عنصر:نام کاشف،ملییت کاشف

سال	نام عنصر	نام کاشف	ملیت
۱۶۶۹	فسفر	گئورگ براندت	سوئد
۱۷۶۶	ئیدروژن	هنری کاوندیش	بریتانیا
۱۷۷۱	فلوئور	کارل ویلهلم شیله	سوئد
۱۷۷۲	نیتروژن	دیل راتفورد	{{}}
۱۷۷۴	اکسیژن	جوزف پريستلي	انگلستان
۱۷۷۴	اکسیژن	کارل ویلهلم شیله	سوئد
۱۷۷۴	کلر	کارل ویلهلم شیله	سوئد
۱۷۸۹	اورانیوم	مارتین هاینریش کلاپروت	آلمان
۱۷۸۹	بریلیوم	لوئی نیکلای واکلن	فرانسه
۱۸۰۳	ایریدیوم	تنانت اسمیتسن	انگلستان
۱۸۰۷	سدیم	هامفري ديوي	انگلستان
۱۸۰۸	منیزیوم	هامفري ديوي	انگلستان
۱۸۰۸	بور	ژوزف لويي گيلوساک	فرانسه
۱۸۱۷	لیتیوم	یوهان اگوست آرفدسون	سوئد
۱۸۲۳	سیلیسیوم	یونس یاکوب برزلیوس	سوئد
۱۸۲۵	آلومینیوم	هانس کريستين اورستد	دانمارک
۱۸۲۸	توریوم	یونس یاکوب برزلیوس	سوئد
۱۸۶۱	تالیوم	سر ویلیام کروکس	بریتانیا
۱۸۶۸	هلیوم	پیر جانسن	فرانسه
۱۸۶۸	هلیوم	جوزف نورمن لوکی یر	بریتانیا
۱۸۹۸	نئون	سر ویلیام رمزی	بریتانیا
۱۸۹۸	رادیوم	ماری کوری	لهستان
۱۸۹۸	رادیوم	پیر کوری	فرانسه
۱۸۹۸	پولونيوم	ماری کوری	لهستان
۱۸۹۸	پولونيوم	پیر کوری	فرانسه
۱۸۹۹	رادون	ارنست راترفورد	زلاند نو
۱۹۲۵	رنیوم	والتر فریدریش نوداک	{{}}
۱۹۴۰	نپتونيوم	ادوین متیسون مک میلان	ایالات متحده آمریکا
۱۹۴۴	آمریکیم	گلن سیبورگ	ایالات متحده آمریکا
		رالف جیمز	{{}}
		لئون مورگان	{{}}
		آلبرت گیورسو	ایالات متحده آمریکا
۱۹۴۴	کوریوم	گلن سیبورگ	ایالات متحده آمریکا
		رالف جیمز	{{}}
		لئون مورگان	{{}}
		آلبرت گیورسو	ایالات متحده آمریکا
۱۹۴۹	برکليوم	گلن سیبورگ	http://chemistry301.blogfa.com/

+ نوشته شده در شنبه بیست و هشتم اسفند 1389ساعت 22:34 توسط عبدلی |

جدول تناوبی عناصر

گروه

دوره

1
H

2
He

3
Li

4
Be

5
B

6
C

7
N

8
O

9
F

10
Ne

11
Na

12
Mg

13
Al

14
Si

15
P

16
S

17
Cl

18
Ar

19
K

20
Ca

21
Sc

22
Ti

23
V

24
Cr

25
Mn

26
Fe

27
Co

28
Ni

29
Cu

30
Zn

31
Ga

32
Ge

33
As

34
Se

35
Br

36
Kr

37
Rb

38
Sr

39
Y

40
Zr

41
Nb

42
Mo

43
Tc

44
Ru

45
Rh

46
Pd

47
Ag

48
Cd

49
In

50
Sn

51
Sb

52
Te

53
I

54
Xe

55
Cs

56
Ba

71
Lu

72
Hf

73
Ta

74
W

75
Re

76
Os

77
Ir

78
Pt

79
Au

80
Hg

81
Tl

82
Pb

83
Bi

84
Po

85
At

86
Rn

87
Fr

88
Ra

103
Lr

104
Rf

105
Db

106
Sg

107
Bh

108
Hs

109
Mt

110
Ds

111
Rg

112
Uub

113
Uut

114
Uuq

115
Uup

116
Uuh

117
Uus

118
Uuo

* لانتانیدها

57
La

58
Ce

59
Pr

60
Nd

61
Pm

62
Sm

63
Eu

64
Gd

65
Tb

66
Dy

67
Ho

68
Er

69
Tm

70
Yb

** آکتینیدها

89
Ac

90
Th

91
Pa

92
U

93
Np

94
Pu

95
Am

96
Cm

97
Bk

98
Cf

99
Es

100
Fm

101
Md

102
No

+ نوشته شده در شنبه بیست و هشتم اسفند 1389ساعت 22:32 توسط عبدلی |

اجزاء يک گزارش کار(Components of a Laboratory Notebook):

اجزاء يک گزارش کار(Components of a Laboratory Notebook):

بطور کلي همه موارد زير براي هرگزارش آورده شود، تغيير در موارد زير در آزمايشهاي خاص توسط مربي بيان مي شود.

عنوان و تاريخ

مقدمه (هدف و واکنش)

خواص فيزيکي

محاسبات

روش مختصر انجام آزمايش

اطلاعات و مشاهدات:

بحث ونتيجه گيري

عنوان و تاريخ:

در قسمت بالاي گزارش کار، تاريخ انجام و نام، شماره گروه و ساير اطلاعات مربوط را وارد نماييد.

مقدمه:

در يک يا دو جمله هدف آزمايش را بنويسيد. در صورتي که واکنشي در طول آزمايش انجام مي شود نمودار آن را رسم و موازنه کنيد.

در شيمي آلي دو نوع آزمايش عمده وجود دارد. آزمايشهاي مهارتي و آزمايشهاي سنتزي. يک آزمايش مهارتي (نظير تقطير، استخراج، TLC)آزمايشي است که شما يک مهارت را براي اولين بار جهت يادگيري انجام داده و جزئيات آن را مطالعه مي کنيد

آزمايش سنتزي، آزمايشي است که ماده با استفاده ازساير مواد و واکنشگرها تهيه مي شود.

خواص فيزيکي:

در اين قسمت وزن مولکولي، نقطه ذوب، نقطه جوش، چگالي، حلاليت و خطرات همه مواد استفاده شده در طول آزمايش را وارد نماييد. اين اطلاعات را مي توانيد به طور کامل از فرهنگ CRC بدست آوريد. در صورت در دسترس نبودن اين کتاب از ساير منابع مثل اينترنت، کاتالوگ مواد شيميايي و ... استفاده نماييد.

محاسبات:

محاسبه راندمان واکنش در اين قسمت اهميت دارد. براي محاسبه راندمان کافي است مقدار محصول خالص بدست آمده را بر حسب مول، گرم و يا ميلي ليتر بر مقدار محصولي که از طريق محاسبات تئوري بدست مي آيد (بر حسب مول، گرم و يا ميلي ليتر) تقسيم و در 100 ضرب نماييد. در اين قسمت بايد به ماده محدود کننده در واکنش توجه داشته باشيد.

روش مختصر انجام آزمايش:

بطور خلاصه فرايندي را که انجام داده ايد به صورت مرحله به مرحله يادداشت کنيد. اگر اين کار را به صورت نمودار و طرح نشان دهيد مناسبتر مي باشد.نياز به نوشتن تمام جزئيات نيست اما بايد جملات طوري بيان شود که ديدگاه کلي از آنچه شما انجام مي دهيد را نشان دهد. هنگامي که مهارتي مثل تقطير را براي بار اول انجام مي دهيد نياز است که مراحل مختلف کار شامل نحوه و ترتيب قرار دادن وسايل تقطير را توضيح دهيد، اما در آزمايشهاي ديگر فقط کافي است بيان کنيد که ماده مورد نظر تقطير شد.

اطلاعات و مشاهدات:

مشاهدات شما هنگامي که واکنشي در حال انجام است مهمترين اطلاعات جديد محسوب مي شود. مشاهداتي نظير تغيير رنگ، دماي جوش، شکل بلورها و ... را يادداشت نماييد همچنين مقادير مواد و محصولات را يادداشت نماييد..

توجه داشته باشيد که نيازي به تکرار متن دستور کار آزمايشگاه نداريد، بلکه اگر کار طبق دستور کار پيش مي رود کافي است بنويسيد که"آزمايش طبق دستور کار پيش رفت". اگر تغيير خاصي مثل تغيير رنگ و.. مشاهده مي کنيد بايد در گزارش کار نشان دهيد که اين تغييرات در کدام مرحله بوده است. شما گزارش کار را طوري بايد تدوين کنيد که اگر دانشجوي ديگري خواست آزمايش شما را تکرار کند، بدون مشکل و ابهام بتواند آن را انجام دهد.

بحث و نتيجه گيري:

در اين بخش شما مشاهدات خود را که در بخش قبلي بدست آورده ايد تفسير مي کنيد. براي مثال چه مراحلي را جهت خالص سازي محصول گذرانده ايد،ايراد هاي روش، خطاهاي ممکن در آزمايش و روش بهبود آزمايش را بيان کنيد. و در نهايت در چند سطر جنبه هاي مهم تئوري و عملي آزمايش را بنويسيد.

http://chimst-arman.blogfa.com/

+ نوشته شده در شنبه بیست و هشتم اسفند 1389ساعت 21:36 توسط عبدلی |

پلیمر

•علم شیمی یک علم پرهیجان است و تعداد شاخه های آن بدون وقفه رو به افزایش است.علم شیمی ماکرومولکولها یکی از پرشور- ترین این شاخه ها می باشد.علم پلیمر که شاخه ای از شیمی آلی به شمار می آید، از علوم بسیار جوانی است که برای اولین بار توسط مطالعات و تحقیقات پرفسوراستادینگر(Stadinger.H) در بین دو جنگ جهانی اول و دوم پا به عرصه ی وجود گذاشت؛ ولی رشد و توسعه ی آن چنان سریع بوده است که آگاهی یافتن از آن ضروری به نظر می- رسد. پلیمرهای مصنوعی در زندگی روزمره ی ما مصرفی چشمگیر یافته و نیز کاربرد های صنعتی گوناگونی پیدا کرده اند.این مواد جانشین شیشه، فلزات، سرامیک، چوب و مقوا شده اند. در پی توسعه ی صنعتی این رشته، وجود مواد اولیه ی در کشورما(که یک کشور نفت خیز است) نیاز به متخصصان کارآزموده ی بسیاری حس می- شود.بسپارها،مولکولهای بسیار بزرگی هستند که از تعداد زیادی اتم تشکیل شده اند. شیمی پلیمرها شاخه ای از شیمی آلی است که به لحاظ ویژگی های خاص خود نسبت به سایر شاخه های آن از رشد بیشتری برخوردار بوده.ریز مولکولها عمدتا ًدارای وزن مولکولی کمی هستند و وزن آنها بین۵٠ تا ۲٥٠است ولی ماکرومولکولها(پلیمرها) محدودیتی برای وزن مولکولی ندارند و تا بیش از چند هزار و در مولکول های سه بعدی، تا بیش از چندین هزارتغییر می کند.واژه پلیمرازکلمات یونانی(Poly) به معنای " بسیار" و (Meros) به معنای " قسمت " گرفته شده است.همچنین در کلمه ی بسپار (بس) به معنای بسیار و (پار) به معنای واحد بسیار تکرار شونده، واژه ی بسپار را می سازند.طبیعت خیلی پیش از آنکه انسان بتواند بسپارهای سنتزی را بسازد، بسپارهایی مانند سلولز را ساخته بود. سلولز جزء اصلی تشکیل دهنده ی الیاف پنبه و چوب است. پروتئین ها، کائوچو و برخی رزین ها از این دسته بسپارها هستند. بدن ما نیز خود از بسپارها تشکیل شده. ماهیچه ها، پروتئین ها، ژن ها و کروموزوم ها همه از بسپار ساخته شده اند. لباسی که بر تن می کنیم از این مولکولهای بلند که به شکل لیف در آمده اند تشکیل شده است. ظروف آشپزخانه که هر روز مصرف می کنیم، لاستیک خودروها- که از الاستومر هستند- روکش کابل- های برق، شیشه ها، چسب ها، رنگ ها، پوشش ها، دریچه های- مصنوعی قلب، تاندون های- مصنوعی عضلات، کامپوزیت هایی که جهت پر کردن دندان به کار می روند، حتی دندان های- مصنوعی، محمل های دارویی، سرنگ های یکبار مصرف وتمام قطعات لاستیکی و پلاستیکی که در ماشین ها کاربرد دارند، همگی پلیمرهستند.به طور خلاصه می توان گفت، محصولات پلیمری در مقایسه با کل مواد مورد مصرف در جهان، از مواد غیر پلیمری (فلزات و استیل)، پیشی گرفته است. در واقع پلیمرها نه تنها جای خود را در میان مواد باز کرده اند، بلکه توانسته اند جایگزین آنها نیز بشوند.ü تاریخچه:انسان به قدمت عمر خود از پلیمرها استفاده کرده است. از گوشت و سبزی ها برای خوراک، چوب و نی برای خانه سازی، چرم و پنبه برای لباس و کاغذ برای ارتباطات استفاده کرده است، که همگی پلیمرهای طبیعی هستند. در دوران باستان(بیش از پنج هزار سال پیش)، سامری ها از آسفالت برای پوشش کف پیاده رو ها استفاده می کردند و در مصر باستان تابوت های حجاری شده را با پلیمرهای طبیعی (مانند وارنیشvarnish) جلا می دادند. این پلیمرها در قرون وسطی نیز برای حفاظت چوب و نقاشی ها
• کاربرد داشتند. در ابتدای قرن هفدهم استفاده از ترشحات پلیمری کرم ابریشم آغاز شد و با کشف(چارلز گودیر Goodyear )در سال١٨۳٩ میلادی دوره ی موسوم به (عصر جدید) آغاز شد. این دانشمند به چگونگی تبدیل لاستیک به لاستیک ولکانیزه پی برد. لاستیک تقریباً صد سال پیش از آن ازطریق آمریکای جنوبی به اروپا معرفی شده بود و نام آن از اولین کاربردش که مداد پاک کن بود،(Rubber) گذاشته شد.در١٨٦٩ میلادی، سلولوئید از واکنش اسیدها با سلولز و تهیه ی سلولزنیترات حاصل شد. در این سال ها پلیمرها به شکل الیاف و دیگر اشکال تهیه شدند که بسیاری از آنها تا جنگ جهانی اول مورد استفاده قرار نگرفتند.اولین پلیمرهای مصنوعی تجاری پلاستیکهای فنول-فرمالدهید بودند که (آتو باکلند) آنها را در سال١٩٠٧ ساخت و باکلیت نام گرفتند. بسیاری از پلاستیکها در حین تحقیقات، وبسیاری به طور اتفاقی تهیه شده اند. یکی از معروف ترین این تحقیقات برای مواد جدید( که منجر به کشف نایلون شد) کارهای (کاروتز) بود. این کارها در سال١٩٣٩ به منظور تولید الیاف جدید صورت نگرفت، بلکه به هدف فرا گیری بیشتر در مورد پلیمرها انجام شد.
• آشنایی با برخی تعاریف واصطلاحات پلیمر
•واژگان پلیمر
• مر(mer): قطعه، تکه
•منومر(monomer): تکپار؛ به مولکولهایی که در ساخت پلیمر بکار گرفته می شود گویند. مثل:-( CH2-CH2)-
•دیمر(Dimer): دوپار
•تریمر(Trimer): سه پار
•پلیمر(polymer): بسپار
•پلیمریزاسیون(polymerization): بسپارش
•ماکروملکول(Macromolecule): درشت مولکول، پلیمر
•درجه پلیمریزاسیون(degree of polymerization DP): تعداد منومرهای موجود در زنجیر یک درشت مولکول یا تعداد مولکولهای به هم چسبیده را گویند.
•الیگومر(oligomer): چندپار، مادی با جرم مولکولی کمتر از پلیمرها
•هموپلیمر(homo polymer): پلیمری که تنها از یک نوع منومر بوجود آمده باشد را جورپلیمر گویند:
•-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-
•کوپلیمر(copolymer): پلیمری شامل دو نوع منومر را گویند:-A-B-A-B-A-B-B-A-A-A-A-B-B-
•ترپلیمر(terpolymer): پلیمر شامل سه نوع منومر را گویند:-A-B-C-A-A-C-C-B-C-C-B-A-B-C-
•هموپلیمر خطی(linear homopolymer): وقتی اتمهای یک منومر به صرت خطی دنبال یکدیگر قرار بگیرند، هموپلیمر خطی ایجاد می شود.
•همو پلیمر شاخه ای(branch homopolymer): وقتی اتم های یک پلیمر به صورت شاخه ای قرار گیرند، هموپلیمر شاخه ای ایجاد می شود:
• هموپلیمر مشبک یا سه بعدی (tridimentional homopolymer or cross linked homopolymer): پلیمری که در بین زنجیرهای آن اتصالات عرضی وجود دارد:
•هموپلیمر زنجیری(homo chain polymer): اگر زنجیرهای پلیمر دارای اتم های یکسان باشند(کربن و هیدروژن) آنها را هموپلیمر زنجیری گویند:
•هترو پلیمر زنجیری(hetro chain polymer): گاهی در زنجیر، اتمی غیر از اتم های اصلی(H,C) وجود دارد(مثل Si) اینگونه پلیمرها را هترو پلیمر زنجیری گویند. مانند ترکیبات سیلیکون(دی متیل سیلوکسان):
•ترموپلاست(thermoplast): پلیمرهایی هستند که بر اثر گرما نرم می شوند ومی توان آنها را قالب گیری کرد؛ دارای ساختار دو بعدی اند و در حلال حل می شوند.
•ترموست(thermoset): پلیمرهایی هستند که بر اثر گرما، نرم نمی شوند و قابلیت قالبگیری مجدد ندارند؛ دارای ساختار سه بعدی اند و در حلال حل نمی شوند.
•الاستیسیته(elasticite): تغییر شکل موقتی و برگشت پذیر که بر اثر اعمال نیرو یا تنش بوجود می آید و پس از حذف آن، بازگشت به حالت اولیه صورت می گیرد.
•پلاستیسیته(plasticite): تغییر شکل دائمی و بازگشت ناپذیر که بر اثر نیرو یا تنش بوجود می آید و پس از حذف آن، بازگشت به حالت اولیه صورت نمی گیرد.
•پلاستومر(plastomer): بسپارهای دارای خاصیت پلاستیسیته
•لاستومر(elastomer): بسپارهای دارای خاصیت الاستیسیته
• توسعه ی کاربرد مواد کامپوزیتی در خودروکامپوزیت ها
• تحقیق در مورد مواد کامپوزیتی برای ساخـت قطعـات و بـدنـه خودرو چنـدیـن دهـه است کـه جریان دارد. در دهه ۱۹۳۰ بنا به درخـواسـت هـنـری فــورد، دانشمندان شرکت "فورد موتور" شروع به جسـتجوی راه ‌هـای توسعه قطعات ارگانیکی ( آلی) خودرو کردنـد. در سـال ۱۹۴۰ ماده مناسبی برای این کار پیدا شد و آن روغن سویا بود.بنا به گفته دانشمندان، روغن سویامیتوانست در داخل پلاستیک تقویت‌ شده با الیاف، قالبگیری شود و به طور شگفت‌انگیزی استحکام داشته باشد. (مقاومت به ضربه آن ۱۰ برابر فولاد بود) و هنری فورد، خود با ضربه زدن با یک تبر به یک قطعه ساخته شده از روغن سویا آن را امتحان کرد. اما روغن سویا دارای دو مشکل عمده بود: زمان زیادی برای خشک شدن نیاز داشت و براحتی قالبگیری نمیشد.امروزه تحقیقات برای مواد کامپوزیتی ایدهآل ادامه دارد. اما تمرکز بر روی مواد بشرساختهای است که قابلیت قالبگیری و شکلدهی برای بدنههای سبک و آﺋرودینامیک داشته باشند، زیرا این مشخصهها برای خودرو‌های آینده ضروری به نظر میرسند.کامپوزیت‌ های پیشـرفـته کـه امروزه توسعـه یافـتهاند، مـواد پلیمری بشرساختهای هستند که پس از تشکیل، محکمتروچقرمهتر (Tougher) و بسیار بادوامتر از هر دو ماده اولیه می شوند. این مـواد جدید، ترکـیبی از الیـاف محکم کـربن و الیاف چقـرمـه "کِولار" با پلاستیکهای مقاوم در برابر خوردگی هستند که با هم تشکیل کامـپوزیتی میدهند کـه بسیار بهتر از فولاد و آلومینیوم عمل می کند. اما اصولی که در پس این کامپوزیتهای پیشرفته وجود دارد، چیزی غیر از آنچه که هنری فورد در سال ۱۹۴۰ برای دستیابی به آن تلاش میکرد نیسـت. شاید کامـپوزیـت‌هـای پیشرفته بیشتر در کاربردهـای ویـژه نظامی نظیـر هواپیماهـا شـناختـه شـده باشـد، ولــی در بسیاری از اشیای روزمره نظیر بدنه قایقها، چوبهای ماهیگیری، اسنوبورد و راکت‌های تنیس نیزمیتوان آنهارا به‌کاربرد. کامپوزیت‌های ساختاری، نوع دیگری از کامپوزیت‌ها هستند که دارای کارایی کمتری نسبت به کامپوزیت‌های پیشرفته میباشند و در سـقف خـودرو و قسـمت داخـلی درهـای خـودرو‌هـای امروزی استفاده می‌شوند. داشبوردهای ضد ضربهای که بر روی ماشینهای کوپه، ونها و خودروهای چهاردر دیده میشوند، ازکامپوزیت‌های ساختاری ساخته شدهاند که نسبت به قطعات فولادی مشابه، دارای مقاومت در برابر ضربه و خوردگی بهتری می باشند. اگر چه مدلهای ویژهای نظیر: "شورولت کوروت"، " ساترن" و"داج‌وایپر"، دارای داشبوردهای ساخته شده از کامپوزیتهای ساختاری میباشند، ولی برای استحکام بیشتر به وسیله یک چارچوب فولادی تقویت شدهاند.کامـپوزیتهـای پیشرفته تر کـه برای خودروها و کامیونهای آینده در حال توسعه هستند، نقشی بیشتـر از یک شـئ تـزئینـی در اتومیبلهای آینده خواهند داشت و آنقدر مستحکم خواهند شد که کل خودرو از آن ساخته شود.ü استحکام بالا و وزن سبک کامپوزیت‌های پیشرفتهکامپوزیتهای پیشرفته به این خاطر در خودروهـای مسابقهای مورد استفاده قرار میگیرند کـه علاوه بر وزن بسـیار سـبک، در مقـابل فشار زیادی کـه در طول مسابقه خصوصاً هنگام تصادفات ایجاد می شود، مقاوم هستند.ازاوایل دهه ی۸۰ کامپوزیت‌های پیشرفـته به طور مـتداول در اتاق سـرنشـین خودروهای مسابقـهای فرمـول یک، مورد اسـتفاده قـرار میگیرنـد و به گـونهای طـراحی شدهاند که از جان راننده هنگام تصادفـات با سـرعت‌هـای بالای ۱۰۰ مایل در ساعت، محافـظت کنند.راه‌ حـل کـلیدی بـرای کـاهش مصرف سوخـت در خودروهـا، بـدون کـاهش فـضای داخـلی و کارایی خودرو استفاده از مواد سبک نظیر کامپوزیت‌ها می باشد. مصـرف سـوخت کـم ، شتـاب و کارکـرد بـالای ماشین هـمگی با کـاهش وزن آن قـابـل دسـتیـابـی است.
• در سال ۱۹۹۱ جنرال موتورز خودروی به نام" اولترالایت" که تماماً از کامپوزیتهای پیشرفته تشکیل شده بـود، سـاخت. این ماشین تقـریباً ۵۰ درصد سبکـتر از خودروهای چهار سرنشین هم‌اندازه خود بود که به آن شتاب۸/۷ (برای صفر تا ۶۰ مایل) میبخشید و مسافت طی شده، ۶۲ مایل به ازای هر گالن سوخت گازی بود.از زمان آزمایش هنری فورد در دهه ۱۹۳۰، سازندگان خودرو به گران‌قیمت بودن قطعات خودرو کـامپوزیتی پی بـردهاند و تنهـا برای خـودرو‌های ویژهای نظیر "کوروت" که از سال ۱۹۵۳ با داشبوردهـای فایبرگـلاس تولید شده‌اند ، از کامپوزیت‌ها استفاده میکردند.با این حال در طی این سال‌ها، روشهای تولید پیشرفت کردهاند و اکنون کامپوزیت‌های ساختاری که ارزانتـر از کامـپوزیت‌هـای پیشـرفته میباشند در خودروهای امـروزی بسـیار متداول شدهاند. روشهای ساخـت جدید ماننـد "RTM " (فوق پرسرعت) و "خشـک شـدن سـریع تـوسـط پرتوهای الکترونی" ، قیمت‌ها را تا حدی پایین آورده است که به زودی استفاده از کامپوزیت‌های پیشرفته در خودروهای معمولی توجیه اقتصادی خواهد داشت. ü توسعه ی کاربرد کامپوزیتهای پیشرفته در خودروشرکت‌های خودروسازی نظیر "جنرال موتورز" ، " فورد" و "دایملر- کرایسلر" ، تمام تلاش تحقیقاتی خود را بر روی توسعه کـامپوزیت‌های پیشـرفته بـرای مصارف خودرو قرار دادهاند. کرایسـلر در تحـقیقات کامپوزیت پیشتاز است و برنامه تحقیقاتی را از سـال ۱۹۹۴ در دستـور کـار خود قرار داده و هدف آن تولید یک ماشین ارزان‌قیمت برای تولید در کشـورهـای در حـال توسعـه نظیر چین بود. نتیجه این برنامه تولید (CCV) یا (Composite Concept Vehicle) بود که در سال ۱۹۹۷ در نمایشگاه خودرو، در فرانکفورت به نمایش درآمد. اگـرچـه این خودرو هرگـز تولید نشد ولی ثابت کرد کـه قـطعـات بزرگ ساخته شده از کامپوزیت، مقاومت لازم در برابر فشارهای حاصل از رانندگی و تصادف را دارنـد. بدنـه سـاخـته شـده از کامپوزیت ساختاری در"CCV" در واقـع چهـار بخـش بـود کـه همگی از PET ( پلی اتیلن تری فتالات) تقـویت شـده با الـیاف کوچـک شیشـه ساختـه شـده بـود.در حـال حاضـر تـلاش‌هـای "دایملر- کرایسلر" بر توسعه ی فرآیند ساخت قطعات مجزا، مانند سـقـفهای محکـم بـرای" جـیپ- رانگلر"، استوار شده است، به این امید که روزی بدنه ی کامل یک خودرو را با یک قالب تولید نماید.خودرو‌های تماماً ساخته شده از کامپوزیتهای پیشرفته نیز از اهداف مورد توجه شرکتهای خودروسازی هستند. مدل فولکس واگن "Lupu" که از کامپوزیت‌های پیشرفته ساخته شده است، برای تولید در سال ۲۰۰۴ برنامهریزی شده است و ادعا میشود که دارای مسافت طی شده ی ۲۳۵ مایل به ازای هر گالن سوخت دیزلی میباشد.در چند سال آینده ما شاهد تولید انبوه، اولین خودروهای ساخته شده از کامپوزیت‌های پیشرفته خواهیم بود که کارایی و مصرف سوخت بسیار بهتری خواهند داشت.
• پلیمرهای رسانای جریان الکتریسیته
• مقدمه:به طور کلی محصولات ساخته شده از پلیمرها نارسا نا بوده و مقاومت زیادی در برابر عبور جریان الکتریسیته از خود نشان می دهند. به همین دلیل از مواد پلیمری درصنعت الکترونیک و الکتروتکنیک استفاده می شود برای مثال از پلیمرها برای عایق کاری کابلهای انتقال الکتریسته، صفحات انتقال الکتریسیته و روکش باطریها استفاده می شود، اما در بعضی موارد همین مقاومت زیاد در مقابل عبور جریان الکتریسیته باعث ذخیره شدن الکتریسیته می گردد که مجموعه ای از مشکلات ناخواسته را به دنبال دارد. مثلاً ایجاد الکتریسیته ساکن در خود تسمه ها و جعبه های حفاظ دستگاهای الکتریکی، کف پوشها، البسه وغیره که باعث تولید جرقه الکتریکی می شود و در بعضی موارد ایجاد آتش سوزی می کند . در این گونه موارد، هدایت الکتریسیته به محیط اطراف مورد نیاز است. یکی از روشهای رسانا ساختن پلیمرها امتزاج آنها با مواد رسانای الکتریسیته است. با توسعه وتولید بیشتر این نوع پلیمرها در سالهای اخیر استفاده از آنها در زمینه های گوناگون نیز افزایش یافته است برای مثال در دستگاهای استفاده از انرژی خورشیدی، تابلوهای برق، دستگاهای مصرف انرژی و موتورهای مکانیکی و قسمتهای الکتریکی اتومبیل ها از این پلیمرها استفاده می شود .موادی که جهت امتزاج با موادپلیمری مورد استفاده قرار می- گیرند عبارت اند از: دوده رسانا، پودر رسانا، پودر فلزات، الیاف شیشه یا الیاف فلز ( ۲ و۱) و... میزان رسانندگی الکتریکی پلیمرهایی که از طریق امتزاج با مواد پیش گفته، رسانا شده اند حد ومرزی دارد که بیش از آن امکان پذیر نیست. علاوه بر آن مصرف بیش از حد این مواد در پلیمر باعث تخریب و تغییرات بسیار زیاد خواص فیزیکی و مکا نیکی خود پلیمر می گردد. از این رو جهت رفع این گونه نواقص، خواص رسانش الکتریکی را می توان به طور مستقیم در خود پلیمرها به وجود آورد.اگر از یک زنجیر پلیمری دارای پیوند π که لایه های والانس مولکولهایی آن تکمیل شده است یک الکترون برداشته شود (اکسایش)، یا به آن یک الکترون اضافه گردد(کاهش )، در آن صورت با ایجاد یک آرایش مناسب شبیه به فلزات می توان خاصیت رسانش الکتریکی را در آن ایجاد کرد .پلیمرهایی که به این ترتیب رسانای جریان الکتریسیته شده اند را فلزات آلی نیز می نامند. در دماهای معمولی نیز می توان توسط ایجاد حا لت های فضایی مناسب از ماکرومولکولها ابر- رسانا به وجود آورد. البته جهت اثبات این نظر دلیل آزمایشگاهی مورد نیاز است.از لحاظ خواص فیزیکی، ساختار مولکولی و ویژگیهای فضایی در فرآیند رسانایی، رابطه نزدیکی بین پلیمرهای رسانای الکتریسیته و سرامیک های ابر رسانا وجود دارد که این موضوع در فیزیک مورد بررسی زیاد قرار گرفته است.- پلیمرهای رسانای الکتریسیته :در اینجا سنتز پلی استیلن را که یکی از مهمترین پلیمرهای رساناست و در مراکز تحقیقاتی وعلمی جهان بیشتر مورد مطالعه وبررسی قرار گرفته است مطرح می کنیم .البته کارهای تحقیقاتی وسیع انجام شده در این زمینه را می توان در کتب مرجع یافت. پلی استیلن برای اولین بار در اواخر سال ۱۹۵۰ در آزمایشگاه "ناتا" به طور مستقیم از پلیمریزه شدن استیلن به دست آمد اما احتمالاً به علت حساسیت پودر سیاه رنگ حاصل ، در مقابل اکسایش و نبود تکنو لوژی مناسب جهت بهره- برداری از آن آزمایش های بیشتر روی آن انجام نشد و حتی در این مورد مطلبی هم نوشته نشد. اما چند سال بعد در سال ۱۹۷۰ در اثر یک اتفاق ساده یکی ازدانشجویان انستیتو تکنولوژی توکیو به نام "شیراکاوا" ، پلی استیلنی را به دست آورد، که حاصل تلاش مشترک " شیراکاوا ، مک دایارمید و هیگر" بر روی پلیمر به دست آمده توسط عمل دوپه کردن بود. آنها توانستند برای اولین بار میزان رسانندگی الکتریکی پلی- استیلن را تقریباً تا ۱۰میلیارد برابر حالت معمولی پلیمر افزایش دهند .بعد از کشف اثر دوپه کردن درپلی- استیلن از سال ۱۹۷۷ به بعد توجه مؤسسات تحقیقاتی و مراکز علمی بسیاری به این نوع پلیمرها معطوف گردید و در این زمینه پیشرف های بسزایی حاصل شد. برای مثال تعداد زیادی از پلیمرهای حاوی پیوند های یگانه و دوگانه ی متناوب (سیستم مزدوج) کشف گردید. از آن تاریختاکنون تعداد نا محدودیکارهای نظری در این زمینهصورت گرفته است ولی از نظرتکنولوژی هنوز مشکلات فراوانی وجود دارد.- رابطه نظم فضایی وخواص فزیکی در پلیمرهای رسانای الکتریسیته :هر جامدی الکترون دارد؛ مسئله مهم در رسانش الکتریکی چگونگی پاسخ الکترونها به میدان ا لکتریکی اعمال شده است. ناحیه هایی ازانرژی که برای آنها هیچ اوربیتالالکترونی موج گونه وجود ندارد، نوارهای والانس و رسانش را از هم جدا می کنند. چنین نواحی ممنوعی را شکافهای نواری می نامند. این نواحی از بر هم کنش امواج الکترونهای رسانش با مغزهای یونی بلور، حاصل می شوند. در شکل۱ ، نوارهای انرژی مجاز و شکافهای انرژی (فاصله بین نوارهای والانس و رسانش) برای (ا لف) نارسانا (ب) نیمه رسانا و(ج) رسانا نشان داده شده است .اگر نوارهای ا نرژی مجاز کاملاً پر یا خالی باشند ماده مانند یک عایق رفتار می کند، زیرا در این صورت هیچ الکترونی نمی- تواند درمیدان الکتریکی حرکت کند.اگر کسری مثلاً ۱۰تا ۹۰ درصد از یک یا چند نوار پر باشند، ماده مانند فلز رفتار می کند. ا گر تمام نوارها به استثنای یک یا دو نوار که اندکی پر یا خالی اند، کاملاً پر باشند، ماده نیمه رسانا خواهد بود. همه پلیمرهای رسانا مجموعه ای از واحدهای ساختاری مشابه دارند. جهت شناور ساختن الکترون در طول زنجیر پلیمر، احتیاج به واحدهای ساختاری مناسب با شکاف انرژی کمتر می باشد. به عنوان مثال از پلی استیلن که فقط دارای پیوندهای یگانه و دو گانه متناوب است و یا سیستم های آروماتیکی می توان نام برد.
• ترانس پلی استیلن trans-polyacetyleneسیس پلی استیلن
•polyacetylene cis-پلی ۱و۶- هپتا دی اِن poly 1,6- heptadieneپلی پارا فنیلن poly – p – phenyleneپلی بی تیوفن poly bithiopheneپلی۳- آلکیل تیوفن poly – 3 – alkyl thiopheneپلی پیرول poly pyrroleپلی ان آلکیل پیرول poly – N – alkyl pyrroleپلی وینیلن فنیلن poly vinylene phenyleneپلی بنزن تیول poly benzenethiolپلی آنیلین poly anilineپلی بنزوتیوفن poly benzothiopheneپلی ان متیل کربازول poly – N – methylcarbazol
•  قوی ترین الیاف موجود در جهان
• پروتئینی که عنکبوت را قادر می سازد خود را آویزان کند و همچنین به شکار طعمه کمک می کند، نظر دانشمندان را به خود جلب کرده است . مولکول های این پـروتئین بسیار کشسان و قـوی هستند ، تقریباً ۲۰ برابر از نایلون کشسان تر و ۹ برابر از فولاد در قطر مساوی قوی تر می- باشد .علاقـه به تـار عنکبوت در حالی است که زمینه مـواد زیستی، مورد بسیـار قابل توجه و رو به رشــدی در زمینه پـژوهش های مــواد است .دلیل توجه ارتش ایالات متحده به این ماده استفاده از آن در ساخت جلیقه های ضد گلوله و محافظ هاست. هدف عمده ی پژوهش های دانشمندان، درک چگونگی چین خوردن این پروتئین و سازماندهی رشته تار عنکبوت است . پژوهشگران با استفاده از روش میکروسکوپ نیروی اتمی و یک کشنده مولکولی، با تصویربرداری و کشش این پروتئین، به سر نخ هائی دست یافته اند.این مشاهدات به پژوهشگران کمک می کند تا آنچه را در هنگام تشکیل تار عنکبوت در غده تراوش تارعنکبوت رخ می دهد ، شبیه سازی کنند .آنها دریافته اند که وقتی پروتئین باز می شود به صورت تکه تکه است . در ضمن این پروتئین دارای پیوندهایی است که هنگام افزایش بـار ، باز شده و تغییر شکل می دهند ، این امر از الگوئی پیروی می کند که در دیگر پروتئین های تحت بار کشف شده است .تار عنکبوت دارای بخش های کریستالی و بخش های شبه لاستیکی کشسانی است.پژوهشگران دریافته اند که مولکول های منفرد دارای هر دو بخش هستند .پـژوهشگران بر این باورنـد که با مطالعه توانمندی عنکبوت ها در تنیدن تــار می توان به راز تولید مواد قوی تر و بهتر پی برد . آن ها بر این باورند که می توانند با تقلید از عنکبوت فر آیند طراحی مواد را بهبود بخشند .به این ترتیب آن ها می توانند کارآیی محصولات گوناگون، از راکت تنیس گرفته تا بمب افکن استلث(stealth) بهبود بخشند .
• آزمایش های انجام شده نشان می دهد که تارعنکبوت در برابر تغییر خواص ، فوق العاده مقـاوم است و می توان آن را در هوا یا زیر آب تنید .الیاف تار عنکبوت، با ظرافت بسیار (قطری در حدود ۰۲/۰ میکرون) برتری های فراوانی دارند . ویژگی های ذاتی تار عنکبوت برای مهندسانی که در حال طراحی مواد برای مشتریان وبازار صنعتی هستند، بسیار جذاب است .آنها می گویند:" بطورمعمول می توان موادی فوق العاده قوی ساخت ولی با این کار چقـرمگی کاهش می یابد؛ هم چنین می توان موادی با چقرمگی فوق العاده بالا ساخت ولی استحکام کاهش خواهد یافت . ترکیب این دو ویژگی همان گونه که در تار عنکبوت مشاهده می شود، هدف ماست.
• تاریخچه
•سابقه استفاده از چسب توسط انسان را می‌توان در واقع از عصر سنگ و دوران غارنشینی در تهیه تیر و کمان و یا نقاشی حیوانات غول پیکر بر روی تخته سنگها با استفاده از رنگدانه‌ها دانست. بدون شک ، خون نخستین ماده‌ای بود که بشر از آن به عنوان چسب استفاده می‌کرد که البته کیفیت خوبی نداشت و متداول نشد. به تدریج بشر به وجود مواد چسب دار طبیعی پی برد و استفاده از آنها را آموخت.در واقع اولین ماده چسب دار که بطور گسترده مورد استفاده قرار گرفته بود، مواد نشاسته‌ای ، قندی ، صمغ‌ها ، و شیره‌های برخی از گیاهان بود.
•مثلا رومیان از سقز (ماده چسبدار و صمغی که از درختان برگ سوزنی نظیر سرو و کاج و یا درخت صنوبر ترشح می‌شود) در صنعت کشتی سازی استفاده می‌کردند. به تدریج مواد دیگری مانند موم ، عسل و یا مواد ژله مانندی از ماهی ، شاخ حیوانات یا شیر و تخم مرغ بکار گرفته شده بعدها ، با پیشرفت صنایع و استخراج و پالایش نفت ، از قیر و قطران چوب و ... به عنوان چسب استفاده به عمل آمد. اگر چه کائوچوی طبیعی (شیوه لاتکس) از مدتها قبل شناخته شده بود، اما چون حلال مناسبی برای آن موجود نبود، کاربردی به عنوان ماده چسبی پیدا نکرد تا اینکه با دستیابی به روغن‌های نفتی که کائوچو را در خود حل کرده و مایع چسبناکی را به وجود می آورند، کاربرد آن به عنوان ماده چسبی متداول شد.
• کاربردهای متنوع چسب‌
•از قرن نوزدهم بتدریج با پیدایش چسب‌های سنتتیک ساخته شده در صنعت پلیمر ، چسب‌های سنتی و گیاهی و حیوانی از صحنه خارج شده است. صنعت چسب به صورت گسترده ای در حال رشد می‌باشد و تعداد محدودی وسایل مدرن ساخت بشر وجود دارد که از چسب در آنها استفاده نشده است. در اتصالات اغلب وسایل از یک جعبه بسیار ساده غلات گرفته تا هواپیمای پیشرفته بوئینگ 747 از چسب استفاده شده است.
• امکانات بشر می‌تواند بوسیله چسب‌ها اصلاح گردد. این مطلب ، شامل استفاده از سیمان‌های سخت شده توسط UV در دندانپزشکی و سیمان‌های پیوند آکلریلیک در جراحی استخوان می‌باشد. پیشرفت جدیدی که اخیرا در کاربرد چسب حاصل گشت، اتصال ریل‌های فولادی و تراموای جدید شهر منچستر بود. چسب‌ها نه تنها برای موادی که بایستی چسبانده و بهم پیوسته شوند، بلکه در ایجاد چسبندگی برای موادی از قبیل جوهر تحریر ، رنگها و سایر سطوح پوششی ، وسایل بتونه کاری و وجوه میانی در مواد ترکیبی از قبیل فولاد یا بافت پارچه ، در تایرهای لاستیکی و شیشه‌ یا الیاف در پلاستیک‌ها ضروری هستند.
•اجزای تشکیل دهنده چسب‌ها
•مواد پلیمری
•چسب‌ها ، همگی حاوی پلیمر هستند یا پلیمرها در حین سخت شدن چسب‌ها بوسیله واکنش شیمیایی پلیمر شدن افزایشی یا پلیمر شدن تراکمی حاصل می‌شوند. پلیمرها به چسب‌ها قدرت چسبندگی می‌دهند. می‌توان آنها را به صورت رشته‌هایی از واحدهای شیمیایی همانند که بوسیله پیوند کووالانسی به هم متصل شده‌اند، در نظر گرفت.
•پلیمرها در دماهای بالا روان می‌گردند و در حلال‌های مناسب حل می‌گردند. خاصیت روان شدن آنها در چسب‌های حرارتی و خاصیت حل شوندگی آنها در چسب‌های بر پایه حلال ، یک امر اساسی می‌باشد. پلیمرهای شبکه‌ای در صورت گرم شدن جریان نمی‌یابند، ممکن است در حلال‌ها متورم گردند، ولی حل نمی‌شوند. تمامی چسب‌های ساختمانی ، شبکه‌ای هستند، زیرا این مورد خزش (تغییر شکل تحت بار ثابت) از بین می‌برد. فزودنیهای دیگر
•بسیاری از چسب‌ها ، علاوه بر مواد پلیمری دارای افزودنیهایی هستند از قبیل:
•مواد پایدار کننده در برابر تخریب توسط اکسیژن و UV.
•مواد نرم کننده که قابلیت انعظاف را افزایش می‌دهد و دمای تبدیل شیشه‌ای (Tg ) را کاهش می‌دهد.
•مواد پر کننده معدنی که میزان انقباض در سخت شدن را کاهش می‌دهد و خواص روان شدن را قبل از سخت شدن تغییر می‌دهد و خواص مکانیکی نهایی را بهبود می‌بخشد.
•مواد تغلیظ کننده.
•معرف های جفت کننده سیلانی.
•آماده سازی سطح برای چسبندگی
•آماده سازی نامناسب یا نادرست سطح ، احتمالا دلیل عمده شکسته شدن اتصالات چسبی می‌باشد. آماده‌ سازی سطح یک جسم با روش‌های زیر انجام می‌گیرد: روش های سائیدگی ، استفاده از حلال‌ها ، تخلیه شعله وکرونا ، حک کردن تفلون ، حک کردن فلزات ، آندی کردن فلزات ، استفاده از چند سازه ها.
•انواع چسب‌ها
•چسب‌هایی که توسط واکنش شیمیایی سخت می‌شوند
• چسب‌های اپوکسیدی:
•اپوکسیدها ، بهترین نوع چسبهای شناخته شده ساختمانی هستند و بیشترین کاربرد را دارند. رزین اپوکسی که اغلب در حالت معمول استفاده می‌شود، معمولا دی گیلیسریل اتراز بیس فنل DGEBA)A) نامیده می‌شود و بوسیله واکنش نمک سدیم از بیس فنل A با اپی کلروهیدرین ساخته می‌شود. آمینهای آروماتیک و آلیفاتیک به عنوان عامل سخت کننده استفاده می‌شوند. این چسب‌ها به چوب ، فلزات ، شیشه ، بتن ، سرامیک‌ها و پلاستیک‌های سخت بخوبی می‌چسبند و در مقابل روغن‌ها ، آب ، اسیدهای رقیق ، بازها و اکثر حلال‌ها مقاوم هستند. بنابراین کاربرد بیشتری در چسباندن کفپوش‌های وینیلی در سرویس‌ها و مکان‌های خیس و به سطوح فلزی دارند.
•چسب‌های فنولیک برای فلزات:
•وقتی که فنل با مقدار اضافی فرمالدئید تحت شرایط بازی در محلول آبی واکنش کند، محصول که تحت عنوان رزول شناخته شده و الیگومری شامل فنل‌های پلدار شده توسط اتروگرومتیلن روی حلقه‌های بنزن می‌باشد، بدست می‌آید. برای جلوگیری از تشکیل حفره‌های پر شده از بخار ، اتصالات چسب‌های فنولیک تحت فشار ، معمولا بین صفحات پهن فولادی گرم شده توسط پرس هیدرولیک سخت می‌شوند. بدلیل شکننده بودن فنولیکها ، پلیمرهایی از جمله پلی وینیل فرمال ، پلی وینیل بوتیرال ، اپوکسیدها و لاستیک نیتریل اضافه می‌شود تا سخت‌تر گردند.
•چسب‌های تراکمی فرمالدئید برای چوب:
•تعدادی از چسب‌های مورد استفاده برای چوب نتیجه تراکم فرمالدئید با فنول و رزوسینول (1و3 دی هیدروکسی بنزن) هستند. بقیه با اوره یا ملامین متراکم می‌شوند.
• چسب‌های آکریلیک:
•چسب‌های ساختاری شامل منومرهای آکریلیک توسط افزایشی رادیکال آزاد در دمای محیط سخت می‌شوند. منومر اصلی ، متیل متاکریلات (MMA) می‌باشد، اما موارد دیگری از قبیل اسید متاکریلات برای بهبود چسبندگی به فلزات بوسیله تشکیل نمکهای کربوکسیلات و بهبود مقاومت گرمایی و اتیلن گلیکول دی متیل اکریلات برای شبکه‌ای کردن نیز ممکن است مورد استفاده قرار گیرد.
• کلروسولفونات پلی اتیلن ، یک عامل سخت کننده لاستیک است و کیومن هیدورپراکساید و N,N دی متیلن آنیلین ، اجزاء یک آغازگر اکسایشی- کاهشی هستند. پیوند دهنده هایی که برای اتصالات محکم مصنوعی به استخوان‌های انسان و پوششهای چینی برای دندان‌ها استفاده می‌شود نیز بر مبنای MMA هستند و بطورکلی برای جسباندن فلزات ، سرامیک‌ها ، بیشتر پلاستیک‌ها و لاستیک‌ها استفاده می‌شود و اتصالات پرقدرتی را ایجاد می‌کنند.
•چسب‌های غیر هوازی:
•چسب‌های غیر هوازی در غیاب اکسیژن که یک بازدارنده پلیمر شدن است، سخت می‌گردد. این چسب‌ها اغلب بر پایه دی متاکریلات‌هایی از پلی اتیلن گلیکول هستند. کاربرد این چسب‌ها ، اغلب در محل اتصال چرخ دنده ها ، تقویت اتصالات استوانه‌ای و برای دزدگیری می‌باشد.
• چسب های پلی سولفیدی:
•پلی سولفیدها در ابتدا به عنوان دزدگیر استفاده می‌شدند و یک کاربرد مهم دزدگیری لبه‌های آینه‌های دوبل می‌باشد. هر دو برای اینکه واحدها را باهم نگه دارند و مانعی در برابر نفوذ رطوبت ایجاد کنند. آنها به وسیله بیس (2- کلرواتیل فرمال) با سدیم پلی سولفید تهیه می‌شوند و به منظور کاهش قیمت از پرکننده های معدنی استفاده می‌شود. به عنوان نرم کننده ، از فتالات‌ها و معرف‌های جفت کننده سیلانی استفاده می‌شود و عامل سخت کننده آنها شامل دی اکسید منگنز و کرومات هستند.
•سفت شدن لاستیکی چسب‌های ساختمانی:
•بسیاری از چسب‌های ساختمانی ، پلیمرهای لاستیکی حل شده ای در خودشان دارند. وقتی که چسب‌ها سخت می‌شوند، لاستیک به صورت قطراتی با قطر حدود 1µm رسوب می‌کند. لاستیکهای استفاده شده در این روش شامل پلی وینیل فرمال (pvf) و پلی وینیل بوتیرال (PVB) هستند که هر دو بوسیله واکنش آلدئید مناسب با پلی وینیل الکل ساخته می‌شوند.
•سیلیکون‌ها:
•چسب‌های یک جزئی سیلیکون اغلب به چسب‌های ولکانیزه شونده در دمای اطاق (rtv) معروفند و شامل پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS) با جرم‌های مولکولی در محدود 1600-300 با گروههای انتهای استات ، کتوکسیم یا اتر هستند. این گروهها توسط رطوبت اتمسفر ، هیدرولیز شده ، گروههای هیدروکسیل تشکیل می‌دهند که بعدا با حذف آب متراکم می‌شوند.
• چسب‌های سیلیکونی نرم و مطلوب هستند و دارای مقاومت محیطی و شیمیایی خوبی هستند. این چسب‌ها به عنوان بهترین پوشش برای استفاده در حمام شناخته شده‌اند.
• چسب‌هایی که بدون واکنش شیمیایی سخت می‌شوند
• این چسب‌ها شامل سه نوع زیر می‌باشند
• چسب‌هایی که در اثر حذف حلال سخت می‌شوند:
•چسب‌های تماسی: چسبهای تماسی احتمالا از معروف‌ترین چسب‌ها بر پایه حلال هستند. این‌ها محلول‌هایی از پلیمر در حلال آلی هستند که در دو سطح بکار می‌روند تا متصل شوند. ماده اصلی این چسب‌ها ، لاستیک پلی کلروپرن (پلی کروپرن ، پلی کلرو بوتادین) است و برای چسباندن روکش‌های تزئینی و پلاستیکهای محکم دیگر مثل ABS , DVC به چوپ و محصولات فلزی و چسبهای تماسی DIY برای تخت کفش بکار می‌روند.
•چسب‌های پمادی: چسب‌های بر پایه حلال مشهور که در ظروف پماد مانند به عموم فروخته می‌شوند، اغلب محلول‌هایی از لاستیک نیتریل (همی‌پلیمر یا بوتادین و آکریلونیتریل) در حلال‌های آلی هستند.
•چسب‌هایی که با از دست دادن آب سخت می‌شوند:
•محلول‌های آبی و خمیرها: نشاسته ، ذرت و غلات ، منابع عمده برای استفاده چسب هستند. موارد مصرف عمده برای چسباندن کاغذ ، مقوا و منسوجات می‌باشد. کاربردهای آن شامل صفحات موجدار ، پاکتهای کاغذی ، پنجرگیری تیوپ ، چسباندن کاغذ دیواری و چسب‌های تر شدنی مجدد با آب می‌باشد. چسب‌های تر شدنی توسط آب شامل پلی (وینیل الکل) (DVOH) که در تمبر‌های پُستی مورد استفاده قرار می‌گیرند و از لاتکس صمغهای طبیعی (مثلا صمغی و دکسترین) و پلی وینیل استات (DVN) همراه با مقدار زیادی DVOH پایدار کننده تولید می‌شوند. DVOH تنها پلیمرمعروفی است که از منومر خودش ساخته نمی‌شود.
•امولسیونهای آبی: اجزا ترکیبی برای پلیمریزه شدن امواسیونی عبارتند از: آب ، منومرها ، پایدار کننده ها و آغازگر. محصول پلیمر شدن امولسیونی ، شیرابه ای از ذرات پلیمر با پایدار کننده‌های جذب شده می‌باشد. معروف‌ترین مثال ،‌ چسب چوب DIY است که شیرابه آن ، شامل پلیمر پلی وینیل استات (DVA) است و به میزان زیادی در کارهای کارگاهی و در چسباندن اتصالات تاق و زبانه برای درها ، پنجره ها و مبلمان در کارخانه‌ها استفاده می‌شود و مثال دیگر در رنگهای امولسیونی بر پایه DVA هستند که برای پوشش سطح یا به عنوان چسب استفاده می‌شود.
•چسب‌هایی که به وسیله سرد کردن سخت می‌شوند:
•چسب‌های ذوبی: ماده اولیه چسب‌های ذوبی که از ابزار تفنگ شکلی خارج می‌شود، معمولا اتیلن وینیل استات (EVA) می‌باشد. کاربرد این چسب‌ها شامل استفاده در جعبه‌های مقوایی ، صفحه کتاب ، اتصالات حرارتی و نئوپان می‌باشد. از دیگر چسب‌های ذوبی می‌توان چسب‌های ذوبی پلی آمیدی ، پلی اورتان ، استرهای آلیفاتیک ، پلی استر اشاره کرد.
•چسب‌های حساس به فشار
• چسب‌های حساس به فشار ، دائما چسبناک باقی می‌مانند و به خاطر استفاده در نوار چسب‌ها و برچسب‌ها معروف هستند. این چسب‌ها بطور عمده بر پایه لاستیک طبیعی ، همی پلیمر دسته‌ای و تصادفی ، استیرن - بوتادین و آکریلیک هستند. PVC نرم شده و پلی اتیلن ، مواد نوار معمولی هستند. یک طرف نوار با یک آستری یا لایه زیری پوشیده شده است. به همین دلیل ، چسب دائما چسبناک می‌ماند و طرف دیگر ، دارای پوشش آزاد کننده ای است که وقتی که نوار باز می‌شود، با چسب جدا می‌گردد. مواد آزاد کننده که اغلب استفاده می‌شود، همی پلیمری از وینیل الکل و وینیل اکتادسیل کاربامات است که در اثر واکنش با DVOH با اکتادسیل ایزوسیانات ساخته می‌شود.
• معایب و مزایای چسب‌ها
• معایب
• عموما چسب‌ها بوسیله آب یا بخار آب سست می‌شوند.
•محدوده رهایی کار آنها کمتر از چسباننده‌های فلزی (مهره ها ،پیچ ها و بست‌های آهنی و غیره) است.
•چسب‌ها توسط دمای تبدیل شیشه ای (Tg) و تخریب شیمیایی محدود شده‌اند.
•مزایا
• اتصال مواد غیر مشابه و لایه‌های نازک از مواد
•گسترش بار بر روی یک ناحیه وسیع
•زیبایی و حالت آئرودینامیک آنها بر روی سطوح خارجی اتصال
•کاربرد آنها با استفاده از ماشین روبات می‌باشد.
• کلمات کلیدی: تولید چسب، صنعت چسب، روش های تولید
• چسب‌های بسیاری برای متصل کردن اجسام مشابه یا غیر مشابه در دسترس هستند. امروزه تقریبا استفاده از چسباننده‌های طبیعی مثل سریش بجز موارد استفاده خاصی منسوخ شده است. در عوض هر روز شاهد تولید و سنتز چسب‌های جدیدی هستیم که منشأ پلیمری دارند. چسب‌ها در اشل صنعتی به شیوه‌های گوناگونی تهیه می‌شوند که در این بحث برخی از مهمترین روشها را معرفی می‌کنیم.
• پخت یا پروراندن رزین چسب به صورت یک جسم جامد
•اپوکسی‌ها معروفترین چسبهای این گروه هستند که با استفاده از رزینهای سیکلوآلیفاتیک ، طوری فرمولبندی می‌شوند که در دماهای بالا قابل استفاده باشند. برای سنتز چسبهای قوی و نیمه انعطاف‌پذیر از رزینهای اپوکسی با عوامل پخت پلی آمین یا پلی آمید استفاده می‌شود و بیشتر اپوکسی‌ها بدون استفاده از مواد افزودنی هم چسبندگی خوبی دارند. زمان پخت می‌تواند از ثانیه‌ها تا روزها طول بکشد که این امر به کاتالیزورها و دما بستگی دارد.
• اپوکسی فنولی با استفاده از این چسبها می‌توان اتصالاتی پدید آورد که تا 315ºC پایدار هستند. این چسبها در دماهای بالا پرورده می‌شوند و از آنها برای پیوند ساختمانی و لانه زنبوری استفاده می‌شود. از دیگر چسبهای این گروه می‌توان از پلی استرها (که ارزان قیمت و زودگیر و شکننده هستند)، سیلیکونها ، سیانوآکریلاتها و آکریلیها ، نام برد.
• تبخیر حلال از محلول پلیمر گرمانرم
•مواد پلیمری حل شده در حلالها می‌توانند چسبهای مفیدی تشکیل دهند. با تبخیر حلال ، پلیمر گرمانرم جامدی حاصل می‌شود که به چسب حلال معروف است. از این گروه می‌توان نیتروسلولز را نام برد که سالها محلول 10 تا 25 در صد آن به عنوان چسب هواپیما و یا برای مصارف خانگی استفاده می‌شد.
•آکریلیها ، محلول رزینهای آکریلیک پرورده شده هستند و به چسبهای پلاستیک مشهورند و برای متصل کردن پلاستیکهای ABS ، پلی استیرن و آکریلی مؤثرند. سیمانهای لاستیکی هم جزو چسبهای حلال می‌باشند.
• تبخیر آب از یک شیرابه پلیمری
•شیرابه‌ها از ذرات کوچک پلیمر پرورانده شده معلق در آب تشکیل شده‌اند و در موقع تبخیر آب ، ذرات بوسیله نیروهای واندرواسی به یکدیگر متصل می‌شوند. رزین خشک شده ، دیگر در آب حل نمی‌شود. از این چسبها می‌توان پلی وینیل استات را نام برد که برای اتصال قطعات چوبی بکار می‌رود و به صورت شیرابه (محلول در آب) عرضه می‌شود و به نام چسب سفید یا چسب چوب معروف است.
• سرد کردن پلیمر گرمانرم ذوب شده
•پلیمرهایی که در دمای مناسب ذوب می‌شوند و دارای نیروهای جاذبه زیادی می‌باشند، بعنوان چسب داغ ذوب شناخته می‌شوند. از انواع پلی استرهای گرمانرم ، پلی آمیدها و پلی اتیلنها ، بعنوان چسب داغ ذوب استفاده می‌شود. این چسبها به صورت لوله‌هایی با ضخامت کم در بازار موجود می‌باشد. در اثر حرارت دادن ، لوله ذوب و جاری می‌شود و با مالیدن به سطح جسم و فشردن سطوح به همدیگر ، اتصال در ضمن سرد شدن انجام می‌شود.
• عوامل اتصال دهنده
•موادی که با شیمی دوگانه وجود دارند، می‌توانند به چسبندگی کمک کنند. این ترکیبات دارای دو گروه عاملی متفاوت در دو انتها می‌باشند و معمولیترین آنها عوامل اتصال دهنده سیلان می‌باشند. یک انتهای این ترکیبات ، تولید چسبندگی با شیشه یا مواد معدنی دیگر می‌کند و انتهای دیگر از نظر شیمیایی فعال می‌باشد.
• اخیرا ترکیباتی به نام تیتاناتها وارد بازار شده‌اند که مانند سیلان دارای شیمی دوگانه هستند و شبیه آنها عمل می‌کنند، اما برتریهایی هم در برخی خواص نسبت به سیلانها دارند.
• کلمات کلیدی: چسب، چسب سازی، طبقه بندی، چسب گیاهی، چسب حیوانی، سرشیم، چسب سنتزی، نوار چسب، بتونه
• هر چند از چسب در صنعت ، مخصوص آبنوس کاران و صحافان و بیشتر برای چسباندن قطعات چوبی و یا اشیای کاغذی بود. اما به تدریج دامنه کاربرد آن گسترش یافت. به طوری که امروزه به جای استفاده از میخ ، پیچ ، بست ، لولا و... برای اتصال قطعات فلزی ، چوبی ، کائوچویی ، ... از بخاری گرفته تا تهیه اسباب بازی , صنایع مونتاژ و حتی برخی از قسمتهای هواپیماهای مافوق صوت , از چسب‌های گوناگون و ویژه‌ای که به روش سنتزی تهیه می‌شوند , استفاده می‌شود.
• طبقه بندی چسب‌ها
•چسب گیاهی
•چسب نشاسته ، دکسترین ، سرشیم ، دکسترین و نشاسته که از چسب‌های محلول در آب‌اند و از آنها در چسبانیدن تمبر ، پاکت ، کاغذ ، مقوا ، چوب ، ... استفاده می‌شود.
•صمغ عربی که از درختی به نام صمغ سنگالی بدست می‌آید، سفید رنگ و محلول در آب است و عمدتا شامل هیدرات‌های کربن است.
• چسب حیوانی
•ژلاتین که از اعضای بدن حیوانات از جمله استخوان تهیه می‌شود و قدرت چسبانندگی آن از چسب‌های گیاهی بیشتر است و بیشتر در تهیه فیلم عکاسی و پوشش کپسول موارد دارویی مصرف دارد.
•سرشیم حیوانی که مانند ژلاتین است ولی درصد خلوص گلوبین آن کم است و از استخوان ، پوست و یا شیر حیوانات تهیه می‌شود. و در نجاری ، کارتن سازی ، کبریت سازی ، تهیه کاغذ سمباده و غیره مصرف دارد.
•لاک که در نجاری برای جلای سطح اشیای چوبی مصرف دارد و از نوعی حشره به نام ترمزدانه که در کشور هند فراوان است، به دست می‌آید.
• چسب کانی
•مانند فسفات‌ها و سیلیکات‌های قلیایی که در اتصال اشیای سرامیکی ، کوارتزی و شیشه‌ای کاربرد دارند. و بر خلاف چسب های گیاهی و حیوانی در مقابل گرما و آب مقاوم‌اند. از این رو از آنها در ساختن اجاقهای برقی و گازی و آجرهای نسوز استفاده می‌شود.
• چسب سنتزی
•الاستومرها : که شامل چسب‌های کائوچویی مصنوعی است و در صنعت کشتی سازی و صنایع هواپیما سازی کاربرد دارند. مانند چسب لاستیک که محلول کائوچو در بنزین است و یا چسب «اوهو» و مشابه آن که از مشتقات وینیلی در حلال‌هایی نظیر استون و اسید استواستیک حاصل می شود، این نوع چسب‌ها قدرت چسبانندگی همه چیز (غیر از لاستیک) را دارند. از این رو ، کاربردهای گوناگون و مهمی در صنعت ، تجارت و منازل پیدا کرده اند.
• ترموپلاست‌ها : که شامل پلی اکریل و سیانواکریلات‌هااند که به «چسب فوری» معروف‌اند و اتصال محکم بین قطعات مختلف ایجاد می‌کند. (در حد چسب‌های اپوکسی). برخی معتقدند که سیانواکریلات یک منومر فعال است که در مجاورت مختصر رطوبت موجود در هوا بصورت پلیمر در می‌آید. از این رو ، برای محیط‌های خشک مناسب نیست.
• چسب اپوکسی : که از تراکم دی فنیلو پروپان و اپیکلرهیدرین حاصل می‌شود. نوعی از آن در تجارت به نام چسب دوقلو متداول است که شامل دو قسمت است، یک قسمت ماده چسب‌دار ، و قسمت دیگر یک ماده کاتالیزور است که موجب تغییر در ماده چسب‌دار و عمل چسبانندگی آن می‌شود. قدرت چسبانندگی چسب اپوکسی فوق‌العاده زیاد است و در هواپیما سازی ، ساختن اطاق خودروها ، و پل سازی و ... کاربرد دارد.
• نوار چسب‌ها : جنس این نوع نوارها ممکن است از پارچه ، کاغذ ، طلق ، و یا پلاستیک پلی کلرید وینیل (p.v.c) باشد که به چسب‌هایی مانند چسب‌های کائوچویی و سرشیم آغشته شده‌اند.
• چسب بتونه‌ای
•بتونه‌ها ، خمیرهای نرم و چسبناکی‌اند که به کندی در هوا خشک می‌شوند و برای پرکردن شکاف‌ها و منافذ ، بویژه در بخاری مصرف می‌شود. مهمترین انواع بتونه‌ها عبارت است از :
• بتونه شیشه : که از مخلوط پودر کربنات کلسیم و روغن کتان تهیه می‌شود و در هوا نسبتا به سرعت خشک و سخت می‌شود. اما پس از سخت شدن ، دوباره در روغن کتان به صورت خمیر نرم و قابل استفاده در می‌آید.
• بتونه آبی : که در تهیه آکواریم مصرف دارد و از مخلوط کردن پودر اکسید سرب (Pbo) با روغن کتان بدست می‌آیند.
•بتونه گلسیرین و اکسید سرب : از اختلاط اکسید سرب و گلسیرین تهیه می‌شود و در مقابل آب ، اسید و قلیا مقاوم است و پس از 45 دقیقه سفت می‌شود و برای بتونه کردن چوب ، شیشه ، چینی ، سرامیک و اشیای سنگی مصرف دارد.
• گرد بتونه : که به صورت آرد سفید رنگی شامل چهار قسمت گچ پخته و یک قسمت صمغ عربی است و در موقع استفاده ، آن را در آب و یا محلول اسید بوریک به صورت خمیر در می‌آورند و با آن اشیای ظریف ساخته شده از سنگ سفید ، چینی ، و شاخ سفید را بتونه می‌کنند.
•  کلمات کلیدی: رنگ، تولید رنگ، رنگ روغن، رنگ پلاستیکی، رنگ دانه، رنگ اتومبیل
• رنگ در دنیای امروز نقش بسیار مهمی در پرورش ذوق و قرایح بشری و ارضای نیازهای زیبا شناختی وی ایفا می کند. بدین جهت است که احساس رنگ را به تعبیری حس هفتم می گویند.
•انسان در پهنه تولید تزئین خانه ها ، پوشاک و حتی نوشابه ها در هنر ، نقاشی ، صنایع کشتیرانی و امور ارتباطات محصولات مصرفی در صنایع فضایی و خلاصه در همه شئونات با رنگ سر و کار دارد . بطور کلی از رنگ علاوه بر ایجاد زیبایی محیط جهت حفاظت اشیا در مقابل عوامل طبیعی و غیره استفاده می شود .
• تاریخچه
•سابقه استفاده از مواد رنگی توسط انسان به دوران غارنشینی می رسد. اولین کاربرد واقعی و عملی مواد رنگی را می توان در ساختن کشتی نوح مربوط دانست که برای جلوگیری از نفوذ آب و پوسیدگی آن از مواد رنگی استفاده شده بود. بعدها از مواد رنگی برای حفاظت چوب از پوسیدگی در بناهای چوبی و زمانی که استفاده از وسایل آهنی متداول شد. برای جلوگیری از زنگ زدن آنها استفاده می شد .
• اجزای تشکیل دهنده رنگ ها
•هر رنگ اصولا از دو قسمت اصلی تشکیل شده است که عبارتند از:
•  رنگ دانه :
•که ماده رنگی نامحلول در آن است ( خاک رس ناخالص رنگی و پودر برف از سنگهای رنگی به عنوان اولین رنگ دانه ها مورد استفاده انسان قرار می گرفتند ).
•  محمل رنگها:
•مایعی است که با رنگ دانه مخلوط شده کاربرد آنرا آسان می کند و در چسبیدن آن کمک می کند ( از سفیده تخم مرغ چسب عسل محلول قند به عنوان محمل های رنگ استفاده می شد. امروزه متداول ترین محمل های رنگ دانه ها را آب یا روغن تشکیل می دهد. از اینرو رنگ ها را به دو دسته رنگ‌های روغنی و رنگ‌های آلی تقسیم می کنند.
• انواع رنگ دانه ها
•اکسید ها :
• لیمونیت ( Fe2O3.2H2O ) برای تهیه رنگ قرمز مصرف می شود و یکی از قدیمی ترین رنگ دانه هاست.
• هماتیت ( Fe2O3 ) برای تهیه رنگ قرمز روشن بکار می رود.
• دی اکسید تیتان ( TiO2 ) برای تهیه رنگ سفید روشن و بسیار مرغوب که در هوا تیره نمی شود به کار می رود. معمولا آن را با سولفات باریم مخلوط می کنند.
• ZnO که از مهم ترین رنگ دانه های سفید است و از تجزیه کربنات روی و یا سوزاندن فلز روی در هوا حاصل می شود.
•سرنج ( Pb2O3 ) که رنگ سرخ یا قرمز تیره دارد و بیشتر برای پوشانیدن سطح قطعات فو لادی به منظور حفاظت آن ها از زنگ زدن ، کاربرد دارد.
• سولفید روی و لیتوپن :
•سولفید روی برای تهیه رنگ سفید مات مصرف می شود و از مزایای آن این است که بر خلاف سفید اب سرب در هوا سیاه نمی شود. این رنگ دانه معمولا در تجارت بصورت مخلوطی از سولفید روی و سولفات باریم به نام لیتوپن مصرف دارد که رنگ سفید بسیار مرغوب است.
• سفید اب سرب :
•این رنگ دانه عمدتا شامل Pb(OH)2 , pbCO3 که از قرن ها پیش شناخته شده بود . قدرت پوشش آن ها زیاد است ولی در هوا به علت وجود H2O به مرور سیاه می شود . برای تبدیل مجدد آن به رنگ سفید می توان از تاثیر پر اکسید هیدروژن بر آن استفاده کرد.
• دوده چراغ و زغال استخوان :
•یکی از اجزایی رنگ سیاه و مرکب است و برای تغییر رنگ سفید به میزان دلخواه نیز مصرف می شود.
• رنگ دانه های فلزی :
•مانند پودر آلومینیم در روغن جلا که که از آن برای حفاظت وسایل آهنی و فولادی استفاده می شود.
•برنز آلومینیم ( آلیاژ AL,CU) در روغن جلا که از آن برای ایجاد رنگ بسیار زیبای طلایی برای دور قاب ها و ... استفاده می شود.
• رنگ دانه های الوان :
•  رنگ دانه های آبی :
•مهم ترین این این رنگ دانه ها آبی پروس و آبی نیلی یا لاجورد است. آبی پتروس که یکی از مهم ترین رنگ های آبی است . لاجورد نیز یکی از رنگ های آبی مرغوب است که از حرارت دادن مخلوط کائولین ، کربنات سدیم ، گوگرد و زغال سنگ در غیاب هوا حاصل می شود.
• رنگ دانه های زرد :
•مهم ترین این رنگ دانه ها کرومات روی و کرومات سرب است . از قطران زغال سنگ نیز رنگ دانه های الوانی بصورت نمک های نامحلول فلزات به دست می آید که در هیدروکسید آلومینین بصورت ژله می بندد. این ژله را پس از خشک کردن به صورت پودر با رنگ دانه های نظیر کربنات کلسیم و سیلسس مخلوط می کنند و در انواع رنگ های مورد نیاز به کار می برند.
• رنگ‌های روغنی
•در این نوع رنگ‌ها ، رنگ دانه را در یک روغن خشک شونده که استر گلیسیرین با اسیدهای چرب نظیر اسیدهای اولیک و یا لینولنیک می باشد حل می کنند. این روغن‌‌ها در هوا اکسیده شده و به ترکیبات سیر شده تبدیل می شوند و لایه‌ای سخت مقاوم و محافظ تشکیل می دهند که از نفوذ آب در رنگ دانه جلوگیری می کنند.
• رقیق کننده :
•برای رقیق کردن و سهولت کاربرد رنگ به کار می رود و معمولا یک حلال هیدرو کربنی نظیر ترپنتین است که به روغن تربانتین شهرت دارد.
• خشک کننده :
•یکی از اجزای رنگ‌های روغنی است که در حقیقت نقش کاتالیزور در تسریع اکسیداسیون و خشک شدن رنگ ها را دارد و معمولا مخلوطی از اکسید های سرب ، منگنز و کبالت در ( روغن بزرک )بصورت استر مصرف می شود.
• رنگ‌های پلاستیکی
•با اضافه کردن رزین های سنتزی نظیر رزین حاصل از فنل و فرمالدئید که خاصیت پلاستیکی دارد در روغن جلا رنگ های پلاستیکی حاصل می شود. این نوع رنگ ها به خاطر دوام و قابل شستشو بودن اهمیت و کاربردهای زیادی دارد.
• رنگ‌های لعابی یا مات
•با اضافه کردن رنگ هایی نظیر TiO2 به روغن جلا آن را به صورت مات درآورده و بعد برای مات کردن هر نوع رنگی به کار می رود .
• رنگ اتومبیل
•این نوع رنگ ها باید این ویژگی را داشته باشند که به سرعت در هوا خشک شوند. برای این منظور رنگ دانه را در حلال های آلی بسیار فرار نظیر استات آمیل ، استات اتیل یا استات بوتیل حل می کنند . برای رنگ‌های متالیک ( فلزی ) از رنگ دانه های فلزی استفاده می شود .
• رنگ‌های محلول در آب
•این نوع رنگ ها از معلق کردن رنگ دانه ها در آب مخلوط با یک چسب محلول در آب تهیه می شوند. از رنگ‌های روغنی ارزانترند و قابل شستشو نمی باشند

http://maghale-chemistry.blogfa.com/

+ نوشته شده در شنبه بیست و هشتم اسفند 1389ساعت 21:9 توسط عبدلی |

واحدهای اصلی SI

کمیت

واحد

نمادواحد

طول

جرم

زمان

جریان الکتریکی

دمای ترمودینامیکی

مقدارماده

شدت نور

متر

کیلوگرم

ثانیه

آمپر

کلوین

مول

شمع(کاندلا)

mol

ادامه مطلب

+ نوشته شده در شنبه بیست و هشتم اسفند 1389ساعت 18:17 توسط عبدلی |

آب تبلور

آب تبلور آبی است که به همراه مولکول های بعضی بلورهای جامدهای یونی است. هنگامی که یک جامد یونی از محلول آبی متبلور می‌شود به عنوان مثال باریم کلرید محلول در آب است و ما به وسیله‌ی تبخیر یک مقدار از محلول و اشباع کردن محلول، مقداری بلور BaCl2 بدست می‌آوریم. در این هنگام تعدادی از مولکول های آب در شبکه بلور به دام افتاده و با بلور پیوندهای ضعیف واندروالسی برقرار می‌کند. در این هنگام ما به جای BaCl2 خالص، نمک متبلور آن را داریم و فرمول آن به صورت ((BaCl2, 2H2O(s) می‌باشد. به این گونه بلورهای نمکی که با مولکول های آب همراه هستند، هیدرات و به آبی که این بلورها را همراهی می کند و در شبکه بلوری این نمک ها وارد شده است، آب تبلور گفته می‌شود. مثال دیگر از این دست، مس سولفات هیدراته است که دارای 5 مولکول آب تبلور می‌باشد:( (CuSO4, 5H2O (s) معمولا" ظاهر هیدرات ها با ترکیبات بی‌آب آنها کاملا" تفاوت دارد. به طور معمول، هیدرات ها بلورهای نسبتا" بزرگ و غالبا" شفاف تشکیل می‌دهند. هیدرات ها بر اثر گرم شدن تجزیه می‌شوند و آب تبلور خود را به صورت بخار آب از دست می‌دهند. از بین رفتن آب تبلور یک هیدرات را شکوفا شدن می‌نامند. رنگ برخی از نمک های آب پوشیده با رنگ نمک بی آب آن ها متفاوت است، از این رو، از این نمک ها به عنوان شناساگر رطوبت استفاده می کنند.

