<
X
تبلیغات
نماشا
پنج‌شنبه 8 اسفند‌ماه سال 1392 @ 20:41

تولید کیک‌ گوگرد از گاز خروجی پالایشگاه‌ ها

تولید کیک‌ گوگرد از گاز خروجی پالایشگاه‌ ها

به کارگیری فرآیند سولفیران یعنی جداسازی مستقیم سولفید هیدروژن از جریان‌های گازی یکی از راه‌هایی است که با اجرای آن در صنایع نفت و گاز علاوه بر به‌کارگیری از گاز‌های همرا ه سوزانده شده، می‌توان شاهد احیای محیط زیست و جلوگیری از جریمه‌های بین‌المللی به علت آلودگی زیست‌محیطی باشیم.

سولفیران فرآیندی است که سولفید هیدروژن را از جریان‌های گازی حذف و به صورت مستقیم و در یک مرحله به وسیله یک کاتالیست هموژن حاوی محلول کمپلکس، از نمک آهن معروف به کیلات آهن به گوگرد عنصری تبدیل می‌کند.
طی فرآیند تولید، سولفید هیدروژن به طور سریع و کاملاً انتخابی توسط محلول کیلات آهن جذب، سپس در اثر واکنش اکسیداسیون. احیاء و به گوگرد تبدیل می‌شود.

فرآیند سولفیران محدودیتی از نظر میزان غلظت سولفید هیدروژن همراه گاز ندارد و قادر است تغییرات در غلظت سولفید هیدروژن را نیز تحمل کند. از آنجا که تنها بخش جذب با جریان گاز تماس دارد، حجم گاز ورودی تنها بر ابعاد این بخش تأثیر می‌گذارد و سایر بخش‌های بازیابی و جداسازی تابعی از میزان سولفید هیدروژن همراه خوراک هستند.لازم به ذکر است میزان تبدیل سولفید هیدروژن به گوگرد عنصری، در فرآیند سولفیران بالاتر از 6/99 است.

البته در این فرآیند برای حفظ فعالیت کاتالیست، بهبود عمل جداسازی و به منظور بهبود عملیات، لازم است مقادیری کاتالیست و مواد شیمیایی به عنوان مواد افزودنی به سیستم تزریق شود.
فرآیند سولفیران از 3 بخش جذب، بازیابی کاتالیست و جداسازی گوگرد تشکیل شده است ابتدا جریان گاز حاوی سولفید هیدروژن با کاتالیست کیلات آهن آمیخته شده و مقدار قابل توجهی سولفید هیدروژن در این دستگاه از گاز ترش جدا می‌شود. در اثر تماس گاز با محلول کاتالیست، ابتدا سولفید هیدروژنی که جذب محلول شده یونیزه می‌شود و سپس یون سولفید با یون 3 ظرفیتی آهن که درچنگال‌های عامل کمپلکس کننده قرار دارد واکنش داده و تبدیل به  گوگرد عنصری می‌شود.
جریان دوغابی مخلوط خارج شده نیز به قسمت پایین برج جذب وارد می‌شود سپس جریان گاز که هنوز حاوی مقادیری سولفید هیدروژن است، به دلیل اختلاف دانسیته از مایع جدا می‌شود و به طرف بالای برج حرکت می‌کند و در طول برج با محلول کاتالیست کیلات آهن که از بالای برج به طرف پایین برج جریان دارد تماس داده می‌شود. به این ترتیب باقیمانده سولفید هیدروژن از جریان گاز جدا می‌‌گردد.
بدین ترتیب گاز خارج شده از برج جذب، تقریباً عاری از سولفید هیدروژن می‌شود و درواقع میزان آن کمتر از 01 ppm (واحد در میلیون)‌ خواهد بود. در ضمن جریان مایعی که از پایین برج جذب خارج می‌شود، به دلیل واکنش شیمیایی احیا شده و حاوی ذرات ریز گوگرد عنصری است. به منظور احیای کاتالیست، دمای این جریان ابتدا در مبدل تنظیم  و سپس جریان به سمت ظرف اکسیدایزر هدایت می‌شود.
در این ظرف جریان هوا (حاوی اکسیژن) دمیده می‌شود تا اکسیژن همراه هوا، ابتدا در محلول کاتالیست جذب شود و سپس با یون آهن 2 ظرفیتی واکنش داده و آن را به یون 3 ظرفیتی بازگرداند.
کاتالیست بازیابی شده از اکسیدایزر به بخش جذب بازگردانده می‌شود و بخشی از جریان دوغابی از ظرف اکسیدایزر خارج شده و به بخش جداسازی هدایت می‌شود تا در این بخش پس از جداسازی گوگرد، محلول کاتالیست شفاف به بخش بازیابی عودت داده شود. در نهایت از این فرآیند کیک گوگرد حاصل می‌شود که برای مصارف کشاورزی مناسب است یا پس از خالص‌سازی بیشتر به مصارف عمده دیگر می‌رسد.

منبع: http://www.jamejamonline.ir/newstext.aspx?newsnum=100942485399

پنج‌شنبه 30 آبان‌ماه سال 1392 @ 22:18

MTBE (متیل ترسیو – بوتیل اتر)

MTBE (متیل ترسیو – بوتیل اتر) یک ماده آلی اکسیژن دار است که امروزه در ایران و برخی کشورهای جهان به صورت گسترده در بنزین بدون سرب استفاده می شود در ابتدای انتخاب و استفاد ه از این ماده در سوخت مزایای زیست محیطی آن مورد توجه بود ولی اکنون پس از گذشت چند سال از مصرف آن در دنیا مشخص شده است که MTBE دارای امکان تاثیرات سوء روی انسان بوده و دارای پتانسیل آلودگی محیط زیست است. ورود MTBE به منابع آب و خاک به روشهای مختلف انجام می گیرد .MTBE در خاک بسیار متحرک است و حرکت آن در آب تابع قوانین حرکت آب در خاک است. MTBE مقاومت زیادی به تخریب زیستی دارد و نیمه عمر آن در آب بالاست ، جذب آنها توسط ذرات خاک ضعیف است ،حلالیت بالایی در آب دارد و بسیار متحرک است . این عوامل باعث حرکت MTBE به سمت آبهای زیر زمینی و جمع این ماده در این آبها می گردد و از آنجا که آبهای زیرزمینی در شرب و کشاورزی استفاده دارند با تهدید سلامتی انسان و طبیعت باعث معضلات زیست محیطی می گردد درحال حاضر USEPA حد مجاز این ماده در آبهای آشامیدنی راpb ۴۰ ۲۰ تعیین کرده است. با توجه به مصرف گسترده MTBE در ایران قبل از آنکه این ماده به معضل زیست محیطی در کشور تبدیل گردد باید راهکارهی مناسب ادامه و ا عدم مصرف آن مشخص شود.

سه‌شنبه 14 آبان‌ماه سال 1392 @ 22:31

مایعات خنک کنندخ موتور خودرو

با شروع فصل زمستان یکی از کالاهایی که مورد تقاضای دارندگان خودرو قرار می گیرد، مایعات خنک کننده موتور است که در بازار اصطلاحاً با عنوان ضدیخ شناخته می شود. ضدیخ، یک ترکیب شیمیایی شامل اتیلن گلیکول، بازدارنده های خوردگی، مواد ضدکف، رنگ و آب است که مخلوطی از آن با آب به عنوان پایین آورنده نقطه انجماد مایعات خنک کننده موتورخودرو به کار می رود. ضدیخ همچنین به عنوان افزایش دهنده نقطه جوش آب در سیستم خنک کننده موتورهای درون سوز نیز به کار می رود که مخلوط۴۰ تا۷۰ درصد آن در چهار فصل سال مناسب است. اجزای تشکیل دهنده مایعات خنک کننده موتور عبارتند از: سیال پایه، بازدارنده های خوردگی، مواد ضدکف، آب، رنگ.
براساس استانداردهای بین المللی و استاندارد ملی ایران انواع مایعات خنک کننده موتور را می توان به این شرح برشمرد:
۱) مایعات خالص برپایه اتیلن گلیکول
۲) مایعات خالص برپایه پروپیلن گلیکول
۳) مایعات از پیش رقیق شده، آماده برای مصرف برپایه اتیلن گلیکول(۵۰ درصد حجمی)
۴) مایعات از پیش رقیق شده، آماده برای مصرف برپایه پروپیلن گلیکول(۵۰ درصد حجمی)


خواص مایعات خنک کننده مناسب موتور
▪ ضدیخ باید قادر به پایین آوردن نقطه انجماد آب تا حداقل دمای ممکن در فصل زمستان باشد.
▪ از نظر شیمیایی و کارکرد پایداری کافی داشته باشد.
▪ از نقطه جوش بالایی برخوردار بوده و در درجه بالا، تولید رسوب نکند.
▪ روی لاستیکهای مصرفی در سیستم، اثر نامطلوب نداشته باشد.
▪ حرارت را به خوبی منتقل کرده و هیچگونه اثر نامساعدی روی تبادل حرارتی در سیستم خنک کننده نداشته باشد.
▪ دارای کمترین اثر سمّی باشد.
▪ آتشگیر نباشد.
▪ بوی نامطلوب نداشته باشد.
▪ دارای کف جزیی باشد.
▪ ضریب انبساط پایین داشته باشد.
▪ در دماهای پایین گرانروی کم و قابل قبول داشته باشد.

ادامه مطلب ...
سه‌شنبه 14 آبان‌ماه سال 1392 @ 22:29

قصه حسن کچل و اتمهای کربن

پنج‌شنبه 9 آبان‌ماه سال 1392 @ 22:55

کامپوزیت ها

لطفا به  لینک یک و دو   مراجعه فرمایید

دوشنبه 6 آبان‌ماه سال 1392 @ 22:27

پیش از اینها فکر می کردم خدا....

