PDA

توجه ! این یک نسخه آرشیو شده میباشد و در این حالت شما عکسی را مشاهده نمیکنید برای مشاهده کامل متن و عکسها بر روی لینک مقابل کلیک کنید : بانک مقالات شیمی



صفحه ها : 1 [2] 3 4 5

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:27 PM
خاصيت آهنربايي لايه ي نازك:

خاصيت آهنربايي در فلزات از روابط موجود ميان الكترون هايي كه هسته اتم هاي فلزي را احاطه كرده اند ناشي مي شوند. در بيشتر فلزات الكترون ها جفت شده اند و ميدان مغناطيسي ايجاد شده از يك الكترون چرخان با ميدان مغناطيسي بوجود آمده از الكترون چرخان جفت شده با آن كه اسپين مخالف دارد خنثا مي شود. ولي در بعضي فلزات الكترون هاي جفت نشده وجود دارند. اين الكترون ها موجب ظهور خواص مغناطيسي در فلزات مي شوند. درجه ي رفتار مغناطيسي به تعداد نسبي الكترون هاي جفت نشده اي بستگي دارد كه در اتمها در يك جهت در حال چرخش اند. هر قدر مقدار الكترون هايي كه در يك جت مي چرخند بيشتر باشد رفتار مغناطيسي فلز نيز بيشتر خواهد بود. مدتهاست كه تكنولوژي در جستجوي راههايي براي ساخت مغناطيس هاي قويتر د ابعاد كوچكتر است. پژوهشهاي اخير نشان داده است كه يك لايه ي نازك آهن با ضخامت يك اتم مي تواند نسبت به يك لايه ي ضخيم تر آهن ميدان مغناطيسي قويتري به وجود آورد. دريك بلور هر اتم آهن با هشت اتم مجاور احاطه شده است و هر يك از اين اتمها در اطراف خود بيست و ش الكترون دارند. تداخل بين الكترون ها زياد است و توان القا پذيري الكترون ها براي چرخيدن در يك جهت در يك ميله يا مغناطيس ضخيم كاهش مي يابد. ولي در يك لايه ي منفرد اتم ها در سه بعد احاطه نشده اند. در نتيجه الكترونها براي حركت كردن آزادي بيشتري دارند وبا سهولت بيشتري براي چرخيدن در يك جهت القا مي شوند. مهمترين مسئله در ورقه هاي نازك يك اتمي يا تك لايه ها اين است كه نمي تواند باقي بماند. در نتيجه از شبيه سازيهاي كامپيوتري استفاده شده تا معتوم شود كه آيا تك لايه ها را مي توان بر روي يك فلز ديگر بصورت پوشش قرار داد. دانشمندان حدس زده اند كه اگر بتوان يك تك لايه را بروي يك فلز ديگر قرار داد در آن صورت اين فلز مناطيس مي شود. نقره و طلا هيچكدام الكترون جفت نشده ندارند. ولي شبيه سازي نشان مي دهد كه هر دو مي توانند يك تك لايه ي آهني را برروي خود بپذيرند وبنابر اين خواهند توانست مانند خود آهن خاصيت اهنربايي نشان دهند. ازمايشهاي واقعي بعدي كه برا جلو گيري از آلودگي در خلا زياد انجام شده نشان داده اند كه شبيه سازيكامپيوتري درست بوده است. كي از ويژگي هاي جالب توجه اين پوشش تك لايه اين است كه ميدان مغناطيسي آن به جاي آنكه افقي باشد عمودي جهت گرفته است. اين واقعيت امكانهاي جالب توجهي در نوار هاي مغناطيسي گردآوري اطلاعات فراهم آورده است. جهت گيري معمولي مغناطيسها در امتداد يك نوار مغناطيسي افقي است. تعداد مغناطيسهايي كه مي توانند در طول يك نوار جاي بگيرند مقدار اطلاعاتي را كه مي توان ذخيره كرد محدود مي سازد. تصورش را بكنيد اگر مغناطيسها بجاي قرار گرفتن در وضعيت افقي بر يك سر اتم راست بايستند چه حجم از اطلاعات را مي توان ذخيره كردبا آزمايش معلوم شده است كه فشردگي اطلاعات دست كم 40 مرتبه اغزايش مي يابد. كشف وكاربرد لايه اي نازك تك اتمي يكي ديگر از مثالهايي است كه دانشمندان با استفاده از ذهنيآماده و تكنولوژي معاصر از روي كنجكاوي علمي يك تكنولوژي پيشرفته بوجود مي آورند.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:34 PM
پختن نان :


از روزگاران قديم پختن نان يكي از مظاهر اساسي تمدن بوده است. نان خوب حاصل واكنشهاي شيميايي است. اجزاي اصلي نان مخمر، آرد، آب و نمك است. هر يك ازاين اجزاءدر پختن نان نقش دارد.آرد شامل نشاسته و پروتئين است.آرد وآب با مخمرآميخته مي شودتا خمير به دست آيد. درخميرآميخته، آب وپروتئين زنجيره ههاي ملكول درهم پيچيده اي به نام گلوتن ايجاد مي كنند. وقتي كه خميرورزداده مي شود اين زنجيره ها رديف مي شود وخمير صاف ويكدست مي شود. نشاسته ي موجود در خمير هم با آب به صورت ماده اي ژله اي شكل درمي آيدو ساختارخاصي به خميرمي دهد. مخمرموجودي زنده و تك سلولي از نوع قارچ يا كپك است. وقتي مخمربا آب فعال مي شود، نشاسته ي موجود درآرد را هضم مي كندوبا اين عمل كربن دي اكسيد و الكل آزاد مي شود. در پختن نان كربن دي اكسيد به صورت حباب در مي آيد و گلوتن موجود در خمير، اين حبابها را محبوس مي كند. وقتي كه مخمر، كربن دي اكسيد توليد مي كند، خميردراين حالت«پف مي كند» يا به اصطلاح ور مي آيد. نمك، طعم نان را بهترميكند واز فروپاشي گلوتن و ورآمدن بسيار سريع نان جلوگيري مي كند. به هنگام پخته شدن نان ،گاز هاي محبوس در حبابها منبسط وسبب بيشتر ور آمدن خمير مي شود. در اين حال مخمركشته والكل تبخير مي شود كه رنگ بوي فريبنده اي به نان مي دهد.





قوطي هاي نوشابه


در چند سال گذشته بيش از 90% قوطي هاي نوشابه از آلمينيم ساخته مي شد. اين درصد بالا ازاين جهت است كه ساخت قوطيهاي نوشابه از ورقه هاي آلمينيم ارزانترتمام مي= شود، بازيافت آلميينيم آسانتر، وزن قوطي ها سبكتر و بنابراين هزينه ي حمل ونقل آن كمتر است. سي سال پيش، بيشتر قوطي ها از فولاد قلع اندود ساخته مي شد كه همان «قوطي قلعي» سابق باشد. اين قوطي ها سنگين بودند، به آساني سوراخ مي شدند و محتويات قوطي بو ومزه فلز به خود مي گرفت. تنها امتيازاين قوطي ها زنگ زدن و «از بين رفتن» آهني بود كه فولاد از آن ساخته مي شد. اكنون شركتهاي فولاد سازي امكانات توليد را بهبود بخشيده اند و تصور مي كنند كه مي توانند با بازار مصرف قوطيهاي آلمينيمي به رقابت برخيزند. اين شركتها اكنون مي توانند قوطيهاي فولادي خيلي نازكتر توليد كنند و چون بهاي آلمينيم افزايش يافته است، ساختن قوطيهاي فولادي عملا ارزانترتمام مي شود. ولي مشكل اصلي اين است كه قوطيهاي فولادي باز هم به درپوشهاي آلمينيمي نياز دارند. هنوز «در باز كن» فولادي كاملا رايج نشده است . تغيير جهت به سمت استفاده از قوطيهاي فولادي ممكن است ساليانه ميليونها دلار در بهاي مواد مصرفي صرفه جويي شود ولي، بر پا كردن خطوط توليد به نوسازي ابزار وبرنامه = ريزي براي بازيابي نياز دارند. مردم انتظار دارند كه قوطيها بازيابي شوند. همه ساله بيش از چهل ميليون قوطي آلمينيمي،يعني بيش از نصف قوطيهاي توليد شده، بازيابي مي شود. بيشتر سازندگان فولاد مي گويند كه بازيابي يك قوطي فولادي گرانتر از توليد يك قوطي نو تمام مي شود. تا وقتي مشكل «در باز كن فشاري» را سازندگان فولاد بتوانند حل كنند و از عهده ي بازيابي برآيند، برتري قوطيهاي آلمينيمي احتمالا همچنان ادامه خواهد داشت.


كاربرد ليتيم


ليتيم براي افزودن استحكام آلياژهاي روي، منيزيم و آلمينيم مصرف مي شود. تركيبات سديم مصارف مهمي در صنعت دارند. ساليانه ميليونها تن سود از طريق الكتروليز محلول توليد مي شودكه در مواردي ازجمله توليد شوينده ها، بهره برداري ازبوكسيت Naclآبي


ودر صنعت ماده هاي سلولزي كاربرد دارند.كربنات سديم نيزازديگرتركيبات سديم مي = باشدكه به مقدار زياد توليد دردرجه ي اول براي توليد شيشه به كار مي رود. همچنين در توليد فسفات هاي سديم و سيليكات هاي سديم و نيز به منظور توليد پودر لباس شويي و انواع صابون ها كاربرد دارد.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:34 PM
تصفيه آب:
اين مايع بي رنگ يكي از خالص ترين مواد موجود در روي كره زمين و در عين حال از پيچيده ترين محلولهاست. تا دو دهه اخير انرژي مهمترين سرمايه ملي كشور ها بود ولي اكنون يا بهتر است بگوييم در اينده اي نه چندان دور اب سرمايه ملي كشور ها خواهد شد. بنابراين توجه بيشتري از صنعت؛ ملت ؛ دولت و همه عناصر هر كشوري را به خود جلب خواهد كرد . در چگونگي انجام فرايندهاي باز ساختي و تصفيه اب و همچنين قابل استفاده كردن فاضلاب هاي شهري و صنعتي طره ها و روشهاي مفيد تر و كم هزينه تر مورد توجه بيشتري واقع خواهد شد.

انواع تصفيه :



تصفيه خارجي : كليه روشها براي رهايي از مشكلات ناشي از وجود ناخالصي قبل از ورود اب به داخل واحد صنعتي را تصفيه خارجي گويند كه شامل روشهايي چون اهك زني استفاده از رزين ها ي تعويض يوني و فيلتراسيون مي باشد.
تصفيه داخلي : در صورت كم بودن دبي اب ممكن است هزينه تصفيه اب به روشهاي خارجي خيلي زياد باشد لذا براي حذف كامل نا خالصي ها با افزودن مواد شيميايي مناسب به اب در خود واحد صنعتي عمل تصفيه انجام مي پذيرد كه به ان تصفيه داخلي مي گويند.


روشهاي كلي تصفيه اب:

جذب ته نشيني ساده
فيلتراسيون پيشرفته «=» فيلتراسيون ساده «= سبك كردن با اهك «= اب خام
هوا دهي
الكترو دياليز0 تعويض يون 0 اسمز معكوس =» اب خالص



به خاطره اهميت ويژه استفاده از رزين بسي تعويض يوني (ro)الكترود ياليز در سيستم اي جديد تصفيه اب به اين روشها توجه بيشتري مي شود.

" تاريخچه رزين هاي تعويض يوني"

رزين هاي تعويض يوني ذرات جامدي هستند كه مي توانند يون هاي نا مطلوب در محلول را با همان مقدار اكي والان از يون مطلوب با بار الكتريكي مشابه جايگزين كنند.
در سال 1850 يك خاك شناس انگليسي متوجه شد محلول سولفات امينيومي در لايحه هاي خاك عبور مي كند امونيوم خود را با كلسيم عوض كرده و به صورت سولفات كلسيم در مي ايد كه ادامه تعقيبات منجر به شناسايي سيليكات الومينيوم به عنوان يك ماده تعويض كننده يون گرديد . به رزين هاي معدني زئوليت مي گويند كه قادرند يونهاي كلسيم و منيزيوم را از اب حذف كرده و به جاي ان سديم ازاد كنند از اين رو به زئوليتهاي سديمي مشهور شده اند اما زئوليتهاي سديمي قادر به تصفيه سيليس اب نبودند و اين علت دانشمندان را بر ان داشت تا زئوليتهايي در هلند ساخته شود كه به جاي سديم فعال هيدروژن فهال دالشتند كه به زئوليتهاي كاتيوني معروف شدند و مي توانستند تمام نمكهاي محلل در اب را به اسيدهاي مربوطه تبديل كنند در حال حاظر رزينهاي كاتيوني ضعيف و قويو همچنين رزينهاي انيوني ضعيف و قوي توليد گرديده است .
رزين ها در داخل ستونهاي مخصوص از جنس استيل (فولاد زنگ نزن) روي لايهاي سيليس مشبك ريخته مي شود و اب خام از بالا روي ان ريخته و از پايين ستون خارج مي شود .






احياي رزين:
پس از اينكه مدتي از رزين استفاده گرديد مدت تصفيه ان كم مي شود و بايد عمل احيا روي ان انجام گيرد كه شامل مراحل زير مي باشد.


شستشوي معكوس كه اب از كف بستر رزين به طرف بالا جريان پيدا مي كند كه هدف معلق كردن دانه اي رزين مي باشد .
تزريق ماده شيميايي احيا كننده (هنگامي كه نمك استفاده مي شود تا زماني كه اب خروجي تلخ است يعني منيزيم)
شستشوي اهسته : به خاطر توزيع ماده شيميايي در سرتاسر بستر رزين و در نتيجه تماس بهتر ماده شيميايي با دانه هاي رزين
شستشوي سريع به خاطر حذف باقيمانده ماده احيا كننده تا دستگاه براي سرويس دهي مجدد اماده گردد.


الكترو دياليز:

كمتر از ربع قرن است الكترودياليز به عنوان يك روش صنعتي براي تصفيه اب در جهان مطرح شده است . الكترودياليز همانند روش رزينهاست ولي به جاي دانه هاي ريز از غشاهاي صفحه اي با مقاومت مكانيكي بالا استفتده مي شود . اين غشاء داراي دو نوع كاتيوني و انيوني مي باشد كه غشاءهاي انيوني داراي بار الكتريكي مثبت بوده و فقط انيونها مي توانند از ان عبور كنند .
_غشاءهاي كاتيوني داراي بار الكتريكي منفي بوده و تنها كاتيونها اجازه عبور را دارند

:اسمز معكوس :

فرايندي فيزيكي است كه مي توان از محلولي به كمك يك غشاء نيمه تراوا حلال تقريبا خالص تهيه كرد .
اسمز معكوس مي تواند 99% مواد معدني حل شده و 97% مواد الي و كلوئيدي اب را حذف كند . در اسمز معكوس اب خام توسط پمپ به داخل محفظه اي كه داراي غشاء نيمه تراوا مي باشد رانده مي شود چون تقريبا فقط اب خالص مي تواند از غشاء عبور كند.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:35 PM
قوطي هاي نوشابه
در چند سال گذشته بيش از 90% قوطي هاي نوشابه از آلمينيم ساخته مي شد. اين درصد بالا ازاين جهت است كه ساخت قوطيهاي نوشابه از ورقه هاي آلمينيم ارزانترتمام مي= شود، بازيافت آلميينيم آسانتر، وزن قوطي ها سبكتر و بنابراين هزينه ي حمل ونقل آن كمتر است. سي سال پيش، بيشتر قوطي ها از فولاد قلع اندود ساخته مي شد كه همان «قوطي قلعي» سابق باشد. اين قوطي ها سنگين بودند، به آساني سوراخ مي شدند و محتويات قوطي بو ومزه فلز به خود مي گرفت. تنها امتيازاين قوطي ها زنگ زدن و «از بين رفتن» آهني بود كه فولاد از آن ساخته مي شد. اكنون شركتهاي فولاد سازي امكانات توليد را بهبود بخشيده اند و تصور مي كنند كه مي توانند با بازار مصرف قوطيهاي آلمينيمي به رقابت برخيزند. اين شركتها اكنون مي توانند قوطيهاي فولادي خيلي نازكتر توليد كنند و چون بهاي آلمينيم افزايش يافته است، ساختن قوطيهاي فولادي عملا ارزانترتمام مي شود. ولي مشكل اصلي اين است كه قوطيهاي فولادي باز هم به درپوشهاي آلمينيمي نياز دارند. هنوز «در باز كن» فولادي كاملا رايج نشده است . تغيير جهت به سمت استفاده از قوطيهاي فولادي ممكن است ساليانه ميليونها دلار در بهاي مواد مصرفي صرفه جويي شود ولي، بر پا كردن خطوط توليد به نوسازي ابزار وبرنامه = ريزي براي بازيابي نياز دارند. مردم انتظار دارند كه قوطيها بازيابي شوند. همه ساله بيش از چهل ميليون قوطي آلمينيمي،يعني بيش از نصف قوطيهاي توليد شده، بازيابي مي شود. بيشتر سازندگان فولاد مي گويند كه بازيابي يك قوطي فولادي گرانتر از توليد يك قوطي نو تمام مي شود. تا وقتي مشكل «در باز كن فشاري» را سازندگان فولاد بتوانند حل كنند و از عهده ي بازيابي برآيند، برتري قوطيهاي آلمينيمي احتمالا همچنان ادامه خواهد داشت.
كاربرد ليتيم
ليتيم براي افزودن استحكام آلياژهاي روي، منيزيم و آلمينيم مصرف مي شود. تركيبات سديم مصارف مهمي در صنعت دارند. ساليانه ميليونها تن سود از طريق الكتروليز محلول توليد مي شودكه در مواردي ازجمله توليد شوينده ها، بهره برداري ازبوكسيت Naclآبي
ودر صنعت ماده هاي سلولزي كاربرد دارند.كربنات سديم نيزازديگرتركيبات سديم مي = باشدكه به مقدار زياد توليد دردرجه ي اول براي توليد شيشه به كار مي رود. همچنين در توليد فسفات هاي سديم و سيليكات هاي سديم و نيز به منظور توليد پودر لباس شويي و انواع صابون ها كاربرد دارد.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:36 PM
فاضلاب هاي اكسيژن خواه
مقدار اكسيژن محلول در آب، اثر عميق بر روي گياهان و جانوران ساكن در آن دارد پس فاضلاب هايي كه بصورت مستقيم يا غير مستقيم بر غلظت اكسيژن تأثير مي گذارد. اهميت زيادي دارد. از ديرباز، بيشترين حجم مواد زائد تخليه شده به منابع ابي، مصب ها و دريا، فاضلاب هاي شهري با ماهيت آلي تحت تأثير تخريب باكتريايي بوده اند نتايج حاصل از تجزيه باكتريايي اكسيداسيون مولكولهاي آلي و تبديل به تركيبات معدني پايدار است.
باكتري هاي هوازي از اكسيژن محلول در آب براي دست يابي به فرمول زير استفاده مي كنند:



(كربن دي اكسيدكربن) (آب) (اكسيژن) (گلوكز)
در نتيجه فعاليت اين باكتري ها، غلظت اكسيژن آب كاهش مي يابد، اما اين حالت با جذب اكسيژن اتمسفري جبران مي گردد. اگر غلظت اكسيژن به پايين تر از 1/5 mgilit برسد، نرخ اكسيداسيون هوازي كاهش مي يابد. باكتري هاي بي هوازي قادرند بدون اكسيژن، ملكولهاي آلي را اكسيد كنند. اما محصولات نهايي اين واكنش شامل تركيباتي مانند H2S (سولفيد هيدروژن) NH3 (آمونياك) و CH4 (متان) كه براي بسياري از موجودات زنده سمي هشتند، مي باشند. برخي از زائدات غيرآلي در آب بدون دخالت باكتريها اكسيده شده و در نتيجه اكسيژن آب را مصرف مي كنند.
سنجش نياز به اكسيژن
به هنگام برنامه ريزي براي تخليه هر نوع فاضلاب به داخل اب، اطلاع از مقدار اكسيژن مورد نياز براي تجزيه آن به منظور اجتناب از پيامدهاي زيست محيطي ناخواسته مهم است. تقريباً تركيب شيميايي تمام فاضلاب هاي آلي پيچيده بوده و اجزاي مختلف به مقادير متفاوتي از اكسيژن به منظور دست يابي به اكسيداسيون كامل نياز دارند.
آناليز يك تركيب از فاضلاب جهت كشف محتوي واقعي آن غير عملي است. در نتيجه كل اكسيژن مورد نياز فاضلاب خروجي براي اكسيداسيون كامل بطور مستقيم اندازه گيري مي گردد.نياز به اكسيژن شيميايي (cod) با افزودن يك اكسيد كننده همانند پر منگنات پتاسيم (KMN04) يا دي كرومات پتاسيم (k2cr2o4) به همراه اسيد سولفوريك (H2SO4) به يك نمونه از هرز آب سنجيده مي شود. پس از يك فاصله زماني استاندارد، نمونه به منظور تعيين مقداري باقي مانده اكسيد كننده تيتر مي گردد. از اين طريق كل مقدار ماده قابل اكسيد شدن قابل ملاحظه خواهد بود. اكسيژن بيوشيميايي مورد نياز (bod) روش معمول براي سنجش نياز اكسيژن فاضلاب آلي است. غلظت اكسيژن در يك نمونه قبل و بعد از هضم باكتريايي و طي يك زمان استاندارد اندازه گيري مي شود. در صورت كمبود، نياز به افزودن باكتري و نيترات به نمونه اوليه وجود خواهد داشت. بدين ترتيب سنجش مستقيم اكسيژن مورد استفاده در تجزيه باكتري نمونه صورت مي گيرد.
تصفيه فاضلاب
آب رودخانه اي باBOD5كمتر از 2mg1lit غير آلود و با BOD5 بيشتر lomgllit‌ كاملاً آلوده محسوب مي گردد. بين اين دو حد، استانداردهاي متفاوتي بسته به هدف استفاده از آب رودخانه وجود خواهد داشت. آب مورد نياز براي آزاد ماهي يا ماهي قزل آلا مي بايد BOD5 كمتر از 3mgllit داشته، باشد و براي ماهيان كم توقع (بغير از آزاد ماهيان) كمتر از 6mgllit احتمال دارد كه آب آشاميدني BOD5 تا حد 7mgllit داشته باشد اما كيفيت آب آشاميدني توسط فاكتورهاي متعددي هم چون نيترات، فلزات سنگين حشره كش ها و محتواي باكتريايي تعيين مي گردد. آب مورد استفاده براي آبياري مي تواند ...بسيار بالايي را دارا باشد.
تصفيه اوليه: فاضلاب شهري حاوي بيش از 95% و علاوه بر زائدات انساني، فاضلابهاي صنعتي و خانگي جامدات، زباله و آبهاي حاصل از زهكشي زمينهاي كشاورزي است. در تصفيه اوليه، فاضلاب براي جداسازي و قطعات بزرگ جامد صاف شده، سپس به منظور ايجاد يك توده آبكي، قطعه قطعه و خيسانده مي گردند و در نهايت آشغال باقي مانده، جدا ميشود. براي تصفيه اوليه باقي مانده جدا مي شود. براي تصفيه اوليه باقي مانده در ظروف ته نشيني قرار ميگيرد. مايع رويي كه هنوز هم bod بالا و سهم زيادي از جامدات معلق دارد. به داخل آبهاي دريافت كننده ريخته مي شود. لجن ته نشين شده از محل ديگري تخليه مي گردد. تصفيه ثانويه: در صورت نياز به كاهش BOD مايع تحت تأثير تصفيه بيولوژيك قرار داده مي شود. اين مايع از طريق بسترهاي 5-15 سانتي متري سنگريزه يا كك به منظور ايجاد سطح تماس وسيع براي باكتري هاي تجزيه كننده مواد آلي در اب، به هنگام عبور از اين سطوح، فيلتر مي گردد. پس از ته نشيني مايع رويي به داخل منابع آبي تخليه شده و مواد رسوبي هم از طريق ديگر دفع مي شوند. لجن حاصل از اوليه هضم تعداد بسياري زيادي باكتري دارد. اين لجن قابل استفاده مجدد است، هوا از ميان سوسپانسيون، هرزآب و لجن فعال دميده شده و بدين طريق فعاليت باكتريايي شديدي حاصل مي گردد.
تصفيه سوم: پايه پاسخگويي كمي به اين سؤالات و درك اهميت انواع گوناگون از آلودگي هاي جمعي، استوار است. ثانويه، به منظور جداسازي اجزاء جامد معلق از فيلترهاي خاكي يا شني عبور داده شده و يا در حوضچه هاي ته شيني ريخته مي شوند. براي كاهش مواد غذايي گياهي، نيتراتها از طريق رشد جلبكها در حوضچه هاي بازيابي و فسفاتها طي روشهاي الكتروليتي حذف مي گردد.


نعيمه كسروي

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:36 PM
حالت انبوهش
هالوژنها تحت شرايط عادي از مولكول هاي دو اتمي داراي يك پيوند ساده كوالانس بين اتم ها تشكيل مي شوند. جاذبه ي بين مولكولي آنها از نوع نيروهاي ضعيف لاندن ازكليه ي مولكول هاي هالوژن ها بزرگتراست و به همين دليل i2مي باشد. مولكول
نيروهاي جاذبه بين مولكولي در مورد مولكول هاي يد نسبتا از همه شديدتر است.
دماي ذوب ونيز دماي جوش از فلوئور تا يد به ترتيب بالا مي رود. يد در دماي معمولي و فشار عادي جامداست، برم مايع وكلروفلوئور به حالت گاز. يد (برم بيش از يد) در شرايط مزبور داراي فشار بخار قابل ملاحظه اي است.
انرژي يونش
انرژي يونش در داخل گروه از فلوئور تا يد به تدريج كاهش مي يابد. مقدار انرژي هاي يونش نسبتا بالاست.
الكترونگاتيوي
فعالترين نافلز در يك دوره تناوب هميشه يك عنصر هالوژن است. فلوئوردربين همه ي عنصرهااز بالاترين الكترونگاتيوي برخورداراست. الكترونگاتيوي درداخل گروه از بالا به پايين كاهش مي يابد.
تابش

اگر ساختمان يك هسته پايدار نباشد، هسته از خود، ذره يا انرژي صادر مي كند تا به آرايش پايدارتري برسد. بعضي از هسته هايي كه در طبيعت يافت مي شوند ناپايدارند. هسته هاي ديگر را ميتوان به طرز مصنوعي يعني با بمباران دريك شتاب دهنده ذره اي ناپايدار(پرتوزا) نمود. در هسته هاي پرتوزاي طبيعي سه نوع تابش حاصل مي شود. دو نوع آن مركب از ذرات آلفا و ذرات بتا و نوع سوم آن تابش مركب از پرتوهاي گاما است. هسته هاي ناپايدار با گسيل ذرات يا پرتوها، به هسته هاي پايدار تبديل مي شوند اين عمل را واپاشي هسته مي ناميم.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:37 PM
كاربرد كربن و سيليسيم
درحدود 98% كربن خالص به صورت كك از زغال سنگ وپس مانده هاي پالايش نفت به دست مي آيد. عمل توليد از طريق حرارت دادن در هواي بسته صورت مي گيرد به اين ترتيب كه تركيب هاي آلي موجود در زغال تصعيد مي شوند و زغال كك و قطران به وجود مي آيند.گرافيت مصنوعي را از طريق حرارت دادن كك در دماي 2600 تا 3000 درجه ي سانتيگراد به مدت يك تا سه هفته درمحيط غيرفعال به دست مي آورند.گرافيت طبيعي و مصنوعي كاربرد هاي فراواني دارندازجمله : به عنوان ماده ي ساختماني الكترود دركوره هاي الكتركي،صنايع فولاد و ... به كار مي روند. پيروكربن يك ماده ي صنعتي و مقاوم دربرابر دماست كه از تجزيه ي هيدروكربن ها تحت دماهاي بالا در هواي بسته به دست مي آيد. الياف كربني استحكام بسيار عالي در برابر كشش و همچنين يك صفت كشساني مرغوب از خود ظاهر ميكنند الياف كربني داخل مواد مصنوعي مقاومت مكانيكي آنها را فوق العاده بالا مي برند، لذا از آنها در ساختن راكت هاي تنيس و پره هاي توربين هواپيماها استفاده مي شود.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:38 PM
مواد مخاطره آميز در خانه
بعضي ازمخاطره آميزترين مواد، همچنين بعضي ازموادي كه محيط زيست را بسيا ر آلوده ميكنند،درخانه ي ما وجوددارند. موادمخاطره انگيز شامل مواد سمي، خورنده وآتشگيرند. حشره كشها، بعضي از داروها، ضديخ و الكل صنعتي چند نمونه ازمواد سمي است. مواد= خورنده، پارچه ها، فلزات وچيزهاي ديگر را تباه ميكنند. مواد پاك كننده ي دستشوييها و اجاقها، مواد رنگبر و اسيدباتري اتومبيل از مواد خورنده هستند. موادآتشگيرموادي هستند كه به آساني مي سوزند مانند: بنزين، گازفندك وبعضي از افشانه ها. اين گونه مواد براي سلامتي وايمني انسان وجانوران دست آموز خانگي مخاطره آميزند. تنها يك ليتر نفت كه روي زمين ريخته شود، ممكن است مخزن آب را آلوده كند. مواد بيشران قوطي افشانه= ها كه در جو آزاد مي شوند، لايه ي اوزون را تخريب ميكنند. ما مي توانيم به جاي بعضي از اين مواد، ازمواد بي خطر استفاده كنيم مثلا به جاي فرآورده هاي پاك كننده ي درها و پنجره ها كه شامل فسفاتها و آمونياك هستند، محلولي از آب وسركه به كار ببريم. سركه فقط محلول ملايمي از استيك اسيد است و سمي نيست. همچنين مي توان براي پاشيدن محلولها يامواد ديگر به جاي قوطيهاي افشانه اي از پمپ استفاده كرد. بعضي از محلات دست به كار تهيه ي مجموعه هاي منظمي ازمواد سمي خانگي شده اندتا با جدول زماني معيني آنها را كنار بگذارنديا به طور مناسبي از آنها استفاده كنند. دوركردن كامل مواد مخاطره آميز از خانه احتمالا انجام پذير نيست، اما هر موقع كه تغييري امكان پذير باشد، بايد اقدام كرد.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:39 PM
يك محقق ژاپني با انتشار يافته هاي تحقيقات خود مدعي شد كه مولكول هاي آب نسبت به مفاهيم انساني تاثير پذيرند.
نظريه اين محقق ژاپني كه تاكنون از سوي مؤسسات علمي فيزيكي و زيست شناسي مورد تاييد قرار گرفته است، مبتني بر بررسي نمونه هاي فراواني از كريستال هاي منجمد شده آب و مقايسه آن با يكديگر است.
پروفسور «ايموتو» كه يافته هاي خود را در سه جلد كتاب ارائه كرده است، معتقد است كه مفاهيم متافيزيكي محيط بر روي تركيب مولكولي آب تاثير مي گذارد.
اين دانشمند ژاپني كه فارغ التحصيل دانشگاه يوكوهاماست، داراي يك مؤسسه تحقيقاتي به نام shm در ژاپن است كه امور تحقيقاتي مربوط به كريستاليزه شدن آب را در آنجا انجام مي دهد.
آب، پيام مهمي براي ما دارد. آب به ما مي گويد كه نگاه عميق تري به خودمان بيندازيم. زماني كه با آيينه آب به تماشاي خود مي نشينيم، اين پيام به طور شگفت آوري خود را شفاف و درخشان مي كند. مي دانيم كه زندگي بشر مستقيما به كيفيت آبي كه در اطراف ما يا درون بدن ماست، روي آورده است. تصاوير و اطلاعات ارائه شده در اين مقاله، بازتابي از فعاليت «ماسار و ايموتو»، محقق خلاق و روياپرداز ژاپني است. «ايموتو» كتابي با نام «پيغام آب» منتشر كرده كه برگرفته از يافته هاي تحقيقات جهاني وي است. اگر شما نسبت به تأثيرپذيري افكارتان از وقايع درون يا پيرامونتان شك و ترديد داريد، اطلاعات و عكس هايي كه در اينجا آورده شده را ببيند. اين تصاوير مستقيما براساس نتايج به دست آمده در كتاب انتشار يافته «ايموتو» است، مطمئنا در فكر و ذهن شما دگرگوني پديد مي آورد و عقايد شما را عميقاً تغيير خواهد داد.
بنابر آنچه در كتاب «ايموتو» آمده است، ما به مدارك حقيقي دست يافته ايم كه نشان مي دهد، انرژي ارتعاشي بشر، افكار نظرات و موسيقي بر ساختار مولكولي آب اثر مي گذارد.
آب، ماده اي بسيار سازگار است، به گونه اي شكل فيزيكي آب به آساني با محيطي كه در آن هست، انطباق پيدا مي كند و نه تنها از نظر فيزيكي تغيير مي كند، بلكه شكل مولكولي آن نيز تغيير مي يابد. انرژي يا ارتعاشات محيط، شكل مولكولي آب را تغيير مي دهد. از اين جنبه، نه تنها آب توانايي آن را دارد كه از حيث ديداري، محيط خود را منعكس كند، بلكه از حيث مولكولي هم در انعكاس محيط اطراف خود عمل مي كند.
«ايموتو»، تغييرات مولكولي آب را به وسيله تكنيك هاي عكسبرداري و مشاهده ميكروسكوپي به صورت سند ومدرك درآورده است. به اين صورت كه وي قطراتي از آب را به صورت يخ درآورده و سپس آنها را در يك فضاي تاريك ميكروسكوپي مورد آزمايش كه از قابليت هاي عكاسي برخوردار بوده، قرار داده است. تحقيقات وي، آشكارا تغيير شكل ساختار مولكول آب را به نمايش گذاشته است و اثر محيط بر ساختار آب را نشان مي دهد.
برف، بيش از چندين ميليون سال است كه بر زمين فرود مي آيد و همان گونه كه مي دانيم، هر دانه برف، داراي شكل و ساختار خاص و منحصر به فرد است. با تبديل يخ به آب و عكسبرداري از ساختار آن، شما به اطلاعات باورنكردني از آب دست پيدا مي كنيد.
«ايموتو» به تفاوت هاي جالب توجهي در ساختار كريستالي آب دست يافته است كه از منابع گوناگون و شرايط مختلف در روي كره زمين تهيه شده اند. آبي كه از نخستين محل خود از كوه جاري مي شود و چشمه هايي كه جاري هستند، طرح هاي هندسي بسيار زيبايي از ا لگوهاي كريستالي شده خود ارائه مي دهند. آب آلوده و سمي كه از نواحي پرجمعيت و صنعتي به دست آمده است و آب راكد كوله هاي آب و سدهاي ذخيره، به صراحت ساختارهاي كريستالي تغيير يافته و برحس اتفاق شكل گرفته آب را نشان مي دهد.
بنابراين، با توجه به عموميت موسيقي درماني، «ايموتو» تصميم گرفت ببيند، موسيقي چه اثراتي بر شكل گيري ساختار آب دارد. او آب مقطر را ساعت ها بين دو نفر كه در حال صحبت كردن بودند، قرار داد و سپس از كريستال هاي آن آب، پس از انجماد، عكسبرداري كرد.
آب به صورتي زنده و تأثير پذير به هر يك از احساسات و انديشه هايمان پاسخ مي دهد. كاملا روشن است كه آب به آساني، ارتعاشات و انرژي محيطش را به خود مي گيرد و جذب مي كند؛ خواه آلوده، سمي يا راكد و كهنه باشد. كار غيرعادي «ايموتو»، نمايشي پرهيبت است و ابزاري قدرتمند كه مي تواند، درك ما را از خودمان و جهاني كه در آن زندگي مي كنيم، براي هميشه تغيير دهد. هم اكنون مدرك قوي و محكمي داريم كه مي توانيم به طور مثبت، خود و سياره خود را با انتخاب افكاري كه براي انديشيدن برمي گزينيم و راه هايي كه اين افكار را به فعليت مي رساند درمان نموده تغيير شكل دهيم.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:39 PM
مفهوم بارورسازي ديناميكي ابرها

واقعيت مفهوم بارورسازي ديناميكي عبارت است از بارورسازي ابرهاي ابر سرد با مقادير كافي هسته يخ يا خنك كننده به منظور انجماد سريع ابر،به علت بارورسازي،آب مايع ابر سرد به ذرات يخ تبديل مي شود،گرماي نهان را آزاد مي كند.و شناوري را افزايش داده و بدين طريق حركت صعودي ابر را تقويت مي كند.در شرايط مناسب باعث رشد بيشتر ابر بخار آب بيشتر و بازده بيشتر بارندگي مي شود.علاوه بر آن ،ايجاد بارندگي ممكن است سبب حركت نزولي شديدتر و فعل و انفعال با محيط همرفت فعال تري را ايجاد كند.
مفهومم بارورسازي ديناميكي اولين بار توسط سيمپسون در 1967 محك زده شد.فرضيه زنجيره وقايع در اين آزمايشهاي اوليه توسط وودلي و همكاران در 1982 تشريح و خلاصه شد.تعداد كمي از مراحل فرض شده در زنجيره وقايع در آزمايشهاي گذشته بررسي يا تاييد و توسط مدلهاي عددي اثبات شده است.مشاهدات تجربي ،انجماد سريع ابرهاي بارور شده را نشان داده اند و شواهدي دال بر رشد ابر به ارتفاعات بالاتردر نتيجه بارورسازي ديناميكي ارائه گرديده است بدليل مشكل اندازه گيري و مستند كردن زنجيره واكنش هاي فرضي،آزمايشات اوليه شامل آزمايش FACE-1 و FACE-2 در زمره آزمايشات نوع جعبه سياه قرار گرفته است.
بعد از برخي نتايج دلگرم كننده اوليه،اين مفهوم در بسياري از پروژه ها بررسي شده است.نتايج آزمايشهاي تگزاس نشان داد كه بارورسازي با يديد نقره ارتفاع ابر را تا حدود 7% نواحي را تا 43% افزايش داد.با وجود اين نتايج دلگرم كننده ،آنها سوالات جديدي را نيز مطرح كردند.افزايش در ارتفاع قله ابر بطور قابل توجهي كمتر از فرضيه هاي اصلي يا يافت شده در آزمايشهاي اوليه مي باشد.
در واكنش به اين يافته ها فرضيه اوليه به منظور توضيح عدم افزايش در ارتفاع قله ابرهاي بارور شده را تعديل كردند.زماني كه يك ابر بارور نشده بتواند 5 مرحله شامل مرحله رشد كومه اي،مرحله باران ابر سرد ،مرحله بارندگي قله ابر ،مرحله حركت نزولي و مرحله پراكندگي طي كند،ابرهاي بارور شده چندين مرحله بيشتر سپري مي كنند.دو مرحله اول همان مراحل قبلي هستند،مرحله سوم اثرات اوليه بارورسازي را بروز مي دهد،و مرحله يخي شدن نام دارد.اين مرحله همچنين شامل انجماد قطرات باران است كه بعدا منجر به مرحله تخليه مي شود.
ادامه مراحل بعدي شامل مرحله نزول و ادغام،مرحله كومولونيمبوس رشد يافته و در پايان مرحله همرفتي پيچيده است.در مواردي كه شناوري در مرحله يخي شدن نتواند آب را حمل كند پراكندگي رخ مي دهد.
رزنفلد و وودلي در سال 1993 تعديلهايي براي مدل مفهومي كه در برگيرنده توجه بيشتر به فرايندهاي خرد فيزيكي بود،پيشنهاد كردند. مدل مفهومي تعديل شده مشتمل بر توليد و حمل جرم بارندگي بيشتر در منطقه بارور شده و بالاي آن است كه مهلت بيشتري براي توسعه مداوم ابر فراهم مي شود. در مرحله بعد تخليه جرم افزوده يافته باعث افزايش حركت نزولي و بارندگي شده در حاليكه همزمان مهلت رشد اضافي در ناحيه اي كه مقداري از گرماي نهان رها شده قبلي را حفظ مي كند فراهم مي شود.اين مفهوم تعديل شده فرض مي كند كه وجود قطرات بزرگي تعديل شده فرض مي كند كه وجود قطرات بزرگي تبديل سريع آب ابرسرد به يخ را در ابر سهولت مي بخشد.
با وجوديكه اين مدل مفهومي پذيرفتني است و زنجيره منطقي وقايع در افزايش بارندگي را ارائه مي كند،به علت اينكه بسياري از مراحل در زنجيره براي اندازه گيري خيلي مشكل است،اين مدل مفهومي بسيار پيچيده مي باشد.اگر يك ارتباط در فرايند نادرست باشد،رديابي اثرات بارورسازي بسيارمشكل خواهد بود.بويژه در ابرهاهمرفتي كه بطور طبيعي تغيير پذيري زيادي رانشان مي دهند.آزمايشهاي متمركز براي جمع آوري اطلاعات همانند مطالعات مدلسازي براي اثبات و حمايت اين فرضيه مورد نياز است.
با وجود اينكه افزايش بارندگي از ابرهاي منفرد در يك مقياس محدود مستند شده اند ولي شواهدي دال بر تاثير بر روي بارندگي منطقه مستند نشده است بنابراين اين روش براي افزايش بارندگي به منظور تامين منابع آب هنوز بصورت يك فن آوري اثبات نشده باقي مانده است.
بارورسازي ابر گرم اصطلاح ( بارورسازي جاذب الرطوبه) بسته به طراحي آزمايش ،نوع ماده بارورسازي مورد استفاده و نوع ابري كه مورد آزمايش بوده است،معاني كمي مختلف از ابتدا بخود گرفت.در تمام موارد ،هدف نهايي افزايش بارندگي توسط عواملي مي باشد كه فرآيند هماميزي را افزايش دهد.وارد كردن مستقيم اندازه مناسبي از CCN كه بتواند به عنوان نطفه هاي مصنوعي قطره باران مصنوعي عمل كند با استفاده از اسپد هاي آب ،محلولهاي نمكي رقيق ،يا نمكهاي پودر شده رايج ترين تكنيكهاي بارورسازي جاذب الرطوبه بودند كه در گذشته استفاده شدند.هدف اوليه وارد كردن نطفه هاي مصنوعي قطره باران (ذرات نمك با قطر بزرگتر از ?m 10 ) كوتاه كردن زمان عمل تعداد CCN در تعيين جمعيت اوليه قطركهاي ابر و بنابراين تسريع آغاز فرايند هماميزي است .اين مفهومم قبلا در برنامه هاي ايالات متحده و ساير كشورها استفاده گرديده است و هنوز در كشورهاي جنوب شرقي آسيا و هند مورد استفاده قرار مي گيرد با وجود اينكه اين فن آوري به طور گسترده در كشورهاي بسياري در جنوب شرقي آسيا استفاده شده است ،آزمايشهاي آماري گذشته با وجود اينكه بعضي از آنها حاكي از اثرات مثبت بوده اند عموما بدون نتيجه بوده اند.نتايج مشاهدات و مدلسازي در مورد اين كه تحت شرايط معين طيف اندازه قطره (نطفه هاي مصنوعي) باروري بهينه،بارندگي در بعضي از ابرها مي تواند افزايش يابد،حمايت هاي را جلب كرده ند.
نقاط ضعف اين رهيافت اين است كه مقدار زيادي نمك مورد نياز بوده و پخش نمك در نواحي در جريان ورودي به ابر مشكل مي باشد.علاوه بر آن ،آهنگ رشد ذرات به قطرات باران بايستي به خوبي با نيم رخ جريان بالا و هماهنگ باشد و گرنه رشد آنها كارا نخواهد بود اندازه قطره باروري بهينه تابع سرعت صعود و ضخامت ابر است و بستگي به روش تزريق مواد براي مثال از كف ابر يا نزديك به قله ابر دارد.فيرلي و چن در سال 1975 در يك مدلسازي دريافتند كه بارورسازي با نمك فقط مقدار كمي قطرات بزرگ بدون اينكه اثر قابل ملاحظه اي بر روي فرآيند بارندگي داشته باشند ايجاد مي كند.مگر اينكه خرد شدن قطره جهت افزايش واكنش زنجيره كه اثرات بارورسازي را افزايش دهد عمل كند.در حاليكه برخي از اثرات بارورسازي نسبت داده شده اند بارورسازي با مواد جاذب الرطوبه معمولا نسبت به بارورسازي با هسته هاي يخ جذابيت كمتري دارد .يانگ در 1996 نشان داد كه بيشتر مواد بارورسازي ممكن است هدر روند زيرا فقط بخش كوچكي از توده به اندازه قطره بارور بهينه نزديك است .در حاليكه در اكثر آزمايشهاي بارورسازي با مواد جاذبه الرطوبه با استفاده از اين روش ابرهاي بارور شده از طيف وسيعي از قطره هاي قطره بذر پاشي استفاده مي شود .اين امر مي تواند توضيح دهد كه چرا بارورسازي با مواد جاذبه الرطوبه با ذرات بزرگ نتايج بسيار متفاوتي را ايجاد كرده است.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:40 PM
سم ماده اي است كه بر اثر تماس خارجي يا داخلي مقداري از آن با بدن، تشنج، تاول، استفراغ يا تهوع و عوارضي كه منجر به مرگ مي شود. بروز مي كنند. سم انواع مختلفي دارد. دسته اي كه با خوردن آن بافتهايي مثل بافتهاي دهان و حلق از بين مي رود. «هيدروكلريد سديم» اسيدها و فنولها از اين دسته مي باشند. سمهاي محرك كه باعث تورم و التهاب رشته هاي عضلاني مي شوند. همچنين اين نوع سم بر ضره، روده و مراكز عصبي تأثير مي گذارند. استفاده بيش از حد بعضي از داروها، مانند چنين سمي عمل مي كند.
سمهاي سيستامتيك كه تأثير بر اعصاب، قلب و كبد دارند. مثلاً مقدار كمي از اسيد پروميك يا استركنين مي تواند منجر به مرگ شود. استفاده بيش از حد از بسياري باربيترلها مانند (امرباربيتول)، (پنتر باربيتول)، (فنرباربيتول) و غيره تأثيري مانند سمهاي سيماتيك به همراه دارند. از ميان اين گروه سمها «اسيد بوريك»، «كوتندين»، «كلرپرومازين» بسيار سمي هستند.
گازهاي سمي بر تنفس اثر مي گذارند. اين نوع سمها باعث تحريك چشم و بيني نيز مي شود. منوكسيدكربن يكي از گازهاي سمي است. سولفيد هيدروژن نيز از گازهاي سمي خطرناك است. غذاي سمي مي تواند بر اثر آلودگي غذا با مواد شيميايي يا حيوانات سمي در غذا به وجود ايد مثلا تماس بعضي از حشره كش ها با موادغذايي با عث سمي شدن ان ميشود يا استفاده از بعضي قارچها و ماهيهاي سمي كه مسموميت به دنبال دارند بعضي از سمها بسيار قوي هستند مثل دي اكسيد كه براي نابود كردن علف هرز از ان استفاده ميشود يا ( سيانيد تپاسيم ) كه از انرژي حاصله از فعاليت سلولها جلو گيري ميكندسموم مختلف بر نقا ط مختلف بدن تأ ثير دارند وراه درمان انها متفاوت است در صورت مسموميت بايد فوراً به پزشك مراجعه كرد

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:41 PM
هيدروكربنهاي داراي كلر، فلوئور، برم و يد (هالوژنها) با هيدروكربنهاي نفتي تفاوت دارند، چرا كه اكثر آنها به راحتي طي اكسيداسيون شيميايي يا فعاليت باكتريايي تجزيه نمي گردند. و مشابه فلزات آلاينده هاي پايدار بوده و اضافات دائمي در محيط زيست دريايي هستند. بر خلاف فلزات بيشتر آنها ساخته دست انسان بوده و به صورت طبيعي وجود ندارند و در ضمن در رسوبات و در بدن جانوران مجتمع مي شوند. اكثريت بزرگي از آنها حاوي كلر هستند و تحت عنوان هيدروكربن هاي كلر دار شناخته مي شوند.
تركيبات با وزن مولكولي كم:
هيدروكربن هاي هالوژن دار شامل محدوده بسيار وسيعي از تركيبات هستند. هيدروكربنهاي با وزن مولكولي كم، خصوصاً متان، توسط جلبكهاي دريايي و احتمالاً به وسيله تعداد كمي از بي مهرگان ساخته شده ومعمولاً حاوي كلر، برم يا ندرتاً يد مي باشند. بنابراين شايد افزايش غلظت اين تركيبات ناشي از منابع طبيعي و نه نتيجه فعاليتهاي انساني باشد.
حتي هيدروكربن هاي هالوژن دار فرار با وزن مولكولي كم، در مقادير بسيار زياد ساخته شده و تقريباً تمامي اين توليدات به محيط زيست راه مي يابند. آنها شامل حلالهاي صنعتي دي كلر و اتان (ch3chcl2) و وينيل كلرايد (h2c=ccl2)، حلالهاي تتراكلريد كربن (ccl4) و پركلرواتيلن (cl2=cclc2) مورد استفاده در خشكشويي ها، و تري كلرواتان(ch3cc3l) و تري كلرواتيلن(clhc2)ccl= مي باشند. گروه ديگري از هيدروكربنهاي هالوژن دار با وزن مولكولي پايين، فرئونها يا كلروفلوركربنها (cfc) ها مانند ccl3f و ccl2f2 و دستگاههاي خنك كننده هوا، به ميان آمدند. اما بعدها در مقياسي وسيع به صورت محركهاي آئروسل و در فرم هاي پلاستيكي بكار گرفته شدند. برخي از هيدروكربنهاي هالوژنه با وزن مولكولي پايين، به خصوص cfc ها، عامل تخريب لايه ازن در بالاي اتمسفر هستند.هيدروكربن هاي كلر دار با وزن مولكولي كم، فرار هستند. تمام آفت كشهاي كلردار آلي فرارند و خصوصاً در مناطق گرم سير كه همچنان در مقادير زيادي استفاده مي شوند. شرايط آب و هوايي براي آزاد سازي آنها به اتمسفر مناسب است.
ذخيره و تجمع حياتي:
مداركي وجود دارند كه دفع هيدروكربن هاي كلر دار به سختي صورت گرفته و در نتيجه در بدن تجمع مي يابند، چون محلول در چربي هستند. در بافت هايي با غلظتهاي چربي بالاتر از سايرين دارند. اين مسئله دو خطر را به دنبال دارد:
1- در اوقات تغذيه كم، حيوانات از ذخائر چربي خود استفاده مي كنند در نتيجه غلظت هيدروكربنهاي كلردار در حال گردش در بدن، احتمالاً تا يك سطح خطرناك افزايش مي يابد.
2- همانند ساير آلاينده هاي قابل تجمع حياتي، احتمال زيادي براي انتقال در طول شبكه هاي غذايي و بزرگنمايي بيولوژيك وجود دارد و در حقيقت در تعدادي از حيوانات هم اين حالت وجود دارد.
به دليل تمايل هيدروكربنهاي كلردار براي تجمع در بافت هاي چرب، مراقبت و توجه در مقايسه سطوح الودگي در موجودات زنده متفاوت الزامي است. مقادير و غلظت هاي متفاوتي در بافت هاي چربي، ماهيچه ها، گنادها و غيره حضور دارند و حتي اگر كل مقدار هيدروكربنهاي كلردار در بدن معلوم باشد، اثرات نامطلوب كاملاً متفاوتي بر روي يك حيوان چاق و يك حيوان لاغر خواهند داشت.
سرنوشت در دريا:
هيدروكربنهاي كلردار كاملاً غير محلول، با يك غلظت اشباع، كمتر از 1ppb هستند اما در چربي ها حل شده و شديداً بر روي ذرات و قطعات جذب مي گردند. بنابراين توزيع آنان در دريا، يكنواخت نيست.
لايه سطحي دريا داراي اسيدهاي چرب است. تركيبات آلي كلردار به دليل حلاليت در چربي، احتمالاً در اين ناحيه تجمع مي يابند. در حالي كه شايد مقدار كلي زياد نباشد، غنا و پرباري فيلم سطحي از تركيبات آلي كلردار، اهميت زيادي براي موجودات زنده سطح زي يا پرندگاني مانند مرغ طوفان كه چربي را از سطح دريا جدا مي كنند. خواهند داشت. از آنجايي كه سطح دريا جايگاه تبادلي با اتمسفر است تركيبات آلي كلردار توسط قطرات آئروسل به هوا انتقال مي يابند.
هيدروكربنهاي هالوژن دار، خصوصاً ddt و مشتقات آن، در تمام موجودات زنده و در همه محيط هاي زيست وجود دارند. و مقدار قابل ملاحظه اي از كل هيدروكربنهاي هالوژن دار در دريا در بدن موجودات زنده دريايي است و بر چرخش در داخل شبكه هاي غذايي ادامه خواهد داد.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:42 PM
آيا مي توان نور خورشيد را به انرژي الكتريكي تبديل كرد؟

خورشيد بزرگترين منبع انرژي و حرارت براي ماست. زندگي بر روي زمين مستقيماً وابسته به نور خورشيد است. امروزه دانمشندان برآنند كه با استفاده از روشهاي جديد بهره بيشتري از خورشيد ببرند آزمايشات نشان داده است كه وقتي نور خورشيد بر فلزات معيني مانند پتاسيم و سيليكان بتابد، الكترونهاي موجود در اين فلزات از سطح آن به بيرون منتشر مي شود. اين الكترونها (فتوالكترون) و اين پديده «فتوالكتريك» نام دارد. از فتوالكترونها مي توان در توليد جريان برق سود برد.
از تأثير فتوالكتريك در ساختمان باطريهاي خورشيدي استفاده ميشود. در حقيقت يك باطري خورشيدي وسيله اي است كه مستقيماً نور خورشيد را دريافت كرده و انرا به انرژي الكتريكي تبديل مي كند.
در هر باطري از يك ورقه نازك سليكان براي پوشش استفاده مي شود. اين ورقه داراي 4 س م طول و 2س م پهنا و 14% mm قطر مي باشد. وقتي نور خورشيد بر اين ورقه بتابد الكترونهاي موجود در آن 5/1 ولت الكتريسيته توليد مي كنند. براي توليد برق كافي مي بايست تعداد زيادي از باطريها به يكديگر وصل گردد. اين باطريها كه شايد تعداد آن به 20000 برسد در يك چارچوب بزرگ قرار مي گيرد و تشكيل محفظه اي را مي دهد كه 500w الكتريسيته توليد مي كند. برقي كه بدين نحو توليد مي شود يا مستقيماً به مصرف مي رسد يا آنكه در باطريهاي ديگري ذخيره شده و بعد مصرف مي شود.
از مواد ديگري مانند «كادميم» «سولفيد» و آرسيند گاليوم در ساخت باطري خورشيدي مي توان بهره برد. باطريهاي خورشيدي فوايد مختلفي دارند. مثلاً در مناطق آفتابي از آن براي تقويت نيرو در ارسال پيامهاي تلفني بهره مي گيرند. در فضا جايي كه مقدار زيادي نور خورشيد وجود دارد اين باطريها برق مورد نياز ماهواره ها و سفينه هاي فضايي را تأمين مي كنند.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:43 PM
راديوم چگونه كشف شد؟
راديوم از عناصري است كه به طور مداوم از خود اشعه هاي نامريي ساطع مي كند. چنين عناصري را راديو اكتيو و اشعه هاي ساطع شده از آن را اشعه هاي راديواكتيو مي نامند. سه نوع اشعه راديو اكتيو وجود دارد: آلفا، بتا، گاما. راديوم به خاطر ساطع كردن اشعه راديو اكتيو، تجزيه شده و تبديل به سرب مي شود. تبديل نيمي از عنصر راديو اكتيو راديوم به سرب كه طي 1622 سال انجام مي گيرد، نيمه عمر عنصر راديواكتيو نام دارد. در 1622 سال بعدي، نصف ماده باقي مانده تبديل مي شود. اين جريان براي مدت نامحدودي ادامه دارد. اشعه هاي راديواكتيو آنقدر قوي هستند كه از مواد مختلف، از جمله بدن انسان، عبور مي كنند. اين اشعه ها در درمان بيماري هايي مثل سرطان بكار مي روند.
آيا مي دانيد چه كسي راديوم را كشف كرد؟
كشف راديوم مرهون تلاش هاي زوج دانشمند «پير» و «ماري كوري» است و داستان جالبي دارد.در سال 1896 «هنري بكرل» پديده راديو اكتيو را كشف كرد. او همچنين دريافت كه اورانيوم نوعي اشعه نامريي از خود مي تاباند كه حتي از اشعه ايكس هم قوي تر است. در سال 1898 پير و ماري كوري كشف كردند كه توريم نيز اشعه مشابهي از خود ساطع مي كند. آنها فكر مي كردند و سنگ معدن «پيچ بلند» كه اورانيوم از آن استخراج مي شود مي بايست عناصر راديو اكتيو ديگري نيز داشته باشد. به همين منظور آنان فعاليت خود را براي استخراج يك عنصر جديد از اين سنگ معدن آغاز كردند. آنها مجبور بودند در يك اطاق زير شيرواني كار كنند زيرا قادر به تهيه يك آزمايشگاه نبودند. روز و. شب بدون توجه به باران و برف بطور مداوم و به سختي كار كردند و بالاخره موفق به استخراج 100 ميلي گرم راديوم از چندين تن«پيچ بلند» شدند و دريافتند كه اين عنصر جديد بسيار قوي تر از اورانيوم است.
راديوم خالص، سفيد رنگ و بسيار سنگين و هزاران بار گرانتر از طلاست. ميزان راديوم موجود در جهان بسيار كم و اشعه هاي آن براي بدن بسيار مضر مي باشد. چنانچه با بي احتياطي به اين ماده نزديك شويم حتماً صدمه خواهيم ديد.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:43 PM
پيشگيري و كنترل كمبود ويتامين a
ويتامين a از ويتامين هاي محلول در چربي است. در حقيقت اين ويتامين شامل يك سري تركيبات شيميايي با فعاليت بيولوژيك مشابه است. فرم فعال اين ويتامين كه فقط در منابع حيواني يافت مي شود رتينول نام دارد. كار رتينوئيدها يا رندگدانه هاي زرد، نارنجي يا قرمز موجود در گياهان پيش سازهاي ويتامين a هستند كه در بدن به ويتامين a تبديل مي شوند. مهمترين آنها بتاكاروتن است كه در تمام گياهان زرد مثل زردك، هويج، فلفل زرد و قرمز، كدو تنبل، كدوحلوايي و ميوه هايي مثل هلو، آلو، زردآلو، انبه، موز،طالبي، خرمالو ونارنگي وجود دارد. ويتامين a و بتاكاروتن براي جذب به چربي نياز دارند.
به طور تقريبي 90 درصد ويتامين a موجود در بدن در كبد ذخيره مي شود. اين ذخيره به تدريج افزايش مي يابد و در بزرگسالي به حداكثر خود مي رسد. بنابراين تغييرات موقتي در دريافت ويتامين a نمي تواند منجر به كمبود شود. اما اگر دريافت براي 6 ماه بسيار كم باشد، خطر بروز كمبود، افزايش مي يابد بنابراين كمبود ويتامين a زماني ظاهر مي شود كه دريافت و يا ذخاير كبدي به حدي كاهش مي يابد كه قادر به تأمين نيازهاي بدن نباشد. شايع ترين علت كمبود ويتامين a دريافت ناكافي مواد غذايي از ويتامين است.كمبود همچنين مي تواند ناشي از اختلال در جذب، تبديل و استفاده از ويتامين در بدن باشد. اين حالت در شرايطي كه موارد ابتلاء به عفونت و بيماري زياد و مصرف چربي و روغن يا پروتئين در رژيم غذايي كم باشد، اتفاق مي افتد.
نقش ويتامين a در حفظ سلامتي
نقش ويتامين a در بينايي بسيار حايز اهميت است. چنان كه اولين علامت باليني كمبود اين ويتامين، اختلال ديد هنگام تاريكي يا شب كوري است.
ويتامين a براي رشد ونمو بافت هاي نرم لازم است. همچنين براي نمو استخوان و سلول هاي تشكيل دهنده ميناي دندان ضروري است. گاهي كمبود ويتامين a با كم خوني فقر آهن همراه است. در چنين شرايطي براي درمان كامل كم خوني علاوه بر آهن، ويتامين a نيز بايد تجويز بشود. مكانيزم عمل اين تداخل هنوز روشن نيست. ممكن است كمبود ويتامين a با جذب، انتقال ذخيره آهن تداخل پيدا كند يا به طور مستقيم در خون سازي نقش داشته باشد.
چه عواملي موجب كمبود ويتامين a مي شوند؟
در دوران رشد كودكي و نوجواني به علت افزايش بسرعت رشد، نياز به ويتامين a افزايش مي يابد. همچنين در دوران بارداري و شيردهي نيز در صورتي كه دريافت ويتامين a كافي نباشد. كمبود ويتامين a به سرعت ظاهر مي شود.
در ضمن در صورتي كه در برنامه غذايي روزانه از منابع غذايي ويتامين a در غذاهاي حيواني و پيش ساز ويتامين a (بتاكاروتن) كه در سبزي ها و ميوه هاي سبز، زرد نارنجي وجود دارد استفاده نشود. بدن با كمبود ويتامين a مواجه مي شود.
چه افرادي در معرض خطر كمبود ويتامين a قرار دارند؟
كودكان 6 ماهه تا 6 ساله، با توجه به رشد سريع اين كودكان، نياز آنان به ويتامين a افزايش يافته و از سوي ديگر به دليل ابتلاء به بيماري هاي عفوني و كاهش اشتها، ميزان دريافت و جذب ويتامين a در آنان كاهش مي يابد.
كودكان و دانش آموزان مبتلا به سوء تغذيه يا بيماري هاي عفوني مثل اسهال و سرخك.
شيرخواران مادران مبتلا به كمبود ويتامين a زيرا شير اين مادران فاقد ويتامين a است و در نتيجه شيرخوار كه بايد ويتامين a مورد نياز خود بويژه در 6 ماهه اول زندگي را از شير مادر به دست بياورد، دچار كمبود مي شود.
افراد ساكن در مناطق كمبود ويتامين a نظير مناطق خشك (خطر كمبود ويتامين a در فصولي از سال كه سبزي ها و ميوه هاي سرشار از ويتامين a كم است، افزايش مي يابد.)
* نوزادان با وزن كمتر از 2500 گرم.
* مادران باردار و شير ده.
ويتامين a به دو شكل در منابع غذايي يافت مي شود:
منابع حيواني شامل:
1- روغن كبد ماهي كه غني ترين منبع ويتامين a است و به طور معمول به صورت دارويي مصرف مي شود.
2- جگر حيوانات مثل: گاو، گوساله، گوسفند و مرغ كه منبع خوب ويتامين a محسوب مي شود.
3- كره، پنير، شير (شير و لبنيات با چربي) و زرده تخم مرغ كه منبع متوسط هستند.
منابع گياهي شامل:
سبزي هاي برگي شكل سبز تيره مثل اسفناج، برگ چغندر و برگ هاي تيره رنگ كاهو، سبزي هاي زرد و نارنجي مثل هويج، كدو حلوايي و فلفل قرمز، ميوه هاي زرد و نارنجي مثل طالبي‌، زردآلو، انبه، خرمالو، هلو، آلو، انگور، موز، خربزه و نارنگي.
چند توصيه براي پيشگيري از كمبود ويتامين a در دانش آموزان.
اولين علامت كمبود ويتامين a كاهش قدرت ديد در تاريكي است كه به آن شب كوري گفته مي شود و با پرسش از دانش آموز مي توان به وجود آن پي برد. در صورتي كه دانش آموزي از كاهش قدرت ديد در تاريكي شكايت مي كند. در معرض خطر كمبود ويتامين a قرار دارد وبايد با تجويز پزشك، مكمل ويتامين a مصرف كند.
كمبود ويتامين a، به علت مختل كردن سيستم ايمني، موجب كاهش مقاومت بدن شده و در نتيجه دانش آموز به طور مكرر به بيماري مبتلا مي شود. ابتلاي مكرر به بيماري ها، طولاني بودن دوره بيماري و كاهش سرعت، رشد از علايم كمبود ويتامين a است. در اين موارد مراقبان بهداشت و معلمان بايد توصيه هاي تغذيه اي فوق را به دانش آموز و والدين او ارايه كنند.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:44 PM
هليم چيست؟
بسياري از گازها را مي توان در آزمايشگاه تهيه كرد. اما بعضي از آنها را فقط در طبيعت مي توان يافت.
هليم يكي از اين گازها است كه بي بو و بي مزه است. اين گاز داراي خصوصيات ويژه اي است كه انرا براي ما مفيد مي سازد پس از هيدروژن اين گاز سبك ترين گازهاست. سبكي گاز هليم باعث كاربرد آن در بالون ها، نيروي دريايي، هوايي و زميني در ارتش مي شود. براي آنكه غواصاني كه از اعماق دريا رو به سطح آب شنا مي كنند. به دليل تغيير ميزان فشار آب دچار سكته نشوند در كپسول هواي آنها تركيبي از هليم و اكسيژن وارد مي كنند. براي جوشكاري آلومينيوم نيز از گاز هليم بهره برده مي شود. تركيبي از هليم و نئون براي توليد اشعه ليزر بكار گرفته شود. در حرارت 4/286 درجه سانتي گراد هليم به مايع تبديل مي شود. به همين دليل براي انجام كارهايي كه در حرارت بسيار كم امكان پذير است مورد استفاده قرار مي گيرد. هليم در 1868 توسط دانشمندان انگليسي«سرجوزف ندمن» «لايك ير» «پيرجانسن» كشف شد. هنگامي كه آنان مشغول مطالعه طيف خورشيدي براي عناصر موجود در آن بودند متوجه خطوطي كه پيش از آن هرگز ديده شده بود گرديدند اين خطوط امكان وجود عناصر جديدي را در خورشيد مطرح كرد و بر اساس كلمه يوناني «هليوس» يعني خورشيد نام آن را هليم گذاشتند از آن پس دانشمندان مطالعات فراواني بر روي هليم انجام دادند و دريافتند كه در اتمسفر زمين نيز هليم به ميزان كمي وجود دارد در هواي اتمسفري هليم به مقدار 186000/1 از عناصر را تشكيل مي دهد يعني 0005239/ درصد مي باشد.
در بعضي از نقاط امريكا مانند تگزاس نيومكزيكر، كانزاس، ميزان هليم به 8% در اتمسفر مي رسد همچنين در بعضي نقاط ديگر مثل كانادا، افريقا و صحرا ميزان اين گاز زياد است.
امريكا بزرگترين فروشنده هليم به كشورهاي ديگر است زيرا داراي بزرگترين منبع هليم جهان است در گذشته اين گاز بسيار گران بود اما امروزه قيمت آن كاهش يافته است.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:45 PM
چگونه از اشعه حيات بخش خورشيد استفاده كنيم:
استفاده از نور آفتاب اهميت فراوان دارد و در سلامتي بسيار مؤثر است. اما در عين حال زياده روي در اين امر عوارض نامطلوبي را به بار مي آورد و ممكن است موجب ابتلاي افراد به سرطان پوست شود. در سال هاي اخير كاهش لايه اوزون در ماوراء اتمسفر مطرح شده است. گفته مي شود اين لايه كه مانند فيلتر از تابش زياد اشعه ماوراء بنفش به زمين جلوگيري مي كند و به كاهش و تابيدن زياد اشعه مزبور مي تواند براي ساكنان كره زمين خطراتي را در بر داشته باشد. به همين علت مسئله چگونگي استفاده از نور آفتاب مورد بحث قرار گرفته و مقالات زيادي در اين باره نوشته شده است. مطالبي كه ذيلاً از نظر خوانندگان مي گذرد خلاصه اي است از چندمقاله كه در مطبوعات آمريكايي در اين زمينه به چاپ رسيده و ضمن ان فوايد و زيان هاي مربوط به نور خورشيد شرح داده شده است. يكي از بهترين دوستان استخوان هاي شما كه از فاصله 93 ميليون مايلي به زمين مي آيد نور آفتاب است. اين نور حيات بخش روز ما را روشن مي كند و به بدن ما گرما مي بخشد. تابش آن به بدن موجب آن مي شود كه پوست ما بتواند ويتامين d توليد كند. اين ويتامين كلسيم را در خون به جريان مي اندازد و مواد معدني لازم را به استخوان ها و عضلات مي رساند. بدون كمك ويتامين d كلسيم به خون راه نخواهد يافت. اگر كلسيم مدتي به بدن نرسد، بدن از كلسيم موجود در استخوان ها استفاده مي كند. كمبود آن در استخوان ها موجب بيماري نرمي استخوان مي شود و علاوه بر آن استخوان ها ضعيف و شكننده مي شوند. كلسيم تنها براي استخوان ها مفيد نيست بلكه ضربان قلب را منظم كرده به اعصاب و عضلات نيرو مي بخشد و از دلمه شدن خون جلوگيري مي كند. علائم اوليه نرمي استخوان عبارتند از: استخوان درد، كمر درد، نا آرامي و ضعف بدن اگر اين بيماري درمان نشود ممكن است به مرحله اي برسد كه شخص نتواند از پله ها بالا برود و حتي راه رفتن براي او مشكل شود. اين عوارض در افراد بزرگسال بيشتر است. زيرا بالا رفتن سن در ميزان ويتامين d حاصله از تابش خورشيد مؤثر است. بعد از 40 يا 50 سالگي قدرت پوست براي جذب ويتامين d‌ از آفتاب كاهش مي يابد. به همين علت و اينكه بزرگسالان مخصوصاً در زمستان كمتر از خانه بيرون مي آيند تا از نور خورشيد استفاده كنند بيش از جوان ها دچار كمبود كلسيم مي شوند. اين افراد مي توانند و بايد بيشتر از آفتاب استفاده كنند و يا براي اين كمبود غذاهايي را كه حاوي ويتامين d هستند زياد مصرف كنند. برخي از اين غذاها عبارتند از: لبنيات، ماهي، تخم مرغ، كره و روغن ماهي، مخصوصاً روغن ماهي سرشار از ويتامينd ميباشد. نشستن پشت پنجره اي كه آفتاب بدن مي تابد كافي نيست زيرا اشعه ماوراء بنفش از شيشه عبور نمي كند. زنان حامله و همچنين زنان شيرده ممكن است به ويتامين d بيشتري احتياج داشته باشند و بايستي به نظر پزشك اين كمبود را جبران كنند. در بهار و تابستان و پائيز 15 تا 20 دقيقه استفاده از نور آفتاب براي كساني كه پوست به نسبت روشن دارند، كافي است ولي در زمستان اين ميزان كفايت نمي كند. زيرا اشعه ماوراء بنفش كمتري به زمين مي رسد. فيلتري كه در اين مورد وجود دارد هواي آغشته به دو گرد و خاك است. پژوهشگران مي گويند كه در چند دهه اخير آلودگي هوا افزايش يافته و ويتامين d جذب شده از طرف افراد را در حدود 15 درصد كاهش داده است. و اشخاصي كه در هواي دودآلود شهرها زندگي مي كنند يا در سايه ساختمان هاي بلند سكونت دارند ممكن است نتوانند ويتامين d كافي به دست آورند و بايد بيشتر از نور خورشيد استفاده كنند. تيرگي پوست بدن نيز باعث مي شود كه اشعه ماوراء بنفش كمتري به بدن برسد. به همين علت است كه سياه پوستان قسمت هاي شمالي بيشتر به نرمي استخوان دچار مي شود . بنابراين سياه پوستان به نور خورشيد بيشتري نياز دارند. نور خورشيد مشتمل بر دو نوع اشعه است كه عبارتند از uv-a و uv-b از اين دو اشعه uv-b خطرناك تر و زيان آورتر است. استفاده زياد از نور آفتاب ممكن است موجب ايجاد سرطان پوست شوند. بنابراين بايستي در اين مورد توجه لازم به كاربرده شود. علاوه بر آن موجب از بين رفتن يا كمبود كولاژن پوست كه شادابي پوست را حفظ مي كند. بشود و در نتيجه چين و چروك در پوست به وجود آيد. تابش زير نور آفتاب به چشم نيز صدمه مي زند و يكي از اثرات آن آب مرواريد است. يكي از پزشكان عقيده دارد كه چنانچه شخصي بخواهد بيش از 30 دقيقه در افتاب شديد باشد بايد از عينك استفاده كند. براي مصون بودن از اثرات ضمير تابش آفتاب بايد از عينك هايي استفاده شود كه از رسيدن اشعه ماورائ بنفش به چشم جلوگيري كند. عينك هايي كه شيشه آن رنگ شده است نمي تواند اثري داشته باشد. انعكاس نور خورشيد بر روي برف و اب دريا و شن ها و سنگ هاي شفاف اثرات زيان آور آن را افزايش مي دهد و بيش از 15 دقيقه چشم دوختن به خورشيد نيز به چشم صدمه مي زند. اشعه آفتاب از ساعت 11 صبح تا 3 ساعت بعد از ظهر شدت بيشتري دارد به همين علت پزشكان توصيه مي كنند كساني كه مي خواهند بدن خود را در معرض تابش آفتاب قرار دهند بهتر است صبح زود يا نزديك غروب از ان استفاده كنند. در نقاط كوهستاني كه هوا صاف و ارتفاع زياد است نور خورشيد اثرات زيادتري دارد. موقعيت جغرافيايي نيز در ميزان تأثير نور آفتاب به بدن تأثير دارد. كساني كه در نزديكي خط استوا بسر مي برند بيشتر در معرض تهديد افتاب سوختگي و سرطان پوست هستند.
نبايد تصور كرد كه در هواي ابري اشعه آفتاب نمي تواند خطرناك باشد. هواي ابري جلو تابش اشعه uv-a را مي گيرد ولي 80 درصد از اشعه خطرناك uv-b از ابر عبور مي كند. بدين جهت است كه اغلب صدمات ناشي از اشعه ماوراء بنفش در هواي ابري صورت مي گيرد زيرا افرادي كه در كنار دريا هستند تصور مي كنند كه از تابش آفتاب مصون هستند ونسيم خنك دريا نيز به اين اشتباه كمك مي كند. متخصصان عقيده دارند كه لايه اوزون همچنان رو به كاهش است و تا سال 2000 اين كاهش به دو برابر ميزان فعلي خواهد رسيد.بدين جهت در كشورهايي كه تابش آفتاب شديد است اين موضوع مورد توجه قرار گرفته است.
مثلاً در استراليا براي جلوگيري از سرطان و ساير عوارض آن براي محصلان روپوش هايي تهيه شده است كه كلاه آن از تابش خورشيد به گردن و چشم جلوگيري مي كند. براي محافظت بدن در مقابل اشعه ماوراء بنفش خورشيد كرم ها و روغن هاي متعددي ساخته شده كه برخي از آن ها تقريباً از تأثير زياد هر دو نوع اشعه فوق الذكر به بدن جلوگيري مي كند ولي در همه اوقات نمي توان از آن ها استفاده كرد، لذا مي توان گفت بهترين طريق محفوظ نگاه داشتن بدن از افتاب زياد استفاده سايه بان چتر، كلاه و عينك است.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:45 PM
آمونياك سازي و توليد كودهاي شيميايي
تهيه آمونياك به مقدار زياد آن در توليد كودهاي شيميائي، نيتريك اسيد، هيدروژن سيانيد، اكريلونيتريل و تهيه الياف مصنوعي، رنگها و تركيبهاي بسيار تنوع ديگر است. بخش عمده آمونياك توليد شده در ساخت كودهاي نيتروژن دار مصرف ميشود. فريتزها بروكارل بوشي در سال 1912 براي اولين بار آمونياك را سنتز كردند. پيش از جنگ جهاني دوم، هيدروژن لازم براي سنتز آمونياك از هيدروكربنهاي حاصله از منابع زغال سنگ تأمين مي شد ولي پس از آن اغلب از گاز طبيعي و نفتا استفاده مي شود.
تحقيقات و بررسي هاي دانشمندان در زمينه رشد گياهان نشان داد كه تغذيه ورشد آنها نه تنها به مواد معدني بلكه به عنصرهاي ديگري مانند كربن، نيتروژن، هيدروژن، فسفر و گوگرد نيز بستگي دارد. استفاده كافي از تركيبهاي نيتروژن دار براي جلوگيري از كاهش بازده آنها اجتناب ناپذير است. استفاده از كودهاي شيميايي در كشاورزي امري مهم در توليد فراورده هاي كشاورزي است.
تهيه آمونياك
براي تهيه آمونياك به هيدروژن ونيتروژن نياز داريم. آمونياك مهمترين تركيب نيتروژن دار است و ماده اوليه خوبي براي تهيه تركيبهاي نيتروژن دار به شمار مي آيد. آمونياك در طبيعت از تجزيه مواد گياهي داراي پروتئين تشكيل ميشود همچنين آمونياك به عنوان فراورده جانبي سوخت و ساز ارگانيزمهاي حيواني به صورت اوره دفع مي شود. مواد خام يا مواد اوليه در سنتز آمونياك، نيتروژن جوّ و هيدروژن است. هيدروژن را مي توان از آب، گاز طبيعي، نفتا بكار گرفته مي شوند. شرح دهيم. همانطور كه گفته شد روش هابر-بوش در تهيه آمونياك جوابگوي مصرف رو به افزايش تهيه كود بوده در فرايند هابر-بوش از فشار و دماي بالا استفاده مي شود كه فقط آغاز تحول در شيمي صنعتي بود.
تهيه هيدروژن از هيدروكربنها و برشهاي نفتي از واكنش هيدروكربنها به حالت گاز با بخار آب در حضور كاتاليزور، هيدروژن به همراه كربن مونوكسيد، كربن دي اكسيد، متان و فراورده هاي جانبي ديگر به دست مي آيند كه با روشهاي ويژه از محصول اصلي يعني هيدروژن جدا مي شوند. توليد هيدروژن از نفتا و بخار را كراكينگ بخاري يا ويفرمينگ بخار مي نامند. در كشورهايي كه به الكتريسيته ارزان دسترسي دارند هيدروژن را از الكتروليز اب يا الكتروليز كلريدهاي قليايي و يا هيدروكلريك اسيد تهيه مي كنند.
تهيه نيتروژن
78% هوا را نيتروژن و 21% حجمي آن را اكسيژن و 1% بقيه را ساير گازها تشكيل مي دهند. براي تهيه نيتروژن، مخلوط هوا و متان را به نسبت مناسب مي سوزانند نيتروژن از اكسيژن جدا مي شود. متان مورد نياز از كراكينگ بخاري نفتا حاصل مي شود. روش ديگر توليد نيتروژن، مايع كردن هوا و سپس تقطير جزء به جزء آن است.
جداسازي گازهاي زايد با نسبت مناسب
هيدروژن و نيتروژن با نسبت مناسب با هم تركيب مي شوند. پيش از آنكه اين دو گاز با يكديگر واكنش دهند و آمونياك توليد شود، ناخالصي هاي گازي مانند اكسيژن هوا، كربن مونوكسيد، كربن دي اكسيد و تركيبات گوگردي بايد زدوده شوند. زيرا كاتاليزور بر اثر تماس با ناخالصي هاي غير فعال مي شود. و ضرر اقتصادي فراوان به بار مي آورد. دستگاه تخليص گازهاي خام فضاي زيادي از كارخانه آمونياك سازي را اشغال مي كند. براي زدودن كربن مونوكسيد ابتدا آن را بر اثر واكنش با بخار آب به كربن دي اكسيد تبديل مي كنند.

زهره نسايي

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:47 PM
اهميت رنگدانه هاي آلي و خواص آنها
در سالهاي اخير ، رنگدانه هاي آلي مورد توجه فزاينده اي قرار گرفته اند . مهمترين علت آن ، افزايش مصرف انواع مرکب هاي رنگي ، پلاستيک هاي رنگي و رنگ هاي نقاشي بوده است . در ساير زمينه ها نيز مصرف رو به افزاشي رنگدانه هاي آلي مشهود است : رنگرزي در ضمن ريسندگي الياف سنتزي و بازسازي شده ، چاپ نقش ها و تصوير ها بر روي پارچه با استفاده از رنگدانه ها ، تهيه انواع مواد آرايشي ، وسايل رنگي و کاغذ و چرم رنگي و غيره.


براي کاربرد هاي فوق ، انواع ترکيب ها از گروه ها و طبقات متفاوت را مي توان مورد استفاده قرار داد : رنگ هاي مونوآزو ، مشتق از بتا - نفتول و بتا - نفتول آريليد ها ، رنگ هاي مونوآزو از دسته استيل استانيليد و پيرازولن ، رنگ هاي مونوآزوي تبديل شده به مايع رنگرزي ، و رنگ هاي ديازوي مبتني بر 3 ، 3- دي کلروبنزيدين ، نفتالن تتراکربوکسيليک اسيد ، تيواينديگو کوينا کريدونها ، کربازولها تتراکلروايزوايندولينون ، تري فنيل آريل متانهاي سولفو دار شده ، و غيره.
علاوه بر ساختار شيميايي رنگ ها ، حالت فيزيکي آنها ( شکل بلوري ، اندازه ذرات و چگونگي توزيع آن ) نيز در تکنولوژي استعمال آنها موثر است. در فرايند توليد رنگدانه ها ، به اين موضوع توجه مي شود. فرايند توليد به گونهاي کنترل مي شود که بلورين هاي رنگدانه ، با قابليت پاشندگي ، جلوه ، مقاومت ، ثبات ، و خواص جرياني بهينه تشکيل شوند . در شرايط مورد استفاده براي خشک کردن رنگدانه ي جدا شده از محيط آبي بلورين ها گرد هم مي آيند و مجموعه هاي سستي را به وجود مي آورند. در جريان پراکنده سازي دوباره ي رنگ در آسياب هاي سه غلتکي ، آسياب هاي گلو له اي ، يا حل کننده ها ، اين مجمو عه ها به آساني باز مي شوند و به ذرات ريز اوليه تبديل مي شوند.
2

اندازه ذرات اوليه بين mμ 1 و mμ 0.01 است ، سطح ويژه رنگدانه ها ، بين 8 تاm 100 با ازاي هر گرم ( 2400 تا 30000 به ازاي هر اونس ) متغير است.
اگر توليد کننده رنگدانه فرمول بندي و روش تهيه رنگدانه را اعلام کند براي صنايع فراورش رنگدانه ، پراکنده سازي و آماده سازي رنگدانه کار آساني خواهد بود. رنگدانه ممکن است توسط فرايند هاي شستشو تهيه شده باشد که در اين صورت مرحله خشک کردن حذف مي شود ، يا اينکه اثر انبوهش مرحله خشک کردن را مي توان با يک مرحله پيش – پاشيدگي در محيطي مناسب ، خنثي کرد. در سالهاي اخير ، چند رنگدانه با ويژگي قابليت پاشيدگي آسان ، وارد بازار شده است. در اين رنگدانه ها ، با اندود کردن سطح ذرات رنگدانه با مواد مناسب در ضمن توليد ، تمايل به انبوهش و تراکم کاهش يافته است. در همه اين موارد ، فقط با هم زدن کافي رنگدانه در يک مايع مناسب ، رنگدانه جهت استعمال و رنگ آميزي آماده مي شود.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:48 PM
رنگدانه هاي آلي براي رنگ آميزي در حين رشته سازي
در رنگ آميزي حين رشته سازي ، الياف همراه با رنگ به نخ تبديل مي شوند : رنگدانه ها به خوبي روي الياف پخش مي شوند و همداه با آنها ريسيده شده به نخ تبديل مي شوند. به اين منظور ، رنگدانه ها را به مخلوط رشته سازي به صورت مخلوط هاي آبي (رنگ آميزي ويسکوز) ، مخلوط در محلول ماده رشته سازي (تبديل سلولزاستات ، پلي وينيل کلريد ، يا پلي آکريلونيتريل رنگين به رشته) ، يا به صورت يک کنسانتره ي رنگدانه در ماده ي حاوي نرم کننده (تبديل پلي پروپيلن رنگين مذاب به رشته) ، اضافه مي کنند. در نتيجه ، خمير هاي آبي و رنگدانه هاي پاشيده شده در محيطهاي مناسب ، به صورت آماده به بازار فرستاده مي شوند. رنگدانه هايي که در اين رنگهاي تجارتي موجودند ، به دسته هاي مختلف رنگدانه هاي آلي تعلق دارند و بر اساس محيط پاشيده شدن رنگدانه در آن ، رنگ آنها ، و ثبات آنها ، انتخاب مي شوند.
رنگدانه هاي آلي براي کاربرد هاي متفرقه
علاوه بر سه زمينه مصرف اصلي ، يعني چاپ ، نقاشي و پلاستيک ها (رشته سازي رنگين را در گروه رنگ آميزي پلاستيک ها قرار مي دهيم) ، رنگدانه هاي آلي براي هدف هاي نتعدد ديگر نيز به کار مي روند : مانند رنگ آميزي کاغذ و پوشش هاي کاغذي ، رنگ آميزي چرم ، صابون ، مواد آرايشي (روژ لب و لاک ناخن) ، تهيه مداد هاي رنگي و مرکب هاي هندي ، رنگ هاي مورد نياز هنرمندان ، رنگ هاي مورد نياز براي تهيه انواع پوستر ، انواع واکس کفش و رنگ مورد نياز براي رنگ اميزي چوب و ديوار ، و غيره.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:48 PM
رنگدانه هاي آلي براي رنگين کردن پلاستيک ها
رنگدانه هاي معدني و آلي ، براي رنگين کردن پلاستيک ها نيز به کار مي روند. مواد مهمي که رنگين مي شوند عبارت اند از pvc ، لاستيک ، پلياولفينها ، پلي استيرن ، پلي استرهاي سير نشده و پلي اورتان ها.
براي رنگين کردن pvc ، رنگدانه هاي آلي مبتني بر 3 ، 3- ديکلروبنزيدين رنگدانه هايي مبتني بر بتا-هيدروکسي نفتوييک اسيد که به صورت قابل حل درامده ،رنگدانه هاي مونوآزو ساخته شده از بنزايميدازولن،رنگدانه هاي ازوي متراکم، مشتقات پريلن تتراکربوکسيليک اسيد، رنگدانه هاي مبتني بر تتراکلروايزو ايندولينون، و رنگدانه هاي کوينا کريدون،مورد استفاده قرار ميگيرند.
رنگدانه هاي مورد استفاده براي رنگين کردن لاستيک ، از ميان تعداد زيادي رنگدانه هاي آلي مناسب براي pvc، با تأکيد بر دوام زياد و مقاومت در برابر تنش هاي ناشي از وولکانش ، انتخاب مي شوند.
در مورد پلي اولفينها ، به دليل دماي بالاي فراورش ، تعداد رنگدانه هاي مناسب محدود تر است . براي پلي اولفينها ي کم فشار (دماي فراورش تا 300 يا 572 ) ، تنها فتالوسيانين ، کويناکريدون و پريلن تتراکربو کسيليک اسيد ، رنگدانه هاي مناسبي هستند.
بسته به نوع پلاستيک ، رنگدانه ها را يا در ماده ي گرمانرم ، در دماهاي بالاتر از دماي نرم شدگي آن ، يا به صورت رنگ آماده به مخلوط واکنش تهيه پلاستيک گرما سخت اضافه مي کنند. براي تسهيل فراورش مخلوط رنگ ، که با استفاده از روزنران ، آسياب هاي دو غلتکي ، دستگاه خمير ساز يا حل کننده ها انجام مي شود ، کنسانتره رنگدانه (فراورده هاي توليد ناپيوسته) ، به صورت قطعات نسبتا بزرگ ، به صورت گرد يا دانه دانه يا به صورت خمير ، توسط کارخانه رنگ سازي توليد و به کارخانه فراورش پلاستيک فرستاده مي شود. اين مواد ، محتوي رنگدانه هاي نرم و مناسب ، در محيط هاي پاشنده ي مختلف و مناسب براي کاربرد هاي خاص ، مانند نرم کننده ها ، همبسپاريهاي وينيلي ، پلي اولفينها و مومو هاي پلي اولفيني ، پاشيده مي شوند.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:49 PM
رنگدانه هاي آلي براي نقاشي ( رنگ کاري )
براي تهيه رنگ هاي نقاشي ، به دليل قدرت پوشانندگي و ثبات خوب رنگدانه هاي معدني در برابر نور و عوامل جوي ، بيشتر از اين نوع رنگدانه ها استفاده مي شود اما در مواردي که استحکام ، خلوص و جلوه رنگدانه هاي معدني کافي نباشد ، از رنگدانه هاي آلي استفاده مي شود. اگر لاک شفاف ، به عنوان مثال لاک اندود کننده با جلوه فلزي (متاليک) مورد نظر باشد ، يا در مواردي که بخواهيم از مزاياي رنگدانه هاي معدني و آلي به طور همزمان استفاده کنيم ، رنگدانه هاي آلي مفيد واقع مي شوند.
پاشيدگي رنگدانه در مرکب هاي مختلف ، با استفاده از آسياب هاي سه غلتکي ، آسيابهاي همزن دار ، آسياب هاي شني يا حل کننده ها عملي مي شود.
انواع مخلوط هاي رنگدانه اي زير براي نقاشي وارد بازار مي شوند :
الف) خمير هاي آبي رنگدانه براي تهيه رنگ هاي امولسيوني آبي
ب) رنگدانه پاشيده در محلول روغني زرين آلکيد به صورت خمير هاي غليظ نقاشي
ج) خمير رنگ عمومي براي تبديل به محلول رنگ آبي يا روغني
د) خورده هاي رنگدانه پاشيده در نيتروسلولز براي تهيه لاک هاي نيترو و ترکيب نيترو .

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:49 PM
رنگدانه هاي آلي براي تهيه مرکب چاپ
براي توليد مرکب ، بيشتر رنگدانه هايي با مقاومت و استحگام زياد و قدرت پوشانندگي کم مورد نياز است . از اين نظر ، رنگدانه هاي آلي بهتر از معدني هستند.
رنگدانه هاي اصلي مناسب براي چاپ چند رنگي ، آنهايي هستند که مبتني بر رنگدانه هاي 3 ، 3- ديکلروبنزيدي (زرد) ، بتا – هيدروکسي نفتوييک اسيد تبديل شده به نمک کلسيم ، و فتالوسيانين تغيير يافته (آبي) مي باشند. بعلاوه ، به ويژه براي مرکب هاي چاپ بسته بندي ها ، رنگدانه هاي متعدد ديگر ، معمولا پر رنگ و با دوام متوسط در برابر نور ، مورد استفاده قرار مي گيرند.
در کارخانه هاي مرکب چاپ ، رنگدانه ها را بسته به گرانروي روغن مرکب چاپ و قابليت پخش رنگدانه ، به صورت گرد يا تعليق وارد آسياب هاي سه غلتکي يا گلوله هاي يا ، در مورد مخلوط هاي پمپ شدني ، وارد آسياب هاي همزن دار مي کنند ، و يا پس از حل کردن در حل کننده ها ، فراورش لازم را روي آنها انجام مي دهند. در فرايند هاي چاپ مرکب به ميزان لازم بر روي حروف چاپگر قرار مي گيرد ، و يا با روغن هاي چاپ افست ، در گراوور و روغن هاي چاپ فلکسوگرافي يا در روغن هاي چاپ چرخان مخلوط مي شود.
براي ساده تر کردن کار با رنگدانه ها ، رنگدانه هايي با سطح ذرات پيرايش يافته و با قابلبيت پاشيدگي آسان با بازار آمده اند ، اين نوع مرکب بيشتر براي چاپ گراوور مناسب هستند.
مرکب هاي آماده شده براي چاپ گراوور ، حدود 20 تا 50% رنگدانه و يک ماده مرکب محتوي نيتروسلولز ، رزين هاي مالئات يا همبسپاريهاي وينيل کلريد - وينيل استات دارند.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:50 PM
راديوم چگونه كشف شد؟
راديوم از عناصري است كه به طور مداوم از خود اشعه هاي نامريي ساطع مي كند. چنين عناصري را راديو اكتيو و اشعه هاي ساطع شده از آن را اشعه هاي راديواكتيو مي نامند. سه نوع اشعه راديو اكتيو وجود دارد: آلفا، بتا، گاما. راديوم به خاطر ساطع كردن اشعه راديو اكتيو، تجزيه شده و تبديل به سرب مي شود. تبديل نيمي از عنصر راديو اكتيو راديوم به سرب كه طي 1622 سال انجام مي گيرد، نيمه عمر عنصر راديواكتيو نام دارد. در 1622 سال بعدي، نصف ماده باقي مانده تبديل مي شود. اين جريان براي مدت نامحدودي ادامه دارد. اشعه هاي راديواكتيو آنقدر قوي هستند كه از مواد مختلف، از جمله بدن انسان، عبور مي كنند. اين اشعه ها در درمان بيماري هايي مثل سرطان بكار مي روند.
آيا مي دانيد چه كسي راديوم را كشف كرد؟
كشف راديوم مرهون تلاش هاي زوج دانشمند «پير» و «ماري كوري» است و داستان جالبي دارد.در سال 1896 «هنري بكرل» پديده راديو اكتيو را كشف كرد. او همچنين دريافت كه اورانيوم نوعي اشعه نامريي از خود مي تاباند كه حتي از اشعه ايكس هم قوي تر است. در سال 1898 پير و ماري كوري كشف كردند كه توريم نيز اشعه مشابهي از خود ساطع مي كند. آنها فكر مي كردند و سنگ معدن «پيچ بلند» كه اورانيوم از آن استخراج مي شود مي بايست عناصر راديو اكتيو ديگري نيز داشته باشد. به همين منظور آنان فعاليت خود را براي استخراج يك عنصر جديد از اين سنگ معدن آغاز كردند. آنها مجبور بودند در يك اطاق زير شيرواني كار كنند زيرا قادر به تهيه يك آزمايشگاه نبودند. روز و. شب بدون توجه به باران و برف بطور مداوم و به سختي كار كردند و بالاخره موفق به استخراج 100 ميلي گرم راديوم از چندين تن«پيچ بلند» شدند و دريافتند كه اين عنصر جديد بسيار قوي تر از اورانيوم است.
راديوم خالص، سفيد رنگ و بسيار سنگين و هزاران بار گرانتر از طلاست. ميزان راديوم موجود در جهان بسيار كم و اشعه هاي آن براي بدن بسيار مضر مي باشد. چنانچه با بي احتياطي به اين ماده نزديك شويم حتماً صدمه خواهيم ديد.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:51 PM
چرا بعضي اسيدها باعث سوختگي مي شوند؟
اسيد ماده اي است كه تورنسل را به رنگ قرمز در مي آيد. اين ماده در برخورد با بعضي فلزات، هيدروژن آزاد مي كند و در برخورد با بازها نمك بوجود مي آورد و در بعضي واكنش هاي شيميايي نقش كاتاليزور را به عهده دارد. در بين مواد شيميايي دو نوع اصلي از اسيدها بنامهاي اسيدهاي آلي و غير آلي وجود دارند. ساختمان اصلي اسيد آلي را كربن تشكيل مي دهد. ولي در تركيب اسيد غير آلي عناصر مختلف شركت دارند. تمام اسيدها هنگام حل شدن در آب، يون هيدروژن آزاد مي كنند. اسيدهاي هيدروليك (اسيد هيدروليك نام قديمي اسيد كلريدريك است) نيتريك و سولفوريك نمونه هايي از اسيدهاي غير آلي هستند. كه نام ديگر آن اسيد معدني است و بسيار قوي مي باشند. از اسيدهاي آلي اسيد فرميك، اسيد استيك و غيره را مي توان نام برد كه كمي ضعيفتر هستند. اكثر اسيدهاي آلي براي ما بدون ضرر هستند. اما اسيدهاي غير آلي مي توانند خطرناك باشند و در صورت برخورد با پوست ايجاد سوختگي كنند. مي دانيد چرا؟
اسيدهاي غيرآلي تمايل زيادي به حل شدن در آب و پس دادن مقدار زيادي گرما در اين جريان دارند. از آنجا كه بيشتر حجم سلول هاي بدن از آب تشكيل شده، يك اسيد قوي مثل هيدروليك يا سولفوريك يا نيتريك در آب سلولها حل شده و با گرماي بسيار زيادي كه بوجود مي آورند سوختگي هاي خطرناكي ايجاد مي كنند. گرچه اسيدها باعث سوختگي پوست مي شوند اما وجودشان براي بدن ما ضروي است. معده آدمي هنگام هضم غذا مقداري اسيد هيدروليك رقيق ترشح مي كند كه براي تجزيه مواد غذايي لازم است. اسيد آمينه نيز براي تمام موجودات زنده حياتي هستند. انسان به هشت نوع از اين اسيدها براي ادامه زندگي نياز دارد. اسيدها از نظر صنايع نيز بسيار حائز اهميت هستند. هر ساله ميليون ها تن اسيد سولفوريك در بخش هاي مختلف صنعتي به مصرف مي رسد با اين اسيد مي توان رنگ و غبار روي آهن را پاك كرد. از اسيدها در تهيه كود، مواد رنگي، پلاستيك و تركيبات ديگر استفاده مي شود. مثلاً مخلوطي از اسيد نيتريك و هيدروكلريك وجود دارد كه در حل كردن طلا و پلاتين كاربرد دارد.
در هنگام استفاده از اسيدها بايد نكات مهمي را رعايت كرد. مثلاً بايد از دستكش جهت حفاظت دست استفاده كرد. هنگام حل كردن اسيد و آب بايد اين كار را به آهستگي و دقت انجام داد. چنانچه دست شما بر اثر تماس با اسيد دچار سوختگي شود بايد آنرا با آبي كه كمي محلول آمونياك در آن باشد شستشو دهيد چنانچه اسيد با چشم تماس يابد بايد آنرا فوراً با آب به مقدار زياد شستشو داد. زيرا اين محلول هر اسيدي را خنثي مي كند.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:51 PM
سبک ترین و سنگین ترین فلزات کدامند ؟
« لیتیوم »سبک ترین و « اسیوم » سنگین ترین فلزات در جهان می باشند . وزن یک سانتیمتر مکعب لیتیوم برابر با 534/0 گرم و وزن همین مقدار اسیوم برابر با 48/22 -
گرم است .پس از اسیوم سنگین ترین فلز « ایریدیم » است که هر سانتیمتر مکعب آن 4/22گرم وزن دارد. یک متر مکعب اسیوم 48/22 تن است که تقریبا برابر وزن 5فیل میباشد.اسیوم یکی از گرانقیمت ترین فلزات جهان است .
لیتیوم فلزی سفید و نرم است که توسط « جان آگوست آفود سون » سوئدی در سال 1817 کشف شد . این فلز دارای برقی نقره ای رنگ است و اغلب از سنگهای معدن « لیپیدولیت و تریخیلیت » که در آفریقا و امریکای جنوبی یافت میشوند ، استخراج می گردد، این فلز د رتماس با آب بلافاصله واکنش نشان داده و « هیدروکسید لیتیوم » بدست می دهد .
اسیوم فلزی سخت ، سفید و شکننده است و به صورت آلیاژ می باشد . این فلز توسط « سیمون تنانت »د ر1803 کشف شد . ایریدیوم نیز توسط همین کاشف د ر1804 کشف شد . ایریدیوم نیز فلز یبسیار سخت با نور نقره ای رنگ است و کاربرد آن بیشتر ازا اسیوم می باشد . د رجه ذوب ایریدیوم 443/2 درجه سنتیگراد است و برای ساختن بوته های آزمایشگاهی د رحرارت های بسیار بالا بکار می رود . اسید بر روی ایریدیوم اثر ندارد و از آن آلیاژی ساخته می شود که در تهیه خودکار و لوازم آزمایشگاهی بکار می رود .
کرم شبتاب چگونه در شب می درخشد ؟
درخشش شبتاب در شب ، منظره ای بسیار جالب را بوجود می آورد چگونگی درخشش بدن این جاندار از دیر باز مورد توجه همگان بوده است در حقیقت شبتاب یک کرم حشره است . نوع نر و ماده این جانور هر دو دارای بال هستند .و رنگ بدن شبتاب تیره و بدنش نرم است و بیشتر بر روی گل ها زندگی می کند . د رنواحی گرمسیر میتوان آنها را بطور دسته جمعی یافت .
قسمت مولد نور بدن این جانور از 2 عنصر شیمیایی به نامهای «لوسیفرین و لوسیفراس » تشکیل شده که در قسمت دمی حشره جای دارد . لوسیفرین د رترکیب با اکسیژن از خود نور ساطع می کند و لوسیفراس بر روی این واکنش تاثیر دارد . جالب است بدانید که این نور هیچ گونه حرارتی ندارد . چنین شیوه تولید نوری را ( ساطع کردن نور توسط موجود زنده ) Bio- Luminescence می نامند . لوسیفرین ماده فعال کننده نور د رشبتاب است . نور ساطع شده از شبتاب زرد یا نارنجی است . آیا میدانید علت تولید نور در این جاندار چیست ؟ دو احتمال وجود دارد : اول آنکه شاید نوع نر و ماده برای جلب یکدیگر از خود نور ساطع کنند و دوم آنکه شاید برا ی ترساندن پر ندگان و جلوگیری از حمله آنان این کار را می کنند .

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:52 PM
چرا اجسام رنگی به نظر می رسند ؟
آیا می دانید چرا یک سیب یا گوجه فرنگی قرمز و چرا چمن سبز است ؟ د رحقیقت رنگ یک شیئ بستگی به رنگی دارد که آن شیئ ازخود منعکس می سازد .
نور خورشید که سفید به نظر می رسد از هفت رنگ تشکیل شده است : بنفش ، نیلی ، آبی ، سبز ، زرد ، نارنجی و قرمز . این رنگ ها را در رنگین کمان می توان دید . اگرنور خورشید را توسط یک منشور تجزیه کنیم این هفت رنگ از یکدیگر متمایز خواهند شد . وقتی سیب یا گوجه فرنگی را زیر نور خورشید می گیریم ، قرمز دیده می شوند زیرا این دو میوه تمام رنگهای نور خورشید را جذب کرده و فقط رنگ قرمز را منعکس می سازند . چمن نیز نور خورشید را جذب کرده و فقط نور سبز را منعکس می سازد . یک پارچه سفید تمام رنگها را منعکس می کند و سفید رنگ دیده می شود . اما تخته سیاه تمام رننگها را جذب کرده و هیچ رنگی را منعکس نمی کند . برای اثباتا این مساله یک آزمایش ساده انجام می دهیم :
یک جسم سفید مانند یک پیراهن یا قطعه پارچه ای سفید رنگرا زیر نور قرمز بگذارید . خواهید دید که قرمز رنگ می شود . زیرا هر رنگی که بر جسمی سفید می تابد آن جسم به همان رنگ دیده می شود . حال اگر سیب سرخی را در زیر نور سبز یا آبی مشاهده کنید سیاه رنگ به نظر می رسد . زیرا سیب سرخ هیچ رنگی را به جز رنگ قرمز را از خود منعکس نمی کند . سیب سرخ فقط د رزیر نور قرمز و سفید ، قرمز رنگ دیده خواهد شد . به همین دلیل ، اشیاء مختلف با رنگ های خاص خود مشاهده می شوند .

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:53 PM
چگونه مواد مختلف از عناصر محدود ساخته می شوند ؟
تعداد عناصر طبیعی ثابت بر روی زمین در حدودو 92 عنصر است . اگر چه دانشمندان تاکنون موفق به کشف 107 عنصر شده اند ،اما 15 عدد از آ نها به صورت مصنوعی در آزمایشگا هها ساخته شده اند .این عناصر مصنوعی در طبیعت بی ثبات هستند . اتمهای این 92 عنصر فقط 92 نوع هستند .
تمامی مواد موجود در دنیا از ترکیب این 92 اتم با یگدیگر ساخته شده اند .یعنی اتم مواد مختلف ،به نسبتهای مختلف با یگدیگر ترکیب شده و مواد بیشماری را به وجود اورده است .بعضی از عناصر مهم عبارتند از: اهن ،طلا،نقره، مس،آلومینیوم ،سدیم،پتاسیم،(که همگی از فلزات هستند )،اکسیژن ،کلر،نیتروژن،کربن و گوگرد (که عناصر غیر فلز هستند ).در این ترکیبات دو یا چند اتم با یکدیگرترکیب
می شوند تایک مولکول بوجود آید .مانند ترکیب دو اتم ایدروژن ویک اکسیژن که تشکیل یک مولکول آب را می دهد ،یا مثلا یک اتم سدیم ویک اتم کلر که یک مولکول نمک تشکیل میدهد .
به طور کلی اتمها به دو روش با یکدیگر ترکیب می شوند در اولین نوع ترکیب ،یک اتم تعدادی از الکترونهای خود را به اتم دیگر می دهد تا یک ماده جدید به وجود آید در دومین نوع ترکیب ،دو اتم مختلف با اشتراک متقابل الکترونهای خود ماده جدیدی را به وجود می آورند . در این نوع ترکیب ، الکترونهای مدار خارجی در اشتراک الکترونی شرکت میکنند .حال سوال این است که چگونه تبادل الکترونها ،مواد جدید را به وجود می اورند ؟
در تشکیل نمک ،یک الکترون از اتم سدیم به یک اتم کلر منتقل می شود .این انتقال،اتم سدیم را به یک یون مثبت و اتم کلر را به یک یون منفی تبدیل می کند .در اینجا ،نیروی جاذبه ای بین دو یون به وجود میآید که باعث چسبیدن دو اتم به یکدیگر می شود و یک مولکول نمک پدید می آید .همین شیوه در تشکیل مولکول آب صورت می گیرد .یعنی در حقیقت تمام موادی که در عالم وجود دارد از چنین روشها ی ترکیبی ساخته می شوند .چند نوع از مواد مرکب به دین ترتیب هستند :
ترکیب یک اتم کربن و دو اتم اکسیژن ،یک مولکول دی اکسید کربن تشکیل می دهد .از ترکیب یک اتم نیتروژن وسه اتم ایدروژن یک مولکول گاز امونیاک به دست میآید .به همین ترتیب ،اتمهای 92عنصر مختلف با نسبتهای متفاوت با یکدیگر ترکیب شده و مواد مختلف به دست می آید .

