X
تبلیغات
دانستنيهاي روز - دانستنيهاي شيمي

دانستنيهاي روز

جذاب ترين دانستنيهاي روز دنيا

چرا فلفل تند است؟

چرا فلفل تند است؟

سوزشی که پس از خوردن فلفل حس می کنید، ناشی از ترکیبات شیمیایی به نام کاپسایسینوئیدها است.

این مواد بی بو و بی رایحه در گوشت سفید درون فلفل قرار دارند.
هنگامی که شما یک فلفل را درون دهان تان می گذارید، این مواد شیمیایی به گیرنده هایی که به درد ناشی از حرارت در دهان و گلو پاسخ می دهند، متصل می شوند.
مغز پیام را می گیرد و به "آتش نشانی بدن" می فرستند تا ماده سوزاننده را بزدایند، در نتیجه گردش خون افزایش می یاید (سوخت و ساز تشدید می شود)، تعریق تشدید می شود و واکنش معمول به هر ماده محرک ظاهر می شود (آبریزش از بینی و اشک ریزش از چشم).
این درد همچنین به آزادی آندورفین ها (مواد طبیعی ضددرد در بدن) منجر می شود، که در فرد احساس نشاط ایجاد می کند.بنابراین این اشک ها در واقع اشک های شادی هستند.
همه فلفل ها به یکسان این اثر را ایجاد نمی کنند.
شیمیدان ویلبر اسکویل در سال ۱۹۱۲ معیاری را برای "تندی" فلفل ایجاد کرد که آزمون ارگانولپتیک اسکویل نامیده می شود.
تند و تیزی فلفل بر حسب تعداد ۱۰۰ واحدیی ها اندازه گیری می شود که به مقدار آب قندی اشاره دارد که برای رقیق کردن عصاره فلفل تا حدی لازم است که مزه کنندگان نتوانند تندی آن را احساس کنند.
به این ترتیب تندی فلفل شیرین در این مقیاس صفر و تندی فلفل قرمز ۲۵۰۰ تا ۸۰۰۰ است.
   
    همشهری آنلاین

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

چرا پیاز اشک شما را در می آورد؟

چرا پیاز اشک شما را در می آورد؟
   

وقتی که پیاز را می برید، سلول های آن را می­شکنید، محتویاتش آزاد می­شود.
آنزیم­هایی که جداشده­اند، حالا آزادند که مخلوط شوندبا سولفونیک اسیدها برای تبدیل شدن به propanethiol S oxide ، یک ترکیب سولفور فرار که رو به بالا به طرف چشم شما می­آید.این گاز با آبی که در اشک شماست برای تشکیل سولفوریک اسید واکنش می­دهد. سولفوریک اسید چشم را می­سوزاند و تحریک می­کند. جاری شدن اشک به­خاطر دفع مواد تحریک­کننده وشستشوی چشم است.

http://minashimi.mihanblog.com/Post ۲۶۹.ASPX
 مطالب ارسال شده به آفتا

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

آتش از یخ

 
امروزه تقاضا برای گاز طبیعی زیاد است و دانشمندان می دانند که منابع عظیم آن در کجا نهفته است. این منابع در واقع بلورهای یخی مرسوم به هیدراتها هستند. اما بیرون کشیدن آنها موضوع دیگری است. چشمپوشی از یک منبع انرژی دست نخورده برای شرکتهای سوخت فسیلی درست نیست. زیرا هنوز از تندرای قطب شمال گرفته تا اقیانوس هند ، ذخایر عظیم متان به صورت دست نخورده در بلورهای عجیب یخ مانند حبس شده اند.
تخمینها در مورد بزرگی این ذخایر بسیار متفاوت است. ولی ممکن است مقدار آنها بیش از دو برابر ذخایر متان متدوال شناخته شده باشد. اگر تنها بخشی از آنها قابل بازیابی باشند، در این صورت می تواند به عنوان انرژی ماندگار به شمار رود. با این حال ، خودداری شرکتهای تامین انرژی قابل درک است. زیرا استخراج متان از بلورهایی که به عنوان هیدراتها شناخته می شوند، پرهزینه است.
همچنین افراد زیادی به این ذخایر به چشم یک دردسر نگاه می کنند. آزاد شدن یکباره و دردسر آفرین گاز از این هیدراتها ، تلاش برای حفاریهای نفت را در هم می کوبد و برخی از پژوهشگران بر این اندیشه اند که ممکن است این واقعه دلیل ناپدید شدن مرموز بعضی از کشتیها بوده باشد. اما خیلی چیزها قابل تغییرند. شورای ملی نفت ایالات متحده ، به عنوان یک گروه مشاوره ای دولتی ، تخمین می زند که گذار از نیروگاههای برق یا سوخت زغال سنگ و نفت به نیروگاههای تمیزتز دیگر با نیروی متان ، همراه با افزایش کاربرد گاز طبیعی در خانه ها و صنایع طی پانزده سال آینده ، نیاز ایالات متحده به متان را به ۴۰ درصد می رساند.
به همین ترتیب با رشد اهمیت منابع انرژی امن که به نوبه خود با ناپایداری دنباله دار در منطقه خاورمیانه برانگیخته شده ، نیاز به پژوهشهای بیشتر در زمینه هیدراتها افزایش خواهد یافت. این ذخایر زمانی تشکیل می شوند که بر اثر فشار زیاد ، آب موجود در رسوبات در دمای بالاتر از حد معمول ، یخ بزند که نتیجه آن افزایش حفره های ناپایدار نسبت به یخ معمولی می شود. در ادامه با کاهش دما حفره ها فرو ریخته ، یخ معمولی تشکیل می شود. ولی در بعضی از رسوبات حبابهای متان از مخازن زیرین بالا آمده و حفره ها را پر می کنند. حاصل کار ، تشکیل هیدرات متان است که شبیه یخ معمولی است، با این تفاوت که در مجاورت شعله می سوزد.
   
شبکه رشد

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

چرا مس سبز می شود؟

   
مس به همان دلیلی سبز می شود که آهن زنگ می زند.درست همانطور که هنگامی که آهن به طور آزاد در معرض هوا قرار می گیرد، زنگ می زند و بک لایه قرمز نارنجی رنگ روی آن تشکیل می شود، مس نیز هنگامی که در معرض هوا قرار گیرد، دستخوش یک رشته واکنش های شیمیایی می شود که باعث می شود در سطح بیرونی این فلز براق یک لایه سبز کم رنگ تشکیل شود که زنگار نامیده می شود.
زنگار معمولاً مس زیر آن را از زنگ زدن بیشتر محافظت می کند، بنابراین مس را به یک ماده خوب ضدآب بدل می کند که در سقف ساختمان های قدیمی به کار می رفت.
   
همشهری آنلاین

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

مدادها و پاک کن ها چگونه عمل می کنند؟


   
● شیمی مدادها و پاکن ها:
پیش از اینکه مدادها برای نوشتن استفاده شوند، مردم از سرب استفاده میکردند. سرب آنقدر نرم هست که طرح کمرنگی از خود باقی بگذارد، اما کربن بصورت زغال یا گرافیت، اثر پررنگ تری به جا می گذارد ( ضمن اینکه سمی هم نیست). در عین حال، کاربرد کربن بصورت زغال کثیف اما گرافیت تمیز است.
گرافیت مدادهای ابتدایی، با رشته هایی از جنس های مختلف پیچیده می شدند که بعدها به جای آن از چوب های تو خالی استفاده شد. مدادها در اصل رنگ نشده بودند اما در سالهای ۱۸۹۰که مرغوب ترین گرافیت از چین می آمد، مدادهای زرد رنگ رایج شدند، چون رنگ زرد در چین معرف احترام و نشان اعضای خاندان سلطنتی بود و استفاده از رنگ زرد، نشانه ویژگی ها و برتری های خانوادگی به حساب می آمد. امروزه مدادها در هر رنگی عرضه می شوند اما هنوز هم زرد بیشترین رنگ متداول است. چون رنگ زرد بیشتر به چشم می آیِد و راحت تر دیده می شود.
پیش از اختراع پاک کن، نوشته های مدادی به اندازه نوشته های جوهری امروز، دائمی بودند. بعدها توانستند این اثرات را با کشیدن اندکی از نان سفید بر نوشته های مدادی، از بین ببرند. آیا می دانید که ما چگونه از نان به انواع گوناگون پاک کن های امروزی رسیدیم ؟آیا می دانید که نان یا پاک کن چگونه نوشته ها را پاک می کنند؟
● تاریخ مداد و پاک کن:
نویسنده های روم باستان با یک میله ظریف سربی، بر روی پاپیروس می نوشتند که بنام stylus معروف بود. سرب، فلز نرمی است و به این ترتیب stylus علامت کمرنگ و خوانا از خود به جا می گذاشت. در سال ۱۵۶۴ ذخیره بزرگی از گرافیت در انگلستان کشف شد. وقتی مردم متوجه شدند که گرافیت اثری تیره تر از سرب به جا می گذارد و تازه سمی هم نیست، مدادها مورد استفاده قرار گرفتند. مداد درست مثل Stylus ها استفاده می شد، با این تفاوت که در آن پوششی برای گرافیت به کار می رفت تا دست استفاده کننده، تمیز بماند و در ضمن گرافیت که بسیار ظریف و شکننده بود، سالم بماند.
وقتی که شما علائم مدادی را پاک می کنید، در واقع گرافیت ( کربن ) را پاک می کنید و نه سرب. امروزه پاک کن ها در رنگهای مختلف وجود دارند و می توانند علائم مدادی و بعضی از انواع خودکارها را پاک کنند. آنها از لاستیک، وینیل، سقز یا مواد مشابه درست می شوند .
پیش از اختراع پاک کن، شما می بایستی از یک قطعه نان سفید استفاده
می کردید ( بعضی از هنرمندان هنوز هم از نان برای کمرنگ کردن اثر زغال یا پاستل استفاده می کنند). ادوارد نعیم؛ مهندس انگلیسی؛ اولین پاک کن را در ۱۷۷۰ کشف کرد. در واقع داستان از اینجا شروع شد که او هنگام پاک کردن یک مطلب، اشتباهی یک قطعه لاستیک را به جای نان برداشت و متوجه خواص آن شد. بعدها او شروع به فروختن پاک کن های لاستیکی کرد. اما لاستیک نیز مانند نان فاسد شدنی بود و به مرور زمان، حالت بدی پیدا می کرد. در نتیجه پاک کن هایی با جنس های مرغوب تر به بازار آمد.
در سال ۱۸۵۸، هایمن لیمپن ـ پروانه ثبت پاک کن های متصل به مدادها را دریافت کرد، که امروزه بسیار رایج و متداول است.
● پاک کن ها چگونه عمل می کنند؟
پاک کن در واقع ذرات گرافیت را از سطح کاغذ بر میدارد. مولکولهای پاک کن چسبندگی بیشتری از مولکولهای کاغذ دارند. بنابراین وقتی پاک کن را بر علائم مدادی می کشید، گرافیت ترجیح می دهد که به پاک کن بچسبد و نه کاغذ. بعضی از پاک کن ها، سطح رو یی کاغذ را خراب میکنند و در واقع آنرا نیز برمی دارد. پاک کن های وینیلی از پاک کن های لاستیکی نرم تر هستند اما همین خاصیت را دارند. پاک کن های هنری از لاستیک نرم ـ زبر درست می شوند و علائم را بدون از بین بردن کاغذ پاک می کنند.
● تهیه مداد:
این تصویر نشان می دهد که چگونه از یک قطعه چوب، مداد تولید می شود. مغز مداد های امروزی از نسبتهای مختلف گرافیت و خاک رس درست می شود. در صد متفاوت این دو ماده سبب ایجاد مدادهایی با " سختی " های گوناگون می شود که معمولا روی مداد نوشته می شود. علامت"H " نشان سختی وعلامت"B " نشان میزان مشکی بودن مداد است. "۲H " یعنی مداد سختی دو برابر دارد و "HB " یعنی مداد سخت و مشکی.
   