+ نوشته شده در شنبه بیست و هشتم اسفند 1389ساعت 18:13 توسط عبدلی |

برای تعیین ساختار ترکیبات آلی از طریق به کارگیری همزمان طیفهای و MSUV/Vis، IR، NMR

برای تعیین ساختار ترکیبات آلی از طریق به کارگیری همزمان طیفهای UV/Vis، IR، NMR، و MS می توان روش ذیل را دنبال کرد:

1) تمام کارهای متداول را انجام دهید که موارد ذیل را شامل شود:

a) از روی طیف MS وزن مولکولی را تعیین کنید

b) از روی طیف ¹H NMR تعداد نسبی پروتن ها را در نواحی مختلف بدست آورید

c) از روی طیف ¹³C NMR تعداد کربن ها را در نواحی مختلف و تعداد کربن های نوع 4، کربن های متین، متیلن و متیل را تعین کنید

d) داده های مسأله را برای دستیابی به اطلاعات بیشتر در مورد ساختار نمونه بررسی کرده و در صورت امکان فرمول مولکولی را بدست آورید. از روی فرمول مولکولی درجه غیر اشباعیت را تعیین کنید.

e) از روی طیف UV/Vis جذب مولی ترکیب را در صورت امکان بدست آورید

2) هر طیف (IR، MS، UV، ¹³C NMR، ¹H NMR) را برای بدست آوردن گروه های عاملی مشخص مورد ارزیابی قرار دهید:

a) طیف IR را برای اطمینان از حضور یا عدم حضور گروه های با باند جذبی تشخیصی مثل گروه کربونیل، هیدروکسیل، آمین، استیل، سیانید و غیره مورد بازبینی قرار دهید

b) طیف MS را برای تعیین اجزاء ساختاری مشخص مثل CH₃ ،CH₃CO ،PhCH₂و غیره بررسی کنید

c) طیف UV را برای بدست آوردن شاهدی بر وجود conjugation، حلقه آروماتیک و غیره مورد بررسی قرار دهید

d) طیف NMR را برای تعیین گروه هایی مثل CH₃ ،CH₃CH₂، پروتن های آروماتیک، CH_nX، پروتن های قابل تعویض و غیره بررسی کنید

3) همه واحدهای ساختاری را که تعیین کرده اید بنویسید. توجه داشته باشید که تعدادی از آنها تک عاملی می باشند ( بدین معنی که باید گروه های انتهایی باشند مثل CH₃، CN، NO₂) در حالی که برخی دوعاملی (مثل -CO-، -CH₂-، -COO-) بوده و یا سه ممکن است عاملی (مثل CH و N) باشند.

اتم های هر واحد ساختاری را به هم متصل کرده و با فرممول مولکولی ناشناخته مقایسه کنید. اگر اختلافی وجود داشته باشد می تواند سرنخی برای ماهیت اجزاء ساختاری تعیین نشده (مثلاً یک اکسیژن دیگر) بدست دهد. در این مرحله ممکن است دلایلی برای وجود تقارن به دست آید.

4) سعی کنید اجزاء ساختاری را به هم متصل کنید. توجه داشته باشید که امکان دارد بیش از یک روش برای اتصال آن ها وجود داشته باشد. داده های جفت شدگی اسپین-اسپین یا اطلاعات در مورد conjugation می تواند شما را قادر سازد که تصمیم قاطعی در مورد انتخاب حالتهای ممکن بگیرید.

5)به هر کدام از طیف ها مجدداً مراجعه کرده و همه ویژگی های اصلی (مخصوصاً اجزاء اصلی در طیف MS همه ویژگی های اصلی NMR) را در مورد ساختار پیشنهادی خود تفسیر کنید. مطمئن شوید که هیچ یک از ویژگی های طیف های کوجود مغایر با ساختار موجود نیست.

توجه به هنگام استفاده از جدول داده ها: داده هایی که بصورت جدول درآمده اند جذب ها یا جابجایی های شیمیایی را برای ترکیبات نمونه نشان داده و ممکن است دقیقاً با اطلاعات مربوط به نمونه در حال مطالعه مطابقت داشته باشد. پس داده های موجود در جداول همیشه باید به عنوان ابزار دلالت کننده مورد استفاده قرار گیرد.

منبع: Organic Structure from Spectra, L. D. Field et al, fourth ed, J. Wiley, pp 85-87, 2008

+ نوشته شده در شنبه بیست و یکم اسفند 1389ساعت 14:32 توسط عبدلی |

شیمی تجزیه

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.

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

+ نوشته شده در جمعه بیستم اسفند 1389ساعت 19:43 توسط عبدلی |

اشعه ايکس چگونه كار مي‌كند؟

پيش از اختراع چراغ‌برق، روشن كردن منازل پس از غروب آفتاب كار دشواري بود. مردم با روشن كردن شمع يا چراغ‌هاي روغني خانه‌هاي خود را روشن مي‌كردند ولي خطر آتش گرفتن و پخش دوده‌ها مشكلاتي را براي مردم به همراه داشتاشعه x چگونه كار مي كند؟ اشعه x كاملا تصادفي اختراع شد. در سال 1895 يك دانشمند آلماني بنام ويليام رونتگن هنگام كار روي پرتو هاي الكترون در لوله خلا ء ، اين اختراع را به نام خود ثبت كرد.

رونتگن متوجه شد كه صفحه فلورسنت هنگامي كه پرتوهاي الكترون به آن تابيده شدند ، روشن مي شوند. ولي اين مساله آنقدرها هم عجيب نبود ، چون مواد فلورسنت در واكنش به پرتوهاي الكترو مغناطيس برافروخته مي شوند. ولي مساله اين بود كه رونتگن دور لوله تخليه را با مقوا پوشانده بود و طبعا“ نبايد پرتوها به صفحه فلورسنت تابيده مي شد.

رونتگن چند وسيله را بين لوله و صفحه قرار داد ولي صفحه همچنان روشن بود. عاقبت او دست خود را بين آن قرار داد و با تعجب استخوانهاي دستش را روي صفحه ديد! در اين تصادف جالب، يكي از پركاربردترين وسايل پزشكي اختراع شد. فن آوري اشعه x به پزشكان اين امكان را مي دهد كه بدون جراحي قادر به تشخيص شكستگي استخوان و زخم هاي داخلي باشند. اختراعي كه تا كنون جان هزاران نفر ار از مرگ نجات داده است .

اشعه x چيست؟
اشعه x شبيه همان نوري است كه ما مي بينيم. هر دو انرژي الكترومغناطيس را توسط فوتونها حمل مي كنند . فوتونها با تغيير مكان الكترونها در اتم توليد مي شوند. تنها تفاوت اشعه x و نور قابل رؤيت در طول موج آنهاست.

اشعه x داراي طول موجي است كه چشم ما قادر به ديدن آن نيست . همانطور كه مي دانيد الكترونها در مدارهاي مختلفي دور هسته اتم گردش مي كنند. هرگاه يك الكترون به مدار پائين تري سقوط كند، مجبور مي شود تا مقداري از انرژي خود را بصورت فوتون نوري آزاد كند.

هنگامي كه يك فوتون با يك اتم برخورد كند ، اتم ممكن است انرژي فوتون را با فرستادن يك الكترون به سطح بالاتر جذب كند ، البته به شرط اينكه اين انرژي براي تغيير سطح الكترون كافي باشد.

امواج راديويي چون انرژي زيادي براي جابجايي الكترونهاي اتم ها را ندارند ،‌ از بسياري اجسام عبور مي كنند. فوتونهاي اشعه x هم از بسياري اجسام عبور مي كنند ولي با يك دليل كاملا متفاوت :فوتونهاي اشعه x انرژي بسيار زيادي دارند اتم هاي بزرگ چون داراي سطوح انرژي بالايي در مدارات خود هستند، بيشتر مايلند تا انرژي فوتونها را جذب كنند و برعكس اتم هاي كوچك تمايل چنداني به جذب انرژي ندارند.

اغلب بافتهاي بدن ما داراي اتم هاي كوچكي هستند ولي برخي قسمت ها ( مثل استخوان ) كه اتم كلسيم دارند، تمايل زيادي به جذب فوتونهاي اشعه x دارند. البته كاربرد اشعه x محدود به تشخيص شكستگي استخوانها نيست ،بلكه براي تشخيص تركيدگي لوله ها در ماشين آلات سنگين و نمايش محتويات چمندان ها در فرودگاه ها هم بكار مي روند.
با اين حال ما دستگاهي را كه در بيمارستانها استفاده مي شود را بررسي خواهيم كرد.

دستگاه اشعه x :
قلب اين دستگاه از دو الكترود (كاتد و آند) تشكيل شده كه داخل لوله خلاء شيشه اي قرار دارند. كاتد يك رشته بسيار داغي است( شبيه آنچه در لامپ هاي مهتابي يا فلورسنت ديده ايد.)

با عبور جريان اكتريكي، كاتد به حدي ملتهب مي شود كه الكترونها از سطح آن به خارج پرتاب مي شوند. در آن سو يك صفحه مسطح بنام آند (قطب مثبت) از جنس فلز تنگستن وجود دارد.

اختلاف ولتاژ بالاي بين كاتد و آند باعث مي شود تا الكترونها از سطح آند بطرف كاتد پرتاب شوند و با برخورد الكترونها به اتم هاي تنگستن (بخاطر انرژي فوق العاده زيادي كه دارند )،اتم تنگستن يكي از الكترونهاي سطح پايين خود (نزديك به هسته) را از دست مي دهد.

سپس هسته اتم مجبور مي شود تا يكي از الكترونهاي سطح بالا را بطرف خود جذب كند و اين الكترون با افتادن از سطح بالاتر به پايين تر مجبور مي شود تا انرژي اضافي خود را بصورت فوتونهاي نور آزاد كند. اين فوتونها همان اشعه x هستند.

الكترونهاي آزاد بدون اصابت به اتم نيز مي توانند فوتون توليد كنند. در اين روش الكتروني كه از مركز اتم عبور مي كند به طرف هسته جذب مي شود. اين نزديكي باعث مي شود تا سرعت عبور الكترون كم شود ، تغيير مسير دهد و بعلاوه مقداري از انرژي خود را بصورت فوتون آزاد كند.

برخورد الكترونها به سطح تنگستن گرماي زيادي توليد مي كند. موتور الكتريكي صفحه تنگستن را مي چرخاند تا از ذوب شدن بخشي از آن جلوگيري كند. روغن خنكي هم دور تا دور لوله خلاء وظيفه خنك كردن سيستم را برعهده دارد. كل دستگاه در يك محفظه ضخيم قرار دارند تا از خروج و پخش اشعه x به اطراف جلوگيري شود . يك سوراخ فيلتردار هم براي هدايت اشعه توليد شده بطرف بدن بيمار تعبيه شده است. در طرف ديگر يك صفحه مثل فيلم عكاسي، اشعه ها را ضبط مي كند (نحوه كار مثل دوربين هاي عكاسي است). پزشكان به اين صفحه نگاتيو مي گويند. روي نگاتيو، بافتهاي سخت مثل استخوان به رنگ سفيد و بافتهاي نرم به رنگ سياه ديده مي شوند و پزشكان با بررسي اين نگاتيو محل دقيق و نوع شكستكي استخوان را پيدا مي كنند.

آيا اشعه x براي انسان ضرر دارد؟
تا مدتها پزشكان و بيماران از اشعه x بدون محافظ استفاده مي كردند ولي آنها بعد از مدتي به سرطان تشعشع دچار شدند. بروز مشكل به اين دليل است كه اشعه x حاوي نوعي پرتو تجزيه كننده (يونيزاسيون) است . برخورد پرتوهاي نور مرئي به بافتهاي بدن، آسيبي به آنها وارد نمي سازد ولي اشعه x بخاطر قدرت فوق العاده اي كه دارد ( به هنگام برخورد به بافت بدن‌) الكترونهاي بافت را جدا مي كند و اتم را تبديل به يون (نوعي اتم حاوي الكتريسيته) مي كند. الكترونهاي آزاد با برخورد به اتم هاي ديگر ، آنها را هم تبديل به يون مي كنند.

يون ها باعث بروز مشكلاتي در سلولهاي بدن و DNA مي شوند . با مرگ يا خرابي DNA ها ، مشكل سرطان بروز مي كند و حتي اين مشكل توسط اسپرم يا تخم به نسل هاي بعدي منتقل مي شود. باتمام اين احوال دستگاههاي توليد اشعه x از گرانبهاترين ابزار پزشكي به حساب مي روند و اغلب تحقيقات و معالجات به اين وسيله ارزشمند وابسته اند.

+ نوشته شده در جمعه بیستم اسفند 1389ساعت 19:21 توسط عبدلی |

كاربرد ليزر در اسپكتروسكوپي

كاربرد ليزر در اسپكتروسكوپي :
طيفي بيني عبارت است از مطالعه ي وابستگي طول موج يا فركانس هرفرآيندي نوري كه در آن ماده ي ،‌در اثر بر همكنش با تابش انرژي به دست مي آورد با از دست مي دهد. مزيت مطالعه ي وابستگي به طول موج آن است كه اطلاعات بسيار بيشتري را مي توان از طريق آن بدست آورد. چون پاسخ دقيق طيفي منحصراً با تركيب شيميايي نمونه تعيين مي شود ، دو زمينه ي كاربردي مجزا به وجود مي آيد اول ، از طيف بيني مي توان براي تهيه ي اطلاعات بيشتري درباره ي ساختاري مولكولي و ديگر خواص فيزيكي شيميايي مواد خالص استفاده كرد ، چنين كاربردهايي پژوهشي اند دوم ، از ماهيت مشخص كننده ي پاسخ طيف بيني مي توان براي آشكار سازي گونه هاي شيميايي ويژه در نمونه هايي حاوي چند تركيب شيميايي استفاده كرد ،‌ چنين كاربردهايي تجزه اي اند. در ساليان اخير ، ليزرها تأثير چشمگيري در هر دو زمينه داشته اند.
هر چند در تجزيه ي طيف بيني ، فرآيندهاي كلاسيك جذب و نثر ساده ي نور به كار مي رود امروزه از تعداد بسيار زيادي بر همكنش تابشي ديگر نيز براي مقاصد طيف بيني استفاده مي شود. حتي هنگام وقوع تك فرآيندي مانند جذب ، از حيطه ي وسيعي از تكنيك هاي ليزري مي توان براي آشكارسازي آن استفاده كرد. همچنين بر حسب ناحيه ي مورد استفاده از طيف الكترومغناطيسي ،‌چند رده ي طيف بيني جذبي ذاتاً‌ متفاوت وجود دارد. براي مثال طيف هاي جذب مولكولي در ناحيه ي زير قرمز اصولاً از گذارهاي ارتعاشي در نمونه حاصل مي شود و بنابراين اطلاعاتي درباره ي ساختار چارچوب هسته ارتئه مي كنند. حال آنكه طيف هاي جذبي در مرئي يا فرابنفش ناشي از گذارهاي الكتروني اند و بدين ترتيب با آرايش هاي الكتروني ارتباط دارند.
يكي از دلايل كاربرد ليزر در اسپكتروسكوپي تكنامي ليزر مي باشد ؛ زيرا پهناي خط بسيار باريك كه به طور كلي قابل حصول است براي تكنيك هاي طيف بيني با تفكيك زياد بسيار مناسب است به علاوه واگرايي اندك باريكه ، استفاده از طول مسيرهاي عبور بلند از درون نمونه را آسان مي كند و بدين ترتيب در نمونه هايي كه پاسخ طيفي خيلي ضعيفي دارند ، حساسيت بهبود مي يابد. به طور كلي تفكيك در هر نوع روش طيف بيني ، به هر دو پهناي خط تابش و نمونه بستگي دارد پهناي خط منبع ليزر به عوامل گوناگوني وابسته است مانند تعريض طبيعي خط ، تعريض برخوردي، تعريض دوپلري ، تعريض زمان پرواز و تعريض تواني يا سيرشدگي ،‌همين فرآيندها نيز مي توانند در تعريض خصوصيات طيف بيني نمونه دخيل باشند.
به طور ايده آل ، هرگذار مسئول نسر ليزر بايد در يك فركانس كاملاً مشخص كه از فاصله ي بين ترازهاي انرژي مربوط تعيين مي شود ، رخ دهد. با اين حال ، چند فرآيند تعريض خط باعث انحرافهاي آماري از فركانس ايده آل مي شوند خصوصيات اين فرآيند ها برحسب ماهيت محيط فعال تغيير مي كنند.

منبع
cafedaneshjoo.com

+ نوشته شده در جمعه بیستم اسفند 1389ساعت 19:18 توسط عبدلی |

فسفر

آیا تا بحال شعله‌ای در درون آب مشاهده نموده‌اید. شاید تصور کنید این کار غیر ممکن باشد، ولی در دنیای شیمی ، این کار عملی است و می‌توان با استفاده از مواد شیمیایی ساده ، شعله‌هایی درون آب ایجاد کرد. برای ایجاد شعله در توی آب ، از فسفر سفید استفاده می‌شود که باید در مجاورت اکسیژن قرار گیرد. حال ببینیم فسفر سفید چه خصوصیاتی دارد که حتی در زیر آب مشتعل می‌گردد.

فسفر

فسفر در طبیعت به حالت آزاد یافت نمی‌شود. سنگ معدن مهم آن فسفات کلسیم است. برای تهیه فسفر ، فسفات کلسیم را با سیلیس و زغال کک در کوره الکتریکی حرارت می‌دهند. مطابق واکنش زیر ، فسفر آزاد می‌شود.

2Ca₃(PO₄)₂ + 6SiO₂ + 10C → 6CaSiO₃ + 10CO + P₄

فسفر به شکل آلوتروپی یافت می‌شود: فسفر سفید ، فسفر سیاه.

فسفر سفید (P₄)

فسفر سفید ، جامدی مومی‌شکل است که بلورهای آن از تجمع مولکولهای P₄ شده است. اما در حالت بخار ، به صورت مولکولهای مجزا وجود دارد. مولکولهای P₄ به صورت چهار وجهی منتظم است و در هر یک از گوشه‌های این چهار وجهی ، یک اتم فسفر وجود دارد که با پیوندهای کووالانسی با سه اتم فسفر دیگر متصل است و از آنجا که زاویه پیوندهای آن ، 60 درجه دارد و همین زاویه که انحراف زیادی از زاویه عادی اوربیتالهای P (90درجه) دارد، موجب می‌شود که پیوند P-P ضعیف و ناپایدار باشد.

از این رو ، فسفر سفید بسیار فعال می‌باشد، یعنی انرژی فعالسازی آن خیلی پایین است و به همین دلیل ، در هوا خود به خود آتش می‌گیرد. بنابراین فسفر سفید را در زیر آب نگهداری می‌کنند تا از تماس با هوا مصون بماند. نیروی بین مولکولی در فسفر سفید از نوع لاندن است.

فسفر سفید در آب حل نمی‌شود، چون مولکول آن غیر قطبی است. ولی در حلالهای غیر قطبی نظیر نفت و دی‌سولفید کربن حل می‌شود. فسفر سفید خاصیت سمی دارد.

فسفر قرمز (P_n)

از حرارت دادن فسفر سفید تا دمای 280 درجه سانتی‌گراد در ظرفهای سربسته (دور از هوا) حاصل می‌شود. سمی و آتشگیر نیست و برخلاف فسفر سفید که جامد مولکولی است، فسفر قرمز جزو جامدهای کووالانسی است و در دی‌سولفید کربن حل نمی‌شود.

فسفر سیاه (P_n)

از حرارت دادن فسفر تا دمای حدود 880 درجه سانتی‌گراد و در فشار بسیار زیاد حاصل می‌شود. فعالیت فسفر سیاه از انواع دیگر فسفر کمتر است و جریان برق را عبور می‌دهد.

نحوه ایجاد شعله در توی آب

برای انجام این کار ، ابتدا باید منبع تهیه اکسیژن داشته باشیم و آن ، عبارت است از یک بالن محتوی کلرات پتاسیم و بی‌اکسید منگنز که با چوپ پنبه سوراخدار به یک لوله باریک شیشه‌ای محدود شده است و این بالن را گرم می‌کنیم تا از واکنش این دو ماده ، گاز اکسیژن متصاعد شده و از لوله خارج گردد.

حال وسایل اصلی برای انجام این آزمایش عبارتند از:

یک گرم فسفر سفید
یک بشر 400 سانتیمتر مکعب
منبع تهیه اکسیژن

تولید شعله

درون بشر ، حدود 200 سانتیمتر مکعب ، آب می‌ریزیم و آن را تا 70 درجه سانتی‌گراد گرم می‌کنیم. سپس قطعات فسفر سفید را داخل آن می‌اندازیم و لوله اکسیژن را در آب فرو می‌بریم، بطوریکه که تا ته بشر فقط چند میلیمتر فاصله داشته باشد. فسفر سفید گرم ، وقتی با اکسیژن تماس پیدا می‌کند بلافاصله مشتعل می‌گردد و شعله‌های زیبایی مرتبا از انتهای لوله اکسیژن خارج شده تا سطح مایع بالا می‌آید و سپس ناپدید می‌گردد.

واکنش‌های انجام یافته

فسفر در اثر حرارت و در مجاورت اکسیژن ، ابتدا اکسید فسفر P₄O₆ و سپس در اکسیژن در کانی به اکسید فسفر P₄O₁₀ مبدل می‌شود که با تولید نور همراه است و این عمل بطور عمده به تبدیل تدریجی P₄O₆ به P₄O₁₀ مربوط است.

P₄ + 3O₂ → P₄O₆

P₄ + 5O₂ → P₄O₁₀

و سپس با تاثیر آب بر این اکسیدها ، اسید فسفرو و اسید فسفریک تولید می‌شود و در نتیجه شعله‌ها ناپدید می‌شوند.

اسید فسفرو P₄O₆ + 6H₂O → 4H₃PO₃

اسید فسفریک P₄O₁₀ + 6H₂O → 4H₃PO₄

+ نوشته شده در جمعه بیستم اسفند 1389ساعت 19:7 توسط عبدلی |

Chemistry Jokes

Two atoms are walking down the street

Says one atom to the other, "Hey! I think I lost an electron

The other says, "Are you sure

"Yes, I'm positive

If you're not part of the solution, you're part of the precipitate

A neutron walks into a restaurant and orders a couple of cokes

As she is about to leave, she asks the waiter how much she owes

The waiter replies, "For you, No Charge

+ نوشته شده در جمعه بیستم اسفند 1389ساعت 19:4 توسط عبدلی |

پلیمر به زبان ساده

این نوشته مطلبی توصیفی است که نگاهی عمقی به پلیمرها می اندازد. اولین نکته ای که به نظر می رسد این است که هنگامی که ما از پلیمرها صحبت می کنیم، دقیقاً از چگونه موادی صحبت می کنیم؟ پلیمر چه هست و چه نیست؟ معمولاً واﮋه ی پلیمر هنگامی استفاده می شود که در مورد مواد با جرم مولکولی بسیار بزرگ(در حدود چند هزار یا بیشتر) صحبت شود. کم و بی ساده است؛ اینطور نیست؟به خط شوید

!-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-^^^^^^^^^^یک پلیمر خطی ساخته شده از اتم های Aاما معمولاً ما علاقه مندیم تا از این حد فراتر رویم. اکثر اوقات وقتی ا پلیمرها صحبت می کنیم راجع به مولکولهایی حرف می زنیم که جرم مولکولی آنها صدهاهزار یا حتی چندین میلیون است. همچنین ما معمولاً از پلیمرهای خطی صحبت می کنیم پلیمر خطی، یک مولکول پلیمری است که در آن اتم ها کم و بیش یک زنجیر طولانی را تشکیل داده اند. به این زنجیر ((استخوان بندی)) یا ((زنجر اصلی)) می گویند. معمولاً برخی اتم های واقع در زنجیر، خود با زنجیری از اتم ها پیوند دارند. به این زنجیر های کوچک ((زنجیر وابسته)) یا (( زنجیر فرعی)) می گو یند. زنجیر های قرعی معمولاً بسیار کوتاهتر از زنجیر اصلی هستند.زنجیر فرعی معمولاً تعداد کمی اتم دارد در حالیکه زنجیر فرعی شامل چندین هزار اتم است.پلیمرها مانند برنامه های تلویزیون بسیار تکرار می شوند!معمولاً هنگامی که ما از پلیمرها صحبت می کنیم؛ تنها در مورد مولکول های بزرگی که پشت سر هم در یک زنجیر آمده اند حرف نمی زنیم، بلکه در مورد اتم هایی صحبت می کنیم که زنجیر اصلی را می سازند و این بخش بارها و بارها در طول زنجیر تکرار می شود و پلیمر را می سازد. برای مثال در پلی پروپیلن ، زنجیر اصلی تنها دارای دو کربن است که به طور مداوم تکرار می شود. یکی از کربن ها دو اتم هیدروزن به خود متصل دارد و دیگری یک گروه فرعی متیل و یک هیدروزن. این ساختار در طول زنجیر پلی پروپیلن بارها و بارها تکرار می شود. به این گونه ساختارها، واحد مکرر یا ساختار مکرر می گویند. ردیف شدن مورد نیاز است:پلیمرها از ابتدا بزرگ بوجود نمی آیند، بلکه ابتدا به صورت ساختار های کوچکی به نام ((مونومر یا تک پار)) موجودند. برای آنکه یک پلیمر تشکیل شود یک توده ی بزرگ از مونومرها کنار یکدیگر قرار گرفته و با بهم چسبیدن زنجیر پلیمر را تشکیل می دهند. مثلاً منومرهای استایرن که پلی استایرن را تشکیل می دهند:نتایج بزرگ بودن:اگر دوباره نظری به پلیمر های خطی بیاندازیم، متوجه خواهیم شد که بسیاری از آنها بر خلاف مولکولهای خطی ساده دارای زنجیر بسیار طولانی و غول آسا هستند؛ از این رو آنها به گونه ای عمل می کنند که با سایر مولکولها متفاوت است.

منبع: سایت دانشگاه میسیسپی جنوبی

+ نوشته شده در جمعه بیستم اسفند 1389ساعت 19:1 توسط عبدلی |

ایا میدانید

آیا میدانید شیشه به ظاهر جامد به است ولی مایعی است که با سرعت بسیار کند حرکت میکند
ایا میدانید رادیم گرانترین فلز است
ایا میدانید تمامی فلزات بجز آنتیموان و بیسموت در مواقع انجماد حجمشان کاهش می یابد
ایا میدانید استرانسیم از بقایای موجودات دریایی به دست می آید
ایا میدانید کادمیم فلزی سمی است که در ساخت باطری های خشک کاربرد دارد
ایا میدانید گالیم در دمای 30 درجه مایع می شود
ایا میدانید اکسید کروم در ساخت نوار کاست و فیلم ویدئو استفاده می شود
ایا میدانید لیتیم در جامد کردن روغن های صنعتی کاربرد دارد
ایا میدانید جرم هريك از سياهچاله ها بين 1 ميليون تا 1 بيليون جرم خورشيدي است

+ نوشته شده در جمعه بیستم اسفند 1389ساعت 18:58 توسط عبدلی |

واندروالسی هیدروژنی لاندن (پراکندگی)

اتم‌ها در مولکولها توسط پیوندهای کووالانسی کنار هم نگه داشته شده‌اند. اما پرسش این است که مولکولها در حال مایع و جامد توسط چه نیرویی به سوی یکدیگر جذب می‌شوند، نیروهایی که مولکولهای یک ماده را در حالت مایع یا جامد به همدیگر ارتباط می‌دهد به نیروهای بین مولکولی معروف است.

نیروهای بین مولکولی بین مولکولهای قطبی با نیروهای بین مولکولی بین مولکولهای غیرقطبی باهم تفاوت دارند. معمولاً نیروهای بین مولکولی به نام نیروهای واندروالسی معروفند. وجود این نیروها در بین مولکولها باعث می‌شود که یک ترکیب جامد مولکولی شکل معینی داشته باشد و با غلبه بر این نیروها بتوان آن را به حالت مایع درآورد.

ولین بار یوهانس واندروالس در سال ۱۸۷۳ وجود نیروهای کشش بین مولکولی در میان مولکولهای گاز را مطرح کرد، به نظر واندروالس مجموع این نیروها هستند که مقدار انحراف یک گاز حقیقی از گاز ایده آل را معین می‌کنند توضیح خاستگاه این نیروهای بین مولکولی توسط فرتینر لاندن در ۱۹۳۰ پیشنهاد شد. امروزه نیروهای بین مولکولی را به صورت عام نیروهای واندروالس و نیروهای پراکندگی بین مولکولهای غیرقطبی را نیروهای لاندن می‌نامند.

[ویرایش] انواع نیروهای واندروالسی

نیروهای دوقطبی - دوقطبی این نیروها بین مولکولهای قطبی دیده می‌شوند. این مولکولها دارای دوقطبیهای دائمی هستند و تمایل به قرار گرفتن در راستای میدان الکتریکی دارند. پایدارترین حالت زمانی است که قطب مثبت یک مولکول تا حد امکان به قطب منفی مولکول مجاور نزدیک باشد. در این شرایط بین مولکولهای مجاور یک نیروی جاذبه الکتروستاتیکی به نام نیروی دوقطبی بوجود می‌آید.

با توجه به مقادیر الکترونگاتیوی اتم‌ها در یک مولکول دو اتمی می‌توان میزان قطبیت مولکول و جهت‌گیری قطبهای مثبت و منفی را پیش بینی کرد اما پیش بینی قطبیت مولکولهای چند اتمی باید مبتنی بر شناخت شکل هندسی مولکول و آرایش جفت الکترونهای غیر مشترک باشد.

[ویرایش] پیوند هیدروژنی

پیوند هیدروژنی نوعی نیروی بین مولکولی است که در آن بین اتم هیدروژن از یک مولکول با اتمهای الکترونگاتیو F و O و N از مولکول دیگر جاذبه‌ای بوجود می‌آید که به پیوند هیدروژنی معروف است. پیوند هیدروژنی فقط بین ترکیبات دارای H و O و N و F وجود دارد یعنی در این ترکیبات هیدروژن به عنوان پلی بین دو اتم الکترونگاتیو عمل می‌کند. انرژی لازم برای شکستن یک مول پیوند هیدروژنی از حدود ۱ تا ۱۰ کیلوکالری متغیر است.

اگرچه پیوندهای هیدروژنی ضعیفتر از پیوندهای کووالانسی است اما در میان نیروهای بین مولکولی قویترین آنها به شمار می‌رود. پیوندهای هیدروژنی نقش موثری در ساختار مواد مهم بیولوژیکی شامل پیوندهای N -H و O-H و تعیین خواص آنها دارد. شکل هندسی پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیک که مولکولهای آلی دارای زنجیر بلند هستند با پیوند هیدروژنی میان گروههای N - H یک زنجیر و گروه C = O زنجیر مجاور تثبیت می‌شود.

که در ربایش فضای بین ملکولی اتم‌های هیدروژن پیوند واندر والسی به طور چشم گیری افزابش میابد

[ویرایش] نیروهای لاندن (پراکندگی)

مولکولهای غیرقطبی، دوقطبی دائمی ندارند ولی با وجود این تمام مواد غیرقطبی را می‌توان مایع کرد. از اینرو علاوه بر نیروی دوقطبی - دوقطبی باید نوع دیگری از نیروی بین مولکولی وجود داشته باشد. وجود نیروهای پراکندگی در مولکولها به عنوان یک اصل پذیرفته شده‌اند. تصور می‌شود این نیروها ناشی از حرکت الکترونها باشد. در یک لحظه از زمان ابر الکترونی یک مولکول به نحوی تغییر شکل می‌دهد که یک دوقطبی لحظه‌ای بوجود می‌آید که در آن قسمتی از مولکول به مقدار بسیار کم منفی تر از قسمت‌های دیگر است و در لحظه بعد به علت حرکت الکترونها جهت دوقطبی لحظه‌ای تغییر می‌کند.

اثر این دوقبیهای لحظه‌ای در طول زمان بسیار کوتاه یکدیگر را حذف می‌کنند به صورتی که مولکول غیر قطبی فاقد دوقطبی دائمی می‌شود. ولی دوقطبیهای مواج لحظه‌ای یک مولکول، دوقطبیهای نظیر خود را در مولکولهای مجاور القا می‌کنند و حرکت هم‌زمان الکترونهای مولکولهای مجاور باعث ایجاد نیروی جاذبه بین این دو قطبیهای لحظه‌ای، نیروی لاندن را تشکیل می‌دهند. نیروی لاندن بین مولکولهای قطبی هم وجود دارد، اما تنها نیروی بین مولکولی موجود در مولکولهای غیرقطبی است.

منابع

دانشنامه رشد.

+ نوشته شده در جمعه بیستم اسفند 1389ساعت 18:35 توسط عبدلی |

تست های شناسایی الدهید ها و کتون ها

- (2 و 4- دي نيتروفنيل هيدرازين)

غالب آلدهيدها و کتونها در واکنش با 2 و 4- دي نيتروفنيل هيدرازين رسوب نارنجي مايل به قرمز تشکيل مي دهند، اما فقط آلدهيدها مي توانند کرومIV و نقره (I) را کاهش دهند. اين تفاوت واکنش پذيري به عنوان وجه تمايز بين آلدهيدها و کتونها است.

يک قطره از مايع مجهول را در يک لوله آزمايش کوچک بريزيد و يک ميلي ليتر واکنشگر 2 و 4- دي نيتروفنيل هيدرازين به آن اضافه کنيد. چنانچه مجهول جامد است حدود 10 ميلي گرم از آنرا در حداقل مقدار اتانول (95 %) يا دي اکسان حل کنيد سپس واکنشگر را به آن بيافزاييد، لوله آزمايش محتوي مخلوط را به شدت تکان دهيد. غالب آلدهيدها و کتونها فوراً رسوبي به رنگ زرد تا قرمز توليد مي کنند. اما براي بعضي ترکيبات براي تشکيل رسوب بايد 15 دقيقه صبر کرد و يا به آرامي آنرا حرارت داد. تشکيل رسوب به منزله مثبت بودن اين آزمايش است.

تهيه واکنشگر
3 گرم (2 و 4- دي نيتروفنيل هيدرازين) در 15 ميلي ليتر سولفوريک اسيد غليظ بريزيد. در يک بشر 20 ميلي ليتر آب و 70 ميلي ليتر اتانول 95 % ريخته در حاليکه آنرا به شدت بهم زنيد آهسته محلول 2 و 4-دي نيتروفنيل هيدرازين را به مخلوط آبي اتانول اضافه نماييد. بعد از مخلوط کردن محلول را روي کاغذ صافي چين دار صاف کنيد. محلول صاف شده، معرف آماده براي واکنش است.

2- کروميک اسيد
يک قطره يا حدود 10 ميلي گرم (اگر مجهول جامد است) از نمونه را در يک ميلي ليتر استون (خالص براي واکنش) حل نماييد. چند قطره از واکنشگر کروميک اسيد اضافه کنيد، بدين ترتيب که يک قطره اضافه کنيد و بهم بزنيد سپس قطره بعدي را اضافه کنيد. چنانچه رسوب سبز رنگ تشکيل شود و رنگ نارنجي معرف از بين برود دليل بر مثبت بودن نتيجه آزمايش است. براي آلدهيدهاي آليفاتيک (RCHO) محلول براي 5 ثانيه کدر مي شود و پس از 30 ثانيه رسوب ظاهر مي شود.آلدهيدهاي آروماتيک (ArCHO) پس از (120 – 30) ثانيه رسوب مي دهند. اما بعضي موارد تشکيل رسوب پس از زمان بيشتري رؤيت مي شود. وقتي نتيجه آزمايش منفي است رسوب تشکيل نمي شود. اما، در بعضي موارد، رسوبي ديده مي شود اما رنگ نارنجي معرف باقي مي ماند.
در هنگام انجام اين آزمايش، بايد از خلوص استون اطمينان حاصل نماييد در غير اينصورت با واکنشگر واکنش مي دهد و نتيجه مثبت براي آن حاصل مي شود. لذا قبل از انجام آزمايش به لوله آزمايش کوچکي که محتوي استون است چند قطره کروميک اسيد اضافه کنيد و پس از مخلوط کردن 5-3 دقيقه صبر کنيد. اگر بعد از اين مدت واکنشي انجام نشده بود در اينصورت استون از خلوص کامل برخوردار است. چنانچه نتيجه آزمايش مثبت بود، از بطري استون ديگر استفاده کنيد و يا در استون مقداري پتاسيم پرمنگنات بريزيد و سپس تقطير کنيد و استون تقطير شده را که خالص است براي آزمايش بکار ببريد.
تهيه واکنشگر
يک گرم کروميک اسيد (CrO3) را در يک ميلي ليتر سولفوريک اسيد غليظ حل کنيد. سپس مخلوط را با دقت با 3 ميلي ليتر آب رقيق نماييد.
اين آزمايش در صورتي براي شناسايي آلدهيد سودمند است که شناسايي گروه کربونيل آن به وسيله واکنشگر 2 و 4- دي نيترو فنيل هيدرازين تأييد شده باشد. الکلها به اين واکنشگر پاسخ مثبت نمي دهند. اما به معرف کروميک اسيد جواب، مثبت مي دهند.

3- آزمايش تولنس
غالب آلدهيدها با محلول نقره نيترات آمونياکي واکنش مي دهند و نقره رسوب مي کند (آئينه نقره يي). کتونهاي معمولي به اين واکنشگر جواب نمي دهند. واکنشگر بايد بلافاصله قبل از مصرف تهيه شود. براي تهيه واکنشگر، يک ميلي ليتر از محلول تولنس (A) را با يک ميلي ليتر محلول تولنس (B) مخلوط مي کنيم. رسوب نقره اکسيد تشکيل مي شود و سپس قطره قطره محلول آمونياک را به مخلوط اضافه کنيد تا رسوب اکسيد نقره حل شود. اکنون واکنشگر براي انجام آزمايش را آماده است.
يک قطره از آلدهيد مايع يا 10 ميلي گرم اگر آلدهيد جامد است. در حداقل مقدار دي اکسان حل نمايند. اين محلول را به 2 يا 3 ميلي ليتر از واکنشگر که در لوله آزمايش کوچکي قرار دارد اضافه کنيد. محلول را خوب مخلوط کنيد. اگر رسوب نقره روي ديواره لوله تشکيل شد جواب آزمايش مثبت است. در بعضي موارد براي تشکيل رسوب نقره (آئينه نقره يي) لازم است لوله آزمايش را در حمام آب گرم قرار داد.

توجه : واکنشگر تولنس بايد در هنگام مصرف تهيه شود و هر چه باقي مي ماند بايد بلافاصله همراه با آب زياد و در ظرفشويي بريزيد. چنانچه محلول نگهداري شود امکان تشکيل نقره فولمينات (Ag2C2N2O2) که ماده بسيار انفجار پذيري است، وجود دارد. بنابراين واکنشگر تولنس را هرگز نبايد از قبل تهيه و نگهداري کرد.
تهيه واکنشگر
محلول A از حل کردن 3 گرم نقره نيترات در 30 ميلي ليتر آب قابل تهيه است. محلول B، محلول سديم هيدروکسيد 10 % است.

4- آزمايش يدوفرم
اين آزمايش براي شناسايي متيل کتونها و ترکيباتيکه در اثر شرايط واکنش اکسيد شوند و به – Co – CH3 تبديل شوند، انجام پذير است، گروههاي ,-CH3CO CHI2CO- ,CH2ICOبه آزمايش يدوفرم پاسخ مثبت مي دهند. براي واکنش وجود يک هيدروژن فعال در اتصال به کربني که فاقد ممانعت فضايي باشد لازم است. ترکيبات CH3CO - COCH3 , RCO - CH2 - CO - R , CH3CHOHR , CH3COR , CH3CH2OH CH3CHO نسبت به واکنش يدوفرم واکنش پذيري دارند و رسوب زرد يدوفرم تشکيل مي دهند.
4 قطره از مجهول مايع يا 1/0 گرم از مجهول جامد با 3 ميلي ليتر آب را در يک لوله آزمايش بزرگ (mm15*8/1) حل نماييد. چنانچه مجهول در آب حل نمي شود براي انحلال مجهول از 3 ميلي ليتر دي اکسان به جاي آب استفاده نماييد. و يک ميلي ليتر محلول سديم هيدروکسيد 10 % به آن مخلوط اضافه کنيد. سپس قطره قطره محلول يد – پتاسيم يديد در حاليکه بهم مي زنيد به مخلوط اضافه نماييد و بهم بزنيد افزايش يد را تا وقتي که رنگ قهوه يي محلول باقي بماند ادامه دهيد. رنگ يد اضافي را با اضافه کردن سود بصورت قطره قطره به همراه تکان دادن از بين ببريد. لوله را از آب پر کنيد و بگذاريد 15 دقيقه بماند. اگر ترکيب متيل کتون باشد يا در اثر شرايط اکسيد کنندگي، ملکول به متيل کتون تبديل شده باشد، رسوب زرد يدوفرم تشکيل مي شود. براي تأييد تشکيل رسوب يدوفرم، رسوب را صاف کنيد و پس از خشک کردن نقطه ذوب آنرا تعيين نماييد (نقطه ذوب يدوفرم ˚121-119 است) در صورت مصرف بيش از اندازه دي اکسان، يدوفرم را حل مي نمايد، افزايش آب به همين دليل است.

تهيه واکنشگر
20 گرم پتاسيم يديد و 10 گرم يد را در 100 ميلي ليتر آب حل نماييد.

5- آزمايش فريک کلريد
آلدهيدها و کتونهايي که فرم انولي در آنها زياد است، به آزمايش فريک کلريد پاسخ مثبت مي دهند. چند قطره از محلول 5/2 % آبي فريک کلريد به يک ميلي ليتر از محلول آبي نمونه ( محلول آبي نمونه بايد حدود 1 تا 3 درصد وزني) اضافه نماييد. براي مشاهده رنگ تشکيل شده، محلول را خوب مخلوط کنيد. تشکيل رنگ معمولاً فوري است اما رنگ تشکيل شده تا مدت زيادي باقي نمي ماند.
چنانچه نمونه جامد يا مايع در آب نامحلول بود، حدود 20 ميلي گرم از نمونه جامد يا يک قطره از نمونه مايع را در يک ميلي ليتر کلروفرم حل نماييد. يک قطره پيريدين و 3 تا 5 قطره از محلول 1 % (حجم / وزن) فريک کلريد در کلروفرم به آن اضافه نماييد. رنگ ايجاد شده به دليل تشکيل کمپلکس با يون (Fe(III است.

منبع

+ نوشته شده در چهارشنبه هجدهم اسفند 1389ساعت 21:15 توسط عبدلی |

تست های شناسایی کربوکسيليک اسيدها

- pH
شناسايي اين ترکيبات عمدتاً از طريق خصوصيات انحلال پذيري آنها صورت مي پذيرد. ويژگي هايي که در شناسايي کربوکسيليک اسيدها مورد استفاده قرار مي گيرد. چنانچه ترکيب در آب انحلال پذير باشد، به آساني مي توان pH محلول آبي آنرا بوسيله کاغذ pH بررسي کرد. اگر ترکيب اسيد باشد، pH محلول پائين است.
ترکيباتي که در آب نامحلول هستند بايد در محلول اتانول و اب و يا متانول و آب حل شوند. ابتدا ترکيب را در الکل حل کنيد و سپس به آن کم کم آب اضافه کنيد تا کدر شود. با افزودن چند قطره الکل محلول زلال مي شود و سپس pH آنرا امتحان کنيد.

2- سديم بي کربنات
مقدار کمي از ترکيب را در محلول آبي سديم بي کربنات 10 % حل کنيد. محلول را به دقت بررسي کنيد. اگر ترکيب اسيد باشد، تشکيل حبابهاي کربن دي اکسيد مشاهده مي شود.

۳- نقره نيترات اتانولي
يک قطره از مجهول يا چنانچه جامد است 5 قطره از محلول اتانولي غليظ آن را به 2 ميلي ليتر از محلول نقره نيترات اتانولي 2 % اضافه کنيد. اگر تا 5 دقيقه واکنشي انجام نشد. محلول را بوسيله حمام بخار حرارت دهيد چنانچه رسوبي تشکيل شود، در اثر افزايش 2 قطره نيتريک اسيد 5 %، رسوب کربوکسيلات نقره حل مي شود.
۴- معادل خنثي شدن N.E
کربوکسيليک اسيدها را به دليل خاصيت اسيدي مي توان با يک قلياي استاندارد مورد سنجش قرار داد و معادل خنثي شدن آنرا محاسبه کرد. معادل خنثي شدن يا وزن معادل اسيد در واقع وزن ملکولي اسيد تقسيم بر تعداد عوامل اسيد موجود در ملکول ، n، است و به عبارت ديگر چنانچه معادل خنثي شدن را در تعداد گروههاي کربوکسيليک اسيد ضرب کنيد وزن ملکولي اسيد بدست مي آيد.
ممکن است براي حل کامل اسيد لازم باشد مخلوط را گرم کرد. اسيد را با استفاده از شناساگر فنول فتالئين بوسيله محلول سديم هيدروکسيد با نرماليته معلوم (N 1/0) تيتر نماييد.

اگر اسيد فقط يک گروه کربوکسيلي داشته باشد در اينصورت معادل خنثي شدن با وزن ملکولي اسيد برابر است.
چنانچه از اتانول 95% به عنوان حلال استفاده شود، شناساگر فنول فتالئين نقطه پايان را دقيقا نشان نمي دهد و بايد از شناساگر برموتيمول آبي استفاده شود. هم چنين بعضي اسيدها را مي توان در مخلوطي از دو حلال نظير اتانول و بنزن يا اتانول و تولوئن مورد سنجش حجمي قرار داد.
معادل خنثي شدن براي کارهاي معمولي با تقريب 1±% محاسبه مي شود. اما چنانچه نمونه به دقت تخليص و خشک شده باشد با استفاده از يک روش خوب خطا را مي توان به 3/0±% کاهش داد. اگر مقدار معادل خنثي شدن بدست آمده با مقادير تئوري مطابقت نداشته باشد، پس از خشک کردن کامل دوباره مورد سنجش حجمي قرار داد.
براي اسيدهاي فرار آليفاتيک استخلاف نشده سبک ملکول يک تا شش کربنه از آزمايش تعيين ثابت دوکلاکس استفاده مي شود. هم چنين براي تعيين خصوصيات استرهايي که از چنين اسيدهايي مشتق شده اند ارزشمند است، مي توان اين اسيدها را از هيدروليز چنين استرهايي نيز بدست آورد. 2/0 گرم اسيد را به دقت وزن نموده در يک ارلن ماير 125 ميلي ليتر در 50 ميلي ليتر آب يا محلول اتانول حل نماييد .

+ نوشته شده در چهارشنبه هجدهم اسفند 1389ساعت 21:13 توسط عبدلی |

تعیین فرمول مولکولی مواد آلی

مقدمه

قبل از تلاش برای تعیین ساختمان یک ماده آلی مجهول از طریق طیف گیری ، می‌توان مشکل را با تعیین فرمول مولکولی ماده قدری ساده‌تر کرد. در این مقاله این موضوع را بررسی می‌کنیم چگونه فرمول مولکولی یک ترکیب ، تعیین گردیده و چطور می‌توان از آن فرمول ، اطلاعاتی برای ساختمان ماده بدست آورد.

تجزیه عنصری و طرز محاسبات

روش قدیمی تعیین فرمول مولکولی یک ماده مستلزم سه مرحله است. اولین مرحله ، انجام آنالیز (تجزیه کیفی عنصری برای یافتن نوع اتمهای موجود در مولکول است. مرحله دوم ، انجام آنالیز کمی عنصری برای یافتن تعداد نسبی انواع مختلف اتمها در مولکول است. این عمل منجر به یافتن فرمول تجربی می‌گردد. مرحله سوم ، شامل تعیین جرم مولکولی یا تعیین وزن مولکولی است که وقتی آن را با فرمول تجربی در هم آمیزیم، تعداد واقعی اتمهای موجود در مولکول را نشان خواهد داد و نتیجه حاصل ، فرمول مولکولی خواهد بود.

تعیین فرمول تجربی

تقریبا تمام مواد آلی ، دارای کربن و هیدروژن هستند. در اکثر حالتها ، تعیین این که آیا این عناصر موجودند یا خیر ، واجب و لازم نیست. ولی اگر ضرورت ایجاب کند که وجود آن دو را به اثبات رسانیم، می‌توان ماده مجهول را در حضور اکسیژن سوزاند. اگر احتراق ماده ، انیدریک ایجاد کند، پس در ماده مجهول کربن موجود بوده است و اگر آب ایجاد شد، می‌بایست اتمهای هیدروژن در ماده وجود داشته باشند.

یادآوری این نکته ضروری است که هیچ روش مستقیم مناسبی برای تعیین وجود اکسیژن در یک ماده وجود ندارد، به این دلیل است که در آنالیز کیفی از اکسیژن نامی برده نمی‌شود. نیتروژن ، کلر ، برم ، ید و گوگرد را می‌توان به آزمایشی مشابه آزمون ذوب سدیم شناسایی کرد.

برای تعیین دقیق کربن و هیدروژن موجود در یک ماده مجهول ، به یک آنالیز کمی نیاز است. در عملیات آزمایشگاهی تجاری مکررا این تجزیه را انجام می‌دهند. روش تعیین مقادیر کربن و هیدروژن در یک ماده ، مبتنی بر احتراق آن برای تولید انیدریک کربنیک و آب است. در تجزیه کمی ، انیدریک کربنیک و آب را جمع‌آوری کرده و سپس وزن می‌کنیم. روش‌هایی نیز برای تعیین مقادیر گوگرد ، نیتروژن و هالوژنهای موجود در ترکیب در دسترس هستند.

تعیین جرم مولکولی

یک مرحله در تعیین فرمول مولکولی یک ماده ، تعیین وزن یک مول از آن ماده است. این عمل به طرق مختلفی صورت می‌گیرد. بدون در دست داشتن جرم مولکولی یک مجهول ، کسی قادر نیست بگوید فرمول تجربی که مستقیم از تجزیه عنصری تعیین گشته ، آیا فرمول حقیقی ماده بوده یا این که این فرمول باید در عددی ضرب شود تا فرمول مولکولی واقعی جسم مجهول مشخص گردد.

استفاده از طیف سنج جرمی

در یک آزمایشگاه جدید ، جرم مولکولی با استفاده از طیف سنج جرمی تعیین می‌گردد. یک روش قدیمی جهت تعیین جرم مولکولی ماده ( بر اساس اصول شیمی عمومی ) ، روش چگالی بخار است. در این روش ، حجم مشخصی از گاز در دمای مشخص توزین می‌گردد. پس از تبدیل حجم گاز در دما و فشار استاندارد ، می‌توان تعیین نمود که آن حجم چه کسری از یک مول را نشان می‌دهد. از این طریق می‌توان جرم مولکولی ماده را بسادگی تعیین کرد.

اندازه‌گیری نزول نقطه انجماد یک حلال

روش دیگر تعیین جرم مولکولی یک ماده ، اندازه‌گیری نزول نقطه انجماد یک حلال است که به مقدار مشخصی از ماده مورد آزمایش اضافه شده باشد. این روش به نام روش انجماد سنجی خوانده می‌شود.

اسمومتری فشار بخار

روش دیگر که فقط گاهی اوقات مورد استفاده قرار می‌گیرد، اسمومتری فشار بخار است. در این روش ، ماده مورد آزمایش را در یک حلال حل کرده و تغییر فشار بخار حلال را اندازه می‌گیرند.

تیتراسیون

اگر ماده مجهول یک اسید کربوکسیلیک باشد، می‌توان آن را با محلول استاندارد هیدروکسید تیتر کرد. با بهره گیری از این روش می‌توان اکی‌والان خنثی را تعیین نمود. اکی‌والان خنثی معادل وزن اکی‌والان آن اسید است. اگر آن اسید فقط حاوی یک گروه کربوکسیل باشد، در آن صورت اکی‌والان خنثی و جرم مولکولی معادل خواهند بود. اگر آن اسید دارای بیش از یک گروه کربوکسیل باشد، آنگاه اکی‌والان خنثی برابر جرم مولکولی اسید تقسیم بر تعداد گروههای کربوکسیل خواهد بود. بسیاری از فنلها (بویژه آنهایی که توسط گروههای الکترون کشنده استخلاف شده‌اند) آنقدر اسیدی‌اند که می‌توان آنها را با روشی مشابه اسیدهای کربوکسیلیک تیتر کرد. این روش را می‌توان برای اسیدهای سولفونیک نیز بکار برد.

فرمول مولکولی

هنگامی که جرم مولکولی و فرمول تجربی تعیین گردیدند، می‌توان مستقیما فرمولی مولکولی جسم را تعیین کرد. اغلب ، وزن فرمول تجربی و جرم مولکولی یکسان است. در چنین حالتی ، فرمول تجربی ، همان فرمول مولکولی است. در بسیاری از حالتها وزن فرمول تجربی کمتر از جرم مولکولی است. در چنینی حالتهایی ضروری است که تعیین گردد چند بار وزن مولکولی را باید به وزن فرمول تجربی تقسیم کرد و سپس رقم بدست آمده را در فرمو ل تجربی ضرب کرد تا فرمول مولکولی بدست آید.

مثال ساده در این مورد ، اتان است. بعد از تجزیه کمی عنصری ، فرمول تجربی CH3 برای اتان تعیین گردید. محاسبات نشان داد که جرم مولکولی اتان 30 است. پس از تقسیم وزن مولکولی اتان (30) بر وزن فرمول تجربی (15) رقم 2 بدست آمد. بنابراین ، باید فرمول مولکولی اتان ، 2(CH3) یا C2H6 باشد.

برای مثال ، مجهولی که پیشتر در این فصل معرفی گشت، فرمول تجربی C7H14O2 بوده و وزن فرمولی آن 130 است. اگر فرض کنیم که جرم مولکولی این ماده 130 تعیین شده است، می‌توان نتیجه گرفت فرمول تجربی و فرمول مولکولی معادلند و ضمنا فرمول مولکولی باید C7H14O2 باشد.

بر گرفته از دانشنامه ی رشد

+ نوشته شده در چهارشنبه هجدهم اسفند 1389ساعت 21:11 توسط عبدلی |

نيروهاي واندروالسي

نيروهاي واندروالسي

نيروهاي واندروالسي بر خلاف نيروهاي دو قطبي- دو قطبي و هيدروژني شكل خاص و جهت تعريف شده اي ندارد . اين نيروها اولين بار توسط واندروالس فيزيك دان هلندي با به كار گيري تصحيحاتي در قانون گاز ايده ال مطرح و به عنوان تخميني از اين نيروها به دست آمد ،و با وجود ضيعف بودن قابل اهميت هستند .

يك نيروي واندروالسي در يك مولكول وقتي به وجود مي آيد كه مركز بارهاي مثبت و مركز بارهاي منفي منطبق نباشد. درچنين موقعي گفته مي شود كه مولكول دو قطبي هاي الكتريكي دارد .

در سيستمهاي مولكولي كه دو قطبي ها حالت دائمي دارند (مولكولهاي قطبي ) نيروهاي واندروالسي به جهت گيري نسبي و مكان مولكولها وابستگي شديدي دارند. اين نيروها با توان ششم فاصله بين دو قطبي ها نسبت معكوس دارند و لذا اين نيروها در فواصل بسيار كم ظاهر مي شوند . نيروهاي دو قطبي در تعيين درجه به هم فشردگي صفوف منظم مولكولها دربلورها نقش مهمي دارند .

در سيمستم هايي كه دو قطبي ها حالت دائمي ندارند ، اجزاي سيستم درمعرض تاثيراتي كاملا متفاوت هستند اين تاثيرات عمدتا بدين شكل است كه در يك سيستم اتمي يا مولكولي ، توضيح بار الكتروني مي تواند به واسطه نزديك شدن كافي اتمها يا مولكولها به يكديگر تبديل كند و بدين ترتيب در تك تك اجزاي سيستم يك دو قطبي به وجود مي آيد . بعضي مواقع نيروهاي جاذبه بين يك جفت از اين دو قطبي ها نيروي پراكندگي مي نامند . اين نيروها نيروهاي لاندن نيز ناميده مي شوند. با افزايش تعداد الكترونها در اتم ها يا مولكولها و نيز تغيير توضيح بار الكتريكي به صورت ساده تر توسط يك ميدان الكتريكي، نيروهاي پراكندگي مي توانند افزايش يابند . نقطه جوش يك مايع ميزان تقريبي از نيروهاي جاذبه بين مولكولي اجزاي تشكيل دهنده آن مايع مي باشد با مقايسه نقاط جوش معايعاتي كه دو قطبي هايي دائمي ندارند مي توان يك ارزيابي تقريبي از مقادير نيروهاي پراكندگي به دست آورد با توجه به ساختمان الكتروني هر جسم نيروهاي پراكندگي يا لاندن يك خاصيت كلي ماده به حساب مي آيد در سيستم هاي كه قابليت قطبي شدن اجزاي تشكيل دهنده آنها زياد است انرژي جاذبه بزرگ مي باشد.جهت گيريهاي مختلفي كه دو قطبي هاي مي توانند نسبت به يكديگر داشته باشند.

+ نوشته شده در چهارشنبه هجدهم اسفند 1389ساعت 21:4 توسط عبدلی |

نمونه سوال فصل سوم شیمی 1

- عواملي كه باعث افزايش طول عمر منابع شيميايي مي شود را نام ببريد ؟ دو مورد

2- چگونگي بازگرداني كاغذ را توضيح دهيد ؟

3- منظور از زباله هاي زيست تخريب پذير چيست ؟

4- به سوالات زير پاسخ دهيد :

الف) يك كاربرد براي زيست گاز بنويسيد ؟

ب) در جمع آوري زباله هاي شهري كدام دسته از زباله ها را انبار مي كنند ؟

پ) در ميان عناصر ( طلا / آهن / منيزيم ) كداميك واكنش پذيري بيشتري دارد ؟

5- به سوالات زير پاسخ دهيد :

الف) كداميك از موارد داده شده جزو منابع تجديد ناپذير است :

1) مس 2) آب

ب) كدام زباله زير زيست تخريب پذير است ؟ 1) نايلون فريزر 2) كاغذ

6- در هريك از موارد داده شده زير به كدام اصل عمل شده است ؟ آنرا در جدول قرار دهيد

الف) استفاده از انرژي هسته اي به جاي نفت ب) تعمير لولزم خانگي خراب

پ) خريد نوشابه خانواده به جاي چند نوشابه كوچك ت) ساختن كارتون هاي مقوايي از روزنامه هاي باطله

كاهش دادن مصرف

جايگزين كردن

باز به كار بردن

بازگرداندن

7- كدام مغز مداد خطوط كم رنگ تري رسم مي كند ؟ توضيح دهيد

الف) 10 % خاك رس و 90 % گرافيت ب) 30 % خاك رس و 70 % گرافيت

8- با آوردن مثال براي روش هاي زير توضيح دهيد هر يك چگونه به طولاني شدن عمر منابع تجديد ناپذير كمك مي كند ؟

الف) جايگزين كردن ب) كاهش دادن مصرف

9- با استفاده از جدول زير كه بخشي از جدول تناوبي مي باشد و فرمول شيميايي تركيب هاي داده شده ( SiCl₄ و SF₂ و BCl₃ و K₂O ) فرمول شيميايي تركيب هاي حاصل از عناصر داده شده را بنويسيد ؟

الف) Al و Br ب) Na و S پ) F و O

F	O	N	C	B	Be	Li
Cl	S	P	Si	Al	Mg	Na
Br	Se	As	Ge	Ga	Ca	K

10- دستگاه زباله سوز چيست ؟

1- به سوالات زير پاسخ دهيد :

الف) دو نوع زباله قابل بازگرداني و دو نوع زباله غير قابل بازگرداني نام ببريد ؟

ب) دو نوع زباله تجديد پذير و دو نوع زباله تجديد ناپذير را نام ببريد ؟

2- جاهاي خالي را با عبارت هاي مناسب پر كنيد :

جدول تناوبي شامل .............. دوره و ............ گروه مي باشد . به عناصر گروه دوم ............. و به عناصر گروه .............. هالوژن مي گويند . عنصر Ca‌مربوط به گروه ............... و عنصر Ar مربوط به گروه .............. مي باشد .

3- به سوالات زير پاسخ دهيد :

الف) سه مورد از مزاياي بازگرداني را نام ببريد ؟

ب) علت تفاوت در واكنش پذيري عناصر چيست ؟

4- كداميك از واكنش هاي زير از قانون پايستگي جرم پيروي نمي كند ؟ علت را بيان كنيد .

