تبليغاتX
شیمی به وبلاگ ما خوش آمديد

شیمی
علم شيمي


[گروه خراسان رضوي) |گروه شیمی گناباد)  ]


كلسترول بالا
علت كلسترول بالا كم تحركي و مصرف نان و پاستاي بيش از حد-علت اسيد اوريك مصرف گوشت-علت اسيد فسفريك مصرف برنج، برخي غلات و نوشابه هاي گازدارو منشاء اسيد سولفوريك مصرف زرده تخم مرغ ميباشد. اسيد فسفريك و اسيد سولفوريك براي بدن سمي ميباشند و ميبايست توسط مواد معدني خنثي گردند تا به بدن آسيب نرسانند. كلا بدن براي متعادل نگه داشتن سطح خون يا مواد اسيدي را در بافتهاي بدن رسوب ميدهد كه با تداوم اين روند اسيديته اينگونه بافتها افزايش يافته و نهايتا به مرگ سلولها و سرطاني شدن آنها مي انجامد و يا به كمك مواد معدني و قليايي ارگانها و استخوانها آنها را خنثي ميسازد. كلسيم، منيزيوم، سديم و پتاسيم از مهمترين مواد معدني قليايي ميباشند كه بدن براي خنثي كردن مواد اسيدي از آنها استفاده ميكند. در واقع با تركيب اسيد و باز يك نمك خنثي تشكيل شده و از كليه ها دفع ميگردد. بدن براي خنثي سازي مواد اسيدي از كلسيم استخوانها برداشت ميكند كه نهايتا به پوكي استخوان منجر خواهد شد.
نوشته شده در  دوشنبه بیست و چهارم تیر 1387ساعت 9:11  توسط ذبیحی 

كودهاي شيميايي
  از مواد اصلي مانند فسفر ، ازت ، پتاسيم و عناصر فرعي از قبيل كلسيم ، منيزيم و سولفورو و مواد جزيي نظير آهن ، بور ، مس ، منگنز ، روي ، موليبدن و كلر تشكيل شده‌اند. عيار كودهاي شيميايي به صورت سه عدد گزارش مي‌شود. عدد نخست نشانگر درصد نيتروژن ، عدد دوم نماينده درصد P2O5 و عدد سوم نشان دهنده درصد K2O است و به صورت (N , P2O5 , K2O) يا (N , P , K) نمايش داده مي‌شود.

كودهاي ازت دار

پيش از اين ، بخش اعظم ازت مورد نياز گياهان از كودهاي حيواني فراهم شده است و اكنون ازت ، بزرگترين بخش از كودهاي شيميايي را تشكيل مي‌دهد. از اين ماده به صورتهاي آلي و معدني استفاده مي‌شود. مهمترين منابع ازت تجارتي شامل آمونيوم نيترات ، آمونيوم سولفات ، كلسيم نيترات ، پتاسيم نيترات و اوره است. بيش از 75 درصد ازت توليدي به مصرف تهيه كودهاي شيميايي مي‌رسد.

مواد اوليه‌اي كه در تهيه آمونياك بكار مي‌روند شامل چوب ، زغال سنگ ، كك ، گاز و نفت خام است. استفاده از اوره در سالهاي 1970 متداول گرديد. ميزان ازت اوره از ساير تركيبات ازت دار بيشتر است. مقدار كودهاي ازت دار مصرف شده در سطح جهاني در سال 1955 به ميزان 6.51 ميليون تن بوده كه در سال 1980 به 57.28 ميليون تن افزايش يافته است.

كودهاي فسفات دار

فسفر از عناصر اصلي در تغذيه گياهان محسوب مي‌شود. بيش از 90 درصد مواد معدني فسفاته به مصرف تهيه كودهاي شيميايي مي‌رسد. فسفات در طبيعت در سنگهاي رسوبي و آذرين يافت مي‌شود. آپاتيت و فرانكوليت مهمترين كانيهاي فسفاته به شمار مي‌روند. بيش از 80 درصد فسفات جهان از كاسنارهاي رسوبي و كمتر از 20 درصد آن از كاسنارهاي آذرين بدست مي‌آيد. كربناتيتها و كمپلكسهاي آذرين آلكالي مهمترين خاستگاه كاسنارهاي آذرين محسوب مي‌شوند.

كاسنارهاي فسفات رسوبي به دو صورت فسفرين و گوانو يافت مي‌شوند. گوانو عبارت از تجمع فضولات پرندگان دريايي است.ميزانP2O5 سنگهاي آذرين غالبا كمتر از 0.2 درصد است. حدود 200 كاني حاوي بيش از 1 درصد P2O5مي‌باشند. فلوئور آپاتيت مهمترين كاني سنگهاي آذرين است كه ميزان P2O5 آن در حدود 42 درصد است. كربنات آپاتيت و فرانكوليت مهمترين كانيهاي كاسنارهاي فسفات دار رسوبي هستند. فسفاتها ، اجزاي مهمي از كودهاي شيميايي تجارتي هستند.سنگهاي فسفات در آب ، بسيار حل ناپذيرند و براي اين منظور به كار نمي آيند.ليكن، كلسيم دي هيدروژن فسفات كه بيشتر حل پذير است ، جزء مناسبي براي كود شيميايي است و مي‌توان آن را از اثر سنگ فسفات با يك اسيد تهيه نمود:

Ca3(PO4)2 + 2H2O ----->Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4

مخلوط Ca(H2PO4)2 و CaSO4 كود شيميايي سوپر فسفات ناميده مي‌شود.

اگر در واكنش به جاي سولفوريك اسيد ، فسفريك اسيد به كار برده شود ، بهره بيشتري از دي هيدروژن فسفات به دست مي آيد:

Ca(PO4)2 + 4H3PO4 -----> 3Ca(H2PO4)2

چون نيتراتها نيز اجزاي تشكيل دهنده مهمي از كودهاي شيميايي‌اند، مخلوطي كه از اثر نيتريك اسيد بر سنگهاي فسفات حاصل مي شود، كود شيميايي بسيار موثري خواهدبود:

Ca(PO4)2(s) + 4HNO3(l) -----> Ca(H2PO4)2(s) + 2Ca(NO3)2

عناصر مزاحم كانسنگ فسفات مانند آهن و آلومينيم، كلسيم اكسيد، منيزيم اكسيد، فلوئور و كلر و مواد آلي بايد از كانسنگ حذف شده يا به حداقل برسند.

كودهاي پتاسيم دار

پتاسيم از عناصر اصلي تغذيه گياهان به شمار مي‌رود. مهمترين كانيهاي پتاسيم دار قابل جذب (كه به سرعت توسط گياهان جذب مي‌شود) كلرور پتاسيم است. كلرور پتاسيم در رسوبات تبخيري يافت مي‌شود. از كانيهاي ديگر سيليكاتهاي پتاسيم دار و سولفات پتاسيم - منيزيم را مي‌توان نام برد. ميزان كودهاي پتاسيم توليدي جهان در سال 1955 در حدود 5.33 ميليون تن بود، كه در سال 1970 به 12.59 ميليون تن و در سال 1980 به 19.89 ميليون تن افزايش يافته است.

منيزيم

منيزيم به مقدار كم و به صورت يوني توسط گياهان جذب مي‌شود و به مصرف مي‌رسد. كانيهاي منيزيم دار كه توانايي حل و جذب سريع توسط گياهان را دارند، شامل سولفات پتاسيم و منيزيم (K2SO4.2MgSO4) ، سولفات منيزيم آبدار (MgSO4.H2O) و سولفات منيزيم آبدار ديگر به فرمول (MgSO4.7H2O) است. كانيهاي منيزيم دار كه داراي قدرت حلاليت كم و قابليت جذب طولاني بوسيله گياهان هستند، شامل دولوميت ، بروسيت ، منيزيم و پريكلاز است. از سيليكاتهاي منيزيم دار به ندرت استفاده مي‌شود.

كلسيم

كلسيم نظير منيزيم در مقايسه با پتاسيم ، فسفر و نيتروژن در تغذيه گياهان از اهميت كمتري برخوردار است. كلسيم به حالت يوني قابل جذب توسط گياه است. مهمترين منبع كلسيم ، كربنات كلسيم است كه به صورت ماده پركننده به كودهاي شيميايي افزوده مي‌شود.

گوگرد

يكي ديگر از موادي كه در تغذيه گياهان اهميت دارد، گوگرد است. همراه با سوپر فسفات ، مقداري ژيپس وجود دارد كه به عنوان ماده اوليه گوگرد محسوب مي‌شود. در صورتي كه تركيبات فسفاته فاقد تركيبات گوگرد دار باشند، به منظور تامين گوگرد آنها مي‌توان از سولفات پتاسيم - منيزيم و يا از ژيپس استفاده نمود.

آهن

اين عنصر همراه با تركيبات فسفاته و سولفاته به خاك افزوده مي‌شود. خاكهاي اسيدي به مقدار بيشتري آهن نياز دارند.

بور

در رژيم غذايي بعضي از گياهان نظير ذرت ، پنبه و يونجه وجود عنصر بور ضرورت دارد. مهمترين كانيهاي بور دار شامل بوراكسي (Na2B4O7.10H2O) دكولمانيت (Ca2B,sub>6O11.5H2O) است.

