واکنش اسید سولفوریک با شکر

Sulfuric Acid and Sugar Reaction

Tuesday January 29, 2008

One of the most spectacular chemistry demonstrations is also one of the simplest. It's the dehydration of sugar (sucrose) with sulfuric acid. Basically, all you do to perform this demonstration is put ordinary table sugar in a glass beaker and stir in some concentrated sulfuric acid (you can dampen the sugar with a small volume of water before adding the sulfuric acid). The sulfuric acid removes water from the sugar in a highly exothermic reaction, releasing heat, steam, and sulfur oxide fumes. Aside from the sulfurous odor, the reaction smells a lot like caramel. The white sugar turns into a black carbonized tube that pushes itself out of the beaker. Here's a nice youtube video for you, if you'd like to see what to expect.

What Happens
Sugar is a carbohydrate, so when you remove the water from the molecule, you're basically left with elemental carbon. The dehydration reaction is a type of elimination reaction.

C₁₂H₂₂O₁₁ (sugar) + H₂SO₄ (sulfuric acid) → 12 C (carbon) + 11 H₂O (water) + mixture water and acid

Although the sugar is dehydrated, the water isn't 'lost' in the reaction. Some of it remains as a liquid in the acid. Since the reaction is exothermic, much of the water is boiled off as steam.

Safety Precautions
If you do this demonstration, use proper safety precautions. Whenever you deal with concentrated sulfuric acid, you should wear gloves, eye protection, and a lab coat. Consider the beaker a loss, since scraping burnt sugar and carbon off of it isn't an easy task. It's preferable to perform the demonstration inside of a fume hood.

ویدئو کلیپ این واکنش

منبع :http://minashimi.mihanblog.com

با تشکر از سرکار خانم مهندس ترکاشوند

هیدروژن

انرژی پرتوی خورشید باعث برقراری حیات روی زمین است. این انرژی به ما نور می دهد، باعث رشد گیاهان می شود، بادها را به جریان می اندازد، باعث بارش باران می شود. این انرژی در سوختهای فسیلی ذخیره شده است. بیشتر انرژی مصرفی ما در حال حاضر از خورشید منشأ می گیرد.

هیدروزن گازی (H2) روی زمین وجود ندارد. این عنصر همیشه به صورت ترکیبی است. به طور مثال، ترکیب با اکسیژن (H2O - آب) ترکیب هیدروژن با کربن ترکیبات شیمیایی متفاوتی مانند متان (CH4) و زغال و نفت را به دست می دهد . همچنین، هیدروژن در تراکم زیست و مواد عالی یافت می شود. هیدروژن از نظر امروزی بیشترین محتوای انرژی هر سوخت را دارد؛ اما از نظر حجمی، کمترین فشار عادی به صورت گاز وجود دارد. هیدروژن می تواند انرژی را ذخیره کند. بیشتر انرژی که ما امروزه مصرف می کنیم از سوختهای فسیلی به دست می آید. تنها 6% منابع انرژی از منابع تجدیدپذیرند؛ زیرا این انرژیها تمیزتر و مناسب استفاده تر در طول یک زمان کوتاه اند.
منابع انرژی تجدیدپذیر مانند خورشید و باد نمی توانند همه وقت انرژی تولید کند. خورشید همیشه نمی تابد و باد همیشه نمی وزد. منابع تجدیدپذیر در زمان و مکانی که ما نیاز داریم انرژی تولید نمی کند. ما نمی توانیم منابع انرژی زیادی برای تولید هیدروژن استفاده کنیم؛ هیدروژن می تواند انرژی را در زمان و مکانی که ما نیاز داریم تأمین کنید.

هیدروژن انتقال دهنده انرژی:
هر روز ما انرژی برقی بیشتری مصرف می کنیم. برق منبع ثانویه انرژی است؛ منابع ثانویه انرژی که گاهی به آنها ناقلهای انرژی هم گفته می شود انرژی را به مصرف کننده می رساند. از آنجا که استفاده و انتقال برق برای ما آسانتر است، ما انرژیها را به انرژی برق تبدیل می کنیم. برق به ما نور، گرما، آب داغ، غذای سرد، تلویزیون، رایانه می دهد. زندگی بسیار سخت می شد، اگر ما مجبور بودیم زغال بسوزانیم، اتم بشکافیم، یا سدهای خود رابسازیم؛ پس انرژی زندگی را ساده تر کرده است.

هیدروژن ناقل انرژی برای آینده است. این عنصر سوخت تمیزی است که می توان آن را در جاهایی جایگزین کرد که ما بسختی از برق استفاده می کنیم. فرستادن برق در مسیرهایی طولانی 4 برابر بیشتر از حمل دریایی هیدروژن به صورت خطوط لوله ای هزینه دارد.

هیدروژن چطور ساخته می شود؟
از آنجا که هیدروژن گازی در زمین وجود ندارد، ما باید آن را بسازیم. با جدا کردن هیدروژن از آب، تراکم زیست یا گاز طبیعی از منابع محلی هیدروژن می سازیم. دانشمندان حتی کشف کرده اند که بعضی جلبکها و باکتریها هیدروژن تولید می کنند. تولید هیدروژن در حال حاضر بسیار گران است؛ اما فنون جدیدی برای این کار در حال توسعه است. هیدروژن را می توان برای خدمات رفاهی مرکزی بزرگ یا دستگاههای کوچک با کاربرد محلی تولید کرد. از این رو، انعطاف پذیری هیدروژن یکی از امتیازات عمده آن است .

کاربردهای هیدروژن:
هیدروژن در صنعت به مصرف پالایش و پرداخت فلزات و فراوری غذاها می رسد.NASA اولین کاربر هیدروژن به عنوان ناقل انرژی است که هیدروژن را برای سالها در برنامه فضایی مورد استفاده قرار داد. تنها محصول فرعی در چنین فرایندهایی آب است که خدمه موشک از آن برای نوشیدن استفاده می کند. سلولهای سوختی هیدروژن یا باتریهای هیدروژنی برق تولید می کند. آنها کارایی بسیاری دارند، اما ساخت آنها گران است. سلولهای سوختی کوچک می توانند برق مناطق دوردست را تأمین کند.

هیدروژن به عنوان سوخت:
دستگاههای نیروی هیدروژنی برای مدتی ساخته نخواهند شد؛ زیرا هزینه زیادی به همراه دارد. هیدروژن ممکن است بزودی به گاز طبیعی اضافه شود تا از آلودگی دستگاههای موجود بکاهد. هیدروژن بزودی به گازوئیل اضافه خواهد شد تا آلودگی را کاهش دهد و کارایی را زیاد کند. اضافه کردن تنها 5% هیدروژن به گازوئیل ممکن است به میزان درخور توجهی اکسید نیتروژن را (که در آلودگی لایه اوزن بسیار مؤثر است) کاهش دهد.
موتوری که هیدروژن خالص می سوزاند تقریباً هیچ آلودگی ندارد. شاید حدود 10 تا 20 سال به استفاده از خودرو شخصی مصرف کننده هیدروژن باقی مانده است.

آینده هیدروژن:
قبل از اینکه هیدروژن به عنوان سوختی مهم شناخته شود، باید سامانه های جدید زیادی ساخت. ما به سامانه هایی نیاز خواهیم داشت که هیدروژن بسازند ذخیره کنتور انتقال دهند. ما به خطوط لوله و سلول سوختی اقتصادی نیاز خواهیم داشت و مصرف کنندگان به فناوری و آموزش استفاده از آن نیاز خواهند داشت

طیف سنجی مادون قرمز

طیف سنجی مادون قرمز بر اساس جذب تابش و بررسی جهش‌های ارتعاشی مولکول‌ها و یون‌های چند اتمی صورت می‌گیرد. این روش به عنوان روشی پرقدرت و توسعه یافته برای تعیین ساختار و اندازه‌گیری گونه‌های شیمیائی به کار می رود. همچنین این روش عمدتاً برای شناسایی ترکیبات آلی به کار می‌رود، زیرا طیف‌های این ترکیبات معمولاً پیچیده هستند و تعداد زیادی پیک های ماکسیمم و مینیمم دارند که می‌توانند برای اهداف مقایسه‌ایی به کار گرفته شوند. تئوری در مولکول‌ها دو نوع ارتعاش وجود دارد که اصطلاحاً ارتعاش‌های کششی و خمشی نامیده می‌شوند. ارتعاش کششی به دو صورت متقارن و نامتقارن تقسیم‌بندی می‌شود. هر گاه یک نیم متناوب کششی نامتقارن رخ دهد، گشتاور دو قطبی در یک جهت تغییر می‌یابد و در نیم تناوب دیگر، گشتاور دو قطبی در جهت مخالف جابه‌جا می‌گردد. بدین ترتیب گشتاور دو قطبی با فرکانس ارتعاشی مولکول، نوسان می‌نماید .( این نوسان باعث ارتقای مولکول به نوار جذبی مادون قرمز می‌گردد و به همین علت آن را فعال مادون قرمز می‌نامند). در حالت ارتعاش کششی متقارن، دو اتم در یک نیم‌ تناوب ارتعاشی، در جهات مختلف حرکت می‌کنند که در این صورت تغییر نهایی در گشتاور دو قطبی مولکول به وجود نمی‌آید و به همین علت آن را غیرفعال مادون قرمز می‌نامند. در این حالت، تغییر در فواصل درون مولکولی، بر قابلیت قطبی شدن پیوندها اثر می‌گذارد. لذا در قطبش پذیری مولکول تغییر حاصل می‌شود و این حالتی است که در طیف سنجی رامان مورد توجه قرار می‌گیرد برهم‌کنش تابش مادون قرمز با یک نمونه باعث تغییر انرژی ارتعاشی پیوند در مولکول‌های آن می‌شود و روش مناسبی برای شناسایی گروه‌های عاملی و ساختار مولکولی است. شرط جذب انرژی مادون قرمز توسط مولکول این است که گشتاور دو قطبی در حین ارتعاش تغییر نماید. در طیف الکترومغناطیسی ناحیه بین400-µm 0/8 مربوط به ناحیه مادون قرمز است ولی ناحیه‌ایی که جهت تجزیه شیمیائی مورد استفاده قرار می‌گیرد، بینµm 50- 0/8 است.

شکل 1: ارتعاش‌های کششی متقارن و نامتقارن در یک مولکول

ناحیه بالاتر از 50µm را ناحیه مادون قرمز دور ، ناحیه بینµm 0/8-2/5 ناحیه مادون قرمز نزدیک و ناحیه بینµm 25-8 را ناحیه اثر انگشت می‌نامند. هر جسم در این ناحیه یک طیف مخصوص به خود دارد که برای شناسایی گروه‌های عاملی آن به کار می‌رود. نمودار جعبه‌ای از اجزای اصلی موجود در یک طیف نورسنجی قرمز در شکل (2) نمایش داده شده است.

شکل 2-نمودار ساده یک طیف نورسنج مادون قرمز

تجزیه کیفی برای شناسایی کیفی یک نمونه مجهول، نوع گروه‌های عاملی و پیوندهای موجود در مولکول‌های آن، طیف مادون قرمز نمونه را رسم نموده و با مراجعه به جداول مربوطه که موقعیت ارتعاش پیوندهای مختلف و یا طیف IR اجسام را نشان می‌دهند، طول موج یا عدد موج گروه‌ها و پیوندها را شناسایی می‌کنند. در طیف نورسنجی معمولی IR، طیف الکترومغناطیسی در ناحیه مرئی تا مادون قرمز گسترده می‌شود. سپس بخش کوچکی از آن بر حسب فرکانس یا طول موج به آشکارساز رسیده و ثبت می‌شود. در این حالت طیف به دست آمده، در محدودة فرکانس یا طول موج ثبت خواهد شد. ویژگی FT-IR این است که تمام طول موج‌های ناحیه طیفی مورد نظر در یک زمان به نمونه تابیده می‌شود. در حالی که در روش‌های پاشنده تنها بخش کوچکی از طول موج‌ها در یک زمان به نمونه می‌رسند. بنابراین سرعت، قدرت تفکیک و نسبت سیگنال به نویز در روش تبدیل فوریه برتری قابل ملاحظه‌ای نسبت به روش معمولی IR دارد کاربردها برخی اطلاعاتی که می توان از طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR) بدست آورد شامل موارد ذیل است: شناسائی کیفی و کمی ترکیبات آلی حاوی نانوذرات، تعیین نوع گروه عاملی و پیوندهای موجود در مولکولهای آن. برای تعیین مقادیر بسیار کم یون هیدروژن فسفات در هیدروکسی آپاتیت که در اعضاء مصنوعی مورد استفاده قرار می گیرد همچنین برای آنالیز برخی داروهای حاوی نانو ذرات مورد استفاده قرار می گیرد.

سیلیکون‌ها:

سیلیکون‌ها:

چسب‌های یک جزئی سیلیکون اغلب به چسب‌های ولکانیزه شونده در دمای اطاق (rtv) معروفند و شامل پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS) با جرم‌های مولکولی در محدود 1600-300 با گروههای انتهای استات ، کتوکسیم یا اتر هستند. این گروهها توسط رطوبت اتمسفر ، هیدرولیز شده ، گروههای هیدروکسیل تشکیل می‌دهند که بعدا با حذف آب متراکم می‌شوند.

چسب‌های سیلیکونی نرم و مطلوب هستند و دارای مقاومت محیطی و شیمیایی خوبی هستند. این چسب‌ها به عنوان بهترین پوشش برای استفاده در حمام شناخته شده‌اند.

چسب چوب

چسب‌هایی که بدون واکنش شیمیایی سخت می‌شوند

این چسب‌ها شامل سه نوع زیر می‌باشند

چسب‌هایی که در اثر حذف حلال سخت می‌شوند:

چسب‌های تماسی: چسبهای تماسی احتمالا از معروف‌ترین چسب‌ها بر پایه حلال هستند. این‌ها محلول‌هایی از پلیمر در حلال آلی هستند که در دو سطح بکار می‌روند تا متصل شوند. ماده اصلی این چسب‌ها ، لاستیک پلی کلروپرن (پلی کروپرن ، پلی کلرو بوتادین) است و برای چسباندن روکش‌های تزئینی و پلاستیکهای محکم دیگر مثل ABS , DVC به چوپ و محصولات فلزی و چسبهای تماسی DIY برای تخت کفش بکار می‌روند.

چسب‌های پمادی: چسب‌های بر پایه حلال مشهور که در ظروف پماد مانند به عموم فروخته می‌شوند، اغلب محلول‌هایی از لاستیک نیتریل (همی‌پلیمر یا بوتادین و آکریلونیتریل) در حلال‌های آلی هستند.

