زبان عربي
زبان انگليسي
زبان فارسي
فروشگاه چسب و رنگ مهرگانفروشگاه چسب و رنگ مهرگانفروشگاه چسب و رنگ مهرگانفروشگاه چسب و رنگ مهرگانفروشگاه چسب و رنگ مهرگانفروشگاه چسب و رنگ مهرگانفروشگاه چسب و رنگ مهرگانفروشگاه چسب و رنگ مهرگانفروشگاه چسب و رنگ مهرگانفروشگاه چسب و رنگ مهرگانفروشگاه چسب و رنگ مهرگانفروشگاه چسب و رنگ مهرگانفروشگاه چسب و رنگ مهرگان
اطلاعات فني
ورود به فروشگاه اينترنتي
دکوراسيون
مقالات
مزايده و مناقصه

 

فرمول پیدایش مواد شیمیایی

گروهی از محققان گروه نساجی دانشکده فنی دانشگاه گیلان طی اجرای پروژه تحقیقاتی با استفاده ازنوعی پلیمر دوستدار طبیعت نانو الیافی برای تولید حسگر و ترمیم بافت تولید کردند که قطر الیاف تولید شده از  68 تا 840 نانو متر است. 

مهندس سید مجتبی علیزاده دربندی - مجری طرح در گفتگو با خبرنگار مهر، با بیان اینکه برای تولید نانو الیاف روشهای مختلفی وجود دارد، اظهار داشت: متداول ترین روش تولید این نوع الیاف الکتروریسی است که در این تحقیقات که با عنوان "ساخت و تعیین مشخصه های نانوساختارهای کشسان برپایه پلی یورتان ها" اجرایی شد، از این روش استفاده شد.

وی به جزئیات این طرح، اشاره کرد و اظهار داشت: در نانوالیاف تولید شده از پلیمر "پلی یورتان" استفاده شد. این نوع پلیمر زیست تجزیه پذیر و دارای خواص کشسانی و الاستیکی بالایی است از این  رو در تولید  الیاف با کاربردهای مختلف به کار برده می شود.


علیزاده ادامه داد: علاوه بر پلیمر پلی یورتان از نانولوله های کربنی با وارد کردن به محلول پلیمری به عنوان تقویت کننده در کامپوزیت و بهبودخواص مکانیکی نانوالیاف استفاده شد که با ایجاد میدان الکتریکی توسط فرآیند الکتروریسی موفق به تولید نانوالیافی با قطر 68 تا 840 نانو متر شدیم.


مجری طرح یاداور شد: در این پروژه پارامترهای مختلفی از جمله تغییرات درصد نانولوله های کربنی و تغییرات ولتاژ اعمالی مورد مطالعه قرار گرفت ضمن آنکه در انجام مراحل فرایند ریسندگی با استفاده از تجهیزات آزمایشگاهی چون میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و استحکام سنجی و رساناسنجی خواص الیاف نیز بررسی شد.


تصویر SEM تهیه شده از نانو الیاف بر پایه پلی یورتان/نانو لوله های کربن علیزاده به بیان نتایج به دست آمده از این مطالعه پرداخت و گفت: نتایج تحقیقات نشان داد که هر چه میزان نانولوله های کربنی بیشتر باشد خواص مکانیکی و الکتریکی الیاف افزایش می یابد.  

 

این محقق به کاربردهای الیاف تولید شده اشاره و اضافه کرد: عمده کاربردهای نانو الیاف های تولید شده در حسگرهای کرنش و بخش پزشکی است. این نانو الیاف به عنوان داربست می تواند در ترمیم بافت مورد استفاده قرار گیرد.

 

تصویر TEM تهیه شده از نانو الیاف و قرار گرفتن نانو لوله های کربنی در ساختار نانوالیاف

                 

وی همچنین از کاربردهای صنعتی این نانو الیاف خبر داد و یاداور شد: این نانو الیاف همچنین می تواند در نانو فیلتراسیون به کاربرده شود.


به گفته وی این پروژه تحقیقاتی با راهنمایی دکتر مهدی نوری اجرایی شد.

اولین ماده ی شناخته شده به عنوان کائوچو (مشتق شده از کلمه ی سرخ پوستی کا، ئو، چو، به معنی درخت تراوش کننده [1] یا گریه کننده ) پلی ایزوپرن بازیافت شده از شیره‌ی درخت هو آی برزیلی می‌باشد. امروزه در مقایسه با کائوچوهای تولید شده به روش مصنوعی، این ماده به عنوان کائوچوی طبیعی(NR) شناخته می شود. کائوچوی طبیعی برای تشکیل اتصال های عرضی (ولکانیزاسیون) در دمای بالا با گوگرد می تواند واکنش دهد. بنابراین، قادر است کاملا از یک حالت چسبناک و خیلی نرم (پلاستیکی ) به حالت الاستیکی – یا از کائوچو به یک لاستیک یا الاستو مر– تغییر کند.در طی توسعه و گسترش تولید مواد سنتزی یا مصنوعی که با کائوچوی طبیعی شبیه باشد، ترکیبات مشابهی بدست آمد که می توانند با گوگرد اتصال عرضی تولید کنند.

