شیمی

شیمی تجزیه

ریشه لغوی

کیمیا که واژه شیمی از آن گرفته شده است، صورت خاصی از دانش شیمی کاربردی بود که حدود سال 50 میلادی در شهر اسکندریه در مصر متداول شد. برخی ، کیمیا را واژه‌ای مصری و به معنی هنر مصری می‌دانند که در مصر باستان ، دانشی مقدس و هنر الهی محسوب می‌شد و در انحصار کاهنان بود. آنها با سوگندهای موکد در جلوگیری از انتقال آن به دیگران و انتشار آن به نقاط دیگر و نیز جلوه دادن آن به صورت رمز و معما اصرار می‌ورزیدند.

برخی دیگر ، کیمیاگری (Multiplication) را هنر سیاه‌گری نیز می‌دانند، زیرا در واقع عمل سیاه کردن سطح فلزات ، اولین مرحله کیمیاگری بود. مثلا با ایجاد رنگ زرد و طلایی بر سطح سیاه شده فلزات ، ادعا می‌کردند که آنها را به طلا تبدیل کردند.

دید کلی

اگر چه در عهد باستان تا قبل از میلاد مسیح ، تکنولوژی در بسیاری از کشورهای حوزه بین‌النهرین ، حوزه دریای اژه ، مصر ، چین ، هند و ایران رواج داشت، ولی از قرن اول میلادی ، چهره برجسته دیگری از آن ، در شهر اسکندریه در مصر ظاهر شد که به کیمیاگری یا علم کیمیا معروف شده است.

مرکز کیمیاگری

شهر اسکندریه که در دهانه رود نیل قرار دارد، توسط "اسکندر مقدونی" ، پس از فتح مصر در سال 331 قبل از میلاد بنا نهاده شده است و علاوه بر اقوام بومی ، مهاجرینی از یونان به آنجا آورده شدند. برخورد دو فرهنگ مصری و یونانی ، این شهر نو بنیاد را بصورت مرکز فعالیتهای علمی ، تجاری و محل داد و ستد و مراودت آن زمان در آورد و ارزش طلا و نقره در تجارت خارجی و داخلی بالا رفت.

از این رو تکنولوژیستهای اسکندریه به فکر تبدیل فلزات پست به نقره و طلا افتادند و فعالیتهای شیمیدانان آن زمان بر روی آن تکنولوژی جدید متمرکز شد و صورت تازه‌ای از دانش شیمی به نام کیمیاگری بوجود آمد و کار آن بالا گرفت.

 

اعتقاد کیمیاگران

کیمیاگران معتقد بودند با تلاش و انجام آزمایش‌های متنوع ، سرانجام می‌توان هر ماده‌ای را به ماده مورد نظر تبدیل کرد. (از جمله سرب را به نقره و یا مس را به طلا ) و یا از آمیختن موادی معین به نسبتهای مشخص می‌توان موادی را بدست آورد که فلزات پست را به طلا و نقره تبدیل کند. اگر چه کیمیاگران مصری نتوانستند فلزات پست را به طلا و یا نقره تبدیل کنند، اما در مسیر این تلاشها توانستند برخی از مواد شیمیایی بویژه بسیاری از نمکها را تهیه کنند و به روشهای خالص کردن مواد از جمله عملیات تصعید ، تکلیس ، تقطیر ، انحلال پذیری ، تبلور و … که اساس جداسازی مواد شیمیایی از یکدیگر است، دست یابند.

کیمیاگران در تمدن اسلام

با فتح مصر توسط مسلمین در سال 641 میلادی ، مسلمانان که به زبانهای فارسی ، عربی و یونانی و ... تسلط یا آشنایی کافی داشتند، بسیاری از منابع مصری و یونانی موجود در مراکز علمی اسکندریه را در اختیار گرفتند و آنها را به زبان عربی ترجمه کردند و آثار ارسطو و کتابهای پزشکی او را مورد استفاده قرار دادند. با تاسیس شهر بغداد در سال 762 میلادی توسط منصور ، خلیفه عباسی و ایجاد مراکز علمی بزرگ در آن ، بسیاری از مدرسان و کیمیاگران مصری و یونانی به بغداد روی آوردند.

بدین ترتیب تکنولوژی پیشرفته مصریها به جهان اسلام انتقال یافت و توسط کیمیاگران بزرگ اسلام به حد کمال خود رسید. رساله‌ای در کیمیاگری تحت عنوان فی‌العلم الصناعه و … به امام جعفر صادق علیه‌السلام ( 148 ـ 83 هجری ) نسبت داده شده که توسط "روسکا"به زبان آلمانی ترجمه و در سال 1934 میلادی منتشر شد که نشان می‌دهد ایشان خواص دو نوع اکسید ، یعنی اکسید زرد و اکسید سرخ ( فروسیانید پتاسیم و فری سیانید پتاسیم ) را بررسی کرده و به روش علمی تهیه آنها و استفاده از آنها در فرآیندهای خالص کردن طلا و نقره آشنایی داشتند.

کیمیاگران نامدار اسلامی

جابربن حیان ( 200 ـ 107 هجری، 700 میلادی )__

او که شاگرد امام جعفر صادق «ع» بود و در این علم به حدی تجربه پیدا کرده بود که برخی ، کیمیاگری را علم جابر نیز می‌نامند، اولین کسی بود که از تکلیس زاج سبز ، اسید سولفوریک تهیه کرد و از تکلیس مخلوط زاج و شوره اسید نیتریک بدست آورد.

محمدبن زکریای رازی ( 925 ـ 866 هجری )

کتابی در کیمیاگری به نام سرالاسرار نوشت که توسط "روسکا" به زبان آلمانی ترجمه و در سال 1937 منتشر شد. او توانست الکل را از تقطیر مواد قندی و اسید کلریدریک را از تقطیر نوشادر بدست آورد.

ابن سینا ( 1036 ـ 890 میلادی )

اولین پزشکی بود که با روش علمی ، مواد گیاهی را استخراج و از آنها برای معالجه بیماران خود استفاده می‌کرد و کتابی نیز در کیمیاگری نوشت.
  • ابو نصر فارابی و ابوریحان بیرونی نیز سهم بسزایی در پیشبرد علم کیمیا داشتند.

زوال کیمیاگری

در قرن هیجدهم میلادی ، بررسیهای تجربی توسعه یافت و نتایجی به بار آورد که برای توجه آنها نظریات جدیدی ارائه داده شد. این نظرها بر اساس روش علمی استوار بود و با نظرهای کیمیاگران مغایرت داشت.

دانشمندانی که در تحول شیمی سهم عمده‌ای داشتند

هلمونت

اولین بار ، از ترازو در بررسیهای علمی خود استفاده کرد. تفاوت بخار و گاز و مفهوم شعله را بیان کرد.

والنتین

اسید کلریدریک را از تقطیر مخلوط نمک طعام و زاج سبز و اسید سولفوریک را از تقطیر مخلوط شوره ، گوگرد و سولفید آنتیموان بدست آورد.

گلابر

فعالیتهای زیادی در زمینه شیمی علمی بویژه در امر تقطیر و ابداع برج‌های تقطیر داشت. سولفات سدیم را کشف کرد که به نمک گلابر معروف است.

پریستلی

اکسیژن را از طریق تجزیه گرمایی اکسید جیوه کشف کرد.


لاووازیه (بنیانگذار شیمی نو)

معتقد بود که همواره باید استدلال خود را بر پایه تجربی قرار داد. وی ثابت کرد که عمل احتراق ، در حقیقت ترکیب اکسیژن هوا با ماده سوختنی است. همچنین قانون بقای جرم را در سال 1789 کشف کرد و بسیاری از عناصر و ترکیبات شناخته شده زمان خود را به روش جدید نام گذاری کرد. وی ثابت کرد اکسید فلز ، ماده مرکب از فلز و عنصر اکسیژن است و آب از سوختن هیدروژن حاصل می‌شود. وی اولین بار نام هیدروژن و نام اکسیژن را متداول کرد و ثابت کرد که اسیدها ، ترکیبی از اکسیژن و غیر فلزند.

ونتل

قانون جرمهای هم ارز را کشف کرد.

پروست

قانون نسبتهای ثابت را کشف کرد.
+ نوشته شده در  جمعه 1 آذر1387ساعت 9:25  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 
در یک‌ تقسیم‌بندی‌ کلی‌ می‌توان‌ واژگان‌ شیمی‌ را به‌ دو بخش‌ اسامی‌ ترکیبات‌ شیمیایی3 و مفاهیم‌ غیراسمی‌4 تقسیم‌ بندی نمود. برای نوشتن‌ اسامی‌ ترکیبات‌ شیمیایی در زبان‌ فارسی چاره‌ای‌ جزحرف‌نگاری5 آن ها نداریم‌ و در مورد مفاهیم‌ غیراسمی‌ می‌توان‌ با توجه‌ به‌ ویژگی های‌ زبان‌ فارسی‌ اقدام ‌به‌ معادل‌گذاری‌ نمود.
    رسم ‌الخط اسامی‌ ترکیبات‌ شیمیایی‌ در زبان‌ فارسی‌ یکی از معضلات فعالیت های واژگانی در زبان فارسی است، زیرا اسامی‌ ترکیبات‌ شیمیایی‌ قابلیت‌ معادل‌گذاری‌ ندارند و در زبان‌ فارسی‌ ‌باید‌ حرف‌نگاری ‌شوند. اسامی‌ ترکیبات‌ شیمیایی‌ حجم‌ بزرگی‌ از مجموعة‌ واژگان‌ شیمی‌ را تشکیل ‌می‌دهند. این‌ اسامی‌ بدلیل ‹ اسم› ‌‌‌ بودنشان‌ معادلی‌ در زبان‌ فارسی‌ ندارند، درست‌ به‌ همان‌ دلیلی‌ که‌ مثلاً ‹ حسن›  در هر زبانی‌ همان‌ ‹ حسن‌› تلفظ می‌شود ولی‌ با الفبای‌ زبان‌ مورد نظر نوشته‌ می‌شود. حرف‌نگاری‌ را می‌توان‌ چنین‌ تعریف‌ نمود نوشتن‌ حروف‌ زبان‌ مبدأ با حروف‌ زبان‌ مقصد براساس‌ تلفظ حروف‌ در زبان‌ مبدأ.