ساير عناصر

مس به مقدار كم و به صورت كالكوپيريت ، كالكوزين و يا اكسيدهاي مس به كود افزوده مي‌گردد. منگنز به مقدار كم در رژيم غذايي بعضي از گياهان مورد نياز است كه به صورت اكسيد به خاك اضافه مي‌شود. روي و موليبدن به ميزان كم به صورت سولفيد به خاك افزوده مي‌شود.

خوب است بدانيد علاوه بر كودهاي شيميايي، به تازگي صحبت از استفاده از كودهايي به نام كودهاي زيستي شده است و استفاده آزمايشي از آن آغاز شده است.

كودهاي زيستي‎‎‎ ازطبيعي ترين وبي خطر ترين كودهاي‎‎ كشاورزي است , دركود زيستي جديد دو نوع باكتري آزادكننده اسيد هاي آلي و آنزيم فسفاتاز وجـود دارد كـه فسفر را از تركيبات نامحلـول آن آزاد مـي كند.

بخشي ازفسفات مـوجـود در كود شيميايي‎‎ پس از مدتي به سرعـت جـذب تركيبات‎‎ خاك شده‎‎ و به صورت نـامـحلـول در مي‎‎آيد، در اين شرايط گياه نميتواند فسفات موجود در خاك را به خوبي جذب كند.

گياه با اين كود زيستـي ميتواند هم فسفر آزاد شده ازتركيبات خـاك و هم تركيبات شيميايي‎‎ كود را به خوبي جذب كند.

افزايش 10 تا 54 درصدي ميزان محصولات‎‎, بهبودبافت خاك وعدم آلودگي محيط زيست رااز مزاياي اسـتفـاده از ايـن كـود زيستيمي باشد. علاوه‎‎ براينكه مصـرف كـودزيـستـي هزينه اضافي براي كشاورز ندارد , افزايش محصول ناشي‎‎ از استفاده از اين كود زيستـي سودي معادل 200 تا 500 هزار تومان در هـر هكتار نصيب كشاورز مي ‌كند.

مسلما" هر كود شيمايي چنانچه به موقع و به اندازه مصرف نشود، بافت خاك را نامناسب مي كند، از اينرو اين مواد بايد با نظ كارشناس مصرف شود. همچنين به موازات رشد بهتر گياهان مورد نظر ما، غلفهاي هرز نيز با به كار بردن كودها، رشد بيشتري مي يابند و درنتيجه براي از بين بردن انها مجبور به استفاده از سموم و علف كش هاي بيشتري هستيم كه اين خود براي طبيعت و موجودات زنده خطر آفرين مي باشد.

نوشته شده در  یکشنبه نوزدهم خرداد 1387ساعت 23:37  توسط ذبیحی 

واناديوم

كاربردها

تقريبا 80% واناديوم توليد شده به مصرف فروواناديم كه يك ماده افزوده به فلز فولاد ميباشد ميرشد. موارد استفاده ديگر عبارتند از:

در آلياژها به عنوان:

فلزات ضد خش وسايل جراحي و ابزار آلات

ماده ضد زنگ و افزايش دهنده سرعت در فلزات

ماده مخلوط شونده با آْلياژهاي آلومينيوم و تيتانيوم براي استفاده در موتورهاي جت و هواپيما هاي پر سرعت

آلياژ فلز واناديوم در ساخت محورها ميل لنگ دنده ها و .... بكار ميرود.

متعادل كننده كاربيد در ساخت فلزات

كاربردهاي هسته اي بدليل نداشتن شكافت نوتروني

استفاده از ورق واناديوم در آبكاري تيتانيوم در فلزات

نوار واناديوم گاليوم كه مگنت ابر رسانا ميباشد.

استفاده از تركيبات واناديوم به عنوان كاتاليزور در توليد Maleic Anhydride و اسيد سولفوريك

استفاده از پنتاكسيد واناديوم به عنوان كاتاليزور در سفالگري

پنتااكسيد واناديوم V2O5 به عنوان كاتاليزور رنگ دهنده و ثابت كننده رنگ استفاده ميشود.

نقش بيولوژيكي

در بيولوژي اتم واناديوم از اجزاء لازم آنزيمها بشمار ميرود. به طور خاص Vanadium Nitrogenase توسط ميكرو ارگانيسم هاي ثابت كننده هيدروژن استفاده ميشود. واناديوم براي Ascidian هاي لازم است. تمكز واناديوم در بدن آنها يك ميليون برابر تمركز واناديوم در آب اطراف آنها ميباشد. همچنين موشها و جوجه ها نيز به مقادير بسيار كمي واناديوم نياز دارند و كمبود اين عنصر باعث كمبود رشد و توليد مثل معيوب ميشود.

وجود تركيبات oxovanadium براي سبك كردن نشانه هاي بيماري ديابت در برخي نمونه هاي حيواني و انسان نشان داده شده است. همانند تاثير كروميوم بر متابوليسم شكر مكانيسم اين تاثير نيز ناشناخته مانده است.

هشدارها

پودر فلز واناديوم خطر آتش سوزي به همراه داشته و تركيبات واناديوم بشدت سمي هستند. تركيبات واناديوم ممكن است كه در صورت تنفس باعث سرطان ريه شود.

سازمان OSHA (Occupational Safety and Health Administration) محدوديت تماس تا 0.05mg/m را براي پنتا اكسيد واناديوم در نظر گرفته است. NIOSH(National Institute of Ocupational Safety and health) هم پيشنهاد كرده اس كه 335mg/m عنصر واناديوم براي سلامتي بشدت خطرناك ميباشد. اين مقداري است كه به سرعت باعث بوجود آمد مشكلات هميشگي و حتي مرگ براي انسان ميشود.

 

نوشته شده در  یکشنبه نوزدهم خرداد 1387ساعت 23:28  توسط ذبیحی 

كاربرد و يادگيري علم شيمي

كاربرد و يادگيري علم شيمي

شيمي در محيط زيست ما نقش اساسي دارد. در واقع در بين مردم متداول است كه بيشتر مسائل آلودگي جاري را به گردن مواد شيميايي سنتزي و پديد آورندگان آنها بياندازند. اما اين نكته ناگفته مي‌ماند كه بيشتر مسائل زيست محيطي ، قرنها و دهه‌هاي گذشته ، مانند آلودگي ميكروبي آب آشاميدني ، تنها زماني برطرف شدند كه روشهاي علمي بطور كلي و شيمي بطور اخص در مورد آنها بكار گرفته شد. افزايش شگفت‌ انگيز عمر انسان و بهبود كيفيت زندگي در دهه‌هاي اخير به مقدار زياد به علت پيشرفت شيمي و پديد آمدن مواد شيميايي جديد بوده است.

محصولات فرعي اجسامي كه براي بهتر شدن سلامتي و بالا رفتن استاندارد زندگي ما بكار گرفته شده‌اند، در مواردي بوسيله تنزل دادن سلامتي ما و همچنين سلامتي گياهان و حيوانات ، همچون شبهي ما را دنبال مي‌كنند. بطور خلاصه ، غلبه ما بر آلودگي گسترده زيست شناختي و بالا بردن استانداردهاي سلامتي و ثروت مادي در كشورهاي توسعه يافته به قيمت آلودگي شيميايي گسترده كره زمين در سطح كم تمام شده است.

مواد شيميايي و نظرات دانشمندان

تا به حال در بين دانشمندان در اين باره كه آيا آلودگي بوسيله مواد شيميايي در سطح كم بر روي سلامتي انسانها يا ساير موجودات زنده اثر مضر و نامطلوب دارد، اتفاق نظر نيست. بعضي از دانشمندان ، خطر هر گونه اثرهاي زيان آوري را به علت تاثير مواد شيميايي سنتزي (بويژه موادي كه در ايجاد سرطان دخالت دارند) بطور كامل رد مي‌كنند. اين مواد به غلظتهاي خيلي بيشتر اجسام سمي طبيعي مانند آفت كشهايي كه بوسيله گياهان توليد مي‌شود و ما در معرض آنها قرار داريم، اشاره مي‌كنند. در انتهاي ديگر اين طيف ، دانشمنداني هستند كه معتقدند مواد شيميايي در محيط زيست نقش عمده‌اي در شروع انواع معيني از سرطانها و نواقص در انسانها و حيات وحش دارند.

مواد شيميايي سمي و نوزادان

نگراني جامعه ، با توجه به وجود مواد شيميايي در محيط زيست معمولا مربوط به قابليت آنها در ايجاد سرطان است. اما پژوهشگران كار خود را صرفا روي اثرهاي سرطانزايي احتمالي متمركز نمي‌كنند. دانشمندان به اين موضوع پي برده‌اند كه در مسائل مربوط به توليد مثل ، از جمله مسائلي كه به نقص جنين مي‌انجامد، در حيوانات آزمايشگاهي كه در معرض غلظتهاي زياد مواد شيميايي زيست محيطي قرار مي‌گيرند به همان اندازه مشخص كننده است.