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:53 PM
تهیه قرصهای تک بلوری
هدف ،تهیه قرصهای تک بلور بزرگ سیلیسیومی است که قطر آن 5/7سانتیمیتر یا بیشتر بوده و دارای خصوصیات زیر باشند .
-کم بودن تعداد نقصانها در واحد سطح.
-تمرکز پایین و کنترل شده نا خالصی (به طور معمول در مرحله ای از فرایند آماده سازی تنها چند اتم ناخالصی در یک میلیارد اتم سیلیسیوم وجود خواهد داشت ).
-ضخامت نهایی قرص بین 50تا 300 میکرو متر باشد .
-معمولا یک سطح صاف و صیقل برای لیتوکرافی نوری کافی است .
روش مرسوم ازین قرار بوده است :تصفیه مواد خام ،رشد تک بلورها با فرایندهای ذوب کردن و جامد سازی تدریجی با گرادیانهای حرارتی دقیقا کنترل شده وسپس بریدن شمش تک بلوری حاصل به صورت قطعات کوچک و سرانجام صیقل زدن آنها .مهمترین موارد صرف هزینه و انرژی در مرحله ساخت مراحل تصفیه و رشد بلور است .مورد هزینه ساز دیگر شیوه مرسوم ،ضایعات برش شمشهاست – هنگام بریدن شمشها و تبدیل آن به قرص تا یک سوم ماده تک بلور به شکل «خاک اره »از بین می رود.با برسیهای
مقدماتی ،توجه داشته باشید که اصلاح مراحل آماده سازی تک بلور ها برای کاهش هزینها به روشهای اصلاح شده خالص سازی و راههای ساخت بلورهای کامل تا حد معقول وابسته است که دارای ضخامت نهایی باشند و نیازی به بریدن آنها نباشد . دانهای ریز کوارتزیت –ماسه سنگ –را با کربن مخلوط می کنند و در یک کوره قوس الکتریکی با دمای زیاد احیا می کنند تنا سیلیسیوم مذاب نسبت نا خالصی به دست آید .این ماده را در یک ظرف شبیه قایق تخلیه کرده و به سرعت سرد می کنند تا سیلیسیوم چند بلوری نوع متا لورژیک (MG-Si)به دست اید . این ماده ضمن واکنش با Hcl تولید
گاز تری کلروسیلان (سیلیکو کلروفرم )می کند که به مایع تبدیل می شود و قسمتی از آن به طور مرحله ای تقطیر می شود و یک ماده نیمه هادی خالص تر به نام تری کلروسیلان به دست می ایند .ترکیب این ماده با هیدروژن در محفظه ای با ماده زمینه ای سیلیسیوم که به طریق الکتریکی 1000تا1200درجه سانتیگراد حرارت می بیند سبب رسوب SeG-Siبر روی ماده زمینه ای می شود
برای تشکیل سیلسیوم تک بلوری و خالص تر، از فرایند جامدسازی چکر السکی (CZ) یا فرایند جامد سازی منطقه شناور(FZ) استفاده می شود . د رفرایند چکر السکی (CZ)یک قطعه کوچک سیلسیوم تک بلوری جهت دار را به عنوان دانش بکار می برند و آن را با سطح سیلیسیوم مذاب درون یک بوته ازمایش که به آرامی در چرخش است تماس می دهند .ماده سیلیسیوم مذاب بر روی دانه مذکور که به کندی بالا آورده می شود سرد می شود و یک شمش تک بلوری استوانه ای به قطر 5/7 تا 5/12 سانتیمتر و به طول حداکثر یک متر تشکیل می دهد . د رخلال فرایند رشد (CZ) نیز نوعی تصفیه صورت می گیرد. د ر روش منطقه شناور،یک منطقه
مذاب ازمیان یک شمش سیلیسیومی نسبتا خاص عبور می کنند و باعث توزیع مجدد ناخالصیها می شود که مانند فرایند رشد CZ است . از آنجا که تمرکز ناخالصی درون مایع معمولا بیشتر از جامد است ، عبور مناطق نازک ذوب شده از یک شمش با ناخالصی 01/0 درصد سبب می شود ناخالصیها به یک طرف شمش کشیده شوند و در وسط آن ناحیه ای پدید آید که نا خالصی آن کمتر از یک قسمت در 10000000000 (10به توان 10( است . در پایان مراحل ، شمش استوانه ای با اره به قرص های گردی به ضخامت تقریبی 250 میکرو متر بریده می شود . معمولا نرخ رشد چند سانتیمتر در ساعت در فرایند های CZوFZ مناسب است . یک هدف در بررسی و ساخت پیل های خوشیدی یافتن راههایی است برای ساخت صفحات سیلیسومی نازک با رشد سریع که دیگر نیازی به برش نداشته باشند .

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:54 PM
سمه تعالي
بيشتر اسيدها مزه ترشي دارند بعضي اسيدها سمي هستند بعضي باعث سوختگي هاي شديد مي شوند و تعدادي نيز كاملاً بي ضرر به شمار مي آيند بعضي اسيدها نيز خوراكي و بسيار مفيد هستند ما اسيد سيتريك را از پرتقال و ليموترش به دست مي آوريم بدنمان هم اسيدهايي را مي سازند كه به گوارش غذا كمك مي كنند .
اسيد سولفوريك يكي از قوي ترين و مهم ترين اسيدها است كه به مقدار فراوان در توليد انواع كود ، فرآورده هاي نفتي و آهن و فولاد بكار گرفته مي شوند آب باتري اتومبيل ها اسيد سولفوريك رقيق شده با آب خالص است ساير اسيدهاي قوي عبارتند از: اسيد نيتريك و اسيد كلريد ريك .
بازها يا قلياها موادي هستند كه مخالف و ضد اسيدها به شمار مي آيند گرچه بعضي بازها از قبيل آهك (هيدروكسيد كلسيم) و سود سوز آور همانند اسيدها خيلي فعال و خورنده هستند از بازها در فرآيند هاي صنعتي استفاده مي شوند هيدروكسيد منيزيم (مايع يا پودر سفيدي كه براي برطرف كردن درد ناشي از حالت اسيدي معده مصرف مي كنيم) نمونه اي از يك باز ملايم است بازي كه در آن قابل حل مي باشد ، قليا ناميده مي شود وقتي يك اسيد و يك باز به نسبت مناسب با هم مخلوط مي شوند يكديكر را خنثي مي كنند براي مثال اگر اسيد كلريد ريك با سود سوز آور مخلوط شود حاصل واكنش آنها نمك معمولي و آب خواهد بود بعضي مواد وقتي با اسيد و بازها تماس پيدا مي كنند تغيير رنگ مي دهند اين مواد را معرف يا شناساگر مي نامند تعنسل در محلول اسيدي از آبي به قرمز تغيير رنگ مي دهند و در محلولهاي قليايي از قرمز به آبي مي گرايد .
اسيد سولفوريك : اسيد سولفوريك احتمالاً مهمترين تركيب شيميايي موجود است . و دهها مورد استفاده دارد كه از توليد كود و پارچه تا ساخت دارو و مواد منفجره را شامل مي شود اين اسيد در انباره كه نوعي باطري است معمولاً در موتور اتومبيل مورد استفاده قرار مي گيرد نيز وجود دارد اسيد سولفوريك را به روش تماسي تقليد مي كنند كانه هوايي كه محتوي سولفيد هاي فلزي يا گوگرد هستند در هوا سرخ يا برشته مي شوند تا دي اكسيد گوگرد به دست مي آيد سپس اين گاز را در مجاورت يك كاتاليزور (يكي از اسيد هاي فلز و و اناديم) حرارت مي دهند تا آن را به واكنش بيشتر با هوا وارد و تري اكسيد گوگرد حاصل شود درمرحله بعد تري اكسيد را در اسيد سولفوريك غليظ حل مي كنند تا اسيدي به نام اولنوم به دست آيد. كه سپس به دهقا با افزودن آب رقيق مي شود و مقدار زيادي اسيد سولفوريك برجاي مي ماند نمكهاي اسيد سولفوريك را سولفات مي نامند كه تركيبات بسيار مفيدي را شامل مي شوند و در صنايع مختلف از قبيل كود سازي داروسازي رنگ سازي مورد استفاده قرار مي گيرند اسيد سولفوريك ، بيش از هر نوع اسيد ديگري در جهان توليد مي شود و كاربرد دارد اسيد سولفوريك را با فرمول شيميايي hso نشان مي دهند ميل شيميايي شديدي به آب (ho) دارد اين خاصيت باعث مي شود كه اسيد سولفوريك بتواند هيدروژن و اكسيژن را از بسياري از مواد از جمله پوست جذب كند به همين دليل كار كردن با آن خطرناك و نياز به مراقبت دارد اسيد كلريد مايع بي رنگ و بسيار خطرناك است كه در مجاورت هوا دود مي كند بوي تحريك كننده اي دارد بسيار خرنده است و باعث سوختگيهاي شديد مي شود اين اسيد را با حل كردن گاز كلريد هيدروژن در آب به دست مي آيد اسيد كلريدريك غليظ حاوي سه قسمت كلر، يد ، هيدروژن و هفت قسمت آب است كلريد هيدروژن از تركيب گازهاي كلر و هيدروژن به دست مي آيد راه ديگر توليد اين گاز تركيب كلر يد سديم نمك معمولي با اسيد سولفوريك است اسيد كلريك يا بازها واكنش مي كند و نمكهايي به نام كلريد را به وجود مي آورد و در صنايع اين اسيد را براي توليد مواد شيميايي ديگر يا آماده سازي بعضي از غذاها به كار مي گيرند معده انسان نيز اسيد كلريد ريك ضعيف توليد مي كند يا طي عمل گوارش به شكسته شدن غذا ها كمك مي كند اسيد لاكتيك مايع بي رنك يا زرد رنگ است كه معمولاً در شير ترشيده و ساير محصولات لنبي ترش شده يا بريده شده ديده مي شود كه اسيد در سركه نيز وجود دارد و حاصل تخمينه قند است روش تجاري اسيد لاكتيك را از تخمينه به دست مي آورند و در دباغي و پارچه بافي و همچنين براي طعام بعضي غذاهاي آماده مورد استفاده قرار مي دهند .

4

2

اسيد لاكتيك معمولاً در خون انسان و ساير جانوران وجود دارد به طور معمول وقتي ماهيچه هاي ما به انرژي نياز دارند اين انرژي در اثر شكسته شدن كربو هيدرات به وسيله اكسيژن توليد مي شود اما وقتي به تمرين ها و ورزش هاي سخت مي پردازيم خون نمي تواند اكسيژن لازم را براي اين عمل به بافت هاي ماهيچه اي برساند و در نتيجه كربو هيدرات به شكل بي هوازي بدون اكسيژن شكسته مي شوند و اسيد لاكتيك به وجود مي آيد. اين اسيد مي تواند درد خاصي را در ماهيچه ايجاد كند كه درد ناگهاني ناميده مي شود .
هنگام ورزشهاي آرام ، كلوكز موجود در ماهيچه ها به مصرف مي رسد تا انرژي توليد شود اين فرآيند با توليد دي اكسيد كربن و آب همراه است در ورزشهاي سخت ممكن است اكسيژن لازم براي شكسته شدن كلوكز تأمين نشود در اين حالت كلوكز و اسيد لاكتيك تبديل مي شود وقتي ميزان اكسيژن در خون بالا مي رود اسيد لاكتيك دوباره به گليكوژن به كلوگز تبديل مي شود اسيد نيتريك مايعي دود كننده بي رنگ و بسيار خورنده است مايع خورنده مي تواند با مواد واكنش انجام دهد و باعث خوردگي آنها شود اسيد نيتريك از تركيب شدند هيدروژن ، نيتروژن و اكسيژن به وجود مي آيد و براي توليد كودها مواد منفجره (نظير نيتر و گليسيرين ) مورد استفاده قرار مي گيرد.
اسيد نيتريك از قرنها پيش شناسايي شده است . در آغاز قرن بيستم اين اسيد را از حرارت دادن اسيد سولفوريك و نيترات سديم به دست آوردند نيترات سيدم ماده اي طبيعي است كه در آمريكاي جنوبي يافت مي شود وقتي جنگ جهاني دوم آغاز شد مقدار زيادي اسيد نيتريك براي توليد مواد منفجره لازم بود با تمام شدن ذخاير نيترات سديم در آلمان يك شيميدان آلماني به نام (فريتزهابر) روشي براي توليد اسيد نيتريك با استفاده از آمونياك و هوا ابلاغ كرد در اين روش هيدروژن و نيتروژن آمونياك و اكسيژن هوا بادها تركيب مي شوند و اسيد نيتريك را به وجود مي آورند

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:56 PM
به نام خدا

جدول تناوبي(periodic table)

جدول تناوبي عناصر جدولي است كه بر اساس قانون تناوبي عنصرها(قرارگرفتن به ترتيب افزايش عدد اتمي) استوار است و 7 تناوب يا دوره و 18 گروه يا خانواده دارد.

برخي از گروه هاي جدول تناوبي به سبب خصوصيات فيزيكي و شيميايي مشابهشان و همچنين به علت ويژگي بارزي كه دارند را با نام هاي مختلف مي شناسيم (فلزات قليايي، فلزات قليايي خاكي، فلزات سكه ساز، كالكوژن ها و هالوژن ها و گازهاي نجيب يا بي اثر)، هر تناوب يا دوره با يك فلز قليايي آغاز و به يك گاز بي اثر ختم مي گردد، برخي از خواص عناصر جدول تناوبي به صورت متناوب و داراي روندي خاص هستند.



عناصر گروه اول جدول تناوبي

اين شش عنصر را با نام فلزات قليايي(alkali metals) نيز مي شناسيم، همگي داراي آرايش الكتروني لايه ي آخر مشابهي هستند، همگي به ns1 ختم مي شوند و به همين خاطر داراي واكنش پذيري بسيار زيادي هستند، چون آن ها مي توانند در واكنش هاي شيميايي آن 1 الكترون لايه ظرفيت خود را از دست بدهند و به يون مثبت(كاتيون) تبديل گردند، انسان ها در گذشته از محلول خاكستر چوب براي از بين بردن چربي ها استفاده مي كردند و نام آنرا قليا ناميده بودند، پس از تحقيقات متمادي مشخص گرديد كه در خاكستر چوب از عناصر گروه اول وجود دارد و به همين دليل نام عناصر گروه اول را فلزات قليايي گذاشتند.

عناصر گروه اول فلزاتي بسيار نرم مي باشند كه به راحتي با چاقو بريده مي شوند و سطح آن ها داراي جلاي فوق العاده زيادي مي باشد، با اكسيژن هوا به آساني واكنش مي دهند و اكسيد فلز مربوطه را توليد مي كنند به همين علت آن ها را در آزمايشگاه درون نفت نگهداري مي كنند، لازم به ذكر است كه فلزات قليايي از بالا به پايين يا به عبارت ديگر با افزايش عدد اتمي نرم تر مي شوند.

عناصر گروه اول به ترتيب عبارتند از:

Li Na K Rb Cs Fr

از بالا به پايين واكنش پذيري اين عناصر افزايش مي يابد.

انرژي نخستين يونش اين عناصر بسيار كم و پايين است و از بالا به پايين اين انرژي كاهش مي يابد اما انرژي دومين يونش فلزات قليايي بسيار بالاست به گونه اي كه تاكنون تركيبات دو يا چند ظرفيتي در اين عناصر ديده نشده است.

سديم فراوان ترين عنصر قليايي مي باشد و پس از آن پتاسيم قراردارد و بقيه عناصر اين گروه نسبتا كمياب مي باشند و فرانسيم هم كه عنصري راديواكتيو يا پرتوزا مي باشد.

از آلياژ سديم و پتاسيم در رآكتورهاي هسته اي براي سردكردن و انتقال حرارت استفاده مي شود.



عناصر گروه دوم جدول تناوبي

اين شش عنصر را با نام فلزات قليايي خاكي مي شناسيم، چون اين عناصر در پوسته ي زمين يافت مي شوند.

همگي به ns2 ختم مي شوند بنابر اين، نسبت به فلزات قليايي واكنش پذيري كم تري دارند، چون از دست دادن دو الكترون(در فلزات قليايي خاكي) سخت تر از ازدست دادن يك الكترون مي باشد.

سختي و چگالي و دماي ذوب جوش اين عناصر از عناصر گروه اول بيش تر مي باشد.

همانند عناصر گروه اول از بالا به پايين واكنش پذيري شان زياد مي شود به گونه اي كه بريليم عملا در آب بي اثر است، منيزيم فقط با آب جوش واكنش مي دهد و با آب سرد واكنش بسيار كمي دارد اما كلسيم علاوه بر واكنش با آب جوش با آب سرد نيز واكنش مي دهد.

منيزيم در صنعت هواپيماسازي مورد استفاده قرار مي گيرد، آلياژ منيزيم و آلومينيوم كه براي ساخت هواپيما مورد استفاده قرار مي گيرند با نام آلياژ سبك شناخته مي شوند.

بريليم در كاني معروف به بريل با فرمول Be3Al2 يافت مي شود.

منيزيم دومين فلز فروان در هيدروسفر يا آب هاي دريا مي باشد.

كلسيم به صورت سنگ آهك، مرمر و ... در طبيعت موجود است، كلسيم فراوان ترين فلز قليايي خاكي مي باشد.

استرانسيوم و باريم بيشتر به صورت سولفات يافت مي شوند و راديم، عنصر آخر گروه دوم هم كه يك عنصر راديواكتيو مي باشدكه از تغييراتي در اورانيوم –238 به وجود مي آيد.



عناصر گروه هاي سوم تا دوازدهم

اين فلزات را عناصر واسطه مي نامند، فلزات واسطه به دوسته ي كلي تقسيم مي شوند:

1- فلزات واسطه خارجي:

اين دسته از فلزات را مي توان در خود جدول تناوبي مشاهده نمود ، در عناصر واسطه خارجي زير لايه ي d در حال پرشدن مي باشد، اين عناصر نسبت به فلزات گروه اول و دوم سختي، چگالي و دماي ذوب و جوش بالاتري دارند، همه فلزات (اعم از قليايي، قليايي خاكي و واسطه و فلزات اصي دسته p) جامد مي باشند به جز جيوه كه در دماي اتاق به حالت مايع مي باشد و يك استثناء به شمار مي آيد. در آرايش الكتروني اين عناصر بي نظمي هاي متعددي ديده مي شود، براي مثال دو نمونه از اين بي نظمي ها در دو عنصر Cr و Cu ديده مي شوند، گروه يازدهم يا IB با نام فلزات سكه ساز نيز شناخته مي شوند كه شامل سه عنصر مس، نقره و طلا مي باشد، البته در بين فلزات واسطه خارجي نامگذاري هاي ديگري نيز وجود دارد كه به صورت دسته اي صورت گرفته اند و نظمي بين اين دسته بندي ها ديده نمي شود، براي مثال دو نمونه از اين دسته بندي ها عبارتند از:

- فلزات پلاتيني: كه شامل شش عنصر پالاديم، پلاتين، روديم، ايريديم، روتنيم و اوسميم مي باشد.

- تريادها يا فلزات فرومانتيك يا دسته ي سه تايي ها: كه شامل آهن، كبالت و نيكل سه عنصر كه در نامگذاري آيوپاك در يك گروه قرار گرفته اند و در تناوب چهارم جدول تناوبي و گروه هاي هشتم و نهم و دهم قراردارند.



2- فلزات واسطه داخلي:

با مشاهده ي جدول تناوبي دو دسته از عناصر را مشاهده مي كنيد كه جدا از جدول تناوبي و در پايين تصوير قرار گرفته اند، اينها همان عناصر واسطه ي داخلي هستند كه عناصر دسته ي اول خواصي مشابه فلز لانتان دارند و به لانتانيدها مشهور هستند و عناصر دسته ي دوم خواصي مشابه فلز اكتينيم دارند و به اكتينيدها معروف شده اند.

از آن جا كه قرار دادن لانتانيد ها و اكتينيدها در خانه هاي پلاك 57 و 89 ميسرنمي شد، اين دو گروه در پايين جدول تناوبي و به صورت جداگانه اما با ارجاع به دو عنصر لانتانيم(لانتان) و اكتينيم قرارگرفته اند.

الف)لانتانيدها: در اين عناصر زيرلايه ي 4f در حال پرشدن مي باشد و شامل عناصر از عدد اتمي 58 تا 71 مي باشند.



ب)اكتينيدها: در اين عناصر زيرلايه ي 5f در حال پرشدن مي باشد و شامل عناصر از عدد اتمي 90 تا 103 مي باشد، براي مطالعه ي اكتينيدها ساختارهسته نسبت به آرايش الكتروني عناصر از اهميت بيش تري برخوردار مي باشد، مشهورترين اكتينيد كه امروزه بحث هاي زيادي را در اقتصاد و سياست و علم به خود اختصاص داده است اورانيوم مي باشد كه از آن انواع استفاده هاي صلح آميز و غير صلح آميز(براي ساخت سلاح هاي شيميايي) مي شود.



عناصر گروه هاي سيزدهم تا هجدهم

در همه ي اين عناصر زيرلايه ي p در حال پرشدن مي باشد و به همين علت آن ها را عناصر اصلي دسته p مي نامند، و آرايش الكتزوني لايه ي آخر آن ها به ترتيب عبارتند از:


گ13/IIIA

گ14/IVA

گ15/VA

گ16/VIA

گ17/VIIA

18/ VIIIA

سرگروه:B

سرگروه:C

نيتروژنN

اكسيژنO

فلوئورF

هليم He

ns2np1

ns2np2

ns2np3

ns2np4

ns2np5

ns2np6




از بين اين شش گروه، سه گروه داراي نام هاي مشخصي هستند: كالكوژن ها(گروه 16)، هالوژن ها(گروه 17)، گازهاي نجيب يا بي اثر يا كامل يا نادر(گروه 18).

در بين اين شش گروه، سه نوع ماده مشاهده مي شود: نافلز، شبه فلز و فلز كه ازنظر گوناگوني مواد، عناصر اصلي دستهp داراي گوناگوني زيادي هستند.

گروه 13 داراي دو نوع ماده: شبه فلز و فز مي باشد.

گروه هاي 14 و 15 و 16 داراي سه نوع ماده به ترتيب از بالا به پايين نافلز، شبه فلز و فلز مي باشند،

گروه 17 با نام هالوژن ها شناخته مي شود و همگي نافلز مي باشند و همانطور كه مي دانيد همه ي نافلزات به جز برم(استثناء) يا جامد هستند يا گاز.

و گروه 18 كه با نام هاي مختلفي مانند گاز نجيب شناخته مي شوند به حالت گازي شكل مي باشند و از نظر نوع ماده نافلز هستند.



الف) گروه 17(هالوژن ها)

عناصر گروه هفدهم با نام عناصر هالوژن يا نمك ساز شناخته مي شوند و به اين علت به اين نام مشهورند كه با اكثر فلزات همچون فلزات قليايي يا قليايي خاكي واكنش مي دهند و نمك توليد مي كنند.

عناصر اين گروه عبارتند از:

F Cl Br I At

كه فلوئور و كلر در دماي اتاق در حالت گازي مي باشند و برم هم كه تنها استثناي نافلزي مي باشد به حالت مايع است و يد و استاتين هم به حالت جامد مي باشد.

هالوژن ها واكنش پذيرترين نافلزات هستند كه لايه ي آخرشان به ns2 np5 ختم مي شوند كه مي توانند به راحتي يك الكترون بگيرند و به آرايش گاز نادر بعد از خود برسند و به آنيون(يون با بار منفي) تبديل شوند.

فلوئور 08/0 % ليتوسفر يا همان پوسته ي جامد زمين را تشكيل مي دهد و مهمترين كاني آن فلوئورين مي باشد.

كلر 19% ليتوسفر را تشكيل مي دهد و معروف ترين تركيب آن NaCl مي باشد.

برم بيش تر به صورت برميد سديم، برميد پتاسيم، برميدمنيزيم و ... يافت مي شود.

يد در تركيب هايي چون يدات سديم و ... يافت مي شود.

استاتين هم كه يك عنصر راديواكتيو مي باشد.



ب) گروه 18(گازهاي نجيب)

اين گروه از جدول تناوبي نام هاي مختلفي هم چون گازهاي كامل(بعلت اينكه آرايش الكتروني آن ها در لايه آخر كامل مي باشد)، گازهاي نادر(بعلت اينكه تركيبات نسبتا كمي دارند)، گازهاي نجيب يا noble gasses(بعلت اينكه تمايلي به شركت در واكنش هاي شيميايي ندارند)و گازهاي بي اثر(بعلت اينكه در واكنش هاي شيميايي شركت نمي كنند) دارند.

اين گروه شامل عناصر نافلزي زير مي باشد:

He Ne Ar Kr Xe Rn

همگي اين عناصر به جز هليم در لايه ي آخر خود داراي آرايش ns2np6 مي باشند كه اين آرايش كامل بوده و به علت تكميل بودن لايه ظرفيت اين عناصر تمايلي به شركت در واكنش هاي شيميايي ندارند.

هليم هم كه در تناوب اول جدول تناوبي قرار گرفته به 1s2 ختم مي شود كه يك آرايش كامل در لايه ي ظرفيت مي باشد.

گرچه اين عناصر تركيبات كمي دارند اما مصارف صنعتي زيادي دارند، براي مثال نئون براي ساخت تابلوهاي تبليغاتي ، از آرگن در جوشكاري و ... استفاده مي شود.

اميدوارم تا اين مقاله ناچيز توانسته باشد حس كنجكاوي و روح علم دوست شما را راضي كرده باشد...
در انتظار مقالات و نوشته هاي بعد باشيد

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:57 PM
ميدونيد که شيمی آلی ، شيمی ترکيبهای کربن است . اگر بگيم که در عصر کربن زندگی می کنيم ، خيلی دور از حقيقت نيست . انواع ترکيبهای کربن که هر روزه نامشون رو ميشنويم : کلسترول ، هورمونهای رشد ، حشره کشها ، عوامل سرطانزا ، عوامل شيمی درمانی ، DNA ، ژتها و نفت . دو فاجعه ی اسف انگيز هم ما رو تهديد ميکنه که هر دو از تجمع ترکيبات کربن در اتمسفر ناشی ميشه : از بين رفتن لايه اوزون که بيشتر ناشی از کلروفلوئورو کربن ها يا CFC هست ؛ و اثر گلخانه ای(greenhouse effect ) که از متان ، CFC ، و بيش از همه دی اکسيد کربن سرچشمه ميگيره .
به همين دلايل بد نيست که راجع به اين عنصر و کاربردهای جديد آن بيشتر بدونيم . کربن به چهار صورت در طبيعت يافت می شه که همه ی آنها جامد هستند . اين ساختارها عبارتند از :
۱. گرافيت Graphite
در گرافيت اتمهای کربن به صورت لايه های تخت و موازی يکديگر آرايش يافته اند که هر لايه از ميليونها اتم کربن تشکيل شده که به صورت شش گوشه ای منتظم در کنار هم قرار گرفتند . از گرافيت به علت بالا بودن دمای ذوب آن برای ساخت بوته جهت ريخته گری فلزهای مذاب استفاده ميشه . از گرافيت همراه با خاک رس در ساختن مغز مداد ، به عنوان الکترود در کوره های برقی و در الکتروليز استفاده ميشه .
۲. الماس Diamond
الماس يکی از سخت ترين اجسام طبيعی ست . در جواهر سازی ، نوک مته ها برای سوراخ کردن ، بريدن شيشه و ساخت سنباده به کار ميره . بااينکه الماس جريان برق رو هدايت نميکنه ولی هدايت گرمايی اون ۵ برابر مس است . می دونيد چرا ؟
۳. باکی بال ها

در سال ۱۹۸۵ آلوتروپ جديدی از کربن کشف شد که به نام طراح گنبد منتظم ، باک مينستر فولرن buckminsterfullerene ناميده شد . بر خلاف الماس و گرافيت ، که مولکولهاشون همينطور ادامه دار هست ، فولرن مولکول مشخصی داره مثل C60 . اين مولکول ها شبيه به يک توپ فوتبال يا " باکی بال " هستند . فولرنها در دنيای شيمی غوغايی به پا کردند .
۴. نانولوله ها Nanotubes


يک صفحه گرافيت رو در نظر بگيريد ، اگر ما دونقطه اين صفحه گرافيتی رو به هم متصل کنيم لوله ای به دست می آد که قطر فضای داخلی اون چند ميليادرم متر هست . اين لوله ها به علت اينکه قطر اونها چند نانومتر هست " نانو لوله " نام گرفتند . در واقع يک نانو لوله همان صفحه گرافيتی ست که به شکل لوله در اومده باشه .
نانو لوله ها پيوندهای محکمی بين اتمهاشون دارن و به همين علت در برابر نيروهای کششی استحکام و مقاومت بالايی دارند . گفته ميشه که نانو لوله ها سخت تر از فولاد و سبک تر از آلومينيم هستند .به همين دليل از اونها به صورت کامپوزيت در ساخت بدنه هواپيما استفاده ميشه . مهمترين خصوصيت فيزيکی اين نانو لوله ها هدايت الکتريکی اونهاست .
خواص فوق العاده نانو لوله ها و روشهای پيچيده توليد اونها باعث شده که قيمت هر گرم از اين ماده حدود چند صد دلار باشه .
اما برای فهم و درک بيشتر ساختارهای مختلف کربن بخصوص نانولوله ها ميتونيد از نرم افزار ساده و درعين حال شگفت انگيز Nanotube Modeler استفاده کنيد . اين برنامه جديدترين نرم افزار ارائه شده (سال ۲۰۰۴- ۲۰۰۵ ) در زمينه نانو هست و بخصوص برای دانش آموزان مفيده

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:59 PM
مدت زيادي اين طور تصور مي شد كه پروتونها و نو ترونها ذرات بنيادي هستند وبنابراين گمان مي رفت مثل تقسيم الكترون ديگرقابل تقسيم نبوده و داراي يك ساختار داخلي نيستند امروزه مي دانيم كه نو كلئونها يا به عبارت ديگر پروتونها و نو ترونها خود از ذرات كوچكتري ساخته شده اند كه كوارك ناميده مي شوند.

تا به حال 6نوع كوارك متفاوت شناسايي شده اند با اين همه فقط دو نوع آنها در تشكيل مواد پايدار معمولي نقش مهمي دارند كه عبارت از كوارك u و كوارك D هستند U علامت اختصاري براي بالا (UP) و D علامت اختصاري براي پايين (down) مي باشد .

اگر روابط ونسبتها در اتمها كه در مقايسه با كواركها بزرگ هستند مهم و چشمگير است اين روابط در كواركها ي كوچك مسلماً مهمتر هستند مثلا كواركها هيچ گاه به تنهايي نقشي را به عهده ندارند بلكه هميشه در گروههاي 2و 3تايي هستند ذراتي كه از 2كوارك تشكيل مي شوند مزون نام دارند ذراتي را كه از 3كوارك دارند بار يون مي نامند كواركها دركنار بار الكتريي اي كه دارند خاصيت مرموز ديگري نيز دارا مي باشند كه رنگ خوانده مي شود كوراكها از ين جهت به قرمز سبز و آبي طبقه بندي مي شود البته از اين طبقه بندي بايد رنگهاي حقيقي را تصور كرد بلكه منظور نوع با ر الكتريكي آنهاست . بنابراين ذرات آزاد معلق درطبيعت بايد هميشه داراي رنگ خنثي و به عبارت ديگر سفيد باشند به شرخ زير اين نتيجه حاصل ي شوديك كوارك قرمز يك كوارك سبر ويك كوارك آبي يك گروه سه تايي مثلا يك پروتون مي سازد.

همان طور كه تركيب رنگهاي رنگين كمان رنگ سفيد را به وجود مي آورد ازتركيب رنگهاي سه گانه كوارك نيز سفيد به دست مي آيد به اين ترتيب يك ذره سفيد مجاز و پايدار تشكيل مي شود. امكان ديگر اين است كه يك كوارك قرمز با يك ضد كوارك كه رنگ ضد قرمز دارد يك زوج بسازند قرمز و ضد قرمز همديگر را خنثي كرده رنگي خنثي را به وجود مي آورند به هرحال چون اين گروههاي دوتايي (مزونها ) از ماده و پادماده ايجاد شده اندخيلي سر يع فور مي پاشند به اين جهت مزونها پايدار نيستند .

كواركها نوكلئونها را ميسازند وآنها به يكديگر متصل شده هسته اتمها را به وجود مي آروند . هسته هاو الكترونها دراتحاد با يكديگر اتمها را ايجاد مي كنند و اتمها نيز با پيوستن به يكديگر مولكولها ي كوچك و بزرگ از قبيل مولكولهاي آب يا سفيده تخم مرغ را مي سازد.

ميلياردها مولكول سلولهاي بدن ما را به وجودمي آورند و هرانسان در بدن خود ميلياردها سلول دارد اما با تمام تقاوتهايي كه انسانها ،جانوران ،گياهان سياره ها و يا ستارگان با يكديگر دارند باز هم تمام آنها فقط اط 3ذره زير بنايي ساخته شده اند كه عبارتند از كوراكها U كواركهاي D و الكترونها .

آيا كوارك ها را مي توان مشاهده كرد؟ روشن است كه كوارك ها را نمي توان مشاهده كرد بلكه مي وشد وجود أنها را مثل هسته اتمها از طريق آزمايشهاي فراوان پيچيده اثبات نمود براي اين كار مثل آنچه كه رادرفورد 75 سال پيش براي شناسايي هسته اتم انچام داد عمل مي شود و پرو تونها يا الكترونها ي بسيار پر شتاب مورد اصابت قرار مي گيردند بيشتر الكترونها در اين آزمايش به ندرت تغيير مسير مي دهند ولي تعدادي از 'آنها كاملا از مدار خود خارج مي شوند درست مثل اينكه به گلوله هاي سخت وكوچكي در داخل پرو تونها برخورد كنند اين گلوله هاي بسيار كوچك همان كوا رك ها هستند كه در جستجويشان بوده ايم يك بررسي دقيق نشان داده كه پرو تون در مجموع از سه سنگ بناي اوليه اين چنين تشكيل شده است .

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 12:59 PM
ابر رسانايي



اگردمای فلزات مختلف را تا دمای معينی(دمای بحرانی) پايين اوريم پديده شگرفی در انها اتفاق می افتد که طی ان به ناگهان مقاومتشان را در برابرعبور جريان برق تا حد صفراز دست خواهند داد .وتبديل به ابررسانا خواهند شد.

(البته موادی مانند نقره نيز هستند که مقاومت ويژه شان حتی در دمای صفر درجه کلوين نيز صفر نمی شود).هرچند در اين دما ميتوان بسياری از مواد را ابر رسانا نمود محققا ن برای رسيدن به چنين دمايی مجبورند از هليم مايع ويا هيدرژن استفاده کنند که بسيار گرانند .

امروزه ابر رسانايی را در موادی ايجاد می کنند که دمای بحرانيشان زيادتر از ۷۷درجه کلوين است که برای رسيدن به چنين دمايی از ازت مايع استفاده می کنند که نقطه جوشش۷۷ درجه کلوين است.

تاريخجه ابررسانايی:

ابررسانايی برای اولين باردر سال ۱۹۱۱توسط هايک کامرلينگ اونس(۱۸۵۳-۱۹۲۶)مطرح گرديد.

وی دمای يک ميله منجمد جيوه ای را تا دمای نقطه جوش هليم مايع(۴.۲ درجه کلوين )پايين اوردد و مشاهده نمود که مقاومت ان ناگهان به صفر رسيد.

سپس يک حلقه سربی را در دمای ۷درجه کلوين ابررسانا نمود و قوانين فارادی را بر روی ان ازمايش کردومشاهده نمود وقتی با تغيير شار در حلفه جريان القايی توليد شود

حلقه سربی برعکس رسانا های ديگر رفتارمی نمايديعنی پس از قطع ميدان تا ماداميکه در حالت ابر رسانايی قرار داردجريان اکتريکی را حفظ می کند .

به عبارتی اگريک سيم ابررسانا داشته باشيم پس از بوجود امدن جريان الکتريکی دران بدون مولد الکتريکی ( مثل باطری يا برق شهر )نيز می تواند حامل جريان باشد.

اگر در همين حالت ميدان مغناطيس قوی در مجاورت سيم ابررسانا قرار دهيم ويا دمای سيم را با لاتر از دمای بحرانی ببريم جريان در ان بسرعت صفر خواهد شد چون دراين حالتها سيم را از حالت ابررسانايی خارج کرده ايم .

اقای اونس با همين کشف جايزه نوبل فيزيک در سال ۱۹۱۳ را از ان خود نمود.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:00 PM
نسبيت

اگر به فهرست نام هاي دانشمندان توجه كنيم، اسمي را در صدر همه اين نام ها مي بينيم: آلبرت اينشتين. اينشتين در مجامع علمي از اعتبار ويژه اي برخوردار است، چرا كه وي با انجام رشته اي از اكتشاف هاي هوشمندانه، تصور ما از مفاهيم فضا و زمان و ماده و انرژي را تغيير داده است. براي بسياري از مردم نام وي با يك كلمه كه عموما اشتباه نيز درك شده است، گره خورده است: نسبيت.

نسبيت به ما مي گويد نحوه كاركرد ظاهري جهان- مواردي مثل اجسام با چه سرعتي حركت مي كنند، زمان با چه سرعتي عبور مي كند - به اين نكته بستگي دارد كه ما در كجا قرار داريم. اگر با سرعتي كاملا نزديك سرعت نور حركت كنيم ساعات كند مي شود. با سفر به مركز سياهچاله، كه در آن جرم ستاره رمبش (collapse) يافت است، زمان متوقف مي شود.

مشهورترين و در عين حال بدنامترين جنبه تئوري نسبيت، هم ارزي جرم (M) و انرژي (E) است. اين هم ارزي در رابطه اي خلاصه شده است كه حتي دانشجوي رشته ادبيات هم آن را مي داند:

E=MC2 قسمت وحشتناك داستان اين است كه ثابتC اين دو كميت را به يكديگر مربوط مي كند. اين ثابت سرعت نور يعني عددي بسيار بزرگ است و هنگامي كه در خود ضرب مي شود به عدد بسيار بزرگ تبديل مي شود كه تقريبا غير قابل درك است. كافي است فقط چند كيلوگرم جرم در يك آن به انرژي تبديل شود تا هيروشيما سوخته و به تلي از خاكستر تبديل شود. اما اگر جرم به آرامي به انرژي تبديل شود انرژي لازم براي حركت طولاني مدت يك زير دريايي در اعماق آب فراهم مي شود.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:02 PM
آزمایش تامسون ( محاسبه نسبت بار به جرم الکترون )
در آزمایش تامسون از اثر میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی استفاده شده است. دستگاهی که در این آزمایش مورد استفاده قرار گرفته است از قسمتهای زیر تشکیل شده است:
الف ) اطاق یونش که در حقیقت چشمه تهیه الکترون با سرعت معین می باشد بین کاتد و آند قرار گرفته است. در این قسمت در اثر تخلیه الکتریکی درون گاز ذرات کاتدی ( الکترون ) بوجود آمده بطرف قطب مثبت حرکت می کنند و با سرعت معینی از منفذی که روی آند تعبیه شده گذشته وارد قسمت دوم می شود. اگر بار الکتریکی q تحت تاثیر یک میدان الکتریکی بشدت E قرار گیرد، نیروییکه از طرف میدان بر این بار الکتریکی وارد می شود برابر است با:
F= q.E
در آزمایش تامسون چون ذرات الکترون می باشند q = -e بنابراین:

F= -eE
از طرف دیگر چون شدت میدان E در جهت پتانسیلهای نزولی یعنی از قطب مثبت بطرف قطب منفی است بنابراین جهت نیرویF در خلاف جهت یعنی از قطب منفی بطرف قطب مثبت می باشد. اگرx فاصله بین آند و کاتد باشد کار نیروی F در این فاصله برابر است با تغییرات انرژی جنبشی ذرات . از آنجاییکه کار انجام شده در این فاصله برابراست با مقدار بار ذره در اختلاف پتانسیل موجود بین کاتد وآند بنابراین خواهیم داشت
ev0 =½m0v2
که در آن v0 اختلاف پتانسیل بین کاتد و آند e بار الکترون v سرعت الکترون و m0 جرم آن می باشد. بدیهی است اگر v0 زیاد نباشد یعنی تا حدود هزار ولت رابطه فوق صدق می کند یعنی سرعت الکترون مقداری خواهد بود که می توان از تغییرات جرم آن صرفنظ نمود . بنابراین سرعت الکترون در لحظه عبور از آند بسمت قسمت دوم دستگاه برابر است با:

v = √(2e v0/ m0)

ب) قسمت دوم دستگاه که پرتو الکترونی با سرعت v وارد آن می شود شامل قسمتهای زیر است :

http://softh2.persiangig.com/chemistry/1-tom.jpg

1- یک خازن مسطح که از دو جوشن A وB تشکیل شده است اختلاف پتانسیل بین دو جوشن حدود دویست تا سیصد ولت می باشد اگر پتانسیل بین دو جوشن را به v1 و فاصله دو جوشن را به d نمایش دهیم شدت میدان الکتریکی درون این خازن E = v1/d خواهد بود که در جهت پتانسیلهای نزولی است.

2- یک آهنربا که در دو طرف حباب شیشه ای قرار گرفته و در داخل دو جوشن خازن: یک میدان مغناطیسی با شدت B ایجاد می نماید . آهنربا را طوری قرار دهید که میدان مغناطیسی حاصل بر امتداد ox امتداد سرعت - و امتداد oy امتداد میدان الکتریکی - عمود باشد.



http://softh2.persiangig.com/chemistry/2-tom.jpg

پ) قسمت سوم دستگاه سطح درونی آن به روی سولفید آغشته شده که محل برخورد الکترونها را مشخص می کند.
وقتی الکترو از آند گذشت و وارد قسمت دوم شد اگر دو میدان الکتریکی و مغناطیسی تاثیر ننمایند نیرویی بر آنها وارد نمی شود لذا مسیر ذرات یعنی پرتو الکترونی مستقیم و در امتداد ox امتداد سرعت ) خواهد بود و در مرکز پرده حساس p یعنی نقطه p0 اثر نورانی ظاهر می سازد.
اگر بین دو جوشن خازن اختلاف پتانسیلv1 را برقرار کنیم شدت میدان الکتریکی دارای مقدار معین E خواهد بود و نیروی وارد از طرف چنین میدانی بر الکترون برابر است با FE = e E این نیرو در امتداد oy و در خلاف جهت میدان یعنی از بالا به پایین است.

http://softh2.persiangig.com/chemistry/3-tom.jpg
میدان مغناطیسی B را طوری قرار می دهند که برسرعتv عمود باشد . الکترون در عین حال در میدان مغناطیسی هم قرار می گیرد و نیرویی از طرف این میدان بر آن وارد می شود که عمود بر سرعت و بر میدان خواهد بود . اگر این نیرو را بصورت حاصلضرب برداری نشان دهیم برابر است با:

FM = q.(VXB)
در اینجا q = e پس:

FM = q.(VXB)
و مقدار عددی این نیرو مساوی است با F = e v B زیرا میدان B بر سرعت v عمود است یعنی زاویه بین آنها 90 درجه و سینوس آن برابر واحد است. اگر میدان B عمود بر صفحه تصویر و جهت آن بجلوی صفحه تصویر باشد امتداد و جهت نیروی FM در جهت oy یعنی در خلاف جهت FE خواهد بود. حال میدان مغناطیسی B را طوری تنظیم می نمایند کهFE = FM گردد و این دو نیرو همدیگر را خنثی نمایند. این حالت وقتی دست می دهد که اثر پرتو الکترونی روی پرده بی تغییر بماند پس در این صورت خواهیم داشت:

FM = FE

e.v.B = e E

v = E/ B
چون مقدار E و B معلوم است لذا از این رابطه مقدار سرعت الکترون در لحظه ورودی به خازن بدست می اید . حال که سرعت الکترون بدست آمد میدان مغناطیسی B را حذف می کنیم تا میدان الکتریکی به تنهای بر الکترون تاثیر نماید . از آنجاییکه در جهت ox نیرویی بر الکترون وارد نمی شود و فقط نیروی FE بطور دائم آنرا بطرف پایین می کشد لذا حرکت الکترون در داخل خازن مشابه حرکت پرتابی یک گلوله در امتداد افقی می باشد و چون سرعت الکترون را نسبتا کوچک در نظر می گیریم معادلات حرکت الکترون ( پرتو الکترونی ) در دو جهت ox و oy معادلات دیفرانسیل بوده و عبارت خواهد بود از

m0(d2x /dt2)/span>=0 در امتداox

m0d2y /dt2)=e. E در امتداoy
با توجه به اینکه مبدا حرکت را نقطه ورود به خازن فرض می کنیم اگر از معادلات فوق انتگرال بگیریم خواهیم داشت:

y=(1/2)(e.E)t2/m0

x=v.t
معادلات فوق نشان می دهد که مسیر حرکت یک سهمی است و مقدار انحراف پرتو الکترونی از امتداد اولیه (ox ) در نقطه خروج از خازن مقدار y در این لحظه خواهد بود . اگرطول خازن را به L نمایش دهیم x = L زمان لازم برای سیدن به انتهای خازن عبارت خواهد بود از t = L / v اگر این مقدار t را در معادله y قرار دهیم مقدار انحراف در لحظه خروج از خازن به دست می آید:

Y = ½ e( E/m0) ( L/ v )2

e/ m0 = ( 2y/ E ) ( v/ L )2
که در آن v سرعت الکترون که قبلا بدست آمده است. L و E بترتیب طول خازن و شدت میدان الکتریکی که هر دو معلوم است پس اگر مقدار y را اندازه بگیریم بار ویژه یا e/m0 محاسبه می شود.
پس از خروج الکترون از خازن دیگر هیچ نیرویی بر آن وارد نمی شود بنابراین از آن لحظه به بعد حرکت ذره مستقیم الخط خواهد بود و مسیر آن مماس بر سهمی در نقطه خروج از خازن است . اگر a فاصله پرده از خازن یعنی D P0 باشد می توانیم بنویسیم:

P0P1 = y + DP0 tgθ
tgθعبارتست از ضریب زاویه مماس بر منحنی مسیر در نقطه خروج از خازن و بنابراین مقدار یست معلوم پس باید با اندازه گرفتن فاصله اثر روی پرده( P0 P1)به مقدار y رسید و در نتیجه می توانیم e/ m0 را محاسبه نماییم.
مقداری که در آزمایشات اولیه بدست آمده بود 108×7/1 کولن بر گرم بود مقداریکه امروزه مورد قبول است و دقیقتر از مقدار قبلی است برابر 108×7589/1 کولن بر گرم است.
علاوه بر تامسون، میلیکان نیز از سال 1906 تا 1913 به مدت هفت سال با روشی متفاوت به اندازه گیری بار الکترون پرداخت.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:04 PM
به نام خدا






گازها نوعی از مواد هستند كه فاصله ی بین مولكول های آنان زیاد است و این به علت نیروی جاذبه ی بسیار كم بین مولكول های گاز است.


در قوانین گازها سه چیز متغیر است كه آن ها عبارت اند از:
حجم، فشار و دما




قانون بویل


قانون بویل بیان می كند كه در دمایی ثابت، فشار با حجم رابطه ای عكس دارد یعنی اگر فشار بالا رود، حجم كم می شود و اگر فشار كم شود به عكس حجم زیاد می شود.


این قانون را می توان با آزمایش زیر نیز بیان كرد.


سه سرنگ خالی از ماده را روی ترازوی دیجیتالی قرار می دهیم، هر نفر یك سرنگ را می بایست به گونه ای فشار دهد كه اولین نفر فشار كم، دومین نفر فشار بیش تر و سومین نفر فشار بیش تری وارد نماید، فشار وارده را می توان با ترازویی كه سرنگ را روی آن قرار داده ایم بررسی كنیم، سپس مشاهده می كنیم اولین سرنگ كه فشار كم تری بر آن وارد شده است دارای حجم بالاتر و به ترتیب با افزایش فشار به سرنگ حاوی هوا، حجم كم و كم تر می شود.



قانون شارل



بر اساس قانون شارل، در فشار ثابت، حجم با دما رابطه ای مستقیم دارد، به گونه ای كه اگر دما زیاد شود حجم بالا می رود و اگر دما كم شود حجم نیز كم می شود.


این قانون را می توان در پدیده ی طبیعی زیر بیان نمود:


در تابستان كه دمای هوا بالا می رود، حجم گاز درون تایر خودروها نیز افزایش می یابد و بلعكس در زمستان با كاهش دما، حجم تایر خودروها كاهش یافته و باید بر باد آن بیفزاییم.



قانون گیلوساك



بنابر این قانون، در حجمی ثابت، دما با فشار رابطه ای مستقیم دارد، به گونه ای كه اگر دما زیاد شود، فشار هم زیاد و اگر دما كم شود فشار نیز كم می شود.


علت افزایش فشار با افزایش دما و كاهش آن به شرح زیر است:
وقتی دما افزایش می یابد، سرعت و در نهایت انرژی جنبشی ذرات گاز افزایش می یابد و همانطور كه می دانید فشار یك گاز نتیجه ی برخورد ذرات گاز با دیواره ی ظرف است بنابر این برخورد ذرات گاز با دیواره ی ظرف افزایش می یابد و در نهایت فشار نیز افزایش می یابد.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:06 PM
ميدان مغناطيسي زمين

مطالعات ميدان مغناطيسي زمين در طول چند صد سال انجام شده است . اندازه گيري هايي در دريا براي مقاصد ناوبري ، در خشكي در ارتباط با كاوش و در پايگاههاي مغناطيسي براي تعيين تغييرات ميدان انجام شده است . در مقايسه با ساير داده هاي ژئوفيزيكي مربوط به زمين ، اطلاعات جمع آوري شده در مورد ميدان مغناطيسي زمين نسبتا" زياد است . نتايج اين مطالعات نشان داده كه ميدان مغناطيسي زمين در ارتباط با اكتشافات ژئوفيزيكي از سه قسمت تشكيل شده است :
1) ميدان اصلي : با آنكه زمان ثابت نيست نسبتا" به آرامي تغيير مي كند و منشاء آن داخلي است .
2) ميدان خارجي : جزء كوچكي از ميدان اصلي است كه منشاء آن خارج از زمين مي باشد و نسبتا" سريع تغيير مي كند . تغييري كه بخشي از آن دوره اي و بخشي تصادفي است .
3) تغييرات ميدان اصلي : معمولا" ولي نه هميشه خيلي كوچكتر از ميدان اصلي است . نسبتا" با زمان و مكان ثابت است و در اثر ناهنجاري هاي مغناطيسي محلي در نزديكي سطح پوسته زمين بوجود مي آيد . اين تغييرات هدف هاي ژئو فيزيك اكتشافي را تشكيل مي دهد .
اكتشاف مغناطيسي در خشكي ، دريا و هوا انجام مي شود . براي نواحي با گسترش قابل ملاحظه ، عمليات شناسايي هم در خشكي و هم در دريا به راحتي با مغناطيس سنج هوا برد انجام مي شود . در اكتشافات نفت روش مغناطيسي منحصرا" يك وسيله شناسايي است كه كلا" به شكل اندازه گيري هاي هوابردي انجام مي شود . اين روش به همراه روش گراني به عنوان مقدمه اي بر كارهاي لرزه اي براي تعيين عمق تقريبي ، توپوگرافي و خصوصيات پي سنگ بكار مي رود . چون خودپذيري سنگ هاي رسوبي نسبتا" كم است ، پاسخ اصلي مربوط به سنگ هاي آذرين زير رسوب هاست . لذا انتظار مي رود كه در چنين نواحي برجستگي هاي مغناطيسي نسبتا" كوتاه باشد كه معمولا" نيز چنين است .
شناسايي در مورد اكتشاف كاني ها به مقدار زياد از هوا انجام مي شود كه اغلب با روش em هوابردي تركيب مي شود . تقريبا" همه پيگيري هاي زميني ، اندازه گيري هاي مغناطيسي تفصيلي را نيز شامل مي شود . نظير جستجوي نفت كه اين روش نيز معمولا" غير مستقيم است يعني توجه اصلي بيشتر به نقشه برداري زمين شناختي است نه به خود تمركز مغناطيسي . پيوند ناهنجاري هاي مغناطيسي سرشتي با سولفور فلزهاي پايه ، طلا ، پنبه نسوز و غيره به عنوان نشاني در اكتشاف كاني ها بكار مي رود . البته روش مغناطيسي به طور مستقيم در جستجوي كانه هاي مشخصي از آهن و تيتانيوم نيز بكار مي رود .
مغناطيس سنگها و کانيها:
نوعهاي اصلي مغناطيس: از آنجا که بي هنجاريهاي مغناطيسي کلاً در اثر مقدار کانيهاي مغناطيسي موجود در سنگها به وجود مي آيد، لازم است که اين کانيها که از نظر تعداد معدودند و به ويژه خودپذيري مغناطيسي آنها مورد بحث قرار گيرد.
تمام کانيها، عناصر، ترکيبها را ميتوان برحسب ويژگي مغناطيسي شان به سه گروه تقسيم کرد:
ديامغناطيس، پارامغناطيس و فرو مغناطيس
ديامغناطيس: جسم ديامغناطيس جسمي است که داراي خودپذيري مغناطيسي منفي باشد. اين بدان معني است که شدت مغناطيسي القا شده در جسم بر اثر ميدان h برخلاف جهت h باشد. تمام مواد در اصل ديامغناطيسي اند، زيرا حرکت مداري الکترونهاي با بار منفي در جسم، در حضور ميدان خارجي h، در جهتي است که با h مخالفت ميکند. ولي ديامغناطيس تنها وقتي غالب است که گشتاور مغناطيسي اتمي خالص تمام اتمها، وقتي h برابر صفر است، صفر شود.
اين وضعيت، سرشتي اتمهاي با لايه هاي الکتروني بسته است. ديامغناطيس در مقايسه با ساير اشکال مغناطيس، اثر ضعيفي است. بسياري از عناصر و ترکيبات ديامغناطيس هستند. معمولي ترين مواد ديامغناطيس زمين، گرافيت، ژيپس، مرمر، کوارتز و نمک ميباشند.

ميدان مغناطيسي زمين قسمت 2

پارامغناطيس: تمام موادي که ديامغناطيس نيستند، پارامغناطيس ميباشند، يعني k براي آنها مثبت است. در يک جسم پارامغناطيس، زماني که ميدان خارجي صفر است، هر اتم يا مولکول يک گشتاور مغناطيسي خالص دارا ميباشد. پرامغناطيس، سرشتي اجسامي است که لايه هاي زيرين آنها کاملاً پر نشده باشد.
فرومغناطيس: آهن، کبالت و نيکل عنصرهاي پارامغناطيس هستند که در آنها برهمکنش بين اتمها و گروههاي اتمي به اندازه اي قوي است که به خط شدگي گشتاورها در داخل منطقه ها يا حوزه هاي بزرگي از جسم وجود دارد در حالي که خودپذيري مواد ديامغناطيسي و پارامغناطيسي اغلب کمتر از 10-3 است، اين سه ماده فرومغناطيسي مقاديري در حدود 106 برابر اين مقدار دارند. فرومغناطيس نيز با دما کاهش مي يابد و در دماي کوري کاملاً از بين ميرود. کانيهاي فرومغناطيسي ظاهراً در طبيعت وجود ندارند.
فري مغناطيس: موادي که حوزه هاي مغناطيسي آنها به نواحيي تقسيم شده باشند که به خط شدگي آنها خلاف جهت يکديگر باشد ولي گشتاور خالص آنها وقتي h=0 است، صفر نباشد، فري مغناطيس ناميده ميشود. با به خط شدگي مغناطيسي يک سري از حوزه هاي فرعي قوي تر از ديگر حوزه هاست، در حالي که تعداد هر دو حوزه برابر است و يا حوزه هاي فرعي از يکنوع بيشتر از حوزه هاي ديگر است. مثالهايي از کانيهاي فري مغناطيس نوع اول، مگنتيت، تيتانومگنتيت، ايلمنيت، اکسيدهاي آهن و يا آهن و تيتانيوم ميباشند. پيروتيت کاني مغناطيسي از نوع دوم است. عملاً تمام کانيهاي مغناطيسي، فري مغناطيس هستند.
پاد مغناطيس: اگر گشتاورهاي مغناطيسي خالص مربوط به حوزه هاي فرعي موازي و پادموازي در ماده اي، که در غير اين صورت فرومغناطيس بود، يکديگر خنثي کنند، خودپذيري حاصل بسيار کم و در حد اجسام پارامغناطيس خواهد شد. چنين ماده اي به دلايل واضح پادفرومغناطيس ناميده ميشود. هماتيت معمولي ترين مثال از اين نوع است.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:08 PM
در ساده‌ترین شکل ژئوشیمی را می‌توان به عنوان علمی تعریف کرد که با شیمی کل زمینی و اجزای تشکیل دهنده آن سرو کار دارد. علم ژئوشیمی به تعبیری هم محدود‌تر و هم گسترده‌تر از زمین شناسی می‌باشد. این علم با توزیع و مهاجرت عناصر شیمیایی در درون زمین و در ابعاد زمان و مکان سرو کار دارد. علم رخداد و توزیع عناصر در جهان ، بطور کلی شیمی فضایی نامیده می‌شود. جهت درک درست شیمی زمین حائز اهمیت است که تا حد امکان از شیمی و تاریخ خورشید و سایر اجسام سیاره‌ای منظومه شمسی و همچنین شیمی ستارگان و فضای بین سیاره‌ای و میان ستاره‌ای مطلع باشیم. بطور کلی وظایف اصلی ژئوشیمی را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد :




تعیین فراوانی نسبی و مطلق عناصر و انواع اتمها ( ایزوتوپها ) در زمین.
مطالعه توزیع و مهاجرت هر یک از عناصر در بخشهای مختلف زمین ( اتمسفر ، هیدروسفر ، پوسته و غیره ) و همچنین در کانیها و سنگها به منظور کشف اصول اداره کننده این توزیع و مهاجرت.

تاریخچه ژئوشیمی



علم ژئوشیمی عمدتا در طی قرن اخیر توسعه یافته است. با این وجود ، مفهوم نظامی مستقل که با شیمی زمین سر و کار داشته باشد، مفهوم کهن است و واژه ژئوشیمی نیز برای اولین بار توسط شیمیدان سوئیسی به نام شون بین (کاشف اوزون) ، در سال 1838 معرفی گردید.
مفهوم جدید یک عنصر را می‌توان به زمان لاووازیه و کتاب معروف وی در مورد عناصر شیمیایی ( 1789 ) نسبت داد.
در سال 1860 بنزن و کیرشف) چگونگی کاربرد طیف سنج در تشخیص و شناسایی عناصر را به نمایش گذاشتند، پس از آن عناصر Cs ، Rb و Tl به سرعت و پی در پی به وسیله این دستگاه جدید کشف شدند. با بر پا شدن سازمان زمین شناسی آمریکا در سال 1884 و انتخاب کلارک به عنوان شیمیدان اصلی ، سازمانی مرکزی برای تحقیقات شیمیایی زمین ، در قاره آمریکا بنا نهاده شد.
تاسیس آزمایشگاه ژئوفیزیکی بوسیله موسسه کارنگی واشنگتن در 1904 ، موجب پیدایش پیشرفتهای بزرگی در ژئوشیمی گردید. گلدشمیت که در سال 1911 از دانشگاه آسلو ، فارغ‌التحصیل گردید، رساله دکترای وی کمکی اساسی به ژئوشیمی بود.
سال 1912 ، از بسیاری جهات می‌تواند تاریخی حیاتی برای توسعه و پیشرفت علم ژئوشیمی به حساب آید. در این سال فون‌لونشان داد که ترتیب قرار گرفتن منظم اتمها در بلورها می‌تواند به صورت شبکه انکساری در مقابل اشعه‌های ایکس عمل کند و بنابراین به اکتشافی دست یافت که می‌توانست ساختار اتمی اجسام جامد را تعیین کند.
یک مرکز مهم ژئوشیمی نیز در سال 1917 در اتحاد جماهیر شوروی تاسیس شد. بزرگان نامی این مرکز را ورنادسکی و همکاران جوانتر وی ، فرسمن و وینوگرادف تشکیل می‌دادند. بازدهی علمی این مرکز بسیار زیاد بوده است. ژئوشیمی در اتحاد جماهیر شوروی بخصوص در راستای جستجو و استخراج مواد معدنی خام قرار داشته، و ظاهرا موفقیت قابل ملاحظه‌ای در این زمینه کسب کرده است.
در اختیار داشتن نمونه‌های کره ماه ، داده‌های کاوش از راه دور اتمسفرها و سطوح سیارات و پذیرش مفهوم تکتونیک صفحه‌ای در سالهای 1960 و 1970 ، دیدگاهی نوین برای نمونه برداری و نظریه ژئوشیمی فراهم آورد. افزوده شدن داده‌های گسترده‌ای از ماه و داده‌های زمین و شخانه‌ها ، این امکان را بوجود آورد که بسیاری از نظریه‌های ارائه شده در مورد سیاره شناسی و شیمی فضایی آزمایش شوند.



http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/f/fb/earth2.JPG

فراوانی عناصر در فضا

گلدشیمت در سال 1937 بر مبنای داده‌های حاصل از ترکیب شخانه‌ها و مواد خورشیدی و ستاره‌ای ، اولین جدول رضایت بخش از فراوانی عناصر و ایزوتوپها در فضا را گردآوری کرد. داده‌های مربوط به هیدروژن و هلیوم و سایر مواد فرار عمدتا از بررسی خورشدی و ستاره‌ها بدست آمده است و اعداد مربوط به سایر عناصر نیز بر مبنای فراوای نسبی مواد شخانه‌ای استوار است. فراوانی نسبی یک عنصر مکن است که صد یا هزاربار از عنصر مجاور خود در جدول تناوبی بیشتر یا کمتر باشد. با این وجود هنگامی که داده‌ها به دقت بررسی می‌شوند. نظم بندیهای بیشماری به چشم می‌خورد. این نظمها را می‌توان به صورت زیر جمع‌بندی کرد:




فراوانی عناصر کاهش نمایی و سریع برای عناصر دارای اعداد اتمی پایین ( تا حدود عدد اتمی 40 ) را نشان می‌دهد، این کاهش نمایی ، مقادیر تقریبا ثابتی از عناصر سنگین‌تر را به دنبال دارد.
عناصر دارای عدد اتمی زوج فراوانتر از عناصر دارای عدد اتمی فرد واقع در دو طرف خود می‌باشند، وجود این نظم در فراوانی نسبی عناصر برای اولین در سال 1914 بطور مستقل توسط اودو و در سال 1917 توسط هارکینز تشخیص داده شد و به همین دلیل گاهی اوقات آن را قانون اودو ـ هارکینز می‌گویند.
تغییر فراوانی نسبی عناصری که عدد اتمی آنها بیشتر از نیکل است، کمتر از عناصری است که عدد اتمی آنها کوچکتر از عدد اتمی نیکل می‌باشد.
تنها ده عنصر http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/040176c138ac08ae6e9a28cf7430938c.png که عدد اتمی همه آنها کوچکتر از 27 است فراوانی قابل ملاحظه‌ای دارند، و از این میان هیدروژن و هلیوم از هشت عنصر دیگر بسیار فراوانتر می‌باشد.
در محل عدد اتمی 26 یک قله فراوانی بسیار مشخص دیده می‌شود، و قله‌های کوچکتری نیز در محل چندین عدد اتمی سنگین‌تر قابل مشاهده است.

ساختار منطقه‌ای زمین

اتمسفر

اگر چه اتمسفر فقط جزء کوچکی از کل جرم زمین را تشکیل می‌دهد، اما تاثیر آن روی شیمی سطح زمین قابل ملاحظه است. اتمسفر به عنوان محیط انتقال همنه‌های بسیاری از واکنش‌های ژئوشیمیایی سطح زمین عمل می‌کند، مانند انتقال اکسیژن ، دی اکسید کربن و آب ؛ که در فرآیندهای هوازدگی شیمیایی اجزای اصلی را تشکیل می‌دهند.




ترکیبات اتمسفر : ترکیب ساده بوده و تقریبا تماما از سه عنصر نیتروژن ، اکسیژن و آرگون تشکیل شده است. و گازهای دیگری هم که به مقدار بسیار کم اتمسفر وجود دارند شامل دی اکسید کربن ، نئون ، هلیوم، کریپتون ، گزنون ، هیدروژن و اکسید نیتروژن می‌باشند. این دسته اجزای اتمسفر در نمونه‌ای مختلف هوا نسبتا ثابت بوده و در جاهای مختلف و یا زمانهای مختلف تفاوتی نمی‌کند. ولی بعضی از اجزای سازنده‌ی اتمسفر مقدارشان متغییر است و شامل گازهای http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/8eac9a3b485c9a5742904788ab706d83.png می‌باشند.

http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/b/bd/sheetsil.JPG

هیدروسفر

قشری ناپیوسته از آب شیرین ، شور و جامد در سطح زمین است. هیدروسفر از اقیانوسها همراه با دریاها و خلیج‌های پیوسته به آنها ، دریاچه‌ها ، آب رودها و رودخانه‌ها ، آبهای زیرزمینی و برف و یخ تشکیل شده است.


بیوسفر

واژه بیوسفر برای اولین بار توسط لامارک به کار برده شد. این واژه کاربردی دوگانه دارد؛ یکی برای مشخص کردن آن بخش از زمین که توانایی حفظ حیات را دارا می‌باشد و دیگری برای نشان دادن مقدار کل ماده زنده موجود شامل گیاهان ، جانوران و موجودات ذره‌بینی.




ترکیبات بیوسفر : دانش‌ ما از مقدار نسبی جانوران مختلف بیوسفر از حدس و گمان هوشیارانه فراتر نمی‌رود. آب جز اصلی تمام مواد آبی است. چوب حدود 50% آب دارد و مهره داران حدود 66 % ، در حالیکه مقدار آب بی‌مهرگان دریایی بیش از 90% است. عناصر موجود در بیونسفر عبارتند از: انرژی http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/1444f2b4679459a7773c6a04a2635f5d.png عناصر تغذیه‌ای بزرگ http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/29c66fb34d350c4befb87192e8629b14.png و عناصر اغذیه‌ای کوچک برای گیاهان و جانوران http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/5be315180acdf1be9fa0ac7c793a16a6.png فقط برای گیاهان و Co و I فقط برای جانوران)

پوسته زمین

پوسته زمین ، ضخامتی از زمین است که از سطح شروع می‌شود و تا ناپیوستگی موهو ادامه می‌یابد.




ترکیبات شیمیایی پوسته زمین : ترکیب میانگین پوسته در اصل همان ترکیب سنگهای آذرین است، زیرا مقدار کل سنگهای رسوبی و دگرگونی پوسته در مقام مقایسه با توده سنگهای آذرین موجود فاقد اهمیت است.

گوشته زمین

گوشته زمین از قاعده پوسته شروع می‌شود و تا عمق 2900 کیومتری که ناپیوستگی گوتنبرگ - ویچرت قرار دارد، ادامه می‌یابد.




ترکیب شیمیایی گوشته : ترکیب شیمیایی گوشته از کانیهای سیلیکاتی ، احتمالا بیشتر الیوین و پیروکسن‌ها یا معادلهای فشار بالای آنها تبعیت می‌کند.

هسته زمین

هسته زمین از ناپیوستگی گوتنبرگ - ویچرت در عمق 2900 کیلومتر شروع می‌شود، تا مرکز زمین ادامه می‌یابد. از نظر شیمیایی هسته از آهن و نیکل تشکیل شده است.




هسته خارجی زمین : هسته خارجی از عمق 2900 کیلومتری شروع می‌شود و تا عمق تقریبا 5000 کیلومتر ادامه می‌یابد این قسمت از هسته بصورت مایع می‌باشد.
هسته داخلی زمین : هسته داخلی از عمق 5000 شروع و تا مرکز زمین ادامه می‌یابد، این قسمت از هسته به صورت جامد می‌باشد.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:08 PM
پیوند کوالانسی و یونی و معرفی چند وبلاگ یا سایت در رابطه با آن:
http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/a/a0/saniatom.gif
وقتی اختلاف الکترونگاتیوی بین اتم هاخیلی زیاد باشد.الکترون ازیک اتم به اتم دیگر منتقل می شود و پیوند یونی تشکیل می گردد.

وچنانچه اختلاف الکترونگاتیوی بین اتم ها کم باشد. الکترون به اشتراک می گذارند وپیوند کووالانسی تشکیل می شود.

همانطور که بیان گردید، پیوند کوالانسی در حالتی ایجاد میشود که در آن الکترون‌ها بطور یکسان میان اتمها به اشتراک گذارده می‌شوند، درحالیکه پیوند یونی در حالی ایجاد می‌گردد که الکترون‌ها کاملا در انحصار آنیون قرار می‌گیرند. بجز در موارد محدودی از حالتهای خیلی نادر ، هیچکدام از این توصیف‌ها کاملا دقیق نیست. در بیشتر موارد پیوندهای کووالانسی ، الکترون‌ها بطور نامساوی به اشتراک گذارده میشوند، بطوریکه زمان بیشتری را صرف گردش بدور اتم‌های با بار الکتریکی منفی‌تر می‌کنند که منجر به ایجاد پیوند کووالانسی با بعضی از خواص یونی می‌گردد.

بطور مشابهی ، در پیوندهای یونی ، الکترون‌ها اغلب در مقاطع کوچکی از زمان بدور اتم با بار الکتریکی مثبت‌تر می‌چرخند که باعث ایجاد بعضی از خواص کووالانسی در پیوند یونی می‌گردد.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:09 PM
شيمي آلي :


دور نماي تاريخي و شيمي آلي امروزي :

دانش شيمي الي عمري كوتاه تر از 200 سال دارد . بيشتر تاريخ نويسان علوم مبداء ان را اوايل قرن نوزدهم ذكر مي كنند . در سال 1807 . جان جاكوب برزيليوس * مواد موجود در طبيعت را به دو دسته تقسيم كرد . مواد الي (ORGANIC ) ومواد معدني وغير الي (INORGANIC ) .
مواد الي از موجودات زنده به دست مي امدند وعقيده بر اين بود كه اين مواد داراي نوعي
(( نيروي حياتي )) اند . نيروي حياتي قابل اندازه گيري نبود اما مبناي زندگي به شمار مي امد وچون دانشمندان اين توانايي را نداشتند كه در ازمايشگاه زندگي خلق كنند وشيميدانها نيز نمي توانستند تركيبهايي بسازند كه داراي نيروي حياتي باشد .
در سال 1828 . فردريك وهلر *" ازمايشي انجام داد كه معمولا ان را اغازي بر پايان تؤري نيروي حياتي به شمار مي اورند . وهلر ارره را كه يك تركيب الي بود از گرم كردن امونياك سيانات (تركيب غير الي ) به دست اورد





اوره يك تركيب الي = امونيم سيانات . يك تركيب غير الي

اوره اي كه وهلر تهيه كرد كاملا شبهيه اوره اي بود كه از ادرار جانوران استخراج مي شد .
براي نخستين بار يك تركيب الي بدون دخالت نيروي حياتي از يك تركيب غير الي ساختهشده بود . بنابراين شيميدان ها براي توسف تركيبات الي به تعريف تازه اي نياز داسشتند .
امروزه شيمي الي را تركيب هاي كربن مي نامند .
چه چيزي كربن را تا اين اندازه استثنايي كرده است ؟
چرا تعداد تركيب هاي كربن تا اين اندازه زياد است ؟
كربن در ميان عنصرهاي رديف دوم جدول تناوبي قرار دارد . اتم هاي سمت چپ كربن تمايل دارند الكترن از دست بدهند . در حليكه اتم هاي سمت راست تمايل دارند الكترن بپذيرند :



F
O
N
C
B
Be
Li



عنصرهاي رديف دوم جدول تناوبي


كربن كه در وسط قرار دارد نه اسان الكترون از دست مي دهد ونه اسان الكترون مي پذيرد . در عوض با اتم هاي دذيگر از انواع گوناگون وبا اتم هاي كربن الكترون به اشتراك مي گذارد
اين ويژگي همراه با اين واقعيت كه اتم كربن مي تواند چهار پيوند در فضاي سه بعدي تشكيل دهدموجب شده است كه ميليون ها تركيب الي زنجيري و حلقوي با شكلهاي گوناگون بوجودايد.
ساختار بدن تمام موجودات زنده دست كم انهايي كه روي زمين زندگي ميكنند بر تركيب هاي كرين تكيه دارند . مثلا DNA يك ملكول بزرگ الي است كه تمام اطلاعات ژنتيكي يك گونه خاص را در خود نهفته دارد . پروتين هاي ماهيچه ها و پوست بدن ما از تركيب هاي كربن تشكيل شده است . انزيم ها كه واكنش هاي زيست شناختي بدنئ ما را كاتاليز مي كنند نيز از تركيب هاي الي اند .
تركيب هاي الي همراه بااكسيژن هوايي كه تنفس مي كنيم انرژي لازم براي ادامه زندگي را فراهم مي اورن
نه تنها بدن ما بيش تر از تركيب هاي تازه تشكيل شده اند و بوسيله انها تغذيه واداره مي شويم بلكه بايد گفت : در عصر شيمي الي زندگي مي كنيم .
لباس هايي كه مي پوشيم چه از مواد طبيعي مانند پشم و پنبه وچه از مواد مصنوعي مانند نايلون وپلي استر همه از تركيب هايي كربن تشكيل شده اند . بنزيني كه خودرو ها را به حركت در مي اورند لاستيك تاير هايشان و پلاستيك هايي كه درون خودرو ها را تزيين مي كنند تركيب الي اند . بيشتر داروهايي كه كمك مي كنند با بيماري ها مقابله كنيم ودرد را بر طرف سازيم تركيب الي اند . آفت كشت هاي آلي ما را در از بين بردن بسياري از عوامل بيماري زا در گياهان وجانوران ياري كنند.
از طرف ديگر بعضي از مواد شيميايي آْلي براي ما مشكلات جدي فراهم اورده اند . تعدادي از حشره كش ها (از جمله D.D.T ) چنديل سال به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفتند اما اكنون مصرف انها ممنوع شده اشت زيرا به بسياري از جانوران ديگر اسيب مي رسانند و براي انسان نيز خطر آفرينند .
تركيب هاي آلي ديگر موسوم به پلي كلرو بي فنيلها (PCB ) از الوده كننده هاي محيط زيست به شمار مي ايند . مصرف تركيب هاي آلي به كار رفته به عنوان پيشران در قوطي هاي افشانه (كلروفلوئورو كربن ها CFC ) ممنوع شده است زيرا لايه ي اوزون را در استراتوسفر از بين مي برد . لايه ي اوزون ما را از پرتو هاي زيان اور خورشيد محفوز مي دارد . بنابراين خوب يا بد شيمي آلي با زندگي ما در اميخته است . ان را بايد تا انجا كه امكان دارد انديشمندانه فرا بگيريم و عاقلانه به كار بنديم ... هيدرو كربن ها نيز يكي از گروه هاي مختلف تركيبات آلي است كه به دو گروه بزرگ تقسيم مي شوند

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:12 PM
شيمي و محيط زيست :
يكي از بحران هاي امروزي كه آن را بيشتر زاييده ي گسترش تكنولوژي و پيشرفتهاي صنعتي و كشاورزي مي دانند ، آلودگي محيط زيست است . محيط زيست را مي توان آب، خاك، هوا و موجودات زنده دانست.
الف) آلودگي آب : فاضلاب و به عبارتي پساب بسياري از كارخانه ها داراي مواد شيميايي هستند ، باعث آلودگي آب مي شود . به طور كلي ، اثر آلوده كننده هاي آب بر آبهاي سطحي بيشتر مشهود است ، زيرا از طرفي تخليه ي فاضلابهاي صنعتي باعث تغيير تركيب آب مي شود و از سوي ديگر ، بارندگيهاي شديد در هواي آلوده و همچنين شست و شوي زمينهاي زراعتي آغشته به كودها و آفت كشها باعث ورود بسياري مواد شيميايي در آبهاي سطحي و حتي آبهاي زير زميني مي شود.
پسابهاي گرم صنعتي گرچه فاقد مواد شيميايي هستند ، اما به علت به هم زدن شرايط زندگي آبزيان ، نوعي آلودگي معروف به آلودگي گرمايي در آب بوجود مي آورند.
ب)آلودگي خاك : يك عامل مهم آلودگي خاكتجمع سالانه ميليونها زباله ، قوطي هاي كنسرو ، آهن اسقاطي ، كاغذ ، شيشه ، پلاستيك و ..... در محيط زيست است. چون اغلب اين مواد توسط باكتريها تجزيه ناپذيرند ياسرعت تجزيه ي آنها بسيار كم است ، آثار آنها همچنان در خاك باقي مي ماند و آلودگي خاك را سبب مي شود . در حال حاضر ، روشهايي براي تهييه بيوگاز (گازي است كه براثر انجام فرآيند هاي زيست شيميايي باكتريها بر روي زباله ها بوجود مي آيد و درصد زيادي آن را گاز متان تشكيل مي دهد.)از زباله ، بازيافت آهن از آهن اسقاطي ، بازيافت كاغذ از زباله هاي كاغذي و ....در حال تحقيق و اجراست كه تاحدي از شدت اين الودگيمي كاهد.عامل مهم ديگر در آلودگي خاك ، اضافي كودهاي شيميايي ، مواد حشره كش ، قارچ كش و علف كش است كه برروي گياهان يا زمين مي پاشند. اغلب، اغلب اين مواد تركيب هاي سمي و كلر دارند كه خود به خودتجزيه نمي شوند.
ج) آلودگي هوا:آاودگي هوا شامل وجود انواع مواد آلوده كننده از قبيل گازها ، دوده و ديگر ذره هاي جامد معلق مانند سرب، گرد و خاك و حتي گرده هاي گياهان است.
مهمترين منابع آلوده كننده ي هوا عبارتند از : خودروها ، انواع موتورها،نيروگاهها با سوخت هاي فسيلي،دستگاههاي توليد گرما ، كارخانه ها و صنايع دودزا ، كارخانه هاي سيمان و استخراج فلز ها.
مهمترين عوامل آلوده كننده ي هوا عبارتند از: 1-گاز سمي كربن منوكسيد . خودروهاي بنزيني به مقدار زيادي گازco وارد هوا مي كنند.2- اكسيدهاي نيتروژن. در موتورهاي درون سوز ، مقداري از گاز هاي نيتروژن و اكسيژن هوا بايكديگر تركيب شده no توليد مي كنند. در نتيجه، دود خارج شده از اگزوز اتومبيلها، علاوه بر co2 ، coو هيدروژن سوخته نشده ، داراي مقداري no نيز هست.نسبت گاز no حاصل از موتور ديزلي بيشتر از موتور بنزيني است ، زيرا دماي سوختن در موتورهاي ديزلي بيشتر است . گاز no پس از خروج از لوله اگزوز در اثر تابش فرابنفش با اكسيژن هوا تركيب و به گاز نيتروژن ديوكسيدتبديل مي شود.3- گوگرد ديوكسيد.اين گاز عمدتاً مربوط به سوختن نفت كوره (نفت سياه ) است كه در كارخانجات و نيروگاههاي بزرگ مورد استفاده قرار مي گيرد . گوگرد موجود در نفت، به هنگام سوختن نفت ، به گاز گوگرد ديوكسيد تبديل مي شود. گاز so2 در بخار آب موجود در هوا حل مي شود و سولفورو اسيد پديد مي آورد . بنابراين ، اين گاز تحريك كننده ي چشم ، بيني و شش هاست . همچنين در غلظت هاي زياد باعث پيدايش باران اسيدي و در نتيجه ، خوردگي مجسمه ها و بناها مي شود.
د)آلودگي تركيبهاي سرب : بنزين خودروها غالباً داراي ماده اي بنام تتراتيل سرب است كه به منظور روان كردن سوپاپها و بهسوزي بنزين به آن اضافه مي شود. سوختن اين ماده در موتور اتومبيل سبب پراكنده شدن ذرات جامد و معلق تركيب هاي سرب در هوا مي شود كه هم سمي اند و هم به صورت رسوب هاي جامد وارد دستگاه تنفسي مي شوند. در حال حاضر در كشورهاي پيشرفته سعي بر اين است كه به تدريج كاربرد سرب را در بنزين كاهش دهند و متوقف سازند . موتور اتومبيل هاي مدل پايين طوري است كه بدون وجود تترااتيل سرب در بنزين ، خوب كار نمي كند ، اما موتور اتوموبيل هاي مدل بالا اين طور نيست . امتياز ديگر خودروهاي مدل بالاي خارجي اين است كه در لوله اگزوز آنها دستگاهي به نام كنورتور (تبديل كننده ) تعبيه شده است و اين دستگاه سه گاز آلوده كننده مهم را قبل از خروج از لوله اگزوز به گازهاي غير سمي تبديل مي كند . no را به n2 ، co را به co2 و هيدروكربن هاي نسوخته را به co2 و h2o تبديل مي كند.
ه)پديده ي تخريب لايه اوزون : لايه اوزون كه نقش محافظ كره ي زمين از تابش پرانرژي فرابنفش خورشيد را دارد ، در ارتفاع 16 تا 48 كيلومتري سطح زمين هكچون غلافي كره ي زمين را احاطه كرده است . مصرف متوالي گازهاي كلروفلوئورو كربن در انواع افشانه هاي آرايشي و بسياري از صنايع شيميايي ، به لايه اوزون آسيب رسانيده است . به طور ي كه اين لايه در حال نازك شدن و حتي سوراخ شدن است . تخريب و سوراخ شدن اين لايه باعث عبور غير قابل كنترل تابش فرا بنفش خورشيد مي شود كه سبب افزايش دماي زمين ، ذوب يخهاي قطبي و افزايش آب درياها شده در نهايت ، به زير آب رفتن خشكي ها مي انجامد . همچنين ، موجب سوختگي پوست ، ابتلا به سرطان پوست و بيماريهاي چشمي نيز مي شود.
شيمي در منزل :
الف)مواد غذايي : مواد غذايي در بدن مصرف مي شود تا بدن رشد كند و خرابيها ترميم شوند . مواد غذايي مصرف مي شوند تا براي حركتهاي ما انرژي توليد كنند و بدن را گرم نگهدارند. فرآيندهاي شيميايي بدن ما به غذا نياز دارند. مواد غذايي مورد نياز بدن را مي توان به طور خلاصه به شش گروه طبقه بندي كرد : 1- پروتئينها 2- كربوهيدراتها 3- چربيها 4- مواد معدني 5- ويتامينها 6- آب
ب) پاك كننده ها: هر چيزي كه در پاك كردن چرك از لباسها يا دست و صورت شما مؤثر باشد ، پاك كننده ناميده مي شود . معمولاً از دو نوع پاك كننده استفاده مي شود : 1- صابون كه از چربي يا روغن گياهي ساخته مي شود . 2- پاك كننده هاي غير صابوني كه از تركيبهاي نفتي تهيه مي شوند. صابون در آب سخت خوب كف نمي كند ، زيرا يونهاي كلسيم و منيزيم موجود در آب سخت جانشين يونهاي سديم و پتاسيم مولكولهاي صابون مي شوند و صابون نامحلول تشكيل مي دهند. پاك كننده هاي غير صابوني مانند مايع ظرفشويي ، شامپوهاي گوناگون و ... در آبهاي سخت بهتر از صابون عمل مي كنند . يعني لخته تشكيل نمي دهند و بلافاصله كف مي كنند.
شيمي در كشاورزي:
غذا نياز اصلي زندگي انسان است . با توجه به رشد بيش از حد جمعيت جهان ، براي تأمين غذا ، امروزه تغييرات زيادي در تكنولوژي و روشهاي مورد استفاده در كشاورزي ايجاد شده است . اين روشها عبارتند از :
اختصاص دادن زمينهاي بيشتر به كار كشاورزي
ابداع ماشينهاي كشاورزي جديد
دگر گوني در روشهاي حمل و نقل
استفاده بيشتر از انرژي
كاربرد بيشتر علم در كشاورزي
شيمي كشاورزي شاخه اي از علم شيمي است كه انسانها كوشش مي كنند تا به كمك آن راههاي تازه اي براي توليد غذاي بيشتر با هزينه كمتر ، زحمت كمتر و مصرف كمتر مواد اوليه پيدا كنند.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:13 PM
شيمي در زندگي روزمره
فشار هوا به لاستيك اتومبيلها شكل مي دهد
لاستيكهاي اتومبيل از نظر ايمن بودن بايد از استانداردهاي بالايي بر خوردار باشند. اين لاستيكها بايد با سطح جاده اصطكاك كافي ايجاد كنند تا از سر خوردن لاستيك جلوگيري شود. لاستيكها بايد طوري عمل كنند كه با عبور اتومبيل از روي سطوح ناهموار سرنشينان اتومبيل ناهمواري سطح جاده را كمتر احساس كنند. لاستيكهاي اتومبيل همچنين بايد به هنگام پيچيدن و دور زدن اتومبيل طوري عكس العمل نشان دهند كه تغيير شكل آنها باعث نشود كه نتوانند كار خود را انجام دهند . لاستيك اتومبيل هاي جديد اين وظليف را كه گاهي مغاير هم نيز هستند به دو طريق ، انجام مي دهند . يك طريق ساخت اليافي است كه روي آن با پلاستيك پوشانده مي شود. طريقه ديگر بادكردن لاستيك اتومبيل با هواست . مولكول هاي هوا بوسيله پمپ هوا به درون لاستيك رانده مي شوند . غلظت مولكول هاي هوا در داخل لاستيك بيشتر از خارج آن است. بنابراين فشار وارده به وسيله ي اين مولكول ها بيشتر از فشار جو است. ساخت لاستيك اتومبيل به گونه اي است كه فشار بيشتر داخل لاستيك نسبت به فشار جو ، لاستيك را روي لبه رينگ مي فشارد . ساخت لاستيك مانع از انبساط آن مي شود . فشار وارد شده به وسيله ي مولكول هاي هوا باعث مي شود كه لاستيك شكل خود را ، به خصوص در پيچها حفظ كند. براي مثال ، وقتي لاستيك اتومبيل به يك دست انداز برخورد مي كند حجم ، ناگهان كاهش مي يابد . كاهش حجم باعث افزايش فشار هواي داخل لاستيك مي شود . مولكولهاي هوا به نوبه خود روي ديواره هاي داخلي لاستيك فشار وارد مي كنند و لاستيك فوراً به شكل و حجم اوليه خود برمي گردد.
كاوش بيشتر


چرا سازندگان لاستيكهاي اتومبيل پيشنهاد مي كنند كه فشار لاستيك را قبل از راندن اتومبيل اندازه بگيريم .
چرا لاستيك هاي اتومبيل هايي كه در مسابقه شركت داده مي شوند با لاستيكهاي استاندارد اتومبيل هاي معمولي فرق دارند ؟ اين لاستيك ها چگونه عمل مي كنند ؟



مرزهاي دانش
هدف گيري با پلاسما
يونهايي كه روي سطح اين چرخ دنده فلزي كاشته شده اند سطح آن را سخت مي كنند بي آنكه چرخ دنده تحت دماي بالايي كه مي تواند فلز را تغيير شكل بدهد قرار گرفته باشد . استحكام بخشيدن به فلزات و سراميكها يكي از كاربردهاي كاشتن يون است و اين تكنيك به مهندسان اجازه مي دهد تا خواص يك ماده را با قرار دادن يونهاي خاصي روي سطح آن ، تغيير دهند . يك روش كاشتن يونهاي فلزي استفاده از تفنگ هاي پلاسما است . كار تجربي در خلأ انجام مي گيرد و يونهاي فلزي – در اين مورد ، يونهاي ايتريم – روي ويفرسيليسيم (silicon wafer) كاشته مي شوند . يونهاي ايتريم به عنوان الكترود به كار برده مي شوند و به آها يك تحريك الكتريكي شديد اعمال مي شود . ايتريم در نوك الكترود بلافاصله تبخير مي شود و ابري از پلاسما تشكيل مي دهد كه از درون يك حلقه ي دايره مانند كوچك جريان پيدا مي كند . حلقه باردار مثبت ، يونهاي فلزي باردار مثبت پلاسما را از خود مي راند و آنها را به سمت ويفرسيليسيم در فاصله حدود 5 سانتيمتري شتاب مي بخشد . وقتي كه الكترود ايتريم به طور مكرر تحريك مي شود سطح ويفر سيليسيم با يونهاي ايتريم كه لايه فلزي نازكي را تشكيل مي دهند به اصطلاح آبكاري مي شود .
چنانچه به سيليسيم پشت سر الكترود فلزي به وسيله ي تحريك المتريكي بار منفي بدهيم ، يونهاي ايتريم به زير سطح سيليسيم فرو مي روند . با تغيير دادن اندازه و مدت تحريكهاي الكتريكي الكترود ايتريم و ويفر سيليسيم ، مي توان عمق لايه فلز كاشته شده را به دقت كنترل كرد .
با استفاده از دو تفنگ پلاسما پژوهشگران نشان داده اند كه مي توان دو يون فلزي متفاوت را به طور همزمان يا در لايه هاي متناوب رسوب داد . با تكنيك كاشتن يون ممكن است مهندسان آينده مواد ، امكان بيابند كه مواد موجود را اتم به اتم تغيير دهند يا مواد سفارشي جديدي را با خواص شيميايي و فيزيكي خاص بسازند .

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:13 PM
گريس و ساختار آن
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 بيافزايد نيز در ان به كار گرفته شود . روغن هاي معدني ( مشتقات نفتي ) و يا سنتتيك ماده اصلي تشكيل دهنده گريس است كه در حدود 80 درصد آن را تشكيل مي دهند و نقش مهمي در قوام آن دارند . در صورتي كه اين ماده با كيفيت مناسب 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 ان نيز داراي انواع مختلف مي باشد . براي ساخت گريس ، صابون در داخل روغن به وسيله حرارت تركيب و پخته مي شود . در اين 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 ذكر 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 و شاسي ) ، 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 ( اسيدهاي 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 حدود 300 درجه سانتي گراد است .
اتوكلاو هم چنين براي اختلاط كامل ، داراي هم زني است كه در زمان پخت براي يكنواختي كامل مواد از آن استفاده مي شود . بدين ترتيب ساختن صابون با انجام آزمايش ها و نمونه برداري تا به دست آوردن نتيجه كامل ادامه مي يابد .

ساختن گريس :
پس از پايان يافتن ساخت صابون ، مواد داخل دستگاه پخت گريس به نام « 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 بويژه روغن پايه نامرغوب استفاده شود ، ساختار كريستالهاي بوجود آمده ضعيف شده و در زمان كاركرد در شرايط عادي يا سخت ، صابون از روغن جدا و گريس خاصيت روانكاري را از دست خواهد داد.

كريستال ها
نوع و اندازه كريستالها عمده ترين عامل ساختار گريس است . بطور كلي آنها به سه گروه الياف بلند ، متوسطو كوتاه طبقه بندي مي شوند . ضخامت اين رشته ها از 100تا 12% ميكرون متفاوت است . هر چه نسبت طول رشته ها به قطر آنها بيش تر باشد گريس از قوام بيشتري برخوردار خواهد بود .
گريد : گريس از نظر طبقه بندي به 9 گروه تقسيم شده است . در هر طبقه حد فاصلكوچكترين تا بزركترين مقدار ، 30و بين هر گروه 15 واحد فاصله وجود دارد . حداقل اين مقدار ، 85 و حداكثر ان 475 است. براي تعيين گريد گريس آن رابه دماي 25 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 گريس گرم شده مي اندازند . آنگاه مقدار نفوذ اين مخروط را در داخل گريس اندازگيري كرده و آن را به عنوان شاخص در نظر مي گيرند . اعداد جدول زير ميزان نفوذ مخروط در داخل گريس را به دهم ميلي متر 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 . بطور مثال گريد 6( حد 115-85) جامد و بصورت بلوك و گريد سه صفر (حد475-445) به شكل مايع و روان است. اين آزمايش طبق استاندارد ( 217ASTM ) 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 بصورت»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 حدود 60بار به صورت رفت و برگشت حركت مي كند. چون محفظه گريس بسته است در نتيجه 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 نامندو 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 نداردو بطور معمول اين نوع گريس ها پس از كاركرد به علت گسستگي كريستال ها، نرم تر 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 مغوبيت گريس است اين مسئله از نظر علمي درست نيست.

پركننده ها
اين مواد براي كاربردهاي خاصي به صورت جامد يا مايع به گريس اضافه مي شوند. بطور 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 كاملا روان مي شود. سرويس و طول عمر گريس و فواصل تعويض آن از مهم ترين سئوالات مصرف كنندگان است. به طور معمول بيشتر شركتهاي سازنده دستگاه ها ، دستور العمل هاي گريس كاري و نوع آن را تعيين مي كنند. در صورت عدم دسترسي به اطلاعات اين مورد مراجعه به كاتولوگهاي سازندگان گريس براي انتخاب در نوع گريس مناسب بهترين روش است . لازم به تذكر است كه علت چسبندگي گريس ، بيش تر ذرات آلاينده كه در گريس باقي مي ماند كه در صورت عدم تعويض به موقع ،سايدگي و خورندگي بيشتر قطعات خواهد شد. گريس مانند روغن مي بايست در فواصل معين تعويض شده و فاصله زماني تعويض بستگي به نوع كاربرد آن داردو اين عمل باعث روانكاري بهتر ، طول عمر و تضمين سلامت كاركرد دستگاه ها خواهد شد.



مي نامند . وقتي با محلول غير ايده آل سروكار داريم ، شيميدانان به جاي غلظت از فعاليت استفاده ميكنند . به تدريج كه محلول غليظ تر ميشود ، هر يون به طور انفرادي ، به علت افزايش بر هم كنش آن با يونهاي مجاور ، تاثير كمتري بر جاي ميگذارد.

شيمي و تكنولوژي
تهيه آب آشاميدني از دريا
آب آشاميدني از منابع تامين مي شود. آب اقيانوس را نمي توانيم بنوشيم زيرا غلظت يونهاي حل شده در آن زياد است و فشار اسمزي در داخل روده هاي شما به اندازه ي شديد آب بدن شما را جذب مي كند كه نهايتاً منجر به مرگ خواهد شد . آبي را كه براي نوشيدن به كار مي بريم ، آب آشاميدني نامده مي شود . به علت رشد جمعيت ، هرز رفتن و آلودگي آب ، منابع آب آشاميدني كاهش يافته است . يك راه چاره قابل دسترس ، تبديل آب دريا به آب آشاميدني با حذف نمكهاي حل شده در آن است اين فرايند را نمك زدايي مي نامند .
يكي از روشهاي نمك زدايي تقطير آب است متاسفانه تقطير آب مستلزم هزينه كردن مقاير زيادي انرژي است منبع اين انرژي سوزاندن سوختهاي فسيلي است كه ان نيز اين منابع را به خطر مي اندازد حتي كشورهايي كه مقادير زيادي سوخت فسيلي دارند دريافته اند كه توليد آب آشاميدني از راه تقطير فرايندي بسيار پر هزينه است
الكترياليز فرايندي پر بهره تر از نظر انرژي هست كه شامل عبور آب دريا از درون غشادر يك ميدان الكتريكي است .آبدر يك طرف غشايونهاي خود را از دست مي دهد و در همين حال آب در طرف ديگر از يون غني مي شود .بعد از چندين گذر ،آب ،عاري از يون ،به قدر كافي خالص و قابل آشاميدن است .با هر گذر آب ،نمك ان بين 20 تا 6 درصد كاهش مي يابد .آب دريا هنگامي قابل آشاميدن است كه دست كم 6/98 %نمك خود را از دست داده باشد .
در تكنولوژي مشهور ديگري كه در كارخانه هاي توليد آب آشاميدني جديد به كار گرفته شده است از اسمز استفاده مي شود .اين تكنولوژي نه تنها از نظر انرژي با صرفه است بلكه 20 تا 30 درصد ارزانتر از فرايندهاي ديگر هزينه بر مي دارد

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:14 PM
شيمي را اين گونه ببينيم

براي موفقيت در درس هاي مختلف بايد در ابتدا اساس و ريشه و نيز هدف از ارائه ي آن درس (علم) را بدانيم. شيمي جزو درس هاي علوم پايه است و هدف از آن بيان اشكال و خواص متفاوت مواد و شرح واكنش هاي مربوط به آن هاست.
مراحل مهم براي رسيدن به موفقيت در اين درس:
در مرحله ي اول دانستن مباني نظري و تئوري اين درس مهم بوده، يعني اين كه ما بايد مفاهيم اوليه ي هر مبحث را به خوبي مطالعه كرده و به آن ها تسلط داشته و دقيقاً آن ها را در ذهن جا دهيم. به طور مثال، مفاهيمي هم چون مول و غلظت و سرعت واكنش در اين مرحله قرار مي گيرد. تسلط بر اين موارد اوليه باعث مي شود در صورت گسترش آن ها در قالب هاي وسيع تر مثلاً شيمي تجزيه و شيمي آلي با مشكلي مواجه نشويم. اين مرحله مهم ترين مرحله ي موفقيت در درس شيمي است. اين مرحله معمولاً با سرعت كمتري پيش مي رود تا اين مفاهيم به خوبي در ذهن قرار گيرند.
در مرحله ي دوم، بايد توانايي ويژه اي را در به كار بردن مفاهيم اوليه ي شيمي در مباحث مختلف داشته باشيم، در واقع بايد نوع و زاويه ي نگاه مان را هدف مند كرده و به هر مبحث به صورت جداگانه و اين كه هر شاخه از علم شيمي خود به صورت يك علم جداست نگاه كنيم. مثلاً در مورد مبحث سينتيك شيميايي كه بررسي سرعت هاي واكنش هاي مختلف شيميايي ست يا اسيد و بازها، بايد تمام مفاهيم شاخه ي مربوطه را كه در ذهن داريم جمع بندي كرده و منظم و دقيق در اختيار اين موضوع قرار دهيم. سرعت اين مرحله از مرحله ي قبل كم تر بوده و مطالب در ادامه ي مفاهيم اوليه قرار مي گيرند. نظم و دقت در دسته بندي مطالب در اين مرحله بسيار اهميت دارد.
در مرحله ي سوم براي تثبيت نهايي سر فصل هاي مختلف، تست هاي مربوط به آن ها را كار كرده و نكات كليدي مهم در مورد تست زدن را بايد به خوبي ياد بگيريم. در اين مرحله سرعت و حضور ذهن، لازمه ي موفقيت است. در پايان بايد گفت لازمه ي موفقيت نهايي مارست، حركت آگاهانه و علاقه است.
شيمي: هدف از يادگيري
براي خواندن و يادگيري درس شيمي ابتدا بايد هدف از ياد گرفتن اين درس مشخص شود. آيا تا به حال به تبليغات مواد شوينده و پيش رفت آن ها در كارخانه هاي شان توجه كرده ايد؟ يا لباس هايي كه مي پوشيد و ... يا اين كه روزانه از كنار آن ها بسيار عادي و ساده مي گذريد. بسياري از واكنش هاي جهان هستي حتي سوختن غذا، با تغييرات شيميايي همراه است. با كمي فكر متوجه مي شويم يادگيري شيمي علاوه بر داشتن جذابيت ها، خيلي از نكات و تجربيات مفرح را در اختيار ما مي گذارد. پس در مطالعه ي اين درس هر چه بيش تر به نكات زير توجه مي كنيم.
1 ـ هنگام مطالعه حتماً خودكار و برگه داشته باشيد (چون اگر هنگام مطالعه از تمامي حواس كمك بگيريم، تمركز بيشتري خواهيم داشت.) تا نكات مهم يا بسيار مشكل و مطالبي را كه زمان زيادي در حافظه ي تان نمي ماند، يادداشت كنيد.
2 ـ مطالب فوق را در وقت هاي اضافي مطالعه كنيد تا سرعت خواندن هنگام مطالعه ي تشريحي بالا رود.
از خواندن و تكرار مطالب به دفعات بسيار زياد در يك تايم درسي خودداري كنيد، چون اين كار باعث حفظ درس مي شود نه يادگيري آن.
مسائل شيمي را خودتان با خودكار يا مداد، حل كنيد و حتماً جواب آخر را به دست آوريد. استفاده از ماشين حساب را در ذهن خود ممنوع كنيد.
شيمي 3: مبحث ترموديناميك
مباحث اين چهار هفته:
1 ـ حالت استاندارد
2 ـ آنتالپي هاي مهم
3 ـ آنتالپي تشكيل، آنتالپي سوختن،آنتالپي تبخير، آنتالپي ذوب، آنتالپي تسعيد، آنتالپي پيوند
توجه خط به خط به كتاب و هم چنين نمودارها و نمونه هاي حل شده از ويژگي هاي اين بخش از كتاب شيمي ست.
در مورد آنتالپي ها بايد ابتدا بر روي ساختارهاي مولكولي مطالعه داشته باشيد تا بتوانيد يگانه، دوگانه يا سه گانه بودن پيوندها را مشخص كنيد و بعد با قرار دادن انرژي هاي متعلق به آن ها آنتالپي آن را به دست آوريد.
شيمي 2: مبحث تركيب هاي يوني
اين بخش در مورد تركيبات يوني، نام گذاري و خواص آن هاست.
بايد خط به خط اين كتاب را مطالعه كنيد و زير نكات مهم خط بكشيد. در مورد جدول يون ها نيز مي توانيد براي به خاطر سپردن نام آنها، از فيش هاي جعبه ي لايتنر استفاده كنيد، زيرا نام گذاري اين يون ها از اهميت زيادي برخوردار است.
بايد در شيمي به نحو احسن از حاشيه نويسي استفاده كنيد. و تمام جدول ها را به طور دقيق بررسي كرده و مواد را از كوچك به بزرگ از هر نظري كه مد نظر است، مرتب كنيد.
موارد مهم در اين فصل:
1 ـ فرمول نويسي 2 ـ تركيبات يوني 3 ـ خواص تركيبات يوني
به شكل ها و توضيحات زير آن ها توجه كافي داشته باشيد

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:15 PM
مصارف صلح آمیز انرژی هسته ای

با شروع کار تحقیقات هسته ای در ایران، بار دیگر رسانه های غربی با جنجال آفرینی، در تلاش اند که در تصمیم و عزم کشورمان مبنی بر تاسیس نیروگاههای هسته ای برای مصارف صلح آمیز، شک و شبهه وارد سازند. این در حالی است که ایران اسلامی با تعیین خطوط قرمز برای برنامه های صلح آمیز هسته ای، عزم و اراده راسخ خود را برای دستیابی به تکنولوژی هسته ای و نیز غنی سازی اورانیوم در داخل ثابت نموده است. انرژی هسته ای به صورت صلح جویانه موارد مصرف گوناگونی دارد و بر عکس گفته کشورهای غربی قصد ایران دستیابی به سلاح هسته ای نبوده و نیست. ایران همانند کشورهای در حال توسعه از پیگیری تحقیقات هسته ای اهداف زیر را دنبال می کند.
۱ _ بخش پزشکی و بهداشتی:
بر طبق آمارهای سازمان بهداشت جهانی میزان افراد سرطانی در کشورهای در حال توسعه تا سال ۲۰۱۵ هر سال ۱۰ میلیون نفر افزایش می یابد. این در حالی است که شیوه های زندگی در حال تغییر است. اکثر کشورهای در حال توسعه دارای متخصصین کافی در این زمینه با دستگاههای پرتونگاری نمی باشند تا بتوانند به طور موثر و ایمن با بیماران سرطانی خود تعامل کنند. همچنین از تکنیک های هسته ای در ساخت داروهای هسته ای نیز استفاده می شود و در طول سال گذشته آژانس بین المللی انرژی اتمی (iaea) ۵ دوره آزمایش فقط در آسیای غربی در این خصوص برگزار نمود. به طور کلی می توان موارد ذیل را به عنوان مصادیق کاربرد تکنیک های هسته ای در حوزه پزشکی نام برد.
- تشخیص و پیگیری درمان سرطان پروستات.
- تهیه و تولید کیت های هورمونی.
- تشخیص سرطانهای کولون، روده کوچک و برخی سرطان های سینه.
۲ _ کاربرد انرژی اتمی در بخش دامپزشکی و دامپروری
در این حوزه هم می توان از مصادیق ذیل نام برد:
- کاربرد تکنیک های هسته ای در تغذیه دام.
- استفاده از تکنیک های هسته ای در تولید مثل دام.
۳ _ کاربرد تکنیک های هسته ای در مدیریت منابع آب
از آنجا که ایران در منطقه خشک و کم باران قرار گرفته است و مناطق مختلف آن به دلیل کمبود آب با مشکلات جدی مواجه است و حتی برخی مناطق نیز امکان دسترسی مناسب به آب آشامیدنی بهداشتی را نیز ندارند، لذا بکارگیری تکنیک های هسته ای، برای شناسایی حوزه های آب خیز زیرزمینی، آب های سطحی و زیرزمینی، کشف و کنترل آلودگی نشت و ایمنی ها امر حیاتی است. از سوی دیگر با توجه به اینکه ایران بیشترین مرز آبی را در میان کشورهای حوزه خلیج فارس دارد با استفاده از فن آوری هسته ای می تواند ضمن رفع نیاز مناطق جنوبی خود به آب شیرین، به عمده ترین کشور منطقه، برای صادرات آب شیرین به کشورهای حوزه خلیج فارس تبدیل گردد.
۴ _ کاربرد انرژی هسته ای در بخش صنایع غذایی و کشاورزی
ایران برای رهایی از اقتصاد تک محصولی و کاهش میزان وابستگی به درآمدهای نفتی مجبور است که با استفاده از تکنیک های نوین به توسعه هر چه بیشتر بخش کشاورزی به عنوان بخش درآمدزا اقدام کند. این در حالی است که ایران با داشتن زمین های حاصلخیز و چهار فصل بودن آن می تواند با رشد و توسعه در بخش کشاورزی علاوه بر تامین نیازهای داخلی، به یکی از عمده ترین صادرکنندگان محصولات کشاورزی در منطقه تبدیل گردد.
در این حوزه نیز می توان مصادیق ذیل را نام برد:
- جلوگیری از جوانه زدن محصولات غذایی.
- افزایش زمان نگه داری.
- کاهش میزان آلودگی میکروبی.
- از بین بردن ویروس ها.
- طرح بررسی و جهش گیاهانی چون گندم و برنج و پنبه.
۵ _ کاربرد انرژی اتمی در بخش صنایع.
بی شک ایران نیز همانند کشورهای در حال توسعه برای رقابتی نمودن محصولات صنعتی خود در بازارهای جهانی و کسب سهم عادلانه از عواید محصولات صنعتی در منطقه مجبور به بکارگیری تکنیک های هسته ای بخش صنعت و صنایع مختلف است. در این حوزه هم، می توان از مصادیق ذیل نام برد:
- طراحی و ساخت انواع سیستم های هسته ای جهت کاربردهای صنعتی مانند سیستم های سطح سنجی، ضخامت.
- اندازه گیری خاکستری زغال سنگ.
- بررسی کوره های مذاب شیشه سازی جهت تعیین اشکالات آنها.
نشت یابی در لوله های انتقال نفت با استفاده از تکنیک هسته ای.
۶ _ کاربرد انرژی اتمی در تولید الکتریسیته.
یکی از اهداف مهم و اصلی جمهوری اسلامی ایران از بکارگیری فن آوری صلح هسته ای در بخش انرژی، تولید برق هسته ای است.
جمهوری اسلامی ایران با توجه به ملاحظات ذیل می تواند صرفا به خاطر داشتن منابع عظیم نفت و گاز تنها متکی به تامین انرژی خود از میان سوخت های فسیلی باشد.
- این منابع محدود بوده و متعلق به نسل های آینده کشور نیز می باشد، لذا استفاده بی رویه از آنها مجاز نیست.
- استفاده از این منابع در صنایع تبدیلی نظیر پتروشیمی به مراتب انرژی بیشتری برای کشور در پی دارند.
- دولت یارانه های پنهان زیادی بابت مصرف سوخت در داخل کشور می پردازد که هزینه های تولید و توزیع این فرآورده های سوختی تامین نمی گردد.
- کشور تا حدود زیادی ملزم به اجرا و اعمال قوانین زیست محیطی در جهت بقای کره زمین و محیط زیست آن نیز می باشد.
مجموعه دلایل مذکور اتکای سیستم عرضه انرژی کشور به سوخت های فسیلی را غیرمنطقی ساخته و استفاده کشور از تکنولوژیهای جدید را اجتناب ناپذیر کرده است.
منبع : سايت آموزش نيوز

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:17 PM
تاریخچه :
این ماده را از قرنها پیش بصورت گاز در آتشکده و یا به فرم قیر (کاده ای که پس از تبخیر مواد فرار یا سبک نفت از آن باقی می‌ماند) می‌شناخته‌اند یا بطوری که در کتب مقدس و تاریخی اشاره شده است که در ساختمان برج بابل از قیر استفاده گردیده و کشتی نوح و گهواره موسی نیز به قیر اندوده بوده است. بابلی‌ها از قیر بعنوان ماده قابل احتراق در چراغها و تهیه ساروج جهت غیر قابل نفوذ نمودن سدها و بالاخره جهت استحکام جاده‌ها استفاده می‌کرده‌اند.
مدت زمان مدیدی ، مورد استعمال نفت فقط برای مصارف خانگی و یا به عنوان چرب‌کننده‌ها بود، اما از آغاز قرن شانزدهم میلادی روز به روز موارد استعمال آن رو به افزایش نهاد تا اینکه در سال 1854 دو نفر داروساز وجود یک فراکسیون سبک قابل اشتعال را در روغن زمینی تشخیص دادند و همچنین به کمک تقطیر ، مواد دیگری بدست آوردند که برای ایجاد روشنایی بکار می‌رفت. بر اساس این کار آزمایشگاهی بود که بعدا دستگاههای عظیم تصفیه نفت طرح‌ریزی و مورد بهره برداری قرار گرفت. صنعت نفت در آتازونی در سال 1859 شروع شد.