 تقریباً تمامی اسامی‌ ترکیبات‌ شیمیایی در زبان‌ فارسی‌ از زبان‌ انگلیسی یا فرانسوی به فارسی‌حرف‌نگاری‌ شده‌اند. به‌ علت‌ ویژگی های‌ خاص‌ رسم‌الخط زبان‌ فارسی‌، ممکن‌ است‌ یک‌ نام‌ مشخص‌ از یک‌ مادة‌ شیمیایی‌ به‌ صورت‌های‌ مختلفی‌ ظاهر شود. نایکسانی‌ رسم‌الخط فارسی‌ که‌ به‌ علت‌پیروی‌ نکردن‌ از یک‌ استاندارد رسم‌الخط برای‌ ترکیبات‌ شیمیایی‌ به وجود می‌آید باعث‌ می‌شود که در ثبت و ذخیره سازی و در نتیجه در بازیابی‌ اطلاعات‌ شیمی مشکلات فراوانی به وجود آید.
    توجه‌ داریم‌ که‌ حرف‌نگاری‌ با آوانگاری‌6 متفاوت‌ است‌. آوانگاری‌ را می‌توان‌ چنین‌ تعریف‌ نمود]: نوشتن‌ آواهای‌ زبان‌ با حروف‌ بین‌المللی‌ آوانگاری ‌(آی پی ای(. در بسیاری‌ از فرهنگ‌های‌ لغات‌ از علائم «آی پی ای» برای نمایش‌ تلفظ کلمات‌ استفاده‌ می‌کنند. در زمینة‌ شیمی‌، اخیراً فرهنگ‌های‌ معتبری‌ به‌ زبان‌ انگلیسی‌ به‌ چاپ‌ رسیده‌اند و از این‌ علائم‌ استفاده‌ کرده‌اند]
   بعنوان‌ نمونه‌ ، حرف‌نگاری‌های‌ متفاوتی‌ از اسامی‌ ترکیبات‌ شیمیایی‌ در زبان‌ فارسی‌، که‌ از متون مختلف شیمی استخراج شده اند ارائه می شوند:
متانل  ؛  ‌متانول                                         ‌Methanol
آلومینیم ؛   ‌آلمینیم ؛ ‌آلومینیوم ؛  ‌آلمینیوم           ‌Aluminum
کینون ؛  ‌کوینون‌                                             Quinon
برمید ؛   برماید                                           Bromide             
برومو ؛   برمو                                                 Bromo
مثال‌های‌ بسیاری‌ از این‌ دست‌ وجود دارند. به منظور استاندارد کردن‌ و یکسان‌سازی‌ این ‌رسم‌الخط های‌ متفاوت‌، ‌می‌توان‌ شیوه‌های‌ متفاوتی‌را قرار داد نمود. در پژوهش‌ حاضر ما شیوة‌ مرکز نشر دانشگاهی‌ را ملاک‌ عمل‌ قرار داده‌ایم‌ و در مواردی ‌که در آنجا قراردادی‌ را نیافتیم‌ با مراجعه‌ به‌ ترجمه‌های‌ فارسی‌ متعدد از متون‌ شیمی‌ اعم‌ از کتب‌ درسی‌و فرهنگ‌ها، شیوة‌ خاصی‌ را قرار داد نمودیم‌ که‌ ذکرخواهیم کرد. در هر صورت‌ به‌ نظر می‌رسد به دلیل‌تفاوت‌های‌ بسیار چشمگیری‌ که‌ در رسم‌الخط اسامی‌ ترکیبات‌ شیمیایی‌ در زبان‌ فارسی‌ مشاهده‌ می‌شود و اهمیت‌ یکسان‌سازی‌، ‌باید‌ پژوهش‌ مستقلی‌ در این‌ زمینه‌ انجام‌ پذیرد]
 قراردادهای‌ مرکز نشر دانشگاهی:
    الف‌) نام های‌ عناصر مجرد شیمیایی‌، آن هایی‌ که‌ ضبط لاتین‌ آن ها به‌ "-ium" ختم‌ می‌شود، جزء آخرآن ها در فارسی‌ با املای‌ «- یم‌ » و همة‌ اجزای‌ یونی‌ مختوم‌ به‌ "-ium" با املای‌ « ـ یوم » نوشته‌ می‌شوند: سدیم‌، رادیم‌، آلومینیم‌، آکتینیم‌، هلیم‌، گالیم‌، تالیم‌، ... و نه‌ به‌ صورت‌ سدیوم‌، رادیوم،‌ و ... ؛ نمک‌ آمونیوم‌، کربنیوم‌، برمونیوم‌، هالونیوم‌، اکسونیوم‌، و ... و نه‌ به‌ صورت‌ آمونیم‌، کربنیم‌ و...
    ب‌) همة‌ الکل‌ها که‌ ضبط لاتین‌ آن ها به‌ "-ol" ختم‌ می‌شود، جزء آخر آن ها در فارسی‌ با املای‌ «ـ ول‌ » نوشته‌ می‌شوند، جز همان‌ الکل‌ سنتی؛ مانند: متانول‌، اتانول‌، پنتانول‌ و... و نه‌ به صورت متانل‌، اتانل‌، پنتانل،‌ و ...
    ج‌) کربوهیدرات هایی‌ که‌ ضبط لاتین‌ آن ها به‌ "-ose" ختم‌ می‌شود، جزء آخر آن ها در فارسی‌ به‌ صورت‌ « ـ وز » نوشته‌ می‌شوند؛ مانند: گلوکوز، فروکتوز، سلولوز، مالتوز، لوولوز، گالاکتوز، و ... و نه‌ به صورت‌ گلوکز،فروکتز، سلولز، و ...
   قراردادهای‌ ما]:
    در پروژة‌ حاضر علاوه‌ بر رعایت‌ قراردادهای‌ فوق‌، قراردادهای‌ زیر‌ نیز مورد عمل‌ قرار گرفتند:
     ه‌) اسامی ترکیبات‌ شیمیایی‌ که‌ ضبط لاتین‌ آن ها به "ene"ختم‌ می‌شود و قبل‌ از"ene"یکی‌ ازاعداد رومی‌، دی‌،تری‌، تترا، و ... قرار دارد، جزء آخر آن ها در فارسی‌ با املای‌ «ان‌» و   بصورت‌ جدا (غیرچسبیده‌) از اجزای قبلی‌ و نزدیک‌ به‌ آن ها، یعنی‌ بدون‌ فاصله‌ نوشته‌ می‌شود:
سیکلودکاتتراان     ‌ Cyclodecatetraene
سیکلو اکتادی‌ان           ‌Cyclooctadiene       
« دی‌ان » و نه‌ بصورت‌ «دین»
    و ) اسامی‌ ترکیبات‌ شیمیایی‌ چند کلمه‌ای‌ به‌ لحاظ تقدم‌ و تأخر، به‌ همان‌ ترتیبی‌ که‌ در ضبط لاتین‌ آمده‌اند در نگارش‌ فارسی‌ هم‌ آورده‌ شدند؛ مانند:
« سرب‌ ژرمانات »       ‌Lead germanate     و نه‌ « ژرمانات‌ سرب‌ »
« مالونیک‌ اسید »            Malonic acid      و نه‌ « اسید مالونیک‌ »
« منیزیم‌ هیدروکسید »     Magnesium hydroxide  و نه‌ «هیدروکسید منیزیم‌ »

قواعد خاص و دقیق نامگذاری مواد شیمیایی
   قواعد نامگذاری‌ مواد شیمیایی‌ بسیار ریز و دقیق‌ هستند و ملاحظات‌ متعددی‌ را شامل‌ می‌شوند، مانند گروه‌های‌ عاملی12، نحوة آرایش‌ اتم ها13، موقعیت‌ استخلاف ها14، موقعیت‌ پیوندها15، تقارن‌مولکولی‌16، استریوشیمی‌17 (شیمی‌ فضایی‌)، صورت های‌ ایزومری‌18 ، و ده‌ها موضوع‌ دیگر. وجود بیش‌ از یکصد و ده عنصر در طبیعت‌، موقعیت‌های‌ بسیار متنوع‌ آرایش‌ اتم ها در مولکول‌ و نیز آرایش‌ مولکول‌ها در ترکیب‌، باعث‌ به کارگیری‌ علائم‌ متعدد و متنوع‌ توسط «ایوپاک‌» شده‌ است‌. به کارگیری‌ قواعد نامگذاری نظام مند‌ باعث‌ می‌شود که‌ به‌ هر مادة‌ شیمیایی‌ یک‌ نام‌ ویژه‌ تعلق‌ گیرد]


