شیمی

مقالات شیمی
 
موضوع مقاله: پارافین جامد/ پارافین مایع / واکس / پارافین ها / موم

 

Paraffin

In chemistry, paraffin is the common name for the alkane hydrocarbons with the general formula CnH2n+2. Paraffin wax refers to the solids with n=20–40.

The simplest paraffin molecule is that of methane, CH4, a gas at room temperature. Heavier members of the series, such as that of octane C8H18, appear as liquids at room temperature. The solid forms of paraffin, called paraffin wax, are from the heaviest molecules from C20H42 to C40H82. Paraffin wax was identified by Carl Reichenbach in 1830.[1]

Paraffin, or paraffin hydrocarbon, is also the technical name for an alkane in general, but in most cases it refers specifically to a linear, or normal alkane — whereas branched, or isoalkanes are also called isoparaffins. It is distinct from the fuel known in Britain as paraffin oil or just paraffin, which is called kerosene in most of the U.S., Australia and New Zealand.

The name is derived from the Latin parum (= barely) + affinis with the meaning here of "lacking affinity", or "lacking reactivity". This is because alkanes, being non-polar and lacking in functional groups, are very unreactive.

 

 

 Wax

Paraffin wax (or simply "paraffin", but see alternative name for kerosene, above) is mostly found as a white, odorless, tasteless, waxy solid, with a typical melting point between about 47 °C to 64 °C ( 116.6°F to 147.2°F), and having a density of around 0.9 g/cm3.[2] It is insoluble in water, but soluble in ether, benzene, and certain esters. Paraffin is unaffected by most common chemical reagents, but burns readily.

Pure paraffin wax is an excellent electrical insulator, with an electrical resistivity of between 1013 and 1017 ohm metre.[3] This is better than nearly all other materials except some plastics (notably teflon). It is an effective neutron moderator and was used in James Chadwick's 1932 experiments to identify the neutron.[4][5]

Paraffin wax (C25H52) is an excellent material to store heat, having a specific heat capacity of 2.14–2.9 J g–1 K–1 (joule per gram per kelvin) and a heat of fusion of 200–220 J g–1.[6] This property is exploited in modified drywall for home building material: it is infused in the drywall during manufacture so that, when installed, it melts during the day, absorbing heat, and solidifies again at night, releasing the heat.[7] Wax expands considerably when it melts and this allows its use in thermostats for industrial, domestic and, particularly, automobile purposes.[8]

In industrial applications, it is often useful to modify the crystal properties of the paraffin wax, typically by adding branching to the existing carbon backbone chain. The modification is usually done with additives, such as EVA copolymers, microcrystalline wax, or forms of polyethylene. The branched properties result in a modified paraffin with a higher viscosity, smaller crystalline structure, and modified functional properties. Pure paraffin wax is rarely used for carving original models for casting metal and other materials in the lost wax process, as it is relatively brittle at room temperature and presents the risks of chipping and breakage when worked. Soft and pliable waxes, like beeswax, may be preferred for such sculpture, but "investment casting waxes," often paraffin-based, are expressly formulated for the purpose.

 

 Mineral oil

Liquid paraffin, or mineral oil, is a mixture of heavier alkanes, and has a number of names, including nujol, adepsine oil, alboline, glymol, medicinal paraffin, saxol, or USP mineral oil. It has a density of around 0.8 g/cm3.[2] Liquid paraffin (medicinal) is used to aid bowel movement in persons suffering chronic constipation; it passes through the gastrointestinal tract without itself being taken into the body, but it limits the amount of water removed from the stool. In the food industry, where it may be called "wax", it can be used as a lubricant in mechanical mixing, applied to baking tins to ensure that loaves are easily released when cooked and as a coating for fruit or other items requiring a "shiny" appearance for sale.[9] It is often used in infrared spectroscopy, as it has a relatively uncomplicated IR spectrum. When the sample to be tested is made into a mull (a very thick paste), liquid paraffin is added so it can be spread on the transparent (to infrared) mounting plates to be tested.

 

Uses

 

 Gaseous

  • Fuels

 

 Liquids

  • Fuels
  • Paints, Pigments, Dyes and Inks
  • Wax
  • Medicine (Laxative)
  • Culinary
  • Fire breathing
  • Used in toiletries and cosmetics as a moisturiser or emollient.

 

Paraffin wax

  • Candle-making
  • Coatings for waxed paper or cloth
  • Food-grade paraffin wax:
    • Shiny coating used in candy-making; although edible, it is nondigestible, passing right through the body without being broken down
    • Coating for many kinds of hard cheese, like Edam cheese
    • Sealant for jars, cans, and bottles
    • Chewing gum additive
  • Investment casting
  • Anti-caking agent, moisture repellent, and dustbinding coatings for fertilizers
  • Agent for preparation of specimens for histology
  • Bullet lubricant - with other ingredients, such as olive oil and beeswax
  • Solid propellant for hybrid rocket motors
  • Component of surfwax, used for grip on surfboards in surfing
  • Component of glide wax, used on skis and snowboards
  • Friction-reducer, for use on handrails and cement ledges, commonly used in skateboarding
  • Ink. Used as the basis for solid ink different color blocks of wax for thermal printers. The wax is melted and then sprayed on the paper producing images with a shiny surface
  • Microwax[1]: food additive, a glazing agent with E number E905
  • Forensics aid: the nitrate test uses paraffin wax to detect nitrates and nitrites on the hand of a shooting suspect
  • Antiozonant agents: blends of paraffin and micro waxes are used in rubber compounds to prevent cracking of the rubber; the antiozonant waxes can be produced from synthetic waxes, FT wax, and Fischer Tropsch wax
  • Mechanical thermostats and actuators, as an expansion medium for activating such devices[10]
  • "Potting" guitar pickups, which reduce microphonic feedback caused from the subtle movements of the pole pieces
  • Wax baths for beauty and therapy purposes
  • Thickening agent in many Paintballs, as used by Crayola
  • An effective, although comedogenic, moisturiser in toiletries and cosmetics such as Vaseline
  • Prevents oxidation on the surface of polished steel and iron[11]

 

 References

  1. ^ Britannica 1911
  2. ^ a b Kaye, George William Clarkson; Laby,Thomas Howell. "Mechanical properties of materials". Kaye and Laby Tables of Physical and Chemical Constants. National Physical Laboratory. Retrieved on 2008-03-06.
  3. ^ "Electrical insulating materials". Kaye and Laby Tables of Physical and Chemical Constants. National Physical Laboratory (1995). Retrieved on 2007-04-23.
  4. ^ "Attenuation of fast neutrons: neutron moderation and diffusion". Kaye and Laby Tables of Physical and Chemical Constants. National Physical Laboratory. Retrieved on 2007-04-23.
  5. ^ Rhodes, Richard (1986). The Making of the Atomic Bomb. New York: Simon and Schuster, p 163. ISBN 0-671-44133-7. 
  6. ^ "Specific Heat Capacity". Diracdelta.co.uk Science and Engineering Encyclopedia. Dirac Delta Consultants Ltd, Warwick, England. Retrieved on 2007-08-18.
  7. ^ "Micronal PCM SmartBoard".
  8. ^ Wax-pellet thermostat United States Patent 4948043
  9. ^ "Mineral Oil (Food Grade)". WHO Food Additives Series 10. Food and Agriculture Organization of the United Nations; World Health Organization (1976). Retrieved on 2007-08-21.
  10. ^ Bodén, Roger. "Paraffin Microactuator". Materials Science Sensors and Actuators. University of Uppsala. Retrieved on 2007-04-23.
  11. ^ Dick, William B.. "Encyclopedia Of Practical Receipts And Processes". Retrieved on 2008-04-27.
+ نوشته شده در  پنجشنبه 30 آبان1387ساعت 17:54  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 

موضوع مقاله:نقطه آنیلین مواد نفتی

Aniline point is defined as the temperature at which equal volumes of aniline and diesel oil are completely miscible.

The value gives an indication of the aromatic content of diesel oil, since aniline is an aromatic compound which is dissolved on heating by the aromatics in diesel oil. The greater the aniline point, the lower the aromatics in diesel oil. A higher aniline point also indicates a higher proportion of paraffin.

The diesel index is directly related to aniline point as:

DIESEL INDEX = ((ANILINE POINT(DEG F))(API GRAVITY))/100 A higher aniline point (and therefore a lower aromatic content) in diesel oil is desirable, in order to prevent autoignition in diesel engines.

+ نوشته شده در  پنجشنبه 30 آبان1387ساعت 17:50  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 

همه ما شنیده‌ایم که نوشابه‌های گازدار برای سلامتی مضر است، اما آیا می‌دانید:

۱. در بسیاری از ایالتهای آمریکا، مامورین پلیس راه دو گالن کوکاکولا در صندوق‌عقب ماشینشان دارند تا در صورت تصادف رانندگی، خون را با کمک آن از جاده پاک کند.

۲. اگر تکه‌ای از گوشت گاو را در یک کاسه کوکاکولا قراردهید، پس از دو روز ناپدید می‌شود.

۳. برای تمیز کردن مستراح: یک قوطی کوکاکولا را داخل کاسه توالت بریزید و یک ساعت صبر کنید، سپس با آب پر فشار بشویید. اسید سیتریک موجود در کوکاکولا لکه‌ها را از سطوح چینی می‌زداید.

۴. برای برطرف‌کردن لکه‌های زنگ از سپر آب‌کرم کاری شده اتومبیل: سپر را با یک تکه کاغذ (فویل) آلومینیوم مچاله‌شده آغشته به کوکاکولا بسایید.

۵. برای تمیز کردن فساد قطبهای باتری اتومبیل: یک قوطی کوکاکولا را روی قطبها بریزید تا با غلیان کردن، آن را تمیز کند.

۶. برای شل کردن پیچ و مهره‌های زنگ زده: تکه‌ای پارچه را که در کوکاکولا خیس شده است برای چند دقیقه بر روی پیچ و مهره قرار دهید.

۷. برای پختن گوشت ران آبدار: یک قوطی کوکاکولا را داخل ماهی‌تابه خالی کنید، گوشت را لای کاغذ آلومینیوم بپیچید; و داخل ماهی‌تابه بپزید. سی دقیقه قبل از اتمام پخت، کاغذ آلومینیوم را باز کنید، و آب گوشت را با کوکاکولای داخل ماهی‌تابه مخلوط کنید تا سس قهوه‌ای رنگ عالی‌ای به دست آید.

۸. برای پاک کردن چربی از لباسها: یک قوطی کوکاکولا را داخل ماشین‌لباسشویی پر از لباسهای چرب خالی کنید، پودر لباسشویی اضافه کنید و ماشین را روی دور عادی روشن کنید. کوکاکولا به تمیز شدن لکه‌های چربی کمک می‌کند.

۹. کوکاکولا همچنین بخار آب را از روی شیشه جلوی اتومبیل تمیز می‌کند. (در مناطق سرد و مرطوب، مثل Midwest در شمال ایالات متحده آمریکا، گاهی اوقات شیشه جلوی اتومبیل از بیرون بخار می‌کند که با برف‌پاک‌کن پاک نمی‌شود. -م)

و جهت اطلاع شما:

۱. ماده موثر کوکاکولا اسید فسفریک با pH برابر 2.8 است.

اسید فسفریک ناخن را در مدت حدود ۴ روز حل می‌کند. همچنین کلسیم را از استخوانها می‌زداید و عامل اصلی افزایش روز‌آفزون پوکی استخوان است.

۲. برای حمل محلول کوکاکولا (محلول غلیظ شده)، کامیونهای حامل باید از علامتهای ویژه ”مواد خطرناک“ که برای حمل مواد به‌شدت خوردنده در نظر گرفته شده است استفاده کنند. (یکی - دو ماه قبل یک کامیون حامل محلول غلیظ شده نوشابه در سد قشلاق اطراف سنندج که آب شرب این شهر را تامین می‌کند، سقوط کرد. -م)

۳. توزیع‌کنندگان کوکاکولا بیش از ۲۰ سال است که از کوکاکولا برای تمیز کردن موتور کامیونهای خود استفاده می‌کنند.

+ نوشته شده در  چهارشنبه 29 آبان1387ساعت 18:36  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 

دید کلی

روشهای توموگرافی به آن روشهایی اتلاق می‌گردد که در آن ، تعداد زیادی از پرتابه های انفرادی از میان یک ساختمان نامعلوم بطریق ریاضی برای ارائه تصویری از آن ساختمان تنظیم شده باشند.

توموگرافی فعالسازی با نوترون ، جزو روشهای جایگزینی در تجزیه بطریق فعالسازی است.

تصویر

روشهای جایگزینی در تجزیه بطریق فعالسازی

تجزیه بطریق فعالسازی اصولا برای تعیین کل مقادیر عنصری ، بدون توجه به امکان عناصر در نمونه بکار رفته است. با وجود این، برای بسیاری از کاربردها ، مکان عنصر از اهمیت بالایی برخوردار است. بعضی از روشهای فعالسازی که برای پاسخ به این نیاز تجزیه‌ای توسعه یافته است، در زیر می‌آید.

تغییرات در عمق نوترون ( NDP )

مشکل تجزیه‌ای معروف تعیین B در مواد نیمه هادی انگیزه ای برای تلاش‌های اولیه در توسعه روش NDP بود. در NDP ، باریکه‌‌ای از نوترون‌های حرارتی ، موجب نشر ذرات باردار ، احتمالا پروتون‌ها و ذرات آلفا و یک هسته پس زدن می‌گردند. هر کدام از این ذرات ، دارای یک انرژی معینی خواهند بود که بوسیله مقدار Q برای واکنش هسته‌ای تعریف می‌شوند.

ذرات پس از ترک نمونه ، آشکارسازی شده و اختلاف در انرژی اولیه و انرژی اندازه گیری شده می‌تواند به عمق هسته هدف اولیه در نمونه نسبت داده شود.

تصویر

توموگرافی فعالسازی با نوترون

روشی که از بازساخت توموگرافی استفاده نموده و احتمالا برای اکثر مردم آشناست ، توموگرافی محوری کامپیوتری یا "اسکن CAT" است که در تشخیص پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در توموگرافی فعالسازی نوترونی ، نمونه از نوترونها فعال می‌گردد و اشعه گاما نشر شده از نمونه برای بازساخت تصویر مورد استفاده قرار می‌گیرد. هر دو تصویر دوبعدی و سه‌بعدی با بکار بردن توموگرافی فعالسازی نوترونی شکل گرفته‌اند.

چنانچه رادیونوکلیدها ، پوزیترون منتشر نمایند، همانند حالت توموگرافی نشر پوزیترون ( PET ) ، آرایه‌های فضایی بدلیل ارتباط زاویه‌ای فوتون‌های نابودی تولید شده ، براحتی استنتاج می‌شوند. تجزیه‌های مربوط به ارگانیزم‌های زنده در جدول زیر آمده است.