به هر حال فقط ترکیبات ماکرومولکولی که دارای پیوند های اشباع نشده هستند می توانند اتصال های عرضی با گوگرد تشکیل دهند. در زنجیره ی پلیمر، یا بخشی دارای پیوند‌های اشباع نشده است و یا بطور کامل همه ی آن از مونومرهای دی انی (دارای پیوند دو گانه) ساخته شده که می تواند به عنوان مثال ، الاستومرهایی مانند پلی ایزوپرن، پلی بو تادین، پلی کلروبوتادین ، استایرن بوتادین یا کوپلیمر اکریلو نیتریل بوتادین را نام برد.

این گروه از کائوچو های مصنوعی (SR) با کشف سایر تر کیبات ماکرو مولکولی که با گوگرد نمی توانستند پخت شوند، ولی با روش های مشابه با استفاده از عوامل شبکه‌ای کننده‌ی دیگر قادر بودند به الاستومر ها تبدیل شوند، به سرعت گسترش یافتند. بنابراین اکنون واژه‌ی کائوچو محدوده‌ی وسیعی از ترکیب‌های خام ماکرو مولکولی را در بر می‌گیرد که برای تشکیل ساختمان شبکه‌ای می توانند اتصال‌های عرضی باسیستم ها و مواد پخت مختلف ایجاد کنند.

کائوچوها علاوه بر توانایی تشکیل ساختمان شبکه ای اتصال های عرضی، باید قابلیت های زیر را داشته باشند:

ترجیح داده می‌شود که کلاف مولکولی کائوچو دارای مولکولهایی با زنجیره های بلند باشند تا بتوانند وقتی در معرض تنش قرار می گیرند، هرچند کوچک، کشیده شوند.

بخش‌ها یا مولکولهای انفرادی زنجیر پلیمرها باید تحت حرکت براونی کوچک[2] در دمای اتاق انعطاف پذیر باشند. بنابراین به نظر می‌رسد بعضی از این مولکولها هنگانی که تنش‌های کششی به انتهای آن اعمال می شود مرتب شده (Hypothetical Conformation) و سپس با فطع نیروس کششی، آنها مجددا به ترکیب تصادفی استاتیکی ایده آل خود بر می‌گردند (حالت حداکثر انتروپی). فرایند تغییر شکل به طور ترمودینامیکی با فرض اینکه تحت شرایط ایده آل و بدون تغییر در انرژی داخلی سیستم قرار دارند، می تواند توضیح داده شود. با قانون اول ترمودینامیک شروع می کنیم:

dF  =  dU  - TdS

Tدمای مطلق، U انرژی داخلی،  Fانرژی آزاد و S انتروپی می‌باشد. برای شرایط ایده آل الاستیسیته‌ی لاستیک، Du = 0 میباشد که از آن  Df = - tDsنتیجه می شود .

این بدین معنی‌ست که در حالت ایده آل ، فرایند تغییر شکل یک ماده‌ی الاستومری فقط با تغییرات در انتروپی ترکیبی یا شکلی[3]  زنجیره پلیمر تعریف می شود،  یعنی این فرایند entropic elasticity می باشد. بعد از قطع تنشی که باعث تغییر شکل شده است، آرایش تصادفی اولیه‌ی مولکول به طور طبیعی دوبار ه شکل می گیرد. کائوچوی طبیعی و بعضی از کائوچو ها‌ی مصنوعی این رفتار ایده آل را در ناحیه‌ی تغییر شکل های خیلی کوچک نیز نشان می دهند. این تغییر در انتروپی هنگام تغییر شکل سریع، یک فرایند گرما‌زا می باشد، و با قطع نیروی تغییر شکل دهنده،  مجددا این حرارت کاملا مصرف می شود زیرا توازن انرژی شبکه‌ی صفر (Zero net) بر قرار است. اگر مولکول های تغییر شکل یافته الاستومر تا خارج شدن گرمای انتروپیکی از آن ها سرد شوند، آرایش جهت یافته‌ی مولکول ها به صورت یخ زده باقی می ماند که این حالت می تواند توسط اعمال حرارت باز گردانده شود.

معرفی تکنولوژی لاستیک، تعاریف و تاریخچه

ماده ی اولیه برای الاستومرها، کائوچو می‌باشد.

الاستومر ها یا رابر‌ها، مانند فلزات، فیبرها، ساروج، چوب، پلاستیک ها یا شیشه ها، طبقه‌ای از مواد هستند بدون اینکه به عنوان یک تکنولوژی جدید قابل تصور نباشند. در حال حاضر، مصرف سالانه‌ی کائوچو بیش از 13میلیون تن مي‌باشد که به همان مقدار نیز افزودنی های آمیزه به همراه آن مصرف می‌شود، این در حالیست که سالانه نیز حدود چهار درصد به میزان مصرف کائوچو اضافه می‌شود. حدود 3/1 از کل کائوچو‌های مصرفی جهان، کائوچوی طبیعی (NR) می باشد، که در کشتزارهای مالزی، اندونزی یا دیگر کشور های جنوب شرقی آسیا و به همان خوبی در آفریقای غربی و آمریکای جنوبی و مرکزی به وسیله ی تولید کنندگان کوچک (small holder) تولید میشود. 3/2 کائوچوهای مورد نیاز نیز به صورت مصنوعی توسط تعداد زیادی از کشور های صنعتی تولید می‌شود و سپس درسراسر جهان توزیع می‌گردد. امروزه ماده‌ی خام برای تولید کائوچوی مصنوعی، به طور عمده هنوز نفت می باشد.