آفتاب

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

ادوکلن چیست؟

  
ادوکلن (eau de cologne) :
نوعی عطر که دارای ۸ تا ۱۵ درصد ماده معطر وبقیه آن الکل و آب است. به آن اودوتوالته (eau de toilette) هم گفته میشود. که البته اشاره اش به یه رایحه خاص هست که توسط ناپلئون بکار برده میشد. در بعضی از انواع آن، فقط حدود ۴ درصد ماده معطر وجود دارد.الکل موجود در ادکلن و یا عطر ها باعث میشود تا افراد اطراف شما متوجه بوی خوش شما شوند.
میزان دوام عطر رو بدن هر فرد علاوه بر نوع عطر به خصوصیات پوست اون شخص هم بستگی دارد. در کل کسانی که پوستشان روشن و خشک است بوی عطر را کمتر نگه میدارند تا کسانی که پوست چرب دارند. چون پوست چرب رطوبتی دارد که مواد معطر را در خودش نگه میدارد. پارامتر دیگری که هست ph یا اسیدیته پوست هر فرد است که آن هم روی دوام بوی عطر تاثیر دارد.
   
آفتاب

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

ترمیم حفره ازن در نیم قرن آینده!

   
پژوهشگران ژاپنی می گویند با کاهش انتشار کلروفلوروکربن ها و دیگر گازهای عامل تخلیه اوزون ، حفره اوزون تشکیل شده بر فراز قطب جنوب تا سال ‪ ۲۰۵۰‬یعنی حدود نیم قرن دیگر ناپدید خواهد شد.
این یافته ها براساس یک سلسله شبیه سازی های عددی است که `ایجی آکیشوی` از موسسه ملی مطالعات زیست محیطی در نزدیکی توکیو انجام داده است.
حفره ازون درحال حاضر به بزرگترین حد خود رسیده است و احتمالا در سال ‪۲۰۲۰‬ به تدریج کوچکتر شده و تا سال ‪ ۲۰۵۰‬ناپدید خواهد شد.
نتایج این یافته ها با تحقیقات سایر دانشمندان مطابقت دارد.
با این حال ، برخی از دانشمندان می گویند با توجه به اینکه یخچالهای قدیمی و سامانه های تهویه هوا عمدتا در آمریکا و کانادا هنوز مواد شیمیایی مضر برای اوزون منتشر می کنند، لایه اوزون به این زودی ها ترمیم نخواهد شد.
این دو کشور استفاده از این مواد شیمیایی را در فراورده های جدیدتر کاهش داده اند.
ایستگاههای زمینی و ماهواره ها ، حفره اوزون را از زمان کشف آن در دهه ‪ ۱۹۸۰‬بر فراز قطب جنوب تحت نظر دارند.
به دنبال تلاشهایی که برای کاهش انتشار گاز کلروفلوروکربن انجام شد، سطح این گاز از اواسط دهه ‪ ۱۹۹۰‬در جو زمین کمتر شده است.
   
 آفتاب

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

تکنیکهای رشد کریستال

 
در ابتدای این مطلب بهتر است تعریفی از کریستال داشته باشیم : یک ساختار کریستالین در واقع در نتیجه اتصال اتم ها و مولکولها (Packing) در یک شبکه بلوری خاص می باشد.در کل ۱۴ شبکه بلورین وجود دارد که ترکیبات به طور کلی در این شبکه ها متبلور می شوند.
همانگونه که می دانیم تکنیکهای گسترده ای مانند: IR,NMR,Mass,ESR,Uv جهت شناسایی مواد وجود دارند که عموماً نمی توان با استفاده از یکی از آنها شناسایی دقیقی انجام داد.در واقع تنها تکنیکی که به ما ساختار دقیق ، جهت گیری فضایی و طول پیوندها را می دهد XRD یا تکنیک پراش اشعه X است.برای به کار گیری این تکنیک ما باید ترکیب مورد نظر را کریستاله کنیم.
قطر مناسب کریستال برای استفاده در این تکنیک بین ۵/۰ تا ۴۵/۰ میلی متر می باشد.
اما برای تهیه کریستال تکنیکهای بیشماری وجود دارد که معمولاً هر تکنیکی برای یک دسته از ترکیبات مناسبتر است.ابتدا باید نکاتی از قبیل پایداری و حساسیت های ترکیب سنتز شده (اکسید شدن ٬ جذب آب ، تفکیک شدن دمایی و.....) در نظر گرفته شود.
مهمترین مرحله برای کریستاله کردن انتخاب حلال است.همچنین خالص بودن ترکیب بسیار بسیار مهم است (در صورت وجود ناخالصی یک مخلوط روغنی در ته ظرف بوجود می آید).پس خالص سازی ترکیب گام نخست است (توسط حل کردن مجدد در حلال مناسب و سپس صاف کردن).انتخاب ظرف برای کریستاله کردن هم می تواند مهم باشد.بهترین حالت استفاده از ظروف با تحدب یکنواخت (مثل بالون یا ارلن) که تمیز و در عین حال خش دار (سایتهای مناسب برای القاء کریستالیزاسیون) می باشد.
یکی از عمومی ترین این روشها، کریستالیزه کردن بوسیله تبخیر آهسته حلال است.به این منظور بهترین حلال ،حلالی است که نقطه جوش پایین و فراریت بالایی داشته در ضمن ترکیب مورد نظر را هم با کمی حرارت کاملاً در خود حل کند.ازمناسبترین این حلالها می توان ،اتانول (EtOH)با نقطه جوش ۷۸ درجه،استونیتریل(CH۳CN) با نقطه جوش ۷۶ ،دی کلرو متان (CH۲Cl۲) با نقطه جوش ۴۲ را نام برد.
   
آفتاب

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

شیمی شعله


● شیمی شمع
شمع ها مثالی کلاسیک از فرآیند سوختن هستند. وقتی گرمای به کار رفته کافی باشد، موم شمع اکسید می شود. پارافین با اکسیژن ترکیب می شود تا دی اکسید کربن و آب تولید کند البته به همراه حرارت و نور. شعله، بخش مرئی این واکنش گرما زا است. یعنی محلی که انقدر تجمع انرژی دارد که منجر به ایجاد نور مرئی می شود. اگر شما هم به شمع علاقمندید با واقعیت های بیشتری درباره آنها آشنا شوید:
● شمع های جادویی چگونه کار می کنند؟
آیا تا به حال یک شمع جادویی دیده اید؟ وقتی چنین شمعی را فوت کنید، ظرف چند ثانیه دوباره روشن می شود. این عمل معمولا با همراهی چند جرقه صورت میگیرد. در واقع تفاوت بین یک شمع معمولی و یک شمع جادویی، درست بعد از خاموش کردن آنها اتفاق می افتد. وقتی یک شمع معمولی را فوت می کنید، می بینید که نوار دودی باریکی از فتیله بالا می رود. این دود، موم تبخیر شده است. فتیله نیم سوز در زمانی که شما شمع را فوت می کنید، انقدر داغ است که موم شمع را تبخیر کند، اما به اندازه کافی داغ نیست که دوباره آن را محترق کند. اگر شما فتیله شمع معمولی را درست پس از خاموش شدن بدمید، ممکن است بتوانید آن را قرمز کنید، اما شمع روشن نمی شود.
از طرفی شمع جادویی، در فتیله خود یک ماده اضافی دارد که این امکان را فراهم می کند که احتراق در دمای نسبتا پایین تری در فتیله رخ دهد. در واقع فتیله، این ماده اضافی را می سوزاند و در نتیجه سوختن این ماده، حرارت لازم برای احتراق بخار پارافین شمع فراهم می شود: شعله ای که شما در شمع می بینید.
چه موادی اینکار می کنند؟ معمولا ذرات ریز فلز منیزیم. دمای لازم برای احتراق منیزم نسبتا کم است ( ۴۳۰ درجه سانتیگراد) . منیزیم خود می سوزد و شرایط لازم برای احتراق بخار پارافین را فراهم می آورد. در واقع ذرات جرقه مانندی که شما در شمع های جادویی می بینید، ذرات محترق شده منیزیم هستند. " جادو" زمانی اتفاق می افتد که یکی از این جرقه ها، بخار پارافین را محترق می کند و شمع خود به خود روشن می شود. بقیه منیزیم موجود در فتیله، نمی سوزد چرا که پارافین مایع، آنها را از اکسیژن دور نگه می دارد و در ضمن آن را سرد نگهمیدارد.
● بازی رنگها در آتش
اگر شما هم بخاری دیواری دارید، شاید این تجربه را داشته باشید که صفحات مجله های قدیمی را باعکس های رنگین در آتش بسوزانید به امید اینکه شعله های آتش را به رنگهای گوناگون ببینید. آیا می دانید که هر ماده شیمیایی چه رنگی را در آتش بوجود می آورد؟ بگذارید نگاهی دقیقتر به این موضوع بیاندازیم:
▪ رنگ دهنده های شعله: وقتی مراسم آتشبازی را از دور یا نزدیک تماشا می کنید، حتما در دل زیبایی آن را تحسین نموده اید. برای ایجاد چنین رنگها و طرح هایی، نیاز به درک هنری و ترکیب آن با علوم طبیعی داریم. برای تولید رنگ در آتش، دو مکانیسم اصلی وجود دارد: التهاب_ Incandescence و درخشش _ Luminescence.
▪ پدیده التهاب: در این پدیده، تولید نور با کمک حرارت صورت می پذیرد. گرما باعث می شود که ماده ابتدا داغ و نورانی شود و سپس نورهای مادون قرمز، قرمز، نارنجی، زرد وسفید ( به ترتیب با افزایش دما) ایجاد می شوند.با کنترل دما، می توان رنگ مناسب را در زمان دلخواه به دست آورد.از فلزاتی نظیر آلومینیم، منیزیم و تیتانیم که خیلی درخشان و روشن می سوزند برای بالا بردن دما می توان استفاده کرد.
▪ پدیده درخشش: این فرایند، تولید نور با استفاده از منابع انرژی غیر از حرارت است. گاهی این پدیده را " نور سرد" می گویند زیرا در دمای اتاق و حتی سردتر از آنهم می تواند رخ دهد. برای تولید پدیده درخشش، انرژی جذب شده توسط الکترون یک اتم یا ملکول، سبب تهییج و ناپایداری آن می شود. وقتی الکترون به یک حالت انرژی پایین تر برمی گردد، انرژی آزاد شده به صورت یک فوتون آزاد می شود. انرژی این فوتون از روی طول موج یا رنگ حاصله مشخص می شود.
گاهی نمکهایی که برای تولید رنگ مورد نظر لازمند، ناپایدار می باشند. مثلا باریم کلراید( رنگ سبز) در دمای اتاق ناپایدار است. بنابراین باریم را با یک ماده پایدار، ترکیب می کنند ( ماده ای که بتواند کلر ازاد کند، نظیر لاستیک کلره شده). به این ترتیب، کلر آزاد شده در اثر حرارت ناشی از سوختن ترکیبات پیروتکنیک، باریم کلراید آزاد می کند و به این ترتیب رنگ سبز دلخواه ما ایجاد می شود. کلرید مس ( رنگ آبی ) در عوض در دماهای بالا ناپایدار است بنابراین دما، نه باید خیلی بالا و نه خیلی پایین باشد. در واقع کنترل دما برای ایجاد رنگهای مورد نظر بسیار حائز اهمیت است.
● نکاتی که باید به خاطر بسپارید:
ـ رنگهای خالص، ترکیبات خالص را می طلبند. حتی مقادیر بسیار کم عنصر سدیم به صورت ناخالصی، باعث ایجاد رنگ زرد_ نارنجی و پوشاندن سایر رنگها می شود. اگر می خواهید سایر رنگها را تجربه کنید، از هر ماده ی حاوی سدیم پرهیز کنید.
ـ اگر از ترکیبات رنگی که حاوی الکل یا سایر حلالهای آلی هستند استفاده می کنید، به خاطر بسپارید که این مواد قابل اشتعال اند و هنگام کار کردن با آنها بایستی دقت کنید.
ـ مواد رنگی را از دسترس بچه ها دور نگه دارید و با دقت از آنها مراقبت کنید. اگر چه رنگهای این مواد، زیبا هستند اما می توانند اثرات شیمیایی زیانباری داشته و حتی در برخی موارد سمی و مهلک باشند. به همین دلیل، هرگز فشفشه هایی را که برای جشنهای تولد به کار میروند بر روی کیک و برای تزیین به کار نبرید.
ـ مانند تمام موارد کار با آتش، به یاد داشته باشید که همیشه احتمال خطر وجود دارد. حتما دقت کنید.

