نیز کیمیاگری و نمادهای آن می باشند.

[[کیمیاگری: زندگی دشوار شوم / کیمیاگری]]” Dire Straits Live|Alchemy]] [[Alchemy: اولین آلبوم از دو آلبوم زندۀ دایر استریتس (Dire Straits)
Home (band) ، “کیمیاگر(آلبوم)/ کیمیاگر” ، آلبوم تجدد طلبانۀ مفهومی موسیقی راک در دهۀ ۱۹۷۰.
منابع

Cite book
Cavendish, Richard, The Black Arts, Perigee Books
:Note label :Cite book Alchemical Epistle of Mírzá Husayn ‘Alí Núrí, Bahá’u'lláh in Reply to a Question about the Philosophers’ Stone. Retrieved on ۲۰۰۶-۰۹-۱۹ Tool (band) آلبوم Lateralus (۲۰۰۱) XTC ، آلبوم Mummer ترانۀ “کیمیاگری بشری” آن دربارۀ فلسفۀ اولیۀ برده داری می باشد. Cite book Trans. Rex Warner.

sajadhoosein
15-02-2011, 08:32
تهيه وخواص رزين هاي پلي يورتان اکريلات قابل پخت با اشعه فرابنفش بر روي سطوح فلزي


برگردان: مهندس حسین یحیایی
مقدمه
پوشش هاي پخت شونده با اشعه فرابنفش هديه اي ارزنده براي صنعت رنگ هستند .آنها علاوه بر آن که VOC را کاهش مي دهند فرآيند توليد را نیز سرعت مي بخشند ،پوشش هایی محافظ، بادوام و جذاب حاصل میکنند. پلي يورتان آکريلات هاي پخت شونده با اشعه فرابنفش با استفاده از پلي استر پلي ال (1و6 هگزان دي آل ،آديپيک اسيد واتيلن گلايکول) وتولوئن دي ايزوسيانات و سه نوع رقيق کننده فعال از جمله :اتوکسي ليتد فنل مونو آکريلات (EOPA )،1و6هگزان دي آل –در آکريلات(HDDA) وتري متيلول پروپان تري آکريلات(TMPTA) سنتز شده اند.در اين مقاله چندين فرمولاسيون بر پایه رزين هاي پلي يورتان آکريلات پخت شونده با اشعه فرابنفش به منظور مطالعه ي اثر رقيق کننده هاي فعال بر روي کارائي پوشش و خواص استفاده شدند . نتايج بیانگر این است که فيلم رزين هاي پلي يورتان اکريلات پخت شونده با اشعه فرابنفش بر روي سطوح فلزي، براقيت(در60 درجه)،خواص مکانيکي وشيميائي و مقاومت لکه پذيري عالي نشان مي دهند.
بسپارش مونومر هاي چند عاملي که توسط نور تحريک شده اند يکي از موءثرترين روش ها براي سنتز سريع بسپار شبکه اي با اتصالات عرضي بالا مي باشد. يک رزين مايع مي تواند طي چند ثانيه به درون يک بسپار جامد کاملا ً نامحلول در حلال هاي آلي انتقال يابد و نسبت به گرما و آماده سازي هاي فيزيکي وشيميائي مقاوم شود. اين روش مي تواند به طور تجاري در چاپ ،فيلم هاي نازک پوششي و چسب ها به کار رود.
فرمولاسيون هاي پخت شونده با اشعه معمولا ًشامل مونومرهاي چندعاملي ،رقيق کننده هاي فعال ،اليگومرها و شروع کننده هاي نوري که عموما ً در معرض اشعه فرابنفش اجزای فعال توليد مي کنند، مي باشند.نوعا ً بخشی از اليگومر پلي يورتان به عامليت آکريليک مانند 2- هيدروکسي اتيل آکريلات (HEA) يا 2- هيدروکسي اتيل متآکريلات (HEMA) منتهي شده است.
رقيق کننده هاي فعال، مونومر هاي آکريليک هستند که به منظور بهبود خواص و کاهش گرانروی پيش سازهاي مايع به سيستم افزوده مي شوند.
يورتان هاي آکريله شده به طور ايده آل مقاومت سايشي ،چقرمگي، استحکام پارگي و خواص خوب کم دماي پلي يورتان را با خواص نوري بسيار خوب ومقاومت جوي بالاي آکريلات ها ترکيب مي کنند. فاز رقيق کننده فعال با بخش هاي سخت پلي يورتان نسبت به بخش هاي نرم آن سازگار تر است واين به دليل شباهت قطبيت وتشکيل پيوند هاي هيدروژني بين NH يورتان و گروه های کربونيل آکريلات مي باشد.
اين مقاله تهيه وخواص پلي يورتان اکريلات پخت شونده با اشعه فرابنفش را بررسي کرده است .پيش پليمر هاي پلي يورتان با گروه هاي انتهائي NCO از تولوئن دي ايزوسيانات (TDI) و پلي استر پلي ال که با 2- هيدروکسي اتيل متآکريلات (HEMA) واکنش داده باشد سنتز مي شوند. به علاوه سه نوع رقيق کننده ي فعال يک، دو وسه عاملي در غلظت هاي مختلف استفاده شدند. يک سري پوشش ها با ترکيب درصد هاي متفاوت داراي پلي يورتان آکريلات و رقيق کننده هاي فعال تهيه شدند و خواص فيزيکي ،شيميائي، نوري و مقاومت لکه پذيري آنها بررسي شد.

کارهاي تجربي
واکنش دهنده ها
TDI(مخلوط80/20ايزومرهاي 2،6 و2،4)از BASF وNarmda chematur تهيه شد.خلوص 98 درصد بود و بدون هیچ خالص سازی مصرف شد.گريد آزمايشگاهي اسيد آديپيک،1و6 هگزان دي اُل ،اتيلن گلايکول ،2- هيدروکسي اتيل متآکريلات (HEMA) وهيدروکينون M/s Thomas Baker,Mubai استفاده شد.رقيق کننده هاي فعال از M/s cognis تايلند و شروع کننده هاي نوري از M/s ciba chemicals تهيه شدند.

سنتز پلي استر پلي اُل
در ابتدا اتيلن گلايکول ،اسيد آديپيک و1و6 هگزان دي اُل به نسبت هاي مولي 4.0:3.4:1.6 در يک بالن ته گرد سه دهانه قرار داده شدند. واکنش استريفيکاسيون تسريع شد. دي بوتيل تين دي اکسايد(0.1%) به عنوان کاتاليزور افزوده شد. دما در140-150 درجه سانتي گراد نگه داشته شد .يک محيط خنثي به وسيله نيتروژن به دست آمد.عدد اسيدي وهيدروکسيل (شکل هاي 1و2)رزين در فواصل زماني ثابت بررسي شد.

شکل 1



شکل 2
سنتز يورتان آکريلات
ظرف واکنش با 2.2مول TDI تحت گاز نيتروژن خشک در 50 درجه سانتي گراد شارژ شد ،مخلوطي از 2.4 مول HEMA با هيدروکينون (ppm50) در يک دوره زماني نيم ساعته به طور پيوسته به آن افزوده شد در حالي که بیشینه دما در 60 درجه سانتي گراد نگه داشته شد، پس از اتمام افزودن مواد ،محتواي واکنش به منظور اطمينان از کامل شدن تبديل گروه هاي هيدروکسيل HEMA براي يک ساعت ونيم در 60 درجه سانتي گراد نگه داشته شد.
سنتز پلي يورتان آکريلات
دماي ظرف واکنش حاوي يورتان متآکريلات در 50 درجه سانتي گراد نگه داشته شد و مخلوطي از پلي استر پلي اُل با عامليت هيدروکسيل و هيدروکينون (ppm50)طي نيم ساعت به آن افزوده شد.يک محيط خنثاي گازي در ظرف واکنش توسط دميدن گاز نيتروژن خشک در سراسر زمان واکنش ايجاد شد . اتمام واکنش توسط بررسي عدد هيدروکسيل رزين در فواصل زماني معين، تعيین شد (شکل3) .