بیش از نصف تولید کل کائوچوی طبیعی و مصنوعی درصنعت تایر سازی و باقیمانده‌ی آن برای تولید انواع قطعات تولیدات صنعتی که محور‌های وسیع و گوناگون‌ را شامل می گردد، مصرف می شود.

محدوده‌ی این تولیدات از دسته موتورها و شیلنگ بنزین و نوارهای دور شیشه و تسمه نقاله های سنگین تا پوسته های نازک برای کلیه های مصنوعی را شامل می شود.

خاصیت مهم الاستومر‌ها، رفتار الاستیکی آنها بعد از تغییر شکل در مقابل فشار[1]، یا کشش[2] می باشد. برای مثال ممکن است یک الاستومر 10 برابر طول خود کشیده شود ولی بعد از حذف کشش، تحت شرایط محیطی ایده ال، به شکل و طول اولیه خود باز خواهد گشت. علاوه براین، الاستومرها با ویژگی هایی نظیر استحکام و سفتی بالا[3] تحت تنش های دینامیکی یا استاتیکی، مقاومت بسیار خوب در مقابل سایش که تنها استیل بالاتر از آن قرار می گیرد، نفوذ ناپذیری در مقابل هوا و آب، و در بعضی موارد، مقاومت بالا در برابر تورم در حلال ها و مقاوم بودن در برابر مواد شیمیایی مشخص می شوند . این خواص دردمای اتاق در دماهای بالاتر نمایش داده می شوند و تحت شرایط معینی و در شرایط آب و هوایی حاد و در جو دارای ازون غنی، این خواص حفظ می شوند. رابر‌ها همچنین قابلیت چسبندگی به منسوجات و فلزات را دارند. الاستومر هادرترکیت با فیبر ها – همانند ریون، پلی آمید، پلی استر ، شیشه یا استیل کورد[4]- با توجه به خواص این عناصر تقویت کننده، قدرت کششی قابل ملاحظه ای پیدا می کنند در حالی که در قدرت افزایش طول آنها[5] کاهش رخ می دهد.

این قابلیت، محدوده‌ی کاربردهای کائوچو‌ها را به طور قابل ملاحظه ای افزایش می دهد. در اتصال الاستومر به فلزات، برای مثال، محصولی با ترکیبی از الاستیسیته الاستومر و سختی فلزات حاصل می شود. این ویژگی می تواند برای طراحان محصولات خیلی مهم باشد.

محدوده‌ی خواصی که با الاستومرها به دست می‌آید در اصل به انتخاب نوع کائوچو‌،  آمیزه‌کاری، فرایند تولید و شکل و طرح محصول بستگی دارد. خواص نهایی محصولات لاستیکی که کیفیت حقیقی الاستومر‌ها را نشان می‌دهد فقط به واسته‌ی آمیزه کاری مناسب با مواد شیمیایی و افزودنی‌ها، که حدود بیست هزار نوع مختلف از آنها وجود دارد، ومواد وسیستم ولکانیزاسیون بدست می‌آید. با توجه به نوع و مقدار کائوچو و مواد افزودنی و شیمیایی در یک‌ آمیزه و با توجه به درجه‌ی ولکانیزاسیون، لاستیک پخت شده با خواص مختلف از جمله سختی، الاستیسیته و یا استحکام می تواند بدست آید. ولی خواص ویژه و تیپیکال الاستومرهای ویژه مثل مقاومت آنها در برابر روغن، بنزین و فرسودگی، در آمیزه‌های پخت شده‌ی مختلف بدون تغییر باقی می ماند.

 

آشنائي با آزمايشگاه XRD :

xrd


 آزمايشگاه آناليز XRD

XRD يكي از تكنيكهاي مهم جهت آناليز ساختاري پليمرهاي معدني و آلي، مينرالها، زئوليتها، فازهاي سيمان، انواع تركيبات معدني مانند سيليكاتها و كاتاليزورهاي مختلف است. اين دستگاه از قابليت هاي فراواني جهت آناليز پردازش داده ها، بانك اطلاعاتي و مقايسه داده ها برخوردار است.
 

 دستگاه XRD اين آزمايشگاه از جديدترين دستگاههاي شركت Bruker آلمان است و از مدرنترين نرم آفزارها در اين دستگاه استفاده شده است. اين دستگاه علاوه بر رفع نيازهاي تحقيقاتي قادر است كه به بخش صنعت مانند صنايع سيمان، سراميك و ديگر صنايع شيميايي معدني سرويس دهد.

اين دستگاه قابليت بالايي در آناليز ترکيبي نمونه‌هاي سفال، ملات، محصولات خوردگي، رنگدانه‌ها، آجر، گچ، سرباره و ...دارد. براي آناليز، هر نمونه ابتدا به صورت پودر بسيار ريز در آمده و در معرض بمباران پرتوهاي اشعه ايکس با طول موج 100-1/0 آنگستروم قرار داده مي‌شود. حاصل کار يک ديفراکتوگرام يا الگوي پراش است. هر نمونه بلورين الگوي پراش منحصر بفردي دارد که مقايسه آن با الگوهاي پراش استاندارد، نوع ترکيب شناسايي مي‌شود.