تهیه و ترجمه: سحرناز تاج بخش
مطالب ارسال شده به آفتاب

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

شیمی رنگ

 
رنگها را معمولا براساس خواص آنها و ساختمان ماده اصلی (ساختمان شیمیایی مواد) طبقه بندی می کنند. روش دیگر طبقه بندی رنگها براساس روش مصرف آنها در رنگرزی می باشد. روش و تکنیک رنگرزی به ساختمان ، طبیعت الیاف یا شئ مورد رنگرزی بستگی دارد. به عبارت دیگر رنگرزی پشم و ابریشم و دیگر الیاف به دست آمده از حیوانات با رنگرزی پنبه و الیاف به دست آمده از گیاهان تفاوت دارد.
نقش ساختمان شیمیایی الیاف در تعیین رنگ مورد نیاز
در رنگرزی همیشه ساختمان شیمیایی الیاف تعیین کننده نوع رنگ مورد نیاز و تکنیک رنگرزی می باشد. به عنوان مثال الیاف حیوان مانند پشم و ابریشم از پروتئین تشکیل شده اند و دارای گروههای اسیدی و بازی می باشند. این گروهها نقاطی هستند که در آنها مولکول رنگ خود را به الیاف متصل می کند. پس برای رنگرزی این گونه الیاف باید از رنگهایی که دارای بنیان اسیدی و بازی هستند استفاده کرد.
پنبه یک کربوهیدرات می باشد و تنها محتوی پیوندهای خنثای اتری و گروههای هیدروکسیل است. در این نقاط پیوندهای هیدروژنی بین الیاف و رنگ ایجاد می شود. پس باید از رنگهای متناسب با خصوصیات الیاف پنبه ای استفاده کرد. متصل کردن رنگ به الیاف مصنوعی و سنتزی مانند پلی اولفین ها و هیدروکربنها که کاملا عاری از گروههای قطبی هستند، تکنیک و روش دیگری را می طلبد. بر اساس روش رنگرزی به صورت زیر دسته بندی می شود.
● رنگهای مستقیم یا رنگهای جوهری
این دسته از رنگها دارای گروهها و عوامل قطبی مانند عوامل اسیدی و بازی هستند و با استفاده از این گروهها ، رنگ با الیاف ترکیب می شود. برای رنگرزی پارچه با اینگونه رنگها فقط کافی است که پارچه را در محلول آبی و داغ رنگ فرو ببریم. اسید پیکریک و ماریتوس زرد از جمله این رنگها هستند. هر دو رنگ ، اسیدی بوده و با گروههای آمینه الیاف پروتئینی ترکیب می شوند. نایلون نیز که یک پلی آمید است، با این رنگها قابل رنگرزی است.
● رنگ دانه ای
این دسته از رنگها شامل ترکیباتی هستند که می توانند با برخی از اکسیدهای فلزی ترکیب شده و نمکهای نامحلول و رنگی که لاک نامیده می شوند، تشکیل دهند. روش رنگرزی با این رنگها از کهن ترین روشهای تثبیت رنگ روی الیاف بوده است. این رنگها بیشتر برای رنگرزی ابریشم و پنبه بکار می رود. در رنگرزی با رنگهای دانه ای پارچه یا الیاف ، رنگی به نظر می رسند. چون الیاف توسط لایه ای از رسوب رنگین پوشانده می شود. برای ایجاد دندانه روی رنگها معمولا از اکسیدهای آلومینیوم ، کروم و آهن استفاده می شود. آلیزارین نمونه ای از این رنگها می باشد.
● رنگ خمیری
رنگ خمیری ماده ای است که در شکل کاهش یافته ، محلول در آب بوده و ممکن است بی رنگ هم باشد. در این حالت الیاف به این رنگ آغشته شده و پس از جذب رنگ توسط الیاف ، آنها را از خمره خارج کرده و در معرض هوا با یک ماده شیمیایی اکسید کننده قرار می دهند. در این مرحله رنگ اکسید شده و به صورت رنگین و نامحلول در می آید. رنگهای باستانی ایندیگو و تیریان از این جمله اند.
● رنگ واکنشی
این رنگها که تحت عنوان رنگهای ظاهر شونده هم شناخته می شوند، در درون خود پارچه ، تشکیل شده و ظاهر می گردند. مثال مهمی از این گروه رنگها ، رنگهای آزو می باشند. رنگرزی با این رنگها به این صورت است که پارچه را در محلول قلیایی ترکیبی که باید رنگ در آن مشتق شود (فنل یا نفتول) فرو می بریم. سپس پارچه را در محلول سرد آمین دی ازت دار شده در داخل خود الیاف انجام شده و رنگ تشکیل می گردد. به رنگی که به این صورت حاصل می شود رنگ یخی نیز می گویند، زیرا برای پایداری و جلوگیری از تجزیه نمک دی آزونیوم دمای پائین ضرورت دارد.
● رنگ پخش شونده
این دسته از رنگها در خود الیاف محلول هستند، اما در آب نامحلول می باشند. رنگهای پخش شونده در رنگرزی بسیاری از الیاف سنتزی بکار می روند. به این الیاف گاهی اوقات الیاف آبگریز نیز گفته می شود. معمولا ساختمان شیمیایی آنها فاقد گروههای قطبی است. روش رنگرزی به اینگونه است که رنگ به صورت پودر نرم در بعضی از ترکیبات آلی مناسب (معمولا ترکیبات فنل) حل می شود و در دما و فشار بالا در حمام های ویژه به الیاف منتقل می شود.
   
آفتاب

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

کاتالیست های زندگی بخش


   
همه ما کم و بیش در مورد سیگار و مضرات آن شنیده ایم.اما اگر از دید یک شیمیست به سیگار نگاه کنیم مضرات بسیار بیشتری در آن پیدا می کنیم.شاید قابل باور نباشد ولی اثبات شده که در حدود ۴۰۰۰ نوع ترکیب در اثر دود کردن یک سیگار در محیط تشکیل می شود،که ۴۳ نوع آن بالقوه سرطان زا هستند.پس نباید فکر کرد که تنها فرد سیگاری است که ضرر می کند،بلکه این مصیبتها را به اطرافیان خودش هم هدیه می کند.طبق آماری که سازمان بهداشت جهانی WHO در آغاز سال ۲۰۰۶ اعلام کرده نخستین دلیل مرگ بشر را استعمال دخانیات دانسته است.جالب توجه است که تعداد مرگ و میر ناشی از مصرف سیگار در حدود ۱۰۰ برابر مرگ و میر های ناشی از حوادث طبیعی و تصادفات جاد ه ای اعلام شده ،که فوق العاده آمار وحشتناکی است.با وجود این همه شواهد تنها چیزی که می توان گفت این است که افراد سیگاری در واقع مرگ خود را که در بسته های زیبای قرمز برایشان پیچیده شده را آگاهانه و به قیمت گران سلامتی خود می خرند.
اما قسمت اصلی دود سیگار ، شامل مخلوطی از گازهای مختلف و ذرات معلق کوچک می باشد.به طور کلی این مخلوط را از لحاظ ماهیت به سه قسمت تقسیم می کنند : ۱ آب ۲ تارTar و ۳ نیکوتین
تار Tar خود شامل مخلوطی شلوغ از صدها ماده شیمیایی سمی است که خاصیت بارز سرطان زایی برخی از این ترکیبات نظیر (Nitrosamine,Benzopyrene ) کاملاً اثبات شده است.
نیکوتین(http://www.psychiatry.co.uk/nicotine): یک آلکالوئید است که دارای اثر اعتیاد آوری و آرام کننده گی است.این آلکالوئید در مغز جذب می شود و ثابت شده که آمونیاک جذب آنرا کاتالیز می کند.به همین منظور به سیگار ترکیبات مضر آمونیاک اضافه می کنند.
گازهای موجود در دود سیگار مانند: منواکسید کربن،اکسیدهای نیتروژن،سیانید هیدروژن،آمونیاک و دیگر مواد سمی موجود مثل:آکرولئین و فرمالدهید و ... در وجود حرارت بالای ۸۰۰ درجه سانتیگراد (دمای اشتعال سیگار) مانند یک راکتور شیمیایی مواد جدید و بسیار مضری را (معمولاً از طریق مکانیسم های رادیکالی) تولید می کنند٬ این ترکیبات بسیار محرک و فعال بوده و می توانند باعث تخریب بافتهای حساسی مثل ریه و کیسه های هوایی و تولید بیماریهایی نظیر برونشیت مزمن شوند.
همچنین ترکیبات منو اکسید کربن موجود پس از جذب در شش ها می توانند با هموگلوبین (نوعی پروتئین ناقل اکسیژن موجود در خون) در رقابت با اکسیژن، ترکیب شده و موجب کا هش انتقال ضروری اکسیژن به بافتهای مهم بدن و آسیبهای جدی به این قسمتها (به خصوص مغز و قلب) شوند.
در چند دهه اخیر تحقیقات گسترده ای توسط تیم های تحقیقاتی بزرگ شیمی در سراسر دنیا به منظور کاهش این اثرات بسیار مخرب انجام شده که نتایج این تحقیقات بسیار امیدوار کننده است.
مهمترین این تحقیقات مطالعه بر روی کاتالیست های معدنی به منظور حذف ترکیبات مضر موجود در دود سیگار بوده است:
برای مثال:حذف ترکیبات هیدروژن سیانید و هیدروژن سولفید (مقادیر خیلی کم) به وسیله کاتالیست فعال شده ای از (Pd (II و (Cu(II بر روی بستر آلومینا انجام شده است(http://www.freepatentsonline.com/۴۴۷۴۷۳۹.html)
تحقیق دیگری که در دانشگاه ویرجینیا صورت گرفته، حذف ترکیبات هیدروکربنی پلی آروماتیک (PAH) موجود سیگار، توسط فیلم نازک Pd (نانو کاتالیست دهیدروژناسیون) بوده است. (www.mrsec.virginia.edu/REU/poster_portrait.ppt )
از مهمترین تحقیقات انجام شده در این مورد می توان به تحقیقات بر روی فتو کاتالیست ها (مثل TiO۲ ,ZnO ) اشاره کرد.این نوع کاتالیست ها می توانند بسیاری از ترکیبات موجود در دود سیگار (مثل:آمونیاک ومنواکسید ها و نیتریدها و بسیاری از ترکیبات آرو ماتیک و...) را به خوبی تخریب کنند.
(http://www.asc ltd.com.tw/tio۲.htm)
(http://www.b tech biochem.com.tw/en/?page۱=p۴)
http://www.dsp.pub.ro/leonardo/itc incsee/Chapter%۲۰۲/Level%۲۰۱/SubChapter%۲۰۲.۲/SubChapter%۲۰۲.۲.htm
به نظر شما چرا با این همه نتایج بدست آمده هنوز در صنعت دخانیات از این نتایج استفاده نشده؟
پاسخ این سوءال ساده است.زیرا که برای این صنایع سلامتی شما در برابر سودشان از هیچ اهمیتی برخوردار نیست.
پس بیایید خود قدر این نعمت بزرگ الهی را بدانیم.
More Referances
Chemicals in Cigarettes
http://www۲.hn.psu.edu/programs/health/cig_chemicals.html
http://medicolegal.tripod.com/toxicchemicals.htm
http://tobaccodocuments.org/product_design/۲۰۲۸۶۶۰۷۱۸ ۰۷۳۸.html
Review
http://www.ehealthmd.com/library/smoking/SMO_cigarettes.html
مطالب ارسال شده به آفتاب