· اسامی چند کلمه ای ترکیبات شیمیایی
  وجود یا نبود فاصله‌ در بین‌ کلمات‌ بسیار اهمیت‌ دارد و در رسم‌الخط فارسی‌ برای‌ جلوگیری‌ از ریزش‌ اطلاعات‌ در هنگام‌ بازیابی‌، ‌باید به‌ این‌ نکته‌ توجه‌ کرد. بعنوان‌ مثال‌ نام‌ مادة ‌شیمیایی ‌ Hexadecyltrimethylammonium bromide در زبان‌ انگلیسی‌ فقط از دو کلمه‌ تشکیل‌ شده،‌ ولی‌ در زبان‌ فارسی‌ به‌ صور مختلف‌ می‌توان‌ بین‌ کلمات‌ حرف‌نگاری‌ شده‌ فاصله‌گذاری‌ کرد و بدیهی‌ است‌ در یک‌ مجموعه‌ واژگان‌ ارائه‌ شده،‌ ‌باید‌ فرم‌های‌ مختلف‌ به‌ یک‌ صورت‌ صحیح‌ و استاندارد یکسان‌ شوند. در حرف‌نگاری‌ اسامی‌ ترکیبات‌ شیمیایی‌ که‌ چند کلمه‌ای‌ هستند ‌باید از فرم‌ انگلیسی‌ کلمه‌ الگوبرداری‌ نمود و مثلا در مورد ترکیب‌ شیمیایی‌ فوق‌، فرم‌ صحیح‌ حرف‌نگاری‌ از نظر فاصله‌گذاری‌ بین کلمات‌ به شکل‌ زیر خواهد بود: هگزادسیل‌تری‌متیل‌آمونیوم‌  برمید .
   توجه‌ داریم‌ که‌ در مثال‌ فوق‌ (همانند املای‌انگلیسی‌) فقط بین‌ دو کلمة «آمونیوم»‌ و «برمید‌» فاصله‌ گذاشته‌ایم‌. نوشتن‌ این‌ اسم‌ به‌ صورت های‌ دیگر زیر، باعث‌ نایکسانی‌ واژگان‌ خواهد شد و در بازیابی ‌اطلاعات‌ و ارجاعات‌ مشکلات‌ فراوانی‌ را سبب‌ خواهد گردید.
هگزا  دسیل‌تری‌متیل‌  آمونیوم‌ برمید
هگزادسیل‌تری‌متیل ‌ آمونیوم‌ برمید 
 و ده‌ها شکل‌ دیگر. بنابراین چندکلمه‌ای‌ بودن‌ بسیاری‌ از اسامی‌ترکیبات‌ شیمیایی‌ و اهمیت‌ فاصله‌ گذاشتن‌ یا بدون‌ فاصله‌ نوشتن‌ این‌ کلمات‌ ‌باید بدقت مد نظر قرار گیرد. توجه‌ داریم‌ که‌ این‌موضوع‌ با چسبیده‌ (سرهم‌) و یا جدانویسی‌ در رسم‌الخط که‌ موضوع‌ بحث‌ پیشین‌ ما بود تمایزاتی‌ دارد.
 • صور مختلف نمایش ترکیبات شیمیایی

ترکیبات شیمیایی را علاوه بر نمایش‌ توسط نام‌، با فرمول ساختاری‌19 ، فرمول‌ مولکولی20 و شمارة‌ ثبت‌ شیمیایی‌21 می توان نمایش‌ داد

 



 نمایش‌های‌ پیکربندی‌22 و قرار گرفتن‌ اتم‌ها و استخلاف‌ها در موقعیت‌های‌ خاص‌ از مولکول‌، از قواعد ویژه‌ای‌ پیروی‌ می‌کنند و نیز صورت های‌ مختلفی‌ از نمایش‌ برای‌ نشان‌ دادن‌ ساختارهای‌ خطی‌ یا گستردة‌ ترکیبات‌ شیمیایی‌ وجود دارند. بعنوان‌ مثال‌ در مجموعة «چکیده نامه های شیمی» (CAS) بازیابی‌ اطلاعات‌ علاوه‌ بر نمایه‌نامة‌ نویسنده‌ توسط هفت‌ نوع‌ نمایة‌ زیر انجام‌ می‌شود:
الف‌) نمایه‌نامة‌ موضوعی‌ عام ‌General subject Index
ب‌) نمایه‌نامة‌ مواد شیمیایی ‌ Chemical subject Index
ج‌) نمایه‌نامة‌ فرمولی ‌ Formula Index
د) نمایه‌نامة‌ سیستم های‌ حلقه‌ای ‌ Index of ring systems
ه ) نمایه‌نامة‌ ثبت‌ اختراعات ‌Patent Index
و) راهنمای‌ نمایه‌ای ‌Index guide
ز) نمایه‌نامة‌ شماره‌های‌ ثبت‌ شیمیایی
Chemical Registry Numbers Index

ترکیبات شیمیایی علاوه بر این که قابلیت نمایش و کد گذاری به صورت های مختلفی را دارند، خواص فیزیکوشیمیایی متعددی مانند نقطة جوش، نقطة ذوب، وزن مولکولی، ضریب شکست، ثابت دی الکتریک، ضریب قطبش پذیری، خواص تقارنی، چگالی، ضریب گرانروی، کشش سطحی، حجم مولی، ترکیب درصد، خواص طیفی و تعداد بسیار ی از خواص فیزیکو شیمیایی دیگر را به خود وابسته می سازند و هم از این رو است که در شیمی استفاده از انواع کتب مرجع، متداول تر از اصطلاحنامه ها است و حتی در برخی از اصطلاحنامه های شیمی برخی از این خواص به چشم می خورند][.

• جمع و مفرد
برخی از اسامی ترکیبات شیمیایی اشاره به یک دسته یا گروه از مواد دارند و برخی از آن ها بطور خاص به یک مادة ویژه مربوط می شوند. به عنوان‌ مثال «آمید» یک‌ اسم‌ شیمیایی‌ عام‌ است‌ و اشاره‌ به‌ یک‌ دسته‌ از ترکیبات‌ شیمیایی‌ دارد، در حالی‌ که‌ «استون»‌ یک‌ اسم‌ شیمیایی‌ خاص‌ است‌ و اشاره‌ به‌ یک‌ مادة‌ شیمیایی ‌بخصوص‌ دارد. بنابراین در تدوین اصطلاحنامة شیمی باید به این نکته توجه نمود و از یک قرار داد ویژه و یکسان تبعیت کرد.
بحث جمع و مفرد در زبان های کنترل شده بحث دامنه داری است و اکثر متخصصان بر این عقیده اند که در تدوین اصطلاحنامه یا در نمایه سازی، همواره باید از شکل مفرد استفاده نمود مگر این که این کار به دلایل خاصی عملی نباشد.
در کار حاضر‌، تمامی‌ اسامی‌ ترکیبات‌ شیمیایی‌ که‌ به‌ یک‌ مادة‌ خاص‌ تعلق‌ داشتند به‌ صورت‌ مفرد و تمامی‌ اسامی‌ ترکیبات‌ شیمیایی‌ که‌ به‌ یک‌ دسته‌ یا گروه‌ از مواد شیمیایی‌ تعلق‌ داشتند به‌ صورت‌ جمع ‌آورده‌ شدند؛ مانند:
خاص عام
گالاکتوز شبه‌ هالوژن‌ها
متانول متانول‌کراون‌اترها
بنزن نوربورنادی‌ان‌کربونیل‌ها
اتا ن آمین هیدرازین‌مرکاپتان‌ها
نئوبیم سیکلوسپورین‌مونوساکاریدها
هگزان کریپتات‌ها
هیدرازین سیکلودکسترین‌ها

برای‌ جمع‌ بستن‌ کلمات تا سرحد امکان‌ از علائم‌ جمع‌ فارسی‌ (ها) استفاده‌ کردیم‌. هرگاه ‌کلمه‌ای‌ انگلیسی‌ به‌ فارسی‌ حرف‌نگاری‌ شده‌ بود، در جمع‌ بستن‌ با نشانة «ها» ، «ها» را به‌ صورت‌ جدا ازکلمه‌ ولی‌ نزدیک‌ به‌ آن‌ آوردیم‌ و در سایر موارد اصول‌ ویراستاری‌ را رعایت‌ نمودیم؛ مانند:
کربونیل‌ها مبدلها
کریپتات‌ها مخلوطها
فنیل‌دی‌آمین‌ها مخزنها

• معادل انگلیسی
همچنان که متعاقباً شرح خواهیم داد، در ایجاد اصطلاحنامة شیمی از مجموعة واژگانی که در بانک اطلاعات جامع مرکز اطلاعات و مدارک علمی ایران موجود بوده و در یک طرح پژوهشی به صورت تخصصی پردازش شده اند نیز استفاده کرده ایم و در ادامه نیز استفاده خواهیم کرد در این طرح پژوهشی با استفاده از مراجع معتبر شیمی[به‌ تمام‌ کلمات‌ کلیدی‌ فارسی‌، معادل‌ انگلیسی ‌تخصیص‌ داده‌ شده است. همچنین در این طرح پس‌ از تخصیص‌ معادل‌های‌ انگلیسی‌ به‌ کلمات‌ کلیدی‌ فارسی،‌ با استفاده از نرم افزار « سی دی اس/ آیسیس » با ایجاد نمایه‌نامة‌ کلمات‌ کلیدی‌ لاتین،‌ معادل‌ فارسی‌ هر واژه، مقابل‌ آن‌ قرار گرفت، تا اگر به‌ یک‌ واژة‌ لاتین‌ دو معادل‌ فارسی ‌اختصاص‌ داده‌ شده،‌ مشخص‌ ‌گردد و معادل‌ مرجح‌ براساس‌ واژگان‌های‌ معتبر انتخاب ‌می‌گردید.