 

ميزان نمونه مورد نياز براي هر آناليز بسته به نوع نمونه بين 0/5 تا 3 گرم است. با توجه به مقدار نمونه از روش لام يا قرص‌سازي استفاده شود. نتايج نهايي به صورت کيفي ارايه مي‌گردد

 

XRD  مخفف عبارت X Ray Diffraction است . دستگاه XRD  جهت شناسائي ساختمان داخلي بلور ها استفاده مي شود و اساس كار آن روي پراش پودر ماده مورد نظر است . وجود تعداد زيادي از بلورهاي ماده در پودر آن باعث مي شود كه صفحات مختلف كريستالي به طور تصادفي در زواياي متفاوت تحت تاثير اشعه قرار گرفته و شدت پراش آنها اندازه گيري شود . دانه بندي پودر ماده مورد آزمايش بايد در محدوده 1 تا 25 ميكرون باشد تا آزمايش با دقت بيشتري انجام شود .

 

نحوه کار با دستگاه UV:

ابتدا دکمه پشت دستگاه را روشن می کنیم و صبر می کنیم تا دستگاه راه اندازی شود. سپس بوسیله ی دکمه های جهت دار بالا و پایین طول موج دستگاه را طبق نیاز خود(بین 400 تا 700 ) بر اساس استاندارد متد تعیین می کنیم، سپس بوسیله دکمه های جهت دار چپ وراست نحوه نمایش فاکتور مورد اندازه گیری دستگاه را تعیین می کنیم که در اینجا ما  گزینه جذب (Abs) را انتخاب می کنیم.

 

حال آب مقطر را درون سل ریخته سپس به آن واکنشگر اضافه میکنیم(محلول بلنک) و وارد دستگاه می کنیم سپس بوسیله دکمه Cal ،دستگاه را کالیبره می کنیم (جذب نمایش داده شده را صفر میکنیم).سپس محلولهای استاندارد را پس از افزودن Regent برای رنگی کردن محلول ها تا بتوان توسط دستگاه UV جذب آنرا خواند ،وارد دستگاه میکنیم وجذب آنرا می خوانیم ( regent  را براساس مقدار معین شده در استاندارد متد وارد محلول می کنیم ) وپس از آن نمودار کالیبراسیون را  رسم می کنیم. در آخر نیز جذب نمونه ها را می خوانیم و با استفاده از نمودار کالیبراسیون غلظت آنها را بدست می آوریم.

 

نکات مهم در مورد کار با دستگاه UV:


1.در هنگام روشن کردن دستگاه هرگز نباید درب دستگاه را باز کنیم چون دستگاه error خواهد دادو باید سیستم را مجددا راه اندازی کرد.

2.برای تعیین مقدار regent باید به استاندارد متد رجوع کرد ، وطبق آن عمل نمود.

شکافت هسته ای

شکافت هسته‌ای (به انگلیسی: Nuclear fission) فرآیندی است که در آن یک اتم سنگین مانند اورانیوم به دو اتم سبکتر تبدیل می‌شود. وقتی هسته‌ای با عدد اتمی زیاد شکافته شود، بر پایه فرمول اینشتین، مقداری از جرم آن به انرژی تبدیل می‌شود. از این انرژی در تولید برق (در نیروگاه هسته‌ای) یا تخریب (سلاح‌های هسته‌ای) استفاده می‌شود.

وتوهان زمانی که قصد داشت از بمباران اورانیوم با نوترون آن را به رادیم تبدیل کند دریافت که به اتم بسیار کوچک‌تری دست یافته‌است.در تمام واکنش‌های هسته‌ای که تا ان زمان شناخته شده بود تنها ذرات کوچک از هسته جدا می‌شدند اما این بار یک تقسیم بزرگ رخ داده بود. لایز میتنر و اوتو فریش دریافتند که فراوردهٔ این بمباران نوترونی باریم است و جرم هر اتم اورانیم هنگام تبدیل شدن به ذرات کوچک‌تر به اندازهٔ یک پنجم جرم یک پروتون کاهش می‌یابد و این جرم مطابق رابطهٔ اینشتین E=mc² به انرژی تبدیل شده‌است.به خاطر شباهت این پدیدهٔ تقسیم هسته با تقسیم سلولی میتنر و فریش آن را شکافت نامیدند.مقالهٔ این یافته در یازدهم فوریهٔ ۱۹۳۹ در نشریهٔ نیچر با عنوان «واکنش هسته‌ای نوع جدید» منتشر شد.

در تصویر اتم اورانیم-۲۳۵ دیده می‌شود که پس از برخورد یک نوترون متلاشی شده و پرتوهای رادیو اکتیو از خود صادر می‌کند.سپس به دو عنصر باریم-۱۴۱ و کریپتون-۹۲ تقسیم شده و به پایداری می‌رسدودر ضمن سه عدد نوترون دیگر آزاد می‌کند که هر یک موجب شکافت یک هستهٔ اورانیوم دیگر اگر نوترون منفردی به یک قطعه ایزوتوپ 235U نفوذ کند، در اثربرخورد به هسته اتم 235U ، اورانیوم به دو قسمت شکسته می‌شود که اصطلاحا شکافت هسته‌ای نامیده می‌شود.