اخيرا براي پي بردن به اينكه آيا افرادي كه مدتهاي طولاني در معرض همان نوع مواد شيميايي بوده‌اند، البته در سطوح كمتر ، نيز با خطر مشكلات توليد مثلي روبه رو هستند يا نه ، كارهاي پژوهشي انجام شده است. براي آشكار ساختن اثرهاي نسبتا ظريفي كه احتمال مي‌رود در انسانها رخ بدهد، لازم است جمعيتي پيدا كنيم و مورد بررسي قرار دهيم موقعيت جغرافيايي ، نوع كار ، يا رژيم غذايي آنها ممكن است اين افراد را در معرض بيش از مقادير ميانگين از مواد شيميايي مورد نظر قرار داده باشد.

راههاي جلوگيري از آلودگي

اين نكته روشن است كه احتمالا سلامتي و رفاه انسانها از راههاي ظريف اما موثري بوسيله غلظتهاي كم از مواد شيميايي در محيط زيست ما تحت تاثير قرار مي‌گيرد. از نظر تاريخي بطور ضمني يا به طور صريح اينطور فرض شده بود كه مواد شيميايي منتشر شده در محيط زيست بوسيله طبيعت تحليل خواهند رفت. اما امروزه مي‌دانيم كه چنين نيست. بسياري از مواد پليمري كه امروزه در جامعه و صنعت توليد مي‌شوند قرنها قابل تجزيه و بازگشت به چرخه طبيعي نيستند.

راهبرد اوليه اين بود اغلب بوسيله جمع آوري و دور ريختن توده‌هاي زيادي از اين مواد ، پيش از اينكه در محيط زيست پخش شوند، از رها شدن آنها جلوگيري شود. پس از جمع آوري ، آنها را به صورت اجسام جامد درمي‌آورند و در زمينهاي باير مي‌ريزند. يك اشكال اين قبيل راهبردها اين است كه آلاينده‌ها معمولا در اين فرآيند منهدم نمي‌شوند بلكه صرفا به صورت مطلوب‌تري درمي‌آيند يا اينكه در محيط متفاوتي رسوب داده مي‌شوند. راهبرد شيمي سبز كه اكنون جاي راه حل بالا را مي‌گيرد، تجديد نظر در فرمول ‌بندي راههايي است كه در سنتز مواد شيميايي در درجه اول محصولات فرعي سمي توليد نشوند.

قلمروهاي شيمي زيست

موضوع شيمي محيط زيست هم شامل اجسام و فرآيندهاي طبيعي است كه در يك محيط زيست پاكيزه حائز اهميتند و هم اينكه مسائل آلودگي قابل ملاحظه‌اي را كه مبناي شيميايي دارند، دربرمي‌گيرد. اگر چه طبيعت اكثرا موضوعهاي مورد بحث به گونه‌اي است كه بيش از يك محيط فيزيكي يا يك تركيب را دربرمي‌گيرند، اما مطالب مورد بحث شيمي محيط زيست به اينگونه طبقه بندي كلي مي‌شوند:

شيمي اتمسفر

مواد شيميايي آلي سمي

شيمي آب ، از جمله فلزات سنگين و نقش خاكها و رسوبها

منابع سوخت و انرژي ، از جمله انرژي هسته‌اي

مسائل محيط زيستي بطور كلي ناشي از افزايش جمعيت دنياست افزون بر اين بسياري از مسائل زيست محيطي وجود دارند كه مورد بحث شيمي محيط زيست نيستند، زيرا اين مسائل عمدتا منشا شيميايي ندارند.

امروزه به هر ماده يا فرآيند و پديده اي در اطراف خود بنگريم، به نوعي به علم شيمي مربوط مي شود. از بهداشت (تركيب و ساخت پاك كننده ها به وسيله تركيبات شيميايي) گرفته تا الكترونيك و استفاده از خواص فلزات و نافلزان و شبه فلزها و .... همگي با علم شيمي ارتباط تنگاتنگ دارد. كاغذ ، چوب ، نايلون ، الياف پلي استر ، ظروف ملامين ، الياف پلي اتيلن ، اندود تفلون ظروف آشپزي ، نشاسته ، گوشت ، مو ، پشم ، ابريشم ، لاستيك اتومبيل و... ، ماكرومولكولهايي هستند كه روزانه با آنها برخورد مي‌كنيم.

علم جديد نانو نيز ارتباط مستقيم و تنگاتنگ با شيمي و ساختار مواد دارد.

فن‌ اوري نانو چيست؟

فن‌‌آوري نانو به معناي توليد و كنترل مواد، و فعاليت در مقياس نانومتر ( ده به توان 9- متر) است. بنابراين فن‌‌آوري نانو رويكرد جديدي در تمام علوم است.

توليد به روش نانو:

مواد از كنار هم قرار گرفتن اتم‌ها و مولكول‌ها ساخته مي‌شوند؛ اما نحوه‌ي قرار گرفتن اين ذرات در كنار هم و نظم ساختاري آنها، خواص يك ماده را تعيين مي‌كند. مثلا متفاوت بودن چيدمان اتم‌هاي كربن و نحوه‌ي ارتباط آنها با يكديگر، تنها دليل متفاوت بودن الماس و گرافيت ( دوده ) است. در فن‌آوري نانو، اتم‌ها را هر طور كه بخواهيم در كنار هم قرار مي‌دهيم. به اين ترتيب امكان كنترل خواص ذاتي مواد از جمله دماي ذوب ، استحكام و حتي رنگ، بدون تغيير در تركيب آنها به وجود مي‌آيد. در مجموع توليداتي كه به كمك فن‌آوري نانو ساخته مي‌شوند، داراي خصوصيات فيزيكي غيرعادي هستند. دو مورد از حياتي‌ترين دستگاهها در فن‌آوري نانو كه هنوز ساخته نشده‌اند،ْْ نانورايانه‌ها ْْ و ْْمونتاژ‌ كننده‌ي نانو ْْ هستند.

نانورايانه‌ همان طور كه از نامش پيداست، يك ماشين مولكولي است كه مي‌تواند رشته‌اي از دستورات را اجرا و سپس نتيجه‌اي را توليد كند. در واقع نانو رايانه يك ميليون بار كوچكتر و يك ميليارد مرتبه سريعتر از هر ريز پردازنده‌اي است كه تاكنون ساخته شده است.

اگر يك نانورايانه وجود داشته باشد، خلق يك مونتاژكننده‌ي نانو امكان‌پذير خواهد شد. اين دستگاه كه در سطح اتم ساخته مي‌شود، مي‌تواند اتم‌ها را تقريباْْ در هر شكل و تركيب مورد نظري بچيند. امروزه كار در سطح اتمي، نيازمند دستگاه گران‌قيمت و بزرگي است كه با استفاده از ميدان‌هاي الكتريكي اتم‌ها را به جاي مورد نظر هل دهد. اما يك مونتاژكننده‌ي نانو مثل ريبوزوم‌ها كه در سلول، هر بار با جمع‌آوري نوع‌هاي خاصي از اسيدآمينه ، پروتئين مي‌سازد، مي‌تواند به آساني اتم‌ها را از يك قفسه بردارد و آن‌ها را در محل مورد نظر قرار دهد. اين دستگاه يك نانورايانه در هسته‌اش دارد و مشابه كار ريبوزوم‌ها ، دستورها را براي مولكول‌ها ترجمه مي‌كند. مونتاژكننده‌ي نانو پايه و اساس نانوتكنولوژي است كه با در اختيار داشتن آن ، هر چيزي امكان‌پذير خواهد شد.

فن‌آوري نانو در همه‌ي عرصه‌هاي علم و زندگي از جمله الكترونيك، پزشكي، انرژي، محيط زيست و … اثرات شگفت‌انگيز به جاي خواهد گذاشت. به عنوان مثال در صنايع غذايي نيز در كارخانجات مواد غذايي (در آينده) مي توان اتمهاي مواد غذايي را طوري نوآرايي نمود كه حداكثر مواد غذايي مفيد به وسيله حداقل مقدار آن ها ساخته و به دست مصرف كننده برسد.

صنعت شيمي در برقراري اقتصاد جهاني و پي‌ريزي فناوريهاي آينده ، نقش كليدي ايفا مي‌كند. با اين‌حال ، اين صنعت ، بدليل اثرهاي جهاني‌سازي و تغيير در بازارهاي سنتي‌اش ، تحت فشار بي‌سابقه‌اي قرار گرفته است.در برابر اين زمينه ، اين صنعت ، به مسائلي و تلاشهايي در راه سبزتر كردن آن ، مي‌انديشد.

بيشتر فرايندهايي كه در آنها ، مواد شيميايي مصرف مي‌شوند، مي‌توانند بر محيط زيست تاثير منفي بگذارند. بنابراين ضروري است كه ريسكهاي موجود حذف يا دست كم به سطحي قابل قبول كاهش داده شوند.

ريسك ناشي از فرايندهاي شيميايي ، با محدود كردن در معرض بودن ، با مراقبت كردن باصطلاح عوامل موقعيتي مانند استفاده ، جابجايي ، به دور يزي مواد شيميايي ، به حداقل رسانده مي‌شود.

قانون گذاري در بهبود شرايط زيست‌محيطي موثر بوده است، ولي مواد سمي هنوز هم در مقادير قابل توجهي دور ريخته مي‌شوند. اين مقادير تنها در سال 2000 در ايالات متحده 320000 تن است.