چسب‌هایی که با از دست دادن آب سخت می‌شوند:

محلول‌های آبی و خمیرها: نشاسته ، ذرت و غلات ، منابع عمده برای استفاده چسب هستند. موارد مصرف عمده برای چسباندن کاغذ ، مقوا و منسوجات می‌باشد. کاربردهای آن شامل صفحات موجدار ، پاکتهای کاغذی ، پنجرگیری تیوپ ، چسباندن کاغذ دیواری و چسب‌های تر شدنی مجدد با آب می‌باشد. چسب‌های تر شدنی توسط آب شامل پلی (وینیل الکل) (DVOH) که در تمبر‌های پُستی مورد استفاده قرار می‌گیرند و از لاتکس صمغهای طبیعی (مثلا صمغی و دکسترین) و پلی وینیل استات (DVN) همراه با مقدار زیادی DVOH پایدار کننده تولید می‌شوند. DVOH تنها پلیمرمعروفی است که از منومر خودش ساخته نمی‌شود.

امولسیونهای آبی: اجزا ترکیبی برای پلیمریزه شدن امواسیونی عبارتند از: آب ، منومرها ، پایدار کننده ها و آغازگر. محصول پلیمر شدن امولسیونی ، شیرابه ای از ذرات پلیمر با پایدار کننده‌های جذب شده می‌باشد. معروف‌ترین مثال ،‌ چسب چوب DIY است که شیرابه آن ، شامل پلیمر پلی وینیل استات (DVA) است و به میزان زیادی در کارهای کارگاهی و در چسباندن اتصالات تاق و زبانه برای درها ، پنجره ها و مبلمان در کارخانه‌ها استفاده می‌شود و مثال دیگر در رنگهای امولسیونی بر پایه DVA هستند که برای پوشش سطح یا به عنوان چسب استفاده می‌شود.

چسب‌هایی که به وسیله سرد کردن سخت می‌شوند:

چسب‌های ذوبی: ماده اولیه چسب‌های ذوبی که از ابزار تفنگ شکلی خارج می‌شود، معمولا اتیلن وینیل استات (EVA) می‌باشد. کاربرد این چسب‌ها شامل استفاده در جعبه‌های مقوایی ، صفحه کتاب ، اتصالات حرارتی و نئوپان می‌باشد. از دیگر چسب‌های ذوبی می‌توان چسب‌های ذوبی پلی آمیدی ، پلی اورتان ، استرهای آلیفاتیک ، پلی استر اشاره کرد.

چسب‌های حساس به فشار

چسب‌های حساس به فشار ، دائما چسبناک باقی می‌مانند و به خاطر استفاده در نوار چسب‌ها و برچسب‌ها معروف هستند. این چسب‌ها بطور عمده بر پایه لاستیک طبیعی ، همی پلیمر دسته‌ای و تصادفی ، استیرن - بوتادین و آکریلیک هستند. PVC نرم شده و پلی اتیلن ، مواد نوار معمولی هستند. یک طرف نوار با یک آستری یا لایه زیری پوشیده شده است. به همین دلیل ، چسب دائما چسبناک می‌ماند و طرف دیگر ، دارای پوشش آزاد کننده ای است که وقتی که نوار باز می‌شود، با چسب جدا می‌گردد. مواد آزاد کننده که اغلب استفاده می‌شود، همی پلیمری از وینیل الکل و وینیل اکتادسیل کاربامات است که در اثر واکنش با DVOH با اکتادسیل ایزوسیانات ساخته می‌شود.

آنیون ها

آنیون ها

1.       دسته بندی آنیون ها بر حسب نوع واکنش آنها با محلول نیترات نقره وکلرید باریم صورت می گیرد

وازاین نقطه نظر آنیون ها را به سه گروه به ترتیب جدول زیر تقسیم بندی می کنند .

جدول شمارۀ یک:

دسته یا گروه	نام آنیون ها	ترکیب با AgNO3	ترکیب با BaCl2	معرف مشترک
اوّل	F-،SO42-،SO32-،S2O32-، C2O42-،CO32-،PO43-، SiO32-،………	رسوب محلولی در اسید ها و بعضی حتی در آب می دهند مانند:AgF،Ag2SO4	رسوب غیر محلول در آب می دهد.	BaCl2در محیط خنثی و یا کمی قلیایی
دوّم	SN-،Cl-،Br-،I-، Fe(CN)6]4- ]،S2-،CNS-،………	رسوب غیر محلول در آب می دهند.فقط Ag2Sدر آب گرم حل می شود.	رسوب محلول در اسید ها می دهد.	AgNO3در حضور HNO3رقیق
سوّم	CH3COO-،NO2،NO3،MnO4-	نمک محلول در آب میدهد.	نمک محلول در آب می دهد.	معرف خالصی ندارد.

2.       نوع دیگر دسته بندی آنیون ها بر حسب قدرت اکسید کنندگی آنها می باشد.

جدول شمارۀ دو:

دسته یا گروه	آنیون های اکسید کننده	آنیون های احیا کننده	آنیون های بی تفاوت
اوّل	CrO42-،MnO4-،NO3-،Cr2O72-،AsO43-،NO2-
دوّم		S2O32-،C2O42-،Cl-،I-، Br-CNS-،SO32-،S2-
سوّم			BO-2،PO3-4، SO42-،F-،CO2-3 SiO2-3، CH3COO-

                           لطفا  به ادامه مطلب مراجعه فرمایید

نمک طعام

سدیم کلرید یکی ازضروری ترین ترکیبات درغذای انسان و حیوان می باشد . ونیز زیاده روی درمصرف آن باعث اختلالاتی ازجمله فشار خون می گردد.یکی از مهمترین موادخام درصنایع شیمیایی  برای تهیه   Na2CO3 و  NaOH   و کلر می باشد.به عنوان نگهدارنده درصنایع غذایی  و برای ذوب کردن یخ وبرف کاربرد دارد .  بلورهای مکعبی شکل آن  دارای کئوردینانس هشت وجهی و هریک از دو یون +Na  و - Cl دارای شکل بلوری مکعبی تنگ چیده ( ccp ) و بدون آب تبلور است .

سدیم کلرید جامدی یونی٬ با  دمای ذوب  801 و دمای جوش 1439 وچگالی   17/2 g/cm3 می باشد.به میزان تقریبا 3% درآب دریا وجوددارد ودرصنعت ازآب دریا استخراج می گردد . NaCl خالص رابا عبوردادن گاز HCl  از درون NaOH  به دست می آورند.

گرمای تشکیل  Na Cl به حالت گاز مجموع انرژی یونش یک مول اتم های سدیم وانرژی یک مول الکترونخواهی اتم های کلر می باشد .

                مول /کیلو ژول        9/495           Na ( g )    -------->  Na+ ( g)  +  e   

               مول /کیلو ژول        325-            ( Cl ( g )   +   e   -------->    Cl- ( g  

              Na: [Ne] 3s1 + Cl: [Ne] 3s23p5 => Na+: [Ne]    +  Cl-: [Ne] 3s23p6 

 مول /کیلو ژول 9/170  

  همان طور که می بینید گرمای تشکیلNa Cl   به حالت گاز مثبت است .اما باید توجه داشت هنگامی که یون های سدیم وکلر گرد هم می آیند و بلورنمک طعام  را می سازند   گرمای زیادی آزاد می گردد. گرمای تشکیل Na Cl به حالت جامد 153/ 411-  می باشد . وباتوجه به این که درحالت مذاب رسانای الکتریسیته می باشد . این موضوع بیانگر آن است که این ماده یک جامد یونی است.

منابع :

  شیمی فلزات : تالیف دکتر منصور عابدینی

فرهنگ شیمی : تالیف دیوید ویلیام آرتور شارپ

شیمی بانگرش کاربردی : تالیف اسمیت ٬ اسموت ٬  پرایس

شیمی پایه: تالیف مسترتن ٬  اسلاوینسکی  ٬ والفورد

انواع چسب‌ها

انواع چسب‌ها

چسب‌هایی که توسط واکنش شیمیایی سخت می‌شوند

چسب‌های اپوکسیدی:

اپوکسیدها ، بهترین نوع چسبهای شناخته شده ساختمانی هستند و بیشترین کاربرد را دارند. رزین اپوکسی که اغلب در حالت معمول استفاده می‌شود، معمولا دی گیلیسریل اتراز بیس فنل DGEBA)A) نامیده می‌شود و بوسیله واکنش نمک سدیم از بیس فنل A با اپی کلروهیدرین ساخته می‌شود. آمینهای آروماتیک و آلیفاتیک به عنوان عامل سخت کننده استفاده می‌شوند. این چسب‌ها به چوب ، فلزات ، شیشه ، بتن ، سرامیک‌ها و پلاستیک‌های سخت بخوبی می‌چسبند و در مقابل روغن‌ها ، آب ، اسیدهای رقیق ، بازها و اکثر حلال‌ها مقاوم هستند. بنابراین کاربرد بیشتری در چسباندن کفپوش‌های وینیلی در سرویس‌ها و مکان‌های خیس و به سطوح فلزی دارند.

چسب‌های فنولیک برای فلزات:

وقتی که فنل با مقدار اضافی فرمالدئید تحت شرایط بازی در محلول آبی واکنش کند، محصول که تحت عنوان رزول شناخته شده و الیگومری شامل فنل‌های پلدار شده توسط اتروگرومتیلن روی حلقه‌های بنزن می‌باشد، بدست می‌آید. برای جلوگیری از تشکیل حفره‌های پر شده از بخار ، اتصالات چسب‌های فنولیک تحت فشار ، معمولا بین صفحات پهن فولادی گرم شده توسط پرس هیدرولیک سخت می‌شوند. بدلیل شکننده بودن فنولیکها ، پلیمرهایی از جمله پلی وینیل فرمال ، پلی وینیل بوتیرال ، اپوکسیدها و لاستیک نیتریل اضافه می‌شود تا سخت‌تر گردند.

چسب‌های تراکمی فرمالدئید برای چوب:

تعدادی از چسب‌های مورد استفاده برای چوب نتیجه تراکم فرمالدئید با فنول و رزوسینول (1و3 دی هیدروکسی بنزن) هستند. بقیه با اوره یا ملامین متراکم می‌شوند.

چسب‌های آکریلیک:

چسب‌های ساختاری شامل منومرهای آکریلیک توسط افزایشی رادیکال آزاد در دمای محیط سخت می‌شوند. منومر اصلی ، متیل متاکریلات (MMA) می‌باشد، اما موارد دیگری از قبیل اسید متاکریلات برای بهبود چسبندگی به فلزات بوسیله تشکیل نمکهای کربوکسیلات و بهبود مقاومت گرمایی و اتیلن گلیکول دی متیل اکریلات برای شبکه‌ای کردن نیز ممکن است مورد استفاده قرار گیرد.

کلروسولفونات پلی اتیلن ، یک عامل سخت کننده لاستیک است و کیومن هیدورپراکساید و N,N دی متیلن آنیلین ، اجزاء یک آغازگر اکسایشی- کاهشی هستند. پیوند دهنده هایی که برای اتصالات محکم مصنوعی به استخوان‌های انسان و پوششهای چینی برای دندان‌ها استفاده می‌شود نیز بر مبنای MMA هستند و بطورکلی برای جسباندن فلزات ، سرامیک‌ها ، بیشتر پلاستیک‌ها و لاستیک‌ها استفاده می‌شود و اتصالات پرقدرتی را ایجاد می‌کنند.

چسب‌های غیر هوازی:

چسب‌های غیر هوازی در غیاب اکسیژن که یک بازدارنده پلیمر شدن است، سخت می‌گردد. این چسب‌ها اغلب بر پایه دی متاکریلات‌هایی از پلی اتیلن گلیکول هستند. کاربرد این چسب‌ها ، اغلب در محل اتصال چرخ دنده ها ، تقویت اتصالات استوانه‌ای و برای دزدگیری می‌باشد.

چسب های پلی سولفیدی:

پلی سولفیدها در ابتدا به عنوان دزدگیر استفاده می‌شدند و یک کاربرد مهم دزدگیری لبه‌های آینه‌های دوبل می‌باشد. هر دو برای اینکه واحدها را باهم نگه دارند و مانعی در برابر نفوذ رطوبت ایجاد کنند. آنها به وسیله بیس (2- کلرواتیل فرمال) با سدیم پلی سولفید تهیه می‌شوند و به منظور کاهش قیمت از پرکننده های معدنی استفاده می‌شود. به عنوان نرم کننده ، از فتالات‌ها و معرف‌های جفت کننده سیلانی استفاده می‌شود و عامل سخت کننده آنها شامل دی اکسید منگنز و کرومات هستند.

سفت شدن لاستیکی چسب‌های ساختمانی:

بسیاری از چسب‌های ساختمانی ، پلیمرهای لاستیکی حل شده ای در خودشان دارند. وقتی که چسب‌ها سخت می‌شوند، لاستیک به صورت قطراتی با قطر حدود 1µm رسوب می‌کند. لاستیکهای استفاده شده در این روش شامل پلی وینیل فرمال (pvf) و پلی وینیل بوتیرال (PVB) هستند که هر دو بوسیله واکنش آلدئید مناسب با پلی وینیل الکل ساخته می‌شوند.

معایب و مزایای چسب‌ها

معایب

عموما چسب‌ها بوسیله آب یا بخار آب سست می‌شوند.

محدوده رهایی کار آنها کمتر از چسباننده‌های فلزی (مهره ها ،پیچ ها و بست‌های آهنی و غیره) است.

چسب‌ها توسط دمای تبدیل شیشه ای (Tg) و تخریب شیمیایی محدود شده‌اند.

مزایا

اتصال مواد غیر مشابه و لایه‌های نازک از مواد

گسترش بار بر روی یک ناحیه وسیع

زیبایی و حالت آئرودینامیک آنها بر روی سطوح خارجی اتصال

کاربرد آنها با استفاده از ماشین روبات می‌باشد.

منبع: http://aashrafi.blogfa.com/

منگنز

منگنز از کلمه لاتین Magnes (Magnet)گرفته شده است که به خواص مغناطیسی پیرولوزیت (کانه اصلی منگنز) اشاره می کند.

منگنز فلزی است خاکستری مایل به صورتی با وزن مخصوص 4/7 که دمای ذوب آن به 1245 درجه سانتی گراد می رسد . این عنصر در طبیعت به صورت خالص تشکیل نمی شود و بیشتر به صورت اکسید ، کربنات و سیلیکات وجود دارد. نماد این عنصر Mn بوده و با عدد اتمی 25 می باشد .