اشعه گامای آشکار شده عنصر واکنش‌(ها)
3-10 تاخیری Ca 48Ca(n,γ)49Ca
0.511 تاخیری N 14N(n,2n)13N
0.559 آنی Cd 113Cd(n,γ)114Cd
6.1 تاخیری O 16O(n,p)16N
2.223 آنی H 1H(n,γ)2H
2.75 ، 1.369 تاخیری Na 23Na(n,γ)24Na
2.168 تاخیری Cl 37Cl(n,γ)38Cl
زیاد _ آنی
1.78 تاخیری P 31P28Al(n,α)P
0.08 آنی P 31P(n,α)32P

لطفا برای مشاهده مطالب دیگر از همین موضوع کلیک نمائید.

+ نوشته شده در  پنجشنبه 16 آبان1387ساعت 22:41  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 

دید کلی

هیدرازین به فرمول N2H4 ، در صنعت کاربرد فراوانی دارد. اما همانند هر ماده شیمیایی دیگری ، کار با آن مستلزم رعایت اصول ایمنی و آزمایشگاهی است. با برخی از خطرات کار با هیدرازین و چگونگی مقابله با این خطرات آشنا می‌شویم.


تصویر
ساختمان هیدرازین

انفجار و آتش سوزی

مخلوط حاوی بیش از 4,7% حجمی هیدرازین بی‌آب و هوا می‌تواند در دماهای بالاتر از 38 درجه سانتی‌گراد ، بر اثر گرما ، شعله یا تابش فرابنفش منفجر شود. دمای اشتعال هیدرازین آبدار 75 درجه سانتی‌گراد است. در مورد محلولهای هیدرازین ، خطر انفجار کاهش می‌یابد و در محلولهای رقیقتر از 40 درصد خطر اشتعال از بین می‌رود. تماس هیدرازین با فلزات ، اکسیدهای فلزی و مواد اکسید کننده ، اسیدها ، مواد متخلخل نظیر خاک ، چوب ، کاغذ یا پارچه ممکن است به آتش سوزی یا انفجار منجر شود.

در صورت کار با پوشاک و تجهیزات آلوده ، محصولات سمی مانند اکسیدهای نیتروژن و آمونیاک بوجود می‌آید.

طریقه مقابله

برای جلوگیری از بروز خطرها ، هیدرازین بی‌آب را باید در محیط بسته مجهز به تجهیزات الکتریکی هشدار دهنده مورد استفاده قرار داد. هرگز نباید از هیدرازین در نزدیکی شعله ، جرقه و عوامل مشابه استفاده شود. در محل استفاده از هیدرازین ، هرگز نباید سیگار استعمال شود. باید از تابش مستقیم نور خورشید و تماس هیدرازین با فلزات و ترکیبهای شیمیایی مانند اکسیدها ، بشکه‌های حاوی هیدرازین را باید با پاشیدن آب خنک کرده ، از نشت هیدرازین بیشتر به محیط جلوگیری و همزمان به خاموش کردن آتش اقدام شود. ماموران اطفا حریق باید مجهز به ماسکهای تنفسی ، ماسک صورت و پوشش کامل ایمنی باشند.

برای خاموش کردن آتش‌سوزی‌های کوچک ناشی از هیدرازین از پاش آب ، مواد شیمایی خنک یا گاز CO2 استفاده می‌شود. در مورد آتش سوزیهای بزرگ باید از کف الکل یا آب با فشار زیاد استفاده شود.

حمل و مقل و ذخیره سازی هیدرازین

هیدرازین را باید در بشکه های محکم دربسته و در جو خنثی نگهداری کرد. محل نگهداری بشکه‌ها باید مجهز به سیستم تهویه ، فاضلاب مطمئن ، دور از تابش مستقیم نور خورشید و دیگر منابع انرژی باشد. باید از وجود فلزات ، اکسیدهای فلزی ، مواد متخلخل در این محل اجتناب و برای جلوگری از جرقه‌های الکتریکی ناشی از الکتریسیته ساکن ، مخازن نگهداری هیدرازین را به زمین منتقل کرد.

طبق مقررات بین‌المللی موجود ، هیدرازین آبدار و محلولهای آبی آن باید در مخازن فلزی با پوشش داخلی پلی اتیلنی ، قوطی‌های پلاستیک یا مخازن استیل ضد زنگ حمل شوند.

تصویر

دفع ضایعات هیدرازین

باید کلیه منابع احتمالی ایجاد احتراق را از محیط دور و مایع نشت شده را جمع آوری کرد. در صورتی‌که هیدرازین روی سطح زمین یا محل نگهداری ریخته شده باشد، آن را با آب تا غلظت کمتر از 40 درصد رقیق می‌کنند و روی ناحیه ناحیه مزبور را کف می‌پاشند تا هیدرازین تبخیر نشود. برای جمع آوری مقادیر کم هیدرازین از شن و ماسه استفاده می‌شود.

افراد مسئول نظافت باید مجهز به تجهیزات کامل ایمنی از جمله ماسک و لباسهای محافظ باشند و پس از رقیق کردن هیدرازین تا محلول کمتر از 40% می‌توان آنرا با محلول رقیق سولفوریک اسید خنثی و به همراه مقادیر زیادی آب به محیط زیست وارد کرد. بقایای هیدرازین را می‌توان پس از رقیق کردن با الکل در یک زباله سوز شیمیایی مجهز به سیستم جذب گازهای مضر دودکش بوسیله سوختهای هیدروکربنی سوزاند و از بین برد.

اثرات مضر هیدرازین بر روی انسان

با وجود استفاده های صنعتی گسترده از هیدرازین ، مطالعات مدون کمی درباره اثرات مضر آن در انسان انجام گرفته است. انسان ممکن است از راههای مختلفی از جمله شغلی ، مصرف داروهای حاوی هیدرازین ، مصرف سیگار یا به صورت تصادفی در معرض هیدرازین قرار گیرد. هیدرازین از طریق پوست ، ریه و دستگاه گوارش جذب و به سرعت در سراسر بدن پخش می‌شود. در مورد مسمومیتهای حاد انسان ، استفراغ ، آسیبهای متعدد دستگاه تنفسی ، سیستم اعصاب مرکزی کبد و کلیه‌ها گزارش شده است.

با این همه گزارشهای موجود از مسمومیتهای حاد خوراکی با هیدرازین روشن می‌کند که خوردن حدود 20 تا 50 میلی‌لیتر هیدرازین ممکن است مرگ آور باشد.
اغلب اثرات مشاهده شده در افرادی که در معرض هیدرازین قرار گرفته‌اند، در حیوانات آزمایشگاهی نیز دیده شده است. علاوه بر اثرات فوق ، کاهش وزن بدن ، کم‌خونی ، کاهش قند خون و چربی کبد نیز در برخی موارد مشاهده شده است.

سمیت هیدرازین نسبت به جنین و جوانه برخی حیوانات آزمایشگاهی و گیاهان به اثبات رسیده است، ولی اطلاعاتی در مورد سمیت هیدرازین بر جنین انسان وجود ندارد. سوزش پوست و چشم در انسان بر اثر تماس با هیدرازین مشاهده شده است، ولی اطلاعات کافی برای بیان بدون اثرات سوزش آور وجود ندارد. هیدرازین حساسیت زای قوی برای پوست انسان بوده ، با مشتقات خود تداخل می‌کند.

هیدرازرین در مطالعات خارج از محیط زنده بدن در برخی از گیاهان ، باکتریها ، قارچها و سلولهای پستانداران ، جهش ژنی و انحرافات کروموزومی ایجاد می‌کند. سرطانزایی هیدرازین در جانوران آزمایشگاهی به اثبات رسیده است، ولی در مورد انسان ، داده‌های کافی برای چنین ادعایی وجود ندارد. در غیاب چنین داده‌هایی و با در نظر گرفتن اطلاعات موجود در مورد جهش زایی و سرطانزایی هیدرازین در حیوانات ، هیدرازین از سوی موسسه بین المللی سرطان ، به عنوان یک ماده سرطانزا برای انسان معرفی شده است. بدین ترتیب باید قرار گرفتن انسان در معرض هیدرازین به حداقل ممکن کاهش داده شود.

تصویر

میزان در معرض هیدرازین قرار گرفتن انسان و سایر موجودات

هیدرازین بجز در موارد تصاوفی وحوادث ، خطر قابل توجهی برای مردم عادی ندارد. ولی در محیطهای صنعتی کارکنان را تهدید می‌کند. آستانه تشخیص بوی هیدرازین با حس بویایی انسان حدود 3 تا 5ppm است، در حالی‌که غلظت مجاز هیدرازین در محیط خیلی کمتر و در حدود چند دهم ppm است. به این دلیل ، در محیطهای صنعتی که از این ماده استفاده می‌شود، باید تا حد امکان از آن در سیستمهای بسته استفاده و همچنین تجهیزات دقیقی برای تشخیص غلظتهای پایین آن در هوا فراهم شود.

تجزیه هیدرازین در آب کند است و به شرایط فیزیکی و شیمیایی آن بستگی دارد. وجود هیدرازین برای گیاهان و میکروارگانیسمهای آبزی خطرناک است. باید به استفاده از روشهای صحیح انبارداری ، حمل و نقل و دفع ضایعات از آلودگی آب ، هوا و خاک جلوگیری شود.

یکی از نکات مهم دیگر ، آموزش کارکنان با چگونگی پیشگیری و نیز کمکهای اولیه در صورت بروز خطرهاست. همان طور که پیشتر نیز اشاره شد، متاسفانه در اغلب نیروگاههای کشور بدلیل عدم آگاهی کافی و در موارد زیادی بی‌توجهی ، محلول هیدرازین بدون رعایت کوچکتری موارد ایمنی جابه‌جا و مصرف می‌شود. بدین وسیله به نظر می‌رسد ارائه آگاهیها و اطلاعات لازم به کارگران و حتی برخی از دست اندرکاران نیروگاههای کشور ، زمینه خطرها و عوارض کوتاه مدت و دراز مدت ناشی از هیدرازین از سوی مسئولین ذی‌ربط ضروری است و لازم است کلیه افرادی که در معرض تماس با هیدرازین قرار دارند یا امکان قرار گرفتن آنها در معرض هیدرازین وجود دارد، دوره‌های آموزشی خاصی را در زمینه روشهای صحیح حمل و نقل ، استفاده ، از بین بردن ضایعات و همچنین روشهای صحیح مقابله با حوادث ناشی از هیدرازین طی کنند.

لطفا برای مشاهده مطالب دیگر از همین موضوع کلیک نمائید.

+ نوشته شده در  پنجشنبه 16 آبان1387ساعت 22:39  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 

نگاه کلی

به دلیل اینکه آب نقش اساسی در بقا زندگی انسان ایفا می‌کند، در صورت آلوده بودن توانایی زیادی برای انتقال انواع گوناگونی از بیماریها و امراض را نیز دارد. این بیماریها به وسیله باکتریهای بیماری‌زا ، ویروسها ، پروتوزوئرها و کرمها در انسان ایجاد می‌شوند. منابع و مخازن آب از جمله رودخانه ها ، کانال آبها ، دریاچه ها و سدها به ویژه در مناطق گرمسیر ، محلی مناسب برای انتشار این گونه بیماریها هستند. این نوع مخازن آب ، زمینه را برای رشد میزبانهای واسط انگلها مانند حلزونها ، ماهیان ، گیاهان آبزی و ناقلان بیماریها مانند پشه ها و سایر حشرات گزنده فراهم می‌سازند. علی‌رغم کوشش مسئولان برای تصفیه آب به خصوص در مناطق گرمسیر ، این بیماریها ممکن است ایجاد شوند. در نتیجه ، قبل از برطرف ساختن آلودگی آب باید به وضعیت بهداشتی محیط زیست مردم رسیدگی شده و آموزشهای لازم به آنها بدهند تا از آلودگی آب جلوگیری شود.

بیماریهای با منشا آبی

معمول ترین شکل بیماری وابسته به آب ، بویژه آن شکلی که سبب آسیب بیشتری در مقیاس جهانی می‌گردد، شامل بیماریهایی است که با آب آلوده به ادرار و مدفوع انسانی، منتقل می‌شوند. آلودگی به این بیماریها ، زمانی اتفاقی می‌افتد که ارگانیسم بیماری زا به آب راه می‌یابد و این آب توسط فردی که به بیماری مصونیت ندارد مصرف می‌شود. از عمده ترین بیماریهای این دسته ، وبا ، حصبه یا تیفوئید ، پاراتیفوئید ، هپاتیت های مسری ، ژیاردیانیز ، لپتوسیپروسیس ، تولادمیا ، اسهال میکروبی و غیره هستند که یک مسیر از انتقال مدفوع تا خوراک داشته و بروز آنها بطور همزمان ، بین افرادی که از یک منبع آب استفاده کرده اند مشخص می شود.

بیماریهای منتقل شده از طریق آب دریا یا آبهای مورد شستشو

بیماریهای مدفوعی- دهانی ناشی از آب ، امکان دارد بعنوان بیماریهای منتقل شده توسط آب شستشو ، طبقه بندی شوند. اکثر عفونتهای اسهالی در آب و هوای گرمسیری ، بیش از آنکه بعنوان یک بیماری ناشی از آب عمل نماید، بصورت بیماریهای منتقل شده از طریق آبهای شستشو عمل می‌کنند. گروه دومی از این بیماریها تعدادی از عفونتهای چشمی و پوستی را شامل می‌شوند که حتی اگر بطور معمول کشنده باشند، یک سری اثرات تضعیفی روی مبتلایان بجا می‌گذارند. بیماریهایی از این نوع شامل زخمها و دملهای پوستی باکتریایی و تراخم و جذام می‌باشند.

بیماریهای وابسته به آب

تعدادی از بیماریها ، به ارگانیسم های بیماریزایی مربوط می‌شوند که بخشی از دو.ره زندگی خود را در آب ، یا در بدن حد واسطی که در آب زندگی می‌کند، می‌گذرانند، از این رو آلودگی در انسان ، نمی تواند با بلعیدن حد واسط یا تماس با ارگانیسم دفع شده توسط مبتلا ، ایجاد شود. اغلب این نوع بیماریها ، توسط کرمهایی ایجاد می شوند که بیمار را اذیت کرده و تخمهایی تولید می‌کنند که توسط ادرار یا مدفوع پخش می‌شوند. آلودگی از طریق نفوذ از جداره پوست غالبا بیشتر از آلودگی از طریق مصرف مستقیم آب است. بیماری شیستوزومازیر (که در ضمن بیل‌هارزیا نامیده می‌شود) مهمترین نمونه از این دسته بیماریها است. دراکان کالیازیز (کرم گینه ای) مولد بیماری آبی دیگری است که در مناطق استوایی کاملا منتشر شده است. در این حالت میزبان حد واسط ، سخت پوست ریزی است و آلودگی انسان بدنبال خوردن آب آلوده شود، با این سخت پوستان ریز اتفاق می‌افتد.

حشرات ناقل بیماریهای وابسته به آب

بیماریهای وجود دارد که توسط حشراتی منتقل می‌شوند که تغذیه و تولید مثل آنها در مجاورت آب صورت می‌گیرد، به طوری که گسترش آنها می‌تواند به قابل دسترس بودن منابع آبی مناسب ، مربوط شود. آلودگی به این نوع بیماری هیچ ربطی به مصرف یا تماس انسان با آب ندارد. پشه هایی که مالاریا و تعدادی دیگر از بیماریها را انتقال می دهند آبهای راکد کم عمق ، استخرها ، حاشیه دریاچه ها و آب انبارها را ترجیح می دهند. حشرات سیمولیوم که بیماری انکوسرسیازیر (بیماری کوری رودخانه) را انتقال می‌دهند در آبهای متلاطم تولید شده و با سیلابها ، آبشارها و غیره ، در ارتباطند و یا در سدها و نیز توربینها و غیره ایجاد می‌شوند.