اصول شيمي سبز

جلوگيري از ضايعات ، بهتر از تصفيه يا پاك‌سازي ضايعات پس از ايجاد آنهاست.

روش هاي سنتز بايد بمنظور به حداكثر رساندن ميزان تبديل مواد مورد استفاده در فرايند به فراورده پاياني ، طراحي شوند.

در صورت امكان ، شيوه‌هاي سنتز بايد براي استفاده و ايجاد تركيباتي با سميت كم يا بدون آن براي سلامت انسان و محيط زيست ، طراحي شوند.

فراورده‌هاي شيميايي بايد براي حفظ كارآيي و همزمان كاهش سميت ، طراحي شوند.

استفاده از تركيبات كمكي (مثلا حلال‌ها ، عوامل جداسازي و...) بايد در صورت امكان غير ضروري شود و در صورت استفاده ، بي‌ضرر باشد.

انرژي مورد نياز بايد از نظر تاثيرات محيط زستي و اقتصادي مورد شناسايي قرار گيرد و به حداقل رسانده شود. روش‌هاي سنتز بايد در دما و فشار محيط انجام گيرد.

ماده خام يا اوليه بايد در صورت امكان از نظر فني و اقتصادي ، تجديدپذير باشد، به جاي آنكه از دست برود.

از مشتق‌سازي‌هاي غيرضروري بايد در صورت امكان پرهيز شود.

واكنش‌گرهاي كاتاليزي برتر از واكنش‌گرهاي استوكيومتري‌اند.

فراورده‌هاي شيميايي بايد به گونه‌اي طراحي شوند كه در پايان كار در محيط زيست برجا نمانند و به فراورده‌هاي متلاشي‌شده بي‌ضرر شكسته شوند.

شيوه‌هاي تجزيه بايد هرچه بيشتر توسعه يابند تا نظارت بي‌درنگ درون‌فرايندي را پيش از تشكيل تركيبات خطرناك امكان‌پذير سازند.

تركيبات و شكلي از تركيب كه در فرايند شيميايي بكار مي‌روند بايد بگونه‌اي برگزيده شوند تا احتمال حوادث شيميايي ، شامل رهاسازي‌ها ، انفجارها و آتش‌سوزي‌ها را به حداقل برساند.

نقش نانوذرات ( فوتوكاتاليستها) در حذف آلودگيهاي زيست محيطي :

مواد آلوده به ويژه ناشي ازمواد نفتي ازمهمترين منابع آلودگيهاي زيست محيطي به شمار مي روند.از موارد ديگر آلودگي به مواد آلي مي توان به رها سازي بي رويه پسابهاي صنعتي اشاره نمود.

روشهاي مختلفي براي كاهش آلودگي ناشي ازمواد آلي وجود دارد كه يكي از اين روشها استفاده ازفوتوكاتاليستها براي تخريب مولكولهاي آلي وتبديل آنها به مواد بي ضرربراي طبيعت است.

( توانايي يك ماده درايجاد يك جفت الكترون- حفره دراثرتابش نورماوراء بنفش بطوريكه راديكالهاي آزاد حاصل از اين عمل خاصيت اكسيدكنندگي مواد آلي را داشته باشند? خاصيت فوتوكاتاليستي ناميده مي شود)

فوتوكاتاليستها? مستقيما در واكنشهاي اكسايش– كاهش? دخالت ندارند وفقط شرايط مورد نياز براي انجام واكنشها را فراهم ميكنند.

از مهمترين و پركاربردترين اين مواد مي توان به«نانوذرات دي اكسيد تيتانيم ((TiO2» اشاره نمود? كه اين نانوذرات برسطح زيرلايه هاي مناسبي ازجمله شيشه ويا تركيبات سيليسي? پوشش داده ميشوند و درحوضچه هايي تحت نورماوراء بنفش قرارمي گيرند. در اثرتابش نورفرابنفش? الكترون و حفره ايجاد مي شود و ماده? خاصيت اكسيدكنندگي پيدا مي كند. دراثراكسايش? مواد آلي به مواد بي ضرري مانند آب و دي اكسيدكربن تجزيه مي شوند و اكسيدهاي نيتروژن دراثركاهش? به اكسيژن و نيتروژن تبديل مي شوند وبه اين ترتيب باعث حذف مواد آلاينده? باكتريها? مواد بوزا? ومواد مضرموجود درآب وهوا مي شوند.

بسياري ازآلاينده هاي صنعتي كه TiO2 آنها را به آب ودي اكسيدكربن تبديل مي كند عبارتند از:آلكانها ?آلكنها? اترها? آلدئيدها و كتونها? الكلها وتركيبات آميني? تركيبات سيانيدي? استرهاو تركيبات آميدي.

اين نانوذرات را مي توان درانواع رنگها? جوهرچاپ? پلاستيكها? كاغذ? فيبرهاي نوري? تركيبات الكتروني? تركيبات افزودني موادغذايي ولوازم آرايشي يافت? به گونه اي كه درسراسردنيا سعي شده برروي ابزارولوازم تزييني وكاربردي پوششي ازاين ماده ايجاد شود.گلهاي مصنوعي? لامپهاي كم مصرف? صدا گيرهاي حاشيه اتوبانها? انواع سراميكهاي مورد استفاده درساختمانها كه با اين ماده پوشش داده شده اند? مواردي هستند كه به پاكيزه نگهداشتن محيط زيست كمك مي كنند.

براي بهبود كارايي اين ماده به نانوذرات دي اكسيد تيتانيم? نانوذراتي مثل آهن? ايريديم? واناديم اكسيد تنگستن وازهمه مهمترنقره? اضافه مي شود كه دراينصورت شكاف انرژي كاهش مي يابد و تحت تابشهاي با طول موج بلندترو به ويژه درناحيه مرئي عمل اكسايش و كاهش انجام مي شود.

نوشته شده در  یکشنبه نوزدهم خرداد 1387ساعت 23:27  توسط ذبیحی 

فلوزيستون

فلوزيستون

فلوزيستون يا فلوژيستون از واژه يوناني phlox يا phlogistos به معني آتش، آتشگير و يا مايه‌ي آتش گرفته شده است. قضيه اين نظريه از اين قرار است كه بِشِر شيميدان و پزشك آلماني در سال 1669 ميلادي نظريه‌اي درباره‌ي سوختن ارائه داد. وي در كتاب خود (subterranca physica) سه اصل يا عنصر اساسي را در همه مواد نام برد كه عبارت بودند از، 1- جوهر يا خاك ثابت ، اصل جامد بودن، 2- اصل مايع بودن و جوهر آتشگير يا روغني 3- اصل آتشگيري. بر طبق اين نظريه، همه مواد سوختني كم‌و‌بيش جوهر آتشگير يا روغني دارند كه هنگام سوختن آزاد شده و خاكستر به جا مي‌گذارد. خاكستر به جا مانده تركيبي از دو عنصر ديگر مي‌باشد. در سال 1703، شاگرد بِشِر، اشتال، تفسيري مشروح درباره‌ي كارهاي بشر نوشت و با اصلاحاتي در آن نظريه‌ي معروف فلوژيستون را ارائه نمود. در سال 1723 كتابي به نام مباني شيمي در زمينه فلوژيستون منتشر كرد. اشتال، جوهر آتشگير يعني اصل دوم نظريه‌ي بشر را فلوژيستون ناميد. به نظر او هر ماده سوختني از دو جزء آهك يا خاكستر و فلوژيستون تشكيل يافته است. فلوژيستون جزء بسيار سبك، بي‌بو، بي‌طعم و ... قابل انتقال به ماده سوختني است. هر چه ماده سبك‌تر و اشتعال‌پذيرتر باشد، مقدار فلوژيستون بيشتري دارد. هنگامي كه ماده‌اي مي‌سوزد، فلوژيستون آزاد مي‌شود و آهك يا خاكستر، كه امروزه اكسيد ناميده مي‌شود، به جاي مي‌ماند. موادي مانند زغال، نفت و ... سرشار از فلوژيستون هستند. گاز اشتعال پذير همان فلوژيستون است. تفاوت هر ماده با ماده ديگر در ميزان آهك آن است. اما فلوژيستون در همه مواد فلوژيستون‌دار يكسان است.

اشتال و طرفداران نظريه فلوژيستون كوشيدند تا فرآيندهاي مهمي چون سوختن، اكسيداسيون، تشكيل آب، اثر اسيدها بر فلزات و غيره را كه در آن زمان بحث علمي روز و مساله برانگيز بود، بر اساس اين نظريه توجيه كنند.

براي مطالعه بيشتر در اين مورد مي‌توانيد به كتاب « تاريخ مختصر علم شيمي» تاليف آقايان دكتر محمد رضا ملاردي و سيد رضا آقاپور مقدم، انتشارات مدرسه مراجعه فرمائيد.

 

نوشته شده در  یکشنبه نوزدهم خرداد 1387ساعت 23:25  توسط ذبیحی 

فورفوران

فرمول شيميايي فورفوران و فورفورال

 و مضرات آن براي سلامتي انسان و محيط زيست

فورفوران يا فوران furan داراي فرمول C4H4O مي باشد. يعني يك حلقه ي پنج ضلعي است كه در يكي از گوشه هاي آن يك اتم اكسيژن قرار گرفته و در چهار گوشه ي ديگر آن CH واقع شده است. دو پيوند از پيوندهاي اين پنج ضلعي حلقوي دو گانه مي باشد.