تاریخچه استخراج نفت در ایران :
صنعت نفت ایران نیز از سال 1908 پس از هفت سال تفحص مکتشفین و کشف نفت در مسجدسلیمان واقع در دامنه جبال زاگرس ، پا به عرصه وجود گذاشت.

نفت خام :
امروزه چاههای نفت متعددی در سراسر جهان وجود دارد که از آنها نفت استخراج می‌کنند و به نفتی که از چاه بیرون کشیده می‌شود، نفت خام می‌گویند. نفت خام را تصفیه می‌کنند، یعنی هیدروکربنهای گوناگونی را که نفت خام از آنها تشکیل شده است از یکدیگر جدا می‌کنند که به این کار پالایش نفت می‌گویند و در پالایشگاهها این کار انجام می‌شود. نفت منبع انرژی و سرچشمه مواد اولیه بسیاری از ترکیبات شیمیایی است و این دور از عوامل اصلی اقتصادی مدرن بشمار می‌رود. در صنایع جدید از ثروت بیکران و تغییر و تبدیل مواد خام اولیه آن بی‌اندازه استفاده می‌شود.

تشکیل نفت :
نحوه پیدایش نفت دقیقا تشخیص داده نشده و در این مورد فرضیات گوناگونی پیشنهاد شده است. برخی از این تئوریها ، مربوط به مواد معدنی و بعضی دیگر مربوط به ترکیبات آلی می‌باشد.

تشکیل نفت از مواد معدنی :
اساس این فرضیه بر این است که کربورهای فلزی تشکیل شده در اعماق زمین در اثر تماس با آب‌هایی که در زمین نفوذ می‌نماید، ابتدا ایجاد هیدروکربورهای استیلنی با رشته زنجیر کوتاه می‌کند. سپس هیدروکربورهای حاصل در اثر تراکم و پلیمریزه شدن ایجاد ترکیبات پیچیده و کمپلکس را می نماید که اغلب آنها اشباع شده است.

تشکیل نفت از مواد آلی :
بر اساس این فرضیه تشکیل نفت را در اثر تجزیه بدن حیوانات در مجاورت آب و دور از هوا می‌دانند. زیرا در این شرایط ، قسمت اعظم مواد ازته و گوگردی تخریب و مواد چرب باقیمانده در اثر آب ، هیدرولیز می‌گردد. اسیدهای چرب حاصله ، تحت اثر فشار و درجه
1
حرارت با از دست دادن عوامل اسیدی تولید هیدروکربورهائی با یک اتم کربن کمتر می‌نماید.
"انگلر Engler" از تقطیر حیوانات دریائی توانسته است مواد نفتی را تهیه نماید و با توجه به خاصیت "چرخش نوری" مواد نفتی که علت آن وجود گلسترین است (ماده ای که در بدن حیوانات وجود دارد) این فرضیه بیان و مورد تایید شده است. در صورتی که فرضیه های دیگر که مبتنی بر اساس مواد معدنی در تشکیل نفت می‌باشد، هیچگونه توضیح و دلیل قانع کننده ای در مورد این ویژگی نمی‌تواند بیان نماید.
همچنین نفت می‌تواند از تجزیه گیاهان تولید گردد. در این حالت ، خاصیت چرخش نور را به علت وجود ترکیب مشابه گلسترین یعنی پلی استرولها می‌دانند."مرازک Mrazec" ، میکروبها را در این تغییر و تبدیل موثر می‌داند. تئوری تشکیل نفت بر مبنای مواد آلی ، فعلا بیشتر مورد قبول می‌باشد و اختلاف قابل ملاحظه‌ای را که بین ژیزمان‌ها (منابع نفتی) مشاهده می‌گردد، بعلت شرایط و عوامل مختلف تشیکل ژیزمان‌ها می‌دانند.

مواد سازنده نفت خام :
مواد سازنده نفت از نظر نوع هیدروکربور و همچنین از نظر نوع ترکیبات هترواتم دار بستگی به محل و شرایط تشکیل آن دارد. بنابراین مقدار درصد مواد سازنده نفت خام در یک منبع نسبت به منبع دیگر تغییر می‌کند. بطور کلی مواد سازنده نفت شامل: هیدروکربورها- ترکیبات اکسیژنه - سولفوره - ازته و مواد معدنی می‌باشد.




-
www.assaluyeh.com
Contents > شيمي نفت !!














تاریخچه :
این ماده را از قرنها پیش بصورت گاز در آتشکده و یا به فرم قیر (کاده ای که پس از تبخیر مواد فرار یا سبک نفت از آن باقی می‌ماند) می‌شناخته‌اند یا بطوری که در کتب مقدس و تاریخی اشاره شده است که در ساختمان برج بابل از قیر استفاده گردیده و کشتی نوح و گهواره موسی نیز به قیر اندوده بوده است. بابلی‌ها از قیر بعنوان ماده قابل احتراق در چراغها و تهیه ساروج جهت غیر قابل نفوذ نمودن سدها و بالاخره جهت استحکام جاده‌ها استفاده می‌کرده‌اند.
مدت زمان مدیدی ، مورد استعمال نفت فقط برای مصارف خانگی و یا به عنوان چرب‌کننده‌ها بود، اما از آغاز قرن شانزدهم میلادی روز به روز موارد استعمال آن رو به افزایش نهاد تا اینکه در سال 1854 دو نفر داروساز وجود یک فراکسیون سبک قابل اشتعال را در روغن زمینی تشخیص دادند و همچنین به کمک تقطیر ، مواد دیگری بدست آوردند که برای ایجاد روشنایی بکار می‌رفت. بر اساس این کار آزمایشگاهی بود که بعدا دستگاههای عظیم تصفیه نفت طرح‌ریزی و مورد بهره برداری قرار گرفت. صنعت نفت در آتازونی در سال 1859 شروع شد.

تاریخچه استخراج نفت در ایران :
صنعت نفت ایران نیز از سال 1908 پس از هفت سال تفحص مکتشفین و کشف نفت در مسجدسلیمان واقع در دامنه جبال زاگرس ، پا به عرصه وجود گذاشت.

نفت خام :
امروزه چاههای نفت متعددی در سراسر جهان وجود دارد که از آنها نفت استخراج می‌کنند و به نفتی که از چاه بیرون کشیده می‌شود، نفت خام می‌گویند. نفت خام را تصفیه می‌کنند، یعنی هیدروکربنهای گوناگونی را که نفت خام از آنها تشکیل شده است از یکدیگر جدا می‌کنند که به این کار پالایش نفت می‌گویند و در پالایشگاهها این کار انجام می‌شود. نفت منبع انرژی و سرچشمه مواد اولیه بسیاری از ترکیبات شیمیایی است و این دور از عوامل اصلی اقتصادی مدرن بشمار می‌رود. در صنایع جدید از ثروت بیکران و تغییر و تبدیل مواد خام اولیه آن بی‌اندازه استفاده می‌شود.

تشکیل نفت :
نحوه پیدایش نفت دقیقا تشخیص داده نشده و در این مورد فرضیات گوناگونی پیشنهاد شده است. برخی از این تئوریها ، مربوط به مواد معدنی و بعضی دیگر مربوط به ترکیبات آلی می‌باشد.

تشکیل نفت از مواد معدنی :
اساس این فرضیه بر این است که کربورهای فلزی تشکیل شده در اعماق زمین در اثر تماس با آب‌هایی که در زمین نفوذ می‌نماید، ابتدا ایجاد هیدروکربورهای استیلنی با رشته زنجیر کوتاه می‌کند. سپس هیدروکربورهای حاصل در اثر تراکم و پلیمریزه شدن ایجاد ترکیبات پیچیده و کمپلکس را می نماید که اغلب آنها اشباع شده است.

تشکیل نفت از مواد آلی :
بر اساس این فرضیه تشکیل نفت را در اثر تجزیه بدن حیوانات در مجاورت آب و دور از هوا می‌دانند. زیرا در این شرایط ، قسمت اعظم مواد ازته و گوگردی تخریب و مواد چرب باقیمانده در اثر آب ، هیدرولیز می‌گردد. اسیدهای چرب حاصله ، تحت اثر فشار و درجه
1
حرارت با از دست دادن عوامل اسیدی تولید هیدروکربورهائی با یک اتم کربن کمتر می‌نماید.
"انگلر Engler" از تقطیر حیوانات دریائی توانسته است مواد نفتی را تهیه نماید و با توجه به خاصیت "چرخش نوری" مواد نفتی که علت آن وجود گلسترین است (ماده ای که در بدن حیوانات وجود دارد) این فرضیه بیان و مورد تایید شده است. در صورتی که فرضیه های دیگر که مبتنی بر اساس مواد معدنی در تشکیل نفت می‌باشد، هیچگونه توضیح و دلیل قانع کننده ای در مورد این ویژگی نمی‌تواند بیان نماید.
همچنین نفت می‌تواند از تجزیه گیاهان تولید گردد. در این حالت ، خاصیت چرخش نور را به علت وجود ترکیب مشابه گلسترین یعنی پلی استرولها می‌دانند."مرازک Mrazec" ، میکروبها را در این تغییر و تبدیل موثر می‌داند. تئوری تشکیل نفت بر مبنای مواد آلی ، فعلا بیشتر مورد قبول می‌باشد و اختلاف قابل ملاحظه‌ای را که بین ژیزمان‌ها (منابع نفتی) مشاهده می‌گردد، بعلت شرایط و عوامل مختلف تشیکل ژیزمان‌ها می‌دانند.

مواد سازنده نفت خام :
مواد سازنده نفت از نظر نوع هیدروکربور و همچنین از نظر نوع ترکیبات هترواتم دار بستگی به محل و شرایط تشکیل آن دارد. بنابراین مقدار درصد مواد سازنده نفت خام در یک منبع نسبت به منبع دیگر تغییر می‌کند. بطور کلی مواد سازنده نفت شامل: هیدروکربورها- ترکیبات اکسیژنه - سولفوره - ازته و مواد معدنی می‌باشد.




-
www.assaluyeh.com
Contents > شيمي نفت !!
















تاریخچه :
این ماده را از قرنها پیش بصورت گاز در آتشکده و یا به فرم قیر (کاده ای که پس از تبخیر مواد فرار یا سبک نفت از آن باقی می‌ماند) می‌شناخته‌اند یا بطوری که در کتب مقدس و تاریخی اشاره شده است که در ساختمان برج بابل از قیر استفاده گردیده و کشتی نوح و گهواره موسی نیز به قیر اندوده بوده است. بابلی‌ها از قیر بعنوان ماده قابل احتراق در چراغها و تهیه ساروج جهت غیر قابل نفوذ نمودن سدها و بالاخره جهت استحکام جاده‌ها استفاده می‌کرده‌اند.
مدت زمان مدیدی ، مورد استعمال نفت فقط برای مصارف خانگی و یا به عنوان چرب‌کننده‌ها بود، اما از آغاز قرن شانزدهم میلادی روز به روز موارد استعمال آن رو به افزایش نهاد تا اینکه در سال 1854 دو نفر داروساز وجود یک فراکسیون سبک قابل اشتعال را در روغن زمینی تشخیص دادند و همچنین به کمک تقطیر ، مواد دیگری بدست آوردند که برای ایجاد روشنایی بکار می‌رفت. بر اساس این کار آزمایشگاهی بود که بعدا دستگاههای عظیم تصفیه نفت طرح‌ریزی و مورد بهره برداری قرار گرفت. صنعت نفت در آتازونی در سال 1859 شروع شد.

تاریخچه استخراج نفت در ایران :
صنعت نفت ایران نیز از سال 1908 پس از هفت سال تفحص مکتشفین و کشف نفت در مسجدسلیمان واقع در دامنه جبال زاگرس ، پا به عرصه وجود گذاشت.

نفت خام :
امروزه چاههای نفت متعددی در سراسر جهان وجود دارد که از آنها نفت استخراج می‌کنند و به نفتی که از چاه بیرون کشیده می‌شود، نفت خام می‌گویند. نفت خام را تصفیه می‌کنند، یعنی هیدروکربنهای گوناگونی را که نفت خام از آنها تشکیل شده است از یکدیگر جدا می‌کنند که به این کار پالایش نفت می‌گویند و در پالایشگاهها این کار انجام می‌شود. نفت منبع انرژی و سرچشمه مواد اولیه بسیاری از ترکیبات شیمیایی است و این دور از عوامل اصلی اقتصادی مدرن بشمار می‌رود. در صنایع جدید از ثروت بیکران و تغییر و تبدیل مواد خام اولیه آن بی‌اندازه استفاده می‌شود.

تشکیل نفت :
نحوه پیدایش نفت دقیقا تشخیص داده نشده و در این مورد فرضیات گوناگونی پیشنهاد شده است. برخی از این تئوریها ، مربوط به مواد معدنی و بعضی دیگر مربوط به ترکیبات آلی می‌باشد.

تشکیل نفت از مواد معدنی :
اساس این فرضیه بر این است که کربورهای فلزی تشکیل شده در اعماق زمین در اثر تماس با آب‌هایی که در زمین نفوذ می‌نماید، ابتدا ایجاد هیدروکربورهای استیلنی با رشته زنجیر کوتاه می‌کند. سپس هیدروکربورهای حاصل در اثر تراکم و پلیمریزه شدن ایجاد ترکیبات پیچیده و کمپلکس را می نماید که اغلب آنها اشباع شده است.

تشکیل نفت از مواد آلی :
بر اساس این فرضیه تشکیل نفت را در اثر تجزیه بدن حیوانات در مجاورت آب و دور از هوا می‌دانند. زیرا در این شرایط ، قسمت اعظم مواد ازته و گوگردی تخریب و مواد چرب باقیمانده در اثر آب ، هیدرولیز می‌گردد. اسیدهای چرب حاصله ، تحت اثر فشار و درجه
1
حرارت با از دست دادن عوامل اسیدی تولید هیدروکربورهائی با یک اتم کربن کمتر می‌نماید.
"انگلر Engler" از تقطیر حیوانات دریائی توانسته است مواد نفتی را تهیه نماید و با توجه به خاصیت "چرخش نوری" مواد نفتی که علت آن وجود گلسترین است (ماده ای که در بدن حیوانات وجود دارد) این فرضیه بیان و مورد تایید شده است. در صورتی که فرضیه های دیگر که مبتنی بر اساس مواد معدنی در تشکیل نفت می‌باشد، هیچگونه توضیح و دلیل قانع کننده ای در مورد این ویژگی نمی‌تواند بیان نماید.
همچنین نفت می‌تواند از تجزیه گیاهان تولید گردد. در این حالت ، خاصیت چرخش نور را به علت وجود ترکیب مشابه گلسترین یعنی پلی استرولها می‌دانند."مرازک Mrazec" ، میکروبها را در این تغییر و تبدیل موثر می‌داند. تئوری تشکیل نفت بر مبنای مواد آلی ، فعلا بیشتر مورد قبول می‌باشد و اختلاف قابل ملاحظه‌ای را که بین ژیزمان‌ها (منابع نفتی) مشاهده می‌گردد، بعلت شرایط و عوامل مختلف تشیکل ژیزمان‌ها می‌دانند.

مواد سازنده نفت خام :
مواد سازنده نفت از نظر نوع هیدروکربور و همچنین از نظر نوع ترکیبات هترواتم دار بستگی به محل و شرایط تشکیل آن دارد. بنابراین مقدار درصد مواد سازنده نفت خام در یک منبع نسبت به منبع دیگر تغییر می‌کند. بطور کلی مواد سازنده نفت شامل: هیدروکربورها- ترکیبات اکسیژنه - سولفوره - ازته و مواد معدنی می‌باشد.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:17 PM
بیوشیمی علمی است که درباره ترکیبات و واکنشهای شیمیایی در موجودات زنده بحث می‌کند.


دید کلی
اساس شیمیایی بسیاری از واکنشها در موجودات زنده شناخته شده است. کشف ساختمان دو رشته‌ای دزاکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) ، جزئیات سنتز پروتئین از ژنها ، مشخص شدن ساختمان سه بعدی و مکانیسم فعالیت بسیاری از مولکولهای پروتئینی ، روشن شدن چرخه‌های مرکزی متابولیسم وابسته بهم و مکانیسمهای تبدیل انرژی و گسترش تکنولوژی Recombinant DNA (نوترکیبی DNA) از دستاوردهای برجسته بیوشیمی هستند. امروزه مشخص شده که الگو و اساس مولکولی باعث تنوع موجودات زنده شده است.

تمامی ارگانیسمها از باکتریها مانند اشرشیاکلی تا انسان ، از واحدهای ساختمانی یکسانی که به صورت ماکرومولکولها تجمع می‌یابند، تشکیل یافته‌اند. انتقال اطلاعات ژنتیکی از DNA به ریبونوکلئیک اسید (RNA) و پروتئین در تمامی ارگانیسمها به صورت یکسان صورت می‌گیرد. آدنوزین تری فسفات (ATP) ، فرم عمومی انرژی در سیستمهای بیولوژیکی ، از راههای مشابهی در تمامی جانداران تولید می‌شود.

تاثیر بیوشیمی در کلینیک
مکانیسمهای مولکولی بسیاری از بیماریها ، از قبیل بیماری کم خونی و اختلالات ارثی متابولیسم ، مشخص شده است. اندازه گیری فعالیت آنزیمها در تشخیص کلینیکی ضروری می‌باشد. برای مثال ، سطح بعضی از آنزیمها در سرم نشانگر این است که آیا بیمار اخیرا سکته قلبی کرده است یا نه؟بررسی DNAدر تشخیص ناهنجاریهای ژنتیکی ، بیماریهای عفونی و سرطانها نقش مهمی ایفا می کند. سوشهای باکتریایی حاوی DNA نوترکیب که توسط مهندسی ژنتیک ایجاد شده است، امکان تولید پروتئینهایی مانند انسولین و هورمون رشد را فراهم کرده است. به علاوه ، بیوشیمی اساس علایم داروهای جدید خواهد بود. در کشاورزی نیز از تکنولوژی DNA نوترکیب برای تغییرات ژنتیکی روی ارگانیسمها استفاده می‌شود.

گسترش سریع علم و تکنولوژی بیوشیمی در سالهای اخیر ، محققین را قادر ساخته که به بسیاری از سوالات و اشکالات اساسی در مورد بیولوژی و علم پزشکی جواب بدهند. چگونه یک تخم حاصل از لقاح گامتهای نر و ماده به سلولهای عضلانی ، مغز و کبد تبدیل می‌شود؟ به چه صورت سلولها با همدیگر به صورت یک اندام پیچیده درمی‌آیند؟ چگونه رشد سلولها کنترل می‌شود؟ علت سرطان چیست؟ مکانیسم حافظه کدام است؟ اساس مولکولی اسکیزوفرنی چیست؟

مدلهای مولکولی ساختمان سه بعدی
وقتی ارتباط سه بعدی بیومولکولها و نقش بیولوژیکی آنها را بررسی می‌کنیم، سه نوع مدل اتمی برای نشان دادن ساختمان سه بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرد.



مدل فضا پرکن (Space _ Filling) این نوع مدل ، خیلی واقع بینانه و مصطلح است. اندازه و موقعیت یک اتم در مدل فضا پرکن بوسیله خصوصیات باندها و شعاع پیوندهای واندروالسی مشخص می‌شود. رنگ مدلهای اتم طبق قرارداد مشخص می‌شود.

مدل گوی و میله (ball _ and _ Stick) این مدل به اندازه مدل فضا پرکن ، دقیق و منطقی نیست. برای اینکه اتمها به صورت کروی نشان داده شده و شعاع آنها کوچکتر از شعاع واندروالسی است.

مدل اسکلتی (Skeletal)
ساده‌ترین مدل مورد استفاده است و تنها شبکه مولکولی را نشان می‌دهد و اتمها به وضوح نشان داده نمی‌شوند. این مدل ، برای نشان دادن ماکرومولکولهای بیولوژیکی از قبیل مولکولهای پروتئینی حاوی چندین هزار اتم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فضا
در نشان دادن ساختمان مولکولی ، بکار بردن مقیاس اهمیت زیادی دارد. واحد آنگستروم ()، بطور معمول برای اندازه‌گیری طول سطح اتمی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال ، طول باند C _ C ، مساوی 1،54 آنگستروم می‌باشد. بیومولکولهای کوچک ، از قبیل کربوهیدراتها و اسیدهای آمینه ، بطور تیپیک ، طولشان چند آنگستروم است. ماکرومولکولهای بیولوژیکی ، از قبیل پروتئینها ، 10 برابر بزرگتر هستند. برای مثال ، پروتئین حمل کننده اکسیژن در گلبولهای قرمز یا هموگلوبین ، دارای قطر 65 آنگستروم است. ماکرومولکولهای چند واحدی 10 برابر بزرگتر می‌باشند. ماشینهای سنتز کننده پروتئین در سلولها یا ریبوزومها ، دارای 300 آنگستروم طول هستند. طول اکثر ویروسها در محدوده 100 تا 1000 آنگستروم است. سلولها بطور طبیعی 100 برابر بزرگتر هستند و در حدود میکرومتر (μm) می‌باشند. برای مثال قطر گلبولهای قرمز حدود 7μm است. میکروسکوپ نوری حداقل تا 2000 آنگستروم قابل استفاده است. مثلا میتوکندری را می‌توان با این میکروسکوپ مشاهده کرد. اما اطلاعات در مورد ساختمانهای بیولوژیکی از مولکولهای 1 تا آنگستروم با استفاده از میکروسکوپ الکترونی X-ray بدست آمده است. مولکولهای حیات ثابت می‌باشند.

زمان لازم برای انجام واکنشهای بیوشیمیایی
راکسیونهای شیمیایی در سیستمهای بیولوژیکی به وسیله آنزیمها کاتالیز می‌شوند. آنزیمها سوبستراها را در مدت میلی ثانیه () به محصول تبدیل می‌کنند. سرعت بعضی از آنزیمها حتی سریعتر نیز می‌باشد، مثلا کوتاهتر از چند میکروثانیه (). بسیاری از تغییرات فضایی در ماکرومولکولهای بیولوژیکی به سرعت انجام می‌گیرد. برای مثال ، باز شدن دو رشته هلیکسی DNA از همدیگر که برای همانندسازی و رونویسی ضروری است، یک میکروثانیه طول می‌کشد. جابجایی یک واحد (Domain) از پروتئین با حفظ واحد دیگر ، تنها در چند نانوثانیه () اتفاق می‌افتد. بسیاری از پیوندهای غیر کووالان مابین گروههای مختلف ماکرومولکولی در عرض چند نانوثانیه تشکیل و شکسته می‌شوند. حتی واکنشهای خیلی سریع و غیر قابل اندازه گیری نیز وجود دارد. مشخص شده است که اولین واکنش در عمل دیدن ، تغییر در ساختمان ترکیبات جذب کننده فوتون به نام رودوپسین می‌باشد که در عرض اتفاق می‌افتد.

انرژی
ما بایستی تغییرات انرژی را به حوادث مولکولی ربط دهیم. منبع انرژی برای حیات ، خورشید است. برای مثال ، انرژی فوتون سبز ، حدود 57 کیلوکالری بر مول (Kcal/mol) بوده و ATP ، فرمول عمومی انرژی ، دارای انرژی قابل استفاده به اندازه 12 کیلوکالری بر مول می‌باشد. برعکس ، انرژی متوسط هر ارتعاش آزاد در یک مولکول ، خیلی کم و در حدود 0،6 کیلوکالری بر مول در 25 درجه سانتیگراد می‌باشد. این مقدار انرژی ، خیلی کمتر از آن است که برای تجزیه پیوندهای کووالانسی مورد نیاز است، (برای مثال 83Kcal/mol برای پیوند C _ C). بدین خاطر ، شبکه کووالانسی بیومولکولها در غیاب آنزیمها و انرژی پایدار می‌باشد. از طرف دیگر ، پیوندهای غیر کووالانسی در سیستمهای بیولوژیکی بطور تیپیک دارای چند کیلوکالری انرژی در هر مول می‌باشند. بنابراین انرژی حرارتی برای ساختن و شکستن آنها کافی است. یک واحد جایگزین در انرژی ، ژول می‌باشد که برابر 0،239 کالری است.

ارتباطات قابل بازگشت بیومولکولها
ارتباطات قابل برگشت بیومولکولها از سه نوع پیوند غیر کووالانسی تشکیل شده است. ارتباطات قابل برگشت مولکولی ، مرکز تحرک و جنبش موجود زنده است. نیروهای ضعیف و غیر کووالان نقش کلیدی در رونویسی DNA ، تشکیل ساختمان سه بعدی پروتئینها ، تشخیص اختصاصی سوبستراها بوسیله آنزیمها و کشف مولکولهای سیگنال ایفا می‌کنند. به علاوه ، اکثر مولکولهای بیولوژیکی و پروسه‌های درون مولکولی ، بستگی به پیوندهای غیر کووالانی همانند پیوندهای کووالانی دارند. سه پیوند اصلی غیر کووالان عبارت است از: پیوندهای الکترواستاتیک ، پیوندهای هیدروژنی و پیوندهای واندروالسی آنها از نظر ژئومتری ، قدرت و اختصاصی بودن با هم تفاوت دارند. علاوه از آن ، این پیوندها به مقدار زیادی از طرق مختلف در محلولها تحت تاثیر قرار می‌گیرند.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:20 PM
انرژی لازم برای جدا کردن سست‌ترین الکترون از یک اتم منفرد گازی شکل و درحالت پایه یک عنصر را «انرژی اولین یونش» آن عنصر می‌نامند.
(A(g) → A(g)+ + e(g
نماد (g) نشان دهنده حالت گازی عنصر و یون مربوطه است.


علامت انرژی‌های یونش
در تعیین انرژی‌های یونش عناصر برای بیرون کشیدن الکترون از اتم ، انرژی مصرف می‌شود، زیرا این امر متضمن فائق آمدن بر جاذبه متقابل هسته و الکترون است. پس چون سیستم ، در این فرآیند ، انرژی جذب می‌کند، انرژیهای یونش علامت مثبت دارند. مثلا می‌توان انرژی اولین یونش سدیم را به صورت زیر نمایش داد:



(Na(g) → Na(g)+ + e(g

::496Kj+ = اولین یونش سدیم
واحد انرژی یونش
انرژی یونش برای هر الکترون منفرد بر حسب الکترون ولت (اتم/ev) و برای یک مول الکترون (6.02x1023 الکترون) که از یک مول اتم (6.02x1023 اتم) عنصر جدا شود، Kj/mol بیان می‌گردد.

ترتیب انرژی یونش در عناصر یک دوره
انرژی یونش در یک دوره از چپ به راست بتدریج افزایش می‌یابد. به آن قسمتهایی از منحنی که به عناصر دوره دوم (از
Li تا Ne) ، دوره سوم (ازNa تا Ar) و الی آخر تعلق دارد. توجه کنید که انرژی یونش به این سبب افزایش می‌یابد که اتمها بتدریج کوچکتر می‌شوند و بار مؤثر هسته بتدریج افزایش می‌یابد، در نتیجه جدا کردن الکترون بتدریج دشوارتر می‌شود.
http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/0/06/ie.jpg

ترتیب انرژی یونش در عناصر یک گروه
در عناصر نماینده ، بطور کلی انرژی یونش بین عناصر یک گروه از بالا به پایین کاهش می‌یابد. عناصر گروه (Cs ، Rb ، K ، Na ، Li) و عناصر گروه صفر (Rn ، Xe ، Kr، Ar، Ne ، He) بصورت مینیمم و ماکسیمم منحنی نشان داده شده‌اند. در هر گروه بتدریج از اتمی به اتم پایینتر می‌رویم ، بار هسته ، افزایش می‌یابد، اما اثر آن تا حد زیادی از طریق افزایش تعداد الکترونهای پوسته زیرین که اثر پوششی دارند، حذف می‌شود. در حالیکه اتمها بزرگتر می‌شوند، الکترونی که باید یونیده شود، در فاصله‌ای دورتر از هسته قرار می‌گیرد، در نتیجه جدا شدن الکترون آسانتر شده ، انرژی یونش کاهش می‌یابد.

انرژی یونش عناصر واسطه در یک دوره به سرعت مشابه با عناصر نماینده افزایش پیدا نمی‌کند. انرژی یونش عناصر واسطه درونی ، کم و بیش ثابت می‌ماند. در این دو دسته عناصر ، الکترون متمایز کننده به پوسته‌های درونی اضافه می‌شود. افزایش اثر پوششی حاصل ، وضعیت انرژی یونش در عناصر واسطه و واسطه درونی را توجیه می‌کند. اتم فلزات در واکنشهای شیمیایی معمولا الکترون از دست می‌دهند و به یونهای مثبت تبدیل می‌شوند. اتم غیرفلزات معمولا به این ترتیب عمل نمی‌کنند. بنابراین فلزات عناصری با انرژی یونش نسبتا کم و غیرفلزات عناصری با انرژی یونش نسبتا زیادند.

انرژی دومین یونش
بحثهای ما تاکنون مربوط به انرژی اولین یونش بوده است. انرژی دومین یونش هر عنصر انرژی لازم برای جدا کردن یک الکترون از یون +1 آن عنصر است.



(A(g) → A(g)2+ + e(g


انرژی سومین یونش
انرژی سومین یونش بیان کننده انرژی مورد نیاز برای جدا کردن یک الکترون از یون +2 آن عنصر است. جدا کردن یک الکترون منفی از اتم خنثی طبعا آسانتر از جدا کردن الکترون از ذره دارای یک بار مثبت و آن هم به نوبه خود آسانتر از جدا کردن الکترون از ذره دارای دو بار مثبت است. در نتیجه انرژی سومین یونش بزرکتر از انرژی دومین یونش و آن هم بزرگتر از انرژی اولین یونش است.

انرژی چهارمین یونش و بالاتر
از آنجا که انرژی چهارمین یونش و بالاتر ، به غایت زیاد است، یونهای بالاتر از +3 بندرت در شرایط عادی وجود دارند. همانگونه که انتظار می‌رود برای هر عنصر انرژی یونش از اولین تا چهارمین زیاد می‌شود.

جهش
در تمام مراحل پس ازجدا شدن الکترونهای والانس ، افزایش انرژی مورد نیاز برای یونش بعدی بصورت جهشی است.

واکنش پذیری فلزات
واکنش پذیری فلزات در گوشه پایین سمت چپ جدول تناوبی دیده می‌شوند. واکنش پذیری ، بر حسب از دست دادن الکترون ، بتدریج که از این گوشه به طرف بالا یا به سمت راست حرکت می‌کنیم، کاهش می‌یابد.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:21 PM
دیدکلی
اتمها ذرات بسیار کوچکی هستند که تک تک آنها را نمی‌توان وزن کرد. یک جنبه بسیار مهم از کار دالتون کوشش او برای تعیین جرمهای نسبی اتمها بود. دالتون سیستم سنجش خود را برمبنای اتم هیدروژن گذاشت و جرم همه اتمهای دیگر را با جرم اتم هیدروژن مقایسه کرد.

دالتون و تعیین جرم اتمی اکسیژن از آب
آب ماده مرکبی است که ازلحاظ جرمی % 88.8 هیدروژن و % 11.2 اکسیژن دارد. دالتون بطور نادرست پذیرفته بود که آب از یک اتم اکسیژن با یک اتم هیدروژن ترکیب شده است. براین مبنا ، نسبت جرم یک اتم اکسیژن تنها به یک اتم هیروژن تنها ، 88.8 یعنی تقریبا 8 به 1می‌شد. با تخصیص جرم اختیاری 1 به اتم هیدروژن ، جرم نسبی 8 برای اتم اکسیژن به دست می‌آید. فرمولی را که دالتون برای آب بکار گرفته بود، نادرست بود. در واقع یک اتم اکسیژن با دو اتم هیدروژن ترکیب می‌شود. بنابراین جرم یک اتم اکسیژن تقریبا 8 برابر جرم دو اتم هیدروژن است. اگر به یک اتم هیدروژن جرم 1اختصاص داده شود، جرم دو اتم هیدروژن 2 خواهدشد، و بر این مقیاس جرم نسبی یک اتم اکسیژن 8 برابر 2 یعنی 16 می‌شود.

وزن اتمی
گرچه دالتون در تعیین جرمهای نسبی اشتباه کرده بود، اما اعتبار معرفی این مفهوم و تشخیص اهمیت آن را باید از آن دالتون بدانیم. این مقادیر را وزنهای اتمی نامیده‌اند. این واژه از لحاظ معنی درست نیست، زیرا باید جرم ارجاع شود نه وزن ، اما بر اثر کاربرد طولانی مجاز شمره می‌شود.

واحد جرم اتمی
هر گونه مقیاس برای جرم اتمی نسبی باید بنابر مقداری اختیاری باشد که به یک اتم انتخابی استاندارد نسبت داده می‌شود. دالتون اتم هیدروژن را به عنوان اتم استاندارد انتخاب کرد و مقدار یک را به آن نسبت داد. در سالهای بعد شیمیدانان اکسیژن طبیعی را به عنوان استاندارد انتخاب کردند و وزن اتمی آن را دقیقا 16 در نظر گرفتند. استانداردی که امروزه بکار می‌رود، اتم 612C است. واحد جرم اتمی ( که نماد SI آن U است) به عنوان یک دوازدهم جرم اتم 612C تعریف می‌شود. بنابراین با این مقیاس جرم اتم 612C دقیقا 12U است. اما جرم یک اتم را نمی‌توان با این مقادیر محاسبه کرد. به استثنای 11H (که هسته ان تنها یک پروتون دارد) ، حاصل جمع جرمهای ذراتی که یک هسته را می‌سازند، همواره بیشتر از جرم واقعی هسته است.

انرژی اتصال هسته
انیشتین نشان داد که جرم و انرژی هم‌ارز هستند. این تفاوتهای جرمی ، برحسب انرژی ، آنچه را که انرژی اتصال هسته نامیده می‌شود، توجیه می‌کند. اگر جداکردن اجزای هسته ممکن باشد انرژی اتصال ، انرژی لازمه برای چنین کاری است. عکس این فرایند یعنی متمرکز شدن نوکلئونها در یک هسته ، موجب آزاد شدن انرژی اتصال می‌شود که همراه با کاهش جرم است.

تعیین جرمهای اتمی با استفاده از طیف‌سنج جرمی
جرمهای اتمی با استفاده از طیف سنج جرمی معین می‌شود. غالبا عناصر موجود در طبیعت مخلوطی از ایزوتوپها هستند. در این موارد ، با طیف سنج جرمی می‌توان مقدارنسبی هر ایزوتوپ موجود در عنصر و همچنین جرم اتمی هر ایزوتوپ را معین کرد. داده‌های آزمایشی در مورد کلر نشان می‌دهد که این عنصر مرکب از % 75.77 اتمهای 1735Cl ( باجرم 34.969 u) و % 24.23 اتمهای 1735Cl (با جرم 36.266 u ) است. هر نمونه از کلر که از یک منبع طبیعی به دست آمده باشد، شامل این دو ایزوتوپ با همین نسبت است.

جرم اتمی ایزوتوپهای طبیعی
وزن اتمی عنصر کلر میانگین جرمهای اتمی توزین شده ایزوتوپهای طبیعی این عنصر است. این میانگین را نمی‌توانیم با جمع کردن جرمهای ایزوتوپها و تقسیم کردن آن بر 2 به دست بیاوریم. مقداری که به این طریق به دست می‌آید تنها در صورتی درست است که عنصر کلر شامل تعدادی مساوی از اتمهای دو ایزوتوپ باشد. برای به دست آوردن میانگین وزنی باید جرم اتمی هر ایزوتوپ را در کسر فراوانی آن ضرب کنیم و مقادیر حاصله را با هم جمع کنیم. کسر فراوانی معادل اعشاری در صد فراوانی است. مقدار پذیرفته شده برای کلر 35.453±0.001U است. هیچ اتم کلری ، جرم 35.453 u ندارد، اما فرض چنین اتمی آسانتر است.

درطبیعت چند نوع اتم کربن .ج.د دارد. اتم کربن 12 ، که به عنوان استاندارد برای وزنهای اتمی بکار گرفته می‌شود، فراوانترین نوع آن است. هر گاه درصدها و جرمهای همه انواع کربن را به حساب آوریم، جرم نسبی میانگین برای کربن موجود در طبیعت 12.011 می‌شود و این مقداری است که به عنوان وزن اتمی کربن ثبت می‌شود.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:21 PM
جدول تناوبی

جدول تناوبی عناصر شیمیایی نمایشی از عناصر شیمیایی است که براساس ساختار الکترونی مرتب شده است، بطوریکه بسیاری از خواص شیمیایی بصورت منظم در طول جدول تغییر نماید. جدول اولیه بدون اطلاع از ساختار داخلی اتمها ساخته شد: اگر عناصر را بر حسب جرم اتمی آنها مرتب نمائیم، و آنگاه نمودار خواص معین دیگر آنها را بر حسب جرم اتمی رسم نمائیم، میتوان نوسان یا تناوب این خواص را بصورت تابعی از جرم اتمی مشاهده نمود. اولین کسی که توانست این نظم را مشاهده نماید، یک شیمیدان آلمانی به نام Johann Wolfgang D?einer بود. او متوجه تعدادی تثلیث از عناصر مشابه شد:
نمونه تثلیث ها
عنصر جرم اتمی چگالی ------ عنصر جرم اتمی چگالی
Cl 35.5 1.56 g/L ------ Ca 40.1 1.55 g/cm3
Br 79.9 3.12 g/L ------ Sr 87.6 2.6 g/cm3
I 126.9 4.95 g/L ------ Ba 137 3.5 g/cm3

و به دنبال او، شیمیدان انگلیسی John Alexander Reina Newlands متوجه گردید که عناصر از نوع مشابه در فاصله‌های هشت تایی یافت می شوند، که آنها را با نت‌های هشتگانه موسیقی شبیه نمود، هرچند که قانون نت‌های او مورد تمسخر معاصرین او قرار گرفت. سرانجام شیمیدان آلمانی Lothar Meyer و شیمیدان روسی Dmitry Ivanovich Mendeleev تقریبا بطور همزمان اولین جدول تناوبی را، با مرتب نمودن عناصر بر حسب جرمشان، توسعه دادند( ولی مندلیف تعداد کمی از عناصر را خارج از ترتیب صریح جرمی، برای تطابق بهتر با خواص همسایگانشان رسم نمود – این کار بعدها با کشف ساختار الکترونی عناصر در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم توجیه گردید). فهرست عناصر بر اساس نام، علامت اختصاری و عدد اتمی موجود میباشد. شکل زیر جدول تناوبی عناصر شناخته شده را نمایش میدهد. هر عنصر با عدد اتمی و علامتهای شیمیایی. عناصر در یک ستون ("گروه") از لحاظ شیمیایی مشابه می باشند.
تعداد لایه الکترون در یک اتم تعیین کننده ردیفی است که در آن قرار می گیرد. هر لایه به زیرلایه های متفاوتی تقسیم میشود، که هر اندازه عدد اتمی افزایش می یابد، این لایه ها به ترتیب زیر:

1s
2s 2p
3s 3p
4s 3d 4p
5s 4d 5p
6s 4f 5d 6p
7s 5f 6d 7p
8s 5g 6f 7d 8p
...

براساس ساختار جدول پر میشوند. از آنجائیکه الکترونهای خارجی ترین لایه، خواص شیمیایی را تعیین مینمایند، این لایه ها در میان گروهای یکسان مشابه اند.عناصر همجوار با یکدیگر در یک گروه، علیرغم اختلاف مهم در جرم، دارای خواص فیزیکی مشابه میباشند. عناصر همجوار با یکدیگر در یک ردیف دارای جرم های مشابه ولی خواص متفاوت میباشند.

برای مثال، عناصر بسیار نزدیک به نیتروژن (N) در ردیف دوم کربن(C) و اکسیژن(O) میباشند. علیرغم تشابه آنها در جرم ( که بصورت ناچیزی در واحد جرم اتمی تفاوت دارند)، دارای خواص بینهایت متفاوتی هستند، همانطور که با بررسی فرمهای دیگر میتوان ملاحظه نمود: اکسیژن دو اتمی یک کاز است که سوختن را تشدید می نماید، نیتروژن دو اتمی یک گاز است که سوختن را تشدید نمی کند، و کربن یک جامد است که میتواند سوزانده شود( بله، میتوان الماس را سوزاند!).

در مقایسه، عناصر بسیار نزدیک به کلر (Cl) در گروه یکی مانده به آخر در جدول «هالوژن‌ها) فلوئور( F) و برم( Br) میباشند. علیرغم تفاوت فاحش جرم آنها در گروه، فرمهای دیگر آنها دارای خواص بسیار مشابه میباشند: آنها بسیار خورنده ( بدین معنی که تمایل خوبی برای ترکیب با فلزات، برای تشکیل نمک هالاید فلز)؛ کلر و فلوئور گاز هستند، درحالیکه برم یک مایع با تبخیر بسیار کم میباشد؛ کلر و برم بسیار رنگی هستند.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:22 PM
شیمی نظری

دید کلی
شیمی را می‌توان به صورت علمی که با توصیف ویژگیها ، ترکیب و تبدیلات ماده سروکار دارد، تعریف کرد. اما این تعریف ، نارساست. این تعریف ، بیانگر روح شیمی نیست. شیمی همچون دیگر علوم ، سازمانی زنده و در حال رشد است، نه انباره‌ای از اطلاعات. علم ، خاصیت تکوین خودبخود دارد. ماهیت هر مفهوم تازه آن ، خود محرک مشاهده و آزمایشی جدید است که به بهبود بیش از پیش آن مفهوم و سرانجام به توسعه دیگر مفاهیم می‌انجامد.

از آنجا که زمینه‌های علمی همپوشانی دارند، مرز متمایزی میان آنها نمی‌توان یافت و در نتیجه مفاهیم و روشهای علمی کاربرد همگانی پیدا می‌کنند. در پرتو این گونه رشد علمی ، دیگر تعجبی ندارد که یک پژوهش علمی معین ، بارها از مرزهای مصنوعی و پرداخته ذهن بشر بگذرد.



http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/c/c4/crude.jpg

قلمرو شیمی مفهومی متعارف
علم شیمی با ترکیب و ساختار مواد و نیروهایی که این ساختارها را بر پا نگه داشته است، سروکار دارد. خواص فیزیکی مواد از این رو مورد مطالعه قرار می‌گیرند که سرنخی از مشخصات ساختاری آنها را بدست می‌دهند و به عنوان مبنایی برای تعیین هویت و طبقه‌بندی بکار می‌روند و کاربردهای ممکن هر ماده بخصوص را مشخص می‌کنند. اما واکنشهای شیمیایی ، کانون علم شیمی هستند. توجه علم شیمی به هر گوشه قابل تصوری از این تغییر و تبدیلها کشیده می‌شود و شامل ملاحظاتی است از این قبیل:



شرح تفصیلی درباره چگونگی واکنشهای و سرعت پیشرفت آنها


شرایط لازم برای فراهم کردن تغییرات مطلوب و جلوگیری از تغییرات نامطلوب


تغییرات انرژی که با واکنشهای شیمیایی همراه است.


سنتز موادی که در طبیعت صورت می‌گیرد.


سنتز موادی که مشابه طبیعی ندارند.


روابط کمّی جرمی بین مواد در تغییرات شیمیایی.





پیدایش شیمی جدید
شیمی جدید که در اواخر سده هیجدهم ظاهر شده است، طی صدها سال ، توسعه یافته است. داستان توسعه شیمی را تقریبا به پنج دوره می‌توان تقسیم کرد:

فنون عملی
این فنون تا 600 سال قبل از میلاد مسیح رایج بوده است. تولید فلز از کانه‌ها ، سفالگری ، تخمیر ، پخت و پز ، تهیه رنگ و دارو فنونی باستانی است. شواهد باستان شناسی ثابت می‌کند که ساکنان مصر باستان و بین‌النهرین در این حرفه‌ها مهارت داشته‌اند. ولی چگونه و چه وقت این حرفه‌ها برای نخستین بار پیدا شده‌اند، معلوم نیست.

در این دوره ، فنون مذکور که در واقع فرایندهای شیمیایی هستند، توسعه بسیار یافته‌اند. اما این توسعه و پیشرفت ، تجربی بوده است، بدین معنی که مبنای آن تنها تجربه عملی بوده، بدون آنکه تکیه گاهی بر اصول شیمیایی داشته باشد. فلزکاران مصری می‌دانستند که چگونه از گرم کردن کانه مالاشیت با زغال ، مس بدست آورند، ولی نمی‌دانستند و در صدد دانستن آن هم نبودند که چرا این فرایند موثر واقع می‌شود و آنچه در آتش صورت می‌گیرد، واقعا چیست؟

نظریه‌های یونانی
این نظریه‌ها از 600 تا 300 سال قبل از میلاد عنوان شدند. جنبه فلسفی یا جنبه نظری شیمی حدود 600 سال قبل از میلاد در یونان باستان آغاز شد. اساس علم یونانی ، جستجوی اصولی بود که از طریق آن ادراکی از طبیعت حاصل شود. دو نظریه یونانی در سده‌های واپسین اهمیت فراوان یافت:



این مفهوم که تمام مواد موجود در زمین ، ترکیبی از چهار عنصر (خاک ، باد ، آتش و آب) است، به نسبتهای گوناگون ، از اندیشه‌های فیلسوفان یونانی این دوره نشات یافته است.


این نظریه که ماده از آحاد مجزا و جدا از همی به نام اتم ترکیب یافته است، بوسیله لوسیپوس پیشنهاد شد و دموکرتیس آن را در سده پنجم ق.م. توسعه داد.

نظریه افلاطون این بود که اتمهای یک عنصر از لحاظ شکل با اتمهای عنصر دیگر تفاوت دارد. علاوه بر این ، او باور داشت که اتم‌های یک عنصر می‌توانند با تغییر شکل به اتمهایی از نوع دیگر تغییر یابند یا استحاله پیدا کنند. مفهوم استحاله در نظریه‌های ارسطو نیز منعکس است.

ارسطو (که به وجود اتمها معتقد نبود) می‌گفت که عناصر و بنابراین تمام مواد از ماده اولیه یکسانی ترکیب یافته‌اند و تفاوت آنها فقط از لحاظ صورتهایی است که این ماده اولیه به خود می‌گیرد. به نظر ارسطو ، صورت ماده نه تنها شکل ، بلکه کیفیتها (از لحاظ رنگ ، سختی و غیره) را نیز دربر می‌گیرد و همین صورت است که ماده‌ای را از ماده دیگر متمایز می‌کند. او می‌گفت که تغییر صورت پیوسته در طبیعت صورت می‌گیرد و تمام اشیای مادی (جاندار و بی جان) از صورتهای نابالغ به صورتهای بالغ رشد و تکامل می‌یابند.

در سراسر قرون وسطی باور این بود که کانی‌ها رشد می‌کنند و هرگاه کانیها از معادن استخراج شوند، معادن بار دیگر از کانیها پر می‌شوند.


http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/9/96/chemicals1.jpg

کیمیاگری
کیمیاگری از 300 سال قبل از میلاد تا حدود 1650 میلادی رایج بود. سنت فلسفی یونان باستان و تجارت صنعتگران مصر باستان در شهری که بوسیله اسکندر کبیر در 331 ق.م. بنا شد یعنی اسکندریه مصر ، با هم جمع شدند و حاصل آمیزش آنها ، کیمیاگری بود. کیمیاگران اولیه برای ابداع نظریه‌هایی درباره ماهیت ماده از روشهای مصری برای بکارگیری مواد استفاده می‌کردند.

کیمیاگران باور داشتند که یک فلز می‌تواند با تغییر کیفیات (بویژه رنگ آن) تغییر پذیرد و چنین تغییراتی در طبیعت صورت می‌گیرد. فلزات می‌کوشند تا همچون طلا کامل شوند. همچنین آنها باور داشتند که این گونه تغییرات ممکن است بوسیله مقدار بسیار اندکی از یک عامل استحاله کننده قوی (که بعدا سنگ فیلسوفان نامیده شد) ایجاد شود.

در سده هفتم میلادی ، مسلمانان مراکز تمدن هلنی (از جمله مصر در 640 میلادی) را تسخیر کردند و کیمیاگری بدست آنها افتاد. در سده‌های دوازدهم و سیزدهم ، کیمیاگری به تدریج به اروپا راه یافت و آثار عربی به لاتین برگردانده شد. کیمیاگری تا سده هفدهم دوام یافت. در این زمان نظریه‌ها و نگرشهای کیمیاگران بتدریج زیر سوال قرار می‌گرفت.

کار رابرت بویل که اثر معروف خود به نام شیمیدان شکاک را در 1661 منتشر کرد، در این باره ارزشمند است. گرچه بویل باور داشت که استحاله فلزات پست به طلا امکان‌پذیر است، ولی او اندیشه کیمیاگری را مورد انتقاد شدید قرار داد. بویل باور داشت که نظریه شیمیایی باید حاصل شواهد تجربی باشد.

فلوژیستون
این نظریه از 1650 تا 1790 میلادی رواج داشت. تقریبا در سراسر سده هجدهم ، نظریه فلوژیستون نظریه‌ای مسلط در شیمی بود. این نظریه که بعدها معلوم شد نظریه‌ای نادرست است، در اصل کار "گئورک ارنست اشتال" بود. فلوژیستون «اصل آتش» ، جز تشکیل دهنده ماده‌ای دانسته می‌شد که متحمل سوختن می‌شود. چنین پنداشته می‌شد که یک جسم بر اثر سوختن ، فلوژیستون خود را از دست می‌دهد و به صورت ساده‌تری کاهیده می‌شود. باور این بود که نقش هوا در عمل سوختن ، انتقال فلوژیستون آزاد شده است.

بنا به نظریه فلوژیستون چوب در اثر سوختن به خاکستر و فلوژیستون (که بوسیله هوا جدا می‌شود)تبدیل می‌گردد. طبق نظریه فلوژیستون ، چوب ، ماده مرکبی است که از خاکستر و فلوژیستون ترکیب یافته است. همچنین در مورد عمل تکلیس ، این نظریه عنوان می‌دارد که فلز ، ماده مرکبی است که از یک کالکس و فلوژستیون ترکیب یافته است.

در نظریه فلوژیستون ، ذاتا" مشکلی است که هرگز توضیح کافی درباره آن داده نشد. وقتی چوب می‌سوزد، فرض بر این است که فلوژیستون از دست می‌دهد و نتیجه آن خاکستری است که وزن آن کمتر از قطعه چوب اصلی است. اما در عمل تکلیس ، از دست رفتن فلوژیستون با افزایش وزن همراه است، چون کالکس یا اکسید فلزی ، وزنش بیشتر از فلز اصلی است. طرفداران نظریه فلوژیستون این مشکل را تشخیص داده بودند، لیکن تقریبا در سراسر سده هیجدهم ، اهمیت توزین و اندازه گیری دانسته نشد.


http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/f/f9/8022-423.jpg

شیمی جدید
کار آنتوان لاوازیه در اواخر سده هیجدهم را معمولا آغاز شیمی جدید می‌دانند. "لاوازیه" ،‌ با تعمق کافی ، دست‌اندرکار براندازی نظریه فلوژیستون شد و انقلابی در شیمی پدید آورد. او که ترازوی شیمیایی بسیار استفاده می‌کرد، با تکیه بر نتایج آزمایشهای کمی ، به توضیح تعدادی از پدیده‌های شیمیایی دست یافت.

قانون پایستاری جرم می‌گوید که در جریان یک واکنش شیمیایی تغییر محسوسی در جرم صورت نمی‌گیرد. به گفته دیگر ، جرم کل تمام موادی که در واکنش شیمیایی وارد می‌شوند، برابر جرم تمام محصولات واکنش است. این قانون ، توسط لاوازیه به وضوح بیان شد. برای لاوازیه نظریه فلوژیستون امری ناممکن بود.

اقداماتی که دانشمندان از سالهای 1970 به بعد به عمل آورده‌اند، با استفاده از کتاب لاوازیه با عنوان « رساله‌ای مقدماتی درباره شیمی» که در سال 1789 منتشر شد، بیان شده است. آنچه در دو سده پس از لاوازیه درباره شیمی دانسته شده، بسیار بیشتر از بیست سده پیش از اوست. علم شیمی از آن زمان به بعد ، تدریجا در پنج شاخه اصلی بسط یافت. (البته این تقسیمات اختیاری است و به طبقه بندی آنها انتقادهایی وارد است.)

طبقه‌بندی شیمی
شیمی آلی : شیمی ترکیبات کربن است.


شیمی معدنی : شیمی تمامی عناصر به جز کربن. البته بعضی از ترکیبات ساده کربن مانند کربناتها و بطور سنتی در زمره ترکیبات معدنی طبقه بندی می‌شوند، زیرا از منابع معدنی بدست می‌آیند.


شیمی تجزیه : تشخیص اجزای تشکیل دهنده مواد ، هم از لحاظ کیفی و هم از لحاظ کمی.


شیمی فیزیک : مطالعه اصول فیزیکی که زمینه درک ساختار ماده و تبدیلات شیمیایی است.


زیست شیمی : شیمی سیستمهای زنده اعم از گیاهی و حیوانی

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:23 PM
نگاه اجمالی
رنگها را معمولا براساس خواص آنها و ساختمان ماده اصلی (ساختمان شیمیایی مواد) طبقه بندی می‌کنند. روش دیگر طبقه بندی رنگها براساس روش مصرف آنها در رنگرزی می‌باشد. روش و تکنیک رنگرزی به ساختمان ، طبیعت الیاف یا شئ مورد رنگرزی بستگی دارد. به عبارت دیگر رنگرزی پشم و ابریشم و دیگر الیاف به دست آمده از حیوانات با رنگرزی پنبه و الیاف به دست آمده از گیاهان تفاوت دارد.

نقش ساختمان شیمیایی الیاف در تعیین رنگ مورد نیاز
در رنگرزی همیشه ساختمان شیمیایی الیاف تعیین کننده نوع رنگ مورد نیاز و تکنیک رنگرزی می‌باشد. به عنوان مثال الیاف حیوان مانند پشم و ابریشم از پروتئین تشکیل شده‌اند و دارای گروههای اسیدی و بازی می‌باشند. این گروهها نقاطی هستند که در آنها مولکول رنگ خود را به الیاف متصل می‌کند. پس برای رنگرزی این گونه الیاف باید از رنگهایی که دارای بنیان اسیدی و بازی هستند استفاده کرد.

پنبه یک کربوهیدرات می‌باشد و تنها محتوی پیوندهای خنثای اتری و گروههای هیدروکسیل است. در این نقاط پیوندهای هیدروژنی بین الیاف و رنگ ایجاد می‌شود. پس باید از رنگهای متناسب با خصوصیات الیاف پنبه‌ای استفاده کرد. متصل کردن رنگ به الیاف مصنوعی و سنتزی مانند پلی اولفین‌ها و هیدروکربنها که کاملا عاری از گروههای قطبی هستند، تکنیک و روش دیگری را می‌طلبد. بر اساس روش رنگرزی به صورت زیر دسته‌بندی می‌شود.

رنگهای مستقیم یا رنگهای جوهری
این دسته از رنگها دارای گروهها و عوامل قطبی مانند عوامل اسیدی و بازی هستند و با استفاده از این گروهها ، رنگ با الیاف ترکیب می‌شود. برای رنگرزی پارچه با اینگونه رنگها فقط کافی است که پارچه را در محلول آبی و داغ رنگ فرو ببریم. اسید پیکریک و ماریتوس زرد از جمله این رنگها هستند. هر دو رنگ ، اسیدی بوده و با گروههای آمینه الیاف پروتئینی ترکیب می‌شوند. نایلون نیز که یک پلی‌آمید است، با این رنگها قابل رنگرزی است.

رنگ دانه‌ای
این دسته از رنگها شامل ترکیباتی هستند که می‌توانند با برخی از اکسیدهای فلزی ترکیب شده و نمکهای نامحلول و رنگی که لاک نامیده می‌شوند، تشکیل دهند. روش رنگرزی با این رنگها از کهن‌ترین روشهای تثبیت رنگ روی الیاف بوده است. این رنگها بیشتر برای رنگرزی ابریشم و پنبه بکار می‌رود. در رنگرزی با رنگهای دانه‌ای پارچه یا الیاف ، رنگی به نظر می‌رسند. چون الیاف توسط لایه‌ای از رسوب رنگین پوشانده می‌شود. برای ایجاد دندانه روی رنگها معمولا از اکسیدهای آلومینیوم ، کروم و آهن استفاده می‌شود. آلیزارین نمونه‌ای از این رنگها می‌باشد.

رنگ خمیری
رنگ خمیری ماده‌ای است که در شکل کاهش یافته ، محلول در آب بوده و ممکن است بی‌رنگ هم باشد. در این حالت الیاف به این رنگ آغشته شده و پس از جذب رنگ توسط الیاف ، آنها را از خمره خارج کرده و در معرض هوا با یک ماده شیمیایی اکسید کننده قرار می‌دهند. در این مرحله رنگ اکسید شده و به صورت رنگین و نامحلول در می‌آید. رنگهای باستانی ایندیگو و تیریان از این جمله‌اند.

رنگ واکنشی
این رنگها که تحت عنوان رنگهای ظاهر شونده هم شناخته می‌شوند، در درون خود پارچه ، تشکیل شده و ظاهر می‌گردند. مثال مهمی از این گروه رنگها ، رنگهای آزو می‌باشند. رنگرزی با این رنگها به این صورت است که پارچه را در محلول قلیایی ترکیبی که باید رنگ در آن مشتق شود (فنل یا نفتول) فرو می‌بریم. سپس پارچه را در محلول سرد آمین دی ازت دار شده در داخل خود الیاف انجام شده و رنگ تشکیل می‌گردد. به رنگی که به این صورت حاصل می‌شود رنگ یخی نیز می‌گویند، زیرا برای پایداری و جلوگیری از تجزیه نمک دی آزونیوم دمای پائین ضرورت دارد.

رنگ پخش شونده
این دسته از رنگها در خود الیاف محلول هستند، اما در آب نامحلول می‌باشند. رنگهای پخش شونده در رنگرزی بسیاری از الیاف سنتزی بکار می‌روند. به این الیاف گاهی اوقات الیاف آبگریز نیز گفته می‌شود. معمولا ساختمان شیمیایی آنها فاقد گروههای قطبی است. روش رنگرزی به اینگونه است که رنگ به صورت پودر نرم در بعضی از ترکیبات آلی مناسب (معمولا ترکیبات فنل) حل می‌شود و در دما و فشار بالا در حمام‌های ویژه به الیاف منتقل می‌شود.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:23 PM
تاریخچه
از آغاز پیدایش انسان ، همواره چگونگی پوشش و نجات او از سرما مطرح بوده است. مصریها نزدیک به 5500 سال پیش هنر ریسندگی و بافندگی پنبه را آموختند و چینیها با پرورش کرم ابریشم در حدود 3600 سال پیش مشکلات پوشش خود را حل کردند. در سده هفدهم دانشمند انگلیسی به نام رابرت هوک "Robert- Hooke" پیشنهاد کرد که می‌توان الیاف را با توجه به شیوه‌ای که کرم ابریشم عمل می‌کند تولید نمود.

پس از آن ، یک بافنده انگلیسی به نام لویزشواب Lois- Schwabe توانست الیاف بسیار ظریف شیشه را با عبور شیشه مذاب از منافذ بسیار ریز تهیه نماید. پس از چندی ، سایر دانشمندان موفق به استخراج سلولز چوب و در نتیجه تولید الیاف شدند در سده‌های هجده و نوزدهم، همراه با انقلاب صنعتی ، رسیدگی و بافندگی مبدل به تکنولوژِی تهیه پارچه از الیاف گوناگون طبیعی و مصنوعی شد.

رده بندی الیاف در صنعت نساجی
در صنعت نساجی الیاف به سه دسته تقسیم می‌شوند که عبارتند از:



الیاف طبیعی "Natural fibers" الیاف طبیعی شامل دو بخش الیاف نباتی و الیاف حیوانی می‌باشند.
الیاف نباتی مانند: پنبه، کتان، کنف، رامی و الیاف حیوانی مانند: پشم و ابریشم

الیاف کانی "Mineral fibres": الیاف کانی الیافی هستند که مواد اولیه آنها از کانیها بدست می‌آیند مانند الیاف شیشه‌ای و الیاف فلزی.


الیاف مصنوعی که شامل دو دسته می‌باشند: یکی الیافی که منشا طبیعی دارند ولی توسط انسان دوباره تهیه می شوند مانند ویسکوز ، استات و تری استات که هر یک ریشه سلولزی دارند. و دیگری الیاف سینتتیک یا مصنوعی که از مشتقات نفتی تولید می‌شوند مانند: نایلون ، داکرون ، ارلون یا بطور کلی پلی آمیدها ، پلی استرها ، پلی اورتانها ، پلی اکریلونیتریل ، پلی وینیل کلراید و ... .
مقدمات تکمیل کالای نساجی
تمام پارچه‌های نساجی پس از خروج از سالن بافندگی کم و بیش دارای مقادیری ناخالصی و عیوب می‌باشند. لذا لازم است به منظور آماده کردن پارچه برای عملیات تکمیل اصلی آنرا تحت عملیات مقدمات تکمیل قرار داد. مانند توزین و متراژ پارچه ، کنترل عیوب پارچه ، گره گیری ، رفوگری و گرفتن ناخالصیها بخصوص در مورد پارچه‌های پشمی که دارای ناخالصیهای سلولزی و خرده چوب و ... می‌باشد.

روشهای تکمیل کالای نساجی
عملیات و کارهای تکمیل در نساجی برای افزایش نرمی زیر دست ، درخشندگی و بطور کلی افزایش مرغوبیت پارچه می‌باشد. عملیات تکمیل بستگی به چند عامل مهم دارد که عبارتند از: نوع الیاف ، ویژگی فیزیکی الیاف ، ابلیت جذب مواد گوناگون شیمیایی ، حساسیت الیاف نسبت به مواد تکمیل. عملیات تکمیل در مجاورت رطوبت ، دما و فشار معمولا به سه روش انجام می‌گیرد:



روشهای مکانیکی: مانند تراش پارچه ، خار زدن ، اطو کردن ، پرس کردن و ... .


روشهای شیمیایی: مانند تکمیل رزین ، سفید کردن و مقاوم کردن پارچه در برابر آتش و غیره. در این روش معمولا در اثر فعل و انفعالات شیمیایی حاصل بین لیف و ماده شیمیایی مصرف شده عمل تکمیل بدست می‌آید و یا اینکه ماده شیمیایی مصرف شده در اثر رسوب کردن و یا اضافه شدن در روی پارچه ، باعث تغییر در خواص پارچه می‌شود، مانند آهار دادن پارچه پنبه‌ای با محلول مواد پلیمری.


روشهای مکانیکی- شیمیایی: در این حالت از روشهای مکانیکی و شیمیایی بطور توام بهره گرفته می شود، مانند بشور و بپوش کردن پارچه و یا تثبیت حرارتی پارچه.
انواع تکمیل
تکمیل موقت
در این نوع تکمیل ، کالا را به منظور خاصی تحت عملیات تکمیلی قرار می‌دهند بطوری که اثر تکمیلی آن در عملیات بعدی مثل شستشو و غیره از بین می رود، مانند آهار دادن پارچه‌های پنبه‌ای برای عملیات بافندگی و شستشوی آهار پس از خاتمه عملیات بافندگی.

تکمیل دائم
در این نوع ، اثر تکمیلی تا زمانی که پارچه حالت خود را از دست ندهد (مخصوصا در مقابل شستشو و پوشش) باقی خواهد ماند، مانند رسوب دادن رزینهای مصنوعی مثل استرها و اترهای سلولز در روی پارچه و یا کلرینه کردن کالای پشمی یا تکمیل با فرمالدئیدها.

تکمیل ثابت
در این نوع ، اثر تکمیل مادام العمر در روی کالا باقی می‌ماند و حتی بعد از اینکه پارچه حالت و ماهیت خود را به عنوان پارچه خارجی از دست بدهد، آثار تکمیل در آن باقی خواهد ماند. مانند پلیمریزه کردن بعضی از منومرهای اکریلیکی در روی زنجیرهای اصلی مولکولهای پارچه‌های سلولزی و یا پروتئینی

شستشوی کالای نساجی
عمل شستشو ، اولین عمل تکمیل مرطوب می‌باشد و به منظور بر طرف کردن مواد خارجی مانند روغنهای ریسندگی ، واکسها و ناخالصیهای قابل حل در محلولهای شستشو انجام می‌گیرد. عملیات شستشو عبارتست از عمل کالا با پاک کننده‌های مناسب همراه با مواد قلیایی و یا در غیاب مواد قلیایی. در صورت استفاده از صابون برای عملیات شستشو ، احتیاج به آب نرم می‌باشد. ولی برای پاک کننده‌های مصنوعی چگونگی سختی آب اهمیت ندارد. همچنین برای اصلاح سفیدی پارچه و شفافیت رنگ الیاف آن عمل شستشو انجام می‌گیرد.

آهار زنی و آهار گیری
به منظور افزایش استحکام در برابر پارگی ، کاهش نیروی سایشی و خواباندن پرزهای سطحی الیاف نخهای تار را آهار می دهند. مواد آهاری ، ماکرومولکولهایی هستند که ممکن است بر اثر پیوند بین خود و یا با الیاف تشکیل پوششی به دو نخ دهند. آهار طبیعی عبارتند از: نشاسته‌ها و مشتقات آنها ، مشتقات سلولزی و (پروتئینها)). آهارهای مصنوعی عبارتند از: انواع پلی وینیل الکلها ، انواع پلی اکریلات و انواع کوپلیمراستایرین و مائیک اسید.

قبل از انجام عملیات تکمیل مرطوب لازم است آهار نخ تار پارچه با اندازه کافی بر طرف شود تا در مراحل شستشو ، سفیدگری و رنگرزی یا چاپ ، مزاحمت و نایکنواختی ایجاد نکند و در ضمن مقداری از مواد در تکمیل رنگ را به خود جذب نکند. روشهای آهارگیری عبارتند از: آهار گیری با اسید ، آهار گیری با روش تخمیر ، آهار گیری با اکسید کننده‌ها ، آهار گیری با آنزیمها.

مرسریزاسیون
یکی از عملیاتی که روی پنبه انجام می شود، عمل مرسریزه می‌باشد که شامل تماس پنبه (اعم از الیاف نخ یا پارچه) با محلول سود سوزآور و سپس شستشوی محصول در محلول رقیق اسید و سپس آب سرد به منظور خنثی کردن قلیایی و سرانجام خشک کردن محصول است. بر اثر مرسریزاسیون درخشندگی و جلای پنبه افزایش می‌یابد و ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی آن تغییرات زیادی پیدا می‌کند. معمولا پارچه‌های مرغوب پنبه‌ای پیراهنی ، رومیزی ، ملحفه‌ای و همچنین نخهای قرقره مرسریزه می‌شوند.

سفیدگری
هدف از سفیدگری ، از بین بردن رنگدانه‌ها و ناخالصیهای دیگر و در نتیجه سفید جلوه دادن الیاف می‌باشد. البته سفیدگری پنبه بسیار مهم تراز سفیدگری پشم می‌باشد، چون درصد بالایی از پشم بصورت کالای رنگی به بازار عرضه می‌شود. ولی در مقابل ، مقدار زیادی از پارچه‌های پنبه‌ای بصورت سفید و یا پارچه‌های چاپ شده با زمینه سفید مورد استفاده قرار می‌گیرد. پارچه‌های ملحفه‌ای ، رومیزی و پیراهنی نمونه‌هایی از پارچه‌های پنبه‌ای هستند که احتیاج به سفیدگری دارد.

سفیدگری پنبه بیشتر با مواد اکسید کننده مثل کلریت سدیم و هیپوکلریت سدیم و آب اکسیژنه و مواد احیا کننده مانند هیدروسولفیت و سفیدگری پشم با اکسید کننده آب اکسیژنه همراه با آمونیاک یا سیلیکات قلیایی و مواد احیا کننده ، اکسید گوگرد و یا بی سولفیت سدیم و اسید سولفوریک و سفیدگری الیاف مصنوعی با اکسید کننده آب اکسیژنه ، کلریت سدیم و هیپوکلریت سدیم و احیا کننده ، هیدروسولفیت و در صورت لازم مواد سفید نوری به همراه سفید کننده قبلی انجام می‌گیرد.

تکمیل ضد آب و دور کننده آب
تکمیل ضد آب پارچه به دو صورت امکان پذیر می‌باشد.



پوشش کل سطح پارچه توسط مواد هیدروفوب (موادی که آب را به خود جذب نمی‌کنند) است، به نحوی که تمام منافذ پارچه مسدود گردد. این روش تکمیل ضد آب نام دارد. پارچه با کاربردهای خیمه و چادر ماشین با این روش تکمیل می‌گردد.


الیاف و یا نخ از مواد ضد آب پوشیده می‌شوند، به این ترتیب فضای بین نخها در پارچه کاملا باز می‌ماند و امکان انتقال هوا وجود دارد. این روش تکمیل دور کننده آب نام دارد و بیشتر پارچه‌های لباس مثل بارانی ، لباس ورزشی و کاربردهای مشابه با این روش تکمیل ضد آب می‌گردند. بعضی از مواد ضد آب و دور کننده آب عبارتند از: مواد هیدرولیز کننده نمکهای زیرکونیوم ، استره کردن سطح الیاف با اسیدهای چرب ، استفاده از رزینهای هیدروفوب مثل رزین کاربومید ، Permel ، Paraf fion و غیره ، ترکیبات آلی سیلیکونی و اسیدهای چرب کمپلکس گرم.
تکمیل ضد آتش
یکی از روش های تکمیل ضد آتش کالای نساجی ، پوشش آن بوسیله نمکهای آمونیوم می‌باشد که در گرما تولید آمونیاک نموده و بدین ترتیب با محبوس کردن آتش در خود باعث خاموش شدن و عدم پیشرفت آن می‌گردد. مناسبترین نمکهای آمونیوم ، دی آمونیوم فسفات و کربنات آمونیوم می‌باشد. سایر تکمیل کننده‌های ضد آتش عبارتند از: اکسیدهای نامحلول قلع ، آنتیموان و تیتان ، استره کردن سطحی سلولز با اسید فسفریک و یا دی آمونیوم در حضور اوره هیدروکسی متیل فسفونیوم کلراید (THPC) و غیره.

تکمیل ضد باکتری و ضد قارچ
مواد تکمیل کننده ضد باکتری بعنوان محافظت کننده از عرق عمل کرده و از تاثیر باکتریها و یا قارچها بر آن جلوگیری می‌کنند لذا چنانچه لباسهای ورزشی و یا لباس زیر با این مواد تکمیل گردند، از تخمیر عرق بدن توسط باکتریهای موجود در هوا و در نتیجه تجزیه و بوی بد آن جلوگیری می‌کنند. برخی از این تکمیل کننده‌ها عبارتند از: ترکیبات آمونیوم چهارتایی ، Irgasan DP300 ، Dodigen 226 ، پیوند زدن سلولز با نمکهای مس و نقره توسط گروههای کربوکسیل اسید آکریلیک و یا اسید متاکلریلیک و غیره.

نرم کننده‌ها
نرم کننده‌ها مایه لطافت و نرمی زیر دست پارچه می‌شوند و در اثر بیشتر کارهای چاپ و رنگرزی و عملیات تکمیل مانند ضد آتش کردن و ضد چروک کردن پارچه زیردست، حالت خشک و شکننده‌ای پیدا می‌کند که آنها را بوسیله نرم کننده‌ها ، نرم و لطیف می‌نمایند.

متداولترین نرم کننده‌ها عبارتند از: استرهای اسیدفتالیک و بنزیل فتالاتها برای نرم کردن اغلب رزینها بویژه PVC ، تری ملیتانها برای نرم کردن رزینهای مصرفی در ساخت کابلهای سیم و برق و ساخت سایر عایقها ، هیدروکربنهای نفتی با وزن زیاد که دارای اتم N , S , O می‌باشند در ساخت لاستیکها بکار می‌روند، نرم کننده‌های مقاوم در برابر آتش سوزی مانند فسفاتهای آلی و پارفینهای کلردار ، نرم کننده‌های اپوکسی و پلی اورتان و غیره.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:24 PM
دید کلی
برخلاف این تصور که تولید کاغذ اساسا یک فرآیند مکانیکی است، در این فرآیند ، پدیده‌های شیمیایی نقش برجسته‌ای دارند. از تبدیل چوب به خمیر کاغذ گرفته تا تشکیل کاغذ ، اصول شیمیایی دخالت آشکاری دارند. لیگنین زدایی از یک منبع گیاهی مناسب ، معمولا چوب ، یک فرآیند شیمیایی ناهمگن است که در دما و فشار زیاد انجام می‌شود.

دامنه شیمی کاغذ ، وسیع و جالب است شامل مباحثی از قبیل شیمی کربوهیدراتها ، رنگدانه‌های معدنی ، رزینهای آلی طبیعی و سنتزی و افزودنیهای پلیمری متعدد می‌باشد. در فرآیند تشکیل نیز تا حد زیادی شیمی کلوئید و شیمی سطح دخالت دارد. نقش پلیمر ، شیمی محیط زیست و شیمی تجزیه را نیز نباید فراموش کرد.

ترکیب شیمیایی کاغذ
از آنجا که کاغذ از الیافی ساخته می‌شود که قبلا تحت تاثیر تیمارهای فیزیکی و شیمیایی قرار گرفته‌اند، سلولهای گیاهی حاصل از ترکیب شیمیایی ثابتی نسبت به ساختار منابع گیاهی اولیه برخوردار نیستند. سلولهای گیاهی عمدتا از پلیمرهای کربوهیدراتی آغشته شده به مقادیر مختلف لیگنین (یک ترکیب پلیمری آروماتیک که میزان آن با افزایش سن گیاه افزایش می‌یابد و در حین فرآیند لیگنینی شدن تولید می‌گردد) تشکیل شده‌اند. بخش کربو هیدراتی سلول بطور عمده از پلی ساکارید سلولز تشکیل شده است. بخشی از این ترکیبات شامل پلی ساکاریدهای غیر ساختمانی با وزن مولکولی کم به نام همی سلولز هستند، که نقش بسیار مهمی در خصوصیات خمیر و کاغذ دارند.

به نظر می‌رسید که با توجه به نام همی سلولزها ، این ترکیبات با سلولز ارتباط داشته باشند و به روش مشابهی با سلولز بیوسنتز شده باشند. اما در حال حاضر بخوبی مشخص شده است که این پلی ساکاریدها به روش متفاوتی بیوسنتز شده باشند. اما در حال حاضر به خوبی مشخص شده است که این پلی ساکاریدها به روش متفاوتی بیوسنتز می‌شوند و نقش ویژه‌ای در دیواره سلول گیاهان ایفا می‌کنند. علاوه بر این ترکیبات مهم ، مقادیر کمی از مواد آلی قابل استخراج و مقادر بسیار کمی از مواد معدنی نیز در دیواره سلولی الیاف وجود دارد.


سلولز (%) همی سلولزها (%) لیگنین(%) مواد عصاره‌ای و اندک (%)
سوزنی برگان 40 تا 45 20 25 تا 35 10>
پهن برگان 40 تا 45 15 تا 35 17 تا 25 10>

ترکیب کلی استخراج الیاف گیاهی از نظر درصد کربن ، هیدروژن و اکسیژن بسته به درجه لیگنین شدن متغیر است. میزان این عناصر برای چوب حدود 50% کربن ، 6% هیدروژن و 44% اکسیژن است. از آنجایی که ترکیب عنصری کربوهیدراتها کم و بیش به صورت CH2O)n) است، میزان کربن موجود تقریبا حدود 40% است. لیگنین یک ترکیب آروماتیک با فرمول تقریبی C10H11O4 می‌باشد. بنابراین ، میزان کربن آن بطور متوسط حدود 65 - 60% است.

سلولز
سلولز مهمترین ترکیب ساختاری دیواره‌های سلول است و بعد از حذف لیگنین و انواع دیگر مواد استخراجی نیز مهمترین ترکیب ساختاری کاغذ محسوب می‌شود. از نظر شیمیایی ، سلولز یک پلیمر دارای ساختمان میکرو فیبریلی شبه بلوری متشکل از واحدهای D-β گلوکوپیرانوزی با اتصالات (4 <---- 1) گلیکوزیدی است. همچون بسیاری از پلی ساکاریدها ، سلولز پلیمری بسپاشیده با وزن مولکولی زیاد است. بسته به نوع منبع سلولزی، درجه پلیمریزاسیون سلولز از 10000 تا 15000 متفاوت است.

سلولز 100% بلوری شناخته نشده است، اما ساختمان سلولز دارای یک بخش بلوری و یک بخش غیر بلوری یا بی‌شکل است. درجه بلورینگی بستگی به منشاء سلولز دارد. سلولز پنبه و انواع جلبکها مانند والونیا درجه بلورینگی بسیار بالایی است. در حالیکه سلولز چوب درجه بلورینگی پایینی دارد. سلولز بوسیله باکتریها نیز تولید می‌گردد که البته به عنوان منابع سلولزی برای کاغذ کاربردی ندارند.

همی سلولزها
همی سلولزها گروهی از پلی ساکاریدهای غیر ساختاری با وزن مولکولی کم و اغلب ناهمگن هستند که ارتباطی با سلولز نداشته و از راه بیوسنتز متفاوتی تولید می‌شوند. نام همی سلولزها نشان دهنده ارتباط یا نزدیکی آنها با سلولز نیست. نقش همی سلولزها در دیوراه سلول بخوبی شناخته شده نیست، اما وزن مولکولی خیلی کم آنها نمی‌تواند همی سلولزها را به عنوان یک پلیمر ساختاری مطرح کند (درجه پلیمریزاسیون آنها بین 150 - 200 است).

تحقیقات نظری در این زمینه نشان می‌دهد که همی سلولزها ممکن است نقشی در انتقال آب داشته باشند. همی سلولزها معمولا از واحدهای مونومری هگزوزی مثل D- گلوکوپیرانوز ، D- مانوپیرانوز و D- گالاکتوپیرانوز و واحدهای پنتوزی مثل D- زایلو پیرانوز و –L آرابینوفورانوز تشکیل شده‌اند. بخش قابل توجهی از همی سلولزها حتی بعد از لیگنین زدایی شیمیایی ، در خمیر کاغذ باقی می‌مانند. مهمترین همی سلولز موجود در سوزنی برگان گالاکتو گلوکومانان است که حدود 20% از وزن خشک چوب را تشکیل می‌دهد.

لیگنین
لیگنین ، پلیمری آروماتیک با ساختاری بسیار پیچیده است. تقریبا کلیه خصویات لیگنین در کاربردهای کاغذ سازی نقش منفی دارند و کاغذهای با کیفیت خوب از الیافی ساخته می‌شود که تقریبا عاری از لیگنین هستند. لیگنین سبب شکننده شدن کاغذ می‌شود و به دلیل اکسایش نوری و تشکیل گروههای رنگی سبب افزایش زردی و تیرگی کاغذ می‌شود. کاغذ روزنامه مثال خوبی در این زمینه است و بطور کلی کلیه خمیرهای مکانیکی که در آنها مقدار زیادی لیگنین وجود دارد، چنین اثرهایی را نشان می‌دهد.

رزینها و مواد استخراجی
چوب حاوی مقدار کمی (کمتر از 5%) از ترکیباتی است که توسط حلالهای آلی مثل اتانول یا دی کلرومتان قابل استخراج هستند. میزان این ترکیبات در پهن برگان و سوزنی برگان و در بین گونه‌های مختلف چوبی متفاوت است. اگر چه این ترکیبات ممکن است در حین فرآیندهای شیمیایی تهیه خمیر کاغذ حذف شوند، اما همیشه مقداری از آنها در کاغذ باقی می‌ماند. ترکیب شیمیایی این مواد بسیار متغیر است و شامل آلکانها ، آلکنها ، اسیدهای چرب (اشباع یا غیز اشباع) ، استرهای گلیسرول ، مومها ، اسیدهای رزینی ، ترپنها و ترکیبات فنولی هستند.

میزان باقیمانده این ترکیبات این ترکیبات در خمیر و کاغذ بستگی به فرآیند تهیه خمیر مورد استفاده دارد. در مجموع ، ترکیبات اسیدی مثل اسیدهای چرب و رزینی در محیط قلیایی براحتی از طریق تبدیل شدن به نمکهای محلول حل می‌گردند، اما در خمیر سازی اسیدی ، این ترکیبات براحتی قابل حل و خارج سازی نیستند. چندین محصول فرعی مفید در عملیات خمیر سازی از مواد استخراجی قابل استحصال است که مهمترین آنها شامل تربانتین و روغن تال است. تربانتین مخلوطی از هیدروکربنهای دو حلقه‌ای با فرمول C10H16 است که ترکیبات عمده آن α و β- پنن است.

این ترکیبها به صورت محصولات فرعی فرار با بازده 5-4 لیتر به ازای هر تن چوب (کاج) قابل استحصال بوده و به عنوان حلال مور استفاده اند. روغن تال عمدتا از اسیدهای رزینی به همراه حدود 10% ترکیبات خنثی تشکیل شده است. این اسیدها از نظر ساختمانی ایزومرهای اسید آبیتیک هستند و به عنوان مواد افزودنی شیمیایی و مواد آهارزنی در تهیه کاغذ مصرف می‌شوند.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:25 PM
نگاه اجمالی
برای کمک به تولید مقدار مواد غذایی کلان ، کشاورزی ما باید به روش علمی جدید انجام گیرد و در این صورت به انواع مواد شیمیایی کشاورزی ، از جمله کودهای گوناگون ، انواع داروی بیماری‌های حیوانی و گیاهی ، مواد آفت کش ، مواد مکمل غذایی و بسیاری دیگر از این قبیل نیازمندیم که باید آنها را به طریق صنعتی تهیه کنیم. بدیهی است که تهیه غذای کافی برای جمعیت در حال انفجار روی زمین ، فقط با درک شیمیایی تولید مواد غذایی و بکار بستن همه جانبه فنون جدید تولید مواد غذایی میسر می‌شود.

گیاهان ، منبع اصلی مواد غذایی ما هستند. ما گیاهان یا گوشت جانوران گیاهخوار را می‌خوریم. رشد گیاهان مستلزم دمای مناسب ، مواد مغذی ، هوا ، آب ، و گرفتار نشدن به انواع بیماری ناشی از آفات مضر علف‌های هرز است. برای گیاهان ، مواد مغذی مناسب و موادی برای رهانیدن آنها از ابتلا به بیماریهای گوناگون فراهم می‌آورد.



تاریخچه
بعضی از تمدن‌های باستانی به تجربیات مفیدی در کارهای کشاورزی دست یافته‌اند که بطور مستقیم در تاریخ ثبت نشده است. در عصر رومیان ، "کاتوی کبیر" اشاراتی دارد به انتخاب تخم ، تهیه کود سبز با گیاهان تیره نخود ، آزمایش خاصیت اسیدی خاک ، استفاده از خاکهای آهکی ، ارزش یونجه و شبدر ، ترکیب نگهداری و استفاده از کود حیوانی ، ترتیب چرای حیوانات ، اهمیت چارپایان در عملیات کشاورزی و مانند آنها. این گونه پیشرفت ما که مبنای تجربه عملی داشته، گاه به گاه در جریان تاریخ ، بدست آمده و از میان رفته است.

"آرتوریانگ" ، در قرن هیجدهم در انگلیس ، علم جدید کشاورزی را بنیان نهاد. او به عنوان نخستین پژوهشگر مشهور کشاورزی گسترده ، سیستمی برای اشاعه اطلاعات کشاورزی به راه انداخت که امروزه گسترشی جهان‌مشمول یافته است. در سال 1840 "یوستوس فون لیبیگ" ، کتاب خود را به عنوان کاربردهای شیمی آلی در کشاورزی و فیزیولوژی منتشر کرد. لیبیگ را به خاطر کارهایی را که انجام داده بود، پدر علم جدید خاک شناسی نامیده‌اند.

انقلاب صنعتی ، ابزار و توان بهتری فراهم آورد که کارهای فیریکی-کشاورزی را نسبتا آسان کرد. اما ، حتی امروزه با بهترین تخمین ، دو سوم کشاورزی جهان عقب مانده است.

رشد گیاهان
خاکهای طبیعی منبع مواد مغذی برای گیاهان است. خاک سطحی شامل بیشترین مقدار ماده زنده و هوموس ، حاصل از موجودات مرده است. خاک ‌زیرین شامل مواد معدنی و مواد آلی است. اکسایش جزئی مواد آلی در فضای بسته زیر خاک و مصرف اکسیژن آن ، باعث تولید دی‌اکسید کربن می‌شود. افزایش این گاز در خاک ، باعث اسیدی شدن آبهای جاری در زیر زمین می‌شود.

علت عمده جذب و جذب سطحی آب در خاک ، وفور اکسیژن در ساختمان شیمیایی غالب مواد خاکی است که چند نمونه آنها سیلیکات‌ها (SiO3-2) ، فسفات‌ها (PO4-3) و کربنات‌ها (CO3-2) هستند. خاکهای که تراوایی خوبی دارند، آب را در جریان طبیعی از تمام منافذ کوچک خود می‌گذارنند.

جاری شدن آب از میان خاک ، امری ضروری است، زیرا برای کشت و تهیه یک کیلو گرم ماده غذایی ، صدها لیتر آب لازم است. خاکها ، نه تنها به علت اکسید شده مواد آلی ، بلکه به علت آب شویی گزینشی توسط جریان آب در زمین ، نیز اسیدی می‌شوند.



تاثیر عناصر موجود در خاک در رشد گیاهان
نمک‌های فلزات قلیایی و قلیایی خاکی ، بیشتر از نمکهای فلزات گروه (III) و فلزات وابسته در آب محلولند. گیاهانی که در خاک پُرسلنیم می‌رویند، مقداری از عنصر را جذب می‌کنند و برای انسان مضر و سمی هستند. اگر هموس که منبع مواد مغذی برای گیاه است تجریه نشود، خاک ارزش حاصلخیزی ندارد و به آنها کودهای فسفات و پتاس می افزایند. ترکیبات شیمیایی خاکها ، منعکس کننده ترکیب پوسته زمین ، ترکیب سنگهای مادر و فعالیتهای فیزیکی و شیمیایی است که در حین تشکیل خاک و پس از آن ، صورت می‌گیرد.

سلیسیم در مقایسه با اکسیژن ، عنصر محوری خاک است. خاک سیاه ، ماده آلی فراوان دارد. خاک قرمز ، احتمالا آهن زیاد دارد و خاک سفید ، شدیدا آب‌شویی شده‌است و کیفیت مناسبی ندارد. مواد مغذی اولیه خاک نیتروژن ، فسفر و پتاسیم است. غالب گیاهان در خاکهای غنی از نیترات رشد می‌کنند. منبع عمده ذخیره نیتروژن در خاک ، موجودات مرده و فضولات حیوانی است.

فسفر نیز مانند نیتروژن باید به صورت یک ماده معدنی یا غیر آلی در آید تا مورد استفاده گیاه قرار گیرد. یون پتاسیم یک عنصر کلیدی در کنترل آنزیمی تبادل قندها ، نشاسته‌ها و سلولز است. کلسیم و منیزیم به صورت یونهای (Ca+2) و (Mg+2) ، مواد مغذی ثانویه برای گیاه هستند. آهن ، یک جز اصلی کاتالیزوری است که در تشکیل کلروفیل یا سبزینه گیاه دخالت دارد.

کودهای طبیعی مکمل خاک‌
کود شیمیایی علاوه بر داشتن یون مطلوب ، آن یون را به صورتی در خاک جای می‌دهد که گیاه بتواند آن را به طور مستقیم جذب کند. کودهای نیترات جامد از آمونیاک تهیه می‌شود. اوره یکی از مهمترین مواد شیمیایی جهان بشمار می‌آید. زیرا هم به عنوان کود و هم به عنوان ماده مکمل غذایی چارپایان مصرف می‌شود. سنگ فسفات و پتاس ، دو ماده معدنی مهمی هستند که می‌توان آنها را از معدن استخراج کرد، سایید و به صورت گرد ، آنها را مستقیما به خاکهای فاقد این مواد افزود.

کودهای فسفات به صورت سوپر فسفات که انحلال پذیری بیشتری دارد، استفاده می‌شود.
ایجاد رشد برتر در گیاهان
علاوه بر کودهایی که به فرایندهای طبیعی رشد زیست شیمیایی گیاهان یاری می‌دهند، موادی به نام افزاینده رشد گیاهان ، موجب نوعی رشد متعارفی یا غیر طبیعی می‌شوند. اتیلن یا استیلن ، شکوفایی و گل دهی آناناس را زیاد می‌کنند. اکسین‌ها موجب دراز شدن سلول‌های نهال می‌شوند. شاید مهم‌ترین تنظیم کنندهای رشد گیاه ، گروهی از مواد باشند که به نام گیب برلین‌ها معروفند.

حفاظت گیاهان برای تولید مواد غذایی بیشتر
هرساله ، یک سوم محصولات غذایی جهان بر اثر آفات (بیماریهای ناشی از ویروسها ، باکتریها ، قارچها ، جلبکها ، علفهای هرز و کرم حشرات گیاه خوار) از میان می‌رود. آفت کش‌ها دفاع شیمیایی برای کنترل آفت بشمار می‌روند. دو نوع آفت کش داریم که عبارتند از:

حشره کش‌ها و آفت کش‌ها
مصرف حشره کش‌هایی مانند (DDT) موجب شده است که به دیگر اشکال حیوانی ، مانند ماهی‌ها و پرندگان ، آسیب جدی برسد. بسیاری از حشره کش‌ها ، برای انسان ، بسیار سمی‌تر از (ِDDT) است. از این جمله مواد غیر آلی ، ترکیبات آرسینک دار و انواع بسیاری از مشتقات فسفر که ما آنها را در محیط زندگی خود و در منابع آب وارد می‌کنیم. از طرف دیگر اگر استفاده از آنها را کنار بگذاریم باید با انواع بیماری‌ها مواجه باشیم.

علف کش‌ها
علف کشها ، گیاهان را می‌کشند. این مواد ممکن است گزینشی باشند و فقط گروه خاصی از گیاهان را از بین ببرند، یا ممکن است غیر گزینشی باشند و زمین را از هر گونه حیات گیاهی پاک کنند.
_____________

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:25 PM
معمولا برای جلوگیری از اثرات زیانبار خاکهای شور و قلیا ، آنها را به راههای مختلف اصلاح می‌کنند تا گیاهان مختلف قادر به تحمل این خاکها باشند.


دید کلی
تجمع املاح در خاک ، تاثیر عمده‌ای بر روی خواص فیزیکی و شیمیایی رس و هوموس داشته، کمیت و کیفیت جامعه نباتی عالی و پست خاک را تعیین می‌کند. اغلب وجود املاح سدیم موجب انتشار ذرات رس و هوموس شده، لایه یا افق بسیار متراکمی در زیر خاک تشکیل می‌شود که مانع عبور آب و هوا به ریشه نباتات می‌شود. املاح موجود در خاک ، فشار اسمزی محلول خاک را افزایش داده، بدین ترتیب قدرت جذب آب را توسط گیاهان کاهش می‌دهند. از طرفی تعادل یونی را به هم زده و در بعضی مواد مانند املاح بر برای گیاهان سمی هستند. محصول گیاهان مزروعی در مناطق شور قلیایی ناچیز و کمیت و کیفیت محصول نیز قابل توجه نیست. این گیاهان در مقابل امراض و افات نیز مقاومت کمتری دارند.

چگونگی رشد گیاهان در خاکهای هالومورفیک
در خاکهای شور و شور _ قلیا که Ph آنها کمتر از 8.5 است، صدمات وارده به گیاهان از غلظت زیاد نمک در محلول خاک ناشی می‌شود. سلولهای گیاه در محلولهای نمکی آب خود را از دست داده و به اصطلاح پلاسمولیزه می‌شوند. این پدیده از این امر ناشی می‌شود که حرکت آب طبق خاصیت اسمز از محیط رقیق‌تر داخل سلولی به محیط غلیظ خارج صورت می‌گیرد. شدت وقوع این پدیده به عواملی مانند نوع نمک ، نوع سلول گیاهی و شرایط فیزکی خاک بستگی دارد.

محیط خاکهای قلیای با سدیم زیاد به سه طریق روی گیاه اثر نامطلوب بر جای می‌گذارد:



اثرات مضر قلیائیت زیاد تحت تاثیر غلظت های بالای کربنات و بی‌کربنات سدیم.


اثرات سمی یونهای بی‌کربنات ، Oh و ...


اثرات مضر سدیم روی متابولیزم و تغذیه.

این آثار نه تنها در خاکهای قلیایی ظاهر می‌شوند، بلکه در خاکهای شور و قلیای که نمکهای خنثای آنها شسته شده‌اند، نیز آشکار می‌گردند.
اصلاح و اداره خاکهای شور و قلیایی
معمولا برای جلوگیری از اثرات زیان‌آور خاکهای شور و قلیایی به سه طریق مختلف با این خاکها رفتار می‌شود: روش اول از میان بردن این نمکها است. روش دوم تبدیل نمکهای مضر به نمکهای کم ضررتر می‌باشد. روش سوم را می‌توان کنترل نامید. در دو روش اول هدف دفع نمکها و یا تغییر و تبدیل آنها است، در حالی که در روش سوم نحوه اداره خاک و عملیات کشاورزی را طوری تنظیم می‌کنند که نمک بطور یکنواخت در تمام خاک پخش شده و از تمرکز غلظت زیاد نمک در یک نقطه جلوگیری شود.

دفع نمک
معمول‌ترین راههای خروج نمک از خاک دو نوع است: زهکشی زیرزمینی و شستشوی خاک. بکار بردن این دو طریق تواما ، یعنی شستشوی خاک پس از گذاردن زهکشها در آن موثرترین و رضایت‌بخش‌ترین وسیله برای دفع نمک از خاک است. نمکهایی که از طریق بارندگی یا آبیاری وارد محلول خاک می‌شوند، از طریق زهکشها خارج می‌گردند.

اصلاح خاکهای شور و قلیایی موقعی موثر است که آب بکار رفته دارای نمک زیاد، ولی سدیم کم باشد، زیرا استفاده از آبهای کم نمک ، ممکن است به علت دفع نمکهای خنثی مساله قلیائیت را حادتر نماید. خروج نمکهای خنثی درصد سدیم قابل تعویض را در خاک بیشتر نموده و در نتیجه باعث افزایش غلظت یون Oh در محلول خاک می‌شود. این پدیده نامطلوب را می‌توان با تبدیل کربناتها و بی‌کربنات سدیم به سولفات سدیم دفع کرد. این امر را می‌توان با اضافه کردن سولفات کلسیم یا ژیپس ، به خاک قبل از شستشو انجام داد

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:26 PM
امروزه مصرف آب های بطری ای رواج بسیاری پیدا کرده است . برخی از مردم معتقدند آبهایی که دارای مواد معدنی غنی می باشند برای انسان مفید هستند. آب های بطری ای به دو دسته اصلی تقسیم می شوند، آب گازدار و آب ساده .
آب گازدار ممکن است به طور طبیعی با دی اکسید کربن تصفیه شود اما گاز آن معمولا” در طی عملیاتی به آن اضافه می شود. میکروبها در آب گازدار زنده نمی مانند زیرا دی اکسید کربن حل شده در آب به آن خاصیت اسیدی می دهد.
اکثر آبهای بطری ای، آب چشمه ها یا رودها هستند که در همان محل، در شرایط کاملا” بهداشتی و بدون استفاده از هیچگونه مواد شیمیایی، داخل بطری ها ریخته می شوند. در نتیجه این آبها ممکن است حاوی باکتریهای طبیعی و بی ضرر باشند که البته در طول مدت زمان نگهداری، این باکتریها به این دلیل که از مواد مغذی استفاده نمی کنند تدریجا از بین می روند. در نوعی از آبهای بطری ای که با عنوان “آب آشامیدنی”، شناخته شده اند، از مراحل مختلفی برای کم کردن تعداد اینگونه میکروبهای احتمالی استفاده می شود.
چگونه این آب ها تولید می شود؟
اساسا”سه نوع آب بطری ای وجود دارد :
آب معدنی طبیعی: این نوع آب باید از یک منبع زیرزمینی و محفوظ از هر گونه آلودگی بوده و توسط مقامات مسئول ثبت شده باشد، استانداردهای مختلف میکروب شناسی را دارا باشد، به طور مداوم تست شود، هیچگونه عمل دیگری بجز تصفیه با دی اکسید کربن یا تصفیه عادی رویش انجام نشود و در همان منبع آب مربوطه داخل بطری ریخته شود. بعلاوه این آب باید دارای ترکیبات خاص شیمیایی باشد. آب های معدنی طبیعی در مقایسه با انواع دیگر آب های بطری ای دارای بهترین کیفیت هستند.
آب چشمه: از یک منبع زیر زمینی مشخص می آید. این آب نیز باید در همان محل داخل بطری ریخته شده و با استانداردهای شیمیایی و میکروب شناسی سازگار باشد. تنها عملی که می تواند روی این آب انجام شود تصفیه با دی اکسید کربن یا تصفیه عادی است. لزومی ندارد آب چشمه ترکیبات شیمیایی خاص داشته باشد و یا قبل از اینکه وارد بازار شود توسط مقامات مسئول شناسایی و ثبت شود.
آب آشامیدنی (Table Water): به هر آبی که داخل بطری ریخته شده باشد گفته می شود. ممکن است از هر منبع آبی ای باشد و چه بسا این منبع زیرزمینی هم نباشد. حتی می تواند از آب های معمول لوله کشی بوده و یا از منبع اصلی توسط تانکر به کارخانه پر کننده بطری فرستاده شود. ممکن است روی این آب اعمالی از قبیل تغییر ترکیبات شیمیایی یا کاهش تعداد میکروب ها، انجام دهند. حتی برخی از کارخانه ها به منظور اینکه طعم این آب شبیه آب چشمه معدنی شود، نمک معدنی به آن اضافه می کنند.
نحوه در بطری ریختن
آب معدنی طبیعی و آب چشمه مستقیما” از منبع آبی مربوطه توسط لوله های فولادی ضد زنگ به کارخانه پر کننده بطری هدایت می شوند. در آنجا از ماشین آلات مخصوصی جهت پر کردن بطری ها استفاده می شود. در مراحل بعدی درب بطری ها را بسته و روی آنها بر چسب می چسبانند و در انتها آنها را در جعبه ها یا کیسه های پلا ستیکی فشرده بسته بندی کرده و برای ارائه به بازار می فرستند.
بطری ها می توانند از جنس شیشه یا نوعی پلاستیک خاص که که تاثیری بر رنگ و بوی آب ندارد، باشند. بطری و درپوش آن حتما باید استریل شود. کل مراحل در بطری ریختن آب باید مطابق با استانداردهای رده بالای بهداشتی انجام شود و شامل کلیه اقدامات لازم برای حفظ آب از هر گونه آلودگی باشد. تست کیفیت نیز در کلیه مراحل به طور مداوم انجام می شود.
آب های آشامیدنی از طریق لوله و یا بوسیله تانکر به کارخانه پر کننده بطری می رسد. در کارخانه ممکن است چند نوع آب را با هم مخلوط کرده و اعمال متفاوتی از قبیل تصفیه عادی، تصفیه ازنی، تابش اشعه UV ، تصفیه اسمزی و جدا سازی روی آن انجام داده و سپس به طریق مشابه آب های معدنی و چشمه آب را داخل بطری ها بریزند..
آیا ممکن است آب داخل بطری مضر باشد ؟
کلیه کارخانه های تولید کننده این محصولات زیر نظر سازمانهای بهداشتی کشورها مشغول به فعالیت هستند و آیین نامه های مخصوصی را هنگام تولید رعایت می کنند. لذا جز در مواردی که موارد مذکور را رعایت نکنند نگرانی برای استفاده از بطری های آب آشامیدنی وجود ندارد. فراموشی نکنیم که عدم رعایت موارد بهداشتی در تولید هر محصول غذایی می تواند رخ دهد

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:28 PM
كارن وترهان يك پروفسور بين المللي شيمي و يك محقق ماهر در زمينه اثر فلزات سنگين بر روي سيستم هاي زنده و بويژه نقششان در ايجاد سرطان بود . اما خود او سرانجام قرباني يك فلز سنگين سمي شد .

او در حال مطالعه طريقه ي اثر كردن يونهاي جيوه بر پروتئينهاي تعمير كننده DNA بود و Hg(CH3)2 را به عنوان يك ماده مرجع استاندارد براي اندازه گيري 199Hg NMR بكار برد.

وترهان از سمي بودن بسيار جيوه آگاه بود و براي همين اقدامات احتياطي لازم را بكار برد ،‌در حاليكه عينك ايمني مي زد و از دست كش هاي لاستيكي استفاده مي كرد آزمايش را در زير يك هود انجام مي داد و تنها با مقادير كوچك ماده ي جيوه اي كار ميكرد.

دي متيل جيوه در يك سل شيشه اي بسته شده قرار گرفت .يكي از همكارانش براي كاهش اثر فراريت اين ماده ،‌سل را در آب يخ سرد مي كرد . وترهان يك نمونه ي كوچك را با پيپت به لوله NMR

انتقال داد ،‌ظرف را بست ،‌لوله ها را برچسب زد و دستكش هاي لاستيكي اش را به خوبي شستشو داد و دور انداخت . كمتر از يكسال او به واسطه اثر جيوه ي سمي كشته شد !!!

چرا او مرد؟

وترهان بعد ها به ياد ‌آورد كه يك قطره ( احتمالا بيشتر ) از دي متيل جيوه بر روي دستكشهايش ريخته است. متعاقبا آزمايشها نشان داد كه اين قطره توانسته از دستكش نفوذ كند و ظرف مدت 15 ثانيه وارد پوستش شده است . امروزه هنگام كار كردن با تركيبات سمي اين چنيني از دستكشهايي كه يك ورقه مقاوم دارند در زير يك جفت دستكش هاي آستين دار نئوپرن استفاده ميكنند.

در ژانويه 1997 وترهان از ظهور علايم معيني نظير لرزش انگشتان دست و پا و لكنت زبان نگران شد .

سپس مشكلاتي از بابت تعادلش آغاز شد و زمينه ديدش كم شد . جيوه سمي در 28 ژانويه 1997 تشخيص داده شد . آزمايشها معلوم كردند كه ميزان جيوه خون، 4000 ميكروگرم بر ليتر است كه 80 برابر آستانه سمي بودن است . دو هفته بعد او به حالت اغما رفت و مرگ او در 8 ژوئن 1997 رخ داد .

دي متيل جيوه :

دي متيل جيوه در دماي اتاق مايع است و بوي كمي شيريني دارد . در فشار اتمسفر نقطه جوشش

92 0C است و دانسيته اش (‌چگالي )‌96/2 گرم بر سانتيمتر مكعب است . دي متيل جيوه از نظر شكلي ساختار خطي دارد و شبيه بسياري از سيستمهاي HgX2است . (‌طول پيوند Hg – C برابر

083/2 انگستروم است)

دي متيل جيوه يكي از قويترين سموم اعصاب شناخته شده است . اين ماده به راحتي از سد خون – مغز مي گذرد و شايد منجر به تشكيل يك كمپلكس متيل جيوه سيستئين شود . اين تركيب سبب اختلال حسي ،‌فقدان تعادلي و تغيير در حالت رواني ميشود .

به طور كلي جيوه يك اسيد نرم است بنابراين با اتمهاي دهنده ي براحتي قطبش پذير در بازهاي نرم پيوند مي شود .اين به يون جيوه تمايل زيادي براي پيوند با گوگرد و ليگاندهاي حاوي اتم گوگرد را مي دهد .بنابراين هنگامي كه وارد بدن شد به گروههاي تيول آنزيمها حمله مي كند و از عملكرد آنها جلوگيري ميكند.

Zeise اولين ليگاند هاي مركاپتان را ساخت و نامشان را بر اساس عبارت لاتين Mercurium captans (‌تسخير كننده و اسيركننده ي جيوه Capturing mercury ) ابداع كرد.

سنگ معدن اصلي جيوه سولفور سيماب HgS است . كه از معادن مهمي نظير Almaden در اسپانيا و
Idria و Serbia و Monte Amiata در ايتاليا استخراج ميشود. در زمان رومي ها جنايتكاراني كه به كار در معادن جيوه محكوم ميشدند به دليل خاصيت سمي جيوه طول عمر كوتاهي داشتند. در حقيقت به نوعي اين مجازات مرگ براي ايشان بود .Pliny علائم جيوه سمي را در قرن اول ميلادي شرح داد .شنگرف يا سولفورسيماب بعنوان يك دانه ي رنگي و به طور گسترده در جهان باستان به كار ميرفت .