بیماریهای ناشی از مواد شیمیایی

به علت خواص حل کنندگی آب، بسیاری از ترکیبات می‌توانند در آبهای طبیعی محلول باشند و برخی از آنها ذاتا برای زندگی بشر سمی هستند. خوشبختانه در اغلب موارد غلظت بسیاری از ناخالصیهای ذاتا سمی ، در آبهای طبیعی معمولا خیلی پایین است با وجود این این هزاران ترکیب شیمیایی مورد استفاده درکشاورزی ، منازل و صنعت وجود دارند که قادرند به آبهای سطحی و زیرزمینی راه یابند. تاثیر مواد شیمیایی بر سلامتی ، از دو طریق قابل بررسی است: اثرات حاد ، که در نتیجه مصرف آب آلوده ایجاد می شوند و کم و بیش بلافاصله اثر خود را آشکار می‌سازند و اثرات مزمن ، در نتیجه نوشیدن مداوم آب آلوده ، خطراتی دراز مدت ایجاد می کنند. اثرات برخی مواد ذاتا خطرناک ، پس از رسیدن به حد آستانه بروز می کند و چون غلظت آنها معمولا زیر حد مذکور است لذا اثرات نامطلوبی مشاهده نمی‌شود. بعضی آلاینده ها حد آستانه ندارند و بنابراین هر مقدار مصرف آنها ذاتا مضر است، ترکیبات سرطانزا از این الگو پیروی می‌کنند. بنابراین در مورد ترکیبات ذاتا سرطانزا مثل هیدروکربنهای پلی آروماتیک (PAH)، تری هالومتان ها (THM)، ترکیبات اورگانوکلره و ارگانوفسفره و ترکیبات فرعی حاصل از فرایند گندزدایی (DBPs)، توصیه می‌گردد که از پایین بودن غلطت آنها در آبهای آشامیدنی ، اطمینان حاصل شود. این بدین معنی است که در برخی موارد ، غلظتهای قابل قبول ، در حد قابل تشخیص یا نزدیک به آن است. بدین مفهوم است که رعایت اصول پیشگیرانه بهتر از ظهور اپیدمیک خطراتی واقعی است. برخی از عناصر آلوده کننده آب عبارتند از:
  • سرب: یکی از قدیمی ترین مسائل آلودگی شیمیایی در آبهای آشامیدنی ، ناشی از به کارگیری مخازن و لوله های سربی در لوله کشی شهری بوده است. آبهای اسیدی نرم که از مناطق کوهستانی سرازیر می شوند، تمایل به انحلال سرب دارند به طوری که مقادیرقابل توجهی از سرب می‌تواند در آب حل شود بویژه در طول شب که آب در شبکه آبرسانی ، راکد می‌ماند. سرب یک سیستم تجمعی است به طوری که تماس مداوم با آن ، در نهایت می‌تواند اثرات سمی ایجاد کند و در طول سالها ، بسیاری از کشورها در راستای کاهش مقدار سرب در محیط زیست تلاشهای زیادی نموده‌اند. استانداردهای فعلی EC برای آب آشامیدنی ، ماکزیمم غلظت سرب را 50 میلی‌گرم در لیتر تعیین کرده است اما به نظر می رسد که این سطح در راهنمای WHO ، نهایتا به 10 میلی‌گرم در لیتر کاهش یابد که دستیابی به آن ، در نواحی با آب که قابلیت حل کنندگی سرب را دارد و نیز با لوله کشی سربی ، مشکل خواهد بود. تصفیه شیمیایی آب با آب آهک یا سود سوزآور ، قبل از توزیع آن انحلال سرب را کاهش می دهد ولی برای دستیابی به حد10 میلی‌گرم در لیتر ، احتمالا حذف لوله های سربی ضروری خواهد بود.

  • نیترات: ازت نیتراتی بطور طبیعی در بسیاری از خاکها وجود داشته و بنابراین در اغلب آبهای زیرزمینی و سطحی یافت می‌شود. خروجی فاضلابهای هم مقادیر قابل توجهی نیتروژن دارند که قسمت عمده آن بصورت نیترات است. اگرچه تاکنون مضرات حضور نیترات در آبهای آشامیدنی برای بچه ها و بزرگسالان ، مشاهده نشده است، ولی برای نوزادان تا سن حوالی شش ماهگی خطرناک است. قبل از این سن ، نوزادان فاقد فلورای باکتریایی طبیعی در روده خود بوده و نمی توانند نیتریت ناشی از احیای نیترات را در معده تحمل کنند. هر گاه یک نوزاد با شیشه ای که شیر آن حاوی 20-10 میلی‌گرم در لیتر نیتروژن نیتراتی است تغذیه شود، امکان جذب نیترات به خون و جلوگیری از انتقال اکسیژن ونهایتا احتمال بیماری مت‌هموگلوبین وجود دارد که به این حالت ، بیماری نوزاد آبی گفته می‌شود.

  • فلوئورید: فلوئورید نمونه ای از سازنده های آبی است که در غلظتهای کم ، مفید ولی در غلظتهای بالا مضرند. فلوئورید بطور طبیعی در بعضی از آبها وجود دارد و حضور آن در آبهای آشامیدنی روی پوسیدگی دندان بویژه در بچه ها اثر بازدارندگی دارد. از این رو برخی دست اندرکاران بهداشت ، فلوریددار کردن آب آشامیدنی را تا سطح 1 میلی‌گرم در لیتر توصیه می‌کنند. این توصیه اغلب از سوی افرادی که به مصرف مواد شیمیایی دارویی معترفند، بشدت مورد مخالفت قرار گرفته است. اگر سطح فلورید بیشتر از 5.1 میلی‌گرم در لیتر باشد، لکه های زردی روی دندان ظاهر می‌شود و در مقادیر بالا ، ممکن است صدمات استخوانی ناشی از فلوروسیس رخ دهد.

  • آرسنیک: در برخی نواحی ، بویژه در مناطقی از آرژانتین ، چین ، هند ، مکزیک و تایوان ، آبهای زیر زمینی حاوی آرسنیک تا غلظتهای چند میلی گرم بر لیتر باشند. در راهنمای WHO، میزان آرسنیک 10میلی‌گرم در لیتر توصیه شده اگرچه سطح آن در استاندارد ECMAC ، (میلی‌گرم در لیتر) 50 می باشد. مصرف مداوم آب حاوی غلظتهای بالاتر آرسنیک می‌تواند منجر به پیگمانتاسیون پوست و انواع گوناگون از بیماریهای گوارشی ، خونی و کلیوی گردد.

  • سختی آب: شواهدی آماری قوی موجود است که نشان می‌دهد بین افزایش سختی آب آشامیدنی تا حوالی 175 میلی‌گرم در لیتر و کاهش احتمال وقوع برخی انواع بیماریهای قلبی ، رابطه ای وجود دارد. این شواهد بیانگر این موضوع است که نرمسازی آنها می‌بخشد. اثرات نامطلوبی بر سلامتی افراد دارد. برخی روشهای نرمسازی ، مقدار سدیم آب را افزایش می‌دهند که این موضوع می تواند برای افراد دارای بیماریهای قلبی و کلیوی ، نامطلوب باشد.

لطفا برای مشاهده مطالب دیگر از همین موضوع کلیک نمائید.

+ نوشته شده در  پنجشنبه 16 آبان1387ساعت 22:39  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 

نگاه کلی

روشهای مختلفی برای جداسازی مواد اجزای سازنده یک محلول وجود دارد که یکی از این روشها فرایند تقطیر می‌باشد در روش تقطیر جداکردن اجزاء یک مخلوط ، از روی اختلاف نقطه جوش آنها انجام می‌گیرد. تقطیر در عمل به دو روش زیر انجام می‌گیرد. روش اول شامل تولید بخار از طریق جوشاندن یک مخلوط مایع ، سپس میعان بخار ، بدون اینکه هیچ مایعی مجددا به محفظه تقطیر بازگردد. در نتیجه هیچ مایع برگشتی وجود ندارد. در روش دوم قسمتی از بخار مایع شده به دستگاه تقطیر باز می‌گردد و به صورتی که این مایع برگشتی در مجاورت بخاری که به طرف مبرد می‌رود قرار می‌گیرد. هر کدام از این روشها می‌توانند پیوسته یا ناپیوسته باشند.

انواع تقطیر

  • تقطیر ساده غیر مداوم : در این روش تقطیر ، مخلوط حرارت داده می‌شود تا بحال جوش درآید بخارهایی که تشکیل می‌شود غنی از جزء سبک مخلوط می‌باشد پس از عبور از کندانسورها (میعان کننده ها) تبدیل به مایع شده ، از سیستم تقطیر خارج می‌گردد. به تدریج که غلظت جزء سنگین مخلوط در مایع باقی مانده زیاد می‌شود، نقطه جوش آن بتدریج بالا می‌رود. به این ترتیب ، هر لحظه از عمل تقطیر ، ترکیب فاز بخار حاصل و مایع باقی مانده تغییر می‌کند.
  • تقطیر ساده مداوم : در این روش ، مخلوط اولیه (خوراک دستگاه) بطور مداوم با مقدار ثابت در واحد زمان ، در گرم کننده گرم می‌شود تا مقداری از آن بصورت بخار درآید، و به محض ورود در ستون تقطیر ، جزء سبک مخلوط بخار از جزء سنگین جدا می شود و از بالای ستون تقطیر خارج می‌گردد و بعد از عبور از کندانسورها ، به صورت مایع در می‌آید جزء سنگین نیز از ته ستون تقطیر خارج می‌شود. قابل ذکر است که همیشه جزء سبک مقداری جزء سنگین و جزء سنگین نیز دارای مقداری از جزء سبک است.
  • تقطیر تبخیر آنی (ناگهانی) : وقتی محلول چند جزئی مانند نفت خام را حرارت می‌دهیم، اجزای تشکیل دهنده آن بترتیب که سبکتر هستند، زودتر بخار می‌شود. برعکس وقتی بخواهیم این بخارها را سرد و دوباره تبدیل به مایع کنیم، هر کدام که سبکتر باشد دیرتر مایع می‌گردد. با توجه به این خاصیت ، می‌توانیم نفت خام را به روش دیگری که به آن "تقطیر آنی" گویند، تقطیر نماییم. در این روش ، نفت خام را چنان حرارت می‌دهیم که ناگهان همه اجزای آن تبدیل به بخار گردد و سپس آنها را سرد می‌کنیم تا مایع شود. در اینجا ، بخارها به ترتیب سنگینی ، مایع می‌شوند یعنی هرچه سنگین‌تر باشند، زودتر مایع می‌گردند و بدین گونه ، اجزای نفت خام را با ترتیب مایع شدن از هم جدا می‌کنیم.
  • تقطیر در خلا : با توجه به اینکه نقطه جوش مواد سنگین نفتی نسبتا بالاست و نیاز به دما و انرژی بیشتری دارد، و از طرف دیگر ، مقاومت این مواد در مقابل حرارت بالا کمتر می‌باشد و زودتر تجزیه می‌گردند، لذا برای جداکردن آنها از خلا نسبی استفاده می‌شود. در این صورت مواد دمای پایین‌تر از نقطه جوش معمولی خود به جوش می‌آیند. در نتیجه ، تقطیر در خلا ، دو فایده دارد: اول این که به انرژی و دمای کمتر نیاز است، دوم اینکه مولکولها تجزیه نمی‌شوند. امروزه در بیشتر موارد در عمل تقطیر ، از خلا استفاده می‌شود. یعنی این که: هم تقطیر جزء به جزء و هم تقطیر آنی را در خلا انجام می‌دهند.
  • تقطیر به کمک بخار آب : یکی دیگر از طرق تقطیر آن است که بخار آب را در دستگاه تقطیر وارد می‌کنند در این صورت بی آنکه خلاء‌ای ایجاد گردد، اجزای نفت خام در درجه حرارت کمتری تبخیر می‌شوند. این مورد معمولا در زمانی انجام می‌شود که در نقطه جوش آب ، فشار بخار اجزای جدا شونده بالا باشد تا به همراه بخار آب از مخلوط جدا گردند.
  • تقطیر آزئوتروپی : از این روش تقطیر معمولا در مواردی که نقطه جوش اجزاء مخلوط بهم نزدیک باشند استفاده می‌شود، جداسازی مخلوط اولیه ، با افزایش یک حلال خاص که با یکی از اجزای کلیدی ، آزئوتوپ تشکیل می‌دهد امکان‌پذیر است. آزئوتروپ محصول تقطیر یا ته مانده را از ستون تشکیل می‌دهد و بعد حلال و جزء کلیدی را از هم جدا می‌کند. اغلب ، ماده افزوده شده آزئوتروپی با نقطه جوش پایین تشکیل می‌دهد که به آن شکننده آزئوتروپ می‌گویند. آزئوتروپ اغلب شامل اجزای خوراک است، اما نسبت اجزای کلیدی به سایر اجزای خوراک خیلی متفاوت بوده و بیشتر است.
مثالی از تقطیر آزئوتروپی استفاده از بنزن برای جداسازی کامل اتانول از آب است، که آزئوتروپی با نقطه جوش پایین با 6/95% وزنی الکل را تشکیل می‌دهد. مخلوط آب- الکل با 95% وزنی الکل به ستون تقطیر آزئوتروپی افزوده می‌شود و جریان جریان غنی از بنزن از قسمت فوقانی وارد می‌شود. محصول ته مانده الکل تقریبا خالص است وبخار بالایی یک آزئوتروپی سه‌گانه است. این بخار مایع شده، به دو فاز تقسیم می‌شود. لایه آلی برگشت داده شده، لایه آلی به ستون بازیافت بنزن فرستاده می‌شود. همه بنزن و مقدار الکل در بخار بالایی گرفته شده، به ستون اول روانه می‌شوند. جریان انتهایی در ستون سوم تقطیر می‌شود تا آب خالص و مقداری آزئوتروپ دوگانه از آن بدست آید.
  • تقطیر استخراجی : جداسازی اجزای با نقطه جوش تقریبا یکسان از طریق تقطیر ساده مشکل است حتی اگر مخلوط ایده آل باشد و به دلیل تشکیل آزئوتروپ ، جداسازی کامل آنها غیر ممکن است برای چنین سیستم هایی با افزایش یک جزء سوم به مخلوط که باعث تغییر فراریت نسبی ترکیبات اولیه می‌شود، جداسازی ممکن می‌شود. جزء افزوده شده باید مایعی با نقطه جوش بالا باشد، قابلیت حل شدن در هر دو جزء کلیدی را داشته باشد و از لحاظ شیمیایی به یکی از آنها شبیه باشد. جزء کلیدی که به حلال بیشتر شبیه است ضریب فعالیت پایین تری از جزء دیگر محلول دارد، در نتیجه جداسازی بهبود می یابد این فرآیند ، تقطیر استخراجی نام دارد.
مثالی از تقطیر استخراجی، استفاده از فور فورال در جداسازی بوتادی‌ان و بوتن است، فورفورال که حلالی به شدت قطبی است، فعالیت بوتادی ان را بیش تر از بوتن و بوتان کم می‌کند و غلظت بوتادی ان وفورفورال وارد قسمت فوقانی ستون تقطیر استخراجی شود، با انجام تقطیر بوتادی ان از فورفورال جدا می‌شود.
  • تقطیر جزء به جزء : اجزای سازنده محلول شامل دو یاچند فرار را که از قانون رائول پیروی می‌کنند، می‌توان با فرایند تقطیر جزء به جزء از هم جدا کرد. طبق قانون رائول ، فشار بخار محلول برابر با مجموع اجزای سازنده آن است و سهم هر جزء برابر با حاصلضرب کسر مولی آن جزء به جزء در فشار بخار آن در حالت خاص است. در تقطیر محلولی از B و A ، غلظت A در بخاری که خارج شده و مایع می‌شود، بیش از غلظت آن در مایع باقی مانده است. با ادامه عمل تقطیر ، ترکیب درصد اجزا در بخار و مایع دائما تغییر می‌کند و این در هر نقطه عمومیت دارد. با جمع آوری مایعی که از سردشدن بخار حاصل می‌شود و از تقطیر مجدد آن و با تکراری پی در پی این عمل ، سرانجام می‌توان اجزای سازنده مخلوط اصلی را به صورتی واقعا خالص بدست آورد.