فورفورال Furfural داراي فرمول شيميايي C5H4O2 است و ساختار آن مانند ساختار فوران به صورتي است كه يك پنج ضلعي است كه در يكي از گوشه هاي آن يك اتم اكسيژن قرار گرفته و در چهار گوشه ي ديگر آن CH واقع شده است. دو پيوند از پيوندهاي اين پنج ضلعي حلقوي دو گانه مي باشد. تنها تفاوت آن با فوران اين است كه به يكي از كربنهاي مجاور اكسيژن يك گروه H-C=O متصل مي باشد.

فورفورال ماده اي سمي مي باشد. در تماس با پوست مضر مي باشد. بر روي سيستم عصبي مركزي تاثير مي گذارد. مايع و بخار آن اشتعال زا مي باشد. باعث ايجاد واكنش هاي آلرژي زا مي شود. باعث التهاب چشم و مخاط بيني مي گردد.

نوشته شده در  یکشنبه نوزدهم خرداد 1387ساعت 23:23  توسط ذبیحی 

فرايند تبلور

 

تبلور يك ماده عبارتست از جهت يافتگي ذره‌اي و آرايش مولكولي و تثبيت اين نظم در فضاي ماده. تاريخچه بلورشناسي

علم بلورشناسي يا كريستالوگرافي درباره نحوه تشكيل و رشد بلورها و شكل ظاهري و ساختمان داخلي آنها و نيز خصوصيات فيزيكي و شيميايي مواد متبلور بحث مي‌نمايد. كلمه كريستال (Crystal) اصل يوناني دارد كه از دو كلمه (سرد= Kryos) و (سخت شدن= Stellesual) تشكيل شده كه مجموعا معني سخت شدن در اثر سرما را مي‌دهد.

فلاسفه قديم نيز منشا بلورهاي يك سنگ را بلورهاي يخ مي‌دانسته‌اند كه بر اثر تحمل سرماي بسيار شديد در طول مدت مديد ، طوري سخت و مقاوم شده است كه مي‌تواند حرارتهاي بالاتر از صفر را هم تحمل نمايد. در سال 1690 ، Huyghens دريافت كه بلورها از اجتماع ذرات كوچكتر بوجود آمده‌اند و در سال 1912 ، M.V.Laue توانست تئوري ساختمان شبكه‌اي در بلورها را با استفاده از اشعه ايكس به اثبات برساند.

تبلور و نمو بلورها

براي اينكه يك بلور بتواند تشكيل گردد، بايد در وحله اول نطفه آن بسته شود، پس از تشكيل ، نطفه شروع به نمو مي‌كند تا بالاخره بلوري كه بوسيله سطوح احاطه شده است، بوجود آيد. نطفه‌هاي بلور عبارتند از بلورهاي ريزي با قطر تقريبي 40 تا 180 آنگستروم كه بطور ناگهاني در بخارات و مايعات اشباع شده و يا مواد مذاب سرد شده تشكيل مي‌شوند. در اجسام جامد تشكيل بلور رل مهمي را بازي مي‌كند، مثلا تشكيل بلور كه در اثر فعل و انفعالات شيميايي يا نارسائي‌هاي حرارتي در شيشه ايجاد مي‌گردد، باعث از بين رفتن شفافيت شيشه خواهد شد.

تبلور معمولا در موقع تبديل يك حالت فيزيكي به حالت فيزيكي ديگر صورت مي‌گيرد. اين تبديل به سه صورت زير انجام مي‌شود:

تبلور در هنگام تبديل حالت مايع به جامد

اين نوع تبلور به دو صورت انجماد مواد مذاب و تبلور مواد محلول انجام مي‌گيرد:

• انجماد مواد مذاب :

اگر ماده مذاب به سرعت سرد شود، اتمها يا مولكولها با هر موقعيتي كه دارند، متراكم و بي‌حركت مي‌شوند و ماده منجمد مي‌گردد. در اين صورت جسمي جامد و ايزوتوپ بدون داشتن نظم ذره‌اي تشكيل مي‌شود. اگر سرد شدن با آرامي و كند انجام شود، اتمها و مولكولها با توجه به نيروي جاذبه خود و اطاعت از شبكه تبلور كنار هم چيده شده و نطفه بلور را تشكيل مي‌دهند. سپس در نتيجه اتصال ساير مولكولهاي منزوي و معلق در ماده مذاب به نطفه بلور ، حجم آن افزايش مي‌يابد تا اينكه به بلوري درشت تبديل مي‌گردد.

• تبلور مواد محلول :

در اين نوع تبلور بايد محلول به حال فوق اشباع باشد. در چنين محلولهايي بلورها تشكيل و ته‌نشين مي‌شوند. اين بلورها ابتدا به صورت نطفه‌هاي متحرك مي‌باشند، علت تحرك آنها حركات قبلي يونها و مولكولهاي سازنده آنها است. در محلولها نيز مانند انجماد مواد مذاب ، رشد بلورها از طريق اتصال منظم يونها ، اتمها و مولكولهاي معلق در محلول به نطفه‌هاي بلور صورت مي‌گيرد.

تبلور در هنگام تبديل حالت بخار به جامد (سوبليماسيون)

در اين حالت تبلور ، بلورها مستقيما از تبديل بخار به جامد حاصل مي‌شوند. اين بلورها معمولا كوچك و داراي طرح اوليه مي‌باشند كه اصطلاحا اسكلت بلور گفته مي‌شود. در طبيعت ، سوبليماسيون در گازهاي خشك آتشفشاني ديده مي‌شود. در اين حالت مواد گازي آتشفشاني در شكافهاي توده آذرين مستقيما به بلور تبديل مي‌گردند. مثال بسيار روشن براي پديده سوبليمانسيون ، تشكيل قشرهاي بلور يخ ناشي از انجماد مستقيم بخار آب اطاقها بر روي شيشه پنجره‌ها در سرماي زمستان مي‌باشد.

تبلور مواد جامد

حالت سوم تبلور كه خوب شناخته نشده و در طبيعت فراوان ديده مي‌شود، تبلور در محيط جامد است. در اين حالت رشد بلورها بخرج بلورهاي كوچكتر و تحت تاثير فشار و حرارت و در مدت زمان طولاني صورت مي‌گيرد. براي مثال امروزه سنگهاي شيشه‌اي آتشفشاني خيلي قديمي را متبلور مي‌بينيم. بنابراين معلوم مي‌شود كه اين گونه سنگها به تدريج در طول زمان متبلور شده‌اند. سنگهاي آهكي دانه ريز كه از بلورهاي ريز كربنات كلسيم تشكيل شده‌اند، تحت تاثير عوامل دگرگوني (فشار و حرارت) به مرمر كه داراي بلورهاي دانه درشت كلسيت است، تبديل مي‌گردد.

تاثير عوامل خارجي در نمو بلورها

شرايط زير سبب بوجود آمدن اختلاف در اندازه بلورها مي‌گردد:

1. سرعت انجماد :

افزايش طول مدت انجماد يك ماده مذاب امكان تغذيه شيميايي بيشتر بلورها از ماده مذاب را فراهم مي‌سازد. بنابراين كم شدن سرعت انجماد ، موجب تشكيل بلورهاي درشت و تسريع در انجماد سبب تشكيل بلورهاي كوچك و ريز مي‌گردد.

2. وجود مواد فرار :

وجود بخار آب و گازها در يك ماده مذاب ، نقطه انجماد را پايين آورده و سرعت انجماد را كند مي‌سازد. بنابراين باعث افزايش رشد بلورهاي آن ماده مي‌شود. به عنوان مثال در رگه‌هاي پگماتيت به علت وجود بخار آب و گازهاي فراوان در ماده مذاب پگماتيتي ، بلورها به مراتب درشت‌تر از بلورهاي توده آذرين اصلي است، حال آنكه سرعت انجماد در رگه‌هاي پگماتيت از سرعت انجماد توده آذرين اصلي بيشتر بوده است.

3. تراكم محلول :

اندازه بلورها در يك محلول بستگي به درجه اشباع شدگي آن محلول دارد. در محلولهاي فوق اشباع تعداد مراكز تبلور فراوان مي‌باشد و در نتيجه اندازه بلورها كوچك خواهد شد. برعكس در محلولهائي با درجه اشباع شدگي كمتر تعداد مراكز تبلور كم بوده و بنابراين اندازه بلورها درشت‌تر خواهد بود.

ميانبار يا ادخال در بلورها

در حين رشد بلور ممكن است موادي به صورت جامد ، مايع و يا گاز به سطح بلور بچسبد. ادامه رشد بلور باعث مي‌شود كه اين مواد در درون بلور قرار گرفته، موجب تشكيل ادخال در داخل بلور گردد، حبابهايي خيلي كوچك گاز كربنيك همراه با آب در داخل بلور كوارتز و يا قطرات خيلي كوچك آب در بلورهاي نمك طعام و نيز قطرات مواد مذاب غير متبلور (شيشه) در درون بلورهاي فلدسپات ادخالهائي مي‌باشند كه همزمان با تبلور بلور در داخل آن قرار مي‌گيرند.