• یکسان سازی
با استفاده‌ از توانایی‌های‌ نرم‌افزار « سی دی اس/ آیسیس » کلمات‌ واحدی‌ که‌ به‌ صورت های‌ املایی‌ مختلفی‌ ظاهر شده‌ بودند، به‌ یک‌ شکل‌ واحد یکسان‌ شدند؛ مانند:
انتروپی ‌ آنتروپی ‌ انترپی‌
متانول‌ متانل‌
اورانیم‌ اورانیوم ‌ارانیم ‌ارانیوم‌
آلومینیوم‌ آلمینیم‌ آلومینیوم‌
پرآیودات ‌ پریدات‌
بوتادین‌ بوتادی‌ ان‌
اسپکتروفلورومتری ‌اسپکتروفلوئورومتری‌
اسپکتروفتومتری‌ اسپکتروفوتومتری‌
کربنیل ‌کربونیل‌
در یکسان‌سازی‌ حرف‌نگاری‌ اسامی‌ ترکیبات‌ شیمیایی،‌ اصول‌ و قواعد شاخة‌ شیمی‌ مرکز نشردانشگاهی‌ را ملاک‌ عمل‌ قرار دادیم

نمایه‌نامة‌ شماره‌های‌ ثبت‌ شیمیایی

+ نوشته شده در  پنجشنبه 30 آبان1387ساعت 17:33  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 

 

دید کلی

قوانین محیط زیست ، کیفیت هوای محیط باز را بهبود بخشیده است. اما به مشکلات فضای بسته توجه زیادی نشده است. تصور کنید قاتلی آزاد است، کسی که به قربانیان خود شلیک می‌کند و می‌گریزد. بدون شک بررسی‌های پلیس با مشاده صحنه جنایت و جستجوی دقیق نشانه و سرنخ همراه است. آنها از جسد عکس می‌گیرند، انگشت نگاری می‌کنند و از شهود بازجویی می‌کنند. گلوله ، آزمایش می‌شود. سپس فرد مسئول ، این اطلاعات را برای تشخیص دقیق آنکه چه کسی مجرم است، بکار می‌برد.

اما در نظر بگیرید که پلیس روش دیگری اتخاذ کند. چه خواهد شد اگر آنها تصمیم بگیرند با آزمودن تمام سلاحهایی که اخیرا آتش شده‌اند، شروع کنند؟ مطمئنا اسلحه مورد نظر یکی از همین سلاحهاست و آنها درست می‌گویند، حتی ممکن است موفق به شناسایی قاتل بشوند، اما پیش از آن باید برای آزمودن سریع همه سلاحهای گرمی که در درست مامورات قانون ، سربازان و شکارچیان کبک است، انرژی فراوانی صرف کنند. در دنیایی با منابع نامحدود ، احتمالا آنها پیش از آنکه به پیدا کردن مقصر نزدیک شوند، وقت و پول بسیاری را هدر می‌دهند.

در کمال تعجب ، اداراتی که مسئولیت حفاظت از عموم مردم را در برابر آلاینده های سمی به عهده دارند، از شیوه دوم تبعیت می‌کنند. غالب قوانین زیست محیطی تنها مقدار ضایعاتی را که بالقوه خطرناکند، در آب و هوا کنترل می‌کنند، نه میزان تماس واقعی مردم با این آلاینده را.

تمرکزبه نشر به جای تماس واقعی

تمرکز بیشتر به نشر به جای تماس ، اساسا این واقعیت را که مواد سمی تنها در صورتی که به بدن برسند، برای سلامتی مشکل ایجاد می‌کنند، نادیده می‌گیرد.

این غفلت تا حدودی قابل درک است. برای مدتهای مدید ، اطلاعات کمی درباره میزان تماس بیشتر شهروندان در معرض آلودگی‌هایی که تحت پوشش مقررات ملی است، وجود داشت. قانون گذاری به ندرت عده افرادی را که آلاینده ای خاص بر آنها اثر می‌گذارد و شدت تاثیر یا منابع خاص ماده شیمیایی مضر را با قطعیت می‌شناختند. در نتیجه مقامهای مسئول غالبا روی محدود ساختن منابع آشکار ، مثل خودروها و کارخانه‌ها ، متمرکز شدند و در شناسایی و تعیین بسیاری از منابع مهم که کمتر آشکارند، با شکست مواجه شدند.

خوشبختانه ، دانش ارزیابی میزان تماس افراد با مواد سمی پیشرفت کرده است. دانشمندان بویژه ، دستگاههای تجزیه‌ای بسیار حساس و ابزارهای نمایشگر قابل حمل را ابداع کرده‌اند. پژوهشگران این تجهیزات را در مقیاس بزرگ بکار برده‌اند تا نشان دهند که افراد در کجا و چگونه در معرض مواد شیمیایی بالقوه خطرناک واقع می‌شوند.

<>تصویر

تماس شخصی

در سال 1980، اولین تلاش جدی برای برآورد تماس روزمره عموم مردم در معرض مواد سمی آغاز شد. این برنامه ، ابتدا به وسیله پژوهشگاه تری انگل در کارولینای شمالی و سایر سازمانهای پژوهشی پیمانکار انجام گرفت و سپس توسعه یافت و تا حدود بیست و چهار برنامه مطالعاتی را در 14 ایالت امریکا در برگرفت. پژوهشگران تحت حمایت بخش خصوصی با استفاده از همان روشها در ایالت پانزدهم (آلاسکا) و در یک استان کانادا ، مطالعات مشابهی انجام دادند.

در اغلب این بررسی‌ها ، دستگاههای نمایشگر بکار می‌رفت. این دستگاهها آن‌قدر سبک و کوچک بود که افراد می‌توانستند ضمن انجام فعالیتهای معمول خود ، آن را حمل کنند. این ابزارها نشان داد که چه آلودگی‌هایی و به چه مقدار در نزدیکی افراد وجود دارد. در پاره ای موارد ، پژوهشگران ، اندازه‌گیریهایی روی غذا و آب مصرفی نیز انجام دادند. آنها ، در مواردی ، مقدار آلاینده های مختلف خون را روی نمونه‌های تنفسی تعیین کردند.

این مطالعات ، فراوانی ترکیبات آلی فرار ، منوکسید کربن ، آفت‌کشها یا ذرات خطرناک را در زندگی روزمره بیش از 3000 نفر آزمود. این افراد در واقع به‌عنوان نماینده جمعیتی بودند که در نواحی شهری و حومه آمریکای شمالی زندگی می‌کردند. نمونه‌ها با جزئیات کافی تجزیه شیمیایی شدند تا مواد شیمیایی که افراد هر روزه در معرض آن هستند، مشخص شود.

بیشتر در این بررسی‌ها ، ترکیبات فرار بویژه برای بررسی حدود 30 ماده شیمیایی مختلف که بسیاری از آنها عوامل شناخته شده سرطان در انسان و جانوران‌اند، آزمایش شد.

نتایج تحقیقات

اینکه تماسهایی که اغلب مردم با این مواد دارند، خطر بزرگی برای سلامتی آنها دارد یا خیر روشن نیست، زیرا تخمین حداقل مقدار لازم هر ترکیب برای آنکه باعث بیماری شود بسیار سخت است. هنوز هم نتایج مطالعات گیج کننده است: تماس اغلب شهروندان با آلاینده هایی که بالقوه سمی‌اند، در محیطهای بسته اساسا پاکیزه تصور می‌شوند، مثل منازل ، ادارات و خودروها و نه محیطهای باز ، خیلی محتمل است.

قرار گرفتن در معرض آلودگی در محیطهایی که معمولا مورد توجه قوانین زیست محیطی‌اند مثلا کارخانجات یا صنایع محلی در مقایسه قابل صرف نظر کردن است. حتی در شهرهای بایون و الیزابت در نیوجرسی که در آنها واحدهای فراورش شیمیایی زیادی وجود دارد، ثابت شده است که مقدار ترکیب آلی فرار در فضای بسته از فضای باز بیشتر است. مشخص شده است که منابع اصلی معمولا محصولات مصرفی‌ ، از خوشبوکننده‌های هوا ، پاک‌کننده‌ها و انواع مصالح ساختمانی‌اند.

معضل آلودگی به بنزن در محیطهای بسته

آیا اقلامی که هرروزه بشر با خوشحالی وارد منازل خود می کند، بیش از آلودگی‌های صنعتی برای سلامتی او مضرند، حتی در مورد اجتماعاتی که در محاصره واحدهای صنعتی هستند؟ پاسخ خیلی کوتاه ، بلی است. مثلا بنزن که غلظت زیاد آن در بدن ایجاد لوسمی (سرطان خون) می‌کند، در بنزین و بعضی محصولات خانگی وجود دارد. همچنین ، این ماده یکی از حدود 4000 ماده شیمایی است که در دود دخانیات یافت می‌شود، بنابراین زندگی با یک نفر سیگاری ، فرد را به مقدار زیاد در معرض بنزن قرار می‌دهد.

در سال 1985، پژوهشگران همه شواهد موجود را درباره آنکه چگونه چند صد نفر که در 5 ایالت مختلف بودند در معرض این ترکیب قرار گرفتند، جمع بندی کردند. ایشان دریافتند میانگین غلظت بنزنی که این افراد تنفس کرده بودند، نزدیک به سه برابر میزان آن در فضای باز بود. طبق محاسبات نزدیک به 45 درصد از کل تماس جمعیت آمریکا با بنزن ، از سیگار (یا تنفس دود سیگار دیگران) ، 36 درصد از تنفس بنزین یا مصرف انواع محصولات متداول (مثل چسب) و 16 درصد از سایر منابع خانگی (نظیر رنگها یا بنزین ذخیره شده در زیرزمینها یا توقفگاهها) ناشی می‌شود و تنها 3 درصد از میانگین میزان تماس افراد به آلودگی صنعتی نسبت داده می‌شود.