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

مواد هوشمند

  
مواد هوشمند به آن دسته از مواد گویند که می توانند محیط و شرایط اطراف خود را درک نمایند و به آن واکنش نشان دهند. هم اکنون فلزات و کامپوزیت های هوشمند در موارد بسیاری کاربرد و جایگاه خود را در صنعت پیدا کرده اند.
برای مثال امروزه از فلزی به نام نیتینول (ترکیبی از نیکل و تیتانیوم) در ساخت فریم عینک ها استفاده می شود که بعد از خم شدن مجدد به شکل اولیه بر می گردد و سبب می شود که شکل فریم عینک همیشه مانند روز اولی باشد که خریداری شده است.
این تنها یک مثال از این دسته مواد است که حاصل تحقیقات ناسا می باشد. در حال حاضر کامپوزیت های حافظه دار به دو دسته فلزی (آلیاژی) و پلیمری تقسیم می شوند. در اینجا به نحوه عملکرد نیتینول به عنوان یک آلیاژ حافظه دار و نیز کاربرد آن در زندگی روزمره اشاره می کنیم.
قبل از هر مطلب لازم است که متذکر شویم که آلیاژهای حافظه دار دو ویژگی دارند: یکی اینکه آنها تا حدودی الاستیک هستند و دیگر آنکه حافظه دار هستند یعنی قابلیت ذخیره سازی انرژی مکانیک و نیز آزاد سازی آن را دارا هستند.
درست مانند آب که در دماهای مختلف از حالتی به حالت دیگر تبدیل می شود این دسته از فلزات نیز به علت اینکه مولکول ها در آنها قابلیت چیده مان مجدد دارد (البته آنچه که باعث می شود تا مولکول ها در کنار هم باقی بمانند و حالت جامد را حفظ کنند متفاوت است) قابلیت بازگشت به شکل اولیه را دارند.
● این فلزات حافظه دار چگونه عمل می کنند:
عاملی که سبب تغییر شکل فلز و یا بازگشت به شکل اولیه خود می شود، اختلاف ساختار مولکولی در هر فاز است. در شکل پایین سمت چپ، فلز حافظه دار را در حالتی که شکل اولیه خود را در دمای اتاق دارد را نشان می دهد. زمانی که بار اعمال می شود فلز تغییر شکل می دهد. سپس به محض برداشته شدن باز و کمی گرما مولکول ها به شکل یک ساختار سخت در می آیند به گونه ای که به یک ساختار با شبکه ای متفاوت مبدل می شوند. اما هنوز وضعیت قرارگیری مولکولی معمولی است و همان ساختار فیزیکی در مقیاس ماکرو وجود دارد.
با توجه به اینکه این دسته از فلزات زیست سازگار (سیستم ایمنی به آنها عکس العمل نشان نمی دهد) هستند و از ویژگیهای مکانیکی قابل قبولی (مقاوم در برابر خوردگی) برخوردار هستند در ساخت ایمپلنت ها و پلیت های (کاشتنی ها) ارتوپدی در موارد شکستگی ها قابل استفاده هستند.
شاید بدانید که در شکستگی های استخوان های صورت از پلیت های ویژه ای استفاده می شود تا استخوانهای صورت را طی دوره شکستگی در کنار هم نگه دارد. در گذشته از پلیت هایی از جنس استیل برای این کار استفاده می شده است . در ابتدا ممکن است که استخوان درست لب به لب هم و در کنار هم قرار گیرند اما به مرور این وضعیت از دست می رود که در نهایت سبب به تاخیر افتادن جوش خوردن شکستگی می شود.
با ظهور آلیاژ های حافظه دار و کاربرد آنها در ساخت پلیت ها این مشکل رفع شده است.
امروزه جراحان از فلزهای حافظه دار به جای استیل استفاده می کنند به این طریق که ابتدا فلز را کمی سرد می کنند و سپس در محل نصب می کنند.
در اثر دمای بدن مقداری فلز گرم می شود و به این طریق پلیت فشار لازم جهت در کنار هم نگهداشتن قطعات شکستگی را حفظ می کند و سبب می شود تا استخوان در حداقل زمان ترمیم شود مشکلی که در طراحی این نوع پلیت ها وجود داشت مربوط به تنظیم فشار مناسب و مطلوب است. برای مثال اینکه چه مقدار فلز باید تغییر شکل داده شود تا کشش لازم را ایجاد کند خود جای بررسی دارد.
در اینجاست که فناوری نانو وارد عرصه شده تا به تغییر نحوه قرار گیری اتم ها در ترکیبات کمک کند. هم اکنون گروه های تحقیقاتی در حال انجام مطالعه بر روی این تنظیم این مکانیزم با کمک فناوری نانو می باشند.
   
    VMR PCR

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

حالت های مواد(ششگانه)

  
▪ کلاً مواد در جهان در شش حالت ظاهر می شوند :
جامد، مایع، گاز، پلاسما، ماده چگال باس اینشتین و حالت تازه کشف شده: ماده چگال فرمیونی.
مواد جامد در برابر تغییر شکل مقاومت می کنند، آنها سخت و گاهی شکننده اند.
مایع ها به راحتی تغییر حالت می دهندو به سختی متراکم می گردند و شکل ظرف خود را می گیرند.
گاز ها کم چگال تر اند و ساده تر متراکم می شوند و نه تنها شکل ظرف محتویشان را می گیرند، بلکه آن قدر منبسط می شوند تا کاملا آن را پر کنند. در ترمودینامیک بررسی قوانین گاز ها از گازهای کامل استفاده می شود . این گازها معمولاً در شرایط استاندارد حالت گاز را به خود می گیرند.
حالت چهارم ماده، پلاسما، شبیه گاز است و اما ذرات سازنده آن یون ها می باشد. در جهان بیشتر مواد در حالت پلاسماهستند، مثل خورشید و سایر ستارگان . پلاسما اغلب بسیار گرم است و می توان آن را در میدان های مغناطیسی به دام انداخت.
حالت پنجم با نام ماده چگال باس اینشتین (Bose Einstein condensate) که در سال ۱۹۹۵ کشف شد، در اثر سرد شدن ذراتی به نام باسن ها (Bosons) تا دما هایی بسیار پایین پدید می آید. باسن های سرد در هم فرومی روند و ابر ذره ای که رفتاری بیشتر شبیه یک موج دارد تا ذره ای معمولی شکل می گیرد. ماده چگال باس اینشتین شکننده است وسرعت نور در آن بسیار کم است .
دیبورا جین (Deborah Jin) از دانشگاه کلورادو که گروهش در اواخر پاییز امسال ( ۱۳۸۲ ) موفق به کشف این شکل تازه ماده شده است، می گوید: وقتی شکل جدیدی از ماده روبرو می شوید باید زمانی را صرف شناخت ویژگی هایش کنید. آنها این ماده تازه را با سرد کردن ابری از پانصدهزار اتم پتاسیم ۴۰ تا دمایی کمتر از یک میلیونیم درجه بالاتر از صفر مطلق پدیدآوردند. این اتم ها در چنین دمایی بدون گران روی جریان می یابند و این نشانه ماده جدید بود. در دما های پایین تر چه اتفاقی می افتد؟ هنوز نمی دانیم.
ماده چگال فرمیونی بسیار شبیه ماده چگال باس اینشتین (BEC) است. هر دو از فرورفتن اتم ها در دماهایی بسیار پایین ساخته می شوند. اتم های BEC باسن اند و اتم های ماده چگال فرمیونی، فرمیون. باسن ها درهم فرومی روند، اما فرمیون ها اینگونه نیستند. باسن ها اتم هایی هستند که می توانند در هم فرو روند. به طور کلی اگر تعداد (الکترون + پروتون + نوترون اتمی) عددی زوج باشد، آن اتم یک باسن است. مثلا اتم های سدیم معمولی باسن اند و می توانند به حالت فاز چگال باس اینشتین ادغام شوند. اما فرمیون ها مطابق اصل طرد پائولی نمی توانند در یک واحد کوآنتومی در هم ادغام شوند. هر اتمی که تعداد الکترون ها + پروتون ها + نوترون هایش عددی فرد باشد، مثل پتاسیم ۴۰ یک فرمیون است. گروه جین برای مقابله با خواص ادغام ناپذیری فرمیون ها از تأثیر میدان مغناطیسی بر آنها استفاده کردند.
میدان مغناطیسی سبب می شود اتم های تنهای فرمیون جفت شوند. قدرت این پیوند را میدان مغناطیسی تعیین می کند. جفت های اتم های پتاسیم برخی از خواص فرمیونیشان را حفظ می کنند، ولی کمی شبیه باسن ها عمل خواهند کرد. یک جفت فرمیون می تواند در جفت دیگری ادغام شود و جفت تازه در جفتی دیگر ... تا سرانجام ماده چگال فرمیونی شکل گیرد. در اثر این پدیده، گران روی (Viscosity) ماده به وجود آمده باید بسیار کم باشد. جفت های فرمیون می توانند درهم فروروند و شبیه باسن ها عمل کنند. مشابه این پدیده را در ابررسانایی می بینیم. در یک ابررسانا، جفت های الکترون (الکترون ها فرمیون اند) می توانند بدون هیچ مقاومتی جریان یابند. متأسفانه مطالعه و دسترسی به ابررسانا ها بسیار مشکل است. گرم ترین ابررسانای امروزی می توانند در دمای (۱۳۵ )درجه سانتیگیراد عمل می کند و این بزرگ ترین مشکل برای مطالعه و استفاده از آنهاست. قدرت جفت شدن شگفت انگیز در حالت جدید، دانشمندان را امیدوار کرده است که بتوانند از یافته های خود درباره حالت تازه ماده، برای تولید ابررساناها در دمای اتاق استفاده کنند.
   
    بیا تو جوان

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

مروری بر کاربرد های فناوری هسته ای درایران

مروری بر کاربرد های فناوری هسته ای درایران   

علی رغم پیشرفت همه جانبه ی علوم و فنون هسته ای در طول نیم قرن گذشته، هنوز این تکنولوژی در اذهان عمومی ناشناخته مانده است. وقتی صحبت از انرژی هسته ای و اتمی به میان می آید، اکثر مردم تنها ابعاد مخرب و منفی حاصل از انفجارات اتمی و یا رآکتورهای اتمی برای تولید برق را در ذهن خود مجسم می کنند و کمتر به جنبه های بسیار مفیددیگری از علوم هسته ای که در طول نیم قرن گذشته زندگی روزمره او را دچار تحول نموده است، توجه می کنند.
در ذیل به مهمترین موارد از کاربردهای انرژی هسته ای در سه حیطه پزشکی، کشاورزی و صنعت خواهیم پرداخت.
۱ ) انرژی هسته ای در پزشکی
کاربرد روش های هسته ای در علوم پزشکی نسبت به سایر بخش ها معروف تر و عمومی تر است. بیش از ۱۰۰ سال است که دانشمندان با خواص اشعه ایکس آشنا شده اند و از آن برای تشخیص پزشکی استفاده می کنند. تصویربرداری، تشخیص،پیش بینی و درمان برخی بیماری ها در نتیجه استفاده از پرتودهی و رادیوایزوتوپ ها حاصل می گردد.
به طور مثال رایج ترین رادیو دارو ها در امر پزشکی I ۱۳۱ برای تشخیص محل و مکان تومورهای مغزی یا تعیین فعالیت غده ی تیروئید، ۵۱ Cr برای تحقیقات خون شناسی، ۷۵ Se برای بررسی لوزالمعده، ۵۷ Co برای تشخیص کم خونی، ۱۴ C برای تحقیقات بیولوژیکی و داروسازی، ۱۳۷ Cs جهت درمان غدد سرطانی و ۶۷ Cu برای از بین بردن غدد سرطانی می باشند. استفاده از پرتوی گامای تولید شده از ۶۰ Co از موثرترین و مقرون به صرفه ترین روش ها در زمینه سترون نمودن وسایل، ابزار آلات و تولیدات پزشکی است.
۲ ) انرژی هسته ای در کشاورزی
تولید گونه هایی از گیاهان خوراکی با حاصل خیزی بیشتر، تولید گونه های مقاوم نسبت به آفات و کم آبی، استفاده موثرتر از منابع آبی و جمع آوری آن ها، نابودی آفات، جلوگیری از فساد محصولات در هنگام نگهداری از مهم ترین موارد استفاده از علوم و تکنولوژی هسته ای در کشاورزی است.
۱ ) تولید بذرهای مقاوم به شوری و سرما
۲ ) تولید میوه های بدون هسته
۳) افزایش ماندگاری محصولات کشاورزی
۴) کاربرد انرژی هسته ای در مبارزه با آفات محصولات کشاورزی
۵) تولید گونه های پرمحصول و حفظ ذخایر ژنتیکی کشور
۶) افزایش سرعت تحقیقات
۷ ) تولید برنج هسته ای توسط محققان کشور
بهره مندی از فناوری هسته ای در کنترل و تشخیص آفات
۳) انرژی هسته ای در صنعت
طی نیم قرن گذشته، تکنولوژی هسته ای کاربردهای گسترده ای در صنعت نیز یافته است. جمهوری اسلامی ایران برنامه گسترده ای در خصوص توسعه ی هسته ای در موارد فوق دارد. در این زمینه، سازمان اترژی اتمی ایران با ایجاد مراکز و آزمایشگاه های مختلف تحقیقاتی، تولیدی و خدماتی نسبت به این امر اهتمام کامل ورزیده است. بخشی از مهمترین فعالیت های مراکز فوق عبارتند از:
۱ ) تولید رادیوایزوتوپ هایی مثل: ۱۹۲rI، ۶۰ OC، ۱۳۷ sC
۲ ) تولید رادیوداروهایی مثل: ژنراتور ۹۹oM /۹۹m cT، ۱۳۱ I، ۳۲ P، ۶۷ aG
۳ ) تولید انواع کیت های رادیو دارویی
۹ ) تولید انواع لیزرها
۱۰ ) تولید چشمه های رادیواکتیو صنعتی ( مانند ایریدیم ۱۹۲ )، جهت کاربردهای گوناگون در صنعت . از جمله ، رادیوگرافی صنعتی و تستهای غیر مخرب .
۱۱) آنالیز، شناسایی و اندازه گیری خواص مواد با استفاده از روش های هسته ای .
۱۲) عرضه ، نصب و راه اندازی سیستم های هسته ای در صنایع شامل : نشت یابی خطوط انتقال نفت با استفاده از ایزوتوپ های رادیواکتیو تولید شده درکشور.
۱۳) تولید لوله های قابل انقباض حرارتی در اندازه های مختلف با استفاده از شتاب دهنده ی الکترون. .
۱۴) طراحی ، ساخت و تولید انواع دستگاه های الکترونیک هسته ای و مونیتورینگ پرتوهای یون ساز.
۱۵) تحقیقات در زمینه ی تولید انرژی از گداخت هسته ای .
موارد فوق تنها نمونه های اندکی از فعالیت های سازمان انرژی اتمی در خصوص توسعه هسته ای در پزشکی، صنعت و کشاورزی است. در حال حاضر صدها پروژه تحقیقاتی، کاربردی و تولیدی در مراکز مختلف سازمان در حال انجام است که نشان گر عزم و برنامه ریزی جمهوری اسلامی ایران در توسعه علوم و فن آوری هسته ای می باشد.
   
