استانداردسازی در فناوری‌نانو

خلاصه

استاندارد مدرکی است دربرگیرندة قواعد، راهنمایی‌ها یا ویژگی‌هایی برای فعالیت‌ها یا نتایج آنها، به‌منظور استفادة عمومی و مکرر که از سوی سازمان شناخته‌شده‌ای تصویب شده‌باشد و هدف از آن دست‌یابی به میزان مطلوبی از نظم در یک زمینة خاص است. استانداردها معمولاً دو نوع هستند. استانداردهای اندازه‌گیری: مانند طول، جرم، زمان، تعیین کمیت مواد استاندرادهای نوشتاری مانند، نامگذاری، مشخص کردن و شرح دادن، مدیریت، مانند ISO26000 (مسئولیت اجتماعی) .   مرجع

کیک زرد یا Yellowcake

کیک زرد یا Yellowcake که بنام اورانیا (Urania) هم شناخته می شود در واقع خاک معدنی اورانیوم است که پس از طی مراحل تصفیه و پردازشهای لازم از سنگ معدنی آن تهیه می شود. تهیه این ماده به منزله رسیدن به بخش میانی از مراحل مختلف تصفیه سنگ معدن اورانیوم است و باید توجه داشت که فاصله بسیار زیادی برای استفاده در یک بمب اتمی دارد.

روش تهیه کیک زرد کاملآ به نوع سنگ معدن بدست آمده بستگی دارد، اما بطور معمول از طریق آسیاب کردن و انجام پردازش های شیمایی بر روی سنگ معدن اورانیوم، پودر زبر و زرد رنگی بدست می آید که قابلیت حل شدن در آب را ندارد و حدود ۸۰% غلظت اکسید اورانیوم آن خواهد بود. این پودر در دمایی معادل ۲۸۷۸ درجه سانتیگراد ذوب می شود.

روش تهیه

در ابتدا سنگ معدن توسط دستگاههای مخصوصی خرد شده آسیاب می شود و پس از آن برای جدا سازی اورانیم و بالا بردن خلوص خاک سنگ، آنرا در حمامی از اسید سولفوریک، آلکالاین و یا پراکسید می خوابانند، این عمل برای بدست آوردن اورانیوم خالص تر صورت می گیرد.

پس از این محصول بدست آمده را خشک و فیلتر می کنند و نتیجه آن چیزی خواهد شد که به کیک زرد معروف است. امروزه روشهای جدیدی برای تهیه این پودر اورانیوم وجود دارد که محصول آنها بیشتر از آنکه زرد باشد به قهوه ای و سیاه نزدیک است، در واقع رنگ ماده بدست آمده به میزان وجود ناخالصی ها در این پودر دارد.

نهادن این نام بر روی این محصول به گذشته بر می گردد که کیفیت روشهای خالص سازی سنگ معدن مناسب نبود و ماده بدست آمده زرد رنگ بود.

مواد تشکیل دهنده کیک زرد

قسمت بیشتر کیک زرد (معادل ۷۰-۹۰ درصد وزنی) شامل اکسید های اورانیوم با فرمول شیمیایی U۳O۸ - و یا سایر اکسید ها - است، و مابقی آن از دیگر موادی تشکیل شده است که مهمترین آنها عبارتند از :

- هیدراکسید اورانیوم با فرمول شیمایی UO۲(OH)۲ یا UO۲)۲(OH)۲) که در صنایع ساخت شیشه و سرامیک از آن استفاده می شود. این ماده تشعشع رادیو اکتیو دارد و باید تحت شرایط خاصی نگهداری و حمل شود.

- سولفات اورانیوم با فرمول شیمیایی (U۰۲S۰۴) که ماده ای بی بود با رنگ زرد لیمویی است.

- اکسید اورانیوم زرد (یا اورانیت سدیم) با فرمول شیمیایی Na۲O (UO۳)۲.۶H۲O که ماده ای با رنگ زرد - نارنجی است.

- پراکسید اورانیوم با فرمول شیمیایی UO۴·nH۲O با رنگ زرد کم رنگ.