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:29 PM
------ صوتي= يد+ امونياک+ يديد پتاسيم تری يديد نيتروژن - كافي است اين سه ماده را با هم مخلوط كرده و سپس صاف کنيد و روی صافی را بذاريم خشک شود سپس با يك ضربه (با پا ,چوب,...)به اين ماده صداي بلندي شنيده ميشود. شمع در شمعدان خود به خود روشن ميشود -شمع ها قبلا نبايد روشن شده باشند.-قبلا تارهاي فتيله را با سوزن از هم جدا كرده و افشان كنيد.كافي است كه 2 گرم فسفر تهيه كنيد و ان را در 5 برابر حجم خود سولفيد كربنحل كنيد. اگر روي شمع ها يك قطره كوچك سولفيد كربن شامل فسفر بريزيد شمع ها به فاصله ي 10 دقيقه روشن خواهند شد. دستمال چگونه نمي سوزد؟ كافي است 100 سانتي متر مكعب الكل اتيلك را در 600 سانتي متر مكعب اب مخلوط نماييد دستمال را در ان مايع خيس كنيد سپس با خيال راحت ان را اتش بزنيد و خاطر جمع باشيد كه دستمال هر چند شعله ميكشد اما نميسوزد زيرا الكل مشتعل ميشود ولي بخار ابي كه از دستمال بلند ميشود مانع سختن ان ميگردد!!!!(اين کارها ميتوانند نوعي تردستي باشند) خورندگي اسيد فلئوريدريك ايا ميدانستيد اگر بروي يك تكه شيشه پارافين مايع بريزيد و بگزاريد سرد و سفت شود و بعد درون انرا با يك قاشق به هر صورت كه ميخواهيد بتراشيد (يك نوشته يا هر چي)و بعد درون اين طرحتان اسيد فلئوريدريك بريزيد و بگزاريد تا فردا بماند بعد فردا روي شيشه را پاك كنيد تا ديگر اثري نماند ميبينيد كه دور طرحتان خورده شدهاست و اگر ضربه اي به طرحتان بزنيد از جايش در خواهد امد.جالب است نه؟ ميدانيد چرا اين اتفاق ميافتد براي اينكه اسيد فلئوريدريك خورنده شيشه است و پارافين جلوگيرنده اسيد. تشخيص برخي مواد غذايي ايا ميدانيد براي تشخيص برخي مواد غذايي چه كار بايد كرد؟ساده است براي تشخيص قند در مواد غذايي كافي است كمي فهلينگ بر روي ان ماده بريزيد اگر به رنگ قرمز در امد بدانيد ان ماده داراي قند است.براي تشخيص پروتئين كافي است كمي اسيد نيتريك روي ان ماده بريزيد اگر به رنگ زرد در امد بدانيد ان ماده داراي پروتئين است.براي تشخيص نشاسته كافي است كمي لوگل روي ماده مورد نظر بريزيد اگر به رنگ سياه در امد, معلوم ميشود ان ماده داراي نشاسته است.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:29 PM
پیوند یونی جاذبه‌ای است که بین یونهای مثبت و منفی وجود دارد و آنها را در یک ساختار بلورین به هم نگه می‌دارد. این پیوند ناشی از انتقال الکترون بین اتم هاست. دید کلی ترکیبات یونی متشکل از تعداد زیادی آنیون و کاتیون هستند که با طرح معین هندسی در کنار هم قرار گرفته‌اند و یک بلور بوجود می‌آورند. هر بلور ، به سبب جاذبه‌های منفی ـ مثبت یونها به هم ، نگهداشته شده است. فرمول شیمیایی یک ترکیب یونی نشانه ساده‌ترین نسبت یونهای مختلف برای به وجود آوردن بلوری است که از نظر الکتریکی خنثی باشد. پیوند یونی IonicBond ماهیت یون وقتی اتم‌ها به یون تبدیل می‌شوند، خواص آنها شدیدا تغییرمیکند. مثلا مجموعه‌ای از مولکولهای برم قرمز است. اما یونهای در رنگ بلورماده مرکب هیچ دخالتی ندارند. یک قطعه سدیم شامل اتم‌های سدیم‌ نرم است. خواص فلزی دارد و بر آب به شدت اثر می‌کند. اما یونهای در آب پایدارند. مجموعه بزرگی از مولکولهای کلر ، گازی سمّی به‌رنگ زرد مایل به سبز است، ولی یونهای کلرید مواد مرکب رنگ ایجاد نمی‌کنند و سمّی نیستند. به همین لحاظ است که یونهای سدیم و کلر را به صورت نمک طعام می‌توان بدون ترس از واکنش شدید روی گوجه فرنگی ریخت. وقتی اتم‌ها به صورت یون در می‌آیند، ماهیت آنها آشکارا تغییر می‌کند. خواص مواد مرکب یونی رسانایی الکتریکی : رسانایی الکتریکی مواد مرکب یونی مذاب به این علت است که وقتی قطب‌هایی با بار مخالف در این مواد مذاب قرار گیرد و میدان الکتریکی برقرارشود، یونها آزادانه به حرکت در می‌آیند. این حرکت یونها بار یا جریان را از یک‌جا به جای دیگر منتقل می‌کنند. در جسم جامد که یونها بی‌حرکت‌اند و نمی‌توانند آزادانه حرکت کنند، جسم خاصیت رسانای الکتریکی ندارد. سختی : سختی مواد مرکب یونی به علت پیوند محکم میان یونهای با بار مخالف است. برای پیوندهای قوی انرژی بسیاری لازم است تا یون‌ها از هم جدا شوند و امکان حرکت آزاد حالت مذاب را پیداکنند. انرژی زیاد به معنی نقطه جوش بالا است که خود از ویژگی‌های مواد مرکب یونی است. شکنندگی : مواد مرکب یونی شکننده‌اند. زیرا که ساختار جامد آنها آرایه منظمی از یونهاست. مثلا ساختار سدیم کلرید (NaCl) را در نظر بگیرید. هرگاه یک سطح از یونها فقط به فاصله یک یون در هر جهت جابجا شود، یونهایی که بار مشابه دارند درکنار یکدیگر قرار می‌گیرند و یکدیگر را دفع می‌کنند و چون جاذبه‌ای در کار نیست بلور می‌شکند. سدیم کلرید را نمی‌توان با چکش کاری ، به ورقه‌های نازک تبدیل کرد. با چنین عملی بلور نمک خرد و از هم پاشیده می‌شود. گروههای حاوی پیوند یونی عناصرگروه IA (فلزات قلیایی) یعنی Li ، Na ، K ، Rb ، Cs ، هر یک به ترتیب یک الکترون بیشتر از گازهای نجیب ، (He ، Kr ، Ne ، Ar ، Xe) دارند. اگر هر یک از این فلزات از هر اتم یک الکترون از دست بدهند، جزء باقیمانده آرایش الکترونی گاز نجیب متناظر خود را پیدا می‌کند. مثلا ، Li یک الکترون والانس در آرایش حالت پایه دارد. از دست دادن یک الکترون موجب می‌شود که Li ساختار الکترونی He را پیداکند. یک اتم Li که فقط دو الکترون و سه پروتون داشته باشد، بار +1 خواهد داشت. یک اتم باردار مانند یا یک گروه از اتم‌های باردار ، مانند گروه سولفات را یون می‌گویند. عناصر گروه IIA (فلزات قلیایی خاکی) هریک دو الکترون والانس دارند. پس برای اینکه mg ، ca ، sr ، ba ساختار گاز نجیب را به دست آورند اتم‌های هرعنصر باید دو الکترون از دست بدهند. از دست رفتن دو الکترون موجب می‌شود که دو پروتون در هسته خنثی نشده بماند. پس هر یون بار +2 خواهد داشت. برای جدا شدن سومین الکترون لازم است جفت الکترونهای تراز اصلی با انرژی پایین‌تر شکسته شود. این امر انرژی زیادتری می‌خواهد. جداشدن الکترونها از فلزات و تشکیل یونهای مثبت حاصل از آنها را می‌توان به راههای مختلف ترسیم کرد. پس جدا شدن یک الکترون از یک اتم معین جداشدن الکترونهای بعدی به ترتیب مشکلتر می‌شود. زیرا با از دست رفتن هر الکترون بار مؤثر زیادتری می‌شود و الکترونهای باقیمانده را محکمتر نگاه می‌دارد. بطور خلاصه یونهای مثبت وقتی تشکیل می‌شوند که اتم‌های فلزی یک الکترون (گروهIA ) دو الکترون (گروهIIA) و یا سه الکترون (گروهIIIA) به اتم‌های غیر فلزی می‌دهند. یونهای حاصل آرایش الکترونی یکسان با یک گاز نجیب دارند. عناصر گروه VIIA (هالوژنها) یونهای مثبت در حضور یونهای منفی پایدار می‌شوند. خنثی شدن بار ، هر دو نوع یون را پایدار می‌کند. یونهای منفی پایدار ، از اتم‌هایی که شش یا هفت الکترون والانس دارند، تولید می‌شوند. اینگونه اتم‌ها آنقدر الکترون بدست می‌آورند تا ساختار گاز نجیب را پیدا کنند. مثلا اتم‌های عناصر گروه VIIA (هالوژن‌ها) هفت الکترون والانس دارند و هر یک ، یک الکترون می‌خواهند تا آرایش الکترونی یک گاز نجیب را پیدا کنند. اگر اتم‌های F ، Cl ، Br ، I هر یک ، یک الکترون بدست آورند، یونهای حاصل یعنی ، ، ، به ترتیب آرایش الکترونی را خواهند داشت. عناص گروه VIA (گروه اکسیژن) اتم عناصر (VIA) برای رسیدن به ساختار الکترونی یک گاز نجیب هریک دو الکترون نیاز دارند. اضافه شدن دو الکترون به هر اتم ، سبب تولید می‌شود. روند به دست آوردن الکترون توسط غیرفلزات ، مانند از دست دادن الکترون توسط فلزات را می‌توان به راههای متفاوت ترسیم کرد. بطور خلاصه غیرفلزات یک ، دو ، یا سه الکترون از فلزات می‌گیرند و یون منفی ایجاد می‌کنند. این یونهای منفی همگی الکترونهای والانس جفت شده و آرایش هشت الکترونی پایدار گازهای نجیب را دارند. فرمول شیمیایی مواد مرکب یونی فرمول شیمیایی یک ماده مرکب از لحاظ الکتریکی خنثی است. خنثی بودن الکتریکی مستلزم آن است که شمار بارهای مثبت و منفی در بلور ماده مرکب برابر باشند. دو برای هر ، سه یون برای دو یون Al^3+ و الی آخر. در بلور نمک طعام یونهای با جاذبه الکتریکی میان بارهای مخالف ، در جای خود نگاه داشته شده‌اند. علاوه بر این ، برای خنثی بودن این ماده مرکب باید نسبت یونهای سدیم به یونهای کلرید 1 به 1 باشد. در این صورت ساده‌ترین فرمول آن خواهد بود. در ساختار بلورین هر یون سدیم با هر شش یون کلرید اطراف آن جذب می‌شود. به همین طریق هر یون کلرید با هر شش یون سدیم اطراف آن جذب می‌شود. در ساختارهای یونی هیچ مولکول تک اتمی وجود ندارد، یعنی هیچ یون خاصی وجود ندارد که منحصرا به یک یون دیگر بپیوندد. مباحث مرتبط با عنوان آنیون و کاتیون الکترون ظرفیت بلور زمین شناسی بلور پیوند پی پیوند سیگما پیوند شیمیایی پیوند فلزی پیوند کوالانسی پیوند هیدروژنی ساختار بلوری یون

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:30 PM
هيدروژن
هيدروژن تنها عنصري است كه در هيچ يك از گروههاي 0.جدول تناوبي عنصرها، محل مناسبي براي آن وجود ندارد. هيدروژن از بعضي جهات به فلزهاي قليايي و از جهاتي هم به هالوژن ها شباهت دارد. ولي تفاوت آن با عنصرهاي اين گروه به قدري است كه مي توان گفت هيدروژن در جدول تناوبي عنصرها براي خود موقعيتي منحصر به فرد دارد. تشكيل يون هاي مثبت و منفي از هيدروژن در مقايسه با فلزهاي قليايي و هالوژنها مشكلتر است. هيدروژن در بسياري از موارد با تشكيل پيوند كوالانسي ساده به عنصرهاي ديگر مي پيوندد. هيدروژن فراوانترين عنصر در كره زمين است. آب كه 19/11 درصد وزني آن هيدروژن و 81/88 درصد وزني آن اكسيژن است 70درصد سطح زمين را به صورت اقيانوسها ، رودخانه ها ،درياچه ها و ساير منابع آبي مي پوشاند . مقدار هيدروژنh2 ،در جو زمين بسيار اندك است. هيدروژن در زمين به صورت تركيب با ساير عنصرها يافت مي شود. در گياهان و جانوران مقداري هيدروژن به صورت تركيب در پروتئين ها ، چربي ها و قند ها يافت مي شود . هيدروژن يكي از عناصر سازنده سوخت هاي فسيلي نيز به شمار مي رود .


خواص هيدروژن
هيدروژن سبك ترين عنصر است و مولكول آن گازي بيرنگ ، بي بو و بي طعم است دماي ذوب و دماي جوش بسيار كم هيدروژن نشانه اي از ضعيف بودن نيروهاي جاذبه ي بين مولكولي در حالت هاي مايع و جامد آن است . چگالي هيدروژن در حدود چگالي هواست و انحلال پذيري آن در آب بسيار كم است. هيدروژن گازي آتشگيراست و با آن بايد با احتياط كار كرد . هيدروژن در دماي زياد يا بر اثر جرقه الكتريكي با اكسيژن تركيب شده،آب مي دهد. هوايي كه حداقل 1/4 درصد تا حداكثر 2/74 درصد حجمي هيدروژن داشته باشد بالقوه منفجر شونده است.


ايزوتوپهاي هيدروژن
هيدروژن سه ايزوتوپ داردكه فراوانترين آنها هيدروژن معمولي باعدد جرمي يك است و در هسته خود يك پروتون دارد و با علامت h 11نشان داده مي شود . دو ايزوتوپ ديگر هيدروژن عدد جرمي 2 و 3 دارند . ايزوتوپي كه داراي عدد جرمي دو است در هسته خود يك پروتون و دو نوترون دارد و تريتيم خوانده مي شود و آن با علامت h13يا tنشان داده مي شود . تريتيم بر خلاف هيدروژن معمولي و دو تريم كه هسته پايدار دارند پرتوزا است. مقدار تريتيم در طبيعت فوق العاده كم است و آن را از طريق واكنش هسته اي بين ليتيم و نوترون بدست مي آورند.


پيوند هيدروژني
وقتي اتم هيدروژن با يك اتم الكترو نگاتيو پيوند كوالانسي تشكيل مي دهد ، چگالي الكترون در اطراف اتم كوچك هيدروژن كم مي شود زيرا اتم الكترونگاتيو زوج الكترون پيوندي را به شدت به سوي خود جلب مي كند در چنين شرايطي ، اتم هيدروژن مي تواند با اتم الكترو نگاتيو ديگر پيوند دهد اين نوع پيوند را پيوند هيدروژني مي نامند . و تشكيل آن نتيجه پيدايش نيروي جاذبه الكتروستاتيك است. قويترين پيوند هيدروژني بين اتم h و اتم هاي الكترونگاتيم f،nوo تشكيل مي شود مثلاً بلور هيدروژن فلوئوريد داراي زنجيره هاي بلند نا متناهي است كه در آنه هر اتم هيدروژن با يك اتم فلوئور پيوند كوالانسي و با اتم فلوئور ديگر پيوند هيدروژني دارد.


طرز تهيه و كاربرد هاي هيدروژن
هيدروژن را به راههاي گوناگون مي توان تهيه كرد:
الف) طرز تهيه هيدروژن در صنعت : هيدروژن در صنعت به طور عمده از واكنش آب و هيدروكربنها بدست مي آيد . هيدرو كربنها در حضور بخار آب به هيدروژن و كربن دي اكسيد يا كربن مونوكسيد تبديل مي شوند . هيدروژن به عنوان يك محصول فرعي در هنگام تهيه بنزين نيز بدست مي آيد براي تهيه بنزين هيدروكربنهاي داراي جرم مولي زياد را از روي كاتاليزگر در دماي زيادعبور مي دهند تا اين هيدرو كربنها بر اثر تجزيه شدن به هيدروژن و مخلوطي از تركيب هايي با جرم مولي كمتر كه براي بنزين مناسب هستند تبديل شوند.
ب) طرز تهيه هيدروژن در آزمايشگاه مي تواان از اثر فلز روي بر اسيدهاي معدني رقيق استفاده كرد. تعدادي فلز ها از جمله قلع، آلومينيوم ، روي و سيليسيم از محلول آبي يك باز قوي سديم هيدروكسيد هيدروژن آزاد مي كنند . هيدروژن به طور عمده براي توليد آمونياك و هيدروژن دار كردن محصولات نفتي ، روغن هاي نباتي مايع و co و همچنين به عنوان سوخت و براي كاهيدن كانيهاي حاوي اكسيد برخي از فلز ها به كار مي رود .


واكنشهاي هيدروژن
الف) واكنش با عنصر ها مولكول هيدروژن با بسياري از عنصر ها به طور مستقيم تركيب مي شود . واكنش هيدروژن با نافلز ها در دماي زياد صورت مي گيرد و در اين واكنشها تركيبهايي با پيوند كوالانسي تشكيل مي شود . مثلاً هيدروژن با تمام هالوژن ها تركيب مي شود و هيدروژن هاليدها را به وجود مي آورد . هيدروژن برميد را مي توان در آزمايشگاه با عبور دادن مخلوط هيدروژن و برم از روي كاتاليز گر در دماي 350 درجه سانتي گراد تهيه كرد. آمونياك را در صنعت از تركيب مستقيم هيدروژن و نيتروژن به دست مي آورند.
ب)واكنش با اكسيد فلز ها : مولكول هيدروژن با اكسيد بعضي از فلزها تركيب مي شود و فلز را آزاد مي كند.
ج) هيدروژن دار كردن : منظور از هيدروژن دار كردن اضافه كردن دو اتم هيدروژن مربوط به مولكول هاي h2به يك تركيب سير نشده است . براي انجام اين واكنش غالباً از گاتاليزگر استفاده مي كنند واكنش هيدروژن دار كردن معمولاً در فشار زياد صورت مي گيرد. روغنهاي نباتي مايع حاصل از لوبياي سويا ، پنبه دانه و نارگيل را توسط هيدروژن دار كردن به چربيهاي جامد تبديل مي كنند . در سالهاي اخير، توجه زيادي به مايع كردن زغال سنگ مبذول شده است. در اين فرآيند مولكولهاي سير نشده در ذغال سنگ هيدروژن دار مي شود و پيوند هيدروژن دار شده كربن – كربن تحت فشار و دماي زياد شكسته مي شود و بدين ترتيب مولكولهاي بزرگتر به مولكولهاي كوچكتر با جرم مولي كمتر تبديل مي شوند افزودن 2 الي 3 درصد هيدوژن به زغال سنگ ، روغن سنگيني ميدهد كه مي توان از آن در نيروگاهها به عنوان سوخت استفاده كرد با افزودن 6 درصد يا بيشتر هيدروژن به زغال سنگ مخلوط قابل تقطيري از روغنهاي سبك به دست مي آيد . جستجو براي يافتن راهي كه بتوان زغال سنگ را تا مرحله توليد متان . هيدروژن دار كرد . ادامه دارد ، زيرا از متان توليد شده مي توان به جاي گاز طبيعي به عنوان سوخت استفاده كرد فرآيند ديگري كه از نظر صنعتي حائز اهميت است ، هيدروژن دار كردن كربن منو كسيد و تبديل آن به متانول است .

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:31 PM
مقدمه :
بخش عمده اي از تلفات و جراحات انساني كه تصادف هاي رانندگي پيش مي آيد بدليل ضربه خوردن بدن است كه ناشي از برخورد با شيشه جلو و يا كناري ماشين است است كه اگر اين ضربه به سر وارد شود كه غالبا هم همينطور است احتمال زنده ماندن خيلي كم مي شود . براي جلوگيري از اينگونه ضربات و تروما ، بهترين و ساده ترين ذروش استفاده از كمر بند ايمني است كه تابحال در جامعه ما معمول نبوده است ولي اخيرا به ضرب و زور قانون و جريمه ، بتدريج استفاده از كمر بند ايمني در اينجا هم رايج مي شود ولي نكته اساسي اينچاست كه سرنشين هاي خودور بادي به اهميت بستن كمر بند ايمني و نقشي كه در نجات جان آنها به هنگام تصادف دارد ايمان و اعتقاد داشته باشند كه البته اگر آموزش هاي لازم داده شود مثلا صحنه هايي از آزمايشات كوبيدن ماشين با سرنشين هاي عروسكي شبيه سازي شده CRASH TEST به افراد نشان داده شود خواهند ديد كه كمر بند ايمني چقدر مفيد و كارآمد است .
كمر بند ايمني اگر چه ممكن است نقايصي هم داشته باشد از جمله اينكه ايجاد محدوديت برا ي سرنشين ها مي كند و خيلي از آدم هاي تنبل هم حال بستن و باز كردن مدام آن را ندارند . آدمهاي چاق از بستن آن در رنج اند و ... ولي ايمني خوبي ايجاد مي كند در عوض كيسه هوا فقط از روبرو عمل مي كند و بنابر اين براي ايمني كامل بايد در درها و در صندلي هاي ( براي سرنشين هاي عقب ) هم آن را تعبيه كرد كه به اين ترتيب هزينه ها را بالا مي برد ضمن اينكه سيستم خودرو را هم پيچيده تر مي كند .

اما مدتها ست كه كيسه هاي هوا يا همان : AIR BAG هم به بازار امده است و اگر چه در ايران اين نوع تجهيزات روي ماشين هاي لوكس و گران قيمت نصب مي شوند ! اما در بسياري از كشورهاي اروپايي و آمريكا استفاده از اينگونه وسائل امري نسبتا عادي و حتي اجباري است .
اما نحوه عملكرد كيسه هاي هوا هم بريا خودش داستاني دارد كه شايد خيلي ها از كم و كيف آن آگاه نباشند مثلا ساز و كار باد شدن كيسه هوا بسيار جالب است هيچگونه كمپرسور و يا مخزن بادي براي اين منظور وجود ندارد بلكه گاز نيتروژن مورد نياز براي اين كار از طريق يك واكنش شيمياي توليد مي شود و بلافاصله باعث باد شدن كيسه مي شود و سپس براي اينكه سرنشين بعد از متوقف شدن ماشين داخل اين كيسه گير نيفتد باد آن از طريق روزنه هاي كوچكي تخليه مي شود و جالب تر اينكه تمام اين داستان طولاني فقط در كسري از ثانيه انجام مي گيرد يعني حدود 50/1 ثانيه !
ايده استفاده از بالشتك هوايي كه به سرعت باد شود تا به هنگام تصادف از برخورد راننده با شيشه جلو و مجروح شدن او جلوگيري بعمل آورد تاريخچه اي طولا ني دارد طولاني تر از آنكه اداره حمل و نقل در آمريكا استفاده از ان را در دهه 1980 آغاز كند . اولين نوع از اين كيسه هاي هواي قابل بادد شدن در طي جنگ جهاني دوم و در هواپيماها مورد استفاده قرار گرفت .
دراين اواخر كوشش هايي براي تطابق دادن اين كيسه هاي هوايي جهت استفاده در اتومبيل بعمل آمد با وجود اينكه مشكلاتي از قيبل قيمت تمام شده و موانع فني نظير توليد و نگهداري و سپس آزاد كردن هواي فشرده وجود داشت
موانعي كه محققين بايد بر آن فائق مي آمدند عبارتند بودند از :

· اينكه آيا فضاي لازم در داخل ماشين براي ظرف حاوي گاز وجود دارد .
· تا چه مدت اين هواي فشرده در داخل ماشين با همان فشار باقي مي ماند .
· چگونه اين كيسه هوا مي تواند سريعا و به شكلي قابل اطمينان و در درجه حرارت هاي متفاوت باد شود بدون اينكه صدار ناهنجاري داشته باشد .

براي اين كار لازم است مجموعه اي از واكنش هاي شيميايي انجام گيرد تا گاز نيتروژن توليد شود و از اين گاز براي پر كردن كيسه هوا استفاده شود . و ذرات جامدي كه بتوانند اين كار را انجام دهند
solid-propellant inflators در دهه 1970 به كمك محققين آمدند .

در همان روزهاي اوليه استفاده از كيسه هوا ، متخصصين هشدار دادند كه اين وسيله جديد را بايد به همراه كمر بند ايمني مورد استفاده قرار داد .( و نه جايگزين آن ) هنوز هم كمر بند ايمني بطور كامل مورد نياز است چون كيسه هوا فقط قادر است از برخورد سرنشين با قسمت جلو آنهم در سرعتي بالاي 10 كيلوكتر در ساعت ( 6 مايل بر ساعت ) انجام گيرد . و اين تنها كمربند ايمني است كه قادر است از برخودر هاي كناري و برخورد از عقب و برخورد ثانويه هم جلوگيري بعمل آورد ( هر چند اين روزها استفاده از كيسه هوايي جانبي هم رايج شده است ) حتي اگر هم فن آوري پيشرفت نمايد كيسه هاي هوا را بايد به همراه كمر بند ايمني كه بر روي زانو/ شانه بسته مي شود بكار برد .



The Basics
اساس كار :
قبل از اينكه به مشخصات كيسه هوا بپردازيم بيائيد مروري بر قوانينم حركت داشته باشيم .اول از همه ما مي دانيم كه اشياء متحرك داراي اندازه حركت هستند ( اندازه حركت حاصل ضرب جرم در سرعت شي ء است ) يك شي هنگاميكه به حركت در مي آيد به اين حركت خود در همان مسير ادامه مي دهد مگر آنكه نيرويي خارجي بر روي آن اثر كند . يك اتومبيل شامل بخش هاي زيادي است از جمله خود ماشين و اشياي كه درون ماشين وجود دارند و آزاد هستند ( يعني به جايي بسته نشده اند ) كه البته سرنشين ها هم جز اين دسته هستند . هنگتميكه اتومبيل متوقف مي شود اگر اين اشياء محكم نگه داشته نشوند اين اشياء و سرنشين ها با همان سرعت ماشين به حركت خود ادامه خواهند داد و باعث برخورد به بدنه ماشين مي شوند .
متوقف كردن اندازه حركت يك شيء نياز به اين دارد كه نيرويي در يك دوره زماني بر روي آن اثر كند . هنگاميكه اتومبيل تصادف مي كند ( يا بطور ناگهاني ترمز مي نمايد) نيرويي كه براي متوقف كردن اين اشياء لازم است بسيار بزرگ خواهد بود چون انداره حركت اتوميبل به طور آني تغيير مي كند در صورتيكه اين اتفاق در مورد سرنشين ها نمي افتد . و فرصتي هم براي انجام اين كار وجود ندارد . هدف از هر گونه وسيله ايمني مانند كمر بند و كيسه هوا اين است كه كمك كند تا بتواند سرنشين ها را از حركت كردن بازدارد تا به اين ترتيب صدمه كمتري به آنها در هنگام تصادف وارد شود .
كاري كه كيسه هوا بايدانجام دهد اين است كه سرعت حركت سرنشين ها را به هنگام ترمز كردن به صفر برساند بدون اينكه صدمه اي به افراد وارد شود . محدوده كاري كه ككيسه هوا بايد رد ان عمل كند خيلي مهم است كيسه هوا در فاصله بين سرنشين ( راننده ) و فرمان اتومبيل قرار مي گيرد يا در جلوي داشبرد براي سرنشين كناري راننده .
در اين ميان وجود حتي يك فضاي كوچك ، و زمان بسيار ارزشمند است . تا بتواند نهايتا باعث نگهداري سرنشين ها به هنگام تصادف گردد.
هر كيسه هوا شامل 3 بخش مي باشد :
1. خود كيسه هوا كه از الياف نايلون نازك ساخته شده است و آن را تا كرده اند و در داخل فرمان ماشين يا داشبرد قرار داده اند و اخيرا هم كيسه هاي هوايي در داخل درها يا صندلي قرار مي دهند ( براي جلوگيري از برخورد هاي جانبي )
2. حسگر sensor: كه وسيله اي است كه در زمان لازم فرمان باد شدن كيسه هوا را مي دهد . باد شدن كيسه هنگامي اتفاق مي افتد كه نيروي برخوردي معادل تصادم ماشين با سرعت 10 تا 15 مايل در ساعت ( 16 تا 24 كيلومتر در ساعت ) به يك ديورا آجري بوجود بيايد . در اين حالت كليد مكانيكي وجود دارد كه در اثر جابجايي جرم عمل كرده اتصال الكتريكي را فعال مي كند و به حسگر ها اطلاع مي دهد كه تصادم اتفاق افتاده است
3. يك شتاب سنج accelerometer: حسگر ها اطلاعات را دريافت كرده و يك شتاب سنج accelerometer در داخل يك تراشه كوچك را فعال مي كند .
· در اين حالت سيستم باد كننده كيسه هوا عمل مي كند و آزيد سديم sodium azide (NaN3) با
نيترات پتاسيم (KNO3) واكنش انجام مي دهد و بدين ترتيب گاز نيتروژن مورد نياز براي باد كردن كيسه توليد مي شود
سيستمي كه باعث باد شدن كيسه هوا مي شود بي شباهت به سوخت جامدي كه در موشكهاي فضايي شتاب اوليه را ايجاد مي كند نيست .
سيستم كيسه هوا باعث مشتعل شدن اين سوخت جامد شده و با چنان سرعتي شروع به سوختن مي كند كه مقدار زيادي گاز نيتروژن توليد مي كند كه با آن بتوان كيسه هوا را باد كرد. سپس كيسه هوا از محلي كه ذخيره شده است به يكباره بيرون مي پرد و اين عمل با سرعتي حدود 200 مايل بر ساعت ( 322 كيلومتر در ساعت ) انجام مي گيرد سريعتر از يك چشم به هم زدن !و لحظه اي بعد گاز از درون سوراخهاي نازكي كه در
كيسه هوا وجود دارند ناپديد مي گردد و خالي شدن كيسه به شما اين امكان را مي دهد كه بتوانيد حركت نمائيد .
بايد به اين نكته توجه داشته باشيد كه تمام اين مراحل در يك بيستم تا يك پنجاهم (20/1 تا 50/1 ثانيه ) صورت مي گيرد و اين زمان براي جلوگيذري از حادثه كافي است . مواد پودر مانندي powdery substance از كيسه هوا منتشر مي شوند كه معمولا از جنس آرد ذرت يا آرد برنج و يا پودر تالك مي باشند كه اين مواد را سازندگان كيسه هاي هوا به منظور نرمي و داشتن قابليت انعطاف و لغزنده بودن در هنگاميكه كه در محل خودش ذخيره شده است بكار مي برند .

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:32 PM
بدن شخص ممکن است نسبت به پیچک سمی گرده کپک غذا مواد آرایشی پنی سیلین آسپرین وحتی سرما گرما ونور فرا بنفش پاسخ فیزیولوزیکی ناخوشایندی داشته باشد .
در ایالات متحده سالانه حدود 5000 نفر به آسم برونشیال دست کم 30نفر از نیش زنبور عسل زنبور سرخ وحتی حشرات دیگر وحدود 300نفر از دوزهای عادی پنی سیلین هلاک می شوند وعلت آنها آلرزی است . تقریبا بین هر ده نفر یک نفر دچار نوعی الرژی است . بیشتر از 1 میلیون آمریکائی از تب یونجه رنج می برند آلرژی پاسخی ناسازگار به یک ماده خارجی یا یک حالت فیزیکی است که در قالب جانداران واز جمله انسان آثار بیماری مشخصی تولید نمی کند یک ماده آلرژی زا (ماده ای که واکنش آلرژیکی ایجادمی کند در بسیاری از موارد یک ماده بسیار پیچیده ومعمولا یک پروتئین است .بعضی از آلرژی زا ها پلی ساکارید ها یا ترکیاتی از یک پروتئین وپلی ساکارید است معمولا وزن مولکوی آلرژی زا ها یشتر از 10000 است .


دانشمندان موفق شده اند که گرده گیاه رگوید (ragweed) را که مولد آلرژی مهم است بدست آورند این ماده که یک پادژن رگوید Eنامیده می شود .پروتئینی با وزن مولکولی حدود 38000 است .پادژن رگوید Eفقط نیم درصد مواد جامد گرده رگویدرا تشکیل می دهد ولی در حدود 90درصد فعالیت آلرژیزائی گرده مذکور مربوط به این ماده است تزریق تنها10*1(یک پیکوگرم )پاد ژن Eبه یک شخص آلرژیک کافی است که واکنش ایجاد کند آلرژیها با سلولهای خاصی در بینی ومجاری تنفسی تماس پیدا می کنند که پادتن IGEبه آنها متصل است وزن مولکولی پادتن IGEحدود 1096000است IGEدر سرم خون اشخاص آلرژیک 6تا14 بار بیشتر از اشخاص غیر آلرژیک است . IGE در بینی لوله های برونشی وناحیه گوارشی تشکیل میشود ودر این نواحی به سلولهایخاصی که سلولهای ماست یا ماستوسیت نامیده می شود به طور محکم پیوند می یاند . پادژن E حاصل از رگ رگوید با پادتن IGE متصل به سلولهای ماست تریب شده کمپلکسهای پادژن – پادتن تشکیل می دهند تشکیل این کمپلکسهای پادژن – پادتن منجر به آزاد شدن عملهای میانجی آلرژی از دانه خا یا گرانولهای خاص موجود درسلولهای ماست می شود . (با توجه به شکل بالا ).
قویترین عامل میانی که تاکنون یافت شده هیستامین است . هیستامین با سآنکه در بسیاری از جاهای بدن پراکنده است اما در 250تا 300 دانه از سلولهای ماست تمرکز خاصی دارد هیستامین سبب بسیاری از علائم تب یونجه آسم رونشیال وانواع دیگر آلرژی است .
پادتنها پروتئینهای باوزن مولکولی زیاد هستند که این منو گلوبین IG نامیده می شوند آنها پروتئینهای خارجی مانند آلرژیزاها را مورد حمله قرار می دهند هیستامین موجب آبریزش بینی سرخی چشم ودیگر علائم تب یونجه می شود .
N H2NCH2CH2
هیستامین

N
H
میانجیهای شیمیائی مانند هیستامین باید از سلول آزاد شوند تا عوارض |آلرژی آزاد شود مکانیسم ازاد شدن هیستامین فرایندی است که انرژی لازم دارند . در این فرایند گرانولها به طرف لبه خارجی سلول زنده حرکت می کنند ودر آنجا بدون جدا شدن از سلول محتوای هیستامین خود را زا میان یک شکاف موقتی در غشای سلولی تخلیه می کنند . از اینجا هیستامین راه خود را برای ایجادآثار سمی تب یونجه باز می یابد .
برای مقابله ومداوای این گونه آلرژیها سه راه وجود دارد :
کناره گیری از مواد آلرژیزا- حساسیت زدائی ودارو درمانی . درمان با حساسیت زدائی پرهزینه ومشکل است . زیا 20تزریق یا یشتر لازم است تا معمولا فقط یک معالجه جزئی انجام گیرد یک نوع حساسیت زدائی شیمیائی ممکن است تزریق پادتن سد کننده ای است که ترجیحا با آلرژیزا واکنش می دهد به طوری که پادتن IGEحساس کننده آلرژی نمی تواند باآن ترکیب شود . این امر زنجیره رویدادهایی را که منجر به |ازاد شدن هیستامین یا دیگر میانجی های مولد آلرژی می شود می گسلد اما سیاری تزریقهای اندک در فاصله های زمانی متعدد لازم است تا میزان کافی از پادتن سد کننده در بدن آماده شود . اپی نفرین (آدرنالین )استروئیدها وآنتی هیستامینها داروهای موثری در درمان آلرژیها هستند 2داروی اول برای درمان اسم برونشیال موثرند :آنتی هیتامینها که در سال 1945 در ایالات متحده به بازار آمده اند بسیاری از آنها مانند خود هیستامین شامل گروه اتیل امین( –CH2CH2N)هستند.

یک آنتی هیستامین مهم (پری بنزامین)

این داروها با اشغال جاهای گیرنده های روی سلولها که به طور معمول با هیستامین اشغال می شوند عملی رقابت انگیز دارند وه طوری موثر عمل هیستامین را سد می کنند .

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:33 PM
شايد به زودى تصور متداول درباره الماس ها، به كلى دگرگون شود. الماس هايى كه به خاطر زيبايى، كمياب بودن و زمان طولانى توليدشان ارزش فوق العاده اى داشتند، امروزه در آزمايشگاه و در مدت زمانى حدود يك ساعت به وجود مى آيند. اينكه اين دگرگونى چه تاثيرى در صنعت جواهرسازى يا قيمت الماس هاى طبيعى در بازار خواهد داشت هنوز در پرده اى از ابهام است. اما درباره نقش اين الماس هاى آزمايشگاهى در تكنولوژى، شايعه هايى برخاسته از مجامع علمى به گوش مى رسد.

بيشتر از هشتاد درصد از الماس هاى معدنى طبيعى به مصارف صنعتى از قبيل ابزارهاى برش يا مواد ساينده براى تراشكارى و پرداخت ديگر سنگ هاى قيمتى، فلزات، گرانيت و شيشه مى رسند. استفاده از الماس به عنوان نيمه رسانا نيز نيازمند شرايط ويژه اى مثل بالاترين درجه خلوص، بهترين بلورينگى و تعيين اتم ها به لحاظ الكتريكى فعال براى ايجاد گذرگاه الكتريكى در وسيله مورد نظر است. اما تمامى الماس هاى طبيعى به خاطر نقص ها، ناخالصى ها و ساختار ضعيف شان براى مصارف الكترونيكى نامناسبند. حتى با اينكه الماس هاى مصنوعى و طبيعى داراى كيفيت جواهرى بسيار ارزشمند هستند، اما ممكن است به خاطر رگه هاى ناچيز ناخالصى ها براى استفاده به عنوان نيمه رسانا مناسب نباشند. در واقع تنها خالص ترين اين سنگ ها در كاربردهاى الكترونيكى پرقدرت از سلفون ها گرفته تا كامپيوترهاى شخصى و خطوط ارتباطاتى قابل استفاده اند.

به گفته جيمز باتلر (J.Butler)، يكى از شيميدانان محقق در آزمايشگاه تحقيقات نيروى دريايى ايالات متحده، به لحاظ تاريخى سه مشكل عمده سر راه استفاده از الماس هاى طبيعى در كاربردهاى الكترونيكى وجود داشته است. الماس هاى طبيعى هميشه به شكل بازدارنده اى براى استفاده همه جانبه گران بوده اند و يافتن سنگ هاى بزرگ با خلوص كافى نيز بسيار دشوار است. علاوه بر اين هيچ دو سنگى دقيقاً شبيه هم نيستند و خواص منحصر به فرد در هر يك مى تواند مشكلاتى را در مدارهاى الكترونيكى به بار آورد. آخرين مشكل در استفاده از الماس براى كاربردهاى الكترونيكى و كامپيوترى نيز نياز به دو نوع الماس يعنى سنگ هاى نوع n و p براى هدايت الكترونيكى بوده است.

در دستگاه هاى مجتمع بايد از هر دو نوع الماس نيمه رساناى n و p، استفاده كرد اما الماس هاى نوع n به طور طبيعى وجود ندارند و الماس هاى نوع p الماس آبى، به قدرى نادرند كه هيچ راه مقرون به صرفه اى براى استفاده از آنها پيدا نشده است. به هر حال الماس هاى مصنوعى اين مشكلات را برطرف مى كنند. به گفته رابرت لينارس (R.Linares)، بنيان گذار كمپانى آپولو دياموند براى مثال مى توان با افزودن ناخالصى فلز برون به الماس، نوع P يعنى الماس آبى را توليد كرد. به طور مشابه دانشمندان مى توانند با افزودن فسفر به الماس هاى بى رنگ، الماس نوع n را نيز توليد كنند. ما براى استفاده از الماس به نوع نيمه رسانا در دستگاه هاى الكترونيكى پرقدرت نياز به تركيبى لايه اى از اين دو نوع الماس داريم. علاوه بر اين با توجه به اينكه الماس هاى بى رنگ خالص در عمل بيشتر از آنكه رسانا باشند عايق هستند، مى توان لايه هايى از آنها را به اين تركيب افزود.

امروزه نيمه رساناهاى بسيارى مثل سيليكون در گستره وسيعى از دستگاه هاى الكترونيكى به كار مى روند. اما الماس با توجه به دامنه تغييرات حرارتى و سرعت فوق العاده بيشترش، تنها در مقايسه با خلاء است كه عنوان دومين نيمه رساناى برتر جهان را به خود اختصاص مى دهد. الماس با داشتن چنين ويژگى هايى و به خصوص امروز كه آزمايشگاه قادر به توليد سنگ هاى خالص و ناخالص كنترل شده اند، مى تواند پايه گذار انواع سراسر نوينى از دستگاه هاى الكترونيكى پرقدرت باشد. با اينكه استفاده از الماس در صنايع الكترونيك به چند دهه ديگر واگذار شده است اما به اعتقاد لينارس اين سنگ قيمتى صنايع نيمه رساناسازى را به كلى دگرگون خواهد كرد.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:33 PM
الماس به طور طبيعى تحت فشارهاى زياد اعماق زمين و در زمانى طولانى شكل مى گيرد. اما در آزمايشگاه مى توان به كمك دو فرآيند مجزا در زمانى بسيار كوتاه تر الماس توليد كرد. فرآيند فشار بالا _ دما بالا (HP HT) اساساً تقليدى است از فرآيند طبيعى شكل گيرى الماس در حالى كه فرآيند رسوب گيرى بخار شيميايى (CVD) دقيقاً خلاف آن عمل مى كند. در واقع CVD به جاى وارد كردن فشار به كربن براى توليد الماس با آزاد گذاشتن اتم هاى كربن به آنها اجازه مى دهد با ملحق شدن به يكديگر به شكل الماس درآيند.

اين دو تكنيك براى اولين بار در دهه 1950 كشف شدند. به گفته باتلر كه هفده سال روى توليد الماس با استفاده از تكنيك CVD كار كرده است «از آنجا كه پيشگامان توليد الماس بدون فشار بالا در دهه 1950 با تمسخر سايرين از ميدان به در شدند. تكنولوژى CVD هنوز دوران كودكى اش را سپرى مى كند.» هر دو فرآيند قادرند با سرعتى خيره كننده الماس هايى با كيفيت جواهر توليد كنند اما در نهايت اين فرآيند CVD است كه به خاطر كنترل ساده ناخالصى و اندازه محصول براى تكنولوژى هاى الكترونيكى مناسب ترين خواهد بود.

فرآيند CVD با قرار دادن ذره بسيار كوچكى از الماس در خلأ آغاز مى شود. سپس گازهاى هيدروژن و متان به محفظه خلأ جريان مى يابند. در ادامه پلاسماى تشكيل شده باعث شكافته شدن هيدروژن به هيدروژن اتمى مى شود كه با متان واكنش مى دهد تا راديكال متيل و اتم هاى هيدروژن به وجود آيند. راديكال متيل نيز به ذره الماس مى چسبد تا الماس بزرگ شود. رشد الماس در تكنيك CVD، فرآيندى خطى است، بنابراين تنها عوامل محدودكننده اندازه محصول در اين روش بزرگى ذره ابتدايى و زمان قرار دادن آن در دستگاه است.

به گفته ديويد هلير (D.Hellier)، رئيس بخش بازاريابى كمپانى ژمسيس، «فرآيند HP HT نيز با ذره كوچكى از الماس آغاز مى شود. هر ذره الماس در محفظه هاى رشدى به اندازه يك ماشين لباسشويى، تحت دما و فشار بسيار بالا درون محلولى از گرانيت و كاتاليزورى فلزى غوطه ور مى شود. در ادامه تحت شرايط كاملاً كنترل شده اى اين الماس كوچك به تقليد از فرآيند طبيعى، مولكول به مولكول و لايه به لايه شروع به رشد مى كند.» گرچه جنرال الكتريك در توليد الماس ها به اين روش پيشگام است و الماس هاى ساخته شده با تكنيك HP HT را براى مصارف صنعتى به بازار عرضه مى كرد اما تا پيش از آنكه كمپانى ژمسيس با ساده سازى اين فرآيند امكان توليد نمونه هايى با كيفيت جواهر را فراهم كند، هرگز آن الماس ها به عنوان سنگ هاى قيمتى به فروش نرسيده بودند.

امروز هر دو كمپانى آپولو دياموند و ژمسيس الماس هاى جواهرى مى فروشند. اين الماس هاى «پرورشى» با قيمتى بسيار پايين تر از الماس طبيعى به فروش مى رسد. به گفته هلير «كمپانى ژمسيس از سال 2003 الماس هاى مصنوعى را با قيمت يك چهارم تا يك پنجم قيمت نمونه طبيعى به بازار عرضه مى كند كه از لحاظ رنگ، شفافيت، برش و قيراط مشابه سنگ هاى قيمتى طبيعى است. در واقع الماس هاى زينتى مصنوعى بخش كوچك و در عين حال پرسودى از صنعت الماس را تشكيل مى دهند. اين الماس هاى رنگى كه در مقايسه با همتاهاى بى رنگ شان فوق العاده كمياب و در نتيجه بسيار گران بها ترند با توجه به نوع ناخالصى ها در رنگ هاى گوناگون از قرمز و صورتى گرفته تا آبى، سبز و حتى زرد روشن و نارنجى توليد مى شوند. به گفته لينارس: «گرچه آپولو دياموند به زودى الماس هايى به رنگ آبى، صورتى و مشكى را عرضه خواهد كرد اما اين كمپانى با فروش الماس هاى بى رنگ مسير متفاوتى را در پيش گرفته است.» در واقع اين الماس ها مى توانند چنان كيفيت بالايى داشته باشند كه حتى ماشين هاى ساخته شده براى تشخيص سنگ هاى مصنوعى از طبيعى در تفكيك شان از يكديگر دچار مشكل شوند، همان طور كه امروزه برخى از بزرگ ترين الماس فروشان در صنعت نيز به زحمت از پس آن برمى آيند. شباهت فوق العاده نمونه هاى مصنوعى و طبيعى باعث شده است تا تاجران الماس براى تشخيص الماس هاى رنگى مصنوعى از سنگ هاى طبيعى دست به دامن آزمايشگاه هاى الماس بلژيك و ديگر نقاطى شوند كه به طور سنتى عهده دار تجزيه و تحليل و تاييد الماس ها از نظر بزرگى قيراط، رنگ و شفافيت هستند. به گفته جف ون روين (J.Van Royen)، يكى از فيزيكدانان شوراى عالى الماس آنتورپ «وظيفه ما حمايت از انجمن هاى الماس با يافتن شيوه هايى براى شناسايى الماس هاى مصنوعى و دست كارى شده است و با تكنولوژى فعلى مان كاملاً مطمئن هستيم كه مى توانيم از پس اين كار بر بياييم. اما با پيشرفته تر شدن تكنولوژى هاى رشد و دستكارى الماس، اين تكنولوژى فعلى ديگر ابزار مطمئنى نخواهد بود.»

آزمايشگاه آنتورپ و چند تايى ديگر در سراسر جهان براى تشخيص الماس هاى مصنوعى به طور عمده از دو نوع دستگاه استفاده مى كنند. در دستگاه نوع اول با تابش نور به الماس مشخصات طيفى نور جذب يا ساطع شده تجزيه و تحليل مى شود. اگر نشانه هايى از الماس مصنوعى مشاهده شد، آزمايشگاه دستگاه دوم را به كار مى گيرد كه اين دستگاه براى آشكار ساختن ساختار درونى كريستال از نور فرابنفش استفاده مى كند. به گفته ون روين «اين دستگاه ها نقص هاى موجود در الماس را حتى در مقياس ميكروسكوپى يا اتمى نيز بررسى مى كنند. ما در اينجا ساختار هاى رشد الماس را بررسى مى كنيم.» در واقع الماس ها نيز درست مثل درختان داراى حلقه هاى رشدى در اطراف هسته درونى هستند.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:34 PM
الماس هايى كه در آزمايشگاه توليد يا براى تغيير رنگ دستكارى شده باشند، ساختار رشد متفاوتى از خود نشان مى دهند. بنابراين با اينكه آزمايشگاه ها با استفاده از اين دستگاه ها قادر به تشخيص الماس هاى مصنوعى از طبيعى هستند اما نگرانى عمده در صنعت الماس جايى است كه افراد بدون اين دستگاه ها توانايى تشخيص سنگ هاى مصنوعى را نخواهند داشت. به گفته ون روين «بيشتر مشترى يا حتى جواهرفروشان قادر به بيان تفاوت اين دو نمونه نيستند. با اينكه صنعت الماس هيچ مشكلى با الماس هاى مصنوعى ندارد، آنها مصرانه مى خواهند كه اين نمونه هاى مصنوعى به روشنى برچسبى داشته باشند تا مشترى نسبت به آنچه خريدارى مى كند كاملاً مطلع باشد.»
ويژگى هاى ذاتى الماس خالص مثل نارسانايى و رسانايى الكتريكى فوق العاده و نيز عنوان سخت ترين و مقاوم ترين ماده شناخته شده در جهان، آن را تبديل به ماده طبيعى مناسبى براى كاربرد هاى صنعتى و الكترونيكى كرده است. به گفته جيمز باتلر «در پنجاه سال آينده تحقيقات شيميايى الماس در آزمايشگاه تحقيقاتى نيروى دريايى ايالات متحده احتمالاً منجر به ظهور لوازم الكترونيكى نوينى خواهد شد كه به راحتى جاى سيليكون به عنوان گزينه اى براى نيمه رساناها را اشغال مى كند. به عنوان برخى از كاربرد هاى عملى الماس مى توان به موارد زير اشاره كرد:

- لوازم الكترونيكى ولتاژ و توان بالا مثل ترن هاى سريع السير.

- دستگاه هاى فركانس بالا مثل رادار هاى پرقدرت و ايستگاه هاى مخابراتى سلولى.

- دستگاه هاى ميكرو و نانو الكترو مكانيكى مثل ساعت ها و فيلتر هاى تلفن هاى سلولى.

- محاسبات كوانتومى مثل موارد مورد نياز در ارتباطات امن.

- آشكارساز پرتو هاى پرانرژى مثل پرتو سنج هاى پزشكى.

- اپتيك و ليزر هاى پرقدرت مثل آنچه در كابل و خطوط تلفن يا پنجره شاتل هاى فضايى به كار مى رود.

- الكترود هاى الماسى مقاوم به خوردگى كه مى تواند محيط هاى آلوده را پاك كند.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:35 PM
در 1829 شیمیدان آلمانی به نام دوبراینر نتیجه مطالعات خود را در طبقه بندی عناصر شیمیایی بر حسب خواص شیمیایی مشابه آنها منتشر کرد . وی استنباط نمود که می توان عنا صری را که دارای خواص مشابه هستند به دسته های سه تایی تقسیم کرد که در این صورت جرم اتمی یکی از آنها معدل جرم اتمی دوتای دیگر است . مثلا جرم اتمی لیتیم ,سدیم , پتاسیم به ترتیب 7و23 ,39است. از روی جرم اتمی لیتیم و پتاسیم می توان جرم اتمی سدیم را بدست آورد :


23 =2/ 7+39
دوبراینر این گروها راتریاد یا گروهای سه تایی نامید . در میان همه عناصری که در آن زمان شناخته شده بود او فقط چهار گروه سه گانه یا تریاد را کشف کرد.









دیچانکوروتوی Dechancourtoi

در سال 1862 Dechancourtoiعناصر را به ترتیب جرم اتمی به وسیله نقاطی روی یک مارپیچ نمایش داد .بطوریکه اختلاف اوزان اتمی برای دونقطه که فاصله یک حلقه روی ماپیچ داشتند, 16بود . وی سعی کرد که تشابه

خواص یک گروه رااز روی ارتباط هندسی بین نقاط ماپیچ نمایش دهد. مثلا کلر , برم وید را به وسیله نقاطی واقع در یک خط نمایش داد, اما متاسفانه کارش مورد توجه قرارنگرفت.



نیولندز



در سال1836 دانشمند انگلیسی به نام نیولندزعناصر را به ترتیب رافزایش وزن اتنمی تنظیم کردوبه این نکته پی برد که هر هشت عنصر, از هر کجا که شروع شوند , مانند نت هشتم درموسیقی تقریبا خواص عنصر نخستین را تکرارمی کند.وی این رابطه را قانون اوکتاوها نامید. سه اوکتاو نخستین نیولندز برای نشان دادن سیستم او در زیر آمده است :



O


N


C


B


Be


Li


H


S


P


Si


Al


Mg


Na


F


Fe


Mn


Ti


Cr


Ca


K


Cl
















هر چندابن سیستم تناقص های زیادی را در بر دارد ولیکن بر پایه یک فرضیه صحیح می باشد که بیان میکند :خواص عناصر بر حسب پریودی معین با افزایش جرم اتمی تغییر می کند.




لوتر- مایر Lother-Mayer



سال بعد لوتر- مایرجدولی شامل بعضی عناصرشیمیایی که ظرفیت آنها به شش گروه تقسیم شده بود منتشر کرد.مایر با توجه به اینکه اختلاف میان اوزان اتمی عناصر متوالی در هرگروه پایداری معینی را نشان می دهد و نوشته خود را به این مضنون پایان داد:"شکی نیست میان ارزش عددی و وزنهای اتمی رابطه معینی وجود دارد ". لیکن مایر نتیجه های قطعی تری در باره ماهیت واهمیت این رابطه بدست نیاورد.




مندلیف Demitri Mandeleew

مندلیف روی جدول تنظیمی خود 20سال کار کرد تا توانست در سال 1868 آن را عرضه کند . در مارس 1869اولین گزارش مختصرخودرا راجع به قانون پریودی به انجمن شیمی –فیزیک پترزبورگ تقدیم داشت.









کشف مهم مندلیف که شاهکار تحقیقات علمی اوست این که متوجه شد که"خواص قابل اندازه گیری عناصر با افزایش جرمهای اتمی ترقی یا تنزل نمی کند. بلکه این تغییرات تناوب دارد وبطور متناوب گاهی صعودی وگاهی نزولی است . مندلیف برای آنکه عناصر مشابه را زیر یکدیگر قرار دهد . ناچار شد که برای برخی از عناصر کشف نشده در آن زمان خانه ای در جدول خود خالی بگذارد. به این ترتیب او توانست خواص سه عنصر ناشناخته را پیشگویی کند.
کشف گالیم در سال 1875توسط de-Bosibaudran فرانسوی و کشف اسکاندیم توسطLarnilson سوئدی در سال 1879وپرمانیم توسط Clemenswinkler آلمانی در سال 1885 پیشگویی های مندلیف را تائید کرد و سیستم تناوبی جایگاه مناسبی یافت.درست ماندنجدول تناوبی ایجاب می کرد که سه عنصر K,Ni,I در محلی غیر از آنکه ترتیب افزایش جرم اتمی حکم می کرد.قرار داده شوند. مثلا ید براساس جرم اتمی عنصر شماره 52باشد اما برای قرار گرفتن در گروه عناصربه لحاظ شیمیایی مشابهF,Cl,Br, وعنصر شماره 53 در نظر گرفته شد.مطالعات بعدی طبقه بندی تناوبی بسیاری از دانشمندان را متقاعد ساخت که خاصیت بنیادی دیگر جز جرم اتمی موجب پیدایش خاصیت مشهود تناوبی است. پیشنهاد شد که این خاصیت بنیادی به نحوی با عدد اتمی مرتبط است.


شایان ذکر است که در زمان مندلیف تنها 62 عنصر شناخته شده بود وجرمهای اتمی آنها با روشهای غیر دقیق تعیین گردیده بود واز خواص آنها اطلاعات کمتری در دست قرار داشت ودر چنین شرایطی مندلیف رابطه وتشابه بین گروهی از عناصر مختلف را درک کند.










هنری موزلیHenry G.J.Mosely درسالهای1913و1914مشکل فوق راحل کرداو توانست بابررسی طیف پرتو ایکس عناصر اهمیت عدد اتمی را نشان دهد وطیف پرتو ایکس سی وهشت عنصررا که اعداداتمی آنها بین 13تا79" AU,Al" بود مورد بررسی قرار داد ودریافت که وقتی عناصر به ترتیب بر حسب آرایش عدد مرتب شده باشند ریشه دوم فرکانس خط طیفی از عنصری به عنصر دیگر همیشه به مقدار ثابتی افزایش می یابد.
بنا براین موزلی موفق شد بر پایه طیف خطی پرتو ایکس هر عنصر عدداتمی صحیح آن را تعیین کند وبه این ترتیب توانست مشکل طبقه بندی عناصری را حل کند که بر اساس جرم اتمی در جای درستی قرار نمی گرفتند. اوهمچنین ابراز داشت که بین Ce 71 Lu , 58 باید 14 عنصر وجود داشته باشد وثابت کرد که این عناصر باید در جدول تناوبی به دنبال لانتان قرار گیرند.

در آن زمان هنوز خانه های 43و61و72و75و85و87 خالی مانده بود و وجود عناصری را که هنوز کشف نشده بود نشان داد.در سال 1922هافنیومHafnium کشف شد وخانه 72را اشغال کرد ودر سال 1925خانه 75 توسط رنیم Rhenium پر گردید . در باره 4عنصر باقیمانده باید گفت که با اظهار نظر های چندی در باره کشف آنها هنوز دلیل قابل اطمینانی بر وجود این عناصر در طبیعت در دست نیست و هر چهار عنصر اخیرا بطور مصنوعی تهیه شده اند واین عناصررا فرانسیم Francium و استاتین Astatine و Promerhiam وTechnetium نامیدند.
سنجش رقمهای اتمی عناصر به وسیله اشعه ایکس ازلحاظ دیگری نیز بسیار اهمیت داشته است. این کار تعیین عدد کلی خانه ها را در جدول بین هیدروژن با عدد اتمی یک و اورانیوم با عدد اتمی 92 که در آن زمان آخرین عضو جدول تناوبی تصور می شد ممکن ساخت و به این ترتیب جدول تناوبی تکامل یافت وبا کشف عناصر جدیدبه صورت کنونی در آمده است.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:36 PM
مقدمه با نگاه کردن به ساختار داخلی بلورها ، دانشمندان امروزه می‌دانند که بلورها به این دلیل همیشه شکلهای منظم و قابل شناسلیی دارند که اتمهای داخل آنها همیشه به شکل الگوهای مشخصی که شبکه نام دارند در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. خواص یک بلور به شبکه آن بستگی دارد. به عنوان مثال الماس به این دلیل بسیار سخت است که اتمهای آن با پیوندهای بسیار قوی به هم متصل شده‌اند و یک شبکه مستحکم را بوجود آورده‌اند. دانشمندان شبکه بلورها را با استفاده از اشعه ایکس مطالعه می‌کنند. این مطالعات آشکار ساخته است که همه بلورها را می‌توان فقط به هفت ساختار پایه طبقه بندی کرد، که با ساختار شبکه هر بلور تعیین می‌شود. تاریخچه در پی کشف پراش اشعه‌های ایکس توسط رونتگن و انتشار یک رشته محاسبات و پیش‌بینیهای ساده و موفقیت آمیز در مورد ویژگیهای بلورین ، بررسی ساختارهای بلوری بصورت دقیقتر شروع گردید. ناظرهای اولیه با توجه به نظم شکل خارجی بلورها به این نتیجه رسیدند که بلورها از تکرار منظم سنگ بناهای همانند بوجود می‌آیند. زمانی که بلوری در شرایط محیطی ثابت رشد می‌کند، شکل آن در حین رشد تغییر نمی‌کند، گویی سنگ بناهای همانند بطور پیوسته به آن افزوده می‌شوند. این سنگ بناها ، اتمها یا گروههایی از اتمها هستند، که بلور یک آرایه متناوب سه بعدی از اتمهاست. این موضوع با این کشف کانی شناسان در قرن هیجدهم که اعداد شاخص جهتهای تمام وجوه بلور اعداد درستند، آشکار شد. آزمایش ساده یک لیوان معمولی برداشته و آن را از آب پر کنید. حال مقداری شکر در داخل لیوان ریخته و آن را با قاشق به هم بزنید، تا شکر کاملا در آب حل گردد. این عمل را تا جایی ادامه بدهید که دیگر شکر اضافه شده به آب لیوان در آن حل نشود و در لیوان ته نشین گردد. چنین محلولی را اصطلاحا محلول اشباع شده آب و شکر می‌گویند. حال یک دانه حبه قند را که قسمتی از آن شکسته شده است و بصورت مکعب کامل نمی‌باشد، انتخاب کنید. حال حبه قند را بوسیله یک تکه نخ بسته و در داخل لیوان آویزان کنید. بعد از چند روز ملاحظه می‌کنید که قسمت شکسته شده حبه قند کاملا ترمیم یافته و حبه قند بصورت مکعب کامل در آمده است. این آزمایش نمونه بسیار ساده از رشد بلور است. ساختار کلی بلور ایده آل از تکرار بی پایان واحدهای ساختاری همانند در فضا بوجود می‌آید. در ساده‌ترین بلورها ، مانند مس ، نقره ، آهن و فلزات قلیایی ، این واحدهای ساختاری یک تک اتم است. در اکثر مواد واحد ساختاری شامل چندین اتم یا ملکول است. در بلورهای معدنی این تعداد تا حدود 100 و در بلورهای پروتئین به 10000 می‌رسد. ساختار تمام بلورها بر حسب شبکه‌ای که به هر نقطه آن گروهی از اتمها متصل هستند، توصیف می‌گردد، این گروه اتمها را پایه می‌گویند، پایه در فضا تکرار می‌شود تا ساختار بلور را تشکیل دهد. ساختار بلوری غیر ایده آل از نظر بلورنگاران کلاسیک ، بلور ایده‌آل از تکرار دوره‌ای واحدهای یکسان در فضا شکل می‌گیرد. ولی هیچ دلیل عمومی وجود ندارد که بلور ایده‌آل حالت مینیمم انرژی اتمها در صفر مطلق باشد. در طبیعت ساختارهای بسیاری وجود دارند که با آنکه منظم هستند، کاملا دوره نیستند. نظر ایده‌آل بلورنگاران لزوما یک قانون طبیعت نیست. بعضی از ساختارهای غیر دوره‌ای ممکن است فقط فرا پایدار باشند و طول عمر بسیار درازی داشته باشند. انوع ساختار بلوری انواع مختلف ساختارهای بلوری وجود دارند که چند مورد از ساختارهای بلوری ساده و مورد توجه همگانی عبارتند از: بلور مکعبی مرکز سطحی (fcc) : در این حالت سلول یاخته بسیط ، لوزی رخ است. بردارهای انتقال بسیط نقطه شبکه واقع در مبدا را به نقاط شبکه واقع در مراکز وجوه وصل می‌کنند. بلور مکعبی مرکز حجمی (bcc) : در این حالت یاخته بسیط لوزی رخی است که هر ضلع آن برابر است و زاویه بین اضلاع مجاور است. بلور کلرید سدیم Nacl : در این حالت پایه شامل یک اتم Na و یک اتم Cl است که به اندازه نصف تعداد اصلی مکعب یکه از هم فاصله دارند. بلور کلرید سزیم CsCl : در این حالت در هر یاخته بسیط یک مولکول وجود دارد. هر اتم در مرکز مکعبی متشکل از اتمهای نوع مخالف قرار دارد. ساختار بلوری تنگ پکیده شش گوش (hcp) : در این ساختار مکانهای اتمی یک شبکه فضایی را بوجود نمی‌آورند. شبکه فضایی یک شش گوشی ساده است که به هر نقطه شبکه آن پایه‌ای با دو اتم یکسان مربوط می‌شود. ساختار الماسی : در این حالت شبکه فضایی fcc است. این ساختار نتیجه پیوند کووالانسی راستایی است. ساختار مکعبی سولفید روی ZnS : ساختار الماس را می‌توان بصورت دو ساختار fcc که نسبت به یکدیگر به اندازه یک چهارم قطر اصلی جابجا شده‌اند، در نظر گرفت. ساختار مکعبی سولفید روی از قرار دادن اتمهای Zn روی یک شبکه fcc و اتمهای S رویی شبکه fcc دیگر نتیجه می‌شود. ساختار شش گوشی سولفید روی (و ورلستاین): اگر فقط اتمهای همسایه اول را در نظر بگیرید، نمی‌توان بین دو حالت ZnS مکعبی و شش گوشی فرق گذاشت. اما اگر همسایه‌های دوم را در نظر بگیریم می‌توان این دو حالت را از هم تمییز داد. علت مطالعه ساختارهای بلوری از آنجا که بیشترقطعات الکترونیکی مانند دیود ، ترانزیستور و ... از بلورها ساخته می‌شود. همچنین به دلیل گسترش روز افزون وسایل الکترونیکی و توجه بیش از حد به ساختن ریزتراشه‌های کامپیوتری با ابعاد بسیار کم ، توجه فوق العاده به سمت بلور شناسی و مطالعه ساختارهای بلوری شده است. و دانشمندان مختلف در سطح جهان مطالعات وسیعی را در این زمینه انجام می‌دهند، که از آن جمله می‌توان به فعالیتهای انجمن نانوتکنولوژی اشاره کرد. مباحث مرتبط با عنوان الماس بلور‌ بلور شناسی بلور معدنی بلور کلرید سدیم بلور کلرید سزیم بلور مکعبی مرکز حجمی بلور مکعبی مرکز سطحی خواص بلوری مواد دستگاه شاخص گذاری صفحات بلوری رشد بلور ساختار بلوری الماس ساختار بلوری تنگ پکیده ساختار مکعبی سولفید روی سلول یاخته بسیط شبکه بلوری شاخص میلر شبکه های چند بعدی نانوتکنولوژی

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:36 PM
از سلاحهاي شيميايي چه ميدانيد؟ از اين سلاحها براي کشتن افراد و وارد کردن صدمات بسيار جدي و يا ايجاد انواع معلوليت ها در مردم استفاده مي شود. اين سلاحها بر اساس اثرات مختلفي که بر بدن افراد مي گذارد ، به 3دسته تقسيم بندي مي شوند. دسته اول سلاحهاي هستند که روي سيستم عصبي بدن تاثير مي گذارند. در اين دسته GA ، GB ، GD ، GF و VX (متيل فسفوبوتيوئيک اسيد , گاز سارين ) قرار دارند. دسته دوم ، اثرات خود را روي پوست به جا مي گذارند و شامل HD (گازخردل گوگرد) ، HN (خردل نيتروژن)، L و CX هستند. دسته سوم نيز باعث اختلال سيستم تنفسي بدن مي شوند. در اين گروه گازهاي بي رنگ CG و DP ، کلرين (Cl) و فسفوکلرين (Ps) وجود دارند. از سلاحهاي شيميايي که روي اعصاب اثر مي گذارند، قبل و در طول جنگ دوم جهاني استفاده هاي بي شماري شده است. دسته ي اول: اين مواد از نظر شيميايي وابسته به حشره کش هاي آلي فسفره هستند. اين دسته از سلاحهاي شيميايي مانع از عمل آنزيم استيل کولين استر از مي شوند. وقتي مواد شيميايي اين دسته وارد بدن شوند، غلظت استيل کولين را در بدن به بيش از حد لازم مي رسانند. ريه ها و چشمها بسرعت اين مواد را جذب کرده در کمتر از يک دقيقه بر سيستم عصبي بدن تاثيرات قابل توجهي مي گذارند. علايم آن به صورت آبريزش بيني ، ترشح زياد بزاق ، تنگي قفسه سينه ، کوتاهي تنفس ، تنگي مردمک چشم ، انقباض عضلاني و يا حالت تهوع و انقباض شکم ظهور مي کند. دسته دوم سلاحهاي شيميايي که بر روي پوست تاول و سوختگي ايجاد مي کنند ، ماندگاري فراواني در محيط دارند. اين مواد روي چشمها ، پوشش مخاطي ، ريه ها ، پوست و اجزاي خون اثر گذاشته و اگر از طريق تنفس وارد ريه ها شوند ، بر شدت تنفس اثرات منفي مي گذارند و اگر توسط غذا بلعيده شوند ، سبب اسهال و استفراغ مي شوند. خردل ها که جزو اين دسته هستند به خاطر خواص فيزيکي خود مقاومت و ماندگاري بسيار زيادي در سرما و دماهاي معتدل دارند.اگر دو دقيقه از تماس يک قطره خردل با پوست بگذرد، صدمات جبران ناپذيري به اين عضو وارد مي شود. CX نيز که جزو اين گروه است ، پودري کريستالي شکل است که در دماهاي 39 تا 40 درجه سانتي گراد ذوب شده و در دماي 129 درجه سانتي گراد به جوش مي آيد. اين ماده را با افزودن موادي خاص در دماي اتاق به حالت مايع درمي آورند. CX داراي بوي بسيار نامطبوعي است. در غلظتهاي کم آن سوزش شديد چشم بروز مي کند، اما در غلظتهاي بالا به پوست حمله کرده و چند ميلي گرم آن سبب دردهاي زياد و سوزشهاي فراوان شده و زخمهاي بدي بر جاي مي گذارد. براي پيشگيري از اثر اين مواد سربازان بايد به لباسها و ماسکهاي حفاظتي مجهز باشند. دسته سوم از سلاحهاي شيميايي آنهايي هستند که بر دستگاه تنفسي اثر مي گذارند. اين مواد بشدت به بافت ريه آسيب مي رسانند. فسفوژن که خطرناک ترين عضو اين گروه است ، براي اولين بار در سال 1915 استفاده شد. اين ماده گازي بي رنگ است که در دماي 2/8 درجه سانتي گراد به جوش مي آيد، بنابراين بسيار فرار و ناماندگار است ، ولي چون غلظت بخار آن 4/3 برابر هوا است ، به مدت طولاني در گودال ها و ديگر مناطق پست زمين باقي خواهد ماند. غلظت زياد آن پس از چند ساعت سبب مرگ مي شود، اما در غلظتهاي کم سبب سرفه ، اختناق ، احساس تنگي قفسه سينه ، حالت تهوع و سردرد و غيره مي شود. (انواع اول و سوم اين سلاح يعني گازهاي سارين و خردل همان هايي هستند که حکومت عراق در جريان جنگ تحميلي از آنها در برابر رزمندگان ما و حتي مناطق کردنشين خود استفاده کرد.) در اين ميان ، محققان طرفدار صلح نيز بيکار ننشسته اند و همواره براي يافتن راه حل مبارزه با اين سلاحها، مطالعه و تحقيق مي کنند. مثلا آنها فهميده اند اگر موشها مقدار کمي از آنزيمي با نام NTE داشته باشند، نسبت به فسفرهاي آلي حساسترند. اين موشها کم تحرک تر هستند و شانس مردنشان نسبت به جانوراني که مقدار اين آنزيم در بدنشان در حد طبيعي است ، 2برابر بيشتر است ، پس وجود اين آنزيم در بدن موشها از اثر فسفرهاي آلي جلوگيري مي کند. به همين ترتيب ، انسانها نيز ژن اين آنزيم را دارند ، پس مي توان اميدوار بود که از داورهايي که سطح NTE را افزايش بدهند، براي مبارزه با اين مواد شيميايي استفاده کرد، البته اين داروها را بايد پيش از حمله گازهاي شيميايي به کار برد. به عبارت ديگر، ?هيچ درماني براي ضايعات مواد شيميايي وجود ندارد، مگر پيشگيري از تماس انسان ها با اين مواد.? اما بايد پرسيد آينده اين سلاحها چيست و ماهيت سلاحهاي جديد چه خواهد بود؟ آيا ممکن است آينده اي رويايي در پيش رو داشته باشيم که در آن کاربرد هرگونه سلاح شيميايي از نظر وجدان تمامي افراد کاري غيرقانوني باشد؟ آيا ممکن است آيندگان روزهاي سياه گذشته را به دست فراموشي بسپارند؟

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:37 PM
دید کلی شیمی را می‌توان به صورت علمی که با توصیف ویژگیها ، ترکیب و تبدیلات ماده سروکار دارد، تعریف کرد. اما این تعریف ، نارساست. این تعریف ، بیانگر روح شیمی نیست. شیمی همچون دیگر علوم ، سازمانی زنده و در حال رشد است، نه انباره‌ای از اطلاعات. علم ، خاصیت تکوین خودبخود دارد. ماهیت هر مفهوم تازه آن ، خود محرک مشاهده و آزمایشی جدید است که به بهبود بیش از پیش آن مفهوم و سرانجام به توسعه دیگر مفاهیم می‌انجامد. از آنجا که زمینه‌های علمی همپوشانی دارند، مرز متمایزی میان آنها نمی‌توان یافت و در نتیجه مفاهیم و روشهای علمی کاربرد همگانی پیدا می‌کنند. در پرتو این گونه رشد علمی ، دیگر تعجبی ندارد که یک پژوهش علمی معین ، بارها از مرزهای مصنوعی و پرداخته ذهن بشر بگذرد. قلمرو شیمی مفهومی متعارف علم شیمی با ترکیب و ساختار مواد و نیروهایی که این ساختارها را بر پا نگه داشته است، سروکار دارد. خواص فیزیکی مواد از این رو مورد مطالعه قرار می‌گیرند که سرنخی از مشخصات ساختاری آنها را بدست می‌دهند و به عنوان مبنایی برای تعیین هویت و طبقه‌بندی بکار می‌روند و کاربردهای ممکن هر ماده بخصوص را مشخص می‌کنند. اما واکنشهای شیمیایی ، کانون علم شیمی هستند. توجه علم شیمی به هر گوشه قابل تصوری از این تغییر و تبدیلها کشیده می‌شود و شامل ملاحظاتی است از این قبیل: شرح تفصیلی درباره چگونگی واکنشهای و سرعت پیشرفت آنها شرایط لازم برای فراهم کردن تغییرات مطلوب و جلوگیری از تغییرات نامطلوب تغییرات انرژی که با واکنشهای شیمیایی همراه است. سنتز موادی که در طبیعت صورت می‌گیرد. سنتز موادی که مشابه طبیعی ندارند. روابط کمّی جرمی بین مواد در تغییرات شیمیایی. پیدایش شیمی جدید شیمی جدید که در اواخر سده هیجدهم ظاهر شده است، طی صدها سال ، توسعه یافته است. داستان توسعه شیمی را تقریبا به پنج دوره می‌توان تقسیم کرد: فنون عملی این فنون تا 600 سال قبل از میلاد مسیح رایج بوده است. تولید فلز از کانه‌ها ، سفالگری ، تخمیر ، پخت و پز ، تهیه رنگ و دارو فنونی باستانی است. شواهد باستان شناسی ثابت می‌کند که ساکنان مصر باستان و بین‌النهرین در این حرفه‌ها مهارت داشته‌اند. ولی چگونه و چه وقت این حرفه‌ها برای نخستین بار پیدا شده‌اند، معلوم نیست. در این دوره ، فنون مذکور که در واقع فرایندهای شیمیایی هستند، توسعه بسیار یافته‌اند. اما این توسعه و پیشرفت ، تجربی بوده است، بدین معنی که مبنای آن تنها تجربه عملی بوده، بدون آنکه تکیه گاهی بر اصول شیمیایی داشته باشد. فلزکاران مصری می‌دانستند که چگونه از گرم کردن کانه مالاشیت با زغال ، مس بدست آورند، ولی نمی‌دانستند و در صدد دانستن آن هم نبودند که چرا این فرایند موثر واقع می‌شود و آنچه در آتش صورت می‌گیرد، واقعا چیست؟ نظریه‌های یونانی این نظریه‌ها از 600 تا 300 سال قبل از میلاد عنوان شدند. جنبه فلسفی یا جنبه نظری شیمی حدود 600 سال قبل از میلاد در یونان باستان آغاز شد. اساس علم یونانی ، جستجوی اصولی بود که از طریق آن ادراکی از طبیعت حاصل شود. دو نظریه یونانی در سده‌های واپسین اهمیت فراوان یافت: این مفهوم که تمام مواد موجود در زمین ، ترکیبی از چهار عنصر (خاک ، باد ، آتش و آب) است، به نسبتهای گوناگون ، از اندیشه‌های فیلسوفان یونانی این دوره نشات یافته است. این نظریه که ماده از آحاد مجزا و جدا از همی به نام اتم ترکیب یافته است، بوسیله لوسیپوس پیشنهاد شد و دموکرتیس آن را در سده پنجم ق.م. توسعه داد. نظریه افلاطون این بود که اتمهای یک عنصر از لحاظ شکل با اتمهای عنصر دیگر تفاوت دارد. علاوه بر این ، او باور داشت که اتم‌های یک عنصر می‌توانند با تغییر شکل به اتمهایی از نوع دیگر تغییر یابند یا استحاله پیدا کنند. مفهوم استحاله در نظریه‌های ارسطو نیز منعکس است. ارسطو (که به وجود اتمها معتقد نبود) می‌گفت که عناصر و بنابراین تمام مواد از ماده اولیه یکسانی ترکیب یافته‌اند و تفاوت آنها فقط از لحاظ صورتهایی است که این ماده اولیه به خود می‌گیرد. به نظر ارسطو ، صورت ماده نه تنها شکل ، بلکه کیفیتها (از لحاظ رنگ ، سختی و غیره) را نیز دربر می‌گیرد و همین صورت است که ماده‌ای را از ماده دیگر متمایز می‌کند. او می‌گفت که تغییر صورت پیوسته در طبیعت صورت می‌گیرد و تمام اشیای مادی (جاندار و بی جان) از صورتهای نابالغ به صورتهای بالغ رشد و تکامل می‌یابند. در سراسر قرون وسطی باور این بود که کانی‌ها رشد می‌کنند و هرگاه کانیها از معادن استخراج شوند، معادن بار دیگر از کانیها پر می‌شوند. کیمیاگری کیمیاگری از 300 سال قبل از میلاد تا حدود 1650 میلادی رایج بود. سنت فلسفی یونان باستان و تجارت صنعتگران مصر باستان در شهری که بوسیله اسکندر کبیر در 331 ق.م. بنا شد یعنی اسکندریه مصر ، با هم جمع شدند و حاصل آمیزش آنها ، کیمیاگری بود. کیمیاگران اولیه برای ابداع نظریه‌هایی درباره ماهیت ماده از روشهای مصری برای بکارگیری مواد استفاده می‌کردند. کیمیاگران باور داشتند که یک فلز می‌تواند با تغییر کیفیات (بویژه رنگ آن) تغییر پذیرد و چنین تغییراتی در طبیعت صورت می‌گیرد. فلزات می‌کوشند تا همچون طلا کامل شوند. همچنین آنها باور داشتند که این گونه تغییرات ممکن است بوسیله مقدار بسیار اندکی از یک عامل استحاله کننده قوی (که بعدا سنگ فیلسوفان نامیده شد) ایجاد شود. در سده هفتم میلادی ، مسلمانان مراکز تمدن هلنی (از جمله مصر در 640 میلادی) را تسخیر کردند و کیمیاگری بدست آنها افتاد. در سده‌های دوازدهم و سیزدهم ، کیمیاگری به تدریج به اروپا راه یافت و آثار عربی به لاتین برگردانده شد. کیمیاگری تا سده هفدهم دوام یافت. در این زمان نظریه‌ها و نگرشهای کیمیاگران بتدریج زیر سوال قرار می‌گرفت. کار رابرت بویل که اثر معروف خود به نام شیمیدان شکاک را در 1661 منتشر کرد، در این باره ارزشمند است. گرچه بویل باور داشت که استحاله فلزات پست به طلا امکان‌پذیر است، ولی او اندیشه کیمیاگری را مورد انتقاد شدید قرار داد. بویل باور داشت که نظریه شیمیایی باید حاصل شواهد تجربی باشد. فلوژیستون این نظریه از 1650 تا 1790 میلادی رواج داشت. تقریبا در سراسر سده هجدهم ، نظریه فلوژیستون نظریه‌ای مسلط در شیمی بود. این نظریه که بعدها معلوم شد نظریه‌ای نادرست است، در اصل کار "گئورک ارنست اشتال" بود. فلوژیستون «اصل آتش» ، جز تشکیل دهنده ماده‌ای دانسته می‌شد که متحمل سوختن می‌شود. چنین پنداشته می‌شد که یک جسم بر اثر سوختن ، فلوژیستون خود را از دست می‌دهد و به صورت ساده‌تری کاهیده می‌شود. باور این بود که نقش هوا در عمل سوختن ، انتقال فلوژیستون آزاد شده است. بنا به نظریه فلوژیستون چوب در اثر سوختن به خاکستر و فلوژیستون (که بوسیله هوا جدا می‌شود)تبدیل می‌گردد. طبق نظریه فلوژیستون ، چوب ، ماده مرکبی است که از خاکستر و فلوژیستون ترکیب یافته است. همچنین در مورد عمل تکلیس ، این نظریه عنوان می‌دارد که فلز ، ماده مرکبی است که از یک کالکس و فلوژستیون ترکیب یافته است. در نظریه فلوژیستون ، ذاتا" مشکلی است که هرگز توضیح کافی درباره آن داده نشد. وقتی چوب می‌سوزد، فرض بر این است که فلوژیستون از دست می‌دهد و نتیجه آن خاکستری است که وزن آن کمتر از قطعه چوب اصلی است. اما در عمل تکلیس ، از دست رفتن فلوژیستون با افزایش وزن همراه است، چون کالکس یا اکسید فلزی ، وزنش بیشتر از فلز اصلی است. طرفداران نظریه فلوژیستون این مشکل را تشخیص داده بودند، لیکن تقریبا در سراسر سده هیجدهم ، اهمیت توزین و اندازه گیری دانسته نشد. شیمی جدید کار آنتوان لاوازیه در اواخر سده هیجدهم را معمولا آغاز شیمی جدید می‌دانند. "لاوازیه" ،‌ با تعمق کافی ، دست‌اندرکار براندازی نظریه فلوژیستون شد و انقلابی در شیمی پدید آورد. او که ترازوی شیمیایی بسیار استفاده می‌کرد، با تکیه بر نتایج آزمایشهای کمی ، به توضیح تعدادی از پدیده‌های شیمیایی دست یافت. قانون پایستاری جرم می‌گوید که در جریان یک واکنش شیمیایی تغییر محسوسی در جرم صورت نمی‌گیرد. به گفته دیگر ، جرم کل تمام موادی که در واکنش شیمیایی وارد می‌شوند، برابر جرم تمام محصولات واکنش است. این قانون ، توسط لاوازیه به وضوح بیان شد. برای لاوازیه نظریه فلوژیستون امری ناممکن بود. اقداماتی که دانشمندان از سالهای 1970 به بعد به عمل آورده‌اند، با استفاده از کتاب لاوازیه با عنوان « رساله‌ای مقدماتی درباره شیمی» که در سال 1789 منتشر شد، بیان شده است. آنچه در دو سده پس از لاوازیه درباره شیمی دانسته شده، بسیار بیشتر از بیست سده پیش از اوست. علم شیمی از آن زمان به بعد ، تدریجا در پنج شاخه اصلی بسط یافت. (البته این تقسیمات اختیاری است و به طبقه بندی آنها انتقادهایی وارد است.) طبقه‌بندی شیمی شیمی آلی : شیمی ترکیبات کربن است. شیمی معدنی : شیمی تمامی عناصر به جز کربن. البته بعضی از ترکیبات ساده کربن مانند کربناتها و بطور سنتی در زمره ترکیبات معدنی طبقه بندی می‌شوند، زیرا از منابع معدنی بدست می‌آیند. شیمی تجزیه : تشخیص اجزای تشکیل دهنده مواد ، هم از لحاظ کیفی و هم از لحاظ کمی. شیمی فیزیک : مطالعه اصول فیزیکی که زمینه درک ساختار ماده و تبدیلات شیمیایی است. زیست شیمی : شیمی سیستمهای زنده اعم از گیاهی و حیوانی. مباحث مرتبط با عنوان بیوشیمی دانشمندان شیمی زیست شیمی شیمیدانان نامی اسلام شیمی آلی شیمی تجزیه شیمی فیزیک شیمی معدنی غیر فلزات فلزات کیمیاگری ماده مواد شیمیایی واکنش شیمیایی

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:38 PM
اتم - ملكول - ساختار اتم از مدتها قبل ،انسان مي داند كه تمام مواد از ذرات بنيادي يا عناصر شيميايي ساخته شده اند. از ميان اين مواد،مثلاً مي توان از اكسيژن ،گوگرد ،و آهن نام برد .كوچكترين ذره آهن ،يك اتم آهن و كوچكترين ذره گوگرد ،يك اتم گوگرد ناميده مي شود . آهن خالص فقط داراي اتمهاي آهن است و گوگرد خالصل نيز فقط اتمهاي گوگرد دارد . اتمها جرمهاي گوناگوني دارند .سبكترين آنها اتم هيدوژن است . اتمهاي آهن بسيار سنگينتر از هيدروژن و اتمهاي "اورانيم" از اتمهاي آهن سنگينترند ،يعني جرمشان بيشتر ايت .واژه اتم ،از بان يوناني گرفته شده و معناي آن در واقع "ناكسستني" يا "تقسيم ناپذير" است . امروزه ما مي دانيم كه امها را هم مي توان به اجزاء كوچكتر تقسيم كرد.ولي به هر حال ،اگر مثلاً يك اتم آهن را درهم بشكنيم ،اجزاء شكسته شده ،و ديگر آهن نسيتند و خصوصيات آهن را ندارند به اين دليل است كه در بسياري از كتابهاي شيمي تعريف زير در باره واژه "اتم" آورده شده است : "يك اتم كوچكترين سنگ بناي يك عنصرشيميايي است كه كليه خصوصيات ويژه آن عنصر را دارا بوده و در صورت تقسيم آن به اجزاء كوچكتر ،اين خصوصيات را از دست خواهد داد ". اتمها در مقايسه با كليه چيزهايي كه ما در زندگي معمولي خود با آنها برخورد مي كنيم ،خيلي خيلي كوچك هستند .قطر يك اتم تقريباً سانتيمتر يا 8 - 10×1 سانتيمتراست . با ذكر يك مثال مي توان پي برد كه اتمها چقدر كوچك هستند : برروي كره زمين تقريباً 5 ميليارد نفر زندگي مي كنند. اگر هر نفر را يك اتم حساب كنيم و با اين اتمها يك زنجير بسازيم طول اين زنجير به زحمت 50 سانتيمتر خواهد شد . مولكول چيست؟ اتمها مي توانند براي ايجاد ذرات بزرگنر با يكديگر پيوند پيدا كنند و به اصطلاح "مولكولها " را تشكيل دهند.به عنوان مثال ،دو اتم اكسيژن با يكديگر تشكيل يك مولكول اكسيژن را مي دهند. در طبيعت اغلب اوقات اتفاق مي افتد كه امهاي عناصر مختلف به صورت مولكول با يكديگر اتحاد مي يابند . يكي از معروفترين اين اتحادها مولكول آب است . كه ازيك اتم اكسيژن و دو اتم هيدوژن تشكيل شده است . يك مولكول آمونياك ،يك اتم نيتروژن وسه اتم هيدوژن دارد . آب و آمونياك برخلاف اكسيژن و كربن عناصر شيميايي نيستند بلكه تركيبات شيميايي از عناصر متقاوت هستند .كوچكترين ذره چنين تركيبي مولكول ناميده مي شود .چنانچه يك مولكول آب را تجزيه كنيم خصوصيات آب از دست مي رود و فقط ذرات تشكيل دهنده آن يعني هيدروژن و اكسيژن باقي مي مانند كه خصوصياتي كاملاً متفاوت با آب دراند . مولكولهانيز مثل اتمها به طرز غيرقابل تصوري كوچك هستند دريك ليوان ـآب معمولي تقريباً 6000000000000000000000000 يا 24 10×6 مولكول آب وجود دارد . اگر اين لوان آب را به ميزان مساوي بر روي تمام اقيانوسها و درياهاي كره زمين پخش كنيم درهر ليتر از آب درياها ،چندين هزار مولكول از آب ليوان وجود خواهد داشت . ساختار اتم چيست ؟ تقريباً 75سال پيش "ارنست رادر فورد " در انگلستان مطلبي را كشف كرد كه فيزيك اتمي جديد را نبيان گذارد . اما اكنون به اين مطلب مي پردازيم .اين فيزيكدان بريتانيايي يك ورق نازك طلايي را مورد اصابت ذرات آلفا قرار داد تا در ون اتمها را شناسايي كند . اگر مواد در يك چنين ورق فلزي بطور متناسب و يكنواخت پخش بودند ذرات آلفا درهمان مسير پرواز خود به حركت ادامه مي دادند،اگر چه در اين حالت كمي از سرعت ذرات آلفا كاسته مي شد. تمام "ذرات آلفا" تقريباً به همين شكل رفتار كردند .البته تعداد كمي نيز كاملاً از مسير خود منحرف شدند درست مثل اينكه به يك گلوله كوچك اما خيلي سنگين برخورد كرده باشند "رادرفورد " از اين آزمايش چنين نتيجه گيري كرد كه تقريبا تمام جرم اتم طلا در يك هسته بسيار كوچك وناچيز تمركز يافته است . هسته اتم كشف شده بود.امروز ه ما دقيقاً مي دانيم ساختار اتم چيست ."اتم ماننديك منظومه شمسي كوچك است ". در مركز اتم يك هسته بسيار كوچك قرار دارد كه از نظر الكتريكي داراي با ر مثبت است و تقريباً تمام جرم اتم را تشكيل مي دهد به دور اين هسته ذرات كوچك و بسيار سبكي كه داراي بار الكتريكي منفي هستند يعني الكترونها در حركت هستند. اتمها ي سنگين تر ين فلزات در وقاع داراي "ساختماني اسفنجي " هستند و تقريبا فقط از فضاي خالي تشكيل شده اند اگر هسته اتم را به برزگي يك گيلاس فرض كنيم ،ساختمان اتم با مدارهاي اكتروني خود تقريبا به بزرگي "كليساي دم " در شهر كلن خواهد بود . قطر هستهه اتم تقريبا برابر سانتيمتر يا 12- 10سانتيمتر مي باشد به عبارت ديگر 100ميليارد هسته اتم دركنار هم زنجيري به طول يك ميليمترخواهند ساخت . ساده ترين اتم هيدروژن است . دراين اتم فقط يك الكترون به دور هسته بسيار كوچكي مي گردد . در شرايط عادي اين اكترون فقط پنج ميليارددم سانتيمتر يا 9- 10×5 سانتيمتر از هسته فاصله دارد .اما اين الكترون مي تواند روي مدارهاي دور تري نسيت به هسته نيز قرار گيرد و در اينجاست كه متاسفانه و جه تشابه بين اتم و منظومه شمسي از بين مي رود . حركت الكترون فقط روي مدارهاي ويژه و معين يا به عبارت ديگر"تراز انرژي " مشخصي امكان پذير مي بادش در حالي كه سياره ها در هر فاصله دلخواهي از خورشيد مي توانند حركت كنند مثلا اگريك الكترون از يك مدار داخلي يا به عبارت ديگراز يكتراز پر انرژي تر به يك مدارداخلي يا يك تراز كم انرژي تر منتقل شود مقدار انرژي به شكل يك ذره يا "كوانت نوري " يا "فوتون" رها مي وشد چون فقط مدارها يا ترازهاي انرژي كاملاً معيني وجود دارد در نتيجه فقط ذره هاي نوري يا انرژي كاملاً معيني نيز منتشر خواهند شد و به عبارت ديگردرنمودار موجي طول موجهاي كاملا معيني پديدار مي شوند كه انسان ار روي آنها مي تواند درتمام كيهان يك انم هيدروژن را باز شناسايي كند. اين مطلب براي ساير عناصر شيميايي نيزصادق است زير بناي علم "طيف نگاري و طيف شناسي " مي باشد كه به كمك آن مثلا مي توان تشخيص داد چه نوع اتمهايي در آتمسفر خورشيد وجود دارند .