1) Fe₂O₃ + CO → 2Fe + 3 CO₂

2) CaCO₃ → CaO + CO₂

5- چگونگي بازگرداني زباله هاي پلاستيكي را توضيح دهيد ؟

6- انواع زباله هاي جامد را نام برده ؟ و بگوييد كداميك از آنها قابل بازگرداني هستند

7- خواص فلزها و نافلزها را با يكديگر مقايسه كنيد ؟ سه مورد

8- جرم مولكولي را تعريف كرده و بگوييد واحد جرم مولكولي چيست ؟

9- مفاهيم زير را تعريف كنيد :

الف) مول ب) زيست گاز پ) شبه فلز

10- مشكلات حاصل از زباله هاي پلاستيكي را بيان كنيد ؟ 2 مورد

سال اول فصل سوم

1- دو مولكول اكسيژن داراي چند مول اكسيژن است ؟

2- با استفاده از جرم اتمي هاي داده شده ، جرم مولكولي تركيب هاي زير را بدست آوريد ؟

32 = S و 56 = Fe و 40 = Ca و 1 = H و 16 = O

الف) Ca(OH)₂ ب) Fe₂(SO₄)₃

3- چرا به زباله طلاي كثيف مي گويند ؟

4- زيست گاز يا بيو گاز چيست ؟ مثال بزنيد

5- براي حفظ منابع شيميايي مربوط به هر يك از مواد پرمصرف زير چه روشي پيشنهاد مي كنيد ؟ الف) پلاستيك ب) مس

6- به هنگام خريدن دستمال كاغذي خانواده كداميك بهتر است ؟ چرا ؟

الف) بسته هاي 100 برگ ب) بسته هاي 200 برگ پ) بسته هاي 300 برگ

7- با ذكر دليل بگوييد عبارت زير درست است يا نادرست ؟

« متان حاصل از زيست گاز را بهتر است سوزاند وCO₂ حاصل راوارد هواكره كرد »

8- يكي از مزاياي بازگرداني ، ذخيره كردن انرژي است . اين مورد را با ذكر مثال توضيح دهيد ؟

9- چرا پلاستيك هاي بازگرداني شده را براي ظروف نگهداري مواد غذايي نبايد استفاده كرد ؟

10- فردي مواد زير را براي خانه خريداري كرد :

1) دو كيسه نايلون حاوي سيب و پرتقال 2) 5 شيشه نوشابه

3) دو كنسرو ماهي 4) دو عدد شير پاكتي

با توجه به زباله هاي ايجاد شده از اين مواد به سوالات زير پاسخ دهيد :

الف) كدام زباله ها جزو منابع تجديد ناپذير است ؟

ب) كدام زباله ها قابل دفن كردن هستند ؟

پ) كدام زباله ها را بايد يازگرداني كرد ؟

+ نوشته شده در چهارشنبه هجدهم اسفند 1389ساعت 21:3 توسط عبدلی |

نمونه سوال شیمی 3 - فصل 3

- لیوانی که تا نیمه حاوی آب و دو تکه یخ است دارای چند فاز است ؟

2- اگر در انحلال یک نمک در آب داشته باشیم فرو پاشی H ∆ > آب پوشیH ∆ آن گاه انحلال آن نمک در آب گرماده است یا گر ماگیر ؟

3- هر چه گرمای انحلال یک ماده بیشتر با شد تغییر دما تاثیر ..............بر انحلال پذیری آن ماده دارد ( کمتری – بیشتری )

4- به نمودار انحلال پذیری در صفحه 86 کتاب درسی رجوع کرده به پرسش های زیر پاسخ دهید :

الف – اگر محلول 30 گرم KclO3 در 100 گرم آب را از دمای 100 درجه سانتیگراد تا دمای 20 درجه سانتیگراد سرد کنیم از چه دمایی KclO3 شروع به رسوب کردن می کند ؟

ب – در دمای 55 درجه سانتیگراد ، انحلال پذیری KclO3 در آب چقدر است ؟

ج – اگر 60 گرم محلول سیر شده ی KclO3 را از دمای 55 درجه به دمای 20 درجه سرد کنیم ، چند گرم از این نمک رسوب خواهد کرد ؟

5- کدام یک از ترکیب های زیر در آب و کدام یک در کربن تترا کلرید حل می شود ؟ چرا ؟

CH3(CH2)₁₆CH2OH - HF – (NH4)2SO4 - - NaNO3 نفتالنC10H8

6- در هر مورد انحلال پذیری کدام ماده در آب بیشتر است ؟

الف – CH3CH2CH2CH2OH , CH3CH2OH

ب – CCl4 , CaCl2

C6H6 , C6H5OH

7- انحلال پذیری سه ماده در زیر آمده است :

ماده حل شونده 10 درجه سانتیگراد 20 درجه سانتیگراد

AgNO3 170 222

Li2O3 43/1 33/1

O2 0054/0 0044/0

بر اساس این داده ها علامت انحلالH ∆ را برای هر ماده تعیین کنید

8- کدام یک از تر کیب های زیر در آب محلول و کدام نا محلول است ؟

K2S , CaCO3 , AgNO3 , Na2SO4 , Ba (OH)2 , Hg2Cl2 , CuS , BaSO4 , NH4ClO3 , HgSO4 , Ca3(PO4) , AgClO3

9- بر اثر انحلال مقدار معینی از یک گاز در آب ، 12 کیلو زول گرما آزاد می شود. انحلال پذیری این گاز در دمای 25 درجه سانتیگراد و فشار 4 اتمسفر برابر 02/0 مول بر لیتر است . در هر یک از شرایط زیر ، انتظار دارید انحلال پذیری این گاز کم تر یا بیشتر از 02/0 مول بر لیتر باشد ؟ چرا؟

الف- دمای 5 درجه سانتیگراد و فشار 6 اتمسفر

ب - دمای 05 درجه سانتیگراد و فشار 2 اتمسفر

ج- دمای 20 درجه سانتیگراد و فشار 4 اتمسفر

د- دمای 25 درجه سانتیگراد و فشار 1 اتمسفر

10- در ظرفی 50 میلی لیتر از هر یک از مواد اتانول ، متانول ، بنزن و آب اضافه می کنیم ، تعداد فازهای ایجاد شده چند تا می باشد .

11- کدام به هر نسبتی در آب حل می شود ؟ اتانول – هگزان – استون – سدیم کلرید

12- ویتامین...........در آب ................ است زیرا بخش ................. در مولکول آن بر بخش .................. غلبه دارد.

13- کدام یک از مخلوط های زیر دو فاز تشکیل می دهد :

اتانول در آب – بو تانول در آب – استون در آب – ید در کربن تترا کلرید

14- حل شدن یک جامد یونی در آب موقعی ...................است که ا نرزی شبکه یونی ..................از انرزی آب پوشی یون ها باشد ( تستی )

الف – گرماده – بیشتر ب – گرماگیر – بیشتر ج- گرماده – برابر د- گرماگیر- کمتر

15- با توجه به داده های مقابل ، گرما بر انحلال کدام ماده تاثیر بیشتری دارد؟

انحلال پذیری( گرم در 100 گرم حلال )
در دمای 20 درجه	در دمای 40 درجه	ماده
210	260	A
32	75	B
84	110	C
58	70	D

16- انحلال ماده Aدر آب گرماده است . در این مورد کدام یک از مطالب زیر درست است ؟(تست)

الف- غلظت در دمای 20 درجه = غلظت در دمای 50 درجه

ب- غلظت در دمای 20 درجه< غلظت در دمای 50 درجه

ج- غلظت در دمای 20 درجه> غلظت در دمای 50 درجه

د- غلظت ماده Aدر محلول به دما بستگی دارد

17- انحلال پذیری نقره نیترات در C° 20 برابر 216 گرم و در C° 40 برابر 311 گرم است . کدام عبارت در ارتباط با انحلال نقره نیترات در آب درست است ؟ ( تست )

الف- گرمای انحلال منفی است

ب- اگر دمای محلول سیر شده ی آن را افزایش دهیم ، نقره نیترات رسوب می کند

ج- گرمای انحلال مثبت است

د- اگر دمای محلول سیر شده ی آن راکاهش دهیم ، نقره نیترات رسوب می کند

18- هنگامی که آمونوم نیترات جامد را در آب C° 25 حل می کنیم ، دمای محلول کاهش می یابد . این نشان می دهد که عامل موثر در انحلال این ماده تغییر ................ است (تست )

الف – انرزی ب- آنتالپی ج- آنتروپی د- دما

19- انحلال کدام در آب با کاهش آنتروپی همراه است ؟ ( تست )

الف – اتانول ب- پتاسیم نیترات ج- هیدروزن کلرید د- پتاسیم هیدروکسید

20- انرزی فروپاشی شبکه و گرمای انحلال در سدیم استات به ترتیب 763+ و 3/17 کیلو زول بر مول است . آنتالپی آب پوشی این تر کیب چند کیلو زول بر مول است ؟

+ نوشته شده در چهارشنبه هجدهم اسفند 1389ساعت 21:1 توسط عبدلی |

بنزن

بنزن مایعی است بی‌رنگ و خوشبو که در تولید صنعتی گروهی از مواد مانند پلی استیرن،لاستیک مصنوعی و نایلون استفاده می‌شود.این مایع در تهیهٔ شوینده‌ها و رنگ‌ها نیز به‌ کار می‌رود.

بنزن متعلق به خانوادهٔ هیدروکربن‌هاست که هر مولکول آن ۶ اتم کربن و ۶ اتم هیدروژن دارد که یک آرایش حلقوی را به‌وجود می‌آورند. این آرایش حلقهٔ بنزن نامیده می‌شود که در بسیاری از ترکیبات از جمله آسپیرین و مادهٔ منفجرهٔ تی.ان.تی نیز وجود دارد. بنزن سمی و سرطانزا است.بنزن در طبیعت به دو ساختار صندلی و قایقی وجود دارد که ساختار صندلی ان غیر قطبی بوده و ساختار قایقی قطبی میباشد.

تاریخچه

بنزن را مایکل فارادی در سال ۱۸۲۵ میلادی کشف کرد.بنزن در ابتدا از طریق حرارت دادن و قطران زغال‌سنگ و سپس تبدیل بخار آن به مایع به‌دست می‌آمد اما امروزه بنزن را به مقدار زیاد از نفت خام استخراج می‌کنند.

ساختار بنزن توسط فردریش آگوست ککوله شناسایی شد. ویژگیهای بنزن

مایع بی رنگ ، معطر و دارای رایحه خوب، بسرعت بخار می شودو دارای قابلیت اشتعال فوق العاده بالا است این ماده در مواد پلاستیک ، رزین ،نایلون ، روغن های روان ساز،مواد رنگی،پاک کننده ها سموم آفت کش و..موجود است

چگونه در معرض آن قرار می گیریم؟

*استنشاق از طریق : بخارات و مقدار کمی ازآن در دود سیگار *بلعیدن : از طریق منابع آب زیر زمینی آلوده

تماس و جذب از راه پوست

اثرات استنشاق بنزن:

خواب آلودگی ، گیجی ، افزایش ضربان قلب ، سر درد ، رعشه و لرزش، عدم شناخت و سر گیجه غش کردن و بیهوش شدن و مـــــر گــــــــــــ اثرات خوردن بنزن از طریق آب یا غذای آلوده : تهوع و استفراغ ،سوزش معده ،سرگیجه وعدم تعادل ، سستی و خواب آلودگی ،تشنج افزایش ضربان قلب و مـــــر گــــــــــــ

اثرات تماس بنزن : قرمزی ، زخم شدن وجراحات دردناک ، سوزش و ناراحتی چشم

اثرات مزمن وطولانی مدت بنزن

کاهش خون سازی بدن ناتوانی در سیستم دفاعی بدن سرطان : سرطان خون لوسومی اختلال در سیستم تنفسی تاخیر در استخوان بندی جنین انسان صدمه به سیستم تولید مثل انسان و به سمت عواقب نا باروری تومورهای غدد لنفاوی و صدمه به کبد

راههای تشخیص:

1.تست ریه و تنفسی – فقط در مواردی که بسرعت پس از تماس انجام شود ودر موارد آلودگی با مقدار پایین جواب گو نیست 2.تست کامل فا کتور های خون و مغر استخوان آنهم سریعا پس از آلودگی چون بسرعت در خون واکنش داده ومحو می گردد لذا بایستی سریعا پس از مواجه با آن آزمایشات خونی شامل فاکتورهای انجام پذیرد : WBC, Granulocytes, Lymphocytes CD4-T cells,CD8-T cells,CD4/CD8, B cells,NK cells, Monocytes,Platelets, Hemoglobin

3. تست بنزن و ترکیبات آن مثل فنل در ادرار

چندین موسسه از جمله انجمن تحقیقات سرطان دنیا ، انجمن حفظت محیط زیست امریکا ،اداره خدمات بهداشت امریکا ، بنزن ، را عامل سرطان خون (لوسمی) و دارای درجه سرطان زای 1 معرفی کرده اند. دوره مرحله پنهانی سرطان خون بطور معمول 5 تا 15 سال بعد از اولین تماس رخ می دهد.

سرطان خون

لوسمی به معنای سرطانی شدن سلولهای خونی می باشد که معمولاً در بین رده های خونی ، گلبولهای سفید بیشتر تمایل به سرطانی شدن دارند. سلولهای سرطانی در مقایسه با سلولهای خونی طبیعی متفاوت بوده و عملکرد طبیعی خود را نیز از دست داده اند.

سرطانهای خونی خود به دو دسته تقسیم می شوند که هر کدام از آنها خود به دو صورت حاد و مزمن تظاهر می یابند. در لوسمی حاد، سلولهای اولیه و نابالغی که اصطلاحاً بلاست نامیده می شوند به تعداد زیاد در گردش خون وجود دارند که معمولاً بسیار نابالغ بوده فاقد عملکرد طبیعی هستند. سرعت تکثیر این سلولها بسیار بالا می باشد و بیماری به سرعت گسترش می یابد.در لوسمی مزمن نیز سلولهای بلاستی وجود دارند اما این سلولها بالغ تر بوده و قادر به انجام بعضی اعمال خود می باشند. در این حالت سلولها آرامتر رشد می کنند و پیشرفت بیمار.

علائم ذیل از جمله معمولترین علائم سرطان خون می باشد، اما ممکن است هر فردی علائم دیگری نیز داشته باشد : افزایش میزان ابتلا به عفونتها و تب ، کم خونی و علائم مربوط به آن شامل رنگ پریدگی پوست ، خستگی و ضعف ، خونریزی ، کوفتگی و خونمردگی، تب و لرز ، کاهش اشتها، کاهش وزن ، تورم غدد لنفاوی، کبد و طحال بزرگ و دردناک، لکه های قرمزرنگ تو پر پوستی، تورم و خونریزی از لثه ها ، تعریق و درد استخوانها و مفاصل، می باشند.

، سایر اختلالات خونی و یا بعضی داروها نیز ممکن است علائم مشابهی ایجاد کنند . لذا در صورت مشاهد این علائم به پزشک مراجعه نمائید

علاوه بر اخذ تاریخچه کامل و انجام معاینات لازم روشهایی تشخیصی انواع سرطانهای خون شامل موارد ذیل است. معاینه و ارزیابی بزرگ شدن کبد، طحال ، غدد لنفاوی پشت آرنج ، کناره ران و گردن

- انجام آزمایشهای خونی و سایر آزمایشات لازم - آزمایش خونی برای ارزیابی تعداد سلولهای خونی نابالغ ( بلاستها) - نمونه گیری مغز استخوان - نمونه گیری از مایع کمری -روشهای تصویر برداری نظیر عکسبرداری ، سونوگرافی و سی تی اسکن

روشهای درمانی

استفاده از روشهای درمانی خاص برای یک بیمار بر عهده پزشک می باشد و براساس سن، سلامت عمومی و تاریخچه پزشکی بیمار، وسعت بیماری، میزان تحمل بیمار در مقابل داروها یا روشهای درمانی خاص ، انتظاری که از سیر بیماری وجود دارد و نظر و ارجحیت خود بیمار می باشد. روشهای درمانی شامل موارد ذیل است : شیمی درمانی، پرتو درمانی، پیوند سلولهای بنیادی مغز استخوان، درمان بیولوژیکی، تزریق خون و استفاده از داوهایی که مانع از تخریب سایر سیستمهای بدن تحت تأثیر انتشار سرطان می شوند.

علل و عوامل خطرساز
از جمله علل و عوامل خطر سازی که منجر به افزایش احتمال به سرطان خون می شوند می توان به قرار گرفتن در معرض اشعه ها، تماس با مواد شیمیایی نظیر بنزن که در محیطهای کاری بیشتر رخ می دهد و استنشاق از طریق هوای آلوده در شهرها می باشند.

استاندارد غلظت بنزن مطابق جدول ذیل ، مرجع مختلف استانداردهای متفاوتی برای محیط های مختلف ذکر نموده اند ، بطور مثال برای محیط کارخانه در ساعات کاری 8 ساعته مقادیر 0.5و 0.1 و 1 ذره در میلیون بیان کرده اند

تحقیقات پزشکی ناشی از بنزن

در جدول بعدی تحقیقاتی که سال 2005 در مورد اجزا و 11فاکتور خون و همچنین ادرار در مورد 390 نفر شامل 140 نفردر محیط کنترل شده و 250 نفر در محیط آغشته به بنزن با سطوح مختلف را نشان می دهد.

چگونه ریسک خطر را کاهش دهیم :

1.پایش و اندازه گیری بنزن موجود در هوا بوسیله سنسورهای مخصوص بنزن و موادآروماتیکی و تطابق با استانداردها و پیدا کردن ورفع نشتی های احتمالی ومشخص نمودن میزان ریسک خطر بنزن موجود در هوا

2. استفاده لباس کامل کار ضد مواد شیمیایی که سیستم تنفسی داخل لباس است،دستکش و چکمه مخصوص و ماسکهای تمام صورت فشار مثبت

SAR,SCBA

3.ایجاد اتوشویی ورخت کن ایزوله جهت تعویض لباس کار پرسنل هنگام ورود و خروج از مجتمع و استحمام برای نفرات در معرض مستقیم بنزن قبل از خروج از محل کار بردن لباس کار به منزل یعنی احتمال آلوده کردن فرزندان وخانواد ها !!

4. وجود سیستم تهویه با فیلترهای مخصوص در ساخمحل کار و تعویض به موقع فیلترها 5. ایجاد سیستم بارگیری اتوماتیک بدون دخالت نفر و چک میزان بنزن قبل از بارگیری 6. تنها افرادي اجازه حضور در محل كار شيميايي را داشته با شند كه به آنها مربوط مي شود. بايد از توفقهاي بيهوده جلوگيري شود 7. معاینات کامل دورهای شش ماهه برای پرسنل و دو سال یکبار برای خانوادها جهت تست کامل سرطان خون

8. تغذیه سالم با مواد گیاهی و سبزیجات ولبنیات و ورزش به سلامتی پرسنل شاغل کمک شایانی می نماید . 9. کم کردن ساعات کار در معرض موادآروماتیکی 10. دوره های منظم و مداوم آموزشی آشنایی با انواع مختلف مواد شيميايي و اصول بهداشت کار در مجتمع های پتروشیمی به ویژه آروماتیک ها 11.مدیریت پسماند مواد شیمیایی و جمع آوری ظروف و موادآلوده از سایت 12. ایجاد علائم و هشدارها و دستور العمل های ایمنی در مکانهای لازم 13. رعایت نکات کامل ایمنی در هنگام کارهای تعمیراتی و بخصوص در تعمیرات اساسی و جلوگیری از نشتی های احتمالی

مشتقات بنزن

مشتقات بنزن را می‌توان از در شمار یک گروه عاملی دانست.

-------------------------------------------------------------------------------------------

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 مبین شیمی Mobin Shimi

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 مبین شیمی Mobin Shimi

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.

مبین شیمی Mobin Shimi

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.

--------------------------------------------------------------------------------------

از تعریف ترکیبات آروماتیک آشکار می‌گردد که هر گونه مطالعه‌ای در شیمی آنها باید با مطالعة‌ بنزن آغاز گردد. بنزن از سال 1825 شناخته شده بوده و خواص شیمیایی و فیزیکی آن شاید بهتر از هر ترکیب آلی دیگر معلوم بوده است. با وجود این، هیچ ساختمان قانع کننده‌ای تا حدود سالهای 1931 برای آن ارائه نشده بود، و ده الی پانزده سال طول کشید تا این ساختمان مورد استفاده همگانی شیمیدانان آلی قرار گرفت.

مشکل، پیچیدگی مولکول بنزن نبود ، بلکه بیشتر محدودیت‌های نظریه ساختمانی بود که تا آن زمان توسعه یافته بود. نظر به این که درک ساختمان بنزن هم در مطالعة ترکیبات آروماتیک و هم در گسترش دانشمان از نظریه ساختمانی اهمیت دارد، ما تقریباً به تفصیل حقایقی را که بر اساس آنها ساختمان بنزن بنا گردیده است بررسی می‌نمائیم.

http://www.mobinshimi.ir/

+ نوشته شده در چهارشنبه هجدهم اسفند 1389ساعت 20:37 توسط عبدلی |

پلاسما چیست؟

اغلب مشاهده شده که نیروی الکترومغناطیسی باعث ایجادساختار(منظم)شده یعنی اتمهاوملکولهاوجامدات کریستالی راتثبیت می نماید. درحقیقت نتایج (اثرات)نیروی مغناطیسی که بیش از همه موردمطالعه قرارگرفته اندموضوع ومبحث شیمی وفیزیک جامدات را تشکیل داده که هردومبحث برشناخت سازه های اساسأاستاتیک بسط یافته اند.
سیستم های دارای ساختار منظم انرژی چسبندگی بیشتری نسبت به انرژی حرارتی پیرامونی دارند.اگراین سازه ها در محیطی باحرارت کافی قرارگیرند تجزیه می شوند یعنی کریستال ها ذوب می شوند و نظم مولکولی به هم می ریزد .در دمای نزدیک یا بالاتر از انرژی یونیزاسیون اتمی،اتمها نیز به الکترون های با بارمنفی ویون های با بار مثبت تجزیه می شوند.این ذرات بارداربه هیچ وجه آزاد نبوده ودرحقیقت به شدت تحت تاثیر میادین الکترومغناطیسی یکدیگر قرار می گیرند.با این حال چون بارها دیگر چسبیده نیستند،ترکیب ومونتاژآنها قادر به حرکات مشترک با پیچیدگی و قدرت بالا خواهند بود.چنین ترکیبی پلاسما نامیده می شوند.
البته سیستم های دارای چسبندگی می توانند سازه وساختاربا چسبندگی بالا را نشان دهند مانند مولکول پروتئین .پیچیدگی در پلاسما به نوعی متفاوت بوده ومعمولأبه صورت موقثی وفضایی بیان می شوند.پلاسما بیشتردارای ویژگی تحریک تغییرات مختلف وضعیتهای مشترک دینامیکی است.
چون تجزیه حرارت ،قبل ازیونیزه شدن ،چسبندگی واتحاد بین اتمی را می شکند،بیشتر پلاسماهای زمینی با حالت گازشروع می شوند.در حقیقت بعضی مواقع پلاسمابه عنوان گازی تلقی می شود که به اندازه ای یونیزه شده که عملکرد پلاسما مانند از خود بروزدهد. توجه داشته باشید که عملکرد پلاسما مانند پس از بخش نسبتأکمی از گازی که یونیزه شده رخ می دهد. بنابراین گازهایی که تااندازه ای یونیزه شده اند دارای ویژگی شبیه به بیشترنشانه های خارق العاده مخصوص گازهای کاملأ یونیزه شده هستند.
پلاسماهایی که ازیونیزه شدن گازهای خنثی ناشی می شود عمدتأ حاوی تعداد مساوی ناقل های مثبت و منفی هستند. در این حالت مایعات دارای بارمخالف کاملأ به هم چسبیده و درمقیاسهای طول واقعی (ماکروسکوپی) تلاش می کنند همدیگررا خنثی نمایند چنین پلاسماهایی شبه خنثی نامیده می شوند (شبیه به خاطراینکه انحرافات کوچک ازخنثی بودن کامل اثرات مهم دینامیکی برای وضعیتهای پلاسمای خاصی دارد.)پلاسماهای غیری خنثی قوی که ممکن است بارهای فقط از یک نوع را داشته باشند،اصولاًدرآزمایشات لابراتواری رخ داده ،توازن آن ها به وجود میادین مغناطیسی شدید که حول آن مایع باردارمی چرخد بستگی دارد.
بعضی مواقع مشاهده شده که۹۵%(یا۹۹%،اینکه بخواهید چه کسی را تخت تأثیرقراردهید )ازطبیعت ازپلاسما تشکیل شده است.این نظریه دارای ویژگی دوجانبه کاملاًجالب فیزیک وتقریباً غیرممکن بودن رد کردن (یاتاییدکردن)آن است.با این حال،لازم است به وجود و عمومیت داشتن محیط پلاسما اشاره شود.در دوران اولیه جهان،همه چیز در حالت پلاسما بوده است.دردوران کنونی،ستارگان،سحابیها وحتی فضای بین ستارگان از پلاسما پرشده اند.درمنظومه شمسی نیز پلاسما به شکل بادهای خورشیدی جریان داشته و زمین نیز کاملاً توسط پلاسمایی که درمیدان مغناطیسی زمین قرارگرفته احاطه شده است.
یافتن پلاسمای زمینی نیزمشکل نیست . چنین حالاتی دررعدوبرق ،لامپهای فلورسنت ،انواع آزمایشات لابراتواری ومجموعه درحال رشد فرایندهای صنعتی رخ می دهند.درحقیقت تخلیه برق (رعدو برق ) اخیراً هسته ی اصلی صنعت مونتاژوساخت مدارات ریز (میکرو)را تشکیل می دهد.سیستم های مایع وحتی جامدی که بعضی مواقع می توانند اثرات مشترک الکترومغناطیسی که دارای ویژگی پلاسما را دارند از خود بروزدهند.مثلاًجیوه مایع دارای بسیاری ازوضعیتهای دینامیکی مانند امواج آلفن( ALFVEN ) بوده که درپلاسماهای معمولی رخ می دهد.

● تاریخچه مختصری ازفیزیک پلاسما
اگر کلبول های مختلف خون ازآن جدا شوند آنچه که باقی می ماند مایعی شفاف است که توسط دانشمندان پزشکی چک (که برگرفته از کلمه یونانی به معنای ژله یا ماده قابل شکل گیری است)پلاسما نامیده شد.جانزپورکنژ شیمیدان آمریکایی (۱۸۶۹-۱۷۸۷)برنده جایزه نوبل اولین بارازاین اصطلاح برای تشریح یک گازیونیزه شده در۱۹۲۷استفاده نموده،لانگمورازنحوه جابجایی یونها الکترونها توسط جریان الکتریسیته به چگونگی انتقال گلبولهای سفید وقرمز توسط پلاسما پی برد.لامگوربه همراه همکارش لویی تونکس ویژگیهای شیمیایی وفیزیکی حبابهای الکتریکی دارای المان تنگستن را برای یافتن راهی برای افزایش عمرمفید تنگستن مورد مطالعه قراردادند (که این هدفی بود که نهایتاً بدست آمده).
درطی فرایند وی فرضیه (غلاف پلاسما)یعنی لایه های مرزی که بین پلاسماهای یونیزه شده وسطوح جامد تشکیل می شوند را ارایه نمود.وی همچنین دریافت که مناطق ونواحی خاصی از لوله و مجرای تخلیه پلاسما دارای تغییرات نوبه ای تراکم الکترونی بوده که امروز امواج لانگمور نامیده می شوند.این مبنا و پایه فیزیک پلاسما بود.امروز تحقیقات لانگمور مبنای تئوریک بیشترروشهای فرآوری پلاسما برای ساخت مدارات مجتمع را تشکیل میدهند. پس از لانگمور تحقیقات پلاسما به تدریج دربخشهای دیگرنیز گسترش یافت که از این میان پنج بخش اهمیت خاصی دارند.
۱) توسعه و پیشرفت بخش امواج رادیویی منجر به کشف یوسفر زمین شد که لایه ای است دارای گازهای تقریباً یونیزه شده دراتمسفربالایی با قابلیت انعکاس امواج رادیویی و موید این حقیقت که اگرفرستنده بالاتراز افق قرارگیرد می تواند امواج رادیویی را منعکس نماید. متاسفانه بعضی مواقع یوسفر امواج رادیویی را جذب ومنحرف می نماید. مثلاً میدان مغناطیسی زمین باعث می شود امواج با ویژگیهای مغناطیسی پلاریزه متفاوت با سرعتهای مختلف انتشاریابند که این تاثیری است که باعث به وجود آمدن امواج سایه ای ghost signals (یعنی امواجی که قبل یا بعد از موج اصلی می رسند)می شود.جهت درک واصلاح بعضی ازنقایص درارتباطات رادیویی دانشمندان متعددی ازجمله آپلتون وبادن به طورسیستماتیک فرضیه انتشارامواج الکترومغناطیسی غیریکنواخت را ارائه نمودند.
۲) دانشمندان فیزیک نجومی خیلی سریع دریافتند که بیشتر(بخش اعظم)جهان از پلاسما تشکیل شده و اینکه درک وشناخت بهترفیزیک نجومی شناخت و درک بهترفیزیک پلاسما را می طلبد. دراین زمینه یکی از پیشگامان،هانس آلفن Hannes Alfven بود که درحدود سال ۱۹۴۰ فرضیه هیدرودینامیک مغناطیسی یا MHD را ارائه نمود که درآن با پلاسما اساساً به عنوان یک مایع هادی برخورد می شود. از این فرضیه به شکلی گسترده و موفقیت آمیز برای بررسی لکه های خورشیدی، شعله های خورشیدی، بادهای شمسی، تشکیل ستارگان و مجموعه ای از دیگر موضوعات درفیزیک نجومی استفاده شده است. دو موضوع دارای اهمیت و توجه خاص درفرضیه MHD ارتباط مجدد مغناطیسی و فرضیه دینامو ( Dynamo ) هستند. ارتباط مجدد مغناطیسی Magnetic reconnection فرآیندی است که در آن خطوط میدان مغناطیسی ناگهان تغییر ساختارداده می توانند باعث تبدیل ناگهانی بخش اعظمی از انرژی مغناطیسی به انرژی حرارتی و شتاب و تسریع برخی از ذرات باردار به انرژی بالا شده و اغلب به عنوان مکانیزم بنیادی ورای شعله های خورشیدی شناخته می شوند. درفرضیه دینامو اینکه چگونه حرکت مایع MHD باعث افزایش تولید میدان مغناطیسی ماکروسکوپی می شود و مورد مطالعه قرار می گیرد. این فرایند مهم است چون میادین مغناطیسی خورشیدی وزمینی تقریباً سریع تحلیل خواهند رفت اگرتوسط تاثیر دینامو حفظ نشوند. میدان مغناطیسی زمین حرکت هسته مذاب ،که می توان با آن به عنوان مایع MHD با تقریبی قابل قبول برخورد نمود ، حفظ می شود.
۳) تولید بمب اتمی در ۱۹۵۲ توجه همگان را تا اندازه زیادی به گداخت حرارتی هسته ای کنترل شده به عنوان منبع قدرت ممکنه برای آینده جلب نمود. ابتدا این تحقیق به صورت مخفیانه و مستقل توسط آمریکا ، روسیه و انگلستان صورت گرفت . با این حال در ۱۹۵۸ این تحقیقات علنی شده و منجر به انتشارات مقالات بسیار مهم و تاثیر گذار در اواخر دهه ۱۹۵۰ و اوایل دهه ۱۹۶۰ شد. اگر بخواهیم دقیق تر صحبت کنیم فیزیک پلاسمای تئوریک دراین سالها ابتدا به عنوان یک روش کاملاً مبتنی بر ریاضی ارائه شد . جای تعجب نیست که (بگوییم) فیزیکدانان گداختی بیشتر با شناخت و بررسی اینکه چگونه می توان پلاسمای هسته ای حرارتی را اکثراً توسط میدان مغناطیسی به دام انداخت و بررسی نا پایداریهای پلاسما که باعث فرار (از کنترل خارج شدن ) آن می شود سروکار دارند.
۴) کشف جیمز وان آس در ارتباط با کمربند های تشعشعی اطراف زمین با استفاده از اطلاعات ارسالی توسط ماهواره اکسپلو در آمریکا در ۱۹۵۸ مبنای شروع بررسی سیستماتیک ماگنتو سفر به کمک ماهواره بوده و زمینه فیزیک پلاسمای فضایی باز نمود. دانشمندان علوم فضایی فرضیه به دام انداختن (کنترل) پلاسما توسط میدان مغناطیسی را از تحقیقات گداختی یعنی فرضیه امواج پلاسما از فیزیک یونسفری وایده ارتباط مجدد مغناطیسی به عنوان مکانیزمی برای آزادسازی انرژی و شتاب ذرات از فیزیک نجومی گرفتند.
۵) توسعه نیرو با قدرت بالا در دهه ۱۹۶۰ زمینه را برای فیزیک پلاسمای لیزری باز نمود. وقتی یک طیف لیزری با قدرت بـالا بـا هـدفـی جـامـد برخورد نماید مواد سریعاً ذوب شده و در ناحیه (مرز) بین طیف و هدف پلاسما تشکیل می شود پلاسمای لیزری ویژگیهای تقریبا خاصی (مانند تراکم های خاص جامدات ) داشته که در بیشتر پلاسماهای معمولی یافت نمی شوند. یکی از کاربردهای اصلی پلاسمای لیزری در روشی است که انرژی گداختی به کار رفته و تحت عنوان گداخت حبسی داخلی شناخته می شود. در این روش از طیفهای لیزری کاملاً تمرکز یافته برای انفجار داخلی یک هدف جامد کوچک تا زمانیکه تراکم و دمای خاص گداخت هسته ای (یعنی مرکز و هسته بمب هیدروژنی ) بدست آید . کار برد جالب دیگر فیزیک پلاسمای هسته ای استفاده از میادین الکتریکی بسیار قوی برای شتاب ذرات است که زمانی تولید می شوند که موج لیزر با شدت بالا از پلاسما عبور نماید . فیزیکدانان انرژی بالا امید دارند (بتوانند )از روشهای شتاب پلاسمابری کاهش چشمگیر ابعاد و هزینه شتاب دهنده های ذرات استفاده نمایند.

منابع :
کتاب مقدمه ای بر فیزیک پلاسما- قسمت مقدمه
نویسنده : ریچارد فیتزپاتریک- استاد فیزیک دانشگاه تگزاس و آستین
به نقل از وبلاگ: physicsarticles.Blogfa.com
http://iranelmi.blogfa.com
توسط مهدی سلطانی

+ نوشته شده در چهارشنبه هجدهم اسفند 1389ساعت 15:35 توسط عبدلی |

عطرها

عطرها:

اول از همه بايد بدونين كه همه عطرها يک مخلوطي از مواد طبيعي (عصاره

گياهان) و مواد مصنوعي (براي تقويت بو و افزايش مدت تاثير اون) هستن.

الكل به عنوان مايع اصلي تشكيل‌دهنده هر عطر هست و نسبت مخلوط

شدنش با اسانسهاي معطر، باعث نامگذاري محصول نهايي ميشه. دليل

استفاده از الكل اينه كه الكل با خاصيت تصعيد شدن و انتشار به اطراف

بدنتون باعث ميشه ديگران تا فاصله چند متري بفهمن كه شما عطر زدين!

اگه تو يه عطري ميزان مواد معطر بين 20 تا 40 درصد باشه (و باقيش الكل و

يه كم آب باشه) به اون عطر ميگن perfume كه اين نوع عطر از همه انواع

ديگه خالصتره و دوام بيشتري داره و در نتيجه گرونتر هم هست.

اودوپرفيوم ( eau de perfume) حاوي 15 تا 22 درصد مواد معطره هست و

متداولترين نوع عطر هم همينه كه هم ميزان دوام و پايداري رايحه اون زياده و

هم اينكه قيمتش نسبت به قبلي كمتره.

اودوتوالت (eau de toilette) به عطري ميگن كه درصد مواد معطره اون بين 8

تا 15درصد باشه. اين عطرها معمولا يه بوي ملايم و كم دوام دارن و بيشتر

مناسب اسپري بدن هستن كه بدرد پريدن خواب از سر و استفاده در محيط

كار ميخورن.

ادوكلن (eau de cologne) هم در اصل همون اودوتوالته كه البته اشاره‌اش به

يه رايحه خاص هست كه توسط ناپلئون بكار برده ميشد منتها الان ديگه يه

اصطلاح عام شده. بعضيا بهش ميگن eau fraiche. از همه انواع ديگه ارزونتره

و درصد مواد معطرش هم كمتره (حدود 4 درصد).

بقيه لوازم معطر رو ميشه در رده‌هاي بعدي قرار داد.

مثلا افترشيو، دئودورانت، ژل حموم، لوسيون بدن و غيره.

حلالهاي جديد و پركار امروزي براي نگهداري مواد معطر مخلوط اتيل الكل

بسيار خالص به همراه مقدار كم يا زياد آب وجود دارند.

ميزان آب بر طبق انحلال پذيري روغنهاي مورد استفاده تعيين ميشود.

حلال مذكور بدليل فراريت بالايي كه دارد پخش بويي را كه حمل ميكند آسان

ميسازد و ضمن آنكه تاثير سوئي هم بر پوست و همچنين واكنش خاصي با

مواد حل شونده ندارد. اما قبل از هر چيز بايد بوي الكل از بين برود كه براي

اينكار از مواد برطرف كننده بو يا پيش تثبيت كننده استفاده ميشود از موادي

كه چنين كاري را انجام ميدهند ميتوان به صمغ بنزويين و يا ديگر تثبيت كننده

هاي رزيني اشاره كرد كه اين مواد به الكل اضافه ميشوند و بعد از مدت يك يا

دو هفته الكل تقريبا بي بو بدست مي آيد ، بوي خام طبيعي آن با رزين

خنثي ميشود.

به طور كلي در يك محلول حاوي مواد معطر و فرار ، جزئي كه فراريت بالاتري

دارد اول تبخير ميشود، و از آنجايي كه مجموعه مواد مختلف ايجاد بوي معطر

ميكنند بايد بر اين اشكال غلبه كرد براي همين از يك تثبيت كننده استفاده

ميكنند ، ماده ايكه فراريت پايين تر از روغنهاي عطري دارند و سرعت تبخير

اجزاي تشكيل دهنده و معطر را كند و يكسان ميكنند .

از انواع تثبيت كننده ها ميتوان به

1- ترشحات حيواني نظير مشك و عنبر و ...

2- محصولات رزيني كه بر اثر آسيب ديدگي و يا بطور طبيعي از گياهان

خاصي ترشح ميشوند مانند: بنزويين و صمغ يا ترپنها

3- روغنهاي اسانسي كه هم بوي خوش و هم نقطه جوش بالاتر از حد

متعارف {285-290درجه سلسيوس}دارند مانند مرموك و صندل و ...

4- مواد تثبيت كننده سنتزي : برخي از استرهاي نسبتا بي بو با نقطه جوش

بالا مانند گيسريل دي استات نقطه جوش 259درجه سلسيوس و اتيل

فتالات با نقطه جوش 295 درجه بنزيل بنزوات با نقطه جوش 323 درجه

سلسيوس و همچنين مواد كه بوي خاصي دارند و پس از اضافه شدن به

مجموعه مواد معطر بوي خود را منتقل ميكنند مانند : آميل بنزوات ،

استوفنون، استرهاي الكلي سيناميك ، استر هاي اسيدي سيناميك و....

به طور كلي مواد خوشبوي موجود در عطرها به موارد زير تقسيم ميشوند :

1- روغن اسانسي

2- مواد مستقل

3- مواد شيميايي سنتزي يا نيم سنتزي.

+ نوشته شده در چهارشنبه هجدهم اسفند 1389ساعت 15:25 توسط عبدلی |

فرصتهای شغلی رشته شیمی

    ● مقدمه :
    شیمی علم اتم‌ها، پیوندها و مولکول‌هاست. دانشی که می‌تواند خواص ماده، چگونگی تغییرات و شیوه تولید آن‌ها را از هسته اتم گرفته تا کهکشان‌ها بررسی کند و رشته شیمی، رشته‌ای است که به پرورش متخصصانی می‌پردازد که با مطالعه و تحقیق و آزمایش به ابداع و نوآوری پرداخته و یا فرآورده‌های شیمیایی را کنترل می‌کنند.

    ● معرفی شیمی:
    «رشته شیمی دارای دو بخش علم شیمی و صنایع شیمی است که علم شیمی به عنوان یکی از علوم پایه زیربنای علوم مختلفی همچون بیولوژی ، بیوتکنولوژی ، پزشکی ، دندانپزشکی ، داروسازی و رشته‌های متعدد مهندسی است. اما صنایع شیمیایی عبارت است از صنایعی که در آنها واکنش شیمیایی انجام می‌گیرد یعنی اقسام مواد اولیه تبدیل به محصولات جدید می‌گردد که خواص این محصولات تا حدودی با مواد اولیه متفاوت است.
    با توجه به تعریف فوق صنایع شیمی طیف گسترده‌ای از صنایع را در بر می‌گیرد که از آن جمله می‌توان به صنایع غذایی، داروسازی، پتروشیمی ، الیاف مصنوعی ، بهداشتی و آرایشی و صنایع تولید لوازم خانگی اشاره کرد.»
    «بررسی و مطالعه اجمالی ترکیب، ساختار و ویژگی‌های ماده و همچنین کنترل آزمایشگاهی فرآیندهای شیمیایی، مطالب و فعالیتهایی است که در رشته شیمی در سطح کارشناسی ارائه می‌گردد. در سطح کارشناسی ارشد و دکترا نیز دانشجویان در گرایش‌های تخصصی این رشته که عبارتند از :
    ▪ شیمی آلی ،
    ▪ شیمی تجزیه ،
    ▪ شیمی معدنی ،
    ▪ شیمی فیزیک و شیمی کاربردی به صورت عمیقتری با بخشی از علم شیمی آشنا می‌گردند تا در آینده بتوانند مرزهای دانش شیمی را گسترش دهند.»

    ● هدف از وجود رشته شیمی در دانشگاه:
    هدف از این دوره تربیت کارشناسانی است که در زمینه‌های آموزش در دبیرستان، تربیت کمک پژوهشگر، آماده کردن دانشجویان برای ورودبه دوره‌های کارشناسی ارشد و دکتری به منظور تامین کادر آموزشی، پژوهشی مورد نیاز دانشگاهها و موسسات تحقیقاتی ، کارشناسان مورد نیاز صنایع شیمیایی و بی‌نیازی از کارشناسان خارجی بتوانند از عهده برآیند. دوره دارای دو گرایش: شیمی کاربردی، شیمی محض است. داوطلب باید در دروس شیمی، فیزیک و ریاضی دبیرستان قوی بوده ، علاقه ، انگیزه و روحیه کاوشگری لازم را دارا باشد. دروس به صورت عمومی ، پایه ، الزامی (مشترک بین دو گرایش ) و اختصاصی ارائه می‌شود. بعضی دروس الزامی عبارت است از : شیمی آلی ، شیمی تجزیه، شیمی فیزیک، شیمی معدنی، معادلات دیفرانسیل. علاوه بر این دروس ۳۲ واحد درسی در هر گرایش وجود دارد. در شاخه شیمی کاربردی و شیمی محض ۲۰ واحد از این ۳۲ واحد انتخابی است.

    ● اما دو گرایش محض و کاربردی چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟
    «در گرایش محض مبنای کار علم شیمی است و دانشجو درباره چهار گرایش اصلی علم شیمی که عبارتنداز : شیمی آلی ، معدنی ، تجزیه و شیمی فیزیک دروسی را مطالعه می‌کند. اما در شیمی کاربردی، دانشجو یکسری از دروس مربوط به مهندسی شیمی مثل اصول صنایع شیمیایی و تصفیه آب و فاضلاب را نیزمی‌گذراند.»
    «تفاوت این دو گرایش در نحوه نگرش آنها به علم شیمی است چون شیمی کاربردی نگرشی کاربردی به علم شیمی دارد و می‌خواهد از آموخته‌های شیمی در صنعت استفاده کند و به همین دلیل فارغ‌التحصیلان این گرایش با مفاهیمی که در صنایع شیمی مطرح است آشنایی بیشتری داشته و بهتر جذب بازار کار می‌شوند اما هدف شیمی محض پرورش دانشجویانی است که کارهای تحقیقاتی انجام بدهند و با تحصیل در دوره فوق‌لیسانس و دکترا به حل مسائل و ناشناخته‌های علمی شیمی بپردازند. از همین‌رو درس‌های نظری گرایش شیمی محض بیشتر از دروس کاربردی آن است.»
    «هرچند که شیمی محض بیشتر به تئوری‌های عمیقتر شیمی می‌پردازد و شیمی کاربردی با ارائه یک سری واحدهای کاربردی، ارتباط نزدیکتری با صنعت دارد ، اما این دو گرایش در سطح لیسانس فرق زیادی با یکدیگر ندارند و اگر کسی مایل باشد از هر دو گرایش اطلاع داشته باشد، می‌تواند در دروس اختیاری ، بعضی از واحدهای اختصاصی گرایش دیگر را انتخاب کند. ))

    ● تواناییهای فارغ‌التحصیلان :
    فارغ‌التحصیلان این دوره می‌توانند مسؤولیت‌ زمینه‌های مختلف از جمله موارد زیر را عهده‌دار باشند:
    عهده‌دار شدن مسوولیت هدایت آزمایشگاهها و کمک به امر تدریس شیمی در دانشگاهها ، همکاری در زمینه‌های پژوهشی در موسسات ذیربط و دانشگاهها، سرپرستی آزمایشگاههای کنترل کیفیت مواد اولیه و محصولات در صنایع شیمیایی و رفع مشکلات شیمیایی صنایع موجود ، ارائه روشهای بهتر جهت بالا بردن سطح تولید از نظر کیفی و کمی.

    ● این توانایی ها بصورت دسته بندی شده درزیر آمده:
    ۱) طرح، نظارت و اجرای طرحهای تحقیقاتی کوچک و بزرگ شیمیایی در سطوح مختلف کاربردی و علمی محض، در دانشگاهها، کارخانجات و مراکز تحقیقاتی ، به منظور ارتقای کمی و کیفی محصولات مورد نیاز جامعه .
    ۲) مسوولیت و ارائه خدمات در آزمایشگاههای کنترل کیفی، پیگیری و ارائه معیارهای استاندارد به منظور افزایش کمیت و کیفیت محصولات تولیدی و همچنین مواد مصرفی کارخانه‌ها و صنایع.
    ۳) ارائه خدمات آموزشی در سطح دانشگاهها ، دبیرستانها و موسسات آموزشی.
    ۴) ارائه طرحهای پژوهشی به منظور استفاده از منابع اولیه ارزنده موجود در جامعه در جهت افزایش بهره‌وری از آنها و جلوگیری از صادرات بی‌رویه مواد اولیه ارزشمند و تبدیل آنها به محصولات واسطه‌ای که ارزش اقتصادی بالاتری دارند.
    ۵) ارائه خدمات در کارخانجات پتروشیمی ، پلاستیک ، لاستیک ، رنگ و رزین ، الیاف ، صنایع غذایی ، صنایع دارویی، بهداشتی و شوینده‌ها .
    ۶) آمادگی برای ادامه تحصیلات در مقاطع بالاتر برای تامین کادر علمی دانشگاهها و سایر مراکز علمی.
    ۷) کمک به توسعه صنایع دستی که در سطح گسترده‌ای در جامعه پراکنده هستند؛ از جمله ساخت رنگهای بهتر و متنوع‌تر، بخصوص استفاده از رنگهای طبیعی موجود در صنعت فرش.
    ۸) استفاده از گیاهان دارویی فراوانی که در مملکت موجودند، به منظور استخراج و شناسایی موارد کاربرد این گیاهان به کمک متخصصان داروساز.

    ● وضعیت ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر :
    امکان ادامه تحصیل در این رشته تا حد دکتری در داخل و خارج از کشور وجود دارد.
    دوره کارشناسی ارشد شیمی دوره‌ای با گرایشهای تخصصی در هشت گرایش (شیمی آلی ، شیمی تجزیه ، شیمی معدنی ، شیمی فیزیک ، شیمی کاربردی،نانوشیمی، فیتو شیمی،شیمی پلیمر ) است.
    دوره دکترای شیمی نیز پس از دوره کارشناسی ارشد در دو بخش «آموزشی و پژوهشی» ارائه می‌گردد.

    ● رشته‌های مشابه و نزدیک به این رشته :
    شاخه کاریردی دارای واحدهای مشابه با رشته مهندسی شیمی می‌باشد.
    با توجه به نیاز دانشگاهها به مدرس شیمی، نیاز صنایع مختلف شیمیایی به پژوهشگر و کمبود متخصص ایرانی برای اداره کنترل کیفیت آزمایشگاههای شیمی صنایع موجود، اهمیت این رشته مشخص می‌شود.

    ● توانایی‌های مورد نیاز و قابل توصیه :
    شیمی یعنی حفظ کردن صدها فرمول، عدد و رقم . این تصور بسیاری از دانش‌آموزان دبیرستانی است . تصوری که از دبیرستان‌ها نشأت می‌گیرد چرا که حجم مطالب کتاب شیمی دبیرستانی زیاد و فرصت تدریس محدود است و به ناچار دبیران و محصلان به جای درک و استدلال مفاهیم، به سوی مسایل ذهنی و حفظی کشیده می‌شوند. در حالی که شیمی تلفیقی از مهارتهای ذهنی و استدلالی است و اگر کسی بخواهد در این رشته موفق گردد باید در هر دو زمینه توانمند باشد و حتی می‌توان گفت که قدرت استدلال بیش از قدرت حافظه در این رشته اهمیت دارد چون حافظه فقط می‌تواند به کار سرعت بدهد اما حلال مشکلات نیست.
    و همچنین دانشجوی این رشته لازم است در دروس ریاضی، شیمی و فیزیک قوی باشد و رشته شیمی را دوست بدارد یعنی از مطالعه درس شیمی لذت ببرد و خسته نشود.
    «دانشجوی شیمی باید به شیمی علاقه‌مند باشد نه این که رشته شیمی در فرم انتخاب رشته، انتخاب چهلم و پنجاهم او باشد. همچنین دانشجو باید مثل مارگیرهای قدیمی که مار را می‌گرفتند و از آن استفاده بهینه می‌کردند، شجاع بوده و وسواس نداشته باشد چون بعضی از مواد شیمیایی مثل مار خطرناکند اما اگر کسی طرز استفاده از همین مواد را بلد باشد، موادی قابل کنترل و بسیار مفید هستند.»

    ● آینده شغلی ، بازار کار
    فرصت‌های شغلی فارغ‌التحصیلان این رشته:
    « شیمی جزو معدود رشته‌هایی است که فارغ‌التحصیل آن می‌تواند همیشه مشغول به کار باشد. چون هر کارخانه‌ای که دایر شود، در بخش کنترل کیفیت کالاهای ساخته شده نیاز به یک شیمیست دارد و یا در تمام صنایع احتیاج به فارغ‌التحصیلان شیمی داریم تا مواد اولیه را با توجه به استانداردهای جهانی بررسی کرده و رد یا قبول بکنند.
    علاوه بر موارد فوق یک شیمیست می‌تواند در خانه خود با کمترین امکانات کارگاه کوچکی دایر کرده و بعضی از مواد مورد نیاز جامعه را تولید کند.
    «فارغ‌التحصیلان این رشته توانایی تغییر و تبدیل بر روی مواد خام را دارند و به یاری همین توانایی‌، تعداد زیادی از فارغ‌التحصیلان این رشته کارگاهها یا کارخانه‌های شیمیایی کوچک یا بزرگ دایر کرده و در کار خود نیز موفق بوده‌اند.
    در ضمن فارغ‌التحصیل شیمی می‌تواند در کارگاهها و کارخانه‌های تهیه مواد آلی، دارویی ،‌رنگها ، رزین‌ها و تهیه و ترخیص مواد معدنی کار بکند. »

    ● اشتغال‌زایی این رشته :
    «شیمی رشته‌ای است که هم برای فارغ‌التحصیلان شیمی و هم برای افراد مختلف جامعه فرصت شغلی ایجاد می‌کند. برای مثال با ایجاد هر شغل در صنعت پتروشیمی حدود بیست شغل در صنایع پایین دستی و وابسته به وجود می‌آید.»
    «تنها کافی است وضعیت واردات کشور خودمان را بررسی کنیم تا به واقعیت سخن لینوس پاولینگ پی ببریم. چون درحال حاضر کشور ما هر ساله حدود ۵ میلیارد دلار صرف خرید ۳۵۰۰ کالای شیمیایی می‌کند. یعنی ما یک کیلو نفت را ۱۰ سنت می‌فروشیم آن وقت یک کیلو از مواد شیمیایی را ۴۰ هزار ، ۵۰ هزار و حتی بعضی از داروهای شیمیایی را تا ۱۰۰ هزار دلار خریداری می‌کنیم . این در حالی است که کشور ما به دلیل داشتن هیدرو کربن‌ها ومنابع معدنی و همچنین نیروی انسانی متخصص می‌تواند کالاهای شیمیایی بسیاری را تولید کند. کاری که چین انجام داد و توانست با کمترین امکانات ، بازار کالاهای شیمیایی دنیا را قبضه کند. »
    «در ضمن باید توجه داشت که خرید کالاهای شیمیایی نه تنها به بودجه کشور فشار سنگینی وارد می‌کند بلکه فرصت‌های شغلی صدها فارغ‌التحصیل رشته شیمی را نیز از بین می‌برد. افرادی که باید با استفاده از منابع اولیه کشور به تولید کالاهای شیمیایی بپردازند. »

    ● موقعیت شغلی فارغ‌التحصیلان این دو گرایش:
    « فارغ‌التحصیل شیمی محض در شروع یک فعالیت صنعتی نقش دارد چرا که او راهکارهای تئوریک ساخت یک ماده را ارائه می‌دهد و سپس یک فارغ‌التحصیل شیمی کاربردی و یا مهندس شیمی طراحی نیمه صنعتی ماده مورد نظر را ارائه می‌دهد.»
    برخی از مراکز جذب کارشناس های شیمی به شرح زیر است:
    ▪ وزارتخانه‌های آموزش و پرورش ،
    ▪ نفت ،
    ▪ صنایع سنگین ،
    ▪ صنایع و معادن ،
    ▪ فرهنگ و آموزش عالی ،
    ▪ کشاورزی و نیز آموزشگاههای شیمی،
    ▪ صنایع شیمیایی و نظایر آنها .

    ● نظر دانشجویان :
    رشته شیمی از لحاظ محتوا بسیار گسترده و با اکثر صنایع به نحوی مرتبط است، به همین دلایل زمینه‌های پژوهش و استخدام بسیار وسیع است.
http://tabriz-chemists.blogfa.com

+ نوشته شده در چهارشنبه هجدهم اسفند 1389ساعت 15:22 توسط عبدلی |

معرفي XRD:

پراش اشعه x (X-ray diffraction) يک روش غير تخريبي با چند کاربرد است که اطلاعات جامعي درباره ترکيبات شيميايي و ساختار کريستالين مواد طبيعي و صنعتي ارائه مي‌دهد.

هر کريستالي طرح (pattern) اشعه x منحصر به فرد خود را داراست که ممکن است به عنوان اثر انگشت (fingerprint) براي تعيين هويت آن (identification) استفاده شود.

گسترده‌ترين استفاده XRD در شناسايي ترکيبات کريستالين بر اساس طرح پراش آنهاست. از ديگر کاربردهاي XRD مي‌توان به موارد زير اشاره کرد:

تعيين ساختار کريستالين
اندازه‌گيري دقيق پارامترهاي شبکه
شناسايي نمونه‌هاي ناشناخته
آناليز کمي پودرهاي چند ترکيبه
شناسايي و آناليز ساختاري کاني‌هاي رسي
تعيين متوسط اندازه کريستاليت توسط پهن‌شدگي پيک (peak broadening)
جهت‌گيري ترجيحي کريستال (بافت)
کريستالينيتي
کرنش (strain) و نقص شبکه
تنش باقيمانده (residual stress)

XRD کاربردهاي وسيعي در زمين‌شناسي، علم مواد، علم محيط، شيمي، فيزيک، علوم جزائي و صنعت دارويي دارد (Connolly, 2005; PANalytical).

معرفي XRF:

پرتو ثانويه اشعه x (X-ray fluorescence spectrometry) حاصل از مواد مي‌باشد که جهت اندازه گيري درصد عناصر متشکله يک ترکيب استفاده مي‌شود .

آماده‌سازي نمونه:

آماده‌سازي نمونه يکي از بخشهاي بسيار مهم براي تعيين کيفيت داده‌هاي XRD و XRF به دست آمده از نمونه مي‌باشد. اين کار در آزمايشگاه آماده‌سازي نمونه به روشهاي مختلف صورت مي‌گيرد.

http://www.modares.ac.ir/

+ نوشته شده در چهارشنبه هجدهم اسفند 1389ساعت 14:43 توسط عبدلی |

حسين آقابزرگ، پژوهشگر، درگذشت.

حسین آقابزرگ از استادان دانشگاه تربیت معلم تهران، مدت یک سال به بیماری سرطان مبتلا بود و صبح امروز درگذشت.

وی درباره مراسم تشییع پیکر این استاد دانشگاه اظهار داشت: صبح فردا(17 اسفند) راس ساعت 9 از مقابل در اصلی دانشگاه تربیت معلم واقع در خیابان مفتح، مراسم تشییع پیکر حسین آقابزرگ برگزار می‌شود.

حسین آقابزرگ متولد سال 1327 و دارای مدرک دکترای شیمی از دانشگاه فلوریدا در گنزویل آمریکا و فوق دکترای شیمی معدنی از دانشگاه فلوریدای آمریکا، از اعضای هیات علمی دانشگاه تربیت معلم تهران بوده است. وی همچنین از سال 1983 تا 1984، استادیار دانشگاه مرسرجورجیای آمریکا بود.

از دیگر مسوولیت‌های آقابزرگ می‌توان به عضویت هیات تحریریه مجله بلورشناسی و کانی شناسی ایران، ویراستاری مجله فارسی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران و عضویت هیات امنای بنیاد فردوسی اشاره کرد.

وی در اردیبهشت سال 1373 به عنوان استاد نمونه دانشگاه تربیت معلم تهران معرفی شد. آقابزرگ حدود بیست کتاب در مقاطع کارشناسی ، کارشناسی ارشد و دکتری تالیف کرده است.

+ نوشته شده در دوشنبه شانزدهم اسفند 1389ساعت 22:31 توسط عبدلی |

مزاياي HPLC

مزاياي HPLC

ßحساسيت روش

ßسازگاري سريع براي اندازه‌گيريهاي كمي صحيح

ßشايستگي براي جداسازي گونه‌هاي غير فرار يا ناپايدار در مقابل گرما

ß كاربرد گسترده در علوم و صنعت

مثالهايي از تركيباتي كه به روش HPLC مورد تجزيه قرار مي‌گيرند :

آمينو اسيدها ، پروتئينها ، نوكلئيك اسيدها ، هيدروكربنها ، كربوهيدارتها ، داروها ، ترپنوئيدها ، حشره‌كشها ، آنتي بيوتيكها ، استروئيدها ، گونه‌هاي آلي فلزي و ...

فصل پنجم

كروماتوگرافي گازي

Gas Chromatography (GC)

مقدمه :

كروماتوگرافي گازي ß غالباً براي مواد آلي فرّار

گاز حامل يا فاز متحرك ßيك گاز بي اثر مثل هليم ، نيتروژن ، آرگون و دي‌اكسيد كربن

فاز ساكن ßيك جسم جامد جاذب و يا لايه نازكي از يك مايع غير فرّار كه به ديوارة داخلي ستون يا به صورت پوششي روي سطح گلوله‌هاي شيشه‌اي يا فلزي قرار داده شده است.

فاز ساكن ß جاذب جامد ßكروماتوگرافي گازي

ßمايع غير فرّار ßكروماتوگرافي گاز ـ مايع

اساس كار

جداسازي اجزا يك مخلوط

ß متناسب با ميزان توزيع اجزاء تشكيل

دهنده مخلوط بين فاز متحرك گازي و

فاز ساكن جامد يا مايع

كروماتوگرافي گازي براي جداسازي و شناسايي اجزاء تشكيل دهنده يك مخلوط و تجزيه كمي آنها كاربرد دارد.

تجزيه كيفي

ßمقايسه زمان بازداري اجزاء

نمونه مجهول با تركيبات استاندارد معلوم در شرايط يكسان

عوامل مؤثر بر زمان بازداري

ß دماي ستون

ß نوع گاز حامل

ß سرعت و جريان گاز حامل

ßساختار ماده پر شده درون ستون

ßطول ستون

ß فشارهاي دروني و خروجي گازحامل

تجريه كمّي :

بر اساس محاسبه سطح زير منحني يا ارتفاع منحني ثبت شده در آشكار ساز مي‌باشد.

سطح زير منحني متناسب با غلظت آن جزء

امروزه استفاده از ابزارهايي بسيار دقيق انتگرال‌گير كه به طور خودكار سطح زير منحني را در كروماتوگرافها با سرعت و دقت بسيار زياد تعيين مي‌كنند.

دستگاهوري :

اجزاء تشكيل دهنده :

1 ـ منبع گازي حامل

2 ـ سيستم تنظيم كننده مقدار گاز

3 ـ محل تزريق نمونه

4 ـ ستون كروماتوگرافي

5 ـ كوره و سيستم تنظيم درجه حرارت محل تزريق و آشكارساز

6 ـ آشكارساز

7 ـ سيستم شناساگر

منبع گاز حامل

ß يك كپسول گاز با فشار زياد

( معمولاً نيتروژن ، با خلوص 999/99 درصد همچنين هليم و آرگون و CO₂)

محل تزريق نمونه

ßنمونه بايد سريع و يك‌جا تزريق شود.

دماي محل تزريق

ßحدود C ْ25 بالاتر از دماي ستون

ستونها : ـ پرشده

ـ مويين

نوع ستون در كروماتوگرافي بسيار مهم است و انتخاب ستون با توجه به نوع نمونه بايد بدقت انتخاب شود.

يكي ديگر از عوامل مهم در كروماتوگرافي گازي ß انتخاب دماي ستون ، آشكارساز و محل تزريق

كروماتوگرافي :

ßدما ثابت

ß برنامه‌ريزي دمايي ß معمولاً نمونه‌هايي كه متشكل از اجزاء با نقطه جوش‌هاي متفاوت هستند.

يك برنامه دمايي نمونه‌اي در كروماتوگرافي گازي.

دماي ستون ابتدا C ْ 100 بوده و مدت 10 دقيقه

در اين دما مانده است ، سپس با سرعت 10 درجه

بر هر دقيقه افزايش يافته تا به دماي C ْ200 رسيده است.

سپس ده دقيقه در دماي Cْ200 مانده است و شروع به كاهش كرده است.

زمان به دقيقه ، 1 ) چراغ عمل روشن است. 2 ) چراغ آماده نبودن روشن است.

3 ) چراغ آماده بودن روشن است.

اثر درجه حرارت برنامه‌ريزي شده روي كيفيت جداسازي. ( الف ) شرايط همدما ( C ْ 80 ) ، ( ب ) تتغيير دما از C ْ75 تا C ْ120 با سرعت C ْ 8 بر دقيقه.

آشكارسازها :

ß يونش شعله‌اي ßرايج‌ترين

ßهدايت حرارتي

ßنورسنج شعله‌اي

ßالكترون‌گير

الكترون‌گير ßمطالعه و بررسي تركيبات هالوژندار و فسفردار و سموم و آفات نباتي

آشكارساز يونش شعله‌اي :

آشكارساز نورسنج شعله‌اي

در اين آشكارسازوآشكارسازقبلي شعله‌اي وجود دارد و خروجي از ستون درون شعله با گاز هيدروژن مي‌سوزد و به مولكول‌هاي باردار تبديل مي‌شوند

آشكارساز هدايت حرارتي :

آشكارساز الكترون‌گير :

تئوري كروماتوگرافي گازي

‌

تئوري صفحات فرضي ( مارتين و سينج 1952 )

نحوه محاسبه تعداد صفحات فرضي در يك كروماتوگرام OB = t_R، AC = t_Wو درنتيجه

تئوري سرعت :

ßوان ديمتر ß در يك ستون با طول ثابت مي‌توان سرعت فاز متحرك را طوري تنظيم كرد كه ارتفاع معادل صفحات فرضي يا H كوچكترين مقدارممكن و در نتيجه بيشترين تعداد را داشته باشد.

رابطه وان ديمتر

V ß سرعت خطي فاز متحرك

C , B , A ßثابتهايي كه بيان كننده پديده‌هاي گوناگون در ستون

ß A نفوذ تلاطمي ß با سرعت رابطه ندارد و بيان كننده بي‌نظمي در ستون است ßبراي به حداقل رساندن A بايد در پر كردن ستون دقت شود. هر چه دانه‌ها منظم‌تر و كوچك‌تر ßA كمتر ßH كمتر

ß B ضريب نفوذ مولكولي ßبا استفاده از گاز حامل با وزن مولكولي كمتر مي‌توان مقدار آن را كاهش داد.

ß C به ضريب تقسيم جسم بين فاز ساكن و متحرك مربوط است.

تأثير عوامل مؤثر در ارتفاع معادل صفحات فرضي ( V₀سرعت بهينه فاز متحرك است ).

رابطه وان ديمتر با جزئيات دقيق‌تر :

ßميزان بي نظمي ستون

d_pß قطر متوسط دانه‌هاي جاذب درون ستون

ßفاكتور اصلاحي پيچ و خم بين دانه‌ها

D_gß ضريب نفوذ مولكولها در فاز گازي

D_Lß ضريب نفوذ مولكولها در فاز مايع

V ßسرعت فاز متحرك

kßضريت توزيع جسم مورد نظر

d_fß ضخامت متوسط لايه‌اي از فاز ساكن

http://mortezashimi.blogfa.com/

+ نوشته شده در دوشنبه شانزدهم اسفند 1389ساعت 20:40 توسط عبدلی |

طيف نورسنجي زيرقرمز

طيف نورسنجي زيرقرمز

Infrared Spectrometry

مقدمه

محدوده طبيعي ß طول موج 75/0 الي 3000 ميكرون ( 13000 الي 33 Cm^-1 )

مفيدترين بخش ßطول موج 5/2 الي 15 ميكرون ( 4000 الي 667 Cm^-1 )

ß بخش زيرقرمز Infrared) )

ناحيه IR

IR دور ß 10 الي 667 ß Cm^-1گسترة انرژي ارتعاشي كم

IR معمولي ß667 الي 4000ß Cm^-1ارتعاشات مولكولي تركيبات آلي

IR نزديك ß4000 الي 13000 Cm^-1ß ارتعاشات با انرژي زياد

دستگاهوري :

منابع تابش

ß داراي انرژي و شدت كم ß معمولاً فيلمان ساخته شده از مواد خنثايي كه در حدود 1500 الي 2000 درجه كلوين گرم مي‌شوند ß داراي منحني‌هاي مشخصه جسم سياه هستند.

منابع نور رايج

ß تابشگر نرنست

ßگلوبار

ß پيچه نيكروم

ß ليزرهاي تنظيم پذير

جايگاه نمونه و نمونه‌گذاري

مشكل اصلي در تهيه سلها

ßتقريباً همه مواد پرتو زير قرمز را جذب مي‌كنند ßفقط مواد با خصلت يوني زياد در ناحيه زير قرمز ارتعاشي ندارند

ß غالباً از هاليدهاي قليايي بويژه پتاسیم كلرايد يا پتاسيم بروميد و سديم كلرايد يا سديم بروميد استفاده مي‌شود

ßمشكل نم‌گير بودن زياد و كدر شدن در مجاورت آب

برخي سلولها و محدوده كاربرد آنها در زير قرمز

روش‌هاي موجود براي طيف‌گيري نمونه‌هاي جامد

ß 1 ـ مُل

ß 2 ـ قرص

1 ـ روش مُل

ß 2 تا 10 ميلي‌گرم از نمونه پودر شده با عامل مُل كننده ( موادي كه محدوده وسيعي از فركانس‌هاي زير قرمز را از خود عبور مي‌دهند مثل هيدروكربن نفتي سنگين نوجال) ساييد مي‌شود ßمُل حاصل بايد يكنواخت باشد ß آن را روي يك صفحه نازك از هاليد قليايي پخش كرده ß بين دو صفحه هاليد قليايي قرار مي‌دهند ß انجام طيف‌گيري

2 ـ روش قرص

ß رايج‌ترين تهيه قرص KBr

حدود 1 ميلي گرم از نمونه ß در هاون كوبيده تا نرم و يكنواخت شود ßدر دستگاه پرس در فشار حدود 10 تن براي 30 ثانيه قرار داده مي‌شود ßقرار دادن در جايگاه نمونه ß طيف‌گيري

KBrدر زير قرمز ارتعاشي ندارد ßدر IR جذب نداشته ß مزاحمتي در طيف‌گيري ندارد

تكفام‌ساز

عبارتست از ßيك سيستم شكاف متغير ورودي و خروجي ، يك يا چند وسيله پاشنده و چند آينه براي تاباندن و متمركز كردن تابش.

تكفام‌سازها در IR

ßمنشورها

ßشبكه‌ها ß مزايا اتلاف انرژي كم ßتفكيك بهتر

ß خطي بودن پاشندگي

ßمقاومت در برابر آب

آشكارسازها

ß در IR شدت كم و انرژي كم

انواع آشكارسازها در IR

ß 1 ـ آشكارسازهاي فوتونيßمبتني بر اثر فوتوهدايتي برخي از نيمه هاديها

ß 2 ـ آشكارسازهاي حرارتي ßترموكوپلها ، ترميستورها يا بلومترها و پنوماتيك

تجزيه كيفي :

مهمترين كاربرد طيف نورسنجي زير قرمز عمدتاً شناسايي گروههاي عاملي در تركيبات آلي و معدني است. يك طيف زير قرمز به چهار قسمت تقسيم مي‌شود :

1 ـ قسمت اول در محدوده cm^-12700 ـ 3700 قرار دارد و در آن پيكهاي ارتعاشي مربوط به پيوندهاي O – H ، N – H ، C – H ، موجود است. بنابراين ، جذب الكلها و آمينها در اين محدوده قابل رؤيت است. پيك اسيدها پهنتر از آمينها است. از پيكهاي معروف در اين محدوده ، پيك C – H آلیفاتيك در cm^-12850 ـ 3000 است. C – H تركيبات استيلني در cm^-13300 و C – H آلدئيدي در cm^-12710 ـ 2745 مشاهده مي‌شوند.