خانه ای دارد کنار ابر ها

مثل قصر پادشاه قصه ها 

خشتی از الماس خشتی از طلا 

پاِِِیه های برجش از عاج وبلور 

بر سر  تختی نشسته با غرور 

ماه برق کوچکی از تاج او 

هر ستاره ، پولکی از تاج او 

اطلس پِیراهن او ، آسمان

نقش روی  دامن او ،کهکشان 

رعد وبرق شب ، طنین خنده اش

سیل وطوفان ،نعره توفنده اش 

دکمه ی پیراهن او ، آفتا ب

برق تیغ خنجر او ماهتاب

ادامه مطلب ...
پنج‌شنبه 2 آبان‌ماه سال 1392 @ 21:11

 

 

 

 

شیمی کامپیوتری که نوبل 2013 را به خود اختصاص داد، چیست؟

دانش > دانش‌های بنیادی - برندگان نوبل شیمی امسال با تلفیق فیزیک کلاسیک و کوانتوم و استفاده از محاسبات کامپیوتری، درک ژرف‌تر و دقیق‌تر سازوکارهای اسرارآمیز شیمی را امکان پذیر ساخته‌اند 

 شیمیدان‌های سراسر جهان، هر روز بیش از پیش آزمایش‌های خود را به کامپیوتر منتقل می کنند و به جای آزمایشگاه، انجام آن را به کامپیوتر خود می‌سپارند. مارتین کارپلوس، مایکل لویت و آریش وارشل به کمک شیوه‌هایی که در دهه 1970/1350 پایه‌گذاری کردند، توانستند هر گام کوچک فرایندهای شیمیایی پیچیده را که برای چشم غیر مسلح رویت‌ناپذیر است، به این ترتیب بیازمایند.

برای این که شما؛ خواننده گرامی؛ بفهمید نوع بشر چه سودی از این کار برده، یک مثال می‌زنیم. روپوش آزمایشگاه خود را بپوشید تا یکی از مهم‌ترین واکنش‌های شیمیایی روی زمین را شبیه‌سازی کنید: فوتوسنتز. واکنش‌های شیمیایی رخ دهنده در برگ‌های سبز که جو زمین را سرشار از اکسیژن می‌کند، یکی از پیش‌نیازهای تشکیل حیات بر روی زمین است. ولی این مسئله از دید زیست‌محیطی هم جذاب است. اگر بتوانید فوتوسنتز را شبیه سازی کنید، می توانید سلول‌های خورشیدی پیچیده‌تری بسازید. وقتی مولکول‌های آب شکافته می شوند، اکسیژن آزاد می شود، ولی هیدروژن هم آزاد می‌شود که می‌توان از آن برای حرکت دادن خودروها استفاده کرد. در نتیجه انگیزه کافی برای این که خود را درگیر این پروژه کنید، وجود دارد: اگر موفق به حل مسئله فوق شوید، گام بزرگی در جهت کمک به حل مسئله اثر گلخانه‌ای برداشته‌اید.

یک عکس بیش از هزار کلمه است؛ ولی همه چیز نیست‌به عنوان گام اول، شاید بهتر باشد به سراغ اینترنت بروید و تصویری سه بعدی از پروتئین‌هایی بیابید که فوتوسنتز را مدیریت می‌کنند. چنین تصاویری بر روی اینترنت به رایگان قابل برداشتن هستند. می‌توانید تصویر پیدا شده را روی کامپیوتر خود بچرخانید. این تصویر مولکول‌های غول‌آسای پروتئینی را نشان می‌دهد که از ده‌ها هزار اتم تشکیل شده‌اند. جایی در آن میان، یک منطقه کوچک وجود دارد که مرکز واکنش نامیده می‌شود. این جایی است که مولکول‌های آب تجزیه می‌شوند. ولی تنها چند اتم مستقیما در واکنش دخالت دارند. در میان چیزهای دیگر، می‌توانید چهار یون منگنز، یک یون کلسیم و چندین اتم اکسیژن ببینید. این تصویر به وضوح نشان می‌دهد که اتم‌ها و یون‌ها چگونه در ارتباط با هم قرار می‌گیرند، ولی چیزی در مورد کاری که این اتم‌ها و یون‌ها انجام می‌دهند نمی‌گوید. این همان چیزی است که باید دریابید. الکترون‌ها باید به ترتیبی از آب استخراج شوند و از چهار پروتون هم باید حفاظت شود. چگونه چنین چیزی رخ می‌دهد؟

تعیین جزئیات این فرایند با شیوه‌های سنتی شیمی غیر ممکن است. خیلی چیزها در کثری از یک هزارم ثانیه رخ می‌دهند؛ سرعتی که بیشتر از سرعت اکثر آزمایش‌های شیمیایی معمولی است. تخمین فرایند واکنش، با کمک تصویری که روی کامپیوتر خود ذخیره کرده‌اید هم کار سختی خواهد بود، چون این عکس مربوط به وقتی است که پروتئین در حالت استراحت بوده است. وقتی نور خورشید به برگ‌های سبز برخورد می‌کند، پروتئین‌ها پرانرژی می‌شوند و کل ساختار اتمی دچار تغییر می‌شود. برای درک واکنش‌های شیمیایی، شما باید بدانید که حالت پرانرژی دقیقا چه شکلی است.

در این مرحله است که شما می‌توانید از برنامه‌های کامپیوتری بهره ببرید که برندگان نوبل امسال، اصول آنها را مطرح کرده‌اند.

نظری و کاربردی؛ یک بده بستان موفقشما با استفاده از این نوع نرم‌افزار می‌توانید انواع ممکن مسیرهای واکنش را محاسبه کنید. این کار، شبیه‌سازی یا مدل‌سازی نامیده می‌شود. در این حالت، شما می‌توانید بفهمید که هر اتم در مراحل متفاوت واکنش شیمیایی، چه نقشی را بازی می‌کند و وقتی یک مسیر احتمالی ممکن برای انجام واکنش شیمیایی داشته باشید، انجام آزمایش‌های واقعی برای آزمودن صحت شبیه‌سازی کامپیوتری ساده‌تر می‌شود. در عوض این آزمایش‌ها، می‌توانند اطلاعات بیشتری به دست بدهند که خود برای تهیه شبیه‌سازی‌های بهتر به کار می‌روند؛ روش‌های نظری و کاربردی، در یک بده بستان، همدیگر را تقویت می‌کنند. در نتیجه، اکنون شیمیدان‌ها زمان بیشتری را پشت کامپیوتر خود سپری می‌کنند تا جلوی لوله‌های آزمایش.

پس چه نکته ویژه‌ای در مورد برنامه‌های کامپیوتری وجود دارد که منجر به جایزه نوبل امسال شیمی برای نویسندگان آنها شد؟ 

ترکیب بهترین‌های دو دنیاپیش از این، هنگامی که دانشمندان می‌خواستند مولکول‌ها را روی کامپیوتر شبیه‌سازی کنند، از نرم‌افزارهایی استفاده می‌کردند که بر مبنای اصول فیزیک کلاسیک نیوتنی یا فیزیک کوانتوم نوشته شده بودند. هر دوی اینها نقاط قوت و ضعف خود را داشتند. نرم‌افزارهای فیزیک کلاسیک می‌توانستند مولکول‌های بزرگ را محاسبه و پردازش کنند. هرچند آنها فقط می توانستند مولکول‌ها را در حال استراحت نشان دهند، ولی به خوبی به فیزیکدان‌ها نشان می‌دادند که آرایش اتم‌ها در مولکول چگونه است. با این وجود، نمی‌توانستید از این برنامه‌ها برای شبیه سازی واکنش‌های شیمیایی استفاده کنید. در جریان واکنش، مولکول‌ها پر از انرژی شده و برانگیخته می‌شوند. فیزیک کلاسیک هیچ درکی از این حالت‌ها ندارد، که محدودیت بزرگی برای آن است.

هنگامی که دانشمندان می‌خواستند واکنش‌های شیمیایی را شبیه سازی کنند، مجبور بودند به فیزیک کوانتوم رو بیاورند؛ همان نظریه عجیبی که در آن الکترون ها می‌توانند همزمان هم موج باشند و هم ذره، و گربه شرودینگر در آن جعبه معروف می‌تواند همزمان هم زنده باشد و هم مرده. قدرت فیزیک کوانتوم در این است که پیش فرضی ندارد و مدلسازی انجام شده با آن، حاوی هیچ یک از پیش فرض‌های دانشمندان نیست. در نتیجه چنین شبیه سازی‌هایی واقعی‌ترند. اما مشکل کار اینجا است که محاسبات آنها نیاز به نیروی پردازشی بیشتری دارد. کامپیوتر باید هر الکترون و هر هسته اتمی در مولکول را جداگانه پردازش کند. این را می‌توان با تعداد پیکسل‌ها در یک عکس دیجیتال مقایسه کرد. تعداد زیاد پیکسل‌ها به شما کیفیت بالای تصویر را می‌دهد، ولی منابع بیشتری را از کامپیوتر مصرف می‌کند. محاسبات فیزیک کوانتوم هم مشابه تصاویر با کیفیت هست، توصیف دقیق‌تری از فرایند واکنش‌های شیمیایی به دست می‌دهد، ولی نیاز به کامپیوترهای قوی‌تری هم دارد. در دهه 1970/1350، این بدان معنی بود که دانشمندان تنها می‌توانستند محاسبات پردازشی خود را بر روی مولکول‌های کوچک انجام دهند. علاوه بر این، به رغم اینکه واکنش‌ها در عالم واقع معمولا در نوعی محلول اتفاق می‌افتند، وقتی مدلسازی می‌کردند، مجبور بودند که واکنش‌ها با محیط بیرونی را نادیده بگیرند. چرا که اگر دانشمندان می‌خواستند که کامپیوتر، حلال را نیز در محاسبه خود دخیل کند، برای رسیدن به جواب مجبور بودند چند دهه صبر کنند تا کامپیوترهای ابتدایی آن دوران، بتوانند محاسبات را انجام دهند.

نوبل شیمی 2013

در نتیجه، شیمی کلاسیک و کوانتوم بر مبانی کاملا متفاوتی بنا نهاده شده بودند، و از برخی جهات در دنیاهای جداگانه و متضادی سیر می‌کردند. ولی برندگان نوبل امسال شیمی دروازه‌ای بین این دو دنیا باز کردند. در مدل کامپیوتری آنها، نیوتن و سیبش با شرودینگر و گربه‌اش دوست بودند.