یکی از کاربردهای کیک زرد تهیه هگزا فلوراید اورانیوم است. این گاز در حالت عادی حدود ۰.۷ درصد شامل ایزوتوپ ۲۳۵ است و مابقی آن ایزوتوپ ۲۳۸ است. در مرحله غنی سازی درصد U-۲۳۵ به حدود ۳.۵ یا حتی بیشتر افزایش داده می شود.
کاربردها
کیک زرد عمومآ برای تهیه سوخت رآکتورهای هسته ای بکار برده می شود، در واقع این ماده است که پس از انجام پردازشهایی به UO۲ تبدیل شده برای استفاده در میله های سوختی بکار برده می شود.

این ماده همچنین میتواند برای غنی سازی تبدیل به گاز هگزا فلوراید اورانیوم یا UF۶ تبدیل شود، چرا که در اینصورت می تواند چگالی ایزوتوپهای اورانیوم ۲۳۵ را در آن افزایش داد.

در هر صورت کیک زرد در اغلب کشورهایی که معادن طبیعی اورانیوم دارند تهیه می شود و تولید این ماده مشکل خاصی ندارد و بطور متوسط سالانه ۶۴ هزار تن از این ماده در جهان تولید می شود.

کانادا یکی از تولید کنندگان این ماده است، این کشور دارای معادنی است که خلوص سنگ اورانیوم آنها به ۲۰% هم می رسد، در آسیا نیز کشوری مانند قزاقستان دارای صنایع بزرگ تولید این پودر است.

فلزات سنگین و حذف آنها :

فلزات سنگین و حذف آنها :

 دنیای امروز ، دنیای صنعت و تکنولوژی های نو است و ما نیز برای همگام شدن با دنیا سالهاست که خیز برداشته ایم . کارخانه ها و صنایع بزرگ و کوچک فراوانی در شهرها و حاشیه های آنها ایجاد شده اند . حال آنکه محصولات تولیدی تنها خروجی آنها نمی باشد ، اکنون پساب های صنایع را نیز می توان جزو فراورده های آنها بشمار آورد که بسیاری از آنها سازگار با محیط نیز نمی باشند .

بنابراین می توان گفت صنعت مسئول بسیاری از آلودگی های محیطی ست . از جمله آنها ، وجود فلزات سنگین در محیط می باشد . حل این مشکل مدت زمان مدیدیست که به عنوان چالشی بزرگ مطرح شده است .

فلزات سنگین (heavy metals ) گروهی از فلزات ( در حدود 40 عنصر ) اند که از سازنده های طبیعی پوسته زمین بوده و دانسیته ای بیش از 5 دارند .مشکل اصلی این فلزات اینست که در بدن متابولیزه نمی شوند . در واقع پس از ورود به بدن در بافت ها ذخیره شده و از بدن دفع نمی گردد . همچنین می توانند جایگزین املاح و مواد معدنی مورد نیاز بدن شوند .

از جمله عواقب ورود فلزات سنگین به بدن عبارتند از :

• اختلالات عصبی ، تنفسی ، قلبی – عروقی ، غدد و پوستی
• آسیب به کبد و کلیه و مغز
• اختلال در عملکرد آنزیم های بدن
• نا باروری
• کم خونی
• تهوع و استفراغ
• سر درد و سر گیجه
• تضعیف سیستم ایمنی بدن
• تغییر سوخت و ساز بدن
• انواع سرطان ها
• به هم خوردن تعادل هورمونی بدن
• سقط جنین
• چاقی
• و ...