2 ـ قسمت دوم در محدوده cm^-11850 ـ 2700 قرار دارد كه ارتعاشات پيوندهاي سه گانه را نشان مي‌دهد.

جذب نيتريلها در cm^-12225 ـ 2250 و استيلنيها در cm^-12190 ـ 2260 از گروههاي مهم در اين قسمت هستند. پيكهاي مربوط به ارتعاشات پيوندهاي – S – H ، - P – H ، Si – H - به علت سنگيني اتمهاي گوگرد ، فسفر و سيليسيوم به ترتيب در cm^-12550 ـ 2600 ؛ cm^-12350 ـ 2440 و cm^-12090 ـ 2260 ظاهر مي‌شوند.

3 ـ قسمت سوم در محدوده cm^-11550 ـ 1950 مهمترين قسمت در طيق زير قرمز است.

از جذبهاي مشخص در اين ناحيه پيك گروه عاملي كربونيل در حدود cm^-11700 مربوط به تركيباتي مانند آلدئيدها ، كتونها ، اسيدها ، آميدها ، اسيد هاليدها ، استرها ، انيدريدها و غيره است. پيوندهاي و نيز در اين محدوده جذب دارند.

4 ـ قسمت چهارم كه به ناحيه اثر انگشت معروف است در محدوده cm^-1700 ـ 1500 قرار دارد.

علاوه بر ارتعاشات پيوندهاي ساده C – C كه در اين قسمت ظاهر مي‌شوند ، گروههاي عاملي مانند
- C – O – C ( اترها و استرها ) در حدود cm^-11200 و C – Clدر محدودة cm^-1700 ـ 800 پيك جذبي دارند.

تجزيه كمّي :

IR بيشتر براي تجزيه كيفي كاربرد دارد و تجزيه كمّي در

درجه اهميت بعدي قرار دارد و بر اساس قانون بير لامبرت صورت مي‌گيرد.

استفاده از پيك مناسب در تجزية كمي ، با اندازه‌گيري مقادير T0 و Ttبراي محاسبه جذب از رابطه و استفاده مي‌شود.

درجه‌بندي دستگاه :

هر چند وقت يكبار بايد دستگاه توسط يك فيلم نازك و

شفاف از جنسي مثل پلي استايرن درجه‌بندي شود.

طيف زير قرمز پلي استايرن ؛ (3027)1 ، (2851)2 ، (1944)3 ، (1802)4 ، (1601)5 ، (1495)6 ، (1181)7، (1154)8 ، (1028)9 ، (907)10 ، اعداد داخل پرانتز اعداد موج بر حسب cm-1 هستند.

فصل چهارم

كروماتوگرافي مايع

Liquid Chromatography (LC)

مقدمه :

ـ يكي از مهم‌ترين مراحل تجزيه‌هاي شيميايي جداسازي آناليت از مزاحم‌ها مي‌باشد كه يكي از مهم‌ترين ابزار براي اين عمل كروماتوگرافي مي‌باشد.

ـ در تمام روش‌هاي كروماتوگرافي اجزاي يك مخلوط توسط جرياني از فاز متحرك از داخل فاز ساكن عبور داده مي‌شود و جداسازيها بر اساس اختلاف در سرعت مهاجرت اجزاي مختلف نمونه انجام مي‌شود.

كروماتوگرافي :

مايع ßفاز متحرك مايع كروماتوگرافي مايع ـ جامد ßفاز ساكن جامد

نوع تعادل :جذب سطحي

كروماتوگرافي مايع ـ مايع ßفاز ساكن مايع

نوع تعادل : تقسيم جسم بين دو مايع انتزاج‌ناپذير

كروماتوگرافي فاز مايع پيوند داده شده

كروماتوگرافي ژل ـ تراوا

كروماتوگرافي مايع با كارايي بالا (HPLC)

گازي ß فاز متحرك گاز ß گاز ـ جامد

ßكروماتوگرافي مسطح

كروماتوگرافي فاز مايع پيونده داده شده ßفاز ساكن

گونه‌هاي آلي پيوند شده به سطح جامد ßنوع تعادل تقسيمي ـ جذب سطحي

كروماتوگرافي ژل تراوا ßفاز ساكن ژل سخت به صورت مايع در لابلاي جامد پليمري ßنوع تعادل ß اندازه مولكولها

كروماتوگرافي مايع با كارايي بالا ßفاز ساكن ذرات نسبتاً كوچك ß بيشترين كارايي در ستون

كارماتوگرافي مسطح ß فاز ساكن يك صفحه مسطح يا يك لايه نازك متصل به يك صفحه مسطح

لايه نازك كاغذي

الكتروفورز ß از انواع روش‌هاي كاروماتوگرافي نيست ß ولي مشابهت زيادي دارد

جداسازي تركيبات باردار در الكتروفورز با استفاده از نيروي الكتروموتوري در سراسر يك فاز ساكن انجام مي‌شود. ذرات باردار با سرعتي كه به نسبت بار به جرم آنها بستگي دارد به طرف الكترود مخالف مهاجرت مي‌كنند.

فهرستي از كاربردهاي روش‌هاي جداسازي

مفاهيم مهم در كروماتوگرافي :

كروماتوگرام ßنمودار پاسخ آشكارساز بر حسب زمان يا حجم فاز متحرك

با استفاده از كروماتوگرام ßتجزيه كيفي و كمي

تعداد منحني‌هاي موجود در كروماتوگرام ßتعداد اجزاء تشكيل دهنده مخلوط

يك كروماتوگرام مربوط به يك مخلوط سه جزئي ،

كليه مفاهيم مهم در آن نشان داده شده است.

(F) سرعت جزيان فاز متحرك ß حجم فاز متحرك

خارج شده از ستون بر زمان سپري شده (ميلي‌ليتر بر دقيقه)

(t_R) زمان بازداري ßزمان لازم براي عبور يك جزء از درون فاز ساكن (دقيقه)

(V_R) حجم بازداري ßحجم فاز متحرك مورد نياز براي خارج كردن يك جزء از ستون (ميلي‌متر)

VR = Ft_R

(t'_R) زمان بازداري تنظيم شده

ßاختلاف بين زمان بازداري يك جزء از مخلوط و زمان لازم براي عبور فاز متحرك از فاز ساكن (t₀)

(V'_R) حجم بازداري تنظيم شده

ßاختلاف حجم بازداري يك جزء مخلوط و حجم لازم براي عبور فاز متحرك از فاز ساكن (V₀)

t'_R = t_R – t₀

V'_R = V_R – V₀

بازداري نسبي

ßعبارتست از نسبت زمان يا حجم بازداري تنظيم شده يك جزء مخلوط به زمان يا حجم بازداري تنظيم شده يك تركيب مرجع

كارايي ستون كروماتوگرافي

ß تعداد صفحات فرضي (N) كه در يك ستون وجود دارد.

ارتفاع معادل يك صفحه فرضي (H)

ß طول ستون تقسيم بر تعداد صفحات فرضي

نسبت بازداري

قدرت تفكيك ß معياري از جداسازي دو پيك مجاور

آشكارسازها :

فهرستي از آشكارسازهاي رايج در دستگاه‌هاي كروماتوگرافي

آزمايش 4 ـ 1 ـ تعيين استيل ساليسيليك اسيد ،

كافئين و فناستين در قرص مسكن

به روش كروماتوگرافي لايه نازك (TLC)

مقدمه :

يكي از كاربردهاي عمده TLC بدليل سادگي دستگاه و سرعت زياد در تجزيه كيفي در پزشكي ، زيست‌شناسي ، شيمي و داروسازي مي‌باشد.

آزمايش 4 ـ 2 ـ كروماتوگرافي مبادلة يون ،

تفكيك يونهاي Co⁺² ، Fe⁺³ و Ni⁺²

مقدمه :

مقدار زيادي از تركيبات معدني و آلي رفتار مبادلة يون از خود نشان مي‌دهند اما چون در آزمايشگاههاي تحقيقاتي يكنواختي اهميت دارد مبادله‌كننده‌هاي سنتزي كه به زرينهاي مبادله كننده يون معروف‌اند توسعه يافته‌اند.

زمينه پليمري در تهيه رزينهاي مبادله كننده يون ß

يك پليمر مشبك به نام پلي استايرن دي‌وينيل بنزن ßحاصل از پلي استايرن خطي

براي تهيه يك رزين مبادله كننده كاتيوني ، ماده پليمري مذكور سولفونه مي‌شود تا گروه SO₃H روي حلقه‌هاي آروماتيك متصل شود.

تعداد پيوندهاي عرضي ودر نتيجه تخلخل اين ماده به مقداردي وينيل بنزن بستگي دارد و عموماً بين 2 تا 12 درصد است. فناوري بسپارش سبب شده است كه اين ماده بصورت دانه‌هايي با قطرهاي مختلف در دسترس باشد.

كروماتوگرافي مبادله يون

فاز ساكن ß رزين مبادله كننده يون

ßدر اين آزمايش داراي پلي استايرن دي‌وينيل

بنزن كه با گروههاي پلي تري ميتل آلومنيوم كلريد فعال شده

فاز متحرك ßمايع

آزمايش 4 ـ 3 ـ تعيين مقدار آنتراسن ، بنزن

و نفتالن در يك مخلوط با HPLC

+ نوشته شده در دوشنبه شانزدهم اسفند 1389ساعت 20:38 توسط عبدلی |

شیمی آلی و كشف فریدریش وهلر

شاید پیچیده ترین ماده طبیعی كه تاكنون در آزمایشگاه تولید شده است ویتامینB12 باشد ( شكل 1). درسال 1972 رابرت ب. وودوارد و آلبرت اشنموزر اعلام كردند كه این ویتامین را بطور كامل در آزمایشگاه تهیه كرده اند. این موفقیت نتیجه همكاری 11ساله 100 شیمیدان از 19 كشور جهان در دانشگاهای هاروارد و زوریخ بود. گر چه این روش آزمایشگاهی هرگز منبع قابل استفاده ای برای تأمین ویتامین نبود، اما نقطه عطفی در تهیه مواد آلی به شمار می آمد؛ چون در طی این فعالیت علمی ، واكنشها، روشها و نظریات جدید ابداع شدند.
اوره، كه نخستین ماده طبیعی بود كه در آزمایشگاه تهیه شد، ساختار بسیار ساده تری دارد( شكل 2). در 1828 فریدریش وهلر آن را تصادفاً در آزمایشگاهش در برلین تهیه كرد. در آن زمان اوره را به عنوان یكی از انواع تركیبات آلی می شناختند. یان یاكوب برسیلیوس كه شیمیدان سوئدی مشهوری بود، واژه آلی (Organic) را در حوالی 1807 تعریف كرد. این عنوان به هر ماده ای كه ارگانیسم های (Organism) زنده – چه گیاه و چه جانور- تولید كنند اطلاق می شود؛ در مقابل آنها موادی هستند كه منشا غیر زنده و معدنی دارند، و مواد غیرآلی یا معدنی نامیده شدند. در اوایل سده نوزدهم ، همه مواد شیمیایی شناخته شده تا آن زمان را در یكی از این دو گروه ، طبقه بندی می كردند. مواد معدنی نظیر عناصر رایج فلزی و تركیبات آنها كه در سنگهای معدنی یافت می شدند، بسیار ساده تر از مواد آلی، نظیر قند، نشاسته و چربی حیوانی بودند. عقیده بر آن بود كه مواد آلی نوعی نیروی حیاتی دارند كه از گیاهان یا جانوران به یكدیگرمنتقل می شود. در نظریه حیات گرایی این فرض اولیه حاكم بود كه برخلاف مواد معدنی كه امكان تهیه آنها در آزمایشگاه وجود داشت، مواد آلی قابل تهیه درآزمایشگاه نبودند- دست كم از مواد معدنی نمی شد آنها را تولید كرد.

در سال 1828 وهلر به خوبی دانسته بود كه اوره نوعی ماده آلی است. در واقع وجود اوره در ادرار توجه خود وهلر را جلب كرده بود، و هنگامی كه وهلر دانشجوی پزشكی دردانشگاه هاید لبرگ بود آزمایشهایی را در زمینه تولید آن در سگها و حتی خودش انجام داد. فریدریش وهلر، در سال 1800 در روستای اشرشایم در نزدیكی فرانكفورت آلمان متولد شد. در فرانكفورت به دبیرستان رفت، اما در دوران دانش آموزی نبوغ چندانی از خود نشان نداد. همان طور كه خودش بعداً اذعان كرد، قسمت عمده ای از وقت خود را صرف انجام آزمایش در شیمی می كرد، و فرصت كافی برای درس خواندن نداشت . در منزلشان اتاقش را به آزمایشگاهی تبدیل كرده بود، و از اجاق زغالی آشپزخانه برای گرم كردن سنگهای معدنی و دیگر مواد شیمیایی اش استفاده می كرد.
پس از آن كه وهلر جوان از دبیرستان فارغ التحصیل شد، به دانشگاه ماربوگ را ه یافت، و به همان دلیلی كه اهل خانه از دست او عاصی شده بودند، با صاحبخانه اش اختلاف پیدا كرد: چون در محل سكونتش زیادی آزمایش انجام می داد! پس از یك سال تحصیل در ماربورگ خود را به هایدلبرگ انتقال داد، و تحت تأثیر لئوپولد گملین كه در آن هنگام از شیمیدانان مشهورآلمان بود قرار گرفت. گرچه وهلر با دانشنامه پزشكی از هایدلبرگ فارغ التحصیل شد، اما به توصیه گملین، كه خود زمانی پزشك بود، طب عملی را كنار گذاشت و خود را وقف شیمی كرد.
وهلر با كمك گملین به استكهلم رفت تا زیر نظر برزلیوس به مطالعه و پژوهش بپردازد. گرچه فقط یك سال در آنجا ماند، اما او و برزلیوس با یكدیگر رفاقتی پیدا كردند كه تا آخر عمر ادامه یافت. وهلر برای مدت كوتاهی به هایدلبرگ بازگشت، و سپس در یكی از دانشكده های فنی برلین به تدریس مشغول شد. گرچه مقام دانشگاهی مهمی نبود و در واقع در آن شهر بزرگ بیشتر به تدریس شبانه شباهت داشت، اما آزمایشگاهی در اختیارش بود كه كمال استفاده را از آن كرد.او نخستین كسی بود كه آلومینیم را در سال 1827 به حالت فلزی آزاد تولید كرد. البته روشی كه به كار برد عملی نبود، و حدود60 سال طول كشید تا یك دانشجوی امریكایی، در دانشكده اوبرلین در اوهایو روشی را برای تهیه صنعتی آلومینیم با استفاده از جریان برق كشف كند.( اشاره آخر مطلب را ببینید). در همین آزمایشگاه بود كه وهلر در سال 1828 آزمایشی انجام داد كه شهرتش را در تاریخ شیمی آلی تضمین كرد. او قصد داشت سیانات آمونیم خالص را، كه تصور می شد فرمولش همانی باشد كه در (شكل 3 ) نشان داده شده است، از سیانات پتاسیم و سولفات آمونیم، كه دو نمك معدنی معمولی بودند، تهیه كند. پس از آنكه دو نمك را در مجاورت یكدیگر حرارت داد، محلولی را كه پیش بینی می كرد در آن سیانات آمونیم باشد تبخیر كرد. اما بلورهای سفید رنگی به دست آورد كه درست به اوره ای كه بارها ازادرار سگ و انسان جدا كرده بود شباهت داشتند! بی درنگ ثابت كرد كه این بلورها واقعاً اوره هستند. وهلراین نتیجه را به عنوان : واقعیتی شگفت آور كه بیانگر نمونه ای از تولید صناعی ماده ای آلی، و به اصطلاح جانوری، از مواد معدنی است توصیف كرد. این نتیجه شگفت آور جنبه دیگری هم داشت كه برای وهلر و نیز برزلیوس، كه پس از مدت كوتاهی به كشف وهلر پی برده بود، اهمیت داشت. سیانات آمونیم و اوره ای كه از آن تولید شده بود ایزومر یكدیگر بودند ( مشتق ازمعادل یونانی به معنی پاره های یكسان ) این واژه را برزلیوس، برای توصیف تركیباتی كه از عناصر یكسان با نسبت های برابر تشكیل می شدند وضع كرده بود. سیانات آمونیم و اوره هر دو حاوی یك اتم كربن، یك اتم اكسیژن، دو اتم نیتروژن و چهار اتم هیدروژن هستند. ظاهراً وهلر و برزلیوس به جای توجه به تأثیری كه ممكن بود این كشف بر نظریه حیات گرایی داشته باشد ، بیشتر بر این جنبه تهیه اوره تأكید داشتند. اما كشف تصادفی وهلر سرآغازی بر زوال نظریه حیات گرایی بود كه مدتها مانع از پیشرفت شیمی تركیبات كربن می شد. دیگر شیمیدانان آن عصر خاطر نشان كردند كه گر چه سیانات پتاسیم و سولفات آمونیم را معمولاً غیرآلی می دانستند، اما وهلر آنها را از موادی آلی نظیر شاخ و خون جانوران تهیه كرده بود، نه از عناصر سازنده شان؛ بنابراین نمی شد نتیجه گرفت كه تهیه اوره به دست وهلر، نظریه حیات گرایی را از اعتبار ساقط می كند. تنها وقتی هرمان كولبه در 1845 اسید استیك را از عناصر تشكیل دهنده اش ( كربن، هیدروژن و اكسیژن) تهیه كرد، در آن موقع بود كه افراطیان بالاخره مرگ نظریه حیات گرایی را پذیرفتند. از آن پس تعریف شیمی آلی به شیمی تركیبات كربن ( تعریف پذیرفته شده امروزی ) تغییر یافت، چه این تركیبات از منشا طبیعی باشند، چه از تولیدات آزمایشگاهی.

وهلر می توانست بقیه عمرش را وقف شیمی آلی كند، اما این كار را نكرد. علاقه ای كه از ابتدا به سنگهای معدنی داشت همچنان پا برجا بود و اكثر كارهای بعدی اش به شیمی معدنی مربوط می شد. وهلر پس از ترك برلین در 1831، برای مدت كوتاهی در دانشكده فنی دیگری در كاسل به كار مشغول شد، و سپس در1836 به هدف خود كه استادی در یكی از دانشگاههای بزرگ آلمان یعنی گوتینگن بود، دست یافت. وی در آنجا برخی از بهترین كارهای پژوهشی خود را با همكاری دوستش یوستوس لایبیگ كه استاد دانشگاه گیسن بود ارائه داد. وهلر كه وجودش در بخش شیمی گوتینگن بر اعتبار آن می افزود، شیمیدانانی را از سرتاسر جهان به سوی آن جذب كرد. وی در گوتینگن به تدریس، تربیت شیمیدانان پژوهشگر، نوشتن كتابهای دانشگاهی و ویرایش مجلات پژوهشی شیمی ادامه داد، تا سرانجام در1882 در گذشت. وهلر حدود 8000 دانشجو را در گوتینگن پرورش داد. از جمله اینها رودلف فیتیگ بود، كه بعدها استاد دانشگاه توبینگن شد، و ایرارِمسن از ایالات متحده زیر نظر او به تحصیل پرداخت. رمسن بعد از تحصیل در توبینگن به ایالات متحده بازگشت و سطح علمی بخش شیمی دانشگاه جانزهاپكینز را تا به حد دانشگاههای اروپایی ارتقا داد. این بخش مركز عمده ای برای تربیت نسل های بعد شیمیدانان در آمریكا شد . گذشته از افتخارات بسیاری كه نصیب وهلر شد، تهیه غیر مترقبه تركیب ساده ای به نام اوره از طریق گرم كردن سیانات آمونیم در 27 سالگی به عنوان مهمترین موفقیتش جلوه گر می شود و امروزه تقریباً در هر كتاب درسی شیمی آلی ذكری از آن به میان می آید. تهیه یك تركیب آلی از تركیبی معدنی نشانگر پایان نظریه حیات گرایی و سرآغازی بر پایه گذاری شیمی آلی برمبنایی معقول بود.

منبع :: شیمی دان های دانشکده ی شیمی دانشگاه تبریز

+ نوشته شده در جمعه سیزدهم اسفند 1389ساعت 2:26 توسط عبدلی |

اوربیتال مولکولی

هنگام ایجاد یک پیوند بین دو اتم اوربیتالهای اتمی آنها با یکدیگر همپوشانی کرده و اوربیتالهای مولکولی را پدید میآورند. در این اوربیتالها ، الکترونهاهسته قرار دارند و بر حسب قاعده آفبا در این اوربیتالها چیده میشوند. در یک محیط مولکولی تحت تاثیر دو

نگاه اجمالی

اوربیتالهای مولکولی را با توجه به این که از همپوشانی کدام اوربیتال اتمی پدید آمده باشند، باحروف یونانی σ (سیگما) و π (پی) نمایش میدهند. موقع تشکیل یک پیوند دو اوربیتال مولکولی حاصل میشود که با توجه به سطح انرژی نسبت به اوربیتالهای اتمی به اوربیتالهای مولکولی پیوندی و ضد پیوندی شهرت دارند. به همان اندازه که اوربیتال مولکولی پیوندی ، مولکول را پایدار میکند، اوربیتال مولکولی ضد پیوندی باعث ناپایداری پیوندی میشود.

با توجه به نارساییهای نظریه پیوند ظرفیت ، هوندا در سال 1928 و مولیکن در سال 1931 نظریه دیگری بر اساس مدل موج اتم در مورد چگونگی تشکیل پیوند کووالانسی ارائه دادند که نظریه اوربیتال مولکولی نام گرفته است و به کمک آن بسیاری از خواص مغناطیسی ، ترازهای انرژی ، خواص طیفی و ... را به روشنی میتوان توجیه کرد. در این نظریه برعکس نظریه پیوند (که فقط دخالت لایه ظرفیت اتمها را در تشکیل پیوند در نظر میگیرد) بر اساس این نظریه ، تمام اوربیتالهای اتم میتواند در تشکیل اوربیتالهای مولکولی شرکت داشته باشد و این اوربیتالها بین چندین اتم و حتی در سراسر مولکول گسترده یا غیر مستقرند.

برای مولکول نیز مانند اتم ، ترازهای انرژی در نظر گرفته میشود که الکترونهای مولکول آنها را مطابق اصل آفبا ، اصل طرد پائولی و قاعده هوند (همانند ترازهای انرژی در اتمها) اشغال میکنند. علاوه بر اوربیتالهای پیوندی و غیر پیوندی ، اوربیتالهای ضد پیوندی نیز در تشکیل پیوند و توجیه پایداری و یا ناپایداری مولکول در نظر گرفته میشود و به تعداد اوربیتالهای اتمی شرکت کننده ، اوربیتالهای مولکول تشکیل میشود.
شرایط همپوشانی اوربیتالها

برای اینکه اوربیتالهای اتمی بتوانند در حد تشکیل پیوند یکدیگر همپوشانی کنند باید دو شرط زیر درباره آنها برقرار باشد:
شرط انرژی

فقط اوربیتالهایی میتوانند با یکدیگر همپوشانی کنند که دریک سطح انرژی قرار داشته و یا سطوح انرژی آنها به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک باشد. مثلا اوربیتال 3p یک اتم کلر میتواند فقط با اوربیتال 3p اتم دیگر کلر همپوشانی کند. اوربیتال S اتم H نمیتواند با اوربیتال 1S یا 2S و … اتم کلر همپوشانی کند، زیرا در سطح انرژی بالاتری نسبت به آنها قرار دارد.
شرط تقارن

فقط اوربیتالهایی میتوانند با یکدیگر همپوشانی کنند که نسبت به محور اصلی مولکول تقارن یکسانی داشته باشند. از اینرو ، مثلا اوربیتال S که تقارن کروی دارد، در تشکیل مولکولهای خطی میتواند با اوربیتال 2P که نسبت به محور اصلی مولکولی (محور Z) تقارن کامل دارد همپوشانی داشته باشد.

انواع اوربیتالهای مولکولی

اوربیتال مولکولی پیوندی

اوربیتال مولکولی که در آن چگالی در ناحیه بین هستهها زیاد است. انرژی دو الکترون که در اوربیتال مولکولی پیوندی قرار میگیرند کمتر از هنگامی است که در اوربیتالهای اتمی بوجود آورنده آن قرار گرفته باشند.
اوربیتال مولکولی ضد پیوندی

اوربیتال مولکولی که در آن چگالی الکترونی در ناحیه بین هستهها کم است. انرژی دو الکترون که در اوربیتال مولکولی ضد پیوندی قرار میگیرند بیشتر از هنگامی است که در اوربیتالهای اتمی بوجود آورنده آن قرار گرفته باشند.
اوربیتال مولکولی غیر پیوندی

هر گاه دو اتم نتوانند به طریقی بهم نزدیک شوند که امکان همپوشانی اوربیتالهای آنها بوجود آید، همپوشانی اوربیتالها صورت نمیگیرد و در نتیجه ، اوربیتالهای اتمی به صورت غیر پیوندی در مولکول باقی خواهند ماند. اوربیتالهای مولکولی را نیز با حروف یونانی δ (سیگما) ، π (پی) و ... نشانه گذاری میکنند.

اوربیتالهای مولکولی سیگما: اگر تشکیل یک مولکول دو اتمی را از طریق نزدیک شدن اتمها در امتداد یکی از محورها مثلا x به صورت خطی در نظر بگیریم، دو اوربیتال اتمی (مثلا 1S) به یکدیگر نزدیک میشوند و در نتیجه همپوشانی ، دو اوربیتال مولکولی پیوندی سیگما و ضد پیوندی سیگما را به وجود میآورند. تمام اوربیتالهای سیگما ، نسبت به محور بین دو هسته کاملا متقارنند و چرخش مولکول به دور این محور ، تغییر قابل مشاهدهای در شکل اوربیتال بوجود نمیآورد.

نمودار تراز انرژی تشکیل اوربیتالهای مولکولی 1S δ و *1S δ از اوربیتالهای اتمی 1S دو اتم به شکل زیر میباشد:

اوربیتال مولکولی پیوندی نشان دهنده کاهش انرژی سیستم و اوربیتال مولکولی ضد پیوندی نشان دهنده افزایش انرژی سیستم است. هر اوربیتال مولکولی میتواند دو الکترون با اسپین مخالف را در خود جای دهد. در مولکول هیدروژن ، دو الکترون (با اسپینهای جفت شده) اوربیتال 1S δ را که اوربیتالی در دسترس با حداقل انرژی است اشغال میکنند. اوربیتال δ*1S اشغال نشده است. تعداد پیوند (مرتبه پیوند) ، در هر مولکول عبارت است از نصف تفاضل الکترونهای ضد پیوندی از الکترونهای پیوندی.

(تعداد الکترونهای ضد پیوندی - تعداد الکترونهای پیوندی) 2/1 = مرتبه پیوند

برای H2 داریم:

1=2/(0-2) = مرتبه پیوند

در مورد ترکیب دو اتم هلیوم ، باید مجموع چهار الکترون در دو اوربیتال مولکولی جای داده شوند. با جای دادن دو الکترون در اوربیتال δ 1S دو الکترون دیگر ناگزیر δ* 1s را اشغال میکنند. از این رو مرتبه پیوند مولکول فرضی He2 عبارتست از:

0=(2-2)2/1=مرتبه پیوند

لذا هلیوم به صورت مولکولی He2 نمیتواند وجود داشته باشد. اثر جدا کننده الکترونهای ضد پیوندی ، اثر اتصال دهنده الکترونهای پیوندی را خنثی میکند. شواهدی در دست است که نشان میدهد یونهای مولکولی

میتوانند در شرایط ویژهای وجود داشته باشند. ترکیب دو اوربیتال 2S ، اوربیتالهای مولکولی 2S δ و *2S δ را بوجود میآورند که با اوربیتالهای δ و *δ ناشی از ترکیب دو اوربیتال 1S مشابهند.

اما اوربیتالهای مولکولی حاصل از ترکیب اوربیتالهای اتمی 2P کمی پیچیدهترند. سه اوربیتال 2P هر اتم ، در محورهای مختصات دکارتی z ، y ، x قرار دارند. اگر تشکیل یک مولکول دو اتمی از طریق نزدیک شدن سر به سر دو اوربیتال اتمی (Py و Pz یا Px) صورت گیرد، در نتیجه همپوشانی ، دو اوربیتال مولکولی 2P δ و *2P δ را بوجود میآورند.
اوربیتالهای مولکولی پی (π)

اگر در تشکیل یک مولکول دو اتمی ، دو اوربیتال اتمی (مثلا

) از پهلو بهم نزدیک شوند، دو اوربیتال مولکولی ، یکی اوربیتال مولکولی پیوندی پی (π) و دیگری اوربیتال مولکولی ضد پیوندی پی ستاره (*π) را بوجود میآورند. اوربیتالهای π نسبت به محور بین دو هسته ، تقارن استوانهای ندارند. نزدیک شدن دو اوربیتال P از پهلو ، به تشکیل اوربیتال π میانجامد که متشکل از دو ناحیه تراکم بار الکترونی است. این تراکم بار الکترونی در ناحیه بالا و پایین محور بین دو هسته قرار دارند.

در هر حال اثر نهایی اوربیتال π ، بهم نگهداشتن مولکول است. اوربیتال *π ، در ناحیه بین دو هسته ، چگالی الکترونی کمی دارد. اثر نهایی مولکول *π جدا کردن دو اتم از یکدیگر است.
سطح انرژی اوربیتالهای مولکولی

انرژی یک اوربیتال مولکولی به انرژی اوربیتالهای اتمی تشکیل دهنده آن و همچنین به میزان و نوع همپوشانیx بیشتر از میزان همپوشانی 2Py یا 2Pz میباشد.

در مولکولهایی که اوربیتالهای مولکولی σ از همپوشانی بین یک اوربیتال Px و s حاصل میشود (تاثیر متقابل s-p) ، این همپوشانی اضافی پیوند σ s به ازای تضعیف پیوند σ p ، تقویت میشود و همچنین تاثیر متقابل s-p باعث کاهش انرژی اوربیتال σ*s و افزایش انرژی σ* p میشود. بنابراین سطح انرژی σ 2p برای مولکولهای جور هسته متشکل از عناصر گروه دوم (به جز

) پایین تر از سطح انرژی π 2p میباشد. البته تاثیر متقابل s-p به میزان نزدیکتر انرژی اوربیتالهای p , s بستگی دارد. اگر تفاوت انرژی این دو اوربیتال خیلی زیاد باشد (مثل

) این تاثیر اضافی مساله بوجود نمیآورد.

اوربیتالهای اتمی که در تشکیل آن صورت میگیرد، بستگی دارد. به این ترتیب ، انرژی هر دو اوربیتال مولکولی σ 2s و σ* 2s پایین تر از انرژی هر اوربیتال مولکولی است که اوربیتالهای اتمی 2p حاصل میشود. انرژی اوربیتالهای σ 2p و σ* 2p پایین تر از انرژی هر یک از دو اوربیتال π 2p میباشد. زیرا میزان همپوشانی اوربیتالهای 2P

منبع :: دانشنامه رشد

+ نوشته شده در جمعه سیزدهم اسفند 1389ساعت 2:4 توسط عبدلی |

ترکیب پیاز:

ترکیب پیاز:

86.8 % رطوبت(moisture)
1.2 % پروتئین
0.1 % چربی
11.6 % انواع کربوهیدراتها
0.18 % کلسیم
0.005 % فسفر
0.7mg/100g آهن

+ نوشته شده در جمعه سیزدهم اسفند 1389ساعت 1:23 توسط عبدلی |

XRD

گر به عكس يك كاني در زير يك ميكروسكوپ الكتروني توجه شود .

مي توان صفحاتي را در آن مشخص كرد كه اين صفحات سطوح اتمي موجود درآن مينرال مي باشد. اين سطوح در اثر منظم قرار گرفتن اتمها در شبكه هاي تبلور بوجود مي آيد . كه فاصله اين صفحات در مورد يك كاني خاص از يكديگر هميشه يك عدد ثابت است كه برابر واحد سلولي آن كاني مي باشد كه مثلاً براي هاليت اندازه اين واحد سلولي 2.823 انگستروم مي باشد .

در واقع با XRD فاصله بين اين سطوح اتمي اندازه گيري مي شود مثلاً اگر در اين اندازه گيري ها عدد 1.931 اندازه گيري شود در واقع مربوط به مينرال فلوريت مي باشد .

بنابراين XRD ابزار اندازه گيري فاصله بين سطوح اتمي مي باشد .

مزيت استفاده از XRD به روشهاي ديگر تعيين مينرالها ، مثلاً مقطع نازك در اين است كه مي توان مينرالهايي كه اوپاك مي باشند و يا خواص نوري مشخصي را ندارند از اين روش مشخص كرد . مثلاً خصوصيات نوري كلسيت و دولوميت در زير ميكروسكوپ نوري شبيه يكديگر است و تمايز اين دو مشكل است و يا مينرالهاي رسي خصوصيات بارز نوري براي تمايز ندارند فرضاً بين ديكيت و كائولينيت تفاوتي نيست . اما در XRD بخوبي مي توان اين مينرالها را از يكديگر جدا نمود اما نقطه ضعف XRD در جايي است كه فاصله بين سطوح اتمي در مورد دو كاني يكسان باشد . مانند مسكويت و بيوتيت و فلوگوپيت و ايليت در اين موارد نمي توان كانيهاي مختلف را از هم بخوبي مشخص نمود . از نتايج XRD نمي توان نام يك سنگ را مشخص نمود زيرا در نامگذاري يك سنگ علاوه بر نوع كاني بايد به فاكتورهاي ديگري از جمله بافت سنگ و پارامترهاي ديگر كه بستگي به نوع سنگ كه رسوبي و يا آذرين و يا دگرگوني باشد توجه نمود.

مراحل انجام آزمايش XRD براي يك ماده معدني به شرح زير است :

براي اين كار ابتدا ماده معدني بايدآماده سازي بشود آماده سازي شامل پودر كردن نمونه به حدي است كه پودر نمونه به هم چسبيده و بتواند خود رادر جانمونه اي حفظ نمايد. . سپس نمونه در جا نمونه اي دستگاه قرار گرفته و اشعه ايكس با زاوي مشخص به نمونه تابيده مي شود و با زتابش آن نيز بوسيله ديتكتر ثبت مي شود.

حاصل كار يك فايل ASCII است كه داده هاي خام در آن قرار دارد . اين داده هاي خام در نرم افزارهاي مناسب بصورت نمودار ترسيم مي گردد. كه در يك محور فاصله شبكه اي و يا زاويه بين اشعه تابش و اشعه بازتابش و در محور ديگر شدت بازتابش قراردارد. در مرحله بعد انطباق كارتهاي استاندارد با پيكهاي مجهول است كارتهاي استاندارد كارتهايي است كه در شرايط آزمايشگاه و نمونه هاي خالص مورد آزمايش قرار گرفته اند. حال با استفاده از يك روش آماري كارتها بر دياگرام نمونه مجهول منطبق مي گردد. و سپس فازهاي مختلف شناسايي مي گردد.

نتيجه كار بصورت يك دياگرام و يك جدول شامل نام فازهاي مختلف در زير جدول ارائه مي گردد .

XRD يك مرحله در شناسايي ماده معدني مي باشد اما در صنعت شناسايي كانيهاي مختلف به تنهايي كافي نيست و صنعتگران بيشتر بدنبال آن هستند كه بدانند در اين ماده معدني چه عناصري و با چه درصدي وجود دارد . مثلاً در صنعت سراميك درصد ناخالصيها از اهميت زيادي برخوردار است و اگر در نمونه كائولن ، گچ موجود باشد موجب خوردگي كوره ها مي گردد و يا اگر اكسيد آهن داراي درصد بالا باشد موجب رنگي شدن محصولات مي گردد و يا در فولاد سازي گوگرد باعث شكننده شدن فولاد مي شود .

کی از روشهای اندازه گيري درصد عناصر مي باشد . براي اين كار دو روش وجود دارد . روشهاي شيمي تجزيه كه عمدتاً از تيتراسيون استفاده مي شود و يا روشها تجزيه غير مخرب بوسيله اشعه X كه اصطلاحاً به آن XRF گفته مي شود كه مخفف كلمه X Ray Fluorescence مي باشد

مزيت استفاده از XRF بر روشهاي شيميايي سرعت بالا و هزينه پايين و دقت قابل قبول است .

براي انجام آزمايشات XRF ابتدا نمونه ها بايد آماده سازي شود بطوري كه بتوان نمونه را در دستگاه قرارداد . براي اين كار بايد قرصهايي را از نمونه تهيه نمود دو نوع قرص وجود دارد . قرصهاي ذوبي و قرصهاي تحت فشار ، در قرصهاي ذوبي نمونه با كمك ، كمك ذوبها كه اكثراً از تركيبات بور هستند ذوب مي گردد. و در مورد قرصهاي تحت فشار پودر نمونه با يك ماده چسبنده بي اثر مخلوط شده و تحت فشار تبديل به قرصهايي مي گردد كه مي توان آنها را در دستگاه قرار داد و در شرايط نزديك به خلا اشعه ايكس به نمونه تاباند ، اتمهايي كه در نمونه وجود دارد مورد بمباران اشعه ايكس قرار گرفته و الكترونهاي اتم به ب يرون پرتاب مي شود . برگشت الكترون از لايه هاي با سطح انرژي بالاتر به لايه هاي با سطح انرژي پايينتر اشعه اي را از اتمها ساتع مي كند كه داراي طول موج و فركانس خاصي است .

اين طول موج و فركانس در مورد اتم هر عنصر اعداد ثابتي است كه با اندازه گيري آن به نوع عنصر پي مي بريم و تعداد كانت دريافت شده در ديتكتور و مقايسه ان با خط كاليبراسون درصد حضور عناصر را براي ما مشخص مي کند .

اگه x-ray به ملکول تابیده بشه الکترون های لایه ی درونی تر رو تحریک میکنه

، البته توانایی های دیگه ای از قبیل موارد زیر رو هم داره :: جهت چرخش الکترون رو تغییر میده = اسپین الکترون رو تغییر میده ، ملکول رو به چرخش وا میداره ، باعث ارتعاش پیوند های مولکولی می شه ، و الکترون های قشر والانس رو تحریک می کنه

البته غیر از مورد ( تحریک الکترون های لایه های درونی) بقیه موارد رو امواجی که انرژی پایین تری از ایکس ری دارند به ترتیب دارا هستن .

كاربرد اشعه ايكس

اشعه ايكس
راديوگرافى عكسبردارى از بدن با پرتوهاى ايكس و راديوسكوپى مشاهده مستقيم بدن با آن پرتوا است. در عكاسى معمولى از نورى كه از چيزها بازتابش مى شود و بر فيلم عكاسى اثر مى كند استفاده مى شوند در صورتى كه در راديوگرافى پرتوهايى را كه از بدن مى گذرند به كار مى برند. پرتوهاى ايكس را نخستين بار در سال ۱۸۹۵ ميلادى، ويلهلم كنراد رنتيگن استاد فيزيك دانشگاه ورتسبورگ آلمان كشف كرد. اين كشف بسيار شگفت انگيز بود و خبر آن با سرعت در روزنامه هاى جهان منتشر شد. جالب است كه رنتيگن بر روى پرتوهاى كاتدى كار مى كرد و به طور اتفاقى متوجه شد كه وقتى اين پرتوها، كه همان الكترون هاى سريع هستند به مواد سخت و فلزات سنگين برخورد مى كنند پرتوهاى ناشناخته اى توليد مى شود او اين پرتوها را پرتو ايكس به معنى مجهول ناميد. پرتوهاى ايكس قدرت نفوذ و عبور بسيار زياد دارند. به آسانى از كاغذ، مقوا، چوب، گوشت و حتى فلزهاى سبك مانند آلومينيوم مى گذرند، ليكن فلزهاى سنگين مانند سرب مانع عبور آنها مى شود. اشعه ايكس از استخوان هاى بدن كه از مواد سنگين تشكيل شده اند عبور نمى كنند در صورتى كه از گوشت بدن به آسانى مى گذرند. همين خاصيت سبب شده كه آن را براى عكسبردارى از استخوان هاى بدن به كار برند و محل شكستگى استخوان ها را مشخص كنند. براى عكسبردارى از روده و معده هم از پرتوهاى ايكس استفاده مى شود ليكن براى اين كار ابتدا به شخص مايعاتى مانند سولفات باريم مى خورانند تا پوشش كدرى اطراف روده و معده را بپوشاند و سپس راديوگرافى صورت مى دهند. كشف پرتوهاى ايكس كه به وسيله رنتيگن عملى شد سرآغاز فعاليت هاى دانشمندانى مانند تامسون، بور، رادرفورد، مارى كورى، پيركورى، باركلا و بسيارى ديگر شد به طورى كه نه فقط چگونگى توليد، تابش و اثرهاى پرتو ايكس و گاما و نور شناخته شد بلكه خود اشعه ايكس يكى از ابزارهاى شناخت درون ماده شد و انسان را با جهان بى نهايت كوچك ها آشنا كرد و انرژى عظيم اتمى را در اختيار بشر قرار داد. پرتوهاى ايكس در پزشكى و بهداشت براى پيشگيرى، تشخيص و درمان به كار مى رود به طورى كه در فناورى هاى مربوطه يكى از ابزارهاى اساسى است•

+ نوشته شده در جمعه سیزدهم اسفند 1389ساعت 0:36 توسط عبدلی |

یون فلوئور چگونه باعث سختی دندان ها می شود؟

اجزای معدنی یا قسمت سخت دندان ها و استخوان ها شامل دو ترکیب کلسیم دار است . کلسیم کربنات در شکل متبلور آن در دندان ها و استخوان ها حضور دارد که کانی شناسان به آن آراگونیت می گویند. و دومین ترکیب کلسیم دار که در دندان ها یافت می شود ، کلسیم هیدروکسی فسفات [Ca₅(OH)(PO₄)₃] یا هیدروکسی اپاتیت است. این دو ترکیب به اسید حاصل از تجزیه ی غذا ها در دهان حساس هستند .و به دلیل بازی بودن خاسیت هیدروکسی اپاتیت ، این ماده به اسید ها حساس تر است. اگر در دوران تشکیل دندان غلظت یون فلوئورید کافی باشد به جای هیدروکسی اپاتیت ، فلوئورو اپاتیت [Ca₂F(PO₄)] به وجود می آید . هر دو اپتایت دارای یک ساختمان کلی هستند ف به طوری که از لحاظ کلی ساختمان دندان تغییر نمی کند . چون فلوئورو اپاتیت خاصیت بازی هیدروکسی اپاتیت را ندارد و به آسانی مورد حمله ی اسید ها قرار نمی گیرد، احتمال پوسیدگی دندان ها کمتر می شود.

+ نوشته شده در پنجشنبه دوازدهم اسفند 1389ساعت 23:53 توسط عبدلی |

اشتباهات علمی در باورهای عامه

1- نقطه انجماد و نقطه ذوب

اگر از مردم عادی بپرسید آب در دمای صفر درجه سانتی گراد چه حالتی دارد،اکثر آنها خواهند گفت حالت جامد،یعنی بصورت یخ است.این باور کاملاً اشتباه است.زیرا آب در دمای صفر درجه سانتی گراد هم می تواند به صورت جامد (یخ) باشد و هم به صورت مایع.

اگر ظرف آبی را سرد کنیم،مرتباً دمای آن کاهش می یابد تا به صفر درجه سانتی گراد برسد.در این حالت آب صفر درجه حواهیم داشت.حال اگر آن را به قدر کافی سرد کنیم،آب شروع به انجماد کرده تبدیل به یخ صفر درجه خواهد شد که اگر باز هم آن را سردتر کنیم،دمای یخ به زیر صفر خواهد رسید.پس آب در دمای صفر درجه سانتی گراد،هم می تواند جامد باشد و هم مایع!

اگر بخواهیم به طور دقیق تر بیان کنیم،باید بگوئیم هر گرم آب خالص برای اینکه دمای آن یک درجه کاهش یابد،باید یک کالری (۲/۴ ژول) گرما از دست بدهد،ولی وقتی دمای آن به صفر درجه رسید،برای اینکه آن یک گرم آب صفر درجه تبدیل به یخ صفر درجه شود،باید ۸۰ کالری گرما از دست بدهد. بر عکس آن هم صحیح است،یعنی یک گرم یخ صفر درجه باید ۸۰ کالری گرما بگیرد تا به آب صفر درجه تبدیل شود.این مقدار گرما را(۸۰کالری) "گرمای ذوب یخ" می گویند.

۲- انتقال گرما

معمولاْ در زمستانها این سخن مردم را زیاد شنیده اید که می گویند: " پشت پنجره ها پرده ضخیم نصب کنید که سرما از شیشه ها وارد اتاق نشود! " سرما حیزی نیست که از جسمی عبور کند یا از جایی به جای دیگر منتقل شود. سرما در واقع نبودن گرماست. مثل اینکه بگوئیم تاریکی از پنجره به داخل اتاق آمد! تاریکی چیزی جز نبودن نور و روشنایی نیست.

ما می توانیم بگوئیم گرما از جایی به جایی رفت ولی نمی توانیم بگوئیم سرما از جایی به جای دیگر منتقل شد.از نظر علمی جسمی که گرما از دست بدهد سرد می شود.بنابر این وقتی اتاقی سرد می شود گرمای هوای آن از طریق دیوارها و پنجره ها به بیرون منتقل می شود.و وقتی گرمای آن منتقل شد هوای اتاق سرد می شود.

گرما انرژی جنبشی ذرات ماده است.وقتی گرما از جسمی منتقل می شود در واقع انرژی جنبشی ذرات آن به ماده دیگری انتقال می یابدو به این ترتیب جسمی که انرژی ذرات آن کاهش یافته سردتر می شود.البته اگر بگوئیم منافذ و درزهای پنجره ها را بگیرید تا هوای سرد وارد اتاق نشود از نظر علمی بیان صحیحی است.

۳- نقطه جوش آب

اکثر مردم بر این باور هستند که اگر آب سریع تر بجوشد،دمای آن بالاتر می رود در نتیجه غذای داخل آب زودتر می پزد. این باور غلط،باعث هدر رفتن انرژی زیادی می شود. هر مایعی در دمای معینی می جوشد (درفشار ثابت).مثلاً اب خالص در فشار متعارف یک اتمسفر،در دمای ۱۰۰ درجه سانتی گراد می جوشد.

زمانی که مایعی در حال جوشیدن است،هر چقدر آن را حرارت بیشتری دهیم،دمای آن افزایش نمی یابد،فقط سرعت تبخیر آن بیشتر می شود.بنابر این دمای آبی که درون ظرف می جوشد،از ۱۰۰ درجه سانتی گراد بالاتر نمی رود (البته در ظرف درباز) و هر جه شعله گاز را بیشتر کنیم،سرعت پختن غذا افزایش نمی یابد.پس برای جلوگیری از اتلاف سوخت،باید شعله چراغ گاز را طوری تنظیم کنیم که آب از جوشیدن نیفتد ولی سرعت جوش آن کمینه (مینیمم) باشد.

مطلبی که بیان شد،یعنی "نقطه جوش مایع همواره ثابت است"،در موردی صادق است که جوشیدن مایع در هوای آزاد (در فشار ثابت) باشد،ولی اگر مایع در ظرف در بسته ای مانند زود پز قرار بگیرد،چون فشار وارد بر سطح مایع افزایش می یابد،نقطه جوش آن بالاتر می رود.مثلاً دمای جوش آب در داخل زود پز ممکن است به ۱۰۴ درجه سانتی گراد یا بیشتر هم برسد.

http://www.ettelaat-jaleb.blogfa.com/

+ نوشته شده در پنجشنبه دوازدهم اسفند 1389ساعت 23:48 توسط عبدلی |

لیست آنیون ها و کاتیون ها

لیست آنیون ها و کاتیون هایی که دانش آموزان و داوطلبان کنکور در درس شیمی به آن نیاز دارند .

نام کاتیون	نماد شیمیائی کاتیون	نام آنیون	نماد شیمیائی آنیون
هیدروژن	H⁺	هیدرید	H^-
لیتیم	Li⁺	فلوئورید	F^-
سدیم	Na⁺	کلرید	Cl^-
پتاسیم	K⁺	برمید	Br^-
روبیدیم	Rb⁺	یدید	I^-
سزیم	Cs⁺	هیپو کلریت	ClO^-
آمونیوم	NH4⁺	کلریت	ClO₂^-
مس ( I )	Cu⁺	کلرات	ClO₃^-
نقره	Ag⁺	پرکلرات	ClO₄^-
جیوه ( I )	Hg₂²⁺	پربرومات	BrO₄^-
منیزیم	Mg²⁺	یدات	IO₃^-
کلسیم	Ca²⁺	هیدروکسید	OH^-
استرانسیم	Sr²⁺	سیانید	CN^-
باریم	Ba²⁺	هیدروژن سولفید	HS^-
تیتانیم ( II )	Ti²⁺	هیدروژن کربنات	HCO₃^-
کروم ( II )	Cr²⁺	نیتریت	NO₂^-
منگنز ( II )	Mn²⁺	نیترات	NO₃^-
آهن ( II )	Fe²⁺	دی هیدروژن فسفات	H2PO₄^-
کبالت ( II )	Co²⁺	دی هیدروژن فسفیت	H2PO₃^-
نیکل ( II )	Ni²⁺	دی هیدروژن هیپو فسفیت	H2PO₂^-
مس ( II )	Cu²⁺	هیدروژن سولفات	HSO₄^-
روی	Zn²⁺	پرمنگنات	MnO₄^-
قلع ( II )	Sn²⁺	فرمات	HCOO^-
سرب ( II )	Pb²⁺	استات	CH₃COO^-
کادمیم	Cd²⁺	بنزوآت	C₆H₅COO^-
جیوه ( II )	Hg²⁺	متوکسی	CH₃O^-
اسکاندیم	Sc³⁺	اتوکسی	C₂H₅O^-
وانادیم	V³⁺	آزید	N₃^-
کروم ( III )	Cr³⁺	اکسید	O^2-
منگنز ( III )	Mn³⁺	سولفید	S^2-
آهن ( III )	Fe³⁺	پراکسید	O₂^2-
کبالت ( III )	Co³⁺	کربنات	CO₃^2-
آلومینیم	Al³⁺	هیدروژن فسفات	HPO₄^2-
گالیم	Ga³⁺	هیدروژن فسفیت	HPO₃^2-
بیسموت	Bi³⁺	سولفیت	SO₃^2-
قلع ( IV )	Sn⁴⁺	سولفات	SO₄^2-
سرب ( IV )	Pb⁴⁺	منگنات	MnO₄^2-
		اگزالات ( اکسالات )	C2O₄^2-
		کرومات	CrO₄^2-
		دی کرومات	Cr₂O₇^2-
		نیترید	N^3-
		فسفید	P^3-
		آرسنید	As^3-
		فسفات	PO₄^3-
		آرسنات	AsO₄^3-

+ نوشته شده در پنجشنبه دوازدهم اسفند 1389ساعت 23:42 توسط عبدلی |

نمونه سوال شيمي1

عبارت های زیر را کامل کنید .

آ/ اغلب اسیدها در ساختار خود یک یا چند ............ وبازها یک یا چند ..........دارند .

ب/ فشار هوا را با دستگاهی به نام ................اندازه می گیرند .

پ/ گیاهان سبز وپلانکتون هااز طریق ............... مقدار زیادی گاز اکسیژن به آب می افزایند .

ت/ مهمترین منبع آب شیرین غیر قابل بهره برداری در کره ی زمین ................و.................است .

درستی ویا نادرستی عبارتهای زیر را با ذکر دلیل مشخص کنید .

آ/ در ترکیب O=C=O چهار پیوند کوالانسی وجود دارد .

ب/ حجمی از یخ که هم حجم آب اولیه است جرم بیشتری دارد .

پ/ با افزایش دما میانگین سرعت ها وانرژی جنبشی سازنده ی ذرات همه ی گازها ثابت می ماند .

پ/ نیتروژن اولین گازی است که از ستون تقطیر جز به جز هوای مایع جدا می شود.

یون A پس از انحلال در آب توسط سر هیدرژن مولکول آب احاطه می شود :

آ/ این یون مثبت است یا منفی ؟ چرا ؟

ب/ اگر بین تعداد الکترون وپروتون آن 1واحد اختلاف باشد نماد این یون را بنویسید .

پ/ در صورتی که این یون 10 الکترون داشته باشد ، تعداد پروتون آن را بنویسید .

با توجه به جدول مقابل نیروی بین مولکولی در یک گرم الکل ضعیف تر است یا یک گرم کلروفرم ؟ چرا؟

در شرایط یکسان کدامیک دیرتر به جوش می آید ؟ چرا؟

ماده	گرمای تبخیر (j)
الکل	860
کلروفرم	250

پاسخ دهید :

آ/ در تصفیه ی آب شهری هدف از اضافه کردن یون فلوراید و كات كبود به آب چیست ؟

ب/چرا رسانایی الکتریکی محلول آب و نمک از آب خالص بیشتر است ؟مختصرا" توضیح دهید.

پ/ رنگ کاغذ تورنسل در محلول های زیر به چه رنگی در می آید؟ سولفوریک اسید ، پتاسیم هیدروکسید

ت/ متعادل بودن دمای کره ی زمین با کدام ویژگی آب مطابقت دارد .

با توجه به یونهای مقابل به سوالات زیر پاسخ دهید: : ⁺Hg²⁺-Mg^{2 +} -Fe²⁺ -Cd²

آ/کدام یون ها جزو کاتیون های سنگین محسوب می شوند ؟

ب/کدام یون ها باعث سختی آب می شوند ؟

50 درجه سانتیگراد چند کلوین است ؟

به سوالات زیر پاسخ دهید :

ب/ نزدیک ترین ودور ترین لایه هواکره به زمین چه نام دارد ؟

پ/ گاز اوزون درچه ناحیه ای از هواکره وجود دارد ؟

ت/ با افزایش ارتفاع چگالی چه تغییری می کند ؟ چرا ؟

در هر مورد علت را بنویسید .

آ/ فضا نوردان برای فرود در کره ی ماه از لباس مخصوص فضانوردی استفاده می کنند .

ب/ نوشابه های گرم گاز کمتری نسبت به نوشابه های سرد دارند .

پ/ در زمستان ها آبزیان در مناطق زیرین آب به زندگی خود ادامه میدهند .

ت/ رانندگان درزمستان بر باد تایر ها می افزایند .

+ نوشته شده در پنجشنبه دوازدهم اسفند 1389ساعت 23:22 توسط عبدلی |

نمونه سوال شيمي1

عبارت های زیر را کامل کنید .

آ/ اغلب اسیدها در ساختار خود یک یا چند ............ وبازها یک یا چند ..........دارند .

ب/ فشار هوا را با دستگاهی به نام ................اندازه می گیرند .

پ/ گیاهان سبز وپلانکتون هااز طریق ............... مقدار زیادی گاز اکسیژن به آب می افزایند .

ت/ مهمترین منبع آب شیرین غیر قابل بهره برداری در کره ی زمین ................و.................است .

درستی ویا نادرستی عبارتهای زیر را با ذکر دلیل مشخص کنید .

آ/ در ترکیب O=C=O چهار پیوند کوالانسی وجود دارد .

ب/ حجمی از یخ که هم حجم آب اولیه است جرم بیشتری دارد .

پ/ با افزایش دما میانگین سرعت ها وانرژی جنبشی سازنده ی ذرات همه ی گازها ثابت می ماند .

پ/ نیتروژن اولین گازی است که از ستون تقطیر جز به جز هوای مایع جدا می شود.

یون A پس از انحلال در آب توسط سر هیدرژن مولکول آب احاطه می شود :

آ/ این یون مثبت است یا منفی ؟ چرا ؟

ب/ اگر بین تعداد الکترون وپروتون آن 1واحد اختلاف باشد نماد این یون را بنویسید .

پ/ در صورتی که این یون 10 الکترون داشته باشد ، تعداد پروتون آن را بنویسید .

با توجه به جدول مقابل نیروی بین مولکولی در یک گرم الکل ضعیف تر است یا یک گرم کلروفرم ؟ چرا؟

در شرایط یکسان کدامیک دیرتر به جوش می آید ؟ چرا؟

ماده	گرمای تبخیر (j)
الکل	860
کلروفرم	250

پاسخ دهید :

آ/ در تصفیه ی آب شهری هدف از اضافه کردن یون فلوراید و كات كبود به آب چیست ؟

ب/چرا رسانایی الکتریکی محلول آب و نمک از آب خالص بیشتر است ؟مختصرا" توضیح دهید.

پ/ رنگ کاغذ تورنسل در محلول های زیر به چه رنگی در می آید؟ سولفوریک اسید ، پتاسیم هیدروکسید

ت/ متعادل بودن دمای کره ی زمین با کدام ویژگی آب مطابقت دارد .

با توجه به یونهای مقابل به سوالات زیر پاسخ دهید: : ⁺Hg²⁺-Mg^{2 +} -Fe²⁺ -Cd²

آ/کدام یون ها جزو کاتیون های سنگین محسوب می شوند ؟

ب/کدام یون ها باعث سختی آب می شوند ؟

50 درجه سانتیگراد چند کلوین است ؟

به سوالات زیر پاسخ دهید :

ب/ نزدیک ترین ودور ترین لایه هواکره به زمین چه نام دارد ؟

پ/ گاز اوزون درچه ناحیه ای از هواکره وجود دارد ؟

ت/ با افزایش ارتفاع چگالی چه تغییری می کند ؟ چرا ؟

در هر مورد علت را بنویسید .

آ/ فضا نوردان برای فرود در کره ی ماه از لباس مخصوص فضانوردی استفاده می کنند .

ب/ نوشابه های گرم گاز کمتری نسبت به نوشابه های سرد دارند .

پ/ در زمستان ها آبزیان در مناطق زیرین آب به زندگی خود ادامه میدهند .

ت/ رانندگان درزمستان بر باد تایر ها می افزایند .

+ نوشته شده در پنجشنبه دوازدهم اسفند 1389ساعت 23:21 توسط عبدلی |

انواع قندها ،کدام شیرین تر است؟

در میان ترکیبات شیرین چه از لحاظ مواد طبیعی و یا سنتزی کمبودی وجود ندارد .آشناترین قند های طبیعی ساکاروز ،گلوکز و فروکتوز هستند .تولید جهانی ساکاروز از نیشکر و چقندر قند در سال بالغ بر 100 میلیون تن است.

گلوکز از هیدرولیز آنزیمی نشاسته و فروکتوز از ایزومریزاسیون گلوکز بدست می آید .

از بین ساکارز گلوکز و فروکتوز ،فروکتوز شیرین ترین آنها است.عسل از شکر شیرین تر است،زیرا حاوی فروکتوز است که از ایزومریزاسیون گلوکز بدست می آید شاید بدانید که اکثر نوشابه ها دارای شربت غنی از فروکتوز ذرت هستند.نشاسته ذرت پس از هیدرولیز به گلوکز تبدیل می شود که پس از افزودن گلوکز تبدیل می شود که پس از افزودن گلوکز ایزومر به آن ، مخلوطی غنی از فروکتوز تهیه می شود استفاده از شیرین کننده ها ی بر پایه ی کربو هیدرات ها کمتر موجب کاهش مقدار کالری می شود.

صنعت شیرین کننده های مصنوعی بالغ بر یک میلیون دلار در سال درآمد دارد.مهمترین هدف افزایش شیرینی و کاهش کالری است.آُپارتام،ساکارالوز و ساخارین صد ها بار شیرین تر از ساکارز هستند واز آنها به عنوان شیرین کننده های کم کالری و فاقد ارزش تغذیه ای نام برده می شود.

ساخارین در سال 1879 در دانشگاه جان هاپکینز در طی تحقیقاتی بر روی قطران زغال سنگ کشف شد و قدیمی ترین شیرین کننده ی مصنوعی است.بر خلاف نام خود که از ریشه ی لاتین به معنی شکر است

ساخارین هیچ رابطه ساختمانی با آنها ندارد .ساخارین در آب به خوبی حل نمی شود ،اما پروتن متصل به نیتروژن در ساخارین نسبتا اسیدی بوده و به صورت نمک سدیم یا کلسیم محلول در آب به فروش می رسد .استفاده ی اولیه آن بمنظور کنترل وزن نبوده اما هم اکنون به عنوان جایگزین قند در رژیم افراد دیابتی (قبل از مرحله ی تزریق انسولین ) مورد استفاده قرار میگیرد . ساکاراالوز دارای ساختمان بسیار مشابه ای با ساکارز است.گالاکتوز جایگزین گلوکز در ساکارز شده و بجای سه گروه هیدروکسی ،کلر قرار گرفته است.ساکار الوز جدیدترین شیرین کننده ی مصنوعی است و در سال 1998 مورد تائید اداره غذا و دارو یی قرار گرفته است.سه استخلاف کلر باعث کاهش شیرینی آن نمی شوند،اما در توانایی بدن برای متابولیز آن اختلال ایجاد می نمایند ،بدین ترتیب ساکارالوز فاقد ارزش غذایی بوده و غیر کالری زا است.

از بین شیرین کننده های مصنوعی آسپارتام بیشترین فروش را دارد. آُسپار تام ،متیل اتری از یک پپتید است و شباهتی به کربو هیدرات ها ندارد.آسپارتام در طی تحقیقاتی بمنظور ساخت داردو های تسکین دهنده سوء هاظمه کشف شد.

ساخارین ،ساکارالوز و آسپارتام تنوع ساختار هایی را که موجب بروز طعم شیرینی می شوند را نشان می دهند.این ترکیبات باعث پایداری و توسعه ی صنعتی می شوند که خود نیز جزئی ازآن هستند.برای اطلاعات بیشتر در این مورد و برسی رابطه ساختمان وشیرینی به مطالب کنفرانس "شیرین کننده ها وتئوری شیرینی از ژورنالChemical Education” "چاپ آگوست 1995 تگاه کنید.

http://kimiagaran.blogfa.com/

+ نوشته شده در پنجشنبه دوازدهم اسفند 1389ساعت 22:54 توسط عبدلی |

ماری کوری‌

ماری کوری‌ ‌در سال‌ ۱۸۶۷ ‌با نام <ماریا اسکلو دووسکا> در ورشو‌ ‌پایتخت‌‌ لهستان‌ ‌متولد شد‌. ‌ او در سن ۱۹ سالگی به پاریس‌ ‌رفت تا در آنجا به تحصیل دررشته شیمی ‌بپردازد. در آنجا با‌ فیزیکدان ‌جوان فرانسوی به نام‌ ‌پیر کوری‌ ‌آشناشد.

این‌ ‌آشنایی به ازدواج انجامید. او به پیر کوری‌ ‌در انجام آزمایشهای عملی‌اش‌ ‌درباره‌ الکتریسیته ‌کمک می‌کرد‌. ‌زمانی که‌ ‌ماری کوری‌ ‌در سال‌ ۱۸۹۵‌در انباری چوبی کوچکی که آزمایشگاه او بود شروع به‌کار کرد، نه او و نه هیچ کس دیگر چیزی در باره‌ عنصر ‌شیمیایی رادیم نمی‌دانست و این عنصر هنوز کشف نشده بود.

چون خانواده کوری دنبال اورانیوم‌ ‌نبودند بلکه عنصر ناشناخته جدیدی را جستجو می‌کردند، زباله‌هایی راکه اورانیم آنها مورد استفاده قرار گرفته بود را با قیمت کمی خریداری می کردند و درست همان‌ ‌چیزی را یافتند که به آن نیاز داشتند.

ماری‌ ‌و‌ ‌پیر کوری‌ ‌این توده های کثیف‌ ‌را با بیل ، درون دیگ‌های بزرگیمی‌ریختند. آنها را با مواد شیمیایی مخلوط می‌کردند‌ ‌و بر روی یک اجاق قدیمی‌ چدنی‌حرارت می‌دادند. دود سیاه خفه کننده و بدبوی غلیظی که از دیگ‌ها برمی‌خواست ، نفس‌‌آنها را تقریباٌ بند می‌آورد و اشک چشمانشان را سرازیر می‌کرد‌. ‌

با مراجعهبه یادداشت‌های قطور آزمایشگاهی‌ ‌ماری‌ ‌و‌ ‌پیرکوری‌ ‌معلوم می‌شود که آن دو نفراز ۱۶ دسامبر ۱۸۹۷ به مطالعه‌ ‌درباره‌ ‌پرتو بکرل‌ ‌یا‌ ‌پرتو اورانیوم‌‌پرداختند.

در آغاز،‌ ‌ماری‌ ‌فقط به این کار مشغول شد ولی از ۵ فوریه‌ ۱۸۹۸‌‌پیر‌ ‌هم به او ملحق‌ ‌شد‌.‌پیر‌ ‌به اندازه‌گیری‌ها و بررسی نتایج پرداخت‌.

بر اثر این کارهای طاقت‌فرسا در نخستین زمستان‌‌،‌ ‌ماری کوری‌ ‌دچار نوعیعفونت و التهاب ریوی شد و تمام فصل را مریض بود ولی‌ ‌پس از بهبودی ، کار پختن مواددر دیگها را در آزمایشگاه از سر گرفت. پس از آن،‌ ‌نخستین دخترش به نام ارینه‌‌متولد شد‌.

پیر‌ ‌و‌ ‌ماری کوری‌ ‌در ماه جولای(مرداد ماه) همان سال توانستنداین مسئله را انتشار دهند که سنگ معدن به‌ ‌غیر از اورانیوم، دو عنصر پرتوزای دیگررا نیز در خود دارد.

نخسیتن عنصر را به یاد‌ ‌محل تولد و بزرگ شدن ماری کوری کهلهستان بود،‌ ‌پولونیوم‌ ‌نامیدند و دومین عنصر را که اهمیت‌ ‌زیادی داشت‌ رادیوم‌نامیدند که از واژه لاتین به معنی <پرتو> الهام می‌گرفت

.
در ۲۶ دسامبر‌۵(۱۸۹۸ ‌دی ماه )۱۲۷۷ اعضای آکادمی علوم پاریس، گزارشی تحت عنوان “درباره ماده به شدتٌ رادیواکتیوی که در پشبلند وجود دارد انتشار دادند و این روز تاریخ تولدرادیوم‌ ‌است.

پیدایش رادیوم در میان عناصر‌ ‌رادیو اکتیو طبیعی تقریبا بهفوریت ثابت کرد که این عنصر مناسبترین عنصر رادیو‌ ‌اکتیو برای بسیاری کارهاست.

به‌زودی معلوم شد که نیمه‌عمر رادیوم نسبتا زیاد است۱۶۰۰( سال.) کشف رادیومموجب دگرگونی‌های اساسی در دانش بشر درباره خواص و ساخت‌ ‌ماده شد و منجر به شناختو دستیابی به‌ انرژی ‌اتمی شد‌. ‌

خانواده‌ ‌کوری‌ ‌به‌همراه‌ ‌بکرل‌ ‌به‌خاطرکشفی که‌ ‌پس از آن همه کار طاقت‌فرسا به آن نائل شدند در سال‌ ۱۹۰۳ ‌جایزه نوبل‌‌در فیزیک را از آن خود کردند و به این ترتیب توانستند وام‌هایی را که برای کارهایپژوهشی طولانی خود گرفته بودند ،‌ ‌پرداخت کنند‌. ‌

پیر کوری در سال ۱۹۰۶ در ۴۷سالگی به‌علت تصادف با اتومبیل درگذشت. مادام کوری پس از مرگ شوهرش به مطالعات خودادامه داد و در سال‌ ۱۹۱۰ ‌موفق به تهیه رادیوم خالص شد. در این هنگام استاد‌‌سوربون‌ ‌و‌ ‌عضو آکادمی طب شد و در سال ۱۹۱۱ برای دومین بار به دریافت جایزه نوبل نائل شد‌.

ماری کوری به غیر از‌ <‌لیونس پاولینگ> ‌برنده جایزه نوبل درشیمی‌ ‌در سال‌ ۱۹۵۴ ‌و برنده جایزه صلح نوبل در سال ۱۹۶۲ تنها انسانی است که‌ ‌دوبار این جایزه ارزشمند را از آن خود کرده است .

این واقعیت که پرتوهای رادیم می‌توانند بافت‌های زنده‌ ‌اندام‌ها را از بین ببرند، بعنوان مهم‌ترین دستاورد کشف کوری‌ها مشخص شد.

پزشکان و‌ ‌پژوهشگران علوم پزشکی به‌زودی دریافتند که به اینوسیله می‌توانند غده‌ها و بافت‌های‌ ‌بدخیم را که در سرطان ‌و همچنین بیماری‌هایپوستی و غدد ترشحی بروز می کنند، از بین ببرند‌.