همکاری شیمی کوانتوم با فیزیک کلاسیکاولین گام در این همکاری در ابتدای دهه 1970/1350 در آزمایشگاه مارتین کارپلاس در دانشگاه هاروارد امریکا برداشته شد. کارپلاس از دنیای کوانتوم می‌آمد. گروه پژوهشی او برنامه‌های کامپیوتری نوشته بودند که می‌توانست واکنش‌های شیمیایی را به کمک فیزیک کوانتوم شبیه سازی کند. او همچنین "معادله کارپلاس" را ارائه کرده بود، که در رزونانس مغناطیسی اتمی یا NMR از آن استفاده می‌شد؛ شیوه شناخته شده‌ای برای شیمیدان‌ها که بر مبنای خواص شیمیایی کوانتومی مولکول‌ها بنا شده است. آریه وارشل با پایان تحصیلات دکترایش در سال 1970/1349، وارد آزمایشگاه کارپلاس شد. او دکترایش را در انستیتوی علوم وایزمن گرفته بود. این دانشگاه یک کامپیوتر قدرتمند به نام گولم داشت. آریه وارشل و مایکل لویت به کمک گولم یک برنامه کامپیوتری بر مبنای نظریه‌های کلاسیک نوشته بودند. برنامه آنها اجازه شبیه سازی هر نوع مولکولی را می‌داد، حتی مولکول‌های زیستی خیلی بزرگ.

هنگامی که آریه وارشل به مارتین کارپلاس در هاروارد پیوست، برنامه کامپیوتریش را هم با خود آورد. او و کارپلاس با استفاده از آن به عنوان نقطه عزیمت، شروع به نوشتن یک نوع برنامه جدید کردند که انواع محاسبات مختلف را بر روی الکترون‌ها انجام می‌داد. در اکثر مولکول‌ها هر الکترون به دور یک هسته اتمی مشخص می‌گردد. ولی در برخی مولکول ها، اتم‌های مشخصی می‌توانند آزادانه در فضای بین مولکولی حرکت کنند. چنین الکترون‌های آزادی را مثلا می‌شود در مولکول‎های شبکیه چشم یافت. کارپلاس از قدیم علاقه خاصی به مولکول رتینال (شبکیه) داشت، چرا که خواص شیمیایی این مولکول می‌توانست بر یک عملکرد خاص زیستی تاثیر بگذارد؛ وقتی نور به رتینال برخورد می‌کند، الکترون‌های آزاد رتینال پر از انرژی می‌شوند؛ که حالت مولکول را عوض می‌کند. این اولین گام در دیدن انسان است.

در نهایت کارپلاس و وارشل تصمیم به مدلسازی رتینال گرفتند. آنها با مولکول‌های ساختاری مشابه اما ساده‌تر شروع کردند. سپس یک برنامه کامپیوتری نوشتند که وقتی محاسبات الکترون‌های آزاد را انجام می‌داد، از فیزیک کوانتوم استفاده می‌کرد، و برای دیگر الکترون‌ها و همه هسته‌های اتم‌ها از فیزیک کلاسیک. آنها در سال 1972/1351 مقاله خود را منتشر کردند. این اولین باری بود که فردی یک همکاری شیمیایی بین فیزیک کلاسیک و کوانتوم ترتیب می‌داد. برنامه آنها راه جدیدی را گشوده بود، اما یک محدودیت داشت: تنها می‌توانست مولکول‌هایی با شکل هندسی متقارن را شبیه سازی کند.

برنامه جامع محاسبه شیمی زندگی‌پس از دو سال در هاروارد، آریه وارشل دوباره با مایکل لویت همکار شد. لویت اکنون دکترایش را در کمبریج انگلیس تمام کرده بود؛ که در آن زمان دانشگاه پیشرو جهان در بررسی مولکول‌های زیستی مانند دی‌.ان‌.ای، آر.ان‌.ای و پروتئین‌ها بود. او از برنامه کامپیوتری کلاسیک خود استفاده کرده بود تا بتواند به درک بهتری از این برسد که مولکول‌های زیستی چه شکلی هستند. ولی محدودیت به جای خود باقی مانده بود؛ این نرم افزار فقط می‌توانست مولکول‌ها را در حالت استراحت بررسی کند.

هدف لویت و وارشل بلند پروازانه بود، برنامه‌ای که بشود از آن برای بررسی آنزیم‌ها استفاده کرد؛ یعنی پروتئین‌هایی که واکنش‌های شیمیایی را در اندام‌های ما کنترل و ساده سازی می‌کنند. وارشل که در آن زمان دانشجویی جوان بود، در مورد نحوه عملکرد آنزیم‌ها کنجکاو شده بود. این همکاری بین آنزیم‌ها است که حیات را ممکن کرده است. آنها تقریبا کل فرایندهای شیمیایی در بدن ما را کنترل می‌کنند. اگر می‌خواهید حیات را درک کنید، باید سر از کار آنزیم‌ها در بیاورید.

لویت و وارشل برای این که بتوانند واکنش‌های آنزیم‌ها را شبیه سازی کنند، باید در محیطی یکدست‌تر از هر دو نوع فیزیک کلاسیک و کوانتوم استفاده می‌کردند. سال‌ها طول کشید تا بر همه موانع فائق بیایند. آنها کار خود را در انستیتو وایزمن شروع کردند، ولی وقتی چند سال بعد، لویت دوره پست دکترایش را تمام کرد، به کمبریج برگشت و وارشل هم به او پیوست. در سال 1976/1355، آنها به هدف خود رسیدند و مقاله اولین مدل کامپیوتری واکنش آنزیم‌ها را منتشر کردند. برنامه آن دو انقلابی بود چون می‌شد از هر نوع مولکولی در آن استفاده کرد. ابعاد مولکول دیگر مانعی بر سر شبیه سازی واکنش‌های شیمیایی نبود.

تمرکز بر روی قلب فرایندامروزه هنگامی که شیمیدان‌ها فرایندهای شیمیایی را مدلسازی می‌کنند، نیرو را درست به جایی که مورد نیاز است اعمال می‌کنند. آنها محاسبات پرمصرف فیزیک کوانتوم را بر روی الکترون‌ها و هسته‌های اتمی انجام می‌دهند که مستقیما در فرایند شیمیایی نقش دارند. به این ترتیب، آنها بیشترین دقت را در جایی که مورد نیاز است، به دست می‌آورند. دیگر بخش‌های مولکول‌ها با استفاده از معادلات کلاسیک مدل می‌شوند.

برای عدم اتلاف توان محاسباتی کامپیوتر، مایکل لویت و آریه وارشل، حذف شاخ و برگ‌های اضافی محاسبات را حتی یک مرحله جلوتر بردند. کامپیوتر همیشه مجبور نیست که تک تک اتم‌ها را در بخش‌های کم اهمیت‌تر مولکول در نظر بگیرد. آنها نشان دادند که می‌توان چندین اتم را در جریان محاسبات با هم یکی کرد و از بار محاسبات کاست.

در معادلات امروزی، دانشمندان یک لایه سوم را هم به شبیه‌سازی‌های خود افزوده‌اند. کامپیوتر در یک فرایند ساده سازی شده می‌تواند برای مناطقی که دور از فرایند شیمیایی قرار دارند، اتم‌ها و مولکول‌ها را به صورت یک جرم یکنواخت در نظر بگیرد. در جوامع علمی، به چنین چیزی رسانای دی‌الکتریک می‌گویند.

آینده شبیه‌سازی‌هااین واقعیت که دانشمندان امروزه می‌توانند از کامپیوتر برای انجام آزمایش‌های خود استفاده کنند، منجر به درک عمیق‌تری از نحوه انجام واکنش‌های شیمیایی شده است. قدرت شیوه‌هایی که مارتین کارپلاس، مایکل لویت و آریه وارشل خلق کردند، در این بود که این شیوه‌ها جهانی و جامع بودند. می‌توان از آنها برای بررسی هر نوع واکنش شیمیایی استفاده کرد؛ از مولکول‌های زیستی تا فرایندهای شیمیایی صنعتی. دانشمندان می توانند سلول‌های خورشیدی، کاتالیزورهای موتورهای خودروها یا حتی داروها را به کمک اینها بهینه کنند.

اما پیشرفت در اینجا متوقف نخواهد شد. مایکل لویت در یکی از نوشته‌هایش در مورد رویایش می‌نویسد: شبیه سازی اندام‌های حیاتی در سطح مولکولی. ایده جذاب اما سهل و ممتنعی به نظر می‌رسد. مدل‌های کامپیوتری که توسط برندگان جایزه نوبل 2013 شیمی ساخته شده‌اند، ابزارهای قدرتمندی هستند. ولی دقیقا تا کجا می توانند دانش ما را به پیش ببرند، چیزی است که آینده در مورد آن تصمیم می‌گیرد.

برندگان جایزه نوبل شیمی 2013

مارتین کارپلاس83 ساله. دکترای خود را در سال 1953/1332 از کلتک (انستیتو صنعتی کالیفرنیا) دریافت کرد. او استاد دانشگاه استراسبورگ فرانسه و استاد بازنشسته صاحب کرسی تئودور ویلیام ریچاردز در دانشگاه هاروارد است.










مایکل لویت66 ساله. دکترای خود را در سال 1971/1350 از دانشگاه کمبریج انگلیس دریافت کرد و هم‌اکنون استاد صاحب کرسی رابرت و ویویان سی کیهیل در مرکز تحقیقات سرطان، دانشکده پزشکی دانشگاه استنفورد امریکاست.

 

 








آریه وارشل73 ساله. دکترای خود را در سال 1348/1969 از انستیتوی علوم وایزمن رهووات دریافت کرد و هم‌اکنون استاد ممتاز دانشگاه کالیفرنیای جنوبی است.


چهارشنبه 24 مهر‌ماه سال 1392 @ 10:14

شیمی برگهای پاییزی

شیمی برگهای پاییزی

 

چگونه رنگهای پائیزی عمل می کنند؟

رنگ برگها:

      رنگ یک برگ ، نتیجه بر هم کنش رنگدانه های مختلفی است که توسط گیاه ایجاد می شود . مهمترین رنگدانه هایی که سبب ایجاد رنگ برگها می شوند. عبارتند از : پورفیرین ها_ Porphyrins، کاروتنوئیدها_ Carotenoids و فلاوونوئیدها_ Flavonoids. رنگی که ما می بینیم ، بستگی به مقدار و نوع پیگمانهای موجود در برگ دارد. بر هم کنش های شیمیایی در گیاه ، بویژه به خاطر تغییرات اسیدیته (PH) ، در رنگ برگها مؤثرند .