قانونگذاران به بیراهه می روند.

در مقابل ، قانونگذاری معمولا تنها به مقدار کل بنزنی که در محیط عمومی رها می‌شود، توجه می‌کنند که بیشترین سهم را در آن ، خودروها (82 درصد) ، صنعت (14 درصد) و منابع خانگی (3 درصد) دارند. سیگار تنها 1/0 درصد کل را شامل می‌شود. پژوهشگران نشان دادند که با قطع کامل نشر بنزن از واحدهای صنعتی این مشکل ابدا حل نمی‌شود. در حالی‌که کاهش متوسط دود سیگار ( کوچکترین منبع بنزن در جو ) به میزان قابل ملاحظه‌ای احتمال بیماری‌های ناشی از بنزن را کم می‌کند.

<>تصویر

سایر منابع عمده آلوده کننده

بسیاری دیگر از ترکیبات آلی فرار که در غلظتهای زیاد خیلی سمی‌اند، در محیطهای بسته فراوانتر از محیطهای بازند. مثلا تتراکلرو اتیلن (موسوم به پرکلرو اتیلن یا پرک) که مشخص شده عامل سرطان حیوانات آزمایشگاهی است، در خشک شویی‌ها مصرف می‌شود. بنابراین وقتی مردم در ساختمانی که امکانات دارد، زندگی می‌کنند، لباسهایی را که اخیرا خشک‌شویی شده است، می‌پوشند یا لباسهای حاوی این ماده شیمیایی را در کمد خویش نگه می‌دارند، بیشترین حد تماس اتفاق می‌افتد.

مواد ضد بید ، ضدعفونی کننده‌های توالتها و بوگیرها منابع اصلی تماس با پارادی‌کلرو بنزن‌اند که در جانوران باعث سرطان میشود. مطالعات متافقا" نشان داده است که تقریبا همه تماس با پارادی‌کلرو بنزن از منبع داخل منزل ناشی می‌شود نه از نشر صنعتی یا زباله‌های مضر.

راههای پیشگیری از تماس

با آنکه تخمین خطرهای سلامتی با قطعیت همراه نیست، روشن است که تماس کمتر با ترکیبات فرار سمی بهتر است، اغلب مردم می‌توانند با اجتناب از محصولاتی که حاوی چنین آلودگیهایی‌اند، تماس با مواد بالقوه مضر را محدود کنند. اما اجتناب از سایر بخارهای مضر مشکل است. مثلا ، منابع اصلی تماس با کلروفرم (که گازی است نگران کننده ، زیرا در حیواناتی که در معرض غلظت زیاد آن قرار می‌گیرند سرطان ایجاد می‌کند) دوش آب ، آب جوش و مواد شوینده لباسهاست.

این ماده از کلری که برای تصفیه منابع آبی مصرف می‌شود، تشکیل می‌گردد. از آنجا که مردم ملزم به استفاده از آب لوله‌کشی هستند، تنها راه به حداقل رساندن تماس با کلروفرم ، نوشیدن آب بطری (یا آب شیر که از یک صافی زغالی مرغوب رد شده باشد) و بهبود تهویه در حمام و لباسشویی‌هاست.

پیشگیری از تماس با منوکسید کربن

جریان هوای خوب نیز می‌تواند به کاهش تماس با منوکسید کربن کمک کند. منوکسید کربن ، محصول احتراقی ناقص است، اکسیژن خون را کاهش می‌دهد و تنفس مقادیری از آن که معمولا در محیطهای بسته وجود دارد، بویژه برای افرادی که ناراحتی قلبی دارند، مضر است. با آنکه مطالعات انجام گرفته در اوایل دهه 1980 نشان می‌داد که مقدار کربن منوکسید در افراد درون وسایط نقلیه موتوری یا نزدیک به آنها به شدت افزایش می‌یابد، سایر تحقیقات نشان داد که لوازم خانگی ، مثل بخاری‌های گازی با عملکرد ضعیف ، کباب‌پزها و کوره‌ها نیز می‌توانند باعث شرایط بسیار ناسالم- حتی مرگ - شوند.

خوشبختانه ، در آمریکا ، هماهنگ با کاهش مقدار نشر کربن منوکسید از خودروها که طبق قوانین فدرال انجام گرفت، مقدار آن در محیطهای باز نیز رو به کاهش گذاشت. پیشرفت بیش از این مشکل خواهد بود. زیرا در مجموع مردم آمریکا هم‌اکنون در محیطهای بسته بیش از محیطهای باز در معرض کربن منوکسید قرار دارند.

خطر ذرات معلق

نگرانی زیست محیطی دیگری که در محیطهای بسته بیشتر است، خطر ذرات معلق در هواست. در یک بررسی ، پژوهشگران نمایشگرهای کوچکی را برای جمع آوری ذرات داخل و اطراف 178 منزل واقع در کنار رودخانه کالیف بکار بردند. نتایج نشان داد که ذرات با قطر 10 میکرون یا کمتر وجود دارند که برای نفوذ در ریه به قدر کافی کوچکند.
در عین ناباوری ، تماس روزانه ، از آنچه که با توجه به اندازه گیری همزمان مقدار ذرات معلق در نمونه‌های هوا در محیطهای بسته و باز انتظار می‌رفت، حدود 60 درصد بیشتر بود.

حداقل بخشی از این افزایش تماس به آن دلیل است که افراد در هوا شناورند نیستند، بلکه ابر غبار حامل ذرات محیط اطراف خود را ضمن حرکت جابه جا می‌کنند. این پژوهشگران نشان دادند که اکثر این ذرات ریز بر اثر احتراق (مثل سیگار ، پخت و پز ، سوختن شمع یا آتش چوب) تشکیل می‌شوند. پیدا شدن چنین آلاینده‌هایی در محیطهای بسته مشکل آفرین است، زیرا مطالعات همه گیری شناسی اخیرا ارتباط افزایش غلظت ذرات ریز در محیطهای باز را با مرگ زودرس نشان داده است.

غلظت آفت کشها در محیطهای بسته

نتایج مطالعات آلاینده های محیطهای بسته که در اواخر دهه 1980 که در جکسون ویل و اسپرنیگ فیلد انجام گرفت، نگرانی بیشتری را موجب شد. بررسی کنندگان دریافته‌اند که در این دو محل ، غلظت آفت کشها در هوای محیطهای بسته دست کم 5 برابر (نوعا 10 برابر یا بیشتر) از هوای باز بیشتر است و این حشره کشهایی را شامل می‌شود که مصرف آنها تنها در محیطهای باز مورد تایید است.

مواد شیمیایی که در پی ساختمان این منازل علیه موریانه‌ها بکار رفته بود، به درون منازل راه یافته بود. این مواد سمی ممکن است از طریق کفش افراد یا از طریق خاک به شکل گاز وارد خانه‌ها شده باشد. کلردان (در سال 1988 از فهرست محصولات مصرفی در منازل حذف شد) و سایر آفت کشها که هوای بسته را آلوده می‌کنند، بیش از آنچه که در مواد غذایی یافت می‌شوند، باعث تماس می‌شوند.

بعلاوه ، گاهی مردم ، آفت کشهای نامناسب را مستقیما روی سطوح محیطهای بسته بکار می‌برند، بدون آنکه بدانند خودشان را تا حد زیادی در معرض آنها قرار می‌دهند. حتی خانه‌دارهای روشنفکر نیز غالبا بکار بردن مواد شیمیایی را خطرناک نمی‌دانند. آفت کشها که در محیط باز طی چند روز تخریب می‌شوند، ممکن است در قالبها که آنها را از تخریب به وسیله نور خورشید و باکتریها محافظت می‌کنند، سالها باقی بمانند. این پایداری را می‌توان با اندازه گیری آفت کش د.د.ت (دی کلرودی فنیل تری کلرواتان) که در سال 1972 بدلیل سمی بودن ، مصرف آن در آمریکا ممنوع شد، نشان داد.

در بیش از نصف خانه هایی که بررسی شد، غلظت هفت ترکیب آلی سمی موسوم به هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقه‌ای (ترکیباتی که از احتراق ناقص حاصل شده و باعث سرطان در جانوران شده و تصور می‌شود که در انسان نیز سرطان بوجود می‌آورد)، بیش از مقدار مجاز در خاک نواحی پرجمعیت مسکونی بوده است.

انسان کوچک ، مشکلات بزرگ

آفت کشها و ترکیبات آلی فرار که در محیطهای بسته وجود دارند، هر ساله باعث 300 مورد سرطان در آمریکا می‌شوند، این مواد برای افراد غیر سیگاری به اندازه رادون (گاز پرتوزا طبیعی که از طریق پی وارد بسیاری از منازل می‌شود) یا دود غیر مستفیم سیگار تهدید کننده‌اند. غبار سمی منازل بخصوص برای بچه‌های کوچک که کف خانه بازی می‌کنند، روی قالی‌ها می‌خزند و مرتبا دستها را در دهان قرار می‌دهند، خطرناک است.

کودکان بسیار مستعدند، اندامهای در حال رشد آنها بیشتر آماده آسیب دیدگی است، آنها کسر کوچکی از وزن بدن بزرگسالان را دارند و ممکن است 5 برابر بیشتر از آنها غبار ببلعند، بطور متوسط 100 میلی گرم در روز.