 

img/daneshnameh_up/2/26/fission.gif

در واکنشهای شکافت هسته‌ای مقادیر زیادی نیز انرژی آزاد می‌گردد (در حدود 200Mev)، اما مسئله مهمتر اینکه نتیجه شکستن هسته 235U ، آزادی دو نوترون است که می‌تواند دو هسته دیگر را شکسته و چهار نوترون را بوجود آورد. این چهار نوترون نیز چهار هسته 235U را می‌شکند. چهار هسته شکسته شده تولید هشت نوترون می‌کنند که قادر به شکستن همین تعداد هسته اورانیوم می‌باشند. سپس شکست هسته‌ای و آزاد شدن نوترونها بصورت زنجیروار به سرعت تکثیر و توسعه می‌یابد. در هر دوره تعداد نوترونها دو برابر می‌شود، در یک لحظه واکنش زنجیری خود بخودی شکست هسته‌ای شروع می‌گردد. در واکنشهای کنترل شده هسته‌ای تعداد شکست در واحد زمان و نیز مقدار انرژی بتدریج افزایش یافته و پس از رسیدن به مقداری دلخواه ثابت نگهداشته می‌شود.

 

 

img/daneshnameh_up/6/6e/fissionanim.gif

 انرژی شکافت هسته‌ای

کشف انرژی هسته‌ای در جریان جنگ جهانی دوم صورت گرفت و اکنون برای شبکه برق بسیاری از کشورها هزاران کیلو وات تهیه می کند (نیروگاه هسته ای). بحران انرژی بر اثر بالارفتن قیمت نفت در سال 1973 استفاده از انرژی شکافت هسته‌ای بیشتر وارد صحنه کرد. در حال حاضر ممالک اروپایی  انرژی هسته‌ای را تنها انرژی می‌داند. که می‌تواند در اکثر موارد جایگزین نفت شود. استفاده از انرژی سایر کشورها خطرات بسیار دارد در حال حاضر تولید الکتریسته با استفاده از شکافت هسته‌ای کنترل شده به میزان زیادی توسعه یافته و مورد قبول واقع شده است. تولید انرژی هسته‌ای در کشورهای توسعه یافته بخش مهمی از طرح انرژی ملی را تشکیل می‌دهد.

 

انرژی بستگی هسته‌ای

می‌توان تصور کرد که جرم هسته ، M ، با جمع کردن Z (تعداد پروتونها) ضربدر جرم پروتون و N تعداد نوترونها ضربدر جرم نوترون بدست می‌آید.

M = Z×Mp + N×Mn


از طرف دیگر M همیشه کمتر از مجموع جرمهای تشکیل دهنده‌های منزوی هسته است. این اختلاف به توسط فرمول انیشتین توضیح داده می‌شود که رابطه بین جرم و انرژی هم ارزی جرم و انرژی را برقرار می‌سازد. اگر یک دستگاه مادی دارای جرم باشد در این صورت دارای انرژی کلی E است. E = M C2 که در آن C سرعت نور در خلا و M جرم کل هسته مرکب از نوکلئونها و E مقدار انرژیی است که در اثر فروپاشی جرم M تولید می‌شود. بنابر این اصول انرژی هسته‌ای بر آزاد سازی انرژی پیوندی هسته ستوار است. هر سیستمی که دارای انرژی پیوندی بیشتر باشد پایدار می‌باشد. در واقع جرم مفقود شده در واکنشهای هسته‌ای طبق فرمول E = M C2 به انرژی تبدیل می‌شود. پس انرژی بستگی اختلاف جرم هسته و جرم نوکلئونهای تشکیل دهنده آن است، که معرف کاری است که باید انجام شود تا نوکلئونها از هم جدا شوند.

 

img/daneshnameh_up/c/cb/nuclearreactors.jpg

مواد شکافتنی مواد ناپایدار برای اینکه به پایداری برسند، انرژی گسیل می‌کنند تا به حالت پایدار برسد. معمولا عناصری شکافت پذیر هستند که جرم اتمی آنها بالای 150باشد ،235U و 238U در معادن یافت می‌شود. 99.3 درصد اورانیوم  معادن 238U می‌باشد. و تنها 7% آن 235U می‌باشد. از طرفی 235U با نوترونهای کند پیشرو واکنش نشان می‌دهد. 238U تنها با نوترونهای تند کار می‌کند، البته خوب جواب نمی‌دهد. بنابراین در صنعت در نیروگاههای هسته‌ای 235U به عنوان سوخت محسوب می‌شود. ولی به دلایل اینکه در طبیعت کم یافت می‌شود. بایستی غنی سازی اورانیوم شود، یعنی اینکه از 7 درصد به 1 الی 3 درصد برسانند.

 

شکافت 235U 

 

در این واکنش هسته‌ای وقتی نوترون کند بر روی 235U برخورد می کند به 236U تحریک شده تبدیل می‌شود. نهایتا تبدیل به باریوم و کریپتون و 3 تا نوترون تند و 177 Mev انرژی آزاد می‌شود. پس درواکنش اخیر به ازای هر نوکلئون حدود 1 Mev انرژی آزاد می‌شود. در واکنشهای شیمیایی مثل انفجار به ازای هر مولکول حدود 30 Mev انرژی ایجاد می‌شود. لازم به ذکر است در راکتورهای هسته‌ای که با نوترون کار می‌کند، طبق واکنشهای به عمل آمده 2 الی 3 نوترون سریع تولید می‌شود. حتما این نوترونهای سریع باید کند شوند.