تصویر

فرایند تقطیر جزء به جزء

تقطیر جزء به جزء در ستون تقطیر سینی دار و یا پر شده انجام می‌گیرد، به این ترتیب که بخارات حاصل شده، از پایین به طرف بالای ستون حرکت می‌کند و با فاز مایعی که از میعان بخارات قبلی که در طول ستون تولید شده اند و به طرف پایین جریان دارند، در تماس می‌باشد و به این صورت تماس کامل بین فاز گاز و مایع برقرار می‌شود. درجه حرارت هر سینی پایینی خود کمتر است، و در ستون تقطیر ، دما از پایین به بالا ، کم می‌گردد. بخارهایی که نقطه میعان آنها ، مساوی درجه حرارت سینی باشد، و روی آن سینی به مایع تبدیل می‌شود و روی آن جمع می‌گردد و به روی سینی پایینی می‌ریزد. در نتیجه این عمل فاز بخار ، که غنی از جزء سبک است، از بالای ستون خارج می‌شود و فاز مایع که غنی از جزء سنگین از پایین جمع آوری می‌گردد. بخارهای خارج شده از قسمت بالای ستون در کندانسورها به مایع تبدیل شده، به عنوان محصول جمع آوری می‌گردد معمولا مقداری از این مایع جمع آوری شده جهت کنترل دمای ستون تقطیر به عنوان مایع برگشتی به داخل آن برمی‌گردد. قسمت بالای ستون تقطیر تا سینی که خوراک روی آن می‌ریزد به نام منطقه" تفکیک ستون" گویند و قسمت پایین ستون مربوط به خوراک را منطقه "عریان کننده" می‌نامند.

تقطیر جزء به جزء مخلوطهای دو جزئی و چند جزئی

هدف از تقطیر ، جداسازی خوراک به بخارهایی از محصولات تقریبا خالص است در تقطیر سیستم های دو جزئی ، درجه خلوص با کسر مولی جزء سبک در محصول تقطیر XO و در محصول ته مانده XB بیان می‌شود. در سیستم های دو جزئی از یک مرحله به مرحله دیگر ، به جزء در نقطه آزئوتروپ ، دما و منحنی تعادل تغییر می‌کنند و یک جزء در تمام ستون فرارتر است. اما در سیستم های چند جزئی یک جزء ممکن است در یک قسمت ستون فرارتر و در قسمت دیگر فراریت کمتری داشته باشد، که ماهیت پیچیده غلظت اجزا را نشان می‌دهد. تعادل فازی سیستم های چند جزئی نسبت به دو جزئی بسیار پیچیده است، به دلیل اینکه تعداد اجزاء زیاد است وتعادل به دما بستگی دارد و دما از یک مرحله به مرحله دیگر تغییر می‌کند.

لطفا برای مشاهده مطالب دیگر از همین موضوع کلیک نمائید.

+ نوشته شده در  پنجشنبه 16 آبان1387ساعت 22:38  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 

تعریف کلی

در ساده ترین تعریف می‌توان چنینی اظهار نمود که رادیکال آزاد، هر یک از مولکولها و اتمهایی است که دارای یک الکترون جفت نشده باشند. . ولی باید توجه داشت که مولکولهایی مانند اکسید نیتریک و اکسیژن نیز از این قاعده پیروی می‌کنند، لکن بصورت عادی نمی‌توانند از باب رادیکالهای آزاد مطرح باشند بنابراین این اصطلاح (یعنی رادیکال آزاد) شامل مولکولهای عادی پایدار نمی‌شود.

نگاه کلی

از جمله رادیکالهای آزاد ساده می‌توان به CH3 ,CN ,OH ,Cl ,H اشاره کرد. چنین رادیکالهایی از اهمیت فوق العاده‌ای در واکنشهای گرمایی و فتوشیمیایی، پلیمریزاسیون و احتراق برخوردارند. آنها در هر دو فاز مایع و گازی دارای اهمیت می‌باشند، لکن به هر حال دستگاههای فاز گازی بسیار ساده تر بوده و تفسیر قاطعانه‌تری را اجازه می‌دهند. با وجود این حتی در فاز گازی، روشهای تجربی بناچار پیچیده و غیر مستقیم هستند، زیرا موادی با چنین طول عمر کوتاه (معمولا کمتر از 3- 10 ثانیه) را نمی‌توان در غلظتهای زیاد تهیه کرد. بنابراین چنین عواملی، امکان تهیه، ارزیابی و شناسایی رادیکالها را با اشکالات بسیار زیاد مواجه می‌سازد. لکن، وجود زودگذر چنین اتمها و رادیکالهایی توسط مطالعات اسپکتروسکوپی و یا روشهای شیمیایی ثابت شده است.

روشهای شناسایی رادیکالها

اولین روشهای شناسایی رادیکالها، مستلزم در نظر گرفتن خواص شیمیایی آنها بوده است. بعدها از روش های مطمئن تری مانند طیف سنجی جذبی و طیف سنجی جرمی استفاده شد.

روشهای شیمیایی


  • ازاله آئینه (mirror removal method):

اولین روشی که در مورد رادیکال متیل بوسیله پانت " Paneth " مورد استفاده قرار گرفته، روشی تحت عنوان ازاله آئینه "mirror removal method" بوده است.

در این روش، ابتدا رادیکالها بوسیله تجزیه گرمایی در یک سیستم جریان بسیار سریع با استفاده از یک گاز حامل بی‌اثر، تهیه می‌شوند. سپس جریان حاصله از رادیکالها، همراه با آن گاز حامل توسط وسیله‌ای (بعنوان مثال یک لوله) از روی آئینه نازکی که در روی دیواره آن سرب بصورت لایه‌ای ریخته شده است، عبور داده می‌شود. در این حال در اثر حضور رادیکالها، خاصیت آئینه سربی از میان برداشته می‌شود که بصورت قطعی ثابت شده است که در اثر تشکیلPb(CH3)4 و محققا در اثر واکنش رادیکالهای CH3 با سرب صورت پذیرفته است. بدین روش بسیاری از رادیکالها مورد شناسایی قرار گرفته‌اند اما با توجه به اشتباهات مشاهده شده، این روش در حد وسیعی متوقف شده است.

  • گیراندازی رادیکالها:

روش شیمیایی دیگری که برای شناسایی رادیکالها وجود دارد تحت عنوان " گیراندازی رادیکالها " موسوم است.

در این روش به یک سیستم فتوشیمیایی، ید افزوده می‌شود و در نتیجه واکنش های سریع زیر رخ می‌دهد:

R. + I2 <------> RI + .I

R. + .I <-----> RI

در این حال تحت شرایط مناسب، امکان برداشتن کلیه رادیکالهای موجود به توسط آن سیستم و به دام اندازی آنها بصورت یدیدها وجود دارد. ثابت شده است که این روش در پیوستگی با سایر اطلاعاتیکه امکان تهیه آنها وجود دارد بسیار سودمند است، لکن باید توجه داشت که درصورت عدم احتیاطهای لازم، امکان اشتباهات وجود دارد.


تصویر

روش طیف‌بینی جذبی (absorption spectroscopy)

روش طیف‌بینی جذبی، روش ساده ای است که از آن در سالهای اخیر بصورت موفقیت آمیزی برای شناسایی اتم های آزاد استفاده شده است. اخیرا از این روش با موفقیت در زمینه شناسایی CN ,NH2 ,NH ,OH ,CF2 ,CF ,CH ,CHO ,CH3O ,C2 ,C3 ,NCO ,NCS ,CH3S ,HNO3 ,PH2 ,CH3 و بسیاری از رادیکالهای دیگر با درجات متفاوت از نظر اطمینان استفاده گردیده است.

با بوجود آمدن فتولیز درخشی "FLASH PHOTOLYSIS" که بتوسط آن، امکان دارد مقدار زیادی از انرژی یک گاز طی زمان کوتاهی جذب شود، پیشرفت بسیاری زیادی در زمینه شناسایی رادیکالها با استفاده از طیف بینی جذبی حاصل شد.
در یکی از انواع جالب توجه این روش، یک ترکیب آلی بلوری تحت دمای کم، با نور تجزیه شده و رادیکالهای تشکیل شده در یک ماتریس منجمد شده محبوس می‌شوند. در این حال، رادیکالها دارای طول عمر زیادی بوده و طیف اتمها براحتی قابل استفاده می‌باشند.

طیف‌سنجی جرمی (mass spectrometry)

قطعی‌ترین و دقیق‌ترین روش شناسایی و ارزیابی غلظت رادیکالها را در طیف‌سنجی جرمی باید جستجو کرد.
در این روش یک سیستم جریان سریع به صورتی مورد استفاده واقع می‌شود که طی آن رادیکالها به روش گرمایی یا فتوشیمیایی تهیه می‌شوند. سپس جریان گاز مورد نظر از درون سوراخ طیف سنج و یا اسپکترومتر جرم مورد عمل امتحان واقع می‌گردد. در این عمل یک انرژی الکترونی بصورتی مورد استفاده قرار می‌گیرد که رادیکالهای مورد نظر یونیزه شده، لکن مولکولهای پایدار تفکیک نشوند. هر یک از یونهای رادیکالی که در روش طیف سنج جرم تشخیص داده می‌شوند، می‌باید از رادیکالهایی که قبلا در گاز مورد نظر موجود بوده اند. تحصیل گردند و بدین روش شناسایی مستقیم و دقیق رادیکالها امکان پذیر می‌شود.

همچنین لازم به تذکر است که در شرایط مساعد، از این روش می‌توان به منظور ارزیابی کمی غلظت رادیکالها استفاده کرد.

در نهایت، در ارزیابی دقیق واکنشهای فتوشیمیایی، غالبا امکان برقراری مکانیزمی که مستلزم مجموعه ای از مراحل رادیکال آزاد، خارج از هر گونه ایهام منطقی باشد، میسر است.

بنابراین هنگامی که این موضوع امکان پذیر شود، ارزیابی وجود و غلظت رادیکالها با آن دقتی که از هر یک از روشهای ارزیابی مستقیم متصور است، انجام می‌پذیرد.
+ نوشته شده در  پنجشنبه 16 آبان1387ساعت 22:37  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 


تصویر

رادیکال آزاد، هر یک از اتمها و یا مولکولهایی است که دارای یک الکترون جفت نشده باشند. به عبارتی رادیکالها، مولکولها یا اتمهایی هستند که تمام والانس‌های آن سیر نشده و در واقع مولکولی اشباع نشده می‌باشد مثل رادیکال متیل (CH3.). رادیکالهای آزاد موجب فشارهای جزئی به میزان کمتر از6- 10 میلی‌متر جیوه شده و از طول عمر کوتاهی (معمولا کمتر از 3- 10 ثانیه) برخوردارند. وجود زودگذر چنین اتمها و رادیکالهایی توسط مطالعات اسپکتروسکوپی ثابت شده است.

دید کلی

هر چند که در ساده‌ ترین تعریف، رادیکال آزاد، هر یک از مولکولها و اتمهایی است که دارای یک الکترون جفت نشده باشند. ولی باید توجه داشت که مولکولهایی مانند اکسید نیتریک و اکسیژن نیز از این قاعده پیروی می‌کنند، لکن بصورت عادی نمی‌توانند از باب رادیکالهای آزاد مطرح باشند بنابراین این اصطلاح (یعنی رادیکال آزاد) شامل مولکولهای عادی پایدار نمی‌شود. از جمله رادیکالهای آزاد ساده می‌توان به CH3 ,CN ,OH ,Cl ,H اشاره کرد. چنینی رادیکالهایی از اهمیت فوق العاده‌ای در واکنشهای گرمایی و فتوشیمیایی، پلیمریزاسیون و احتراق برخوردارند. آنها در هر دو فاز مایع و گازی دارای اهمیت می‌باشند، لکن به هر حال دستگاههای فاز گازی بسیار ساده تر بوده و تفسیر قاطعانه‌تری را اجازه می‌دهند. با وجود این حتی در فاز گازی، روشهای تجربی بناچار پیچیده و غیر مستقیم هستند، زیرا موادی با چنین طول عمر کوتاه را نمی‌توان در غلظتهای زیاد تهیه کرد. بنابراین چنین عواملی، امکان تهیه، ارزیابی و شناسایی رادیکالها را با اشکالات بسیار زیاد مواجه می‌سازد.

تاریخچه

در طول قرن نوزده میلادی غالبا رادیکالهای آزاد بصورت ناصحیح بعنوان اصل مسلم در نظر گرفته می‌شده‌اند. فرضیه آووگادرو بوسیله شیمیدانان مواد آلی آن زمان بصورت جدی مورد توجه واقع نشده بود و موادی مانند C2H6 غالبا بصورت CH3 توصیف می‌گردید. با پایان یافتن قرن نوزده میلادی، این وضعیت مورد بررسی قرار گرفت و امکان موجودیت رادیکالهای آزاد، با کشف تری‌فنیل‌متیل‌رادیکال بوسیله گامبرگ "Moses Gomberg" به وضوح تایید شد. پس از این تاریخ بسیاری از رادیکالهای آزاد کشف و چنینی ترکیباتی در مکانیزمهای شیمی آلی بعنوان یک اصل پذیرفته شد.