شکل3

ارزيابي وتوصيف مشخصات
طيف FTIR رزين پلي يورتان آکريلات با استفاده از سل NaCl روي يک طیف سنج FT-IR Perkin-Elmer 1750 ثبت شد. جرم مولکولي رزين توسط GPC (مدل HPLC600,RI detector on a styragel column ) و با استفاده از پلي استايرن به عنوان استاندارد وTHF به عنوان حلال تعیين شد. عدد هيدروکسيل رزين توسط تيتراسيون تعیين شد(جدول 1).
جدول 1
تهيه نمونه پوشش
نمونه هاي پوشش با استفاده از رزين ،هيدروکسيل سيکلوهگزیل فنيل کتون (HPCK درصد وزني)ونسبت هاي مختلف رقيق کننده فعال تهيه شدند. نام نمونه ها در جدول 2 آورده شده است.

جدول 2-
SNo. Sample Code Molar Ratio Resin:Monomer
1. A 50:50
2. B 60:40
3. C 70:30
4. D 80:20


مشخصه يابي نمونه ها
گرانروي نمونه هاي پوشش با استفاده از ويسکومتر بروکفيلد(Brookfield viscometer )و ضريب شکست با استفاده از Mettler Refractometr(Toledo RE 40D) تعيين شد.داده ها در جدول 3 آمده است .

جدول 3-
Monomer Coating Samples Viscosity in cps @ 30 OC R I @ 25 °C
Ethoxylated Phenol Mono Acrylate (EOPA) A 1800 1.4892
B 6350 1.4910
C 10400 1.4908
D 19160 1.4911
1,6 Hexane Diol Diacrylate (HDDA) A 700 1.4735
B 3500 1.4760
C 5900 1.4797
D 8860 1.4838
Trimethylol Propane Triacrylate (TMPTA) A 7100 1.4823
B 22800 1.4838
C 36750 1.4856
D 50840 1.4887
Table 3: Viscosity and refractive index of the coating samples
پخت
فيلم هاي پلي يورتان اکريلات پخت شونده با اشعه فرابنفش با اعمال پوشش هایي با فرمولاسيون هاي مختلف بر روي صفحات فولادی توسط فيلم کش تهيه شدند.ضخامت فيلم خشک 12 ميکرون با استفاده از يک فيلم کش براي بررسي خواص مکانيکي و مقاومت شيميائي مختلف بود. سپس صفحات در مجاورت لامپ فرابنفش (GT Ultra Cure, 120 w/cm )تحت شرايط زيرقرار گرفتند:
• نوع خشک کننده ماوراء بنفش: GT Ultra Cure
• عرض پخت : 250 mm
• نوع لامپ: UV (medium pressure)-GT 250 pure
• شفافيت: 120 watt/cm
• سيليکا کوارتز
• هواي خنک : 100 mm
• ولتاژ اعمالي : 440 volts 3 phase A.C.
• سرعت : 50 cycles
• قدرت مصرفي : 120 w/cm for UV

نتايج و بحث
آناليز FTIR
شکل 4 طيف IR رزين پلي يورتان آکريلات را نشان مي دهد.باند ضعيف 1180 cm-1به باند کششي C-N نسبت داده مي شود . حضور باند 1651 cm-1 تشکيل گروه هاي يورتان را تاييد مي کند.باند در1534 cm-1به تشکيل N-H نسبت داده مي شود .باند قوي در 1735 ناشی از حضور گروه اکريلات استر کربونيل در رزين پلي يورتان آکريلات مي باشد. باند قوي در 2963 مي تواند بر اساس حضور C-H کششي و باند قوي در 3345 ناشی از –OH کششي گروه هيدروکسيل باقي مانده در در رزين باشد.علاوه بر اين غياب باند در 2270در طيف تائيد مي کند که گروه NCO واکنش نداده وجود ندارد.



شکل 4 :طيف IR پلي يورتان آکريلات
وزن مولکولي
شکل 5 توزيع وزن مولکولي رزين پلي يورتان آکريلات را نشان مي دهد. شکل بسيار واضح است که رزين سنتز شده يک رزين با وزن مولکولي کم است.


شکل5: توزيع وزن مولکولي پلي يورتان آکريلات
مشخصه يابي فيلم هاي پوششي
فرمولاسیون هاي گوناگون پوشش در اتاق UV پخت شده و خواص مختلف مکانيکي ومقاومت شيميائي آزموده شدند.روش های آزمون در زير آمده است:
براقيت در 60 درجه (ASTM D 523-99) ،سختي خراشی (ASTM D 5178) ، سختي مدادي (ASTM D 3363-00) ،مقاومت شيميائي (EN: 438-2:1991) و مقاومت لکه پذيري (ISO-4211).
سختي خراشی
سختي خراشی يکي از مهمترين خواص مکانيکي مورد نياز براي يک پوشش است تا بتواند نقش حفاظتي خود را به طور کامل انجام دهد.آسيب ايجاد شده به وسيله خراش روي يک سطح پخت شده ممکن است منجر به تغيير در خواص براقيت در پوشش شده و يا به اندازه کافي شديد باشد که منجر به تغيير شکل و نهايتا ايجاد ترک در پوشش شود .سختي خراشی با استفاده از دستگاه سختي سنج خراشی اتوماتيک داراي نوک فولادی نيم کره اي با قطر 1 ميلي متر به عنوان سوزن خراشنده تعيين شد.نتايج در جدول 4 نشان داده شده است .

جدول 4
Sample Code EOPA HDDA TMPTA
A 1800 2100 2300
B 1650 2100 2250
C 1600 2000 2200
D 1500 1900 2100

Table 4: Scratch hardness of coating films
داده ها نشان میدهند که فيلمی با غلظت بيشتر TMPTA براي مثال نمونه A سختي خراشی بيشتري به دليل حداکثر ميزان شبکه اي شدن مونومر دارد.
سختي برش متقاطع Cross-Hatch
Cross-Hatch با استفاده از يک تست کننده چسبندگي سنج cross - cut اندازه گيري شد. دستگاه داراي يک سر ساخته شده از 9 تيغه موازي با فاصله 16/1 اينچ وعرض 1 ميلي متر مي باشد. سر دستگاه بر روي سطح صفحه در دو جهت عمود بر هم فشرده مي شود. يک نوار چسبناک بر روي الگو چسبانده شده و براي 10 ثانيه باقي مانده و به سرعت با کشيدن نوار به سمت خود در زاويه 120 درجه کنده شد. نتيجه آزمون اگر 5 درصد از مربع برداشته شود خوب تلقی می شود. تمام نمونه ها داراي خواص سختي Cross-Hatch خوب بودند .(جدول5)

جدول5
Sample Code EOPA HDDA TMPTA
A Good Good Excellent
B Good Good Excellent
C Fair Fair Excellent
D Fair Fair Excellent