 

معمای 70 ساله شیمیدانها حل شد!

شیمی دان ها معمای هفتاد ساله ی یک کریستال را حل کردند

محققان دانشگاه فلوریدای امریکا به حل یک معمای علمی که هفت دهه شیمی دان ها را سرگردان کرده بود، کمک کردند. به نظر می رسد یافته های این تیم در آینده منجر به توسعه ی حافظه های رایانه ای قوی تر و لیزر گردد.

شیمی دان ها دریافته اند که چرا نوع ویژه ای از کریستال ها که با عنوان آمونیوم دی هیدروژن فسفات یا ADP  شناخته شده است، به شیوه ی غیر معمولی عمل می کند. ADP در سال 1938 با تعدادی خصوصیت های الکتریکی غیر معمول کشف شد که به طور کامل شناخته شده نبود و به این ترتیب نزدیک به هفتاد سال دانشمندان را سرگردان نمود. در تحقیقات جدید، آن ها با استفاده از ابر رایانه ها و تجزیه های محاسباتی توانستند برای اولین بار دلیلی که منجر به خصوصیت های غیر معمول در ADP می شود را مشخص کنند. ADP مانند تعداد زیادی از کریستال ها خصوصیت های الکتریکی نشان می دهد که فروالکتریک گفته می شود. مواد فروالکتریک شبیه آهن ربا، قطب بار دار مثبت و منفی را در پایین تر از دمای ویژه ای که از مشخصات هر ماده است، نگه می دارند.به این دلیل ADP و سایر مواد شبیه آن، برای ذخیره و انتقال داده ها مفید هستند. بنابراین ADP معمولاً در ابزارهای حافظه ی رایانه، فناوری نوری فیبر، لیزر ها و سایر کاربردهای نوری-الکتریکی به کار می رود.

 آن چه که محققان در مورد ADP پیچیده می دانستند خصوصیت غیر معمول آن به عنوان ماده ی آنتی فروالکتریک بود. در آنتی فروالکتریسیته یک لایه از مولکول در کریستال یک قطب منفی و یک قطب مثبت دارد اما لایه ی بعدی دارای بار معکوس است. این بار معکوس لایه به لایه در تمام کریستال دیده می شود.

شیمی دان ها با استفاده از ابر رایانه ها توانستند محاسبات بسیار پیچیده و متعددی را انجام دهند که ممکن نبود در آزمایشگاه انجام شود. به عنوان مثال آن ها توانستند تا زاویه ی یون های آمونیوم را در ADP تغییر دهند و سپس تأثیرات آن را روی بار الکتریکی کریستال محاسبه کنند و این دستاورد سرانجام منجر به حل این معمای هفت دهه ای شد.

محققان دریافتند که موقعیت یون های آمونیوم در ترکیب همانند وجود تنش یا نقص های کریستالی، معین میکند که ماده رفتار فروالکتریک یا آنتی فروالکتریک داشته باشد. تحقیقات این تیم از دو نظر دارای اهمیت است. اول این که، منجر به ساخت ترکیبات جدیدی در آینده می شود که دارای دو خصوصیت فرومغناطیس و آنتی فرومغناطیس باشند. این کشف درهای تازه ای را در فناوری حافظه ی رایانه ها می گشاید و شاید نقشی را در توسعه ی رایانه های کوانتومی ایفا کند. دوم این که، این تحقیق شیوه ی تازه ای در آزمایش مواد با استفاده از ابر رایانه ها می باشد . به این ترتیب می توانیم به سرعت آزمایش هایی را که حتی در آزمایشگاه ممکن نیست، انجام دهیم تا ببینیم مواد در شرایط متفاوت چگونه عمل می کنند.


ارائه روش جدیدی برای شکستن پایدارترین پیوندهای شیمیایی

به گزارش خبرگزاری مهر، پیوندهای نیتروژن و منواکسید کربن دو پیوند بسیار محکم شیمیایی هستند.

اکنون گروهی از محققان دانشگاه کورنل روشی را ابداع کرده اند که امکان شکستن این پیوندها را در دما و فشار محیط میسر می کند. نتایج این تحقیقات می تواند در صنایع ترکیبات نیتروژنی آلی منجر به کاهش قابل توجه انرژی و هزینه شود.

نیتروژن مولکولی در طبیعت از دو اتم نیتروژن با یک پیوند سه تایی ساخته شده است. پیوند سه تایی یکی از پایدارترین پیوندهای شیمیایی است که وجود دارد.

این محققان برای شکستن پیوندهای نیتروژن از فلز هافنیم استفاده کردند. در مرحله اول، این فلز سنگین به دور دو اتم نیتروژن می چرخد. فلز با نیتروژن واکنش می دهد و دو پیوند از سه پیوند نیتروژن را میشکند و یک مولکول 'هافنیم نیتروژن' را می سازد.