تصویر

تشکیل رادیکال آزاد

بطور کلی، رادیکالهای آزاد بوسیله شکستگی یک پیوند در یک مولکول پایدار، با بوجود آمدن دو قطعه که هر یک از آنها حاوی یک الکترون جفت نشده است، تشکیل می‌شوند.
R1__R2 <------> R1. + .R2

باید توجه داشت که امکان دارد قطعات حاصله بطریقی تغییر شکل یابند و بویژه این تغییر شکل از ترکیب شدن مجدد آنها شود. در بسیاری از موارد، ترکیب شدن مجدد تقریبا در هر برخورد R1 و R2 با همنوع خود رخ می‌دهد و ترکیب مخلوط تعادلی تحت شرایط معمولی، دلالت بر تجزیه مقدار بسیار کمی از ترکیب به رادیکالها می‌نماید. همچنین بسیاری از روشهای دیگر نیز باستثنای ترکیب شدن مجدد مورد ملاحظه قرار گرفته است که با استفاده از آنها، رادیکالها تغییر شکل داده اند. رادیکالها از طول عمر کوتاهی (معمولا کمتر از 3- 10 ثانیه) برخوردارند و به همین دلیل آنها غالبا دارای اهمیت بسیار زیادی در علم سینتیک واکنش هستند.

روشهای تهیه رادیکال آزاد

روشهای متداول تهیه رادیکالهای آزاد را می‌توان به سه نوع گرمایی، الکتریکی و فتوشیمیایی تقسیم نمود:

روش گرمایی

در روشهای گرمایی، یک مولکول پایدار در درجه حرارت زیاد تجزیه می‌شود. باید توجه داشت که در شرایط استثنایی امکان دارد که در یک حالت تعادلی، تفکیک بسوی رادیکالها قابل ملاحظه باشد. بنابراین امکان دارد که اتمهای هیدروژن بوسیله حرارت دادن به هیدروژن در یک درجه حرارت بسیار زیادی تهیه شوند:
.H2 <----> 2H

بعنوان مثال در دمای 1900 k˚ این حالت تعادلی در فشار یک اتمسفر بسوی 1% تفکیک سوق داده می‌شود.
همچنین در چند مورد، تفکیک بسوی رادیکالها در دمای اطاق در موادی در محلول، مشاهده شده است. بدین ترتیب امکان تهیه رادیکالها، در غلظتهای زیاد و با طول عمر قابل ملاحظه وجود دارد. از جمله مواردی که می‌توان بدان اشاره کرد، هگزا فنیل‌اتان است که در محلول بنزن در 5 درجه سانتیگراد تا حد 3% به رادیکالهای تری‌فنیل‌متیل با غلظت 3-2% تفکیک شده و نیز هگزا- (پارا- بی- فنیلیل)-اتان است که واقعا در شرایط مشابه تا حد 100% تفکیک شده است.
به هر حال معمولا تجزیه های گرمایی برگشت ناپذیر می‌باشند. در این حال اکثر مواد آلی گازی تماما و یا قسمتی از آنها بوسیله مکانیزمی که طی آن، شکافتن مولکول بسوی رادیکالها با تشکیل دو رادیکال متیل آغاز می‌شود، تجزیه می‌گردند.
C2H6 <-------> 2 .CH3

روش الکتریکی

در روش الکتریکی رادیکالها را می‌توان از طریق عبور گاز مورد نظر از مکانی که یک تخلیه الکتریکی در سرعت زیاد در آن برقرار می‌شود، تهیه نمود. در این روش طیفهای اتمی تهیه می‌شوند و از این روش غالبا برای بررسی واکنشهای شیمیایی اتمهای هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن استفاده می‌گردد.


تصویر
یک ترکیب دارای رادیکال

روش فتوشیمیایی

از جمله روشهایی که برای تهیه رادیکالهای آزاد بسیار عمومیت دارد، روشهای فتوشیمیایی است. تقریبا کلیه ترکیبات آلی گازی به روش فتوشیمیایی از مسیر رادیکالهای آزاد تجزیه می‌شوند و این روش از کاربرد گسترده‌ای برخوردار است. بدین روش، دو ماده کلر و استون در حد گسترده‌ای مورد استفاده واقع می‌شوند. کلر در تابش نور در ناحیه پیوسته طیف جذبی خود به اتمهای کلر تجزیه می‌شود.
cl2 + hv <------> 2.cl

بسیاری از واکنشهای اتمهای کلر بدین روش مورد بررسی قرار گرفته‌اند. همچنین فتولیز "photolysis" استون در حد گسترده‌ای مورد بررسی قرار گرفته است. در چنین واکنشی بدون هیچ گونه ابهامی ثابت شده است که شکافت اولیه با استفاده از تابش گستره 2537 تا 3130 آنگستروم رخ می‌دهد.
CH3COCH3+ hv <---------> .CH3CO+ .CH3

این واکنش یکی از عمومی‌ترین منابع تهیه رادیکالهای متیل و استیل است.
تابش امواج با طول موج کوتاه و ذرات بنیادی پر انرژی (مانند آنچه در فروپاشیهای هسته‌ای ملاحظه می‌شود) نیز امکان دارد که بسوی تهیه رادیکالها و یونها سوق داده شود. باید توجه داشت که چنین سیستمهایی همه روزه از اهمیت بیشتری برخوردار می‌شوند، لکن معمولا پیچیده هستند.

شناسایی رادیکالها

اولین روشهای شناسایی رادیکالها، مستلزم در نظر گرفتن خواص شیمیایی آنها بوده است. بعدها از روش های مطمئن‌تری مانند طیف سنجی جذبی و طیف سنجی جرمی استفاده شد. به طور کلی، شناسایی رادیکالها به روشهای زیر انجام می‌گیرد:
  • روشهای شیمیایی
    • ازاله آئینه (mirror removal method)
    • گیر اندازی رادیکالها
  • طیف‌بینی جذبی (absorption spectroscopy)
  • طیف‌سنجی جرمی (mass spectrometry)
+ نوشته شده در  پنجشنبه 16 آبان1387ساعت 22:37  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 

چدن (Cast iron)، آلیاژی از آهن- کربن- سیلیسیم (Fe-C-Si) است که همواره محتوی عناصری در حد جزئی (کمتر از 1/0 درصد) و غالبا عناصر آلیاژی (بیشتر از 1/0 درصد) بوده و به صورت حالت ریختگی یا پس از عملیات حرارتی به کار برده می‌شود.

دید کلی

با وجود کاهش قابل توجه در تولید چدن‌ها در طول دهه گذشته، چدن‌ها به عنوان مهمترین آلیاژهای ریختگی مورد توجه بوده‌اند. محبوبیت ریشه ای چدن‌ها در ریخته گری اشکال پیچیده با هزینه‌های پایین تولید، قیمت تمام شده نسبتا پایین و محدوده وسیع خصوصیاتی که قابل دسترسی توسط کنترل دقیق ترکیب و سرعت خنک کردن بدون تغییرات بنیانی و اساسی در روش‌های تولید، است.

چدن خام

آهن، اغلب از کانه های اکسید یا کربنات که گوگرد، آرسنیک و غیره از آنها زدوده شده باشد با برشته کردن در هوا، و کاهش با کربن تهیه می‌شود. کانه آهن با کک و کربنات کلسیم آمیخته شده و در یک کوره بلند که دمای بیشینه آن 1300 درجه سانتیگراد است. گرم می‌شود ناخالصیهای عمده اسیدی به کمک سرباره (کلسیم سیلیکات، آلومینات و غیره) خنثی می‌شود و توده فلزات مذاب به صورت چدن خام به بیرون جریان می‌یابد چدن خام شامل 2 الی 4 درصد کربن و اندکی گوگرد، فسفر و سیلسیم است. چدن مذاب را به صورت خام یا پس از افزودن فلزهای آلیاژ دهنده، برای بهبود خواص چدن، در قالبهایی از ماسه یا فلز و بر حسب نوع مصرف، آنها را به صورت اشکال مختلف در می‌آورند.

آلیاژهای چدن

فلزهای آلیاژ دهنده برای بهبود کیفیت چدن برای مصارف ویژه به آن افزوده می‌شوند. آلیاژهای چدن در کارهای مهندسی که در آنها چدن معمولی ناپایدار است به کار می‌روند و حتی ممکن است در مواردی نیز، مثلا ساخت میل لنگ، جانشین فولاد شوند. در هر حال، با دارا بودن مزایایی از قبیل از قیمت تمام شده تولید پایین توام با قابلیت ریخته گری، استحکام، قابلیت ماشین کاری، سختی، مقاومت در برابر سایش، مقاوم در برابر خوردگی، انتقال حرارت و جذب ارتعاش در این آلیاژ آن را از سایر آلیاژهای ریختگی آهنی متمایز ساخته است.

انواع ساختارهای زمینه چدن

اساس خواص مکانیکی چدن به زمینه آن بستگی دارد. به همین دلیل است چدن ها را با عبارت ساختار زمینه آنها برای مثال انواع پرلیتی یا فریتی توصیف می‌کنند. مهمترین ساختار زمینه چدن عبارتند از:

فریت

فریت محلول جامد Fe-C است که به طور قابل ملاحظه‌ای Si و مقادیر کمتری Ni ,Cu ,Mn در آن حل شده‌اند. فریت نسبتا نرم، چکش خوار، استحکام کم، مقاومت به سایش ضعیف، شکست خوب، ضریب هدایت گرمایی نسبتا خوب و قابلیت ماشینکاری خوبی است. یک زمینه فریتی را می‌توان به طور ریختگی تولید کرد اما اغلب با عملیات حرارتی باز پخت (تابکاری) می‌توان به آن دست یافت.

پرلیت

مخلوطی از فریت و سمانتیت Fe3C است که توسط واکنش یوتکتیک از استینیت تشکیل شده و نام پرلیت از ظاهر صدف گونه‌اش مشتق شده است. پرلیت نسبتا سخت و از چقرمگی کمتری برخوردار بوده و ضریب هدایت گرمایی کم و در ضمن از ماشینکاری خوبی برخوردار است. وقتی فاصله بین دانه‌های پرلیت در زمینه کم می‌شود خواص مکانیکی افزایش می‌یابد مقدار کربن پرلیت در فولادهای غیر آلیاژی 0.8 % است در حالی که در چدنها بسته به ترکیب چدن و سرعت خنک شدن متغیر بوده و حتی می تواند کمتر از 0.5% در چدن های پرسیلسیم باشد.

فریت- پرلیت

ساختار مخلوطی است که غالبا برای رسیدن به خصوصیاتی بینابینی از آنچه که در فوق شرح داده شده به کار گرفته می‌شود.

بینیت

این ساختار می‌تواند به صورت ریختگی با افزودن عناصر آلیاژی Mo و Ni به مقادیر معین تولید شد. در ضمن جهت اطمینان بیشتر می‌توان توسط عملیات حرارتی آستمپر نیز به این ساختار رسید. این آلیاژ، با توجه به صرفه اقتصادی اخیرا توانسته‌اند نقش موثری بویژه در مهندسی خودرو، قطعات دنده ها، قطعات انتقال نیرو داشته باشند. مزایای چدن های گرافیت کروی آسمتپر عبارتند از: استحکام کششی بالا توام با چقرمگی، انعطاف پذیری و استحکام خوب، مقاومت به سایش و خراش، ظرفیت بالای جذب صدا و کارکرد، خواص ریخته کری خوب، فرم پذیری نزدیک به شکل نهایی حتی در شکل های خیلی پیچیده، قابلیت ماشینکاری خوب در حالت ریخته و حدود 10% صرفه جویی در وزن در مقایسه با فولاد.

آستنیت

برای پایدار نگاه داشتن این فاز در طول عمل خنک شدن یک عنصر آلیاژی با مقدار زیاد و معینی لازمست. چدن گرافیت ورقه ای و گرفیت کروی آلیاژی (نیکل- سخت) چدن هایی با زمینه آستنیتی و دارای خواص عالی حرارتی مقاومت به خوردگی و نیز غیر مغناطیسی هستند. این زمینه می‌تواند خصوصیات چقرمگی خوب، مقاومت به خزش، تنش پارگی تا دمای 800 درجه سانتیگراد و یک محدوده گسترده ای از انبساط حرارتی که تابع از Si موجود در چدن است را نشان دهد.

انواع چدن

چدن ها به دو گروه اصلی تقسیم بندی می‌شوند، آلیاژهایی برای مقاصد عمومی که موارد استعمال آنها در کاربردهای عمده مهندسی است و آلیاژهای با منظور و مقاصد ویژه از جمله چدن های سفید و آلیاژهای که برای مقاومت در برابر سایش، خوردگی و مقاوم در برابر حرارت بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.

چدن های عمومی (معمولی):

این چدن ها جزو بزرگترین گروه آلیاژهای ریختگی بوده و بر اساس شکل گرافیت به انواع زیر تقسیم بندی می‌شوند:
  •  
    • چدن گرافیت لایه ای یا چدن خاکستری ورقه‌ای
    • چدن گرافیت مالیبل یا چدن چکش‌خوار
    • چدن گرافیت کروی یا چدن نشکن
    • چدن گرافیت فشرده یا کرمی شکل

چدن های سفید و آلیاژی مخصوص:

این چدن ها با آلیاژهای چدنی معمولی فرق می‌کنند. میزان عنصر آلیاژی در آنها بیش از 3% بوده و لذا آن را نمی‌توان توسط مواد افزودنی به پاتیل اضافه کرده و به یک ترکیب پایه استانداردی رسید. این چدن های آلیاژهای به آلیاژهای عاری از گرافیت و گرافیت‌دار تقسیم بندی می‌شوند و به صورت های مقاوم به خوردگی، دمای بالا، سایش و فرسایش می‌باشند.
  •  
    • چدن های بدون گرافیت:
      • چدن سفید پرلیتی: مقاوم به سایش
      • چدن سفید مارتنزیتی (نیکل-سخت): مقاوم سایش
      • چدن پر کرم (33-17 %Cr): مقاوم به خوردگی، سایش و حرارت
    • چدن های دارای گرافیت:
      • چدن سوزنی: استحکام بالا و مقاوم به سایش
      • آستنیتی: شامل دو نوع نیکروسیلال یعنی نیکل سیلسیم بالا و نیکل مقاوم (Ni-resist) و هر دو مقاوم به حرارت و خوردگی
      • فریتی: شامل دو نوع چدن، پر سیلسیم (15%) مقاوم در برابر خوردگی و چدن 5%سیلسیم در سیلال مقاوم در برابر حرارت

برخی از کاربردهای چدن‌ها:

  • در تولید قطعات ریختگی تحت فشار از جمله شیر فلکه ها، بدنه های پمپ قطعات ماشین آلات که در معرض شوک و خستگی هستند، میل لنگ ها، چرخ دنده ها، غلتک ها، تجهیزات فرایند شیمیایی، مخازن ریختگی تحت فشار و...

  • برای خودرو و صنایع وابسته به آن مثلا در ساخت مفصل های فرمان، دیسک ترمزها، بازوها، میل لنگ‌ها و چرخ دند‌ه‌ها، صفحه کلاچ‌ها و...

  • در راه آهن، کشتیرانی و خدمات سنگین و دیگر جاهایی که نیاز به مقاومت در برابر شوک است مثلا در تجهیزات الکتریکی کشتی‌ها، بدنه موتور، پمپ ها، بست ها و غیره

  • قطعات غیر فشاری برای کاربردهای درجه حرارت بالا برای مثال در ساخت قطعات و جعبه های درگیر با آتش، میله های شبکه، قطعات کوره‌ها، قالبهای شمش، قالبهای شیشه، بوته‌های ذوب فلز.