 

گونه رنگدانه

نوع ترکیب

رنگ

پورفیرین

کلروفیل

سبز

کاروتنوئید

کاروتن و لیکوپن

زرد ، نارنجی ، قرمز زرد

فلاوونوئید

فلاوون ـ فلاوونول ـ آنتوسیانین

قرمز ، آبی ، ارغوانی ،اناری

شیمی رنگدانه های گیاهی :

حال بیائید نگاهی  دقیق تر به ساختمان مولکولی و نحوه عمل رنگدانه های اصلی گیاهی بیاندازیم:

پورفیرین ها : همه پورفیرین ها حلقه ساختمانی زیر را دارند:

                                                

پورفیرین اولیه در برگها، رنگدانه سبز و معروف کلروفیل است. این رنگدانه، بصورت اشکال گوناگون شیمیایی وجود دارد ( مثلا کلروفیل نوع a و کلروفیل نوع b)، که مسئول عمل فتوسنتز و تولید کربو هیدرات در گیاه هستند. کلروفیل در نور آفتاب  بوجود می آید.

وقتی فصل ها تغییر میکند و میزان نور خورشید کاهش می یابد، کلروفیل کمتر تولید می شود و برگها کمتر سبز می مانند. در این حالت ، کلروفیل به ترکیبات ساده تری شکسته می شود، بنابراین رنگ برگها بتدریج با آهسته شدن یا توقف تولید کلروفیل تغییر می کند.

کاروتنوئیدها : کاروتنوئیدها، ترپن هایی هستند که از واحدهای ایزوپرن درست شده اند.

 

                                                       

 مثال هایی از کاروتنوئیدهای موجود در برگهای شامل لیکوپن(قرمز) زانتوفیل (زرد) است. برای تولید کارتنوئیدها ، نور لازم نیست، بنابراین، این رنگدانه ها همواره در یک گیاه زنده وجود دارند. به علاوه کارتنوئیدها خیلی آهسته تر از کلروفیل، تجزیه می شوند.

 

فلاوونوئیدها: شامل واحدهای دی فینل پروپن هستند.

                                                  

مثالهایی از آنها فلاون و فلاول است که هر دو زرد هستند. آنتوسیانین ها، می توانند طیف وسیعی از قرمز ، آبی و ارغوانی را بسته به ph داشته باشند. 

                                                  

 

                                                  

 آنتوسیانین ها ، نظیر سیانیدین ، یک صفحه خورشیدی طبیعی برای گیاهان ایجاد می کنند. زیرا ساختمان مولکولی یک آنتوسیانین شامل یک نوع قند است و تولید این گونه از رنگدانه ها ، بستگی به توانایی کربوهیدراتها درون گیاه دارد. رنگ آنتوسیانین ، با ph تغییر میکند، بنابراین اسیدیته خاک بر رنگ برگ گیاهان موثر است. تولید آنتوسیانین ها نیز، نیازمند نور است بنابراین روزهای آفتابی برای درخشان ترین رنگهای پائیزی ضروری است .

                                                

 

تغییر رنگهای پائیزی :

      وقتی برگها سبز هستند، به این دلیل است که مقادیر فراوانی کلروفیل دارند. کلروفیل سایر رنگدانه ها را در برگ می پوشاند. به همین ترتیب آنتوسیانین ، پوشاننده کاروتنوئید است. زمانی که تابستان به پائیز می رسد، کاهش میزان نور، سبب می شود تا تولید کلروفیل کم شود.  علیرغم اینکه سرعت تجزیه کلروفیل، ثابت باقی میماند، رنگ سبز بتدریج در گیاه از بین می رود . در همان زمان ، آنتوسیانین در برگها افزایش می یابد. برگهایی که شامل آنتوسیانین های اصلی و اولیه هستند قرمز می شوند. برگهایی که مقادیر کافی از هم آنتوسیانین و کاروتنوئید هستند، نارنجی می شوند . برگهایی که کاروتنوئید بیشتر و آنتوسیانین کمتر یا صفر دارند، زرد خواهند شد. در غیاب انواع این رنگدانه ها ، عوامل شیمیایی دیگر، دست به کار می شوند. مثلا رنگ قهوه ای برخی برگهای بلوط، به خاطر وجود تانن است.

 

کروماتوگرافی کاغذ و برگها:

  1. 2ـ3 برگ بزرگ ( یا معادل آنها چند برگ کوچک ) را پاره کرده به قطعات کوچک تبدیل نمائید. آنها را در ظرف کوچک شیشه ای در دار قرار دهید.
  2. آنقدر روی آنها الکل بریزید تا برگها را بپوشاند.
  3. در ظرف را محکم نکنید و فقط بپوشانید، آنها آن را در یک ظرف شامل چند  سانتی متر آب داغ قرار دهید.
  4. حداقل نیم ساعت بگذارید تا شیشه در آب داغ بماند. آب ظرف را مرتب گرم نگه دارید (آب سرد را خارج و آب گرم جدید بریزید و هم بزنید ). ظرف را هر از گاهی تکان دهید.
  5. کار زمانی تمام می شود که الکل، رنگ برگها را بیرون کشیده باشد. هرچه رنگ تیره تر باشد کروماتوگرام شما ، شفاف تر و دقیق تر خواهد بود.
  6. برای هر شیشه یک نوار بلند از کاغذ صافی آزمایشگاه یا کاغذ صافی قهوه ، ببرید.
  7. هر نوار کاغذی را در یک شیشه قرار دهید بطوریکه یک سر آن داخل شیشه و یک سر آن خارج از شیشه باشد.
  8. همچنانکه الکل بر اساس قدرت جذب کاغذ بالا می‌رود و تبخیر می شود، رنگدانه ها را با خود به سمت کاغذ می کشد و آنها را بر حسب اندازه هایشان جدا می کند( بزرگترین ها کمتر تغییر مکان میدهند)
  9. پس از 30 ـ 90 دقیقه (یا تا جدا سازی مورد نظر بدست ییاید)، قطعات کاغذ را بردارید و خشکشان کنید.
  10. آیا می توانید مشخص کنید که چه رنگدانه ای موجود است؟ آیا فصلی که در آن برگها را جمع آوی کرده اید بررنگ آنها تاثیر دارند؟

سر نخ ها

  1. آزمایش را با برگهای یخ زده و خرد شده انجام دهید.
  2. آزمایش را با انواع کاغذهای گوناگون انجام دهید.
  3. شما می توانید انواع الکل ها را استفاده کنید. نظیر : اتیل الکل یا متیل الکل.
  4. اگر رنگ کروماتوگرام شما پریده یا کمرنگ است، دفعه بعد برگ بیشتری یا قطعات کوچکتری انتخاب کنید تا رنگدانه های بیشتری داشته باشید.

آنچه نیاز دارید :

برگ

شیشه کوچک در دار

الکل بی رنگ

کاغذ صافی

آب داغ

ماهی تابه یا قابلمه کوچک

سه‌شنبه 9 مهر‌ماه سال 1392 @ 21:31

مواد هوشمند

مواد هوشمند اصطلاحاًً به موادی گفته می شود که می توانند با درک محیط و شرایط اطراف خود نسبت به آن واکنش مناسب نشان دهند. امروزه کاربرد این مواد و بویژه فلزات و کامپوزیت های هوشمند در بسیاری از حوزه های صنعت گسترش یافته است.
ازجمله کاربردهای جدید این مواد استفاده از فلزی به نام نیتینول که ترکیبی از تیتانیوم و نیکل، در ساخت قاب عینک ها است باعث بروز ویژگی های متفاوتی در آنها شده است. این نوع عینک ها پس از خم شدن دوباره به شکل اولیه خود باز می گردند. هواپیماهای هوشمند، خانه های هوشمند، بافتهای حافظه دار، میکروماشین ها، سازه های خودآرا و نانوساختارهای متغیر کلماتی هستند که از سال 1992 و با تجاری شدن اولین مواد هوشمند وارد فرهنگ لغات شده اند و پیش بینی می شود این مواد بتوانند بسیاری از نیازهای فناوری در قرن 21 را برآورده کنند.
سابقه تاریخی مواد هوشمند به 300 سال قبل از میلاد و دوران کیمیاگری بازمی گردد. اگرچه در آن زمان توانایی تولید طلا وجود نداشت، اما فعالیت هایی برای تغییر رنگ و خصوصیات فلزهای مختلف انجام می شد که می توان بعضی از مواد مورد استفاده آنها برای ایجاد چنین تغییراتی را از مواد هوشمند به شمار آورد. عبارت مواد هوشمند اکثر اوقات بدون تعریف دقیقی از آنچه مورد نظر محققان است و همچنین بدون در نظر گرفتن کاربرد این مواد به کار گرفته می شود از سوی دیگر ارائه تعریف دقیق از آنچه به عنوان مواد هوشمند معرفی می شود، اغلب با مشکلات بسیار زیادی همراه خواهد بود. اگر چه از این عبارت به صورت گسترده درخصوص بسیاری از مواد که از ویژگی های متفاوتی در مقایسه با نسل گذشته مواد برخوردار هستند، استفاده می شود اما موافقت کلی در ارائه تعریف دقیقی از این واژه وجود ندارد. مواد هوشمند موادی هستند که موقعیت ها را به خاطر می سپارند و با محرک های مشخص می توانند به آن موقعیت بازگردند. به عبارت دیگر می توان گفت مواد و سازه های هوشمند، اشیایی هستند که شرایط محیطی را حس می کنند و با پردازش اطلاعات به دست آمده نسبت به محیط واکنش نشان می دهند. در تعریف اول وقتی از مواد صحبت می کنیم مجموعه ای از عناصر، آلیاژ ها و ترکیب ها در ذهن تداعی می شود که توسط ساختار مولکولی منحصر به فرد خود قابل شناسایی و اندازه گیری هستند. اما در تعریف دوم مواد به صورت مجموعه ای از فعالیت ها در نظر گرفته می شوند، یعنی با مجموعه ای از مواد و سیستم های مرتبط با آنها مواجه هستیم که قابلیت شناسایی و اندازه گیری در آنها کمتر خود را نشان می دهد.
در مواد هوشمند این مواد، همزمان با تاثیر محرک بیرونی شاهد پاسخ دهی به آن هستیم. در اکثر موارد این مواد از توانایی پاسخ به بیش از یک شرایط محیطی برخوردار هستند و پاسخ آنها قابل پیش بینی است.
انواع مواد هوشمند
با توجه به تعاریف ارائه شده برای مواد هوشمند می توان آنها را به 2 گروه تقسیم کرد:
گروه اول این مواد را اصطلاحاً مواد هوشمند نوع اول یا مواد کرومیک می نامند، این مواد یکی از جالب ترین انواع مواد هوشمندی موادی با قابلیت تغییر رنگ هستند. این دسته از مواد در پاسخ به محرک های محیط خارجی در ویژگی ها و خصوصیات شیمیایی، الکتریکی، مغناطیسی، مکانیکی و یا حرارتی دچار تغییر رنگ می شوند، این تغییر رنگ ناشی از تغییر خصوصیات نوری این مواد مانند ضریب جذب، قابلیت بازتاب و یا شکست نور است که در نتیجه تغییر در ساختار این مواد ایجاد می شوند.
انواع گروه اول
مواد فتوکرومیک: در برابر جذب انرژی تابشی در ساختار شیمیایی این مواد تغییر ایجاد می شود و از ساختاری با یک میزان جذب مشخص به ساختاری متفاوت با میزان جذب متفاوتی تبدیل می شود.
مولکول های این مواد در حال غیرفعال بی رنگ هستند و هنگامی که در معرض فوتون های با طول موج خاص قرار می گیرند. برانگیخته شده و شرایط بازتاب آنها تغییر می کند. با از بین رفتن منبع نور ماوراء بنفش این مولکول ها به حالت اولیه خود باز می گردند. کاربرد اصلی مواد فتوکرومیک در عینک ها و ساخت شیشه پنجره برخی از ساختمان ها است.