<>تصویر

تخمین تقریبی میزان آلودگی

قبل از سال 1990، زمانی که سازمان حفاظت از محیط زیست و وزارت مسکن و شهرسازی آمریکا روشهای استاندارد را برای نمونه‌برداری غبار قالیها ، مبلمان و سایر سطوح تبیین کردند، برآورد کمی خطر موجود برای بچه ها مشکل بود. با این حال از آنوقت روشهای بهبود یافته به دانشمندان این امکان را دادند تا بیانی واقعی از میزان تماس ارائه کنند. مثلا ما هم اکنون قادریم تخمین بزنیم که هر کودک شهری بطور متوسط روزانه 110 نانوگرم بنزوپیرن ، سمی‌ترین هیدروکربن آروماتیک چند حلقه‌ای را می‌بلعد.

اگر چه به سختی می‌توان با قطعیت گفت گه این مقدار چه اندازه احتمال ابتلای طفل به سرطان را در بعضی از نقاط بدن افزایش می‌دهد، ولی این مقدار هشدار دهنده بوده و با آنچه کودک می‌تواند از کشیدن سه نخ سیار بدست آورد، معادل است.

همچنین تحقیقات نشان داد که غبار خانگی برای بچه‌ها منبع اصلی تماس با کادمیم ، سرب و سایر فلزات سنگین و همچنین پلی‌کلرو بی‌فنیلها و سایر آلاینده های آلی پایدار است. قالی‌ها بیش از همه مشکل آفرینند، زیرا حتی اگر مرتب به روش متداول با جاروبرقی تمیز شوند، باز هم در عمقشان ترکیبات سمی (و همچنین باکتریهای خطرناک و حساسیت آورهای مولد آسم) عمل می‌کنند. قالبهای با پرز و موی بلند مشکلاتی بیش از قالبهای صاف دارند، کیفهایی که با چوب ، کاشی با مکالئوم پوشیده می‌شوند، بسیار آسان تمیز می‌شوند و مناسبند.

مقابله

بیرون آوردن کفش از پا ، پیش از ورود ، حتی بیش از پاک کردن کفش در کاهش مقدار آلاینده های سمی محیط داخل که محیط بیشتر منازل را آلوده می‌کند (مثل سرب رنگهای کنده شده و آفت کشهای خاک اطراف پی ساختمان) موثر است. افراد می‌توانند با اعمال این نکات برای جلوگیری از ورود غبار و بکار بردن جاروبرقی‌های موثر (انواعی که به برسهای گردان مجهزند و ترجیحا مجهز به حسگرهای غبار) ، مقدار سرب و بسیاری از مواد سمی دیگر را در قالی‌هایشان تا یکدهم (یا ، در بعضی موارد ، یک صدم) کاهش دهند.

ناآگاهی

بدبختانه بیشتر مردم از حضور همیشگی آلودگی‌ها در فضای بسته و روشهای کاهش آن بی‌اطلاع اند. روش ابتکاری انجمن ریه آمریکا در پیدا کردن راه چاره آن است که داوطلبان آموزش دیده را به منازل بفرستد تا از منازل بازدید و به ساکنان آن در محدود ساختن خطرهای زیست محیطی خانگی ، کمک کنند.

مشکل با قانون

هم‌اکنون یافته‌های فراوانی از مطالعات چند جانبه درباره ‌تماس روزانه مردم در اختیار است و همگی به یک نتیجه گیری اشاره می‌کنند که همان آلاینده های تحت پوشش قوانین زیست محیطی در فضای باز ، معمولا به میزان بیشتر در عموم اماکن مسکونی وجود دارند. این موقعیت ، دست کم تا حدودی نتیجه تلاش سه دهه اخیر در کنترل نشر از خودروها و صنایع در بهبود کیفیت هوای محیط باز بوده است.

از بین صدها آلاینده هوا که تحت کنترل قوانین جاری قرار دارند، تنها اوزون و گوگرد دی‌کسید در محیط باز بیشترند. بنابراین عجیب است که هنوز توجه بیشتری به آلودگی‌های محیط بسته که تشخیص منابع اصلی آن مشکل نیست، معطوف نشده است. در واقع ، آنها درست زیر دماغ مردمند: ضدبیدها ، آفت کشها ، حلالها ، بوبرها ، پاک کننده ها ، لباسهای خشک شویی شده ، قالبهای غبار آلوده رنگ ، نئوپان ، چسبها و دود ناشی از پخت و پز و گرمایش تنها بعضی از این مواردند.

+ نوشته شده در  دوشنبه 27 آبان1387ساعت 18:15  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 
تغییرات شیمیایی در رسوبات به فرم محلول انجام می‌گیرد. به عنوان مثال مواد محلول موجود در آبهای رودخانه‌ها ، دریاچه‌ها و دریاها بر رسوبات موجود در این محیطها اثر می‌گذارند. فرایندهای شیمیایی همیشه یک واکنش شیمیایی غیرآلی نبوده و در اکثر موارد موجود زنده‌ای که در آب وجود دارند، در انجام این واکنش‌ها دخالت دارند. به همین خاطر بیشتر فرایندهای شیمیایی ممکن است بصورت بیوشیمیایی انجام شوند. یکی از عوامل مهم در فرایندهای شیمیایی که موجب رسوبگذاری و انحلال مواد بویژه کربنات کلسیم می‌شود، تغییرات PH در محیط است.

اسیدیته (PH)

اسیدی و یا قلیایی بودن آب در انحلال مواد و رسوبگذاری آنها موثر است. اسیدی یا قلیایی بودن محیط به میزان یون هیدروژن موجود در محیط یا PH در آب بستگی دارد. PH عبارت از لگاریتم منفی یا عکس غلظت یون H+ در آب می‌باشد. به همین خاطر هر قدر میزان یون H+ زیادتر شود، PH کمتر و محیط اسیدی‌ تر خواهد بود. همچنین اگر غلظت یون هیدروژن کم باشد، PH بیشتر شده و محیط قلیایی تر خواهد بود. آب رودخانه‌ها از کمی اسیدی تا کمی قلیایی تغییر می‌کند، در صورتی که PH سطح آب دریاها کمی قلیایی است و تقریبا در حدود 8.3 ثابت می‌باشد.

برسی اثر PH در رسوبات

برای بررسی PH در تغییر رسوبات می‌توان تاثیر آنرا در انحلال و رسوبگذاری کربنات کلسیم مورد بررسی قرار داد. با کم شدن مقدار PH ، آب اسیدی شده و کربنات کلسیم حل می‌شود. بررسی‌ها نشان می‌دهد که نسبت ذرات کربنات کلسیم با افزایش عمق آب کاهش می‌یابد. این کاهش بیشتر در عمق 4 تا 6 هزار متری دیده می‌شود. با افزایش عمق غلظت دی اکسید کربن محلول در آب بیشتر شده و محیط اسیدی تر می‌گردد. اسیدی تر شدن محیط موجب انحلال کربنات کلسیم می‌شود. افزایش غلظت دی اکسید کربن تا حدودی به فعالیتهای بیولوژیکی بستگی دارد که در نتیجه اکسیداسیون ترکیبات آلی بوجود می‌آید. همچنین آبهایی که از نواحی قطبی بطرف استوا حرکت می‌کنند در اعماق زیاد حاوی مقدار زیادی دی اکسید کربن به صورت محلول می‌باشند.

عمق موازنه کربنات کلسیم

عمقی که میزان کربنات کلسیم به سرعت کاهش می‌یابد به نام عمق موازنه کربنات کلسیم نامیده می‌شود و عبارت از عمقی است که میزان انحلال کربنات کلسیم با مقداری که به محیط وارد می‌شود، با هم برابر است. لازم به ذکر است که با افزایش عمق ، نوع کربنات کلسیم تشکیل شده نیز تغییر می‌کند. در اعماق کم ، ترکیب کربنات کلسیم به صورت آراگونیت می‌باشد. با افزایش عمق ، آراگونیت‌ها تغییر کرده و به کلسیت با منیزیم کم ، تبدیل می‌شوند. در واقع با افزایش عمق ، از پایداری آراگونیت کاسته شده و تبدیل به کلسیت می‌شود. در عمق بیش از 4000 متری و بویژه بیش از 6000 متری کربنات کلسیم جامد بصورت محلول درمی‌آید و این مقدار برابر با عمق موازنه کربنات کلسیم می‌باشد.

اثرات افزایش PH

یکی از عوامل مهم در رسوبگذاری کربنات کلسیم افزایش PH یا قلیایی شدن محیط است. فرایندهای بیولوژیکی از قبیل فتوسنتز ، که موجب جذب گاز موجود در محیط می‌شود، باعث افزایش مقدار PH می‌گردد. باکتری‌های احیا کننده سولفات‌ها نیز میزان PH را افزایش می‌دهند. عمل این باکتری‌ها ممکن است میزان PH را حتی تا 9.5 یا بیشتر نیز برساند. افزایش PH در محیط باعث انحلال کوارتز (سیلیس) و رسوبگذاری کلسیت می‌شود. انحلال سیلیس و رسوبگذاری کلسیت در 9PH تا 10 بطور همزمان در محیطهای دریایی انجام می‌شود که این خود در نتیجه فعالیتهای بیولوژیکی است.