  • اگر چدن های غیر آلیاژی به طور کلی مقاوم به خوردگی بویژه در محیط های قلیایی هستند، چدن‌های نیکل مقاوم و نیکروسیلال و نیکل و کروم بالا به صورت برجسته‌ای مقاوم به خوردگی در محیط هایی مناسب و مختص به خودشان هستند. مهمترین کاربرد این چدنها در پمپهای دنده‌ای حمل اسید سولفوریک، پمپ‌ها و شیرهایی که در آب دریا مصرف می‌شوند، قطعات مورد استفاده در سیستم های بخار و جابجایی محلول های آمونیاکی، سود و نیز برای پمپاژ و جابجایی نفت خام اسیدی در صنایع نفت هستند.
+ نوشته شده در  پنجشنبه 16 آبان1387ساعت 22:36  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 


تصویر

اطلاعات کلی

چدن (cast iron) ، آلیاژی از آهن- کربن و سیلیسیم است که همواره محتوی عناصری در حد جزئی (کمتر از 0.1 درصد) و غالبا عناصر آلیاژی (بیشتر از 0.1 درصد) بوده و به حالت ریختگی یا پس از عملیات حرارتی به کار برده می‌شود. عناصر آلیاژی برای بهبود کیفیت چدن برای مصارف ویژه به آن افزوده می‌شود. آلیاژهای چدن در کارهای مهندسی که در آنها چدن معمولی ناپایدار است به کار می‌روند. اساسا خواص مکانیکی چدن به زمینه ساختاری آن بستگی دارد و مهمترین زمینه ساختار چدن‌ها عبارتند از: فریتی ، پرلیتی ، بینیتی و آستینتی. انتخاب نوع چدن و ترکیب آن براساس خواص و کاربردهای ویژه مربوطه تعیین می‌شود.

طبفه‌بندی چدن‌ها

چدن ها به دو گروه اصلی طبقه‌بندی می‌شوند، آلیاژهایی برای مقاصد عمومی که موارد استعمال آنها در کاربردهای عمده مهندسی است و آلیاژهای با منظور و مقاصد ویژه از جمله چدنهای سفید و آلیاژی که برای مقاومت در برابر سایش ، خوردگی و مقاوم در برابر حرارت بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.

چدن های معمولی (عمومی)

این چدن ها چزو بزرگترین گروه آلیاژهای ریختگی بوده و براساس شکل گرافیت به انواع زیر تقسیم می‌شوند:
  • چدن های خاکستری ورقه ای یا لایه ای: چدن های خاکستری جزو مهمترین چدن های مهندسی هستند که کاربردی زیاد دارند نام این چدن ها از خصوصیات رنگ خاکستری سطح مقطع شکست آن و شکل گرافیت مشتق می‌شود.خواص چدن های خاکستری به اندازه ، مقدار و نحوه توزیع گرافیت‌ها و ساختار زمینه بستگی دارد. خود این‌ها نیز به کربن و سیلیسیم (C.E.V=%C+%⅓Si+%⅓P) و همچنین روی مقادیر جزئی عناصر ، افزودنی‌های آلیاژی ، متغیرهای فرایندی مانند، روش ذوب ، عمل جوانه زنی و سرعت خنک شدن بستگی پیدا می‌کنند. اما به طور کلی این چدن ها ضریب هدایت گرمایی بالایی داشته، مدول الاستیستیه و قابلیت تحمل شوکهای حرارتی کمی دارند و قطعات تولیدی از این چدن ها به سهولت ماشینکاری و سطح تمام شده ماشینکاری آنها نیز مقاوم در برابر سایش از نوع لغزشی است. این خواص آنها را برای ریختگی هایی که در معرض تنش‌های حرارتی محلی با تکرار تنشها هستند، مناسب می‌سازد. افزایش میزان فریت در ساختار باعث استحکام مکانیکی خواهد شد. این نوع حساس بودن به مقاطع نازک و کلفت در قطعات چدنی بدنه موتورها مشاهده می شود دیواره نازک و لاغر سیلندر دارای زمینه‌ای فریتی و قسمت ضخیم نشیمنگاه یا تاقان‌ها زمینه‌ای با پرلیت زیاد را پیدا می‌کند. همچنین در ساخت ماشین آلات عمومی ، کمپرسورهای سبک و سنگین ، قالب‌ها ، میل لنگ‌ها ، شیر فلکه‌هاو اتصالات لوله‌ها و غیره از چدنهای خاکستری استفاده می‌شود.

  • چدن های مالیبل یا چکش خوار: چدن های چکش خوار با دیگر چدن ها به واسطه ریخته گری آنها نخست به صورت چدن سفید فرق می‌کنند. ساختار آنها مرکب از کاربیدهای شبه پایدار در یک زمینه‌ای پرلیتی است بازپخت در دمای بالا که توسط عملیات حرارتی مناسب دنبال می‌شود باعث تولید ساختاری نهایی از توده متراکم خوشه‌های گرافیت در زمینه فریتی یا پرلیتی بسته به ترکیب شیمیایی و عملیات حرارتی می‌شود. ترکیب به کار برده شده براساس نیازهای اقتصادی ، نحوه باز پخت خوب و امکان جذب و امکان تولید ریخته‌گری انتخاب می‌شود. مثلا بالا رفتن Si بازپخت را جلو انداخته و موجب عملیات حرارتی خوب و سریعی با سیلکی کوتاه می‌شود و در ضمن مقاومت مکانیکی را نیز اصلاح می‌نماید. تاثیر عناصر به مقدار بسیار کم در این چدن ها دست آورد دیگری در این زمینه هستند. Te و Bi تشکیل چدن سفید در حالت انجماد را ترقی داده، B و Al موجب اصلاح قابلیت بازپخت و توام با افزایش تعداد خوشه‌های گرافیت می‌شود میزان Mn موجود و نسبت Mn/S برای آسان کردن عمل بازپخت می‌بایستی کنترل گردد. عناصری از جمله Cu و Ni و Mo را ممکن است برای بدست آوردن مقاومت بالاتر یا افزایش مقاومت به سایش و خوردگی به چدن افزود. دلیل اساسی برای انتخاب چدن های چکش خوار قیمت تمام شده پایین و ماشینکاری راحت و ساده آنهاست. کاربردهای آنها در قطعات اتومبیل قطعات کشاورزی ، اتصالات لوله ها ، اتصالات الکتریکی و قطعات مورد استفاده در صنایع معدنی است.

  • چدن های گرافیت کروی یا نشکن: این چدن در سال 1948 در فیلادلفیای آمریکا در کنگره جامعه ریخته گران معرفی شد. توسعه سریع آن در طی دهه 1950 آغاز و مصرف آن در طی سال های 1960 روبه افزایش نهاده و تولید آن با وجود افت در تولید چدن ها پایین نیامده است. شاخصی از ترکیب شیمیایی این چدن به صورت کربن 3.7% ، سیلیسیم 2.5% ، منگنز0.3% ، گوگرد 0.01% ، فسفر 0.01% و منیزیم 0.04% است. وجود منیزیم این چدن را از چدن خاکستری متمایز می‌سازد. برای تولید چدن گرافیت کروی از منیزیم و سریم استفاده می‌شود که از نظر اقتصادی منیزیم مناسب و قابل قبول است. جهت اصلاح و بازیابی بهتر منیزیم برخی از اضافه شونده‌هایی از عناصر دیگر با آن آلیاژ می‌شوند و این باعث کاهش مصرف منیزیم و تعدیل کننده آن است. منیزیم ، اکسیژن و گوگرد زدا است. نتیجتا منیزیم وقتی خواهد توانست شکل گرافیتها را به سمت کروی شدن هدایت کند که میزان اکسیژن و گوگرد کم باشند. اکسیژن‌زداهایی مثل کربن و سیلیسیم موجود در چدن مایع این اطمینان را می‌دهند که باعث کاهش اکسیژن شوند ولی فرآیند گوگردزدایی اغلب برای پایین آوردن مقدار گوگرد لازم است. از کاربردهای این چدن ها در خودروسازی و صنایع وابسته به آن مثلا در تولید مفصل‌های فرمان و دیسک ترمزها ، در قطعات تحت فشار در درجه حرارت های بالا مثل شیر فلکه‌ها و اتصالات برای طرحهای بخار و شیمیایی غلتکهای خشک‌کن نورد کاغذ ، در تجهیزات الکتریکی کشتی‌ها ، بدنه موتور ، پمپ‌ها و غیره است.

  • چدن های گرافیت فشرده یا کرمی شکل: این چدن شبیه خاکستری است با این تفاوت که شکل گرافیت‌ها به صورت کروی کاذب ، گرافیت تکه‌ای با درجه بالا و از نظر جنس در ردیف نیمه نشکن قرار دارد. می‌توان گفت یک نوع چدنی با گرافیت کروی است که کره‌های گرافیت کامل نشده‌اند یا یک نوع چدن گرافیت لایه‌ای است که نوک گرافیت گرد شده و به صورت کرمی شکل درآمده‌اند. ایت چدن ها اخیرا از نظر تجارتی جای خود را در محدوده خواص مکانیکی بین چدن های نشکن و خاکستری باز کرده است.
ترکیب آلیاژ موجود تجارتی که برای تولید چدن گرافیت فشرده استفاده می‌شود عبارت است از: Mg%4-5 ،Ti%8.5-10.5 ، Ca% 4-5.5 ، Al%1-1.5 ، Ce %0.2-0.5 ،Si%48-52 و بقیه Fe. چدن گرافیت فشرده در مقایسه با چدن خاکستری از مقاومت به کشش ، صلبیت و انعطاف‌پذیری ، عمر خستگی ، مقاومت به ضربه و خواص مقاومت در دمای بالا و برتری بازمینه‌ای یکسان برخوردار است و از نظر قابلیت ماشینکاری ، هدایت حرارتی نسبت به چدن های کروی بهتر هستند. از نظر مقاومت به شکاف و ترک خوردگی برتر از سایر چدن ها است. در هر حال ترکیبی از خواص مکانیکی و فیزیکی مناسب ، این چدن ها را به عنوان انتخاب ایده آلی جهت موارد استعمال گوناگون مطرح می‌سازد. مقاومت بالا در مقابل ترک‌خوردگی آنها را برای قالبهای شمش‌ریزی مناسب می‌سازد. نشان دادن خصوصیاتی مطلوب در دماهای بالا در این چدن ها باعث کاربرد آنها برای قطعاتی از جمله سر سیلندرها ، منیفلدهای دود ، دیسکهای ترمز ، دیسکها و رینگهای پیستون شده است.

تصویر

چدن های سفید و آلیاژی مخصوص

کربن چدن سفید به صورت بلور سمانتیت (کربید آهن ، Fe3C) می‌باشد که از سرد کردن سریع مذاب حاصل می‌شود و این چدن ها به آلیاژهای عاری از گرافیت و گرافیت‌دار تقسیم می‌شوند و به صورتهای مقاوم به خوردگی ، دمای بالا، سایش و فرسایش می‌باشند.

  • چدن های بدون گرافیت: شامل سه نوع زیر می باشد:
    • چدن سفید پرلیتی: ساختار این چدنها از کاربیدهای یکنواخت برجسته و توپر M3C در یک زمینه پرلیتی تشکیل شده است. این چدنها مقاوم در برابر سایش هستند و هنوز هم کاربرد داشته ولی بی‌نهایت شکننده هستند لذا توسط آلیاژهای پرطاقت دیگری از چدن های سفید آلیاژی جایگزین گشته‌اند.
    • چدن سفید مارتنزیتی (نیکل- سخت): نخستین چدن های آلیاژی که توسعه یافتند آلیاژهای نیکل- سخت بودند. این آلیاژها به طور نسبی قیمت تمام شده کمتری داشته و ذوب آنها در کوره کوپل تهیه شده و چدن های سفید مارتنزیتی دارای نیکل هستند. Ni به عنوان افزایش قابلیت سختی پذیری برای اطمینان از استحاله آستنیتی به مارتنزیتی در طی مرحله عملیات حرارتی به آن افزوده می‌شود. این جدن ها حاوی Cr نیز به دلیل افزایش سختی کاربید یوتکتیک هستند. این چدنها دارای یک ساختار یوتکتیکی تقریبا نیمه منظمی با کاربیدهای یکنواخت برجسته و یکپاره M3C هستند که بیشترین فاز را در یوتکتیک دارند و این چدنها مقاوم در برابر سایش هستند.
    • چدن سفید پرکرم: چدن های سفید با Cr زیاد ترکیبی از خصوصیات مقاومت در برابر خوردگی ، حرارت و سایش را دارا هستند این چدنها مقاومت عالی به رشد و اکسیداسیون در دمای بالا داشته و از نظر قیمت نیز از فولادهای ضد زنگ ارزان تر بوده و درجاهایی که در معرض ضربه و یا بازهای اعمالی زیادی نیستند به کار برده می‌شوند این چدنها در سه طبقه زیر قرار می‌گیرند:
  1. چدنهای مارتنزیتی با Cr %12-28
  2. چدنهای فریتی با 34-30% Cr
  3. چدنهای آستنیتی با 30-15%Cr و 15-10% Niبرای پایداری زمینه آستنیتی در دمای پایین.
طبقه بندی این چدنها براساس دمای کار ، عمر کارکرد در تنش های اعمالی و عوامل اقتصادی است. کاربرد این چدنها در لوله‌های رکوپراتو ، میله ، سینی ، جعبه در کوره‌های زینتر و قطعات مختلف کوره‌ها، قالب‌های ساخت بطری شیشه و کاسه نمدهای فلکه‌ها است.
  • چدن های گرافیت دار:
    • چدن های آستنیتی: شامل دو نوع (نیکل- مقاوم) و نیکروسیلال Ni-Si ، که هر دو نوع ترکیبی از خصوصیات مقاومت در برابر حرارت و خوردگی را دارا هستند. اگرچه چدن های غیر آلیاژی به طور کلی مقاوم به خوردگی بویژه در محیط های قلیایی هستند، این چدنها به صورت برجسته‌ای مقاوم به خوردگی در محیط هایی مناسب و مختص خودشان هستند. چدن های نیکل مقاوم آستنیتی با گرافیت لایه‌ای که اخیرا عرضه شده‌اند از خواص مکانیکی برتری برخوردار بوده ولی خیلی گران هستند. غلظت نیکل و کرم در آنها بسته به طبیعت محیط خورنده شان تغییر می‌کند. مهمترین کاربردها شامل پمپهای دنده‌ای حمل اسید سولفوریک، پمپ خلا و شیرهایی که در آب دریا مصرف می‌شوند، قطعات مورد استفاده در سیستم‌های بخار و جابه‌جایی محلول‌های آمونیاکی، سود و نیز برای پمپاژ و جابجایی نفت خام اسیدی در صنایع نفت هستند.
    • چدن های فریتی: شامل دو نوع زیر می‌باشد: چدن سفید 5% سیلیسیم در سیلال که مقاوم در برابر حرارت می‌باشد و نوع دیگر چدن پرسیلیسیم (15%) که از مقاومتی عالی به خوردگی در محیطهای اسیدی مثل اسید نیتریک و سولفوریک در تمام دماها و همه غلظتها برخوردارند. اما برخلاف چدن های نیکل- مقاوم ، عیب آن ، ترد بودن است که تنها با سنگ‌زنی می‌توان ماشینکاری نمود. مقاومت به خوردگی آنها در برابر اسیدهای هیدروکلریک و هیدروفلوریک ضعیف است. جهت مقاوم سازی به خوردگی در اسید هیدروکلریک می‌توان با افزودن Si تا 18-16% ، افزودن Cr%5-3 یا Mo %4-3 به آلیاژ پایه ، اقدام نمود.
    • چدن های سوزنی: در این چدنها Al به طور متناسبی جانشین Si در غلظت های کم می‌گردد. چدن های آلیاژهای Alدار تجارتی در دو طبقه بندی یکی آلیاژهای تا Al %6 و دیگری Al%18-25 قرار می‌گیرند. Al پتانسیل گرافیته‌شدگی را در هر دوی محدوده‌های ترکیبی ذکر شده حفظ کرده و لذا پس از انجماد چدن خاکستری بدست می‌آید. این آلیاژ به صورت چدنهای گرافیت لایه‌ای ، فشرده و کروی تولید می‌شوند. مزایای ملاحظه شده شامل استحکام به کشش بالا ، شوک حرارتی و تمایل به گرافیته شدن و سفیدی کم می‌باشند که قادر می‌سازند قطعات ریختگی با مقاطع نازک‌تر را تولید کرد. چدن های با Al کم مقاومت خوبی به پوسته پوسته شدن نشان داده و قابلیت ماشینکاری مناسبی را نیز دارا هستند. محل های پیشنهادی جهت کاربرد آنها منیفلدهای دود ، بدنه توربوشارژرها ، روتورهای دیسک ترمز، کاسه ترمزها ، برش سیلندرها، میل بادامکها و رینگهای پیستون هستند. وجود Al در کنار Si در این نوع چدنها باعث ارائه خواص مکانیکی خوب توام با مقاومت به پوسته‌شدگی در دماهای بالا می‌شود. این آلیاژها مستعد به تخلخل‌های گازی هستند. آلومینیوم حل شده در مذاب می توان با رطوبت یا هیدروکربنهای موجود در قالب ترکیب شده و هیدروژن آزاد تولید کند. این هیدروژن آزاد قابل حل در فلز مذاب بوده و باعث به وجود آوردن مک‌های سوزنی شکل در انجماد می‌شود.
+ نوشته شده در  پنجشنبه 16 آبان1387ساعت 22:35  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 