مواد ترومیک: این مواد در نتیجه جذب گرما با تغییرات شیمیایی با تغییر فاز مواجه می شوند. تغییرات ایجاد شده برگشت ناپذیر است و با از بین رفتن عامل ایجاد کننده تغییرات دمایی این مواد به حالت اولیه باز می گردند. دماسنج های نواری که با قرار گرفتن بر روی بدن تغییر رنگ می دهند بر همین اساس کار می کنند.

مواد مکانوکرومیک و کموکرومیک: تغییرات فشار یا تغییر شکل از خصوصیات بازتابی متفاوتی برخوردار خواهند بود. در برخی از محصولاتی که از این مواد ساخته شده اند با تغییر فشار، نوشته های مخفی شده در سطح به نمایش در خواهند آمد. کاغذهای تورنسل که در محیط های اسیدی و بازی رنگهای متفاوتی دارند نمونه ای از محصولاتی هستند که براساس ویژگی مواد کموکرومیک ساخته شده اند و در برابر تغییرات PH محیط واکنش نشان می دهند.

مواد الکتروکرومیک: این گروه از مواد هوشمند، موادی هستند که در نتیجه قرار گرفتن در یک جریان یا اختلاف پتانسیل الکتریکی رنگ آنها به صورت بازگشت پذیر تغییر می کند.
پنجره هایی که به وسیله عبور جریان الکتریسیته تیره و روشن می شوند از کاربردهای این نوع مواد هستند به طور کلی مواد هوشمند ترکیبی از مواد مختلف هستند که در تعامل با یکدیگر عمل می کنند و از ویژگی های منحصر به فردی برخوردار خواهند بود.

گروه دوم مواد هوشمند را گروهی از مواد تشکیل می دهند که دارای قابلیت تبدیل انرژی از سطحی به سطح دیگر هستند.
همه اجسام و محیط های پیرامون آنها دارای سطح مشخصی از انرژی هستند. هنگامی که سطح انرژی ماده و محیط اطراف آن یکسان است می گوییم ماده در تعادل با محیط است یعنی در این حالت تغییر انرژی وجود نخواهد داشت. اما اگر ماده در سطح انرژی متفاوتی نسبت به سطح انرژی به وجود خواهد آمد در مواد هوشمند و غیرهوشمند سطح انرژی همواره باید ثابت باشد؛ با وارد کردن انرژی به مواد سطح انرژی در آنها افزایش می یابد که معمولاً این انرژی افزوده شده به صورت افزایش انرژی درونی جسم خود را آشکار می کند. اما از ویژگی های مواد هوشمند این است که این انرژی را به صورت های مختلفی که از کارآیی و عملکرد بیشتری برخوردار است تبدیل می کنند

پنج‌شنبه 4 مهر‌ماه سال 1392 @ 12:44

الکترونگاتیویته چیست؟

متداول‌ترین مقیاس الکترونگاتیویته
مقیاس نسبی الکترونگاتیوی پاولینگ ، متداول‌ترین مقیاس و مبتنی بر مقادیر تجربی انرژی‌های پیوندی است. مقدار انرژی اضافی که از جاذبه متقابل بارهای جزئی б+ و б- اضافه بر انرژی پیوند کووالانسی آزاد می‌شود، به قدر مطلق б و به تفاوت الکترونگاتیوی دو عنصر پیوند شده بستگی دارد. در محاسبات الکترونگاتیوی تنها تفاوت الکترونگاتیویته عناصر تعیین می‌شود. برای بنا کردن یک مقیاس ، به اتم F (الکترونگاتیوترین عنصر) بطور دلخواه عدد 4 نسبت داده شده است.

مقیاس الکترونگاتیوی پاولینگ ، متداول‌ترین مقیاس و مبتنی بر مقادیر تجربی انرژیهای پیوند است. مثلا انرژی پیوند Br-Br ، انرژی لازم برای تفکیک مولکول Br2 به اتمهای Br است. برای تفکیک یک مول از مولکولهای Br2 به اندازه 46+ کیلو کالری انرژی لازم است. انرژی پیوند H-H برابر 104+ کیلو کالری بر مول است.

تعاریف مختلف الکترونگاتیویته
الکترونگاتیویته ، در روشهای متفاوتی تعریف شده است که برخی از آنها به اختصار توضیح داده می‌شود.

الکترونگاتیویته پاولینگ
انرژی اضافی پیوند A-B نسبت به متوسط انرژی پیوندهای A-A و B-B می‌تواند به حضور سهم یونی در پیوند کوالانسی نسبت داده شود. اگر انرژی پیوند A-B بطور قابل ملاحظه ای از متوسط پیوندهای غیر قطبی A-A و B-B متفاوت باشد، می‌توان فرض کرد که سهم یونی در تابع موج و بنابراین اختلاف بزرگ در الکترونگاتیوی وجود دارد.

الکترونگاتیویته آلرد_روکر در این تعریف ، الکترونگاتیویته توسط میدان الکتریکی بر سطح اتم مشخص می‌شود. بنابرین الکترون در یک اتم بار موثر هسته‌ای را احساس می‌کند. بر طبق این تعریف ، عناصری با الکترونگاتیویته بالا آنهایی هستند که با بار هسته‌ای موثر بزرگ و شعاع کوالانسی کوچک ، این عناصر در نزدیکی فلوئور قرار دارند.

الکترونگاتیویته مولیکن مولیکن تعریف خود را بر پایه داده‌های طیف‌های اتمی نهاد. او فرض کرد که توزیع دوباره الکترون در طی تشکیل تر کیب به گونه‌ای است که در آن یک اتم به کاتیون (توسط ار دست دادن الکترون) و اتم دیگر به آنیون (توسط گرفتن الکترون) تبدیل می‌شود.

اگر یک اتم دارای انرژی یونیزاسیون بالا و الکترون‌خواهی بالا باشد، احتمالا در هنگام تشکیل پیوند ، الکترونها را به سوی خود می‌کشد. بنابراین بعنوان الکترونگاتیو شناخته می‌شود. از طرف دیگر اگر انرژی یونش و الکترون‌خواهی آن ، هر دو کوچک باشد تمایل دارد تا الکترون از دست بدهد. بنابراین به عنوان الکترو پوزیتیو طبقه بندی می‌شود.

این مشاهدات تعریف مولیکن را به عنوان مقدار متوسط انرژی یونش و الکترون‌خواهی عنصر معرفی می‌کند.

تغییرات الکترونگاتیویته عناصر
الکترونگاتیویته عناصر با افزایش تعداد الکترون‌های والانس و همچنین کاهش اندازه اتم افزایش می‌یابد و در هر دوره از جدول تناوبی از چپ به راست و در هر گروه از پایین به بالا افزایش می‌یابد. فلزات ، جاذبه کمی برای الکترون‌های والانس دارند و الکترونگاتیوی آنها حاکم است، ولی نافلزات ، به استثنای گازهای نجیب ، جاذبه قوی برای این‌گونه الکترون‌ها دارند و الکترونگاتیوی آنها زیاد است.

بطور کلی ، الکترونگاتیوی عناصر در هر دوره از چپ به راست (با افزایش تعداد الکترونهای والانس) و در هر گروه از پایین به بالا (با کاهش اندازه اتم) افزایش می‌یابد. بنابراین ، الکترونگاتیوترین عناصر ، در گوشه بالایی سمت راست جدول تناوبی (بدون در نظر گرفتن گازهای نجیب) و عناصری که کمترین الکترونگاتیوی را دارند، در گوشه پایینی سمت چپ این جدول قرار دارند. این سیر تغییرات ، با سیر تغییرات پتانسیل یونش و الکترون‌خواهی عناصر در جدول تناوبی هم‌جهت است.

مفهوم الکترونگاتیوی
مفهوم الکترونگاتیوی گرچه مفید است، ولی دقیق نیست. روشی ساده و مستقم برای اندازه گیری خاصیت الکترونگاتیویته وجود ندارد و روشهای گوناگون برای اندازه گیری آن پیشنهاد شده است. در واقع چون این خاصیت علاوه بر ساختمان اتم مورد نظر به تعداد و ماهیت اتمهای متصل به آن نیز بستگی دارد، الکترونگاتیوی یک اتم نامتغیر نیست.

انتظار می‌رود که الکترونگاتیوی فسفر در PCl3 با الکترونگاتیوی آن در PCl5 تفاوت داشته باشد. از اینرو ، این مفهوم را تنها بایستی نیمه‌کمی تلقی کرد. بنابراین می‌توان گفت که قطبی بودن مولکول HCl ناشی از اختلاف بین الکترونگاتیوی کلر و هیدروژن است چون کلر الکترونگاتیوتر از هیدروژن است، آن سر مولکول که به کلر منتهی می‌شود، سر منفی دو قطبی است.