بسیاری‌ ‌از بیماران سرطانی که توانسته‌اند با موفقیت معالجه شوند و از مرگ نجات یابند، عمر‌ ‌دوباره و سلامتی خودرا مرهون تلاش‌های ایثار گرانه و خستگی‌ناپذیر و انگیزه والای‌ ‌این زن بی‌همتاهستند.

+ نوشته شده در پنجشنبه دوازدهم اسفند 1389ساعت 22:2 توسط عبدلی |

دیمیتری ایوانوویچ مندلیف

دیمیتری ایوانوویچ مندلیف زیر و رو کننده علم شیمی و فرزند یکی از مدیران مدرسه محلی در ۷ فوریه ۱۸۳۴ در شهر توبولسک واقع در روسیه متولد شد وی در سال ۱۸۶۹ دکتر علوم و استاد شیمی دانشگاه شد و در همین سال ازدواج کرد در این هنگام فقط ۶۳ عنصر از نظر شیمی دانها شناخته شده بود مندلیف در این فکر بود که خواص فیزیکی و شیمیایی عناصر تابعی از جرم اتمی آنهاست. بدون قانون تناوبی نه پیش بینی خواص عناصر ناشناخته میسر بود و نه به فقدان یا غیبت برخی از عناصر می شد پی برد.

کشف عناصر منوط به مشاهده و بررسی بود بنابراین تنها یاری بخت، مداومت و یا پیش داوری منجر به کشف عناصر جدید می شد قانون تناوبی راه جدیدی در این زمینه گشود منظور مندلیف از این جمله ها آن بود که در سیر تاریخی شیمیایی، زمان حدس زدن وجود عناصر و پیشگویی خواص مهمشان فرا رسیده است. جدول تناوبی پایه ای برای این کار شد حتی ساخت این جدول نشان می داد که در چه جاهایی مکان خالی باقی می ماند که باید بعداٌ اشغال شود. با آگاهی از خواص عناصر موجود در جوار این مکانهای خالی می شد خواص مهم عناصر ناشناس را تخمین زد و چند مشخصه مقداری آنها را(جرمهای اتمی، چگالی، )نقطه ذوب ، و نقطه جوش و مانند آنها را) به کمک نتیجه گیری های منطقی و چند محاسبه ریاضی ساده، تعیین کرد. این مطالب نیاز به تبحر کافی در شیمی داشت مندلیف از این تبحر برخوردار بود که با ترکیب آن با تلاش علمی و اعتقاد به قانون تناوبی توانست پیشگوهای درخشانی در باره وجود و خواص چندین عنصر جدید را ارائه دهد بنابراین مطابق با این فکر جدولی درست کرد و ۶۳ عنصر شناخته شده را به ترتیب جرم اتمیشان در جدول قرار داد تعداد عناصر در سطرهای جدول یکی نبود مثلاٌ سطر پنجم ۳۲ عنصر داشت در حالی که سطر ششم فقط شامل ۶ عنصر بود ولی عناصری که خواص آنها شبیه هم بود در این جدول نزدیک هم قرار داشتند و بدین علت مقداری از خانه های خالی متعلق به عناصری است که تاکنون شاخته نشده وی این نتیجه را در سال ۱۸۶۹ به جامعه شیمی روسیه تقدیم کرد جدول مندلیف که پیش بینی وجود ۹۲ عنصر را می نمود جز لوتر مایز که یک سال بعد از مندلیف جدولی مشابه با جدول مندلیف انتشار داده بود طرفداری نداشت پیش بینی های عجیب مندلیف زمان درازی به صورت مثلهای موجود در همه کتابهای شیمی در آمده بود و کمتر کتاب شیمی وجود دارد که در آن از اکاآلومینیوم و اکابود و اکاسیلیسیم یاد نشده باشد که بعدها پس از کشف به نامهای گالیوم، سکاندیوم و ژرمانیوم نامیده شدند در یمان سه عنصری که مندلیف پیش بینی کرده بود اکاسیلیسیوم بعد از سایرین کشف شد(۱۸۸۷) و کشف آن بیش از کشف دو عنصر دیگر مرهون یاری بخت و تصادف مساعد بود. در واقع کشف گالیوم توسط بوابودران (۱۸۷۵) مستقیماٌ توسط روشهای طیف سنجی اش بود و جداکردن سکاندیوم توسط نیلسون و کلو(۱۸۷۹) مربوط به بررسی دقیق خاکهای نادر بود که در آن زمان اوج گرفته بود اندک اندک همه پیشگوییهای مندلیف تحقق یافتند آخرین تائید در مورد وزن محصوص سکاندیوم فلزی بود در سال ۱۹۳۷ فیشر شیمیدان آلمانی موق به تهیه سکاندیوم با درجه خلوص ۹۸% شد وزن مخصوص آن ۳ گرم بر سانتی متر مکعب بود این دقیقاٌ مان رقمی است که مندلیف پیش بینی کرده بود در پاییز سال ۱۸۷۹ انگلس کتاب جامعی به دست آورد که نویسندگانش روسکو و شورلمر بودند در آن کتاب برای نخستین بار به پیشگویی آلومینیوم توسط مندلیف وکشفش تحت تاثیر نام گالیوم اشاره شده بود در مقاله ای که بعدها انگلس در کتابی هم نقل کرده است، اشاره به مطلب آن کتاب شیمی شده است و نتیجه گرفته است که: ندلیف یا به کار بردن ناخودآگاه قانون تبدیل کمیت به کیفیت هگل، واقیعت علمی را تحقق بخشید که از نظر تهور فقط قابل قیاس با کار لوریه در محاسبه مدار سیاره ناشناخته نپتون بوده است. علاوه بر این با اکتشاف آرگون در سال ۱۸۹۴ و هلیوم و اینکه رامزی نظریه جدول مندلیف وجود نئون و کریپتون و گزنون را پیش بینی نمود جدول مندلیف شهرت عجیب و فوق العاده ای کسب نمود. در یان سالها بود که تمامی آکادمی های کشورهای جهان(غیر از مملکت خویش) او را به عضویت دعوت نمودند زیرا مندلیف دو دوم فوریه ۱۹۰۷ در ۷۳ سالگی در گذشت به طوری که می دانیم از هنگامی که جدول مندلیف بوجود آمد خانه های خالی آن یکی پس از دیگری با کشف عناصر پر می شد و آخرین خانه خالی جدول در سال ۱۹۳۸ با کشف(آکتینوم)در پاریس پر شد.

دیمیتری ایوانویچ مندلیف در روز هفتم فوریه حدود سال ۱۸۳۴ در توبولسک سیبری به دنیا آمد. نام مادرش ماریا دیمیتریونا کورنیلیو و نام پدرش ایوان پاولوویچ مندلیف است. پدرش به دلیل اینکه اسب معامله می کرد مندلیف (معامله کردن) نامیده شد. خانواده ماریا کورنیلیو در اوایل سال ۱۷۰۰ در توبولسک اقامت داشتند و روش ساخت کاغذ و شیشه را به منطقه سیبری آوردند. متاسفانه زمانی که ایوان مرد، دیمیتری کاملا بچه بود. ایوان با مرگش، همسرش را با بار سنگین مراقبت از خانواده بزرگشان تنها گذاشت. از همان سالهای اولیه زندگی دیمیتری، مادرش برای دانشگاه رفتن او پول جمع می کرد. او ساعت های زیادی را در کارخانه شیشه سازی که مادرش در آن کار می کرد، می گذراند و مفهوم های شیمیایی ورای ساختن شیشه و دمندگی شیشه را فرا می گرفت. در ۱۴ سالگی در مدرسه آمادگی دانشگاه در توبولسک شرکت کرد و همان سال دومین تراژدی بزرگ خانوادگی رخ داد. کارخانه شیشه سازی بر اثر آتش سوزی با خاک یکسان شد و خانواده آنها به فلاکت افتاد.

در سال ۱۸۴۹ هیچ چیز برای خانواده در ارمزیانسک باقی نمانده بود. ماریا دارایی های خانواده را جمع کرد و به مسکو رفتند. مندلیف در دانشگاه مسکو پذیرفته نشد، در هر حال ماریا تسلیم نشد و خانواده آنها به سنت پترزبورگ رفتند. با متقاعد کردن مسئولان مدرسه، به دیمیتری اجازه داده شد تا آزمون های ورودی را بگذراند. او با نمراتی خوب قبول شد. او را برای برنامه آموزش معلمی علوم با یک بورس کامل پذیرفتند و در پاییز سال ۱۸۵۰ وارد دانشگاه شد. ماریا مدت کوتاهی پس از پذیرش دیمیتری در سنت پترزبورگ جان سپرد مندلیف برای رویارویی با کارهای دانشگاه تنها رها شده بود، اما بعدها در کتابش در مورد محلول ها، مادرش را ستود. دیمیتری غرق در کارش در سنت پترزبورگ شد. در این زمان او به خاطر بیماری ضربه خورد که باعث شد برای یک سال بستری شود. در سال ۱۸۵۵ به عنوان استاد یک مدرسه علوم به سیمفروپول در شبه جزیره کریمه در نزدیکی دریای سیاه نقل مکان کرد. در سال ۱۸۵۶ مندلیف از پایان نامه استادی اش دفاع کرد؛ پژوهش و روش های انبساط مواد در ارتباط با گرما . به دنبال برنامه استادی اش، دیمیتری زندگی اش را روی شغل تدریس، پژوهش و تحقیق متمرکز کرد. راهنمایی هایش را به کتاب هایش و جدول تناوبی منتقل کرد و بعدها دانش خود را در مورد تکنولوژی شیمی و صنعت، کشاورزی، ارتباطات، هواشناسی و دانش اندازه گیری و مقیاس ها افزایش داد. در سال ۱۸۵۹ به عنوان وزیر سازندگی عمومی برگزیده شد تا برای مطالعه و گسترش نوآوری های علمی و فن آوری به خارج از کشور سفر کند. بین سالهای ۱۸۵۶ و ۱۸۶۱ چگالی گازها را با رگنالت در پاریس و طرز کار کردن طیف نما را با کیرچوف در هایدلبرگ مطالعه کرد. مطالعه های کشش و تنش سطحی مایع او منجر به نظریه نقطه جوش مطلق شد که بعدها به عنوان دمای بحرانی شناخته شد. برای مندلیف، همواره دانش مهمترین موضوع بود، اما در آن زمان آشوب، همانند امروز، دانش می توانست بر قلمرو سیاستمداران بیفزاید و باعث نابرابری اجتماعی شود. مندلیف به هیچ وجه نمی ترسید تا نظراتش را درباره این موضوعات بگوید: در هرجا حد وسطی برای چیزها وجود دارد که حاصل آن تعادل است. یک ضرب المثل روسی می گوید: نمک زیاد یا کم مانند شیطان است. این موضوع در ارتباطات سیاسی و اجتماعی نیز صدق می کند… این وظیفه دانش است که وجود یک نظام عمومی را در طبیعت کشف کند و دلایل اداره این نظم و ترتیب را بیابد و این در مورد ارتباطات انسانی، اجتماعی و سیاسی و به طور کلی در مورد همه جهان صدق می کند. افکار ژرف و عمیق منظمش، او را به کشف قانون تناوبی هدایت کرد که همراه با مسائل دیگری منجر به استعفای او در ۱۷آگوست ۱۸۹۰ از دانشگاه شد. زندگی شخصی دیمیتری نیز در سالهای متمادی در آشوب و دردسر بود. در سال ۱۸۶۳ با اصرار فراوان خواهرش، دیمیتری با فوزوا نیکیتچنا لاسچوا ازدواج کرد. آنها دو فرزند داشتند؛ یک پسر به نام ولودیا و یک دختر. مندلیف هیچ وقت واقعا به فوزوا عشق نمی ورزید و در حقیقت زمان کمی را با او می گذراند. در ژانویه سال ۱۸۸۲ او از فوزوا جدا شد و با بهترین دوست خواهرزاده اش آنا ایوانوا پاپوا ازدواج کرد. از اولین اثر او در سال ۱۸۵۴ به نام تجزیه شیمیایی یک نمونه از فنلاند تا آخرین کارهایش در سال ۱۹۰۶ مانند پروژه ای برای مدرسه دبیران و به سوی دانش روسیه ، تعداد یافته های پژوهشی وی بیش از ۲۵۰ عدد است. معروف ترین آثار او شامل شیمی آلی ست که در سال ۱۸۶۱ که ۲۷ ساله بود منتشر شد. این کتاب جایزه دومیدو را برد و مندلیف را پیشرو تدریس شیمی در روسیه کرد. در کنار کارش روی مفاهیم کلی شیمی که از آن صحبت کردیم، مندلیف زمان زیادی را صرف پیشرفت فن آوری روسیه می کرد. بسیاری از نتایج تحقیقات او مربوط به شیمی کشاورزی، پالایش نفت و بازیافت مواد معدنی می شد. دیمیتری همچنین یکی از موسسان انجمن شیمی روسیه در سال ۱۸۶۸ بود و کمک کرد تا راه های ارتباطی با دانشمندان در اروپا و ایالات متحده آمریکا باز شود. مندلیف همچنین در زمینه خصوصیات و رفتار گازها در فشارهای بالا و پایین بسیار مطالعه کرد که منجر به تولید یک نوع بسیار دقیق فشارسنج و مطالعات گسترده تر در زمینه هواشناسی شد. به هر حال بزرگترین موفقیت او بیان قانونی تناوبی و ارتقای جدول تناوبی عناصر بود. از همان اوایل کار، احساس می کرد که نوعی ترتیب در میان عنصرها وجود دارد .در سال ۱۸۶۹ شیمیدان روسی خصوصیات پیچیده بیش از ۶۰ عنصر را جمع آوری کرد و در ۶ مارس سال ۱۸۶۹ او یک گزارش رسمی به نام وابستگی میان خصوصیات جرم های اتمی عناصر ، برای انجمن شیمی روسیه تهیه کرد.در۲۹ نوامبر سال ۱۸۷۰ مندلیف گفت که پیش بینی خواص عناصر کشف نشده ممکن است، فراتر برود. او سپس این کار را با پیشگویی برای سه عنصر جدید ادامه داد(اکا- آلومینیوم، اکا- بور، اکا سیلیسیم) و خواص زیادی برای هرکدام از جمله چگالی، شعاع و نسبت های ترکیب شدن آنها با اکسیژن را تعیین کرد. جهان علم حیران شده بود و افراد زیادی پیشگویی های مندلیف را به تمسخر گرفتند. در نوامبر سال ۱۸۷۵ زمانی که یک مرد فرانسوی به نام لکوک دوبواس بوادران یکی از عناصر پیش بینی شده(اکا- آلومینیوم) را کشف کرد و آن را گالیم نامید، عقاید مندلیف جدی گرفته شد. دو عنصر دیگر نیز بعدها با خصوصیاتی شبیه به پیشگویی مندلیف کشف شدند. این اکتشاف ها پیشگویی های او را تایید و قانونش را اثبات کرد و همچنین او را در زمره دانشمندان درجه یک جهان دانش قرار داد، در طول زندگی، دیمیتری مندلیف جایزه های متعددی از سازمان های گوناگون از جمله مدال دیوی از موسسه سلطنتی انگلستان در سال ۱۸۸۲ و مدال کوپلی در سال ۱۹۰۵ که بزرگترین جایزه جمعیت های علمی ست و درجات افتخاری زیادی از دانشگا ه های سراسر جهان دریافت کرد. به دنبال استعفای او از دانشگاه سنت پترزبورگ، دولت روسیه در سال ۱۸۹۳ او را به عنوان مدیر دفتر اجرام و واحدها برگزید. این اقدام این باور را ایجاد کرد که این کار به منظور آرام نگهداشتن عموم مردم در برابر دولت انجام شد. در ۲۰ژانویه سال ۱۹۰۷ در ۷۳ سالگی مندلیف در حالی که به داستانی در مورد سفر به قطب شمال اثر ژول ورن گوش می داد، در آرامش آخرین نفسش را کشید.

+ نوشته شده در پنجشنبه دوازدهم اسفند 1389ساعت 21:27 توسط عبدلی |

شیشه

تاریخچه

شیشه گری ، یکی از قدیمیترین حرفه‌هایی است که بشر بدان اشتغال داشته است. مصری‌ها سازنده اولین اشیای شیشه‌ای بوده‌اند که ظروف بدست آمده از حفاریهای مصر قدمت ۵۰۰۰ ساله دارد. رومیان نیز در فن شیشه گری مهارت داشته‌اند و در این صنعت از سایرین پیشرفته‌تر بودند. رونق شیشه سازی در نخستین ادوار تاریخ اسلامی صورت گرفته است، زیرا هنری بود که در مساجد و زیارتگاه‌ها و تزئینات مذهبی جلوه خاصی داشته و مورد استفاده قرار می‌گرفت.

در ایران نیز ساختن شیشه قدمت چند هزار ساله دارد. و نخستین واحد ماشینی تولید شیشه ساختمانی در ایران در سال ۱۳۴۰ شروع بکار کرد.

ترکیبات سازنده شیشه

اجزای اصلی تشکیل دهنده شیشه

با نگاه به جدول تناوبی ، کمتر عنصری را می‌توان یافت که از آن شیشه بدست نیاید، ولی سه ماده کربنات دو سود ، سنگ آهک و سیلیس ، مواد اصلی تشکیل دهنده شیشه می‌باشند. مواد شیشه ساز مورد تایید موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران عبارتند از سیلیس (SiO₂) ، دی‌اکسید بور (B₂O₃) ، پنتا اکسید فسفر (P₂O₅) که از هر کدام بتنهایی می‌توان شیشه تهیه نمود.

گدازآورها

کربنات سدیم (Na₂CO₃) ، کربنات پتاسیم (K₂CO₃) و خرده شیشه ، سیلیکات سدیم و پتاسیم (Na₂SiO₃ , K₂SiO₃) که حاصل ترکیب سیلیس با گدازآورها می‌باشند، در آب حل می‌شوند و از شفافیت شیشه به تدریج کم می‌کنند. به همین علت است که اغلب شیشه‌های مصرف شده در گلخانه پس از چند سال کدر می‌شوند و نور از آنها بخوبی عبور نمی‌نماید.

تثبیت کننده‌ها

برای آنکه مقاومت شیشه را در مقابل آب و هوا ثابت کنیم، باید اکسیدهای دو ظرفیتی باریم ، سرب ، کلسیم ، منیزیم و روی به مخلوط اضافه کنیم که به این عناصر ، ثابت کننده می‌گویند.

تصفیه کننده‌ها

موجب کاستن حباب هوای موجود در شیشه می‌شوند و بر دو نوعند:

فیزیکی: سولفات سدیم (Na₂SO₄) ، کلرات سدیم (NaClO₃). با ایجاد حباب‌های بزرگ حباب‌های کوچک را جذب و از شیشه مذاب خارج می‌کنند.
شیمیایی: املاح آرسنیک و آنتیموان ترکیباتی ایجاد می‌کنند که حباب‌های کوچک داخل شیشه را از بین می‌برند.

تا اینجا به موادی اشاره کردیم که عدم وجودشان ، در مواد اولیه باعث از بین رفتن مرغوبیت کالا می‌شد. حال به چند ماده دیگر که به نوعی در تولید شیشه سهیم هستند، اشاره می‌کنیم.

افزودنیها

استفاده از بوراکس به جای اکسید و کربنات سدیم (گدازآور) که در اثر حرارت به Na₂O و B₂O₃ تجزیه می‌شود و در واقع بجای هر دو ماده عمل می‌کند.
استفاده از نیترات سدیم NaNo₃برای از بین بردن رنگ سبز شیشه (ناشی از اکسید آهن که همراه مواد دیگر وارد کوره می‌شود).
استفاده از اکسید منگنز که باعث مقاومت بیشتر در مقابل عوامل جوی و شفاف‌تر شدن شیشه می‌شود.
استفاده از اکسید سرب PH₃O₄ , PbO به جای CaO برای ساختن شیشه‌های مرغوب بلور و کریستال که باعث درخشندگی شیشه می‌شوند.
برای ساختن کریستال مرغوب از اکسید نقره استفاده می‌کنند.
استفاده از فلدسپار که باعث مقاومت بهتر در مقابل مواد شیمیایی می‌شود.
برای اینکه شیشه در برابر اسید فلوئوریدریک هم مقاوم باشد، ترکیباتی از فسفات به آن می‌افزایند.
استفاده از خرده شیشه که به ذوب مواد سرعت بیشتری می‌دهد.
استفاده از اکسید فلزات برای تهیه شیشه‌های رنگی.
اکسید سزیم برای جذب اشعه زیر قرمز و اکسید بر برای ازدیاد مقاومت حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

دو نمونه از عناصر تشکیل دهنده که عمومیت بیشتری دارند، در زیر ذکر می‌گردد.

ترکیبات(۱): اکسید سیلیسیم (SiO₂) در حدود ۷۴ تا ۸۰ درصد و بقیه شامل پراکسید سدیم (NaO₂) تا ۱۵ درصد و اکسید کلسیم ۷ تا ۱۲ درصد اکسید منیزیم ۲ تا ۴ درصد و ۲ درصد هم عناصر دیگر مانند Fe₂O₃ – MnO – Al₂O₃ – TiP₂ – SiO₃.
ترکیبات (۲): اکسید سیلیسیم (SiO₂) در حدود ۷۳ درصد ، اکسید سدیم ۱۵ درصد ، اکسید کلسیم ۵٫۵۵ درصد ، اکسید منیزیم ۳٫۶ درصد ، اکسید آلومینیوم ۱٫۵ درصد ، اکسید بور (B₂O₃) و اکسید پتاسیم( K₂O) هر کدام ۰٫۴ درصد ، اکسید آهن (Fe₂O₃) و اکسید سیلیسیم ۶ ظرفیتی SiO₃ هر کدام ۰٫۳ درصد.علاوه بر مواد فوق همیشه مقداری خرده شیشه نیز با این مواد وارد کوره می‌گردد.

انواع شیشه و کاربرد آنها

شیشه به اشکال مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ساخت لوازم تزیینی مانند گل ، تابلو و غیره در ساختن ظروف آزمایشگاهی و یا ظروف آشپزخانه مانند لیوان ، بطری و غیره و بالاخره در ساختن شیشه‌های مسطح که در دو نوع ساده و مشجر عرضه می‌گردد و مصارف مختلفی دارد که عمده ترین کاربرد آن به عنوان در و پنجره در کارهای ساختمانی است که به شکلهای مختلف اعم از شیشه‌های شفاف ، نیمه شفاف و رنگی ، جاذب حرارت ، ایمنی ، دوجداره ، سکوریت و… وجود دارد.

همچنین در آینه سازی ، صنایع نشکن ، صنایع یخچال سازی ، میزهای شیشه‌ای ، انواع شیشه رومیزی و تیغه کاری ساختمان کاربرد دارد.

شیشه رنگی

به دو طریق می‌توان شیشه رنگی بدست آورد.

با افزودن و کم کردن بعضی مواد شیمیایی در مصالح اولیه تهیه شیشه. برای نمونه اکسیدهای مسی به شیشه رنگهای مختلف قرمز می‌دهد و رنگ آبی پر رنگ بوسیله اکسید کبالت بدست می‌آید. رنگ زرد با افزودن مقداری اکسید اورانیوم و کادمیوم حاصل می گردد.
شیشه سفید را در شیشه مذاب رنگی فرو می‌کنند تا دو روی آن رنگی شود. شیشه‌های رنگی در ویترین مغازه‌ها ، نمایشگاهها ، آزمایشگاهها و ساختمانهای صنعتی بکار می‌روند.

شیشه ضد آتش (پیرکس)

همراه مواد اولیه این شیشه‌ها در مقابل حرارت ، مقاومت زیادی دارند، مقدار زیادی اکسید بوریک بکار می‌رود و سیلیس آنها از انواع شیشه‌های معمولی بیشتر است. معمولا از آنها به عنوان ظروف آزمایشگاه و آشپزخانه و یا در جلوی بخاری‌های دیواری و اجاقها استفاده می‌نماید.

شیشه مسطح

این نوع شیشه را با اضافه نمودن توری فلزی در میان شیشه می‌سازند و بیشتر برای درهای ورودی ، کارگاهها ، موتورخانه‌ها ، آسانسورها و هر جایی که خطر شکستن و فروریختن شیشه وجود دارد، استفاده می‌نمایند.

شیشه دوجداره (مضاعف)

این نوع شیشه‌ها ، از دو لایه ساده و گاهی رنگی که به موازات یکدیگر قرار گرفته‌اند و لبه‌ها یا درزهای آنها هوابندی شده است و فضای بین آنها با مواد خشک کننده‌ای مانند سیلیکاژل ، پُر و یا در بعضی از موارد بین دو لایه ، خلاء ایجاد می‌شود. این نوع شیشه که عایق گرما ، سرما و صداست، در بسیاری از ساختمانها مانند فرودگاهها ، هتل‌ها و بیمارستانها بکار می‌رود.

شیشه سکوریت

در این حالت ، شیشه مجددا تا حدود ۷۰۰ درجه سانتی‌گراد حرارت داده و بعد بطور ناگهانی و تحت شرایط خاص و کنترل شده‌ای سرد می‌شود. این عمل باعث افزایش مقاومت شیشه (حدود ۳ الی ۵ برابر) در مقابل ضربه و نیز شوکهای حرارتی می‌گردد. این شیشه‌ها در صورت شکستن ، به ذرات ریز و مکعب شکل تقسیم می‌شوند که آسیب رسان نیستند. از این نوع شیشه در ویترین فروشگاهها ، درهای شیشه‌ای و پنجره‌های جانبی اتومبیلها استفاده می‌گردد.

شیشه نشکن

این نوع شیشه‌ها شامل دو یا چند لایه شیشه‌اند که بوسیله ورقه‌هایی از نایلون شفاف تحت حرارت و فشار به هم متصل می‌شوند. همچنین بعضی از انواع شیشه‌های طلق‌دار به عنوان عایق صوتی ، جاذب حرارت ، کاهنده شفافیت و شیشه ایمنی بکار برده می‌شوند. وقتی که این شیشه‌ها می‌شکنند، خاصیت کشسانی نایلون مانع از پخش و پراکندگی ذرات شیشه می‌گردد.

از جمله کاربردهای این نوع شیشه‌ها در خودروها و ویترین مغازه‌هایی که اشیاء گرانقیمت می‌فروشند استفاده می‌گردد. ممکن است شیشه نشکن را از جنس شیشه سکوریت بسازند.

شیشه ضد گلوله

از چند لایه شیشه سکوریت و یا نشکن ، شیشه ضد گلوله می‌سازند. در هنگام وارد شدن گلوله به داخل شیشه ، از نیروی آن کاسته و در میان شیشه متوقف می‌گردد.

شیشه انعکاسی (بازتابنده)

در این نوع شیشه‌ها ، یک سطح شیشه با یک پوشش منعکس کننده نور و حرارت از جنس فلز یا اکسید فلزی دارای این خاصیت پوشانده می‌شود. این نوع شیشه‌ها ، نور خورشید را منعکس می‌کنند و در کاهش حرارت و درخشندگی نور موثر هستند. اگر در روشنایی روز از بیرون به شیشه انعکاسی نگاه کنیم مشاهده می‌کینم که تصاویر اطراف را مانند آینه باز می‌تاباند و اگر از داخل به بیرون نگاه کنیم، شیشه کاملا شفاف خواهد بود. شبها پدیده مذکور برعکس است. یعنی شیشه از خارج شفاف و از داخل مانند آینه است.

این شیشه با منعکس نور خورشید ، حرارت ناشی از تابش نور خورشید را بطور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهد و در نتیجه ، باعث صرفه جویی در هزینه‌های احداث ، راه اندازی و نگهداری سیستمهای تهویه و تبدیل می‌شود.

منبع: رشد

+ نوشته شده در پنجشنبه دوازدهم اسفند 1389ساعت 21:22 توسط عبدلی |

نگاهی به اصل های دوازده گانه شیمی سبز

واژه شیمی، اغلب با کلماتی نظیر محصولات، صنعت، شغل، تجارت، پیشرفت و خطرات همراهاست. صنایع شیمیایی برای افراد زیادی اشتغال ایجاد کرده اند. بنابراین در حیاتاجتماعی و اقتصادی جوامع نقش کلیدی دارند. از سوی دیگر بسیاری از فرایندهایی که ازمواد شیمیایی استفاده می کنند می توانند اثرهای زیان آوری روی محیط زیست یا سلامتیانسان داشته باشند. بنابراین حذف یا کاهش این خطرات تا یک سطح قابل قبول، مسئله ایبسیار مهم است. خطرهای مواد شیمیایی را می توان با رابطه زیر نشان داد: انتشار * زیان آوری = خطر

با توجه به رابطه بالا با کاهش انتشار مواد خطرناک می توان ازخطرهای احتمالی مواد شیمیایی کاست. این کار معمولاً با اعمال محدودیت های قانونی درمراحل استفاده، جابه جایی، تصفیه و یا دفع مواد شیمیایی انجام می شود. اما شیمی سبزبه پارامتر اول یعنی زیان آوری مواد شیمیایی می پردازد و به دنبال این است که خطرذاتی مواد را کاهش دهد. شیمی سبز بنابر پذیرفته ترین تعریف آن عبارت است از: طراحی،توسعه و به کارگیری فرایندها و محصولات برای کاهش یا حذف موادی که برای انسان یامحیط زیست خطرناک هستند. برای شیمی سبز ۱۲ اصل بیان می کنند که عبارتند از:

۱ _ بهتر است که مواد زاید در فرایندها تولید نشوند تا اینکه به فکر راهی برای از بینبردن آنها باشیم.

۲ _ روش های ساخت مواد باید به گونه ای طراحی شوند که بیشتریناستفاده از مواد واکنش دهنده انجام شود و تمامی آنان به محصول تبدیل شوند.

۳ _ تا آنجا که امکان پذیر است روش های ساخت مواد به گونه ای طراحی شود که خطری رامتوجه انسان یا محیط زیست نکند.

۴ _ محصولات جدید باید به گونه ای طراحی شوندکه بیشترین کارایی همراه با کمترین میزان سمیت را داشته باشند.

۵ _ استفاده ازمواد کمکی مانند حلال ها و… به کمترین میزان ممکن برسد و در شرایط اضطرار هم ازمواد کم خطرتر استفاده شود.

۶ _ انرژی مورد نیاز فرایندها با توجه به شرایطاقتصادی و محیطی فراهم شود و تا آنجا که ممکن است فرایندهای شیمیایی در دما و فشارمعمولی انجام شوند.

۷ _ از مواد خامی استفاده شود که قابلیت تولید مجدد درطبیعت را داشته باشند. (منابع تجدیدشونده)

۸ _ تا آنجا که امکان پذیر است مراحلفیزیکی و شیمیایی واکنش ها کوتاه شود.

۹ _ از واکنشگرهای کاتالیزوری به جایواکنشگرهای استوکیومتری استفاده شود.

۱۰ _ سعی شود محصولات فرایندهای شیمیاییبه صورت زیست تخریب پذیر باشند.

۱۱ _ روش های تجزیه ای برای کنترل لحظه به لحظهواکنش های شیمیایی طراحی و توسعه داده شوند تا بتوان در هر لحظه تولید مواد مضر راتشخیص داد. ۱۲ _ از مواد یا حالتی از مواد استفاده شود که کمترین قابلیت برایایجاد حوادثی مانند نشت، انفجار و آتش سوزی را داشته باشد. هم اینک نزدیک به پانزدهسال از تلاش های جدی شیمیدانان برای استفاده از اصول شیمی سبز می گذرد و در همینمدت کارهای ارزنده ای به انجام رسیده است. این تلاش های علمی را می توان در ۳ محورزیر خلاصه کرد.

الف _ استفاده از مواد اولیه جایگزین: این راهکار در صنایعطرفداران بسیاری پیدا کرده است. یکی از اقداماتی که انجام شده استفاده از مواد زایدیک فرایند به عنوان ماده اولیه برای فرایند دیگر است. اقدام دیگر استفاده از منابعتجدید شونده مثل استفاده از اسید لاکتیک حاصل از مواد طبیعی تجدیدشونده برای ساختنبعضی از پلیمرها به جای استفاده مواد حاصل از نفت خام است. اما ساده ترین و ارزانترین ماده اولیه که برای ساختن بسیاری از مواد آلی از آن می توان استفاده کرد، دیاکسیدکربن (co۲) است. با این کار نه تنها استفاده از نفت خام کمتر می شود بلکه ازانتشار بیش از حد گاز دی اکسیدکربن در جو نیز جلوگیری می شود. مشکل اساسی دراستفاده از دی اکسیدکربن پایداری ترمودینامیکی بالای آن و فعالیت شیمیایی کم آناست، هم اینک از دی اکسیدکربن در ساختن بعضی از پلیمرها و نیز اسیدفرمیک استفاده میشود.

ب _ استفاده از حلال های جایگزین: حلال های آلی با توجه به استفاده زیاداز آنها، اصلی ترین منابع آلودگی های شیمیایی هستند و کنترل موثر آنها می تواندپیشرفت های اساسی در مسائل زیست محیطی به همراه داشته باشد. بهترین راه برای خلاصشدن از مشکلاتی که حلال ها به همراه دارند، استفاده نکردن از آنها است، که هم اینکتوسط بعضی از صنایع رنگ سازی و صنایع پوششی در حال انجام است. واکنش هایی که درشرایط بدون حلال انجام شده است در بیشتر موارد بهتر و سریع تر از روش های معمولبوده است. از مهمترین سیستم های حلالی جایگزین می توان سیال های فوق بحرانی، مایعاتیونی و آب را نام برد.

ج _ روش های سنتزی جایگزین: هر جا که از سیستم هایکاتالیزوری برای تهیه مواد استفاده شده، شرایط بهتری برای تولید مواد فراهم شدهاست. هر چند که یک قرن پیش استفاده زیادی از کاتالیزورها در صنعت نمی شد، اما امروزهیچ شرکت شیمیایی نمی تواند بدون استفاده از کاتالیزورها در بازار رقابت دوامبیاورد. اخیراً روشی جدید برای سنتزایبوبروفن ارائه شده است که نسبت به روش قبلیچند مرحله کوتاه تر شده و همچنین حلال سمی تتراکلریدکربن هم از مراحل آن حذف شدهاست. شرکت دارویی فایزر هم با استفاده از اصول شیمی سبز روش تهیه جزء اصلی یکی ازداروهای ضدافسردگی خود را بهبود بخشیده است. در ادامه خوب است نگاهی هم به وضعیتشیمی سبز در ایران داشته باشیم. در ۷ سال گذشته توجه به شیمی سبز در محافل دانشگاهیاهمیتی روزافزون یافته است به طوری که در سال های اخیر نزدیک به ۳۰ درصد مقالاتشیمی کشور به نحوی با شیمی سبز ارتباط داشته است. اما متاسفانه این رویکرد نسبت بهشیمی سبز در ایران بیشتر رویکردی سطحی بوده و همچنان در سطح مانده است. شاهد بندهدر این مدعا آشنا نبودن اکثر دانشجویان مقاطع مختلف شیمی با اصول ایمنی و میزانزیان آوری مواد شیمیایی و نیز رعایت نشدن بیشتر اصول ایمنی، در آزمایشگاه های شیمیکشور است. در بسیاری از موارد می بینیم که مقالاتی با عنوان شیمی سبز از سوی افرادو مراکز تحقیقاتی منتشر می شود که آن مراکز از حداقل امکانات ایمنی برای انجام سادهترین واکنش های شیمیایی برخوردار نیستند. در صنایع کشور ما دیگر چیزی به نام شیمیسبز نداریم و بهتر است گفته شود که در صنایع نه تنها به کم کردن خطر ذاتی موادشیمیایی توجهی نمی شود، بلکه در بیشتر موارد هیچ محدودیت قانونی و اخلاقی در تخلیهو دفع مواد زاید شیمیایی وجود ندارد، هر چند که به ظاهر بیشتر این صنایع موفق بهاخذ استانداردهای زیست محیطی شده اند. بسیاری از خوانندگان محترم به یاد دارند کهسال گذشته از چاه های آب اطراف پالایشگاه تهران مواد نفتی بیرون می آمد و البته کسیهم پاسخگو نبود. بیشتر پساب های صنعتی کشور نیز وضعیتی اینگونه دارند و به راحتیوارد آب های جاری و یا زیرزمینی می شوند. از سوی دیگر بیشتر صنایع ما را صنایعوابسته به نفت تشکیل می دهند که از آلوده کننده ترینصنایع محسوب می شوند. حد قابلقبول برای تولید مواد زاید در این صنایع ۱۰/۱ درصد کل تولید است حال اگر صنایع مابا این فناوری موجود بتواند به این حد قابل قبول برسد – که البته محال به نظر میرسد _ باز هم سالانه میلیون ها تن مواد زاید به همراه مواد غیرزاید نفتی تولید میشود که چگونگی دفع یا احیاناً تصفیه این مواد بر ما پوشیده است. تولید مواد زایدسمی در صنایع فلزی نیز که قسمت عمده صنایع غیرنفتی کشور ما را تشکیل می دهند، بسیارزیاد است.
*قسمت مربوط به شیمی سبز این مقاله خلاصه ای از مقاله زیر است. SCIENCE. VOL.۲۹۷

منبع : آفتاب

+ نوشته شده در پنجشنبه دوازدهم اسفند 1389ساعت 21:20 توسط عبدلی |

شیمی سبز

اصطلاح شیمی سبز در رابطه با طراحی محصولات و فرآیندهای شیمیایی است که در تولید و استفاده از مواد خطرناک را کاهش داده یا کاملاً از بین میبرد. این روش در ایالت متحده با تصویب قانون جلوگیری از آلودگی را کاهش داده یا کاملاً از بین میبرد. این روش در ایالت متحده با تصویب قانون جلوگیری از آلودگی درسال ۱۹۹۰ آغاز شد. این قانون پایه گذار سیاستهای دولتی ایالات متحده برای کاهش یا جلوگیری از آلودگی در منشاء آن، هر کجا که امکانپذر باشد بود.

این قانون همچنین راهی برای اجرای اقدامـاتی فراتـر از آنـچه توسط برنامه های سازمان محافظت از محیط زیسـت EPA ایالـت متحده انجام میشود و برنامهریزی استراتژیهای خلاقانه برای محافظت از سلامتی انسانها و محیط زیست فراهم کرد. طبق این قانون، کاهش آلودگی در منشاء «اساساً متفاوت و مطلوبتر از مدیریت زباله و کنترل آلودگی است».

پس از تصویب این قانون، ادارهی جلوگیری از آلودگی و مواد سمی آژانس محافظت از محیط زیست OPPT ایده ایجاد یا بهبود محصولات و فرآیندهای شیمیایی جهت کاهش خطرات آنها در دست بررسی قرار داد. در سال ۱۹۹۱، OPPT یک برنامه آزمایشی را آغاز کرد. طبق این برنامه، برای اولین بار، کمک مالی به پروژه های تحقیقاتی مربوط به جلوگیری از آلودگی در تولید مصنوعات شیمیایی عرضه شد. از آن زمان تا کنون، برنامه ی شیمی سبز سازمان محافظت از محیط زیست با دانشگاهها، صنایع، دیگر آژانسهای دولتی و سازمانهای غیردولتی همکاری نزدیکی برای جلوگیری از آلودگی از طریق اجرای شیمی سبز ایجاد کرده است.

طرز کار شیمی سبز

کارخانجات شیمیایی محل تولید مواد ارزشمند بسیار زیادی هستند. این مواد شامل آنتیبیوتیکها و داروهای دیگر، مواد پلاستیکی، بنزین و مواد سوختنی دیگر، مواد کشاورزی شیمیایی مانند کودها و سمهای شیمیایی، پارچههای نایلونی، ابریشم مصنوعی و پلیاسترها میباشد. این تولیدات با ارزش هستند ولی برخی از این مواد و فرآیندهای شیمیاییای که برای ساخت آنها استفاده میشود. به محیط زیست و سلامت انسانها صدمه میزند. هدف شیمی سبز این است که آلودگی را از طریق جلوگیری از ایجاد آن، در وهلهی اول، کاهش دهد.

طبق اصول این رشته، در طراحی یک واکنش شیمیایی، شیمیدانها پیش از استفاده از یک مادهی شیمیایی یا تولید محصولات مرتبط با آن توجه زیادی به دانشی که در مورد خطرات احتمالی یک مادهی شیمیایی برای سلامتی انسان و محیط زیست داریم، میکنند. به بیان دیگر، آنها خطری را که یکی از خواص ماده ایجاد میکند. که میبایست علاوه بر دیگر خواص شیمیایی و فیزیکی ماده مورد توجه قـرار گیـرد، را مـورد بـررسی قرار میدهند، و موادی را انتخاب میکنند که این خطر را به حداقل رساند.

در کتاب سال ۱۹۹۸، شیمی سبز، نظریه و عمل (نشر دانشگاه آکسفورد) (۱)، پل اناستاس و جان وارنر ۱۲ اصل ارایه کردن که روشهای به اجر گذاشتن شیمی سبز را در اختیار شیمیدانها قرار میدهد. چهار اصل از این اصول در زیر آمده است.

با در نظر گرفتن بیخطر بودن کار را شروع کنید: واکنشهایی را که از مواد بیخطر برای تولید محصول مورد نیاز استفاده میکنند، مورد توجه قرار دهید.

این روش با به حداقل رسانیدن خطر به کارگران کارخانه به هنگامی که با این مواد سرو کار دارند میشوند و از انتشار اتفاقی مواد شیمیایی خطرناک از راه خطرناک از راه نشست یا انفجار جلوگیری میکند. برای مثال، این اصل در روش جدیدی که جهت تولید یک مادهی مهم شیمیایی صنعتی، اسید آدیپتیک، استفاده میشود، به کار گرفته شده است. نزدیک به دو میلیارد کیلوگرم اسید آدیپیک در سال برای ساخت نایلون، پلییورتن، مواد روغنی و گریس و نرم کنندهها مورد نیاز است. در روش متداول ساخـت اسیدآدیپیک از بنزن، که میتواند باعث سرطان شود، به عنوان ماده راه انداز واکنش استفاده میشود. در پروژهای که جدیداً ایجاد شده، که از باکتریهای که از نظر ژنتیکی تغییر یافتهاند ـ به نام کاتالیزورهای حیاتی ـ استفاده میشود، قند سادهی گلوکز جانشین بنزن شده است.

راه اندازی واکنش با ماده بیخطری ماننـد گلوکز بـرای ساخـت اسید آدیپیک یعنی این که، اگر استفاده از فرآیندهای مشابه به این فرآیند گسترش یابد، میتوان از به کار بردن مقادیر بسیار زیاد مواد شیمیایی خطرناک اجتناب کرد.

از منابع تجدید شدنی استفاده شود: تاکید بیشتری بر به کار بردن مواد راهانداز تجدید شدنی، مانند موادی که از گیاهان رستنی به دست میآیند، به جای استفاده از موادی چون نفت خام و گاز طبیعی شود.

گلوکزی که در مثال فوق به عنوان ماده راه انداز ذکر شد میتواند از نشاسته ذرت یا سلولزی که در گیاهان وجود دارد، به دست آید. حتی از چوب، ساقه، برگهای ریخته شده ذرت نیز میتوان گلوکز به دست آورد. در یک مثال دیگر، میتوان از نشاسته ذرت برای تولید گلولههای کوچک پفی مخصوص بستهبندی کالا استفاده کـرد. این لـولههای کـوچک پفـی میتواند جایگزین مواد بستهبندی پلاستیکیای شوند که از مواد شیمیایی مشتق شده از نفت خام به دست میآیند.

حلالهای بیخطر پیدا کنید: استفاده از حلالهای سمی برای حل کردن موادی که در واکنش شیمیایی به کار برده میشوند، را حذف کنید.

حلالها موادی شیمیایی هستند که مواد دیگر را در خود حل میکنند. بسیاری از حلالها که در مقادیر زیاد در صنعت به کار برده میشوند برای سلامت انسان مضر هستند یا میتوانند خطرات دیگری مانند آتشسوزی و انفجار به وجد آورند. حلالهایی که به طور گسترده استفاده میشوند و برای سلامت انسان مضر باشند شامل تتراکلرید کربن، کلروفرم، پرکلر و اتیلن هستند.

برخی مواقع امکان جایگزین کردن حلالها با مواد کمخطرتر مثل آب یا دیاکسیدکربن مایع وجود دارد. برای مثال، فرآیندهای جدیدی برای خشکشویی لباسها به تازگی ایجاد شدهاند که با استفاده از دیاکسید کربن، مایع به جای مادهی شیمیایی سمی پرکلر و اتیلن، لک چربی و چرک را حل کنند.

در اسـتفاده از اتـمها صـرفـه جویی کنید: واکنشهایی را طراحی کنید که در آنها از اکثر یا تمامی اتمهایی که با آنها واکنش را شروع کردهاید در محصول نهایی استفاده شود، نه این که تبدیل به محصولات جانبی دور ریختنی و زباله شوند.

بوی تراست، شیمیدان دانشگاه استانفورد، مفهوم فوق را ارایه کرد، که وی نام آن را صرفهجویی در اتمها گذاشته است. یکی از مثالهایی که برای این اصل میتوان نام برد فرآیند بهبود یافتهای است که در سال ۱۹۹۱ برای ساخت داروی مسکن ایبوبروفن ـ عنصر فعال استفاده شده در داروهایی با عناوین تجاریای چون موترین، ادویل، نوپرین، مدیپرن ـ طراحی شد.

در فرآیند اولیه شش مرحلهای که در سال ۱۹۶۰ به وجود آمد، ۴۰% اتمها به صورت محصول نهایی (ایبوبروفن) درمیآمدند و ۶۰% اتمها به صورت محصولات جانبی ناخواسته یا زباله درمیآمدند. فرآیند جدید بری تراست سه مرحله دارد و ۷۷% اتمهای واکنش کننده به صورت محصول نهایی، ایبوبروفن، درمیآیند. این فرآیند سبز باعث حذف صدها هزار کیلوگرم محصولات جانبی شیمیایی در سال شده است و مقدار اتمهای واکنش کننده که برای ساخت ایبوبروفن به کار میروند، را به میزان صدها هزار کیلوگرم در سال کاهش داده است.

توجه به این اصول به محیط زیست کمک میکند و میتواند در بلد مدت پول زیادی برای شرکتها از طریق، کاهش هزینه کنترل آلودگی و استفادهی کمتر از انرژی، صرفه جویی کند.

+ نوشته شده در پنجشنبه دوازدهم اسفند 1389ساعت 21:19 توسط عبدلی |

کاربرد عدد آووگادرو

چون وزن اتمي فلوئور 19.0 و وزن اتمي هيدروژن 1.0 است، سنگيني يك اتم فلوئور 19 برابر يك اتم هيدروژن خواهد بود. حال اگر 100 اتم فلوئور و 100 اتم هيدروژن را در نظر بگيريم، جرم مجموع اتم‌هاي فلوئور 19 برابر جرم اتم‌هاي هيدروژن مي‌شود. پس جرم‌هاي هر دو نمونه‌اي از فلوئور و هيدروژن كه عمده اتم‌هاي آنها برابر باشد همان نسبت 19.0 به 1.0 يعني نسبت وزنهاي اتمي آنها ، خواهد بود.

اگر 19.0g فلوئور و 1.0g هيدروژن داشته باشيم. اين دو مقدار بر حسب گرم و از لحاظ عددي برابر وزن‌هاي اتمي اين دو عنصر است. چون جرم‌هاي اين دو نمونه نسبت 19.0 به 1.0 دارد، نمونه‌ها بايد شامل تعداد اتم‌هاي مساوي باشند. در واقع ، نمونه‌اي از هر عنصر كه جرم آن بر حسب گرم عددي برابر با وزن اتمي آن عنصر باشد، شامل اين عده اتم‌هاي يكسان خواهد بود.

اين عدد را به افتخار آمدو آووگادرو عدد آووگادرو مي‌نامند. آووگادرو نخستين كسي بود كه رفتار گازها در واكنش شيميايي را بر حسب عده مولكولها واكنش دهنده ، توضيح داد. مقدار عدد آووگادرو با آزمايش معين شده و تا شش رقم با معني عبارت است از:6.02205x10**23

تعريف مول

مقدار خالصي كه شامل عدد آووگادرو واحد اصلي باشد يك مول ناميده مي‌شود كه يك واحد اصلي است. تعريف مول مقدار ماده خالصي است كه تعداد واحد‌هاي مستقل اصلي آن دقيقا برابر با تعداد اتم‌هاي 12g كربن 126C باشد.

پس نمونه‌اي از يك عنصر كه جرم آن بر حسب گرم از لحاظ عددي برابر با وزن اتمي آن عنصر باشد، شامل يك مول از اتمهاي آن عنصر ، يعني شامل عدد آووگادرو اتم است. مثلا وزن اتمي بريليم 9.01218 است.

بنابر اين : اتم بريليم Be=1mol Be = 6.02205x10**23 9.01218

مول ماده مولكولي

يك مول مركب از عدد آووگادرو واحد مستقل است. يك مول ماده مولكولي مركب از عدد آدوگادرو مولكول و جرمي بر حسب گرم دارد كه از لحاظ عددي برابر با وزن مولكولي آن ماده است. مثلا وزن مولكولي H2O برابر 18.02 گرم است، پس مولكول H2O با

18.02g H2O =1MolH2O =6.02205x10**23 مولكول آب H2O .

چون يك مولكول آب دو اتم H و يك اتم O دارد، يك مول H2O شامل دو اتم H و يك مول اتم O است.

با استفاده از تعريف مول، نوع واحد مستقلي كه اندازه گيري مي‌شود بايد مشخص باشد. يك مول از اتم هاي H شامل 6.02205x10**23 اتم H و جرم آن ، تا سه رقم با معني ، 1.01g است، يك مول از مولكولهاي H2 شامل 6.02205x10**23 مولكول H2 و جرم آن 2.02g است. براي فلوئور : فلوئو گرم Mol F=6.02205x10**23 F=19.0

مولكول فلووئور 1Mol F2=6.02205x10**23 F2=38.0g

مول در مواد يوني

وقتي مي گوييم يك مول(BaCl2) به اين معني است كه نمونه مورد نظر ما شامل عدد آووگادرو واحد فرمولي است كه واحد مستقل آن مشخص است. يك مول BaCl2 جرمي برابر 208.3g دارد كه همان وزن فرمولي BaCl2 است. در واقع ، يك مول BaCl2 شامل ، باريم

137.3g= يون 1Mol Ba2=6.02205x10**23Ba2

كلر: 71.0g= يون 2Mol Cl2=6.02205x10**23BaCl2

كه روي هم مي‌شود :

208.3g Bacl2= واحد 1Mol BaCl2=6.02205x10 **23Cl2

(** به معني به توان مي باشد. 10 به توان 23 )

خوب است بدانيد:

در سال 1811 آمادئو آووگادرو، قانون تركيب حجمي را توضيح داد. اصل آووگادرو مي‌گويد: حجمهاي مساوي همه‌ي گازها در دما و فشار يكسان، داراي تعداد مولكولهاي برابر هستند. به عكس، تعداد مولكولهاي برابر از هر دو گاز، تحت شرايط دما و فشار يكسان، حجمهاي برابر را اشغال مي‌كنند. يك مول از يك ماده داراي 23**10*022/6 ذره است. بنابراين در شرايط دما و فشار يكسان، يك مول از يك گاز حجمي برابر با يك مول از هر گاز ديگر اشغال مي‌كند. در شرايط متعارفي اين حجم، به حجم مولي گاز در شرايط متعارفي موسوم است و برابر با 414/22 ليتر مي‌باشد.

- تعداد واحدها در يك مول به افتخار آمادئو آووگادرو ، عدد آووگادرو ناميده مي‌شود . وي نخستين كسي بود كه رفتار گازها را برحسب تعداد مولكول‌هاي واكنش دهنده توجيه كرد .

درواقع آقاي آووگادرو خودش مقدار عددي اين عدد را نتوانست به دست آورد، اما چون وي رفتار گازها را بر حسب تعداد مولكولهاي واكنش دهنده را مورد بررسي قرار داد، بعدها كه اين عدد بدست آمد، به افتخار آووگادرو كه بنيان گذار اين كار بود، به نام وي نام گذاري نمودند.

مقدار اين عدد با روشهاي الكترو شيميايي و بلور شناسي معين شده است . در روش بلور شناسي مثلا يك عنصر را در نظر مي‌گيرند سپس با دستگاه‌هاي دقيق ساختار عنصر و طول هريك از اضلاع سلول واحد بلور و وزن اتمي عنصر و وزن حجمي آن را مشخص مي‌كنند . سپس به كمك يك عمليات رياضي مي‌توان به عدد آووگادرو دست يافت به عنوان مثال نيكل در سيستم مكعبي با وجوه مركز پر متبلور مي‌شود . طول هر يك از اضلاع سلول واحد 52/3 آنگسترم ، وزن اتمي نيكل 7/58 و وزن حجمي آن 94/8 است .حال به كمك اين داده‌ها عدد آووگادرو را حساب مي‌كنيم : هر سلول واحد داراي چهار اتم نيكل است . اگر عدد آووگادرو را N در نظر بگيريم ، وزن هر اتم برابر( 7 /58 تقسيم بر N) گرم خواهد بود . وزن هر سلول واحد چهار برابر اين مقدار و حجم آن برابر( 52/3 ضرب در ده به توان منفي هشت ) كل اين مقدار به توان سه ، سانتيمتر مكعب است . حال اكر اين دو را تقسيم كنيم چگالي نيكل بدست مي‌آيد كه البته ضريبي است از Nبا توجه به اينكه مي‌دانيم چگالي نيكل برابر است با 94/8 پس با مي‌توانيم مقدار N را كه همان عدد آووگادرو است حساب كرد . اگر بخواهيم از روش الكترو شيمي استفاده كنيم بايستي عدد فاراده را تقسيم بر بار يك الكترون تنها كنيم كه در اين صورت مقدار عدد آووگادرو حساب مي‌شود .

كاربرد عدد آووگادرو

براي بيان مفهوم اتم گرم

شيميدان‌ها جرم يك مول يا 6.023*10**23اتم را اتم گرم مي‌گويند و آنرا برحسب گرم بيان مي‌كنند. براي مثال اتم اكسيژن ، 16 گرم و اتم كربن ، 12 گرم است؛ يعني جرم يك مول از اتمهاي اكسيژن كه شامل 6.023*10**23اتم است، برابر 16 گرم و به همين ترتيب ، جرم يك مول از اتم‌هاي كربن برابر 12 گرم است.

مفهوم مولكول گرم

بديهي است جرم يك مول از مولكول‌هاي يك ماده كه «مولكول گرم» ناميده مي‌شود. به كمك اتم گرم اتم‌هاي سازنده آن به آساني قابل محاسبه است. براي مثال ، مولكول گرم اكسيژن O2 برابر مجموع دو اتم اكسيژن 16+16=32گرم و مولكول گرم CO2برابر است با مجموع دو اتم اكسيژن و يك اتم كربن 44=16+16+12 گرم است.

مفهوم جرم مولكولي

شمار اجزاي يك مول برابر با عدد آووگادرو است. تعداد مولكول‌هاي موجود در يك مول از يك تركيب مولكولي ، برابر با عدد آووگادرو است و جرم آن بر حسب گرم برابر با وزن مولكولي آن تركيب است. براي مثال ، وزن مولكولي H2Oبرابر با 18.02 است. در نتيجه داريم:

1mol H2O= 6.023*10**23 H2O

مولكول چون يك مولكول آب داراي يك اتم O است يك مولكول H2Oشامل دو اتم از اتم H و يك مولكول از اتم O است

+ نوشته شده در چهارشنبه یازدهم اسفند 1389ساعت 21:12 توسط عبدلی |

قوانین ترمودینامیک

قاتون صفرم

اگر دو سيستم ترموديناميکي، هر کدام به طور مجزا با سيستم سومي در حال تعادل گرمايي باشند. آن دو سيستم با هم در تعادل گرمايي هستند

قانون اول

انرژي نه مي تواند ايجاد شود و نه مي تواند از بين برود. بلکي آن مي تواند تغيير شکل پيدا کند

در هر فرآيندي در يک سيستم ايزوله، کل مقادير انرزي ثابت باقي مي ماند

براي يک فرآيند ترموديناميکي، گرماي خالص به کار رفته در سيستم، معادل کار خالص انجام شده به وسيله سيستم است

Internal energy = Heat supplied - work done

قانون دوم ترمو ديناميک

گرما به طور خود به خودي از محل گرم به محل سرد مي رود

فرايندهاي طبيعي در سيستم هاي ايزوله زماني خود به خودي اند که به سمت افزايش بي نظمي يا انتروپي در سيستم حرکت کنند

آنتروپي يک سيستم ايزوله شامل دو منطقه از فضا، که از يکديگر جدا شده اند، ولي با خودشان در تعادل ترمو دينامکي هستند. وقتي که ايزولاسيون آن ها شکسته شود. آنچنان که دو منطقه بتوانند، تبادل ماده و انرژي داشته باشند، تا حد ممکن افزايش مي يابد ، تا سيستم به تعادل ترموديناميکي جديد برسد

البته گرما از محل سرد به محل گرم به صورت غير خود به خودي (مثل عملکرد موتور يخچال) منتقل مي شود

پاورپوينت انتقال گرما از محل گرم به محل سرد

قانون سوم

اگر دما به صفر مطلق برسد، آنتروپي سيستم به يک حداقل ثابتي مي رسد

آنتروپي يک بلور کامل، صفراست. زماني که دماي بلور مساوي صفر مطلق باشد

قانون چهارم

quantitative relation between the parameters of a system in which heat and matter are simultaneously flowing

فرض کنيم گازي در اين پيستون مي سوزد و مقداري گرما توليد مي کند. اين گرما صرف افزايش انرژي دروني سيستم مي شود. اما بخشي از آن به دليل افزايش تعداد مولها سبب بالا بردن پيستون مي شود و درنتيجه کار انجام مي دهد. که اين بخش بايد از کل گرمايي که سبب تغيير انرزي دروني شده است، کسر شود

اين فرمول با فرمول کتاب درسي يکسان است. در آن جا

تغيير انرژي دروني= گرما + کار انجام شده

است و چون کار روي محيط توسط سيستم انجام مي شود. مقدار آن براي سيستم منفي است

انرژِي دروني يک سامانه به مسير انجام فرآيند بستگي ندارد و فقط به حالت آغازي و پاياني سامانه وابسته است. بنابراين انرژي دروني يک تابع حالت است. مثل بالا رفتن از پله يا استفاده از آسانسور براي شما در موقعيت جديد يک تغيير انرزي ايجاد مي کند و به مسير بستگي ندارد

يک سيستم با محيط خود کارو گرما مبادله مي کند

واکنشهاي شيميايي مي توانند کار انجام دهند که در انها تعداد مول محصولات بيشتر از تعداد مول مواد اوليه باشد. يعني در آنها تغييرات حجم زياد شود. اگر تعداد مول مواد اوليه با محصول برابر باشد. تغييرات حجم صفر بوده و کار فشار-حجم نخواهيم داشت

KClO3 ----> KCl + 3/2O2

تعداد مول ها از 1 به 2.5 افزوده شده است

C₃H₈(g) + 5O₂(g) ----> 3CO₂(g) + 4H₂O(g) + energy

تعداد مول از 6 به 7 افزوده شده است

CH₄(g) + 2H₂(g) ----> CH₃OH(g) + energy

تعداد مول از 3 به 1 کاهش يافته

CH₄(g) + 2O₂(g) ----> CO₂(g) + 2 H₂O(g)

تعداد مول ثابت است در هر دو طرف 3 است

چون گازهاي مختلف در شرايط خاص فشار و حجم، تعداد مولهاي يکساني دارند. در برخي محاسبات از روي تغيير تعداد مول را مي توان تغيير حجم در نظر گرفت

d=delta

dE= q + w

W=-pdV وقتي سيستم روي محيط کار انجام مي دهد (پيستون بالا مي آيد)

W=pdV وقتي محيط روي سيستم کار انجام مي دهد ( پيستون پايين مي آيد و فشرده مي شود)

dE= q –pdV

همچنين اگر واکنش در حجم ثابت انجام شود. کار فشار حجم نخواهيم داشت و تغيير انرژي سيستم فقط ناشي از مبادله گرما است

dV=0 ==> w=0 ==> dE= q_v در شرايط حجم ثابت

در شرايط فشار ثابت که فشار مقدار دارد اما ثابت است و همچنين تغيير حجم داريم همان رابطه اوليه برقرار است

dE= q + w ==> q = dE – w

در اينجا q را به صورت q_p مي نويسيم و آن را آنتالپي مي ناميم و با dH نمايش مي دهيم

q_p= dH

q_p = dE – w ==> dH= dE – w

تبديل واحدها

1atm= 101000pa

1m3= 1000L

1pa= 1N/m2

W=F.d = N.m=J

W=F.d=P.dV= N/m2 * m3=N.m=J

1L*1atm=101J

http://soltanieh.blogfa.com/

+ نوشته شده در چهارشنبه یازدهم اسفند 1389ساعت 13:12 توسط عبدلی |

چگونه فایل دانلود کنیم؟

گر چه تازه به دنیای اینترنت پا گذاشته باشید اما حتما عبارات برداشت یا Download و ارسال یا Upload را شنیده اید.این دو عبارت به معنای انتقال فایل از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر است. اگر شما اقدام به ارسال فایل به کامپیوتر دیگر کنید، شما فایل را Upload کرده اید. اگر از کامپیوتر دیگر، فایلی دریافت کنید فایل Download کرده اید.
اگر تابحال سری به اینترنت زده باشید حتما متوجه شده اید که وب دارای اطلاعات زیادی است که میتوانید برداشت کنید. در بین این اطلاعات، برنامه های خوب که مجانی هستند نیز به وفور یافت میشوند. اما چگونه این اطلاعات را برداشت کنیم.
● شروع
شاید در نگاه اول، برداشت فایل مشکل به نظر برسد اما باید بدانید که کاملا ساده است. اول به اینترنت وصل شوید و برازر خود که میتواند اینترنت اکسپلورر و یا نت اسکیپ باشد را باز کنید. سپس فایلی که میخواهید بردارید را بیابید.
مثلا اگر بدنبال برنامه های مجانی یا ارزان هستید، سایت www.download.com را امتحان کنید. به این سایت بروید و به جستجو بپردازید تا فایل مورد نظرتان را بیابید. وقتی آنرا یافتید، روی نام فایل یا دکمه ای به نام دانلود (Download ) کلیک کنید.
صفحه ای باز میشود که از شما میپرسد با این فایل میخواهید چکار کنید که دو انتخاب open یا save دارد. پیشنهاد میکنم که انتخاب save را انجام دهید تا بتوانید فایل را مستقیما در کامپیوتر خود ذخیره کنید. حال میتوانید فایل را از نظر ویروس کامپیوتری بررسی کنید و سپس فایل را در کامپیوتر نصب کنید. یادتان باشد جهت نصب برنامه باید تمام برنامه های دیگر را ببندید.
شاید از شما خواسته شود که از بین چند سایت برای برداشت فایل یکی را انتخاب کنید. سعی کنید سایتی را انتخاب کنید که از نظر جغرافیایی به شما نزدیکتر است، معمولا محل این سایتها ذکر میشود. مطمئن شوید از بین انواع فایلهایی که برای برداشت شما معرفی میشود، نمونه ای را انتخاب کنید که برای سیستم عامل شما ساخته شده است. اکثر اوقات عمل برداشت فایل بصورت خودکار شروع میشود اما گاهی باید انتخابی را انجام دهید. گاهی انواع یک فایل برای هر سیستم مانند ویندوز و مکینتاش وجود دارد.
اگر حق انتخاب دارید، نمونه ای را انتخاب کنید که به سیستم شما نزدیکتر است. مثلا اگر ویندوز ۹۸ دارید، برنامه ای که برای ویندوز ۹۸ آماده شده را بردارید و اگر از ویندوز XP استفاده میکنید، نمونه مخصوص ویندوز XP را انتخاب کنید. اگر دستورات خاصی برای چگونگی نصب برنامه ظاهر شد، بهترین کار آنست که آنرا پرینت کنید.
سپس کادری ظاهر میشود که از شما میخواهد فایل را SAVE کنید. با کادر دیگری که ظاهر میشود میتوانید محل ذخیره شدن فایل در کامپیوترتان را انتخاب کنید. شاید برنامه، یک فلدر خاص را به همراه نام مخصوص برای فایل در حال ذخیره، پیشنهاد کند. اگر خواستید میتوانید این فلدر و نام را تغییر دهید.
● روشهای خوب Download
قبل از آنکه کلید ok را برای ذخیره فایل در دیسک خود، کلیک کنید باید دو نکته مهم را بدانید. اول آنکه مطمئن شوید که میدانید فایل در کامپیوتر شما، کجا ذخیره میشود و اینکه نامش چیست. اکثر اوقات محل ذخیره فایل و نام پیشنهادی آنرا قبول میکنیم و اجازه میدهیم تا به همان ترتیب در کامپیوتر ما ذخیره شود. پس بهتر است عادت کنیم تا این نام و محل را روی یک تکه کاغذ بنویسیم تا بعد بتوانیم آنرا راحت پیدا کنیم.
نکته دوم آنکه وقتی اسم فایل را عوض میکنید حواستان باشد که پسوند یا extension فایل را عوض نکنید. منظور، سه حرفی است که در آخر نام فایل میآید و با یک نقطه از نام فایل جدا میشود. کامپیوتر از روی این سه حرف میتواند نوع فایل را بفهمد و با آن رفتار مناسب داشته باشد. تغییر نام فایل قبل از نقطه، اشکالی ندارد.
● چقدر طول میکشد؟
هر دو برازر اینترنت اکسپلورر ماکروسافت و نت اسکیپ، مشخصه ای دارند که بشما میگویند چقدر مانده تا عمل برداشت فایل تمام شود. متاسفانه این مشخصه در هر دو برازر قابل فهم نیست. در هر صورت به خودتان زمان بدهید تا فایل برداشت شود. شاید برای برداشت یک فایل بزرگ به چند ساعت وقت نیاز داشته باشید که البته بستگی به سرعت مودم و خط اینترنت شما دارد.
توصیه میکنم موقع برداشت فایل بالا سر کامپیوتر خود باشید تا اگر مشکلی پیش آمد بتوانید سریعا برطرف کنید.
گاهی مشکلی پیش میآید که پیغام خطا میگیرد و یا از شما خواسته میشود تا ارتباط اینترنت را قطع کنید. اگر مراقب عمل برداشت باشید میتوانید بلافاصله عکس العمل مناسب نشان دهید. وقتی کار برداشت فایل تمام شد، ممکن است پیامی دال بر اتمام کار برداشت دریافت کنید.
● یافتن فایل
در برخورد با افراد مختلف دیده ام که حتی با وجود نوشتن نام فایل روی کاغذ، باز هم در زمان نصب برنامه، نمیتوانند آنرا در کامپیوتر خود پیدا کنند.اگر شما هم این مشکل را دارید و از ویندوز استفاده میکنید، به ترتیب زیر عمل کنید.
روی دکمه start کلیک کنید و search را انتخاب کنید. در ویندوز ۹۸ بجای search، عبارت find را خواهید دید. انتخاب file or folders را انجام دهید. نام فایلی که بدنبالش هستید را تایپ کنید. مطمئن شوید که کادر look in با اسم هارد دیسک شما پر شده است. روی عبارت search یا find now کلیک کنید تا ویندوز، فایل را برایتان یافته و مجل آنرا بشما نشان دهد.
عمل نصب را میتوانید بلافاصله از همینجا یعنی نتیجه جستجو در کادر search results با کلیک یا دابل کلیک روی فایل درستی که نشان داده شده است شروع کنید. اگر از کامپیوتر مکینتاش استفاده میکنید، انتخاب find را در منوی فایل file انجام دهید، پنجره ای باز میشود که میپرسد کجا را جستجو کند .هارد دیسک کامپیوترتان را انتخاب کنید.
● نصب فایل
اگر هنگام برداشت فایل، دستورات خاصی برای نصب داده شود، آن دستورات را برای نصب دنبال کنید. اگر نام فایلی که برداشت یا download میکنید به exe تمام شده باشد از انواع فایل اجرایی است. بدین ترتیب کاری که برای نصب باید انجام دهید آنستکه روی آن دابل کلیک کنید تا برنامه برای نصب اجرا شود. سپس مراحل را دنبال کنید تا نصب کامل شود.
● برداشت صفحات وب
گاهی بجای برداشت فایل میخواهید صفحات وب (آنچه میبینید) را برداشت کنید. ساده است. از برازر خود انتخاب save as از منوی file راانجام دهید و محل ذخیره فایل صفحه وب را در کامپیوتر خود مشخص کنید.
در کادر save Web page و قسمت Save as type اگر انتخاب ,Web page complete را انجام دهید، کل صفحه به همراه تصاویر ذخیره میشود. گاهی سیستم پیغام میدهد که این صفحه قابل ذخیره نیست. در این حالت، انتخاب فوق را عوض کرده و گزینه web page ,html only را انتخاب کنید. بعد از ذخیره صفحات وب، گاهی هایپر لینکها (لینهایی که شما را به صفحات دیگر میبرند) قابل استفاده نیستند و یا عکسها دیده نمیشوند. اما این روش سریع بوده و راحتترین راه برای ذخیره متون یک صفحه وب است.