اکسیداسیون و احیا (Eh)

یکی دیگر از فرایندهای شیمیایی که موجب تغییراتی در رسوبات محیط‌های مختلف می‌گردد، عمل اکسیداسیون و احیا است. بطور کلی واژه اکسیداسیون نمایش دهنده جذب اکسیژن و احیا به معنی از دست دادن اکسیژن می‌باشد. یکی از فرایندهای مهم در محیط‌های رسوبی ، اکسیداسیون و احیای آهن در هنگام تبدیل منیتیت () به هماتیت () می‌باشد. Eh یا پتانسیل اکسایش _ کاهش عبارت از اندازه گیری نسبی شدت اکسیداسیون واحیا در محلول و یا غلظت الکترون‌ها در محلول می‌باشد. در اثر فرایندهای بیولوژیکی ، از قبیل فتوسنتز ، تنفس ، واکنش باکتری‌ها در چرخه سولفور و فساد مواد آلی حاصل می‌شود .

هوازدگی

هوازدگی یک فرایند پیچیده‌ای است که در سطح سنگ‌ها اثر می‌کند. هوازدگی باعث خرد شدن مکانیکی سنگها می‌شود و آنها را به ذرات ریز تبدیل می‌نماید. فرایند هوازدگی همچنین موجب هوازدگی شیمیایی و تجزیه سنگها و تشکیل کانی‌های جدید می‌شود که خود یکی از فرایندهای شیمیایی می‌باشد. هوازدگی شیمیایی در ارتباط با ترکیب آب ، درجه حرارت ، وجود و یا عدم وجود گیاهان و نیز موجودات زنده میکروسکوپی از قبیل باکتری‌ها می‌باشد. به عنوان مثال سنگهای آهکی در آب و هوای مرطوب سریعتر و بیشتر تخریب می‌شوند.

توالی مقاومت کانی‌های مختلف در برابر تخریب شیمیایی را به نام توالی مقاومت یا توالی گلدیش می‌نامند و عبارت از این است که کانی‌هایی که در درجه حرارت بالا در ماگما متبلور شده‌اند و رسوب کرده‌اند، اولین گروه از کانی‌هایی خواهند بود که تجزیه شده و از بین می‌روند. ولی بر عکس کانی‌هایی که در آخر متبلور شده و رسوب نموده‌اند، دارای مقاومت بیشتری در مقابل عمل هوازدگی شیمیایی می‌باشند. کانی‌های مقاومی که به علت سنگینی ، بعد از هوازدگی شیمیایی بجای می‌مانند، پلاسه‌های طلا ، الماس و ریتل را تشکیل می‌دهند که در محیط‌‌های مختلف تجمع حاصل می‌کنند.

رسوبات تبخیری

کانی‌های تبخیری ، از قبیل ژیپس و ایندریت ، در اثر بالا رفتن شوری آب تشکیل می‌شوند، که این امر خود یک فرایند شیمیایی غیرآلی است. این کانی‌ها هنگامی تشکیل می‌گردند که میزان تبخیر برابر یا بیشتر از جمع آب وارده به حوضه رسوبگذاری باشد. با افزایش درجه شوری ، ابتدا کربناتها سپس ژیپس ، ایندریت و در خاتمه نمک تشکیل می‌گردد.
+ نوشته شده در  پنجشنبه 2 آبان1387ساعت 15:28  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 
آب خالص ماده‌ای است بی‌رنگ، بی‌بو و بدون طعم. فرمول شیمیایی آب H2O است، یعنی هر مولکول آب از اتصال دو اتم هیدروژن به یک اتم اکسیژن ساخته شده است. نکته‌ای که باید در نظر داشت آن است که عنصر هیدروژن همانند بسیاری دیگر از عنصرهای طبیعت ایزوتوپ‌هایی دارد که عبارتند از H ۲ که با D دوتریم و H ۳که با T تریتیم نمایش می‌دهند. برای آشنا شدن با تفاوت این ایزوتوپ ها بهتر است یک بار دیگر ساختار اتم را به یادآوریم.

ساختار اتم
اتم کوچکترین بخش سازنده یک عنصر شیمیایی است که هنوز هم خواص شیمیایی آن عنصر را دارد. خود اتم ها از سه جزء ساخته شده اند: الکترون، پروتون و نوترون. پروتون و نوترون در درون هسته اتم قرار دارد و الکترون به دور هسته اتم می‌گردد. الکترون بار منفی و جرم بسیار کمی دارد. پروتون بار مثبت و نوترون بدون بار است. جرم پروتون و نوترون برابر و حدود ۱۸۷۰ بار سنگین تر از الکترون است، بنابر این بخش عمده جرم یک اتم درون هسته آن قرار دارد. ایزوتوپ: ایزوتوپ به صورت‌های گوناگون یک عنصر گفته می‌شود که جرم آنها با هم تفاوت داشته باشد. تفاوت ایزوتوپ‌های مختلف یک عنصر از آنجا ناشی می‌شود که تعداد نوترون‌های موجود در هسته آنها با هم تفاوت دارد.

البته تعداد پروتون‌های تمام اتم‌های یک عنصر از جمله ایزوتوپ ها با هم برابر است. برای مثال عنصر هیدروژن دارای سه ایزوتوپ است: H هیدروژن که در هسته خود فقط یک پروتون دارد، بدون نوترون. H ۲یا D دوتریم که در هسته خود یک پروتون و یک نوترون دارد و H ۳ یا H تریتیم که یک پروتون و دو نوترون دارد. از آنجایی که خواص شیمیایی یک عنصر به تعداد پروتون‌های هسته مربوط است، ایزوتوپ‌های مختلف در خواص شیمیایی با هم تفاوت ندارند، بلکه خواص فیزیکی آنها با هم متفاوت است. عمده هیدروژن‌های طبیعت H یا هیدروژن معمولی است و فقط ۰۱۵۰ درصد آن را دوتریم تشکیل می‌دهد، یعنی از هر ۶۴۰۰ اتم هیدروژن، یکی دوتریم است. حال در نظر بگیرید که به جای یک اتم هیدروژن معمولی در مولکول آب H2O اتم D بنشیند. آن وقت مولکول HDO به وجود می‌آید که به آن آب نیمه سنگین می‌گویند. اگر جای هر دو اتم هیدروژن، دوتریم بنشیند، D2O به وجود می‌آید که به آن آب سنگین می‌گویند. خواص فیزیکی آب سنگین تا حدودی با آب سبک یا آب معمولی تفاوت دارد.با توجه به جانشینی D به جای H در آب سنگین، انرژی پیوندی پیوند‌های اکسیژن هیدروژن در آب تغییر می‌کند و در نتیجه خواص فیزیکی و به ویژه خواص زیست شناختی آب عوض می‌شود.

تاریخچه تولید آب سنگین
والتر راسل در سال ۱۹۲۶ با استفاده از جدول تناوبی «مارپیچ» وجود دو تریم را پیش بینی کرد. هارولد یوری یکی از شیمیدانان دانشگاه کلمبیا در سال ۱۹۳۱ توانست آن را کشف کند. گیلبرت نیوتن لوئیس هم در سال ۱۹۳۳ توانست اولین نمونه از آب سنگین خالص را با استفاده از روش الکترولیز تهیه کند. هوسی و هافر نیز در سال ۱۹۳۴ از آب سنگین استفاده کردند و با انجام اولین آزمون‌های ردیابی زیست شناختی به بررسی سرعت گردش آب در بدن انسان پرداختند.

تولید آب سنگین: در طبیعت از هر ۳۲۰۰ مولکول آب یکی آب نیمه سنگین HDO است. آب نیمه سنگین را می‌توان با استفاده از روش‌هایی مانند تقطیر یا الکترولیز یا دیگر فرآیندهای شیمیایی از آب معمولی تهیه کرد. هنگامی که مقدار HDO در آب زیاد شد، میزان آب سنگین نیز بیشتر می‌شود زیرا مولکول‌های آب هیدروژن‌های خود را با یکدیگر عوض می‌کنند و احتمال دارد که از دو مولکول HDO یک مولکول H2O آب معمولی و یک مولکول D2O آب سنگین به وجود آید. برای تولید آب سنگین خالص با استفاده از روش‌های تقطیر یا الکترولیز به دستگاه‌های پیچیده تقطیر و الکترولیز و همچنین مقدار زیادی انرژی نیاز است، به همین دلیل بیشتر از روش‌های شیمیایی برای تهیه آب سنگین استفاده می‌کنند.

کاربرد‌های آب سنگین
آب سنگین در پژوهش‌های علمی در حوزه‌های مختلف از جمله زیست شناسی، پزشکی، فیزیک و... کاربردهای فراوانی دارد که در زیر به چند مورد آن اشاره می‌کنیم.
طیف سنجی تشدید مغناطیسی هسته: در طیف سنجی تشدید مغناطیسی هسته NMR هنگامی که هسته مورد نظر ما هیدروژن و حلال هم آب باشد از آب سنگین استفاده می‌کنند. در این حالت چون سیگنال‌های اتم هیدروژن مورد نظر با سیگنال‌های اتم هیدروژن آب معمولی تداخل می‌کند، می‌توان از آب سنگین استفاده کرد، زیرا خواص مغناطیسی دوتریم و هیدروژن با هم تفاوت دارد و سیگنال دوتریم با سیگنال‌های هیدروژن تداخل نمی‌کند.

کند کننده نوترون
آب سنگین در بعضی از انواع رآکتورهای هسته‌ای نیز به عنوان کند کننده نوترون به کار می‌رود. نوترون‌های کند می‌توانند با اورانیوم واکنش بدهند.از آب سبک یا آب معمولی هم می‌توان به عنوان کند کننده استفاده کرد، اما از آنجایی که آب سبک نوترون‌های حرارتی را هم جذب می‌کنند، رآکتورهای آب سبک باید اورانیوم غنی شده اورانیوم با خلوص زیاد استفاده کنند، اما رآکتور آب سنگین می‌تواند از اورانیوم معمولی یا غنی نشده هم استفاده کند، به همین دلیل تولید آب سنگین به بحث‌های مربوط به جلوگیری از توسعه سلاح‌های هسته‌ای مربوط است.