Table 5: Cross-hatch hardness of coating films

سختي مدادي
در اين آزمون ،يک نوار باريک توسط يک مداد کشيده مي شود تا سختي به مقداري برسد که سطح خراش بردارد.به فيلم پوششي ميزان سختي مانند H,2H,3H و الي آخر اختصاص داده مي شود که به معني ميزان سختي مي باشد. فيلم پوششي حاوی TMPTA حداکثر سختي را بدلیل عامليت بالاتر که منجر مي شود به حداکثر درجه شبکه اي شدن نشان مي دهد (جدول 6)
جدول 6)
Sample Code EOPA HDDA TMPTA
A 2H 5H 6H
B 6B 5H 5H
C 3B 3H 5H
D 2B 2H 4H

Table 6: Pencil hardness of coating films
براقيت
براقيت با استفاده از يک براقیت سنج سه زاویه ای اندازه گيري شد. پس از مشاهده فيلم ها در زاويه 60 درجه، مشاهده شد که همه فيلم هاي پوششي براقيت خوبي داشتند .فيلم پوششي EOPA ماکزيمم براقيت را نشان داد(جدول 7)
جدول 7)
Sample Code EOPA HDDA TMPTA
A 85 81.5 84
B 85.4 83 84.3
C 85.8 84.1 84.9
D 86.2 85.1 85.8

Table 7: Gloss of coating films
انعطاف پذيري
آزمون انعطاف پذيري با استفاده از خمش سنج مندرل 4/1 اينچ انجام شد.فيلم هاي همه ترکيب درصد هاي پوشش به اندازه کافي انعطاف پذير بودند و در آزمون مندرل قبول شوند(جدول8).
جدول
Sample Code EOPA HDDA TMPTA
A Pass Pass Pass
B Pass Pass Pass
C Pass Pass Pass
D Pass Pass Pass

Table 8: Flexibility of coating films

مقاومت شيميایي
نمونه هاي پوششي جهت بررسي خواص مقاومت شيميایي آزموده شدند.نتايج آزمون در جدول 9 نشان داده شده است.

جدول 9
Monomer Coating Samples Distilled Water H2SO4
EOPA A 3 3
B 2 2
C 2 1
D 3 2
HDDA A 2 1
B 2 2
C 1 2
D 2 1
TMPTA A 1 1
B 1 1
C 1 2
D 2 2
Table 9: Chemical resistance of coating films
مقاومت به آب مقطر
فيلم هاي پوششي وقتي در معرض آب مقطر قرار گرفتند مقاومت خوبي از خود نشان دادند.نمونه هائي که درصد بالائي TMPTA داشتند ،مقاومت بهتري نشان دادند.(جدول 9).
مقاومت اسيدي
فيلم هاي EOPA وHDDA به دليل ضعف شبکه اي شدن توسط محلول اسيدي متاثر شدند .نمونه TMPTA مقاومت بسيار خوبي در برابر محلول اسيدي نشان داد.(جدول 9)

Figure 6: Stain resistance of coating films against tea

مقاومت قليائي
به منظور بررسي مقاومت قليائي ،فيلم هاي پوششي در معرض محلول 0.1 نرمال NaOH قرار گرفت.فيلم هاي TMPTA به دليل بالا بودن عامليت مونومرها که منجر به حداکثر شبکه اي شدن مي شود مقاومت بهتري نشان دادند (جدول 9).

Figure 7: Stain resistance of coating films against coffee

مقاومت لکه پذيري
بر طبق ISO-4211 ،صفحات پوشش داده شدند وبراي پخت وارد اتاق UV شدند . صفحات پوشش داده شده براي 24 ساعت در دماي اتاق نگهداري شدند . قطره هاي چاي ، قهوه و آب داغ بر روي فيلم قرار داده شد وجهت جلوگيري از تبخبر با يک فنجان شيشه اي براي 24 ساعت پوشيده شد .فيلم ها با دقت تميز شدند و سطح فيلم ها آناليز شد(شکل 6-8).



شکل 6-


شکل 7




شکل 8

نتيجه گيري
پخت رزين پلي يورتان آکريلات در حضور رقيق کننده هاي فعال به طور موثري به کمک تابشUV به منظور حصول پوششي با خواص مکانيکي وشيميایي عالي براي سطوح فلزي انجام شد. سطوح فلزي پخت شده با UV همچنين خواص مقاومت لکه پذيري عالي از خود نشان دادند. وقتي رقيق کننده فعال به رزين افزوده مي شود خواص رزين به ميزان زيادي تحت تاثير قرار مي گيرد. در غلظت هاي بالاتر رقيق کننده فعال،براقيت وسختي خراشی افزايش مي يابد.
TMPTAخواص مکانيکي وشيميایي بهتري از EOPA وHDDA نشان داد،عامليت بالاتر که منجر به حداکثر درجه شبکه اي شدن مي شود خواص مکانيکي وشيميایي عالي را فراهم مي کند.بنابراين اين پوشش ها مي توانند به عنوان پوشش هاي محافظ براي فلزات استفاده شده و همچنين مي توانند VOC و خطرات آلودگي هوا را کاهش دهند.

aseman.62
29-03-2011, 23:39
سلام مطالب بد نبود ولی اگه میشد یه موضوع گفته بشه و راجبش بحث کرد

aseman.62
14-04-2011, 22:37
سلام واقعا جالب بود اگه میشه راجب شیمی تجزیه مخصوصا تجزیه دستگاهی هم صحبت کنید،ممنون میشم

Routo
01-06-2011, 19:26
سلام
من يك سؤال دارم، ممنون ميشم اگر كسي جوابي براش داره من رو راهنمايي كنه:
آيا مايعي وجود داره كه در دماي محيط در اثر تماس با آب يك جامد توليد كنه؟

Routo
02-06-2011, 09:14
آب تبلور به چه معناست؟



آب تبلور آبی است كه به همراه مولكولهای بعضی بلورهای جامدهای یونی است. هنگامی كه یک جامد یونی از محلول آبی متبلور می ‌شود به عنوان مثال باریم كلرید محلول در آب است و ما به وسیله‌ی تبخیر یک مقدار از محلول و اشباع كردن محلول، مقداری بلور BaCl2 به دست می آوریم. در این هنگام تعدادی از مولكولهای آب در شبكه بلور به دام افتاده و با بلور پیوندهای ضعیف واندروالسی برقرار می كند. در این هنگام ما به جای BaCl2 خالص، نمک متبلور آن را داریم و فرمول آن به صورت ((BaCl2, 2H2O(s) می ‌باشد. به این گونه بلورهای نمكی كه با مولكولهای آب همراه هستند، هیدرات و به آبی كه این بلورها را همراهی می كند و در شبكه ی بلوری این نمكها وارد شده است، آب تبلور گفته می شود. مثال دیگر از این دست، سولفات مس هیدراته است كه دارای 5 مولكول آب تبلور می ‌باشد:( ­(CuSO4, 5H2O (s)
معمولا ً ظاهر هیدراتها با تركیبات بی ‌آب آنها كاملا ً تفاوت دارد. به طور معمول، هیدراتها بلورهای نسبتا ً بزرگ و غالبا ً شفاف تشكیل می ‌دهند. هیدراتها بر اثر گرم شدن تجزیه می ‌شوند و آب تبلور خود را به صورت بخار آب از دست می ‌دهند.