    روزنامه رسالت

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

خواص اشعه رادیواکتیو

خواص اشعه رادیواکتیو

عناصر رادیواکتیو معمولا سه نوع ذره یا اشعه از خود صادر می کنند که شامل ذره آلفا ، ذره بتا و اشعه گاما است. با قرار دادن اشعه رادیواکتیو تحت تاثیر میدان مغناطیسی متوجه شده اند که ذره آلفا دارای بار مثبت ، بتا دارای بار منفی و اشعه گاما بدون بار است.

● خواص ذره آلفا
جنس ذره آلفا ، هسته اتم هلیوم است که از دو نوترون و دو پروتون تشکیل یافته است. جرم آن حدود ۴ برابر جرم پروتون و بار الکتریکی آن ۲+ و علامت اختصاری آن (۴,۲)He است. برد ذره آلفا به عنصر مادر ، انرژی اولیه و جنس محیط بستگی دارد. مثلا برد ذره آلفا صادره از رادیوم در هوا تقریبا ۴.۸ سانتیمتر می باشد. ذره آلفا به علت داشتن ۲ بار مثبت هنگامی که از نزدیکی یک اتم عبور می کند، ممکن است تحت تاثیر میدان الکتروستاتیکی خود ، الکترون مدار خارجی آن اتم را خارج سازد و یا به عبارت دیگر اتم را یونیزه کند. همچنین ذره آلفا قادر است محل الکترون را تغییر دهد، یعنی الکترون تحت تاثیر میدان الکتریکی ذره آلفا از مدار پایین تری به مدار بالاتر صعود می کند و در نتیجه اتم به حالت برانگیخته در می آید. قابلیت نفوذ ذره آلفا بسیار کم است.
● خواص ذره بتا
جنس ذره بتای منفی ، از جنس الکترون می باشد، بار الکتریکی آن ۱ و علامت آن بتای منفی است. برد ذره بتا در هوا در حدود چند سانتیمتر تا حدود یک متر است. البته برد این ذره نیز به انرژی اولیه (عنصر مادر) و جنس محیط بستگی دارد. برخلاف ذره آلفا ، ذره بتا از نظر حفاظت یک خطر خارجی محسوب می شود. خاصیت یون سازی این ذره به مراتب کمتر از ذره آلفا است، یعنی بطور متوسط در حدود ۱۰۰ مرتبه کمتر از ذره آلفا می باشد. ذره بتا می تواند در اتمها ایجاد برانگیختگی کند، ولی این خاصیت نیز در ذره بتا، به مراتب کمتر از ذره آلفا است. قدرت نفوذ ذره بتا بطور متوسط ۱۰۰ برابر بیشتر از ذره آلفا است. طیف ذره بتا تک انرژی نیست، بلکه یک طیف پیوسته است که تمام مقادیر انرژی از ۰ تا انرژی ماکزیمم را دارا می باشد. این ذره همان پوزتیرون است که ضد ماده الکترون می باشد. جرم آن با جرم الکترون برابر بوده و دارای باری مخالف با بار الکترون است و علامت اختصاری آن حرف بتای مثبت است.
● خواص اشعه گاما
جنس اشعه گاما از جنس امواج الکترومغناطیسی می باشد، یعنی از جنس نور است. ولی با طول موج بسیار کوتاه که طول موج آن از ۱ تا ۰.۰۱ آنگستروم تغییر می کند. جرم آن در مقیاس اتمی صفر ، سرعت آن برابر سرعت نور ، بار الکتریکی آن صفر و علامت اختصاری آن حرف گاما می باشد. انرژی اشعه گاما از ۱۰ کیلو الکترون ولت تا ۱۰ مگا الکترون ولت تغییر می کند. برد آنها بسیار زیاد است. مثلا در هوا چندین متر است. خاصیت ایجاد یونیزاسیون و برانگیختگی در اشعه گاما نیز وجود دارد. ولی به مراتب کمتر از ذرات آلفا و بتا است. مثلا اگر قدرت یونیزاسیون متوسط اشعه گاما را یک فرض کنیم، قدرت یونیزاسیون متوسط ذره بتا ۱۰۰ و ذره آلفا ۱۰۴ خواهد بود. قدرت نفوذ این اشعه به مراتب بیشتر از ذرات بتا و آلفا است. طیف انرژی اشعه گاما ، همانند ذرات آلفا تک انرژی است. یعنی تمام فوتونهای گامای حاصل از یک عنصر رادیواکتیو دارای انرژی یکسانی هستند.
   
    سازمان آموزش و پرورش استان خراسان

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

آب سخت

آب سخت

● اطلاعات اولیه:

آبی که در طبیعت وجود دارد تقریبا همیشه ناخالص می باشد. زیرا که اغلب دارای گچ ، آهک ، نمک طعام ، ترکیبات منیزیم ، آهن ، اکسیژن و ازت ، انیدرید کربنیک ، ترکیبات آلی و غیره است و مقدار این اجسام در آبهای مختلف متفاوت است در آب اجسام دیگری مانند گل و لای و غیره هستند که معلق می باشند و مقداری باکتری هم در آبها یافت می شود.
● تعریف آب سخت :
آب سخت ، سخت آبی است که در آن هیدروکربنات کلسیم و منیزیم و گچ موجود باشد.
● تغییرات سختی آب :
بر حسب آنکه آب در موقع نفوذ در زمین از قشرهای آهکی و منیزیمی و گچی گذشته و یا نگذشته باشد سختی آب کم یا زیاد می شود. آبهای نواحی آهکی سختی زیادتری تا آبهای نواحی گرانیتی و یا شنی دارند. سختی آب در عرض سال هم ممکن است تغییر نماید. معمولا سختی آبها در فصل باران کم و در فصل خشکی زیاد می شود.
● فواید آب سخت :
آب سخت برای انسان مضر نیست بلکه مفید است و معمولا شکستگی استخوانهای آنهایی که آب سخت می آشامند زودتر بهبودی حاصل می کند و بیماری راشیتیست کمتر در این اشخاص دیده می شود.
● مضرات آب سخت :
▪ آب سخت برای رختشویی و مصرف در کارخانجات مناسب نیست.
▪ آب سخت موجب از دست دادن طعم و مزه خوب چایی و قهوه می شود.
▪ پخته نشدن حبوبات با آب سخت
▪ ضرر رساندن به جداره دیگهای بخار و ایجاد قشر آهکی بر روی جداره دیگ
▪ خوب کف نکردن صابون و موجب افزایش مصرف صابون
▪ مزاحمت در هنگام شستن نسوج و دستها
● رفع سختی آب :
▪ در تجارت تعداد زیادی مواد شیمیایی برای رفع سختی آب به فروش می رسد که دارای کربنات سدیم هستند. این مواد را قبل از ورود آب در دیگها سختی آنرا می گیرند و یا در دیگ بر اثر افزودن این مواد آهک و گچ را رسوب می دهند و دیگر این رسوب محکم به جدار دیگ نمی چسبد بطوری که می توان آنرا به آسانی پاک نمود.
▪ یکی از اجسام گیرنده سختی آب تری ناتریم فسفات Na۳PO می باشد که با اسم آلبرت تری بکار می رود.
▪ یون کلسیم موجود در آب بر اثر ناتریم فسفات تبدیل به "تری کلسیم فسفات"PO۴»۲Ca<۳ می گردد و رسوب می نماید.
▪ بر اثر پختن بی کربنات کلسیم آب تبدیل به کربنات می شود و رسوب می نماید:
«Ca۳H»۲Ca→CO۳Ca + CO۲+H۲O
▪ و بی کربنات کلسیم آب بر اثر کربنات سدیم هم گچ و هم بی کربنات کلسیم به کربنات کلسیم تبدیل می شود و رسوب می گردد:
Ca۳H»۲Ca + CO۳Na۲ → CO۳Ca + ۲CO۳HNa
SO۴Ca + CO۳Na۲ > CO۳Ca + SO۴Na۲
اخیرا به مقدار زیاد از صمغ های مصنوعی که قادرند تعویض یون کنند برای رفع سختی آب استفاده می کنند. صمغ لواتیت در آلمان و آمبرلیت و دووکس در آمریکا استعمال می گردد.
● درجه سختی آب :
درجه سختی آب را از روی مقدار کلسیم و منیزیم موجود در آن تعیین می کنند.
در آلمان اگر آبی ده میلی گرم CaO در یک لیتر داشته باشد می گویند درجه سختی آب یک است. در فرانسه اگر آبی در یک لیتر ده میلی گرم کربنات کلسیم یا همسنگ آن کربنات منیزیم داشته باشد می گویند که یک درجه سختی دارد. در انگلستان اگر آبی ده میلی گرم کربنات کلسیم و یا همسنگ آن کربنات منیزیم در ۰.۷ لیتر داشته باشد یک درجه سختی دارد.
برای تعیین سریع سختی آب کارخانه شیمیایی واقع در آلمان قرصهایی ساخته است. در یک لوله آزمایش مخصوص و مدرج آب مورد آزمایش را تا خط نشان لوله پر می نمایند و بوسیله معرفی که همراه بسته قرصهاست رنگ این آب را قرمز می کنند و آگاه آنقدر از این قرصها در آن می اندازند تا رنگ آب سبز گردد. شماره قرصهای ریخته شده در لوله آزمایش برابر درجه سختی آب می باشد. دقت این روش تا نیم درجه است.