منگنز از نظر فراوانی، دوازدهمین عنصر پوسته زمین است. کلارک منگنز در طبیعت 1/0% و در سنگ های مافیک و اولترامافیک تا 5/1% می رسد.

منگنز در بسیاری از کانیهای موجود در پوسته زمین وجود دارد و علارغم این که بیش از 300 کانی حاوی منگنز شناسایی شده اند اما تعداد کانیهای منگنزدار دارای ارزش اقتصادی کمتر از 12 می باشد و شامل :

پیرولوزیت، پسیلوملان، براونیت، منگانیت و رودوکروزیت اکثراً در کانسارهای رسوبی یا تجزیه ای یافت می شوند.

منگنز به دلایل اقتصادی و داشتن خصوصیات فیزیکی- شیمیایی خاص به عنوان یکی از فلزات استراتژیک مورد استفاده در صنایع فولاد و ذوب آهن، تولید فروآلیاژ ، باتری سازی و . . . مطرح شده است.

صنعت فولاد درحدود 90 % مصرف جهانی منگنز را به خود اختصاص داده است و سنگ منگنز عمدتاً برای تولید فرومنگنز، چدن و فولاد به مصرف می رسد . علاوه بر مصارف متالورژیکی ، منگنز کاربردهای غیر متالورژیکی متعددی نیز دارد که عبارتند از دی اکسید طبیعی یا مصنوعی در باتریهای خشک و شیمیایی، سولفات و اکسی سولفات های منگنز در خوراک دام و افزودنی های کودهای گیاهی در کشاورزی، پرمنگنات ( به عنوان اکسید کننده) ، صنایع کبریت سازی ، سرامیک ، شیشه و آجر، الکترود جوشکاری ، فروسیلیکومنگنز ، تولید فریت‌ها، تصفیه آب، هیدرومتالوژی، افزودنیهای سوخت و سایر کاربردهای فرعی.

تولید فولاد و آلیاژ:

مهمترین کاربرد منگنز در صنعت، تهیه آلیاژهای آهن و به عنوان ماده اساسی برای تولید چدن و فولاد می باشد.منگنز بیشترین کاربرد را در تولید فولاد(فولادهای کربن دار،مقاوم کم آلیاژ HSLA،ضدزنگ ابزارآلات)،آلیاژهای غیرفولادی( آلیاژهای غیرآهنی،فروآلیاژهاوچدن)دارد. فولا بخصوص فولادهای کربن دار بخش اصلی بازار منگنز را به خود را اختصاص می‌دهد.

میزان مصرف جهانی منگنز موجود در فرو آلیاژها و به عنوان فلز در سال 1998 برابر 5 تن میلیون بوده است. تقاضا برای منگنز در تولید آهن و فولاد در حدود 88 درصد کل تقاضا را تشکیل می‌دهد که برابر 4/4 میلیون تن در سال است.

فولاد خام، محصول پایه ای است که انواع فولادهای کربن دار، ضد زنگ و مقاوم کم آلیاژ (HLSA) از آن تولید می‌شود. منگنز در اکثر فولادها حضور دارد. و مقدار آن معمولا در حدود 1% وزنی است. در فولادهای ضد زنگ درصد منگنز تا 2 درصد است،‌با این وجود در بعضی از انواع خاص فولادها ممکن است تا 19 درصد افزایش یابد. برآورد میزان واقعی منگنز مورد نیاز در صنعت فولاد به دلیل گستردگی انواع و متغیر بودن میزان منگنز مصرفی در هر نوع خاص فولاد مشکل است. با این وجود فولادهای کربن دار با در حدود 6/1 درصد منگنز در ترکیب خود،اصلی ترین نوع فولاد و بزرگترین بازار منگنز هستند.

در حدود 95 – 90% از تولید جهانی ماده معدنی منگنز در صنایع متالوژیکی تولید فولادی معمولی، ریخته گری ها و ساخت فرو آلیاژهای مختلف به کار می رود و عرضه و تقاضای این فلز نیز به عرضه و تقاضای فولاد و فروآلیاژ بستگی زیادی دارد.

اگر چه منگنز ارزان ترین فلز مورد استفاده در ساخت فروآلیاژها ماسیوسولفید می باشد، دلایل مهمتری نیز در کاربردهای وسیع آن در صنایع وابسته به آهن و فولاد وجود دارد. در سال 1856 میلادی توسعه فرآیند فولاد سازی بسمر سبب رونق اقتصادی منگنز گردید، بعدها رابرت هادفیلد موفق به کشف مزایای فولادهای با محتوای منگنزی بالا شد و امروزه نوعی فولاد با محتوای منگنز بالا فولاد هادفیلد شهرت دارد.

مقدار منگنز در فولاد به طور میانگین 7/0 % ( و در بسیاری از انواع فولادها 5%) می باشد ولیکن انواع فولاد منگنزی که در حدود 14 – 10% منگنز دارند، به فولادهای هادفیلد Hadfield steels معروفند. این گونه فولاد ها به مقدار ناچیزی تولید می شوند.

امروزه منگنز به صورت کانسنگ و یا به صورت فروآلیاژهای مختلف در فولاد سازی به کار می رود که در این زمینه نقش های عمده منگنز عبارت خواهد بود از:

1-احیا کننده و تمیز کننده در فولاد مذاب

1.به منظور حذف گوگرد که با ترکیب شدن با گوگرد و بهبود خواص فولاد مورد نظرو کنترل ساختار سولفیدهای موجود در فولاد (گوگرد زدایی)همراه است . در واقع گوگرد و عناصر مزاحم را به خود جذب نموده و آنها را وارد سرباره می کند .

ایفای نقش به عنوان یکی از اجزای آلیاژی برای افزایش مقاومت، افزایش سختی و کاهش شکنندگی ورفتار حرارتی فولادها.

فروآلیاژهای منگنز برای جدا کردن گوگرد و اکسیژن زائد در کوره فولاد سازی به کار می روند زیرا غلظت زیاد گوگرد در فولاد، همگنی آن را کاهش داده، باعث سهولت شکست آن می گردد. لذا منگنز با گوگرد ترکیب می شود تا سولفید منگنز موجود در سرباره را تشکیل دهد.

در صنعت فولاد، منگنز در اشکال مختلف کانسنگ و فروآلیاژهای فرو منگنز، اسپیگل ایزن-سیلیکو منگنز و سیلیکو اسپیگل- ایزن استفاده می شود.

کانسنگ های منگنز مورد استفاده دارای عیار منگنز 55-38% می باشند، گرچه در مواردی سنگ های با عیار 30% نیز به کار می روند. از آنجا که عیار منگنز 48% برای تولید فرومنگنز مورد نیاز می باشند. این عیار به عنوان مبنای قیمت گذاری کانسنگ های منگنز فرض شده است.

این کانسنگ دارای ترکیب شیمیایی زیر می باشد و به کانسنگ متالوژیکی منگنز معروفند.

Cu+pb+2n<0/3% ، p<0/19% ، As<0/18% ، Al2 O3 + Sio2 <11% ،

Al2o3 <7% , Fe<4%

منگنزاساساً برای کنترل ناخالصی های اکسیژن و سولفور در تولید فولاد به کار می رود و باعث افزایش پایداری، سختی و استحکام فولاد می شود.

منگنز در پوشش های مقاوم مانند ریل های راه آهن و تجهیزات معدنی استفاده می شود. این فلز یک سازنده مهم در ترکیب آلیاژهای غیر آهنی به ویژه آلیاژ آلومینیوم می باشد.

آلیاژهای مسی با افزوده شدن مقدار ناچیزی Mn پایدارتر می شوند که در این صورت برنزهای منگنز نام دارند و همچنین در آلیاژهای مس برای اکسیدزایی نیز از منگنز استفاده می شود.

آلیاژهای مس، منگنز و نیکل به عنوان آلیاژهای مقاوم الکتریکی به کار می روند و 10 % منگنز دارند و برخی آلیاژها با منگنز بیشتر، دارای ضریب انبساط گرمایی بالایی هستند که در ساختمان ترموستات به کار می روند. انواع مختلف منگنز برای ساخت پوشش های میله جوشکاری مصرف می شوند.

در تولید آهن خام، منگنز به شکل سنگ خام و یا کلوخه ( سینترشده ) به کوره وارد می‌شود. در تولید فولاد، منگنز به شکل کانسنگ، کنسانتره، فرو آلیاژ و یا فلز خالص در خلال و یا در مرحله نهایی فرایند تولید مورد استفاده قرار می‌گیرد.

افزودن منگنز در فرایند تولید آهن خام تا حد یک درصد، علاوه بر بهبود خواص فیزیکی آهن خام به دلیل حذف گوگرد، باعث افزایش راندمان در مرحله بعدی تولید فولاد، کاهش مصرف کمک ذوب‌ها و افزایش عمر مصالح نسوز کوره می‌شود. نقش منگنز در زودودن گوگرد به این صورت است که ترکیب منگنز و گوگرد موجود در سنگ آهن تولید سولفید منگنز می‌کند که به راحتی توسط سرباره از کوره خارج شود. بعلاوه سولفید منگنز ـ آهن که در ترکیب آهن باقی می‌ماند به مراتب اثرات مضر کمتری از سولفید آهن دارد. نحوه و تا حدودی میزان افزودن منگنز بستگی به فناوری استفاده شده در تولید آهن و فولاد دارد. یکی از روشهای معمول افزودن مستقیم سنگ آهن منگنزدار، سنگ منگنز کم عیار آهن دار و یا سرباره‌های منگنزدار برگشتی به کوره بلند است.

میزان مصرف منگنز در فرایند فولاد تولید آهن خام وفولاد، بستگی به موارد زیر دارد :

ـ میزان فسفر موجود در آهن خام

ـ میزان گوگرد و درصد منگنز موجود در سنگ آهن ?

ـ‌راندمان فرآیند گوگرد زدایی

ـ عیار منگنز در کانسنگ منگنز

ـ مقدار منگنز در سرباره ??

خواص فیزیکی الکلها

خواص فیزیکی الکلها

دمای جوش

در میان هیدروکربنها ، به نظر می‌رسد که عوامل تعیین کننده دمای جوش ، عمدتا وزن مولکولی و شکل مولکول باشند. در الکلها ، با افزایش تعداد کربن ، دمای جوش بالا می‌رود و با شاخه‌دار کردن زنجیر ، دمای جوش پایین می‌آید، اما نکته غیر عادی در مورد الکلها این است که آنها در دمای بالا به جوش می‌آیند. این دمای جوش بسیار بالاتر از دمای جوش هیدروکربنها با وزن مولکولی یکسان است و حتی از دمای جوش بسیاری ترکیبها با قطعیت قابل ملاحظه بالاتر است.

دمای جوش بالای آنها ، به علت نیاز به انرژی بیشتر برای شکستن پیوندهای هیدروژنی است که مولکولها را در کنار هم نگه داشته‌اند.

حل شدن الکلها

رفتار الکلها بعنوان حل شده نیز توانایی آنها برای تشکیل پیوندهای هیدروژنی را منعکس می‌کند. برخلاف هیدروکربنها ، الکلهای سبک با آب امتزاج‌پذیرند. از آنجا که نیروهای بین مولکولی الکلها همانند نیروهای بین مولکولی آب است، دو نوع مولکول با یکدیگر قابل اختلاط هستند. انرژی لازم برای شکستن یک پیوند هیدروژنی بین دو مولکول آب یا دو مولکول الکل ، با تشکیل یک پیوند هیدروژنی بین یک مولکول آب و یک مولکول الکل تامین می‌شود.

ذوب:

تقریباً تمام جامدات و مایعات با بالا رفتن دما منبسط می شوند. بر اساس تئوری جنبشی، وقتی دمای جامد را بالا می بریم، سرعت ذره های ان افزایش می یابد و ذره ها با یکدیگر بیشتر برخورد می کنند و این برخورد با نیروی بیشتری صورت می گیرد. به این ترتیب، ذره ها از یکدیگر دورتر می شوند و اگر دمای جامد را به اندازه کافی بالا ببریم، ذره ها به اندازه کافی از یکدیگر فاصله می گیرند به طوری که بعضی از آنها از کنار یکدیگر می گذرند و آرایش منظم حالت جامد فرو می ریزد. وقتی چنین تغییری صورت می گیرد می گوییم جامد ذوب شده است.

در مخلوطی از حالتهای جامد و مایع در یک ظرف سربسته، بین مولکولهای جامد و مایع، تعادل دینامیک وجود دارد. هر حالت همچنین با بخار خود در تعادل است. از آنجا که فقط یک نوع بخار وجود دارد، جامد و مایع فشار بخار یکسان دارند. درواقع ، دمای ذوب دمایی است که فشار بخار جامد و فشار بخار مایع برابرند.

دمای ذوب یک ماده به نیروهای بین مولکولی در ان ماده بستگی دارد. دمای ذوب موادی که نیروهای بین مولکولی ضعیف دارند، پایینتر از دمای ذوب موادی است که نیروی بین مولکولی قوی دارند. پس مواد غیرقطبی با جرمهای مولی کم نسبت به مواد قطبی با جرمهای مولی مشابه دمای ذوب پایین تری دارند.

اما فشار بخار بعضی جامدات در دمای اتاق زیاد است به طوری که اگر در ظرف سربسته ای نگهداری نشوند، به سرعت تبخیر می شوند. چنین موادی بدون اینکه مایع شوند به طور مستقیم از جامد به گاز تبدیل می شوند. این فرآیند را تصعید می گویند.

فشار بخار نفتالین نیز در دمای اتاق به اندازه کافی بالا است طوریکه در دمای اتاق تصعید می شود.

نفتالن یا نفتالین یک ماده بلوری بی رنگ با نقطه ی ذوب 80 درجه سانتیگراد می باشد. نفتالن را در قدیم به عنوان دفع کننده بید و حشره کش به کار می بردند.

نفتالین دارای فرمول C10H8 و ساختار بنزنی می باشد. یعنی دو تا حلقه ی شش گوشه ای بنزنی است که به یکدیگر متصل شده اند و زوایای پیوندی در حلقه ها برابر 120 درجه می باشد. بنابراین نفتالین جزء ترکیبات آروماتیک (معطر) می باشد.