رآکتورهای تولید آب سنگین را می‌توان به گونه‌ای ساخت که بدون نیاز به تجهیزات غنی سازی، اورانیوم را به پلوتونیوم قابل استفاده در بمب اتمی تبدیل کند. البته برای استفاده از اورانیوم معمولی در بمب اتمی می‌توان از روش‌های دیگری هم استفاده کرد. کشورهای هند، اسرائیل، پاکستان، کره شمالی، روسیه و آمریکا از رآکتورهای تولید آب سنگین برای تولید بمب اتمی استفاده کردند.با توجه به امکان استفاده از آب سنگین در ساخت سلاح هسته ای، در بسیاری از کشورها دولت تولید یا خرید و فروش مقدار زیاد این ماده را کنترل می‌کند. اما در کشورهایی مثل آمریکا و کانادا می‌توان مقدار غیر صنعتی یعنی در حد گرم و کیلوگرم را بدون هیچ گونه مجوز خاصی از تولید کنندگان یا عرضه کنندگان مواد شیمیایی تهیه کرد. هم اکنون قیمت هر کیلوگرم آب سنگین با خلوص ۹۸۹۹درصد حدود ۶۰۰ تا ۷۰۰ دلار است. گفتنی است بدون استفاده از اورانیوم غنی شده و آب سنگین هم می‌توان رآکتور تولید پلوتونیوم ساخت. کافی است که از کربن فوق العاده خالص به عنوان کند کننده استفاده شود از آنجایی که نازی‌ها از کربن ناخالص استفاده می‌کردند، متوجه این نکته نشدند در حقیقت از اولین رآکتور اتمی آزمایشی آمریکا سال ۱۹۴۲ و پروژه منهتن که پلوتونیوم آزمایش ترینیتی و بمب مشهور «Fat man» را ساخت، از اورانیوم غنی شده یا آب سنگین استفاده نمی‌شد.

آشکارسازی نوترینو
رصد خانه نوترینوی سادبری در انتاریوی کانادا از هزار تن آب سنگین استفاده می‌کند. آشکار ساز نوترینو در اعماق زمین و در دل یک معدن قدیمی کار گذاشته شده تا مئون‌های پرتو‌های کیهانی به آن نرسد. هدف اصلی این رصدخانه یافتن پاسخ این پرسش است که آیا نوترینوهای الکترون که از همجوشی در خورشید تولید می‌شوند، در مسیر رسیدن به زمین به دیگر انواع نوترینوها تبدیل می‌شوند یا خیر. وجود آب سنگین در این آزمایش‌ها ضروری است، زیرا دوتریم مورد نیاز برای آشکارسازی انواع نوترینوها را فراهم می‌کند.

آزمون‌های سوخت و ساز در بدن
از مخلوط آب سنگین با ۱۸O H2 آبی که اکسیژن آن ایزوتوپ ۱۸O است نه ۱۶O برای انجام آزمایش اندازه گیری سرعت سوخت و ساز بدن انسان و حیوانات استفاده می‌شود. این آزمون سوخت و ساز را معمولا آزمون آب دوبار نشان دار شده می‌نامند.

تولید تریتیم
هنگامی که دوتریم رآکتور آب سنگین یک نوترون به دست می‌آورد به تریتیم ایزوتوپ دیگر هیدروژن تبدیل می‌شود. تولید تریتیم به این روش به فناوری چندان پیچیده‌ای نیاز ندارد و آسان تر از تولید تریتیم به روش تبدیل نوترونی لیتیم ۶ است. تریتیم در ساخت نیروگاه‌های گرما هسته‌ای کاربرد دارد.
+ نوشته شده در  شنبه 28 مهر1386ساعت 5:27  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 
در مکانیک شاره‌ها، عدد رینولدز کمیتی بدون یکا است که نسبت نیروی لختی به نیروی گرانروی را نشان می‌دهد. کاربرد مهم این عدد در تعیین آرام یا آشفته بودن جریان شاره است. این عدد برای دو جریان متفاوت، یک پارامتر تشابهی نیز است.

 

تعریف ریاضی عدد رینولدز،Re ،به صورت زیر است:

Re=\frac{\rho v d}{\mu}

که در این عبارت:

  • ρ چگالی شاره،
  • v سرعت متوسط جریان شاره،
  • d یک طول مشخصه در مسأله؛ و
  • μ ضریب گرانروی شاره است.

 

 عدد رینولدز بحرانی

یکی از کاربردهای مهم عدد رینولدز، تعیین آرام یا آشفته بودن جریان است. اگر عدد رینولدز از مقدار خاصی کم‌تر باشد جریان آرام و اگر بیش‌تر باشد آشفته است. این مقدار خاص، عدد رینولدز بحرانی نام دارد و با Recrit نشان داده می‌شود.

عدد رینولدز بحرانی برای جریان های مختلف به صورت تجربی اندازه‌گیری می‌شود. برای مثال، عدد رینولدز بحرانی برای جریان داخل یک لوله ۲۳۰۰ است. در این حالت، طول مشخصهٔ d قطر لوله است.

 طول مشخصهٔ آشفتگی

یکی دیگر از کاربردهای عدد رینولدز، تعیین کوچک‌ترین طول مشخصه در یک جریان آشفته است. در جریان آشفته، طول مشخصه به معنی فاصله‌ای است که بین متغیرهای جریان مثل سرعت یا فشار همبستگی وجود دارد. اما چون این همبستگی‌ها هم‌بسامد نیستند، یک جریان آشفته طول‌های مشخصه‌ی متفاوتی خواهد داشت. طول‌های مشخصه‌ی بزرگ متناظر با بسامدهای پایین و طول‌های مشخصه‌ی کوچک متناظر با بسامدهای بالا هستند.

اگر بزرگ‌ترین طول مشخصه‌ی یک جریان L و کوچک‌ترین طول مشخصه‌ی آن l باشد، قانون تعادل کولموگورف می‌گوید که در عددهای رینولدز بالا:

\frac{L}{l}\sim Re^{3/4}

با استفاده از این رابطه می‌توان کوچک‌ترین طول مشخصهٔ جریان آشفته را به دست آورد.

 عدد رینولدز به عنوان پارامتر تشابهی

در کاربردهای مهندسی از عدد رینولدز به عنوان یک پارامتر تشابهی هم استفاده می‌شود. برای مثال، وقتی یک مدل کوچک از یک هواپیما در تونل باد مورد آزمایش قرار می‌گیرد، برای این که نتایچ تونل باد قابل تعمیم به شرایط واقعی باشد، عدد رینولدز مدل و هواپیمای واقعی باید برابر باشد. 

 منابع

  • White, Frank M., Fluid Mechanics, McGraw-Hill, 5th edition, 2002, ISBN 0072831804.
  • Pope, Stephen B., Turbulent Flows, Cambridge University Press, 1st edition, 2000, ISBN 0521598869.

 

+ نوشته شده در  سه شنبه 24 مهر1386ساعت 22:13  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 
 

چگالی نسبی چگالی یک جسم , به چگالی یک ماده مرجع است . برای اندازگیری ان , نسبت وزن مایع مورد ازمایش را به وزن اب هم جحم در دمای مشخص به دست می اورند. از ان جا که وزن مایعات و گازها با دما تغییر می کند لازم است دمای مایع مورد ازمایش و اب یکسان باشد. در غیر این صورت باید ازروابط ویژهای برای به دست اوردن مقادیر واقعی استفاده کرد.

روش کار

چگالی مایع مجهول را می توان با استفاده از پیکنومتر بدست اورد. ابتدا پیکنومتر خالی و خشک را در حمام اب 20 درجه سانتیگراد قرار دهید سپس ان را وزن کنید. حال ان را با مجهول پر کرده مجددا در حمام اب 20 درجه سانتیگراد قرار دهید تا به تعادل دمایی برسدسپس ان را وزن کنید. پس از شستشوی کامل پیکنومتر

, ان را با اب مقطر پر کرده و در حمام اب 20 درجه سانتیگراد قرار دهید. بعد از برقراری تعادل دمایی , پیکنومتر را وزن کرده و با استفاده از مقادیر به دست امده چگالی مایع را محاسبه کنید.

 

            

+ نوشته شده در  سه شنبه 24 مهر1386ساعت 11:25  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 

 

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

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

تصویر

قلمرو شیمی مفهومی متعارف

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


  • شرح تفصیلی درباره چگونگی واکنشهای و سرعت پیشرفت آنها

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

  • تغییرات انرژی که با واکنشهای شیمیایی همراه است.

  • سنتز موادی که در طبیعت صورت می‌گیرد.

  • سنتز موادی که مشابه طبیعی ندارند.

  • روابط کمّی جرمی بین مواد در تغییرات شیمیایی.

تصویر

پیدایش شیمی جدید

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

فنون عملی

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

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

نظریه‌های یونانی

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


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

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

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

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

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

تصویر

کیمیاگری

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

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

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

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

فلوژیستون

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

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

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

تصویر

شیمی جدید

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

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

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

طبقه‌بندی شیمی

  • شیمی آلی : شیمی ترکیبات کربن است.

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

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

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

  • زیست شیمی : شیمی سیستمهای زنده اعم از گیاهی و حیوانی.
 

javascripts



google
بزرگترین سایت جاوا اسکریپت ایران
Clock And Date