http://arakchem.blogfa.com/post ۱۳.aspx
مطالب ارسال شده به آفتاب

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

آب سنگین چیست؟

   
آب سنگین نوع خاصی از مولکول های آب است که در آن ایزوتوپ های هیدروژن وجود دارد. این نوع از آب کلید اصلی تهیه پلوتونیوم از اورانیوم طبیعی است و به همین علت تولید و تجارت آن با نظر قوانین بین المللی انجام و به شدت کنترل می شود.
با کمک این نوع آب می توان پلوتونیوم لازم را برای سلاح های اتمی بدون نیاز به غنی سازی بالای اورانیوم تهیه کرد.
از کاربردهای دیگر این آب می توان به استفاده از آن در رآکتورهای هسته ای با سوخت اورانیوم، به عنوان متعادل کننده (Moderator) به جای گرافیت و نیز عامل انتقال گرمای رآکتور نام برد.
آب سنگین واژه ای است که معمولاً به اکسید هیدروژن سنگین D۲O یا ۲H۲O اطلاق می شود. هیدروژن سنگین یا دوتریوم (Deuterium) ایزوتوپی پایدار از هیدروژن است که به نسبت یک به ۶۴۰۰ از اتم های هیدروژن در طبیعت وجود دارد و خواص فیزیکی و شیمیایی آن به نوعی مشابه آب سبک H۲O است.
اتم های دوتریوم ایزوتوپ های سنگینی هستند که برخلاف هیدروژن معمولی، هسته آنها شامل نوترون نیز هست. جانشینی هیدروژن با دوتریوم در مولکول های آب، سطح انرژی پیوندهای مولکولی را تغییر می دهد و به طور طبیعی خواص متفاوت فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی را موجب می شود، به طوری که این خواص را در کمتر اکسید ایزوتوپی می توان مشاهده کرد.
برای مثال، ویسکوزیته (Viscosity) یا به زبان ساده تر چسبندگی آب سنگین به مراتب بیش از آب معمولی است.
آب نیمه سنگین چنانچه در اکسید هیدروژن تنها یکی از اتم های هیدروژن به ایزوتوپ دوتریوم تبدیل شود نتیجه (HDO) را آب نیمه سنگین می گویند.
در مواردی که ترکیب مساوی از هیدروژن و دوتریوم در تشکیل مولکول های آب وجود داشته باشند، آب نیمه سنگین تهیه می شود، علت این کار تبدیل سریع اتم های هیدروژن و دوتریوم بین مولکول های آب است.
مولکول آبی که از ۵۰ درصد هیدروژن معمولی (H) و ۵۰ درصد هیدروژن سنگین(D) تشکیل شده است، در موازنه شیمیایی حدود ۵۰ درصد HDO و ۲۵ درصد آب (H۲O) و ۲۵ درصد D۲O خواهد داشت.
نکته مهم آن است که آب سنگین را نباید با با آب سخت که اغلب شامل املاح زیاد است و یا یا آب تریتیوم (T۲O or ۳H۲O) که از ایزوتوپ دیگر هیدروژن تشکیل شده است، اشتباه گرفت.
تریتیوم، ایزوتوپ دیگری از هیدروژن است که خاصیت رادیواکتیو دارد و بیشتر برای ساخت موادی به کار برده می شود که از خود نور منتشر می کنند.
▪ آب با اکسیژن سنگین
آب با اکسیژن سنگین، در حالت معمول H۲۱۸O است که به صورت تجارتی در دسترس است و بیشتر برای ردیابی به کار برده می شود. برای مثال، با جانشین کردن این آب (با نوشیدن یا تزریق) در یکی از عضوهای بدن می توان در طول زمان میزان تغییر در مقدار آب این عضو را بررسی کرد.
این نوع از آب به ندرت حاوی دوتریوم است و به همین علت خواص شیمیایی و بیولوژیکی خاصی ندارد برای همین، به آن آب سنگین گفته نمی شود. ممکن است اکسیژن در آنها به صورت ایزوتوپ های O۱۷ نیز موجود باشد، در هر صورت تفاوت فیزیکی این آب با آب معمولی، فقط چگالی بیشتر آن است.
▪ تاریخچه
هارولد یوری (Harold Urey , ۱۸۹۳ ۱۹۸۱) شیمیدان و از پیشتازان فعالیت روی ایزوتوپ ها که در سال ۱۹۳۴ جایزه نوبل در شیمی گرفت، در سال ۱۹۳۱ ایزوتوپ هیدروژن سنگین را که بعدها به منظور افزایش غلظت آب استفاده می شد، کشف کرد.
همچنین سال ۱۹۳۳ گیلبرت نیوتن لوییس (Gilbert Newton Lewis شیمیدان و فیزیکدان مشهور آمریکایی) استاد هارولد یوری، توانست نخستین بار نمونه آب سنگین خالص را با عمل الکترولیز بوجود آورد.
نخستین کاربرد علمی از آب سنگین را دو بیولوژیست به نام های هوسی (Hevesy) و هافر(Hoffer) در سال ۱۹۳۴ انجام دادند.
آنها از آب سنگین برای آزمایش ردیابی بیولوژیکی، به منظور تخمین میزان بازدهی آب در بدن انسان، استفاده کردند.
▪ رآکتورهای آب سنگین
رآکتورهای آب سنگین نیازی به اورانیوم غنی شده ندارند و از اکسید اورانیوم طبیعی به عنوان سوخت استفاده می کنند.
این فرایند، نیاز به اورانیوم غنی شده را مرتفع می کند اما طراحی این رآکتورها پیچیده و تولید آب سنگین نیز هزینه بر است.
آب سنگین از جداسازی نوعی از مولکول های آب با غلظت ۱ در هر ۷۰۰۰ مولکول به دست می آید که هیدروژن آن یک نوترون بیشتر از هیدروژن عادی دارد.
این نوترون اضافه موجب می شود تا عمل کندکنندگی نوترون های پر سرعت به اندازه ای برسد که واکنش های زنجیره ای تولید انرژی از میله های سوخت آغاز شود در حالی که در رآکتورهای قدرت آب سبک، اورانیوم غنی شده درحد ۳.۵ درصد و بیش از آن برای انجام واکنش مورد نیاز است
در رآکتورهای آب سنگین، این ماده وظیفه خنک کردن میله های سوخت، همزمان با کند کردن نوترون های پر انرژی را به عهده دارد.
▪ رآکتور تحقیقاتی آب سنگین اراک
با نزدیک شدن رآکتور تحقیقاتی تهران (که حدود چهل سال پیش و با قدرت ۵ مگاوات راه اندازی شده است) به پایان عمر کاری خودو نیاز روز افزون کشور به انواع رادیو ایزوتوپ های صنعتی و همچنین رادیو داروها، رآکتور تحقیقاتی آب سنگین اراک با قدرت ۴۰ مگاوات طراحی و مکان آن در نزدیکی شهر خنداب در شمال غربی شهرستان اراک تعیین شد.
از آنجا که این رآکتور در زمان راه اندازی به مقدار زیادی آب سنگین نیازدارد مجتمع آب سنگین اراک همزمان با پی گیری ساخت ساختمان و رآکتور آماده شد و به بهره برداری رسید تا بتواند نیاز رآکتور را در زمان راه اندازی فراهم کند.
ساخت این تأسیسات همچنین موجب آموزش متخصصان و آشنایی شرکت های داخلی با استاندارهای هسته ای می شود و می تواند راه را برای ساخت نیروگاه های قدرت آب سنگین در آینده فراهم کند.
   
    همشهری آنلاین

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

راکتورهای هسته ای

   
در نیروگاهها ی برق ابتداآب را گرم می کنند تا به بخار تبدیل گردد وازفشار بخار آببرای بکار انداختن توربین های ژنراتورهای مولد برق استفاده میشود .
گرمای لازم در نیروگاههای فسیلی با سوزاندن زغال سنگ یا نفت بدست می آید ولی در نیروگاههای اتمی این گرما با ایجاد پدیده شکافت در هسته اورانیم بدست می آید. و از آنجاییکه انرژی حاصل از یک کیلوگرم اورانیم معادل انرژی یک میلیون لیتر نفت یا ده هزار تن زغال سنگ است . استفاده از انرژی اتمی بسیار جذابتر به نظر می رسد.
● راکتورهای هسته ای
امروزه دو نوع راکتور متداولند راکتورهای با فشار آب و راکتورهای آب جوشان
▪ اجزای ساختمان یک راکتور با فشارآب pwr عبارتند از:
۱) راکتورreactor:د ستگاهی که در آن شکافت هسته ای رخ می دهد
۲) ماده سوخت اورانیم غنی شده ۲ تا ۳٪ nuclear fuel:
از انجاییکه اورانیم طبیعی شامل ۳/۹۹٪ اورانیم ۲۳۸ و ۷/. ٪ اورانیم ۲۳۵ است اورانیم طبیعی را باید غنی سازی نمودیعنی ۲ تا ۳٪ایزوتوپ اورانیم۲۳۵در آن بایدوجود داشته باشد. ماده سوخت مورد استفاده در راکتور ممکن است شامل صدها میله سوخت باشد که درون این میله ها اورانیم غنی شده بصورت قرص هایی قراردارند وامادهاند مه با برخورد نوترونهای کند پدیده زنجیره ای شکافت را انجام دهند.
۳) منبع آب:
اورانیم غنی شده مطابق شکل زیر بصورت میله های سوخت در یک منبع آب قرار داده می شود. . ازانجاییکه هر چقدر نوترونهای شکافنده کند با شند احتمال شکافت هم زیادتر خواهد بود آب نه تنها کار انتقال گرمای حاصل از شکافت را برعهده دارد بلکه نقش کند ساز نوترونهای تولید شده را هم انجام می دهد و انرژی انها را کاهش می دهد
۴) میله های تنظیم control rod:

میله هایی هستند از جنس کادمیم یا بر که برای کنترل زنجیره شکافت استفاده می شود که بطور خودکار وارد راکتور می شوند و مقدار زیادی از نوترونها را جذب میکتتد و ضریب تکثیر نوترونها تا یک تنزل می دهند یعنی تنها یک نوترون حاصل از شکافت در شکافت بعدی شرکت کند.هر گاه بخواهیم سرعت شکافت را بیشتر کنیم کافی است میله را از راکتور خارج سازیم .

http://daneshema.mihanblog.com/More ۴۶.ASPX
مطالب ارسال شده به آفتاب
+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