در این مرحله منواکسید کربن (که پیوند بسیار پایداری دارد) به ترکیب افزوده می شود و با این مولکول جدید واکنش می دهد. به این ترتیب آخرین پیوند نیتروژن را هم می شکند. مولکولی که از واکنش میان کربن و نیتروژن تشکیل می شود 'اکسامید' نام دارد که زمانی که اسید اضافه می شود فلز هافنیم را آزاد می کند.

براساس گزارش ساینس مگزین، ترکیبات نیتروژن و کربن در صنایع دارویی و ساخت نایلون کاربردهای بسیاری دارند اما به دلیل پایداری بالا تشکیل آنها نیازمند صرف هزینه و انرژی بسیار زیادی است. اکنون با این روش جدید می توان تاحد قابل ملاحظه ای در این هزینه ها صرفه جویی کرد.

سنتز استیل سالیسیلیک اسید (آسپرین)

بوسیله استیله کردن عامل OH در سالیسیلیک اسید براحتی میتوان آسپرین تهیه کرد. این کار به روشهای متفاوتی امکان پذیر است. یکی از این روشها استفاده از استیک انیدرید در محیط اسیدی میباشد که با توجه به نقش کاتالیستی اسید معمولا در حضور استیک اسید یا سولفوریک اسید انجام میشود.

 روش مورد بحث دیگر استفاده از استیل کلرید در حضور پیریدین میباشد.

بخش عملی

الف) سنتز آسپرین با استفاده از استیک انیدرید:

 

 

 

 

در یک ارلن 250 میلی لیتری 6 گرم سالیسیلیک اسید را با 9 میلی لیتر استیک انیدرید مخلوط کنید و 4-3 قطره سولفوریک اسید غلیظ به آن اضافه کنید. مخلوط واکنش را ضمن هم زدن در یک حمام آب به مدت 15 دقیقه در دمای 60 درجه سانتیگراد حرارت دهید. آن را سرد کرده و در یک بشر حاوی 100 میلی لیتر آب سرد همراه با هم زدن بریزید. رسوب را با کمک قیف بوخنر صاف کرده و با آب سرد بشویید. پس از خشک کردن راندمان و نقطه ذوب را تعیین کنید.

برای خالص سازی کامل میتوان بر روی محصول در حلال بنزن تبلور مجدد انجام داد. برای این کار، آب حلال مناسبی نمیباشد. پس از تبلور مجدد راندمان و نقطه ذوب را محاسبه نموده و با مرحله قبل مقایسه کنید.

 

ب) سنتز آسپرین با استفاده از استیل کلراید:

 

در یک ارلن 250 میلی لیتری 6 گرم سالیسیلیک اسید را در 5 میلی لیتر پیریدین حل کنید. ارلن را در حمام یخ بگذارید و 5 میلی لیتر استیل کلرید را از داخل یک قیف جدا کننده قطره قطره و همراه با بهم زدن شدید به محلول داخل ارلن اضافه کنید. پس از اتمام افزایش، مخلوط واکنش را در یک حمام آب به مدت 5 دقیقه گرم کنید و سپس سرد نمائید. هنگام سرد کردن یک جسم نیمه جامدی تشکیل میگردد که حدود 60 میلی لیتر آب سرد و چند تکه یخ به آن اضافه کنید و مخلوط را به هم بزنید. کریستالها را با قیف بوخنر صاف کرده و با آب سرد بشویید و سپس خشک کنید. نقطه ذوب و راندمان را محاسبه کرده و بروش قبلی خالص کنید.

تهیه آب اکسیژنه (H2O2)

تهیه آب اکسیژنه (H2O2)

روش 1)

مواد لازم: باریم پراکسید، سولفوریک اسید 20%، باریم کربنات، یخ

روش کار: درون یک ارلن کوچک 25 میلی لیتر سولفوریک اسید 20% ریخته و پس از سرد کردن (ارلن را درون آب یخ قرار دهید) به تدریج 5 گرم BaO2 به آن اضافه کنید (ارلن همچنان درون آب یخ باشد) در این حالت باریم سولفات ته نشین میشود. سپس به آن حدود یک گرم BaCO3 جامد اضافه نموده، رسوب را صاف کنید. محلول زیر صافی آب اکسیژنه میباشد.

 

روش 2)

مواد لازم: باریم پراکسید، سولفوریک اسید

روش کار: 30 گرم باریم پراکسید را در یک بشر با کمی آب به صورت خمیر در آورید. در یک ارلن 60 میلی لیتر سولفوریک اسید 4 نرمال بریزید و آنرا در یک تشت آب – یخ قرار دهید تا کاملا سرد شود. سپس به تدریج خمیر باریم پر اکسید را به آن اضافه کنید و بهم بزنید. پس از تمام شدن باریم پر اکسید رسوب را صاف کنید. محلول زیر صافی آب اکسیژنه است.

 

روش 3)

مواد لازم: باریم پراکسید، کپسول گاز CO2

روش کار: 10 گرم باریم پراسید را داخل ارلن در آب یخ به صورت معلق در آورید و به آن مقدار کافی گاز کربن دی اکسید وارد کنید. رسوب را با صاف کردن از آب اکسیژنه جدا کنید.