توجیه پیوند یونی با خاصیت الکترونگاتیویته
پیوند یونی بین غیرفلزات وقتی تشکیل می‌شود که اختلاف الکترونگاتیوی آنها خیلی زیاد نباشد. در اینگونه موارد، اختلاف الکترونگاتیوی عناصر نشان دهنده میزان قطبی بودن پیوندهای کووالانسی است. اگر اختلاف الکترونگاتیوی صفر یا خیلی کوچک باشد، می‌توان گفت که پیوند اساسا غیر قطبی است و اتمهای مربوط ، سهم مساوی یا تقریبا مساوی در الکترونهای پیوند دارند.

هر چقدر اختلاف الکترونگاتیوی بیشتر باشد پیوند کووالانسی قطبی‌تر خوهد بود (پیوند در جهت اتم الکترونگاتیوتر قطبی می‌شود). بنابراین با توجه به مقادیر الکترونگاتیوی می‌توان پیشگویی کرد که HF قطبی‌ترین هیدروژن هالیدها است و انرژی پیوندی آن بیشتر از هر یک از این ترکیبات است. البته نوع پیوندی که بین دو فلز تشکیل می‌شود، پیوند فلزی و در آن اختلاف الکترونگاتیوی نسبتا کم است.

کاربردهای الکترونگاتیویته
می‌توان برای تعیین میزان واکنش پذیری فلزات و غیر فلزات بکار برد.
می‌توان برای پیش‌بینی خصلت پیوندهای یک ترکیب بکار برد. هرچه اختلاف الکترونگاتیوی دو عنصر بیشتر باشد، پیوند بین آنها قطبی‌تر خواهد بود. هرگاه اختلاف الکترونگاتیوی دو عنصر در حدود 1.7 باشد، خصلت یونی نسبی پیوند بیش از 50% است.
اگر اختلاف الکترونگاتیوی صفر و یا خیلی کوچک باشد، پیوند غیر قطبی است. هرچه اختلاف الکترونگاتیوی بیشتر باشد، پیوند کووالانسی قطبی‌تر خواهد بود. در این پیوندها ، اتمی که الکترونگاتیوی بیشتری دارد، بار منفی جزئی را خواهد داشت.


با استفاده از مقادیر الکترونگاتیوی می‌توان نوع پیوندی را که یک ترکیب ممکن است داشته باشد، پیش‌بینی کرد. وقتی دو عنصر با اختلاف الکترونگاتیوی زیاد با یکدیگر ترکیب می شوند، یک ترکیب یونی حاصل می‌شود. مثلا اختلاف الکترونگاتیوی سدیم و کلر 2.1 است و NaCl یک ترکیب یونی است.
آیا الکترونگاتیوی یک عنصر همیشه ثابت است؟
مفهوم الکترونگاتیوی غیر دقیق است. زیرا این خاصیت نه تنها به ساختمان اتم مورد بحث بستگی دارد، بلکه تعداد و ماهیت اتم‌های دیگری که به اتم مزبور پیوند داده شده‌اند نیز در آن دخالت دارد. بنابراین الکترونگاتیوی یک عنصر همیشه ثابت نیست مثلا الکترونگاتیوی فسفر در ترکیب (PCl3) متفاوت از الکترونگاتیوی آن در ترکیب (PCl5) است.

دوشنبه 1 مهر‌ماه سال 1392 @ 11:03

علل فرسودگی و تخریب سازه های بتنی (causes Of Deteriorations)

علل فرسودگی و تخریب سازه های بتنی (causes Of Deteriorations)
1-1- نفوذ نمکها (ingress Of Salts)
نمکهای ته نشین شده که حاصل تبخیر و یا جریان آبهای دارای املاح می باشند و همچنین نمکهایی که توسط باد در خلل و فرج و ترکها جمع می شوند، هنگام کریستالیزه شدن می توانند فشار مخربی به سازه ها وارد کنند که این عمل علاوه بر تسریع و تشدید زنگ زدگی و خوردگی آرماتورها به واسطه وجود نمکهاست. تر وخشک شدن متناوب نیز می تواند تمرکز نمکها را شدت بخشد زیرا آب دارای املاح، پس از تبخیر، املاح خود را به جا می گذارد.

1-2- اشتباهات طراحی (specification Errors)

به کارگیری استانداردهای نامناسب و مشخصات فنی غلط در رابطه با انتخاب مواد، روشهای اجرایی و عملکرد خود سازه، می تواند به خرابی بتن منجر شود. به عنوان مثال استفاده از استانداردهای اروپایی و آمریکایی جهت اجرای پروژه هایی در مناطق خلیج فارس، جایی که آب و هوا و مواد و مصالح ساختمانی و مهارت افراد متفاوت با همه این عوامل در شمال اروپا و آمریکاست، باعث می شود تا دوام و پایایی سازه های بتنی در مناطق یاد شده کاهش یافته و در بهره برداری از سازه نیز با مسائل بسیار جدی مواجه گردیم.

1-3- اشتباهات اجرایی (con Struction Errors)

کم کاریها، اشتباهات و نقصهایی که به هنگام اجرای پروژه ها رخ می دهد، ممکن است باعث گردد تا آسیبهایی چون پدیده حفره های لانه زنبوری، آب انداختگی، جداشدگی، ترکهای جمع شدگی، فضاهای خالی اضافی یا بتن آلوده شده، به وجود آید که همگی آنها به مشکلات جدی می انجامند.

این گونه نقصها و اشکالات را می توان زاییده کارآئی، درجه فشردگی، سیستم عمل آوری آب، مخلوط آلوده، سنگدانه های آلوده و استفاده غلط از افزودنیها به صورت فردی و یا گروهی دانست.

1-4- حملات کلریدی (chloride Attack)

وجود کلرید آزاد در بتن می تواند به لایه حفاظتی غیر فعالی که در اطراف آرماتورها قرار دارد، آسیب وارد نموده و آن را از بین ببرد.

خوردگی کلریدی آرماتورهایی که درون بتن قرار دارند، یک عمل الکتروشیمیایی است که بنا به خاصیتش، جهت انجام این فرآیند، غلظت مورد نیاز یون کلرید، نواحی آندی و کاتدی، وجود الکترولیت و رسیدن اکسیژن به مناطق کاتدی در سل (cell)خوردگی را فراهم می کند.

گفته می شود که خوردگی کلریدی وقتی حاصل می شود که مقدار کلرید موجود در بتن بیش از 6/0 کیلوگرم در هر متر مکعب بتن باشد. ولی این مقدار به کیفیت بتن نیز بستگی دارد.

خوردگی آبله رویی حاصل از کلرید می تواند موضعی و عمیق باشد که این عمل در صورت وجود یک سطح بسیار کوچک آندی و یک سطح بسیار وسیع کاتدی به وقوع می پیوندد که خوردگی آن نیز با شدت بسیار صورت می گیرد. از جمله مشخصات (features ) خوردگی کلریدی، می توان موارد زیر را نام برد:

(الف) هنگامی که کلرید در مراحل میانی ترکیبات (عمل و عکس العمل) شیمیایی مورد استفاده قرار گرفته ولی در انتها کلرید مصرف نشده باشد.

(ب) هنگامی که تشکیل همزمان اسید هیدروکلریک، درجه Ph مناطق خورده شده را پایین بیاورد. وجود کلریدها هم می تواند به علت استفاده از افزودنیهای کلرید باشد و هم می تواند ناشی از نفوذیابی کلرید از هوای اطراف باشد.

فرض بر این است که مقدار نفوذ یونهای کلریدی تابعیت از قانون نفوذ Fick دارد. ولی علاوه بر انتشار (diffusion) به نفوذ (penetration) کلرید احتمال دارد به خاطر مکش موئینه (capillary Suction) نیز انجام پذیرد.

1-5- حملات سولفاتی (sulphate Attack)

محلول نمکهای سولفاتی از قبیل سولفاتهای سدیم و منیزیم به دو طریق می توانند بتن را مورد حمله و تخریب قرار دهند. در طریق اول یون سولفات ممکن است آلومینات سیمان را مورد حمله قرار داده و ضمن ترکیب، نمکهای دوتایی از قبیل:thaumasite و Ettringiteتولید نماید که در آب محلول می باشند. وجود این گونه نمکها در حضور هیدروکسید کلسیم، طبیعت کلوئیدی(colloidal) داشته که می تواند منبسط شده و با ازدیاد حجم، تخریب بتن را باعث گردد. طریق دومی که محلولهای سولفاتی قادر به آسیب رسانی به بتن هستند عبارتست از: تبدیل هیدروکسید کلسیم به نمکهای محلول در آب مانند گچ (gypsum) و میرابلیت Mirabilite که باعث تجزیه و نرم شدن سطوح بتن می شود و عمل Leaching یا خلل و فرج دار شدن بتن به واسطه یک مایع حلال، به وقوع می پیوند.

1-6- حریق (fire)

سه عامل اصلی وجود دارد که می توانند مقاومت بتن را در مقابل حرارت بالا تعیین کنند. این عوامل عبارتند از:

(الف) توانایی بتن در مقابله با گرما و همچنین عمل آب بندی، بدون اینکه ترک، ریختگی و نزول مقاومت حاصل گردد.

(ب) رسانایی بتن (conductivity)

(ج) ظرفیت گرمایی بتن(heat Capacity)

باید توجه داشت دو مکانیزم کاملاً متضاد انبساط (expansion) و جمع شدگی مسؤول خرابی بتن در مقابل حرارت می باشند. در حالی که سیمان خالص به محض قرار گرفتن در مجاورت حرارتهای بالا، انبساط حجم پیدا می کند، بتن در همین شرایط یعنی در معرض حرارتهای (دمای) بالا، تمایل به جمع شدگی و انقباض نشان می دهد. چون حرارت باعث از دست دادن آب بتن می گردد، نهایتاً اینکه مقدار انقباض در نتیجه عمل خشک شدن از مقدار انبساط فراتر رفته و باعث می شود جمع شدگی حاصل شود و به دنبال آن ترک خوردگی و ریختگی بتن به وجود می آید. به علاوه در درجه حرارت 400 درجه سانتی گراد، هیدروکسید کلسیم آزاد بتن که در سیمان پر تلند هیدراته شده موجود است، آب خود را از دست داده و تشکیل اکسید کلسیم می دهد. سپس خنک شدن مجدد و در معرض رطوبت قرار گرفتن باعث می شود، تا از نو عمل هیدراته شدن حاصل شود که این عمل به علت انبساط حجمی موجب بروز تنشهای مخرب می گردد. هچنین انبساط و انقباض نا هماهنگ و متمایز (differential Expansion And Contraction)مواد تشکیل دهنده بتن مسلح مانند آرماتور، شن، ماسه و ... می توانند در ازدیاد تنشهای تخریبی نقش موثری داشته باشند.