اجتماع بلورها

اجتماع بلورها به دو صورت اجتماع منظم و نامنظم مشاهده مي‌شود:

• اجتماع نامنظم :

در اين نوع ، اجتماع بلورها در جهات مختلف بدون رعايت نظم و ترتيب صورت مي‌گيرد. مثلا در يك توده نبات يا در اختلاط گچ زنده با آب مي‌بينيم كه گچ مي‌بندد. سخت و يكپارچه شدن اين ماده به علت تبلور مجدد بلورهاي ژيپس و چسبيدن آنها به يكديگر صورت مي‌گيرد.

• اجتماع منظم :

هرگاه در زمان تشكيل و نمو بلورها ، شرايط مناسب باشد، نطفه‌هاي بلور بطور اتفاقي در كنار هم نمي‌گيرند، بلكه طبق قواعد معين با نظم و ترتيب خاصي با يكديگر ، رشد و نمو خواهند نمود. صورتهاي مختلف اجتماع منظم بلورها عبارتند از:

o اجتماع كروي (اسفروليتي( :

اگر تبلور ماده مذاب سريع صورت بگيرد و تعداد مراكز تبلور كم باشد، بلورها به شكل سوزنهاي باريك و به صورت دستجات كروي و جدا از هم تشكيل مي‌شوند، مانند بلورهاي سوزني شكل طلا و كلرور پتاسيم كه در سيستم كوپيك متبلور مي‌شوند.

o اجتماع موازي :

در اين گونه تجمع ، بلورها بطور موازي در كنار يكديگر قرار مي‌گيرند و داراي سطوح مشتركي مي‌باشند. در اجتماع موازي بلورها معمولا بلورهاي هم‌جنس شركت دارند، مانند بلور كوارتز.

o اجتماع بلورهاي غيرهم‌جنس :

علاوه بر بلور هم‌جنس ، بلورهاي غيرهم‌جنس نيز به نوبه خود تشكيل اجتماع منظم و يا جهت‌دار مي‌دهند. اين نوع اجتماعات بر پايه تشكيل نطفه بلوري بر روي بلور ديگري قرار دارد، به نحوي كه سطح مشترك بين دو بلور از نظر ساختمان شبكه‌اي مشابه باشند. براي مثال ، اغلب بر روي بلورهاي ورقه‌اي هماتيت بلورهاي سوزني شكل روتيل نمو نموده‌اند و در پگماتيتها بلورهاي كوارتز در داخل بلور ارتوز به صورت اجتماع موازي ديده مي‌شود.

اختصاصات مواد متبلور

اجسام متبلور به خاطر داشتن شكل مخصوص ، سختي ، خاصيت ارتجاعي ، مقاومت محدود در مقابل حرارت و فشار و نقطه ذوب از مايعات و گازها متمايز مي‌شوند. بعضي از مواد متبلور مانند پارافين نرم هستند و اجسامي مانند شيشه و پلاستيك هرچند كه جامدند، ولي متبلور نمي‌باشند. بلورها اجسامي همگن و ان‌ايزوتوپ هستند. ان‌ايزوتوپ بودن بلور به اين علت است كه اختصاصات فيزيكي مانند سرعت انتشار حرارت و نور يا درجه سختي و غيره در جهات موازي آنها برابر مي‌باشد و در جهات مختلف نابرابر مي‌باشد.

رنگ بلورها

هرگاه بخش اعظم نور از بلور عبور كند و فقط مقدار كمي از آن جذب گردد، بلور شفاف ديده مي‌شود و چنانچه مقدار نور جذب شده و نوري كه از بلور عبور مي‌كند، تقريبا برابر باشد، بلور نيمه شفاف به نظر مي‌رسد. در صورتي كه اگر تمام نور وارده جذب گردد، بلور تيره ديده مي‌شود. هرگاه جذب نور براي طول موجهاي مختلف متفاوت باشد، بلور رنگي بنظر مي‌رسد.

بعضي از بلورها داراي رنگهاي مشخص هستند، مثلا مالاكيت داراي رنگ سبز و ازوريت داراي رنگ آبي آسماني مي‌باشد. تعدادي از بلورها در اصل بي‌رنگ مي‌باشند، ولي در اثر وجود ناخالصي و يا پيگمان به رنگهاي مختلفي ديده مي‌شوند. مثلا كوارتز بي‌رنگ بوده، ولي در اثر ناخالص داراي رنگهاي سفيد ، بنفش ، دودي ، زرد ، صورتي و سياه مي‌باشد و يا وجود كروم به صورت پيگمان در كروندوم باعث رنگ قرمز آن مي‌شود.

برخي از كاربردهاي بلورها

بلورهاي LiF, KCl, CaF2, NaCl و نظاير آنها در ساختن وسايل نوري بكار مي‌روند.

• بلورهائي با خاصيت پيروالكتريسته مثل BaTiO3 در صنعت الكترونيك كاربرد دارند.

• بلورهاي SiC در تهيه ترانزيستور و روبين يا ياقوت در تهيه اشعه ليزر مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

بلورها برحسب نوع ذرات تشكيل دهنده و نيروهاي نگه دارنده اين ذرات به چهار نوع بلورهاي يوني ، مولكولي ، كووالانسي (مشبك) ، فلزي گروه بندي مي‌شوند.

مطالب فوق برگرفته از سايت

http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%81%D8%B1%D8%A7%DB%8C%D9%86%D8%AF+%D8%AA%D8%A8%D9%84%D9%88%D8%B1

مي باشد.

كاربرد تبلور يا كريستاليزاسيون:

مهمترين روش جهت خالص كردن اجسام جامد (اكثر مواد آلي بصورت جامد هستند) تبلور مكرر است. به اين ترتيب كه ماده ي ناخالص را در يك حلال مناسب در گرما تا حد اشباع حل مي كنند. محلول گرم را صاف و مواد حل نشده را جدا مي كنند. بعد محلول را آنقدر سرد مي كنند تا جسم مورد نظر بصورت بلور تشكيل شود. عمل خالص كردن درنتيجه ي يكبار كريستاليزاسيون كامل نمي شود و در بعضي موارد چندين بار تكرار مي شود. عمل وقتي كامل است كه حداكثر محصول بدست آيد. در عمل گاهي با حلال هاي مختلف و يا مخلوط آنها كريستاليزاسيون انجام مي شود. عمل كريستاليزاسيون به دو روش مي تواند صورت بگيرد:

1- در اثر حل نمودن ماده در حلال

2- در اثر سرد كردن تا زير نقطه ي انجماد

3- كريستاليزاسيون با كمك حلال از بهترين روشهاست. زيرا كه ناخالصي ها در حلال انتخاب شده به مراتب حلاليت كمتري دارند. درنتيجه ماده نسبتاً خالص تهيه مي شود.

تركيبي كه ميخواهيم متبلور كنيم را بايد در يك حلال يا مخلوطي از حلالهاي داغ، محلول بوده و در حالت سرد همان حلالها نامحلول باشد. عمل تخليص در صورتي انجام ميشود كه ناخالصي يا درحلال سرد محلول باشد و يا در حلال داغ نامحلول باشد. در حالت دوم محلول را بصورت داغ صاف ميكنيم تا ناخالصيهاي محلول جدا شوند. اگر محلول رنگي باشد و ما بدانيم كه جسم مورد نظر بيرنگ است مقدار كمي از زغال رنگبر به محلول سرد اضافه نموده سپس آنراحرارت داده، بصورت داغ صاف ميكنيم. زغال رنگبر، ناخالصيهاي رنگي را جذب ميكند.

انتخاب محيط تبلور كارساده اي نيست، رفتار حلاليت تركيب يا بايد شناخته شده باشد و يا بايد به طريق تجربي مشخص گردد. مثلا وقتي كه تبلور پارادي بروموبنزن مورد نظر باشد مخلوطي از اتانل وآب به كار ميرود. تركيب هم در اتانل سرد و هم در اتانل داغ محلول است: از اينرواتانل تنها، براي اين كار مفيد نيست. از طرف ديگر اين تركيب چه در آب سرد و چه درآب داغ كم محلول است بنابر اين آب تنها نيز براي اين كار مفيد نيست. اما مخلوط مساوي از الكل و آب در حالت داغ حلال خوبي براي جسم است و در حالت سرد حلاليت آن جزئي است از اينرو از مخلوط اين دو حلال براي تبلور پارادي بروموبنزن استفاده ميشود.

بعضي مواقع عمل تبلور خودبخود صورت نم يگيرد و بايد آنرا بر اثر تحريك متبلور نمود. بدين منظور يا جدارداخلي ظرف در سطح محلول را مي خراشند و يا ذراتي خالص از همان جسم را در محلول سردوارد ميكنند تا تبلور شروع شود. بسياري از تركيبات بر اثر سرد كردن محلول يا سردكردن به همراه هم زدن به صورت بلور در ميآيند. برخي تركيبات به صورت روغن در آمده چندين ساعت و حتي گاهي چندين روز وقت لازم است تا بلور تشكيل شود.