معرفی

نقره ، یکی از عناصر شیمیایی، با نشانه Ag ، دارای عدد اتمی 47 ، وزن اتمی 107.8682 و در گروه یک فرعی (IB) جدول تناوبی قرار گرفته است. نقره فلزی سفید مایل به خاکستری و براق است و از نظر شیمیایی یکی از فلزات سنگین و از جمله فلزات نجیب و از نظر تجارتی عنصری گرانبها تلقی می‌گردد. نقره یکی از عناصری است که از گذشته های دور و دورانهای باستان بعنوان یک فلز شناخته شده و مورد استفاده واقع میشده و از آن در کتابهای فراعنه مصری ، که قدمت این کتابها به حدود 3600 سال قبل از میلاد مسیح بالغ می‌گردد، بعنوان فلزی که از نظر ارزش دارای {5}{2}frac\ ارزش طلا است، یاد شده است. از نقره ، 25 ایزوتوپ رادیواکتیو شناخته شده اند که دارای اجرام اتمی 102 الی 117 می‌باشند. نقره معمولی از دو ایزوتوپ با جرمهای 107 و 109 تشکیل شده است.

منابع طبیعی

نقره جزء عناصر نسبتا کمیاب بوده و از نظر فراوانی در قشر جامد زمین ، در مرتبه شصت و سومین عنصر قرار دارد. این عنصر تشکیل دهنده حدود6-10 ×1% از پوسته زمین است. برخی اوقات نقره بصورت عنصر آزاد یافت می‌شود (نقره خالص) و گاهی نیز به صورت آلیاژ با سایر فلزات ملاحظه می‌شود. در هر صورت باید توجه داشت که در اکثر نقاط، نقره بصورت مواد معدنی حاوی ترکیبات نقره ملاحظه می‌شود. مهمترین کانیهای نقره عبارتند از: آرجنتیت (Ag2S,argentite) و سرارجیریت (AgCl ,horn silver,Ceragyrite).
از سوی دیگر تعدادی از کانیهایی که در آنها نقره با سولفیدهای سایر فلزات ترکیب شده است نیز وجود دارد که عبارتند از: استفانیت (stephanite) بفرمول(5Ag2S.Sb2S5) ، پلی بازیت (polybasite) بفرمول (Cu_2S, Ag_2S).(Sb_2S_3, As_2S_3)، پروستیت(proustite) بفرمول (3Ag_2S.As_2S_3)و پیرآرجیریت (pyrargyrite) بفرمول (3Ag_2S.Sb_2S_3).
حدود سه چهارم نقره تولیدی ، در حقیقت فراورده جانبی حاصل از استخراج سایر فلزات است. علاوه بر این ، مقدار مهمی از نقره نیز از طریق بازیافت سکه‌های از رده خارج شده که باید با مقداری نقره ممزوج شونده و یا از مقدار نقره آنها کم شود، جمع آوری می‌گردد.همچنین بازیافت نقره از قراضه های صنعتی که ضمنا شامل باقیمانده های عکاسی است، با اهمیت تلقی می‌گردد.

خصوصیات فلز نقره

نقره خالص فلزی براق و نسبتا نرم است که تا اندازه ای سخت تر از طلاست. زمانیکه این فلز پرداخت شود، دارای درخشندگی می‌شود و می‌تواند 95% از نور تابیده به خود را بازتاب نماید. این عنصر در میان کلیه فلزات ، مقام بهترین رسانا در زمینه گرما و الکتریسیته را دارا است و در زمینه قدرت چکش خواری و مفتول شوندگی دارای مرتبه دوم پس از طلا است. چگالی نقره 10.5 برابر آب است، بصورتیکه یک متر مکعب از آن دارای وزن 10500 کیلوگرم می‌باشد. نقره در 961 درجه سانتیگراد ذوب شده و در حدود 2200 درجه سانتیگراد می‌جوشد.
طلا و نقره مانند محلولهای واقعی می‌توانند در هر نسبتی با یکدیگر مخلوط شده و آلیاژ تشکیل دهند. کیفیت نقره و یا بعبارت بهتر عیار آن بر حسب تعداد قسمت نقره خالص در 1000 قسمت مخلوط فلزات بیان می‌گردد و بطور معمول نقره تجاری دارای عیار 999 است.

تصویر

خواص شیمیایی نقره

اگرچه نقره از نظر شیمیایی در میان فلزات نجیب فلزی بسیار واکنش پذیر تلقی می‌گردد، لکن باید توجه داشت که در مقایسه با سایر عناصر از مرتبه واکنش پذیری قابل ملاحظه‌ای برخوردار نمی‌باشد. این عنصر به آسانی اکسیده شدن آهن اکسید نمی‌شود، لکن با گوگرد و هیدروژن سولفید واکنش داشته و تشکیل همان تیرگی آشنا را می‌دهد که در نقره‌هایتان ملاحظه می‌کنید.
برای رفع این نقیصه می‌توان آبکاری نقره را با کمک رودیم به انجام رسانیده و از وقوع تیرگی مورد نظر پیشگیری نمود همچنین با استفاده از کرم (Cream) یا پولیش نقره می‌توان لایه تیره بسیار نازکی را که نقره در ترکیب با گوگرد بوجود آورده است را زدوده و آن را مجددا براق نمود. از طرف دیگر این تیرگی را می‌توان از نظر شیمیایی بوسیله حرارت دادن ظرف مورد نظر در محلوا رقیقی از کلرید سدیم و کربنات هیدروژن سدیم یا قرار دادن قسمت تیره در تماس با فلزی فعالتر مانند آلومینیوم که می‌تواند با گوگرد ترکیب شود و مجددا فلز را به حالت اولیه برگرداند، از بین برد.
نقره نمی‌تواند با اسیدهای غیر اکسیدکننده مانند اسیدهای کلریدریک و سولفوریک یا بازهای قوی مانند هیدروکسید سدیم واکنش نماید، لکن اسیدهای اکسنده مانند اسید نیتریک یا اسید سولفوریک غلیظ آن را در خود حل کرده و یون یک مثبت نقره (+
Ag) را تشکیل می‌دهند. این یون که در کلیه ترکیبات ساده و محلول نقره وجود دارد، تقریبا بصورت ساده ای با استفاده از عوامل احیا کننده آلی مانند آنچه در آئینه های نقره ای ملاحظه می‌شود، به فلز آزاد احیا می‌گردد. برای آبکاری نقره لازم است یونهای کمپلکس نقره احیا شود. یون (+
Ag)بی‌رنگ است، لکن تعدادی از ترکیبات نقره بدلیل نفوذ سایر اجزای تشکیل دهنده ساختمانی رنگینند. باید توجه داشت که اکسیژن درحد حیرت انگیزی در نقطه ذوب نقره به میزان 20 قسمت حجمی از اکسیژن در یک قسمت حجمی نقره حل می‌شود. پس از سرد کردن مایع مورد نظر نیز اکسیژن به میزان 75% قسمت (از نظر حجمی) در نقره باقی می‌ماند.

تجزیه و شناسایی

محلولهای حاوی یون نقره را می‌توان به آسانی تشکیل رسوب کلرید نقره بوسیله افزایش اسید کلریدریک ، شناسایی کرد. این رسوب را می‌توان از رسوبهای سرب و جیوه یک ظرفیتی ، بوسیله قدرت حل شدن آن درهنگام افزودن هیدروکسید آمونیوم اضافی و ایجاد رسوب مجدد با افزودن اسید نیتریک متمایز نمود. مضافا تجزیه وزنی بوسیله کلرید نقره یا برمید نقره که به آسانی قابل رسوب دادن ، خشک کردن و توزین می‌باشند، میسر می‌باشد. همچنین می‌توان یون نقره را بوسیله عمل الکترولیز به نقره فلزی احیا و بدین روش توزین نمود. از محلول تیوسیانات پتاسیم استاندارد شده نیز می‌توان برای تجزیه حجمی نقره استفاده کرد.

ترکیبات نقره

نقره در ترکیباتش اکثرا بصورت یک ظرفیتی است. لکن اکسید ، فلوئورید و سولفید دو ظرفیتی نقره نیز ملاحظه شده است. تعدادی از ترکیبات مهم نقره عبارتند از:

  • نیترات نقره (AgNO_3): ترکیبی بی‌رنگ ، بسیار محلول ، اساسا سمی و به سادگی به نقره فلزی احیا می‌شود و از آن در تهیه ترکیبات نقره ، آئینه های نقره ، جوهرها استفاده می‌شود.

  • هیدروکسید دی آمین نقره Ag(NH_3)_2]OH]: ترکیب کوئوردیناسیونی محلول در آب که به وسیله افزودن هیدروکسید آمونیوم به محلولهای املاح نقره ، تشکیل می‌شود. این ترکیب در اثر ماندن تشکیل ترکیب بسیار منفجره نقره فولمینات شده را می‌دهد.

  • سیانید نقره (AgCN): مورد مصرف بوسیله سیانید سدیم یا پتاسیم اضافی در آبکاری برای تشکیل یونهای کمپلکس-
    Ag(CN)_2و --
    Ag(CN)_3که به فلز نقره احیا می‌شوند.

  • کلرید نقره (AgCl): ترکیب سفید نامحلول که در هیدروکسید آمونیوم حل شده تشکیل یونهای کمپلکس +
    Ag(NH_3)_2 می‌دهد. در عکاسی و نیز بعنوان آشکار کننده یونیزاسیون برای اشعه های کیهانی، کاربرد دارد.

  • برمید نقره (ArBr): ترکیب نامحلول زرد روشن که نسبت به AgCl نامحلولتر است و بیشتر در عکاسی به مصرف می‌رسد.

  • یدید نقره (AgI): ترکیب نامحلول زرد رنگ و نامحلولتر از AgBr است و برای اصلاح وضعیت ابرها به منظور بارندگی (Cloud Seading) و در عکاسی کاربرد دارد.

  • سولفید نقره (Ag_2S): نامحلولترین نمک نقره ، سیاه رنگ و جزء اصلی تشکیل دهنده تیرگی ظروف نقره می‌باشد.

تصویر

کمپلکس های نقره

نقره یک ظرفیتی تعداد زیادی از ترکیبات پایدار کوئوردیناسیونی تشکیل می‌دهد. این ترکیبات اغلب دو کوئوردینانسی بوده، دارای دو گروه یونی یا مولکولی پیوسته به یک یون مرکزی +Ag مانند Ag(CN)_2 می‌باشند. کمپلکسهای کوئوردیناسی مانند -AgCl_3]
2] نیز شناخته شده‌اند و احتمالا کمپلکسهای چهار کوئوردیناسی مانند-AgCl_4]
3] در محلولها رخ می‌دهد. نقره دو ظرفیتی می‌تواند در برابر تجزیه ، بوسیله تشکیل یون +Ag
2 با استفاده از ترکیبات آلی مانند ارتو_ فنانترولین ، پیریدین و alpha' ،\alpha\ _ دی پیریدیل پایدار شود. یون نقره سه ظرفیتی (+Ag
3) نیز با استفاده از کمپلکس شدن به وسیله اتیلن دی بی گوایند پایدار می‌شود. از طرف دیگر کلیه فلزات ضرب سکه ، یعنی مس ، نقره و طلا به آسانی با موادیکه اتمهای نیتروژن ، گوگرد یا هالوژن برای اتصال با آنها تدارک می‌کنند، کمپلکس می‌شوند (در مقایسه با موادیکه تدارک اکسیژن می‌نمایند). بعنوان مثال کمپلکسهای نقره با یون هیدروکسید (در مقایسه با کمپلکسهای هیدروکسیدروی که کوئوردینانس‌شونده خوبی با اکسیژن هستند) خیلی پایدار نیستند، بنابراین اکسید نقره در محلولهای قوی هیدروکسید سدیم فقط به میزان کمی حل می شود، در حالیکه هیدروکسید روی با توجه به کوئوردیناسیون شدنش با هیدروکسید ، در آن حل می‌شود.

موارد کاربرد نقره

  • نقره در اغلب مصارفش با یک یا چند فلز ، آلیاژ شده و بدان صورت مصرف می‌شود. مهمترین مصرف این فلز در ضرب سکه است نقره همچنین دارای مصارف معروفی در زمینه جواهر سازی و ظروف نقره و نیز آب نقره است.

  • به دلیل ناپایداری در مقابل اسیدهایی غیر اکسنده به صورت بوته و یا سایر وسایل شیمیایی مصرف می‌شود و گاهی ابزار آلات جراحی ، لحیم نقره و باطریهای انباره‌ای مقاوم در برابر خوردگی را از نقره تهیه می‌کنند.