1-7- عمل یخ زدگی (frost Action)

برای بتنهای خیس، عمل یخ زدگی یک عامل تخریب می باشد، چون آب به هنگام یخ زدن ازدیاد حجم پیدا کرده و باعث تولید تنشهای مخرب درونی شده و لذا بتن ترک می خورد. ترکها و درزهایی که نتیجه یخ زدگی و ذوب متناوب می باشند، باعث می گردند سطح بتن به صورت پولکی درآمده و بر اثر فرسایش، خرابی عمق بیشتری یابد بنابراین عمل یخ زدگی بتن و میزان تخریب حاصله، بستگی به درجه تخلخل و نفوذپذیری بتن دارد که این موضوع علاوه بر تاثیر ترکها و درزهاست.

1-8- نمکهای ذوب یخ (de-icing Salts)

اگر برای ذوب نمودن یخ بتن، از نمکهای ذوب یخ استفاده شود، علاوه بر خرابیهای حاصله از یخ زدگی، ممکن است همین نمکها نیز باعث خرابی سطحی بتن گردند. چون باور آن است که خرابیهای حاصل از نمکهای ذوب یخ، در نتیجه یک عمل فیزیکی به وقوع می پیوندد، غلظت نمکها، موجود بودن آبی که قابلیت یخ زدگی داشته باشد و در کل فشارهای هیدرولیکی و غشایی (osmotic) نقش بسیار مهمی در دامنه و وسعت خرابیها ایفا می کنند.

1-9- عکس العمل قلیایی سنگدانه ها (alkali-aggregate Reaction)

در این قسمت می توان از واکنشهای "قلیایی- سیلیکا" و "قلیایی- کربناتها" نام برد.

عکس العمل قلیایی – سیلیکا(alkali-silica) عبارتست از: ژلی که از عکس العمل بین هیدروکسید پتاسیم و سیلیکای واکنش پذیر موجود در سنگدانه حاصل می شود. بر اثر جذب آب، این ژل انبساط پیدا کرده و با ایجاد تنشهایی منجر به تشکیل ترکهای درونی در بتن می شود. واکنش قلیایی –کربنات، بین قلیاهای موجود در سیمان و گروه مشخصی از سنگهای آهکی (dolomitic) که در شرایط مرطوب قرار می گیرند، به وقوع می پیوندد. در اینجا نیز انبساط حاصله باعث می شود تا ترکهایی ایجاد شود یا در مقاطع باریک خمیدگیهایی به وجود آید.

1-10- کربناسیون (carbonation)

گاه لایه حفاظتی که در مجاورت آرماتور داخل بتن موجود است، در صورت کاهش Ph بتن اطراف، به کلی آسیب دیده و از بین می رود. بنابراین نفوذ دی اکسید کربن از هوا، عکس العملی را با بتن آلکالین ایجاد می نماید که حاصل آن کربنات خواهد بود و در نتیجه درجه Ph بتن کاهش می یابد. همچنان که این عمل از سطح بتن شروع شده و به داخل بتن پیشروی می نماید؛ آرماتور بتن تحت تأثیر این عمل دچار خوردگی می گردد. علاوه بر خوردگی، دی اکسید کربن و بعضی اسیدهای موجود در آب دریا می توانند هیدروکسید کلسیم را در خود حل کرده و باعث فرسایش سطح بتن گردند.

1-11- علل دیگر (other Causes)

علل بسیار دیگری نیز باعث آسیب دیدگی و خرابی بتن می شوند که در سالهای اخیر شناسایی شده اند. بعضی از این عوامل دارای مشخصات خاصی بوده و کاربرد بسیار موضعی دارند. مانند تأثیر مخرب چربیها بر کف بتن کشتارگاهها، مواد اولیه در کارخانه ها و کارگاههای تولیدی، آسیب حاصله از عوارض مخرب فاضلابها و مورد استفاده قرار دادن سازه هایی که برای منظورها و مقاصد دیگری ساخته شده باشند، نه آنچه که مورد بهره برداری است. مانند تبدیل ساختمان معمولی به سردخانه، محل شستشو، انباری، آشپزخانه، کتابخانه و غیره. با این همه اکثر آنها را می توان در گروههای ذیل طبقه بندی نمود:

(الف) ضربات و بارهای وارده (ناگهانی و غیره) در صورتی که موقع طراحی سازه برای این گونه بارگذاریها پیش بینیهای لازم صورت نگرفته باشد.

(ب) اثرات جوی و محیطی

(پ) اثرات نامطلوب مواد شیمیایی مخرب

چهارشنبه 20 شهریور‌ماه سال 1392 @ 19:26

پیگمانها ـ رزینها ـ بایندرها و کاتالیستها در صنایع رنگ سازی

طور کلی از رنگ علاوه بر ایجاد زیبائی محیط، جهت حفاظت اشیاء در مقابل عوامل طبیعی و سببی از قبیل ضربه، خراش، سائیدگی، مواد شیمیائی، حلالها، آب و هوای جوی و غیره استفاده میگردد و بندرت دیده شده است که سطح یک جسم مورد دید را فقط با رنگ حفاظتی بپوشانند و از رنگ رویه تزئینی استفاده ننمایند.

صنعت رنگسازی قدمت طولانی دارد اوایل رنگ را بطریق ابتدائی از روغنهای گیاهی با استفاده از آسیابهای سنگی و دستی جهت نرم کردن رنگدانه ها تولید میکردند. اما امروزه با پیشرفت صنعت و تکنولوژی، صنعت رنگسازی پیشرفت شایانی نموده بطوریکه توانسته در میدان علم و صنعت جائی پرنفوذ برای خود باز نماید وبه جرات می توان گفت که یکی از ارکان مهم هر یک از تولیدات صنایع گوناگونی که به مصارف عمومی و یا خصوصی می رسند، می باشد.

بعضی از رنگها مثل آستریها بعلت داشتن مقدار زیادی پیگمان مات بوده که به منظور حفاظت از سطوح بکار میروند و برخی دیگر نیمه شفاف و شفاف می باشند که از آنان بر روی آستریها به هر دو منظور حفاظتی و تزئینی استفاده می گردد.

● خواص پیگمانها:

پیگمان در صنایع رنگسازی رل مهمی از قبیل ایجاد رنگ، پوشش، براقیت، سختی، مقاومت، حفاظت ، افزایش چسبندگی، و غیره را ایفا مینماید که در آستریها و رنگهای رویه مصارف بسیار دارد

ـ آستری:

عملکرد اصلی آن بیشتر در حفاظت از یک سطح است تا تزیین آن عملاً مات بوده و درصد پیگمان آن نیز خیلی زیاد است. هدف اصلی استفاده از یک آستری، صاف و یکنواخت نمودن سطوح و حفاظت آنان در مقابل زنگ زدگی میباشد. بتونه ها، سیلرها و آستریها همگی از یک خانواده اند.

ـ سیلر:

فی مابین آستری و رنگ رویه جهت افزایش چسبندگی بهتر و بیشتر آستری و رنگ رویه و همچنین افزایش ضخامت فیلم بکار میرود.

ـ رنگ رویه:

ادامه مطلب ...
چهارشنبه 20 شهریور‌ماه سال 1392 @ 19:19

سیستمهای پوشش دهی خطوط لوله

انواع سیستمهای پوشش دهی خطوط لوله اصلی (Main line)
1- سیستمهای پوشش دهی Non-FBE
این سیستمها برای سالها حفاظت عالی در برابر خوردگی ایجاد می‌کنند، که این حفاظت بستگی به محیط کارکرد لوله ، متغیرهای نصب و حمل ونقل و موانع عملکردی دارد. شماری از سیستمهای متعلق به این رده در زیر آمده اند:
1-1- آسفالت (لعاب قیرقطران)
دراین روش مذاب داغ زغالسنگ قطران شده (آسفالت) روی لوله ریخته می شود که لوله با یک آستر لاستیکی بوتیلی اولیه پوشش داده شده است. سپس یک روکش لیفی از جنس شیشه روی آن کشیده می شود و از درون یک جریان داغ مذاب عبور داده می شود.ضمن اینکه به کمک کاغذ Karft که برای مقاومت در برابر نور فرابنفش در طول انبار کردن وتابش خارجی قبل از نصب پیچیده می شود. این پوششها هم اکنون به خاطر امکان سرطانز‌ایی محتویات آن به ندرت استفاده می شود.

1-2- پوششهای مایع
قسمت اعظم یا 100% جامدات اپوکسی گرما سخت شده یا پوششهای مایع رزینی پلی یوراتان بصورت اسپری روی لوله استفاده می شود. این کار درون کارگاهی که مخازن اسپری ثابت دارد یا در میدان از تجهیزات اسپری های بدون هوای دستی انجام می شود. هرجا که مقاومت به سایش نیاز باشد از پوششهای پلی یوراتان استفاده می شود.
-1-3- پلی اولفین دو لایه
یک پوشش اکسترود شده شامل: لاستیک بوتیل گرم شده یا آسفالت چسبنده پوشانده شده با لایه ای از پروپیلن یا پلی اتیلن اکسترود شده به صورت جانبی یا متقاطع

ادامه مطلب ...
یکشنبه 17 شهریور‌ماه سال 1392 @ 19:19

استفاده از نانولوله‌های سیمانی برای تقویت بتن

یکشنبه 17 شهریور‌ماه سال 1392 @ 19:14

کاربرد مواد نانو متخلخل در پلیمریزاسیون فرایندهای فرایندهای پالایش نفت

خلاصه :
علوم و فناوری نانو در دهه 1980 میلادی توسط فیزیکدان آمریکایی - ریچارد فاینمن - تشریح شد. در این فناوری خواص فیزیکی مواد نانوابعاد در حوزه‌ای بین اثرات کوانتومی و خواص توده قرار می‌گیرد. علوم نانو محصول مطالعات دانشمندان در رشته‌های مختلف بوده است که با راه‌حل‌ها و روش‌های گوناگون و خلاقانه به صورت علوم بین رشته‌ای درآمده است . محققان و سیاستگذاران سراسر جهان انتظار دارند که علوم نانو موجب تغییرات وسیعی در نحوه زندگی شود.