فلزاتی چون چون سرب

محافظت از پوست با کپسولهای نانومتری

یکی از روش‌های معمول و مناسب برای استفاده از لوازم آرایشی و داروهای گوناگون، به‌کارگیری آنها به‌صورت ژل و کرم است؛ اما ذراتی که روی سطح پوست قرار می‌گیرند، در مقابل تخریب نوری آسیب‌پذیر هستند. سوپاسون وانیچوِچارونگروآنگ و همکارانش در دانشگاه چولالونگ‌کورنِ تایلند، ادعا می‌کنند که راه حلی برای این مشکل پیدا کرده‌اند. آنها نانوظرف‌های چیتوسان(یک پلی‌ساکارید خطی) را برای یک فرمولاسیون ضد نور UV با خواص رهاسازی کنترل‌شده، پیشنهاد داده‌اند.
سیستم‌های کپسوله ‌کردن مختلف، از قبیل لیپوسام‌ها، میکروامولسیون، امولسیون‌های چندگانه و ذرات لیپید جامد در فرمولاسیون‌های لوازم آرایشی استفاده شده‌اند. این سیستم‌های کپسوله ‌کردن نه تنها موجب خواص رهاسازی کنترل‌شده برای این اجزای کپسوله‌شده ‌می‌شوند، بلکه به‌صورت جزئی می‌توانند به محافظت از این مواد کپسوله‌شده نیز ‌کمک کنند؛ برای مثال با کاهش میزان تماس آنها با اکسیژن یا مواد دیگر، می‌توانند تا حدودی از آنها محافظت کنند.
با توجه به اینکه کپسول‌های موجود از موادی ساخته نشده‌اند که بتوانند نور را فیلتر کنند، هنوز مواد کپسوله‌شده‌ در برابر تخریب نوری آسیب‌پذیرند. در مدت ذخیره‌سازی مواد، یک ظرف ضد نور می‌تواند به متوقف‌ کردن یا کاهش تخریب نوری مواد فعال کمک کند. اگرچه پس از استفاده از لوازم آرایشی روی پوست، چنین چیزی نمی‌تواند از این تخریب جلوگیری کند، در این حالت نانوظرف جاذبِ UV این محققان، می‌تواند خیلی مفید باشد؛ مثلاً اگر شما یک فرمولاسیون لوازم آرایشی شامل رتینول(آفاکسین) را روی صورت خود استفاده کنید، مولکول‌های رتینول به محض اینکه شما در معرض نور خورشید قرار ب‌گیرید، روی پوست‌ان شروع به تخریب ‌‌شدن می‌کنند، اما اگر مولکول‌های رتینول داخل نانوظرف‌های جاذب UV کپسوله شوند، تخریب نوری آنها متوقف یا به‌شدت کاهش می‌یابد. ذکر این نکته مهم است که این نانوکره‌های چیتوسان جاذبِ نور UV، فقط یک فیلتر نور نیستند؛ آنها رهاسازی مواد فعال کپسوله‌شده‌ را نیز کنترل می‌کنند.
سوپاسون گفت:«در گروه ما دو سیستم توسعه داده شده‌است: مشتقات چیتوسان جاذبِ نور ( PCPLC و PPLC)UV و مشتقات پلی وینیل الکل جاذب UV. ما ترکیبات ناپایدار نوری مختلفی، از قبیل رتینیل استات، رتینیل پالمیتات، اسکوربیل پالمیتات، استاکسانتین و کوآنزیم Q10، را کپسوله و تست کردی و با همکاری یک شرکت محلی روی کاربرد سیستم مشتقات چیتوسان کار می‌کنیم. فقط مواد آب‌گریز می‌توانند داخل ذرات PPLC و PCPLC کپسوله شوند، اما یک سیستم که می‌تواند ترکیبات آب‌دوست را کپسوله کند، تحت بررسی هستند. ما برای لوازم آرایشی نیز یک سیستم نانوکپسوله ‌کردن با پایداری و ظرفیت بالا را توسعه داده‌ایم. این سیستم روشی برای پراکنده‌ کردن ترکیبات فعال آب‌گریز، داخل آب با غلظت خیلی بالا(تا10-8 درصد وزن به حجم)، بدون استفاده از یک امولسیون، ارائه خواهد کرد و در نتیجه این سیستم می‌تواند مشکلات مربوط به تجزیة ‌امولسیون را حذف کند.»
این محققان نتایج کار خود را تحت عنوان "نانوظرف‌های چیتوسان جاذب UV: افزایش پایداری نوری مواد کپسوله‌شده و رهاسازی کنترل‌شده" در مجله Nanotechnology منتشر کرده‌اند.

استفاده از مولکول C60 به‌عنوان ترانزیستورهای تک‌مولکولی

امکان استفاده از مولکول فولرن (C60) به‌عنوان سوئیچ‌های مولکولی القایی و ترانزیستورهای تک‌مولکولی

دانشیار فیزیک ماده چگال دانشگاه پیام نور تهران در پژوهشی، ترابرد الکتریکی و مشخصه جریان – ولتاژ یک تک‌ مولکول C60 متصل به الکترودهای فلزی و اثر اتصالات مختلف الکترود با این مولکول را بررسی کرد.