نفتالین از بین جامدات بلوری مختلف در خانواده ی جامدات مولکولی طبقه بندی می شود. ذرات تشکیل دهنده آن مولکولهای ناقطبی و نیروهای بین مولکولی واندروالسی در آن از نوع نیروهای ضعیف دو قطبی لحظه ای می باشد. درنتیجه این ماده دارای نقطه ذوب نسبتاً پایین و نارسانا می باشد.

نفتالین از قطران زغال سنگ بدست می آید اما می توان به روشهای شیمیایی آن را سنتز (درست) کرد.

کمپلکس ها و خواص مغناطیسی آنها

یک کمپلکس مجموعه ای است متشکل از یک اتم مرکزی که توسط چند آنیون یا مولکول احاطه شده و در آن ظرفیت اتم مرکزی که معمولا فلز واسطه است اکثرا از حالت متداول آن بیشتر است. مثلا حل شدن سولفات مس خشک (سفید رنگ ) در آب محلول آبی خوش رنگ سولفات مس (II) تولید می کند که یک یون کمپلکس است. ^- CuSO₄ + nH₂ O ............> [Cu(H₂ O)₆ ]²⁺ + SO₄ ²

یون کمپلکس ایجاد شده عامل آبی شدن رنگ این محلول و در واقع تمام محلول های نمکهای مس (II)در آب می باشد.گروه های متصل به اتم مرکزی را که معمولا انیون یا مولکول دو قطبی خنثی می باشند لیگاند می نامندو در اغلب موارد این لیگاندها یک یا چند جفت الکترون به فلز مرکزی می دهند. از آنجاییکه مولکول آب قادر است مانند یک لیگاند عمل کند قرار گرفتن یک یون فلز واسطه (⁺Mⁿ ) در آب به شرط نبود گروه های کئوردینه ی دیگر سبب تشکیل یون کمپلکس⁺M(H₂ O)₆ ]ⁿمی شود.لذا برای تهیه ی برخی از کمپلکس ها مثل ⁺Cu(NH₃ )₆ ]²واکنش بین فلز و لیگاند را باید در محیط غیر آبی انجام دادتا آب به صورت لیگاند وارد قشر کوئوردیناسیون نشود. هم چنین موقع تهیه ی کمپلکسها در آب لیگاند ها به تدریج جایگزین مولکول های آب کئوردینه شده می شوند مانند واکنش مقابل که در شش مرحله صورت می گیرد:  Ni(H₂ O)₆ ²⁺ + 6NH₃ .............> Ni(NH₃ )₆ ²⁺ علاوه بر کمپلکس های عادی یا کلاسیک نوع دیگری از کمپلکس ها نیز وجود دارند که انها را ترکیبات آلی فلزی می نامند در این کمپلکس ها حالت اکسایش فلز پایین (صفر یا +1 ) است و پیوند کربن فلز هم وجود دارد. هم چنین در کمپلکس های کلاسیک لیگاند ها معمولا دهنده ی جفت الکترون (دهنده ی ơ) و به مقدار جزئی گیرنده ی π هستند اما در ترکیبات آلی فلزی لیگاند ها اغلب علاوه بر دهندگی الکترون گیرنده ی شدید π نیز می باشند. در هر دو مورد این ترکیبات می توانند خنثی کاتیونی یا انیونی باشند.از جمله کمپلکس های آلی فلزی فروسن است که شامل دو حلقه ی سیکلوپنتن در بالا وپایین اتم اهن است. اولین ترکیب آلی فلزی جداسازی شده نمک زایس است که توسط زایس جداسازی شد. پایه گذار شیمی کوئوردیناسیون مدرن آلفرد ورنر است او در سال 1866 در فرانسه متولد شد ورنر اولین مقاله ی خود را درباره ی این موضوع در سال 1891 در سن 25 سالگی عرضه کرد و در سال 1913 جایزه ی نوبل شیمی را برای این کار به وی اهدا شد.

تعداد لیگاند ها و یا در واقع تعداد اتم های دهنده ی الکترون متصل به فلز مرکزی را عدد کئودیناسیون می گویند که یکی از ویژگیهای یک کمپلکس است یعنی اینکه مثلا اغلب کمپلکسهای با عدد کئوردینه یکسان خواص مغناطیسی مشابهی را از خود نشان می دهند.

خواص مغناطیسی کمپلکس های فلزی:

مغناطیس پذیری : اگر جسمی در یک میدان مغناطیسی با قدرت H₀ قرار گیرد القاء مغناطیسی B یا شار مغناطیسی در این جسم از رابطه ی مقابل به دست می آید: B= H₀ + 4πM در این رابطه H₀  قدرت میدان مغناطیسی خارجی و Mشدت مغناطیس شدن در واحد حجم است.

ممان مغناطیسی : خواص مغناطیسی ماده از دو راه توسط الکترونها حاصل می شود : یکی ناشی از  حرکت دورانی الکترون حول محور خود که چون دارای بار منفی است از این طریق می تواند مغناطیس تولید کند (ممان اسپینی الکترون) و دیگری ناشی از  حرکت الکترون در مدار خود حول هسته (ممان اربیتالی الکترون).پس ممان مغناطیسی تولیدی مواد حاصل این دو خاصیت الکترون است.واحد ممان مغناطیسی بور مگنتون است یک بور مگنتونe     ( BM)=eh̸4Πmc    بار الکترون h ثابت پلانکmجرم الکترون و cسرعت نور است.

ترکیب پارامغناطیس ترکیبی است که الکترون جفت نشده دارد سهم پارامغناطیسی در تاثیر پذیری از بر هم کنش ممان های زاویه ای اسپینی و اربیتالی الکترونها با میدان مغناطیسی خارجی ناشی می شود.ممان مغناطیسی موثر برای یک سیستم پارامغناطیس با در نظر گرفتن ممانهای زاویه ای اسپینی و اوربیتالی الکترونها از این رابطه به دست می آید:( µ=√4S(S+1)+L(L+1  در این رابطه Sعدد کوانتومی اسپین کل و L عدد کوانتومی اوربیتالی کل است.همه ی مواد با میدان مغناطیسی بر هم کنش دارند و بر اساس نوع بر هم کنش با میدان به چند دسته ی زیر تقسیم می شوند:

دیا مغناطیس : خاصیت دیا مغناطیسی در همه ی انواع ماده دیده می شود و ناشی از حرکت دورانی الکترونهای جفت شده ی مولکول در اثر القاء میدان مغناطیسی خارجی است. این چرخش منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی کوچک مخالف میدان اعمال شده می شود و به همین دلیل مواد دیامغناطیس از میدان مغناطیسی خارجی رانده می شوند.

پارامغناطیس : خاصیت پارامغناطیسی از برهم کنش ممانهای زاویه ای اسپینی و اوربیتالی الکترونهای منفرد با میدان مغناطیسی خارجی ناشی می شود. این دسته از مواد جذب میدان می شوندوبر خلاف اجسام فرومغناطیس با از بین رفتن میدان خارجی خاصیت مغناطیسی خود را از دست می دهند.

فرو مغناطیس : این دسته از مواد به شدت جذب میدان مغناطیسی می شوند در این دسته از مواد ممانهای مغناطیسی ذرات مجاور با کمک میدان مغناطیسی خارجی به طور موازی جهت گیری کرده و یک خاصیت مغناطیسی ماکروسکوپی را نشان می دهند یعنی اینکه در ماده فرومغناطیس حوزه های مغناطیسی وجود دارند که در هر کدام اسپینها به طور موازی جهت گیری کرده اند در صورتی که با اعمال میدان خارجی اسپینهای همه ی حوزه ها با هم موازی می شوندچنانچه دما از مقدار معینی بالاتر رود انرژی گرمایی جهت گیری حوزه ها را به صورت تصادفی تغییر داده و ماده ی فرومغناطیس پارامغناطیس خواهد شد این دما به دمای کوری T_c معروف است.

آنتی فرومغناطیس : اگر در حوزه های مغناطیسی اسپینها به طور غیر موازی جهت گیری کرده باشند ممان مغناطیسی حوزه ها یکدیگر را خنثی نموده و خاصیت آنتی فرومغناطیس مشاهده می شود افزایش دما موجب برهم زدن جهت گیری های غیر موازی در حوزه ها و افزایش خاصیت مغناطیسی می شود و بالاتر از یک دمای معین که به دمای نیل T_N معروف است جسم به صورت پارامغناطیس عمل می کند. یک ماده ی انتی فرومغناطیس در دمای نیل بیشترین خاصیت مغناطیسی را از خود نشان می دهد.

روش تهیه تیوسولفات سدیم

---

روش تهیه تیوسولفات سدیم

تیوسولفات سدیم نمک اسید تیو سولفوریک می باشد که این اسید بر خلاف نمک هایش بسیار ناپایدار است. اگر به محلول تیوسولفات سدیم محلول یک اسید قوی مثل اسید کلریدریک افزوده شود پس از اندک مدتی گوگرد رسوب نموده و محلول شدیدا بوی انیدرید سولفورو می دهد.

تیوسولفات سدیم به اسانی کلر را احیا می نماید.

اگر مقدار کلر زیاد باشد عدد اکسایش گوگرد از 2- به 6+ می رسد.

در عکاسی سدیم تیوسولفات به عنوان داروی ثبوت مصرف می گردد. زیرا تیوسولفات بر هالوژن های نقره اثر کرده و به اسانی انها را حل می نماید ولی بر خود نقره بی اثر است.

در شیمی تجزیه واکنش بین تیوسولفات و ید اساس سنجش های یدومتری می باشد.

برای تهیه نمک تیوسولفات می توان از سولفیت سدیم و گل گوگرد استفاده نمود. اگر سولفیت سدیم در دسترس نباشد می توان ان را از اثر گاز SO2 بر کربنات سدیم بدست اورد. گاز SO2 از اثر اسید سولفوریک غلیظ بر پودر مس تهیه می گردد.

دستگاهی مطابق شکل زیر سوار کنید و نمک سولفیت سدیم را تهیه نمایید. سرعت خروج گاز  SO2 را می توان توسط شعله و میزان اسید سولفوریک غلیظ کنترول نمود.

                     

روش تهیه

ابتدا 6 گرم سولفیت سدیم را همراه با 30 میلی لیتر اب مقطر در یک بشر 300 میلی لیتری وارد نموده و تا نقطه جوش حرارت دهید تا حل گردد. 2 گرم گوگرد اضافه نموده و محلول تعلیقی حاصل را بجوشانید تا تقریبا تمام گوگرد وارد واکنش شود. محصول را تا داغ است صاف کنید. محلول زیر صافی را تبخیر نموده تا تبلور شروع شود. سپس در حمام یخ سرد نموده و توسط پمپ خلا صاف نمایید. ماده بدست امده را در یک اون در دمای 40 تا 50 درجه سانتیگراد خشک نمایید.

تعیین اب تبلور محصول بدست امده

2.48 گرم از نمک بدست امده را در اب مقطر حل نموده و به حجم 100 میلی لیتر برسانید و انرا توسط محلول استاندارد تیتر نمایید. برای تهیه محلول استاندارد 1.27 گرم ید و 1 گرم یدور پتاسیم را همراه با اب مقطر در بالن ژوژه 100 میلی لیتری وارد نموده و با اضافه نمودن اب مقطر بعد از انحلال کامل ان را به حجم برسانید. 10 میلی لیتر از محلول نمک بدست امده را در مجاورت چسب نشاسته با محلول استاندارد تیتر نمایید.

کروماتوگرافی

 

ریشه لغوی

کروماتوگرافی choromatoghraphyدر زبان یونانی chromaیعنی رنگ وgrophein یعنی نوشتن است.

اطلاعات اولیه

پر کاربردترین شیوه جداسازی مواد تجزیه ای کروماتوگرافی است که در تمام شاخه های علوم کاربردهایی دارد.کروماتوگرافی گروه گوناگون و مهمی از روش های جداسازی مواد را شامل میشود و امکان میدهد تا اجزای سازنده نزدیک به هم مخلوط های کمپلکس را جدا،منزوی وشناسایی کند بسیاری از این جدا سازی ها به روشهای دیگر نا ممکن است

سیر تحولی رشد

.اولین روش کروماتوگرافی در سال 1903بوسیله ی میخائیل سوئت ابدااع و نامگذاری شد.او از این روش برای جداسازی مواد رنگی استفاده کرد.

مارتین وسینج در سال 1952به پاس اکتشافاتشان در زمینه کروماتوگرافی جایزه نوبل دریافت کردند.

توصیف کروماتوگرافی

کروماتو گرافی متکی بر حرکت نسبی دو فاز است ولی در کروماتوگرافی یکی از فازها بدون حرکت و فاز ساکن نامیده میشود و دیگری را فاز متحرک می نامند.اجزای مخلوط به وسیله جریانی از فاز متحرک از داخل فاز ساکن عبور داده میشود.جداسازی ها بر اساس اختلاف در سرعت مهاجرت اجزای مختلف نمونه استوارند.

انواع کروماتوگرافی

۱-کروماتوگرفی مایع-جامد

۲_کروماتوگرافی جذب سطحی _کروماتو گرافی ژلی

۳-کروماتوگرافی لایه نازک _کروماتوگرافی تبادل یونی .کروماتوگرافی گاز-جامد

۴-کروماتوگرافی مایع-مایع

۵-کروماتوگرافی تقسیمی _کروماتوگرافی کاغذی

۶-کروماتوگرافی گاز-مایع

۷-کروماتوگرافی گاز -مایع _کروماتوگرافی ستون مویینکروماتوگرافی روش جزئ به جزئ کردن یک مخلوط بر اساس قطبیت مولکولها میباشد که میخواهیم جداسازی نماییم و این مخلوط در یک مایع یا یک گاز حل شده واز روی یک فاز ساکن عبور مینماید اجسام موجود در مخلوط به علت قطبیت متنفاوت با سرعتهای متفاوت از روی فاز ساکن میگذرند.

انتخاب بهترین روش کروماتوگرافی

انتخاب نوع روش کروماتو کرافی بجز در موارد واضح(مانند کروماتوگرافی گازی در جداسازی مواد گاز)عموما تجربی است.زیرا هنوز هیچ راهی جهت پیش بینی بهترین روش برای جدا سازی مواداجسام مگر در چند مورد ساده وجود نداردر جداسازی های مشکل وقتی روشهای ساده فاقد کارایی لازم هستند روش کروماتوگرافی مایع(HECL)میتواند جوابگو باشد.