در این نوشتار، ضمن بررسی فرایند کراکینگ / شکست کاتالیستی، انواع کاتالیست‌های مورد استفاده در این فرایند و تاثیر فناوری نانو بر آنها که منجر به ایجاد نسل جدیدی از کاتالیست‌ها با نام "نانوکاتالیست‌ها" شده، بررسی گردیده است.
مقدمه
پالایش نفت با تقطیر جزء به ‌جزء نفت‌خام به گروه‌های هیدروکربنی شروع شده و خواص محصولات مستقیماً متناسب با نحوه انجام فرآیند تبدیل نفت می‌باشد.
فرآیندها و عملیات پالایش نفت به پنج بخش اصلی تقسیم می‌شود :....


الف) تفکیک (تقطیر) ب) فرآیندهای تبدیلی که اندازه و ساختار ملکولی هیدروکربن‌ها را تغییر می‌دهند این فرآیندها شامل: ب-1) تجزیه (تقسیم) ب-2) همسان‌سازی(ترکیب) ب-3) جایگزینی(نوآرائی) می‌باشند.
ج) فرآیندهای عمل‌آوری د) تنظیم و اختلاط
فرایند تجزیه که از زیر شاخه‌های فرایندهای تبدیلی محسوب می‌شود، شامل هیدروکراکینگ، شکست کاتالیستی و شکست گرمایی می‌شود.
پلیمریزاسیون
پلیمریزاسیون در صنایع پتروشیمی، فرآیند تبدیل گازهای اولفین سبک، شامل اتیلن، پروپیلن و بوتیلن به هیدروکربن‌های با وزن مولکولی بیشتر و عدد اکتان بالاتر می‌باشد که به‌عنوان مخلوطهای سوختی مرغوب استفاده می‌شود. درطی این فرآیند 2 یا بیشتر مولکول‌های اولفین یکسان، تشکیل یک مولکول با عناصر یکسان و خواص یکسان به‌عنوان مولکول‌های جدید می‌دهند.
پلیمریزاسیون می‌تواند بطور گرمایی یا در حضور کاتالیست دردمای پایین‌تر اتفاق بیفتد. 

 

 

 

ایزومریزاسیون
در ایزومریزاسیون بوتان نرمال، پنتان نرمال و هگزان نرمال، به ایزوپارافین‌های مربوطه با عدد اکتان بالاتر تبدیل می‌شود. پارافین‌های با زنجیره مستقیم، به زنجیره‌های شاخه‌دار با همان تعداد اتم ولی با ساختار هندسی متفاوت تبدیل می‌شوند.
محصولات ایزو بوتان این واحد، خوراک واحد آلکیلاسیون بوده و ایزوپنتان و ایزوهگزان برای مخلوط گازوئیل بکار می‌رود.
کاربردهای فناوری نانو در پلیمریزاسیون و ایزومریزاسیون
پلیمریزاسیون
به‌علت اینکه پلیمر شدن در این‌جا به معنی واقعی کلمه اتفاق نمی‌افتد بلکه واکنش تا تشکیل دی‌مر‌ها و تری‌مرها خاتمه می‌یابد لذا باید طراحی فضای واکنش به گونه‌ای صورت گیرد که با تشکیل دی‌مرها واکنش ادامه نیابد لذا می‌توان از مواد نانومتخلخلی استفاده کرد که ابعاد کانال‌های آن برای تحقق این امر مناسب باشند.این مواد نانوتخلخل را می‌توان نانوراکتور نامید. در این زمینه به کار "سانو" و "اومی" اشاره کرد که از سیلیکا مزوپروس به عنوان نانو راکتور برای پلیمریزاسیون اولفین‌ها استفاده کرده‌اند.[1]

در این روش ماده متخلخل MCM-41 حاوی فلز توسط روش Post – Synthesis با ترکیبات ارگانومتالیک یا آلکوکسید آماده شد و به عنوان نانوراکتور برای فرآیند پلیمریزاسیون اولفین بکار رفت. در حقیقت MCM-41 حاوی فلز به عنوان کوکاتالیست غیرهمگن به‌ کار می‌رود. [1]
ایزومریزاسیون
به دلیل اینکه کانال‌های مواد متخلخل مکان مناسبی برای انجام واکنش‌های شیمیایی می‌باشد می‌توان از نانومواد متخلخل برای این منظور استفاده کرد. این کار در واکنش مشابه پتروشیمی مورد بررسی قرار گرفته است. به عنوان مثال بائر و همکاران زئولیت‌های نانوساختار HZSM – 5 را در ایزومریزاسیون زایلن بررسی کرده‌اند.[2]
هیدروژن در جداکننده‌های با فشار عملیاتی بالا (Separator)، جدا شده و کلرید هیدروژن در ستون جداساز (Stripper) حذف می‌شود. حاصل آن که مخلوط بوتان بدست آمده می باشد وارد تفکیک‌کننده (Fractionator) شده، در آن بوتان از ایزوبوتان جدا می‌شود.در کلیه موارد بالا می‌توان از نانومواد متخلخل کربنی برای جداسازی گازها استفاده کرد.
در فرایند ایزومریزاسیون می‌توان به کاربردن متنوعی از مواد نانوساختار اشاره کرد همچنان که در طی تحقیقاتی برای پیدا کردن نانومواد مناسب برای فرایند ایزومریزاسیون آنتونلی و همکاران از میکروقفس های توخالی زیرکونیا با استفاده از پایه های مالسیلی کروی استفاده کرده‌اند.[3‍‍]

مراجع
 : 1Tsuneji Sano and Yasunori Oumi
2Catalysis Surveys from Asia Volume 8, Number 4 December 2004 295 - 304 Authors : Shim H.; Phillips J.1; Fonseca I.M.; Carabinerio S.
Source : Applied Catalysis A: General, November 2002, vol. 237, no. 1, pp. 41-51(11)
 : 3Antonelli D.M , Micro Porous & mesoporous Mat.vol 28

  1Tsuneji Sano and Yasunori Oum

یکشنبه 10 شهریور‌ماه سال 1392 @ 23:37

NDT یا آزمایشهای غیر مخرب بخش سوم

بخش سوم  : بازرسی چشمیVT

ادامه مطلب ...
یکشنبه 10 شهریور‌ماه سال 1392 @ 23:36

NDT یا آزمایشهای غیر مخرب بخش دوم

 

آزمایش غیر مخرب یا ( NDT ( Non-destructive testing چیست ؟  

 

 

 

بخش دوم  تست ذرات مغناطیسی :MT

ادامه مطلب ...

یکشنبه 10 شهریور‌ماه سال 1392 @ 23:36

NDT یا آزمایشهای غیر مخرب بخش اول

آزمایش غیر مخرب یا (NDT ( Non-destructive testing  چیست ؟  

 

 آزمایش غیر مخرب چیست؟

 

 

علم یا روش کاری است که به کاربر این اجازه را میدهد تا مواد یا اجزای سیستمی را بدون آسیب رساندن به آن ، مورد بررسی قرار دهد .
آزمونهای غیر مخرب امروزه نقش حیاتی را در زندگی انسانها ایفا میکنند .
به عنوان مثال اطمینان از سلامت و ایمنی هواپیماها ، وسایل نقلیه ، قطارها ، خطوط لوله ، پلها ، نیروگاهها ، پالایشگاهها ، سکوهای نفتی و هزاران نمونه ی دیگر را با استفاده از آزمون غیر مخرب مورد بررسی قرار میدهند .
آزمون غیر مخرب را میتوان ابزاری برای مدیریت کیفیت دانست .
تست غیر مخرب را میتوان در مرحله ای از ساخت و ساز مورد استفاده قرار داد . مواد و جوشها را میتوان با استفاده از این آزمون رد و یا برای تعمیر معرفی کرد .

دلایل استفاده :
آزمونهای غیر مخرب به طور معمول برای رسیدن به اهداف زیر انجام میشود :
پیشگیری از حادثه
برای کاهش هزینه های
برای افزایش اطمینان محصولات


 انواع آزمون های غیر مخرب:
آزمون های غیر مخرب انواع مختلف دارند و نوع آزمون مورد استفاده نسبت به شرایط و خواص فیزیکی مواد متغیر میباشد .


در زیر انواع آزمون پر کاربرد معرفی میشود :
1.آزمون چشمی (VT) : در این روش تنها عیوب سطحی را میتوان بررسی کرد .
2.آزمون مایع نافذ (PT) : در این روش تنها عیوب سطحی و عیوبی که به سطح راه داشته باشند مشخص میشود .
3.آزمون ذرات مغناطیسی (MT) : عیوب سطحی و زیر سطحی تا فاصله معینی از سطح را میتوان با این روش بررسی کرد .
4.آزمون رادیوگرافی (RT) : عیوب درون حجمی را بوسیله این روش بررسی میکنند .
5.آزمون فرا صوتی (UT) : در این روش عیوب درونی و صفحه ای بازرسی میشود .

تست به کمک مایعات نافذ 

بخش اول :   آزمون مایع نافذ (PT)

ادامه مطلب ...
یکشنبه 10 شهریور‌ماه سال 1392 @ 23:34

سندبلاست چیست ؟

 


واژه سندبلاست ( sandblast ) یک واژه انگلیسی است ، معنی کلمه به کلمه آن عبارت است از : 


سند ( sand ) به معنی ماسه بلاست ( blast ) به معنی انفجار و پرتاب میباشد .


سندبلاست - sandblast عبارت است از سیلیس پاشی - ماسه پاشی
پرتاب ماسه و شن با فشار بسیار زیاد هوا را سندبلاست می گویند .

ادامه مطلب ...
یکشنبه 10 شهریور‌ماه سال 1392 @ 23:33

مقایسه روشهای پوشش دهی

 

 

 

مرجع:www.Metallorgy.40s.ir

ادامه مطلب ...
   1       2       3       4       5       ...       39    >>