BaCl2, 2H2O(s) à BaCl2 (s) + 2H2O(g(
از بین رفتن آب تبلور یک هیدرات را شكوفا شدن می ‌نامند.
رنگ برخی از نمک های آب پوشیده با رنگ نمک بی آب آنها متفاوت است، از این رو، از این نمكها به عنوان شناساگر رطوبت استفاده می كنند. مثلا ً
قرمز رنگ CoCl2.2H2O

صورتی رنگ CoCl2.5H2O

بنفش رنگ CoCl2.4H2O
آبی رنگ CoCl2
مسائل مربوط متبلور معمولا ًَ به این صورت است كه مقدار مشخصی از نمک را حرارت داده و وزن آن در اثر تبخیر آب درون آن كاسته می شود. از روی كاهش وزن داده شده از ما می خواهند كه نسبت آب به نمک را محاسبه كنیم. به عنوان مثال:
023/1 گرم نمک آب پوشیده ی مس II سولفات را در یک بوته ی چینی حرارت می دهیم تا آب آن بخار شود. 654/0 گرم نمک بی آب مس II سولفات در بوته باقی می ماند. حساب كنید به ازای هر مول CuSO4، چند مول آب در نمک آبدار وجود داشته است.(جرم مولی مس، گوگرد، اكسیژن و هیدروژن به ترتیب 64، 32، 16 و 1 گرم بر مول است.)
برای حل این گونه سؤالات باید سه مرحله طی كنیم:
1- ابتدا این رابطه را بنویسیم و جرم هر یک از این گونه ها را حساب كنیم: آ- جرم نمک آبدار ب- جرم نمک بی آب ج- جرم آب و این رابطه را برایش بنویسیم:
جرم نمک آبدار = جرم نمک بی آب + جرم آب
2- تبدیل كردن جرم نمک بی آب به مول
3- تبدیل كردن جرم آب به مول
4- به دست آوردن نسبت مولی آب به نمک به وسیله ی تقسیم كردن مرحله ی 4 به مرحله ی 3
پس با استفاده از مرحله ی اول، ابتدا جرم آب بخار شده را حساب كنیم:
جرم آب بخار شده = جرم نمک آب پوشیده – جرم نمک بی آب

369/0 = 654/0 - 023/1
بنابراین مقدار آب بخار شده برابر 369/0 گرم می باشد.
2- حال باید تعداد مول نمک بی آب را محاسبه می نماییم. برای این منظور جرم نمک مورد نظر را در معكوس جرم مولی آن ضرب می نماییم.
= تعداد مول نمک بی آب

Mol 004/0=g CuSO4 160 / mol CuSO4 1 * g CuSO4 654/0
3- حال باید ببینیم این مقدار گرم آب برابر چند مول آب می باشد. برای این منظور به این ترتیب عمل می كنیم:یعنی باید جرم مورد نظر را در معكوس جرم مولی آب ضرب نماییم. جرم مولی نیز با جمع جرم اتمهای تشكیل دهنده ی با در نظر گرفتن تعداد آن ها به دست می آید.
= تعداد مول آب بخار شده

Mol 020/0=g H2O 0/18 / mol H2O 1 * g H2O 369/0
4- حال نسبت تعداد مول های آب بخار شده به مول های نمک بی آب را به وسیله ی تقسیم آن ها به یكدیگر به دست می آوریم.

1/5 = mol 400/0 / mol 020/0 = تعداد مول CuSO4 / تعداد مول H2O
پس نسبت آب به نمک برابر 5 به 1 است. بنابراین فرمول تجربی این نمک CuSO4.5H2O بوده، تعداد آب تبلور آن 5 است.
خیلی ممنون از این مطلب جالب و خوندنی که گذاشتین. من یه سوال در رابطه با این موضوع دارم:
آیا ماده ای (ترجیحا مایع) وجود داره که در اثر تماس با آب طی واکنش شیمیایی (و یا فیزیکی) جامد تولید بکنند؟ لطفا کمی توضیح بدید.
ممنون

PC Unter
03-06-2011, 22:25
پژوهشگر دانشگاه صنعتی شریف ماده ای مقاوم با کاربرد در صنایع به ویژه صنایع هوافضا ساختند.

واحد مرکزی خبر : آرش کفیل زاده ضمن ساخت ترکیب مقاوم کاربید بور-آلومینیوم ، روش ساخت آن را هم بهینه سازی کرده است.
این کارشناس ارشد مهندسی مواد گفت : با توجه به محدودیت های واردات این ماده و همچنین گسترش نیاز به استفاده از آن به ویژه در صنایع راهبردی از جمله هوافضا و خودروسازی ، ساخت این ماده می تواند به صنایع کشور کمک کند .
وی افزود: در این پژوهش آلومینیوم به عنوان فلزی انعطاف پذیر، سبک و دارای استحکام قابل قبول با ماده کاربید بور با ویژگی های سختی و مقاومت بالا در برابر حرارت و سایش، ترکیب شد و ماده به دست آمد که خواص دو ماده اولیه را داراست.
وی گفت: از این ترکیب در ساخت قطعات مختلف هواپیما و همچنین بخش های مختلف موتور و بدنه خودرو استفاده می شود.
کفیل زاده روش کار را استفاده از ریخته گری گردابی در مرحله نخست ذکر کرد و گفت: در این کوره آلومینیوم به صورت مذاب درمی آید و ذرات کاربید بور به داخل آن تزریق می شود.
وی افزود: یکی از مشکلات این روش، میزان ترکیب دو ماده بود که ما دراین پژوهش موفق شدیم با ارائه راهکار جدیدی شامل اکسید کردن ذرات و پوشش مناسب کاربید بور، میزان ترکیب را به بالای 90 درصد برسانیم.
کفیل زاده تصریح کرد: علاوه بر این در روش های متداول تصور بر این بود که ساخت ترکیب در دمای بالاتر، نتیجه بهتری خواهد داشت اما ما نشان دادیم که با استفاده از فرآیند بهینه سازی شده می توان در دمای پایین محصولی با کیفیت برتر تولید کرد.

منبع : ايران نيوز

nafas
07-06-2011, 21:03
دانشمندان پس از سه سال پژوهش، وجود دو عنصر 114 و 116 را تائید و این دو عنصر را به عنوان سنگین ترین عناصر شناخته شده رسما وارد جدول تناوبی کردند.


کشف عنصر 114 نخستین بار در سال 1999 اعلام شد. سپس در یک سری از آزمایشات پیچیده ای که دانشمندان آمریکایی و روسی در سالهای 2004 و 2006 انجام دادند شواهد محکمی دال بر وجود دو عنصر 114 و 116 به دست آمد.

اکنون پس از سه سال پژوهش تکمیلی و بازنگری تحقیقات گذشته، "کارگروه الحاقی کشف عناصر" این دو عنصر را رسما وارد جدول تناوبی کرد.

عناصر 114 و 116 سنگین ترین عناصری هستند که تاکنون کشف شده اند.

این دانشمندان موفق شدند با پرتاب هسته های کلسیم به اتمهای پلوتونیم که از 98 پروتون تشکیل شده است عنصر 114 که را "آن- ‌ان‌کادیوم" نام دارد مستقیماً به دست آورند.

همچنین برای ایجاد عنصر 116 با عنوان " آن- ‌ان‌هگزیوم" اتمهای کوریم را که در هسته خود 98 پروتون دارند با هسته های کلسیم که 20 پروتون دارند برخورد دادند.

تصویب یک عنصر چندان آسان نیست به طوریکه این کمیته پیش از این عناصر 113، 115 و 118 را مورد بررسی قرار داده بود اما هیچ یک از این سه عنصر از سوی این کارگروه تائید نشد.

همچنین نامگذاری عناصر 114 و 116 بسیار دشوار است. درحقیقت روسیه پیش از این پیشنهاد داده بود که نام "فلروویم" در بزرگداشت "گرگوری فلیوفف"، فیزیکدان روسی برای عنصر 114 و نام "مسکوویم" برای عنصر 116 برگزیده شود.