غنی سازی اورانیم

  
سنگ معدن اورانیوم موجود در طبیعت از دو ایزوتوپ ۲۳۵ به مقدار ۷/۰ درصد و اورانیوم ۲۳۸ به مقدار ۳.۹۹درصد تشکیل شده است. سنگ معدن را ابتدا در اسید حل کرده و بعد از تخلیص فلز، اورانیوم رابه صورت ترکیب با اتم فلئور (F) و به صورت مولکول اورانیوم هکزا فلوراید UF۶ تبدیل می کنند که به حالت گازی است. سرعت متوسط مولکول های گازی با جرم مولکولی گاز نسبت عکس دارد این پدیده را گراهان در سال ۱۸۶۴ کشف کرد. از این پدیده که به نام دیفوزیون گازی مشهور است برای غنی سازی اورانیوم استفاده می کنند.در عمل اورانیوم هکزا فلوراید طبیعی گازی شکل را از ستون هایی که جدار آنها از اجسام متخلخل (خلل و فرج دار) درست شده است عبور می دهند. منافذ موجود در جسم متخلخل باید قدری بیشتر از شعاع اتمی یعنی در حدود ۵/۲ انگسترم (۰۰۰۰۰۰۰۲۵/۰ سانتیمتر) باشد. ضریب جداسازی متناسب با اختلاف جرم مولکول ها است.روش غنی سازی اورانیوم تقریباً مطابق همین اصولی است که در اینجا گفته شد. با وجود این می توان به خوبی حدس زد که پرخرج ترین مرحله تهیه سوخت اتمی همین مرحله غنی سازی ایزوتوپ ها است زیرا از هر هزاران کیلو سنگ معدن اورانیوم ۱۴۰ کیلوگرم اورانیوم طبیعی به دست می آید که فقط یک کیلوگرم اورانیوم ۲۳۵ خالص در آن وجود دارد. برای تهیه و تغلیظ اورانیوم تا حد ۵ درصد حداقل ۲۰۰۰ برج از اجسام خلل و فرج دار با ابعاد نسبتاً بزرگ و پی درپی لازم است تا نسبت ایزوتوپ ها تا از برخی به برج دیگر به مقدار ۰۱/۰ درصد تغییر پیدا کند. در نهایت موقعی که نسبت اورانیوم ۲۳۵ به اورانیوم ۲۳۸ به ۵ درصد رسید باید برای تخلیص کامل از سانتریفوژهای بسیار قوی استفاده نمود. برای ساختن نیروگاه اتمی، اورانیوم طبیعی و یا اورانیوم غنی شده بین ۱ تا ۵ درصد کافی است. ولی برای تهیه بمب اتمی حداقل ۵ تا ۶ کیلوگرم اورانیوم ۲۳۵ صددرصد خالص نیاز است. عملا در صنایع نظامی از این روش استفاده نمی شود و بمب های اتمی را از پلوتونیوم ۲۳۹ که سنتز و تخلیص شیمیایی آن بسیار ساده تر است تهیه می کنند. عنصر اخیر را در نیروگاه های بسیار قوی می سازند که تعداد نوترون های موجود در آنها از صدها هزار میلیارد نوترون در ثانیه در سانتیمتر مربع تجاوز می کند. عملاً کلیه بمب های اتمی موجود در زراد خانه های جهان از این عنصر درست می شود.روش ساخت این عنصر در داخل نیروگاه های اتمی به صورت زیر است:
ایزوتوپ های اورانیوم ۲۳۸ شکست پذیر نیستند ولی جاذب نوترون کم انرژی نوترون حرارتی هستند. تعدادی از نوترون های حاصل از شکست اورانیوم ۲۳۵ را جذب می کنند و تبدیل به اورانیوم ۲۳۹ می شوند. این ایزوتوپ از اورانیوم بسیار ناپایدار است و در کمتر از ده ساعت تمام اتم های به وجود آمده تخریب می شوند. در درون هسته پایدار اورانیوم ۲۳۹ یکی از نوترون ها خودبه خود به پروتون و یک الکترون تبدیل می شود.بنابراین تعداد پروتون ها یکی اضافه شده و عنصر جدید را که ۹۳ پروتون دارد نپتونیم می نامند که این عنصر نیز ناپایدار است و یکی از نوترون های آن خود به خود به پروتون تبدیل می شود و در نتیجه به تعداد پروتون ها یکی اضافه شده و عنصر جدید که ۹۴ پروتون دارد را پلوتونیم می نامند. این تجربه طی چندین روز انجام می گیرد.غنی سازی اورانیوم یعنی بالابردن درصد فراوانی نسبی اورانیوم ۲۳۵ از ۷/۰درصد به بالای ۳درصد که در راکتورهای اتمی از اورانیوم۳ الی ۴درصد غنی شده به عنوان سوخت هسته ای استفاده می شود. انرژی حاصل از شکافت هسته ای اورانیوم در راکتورهای قدرت سبب بخارشدن آب و به حرکت درآوردن توربین ها جهت تولید برق می شود.

http://daneshema.mihanblog.com/More ۳۸.ASPX

مطالب ارسال شده به آفتاب

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

سوخت های هسته ای

 
   
تدارک مواد اولیه سوخت های هسته ای و سیکل سوخت راکتورهای اتمی اولین و اصولی ترین مبنای ایجاد تکنولوژی هسته ای و استفاده از رادیوایزوتوپ های طبیعی و مصنوعی محسوب می گردد. گرچه ممکن است بسیاری از کشورها به دلا یل متعدد تمایل چندانی به چنین تکنولوژی پیچیده ای نداشته باشند، ولی نظر به اینکه انرژی و استفاده از آن لزوما یکی از نیازهای اجتناب ناپذیر در امر رشد و توسعه جوامع به شمار می رود و به دلیل محدودیت های موجود در انواع انرژی ها، استفاده از انرژی هسته ای در مواردی حتی الزاما به صورت انتخاب ایده آل در می آید. بهرحال تمام کشورهایی که صرفا علا قمند به توسعه صنایع هسته ای همانند سایر صنایع خود هستند مثل استرالیا، نیجر، نامیبیا و... یا استفاده کننده از این صنایع هستند مثل مجارستان، چکسلواکی، کره، ژاپن و... بالا خره آنهایی که هر دو هدف فوق را تعقیب می نمایند. مثل: کانادا، آمریکا، فرانسه، روسیه) الزاما می باید از مرحله تدوین برنامه دقیق، فراگیر و متناسب با تمامی اوضاع اقتصادی، سیاسی و تکنولوژی گذر کنند. درجه موفقیت هر کدام به نسبتی افزایش می یابد که در شناخت کلیه عوامل و تجزیه و تحلیل آنها، تدوین برنامه در یک دوره نسبتا طولانی، تجربه و وقت مفید بیشتری را مصروف داشته باشند. تحت چنین شرایطی و حفظ تمامی نکات اجرایی برنامه، شاید در حصول به بخشی یا عمده اهداف از پیش تعیین شده خود دست یابند.
این امر در مورد کشورهای در حال توسعه اهمیت چند برابر دارد، چون هر بخشی از این فعالیت ها به بسیاری از امکانات زیربنایی دیگر ارتباط پیدا می کند که ممکن است اصولا چنین ساختارهایی تشکیل نیافته باشند. این ساختارها شامل جغرافیای منابع طبیعی، صنایع زیربنایی، نیروی انسانی، فرهنگ و پذیرش عمومی، قوانین، مقررات تکنولوژی و نحوه مواجهه تصمیم گیران می تواند باشد. لذا برحسب درجه وجود امکانات فوق، منابع طبیعی مواد اولیه، مدیریت استفاده از نیروی انسانی و همچنین برحسب ساختارهای مساعد اقتصادی و سیاسی، طول اجرای برنامه و حصول به اهداف تفاوت می کند.
سیکل سوخت هسته ای عبارت است از یک سری فعالیت های فرآیندی متوالی بر روی سنگ معدن اورانیوم و حصول به ترکیبی از اورانیوم با ویژگی های شیمیایی و فیزیکی مشخص که تحت شرایط مناسب و فراهم شده در راکتورهای هسته ای، قابلیت شکافته شدن یا به اصطلا ح سوزانده شدن و نهایتا رهاسازی انرژی را پیدا می کند. اورانیوم یک عنصر از ۹۲ عنصر طبیعی جدول مندلیف محسوب می گردد که تقریبا در سرتاسر دنیا یافت می شود.
در نقاطی از دنیا که برحسب شرایط زمین شناسی مقدار این عنصر بیشتر است، مورد توجه اکتشاف و معدنکاری قرار می گیرد. مواد معدنی حاوی اورانیوم قبل از استفاده در راکتورها باید تحت یک سری از فرآیندهای فرآوری قرار گیرند. گرمای تولید شده در یک راکتور هسته ای می تواند تولید بخار نموده و توربین مولد برق را به حرکت درآورد. پس از اتمام دوره مفید سوخت در راکتور، این سوخت از راکتور خارج و پس از مدتی می تواند مورد بازفرآوری قرار گرفته و از آن سوخت جدید ساخته شود.
این کره خاکی زمین از ۵ بیلیون سال قبل یا از بدو پیدایش حاوی بیش از ۹۲ عنصر بوده که فقط تعدادی از آنها عناصر زایش یافته جدید مثل ترانس اورانیوم ها هستند که بر اثر فعل و انفعالا ت طبیعی و ذاتی عناصر قبلی خود ساخته شده اند. ولی اورانیوم یک عنصر کاملا طبیعی است که در ساختار بخشی از کره زمین شرکت داشته است.

نویسنده : دکتر احمد قریبد
روزنامه مردم سالاری

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

مواد پلیمری

مواد پلیمری

بشر با تلاش برای دستیابی به مواد جدید, با استفاده از مواد ألی (عمدتا هیدروکربنها) موجود در طبیعت به تولید مواد مصنوعی نایل شد. این مواد عمدتا شامل عنصر کربن , هیدروژن, اکسیژن, نیتروژن و گوگرد بوده و به نام مواد پلیمری معروف هستند. مواد پلیمری یا مصنوعی کاربردهای وسیعی , از جمله در ساخت وسایل خانگی , اسباب بازیها, بسته بندیها , کیف و چمدان , کفش , میز و صندلی , شلنگها و لوله های انتقال أب , مواد پوششی به عنوان رنگها برای حفاظت از خوردگی و زینتی , لاستیکهای اتومبیل و بالاخره به عنوان پلیمرهای مهندسی با استحکام بالا حتی در دماهای نسبتا بالا در ساخت اجزایی از ماشین ألات, دارند.
پلیمرها خواص فیزیکی و مکانیکی نسبتا خوب و مفیدی دارند . أنها دارای وزن مخصوص پاییین و پایداری خوب در مقابل مواد شیمیایی هستند. بعضی از أنها شفاف بوده و می توانند جایگزین شیشه ها شوند. اغلب پلیمرها عایق الکتریکی هستند. اما پلیمرهای خاصی نیز وجود دارند که تا حدودی قابلیت هدایت الکتریکی دارند . عایق بودن پلیمرها به پیوند کووالانسی موجود بین اتمها در زنجیرهای مولکولی ارتباط دارد. اما تحقیقات انجام شده در سالهای اخیر نشان داد که امکان ایجاد خاصیت هدایت الکتریکی در امتداد محور مولکولها وجود دارد. این نوع پلیمرها اساسا از پلی استیلن تشکیل شده اند. با نفوذ دادن عناصری مانند فلزات قلیایی یا هالوژنها (فرایند دوپینگ) به زنجیرهای مولکولی پلی استیلن به ترتیب نیمه هادیهای پلیمری از نوع N و P به دست می أیند. افزودن عناصر یا دوپینگ سبب می شود که الکترونها بتوانند در امتدا د اتمهای کربن در زنجیر حرکت کنند. تفلون از مواد پلیمری است که به دلیل ضریب اصطکاک پایینی که دارد به عنوان پوشش برای جلوگیری از چسبیدن مواد غذایی در وسایل پخت و پز لستفاده می شود.
● ساختار پلیمرها
اغلب پلیمرهای متداول از پلیمریزاسیون مولکولهای ساده ألی به نام منومر به دست می أیند. برای مثال پلی اتیلن (PE) پلیمری است که از پلیمریزاسیون با افزایش (ترکیب) چندین مولکول اتیلن به دست می أید. هر مولکول اتیلن یک منومر نامیده می شود. با ترکیب مناسبی از حرارت, فشار و کتالیزور , پیوند دوگانه بین اتمهای کربن شکسته شده و یک پیوند ساده کووالانسی جایگزین أن می شود. اکنون دو انتهای أزاد این منومر به رادیکالهای أزاد تبدیل میشود, به طوری که هر اتم کربن یک تک الکترون دارد که می تواند به را دیکالهای آزاد دیگر افزوده شود. از این رو در اتیلن دو محل ( مربوط به اتم کربن) وجود دارد که مولکولهای دیگر می توانند در آنجا بدان ضمیمه شوند . این مولکول با قابلیت انجام واکنش , زیر بنای پلیمرها بوده و به (مر) یا بیشتر واحد تکراری موسوم است. واحد تکراری در طول زنجیر مولکول پلیمر به تعداد دفعات زیادی تکرارمیشود. طول متوسط پلیمر به درجه پلیمرزاسیون یا تعداد واحدهای تکراری در زنجیر مولکول پلیمر بستگی دارد. بنابراین نسبت جرم مولکولی پلیمر به جرم مولکولی واحد تکرای به عنوان (درجه پلیمریزاسیون) تعریف شده است . با بزرگتر شدن زنجیر مولکولی ( در صورتی که فقط نیروهای بین مولکولی سبب اتصال مولکولها به یکدیگر شود) مقاومت حرارتی و استحکام کششی مواد پلیمری هر دو افزایش می یابند.
به طور کلی فرایند پلیمریزاسیون می تواند به صورتهای مختلفی مانند افزایشی , مرحله ای و …. انجام گیرد.در پلیمریزاسیون افزایشی , تعدادی از واحدهای تکراری به یکدیگر اضافه شده و مولکول بزرگتری را به نام پلیمر تولید می کنند. در این نوع پلیمریزاسیون ابتدا در مرحله اول رادیکال آزاد, با دادن انرژی (حرارتی , نوری) به مولکولهای اتیلین با پیوند دوگانه و شکست پیوند دوگانه , به وجود می آید. سپس رادیکالهای آزاد با اضافه شدن به واحدهای تکراری مراکز فعالی به نام آغازگر شکل میگیرند و هر یک از این مراکز به واحدهای تکراری دیگر اضافه شده و رشد پلیمر ادامه می یابد . از نظر تئوری درجه پلیمریزاسیون افزایشی می تواند نامحدود باشد, که در این صورت مولکول زنجیره ای بسیار طویلی از اتصال تعداد زیادی واحدهای تکراری به یکدیگر شکل می گیرد. اما عملا رشد زنجیر به صورت نامحدود صورت نمی گیرد.هر چه قدر تعداد مراکز فعال یا آغازگرهای شکل گرفته بیشتر باشد , تعداد زنجیرها زیادتر و نتیجتا طول زنجیرها کوچکتر میشود و بدین دلیل است که خواص پلیمرها تغییر می کند. البته سرعت رشد نیز در اندازه طول زنجیرها موثر است . هنگامی که واحدهای تکراری تمام و زنجیرها به یکدیگر متصل شوند, رشد خاتمه می یابد.
از دیگر روشهای پلیمریزاسیون, پلیمریزاسیون مرحله ای است که در آن منومرها با یکدیگر واکنش شیمیایی داده و پلیمرهای خطی را به وجود می اورند. در بسیاری از واکنشهای پلیمریزاسیون مرحله ای مولکول کوچکی به عنوان محصول فرعی شکل می گیرد . این نوع واکنشها گاهی پلیمریزاسیون کندنزاسیونی نیز نامیده می شوند
   