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:39 PM
اتمهای گازهای بی‌اثر میل ندارند با عنصرهای دیگر پیوند تشکیل دهند یا با اتمهای دیگری از نوع خود به یکدیگر بپیوندند، ولی عنصرهای دیگر به جز گازهای بی‌اثر نمی‌توانند به تنهایی و بدون پیوستن به اتمهای عنصرهای دیگر یا اتمهای دیگری از نوع خود به بقای خود ادامه دهند و حتما باید با اتم یا اتمهای دیگر پیوند تشکیل دهند. به هم پیوستن دو اتم را معمولا تشکیل پیوند می‌گویند. دید کلی بررسی مواد ساده و مرکب در طبیعت نشان می‌دهد که اکثریت قریب به اتفاق اتمها در طبیعت به حالت آزاد وجود ندارند. مواد ساده‌ای که در طبیعت به حالت آزاد وجود دارند، بندرت بصورت مولکول تک اتمی‌هستند. بیشتر مواد ساده بصورت مولکولهای دو یا چند اتمی در ‌طبیعت پیدا می‌شوند. برای مثال گاز هیدروژنی که از اثر اسیدها بر فلزها یا از تجزیه الکتریکی آب یا از هر راه دیگری بدست می‌آید، بصورت مولکول دو اتمی است. اکسیژن نیز در اغلب موارد بصورت مولکول دو اتمی و گاهی نیز بصورت مولکول سه اتمی اوزون یافت می‌شود. فسفر سفید بصورت مولکول چهار اتمی و گوگرد بصورت مولکول هشت اتمی است. تنها گازهای بی‌اثر در طبیعت بصورت تک اتمی یافت می‌شوند. پیوند شیمیایی در هیدروژن وقتی دو اتم هیدروژن به یکدیگر نزدیک می‌شوند، اوربیتالهای اتمی آنها به یک اوربیتال مولکولی تبدیل می‌شود. در اوربیتال مولکولی ابر الکترونی تحت تاثیر جاذبه دو هسته قرار دارد. در حالی که در اوربیتال اتمی ابر الکترونی تحت تاثیر جاذبه یک هسته است. چون نیروی جاذبه هسته‌ها در فضای بین دو هسته از جاهای دیگر بیشتر است، در نتیجه تراکم ابر الکترونی در فاصله دو هسته از جاهای دیگر بیشتر خواهد بود. انرژی پیوند انرژی پیوند ، عبارت است از مقدار انرژی آزاد شده به هنگام تشکیل پیوند بین یک مول اتمهای گازی شکل یک عنصر با یک مول اتمهای گازی شکل همان عنصر یا عنصر دیگر. انواع پیوند شیمیایی پیوند کووالانسی در مولکول هیدروژن ، اتمها ، الکترون به اشتراک می‌گذارند و با استفاده از مدل بور ، الکترونهای مشترک بر روی مدار خارجی هر دو اتم گردش می‌کنند. به بیان دیگر ، ابر الکترونی تحت تاثیر جاذبه دو هسته قرار دارد و تراکم ابر الکترونی در فاصله دو هسته از جاهای دیگر بیشتر است. چنین پیوندی پیوند کووالانسی نامیده می‌شود. پیوند کووالانسی بین دو اتم هیدروژن از همپوشانی اوربیتال s بوجود می‌آید و مولکول حاصل بیضوی است که هسته‌های دو اتم در دو کانون آن قرار دارند و تراکم ابر الکترونی در بین دو هسته زیاد و در اطراف هسته‌ها کمتر است. در نتیجه تشکیل پیوند ، اوربیتالهای اتمی به اوربیتال مولکولی تبدیل می‌شوند. اوربیتالهای مولکولی حاصل از تشکیل پیوند میان دو اتم هیدروژن بیضوی است که تراکم ابر الکترونی بر روی خط واصل بین هسته‌های آن از جاهای دیگر بیشتر است. این شکل اوربیتال مولکولی اوربیتال مولکولی سیگما یا پیوند سیگما نامیده می‌شود. در نوع دیگر از اوربیتالهای مولکولی ، نه تنها سطح انرژی پائین نمی‌آید و انرژی آزاد نمی‌شود، بلکه سطح انرژی از اتمهای اولیه نیز بالاتر است، این اوربیتال را نمی‌توان اوربیتال پیوندی نامید، بلکه یک اوربیتالی ضد پیوندی است و بصورت نشان داده می‌شود. هرچه در یک مولکول ، تعداد اوربیتالهای پیوندی اشغال شده بیشتر باشد، مولکول پایدارتر است، ولی هر گاه تعداد اوربیتالهای پیوندی و ضد پیوندی برابر باشد، دو اتم از یکدیگر جدا می‌مانند و بین آنها پیوندی تشکیل نمی‌شود. تعداد پیوند میان دو اتم برابر نصف تعداد الکترونهای موجود در اوربیتالهای پیوندی منهای نصف تعداد الکترونهای موجود در اوربیتالهای ضد پیوندی است. پیوند اکسیژن با هیدروژن : اکسیژن ، دو اوربیتال تک الکترونی دارد. هر گاه یک اتم اکسیژن و یک اتم هیدروژن به یکدیگر نزدیک شوند، امکان جاذبه بر دافعه وجود دارد و در این صورت پیوند تشکیل می‌شود. در این مجموعه ، هیدروژن به آرایش گاز بی‌اثر هلیم رسیده است، ولی اکسیژن در خارجی‌ترین سطح انرژی خود دارای هفت الکترون شده و هنوز به آرایش گاز بی‌اثر نرسیده است. آرایش الکترونی اکسیژن پس از تشکیل یک پیوند با یک هیدروژن مشابه آرایش الکترونی فلوئور شده است. بنابراین این مجموعه می‌تواند به همان راههایی که فلوئور آرایش الکترونی خود را به آرایش الکترونی گاز بی‌اثر رساند، آرایش الکترونی خود را کامل کند. یکی از راههای رسیدن به آرایش الکترونی گاز بی‌اثر آن است که با یک اتم هیدروژن دیگر پیوند برقرار کند و مولکول O را پدید آورد. پیوند داتیو اتم نیتروژن با سه اتم هیدروژن ، پیوند کووالانسی معمولی تشکیل می‌دهد و به آرایش الکترونی گاز بی‌اثر می‌رسد. پس از این عمل ، برای نیتروژن یک جفت الکترون غیر پیوندی باقی می‌ماند که می‌تواند آن را بصورت داتیو در اختیار اتمهایی که به آن نیاز دارند، قرار دهد. از سوی دیگر ، اتم هیدروژن که یک اتم الکترون در اوربیتال آن موجود است، هر گاه این الکترون را از دست بدهد، به یون تبدیل می‌شود که اوربیتال آن خالی است. حال هرگاه این یون به مولکول آمونیاک نزدیک شود، با آن پیوند داتیو برقرار می‌کند و خود را به آرایش الکترونی گاز بی‌اثر می‌رساند: این مجموعه که یون آمونیوم نامیده می‌شود، در بسیاری از ترکیبات مانند کلرید آمونیوم و هیدروکسید آمونیوم وجود دارد. اندازه گیری‌های انجام شده نشان می‌دهد که انرژی و طول هر چهار پیوند نیتروژن _ هیدروژن در یون آمونیوم کاملا یکسان است. این امر منطقی نیز به نظر می‌رسد، زیرا پیوند داتیو نیز مانند پیوند کووالانسی معمولی یک جفت الکترون است که بین هسته اتم نیتروژن و هسته اتم هیدروژن قرار گرفته است. هچنین می‌تواند با یون یون تشکیل دهد که در آن هر چهار پیوند از نظر طول و انرژی یکسان هستند. کلرید آلومینیوم نیز با یون ترکیب می‌شود و یون تولید می‌کند که در آن هر چهار پیوند AL - Cl از نظر طول و انرژی یکسان هستند. پیوند الکترووالانسی (یونی) در اتم لیتیم ، 2 الکترون وجود دارد که یک الکترون ، در لایه والانس آن قرار دارد. به هنگام تشکیل پیوند ، چون این اتم در دومین سطح انرژی دارای جفت الکترون غیر پیوندی نیست و تفاوت سطح انرژی اول و دوم نیز بسیار زیاد است، نمی‌تواند الکترون خود را برانگیخته کند. بنابراین در خارجی‌ترین سطح انرژی ، تنها یک الکترون خواهد داشت. هرگاه این اتم بخواهد پیوند کووالانسی تشکیل دهد، باید یک اتم تک الکترونی دیگر مانند فلوئور پیوند تشکیل دهد و را تولید کند. واقعیت آن است که از پیوند بین لیتیم و فلوئور ، فلورید لیتیم پدید می‌آید، ولی هرگاه بخواهیم این دو اتم را از نظر آرایش الکترونی بررسی کنیم، مشاهده خواهیم کرد که اتم فلوئور با اشتراک گذاشتن الکترون ، ممکن است به آرایش الکترونی گاز بی‌اثر برسد، ولی لیتیم آرایش الکترونی گاز بی‌اثر پیدا نکرده است. لیتیم هر گاه بخواهد به آرایش الکترونی گاز بی‌اثر بعد از خود برسد، باید روی هم رفته هفت الکترون بگیرد که اگر بخواهد این هفت الکترون را با پیوند کووالانسی بدست آورد، خود نیز باید هفت الکترون در خارجی‌ترین سطح انرژی خود داشته باشد که این کار به هیچ وجه امکان پذیر نیست. ولی هر گاه این عنصر بخواهد آرایش الکترونی گاز بی‌اثر قبل خود را پیدا کند، کافی است که یک الکترون موجود در اوربیتال خود را از دست بدهد تا آرایش الکترونی آن به صورت در آید و آرایش الکترونی گاز بی‌اثر هلیم پیدا کند. یعنی اتم لیتیم به یون تبدیل می‌شود و به آرایش گاز هلیم می‌رسد. اتم فلوئور نیز می‌تواند با گرفتن یک الکترون و تبدیل شدن به یون خود را به آرایش الکترونی گاز بی اثر نئون برساند. یعنی به هنگام تشکیل پیوند بین لیتیم و فلوئور ، لیتیم یک الکترون به فلوئور می‌دهد و با این عمل هر دو به آرایش الکترونی گاز بی‌اثر می‌رسند. به این ترتیب اتم فلوئور به یون منفی (آنیون) و اتم لیتیم به یون مثبت (کاتیون) تبدیل می‌شود. این نوع پیوند را پیوند الکترووالانسی یا یونی می‌نامند که بین یک فلز و یک غیرفلز رخ می‌دهد. مباحث مرتبط با عنوان آرایش الکترونی عناصر آنیون و کاتیون الکترونگاتیویته انرژی پیوند اوربیتال اتمی اوربیتال مولکولی اوربیتال هیبریدی پیوند داتیو پیوند کووالانسی پیوند یونی غیرفلزات فلز گاز بی‌اثر

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:40 PM
ترمودینامیک شیمیایی تعیین سمت و سوی واکنش ترمودینامیک شیمیایی در عمل ، برقراری چهارچوبی برای تعیین امکان پذیربودن یا خود به خود انجام شدن تحولی فیزیکی یا شیمیایی معین است. به عنوان مثال ، ممکن است به حصول معیاری جهت تعیین امکان پذیر بودن تغییری از یک فاز به فاز دیگر بطور خود به خود مانند تبدیل گرافیت به الماس یا با تعیین سمت و سوی خود به خود انجام شدن واکنشی زیستی که در سلول اتفاق می‌افتد، نظر داشته باشیم. در حلاجی این نوع مسائل ، چند مفهوم نظری و چند تابع ریاضی دیگر بر مبنای قوانین اول و دوم ترمودینامیک و برحسب توابع انرژی گیبس ابداع شده‌اند که شیوه‌های توانمندی برای دستیابی به پاسخ آن مسائل ، در اختیار قرار داده‌اند. تعادل پس از تعیین شدن سمت و سوی تحولی طبیعی ، ممکن است علم بر میزبان پیشرفت آن تا رسیدن به تعادل نیز مورد توجه باشد. به عنوان نمونه ، ممکن است حداکثر راندمان تحولی صنعتی یا قابلیت انحلال دی‌اکسید کربن موجود در هوا ، در آبهای طبیعی یا تعیین غلظت تعادلی گروهی از متابولیتها ( Metabolites ) در یک سلول مورد نظر باشد. روشهای ترمودینامیکی ، روابط ریاضی لازم برای محاسبه و تخمین چنین کمیت‌هایی را بدست می‌دهد. گرچه هدف اصلی در ترمودینامیک شیمیایی ، تجزیه و تحلیل در بررسی امکان خود به خود انجام شدن یک تحول و تعادل می‌باشد، ولی علاوه بر آن ، روشهای ترمودینامیکی به بسیاری از مسائل دیگر نیز قابل تعمیم هستند. مطالعه تعادلهای فاز ، چه در سیستم‌های ایده آل و چه در غیر آن ، پایه و اساس کار برای کاربرد هوشمندانه روشهای استخراج ، تقطیر و تبلور به عملیات متالوژی و درک گونه‌های کانی‌ها در سیستم‌های زمین‌ شناسی می‌باشد. تغییرات انرژی همین طور ، تغییرات انرژی ، همراه با تحولی فیزیکی یا شیمیایی ، چه به صورت کار و چه به صورت گرما مورد توجه جدی قرار دارند؛ این تحول ممکن است احتراق یک سوخت ، شکافت هسته اورانیوم یا انتقال یک متابولیت در بستر گرادیان غلظت باشد. مفاهیم و روشهای ترمودینامیکی ، نگرشی قوی برای درک چنان مسائلی را فراهم می آورد که در شیمی فیزیک مورد بررسی قرار می‌گیرند. الکتروشیمی تمام واکنش‌های شیمیایی ، اساسا ماهیت الکتریکی دارند؛ زیرا الکترونها ، در تمام انواع پیوندهای شیمیایی (به راههای گوناگون) دخالت دارد. اما الکتروشیمی ، بیش ار هر چیز بررسی پدیده های اکسایش- کاهش (Oxidation - Reduction) است. روابط بین تغییر شیمیایی و انرژی الکتریکی ، هم از لحاظ نظری و هم از لحاظ عملی حائز اهمیت است. از واکنش‌های شیمیایی می‌توان برای تولید انرژی الکتریکی استفاده کرد، (در سلولهایی که "سلولها یا پیلهای ولتایی" یا "سلولهای گالوانی" نامیده می‌شوند) و انرژی الکتریکی را می‌توان برای تبادلات شیمیایی بکار برد (در سلولهای الکترولیتی). علاوه بر این، مطالعه فرایندهای الکتروشیمیایی منجر به فهم و تنظیم قواعد آن گونی از پدیده های اکسایش- کاهش که خارج از این گونه سلولها یا پیلها روی می دهد نیز می‌شود. سینتیک شیمیایی (Chemical Kinetic) سینتیک شیمیایی عبارت از بررسی سرعت واکنش‌های شیمیایی است. سرعت یک واکنش شیمیایی را عوامل معدودی کنترل می‌کنند. بررسی این عوامل ، راههایی را نشان می‌دهد که در طی آنها ، مواد واکنش‌دهنده به محصول واکنش تبدیل می‌شوند. توضیح تفضیلی مسیر انجام واکنش بر مبنای رفتار اتم‌ها ، مولکول‌ها و یون‌ها را "مکانیسم واکنش" می‌نامیم. در ترمودینامیک و الکتروشیمی ، کارها پیش‌بینی انجام واکنش بود؛ اما مشاهدات صنعتی ، نتایج ترمودینامیک شیمیایی را به نظر تایید نمی‌کند. در این حالت نبایستی فکر کنیم که پیش بینی ترمودینامیک اشتباه بوده است؛ چون ترمودینامیک کاری با میزان پیشرفت واکنش و نحوه انجام فرایندها ندارد. نظر به اهمیت انجام فرایندها از نظر بهره زمانی ، لازم است که عامل زمان در بررسی فرایندها وارد شود. به عنوان مثال ، کاتالیزورهای بخصوصی به نام "آنزیم‌ها" در تعیین این که کدام واکنش در سیستمهای زیستی با سرعت قابل ملاحظه به راه بیافتد، عواملی مهم هستند. مثلا مولکول "تری فسفات آدنوزین" (Adnosine triphosphate) از لحاظ ترمودینامیکی در محلولهای آبی ناپایدار بوده و باید هیدرولیز گردیده و به "دی فسفات آدنوزین" و یک فسفات معدنی تجزیه شود. در صورتی که این واکنش در غیاب آنزیمی ویژه ، "آدنوزین تری فسفاتاز" ، بسیار کند می‌باشد. در واقع همین کنترل ترمودینامیکی سمت و سوی واکنش‌ها به همراه کنترل سرعت آنها توسط آنزیمهاست که موجودیت سیستمی با تعادل بسیار ظریف ، یعنی سلول زنده را مقدور می‌سازد. بیشتر واکنش‌های شیمیایی طی مکانیسمهای چند مرحله‌ای صورت می‌گیرند. هرگز نمی‌توان اطمینان داشت که یک مکانیسم پیشنهاد شده ، بیانگر واقعیت باشد. مکانیسم واکنشها تنها حدس و گمانهایی بر اساس بررسیهای سینتیکی‌اند. ارتباط شیمی فیزیک با سایر علوم همانطور که عنوان شد و از نام شیمی فیزیک پیداست، این علم ، مسائل و پدیده‌های شیمیایی را با اصول و قوانین فیزیک توجیه می‌کند و ارتباط تنگاتنگی میان شیمی و فیزیک برقرار می‌کند. علاوه بر آن ، روابط بسیار پیچیده شیمیایی با زبان ریاضی ، مرتب و طبقه‌بندی شده و قابل فهم می‌گردد. بسیاری از پدیده‌های زیستی مانند سوخت و ساز مواد غذایی در سلولهای بدن با علم شیمی فیزیک توجیه می‌شود و این ، ارتباط شیمی فیزیک را با زیست شناسی و به تبع آن پزشکی بیان می‌کند. بسیاری از پدیده های طبیعی که به صورت خود به خودی انجام می‌گیرد، همانند تبدیل خود به خودی الماس به گرافیت ، با علم شیمی فیزیک توجیه می‌شود. کاربردهای شیمی فیزیک ارتباط شیمی فیزیک با سایر علوم ، کاربردهای اقتصادی و اجتماعی این علم را بیان می‌کند. به عنوان مثال ، با مطالعه الکتروشیمی ، به پایه و اساس پدیده‌های طبیعی مانند خوردگی فلزات پی برده و می‌توان از ضررهای اقتصادی و اجتماعی چنین پدیده‌هایی جلوگیری کرده و یا این پدیده‌ها را به مسیری مفید برای جامعه سوق داد. علاوه بر آن ، کاربرد قوانین ترمودینامیک مانند "نقطه اتکیتک" در جلوگیری از ضررهای جانی و مالی پدیده‌های طبیعی مانند یخ بندان بعد از بارش برف ، بسیار مفید می‌باشد (مخلوط کردن برف و نمک بر اساس نقطه اتکیتک). فراموش نکنیم که تمامی باطری‌ها و پیلهایی که وسایل زندگی ما با نیروی آنها بکار گرفته می‌شوند، براساس قوانین شیمی فیزیک ساخته شده‌اند. مباحث مرتبط با عنوان الکتروشیمی الکترولیت ترموشیمی خوردگی فلزات سینتیک شیمیایی شیمی سطح شیمی کلوئید شیمی کوانتومی شیمی محلولها پیل الکتروشیمیایی غلظت الکتروشیمی تعادل

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:41 PM
یک جفت الکترون مشترک بین دو هسته یک پیوند کووالانسی تشکیل می‌دهند. اطلاعات اولیه میلیون‌ها ماده مرکب شناخته شده فقط از غیر فلزات ترکیب یافته‌اند. این مواد مرکب فقط شامل عناصری هستند که در هر اتم 4 ، 5 ، 6 یا 7 الکترون والانس دارند. بنابراین الکترون‌های والانس اتم‌های غیر فلزی ، آنقدر زیاد است که اتم‌ها نمی‌توانند با از دست دادن آنها ساختار یک گاز نجیب را به دست آورند. معمولا غیر فلزات با جفت کردن الکترون‌ها پیوند ایجاد می‌کنند و در این فرآیند به ساختار یک گاز نجیب می‌رسند. استحکام پیوند کووالانسی آنچه اتم‌های یک ملکول را به هم نگه می‌دارد، پیوند کووالانسی است، در تشکیل پیوند کووالانسی الکترون‌ها ، به جای آنکه از اتمی به اتم دیگر منتقل شوند، میان دو اتم به اشتراک گذاشته می‌شوند. استحکام پیوند کووالانسی ناشی از جاذبه متقابل دو هسته مثبت و ابر منفی الکترون‌های پیوندی است. یا به عبارت دیگر مربوط به آن است که هر دو هسته الکترونهای مشترکی را جذب می‌کنند. نحوه تشکیل اوربیتال مولکولی دو اوربیتال به نحوی همپوشانی می‌کنند که ابرهای الکترونی ، در ناحیه بین دو هسته ، یکدیگر را تقویت می‌کنند و احتمال یافتن الکترون در این ناحیه افزایش می‌یابد طبق اصل طرد پاولی دو الکترون این پیوند باید اسپین مخالف داشته باشند. در نتیجه تشکیل پیوند اوربیتال‌های اتمی به اوربیتال مولکولی تبدیل می‌شود. انواع پیوند کووالانسی پیوند یگانه کووالانسی متشکل از یک جفت الکترون (دارای اسپین مخالف) است که اوربیتالی از هر دو اتم پیوند شده را اشغال می‌کند. ساده‌ترین نمونه اشتراک در مولکول‌های دو اتمی گازهایی از قبیل F2 ، H2 و Cl2 دیده می‌شود. اتم هیدروژن فقط یک الکترون دارد هرگاه دو اتم هیدروژن تک الکترون‌های خود را به اشتراک بگذارند، یک جفت الکترون حاصل می‌شود. این جفت الکترون پیوندی متعلق به کل مولکول هیدروژن است و به آرایش الکترونی پایدار گاز نجیب هلیم می‌رسد. هر الکترون هالوژن ، هفت الکترون والانس دارد. با تشکیل یک پیوند کووالانسی بین دو تا از این اتم‌ها ، هر اتم به آرایش الکترونی هشت تایی ، که ویژه گازهای نجیب است، می‌رسد. پیوند چند گانه بین دو اتم ، ممکن است بیش از یک پیوند کووالانسی تشکیل شود در این موارد گفته می‌شود که اتم‌ها با پیوند چند گانه به هم متصل‌اند. دو جفت الکترون مشترک را پیوند دو گانه و سه جفت الکترون مشترک را پیوند سه گانه می‌نامند. اغلب می‌توان تعداد پیوندهای جفت الکترونی را که یک اتم در یک مولکول بوجود می‌آورد از تعداد الکترون‌های مورد نیاز برای پر شدن پوسته والانس آن اتم ، پیش‌بینی کرد. چون برای فلزات شماره گروه در جدول با تعداد الکترون‌های والانس برابر است، می‌توان پیش بینی کرد که عناصر گروه VIIA مثل Cl (با هفت الکترون والانس) ، برای رسیدن به هشت تای پایدار ، یک پیوند کووالانسی ، عناصر گروه VIA مثل O و S (با شش الکترون والانس) دو پیوند کووالانسی ، عناصر VA مثل N و P (با پنج الکترون والانس) سه پیوند کووالانسی و عناصر گروه IVA مثل C (با چهار الکترون والانس) چهار پیوند کووالانسی به وجود خواهند آورد. نماد ساختار مولکول در ساختار اول ، جفت الکترون مشترک با دو نقطه و ساختار دوم با یک خط کوتاه نشان داده شده است. مانند : H ― H H : H پیوند یگانه :Ö=C=Ö: پیوند دو گانه :N Ξ N: پیوند سه گانه CΞC پیوند چهارگانه مباحث مرتبط با عنوان آرایش الکترونی عناصر ابر الکترونی اصل طرد پاولی الکترون الکترون آزاد اوربیتال اتمی اوربیتال مولکولی اوربیتال هیبریدی پیوند پی پیوند سیگما پیوند شیمیایی و انواع آن پیوند فلزی پیوند مولکولی پیوند یونی جفت الکترون پیوندی مولکول هیدروژن

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:41 PM
نگاه اجمالی میزان انحلال پذیری یک ماده حل شونده در یک حلال به طور قابل توجهی به ماهیت و قدرت نیروهای جاذبه بین ذرات حل شونده - حل شونده ، حلال - حلال و حل شده - حلال بستگی دارد. بیشترین انحلال وقتی مشاهده می‌شود که این نیروها همانند باشند، یعنی نخستین قاعده انحلال پذیری این است که "نظیر در نظیر حل می شود." بطور کلی ، مواد قطبی فقط در حلالهای قطبی و مواد ناقطبی فقط در حلالهای ناقطبی حل می‌شوند. یعنی مواد ناقطبی و مواد قطبی معمولا امتزاج ناپذیرند. مثلا تتراکلریدکربن (یک ماده ناقطبی) در آب نامحلول است. زیرا نیروی جاذبه به یک مولکول آب نسبت به یک مولکول دیگر قویتیر از نیروی جاذبه بین یک مولکول تتراکلریدکربن و یک مولکول آب است از این رو، مولکولهای تتراکلریدکربن رانده می‌شوند و این دو ماده ، یک سیستم مایع دو لایه‌ای تشکیل می‌دهد. بلورهای مشبک (مثلا الماس) که در آنها اتمهای تشکیل دهنده بلور با پیوند کووالانسی به یکدیگر پیوسته‌اند، در تمام مایعات نامحلول‌اند. این ساختار بلورین بسیار پایدارتر از آن است که با فرآیند انحلال از هم بگسلد یعنی هیچ جاذبه بالقوه بین حلال - حل شونده نمی‌تواند به قدرت پیوند کووالانسی موجود در این نوع بلور برسد. فرایند انحلال میان مولکولهای کووالانسی ناقطبی ، تنها نیروهای بین مولکولی موجود ، نیروی لاندن است. ولی نیروهای جاذبه بین مولکولهای کووالانسی قطبی علاوه بر نیروهای لاندن ، نیروهای دو قطبی - دو قطبی را نیز شامل می‌شود. در مواردی که پیوند هیدروژنی وجود دارد، نیروهای بین مولکولی بطور غیر عادی قوی است. از آنجایی که مواد ناقطبی فقط در حلالهای ناقطبی حل می‌شوند، ید که یک ماده ناقطبی است، در تتراکلریدکربن حل می‌شود. نیروی جاذبه بین مولکولهای I2 در ید جامد ، تقریبا از همان نوع و اندازه‌ای است که بین مولکولهای CCl4 در تتراکلریدکربن خالص وجود دارد و از این رو، جاذبه ای قابل توجه بین ید و تتراکلرید کربن ممکن می‌گردد و مولکولهای ید می‌توانند با مولکولهای تتراکلریدکربن ممزوج شوند و محلول حاصل یک مخلوط مولکولی بی نظم است. متیل الکل (CH3OH) و آب (هر دو ماده قطبی) به هر نسبت در یکدیگر حل می‌شوند. در محلول متیل الکل و آب ، مولکولهای CH3OH و H2O با پیوند هیدروژنی به هم پیوسته‌اند که در حالت مایع خالص نیز مولکولهای هر دو مایع بوسیله پیوند هیدروژنی به یکدیگر جذب می‌شوند. مایعات قطبی (بویژه آب) می‌توانند حلال بسیاری از ترکیبات یونی باشند. یونهای مواد حل شده توسط مولکولهای قطبی با نیروی الکتروستاتیکی جذب می‌شوند، یعنی یونهای منفی توسط قطبهای مثبت مولکولهای حلال و یونهای مثبت توسط قطبهای منفی این مولکولها جذب می‌شوند. این جاذبه یون - دو قطبی ممکن است نیروهای نسبتا قوی باشند و موجب می‌شود که یونها از بلور جدا شده و در فاز مایع شناور شوند. یونهای حل شده آبپوشیده‌اند و در حالی که با غلافی از مولکولهای آب احاطه شده‌اند در محلول حرکت می‌کند. اثر دما بر انحلال پذیری اثر تغییر دما بر انحلال پذیری یک ماده به جذب شدن یا آزاد شدن گرما به هنگام تهیه محلول سیر شده آن ماده بستگی دارد. با استفاده از اصل لوشاتلیه می توان اثر تغییر دما بر روی انحلال پذیری یک ماده را پیش بینی کرد. اگر فرآیند انحلال ماده حل شونده ، فرآیندی گرماگیر باشد، انحلال پذیری آن ماده با افزایش دما افزایش می‌یابد. حل شده موجود در محلول سیر شده <----> حل شونده جامد + انرژی اگر انحلال ماده حل شونده فرآیندی گرماده باشد، با افزایش دما ، انحلال پذیری ماده حل شونده کاهش می‌یابد. معدودی از ترکیبات یونی ( مثل Na2CO3 , Li2CO3 ) بدین گونه عمل می‌کنند. علاوه بر این ، انحلال پذیری تمام گازها با افزایش دما ، کاهش پیدا می‌کند. مثلا با گرم کردن نوشابه‌های گازدار ، گاز دی‌اکسید کربن موجود در آنها از محلول خارج می‌شود. تغییر انحلال پذیری با تغییر دما به مقدار آنتالپی انحلال بستگی دارد. انحلال پذیری موادی که آنتالپی انحلال آنها کم است، با تغییر دما تغییر چندانی نمی‌کند. اثر فشار بر انحلال پذیری اثر تغییر فشار بر انحلال پذیری مواد جامد و مایع معمولا کم است ولی انحلال پذیری گازها در یک محلول با افزایش یا کاهش فشاری که به محلول وارد می‌شود، به میزان قابل توجهی تغییر می‌کند. "ویلیام هنری" در سال 1803 میلادی کشف کرد که مقدار گازی که در یک دمای ثابت در مقدار معینی از یک مایع حل می‌شود با فشار جزئی آن گاز در بالای محلول نسبت مستقیم دارد. فقط محلولهای رقیق در فشارهای نسبتا پایین از قانون هنری به خوبی پیروی می‌کنند. گازهایی که انحلال پذیری آنها بسیار زیاد است، عموما با حلال خود ترکیب می‌شود (مثلا گاز هیدروژن کلرید وقتی که حل می‌شود، با آن ترکیب شده و هیدروکلریک اسید تولید می‌کند). این محلولها از قانون هنری پیروی نمی‌کنند. خون غواصها در عمق دریا تحت فشار نسبتا زیاد ویژه عمقی که در آن کار می‌کنند با هوا سیر می‌شود. اگر این فشار ، در اثر بالا آمدن سریع سطح آب به سرعت برداشته شود، هوا به سرعت از محلول خارج شده و حبابهایی را در سیستم جریان خون غواص ایجاد می‌کند. این حالت که "آمبولی هوایی" نام دارد، بر تحریکات عصبی و سیستم جریان خون اثر گذاشته و ممکن است مرگ آور باشد. برای پیشگیری از این حادثه از جو هلیوم و اکسیژن به جای هوا که بخش عمده آن اکسیژن و نیتروژن است استفاده می‌شود، زیرا انحلال پذیری هلیوم در خون و مایعات بدن بسیار کمتر از نیتروژن است. تعادلهای انحلال تعادل مایع - مایع (حل شدن برم در آب) هر گاه 50 گرم برم را که مایعی است قرمز رنگ ، فرار و سمی در ظرف محتوی یک لیتر آب بریزیم، دو لایه قرمز و بی رنگ پدید می‌آید. با گذشت زمان برم در آب حل می‌شود و محلول کم کم پر رنگ می‌شود و بالاخره تغییر متوقف می‌شود. گر چه مایع برم هنوز در ته ظرف وجود دارد (در حدود 14 گرم). در این شرایط که محلول برم در مجاورت برم خالص قرار دارد و هیچگونه تغییری مشهود نیست، می‌گوییم سیستم در حال تعادل است. ویژگی مهم تعادل ، تغییر ناپذیری خواص ماکروسکوپی آن است. خواص ماکروسکوپی ، خواصی است که به مقدار زیادی از ماده وابسته است به اندازه‌ای که قابل مشاهده و اندازه گیری باشد و تغییرات آنها آشکار شود. تعادل جامد - مایع (حل شدن نمک طعام در آب) هر گاه مقداری زیادی بلورهای نمک طعام (در حدود 500 گرم) را به یک لیتر آب بیفزاییم و مخلوط را بهم بزنیم چون هم زدن را تا 10 دقیقه ادامه دهیم، خواهیم دید که مقدار زیاد نمک حل می‌شود و فقط 140 گرم آن باقی می‌ماند که با بهم زدن زیاد هم از وزن نمک موجود در ته ظرف کاسته نمی‌شود. بنابراین می‌گوییم که به حالت ثابتی رسیده و سیستم در حال تعادل است، زیرا خواص ماکروسکوپی آن تغییر نمی کند. در حقیقت پدیده تعادل در سیستم جامد - مایع آب نمک شامل دو فرآیند است که در حال رقابت با یکدیگرند. در ابتدا که نمک را در آب ریختیم، فرآیند حل شدن که شامل یونیزه شدن NaCl به کاتیونهای سدیم و آنیونهای کلر است، اغلب در یک جهت معینی از بلور به سوی محلول انجام می‌گیرد. با پیشرفت فرآیند حل شدن و افزایش غلظت یونها در محلول ، واکنش معکوس نیز امکان پذیر می‌شود. یعنی افزوده شدن یونهای محلول به بلور (تبلور یا رسوب کردن) انجام می‌شود. مادام که موازنه این دو فرایند برقرار است، مقدار نمک حل شده در واحد حجم محلول ثابت خواهد بود و سیستم در تعادل انحلال پذیری باقی خواهد ماند. تعادل گاز- مایع (حل شدن گاز CO2 در آب) انحلال گازها در مایعات با دما نسبت عکس و با فشار نسبت مستقیم دارد. مکانیسم حل شدن گاز در مایع ، کم و بیش مشابه حل شدن جامد در مایع و مایع در مایع است. هر گاه بوسیله یک لوله گاز دی‌اکسید کربن را در آب موجود در یک ظرف بدمیم، حبابهای درشت گاز که وارد آب می‌شوند، بتدریج کوچک شده و حتی ممکن است ناپدید شوند و این نشانه حل شدن جزئی آنهاست. با ادامه دمیدن ، به مرحله‌ای می‌رسیم که آب بوسیله گاز سیر می‌شود و دیگر حبابهای گاز بدون کاهش حجم خارج می‌شوند. در این شرایط در دما و فشار هوای اطاق ، غلظت گاز در آب ثابت می‌ماند و به عبارتی تعادل زیر برقرار می‌شود: (محلول) CO2 <----> (گاز) CO2 مباحث مرتبط با عنوان آنتالپی انحلال پیوند شیمیایی پیوند کووالانسی پیوند هیدروژنی تعادل شیمیایی حلال شیمی محلولها محلول محلول اشباع و فوق اشباع نحوه انحلال مواد نیروی مولکولی هیدراتاسیون

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:42 PM
الکترونگاتیویته Electronegativity میزان توانایی نسبی یک اتم در یک مولکول برای جذب جفت الکترون پیوندی بسوی خود است. متداول‌ترین مقیاس الکترونگاتیویته مقیاس نسبی الکترونگاتیوی پاولینگ ، متداول‌ترین مقیاس و مبتنی بر مقادیر تجربی انرژی‌های پیوندی است. مقدار انرژی اضافی که از جاذبه متقابل بارهای جزئی б+ و б- اضافه بر انرژی پیوند کووالانسی آزاد می‌شود، به قدر مطلق б و به تفاوت الکترونگاتیوی دو عنصر پیوند شده بستگی دارد. در محاسبات الکترونگاتیوی تنها تفاوت الکترونگاتیویته عناصر تعیین می‌شود. برای بنا کردن یک مقیاس ، به اتم F (الکترونگاتیوترین عنصر) بطور دلخواه عدد 4 نسبت داده شده است. مقیاس الکترونگاتیوی پاولینگ ، متداول‌ترین مقیاس و مبتنی بر مقادیر تجربی انرژیهای پیوند است. مثلا انرژی پیوند Br-Br ، انرژی لازم برای تفکیک مولکول Br2 به اتمهای Br است. برای تفکیک یک مول از مولکولهای Br2 به اندازه 46+ کیلو کالری انرژی لازم است. انرژی پیوند H-H برابر 104+ کیلو کالری بر مول است. تعاریف مختلف الکترونگاتیویته الکترونگاتیویته ، در روشهای متفاوتی تعریف شده است که برخی از آنها به اختصار توضیح داده می‌شود. الکترونگاتیویته پاولینگ انرژی اضافی پیوند A-B نسبت به متوسط انرژی پیوندهای A-A و B-B می‌تواند به حضور سهم یونی در پیوند کوالانسی نسبت داده شود. اگر انرژی پیوند A-B بطور قابل ملاحظه ای از متوسط پیوندهای غیر قطبی A-A و B-B متفاوت باشد، می‌توان فرض کرد که سهم یونی در تابع موج و بنابراین اختلاف بزرگ در الکترونگاتیوی وجود دارد. الکترونگاتیویته آلرد_روکر در این تعریف ، الکترونگاتیویته توسط میدان الکتریکی بر سطح اتم مشخص می‌شود. بنابرین الکترون در یک اتم بار موثر هسته‌ای را احساس می‌کند. بر طبق این تعریف ، عناصری با الکترونگاتیویته بالا آنهایی هستند که با بار هسته‌ای موثر بزرگ و شعاع کوالانسی کوچک ، این عناصر در نزدیکی فلوئور قرار دارند. الکترونگاتیویته مولیکن مولیکن تعریف خود را بر پایه داده‌های طیف‌های اتمی نهاد. او فرض کرد که توزیع دوباره الکترون در طی تشکیل تر کیب به گونه‌ای است که در آن یک اتم به کاتیون (توسط ار دست دادن الکترون) و اتم دیگر به آنیون (توسط گرفتن الکترون) تبدیل می‌شود. اگر یک اتم دارای انرژی یونیزاسیون بالا و الکترون‌خواهی بالا باشد، احتمالا در هنگام تشکیل پیوند ، الکترونها را به سوی خود می‌کشد. بنابراین بعنوان الکترونگاتیو شناخته می‌شود. از طرف دیگر اگر انرژی یونش و الکترون‌خواهی آن ، هر دو کوچک باشد تمایل دارد تا الکترون از دست بدهد. بنابراین به عنوان الکترو پوزیتیو طبقه بندی می‌شود. این مشاهدات تعریف مولیکن را به عنوان مقدار متوسط انرژی یونش و الکترون‌خواهی عنصر معرفی می‌کند. تغییرات الکترونگاتیویته عناصر الکترونگاتیویته عناصر با افزایش تعداد الکترون‌های والانس و همچنین کاهش اندازه اتم افزایش می‌یابد و در هر دوره از جدول تناوبی از چپ به راست و در هر گروه از پایین به بالا افزایش می‌یابد. فلزات ، جاذبه کمی برای الکترون‌های والانس دارند و الکترونگاتیوی آنها حاکم است، ولی نافلزات ، به استثنای گازهای نجیب ، جاذبه قوی برای این‌گونه الکترون‌ها دارند و الکترونگاتیوی آنها زیاد است. بطور کلی ، الکترونگاتیوی عناصر در هر دوره از چپ به راست (با افزایش تعداد الکترونهای والانس) و در هر گروه از پایین به بالا (با کاهش اندازه اتم) افزایش می‌یابد. بنابراین ، الکترونگاتیوترین عناصر ، در گوشه بالایی سمت راست جدول تناوبی (بدون در نظر گرفتن گازهای نجیب) و عناصری که کمترین الکترونگاتیوی را دارند، در گوشه پایینی سمت چپ این جدول قرار دارند. این سیر تغییرات ، با سیر تغییرات پتانسیل یونش و الکترون‌خواهی عناصر در جدول تناوبی هم‌جهت است. مفهوم الکترونگاتیوی مفهوم الکترونگاتیوی گرچه مفید است، ولی دقیق نیست. روشی ساده و مستقم برای اندازه گیری خاصیت الکترونگاتیویته وجود ندارد و روشهای گوناگون برای اندازه گیری آن پیشنهاد شده است. در واقع چون این خاصیت علاوه بر ساختمان اتم مورد نظر به تعداد و ماهیت اتمهای متصل به آن نیز بستگی دارد، الکترونگاتیوی یک اتم نامتغیر نیست. انتظار می‌رود که الکترونگاتیوی فسفر در PCl3 با الکترونگاتیوی آن در PCl5 تفاوت داشته باشد. از اینرو ، این مفهوم را تنها بایستی نیمه‌کمی تلقی کرد. بنابراین می‌توان گفت که قطبی بودن مولکول HCl ناشی از اختلاف بین الکترونگاتیوی کلر و هیدروژن است چون کلر الکترونگاتیوتر از هیدروژن است، آن سر مولکول که به کلر منتهی می‌شود، سر منفی دو قطبی است. توجیه پیوند یونی با خاصیت الکترونگاتیویته پیوند یونی بین غیرفلزات وقتی تشکیل می‌شود که اختلاف الکترونگاتیوی آنها خیلی زیاد نباشد. در اینگونه موارد، اختلاف الکترونگاتیوی عناصر نشان دهنده میزان قطبی بودن پیوندهای کووالانسی است. اگر اختلاف الکترونگاتیوی صفر یا خیلی کوچک باشد، می‌توان گفت که پیوند اساسا غیر قطبی است و اتمهای مربوط ، سهم مساوی یا تقریبا مساوی در الکترونهای پیوند دارند. هر چقدر اختلاف الکترونگاتیوی بیشتر باشد پیوند کووالانسی قطبی‌تر خوهد بود (پیوند در جهت اتم الکترونگاتیوتر قطبی می‌شود). بنابراین با توجه به مقادیر الکترونگاتیوی می‌توان پیشگویی کرد که HF قطبی‌ترین هیدروژن هالیدها است و انرژی پیوندی آن بیشتر از هر یک از این ترکیبات است. البته نوع پیوندی که بین دو فلز تشکیل می‌شود، پیوند فلزی و در آن اختلاف الکترونگاتیوی نسبتا کم است. کاربردهای الکترونگاتیویته می‌توان برای تعیین میزان واکنش پذیری فلزات و غیر فلزات بکار برد. می‌توان برای پیش‌بینی خصلت پیوندهای یک ترکیب بکار برد. هرچه اختلاف الکترونگاتیوی دو عنصر بیشتر باشد، پیوند بین آنها قطبی‌تر خواهد بود. هرگاه اختلاف الکترونگاتیوی دو عنصر در حدود 1.7 باشد، خصلت یونی نسبی پیوند بیش از 50% است. اگر اختلاف الکترونگاتیوی صفر و یا خیلی کوچک باشد، پیوند غیر قطبی است. هرچه اختلاف الکترونگاتیوی بیشتر باشد، پیوند کووالانسی قطبی‌تر خواهد بود. در این پیوندها ، اتمی که الکترونگاتیوی بیشتری دارد، بار منفی جزئی را خواهد داشت. با استفاده از مقادیر الکترونگاتیوی می‌توان نوع پیوندی را که یک ترکیب ممکن است داشته باشد، پیش‌بینی کرد. وقتی دو عنصر با اختلاف الکترونگاتیوی زیاد با یکدیگر ترکیب می شوند، یک ترکیب یونی حاصل می‌شود. مثلا اختلاف الکترونگاتیوی سدیم و کلر 2.1 است و NaCl یک ترکیب یونی است. آیا الکترونگاتیوی یک عنصر همیشه ثابت است؟ مفهوم الکترونگاتیوی غیر دقیق است. زیرا این خاصیت نه تنها به ساختمان اتم مورد بحث بستگی دارد، بلکه تعداد و ماهیت اتم‌های دیگری که به اتم مزبور پیوند داده شده‌اند نیز در آن دخالت دارد. بنابراین الکترونگاتیوی یک عنصر همیشه ثابت نیست مثلا الکترونگاتیوی فسفر در ترکیب (PCl3) متفاوت از الکترونگاتیوی آن در ترکیب (PCl5) است. مباحث مرتبط با عنوان آرایش الکترونی عناصر الکترونخواهی انرژی پیوندی انرژی یونش الکترون پیوند پی پیوند سیگما پیوند شیمیایی و انواع آن پیوند کووالانسی جفت الکترون آزاد جفت الکترون پیوندی غیر فلزات فلز

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:43 PM
خواص تناوبي عنصرها مندليف پس از سالها مطالعه متوجه شده که اگر عنصرها را بر حسب افزايش تدريجي جرم آنها در رديفهاي کنار يکديگر بگذارد و آنهايي را که خواص فيزيکي و شيميايي نسبتاً مشابه دارند در يک گروه زير يکديگر قرار دهد، عنصرها به ترتيبي سازماندهي مي شوند که خواص آنها با نظم و ترتيب خاص تغيير مي کند. اما در جدول مندليف در چند مورد نيز بي نظمي هايي مشاهده مي شد، زيرا او مجبور بود در مواردي در يک ستون قرار دادن عنصرهايي با خواص مشابه . ترتيب قرار گرفتن عنصرها بر اساس افزايش جرم ناديده بگيرد. جدول تناوبي امروزي عنصرها هنري موزلي عنصرها را براساس افزايش عدد اتمي مرتب کرد، به اين جدول ، جدول تناوبي عنصرها مي گويند. اين جدول براساس قانون تناوبي عنصرها استوار است. بر طبق اين قانون هر گاه عنصرها را بر حسب افزايش عدد اتمي در کنار يکديگر قرار دهيم خواص شيميايي و فيزيکي آنها بصورت تناوبي تکرار مي شود. مهمترين نکته در جدول تناوبي تشابه آرايش الکتروني عنصرهاي يک خانواده در بسياري از گروههاي اين جدول است . ويژگي هاي گروهي عنصرها عنصرها به چهار دسته تقسيم مي شوند. فلزها: مانند عنصرهاي قليايي ، قليايي خاکي ، واسطه و ... با خواص رسانايي برق و الکتريسته و چکش خواري و شکل پذيري و دارا بودن سطح براق نافلزها : بر خلاف فلزات رسانا نيستند و چکش خوار نيستند و شکننده اند مثل گوگرد. برخي نافلزها مثل اکسيژن و نيتروژن در فشار atm ۱ و دماي اتاق به صورت گاز هستند. شبه فلزها: اگر يک عنصر را نتوان جزو فلزها يا نافلزها طبقه بندي کرد ، آن را جزو شبه فلزها قرار مي دهيم مثل سيليسيم. گروهاي عناصر گروه اول – فلزهاي قليايي اين عنصرها همگي فلزهايي نرم و واکنش پذير هستند. سطح آنها براق است و در مجاورت هوا به سرعت، با اکسيژن هوا ترکيب مي شوند. اين فلزها داراي خواص شيميايي و فيزيکي مشابه هستند. آرايش الکتروني آنها، بعد از گاز نجيب ماقبلشان به صورت ۱ ns است و بشدت تمايل دارند که تنها الکترون لايه آخرشان را از دست بدهند تا به آرايش گاز نجيب ماقبلشان برسند Li Na K Rb CS Fr گروه دوم – فلزهاي قليايي خاکي اين عنصرها نسبت به گروه فلزهاي قليايي سفت تر و چگالتر هستند و نقطه ذوب بالاتري دارند. واکنش پذيري شيميايي آنها نسبت به فلزهاي قليايي کمتر است. آرايش الکتروني آنها بعد از گاز نجيب ماقبلشان به صورت۲ ns است و تمايل دارند که دو الکترون لايه آخرشان را از دست بدهند تا به آرايش گاز نجيب ماقبلشان برسند. Be Ng Ca Sr Ba Ra گروههاي سوم تا دوازدهم – عنصرهاي واسطه اين عنصرها همگي فلز هستند. بجز جيوه ، اين فلزها از فلزهاي قليايي و قليايي خاکي سخت تر ،چگال تر و دير ذوب تر هستند. اوربيتالهاي زير لايه ي d آنها در حال پرشدن است. دو دسته ديگر از عنصرها که عنصرهاي واسطه داخلي ناميده مي شوند لانتانيدها و آکتينيدها هستند. لانتانيدها فلزهايي براق با واکنش پذيري بالا هستند. اکتينيدها هسته ي ناپايدار دارند و به اين علت از جمله عنصرهاي پرتوزا بشمار مي روند. مشهورترين اکتنيدها اورانيم است. گروههاي سيزدهم تا هجدهم اين عنصرها برخي فلزها، نافلزها، شبه فلزها و گازهاي نجيب را شامل مي شود. اوربيتال P در حال پرشدن است. از ميان آنها گروه هفدهم و هجدهم نامهاي اختصاصي هالوژنها و گازهاي نجيب را دارند. هالوژن ها واکنش پذيرترين نافلزها هستند. آرايش الکتروني آنها به صورت ۵ np است و به شدت تمايل دارند که يک الکترون گرفته و به آرايش گاز نجيب بعد از خودشان برسند. هالوژن در زبان لاتين به معناي نمک ساز است. F Ci Br I As گازهاي نجيب يا گازهاي بي اثر معمولاً در واکنشهاي شيميايي شرکت نمي کنند. همه اوربيتالهاي S و P آنها در لايه ظرفيت پرهستند. He Ne Ar Kr Xe Rn به اين ترتيب مشاهده مي شود که در هر تناوب از چپ به راست خواص فلزي کاهش يافته و خواص نافلزي افزايش مي يابد. در انتهاي هر تناوب نيز يک گاز نجيب وجود دارد. روند تغيير شعاع اتمي در جدول تناوبي عنصرها با حرکت از بالا به پائين در يک گروه جدول به ازاي هر تناوب يک لايه الکتروني جديد به تعداد لايه هاي الکتروني عنصرها افزوده مي شود. بنابر اين شعاع اتمي در يک گروه از بالا به پائين افزايش مي يابد. در هر تناوب از چپ به راست شعاع اتمي کاهش پيدا مي کند چون نيروي جاذبه ي هسته ( بار موثر هسته) بر الکترونهاي لايه آخر افزايش مي يابد. در حاليکه به دليل ثابت بودن تعداد لايه هاي الکتروني اثر پوششي الکترون هاي دروني تقريباً ثابت است. روند تناوبي تغيير انرژي يونش عنصرها در يک گروه از بالا به پائين با افزايش اندازه اتم انرژي يونش کم مي شود. در هر تناوب از چپ به راست انرژي يونش افزايش مي يابد زيرا در اين جهت بار موثر هسته رو به افزايش است. روند تناوبي تغيير الکترو نگاتيوي عنصرها الکترونگاتيوي يک اتم ميزان تمايل نسبي آن اتم براي کشيدن الکترونهاي يک پيوند کووالانسي به سمت هسته ي خود است. مقادير الکترو نگاتيوي در يک گروه از بالا به پائين کاهش و در يک دوره از چپ به راست افزايش مي يابد. بنابر اين فلوئور بيشترين الکترونگاتيوي و سزيم کمترين الکترونگاتيوي را داراست. (در اين بررسي گازهاي نجيب را در نظر نمي گيريم زيرا اين عنصرها به تعداد کافي ترکيبهاي شيميايي تشکيل نمي دهند)

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:44 PM
شیمی را می‌توان به صورت علمی که با توصیف ویژگیها ، ترکیب و تبدیلات ماده سروکار دارد، تعریف کرد. اما این تعریف ، نارساست. این تعریف ، بیانگر روح شیمی نیست. شیمی همچون دیگر علوم ، سازمانی زنده و در حال رشد است، نه انباره‌ای از اطلاعات. علم ، خاصیت تکوین خودبخود دارد. ماهیت هر مفهوم تازه آن ، خود محرک مشاهده و آزمایشی جدید است که به بهبود بیش از پیش آن مفهوم و سرانجام به توسعه دیگر مفاهیم می‌انجامد.
از آنجا که زمینه‌های علمی همپوشانی دارند، مرز متمایزی میان آنها نمی‌توان یافت و در نتیجه مفاهیم و روشهای علمی کاربرد همگانی پیدا می‌کنند. در پرتو این گونه رشد علمی ، دیگر تعجبی ندارد که یک پژوهش علمی معین ، بارها از مرزهای مصنوعی و پرداخته ذهن بشر بگذرد.
تصویر
قلمرو شیمی مفهومی متعارف
علم شیمی با ترکیب و ساختار مواد و نیروهایی که این ساختارها را بر پا نگه داشته است، سروکار دارد. خواص فیزیکی مواد از این رو مورد مطالعه قرار می‌گیرند که سرنخی از مشخصات ساختاری آنها را بدست می‌دهند و به عنوان مبنایی برای تعیین هویت و طبقه‌بندی بکار می‌روند و کاربردهای ممکن هر ماده بخصوص را مشخص می‌کنند. اما واکنشهای شیمیایی ، کانون علم شیمی هستند. توجه علم شیمی به هر گوشه قابل تصوری از این تغییر و تبدیلها کشیده می‌شود و شامل ملاحظاتی است از این قبیل:
* شرح تفصیلی درباره چگونگی واکنشهای و سرعت پیشرفت آنها
* شرایط لازم برای فراهم کردن تغییرات مطلوب و جلوگیری از تغییرات نامطلوب
* تغییرات انرژی که با واکنشهای شیمیایی همراه است.
* سنتز موادی که در طبیعت صورت می‌گیرد.
* سنتز موادی که مشابه طبیعی ندارند.
* روابط کمّی جرمی بین مواد در تغییرات شیمیایی.
تصویر
پیدایش شیمی جدید
شیمی جدید که در اواخر سده هیجدهم ظاهر شده است، طی صدها سال ، توسعه یافته است. داستان توسعه شیمی را تقریبا به پنج دوره می‌توان تقسیم کرد:
فنون عملی
این فنون تا 600 سال قبل از میلاد مسیح رایج بوده است. تولید فلز از کانه‌ها ، سفالگری ، تخمیر ، پخت و پز ، تهیه رنگ و دارو فنونی باستانی است. شواهد باستان شناسی ثابت می‌کند که ساکنان مصر باستان و بین‌النهرین در این حرفه‌ها مهارت داشته‌اند. ولی چگونه و چه وقت این حرفه‌ها برای نخستین بار پیدا شده‌اند، معلوم نیست.
در این دوره ، فنون مذکور که در واقع فرایندهای شیمیایی هستند، توسعه بسیار یافته‌اند. اما این توسعه و پیشرفت ، تجربی بوده است، بدین معنی که مبنای آن تنها تجربه عملی بوده، بدون آنکه تکیه گاهی بر اصول شیمیایی داشته باشد. فلزکاران مصری می‌دانستند که چگونه از گرم کردن کانه مالاشیت با زغال ، مس بدست آورند، ولی نمی‌دانستند و در صدد دانستن آن هم نبودند که چرا این فرایند موثر واقع می‌شود و آنچه در آتش صورت می‌گیرد، واقعا چیست؟
نظریه‌های یونانی
این نظریه‌ها از 600 تا 300 سال قبل از میلاد عنوان شدند. جنبه فلسفی یا جنبه نظری شیمی حدود 600 سال قبل از میلاد در یونان باستان آغاز شد. اساس علم یونانی ، جستجوی اصولی بود که از طریق آن ادراکی از طبیعت حاصل شود. دو نظریه یونانی در سده‌های واپسین اهمیت فراوان یافت:
* این مفهوم که تمام مواد موجود در زمین ، ترکیبی از چهار عنصر (خاک ، باد ، آتش و آب) است، به نسبتهای گوناگون ، از اندیشه‌های فیلسوفان یونانی این دوره نشات یافته است.
* این نظریه که ماده از آحاد مجزا و جدا از همی به نام اتم ترکیب یافته است، بوسیله لوسیپوس پیشنهاد شد و دموکرتیس آن را در سده پنجم ق.م. توسعه داد.
نظریه افلاطون این بود که اتمهای یک عنصر از لحاظ شکل با اتمهای عنصر دیگر تفاوت دارد. علاوه بر این ، او باور داشت که اتم‌های یک عنصر می‌توانند با تغییر شکل به اتمهایی از نوع دیگر تغییر یابند یا استحاله پیدا کنند. مفهوم استحاله در نظریه‌های ارسطو نیز منعکس است.
ارسطو (که به وجود اتمها معتقد نبود) می‌گفت که عناصر و بنابراین تمام مواد از ماده اولیه یکسانی ترکیب یافته‌اند و تفاوت آنها فقط از لحاظ صورتهایی است که این ماده اولیه به خود می‌گیرد. به نظر ارسطو ، صورت ماده نه تنها شکل ، بلکه کیفیتها (از لحاظ رنگ ، سختی و غیره) را نیز دربر می‌گیرد و همین صورت است که ماده‌ای را از ماده دیگر متمایز می‌کند. او می‌گفت که تغییر صورت پیوسته در طبیعت صورت می‌گیرد و تمام اشیای مادی (جاندار و بی جان) از صورتهای نابالغ به صورتهای بالغ رشد و تکامل می‌یابند.
در سراسر قرون وسطی باور این بود که کانی‌ها رشد می‌کنند و هرگاه کانیها از معادن استخراج شوند، معادن بار دیگر از کانیها پر می‌شوند.
تصویر
کیمیاگری
کیمیاگری از 300 سال قبل از میلاد تا حدود 1650 میلادی رایج بود. سنت فلسفی یونان باستان و تجارت صنعتگران مصر باستان در شهری که بوسیله اسکندر کبیر در 331 ق.م. بنا شد یعنی اسکندریه مصر ، با هم جمع شدند و حاصل آمیزش آنها ، کیمیاگری بود. کیمیاگران اولیه برای ابداع نظریه‌هایی درباره ماهیت ماده از روشهای مصری برای بکارگیری مواد استفاده می‌کردند.
کیمیاگران باور داشتند که یک فلز می‌تواند با تغییر کیفیات (بویژه رنگ آن) تغییر پذیرد و چنین تغییراتی در طبیعت صورت می‌گیرد. فلزات می‌کوشند تا همچون طلا کامل شوند. همچنین آنها باور داشتند که این گونه تغییرات ممکن است بوسیله مقدار بسیار اندکی از یک عامل استحاله کننده قوی (که بعدا سنگ فیلسوفان نامیده شد) ایجاد شود.
در سده هفتم میلادی ، مسلمانان مراکز تمدن هلنی (از جمله مصر در 640 میلادی) را تسخیر کردند و کیمیاگری بدست آنها افتاد. در سده‌های دوازدهم و سیزدهم ، کیمیاگری به تدریج به اروپا راه یافت و آثار عربی به لاتین برگردانده شد. کیمیاگری تا سده هفدهم دوام یافت. در این زمان نظریه‌ها و نگرشهای کیمیاگران بتدریج زیر سوال قرار می‌گرفت.
کار رابرت بویل که اثر معروف خود به نام شیمیدان شکاک را در 1661 منتشر کرد، در این باره ارزشمند است. گرچه بویل باور داشت که استحاله فلزات پست به طلا امکان‌پذیر است، ولی او اندیشه کیمیاگری را مورد انتقاد شدید قرار داد. بویل باور داشت که نظریه شیمیایی باید حاصل شواهد تجربی باشد.
فلوژیستون
این نظریه از 1650 تا 1790 میلادی رواج داشت. تقریبا در سراسر سده هجدهم ، نظریه فلوژیستون نظریه‌ای مسلط در شیمی بود. این نظریه که بعدها معلوم شد نظریه‌ای نادرست است، در اصل کار “گئورک ارنست اشتال” بود. فلوژیستون «اصل آتش» ، جز تشکیل دهنده ماده‌ای دانسته می‌شد که متحمل سوختن می‌شود. چنین پنداشته می‌شد که یک جسم بر اثر سوختن ، فلوژیستون خود را از دست می‌دهد و به صورت ساده‌تری کاهیده می‌شود. باور این بود که نقش هوا در عمل سوختن ، انتقال فلوژیستون آزاد شده است.
بنا به نظریه فلوژیستون چوب در اثر سوختن به خاکستر و فلوژیستون (که بوسیله هوا جدا می‌شود)تبدیل می‌گردد. طبق نظریه فلوژیستون ، چوب ، ماده مرکبی است که از خاکستر و فلوژیستون ترکیب یافته است. همچنین در مورد عمل تکلیس ، این نظریه عنوان می‌دارد که فلز ، ماده مرکبی است که از یک کالکس و فلوژستیون ترکیب یافته است.
در نظریه فلوژیستون ، ذاتا” مشکلی است که هرگز توضیح کافی درباره آن داده نشد. وقتی چوب می‌سوزد، فرض بر این است که فلوژیستون از دست می‌دهد و نتیجه آن خاکستری است که وزن آن کمتر از قطعه چوب اصلی است. اما در عمل تکلیس ، از دست رفتن فلوژیستون با افزایش وزن همراه است، چون کالکس یا اکسید فلزی ، وزنش بیشتر از فلز اصلی است. طرفداران نظریه فلوژیستون این مشکل را تشخیص داده بودند، لیکن تقریبا در سراسر سده هیجدهم ، اهمیت توزین و اندازه گیری دانسته نشد.
تصویر
شیمی جدید
کار آنتوان لاوازیه در اواخر سده هیجدهم را معمولا آغاز شیمی جدید می‌دانند. “لاوازیه” ،‌ با تعمق کافی ، دست‌اندرکار براندازی نظریه فلوژیستون شد و انقلابی در شیمی پدید آورد. او که ترازوی شیمیایی بسیار استفاده می‌کرد، با تکیه بر نتایج آزمایشهای کمی ، به توضیح تعدادی از پدیده‌های شیمیایی دست یافت.
قانون پایستاری جرم می‌گوید که در جریان یک واکنش شیمیایی تغییر محسوسی در جرم صورت نمی‌گیرد. به گفته دیگر ، جرم کل تمام موادی که در واکنش شیمیایی وارد می‌شوند، برابر جرم تمام محصولات واکنش است. این قانون ، توسط لاوازیه به وضوح بیان شد. برای لاوازیه نظریه فلوژیستون امری ناممکن بود.
اقداماتی که دانشمندان از سالهای 1970 به بعد به عمل آورده‌اند، با استفاده از کتاب لاوازیه با عنوان « رساله‌ای مقدماتی درباره شیمی» که در سال 1789 منتشر شد، بیان شده است. آنچه در دو سده پس از لاوازیه درباره شیمی دانسته شده، بسیار بیشتر از بیست سده پیش از اوست. علم شیمی از آن زمان به بعد ، تدریجا در پنج شاخه اصلی بسط یافت. (البته این تقسیمات اختیاری است و به طبقه بندی آنها انتقادهایی وارد است.)
طبقه‌بندی شیمی
* شیمی آلی : شیمی ترکیبات کربن است.
* شیمی معدنی : شیمی تمامی عناصر به جز کربن. البته بعضی از ترکیبات ساده کربن مانند کربناتها و بطور سنتی در زمره ترکیبات معدنی طبقه بندی می‌شوند، زیرا از منابع معدنی بدست می‌آیند.
* شیمی تجزیه : تشخیص اجزای تشکیل دهنده مواد ، هم از لحاظ کیفی و هم از لحاظ کمی.
* شیمی فیزیک : مطالعه اصول فیزیکی که زمینه درک ساختار ماده و تبدیلات شیمیایی است.
* زیست شیمی : شیمی سیستمهای زنده اعم از گیاهی و حیوانی

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:45 PM
شیمی فیزیک (Physical chemistry) بخشی از علم شیمی است که در آن ، از اصول و قوانین فیزیکی ، برای حل مسائل شیمیایی استفاده می‌شود. به عبارت دیگر ، هدف از شیمی فیزیک ، فراگیری اصول نظری فیزیک در توجیه پدیده‌های شیمیایی است. برای آشنایی بیشتر با علم شیمی فیزیک ، باید با زیر مجموعه‌های این علم آشنا شویم و اهداف این علم را در دل این زیر مجموعه‌ها بیابیم.
تصویر
ترمودینامیک شیمیایی
تعیین سمت و سوی واکنش
ترمودینامیک شیمیایی در عمل ، برقراری چهارچوبی برای تعیین امکان پذیربودن یا خود به خود انجام شدن تحولی فیزیکی یا شیمیایی معین است. به عنوان مثال ، ممکن است به حصول معیاری جهت تعیین امکان پذیر بودن تغییری از یک فاز به فاز دیگر بطور خود به خود مانند تبدیل گرافیت به الماس یا با تعیین سمت و سوی خود به خود انجام شدن واکنشی زیستی که در سلول اتفاق می‌افتد، نظر داشته باشیم.
در حلاجی این نوع مسائل ، چند مفهوم نظری و چند تابع ریاضی دیگر بر مبنای قوانین اول و دوم ترمودینامیک و برحسب توابع انرژی گیبس ابداع شده‌اند که شیوه‌های توانمندی برای دستیابی به پاسخ آن مسائل ، در اختیار قرار داده‌اند.
تعادل
پس از تعیین شدن سمت و سوی تحولی طبیعی ، ممکن است علم بر میزبان پیشرفت آن تا رسیدن به تعادل نیز مورد توجه باشد. به عنوان نمونه ، ممکن است حداکثر راندمان تحولی صنعتی یا قابلیت انحلال دی‌اکسید کربن موجود در هوا ، در آبهای طبیعی یا تعیین غلظت تعادلی گروهی از متابولیتها ( Metabolites ) در یک سلول مورد نظر باشد. روشهای ترمودینامیکی ، روابط ریاضی لازم برای محاسبه و تخمین چنین کمیت‌هایی را بدست می‌دهد.
گرچه هدف اصلی در ترمودینامیک شیمیایی ، تجزیه و تحلیل در بررسی امکان خود به خود انجام شدن یک تحول و تعادل می‌باشد، ولی علاوه بر آن ، روشهای ترمودینامیکی به بسیاری از مسائل دیگر نیز قابل تعمیم هستند. مطالعه تعادلهای فاز ، چه در سیستم‌های ایده آل و چه در غیر آن ، پایه و اساس کار برای کاربرد هوشمندانه روشهای استخراج ، تقطیر و تبلور به عملیات متالوژی و درک گونه‌های کانی‌ها در سیستم‌های زمین‌ شناسی می‌باشد.
تغییرات انرژی
همین طور ، تغییرات انرژی ، همراه با تحولی فیزیکی یا شیمیایی ، چه به صورت کار و چه به صورت گرما مورد توجه جدی قرار دارند؛ این تحول ممکن است احتراق یک سوخت ، شکافت هسته اورانیوم یا انتقال یک متابولیت در بستر گرادیان غلظت باشد.
مفاهیم و روشهای ترمودینامیکی ، نگرشی قوی برای درک چنان مسائلی را فراهم می آورد که در شیمی فیزیک مورد بررسی قرار می‌گیرند.
تصویر
الکتروشیمی
تمام واکنش‌های شیمیایی ، اساسا ماهیت الکتریکی دارند؛ زیرا الکترونها ، در تمام انواع پیوندهای شیمیایی (به راههای گوناگون) دخالت دارد. اما الکتروشیمی ، بیش ار هر چیز بررسی پدیده های اکسایش- کاهش (Oxidation - Reduction) است. روابط بین تغییر شیمیایی و انرژی الکتریکی ، هم از لحاظ نظری و هم از لحاظ عملی حائز اهمیت است.
از واکنش‌های شیمیایی می‌توان برای تولید انرژی الکتریکی استفاده کرد، (در سلولهایی که “سلولها یا پیلهای ولتایی” یا “سلولهای گالوانی” نامیده می‌شوند) و انرژی الکتریکی را می‌توان برای تبادلات شیمیایی بکار برد (در سلولهای الکترولیتی). علاوه بر این، مطالعه فرایندهای الکتروشیمیایی منجر به فهم و تنظیم قواعد آن گونی از پدیده های اکسایش- کاهش که خارج از این گونه سلولها یا پیلها روی می دهد نیز می‌شود.
سینتیک شیمیایی (Chemical Kinetic)
سینتیک شیمیایی عبارت از بررسی سرعت واکنش‌های شیمیایی است. سرعت یک واکنش شیمیایی را عوامل معدودی کنترل می‌کنند. بررسی این عوامل ، راههایی را نشان می‌دهد که در طی آنها ، مواد واکنش‌دهنده به محصول واکنش تبدیل می‌شوند. توضیح تفضیلی مسیر انجام واکنش بر مبنای رفتار اتم‌ها ، مولکول‌ها و یون‌ها را “مکانیسم واکنش” می‌نامیم.
در ترمودینامیک و الکتروشیمی ، کارها پیش‌بینی انجام واکنش بود؛ اما مشاهدات صنعتی ، نتایج ترمودینامیک شیمیایی را به نظر تایید نمی‌کند. در این حالت نبایستی فکر کنیم که پیش بینی ترمودینامیک اشتباه بوده است؛ چون ترمودینامیک کاری با میزان پیشرفت واکنش و نحوه انجام فرایندها ندارد. نظر به اهمیت انجام فرایندها از نظر بهره زمانی ، لازم است که عامل زمان در بررسی فرایندها وارد شود.
به عنوان مثال ، کاتالیزورهای بخصوصی به نام “آنزیم‌ها” در تعیین این که کدام واکنش در سیستمهای زیستی با سرعت قابل ملاحظه به راه بیافتد، عواملی مهم هستند. مثلا مولکول “تری فسفات آدنوزین” (Adnosine triphosphate) از لحاظ ترمودینامیکی در محلولهای آبی ناپایدار بوده و باید هیدرولیز گردیده و به “دی فسفات آدنوزین” و یک فسفات معدنی تجزیه شود. در صورتی که این واکنش در غیاب آنزیمی ویژه ، “آدنوزین تری فسفاتاز” ، بسیار کند می‌باشد.
در واقع همین کنترل ترمودینامیکی سمت و سوی واکنش‌ها به همراه کنترل سرعت آنها توسط آنزیمهاست که موجودیت سیستمی با تعادل بسیار ظریف ، یعنی سلول زنده را مقدور می‌سازد. بیشتر واکنش‌های شیمیایی طی مکانیسمهای چند مرحله‌ای صورت می‌گیرند. هرگز نمی‌توان اطمینان داشت که یک مکانیسم پیشنهاد شده ، بیانگر واقعیت باشد. مکانیسم واکنشها تنها حدس و گمانهایی بر اساس بررسیهای سینتیکی‌اند.
ارتباط شیمی فیزیک با سایر علوم
همانطور که عنوان شد و از نام شیمی فیزیک پیداست، این علم ، مسائل و پدیده‌های شیمیایی را با اصول و قوانین فیزیک توجیه می‌کند و ارتباط تنگاتنگی میان شیمی و فیزیک برقرار می‌کند. علاوه بر آن ، روابط بسیار پیچیده شیمیایی با زبان ریاضی ، مرتب و طبقه‌بندی شده و قابل فهم می‌گردد. بسیاری از پدیده‌های زیستی مانند سوخت و ساز مواد غذایی در سلولهای بدن با علم شیمی فیزیک توجیه می‌شود و این ، ارتباط شیمی فیزیک را با زیست شناسی و به تبع آن پزشکی بیان می‌کند.
بسیاری از پدیده های طبیعی که به صورت خود به خودی انجام می‌گیرد، همانند تبدیل خود به خودی الماس به گرافیت ، با علم شیمی فیزیک توجیه می‌شود.
تصویر
کاربردهای شیمی فیزیک
ارتباط شیمی فیزیک با سایر علوم ، کاربردهای اقتصادی و اجتماعی این علم را بیان می‌کند. به عنوان مثال ، با مطالعه الکتروشیمی ، به پایه و اساس پدیده‌های طبیعی مانند خوردگی فلزات پی برده و می‌توان از ضررهای اقتصادی و اجتماعی چنین پدیده‌هایی جلوگیری کرده و یا این پدیده‌ها را به مسیری مفید برای جامعه سوق داد. علاوه بر آن ، کاربرد قوانین ترمودینامیک مانند “نقطه اتکیتک” در جلوگیری از ضررهای جانی و مالی پدیده‌های طبیعی مانند یخ بندان بعد از بارش برف ، بسیار مفید می‌باشد (مخلوط کردن برف و نمک بر اساس نقطه اتکیتک).
فراموش نکنیم که تمامی باطری‌ها و پیلهایی که وسایل زندگی ما با نیروی آنها بکار گرفته می‌شوند، براساس قوانین شیمی فیزیک ساخته شده‌اند.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:46 PM
نور شیمی {فتو شیمی (Photo Chemistry)} ، شامل بررسی نوع خاصی از واکنش شیمیایی است. نور شیمی با برهم‌کنش بین یک فوتون و یک مولکول ، نیز تغییرات شیمیایی و فیزیکی بعدی ، ناشی این برهم کنش ، سروکار دارد.
تصویر
نگاه اجمالی
چون آغاز حیات به کمک نور خورشید بوده ، لذا این عقیده عمومیت پیدا کرد که درک فرایندهای آغاز شده توسط نور ، درک خود زندگی است و اگر چه هیچ کس اطمینان ندارد که زندگی را بدرستی درک کرده باشد ، اما آگاهی و دانش نسبت به بسیاری از فرایندهای نور شیمی در حد کمال است. فرایندهای نور شیمی برای ادامه حیات در روی زمین اهمیت زیادی دارند. اهمیت نور شیمی ، بیشتر در این امر نهفته است که بشر و طبیعت هر دو آن را بخوبی به خدمت می‌گیرد.
سیر تحولی و رشد
بشر آگاه از زمان‌های بسیار دور با اثر نور بر ماده آشنا بوده است. مثلا رومیان می‌دانستند که نور خورشید برای رشد گیاهان لازم است. همچنین آنها می‌دانستند که نور آفتاب بر وسایل رنگی اثر تخریبی دارد. در آن ایام ، از انرژی خورشیدی استفاده عملی نمی‌کردند، جز اینکه معروف است که سربازان “اسکندر” دستبندی از الیاف رنگین داشتند که به عنوان ساعت از آن استفاده می‌کردند، زیرا با گذشت زمان رنگ آن تغییر می‌کرد.
در اواخر قرن هیجدهم ، “هیلز” ، فرآیند فتوسنتز را توضیح داد. پس از آن فیزیکدانان و شیمی‌دانان به این موضوع علاقمند شدند و از آن به بعد ، مطالب مربوط به نور شیمی گسترش یافت. در آغاز ، بررسی‌های نورشیمی در کشورهای حوزه‌ مدیترانه گسترده در زیر تابش عظیم خورشید توسعه یافت. “سیمیسیان” و “سیلبر” در سال 1900 در بولونی ، گزارش‌های علمی در مورد استفاده از نور خورشید در تغییرات شیمیایی چاپ نمودند و توضیح دادند که این واکنش‌ها بسیار جالب هستند.
چهل و پنج سال بعد ، “شونبرگ” و “مصطفی” در مصر در مورد واکنش‌های دسیر شدن ، حذف و حلقه‌سازی که همه توسط نور خورشید انجام شد، کشف جالبی نمودند. پس از آن واکنش‌های نور شیمی زیادی در فاز گازی انجام شد. در سال‌های بعد درباره کار “سیلبر” و “مصطفی” مطالب نظری زیادی به چاپ رسید. رابطه‌ی منطقی بین ماده و نور و مفهوم کوانتیده بودن انرژی از نظریه پلانک نتیجه گرفته شد و “آلبرت انیشتین” قاعده مهمی را فرموله کرد:« برای اینکه ترکیبی در یک واکنش شرکت کند، باید نور جذب نماید.»
در سال‌های اخیر ، فرآیندهای نور شیمی توسعه فراوان یافتند.
تصویر
فرآیندهای نور شیمی
در فرآیند نور شیمی ، نور همراه یکی از اجزای واکنش کننده است. در نور شیمی ، اثرات فیزیکی و شیمیایی برانگیختگی الکترونی حاصل از اثر تابش الکترومغناطیسی با ماده ، مورد بررسی قرار می‌گیرد. تابش الکترومغناطیسی طیف گسترده‌ای از فیزیک امواج است که از طول موج کوتاه اشعه گاما تا طول موج‌های رادیویی و تلویزیونی را شامل می‌شود. اشعه ایکس و اشعه گاما ،‌ باعث یونیزه شدن مولکول‌ها می‌شوند.
در حالی که آنچه در نور شیمی بیشتر مد نظر است، برانگیختگی الکترونی است. لذا به طول موجهای زیر قرمز و فرابنفش ، توجه خاص معطوف می‌شود. همچنین واکنش‌ها ، تفکیک پذیری‌ ، ایزومری شدن و نشرنور توسط اتم‌ها و مولکولهای برانگیخته‌ ترکیبات شیمیایی ، هسته‌ اصلی فتوشیمی ( نور شیمی ) هستند.
هدف نور شیمی امروزی
* پاسخ به تقاضا برای انواع واکنشهای جدید و کلی
* جستجو برای ارائه نظریه‌های استادانه در مورد عوامل کنترل کننده انتقالات حالت برانگیخته.
تصویر
کاربرد نور شیمی در زندگی
* فتوسنتز از انرژی خورشید برای تولید کربوهیدرات از دی‌اکسید کربن و آب و همچنین افزایش یا برگشت اکسیژن به هوا استفاده می‌کند.
* نور با تغییراتی که در گازها و ذرات معلق در اتمسفر ایجاد می‌کند، باعث اصلاح ترکیبات ساختاری و شیمیایی آنها شده و لذا از حیات بر روی زمین محافظت می‌کند. در واقع تولید مولکول‌های پیچیده‌ی حیات از مولکول‌های کوچک خود ، باعث ادامه حیات می‌شود.
* کاربرد نور در سنتز مواد جدید ، چه برای مصارف بیولوژیکی و چه صنعتی است.
* بینایی در موجودات زنده یک فرایندی نور شیمیایی است.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:46 PM
شیمی تجزیه شامل جداسازی ، شناسایی و تعیین مقدار نسبی اجزای سازنده یک نمونه از ماده است.
دید کلی
شیمی تجزیه نقش حیاتی را در توسعه علوم مختلف به عهده دارد، لذا ابداع فنون جدید تجزیه و بسط و تکامل روشهای تجزیه شیمیایی موجود ، آنقدر سریع و گسترده است که اندکی درنگ در تعقیب رویدادهای تازه سبب بوجود آمدن فاصله‌های بسیار زیاد علمی خواهد شد. نقش این فنون در فعالیتهای تولیدی روز به روز گسترده‌تر و پردامنه‌تر می‌گردد. امروزه ، کنترل کیفیت محصولات صنعتی و غیر صنعتی ، جایگاه ویژه‌ای دارد که اساس این کنترل کیفیت را تجزیه‌های شیمیایی انجام شده به کمک روشهای مختلف تجزیه‌ای تشکیل می‌دهد.
img/daneshnameh_up/2/23/Shimi-s.jpg
سیر تحولی و رشد
اصولا توسعه و تغییر پایدار در فنون و روشهای تجزیه وجود دارد. طراحی دستگاه بهتر و فهم کامل مکانیسم فرآیندهای تجزیه‌ای ، موجب بهبود پایدار حساسیت ، دقت و صحت روشهای تجزیه‌ای می‌شوند. چنین تغییراتی به انجام تجزیه‌های اقتصادی‌تر کمک می‌کند که غالبا به حذف مراحل جداسازی وقت گیر ، منجر می‌شوند. باید توجه داشت که اگر چه روشهای جدید تیتراسیون مانند کریوسکوپی ، Pressuremetriz ، روشهای اکسیداسیون _ احیایی و استفاده از الکترود حساس فلوئورید ابداع شده‌اند، هنوز از روشهای تجزیه وزنی و تجزیه جسمی (راسب کردن ، تیتراسیون و استخراج بوسیله حلال) برای آزمایشهای عادی استفاده می‌شود.
به هر حال در چند دهه اخیر ، تکنیکهای سریعتر و دقیق‌ترِی بوجود آمده‌اند. در میان این روشها می‌توان به اسپکتروسکوپی ماده قرمز ، ماورای بنفش و اشعه X اشاره کرد که از آنها برای تشخیص و تعیین مقدار یک عنصر فلزی با استفاده از خطوط طیفی جذبی یا نشری استفاده می‌گردد. سایر روشها عبارتند از:
* کالریمتری (رنگ سنجی) که به توسط آن یک ماده در محلول بوسیله شدت رنگ آن تعیین می‌شود.
* انواع کروماتوگرافی که به توسط آنها اجزای یک مخلوط گازی بوسیله آن از درون ستونی از مواد متخلل یا از روی لایه‌های نازک جامدات پودری تعیین می‌گردند.
* تفکیکی محلولها در ستونهای تبادل یونی
* آنالیز عنصر ردیاب رادیواکتیو.
* ضمنا میکروسکوپی الکترونی و اپتیکی ، اسپکترومتری جرمی ، میکروآنالیز ، طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته‌ای (NMR) و رزونانس چهار قطبی هسته نیز در همین بخش طبقه بندی می‌شوند.
خودکارسازی روشهای تجزیه‌ای در برخی موارد با استفاده از رباتهای آزمایشگاهی ، اهمیت روزافزونی پیدا کرده است. چنین شیوه‌ای ، انجام یکسری تجزیه‌ها را با سرعت ، کارایی و دقت بهتر امکانپذیر می‌سازد. میکروکامپیوترها با قابلیت شگفت‌انگیز نگهداری داده‌ها و بسته‌های نرم افزار گرافیکی بطور قابل ملاحظه‌ای موجبات جمع آوری ، نگهداری ، پردازش ، تقوبت و تفسیر داده‌های تجزیه‌ای را فراهم می‌آورند.
انواع تجزیه
وقتی آزمایش به شناسایی یک یا چند چیز جز از یک نمونه (شناسایی مواد) محدود می‌گردد، تجزیه کیفی نامیده می‌شود، در حالی که اگر آزمایش به تعیین مقدار یک گونه خاص موجود در نمونه (تعیین درصد ترکیب در مخلوطها یا اجزای ساختمانی یک ماده خالص) محدود گردد، تجزیه کمی نامیده می‌شود. گاهی کسب اطلاعاتی در زمینه آرایش فضایی اتمها در یک مولکول یا ترکیب بلورین ضروری است، یا تاکید حضور یا موقعیت برخی گروههای عامل آلی در یک ترکیب مورد تقاضا است، چنین آزمایشهایی تحت عنوان تجزیه ساختمانی نامیده می‌شوند و ممکن است با جزئیاتی بیش از یک تجزیه ساده مورد توجه قرار گیرند.
ماهیت روشهای تجزیه‌ای
روشهای تجزیه‌ای معمولا به دو دسته کلاسیک و دستگاهی طبقه بندی می‌شوند. روشهای کلاسیک شامل روشهای شیمیایی مرطوب ، نظیر وزن سنجی و عیار سنجی است. در واقع تفاوت اساسی بین روشهای دو دسته وجود ندارد. همه آنها مشتمل بر وابستگی یک اندازه گیری فیزیکی به غلظت آنالیت می‌باشند. در حقیقت روشهای تجزیه‌ای محدودی وجود دارند که صرفا دستگاهی‌اند و یا بیشتر آنها متضمن مراحل شیمیایی متعددی قبل از انجام اندازه گیری دستگاهی هستند.
کاربردهای شیمی تجزیه
کنترل کیفیت محصول
بیشتر صنایع تولیدی نیازمند به تولید با کیفیت یکنواخت هستند. برای کسب اطمینان از برآورده شدن این نیازمندی مواد اولیه و همچنین محصول نهایی تولید ، مورد تجزیه‌های شیمیایی وسیعی قرار می‌گیرند.
نمایش و کنترل آلوده کننده‌ها
فلزات سنگین پسمانده‌های صنعتی و حشره کشهای آلی کلردار ، دو مشکل کاملا شناخته شده مربوط به ایجاد آلودگی هستند. به منظور ارزیابی چگونگی توزیع و عیار یک آلوده کننده در محیط ، به یک روش تجزیه‌ای حساس و صحیح نیاز است و در کنترل پسابهای صنعتی ، تجزیه شیمیایی روزمره حائز اهمیت است.
مطالعات پزشکی و بالینی
عیار عناصر و ترکیبات مختلف در مایعات بدن ، شاخصهای مهمی از بی نظمی‌های فیزیولوژیکی می‌باشند. محتوی قند بالا در ادرار که نشانه‌ای از یک حالت دیابتی است و وجود سرب در خون ، از شناخته‌ترین مثالها در این زمینه می‌باشد.
عیارگیری
از دیدگاه تجارتی در برخورد با مواد خام نظیر سنگهای معدنی ، ارزش سنگ معدن ، از روی فلز موجود در آن تعیین می‌شود. این موضوع ، مواد با عیار بالا را نیز غالبا شامل می‌شود. بطوری که حتی تفاوت کم در غلظت می‌تواند از نظر تجاری تاثیر قابل ملاحظه‌ای داشته باشد. بنابراین یک روش تجزیه‌ای قابل اعتماد و صحیح از اهمیت اساسی برخوردار است.
آینده شیمی تجزیه
بروز مشکلات تجزیه‌ای در شکلهای جدیدش ادامه دارد. میزان تقاضای مربوط به انجام تجزیه در ابعاد وسیع توسط بسترهای دستگاهی بطور مداوم در حال افزایش است. کاوشهای فضایی ، نمونه‌های گمانه زنی و مطالعات اعماق دریاها مثالهایی از نیازهای قابل طرح می‌باشند. در دیگر زمینه‌ها نظیر مطالعات محیطی و بالینی ، فرم شیمیایی و دقیق یک عنصر در یک نمونه و نه غلظت کلی آن ، اهمیت فزاینده‌ای پیدا کرده است. دو مثال کاملا شناخته شده در این زمینه ، میزان سمیت بسیار زیاد ترکیبات آلی جیوه و سرب در مقایسه با ترکیبات مشابه معدنی است.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:47 PM
دید کلی
تمام واکنشهای شیمیایی ، اساسا ماهیت الکتریکی دارند، زیرا الکترونها در تمام انواع پیوندهای شیمیایی (به راههای گوناگون) دخالت دارند. اما الکتروشیمی بیش از هر چیز بررسی پدیده‌های اکسایش- کاهش است. روابط بین تغییر شیمیایی و انرژی الکتریکی ، هم از لحاظ نظری و هم از لحاظ عملی حائز اهمیت است.
از واکنشهای شیمیایی می‌توان برای تولید انرژی الکتریکی استفاده کرد (در سلولهایی که سلولهای ولتایی یا سلولهای گالوانی نامیده می‌شوند) و انرژی الکتریکی را می‌توان برای تبادلات شیمیایی بکار برد (در سلولهای الکترولیتی). علاوه بر این ، مطالعه فرآیندهایی الکتروشیمیایی منجر به فهم و تنظیم قواعد آنگونه از پدیده‌های اکسایش - کاهش که خارج از اینگونه سلولها روی می‌دهند، نیز می‌شود. با برخی فرآیندهای الکتروشیمیایی آشنا می‌شویم.
رسانش فلزی
جریان الکتریکی ، جاری شدن بار الکتریکی است. در فلزات ، این بار بوسیله الکترونها حمل می‌شود و این نوع رسانش الکتریکی ، رسانش فلزی نامیده می‌شود. با بکار بردن یک نیروی الکتریکی که توسط یک باتری یا هر منبع الکتریکی دیگر تامین می‌گردد، جریان الکتریکی حاصل می‌شود و برای تولید جریان الکتریکی ، یک مدار کامل لازم است. تشبیه جریان الکتریسیته به جریان یک مایع ، از قدیم متداول بوده است. در زمانهای گذشته ، الکتریسیته به‌صورت جریانی از سیال الکتریکی توصیف می‌شد.
قراردادهای قدیمی که سابقه آنها ممکن است به “بنجامین فرانکلین” برسد و پیش از آن که الکترون کشف شود، مورد پذیرش بوده است، بار مثبتی به این جریان نسبت می‌دهد. ما مدارهای الکتریکی را با حرکت الکترونها توجیه خواهیم کرد. اما باید به خاطر داشت که جریان الکتریکی بنا به قرارداد بطور اختیاری مثبت و به صورتی که در جهت مخالف جاری می‌شود، توصیف می‌گردد.
جریان الکتریکی برحسب آمپر (A) و بار الکتریکی برحسب (C) کولن اندازه گیری می‌شود. کولن ، مقدار الکتریسیته است که در یک ثانیه با جریان 1 آمپر از نقطه‌ای می‌گذرد: 1C = 1A.S و 1A = 1C/S . جریان با اختلاف پتانسیل الکتریکی که بر حسب ولت اندازه گیری می‌شود، در مدار رانده می‌شود. یک ولت برابر یک ژول بر کولن است. 1V = 1J/C یا 1V.C = 1J . یک ولت لازم است تا یک آمپر جریان را از مقاومت یک اهم بگذراند. I=ε/R یا ε=IR
رسانش الکترولیتی
رسانش الکترولیت ، هنگامی صورت می‌گیرد که یونهای الکترولیت بتوانند آزادانه حرکت کنند، چون در این مورد ، یونها هستند که بار الکتریکی را حمل می‌کنند. به همین دلیل است که رسانش الکترولیتی ، اساس توسط نمکهای مذاب و محلولهای آبی الکترولیتها صورت می‌گیرد. علاوه بر این ، برای تداوم جریان در یک رسانای الکترولیتی لازم است که حرکت یونها با تغییر شیمیایی همراه باشد. منبع جریان در یک سلول الکترولیتی ، الکترونها را به الکترود سمت چپ می‌راند.
بنابراین می‌توان گفت که این الکترود ، بار منفی پیدا می‌کند. این الکترونها از الکترود مثبت سمت راست کشیده می‌شوند. در میدان الکتریکی که بدین ترتیب بوجود می‌آید، یونهای مثبت یا کاتیونها به طرف قطب منفی یا کاتد و یونهای منفی یا آنیونها به طرف قطب مثبت یا آند جذب می‌شوند. در رسانش الکترولیتی ، بار الکتریکی بوسیله کاتیونها به طرف کاتد و بوسیله آنیونها که در جهت عکس به طرف آند حرکت می‌کنند، حمل می‌شود.
برای این که یک مدار کامل حاصل شود، حرکت یونها باید با واکنشهای الکترودی همراه باشد. در کاتد ، اجزای شیمیایی معینی (که لازم نیست حتما حامل بار باشند) باید الکترونها را بپذیرند و کاهیده شوند و در آند ، الکترونها باید از اجزای شیمیایی معینی جدا شده ، در نتیجه آن ، اجزا اکسید شوند. الکترونها از منبع جریان خارج شده ، به طرف کاتد رانده می‌شوند.
عوامل موثر بر رسانش الکترولیتی
رسانش الکترولیتی به تحرک یونها مربوط می‌شود و هر چند که این یونها را از حرکت باز دارد، موجب ایجاد مقاومت در برابر جریان می‌شود. عواملی که بر رسانش الکترولیتی محلولهای الکترولیت اثر دارند، عبارتند از : جاذبه بین یونی ، حلال پوشی یونها و گرانروی حلال. انرژی جنبشی متوسط یونهای ماده حل شده با افزایش دما زیاد می‌شود و بنابراین مقاومت رساناهای الکترولیتی ، بطور کلی با افزایش دما کاهش می‌یابد. یعنی رسانایی زیاد می‌شود. به‌علاوه ، اثر هر یک از سه عامل مذکور با زیاد شدن دما کم می‌شود.
الکترولیز (برقکافت)
الکترولیز یا برقکافت سدیم کلرید مذاب ، یک منبع صنعتی تهیه فلز سدیم و گاز کلر است. روشهای مشابهی برای تهیه دیگر فلزات فعال ، مانند پتاسیم و کلسیم بکار می‌روند. اما چنانکه بعضی از محلولهای آبی را برقکافت کنیم، آب به جای یونهای حاصل از ماده حل شده در واکنشهای الکترودی دخالت می‌کند. از اینرو ، یونهای حامل جریان لزوما بار خود را در الکترودها خالی نمی‌کنند. مثلا در برقکافت محلول آبی سدیم سولفات ، یونهای سدیم به طرف کاتد و یونهای سولفات به طرف آند حرکت می‌کنند، اما بار این هر دو یون با اشکال تخلیه می‌شود.
بدین معنی که وقتی عمل برقکافت بین دو الکترود بی‌اثر در جریان است، در کاتد ، گاز هیدروژن بوجود می‌آید و محلول پیرامون الکترود ، قلیایی می‌شود:
(2H2O + 2e → 2OH- + H2(g
یعنی در کاتد ، کاهش صورت می‌گیرد، ولی به جای کاهش سدیم ، آب کاهیده می‌شود. بطور کلی ، هرگاه کاهش کاتیون ماده حل شده مشکل باشد، کاهش آب صورت می‌گیرد. اکسایش در آند صورت می‌گیرد و در برقکافت محلول آبی Na2SO4 ، آنیونها (2-SO4) که به طرف آند مهاجرت می‌کنند، به‌سختی اکسید می‌شوند:
2SO42- → S2O42- + 2e
بنابراین ترجیهاً اکسایش آب صورت می‌گیرد:
2H2O → O2(g) + 4H+ + 4e
یعنی در آند ، تولید گاز اکسیژن مشاهده می‌شود و محلول پیرامون این قطب ، اسیدی می‌شود. بطور کلی هرگاه اکسایش آنیون ماده حل شده مشکل باشد، آب در آند اکسید می‌شود. در الکترولیز محلول آبی NaCl ، در آند ، یونهای -Cl اکسید می‌شوند و گاز Cl2 آزاد می‌کنند و در کاتد ، احیای آب صورت می‌گیرد. این فرآیند ، منبع صنعتی برای گاز هیدروژن ، گاز کلر و سدیم هیدروکسید است:
2H2O + 2Na+ + 2Cl- → H2(g) + 2OH- + 2Na+ + Cl2
تصویر
سلولهای ولتایی
سلولی که به‌عنوان منبع انرژی الکتریکی بکار می‌رود، یک سلول ولتایی یا یک سلول گالوانی نامیده می‌شود که از نام “آلساندرو ولتا” (1800) و “لوئیجی گالوانی” (1780) ، نخستین کسانی که تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی را مورد آزمایش قرار دادند، گرفته شده است. واکنش بین فلز روی و یونهای مس II در یک محلول ، نمایانگر تغییری خود به خود است که در جریان آن ، الکترون منتقل می‌شود.
(Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s
مکانیسم دقیقی که بر اساس آن انتقال الکترون صورت گیرد، شناخته نشده است. ولی می‌دانیم که در آند ، فلز روی اکسید می‌شود و در کاتد ، یونهای Cu+2 احیا می شود و به ترتیب یونهای Zn+2 و فلز Cu حاصل می‌شود و الکترونها از الکترود روی به الکترود مس که با یک سیم به هم متصل شده‌اند، جاری می‌شوند، یعنی از آند به کاتد.
Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e
(Cu2+(aq)+2e → Cu(s
نیم سلول سمت چپ یا آند ، شامل الکترودی از فلز روی و محلول ZnSO4 و نیم سلول سمت راست یا کاتد ، شامل الکترودی از فلز مس در یک محلول CuSO4 است. این دو نیم سلول ، توسط یک دیواره متخلخل از هم جدا شده‌اند. این دیواره از اختلال مکانیکی محلولها ممانعت می‌کند، ولی یونها تحت تاثیر جریان الکتریسیته از آن عبور می‌کنند. این نوع سلول الکتریکی ، سلول دانیل نامیده می‌شود.
نیروی محرکه الکتریکی
اگر در یک سلول دانیل ، محلولهای 1M از ZnSO4 و 1M از CuSO4 بکار رفته باشد، آن سلول را با نماد گذاری زیر نشان می‌دهیم:
(Zn(s) │ Zn2+(1M) │ Cu2+(1M) │ Cu(s
که در آن خطوط کوتاه عمودی ، حدود فازها را نشان می‌دهند. بنابر قرارداد ، ماده تشکیل دهنده آند را اول و ماده تشکیل دهنده کاتد را در آخر می‌نویسیم و مواد دیگر را به ترتیبی که از طرف آند به کاتد با آنها برخورد می‌کنیم، میان آنها قرار می‌دهیم. جریان الکتریکی تولید شده در یک سلول ولتایی ، نتیجه نیروی محرکه الکتریکی (emf) سلول است که برحسب ولت اندازه گیری می‌شود.
هر چه تمایل وقوع واکنش سلول بیشتر باشد، نیوری محرکه الکتریکی آن بیشتر خواهد بود. اما emf یک سلول معین به دما و غلظت موادی که در آن بکار رفته است، بستگی دارد. emf استاندارد، ˚ε ، مربوط به نیروی محرکه سلولی است که در آن تمام واکنش دهنده‌ها و محصولات واکنش در حالت استاندارد خود باشند. مقادیر ˚ε معمولا برای اندازه گیری‌هایی که در ˚25C به عمل آمده است،
معین شده است.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:48 PM
تاریخچه
از آغاز پیدایش انسان ، همواره چگونگی پوشش و نجات او از سرما مطرح بوده است. مصریها نزدیک به 5500 سال پیش هنر ریسندگی و بافندگی پنبه را آموختند و چینیها با پرورش کرم ابریشم در حدود 3600 سال پیش مشکلات پوشش خود را حل کردند. در سده هفدهم دانشمند انگلیسی به نام رابرت هوک “Robert- Hooke” پیشنهاد کرد که می‌توان الیاف را با توجه به شیوه‌ای که کرم ابریشم عمل می‌کند تولید نمود.
پس از آن ، یک بافنده انگلیسی به نام لویزشواب Lois- Schwabe توانست الیاف بسیار ظریف شیشه را با عبور شیشه مذاب از منافذ بسیار ریز تهیه نماید. پس از چندی ، سایر دانشمندان موفق به استخراج سلولز چوب و در نتیجه تولید الیاف شدند در سده‌های هجده و نوزدهم، همراه با انقلاب صنعتی ، رسیدگی و بافندگی مبدل به تکنولوژِی تهیه پارچه از الیاف گوناگون طبیعی و مصنوعی شد.
رده بندی الیاف در صنعت نساجی
در صنعت نساجی الیاف به سه دسته تقسیم می‌شوند که عبارتند از:
* الیاف طبیعی “Natural fibers” الیاف طبیعی شامل دو بخش الیاف نباتی و الیاف حیوانی می‌باشند.
الیاف نباتی مانند: پنبه، کتان، کنف، رامی و الیاف حیوانی مانند: پشم و ابریشم
* الیاف کانی “Mineral fibres”: الیاف کانی الیافی هستند که مواد اولیه آنها از کانیها بدست می‌آیند مانند الیاف شیشه‌ای و الیاف فلزی.
* الیاف مصنوعی که شامل دو دسته می‌باشند: یکی الیافی که منشا طبیعی دارند ولی توسط انسان دوباره تهیه می شوند مانند ویسکوز ، استات و تری استات که هر یک ریشه سلولزی دارند. و دیگری الیاف سینتتیک یا مصنوعی که از مشتقات نفتی تولید می‌شوند مانند: نایلون ، داکرون ، ارلون یا بطور کلی پلی آمیدها ، پلی استرها ، پلی اورتانها ، پلی اکریلونیتریل ، پلی وینیل کلراید و … .
مقدمات تکمیل کالای نساجی
تمام پارچه‌های نساجی پس از خروج از سالن بافندگی کم و بیش دارای مقادیری ناخالصی و عیوب می‌باشند. لذا لازم است به منظور آماده کردن پارچه برای عملیات تکمیل اصلی آنرا تحت عملیات مقدمات تکمیل قرار داد. مانند توزین و متراژ پارچه ، کنترل عیوب پارچه ، گره گیری ، رفوگری و گرفتن ناخالصیها بخصوص در مورد پارچه‌های پشمی که دارای ناخالصیهای سلولزی و خرده چوب و … می‌باشد.
روشهای تکمیل کالای نساجی
عملیات و کارهای تکمیل در نساجی برای افزایش نرمی زیر دست ، درخشندگی و بطور کلی افزایش مرغوبیت پارچه می‌باشد. عملیات تکمیل بستگی به چند عامل مهم دارد که عبارتند از: نوع الیاف ، ویژگی فیزیکی الیاف ، ابلیت جذب مواد گوناگون شیمیایی ، حساسیت الیاف نسبت به مواد تکمیل. عملیات تکمیل در مجاورت رطوبت ، دما و فشار معمولا به سه روش انجام می‌گیرد:
* روشهای مکانیکی: مانند تراش پارچه ، خار زدن ، اطو کردن ، پرس کردن و … .
* روشهای شیمیایی: مانند تکمیل رزین ، سفید کردن و مقاوم کردن پارچه در برابر آتش و غیره. در این روش معمولا در اثر فعل و انفعالات شیمیایی حاصل بین لیف و ماده شیمیایی مصرف شده عمل تکمیل بدست می‌آید و یا اینکه ماده شیمیایی مصرف شده در اثر رسوب کردن و یا اضافه شدن در روی پارچه ، باعث تغییر در خواص پارچه می‌شود، مانند آهار دادن پارچه پنبه‌ای با محلول مواد پلیمری.
* روشهای مکانیکی- شیمیایی: در این حالت از روشهای مکانیکی و شیمیایی بطور توام بهره گرفته می شود، مانند بشور و بپوش کردن پارچه و یا تثبیت حرارتی پارچه.
انواع تکمیل
تکمیل موقت
در این نوع تکمیل ، کالا را به منظور خاصی تحت عملیات تکمیلی قرار می‌دهند بطوری که اثر تکمیلی آن در عملیات بعدی مثل شستشو و غیره از بین می رود، مانند آهار دادن پارچه‌های پنبه‌ای برای عملیات بافندگی و شستشوی آهار پس از خاتمه عملیات بافندگی.
تکمیل دائم
در این نوع ، اثر تکمیلی تا زمانی که پارچه حالت خود را از دست ندهد (مخصوصا در مقابل شستشو و پوشش) باقی خواهد ماند، مانند رسوب دادن رزینهای مصنوعی مثل استرها و اترهای سلولز در روی پارچه و یا کلرینه کردن کالای پشمی یا تکمیل با فرمالدئیدها.
تکمیل ثابت
در این نوع ، اثر تکمیل مادام العمر در روی کالا باقی می‌ماند و حتی بعد از اینکه پارچه حالت و ماهیت خود را به عنوان پارچه خارجی از دست بدهد، آثار تکمیل در آن باقی خواهد ماند. مانند پلیمریزه کردن بعضی از منومرهای اکریلیکی در روی زنجیرهای اصلی مولکولهای پارچه‌های سلولزی و یا پروتئینی
تصویر
شستشوی کالای نساجی
عمل شستشو ، اولین عمل تکمیل مرطوب می‌باشد و به منظور بر طرف کردن مواد خارجی مانند روغنهای ریسندگی ، واکسها و ناخالصیهای قابل حل در محلولهای شستشو انجام می‌گیرد. عملیات شستشو عبارتست از عمل کالا با پاک کننده‌های مناسب همراه با مواد قلیایی و یا در غیاب مواد قلیایی. در صورت استفاده از صابون برای عملیات شستشو ، احتیاج به آب نرم می‌باشد. ولی برای پاک کننده‌های مصنوعی چگونگی سختی آب اهمیت ندارد. همچنین برای اصلاح سفیدی پارچه و شفافیت رنگ الیاف آن عمل شستشو انجام می‌گیرد.
آهار زنی و آهار گیری
به منظور افزایش استحکام در برابر پارگی ، کاهش نیروی سایشی و خواباندن پرزهای سطحی الیاف نخهای تار را آهار می دهند. مواد آهاری ، ماکرومولکولهایی هستند که ممکن است بر اثر پیوند بین خود و یا با الیاف تشکیل پوششی به دو نخ دهند. آهار طبیعی عبارتند از: نشاسته‌ها و مشتقات آنها ، مشتقات سلولزی و (پروتئینها)). آهارهای مصنوعی عبارتند از: انواع پلی وینیل الکلها ، انواع پلی اکریلات و انواع کوپلیمراستایرین و مائیک اسید.
قبل از انجام عملیات تکمیل مرطوب لازم است آهار نخ تار پارچه با اندازه کافی بر طرف شود تا در مراحل شستشو ، سفیدگری و رنگرزی یا چاپ ، مزاحمت و نایکنواختی ایجاد نکند و در ضمن مقداری از مواد در تکمیل رنگ را به خود جذب نکند. روشهای آهارگیری عبارتند از: آهار گیری با اسید ، آهار گیری با روش تخمیر ، آهار گیری با اکسید کننده‌ها ، آهار گیری با آنزیمها.
مرسریزاسیون
یکی از عملیاتی که روی پنبه انجام می شود، عمل مرسریزه می‌باشد که شامل تماس پنبه (اعم از الیاف نخ یا پارچه) با محلول سود سوزآور و سپس شستشوی محصول در محلول رقیق اسید و سپس آب سرد به منظور خنثی کردن قلیایی و سرانجام خشک کردن محصول است. بر اثر مرسریزاسیون درخشندگی و جلای پنبه افزایش می‌یابد و ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی آن تغییرات زیادی پیدا می‌کند. معمولا پارچه‌های مرغوب پنبه‌ای پیراهنی ، رومیزی ، ملحفه‌ای و همچنین نخهای قرقره مرسریزه می‌شوند.
سفیدگری
هدف از سفیدگری ، از بین بردن رنگدانه‌ها و ناخالصیهای دیگر و در نتیجه سفید جلوه دادن الیاف می‌باشد. البته سفیدگری پنبه بسیار مهم تراز سفیدگری پشم می‌باشد، چون درصد بالایی از پشم بصورت کالای رنگی به بازار عرضه می‌شود. ولی در مقابل ، مقدار زیادی از پارچه‌های پنبه‌ای بصورت سفید و یا پارچه‌های چاپ شده با زمینه سفید مورد استفاده قرار می‌گیرد. پارچه‌های ملحفه‌ای ، رومیزی و پیراهنی نمونه‌هایی از پارچه‌های پنبه‌ای هستند که احتیاج به سفیدگری دارد.
سفیدگری پنبه بیشتر با مواد اکسید کننده مثل کلریت سدیم و هیپوکلریت سدیم و آب اکسیژنه و مواد احیا کننده مانند هیدروسولفیت و سفیدگری پشم با اکسید کننده آب اکسیژنه همراه با آمونیاک یا سیلیکات قلیایی و مواد احیا کننده ، اکسید گوگرد و یا بی سولفیت سدیم و اسید سولفوریک و سفیدگری الیاف مصنوعی با اکسید کننده آب اکسیژنه ، کلریت سدیم و هیپوکلریت سدیم و احیا کننده ، هیدروسولفیت و در صورت لازم مواد سفید نوری به همراه سفید کننده قبلی انجام می‌گیرد.
تکمیل ضد آب و دور کننده آب
تکمیل ضد آب پارچه به دو صورت امکان پذیر می‌باشد.
* پوشش کل سطح پارچه توسط مواد هیدروفوب (موادی که آب را به خود جذب نمی‌کنند) است، به نحوی که تمام منافذ پارچه مسدود گردد. این روش تکمیل ضد آب نام دارد. پارچه با کاربردهای خیمه و چادر ماشین با این روش تکمیل می‌گردد.
* الیاف و یا نخ از مواد ضد آب پوشیده می‌شوند، به این ترتیب فضای بین نخها در پارچه کاملا باز می‌ماند و امکان انتقال هوا وجود دارد. این روش تکمیل دور کننده آب نام دارد و بیشتر پارچه‌های لباس مثل بارانی ، لباس ورزشی و کاربردهای مشابه با این روش تکمیل ضد آب می‌گردند. بعضی از مواد ضد آب و دور کننده آب عبارتند از: مواد هیدرولیز کننده نمکهای زیرکونیوم ، استره کردن سطح الیاف با اسیدهای چرب ، استفاده از رزینهای هیدروفوب مثل رزین کاربومید ، Permel ، Paraf fion و غیره ، ترکیبات آلی سیلیکونی و اسیدهای چرب کمپلکس گرم.
تصویر
تکمیل ضد آتش
یکی از روش های تکمیل ضد آتش کالای نساجی ، پوشش آن بوسیله نمکهای آمونیوم می‌باشد که در گرما تولید آمونیاک نموده و بدین ترتیب با محبوس کردن آتش در خود باعث خاموش شدن و عدم پیشرفت آن می‌گردد. مناسبترین نمکهای آمونیوم ، دی آمونیوم فسفات و کربنات آمونیوم می‌باشد. سایر تکمیل کننده‌های ضد آتش عبارتند از: اکسیدهای نامحلول قلع ، آنتیموان و تیتان ، استره کردن سطحی سلولز با اسید فسفریک و یا دی آمونیوم در حضور اوره هیدروکسی متیل فسفونیوم کلراید (THPC) و غیره.
تکمیل ضد باکتری و ضد قارچ
مواد تکمیل کننده ضد باکتری بعنوان محافظت کننده از عرق عمل کرده و از تاثیر باکتریها و یا قارچها بر آن جلوگیری می‌کنند لذا چنانچه لباسهای ورزشی و یا لباس زیر با این مواد تکمیل گردند، از تخمیر عرق بدن توسط باکتریهای موجود در هوا و در نتیجه تجزیه و بوی بد آن جلوگیری می‌کنند. برخی از این تکمیل کننده‌ها عبارتند از: ترکیبات آمونیوم چهارتایی ، Irgasan DP300 ، Dodigen 226 ، پیوند زدن سلولز با نمکهای مس و نقره توسط گروههای کربوکسیل اسید آکریلیک و یا اسید متاکلریلیک و غیره.
نرم کننده‌ها
نرم کننده‌ها مایه لطافت و نرمی زیر دست پارچه می‌شوند و در اثر بیشتر کارهای چاپ و رنگرزی و عملیات تکمیل مانند ضد آتش کردن و ضد چروک کردن پارچه زیردست، حالت خشک و شکننده‌ای پیدا می‌کند که آنها را بوسیله نرم کننده‌ها ، نرم و لطیف می‌نمایند.
متداولترین نرم کننده‌ها عبارتند از: استرهای اسیدفتالیک و بنزیل فتالاتها برای نرم کردن اغلب رزینها بویژه PVC ، تری ملیتانها برای نرم کردن رزینهای مصرفی در ساخت کابلهای سیم و برق و ساخت سایر عایقها ، هیدروکربنهای نفتی با وزن زیاد که دارای اتم N , S , O می‌باشند در ساخت لاستیکها بکار می‌روند، نرم کننده‌های مقاوم در برابر آتش سوزی مانند فسفاتهای آلی و پارفینهای کلردار ، نرم کننده‌های اپوکسی و پلی اورتان و غیره.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:48 PM
شیمی ‌دارویی ، گستره‌ای از علوم دارویی است که‌ اصول شیمی ‌و محیط زیست شناسی را برای ایجاد واکنشی که می‌تواند منجر به مواد دارویی جدید شود، بکار می‌برد.
تصویر
تعاریف اولیه ‌از شیمی ‌دارویی
شیمی ‌دارویی ، جنبه‌ای از علم شیمی ‌است که درباره کشف ، تکوین ، شناسایی و تغییر روش اثر ترکیبات فعال زیستی در سطح مولکولی بحث می‌کند و تاثیر اصلی آن بر داروهاست، اما توجه یک شیمی‌دان دارویی تنها منحصر به دارو نبوده و بطور عموم ، دیگر ترکیباتی که فعالیت زیستی دارند، باید مورد توجه باشند. شیمی ‌دارویی ، علاوه بر این ، شامل جداسازی و تشخیص و سنتز ترکیباتی است که می‌توانند در علوم پزشکی برای پیشگیری و بهبود و درمان بیماریها بکار روند.
سیر تاریخی شیمی ‌دارویی
آغاز درمان بیماریها با دارو ،‌ در قدمت خود محو شده ‌است. اولین داروها منشاء طبیعی داشته و عمدتا از گیاهان استخراج می‌شدند و برای درمان بیماریهای عفونی بکار رفته‌اند. قرنها پیش از این ، چینی‌ها ، هندی‌ها و اقوام نواحی مدیترانه ، با مصارف درمانی برخی گیاهان و مواد معدنی آشنا بوده‌اند. به عنوان مثال ، برای درمان مالاریا از گیاه چه‌انگشان(Changshan) در چین استفاده می‌شد. اکنون ثابت شده ‌است که ‌این گیاه ، حاوی آلکالوئیدهایی نظیر فبریفوگین است.
سرخپوستان برزیل ، اسهال و اسهال خونی را با ریشه‌های اپیکا که حاوی آستن است، درمان می‌کردند. اینکاها از پوست درخت سین کونا ، برای درمان تب مالاریا استفاده می‌کردند. در سال 1823 ، کینین از این گیاه ‌استخراج شد. بقراط در اواخر قرن پنجم قبل از میلاد استفاده ‌از نمکهای فلزی را توصیه کرد و درمانهای طبی غرب را نزدیک به 2000 سال تحت نفوذ خود قرار داد.
تاریخ معرفی شیمی ‌دارویی به عنوان علم
اولین فارماکوپه در قرن 16 و قرنهای بعد منتشر شد. گنجینه عوامل دارویی سرشار از داروهای جدید با منشاء گیاهی و معدنی معرفی شدند. در اواخر قرن 19 ، شیمی ‌دارویی با کشف “پل ارلیش” که ‌او را پدر شیمی ‌درمانی جدید می‌نامند، در ارتباط با اینکه ترکیبات شیمیایی در برابر عوامل عفونی ویژه‌ای از خود سمیت انتخابی نشان می‌دهند، دچار یک تحول شگرف شد.
در همین دوران ، “امیل فیشر” ، نظریه قفل و کلید را که یک تغییر منطقی برای مکانیسم عمل داروها بود، ارائه داد. تحقیقات بعدی ارلیش و همکارانش ، منجر به کشف تعداد زیادی از عوامل شیمی ‌درمانی جدید شد که ‌از آن میان ، آنتی بیوتیک‌ها و سولفامیدها ، از همه برجسته‌تر بودند.
تصویر
جنبه‌های بنیادی داروها
سازمان بهداشت جهانی ، دارو را به عنوان « هر ماده‌ای که در فرایندهای دارویی بکار رفته و سبب کشف یا اصلاح فرایندهای فیزیولوژیک یا حالات بیماری در جهت بهبود مصرف کننده شود. » تعریف نموده ‌است و فراورده‌های دارویی را تحت عنوان « یک شکل دارویی که حاوی یک یا چند دارو همراه با مواد دیگری که در فرایند تولید به آن اضافه می‌شود. » معرفی می‌کند.
شکل داروها
بسیاری از داروها ، حاوی اسیدها و بازهای آلی می‌باشند. دلایل متعددی مبنی بر اینکه ‌این ترکیبات در داروسازی و پزشکی باید به فرم نمک مصرف شوند، عبارتند از :
* اصلاح خصوصیات فیزیکوشیمیایی ، مانند حلالیت ، پایداری و حساسیت به نور و اثر بر اعضاء مختلف
* بهبود نواحی زیستی از طریق اصلاح جذب ، افزایش قدرت و گسترش اثر
* کاهش سمیت
کاربرد داروها
داروها بر اساس مقاصد خاصی بکار می‌رود که عبارتند از :
1. تامین مواد مورد نیاز بدن ، مثل ویتامینها
2. پیشگیری از عفونتها ، مثل سرمهای درمانی و واکسنها
3. سمیت‌زدایی ، مانند پادزهرها
4. مهار موقتی یک عملکرد طبیعی ، مانند بیهوش کننده‌ها
5. تصحیح اعمالی که دچار اختلال شده‌اند و … .
تصویر
فعالیت زیستی داروها
عملکرد داروها در سه مرحله مشاهده می‌شود :
* تجویز دارو (فروپاشی شکل دارویی مصرف شده)
* سینتیک دارو (جذب ، توزیع ، متابولیسم و دفع دارو)
* نحوه ‌اثر دارو (پدیده‌های شیمیایی و بیو شیمیایی که باعث ایجاد تغییرات زیستی مورد نظر می‌شوند.)
دارو نماها
داروهایی هستند که ‌اثرات ویژه‌ای بر ارگانیسم دارند، اما درمان کننده بیماری خاصی نیستند. نمونه‌هایی از این داروها عبارتند از : مورفین (مسکن) ، کوکائین (بیهوش کننده) ، آتروپین (ضد تشنج) و … . استفاده ‌از این داروها ممکن است به بهبودی یک بیماری عفونی میکروبی یا ویروسی کمک کند. اما دارو مستقیما روی ارگانیزم بیماری‌زا عمل نمی‌کند، در صورتی که در درمان شیمیایی عامل بیماری‌زا هدف اصلی است.
طبقه‌بندی داروها
داروها را بر اساس معیارهای گوناگون طبقه‌بندی می‌کنند که عبارتند از :
1. ساختمان شیمیایی
2. اثر فارماکولوژی
3. مصارف درمانی
4. ساختمان شیمیایی درمانی ، تشریحی
5. مکانیسم عمل در سطح سلول
تصویر
نامگذاری داروها
هر دارو دارای سه یا چند نام می‌باشد که عبارتند از:
1. شماره رمز یا رمز انتخابی
2. نام شیمیایی
3. نام اختصاصی غیر علمی ‌(تجاری)
4. نام غیر اختصاصی ژنریک
5. نامهای مترادف
نام شیمیایی دارو ، نامی ‌است که بدون ابهام ، ساختمان شیمیایی دارو را توصیف و آن را دقیق و کامل معرفی کند و بر اساس قوانین نامگذاری ترکیبات شیمیایی نامگذاری می‌شود.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:49 PM
دید کلی
مهندسی شیمی ، رشته ای دانشگاهی است که البته دارای زیر شاخه‌های متفاوت در زمینه‌های مختلف علمی و صنعتی می‌باشد. تمامی این رشته‌ها ، در تکنولوژی امروز بشری نهادینه شده‌اند و نقش اساسی در اداره و پیشرفت صنعت کشورهای گوناگون دارند. با خواندن مقاله زیر که به بررسی شاخه‌های مختلف مهنسی شیمی پرداخته است، با این علوم ، آشنا می‌شویم.
صنایع پالایش
صنعت پالایش نفت ، صنعتی است که با آن ، از تفکیک و تصفیه نفت خام ، محصول متنوع و پرارزشی از قبیل گاز مایع ، سوخت اتومبیل و هواپیما ، سوخت موتورهای دیزل ، نفت سفید ، حلال های نفتی ، مواد اولیه صنایع پتروشیمی ، روغن موتور ، انواع گریس و روغن‌های روان‌کننده و دهها فراورده دیگر تولید می‌شود.
با مقایسه ای ساده بین ارزش نفت خام و ارزش فراورده های حاصل از پالایش ، می‌توان به سودآوری عظیم این صنعت و نقش آن در اقتصاد کشور پی برد. چرا که پالایشگاه ، نفت خام را به طیف وسیعی از فراورده های پر ارزش نفتی تبدیل می‌کند. همچنین با توجه به وجود اندوخته هنگفت نفت در کشور و تاکید دولت بر جایگزینی صادرات فرآورده ها نفتی به جای صدور نفت خام و نیاز روز افزون کشور به فرآورده های نفتی ، اهمیت صنایع پالایش در کشور بیشتر روشن می‌شود.
تصویر
صنایع پتروشیمی
بر حسب تعریف ، صنایع پتروشیمی به صنایعی اطلاق میشود که در آنها هیدروکربنهای موجود در نفت خام یا گاز طبیعی به محصولات شیمیایی تبدیل می‌گردند. امروزه پتروشیمی ، صنعتی بسیار گسترده و با فن شناسی پیچیده و فراورده های متنوع می‌باشد و در حال حاضر ، شماره محصولات پتروشیمی به هزارها می‌رسد.
از جمله این محصولات که همگی از مواد اولیه هدروکربنی و طی یک رشته عملیات فیزیک- شیمیایی بدست می‌آیند، می‌توان انواع کودهای شیمیایی ، برخی از اسیدها ، بازها و نمک ها ، منومرها و پلیمرها ، ترکیبات آروماتیک و مواد واسطه و بسیاری از صنایع شیمیایی دیگر را نام برد. اهمیت محصولات پتروشیمی کاملا روشن است. فقط کافی است توجه شود که تولید محصولات کشاورزی ، تولید پارچه وپوشاک ، ساخت مسکن ، تولید مواد شوینده و پاک کننده و تولید داروهای مختلف بدون استفاده از محصولات پتروشیمی ، هرگز کفاف نیازهای رو به افزایش جمعیت جهان را نخواهد داد و مطمئنا بدون آنها زندگی بشر در ابعاد گوناگون ، به‌کلی مختل خواهد شد.
صنایع پتروشیمی از جمله صنایع مادر تلقی می‌شود و توسعه اقتصادی کشور را در زمینه‌های مختلف صنعتی و کشاورزی فراهم می‌آورد. با توجه به اینکه گسترش این صنایع و کاهش واردات و افزایش صدور محصولات پتروشیمی مورد تاکید دولت است، اهمیت این رشته آشکار می‌شود.
صنایع پلیمر
پلیمرها موادی هستند که بیشتر مردم ، آنها را با نام عمومی لاستیک‌ها و پلاستیک‌ها می‌شناسند، در حالی که که این‌ها تنها بخش کوچکی از طیف وسیع مواد پلیمری هستند. امروزه پلیمرها در همه جا کاربرد پیدا کرده‌اند. صنایع نظامی ، الکترونیک ، خودروسازی ، پزشکی ، ساختمان سازی و… تنها نمونه‌هایی از کاربرد در زندگی روزمره بشر می‌باشند.
اهمیت کاربرد پلیمرها در صنایع گوناگون به حدی است که در حال حاضر علوم پلیمر ، نه‌تنها به‌عنوان گرایشی از مهندسی شیمی ، بلکه به‌عنوان شاخه ای مستقل از علوم فنی و مهندسی مطرح شده‌اند. پلیمرها کاربرد وسیعی در صنایع مختلف کشور دارند.
صنایع گاز
گاز طبیعی که از منبع گاز زیرزمینی کشور استخراج می‌شود، به‌صورت ماده ای خام ، چه به‌عنوان سوخت و یا به‌عنوان ماده اولیه برای دیگر صنایع (از جمله صنایع پتروشیمی) قابل استفاده نیست و باید تحت عملیات پالایش گاز ، معیان گاز ، انتقال و توزیع گاز طبیعی و گاز مایع باشد. اهمیت این رشته ، با توجه به وجود ذخایر عظیم گاز طبیعی در کشور و تاکید دولت بر توسعه صنایع گاز طبیعی به‌عنوان سوخت و منبع انرژی و استفاده از آن در صنایع مختلف نظیر نیروگاههای حرارتی تولید برق ، کارخانه های تولید سیمان ، صنایع ذوب آهن و نیز طرح گاز سوز کردن اتومبیل‌ها برای کاهش آلودگی هوا به‌خوبی محسوس است.
تصویر
صنایع شیمیایی معدنی
صنایع شیمیایی معدنی ، دسته ای از صنایع تولیدی هستند که از برخی مواد شیمیایی معدنی یا سنگهای استخراج شده از معدن‌ها به‌عنوان ماده اولیه استفاده می‌کنند. صنایع شیشه ، کاشی و سرامیک ، گچ ، آهک ، سیمان ، باتری‌سازی ، تولید مواد شیمیایی معدنی (اسیدها ، بازها ، نمک‌ها) ، ساخت رنگدانه‌ها ، گازهای صنعتی (مانند کلر) و ترکیبات کلردار معدنی (نظیر مواد رنگ‌بر) ، نمونه‌هایی از صنایع شیمیایی معدنی می‌باشند.
ضرورت و اهمیت این گرایش با توجه به وجود ذخایر عظیم مواد معدنی در کشور ، لزوم قطع وابستگی به محصولات شیمیایی وارداتی ، میل به خودکفایی در این صنایع و نیاز روز افزون کشور به محصولات شیمایی معدنی ، بخصوص صنایع شیمیایی ، قابل درک است.
صنایع غذایی
همانطوری که از نام این صنایع بر می‌آید، صنایع غذایی به صنایعی اطلاق می‌شود که در زمینه تولید انبوه مواد و محصولات غذایی مورد نیاز بشر فعالیت می‌کند. از میان این صنایع ، می‌توان به صنایع روغن نباتی ، قند و شکر ، شیر و لبنیات پاستوریزه ، کنسرو و خوشاب‌سازی ، تولید چای ، نوشابه‌سازی ، بیسکویت و شکلات سازی ، تولید مارکاونی و نیز صنایع تخمیری نظیر سرکه‌سازی اشاره کرد.
شاید این مساله که گرایش صنایع غذایی در زمینه مهندسی شیمی مطرح می‌شود، کمی دور از ذهن به نظر برسد. ولی باید دانست که در کارخانه‌های صنایع غذایی بیشتر از همان عملیات و تجهیزاتی استفاده می‌شود که در دیگر صنایع شیمیایی بکار می‌روند.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:50 PM
قورباغه هایی که درباره آن صحبت می‌کنیم، از غده‌های پوستی خود ، زهر ترشح می‌کنند، رنگشان زرد و حتی قرمز است و در اکوادر زندگی می‌کنند.‏
مکانیسم عمل قورباغه
این قورباغه‌های زهرپاش که در چندین خانواده رده بندی شده‌اند، با رنگهایشان خود را از ‏‏آسیب شکارگران در امان می‌دارند و در واقع ، با رنگ فریبنده به شکارگران هشدار می‏‏دهند که به سراغ آنها نروند. زهر موجود در بدن قورباغه ، فیلوباستی تریبیلیز تا حدی ‏زیاد ‏است که می‌تواند 20000 موش یا 20 انسان را بکشد. حتی تماس با این ‏قورباغه برای ‏انسان کشنده است.
مردم بومی کلمبیا ، هنگام شکار از زهر این قورباغه استفاده می‌کنند و آن را به ‏‏تیر و کمان خود می‌مالند.
بررسی و اکتشاف دانشمندان
در سال 1974 دانشمندان با بررسی زهر قورباغه زرد و کوچک ‏‏اپیپدو باستی تری کولور در یافتند که آلکالویید موجود در زهر این قورباغه ، مانند ‏داروی ‏مخدر ، واکنشی درد زدایی را در موشهای آزمایشگاهی ایجاد می‌کند. دانشمندان با مسایل زیادی روبرو بودند. حتی پس از جمع آوری 750 قورباغه ، فقط ‏500mg ‏‏زهر جمع آوری کردند. نمی‌دانستند عامل فعال این زهر چیست و بدتر از آن این قورباغه‌ها از گونه‌های حفاظت شده محسوب می‌شدند.
مشکلات دانشمندان به همین حالت ‏‏باقی بود تا اینکه در اوایل دهه 1990 روشهای تجزیه‌ای پیشرفته ای بوجود آمد که با ‏‏استفاده از آنها مشخص شد که عامل فعال زهر این قورباغه ، ترکیبی است که آن را اپی ‏‏باتیرین نام نهادند (بر گرفته از نام علمی این قورباغه).‏
ساختار اپی باتیرین
اپی باتیرین ساختاری شبیه به نیکوتین دارد و از طریق فعالسازی گیرنده استیل ‏کولین ‏نیکوتین عمل می‌کند و بدین ترتیب مانند مورفین که از راه گیرنده دیگری ‏عمل می‌کند، ‏اعتیاد آور نیست. اپی باتیرین ، در تسکین درد حیوانات 200 بار قوی‌تر از مورفین است.‏
تشکیل اپی باتیرین در بدن قورباغه
قورباغه‌های آزمایشگاهی ، اپی باتیرین تولید نمی‌کنند. بنابراین ، می‌توان نتیجه ‏گرفت ‏که فقط قورباغه‌ها در زیستگاههای طبیعی خود که از حشرات (مانند مورچه) ‏و گیاهان ‏تغذیه می‌کنند، اپی باتیرین دارند. شیمیدانان راههایی را برای ساخت این ماده ‏در ‏آزمایشگاه پیدا کرده‌اند.‏
کاربردهای پزشکی اپی باتیرین
سمیت این ترکیب ، فراتر از آن است که مورد استفاده انسانی باشد. بنابراین شیمیدانان ‏‏صدها مولکول مشابه آنرا ساخته‌اند. یکی از آنها یعنی ‏R‏ ـ 5 (2ـ آزیترینیل متوکسی) ـ2ـ ‏‏کلرو پیریدین که به اختصار 594 ـ ‏ABT‏گفته می‌شود، نسبت به اپی باتیرین سمیت ‏‏بسیار کمتری دارد و درد زدایی موثری تلقی می‌شود. 594 ـ ‏ABT‏ در حال حاضر در ‏‏آزمایشگاههای بالینی بکار می‌رود و به نظر نمی‌آید اعتیاد آور باشد.‏

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:50 PM
شامپوها از پاک‌کننده‌های سنتزی آنیونی هستند. شامپوی مناسب بعد از پاک کردن و تمیز کردن پوست و مو ، اثر نامطلوبی بجا نمی‌گذارد و باعث براق شدن موها می‌شود. همچنین موها براحتی آبکشی شده و شانه می‌شوند. علاوه بر این ، یک شامپوی خوب باعث می‌شود چربی موها زیاد و بار الکتریکی در آن جمع نشود (یعنی هنگام شانه زدن موها به هوا بلند نشوند). بالاخره شامپو نباید باعث تحریک چشم و پوست شود.
فرمول کلی
اکثر شامپوها دارای فرمول یکسان سدیم لوریل اتر سولفات و تری اتانول آمین لورین سولفات هستند. بنابراین اکثر شامپوها کار مشترکی انجام می‌دهند.بجز برخی از شامپوها که مصارف خاصی دارند.
نظر پزشکان در مورد نوع شامپوها
پزشکان متخصص پوست و مو ، اتفاق نظر دارند که نوع شامپو هیچ تاثیری در کاهش ریزش مو و یا پیشگیری از ریزش مو ندارد. غلظت زیاد (که تنها با افزودن بیشتر موادی مثل نمک طعام ایجاد می شود) ، عطر و بوی دل‌انگیز ، رنگهای متنوع و شکل و حالت صدفی مانند ، روشهایی هستند که از نظر روانی تاثیر بسزایی برای جلب مشتری دارند.