+ نوشته شده در چهارشنبه یازدهم اسفند 1389ساعت 11:5 توسط عبدلی |

چگونه مي توانم نام و نام خانوادگي‌ام را در ياهو تغيير بدهم؟

چگونه مي توانم نام و نام خانوادگي‌ام را در ياهو تغيير بدهم؟
سوال دوم:تغيير رمز در ياهو به چه نحوي است و چگونه ميتوان رمز جديد گذاشت.
براي تغيير در نام و نام‌خانوادگي خود در ياهو مسنجر کافيست که اطلاعات مربوط به پروفايل شخصي خود در ياهو را تغيير دهيد، براي اينکار به آدرس profile.yahoo.com مراجعه کنيد سپس با اکانت خود لاگين کنيد، سپس در بخش info وارد شويد و در اين بخش مي‌توانيد، با کليک برروي گزينه Go to Account Info به صفحه مربوط به اطلاعات اکانت خود وارد شويد و آنجا نام و نام خانوادگي و باقي اطلاعات خود را تغيير دهيد. سپس بعد از کليک بر روي Save در صفحه جديد مي‌توانيد با کليک روي Change Your Password رمز عبور خود را تغيير دهيد.

+ نوشته شده در چهارشنبه یازدهم اسفند 1389ساعت 10:57 توسط عبدلی |

آموزش تايپ

آموزش در يك ساعت

روش‌هاي زيادي براي آموزش تايپ وجود دارند كه براي هريك از اين روش‌ها نيز نرم‌افزارهاي مختلفي طراحي شده است.

نرم‌افزار كاربردي و زيباي VerseQ نيز يكي از اين نرم‌افزارهاست. اين نرم‌افزار شما را قادر مي‌سازد تا در عرض يك ساعت آموزش، اولين نامه به دوستتان را بدون نگاه كردن به صفحه كليد تايپ كنيد. همچنين پس از 5 تا 15 ساعت آموزش شما قادر خواهيد بود 40 تا 80 كلمه را در دقيقه تايپ كنيد.به گفته سازندگان اين برنامه، هر كاربري تنها در عرض يك ساعت استفاده از اين برنامه نتيجه آن را مشاهده مي‌كند و در مدت زمان كوتاهي قادر خواهد بود تا همچون يك تايپيست حرفه‌اي مشغول به تايپ شود.براي دانلود نسخه كامل اين نرم‌افزار با محدوديت استفاده به مدت 7 روز مي‌توانيد به لينك زير مراجعه كنيد:

http://www.verseq.com/files/VerseQ.zip

همچنين پوسته‌هاي اضافه و ديگر فايل‌هاي الحاقي نرم‌افزار نيز از لينك زير قابل دريافت است:

http://www.verseq.com/download

http://www.jamejamonline.ir/

+ نوشته شده در چهارشنبه یازدهم اسفند 1389ساعت 10:48 توسط عبدلی |

نِشادُر

نِشادُر نمکی جامد و بلورین که بی‌رنگ و بی‌بو است و از ترکیب اسید کلریدریک و آمونیاک بدست می‌آید. فرمول شیمیایی این ماده NH۴Cl است و نام علمی آن کلرید آمونیوم است. مزهٔ نشادر زننده‌است و در آب گرم به خوبی حل می‌شود.از نشادر در آبکاری و گالوانیزه و باطری سازی استفاده میشود.

+ نوشته شده در چهارشنبه یازدهم اسفند 1389ساعت 10:33 توسط عبدلی |

موازنه کردن

برای موازنه کردن یک واکنش باید مراحل مختلفی طی شود. راههای مختلفی برای طی این مراحل وجود دارد، اما روش وارسی روشی است که در کتاب شیمی سال سوم به آن اشاره شده است.
در زیر روش وارسی اما مبسوط تر بیان شده است:

یک سری قواعد وجود دارد که به کمک آنها می توانید برای هر واکنش شیمیایی موازنه ی جرم (و نیز بار را انجام دهید) .
به این ترتیب که شما برای هر معادله ای که به شما می دهند به قواعد زیر عمل کنید:
1- برای شروع موازنه ی جرم، ابتدا به سراغ اتمی بروید که در هر طرف از معدله تنها در یک ترکیب حضور داشته باشد..
2- حتی الامکان موازنه را از عنصری شروع کنید که به حالت آزاد یا عنصری مانند H2, Fe, Cl2 و ... وجود نداشته باشند.
3- موازنه را از پیچیده ترین ترکیب شروع کنید.
4- موازنه را در این ترکیب از اتمی که دارای بیشترین تعداد دارد، شروع کنید.
5- موارنه را با اتم یا عنصری ادامه دهید که همواره در یک طرف معادله تعداد آن مشخص شده است و در طرف دیگر تعداد آن مجهول می باشد.

به عنوان مثال در معادله ی زیر
HBrO3 + HBr --> Br2 + H2O
چون اتم Br و H در سمت چپ در دو ترکیب وجود دارند، نمی توانیم موازنه را با انها شروع کنیم به این ترتیب موازنه را اتم اکسیژن شروع می کنیم:

1HBrO3 + HBr --> Br2 + 3 H2O
حال تعداد ئیدروزن در سمت راست مشخص شد. برای موازنه ی آن یک ضریب 5 به HBr می دهیم:
1HBrO3 + 5 HBr --> Br2 + 3 H2O
و بالاخره برم را موازنه می کنیم:
1HBrO3 + 5 HBr --> 3 Br2 + 3 H2O

در مورد معادله ی شما، چون تغییر عدد اکسایش وجود دارد نمی توان از روش وارسی استفاده نمود.روش وارسی برای هنگامی كه گونه‌های چند اتمی، مانند بنیان اسیدها یا نمكها، دست نخورده باقی می‌مانند، و همچنین برای واكنشهایی كه در آن ها عناصر دستخوش تغییر عدد اكسایش نمی شوند،روش خوبی است. اما هنگامی كه این گونه‌ها تغییر می‌كنند و در دو طرف واكنش یكسان نیستند، و یا یك یا چند عنصر شركت كننده در واكنش دچار تغییر عدد اكسایش می شوند، این روش قابل اجرا نیست.
برای موازنه ی واكنشهایی كه در آنها گونه های (اتم، مولكول یا یون) شركت كننده در واكنش دچار تغییر عدد اكسایش می شوند از روشهای دیگری استفاده می کنند.

KIO3 + 8 KI + 3 H2SO4 ---> 3 KI3 + 3 K2SO4 + 3 H2O

در این معادله در ترکیب KI3 عدد اکسایش ید برابر 3/1 - است درحالیکه در طرف دیگر در ترکیب KI عدد اکسایش ید برابر 1- می باشد.

این نوع روش موازنه بسیار گسترده است و باید به برخی کتب موازنه مراجعه نمایید. سایت خاصی هم در این مورد وجود ندارد.

+ نوشته شده در چهارشنبه یازدهم اسفند 1389ساعت 10:30 توسط عبدلی |

آمونیوم دی کرومات

آمونیوم دی کرومات یک ماده ی معدنی بلوری نارنجی رنگ با فرمول (NH4)2Cr2O7 می باشد که این نمک گاهی با کوه آتشفشان شناخته می شود. زیرا در آزمایش کوه اتشفشان کاربرد دارد.

آزمایش مربوط به کوه آتشفشان را می توانید در سایت زیر ببینید:

http://www.chem.uiuc.edu/clcwebsite/ammvol.html

آمونیوم دی کرومات در فشفشه ها به طور وسیع مورد استفاده قرار می گیرد. این روزها آمونیوم دی کرومات در رادیوگرافی نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

آمونیوم دی کرمات به هنگام حرارت دادن تجزیه می شود یعنی همان واکنشی که در آزمایش کوه اتشفشان روی می دهد. واکنش تجزیه ی آمونیوم دی کرومات به صورت زیر است:

(NH4)2Cr2O7(s) → Cr2O3(s) + N2(g) + 4H2O(g)

درواقع از تجزیه ی آمونیوم دی کرومات نارنجی رنگ، گاز نیتروژن ، آب به صورت بخار و جسم سیاه رنگ اکسید کروم به دست می آید.

Cr2O3 جامدی سیاه رنگ است و بقیه ی محصولات هم که گاز هستند. به همین دلیل بعد از انجام واکنش تجزیه، نمک نارنجی رنگ به ماده ای سیاه رنگ تبدیل می شود.

آمونیوم دی کرومات سمی و خورنده است.

+ نوشته شده در چهارشنبه یازدهم اسفند 1389ساعت 10:29 توسط عبدلی |

پیش از مندلیف چه كسانی برای دسته بندی عنصر ها تلاش كردند؟

به طور کلی، پیشرفت شیمی عمومی، از انتشار جدول طبقه بندی تناوبی عنصرها سرچشمه گرفت. با توجه به اینکه طبقه بندی در هر زمینه ای، مطالعه را آسان می کند، آنان که صاحب اندیشه ای در شیمی بودند، برای به نظم در آوردن و آسان کردن بررسی خواص عناصر، همواره فکر طبقه بندی آنها و احتمالاً کشف روابط و یا قوانین در این زمینه را در سر می پروراندند.
بدون شک لاووازیه نخشتین کسی بود که در این راه گام برداشت. او عناصر را به دو دسته ی کلی فلز و نافلز تقسیم کرد. او فلز را عنصری می دانست که در ترکیب با اکسیژن باز تولید می کند و غیر فلز را عنصری می دانست که د ر ترکیب با اکسیژن، اسید تولید می کند.
برسلیوس نیز مانند لاووازیه، عناصر را به دو دسته ی کلی فلز و نافلز تقسیم کرد. اما وی خواص الکتروشیمیایی عنصرها را در نظر گرفت. وی معتقد بود که فلز عنصری است که تمایل به از دست دادن الکترون و تشکیل یون مثبت دارد و غیر فلز عنصری است که تمایل به گرفتن الکترون و تشکیل آنیون دارد.
از سال 1871 به بعد، شیمیدانان برخلاف برسیلوس و لاووازیه که بر خواص شیمیایی عنصرها تاکید داشتند، در مسیر طبقه بندی بر اساس ارتباط بین جرم اتمی و خواص انها، کوششهایی به عمل آوردند و تلاش آنها در این راه کم و بیش با موفقیتهایی همراه بود.
تا سال 1872 شصت‌و‌سه عنصر شناخته شده بود و شیمیدانها به جستجوی راههایی برای مرتب كردن عنصرها پرداختند . این جستجو تا حدی شبیه تحقیق اولیه’ كپلر برای یافتن قاعده‌هایی بود كه حركات سیاره‌های منظومه’ شمسی را به هم مربوط می‌كند . علاوه بر جرمهای اتمی نسبی ، بسیاری از خواص دیگر عنصرها و مواد مركب حاصل از آنها تا آن زمان معین شده بود . بعضی از این خواص عبارت بودند از : نقطه’ ذوب ، نقطه’ جوش ، چگالی ، رسانایی الكتریكی ، رسانایی گرمایی ، سختی و ضریب شكست . نتیجه آنكه از سال 1870 به بعد، اطلاعات فراوانی درباره’ بسیاری از عنصرها و خواص آنها بدست آمده بود .
در سال 1829 شیمیدان آلمانی یوهان ولفگانگ دوبرینر مشاهده كرد كه عنصرها غالبا گروههایی از سه عنصر ، با خواص شیمیایی مشابه ، تشكیل می‌دهند . او تریادها ( به معنای سه‌تاییها ) را برای آنها پیشنهاد كرد و مانند (كلر ، برم و ید) ؛ ( كلسیم ، استرونسیم و باریم) و غیره . در هر تریاد جرم اتمی عنصر میانی تقریبا میانگین عددی جرمهای دو عنصر دیگر است . ولی بعدها معلوم شد كه همه’ این مطالب اهمیت چندانی ندارند .
دوشان کورتوآ دانشمند فرانسوی در سال 1862 طبقه بندی ویژه ای به نام پیچ تلوریک ارائه داد. او برای تنظیم جدول خود، استوانه ای در نظر گرفت و محیط ان را به 16 قسمت برابر تقسیم کرد. از هر کدام از انها خطی عمود بر قاعده ی استوانه عبور داد. سپس خطی با شیب 45 درجه از محل تقاطع یال اول با قاعده رسم کرد تا یالها را یکی پس از دیگری قطع کند. آنگاه عنصرهای شناخته شده تا ان زمان را به ترتیب جرم اتمی در محل تقاطع یالها با این خط شیب دار، قرار داد و مشاهده کرد که عناصری مه بر روی یک یال قرار می گیرند، جرم آنها به اندازه ی 16 واحد و یا مضربی از آن با یکدیگر تفاوت دارد ،خواص مشابهی خواند داشت. در این طبقه بندی تشابه خواص عنصرهای واقع بر یک یال، تا عنصر بیستم یعنی کلسیم رعایت می شد. مثلاً تیتان که در بالای اکسیژن و گوگرد قرار می گرفت، تشابعی با آنها نداشت.
ادلینگ دانشمند انگلیسی، در سال 1864 جدولی از عنصرها ، در 5 ستون و 15 سطر منظم کرد. او دریافته بود که با کنار گذاشتن هیدروزن، عناصر دیگر، به ترتیب صعودی جرم اتمی ، کنار یکدیگر قرار می گیرند . عناصر واقع در یک سطر، خواص مشابهی خواهند داشت.
در سال 1865 شیمیدان انگلیسی ج‌. ا. ر. نیولندز اعلام داشت كه عنصرها را می‌توان به ترتیب افزایش جرم اتمی به دنبال هم نوشت . هنگامی كه اینكار انجام گرفت ، نظمی شگفت‌انگیز ایجاد شد : خواص شیمیایی و فیزیكی مشابه چند بار در فهرست ظاهر شد . نیولندز عقیده داشت كه ، در كل فهرست عنصرهایی با خواص مشابه به طور تناوبی ( یعنی در فاصله‌هایی منظم ) ظاهر می‌شوند. وی می‌گوید ْْ با شروع از یك عنصر معین ، هشتمین عنصر نوعی تكرار نخستین عنصر است ، همجون هشتمین نت در یك اكتاو موسیقی .ْْ البته نیولندز عناصر شناخته شده تا آن زمان را به ترتیب پشت‌سر هم در یك ستون چید ( و به صورت كنونی آنها را مرتب نكرد ) و متوجه شد كه در بعضی جاهها یك نظم وجود دارد . وی هیچ توجیهی برای فلزاتی كه الان فلزات واسطه می‌نامیم ، نداشت .
اما بعد از تشخیص وجود خانواده‌هایی با عناصر مشابه توسط نیولندز ، شیمیدانها كنجكاو شدند كه در جستجوی راهی اصولی برای تنظیم عنصرها برآیند ، به طوری كه اعضای یك خانواده با هم گروه‌بندی شوند . برای این منظور طرحهایی پیشنهاد شد كه موفقترین و مؤثرترین آنها طرح شیمیدان روسی د. ی مندلیف و ژولیوس لوتار مایر بود .
کیمیا دان آلمانی Lothar Meyer و کیمیادان 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).
مندلیف در سال 1871 به خصلت گسترده’ تناوبی در میان عنصرها پی برد. او راهی تازه برای مرتب كردن عنصرها در جدول ( به صورتی كه اكنون وجود دارد ) كشف كرد . گرچه خواص عنصرها با افزایش وزن اتمی به طور تناوبی تكرار می‌شود ، ولی نیولندز متوجه نشد كه جدایی عنصرهای مشابه برای عنصرهای سنگینتر در فهرست بزرگتر می‌شود و درنتیجه آنها را در گروه خود در نظر نگرفت . مندلیف نیز عنصرها را بر حسب افزایش وزن اتمی مرتب كرد به همین دلیل در جاهایی بی‌نظمی مشاهده می‌شد و مندلیف حدس می‌زد كه شاید در تعیین وزن اتمی اشتباهی شده ، تا اینكه مدتی بعد دانشمند انگلیسی موزلی ، عدد اتمی را برای هر عنصر تعریف كرد و عناصر را بر طبق همان سبك مندلیف ، ولی اینبار بر حسب افزایش عدد اتمی مرتب كرد و به این ترتیب بی‌نظمی‌ها نیز برطرف شد و جدول كنونی به دست آمد .

اما جدول تناوبی دایره‌ای بعد از جدول تناوبی مندلیف و توسط دانشمندان زیادی به صورت متنوع و مختلف، ابداع و ارائه گردیده است.

از جمله اینها، دو جدول تناوبی حلقوی و حلزونی است كه توسط منوچهر ضیایی، ابداع شده است. این طرحهای آقای ضیاعی با الهام گرفتن از ساختمان كوچكترین واحد هر عنصر، یعنی اتم‌ها و همچنین كره زمین و سایر كرات، مانند منظومه شمسی به صورت مدور تهیه شده است و خانه‌های جدول نه به صورت مربع (كه در جدول تناوبی مندلیف به چشم می‌خورد) بلكه به صورت دوایری است كه آرایش الكترونی هر عنصر را – هم به صورت دوایر بسیار كوچك و هم به وسیله اعداد در هر لایه – به صورت مداری نمایش می‌دهد.

در داخل این خانه‌ها، عدد اتمی عناصر، نماد عنصر، حالت آنها در شرایط عادی (جامد، مایع و گاز) نشان داده شده است. عناصر رادیواكتیو نیز با علامت ویژه مشخص شده‌اند.

در طرح حلقوی، هفت حلقه یا دوایر متحدالمركزف دوره‌های تناوبی را تشكیل می‌دهند.

یكی از وجوه تمایز این دو طرح با دیگر طرح‌ها و جدولها این است كه عناصر اكتینیدها و لانتانیدها به جای اینكه در خارج جدول قرار گیرند، در متن جدول و به دنبال عناصر اصلی دوره‌های تناوبی 6 و 7 قرار می‌گیرند.

منبع برخی مطالب: کتاب تاریخ مختصر علم شیمی، مولفان: دکتر محمد رضا ملاردی و سید رضا آقاپور مقدم

http://www.tebyan.net/

+ نوشته شده در چهارشنبه یازدهم اسفند 1389ساعت 10:14 توسط عبدلی |

شناسایی آنیون فسفات

در یک لوله آزمایش پیرکس بزرگ مقدار ۵ سی سی اسید نیتریک 4 نرمال و مقدار ۱/۰ گرم فسفات منو اسید سدیم (Na₂HPO₄) را کاملا حرارت داده تا داغ شود سپس مقدار ۹/۱ گرم آمونیم مولیبدات

NH₄)₂MoO₄) به آن افزوده که باعث تشکیل رسوب زرد رنگ در محلول می شود. که نام رسوب تشکیل شده فسفومولیبدات آمونیم می باشد.

http://www.shimi88.blogfa.com/

+ نوشته شده در سه شنبه دهم اسفند 1389ساعت 20:32 توسط عبدلی |

شناسایی آنیون فسفات

http://www.shimi88.blogfa.com/

+ نوشته شده در سه شنبه دهم اسفند 1389ساعت 20:30 توسط عبدلی |

درباره تیتراسیون برگشتی

تیتراسیون معکوس یا برگشتی فرایندی است که در آن در هنگام تیتراسیون، مقدار اضافی از محلول استاندارد برای واکنش با آنالیت استفاده می شود، خوب طبیعتاً در انتها همه ی محلول استاندارد در واکنش شرکت نمی کند چون از نظر استوکیومتری بیشتر از محلول تیتر شونده است. در مرحله ی دوم، اضافی محلول استاندارد وارد واکنش نشده، با تیتراسیون توسط یک محلول استاندارد ثانوی اندازه گیری می شود. غالباٌ، هنگامی که سرعت واکنش بین آنالیت و واکنشگر کند است و یا وقتی که محلول استاندارد فاقد پایداری است، از تیتراسیون معکوس استفاده می شود.

http://www.tebyan.net

+ نوشته شده در شنبه هفتم اسفند 1389ساعت 22:14 توسط عبدلی |

چرا حلالیت گازها با افزایش دما کمتر میشود؟

پاسخ :

زیرا با افزایش دما، جنب و جوش مولکولهای گاز بیشتر می شود. با افزایش جنب و جوش تمایل آنها به ماندن در حلال کاهش می یابد و درنتیجه به بیرون پرتاب می شوند.

+ نوشته شده در شنبه هفتم اسفند 1389ساعت 22:13 توسط عبدلی |

چرا با ارتفاع از سطح زمین

1.چرا با ارتفاع از سطح زمین،تغییرات دما نامنظم است؟یعنی در یک لایه کاهش دما،سپس افزایش دما و دوباره کاهش دماو....داریم؟

2.آیا چگالی هوا با افزایش ارتفاع تغییر می کند؟(آیا می توان گفت با افزایش ارتفاع،چون تعداد ذرات کمتر می شود،پس چگالی هم کمتر می شود؟

) 3.گاز اوزون در کدام لایه های هواکره وجود دارد؟

ب پاسخ : با سلام خدمت شما کاربر گرامی: در لایه تروپوسفر که پایینترین لایه اتمسفر است با افزایش ارتفاع از سطح زمین با کاهش دما مواجه خواهیم بود. البته لایه ی تروپوسفر خود از لایه های کوچکتر دیگری تشکیل شده است. وجه تمایز این لایه با دیگر لایه‌های اتمسفر ، تجمع تمامی بخار آب جو زمین در آن است؛ به همین دلیل بسیاری از پدیده‌های جوی که با رطوبت ارتباط دارند و عاملی تعیین کننده در وضعیت هوا به شمار می‌آیند (از قبیل ابر ، باران ، برف ، مه و رعد و برق) تنها در این لایه رخ می‌دهند. منبع حرارتی لایه تروپوسفر انرژی تابشی سطح زمین است. از اینرو با افزایش ارتفاع با کاهش دما مواجه خواهیم بود. اما بعد از لایه تروپوسفر، لایه استراتوسفر قرار دارد. لایه استراتوسفر بر روی لایه تروپوسفر قرار دارد و ضخامت متوسط آن حدود 23 کیلومتر است. در 3 کیلومتر اول استراتوسفر ، دمای هوا ثابت است، اما در قسمتهای بالاتر دمای هوا با ارتفاع افزایش می‌یابد. مزوسفر در بالای لایه گرم ازن لایه مزوسفر قرار دارد که دما در آن متناسب با افزایش ارتفاع با آهنگ 0.3 سانتیگراد به ازای هر 100 متر کاهش می‌یابد بطوری که دما در مرز فوقانی آن در ارتفاع 80 تا 90 کیلومتری به 80- درجه سانتیگراد می‌رسد. نتیجه این دمای پایین انجماد بخار آب ناچیز موجود در این لایه است که باعث بوجود آمدن ابرهای شب تاب می‌شوند. این ابرها در تابستان و در عرضهای بالا دیده می‌شوند. مزوسفر سردترین لایه اتمسفر تلقی می‌شود. در مورد لایه های بعدی هوا و چگونگی تغییرات دمایی در آنها به سایت زیر مراجعه نمایید: http://tishtarstar.persianblog.ir/post/71 2- دانسیته هوا در لایه های نزدیک زمین با افزایش دما کاهش می یابد، زیرا فشار کاهش می یابد. اما در لایه های دورتر از زمین را مطمئن نیستم و باید در کتب زیست شناسی جستجو نمایید. 3- در استراتوسفر . یکی از ویژگیهای مهم استراتوسفر وجود ازن در این لایه است که بخصوص در ارتفاع 20 تا 30 کیلومتری سطح زمین بر اثر واکنشهای مختلف فتوشیمیایی بدست می‌آید. پیروز و سربلند باشید.

+ نوشته شده در شنبه هفتم اسفند 1389ساعت 22:12 توسط عبدلی |

شرح آزمایش یدومتری

یدومتری:
یون یدید یک عامل کاهنده ی نسبتاً موثری است که به طور وسیعی برای تجزیه ی اکسنده ها به کار می رود.
به طور کلی به واکنش هایی که در آن ید اکسید می گردد، یعنی ید از محلول یدیدها آزاد می گردد یدومتری گویند. روشهای زیادی بر اساس خواص کاهندگی یون یدید استوارند. ید که محصول واکنش است، معمولاً با محلول استاندارد تیوسولفات تیتر می شود.

حال مقدار ید آزاد شده توسط محلول تیوسولفات تعیین می‌شود و از روی مقدار تیوسولفات مصرفی (با استفاده از روابط استوکیومتری) ، به مقدار واکنش دهنده ی اولیه ی مورد نظر (در اینجاگلیسیرین) دست می یابند. واکنش ید با تیوسولفات به وسیله ی معادله ی زیر داده شده است:

2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI
نقطه ی پایانی تیتراسیون به سادگی توسط محلول نشاسته مشخص می شود. لحظه ی مناسب برای اضافه کردن شناساگر وقتی است که رنگ محلول از قهوه ای به زرد کمرنگ تغییر می کند. پایان تیتراسیون هنگامی است که محلول بیرنگ می شود.

+ نوشته شده در شنبه هفتم اسفند 1389ساعت 22:9 توسط عبدلی |

سوال 1) واکنش بنزآلدهید با پتاسیم هیدروکسید تولید چه محصولی را می کند؟

سوال 2) 2CH3COH با سدیم هیدروکسید تولید چه محصولی را می کند؟

سوال 3) 2CH3COCH3 با سدیم هیدروکسید تولید چه محصولی را می کند؟

پاسخ : با سلام خدمت شما کاربر گرامی: واکنش آلدهیدهایی که هیدروژن آلفا ندارند مانند بنزآلدهید با بازهای قوی مانند پتاسیم هیدروکسید باعث می شود که آلدهید دستخوش یک واکنش خود اکسایش-کاهش شود و محصول حاصله، مخلوطی از الکل و نمک کربوکسیلیک اسید مربوطه می باشد. این واکنش را واکنش کانیزارو نیز می گویند: KOH 2C6H5-CHO ----> C6H5-COO- + C6H5-CH2OH در سوالات دیگر، هر دو ترکیب CH3COH و CH3COCH3 دارای هیدروژن آلفا هستند. در این موارد که هیدروژن الفا وجود دارد، واکنش ارجح، واکنش تراکم آلدولی است که از دپروتونه شدن این هیدروژن ناشی می شود. جزئیات این واکنشها را در کتب شیمی آلی جستجو نمایید.

+ نوشته شده در شنبه هفتم اسفند 1389ساعت 22:8 توسط عبدلی |

تولید بنزین

برش هیدروکربنی بنزین از روشهای مختلفی تولید می شود که می توان آنها را به دو دسته کلی فیزیکی و شیمیایی تقسیم کرد. روشهای فیزیکی برمبنای جداسازی ترکیبات مختلف نفت خام از یکدیگر و تولید انواع برشها هیدروکربنی می باشد، اما روشهای شیمیایی از طریق انجام واکنشهای شیمیایی روی برخی ترکیبات هیدروکربنی سنگین و یا سبک و تبدیل آنها به محصولات مورد نظر انجام می گیرد.

1- روشهای فیزیکی

در واقع تولید فیزیکی بنزین از طریق جداسازی برشهای مختلف نفت از یکدیگر، تنها از یک روش انجام می پذیرد و آن نیز روش تقطیر اتمسفری در پالایشگاه می باشد. می توان تقطیر اتمسفری را نخستین گام پالایش نفت خام در یک پالایشگاه دانست

نفت خام پس از نمک زدایی، به داخل یک سری تبادلگر گرمایی پمپ می شود و دمای آن پس از تبادل گرما با فرآورده های خروجی به ºC 288 می رسد. سپس نفت خام در کوره ای (یعنی کوره های شعله مستقیم یا "کوره های لوله ای") حرارت بیشتری می بیند تا دمایش به حدود ºC399 برسد و پس از آن به منطقه تبخیر سریع تفکیک کننده های اتمسفری (محل ورود خوراک به برج که باعث فلش شدن خوراک و تبخیر ناگهانی آن می گردد) وارد می شود. دمای تخلیه کوره به اندازه کافی زیاد است (343 تا ºC399) تا موجب تبخیر تمام فرآورده های حرکت کننده به بالای منطقه تبخیر سریع برج، به علاوه حدود 10 تا 20 درصد باقیمانده های کف برج شود. این 10 تا 20 درصد تبخیر اضافی موجب می شود تا در سینی های بالای منطقه تبخیر سریع برج، نوعی تفکیک اجزاء به کمک جریان بازروانی درونی، مازاد بر جریانهای خروجی، صورت پذیرد.

جریان بازروانی از طریق مایع کردن جریان بخار خروجی بالای برج و بازگردانیدن بخشی از آن به بالای برج و همچنین، گردش جانبی و بازگردانی جریانها در قسمت پایینتر برج انجام می پذیرد. هر یک از فرآورده های جانبی که از برج خارج می شوند، مقدار جریان بازروانی در پایین منطقه خروج جریان را تقلیل می دهند.

اگر چه در برج تقطیر نفت خام، معمولا از ریبویلر استفاده نمی شود، غالبا چند سینی در زیر منطقه تبخیر سریع تعبیه می شود تا بخار آب از سینی پایین برای تبخیر باقیمانده نفت گاز از مایع در منطقه تبخیر سریع وارد ستون شود و بدین ترتیب، جریان خروجی پایین برج با نقطه ی اشتعال بالا بدست آید. بخار آب موجب کاهش فشار جزیی هیدروکربنها می شود و بنابراین دمای تبخیر مورد نیاز نیز کاهش می یابد.

برج تقطیر اتمسفری، معمولا دارای 30 تا 50 سینی تفکیک است. جدا کردن مخلوطهای مرکب از نفت خام، نسبتا به آسانی انجام می شود و معمولا از 5 تا 8 سینی برای هر محصول جانبی به علاوه همین تعداد سینی در بالا و پایین سینی خوراک، ضروری است. بنابراین یک برج اتمسفری تقطیر نفت خام با چهار جریان جانبی خروجی به 30 تا 42 سینی نیاز خواهد داشت.

چون مواد سبکتر وارد مواد سنگینتر می شوند و با آنها در هر سینی درحال تعادل می باشند لذا جریانهای مایع جانبی که از برج خارج می شوند، مقداری مواد با نقطه ی اشتعال پایین به همراه خواهند داشت بدین ترتیب نقطه ی اشتعال مایعات خروجی از ستون را کاهش می دهند. در یک برج عریان سازی شامل 4 تا 10 سینی، این مواد سبک به کمک بخار آب تزریق شده از سینی پایینی، از جریان جانبی جدا می شوند. بخار آب و مواد سبک به منطقه تبخیر برج اتمسفری، در بالای نقطه ی خروج جریان جانبی مربوطه بازگردانده می شوند.

پنتان و مواد سنگینتری که از بالای برج خارج شده اند در چگالنده بالای برج تقطیر اتمسفری مایع می شوند. این بخش که جریان بنزین سبک بالای برج را تشکیل می دهد، دارای مقداری پروپان و بوتان و عمدتا همه مواد دیرجوشتر موجود در فاز بخار بالای برج می باشد. بخشی از این مایع به عنوان مایع بازروانی به بالای برج برگردانده می شود و بقیه به قسمت تثبیت واحد صنعتی گاز پالایشگاه فرستاده می شود و در آنجا پروپان و بوتان از بخش (Fº 180 – C5 ) Cº82 – C5 بنزین LSR جدا می شوند.

البته بنزین مستقیم تقطیر معمولا دارای اکتان پایینی است. بنابراین بخشی از آن برای افزایش اکتان تحت عملیات فرآیند های اصلاحی مثل رفورمینگ قرار می گیرد. خوراک این واحدها بنزین مستقیم و نفتا است که همگی عدد اکتان پایین دارند.

مشکل اساسی تولید بنزین از روش تقطیر، حجم محدود آن خصوصا برای نفت خام های سنگین می باشد. بطور مثال برای نفت خام با 34.2º API ،میزان بنزین و نفتای حاصل از تقطیر % 33.5 بوده، برای 26.4º API ، حدود % 24.4 می شود، و برای 23.8º API (نفت خام سنگین) به % 17.9 خواهد رسید. بنابراین روش تقطیر نمی تواند میزان کافی بنزین جهت بازار مصرف تولید نماید و لازم است از عملیات بر مواد سنگین (مازوت) و سبک (گازهای پالایشگاه) از روشهای شیمیایی جهت افزایش تولید بنزین استفاده نمود.

2- روشهای شیمیایی

روشهای شیمیایی متعددی برای تولید بنزین وجود دارد ولی می توان مهمترین آنها را روشهای کراکینگ کاتالیستی، هیدروکراکینگ، و آلکیلاسیون دانست. هر کدام از این روشها به شکلهای مختلفی صورت می گیرد که هر روش متعلق به یکی از شرکتهای نفتی می باشد.

2-1- کراکینگ کاتالیزی

کراکینگ کاتالیستی مهمترین و رایجترین فرآیند پالایشگاهی برای تبدیل نفت خام های سنگین به مواد پر ارزشتری مانند بنزین و محصولات سبکتر است. در آغاز، کراکینگ به کمک گرما انجام می شد ولی فرآیند کاتالیستی بدلیل تولید مقدار بیشتر بنزین با عدد اکتان بالاتر و مقدار کمتری نفت کوره ی سنگین و گازهای سبک، تقریبا به طور کامل جایگزین کراکینگ گرمایی شده است. گازهای سبکی که در کراکینگ کاتالیستی تولید می شوند، در مقایسه با کراکینگ گرمایی محتوی اولفینهای بیشتری هستند.

فرآیند کراکینگ، تولید کربن (کک) می کند که روی ذرات کاتالیست زئولیت باقی می ماند و به سرعت، فعالیت آن را تقلیل می دهد. بمنظور حفظ فعالیت کاتالیست در سطح مورد نیاز باید کاتالیست را از طریق سوزاندن این کک با هوا بازیابی کرد. بنابراین کاتالیست بطور مداوم بین واکنشگاه و بازیاب در حرکت است (شکل زیر). واکنش کراکینگ، گرماگیر و واکنش بازیابی گرمازاست.

متوسط دماهای واکنشگاه بین Cº 480-540 و دماهای نفت ورودی بین Cº 260-425 ، و دماهای خروج از بازیاب Cº 815-650 می باشد. فرآیندهای کراکینگ کاتالیستی امروزی را می توان در دو گروه: واحدهای متحرک بستر و واحدهای سیال بستر، طبقه بندی کرد. در هر دو گروه تغییراتی طبق نظر طراح و یا سازنده صورت می گیرد ولی عملیات پایه در دو گروه بسیار شبیه یکدیگر است. فرآیند کراکینگ ترمافور (TCC) نمونه ای از واحدهای بستر متحرک، و کراکینگ کاتالیستی سیال بستر (FCC) نمونه ای از واحدهای مجهز به بستر سیال است. امروزه تعداد بسیار معدودی از واحدهای TCC در حال کار هستند، در حالی که واحدهای FCC بسیار رایج شده اند.

جریانهای فرآیندی واکنش در همه انواع واحدها مشابه هستند. خوراک نفت کوره (مازوت) داغ با کاتالیست داغ خروجی از فعال کننده در خط بالابرنده خوراک یا در واکنشگاه تماس حاصل می کند. با پیشرفت واکنش کراکینگ، فعالیت کاتالیست بدلیل پیدایش کک در سطح آن به سرعت فروکش می کند. کاتالیست و هیدروکربن به روش مکانیکی از هم جدا می شوند و نفت باقیمانده بر روی کاتالیست، پیش از ورود به بازیاب به وسیله بخار آب جدا می شود. بخار نفت از قسمت بالا گرفته می شود و به برج تقطیر جز به جز ارسال می گردد تا در آنجا به جریانهایی با گستره ی جوش مورد نظر تفکیک شود.

کاتالیست مصرف شده وارد بازیاب می شود و با سوخته شدن رسوب کک به کمک هوا، دوباره فعالیت خود را باز می یابد. دمای بازیاب به دقت تنظیم می شود تا در عین حال که مقدار کربن مورد نظر سوزانده می شود، از افزایش زیاد دما که منجر به کاهش فعالیت کاتالیست می شود احتراز گردد. گازهای خروجی در جداکننده های سیکلونی و رسوب دهندگان الکتروستاتیکی از ذرات کاتالیست تفکیک می شوند. در برخی از واحدها، پیش از تماس کاتالیست با نفت ورودی، اکسیژن جذب سطحی شده توسط کاتالیست، به هنگام خروج از بازیاب توسط جریان بخار آب از آن جدا می شود.

2-2- هیدروکراکینگ کاتالیستی

با اینکه هیدروژن دار کردن یکی از قدیمیترین فرآیندهای کاتالیستی در پالایش نفت است، ولی تنها در سالهای اخیر هیدروکراکینگ در آمریکا و سایر نقاط جهان توسعه زیادی یافته است. این توجه به هیدروکراکینگ چندین علت داشته که برخی از آنها عبارت اند از :

1- نوع تقاضا برای فرآورده های نفتی تغییر کرده است و در خواست برای بنزین، در مقایسه با مواد میان تقطیر بالا رفته است.

2- در سالهای اخیر هیدروژن با قیمت ارزان و به مقدار زیاد به عنوان فرآورده ی جنبی عملیات رفرمینگ (تبدیل) کاتالیستی به دست می آید.

3- مسائل زیست محیطی که موجب محدودیت غلظتهای گوگرد و ترکیبات آروماتیکی در سوختهای موتوری شده است.

در سال 1927 فرآیند هیدروکراکینگ به صورت تجارتی به وسیله ی صنایع آی،جی،فاربن برای تبدیل لیگنیت به بنزین به کار رفت و در اوایل دهه ی 1930 شرکت تحقیقاتی و مهندسی اسو از آن برای بهبود کیفیت خوراکهای نفتی و فرآورده ها در آمریکا استفاده کرد ولی نخستین واحد هیدروکراکینگ تقطیری امروزی را شورون در سال 1958 به صورت تجارتی راه اندازی کرد. بعدها کاتالیستهای مرغوبتری تولید شدند که انجام عملیات در فشارهای متوسط را ممکن ساختند و از طرفی، تقاضا برای بنزین با عدد اکتان بالا و کاهش مصرف سوختهای تقطیری، لزوم تبدیل مواد نفتی دیر جوشتر را به بنزین و سوخت جت فرآهم ساخت.

برای هر پالایشگری موازنه ی فرآورده ها از اهمیت زیادی برخوردار است. البته راههای بسیاری برای موازنه ی فرآورده ها با توجه به میزان تقاضا وجود دارد ولی روشهای نسبتا معدودی می توانند انعطاف پذیری هیدروکراکینگ کاتالیستی را ارائه دهند. برخی از مزایای هیدروکراکینگ عبارت اند از:

1- موازنه بهتر بنزین و تولید فرآورده های تقطیر شده

2- بهره ی بیشتر تولید بنزین

3- بهبود کیفیت اکتان و حساسیت گروه بنزین

4- تولید مقادیر نسبتا زیاد ایزوبوتان در بخش بوتان

5- مراحل تکمیل کراکینگ کاتالیستی سیال بستر به منظور پالایش مواد خام سنگین کراکینگ، آروماتیکها، نفتهای حلقوی، و نفتهای واحد کک سازی به بنزین، سوخت جت و نفت کوره ی سبک

در پالایشگاه های امروزی، کراکینگ کاتالیستی و هیدروکراکینگ به صورت گروهی کار می کنند. در کراکینگ کاتالیستی از نفت گازهای اتمسفری و خلاء که پارافینی هستند و آسانتر شکسته می شوند به عنوان خوراک استفاده می شود در حالی که خوراک هیدروکراکینگ، گازوئیل سنگین حلقوی و VGO که آروماتیکی ترند و نیز فرآورده های تقطیری حاصله از واحد کک سازی می باشند. این جریانها بسیار نسوز بوده و در مقابل کراکینگ کاتالیستی مقاوم اند در حالی که فشارهای بالاتر و اتمسفر هیدروژن هیدروکراکینگ، باعث بهبود کراکینگ آنها می شود. کاتالیستهای زئولیتی جدید برای کراکینگ به اصلاح بهره ی تولید بنزین و اکتانها از واحدهای کراکینگ کاتالیستی و نیز کاهش منابع حلقوی و تولید گاز کمک می کنند. نفتهای حلقوی که از عملیات کراکینگ با کاتالیستهای زئولیتی به دست می آیند، به شدت آروماتیکی می باشند و برای سوختن نا مناسب هستند، بنابراین خوراکهای بسیار خوبی برای واحد هیدروکراکینگ محسوب می شوند.

گاهی اوقات موادی در گستره ی جوش سوخت دیزل در خوراک واحد هیدروکراکینگ گنجانده می شود تا بدین ترتیب فرآورده های سوخت جت و بنزین موتور تولید گردد. هم از فرآیند جریان مستقیم و هم از فرآیند FCC LCO می توان استفاده کرد و در برخی موارد LCO صددرصد به کار گرفته می شود.

علاوه بر مواد میان تقطیر و نفتهای حلقوی که به عنوان خوراک واحدهای هیدروکراکینگ به کار می روند، می توان از نفت کوره های باقیمانده و باقیمانده ی تقطیر در خلاء استفاده کرد. معمولا چنین موردی نیاز به فن آوری متفاوتی دارد.عملیات هیدروکراکینگ را به دو نوع فرآیند کاری تقسیم می کنیم:

- فرآیندهایی که بر روی خوراکهای تقطیر شده انجام می شوند (هیدروکراکینگ)

- آنهایی که بر روی مواد باقیمانده ای صورت می گیرند (فرآورش با هیدروژن)

این فرآیندها مشابه اند و بعضی فرآیندهای به ثبت رسیده را می توان در مورد هر دو نوع خوراک، اعمال کرد. ولی تفاوتهای عمده بین این دو فرآیند، مربوط به نوع کاتالیست و شرایط عملیات است. در طول مراحل طراحی واحد هیدروکراکینگ، می توان فرآیند را به گونه ای طرح ریزی کرد که بتواند باقیمانده ی سنگین را به سوختهای سبکتر، و یا نفتاهای تقطیر مستقیم را به گازهای مایع تبدیل کند. چنین کاری پس از احداث واحد صنعتی، دشوار است زیرا فرآورش باقیمانده ها با توجه به حضور عواملی چون آسفالتنها، خاکستر و فلزات در خوراک، نیاز به شرایط ویژه ای دارد. منابع خوراک و فرآورده های نوعی برای واحدهای هیدروکراکینگ در جدول ۲ آمده است.

با اینکه صدها واکنش شیمیایی به طور هم زمان در طی هیدروکراکینگ صورت می گیرند، نظر عمومی چنین است که مکانیزم هیدروکراکینگ همان مکانیزم کاتالیستی است، به علاوه هیدروژن دار شدن که به دنبال آن صورت می گیرد. کراکینگ کاتالیستی، شکسته شدن پیوند کربن- کربن ، و هیدروژن دار شدن، افزایش هیدروژن به پیوند دوگانه کربن- کربن است.

این واکنشها نشان می دهند که کراکینگ و هیدروژن دار شدن مکمل یکدیگرند زیرا کراکینگ، اولفینها را برای هیدروژن دار شدن بعدی تولید می کند، در حالی که واکنش هیدروژن دار شدن، به نوبه ی خود، گرمای لازم برای کراکینگ را تامین می کند. واکنش کراکینگ، گرماگیر و واکنش هیدروژن دار شدن، گرمازاست. در کل واکنش، ایجاد گرما می کند زیرا مقدار گرمای آزاد شده در نتیجه ی واکنشهای هیدروژن دار شدن، بسیار بیشتر از مقدار گرمای مصرفی در واکنشهای گرماگیر کراکینگ است. این گرمای اضافی موجب افزایش دمای واکنشگاه و افزایش سرعت واکنش می شود. برای جذب مقدار گرمای اضافی واکنش، هیدروژن سرد در واکنشگاه تزریق می شود.

واکنشهای هیدروکراکینگ، معمولا در دمای بین 290 تا Cº400 و فشارهای بالای واکنشگاهی بین 8275 تا kPa 13800 صورت می گیرد. گردش مقدار زیاد هیدروژن همراه با خوراک از آلودگی بیش از حد کاتالیست جلوگیری می کند و امکان می دهد که کاتالیست به مدت طولانی بدون نیاز به بازیابی، بصورت بستر آکنده کار کند. به منظور حذف سموم کاتالیست و افزایش طول عمر آن، خوراک باید به دقت آماده شود. برای حذف ترکیبات گوگردی و نیتروژنی و نیز فلزات، خوراک را پیش از ارسال به اولین مرحله ی هیدروکراکینگ هیدروژن دار می کنند و گاهی نیز برای این منظور از اولین واکنشگاه در زنجیره ی واکنشگاه ها استفاده می شود.

2-3- آلکیلاسیون

اگر چه آلکیل دار کردن در فشار و دمای بالا بدون نیاز به کاتالیزگر میسر است، ولی تنها فرآیندهایی از اهمیت اقتصادی برخوردار هستند که در دمای پایین و در مجاورت سولفوریک اسید، هیدروفلئوریک اسید و یا سایر کاتالیستها انجام می شوند. واکنشهای آلکیل دار کردن در این نوع فرآیندها، پیچیده اند و منجر به فرآورده هایی با گستره جوش وسیع می شوند. با انتخاب مناسب شرایط عملیاتی، بیشتر فرآورده ها در گستره جوش بنزین با عداد اکتان موتوری 88 تا 94 و اعداد اکتان پژوهشی 94 تا 99 قرار می گیرند.

در دهه 1930 گروهی از محققان شرکت UOP کشف کردند که ایزوآلکانها در حضور اسیدهای قوی در شرایط نسبتا متوسط و ملایم با آلکن ها واکنش می دهند و هیدروکربنهای اشباع شده بوجود می آورند.

فرآورده اصلی آلکیلاسیون طبق واکنش زیر براساس ایزوبوتان و بوتن ها، آلکیلات است که نوعی ترکیب پارافینی شاخه دار 8 کربنه می باشد و دارای عدد اکتان بالایی است:

C4H8 + i-C4H10 --> C8H18

ایزومرهای ایزواکتانهای شاخه دار مثل دی متیل هگزان ها (DMH) و بخصوص تری متیل پنتانها (TMP) مطلوبترین محصولات این واکنش می باشند که تقریبا دارای عدد اکتان بالایی (95-100) می باشند.

اولین بار، واحد صنعتی آلکیلاسیون در سال 1938 تاسیس شد. در دهه 1940 بدلیل تقاضای بالای سوخت هواپیما در طول جنگ جهانی دوم میزان تولید آن نیز بشدت افزایش یافت. در نیمه دوم دهه 1950 پالایشگاه ها از تولید بنزین هواپیما، به تولید درصدی از ترکیب بنزین موتورهای اتومبیل رو آوردند، اما در دهه 1950 و 1960 تقاضا و در نتیجه تولید رشد چندانی دراین زمینه نداشت، زیرا هزینه اضافه کردن این ترکیب به بنزین بالا بود. پس از آن آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA) در دهه های 1970 و 1980 شروع به فازبندی اصلاح ترکیب بنزین موتورهای اتومبیل نمود که این تقاضای تولید آلکیلات را بالا برد.

روش آلکیلاسیون معمولا با کیفیت ترین بنزین را در میان روشهای دیگر تولید می کند. تاکنون این روش تنها از طریق فعل و انفعال، واکنش دهنده های سبک پارافینی ایزوبوتان با اولفینهای سبک مثل بوتنها در مجاورت اسیدهای مایع قوی (H2SO4 و HF) انجام می شد که همراه با مشکلات فراوانی نیز بود. به همین جهت برای حل این مشکلات، تحقیقات وسیعی برای ساخت یک کاتالیست جامد و مناسب صنعتی در حال انجام است تا بتوان این فرآیند را در کنار کاتالیست جامد انجام داد. اما سیستم کاتالیست جامد هنوز بطور صنعتی مورد استفاده قرار نگرفته است.

شکل زیر واحدهای فرآیندی از جمله واحد آلکیلاسیون را در یک پالایشگاه پیشرفته نشان می دهد. می بینید که واحد آلکیلاسیون از طریق انجام واکنش روی ترکیبات سبک و کم ارزش، آنها را تبدیل به آلکیلات که سنگینتر و با ارزشتر است می کند. در این رابطه گازهای اولفینی می توانند از واحد FCC به واحد آلکیلاسیون تغذیه شوند.

+ نوشته شده در شنبه هفتم اسفند 1389ساعت 22:7 توسط عبدلی |

مزایاومعایب استفاده از چسپ نشاسته به عنوان شناساگر؟

پاسخ :

چسب نشاسته شناساگری طبیعی است که به راحتی در آزمایشگاه قابل تهیه است.

اما چسب نشاسته به راحتی در محیط هیدرولیز شده و تخریب می شود. همچنین ممکن است گونه های دیگر بر روی سطح آن جذب شده و ایجاد خطا نماید. برای رفع این معایب نیز می توان چسب نشاسته را در اواخر آزمایش اضافه نمود.

به دو دلیل چسب نشاسته در اواخر آزمایش اضافه می شود: یکی اینکه چسب نشاسته یک شناساگر طبیعی است و احتمال هیدرولیز شدن و تجزیه ی آن در محیط واکنش وجود دارد.
دوم اینکه چسب نشاسته یک شناساگر جذب سطحی است و تغییر رنگ آن از طریق جذب سطحی مولکولهای ید صورت می گیرد، چنانچه زود به محیط واکنش افزوده شود، احتمال دارد گونه های دیگر موجود بر روی آن جذب سطحی شوند و درنتیجه تغییر رنگ زودتر از زمان واقعی دیده می شود.

http://www.tebyan.net/

+ نوشته شده در شنبه هفتم اسفند 1389ساعت 22:1 توسط عبدلی |

پدیده photosensitizationچیست؟

پاسخ :

فرآیند شروع یک واکنش با استفاده از ماده ای که حساس به نور بوده، قادر به جذب یا عبور نور است و باعث شروع واکنش می شود را گویند.
http://www.tebyan.net/

+ نوشته شده در شنبه هفتم اسفند 1389ساعت 21:56 توسط عبدلی |

)در ازمایش تجزیه ی كیفی تركیبات الی كه در كتاب شیمی الی هستس در مرحله ی شناسایی نیتروژن چرا حرارت می

در ازمایش تجزیه ی كیفی تركیبات الی كه در كتاب شیمی الی هستس در مرحله ی شناسایی نیتروژن چرا حرارت می دهیم؟ و بعد از حرارت دادن چه محصولی ایجا می شود؟ و اساسا چرا با اسید سولفوریك اسیدی میشود نه اسید دیگر؟

پاسخ :
می دانید بر اثر ذوب قلیایی ، نیتروژن به سدیم سیانید NaCN تبدیل می شود. حال برای شناسایی نیتروژن، به این محلول کمی FeSO4 اضافه می شود و واکنش زیر روی می دهد:

FeSO4 + 6NaCN ---> Na4[Fe(CN)6] + Na2SO4
تا این مرحله هنوز شناسایی انجام نشده، حال وقتی محلولهای قلیایی نمکهای فروی بالا جوشانده می شود، بر اثر اکسیژن هوا کمی یون فریک تشکیل می شود (بر اثر سولفوریک اسید رقیق هیدروکسیدهای فرو و فریک تشکیل شده حل میشوند) فروسیانیدها با نمک فریک تشکیل فروسیانید فریک (آبی پروس) میدهند.

3Na4[Fe(CN)6] + 2Fe2(SO4)3 ----> Fe4[Fe(CN)6]3 + 6Na2SO4

برای اسیدی کردن محیط نباید از (HCL) استفاده کرد زیرا به علت تشکیل (FeCL6) رنگ زرد در محیط ایجاد میشود و به جای آبی پروس رنگ سبز ظاهر میشود. به همین دلیل کلرید فریک نیز نباید اضافه شود. همانطوری که قبلا ذکر شده است بر اثر اکسیداسیون به وسیله هوا در محیطهای قلیایی گرم به مقدار کافی یونهای فریک تشکیل میشود بنابراین نیازی به افزایش یون فریک نیست، افزایش مقدار کمی محلول رقیق فلئورید پتاسیم ممکن است به تشکیل آبی پروس در محلول که به آسانی قابل صاف شدن است کمک نماید (Fe3+ با F- تولید FeF63- میکند که پایدار است و باعث خارج شدن Fe3+ از محیط عمل میشود).

http://www.tebyan.net/

+ نوشته شده در شنبه هفتم اسفند 1389ساعت 21:54 توسط عبدلی |

سوال : ظرفیت گرمایی ویژه ی آب در سه حالت جامد مایع وگاز با هم تفاوت دارد آیا می توان نتیجه گرفت که ح

سوال : ظرفیت گرمایی ویژه ی آب در سه حالت جامد مایع وگاز با هم تفاوت دارد آیا می توان نتیجه گرفت که حالت فیزیکی هم بر مقدار ظرفیت گرمایی ویژه ی یک ماده اثر دارد؟این وابستگی را چگونه می توان توجیه کرد؟

پاسخ :
حالت های مختلف فیزیكی دارای ظرفیت های گرمایی متفاوت هستند. ظرفیت گرمایی، عبارت است از میزان گرمایی كه لازم است به یك جسم داده شود تا دمای آن به میزان یك درجه سانتیگراد افزایش یابد.
ببینیم افزایش دما به چه نحو صورت می‌گیرد؟ هنگامی كه جنبش ذرات ماده زیاد شود، این حركت و جنبش به صورت افزایش دما خود را نشان می‌دهد.حال هنگامی كه جاذبه و پیوند بین ذرات ماده ضعیف باشد، با دادن اندك گرمایی به جسم، ذرات آن از قیدوبند رها شده و شروع به جنبش و حركت می‌كنند، درنتیجه زود گرم می‌شود. چنین ماده‌ای دارای ظرفیت گرمایی اندكی است. اما هنگامی كه ذرات و اتمهای یك ماده با پیوندهای قوی به هم متصل شده باشند، با دادن اندك انرژی یا گرما به آن، ذرات از قید و بند رها نشده و شروع به حركت نمی‌كنند. در چنین جسمی برای رهاندن ذرات از قیدوبند جاذبه‌ی بین ذرات، نیاز به دادن گرمای بیشتری است و درنتیجه ظرفیت گرمایی این ماده بالا می‌رود.
بنابراین همواره انتظار می رود که ظرفیت گرمایی مربوط به حالت جامد هر ماده از حالت مایع آن بیشتر باشد چون جاذبه ی بین ذرات در حالت جامد بیشتر از حالت مایع است. و نیز ظرفیت گرمایی حالت مایع هر ماده از حالت گاز بیشتر باشد چون در حالت گاز تقریبا؛ جاذبه ی بین ذرات صفر است و با گرفتن اندک انرژی انرژی جنبشی و درنتیجه دمای آنها افزایش می یابد.
به عنوان مثال ظرفیت گرمایی ویژه کلروفورم CHCl3 در حالت گازی برابر 81/65 و در حالت مایع برابر 3/116 با واحد j/mol.K می باشد.
غیر از نوع و ذات اتمهای موجود در یك ماده ، حالت ماده نیز در تعیین ظرفیت گرمایی مهم است، زیرا در حالتهای مختلف از یك جسم، پیوندهای بین ذرات آن هم متفاوت می‌شود.
اما در آب یک حالت استثنا وجود دارد و آب نه در حالت جامد بلکه در حالت مایع بیشترین و محکم ترین پیوندها در بین مولکولهای ان قرار دارد و درنتیجه برای گسستن آنها انرژی زیادی لازم داریم و درنتیجه ظرفیت گرمایی آب در حالت مایع از همه بیشتر است.
ظرفیت گرمایی ویژه ی آب در حالت مایع برابر J/gC 184/4 و در حالت جامد برابر J/gC 06/2 می باشد.
این استثنا در آب را می توان به دو صورت توجیه نمود. یکی اینکه ظرفیت گرمایی ویژه ی آب در حالت مایع برابر j/g.0C 184/4 است که نسبت به ظرفیت گرمایی ویژه ی آب در حالت جامد که برابر j/g.0C 06/2 است، بیشتر می باشد. زیرا در شبکه ی بلوری یخ، اطراف هر مولکول H2O ، چهار پیوند هیدروژنی وجود دارد در حالی که در آب مایع، تعداد پیوندهای هیدروژنی اطراف هر مولکول H2O کمتر است. بنابراین در یخ، مولکولهای H2O که با جذب گرما به ارتعاش درآمده اند، این گرما را سریعاٌ به مولکولهای مجاور خود منتقل می کنند و درنتیجه دمای یخ راحت تر و زودتر بالا می رود.
و دیگری اینکه، یخ دارای ساختاری بلوری با شش گوشه هایی منظم که اندرون ان فضاهایی خالی است، می باشد. این ساختار بلوری با اندک گرمایی گسسته می شود، زیرا ساختار آن به نحوی است که گرما را به سرعت منتقل می کند. اما در آب، مولكولها به وسیله‌ی پیوندهای قوی هیدروژنی و بدون این محدودیت و بدون ساختاری منظم به یكدیگر متصل هستند. در چنین شرایطی برای سست كردن یا پاره كردن این پیوندها و به حركت درآوردن مولكولها و سرانجام افزایش دمای آب، نیاز به دادن انرژی و گرمای زیادی داریم و درنتیجه ظرفیت گرمایی آب در حالت مایع بیشتر می‌باشد.

همچنین ظرفیت گرمایی بخار آب نیز با تعمیم رابطه ی بالا نیز نسبت به آب اندك است، زیرا بین مولکولها در حالت بخار، هیچ جاذبه ای و قید و بندی وجود ندارد، درنتیجه به راحتی می توان جنبش آنها را كم یا زیاد نمود، بنابراین ظرفیت گرمایی بخار نیز اندك است.
با این توضیحات می توان نتیجه گرفت كه این موضوع(تغییر ظرفیت گرمایی با تغییر حالت ماده) در مورد تمام مواد صدق می كند.

+ نوشته شده در شنبه هفتم اسفند 1389ساعت 21:52 توسط عبدلی |

سوال : کربن IPSO چیست؟ عمل سولوالیز چیست؟

پاسخ :

می دانید در یک حلقه ی بنزنی وقتی استخلافی بر روی یکی از کربنهای حلقه صورت می گیرد، کربنهای دیگر را نسبت به آن کربن نامگذاری می کنند، طوریکه کربنهای مجاور را ارتو، کمی دورتر را متا و کاملاً کربن روبرو را پارا می نامند . حال به خود کربنی که استخلاف بر روی آن قرار می گیرد، کربن IPSO می گویند.

2- عمل حلال پوشی در اثر قرار گرفتن ماده ی مورد انحلال در حلال مورد نظر را SOLVATION می گویند. در حین حلال پوشی، ترکیب مورد نظر یونیزه شده و یونهای آن توسط مولکولهای حلال احاطه می شوند .

http://www.tebyan.net/

+ نوشته شده در شنبه هفتم اسفند 1389ساعت 21:50 توسط عبدلی |

درمورد آزمایش تهیه سیکلوهگزانون اکسیم

درمورد آزمایش تهیه سیکلوهگزانون اکسیم:

1.چرامحیط نباید اسیدی یا بازی باشد؟

2.چرا هیدروکسیل آمین به صورت نمک نگهداری میشود؟

1- برای ایجاد شرایط بهتر برای انجام واکنش.

2- هیدروکسیل آمین ترکیبی ناپایدار است که در حضور گرما، با اکسیژن واکنشی انفجاری می دهد:

به همین دلیل برای ایمنی بیشتر، هیدروکسیل آمین و ترکیبات آن را به صورت نمک نگهداری می کنند.

a: 4NH2OH + O2 → 2 N2 + 6 H2O

+ نوشته شده در شنبه هفتم اسفند 1389ساعت 21:48 توسط عبدلی |

سوال : چرا مولكول PCL5 وجود دارد اما NCL5 وجود ندارد ؟

پاسخ :

زیرا در نیتروژن زیر لایه d وجود ندارد اما در فسفر وجود دارد. به توضیحات مفصلتر در این مورد توجه نمایید:

برای رسم ساختار یك مولكول ابتدا باید اتم مركزی را از بقیه اتمها تمیز داد. به عنوان مثال در PCl5 اتم مركزی اتم فسفر می باشد. در چنین مولكولهایی اتم مركزی آن است كه تعداد آن كمتر می باشد. برای رسم ساختمان چنین مولكولی ابتدا عدد اتمی اتم مركزی و ترتیب پر شدن اوربیتالهای أن را می نویسیم:
15P: 1S2 , 2S2, 2P6, 3S2, 3P3, 3d0
مشاهده می فرمائید كه أخرین لایه الكترونی كه در اتم فسفر در حال پر شدن است, لایه n=3 می باشد. می دانید كه در لایه اول الكترونی ما فقط یك اوربیتال S داریم. در لایه دوم الكترونی علاوه بر اوربیتال S , اوربیتال P نیز وجود دارد. در لایه الكترونی سوم علاوه بر اوربیتالهای S,P اوربیتال d نیز وجود دارد. وجود این اوربیتال كه در اتم فسفر خالی است, یك آزادی عمل برای الكترونهایی كه در اوربیتالهای دیگر وجود دارند, فراهم می كند.
می بینید كه در نمایش اوربیتالی اتم فسفر در بالا, سه الكترون آخر در سه اوربیتال 3p قرار دارد و درنتیجه این سه اوربیتال نیمه پر می توانند با سه اوربیتال نیمه پر از اتمهای دیگر هم پوشانی نموده و سه پیوند به وجود آورد. به عنوان مثال اتم كلر دارای یك اوربیتال نیمه پر p می باشد.
17Cl: 1S2 , 2S2, 2P6, 3S2, 3P5
درنتیجه سه اتم كلر می توانند سه اوربیتال نیمه پر خود را آورده و با سه اوربیتال نیمه پر یك اتم فسفر هم پوشانی داده و مولكول PCl3 را به وجود آورد.
اما مشاهده مولكولی مانند PCl5 را چگونه می توان توجیه نمود؟
در اینجا یك تئوری مهم به نام تئوری هیبریداسیون مطرح می شود. در این تئوری بیان می شود كه یك الكترون از یك اوربیتال می تواند به اوربیتال دیگری, اما در همان لایه الكترونی منتقل شده و اوربیتالهای یكسانی از نظر انرژی فراهم آورد. به عنوان مثال در اتم فسفر یك الكترون از اوربیتال پر 3S2 می تواند به یك اوربیتال خالی 3d منتقل شود
15P: 1S2 , 2S2, 2P6, 3S1, 3P3, 3d1
و درنتیجه پنج اوربیتال نیمه پر ایجاد می شود كه می تواند با پنج اوربیتال نیمه پر از پنج اتم كلر هم پوشانی نموده و درنتیجه پنج پیوند كلر- فسفر بوجود آید. نتیجه چنین تركیبی مولكول PCl5 می باشد.
اما اینكه می فرمائید چرا NCl5 وجود ندارد؟ در این مولكول فرضی اتم مركزی اتم نیتروژن می باشد. اتم نیتروژن دارای عدد اتمی 7 است. ساختار اوربیتالی این اتم به صورت زیر است:
7N: 1S2 , 2S2, 2P3
مشاهده می فرمائید كه أخرین لایه الكترونی كه در اتم نیتروژن در حال پر شدن است, لایه دوم می باشد. همانطور كه در بالا بیان شد, در لایه دوم الكترونی تنها اوربیتالهای S و P وجود دارد. به عبارت دیگر اوربیتالهای خالی d در این اتم وجود ندارد كه یك الكترون بتواند از اوربیتال S به اوربیتال d منتقل شده و تعداد اوربیتالهای نیمه پر به پنج عدد برسد. بنابراین اتم نیتروژن توانایی برقراری پنج پیوند ندارد.

http://www.tebyan.net/

+ نوشته شده در شنبه هفتم اسفند 1389ساعت 21:44 توسط عبدلی |

خواص كوليگاتيو

خواص كوليگاتيو به خواصي از محلول ها گفته ميشود كه به تعداد ذرات حل شده بستگي دارد نه به ماهيت آن ذرات . اين خواص عبارتند از : فشار بخار ، نقطه ي جوش ، نقطه ي ذوب
    فشار بخار : اگر مايعي را در داخل ظرف در بسته اي بريزيم مقداري مايع در ظرف تبخير مي شود و طبيعتا به طور هم زمان مقداري گاز هم مجددا به سطح مايع برخورد كرده و به مايع تبديل مي شوند. سرانجام پس از مدتي سرعت تبخير و ميعان برابر مي شود و مقدار بخار موجود در ظرف ثابت مي ماند. در اين حالت فشاري را كه اين بخار به تنهاي وارد مي كند فشار بخار آن مايع مي نامند. حال اگر ماده اي را درون مايع حل كنيم بين مولكول هاي مايع و ماده ي حل شده نيروي جاذبه ايجاد مي شود. در نتيجه تعداد مولكولهاي كمتري از مايع مي تونند بخار شوند و فشار بخار آن كاهش ميابد.
    نقطه ي جوش : يك مايع زماني مي جوشد كه فشار بخار آن با فشار اتمسفر يكسان شود. همان طور كه گفته شد انحلال يك ماده در مايع باعث كاهش فشار بخار آن مي شود . بنابرين مايع در دماي بالاتري از نقطه ي جوش عادي خود مي جوشد. افزايش نقطه ي جوش يك محلول از رابطه ي زير بدست مي آيد:
كه kb ثابت صعود نقطه ي جوش است كه مقدار آن براي آب 0.512 مي باشد و m غلظت مولال محلول است.
اين پديده را از نظر ترموديناميكي مي توان اين طور بيان كرد كه چون ميزان آنتروپي حلال خالص از محلول كمتر است پس ميزان تغيير آنتروپي فرايند تبخير حلال خالص مثبت تر از محلول است و تمايل بيشتري براي تبخير دار و زود تر مي جوشد.
    نقطه ي انجماد :‌ حل شدن يك ماده در حلال باعث كاهش دماي انجماد مي شود.از اين خاصيت براي راحت تر ذوب شدن يخ جاده ها در زمستان استفاده مي شود.كاهش نقظه ي انجماد را مي توان از رابطه ي زير استفاده كرد به شرطي كه ماده ي حل شونده با حلال يك محلول جامد تشكيل ندهند.
كه kf ثابت نزول نقطه ي انجماد است كه مقدار آن براي آب 1.86- مي باشد .
از نظر ترموديناميكي نيز آنتروپي حلال خالص از محلول كمتر است پس ميزان تغيير آنتروپي براي فرايند انجماد حلال خالص مثبت تر از محلول بوده و زودتر منجمد مي شود.
براي تركيباتي كه در آب به صورت يون تفكيك مي شوند (مثل NaCl ) بايد به دو فرمول قبل يك ضريب اضافه نماييم كه ضريب وانتهوف ناميده مي شود و آن را با حرف i نشان مي دهند.كه برابر است با تعداد مول هاي ذراتي كه از انحلال يك مول از ماده در آب ايجاد مي شود(=تعداد پونهاي واحد فرمولي) .
به طور مثال از لحاظ نظري i براي NaCl برابر 2 است چون از انحلال يك مول NaCl در آب 2 مول يون (1مول +Na و 1 مول -Cl) ايجاد مي شود.اما در عمل ديده شده كه i براي NaCl براي محلول 0.1 مولال برابر 1.87 است . اين كاهش به اين علت است كه در محلول برخي از يون ها در كنار هم قرار گرفته و جفت يونها را تشكيل مي دهند بنابرين از تعداد ذرات آزاد در محلول كاسته مي شود. در محلول هاي رقيق كه فاصله ي يون ها از هم بيشتر است مقدار i به مقدار واقعي خود نزديك تر مي شود
http://3ch.blogfa.com/post-200.aspx

+ نوشته شده در جمعه ششم اسفند 1389ساعت 13:52 توسط عبدلی |

نام گذاري كمپلكس ها

تا كنون هزاران تركيب كمپلكس شناخته شده كه تعداد آنها رو به افزايش است.

به همين منظور براي نامگذاري آنها سيستمي طراحي شده است.با استفاده از قواعد زير مي توانيم تعداد بسيار زيادي از كمپلكس ها را نام گذاري كنيم:

1-اگر تركيب يك نمك باشد ابتدا نام كاتيون آورده مي شود. حتي اگر كاتيون يك يون كمپلكسي نباشد.

2-ابتدا نام ليگاندها و سپس نام كاتيون مركزي آورده ميشود.نام ليگاندها به ترتيب الفبا نوشته مي شود.براي بيان تعداد ليگاندها از پيشوندهاي دي ، تري ، تترا و ... استفاده مي شود.اين پيشوندها بر ترتيب الفبايي اثر ندارند اما اگر پيشوندها بخشي از نام خود ليگاند باشند بايد آنها را در ترتيب نام گذاري اثر داد.(مثلا دي متيل آمين با حرف D آغاز مي شود.)براي بيان تعداد اينگونه ليگاندها از پيشوندهاي بيس(دو) ، تريس(سه) ،تتراكيس(چهار)،پنتاكس(پنج) و هگزاكيس(شش) استفاده ميشود و نام ليگاند در داخل پرانتز قرار مي گيرد.مانند: تريس(اتيلن دي آمين)

3-به ليگاندهاي آنيوني پسوند "و" داده ميشود.مانند ^-OH =»هيدروكسو ، ^‍-CN =»سيانو ،^-NO₂ =» نيتريتو و...