    سازمان آموزش و پرورش استان خراسان

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

شیمی و زیبایی های آن

شیمی و زیبایی های آن 

برای اولین بار در تاریخ شیمی شیمیدان های UCDavis برای اولین بار توانستند یک ترکیب پایدار حاوی پیوند پنج گانه ما بین دو اتم فلز را بسازند.آنها با فعالیتهایی که برروی فلز کروم انجام دادند توانستند به اطلاعات بیشتری راجع به طبیعت پیوند های اتمی پی ببرند.
طبق گفته های نویسنده و پروفسور شیمی فیلیپ پاور در موسسه muchof chemistry ، UCDavis , یکی از شاخه های شیمی می باشد که به فهم چگونگی تشکیل و شکسته شدن پیوند های شیمیایی می پردازد، تقریبا در بیشتر تاریخچه شیمی پیوند های یگانه، دوگانه یا سه گانه شناخته شده می باشد.پیوند های چند گانه بطور کلی در ساختارهای کربنی اهمیت پیدا می کنند اما فقط تعداد کمی از فلزات ظرفیت تشکیل پیوندهای بیشتر از سه گانه را دارا هستند.
بلور های تیره رنگ قرمز این ترکیب جدید توسط پیتر نیگوئن، دانش آموز آزمایشگاه پاور، ساخته شده است.ترکیب های که بر پایه کروم ساخته شده است در دمای اتاق پایدار بوده، در داخل آب تجزیه می گردند، و درهوای آزاد آتش زا می باشند.
برای تشکیل ترکیب مود نظر، نیگوئن و پاور ساختار های دراز کربنی را به ملکول های کروم وصل نمودند تا رفتار آنها را موردبررسی قرار دهند.آنها توانستند از این طریق ملکول های کروم را وادار به تشکیل پیوند نمایند. پیوند پنج گانه کروم توسط کریستالوگرافی و اندازگیری های مغناطیسی تشخیص داده شد.
پاور میگوید"هیچ ترکیبی مشابه این ترکیب جدید در طبیعت وجود ندارد"
علاوه بر نیگوئن و پاور دیگر نویسندگان محقق از جمله دکتر اندرو سوتن، مارچین بریندرا (نظریه پرداز)، جیمز فینگر(کریستالوگراف) در دپارتمان شیمی UCDavis و گری لانگ پروفسور شیمی دانشگاه میسوری، رولا پیتر کلاوینس و لانگ فام از دپارتمان فیزیک UCDavis، با انتشار اندازه گیری های مغناطیسی، وجود این ترکیب جدید حاوی پیوند ۵ گانه را تایید نمودند.

http://shimisanati.blogfa.com
مصیب رضائی
مطالب ارسال شده به آفتاب

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

شیمیدانهای باهوش و تیز ببینند

    
   
به طور کلی هر چقدر چای مدت زمان بیشتری بجوشد دارای اسید تانیک بیشتری می شود ، برای مطالعه در این مورد میتوان نمونه های مختلفی از چای دم کشیده در فواصل زمانی معین را در لوله های آزمایش ریخت و سپس به هر کدام از این لوله ها چند قطره کلروفریک اضافه نمود تا سیاه شوند. ملاحظه خواهید نمود چای بیشتر جوشیده سیاه تر خواهد شد.
▪ عسل خالص یا ناخالص
گاهی به عسل شکر اضافه کرده و بنام عسل خالص می فروشند ، اگر شما از آن دسته شیمیدانهای کنجکاو باشید که بخواهید چنین تقلبی را کشف کنید میتوانید با ریختن چند قطره از محلولی شامل یک گرم یدین و سه گرم یدور پتاسیم(البته در ۵۰ سانتی متر مکعب آب حل شود ) متوجه ی چنین تقلبی شوید . اگر عسل ناخالص باشد رنگش قرمز یا ارغوانی میشود و در صورت خالص بودن تغییری نخواهد کرد!!!
   
 آفتاب

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  | 

تاریخچه مختصر شیمی

  
شیمی یکی از علومی است که هموراه در زندگی بشر دخالت کامل داشته و وارد و به اندازه که تمدن کنونی بیشتر شود دخالت آن در شئون مختلف زندگی نیز زیادتر خواهد شد. ما در دنیایی زندگی می کنیم که پر از مواد شیمیایی گوناگون است. بعضی از این مواد مانند آب کاملاً برایمان آشنا است اما بسیاری مواد دیگر وجود دارند که چندان آشنا نیستند. واقعیت آن است که ما از هر لحاظ با مواد شیمیایی روبرو هستیم. لباسی که می پوشیم، غذایی که مصرف می کنیم، کاغذی که مطالب را روی آن می خوانیم همگی مواد شیمیایی به شمار می روند. علم شیمی از اجسام و خواص و ساختمان آنها و واکنشهایی که آنها را به اجسام دیگر تبدیل می نماید بحث می کند. طی هزاران سال، دانش شیمی تنها منحصر به تهیه اکسیرها، عطرها و جوهر های پاره ای از فلزات بود. یونانیان قرن پنجم که همواره در صدد پی بردن به رموز و اسرار طبیعت بودند آب را که مایه حیات سایر موجودات است عنصری ساده می پنداشتند حال آنکه آب ترکیبی از دو عنصر ساده اکسیژن و هیدروژن است.
فکر اولیه وجود عناصر ساده ابتدا از امپدوکل و سپس از ارسطو می باشد. ارسطو معتقد بود که چهار عنصر آب، هوا، خاک و آتش مظهر خواص اصلی از قبیل رنگ، استحکام و حالت اجسام می باشند و از ترکیب آنها مواد گوناگون به وجود می آید.
شیمی در طول تاریخ طولانی و تکاملی خود دورانهای گوناگونی را پشت سر گذاشته که می توان آن را به سه بخش عمده تقسیم کرد: دوران باستان که هنوز شیمی به صورت یک علم مشخص درنیامده بود. دوران کیمیاگری از آستانه پیدایش مسیحیت تا سالهای ۱۷۰۰ میلادی و دوران شیمی جدید.
در سراسر دوران تاریک قرون وسطی دانش شیمی نیز همچون دیگر رشته های علوم پیشرفت قابل ملاحظه ای ننمود. کشف الکل و جوهر گوگرد به وسیله کیمیاگر ایرانی محمد زکریای رازی و کشف فسفر در سال ۱۶۷۵ میلادی توسط براند آلمانی از آثار دوره کیمیاگری است. کیمیاگری تنها در اواخر قرن هفدهم و اوایل قرن هجدهم بود که به صورت دانشی حقیقی و واقعی به نام شیمی در آمد. رابرت بویل انگلیسی نخستین کسی بود که دلیرانه با نظرات و عقاید قدما درباره وجود عناصر چهارگانه و تبدیل فلزات مخالفت نمود. به عقیده بویل عنصر جسمی است غیرقابل تجزیه و از ترکیب آنها اجسام مختلف پدید می آید. نظریات بویل در کتاب شیمیدانان شکاک کم و بیش یادآور نگرش ابن سینا در کتاب «ابطال کیمیا» است که در شش قرن پیش از آن به رشته تحریر درآورد. ژوزف بلاک شیمیست اسکاتلندی در سال ۱۷۵۷ گاز کربنیک را به دست آورد و آن را هوای ثابت نامید. ژوزف پریستلی انگلیسی در سال ۱۷۷۴ گاز اکسیژن را ضمن حرارت دادن اکسید قرمز جیوه برای نخستین بار تهیه کرد. هنری کاواندیش دانشمند انگلیسی نیز در سال ۱۷۶۶ هیدروژن خالص را کشف نمود و خواص آن را معلوم و مشخص نمود. برگمان شیمیست سوئدی این نظر را ارائه کرد که هوا مخلوطی از سه گاز است. هوای معیوب (ازت)، هوای خالص (اکسیژن) و اسید هوایی (گاز کربنیک) بالاخره شارک گیوم سئل شیمیست دیگر سوئدی درباره بی اکسید منگنز مطالعاتی کرد و همین موضوع راهنمای او برای تهیه اکسیژن گردید. لاووازیه که در حقیقت بنیانگذار شیمی جدید محسوب می شود گامهای بلندی در راه آزمایش و پژوهش علمی برداشت. کشف گازهای اکسیژن و هیدروژن به لاووازیه این امکان را داد که به تفسیر علمی درستی برای پدیده سوخت و ارتباط آن با هوا نائل آید. لاووازیه ثابت نمود که عمل سوختن ترکیب جسم است با اکسیژن و در این مورد یکی از قوانین اصلی شیمی یعنی اصل بقاء ماده را به شرح زیر وضع کرد:
هیچ چیز از بین نمی رود و هیچ چیز خلق نمی شود. در تمام واکنشهای شیمیایی مجموع وزنهای مواد پیش از فعل و انفعال شیمیایی مساوی وزنهای مواد به دست آمده است.
در آغاز قرن هجدهم یعنی در سال ۱۸۰۰ میلادی ولتا فیزیکدان انگلیسی نخستین پیل را کشف کرد و از آن پس الکتروشیمی در دسترس جهانیان قرار گرفت. دیوی انگلیسی از تجزیه الکتریکی پتاس مذاب فلز پتاسیم و سپس از سود گداخته فلز سدیم را به دست آورد. او با تجزیه الکتریکی ثابت کرد که برخلاف عقیده لاووازیه که اکسیژن را عامل ترشی می نامید تمام اسیدها اکسیژن ندارند. همچنین وهلر آلمانی در آغاز این قرن با استفاده از پتاسیم موفق به کشف آلومینیوم گردید و از آن پس عناصر یکی پس از دیگری پیدا شدند. در اواخر نوزدهم دیمتری مندلیف شیمیست نابغه روس با تنظیم جدول تناوبی معروف خود عده زیادی از عناصر را از خاصیت تکرار اتمها پیش بینی کرد و با کشف آنها شیمی در ردیف علوم مدرن و درجه اول قرار گرفت. بالاخره در حدود سال ۱۷۶۰ برتلو شیمیست بزرگ فرانسوی توانست از ترکیب مستقیم کربن و هیدروژن استیلن را تهیه نماید. شیمی جدید به عنوان یک علم نظام یافت طی ۲۰۰ سال گذشته شکل گرفت و از همان آغاز به کلی از شیوه های کیمیاگری دور شد. از آغازقرن نوزدهم تا کشف و نوآوری در علم شیمی و کاربردهای آن در تکنولوژی و زندگی با سرعت هرچه تمامتر ادامه دارد.
   
آفتاب

+ نوشته شده در  ساعت   توسط مخبرالدوله  |