«««تـازه های دنیـــای شیـــــمی »»»

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.

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

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.

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.

تعيين مقدار اكسيژن محلول (DO)

[ برای مشاهده لینک ، 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.

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.

کد:

---

www.vacets.org/sfe/hotwater.htm

---

اساس کار بمب هسته ای چیست؟

[ برای مشاهده لینک ، 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.

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:

کد:

---

http://www.nanotechweb.org

---

همه چیز درباره اشعه مادون قرمز

[ برای مشاهده لینک ، 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.

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 .