4-نام ليگاندهاي خنثي معمولا تغيير نميكند به جز: H₂O =» آكوا ، NH₃ =» آمين ، CO =» كربونيل ، NO =»نيتروزيل

5-اگر كمپلكس آنيون باشد پسوند "ات" مي گيرد و اگر نماد فلز از يك نام لاتين گرفته شده باشد نام لاتيني به عنوان ريشه به كار برده مي شود.اگر كمپلكس خنثي يا كاتيون باشد نام انگليسي فلز (بدون پسوند)به كار ميرود.

6-عدد اكسايش كاتيون مركزي را مي توان با اعداد رومي در داخل پرانتز (سيستم اشتوك)يا با استفاده از اعداد فارسي در داخل پرانتز همراه با نماد هاي + و - (سيستم اوونس-باست) مشخص كرد.

توجه داشته باشيد كه در سيستم اشتوك عدد اكسايش كاتيون و در سيستم اوونس-باست بار كمپلكس مد نظر است.

در سيستم اشتوك از (0) براي حالت اكسايش صفر استفاده ميشود اما در سيستم اوونس-باست براي كمپلكس خنثي بعد از نام كمپلكس هيچ عدي نوشته نمي شود.

مانند مثال هاي زير

تركيب سيستم اشتوك سيستم اوونس-باست

Ag(NH₃)₂]Cl] دي آمين نقره(I)كلريد دي آمين نقره(+1) كلريد

[Ni(CO)₄] تترا كربونيل نيكل (0) تترا كربونيل نيكل

Cu(en)₂]SO₄] بيس(اتيلن دي آمين)مس(II) سولفات بيس(اتيلن دي آمين)مس(+2) سولفات

[Pt(NH₃)₄][PtCl₆] تترا آمين پلاتين(II)هگزا كلرو پلاتينات(IV) تترا آمين پلاتين(+2)هگزا كلرو پلاتينات (-2)

[K₄[Fe(CN)₆ پتاسيم هگزا سيانو فرات (II) پتاسيم هگزا سيانو فرات(-4)

[Co(NH₃)₃Cl₃] تري آمين تري كلرو كبالت(III) تري آمين تري كلرو كبالت

در مواردي كه نام هاي معمولي مناسب تر از نام هاي سيستماتيك باشد يا ساختار كمپلكس دقيقا معلوم نباشد از نام هاي معمولي استفاده مي كنيم .مانند
^-Al(OH)₄ يون آلومينات ^-4[Fe(CN)₆] فرو سيانيد

http://3ch.blogfa.com/post-212.aspx

+ نوشته شده در جمعه ششم اسفند 1389ساعت 13:49 توسط عبدلی |

نحوه استاندارد کردن محلولهای آزمایشگاهی

استاندارد کردن اسید کلریدریک ۲/۰ مولار : ابتدا در یک ارلن حدود ۲/۰ گرم کربنات سدیم بریزید و در حدود ۲۰ یا ۳۰ میلی لیتر آب مقطر حل کنید. سپس چند قطره از شناساگر سبز برموکرزول در ارلن بریزید. بورت را از اسید کلریدریکی که باید استاندارد شود و غلظت حدودی آن ۲/۰ است پر کرده و تیتراسیون را شروع کنید تا وقتی رنگ محلول از آبی به سبز تغییر یابد. سپس ۲ الی ۳ دقیقه ارلن را بجوشانید. مشاهده میکنید که رنگ محلول دوباره آبی خواهد شد. تیتر را ادامه دهید تا دوباره رنگ محلول سبز شود که این نقطه پایانی تیتراسیون است.

سوال: علت جوشاندن محلول چیست؟ برای پاسخ به این سوال باید معادله واکنشی که انجام میشود را نوشت. وقتی اسید با کربنات واکنش نشان میدهد محصولاتی که تولید میکند اسید کربنیک و نمک است. میدانیم که شناساگر سبز برموکرزول در محیط اسیدی سبز میشود. رنگ سبز اولیه که دیده میشود ناشی از تشکیل اسید کربنیک است و به نقطه پایانی تیتراسیون مربوط نمیشود. پس محلول را می جوشانیم تا این اسید به آب و دی اکسید کربن تجزیه شود.

استاندارد کردن نیترات نقره ۱/۰ نرمال : ۱۰۰ میلی گرم سدیم کلراید خالص که قبلا در دمای ۱۱۰ درجه سانتیگراد به مدت ۲ ساعت خشک شده است را به یک بشر ۱۵۰ میلی ریخته و ۵ میلی لیتر آب مقطر به آن اضافه کنید.سپس ۵ میلی لیتر استیک اسید غلیظ اضافه کنید. در ادامه ۵۰ میلی لیتر متانل و به مقدار ۵/۰ میلی لیتر شناساگر Eosin Y به محلول اضافه کنید. محلول را هم بزنید(ترجیحا با مگنت استیرر) و با نیترات نقره تیتر کرده و نرمالیته آنرا محاسبه کنید. توضیح: برای ساختن شناساگر ائوسین میتوانید ۵۰ میلی گرم از آنرا در ۱۰ میلی لیتر آب حل کنید.

استاندارد کردن پتاسیم هیدروکساید ۱ نرمال: ۵ گرم پتاسیم بی فتالات را که قبلا در دمای ۱۲۰ درجه سانتیگراد به مدت ۲ ساعت حرارت دیده است را در ۷۵ میلی لیتر آب مقطر تازه حل کنید. سپس ۲ قطره فنل فتالئین اضافه کنید و تا ظهور رنگ صورتی تیتر کنید. هر ۲/۲۰۴ میلی گرم پتاسیم بی فتالات با ۱ میلی لیتر از پتاسیم هیدروکساید ۱ نرمال هم ارز است. توضیح: روش استاندارد کردن سدیم هیدروکساید ۱ نرمال هم مشابه روش فوق است.

استاندارد کردن پرمنگنات پتاسیم ۱/۰ نرمال: در ابتدا ۲۰۰ میلی گرم سدیم اگزالاتی که قبلا در دمای۱۱۰ درجه سانتیگراد به مدت ۲ ساعت در آون حرارت دیده است را وزن کرده و در ۲۵۰ میلی لیتر آب مقطر حل کنید.سپس ۷ میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ به آن اضافه کنید و تا ۸۰ الی ۸۵ درجه سانتیگراد حرارت دهید. توصیه میشود که دما بالاتر از ۸۵ درجه نرسد.در نهایت تمام این محلول را با پرمنگنات پتاسیم مورد نظر تیتر کنید. لازم به ذکر است که دمای محلول در طی تیتراسیون نباید به کمتر از ۷۰ درجه سانتیگراد برسد. برای محاسبه نرمالیته باید بدانید که هر ۷/۶ میلی گرم سدیم اگزالات با یک میلی لیتر پرمنگنات پتاسیم دقیقا ۱/۰ نرمال هم ارز است.

استاندارد کردن پتاسیم دی کرومات ۱/۰ نرمال: ۲۵ میلی لیتر از محلول را به یک ارلن دربدار ۵۰۰ سی سی ریخته و ۲ گرم یدید پتاسیم به آن افزوده و با ۲۰۰ می لیتر آب مقطر آنرا رقیق کنید. به مقدار ۵ میلی لیتر اسید کلریدریک غلیظ به آن افزوده و به مدت ۱۰ دقیقه آنرا در یک جای تاریک قرار دهید. سپس آنرا با سدیم تیوسولفات ۱/۰ نرمال تیتر کنید. در نزدیکی نقطه اکی والان ۳ میلی لیتر معرف نشاسته به آن اضافه کرده و تا بیرنگ شدن کامل محلول تیتر را ادامه دهید.

استاندارد کردن محلول ۰/۱Iodine نرمال: ۲۵ میلی لیتر از محلول ید ۱/۰ نرمال را به یک ارلن ۲۵۰ سی سی منتقل کنید و تا حجم ۱۰۰ میلی لیتر با آب رقیق کنید. یک میلی لیتر اسید کلریدریک ۱ نرمال به آن بیفزایید و به آرامی هم بزنید تا مخلوط گردد. سپس با سدیم تیوسولفات ۱/۰ تیتر کنید. هر وقت رنگ محلول زرد کمرنگ شد به آن ۲ میلی لیتر شناساگر نشاسته به آن اضافه کرده و تا بیرنگ شدن کامل محلول تیتر را ادامه دهید. توجه نمایید که محلول ید باید در شیشه های تیره و دربدار نگهداری شود.

http://www.chemistmag.com/

+ نوشته شده در پنجشنبه پنجم اسفند 1389ساعت 18:10 توسط عبدلی |

معرفی كتاب "مباني نظري و عملي شيمي بر پايه نرم افزار"

كتاب "مباني نظري و عملي شيمي بر پايه نرم افزار" كتابي است كه آموزش مباني شيمي پايه را با استفاده از دو نرم افزار آزمايشگاه مجازي شيمي ارائه مي نمايد. اين دو نرم افزار از قابليتهاي فرآوراني برخوردار بوده و راهگشاي بسيار خوبي براي جايگزيني آزمايشگاه واقعي شيمي در دوره متوسطه مي باشد. در اين كتاب سعي بر آن شده كه با ارائه آزمايشهاي پايه اي و انجام آن توسط دانش آموز مفاهيم شيمي به صورت غير مستقيم آموزش داده شود.
از جمله مطالب شيمي پايه كه در اين كتاب آموزش داده مي شوند عبارتند از :
1- آشنايي با ابزار آزمايشگاهي و نكات مربوط به آنها
2- آشنايي با خواص پريوديك عناصر جدول تناوبي از جمله رسانايي، نقطه ي ذوب، حلاليت و تغيير فازها
3- آشنايي با واكنشهاي شيميايي و روابط استوكيومتري بين آنها و همچنين پارامترهاي موثر بر واكنشهاي شيميايي
4- آشنايي با سرعت واكنشهاي شيميايي ، بازده واكنشها
5- آشنايي با انرژي هاي حاصل از واكنشهاي شيميايي
6- آشنايي با محلولها، محاسبات ساخت محلولها و پارامترهاي موثر بر حلاليت
7- آشنايي با روشهاي مختلف جداسازي از جمله تقطير و استخراج جامد از مايع
8- آشنايي كامل با اسيدها و بازهاو روابط حاكم بين آنها
9- آشنايي با انواع تيتراسيونهاي رنگ سنجي و پتانسيومتري
10- آشنايي با اصول الكتروشيمي و انواع الكتروليز، آبكاري و باتريها
11- آشنايي با تستهاي شناخت مواد از جمله شناسايي كربناتها، گازها، هاليدها يونهاي فلزي و ...
12- آشنايي با روابط موجود بين گازها و محاسبه قانون گازهاي ايده آل
ovdخرید آنلاین در : http://publish.srttu.edu

+ نوشته شده در پنجشنبه پنجم اسفند 1389ساعت 17:37 توسط عبدلی |

در تیتراسیون یدومتری چرا نبایدتیوسیانات رادر ابتدا به محلول مس اضافه کرد؟

2Cu2+ + 4 I- ---> 2 CuI(s) + I2 a:
I2 + 2 S2O3-2 ---> 2 I- + S4O6-2 b:

تشکیل رسوب و افزایش یدید اضافی سبب جابجایی تعادل واکنش a به سمت راست می شود. ph محلول باید بین 3 و 4 نگه داشته شود که اینکار توسط افزایش بافر صورت می گیرد. همچنین بررسیها نشان می دهد که یدI2 بر روی سطح رسوب CuI جذب می شود که برای گرفتن نتیجه صحیح باید این یدها دور یا جایگزین شوند.
پتاسیم تیوسیانات باید در انتهای واکنش درست قبل از رسیدن به نقطه ی پایانی به محیط اضافه شود برای دور کردن یدهای جذب سطحی شده بر روی مس(I) یدید.

+ نوشته شده در چهارشنبه چهارم اسفند 1389ساعت 14:0 توسط عبدلی |

در مورد مولكول قطبی

پیوند رابطه ی بین دو اتم می باشد، درصورتیكه كل مولكول از یك یا چند پیوند بین اتمها تشكیل شده است.
مولكولها و نیز پیوندهای بین اتم ها یا قطبی هستند یا غیر قطبی. پیوند قطبی پیوندی است که بین دو اتم مختلف برقرار است، در اینصورت پیوند دارای یك قطب مثبت و یك قطب منفی می باشد، درصورتیكه مولكول قطبی تنها دارای توزیع غیر یكنواخت بار بوده و سر مثبت و منفی ندارد. برای بررسی این دو دسته مولكولها، مولكولها را به دو دسته دو اتمی و مولكولهای چند اتمی تقسیم بندی می كنیم:

الف) مولكولهای دو اتمی: در این مولكولها چنانچه دو اتم تشكیل دهنده مولكول جور هسته باشند، پیوند ناقطبی بوده و درنتیجه كل مولكول ناقطبی می شود، مانند CL-CL.
اما چنانچه دو اتم تشكیل دهنده مولكول ناجور هسته باشند (و اختلاف الكترونگاتیوی آنها بین 4/0 تا 7/1 باشد) پیوند بین آن دو قطبی بوده (یعنی یك سر پیوند دارای احتمال حضور الكترون بیشتری است) و درنتیجه كل مولكول قطبی خواهد بود، مانند H-CL. در مولكول HCL اتم كلر دارای الكترونگاتیوی بیشتری می باشد، درنتیجه الكترونهای پیوندی را با قدرت بیشتری به سمت خود می كشد و درنتیجه دارای قطب مثبت می شود و ئیدروزن كه حضور الكترونها در اطرافش كمتر است، دارای قطب مثبت می شود.

اما مولكولهای چند اتمی:

در این مولكولها علاوه بر قطبی یا ناقطبی بودن پیوندها، شكل هندسی مولكولها نیز در تعیین قطبی یا ناقطبی بودن مولكول دخالت دارند. درواقع می توان گفت که در مولکول، ساختار و شکل فضایی مولکول مهمتر از قطبی بودن تک تک پیوندها می باشد. به عنوان مثال، مولكول BECL2 را در نظر بگیرید كه دارای ساختار خطی
CL-BE-CL می باشد. در این مولكول تك تك پیوندها BE-CL قطبی می باشد، اما كل مولكول ناقطبی است، زیرا دو اتم كلر در دو طرف مولكول به یك اندازه الكترونها را به طرف خود می كشند و مولكول دارای ساختار متقارن است.
به طور كلی برای تشخیص قطبی بودن یا نیودن مولكولهای چند اتمی، هر پیوند را به منزله ی یك طناب در نظر بگیرید كه اتم انتهایی دارد با آن طناب، اتم مركزی را به سمت خود می كشد، چنانچه درنهایت اتم مركزی جابجا شد، مولكول قطبی می باشد و چنانچه درنهایت اتم مركزی جابجا نشد، مولكول ناقطبی می باشد، به عنوان مثال همین مولكول CL-BE-CL را درنظر بگیرید، دو اتم كلر داری قدرت مساوی هستند و اتم مركزی را می كشند، درنتیجه اتم مركزی ثابت باقی می ماند.
اما مولكول آب را درنظر بگیرید كه داری ساختار خمیده است و دو اتم هیدروژن در یك طرف مولكول قرار دارند، چون دو اتم هدروژن اتم اكسیژن را به سمت خود می كشند ، اتم اكسیژن جابجا می شود و بنابراین مولكول قطبی خواهد بود.

به عنوان مثال دیگر:
اوزون علیرغم تشکیل شدن از سه اتم یکسان اکسیژن O قطبی می باشد.

علت قطبی بودن مولكول اوزون به ساختار آن و شكل فضایی آن مربوط می شود. می دانید كه مولكولهای خنثی نیز می توانند قطبی باشند و علیرغم خنثی بودن كل مولكول، اما تجمع الكترونها در قسمتی از مولكول بیشتر باشد و درنتیجه آن قسمت از مولكول منفی و سمت دیگر مثبت شود.

- حال پس از رسم مولكول O3 می بینیم كه در این مولكول سه پیوند وجود دارد: O=O-O . درست است که همه ی اتم ها اکسیژن هستند و به نظر می رسد که مولکول نباید قطبی باشد اما قطبی بودن به دلیل شکل هندسی مولکول می باشد. شكل مولكول اوزون به این صورت خطی نمی باشد و من در اینجا نتوانستم شکل خمیده ی آن را رسم کنم. ، بلكه یك زوج الكترون ناپیوندی روی اكسیژن وسط وجود دارد كه به علت تحرك زیاد، سبب می شود دو پیوند به یكدیگر نزدیك شده و با یكدیگر زاویه ی 117 درجه را تشكیل دهند. بنابراین وقتی اتم مركزی را در راستای پیوندهایش بكشیم، اتم مركزی به سمت پایین می آید و بنابراین مولكول قطبی است و در میدان الكتریكی تغییر جهت می دهد.

بنابراین راه سریع تشخیص مولکول قطبی، این است که چنانچه مولکول مرکزی دارای چهار اتم متصل به خود داشت، مانند CH4 چنانچه مانند همین متان، همه ی اتم های چسبیده به اتم مرکزی یکسان بودند، مولکول ناقطبی، و در غیر اینصورت مولکول قطبی است. همچنین هنگامیکه اتم های متصل به اتم مرکزی، متنوع و جورواجور باشند، هر چند تا هم که باشند، مولکول قطبی است. در صورتیکه کمتر از سه اتم به اتم مرکزی متصل باشد و اتم ها هم یکسان باشند، ، ناچار به رسم ساختار لوویس هستیم و دیدن اینکه آیا اتم مرکزی دارای زوج الکترون ناپیوندی می باشد یا نه؟ چنانچه اتم مرکزی دارای زوج الکترون ناپیوندی باشد، قطعاً مولکول قطبی می باشد.

+ نوشته شده در چهارشنبه چهارم اسفند 1389ساعت 13:55 توسط عبدلی |

در آزمایش کوه آتشفشان پس از انجام آزمایش چگونه می توان فهمید که یکی از گاز های حاصل شده نیتروژن است؟

چنانچه کبریت روشنی در معرض گاز خارج شده (که همان نیتروژن است) قرار دهید، بلافاصله شعله خاموش می شود.

+ نوشته شده در چهارشنبه چهارم اسفند 1389ساعت 13:52 توسط عبدلی |

ایا مخلوط اب با اتانول کاهش حجم می دهد یا افزایش حجم

مخلوط آب و اتانول دارای حجمی کمتر از مجموع حجمهای آب و اتانول به تنهایی می باشد. زیرا مولکولهای آب و اتانول هم اندازه نیستند و در هنگام مخلوط کردن، برخی مولکولهای کوچکتر در حفره های بین مولکولهای بزرگتر قرار می گیرند و درنتیج هحجم کلی کمتر از مجموع حجم تک تک اجزا می شود. همچنین پیوندهای هیدروژنی بین آب و اتانول قوی هستند و همین سبب نزدیکی بیشتر آنها به هم می شود که کاهش در حجم را سبب می شود.

+ نوشته شده در چهارشنبه چهارم اسفند 1389ساعت 13:51 توسط عبدلی |

فرمول شیمیایی پلی تترا فلوئور اتلین

مولکول برخی مواد توانایی آن را دارند که به هم متصل شده و تشکیل مولکولهای خیلی خیلی بزرگ بدهند. به این مولکولهای بزرگ پلیمر گفته می شود.
یکی از این مولکولها ، تترا فلوئور اتیلن با فرمول C2F4 می باشد.

CF2=CF2

مولکولهای تترا فلوئور اتیلن به دلیل داشتن پیوند دوگانه توانایی اتصال به یکدیگر را دارند:

CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-CF2-

به این پلیمر ، پلی تترا فلوئور اتیلن گفته می شود که مقاومترین پلاستیکی است که تا به حال ساخته شده است و خواص مکانیکی بسیار خوبی دارد.

http://www.tebyan.net/

+ نوشته شده در چهارشنبه چهارم اسفند 1389ساعت 13:36 توسط عبدلی |

بمب دود زا

از ترکیب مواد زیر به طور جداگانه دود تولید می شود:

غبار روی ، هگزاكلرو اتان و آلومینیم دود سفید

پنتا اكسید فسفر و اسید فسفریك دود سفید

كلرات پتاسیم ، نفتالم و ذغال دود سیاه

گرد روی ، هگزاكلرو اتان و نفتالین دود خاكستری

تترا كلرید سیلیكون و بخار آمونیم دود خاكستری

اورا مین ، لاكتوز ، پتاسیم كلرات و كریوزیدین دود زرد

اورا مین ، لاكتوز ، پتاسیم كلرات و آنتیموان سولفید دود زرد

+ نوشته شده در چهارشنبه چهارم اسفند 1389ساعت 13:30 توسط عبدلی |

تأثیر گرما رویPH چیست؟

بسته به منبع تامین یون هیدروژن یا یون هیدروکسیل دارد. معمولاً افزایش دما سبب افزایش تفکیک نمک ها و نیز اسیدها می شود، بنابراین چنانچه در ترکیب یون هیدروژن وجود داشته باشد، افزایش دما سبب تفکیک بیشتر و تولید یون هیدرونیوم بیشتر شده، PH کاهش می یابد.
چنانچه در ترکیب یون هیدروکسید وجود داشته باشد، افزایش دما سبب تفکیک بیشتر و تولید یون هیدروکسیل بیشتر و افزایش PH می شود.

+ نوشته شده در چهارشنبه چهارم اسفند 1389ساعت 13:23 توسط عبدلی |

سایت مقالات تخصصی شیمی

مقالات تخصصی شیمی را می توانید با وارد کردن کلمات کلیدی مناسب در سایت های

www.googlescholar.com

ببینید. سایت بهتری هم هست که البته مقالات کامل از طریق پایانه های کتابخانه های دانشگاهها قابل دسترسی است و به طور معمول تنها می توانید خلاصه آنها را ببینید:

www.sciencedirect.com

+ نوشته شده در چهارشنبه چهارم اسفند 1389ساعت 13:20 توسط عبدلی |

گازهای گلخانه ای

به مجموعه‌ای از گازها كه مقداری از انرژی خورشید را در جو زمین نگه می‌دارندو باعث گرم شدن جو می‌شوند‍‍، گازهای گلخانه‌ای می‌گویند. بخار آب(H2O)، دی اكسیدنیتروژن (NO2)، دی اكسیدكربن (CO2) و متان (CH4) گازهای گلخانه‌ای اصلی هستند. اگر این گازها در جو نبودند، انرژی گرمایی خورشید مجددا به فضا بر می‌گشت و به این ترتیب هوای زمین ۳۳ درجه سانتیگراد سردتر از الان می‌شد. اثر گلخانه‌ای به افزایش دمای كره زمین در اثر وجود گازهای گلخانه‌ای در جو زمین گفته می‌شود.
این گازها کدام قسمت و کدام طول موج ها از نور خورشید را جذب می کنند وبه این ترتیب در جو زمین نگه می دارند؟ طیف موج الکترومغناطیسی نور از جمله نور خورشید ، طیف گسترده ای است که پرتوهای گاما ، پرتوهای ایکس، پرتوهای فرابنفش، پرتوهای زیر قرمز یا فروسرخ، میکروویو یا ریزموج و موجهای رادیویی را شامل می شود.
خورشید می‌تابد و زمین را گرم می‌کند. بخشی از نور هنگام ورود به جو منعکس می‌شود و باقی آن وارد اتمسفر شده و به زمین می‌رسد و آن را گرم می‌کند. زمین که گرم شده، شروع به تابش می‌کند. . این تابش عمدتا در محدوده مادون قرمز است. مولکول گازهای گلخانه ای، بسیار بیشتر از سایر گازها نور مادون قرمز را جذب می‌کند. جذب انرژی توسط مولکولهای گاز سبب جنبش مولکول و افزایش انرژی آن می‌شود. وقتی این اتفاق در مقیاس بزرگ رخ دهد، مانند این است که زمین را با یک پتو پوشانده ایم. دمای کل نواحی زمین افزایش می‌یابد. این پدیده " اثر گلخانه ای " و گازهایی که در آن موثرند، " گازهای گلخانه ای " نامیده می‌شوند.
درواقع هر مولکول بسته به نوع پیوندهای خود، توانایی جذب قسمتی از نور خورشید را بیشتر دارد. درواقع الکترونهای پیوندی یک ترکیب، بسته به میزان انرژی آن، می تواند طول موج خاصی از نور را جذب کرده و به لایه بالاتری از انرژی رفته و بالاصطلاح برانگیخته شود. اما این حالت ناپایدار بوده و ترکیب تمایل دارد با از دست دادن انرژی به حالت اول خود بازگردد. با بازگشتن به حالت اولیه، انرژی جذب شده را از دست می دهد. گازهای گلخانه ای طوری هستند که تفاضل انرژی لایه های الکترونی آنها در محدوده ی مادون قرمز قرار دارد. یک مولکول متان به دلیل داشتن چهار پیوند و همچنین خود پیوند C-H ، توانایی جذب نور مادون قرمز بیشتری را دارد و این توانایی بیشتر از توانایی یک مولکول CO2 است که دارای دو پیوند است. به این ترتیب متان و CFC انرژی بیشتری را به دام می‌اندازند، اما دی اکسیدکربن مهمترین بخش گازهای گلخانه ای است، زیرا حجم بیشتری از آن در اتمسفر وجود دارد.

+ نوشته شده در چهارشنبه چهارم اسفند 1389ساعت 13:18 توسط عبدلی |

دلایل استفاده از جیوه در فشار سنج یا مانومتر چیه؟

1- جیوه رنگی است و درنتیجه تغییرات دما را به خوبی نشان می دهد.

2- جیوه به دلیل داشتن ظرفیت گرمایی پایین ، نسبت به تغییرات درجه حرارت و دما حساس است.

3- نقطه ذوب جیوه خیلی پایین و برابر 38- درجه سانتیگراد و نقطه جوش آن خیلی بالا و برابر 356 است و درنتیجه در محدوده ی دمایی زیادی به صورت مایع است. برخلاف آب که زیر صفر درجه یخ می زند و بالای 100 درجه به جوش می آید و تبخیر می شود بنابراین در محدوده ی کمی از دما به صورت مایع است.

4- کشش سطحی جیوه کم است و درنتیجه به دیواره ی دماسنج نمی چسبد.

http://www.tebyan.net/

+ نوشته شده در چهارشنبه چهارم اسفند 1389ساعت 13:15 توسط عبدلی |

روش های عملی اندازه گیری شعاع کووالانسی چیس

در حقیقت شعاع کووالانسی همان شعاع اتمی است.
برای اندازه‌گیری شعاع اتم ،فاصله بین هسته‌های دو اتم که باهم پیوند کووالانسی تشکیل داده‌اند را به کمک پراش اشعه ایکس اندازه گیری می کنند. این فاصله طول پیوند نام دارد. با تقسیم کردن طول پیوند بر عدد ۲ ، شعاع اتمی که شعاع کووالانسی هم نامیده می‌شود بدست می‌آید

http://www.tebyan.net/

+ نوشته شده در چهارشنبه چهارم اسفند 1389ساعت 13:10 توسط عبدلی |

سوال در آزمایشگاه تجزیه 2

در آزمایشگاه تجزیه 2 در آزمایش پتانسیومتری 2 که مجهول محلول کلرید است بعد از افزودن آب مقطر وقرار دادن الکترود نقره مرکب در محلول،2 قطره اسید نیتریک اضافه می کنیم وبعد آن را با نقره نیترات تیتر می کنیم وتغییرات پتانسیل را یادداشت می کنیم.علت افزودن اسید نیتریک غلیظ چیست؟

نیتریک اسید برای جلوگیری از رسوب احتمالی کربناتها یا هیدروکسیدهایی که به صورت ناخالصی در محلول حضور دارند، افزوده می شود.

http://www.tebyan.net/

+ نوشته شده در چهارشنبه چهارم اسفند 1389ساعت 13:4 توسط عبدلی |

کاربردهای صنعتی اسید اگزالیک (H2C2O4) و پرمنگنات پتاسیم ( KMNO4)

پرمنگنات پتاسیم یک اکسید کننده قوی است و در اکثر واکنشهای شیمیایی بعنوان عامل اکسید کننده استفاده می‌شود. نام آیوپاک آن پتاسیم منگنات (VII) است. وزن مولکولی پرمنگنات پتاسیم 158.04gr/mol، شکل آن منشوری ، جامد ، به رنگ ارغوانی تیره ، محلول آبی آن به رنگ صورتی و ترکیبی بدون بو است. این ترکیب بدلیل خاصیت اکسید کنندگی بسیار خورنده است.

پرمنگنات پتاسیم برای اولین بار در سال 1659 کشف شد. ابتدا بعنوان پودر فلاش در عکاسی استفاده می‌شد.

واکنشها
پرمنگنات پتاسیم بدلیل ارزان بودن در واکنشهای شیمیایی که به معرف اکسید کننده نیاز باشد، استفاده می‌شود. بعنوان معرف در آزمون بایر برای شناسایی آلکنها از سایر ترکیبات استفاده می‌شود. آلکنها رنگ بنفش محلول سرد و رقیق پرمنگنات را از بین می‌برند. البته برخی از مواد مانند آلکینها و آلدمیدها هم به این آزمون جواب مثبت می‌دهند.

کاربرد
مهمترین کاربرد پرمنگنات پتاسیم بعنوان عامل اکسید کننده است. بعنوان ضدعفونی کننده و برای رفع بوهای نامطبوع هم کاربرد دارد. پرمنگنات پتاسیم برای رفع نوعی بیماری انگلی در ماهیها استفاده می‌شود. همچنین در تصفیه آبهای آشامیدنی بعنوان عامل حذف کننده فسفر مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای تولید کوکائین صد در صد خالص از این ماده استفاده می‌شود.

محلول رقیق 0.25 درصد آن می‌‌تواند بعنوان دهان‌شویه مورد استفاده قرار گیرد و محلول یک درصد آن را می‌توان برای ضدعفونی کردن دستها بکار برد. به همراه آب می‌تواند بعنوان کاتالیزور همراه T - stoff در پیشرانه راکتها استفاده شود و همچنین بعنوان معرف برای تعیین عدد کاپا در تهیه کاغذ از خمیر چوب استفاده می‌شود. این ترکیب بعلت رنگی بودن در صنایع رنگ‌سازی و پیگمان‌سازی هم کاربرد دارد.

اگزالیک اسید یا اکسالیک اسید و نیز جوهر ترشک نامهای خاص دی اتانوئیک اسید HOOC-COOH می باشند. کاربرد مهم اکسالیک اسید را می توان استفاده از آن به عنوان زنگ زدا نام برد.

اکسالیک اسید یکی از اعضای دی کربوکسیلیک اسیدها می باشد. این اسید دارای خاصیت اسیدی نسبتاً بالایی می باشد و تقریباً 10000 بار قویتر از استیک اسید می باشد. آنیون آن یعنی یون اکسالات به عنوان یک عامل کاهنده مورد استفاده قرار می گیرد.
اکسالیک اسید برای ساخت مواد شیمیایی خانگی نظیر سفید کننده ها و زنگ زداها مورد استفاده قرار می گیرد.
به عنوان یک افزودنی برای پاک کننده های چرخ خودرو مورد استفاده قرار می گیرد.
به عنوان یک ماده ی ثابت کننده در مراحل رنگرزی استفاده می شود.
اکسالیک اسید بخار شده یا محلول اکسالیک اسید 6% در شیره ی شکر، بوسیله ی برخی از پرورش دهندگان زنبور عسل به عنوان حشره کش برعلیه کرم های انگلی مورد استفاده قرار می گیرد.
به عنوان زنگ زدا در برخی از کاربردها مانند ترمیم عتیقه جات یا مکانیکی ها مورد استفاده قرار می گیرد.
لازم به ذکر است که اگزالیک اسید برای سلامتی مضر می باشد. . اسید اگزالیک و نمکهای آن که به عنوان آخرین محصول متابولیسم در تعدادی از بافتهای گیاهی بوجود می آید ممکن است دارای اثرات مضری باشد زیرا اگزالات با کلسیم و دیگر عناصر ترکیب شده و سودمندی آنها را کاهش می دهد مصرف بیش از حد سبزیهای حاول اگزالیک اسید مانند اسفناج می تواند باعث تشکیل سنگ کلیه گردد. اسید اگزالیک همچنین در جذب آهن دخالت کرده و جذب آنرا کاهش می دهد.
اسید اگزالیک به همراه اسید سیتریک و اسید تارتاریک برای از بین بردن برخی لکه ها مورد استفاده قرار می گیرند.
اگسالیک اسید به کمک حرارت به صورت زیر تجزیه می شود:
HOOCCOOH --> CO2 + CO + H2O
برخی مطالب ترجمه ای بود از مطالبی که در سایت زیر وجود دارد:

http://en.wikipedia.org/wiki/Oxalic_acid

+ نوشته شده در چهارشنبه چهارم اسفند 1389ساعت 13:1 توسط عبدلی |

امونياك چيست

آمونیاک ، مهمترین ترکیب هیدروژنه ازت بوده ، در طبیعت از تجزیه مواد آلی ازت دار حاصل می*گردد. این ماده ، گازیست بی*رنگ با مزه فوق*العاده تند و زننده که اشک*آور و خفه*کننده نیز می*باشد. گاز آمونیاک از هوا سبک*تر بوده ، به*سهولت به مایع تبدیل می*شود. ● اطلاعات کلی آمونیاک ، مهمترین ترکیب هیدروژنه ازت بوده ، در طبیعت از تجزیه مواد آلی ازت دار حاصل می*گردد. این ماده ، گازیست بی*رنگ با مزه فوق*العاده تند و زننده که اشک*آور و خفه*کننده نیز می*باشد. گاز آمونیاک از هوا سبک*تر بوده ، به*سهولت به مایع تبدیل می*شود. آمونیاک در آب بسیار محلول است و در منهای ۷۷,۷ درجه سانتی*گراد منجمد و در منهای ۳۳,۵ درجه سانتی*گراد به جوش می*آید. وزن مخصوص محلول اشباع آمونیاک ۰,۸۸ گرم بر سانتی*متر مکعب است. ● موارد استفاده در کارخانجات یخ سازی ، در ساخت کودهایی از قبیل نیترات ، سولفات و فسفات آمونیوم ، تهیه اسید نیتریک ، دارو و مواد منفجره بکار می*رود. آمونیاک تجارتی محلول آمونیاکی که معمولا در تجارت ، خرید و فروش می*شود، ۲۰ تا ۲۲ درجه سوم (۲۰.۷ درصد و تکاتف نسبی آن d=۰,۹۲) و یا ۲۸ تا ۲۹ درجه (۳۲.۷ درصد آمونیاک) می*باشد. ● روشهای تهیه آمونیاک آمونیاک را می*توان اصولا از سه منبع زیر تهیه کرد: تقطیر زغال سنگ که از آبهای آمونیاکی آن ، ابتدا آمونیاک و سپس سولفات آمونیاک تهیه می*کنند. سنتز مستقیم تهیه سینامالدئید و سیانوزها ● تقطیر زغال سنگ برای تهیه آمونیاک منظور از تقطیر زغال سنگ استفاده از گازهای سوختنی و یا کک برای صنایع فلزسازی است که بحث مفصلی را تشکیل می*دهد و مربوط به این برنامه نیست. لیکن در این جا آن قسمت از عملیات تقطیر که مربوطه به تهیه آمونیاک و سولفات آن است، از نظر تکمیل این مبحث بررسی می*شود. زغال سنگ ، دارای ۱ تا ۱,۵ درصد نیتروژن آلی است و در موقعی*که آب را تقطیر کنیم، قسمتی از این نیتروژن ، بصورت آزاد و قسمت دیگری به حالت آمونیاک و ترکیبات آمونیاکی فرار و غیر فرار از دستگاههای تقطیر خارج می*شود و در خنک کننده هایی که به همین منظور بعد از قرنهای تقطیر قرار داده*اند، مخلوط با قطرانهای زغال سنگی جمع آوری می*گردد. ● نمکهای آمونیاکی نمکهای آمونیاکی که از تقطیر زغال سنگ بدست می*آیند، بر دو نوعند: نمکهای فرار مانند کربنات آمونیوم CO۳(NH۴)۲ و سولفیدرات SHNH۴ و S(NH۴)۲ که به*آسانی بوسیله بخار آب برده می*شوند، نمکهای ثابت و غیر فرار مانند کلرید آمونیوم NH۴Cl و هیپوسولفیت S۲O۳(NH۴)۲ و غیره که بوسیله باز غیر فراری مانند آهک تجزیه می*گردند. ضمنا باید متذکر شد، آمونیاکی که از تقطیر یک تن زغال سنگ حاصل می*شود، طبعا با مقدار ازت موجود در زغال متغیر است و این مقدار بین ۱,۴ کیلوگرم تا ۴,۶ کیلوگرم نوسان دارد و به*ندرت در بعضی از انواع زغال سنگها این مقدار به ۷,۲ کیلوگرم می*رسد. معمولا هرگاه عمل تقطیر زغال سنگ را در مجاورت ۲,۵ درصد آهک انجام دهند، بهره آمونیاک تا ۲۰ درصد افزایش نشان می*دهد و به هر صورت ، آمونیاک و کلیه ترکیبات آمونیاکی را که در بالا نام بردیم، می*توان در دستگاههای خنک کننده از قطرانهایی که همراه آنها می*باشند، جدا کرد و اصطلاح صنعتی این قبیل محلولهای آمونیاکی را آبهای آمونیاکی می*نامند که آنها را ابتدا در ستونی تقطیری وارد می*کنند. سپس تحت تاثیر شیر آهک قرار می*دهند و در آنجا آمونیاک و املاح فرار آنها بوسیله بخار آب برده می*شوند، در حالیکه املاح غیر فرار تحت تاثیر شیر آهک ، تجزیه و به آمونیاک تبدیل می*گردند. ● خطرات آتش سوزی و انفجار آمونیاک ، گازیست قابل اشتعال و حدود اشتعالش ۱۶ تا ۲۵ درصد حجمی گاز آمونیاک در هوا می*باشد. حضور مواد نفتی و دیگر مواد قابل اشتعال ، خطر حریق را افزایش می*دهند. محلول غلیظ اکسید نقره از محلول آمونیاک حل شده و تولید فولمینات نقره به فرمول CNOAg می*نماید که ماده ای شدیداً قابل انفجار است. همچنین گاز آمونیاک در اثر حرارت از ۴۰۰ درجه به بالا تجزیه شده ، تولید هیدروژن می*نماید. ● خطرات بهداشتی سبب تحریکات سیستم تنفسی ، *پوست و چشم شده و با آسیب رساندن به ریه*ها در اثر مواجهه با حجم زیاد این گاز می*تواند سبب مرگ شود. در صورت تماس با آمونیاک مایع ، سوختگی شدید در محل تماس ایجاد می*گردد. آستانه مجاز مواجهه با آن ، ppm ۵۰ است و جهت کمکهای اولیه ، قسمتهای آلوده سطح بدن را با آب و صابون شسته و چشمها را نیز با آب فراوانی شستشو داد و به پزشک مراجعه نمود. ● طریقه اطفاء حریق در صورتی*که سیلندر گاز آمونیاک مشتعل شد، نباید شعله آن را خاموش نمود، مگر اینکه قبلاً بتوان جریان گاز را قطع کرد. در حین عملیات اطفاء ، باید سیلندرهای حاوی گاز آمونیاک را با آب خنک نمود. از پودر شیمیایی خشک یا گاز کربنیک یا آب به*صورت اسپری جهت اطفاء می*توان استفاده نمود. به هنگام عملیات باید از لباس کاملاً ایمن و سیستم حفاظتی دستگاه تنفس استفاده کرد. ● طریقه نگهداری و حمل ونقل آمونیاک باید در سیلندرهای استیل نگهداری و توسط تانکرهای مخصوص آن حمل گردد. باید سعی نمود از رسیدن تنشهای فیزیکی و حرارت زیاد به ظروف محتوی آمونیاک جلوگیری شود. انبار و محل نگهداری آن باید مقاوم در برابر حریق بوده و دارای سیستم اعلام و اطفاء اتوماتیک باشد. آمونیاک باید جدا از موادی چون گازهای اکسید کننده ، کلر ، برم ، ید و اسیدها نگهداری شود.

+ نوشته شده در دوشنبه دوم اسفند 1389ساعت 16:12 توسط عبدلی |

سوخت هيدروژني

هیدروژن فراوان ترین عنصر طبیعت محسوب می شود بنابراین دانشمندان در تلاش اند تا راهی بیابند كه بتوان از هیدروژن به عنوان سوخت در خودروها استفاده كرد. آزمایشات انجام گرفته در ایستگاه فضایی بین المللی می تواند حركت به سوی اقتصاد مبتنی بر هیدروژن را تسریع كند. تصور كنید برای سوخت گیری خودروتان به سمت جایگاه سوخت رسانی حركت می كنید، دهانه لوله سوخت رسانی را وارد مخزن سوخت خودرو می كنید، اما سوختی كه مصرف می كنید، از نوع سوخت های متداول نیست بلكه هیدروژن است. هیدروژن گازی بی رنگ و بی بو است كه از سوختن آن فقط بخار آب حاصل می شود كه سریع و بدون هیچ خطری توسط محیط اطراف جذب می شود. یك كیلوگرم از هیدروژن تقریباً سه برابر همین میزان بنزین انرژی آزاد می كند. و این در حالی است كه هیدروژن فراوان ترین عنصر طبیعت محسوب می شود! پس جای تعجب نیست كه چرا دانشمندان در تلاش اند تا راهی بیابند كه بتوان از هیدروژن به عنوان سوخت در خودروها استفاده كنند. ال ساكو مدیر مركز تولید مواد پیشرفته تحت جاذبه ضعیف (CAMMP) در دانشگاه نورسسترون بوستون كه زیر نظر ناسا مشغول فعالیت است در این زمینه می گوید: «ده ها شركت از جمله بزرگ ترین شركت های سازنده خودرو، موتورهایی را طراحی كرده اند كه از هیدروژن به عنوان سوخت استفاده می كند. این موتورها بسیار شبیه به موتورهای احتراق داخلی هستند كه ما امروزه به طور گسترده ای از آنها استفاده می كنیم. سلول های سوختی - یكی دیگر از منابع ممكن برای تولید نیرو در خودروها - نیز از هیدروژن استفاده می كنند. برای آنكه استفاده از این فناوری ها در زندگی روزمره ممكن شود، لازم است دانشمندان راهی برای ذخیره سازی و انتقال ایمن هیدروژن بیابند كه از لحاظ هزینه به صرفه بوده و با هزینه های استفاده از بنزین قابل مقایسه باشد.» اما انجام این كار چندان هم آسان نیست. گاز هیدروژن سبك و فرار است. مولكول های كوچك H2 از طریق روزنه ها و شكاف ها و همچنین از طریق بست ها و شیرها بسیار سریع نشت می كنند و هنگامی كه از این طریق خارج شدند خیلی زود تبخیر می شوند. هیدروژن چهار برابر سریع تر از متان و ده برابر سریع تر از بخارهای بنزین نفوذ می كند. این مسئله در مورد حفظ ایمنی دستگاه از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است چرا كه قطرات هیدروژن بسیار سریع تبخیر شده و در محیط پراكنده می شوند و می توانند ایمنی سیستم را به خطر اندازند. این مسئله می تواند برای هر كسی كه می خواهد گاز هیدروژن را ذخیره كند، دردسرساز شود. هر چند كه هیدروژن مایع بسیار متراكم است و ذخیره سازی آن آسان به نظر می رسد، اما در عین حال ذخیره كردن آن می تواند مشكلاتی را نیز به همراه داشته باشد. هیدروژن حدوداً در دمای 20 درجه كلوین (253 درجه سانتی گراد) مایع می شود. نگهداری از یك مخزن پر از هیدروژن مایع نیازمند استفاده از یك سیستم خنك كننده جانبی سنگین است، فعلاً استفاده از این سیستم ها در خودروهای مسافربری معمولی مقدور نیست. هیدروژن مایع چنان سرد است كه حتی می تواند باعث منجمد شدن هوا نیز شود. این امر می تواند به مسدود شدن شیرها و اتصالات منجر شود كه افزایش ناخواسته فشار را به همراه دارد. البته ممكن است گفته شود برای مقابله با انجماد هوا از سیستم های عایق كاری استفاده شود، اما این كار نیز مشكلاتی را در پی دارد كه از جمله آنها می توان به افزایش وزن سیستم ذخیره سازی سوخت اشاره كرد. با این تفاسیر چگونه می توان بر مشكلات پیش رو غلبه كرد؟ ساده است: چند قطعه سنگ را در داخل مخزن سوخت قرا دهید. البته در این مورد نمی توان از سنگ های معمولی استفاده كرد بلكه باید از سنگ های ویژه ای كه.(Zeolite) نام دارند استفاده كرد. ساكو در تشریح خواص این سنگ ها می گوید: «زئولیت ها موادی از جنس سنگ هستندكه بسیار متخلخلند و به همین دلیل می توانند به عنوان اسفنج های مولكولی عمل كنند. زئولیت ها در شكل كریستالی خود به صورت شبكه گسترده ای از حفره ها و شكاف های به هم پیوسته در نظر گرفته می شوند كه بسیار شبیه كندوی زنبور عسل است. یك مخزن سوخت كه در ساختار آن از این موارد كریستالی استفاده شده است، می تواند گاز هیدروژن را «در حالت شبه مایع و بدون نیاز به سیستم های خنك كننده سنگین» به دام انداخته و در خود ذخیره كند. ساكو و همكارانش در نظر دارند، با استفاده از كمك های برنامه توسعه تولیدات فضایی ناسا كه در مركز پروازهای فضایی مارشال مستقر است، ایده استفاده از زئولیت ها در مخزن سوخت را عملی سازند. نام زئولیت از كلمات یونانی «Zeo » به معنای جوشیدن و «lithos » به معنای جوشیدن مشتق شده است و معنای تحت اللفظی آن «سنگی كه می جوشد» است. این نام را به این دلیل به این سنگ ها اطلاق می كنند كه هنگامی كه تحت تاثیر حرارت قرار می گیرند، محتویات خود را خارج می كنند. ساكو طرز كار مخزن های سوخت زئولیت دار كه در دما كنترل می شود را این گونه شرح می دهد: «در ابتدا باید مقداری یون های با بار منفی را به این زئولیت ها بیافزاییم. این یون ها مثل تشتك عمل می كنند، درست مثل درپوش دوات؛ و بدین ترتیب حفره های موجود در شبكه كریستالی را مسدود می كنند. می توان با حرارت دادن زئولیت به میزان بسیار جزیی یون ها را از مقابل این حفره ها به كناری راند. می توان زئولیت ها را از هیدروژن انباشته كرد و سپس دمای آن را به حالت عادی برگرداند، با این كار یون ها به جای قبلی خود برمی گردند و مانع خروج محتویات حفره ها می شوند.» حدود 50 نوع زئولیت مختلف با تركیب شیمیایی و ساختار كریستالی متفاوت در طبیعت یافت می شود، گذشته از این شیمیدان ها روش ساخت مصنوعی تعداد دیگری از آنها را دریافته اند. كسانی كه گربه دارند ممكن است با این مواد آشنایی داشته باشند. چرا كه از این مواد به عنوان بوگیر در بستر حیوان استفاده می شود. ساكو خاطرنشان می سازد: «با استفاده از زئولیت های موجود می توان مقدار كمی از هیدروژن را ذخیره كرد، اما این مقدار كافی نیست.» پس چه مقدار هیدروژن كافی است؟ تصور كنید دیواره مخزن سوخت خودروی شما توسط سنگ های متخلخل و كریستالی پوشیده شده است و این سنگ ها حدود 40 كیلوگرم وزن دارد. به جایگاه سوخت گیری مراجعه می كنید و متصدی جایگاه حدود 5/3 كیلوگرم هیدروژن را به مخزن پوشیده از زئولیت خودروی شما تزریق می كند.از لحاظ نظری این مقدار هیدروژن، هم از لحاظ وزنی و هم از لحاظ مقدار انرژی ذخیره شده در آن برابر مخزنی پر از بنزین است. ساكو خاطر نشان می سازد: «اگر بتوان كریستال هایی از زئولیت تولید كرد كه بتواند حدود 6 تا 6 درصد از وزن خود را، هیدروژن ذخیره كند، آن وقت یك مخزن زئولیتی پر از هیدروژن می تواند با یك مخزن معمولی پر از بنزین رقابت كند.» با این همه بهترین زئولیت های موجود می توانند فقط 2 تا 3 درصد از وزن خود را هیدروژن ذخیره كنند. در سال 1995 ساكو به عنوان یكی از متخصصین یك ماموریت به وسیله شاتل فضایی، كلمبیا (sts-73) به فضا مسافرت كرد. هدف وی از این ماموریت این بود كه بتواند زئولیت هایی با كیفیت بهتر را در فضا تولید كند. «در محیطهای با گرانش كم، مواد با سرعت بسیار كمتری گرد هم مجتمع می شوند و این اثر باعث می شود كه كریستال های زئولیت به وجود آمده هم بزرگ تر باشند و هم از نظم بیشتری برخوردار شوند.» كریستال های زئبه منظور مشاهده لینک ها در سایت ثبت نام کنید.ت تولید شده در زمین بسیار كوچك هستند و ضخامت آنها در حدود 2 تا 8 میكرون است. این مقدار حدود یك دهم ضخامت موی انسان است. اما كریستال هایی را كه ساكو توانست در فضا تهیه كند هم ده مرتبه بزرگ تر بودند و هم ساختار داخلی مناسب تری داشتند و این شروع مسرت بخشی بود. ساكو می گوید: «مراحل بعدی كار را باید در ایستگاه فضایی بین المللی انجام داد.» ساكو و همكارانش یك كوره تولید كریستال های زئولیت ساخته اند، كه در ابتدای سال 2002 در ایستگاه فضایی بین المللی نصب شده است. كن بوور ساكس فرمانده یكی از ماموریت های ایستگاه فضایی بین المللی از این كوره برای تولید چند نمونه از كریستال ها استفاده كرده است. كن در حین كار مجبور بود بعضی از مشكلات غیرمنتظره به وجود آمده هنگام اختلاط محلول های به كار رفته در رشد كریستال ها را حل كند - این امر ارزش حضور انسان در هنگام آزمایشات فضایی را نشان می دهد - اما از آن پس آزمایشات مربوط به این گونه كریستال ها با سرعت كمتری به پیش می رود. ساكو می گوید در مرحله بعد باید كریستال های تولید شده در فضا را به زمین منتقل كرد و آزمایشات مربوطه را روی آنها انجام داد. البته وی خاطرنشان می سازد كه هدف آنها تولید انبوه كریستال های زئولیت در فضا نیست، چرا كه این كار - حداقل فعلاً - مقرون به صرفه نیست. وی می گوید ما فقط می خواهیم دریابیم آیا می توان زئولیت هایی را ساخت كه بتوانند هفت درصد از وزن خود را هیدروژن ذخیره كنند یا خیر؟ اگر بتوان این كار را در فضا انجام داد، آن وقت می توان با اتخاذ تدابیر ویژه ای دریافت كه چگونه همین فرآیند را در زمین به گونه مشابهی انجام داد. در تمام طول دوره انجام این تحقیقات ساكو در فكر تغییر مصرف سوخت و تحول جهانی از سوخت های فسیلی به سمت سوخت هیدروژنی بود. این ایده رویایی بزرگ است اما می توان به آن دست یافت. زئولیت ها می توانند به عنوان نكته كلیدی برای استفاده از سوخت هیدروژن و رد شدن از سد مشكلات فناوری محسوب شوند. به زودی این ایده فراگیر خواهد شد، آن وقت احتمالاً كسی از شما خواهد پرسید... «آیا در این نزدیكی جایگاه سوخت هیدروژن وجود دارد؟»

+ نوشته شده در دوشنبه دوم اسفند 1389ساعت 16:8 توسط عبدلی |

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

● چرا وقتی در نوشابه نمک می ریزیم, با شدت بیشتری گاز آزاد می شود ؟
‌‌‌ ‌‌ـ ‌ابتدای ماجرا :
هرچه دمای آب کمتر و فشار بیشتر باشد , ظرفیت پذیرش گاز بیشتری را خواهد داشت و به عنوان مثال CO۲ بیشتری را در خود حل می کند. هنگام تولید نوشابه با استفاده از این خاصیت , در دماهای پایین و فشار بالا , نوشیدنی با تزریق گاز CO۲ به حالت اشباع می رسد. بنابراین وقتی در نوشابه باز شود و نوشابه در دما و فشار معمولی قرار گیرد , محلول خاصیت فوق اشباع دارد یعنی مقدار CO۲ حل شده در آن بیش از ظرفیت انحلال در آن دما و فشار است. چنین محلولی اگر شرایط مهیا باشد تمایل به آزاد کردن CO۲ دارد. برای این کار گاز CO۲ محلول باید به صورت حباب درآید یعنی مولکولهای CO۲ حل شده باید در نقطه ای جمع شوند و با به هم پیوستن , یک حباب تشکیل دهند و به سطح نوشابه بیایند و از آن خارج شوند. اگر دقت کرده باشید تشکیل حباب در سطوح تماس خارجی نوشابه اتفاق می افتد یعنی در سطح نوشابه و دیواره های بطری یا دورنی . به زبان ساده این سطوح و به خصوص نا همواری های موجود روی آنها یا هر نوع ناهمگنی موجود در محیط نقش جایگاههای تجمع یا مکانهایی برای به هم پیوستن مولکولها و تشکیل حباب را بازی می کنند.به عبارت عامیانه یعنی مولکولها برای ایجاد حباب دنبال بهانه می گردند و این بهانه را در این سطوح پیدا می کنند. در این وضعیت ریختن نمک در نوشابه باعث خروج سریع تر گاز از محلول می شود. زیرا سطح بیشتری برای تشکیل حباب در اختیار مولکولها قرار می گیرد ( سطح جانبی بلورهای نمک ) . چیزی مانند تبلور ( = بلور شدن ) شکر پس از قرار دادن بلور یا نخ در محلول فوق اشباع آن.بنابراین چنین اتفاقی اصلا شیمیایی نیست. هیچ واکنشی هم صورت نمی گیرد و تقریبا هر ماده ای از نمک و شکر گرفته تا شن و ماسه که بتوانند نوعی ناهمگنی در محیط نوشابه ایجاد کند یا سطح آزاد در اختیار آن قرار دهد ( یا به طور خلاصه بهانه دست مولکولها بدهد ! ) میتواند این کار را بکند . این اتفاق را حتما در هنگام وارد کردن نی در نوشابه دیده اید. تنها مزیت نمک با شکر این است که به دلیل داشتن دانه های ریز سطح جانبی نسبی بیشتری در مقایسه با مواد درشت تر دارند. همین! از این به بعد می توانید در نوشابه دوستتان به جای نمک خاک بریزید !!!

http://forum.p30pedia.com/

+ نوشته شده در دوشنبه دوم اسفند 1389ساعت 15:55 توسط عبدلی |

تَخمیر

تَخمیر
تَخمیر پدیده‌ای است ناشی از مجموعه فعالیتهای زیستی که در آن ترکیبات آلی دارای مولکولهای بزرگ به ترکیبات دارای مولکولهای کوچک‌تر و ساده‌تر شکسته و تجزیه (کاتابولیسم) شده از فرآیند آن علاوه بر ایجاد ترکیبات آلی ساده‌تر، دی‌اکسیدکربن و انرژی نیز آزاد می‌گردد. با بیان دیگر تخمیر تجزیه ناقص بعضی از متابولیت‌ها (ترکیبات آلی) به ترکیبات ساده‌تر همراه با انرژی توسط عامل تخمیری است.

نگاه کلی
در گیاهان تخمیر بیولوژیکی تنها تخمیر الکلی نبوده، ممکن است با کمی تخمیر لاکتیک نیز همراه باشد، برخی از سازواره‌های حیاتی (میکروارگانیسم‌ها) مانند قارچ‌های میکروسکوپی نیز قادر به تخمیرهایی مانند تخمیرهای سیتریک و اکسالیک روی قندهای شش کربنی (هگزوزها) و تخمیر استیک روی الکل اتیلیک و غیره هستند. باکتریها عامل انواع دیگری از تخمیر در طبیعت هستند. تخمیر بوتیریک سلولز لاشه برگ‌ها و تجزیه آنها که سبب افزایش ترکیبات آلی خاک می‌شود و همچنین تخمیرهای تعفنی مواد آلی توسط باکتریها صورت می‌گیرد.

تخمیر الکلی
پاستور اولین کسی است که نقش مخمرهای الکلی را نشان داد. بهترین مثال مخمرها، مخمرهای خمیرترش یا مخمر نانوایی است. اگر این مخمرها در محیط کشت گلوکز و در حضور اکسیژن کافی قرار گیرند، به شدت تقسیم شده، اکسیژن جذب کرده، دی‌اکسیدکربن آزاد می‌سازند. بیشترین سرعت واکنشهای ناشی از تنفس و شدت اکسیداسیون گلوکز این مخمرها که از گروه آسکومیست هستند هنگامی است که تنفس هوازی دارند اگر این مخمرها در داخل یک ظرف در بسته کشت داده شوند پس از مصرف اکسیژن محدود و معین داخل ظرف و آزاد ساختن گازکربنیک دیگر قادر به تنفس عادی نبوده، شروع به تخمیر باقی مانده مواد می‌کنند. آغاز تخمیر ایجاد اکسیدکربن همراه با اتانول است و بوی اتانول در این هنگام وقوع عمل تخمیر را در محیط کشت معلوم می‌کند.

C۶H۱۲O۶————>۲C۲H۵OH + ۲CO۲: ∆G = -۳۳ Kcal تخمیر

C۶H۱۲O۶ + ۶O۲————>۶CO۲ + ۶H۲O: ∆G = ۶۸۶ Kcal_تنفس

تخمیر همیشه با تشکیل الکل همراه نیست، در تخمیر ترکیبات دیگری مانند گلیسیرول نیز بوجود می‌آیند. پیدایش ترکیبات فرعی غیر از الکل در پدیده تخمیر و حضور این ترکیبات در محیط عمل از نظر ادامه تغییر اهمیت فراوان دارد. رشد مخمرها در شرایط تخمیری (تنفس بی‌هوازی) بسیار کند است، در شرایط تخمیر انرژی آزاد شده از مقدار معینی مواد قندی مانند یک گرم گلوکز محلول، درحدود ۲۱ بار کمتر از حالت تنفس عادی (هوازی است) انرژی حاصل از پدیده تخمیر بیشتر به صورت حرارت تلف می‌شود.

محیط در حال تخمیر نسبت به محیطی که در آن تنفس عادی صورت می‌گیرد بسیار گرم‌تر است. تخمیر الکلی تحت اثر مجموعه در همی‌ از آنزیم‌های درون سلولی به نام (زیماز) صورت می‌گیرد. مجموعه آنزیمی هنگامی که مخمرهای آن زنده باشند بیشترین اثر تخمیری را دارند. بازده تخمیری آنزیم‌ها در خارج از سلول بسیار ضعیف‌تر از آنزیم‌های داخل سلول زنده است. بین اثر طبیعی آنزیم‌ها، نیروی زیستی و ساختار سلولی مخمرها بستگی‌هایی وجود دارد و به اصطلاح تخمیر پدیده‌ای درون سلولی است و آنزیم‌های استخراج شده از مخمرها در خارج از سلول بخش مهمی از قدرت تخمیری خود را از دست می‌دهند.

تخمیر واقعی یا حقیقی
هنگامی در ذخایر قندی یک بافت پیش می‌آید که در شرایط عادی از هوا قرار داشته، در آن تنفس بی هوازی پیش آید. اگر بخشی از یک بافت ذخیره‌ای دارای مواد قندی، مانند قطعاتی از غده چغندر بخش از میان بر میوه‌های آبدار و شیرین مثل انگور را داخل یک ظرف در بسته با مانومتر قرار دهیم، در بافت‌های قطعات مزبور ابتدا تنفس عادی با جذب اکسیژن و دفع دی‌اکسیدکربن صورت می‌گیرد. از آنجا که اکسیدکربن حاصل از تنفس عادی بعدا در داخل شیره واکوئلی سلولهای بافت حل می‌شود، فشار داخلی ظرف با جذب اکسیژن موجود به تدریج کم می‌شود وقتی اکسیژن درون ظرف تمام شده به ناچار شرایط بی‌هوازی (تخمیر) پیش آمده، با ازدیاد تدریجی اکسیدکربن و الکل در ظرف، بالا رفتن فشار داخلی آن شروع می‌شود.

تخمیر به‌وسیله خود بافتها و بدون حضور میکروارگانیسم‌ها و مخمرها صورت گرفت. این تخمیر که در کلیه بافتهای گیاهی، میوه‌های سبز مانده در تاریکی و حتی در جلبک‌ها و قارچ‌ها نیز کم و بیش دیده می‌شود تخمیر درون بافتی و عاری از مخمر می‌گویند. تخمیر درون بافتی در بسیاری از دانه‌های جوان مانند نخود که پوسته آن نسبت به اکسیژن تا اندازه‌ای قابل نفوذ است و همچنین در بیشتر میوه‌های آبدار که اکسیژن در بافتهای داخلی آنها معمولاً کم است امری عمومی است.

بویژه اگر مقدار زیادی میوه در یک جا انبار شود، موجبات و شرایط تخمیر در آنها کاملاً فراهم می‌شود. با توجه به مطالب فوق و تخمیر درون بافتی، باید آن را پدیده‌ای عمومی در گیاهان دانست و توجه به این امر که آنزیم‌های تشکیل دهنده زیماز منشا گیاهی دارند، تخمیر را باید امری طبیعی در گیاهان به شمار آورد. پدیده تخمر درون‌بافتی با مرگ یاخته‌های بافت مورد تخمیر معمولاً ارتباط ندارد، اگر بافتهای در حال تخمیر در هوای آزاد قرار داده شوند، تخمیر درونی آنها متوقف شده تنفس عادی مجدداً آغاز می‌شود. تخمیر در گیاهان فقط از نوع الکلی نیست همراه با ایجاد الکل ترکیبات دیگری مانند جوهر لیمو (اسید سیتریک)، اسید مالیک، اسید اکسالیک و اسید تارتاریک نیز کم و بیش بوجود می‌آیند.

شدت تخمیر و اندازه گیری آن
شدت تخمیر را با قرار دادن اندام دارای ذخیره قندی مانند دانه‌ها، غده‌ها و یا میوه‌ها در یک محیط فاقد اکسیژن و دارای ازت می‌توان به دقت اندازه گرفت و برای این سنجش از روش اندازه گیری دی‌اکسیدکربن آزاد شده نیز می‌توان استفاده کرد. ولی چون واکنشهای دیگر هم‌زمان با تخمیر می‌توانند CO۲ متصاعد کنند این روش ممکن است دقیق نباشد. بنابراین اندازه گیری مقدار الکل تولید شده از تخمیر معمولاً بهتر می‌تواند معرف و تعیین کننده شدت تخمیر باشد. مقدار الکل حاصل از تخمیر در واحد زمان در یک ترکیب قندی تقریباً معادل همان نسبتی است که از اندازه گیری شدت تنفس به دست می‌آید.

سازوکار تخمیر
سازوکار تخمیر الکلی تقریباً مشابه سازوکار (مکانیسم) تنفس عادی است و در بیشتر پیامدهای واکنشی، همانند هم هستند. برای مطالعه مکانیسم تخمیر، به واکنشهای تخمیر الکلی می‌پردازیم. تخمیر الکلی فقط روی گلوسیدها صورت گرفته، خود شامل دو مرحله است:

مرحله اول انتهای پیامدهای واکنشی که حالت زنجیره‌ای دارند، همان مسیر EMP یا گلیکولیز است که به تشکیل اسید پیروویک ختم می‌شود.

مرحله دوم با تجزیه اسید پیروویک که خود سرآغاز پیامدهای واکنشی جداگانه‌ای است که به هیچ وجه ادامه یا بخشی از مسیر گلیکولیز نیست شروع می‌شود. اسید پیروویک با آنکه در آخر مسیر گلیکولیز و پایان تمام پیامدهای زنجیره‌ای آن مانند هگزوزها، تری اوزها و همه اوزهای شکسته و تخریب یافته قرار دارد خود از گلوسیدها به شمار نمی‌آید. شروع تخمیر الکلی از راه گلیکولیز با استالوئید است. استالوئید را می‌توان به‌وسیله سولفیت سدیم از عصاره‌های تخمیری به صورت بی‌سولفیت جدا و استخراج نمود. در تخمیر الکلی به ازای مصرف هر مول گلوکز دو مول NADPH۲ دو مول ATP و دو مول اسید پیروویک حاصل می‌شود.

در دومین مرحله تخمیر که تبدیل اسیدپیروویک به الکل اتیلیک است N ADH۲ حاصل از مسیر گلیکولیز مصرف و تبدیل شده، از تمام واکنشها فقط دومول ATP که حاصل از فسفریلاسیون‌های وابسته به متابولیتهای این مرحله است باقی خواهد ماند واکنش کلی تبدیل گلوکز به الکل اتیلیک بطور خلاصه عبارت است از:

C۶H۱۲O۶۲CH۳CH۲OH+۲CO۲ + ۲ATP

بازده نظری تخمیر در حدود ۴۴% و کمی بیش از بازده تنفس است. تجزیه گلوکز در واکنشهای تخمیری ناقص بوده از آن فقط ۲ مول ATP حاصل می‌شود. در فرآیندهای تنفس تجزیه گلوکز بطور کامل صورت گرفته، ۳۶ مول ATP از آن نتیجه می‌شود.

منبع : دانشنامه رشد

+ نوشته شده در دوشنبه دوم اسفند 1389ساعت 12:58 توسط عبدلی |

تیتراسیون

تیتراسیون

مقدمه
تیتر کردن از روش‌های تجزیه حجمی است. در تجزیه حجمی ابتدا جسم را حل کرده و حجم معینی از محلول آن را با محلول دیگری که غلظت آن مشخص است که همان محلول استاندارد نامیده می‌شود، می‌سنجند. در تیتراسیون محلول استاندارد به‌طور آهسته از یک بورت به محلول حاوی حجم مشخص یا وزن مشخص از ماده حل شده اضافه می‌شود.

افزایش محلول استاندارد ، آنقدر ادامه می‌یابد تا مقدار آن از نظر اکی‌والان برابر مقدار جسم حل شده شود. نقطه اکی‌والان نقطه ای است که در آن ، مقدار محلول استاندارد افزوده شده از نظر شیمیایی برابر با مقدار حجم مورد نظر در محلول مجهول است. این نقطه را نقطه پایان عمل از نظر تئوری یا نقطه هم ارزی نیز می‌گویند.
روش تیتر کردن
در عمل تیتر کردن ، محلول استاندارد را از یک بورت به محلولی که باید غلظت آن اندازه گرفته می‌شود، می‌افزایند و این عمل تا وقتی ادامه دارد تا واکنش شیمیایی بین محلول استاندارد و تیتر شونده کامل شود. سپس با استفاده از حجم و غلظت محلول استاندارد و حجم محلول تیتر شونده ، غلظت محلول تیتر شونده را حساب می‌کنند.
یک مثال
نقطه اکی‌والان در عمل تیتر کردن NaCl با نقره تیترات وقتی مشخص می‌شود که برای هر وزن فرمولی -Cl در محیط یک وزن فرمول +Ag وارد محیط عمل شده باشد و یا در تیتر کردن ، سولفوریک اسید (H2SO4 ) با سدیم هیدروکسید ( NaOH ) نقطه اکی‌والان وقتی پدید می‌آید که دو وزن فرمولی اسید و دو وزن فرمولی باز وارد محیط عمل شوند.
تشخیص نقطه اکی‌والان
نقطه اکی‌والان در عمل بوسیله تغییر فیزیکی ( مثلا تغییر رنگ ) شناخته می‌شود. نقطه ای که این تغییر رنگ در آن روی می‌دهد، نقطه پایان تیتر کردن است. در تیتراسیون اسید و باز شناساگرها برای تعیین زمان حصول نقطه اکی‌والان بکار می‌روند. تغییر رنگ معرف ، نشانگر نقطه پایانی تیتراسیون می‌باشد.