  • در آینه سازی به مقدار زیاد نقر ه مصرف می‌شود وهمچنین مقدار زیادی نقره برای تهیه نقره هالیدها در عکاسی مصرف می‌شود.

  • رسانایی عالی نقره موجب کاربرد هرچه بیشتر آن در الکتروتکنیک شده است. از آلیاژهایی که در آنها نقره بعنوان جزئی از کل مصرف می‌شود، می‌توان ملغمه‌های دندانپزشکی و پیستونهای موتور بلبرینگ را نام برد.

  • همچنین نقره دارای خواص قارچ‌کشی است و در مواردی از آن در فرایندهای سالمسازی (Sterilization) آب استفاده می‌شود.

+ نوشته شده در  پنجشنبه 16 آبان1387ساعت 22:34  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 
جنگ‌افزارهای شیمیایی ابزارها یا موادی شیمیایی هستند که به وسیله آنها مثلاً با انفجار بمبی که حاوی مواد سمی و یا شیمیایی هستند انسان‌ها و یا سربازان دشمن را هدف قرار می‌دهند که به آن مواد آلوده می‌شوند و به انواع بیماریها و یا بیماری‌های مخصوص به همان مواد دچار می‌شوند.

 

اسلحه شیمیایی به آن دسته از جنگ‌افزارها گفته می‌شود که در آنها یک یا چند ماده‌ شیمیایی برای کشتن و یا ناتوان کردن انسان‌ها به کار می‌رود. ماده شیمیایی را در مخزن‌هایی کوچک یا بزرگ انبار می‌کنند که به‌وسیله انسان یا وسیله‌ای موتوری حمل می‌شود و پس از شلیک و انفجار ماده شیمیایی را می‌پراکند. با راکت یا هواپیما هم آن مخزن‌ها را پرتاب می‌کنند.

نخستین بار در جنگ جهانی اول این جنگ‌افزار به کار برده شده است. در جنگ جهانی دوم کاربرد چندانی نیافته است اما در جنگ ویتنام نیروهای آمریکایی آن را بسیار گسترده به کار می‌برده‌اند که بمب‌های آتش زای ناپالم (اغلب بنزین ژلاتینه شده... تا به هدف بچسبد و بهتر بسوزاند) معروف‌ترین آن‌ها بوده است.

جنگ‌افزارهای شیمیایی را می‌توان به جنگ‌افزارهای دارای سم‌های چشمی، بینی و دهانی، ریه‌ای و یا پوستی تقسیم کرد، بسته به آن که به کدامیک از اندام‌ها تأثیر می‌گذارد. برخی از گونه‌های عصبی آن کشنده است و بسیار زود انسان‌ها را از پا در می‌آورد، برخی دیگر تنها برای مدتی کوتاه یا بلند ناتوان می‌سازد. برخی از گونه‌های آن اگرچه کشنده نیست اما ناتوانی‌های جسمی ماندگار پدید می‌آورد و زندگانی را بسیار سخت می‌کند. گونه‌هایی از آن در افزارهای پلیس ضد شورش هم به کار برده شده است و اعتراض‌های گسترده‌ای به دنبال آورده است.

جنگ‌افزارهای شیمیایی مانند بمب‌های اتمی و میکروبی در رده سلاح کشتار جمعی رده‌بندی می‌شود و کوشش نیروهای ضد جنگ و صلح‌خواه و سازمان‌های مدنی و شهروندی همواره برای ممنوع ساختن آن‌ها بوده است. ۱۳۷ دولت در سال ۱۹۹۳ پیمانی را امضا کردند که تکامل، تولید و انبار کردن جنگ‌افزارهای شیمیایی را ممنوع می‌کرد و از دولت‌ها می‌خواست در یک دوره ده ساله، یعنی تا سال ۲۰۰۳، همه جنگ‌افزارهای شیمیایی انبار شده را نابود سازند.

حکومت صدام در جنگ عراق و ایران این‌گونه جنگ‌افزار برای کشتار جمعی را نه تنها در آوردگاه‌ها برای کشتن سربازان بلکه در روستاها و شهرها نیز به کار می‌گرفت .

امروزه انتشار دستورهای ساخت و انبار کردن جنگ‌افزارهای شیمیایی کاری جنایت‌کارانه است و انساندوستان نگران دستیابی تروریست‌ها و آدم‌کشان به چنان جنگ‌افزارها هستند.

 

تاریخچه کوتاه

آتش یونانی
آتش یونانی

جنگ افزار های شیمیایی از جمله قیر، روغنهای مختلف، نفت، "آتش یونانی"، اسید های مختلف، آرسنیک ها و غیره از دوران بسیار قدیم مورد مصرف قرار گرفته اند. مثلا اسپارتانها در جنگ "پله پونز" (سالهای ۴۳۱ تا ۴۰۴ قبل از مسیح) از اسید های گوگردی (از جمله دی اکسید سولفور) استفاده میکردند.

طی جنگ جهانی اول بود که برای اولین بار افزار های مدرن جنگ شیمیایی، بخصوص توسط آلمانها، ساخته و مورد مصرف قرار گرفتند. این اعمال با اسید پاشی و پخش ساده گاز های کشنده شروع شدند تا اینکه بعد ها بتوانند با پرتاب این مواد به راه دور نفرات بیشتری از سربازان دشمن را نابود کنند. آلمانها پیوسته پیشرو این صنعت بوده و تا کنون مانده اند. ( ر. ک. جنگ عراق بر علیه ایران که طی آن شرکتهای آلمانی بزرگترین صادر کننده جنگ افزار های شیمیایی به عراق بودند) البته آمریکا، فرانسه، هلند و غیره هم در این امر شریک بودند (ر. ک. همین مقاله به زبان انگلیسی و سایر زبانها)

 
تابلوی یادآوری فروش افزار جنگی شیمیایی توسط آلمان به عراق نصب شده در خیابان فردوسی تهران، روبروی سفارت آلمان.

تابلوی یادآوری فروش افزار جنگی شیمیایی توسط آلمان به عراق نصب شده در خیابان فردوسی  تهران، روبروی سفارت آلمان.

آمریکاییها نیز در جنگ ویتنام هزاران تن "ایجنت اورنج" بروی جنگل های منطقه ریختند تا آن مکان ها یعنی (مخفی گاه ویت کنگ ها) را تبدیل به صحرا کنند. بخش عمده این ماده را نیز آلمانها در اختیار آمریکاییها قرار دادند. تحت تاثیر این ماده مهلک "دی اکسین" دار هنوز پس از بیش از چهل سال در ویتنام بچه های معلول به دنیا میایند.

+ نوشته شده در  سه شنبه 24 مهر1386ساعت 21:59  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 

آسپرین نام تجاری اسید استیل سالیسیلیک است که به صورت قرص های سفید یا بلور های سوزنی شکل یا به صورت پودرهای بلورین موجود می باشد، آسپرین یک مسکن موقتی و آنی خوبی است که تداوم افزایش تولید و فروش آن در طول 20 سال گذشته قابل توجه بوده است و بخاطر فوایدش از سایر مسکن ها به طور چشم گیری پیشی گرفته است.

 

خصوصیات

1) آسپرین نام تجاری اسید استیل سالیسیلیک است.

2) وزن مولکولی آن 180 می باشد.

3) نقطه ذوب آن ما بین 135 تا 137 درجه سلسیوس می باشد.

4) نقطه جوش آن 140 درجه سلسیوس است که در این درجه حرارت تجزیه می گردد.

5) آسپرین دارای بلورهای سوزنی شکل است.

6) آسپرین در آب به مقدار کم و در الکل به مقدار زیاد محلول می باشد.

 

کاربرد و مصارف

1) آسپرین در داروهای برطرف کننده سردرد (مسکن ها) استفاده می شود.

2) اسپرین در داروهایی که فقط با مجوز پزشک فروخته می شوند استفاده می شود.

3) آسپرین در تولید قرص های APC مصرف می شود.

 

آسپرین از ترکیب اسید سالیسیلیک و انیدرید استیک در حضور مقدار کمی سولفوریک اسید غلیظ تولید می شود.

 

روش تهیه :

یک گرم اسید سالسیلیک را داخل ارلن خشک ریخته و 1.5 میلی لیتر انیدرید استیک و 1 الی 2 قطره اسید سولفوریک غلیظ به ان اضافه کنید و با چرخش ارلن سعی کنید کلیه مواد با هم مخلوط شوند .

ارلن را به مدت 15 دقیقه در حمام اب در دمای 60 درجه سانتیگراد نگه دارید و در این مدت محتویات ارلن رابا چرخش هم بزنید.

پس از این مدت 15 میلی لیتر اب سرد به ارلن اضافه کنید که اسپرین به صورت بلورهای جامد ظاهر میگردد. ان را با قیف بوخنر صاف کنید.

برای خالص سازی اسپرین مقدار بدست امده را در 3 میلی لیتر اتانول و 7 میلی لیتر اب در گرما حل کنید و کریستالیزه نمایید.

مکانیسم :

 

مراحل و روش سنتز اسپرین ( منبع انگلیسی )


۱. مراحل و روش سنتز اسپرین ( مقاله با فرمت pdf )

2. مراحل و روش سنتز اسپرین ( مقاله با فرمت pdf )

+ نوشته شده در  سه شنبه 24 مهر1386ساعت 11:43  توسط مدیر وبلاگ |  پیام به مدیر وبلاگ
 
 

سرعت واکنش
سرعت واکنش ، عبارت از تغییر غلظت هر یک از مواد اولیه یا مواد حاصل نسبت به زمان انجام واکنش است.

 نگاه
سرعت یک واکنش ، روند تبدیل مواد واکنش دهنده به محصول در مدت زمان معینی را نشان می‌دهد. سرعت واکنشها یکی از مهمترین بحثها در سینیتیک شیمیایی است. شیمیدانها همیشه دنبال راهی هستند که سرعت واکنش مفید را بالا ببرند تا مثلا در زمان کوتاه بازده بالایی داشته باشند و یا در پی راهی برای کاهش سرعت یا متوقف ساختن برخی واکنشهای مضر هستند. بعنوان مثال رنگ کردن سطح یک وسیله آهنی روشی برای متوقف ساختن و یا کم کردن سرعت زنگ زدگی و جلوگیری از ایجاد اکسید آهن است.

 طبقه بندی واکنشها برحسب سرعت
هدف از مطالعه سرعت یک واکنش این است که بدانیم آن واکنش چقدر سریع رخ می‌دهد. ترمودینامیک شیمیایی ، امکان وقوع واکنش را پیش‌بینی می‌کند، اما سینتیک شیمیایی چگونگی انجام یک واکنش و مراحل انجام آن و سرعت پیشرفت واکنش را بیان می‌کند. از لحاظ سرعت ، واکنشها به چند دسته تقسیم می‌شوند:
۱) واکنشهای خیلی سریع که زمان انجام این واکنشها خیلی کم و حدود ۰,۰۰۰۱ ثانیه است.
۲) واکنشهای سریع که زمان انجام این واکنشها کم و در حدود حساسیت انسان به زمان (ثانیه) است.
۳) واکنشهای معمولی ، اکثر واکنشهایی که در آزمایشگاهها با آنها سر و کار داریم از این نوع هستند و در حدود دقیقه‌ها یا چند ساعت طول می‌کشند.
۴) واکنشهای کند که در حدود روزها و هفته‌ها طول می‌کشند.
۵) واکنشهای خیلی کند که در حدود سالها و قرنها طول می‌کشند.
فقط تعداد اندکی از واکنشهای شیمیایی در سراسر فرآیند با سرعت ثابتی پیش می‌روند. بیشتر واکنشها در آغاز واکنش که غلظت واکنش‌دهنده‌ها بالا است با سرعت پیش رفته و با کم شدن غلظت از سرعت کاسته شده و با کامل شدن واکنش به صفر می‌رسد. برخی از واکنشها هم سرعت آنها پس از مدتی ثابت می‌ماند. چنین واکنشهایی ، واکنشهای تعادلی نام دارند.

 عوامل مؤثر بر سرعت واکنش
عوامل گوناگونی بر سرعت واکنش تاثیر دارند که بطور مختصر در مورد هر کدام توضیحی ارایه می‌شود.
▪ حالت فیزیکی واکنش دهنده‌ها
برای انجام یک واکنش ، واکنش‌دهنده‌ها باید با هم مخلوط شوند تا در مجاورت همدیگر قرار گیرند. اگر واکنش‌دهنده‌ها هم‌فاز باشند، یعنی همگی گاز یا بصورت حل شده در حلالی باشند، واکنش با سرعت بیشتری رخ می‌دهد.
▪ غلظت
غلظت بیشتر واکنش‌دهنده‌ها باعث ایجاد برخورد بیشتر بین آنها می‌شود و هر چه تعداد برخوردها بیشتر باشد، تعداد برخوردهای موثر هم بالا می‌رود بنابراین سرعت واکنش هم بیشتر می‌شود.
▪ دما
از مهمترین عوامل مؤثر بر سرعت واکنشهای شیمیایی است. در برخی از واکنشها با افزایش چند درجه سانتی‌گراد ، سرعت واکنش ممکن است چند برابر بیشتر شود. البته استثناهایی هم وجود دارد.
▪ کاتالیزور
کاتالیزورها سرعت یک واکنش شیمیایی را که از لحاظ ترمودینامیکی قابل انجام است، تغییر می‌دهند. بنابراین نمی‌توانند واکنشهایی را که از نظر ترمودینامیک امکان‌پذیر نیستند، به انجام برسانند. کاتالیزورها با پیش بردن یک واکنش از مسیر دیگر انرژی فعالسازی را کم کرده و باعث افزایش سرعت واکنشها می‌شوند.

 نقش برخورد در سرعت واکنش
برای انجام یک واکنش شیمیایی ، باید مولکولهای واکنش‌دهنده آنقدر به هم نزدیک شوند تا بین آنها برخورد ایجاد شود. این برخوردها وقتی منجر به انجام واکنش می‌شوند که مؤثر باشند، یعنی جهت‌گیری و انرژی برخوردها طوری باشد که بر اثر برخورد برخی پیوندها شکسته شده و پیوندهای جدیدی تشکیل شوند که نتیجه این عمل تولید مولکولهای جدید یعنی محصول است.
سرعت هر واکنش شیمیایی متناسب است با تعداد برخورد مولکولها در واحد زمان. اگر تمام برخوردهای مولکولها منجر به انجام واکنش شود، مدت زمان انجام واکنشها باید خیلی کمتر باشد. طبق محاسبات مختلف از هر ۱۰۱۴ برخورد ، فقط یک برخورد به واکنش منجر می‌شود. یعنی برخوردهایی موجب انجام واکنش می‌شوند که انرژی حاصل از برخورد برابر یا بیشتر از انرژی فعالسازی باشد.

 انرژی فعالسازی
حداقل انرژی لازم که بایستی واکنش‌دهنده‌ها بگیرند تا بتوانند وارد واکنش شوند. انرژی فعالسازی برای تمام واکنش‌های شیمیایی چه گرماگیر و چه گرماده وجود دارد و معمولا از انرژی برخورد میان مولکولها تامین می‌شود.

 

javascripts



google
بزرگترین سایت جاوا اسکریپت ایران
Clock And Date