اجزای تشکیل دهنده شامپو
* عامل پاک کننده : عامل پاک کننده باعث جدا شدن ذرات چرک و کاهش چربی از سطح مو می‌شود که خود ، شامل 3 دسته مواد فعال سطحی آنیونی (مثل سدیم لوریل اتر سولفات و تری اتانول آمین سولفات) ، آمفوتری (ثل بتاتین کوکو آمیدو پروپیل) و غیر یونی هستند.
* عامل تقویت کننده کف : عامل تقویت کننده کف (مثل بتاتین) باعث ایجاد کف غلیظ مقاوم می‌شوند.
* عامل حالت دهنده مو : عامل حالت دهنده مو باعث می‌شود مو به آسانی شانه شود و هنگام شانه کردن به هوا بلند نشود.
* عامل نگهدارنده : عامل نگهدارنده مو را از مواد ضدعفونی کننده و میکروب کش نگه می‌دارد.
مواد جانبی تشکیل دهنده شامپو
* عامل صدفی کننده : عامل صدفی کننده (مانند اتیلن گلیکول) به شامپو حالت و شکل صدفی می‌دهد.
* عامل غلیظ کننده : عامل غلیظ کننده (مثل نمک طعام) باعث غلیظ شدن شامپو می‌شود.
عامل رنگ و مو
عوامل بالا ، مواد تشکیل دهنده عموم شامپوها می‌باشند. اما علاوه بر این مواد ، گاهی مواد دیگری هم به شامپوها زده می‌شود که چند نمونه از این مواد عبارتند از:
* حنا : حنا خاصیت ضدمیکروبی دارد و برای رفع بیماری پوستی مناسب است.
* بانونی : بانونی خاصیت ضدمیکروبی و ضدقارچی دارد ، باعث طلایی جلوه دادن مو می‌شود. همچنین تقویت کننده پوست و مو است.
* سدر : سدر برای تقویت مو و دفع شوره سر مناسب است. سدر همچنین ضدعفونی کننده است و مقاومت عفونت‌های پوستی را افزایش می‌دهد.
* کتیرا : کتیرا خاصیت تقویت کنندگی برای پوست و مو ندارد و به منظورهای غیر ضروری مانند غلیظ شدن شامپو به آن اضافه می‌شود.
انواع شامپو بر اساس نوع مو
شامپوها بر اساس نوع مو به چرب ، معمولی و خشک تقسیم می‌شوند. شامپو برای مو‌های چرب ، باید دارای قدرت پاک کنندکی بیشتر و روغن کمتر باشد. شامپو برای موهای خشک دارای مقداری نرم کننده است. موهای چرب باید هر روز ، موهای معمولی یک روز در میان و موهای خشک دو سه روز در میان شسته شوند.
شامپوهای طبی
گفته شد که کارکرد و توانایی شامپوهای مختلف در حفظ موها تفاوت زیادی ندارند. اما برخی از شامپوها ساختمان متفاوتی دارند و کاربرد‌های آن بخصوص است، مثل شامپوهایی که جنبه دارویی و طبی دارند. از جمله این شامپوها می‌توان به شامپوهای ضد التهاب و ضد جوش ، شامپوهای ضد قارچ و ضد شوره ، شامپوهای درمان کننده جوش سر ، شامپوهای التیام دهنده پوست و تسریع کننده ایجاد بافت اشاره کرد.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:52 PM
شیمی فیزیک (Physical chemistry) بخشی از علم شیمی است که در آن ، از اصول و قوانین فیزیکی ، برای حل مسائل شیمیایی استفاده می‌شود. به عبارت دیگر ، هدف از شیمی فیزیک ، فراگیری اصول نظری فیزیک در توجیه پدیده‌های شیمیایی است. برای آشنایی بیشتر با علم شیمی فیزیک ، باید با زیر مجموعه‌های این علم آشنا شویم و اهداف این علم را در دل این زیر مجموعه‌ها بیابیم.

http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/show_image.php?id=19285
ترمودینامیک شیمیایی

تعیین سمت و سوی واکنش

ترمودینامیک شیمیایی در عمل ، برقراری چهارچوبی برای تعیین امکان پذیربودن یا خود به خود انجام شدن تحولی فیزیکی یا شیمیایی معین است. به عنوان مثال ، ممکن است به حصول معیاری جهت تعیین امکان پذیر بودن تغییری از یک فاز به فاز دیگر بطور خود به خود مانند تبدیل گرافیت به الماس یا با تعیین سمت و سوی خود به خود انجام شدن واکنشی زیستی که در سلول اتفاق می‌افتد، نظر داشته باشیم.

در حلاجی این نوع مسائل ، چند مفهوم نظری و چند تابع ریاضی دیگر بر مبنای قوانین اول و دوم ترمودینامیک و برحسب توابع انرژی گیبس ابداع شده‌اند که شیوه‌های توانمندی برای دستیابی به پاسخ آن مسائل ، در اختیار قرار داده‌اند.
تعادل

پس از تعیین شدن سمت و سوی تحولی طبیعی ، ممکن است علم بر میزبان پیشرفت آن تا رسیدن به تعادل نیز مورد توجه باشد. به عنوان نمونه ، ممکن است حداکثر راندمان تحولی صنعتی یا قابلیت انحلال دی‌اکسید کربن موجود در هوا ، در آبهای طبیعی یا تعیین غلظت تعادلی گروهی از متابولیتها ( Metabolites ) در یک سلول مورد نظر باشد. روشهای ترمودینامیکی ، روابط ریاضی لازم برای محاسبه و تخمین چنین کمیت‌هایی را بدست می‌دهد.

گرچه هدف اصلی در ترمودینامیک شیمیایی ، تجزیه و تحلیل در بررسی امکان خود به خود انجام شدن یک تحول و تعادل می‌باشد، ولی علاوه بر آن ، روشهای ترمودینامیکی به بسیاری از مسائل دیگر نیز قابل تعمیم هستند. مطالعه تعادلهای فاز ، چه در سیستم‌های ایده آل و چه در غیر آن ، پایه و اساس کار برای کاربرد هوشمندانه روشهای استخراج ، تقطیر و تبلور به عملیات متالوژی و درک گونه‌های کانی‌ها در سیستم‌های زمین‌ شناسی می‌باشد.
تغییرات انرژی

همین طور ، تغییرات انرژی ، همراه با تحولی فیزیکی یا شیمیایی ، چه به صورت کار و چه به صورت گرما مورد توجه جدی قرار دارند؛ این تحول ممکن است احتراق یک سوخت ، شکافت هسته اورانیوم یا انتقال یک متابولیت در بستر گرادیان غلظت باشد.

مفاهیم و روشهای ترمودینامیکی ، نگرشی قوی برای درک چنان مسائلی را فراهم می آورد که در شیمی فیزیک مورد بررسی قرار می‌گیرند.

http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/show_image.php?id=19286
الکتروشیمی

تمام واکنش‌های شیمیایی ، اساسا ماهیت الکتریکی دارند؛ زیرا الکترونها ، در تمام انواع پیوندهای شیمیایی (به راههای گوناگون) دخالت دارد. اما الکتروشیمی ، بیش ار هر چیز بررسی پدیده های اکسایش- کاهش (Oxidation - Reduction) است. روابط بین تغییر شیمیایی و انرژی الکتریکی ، هم از لحاظ نظری و هم از لحاظ عملی حائز اهمیت است.

از واکنش‌های شیمیایی می‌توان برای تولید انرژی الکتریکی استفاده کرد، (در سلولهایی که "سلولها یا پیلهای ولتایی" یا "سلولهای گالوانی" نامیده می‌شوند) و انرژی الکتریکی را می‌توان برای تبادلات شیمیایی بکار برد (در سلولهای الکترولیتی). علاوه بر این، مطالعه فرایندهای الکتروشیمیایی منجر به فهم و تنظیم قواعد آن گونی از پدیده های اکسایش- کاهش که خارج از این گونه سلولها یا پیلها روی می دهد نیز می‌شود.
سینتیک شیمیایی (Chemical Kinetic)

سینتیک شیمیایی عبارت از بررسی سرعت واکنش‌های شیمیایی است. سرعت یک واکنش شیمیایی را عوامل معدودی کنترل می‌کنند. بررسی این عوامل ، راههایی را نشان می‌دهد که در طی آنها ، مواد واکنش‌دهنده به محصول واکنش تبدیل می‌شوند. توضیح تفضیلی مسیر انجام واکنش بر مبنای رفتار اتم‌ها ، مولکول‌ها و یون‌ها را "مکانیسم واکنش" می‌نامیم.

در ترمودینامیک و الکتروشیمی ، کارها پیش‌بینی انجام واکنش بود؛ اما مشاهدات صنعتی ، نتایج ترمودینامیک شیمیایی را به نظر تایید نمی‌کند. در این حالت نبایستی فکر کنیم که پیش بینی ترمودینامیک اشتباه بوده است؛ چون ترمودینامیک کاری با میزان پیشرفت واکنش و نحوه انجام فرایندها ندارد. نظر به اهمیت انجام فرایندها از نظر بهره زمانی ، لازم است که عامل زمان در بررسی فرایندها وارد شود.

به عنوان مثال ، کاتالیزورهای بخصوصی به نام "آنزیم‌ها" در تعیین این که کدام واکنش در سیستمهای زیستی با سرعت قابل ملاحظه به راه بیافتد، عواملی مهم هستند. مثلا مولکول "تری فسفات آدنوزین" (Adnosine triphosphate) از لحاظ ترمودینامیکی در محلولهای آبی ناپایدار بوده و باید هیدرولیز گردیده و به "دی فسفات آدنوزین" و یک فسفات معدنی تجزیه شود. در صورتی که این واکنش در غیاب آنزیمی ویژه ، "آدنوزین تری فسفاتاز" ، بسیار کند می‌باشد.

در واقع همین کنترل ترمودینامیکی سمت و سوی واکنش‌ها به همراه کنترل سرعت آنها توسط آنزیمهاست که موجودیت سیستمی با تعادل بسیار ظریف ، یعنی سلول زنده را مقدور می‌سازد. بیشتر واکنش‌های شیمیایی طی مکانیسمهای چند مرحله‌ای صورت می‌گیرند. هرگز نمی‌توان اطمینان داشت که یک مکانیسم پیشنهاد شده ، بیانگر واقعیت باشد. مکانیسم واکنشها تنها حدس و گمانهایی بر اساس بررسیهای سینتیکی‌اند.
ارتباط شیمی فیزیک با سایر علوم

همانطور که عنوان شد و از نام شیمی فیزیک پیداست، این علم ، مسائل و پدیده‌های شیمیایی را با اصول و قوانین فیزیک توجیه می‌کند و ارتباط تنگاتنگی میان شیمی و فیزیک برقرار می‌کند. علاوه بر آن ، روابط بسیار پیچیده شیمیایی با زبان ریاضی ، مرتب و طبقه‌بندی شده و قابل فهم می‌گردد. بسیاری از پدیده‌های زیستی مانند سوخت و ساز مواد غذایی در سلولهای بدن با علم شیمی فیزیک توجیه می‌شود و این ، ارتباط شیمی فیزیک را با زیست شناسی و به تبع آن پزشکی بیان می‌کند.

بسیاری از پدیده های طبیعی که به صورت خود به خودی انجام می‌گیرد، همانند تبدیل خود به خودی الماس به گرافیت ، با علم شیمی فیزیک توجیه می‌شود.

http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/show_image.php?id=19287
کاربردهای شیمی فیزیک

ارتباط شیمی فیزیک با سایر علوم ، کاربردهای اقتصادی و اجتماعی این علم را بیان می‌کند. به عنوان مثال ، با مطالعه الکتروشیمی ، به پایه و اساس پدیده‌های طبیعی مانند خوردگی فلزات پی برده و می‌توان از ضررهای اقتصادی و اجتماعی چنین پدیده‌هایی جلوگیری کرده و یا این پدیده‌ها را به مسیری مفید برای جامعه سوق داد. علاوه بر آن ، کاربرد قوانین ترمودینامیک مانند "نقطه اتکیتک" در جلوگیری از ضررهای جانی و مالی پدیده‌های طبیعی مانند یخ بندان بعد از بارش برف ، بسیار مفید می‌باشد (مخلوط کردن برف و نمک بر اساس نقطه اتکیتک).

فراموش نکنیم که تمامی باطری‌ها و پیلهایی که وسایل زندگی ما با نیروی آنها بکار گرفته می‌شوند، براساس قوانین شیمی فیزیک ساخته شده‌اند.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:53 PM
http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/f/f9/8022-423.jpg
دیدکلی

تمام فرآیندهای برگشت پذیر ، تمایل به رسیدن به یک حالت تعادلی دارند. برای یک واکنش برگشت پذیر ، حالت تعادل وقتی برقرار می‌شود که سرعت واکنش رفت برابر با سرعت واکنش برگشت باشد. پیکان دوگانه در حد وسط یک واکنش و معادله شیمیایی ، نشانگر این است که می‌توانیم هم در جهت رفت و هم در جهت برگشت معادله را بخوانیم.
واکنشهای برگشت پذیر و تعادل شیمیایی

واکنش فرضی زیر را در نظر می‌گیریم:



(A2(g)+B2(g)↔2AB(g

این معادله را می‌توانیم هم در جهت رفت و هم در جهت برگشت بخوانیم. اگر A2 و B2 با هم مخلوط شوند، بر هم اثر کرده ، AB را تولید می‌کنند. از طرف دیگر ، از تجزیه شدن نمونه‌ای از AB خالص ، A2 و B2 حاصل می‌شود. اگر A2 و B2 را در ظرفی مخلوط کنیم، بر هم اثر کرده ، AB را تولید می‌کنند و با پیشرفت واکنش ، غلظت آنها به‌تدریج کاهش می‌پذیرد.

از این رو ، از سرعت این واکنش کاسته می‌شود. در شروع آزمایش ، چون AB وجود ندارد، واکنش برگشت نمی‌تواند امکان‌پذیر باشد. ولی این واکنش ، با تولید شدن مقداری AB در واکنش رفت آغاز می‌شود. این واکنش ، نخست به‌کندی صورت می‌گیرد (به علت آن که غلظت AB کم است)، ولی به‌تدریج سریعتر می‌شود. با گذشت زمان ، سرعت رفت کاهش می‌پذیرد، ولی سرعت واکنش برگشت افزایش می‌یابد، تا این که دو سرعت با هم برابر می‌شوند و تعادل شیمیایی برقرار می‌گردد.
پویایی تعادل شیمیایی

تعادل شیمیایی ، حالتی پویا است که در آن ، دو تغییر مخالف با سرعت برابر صورت می‌گیرند. در حالت تعادل ، غلظت تمام مواد ، ثابت می‌ماند. غلظت AB ثابت می‌ماند، زیرا AB با سرعتی که در واکنش رفت تولید می‌شود، با همان سرعت هم در واکنش برگشت مصرف می‌گردد. به همین منوال ، A2 و B2 با همان سرعتی که (در واکنش برگشت) تولید می‌شوند، (در واکنش رفت) به مصرف می‌رسند. تذکر این مطلب مهم است که غلظتها ثابت‌اند. از آن جهت که سرعتهای واکنشهای مخالف با هم برابرند، نه بدان جهت که هر گونه فعالیتی متوقف شده است.
ثابت تعادل

به فرض این که واکنشهای رفت و برگشت با مکانیسمی ‌ساده و تک‌مرحله‌ای صورت بگیرند، سرعت واکنش رفت با رابطه:



KfA2B2=سرعت رفت

و سرعت واکنش برگشت با رابطه:



KrAB2=سرعت برگشت

بیان می‌شود. در حالت تعادل ، این دو سرعت با هم برابرند. بنابراین داریم :



http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/f0b5833199d134441ae7ecd7830705e3.png

این معادله را می‌توان به صورت زیر مرتب کرد:



http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/e3e32a029383aea2a675ebed2f50e4fb.png

از تقسیم ثابت سرعت واکنش رفت ، Kf ، بر ثابت سرعت واکنش برگشت ، Kr ، ثابت دیگری بدست می‌آید که ثابت تعادل ، K ، نامیده می‌شود:



Kf/Kr=K

بنابراین داریم :



http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/867b74aa3f28ee8ecb749686e1169d2d.png

مقدار عددی K با دما تغییر می‌کند. تعداد مجموعه غلظتها برای سیستمهای تعادلی این واکنش بی‌نهایت زیاد است، ولی در هر صورت ، برای کلیه سیستمهای تعادلی در دمای معین وقتی که غلظتهای A2 و B2 و AB در رابطه بالا قرار می‌گیرند، همواره به یک مقدار K منجر می‌شوند. بطور کلی برای هر واکنش برگشت پذیر داریم :



wW+xX↔yY+zZ

عبارت ثابت تعادل به صورت زیر است :



http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/b37d2d67043506394a8811f42d4b33a4.png

بطور قراردادی ، جملات غلظتی مواد طرف راست معادله شیمیایی در صورت کسر عبارت ثابت تعادل نوشته می‌شود.

http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/b/bd/0011.jpg
تعادلهای ناهمگن

تعادل بین مواد در دو یا چند فاز را تعادل ناهمگن می‌نامیم. در دما و فشار ثابت ، غلظت یک جامد خالص یا مایع خالص ثابت می‌ماند.
Kc و Kp

عبارت ثابت تعادل را برای واکنشهایی که دارای مواد گازی هستند، می‌توان برحسب فشارهای جزیی گازها (برحسب اتمسفر) نوشت. این نوع ثابت تعادل با Kp نشان داده می‌شود. رابطه بین Kc و Kp به صورت زیر است :



http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh/math/abcd8838557d8e26d413c6a76499d0fe.png

جمله n∆ ، تغییر تعداد مولکولهای گازها است. وقتی که معادله شیمیایی از چپ به راست خوانده شود. برای بدست آوردن غلظتهای تعادلی می‌توان هم از Kc و هم از Kp استفاده کرد.
اصل لوشاتلیه

اصل لوشاتلیه ، عکس العمل یک سیستم در حالت تعادل را نسبت به تغییر شرایط آزمایش پیشگویی می‌کند.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:54 PM
حالت هاي مواد
احمد شكيب

كلاً مواد در جهان در شش حالت ظاهر مي شوند :

جامد، مايع، گاز، پلاسما، ماده چگال باس-اينشتين و حالت تازه كشف ‌شده: ماده چگال فرميوني.

مواد جامد در برابر تغيير شكل مقاومت مي‌كنند، آنها سخت و گاهي شكننده اند.

مايع‌ها به راحتي تغيير حالت مي دهندو به سختي متراكم مي‌گردند و شكل ظرف خود را مي‌گيرند.

گاز‌ها كم چگال‌تر اند و ساده‌تر متراكم مي‌شوند و نه‌تنها شكل ظرف محتويشان را مي‌گيرند، بلكه آن‌قدر منبسط مي‌شوند تا كاملا آن را پر كنند. در ترموديناميك بررسي قوانين گاز ها از گازهاي كامل استفاده مي شود . اين گازها معمولاً در شرايط استاندارد حالت گاز را به خود مي گيرند.

حالت چهارم ماده، پلاسما، شبيه گاز است و اما ذرات سازنده آن يون ها مي باشد. در جهان بيشتر مواد در حالت پلاسماهستند، مثل خورشيد و ساير ستارگان . پلاسما اغلب بسيار گرم است و مي‌توان آن را در ميدان‌هاي مغناطيسي به دام انداخت.

حالت پنجم با نام ماده چگال باس-اينشتين (Bose-Einstein condensate) كه در سال 1995 كشف شد، در اثر سرد شدن ذراتي به نام باسن‌ها (Bosons) تا دما‌هايي بسيار پايين پديد مي‌آيد. باسن‌هاي سرد در هم فرومي‌روند و ابر ذره‌اي كه رفتاري بيشتر شبيه يك موج دارد تا ذره‌اي معمولي شكل مي‌گيرد. ماده چگال باس-اينشتين شكننده‌است وسرعت نور در آن بسيار كم است .

ديبورا جين (Deborah Jin) از دانشگاه كلورادو كه گروهش در اواخر پاييز امسال ( 1382 ) موفق به كشف اين شكل تازه ماده شده‌است، مي‌گويد: وقتي شكل جديدي از ماده روبرو مي‌شويد بايد زماني را صرف شناخت ويژگي‌هايش كنيد. آنها اين ماده تازه را با سرد كردن ابري از پانصدهزار اتم پتاسيم - 40 تا دمايي كمتر از يك ميليونيم درجه بالاتر از صفر مطلق پديدآوردند. اين اتم‌ها در چنين دمايي بدون گران‌روي جريان مي‌يابند و اين نشانه ماده جديد بود. در دما‌هاي پايين‌تر چه اتفاقي مي‌افتد؟ هنوز نمي‌دانيم.

ماده چگال فرميوني بسيار شبيه ماده چگال باس-اينشتين (BEC) است. هر دو از فرورفتن اتم‌ها در دماهايي بسيار پايين ساخته‌مي‌شوند. اتم‌هاي BEC باسن اند و اتم‌هاي ماده چگال فرميوني، فرميون. باسن‌ها درهم فرومي‌روند، اما فرميون‌ها اينگونه نيستند. باسن‌ها اتم‌هايي هستند كه مي‌توانند در هم فرو روند. به طور كلي اگر تعداد (الكترون + پروتون + نوترون اتمي) عددي زوج باشد، آن اتم يك باسن است. مثلا اتم‌هاي سديم معمولي باسن ‌اند و مي‌توانند به حالت فاز چگال باس-اينشتين ادغام شوند. اما فرميون‌ها مطابق اصل طرد پائولي نمي‌توانند در يك واحد كوآنتومي در هم ادغام شوند. هر اتمي كه تعداد الكترون‌ها + پروتون‌ها + نوترون‌هايش عددي فرد باشد، مثل پتاسيم - 40 يك فرميون است. گروه جين براي مقابله با خواص ادغام‌ناپذيري فرميون‌ها از تأثير ميدان مغناطيسي بر آنها استفاده‌كردند.

ميدان مغناطيسي سبب مي‌شود اتم‌هاي تنهاي فرميون جفت شوند. قدرت اين پيوند را ميدان مغناطيسي تعيين مي‌كند. جفت‌هاي اتم‌هاي پتاسيم برخي از خواص فرميونيشان را حفظ مي‌كنند، ولي كمي شبيه باسن‌ها عمل خواهند‌كرد. يك جفت فرميون مي‌تواند در جفت ديگري ادغام شود - و جفت تازه در جفتي ديگر ...- تا سرانجام ماده چگال فرميوني شكل‌گيرد. در اثر اين پديده، گران‌روي (Viscosity) ماده به وجود آمده بايد بسيار كم باشد. جفت‌هاي فرميون مي‌توانند درهم فروروند و شبيه باسن‌ها عمل كنند. مشابه اين پديده را در ابررسانايي مي‌بينيم. در يك ابررسانا، جفت‌هاي الكترون (الكترون‌ها فرميون اند) مي‌توانند بدون هيچ مقاومتي جريان يابند. متأسفانه مطالعه و دسترسي به ابررسانا‌ها بسيار مشكل است. گرم‌ترين ابررساناي امروزي مي توانند در دماي (135- )درجه سانتيگيراد عمل مي‌كند و اين بزرگ‌ترين مشكل براي مطالعه و استفاده از آنهاست. قدرت جفت‌شدن شگفت‌انگيز در حالت جديد، دانشمندان را اميدوار كرده‌است كه بتوانند از يافته‌هاي خود درباره حالت تازه ماده، براي توليد ابررساناها در دماي اتاق استفاده ‌كنند.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:55 PM
هر جسم جامدي كسر يعني از تابش فرودي بر سطح خود را درمي‌آشامد، بقيه اين تابش بازتاب مي‌يابد. يك جسم سياه ايده‌آل به صورت ماده‌اي كه تمامي تابش فرودي را ، بدون هيچ بازتابس درمي‌آشامد، تعريف مي‌شود.

از ديدگاه نظريه كوانتومي ، جسم سياه عبارت است از ماده‌اي كه تعداد بيشماري تراز انرژي كوانتيده (در گستره وسيعي از اختلاف انرژيها) است. بطوري كه هر نوتروني كه با بسامدي بر آن فرود آيد در آشاميده مي‌شود. از آنجا كه انرژي درآشاميده بوسيله يك ماده دماي آن را افزايش مي‌دهد، اگر هيچ انرژي گسيل نشود، يك درآشام كامل يا جسم سياه ، گسيل كننده كامل نيز هست.

اطلاعات اوليه

تمام اجسام در دماي متناهي ، امواج الكترومغناطيسي تابش مي‌‌كنند. طيفهاي تابشي ناشي از گازهاي اتمي ، كه در آنها اتمها بسيار از هم دور و فقط بطور ضعيف به هم بر هم كنش مي‌كنند، شامل فركانس‌ها يا طول موجهاي گسسته هستند. طيف مولكولها، كه علاوه بر گذارهاي الكتروني ، با سمعهاي ناشي از گذارها دوراني و ارتعاشي همراه هستند، نيز شامل خطوط گسسته‌اند.

يك جسم جامد ، از لحاظ تابش يا درآشامي از اين هم پيچيده‌تر است، و از بعضي لحاظ مي‌توان آن را به عنوان يك مولكول بسيار بزرگ كه تعداد درجات آزادي آن متناظر افزايش يافته است، در نظر گرفت. تابش گسيل شده توسط جامد ، با تابش تمام فركانس‌ها يا طول موج‌ها، شامل يك طيف پيوسته است. بر اين اساس به صورت ايده‌آل ماده‌اي تعريف مي‌شود كه مي‌تواند تمام فركانس‌هاي طيف الكترومغناطيسي را جذب كند. همين جسم اگر چنانچه گرم شود، بايد بتواند تمام فركانس‌هاي طيف الكترومغناطيسي را تابش كند.

جسم سياه تقريبي

كاواكي كه حفره بسيار كوچكي در روي آن تعبيه شده است، تقريب بسيار خوبي از جسم سياه است. هر تابشي مه بر اين حفره بتابد، از طريق آن وارد كاواك مي‌شود و احتمال بسيار كمي وجود دارد كه بلافاصله مجددا باز تابيده شود. در عوض بازتابش، اين تابش يا درآشاميده مي‌شود يا بطور مكرر در ديواره‌هاي داخلي جسم سياه بازتاب مي‌يابد. در نتيجه عملا تمامي تابش كه از طريق اين حفره وارد كاواك مي‌شود، در اين ظرف درآشاميده مي‌شود.

حال اگر كاواك مورد نظر را تا دماي مفروض T حرارت دهيم، ديواره‌هاي دروني آن، با آهنگ يكسان فوتونها را گسيل مي‌كنند و درمي‌آشامند. تحت اين شرايط مي‌توان گفت كه تابش الكترومغناطيسي با ديواره‌هاي داخلي در تعادل گرمايي است. كيرشهف نشان داد كه طبق قانون دوم ترموديناميك تابش داخل كاواك در هر طول موجي بايد همسانگرد (يعني ، شار تابشي مستقل از راستا باشد)، همگن (شار تابشي در تمام نقاط فضا يكسان باشد) بوده و نيز در تمام كاواك‌هايي كه دمايشان برابر است يكسان باشد.

خواص عمومي تابش جسم سياه

· انرژي كه در بازه كوچك فركانسي dv

· بين فركانس‌هاي v

· و v+dv

· گسيل مي‌شود، در دماي ثابت نخست با فركانس افزايش پيدا مي‌كند، سپس به يك تعداد ماكزيمم مي‌رسد، و سرانجام در فركانس‌هاي باز هم بالاتر كاهش مي‌يابد.

· انرژي تابشي به ازاي هر فركانس با دما افزايش پيدا مي‌كند، در نتيجه ، انرژي كل تابشي ، با دما افزايش مي‌يابد. قبل از پيدايش نظريه پلانك در مورد جسم سياه ، معلوم شد كه انرژي تابشي با توان چهارم دما تغيير مي‌كند، كه اين بيان به قانون استيفان بولتزمن معروف است.

· با افزايش دماي جسم تابش كننده كسر بيشتري از تابش گسيل شده توسط مولفه‌هاي فركانس بالاتر حمل مي‌شود.

· طيف تابش جسم سياه مستقل از ماده‌اي است كه تابش كننده از آن ساخته شده است.

توجيه خواص جسم سياه با استفاده از نظريه كلاسيك

تمام كوششها براي به دست آوردن منحني‌هاي مشاهده شده تجربي در مورد تابش جسم سياه ، با شكست مواجه شد. از جمله اين كوشش‌ها مي‌توان به قانون وين استفاده كرد. وي با استفاده از مدلي كه جز براي تاريخ دانها، براي ديگران جالب نبود، شكل خاصي را براي انرژي تابشي يا گسيل شده بر حسب دما ارائه داد. قانون وين با وجود اين كه با مفاهيم كلي فيزيك كلاسيك سازگاري نداشت، توانست در فركانس‌هاي بالا نتايج تجربي را به خوبي تفسير كند. اما در فركانس‌هاي پايين با مشكل مواجه مي‌شد.

كار ديگري كه در اين زمينه انجام شد، قانون ريلي - جينز بود. ريلي قانون خود را از دو نتيجه كلاسيكي قانون تقسيم مساوي انرژي و محاسبه تعداد مدهاي تابش الكترومغناطيسي محبوس در داخل كاواك بدست آورد. قانون ريلي - جينز نيز در فركانس بالا كه در آن فرمول وين صادق است با نتايج تجربي وفق نمي‌دهد اما در فركانس‌هاي پايين مي‌توانست منحني‌ها را توجيه كند. بطور كلي ريلي – جينز نمي‌تواند درست باشد، چون اين قانون چگالي انرژي كل را بينهايت پيشگويي مي‌كند.

توجيه موافق با آزمايش تابش جسم سياه

در سال 1900 ماكس پلانك با تلفيق ماهرانه قوانين وين در فركانس‌هاي بالا و ريلي - جينز در فركانس‌هاي پايين ، رابطه‌اي را ارائه داد كه مي‌توانست در تمام فركانس‌ها با نتايج تجربي در توافق باشد. حسن رابطه پلانك در اين است كه هرگاه فركانس به سمت صفر ميل كند، اين قانون به قانون ريلي - جينز تبديل مي‌شود. همچنين در صورتي كه فركانس بزرگتر باشد، قانون وين نتيجه مي‌شود.

Bauokstoney
Friday 16 April 2010-1, 01:55 PM
مواد تشكيل دهنده ماده تاريك
ماده معمول

سيارات

ماده تاريك ممكن است از چيزهاي معمولي مثل جنس سيارات تشكيل شده باشد، ولي سياراتي مثل زمين به اندازه كافي جرم ندارند، پس ممكن است ژوپيترها تشكيل دهنده ماده تاريك باشند.

اما اين نظريه چندين مشكل دارد، اول اينكه ما فرض كرده ايم سيارات فقط در اطراف ستارگان شكل گرفته اند، بنا بر اين ستارگان به ميزان بسيار كمي جرم آن ها را بالا مي برند. با اين حساب امگا = 0.005 خواهد بود كه براي تشكيل دادن 88% جرم عالم كافي نيست.

دومين و مهمترين مشكل از تركيب هسته اي مهبانگ (big bang nacleosynthesis) ناشي مي شود. در لحظه تولد عالم وقتي مهبانگ رخ داد عالم ماده اي بسيار گرم تشكيل شده از انواع ذرات بود، در حالي كه عالم بزرگ و بزرگتر و به سردي مي گراييد ذرات ماده معمول مثل الكترون، نوترون و پروتون ها نيز سرد مي شدند و اتمهاي مواد موجود در عالم را تشكيل مي دادند. غالب اين اتمها مربوط به هليوم و هيدروژن هستند.

BBN يك تئوري موفق است كه نه تنها هيدروژن و هليوم را به عنوان بيشترين عناصر جهان معرفي مي كند بلكه نسبت آنها را نيز به درستي بيان مي كند.

اما مسئله اي وجود دارد. مقدار هر ماده اي كه تشكيل مي شود به ميزان ماده معمول تشكيل دهنده اتم (ماده بارنوييك) بستگي دارد و BBN مقدار اين ماده را براي عالم كنوني چيزي در حدود امگا = 0.1 پيش بيني مي كند.

بايد توجه كرد كه اين ميزان ماده بارنوييك براي مواد قابل مشاهده در عالم ما زياد است در نتيجه مقداري ماده معمول تاريك (از جمله سيارات و ستارگان سوخته) وجود دارد اما اين مواد نمي توانند توجيه كننده سرعت خوشه و منحني دوران آنها باشند.

ستارگان تاريك - ژوپيترها، كوتوبه هاي قهوه اي، كوتوله هاي سفيد

ماده معمول ديگري كه مي تواند تشكيل دهنده ماده تاريك باشد ستارگاني هستند كه جرم كافي براي سوختن و درخشان شدن ندارند- كوتوله هاي قهوه اي - يا ژوپيترها - ژوپيترها كوتوله هايي به مراتب (حدود 10 برابر) سنگين تر هستند و به صورت ستارگان بسيار كوچك و كم نور فعاليت دارند. اما اين احتمالات مثل سيارات در مقابل BBN با مشكل مواجه مي شوند و باز باريون كافي وجود ندارد. احتمال اين نيز مي رود كه نظريه BBN اشتباه باشد ولي چون اين نظريه تا كنون بسيار موفق بوده است به دنبال انتخاب هاي ديگري براي ماده تاريك هستيم.

ماده عجيب

اين ماده آنقدر ها هم عجيب نيست فقط ماده اي است كه الكترون، نوترون و پروتون ندارد. بسياري از چنين ذرات شناخته شده اند و چند مورد از آن ها در حد تئوري هستند تا بتوان مشكل ماده تاريك را حل كرد.

نوترينو ها

نوترينو ها ذرات بدون جرمي هستند كه وجودشان ثابت شده و لي دلايلي وجود دارد كه نشان داده گاهي اوقات جرم بسيار كوچكي دارند. در عالم مقدار بسيار زيادي از اين ذرات وجود دارد، با اين حال حتي يك جرم بسيار كوچك تر براي ماده تاريك پر اهميت است. جرمي به اندازه 1/5000 جرم الكترون، امگايي به اندازه 1 بدست مي دهد.

ويمپ ها (WIMPs)

بيشتر انتخاب هاي ماده عجيت در دسته ويمپ ها Weakly Interaching massive particles قرار مي گيرند. ويمپ ها دسته اي از ذرات سنگين هستند كه به سختي با ذرات ديگر واكنش مي دهند از اين ذرات مي توان در تراسنيو ها و آكسيون ها را نام برد.

اثبات وجود ماده تاريك

جاذبه دليل وجود ماده تاريك

وجود يك پديده را از دو روش مي توان اثبات كرد:مشاهده مستقيم پديده يا مشاهده تاثير آن بر پديده هايي كه راحت تر مشاهده مي شوند.

اين مطلب كه در آسمان شب چيزهايي هست كه به راحتي ديده نمي شود و هميشه مورد توجه بوده است. هنگام استفاده از تلسكوپ يا راديو تلسكوپ فقط اشيايي رصد مي شوند كه از خود نور يا امواج راديويي گسيل مي كنند. اما هر پديده اي اين خصوصيات را ندارد حتي سياره خودمان زمين نيز به علت تاريكي بيش از حد قابل مشاهده نيست.

خوشه هاي كهكشاني

مقدار قابل توجهي ماده در بررسي خوشه هاي كهكشاني وجود دارد كه ما نمي توانيم به آساني آنها را ببينيم. خوشه هاي كه از تجمع چند صد تا چند هزار كهكشان يا كهكشان هاي تك در فضا بوجود آمده اند. در دهه 1930، zwicky، Smith، دو خوشه تقريبا نزديك به هم Coma و Virgo را از لحاظ كهكشان هاي تشكيل دهنده و سرعت خوشه ها مورد بررسي قرار دادند، و سرعتي كه بدست آوردند چيزي بين 10 تا 100 برابر مقداري بود كه انتظار داشتند.

معني اين چيست؟ در يك گروه از كهكشان ها مثل خوشه تنها نيروي موثر بر كهكشان ها گرانش است و اين گرانش اثر كششي كهكشان ها بر يكديگر است كه باعث بالا رفتن سرعت آنها مي شود.

سرعت مي تواند مقدار ماده موجود در كهكشان را به دو طريق مشخص كند:

جرم خوشه ها

جرم بيشتر كهكشان باعث مي شود نيروي شتاب دهنده به كهكشان نيز بيشتر شود.

شتاب و سرعت خوشه ها

اگر شتاب يك كهكشان خيلي زياد باشد مي تواند از ميدان جاذبه خوشه خارج شود. اگر شتاب كهكشان بيش از سرعت فرار باشد، خوشه را ترك خواهد كرد.

به اين ترتيب همه كهكشان ها سرعتي پايين تر از سرعت فرار (گريز) خواهند داشت. و با اين نگرش مي توان جرم كل خوشه را حدس زد كه مقدار قابل توجهي از ميزان مشاهده شده است. با اين حال اين نظريه به علت اينكه مبني بر مشاهده بود و مشاهدات غالبا با اشتباه همراهند مدت طولاني مورد توجه قرار نگرفت.

هنگامي كه چيزي به وسعت يك خوشه كهكشاني نگاه مي كنيد با اينكه ممكن است سرعت ها زياد باشند در مقابل وسعت خوشه ها چيزي به حساب نمي آيند پس مشاهده مداوم يك خوشه در طي چندين سال تصوير يكساني از آن بدست مي دهد. ما نمي توانيم كهكشان هايي را كه بدون الگو حركت مي كنند با دقت ببينيم. پس يك كهكشان با سرعت زياد ممكن است از خوشه جدا شده باشد يا اصلا متعلق به خوشه نباشد. حتي ممكن است بعضي از كهكشان ها فقط مقابل كهكشان هاي ديگر در راستاي خط ديد آنها باشند. با اين حساب اين كهكشان گمراه كننده خواهد بود.

منحني حركت انتقالي كهكشان ها

دلايل قابل اعتماد تري در دهه 1970 در پي اندازه گيري منحني هاي دوران كهكشان ها ارايه شد. علت قابل اعتماد تر بودن آنها اين است كه اطلاعات موثق تري در مورد تعداد يشتري كهكشان دست مي دهند.

از گذشته مي دانستيم كه كهكشان ها حول مركز شان دوران دارند درست شبيه به چرخش سيارات به دور خورشيد و مانند سيارات از قوانين كپلر پيروي مي كنند. اين قوانين مي گويند سرعت چرخشي حول يك مركز فقط به فاصله از مركز و جرم موجود در مدار بستگي دارد.

پس با پيدا كردن سرعت چرخش يك كهكشان مي توانيم جرم موجود در كهكشان را محاسبه كنيم. همان طور كه در كناره هاي كهكشان ميزان نور به سرعت كم مي شود انتظار مي رود سرعت چرخش نيز پايين بيايد ولي اين اتفاق نمي افتد و سرعت در همان ميزاني كه محاسبه شده بود ثابت مي ماند و اين مطلب آشكارا نشان مي دهد در كناره هاي كهكشان جرمي وجود دارد كه ما نمي بينيم. اين آزمايش در مورد چندين كهكشان حلزوني - از جمله كهكشان راه شيري خودمان - انجام شده و هر بار به همين نتيجه رسيده است. و اين محكمترين و بهترين اثبات براي وجود ماده تاريك است

ميزان وجود ماده تاريك

چه ميزان ماده تاريك وجود دارد؟

كيهان شناسان ميزان موجود در عالم را با پارامتري به نام امگا مورد بحث قرار مي دهند. در يك عالم بسته يعني عالمي كه جرم آن در حدي است كه عاقبت در خود فرو مي ريزد امگا بيش از 1 تعريف مي شود. در يك عالم باز يعني عالمي كه تا ابد اجزاي آن در حال دور شدن از يكديگر هستند امگا كمتر از 1 است و يك عالم مسطح به طور ايده آل امگايي برابر 1 خواهد داشت.

ميزان ماده قابل مشاهده موجود در عالم در حدود 0.05 = امگا است و به هيچ وجه بيش از آن نمي باشند. نظريه پردازان مايلند امگاي عالم را چيزي 1 در حدود در نظر بگيرند به آن معني كه ماده تاريك 0.95 = امگا يا 95% عالم را تشكيل داده است.

اما در صورتي كه واقع بينانه تر نگاه كنيم مي بينيم كه دانشمندان دليلي براي بيشتر بودن اندازه امگا از 0.4 ندارند با اين حساب ميزان ماده تاريك 0.35 امگا خواهد بود كه 88% جرم عالم است.

مي بينيم كه 88% عالممان كاملا ناشناخته است.

به نقل از سي پي اچ تئوري
منبع : دانشنامه رشد

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 03:40 PM
پاد ماده (ضد ماده)
ضدماده

ما انسانها و هر آنچه در اطراف ماست از موجودات زنده زمين و سيارات ، خورشيد و ديگر ستارگان ، همه از ماده ساخته شده‌ايم. اما با تصور وجود يك جهان ديگر كه مانند تصوير آينه‌اي جهان كنوني ما باشد، چه احساسي به شما دست ميدهد؟ البته وجود چنين جهاني پذيرفته نيست. با اين حال جهان ذرات زير اتمي (الكترون ، پروتون ، نوترون ، ...) چنين همتايي دارد و هر يك از اين ذرات براي خود همتايي در آن جهان دارند كه به اصطلاح پاد ذره آن ذرات مينامند.

تاريخچه

ديراك فيزيكدان معروف در 1928 چنين استنباط كرد كه همه مواد ميتوانند در دو حالت وجود داشته باشند. وي در آغاز نظريه خود را در مورد الكترون بيان كرد و اظهار داشت كه بايد ذراتي به نام ضد الكترون هم وجود داشته با شد. اين گفته تحقق يافت و فيزيكدان آمريكايي كارل اندرسون در 1932 ضد الكترون و يا پوزيترون را كشف كرد. پس از اكتشاف ديراك و اندرسون ، سرانجام در اكتبر 1955 اييلوگسلر ، فيزيكدان اهل ايتاليا توانست در شتابدهنده بيوترون در آزمايشگاهي در كاليفورنيا پاد پروتون و يك سال بعد 1956 پاد نوترون را آشكار كند. اما دانشمندان پارا فراتر گذاشته و در پي ساخت پاد اتم و پاد مولكول برآمدند.

مكانيزم

اينكه اصلا پاد ذرات چيستند ، چه خواصي دارند و در قياس با همتاي ماده‌اي خود چگونه رفتار ميكنند، مدتي فيزيكدان را به خود مشغول كرد؟ ابتدا اين تصور وجود داشت كه پاد ماده در واقع تصويري از ماده در آينه است. اين بدان مناست كه پاذرات ، بايد باري مخالف و هم اندازه و جرمي قرينه جرم تصويري خود در دنياي ماده داشته باشند. بحث بار الكتريكي كاملا پذيرفته شده بود. اما جرم منفي بسيار دشوار مينمايد. ويژگي ديگر پاد ذرات ، ويژگي نابودي در صورت برخورد و تماس با پاد ماده خود است. در اين انهدام مشترك هر دو نابود ميشوند، و به مقدار قابل توجهي انرژي كه بيشتر به صورت پرتوهاي گاما ظاهر ميشود، در ميآيند. البته اگر اين انرژي به اندازه كافي زياد باشد، ميتواند به جفت ماده و پاد ماده ديگري نيز تبديل شود كه اين تصوير خوبي از تبديل ماده و انرژي به يكديگر و بيان فرمول معروف انيشتن است.

پاد ذرات از برخورد شديد ذرات ديگر بوجود ميآيند. اين وظيفه به عهده شتابدهنده‌ها است. در توضيح اينكه چرا ما بيشتر ماده را ميبينيم تا ضد ماده ، در تاريخ كيهان آمده است. در مرحله دوم از هشت مرحله يا مقطع تاريخ كيهان آمده است كه اولين سنگ بناهاي ماده (مثلا كوارك و الكترون و پاد ذرات آنها) از برخورد پرتوها ، با يكديگر بوجود ميآيند. قسمتي از اين سنگ بناها دوباره با يكديگر برخورد ميكنند و به صورت تشعشع فرو ميپاشند. در لحظه هاي بسيار بسيار اوليه ، ذرات فوق سنگين نيز ميتوانسته‌اند بوجود آمده باشند. اين ذرات داراي اين ويژگي هستند كه هنگام فروپاشي ، ماده بيشتري نسبت ضد ماده (مثلا كوارك‌هاي بيشتري نسبت به آنتي كواركها) ايجاد كنند. ذراتي كه فقط در ميان اولين اجزاي بسيار كوچك ثانيه‌ها وجود داشتند، براي ما ميراث مهمي به جا گذاردند كه عبارت از فزوني ماده در برابر ضد ماده بود.

آزمايش ساده

براي تصور جسم منفي ، ماهي باهوشي را تصور كنيد كه به سطح آب ميآيد و به قعر آن نميرود. همچنين فرض كنيد حباب‌هايي از داخل بطري كه در كف اقيانوس قرار دارد به سمت بالا حركت ميكنند. ماهي باهوش با مشاهده حباب‌ها شديدا علاقمند خواهند شد به آن جرمي منفي نسبت دهد. زيرا در خلاف جهت نيروي وارد از سوي جاذبه زمين حركت ميكنند. با اين تصورات ، فيزيكدانان وجود چنين حالتي را براي پاد ماده غير تحمل ميدانند.

آينده پاد ماده

نويسندگان داستان غير علمي ، تخيلي بر اين باورند كه ميتوان با استفاده از ماده و پاد ماده ، فضاپيماهايي را به جلو راند. يك فضاپيماي مجهز به موتور ماده - پاد ماده در كسري از مدت زمان كه امروزه يك فضاپيماي مجهز به موتور هيدروژن مايع لازم دارد تا به ستارگان همسايه خورشيد برسد، ما را به آن سوي مرزهاي منظومه شمسي (خورشيدي) خواهد برد. سرعت اين چنين فضاپيمايي در مقايسه با سرعت شاتلهاي فضاهاي كنوني هم ، چون سرعت يك يوزپلنگ در مقابل لاك پشت است. اين فضاپيما ميتواند سفر يازده ماهه جستجوگر سياره بهرام را يك ماهه به انجام رساند. ديگر توانايي پاد ماده در ايجاد سرعتهاي بسيار بالا و نزديك به سرعت نور است. اما اين بار به جاي سفر در كيهان ، سفر در زمان مورد نظر است. اين تصور جديد از زمان ، به ما ميآموزد كه ميتوان با سرعت گرفتن ، نقطه خاصي از فضا- زمان را كمتر منتظر گذاشت و اين همان جايي است كه پاد ماده به كمك ما ميشتابد.
منبع : دانشنامه رشد

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 03:41 PM
مقدمه

صنعت نوشابه‏سازي از ساليان دور و دراز در ايران اسلامي وجود داشته است. اما در چند سال اخير مخصوصاً در دهه گذشته بسيار اين صنعت رشد كرده ميتوان آنرا يك رقيب جدي براي رقباي طراز اول جهان نام برد.

نوشابه مضررات و فايده‏هاي زيادي دارد كه به نظر من مضرات و فايده‏هاي زيادي دارد كه به نظر من مضرات اين ماده بيشتر از فايده‏هاي آن است. مخصوصاً براي افرادي كه استعداد چاقي دارند و همچنين افرادي كه مرض قند دارند نيز بسيار مضرر است. البته براي رفع تشنگي و ايجاد كالري ماده بسيار خوبي است ولي در مقايسه با مضرات آن ميتوان مضرات را بيشتر فايده‏هاي آن نام برد.

البته در چند سال اخير نوشابه‏هاي جديدي وارد بازار شده‏اند كه نام آنها نوشابه‏هاي رژيمي است و براي افرادي كه استعدادهاي چاقي دارند و همچنين مرض قند دارند ضرر كمتري دارد.

اگر صنعت نوشابه سازي با همين روند پيش برود ميتوان پيش‏بيني كرد كه در ساليان نزديك شاهد موفقيت‏هاي چشمگير و جهاني اين صنعت در كشور عزيز اسلامي خود شويم.

گزارش از خط توليد نوشابه‏ اي شيشه‏اي
در مرحله اول شيشه‏ها وارد دستگاه انكستر مي‏شوند و بوسيله كف و صابون شسته مي‏شوند. سپس شيشه‏ها وارد دستگاه شستشو مي‏شوندكه هفت حوضچه دارد و هر شيشه هفت بار شسته مي‏شود و درآخر آب با فشار وارد شيشه ميشود و با وارونه كردن شيشه‏ها آبهاي داخل شيشه به بيرون شيشه رانده ميشوند. از مرحله اول تا مرحله بيرون آمدن شيشه از دستگاه حدود چهل دقيقه طول ميكشد. قبل از اينكه شيشه وارد دستگاه فيلر شود از يك مرحله به نام آينه‏خواني اول مي‏گذرد كه دراين مرحله بوسيله نور و شيشه و آينه داخل شيشه‏ها ديده ميشوند تا جسم خارجي داخل شيشه‏ها نباشند. بعد از اين مرحله شيشه‏ها وارد دستگاه فلوميكس مي‏شوند كه كار اين دستگاه تنظيم آب و عصاره داخل شيشه است كه اين عصاره توسط تسكين هاي آزمايشگاه بدست مي‏آيد. هر يك واحد عصاره 4 واحد آب مصرف ميكند. بعد از اين مرحله شيشه وارد مرحله چشم الكتريكي ميگويند كه اين واحد حدود 2 الي 3 ماه است به كارخانه ها وارد شده است. كار اين مرحله اين است كه اگر داخل يك شيشه جسم خارجي باشد و از مرحله آينه خواني گذشته باشد اين اجسام را شناسايي ميكند. دستگاه فيلر 72 سوپاپ دارد كه هر دوري كه ميزند 72 شيشه را پر كرده و تشتك آنها را بر روي آنها قرار ميدهند. البته بستگي به سرعت دور فيلتر دارد كه كم و زياد ميكنند كه اين تعداد بستگي به فروش كارخانه دارد بعد از اين مرحله شيشه‏هاي پر از دستگاه كد زن عبور ميكنند كه اين دستگاه بوسيله جوهر، تاريخ توليد و انقضا و ساعت توليد و قيمت را بر روي تشتك ها درج ميكند. بعد از اين مرحله شيشه ها وارد مرحله دو راهي آينه ميشوند كه در اين مرحله مانند مرحله آينه خواني از نور و شيشه و آينه براي پيدا كردن اجسام داخلي درون شيشه استفاده ميكنند فوق اين مرحله با مرحله آينه خواني اين است كه در مرحله آينه خواني شيشه ها خالي است و ضريب اشتباه بالا ولي در اين مرحله شيشه ها پر است و ضريب اشتباه تقريبا در حد صفر است. در كل ماسه مرحله كنترل شيشه داريم: آينه خواني چشم الكترونيكي دو راهي آينه پر، بعد از اين مرحله شيشه‏ها وارد دستگاه كيبستر مي‏شوند (جعبه پر كن) كه بوسيله فيگرها دهانه آن باز ميشود حدود 24 شيشه را بلند كرده و وارد جعبه ميكند. بعد از اين مرحله اين شيشه‏ها وارد انبار مي‏شوند كه بعد از آن به مصرف عموم برسند.
گزارش از آزمايشگاه كارخانه
عصاره‏هاي شركت زمزم ايران عبارتند از: كولا، پرتقالي، لمون لايم، ورزشي، انبه و انواع دايوت‏هاي بدون قند است كه البته تمام شركتها ايران همين انواع را ميزنند.
نوشابه از چه چيزهايي درست شده است؟
آب، شكر، مواد نگهدارنده، گاز كربنيك، عصاره
آب مصرفي اين شركت آب چاه است كه عمق اين چاه حدود 140 متر است كه از 45 سال پيش كه اين كارخانه تاسيس گرديده است آب كارخانه را تامين ميكند. آب از چاه وارد آب انبار ميشود و از آنجا وارد تصفيه خانه ميشود و به روش لايم سودا تصفيه ميشود.
شكر مصرفي اين شركت داخلي است وهمان شكر معمولي است كه از داخل كشور تامين ميشود. نوشابه‏هاي رژيمي به جاي شكر از شيرين‏ كننده هاي مصنوعي به نام آسپارتان استفاده ميشود كه شيرين كنندگي اين ماده مصنوعي حدود 200 برابر شكر است.عصاره: پرتقالي الف- كه از رنگهاي مجاز خوراكي استفاده ميشود مانند سانسويل نو- كالمهگزين
پرتقالي ب: صمغ عربي
كولا الف: شامل آنتي فوم (ضر كف)- كارامل (قند سوخته) كافئين
كولا ب: اسيد فسفريك خوراكي
ورزشي، لمون لايم، انبه، عصاره آنها از آلمان خريداري شده و ديگر فرمولاسيون روي آنها انجام نمي‏دهيم.
نوشابه‏هاي كولا و پرتقال فرمولاسيون روي آنها انجام مي‏گيرد كارخانه آن دريافت آباد است ولي نوشابه‏هاي ورزشي، لمون لايم، انبه عصاره آنها مستقيماً از آلمان وارد شده و با شربت و آب گازدار مخلوط مي‏كنيم.
با دو شركت آلماني هم قرارداد داريم به نامهاي H & R و DOHLER كه كارهاي خود را از آنجا خريداري ميكنيم.
افرادي كه مرض قند دارند داخل بدنشان انسولين به مقدار نياز توليد نميشود كه بتوانند شكر را سوخت و ساز كنند براي همين از آسيارتام تهيه اسيد آمينه است كه به اصطلاح منشا فنيل آلانين دارد.
مواد نگهدارنده از رشد كپكپها و مخمرها جلوگيري ميكند. بنزوات سديم براي نگهداري در در نوشابه استفاده ميشود كه مقدار خيلي جزئي آن كه اداره استاندارد به ما اجازه داده است استفاده مي‏كنيم.
گاز كربنيك ماده اي است كه در تركيب نوشابه استفاده ميشود. گازوئيل را ميسوزاند از گرماي آن براي گرم كردن آب و از دود آن كه حاوي گاز CO2 و مونواكسيدكربن است استفاده ميكنيم. طي يكسري فرايندها آنرا به تبديل به%9/99 Co2 تبديل ميكنند و در صنعت نوشابه سازي مصرف ميشود. روي نوشابه ها آزمايشاتي انجام ميگيرد. عصاره‏اي كه آنها مي‏سازند عصاره اوليه را با شربت مخلوط ميكنند كه ميشود عصاره نهائين و يكسري آزمايشاتي را روي آن انجام ميدهيم از قبيل: اندازه گيري pH ، اندازه گيري غلظت و در آزمايشگاه، آزمايشات ديگري روي محصول انجام مي‏دهيم از قبيل: اندازه گيري فشار يا مقدار گاز كربنيك، اندازه گيري بريكس يا غلظت يا مواد جامد حل شود درآب، اندازه گيري چگالي نوشابه، اندازه گيري اسيديته نوشابه، اين آزمايشات را روي نوشابه انجام ميدهند. هر نيم ساعت يكبار يك نمونه برداشته و اين آزمايشات را روي آن انجام ميدهيم. تا پي ببريم كه آيا اين موادي كه به آن افزوده كرده‏اند خوب و موثر بوده يا غير و يا محصول آيا استاندارد است يا نه؟
تاريخ انقضا: آنها با استانداردهاي بين المللي پيش ميروند. آنها مي‏بينند كه نوشابه‏اي كه داراي چه موادي است به چه مقدار وقت براي استفاده نيازمند است. البته باز هم ممكن است نوشابه‏اي بعد از يك ماه خراب شود و تخمير شود ولي نوشابه‏اي ديگر در شرايطي ديگر چندين سال باقي بماند.
بنزوات سديم باعث ميشود كه نوشابه مدت طولاني تري براي استفاده پيدا كند.
مضرات و فايده‏هاي نوشابه: فايده‏هاي نوشابه اين است كه اين قند و شكري كه داخل نوشابه است ايجاد كالري ميكند و بقيه مواد شيميايي است و براي بدن ضرر دارد مثلاً بنزوات سديم سرطان زا است.

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 03:43 PM
براي تعيين مقدار گاز حجمي در يك نوشابه، يك نوشابه را آورده وارد دستگاه مخصوص قرار داده و با سوزنهاي مخصوص درب آنرا سوراخ كرده و همين فشار گاز كربنيك نوشابه باعث حركت دادن عقربه ميشود اين دما و اين درجه را بر روي جدول ميبرند و مقدار گاز حجمي را در يك نوشابه تعيين ميكنند. كه بر اساس آن در صد وزن گاز را هم ميتوانند اندازه گيري كنند.
در صد وزني گاز در نوشابه‏هاي كولا 7/0 گرم در صد سي سي
در صد وزني گاز در نوشابه‏هاي پرتقالي 6/0 گرم در صد سي سي
براي اندازه گيري غلظت از بريك سنج استفاده ميشود. نوشابه را كه گازش را خارج كرده‏اند داخل مزو ريخته و اين بريك سنج را در آن شناور ميكنند و در روي يك عدد مي‏ايستد و آن عدد را مي‏خوانند مثلا:
بريكس نوشابه كولا 10
بريكس نوشابه پرتقالي 11 غلظت بيشتري دارد.
بريكس نوشابه لمون لايم 10
براي اندازه گيري وزن حجمي از هيدرومتر استفاده ميشود كه داخل دانشگاهها و دبيرستانها از پيكرومتر استفاده ميكنند. وزن حجمي را مانند غلظت حساب ميكنند. عدد بدست آمده را بر روي جدول ميبرند تا ببينند كه اين عدد به دست آمده (وزن حجمي) استاندارد است يا خير؟
بومه سنج هم همين طور عمل ميكند كه متوسط آن 1/30 يا 2/30 است.
براي اندازه گيري اسيديته يك تيتراسيون حجمي را انجام ميدهند. يعني مقداري نوشابه ريخته معرف فنيل فتالين را مي‏ريزند و بعد با اسيد و با سود آنرا تيتر ميكنند كه به اين عمل يك تيتراسيون حجمي مي‏گويند.
نحوه شستشوي بطريها در دستگاه شستشو

به منظور داشتن ظرفهاي پاك تميز بطريها را به مدت پنج دقيقه در يك محلول شستشو كه حاوي 8/1 تا 3 درصد سود محرق در يك درجه حرارتي كه پائين‏تر از 130 فارنهايت نباشد قرار ميدهند. در بعضي موارد مشاهده شده بطريهايي كه بطور رضايت بخشي شسته شده‏اند دوباره با آبي كه براي آب كشيدن آنها بكار مي‏برند آلوده شده‏اند. آزمايش نشان داده كه اين آب، آب‏كشي شامل مقادير زيادي از ميكرو اورگانيسم‏ها بوده است و لذا براي جلوگيري از آلودگي بطوريكه در كارخانه‏هاي نوشابه‏سازي ايران خصوصاً كانادا در اين ملاحظه گرديد ابتدا بطريها را در مخزن شماره 1 با آب معمولي و آب گرم كه حاوي 3 درصد سود محرق مي‏باشد شست و شو ميدهند و بعد شيشه‏هارا بطور اتوماتيك وارد مخزن شماره 3 مي‏نمايند و با آب گرمي كه حاوي يك درصد سود محرق است ميشويند و براي بار چهارم بطريها را وارد مخزن شماره 4 نموده و فقط با آب نيمگرم شستشو مي‏نمايند و بالاخره با فرچه‏هاي مخصوص به طور اتوماتيك داخل بطريها را مي‏شويند و پس از چهار مرتبه با فشار 20 پوند شيشه‏ها را با آب سرد آب مي‏كشتد و پس از اين مرحله براي شفاف نمودن شيشه‏ها از پود ميركس (My rex) استفاده مي‏شود و در اين موقع شيشه‏ها آماده پر شدن مي‏باشد.
تهيه و تصفيه شربت ساده و اختلاط آن با آب و كشف

مقدار قند موجود در مشروبات گازدار

لوازم شربت و شربت سازي- به مراتب مقادير زياد فساد را در شربت و شربت سازي ميتوان ديد. حداقل در حدود 80-75 درد تمام فسادها مايه‏اي از شربت سرچشمه ميگيرند. نگهداري شربتهاي از راه سرد تهيه شده بخصوص شربتهاي رقيق كار غلطي است به طور كلي شربتهاي رقيق تر از 32 تا 30 درجه بومه را اصلاً نبايستي نگاهداري كرد زيرا مايه‏ها بسرعت در چنين محلولي رشد خواهد كرد. شربتهاي بسيار غليظ (42 تا 36 درجه بومه) به آساني تخمير نشده لذا اگر لازم باشد ميتوان نگاهداري كرد.
اگر شربتهاي سترون شده نگاهداري ميشوند بايستي تمام ظروف و اسبابها سترون شوند و بايد ديگهاي ذخيره سرپوشيده و در مقابل آلودگي محافظت گردند.
ظرفهاي شربت- اين ظروف شامل مخلوط كردن و ظروف و تانكهاي تهيه و نگاهداري هستند و ممكن است از شيشه- فلزهاي مقاوم در برابر اسيدها يا سنگ ساخته بشوند ولي از آهن لعاب داده شده نبايستي انتخاب كرد. شربتها را به همين وجه نبايد در مقابل گرد و غبار قرار داد. ظروف بايستي با درهاي مناسبي پوشيده شوند. استعمال پارچه (غالبا در گذشته مشاهده شده) به عنوان پوشاننده عمل نادرستي است. سرپوشهاي پارچه‏اي هميشه داراي مقدار كافي رطوبت هستند و براي رشد مايه‏ها- باكتريها و كپكها كه طبيعتا روي آنها يافته ميشود مساعدند. در موقع برداشتن اين پارچه كثيف و آلوده خواه ناخواه بعضي از ميكرو اورگانيسمها داخل شربت افتاده و رشد ميكند.
دستگاه مخلوط كننده شربت- شربتها بايستي با بهم زن‏هاي مكانيكي مخلوط شوند وميتوان نيز از همزن اورهه (I) در موقعي كه بهم زن شيردار و يك پوشش محكمي براي دستگاه انتخاب شده باشد استفاده كرد. پاروهاي دستي فلزي يا چوبي احتياج به برداشتن پوشش تانكهاي مخلوط كننده دارد و مسلما آلوده شده و مناسب نيستند. نه تنها چنين پاروهائي در هنگاميكه آويزان يا به ديوار تكيه داده شده‏اند گرد وغبار و آلودگيهاي ديگر را جمع ميكنند بلكه احتياج به تكيه دادن شخص مخلوط كننده در هنگام مخلوط كردن به تانك دارد.
يك علت ديگري كه موجب آلودگي شربت ميشود گرد و غبار با كثافات ديگر از لباس شخص مخلوط كن بيرون افتاده سرخورده و وارد تانك شربت خنك شده ميشوند.
ناقلين شربت- براي انتقال شربت (چه ساده و چه چاشني دار) به مخازن يا پر كننده‏ها هميشه از لوله بايد استفاده كرد. استعمال دلو- ملاقه= چمچه- كوزه يا بعضي دستگاههاي رو باز ديگر براي شربت يك عمل مخاطره آميز است. شربتهائي كه بدين ترتيب منتقل ميشوند نه تنها موقع انتقال در معرض آلودگي و غبار قرار ميگيرند بلكه باقيمانده‏هاي شربت بخصوص با پاك كردن نامناسب ته ظرف رقيق شده و در نتيجه دستمال كردن بعدي شربت آلوده شده و يك محل خوبي براي توليد مثل مايه‏ها خواهد بود.
چنين دستگاههائي ممكن است علتي براي تشكيل فساد باشند. كارخانه دار كوچك اغلب خيال ميكند كه استطاعت خريدن لوله يا پمپ را ندارد اما ميتواند از كيفيت جاري شدن در نتيجه وزن را مورد استفاده قرار دهد . قيمت لوله هاگران نيست. سازنده كوچك به علت كوچك بودن لوازم شربت سازيش ميتواند خمره هاي مخلوط كننده را بلند كرده تا تمام محتويات خمره‏اي كه داري چاشني هستند به طرف پر كننده جريان پيدا كند. اين طريقه نه تنها از امكان آلوده شدن لاينفك درموقع است علل دلوهاي روباز جلوگيري ميكند بلكه از نظر اقتصادي خيلي بهتر و نيز به طور قابل ملاحظه‏اي از صرف وقت جلوگيري ميكند.
صافي ها و پارچه‏هاي شربت- انتخاب صافي هاي كيسه‏اي شكل (از بالاي دانه خمره آويزان ميكنند) براي صاف كردن شربت موجب همان خطرات لاينفك در ظرفهاي رو باز در موقع انتقال شربتها است. صافي هاي مكانيكي اگر خوب و محافظت شده باشند مناسب ترين و سريعترين وسائل عاري از خطر آلودگي هستند.
تهيه و تصفيه شربت ساده- شكر و آب گرم را وارد تانكرهاي در بسته فولادي مينمايند. در اين تانكرها يك همزن الكتريكي وجود دارد كه دائماً آب گرم را با شكر مخلوط نمود. آنرا به شربت تبديل مينمايد. شربتي كه به اين طريق تهيه ميشود چون كثيف و اغلب داراي مواد خارجي از قبيل الياف گوني و غيره ميباشد. بناچار از فيلتر پرس ميگذرانند تا كاملا تصفيه و زلال شود و سپس شربت را وارد يك تانكر دو جداره مينمايند. در بين دو جدار تانكر جريان آب گرم برقرار است و شربت در اين تانكر 160 درجه فارنهايت حرارت مي‏بيند و بعد شربت داغ را با رد دستگاه مخصوصي كه بوسيله آب سرد خنك نگاهداشته شده وارد ميكنند و شربت يكدفعه سرد ميشود و بدين ترتيب و حقيقت يك عمل پاستوريزاسيون براي سترون كردن شربت به عملمي‏آيد. شربت پاستوريزه شده را وارد تانكرهاي مخصوص نمود و در سردخانه‏اي كه به وسيله كولرهاي قوي سرد نگاه‏داشته شده نگاهداري ميكنند

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 03:44 PM
غلظت متوسط قندي كه در موارد مختلف موجود است در جدول زير نشان داده شده ارقام بدست آمده بر اثر امتحاناتي است كه در روي 2200 نمونه درآزمايشگاه آ.ب.ث.ب به عمل آمده است.
جدول 3 مقدار قند موجود در مشروبات گازدار را نشان ميدهد



درصد قند بر حسب وزن
طعم مشروب
انواع مشروبات
64/10
كولا
انواع كولا
28/13
پرتقالي
پرتقالي
69/11
سيب
سيب
38/13
انگور
انگور
11
ليمو
ليمو
60/10
ليموترش
ليموترش
87/12
هلو
هلو
20/11
چفندر
چغندرقند
94/11
توت
توت
85/11
توت فرنگي
توت فرنگي
57/11
گيلاس
گيلاس


طرز تهيه گازكربنيك و حجم آن در مشروبات گازدار
طرز تهيه گاز كربنيك- در كارخانه‏هاي نوشابه سازي غير الكلي گازدار ايران به تبعيت از دستور كلي موسسات نوشابه سازي غير الكلي گازدار امريكا گازكربنيك را از سوزاندن گازوئيل بدست مي‏آورند. به اين ترتيب كه در اثر سوختن گازوئيل گازهائي از قبيل اكسيد دو كربن- انيدريد كربنيك- انيدريد سولفور- گاز ازت- و مقدار كمي گاز اكسيژن به دست مي‏ايد و چون از بين گازهاي بالا انيدريد كربنيك مورد توجه كارخانه مي‏باشد از اين رو گازهاي بالا را به وسيله جريان آب سرد خنك كرده و انيدريد كربنيك موجود را با استفاده از يك محلول قليائي به نام «مونواتانول آمين» 1 جذب مينمايند و بعد گازها را با آب مي‏شويند تا اگر ذرات كربن در آن وجود داشته باشد بوسيله شستشو از بين برود. در اين موقع براي جدا كردن انيدريد كربنيك از محلول قليائي بالا حرارت غير مستقيم ميدهند و در نتيجه انيدريدكربنيك جدا ميشود. اين نكته نيز قابل ذكر است كه محلول قليائي مونواتانول آمين تنها انيدريدكربنيك را جذب نمي‏نمايند بلكه مقداري هم گاز انيدريد سولفور را جذب مي‏نمايد و براي تصفيه گاز انيدريد كربنيك و خلوص آن گازهاي متصاعد شده از مونواتانول آمين را كه شامل انيدريد كربنيك و انيدريد سولفور ميباشد از محلول پرمنگنات عبور ميدهند و در نتيجه گاز انيدريد سولفور مجذوب پرمنگنات شده و اكسيده ميگردد و در نتيجه انيدريد كربنيك به طور خالص بدست مي‏آيد. انيدريد كربنيك حاصل را تحت فشار و برودت آب سرد قرار ميدهند تا به مايع سپس به برف كربنيك 2 تبديل شود. برف كربنيك حاصل را تحت فشار در داخل كپسولهاي 20 تا 22 كيلوئي ذخيره مي‏نمايد و موقع مصرف با باز نمودن شير اين كپسولها چون فشار از بين ميرود برف كربنيك به صورت گاز خارج ميشود. در جدول زير حجم گازي كه در مشروبات گازدار موجود است نشان ميدهد اين ارقام نتيجه تجزيه 2700 نمونه از مشروبات گازدار است كه در آزمايشگاه «آ . ب . ث . ب» بررسي شده.
جدول 4 حجم گاز موجود در مشروبات گازدار



حجم گاز
طعم
حجم گاز
طعم
4/3
ليمو
2/3
انواع كولا
4
ليمو ترش
8/2
كرم
3/2
پرتقالي
2/1
انگور
6/3
هلو
2/2
توت فرنگي
3
توت
3/3
ليمو و ليمو ترش




1 OH- C2 – HY – NH2

2 Neige charbonique
مواد خوش طعم كننده نوشابه‏هاي غير الكلي (چاشني‏ها)

براي با مزه كردن نوشابه‏‎‏هاي غير الكلي از عصاره‏هاي گياهي استفاده مي‏شود و هميشه سعي مي‏گردد از چاشني‏هائي كه بيشتر مورد پسند همگان استفاده شود.
انواع چاشني‏هاي، منشأ اصلي محصولات چاشني‏دار از عصاره‏هاي چاشني دارد تأمين مي‏شود. اين چاشني‏ها را با استخراج به طريقه پرتولاسيون و استفاده از الكل از ميوه‏ها بدست مي‏آورند و روش فوق روش بسيار خوبي است براي تهيه چاشني‏ها مربوط به جينجرايل.
حضور الكل در چاشني‏ها فقط براي محلول نگاه داشتن اسانسها است و اين محلول حاوي 20% ماده مؤثر ميباشد و همچنين الكل به عنوان محافظ (اسانس) چاشني‏ها مصرف شده است و علت استفاده از الكل براي اين است كه تعداد زيادي از اسانها در آب حل نمي‏شوند ولي در الكل حل مي‏شوند.
اسانسها را با الكل و آب مخلوط و خوب هم مي‏زنند تا الكل قسمتهاي قابل حل آنرا جدا نمايد و پس از مدتي آرامش مي‏گذارند تا قسمتهاي نامحلول در سطح محلول بايستد و بعداً آنرا سيفونه مي‏كنند. بهترين مثال ليمو و پرتقال است و حداكثر غلظت اين اسانسها 2/1 تا 2 اونس در هرگالن از شربت است. چون مواد چربي درآب غير محلول است والكل را هم به عللي نمي‏توان مصرف نمود از اين رو نمي‏توان محلول شفافي بدست آوردند لذا مواد تركيب شده را از راه امولسيون تهيه مي‏كنند و سازنده ميتواند چاشني‏هارا بوسيله آب و يك صمغ به صورت امولسيون درآورد و سعي شود كه اين امولسيون به صورت يكنواخت باشد. صمغ ذرات چاشني را پراكنده نمود و مانع ته‏نشين شدن آن ميشود و اين حالت را سوسيانسيون مواد چرب درآب مي‏گويند. سرماي زياد سبب جدا شدن امولسيون ميشود و مي‏گويند امولسيون شكسته شده است و براي مثال پرتقالي تيره، لمون و غيره را ميتوان ذكر كرد و معمولاً قدرت امولسيون‏ها 2 اونس يا كمتر در هرگالن از شربت است.
بعضي اوقات اين مواد اسانس دارد در آب حل مي‏شوند و پايدار مي‏مانند. در اين حالت اين نوع محصول بنام محصول آبي مرسوم است.
طريقه ساده ديگر، حل كردن مواد اسانس در گليسيرين و با محصولات مشابه است. اين روش براي اسانسهائي است براي قدرتهاي مختلف كه شامل رنگ و اسيد مي‏باشد ساخته ميشود.

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 03:44 PM
اسانسها (چاشني‏هاي مصنوعي) اسانسها يا چاشني‏هاي مصنوعي هم مانند اسانسهاي طبيعي ميباشد و خواص آنها (از نظر مزه، عطر و ساير خواص) به هم شبيه است اين مواد استرهاي سنتتيك هستند كه بطور طبيعي در ميوه‏ها وجود دارند.
اين محصولات به مقادير زيان در احتياجات داروئي و غذايي مصرف مي‏شوند.
بعضي چاشني‏ها (اسانسها) مانند لمون، لايم و انگو بطور سنتتيك تهيه نمي‏شوند.
مواد متشكله اسانسها = 1- كولا، شامل اسانس پسته به اضافه چاشنيهاي مختلف و معمولاً مقدار كمي از آب ليمو كه بوسيله كارامل رنگ زده شده و بوسيله اسيد فسفريك اسيدي گرديده و در بعضي اوقات شامل مقدار كمي كافئين است.
2- پرتقالب، ليمويي، ليموترش و انگور از اسانس خلال آنها و آب ميوه غليظ شده آنها است بعضي اوقات امولسيون اسيد و همچنين رنگ و محافظ نيز اضافه شده.
نوشابه‏هايي كه بوسيله امولسيون اسانسهاي طبيعي چاشني زده شده‏اند تقريباً نيمه تيره هستند و شامل روغنهاي (اسنسها) گياهي سنگين ميباشند.
در مورد افزودن چاشني‏ها نوشابه‏هاي غير الكلي گازدار بايد دقت نمود كه كربناسيون زيادتر از حدي كه توصيه شده شود چه ممكن است زياد شدن گار كزبنيك باعث از بين رفتن مزه نوشابه مي‏شود.
در جدول زير حجمهاي متفاوت از گاز كربنيك براي چاشنيهاي مختلف توصيه مي‏شود.
نوع نوشابه گاز كربنيك
كولا 3

پرتقالي، ليموترش، لمون 1
مقدار اسيدي كه براي مصرف در نوشابه‏ها پيشنهاد شده پنجاه درصد اسيد تارتويك يا سپتريك و يا فسفريك باي هرگالن از شربت است.
كولا 5/1 اونس اسيد فسفريك
پرتقالي 2/1 اونس اسيد سيتريك
كافئين، بصورت كريستال و اكثراً در نوشابه‏هاي كولا مصرف ميشود. در محلول پايدار نسبت و براي اين منظور بايد مقادير معيني استثنا شود. كافئين را نبايد در جينجرايل و كرم سودا مصرف شود.
املاح ليتيم، به مقدار كم مصرف ميشود و چون كلرور آن سمي است بنابراين استعمال آن بايد با اجازه مقامات مربوطه باشد.
منابع اوليه اورگانيسم‏هاي فاسد

آب- عملاً در تمام شهرهاي درجه اول عاري از مايه‏هاست. البته همانطوريكه هميشه يادآوري شده آب ممكن است در نتيجه وجود باكتريها منبع بزرگي براي تشكيل فساد در نوشابه‏هاي كم اسيد باشد.
تشتك‏ها- تشتك‏ها كپك‏ها را در خود نگاه مي‏دارند بنابراين لازم است تشتك‏ها را در مقابل جذب رطوبت و قرار گرفتن در معرض گرد و غبار محفوظ داشت و چون آلودگي كپكي اهميت زيادي درنوشابه‏هاي بدون كف دارند لذا استعمال تشتك‏هاي با چوب پنبه‏ خالدار تاكيد شده است.
بطريهاي خالي- بطريهاي خالي برگشته پس از مصرف مصرف هميشه آلوده به مايع‏ها، باكتريها و كپك‏ها هستند. بهتر است كه بطريهاي خالي را در اطاق مجزا از اطاق پر كردن و اطاق شربت قرار داد و هرگز بطريهاي كثيف را نگاه ندارد بلكه تمام بطريها را قبل از انبار كردن بشويند.
منابع اوليه اورگانيسم‏هاي فساد معمولي‏ترين طرقي كه اورگانيسم وارد كارخانه مي‏شود عبارتند از گرد و غبار، شكر، آب، تشتك و بطريهاي خالي اولين قدم در يك كارخانه تميز كردن است كه بايستي غبار جمع شده را با شستن با لوله آب يا پاك كردن با پارچه مرطوب خارج كرد. تهويه اطاق شربت بوسيله صاف كردن هواي وارد شونده نيز يك روش علمي با ارزش است.
منابع ثانويه اورگانيسم‏هاي فساد
منابع ثانويه اورگانيسم‏هاي فساد معمولا از عدم دقت در اعمال نوشابه‏سازي پديد مي‏آيد. منابع مهمتر تشكيل اورگانيسم‏هاي فساد شامل: طرز عمل آب، شستشوي بطريها، لوازم شربت‏سازي، محلولهاي رنگي و چاشني، دستگاههاي لابراتوار، اطاق شربت و لوازم پر كن.
اختلاط شربت با ساير مواد

موقعي كه درجه حرارت شربت ساده بين 40 تا 45 درجه ميباشد رنگها – مواد خوش طعم كننده و مواد ترش كننده و پرزرواتيوها را به آن ميزنند و پنج دقيقه به وسيله همزن اتوماتيك آن را هم ميزنند تا كاملا شربت و مواد ديگر مخلوط شود. اين مخلوط بعد از 24 ساعت آماده استفاده است و سپس مخلوط بالا را به وسيله گاز انيدريدكربنيك گازدار نموده و به وسيله آب تصفيه شده رقيق مي‏نمايند.
آب تصفيه شده چون حاوي مقداري هوا ميباشد با استفاده از دستگاه دي‏آراتور1 هواي آن را مي‏گيرند (چون آب هوادار وقتي با شربت مخلوط شود ايجاد كف مي‏نمايد و بعد در يك ناحيه‏اي كه به نام تقسيم معروف است شربت اسانس‏دار و ساير مخلوطهاي آنرا از طرفي و از طرف ديگر اب تصفيه شده و گاز انيدريد كربنيك را وارد يك تانكر سرد نموده و مخلوط مي‏نمايد شربتي كه به اين ترتيب رقيق و گازدار شده وارد شيشه‏ها ميكنند.
درجه حرارت نوشابه غير الكلي گاز دار در اين موقع 35 درجه فارنهايت ميباشد. براي سرد كردن تانكري كه شربت اسانس‏دار و آب تصفيه شده و گاز انيدريد كربنيك درآن مخلوط مي‏شوند ازآمونياك استفاده، ميگردد و براي اطمينان از ورود آمونياك به داخل تانكر از نوار مسي استفاده ميشود.
نتيجه


موجودات زنده به طور كلي براي انجام اعمال حياتي خود احتياج به آب دارند.
بشر از بدو خلقت به حكم غريزه احتياجات‏هاي خود را از آبهاي مختلفه‏اي كه طبيعت در اختيار او گذاشته و يا دسترسي آسانتري بدانها داشته است برآورده مي‏نمود.
به تدريج قسمتي از اين احتياجات را نيز بوسيله آب ميوه‏جات مانند آب انگور آب انار و غيره و يا جوشانده‏هايي مانند چائي و قهوه وتيول دفع ميكرد.
تا اينكه با پيشرفتهاي روزافزون اخير نوشابه‏هاي مختلفه مصنوعي نيز بر آشاميدنيهاي بالا اضافه شد. گرچه همانطوريكه هيچ شيري جايگزين شير مادر نيست هيچ نوشابه‏اي نيز نميتواند جاي آب طبيعي آشاميدني را بگيرد ولي با اين حال اين نوشابه‏هاي غير الكلي در بعضي از اماكن و يا در برخي از فصول كه دسترسي نزديك يا آسان يا كافي به آبهاي طبيعي ميسر نيست كمك ذيقيمتي مي‏نمايد.
امروزه تعداد نوشابه‏هاي غير الكلي كه در دنيا تهيه مي‏شوند اعم از قنددار و بدون قند- گازدار و بدون گاز و غيره زيادند.
اينجانب چهار نوع نوشابه غير الكلي و گازدار را كه كم و بيش معروفيت زياد ومصرف جهاني دارند و عبارتند از كانادادراي- كوكاكولا- پپسي كولا واسو مورد مطالعه و تجزيه قرار داده است و كتاب زير1 نيز راهنماي كلي اينجانب در اين رساله بوده است.
به طور كلي فسادهايي كه در اين قبيل مشروبات ديده مي‏شوند از چند عامل و منابع مختلفه سرچشمه مي‏گيرند:
الف- فسادهائي كه در نتيجه اجرام ذره بيني در اين قبيل مشروبات پيدا مي‏شوند.
فسادهائي كه منابع آنها عبارتند از گرد و غبار- شكر- آب تشتك و بطريهاي خالي.
ب- فسادهائي كه عوامل آنها منابع ثانويه ميباشند اين عوامل عبارتند از: عدم توجه و دقت كافي در طرز تهيه و شستشوي بطريها- لوازم شربت‏‏سازي- محلول‏هاي رنگي- چاشني‏ها- دستگاههاي مختلفه و لوازم پركني.
بطور كلي اجرام ذره بيني كه فسادهاي نوشابه‏هاي غير الكلي گازدار را باعث ميشوند شامل مخمرها- قارچها و باكتريها ميباشند.
مهمترين عامل اين قبيل فسادها در درجه اول مخمرها هستند كه موجب رسوبهاي پنيري شكل- تكه‏اي يا نخ مانند را در ته شيشه‏ها باعث مي‏شوند.
در مورد قارچها بايد قارچهاي قندي يا ساگاروميسيس‏ها را كه يكي از بدترين دشمنهاي نوشابه‏هاست به شمار آورد. اين قارچها به مقدار زياد در طبيعت در روي ميوه‏هاي رسيده- روي حبوبات- در خاك و گرد و غبار يافت مي‏شوند.
معمولا در مشروبات غير الكلي گازدار كمتر باكتري ديده ميشود ولي گاهي اين باكتري‏ها به هم چسبيده يك ماده ژله‏اي را در اين قبيل نوشابه‏ها باعث مي‏شوند.
اين تغييرها و فسادها اغلب در ابتداي كار يعني در بهار و يا در اواخر كار يعني در پائيز كه موقع نقصان تهيه استحصالات است پيدا ميشوند.
براي جلوگيري از اين قبيل فسادها بايد پيش بينيفهاي لازمه زير را رعايت نمود:
شست وشوي بطريهاي نوشابه‏ها در محلهاي حاوي 8/1 تا سه درصد سود محرق در حرارتي معادل حداقل 130 درجه فارنهايت و از طرفي چون در تهيه نوشابه‏ها رنگهاي مختلفه چاشنيها و اسيدها بكار ميروند بايد در موقع تهيه اين مواد نيز از نظر خلوص و عدم آلودگي دست كافي نمود.
بطور كلي رنگها چاشني‏ها و اسيدهائي كه در اين قبيل موارد بكار مي‏روند بر حسب ممالك و گاهي كارخانجات تهيه كننده متغير است.
در تهيه اين قبيل نوشابه‏ها اغلب از رنگهاي مصنوعي كه بيشتر از رنگهاي حيواني يا گياهي ثبات دارند استفاده ميشود. همچنين در تهيه اين نوشابه‏ها اسيد لاكتيك- اسيد فسفريك- اسيد سيتريك و اسيد تارتريك به كار مي‏برند كه شرح مفصل آنها در متن پايان‏نامه درج است و ذيلا فقط به ذكر مقدار آنها اكتفا ميشود.
محلول اسيد فسفريك 50% به مقدار 50/1 اونس براي هر گالون شربت در تهيه كوكاكولا و پپسي كولا محلول اسيد سيتريك 50% به مقدار 2/1 اونس براي هر گالون شربت در تهيه كانادادراي واسو مصرف ميشوند.
براي گازدار كردن نوشابه‏ها معمولا از انيدريد كربنيك استفاده مي‏نمايند.
انيدريدكربنيك مورد احتياج را از سوزاندن گازوئيل و جذب آن به وسيله يك جسم آلي قليائي موسوم به اتانول امين به دست مي آورند سپس با حرارت دادن غير مستقيم جيم اخير انيدريدكربنيك را به صورت برف كربنيك1 درآورد و با ذخيره آن در كپسولهاي 20-22 كيلوئي هنگام لزوم به مصرف ميرسانند.
1 Dearator
1 A Compiled text on BEVERAGE PRODUCTION PLANT OPERATION I958 EDITION
1 Neige charbonique

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 03:46 PM
دید کلی تمام واکنشهای شیمیایی ، اساسا ماهیت الکتریکی دارند، زیرا الکترونها در تمام انواع پیوندهای شیمیایی (به راههای گوناگون) دخالت دارند. اما الکتروشیمی بیش از هر چیز بررسی پدیده‌های اکسایش- کاهش است. روابط بین تغییر شیمیایی و انرژی الکتریکی ، هم از لحاظ نظری و هم از لحاظ عملی حائز اهمیت است. از واکنشهای شیمیایی می‌توان برای تولید انرژی الکتریکی استفاده کرد (در سلولهایی که سلولهای ولتایی یا سلولهای گالوانی نامیده می‌شوند) و انرژی الکتریکی را می‌توان برای تبادلات شیمیایی بکار برد (در سلولهای الکترولیتی). علاوه بر این ، مطالعه فرآیندهایی الکتروشیمیایی منجر به فهم و تنظیم قواعد آنگونه از پدیده‌های اکسایش - کاهش که خارج از اینگونه سلولها روی می‌دهند، نیز می‌شود. با برخی فرآیندهای الکتروشیمیایی آشنا می‌شویم. رسانش فلزی جریان الکتریکی ، جاری شدن بار الکتریکی است. در فلزات ، این بار بوسیله الکترونها حمل می‌شود و این نوع رسانش الکتریکی ، رسانش فلزی نامیده می‌شود. با بکار بردن یک نیروی الکتریکی که توسط یک باتری یا هر منبع الکتریکی دیگر تامین می‌گردد، جریان الکتریکی حاصل می‌شود و برای تولید جریان الکتریکی ، یک مدار کامل لازم است. تشبیه جریان الکتریسیته به جریان یک مایع ، از قدیم متداول بوده است. در زمانهای گذشته ، الکتریسیته به‌صورت جریانی از سیال الکتریکی توصیف می‌شد. قراردادهای قدیمی که سابقه آنها ممکن است به "بنجامین فرانکلین" برسد و پیش از آن که الکترون کشف شود، مورد پذیرش بوده است، بار مثبتی به این جریان نسبت می‌دهد. ما مدارهای الکتریکی را با حرکت الکترونها توجیه خواهیم کرد. اما باید به خاطر داشت که جریان الکتریکی بنا به قرارداد بطور اختیاری مثبت و به صورتی که در جهت مخالف جاری می‌شود، توصیف می‌گردد. جریان الکتریکی برحسب آمپر (A) و بار الکتریکی برحسب (C) کولن اندازه گیری می‌شود. کولن ، مقدار الکتریسیته است که در یک ثانیه با جریان 1 آمپر از نقطه‌ای می‌گذرد: 1C = 1A.S و 1A = 1C/S . جریان با اختلاف پتانسیل الکتریکی که بر حسب ولت اندازه گیری می‌شود، در مدار رانده می‌شود. یک ولت برابر یک ژول بر کولن است. 1V = 1J/C یا 1V.C = 1J . یک ولت لازم است تا یک آمپر جریان را از مقاومت یک اهم بگذراند. I=ε/R یا ε=IR رسانش الکترولیتی رسانش الکترولیت ، هنگامی صورت می‌گیرد که یونهای الکترولیت بتوانند آزادانه حرکت کنند، چون در این مورد ، یونها هستند که بار الکتریکی را حمل می‌کنند. به همین دلیل است که رسانش الکترولیتی ، اساس توسط نمکهای مذاب و محلولهای آبی الکترولیتها صورت می‌گیرد. علاوه بر این ، برای تداوم جریان در یک رسانای الکترولیتی لازم است که حرکت یونها با تغییر شیمیایی همراه باشد. منبع جریان در یک سلول الکترولیتی ، الکترونها را به الکترود سمت چپ می‌راند. بنابراین می‌توان گفت که این الکترود ، بار منفی پیدا می‌کند. این الکترونها از الکترود مثبت سمت راست کشیده می‌شوند. در میدان الکتریکی که بدین ترتیب بوجود می‌آید، یونهای مثبت یا کاتیونها به طرف قطب منفی یا کاتد و یونهای منفی یا آنیونها به طرف قطب مثبت یا آند جذب می‌شوند. در رسانش الکترولیتی ، بار الکتریکی بوسیله کاتیونها به طرف کاتد و بوسیله آنیونها که در جهت عکس به طرف آند حرکت می‌کنند، حمل می‌شود. برای این که یک مدار کامل حاصل شود، حرکت یونها باید با واکنشهای الکترودی همراه باشد. در کاتد ، اجزای شیمیایی معینی (که لازم نیست حتما حامل بار باشند) باید الکترونها را بپذیرند و کاهیده شوند و در آند ، الکترونها باید از اجزای شیمیایی معینی جدا شده ، در نتیجه آن ، اجزا اکسید شوند. الکترونها از منبع جریان خارج شده ، به طرف کاتد رانده می‌شوند. عوامل موثر بر رسانش الکترولیتی رسانش الکترولیتی به تحرک یونها مربوط می‌شود و هر چند که این یونها را از حرکت باز دارد، موجب ایجاد مقاومت در برابر جریان می‌شود. عواملی که بر رسانش الکترولیتی محلولهای الکترولیت اثر دارند، عبارتند از : جاذبه بین یونی ، حلال پوشی یونها و گرانروی حلال. انرژی جنبشی متوسط یونهای ماده حل شده با افزایش دما زیاد می‌شود و بنابراین مقاومت رساناهای الکترولیتی ، بطور کلی با افزایش دما کاهش می‌یابد. یعنی رسانایی زیاد می‌شود. به‌علاوه ، اثر هر یک از سه عامل مذکور با زیاد شدن دما کم می‌شود. الکترولیز (برقکافت) الکترولیز یا برقکافت سدیم کلرید مذاب ، یک منبع صنعتی تهیه فلز سدیم و گاز کلر است. روشهای مشابهی برای تهیه دیگر فلزات فعال ، مانند پتاسیم و کلسیم بکار می‌روند. اما چنانکه بعضی از محلولهای آبی را برقکافت کنیم، آب به جای یونهای حاصل از ماده حل شده در واکنشهای الکترودی دخالت می‌کند. از اینرو ، یونهای حامل جریان لزوما بار خود را در الکترودها خالی نمی‌کنند. مثلا در برقکافت محلول آبی سدیم سولفات ، یونهای سدیم به طرف کاتد و یونهای سولفات به طرف آند حرکت می‌کنند، اما بار این هر دو یون با اشکال تخلیه می‌شود. بدین معنی که وقتی عمل برقکافت بین دو الکترود بی‌اثر در جریان است، در کاتد ، گاز هیدروژن بوجود می‌آید و محلول پیرامون الکترود ، قلیایی می‌شود: (2H2O + 2e → 2OH- + H2(g یعنی در کاتد ، کاهش صورت می‌گیرد، ولی به جای کاهش سدیم ، آب کاهیده می‌شود. بطور کلی ، هرگاه کاهش کاتیون ماده حل شده مشکل باشد، کاهش آب صورت می‌گیرد. اکسایش در آند صورت می‌گیرد و در برقکافت محلول آبی Na2SO4 ، آنیونها (2-SO4) که به طرف آند مهاجرت می‌کنند، به‌سختی اکسید می‌شوند: 2SO42- → S2O42- + 2e بنابراین ترجیهاً اکسایش آب صورت می‌گیرد: 2H2O → O2(g) + 4H+ + 4e یعنی در آند ، تولید گاز اکسیژن مشاهده می‌شود و محلول پیرامون این قطب ، اسیدی می‌شود. بطور کلی هرگاه اکسایش آنیون ماده حل شده مشکل باشد، آب در آند اکسید می‌شود. در الکترولیز محلول آبی NaCl ، در آند ، یونهای -Cl اکسید می‌شوند و گاز Cl2 آزاد می‌کنند و در کاتد ، احیای آب صورت می‌گیرد. این فرآیند ، منبع صنعتی برای گاز هیدروژن ، گاز کلر و سدیم هیدروکسید است: 2H2O + 2Na+ + 2Cl- → H2(g) + 2OH- + 2Na+ + Cl2 سلولهای ولتایی سلولی که به‌عنوان منبع انرژی الکتریکی بکار می‌رود، یک سلول ولتایی یا یک سلول گالوانی نامیده می‌شود که از نام "آلساندرو ولتا" (1800) و "لوئیجی گالوانی" (1780) ، نخستین کسانی که تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی را مورد آزمایش قرار دادند، گرفته شده است. واکنش بین فلز روی و یونهای مس II در یک محلول ، نمایانگر تغییری خود به خود است که در جریان آن ، الکترون منتقل می‌شود. (Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s مکانیسم دقیقی که بر اساس آن انتقال الکترون صورت گیرد، شناخته نشده است. ولی می‌دانیم که در آند ، فلز روی اکسید می‌شود و در کاتد ، یونهای Cu+2 احیا می شود و به ترتیب یونهای Zn+2 و فلز Cu حاصل می‌شود و الکترونها از الکترود روی به الکترود مس که با یک سیم به هم متصل شده‌اند، جاری می‌شوند، یعنی از آند به کاتد. Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e (Cu2+(aq)+2e → Cu(s نیم سلول سمت چپ یا آند ، شامل الکترودی از فلز روی و محلول ZnSO4 و نیم سلول سمت راست یا کاتد ، شامل الکترودی از فلز مس در یک محلول CuSO4 است. این دو نیم سلول ، توسط یک دیواره متخلخل از هم جدا شده‌اند. این دیواره از اختلال مکانیکی محلولها ممانعت می‌کند، ولی یونها تحت تاثیر جریان الکتریسیته از آن عبور می‌کنند. این نوع سلول الکتریکی ، سلول دانیل نامیده می‌شود. نیروی محرکه الکتریکی اگر در یک سلول دانیل ، محلولهای 1M از ZnSO4 و 1M از CuSO4 بکار رفته باشد، آن سلول را با نماد گذاری زیر نشان می‌دهیم: (Zn(s) │ Zn2+(1M) │ Cu2+(1M) │ Cu(s که در آن خطوط کوتاه عمودی ، حدود فازها را نشان می‌دهند. بنابر قرارداد ، ماده تشکیل دهنده آند را اول و ماده تشکیل دهنده کاتد را در آخر می‌نویسیم و مواد دیگر را به ترتیبی که از طرف آند به کاتد با آنها برخورد می‌کنیم، میان آنها قرار می‌دهیم. جریان الکتریکی تولید شده در یک سلول ولتایی ، نتیجه نیروی محرکه الکتریکی (emf) سلول است که برحسب ولت اندازه گیری می‌شود. هر چه تمایل وقوع واکنش سلول بیشتر باشد، نیوری محرکه الکتریکی آن بیشتر خواهد بود. اما emf یک سلول معین به دما و غلظت موادی که در آن بکار رفته است، بستگی دارد. emf استاندارد، ˚ε ، مربوط به نیروی محرکه سلولی است که در آن تمام واکنش دهنده‌ها و محصولات واکنش در حالت استاندارد خود باشند. مقادیر ˚ε معمولا برای اندازه گیری‌هایی که در ˚25C به عمل آمده است، معین شده است. مباحث مرتبط با عنوان الکترود الکترود شاهد الکترود شناساگر فلزی الکترولیز الکترولیز آب انرژی شیمیایی پیل شیمیایی تبادلات شیمیایی تغییر شیمیایی تقسیم بندی الکترودها از نظر پوشش شیمیائی رسانش الکترولیتی سینتیک شیمیایی شیمی فیزیک نیروی محرکه الکتریکی واکنش شیمیایی