سال گذشته عنصر 117 کشف شد. این عنصر هنوز رسما وارد جدول تناوبی نشده است. درحالی که عنصر 112 اوایل سال 2010 وارد جدول تناوبی شد و در بزرگداشت کوپرنیک به صورت "کوپرنیکیوم" نامگذاری شد.

براساس گزارش io9، ورود عناصر 114 و 116 به جدول تناوبی راه را برای تائید عناصر 120 و 126 باز خواهد کرد.

شعيب
10-06-2011, 22:20
سلام. ممنون بابت اخبار مفیدی که میذارید. حالا نرم افزار ، فلش چیزی از جدول تناوبی عناصر همراه با آخرین آپدیت ها (عناصر جدید) سراغ دارین؟

nafas
10-06-2011, 22:37
سلام. ممنون بابت اخبار مفیدی که میذارید. حالا نرم افزار ، فلش چیزی از جدول تناوبی عناصر همراه با آخرین آپدیت ها (عناصر جدید) سراغ دارین؟
اینجا نرم افزار میزارند


برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

اینجا فلش و و ......

»» دانلودستان شیمی {عکس ، فیلم ، والپیپر، کتاب } [به جز نرم افزار ]

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

amin666
10-06-2011, 23:17
می دونم اینجا جای سوال نیست.ولی جای دیگه ای هم برای این سوال من نیست!کسی می دونه این دو عنصر تازه کشف شده ساخته بشر (man-made) هستند یا نه؟چون از اورانیوم به بعد تقریبا همه عناصر در ازمایشگاه ساخته شدند.(شیاد یکی دوتا استثناء داشته باشه)به هر حال این عناصر فوق العاده سنگین و رادیو اکتیو هستند .جالبه که واپاشی عنصر 116 در چند میلی ثانیه به عنصر 114 هست و اون هم واپاشیش در حدود یک ثانیه به کوپرنیکیوم!

nafas
11-06-2011, 21:10
می دونم اینجا جای سوال نیست.ولی جای دیگه ای هم برای این سوال من نیست!کسی می دونه این دو عنصر تازه کشف شده ساخته بشر (man-made) هستند یا نه؟چون از اورانیوم به بعد تقریبا همه عناصر در ازمایشگاه ساخته شدند.(شیاد یکی دوتا استثناء داشته باشه)به هر حال این عناصر فوق العاده سنگین و رادیو اکتیو هستند .جالبه که واپاشی عنصر 116 در چند میلی ثانیه به عنصر 114 هست و اون هم واپاشیش در حدود یک ثانیه به کوپرنیکیوم!
فکر کنم جوابتون تو خط اول زیر هست ولی جای سوال م داره انجمن تو تاپیک زیر هست برای سری بعدی میگم :11:

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید


دانشمندان آلمانی توانستند عنصر بسیار سنگین شماره 114 جدول تناوبی را بسازند.عنصر ایجاد شده یکی از سنگین ترین عناصر ایجاد شده تا به امروز است. ساخت عناصر جدید نیازمند دستگاه شتاب دهنده ذرات است. تا کنون در دنیا 2 کشور آمریکا و روسیه موفق به ساخت عنصر جدید شده اند.

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]


مطلاعات دانشمندان آلمانی باعث شد آنها شیوه جدیدی را برای جداسازی توسعه دهند که پیشرفت بزرگی در این بخش محسوب می شود. ساخت عنصر جدید 4 هفته زمان برد. خوبی روش جدید که آلمانی ها آنرا ابداع کردند آن است که مقدار بیشتری از عناصر جدید با استفاده از این روش تولید می شود..

دستگاه های جدیدی بنام تاسکا بتازگی ساخته شده که کار شتاب دهندگی ذرات سنگین را انجام می دهد. این شتاب دهنده ذرات جدید 120 متر طول دارد.محققان ذرات باردار الکتریکی اتم کلسیم (یونهای کلسیم) با پلوتونیوم ادغام کردند.همجوشی هسته ای ایجاد شده باعث خلق عنصری جدید شد.تعداد پروتونها در هسته این اتم 114 بود.ععد اتمی آن نیز از جمع اتم کلسیم با 20 پروتون و پلوتونیوم با 94 پروتون شد 114.

حدود 10 سال پیش روسیه با ترکیب 2 عنصر توانست عنصر 114 ام جدول تناوبی را بسازد.بعلاوه آنکه ایالات متحده نیز در مرکز تحقیقات دانشگاه برکلی نیز مشابه این عنصر را بسازد. سنگین ترین عنصری که تاکنون بشر موفق به ساخت آن شده توسط روسها بوده که عدد اتمی آن 118 بوده است.

DΔRK
21-10-2011, 14:37
دانشجویان دانشگاه ناتینگهام که در سالگرد تولد استاد شیمی این دانشگاه "مارتین پولیاکوف" توانستند جدول تناوبی عناصر را روی یک تار موی وی حک کنند، بهانه دیگری برای جشن گرفتن پیدا کرده اند.
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
این دانشمندان توانستند با حک کردن این جدول تناوبی بر روی یک تار مو رکورد جهان را در زمینه کوچکترین جدول تناوبی جهان شکسته و نام خود را در کتاب رکوردهای گینس به ثبت برسانند.
سال گذشته گروهی از متخصصان فناوری نانو با استفاده از پرتو یونهای گالیوم توانستند جدول تناوبی متشکل از نام 118 عنصر را بر روی یک تار موی پولیاکوف حک کنند، این جدول تناوبی به اندازه ای کوچک است که میلیونها نسخه از آن را می توان بر روی یک کاغذ یادداشت کوچک گنجاند.
مرکز ثبت رکوردهای گینس روز 11 اکتبر به صورت رسمی این جدول را به عنوان ریزترین جدول تناوبی جهان معرفی کرد. پولیاکوف، مالک این تار مو پس از انتشار این خبر ابراز خوشحالی کرده و گفت: هرگز تصور نمی کردم نامم به هر دلیلی در کتاب رکوردهای گینس ثبت شود، دست کم نه به خاطر یکی از تارهای مویم!

تار مو پیش از حک شدن جدول تناوبی
برای حک کردن این جدول تناوبی از پرتو یونهای گالیوم استفاده شد و دانشمندان توانستند کوچکترین جدول تناوبی از عناصری که در جهان وجود دارند را در چند ثانیه بر روی یک تار مو حک کنند. یونهای گالیومی معمولا برای ترمیم ساختارهای آسیب دیده میکروسکوپی در نیمه رساناها مورد استفاده قرار می گیرند.
با این حال محققان این بار از این پرتوها برای هدفی دیگر استفاده کردند، هر یک از نشانه های عناصر جدول تناوبی که بر روی تار موی پولیاکوف ثبت شده طولی برابر چهار میکرون دارد، به بیانی دیگر 250 هزار نمونه از این سمبل ها باید به صورت طولی بر روی یکدیگر قرار گیرند تا بتوانند ارتفاع خود را به یک متر برسانند.