اگرفاز ثابت جامد و فاز متحرک مایع باشد،به آن کروماتو گرافی مایع-جامد(LSC)گویند.اگر فاز متحرک،گاز وفاز ثابت،جامد باشد،به آن کروماتوگرافی گاز-جامد(GSC)گویند.اگر فاز متحرک مایع،وفاز ثابت نیز مایع باشد،به آن کروماتو گرافی مایع-مایع(LLC)یا(HPLC)گویند ودر نهایت اگر فاز متحرک،گازوفاز ثابت،مایع باشد،به آن کروماتوگرافی گاز-مایع(GLC)یا(VPC)گویند.

شرح آزماش

مواد مورد نیاز:محلول اسیدی کاتیونهای(Ni،Co،Cu،Fe)حلال(استون86/،آب8/وHclغلیظ6)پتاسیم فرو سیانید،دی متیل گلی اکسیم،محلول آمونیاک غلیظ،کاغذ کروماتو گرافیوسایل مورد نیاز:خط کش،مداد ،تانک حلال(استوانه مدرج ml50)،لوله مویین،بشر کوچک.

ابتدا یک نوار کاغذ صافی برداشته با مداد به فاصله 25سانتی متر از لبه کاغذ خطی افقی رسم میکنیم و یک قطره از مخلوط کروماتوگرافی وسط کاغذ نزدیک خط کروماتوگرافی میگذاریم.سپس کاغذ را درون استوانه که حاوی استون،Hclوآب است میکنیم سپس سر استوانه را میبندیم تا حلال بر اثر خاصیت مویینگی از کاغذ بالا برود و منتظر میمانیم تا حلال به 1سانتی متری دهانه استوانه برسد،کاغذ را برداشته وسریعا تا جایی که محلول بالا آمده است را با مداد خط میکشیم،با حرارت دادن قسمتی از کاغذ که دارای کاتیون آهن است به رنگ آبی در آمده فورا آن نقطه را علامت میزنیم،با اضافه کردن یک قطره شناساگر دی متیل گلی اکسیم در قسمت پایینی کاغذ رنگ گلی دیده میشوکه نشانه وجود نیکل است،رنگ سبزکمی بالاتر از رنگ گلی نمیانگر وجود کبالت در ان قسمت است،کمی بالاتر از رنگ سبز با ریختن یک قطره پتاسیم فروسیانید رنگ قرمز مایل به قهوه ای ظاهر میشود(نشانه ی وجود مس)

محل ترکیبات مختلف روی کاغذ را با زداری نسبی یا Rمشخص میکنیم.طبق رابطه ی زیر:

فاصله پیموده شده حلال از مبدا/فاصله پیموده شده جسم از مبدا=RRبرای هر ماده مقدار معینی است که به نوع کاغذ،حلال ودما بستگی دارد.

=2*100/10.5=19.04برای رنگ صورتی

=4.5*100/10.5=42.85برای رنگ سبز

=7*100/10.5=66.66برای رنگ قهوه ای

=9.5*100/10.5=90.47برای رنگ آبی

منبع:http://kimiagaran.blogfa.com

انیمیشن جالب در مورد کروماتوگرافی لایه نازک

http://www.wooster.edu/Chemistry/analytical/gc/gc.swf

شناسایی کاتیون ها

 آزمون شعله‌‌‌ ؛ آزمایشی ساده و جذاب

               

در بین ما انسانها، مسئله ی تعیین و تشخیص هویت افراد که با انجام روش های قدیمی و جدید صورت می گیرد به محققان و کارآگاهان برای یافتن پاسخ سوالاتشان کمک شایانی می کند . همانطور که برخی ویژگی های انسانی مانند اثر انگشت و  DNA  برای هر شخصی منحصر به فرداست و حالت ویژه ای دارد . برای یک عنصر شیمیایی نیز ویژگی های خاصی وجود دارد که برای شناسایی آن می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

آزمون شعله یکی از روش های شناسایی مواد در علم شیمی است . از این آزمایش برای تشخیص برخی عنصرها ( معمولاًفلزها ) در مواد مختلف استفاده می شود .  اساس این آزمون بر منحصر به فرد بودن طیف نشری عناصر مختلف بناگذاری شده است . برای انجام این آزمایش به سادگی می توان مقداری ازیک نمونه ی مجهول را در شعله ی چراغ گاز قرار داد و تغییر رنگ شعله را زیر نظر گرفت . در این مورد روشهای مختلفی برای قرار دادن نمونه ها در شعله آتش پیشنهاد شده است . مثلاً برای برداشتن نمونه ها می توان از یک سیم فلزی تمیز و بی اثر ( مانند طلا – پلاتین ) یا آلیاژ نیکل و کروم ، ( سیم نیکرومی) که انتهای آن به شکل حلقه پیچیده  شده است ،‌استفاده کرد . یا اینکه نوک یک چوب باریک ، بلند و تمیز را خیس می کنند و مقدار کمی از نمونه را با کمک آن برداشته در شعله قرار می دهند .

چون عنصر سدیم جزء سازنده ی بسیاری از ترکیب ها و مخلوط هاست و رنگ شعله ی آن بر سایر رنگها غلبه می کند و به اصطلاح آنها را می پوشاند ، بنابراین برای رفع این مزاحمت و برای دیدن هرچه بهتر رنگ شعله سایر فلزها می توان از شیشه ی آبی کبالت به عنوان صافی استفاده کرد .

در جدول زیرفهرستی از رنگ شعله ی چند عنصر ارایه شده است . بهتر است هریک از آنها را هم خودتان در آزمایشگاه تجربه کنید و از یک ازمایش شیمی  ساده ولی جذاب لذت ببرید.

نماد عنصر	نام	رنگ شعله
As	آرسنیک	آبی
B	بور	سبز روشن
Ba	باریم	سبز مایل به زرد( مغز پسته ای)
Ca	کلسیم	قرمز- نارنجی
Cs	سزیم	بنفش کم رنگ
Cu  نمکهای غیر هالید	مس	سبز زمردی
Cu  نمکهای هالید	مس	آبی مایل سبز
In	ایندیوم	آبی
Li	لیتیم	قرمز لاکی ( قرمز سیر)
K	پتاسیم	بنفش کم رنگ
Mo	مولیبدن	سبز مایل به زرد
Na	سدیم	زرد پررنگ
P	فسفر	سبز مایل به آبی کم رنگ
Pb	سرب	سبز کمرنگ
Rb	روبیدیم	بنفش کم رنگ
Sb	آنتیموان	سبز کمرنگ
Se	سلنیم	آبی لاجوردی
Sr	استرنسیم	قرمز سیر
Te	تلوریم	سبز کمرنگ
Tl	تالیم	سبز خالص
Zn	روی	سبز مایل به آبی

منبع :http://kimiagaran.blogfa.com

ایمنی در آزمایشگاه

ایمنی در آزمایشگاه

تجهیزات ایمنی برای آزمایشگاه

خاموش کننده ها:

1- خاموش کننده های آبی برای حریقهایی با مواد قابل احتراق عادی از قبیل چوب و کاغذ مفید است.

2- پودر خشک شیمیایی موثر در مقابل بیشتر حریقها ، اما اختصاصا شامل مایعات آتش گیر و فلزات و حریقهای الکتریکی است.

3- دی اکسید کربن برای حریقهای کوچک شامل مایعات آتش گیر و برای استفاده محدود اطراف ابزار و تجهیزات الکترونیکی مفید می باشد .

بسته به پتانسیل خطرات یک آزمایشگاه، انواع مختلفی از خاموش کننده ها در آن وجود دارد.  

پتوهای حریق:

وجود پتوهای حریق در هر آزمایشگاه ضروری است.

دوشهای ایمنی :

یکی از الزامات هر آزمایشگاه دوشهای ایمنی می باشند. و در حوادثی که در آن اسیدها ، بازها یا سایر مایعات مضر ، آتش گرفتن لباسها و دیگر فوریتها وجود دارد ، مورد استفاده قرار میگیرد . دوشها را در محلی مناسبی قرار دهید و بطور منظم تست کنید .

شوینده های چشمی ( محلولهای شوینده چشم ) :

اهمیت شوینده های چشمی بحث انگیز است . در زمان حادثه پرسنل به طور غیر ارادی به سوی سینکها می روند و با فشار زیاد چشمها را می شویند اما کمتر به سوی محل شوینده های چشمی می روند ،‌ بنابراین شوینده های چشمی را در نزدیکی سینکها قرار دهید . برخی از متخصصین معتقدند که جریان نوار مانند آب در شستن چشم تمایل به جلو بردن ذره داخل چشم داشته تا آنکه آنرا بیرون بیاورد .

سپرهای حفاظتی ( SHEILD) :

بیشترین رواج استفاده از سپرهای ایمنی برای حفاظت پرسنل در برابر تشعشع از قبیل پرتوی لیزر و ماورابنفش میباشد. ولی برای کار کردن با موادی که احتمال پاشیدن وجود دارد نیز استفاده می شود . هودهای شیمیایی مناسب با شیشه ایمنی و درهای قابل حرکت را زمانیکه با سیستمهای خلا یا سیستمهای تحت فشار کار می کنید، مورد استفاده قرار دهید.

 جعبه های ایمنی:

 جعبه های ایمنی برای کاهش پیامد حوادث و برای پیشگیری از از پاشش مواد مضر طراحی می شود . این جعبه ها برای انتقال مواد شیمیایی بویژه اسیدهای غلیظ و قلیا بکار میرود . از قوطی های ایمنی تایید شده بوسیله آزمایشگاه استفاده نمایید .

هودها:

برای حفاظت کارکنان از مواد خطرناک هودها جریان هوایی را از آزمایشگاه به درون هود ، فراهم می کنند . این روش برای محدد کردن انتشار مواد سمی می باشد. اسکرابرها برای جمع آوری مواد قابل حل شدن ( مثل حلالها ) یا ذرات، مفید هستند. استفاده از هود با سرعت فلوی نامناسب یا الگوی جریان غلط ممکن است پرسنل را مورد مواجهه جدی با مواد قرار دهد . حداقل سرعت فلو بایستی بوسیله تجهیزاتی بطور دوره ای چک گردد.

جعبه های دستکش دار :

ابن جعبه ها برای ایجاد ایزولاسیون کافی بکار می روند. کارکنان با هیچ ماده یا آلودگی درون جعبه تماس ندارد . تجهیزات و مواد می توانند درون جعبه قرار بگیرند . اپراتور با دستانش در یک دستکش پلاستیکی یا لاستیکی که کاملا آب بندی شده کار می کند. جعبه دستکش دار در فشار منفی نگهداری میشود..

تجهیزات حفاظت فردی و مواد :

تجهیزات حفاظت فردی شامل روپوش آزمایشگاه ، دستکش ها ، کفشها ، کلاه ،‌عینکها ،‌سپرها و سایر ایتمهای ایمنی توسط افراد به کار می روند . وظیفه حصول اطمینان استفاده از این از تجهیزات  بعهده مدیران و سرپرستان می باشد. بهداشت فردی پرسنل بسیار مهم است در کنترل مواجه تماس . بطور مکرر دستها و سطوح کار را با دقت بشویید. .سیگار نکشید یا چیزی در میز کار نخورید . آب نوشیدنی را در خارج از آزمایشگاه فراهم کنید. ترجیحا از نوع آبخوری آبفشانی باشد.

پوشیدن لباس :

پوشیدن لباس فردی یک مانع میان فرد و خطر ایجاد می کند . کارکنانی که با مواد رادیواکتیو، مواد سرطانزا و مواد آسیب زا  کارمی کنند نیازمند است تا زمانیکه وارد محیط کاری می شوند لباس آزمایشگاه پوشیده و دوباره هنگام ترک محل کار لباس را تعویض کنند . تا از انتقال مواد خطرناک به خارج از محیط کار جلوگیری شود. لباسهای مصرف شده آزمایشگاه بایستی سوزانده شوند .

 دستکشها :

 دستکشهای لاستیکی زمانیکه مایعات خطرناک حمل میشوند، بسیار مهم هستند . دستکشهای سربی برای حمل مواد رادیولوژیک و دستکشهای جراحی برای حمل مواد آسیب زا مورد استفاده قرار میگیرند. دستکشهای عایق برای حمل مواد داغ و سرد ضروری است اما از استفاده دستکشهای آزبستی اجتناب شود . دستکهای کتانی برای حفاظت از دستگاهها(ابزارها ) مورد نیاز باشد.

کفشهای ایمنی :‌

کفشهای ایمنی مورد نیاز در آزمایشگاهها در جاییکه مواد یا تجهیزات سنگین حمل میشوند، مورد نیاز میباشند.

عینکهای ایمنی :

حتی اگر احتمال وقوع یک حادثه کم باشد، پیامد حوادث چشمی ممکن است بسیار جدی باشد. تمامی پرسنل آزمایشگاه بایستی از عینکهای ایمنی استفاده نمایند. این عینکها از ترشح مواد ،‌برخورد مواد پرتاب شده ، پودرها یا مواجهه با پرتو ماورابنفش جلوگیری میکنند . اگر کار دارای خطرات ویژه برای چشم باشد حفاظهای اضافی را مد نظر قرار دهید . به عنوان مثال استفاده از لنزها با فیلترهای مخصوص برای دمیدن در شیشه ، جوشکاری ، کار با لیزر یا مواجهه با شکلهای دیگری از تشعشع مثل اشعه ماورابنفش. در کار با اسید یا مواد خوردنده از سپرهای حفاظتی صورت برای حفاظت نه فقط چشمها بلکه کل صورت استفاده کنید.

 رسپیراتورها :

رسپیراتورها بایستی برای موقعیتهای اضطراری که در مواجهه با گازها یا فیومها بوجود می آید، در دسترس باشند. در آزمایشگاههایی که از گاز سمی از قبیل کلرین ، دی متیل آمین ، اکسید اتیلن ، فلورین و برمید هیدروژن استفاده میکنید ، رسپیراتورها را تهیه نمایید که ترجیحا از نوع رساننده هوا(SCBA) یا دمنده هوا باشند.