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 03:46 PM
نام عنصر نشانه اتمی آرایش الکترونی عدداتمی جرم اتمی نقطه ذوب چگالی شعاع اتمی شعاع یونی رنگ شعله لیتیم Li 3 6.94 453.7 0.534 0.152 0.068 قرمز سدیم Na 11 22.99 371 0.971 0.185 0.098 زرد پتاسیم k 19 39.10 336.8 0.862 0.227 0.133 بنفش اوبیدیم Rb 37 85.47 312.2 1.532 0.247 0.148 قرمز سزیم CS 55 132.91 301.6 1.873 0.265 0.167 آبی فرانسیم Fr نگاه کلی عناصر گروه اول جدول تناوبی که به فلزات قلیایی معروفند، در لایه ظرفیت الکترونی دارای آرایش هستند که n ، شماره دوره آنها است. آخرین عنصر به نام فرانسیم ، رادیواکتیو است که در اینجا مورد بحث قرار نمی‌گیرد. این عناصر ، فلزات نقره‌فام رنگی هستند. آنها بسیار نرم بوده و به آسانی با چاقو بریده می‌شوند. سطح درخشان آنها در معرض هوا به علت اکسیداسیون کدر می‌شود. این عناصر بشدت واکنش‌ پذیر هستند. واکنش ‌پذیری آنها از بالا به پایین گروه یعنی از Li به Cs افزایش می‌یابد و از این لحاظ شبیه عناصر سایر گروهها هستند. منابع فلزات قلیایی این فلزات بدلیل واکنش‌پذیری زیاد بطور آزاد در طبیعت یافت نمی‌شوند و معمولا بصورت ترکیب با سایر عناصر هستند. منبع اصلی سدیم ، هالیت یا Nacl است که بصورت محلول در آب دریا یا بصورت رسوب در بستر دریا یافت می‌شود. پتاسیم بصورت فراوان در اکثر معادن بصورت کانی سیلویت (Kcl) یافت می‌شود و همچنین از آب دریا هم استخراج می‌گردد. فلزات قلیایی بسیار واکنش‌پذیر هستند و آنها را نمی‌توان با جانشین کردن سایر فلزات بصورت آزاد تهیه کرد. فلزات قلیایی بصورت فلز آزاد را می‌توان از الکترولیز نمکهای مذاب آنها تهیه کرد. خواص فیزیکی فلزات قلیایی از چند جهت با بقیه فلزات تفاوت دارند. آنها نرم بوده و دارای نقطه ذوب و نقطه جوش پایین هستند. دانسیته پایینی دارند، بطوریکه دانسیته K و Na و Li از دانسیته آب پایین‌تر است. آنتالپی استاندارد ذوب و تبخیر کمتری دارند. به علت داشتن فقط یک الکترون در لایه ظرفیت معمولا پیوندهای فلزی ضعیفی ایجاد می‌کنند. این فلزات وقتی در معرض شعله قرار می‌گیرند، رنگ آن را تغییر می‌دهند. وقتی عنصری در مقابل شعله قرار می‌گیرد، حرارت شعله انرژی کافی برای برانگیختن الکترون لایه ظرفیت را به لایه‌های بالاتر فراهم می‌کند. الکترون در بازگشت به حالت پایه انرژی منتشر می‌کند و این انرژی دارای طول موج منطقه مرئی است که باعث می‌شود رنگ ایجاد شده در شعله دیده شود. شعاع یونی در فلزات قلیایی خاکی در مقایسه با شعاع اتمی آنها خیلی کوچکتر است. چون اتم یک الکترون در لایه S خود دارد که عدد کوانتومی آن با عدد کوانتومی لایه داخلی متفاوت است. بنابراین این لایه نسبتا دور از هسته است. وقتی اتم این الکترون را از دست داده و به یون تبدیل می‌شود، الکترونهای باقیمانده در تراز نزدیک نسبت به هسته قرار دارند. بعلاوه افزایش بار مؤثر هسته آنها را بیشتر بطرف هسته جذب می‌کند. بنابراین اندازه یون کاهش می‌یابد. خواص شیمیایی فلزات قلیایی عامل کاهنده قوی هستند. پتانسیل الکترود منفی آنها نشانگر میل شدید آنها برای از دست دادن الکترون در تبدیل به کاتیون در محلول است. آنها می‌توانند اکسیژن ، کلر ، آمونیاک و هیدروژن را احیا کنند. در اثر واکنش با اکسیژن هوا اکسید شده و تیره می‌شوند. بنابراین در زیر نفت نگهداری می‌شوند. بعلت واکنش با آب و تولید هیدروژن و هیدروکسید قلیایی نمی‌توان آنها را زیر آب نگهداری کرد. واکنش با آب از بالا به پایین ، به شدت واکنش با آب افزوده می‌شود. لیتیم به آرامی با آب واکنش داده و حبابهای هیدروژن آزاد می‌کند. سدیم بشدت و همراه با مشتعل شدن با آب واکنش نشان داده و با شعله نارنجی می‌سوزد. پتاسیم در اثر برخورد با آب به شدت مشتعل شده و با شعله بنفش می‌سوزد. سزیم در آب ته‌ نشین شده و به سرعت تولید هیدروژن می‌کند. آزاد کردن هیدروژن همراه با ایجاد امواج ضربه‌ای شدید است که می‌تواند باعث شکستن محفظه شیشه‌ای شود. Na در آمونیاک حل شده و ایجاد محلول آبی تیره می‌کند که بعنوان عامل کاهنده در واکنشها استفاده می‌شود. در غلظتهای بالا رنگ محلول برنزی شده و جریان الکتریکی را همانند فلز هدایت می‌کند. چند مورد غیر عادی در شیمی Li دیده می‌شود. کوچک بودن اندازه کاتیون Li در نشان دادن خاصیت کووالانسی در برخی ترکیبات و ایجاد پیوند دیاگونالی با منیزیم از آن جمله است. اکسیدها فلزات قلیایی در اثر واکنش با اکسیژن هوا ترکیب جامد یونی به فرمول تولید می‌کنند. هر چند که Na غیر از این ، ترکیب پروکسید ( ) بعنوان فراورده عمده و پتاسیم هم سوپر اکسید ( ) را بطور عمده تولید می‌کند. هیدروکسیدها هیدروکسید فلزات قلیایی ، جامدات یونی به فرم کریستالی در رنگ سفید و فرمول MOH است. قابل حل در آب هستند و همه بجز LiOH آبدار می‌شوند. محلول آبی آنها باز قوی‌ است. اسیدها را خنثی کرده و نمک تولید می‌کنند. هالیدها هالیدهای این فلزات ، همه جامد یونی به فرم کریستالی و به رنگ سفید بوده و قابل حل در آب هستند، جز LiF که بعلت داشتن انرژی شبکه بالا که ناشی از جاذبه الکتروستاتیکی بین یون کوچک +Li و -F است. حالت اکسایش این فلزات حالت اکسایش 0 و 1+ دارند. تمام ترکیبات شناخته شده آنها بر پایه +M است. اولین انرژی یونش آنها پایین است، زیرا الکترون آخرین لایه به خوبی الکترونهای لایه داخلی توسط جاذبه هسته محافظت نمی‌شود، بنابراین آسان تر برداشته می‌شود. انرژی دومین یونش بالا است، زیرا الکترون بعدی از لایه کامل برداشته می‌شود. همچنین بوسیله هسته ، بخوبی‌ جذب می‌شود. انرژی یونیزاسیون از بالا به پایین با افزایش عدد اتمی و افزایش تعداد لایه‌ها بعلت دور شدن الکترون ظرفیت از هسته کاهش می‌یابد. اطلاعات صنعتی هیدروکسید ، کلرید و کربنات سدیم ، از جمله ترکیبات شیمیایی مهم صنعتی هستند. هیدروکسید سدیم از الکترولیز آب شور اشباع شده در پیل با کاتد فولادی و آند تیتانیوم تولید می‌شود. کربنات سدیم با فرآیند سالوی تهیه می‌شود. در این فرآیند کلرید سدیم قابل حل در آب به بی‌کربنات سدیم نامحلول تبدیل شده و بعد از صاف کردن و حرارت دادن به کربنات سدیم تبدیل می‌شود. به هر حال محصول اصلی در این فرآیند کلرید کلسیم است و فرآیند رسوبگیری و حرارت و تهیه کربنات سدیم به کارخانه بستگی دارد. فرایند سالوی رفته رفته جای خود را به تهیه کربنات سدیم از جداسازی و تلخیص کربنات سدیم موجود به معادن می‌دهد. مباحث مرتبط با عنوان آرایش الکترونی عناصر الکترولیز الکترون انرژی شبکه انرژی یونش باز جدول تناوبی فلز فلزات فلزات قلیایی خاکی

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 03:48 PM
به نام خدا جدول تناوبي(periodic table) جدول تناوبي عناصر جدولي است كه بر اساس قانون تناوبي عنصرها(قرارگرفتن به ترتيب افزايش عدد اتمي) استوار است و 7 تناوب يا دوره و 18 گروه يا خانواده دارد. برخي از گروه هاي جدول تناوبي به سبب خصوصيات فيزيكي و شيميايي مشابهشان و همچنين به علت ويژگي بارزي كه دارند را با نام هاي مختلف مي شناسيم (فلزات قليايي، فلزات قليايي خاكي، فلزات سكه ساز، كالكوژن ها و هالوژن ها و گازهاي نجيب يا بي اثر)، هر تناوب يا دوره با يك فلز قليايي آغاز و به يك گاز بي اثر ختم مي گردد، برخي از خواص عناصر جدول تناوبي به صورت متناوب و داراي روندي خاص هستند. عناصر گروه اول جدول تناوبي اين شش عنصر را با نام فلزات قليايي(alkali metals) نيز مي شناسيم، همگي داراي آرايش الكتروني لايه ي آخر مشابهي هستند، همگي به ns1 ختم مي شوند و به همين خاطر داراي واكنش پذيري بسيار زيادي هستند، چون آن ها مي توانند در واكنش هاي شيميايي آن 1 الكترون لايه ظرفيت خود را از دست بدهند و به يون مثبت(كاتيون) تبديل گردند، انسان ها در گذشته از محلول خاكستر چوب براي از بين بردن چربي ها استفاده مي كردند و نام آنرا قليا ناميده بودند، پس از تحقيقات متمادي مشخص گرديد كه در خاكستر چوب از عناصر گروه اول وجود دارد و به همين دليل نام عناصر گروه اول را فلزات قليايي گذاشتند. عناصر گروه اول فلزاتي بسيار نرم مي باشند كه به راحتي با چاقو بريده مي شوند و سطح آن ها داراي جلاي فوق العاده زيادي مي باشد، با اكسيژن هوا به آساني واكنش مي دهند و اكسيد فلز مربوطه را توليد مي كنند به همين علت آن ها را در آزمايشگاه درون نفت نگهداري مي كنند، لازم به ذكر است كه فلزات قليايي از بالا به پايين يا به عبارت ديگر با افزايش عدد اتمي نرم تر مي شوند. عناصر گروه اول به ترتيب عبارتند از: Li Na K Rb Cs Fr از بالا به پايين واكنش پذيري اين عناصر افزايش مي يابد. انرژي نخستين يونش اين عناصر بسيار كم و پايين است و از بالا به پايين اين انرژي كاهش مي يابد اما انرژي دومين يونش فلزات قليايي بسيار بالاست به گونه اي كه تاكنون تركيبات دو يا چند ظرفيتي در اين عناصر ديده نشده است. سديم فراوان ترين عنصر قليايي مي باشد و پس از آن پتاسيم قراردارد و بقيه عناصر اين گروه نسبتا كمياب مي باشند و فرانسيم هم كه عنصري راديواكتيو يا پرتوزا مي باشد. از آلياژ سديم و پتاسيم در رآكتورهاي هسته اي براي سردكردن و انتقال حرارت استفاده مي شود. عناصر گروه دوم جدول تناوبي اين شش عنصر را با نام فلزات قليايي خاكي مي شناسيم، چون اين عناصر در پوسته ي زمين يافت مي شوند. همگي به ns2 ختم مي شوند بنابر اين، نسبت به فلزات قليايي واكنش پذيري كم تري دارند، چون از دست دادن دو الكترون(در فلزات قليايي خاكي) سخت تر از ازدست دادن يك الكترون مي باشد. سختي و چگالي و دماي ذوب جوش اين عناصر از عناصر گروه اول بيش تر مي باشد. همانند عناصر گروه اول از بالا به پايين واكنش پذيري شان زياد مي شود به گونه اي كه بريليم عملا در آب بي اثر است، منيزيم فقط با آب جوش واكنش مي دهد و با آب سرد واكنش بسيار كمي دارد اما كلسيم علاوه بر واكنش با آب جوش با آب سرد نيز واكنش مي دهد. منيزيم در صنعت هواپيماسازي مورد استفاده قرار مي گيرد، آلياژ منيزيم و آلومينيوم كه براي ساخت هواپيما مورد استفاده قرار مي گيرند با نام آلياژ سبك شناخته مي شوند. بريليم در كاني معروف به بريل با فرمول Be3Al2 يافت مي شود. منيزيم دومين فلز فروان در هيدروسفر يا آب هاي دريا مي باشد. كلسيم به صورت سنگ آهك، مرمر و ... در طبيعت موجود است، كلسيم فراوان ترين فلز قليايي خاكي مي باشد. استرانسيوم و باريم بيشتر به صورت سولفات يافت مي شوند و راديم، عنصر آخر گروه دوم هم كه يك عنصر راديواكتيو مي باشدكه از تغييراتي در اورانيوم –238 به وجود مي آيد. عناصر گروه هاي سوم تا دوازدهم اين فلزات را عناصر واسطه مي نامند، فلزات واسطه به دوسته ي كلي تقسيم مي شوند: 1- فلزات واسطه خارجي: اين دسته از فلزات را مي توان در خود جدول تناوبي مشاهده نمود ، در عناصر واسطه خارجي زير لايه ي d در حال پرشدن مي باشد، اين عناصر نسبت به فلزات گروه اول و دوم سختي، چگالي و دماي ذوب و جوش بالاتري دارند، همه فلزات (اعم از قليايي، قليايي خاكي و واسطه و فلزات اصي دسته p) جامد مي باشند به جز جيوه كه در دماي اتاق به حالت مايع مي باشد و يك استثناء به شمار مي آيد. در آرايش الكتروني اين عناصر بي نظمي هاي متعددي ديده مي شود، براي مثال دو نمونه از اين بي نظمي ها در دو عنصر Cr و Cu ديده مي شوند، گروه يازدهم يا IB با نام فلزات سكه ساز نيز شناخته مي شوند كه شامل سه عنصر مس، نقره و طلا مي باشد، البته در بين فلزات واسطه خارجي نامگذاري هاي ديگري نيز وجود دارد كه به صورت دسته اي صورت گرفته اند و نظمي بين اين دسته بندي ها ديده نمي شود، براي مثال دو نمونه از اين دسته بندي ها عبارتند از: - فلزات پلاتيني: كه شامل شش عنصر پالاديم، پلاتين، روديم، ايريديم، روتنيم و اوسميم مي باشد. - تريادها يا فلزات فرومانتيك يا دسته ي سه تايي ها: كه شامل آهن، كبالت و نيكل سه عنصر كه در نامگذاري آيوپاك در يك گروه قرار گرفته اند و در تناوب چهارم جدول تناوبي و گروه هاي هشتم و نهم و دهم قراردارند. 2- فلزات واسطه داخلي: با مشاهده ي جدول تناوبي دو دسته از عناصر را مشاهده مي كنيد كه جدا از جدول تناوبي و در پايين تصوير قرار گرفته اند، اينها همان عناصر واسطه ي داخلي هستند كه عناصر دسته ي اول خواصي مشابه فلز لانتان دارند و به لانتانيدها مشهور هستند و عناصر دسته ي دوم خواصي مشابه فلز اكتينيم دارند و به اكتينيدها معروف شده اند. از آن جا كه قرار دادن لانتانيد ها و اكتينيدها در خانه هاي پلاك 57 و 89 ميسرنمي شد، اين دو گروه در پايين جدول تناوبي و به صورت جداگانه اما با ارجاع به دو عنصر لانتانيم(لانتان) و اكتينيم قرارگرفته اند. الف)لانتانيدها: در اين عناصر زيرلايه ي 4f در حال پرشدن مي باشد و شامل عناصر از عدد اتمي 58 تا 71 مي باشند. ب)اكتينيدها: در اين عناصر زيرلايه ي 5f در حال پرشدن مي باشد و شامل عناصر از عدد اتمي 90 تا 103 مي باشد، براي مطالعه ي اكتينيدها ساختارهسته نسبت به آرايش الكتروني عناصر از اهميت بيش تري برخوردار مي باشد، مشهورترين اكتينيد كه امروزه بحث هاي زيادي را در اقتصاد و سياست و علم به خود اختصاص داده است اورانيوم مي باشد كه از آن انواع استفاده هاي صلح آميز و غير صلح آميز(براي ساخت سلاح هاي شيميايي) مي شود. عناصر گروه هاي سيزدهم تا هجدهم در همه ي اين عناصر زيرلايه ي p در حال پرشدن مي باشد و به همين علت آن ها را عناصر اصلي دسته p مي نامند، و آرايش الكتزوني لايه ي آخر آن ها به ترتيب عبارتند از: گ13/IIIA گ14/IVA گ15/VA گ16/VIA گ17/VIIA 18/ VIIIA سرگروه:B سرگروه:C نيتروژنN اكسيژنO فلوئورF هليم He ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ns2np6 از بين اين شش گروه، سه گروه داراي نام هاي مشخصي هستند: كالكوژن ها(گروه 16)، هالوژن ها(گروه 17)، گازهاي نجيب يا بي اثر يا كامل يا نادر(گروه 18). در بين اين شش گروه، سه نوع ماده مشاهده مي شود: نافلز، شبه فلز و فلز كه ازنظر گوناگوني مواد، عناصر اصلي دستهp داراي گوناگوني زيادي هستند. گروه 13 داراي دو نوع ماده: شبه فلز و فز مي باشد. گروه هاي 14 و 15 و 16 داراي سه نوع ماده به ترتيب از بالا به پايين نافلز، شبه فلز و فلز مي باشند، گروه 17 با نام هالوژن ها شناخته مي شود و همگي نافلز مي باشند و همانطور كه مي دانيد همه ي نافلزات به جز برم(استثناء) يا جامد هستند يا گاز. و گروه 18 كه با نام هاي مختلفي مانند گاز نجيب شناخته مي شوند به حالت گازي شكل مي باشند و از نظر نوع ماده نافلز هستند. الف) گروه 17(هالوژن ها) عناصر گروه هفدهم با نام عناصر هالوژن يا نمك ساز شناخته مي شوند و به اين علت به اين نام مشهورند كه با اكثر فلزات همچون فلزات قليايي يا قليايي خاكي واكنش مي دهند و نمك توليد مي كنند. عناصر اين گروه عبارتند از: F Cl Br I At كه فلوئور و كلر در دماي اتاق در حالت گازي مي باشند و برم هم كه تنها استثناي نافلزي مي باشد به حالت مايع است و يد و استاتين هم به حالت جامد مي باشد. هالوژن ها واكنش پذيرترين نافلزات هستند كه لايه ي آخرشان به ns2 np5 ختم مي شوند كه مي توانند به راحتي يك الكترون بگيرند و به آرايش گاز نادر بعد از خود برسند و به آنيون(يون با بار منفي) تبديل شوند. فلوئور 08/0 % ليتوسفر يا همان پوسته ي جامد زمين را تشكيل مي دهد و مهمترين كاني آن فلوئورين مي باشد. كلر 19% ليتوسفر را تشكيل مي دهد و معروف ترين تركيب آن NaCl مي باشد. برم بيش تر به صورت برميد سديم، برميد پتاسيم، برميدمنيزيم و ... يافت مي شود. يد در تركيب هايي چون يدات سديم و ... يافت مي شود. استاتين هم كه يك عنصر راديواكتيو مي باشد. ب) گروه 18(گازهاي نجيب) اين گروه از جدول تناوبي نام هاي مختلفي هم چون گازهاي كامل(بعلت اينكه آرايش الكتروني آن ها در لايه آخر كامل مي باشد)، گازهاي نادر(بعلت اينكه تركيبات نسبتا كمي دارند)، گازهاي نجيب يا noble gasses(بعلت اينكه تمايلي به شركت در واكنش هاي شيميايي ندارند)و گازهاي بي اثر(بعلت اينكه در واكنش هاي شيميايي شركت نمي كنند) دارند. اين گروه شامل عناصر نافلزي زير مي باشد: He Ne Ar Kr Xe Rn همگي اين عناصر به جز هليم در لايه ي آخر خود داراي آرايش ns2np6 مي باشند كه اين آرايش كامل بوده و به علت تكميل بودن لايه ظرفيت اين عناصر تمايلي به شركت در واكنش هاي شيميايي ندارند. هليم هم كه در تناوب اول جدول تناوبي قرار گرفته به 1s2 ختم مي شود كه يك آرايش كامل در لايه ي ظرفيت مي باشد. گرچه اين عناصر تركيبات كمي دارند اما مصارف صنعتي زيادي دارند، براي مثال نئون براي ساخت تابلوهاي تبليغاتي ، از آرگن در جوشكاري و ... استفاده مي شود.

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 03:49 PM
اساس شیمیایی بسیاری از واکنشها در موجودات زنده شناخته شده است. کشف ساختمان دو رشته‌ای دزاکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) ، جزئیات سنتز پروتئین از ژنها ، مشخص شدن ساختمان سه بعدی و مکانیسم فعالیت بسیاری از مولکولهای پروتئینی ، روشن شدن چرخه‌های مرکزی متابولیسم وابسته بهم و مکانیسمهای تبدیل انرژی و گسترش تکنولوژی Recombinant DNA (نوترکیبی DNA) از دستاوردهای برجسته بیوشیمی هستند. امروزه مشخص شده که الگو و اساس مولکولی باعث تنوع موجودات زنده شده است. تمامی ارگانیسمها از باکتریها مانند اشرشیاکلی تا انسان ، از واحدهای ساختمانی یکسانی که به صورت ماکرومولکولها تجمع می‌یابند، تشکیل یافته‌اند. انتقال اطلاعات ژنتیکی از DNA به ریبونوکلئیک اسید (RNA) و پروتئین در تمامی ارگانیسمها به صورت یکسان صورت می‌گیرد. آدنوزین تری فسفات (ATP) ، فرم عمومی انرژی در سیستمهای بیولوژیکی ، از راههای مشابهی در تمامی جانداران تولید می‌شود. تاثیر بیوشیمی در کلینیک مکانیسمهای مولکولی بسیاری از بیماریها ، از قبیل بیماری کم خونی و اختلالات ارثی متابولیسم ، مشخص شده است. اندازه گیری فعالیت آنزیمها در تشخیص کلینیکی ضروری می‌باشد. برای مثال ، سطح بعضی از آنزیمها در سرم نشانگر این است که آیا بیمار اخیرا سکته قلبی کرده است یا نه؟بررسی DNAدر تشخیص ناهنجاریهای ژنتیکی ، بیماریهای عفونی و سرطانها نقش مهمی ایفا می کند. سوشهای باکتریایی حاوی DNA نوترکیب که توسط مهندسی ژنتیک ایجاد شده است، امکان تولید پروتئینهایی مانند انسولین و هورمون رشد را فراهم کرده است. به علاوه ، بیوشیمی اساس علایم داروهای جدید خواهد بود. در کشاورزی نیز از تکنولوژی DNA نوترکیب برای تغییرات ژنتیکی روی ارگانیسمها استفاده می‌شود. گسترش سریع علم و تکنولوژی بیوشیمی در سالهای اخیر ، محققین را قادر ساخته که به بسیاری از سوالات و اشکالات اساسی در مورد بیولوژی و علم پزشکی جواب بدهند. چگونه یک تخم حاصل از لقاح گامتهای نر و ماده به سلولهای عضلانی ، مغز و کبد تبدیل می‌شود؟ به چه صورت سلولها با همدیگر به صورت یک اندام پیچیده درمی‌آیند؟ چگونه رشد سلولها کنترل می‌شود؟ علت سرطان چیست؟ مکانیسم حافظه کدام است؟ اساس مولکولی اسکیزوفرنی چیست؟ مدلهای مولکولی ساختمان سه بعدی وقتی ارتباط سه بعدی بیومولکولها و نقش بیولوژیکی آنها را بررسی می‌کنیم، سه نوع مدل اتمی برای نشان دادن ساختمان سه بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرد. مدل فضا پرکن (Space _ Filling) این نوع مدل ، خیلی واقع بینانه و مصطلح است. اندازه و موقعیت یک اتم در مدل فضا پرکن بوسیله خصوصیات باندها و شعاع پیوندهای واندروالسی مشخص می‌شود. رنگ مدلهای اتم طبق قرارداد مشخص می‌شود. مدل گوی و میله (ball _ and _ Stick) این مدل به اندازه مدل فضا پرکن ، دقیق و منطقی نیست. برای اینکه اتمها به صورت کروی نشان داده شده و شعاع آنها کوچکتر از شعاع واندروالسی است. مدل اسکلتی (Skeletal) ساده‌ترین مدل مورد استفاده است و تنها شبکه مولکولی را نشان می‌دهد و اتمها به وضوح نشان داده نمی‌شوند. این مدل ، برای نشان دادن ماکرومولکولهای بیولوژیکی از قبیل مولکولهای پروتئینی حاوی چندین هزار اتم مورد استفاده قرار می‌گیرد. فضا در نشان دادن ساختمان مولکولی ، بکار بردن مقیاس اهمیت زیادی دارد. واحد آنگستروم ()، بطور معمول برای اندازه‌گیری طول سطح اتمی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال ، طول باند C _ C ، مساوی 1،54 آنگستروم می‌باشد. بیومولکولهای کوچک ، از قبیل کربوهیدراتها و اسیدهای آمینه ، بطور تیپیک ، طولشان چند آنگستروم است. ماکرومولکولهای بیولوژیکی ، از قبیل پروتئینها ، 10 برابر بزرگتر هستند. برای مثال ، پروتئین حمل کننده اکسیژن در گلبولهای قرمز یا هموگلوبین ، دارای قطر 65 آنگستروم است. ماکرومولکولهای چند واحدی 10 برابر بزرگتر می‌باشند. ماشینهای سنتز کننده پروتئین در سلولها یا ریبوزومها ، دارای 300 آنگستروم طول هستند. طول اکثر ویروسها در محدوده 100 تا 1000 آنگستروم است. سلولها بطور طبیعی 100 برابر بزرگتر هستند و در حدود میکرومتر (μm) می‌باشند. برای مثال قطر گلبولهای قرمز حدود 7μm است. میکروسکوپ نوری حداقل تا 2000 آنگستروم قابل استفاده است. مثلا میتوکندری را می‌توان با این میکروسکوپ مشاهده کرد. اما اطلاعات در مورد ساختمانهای بیولوژیکی از مولکولهای 1 تا آنگستروم با استفاده از میکروسکوپ الکترونی X-ray بدست آمده است. مولکولهای حیات ثابت می‌باشند. زمان لازم برای انجام واکنشهای بیوشیمیایی راکسیونهای شیمیایی در سیستمهای بیولوژیکی به وسیله آنزیمها کاتالیز می‌شوند. آنزیمها سوبستراها را در مدت میلی ثانیه () به محصول تبدیل می‌کنند. سرعت بعضی از آنزیمها حتی سریعتر نیز می‌باشد، مثلا کوتاهتر از چند میکروثانیه (). بسیاری از تغییرات فضایی در ماکرومولکولهای بیولوژیکی به سرعت انجام می‌گیرد. برای مثال ، باز شدن دو رشته هلیکسی DNA از همدیگر که برای همانندسازی و رونویسی ضروری است، یک میکروثانیه طول می‌کشد. جابجایی یک واحد (Domain) از پروتئین با حفظ واحد دیگر ، تنها در چند نانوثانیه () اتفاق می‌افتد. بسیاری از پیوندهای غیر کووالان مابین گروههای مختلف ماکرومولکولی در عرض چند نانوثانیه تشکیل و شکسته می‌شوند. حتی واکنشهای خیلی سریع و غیر قابل اندازه گیری نیز وجود دارد. مشخص شده است که اولین واکنش در عمل دیدن ، تغییر در ساختمان ترکیبات جذب کننده فوتون به نام رودوپسین می‌باشد که در عرض اتفاق می‌افتد. انرژی ما بایستی تغییرات انرژی را به حوادث مولکولی ربط دهیم. منبع انرژی برای حیات ، خورشید است. برای مثال ، انرژی فوتون سبز ، حدود 57 کیلوکالری بر مول (Kcal/mol) بوده و ATP ، فرمول عمومی انرژی ، دارای انرژی قابل استفاده به اندازه 12 کیلوکالری بر مول می‌باشد. برعکس ، انرژی متوسط هر ارتعاش آزاد در یک مولکول ، خیلی کم و در حدود 0،6 کیلوکالری بر مول در 25 درجه سانتیگراد می‌باشد. این مقدار انرژی ، خیلی کمتر از آن است که برای تجزیه پیوندهای کووالانسی مورد نیاز است، (برای مثال 83Kcal/mol برای پیوند C _ C). بدین خاطر ، شبکه کووالانسی بیومولکولها در غیاب آنزیمها و انرژی پایدار می‌باشد. از طرف دیگر ، پیوندهای غیر کووالانسی در سیستمهای بیولوژیکی بطور تیپیک دارای چند کیلوکالری انرژی در هر مول می‌باشند. بنابراین انرژی حرارتی برای ساختن و شکستن آنها کافی است. یک واحد جایگزین در انرژی ، ژول می‌باشد که برابر 0،239 کالری است. ارتباطات قابل بازگشت بیومولکولها ارتباطات قابل برگشت بیومولکولها از سه نوع پیوند غیر کووالانسی تشکیل شده است. ارتباطات قابل برگشت مولکولی ، مرکز تحرک و جنبش موجود زنده است. نیروهای ضعیف و غیر کووالان نقش کلیدی در رونویسی DNA ، تشکیل ساختمان سه بعدی پروتئینها ، تشخیص اختصاصی سوبستراها بوسیله آنزیمها و کشف مولکولهای سیگنال ایفا می‌کنند. به علاوه ، اکثر مولکولهای بیولوژیکی و پروسه‌های درون مولکولی ، بستگی به پیوندهای غیر کووالانی همانند پیوندهای کووالانی دارند. سه پیوند اصلی غیر کووالان عبارت است از: پیوندهای الکترواستاتیک ، پیوندهای هیدروژنی و پیوندهای واندروالسی آنها از نظر ژئومتری ، قدرت و اختصاصی بودن با هم تفاوت دارند. علاوه از آن ، این پیوندها به مقدار زیادی از طرق مختلف در محلولها تحت تاثیر قرار می‌گیرند. مباحث مرتبط با عنوان آب آنزیم اساس مولکولی حیات رمز گشایی ماده ژنتیکی بیوشیمی بالینی بیوشیمی ساختمانی بیوشیمی گیاهی تولید و ذخیره انرژی متابولیکی پیوند یونی پیوند کووالانسی پیوند واندروالسی پیوند هیدروژنی پیوندهای شیمیایی و انواع آن پروتئین کنفورماسیون پروتئینها کربوهیدراتها هموگلوبین

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 03:49 PM
ساختار اتم مطالعه روي عنصرها به حدود ۲۵۰۰ سال پيش برمي گردد. دالتون با استفاده از واژه هاي يوناني اتم که به معناي تجزيه ناپذير است ، ذره هاي سازنده عنصرها را توضيح داد. وي نظريه ي خود را در هفت بند بيان کرد. اگر چه امروز مي دانيم که اتمها خود از ذرات کوچکتري تشکيل شده اند اما هنوز باور داريم که اتم کوچکترين ذره اي است که خواص شيميايي و فيزيکي يک عنصر به آن بستگي دارد. الکترون نخستين ذره زير اتمي اجراي آزمايشهاي بسياري با الکتريسته ، مقدمه اي براي شناخت ساختار دروني اتم بوده است. کشف الکتريسته ساکن، وقوع واکنش شيميايي به هنگام عبور جريان برق از ميان محلول يک ترکيب شيميايي فلزدار (الکتريسته يا برقکانت) ، و آزمايشهاي بسيار روي لوله ي پرتو کاتدي منجر به شناخت الکترون شد. لوله پرتو کاتدي لوله اي شيشه اي است که بيشتر هواي آن خارج شده است.در دو انتهاي اين لوله دو الکترود فلزي نصب شده است . هنگامي که يک ولتاژ قوي بين اين دو الکترود اعمال شود ، پرتوهايي از الکترود منفي (کاتد) به سمت الکترود مثبت (آند) جريان مي يابد که به آن پرتوهاي کاتدي مي گوين. اين پرتوها بر اثر برخورد با يک ماده ي فلوئور سنت نور سبز رنگي ايجاد مي کنند. تامسون موفق شد نسبت بار به جرم الکترون را به کمک اين آزمايشها اندازه گيري کند. پس از آن رابرت ميليکان توانست مقدار بار الکتريکي الکترون را اندازه بگيرد. به اين ترتيب جرم الکترون نيز با کمک نسبت بدست آمده تامسون محاسبه شد. بار الکترون 1/602 * 10-19 و جرم الکترون 9/109* 10-28 است. پرتو زايي در حالي که تامسون روي پرتوهاي کاتدي آزمايش کرد، هم زمان بکرل فيزيک داني که روي خاصيت فسفر سانس مواد شيميايي کار مي کرد با پديده ي جالبي روبرو شد. اين پديده پرتوزايي و مواد داراي اين خاصيت پرتوزا ناميده شد. بعد از آن رادرفورد به اين موضوع علاقه مند شد و پس از سالها تلاش فهميد، اين تابش خود ترکيبي از سه نوع تابش مختلف آلفا ، بتا، و لاندا مي باشد. تامسون پس از کشف الکترون ساختاري براي اتم پيشنهاد کرد که در آن الکترون ها با بار منفي در فضاي ابر گونه با بار مثبت پراکنده اند و جرم اتم را مربوط به جرم الکترون ها مي دانست ، حال آنکه فضاي ابرگونه مثبت را بدو ن جرم مي دانست. رادرفورد نتوانست تشکيل تابشهاي حاصل از مواد پرتوزا را به کمک مدل اتمي تامسون توجيه کند. و پس از آزمايشهاي بسيار ، نادرست بودن مدل تامسون را اثبات کرد. او در آزمايش خود ورقه نازکي از طلا را با ذرههاي آلفا بمباران کرد، به اميد آنکه همه ي ذره هاي پرانرژي و سنگين آلفا که داراي بار مثبت نيز هستند با کمترين انحراف از اين ورقه نازک طلا عبور کنند. اما مشاهده کرد که تعداد کمي از ذرات منصرف شده خارج مي شوند و تعداد بسيار کمي از آن به طور کامل منحرف شده و به عقب برمي گردند. پس نتيجه گرفت که حتماً يک هسته کوچک در مرکز اتم وجود دارد که محل تمرکز بارهاي مثبت است و تقريباً تمام جرم اتم نيز در درون اين هسته است که توانايي به عقب راندن ذره هاي سنگين و پرانرژي آلفا را دارد. رادرفورد با استفاده از نتايج اين آزمايش مدل «اتم هسته دار» را پيشنهاد کرد. ديگر ذره هاي سازنده اتم پروتون ذره اي با بار نسبي +۱ و جرمي ۱۸۳۷ با رسنگين تر از جرم الکترون ، دومين ذره ي سازنده اتم است. نوترون ذره اي است که بار الکتريکي ندارد و جرم آن برابر جرم پروتون است ، سومين ذره ي سازنده اتم است. عدد اتمي ، عددي است که تعداد پرتون ها را در اتم مشخص مي کند و با Z نشان داده مي شود. از آنجا که اتم ذره اي خنثي است، بنابر اين تعداد الکترونها و پروتونهاي آن بايد برابر باشد، پس عدد اتمي تعداد الکترونها در يک اتم را نيز مشخص مي کند. عدد جرمي و ايزوتوپها به مجموع تعداد پروتونها و نوترونهاي يک اتم عدد جرمي مي گويند. عدد جرمي با A نشان داده مي شود. A = Z+ N اندازه گيري جرم اتمها با کمک دستگاه طيف سنج نشان مي دهد که همه اتمهاي يک عنصر جرم يکساني ندارند. از آنجا که عدد اتمي در واقع تعداد پروتونها در همه اتمهاي يک عنصر يکسان است، پس تفاوت جرم بايد مربوط به تعداد نوترونهاي موجود در هسته ي اتم باشد. اين مطالعات به معرفي مفهوم ايزوتوپ انجاميد. ايزوتوپها اتمهاي يک عنصر هستند که عدد اتمي يکسان و عدد جرمي متفاوت دارند. براي مثال آزمايشها وجود دو ايزوتوپ کلر – ۳۵ (CL۳۵۱۷) و کلر – ۳۷ (CL۳۷۱۷) را به اثبات رسانده است. شيمي دانها اطلاعات هر اتم را بصورت زير مي نويسند: جرم يک اتم شيم دانها براي بيان جرم عنصرها بدين صورت عمل کردند که فراوان ترين ايزوتوپ کربن يعني کربن ۱۲ (126C) را بعنوان استاندارد انتخاب کردند و جرم عنصرهاي ديگر را با استفاده از نسبتهايي که در محاسبات آزمايشگاهي بدست آمده بود، بيان کردند. به عنوان مثال جرم اتم اکسيژن ۱/۳۳ برابر جرم اتم کربن است. با توجه به اينکه جرم اتم کربن ۱۲ مي باشد جرم اتم اکسيژن را محاسبه کرد. در اين مقياس جرم اتم اکسيژن برابر ۱۶/۰۰۰ خواهد شد. واحد جرم اتمي amu است که کوتاه شده ي عبارت atomic mass unitاست. در اين مقياس جرم پروتون و نوترون lamu است. با توجه به وجود ايزوتوپها و تفاوت در فراواني آنها، براي گزارش جرم نمونه هاي طبيعي از اتم عنصرهاي مختلف جرم اتمي ميانگين بکار مي رود. طيف نشري خطي رابرت بونزن شيميدان آلماني دستگاه طيف بين را طراحي کرد. هنگامي که او مقداري از يک ترکيب مس دار مانند کات کبود را در شعله ي مشعل دستگاه قرار داد، مشاهده کرد که شعله از آبي و سبز تغيير رنگ داد. او اين نور سبز رنگ را از يک منشور عبور داد و الگويي مانند شکل ۴ بدست آورد. او اين الگو را طيف نشري خطي ناميد. هر فلز طيف نشري خطي خاص خود را داراست و مانند اثر انگشت مي توان از اين طيف براي شناسايي فلز مورد نظر بهره گرفت. مدل اتمي بور در سال ۱۹۱۳ نيلز بور دانشمند دانمارکي مدل تازه اي را براي اتم هيدروژن با فرضهاي زير ارائه کرد: 1– الکترو در اتم هيدروژن در مسيري دايره اي شکل به دور هسته گردش مي کند. 2– انرژي الکترون با فاصله ي آن از هسته رابطه مستقيم دارد. 3– اين الکترون فقط مي تواند در فاصله هاي معين و ثابتي پيرامون هسته گردش کند. در واقع الکترون تنها مجاز است که مقادير معيني انرژي را بپذيرد. به هريک از اين مسيرهاي دايره اي، تراز انرژي مي گويند. 4– اين الکترون معمولاً در پائين ترين تراز انرژي ممکن قرار دارد. به اين تراز انرژي حالت پايه مي گويند. 5– با دادن مقدار معيني انرژي به اين الکترون مي توان آن را از حالت پايه (ترازي با انرژي کمتر) به حالت برانگيخته (ترازي با انرژي بالاتر) انتقال داد 6– الکترون در حالت برانگيخته ناپايدار است ، از اين رو همان مقدار انرژي را که پيش از اين گرفته بود از دست مي دهد و به حالت پايه برمي گردد. به اين گونه انرژي که بصورت يک بسته ي انرژي مبادله مي شود، انرژي کوانتومي يا پيمانه اي مي گويند. بور با کوانتيده در نظر گرفتن ترازهاي انرژي توانست طيف نشري خطي هيدروژن را توجيه کند. مدل کوانتومي اتم اين مدل در سال ۱۹۲۶ توسط اروين شرودينگر مطرح شد. وي در اين مدل از حضور الکترون در فضايي سه بعدي به نام اوربيتال سخن به ميان آورد. همانگونه که براي مشخص کردن موقعيت يک جسم در فضا به سه عدد (طول ، عرض و ارتفاع) نياز است، براي مشخص کردن هر يک از اوربيتالهاي يک اتم نيز به چنين داده هايي نياز داريم. شرودينگر به اين منظور از سه عدد M1 و L و n استفاده کرد که عددهاي کوانتومي خوانده مي شوند. عدد کوانتومي اصلي (n) : عددي است که بور براي مشخص کردن ترازهاي انرژي يا همان لايه هاي الکتروني بکار برد. ۱= n پايدارترين لايه انرزي را نشان مي دهد. هر چه n بالاتر رود سطح انرژي لايه هاي الکتروني افزايش مي يابد و فاصله ي آن لايه از هسته دورتر مي شود. لايه هاي الکتروني خود از گروههاي کوچک تر به نام زير لايه تشکيل شده اند.عدد n تعداد زير لايه هاي هر لايه را هم مشخص مي کند. مثلاً در لايه الکتروني ۲= n دو زير لايه وجود دارد. عدد کوانتومي اوربيتالي (L) نشان دهنده ي شکل ، انرژي و تعداد اوربيتال ها است. L مي تواند مقادير ۰ تا 1 - n را در بر بگيرد. 1 اوربيتال کردي L=0  S اوربيتال دمبلي L=1  3P 5 اوربيتال L=2  D 7 اوربيتال L=3  F عدد کوانتومي مغناطيسي (۱m) : جهت گيري اوربيتالها را در فضا معين مي کند. ۱m مي تواند مقاديري از L – تا L + دارا باشد. با در نظر گرفتن محورهاي X ، y ، z قرار مي گيرد و به صورت pX ؛ pY ؛ pZ نشان داده مي شود. براي آدرس دادن اوربيتال ها به شيوه ي زير عمل مي شود: براي مثال2px نشان مي دهد که اين اوربيتال دمبلي شکل در لايه هاي الکتروني دوم و در زير لايه ي p قرار دارد و در راستاي محور Xها جهت گيري کرده است. عدد کوانتومي مغناطيسي اسپين (MS) : مربوط به جهت حرکت الکترون به دور خودش است. دانشمندان افزون بر حرکت اوربيتالي ، يک حرکت اسپيني نيز به الکترون نسبت داده اند (حرکت الکترون به دور خود MS تنها دو مقدار (½+ براي چرخش در جهت عقربه هاي ساعت و ½- براي چرخش در خلاف جهت حرکت عقربه هاي ساعت) دارد. طبق اصل پائولي در هر اوربيتال حداکثر دو الکترون آن هم با اسپين مخالف قرار مي گيرند. اگر براي رسم آرايش الکتروني اتم عنصرهاي ديگر از اتم هيدروژن شروع کنيم و سپس يک به يک بر تعداد پروتونهاي درون هسته بيفزائيم، بدين گونه اتم عنصرهاي سنگين تر از هيدروژن را به ترتيب افزايش عدد اتمي ساخته ايم. به اين شيوه، اصل آفبا مي گويند.

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 03:51 PM
ذرات
با اينكه مدل استاندارد احتياج به بسط دارد، ذرات آن براى توصيف جهانى كه تجربه مى كنيم (غير از گرانش) و بيشتر اطلاعات به دست آمده توسط فيزيكدانان ذرات كافى است.
• ذرات ماده (فرميون ها)
در مدل استاندارد الكترون، كوارك بالا (up) و كوارك پايين (down) ذرات بنيادى تشكيل دهنده مواد معمولى هستند. پروتون ها (uud) و نوترون ها (udd) از به هم چسبيدن سه كوارك به وجود مى آيند، كه آنها نيز به نوبه خود هسته اتم را مى سازند. (عكس بالا) الكترون و كوارك هاى بالا (up) و پايين (down) همراه با نوترينوى الكترون، اولين گروه از سه رده ذرات را تشكيل مى دهند كه به آنها رده مى گويند. همه رده ها در همه موارد مشابه هم هستند غير از جرم ذرات بنيادى شان. مقدار جرم، نوترينوها و بوزون هيگز در نمودار فرضى است اما طورى انتخاب شده اند كه با محاسبات تئورى و مشاهدات سازگار باشند.
• حمل كننده هاى نيرو (بوزون ها)
مدل استاندارد سه نيرو از چهار نيروى شناخته شده را توضيح مى دهد: الكترومغناطيس، نيروى ضعيف (كه شامل ساختارهاى عناصر شيميايى است) و نيروى قوى (كه پروتون ها و نوترون هاى هسته را در كنار هم نگه مى دارد). نيروها با ذرات نيرو منتقل مى شوند: نوترون ها براى الكترومغناطيس، بوزون هاى W و Z براى نيروى ضعيف و گلوآن ها براى نيروى قوى، براى گرانش گراويتون ها فرض شده اند كه البته مدل استاندارد شامل گرانش نمى شود. مدل استاندارد نيروهاى الكترومغناطيس و ضعيف را با هم متحد كرده است. اين دو نيرو در انرژى هاى زياد يا به طور معادل فاصله هاى كوچك تر از قطر پروتون در هم ادغام شده و نيروى الكترو ضعيف را به وجود مى آورند. از بزرگترين موفقيت هاى مدل استاندارد اين است كه ساختار نيروها
- ساختار دقيق معادلاتى كه آنها را توصيف مى كند- به طور وسيعى با اصول عمومى كه در نظريه وجود دارد مشخص مى شوند و نه با فرضيات ساختگى براى سازگارى با داده هاى آزمايشگاهى. براى مثال در مورد الكترومغناطيس، اعتبار نظريه ميدان كوانتومى نسبيتى (كه بناى مدل استاندارد است) و وجود الكترون ايجاب مى كند كه فوتون بايد وجود داشته باشد و آن گونه برهم كنش كند كه برهم كنش مى كند و بدين ترتيب در نهايت توانستيم ماهيت نور را بفهميم. مسائل مشابهى وجود و خواص گلوآن ها و ذرات W و Z را پيش بينى كرد كه بعداً تائيد شدند.
• منبع جرم
مدل استاندارد علاوه بر ذرات توضيح داده شده در بالا، وجود بوزون هيگز را پيش بينى مى كند كه هنوز به طور مستقيم مشاهده نشده است. هيگز با ذرات ديگر مدل استاندارد به گونه اى برهم كنش مى كند كه به آنها جرم مى دهد.
• سطوح عميق تر
آيا احتمال دارد نظريه ديگرى كه در آن كوارك ها و الكترون ها كه خود از ذرات بنيادى تر درست شده اند جانشين مدل استاندارد شوند؟ به احتمال بسيار نه. امروزه آزمايش هايى بسيار دقيق تر از هميشه انجام شده اند و هيچ نشانه اى مبنى بر ساختارى اضافه ديده نشده است. مهمتر اينكه مدل استاندارد يك تئورى سازگار است كه اگر الكترون ها و كوارك ها بنيادى باشند معنى دارد. هيچ نكته مبهمى وجود ندارد تا دال بر وجود ساختار بنيادى عميق ترى باشد. علاوه بر اين همه نيروها در انرژى هاى زياد شبيه هم خواهند بود. به ويژه اگر ابرتقارن درست باشد. (به قاب صفحه۱۹ مراجعه كنيد) اگر الكترون ها و كوارك ها ذرات مركب باشند، اين اتحاد از بين مى رود: نيروها مانند هم نخواهند بود. نظريه ميدان هاى كوانتومى نسبيتى، الكترون ها و كوارك ها را ذرات نقطه اى مى داند يعنى مى گويد اين ذرات بدون ساختار هستند. در آينده مى توان آنها را ريسمان هاى كوچك (String) يا رويه اى (membrane) ديد همان گونه كه نظريه ريسمان مى گويد اما آنها باز هم الكترون و كوارك هستند با همه خواصى كه مدل استاندارد در انرژى هاى كم براى آنها متصور است

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 03:54 PM
تجربه نشان داده است استفاده از خنك كننده ها يا ضديخها نه تنها به حفاظت از موتور خودرو در برابر يخ زدن كمك مي كند بلكه مانع از خوردگي اجزاي آن شده و همزمان با دفع حرارت توليد شده، تعادل حرارتي را در كل موتور برقرار مي كنند.
در موتورهاي ديزلي سنگين تنها يك سوم از كل انرژي توليد شده توسط موتور، براي به حركت در آوردن خودرو به كار گرفته مي شوند و يك سوم ديگر آن به وسيله اگزوز خارج شده و باقيمانده انرژي توسط سيال خنك كننده دفع مي شود. اين دفع حرارت منجر به بالا رفتن دما مي شود و ايجاد حرارت زياد باعث تسريع خرابي روغن و در پي آن خرابي موتور مي شود.

آب بهترين سيال در دفع حرارت است ولي بنا به دلايل متفاوتي براي كاهش نقطه انجماد سيال خنك كننده از ماده شيميايي گليكول به عنوان سيال پايه استفاده مي شود كه معمولاً در توليد اين خنك كننده ها از مخلوط50/50 از اتيلن گليكول و آب استفاده مي كنند. در اين تركيب ميزان مشخصي از عوامل بازدارنده نظير ضد كف، ضد خوردگي، رنگ و … نيز بكار گرفته مي شود و با وجود درصد بسيار كم اين تركيبات افزودني، نقش آنها در محصول نهايي حائز اهميت بالايي است و موجب متفاوت شدن انواع خنك كننده ها مي شود.

با پيشرفت علم، براي حفاظت از موتور تكنولوژيهاي متفاوتي در ساخت خنك كننده ها در برابر خوردگي ارايه شده است. در اروپا وجود مشكلاتي مانند سختي بالاي آب، توليدكنندگان را ملزم به توليد خنك كننده هايي فاقد تركيبات فسفر كرده است. زيرا كلسيم و منيزيم موجود در آب سخت با بازدارنده هاي فسفاته واكنش داده و فسفات منيزيم و يا كلسيم توليد مي كنند كه معمولاً به صورت رسوب بر روي بدنه داغ موتور نشست مي كنند و اين امر باعث اتلاف حرارت و يا ايجاد خوردگي مي شود.
امروزه در اروپا با حذف تركيبات فسفاته، خنك كننده هايي حاوي اكسيدهاي غيرآلي مانند سيليكات و كربوكسيلاتها ساخته شده است. كربوكسيلاتها بواسطه انجام واكنش هاي شيميايي داخلي با قرار گرفتن بر روي سطوح، مانع از خوردگي مي شوند.

تكنولوژي كه در آن از اختلاط كربوكسيلاتها و سيليكاتها استفاده مي شود به نام تكنولوژي پيوندي (هيبريدي) شناخته شده است، زيرا تركيبي است از تكنولوژي غيرآلي و تكنولوژي آلي (كربوكسيلات ها).

در آسيا مشكل سازگاري با واشر پمپ آب و خاصيت ضعيف انتقال حرارت باعث شد كه استفاده از خنك كننده هاي حاوي سيليكات ممنوع شده و بجاي آن از مخلوط كربوكسيلاتها و فسفاتها استفاده شود. ساخت اين نوع از خنك كننده ها نيز به وسيله تكنولوژي هيبريدي بوده كه با نوع اروپايي اش (مخلوط كربوكسيلاتها و سيليكاتها) متفاوت است. اين محصولات در رنگهاي متفاوتي مانند قرمز، نارنجي، سبز و … در بازار موجود است.
خنك كننده هاي بر پايه كربوكسيلاتها داراي طول عمر بالاتري هستند و ساخت اين محصولات به عنوان تكنولوژي برتر در اروپا و آسيا شناخته شده است. اين محصولات داراي محبوبيت بين المللي بوده و در فاصله زماني تعويض طولاني، به خوبي از موتور در برابر خوردگي حفاظت مي كنند. در واقع حفاظت موتور در برابر خوردگي به واسطه خنثي كردن اسيدهاي كربوكسيليك و تبديل آنها به كربوكسيلات تامين مي شود، زيرا تمام خنك كننده ها در شرايط خنثي يا دامنه PH و قليايي (حدود7 يا بالاتر) عمل مي كنند. در واقع بيشتر خنك كننده ها در آغاز از يك اسيد قوي ساخته مي شوند. براي مثال خنك كننده هاي مرسوم بر پايه فسفاتها، شروع تركيباتشان از اسيد فسفريك است.

استفاده از كربوكسيلاتها در تركيبات خنك كننده داراي مزاياي قابل توجهي است كه عبارتند از:

- حفاظت بهتر از آلومينيوم در دماهاي بالا
- انتقال بهتر حرارت و كارايي بهينه بر روي سطوح داغ موتور و لوله هاي رادياتور
- افزايش طول عمر سيال خنك كننده

تجربه نشان داده است كه اين نوع سيالات با كاركرد بيش از32 هزار ساعت، كارايي بهتري از خود نشان داده اند و در انتهاي زمان، در آزمايش سرعتي، هنوز خنك كننده استفاده شده و تخليه شده از موتور مي توانست آزمايش هاي طراحي شده براي خنك كننده كار نكرده را با موفقيت پشت سر بگذارد.

در بازار، خنك كننده هاي زيادي با رنگها و كيفيت هاي متفاوت، موجود است. يك برنامه نگهداري و تعميرات مناسب مي تواند كيفيت اين محصول را در موتور به طور دقيق بررسي كند. در اين زمينه روش هاي متفاوتي وجود دارد كه يكي از آنها استفاده از رفركتور براي تعيين نسبت گليكول به آب است. با تعيين ميزان اين نسبت مي توان ميزان قدرت حفاظت ضد يخ در برابر يخ زدگي و غلظت بازدارنده خوردگي در محلول را تخمين زد.
كنترل حجم سيال خنك كننده در سيستم بسيار مهم است چرا كه اگر سيال با سطح در تماس نباشد نمي تواند عملكرد مناسبي در خنك كردن موتور از خود نشان دهد.
درپوش رادياتور نيز بخشي از اجزاي تكميل كننده سيستم است و به گونه اي طراحي شده است كه فشار خاصي را تحمل كند. اگر فشار سيستم از حد طراحي شده پايين تر باشد، سيال خنك كننده در دماي پايين تري مي جوشد و جوشش زود هنگام سيال مي تواند باعث خوردگي هاي متفاوتي در ارتباط با نقاط گرم و تماس نامناسب خنك كننده باشد.
به طور كلي تجزيه خنك كننده ها زماني كه تمام اتيلن گليكول به مواد اوليه اش اسيد گليكوليك و اسيد فرميك تبديل شود ادامه مي يابد. اين مدت زمان در موتورهايي كه در دماهاي بالا كار مي كنند و يا حجم هواي وارد شده به سيستم خنك كننده زياد است، بسيار سريعتر اتفاق مي افتد. با آزمايش PH مي توان PH سيال را بدست آورد، در بيشتر اين سيالات مي بايست ميزان PH ، بيشتر از عدد7 باشد ولي در برخي از آنها اگر ميزان PH بيشتر از عدد6/5 باشد نيز قابل قبول است.

محصولات حاصل از تجزيه گليكول به صورت اسيدي هستند و باعث افت PH مي شوند كه پديده خورندگي را با خود به همراه دارد. سرعت تجزيه خنك كننده ها با بكارگيري عوامل بازدارنده با طول عمر بالا، كندتر شده و اطمينان از عملكرد درست تجهيزات زياد مي شود.
با استفاده از آزمايش »Strips « مي توان ميزان مواد بازدارنده مانند نيتريتها و موليبديتها در سيال خنك كننده را كنترل كرد. نيتريتها نسبت به ديگر بازدارنده ها، آسانتر از تركيبات شيميايي سيال، آزاد مي شوند و به كمك اين آزمايش فقط ميزان سطح آنها مشخص مي شود. نيتريتهاي آزاد شده بر اثر پديده كاويتاسيون، با برداشت لايه هاي سليندر باعث خوردگي آن مي شود. در عوض بازدارنده هاي از نوع كربوكسيلاتها به دليل سرعت واكنش كندتر، خاصيت حفاظتي را در مدت طولاني تري عهده دار مي شوند.
هم اكنون سازندگان تجهيزات اصلي (OEMs) خودرو، استفاده از خنك كننده هاي هيبريدي و كربوكسيلات ELC را توصيه مي كنند.
در موتورهاي ديزلي سنگين، برخي سازندگان استفاده از خنك كننده هاي سيليكاتي را توصيه مي كنند و در برخي ديگر خنك كننده هاي غيرسيليكاتي را مناسب مي دانند.
به طور خلاصه مي توان گفت كه نوع خنك كننده قابل استفاده براساس نوع نيازمندي سازندگان تجهيزات اصلي OEMs تعيين مي شود. نقش خنك كننده ها در موتور خودرو بسيار حياتي است و در برقراري تعادل حرارتي و حفاظت در برابر خوردگي در تمام موتور خودرو تاثير بسزايي دارد. يك تحقيق در اين زمينه نشان داده است كه60 درصد از موارد تخريب موتور در بخش موتورهاي ديزلي مربوط به خنك كننده هاي نامناسب است. بنابراين استفاده از خنك كننده هاي با كيفيت مطلوب از توليدكنندگان معتبر، شرايط مناسبي را در خصوص كاركرد موتور ايجاد كرده و مشكلات خوردگي را مرتفع مي سازد.

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 03:54 PM
تلسکوپ پرتو x می تواند یک ستاره نوترونی را که در شکل زیر و رنگی صفحه i با علامت «بعلاوه» در تصویری از کهکشان راه شیری نشان داده شده است ، از روی انفجار و طغیان انرژی تولید شده در سطح ستاره ، آشکار سازی می کند . اخترفیزیکدانان مدلی را فرض کرده اند که این طغیانهای پرتو x را توجیه می کند . آنها پیش بینی کرده اند که نوعی ایزوتوپ کشف نشده ارسنیک ، ارسنیک – 65 ، نقش بسیار مهمی در این مدل دارد . پژوهشگران امروزه این ایزوتوپ را یافته اند .
بر خلاف خورشید زمین ، که ستاره ای است عمدتاً مرکب از هسته های عنصر هیدروژن ، ستاره ای نوترونی از نوترونها ساخته شده اند . بنابر مدل مذکور ، ستاره نوترونی ، پروتون ها و هسته های عناصر با جرم اتمی کمتر را از ستاره پرهیدروژن مجاور جذب می کند . در این صورت یک سری گیراندازیهای پروتونی به وقوع می پیوندد . در یک گیراندازی یپروتونی ، هسته ای ازیک عنصر که عدد اتمی کمی دارد پروتونی را به دام می اندازد و هسته عنصری را تولید می کند که عدد اتمی آن بیشتر است . پس از یک سری گیر اندازیهایپروتونی ، عناصری با عدد اتمی و جرم اتمی بیشتر ، مانند ارسنیک -65 تشکیل می شود . بر طبق این مدل ، انرژی تولید شده از گیراندازیهای پروتونی آنقدر زیاد خواهد بود که برای طغیانهای پرتو x کافی خواهد بود . امروزه ، پژوهشگران ارسنیک -65 را در آزمایشگاه تولید کرده اند . ارسنیک -65 و پنج ایزوتوپ دیگر آن ، در میان بارش هسته های اتمی تشکیل شده و به هنگام برخورد باریکه ای از یونهای پرانرژی کریپتون -78 به فلز نیکل هدف ، آشکار سازی شده است . هسته های تولید شده از یک آشکار سازی عبور داده می شود تا جرم و بار آنها اندازه گیری شود . اگر چه این ایزوتوپ هافقط در حدود 150 نانو ثانیه در آشکارساز وجود دارند ، اما دانشمندان ایزوتوپ هایی مانند گالیم -61 ، ارسنیک -65 ، برم-69 ،استرونیسم-75 و دو ایزوتوپ ژرمانیم ، یعنی ژرمانیم -62 و ژرمانیم-63 را شناسایی کرده اند .
کشف ارسنیک -65 به اعتبار و صحت مدل نامبرده افزوده است . پژوهشگران درصدد طراحی آزمایشهاهی هستند که ارسنیک -65 را جداسازی و خواص آن را اندازه گیری کنند . یکی از این گونه خواص نیمه – عمر است که نشان می دهد هسته های ایزوتوپ ها چه مدت می توانند وجود داشته باشند . تعیین نیمه – عمر ارسنیک -65 به اخترفیزیکدانان امکان می دهد تا معین کنند که آیا این ایزوتوپ یایداری کافی دارد که یکی از مراحل مدل باشد یا نه .
خنک کننده های بلورین
این الماس درخشان که در شکل می بینید از زمین استخراج نشده بلکه در آزمایشگاه ساخته شده ، و تقریباً 9/99% خالص است . این الماس به دلیل خلوصش خواصی دارد که با خواص الماس طبیعی تفاوت دارد . یکی از این خواص ، رسانایی گرمایی است . رسانایی گرمایی الماس شش برابر یک سیم مسی در دمای اتاق است . اما رسانایی الماس مصنوعی تقریباً 50% بیشتر از المای طبیعی و بهترین رسانای گرما در جهان است . در دمای میکروالکترونیک ، حتی مقادیر بسیار کمی از گرما سبب آسیب دیدگی اجزای ظریف آن می شود . برای جلوگیری از آسیب دیدگی در این مدارها چاهکهای گرمایی می سازند . چاهکهای گرمایی وسایلی هستند که گرمای ناخواسته را دور می کنند . چون الماس مصنوعی رسانایی گرمایی زیادی دارد ، مهندسان می توانند به جای چاهکهای گرمایی کوچکی که از الماس طبیعی ساخته شده اند ، از ورقه های کوچکتر الماس مصنوعی استفاده کنند . در این صورت ، ساختن مدارهای باز هم کوچکتر امکان پذیر می شود .
رسانایی گرمایی زیاد و شفافیت الماس مصنوعی ممکن است در زمینه وسایل نوری لیزر مورد استفاده قرار گیرد . چون الماس مصنوعی گرما را با سرعت زیاد دور می کند ، بلورهای الماس مصنوعی می توانند نور شدید لیزر را بدون آسیب منتقل کنند . مهندسان می کوشند از الماس مصنوعی ، آینه ها و پنجره هایی برای لیزرها درست کنند تا امکان ساختن لیزرهای قوی تر و پیچیده تری فراهم شود . احتمالاً در آینده ، این گونه الماس ها امکان ساختن کامپیوترهایی را فراهم می آورند که تنها با نور کار کنند .
پختن نان
از روزگاران قدیم پختن نان یکی از مظاهر اساسی تمدن بوده است . نان خوب حاصل واکنشهایی شیمیایی است . اجزای اصلی نان مخمر ، آرد ، آب و نمک است . هر یک از این اجزا در پختن نان نقش دارد . آرد شامل نشاسته و پروتئین است . آرد و آب با مخمر آمیخته می شود تا خمیر به دست آید . در خمیر آمیخته ، آب و پروتئین زنجیره های مولکول در هم پیچیده ای به نام گلوتن ایجاد می کنند . وقتی خمیر وزر داده می شود و خمیر صاف و یکدست می شود . نشاسته موجود در خمیر هم با آب به صورت ماده ای ژله ای شکل در می آید و ساختار خاصی به خمیر می دهد .
مخمر موجودی زنده و تک سلولی از نوع قارچ یا کپک است . وقتی مخمر با آب فعال می شود ، نشاسته موجود در آرد را هضم می کند و با این عمل کربن دیوکسید و الکل آزاد می شود . در پختن نان کربن دیوکسید به صورت حباب در می آید و گلوتن موجود در خمیر این حبابها را محبوس می کند . وقتی که مخمر ، کربن دیوکسید تولید می کند ، خمیر «پف می کند» یا به اصطلاح ورمی آید . نمک ، طعم نان رابهتر می کند و از فروپاشی گلوتن و ورآمدن بسیار سریع نان جلوگیری می کند .
به هنگام پخته شدن نان ، گاز محبوس در حبابها مبسط و سبب بیشتر ورآمدن خمیر می شود . در این حال مخمر کشته و الکل تبخیر می شود که رنگ و بوی فریبنده ای به نان می دهد .
گروه شيمي گناباد

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 03:56 PM
سيستم هاي راديوايزوتوپي كه در كارخانجات مورد استفاده قرار مي گيرند از يك چشمه راديواكتيو حفاظت شده، يك دتكتور يا آشكارساز و قسمت هاي الكترونيكي تشكيل شده اند.
مهم ترين كاربردهاي اين سيستم ها در كارخانجات، به گفته دكتر حسن رحيمي، سرپرست گروه كاربرد راديو ايزوتوپ ها در صنايع سازمان انرژي اتمي ايران، عبارت است از: كنترل سطح مايعات در قوطي هاي در بسته و يا ظروفي كه داخل آنها را نمي توان ديد، كنترل سطح مايعات در تانكرهاي بزرگ مخازن نفت، آب، موادشيميايي و...، كنترل سطح مواد جامد مانند خاك، پودر سنگ، سيمان و... در داخل بونكرهاي كارخانجات سيمان و يا واحدهاي صنعتي مشابه، كنترل سطح مواد مذاب در داخل كوره ها، كارخانجات شيشه سازي، ذوب آهن و...، اندازه گيري و كنترل غلظت تركيبات آلي، محلول هاي اسيدي و قليايي، اندازه گيري دانسيته گازها و مايعات در خطوط لوله، تشخيص نوع تركيبات نفتي در لوله هاي حامل اين مواد، تعيين ضخامت پلاستيك، كاغذ، ورقه هاي فلزي و شيشه به طور اتوماتيك در خط توليد.
اما بايد راديوگرافي صنعتي را نيز به اين فهرست اضافه كرد. راديوگرافي صنعتي با استفاده از راديو ايزوتوپ ها انجام مي شود و مي تواند عيب ها و نقايص جوش هاي صنعتي را در تمامي موارد مشخص كند.
مهندس كورش عادل، سرپرست بازرسي فني شركت كاوشيار (وابسته به سازمان انرژي اتمي ) در همين مورد مي گويد: هر جا جوش و آهن باشد، ما حضور داريم ؛ در كشتي، خودرو، ساختمان و.... حتي شهرداري در پي آن است كه ساختمان هاي در دست احداث، به خصوص ساختمان هاي بلند مرتبه، حتماً راديوگرافي شوند.
مهندس عادل با گشت و گذاري در خاطرات خود مي گويد: يادم مي آيد خودرويي در ايران ساخته مي شد كه پس از تحويل به مشتري، بعد از مدتي چرخ هاي آن جدا مي شد. از ما خواسته شد تا جوش هاي صورت گرفته در اين خودرو را راديوگرافي كنيم. اولين بار كه اين آزمايش انجام شد، مشاهده كرديم كه تمام جوش ها عيب و ايراد دارد. اين عيب ها برطرف شد و شما شاهد هستيد كه خودروهايي كه الآن ساخته مي شود از لحاظ كيفيت، وضعيت به مراتب بهتري نسبت به 10 سال پيش دارند.
وي يكي ديگر از موارد استعمال راديوگرافي صنعتي با استفاده از راديوايزوتوپ ها را در صنايع هواپيمايي ذكر مي كند. به گفته مهندس عادل، پس از انجام چند ساعت پرواز مشخص توسط هر هواپيما داخل موتور، بدنه و بال آن راديوگرافي و كنترل مي شود. اين كار براي حفظ ايمني پرواز ضروري است.
اين جنبه از كاربرد راديوايزوتوپ ها واقعاً حياتي است. اما به جز راديوگرافي صنعتي، سيستم هاي كنترل هسته اي نيز در صنايع كاربرد فراواني دارد. البته مشتري اين سيستم ها پالايشگاه ها، صنايع پتروشيمي، قند، سيمان، ذوب آهن و به طور كلي صنايعي هستند كه در فرآيند كار، ماده اوليه وارد يك مخزن، راكتور يا... مي شود.
مهندس عبدالرضا قهرماني، سرپرست گروه راديو ايزوتوپ هاي صنعتي، در اين مورد مي گويد: سيستم هاي هسته اي كه بيشتر در صنايع مورد استفاده قرار مي گيرند شامل سطح سنج ها، ضخامت سنج ها، دانسيته سنج ها، رطوبت سنج ها و... هستند.
هم اكنون مركز تحقيقات سازمان انرژي اتمي ايران با همكاري آژانس بين المللي انرژي اتمي و شركت Polon لهستان درصدد طراحي سيستم هسته اي ضخامت سنجي از نوع ثابت و متحرك براي صنايع شيشه سازي و سيستم دانسيته سنجي براي تعيين دانسيته مواد نفتي در درون خط لوله است.

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 03:56 PM
مزاياي سيستم هاي راديوايزوتوپي
گرچه سيستم هاي راديوايزوتوپي به علت مزاياي خاصي كه دارند توانسته اند به سرعت جايگزين سيستم هاي الكترونيكي يا مكانيكي مشابه شوند، اما اين سيستم ها تنها روش اندازه گيري و كنترل در صنايع نيستند.
يكي از روش هاي متداول، استفاده از سيستم آلتراسونيك است. مهندس عادل با تشبيه كار اين سيستم به دستگاه سونوگرافي مي گويد: با استفاده از دستگاه آلتراسونيك موجي به داخل قطعه فرستاده و موج برگشتي روي دستگاه ثبت مي شود. از روي نقطه تضعيف موج متوجه مكان عيب مي شوند. به اين صورت كه بلندتر شدن موج نشانه وجود ترك و كوتاه تر شدن آن دليل وجود مواد زايد يا گرفتگي مسير است.
روش هاي استفاده از مواد نافذ، آزمايش مغناطيسي با استفاده از براده هاي آهن و جريان هاي گردابي، كه مانند گيت هاي فرودگاه عمل مي كند، در كنترل هاي صنعتي كابرد داشته و در بعضي موارد هنوز هم كاربرد دارد. اما چرا استفاده از راديو ايزوتوپ ها و چشمه هاي صنعتي اقبال بيشتري دارد؟
مهندس عادل مي گويد: هر كدام از روش ها در كنار ارجحيت خاص خود، ضعف هايي نيز دارند. مثلاً در روش مغناطيسي فقط تا عمق 2 تا 3 ميليمتري روي سطح را مي توان عيب يابي كرد. در روش مواد نافذ هم فقط عيب هايي قابل شناسايي هستند كه به سطح راه داشته باشند. روش آلتراسونيك روش خوبي است، اما در ضخامت هاي كمتر از ميليمتر جواب نمي دهد.
روش استفاده از راديوايزوتوپ ها بهترين روش براي پيداكردن عيوب يا سنجش در صنايع به شمار مي رود. يكي از مزاياي آن وجود فيلم حاصل از اين روش عنوان مي شود كه مي تواند به صورت يك مدرك در پرونده كاري بماند و امكان اخذ نظرات مختلف را در زمان هاي ديگر فراهم كند.
سرپرست گروه كاربرد راديوايزوتوپ ها در صنايع، مهم ترين مزاياي سيستم هاي راديوايزوتوپي را اين گونه برمي شمارد: اندازه گيري ها بدون تماس با ماده انجام مي شود، بنابراين هيچ گونه تغييري در ماده مورد نظر در خط توليد ايجاد نمي شود. همچنين به وسيله سيستم هاي راديوايزوتوپي مي توان اندازه گيري هاي موردنظر را در ظروف سربسته و در داخل لوله هايي كه تحت فشار و يا حاوي مواد سمي و خطرناك هستند، بدون تماس با آنها انجام داد. در اين روش، اندازه گيري مستقل از فشار، درجه حرارت، تركيب شيميايي و يا مشخصات فيزيكي جسم موردنظر است و در هنگام اندازه گيري ضخامت يا دانسيته مواد، نياز به قطع خط توليد نيست.
اين مزايا به اضافه پايين تر بودن مخارج و هزينه نگهداري چنين سيستم هايي سبب شده است كه كاربرد راديوايزوتوپ ها نه تنها در صنايع بلكه در ساير رشته ها نيز به سرعت رشد پيدا كند.

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 03:59 PM
يك كاربرد حياتي و اقتصادي
يكي از كاربردهاي مهم راديوايزوتوپ ها در صنعت، نشت يابي در خطوط لوله هاي انتقال نفت است. اين كار نه تنها از لحاظ مسائل اقتصادي مهم است، بلكه نشت نفت با آلوده كردن منطقه مي تواند مشكلات زيست محيطي را سبب شود.
تكنيك كاربرد ردياب هاي راديواكتيو، كه با استفاده از برم - 82 انجام مي شود، براي اولين مرتبه در ايران در سال 1376 اجرا شده است. البته آژانس بين المللي انرژي اتمي و انستيتوي ايزوتوپ لهستان در انجام اين امر با سازمان انرژي اتمي ايران همكاري كرده اند.
دكتر حسن رحيمي در مورد نحوه كار مي گويد: با استفاده از يك سيستم PIG و همچنين كاربرد برم - 82 به عنوان ردياب مي توان با دقت بسيار بالايي (نيم ليتر نشت در يك ساعت ) لوله هاي انتقال نفت را كه تا چندين متر در زيرزمين نهاده شده اند، مورد نشت يابي دقيق قرار داد. در اين روش چون دستگاه هاي ما به منبع راديواكتيو پاسخ مي دهند، ما قبل از آزمايش منطقه را به طور دقيق بررسي مي كنيم تا مطمئن شويم هيچ منبع راديواكتيوي در منطقه نيست. سپس برم - 82 را به داخل لوله تزريق مي كنيم. در آزمايش مجدد، هر جا كه اين ماده توسط دتكتورها شناسايي شود، همان جا محل نشت نفت است.
اما آيا اين ماده راديواكتيو روي نفت داخل لوله تأثير نمي گذارد؟ سرپرست گروه كاربرد راديوايزوتوپ ها در صنايع با قاطعيت پاسخ مي دهد كه نه ! ما از برم - 82 استفاده مي كنيم كه نيمه عمر آن فقط 36 ساعت است. اگر چهار تا 36 ساعت از زمان تزريق برم بگذرد، ديگر راديواكتيويته اي باقي نمي ماند. بنابراين ما با هماهنگي هايي كه با شركت نفت انجام مي دهيم، نفت براي سپري شدن مدت زمان لازم در تانكرها باقي مي ماند. ضمن اينكه تمام اين مسائل از طريق واحد امور حفاظت و فيزيك بهداشت مركز كنترل مي شود و زماني كه اكتيويته به حالت طبيعي رسيد، نفت مورد استفاده قرار مي گيرد.
البته نشت يابي در خطوط انتقال نفت با روش هاي مختلف انجام مي شود. به جز روش راديوتريسر (استفاده از برم - 82) روش آلتراسونيك نيز در دنيا مرسوم است. يكي از دلايل ارجعيت روش راديوتريسر دقت بسيار بالاي آن است. با توجه به فشار (Psi) 800-700 نفت در خطوط انتقال، قطعاً تشخيص نشت نيم ليتر تا 6 ليتر در ساعت، اختلاف بسيار مهمي است. وقتي موضوع نشت ماده اي است كه هم از لحاظ ارزش مالي مهم است و هم از لحاظ آلودگي محيط زيست، بايد روش حساس تر و دقيق تري را به كار ببريم.
البته انتخاب روش راديوتريسر در ايران دليل ديگري نيز داشته است. دكتر رحيمي مي گويد: شركت ملي نفت در ابتدا هزينه كرد و روش آلتراسونيك را در ايران اجرائي كرد. اما موفق نشد. زيرا خطوط لوله نفت ما كه حدود 50-40 سال پيش طراحي شده اند، از مسيرهايي عبور مي كنند كه نمي توان از روش آلتراسونيك براي نشت يابي آنها استفاده كرد. خط لوله سلفچگان اراك به تهران را در نظر بگيريد. اين خط لوله 146 كيلومتر است. در بعضي قسمت ها اين خط لوله از زير جاده رد شده است يا در بعضي جاها در مسير عبور هواپيما قرار دارد. روش آلتراسونيك به امواج صوتي حساس است و تمام ارتعاشات گرفته مي شود. بنابراين احتمال خطا بالا مي رود. به همين سبب است كه اين روش در ايران موفقيت آميز نبوده است.
شركت ملي نفت ايران چند سال پيش اعلام كرد كه حدود 13000 كيلومتر خط لوله انتقال نفت با قطرهاي 8، 10، 14، 16، 18، 24، 26، 30 اينچ در كشور وجود دارد كه عمر كاركرد بعضي از آنها بيش از 30 سال است. با گذشت زمان و اثر عوامل محيطي در قسمت هايي از اين خطوط لوله، سايش و خوردگي ايجاد شده است، كه باعث نشت نفت در درون زمين و سپس پاره شدن خط لوله و در نتيجه هدر رفتن مقادير زيادي از فرآورده هاي نفتي مي گردد.
با فعاليت هاي صورت گرفته از آن زمان تاكنون حدود 3000 كيلومتر از اين خطوط، كنترل و نشت يابي شده است. به گفته سرپرست گروه كاربرد راديوايزوتوپ ها در صنايع محدوديت ها و معذوريت هاي شركت ملي نفت سبب كندي كار بوده است. دكتر رحيمي مي گويد: تكنيك ما به گونه اي است كه نشت يابي بايد در خطوط حامل نفت سفيد يا گازوئيل صورت بگيرد. در حالي كه شركت ملي نفت تمام مواد نفتي از جمله بنزين، نفت سفيد، گازوئيل و... را از طريق يك خط لوله مي فرستد.
به جز نشت يابي در خطوط لوله هاي انتقال نفت، بخش راديوايزوتوپ مركز تحقيقات هسته اي، طرح ساخت انواع لامپ هاي نوراني (بتالايت )، طراحي سيستم راديوايزوتوپي ميزان تعيين خاكستر (Ash) در زغال سنگ در صنايع ايران، كاربرد ردياب ها در صنايع شيشه سازي براي بررسي كوره مذاب، طراحي و ساخت چشمه هاي Am-241 براي كاربرد در دتكتورهاي دودي و سيستم هاي شناسايي گازهاي سمي و طرح سيستم هسته اي ضخامت سنج از نوع اسكنر براي كنترل خط توليد محصولات را در دست اقدام دارد.

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:00 PM
حرف آخر
بيشتر صنايع و كارخانجات ايران از سيستم هاي هسته اي بهره مند هستند. اكثر اين سيستم ها به علت اشكالاتي كه در قسمت هاي الكترونيكي، دتكتور و يا چشمه راديواكتيو آنها به وجود مي آيد، نياز به تعمير و بازسازي دارند. بيشترين نوع چشمه مورد استفاده در اين سيستم چشمه كبالت - 60، سزيوم - 137 و ايريديم - 192 است.
به گفته دكتر رحيمي كبالت - 60، كه بيشترين مقدار مصرف را در صنايع دارد، به مقدار مورد نياز در راكتور مركز تحقيقات توليد مي شود. البته نيمه عمر كوتاه اين ماده نيز واردات آن را منتفي مي كند. وي توانايي توليد اين چشمه ها را تا حدي مي داند كه مي گويد: پتروشيمي رازي چشمه اي به طول 5/3 متر نياز داشت. به هر جا در دنيا سفارش دادند، اين چشمه را به آنها ندادند و گفتند بايد كل سيستم را عوض كنيد. اما ما اين چشمه را براي آنها طراحي كرديم و ساختيم.
در عين حال براي توليد چشمه هاي آمرسيوم يا ايريديم - 192 بايد ماده اكتيو شده اوليه را از خارج كشور وارد كرد. چون تهيه آنها احتياج به راكتوري با فلاكس بالاتر دارد. به گفته قهرماني، تهيه اين مواد اوليه گاهي با مشكلاتي از جمله تحريم ها و گران فروشي ها مواجه شده است.
راديوايزوتوپ هايي كه كاربردصنعتي دارند نيز همچون راديوايزوتوپ هايي كه كاربرد پزشكي دارندگاهي مشمول ملاحظات سياسي -اقتصادي مي شوند. درحالي كه محروم كردن كشورها از موادوامكاناتي كه به طور مستقيم يا غير مستقيم با جان انسان ها و محيط زيست آنها ارتباط دارد مي تواند ضررهاي جبران ناپذيري در پي داشته باشد

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:03 PM
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

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:04 PM
مندلیف و لوتار میردر موردخواص عنصرهاو ارتباط انها بررسی های دقیق تری انجام دادندودر سال 1869م به این نتیجه رسیدند که خواص عنصرها تابعی تناوبی از جرم انهاست.به این معنا که اگر عنصرها را به ترتیب افزایش جرم اتمی مرتب شوند نوعی تناوب در انها اشکار میگرددوپس ازتعداد معینی از عنصرها عنصرهایی با خواص مشابه خواص پیشین تکرار می شوند .
مندلیف در سال 1869 بر پایه ی قانون تناوب جدولی از 63عنصر شناخته شده ی زمان خود منتشر کرد .در فاصله ی بین سالهای 1869 تا 1871م مندلیف هم مانند لوتار میر با بررسی خواص عنصرها و ترکیب های انها متوجه شد که تغییرهای خواص شیمیایی عنصرها مانند خواص فیزیکی انها نسبت به جرم اتمی روند تناوبی دارد.از این رو جدول جدیدی در 8 ستون و12سطر تنظیم کرد.او با توجه به نارسایی های جدول نیو لندز ولوتار میر و حتی جدول قبلی خود جدولی تقریبابدون نقص ارایه دادکه فراگیر وماندنی شد.
شاهکارهای مندلیف در ساخت شهرک عناصر :
روابط همسایگی:دانشمندان پیش از مندلیف در طبقه بندی عناصر هر یک را جداگانه و بدون وابستگی به سایر عناصر در نظر می گرفتند.اما مندلیف خاصیتی را کشف کرد که روابط بین عنصرها را به درستی نشان میدادو ان را پایه تنظیم عناصر قرار داد.
وسواس وی: او برخی از عناصر را دوباره بررسی کرد تا هر نوع ایرادی را که به نادرست بودن جرم اتمی از بین ببرد.در برخی موارد به حکم ضرورت اصل تشابه خواص در گروهها را بر قاعده افزایش جرم اتمی مقدم شمرد.
واحدهای خالی: در برخی موارد در جدول جای خالی منظور کردیعنی هر جا که بر حسب افزایش جرم اتمی عناصر باید در زیر عنصر دیگری جای می گرفت که در خواص به ان شباهتی نداشت ان مکان را خالی می گذاشتو ان عنصر را در جایی که تشابه خواص رعایت میشد جای داد.این خود به پیش بینی تعدادی ا زعنصرهای ناشناخته منتهی شد.
.
استقبال از ساکنان بعدی:مندلیف با توجه به موقعیت عنصرهای کشف نشده و با بهره گیری از طبقه بندی دوبرایزتوانستخواص انها را پیش بینی کند.برای نمونه مندلیف در جدولی که در سال 1869 تنظیم کرده بودمس و نقره وطلا را مانند فلزی قلیایی در ستون نخست جا داده بود اما کمی بعد عناصر این ستون را به دو گروه اصلی و فرعی تقسیم کرد.سپس دوره های نخست و دوم و سوم هر یک شامل یک سطر و هر یک از دوره های چهارم به بعد شامل دو سطر شده وبه ترتیب از دوره های چهارم به بعد دو خانه اول وشش خانه اخر از سطر دوم مربوط به عناصر اصلی ان دوره و هشت خانه باقی مانده ی سطر اول و دو خانه اول سطر دوم مربوط به عناصر فرعی بود
ساخت واحد مسکونی هشتم:مندلیف با توجه به این که عناصراهن وکبالت ونیکل وروتینیم ورودیم وپالادیم واسمیم وایریدیم وپلاتینخواص نسبتا با یکدیگر دارند این عناصر را در سه ردیف سه تایی و در ستون جداگانه ای جای دادو به جدول پیشین خود گروه هشتم ا هم افزود. در ان زمان گازهای نجیب شناخته نشده بوداز این رودر متن جدول اصلی مندلیف جایی برای این عناصر پیش بینی نشد. پس از ان رامسی و رایله در سال 1894 گاز ارگون را کشف کردند و تا سا ل 1908 م گازهای نجیب دیگرکشف شد و ظرفیت شیمیایی انها 0 در نظر گرفته شدو به گازهای بی اثر شهرت یافتند.
اسانسور مندلیفبه سوی اسمان شیمی :جدول مندلیف در تنظیم و پایدار کردن جرم اتمی بسیاری از موارد مندلیفنادرست بودن جرم اتمی برخی از عناصر را ثابت و برخی دیگر را درست کرد .جدول تناوبی نه تنها به کشف عنصرهای ناشناخته کمک کرد بلکه در گسترش و کامل کردن نظریه ی اتمی نقش بزرگی بر عهده داشت و سبب اسان شدن بررسی عناصر و ترکیب های انها شد.
مجتمع نیمه تمام:
جدول تناوبی با نارسایی هایی همراه بود که عبارتند از :
1- جای هیدروژن در جدول بطور دقیق مشخص نبود .گاهی ان را بالا ی گروه فلزهای قلیایی و گاهی بالای گروه های گروه هالوژن ها جا میداد.
2- در نیکل و کبالت که جرم اتمی نزدیک به هم دارند خواص شیمیایی متفاوت است و با پایه قانون تناوبی ناسازگاری دارد.
3- کبالت را پیش از نیکل و همچنین تلور را پیش از ید جای داد که با ترتیب صعودی جرم اتمی هم خوانی نداشت .با پیش رفت پژوهش ها و با کشف پرتوایکس و عنصرهاو بررسی دقیق طیف انها عدد اتمی کشف و اشکار شد و عناصر بر حسب افزایش عدد اتمی مرتب و نار سایی های جزیی موجود در جدول مندلیف از بین رفت .زیرا تغییرات خواص عناصر نسبت به عدد اتمی از نظم بیشتری برخوردارست تا جرم اتمی انها .
4- سال پس از نشر جدول مندلیف بوابو در ات به روش طیف نگاری اکا الومینیوم را کشف کرد و گالیم نامید و 4 سال بعد نیلسون اکا بور را کشف کرد و اسکاندیم نامید و هفت سال بعد ونیکلر هم اکا سیلسیم را از راه تجربه طیفی کشف کرد و ان را ژرمانیم نامید.
تغییرات خواص عناصر در دوره ها و گروههای جدول:
1- تغییرات شعاع اتمی :در هر گروه با افزایش عدد اتمی شعاع اتمی افزایش می یابد ودر هر دوره با افزایش عدد اتمی شعاع اتمی به تدریج کوچکتر می گردد.
2- تغییرات شعاع یونی :شعاع یون کاتیون هر فلز از شعاع اتمی ان کوچکتر و شعاع هر نا فلز از شعاع اتمی ان بزرگتر است.به طور کلی تغییرهای شعاع یونی همان روند تغییرات شعاع اتمی است.
3- تغییرات انرژی یونش: در هر دوره با افزایش عدد اتمی انرژی یونش افزایش
می یابد و در هر گروه با افزایش لایه های الکترونی انرژی یونش کاهش می یابد.
4- تغییرات الکترون خواهی :در هر دوره با افزایش عدد اتمی انرژی الکترونخواهی افزایش می یابدودر هر گروه با افزایش عدد اتمی اصولا انرژی الکترون خواهی از بالا به پایین کم می شود .
5- تغییرات الکترونگاتیوی:در هر دوره به علت افزایش نسبتا زیا د شعاع اتمی الکترونگاتیوی عناصر کم میشود و در هر دوره به علت کاهش شعاع اتمی الکترونگاتیوی عناصر افزایش می یابد .
6- تغییرتعدادالکترونهای لایه ظرفیتوعدد اکسایش:در هر دوره از عنصری به عنصر دیگریک واحد به تعداد الکترون ها ی ظرفیت افزوده میشود و تعداد این الکترونها و عدد اکسایش در عنصرهای هر گروه با هم برابرند.
7- تغییرات پتانسیل الکترودی :در ازای هردوره با افزایش عدد اتمی توانایی کاهندگی عنصرها کاهش می یابد و توانایی اکسیدکنندگی انها افزایش می یابد .از این روفلزهایی که در سمت چپ دوره ها جای دارندخاصیت کاهندگی ونا فلزهایی که در سمت راست دوره ها جای دارندتوانایی اکسید کنندگی دارند.در موردعناصر یک گروه توانایی اکسید –کنندگی با افزایش عدد اتمی وپتانسیل کاهش می یابد.
8- تغییرات توانایی بازی هیدروکسید:توانایی بازی هیدروکسیدعناصر در گروهها ازبالا به پایین افزایش می یابد اما در دوره از سمت چپ به راست رو به کاهش است.
9- تغییرات دما وذوب یا جو ش:در هر دوره دمای ذوب و جوش تا اندازه ای به طورتناوبی تغییر می کند ولی این روندمنظم نیست و در موردعناصرگروهها نیز روندواحدی وجود ندارد

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:05 PM
فرآیندی که در آن ، جامد بدون عبور از حالت مایع ، مستقیما به بخار تبدیل می‌گردد، تصعید نامیده می‌شود. این فرآیند برگشت پذیر است.

http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/1/12/01_trennung_sublimation.gif فرایند تصعید
آنتالپی مولی تصعید

آنتالپی مولی تصعید ، مقدار گرمایی است که بایستی به یک مول از ماده جامد داده شود تا مستقیما به گاز تبدیل گردد.
فشار بخار یک جامد و فرایند تصعید

مولکولها در یک بلور ، حول محور خود در شبکه نوسان می‌کنند. توزیع انرژی جنبشی بین این مولکولها نظیر توزیع انرژی جنبشی بین مولکولهای مایع و گاز است. در یک بلور ، انرژی از مولکولی به مولکول دیگر منتقل می‌شود و از این‌رو انرژی هیچ مولکولی ثابت نیست. مولکولهای پرانرژی در سطح بلور می‌توانند بر نیروهای جاذبه بلور غلبه کرده، به فاز بخار بگریزند.

اگر بلور در یک ظرف سربسته باشد، سرانجام حالت تعادلی برقرار می‌شود که در آن حالت ، سرعت جدا شدن مولکولها از جامد با سرعت بازگشت مولکولهای بخار به بلور برابری می‌کند. فشار بخار یک جامد در دمای معین ، معیاری از تعداد مولکولها در حجم معینی از بخار در حالت تعادل است.
ارتباط فشار بخار با نیروهای جاذبه

گرچه فشار بخار برخی از جامدات ، بسیار کم است، ولی هر جامدی دارای فشار بخار است. مقدار فشار بخار با قدرت نیروهای جاذبه نسبت عکس دارد. به همین علت ، فشار بخار بلورهای یونی بسیار کم است.
ارتباط فشار بخار جامد با دما

توانایی مولکولها برای غلبه بر نیروهای جاذبه بین مولکولها با انرژی جنبشی آنها بستگی دارد. از اینرو ، فشار بخار جامدات با افزایش دما زیاد می‌شود. منحنی تغییرات فشار بخار برحسب دما نشان می‌دهد که این منحنی در نقطه انجماد ، منحنی فشار بخار آب را قطع می‌کند.
فشار بخار جامد در نقطه انجماد

در نقطه انجماد ، فشار بخار جامد برابر با فشار بخار مایع است. نقطه انجماد نرمال آب (در فشار کل یک اتمسفر) در غیاب هوا 25x10-4 درجه سانتیگراد است. ولی در هوا و در فشار کل یک اتمسفر نقطه انجماد آب 0.0000درجه سانتیگراد می‌باشد و این مقداری است که معمولا گزارش می‌شود. این اختلاف در نقطه انجماد ، از هوای محلول در آب ناشی می‌شود.

نقطه انجماد مواد ، معمولا در هوا اندازه‌گیری می‌شود. ولی در هر حال ، تغییر انجماد مواد ناشی از وجود هوا عموما بسیار ناچیز است.
تصعید دی‌اکسید کربن

نمودار فاز دی‌اکسید کربن ، گونه‌ای از نمودار فاز موادی است که در فشار معمولی به جای ذوب شدن و جوشیدن تصعید می‌شوند. در فشار 5.11 اتمسفر نقطه سه گانه سیستم دی‌اکسید کربن ، 55.6 - درجه سانتیگراد است. دی‌اکسید کربن مایع ، تنها در فشارهای بالاتر از 5.11 اتمسفر وجود دارد. اگر دی‌اکسیدکربن جامد (یخ خشک) را تحت فشار یک اتمسفر گرم کنیم، در دمای 78.5 - درجه سانتی‌گراد مستقیما به گاز تبدیل می‌شود

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:06 PM
منشا نفت و گاز
بشر از قرنها پيش به وجود نفت پي برده بود و اين ماده روغني شكل و اعجاب‌آميز از دير باز مورد استفاده پيشينيان بوده است. نفت را OIL يا Petroleum (روغن سنگ) مي‌نامند. در زبان اوستايي نپتا به معني روغن معدني است كه كلدانيها و عربها آن را از فارسي گرفته و نفت خوانده‌اند. هم‌اكنون بيش از دوسوم انرژي مصرفي جهان از نفت تامين مي‌شود. نظريات متعددي راجع به منشاء نفت و گاز ابراز شده است كه اولين فرضيه ها براي تشكيل هيدروكربنها با منشاء غير آلي نظير منشاء آتشفشاني، شيميائي و فضائي ارائه گرديده است. لكن امروزه در خصوص منشاء آلي هيدروكربها اتفاق نظر وجود دارد. اين مواد آلي مي تواند بقاياي گياهان و حيوانات خشكي و دريائي عمدتا” پلانكتونها باشد.به طور دقیق تر در دریا و اقیانوس دو دسته تولیدکننده اصلی ماده آلی مناسب برای تبدیل به نفت داریم: فیتوپلانکتونها( دیاتومه ,داینوفلاژله, جلبک سبزآبی) زئوپلانکتونها وجانوران عالیتر تغذیه کننده از فیتوپلانکتونها برای اینکه تولید مواد آلی در محیط آبی به میزان مناسبی باشد,دو عامل دخیلند:1.ضخامت زون نور دار 2.میزان ورود مواد مغذی به زون نوردار( مواد مغذی که برای رشد گیاهان و جانوران مفیدند همانا فسفاتها ونیتراتها و اکسیژن هستند.) بنابه این توضیحات بیشترین تولید مواد آلی در دو ناحیه عمده در حواشی قاره هاست که عبارتند از آبهای کم عمق فلات قاره و زونهای چسبیده به محیطهای قاره ای که جریان روبه بالای آبهای سرد و عمیق اقیانوسی را پذیرا می شوند. در چنین محیطهایی که تولید مواد آلی زیاد است,با رخدادن طوفان ومخلوط شدن آبهای بی اکسیژن واکسیژندار , ویا ازدیاد تولید جانداران وکم شدن اکسیژن , گروهی از جانداران دچار مرگ و میر گروهی میشوندو در کف محیط رویهم انباشته میشوند. اهميت پلانكتونها در تشكيل نفت از آنجا ناشي مي شود كه آب دريا ناحيه مساعدي جهت تكثير پلانكتونها مي باشد و تعداد آنها نيز در آب دريا بسيار زياد مي باشد. پلانكتونها به علت سرعت رشد و كوچكي جثه، ماده آلي مناسبي است كه به سهولت به وسيله رسوبات ريز دانه مدفون گشته و مصون از اكسيد شدن در رسوبات باقيمانده و هيدروكربن را توليد مي نمايد. طبق نظريات جديد مواد مختلف آلي ته نشين شده با رسوبات نرم هنگام دياژنز (سنگ شدن) تبديل به يك ماده واسط بين ماده آلي و هيدروكربن مي گردد. اين ماده واسط كروژن (Kerogn) ناميده مي شود. كروژن يك ماده جامد نامحلول آلي است كه محصول دياژنتيك مواد آلي است. توان توليدي كروژنها براي توليد نفت و گاز متفاوت است.
نفت تشكيل يافته به علت مايع بودن و همچنين به علت خاصيت موئينگي محيط خود از خلال سنگها گذشته، زير يك طبقه غير قابل نفوذ در بالاترين قسمت يك چين‌خوردگي كه تاقديس ناميده مي‌شود، ذخيره مي‌گردد.
بررسي عوامل مشترك مخازن نفت و گاز نشان مي دهد كه:
الف- شرايط و محيط رسوبي خاصي لازم است تا طبقات نفت زا (سنگ مادرSource Rock) تشكيل شود و همچنين شرايط خاصي بايد وجود داشته باشد تا مواد آلي رسوب يافته در اين لايه ها به هيدروكربن تبديل گردد.
ب- سنگ متخلخل و نفوذپذيري (سنگ مخزن Reservoir rock ) بايد وجود داشته باشد تا فضاي لازم جهت انبار شدن نفت فراهم آيد.
ج- سنگ مخزن مي بايستي شكل خاصي داشته باشد تا بتواند تله (Trap) را تشكيل داده باعث جمع شدن هيدروكربن گردد.
د- سنگ غير قابل نفوذي (سنگ پوشش Cap Rock ) لازم است كه مخزن را بپوشاند تا از خروج نفت و گاز از مخزن جلوگيري نمايد.
تبديل مواد الي به کروژن و گاز
در باره نحوه تبديل مواد آلي رسوبات به نفت و گاز با مطالعات جديد ژئوشيميائي و جمع آوري اطلاعات تجربي ثابت شده است كه قسمت اعظم هيدروكربنهاي طبيعي در اثر كراكينگ كروژن ناشي از حرارت زمين (ژئوترمال) توليد مي گردد. همانطور كه بيان گرديد براي بوجود آمدن نفت و گاز وجود مواد آلي فراوان و تشكيل كروژن در هنگام دياژنز رسوبات ضروري مي باشد. پس سنگ مادر (Source Rock) سنگي است كه داراي مقدار كافي كروژن باشد. شرايط مساعد رسوبي براي تجمع و ذخيره شدن مواد آلي شامل گياهان و جانوران دريائي و همچنين مواد آلي خشكي كه توسط رودخانه ها به حوزه رسوبي حمل مي گردد، رسوبات رسي و يا گل كربناته (ريزدانه بودن و محيط آرام رسوب گذاري) مي باشد. علاوه بر اين محيط كف دريا بايستي محيط احياء كننده باشد تا از اكسيدشدن مواد آلي جلوگيري بعمل آيد.
طبيعي است هرچه ميزان كروژن در سنگ مادر بيشتر باشد توانائي بيشتري براي توليد هيدروكربن وجود دارد لكن علاوه بر درصد مواد آلي، سنگ مادر بايستي ضخامت كافي نيز داشته باشد. براساس مطالعات ژئوشيميائي انجام شده براي اينكه سنگ مادري بتواند هيدروكربن توليد نمايد بايد داراي حداقل تراكمي از كربن آلي باشد كه از آن كمتر قادر به توليد هيدروكربن نخواهد بود. اين حداقل عمدتا” 5/0 درصد كربن آلي برآورد مي شود. سنگ مادرهائي كه در حوزه هاي رسوبي ايران ديده مي شود نظير سازند كژدمي در ناحيه زاگرس حدود 10-5 درصد كربن آلي دارد كه بيشتر از جلبكها منشاء گرفته است.
هيدروكربنها در اثر كراكينگ كروژن بوجود مي آيند. كراكينگ كروژن عمدتا” در درجه حرارتهاي 100-80 درجه سانتيگراد شروع مي شود. اين درجه حرارت در يك ناحيه رسوبي با درجه حرارت ژئوترمال طبيعي معادل عمقي بين 3000-2000 متر مي باشد. بنابراين يك سنگ مادر هرچه قدر هم ضخيم و غني از مواد آلي باشد تا در اعماق فوق قرار نگيرد نمي تواند هيدروكربن توليد نمايد. بر همين اساس ابتدا نفت خام سنگين توليد مي گردد. چگالي و وزن مخصوص نفت خام با ازدياد عمق كاهش مي يابد. هرچه قدر سنگ مادر عميقتر مدفون گردد نفت توليد شده سبكتر است و گاز معمولا” محصول آخرين اين فعل و انفعالات است.
بنابراين ابتداي نفت هاي بسيار سنگين، نفتهاي پارافينيك، نفتهاي سبك، نفتهاي ميعاني و نهايتا” گاز بدست مي آيد. وقتي درجه حرارت از 165 درجه سانتيگراد تجاوز كند فقط گاز توليد خواهد شد يعني تقريبا” از عمق 5000 متر بيشتر (ضخامت رسوبي) احتمال يافتن نفت بسيار كم مي شود و فقط مي توان انتظار يافتن گاز را داشت. در درجه حرارتهاي بالاتر از 230 درجه سانتيگراد كروژن يك بافت گرافيتي ثابت پيدا مي كند كه با ازدياد درجه حرارت هيدروكربني تشكيل نمي شود (نسبت هيدروژن به كربن تغيير نمي يابد). به طور كلي ازدياد عمق باعث ازدياد درجه حرارت مي گردد كه اين ازدياد درجه حرارت دو اثر دارد:
الف- كراكينگ كروژن و تبديل مولكولهاي بزرگ به مولكولهاي كوچكتر مانند تشكيل نفت و گاز
ب- پليمريزاسيون مولكولها كه به تشكيل متان و گرافيت ختم مي گردد (كروژنهاي گرافيتي)
نكته مهم ديگري كه در مورد تشكيل هيدروكربنها وجود دارد زمان زمين شناسي مي باشد. به عبارت ديگر رسوبات قديمي تر (از نظر زمين شناسي) در درجه حرارتهاي پائين تر، همان محصولي را مي دهد كه سنگ مادري با سن زمين شناسي كمتر در درجه حرارتهاي بالاتر هيدروكربن توليد خواهد نمود
گاز
به علت فشار زياد درون حفره نفتي، مقدار زيادي از گاز در نفت خام حل شده است. به همين دليل نفت خامي را كه از چاه بيرون مي‌آيد، قبل از انتقال دادن به پالايشگاه، ابتدا به دستگاه تفكيك مخصوصي مي‌برند تا قسمت اعظم گازهاي سبك و آب نمك آنرا جدا سازند. گازي كه مستقيماْْ از چاههاي نفت خارج مي‌شود با گازي كه به اين وسيله از نفت خام تفكيك مي‌گردد، پس از تصفيه به صورت گاز طبيعي به وسيله‌ي شبكه‌ي گازرساني براي مصارف سوخت و صنايع پتروشيمي توزيع مي‌شود. گاز طبيعي مخلوطي از ئيدروكربنهاي سيرشده سبك مانند متان، اتان و اندكي پروپان و بوتان است. قسمت عمده اين گاز متان و مقدار كمتري اتان مي‌باشد.در اين گازها غالباْْ آثاري از نيتروژن، كربن دي اكسيد و گاهي ئيدروژن سولفيد و هليم وجود دارد. پس از استخراج نفت آن را پالايش مي‌كنند.
پالايش نفت
پالايش نفت مجموعه عملياتي است كه به وسيله آنها بسياري از مواد گوناگون از جمله بنزين، نفت سفيد، نفت گاز يا گازوئيل، نفت كوره، گريس، قير و غيره از نفت خام بدست مي‌آيد. عمليات اساسي پالايش نفت را به سه دسته كلي تقسيم مي‌كنند: الف- جدا كردن مواد ( با استفاده از تقطير جزء به جزء) ب- تبديل ( تبديل اجزاء نامرغوب و كم‌مصرف به اجزاء مرغوب در پالايشگاه) ج- تصفيه فرآورده‌هاي نفتي بيش از نيم قرن از مصرف فرآورده‌هاي نفتي به صورتي غير از سوخت مي‌گذرد. به مرور زمان و با پيشرفت علم و تكنولوژي، انسان تعداد روزافزوني از ئيدروكربنها را به طور خالص از ساير فرآورده‌هاي نفتي جدا كرده و به مصرف توليد ساير مواد شيميايي و صنعتي رسانيده است. صنايع وابسته به نفت را كه از مواد نفتي محصولات غيرنفتي تهيه مي‌كنند را صنايع پتروشيمي مي‌نامند. مواد اوليه‌ حاصل از صنعت نفت كه براي تهيه ساير فرآورده‌هاي شيميايي به كار مي‌رود، مواد پتروشيمي ناميده مي‌شود.
آيا مي دانستيد؟
- گاز طبيعي در حالت عادي بدون بو است. به گاز طبيعي قبل از توزيع يك ماده از تركيبات سولفور به نام تجاري مركاپتان اضافه مي‌شود تا هنگام نشت احتمالي گاز به ما كمك كند.

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:06 PM
------ صوتي= يد+ امونياک+ يديد پتاسيم
تری يديد نيتروژن - كافي است اين سه ماده را با هم مخلوط كرده و سپس صاف کنيد و روی صافی را بذاريم خشک شود سپس با يك ضربه (با پا ,چوب,…)به اين ماده صداي بلندي شنيده ميشود.
شمع در شمعدان خود به خود روشن ميشود
-شمع ها قبلا نبايد روشن شده باشند.-قبلا تارهاي فتيله را با سوزن از هم جدا كرده و افشان كنيد.كافي است كه 2 گرم فسفر تهيه كنيد و ان را در 5 برابر حجم خود سولفيد كربنحل كنيد. اگر روي شمع ها يك قطره كوچك سولفيد كربن شامل فسفر بريزيد شمع ها به فاصله ي 10 دقيقه روشن خواهند شد.
دستمال چگونه نمي سوزد؟ كافي است 100 سانتي متر مكعب الكل اتيلك را در 600 سانتي متر مكعب اب مخلوط نماييد دستمال را در ان مايع خيس كنيد سپس با خيال راحت ان را اتش بزنيد و خاطر جمع باشيد كه دستمال هر چند شعله ميكشد اما نميسوزد زيرا الكل مشتعل ميشود ولي بخار ابي كه از دستمال بلند ميشود مانع سختن ان ميگردد!!!!(اين کارها ميتوانند نوعي تردستي باشند)
خورندگي اسيد فلئوريدريك
ايا ميدانستيد اگر بروي يك تكه شيشه پارافين مايع بريزيد و بگزاريد سرد و سفت شود و بعد درون انرا با يك قاشق به هر صورت كه ميخواهيد بتراشيد (يك نوشته يا هر چي)و بعد درون اين طرحتان اسيد فلئوريدريك بريزيد و بگزاريد تا فردا بماند بعد فردا روي شيشه را پاك كنيد تا ديگر اثري نماند ميبينيد كه دور طرحتان خورده شدهاست و اگر ضربه اي به طرحتان بزنيد از جايش در خواهد امد.جالب است نه؟ ميدانيد چرا اين اتفاق ميافتد براي اينكه اسيد فلئوريدريك خورنده شيشه است و پارافين جلوگيرنده اسيد.
تشخيص برخي مواد غذايي
ايا ميدانيد براي تشخيص برخي مواد غذايي چه كار بايد كرد؟ساده است براي تشخيص قند در مواد غذايي كافي است كمي فهلينگ بر روي ان ماده بريزيد اگر به رنگ قرمز در امد بدانيد ان ماده داراي قند است.براي تشخيص پروتئين كافي است كمي اسيد نيتريك روي ان ماده بريزيد اگر به رنگ زرد در امد بدانيد ان ماده داراي پروتئين است.براي تشخيص نشاسته كافي است كمي لوگل روي ماده مورد نظر بريزيد اگر به رنگ سياه در امد, معلوم ميشود ان ماده داراي نشاسته است.