به گزارش سرویس پژوهشی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، دکتر علیرضا صفارزاده با بیان این که مولکول فولرین(C60) از مولکول‌هایی است که به عنوان عنصر اصلی سازنده قطعات الکترونیکی نقش مهمی در کوچک‌سازی دستگاه‌ها و بالا بردن حجم انباشت اطلاعات دارد، اظهار کرد: در مولکول فولرین به دلیل داشتن هندسه خاص، نحوه اتصال الکترودها با آن برای عبور جریان، به مقدارقابل توجهی به جهت‌گیری مولکول وابسته است. به عبارت دیگر، الکترودها می‌توانند از طریق پیوند با یک اتم، پنج اتم، یا شش اتم کربن با مولکول جفت‌شده و جریان را هدایت کنند. تأثیر این جهت‌گیری‌های مختلف که باعث این تنوع پیوند مولکول-الکترود می‌شود قادر است مشخصه جریان-ولتاژ دستگاه را بطور چشمگیری تغییر داده که جزئیات آن به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است.

وی افزود: این مولکول، به دلیل ساختار قفسی شکل خود، باعث می‌شود که جریان عبوری از آن، جریان حلقه‌ای بزرگی را ایجاد کند که بسیار بزرگتر از جریان چشمه-چاهک است. این ویژگی ناشی از تقارن بالای مولکول است که خود منجر به تبهگنی ترازهای مولکولی می‌شود.

دکتر صفارزاده خاطرنشان کرد: یکی دیگر از مشخصه‌های این مولکول داشتن پیوندهای یگانه و دوگانه کربن-کربن با طول‌های متفاوت است. تاکنون تصور می‌شد که این اختلاف در طول پیوند، تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر جریان‌های عبوری از آن ایجاد نمی‌کند، اما در تحقیق به عمل آمده نشان داده‌ایم که وارد کردن این اختلاف باعث شکستن تبهگنی یکی از ترازهای مولکولی شده که به تغییر عمده‌ای در رفتار الکتریکی مولکول منجر می‌شود.

دانشیار فیزیک دانشگاه پیام نور تهران افزود: این تحقیق که مبتنی بر فرمول‌بندی تابع گرین غیر تعادلی و نظریه لانداور است، به وضوح نشان می‌دهد که از مولکول C60 می‌توان به عنوان سوئیچ‌های مولکولی القایی و همچنین ترانزیستورهای تک مولکولی استفاده کرد.

بنابر اعلام ستاد ویژه توسعه فن‌آوری نانو، جزئیات این پژوهش در مجله Applied Physics (جلد 103 در سال 2008) منتشر شده است.


منبع: ایسنا

Vitamin B12

Vitamin B12

Vitamin B12

شاید پیچیده ترین ماده طبیعی که تاکنون در آزمایشگاه تولید شده است ویتامین B12 باشد ( شکل 1). درسال  1972 "رابرت ب. وودوارد" و "آلبرت اشنموزر" اعلام کردند که این ویتامین را بطور کامل در آزمایشگاه تهیه کرده اند. این موفقیت نتیجه همکاری 11ساله 100 شیمیدان از 19 کشور جهان در دانشگاهای هاروارد و زوریخ بود. گر چه این روش آزمایشگاهی هرگز منبع قابل  استفاده ای برای تأمین ویتامین نبود، اما نقطه عطفی در تهیه مواد آلی به شمار می آمد؛ چون در طی این فعالیت علمی ، واکنشها، روشها و نظریات جدید ابداع شدند.

زندگی نامه ی ارسطو:

زندگی نامه ی ارسطو:

ارسطو در سال 384 ق. م، در استاگیرا واقع در شمال یونان چشم به جهان گشود. پدرش نیکو ماخوس، پزشک دربار پادشاه مقدونیه بود.

ارسطو هنگامی که حدود هفده سال داشت به قصد تحصیل به آتن رفت و در سال 368 ق.م، عضو آکادمی افلاطون شد. در اینجا به مدت بیست سال، یعنی تا هنگام مرگ افلاطون در 348 ق. م باقی ماند. وی بزرگترین و مبرزترین شاگرد افلاطون بود.

پس از مرگ استاد، آتن را ترک کرد و شعبه از آکادمی در شهر آسوس در ناحیه ترود تاسیس کرد.
در این جا با هرمیاس، حاکم یکی از آن مناطق آشنا شد و پس از مدتی با خواهرزاده او ازدواج کرد.