ذخیره سازی مواد ( انبارش ) :

اطلاع کافی از ماهیت مواد، در ذخیره سازی مواد ضروری است. و پیامد حوادثی از قبیل ریختن ، انفجار یا حریق را کاهش می دهد. به عنوان یک قانون عمومی حجم زیادی از واکنشگرها یا معرفها را در محیط کار ذخیره نکنید(انبار نکنید) . بلکه استفاده از ظرفهای کوچک که مقدار مصرف روزانه یا هفتگی را داشته باشد، توصیه می شود. برای مواد مصرفی نقطه سفارش تعریف کنید. مواد شیمیایی که با هم واکنش میدهند یا ایجاد آتش سوزی می کنند یا ترکیبات خطرناک را با هم انبار نکنید. ترجیحا مواد خطرناک را در یک محل مشخص انبار نمایید. انبارها را در مقابل حریق حفاظت نموده و محوطه ای جداگانه برای انبار کردن مواد خطرناک یا بسیار سمی در نظر بگیرید. حلالهای آتش گیر را در محفظه های مخصوص یا یخچالهای ضد حریق نگهداری کنید . از محفظه های ویژه برای حلالهای آتش گیر در حجمهای بیشتر از 2 لیتر استفاده کنید. (حلالهای آتش گیر مایعاتی با نقطه اشتعال زیر 60 درجه سانتیگراد و فشار بخار کمتر از 275 کیلو پاسکال در 38 سانتیگراد میباشند ) .

کیتهای ریزش شیمیایی :

محیطهای کاری و انبار را با کیتهای ریزش شیمیایی مجهز کنید. از کیتهای با سایز مناسب برای جمع آوری اسیدها ،‌ قلیاها و حلالها استفاده کنید .

خطرات آزمایشگاه ها

خطرات شمیایی :

صدمات شیمیایی ممکن است داخلی یا خارجی باشد . صدمات خارجی از مواجهه پوستی با مواد خورنده یا سوزش آور از قبیل اسیدها ، بازها یا نمکهای انبارشده است . صدمات داخلی از تاثیرات سمی یا خوردنده مواد جذب شده توسط بدن است.

اسیدهای معدنی و آلی :

بسیاری از اسیدهای معدنی و آلی حدود مجاز مواجه شغلی دارند و تی ال وی آنها مشخص است . این حدود آستانه مجاز، نشان دهنده بیشترین غلظت هوایی است که کارکنان می توانند با آن مواجه شوند. بخارات این اسیدها شدیدا برای چشم و سیستم تنفسی تحریک کننده هستند . اسیدهای مایع یا جامد سریعا می توانند باعث سوختگی شدید پوست و چشم گردند. زمانیکه اسیدها برای افزایش میزان حل شدن مواد آلی گرم میشوند خطر بیشتری دارند چون بسیارسریعتر روی پوست واکنش می دهند.

اسیدها و بازها را جداگانه در فضایی که بخوبی تهویه شود و بدور از مواد فرار آلی و اکسید شونده قرار دهید . از محفظه هایی (لاستیکی یا پلاستیکی) برای انتقال اسیدها و بازها استفاده کنید. با اسیدهای غلیظ فقط در یک هود شیمیایی مناسب کار کنید . برای جلوگیری از پاشش مواد، به آرامی اسید و باز را به آب اضافه کنید. (با میزان ثابت). اگر تماس پوستی رخ داد کل محل آلوده شده را با آب بشویید و اگر تحریک پوستی بوجود آمد به پزشک مراجعه کنید. وسایل چرمی (مانند تسمه و کفشها ) اسید را در خود نگه میدارند حتی اگر با اب شسته شوند و ممکن است باعث سوختگیهای شدید، در صورت پوشیده شدن ، شوند . اسید پرکلریک در تماس با مواد آلی بصورت انفجاری واکنش می دهد . اسید پرکلریک سوختگی های شدیدی را در تماس با پوست ، چشم یا راههای تنفسی ایجاد میکند .

صدمات عمومی همراه با هیدروکسید سدیم ، سوختگی پوست و چشم می باشد. حلال هیدروکسید سدیم به عنوان رقیق کننده 5/2 نرمال باعث آسیب شدید چشمی می گردد. هیدروکسید سدیم و دیگر قلیاها تولید گرمای قابل ملاحظه ای می کنند . (اغلب منجر به جوشیدن میشود)

 ترکیبات فلزی و معدنی :

برخی از خطرات مخصوص فلزات و ترکیبات معدنی در زیر آمده است:

 آرسنیک و نیکل دارای سمیت بالا بوده و ممکن است سرطانزا باشند از تنفس ، خوردن و تماس پوستی با آنها اجتناب کنید . آزید سدیم سمی است . زمانیکه قطراتی از آن هدر می رود . ممکن است با مس و سرب به شکل‌ آزیدهای فلزی که بی نهایت منفجر شونده هستند، درآید. آزیدها ممکن است توسط افزودن حلالهای غلیظ نیتریت سدیم از بین بروند. سمیت فوق العاده بریلیم و ترکیباتش بوسیله TLV پایین 2 میکروگرم بر مترمکعب منعکس می شود. بریلیم یک ماده مشکوک به سرطانزایی در مردان است. با احتیاط بسیار زیاد و فقط در هود آزمایشگاه یا جعبه دستکش دار حمل شود. سیانیدها به عنوان واکنشگر مورد استفاده قرار می گیرند و ممکن است در نمونه ها حضور داشته باشند. سیانید هیدروژن یک گاز کشنده است . محلولهای سیانید را اسیدی نکنید. تا از تشکیل سیانید هیدروژن و رها شود آن در محیط جلوگیری شود.

جیوه در بین فلزات منحصر به فرد بوده چون در دمای اتاق مایع است و فشار بخار بالایی دارد . در اثر شکسته شده دماسنج جیوه در یک اتاقی که تهویه ضعیفی دارد، TLV جیوه ممکن است بسیار افزایش یابد. به علت فراریت بسیار زیاد و سمیت بالا، ‌حمل جیوه و ترکیباتش بسیار با احتیاط وهمراه با  یک کیت تمیز کننده انجام شود. نمکهای پرکلریک منفجر شونده هستند و زمانیکه با مواد قابل احتراق ترکیب شوند، خطر انفجار داشته و برای چشم، پوست و سیستم تنفسی بسیار تحریک کننده هستند . در حمل و نقل و انبار کردن پرکلراتها احتیاط کنید . بروهیرید سدیم ممکن است در آب تجزیه شده و هیدروژن آزاد نمایند. در نتیجه خطر انفجار دارند . مشابه با بسیاری از مواد شیمیایی معدنی، محرک بسیار شدید پوست و سیستم تنفسی می باشد .

حلالهای آلی و واکنشگرهای آلی:

اکثر حلالها دارای TLV مواجه شغلی هستند . واکنشگرهای آلی یا حلالهای آلی که تی ال وی ندارد بدان معنی نیست که خطر کمتری دارند. حلالهای مورد استفاده به چندین گروه تقسیم می شوند .

1-الکلها 2- ترکیبات کلردار 3- هیدروکربنها : مواجه با این گروه از ترکیبات تاثیرات بهداشتی متفاوتی دارد. الکلها عموما دارای تاثیر سمی درونی و قابلیت تحریک مخاط و خواب آلودگی هستند . هیدروکربنهای کلردار باعث رخوت و بیهوشی گشته و به سیستم اعصاب مرکزی و کبد آسیب وارد می کنند . هیدروکربنها پس از مواجه طولانی با پوست، تحریک پوستی ایجاد می کنند.

واکنشگرهای آلی به چهار گروه دسته بندی می شوند .1- اسیدها 2- ترکیبات هالوژنه 3- معرفها و شناساگرها 4- حشره کشها .

خطرات تشعشع :‌

همه افراد در معرض پرتوهای یونیزان قرار می گیرند . میانگین دوز پرتو سالانه برای کل بدن از پرتو کیهانی، خاکی، منابع درونی پزشکی و عکس برداری از دندان و غیره در حدود 185 میلی رم در هر سال است. از حوادثی که ممکن است در مواجه با پرتوهای خطرناک پیش بیاید ، اجتناب کنید. در آزمایشگاههای پرتو ایکس، فرابنفش و مواد رادیواکتیو، یک دستورالعمل ایمنی مناسب یا کتابچه ایمنی آزمایشگاه، تهیه نمایید. این دستورالعمل برای استفاده، حمل و سفارش و انبارسازی می باشد .

مواد رادیواکتیو :

تمامی افراد مرتبط با مواد رادیواکتیو بایستی خطرات بهداشتی همراه آنرا بدانند. هسته های رادیویی در آزمایشگاهها، برای توسعه و ارزیابی روشهای آنالیز، آماده سازی استانداردهای شمارش، کالیبراسیون دتکتورها، ابزارهای شمارش و منابع آب بندی. از قبیل نیکل 63 مورد استفاده در دستگاههای گازکروماتوگراف ، الکترون کپچر بکار می روند.

 پرتو ماوراء بنفش :

UV مکررا مورد استفاده قرار می گیرد. با سازماندهی و استفاده از ابزارهای مناسب،‌ خطر مهمی ندارد اما زمانیکه برای کنترل میکروارگانیسمها در اتاقهای آزمایشگاهی یا برای استریلیزه کردن ابزارها مورد استفاده قرار بگیرد، می تواند خطرناک باشد. از حفاظهای مناسب استفاده کنید و به یاد داشته باشید که سطوح فلزات درخشان این انرژی را منعکس میکند و لامپهای UV را زمانیکه مورد استفاده قرار نمی گیرند خاموش نمایید. از عینکهای ایمنی هر زمانیکه احتمال مواجه با UV دارید ، استفاده نمایید.

خطرات فیزیکی :

الکتریسیته : استفاده نادرست از وسایل الکتریکی می تواند موجب نشت برق، حریق ، انفجار و شوکهای الکتریکی خطرناک شود. تمامی تجهیزات الکتریکی را اتصال به زمین داده یا از دو عایق استفاده کنید. از تجهیزاتی با روکش خراب یا شکسته استفاده نکنید . و از وسایلی که تولید جرقه میکنند کنار حلالهای فرار آتش گیر استفاده نکنید. ترجیحا از یخچالهای ضد انفجار استفاده کنید. قبل از تعمیر یا سرویس وسایل الکتریکی آنها را از منبع تغذیه قطع کنید. تعمیر وسایل بایستی توسط متخصصین انجام شود. و توسط افرادیکه آشنایی با برق ندارند خطرناک می باشد.

مکانیکی :

حفاظها یا سپرها در تجهیزاتی مثل زنجیر، شفتهای در حال چرخش و دیگر انواع وسایل در حال حرکت مکانیکی استفاده می شوند. تجهیزات آزمایشگاهی نیازمند حفاظ گذاری شامل پمپهای خلا، مخلوط کنده ها ، خردکننده ها و آسیاب ها می باشند. تجهیزاتی از قبیل سانتریفوژ ها که دارای قطعات با سرعت بالا هستند و ابزارهایی که ارتعاش دارند(مثل سانتریفوژ و کمپرسورهوا ) برای پیشگیری از تمایل به خروج از مرکزشان در محلی دور از بطریها و سایر موادی که ممکن است از روی قفسه ها یا میز در اثر ارتعاش بیافتد قرار میگیرد .

گازهای تحت فشار :

سیلندرهای گاز تحت فشار، پتانسیل خطر می باشند. سیلندرهای گاز اگر به صورت نامناسب حمل شوند ممکن است منفجر شده یا مانند راکت پرتاب شوند. اگر دارای نشتی باشند، خطر انفجار دارند . اگر آتش گیر باشد دارای خطرات قابل مشاهده بوده و اگر محتویاتشان سمی باشد، منجر به مرگ  می شوند . مقررات OSHA استفاده و انبار کردن گازهای تحت فشار را تحت پوشش قرار می دهد. انتقال سیلندرهای گاز فقط بوسیله گاریهای و ماشینهای مخصوص انجام  می شود. سیلندرهای گاز بطور ایمن و مناسب انبار شده ، منتقل و استفاده شوند و رگلاتور از روی سیلندرها در طی ذخیره سازی و انتقال برداشته شدهو درپوش نصب گردد.

نکات مهم در انبارش سیلندر ها :

1-    جدا بودن سیلندرهای پر از سیلندرهای خالی.

2-    داشتن زنجیر یا تسمه مناسب برای مهار کردن. 

3-    نداشتن خوردگی و پوسیدگی در بدنه .

4-    نگهداری سیلندر به صورت عمودی.

5-    جدا بودن سیلندرهای مختلف از هم .

6-     عدم نگهداری در نزدیکی مدار الکتریکی .

7-    اجتناب از سیگار کشیدن در کنار سیلندرها.

8-    وجود تهویه مناسب در انبار سیلندرها .

9-    داشتن کلاهک یا سرپوش مناسب .

10-داشتن برچسب مناسب بر روی سیلندرها.

11- داشتن کارت تست هیدرواستاتیک سالیانه .

12- مهار شدن سیلندر به صورت جداگانه.

پایش :

تعیین سیاستهای کاری ، فعالیتها ،‌ روش های کاری و رویه های پیشگیری از مواجه کارکنان با مواد خطرناک فقط بخشی از برنامه موثر ایمنی می باشد. تعیین همزمان پایش یا بازخورد سیستم برای حصول اطمینان از کارکرد خصوصیات حفاظتی واقعا ضروری است .

پایش شیمیایی :

پایش کننده های شیمیایی توانایی اندازه گیری مستقیم غلظت در منطقه تنفسی اشخاص را دارا می باشند. از ابزارهای مناسب برای کشیدن هوای عبوری از سل و پایش استفاده می شود. مانند اندازه گیری VOC در آزمایشگاه.

انهدام و دفع مواد زاید :

طرح مورد استفاده برای انهدام مواد شیمیایی و بیولوژیکی در آزمایشگاه بایستی بوسیله سرپرست تهیه شود و اگر لازم بود توسط یک مشاور ایمنی بازبینی شود .

1- سیستم جمع آوری مناسب نصب کنید . از مخزنهای برچسب دار استفاده کنید. از قوطی های ایمنی فلزی  برای ذخیره سازی حلالهای زائد و مواد نامناسب استفاده کنید.

2 - استفاده از مخازن ویژه برای ضایعات مواد بی نهایت خطرناک یا با سمیت بالا توصیه می شود. همچنین بسته بندی ویژه ای برای پیشگیری از شکسته شدن یا آسیب به مخزن درحین حمل و نقل بکار برید .

روشهای انهدام مواد زاید شامل: 1- سوزاندن 2- دفن 3- تبخیر سازی 4- هضم کردن و واکنش شیمایی5-  عملیات ویژه و استفاده از متخصصان دفع مواد زاید از شرکتهای دیگر میباشد .