بر حسب واکنش‌هایی که بین محلول تیتر شونده و استاندارد صورت می‌گیرد، تجزیه‌های حجمی (تیتراسیون) به دو دسته تقسیم می‌شوند:

انواع تیتر کردن
ا• روش‌هایی که بر اساس ترکیب یون‌ها هستند. یعنی تغییر ظرفیت در فعل و انفعالات مربوط به آن صورت نمی‌گیرد. این روش‌ها عبارت اند از:

• روشهایی که بر اساس انتقال الکترون هستند؛ مانند واکنش‌های اکسایش و کاهش
تیتر کردن واکنش های اسید و باز یا خنثی شدن
تیتر کردن ، عبارت است از تعیین مقدار اسید یا باز موجود در یک محلول که با افزایش تدریجی یک باز به غلظت مشخص یا بر عکس انجام می‌گیرد. موقعی که محلول یک باز دارای یونهای -OH است به محلول اسید اضافه کنیم، واکنش خنثی شدن انجام می‌شود

محاسبات
معمولا حجم مشخص (V) از محلول اسید با نرمالیته مجهول (N) انتخاب کرده ، به‌کمک یک بورت مدرج به‌تدریج محلو ل یک باز به نرمالیته مشخص (N) به آن اضافه می‌کنند. عمل خنثی شدن وقتی کامل است که مقدار اکی‌والان گرم های باز مصرفی برابر مقدار اکی‌والان گرم های اسید موجود در محلول شود.

برای این که عمل تیتراسیون بدقت انجام شود، باید عمل افزایش محلول باز درست موقعی متوقف گردد که تساوی فوق برقرار شود. روش معمول و همگانی برای تعیین پایان تیتراسیون استفاده از شناساگرهاست. دستگاه PH متر نیز برای محاسبات دقیق در تعیین نقطه اکی والان کاربرد دارد.

واکنش خنثی شدن
دید کلی
تیتراسیونهای خنثی‌شدن بطور گسترده در تعیین غلظت آنالیتهایی کاربرد دارند که یا اسید و یا باز هستند، یا با استفاده از روشهای مناسب به چنین گونه‌هایی تبدیل می‌شوند. آب ، حلال معمول برای تیتراسیون خنثی‌شدن است، زیرا بسادگی در دسترس و ارزان و غیرسمی است. پایین بودن ضریب انبساط دمایی آن یک خاصیت اضافی دیگر است.

ولی بعضی از آنالیتها در محیط آبی قابل تیتر کردن نیستند، زیرا انحلال‌پذیری آنها بسیار پایین است، یا چون قدرتهای اسیدی یا بازی آن چندان زیاد نیست که نقاط پایان رضایت بخشی را فراهم کنند. غلظت چنین موادی را اغلب می‌توان با تیتر کردن آنها در حلال دیگر به غیر از آب تعیین کرد.

نظریه تیتراسیونهای خنثی‌کردن
محلولهای استاندارد اسیدها و بازهای قوی را بطور گسترده‌ای برای تعیین آنالیتهایی بکار می‌برند که خود اسید یا بازند یا می‌توانند با اعمال شیمیایی به چنین گونه‌هایی تبدیل شوند.
واکنشگرها برای واکنشهای خنثی‌شدن
محلولهای استاندارد برای تیتراسیونهای خنثی شدن همواره از اسیدها یا بازهای قوی تهیه می‌شوند، زیرا این نوع واکنشگرها تیزترین نقطه پایانی را ارائه می‌کنند.
محلولهای استاندارد
محلولهای استاندارد بکار گرفته شده در تیتراسیونهای خنثی شده ، اسیدهای قوی یا بازهای قوی هستند. زیرا این اجسام در مقایسه با اسیدهای ضعیف و بازهای ضعیف بطور کاملتر با آنالیت واکنش می‌دهند. اسیدهای استاندارد از اسید هیدرو کلرویک ، اسید پرکلریک و اسید سولفوریک تهیه می‌شوند. اسید نیتریک بندرت بکار برده می‌شود، زیرا خاصیت آن بعنوان یک اکسنده ، عامل بالقوه‌ای برای واکنشهای جانبی ناخواسته است.

باید بخاطر داشت که محلولهای گرم و غلیظ اسید سولفوریک و اسید پرکلریک نیز عوامل اکسنده مستعدی هستند و بنابراین پرخطرند.

بنابرین ، خوشبختانه ، محلولهای رقیق این واکنشگرها نسبتا بی‌خطرند و می‌توانند بدون احتیاطهای خاص بجز محافظت چشم ، در آزمایشهای شیمی تجزیه‌ای بکار برده شوند. محلولهای استاندارد بازی معمولا از هیدروکسید سدیم ، هیدروکسید پتاسیم و گهگاه از هیدروکسید باریم تهیه می‌شوند. مجددا ، هنگام کار با این واکنشگرها و محلولهای آنها باید همیشه چشمها محافظت شوند.

نظریه رفتار شناساگر
بسیاری از اجسام طبیعی و سنتزی ، رنگهایی از خود نشان می‌دهند که به PH محلولی که این اجسام در آن حل شده‌اند، بستگی دارند. برخی از این اجسام که طی قرنها برای نشان دادن خاصیت قلیایی یا اسیدی آب بکار برده شده‌اند، در سالهای اخیر بعنوان شناساگر اسید و باز بکار گرفته می‌شوند. بطور کلی ، شناساگرهای اسید و باز ، اسیدها و بازهای ضعیف آلی هستند که بسته به تفکیک یا تجمع ، متحمل تغییرات ساختاری درونی می‌شوند که به تغییر در رنگ منجر می‌شود.
کاربردهای نوعی تیتراسیونهای خنثی‌شدن
تیتراسیونهای خنثی‌شدن در اندازه گیری آن دسته از گونه‌های بی‌شمار معدنی ، آلی و زیستی که خواص اسیدی یا بازی ذاتی دارند بکار برده می‌شوند. ولی کاربردهای بسیاری به همان اندازه اهمیت وجود دارند که در آنها ترکیب مورد تجزیه با یک واکنشگر مناسب به یک اسید یا باز تبدیل و سپس با یک باز یا اسید قوی استاندارد تیتر می‌شود.

دو نوع عمده از نقاط پایانی بطور گسترده در تیتراسیونهای خنثی‌شدن بکار برده می‌شود. نوع اول یک نقطه پایانی بصری است و بر پایه تغییر رنگ شناساگر قرار دارد. نوع دوم یک نقطه پایانی پتانسیومتری است که در آن پتانسیل یک سیستم الکترود شیشه - کامومل با یک وسیله اندازه گیری ولتاژ تعیین می‌شود. پتانسیل اندازه گیری شده مستقیما متناسب با PH است.

تجزیه عنصری
تعدادی از عناصر مهم را که در سیستمهای آلی و زیستی دخالت می‌کنند، می‌توان به سهولت با روشهایی که در مرحله پایانی به یک تیتراسیون اسید و باز ختم می‌شوند، اندازه گیری کرد. عموما عناصری که قابلیت این نوع تجزیه را دارند، غیر فلزند و شامل کربن ، نیتروژن ، گوگرد ، کلر ، برم ، فلوئور و چند گونه نامتداول دیگرند. در هر مورد ، عنصر به یک اسید یا باز معدنی تبدیل و متعاقبا تیتر می شود.

بعنوان مثال ، نیتروژن در بسیاری از مواد با اهمیت در پژوهش ، صنعت ، کشاورزی یافت می‌شود. مثلا نیتروژن در اسیدهای آمینه ، پروتئینها ، داروهای سنتزی ، کودهای شیمیایی ، مواد منفجره ، خاک ، آبهای آشامیدنی و رنگها وجود دارد. پس روشهای تجزیه‌ای برای تعیین نیتروژن بویژه در مواد آلی از اهمیت بسیاری برخوردارند.
اندازه گیری مواد معدنی
تعداد زیادی از گونه‌های معدنی را می‌توان توسط تیتراسیون با اسیدها یا بازهای قوی اندازه گیری کرد. بعنوان مثال ، نمکهای آمونیوم را می‌توان بسادگی با تبدیل به آمونیاک توسط باز قوی و سپس تقطیر در دستگاه کلدال اندازه گیری کرد. آمونیاک طبق روش کلدال جمع آوری و تیتر می‌شود. روشی را که برای نمکهای آمونیوم بیان شد، می‌توان برای اندازه گیری نیترات و نیتریت معدنی تعمیم داد.
تعیین گروههای عاملی آلی
تیتراسیونهای خنثی‌شدن برای سنجش مستقیم و غیر مستقیم انواع گروههای عاملی آلی روشهای ساده‌ای را فراهم می‌کنند.
کاربرد واکنشهای خنثی شدن در محیط غیر آبی
دو نوع از ترکیباتی را که در محیط آبی قابل تیتر کردن نیستند، می‌توان با تیتراسیون خنثی‌شدن در حلالهای غیر آبی مناسب اندازه گیری کرد. دسته اول ، اسیدها و بازهای آلی با وزن مولکولی زیادند که انحلال‌پذیری محدودی در آب دارند. نوع دوم ترکیبات معدنی یا آلی هستند که از نظر اسید و باز آنقدر ضعیف هستند ( یا کوچکتر از ) که نقاط پایانی رضایتبخشی در محیط آبی ارائه نمی‌دهند.

مثالهایی از این دسته عبارتند از آمینهای آروماتیک ، فنلها و نمکهای مختلفی از اسیدهای معدنی و کربوکسیلیک. اغلب ترکیباتی که نقاط پایانی رضایت بخشی در آب ندارند، در حلالهایی که خاصیت اسیدی یا بازی آنها را افزایش می‌دهند نقاط پایانی تیزی را ارائه می‌دهند.

هر چند تیتراسیونهای غیر آبی ، اندازه گیری گونه‌ای را که در آب قابل تیتراسیون نیست، امکان پذیر می‌سازند، معایب چندی نیز در استفاده از آنها وجود دارد. معمولا حلالها ، گران و اغلب فرار و سمی‌اند. همچنین اکثر آنها ضرایب انبساط کاملا بزرگی دارند و کنترل بیشتری دمای واکنشگر برای جلوگیری از بروز خطاهای نامعین در اندازه گیری حجم لازم است.

معرفهای PH یا شناساگرهای شیمیایی اسید و باز ، ترکیبات رنگی یا غیر رنگی آلی با وزن مولکولی بالا هستند که در آب یا حلال‌های دیگر به دو صورت اسیدی و بازی وجود دارند.
نگاه اجمالی
بهترین شناساگرهای اسید - باز ، اسیدهای آلی ضعیف می‌باشند. شکل اسیدی شناساگر رنگ مشخصی دارد و در صورت از دست دادن پروتون ، به ترکیب بازی که دارای رنگ دیگری می‌باشد، تبدیل می‌شود. یعنی تغییر رنگ اغلب شناساگرها از محلول بستگی به تغییر شکل آنها دارد. با استفاده از شناساگرها می‌توان PH یک محلول را تعین کرد شناساگرهای مختلفی برای تعیین PH شناخته شده‌اند که هر یک در محدوده خاصی از PH تغییر رنگ می‌دهند.
چگونگی تغییر رنگ یک شناساگر
شناساگرها ، اسیدها یا بازهای ضعیفی هستند و چون اکثر آنها شدیدا رنگی هستند، در هر اندازه گیری PH چند قطره از محلول رقیق شناساگر کافی می‌باشد. شناساگرهای اسید - باز را معمولا به صورت HIn نشان می‌دهند.

فرم اسیدی HIn ↔ H+ + -In فرم بازی

(Ka = (H+)x(In-)/(HIn)

اگر محلولی شامل دو جزء رنگی A و B باشد، معمولا رنگ A در مخلوط وقتی توسط چشم انسان تشخیص داده می‌شود که شدت آن ، ده برابر بیشتر از شدت رنگ B باشد، چون شدت آن تابع غلظت است. بنابراین رنگ ترکیب اسیدی شناساگر زمانی قابل رویت است که :

(10In-) = (HIn)

و رنگ و ترکیب بازی شناساگر زمانی قابل مشاهده است که:

(In-) = 10(HIn)

انتظار می‌رود وقتی که (In-) = (HIn) می‌باشد، رنگ شناساگر حد واسط بین دو رنگ باشد. در آن نقطه ویژه :

اهمیت استفاده از شناساگر مناسب در تیتراسیون
با استفاده از انواع شناساگر ، می‌توان PH یک محلول را تعیین کرد. برای این کار لازم است محدوده PH تغییر رنگ شناساگر را بدانیم. در تیتراسیونهای اسید و باز هم لازم است که PKa شناساگر مورد استفاده به PH محلول مورد نظر نزدیک باشد، در غیر اینصورت آزمایش همراه با خطا خواهد بود. اگر شناساگر قبل از نقطه هم‌ارزی تغییر رنگ دهد، حجم نقطه پایان کمتر از نقطه هم‌ارزی (خنثی شدن اسید یا باز) است و اگر شناساگر بعد از نقطه هم ارزی تغییر رنگ دهد، حجم نقطه پایان بیشتر از نقطه هم ارزی است.

در برخی از موارد مخلوطی از دو یا چند شناساگر در یک تیتراسیون مصرف می‌شود تا تغییر رنگ مشخصی در نقطه پایان رخ دهد. بعنوان مثال می‌توان متیلن آبی را با متیلن قرمز مخلوط کرده و یک شناساگر مخلوط بوجود آورد که در PH حدود 5.4 از بنفش به سبز تغییر رنگ می‌دهد. در این مورد ، متیلن آبی حین تیتراسیون بدون تغییر رنگ می‌ماند. اما متیلن قرمز در PHهای ‌کمتر از حدود 5.4 قرمز و در PHهای بیشتر از حدود 5.4 زرد می‌باشد.

در PHهای ‌کمتر ، قرمز و آبی ترکیب شده و رنگ بنفش ایجاد می‌کنند و در PHهای بیشتر ، زرد و آبی ترکیب شده و رنگ سبز ایجاد می‌کنند. دیدن تغییر رنگ بنفش به سبز ، آسانتر از تشخیص تغییر رنگ قرمز به زرد در شناساگر متیلن سرخ تنهاشت.

معرفهای معروف PH

شناساگر
رنگ اسیدی دامنه PH برای تغییر رنگ رنگ قلیایی
آبی تیمول قرمز 1.2 - 2.8 زرد
متیل اورانژ قرمز 3.1 - 4.5 زرد
سبز برموکروزول زرد 3.8 - 5.5 آبی
سرخ متیل قرمز 4.2 - 6.3 زرد
لیتموس قرمز 5 - 8 آبی
آبی برم‌تیمول زرد 6 - 7.6 آبی
آبی تیمول زرد 8 9.6 آبی
فنل فتالین بی‌رنگ 8.3 - 10 قرمز
زرد آلیزارین زرد 10 - 12.1 ارغوانی کم رنگ
تیمول فتالئین بی‌رنگ 9.3 - 10.5 آبی
ایندوفنول قرمز 7.1 - 9.1 آبی
برموفنول آبی زرد 3 - 4.6 ارغوانی
آزو بنفش زرد 13 – 11 بنفش
متیل بنفش زرد 0.15 - 3.2 بنفش 1. واکنش‌های خنثی شدن یا واکنش‌های اسید و باز 2. واکنش‌های رسوبی 3. واکنش‌هایی که تولید ترکیبات کمپلکس می‌کنند. OH- + H3O+ -----> 2H2O Ka شناساگر برابر غلظت +H و PKa = PH است. در نتیجه PH ای که در آن یک شناساگر که PKa آن نزدیک PH نقطه هم‌ارزی تیتراسیون است، تغییر رنگ شناساگر در نزدیک نقطه تعادل ، امکان‌پذیر می‌باشد.
برگرفته شده
academist.ir/forum

+ نوشته شده در دوشنبه دوم اسفند 1389ساعت 12:46 توسط عبدلی |

کبالت

کبالت

اطلاعات اولیه
کبالت ، عنصر شیمیایی است که با نشان Co و عدد اتمی ۲۷ در جدول تناوبی قرار دارد.

تاریخچه
کبالت و ترکیبات آن در دوران باستان شناخته شد که برای آبی کردن رنگ شیشه از آنها استفاده می‌کردند. “George Brand” به خاطر کشف کبالت شهرت یافت. تاریخ کشف این عنصر در منابع مختلف ، متفاوت است، اما این کشف بین سالهای ۱۷۳۰ و ۱۷۳۷ اتفاق افتاده است. او موفق به اثبات این نکته شد که منبع رنگ آبی شیشه‌ها کبالت است. قبلا” بیسموت همراه کبالت را عامل رنگ آبی شیشه‌ها می‌دانستند.

در خلال قرن نوزدهم ، کبالت آبی (۸۰ -۷۰% کبالت جهان ) در Blaafarvaerket در نروژ ، به رهبری صنعتگر پروسی “Benjamin Wegner” تولید شد. “John Livingood” و “Glenn Seaborg” در سال ۱۹۳۸ کبالت ۶۰ را کشف کردند. کلمه کبالت از واژه آلمانی kobalt یا kobold ، به معنی روح شیطان گرفته شده است. این نام را کارگران معدن به‌علت سمی و دردسرساز بودن این عنصر برای آن انتخاب کردند. ( کبالت سایر عناصر معدن را آلوده و کم عیار می‌کرد. )

پیدایش
کبالت ، بصورت فلز آزاد وجود ندارد و عموما” به‌صورت سنگ معدن یافت می‌شود. کبالت معمولا” به‌تنهایی استخراج نمی‌شود و به‌عنوان محصول جانبی فعالیتهای استخراج مس و نیکل بدست می‌آید.
[تصویر: 180pxCobalt_OreUSGOV.jpg]

سنگ معدنهای اصلی کبالت عبارتند از: کبالتیت ، اریتریت ، گلائوکودوت و اسکوترودیت. عمده‌ترین تولید کنندگان کبالت در جهان ، چین ، زامبیا ، روسیه و استرالیا هستند.

ترکیبات
به‌علت وجود حالتهای اکسیداسیون مختلف ، تعداد زیادی از ترکیبات کبالت وجود دارد. هر دو اکسید در دمای پایین ، ضدفرومغناطیس می‌باشند؛ CaO ، Co۳O۴ .

خصوصیات قابل توجه
کبالت ، عنصر فرومغناطیس سختی است که دارای رنگ خاکستری براقی می‌‌باشد.دمای کوری آن ، K۱۳۸۸ با ممنتم بور ۶/۱ – ۷/۱ در هر اتم است. این عنصر اغلب با نیکل همراه است و هر دوی آنها از اجزای مشخص فلز شهاب سنگی می‌باشند. پستانداران ، نیازمند مقدار بسیار کمی از نمکهای کبالت هستند. کبالت ۶۰ که ایزوتوپ رادیواکتیو و مصنوعی کبالت است، یک ردیاب رادیواکتیو مهم و عامل معالج سرطان به‌شمار می‌آید. نفوذ پذیری نسبی کبالت ، دو سوم آهن است. کبالت ، فلزی عموما” دارای مخلوطی از دو ساختار شکل بلورین fcc و hcp با دمای انتقال fcc –> hcp K۷۲۲ می‌باشد. حالات اکسیداسیون عادی کبالت ، شامل ۲+ و۳+ است، گرچه ۱+ نیز دیده شده است.

کاربردها

* آلیاژهایی از قبیل :
o آلیاژهای دیرگداز ، برای قطعات توربین گاز موتورهای هواپیما.
o آلیاژهای مقاوم در مقابل فرسایش و آسیب بر اثر کارکرد بالا.
o فولاد ، در سرعتهای بسیار زیاد.
o کاربیدهای روکشدار ( فلزات سخت هم نامیده می‌شوند ) و ابزارهای الماسه.
* آهن ربا و واسطه ضبط مغناطیسی ( ازقبیل نوار کاست و ویدئو ).
* کاتالیزور برای مصرف در صنایع شیمیایی و نفتی.
* در آبکاری الکتریکی برای ظاهر ، استحکام و مقاوت در برابر اکسیداسیون.
* عامل خشک کننده در رنگها ، جوهر و براق‌کننده‌ها.
* لایه زیرین در لعابهای چینی.
* رنگدانه ( کبالت آبی و سبز ).
* الکترودهای باطری.
* تایرهای رادیال تسمه فولادی.
* کبالت –۶۰ بعنوان منبع اشعه گاما دارای چندین کاربرد است :
o در پرتو درمانی ( رادیوتراپی ) بکار می‌رود.
o در استرلیزه کردن غذاها با روش تابشی ( پاستوریزه کردن سرد ) بکار می‌رود.
o در رادیوگرافی صنعتی به‌منظور تشخیص عیوب ساختاری قطعات فلزات بکار می‌رود.

کاربردهای پزشکی
کبالت ۶۰ ( Co-۶۰) ، فلزی رادیواکتیو است که در پرتودرمانی کاربرد دارد. کبالت ۶۰ دو اشعه X و گاما با انرژیهای ۱.۱۷MeV و ۱.۳۳MeV تولید می‌کند. منبع کبالت ۶۰ تقریبا” به قطر ۲ سانتیمتر است که نتیجه آن ، تشکیل یک نیم سایه هندسی است که لبه میدان تشعشع را نامشخص می‌کند. از ویژگیهای بد این فلز ،‌ تولید مقدار کمی غبار رقیق است که باعث بروز مشکلاتی در حفاظت مقابل اشعه می‌گردد.

منبع کبالت ۶۰ تقریبا” برای ۵ سال مفید است، اما بعد از این مدت هم بسیار رادیواکتیو می‌باشد و بنابراین دستگاههای کبالت در جوامع غربی که لیناکس متداول است، کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. اولین دستگاه کبالت ۶۰ درمانی ( بمب کبالت ) برای اولین در کانادا ساخته شد و نیز برای اولین بار در همانجا مورد استفاده قرار گرفت. در واقع اولین دستگاه در مرکز سرطانی Saskatoon به نمایش در آمده است.

نقش بیولوژیک
مقادیر کم کبالت برای بسیاری از موجودات زنده از جمله انسان ، حیاتی است. وجـــــــــــــــــود ۰.۳ تا ۰.۱۳ قسمت در میلیون کبالت در خاک برای سلامتی حیوانات علف‌خوار مفید است. این عنصر ، جزء اصلی ویتامین کبالامین یا ویتامین B-۱۲ می‌باشد.

ایزوتوپ ها
کبالت ، بصورت طبیعی دارای ۱ ایزوتوپ پایدار ( ۵۹- Co) می‌باشد.۲۲ رادیوایزوتوپ نیز شناخته شده که پایدارترین آنها Co-۶۰ با نیمه عمر ۵,۲۷۱۴ سال ، CO-۵۷ با نیمه عمر ۲۷۱,۷۹ روز ، Co-۵۶ با نیمه عمر ۷۷,۲۷ روز و Co-۵۸ با نیمه عمر ۷۰,۸۶ روز هستند. مابقی ایزوتوپهای رادیواکتیو ، دارای نیمه عمری کمتر از ۱۸ ساعت هستند که اکثریت آنها نیمه عمری کمتر از ۱ ثانیه دارند. این عنصر همچنین دارای ۴ حالت برانگیختگی است که تمامی آنها نیمه عمری کمتر از ۱۵ دقیقه دارند.

ایزوتوپهای کبالت از نظر وزن اتمی ، بین ۵۰amu و amu ۷۳ قرار دارند. حالت فروپاشی اصلی قبل از فراوانترین ایزوتوپ پایدار ۵۹-Co ، الکترون گیری و حالت اصلی بعد از آن کاهش بتا می‌باشد.محصول فروپاشی اصلی پیش از ۵۹-Co ایزوتوپهای عنصر ۲۶ (آهن) و محصولات اصلی بعد از آن ایزوتوپهای عنصر ۲۸ (نیکل) می‌باشند.

هشدارهــــــــــا
فلز کبالت پودر شده ، خطر آتش سوزی به همراه دارد. بهتر است همه ترکیبات کبالت را سمی در نظر گرفت، مگر اینکه خلاف آن ثابـت شده باشد. احتمالا”بیشتر ترکیبات کبالت خیلی زهرآگین نیستند. کبالت ۶۰ ، ارسال کننده اشعه گامای قوی است، لذا تماس با این نوع کبالت خطر ابتلا به سرطان را ایجاد می‌کند. بلع کبالت ۶۰ منجر به ورود مقداری کبالت درون بافتهای بدن می‌شود که به‌کندی از بدن خارج می‌شود.

کبالت ۶۰ در مقابله‌های اتمی ، عاملی خطرساز است، چون ارسالهای نوترونی مقداری از آهن را به این ایزوتوپ رادیواکتیو تبدیل می‌کند. بعضی طراحی‌های تسلیحات اتمی ، عمدا” به گونه ای می‌باشد که میزان کبالت ۶۰ را که بعنوان ذرات رادیواکتیو پراکنده می‌شوند، افزایش دهند. گاهی اوقات آنها را بمب کثیف یا بمب کبالت می‌نامند. خطر در مواقع غیر از جنگ اتمی ، استفاده نادرست ( یا سرقت ) از واحدهای رادیوتراپاتیک پزشکی است.

برگرفته شده
academist.ir

+ نوشته شده در دوشنبه دوم اسفند 1389ساعت 12:44 توسط عبدلی |

کروماتوگرافی

کروماتوگرافی
کروماتوگرافی آنی با ستون خشک کروماتوگرافی کاغذی موضوعات ویژه شیمی نکات بارز کروماتوگرافی کاغذی کروماتوگرافی جذب سطحی شیمی و لیزر آشکارساز کروماتوگرافی گازی کروماتوگرافی تبادل یونی کروماتوگرافی ستون مویین کروماتوگرافی گاز ـ جامد کروماتوگرافی باستون خشک کروماتوگرافی گاز ـ مایع مراحل تجزیه شیمیایی شناسایی با فرآیند انحلال لیزر و اثر نور  گرمایی در تجزیه شیمیایی مخلوط راسمیک ماده مرکب شیمی تجزیه کمی دیاسترئومرها بیوشیمی بالینی شیمی تجزیه آزمایش فتوگرافی خورشیدی آزمایش جداسازی رنگیزه‌های نوری در گیاهان جداسازی مواد مبانی شیمی تجزیه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا کروماتوگرافی تقسیمی جداسازی اجزای در کروماتوگرافی کروماتوگرافی ژلی
علوم طبیعت > شیمی > شیمی تجزیه
(cached)

--------------------------------------------------------------------------------
ریشه لغوی
کروماتوگرافی (chromatoghraphy) ، در زبان یونانی chroma یعنی رنگ و grophein یعنی نوشتن است.

اطلاعات اولیه
پر کاربردترین شیوه جداسازی مواد تجزیه‌ای کروماتوگرافی است که در تمام شاخه‌های علوم کاربردهایی دارد. کرماتوگرافی گروه گوناگون و مهمی از روش‌های جداسازی مواد را شامل می‌شود و امکان می‌دهد تا اجزای سازنده نزدیک به هم مخلوط‌های کمپلکس را جدا ، منزوی و شناسایی کند بسیاری از این جداسازی‌ها به روش‌های دیگر ناممکن است.

سیر تحولی رشد
اولین روش‌های کروماتوگرافی در سال 1903 بوسیله میخائیل سوئت ابداع و نامگذاری شد. او از این روش برای جداسازی مواد رنگی استفاده کرد.
مارتین و سینج در سال 1952 به پاس اکتشافاتشان در زمینه کروماتوگرافی جایزه نوبل دریافت کردند.
توصیف کروماتوگرافی
کروماتوگرافی را به دلیل اینکه در برگیرنده سیستمها و تکنیکهای مختلفی است نمی‌توان به طور مشخص تعریف کرد. اغلب جداسازی‌ها بر مبنای کروماتوگرافی بر روی مخلوطهایی از مواد بی‌رنگ از جمله گازها صورت می‌گیرد. کروماتوگرافی متکی بر حرکت نسبی دو فاز است ولی در کروماتوگرافی یکی از فازها بدون حرکت است و فاز ساکن نامیده می‌شود و دیگری را فاز متحرک می‌نامند. اجزای یک مخلوط به وسیله جریانی از یک فاز متحرک از داخل فاز ساکن عبور داده می‌شود. جداسازی‌ها بر اساس اختلاف در سرعت مهاجرت اجزای مختلف نمونه استوارند.

روش‌های کروماتوگرافی
روش‌های کروماتوگرافی را می‌توان ابتدا بر حسب ماهیت فاز متحرک و سپس بر حسب ماهیت فاز ساکن طبقه‌بندی کرد. فاز متحرک ممکن است گاز یا مایع و فاز ساکن ممکن است جامد یا مایع باشد. بدین ترتیب فرآیند کروماتوگرافی به چهار بخش اصلی تقسیم می شود. اگر فاز ساکن جامد باشد کروماتوگرافی را کروماتوگرافی جذب سطحی و اگر فاز ساکن ، مایع باشد کروماتوگرافی را تقسیمی می‌نامند.

انواع کروماتوگرافی
هر یک از چهار نوع اصلی کروماتوگرافی انواع مختلف دارد:

کروماتوگرافی مایع – جامد

کروماتوگرافی جذب سطحی
کروماتوگرافی لایه نازک
کروماتوگرافی تبادل یونی
کروماتوگرافی ژلی

کروماتوگرافی گاز – جامد

کروماتوگرافی مایع – مایع

کروماتوگرافی تقسیمی
کروماتوگرافی کاغذی

کروماتوگرافی گاز- مایع

کروماتوگرافی گاز – مایع
کروماتوگرافی ستون مویین
مزیت روشهای کروماتوگرافی
با روشهای کروماتوگرافی می‌توان جداسازی‌هایی را که به روش‌های دیگر خیلی مشکل می‌باشند انجام داد. زیرا اختلافات جزئی موجود در رفتار جزئی اجسام در جریان عبور آنها از یک سیستم کروماتوگرافی چندین برابر می‌شود‌. هر قدر این اختلاف بیشتر شود قدرت جداسازی مواد بیشتر و برای انجام جداسازی مواد نیاز کمتری به وجود اختلافات دیگر خواهد بود.

مزیت کروماتوگرافی نسبت به ستون تقطیر این است که نسبتا آسان می‌توان به آن دست یافت با وجود اینکه ممکن است چندین روز طول بکشد تا یک ستون تقطیر به حداکثر بازده خود برسد ولی یک جداسازی مواد کروماتوگرافی می‌تواند در عرض چند دقیقه یا چند ساعت انجام گیرد.

یکی از مزایای برجسته روش‌های کروماتوگرافی این است که آنها آرام هستند. به این معنی که احتمال تجزیه مواد جداشونده به وسیله این روش‌ها در مقایسه با سایر روش‌ها کمتر است.

مزیت دیگر روش‌های کروماتوگرافی در این است که تنها مقدار بسیار کمی از مخلوط برای تجزیه لازم است به این دلیل روش‌های تجزیه‌ای مربوط به جداسازی مواد کروماتوگرافی می‌توانند در مقیاس میکرو و نیمه میکرو انجام گیرند.

روش‌های کروماتوگرافی ساده سریع و وسایل مورد لزوم آنها ارزان هستند. مخلوط‌های پیچیده را می‌توان نسبتا به آسانی به وسیله این روش‌ها به دست آورد.
مواد نوع کروماتوگرافی
مواد شیمیایی مشابه کروماتوگرافی تقسیمی
مواد شیمیایی غیر مشابه کروماتوگرافی جذب سطحی
گازها و اجسام فرار کروماتوگرافی گازی
مواد یونی و معدنی

کروماتوگرافی تبادل یونی در ستون
کروماتوگرافی کاغذی یا لایه نازک
الکترفورز ناحیه‌ای
مواد یونی و غیر یونی کروماتوگرافی تبادل یون یا ژلی
مواد زیستی و ترکیباتی با جرم مولکولی نسبی بالا کروماتوگرافی ژلی الکتروفورز

انتخاب بهترین روش کروماتوگرافی
انتخاب نوع روش کروماتوگرافی بجز در موارد واضح (مانند کروماتوگرافی گازی در جداسازی مواد گازها) عموما تجربی است. زیرا هنوز هیچ راهی جهت پیش بینی بهترین روش برای جداسازی مواد اجسام مگر در چند مورد ساده وجود ندارد. در ابتدا روش‌های ساده‌تر مانند کروماتوگرافی کاغذی و لایه نازک امتحان می‌شوند. زیرا این روش‌ها در صورتی که مستقیما قادر به جداسازی مواد نباشند نوع سیستم کروماتوگرافی را که جداسازی مواد بوسیله آن باید صورت بگیرد، مشخص می‌کنند آنگاه در صورت لزوم از روش‌های پیچیده‌تر استفاده می‌شود. از فهرست زیر می‌توان به عنوان یک راهنمای تقریبی استفاده کرد‌.

در جداسازی‌های مشکل وقتی که روش‌های ساده فاقد کارایی لازم هستند روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HELC) می تواند جوابگو باشد

برگرفته شده
academist.ir/forum

+ نوشته شده در دوشنبه دوم اسفند 1389ساعت 12:41 توسط عبدلی |

عناصر كشف شده به روش طيف سنجي

عناصر كشف شده به روش طيف سنجي

مقدمه

مشكل بتوان گفت كه دهه اي در قرن سيزدهم / نوزدهم بدون كشف عنصري جديد سپري شده باشد. حتي در طي بعضي دوره هاي 10 ساله آن قرن ،تعداد زيادي عنصر كشف شده اند فقط دهه ششم آن قرن استثنا است ،چون در آن دهه عنصري كشف نشده است. اين موضوع عجيب به نظر ميرسد ولي علت اش آن است كه شيمي تجزيه آنچه را كه در توانايي اش داشته است به انجام رسانده بود. تا حدود نيمه قرن سيزدهم/نوزدهم شيمي تجزيه تمام امكانات اش را براي كشف عناصري كه نياز به روش هاي دقيق تر نداشتند به كار بسته بود و انها را كشف كرده بود. عناصر كشف شده يا به حالت طبيعي فراوان بوده اند ويا شيمي دانان بر حصب اتفاق به كاني هاي محتواي عناصر نادر بر خورده بودند. تا نيمه قرن سيزدهم /نوزدهم حدود 60 عنصر كشف شده بود.گسترش روشهاي طيف سنجي در فاصله 1238/1859 تا 1239/1860 توسط بونزن و كيرشهف دانشمندان آلماني به وقفه پيش آمده در اكتشافات عناصر پايان داد و ناگهان گزارشهايي در باره كشف عناصر جديد از روي خطوط مشخصه شان در دستگاه طيف سنج منتشر شد . چهار عنصر (سزيوم ، روبيديم ، تاليوم و آنديوم ) با توسل به روش طيف سنجي شناخته شدند .

سزيوم

به حكم سرنوشت ، سزيوم نخستين عنصر روي زمين است كه توسط روش طيف سنجي شناخته شده است و اگر اين روش به وجود نيامده بود بعيد نبود كه عنصر مزبور سرنوشت ديگري مي داشت . در سال 1225 /1846 برايتهائوپت كه معدن شناس بود ، در ضمن بررسي كانيها و سنگ هاي معدني جزيره البا به نمونه اي كوارتزيت رنگين برخورد كرد كه آن را پولوكس يا پولي سيت ناميد. اين نمونه بعدها به دست پلاتنر شيميداني از اهالي فرايبرگ آلمان كه استاد متالوژيك در آكادمي معدن بود افتاد . نمونه موجود در دسترس وي آنقدر اندك بود كه فقط انجام يك آزمايش تجزيه با ان مقدور بود . وقتي اجزاي آن سنگ معدني را معلوم كرد ، در آن چيز تازه اي نيافت .تنها نكته اي كه توجه اش را جلب كرد اين بود كه جمع كل اجزا 75/92 درصد خود نمونه بود . نظر به اينكه كه وي ديگر نمونه اي براي آزمايش نداشت ، دليل اين كم شدن وزن را نتوانست پيدا كند . تنها نتيجه اي كه او از تجربه اش گرفت اين بود كه پولوكس از تمام سيليكاتهاي شناخته شده ، بيشترين مقدار مواد قليايي را محتوا است . اكنون ميدانيم كه سزيوم توسط سديم و پتاسيم كه مقدارشان در نمونه خيلي زياد بود در استتار قرار گرفته بود و پلاتتنر قادر به استخراج آن نبوده است. در سال 1239 /1860 بونز و كيرشهف تركيب شيميايي آب چشمه هاي معدني مختلف را به روش طيف سنجي مورد مطالعه قرار داد . پس از جدا كردن كلسيم ، استرونسوم ،منيزيم و ليتيوم از نمونه اي از اب معدني دوركهايم قطره اي از آن آب را تبخير كردند و مورد آزمايش طيف سنجي قرار دادند و به دو خط آبي پررنگ نزديك به هم برخوردند . آن دو دانشمند با توجه به اينكه عنصري داراي چنين خط طيفي تا آن زمان پيدا نشده بود ، آن خطوط را متعلق به عنصر ناشناخته اي از خانواده فلزات قليايي دانستند . براي اين عنصر ، نام سزيوم (با علامت شيمايي Cs) پيشنهاد كردند . توضيح اينكه در روزگاران كهن اين واژه براي معرفي رنگ آبي قسمت بالاي افلاك به كار مي رفته است . بخار آب رنگ زيباي سزيوم ، وجود مقدار اندك چند ميليونيم ميلي گرم از آن را به حالت مخلوط با سديم ، ليتيوم و استرونسيوم به اثبات رساند . در22 فروردين 1239 /11 آوريل سال 1860 بونزن نامه اي در باره كشف فلز قليايي جديد به روسكو (همكارش در يكي از تجربه هاي فتو شيمي ) نوشت . در 20 ارديبهشت دهم مه همان سال ، اين موضوع را به آكادمي علوم برلن گزارش كرد . تا شش ما بعد بونزن توانست 50 گرم كلروپلاتينات سزيوم نسبتا خالص تهيه كند. براي بدست آوردن اين مقدار ازآن ماده مي بايستي حدود 300 تن آب معدني مورد آزمايش قرار گرفته باشد. در اين تجربه حدود يك كيلوگرم كلرور ليتيوم به عنوان محصول فرعي به دست آمده بود .ارقام مورد اشاره ، براي آن آورده شده است كه به مقدار اندك سزيوم موجود در آبهاي معدني پي ببريم . چهار سال بعد پيزاني تجربه گر ايتاليايي ، به تجزيه پولوكس كه قبلا توسط پلاتنر انجام شده بود ، همت گماشت . در اين كار وقت با وي ياري كرد و در آن كاني ، سزيوم يافت و نشان داد كه دانشمند آلماني سولفات سزيوم را به اشتباه مخلوطي از سولفاتهاي سديم و پتاسيم تلقي كرده است . در هر حال سزيوم خالص در سال1261/1882 توسط ساتربرگ شيميدان آلماني ، از طريق الكتروليز مخلوط سيانور سزيوم و سيانور باريم به دست آمد بكتوف در روسيه تقريبا در همان زمان به طور مستقل از ساتربرگ ، سزيوم به دست آورد . روش وي مبتني بر كاهش يا احياي آمونياك سزيوم ( CsAlO2)توسط منيزيوم درزير جريان هيدروژن بود .

روبيديوم

در ضمن بررسي كاني كميابي به نام لپيدوليت (كه به خاطر رنگ ياس بنفش به نام ليلياليت نيز ناميده مي شد )دومين عنصر از طريق طيف سنجي كشف شد نخستين بار در اواخر قرن هيجدم كلاپرود تجزيه شيمايي دقيقي از اين كاني به عمل آورد .اما در آن زمان اين تجزيه گر ورزيده به وجود مواد قليايي در كاني مزبور ، پي نبرد. كلاپرود كه به نتيجه آزمايش خود مشكوك شده بود ، تجربه مزبور را در سال1176/1797 تكرار كرد و اين بار به نتايج زير رسيد : دي اكسيد سيليسيم 5/54 ، اكسيد آلومينيوم 25/38 ، اكسيد پتاسيم %4 اكسيد منيزيوم 75/50 /2 درصد از دست رفته را وي مربوط به اب موجود در كاني دانست . مهم نيست كه چه دقتها و تدابيري را آن شيمي دان به كار بست ، ولي آنچه حائز اهميت است ، اين است كه وي به وجود دو جزء بسيار مهم آن كاني پي نبرد . آن دو جزء عبارت بودند از ليتيوم و فلوئور . در نتيجه طبيعت لپيدوليت شناخته نشد در اواخر سال 1239/آغاز سال 1861 نمونه اي از سنگ معدني ياد شده كه از ساكسوني آورده شده بود به دست بونزن و تيرشهف افتاد ، كه تركيبات قليايي آن را جدا كردند و پتاسيم را به صورت كلروپلاتينات متراسب كردند . پس از شستشوي كامل رسوب مزبور ، آن را مورد آزمايش طيف سنجي قرار دادند . در سوم اسفند 1239/بيست و سوم فوريه سال1861 آن دو شيميدان وجود فلز قليايي جديدي را در لپيدوليت به آكادمي علوم برلن گزارش كردند . دانشمندان مزبور به خاطر خط قرمزه تيره فلز جديد ، آن را روبيديم ناميدند و علامت شيمياي اش را rb قرار دادند. اين نام از واژه لاتين به معني قرمز تند گرفته شده است . بعد بونزن و كيرشهف در آب معدني كه يك سال قبل در آن سزيوم يافته بودند ، روبيديوم هم پيدا كردند .مقدار روبيديم آب معدني مزبور اندكي بيش از مقدار سزيوم در آن بود . در سال 1242/1863 روبيديم فلزي توسط بونزن تهيه شد .

تاليوم

تاليوم سومين عنصري است كه توسط طيف سنجي سنگهاي معدني موجود در زمين به وجودش پي برده اند . برخي از خواص اين عنصر به خواص عناصري فلزي شباهت دارد و در نتيجه عده اي از دانشمندان تصور مي كردند كه تاليوم عنصر شيمياي مستقلي نيست و آن را مخلوطي از فلزات قليايي به ويژه هم گروههاي سنگين وزن روبيديم و سزيوم مي شمارند . براي از ميان بردن شك زمان لازم بود . هنگامي كه بونزن و كيرشهف دست اندركار بررسي عناصر جديد كشف شد ه بودند روش تجزيه طيف سنجي آنان ، توجه كروكس شيمي و فيزيك دان انگليسي را جلب كرد وي در آن زمان مورد تاييد جامعه علمي آمريكا بود و به ويژه به عنوان نويسنده و منتشر كننده نشريه صاحب شهرت يافت .بنابراين سر ورمزي در كار وجود نداشت و كروكس به روش خودش به كار اكتشاف پرداخت . در سال 1229 /1850 حدود ده پوند از سرباره اي كه در اتاقهاي سربي كارخانه اسيد سولفوريك سازي طيلكروب واقع در آلمان ، توليد شده بود دريافت كرد . وي از آن سرباره سلينيوم را جدا كرد تا تركيبات به نام سلنو سيانورها را مورد بررسي قرار دهد كا البته نخستين نشريه علميش به همين ماده اختصاص يافت پس از خارج كردن سلينيوم و خالص كردنش ماده اي به جا ماند كه وي تصور كرد كه تلور باشد. چون اين عنصر از نظر خواص شيميايي به سلينيوم شبيه بود . به هر حال با روش هايي كه به كار مي بست موفق به استخراج تلور از آن نشد به اين ترتيب بررسي به بن بست خورد . اما از ياري بخت وي باقيمانده سر باره را پس از بررسيهايش نگاه داشته بود(احتمالا به خاطر آنكه تصور مي كرد در آن تلور وجود داشته باشد كشف سزيوم و روبيديم توجه كروكس را خيلي جلب كرد . اين موضوع تنها جالب نبود بلكه ازنظر علمي هم ارزشمند بود و آن دانشمند ناگهان متوجه شد كه روش طيف سنجي تا چه حد از نظر كارهاي تجزيه مي توان مفيد باشد . كروكس دستگاه طيف سنجي تهيه كرد و به كار به آن پرداخت . نوبت به نمونه هاي سرباره كارخانه اسيد سولفوريك سازي كه بيش از ده سال از نگهداريشان مي گذشت رسيد كروكس نمونه را در شعله قرار داد و آنا از نتيجه كارش ناراحت شد زيرا كمترين اثري از خطوط مربوط تلور در طيف آن وجود نداشت . خطوط ويژه سلينيوم ظاهر و سپس به تدريج محو شدند . در هر حال به جاي آنها خط سبز زيبايي در طيف ديده شد كه كروكس قبلا هرگز نظير آن را نديده بود اين خط به عنصر شيميايي جديدي مربوط بود كه وي آن را تاليوم نام گذاشت . نخستين مطلب درباره كشف كروكس در دهم فروردين 1240 /سي ام مارس 1861 تحت عنوان «درباره وجود عنصري كه احتمالا به خانواده گوگرد تعلق دارد » منتشر شد . در اين قسمت از موضوع نويسنده اشتباه كرده بود. زيرا بنا بر آنچه كه اكنون مي دانيم تاليوم نه با گوگرد و نه با هم خانواده هايش هيچ وجه تشابهي ندارد سال بعد كروكس به اشتباه خود پي برد و مطلب ديگري تحت عنوان « تاليوم عنصر شيميايي جديد » منتشر كرد كه در آن به شباهت آن با گوگرد اشاره نشده بود به اين ترتيب تاليوم كشف شد . در اين جا عنوان كشف شدن معني اثبات وجود تاليوم به كمك روش جديد بوده است . كروكس از مشاهده طيف عنصر نه عنصر خالص به دست آورد و نه تركيباتش را ساخت اين كار را لامي شيميدان فرانسوي انجام داده است كه برخي وي را كاشف ديگر تاليوم مي دانند لامي براي نخستين بار طيف خطي سبزرنگ تاليوم را در نمونه اي از سلنيوم كه از سرباره كارخانه اسيد سولفوريك سازي استخراج شده بود ديد اين واقعه در فروردين 1241 /مارس 1862 يعني يك سال پس از مشاهدات كروكس رخ داد و در تيرماه ژوئن همان سال لامي نمونه اي از تاليوم فلزي را به وزن 14 گرم به آكادمي علوم پاريس تسليم كرد . كروكس هم موفق به تهيه تاليوم فلزي شد منتها ماده مزبور به صورت پودر بود. در هر حال لامي مدعي شد كه نمونه اي را كه كروكس داده است فلز خالص نيست بلكه سولفور آن است . مجادله درگرفت و كروكس ادعا كرد كه پودر فلز را قبل از يازده اردوبهشت 1241 اول ماه مه 1862 تهيه كرده است اما به سبب فراربودن آن جرات نكرده است به صورت شمش درآورد كميته ويژه اي از طرف آكادمي علوم پاريس به عضويت دانشمندان برجسته اي مانند سن كلردويل پلوز و دوما به موضوع رسيدگي كرد و لامي را حائز اولويت شناخت . بررسيهاي دانشمند فرانسوي در مورد تاليوم بدون شك عميقتر از بررسي هاي كروكس بود .وي نشان داد كه فلز مزبور تركيبات سه ظرفيتي و يك ظرفيتي به وجود مي آورد . تاليوم يك ظرفيتي شباهت زيادي به فلزات قليايي دارند و تاليوم سه ظرفيتي رفتارش شبيه آلومينيوم است . دوما آن را فلز متناقض ناميد.شباهت تاليوم و پتاسيم موجب بروز اين نظر شده بود كه اين عنصر را مخلوطي از فلزات قليايي ناشناس سنگين وزن تلقي كنند . مايه تاسف است كه افتخار مربوط به كشف تاليوم را منحصرا به كروكس نسبت مي دهند و غالبا تلاش موثر شيمي دان فرانسوي را در اين را ناديده مي انگارند درسال 1245 /1866 نوردنشولد جهانگرد و معدن شناس مشهور و يكي از كاشفين سرزمين گرين لند سنگ معدني پيدا كرد كه محتواي نقره ، مس ، سلنيوم و تاليوم بود و وي پيشنهاد كرد كه آن را به افتخار كروكس ، كروكسيت بنامند زمان درازي تصور مي شد كه اين جسم تنها كاني محتواي تاليوم به اندازه قابل ملاحظه است.

آنديوم

در تاريخچه عناصر شيميايي غالبا كشف عنصر جديد مستقيما در كشف عنصر ديگر موثر واقع مي شود . از جمله اين موارد يكي آن است كه كشف تاليوم كمك به كشف آنديوم كرد . آنديوم آخرين عنصر از گروه چهار تايي كه به روش طيف سنجي كشف شده اند اين داستان در شهر فريبوگ آلمان رخ داد و افراد موثر در آن رايش استاد فيزيك در آكادمي معدن و دستيارش ريختر بود. زمان واقعه سال 1242 /1863بود . خواص تاليوم كه دو سال قبل از آن تاريخ كشف شده بود مورد توجه رايش قرار گرفت و وي تصميم به تهيه مقدار كافي از فلز مزبور جهت انجام تجربياتش گرفت. او در جستجوي يافتن منابع طبيعي تاليوم ، نمونه هاي كاني روي معدن هيملس فورست را مورد تجزيه قرار داد . آن كاني علاوه بر روي محتواي گوگرد ، آرسنيك ، سرب ، سيليسيوم ، منگنز قلع ، كادميوم و به طور خلاصه تعداد زيادي عنصر شيميايي بود . رايش عقيده داشت كه در آن كاني بايد تاليوم هم وجود داشته باشد گر چه تجربه هاي شيميايي وقت گير وي عنصر دلخواهش را به دست نداد ولي رسوبي به رنگ زرد كاهي كه تركيبش ناشناخته بود . به دست آورد گفته مي شود هنگامي كه وين كلر وارد آزمايشگاه رايش شد دوستش به او لوله آزمايشي محتواي رسوبي را نشان داد و گفت اين رسوب سولفور عنصري جديد است .نبايد تصور داشت كه رايش براي تاييد گمان خود به طيف سنجي متوسل نشده است . مسلما رايش از طيف سنجي هم بهره مي گرفته است اما متاسفانه به سبب نوعي بيماري چشم قادر به تشخيص رنگها نبود و به همين سبب از ريختر دستيارش درخواست كرد كه تجزيه هاي طيف سنجي را انجام دهد .ريختر در نخستين كوششهايش به پيروزي رسيد . وي درطيف آن نمونه به خط آبي روشني برخورد كه با خطوط آبي سزيوم و ديگر عناصر قابل اشتباه نبود . به عبارت ديگر نتيجه تجربه خيلي مشخص بود رايش و ريختر معتقد بودند كه كاني هيملس فورست حاوي عنصر شيمايي جديدي است كه بر آن نام آنديوم گذاشتند . نكته اي كه موجب اعتبار رايش شده اين است كه گزارش هاي اوليه مربوط به كشف آنديوم توسط هر دو دانشمند امضاءشده بود در حالي كه رايش معتقد بود كه اين كار غير عادلانه است و امتياز كشف عنصر مزبور منحصرا متعلق به ريختر است. اندك زماني پس از اينكه آن دو دانشمند به كمك طيف سنجي وجود آنديوم را در طبيعت به اثبات رسانند مقدار كمي از آن را تهيه كردند .

تركيبات آنديوم شعله را به رنگ آبي مايل به بنفش در آوردند و اين رنگ آنچنان مشخص كننده است كه بدون توسل به طيف سنجي مي توان از روي آن رنگ وجود اين عنصر را مورد تاييد قرار داد .بعدها رايش و ريختر با كمك هاي ارزنده وينكلر توانستند برخي از خواص آنديم را بررسي كنند وقتي در سال 1246 /1867 آنديم فلزي توسط رايش و ريختر تهيه شد آن را به آكادمي علوم پاريس هديه كردند و در آن زمان قيمت آن آنديم 800 ليره انگليسي تخمين زده شده بود كه مبلغ هنگفتي بود . خواص شيميايي آنديم اندك زماني پس از كشفش مورد بررسي و شناسايي قرار گرفت ولي در تعيين جرم اتميش اشتباه شده بود و آن را 6/75 ذكر كرده بودند . مندليف با بررسي خواص شيميايي عنصرملاحظه كرد كه جرم اتمي تعيين شده متناسب با مكان واقعي اين عنصر درجدول تناوبي نيست و براي رفع اين اشكال پيشنهاد كرد كه جرمي حدود 50 درصد بيش از جرم تعيين شده را برايش منظور كردند . بعد مندليف ثابت كرد كه پيشنهادش به جا بوده است و بدين ترتيب آنديوم مكان واقعيش را در گروه سوم جدول تناوبي اشغال كرد.

برگرفته شده
khschool.ir

+ نوشته شده در دوشنبه دوم اسفند 1389ساعت 12:37 توسط عبدلی |

چگونگی کشف هیدروژن

چگونگی کشف هیدروژن

هیدروژن یکی از جالب ترین عناصر جدول تناوبی است عدد اتمی اش یک و سبک ترین گاز موجود در طبیعت است عنصری است که برای حل بسیاری از مسائل شیمی نظری کشفش ضروری بوده عنصری است که با از دست دادن تنها الکترونش تبدیل به پروتونی عریان و به دون پوشش می شود و بنابراین شیمی هیدروژن شیمی ویژه ای است و در واقع شیمی یکی از ذرات اساسی است.

مندلیف هیدروژن را عادی ترین عنصر درمیان عناصر عادی می نامد (وی عناصر موجود در تناوبهای کوتاه جدول تناوبی را عادی تلقی می کرد) زیرا این عنصر آغازگر سری عناصر شیمیایی طبیعی بود می توان با واکنش ساده مانند ریختن اسید کلرئیدریک بر روی براده روی مقداری هیدروژن تهیه کرد.

حتی در دورانهای کهن که هنوز شیمی به عنوان علم تلقی نمی شد و کیمیا گران در جستجوی کیمیا بودند اسید کلرئیدریک، اسید سولفوریک،اسید نیتریک،آهن وروی ، شناخته شده بودند به عبارت دیگر بشر کلیه موادی را که با اثر دادنشان بر هم می توانست هیدروژن تهیه کند در اختیار داشت . تنها برای شناختن آن می بایستی واقعه ای رخ دهد . در نوشته های قرنهای دهم تا دواردهم شمسی / شانزدهم تا هیجدم میلادی گزارشهایی موجود است که نشان می دهد در برخی موارد مانند ریختن اسیدسولفوریک بر روی براده آهن گازی متساعد می شده است که در آن زمان تصور می شد که نوعی هوای قابل اشتعال است . یکی از کسانی که به این نوع هوای اسرار آمیز برخورده است لومونوزوف دانشمند مشهور روسی بوده است . در سال 1124/ 1745 وی رساله ای تحت عنوان « درباره درخشندگی فلزی» نوشت که از جمله مطالبش یکی این بود که :« با حل کردن برخی فلزات پست ، به ویژه آهن ، در الکل اسیدی شده ،بخارات قابل اشتعال از دهانه باز دستگاه آزمایش خارج می شود .... (بنابر اصطلاحات متداول آن زمان ، اسید را الکل اسیدی شده می نامند ) بنابراین ، آنچه که لومونوزوف دیده بود چیزی جز هیدروژن نبوده است . ولی اگر جمله اش را تا آخر بخوانیم ، می بینم که نوشته است ... این بخارات فلوژیستون است . نظر به اینکه انحلال فلز در اسید موجب تولید materia ignea یا بخاری قابل اشتعال می شد ، خیلی مناسب بود که آن را به اینگونه تفسیر کنند که انحلال فلز ، سبب آزاد شدن فلوژیستون می شود . با این عبارت پردازی ، واکنش مزبور منطبق بر « نظریه آتش زایی » می شود . اینک به جا است که با کاوندیش دانشمند ارزنده انگلیسی آشنا شویم وی با تعصب عجیبی به علم گرایش داشت و آزمایشگر برجسته ای بود . وی هرگز در انتشار نتایج تجربه هایش عجله نداشت و گاه سالها می گذشت تا مطلبی منتشر کند بنابراین مشکل است بتوان به طور دقیق معلوم کرد که وی آزاد شدن « هوای قابل اشتعال» را در چه تاریخ مشاهده کرده است .

نکته ای که در این مورد معلوم است ، انتشار مطلبی در سال 1145 شمسی / 1766 میلادی تحت عنوان «آزمایشهایی با هوایی مصنوعی» بود که یکی از موضوعات اساسی را در پژوهش های شیمی هوایی تشکیل داد . در عین حال به نظر می رسد که آن تجربیات بر اثر پافشاری بلاک انجام شده باشد . « هوای ثابت » توجه کاوندیش را جلب کرده بود و در نتیجه وی تصمیم گرفته بود ببیند آیا نوع دیگری از هوای مصنوعی وجود دارد یا خیر . در این بررسیها او اشاره به نوع دیگری از هوا می کرد که در ترکیبات وجود دارد و به طور مصنوعی قابل جدا کردن از آنها است . ولی می دانست که هوای قابل اشتعال را درموارد متعدد دیده اند و خودش هم به همان روش یعنی اثر دادن اسید سولفوریک و اسید کلرئیدریک بر آهن ، روی و قلع ، به تهیه آن مبادرت ورزید . با انجام این آزمایشها ،وی نخستین فردی بود که ثابت کرد که در همه موارد یاد شده نوع مشابهی هوا یعنی «هوای قابل اشتعال » را مورد توجه قرار می گیرد . کاوندیش به عنوان پیرو «نظریه آتش زایی » تنها به یک نوع تفسیر در باره طبیعت ماده اعتقاد داشت . بنابراین او هم مانند لومونوزوف، این ماده را فلژیستون نامید . وقتی وی درباره خواص «هوای قابل اشتعال » بررسی می کرد ، مطمئن بود که مشغول بررسی خواص «فلژیستون » است . او ضمن کارهایش به این نتیجه رسیده بود که فلزات مختلف ، حاوی نسبت های مختلفی از «هوای قابل اشتعال » هستند .بنابراین به «هوای ثابت »مورد اداعای بلاک ، «هوای قابل اشتعال » کاوندیش هم اضافه شد . به طور خلاصه آن دو دانشمند چیز تازه ای کشف نکرده اند و فقط توانستند مشاهدات گذشتگان را جمع بندی کنند . اما همین جمع بندیها سبب پیشرفت چشمگیری در تاریخ دانش بشری شد .«هوای ثابت » و «هوای قابل اشتعال» با یکدیگر و با هوای معمولی تفاوت داشتند.«هوای قابل اشتعال » به طور اعجاب آور سبک وزن بود .کاوندیش متوجه شد که فلوژیستونی که به دست آورده است ، دارای جرم است. وی نخستین فردی بود که کمیت چگالی را برای اندازه گیریهای مربوط به گازها معرفی کرد . وقتی چگالی هوا را برابر واحد فرض کرد ، برای چگالی «هوای قابل اشتعال» مقدار 9./. و برای چگالی «هوای ثابت » مقدار 75/1 بدست آورد . اما در اینجا میان کاوندیش تجربه گر و کاوندیش طرفدار «نظریه آتش زایی» اختلاف بروز کرد زیرا با توجه به این که «هوای قابل اشتعال » دارای جرم است ،به همین وجه نمی توان آن را فلوژیستون خالص تلقی کرد .به عبارت دیگر فلزاتی که هوای قابل اشتعال را از دست می دهند ، اجبارا باید دستخوش کم شدن جرم هم بشوند کاوندیش برای رفع این تناقض ، فرضیه ای بی محتوا به این شرح ابراز داشت :«هوای قابل اشتعال » مجموعه ای از فلوژیستون و آب است . حاصل آن فرضیه این بود که بلاخره در ترکیب «هوای قابل اشتعال » هیدروژن ظاهر شد .

نتیجه آشکار این است که گر چه کاوندیش «هوای قابل اشتعال »را وزن کرد ، خواصش را شرح داد و آن را نوع ویژه ای از «هوای مصنوعی » دانست ،ولی او هم مانند پیشینیانش به ماهیت این ماده پی نبرد . به عبارت دیگر کاوندیش به دون آگاهی از واقیعت ماده ای را که به دست آورده بود به عنوان فلوژیستون مورد مطالعه قرار داد ، نه به عنوان عنصر شیمیایی جدید و علت این اشتباه ، پایبند بودنش به «نظریه آتش زایی » بود . وقتی وی متوجه شد که خواص «هوای قابل اشتعال » مغایر با آن نظریه است «فرضیه ای که به اندازه نظریه گفته شده گمراه کننده بود ، ارائه داد.

بنابراین اگر بگوییم «هیدروژن را کاوندیش دانشمند انگلیسی در سال 1145 /1766 کشف کرده است» ، حرف نادرستی زده ایم . درمقایسه با دیگران ، کاوندیش روشهای تهیه و نیز خواص « هوای قابل اشتعال » را با جزئیات بیشتری شرح داده است . در هر حال ولی در عین حال نمی دانست چکار می کند و طبیعت عنصری هوای قابل اشتعال بر او روشن نشده بود . ولی نمی توان گناه را به گردن این دانشمند گذاشت ، بلکه باید گفت که شیمی هنوز به آن درجه از کمال که چنین پیشبینیهایی داشته باشد ،نرسیده بود . سالها گذشت تا سرانجام هیدروژن واقعا هیدروژن شد و جای شایسته اش را در شیمی اشغال کرد نام لاتین آن hydrogcnium از دو کلمه یونانی hydro وgcnnac به معنی « آبزا » گرفته شده است . این نام را لااووازیه درسال 1158 / 1779 پس از معلوم شدن ترکیب آب ،پیشنهاد کرد . حرفH به عنوان علامت شیمیاییش توسط برزلیوس پیشنهاد شده است . هیدروژن از جهت اینکه ایزوتوپهایش هم از نظر خواص فیزیکی با هم متفاوتند و هم از نظر خواص شیمیایی ، عنصری منحصر به فرد است . زمانی این تفاوت ها برخی دانشمندان را واداشت که ایزوتوپهای هیدوژن را به عنوان عناصر جداگانه ای تلقی کنند و برایشان جای ویژه ای در جدول تناوبی پیدا کنند .بنابراین تاریخچه کشف ایزوتوپهای هیدروژن همانند تاریخچه خود هیدروژن جالب توجه است .

جستجوی ایزتوپهای هیدروژن در دهه اول قرن حاضر شمسی /دهه سوم قرن حاضر میلادی آغاز شد ولی همه کوششها ناکام ماند و نتیجه گیری کردند که هیدروژن ایزوتوپ ندارد . در سال 1310/ 1931 پیشنهاد شد که هیدروژن باید دارای ایزوتوپی به عدد جرمی 2 باشد . نظر به اینکه چنین ایزوتوپی جرمش دو برابر هیدروژن است ، دانشمندان برای جدا کردن هیدروژن سنگین به روشهای فیزیکی متوسل شدند. در سال 1311 /1932 سه نفر دانشمند آمریکایی به نامهای یوری ، بریکود و مورفی هیدروژن مایع را تبخیر کردند و با مطالعه باقی مانده تبخیر به روش طیف سنجی ،ایزوتوپ سنگین را در آن یافتند .وجود هیدروژن سنگین در هوای جو در سال 1320/1941محقق شد.نام دوتریوم deuterium از کلمه یونای deuteron به معنی «دومین یا یکی دیگر » گرفته شده است . ایزتوپ دیگر با عدد جرمی سه به نام تری تیوم( مشتق از کلمه یونانی tritos به معنی سومین ) رادیواکتیو است و در سال 1313 /1934 توسط سه دانشمند انگلیسی به نامهای اولیفانت ،هارتک و رادرفوردشناخته شده است . به ایزوتوپ اصلی هیدروژن نام پروسیوم نیز داده اند .این تنها موردی از که ایزوتوپهای یک عنصر نامها و علامتهای شیمیایی متفاوت دارند (hوt و d ).99/99 درصد همه هیدروژنها از پروسیوم است و بقیه اش دوتریوم می باشد . به صورت اثر بسیار ناچیزی همواره دو ایزوتوپ دیگر است .

برگرفته شده
khschool.ir

+ نوشته شده در دوشنبه دوم اسفند 1389ساعت 12:29 توسط عبدلی |

سوال : چرا در تعریف آنتالپی انحلال مقدار حلال زیاد می باشد یعنی اینکه علت اینکه حلال زیاد می باشد چی

پاسخ :

گرمای استاندارد تشکیل یونها در محلول آبی :

راه حل مستقیم در به دست آوردن گرمای تشکیل یونها بررسی واکنش های تشکیل آن یونها می باشد . انحلال یک مول HCl گازی را در مقدار زیادی آب در نظر می گیریم . در چنین محلولی عمل تفکیک HCl کامل بوده و یونهای هیدراته ( آبپوشیده ) شده ⁺H و Cl^- تشکیل می شوند .

هر گاه محلولی شامل یک مول یون کلرید Cl^- و یک مول یون هیدروژن H⁺ ایده آل عمل کنند، یعنی یونهای کلرید و هیدروژن کاملا مستقل از محیط خود باشند، انتظار داریم هر یک از این یونها طوری عمل نمایند که نشان دهد غلظت یک مولار دارند . از طرف دیگر چنانچه بین تعدادی از یونهای کلرید و یونهای هیدروژن جاذبه متقابل باشد، محلول خواصی نشان می دهد که در آن غلظت موثر یونها کمتر از یک مولار می باشد . در این حالت گرمای استاندارد تشکیل یونها در محلول ( گرمای آبپوشی یونها در محلول ) کمتر از مقدار مورد انتظار است .

آنتالپی انحلال :

تغییر آنتالپی مربوط به فرایندی که در آن یک ماده حل شونده در یک حلال حل می شود را آنتالپی انحلال می نامند . مقدار آنتالپی انحلال، همانند آنتالپی آب پوشی به غلظت محلول نهایی بستگی دارد . به جز در مواردی که مشخص شده باشد، آنتالپی انحلال فقط در تهیه محلول هایی با رقت بی نهایت به کار می رود . آنتالپی انحلال برای هر ماده حل شونده و هر حلال، در رقت بی نهایت ثابت است .

مقدار گرمای آزاد شده یا جذب شده در اثر انحلال یک مول از ماده حل شونده در یک حلال به مقدار حلال بستگی دارد . مقادیر ∆H ثبت شده به صورت آنتالپی انحلال، اغلب به تهیه محلول های رقیق مربوطند . برای یک حل شونده مشخص، مقادیر عددی آنتالپی انحلال محلول های سیر شده و محلول های رقیق متفاوتند . گاهی اوقات مقدار ∆H برای تهیه یک محلول غلیظ، مقدار مثبت است و مقدار ∆H برای تهیه یک محلول رقیق، مقداری منفی است . در یک محلول رقیق، یونها به صورت کاملتری آبپوشی می شوند تا در یک محلول غلیظ . در نتیجه ضمن تهیه یک محلول رقیق، انرژی بیشتری در اثر آبپوشی یونها به دست می آید تا در تهیه یک محلول غلیظ .

منایع : شیمی عمومی مورتیمر ویرایش ششم ، اصول شیمی تجزیه تالیف دکتر سلاجقه

+ نوشته شده در دوشنبه دوم اسفند 1389ساعت 10:3 توسط عبدلی |

چرا با اینکه انرزی شبکه ی Al2O3 بیشتر از MgO است نقطه ی ذوب منیزیم اکسید بیشتر است؟

قطه ذوب علاوه بر انرژی شبکه به ساختار بلوری هم بستگی دارد . در بلور MgO نسبت کاتیون به انیون یک به یک است و همچنین هر دو یون تقریبا اندازه یکسان دارند. این دو عامل موجب می شود ، منیزیم اکسید ساختار بلوری منظم تر و محکم تری داشته باشد و نقطه ذوب بالاتری داشته باشد.

+ نوشته شده در دوشنبه دوم اسفند 1389ساعت 0:8 توسط عبدلی |

تركيب	سيستم اشتوك	سيستم اوونس-باست
Ag(NH₃)₂]Cl]	دي آمين نقره(I)كلريد	دي آمين نقره(+1) كلريد
[Ni(CO)₄]	تترا كربونيل نيكل (0)	تترا كربونيل نيكل
Cu(en)₂]SO₄]	بيس(اتيلن دي آمين)مس(II) سولفات	بيس(اتيلن دي آمين)مس(+2) سولفات
[Pt(NH₃)₄][PtCl₆]	تترا آمين پلاتين(II)هگزا كلرو پلاتينات(IV)	تترا آمين پلاتين(+2)هگزا كلرو پلاتينات (-2)
[K₄[Fe(CN)₆	پتاسيم هگزا سيانو فرات (II)	پتاسيم هگزا سيانو فرات(-4)
[Co(NH₃)₃Cl₃]	تري آمين تري كلرو كبالت(III)	تري آمين تري كلرو كبالت

آموزش شیمی دبیرستان / استان خوزستان

فسفر

فسفر سفید (P4)

فسفر قرمز (Pn)

فسفر سیاه (Pn)

نحوه ایجاد شعله در توی آب

تولید شعله

واکنش‌های انجام یافته

[ویرایش] انواع نیروهای واندروالسی

[ویرایش] پیوند هیدروژنی

[ویرایش] نیروهای لاندن (پراکندگی)

منابع

تاریخچه

مشتقات بنزن

فرمول مولکولی

ساختمان بنزن

گرمای هیدروژن‌دار شدن بنزن و پایداری حلقه بنزن

خصلت آروماتیکی

انرژی رزونانس حلقه بنزن

پلاسما چیست؟

شیمی آلی و كشف فریدریش وهلر

Internal energy = Heat supplied - work done

امونياك چيست

پیوندهای روزانه

نوشته های پیشین

آرشیو موضوعی

برچسب‌ها

پیوندها

پیام نگار

مترجم سایت

فسفر سفید (P₄)

فسفر قرمز (P_n)

فسفر سیاه (P_n)