در سال 343 ق.م، فیلیپ مقدونی ارسطو را دعوت کرد تا تعلیم و تربیت پسرش اسکندر را که در آ ن موقع سیزده سال داشت، به عهده بگیرد.
ارسطو این پیشنهاد را پذیرفت و به تربیت علمی و اخلاقی وی همت گماشت. ارسطو با قبول این کار، نقشی مهم در تاریخ ایفا کرد؛ چرا که پس از چند سال، در سال 336ق.م، اسکندر بر تخت نشست و به جهان گشایی پرداخت.
در این هنگام، ارسطو مقدونیه را ترک کرد و به آتن بازگشت.
در آن جا وی به آکادمی افلاطون باز نگشت، بلکه دانشگاه جدیدی به سبک آکادمی استادش بنا نهاد که به نام ناحیه ای که در آن قرار داشت، لوکیوم نام گرفت.

لوکیوم دانشگاهی بود علمی، مجهز به کتابخانه و معلم که در آن دروس به طور منظم تدریس می شد. در لوکیوم، متفکران و محققان به نحو پیشرفته ای به مطالعات خود می پرداختند.
خود ارسطو در این مدرسه به تدریس و ارائه نظریات خود می پرداخت. بیشتر آثاری که از ارسطو باقی مانده است، یادداشت هایی است که شاگردانش از مطالب او بر می داشتند.

او عادت داشت که در وقت تدریس قدم بزند و به همین دلیل، فلسفه وی به فلسفه مشاء، یعنی فلسفه بسیار راه رونده، شهرت یافت.

اسکندر در سال 323 ق.م در گذشت و به دلیل بدبینی زیادی که علیه اسکندر در یونان و مخصوصا آتن وجود داشت، ارسطو متهم شد که اقدامات و جنگ افروزی های شاگردش موافق بوده و او را تحت نفوذ خود قرار داده است.
به همین دلیل، ارسطو آتن را ترک کرد و به خالکیس، واقع در اوبوئیا رفت و در آن جا در ملک مادری خود اقامت گزید.
او مدت کوتاهی بعد از آن، در سال 322ق.م در اثر یک بیماری در گذشت.

ارسطو از بزرگترین فلاسفه جهان است که درباره تمام مسائل مهم و موضوعات اصلی فکری و فلسفی، نظریات گسترده و بی مانندی ارائه کرده است. از فیزیک ومنطق گرفته تا اخلاق و سیاست و تراژدی و نجوم.

نظریات او مخصوصا مابعدالطبیعه و منطقش،در سراسر قرون وسطی حاکم بر مکاتب فکری اروپا و کلیساها بود و پس از آن نیز افکارش زمینه ای شد برای رنسانس علمی و فرهنگی.

در فلسفه اسلامی نیز نقش او بیش از دیگر فلاسفه یونان است.
بیشتر فلاسفه اسلامی مانند فارابی و ابن سینا پیرو او بودند و به همین خاطر، به مکتب مشاء تعلق دارند. آن ها عمدتا به شرح و تفصیل آراء منطقی و فلسفی او پرداختند.

فن‌آوران ایرانی لامپ کم مصرف نانویی با قابلیت ضد عفونی محیط ساخت

 

متخصصان یک شرکت ایرانی موفق به تولید لامپ کم مصرفی با قابلیت پاکسازی محیط از دود، گردو غبار، میکروب، قارچ و باکتری با انتشار نانوذرات نقره شدند.

 

هانی طلوع تهرانی، از مسوولان شرکت تولید کننده این محصول در حاشیه نمایشگاه توانمندی‌های ملی فن‌آوری نانو  گفت: طرح تولید این لامپ‌ها در کشور در مرحله نهایی تحقیقات است و طی چهار، پنج ماه آینده تولید انبوه آنها آغاز می‌شود.

 

وی با اشاره به وجود نمونه های خارجی این لامپها، بیان کرد: لامپ‌های کم مصرف ساخته شده با این فن‌آوری از طریق فرایندهای نانو به ضد عفونی کردن محیط از میکروب‌ها، قارچ‌ها و باکتریها و پاکسازی هوای محیط از آلاینده های زیست محیطی از قبیل دود و گازهای مضر پرداخته و باعث کاهش افسردگی تنشهای عصبی و فشارهای روحی ــ روانی و ایجاد شادابی در افراد می‌شوند.

 

وی خاطر نشان کرد: این لامپها که تا هشت هزار ساعت عمر مفید دارند با انتشار یون‌های منفی با استفاده از پراب یون ساز و ذرات نانو نقره در محیط حتی در مواقعی که لامپ سوخته و پراب آن عمل می‌کند،‌ فضای محیط را ضد عفونی می‌کنند.