 

نوشته شده در  یکشنبه نوزدهم خرداد 1387ساعت 23:21  توسط ذبیحی 

فرمول شيميايي سنگ چخماق

 چيست؟ و جرقه زدن آن ناشي از چيست؟ آيا سنگ چخماق روي هر سنگ ديگري كشيده شود جرقه مي زند يا اينكه فقط وقتي دو سنگ چخماق روي هم كشيده شوند جرقه ايجاد مي شود؟

1- فرمول شيميايي سنگ چخماق، نقره نيترات يا AgNO3 مي باشد. جرقه زدن هميشه نشانه ي انتقال الكترون است. اين ماده به دليل داشتن فلز نقره و اتصال به گروه نيترات، و اينكه نقره يك الكترون در آخرين اوربيتال s خود دارد، براحتي و با صرف كمي انرژي كه در هنگام مالش دو سنگ بر روي يكديگر، اين انرژي انرژي گرمايي ناشي از اصطكاك است، الكترون خود را به سنگ ديگر منتقل مي كند. همين طور به همين دليل داشتن يك الكترون در آخرين اوربيتال s ، سنگ چخماق ديگري به راحتي الكترون را مي گيرد. همين انتقال الكترون سبب ايجاد جرقه و روشن شدن آتش مي گردد. البته هر تركيب و كاني ديگري از فلزات، كه توانايي گرفتن الكترون را داشته باشد، مي تواند با مالش روي چخماق، ايجاد جرقه نمايد.

نوشته شده در  یکشنبه نوزدهم خرداد 1387ساعت 23:19  توسط ذبیحی 

طلا

طلا عنصر شيميايي است كه در جدول تناوبي با نشان Au ( لاتين aurum) و عدد اتمي 79 وجود دارد. طلا فلزي است نرم، براق،زرد رنگ،چكش خوار، قابل انعطاف ( سه ظرفينتي و يك ظرفيتي) و فلز واسطه كه با بيشتر عناصر شيميايي واكنش ندارد و تنها بوسيله كلر و تيزاب سلطاني( آميزه اي از اسيد نيتريك و اسيد هيدروكلريك) مورد حمله قرار مي گيرد.اين فلز عمدتا" به شكل آزاد و بصورت تكه هايي در سنگها و رسوبهاي آبرفتي وجود دارد و يكي از فلزات ضرب سكه مي باشد .طلا در بسياري از كشورها بعنوان معيار ارزش پول بكارمي رود همچنين در جواهرات ، دندانپزشكي و الكترونيك مورد استفاده قرار مي گيرد.

خصوصيات قابل توجه

طلا عنصر فلزي است كه كلا" به رنگ زرد ديده مي شود اما اگر به دقـت جدا شود مي تواند سياه، قرمز سيريا ارغواني باشد.شايد بتوان گفت اين فلز زيباترين عنصر و چكش خوار ترين و قابل انعطاف ترين فلز شناخته شده است.در واقع يك اونس طلا را مي توان با چكش كاري به يك ورقه 300 فوت مربع تبديل نمود.طلا كه فلزي نرم مي باشد براي استحكام بيشتر اغلب با فلزات ديگر آلياژ مي شود.

طلا يك رساناي خوب حرارتي و الكتريكي است كه تحت تاثير هوا وساير معرفها قرار نمي گيرد.اين فلز تا حد زيادي در برابر حرارت، رطوبت وبيشتر عوامل فرساينده مقاوم است و بنابراين استفاده از آن در سكه و جواهرات بسيار مناسب است.

رنگ طلاي جامد و محلولهاي كلوئيدي تيره رنگي كه( اغلب ارغواني) مي توان از آن تهيه كرد،به اين علت است كه فركانس پلاسمون اين عنصر در دامنه مرئي وجود دارد كه موجب انعكاس نورهاي زرد و قرمز و جذب نور آبي مي شود.طلاي بومي معمولا"داراي 8 تا 10 درصد نقره مي باشداما اغلب اين مقدار بيشتر است.هرچه مقدار نقره بيشتر شود رنگ طلا سفيدتر و جرم مخصوص آن كمتر مي شود.

آلياژ آن با مس به رنگ قرمز، با آهن به رنگ سبز وبا آلومينيم ارغواني مي باشد.جواهراتي كه در شرق آمريكا با تركيباتي از طلاي رنگين به توريستها فروخته مي شود به نام طلاي Black Hills دادو ستد مي شود.

حالات اكسيداسيون معمولي طلا شامل 1+و3+ مي باشد.

كاربردها

طلاي خالص براي استفاده هاي عادي بسيار نرم هستند لذا براي استحكام آن ، با نقره و مس آلياژ مي سازند.در بسياري از كشورها از طلا و بسياري از آلياژهاي آن در جواهرات و ضرب سكه ونيز بعنوان شاخصي براي مبادلات پولي استفاده مي شود.به علت هدايت الكتريكي خوب و مقاومت آن در برابر فرسايش وساير ويژگيهاي فيزيكي و شيميايي اين عنصر، از اواخر قرن بيستم طلا بعنوان فلز صنعتي مهمي به حساب آمده است.

كاربردهاي ديگر آن :

طلا عملكرد مهمي در رايانه ، تجهيزات ارتباطي،موتور هواپيماي جت و فضاپيماها و بسياري محصولات ديگر دارد.

هدايت الكتريكي خوب طلا و مقاومت آن در برابر اكسيداسيون موجب كاربرد وسيع آن براي آبكاري سطح اتصال دهنده هاي الكتريكي شده است تا اتصالي خوب با مقاومت كم تضمين شود.

طلا همانند نقره مي تواند با جيوه ملغمه محكمي را تشكيل دهد كه گاهي از آن براي پر كردن دندان استفاده مي شود.

اخيرا" طلاي كلوئيدي ( ذرات يك بيليونيم طلا) كه محلولي كاملا رنگي مي باشد براي مصارف بيولوژيكي و پزشكي درآزمايشگاههاي زيادي مورد بررسي قرار گرفته است همچنين براي رنگ طلائيِ روي سراميكها قبل از پختن در كوره استفاده مي شود.

از اسيد Chlorauric در عكاسي براي پررنگ كردن تصوير نقره اي استفاده مي شود.

Disodium aurothiomalate براي درمان روماتيسم مفصلي بكار مي رود( درون عضله وارد مي شود)

از ايزوتوپ Au-198 ( با نيمه عمر 7/2 روز) براي درمان برخي سرطانها و بيماريهاي ديگر استفاده مي شود.

طلا بعنوان يك ماده بيولوژيكي كه امكان پوشش بوجود مي آورد كاربرد دارد و بايد آنرا بوسيله ميكروسكوپ الكتروني ( scanning electron microscope ) مشاهده نمود.

طلا اغلب نماد بهترين و والاترين دستاوردها مي باشد.يك مدال طلا مانند روبان آبي، بهترين پاداش در بازيهاي المپيك و بسياري از رقابتهاي ديگر است.

چون طلا منعكس كننده خوبي براي هر دو نورمادون قرمز و نور ساكن است ، بعنوان لايه محافظ سطح بسياري از ماهواره ها مورد استفاده قرار مي گيرد.

تاريخچه

طلا( از واژه سانسكريت Jval ؛ آنگلوساكسون gold ؛ لاتين aurum كه همگي به معني« طلا» هستند) را از دوران باستان شناخته و به ارزش بالاي آن پي بردند.هيروگليف مصري از 2600 قبل از ميلاد اين فلز را توصيف كرده و در كتاب عهد عتيق بارها به طلا اشاره شده است.

زمان زيادي است كه طلا يكي از گراقيمت ترين فلزات به حساب آمده و قيمت آن در تاريخ معياربسياري از پولهاي رايج مي باشد( تحت عنوان پايه طلا شناخته مي شود).از طلا بعنوان نمادي براي پاكي،ارزش،سلطنت و مخصوصا" نقشهايي كه تركيبي از اين ويژگيها است استفاده مي شود.( بهgold album مراجعه كنيد) .

نخستين هدف كيمياگران توليد طلا از ساير مواد مانند سرب بود- اگرچه كيمياگران هرگز موفق به اين كار نشدند ، گيمياگران نشانه طلا را دايره و نقطه اي در وسط مي دانند و همچنين نشاه ستاره شناسي هم هست.

باعث ايجاد علاقه به كار با مواد شدند كه اين امر پايه هاي شيمي امروز را بوجود آورد.در بسياري از مسابقات به نفر اول مدال طلا ،به نفر دوم نقره و به نفر سوم برنز جايزه مي دهند.بيشترين مقدار طلا در جهان در بانك مركزي دولت فدرال آمريكا وجود دارد.

در طي قرن نوزدهم هر جا ذخاير بزرگ طلا كشف مي شد ،هجوم طلا رخ مي داد. از جمله هجوم طلاي كاليفرنيا ، كلرادو ، اتاگو ، استراليا ، Black Hills و كلوندايك .

ارزش

طلا مانند فلزات پرارزش ديگر با سيستم توزين تروي سنجيده مي شود و در صورت آلياژ با ساير فلزات ازاصطلاح carat براي مشخص كردن مقدار طلاي موجود با عيار 24( كه طلاي خالص است) استفاده مي شود (در ايران بيشتر از مثقال براي معاملات بازار طلا استفاده مي شود و براي آلياژهاي طلا از ميزان عيار اسفاده مي شود كه عيار 24 طلاي خالص مي باشد).