تار مو پس از حک شدن جدول تناوبی
بر اساس گزارش فاکس نیوز، ابعاد کل جدولی که بر روی تار مو حک شده 88 میکرون در 46 میکرون بوده و از این رو بر روی تار موی پولیاکوف هنوز فضای کافی برای حک کردن هزاران جدول تناوبی دیگر وجود دارد.

wichidika
06-11-2011, 15:03
با رايزني فيزيكدانان سراسر جهان
سه عنصر جديد جدول تناوبي نامگذاري شدند
مجمع عمومي اتحاديه بين‌المللي فيزيک محض و کاربردي در مؤسسه فيزيك لندن، اسامي سه عنصر جديد جدول مندليف را اعلام كرد.
به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، عناصر 110، 111 و 112 بر اساس اعلام اين مجمع به ترتيب دارمستاديوم (Ds)، رونتگنيوم (Rg) و كوپرنيسيم (Cn) نامگذاري شدند.
مجمع عمومي اتحاديه بين‌المللي فيزيک محض و کاربردي، اين اسامي را كه پيشنهاد حزب كاري مشترك در كشف عناصر، از انشعابات اتحاديه فيزيك و اتحاديه بين‌المللي شيمي محض و كاربردي بود، تأييد كرد.
دكتر رابرت كربي هريس، مديرعامل مؤسسه فيزيك لندن و دبيركل اتحاديه بين‌المللي فيزيک محض و کاربردي اظهار كرد: نامگذاري اين عناصر با رايزني فيزيكدانان سراسر جهان انتخاب شده و خوشحاليم كه آنها اكنون در جدول تناوبي قرار دارند.
اين مجمع عمومي شامل نمايندگاني از آكادمي‌هاي ملي و جوامع فيزيك سراسر جهان بوده و اتحاديه بين‌المللي فيزيک محض و کاربردي از 60 عضو سراسر دنيا تشكيل شده است.
اين مجمع پنج روزه كه از 31 اكتبر آغاز شده و روز گذشته به پايان رسيد، شامل ارائه مقالاتي از فيزيكدانان ارشد انگليس و برگزاري مراسم تحليف اولين رييس زن اتحاديه بين‌المللي فيزيک محض و کاربردي، پروفسور سسيليا جارلسكوگ از بخش فيزيک رياضي دانشگاه لوند سوئد بود.
انتهاي پيام

Fr.Chemi3t
02-07-2012, 10:34
محققان دریافتند که اگر غلظت مشخصی از نانولوله کربنی در کنارسلول‌های برخی گونه‌های گیاهی قرار داده شود، رشد سلولی در آنها افزایش محسوسیمی‌یابد. در این سلول‌ها فعالیت برخی ژن‌ها بیشتر شده و غلظت پروتئین مربوط به آنژن‌ها نیز زیاد می‌شود.
این یافته می‌تواند در حوزه‌های مختلف از پزشکی گرفته تارنگ، عطر و شیرینی سازی استفاده شود.
نانولوله‌های کربنی چندجداره قادرند جوانهزنی دانه‌ها را تحریک کرده و موجب تسریع رشد سلول‌های گیاهی ویژه‌ای شوند.
محققان دریافتند که این کشف می‌تواند به‌زودی وارد بخش کشاورزی شود و راه حلبرخی از مشکلات جدی در حوزه رشد و توسعه گیاهان باشد. آنها نشان دادند که نانولولهکربنی چند جداره در غلظت 5 تا 500 میکروگرم در میلی‌لیتر می‌تواند 55 تا 64 درصدسرعت رشد سلول‌های تنباکو را افزایش دهد.

Fr.Chemi3t
02-07-2012, 10:35
نانو تکنولوژِی به زبان ساده !
در نیم قرن گذشته شاهد حضور حدود پنج فناوری عمده بودیم، كه باعث پیشرفت های عظیم اقتصادی در[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] كشورهای سرمایه گذار و ایجاد فاصله شدید بین كشورهای جهان شد. متأسفانه در كشور ما بدلیل فقدان جرات علمی و عدم تصمیم گیری بموقع ، به این فرصتها پس از گذشت سالیان طلائی آن بها داده می شد كه البته سودی هم برای ما به ارمغان نمی آورد، همچون فنآوری الكترونیك و كامپیوتر در دو سه دهه گذشته كه امروزه علیرغم توانائی دانشگاهی و داشتن تجهیزات آن، هیچگونه حضور تجاری در بازارهای چندصد میلیاردی آن نداریم. فناوری نانو جدیدترین این فرصتها ست، كه كشور ما باید برای حضور یا عدم حضور درآن خیلی سریع تصمیم خود را اتخاذ كند...
علم و فناوری نانو ( نانو علم و نانو تكنولوژی) توانائی بدست گرفتن كنترل ماده در ابعاد نانومتری (ملكولی) و بهره برداری از خواص و پدیده های این بعد در مواد، ابزارها و سیستم های نوین است. این تعریف ساده خود دربرگیرنده معانی زیادی است. به عنوان مثال فناوری نانو با طبیعت فرا رشته ای خود، در آینده در برگیرنده همه ی فناوریهای امروزین خواهد بود و به جای رقابت با فن آوری های موجود، مسیر رشد آنها را در دست گرفته و آنها را به صورت « یك حرف از علم» یكپارچه خواهد كرد.
میلیونها سال است كه در طبیعت ساختارهای بسیار پیچیده با ظرافت نانومتری ( ملكولی ) - مثل یك درخت یا یك میكروب - ساخته می شود. علم بشری اینك در آستانه چنگ اندازی به این عرصه است، تا ساختارهائی بی نظیر بسازد كه در طبیعت نیز یافت نمی شوند. فناوری نانو كاربردهای را به عرصه ظهور می رساند كه بشر از انجام آن به كلی عاجز بوده است و پیامدهائی را در جامعه برجا می گذارد كه بشر تصور آنها را هم نكرده است. به عنوان مثال:
ساخت مواد بسیار سبك و محكم برای مصارف مرسوم یا نو
ورشكستگی صنایع قدیمی همچون فولاد با ورود تجاری مواد نو
كاهش یافتن شدید تقاضا برای سوخت های فسیلی
همه گیر شدن ابر كامپیوترهای بسیار قوی، كوچك و كم مصرف
سلاحهای سبك تر، كوچكتر، هوشمند تر، دوربردتر، ارزانتر و نامرئی تر برای رادار


برخی از رویدادهای مهم تاریخی در شکل گیری فناوری و علوم نانو




تاریخ
رویدادهای مهم در زمینه فناوری نانو


1857
مایکل فارادی محلول کلوئیدی طلا را کشف کرد


1905
تشریح رفتار محلول‌های کلوئیدی توسط آلبرت انیشتین


1932
ایجاد لایه‌های اتمی به ضخامت یک مولکول توسط لنگمویر (Langmuir)


1959
فاینمن ایده " فضای زیاد در سطوح پایین " را برای کار با مواد در مقیاس نانو مطرح کرد