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:08 PM
از اين سلاحها براي کشتن افراد و وارد کردن صدمات بسيار جدي و يا ايجاد انواع معلوليت ها در مردم استفاده مي شود. اين سلاحها بر اساس اثرات مختلفي که بر بدن افراد مي گذارد ، به 3دسته تقسيم بندي مي شوند. دسته اول سلاحهاي هستند که روي سيستم عصبي بدن تاثير مي گذارند. در اين دسته GA ، GB ، GD ، GF و VX (متيل فسفوبوتيوئيک اسيد , گاز سارين ) قرار دارند. دسته دوم ، اثرات خود را روي پوست به جا مي گذارند و شامل HD (گازخردل گوگرد) ، HN (خردل نيتروژن)، L و CX هستند. دسته سوم نيز باعث اختلال سيستم تنفسي بدن مي شوند. در اين گروه گازهاي بي رنگ CG و DP ، کلرين (Cl) و فسفوکلرين (Ps) وجود دارند. از سلاحهاي شيميايي که روي اعصاب اثر مي گذارند، قبل و در طول جنگ دوم جهاني استفاده هاي بي شماري شده است.
دسته ي اول: اين مواد از نظر شيميايي وابسته به حشره کش هاي آلي فسفره هستند. اين دسته از سلاحهاي شيميايي مانع از عمل آنزيم استيل کولين استر از مي شوند. وقتي مواد شيميايي اين دسته وارد بدن شوند، غلظت استيل کولين را در بدن به بيش از حد لازم مي رسانند. ريه ها و چشمها بسرعت اين مواد را جذب کرده در کمتر از يک دقيقه بر سيستم عصبي بدن تاثيرات قابل توجهي مي گذارند. علايم آن به صورت آبريزش بيني ، ترشح زياد بزاق ، تنگي قفسه سينه ، کوتاهي تنفس ، تنگي مردمک چشم ، انقباض عضلاني و يا حالت تهوع و انقباض شکم ظهور مي کند.
دسته دوم سلاحهاي شيميايي که بر روي پوست تاول و سوختگي ايجاد مي کنند ، ماندگاري فراواني در محيط دارند. اين مواد روي چشمها ، پوشش مخاطي ، ريه ها ، پوست و اجزاي خون اثر گذاشته و اگر از طريق تنفس وارد ريه ها شوند ، بر شدت تنفس اثرات منفي مي گذارند و اگر توسط غذا بلعيده شوند ، سبب اسهال و استفراغ مي شوند. خردل ها که جزو اين دسته هستند به خاطر خواص فيزيکي خود مقاومت و ماندگاري بسيار زيادي در سرما و دماهاي معتدل دارند.اگر دو دقيقه از تماس يک قطره خردل با پوست بگذرد، صدمات جبران ناپذيري به اين عضو وارد مي شود. CX نيز که جزو اين گروه است ، پودري کريستالي شکل است که در دماهاي 39 تا 40 درجه سانتي گراد ذوب شده و در دماي 129 درجه سانتي گراد به جوش مي آيد. اين ماده را با افزودن موادي خاص در دماي اتاق به حالت مايع درمي آورند. CX داراي بوي بسيار نامطبوعي است.
در غلظتهاي کم آن سوزش شديد چشم بروز مي کند، اما در غلظتهاي بالا به پوست حمله کرده و چند ميلي گرم آن سبب دردهاي زياد و سوزشهاي فراوان شده و زخمهاي بدي بر جاي مي گذارد. براي پيشگيري از اثر اين مواد سربازان بايد به لباسها و ماسکهاي حفاظتي مجهز باشند. دسته سوم از سلاحهاي شيميايي آنهايي هستند که بر دستگاه تنفسي اثر مي گذارند. اين مواد بشدت به بافت ريه آسيب مي رسانند. فسفوژن که خطرناک ترين عضو اين گروه است ، براي اولين بار در سال 1915 استفاده شد. اين ماده گازي بي رنگ است که در دماي 2/8 درجه سانتي گراد به جوش مي آيد، بنابراين بسيار فرار و ناماندگار است ، ولي چون غلظت بخار آن 4/3 برابر هوا است ، به مدت طولاني در گودال ها و ديگر مناطق پست زمين باقي خواهد ماند. غلظت زياد آن پس از چند ساعت سبب مرگ مي شود، اما در غلظتهاي کم سبب سرفه ، اختناق ، احساس تنگي قفسه سينه ، حالت تهوع و سردرد و غيره مي شود. (انواع اول و سوم اين سلاح يعني گازهاي سارين و خردل همان هايي هستند که حکومت عراق در جريان جنگ تحميلي از آنها در برابر رزمندگان ما و حتي مناطق کردنشين خود استفاده کرد.)
در اين ميان ، محققان طرفدار صلح نيز بيکار ننشسته اند و همواره براي يافتن راه حل مبارزه با اين سلاحها، مطالعه و تحقيق مي کنند. مثلا آنها فهميده اند اگر موشها مقدار کمي از آنزيمي با نام NTE داشته باشند، نسبت به فسفرهاي آلي حساسترند. اين موشها کم تحرک تر هستند و شانس مردنشان نسبت به جانوراني که مقدار اين آنزيم در بدنشان در حد طبيعي است ، 2برابر بيشتر است ، پس وجود اين آنزيم در بدن موشها از اثر فسفرهاي آلي جلوگيري مي کند. به همين ترتيب ، انسانها نيز ژن اين آنزيم را دارند ، پس مي توان اميدوار بود که از داورهايي که سطح NTE را افزايش بدهند، براي مبارزه با اين مواد شيميايي استفاده کرد، البته اين داروها را بايد پيش از حمله گازهاي شيميايي به کار برد. به عبارت ديگر، «هيچ درماني براي ضايعات مواد شيميايي وجود ندارد، مگر پيشگيري از تماس انسان ها با اين مواد.» اما بايد پرسيد آينده اين سلاحها چيست و ماهيت سلاحهاي جديد چه خواهد بود؟ آيا ممکن است آينده اي رويايي در پيش رو داشته باشيم که در آن کاربرد هرگونه سلاح شيميايي از نظر وجدان تمامي افراد کاري غيرقانوني باشد؟ آيا ممکن است آيندگان روزهاي سياه گذشته را به دست فراموشي بسپارند؟

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:08 PM
در اولین ردیف جدول تناوبی (Periodic Table) گوشه سمت راست هلیوم (Helium) با عدد اتمی 2 وجود دارد. در سال 1868 دانشمندی بنام ژوزف لاکری (Joseph Lockyer) هنگام مشاهده و تحقیق علمی برروی خورشید گرفتگی متوجه اولین نشانه ها از وجود عنصر جدید در طیف نور خورشید شد و به پیشنهاد دوستان نام این عنصر را هیلوم نهاد. (Helios در یونانی به معنی خورشید می باشد.) دانشمندان تا آن زمان چنین عنصری را بر روی کره زمین مشاهده نکرده بودند.
سالها بعد دانشمندی بنام ویلیام رمزی (William Ramsay) توانست همین عنصر را در طیق مواد معدنی اورانیوم دار نیز مشاهده کند و بعدها دراوایل قرن بیستم مشخص شد که در فعل و انفعالات هسته ای ذرات آلفا در واقع همان هسته های هلیم می باشند.
برخلاف هیدروژن که قبلا” راجع به آن صحبت کردیم، هلیم از جمله عناصر فراوان در عالم می باشد. در واقع می توان گفت اغلب گازهای طبیعی به نوعی شامل این عنصر می باشند. مقدار هلیوم موجود در جو معادل یک در 200 هزار می باشد، در بسیاری از مواد معدنی رادیواکتیو نیز می توان به این عنصر دسترسی داشت.
http://www.senmerv.com/images/helium-tanker.jpg
حمل هلیوم در حجم زیاد به تانکرهای مخصوص نیاز دارد.
دانشمندان با تجزیه و تحلیل طیف نور ستارگان مشخص کرده اند که از جمله عناصر بسیار مهم بخصوص در ستاره های فوق العاده داغ عنصر هلیوم می باشد و این عنصر نقش بسیار مهمی در واکنش های هسته پروتون- پرتون و چرخه کربن که منبع انرژی ستارگان است، دارد. بعنوان مثال دیگر فیوژن (Fusion) هیدروژن به هلیوم توانایی آزاد کردن انرژی بسیار زیادی دارد که در ------ های هیدروژنی از آن استفاده می شود.
اوایل قرن بیستم هزینه تهیه یک واحد حجم هلیم معادل 2500 دلار بود اما با پیشرفت تکنولوژی در اواخر قرن بیستم این رقم به 37.5 دلار برای 1000 واحد حجم رسید. هلیم از جمله عناصری است که حتی در صفر مطلق بصورت جامد در نیامده و مایع می باشد و تنها با بالا بردن فشار می توان آنرا بشکل جامد مشاهده کرد.
از موارد کاربرد این عنصر در صنعت می توان به کاربردهای آن در جوشکاری، صنعت ساخت نیم هادی، تهیه تیتانیم (Titanium) و زیریکونیوم (Ziriconium)، سرد کردن راکتورهای هسته ای، تونل های مافوق صوت و … اشاره کرد. همچنین دانشمندان از ترکیب هلیوم و اکسیژن برای تهیه اتمسفر مصنوعی استفاده می کنند. شاید آشناترین کاربرد هلیوم پر کردن بالن های بزرگ برای پرواز باشد، در این مورد این گاز از لحاظ ایمنی از هیدروژن بسیار ایمن تر می باشد. امروزه کاربردهای خاصی از هلیوم برای تشخیص سرطان نیز بصورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:09 PM
در گوشه بالا سمت چپ جدول تناوبی اولین عنصر یعنی هیدروژن با عدد 1 قرار دارد. سالها قبل از آنکه دانشمندان این ماده را به عنوان یک عنصر خالص کشف کنند به روشهای مختلف آنرا تولید کرده و از آن استفاده می کردند.
لاوازیه (Antoine Lavoisier, 1743 - 1794) شیمیدان فرانسوی هنگام تحقیقاتی که روی آب انجام می داد متوجه شد که آب از دو گاز تشکیل شده است، نام یکی را اکسِژن و نام دیگری را هیدروژن نهاد. همچنین هنری کاوندیش (Henry Cavendish, 1731-1810) دانشمند خجالتی انگلیسی در سال 1766 طی تحقیقات و آزمایشهایی که انجام میداد متوجه شد که هیدروژن یک عنصر مجزا می باشد.
شاید بزرگترین خصیصه هیدروژن آن باشد که فراوان ترین عنصر در تمام عالم هستی می باشد. هیدروژن قابل اشتعال بوده حتما” تعجب خواهید کرد اگر بدانید که بنا بر برآوردهایی که انجام شده است حدود 90 درصد از اتمها و نیز حدود 75 درصد از جرم کل هستی از هیدروژن تشکیل شده است. این ماده در تمام ستاره ها وجود دارد و منبع اصلی تهیه انرژی ستاره ها بواسطه واکنش های هسته ای می باشد.
از میان روشهای صنعتی تهیه هیدروژن می توانه به ترکیب بخار آب با کربن گداخته، تجزیه هیدروکربنها بوسیله حرارت، واکنش میان هیدروکسید سدیم یا پتاسیم با آلمینیوم، الکترولیز آب، ترکیب فلزات با اسیدها و … نام برد.
هیدروژن مایع برای مصارف برودتی کاربرد فراروان دارد و در مطالعات مربوط به ابر رسانا ها (Superconductors) بکار می رود. هیدروژن همچنین ماده اولیه سازنده سیاره غول پیکر مشتری (Jupiter) و سایر سیاره هایی است که حالت گازی دارند. جالب است بدانید که میزان فشار در مرکز چنین سیاراتی آنقدر زیاد می باشد که در آنجا نه تنها هیدروژن جامد وجود دارد بلکه فشار به حدی زیاد است که وجود هیدروژن بصورت فلز در این قسمت از اینگونه سیارات به اثبات رسیده است.
تحقیقات دانشمندان آمریکایی در سال 1972 نشان داد که در فشارهای بالای 2Mbar هیدروژن می تواند به حالت فلز نمایان شود و قابلیت هدایت بسیار زیادی از خود نشان دهد. به دنبال آن در سال 1973 دانشمدان روسی موفق شدند که با فشاری معادل 2.8Mbar هیدروژن را بشکل و سختی فلز تهیه کنند و آزمایشهایی را بر روی قابلیت رسانایی این فلز انجام دهند.
با وجود همه این مسائل در جو زمین میزان هیدروژن آنقدر زیاد نیست. دلیل عمده آن سبکی بیش از حد این ماده می باشد که توان ماندگاری این گاز در جو کره زمین را کم می کند. در روی زمین نیز هیدروژن علاوه بر آب در انواع سوخت های فسیلی (نفت، ذغال) و نیز ساختمان ارگانیک گیاهان و موجودات زنده وجود دارد. لازم به ذکر است که امروزه تحقیقات و آزمایشات دانشمندان برای جایگزینی سوختهای فسیلی با هیدروژن به نتایج قابل قبولی رسیده است و امید آن می رود که بزودی بتوان بصورت صنعتی از این ماده بعنوان یکی از منابع اصلی تولید انرژی استفاده کرد.

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:11 PM
ازنظر شیمیایی اکس ترکیبی است به نام سه وچهار متیلن دی اکسی متیل آمفتامین(MDMA) . اکستازی یا متیلن دی اکسی متیل آمفتامین از جدیدترین خانواده آمفتامین ها محسوب می شود.فرمول شیمیایی آن C11H15N2O می باشداکثرا آن را با موادی مانند کتامین اسپیدDXM MDEA مخلوط میکنندDXM دارویی برای درمان سرفه است که از طریق خشک کردن ریه ها در پزشکی به کار می رود . ولی چون خاصیت جذب آب دارداستفاده زیاد آن خطرناک است .MDMA ترکیب جدیدی نیست اکستازی خالص پودری سفید متشکل از کریستالهای ریزاست از این پودر بوی کپک بم مشام می رسد در صورت ناخالصی اکستازی به رنگهای قرمز وقهوه ای نیز دیده میشود این ماده به اشکال قرص کپسول پودر استنشاقی وبرچسبهای پوستی موجود است۰قرص های اکس که بین 8 تا 120 میلی گرم وزن دارند می توانند سفید باشند اما با نشانه هایی مثل چهره های خندان یا ستاره که روی آنها حک شده است به فروش می رسد .قرص هایی که روی آنها آرم شبدر و میتسوبیشی حک شده بسیار خطرناک هستند .این قرص اغلب به نام Love Pill نامیده می شود چرا که به صورت مقطعی قدرت درک انسان بویایی لامسه بینایی چشایی وشنوایی را تقویت می کند علائم قرص اکستازی تا حدود 20 دقیقه بعد از مصرف نمایان می شود این نشانه ها شامل زدن نبض ضربان بالای قلب دهان خشک مردمک گشاده شده تنش عضلانی گرفتگی عضلانی تلاطم معده وهمچنین گرم ومرطوب شدن است . همچنین اکستازی این توانایی را دارد که با شاخه شاخه شدن اعصاب مغزی یا پاره شدن آنها کمک کرده وبه دنبال آن شبکه اعصاب مغز دچاراختلال می شود .MDMA به نورونهای سروتونژیک در مغز آسیب می زند این نورونها سروتونین ترشح می کنند .این ماده بعد از ترشح باعث ایجاد شادی در فرد می شود واصولا وقتی ترشح آن زیاد می شود که فرد باید احساس شادی بکندبعد ازاین مرحله شادمانی سلولها مواد دیگری ترشح می کنندکه سطح سروتین را پایین می آورد. اکس این سلولها را بلوکه می کند وباعث می شود سروتین برای مدت بیشتری باقی بماندوفرد برای زمان بیشتری احساس شادی وبی غمی کند .مصرف طولانی مدت اکس چرخه تولید ومتابولیسم سروتین را مختل می کند ودر نتیجه میزان سروتین مغزی کاهش پیدا می کند . همین امر باعث بروزافسردگی می گردد.خطرات اکستازی شامل مراحل زیر است :1-به دلیل شرایط نا مساعد ساخت اغلب قرص ها تا 40 درصد خالص هستند 2- مصرف کنندگان معتقد هستند که هرچه از مدت زمانی که قرص را مصرف می کنند بگذرد برای گرفتن نتیجه مشابه باید میزان بیشتری مصرف کنند .3-حدود 90 درصد افرادی که اکستازی مصرف می کنند برای از بین بردن دردها وبیماری های بعدی به مواد مخدری چون هرویین روی می آورند.4- 67درصد افرادی که این قرص ها را مصرف می کنند پس از مدتی بنده قرص شده ومجبور می شوند طی برنامه منظمی آن را مصرف کنند . قرص های موجود در بازار ایران عناوین مختلفی دارند:دلفین لنگر صلیب سرخ رنو سان شاین سوپرمن هوندا اپل امگا پلیکان لاو مرسدس وغیره .این قرص ها باقیمت هرعدد 6 تا 12 هزار تومان به فروش می رسند . دلفین ارزانتر است . زودتر بی اثر می شود . صلیب سرخ قویتر است جوانانی که اقدام به مصرف این قرص ها می کنند به دلیل اینکه دچار توهماتی در بینایی شنوایی ودیگر حواس می شوند بدون آنکه متوجه خطرات بشوند دست به کارهایی می زنند مثلا پنجره را باز کرده وبیرون می پرند ویا در ماشینی که به سرعت حرکت می کنند در را باز کرده وبیرون می پرند این افراد چیزهایی را که واقعیت نداد می بینند ومی شنوند ودر مورد عوارض طولانی مدت اکس باید گفت این قرص ها به کبد وکلیه آسیب می رسانند وفشار خون را بالا می برند ودر یکی از حمله های فشار خون خونریزی مغزی ایجاد می شود . این مواد اعتیاد آور هستند به این معنا که فرد تمایل به استفاده مجدد برای رسیدن به حالات دلخواه پس ازمصرف را پیدا می کند وبه سرعت میزان دوز مورد نیاز افزایش پیدا میکند وشخص بعد از عادت به اکس برای کنار گذاشتن آن دچار علایم اضطراب وعلایم ترک می شود

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:11 PM
قويترين اسيد دنيا كه لااقل يك ميليون مرتبه قويتر از اسيد سولفوريك غليظ شده مي باشد دريكي از ازمايشگاهاي كاليفرنيا ساخته شد.شايد اين اسيد كمترين ميزان خورندگي را هم داشته باشد.اين تركيب كربوران اسيد ناميده شده است توليد كنندگان ان مي گويند اين نخستين ابر اسيدي است كه مي توان انرا در ظرف شيشه اي (لوله ازمايشگاهي ) نگهداري كرد . ابر اسيد قبلي اسيد فلوئور وسولفوريك به قدري قوي است كه مستقيما(فورا) مي تواند شيشه را خود حل كندولي به نظر مي رسد خاصيت اسيد جديد به پايداري شيميايي قابل توجهش برگردد. كريستفرريد از دانشگاه كاليفرنيا ، ديو رسيد وهمكارانش . اين اسيد مانند همه اسيدها با تركيبات ديگر واكنش نشان مي دهدويك اتم هيدروژن با بار مثبت به انها مي دهد اما بنيان باقي مانده انقدر پايدار است كه ان از واكنش بيشتر خودداري مي كند .
اين دومين واكنشي است كه براي خورندگي ضروري است براي مثال اسيد هيدروفلوريك كه غالبا تركيب شده از دي اكسيد سيليكون مي خورد شيشه را زيرا يون فلوريد به اين سيليكون حمله مي كند همانطوريكه هيدروژن با اكسيژن واكنش مي دهد.
اين اسيد جديد با فرمول(h(chb11gl11 تمايل بسيار زيادي براي دادن يون هيدروژن داردكه ميزان قدرت اسيدي انهارا تعريف ميكند(معين ميكند)و صد تريليون بار از اب استخر اسيدي تر است اما بنيان باقي مانده اسيد كه نتيجه از دست دادن يون هيدروژن است شامل يازده اتم بورويك اتم كربن است كه در يك ساختار 20 وجهي قرار گرفته اند . ريد مي گويد شايد پايدارترين گروه اتمهايي كه در شيمي وجود دارد باشد . هدف اصلي محققان اين است كه با استفاده از اسيد هاي كربوران اتم هاي گار نجيب زنون را بسادگي اسيدي كنند كاري كه تا كنون انجام نشده است.

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:12 PM
دوبراینر در 1829 شیمیدان آلمانی به نام دوبراینر نتیجه مطالعات خود را در طبقه بندی عناصر شیمیایی بر حسب خواص شیمیایی مشابه آنها منتشر کرد . وی استنباط نمود که می توان عنا صری را که دارای خواص مشابه هستند به دسته های سه تایی تقسیم کرد که در این صورت جرم اتمی یکی از آنها معدل جرم اتمی دوتای دیگر است . مثلا جرم اتمی لیتیم ,سدیم , پتاسیم به ترتیب 7و23 ,39است. از روی جرم اتمی لیتیم و پتاسیم می توان جرم اتمی سدیم را بدست آورد : 23 =2/ 7+39 دوبراینر این گروها راتریاد یا گروهای سه تایی نامید . در میان همه عناصری که در آن زمان شناخته شده بود او فقط چهار گروه سه گانه یا تریاد را کشف کرد. دیچانکوروتوی Dechancourtoi در سال 1862 Dechancourtoiعناصر را به ترتیب جرم اتمی به وسیله نقاطی روی یک مارپیچ نمایش داد .بطوریکه اختلاف اوزان اتمی برای دونقطه که فاصله یک حلقه روی ماپیچ داشتند, 16بود . وی سعی کرد که تشابه خواص یک گروه رااز روی ارتباط هندسی بین نقاط ماپیچ نمایش دهد. مثلا کلر , برم وید را به وسیله نقاطی واقع در یک خط نمایش داد, اما متاسفانه کارش مورد توجه قرارنگرفت. نیولندز در سال1836 دانشمند انگلیسی به نام نیولندزعناصر را به ترتیب رافزایش وزن اتنمی تنظیم کردوبه این نکته پی برد که هر هشت عنصر, از هر کجا که شروع شوند , مانند نت هشتم درموسیقی تقریبا خواص عنصر نخستین را تکرارمی کند.وی این رابطه را قانون اوکتاوها نامید. سه اوکتاو نخستین نیولندز برای نشان دادن سیستم او در زیر آمده است : O N C B Be Li H S P Si Al Mg Na F Fe Mn Ti Cr Ca K Cl هر چندابن سیستم تناقص های زیادی را در بر دارد ولیکن بر پایه یک فرضیه صحیح می باشد که بیان میکند :خواص عناصر بر حسب پریودی معین با افزایش جرم اتمی تغییر می کند. لوتر- مایر Lother-Mayer سال بعد لوتر- مایرجدولی شامل بعضی عناصرشیمیایی که ظرفیت آنها به شش گروه تقسیم شده بود منتشر کرد.مایر با توجه به اینکه اختلاف میان اوزان اتمی عناصر متوالی در هرگروه پایداری معینی را نشان می دهد و نوشته خود را به این مضنون پایان داد:"شکی نیست میان ارزش عددی و وزنهای اتمی رابطه معینی وجود دارد ". لیکن مایر نتیجه های قطعی تری در باره ماهیت واهمیت این رابطه بدست نیاورد. مندلیف Demitri Mandeleew مندلیف روی جدول تنظیمی خود 20سال کار کرد تا توانست در سال 1868 آن را عرضه کند . در مارس 1869اولین گزارش مختصرخودرا راجع به قانون پریودی به انجمن شیمی –فیزیک پترزبورگ تقدیم داشت. کشف مهم مندلیف که شاهکار تحقیقات علمی اوست این که متوجه شد که"خواص قابل اندازه گیری عناصر با افزایش جرمهای اتمی ترقی یا تنزل نمی کند. بلکه این تغییرات تناوب دارد وبطور متناوب گاهی صعودی وگاهی نزولی است . مندلیف برای آنکه عناصر مشابه را زیر یکدیگر قرار دهد . ناچار شد که برای برخی از عناصر کشف نشده در آن زمان خانه ای در جدول خود خالی بگذارد. به این ترتیب او توانست خواص سه عنصر ناشناخته را پیشگویی کند. کشف گالیم در سال 1875توسط de-Bosibaudran فرانسوی و کشف اسکاندیم توسطLarnilson سوئدی در سال 1879وپرمانیم توسط Clemenswinkler آلمانی در سال 1885 پیشگویی های مندلیف را تائید کرد و سیستم تناوبی جایگاه مناسبی یافت.درست ماندنجدول تناوبی ایجاب می کرد که سه عنصر K,Ni,I در محلی غیر از آنکه ترتیب افزایش جرم اتمی حکم می کرد.قرار داده شوند. مثلا ید براساس جرم اتمی عنصر شماره 52باشد اما برای قرار گرفتن در گروه عناصربه لحاظ شیمیایی مشابهF,Cl,Br, وعنصر شماره 53 در نظر گرفته شد.مطالعات بعدی طبقه بندی تناوبی بسیاری از دانشمندان را متقاعد ساخت که خاصیت بنیادی دیگر جز جرم اتمی موجب پیدایش خاصیت مشهود تناوبی است. پیشنهاد شد که این خاصیت بنیادی به نحوی با عدد اتمی مرتبط است. شایان ذکر است که در زمان مندلیف تنها 62 عنصر شناخته شده بود وجرمهای اتمی آنها با روشهای غیر دقیق تعیین گردیده بود واز خواص آنها اطلاعات کمتری در دست قرار داشت ودر چنین شرایطی مندلیف رابطه وتشابه بین گروهی از عناصر مختلف را درک کند. هنری موزلیHenry G.J.Mosely درسالهای1913و1914مشکل فوق راحل کرداو توانست بابررسی طیف پرتو ایکس عناصر اهمیت عدد اتمی را نشان دهد وطیف پرتو ایکس سی وهشت عنصررا که اعداداتمی آنها بین 13تا79" AU,Al" بود مورد بررسی قرار داد ودریافت که وقتی عناصر به ترتیب بر حسب آرایش عدد مرتب شده باشند ریشه دوم فرکانس خط طیفی از عنصری به عنصر دیگر همیشه به مقدار ثابتی افزایش می یابد. بنا براین موزلی موفق شد بر پایه طیف خطی پرتو ایکس هر عنصر عدداتمی صحیح آن را تعیین کند وبه این ترتیب توانست مشکل طبقه بندی عناصری را حل کند که بر اساس جرم اتمی در جای درستی قرار نمی گرفتند. اوهمچنین ابراز داشت که بین Ce 71 Lu , 58 باید 14 عنصر وجود داشته باشد وثابت کرد که این عناصر باید در جدول تناوبی به دنبال لانتان قرار گیرند. در آن زمان هنوز خانه های 43و61و72و75و85و87 خالی مانده بود و وجود عناصری را که هنوز کشف نشده بود نشان داد.در سال 1922هافنیومHafnium کشف شد وخانه 72را اشغال کرد ودر سال 1925خانه 75 توسط رنیم Rhenium پر گردید . در باره 4عنصر باقیمانده باید گفت که با اظهار نظر های چندی در باره کشف آنها هنوز دلیل قابل اطمینانی بر وجود این عناصر در طبیعت در دست نیست و هر چهار عنصر اخیرا بطور مصنوعی تهیه شده اند واین عناصررا فرانسیم Francium و استاتین Astatine و Promerhiam وTechnetium نامیدند. سنجش رقمهای اتمی عناصر به وسیله اشعه ایکس ازلحاظ دیگری نیز بسیار اهمیت داشته است. این کار تعیین عدد کلی خانه ها را در جدول بین هیدروژن با عدد اتمی یک و اورانیوم با عدد اتمی 92 که در آن زمان آخرین عضو جدول تناوبی تصور می شد ممکن ساخت و به این ترتیب جدول تناوبی تکامل یافت وبا کشف عناصر جدیدبه صورت کنونی در آمده است. منبع : کتاب سرگذشت جدول تناوبی مولف دکتر ملاردی

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:21 PM
شیمی دان های دانشگاه اوهایو، راه جدیدی را برای استفاده از حلقه های کوچک مولکولی به عنوان دارو یا آنتی بیوتیک پیدا کرده اند.

این حلقه ها از پلیمرها ساخته می شوند. پلیمرها مولکولهای بزرگی هستند که از بسیاری مولکول های کوچک تر ساخته شده اند. واکنش های شیمیایی که این حلقه های پلیمری را می سازند، مشابه بقیه واکنش هایی هستند که زنجیرهای پلیمری را می سازند. اما این واکنش جدید کشف شده ، فقط حلقه هایی را می سازد که مناسب کاربردهای اجرایی مخصوص باشند.


طبق مقاله ی پم گردر، آخرین نشریه آکادمی ملی، شیمی دان ها ساختار حلقه های پلیمری در اندازه هاز مشخص و ویژه را گزارش داده اند که در آن حلقه ها به اتم های سدیم پیوند داده شده اند. این اولین قدم در مسیری طولانی است که بتوانیم از این مواد در تولید دارو بهره بگیریم.


مالکوم چیشلم،پروفسور برجسته در ریاضی و فیزیک و پرفسور شیمی در دانشگاه اوهایو می گوید: حلقه های پلیمری در صورتی می توانندمورد استفاده قرار گیرند که بتوان این حلقه ها رابه صورت مولکول های مشخص در محفظه ای قرار دادو آن را به هر جایی حمل ودر زمان مشخص آزاد کرد.شاید این تکنیک، سرانجام در طراحی دارو مورد استفاده قرار گیرد. در این مطالعخ و بررسی، یک نوع حلقه مولکولی رشد کرده، به عنوان depsipeptid شناخته شده است که مشابه تعدادی از ترکیبات طبیعی نظیر والینومسین است که بوسیله موجودات میکروسکوپی تولید می شوند و به عنوان یک عامل ضد سرطان عمل می کنند.


نظریه ی چیشلم با یک دستاورد جدید تلاقی یافت و زمانی که او تصمیم به سرمایه گذاری روی این نظریه را داشت، تعدادی از شیمی دان ها این واکنش را « واکنش بد» نامیدند.


او گفت: این واکنش در حال رقابت با دست آورد من است. پس سعی می کنم زنجیره های پلیمری را زیاد کنم و به دلایلی واکنش یک طرفه اتفاق افتد، به صورتی که زنجیره های پلینری را بشکند، یا در ازای آن تعدادی حلقه به وجود آورد، آن یک واکنش بد است.من فکر می کنم اگر ما واکنش بد را کنترل کنیم، به صورتی که انتخابی باشد و فقط چیزهای را که ما می خواهیم انجام دهد، آنگا در واقع یک نوع دستاورد جدید داریم، چیزی که به طور کامل از چیزهای دیگر متفاوت خواهد بود. چیشلم نمی خواهد این تکنولوژی را بفروشد.


این پروژه در واقع در حال شروع است. او می گوید : هیچ استعمال و کاربرد ضروری وجود نخواهد داشت، اما نیروهای محرکی برای استفاده در پزشکی هستند، زیرا این مولکول ها می توانند به طور متنوع ساخته شوند تا کاربردهای ویژه ای را ایفا کنند. او چگونگی درست کردن حلقه ها را توصیف کرد:


یک کاتالیست ( عامل فعل و انفعال اجسام در مجاورت هم که یک واکنش را قابل انجام می کنند.)، با یک مولکول شکل گرفته شده ی تک حلقه ای واکنش می دهد و آن را در دفعات زیاد تکثیر می کند و حلقه ها را در اندازه های متفاوتی تولید می کند. او این پیشرفت را به آبشارهایی از حباب تشبیه کرده است که بچه ای در آن می دمد. این حلقه ها شکل می گیرند، جدا می شوند، مجددا سازمان یافته و ترمیم می شوند. شیمی دان ها ترکیبی را معرفی کردن که به طور خاصی، با اندازه ی ویژه ای از حلقه ها پیوند می دهد و آن را از ترکیب شدن دور می کند. سپس حلقه های دیگر، شکل و اندازه حلقه ای را که دور شده، می گیرند.


اکنون روش های دیگری برای درست کردن پلیمر حلقه ها و زنجیرها وجود دارد، ولی این روشی ست که کاتالیست مجددا قابل استفاده باشد و چیشلم آن را یک مزیت مهم به حساب آورد.


سرانجام این شیمی دان مایل است ، حلقه ها را به دیگر اتم ها، نظیر یون های پتاسیم و لیتیم پیوند دهد.

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:21 PM
بشر با تلاش براي دستيابي به مواد جديد, با استفاده از مواد ألي (عمدتا هيدروكربنها) موجود در طبيعت به توليد مواد مصنوعي نايل شد. اين مواد عمدتا شامل عنصر كربن , هيدروژن, اكسيژن, نيتروژن و گوگرد بوده و به نام مواد پليمري معروف هستند. مواد پليمري يا مصنوعي كاربردهاي وسيعي , از جمله در ساخت وسايل خانگي , اسباب بازيها, بسته بنديها , كيف و چمدان , كفش , ميز و صندلي , شلنگها و لوله هاي انتقال أب , مواد پوششي به عنوان رنگها براي حفاظت از خوردگي و زينتي , لاستيكهاي اتومبيل و بالاخره به عنوان پليمرهاي مهندسي با استحكام بالا حتي در دماهاي نسبتا بالا در ساخت اجزايي از ماشين ألات, دارند.
پليمرها خواص فيزيكي و مكانيكي نسبتا خوب و مفيدي دارند . أنها داراي وزن مخصوص پاييين و پايداري خوب در مقابل مواد شيميايي هستند. بعضي از أنها شفاف بوده و مي توانند جايگزين شيشه ها شوند. اغلب پليمرها عايق الكتريكي هستند. اما پليمرهاي خاصي نيز وجود دارند كه تا حدودي قابليت هدايت الكتريكي دارند . عايق بودن پليمرها به پيوند كووالانسي موجود بين اتمها در زنجيرهاي مولكولي ارتباط دارد. اما تحقيقات انجام شده در سالهاي اخير نشان داد كه امكان ايجاد خاصيت هدايت الكتريكي در امتداد محور مولكولها وجود دارد. اين نوع پليمرها اساسا از پلي استيلن تشكيل شده اند. با نفوذ دادن عناصري مانند فلزات قليايي يا هالوژنها (فرايند دوپينگ) به زنجيرهاي مولكولي پلي استيلن به ترتيب نيمه هاديهاي پليمري از نوع n و p به دست مي أيند. افزودن عناصر يا دوپينگ سبب مي شود كه الكترونها بتوانند در امتدا د اتمهاي كربن در زنجير حركت كنند. تفلون از مواد پليمري است كه به دليل ضريب اصطكاك پاييني كه دارد به عنوان پوشش براي جلوگيري از چسبيدن مواد غذايي در وسايل پخت و پز لستفاده مي شود.
ساختار پليمرها
اغلب پليمرهاي متداول از پليمريزاسيون مولكولهاي ساده ألي به نام منومر به دست مي أيند. براي مثال پلي اتيلن (pe) پليمري است كه از پليمريزاسيون با افزايش (تركيب) چندين مولكول اتيلن به دست مي أيد. هر مولكول اتيلن يك منومر ناميده مي شود. با تركيب مناسبي از حرارت, فشار و كتاليزور , پيوند دوگانه بين اتمهاي كربن شكسته شده و يك پيوند ساده كووالانسي جايگزين أن مي شود. اكنون دو انتهاي أزاد اين منومر به راديكالهاي أزاد تبديل ميشود, به طوري كه هر اتم كربن يك تك الكترون دارد كه مي تواند به را ديكالهاي آزاد ديگر افزوده شود. از اين رو در اتيلن دو محل ( مربوط به اتم كربن) وجود دارد كه مولكولهاي ديگر مي توانند در آنجا بدان ضميمه شوند . اين مولكول با قابليت انجام واكنش , زير بناي پليمرها بوده و به (مر) يا بيشتر واحد تكراري موسوم است. واحد تكراري در طول زنجير مولكول پليمر به تعداد دفعات زيادي تكرارميشود. طول متوسط پليمر به درجه پليمرزاسيون يا تعداد واحدهاي تكراري در زنجير مولكول پليمر بستگي دارد. بنابراين نسبت جرم مولكولي پليمر به جرم مولكولي واحد تكراي به عنوان (درجه پليمريزاسيون) تعريف شده است . با بزرگتر شدن زنجير مولكولي ( در صورتي كه فقط نيروهاي بين مولكولي سبب اتصال مولكولها به يكديگر شود) مقاومت حرارتي و استحكام كششي مواد پليمري هر دو افزايش مي يابند.
به طور كلي فرايند پليمريزاسيون مي تواند به صورتهاي مختلفي مانند افزايشي , مرحله اي و …. انجام گيرد.در پليمريزاسيون افزايشي , تعدادي از واحدهاي تكراري به يكديگر اضافه شده و مولكول بزرگتري را به نام پليمر توليد مي كنند. در اين نوع پليمريزاسيون ابتدا در مرحله اول راديكال آزاد, با دادن انرژي (حرارتي , نوري) به مولكولهاي اتيلين با پيوند دوگانه و شكست پيوند دوگانه , به وجود مي آيد. سپس راديكالهاي آزاد با اضافه شدن به واحدهاي تكراري مراكز فعالي به نام آغازگر شكل ميگيرند و هر يك از اين مراكز به واحدهاي تكراري ديگر اضافه شده و رشد پليمر ادامه مي يابد . از نظر تئوري درجه پليمريزاسيون افزايشي مي تواند نامحدود باشد, كه در اين صورت مولكول زنجيره اي بسيار طويلي از اتصال تعداد زيادي واحدهاي تكراري به يكديگر شكل مي گيرد. اما عملا رشد زنجير به صورت نامحدود صورت نمي گيرد.هر چه قدر تعداد مراكز فعال يا آغازگرهاي شكل گرفته بيشتر باشد , تعداد زنجيرها زيادتر و نتيجتا طول زنجيرها كوچكتر ميشود و بدين دليل است كه خواص پليمرها تغيير مي كند. البته سرعت رشد نيز در اندازه طول زنجيرها موثر است . هنگامي كه واحدهاي تكراري تمام و زنجيرها به يكديگر متصل شوند, رشد خاتمه مي يابد.
از ديگر روشهاي پليمريزاسيون, پليمريزاسيون مرحله اي است كه در آن منومرها با يكديگر واكنش شيميايي داده و پليمرهاي خطي را به وجود مي اورند. در بسياري از واكنشهاي پليمريزاسيون مرحله اي مولكول كوچكي به عنوان محصول فرعي شكل مي گيرد . اين نوع واكنشها گاهي پليمريزاسيون كندنزاسيوني نيز ناميده مي شوند.

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:23 PM
انرژی لازم برای جدا کردن سست‌ترین الکترون از یک اتم منفرد گازی شکل و درحالت پایه یک عنصر را «انرژی اولین یونش» آن عنصر می‌نامند .

(A(g) → A(g)+ + e(g

نماد (g) نشان دهنده حالت گازی عنصر و یون مربوطه است.


علامت انرژی‌های یونش
در تعیین انرژی‌های یونش عناصر برای بیرون کشیدن الکترون از اتم ، انرژی مصرف می‌شود، زیرا این امر متضمن فائق آمدن بر جاذبه متقابل هسته و الکترون است. پس چون سیستم ، در این فرآیند ، انرژی جذب می‌کند، انرژیهای یونش علامت مثبت دارند. مثلا می‌توان انرژی اولین یونش سدیم را به صورت زیر نمایش داد:
Na(g) → Na(g)+ + e(g)
496Kj+ = اولین یونش سدیم

واحد انرژی یونش :
انرژی یونش برای هر الکترون منفرد بر حسب الکترون ولت اتم/ev) و برای یک مول الکترون (6.02x1023)الکترون) که از یک مول اتم (6.02x1023 اتم) عنصر جدا شود، Kj/mol بیان می‌گردد.

ترتیب انرژی یونش در عناصر یک دوره :
انرژی یونش در یک دوره از چپ به راست بتدریج افزایش می‌یابد. به آن قسمتهایی از منحنی که به عناصر دوره دوم (از
Li تا Ne) ، دوره سوم (ازNa تا Ar) و الی آخر تعلق دارد. توجه کنید که انرژی یونش به این سبب افزایش می‌یابد که اتمها بتدریج کوچکتر می‌شوند و بار مؤثر هسته بتدریجافزایش می‌یابد، در نتیجه جدا کردن الکترون بتدریج دشوارتر می‌شود


ترتیب انرژی یونش در عناصر یک گروه:درعناصر نماینده ، بطور کلی انرژی یونش بین عناصر یک گروه از بالا به پایین کاهش می‌یابد. عناصر گروه (Cs ، Rb ، K ، Na ، Li) و عناصر گروه صفر (Rn ، Xe ، Kr، Ar، Ne ، He) بصورت مینیمم و ماکسیمم منحنی نشان داده شده‌اند. در هر گروه بتدریج از اتمی به اتم پایینتر می‌رویم ، بار هسته ، افزایش می‌یابد، اما اثر آن تا حد زیادی از طریق افزایش تعداد الکترونهای پوسته زیرین که اثر پوششی دارند، حذف می‌شود. در حالیکه اتمها بزرگتر می‌شوند، الکترونی که باید یونیده شود، در فاصله‌ای دورتر از هسته قرار می‌گیرد، در نتیجه جدا شدن الکترون آسانتر شده ، انرژی یونش کاهش می‌یابد.

انرژی یونش عناصر واسطه در یک دوره به سرعت مشابه با عناصر نماینده افزایش پیدا نمی‌کند. انرژی یونش عناصر واسطه درونی ، کم و بیش ثابت می‌ماند. در این دو دسته عناصر ، الکترون متمایز کننده به پوسته‌های درونی اضافه می‌شود. افزایش اثر پوششی حاصل ، وضعیت انرژی یونش در عناصر واسطه و واسطه درونی را توجیه می‌کند. اتم فلزات در واکنشهای شیمیایی معمولا الکترون از دست می‌دهند و به یونهای مثبت تبدیل می‌شوند. اتم غیرفلزات معمولا به این ترتیب عمل نمی‌کنند. بنابراین فلزات عناصری با انرژی یونش نسبتا کم و غیرفلزات عناصری با انرژی یونش نسبتا زیادند.
انرژی دومین یونش:
بحثهای ما تاکنون مربوط به انرژی اولین یونش بوده است. انرژی دومین یونش هر عنصر انرژی لازم برای جدا کردن یک الکترون از یون +1 آن عنصر است.

(A(g) → A(g)2+ + e(g
انرژی سومین یونش:
انرژی سومین یونش بیان کننده انرژی مورد نیاز برای جدا کردن یک الکترون از یون +2 آن عنصر است. جدا کردن یک الکترون منفی از اتم خنثی طبعا آسانتر از جدا کردن الکترون از ذره دارای یک بار مثبت و آن هم به نوبه خود آسانتر از جدا کردن الکترون از ذره دارای دو بار مثبت است. در نتیجه انرژی سومین یونش بزرکتر از انرژی دومین یونش و آن هم بزرگتر از انرژی اولین یونش است.

انرژی چهارمین یونش و بالاتر:
از آنجا که انرژی چهارمین یونش و بالاتر ، به غایت زیاد است، یونهای بالاتر از +3 بندرت در شرایط عادی وجود دارند. همانگونه که انتظار می‌رود برای هر عنصر انرژی یونش از اولین تا چهارمین زیاد می‌شود0

جهش:
در تمام مراحل پس ازجدا شدن الکترونهای والانس ، افزایش انرژی مورد نیاز برای یونش بعدی بصورت جهشی است.
واکنش پذیری فلزات :
واکنش پذیری فلزات در گوشه پایین سمت چپ جدول تناوبی دیده می‌شوند. واکنش پذیری ، بر حسب از دست دادن الکترون ، بتدریج که از این گوشه به طرف بالا یا به سمت راست حرکت می‌کنیم، کاهش می‌یابد.

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:27 PM
براي اغلب مردم، درست كردن يخ كار ساده اي است: كافي است يك ظرف آب را در فريزر قرار دهيم. اما شيميداني به نام «يون مي چوي» Eun Mi Choi و همكارانش در دانشگاه ملي سئول در كره جنوبي به اين مسئله به گونه اي ديگر مي نگرند. براي آنها درست كردن يخ از طريق كاهش دما تا زير نقطه انجماد آب، آخرين گزينه محسوب مي شود و نه اولين گزينه. اين محققان ترجيح مي دهند با قرار دادن آب در معرض ميدان هاي الكتريكي يخ درست كنند و شگفت انگيزتر آنكه اين كار را در دماي اتاق انجام مي دهند.
اما همانطور كه «دنيس ويتلي» (Denys Wheatley) زيست شناس سلولي دانشگاه آبردين انگلستان كه بر روي تاثير آب بر سيستم هاي زنده تحقيق مي كند نيز اذعان دارد، ايجاد يخ در دماي اتاق يا اصطلاحا «يخ داغ» واقعا حيرت انگيز است چراكه قرن هاي متمادي تصور بشر آن بود كه ايجاد يخ فقط با سرما ميسر است.
آزمايش موفقيت آميز «چوي» كه چند ماه پيش صورت گرفت سرانجام به جست وجويي ۱۰ساله در مورد نحوه تشكيل «يخ داغ» پايان داد. اما نتيجه غيرمنتظره اين آزمايش شگفت انگيز سئوال جديدي را نيز براي دانشمندان مطرح كرد. آزمايش «چوي» حاكي از آن است كه نه تنها تبديل آب ولرم به يخ توسط اعمال ميدان الكتريكي، كاري شدني است بلكه شدت ميدان لازم براي اين كار نيز به طور غيرمنتظره اي پايين است، آنقدر پايين كه به سهولت مي توان ميدان هاي مشابهي را در گوشه و كنار طبيعت از شكاف ميان تخته سنگ ها و خلل و فرج ذرات خاك معلق در هوا گرفته تا فضاي ميان پروتئين ها در سلول هاي بدن يافت. به همين علت تحقيقات اخير پس از كشف «يخ داغ»، بر روي اين پرسش متمركز شده است كه آيا «يخ داغ»، به طور طبيعي در طبيعت نيز شكل مي گيرد.
اما بازگرديم به داستان كشف «يخ داغ». داستان تشكيل يخ در دماي اتاق با كشفي به ظاهر تصادفي در سال ۱۹۹۵ و توسط يك دانشمند علم مواد به نام «ياكوب كلين» Jacob Klein در مؤسسه علوم ويزمان Weizmann در اسرائيل آغاز شد. او متوجه شد كه مايعات آلي محصور شده مابين صفحاتي از جنس ميكا كه تنها چند نانومتر با همديگر فاصله گرفته اند در دمايي بسيار بالاتر از حالت معمول خود منجمد مي شوند.
همين مسئله سبب شد تا او به اين فكر بيفتد كه شايد به روشي مشابه بتوان در دماي اتاق يخ ايجاد كرد. اينگونه بود كه كلين شش سال بعد را صرف آزمايش بر روي آب و ديگر مايعات كرد. آزمايش هاي او براي منجمد كردن اغلب مايعات در دماي اتاق موفقيت آميز بود اما در مورد آب خير. مي دانيم كه آب يك مايع معمولي نيست. در حالي كه اغلب مواد در حالت جامد خود، چگال تر از حالت مايع هستند اما موضوع در مورد آب برعكس است به همين دليل هم كوه هاي يخ در آب شناور مي مانند چراكه آب، پس از انجماد، منبسط شده و نتيجتا چگالي يخ، كم تر از چگالي آب است. نهايتا «كلين» به اين نتيجه رسيد كه محصور كردن مولكول هاي آب در فضاي تنگ مابين صفحات جامد خود به عنوان مانعي براي انجماد آب عمل مي كند. به همين دليل هم او از ادامه آزمايش خود بر روي آب منصرف شد.

«كلين» يك عامل حياتي را كه براي ايجاد يخ در دماي اتاق لازم است نديده بود و آن، ميدان الكتريكي بود. اما همين كه كلين پروژه تحقيقاتي خود را متوقف كرد دو زيست فيزيكدان به نام هاي «رونن زانگي» Ronen Zangi و «آلن مارك» Alan Mark كه در آن زمان در دانشگاه گرونينگن در هلند بودند، ادامه تحقيق را به دست گرفتند. اين دو محقق در سال ۲۰۰۳ موفق به انجام يك شبيه سازي رايانه اي شدند كه نشان مي داد در هنگام اعمال يك ميدان الكتريكي چه اتفاقي براي مولكول هاي آب محصور ميان صفحات جامد خواهد افتاد.
از آنجايي كه دو اتم هيدروژن موجود در مولكول آب داراي بار جزيي مثبت بوده و اتم اكسيژن اين مولكول نيز بار جزيي منفي دارد بنابراين اعمال ميدان الكتريكي بر روي آب مي تواند جهت گيري هاي تصادفي مولكول هاي آب را تغيير داده و آنها را همانند مولكول هاي جامدات منظم كند. شبيه سازي هاي «زانگي» و «مارك» حاكي از آن است كه اين ميزان نظم مي تواند به حدي باشد كه حتي در دماي اتاق هم آب را منجمد و جامد گرداند. «مارك» دراين باره مي گويد: «با يك ميدان الكتريكي قوي حتي مي توان يك ليوان پر از آب را در دماي اتاق به يخ تبديل كرد.» اما هيچ كس نتوانسته بود صحت اين پيش بيني را حتي با مقادير بسيار جزيي آب به طور تجربي نشان دهد تا اينكه نوبت به «چوي» رسيد.
«چوي» و همكارانش ابتدا لايه نازكي از آب را مابين يك صفحه و يك سوزن بسيار باريك فلزي محصور كردند. سپس ميدان الكتريكي ضعيفي را مابين سوزن و صفحه فلزي اعمال كرده و سر سوزن را به تدريج به صفحه نزديك كردند. هنگامي كه سر سوزن فقط ۷۰ نانومتر با صفحه فلزي فاصله داشت، سوزن به مانعي برخورد كرد و ديگر جلوتر نرفت. اين مانع، در واقع لايه اي از يخ بود و بدين ترتيب «چوي» براي اولين بار در جهان موفق به ايجاد «يخ داغ» شده بود.
اما آنچه محققان را به طور خاص شگفت زده كرد آن بود كه ايجاد «يخ داغ» با اعمال شدت ميداني در حدود يك ميليون ولت بر متر ميسر شده بود. اگرچه ممكن است اين شدت ميدان، زياد به نظر برسد اما برعكس تصور شما، اين ميدان در حدي است كه به راحتي مي توان مشابه آن را در بسياري از نقاط طبيعت يافت. به عنوان مثال، در ميان خلل و فرج ذرات خاك معلق در هوا، بار الكتريكي كافي براي ايجاد چنين شدت ميداني وجود دارد. چنين ميداني مي تواند حتي در هواي معتدل نيز توده اي از مولكول هاي آب را به بلورهاي بسيار كوچك يخ تبديل كند. بدين ترتيب پديده «يخ داغ» ممكن است بتواند نحوه تشكيل ابرها در آسمان را كه سال هاست به شكل يك راز سر به مهر باقي مانده و دانشمندان علوم جوي را سردرگم كرده است تبيين كند براي توضيح بيشتر در اين مورد، به حاشيه مقاله با عنوان «ابرها هيچگاه فراموش نمي كنند» مراجعه كنيد. به همين ترتيب، ميدان هاي الكتريكي موجود مابين غشاء سلول هاي عصبي و يا سطوح پروتئين ها و پلي ساكاريدها نيز مي توانند به اندازه كافي شديد باشند كه منجر به شكل گيري ذرات بسيار كوچك يخ در درون سلول ها شوند. اما «ويتلي» معتقد است كه بدين ترتيب، به زودي جست وجو براي يافتن «يخ داغ» در حفره هاي درون پروتئين ها نيز آغاز خواهد شد. او مي گويد: «در فواصل بسيار كوچك در سطح پروتئين ها مي توان ميدان هاي الكتريكي بسيار شديدي را يافت.»
درواقع ممكن است نشانه هايي از وجود «يخ داغ»، پيش از اين نيز بدون آنكه كسي متوجه آن شده باشد خود را بروز داده باشد. شيميدان هايي كه ميزان تحرك مولكول هاي آب را مطالعه مي كردند دريافته بودند كه حركت اين مولكول ها در اطراف يون هايي كه داراي دو يا سه بار مثبت هستند نظير يون هاي كلسيم و كروم به شدت كند مي شود. ميزان اين كند شدن به حدي است كه مولكول هايي كه در لايه هاي نزديك اين يون ها قرار دارند ممكن است تا پيش از آنكه جاي خود را به ديگر مولكول ها بدهند حتي تا يك ساعت تمام همانطور در اطراف يون مزبور باقي بمانند. اما همين مولكول ها در اطراف يون هاي تك بار نظير پتاسيم و سديم برعكس بسيار پرجنب و جوش هستند. در واقع ممكن است حركت كند آب در اطراف يون هاي با بيش از يك بار مثبت، نشانه اي از انجماد آب در حضور ميدان الكتريكي اطراف يون باشد.
«ويتلي» معتقد است كه پيامدهاي كشف اين رفتار شگفت انگيز آب بسيار تكان دهنده خواهد بود. آب بستر حيات محسوب مي شود و چنانچه ويژگي هاي اين بستر حتي اندكي هم تغيير كند منجر به تحول بيش از يكصد عامل ديگر در سلول ها خواهد شد. «ويتلي» ادامه مي دهد: «به نظر مي رسد كه آب يعني همان مايعي كه بيشترين بخش بدن ما را تشكيل مي دهد هنوز هم جزء ناشناخته ترين عوامل طبيعت است. ويژگي هاي ناشناخته اين مايع حيات بخش، هنوزهم پس از قرن ها تحقيق علمي، ما را شگفت زده مي كند.»

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:29 PM
به علت اينكه در زباله، مواد تجديدناپذير و مفيد زيادي مانند شيشه و آلومينيم وجود دارد كه مانند طلا تجديدناپذير هستند و در صورت از دست دادن آنها، آن مقادير را ديگر نمي‌توان از جاي ديگري بدست آورد، به زباله طلاي كثيف گفته مي‌شود. به مطلبي در اين مورد توجه بفرمائيد:

با نگاهي به نوع و درصد اجزاي سازنده‌ي زباله‌هاي شهري ، درمي‌يابيم كه روزانه مقدار بسيار زيادي از مواد به دست آمده از منابع تجديدپذير و تجديدناپذير را به راحتي دور مي‌ريزيم . صرف نظر از هزينه‌اي كه براي دفع اين زباله‌ها مي‌كنيم ، مواد با ارزشي را از دست مي‌دهيم كه براي توليد بسياري از آنها مقادير هنگفتي انرژي مصرف‌شده است . ما مي‌توانيم با عمل به چهار اصل زير از منابع شيميايي خود محافظت كنيم : 1- بازنگري كردن ( اصلاح پيوسته‌ي عادت‌هاي فردي و اجتماعي در استفاده از مواد يا وسايل ) 2- كاهش‌دادن ( كم كردن ميزان مصرف و جلوگيري از ايجاد زباله ) 3- باز به كاربردن ( استفاده‌ي دوباره يا چندباره از مواد يا وسايل ) 4- بازگرداندن ( جمع آوري و نگاه‌داري مواد يا وسايل براي بازفرآوري آن‌ها ) زباله‌هاي جامد : در زباله‌هاي جامد 1- كاغذ ومقوا يك منبع تجديدپذير و زيست تخريب‌پذير است . 2- مواد پلاستيكي كه از نفت به‌دست مي‌آيند ، تجديدناپذيرند و زيست‌تخريب‌شدن آن‌ها بسيار آهسته‌است . 3- شيشه و آلومينيوم از منابع تجديدناپذيرند. از اين مجموعه ، كاغذ ومقوا ، مواد پلاستيكي ، شيشه وآلومينيوم قابل بازگرداني‌اند. امروزه براي كاهش هزينه‌ي بازگرداني اين اقلام، در كشور ما و بسياري از كشورهاي ديگر از خانواده‌ها خواسته مي‌شود كه به هنگام دور ريختن زباله‌هاي خود ، كاغذ ومقوا ، مواد پلاستيكي ، شيشه وقوطي‌هاي فلزي موجود در آن را به طور جداگانه در ظرف‌هاي ويژه‌اي بريزند كه به اين منظور در سطح شهر نصب شده‌اند . زباله‌هاي پلاستيكي كارخانه‌هاي پلاستيك‌سازي در سراسر جهان به منظور افزايش كيفيت فرآورده‌هاي حاصل از بازگرداني پلاستيك‌هاي پرمصرف ، كدهاي ويژه‌اي را براي هر يك از آن‌ها معين كرده‌اند . اين كد را درون يك مثلث مي‌نويسند و در زير وسايل توليدي خود حك مي‌كنند . تفكيك زباله‌هاي پلاستيكي به كمك اين كدها بسيار آسان‌تر است و سبب مي‌شود كه تنها يك نوع ماده پلاستيكي بازگرداني شود . در اين صورت است كه محصول بازگرداني ، از كيفيت بالايي برخوردار خواهد بود . بازگرداني كاغذ اگر به جاي استفاده از چوب درختان براي توليد كاغذ از كاغذهاي باطله استفاده شود ، 90 درصد در مصرف آب و 50 درصد در مصرف انرژي صرفه جويي مي‌شود . هم‌چنين 75 درصد از آلودگي هوا ، جلوگيري به عمل مي‌آيد . بنابراين ، به صرفه است كه زباله‌ي كاغذ و مقوا را بازگرداني كنيم . در هر حال ، در كشور‌هاي پيشرفته نيز تنها حدود 20 درصد از كاغذهاي باطله بازگرداني مي‌شوند . بنابراين به منظور افزايش طول عمر منابع شيميايي : 1- بايد در الگوهاي مصرف تجديد نظر شود . 2- مي‌توان به‌جاي دور انداختن كالاهاي ساخته‌شده‌اي كه خراب مي‌شوند ، درصدد تعمير آن‌ها برآمد و دوباره آن‌ها را مورد استفاده قرار داد . 3- بايد براي مواد پرمصرف جايگزين پيدا كنيم . البته اين كار به عهده‌ي پژوهشگران و شيميدان‌ها است . مواد جايگزين ، بايد خواصي مشابه مواد پر مصرف داشته باشند و ترجيحا از منابع تجديدپذير به دست آيند . براي مثال ، امروزه رشته نوري به تدريج جاي كابل‌هاي مسي را در شبكه‌ي ارتباطات مي‌گيرند و مي‌توان آن‌ها را جايگزين بسيار خوبي براي فلز كمياب و تجديد ناپذيري مانند ، مس در نظر گرفت . رشته‌هاي نوري پيام‌هاي تلفني را به كمك نور ليزر حمل مي‌كنند . يك جفت رشته نوري به ضخامت موي سر انسان ، پنجاه هزار مكالمه تلفني را به طور هم زمان منتقل مي‌كند . همچنين از سال‌هاي 1970 به اين طرف سراميك‌هاي تازه‌اي توسط مهندسان ساخته شده است كه سختي و استحكام زيادي دارند و در برابر شوك گرمايي و خوردگي مقاومند . مهم‌تر اين كه خواص ياد شده را در دماهاي زياد نيز حفظ مي كنند . اين سراميك بر خلاف سراميك‌هاي متداول و سنتي ، تركيب دقيقا كنترل شده‌اي دارند و در شرايط كاملا معيني به دست مي‌آيند . سختي و دوام اين سراميك‌ها نشان مي‌دهد كه مي‌توانند در بسياري از كاربردها ، جانشين فلزها شوند . در ضمن برخي از اين سراميك‌ها در بيماراني كه از ورم مفاصل رنج مي‌برند ، به عنوان جايگزين ، براي مفاصل به كار برده مي‌شوند . همچنين از اين سراميك‌ها براي توليد تيغه توربين‌ها و قطعه‌هاي الكتروني نيز استفاده مي‌شود .

خاكستر كردن

به فرايند از بين بردن زباله بوسيله سوزاندن آن گويند. اين عمل بيشتر در كشورهاي در حال توسعه انجام مي شود در صورتيكه به علت گازهائي كه در اين روش توليد مي شوند اين روش، جزو اعمال منسوخ شده به شمار مي روند.

از اين پديده براي توليد بخار و نيروي الكتريسيته استفاده مي شود. هرچند بازيافت انرژي از اين طريق بازده مناسبي را نخواهد داشت. در انواعي از دستگاههاي بكار رفته در اين روش، كنترل خوبي جهت كاهش گازهاي خروجي سمي در ساليان اخير صورت گرفته است.

خاكسترهاي حاصل از اين روش سمي است و ممكن است منجر به آلوده نمودن آبهاي زير زميني شود بطوريكه در ساليان اخير مدفون نمودن اين مواد به يك مشكل مهم تبديل شده است. در سال 1990 طي آزمايشهائي كه در آلمان و فرانسه انجام شد و ،طي روشهاي الكتريكي، خاكسترهاي حاصل از اين روش به مواد سود مند در صنايع سيمان تبديل شده است. در تلاشي ديگر اين خاكستر توسط روشهاي شيميائي به مواد پوششي و ديگر مواد مفيد شيميائي تبديل مي شود.

اين روش، روش چندان مناسبي براي زباله محسوب نمي شود، اما مي تواند صرفاً براي زباله هاي بيمارستاني بعنوان يك روش قابل توصيه باشد.

تكنيكهاي بازيافت زباله

رويكرد جديد در استفاده از روشهائي است كه از زباله بعنوان يك منبع قابل استفاده مي نگرد. در اين روش سادگي كار، چندان مورد نظر نمي باشد و بيشتر تاكيد بر روي استحصال بيشتر منابع از زباله م باشد.

تعداد روش مختلف در اين زمانه وجود دارد مثل روشهائي ه مواد استخراج شده و در سيستم و سركش مجدد تولد و مصرف م شود يا قسمتها از زباله ه از لحاظ تولد مالرو بصرفه هستند به الكتريسيته تبديل م شوند. استفاده از زباله بعنوان منابع توليد محصولات جديد و تبديل آنها به مواد قابل اسفاده ديگر در شهرهاي بزرگ، كه از نظر زمينهاي مناسب دفن زباله با مشكل روبرو هستند، مورد استفاده قرار گرفته است. همچنين دانش جديد، ثابت نموده است كه دفن نمودن زباله، با وجود ساده بودن، ولي در دراز مدت به وضعيتي ناپابدار مي انجامد. روشهاي بازيافت و گردش دوباره (بازچرخ) زباله روز بروز پيشرفت مي كند و تكنيكهاي جديد، بوجود مي آيد.

بازچرخ مواد ( Recycling )

اين واژه عبارتست از استفاده مجدد از زباله مثل جمع آوري بطريهاي مستعمل و استفاده مجدد از مواد خامي كه از آنها بدست مي آيد. در كشورهاي پيشرفته متداولترين موارد استفاده از اين روش، عبارتست از: ظروف و قوطيهاي آلومينيومي، فولادي، حلبي، بطريهاي پلاستيكي، شيشه اي ، كارتونها و كاغذهاي مختلف مثل روزنامه. اينگونه وسايل معمولاً از يكنوع ماده ساخته مي شوند و سعي مي شود حتي الامكان از مواد ساده تر در ساخت آنها استفاده شود تا امكان استفاده از آنها با اين روش ساده تر شود.

موادي كه دراين سيستم توليد مي شوند قابل رقابت با مواد دسته اول يا اصلي از لحاظ قيمت هستند. جمع آوري و باز چرخ اين مواد هزينه بالاتري دارد، البته در كشور ما بدليل گران بودن مواد اوليه و اصلي شايد اين روش منتهي به توليد موادي ارزانتر شود. هر چه ما از روشهائي استفاده كنيم كه در آنها نسيت به تفكيك زباله و جداسازي اينگونه زباله ها در مبداء اقدام شود يا ظروف جمع آوري مخصوص تفكيك زباله را بر اساس جنس قرار دهيم، هزينه هاي توليد اينگونه مواد را كاهش داده ايم. در غير اينصورت اين عمل يعني تفكيك، ممكن است توسط دستگاههاي خاص تفكيك بصورت انبوه صورت گيرد.

معمولاً در اين روش موادي توصيه مي شوند كه انرژي كمتر، آب و ديگر موارد كمتر را براي مواد توصيه كنند تا نسبت به توليد مواد دست اول به صرفه باشند. بهعنوان مثال باز چرخ يك تن آلومينيوم دست دوم به صرفه جوئي و ذخيره پنج تن بوكسايت( سنگ معدن) و صرفه جوئي 95 درصد از انرژي كه براي تصفيه آن مورد نياز است منجر مي شود.

توليد كمپوست

زباله اي از مواد غذائي و كاغذ، كه هر دو قابل هضم بيولوژيكي هستند را نيز بگونه اي ميتوان در سيستم بازچرخ وارد نمود. اين موارد مورد هضم بيولوژيك مصنوعي قرار مي گيرند تا به مواد ساده تر تجزيه شده و موجودات بيماريزاي آن نيز كشته شوند. مواد حاصل از آن پس از طي فرآيند هضم بعنوان مالچ يا كمپوست در كشاورزي و بعنوان كود آلي گياهي مورد استفاده قرار گرفته و بدين گونه در سيستم بازچرخ وارد مي شوند.

روشهاي مختلفي براي توليد كمپوست وجود دارند كه از روشهاي توليد كمپوست بسيار ساده از برگ درختان تا روشهاي كالاً اتوماتيك پيشرفته در كارخانه هاي كمپوست تنوع دارند. اين روشها به دو دسته كلي هوازي و بيهوازي تقسيم بندي مي شوند هر چند كه در اكثر موارد مخلوطي از اين روشها مورد استفاده قرار مي گيرد.

در روش هوازي بطور متناوب يا پيوسته هوادهي صورت مي گيرد ولي در روش بيهوازي هوادهي صورت نمي گيرد كه در نتيجه منجر به توليد گازهائي مثل متان مي شود و اين گاز بعنوان منبع انرژي مورد استفاده قرار مي گيرد.

تجزيه گرمائي و گازدهي

اين دو روش، تكنيكهائي هستند كه به روش گرمادهي مواد، زباله ها را با اكسيژن محدودي به خاكستر تبذيل مي كنند. اين واكنش در يكسري ظروف و وسايل دربسته تحت فشار انجام مي شود. مزيت اين روش نسبت به سوزاندن و خاكستر كردن كه قبلاً بيان شد، اين است كه انرژي بيشتري بازيافت و مورد استفاده مجدد قرار مي گيرد.

در اين روش، زباله جامد به موادي جامد، مايع يا گازي تبديل مي شود. اين مواد گازي يا مايع توليدي، مي توانند بعنوان منبع انرژي سوزانيده شوند يا به ساير محصولات تبديل شوند. ماده جامد باقيمانده نيز مي تواند طي مراحل بعدي تصفيه، به كربن فعال تبديل شوند.

گازدهي هم براي تبديل مستقيم مواد آلي به گازهاي مركب از مونو اكسيد كربن و هيدروژن ( تركيب با هم) استفاده مي شوند. اين گاز در مراحل بعدي براي توليد الكتريسيته و بخار آب سوزانيده مي شود.

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:30 PM
عسل خالص یا ناخالص





گاهی به عسل شکر اضافه کرده و بنام عسل خالص می فروشند ، اگر شما از آن دسته شیمیدانهای کنجکاو باشید که بخواهید چنین تقلبی را کشف کنید میتوانید با ریختن چند قطره از محلولی شامل یک گرم یدین و سه گرم یدور پتاسیم(البته در 50 سانتی متر مکعب آب حل شود ) متوجه ی چنین تقلبی شوید . اگر عسل ناخالص باشد رنگش قرمز یا ارغوانی میشود و در صورت خالص بودن تغییری نخواهد کرد!!!

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:32 PM
اتیلن ، ساده ترین هیدروکربن غیر اشباع بوده و اولین عضو از گروه آلکنها می‌باشد. فرمول شیمیایی آن C2H4 بوده ، بین دو اتم کربن پیوند دوگانه وجود دارد. به دلیل وجود این پیوند دوگانه ، اتیلن ایزومر صورت‌بندی ندارد، یعنی دو نیمه مولکول نمی‌توانند با چرخش حول پیوند دوگانه ، صورت‌بندی خود را تغییر دهند.

اتیلن دارای ساختمان مسطح بوده ، زاویه بین دو اتصال کربن - هیدروژن ، 117 درجه سانتی‌گراد می‌باشد. یعنی مقداری بسته‌تر از زاویه 120 درجه که برای هیبریداسیون sp2 مناسب می‌باشد. اتیلن گازی بیرنگ و آتش گیر بشمار می‌رود و در ترکیب نفت و گاز طبیعی یافت می‌شود.


تاریخچه


در سال 1795، اتیلن را گاز اولفین می‌نامیدند. اولین سنتز ترکیبات اتیلن (دی کلرو اتان) در سال 1795 توسط شیمیدان هلندی انجام شد. در اواسط قرن 19 به علت اینکه C2H4 یک هیدروژن از C2H5 اتیل کم داشت، پسوندهای ene (از ریشه یونانی) به آخر اتیل اضافه کرده و از آن به بعد گاز اولفین را اتیلن می‌نامند. تا سال 1852 در متون علمی واژه اتیلن استفاده می‌شد.

در سال 1866 "هافمن" شیمیدان آلمانی ، سیستم نامگذاری هیدروکربنها را بر پایه آلکان بنا نهاد. در این سیستم ، هر هیدروکربنی که از آلکان مربوطه دو هیدروژن کمتر داشت، آلکن با فرمول CnH2n و اگر چهار هیدروژن از آلکان مربوطه کم داشت آلکین CnHn نامیده می‌شود. طبق این نامگذاری ، اتیلن به اتن تغییر نام یافت. انجمن بین المللی شیمیدانها در سال 1892 این نام را وارد نامگذاری IUPAC کردند و از آن تاریخ تا امروز ، این نام در متون علمی و کتابهای درسی و ... مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مشخصات ترکیب





نام متداول

نام آیوپاک (علمی)

جرم مولکولی

فرمول شیمیایی

دانسیته

قابلیت انحلال

نقطه ذوب

نقطه جوش

حد انفجار

اتیلن

اتن

28.05gr/mol

C2H4

1.26gr/lit

250mL در یک لیتر آب صفر درجه

4104°K

169.4°K

2.7 تا 36%



روشهای تولید


اتیلن در صنایع پتروشیمی با روش کراکینگ با بخار آب تولید می‌شود. در این فرآیند هیدروکربنهای گازی و محلولهای سبک هیدروکربن حاصل از نفت به مدت بسیار کوتاه در دمای 950 - 750 درجه سانتی‌گراد حرارت داده می‌شوند. عموما در این واکنش هیدروکربنهای بزرگ به هیدروکربنهای کوچک شکسته شده ، هیدروکربنهای اشباع با از دست دادن هیدروژن به هیدروکربنهای غیر اشباع تبدیل می‌شوند.

محصول این واکنش مخلوطی از انواع هیدروکربنهاست که اتیلن عمده ترین آن می‌باشد. مخلوط را بوسیله متراکم سازی و تقطیر جز به جز جداسازی می‌کنند. روشهای دیگر ، هیدروژن‌دار کردن استیلن با استفاده از کاتالیزور و آبگیری از اتانول می‌باشد.
واکنشهای شیمیایی مربوطه


آلکنها به علت داشتن پیوند دوگانه در واکنشهای افزایشی شرکت می‌کنند. هالوژنها با اتیلن واکنش داده و تولید هالو اتان می‌کند. با افزودن آب به پیوند دوگانه اتانول تولید می‌شود، اما سرعت واکنش بدون حضور کاتالیزور پایین می‌باشد. در حضور کاتالیزورهای فلزی نظیر پلاتین ، نیکل و ... و فشار بالا ، اتیلن ، هیدروژن‌دار شده ، به اتان تبدیل می‌شود. اتیلن در حضور پراسیدها به اتواکسید که یک ترکیب حلقوی است تبدیل می‌شود. اتیلن در حضور رادیکالهایی که واکنش پلیمریزاسیون را آغاز می‌کنند، به پلی اتیلن پلیمریزه می‌شود.






ساختمان اتیلن



کاربردهای اتیلن


اتیلن ماده اولیه مهم برای تولید بسیاری از ترکیبات آلی پر مصرف در صنعت بشمار می‌رود. اتیلن به صورت گسترده در صنعت پلاستیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. اتیلن با پلیمریزه شدن ، پلی اتیلن را تولید می‌کند که یک پلاستیک بسیار مهم است. با تکرار شدن ، پیش ماده پلی وینیل کلرید (PVC) را تولید می‌کند. با ترکیب شدن ، بنزن ، اتیل بنزن ایجاد می‌کند که ماده اصلی پلی استر می‌باشد.

اتیلن ، نوعی هورمون گیاهی است که باعث رسیدن میوه‌ها ، باز شدن شکوفه‌ها و گلها و همچنین ریزش برگها در پاییز می‌شود. به دلیل این خاصیت در کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای جلوگیری از خراب شدن میوه‌هایی مانند سیب ، گلابی و موز ، در حمل و نقل یا انبار ، آنها را کمی نارس می‌چینند و قبل از وارد کردن به بازار ، تحت تاثیر اتیلن قرار می‌دهند تا رسیده شود.
نحوه شناسایی اتیلن


اتیلن ، رنگ قهوه‌ای محلول برم در تتراکلرید کربن را بی‌رنگ می‌کند و رنگ بنفش محلول سرد و رقیق پرمنگنات پتاسیم را از بین می‌برد و در نتیجه واکنش رسوبات قهوه‌ای MnO2 حاصل می‌شود. در اسید سولفوریک سرد و غلیظ حل می‌شود

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:33 PM
اطلاعات اولیه





نام آیوپاک

نامهای دیگر

فرمول شیمیایی

وزن مولکولی

نقطه جوش

نقطه ذوب

PH

اتانول

اتیل الکل ، الکل اتیلیک




46.069gr/mol

78.4 درجه سانتیگراد

114.3- درجه سانتیگراد

7









ساختمان اتانول



تاریخچه


اتانول برای انسان از دوران باستان شناخته شده بود، زیرا این ماده ، جزء اصلی مشروبات الکلی است. جداسازی آن بصورت اتانول نسبتا خالص احتمالا اولین بار توسط "جابر بن حیان" که صنعت تقطیر را گسترش داد، انجام شده است. البته بیشتر گمان می‌رود که اتانول خالص توسط "محمد زکریای رازی" دانشمند ایرانی تولید شده باشد.
فرایند تولید


اتانول مورد استفاده در نوشابه‌های الکلی توسط فرایند تخمیر از متابولیسم گلوکز توسط گونه مخصوصی از مخمرها در غیاب اکسیژن تولید می‌شود و در پایان فرایند تخمیر غلظت اتانول را با تقطیر بالا می‌برند. برای مخلوط اتانول با آب بالاترین نقطه آزئوتروپ جوش برای 95% الکل و 5% آب است. بنابراین جزء تقطیر شده مخلوط اتانول و آب نمی‌تواند خالصتر از 95 درصد باشد. برای تولید اتانول خالص‌تر ، مقدار کمی بنزن به آن اضافه می‌شود.

بنزن ، آزئوتروپ سه‌گانه ‌ای با آب و اتانول تشکیل می‌دهد و مخلوط دوباره تقطیر می‌شود. نتیجه این فرایند بدست آوردن اتانول بدون آب است. با این همه چند ppm بنزن در اتانول باقی می‌ماند که جذب آن در بدن از مشخصه‌های آسیب کبدی است که در افراد الکلی دیده می‌شود.
تولید اتانول صنعتی


اتانول سوخت نسبتا خوبی برای موتورهاست و در صنعت ، بصورتهای مختلفی استفاده می‌شود. اتانول مورد مصرف در صنعت را معمولا از واکنش کاتالیزوری آب با اتیلن تولید می‌کنند. این یک واکنش افزایشی است که در آن یک مولکول آب شکافته شده ، قطعات حاصل از آن به اتمهای کربن در پیوند دوگانه اضافه می‌شود. این فرایند ، تولید اتانول اقتصادی‌تر از تولید آن با مخمر است.

امروزه برای تولید تجارتی آسان آن تخمیر مواد آلی زائد مانند خرده چوب و خاک اره پیشنهاد شده است. اتانول صنعتی برای مصرف انسان ، نامناسب است، زیرا به آن ، مقادیر کمی متانول و مواد سمی دیگر اضافه می‌شود.
خواص فیزیکی


اتانول ، مایعی قابل احتراق و بی‌رنگ بوده ، یکی از انواع الکلهای موجود در نوشابه‌های الکلی است. گرانروی آن ، مانند آب است و بوی نسبتا تندی دارد. در صنعت بعنوان حلال و ماده واسطه شیمیایی برای تولید بیشتر ترکیبات آلی استفاده می‌شود. بدلیل تشکیل پیوند هیدروژنی با هر نسبتی در آب حل می‌شود. اتانول در مقایسه با ترکیبات آلی که وزن مولکولی یکسانی با آن دارند، نقطه جوش بالاتری دارد.

به عنوان مثال نقطه جوش پروپان که تقریبا وزن مولکولی برابری با اتانول دارد، 43- درجه سانتی‌گراد است، درحالی‌که نقطه جوش اتانول 78 درجه سانتی‌گراد است. دلیل این اختلاف ، وجود پیوندهای هیدروژنی مربوط به گروه OH است که نیروی جاذبه میان مولکولهای مجاور را افزایش می‌دهد. اتانول خاصیت ضعیف اسیدی و بازی از خود نشان می‌دهد که خاصیت بازی آن بدلیل جفت الکترون تنهای اکسیژن بوده و خاصیت اسیدی آن ، بخاطر پیوند هیدروژن با عنصر الکترونگاتیو اکسیژن است. اتانول با فلزات فعال ( Na و K و Mg و … ) وارد واکنش شده ، اتوکسید ایجاد می‌کند.
کاربرد


اتانول بدلیل نقطه ذوب پائین در صنعت ضدیخ‌سازی استفاده می‌شود. حلال بسیار خوبی است و در صنعت عطرسازی ، رنگسازی و … استفاده می‌شود. محلول %85 – 70 آن بعنوان محلول ضدعفونی کننده کاربرد دارد. اتانول با تغییر دادن پروتئین و حل کردن چربی ، میکرو ارگانیسمهای آنها را از بین می‌برد. البته این عمل فقط در برابر باکتریها و ویروسها و قارچها موثر است، ولی در مقابل هاگ ، باکتریها تاثیری ندارد. اتانول همچنین در صنایع مشروبات الکلی به میزان گسترده ای مورد استفاده قرار می‌گیرد.






ساختمان اتانول



نکته مهم


مصرف بیش از حد مشروبات الکلی ، بدلیل وجود اتانول در ترکیب آنها باعث ایجاد عوارض بسیاری در سلامتی انسان می‌شود که عبارتند از :
عوارض حاد


تهوع ، استفراغ ، افسردگی ، تنگی نفس.
عوارض مزمن


اعتیاد به الکل (الکسیم) ، سایروز کبدی ، تاثیر در سلسله اعصاب مرکزی ، تاثیر در حافظه در بلند مدت.

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:34 PM
بنزن


بنزن از معروفترین و شاید جالب‌ترین هیدروکربنها است که در ساختمان آن ، شش اتم کربن و شش اتم هیدروژن بصورت حلقه‌ای کنار هم قرار گرفته‌اند و پیوندهای غیر مستقر л در داخل این حلقه بصورت دایره‌ای نشان داده می‌شوند. بنزن جزو ترکیبات آروماتیک می‌باشد. آروماتیک‌ها ، دسته وسیعی از ترکیبات را تشکیل می‌دهند که شامل بنزن و ترکیباتی می‌باشند که از نظر رفتار شیمیایی مشابه بنزن می‌باشند (برخی از این مواد ، حتی بظاهر شباهتی به بنزن ندارند).










فرمول مولکولی


با بررسی‌های اولیه و اندازه گیری وزن مولکولی معلوم شده است که بنزن از شش اتم کربن و شش اتم هیدروژن تشکیل شده است و به فرمول می‌باشد. ولی سالیان سال ، طول کشید تا آرایش واقعی اتمها و ساختمان بنزن معلوم گردد.
ساختمان بنزن


ساختمان بنزن توسط دانشمند آلمانی ، ککوله (Kekule) در عالم رویا (!) کشف شد. مولکولهای زیادی با فرمول موجود می‌باشند، اما خصوصیات آنها با همدیگر متفاوت می‌باشد و بیشتر از همه ، بنزن متفاوت می‌باشد.

بنزن سه نوع مشتق دو استخلافی ایجاد می‌کند، یعنی سه نوع مشتق دو استخلافی اورتو ، متا ، و پارا ایجاد می‌نماید. اما اگر پیوندهای л ساختمان بنزن ، مستقر در نظر گرفته شوند، مشتق 1 و 2 بنزن ، بایستی به‌صورت دو فرم باشد، ولی بیشتر از یک فرمول نیست.

ککوله برای اینکه یکی بودن این دو ایزومر را توجیه نماید، مولکول بنزن را دینامیک در نظر گرفت و پیشنهاد کرد که دو حالت در تعادل متحرکند. در واقع برای اولین بار ، ککوله ایده الکترونهای غیر مستقر را مطرح نمود که بعدها به "پدیده توتومتری" موسوم گردید. همچنین بررسیهای دقیق نشان داده است که طول پیوندهای کربن _ کربن در بنزن با هم برابر است و برابر 1.39 آنگستروم می‌باشد که چیزی بین پیوند ساده و پیوند دوگانه کربن _ کربن می‌باشد که خود تاییدی بر غیر مستقر بودن پیوندهای л (پی) در حلقه بنزن می‌باشد.
گرمای هیدروژن‌دار شدن بنزن و پایداری حلقه بنزن


مطالعات تجربی بیشتر ، نشان داده است که از هیدروژن‌دار شدن 1 ، 3 _سیکلو هگزا دی ان)) ، فقط 55.4 کیلو کالری بر مول ، انرژی ، آزاد می‌شود که در حدود 1.8 کیلو کالری کمتر از مقدار پیش‌بینی شده می‌باشد. این مقدار انرژی که در موقع تشکیل ماده آزاد می‌گردد، به مزدوج بودن پیوندهای л نسبت داده می‌شود.

اگر بنزن را بصورت سیکلو هگزا تری ان (سه پیوند л مستقر) در نظر بگیریم، موقع هیدروژن‌دار شدن بایستی به مقدار 3x28،6=85،8 کیلو کالری بر مول انرژی آزاد نماید. تجربه نشان می‌دهد که از واکنش هیدروژن‌دار شدن حلقه بنزن ، فقط 49.8 کیلوکالری بر مول انرژی آزاد می‌شود که به مقدار 36 کیلوکالری بر مول کمتر از مقدار پیش‌بینی شده می‌باشد.

این مقدار انرژی که در موقع تشکیل حلقه آزاد می‌گردد، "انرژی رزونانس حلقه بنزن" نامیده می‌شود. بعلت همین آزادسازی انرژی می‌باشد که بنزن پایداری نسبی بیشتری دارد و تمایلی برای انجام واکنشهای افزایشی از خود نشان نمی‌دهد.







خصلت آروماتیکی


ویژگی‌های مهم ترکیبات آروماتیک به قرار زیر می‌باشند:




گرمای هیدروژن‌دار شدن و گرمای سوختن آنها پایین است.
برای انجام واکنشهای افزایشی تمایل زیادی نشان نمی‌دهند.
در واکنشهای جانشینی الکترون‌خواهی شرکت می‌کنند.


این خصلتها ، تفاوت بسیار زیاد ترکیبات آلکن و ترکیبات آروماتیک را نشان می‌دهند.
انرژی رزونانس حلقه بنزن


بعلت پخش الکترونهای л در بنزن ، 36.1 کیلو کالری بر مول ، انرژی آزاد می‌شود و بنزن به پایداری نسبی بیشتری می‌رسد. نتایج تجربی حاصل از واکنشهای هیدروژن‌دار شدن هیدروکربنهای جوش خورده دو حلقه‌ای و سه حلقه‌ای و … نشان می‌دهد که هرچه تعداد الکترونهای بیشتری در رزونانس شرکت کرده باشند، انرژی آزادشده ، بیشتر و پایداری نسبی نیز بیشتر خواهدبود.
مباحث مرتبط با عنوان

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:36 PM
گرافيت و الماس هر دو از اتم‌‌هاي کربن تشکيل شده‌‌اند و هر دو "ريخت‌‌هاي" مختلفي از عنصر کربن هستند. اما چرا خواص گرافيت و الماس تا اين حد با يکديگر متفاوت است؟ الماس به عنوان سخت‌‌ترين ماده طبيعي معرفي مي‌‌گردد و گرافيت به دليل نرمي بسيار، به عنوان ماده "روانساز" به کار گرفته مي‌‌شود! تفاوت رفتار و خواص گرافيت و الماس را به نوع اتصال و پيوند شيميايي اتم‌‌هاي کربن نمي‌‌توان نسبت داد زيرا در هر دو شکل اين ماده - که تنها داراي اتم‌‌هاي کربن است - يک نوع پيوند شيميايي وجود دارد. بلکه علت در "چگونگي اتصالات و پيوندهاي شيميايي" اين دو شکل کربن است. در گرافيت اتم‌‌هاي کربن شش ضلعي‌‌هاي پيوسته‌‌اي شبيه به يک لانه زنبور تشکيل مي‌‌دهند که در يک سطح گسترده شده است. لايه‌‌هاي شش ضلعي ساخته شده با قرار گرفتن روي هم، حجمي را تشکيل مي‌‌دهند که به آن گرافيت مي‌‌گوييم. واضح است که در ساختار گرافيت دو نوع اتصال وجود خواهد داشت: يک نوع اتصال، اتصالي است که بين اتم‌‌هاي کربن هر لايه لانه زنبوري وجود دارد و جنس آن از نوع پيوند کوالانسي است. نوع دوم اتصالي است که لايه‌‌هاي لانه زنبوري را به يکديگر وصل مي‌کند. بديهي است که اين نوع از جنس اتصالات اوليه يعني پيوندهاي اتمي نيست. بنابراين پيوند به هم پيوستگي دوم - که قدرت به هم پيوستگي لايه‌‌ها را مشخص مي‌‌کند - ضعيف‌‌تر از اتصال اوليه که يک پيوند کوالانسي است، خواهد بود. پس مي‌توان انتظار داشت که گرافيت، در جهت صفهات لانه‌زنبوري به دليل داشتن پيوند قوي کووالانسي استحکام بالايي داشته باشد؛ بالعکس، اين ساختار در جهت عمود بر صفحات لانه زنبوري به علت وجود پيوند ضعيف ثانويه بين لايه‌ها، به مراتب کمتر از استحکام درون آنها، داراي مقاومت است. از طرفي به دليل پيوندهاي ضعيف بين لايه‌‌اي انتظار مي‌‌رود که با اعمال نيرويي بيشتر، لايه‌‌هاي لانه زنبوري بتوانند بر روي يکديگر بلغزند.



شکل 1- ساختار گرافيت
<در مقابل ساختار لايه‌اي گرافيت، الماس داراي يک ساختار شبکه‌اي است. در گرافيت پيوندهاي اوليه يعني پيوندهاي اتمي تنها در يک سطح (در يک وجه) برقرار مي‌‌شود در حالي که در ساختار الماس اين پيوندها به صورت شبکه‌‌اي سه بعدي فضا را پر مي‌‌کنند. در ساختار گرافيت هر اتم کربن با سه اتم کربن ديگر اتصال اتمي از جنس کوالانسي ايجاد مي‌‌کند، در حالي که در ساختار الماس هر اتم کربن با چهار اتم کربن ديگر پيوند اتمي و از جنس کوالانسي برقرار مي‌نمايد.



شکل 2- ساختار الماس
با توضيحاتي که راجع به تفاوت‌‌هاي ساختاري گرافيت و الماس داده شد مشخص مي‌‌گردد که دليل نرمي گرافيت و سختي الماس در چيست. همانطور که ديديد ساختار با مشخص کردن نوع، تعداد و چگونگي پيوندهاي تشکيل دهنده مواد، تاثير به سزايي در خواص مواد دارد. بنابراين از طريق مطالعه در ساختار مواد، بسياري از رفتارها و خواص آنها را مي‌‌توان پيش‌‌بيني کرد. همچنين براي دستيابي به برخي از خواص مي‌‌توان ساختار متناسب با آنها را طراحي نمود

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:37 PM
دید کلی


اگر ، بعنوان یک شیمیدان آلی ، قرار بود ده ترکیب آلیفاتیک انتخاب کنید و سپس در جزیره‌ای رها شوید، شما قطعا الکلها را برمی‌گزیدید. شما می‌توانید از آنها تقریبا هر ترکیب آلی دیگر را بسازید، آلکیل هالیدها ، آلکنها ، اترها ، آلدئیدها ، کتونها ، اسیدها ، استرها و دهها ترکیب دیگر.

از آلکیل هالیدها ، می‌توانید واکنشگرهای گرینیار را بسازید و از واکنش این واکنشگرها با آلدئیدها و کتونها الکلهای پیچیده‌تری را بدست آورید و غیره. در آن جزیره دور افتاده ، از الکلهای خود ، نه فقط بعنوان ماده خام استفاده می‌کنید، بلکه آنها را به دفعات ، بعنوان حلال برای انجام واکنشها و برای متبلور کردن فراورده‌ها بکار می‌برید.
اهمیت الکلها


ما نمی‌توانیم در هیچ یک از بخشهای شیمی آلی خیلی جلو برویم، بدون اینکه به الکلها بربخوریم. الکلها در استخلاف هسته دوستی بعنوان سوبسترا و بعنوان هسته‌دوست شرکت می‌کنند. مهمترین و ساده‌ترین اثر کاتالیزوری متعلق به الکلهاست که در شیمی انواع ترکیبها ، در لوله آزمایش و در ارگانیسم زنده ، نقش کلیدی برعهده دارد.

الکلها به آلکیل هالیدها و سایر ترکیباتی که استخلاف هسته‌دوستی انجام می‌دهند، تبدیل می‌شوند، استخلافی که معرفی انواع گروههای عاملی در یک مولکول را امکان پذیر می‌سازد. الکلها امکان دسترسی ما به ترکیبهایی با حالتهای اکسایش بالاتر ، یعنی آلدئیدها ، کتونها و اسیدهای کربوکسیلیک را فراهم می‌سازند.
ساختار الکلها


فرمول عمومی الکلها ، roh است که در آن ، r یک گروه آلکیل یا آلکیل استخلاف شده است. این گروه می‌تواند نوع اول ، دوم یا سوم باشد، ممکن است زنجیرباز یا حلقه‌ای باشد، ممکن است دارای یک اتم هالوژن ، هیدروکسیل‌های بیشتر یا یکی از بسیاری گروههای دیگری باشد که فعلا برای ما ناآشنا است.

همه الکلها ، دارای گروه هیدروکسیل (-oh) هستند که بعنوان گروه عاملی ، خواص مشخصه این خانواده از ترکیبها را تعیین می‌کند. تغییر و تنوع در ساختار r می‌تواند بر سرعت واکنشهای الکلها و حتی در موارد معدودی بر نوع واکنشها نیز تاثیر گذارد.






فنل



نکته‌ای در مورد تفاوت الکلها و فنلها


ترکیباتی که در آنها گروه هیدروکسیل مستقیما به یک حلقه آروماتیک متصل است، الکل نیستند، بلکه این ترکیبات ، فنل هستند و با الکلها آنچنان تفاوت فاحشی دارند که آنها را در مبحثی دیگر باید مورد بررسی قرار داد.
طبقه‌بندی الکلها


الکلها بسته به نوع کربن حامل گروه oh- ، به سه دسته نوع اول ، نوع دوم یا نوع سوم طبقه‌بندی می‌شوند:

C(r)_3-oh ، c(r)_2h-oh ، cr(h)_2-oh .

یک واکنش اکسایش که مستقیما با دخالت اتمهای هیدروژن متصل به کربن حامل گروه oh- انجام می‌شود، در طبقه از الکلها ، روندی کاملا متفاوت دارد.

اما ، معمولا ، الکلهای طبقات مختلف ، فقط از نظر سرعت یا مکانیسم واکنش و به هر طریقی هماهنگ با ساختارشان ، با هم تفاوت دارند. بعضی از استخلافها می‌توانند آنچنان بر واکنش پذیری یک الکل تاثیر گذارند که آن را با الکلهای طبقه‌های دیگر مشابه سازند.
منابع صنعتی الکلها


الکلها ، موادی این چنین مهم در شیمی آلیفاتیک ، نه تنها باید از نظر واکنشها بسیار گوناگون و تنوع پذیر باشند، بلکه به مقدار زیاد و با قیمت ارزان نیز باید قابل تهیه باشند. برای بدست آوردن الکلهای سبک که تکیه‌گاه سنتز آلی آلیفاتیک هستند، سه روش اصلی وجود دارد، روشهایی که می‌توانند همه منابع مواد آلی را مورد استفاده قرار دهند. یعنی نفت ، گاز طبیعی ، زغال سنگ و زیست توده. این سه روش عبارتند از:




آبدارکردن آلکنهای بدست آمده از کراکینگ نفت.
فرایند السک از آلکنها ، مونوکسید کربن و هیدروژن.
تخمیر کربوهیدراتها.


علاوه بر این سه روش اصلی ، روشهای دیگری نیز با کاربرد محدود وجود دارند. بعنوان مثال ، متانول از هیدروژن‌دار کردن کاتالیزوری مونوکسید کربن بدست می‌آید. مخلوط هیدروژن و مونوکسید کربن با نسبت ضروری ، از واکنش آب با متان ، آلکانهای دیگر ، یا زغال سنگ در دمای بالا بدست می‌آید.







خواص فیزیکی الکلها

دمای جوش


در میان هیدروکربنها ، به نظر می‌رسد که عوامل تعیین کننده دمای جوش ، عمدتا وزن مولکولی و شکل مولکول باشند. در الکلها ، با افزایش تعداد کربن ، دمای جوش بالا می‌رود و با شاخه‌دار کردن زنجیر ، دمای جوش پایین می‌آید، اما نکته غیر عادی در مورد الکلها این است که آنها در دمای بالا به جوش می‌آیند. این دمای جوش بسیار بالاتر از دمای جوش هیدروکربنها با وزن مولکولی یکسان است و حتی از دمای جوش بسیاری ترکیبها با قطعیت قابل ملاحظه بالاتر است.

دمای جوش بالای آنها ، به علت نیاز به انرژی بیشتر برای شکستن پیوندهای هیدروژنی است که مولکولها را در کنار هم نگه داشته‌اند.
حل شدن الکلها

رفتار الکلها بعنوان حل شده نیز توانایی آنها برای تشکیل پیوندهای هیدروژنی را منعکس می‌کند. برخلاف هیدروکربنها ، الکلهای سبک با آب امتزاج‌پذیرند. از آنجا که نیروهای بین مولکولی الکلها همانند نیروهای بین مولکولی آب است، دو نوع مولکول با یکدیگر قابل اختلاط هستند. انرژی لازم برای شکستن یک پیوند هیدروژنی بین دو مولکول آب یا دو مولکول الکل ، با تشکیل یک پیوند هیدروژنی بین یک مولکول آب و یک مولکول الکل تامین می‌شود.

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:38 PM
پديده ی Luminescence
(مواد نور افشا در تاريکی)




فسفرسانس و فلوئورسانس پديده هايي هستند كه در آنها يك ماده خاص كه بطور عام به آن فسفر گفته ميشود پس از قرار گرفتن در مقابل نور مرئي يا غيره مرئی يا حرارت ( تحريك شده ) اين انرژي را در خود ذخيره مي كند و سپس آن انرژي را بصورت طيفي از امواج مرئي در طول مدت زماني منتشر مي كند . اگر اين بعنوان شباهت اين دو پديده باشد تفاوت آنها در اختلاف زماني بين اين دو دريافت و تابش يا به عبارت ديگر دوام تابش است . اگر زمان تحريك كمتر از ۱۰ به توان ۸- ثانيه باشد، اين پديده را Fluorescent مي ناميم و اگر زمان تحريك بيش از ۱۰ به توان ۸- ثانيه باشد آن را Phosphorescent مي ناميم.به عبارتي در فسفرسنس تحريك طولاني تر و تشعشع طولاني تري داريم و در فلوئورسنس تحريك كوتاهتر تر و تشعشع كوتاهتري تري داريم.در فلوئورسانس كه نمونه آن نور مهتابي يا صفحه تلويزيون است تابش آني است و تقريبا" بلافاصله بعد از قطع نور تمام ميشود . در حالي كه در فسفرسانس ماده بعد از قطع نور نيز تا مدتي به تابش ادامه ميدهد كه مقدار آن بسته به ماده مورد استفاده مي تواند از چند ثانيه تا چندين روز طول بكشد . در فلوئورسانس برانگيختگي ميان دو تراز اصلي با انرژي هاي E1,E2 اتفاق مي افتد كه جابجايي بين أنها كاملا" آزاد است .الكترون با دريافت انرژي بر انگيخته شده وبه تراز E2 مي رود وپس از 8تا 10 ثانيه دوباره به تراز اول بر مي گردد و فتوني با انرژي E2-E1 تابش مي كند اما در فسفرسانس اجرابدليل وجود يك تراز مياني كمي پيچيده تر است اين تراز كه مابين تراز پايه و برانگيخته قرار دارد تراز نيمه پايدار مي باشد و مانند يك دام براي الكترونها عمل ميكند به خاطر شرايط خاص اين تراز انتقال الكترون از أن به ساير ترازها ممنوع واحتمال أن بسيار كم است بنابراين چنانچه الكتروني پس از برانگيختگي از تراز E2 در دام تراز نيمه پايدار بيافتد انجا مي ماند تا زماني كه به طريقي ديگر مجددا" برانگيخته شود وبه تراز E2 برگردداين اتفاق مي تواند تحت تاثير جنبشهاي گرمايي اتمها يا مولكولهاي مجاور ويا برانگيختگي نوري روي دهد اما احتمال وقوع أن بسيار كم است به همين دليل چنين الكترونهايي تا مدتها در تراز مياني مي مانند (بسته به ساختار اتمي ماده و شرايط محيطي) وهمين عامل تاخير در باز تابش بخشي از انرژي دريافت شده است.تحريك اين ماده ها به گونه هاي مختلف انجام مي شوند: بمباران فوتوني، الكترونها، يونهاي مثبت، واكنشهاي شيميايي، گرما و گاهي اوقات ( مخصوصاً در جانداران ) تنش هاي مكانيكي... راز کرمهای شب تاب در فسفرسانس است.

برای ساختن مواد درخشنده در تاريکی بايد فسفری وجود داشته باشد که با استفاده از نور معمولی انرژی بگيرد و طول تابش ان زياد باشد.برای مثال دو فسفری که اين ويژگی ها را دارند مثل ( Zinc Sulfide ) و ( Strontium Aluminate ). که ( Strontium Aluminate ) بهتر است برای طول تابش بيشتر.
اين مواد با پلاستيک مخلوط ميکنند و مواد درخشنده در تاريکی را ميسازند.

بعضی مواقع ممکن است شما موادی را ببينيد که ميدرخشند ولی به انرژی احتياجی ندارند!يکی از ان مثالها بروی عقربه های ساعتهای گران قيمت است.درانها فسفر با يک عنصر راديو اکتيو مخلوط شده (مثل راديوم- radium) که ان عنصر با انتشار راديو اکتيو فسفر را مرتبا با انرژی ميکند.

شرحي از نحوه ي كار لامپ هاي فلوئورسنت :

در اين لامپها يك تخليه ي الكتريكي در محيطي از بخار جيوه و يك گاز خنثي ( مانند آرگون ) انجام مي شود. بخار جيوه بر اثر اين تخليه ي انرژي و جذب اين انرژي، شروع به تشعشع مي كند و طول موج اين تشعشع ۲۵۳۷ آنگستروم است كه در محدوده ي طيف UV ( فرا بنفش ) است.

از ديگر سوي، دیواره ي داخلي لامپ را با مواد فسفرسنتي پوشش مي دهند و اين مواد توسط اشعه ي UV تحريك شده، نور مرئي تابش مي كنند.
در دهه ي ۱۹۴۰ اين پوشش Zn2SiO4 (سيليكات زيركونيم) بود و از Mn بعنوان Activator استفاده مي كردند. بعدها يك محلول فسفاتي به صورت Ca5.(PO4)3.(Cl,F).Sb3+ion.Mn2+ion - كه Sb3+ion يعني يون ۳ بار مثبت آنتيموان - استفاده شد كه Activator ان، Sb ( آنتيموان ) بود.

چه موادي اين گونه هستند (نام عنصر ها) و رنگ نور انها به چه بستگي دارد؟

شماره-ماده ي زمينه-Activator-رنگ تشعشع-كاربرد

(زمان عملكرد كوتاه)
۱ - CaWO4 - بدون Activator - آبي - لامپ آبي
۲ - Pb - CaWO4 - آبي كم رنگ - لامپ آبي
۳ - Pb - BaSi2O5 - فرا بنفش - لامپ تشعشع طولاني مدت فرابنفش
۴ - Mn - Zn2SiO4 - سبز - لامپ سبز
۵ - Pb3Mn - CaSiO3 - بين زرد و نارنجي - لامپ رنگي با كيفيت بالا
۶ - Mn - Cd2B2O5 - نارنجي / زرد - لامپ ترنر
( زمان عملكرد طولاني )
۱ - Mn - Zn2SiO4 - زرد سبز - رادار و اسيلوگراف
۲ - Pb3Mn - CaSiO3 - نارنجي - رادار
۳ - Mn - (Zn,Be).SiO4 - سفيد - تلويزيون هاي دقيق

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:38 PM
ساختار بلوری جامدات دید کلی از لحاظ ترمودینامیکی پایدارترین الگوهای انباشتگی متعاق به گونه ای است که انرژی آزاد آن در دما و فشار مورد نظر حداقل باشد.ارزیابی انرژی آزاد معمولا مشکل است،اما تجزیه و تحلیل سهم های مر بوط بر حسب اندر کنشهای کولمبی بین یونهاکاملا ممکن می باشد.از آنجائیکه فاکتورهایی که یک ساختمان را بر دیگری مطلوب می کنند نهایتا بایکدیگر متعادل میشوند،بسیاری از جامدات بلوری در فرمهای متفاوت وجود دارندیا اصطلاحا پلی مورف می باشند.پلی مورفیسم خاصیتی از تمام جامدات و نه تنها تر کیبات یونی است.مثالی از این خاصیت ،وجود فازهای سفید وسیاه از فسفر عنصری و فازهای کلسیت و آرگونیت و از کربنات کلسیم است. تقسیم بندی پیوند ها نیروهای بین اتم ها را می توان به چهار دسته تقسیم کرد: 1-پیوند کوالانسی: زمانی این پیوند ایجاد می شود که اوربیتال لایه ظرفیت در اتم های غیر فلز به گونه ای هم پوشانی کنند که دانسیته الکترون بین اتم ها افزایش یابد (همپوشانی مثبت ) چون این اتم ها جاذبه مشابه یا یکسانی برای الکترونها دارند انتقال الکترون ازیک اتم به اتم دیگر صورت نمی گیرد بلکه الکترونها بین آنها به اشتراک گذاشته می شود . یک پیوند کوالانسی مشتمل بر یک جفت الکترون با اسپین های مخالف است و دو اتم در آن نیز سهیم هستند این نیرو در حقیقت نیروی نگهدارنده بین اتم ها در یک مولکول است. 2-پیوند یونی : پیوند حاصل از نیروهای جاذبه الکترواستاتیکی (کولمبی ) بین یک فلز و یک غیر فلز است. در پیوند های یونی خالص بین اتم ها اشتراک الکترون وجود ندارد مثلاً در واکنش بین سزیم وفلوئور یک الکترون از یک اتم سزیم به یک اتم فلوئور منتقل می شود و ذرات بارداری به نام یون تولید می شود. 3-پیوند اندروالس: این پیوند را نیروی پراکندگی لندن می نامند و در مولکولهای فاقد دو قطبی دائمی موجب می شود به صورت مایع درآیند منشاء این نیرو حرکت الکترونها است از واپیچش ابر الکترونی مولکول دو قطبی لحظه ای به وجود می آید و در هر لحظه موقعیت قطبهای مثبت و منفی به دلیل حرکت الکترونها تغییر می کند. در نتیجه مولکول در کل فاقد گشتاور دو قطبی است.نیروی لندن شامل جاذبه بین این دو قطبی های لحظه ای است. این نیرو در مولکولهای بزرگ و پیچیده ای که دارای ابر الکترونی بزرگی هستند و به راحتی قطبیده (پلاریزه )می شوند به سرعت افزایش می یابد نیروی اصلی افزایش می یابد نیروی اصلی در آرگون و تتراکلرید کربن جامد همین نیرو است. 4-پیوند فلزی: این نوع پیوند شبکه های منظم از اتم هایی که کمبود الکترون دارند یا گروهی از اتم ها مانند فلز است و آلیاژها را در کنار یکدیگر نگه می دارند بارزترین خصوصیت این پیوند این است که الکترونهای پیوندی در تمام سطوح کریستال به طور نسبتاً سستی به اتم وابسته اند و آزادانه در سراسر بلور فلزی حرکت می کنند زیرا پتانسیل یونیزاسیون و الکترونگاتیوی فلزات بسیار کم است . یونهای مثبت فلزی نقاط شبکه ای ثابت را در بلور اشغال می کنند و ابر منفی الکترونهای آزاد بلور را به هم نگه می دارد . تقسیم بندی بلور ها : بهترین تقسیم بندی بلور ها بر حسب نوع ذرات تشکیل دهنده و نیروهای نگهدارنده آنهاست: کوالانسی، یونی، و اندوالسی، فلزی 1-بلورهای کوالانسی ،(مشبک): ذرات تشکیل دهنده این بلور اتم ها هستند که با شبکه ای از پیوند های کوالانسی به یکدیگر متصل هستند این مواد بسیار دیر گداز و سخت بوده و برای از بین بردن ساختار بلوری باید تعداد زیادی پیوند کوالانسی شکسته شود الماس که در آن اتم های کربن به وسیله پیوند های کوالانسی به یکدیگر متصل شده و ساختار سه یعدی به وجود می آورد. نمونه ای از این نوع بلورها است.شکل زیر یک نوع بلور کوالانسی را که مربوط به کوارتز (سیلسیم دیوکسید sio2

Bauokstoney
Sunday 18 April 2010-1, 04:40 PM
اكنون دسامبر 2005 است و تصادم دهنده عظيم هادرون (ال اچ سي) در سرن در نزديكي ژنو اولين عمليات موفقيت آميز خود را به پايان رسانده است . در اتاق فرمان نيمه تاريكي در اعماق زمين، نمايشگر رايانه تصاوير رنگي دو رويداد ذوره اي از ميليلردها رويداد مشاهده شده توسط يكي از آشكارسازهاي غول پيكر ( ال اچ سي ) را نشان ميدهد. اين تصاوير براي فيزيكداناني كه دور آن جمع شده اند و طي هفته هاي گذشته به سختي مشغول كار بوده اند ، بسيار مهيج است آنها از خوشحالي فرياد ميكشند ،زيرا بر صفحه نمايش امظاي غير قابل ترديد بعد پنجم را ميبينند .گروه بسياري از فيزيكدانان بر اين عقيده اند كه چهار بعد چهان ما ( سه بعد مربوط به فضا و يك بعد مربوط به زمان) همانند نوك يك كوه يخ هستند كه قسمت اعظم آن زير آب قرار دارد. علاوه بر اين ميگويند ممكن است به زودي قادر به ديدن اثرات بعد پنجم باشند. حتي ممكن است بعد پنجم دست خود را در دور بعدي آزمايشهاي شتاب دهنده، براي ما رو كند و اين چشم اندازي است كه دهان هر فيزيكدان ذره اي را آب خواهد انداخت ! اما اين شور و شعف تنها به خاطر خود بعد پنجم نخواهد بود . زيرا چنين چيزي گامي بزرگ در پيشروي دراز مدت به سوي يك « نظريه همه چيز» خواهد بود .

نظريه اي كه دانشمندان مدتها در جستجوي آن بودند و چهار نيروي اساسي فيزيك را با هم يكي خواهد كرد . كوردون كين ، نظريه پردازي از دانشگاه ميشيگان ، ميگويد: اگر بعد پنجم را كشف كنيم ، اين مهمترين كشف پس از نظريه كوانتوم خواهد بود نظريه اي كه دانشمندان مدتها در جستجوي آن بودند و چهار نيروي اساسي فيزيك را با هم يكي خواهد كرد .

انديشه وجود بعد پنجم چيز جديدي نيست و از كارهاي انجام گرفته دو رياضي دان‌ آلماني به نام هاي تئودور-كالوتساو اسكار كلاين در دهه 1920 ناشي شده است ، با استفاده از كارهاي انيشتين كه نشان داده بود (گرانش از انحناي ساختار چهار بعدي فضا -زمان ناشي ميشود ) اين دو رياضي دان كه مستقل از يكديگر كار ميكردند در جستجوي اين بودند كه نشان دهند ممكن است نتوان نيروي الكترومغناطيسي توسط يك بعد پنجم به حساب آورد براي توضيح اينكه چرا هرگز اثرات بعد پنجم در انرژيها و فواصل عادي ديده شده است ، آنها فرض كردند كه بعد پنجم به اندازه اي كوچكتر از يك اتم در هم پيچيده است در نظريه كالوتسل-كلاين(KK ) هر نقطه فضاي عادي ، در واقع يك حلقه در اين بعد پنجم ميباشد . يك ذره باردار ( حتي اگر در فضاي عادي بي حركت باشد ) همانند موش در چرخ گردان دائماً به دور حلقه در حركت خواهد بود آنچه ما بار الكتريكي ميناميم ، در واقع حركت در اين بعد مخفي ميباشد . چند ارتباط قانع كننده بين اين حركت و نظريه كلاسيك الكترومغناطيس وجود دارد . به عنوان مثال ، اگر قانون نيوتن را كه ميگويد براي هر عمل در امتداد بعد در هم پيچيده يك عكس العمل وجود دارد را اعملا منيد به قانون بقاي بار الكتريكي خواهد رسيد. كالوتسا و كلاين علي رغم موفقيتي كه بدست‌آوردند نتوانستند تعريفي مه نيروي الكتومغناطيسي و گرانش را با هم در بر بگيرد ، ادامه دهنده دو نيروي اساسي ديگر در آن زمان كشف نشده بودند .

اين دو نيرو عبارتند از نيروي ضعيف كه روي كواركها عمل ميكنند تا «چاشي» آنها رامثلاً‌از يك كوارك بالا به يك كوارك پائين انتقال دهد . و نيروي قوي كه چيزي را به نام بار «رنگي» كواركها شناخته ميشود ، تغيير ميدهد . تا اينجا براي ساختن چهارچوبي كه شامل همه اين چهار نيرو باشد ، نسخه هاي جديد نظريه KK بايد ابعاد بيشتري را در نظر بگيرد . خواص كواركها مثل چاشني و رنگ در حلقه هاي چند