ضایعات شیمایی :

حلالهای استفاده شده میتوانند تقطیر، بازیابی و مورد استفاده قرار گیرند . حلالهای غیر قابل حریق درصورتیکه بخاراتشان مشکل محیطی بوجود نیاورد، میتوانند تبخیر شوند. مقدار کمی از حلالهای آتش گیر و مواد شیمیایی که می توانند روی زمین آتش بگیرند، در مخزنهای فلزی کم عمق یا در زباله سوزها بصورت اسیدی هضم شوند . بسیاری از مواد پایه ای قابل حل قبل از دفع نهایی درصورتیکه هیچ ضرری برای سیستم لوله کشی یا محیط نداشته باشند، می توانند با دقت رقیق شده به سیستم فاضلاب هدایت شوند . در هر صورت ممکن ، مواد خطرناک را بوسیله واکنشهای شیمیایی یا سایر فرایندهایی به ترکیبات بی ضرر قبل از دفع تبدیل نمایید .

واکنش های کاتالیزوری

عنوان : واکنش های کاتالیزوری کلمات کلیدی:مکانیسم، واکنشهای کاتالیزوری، کاتالیست، Catalyst، Reaction

مکانیسم واکنشهای کاتالیزوری جامد
فرضیات اساسی که برای بیان مکانیسم واکنشهای کاتالیستی جامد بیان می شود
عبارتند از :
1- نفوذ ترکیب شونده ها از توده سیال به سطح کاتالیست و داخل حفره ها
2- جذب ترکیب شونده ها بر روی سطوح فعال
3- واکنش ترکیب شونده ها با هم روی سطح برای تشکیل محصولات
4- دفع محصولات از سطح کاتالیست
5- نفوذ محصولات از نزدیک سطح به توده سیال

فاکتورهای مؤثر بر واکنشهای کاتالیستی
هر یک از پنج فرض ذکر شده در قبل تأثیرپذیر از یکی یا بیشتر از عوامل ذیل هستند:
1- فاکتورهای دینامیک سیال (مثل سرعت جرمی)
2- خواص کاتالیست، نظیر اندازه ذرات، تخلخل، اندازه حفره ها و مشخصات سطح
3- مشخصات نفوذی ترکیب شونده ها و محصولات
4- انرژی اکتیواسیون لازم به منظور جذب یا دفع (ترکیب شونده ها و محصولات)
5- انرژی اکتیواسیون واکنش انجام شده روی سطح
6- فاکتورهای حرارتی، نظیر دما و خواص ترموفیزیکی
مثالهایی از واکنشهای کاتالیزوری متداول در صنعت در جدول زیر نشان داده شده است.

Catalyst	Reaction
Metals (e.g., Ni, Pd, Pt, as powders Or on supports) or metal oxides (e.g., Cu, Ni, Pt)	C= C bond hydrogenation, e.g.,  olefin + H2  →  parafin
Metals (e.g., Cu, Ni, Pt)	C= O bond hydrogenation, e.g.,  acetone+H2 → isopropanol
Metal (e.g., Pd, Pt)	Complete oxidation of  Hydrocarbons, Oxidation of CO
Fe (supported and promoted with Alkali metals)	3 H2 + N2  →  2 NH3
Ni	CO + 3 H2   →   CH4 + H2O
Fe or Co (supported and promoted With alkali metals)	CO+H2  →  parafins + olefins +H2O + CO2 (+ other oxygen-containing compounds)
Cu (supported on ZnO, with other Components e.g., Ai2O3)	CO + 2H2 → CH3OH
Re + Pt (supported on a-Al2O3 or b-Al2O3 promoted with chloride)	Paraffin dehydrogenation,isomerization and dehydrocyclization
Solid acids (e.g., SiO2, Al2O3, zeolites)	Parafin cracking and isomerization
b-Al2O3	Alcohol →  olefin + H2O
Metal-oxide supported complexes of Cr, Ti or Zr	Olefin polymerization, e.g.,  ethylene →  polyethylene
Pd supported on acidic zeolite	Paraffin hydrocracking
Metal-oxide supported complexes of W or Re	Olefin metathesis, e.g., propylene →  ethylene + butane
Ag (on inert supported, promoted by Alkali metals)	Ethylene + 1/2O2 →  ethylene Oxide (with CO2 + H2O)
V2O5 or Pt	2SO2 + O2  →  2 SO3
( V2O5 (on metal oxide support	Naphtalene + 9/2 O2  →  Phthalic anhydride + 2CO2 + 2H2O
Bismuth molybdate	Propylene + 1/2 O2 → acrolein
Mixed oxides of Fe and Mo	CH3OH + O2 → formaldehyde (with CO2 + H2O)
Fe3O4 or metal sulfides	H2O + CO → H2 + CO

در آزمایشگاه چه نکات مهمی را باید رعایت کنیم؟

در آزمایشگاه چه نکات مهمی را باید رعایت کنیم؟

1- هرگز بدون روپوش، دستکش، ماسک، عینک و سایر وسایل ایمنی مناسب آزمایش نکنیم.

2- شیلنگ های آب و گاز را هرگز بدون بست استفاده نکنیم.

3 - هرگز از وسایل معیوب و شکسته استفاده نکنیم. استفاده از این وسایل می تواند منجر به بروز خطرات جدی شود.

4- هرگز آزمایش در حال اجرا را بدون مراقبت رها نکنیم. در صورت نیاز اجباری به ترک محل یا در مورد آزمایشهای نیازمند به زمان طولانی، حتما توضیحاتی شامل نام آزمایش، نام آزمایشگر، تلفن تماس، مواد در حال واکنش و احتیاطات لازم را در محل آزمایش در دسترس قرار دهیم.

5- هرگز ظروف حاوی مواد ومحلول ها را بدون درپوش محکم نگهداری نکنیم تا ضمن جلوگیری از آلودگی هوای آزمایشگاه، از آلودگی نمونه ها با مواد خارجی جلوگیری شود.

6- مواد مورد استفاده را فقط به میزان مصرف در روی میزها نگهداری و بقیه را در محل مناسب انبار نماییم.

7- خطرات موجود در آزمایشگاه را شناسایی نماییم و روشهای مناسب مقابله با آنها را بیاموزیم.

8- محل کپسول های آتش نشانی را شناسایی و روش استفاده از آنها را بیاموزیم.

9- قبل از کار با مواد شیمیایی، ابتدا با خواص آنها آشنا شده، خطرات آنها را شناسایی نموده و روش مقابله با این خطرات را فراگیریم.

10- با علائم و هشدارهای ایمنی آشنا شویم.

11- مسیرهای تردد در آزمایشگاه را خالی از اشیای مزاحم نگهداریم.

12- روی میزها را خالی از تجهیزات و مواد غیر لازم نگهداریم.

13- وسایل روی میزها را بطور مناسب و بی خطر قرار دهیم.

14- حتما به هرگونه ظرف حاوی مواد و محلولها برچسب مناسب را الصاق نماییم.

15- از هرگونه خوردن و آشامیدن در محیط آزمایشگاه پرهیز کنید. محیط آزمایشگاه آلوده به مواد سمی و خطرناک است.

16- هنگام شستشوی ظروف و وسایل شیشه ای، ابتدا شیر آب را باز نموده و منتظر یکنواخت شدن جریان آب و ثابت شدن فشار آن شوید و سپس وسایل مورد شستشو را در مسیر جریان آب قرار دهید تا از رها شدن وسایل از دست (در اثر فشار ناگهانی آب) و شکستن آنها جلوگیری شود.

17- حتی الامکان در ساعات خلوت روز آزمایش نکنیم تا بتوانیم درصورت نیاز از کمک سایر افراد استفاده نماییم.

18- مواد و محلولهای خطرناک و آلاینده محیط زیست را در فاضلاب یا سطل زباله خالی نکنیم. این مواد و محلول ها باید جمع آوری و بطریق مقتضی دفع گردند.

باید بخاطر داشته باشیم که عدم رعایت هرکدام از نکات ساده بالا می تواند منجر به حادثه گردد. حوادثی که شاید خیلی دور از ذهن باشند اما بعد از وقوع، فرصتی برای جبران نخواهد بود.

کاربرد تیتراسیونهای خنثی شدن

دید کلی

تیتراسیونهای خنثی شدن به‌طور گسترده در تعیین غلظت آنالیتهایی کاربرد دارند که یا اسید یا بازند و یا با استفاده از روشهای مناسب به چنین گونه‌هایی تبدیل می‌شوند. آب ، حلال معمول برای تیراسیونهای خنثی شدن است، زیرا به‌سادگی در دسترس و ارزان و غیرسمی است.

پایین بودن ضریب انبساط دمایی آن ، یک خاصیت اضافی دیگر است، ولی بعضی از آنالیتها در محیط آبی قابل تیتر کردن نیستند، زیرا انحلال‌پذیری آنها بسیار پایین است یا چون قدرتهای اسیدی یا بازی آنها آن چنان زیاد نیست که نقاط پایان رضایتبخشی را فراهم کنند. غلظت چنین موادی را اغلب می‌توان با تیتر کردن آنها در حلال دیگری به غیر از آب تعیین کرد.

تهیه محلولهای استاندارد اسید

محلولهای استاندارد برای تیتراسیونهای خنثی شدن همواره از اسیدها یا بازهای قوی تهیه می‌شوند، زیرا این نوع واکنشگرها تیزترین نقطه پایانی را ارئه می‌کنند. هیدروکلریک اسید به‌طرز گسترده ای برای تیراسیونهای بازها بکار برده می‌شود. محلولهای رقیق واکنشگر ، پایداری نامحدود دارند و با اکثر کاتیونها باعث واکنشهای رسوبی مشکل‌ساز نمی‌شوند.

گزارش شده است که محلولهای 0.1M از HCl را می‌توان بدون هیچ گونه اتلاف اسید تا مدت 1 ساعت جوشاند، مشروط بر اینکه آب از دست رفته بر اثر تبخیر به مرور جایگزین شود. محلولهای 0.5M را می‌توان بدون اتلاف قابل توجه به مدت 10 دقیقه جوشاند. محلولهای پرکلریک اسید و سولفوریک اسید نیز پایدارند و هنگامی که یون کلریک با رسوب کردن باعث اخلال شود، برای انجام تیتراسیون مناسبند.

محلولهای استاندارد نیتریک اسید به دلیل خاصیت اکسندگی آنها به ندرت استفاده می‌شوند. محلولهای استاندارد اسید معمولا از رقیق کردن یک حجم تقریبی از واکنشگر غلیظ و سپس استاندارد کردن محلول حاصل با یک باز استاندارد اولیه تهیه می‌شوند. گاهی نیز ترکیب اسید غلیظ را با اندازه‌گیری دقیق چگالی ، تعیین و سپس یک وزن معین از آن را تا یک حجم قطعی رقیق می‌کنند. (جدولهای حاوی ارتباط بین چگالی و ترکیب در اکثر کتاب سیستمهای شیمی و مهندسی شیمی یافت می‌شوند.)

همچنین می‌توان یک محلول مادر با غلظت دقیقا معلوم از هیدروکلریک اسید را از رقیق کردن مقدار معینی از واکنشگر غلیظ با حجم برابر از آب و سپس تقطیر آن تهیه کرد. در شرایط کنترل شده ، یک‌چهارم پایانی فراورده تقطیر که به‌عنوان HCl با جوش ثابت شناخته می‌شود، غلظت ثابت و معینی دارد و مقدار اسید موجود در آن ، تنها به فشار اتمسفری وابسته است. برای یک فشار P بین 670 و torr 780 وزن فراورده تقطیر در هوا که محتوی دقیقا یک مول از ⁺H₃O است، از رابطه زیر بدست می‌آید:

WHCl(g) / mol H₃O⁺ =164,673 + 0,02039 P

با رقیق کردن وزن معینی از این اسید تا حجمهای دقیقا معلوم ، می‌توان محلولهای استاندارد گوناگون را تهیه کرد.

استاندارد کردن اسیدها

غالبا اسیدها توسط تیتراسیون با وزن معینی از سدیم کربنات استاندارد می‌شوند. سدیم کربنات با خلوص استاندارد اولیه به‌صورت تجارتی موجود است. همچنین می‌توان از گرم کردن سدیم هیدروژن کربنات تخلیص شده در 270 تا 300 درجه سانتی‌گراد به مدت 1 ساعت تهیه کرد.

تریس- (هیدروکسی متیل) آمینومتان که TRIS یا THAM نیز گفته می‌شود، با خلوص استاندارد اولیه به‌طور تجارتی در دسترس است. مزیت این جسم نسبت به سدیم کربنات وزن هم‌ارز نسبتا بزرگتر است. سدیم تترابورات ده آبه و جیوه II اکسید نیز به‌عنوان استاندارد اولیه پیشنهاد شده‌اند.

تهیه محلولهای استانئدارد بازها

سدیم هیدروکسید متداولترین باز برای تهیه محلولهای استاندارد است، هر چند که پتاسیم هیدروکسید و باریم هیدروکسید نیز بکار برده می‌شوند. هیچ یک از این مواد را نمی‌توان با خلوص استاندارد اولیه تهیه کرد و پس از تهیه محلول ، اقدام به استاندارد کردن می‌شود.

کاربردهای نوعی تیتراسیونهای خنثی شدن

تیتراسیونهای خنثی شدن در اندازه گیری آن دسته از گونه‌های بی‌شمار معدنی ، آلی و زیستی که خواص اسیدی یا بازی ذاتی دارند، بکار برده می‌شوند. ولی ، کاربردهای بسیاری به همان اندازه اهمیت وجود دارند که در آنها ترکیب مورد تجزیه یا یک واکنشگر مناسب به یک اسید یا باز تبدیل و سپس با یک باز یا اسید قوی استاندارد تیتر می‌شود.

دو نوع عمده از نقاط پایانی به‌طور گسترده در تیتراسیونهای خنثی شدن بکار برده می‌شود. نوع اول ، یک نقطه پایانی بصری است و بر پایه تغییر رنگ شناساگرهایی قرار دارد. نوع دوم یک نقطه پایانی پتانسیومتری است که در آن پتانسیل یک سیستم الکترود شیشه / کامومل با یک وسیله اندازه گیری ولتاژ تهیه می‌شود. پتانسیل اندازه گیری شده مستقیما متناسب با PH است.

تجزیه عنصری

تعدادی از عناصر مهم را که در سیستمهای آلی و زیستی دخالت می‌کنند، می‌توان به‌سهولت با روشهایی که در مرحله پایانی به یک تیتراسیون اسید / باز ختم می‌شوند، اندازه گیری کرد. عموما عناصری کمه قابلیت این نوع تجزیه را دارند، نافلزند و شامل کربن ، نیتروژن ، گوگرد ، کلر ، برم ، فلوئور و چند گونه نامتداول دیگرند. در هر مورد ، عنصر به یک اسید یا باز معدنی تبدیل و متعاقبا تیتر می‌شود.