1974
برای اولین بار واژه فناوری نانو توسط نوریو تانیگوچی بر زبانها جاری شد


1981
IBM دستگاهی اختراع کرد که به کمک آن می‌توان اتم‌ها را تک تک جا‌به‌جا کرد.


1985
کشف ساختار جدیدی از کربن C60


1990
شرکت IBM توانایی کنترل نحوه قرارگیری اتم‌ها را نمایش گذاشت


1991
کشف نانو لوله‌های کربنی


1993
تولید اولین نقاط کوانتومی با کیفیت بالا


1997
ساخت اولین نانو ترانزیستور


2000
ساخت اولین موتور DNA


2001
ساخت یک مدل آزمایشگاهی سلول سوخت با استفاده از نانو لوله


2002
شلوارهای ضدلك به بازار آمد


2003
تولید نمونه‌های آزمایشگاهی نانوسلول‌های خورشیدی


2004
تحقیق و توسعه برای پیشرفت در عرصه فناوری‌نانو ادامه دارد

Fr.Chemi3t
02-07-2012, 10:36
کاربرد فناوری نانو در درمان سرطان
بدن انسان طی فرآیند ویژه ای (آپوپتوزیس) سلولهای جدید را جانشین سلولهای قدیمی و ناکارآمد می‌کند. حال وضعیتی را در نظر بگیرید که بدن بدون اینکه به تولید سلولهای جدید نیاز داشته باشد، سلولهای جدید ساخته شوند یا اینکه سلولهای قدیمی و ناکارآمد بنا به دلایلی منهدم نشوند. در این صورت به تجمعاین دسته از سلولها (معمولا به شکل توده یا تومور)، تومور، غده یا بافت سرطانی گفته می شود. امروزه ابتلای به سرطان یکی از موارد شایع مرگ و میر به شمار می آید. بر اساس اعلام موسسه ملی سرطان سرطان پروستات، پستان، ریه و روده به ترتیب شایع ترین مکان های ایجاد سرطان است و تنها در سال 2003 این موسسه 6/4 میلیون دلار صرف تحقیق در خصوص سرطان کرده است که این امر دلیل خوبی برای یافتن روش های کارآمدتر و کم هزینه تر برای درمان سرطان است.
یکی از مهمترین موانع در سر راه درمان سرطان، تشخیص دیرهنگام آن است که متاسفانه سبب می شود تا فرصت کافی برای مقابله با سلولهای سرطانی در اختیار کادر پزشکی قرار نگیرد و فرد مبتلا در مدت اندکی پس از تشخیص فوت کند.
امروزه فناوری نانو به کمک تشخیص و درمان این بیماری آمده است به گونه ای که سبب شده تا سلولهای سرطانی در حد نانومتر تشخیص داده شوند و با کمک فناوری نانو از بین برده شوند. در این زمینه شرکت نانواسپکترا از نانوپوسته پوشش داده شده با طلا برای تشخیص و سپس از بین بردن سلولهای سرطانی استفاده می کند. در این نانوپوسته پتانسیل شناسایی و اتصال به سلول های سرطانی و نیز قابلیت جذب طول موج های معینی از نور ایجاد شده است. حال زمانی که این نانوذرات به سلولهای سرطانی متصل می شوند، تحت تابش قرار داده می شوند و با جذب طول موج معینی از نور، گرم شده سبب پخته شدن و انهدام سلول سرطانی می شوند.

MOHAMMAD_ASEMOONI
26-10-2012, 16:15
سلام دوستان .به نظرتون امکان داره عنصری سبک تر از ئیدروژن کشف یا ساخته بشه ؟

Atghia
23-02-2013, 00:13
فیزیکدانان توانسته‌اند در شرایطی خاص و با استفاده از میدان‌های مغناطیسی و لیزری به دمایی کمتر از صفر مطلق دست یابند. هر چند این مقدار فقط چند میلیاردم کلوین از صفر مطلق کمتر است، ولی به هر حال مطلق بودن صفر کلوین را به چالش کشیده است


دانشمندان مجبور به بازنویسی قوانین فیزیک شده‌اند، چرا که توانسته‌اند به دمایی پایین‌تر از صفر کلوین یا صفر مطلق دست‌ یابند. فیزیکدانان دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان آلمان با استفاده از اتم‌های پتاسیم و تشکیل یک شبکه استاندارد از آنها (بوسیله میدان‌های مغناطیسی و لیزرها) نوعی گاز کوانتومی را تولید کرده‌اند. وقتی میدان‌های مغناطیسی به طور ناگهانی تنظیم می‌گردند، اتم‌ها از سطح پایین انرژی به بالاترین سطح انرژی ممکن تغییر وضعیت می‌دهند.

این تغییر ناگهانی (که با استفاده از میدان‌های لیزری ثابت نگه داشته می‌شود) منجر به ایجاد دمایی می‌گردد که فقط چند میلیاردم کلوین از صفر مطلق کمتر است.


در صورتی که بتوان به دمای کمتر از صفر کلوین رسید، ممکن است فرم‌های جدیدی از ماده کشف گردد
در صورتی که بتوان به دمای کمتر از صفر کلوین رسید، ممکن است در آزمایشگاه‌ها فرم‌های جدیدی از ماده کشف گردد، اما این کار عوارض جانبی هم دارد. در حالت عادی یک توده اتم به خاطر وجود نیروی گرانش به سمت پایین جذب می‌گردد، اما این امکان وجود دارد که برخی اتم‌ها در صورتی که به دمای کمتر از صفر مطلق برسند، به جای پایین آمدن در فضا معلق شده و بالا بروند. همچنین در این شرایط اتم‌ها با از هم گسیختگی، انرژی تاریک (که عامل اصلی انبساط جهان است) ایجاد می‌کنند.

theverge.com

Zeitgeist
31-05-2013, 00:50
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]


Scientists Capture First Images of Molecules Before and After Reaction

[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

sansi
18-10-2013, 21:08
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
دانش > دانش‌های بنیادی - یک ماده جدید عجیب و غریب به طور غیرمنتظره‌ای در دانشگاه مارتین لوتر آلمان تولید شد: یک شبه‌بلور دو بعدی حاوی واحدهای اتمی تکرار ناشونده 12 وجهی در ابعاد نانومتر

مجید جویا: نوار شبه کریستال، اولین نمونه بلور شبه منظم دوبعدی و آخرین عضو خانواده‌ای از برخی از عجیب‌ترین شکل‌های ماده است که هم در طبیعت یافت می‌شوند و هم در آزمایشگاه ساخته می‌شوند. دانشمندان دانشگاه مارتین لوتر این ماده را اتفاقی تولید کرده و تصادفا شرایطی را که پیش از این منجر به تولید اولین شبه‎بلور آزمایشگاهی شده بود، تکرار کردند. کشفی که سرانجام دانیل شخطمن را به جایزه نوبل 2011 شیمی رساند ([ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]).
شبه‌بلورها حالتی عجیب و نیمه منظم ماده هستند که نه مثل بلورها ساختار منظم تکرارشونده دارند و نه نامنظم هستند. بلوک‌های سازنده شبه‌بلور‌ها همه تا حدی با هم متفاوتند و ترتیب اتمی آنها در ابعاد بزرگ ناسازگار است. در نتیجه، یافتن ساختارهای تکرارشونده در یک شبه‌بلور امکان ناپذیر است.