 

روش 4)

مواد لازم: فسفریک اسید، سدیم پراکسید

روش کار: در یک لوله آزمایش مقدار 10 میلی لیتر فسفریک اسید بریزید و آنرا در ظرف آب یخ نگهدارید. پس از سرد شدن به آن مقدار کمی سدیم پراکسید اضافه کنید.

 

 

روش 5)

مواد لازم: سدیم دی هیدروژن ارتو فسفات، سدیم  پراکسید، سدیم هیدروکسید، فسفریک اسید، یخ

روش کار: محلولی از 5 گرم سود در 40 میلی لیتر آب مقطر تهیه کنید. به محلول فوق 8 میلی لیتر ارتو فسفریک اسید اضافه کنید. مخلوط را پس از به هم زدن در آب یخ سرد نمائید. این واکنش منجر به سدیم دی هیدروژن فسفات میشود.

2/2 گرم سدیم پر اکسید پودر شده را به محلول سیر شده سدیم دی هیدروژن ارتو فسفات به تدریج ضمن سرد کردن و به هم زدن به وسیله یک میله شیشه ای، اضافه نمایید. (چنانچه درجه حرارت محیط زیاد پایین باشد بلورهای دی سدیم هیدروژن ارتو فسفات 12 آبه با قدری یخ متبلور میشود.)

درجه حرارت محیط را به (1-) درجه سانتیگراد زیر صفر برسانید و رسوب تولید شده را صاف کنید. محلول زیر صافی آب اکسیژنه است.

 


 

سنتز بنزوپیناکول (یک واکنش فتوشیمیایی)

واکنشهای فتوشیمیائی مربوط به مولکولهایی است که با انرژی زیادی برانگیخته میشوند و روشهای سنتزی دیگر برای آنها مشکل است. از انواع واکنشهای فتوشیمیایی میتوان دیمر شدن، فتوایزومریزه شدن، اکسایش و کاهش را نام برد.

احیاء فتوشیمیایی بنزوفنون یکی از قدیمی ترین واکنشهای شناخته شده میباشد. بدین صورت که در حضور یک حلال پروتون دهنده مثل 2-پروپانل و نور ماوراء بنفش (hν)، یک محصول دیمر نامحلول به نام بنزوپیناکول تشکیل میدهد.

 

 

 

 

روش کار

در یک لوله آزمایش خشک به ابعاد 150 * 18 میلی متری 1 گرم بنزوفنون ریخته و آنرا با حدود 8 میلی لیتر ایزوپروپانل در حرارت ملایم حل کنید. سپس یک قطره استیک اسید گلاسیال اضافه کرده و تا سر لوله را با ایزوپروپانول پر کنید. درب لوله را با یک چوب پنبه ببندید بطوریکه هوای داخل آن به طور کامل خارج شود. چوب پنبه را با یک نوار پلاستیکی به طور کامل ببندید (نباید هوا داخل لوله باشد زیرا اکسیژن هوا با رادیکالها واکنش داده و واکنش اصلی را متوقف میکند).

لوله را در یک بشر کوچک پشت پنجره آزمایشگاه در معرض نور خورشید قرار دهید. پس از یک هفته واکنش کامل شده و بلورهای زیادی تشکیل میشود. بلورهای تشکیل شده را صاف کنید و پس از خشک کردن نقطه ذوب آنرا تعیین نمایید. راندمان واکنش در شرایط مناسب حد اقل 90% است.

 

 

 

مکانیسم


 

ساختار جدیدی از آب با قابلیت الاستیکی

دانشمندان ژاپنی در آژانس علم و فن آوریJST نوعی آب ساخته اند که دارای قابلیت الاستیکی است. به

گونه ای که نام آن را آب الاستیک گذاشته اند. 95% اين ترکیب، همان آب است. و در واقع از 95 درصد

آب خالص تشکیل شده است.

در این آب الاستیکی2 گرم خاک رس و همچنين مقدار نسبتا اندکی از املاح هم وجود دارد. حاصل آن

ترکيب جدید ژله مانندی که دارای خاصیت ارتجاعی و چسبندگی می باشد را به وجود آورده است. گفته می

شود که مراحل تحقیق و بررسی پيرامون این ترکيب جدید تا سپتامبر 2010 خاتمه می یابد. از کاربرد

های مهم این ترکیب در زمینه پزشکی برای پوشاندن سطوح زخم ها نام برده شده است. همچنین محققين

ژاپنی بر این باورند که اگر بتوانند با راه کاری غلظت این ترکيب را افزایش دهند، می توان از آن به

عنوان يک نوع پلاستيک سالم و سازگار با محیط زيست برای کاربرد های انسان استفاده کرد. تصورش

را بکنید به جای نفت بتوان از آب برای ساخت پلاستیک استفاده کرد. بدون هیچ آلودگی. جالب است. از

این به بعد آب را به غیر از سه حالت جامد، مايع و گاز می توان در وضعيت ژله ای نيزدید .

   

 
تبليغات










صفحه اصلي
نقشه سايت
RSS
فروشگاه
صفحه اصلی | ارتباط با ما | اطلاعات کلی | اطلاعات فنی | دکوراسیون
کليه حقوق اين وب سايت متعلق به فروشگاه چسب و رنگ مهرگان مي باشد
تلفن: 34586747-34586764 (026)
ايميل: info@mehreganchemist.com
طراحي سايت و بهينه سازي سايت توسط سارگون