اندازه گیری مواد معدنی

تعدادی زیادی از گونه‌های معدنی را می‌توان توسط تیتراسیون با اسیدها یا بازهای قوی اندازه گیری کرد.

تعیین گروههای عاملی

تیتراسیونهای خنثی شدن برای سنجش مستقیم یا غیرمستقیم انواع گروههای عاملی آلی ، روشهای ساده ای را فراهم می‌کنند.

اندازه گیری نمکها

با یک تیتراسیون اسید – باز می‌توان بدقت و به‌سادگی مقدار کلی نمک یک محلول را تعیین کرد. نمک با عبور از یک ستون پر شده از یک رزین تبادل یونی به یک مقدار هم‌ارز از اسید یا باز تبدیل می‌شود. محلولهای استاندارد اسید یا باز را نیز می توان با رزین‌های تبادل یونی تهیه کرد. در اینجا محلولی که محتوی وزن معلومی از یک ترکیب خالص مانند سدیم کلرید است، در ستون رزین شسته می‌شود و تا حجم مشخصی رقیق می‌گردد. نمک مقدار هم‌ارزی از اسید یا باز از رزین آزاد می‌کند ، بدین ترتیب می‌توان مولاریته واکنشگر را به‌طور مستقیم محاسبه کرد.

شناساگرهای شیمیایی

شناساگرها ماده ای رنگی است که معمولا از مواد گیاهی گرفته می‌شوند و می‌توانند به شکل اسیدی یا بازی باشند . شناساگرها برای شناسایی اسیدها و بازها به ما کمک می‌کنند.

مقدمه

برای تعیین نقطه پایان در حین تیتر کردن از ترکیبات شیمیایی مشخص استفاده می‌شود که در نزدیکی نقطه تعادل در اثر تغییر غلظت مواد تیترشونده شروع به تغییر رنگ می‌کنند. این ترکیبات ، مواد رنگی شناساگر می‌باشند. به عبارتی دیگر ، شناساگرها ماده ای رنگی هستند که رنگ آنها در محیط اسیدی و قلیایی با هم تفاوت دارد.

کاربرد شناساگرها

یکی از ساده ترین راه تخمین کمی PH ، استفاده از یک شناساگر است. با افزودن مقدار کمی از یک شناساگر به یک محلول ، تشخیص اسیدی یا بازی بودن آن ممکن می‌شود. در صورت مشخص بودن PH، تغییر شناساگر از یک شکل به شکل دیگر ، با توجه به رنگ مشاهده شده ، می‌توان تعیین کرد که PH محلول کم‌تر یا بیشتر از این مقدار است. شیمیدان‌ها از این گونه مواد برای شناسایی اسیدها و بازها کمک می‌گیرند.

شناساگرهای زیادی وجود دارد که معروفترین آنها لیتموس (تورنسل) است که در محیط اسیدی ، قرمز ، در محیط بازی ، آبی و در حدود خنثی بنفش رنگ است. تغییر رنگ آن در نزدیکی PH برابر 7 رخ می‌دهد. در هر حال تغییر رنگ ناگهانی نیست. فنل فتالئین ، معرف دیگری است که بیشتر برای بازها قابل استفاده است. این ماده جامدی سفید رنگ است که در آزمایشگاه محلول الکلی آن را بکار می‌برند. این محلول در محیط اسیدی رنگ و در محیط قلیایی رقیق ارغوانی است.

می‌توان از آب کلم سرخ یا انواع گلهای سرخ مثل شقایق و رز سرخ نیز به‌عنوان یک شناساگر اسید و باز استفاده کرد. از آمیختن شناساگرهای مختلف با یکدیگر نوار کاغذی بدست می‌آید که با یک مقیاس رنگ مقایسه‌ای همراه است و برای اندازه گیری‌های تقریبی PH بطور گسترده کاربرد دارد.

انواع شناساگرها

دو نوع شناساگر داخلی و خارجی را معرفی می‌کنیم:

1.      شناساگر داخلی

اگر به محلول تیتر شونده ، چند قطره از یک شناساگر افزوده شود و پس از پایان عمل تغییر رنگ در محلول ایجاد شود، چنین شناساگری را شناساگر داخلی یا درونی نامند.

2.      شناساگر خارجی

در برخی حالات قبل از آن که نقطه پایان به ظهور برسد، بین شناساگر و محلول تیتر شونده یک واکنش صورت می‌گیرد و در این حالت نقطه پایان بسیار سریع پدیدار می‌شود، مثل تیتر کردن فسفات با استات اورانیل در حضور شناساگر فروسیانور پتاسیم ، فروسیانور پتاسیم با یونهای اورانیل قبل از رسیدن به نقطه پایان واکنش می‌دهد.

برای بدست آوردن نتیجه صحیح و خوب باید به دفعات لازم چند قطره از محلول بالای رسوب ( یا محلولی که پس از صاف کردن رسوب بدست می‌آید ) را در فاصله زمانهای مساوی ، روی یک قطعه کاغذ صافی با شناساگر سیانور پتاسیم آزمایش کرد. چنین شناساگری ، شناساگر خارجی نامیده می‌شود.

فاصله تغییر PH و تغییر رنگ برخی از شناساگرهای مهم اسید و باز که متداولند و جدول زیر آمده است:

نام متداول	فاصله تغییر رنگ PH	رنگ اسید	رنگ باز	نوع شناساگر
لیتموس (تورنسل)	8- 5/5	قرمز	آبی
آبی متیل	3/2- 2/1	قرمز	زرد
بنفش متیل	2- 0	زرد	بنفش
آبی تیمول	6/9-8	زرد	آبی	اسیدی
زرد متیل	4-9/2	قرمز	زرد	بازی
نارنجی متیل	4/4-1/3	قرمز	زرد	بازی
سبزبرموکرزول	4/5- 8 /3	زرد	آبی	اسیدی
قرمز متیل	3/6-2/4	قرمز	زرد	بازی
قرمز کلروفنول	4/6-8/4	زرد	قرمز	اسیدی
آبی برموتیمول	6/7-0/ 6	زرد	آبی	اسیدی
قرمزفنول	8-4/6	زرد	قرمز	اسیدی
قرمز خنثی	8-8/6	قرمز	زرد- نارنجی	بازی
ارغوانی کرزول	9-4/7	زرد	ارغوانی	اسیدی
فنل فتالئین	6/9-8	بی‌رنگ	قرمز	اسیدی
تیمول فتالئین	5/10-3/9	بی‌رنگ	آبی	اسیدی
زرد آلیزارین منبع: صنایع شیمیایی	12-1/10	زرد	قرمز	بازی

شیمی تجزیه

دید کلی شیمی تجزیه نقش حیاتی را در توسعه علوم مختلف به عهده دارد، لذا ابداع فنون جدید تجزیه و بسط و تکامل روشهای تجزیه شیمیایی موجود ، آنقدر سریع و گسترده است که اندکی درنگ در تعقیب رویدادهای تازه سبب بوجود آمدن فاصله‌های بسیار زیاد علمی خواهد شد. نقش این فنون در فعالیتهای تولیدی روز به روز گسترده‌تر و پردامنه‌تر می‌گردد. امروزه ، کنترل کیفیت محصولات صنعتی و غیر صنعتی ، جایگاه ویژه‌ای دارد که اساس این کنترل کیفیت را تجزیه‌های شیمیایی انجام شده به کمک روشهای مختلف تجزیه‌ای تشکیل می‌دهد. سیر تحولی و رشد اصولا توسعه و تغییر پایدار در فنون و روشهای تجزیه وجود دارد. طراحی دستگاه بهتر و فهم کامل مکانیسم فرآیندهای تجزیه‌ای ، موجب بهبود پایدار حساسیت ، دقت و صحت روشهای تجزیه‌ای می‌شوند. چنین تغییراتی به انجام تجزیه‌های اقتصادی‌تر کمک می‌کند که غالبا به حذف مراحل جداسازی وقت گیر ، منجر می‌شوند. باید توجه داشت که اگر چه روشهای جدید تیتراسیون مانند کریوسکوپی ، Pressuremetriz ، روشهای اکسیداسیون _ احیایی و استفاده از الکترود حساس فلوئورید ابداع شده‌اند، هنوز از روشهای تجزیه وزنی و تجزیه جسمی (راسب کردن ، تیتراسیون و استخراج بوسیله حلال) برای آزمایشهای عادی استفاده می‌شود. به هر حال در چند دهه اخیر ، تکنیکهای سریعتر و دقیق‌ترِی بوجود آمده‌اند. در میان این روشها می‌توان به اسپکتروسکوپی ماده قرمز ، ماورای بنفش و اشعه X اشاره کرد که از آنها برای تشخیص و تعیین مقدار یک عنصر فلزی با استفاده از خطوط طیفی جذبی یا نشری استفاده می‌گردد. سایر روشها عبارتند از: * کالریمتری (رنگ سنجی) که به توسط آن یک ماده در محلول بوسیله شدت رنگ آن تعیین می‌شود. * انواع کروماتوگرافی که به توسط آنها اجزای یک مخلوط گازی بوسیله آن از درون ستونی از مواد متخلل یا از روی لایه‌های نازک جامدات پودری تعیین می‌گردند. * تفکیکی محلولها در ستونهای تبادل یونی * آنالیز عنصر ردیاب رادیواکتیو. * ضمنا میکروسکوپی الکترونی و اپتیکی ، اسپکترومتری جرمی ، میکروآنالیز ، طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته‌ای (NMR) و رزونانس چهار قطبی هسته نیز در همین بخش طبقه بندی می‌شوند.
خودکارسازی روشهای تجزیه‌ای در برخی موارد با استفاده از رباتهای آزمایشگاهی ، اهمیت روزافزونی پیدا کرده است. چنین شیوه‌ای ، انجام یکسری تجزیه‌ها را با سرعت ، کارایی و دقت بهتر امکانپذیر می‌سازد. میکروکامپیوترها با قابلیت شگفت‌انگیز نگهداری داده‌ها و بسته‌های نرم افزار گرافیکی بطور قابل ملاحظه‌ای موجبات جمع آوری ، نگهداری ، پردازش ، تقوبت و تفسیر داده‌های تجزیه‌ای را فراهم می‌آورند. انواع تجزیه وقتی آزمایش به شناسایی یک یا چند چیز جز از یک نمونه (شناسایی مواد) محدود می‌گردد، تجزیه کیفی نامیده می‌شود، در حالی که اگر آزمایش به تعیین مقدار یک گونه خاص موجود در نمونه (تعیین درصد ترکیب در مخلوطها یا اجزای ساختمانی یک ماده خالص) محدود گردد، تجزیه کمی نامیده می‌شود. گاهی کسب اطلاعاتی در زمینه آرایش فضایی اتمها در یک مولکول یا ترکیب بلورین ضروری است، یا تاکید حضور یا موقعیت برخی گروههای عامل آلی در یک ترکیب مورد تقاضا است، چنین آزمایشهایی تحت عنوان تجزیه ساختمانی نامیده می‌شوند و ممکن است با جزئیاتی بیش از یک تجزیه ساده مورد توجه قرار گیرند. ماهیت روشهای تجزیه‌ای روشهای تجزیه‌ای معمولا به دو دسته کلاسیک و دستگاهی طبقه بندی می‌شوند. روشهای کلاسیک شامل روشهای شیمیایی مرطوب ، نظیر وزن سنجی و عیار سنجی است. در واقع تفاوت اساسی بین روشهای دو دسته وجود ندارد. همه آنها مشتمل بر وابستگی یک اندازه گیری فیزیکی به غلظت آنالیت می‌باشند. در حقیقت روشهای تجزیه‌ای محدودی وجود دارند که صرفا دستگاهی‌اند و یا بیشتر آنها متضمن مراحل شیمیایی متعددی قبل از انجام اندازه گیری دستگاهی هستند. کاربردهای شیمی تجزیه کنترل کیفیت محصول بیشتر صنایع تولیدی نیازمند به تولید با کیفیت یکنواخت هستند. برای کسب اطمینان از برآورده شدن این نیازمندی مواد اولیه و همچنین محصول نهایی تولید ، مورد تجزیه‌های شیمیایی وسیعی قرار می‌گیرند. نمایش و کنترل آلوده کننده‌ها فلزات سنگین پسمانده‌های صنعتی و حشره کشهای آلی کلردار ، دو مشکل کاملا شناخته شده مربوط به ایجاد آلودگی هستند. به منظور ارزیابی چگونگی توزیع و عیار یک آلوده کننده در محیط ، به یک روش تجزیه‌ای حساس و صحیح نیاز است و در کنترل پسابهای صنعتی ، تجزیه شیمیایی روزمره حائز اهمیت است. مطالعات پزشکی و بالینی عیار عناصر و ترکیبات مختلف در مایعات بدن ، شاخصهای مهمی از بی نظمی‌های فیزیولوژیکی می‌باشند. محتوی قند بالا در ادرار که نشانه‌ای از یک حالت دیابتی است و وجود سرب در خون ، از شناخته‌ترین مثالها در این زمینه می‌باشد. عیارگیری از دیدگاه تجارتی در برخورد با مواد خام نظیر سنگهای معدنی ، ارزش سنگ معدن ، از روی فلز موجود در آن تعیین می‌شود. این موضوع ، مواد با عیار بالا را نیز غالبا شامل می‌شود. بطوری که حتی تفاوت کم در غلظت می‌تواند از نظر تجاری تاثیر قابل ملاحظه‌ای داشته باشد. بنابراین یک روش تجزیه‌ای قابل اعتماد و صحیح از اهمیت اساسی برخوردار است. آینده شیمی تجزیه بروز مشکلات تجزیه‌ای در شکلهای جدیدش ادامه دارد. میزان تقاضای مربوط به انجام تجزیه در ابعاد وسیع توسط بسترهای دستگاهی بطور مداوم در حال افزایش است. کاوشهای فضایی ، نمونه‌های گمانه زنی و مطالعات اعماق دریاها مثالهایی از نیازهای قابل طرح می‌باشند. در دیگر زمینه‌ها نظیر مطالعات محیطی و بالینی ، فرم شیمیایی و دقیق یک عنصر در یک نمونه و نه غلظت کلی آن ، اهمیت فزاینده‌ای پیدا کرده است. دو مثال کاملا شناخته شده در این زمینه ، میزان سمیت بسیار زیاد ترکیبات آلی جیوه و سرب در مقایسه با ترکیبات مشابه معدنی است"