[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

در سه دهه گذشته، شبه‌بلورها هم دانشمندان را مفتون و هم گیج کرده‌اند. اولین شبه‌بلور که در سال 1982/1361 به دست دانیل شخطمن ساخته شد، چنان غیرمنتظره بود که موجب تمسخر شخطمن از سوی دیگران شد و سرانجام از او خواسته شد تا آزمایشگاهش را ترک کند. پس از آن تا سال‌ها کسی باور نداشت که شبه‌بلورها در جایی غیر از آزمایشگاه هم پیدا شوند؛ چرا که تولید این ساختارهای عجیب شبه تناوبی بسیار پیچیده بوده و نیاز به دمای دقیق و شرایط عجیب منجمله خلأ و جو غنی از آرگون دارد.
اما در سال 2007/1386، فیزیک‌دانی به نام پاول اشتاینهارت از دانشگاه پرینستون به همراه لوکا بیندی، زیست‌شناس دانشگاه فلورنس، سنگی عجیب از کلکسیون بیندی را شکافتند و شبه‌بلورهایی را در داخل آن یافتند. این سنگ در واقع شهاب‌سنگی بود که از کوه‌های کوریاک در شرق دور روسیه در اواخر دهه 1970/1350 به دست آمده بود. بیندی و اشتاینهارت سرانجام در سال 2012/1391 اثبات کردند که شبه‌بلورهای این سنگ در فضا ساخته شده بودند و نتایج طبیعی فرایند اخترفیزیکی بودند، نه محصول کوره‌های زمینی یا برخورد سنگ با زمین .
دو سال پیش هم، ولف ویدرا و همکارنش در دانشگاه مارتین لوتر به طور تصادفی یک ساختار جدید و دو بعدی از این بلور را ساختند. این گروه با هدف حل این معما که چطور می‌توان خواصی را مهندسی کرد که در طبیعت یافت نشده‌اند، وجه مشترک میان دو ماده را بررسی کردند. آنها در حال بررسی این بودند که وقتی لایه‌ای از یک ماده معدنی خاص به نام پرووسکایت (اکسید تیتانیوم-کلسیم با فرمول شیمیایی CaTiO3) روی پلاتین قرار می‌گیرد، چگونه رفتار می‌کند.
هنگام حرارت دادن پرووسکایت در دمای بالا، ناگهان الگوی عجیبی را دیدند که در محل اتصال سوسو می‌زند: یک الگوی تیز و ساده با تقارن 12 لایه‌ای که قبلا تصور می‌شد وجودش غیر ممکن است. وقتی یک دانشجوی فوق لیسانس به نام اشتفان فارستر سعی کرد الگوی 12 لایه‌ای را به دو گروه با تقارن شش لایه (آرایشی که در ساختارهای بلوری مجاز است) تقسیم کند، ناموفق ماند.


[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]

شرح عکس: ابعاد این تصویر که با میکروسکوپ تصویربردار تونلی STM گرفته شده، 10×15 نانومتر است و در آن، آرایش تک‌تک اتم‌های سطح شبه‌بلور دوبعدی جدید را می‌توانید ببینید. ساختار 12 ضلعی شبه‌بلور در مرکز تصویر با رنگ زرد مشخص شده و در گوشه تصویر، مدل این شبه‌بلور را ملاحظه می‎کنید.

به گفته ویدرا «هیچ توضیح ساده‌ای برای این مشاهده وجود ندارد. ما به طور غیرمنتظره‌ای توانستیم لایه نازکی از شبه‌بلورهای دو بعدی را تولید کنیم. خیلی تعجب کردیم. مدتی طول کشید تا متقاعد شویم که واقعا یک شبه‌بلور دوبعدی داریم».
اکسیدهای معدنی همانند پرووسکایت معمولا ساختارهای شبه‌بلوری تشکیل نمی‌دهند، و عموما به شکل کریستال (بلور) وجود دارند. هیچ کسی فکر نمی‌کرد که بتوان یک ساختار نیمه منظم و غیر تکراری از پرووسکایت استخراج کرد. اما به هرجهت پرووسکایت و پلاتین برهمکنش داشته‌اند و یک لایه شبه‌بلوری نازک در ابعاد نانومتر (یک میلیارد بار کوچک‌تر از متر) تشکیل شده است.
حال این سوال مطرح می‌شود که چرا برخی از مواد در تشکیل ساختارهای شبه کریستالی نقش دارند، در حالی که بقیه شکل‌های متعارف‌تری را برمی‌گزینند. هنوز کسی نمی‌داند، ولی قطعا با کشف هر شبه بلور تازه‌ای، یک گام به یافتن پاسخ نزدیک‌تر می‌شویم.

خبرانلاین

saba jahedi
26-09-2014, 19:18
میشه یه توضیح مختصر درمورد شوینده های صابونی وغیرصابونی و مزایا و معایبشون بگید

wichidika
04-09-2018, 09:46
بهمن ماه امسال صورت می‌گیرد بررسی راهکارهای بهینه‌سازی مصرف انرژی در کنگره ملی مهندسی شیمی
[ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] شانزدهمین کنگره ملی مهندسی شیمی ایران در دانشگاه صنعتی امیرکبیر در حوزه‌های تخصصی مهندسی شیمی، نفت، گاز و صنایع غذایی و دارویی در بهمن‌ ماه امسال برگزار می‌شود.
به گزارش ایسنا، دکتر حمیدرضا نوروزی، دبیر شانزدهمین کنگره ملی مهندسی شیمی ایران با اشاره به برگزاری این همایش در بهمن‌ماه امسال اظهار کرد: این همایش به صورت مشترک توسط انجمن مهندسی شیمی ایران و دانشگاه صنعتی امیرکبیر در دانشکده مهندسی شیمی این دانشگاه برگزار خواهد شد.

وی هدف از برگزاری این کنگره را گردهم آوردن محققان دانشگاه و متخصصان صنعت، ایجاد بستری مناسب برای تبادل یافته‌های جدید و پیشرفت‌های فنی و شناسایی نیازهای روز صنعت از طریق ارائه مقالات، برگزاری سخنرانی‌های کلیدی، برگزاری کارگاه‌ها و نشست‌های تخصصی دانست.

نوروزی تمرکز اصلی این کنگره را روی توسعه پایدار در صنایع ایران از جمله صنابع بالادستی نفت، پالایش و فرآوری نفت و گاز، پتروشیمی و شیمیایی، دارویی و غذایی ذکر کرد و یادآور شد: بر این اساس در این کنفرانس سعی بر آن است که راهکارهای عملی و نوین در جهت بهینه‌سازی مصرف آب، بهینه‌سازی مصرف انرژی، بازیافت پساب‌های شهری و صنعتی، کاهش اثرات زیست‌محیطی صنایع، کاهش کربن منتشر شده به جو در صنایع ایران مورد بحث و تبادل نظر قرار گیرد.

دبیر این کنگره با اشاره به محورهای این رویداد، اظهار کرد: در این کنگره در خصوص مسایلی چون پدیده‌های انتقال، ترمودینامیک، فرآیندهای جداسازی، مدل‌سازی و شبیه‌سازی، دینامیک سیالات محاسباتی، سینتیک، کاتالیست و طراحی راکتور، مهندسی و کنترل فرآیند، بیوتکنولوژی، مهندسی بیوپزشکی، صنایع غذایی و دارویی، نانوتکنولوژی و علوم و فناوری پلیمر مورد بحث قرار می‌گیرد.

به گفته وی مهندسی نفت و مخزن، تولید، فرآیند و تبدیل گاز طبیعی، فناوری پایدار و سبز،‌ مهندسی محیط زیست و ایمنی، استانداردسازی و آموزش در صنایع شیمیایی، مدیریت و کارآفرینی و انرژی تجدیدپذیر از دیگر محورهای این کنگره به شمار می‌رود.

بر اساس اعلام دانشگاه امیرکبیر، به گفته دبیر شانزدهمین کنگره ملی مهندسی شیمی ایران، زمان برگزاری این کنگره روزهای 2 تا 4 بهمن ماه جاری تعیین شده است و علاقه‌مندان برای شرکت در این کنگره می‌توانند برای اطلاعات بیشتر به پایگاه اینترنتی این کنگره با نشانی [ برای مشاهده لینک ، لطفا با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ] مراجعه کنند.

انتهای پیام

kamand1371
27-01-2024, 10:37
با شرکت ایکس شیمی میتونید تماس بگیرید. داخل نت سرچ کنید اسمش رو
یک أقای تو بخش فنیشون بود به نام محتشم
نمیدونم همچنان هستند یا نه
بسیار با سواد و به روز بودن