در طول تاريخ از طلا براي پشتيباني پول و در سيستمي تحت عنوان پايه طلا استفاده مي شد كه در اين سيستم يك واحد از پول رايج معادل مقدار معيني طلا بود.

مدت زيادي ارزش طلا توسط آمريكا براي هر اونس تروي 67/ 20 دلارتعيين شد اما در سال 1934 ارزش طلا 35،00 دلار براي هر اونس تروي تثبيت شد.به سبب بحران طلا در 17 مارس 1968 طرح نرخ گذاري دوگانه ايجاد شد كه طبق آن براي تثبيت ارزش بين المللي ، طلا همچنان به قيمت سابق 35،00 دلاردر هر اونس تروي باقي ماند اما قيمت آن در بازارخصوصي اجازه نوسان يافت ؛ اين سيستم نرخ گذاري دوگانه در سال 1975 هنگاميكه نرخ طلا اجازه نوسان يافت متوقف شد. از سال 1968 نرخ طلا در بازار آزاد نوسان شديدي يافت بطوريكه در ژانويه 1980 به 620 دلار در هر اونس تروي رسيد اما تا ژانويه 1990 قيمت آن به 410 دلار در هر اونس تروي كاهش يافت.

گاهي اوقات مالكيت طلا به خاطر نقشي كه بعنوان پشتوانه پول دارد محدود ويا ممنوع مي شود.در آمريكا مالكيت خصوصي طلا جز بصورت جواهر وسكه بين سالهاي 1933 و1975 ممنوع شده بود.

چون طلا مدت زمان بسيار طولاني ارزش خود را حفظ كرده است ، بعنوان يك سرمايه گذاري مشهود اغلب به صورت بخشي از يك سهام نگهداري مي شود. چون طلا ارزش خود را حتي هنگاميكه پول بي پشتوانه بي ارزش مي شود حفظ مي كند،بنابراين مخصوصا" در زمان ناتواني يا تورم شديد مورد نياز مي گردد.

قراردادهاي آينده برمبناي دادوستد جاري طلا در COMEX( محل خريد و فروش كالا) است كه شعبه اي از بازار بورس نيويورك( New York Mercantile Exchange ) مي باشد و پيش بيني قيمت طلا و ساير كالاها در آينده در اين مكان انجام ميگيرد.

پيدايش

طلا بخاطر سكون شيميايي نسبي كه داردبيشتر بصورت فلز محلي و ندرتا" به شكل تكه هاي بزرگ يافت مي شود اما معمولا" بصورت ذرات بسيار ريزي در برخي مواد معدني، رگه هاي كوارتز ، سنگ لوح ، صخره هاي دگرديسي و رسوبات آبرفتي كه از اين منابع سرچشمه گرفته اند ديده مي شود. طلا بطور گسترده اي پراكنده شده و بيشترهمراه كوارتز يا پيريت است و در كانيهاي پتزيت ، كالاوريت و سيلوانيت با تلوريم تركيب شده است. اين عنصر با روشهاي بهره برداري از رسوبات داراي طلا از رسوبات جدا مي شود.آفريقاي جنوبي منبع تقريبا" 3/2 ذخائر طلاي جهان است( منابع موجود در داكوتاي جنوبي و نوادا دو سوم طلاي مصرفي آمريكا را تامين مي كنند).

طلا را با استفاده از سيانور ، آمالگام و گداختن از كانيها خارج مي كنند.پالايش اين فلز اغلب بوسيله الكتروليز تحقق مي يابد.اين فلز در آب دريا و بر حسب مكان نمونه برداري بين 0،1 تا 2 ميلي گرم در تن يافت مي شوند لذا تا سال 1383 هيچ روش مفيدي براي بازيافت طلا از آب دريا ابداع نشده است.

اگرچه طلا در صنعت و هنر بسيار مهم است ، اين عنصر وضعيت منحصر به فردي نسبت به تمامي كالاها دارد و آن حفظ ارزش خود در دراز مدت مي باشد.برآورد شده با كل طلاي پالايش شده جهان مي توان يك مكعب يكپارچه هر ضلع 20 متر (60 فوت) درست كرد.

تركيبات

كلريد داراي طلا (AuCl3) و اسيد كلروئيك «HauCl4 ) رايج ترين تركيبات طلا هستند.اگرچه طلا فلز بي اثر است اما قادر است تركيبات فراواني بسازد.

در تيزاب سلطاني حل شده توليد يون4 - AuCl منفي مي كند.

هاليدهاي طلا ( F , Cl , Br, كالكوژنيدهاي طلا «O , S)) , ((Se ,Te )

تركيبات خوشه اي طلا

ايزوتوپها

تنها يك ايزوتوپ پايدار و 18 راديوايزوتوپ كه فراوان ترين آنها Au-195 با نيمه عمر 186 روز است براي طلا وجود دارد .

هشدارها

بدن انسان اين فلز را جذب نمي كند وطبيعتا" تركيبات طلا خيلي سمي نيستند.با اين همه درمورد50% بيماران ورم مفاصل كه با داروهاي حاوي طلا درمان شده اندآسيب كبد و كليه گزارش شده است

نوشته شده در  یکشنبه نوزدهم خرداد 1387ساعت 23:17  توسط ذبیحی 

اسيد سياندريك

اسيد سياندريك و سيانورها دسته‌اي از نيتريلها هستند كه از نظر شيميايي جزء هيدروكربنهاي ازت‌دار با فرمول R- CN هستند كه عامل CN آنها به شدت سمي است و موجب خفگي نسجي مي‌شود.

فرآورده‌هاي سيانيد در عكاسي، واكنش‌هاي آزمايشگاهي، صنعت، حشره‌كش‌ها و جونده‌كش‌ها (HCN) و برخي از ميوه‌هاي از قبيل بادام تلخ، دانه سيب، هسته هلو و آلو وجود دارد.

اثرات

سيانيدها با چند مكانيسم باعث هيپوكسي بافتي مي‌شوند:

مركز تنفس را مهار و عمق تنفس را كم مي‌كند.

با سركوب ميوكارد، برون‌ده قلب را كاهش مي‌دهد

جدا شدن O2 را از هموگلوبين مشكل مي‌كند.

برخي از سيانيدها براي اتصال به آهن هموگلوبين با اكسيژن رقابت مي‌كنند.

با آهن سيتوكروم اكسيداز در ميتوكندريها اتصال ايجاد كرده و تنفس سلول را مختل مي‌كند.

چند و چون

سيانوژن گازي است بي‌رنگ با بوي بادام تلخ كه در جنگها استفاده مي‌شود.

اسيد سياندريك مايعي است با بوي بادام تلخ و بيرنگ كه به راحتي بخار مي‌شود. سيانورها تركيبات فلزي بنيان سيانيد هستند و از همه خطرناكتر در بين آنها سيانور دو سديم و سيانور دو پتاسيم (سيانور پتاس) كه در مجاورت هوا يا در معده تحت اثر اسيد كلريدريك باعث ايجاد اسيد سياندريك مي‌شوند.

يك عدد بادام تلخ داراي يك ميلي گرم اسيد سياندريك است. مقدار سمي اسيد سياندريك 01/0 گرم و مقدار كشنده آن 05/0 گرم است.

مسموميت از راه تنفس شديدتر بوده و علايم باليني آن بستگي به راه تماس، مقدار مصرف و تاخير در شروع درمان دارد.

نشانه‌هاي مسموميت

تظاهرات اصلي مسموميت با آن به شرح زير است:

علائم زودرس: تظاهرات CNS شمال كنفوزيون، سردرد، اضطراب، تاكي‌كاردي يا برادي‌كاردي، هيپرپنه، هيپرتانسيون خفيف و تپش قلب است.

علائم ديررس: شمال علائم گوارشي نظير تهوع و استفراغ، تاكي‌كاردي يا برادي كاردي، هيپوتانسيون، تشنج ژنراليزه، كما، آپنه، گشادي مردمك (مدياز)، عدم پاسخ يا پاسخ كند مردمك به نور، آريتمي، ايسكمي يا اسيستول، ادم ريوي است.

درمان آن هم مانند ساير مسموميت‌ها استفاده از پادزهر اختصاصي است كه شامل سه ‌داروي آميل نيتريت، سديم نيتريت و سديم تيوسولفات است.

يكي از علائم براي تشخيص سريع مسموميت با سيانور، بوي بد بادام تلخ است كه از دهان مصدوم و يا هواي بازدمي او به مشام مي‌رسد

در برخي كشورها محكومين به اعدام را در اتاق گاز با سيانور مي كشند. آنها را به صندلي در اتاق گاز مي‌بندند و مامور اعدام از بيرون دسته‌اي را مي‌كشد. به اين ترتيب بسته‌اي حاوي سيانور پتاس به درون ظرفي محتوي جوهر ليمو كه در زير صندلي تعبيه شده است، مي‌افتد و گاز سيانور حاصله، باعث مرگ سريع محكوم مي‌شود

نوشته شده در  یکشنبه نوزدهم خرداد 1387ساعت 23:13  توسط ذبیحی