منبع : http://dastavardiran.blogfa.com 

نانوپوشش‌هایی بر روی سطح

در سال‌های اخیر کاربرد فناوری لایه‌ی نازک به صورت اعمال نانوپوشش‌هایی بر روی سطح شیشه باعث بروز خواص ویژه و منحصربه‌فردی در رابطه با عبور امواج انتخابی نور شده است. از برجسته‌ترین انواع این شیشه‌ها، شیشه‌های کنترل کننده‌ی انرژی (Low-E) و شیشه‌های کنترل کننده‌ی خورشیدی (Solar Control) است که در این مقاله فرآیند تولید، ساختار، ویژگی‌ها و کاربردهای آنها معرفی شده، عملکرد آنها در مقایسه با شیشه معمولی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. این نوع شیشه‌ها ضمن دارا بودن تنوع در رنگ و سایر خصوصیات، با کاهش شدید امواج ماوراء بنفش و مادون قرمز عبوری و تنظیم عبور نور مرئی، قادرند در زمستان تا 85 درصد و در تابستان 80 درصد از هدر رفتن انرژی داخل ساختمان جلوگیری کنند. و لذا در راستای سیاستگذاری‌های بهینه‌سازی مصرف انرژی، اقلام بسیار مناسبی برای وارد شدن در سبد مصالح ساختمانی برای ساخت و سازهای رایج کشور پیشنهاد می‌شوند.  

مرجع و اصل فایل

طراحی دماسنج در مقیاس نانو

لطفا به این مرجع مراجعه فرمایید

دسته بندی مواد غذایی افزودنی

دسته بندی مواد غذایی افزودنی
آنتی اکسیدان ها: موادی هستند که برای جلوگیری از اکسیداسیون چربی ها و روغن های غیر اشباع به مواد غذایی افزوده می شوند.
به طور کلی فرآیند اکسیداسیون بر اثر واکنش اکسیژن موجود در هوا با چربی ها اتفاق می افتد و منجر به تندی ، تغییر طعم و از دست دادن رنگ می شود.
امولسیفایرها: باعث ترکیب شدن آب و روغن با هم می شوند.
افزایش دهنده های طعم : موادی هستند که خودشان دارای طعم خاصی نیستند یا طعم اندکی دارند، ولی باعث تشدید طعم طبیعی غذاها می شوند. این مواد اغلب زمانی به کار می روند که مقدار بسیار اندکی از یک ماده طبیعی در محصول باشد.
عوامل تغلیظ کننده : کربوهیدرات های طبیعی یا اصلاح شده هستند که مقداری از آبی را که در غذا وجود دارد جذب می کنند و باعث غلیظتر شدن آنها می شوند.
عوامل تغلیظ کننده به دلیل مخلوط نگه داشتن ترکیبات پیچیده روغنها، آب ، اسیدها و مواد جامد باعث پایداری غذاهای تولید شده در کارخانه ها می شوند.
علاوه بر گروههایی که به آنها اشاره شد طعم دهنده ها، شیرین کننده ها و رنگهای مصنوعی نیز از دیگر گروههای مواد افزودنی هستند که هر یک شامل مواد مختلفی می باشند.

معرفی بعضی افزودنی های مواد غذایی 

آسولفام پتاسیم : یکی از شیرین کننده های مصنوعی است که در بعضی آدامس ها و دسرهای ژلاتینی استفاده می شود و به دلیل بعضی زیان ها نظیر خطر سرطان زایی توصیه می شود که صنایع غذایی از آن استفاده نکنند.
آلژینات : از عوامل تغلیظ کننده است و به عنوان پایدارکننده کف بستنی ، پنیر و آب نبات استفاده می شود. آلژینات یکی از مشتقات جلبک های دریایی است که باعث حفظ بافت مناسب در فرآورده های لبنی و غذاهای کنسرو شده می شود و تاکنون خطری در استفاده آن دیده نشده است.
آلفاتوکوفرول (ویتامینE):یک آنتی اکسیدان و نیز یک ماده مغذی است که در روغنهای گیاهی مورد مصرف قرار می گیرد و از تند شدن روغنها جلوگیری می کند. مطالعات نشان داده است که مقادیر زیاد این ویتامین می تواند به کاهش خطر ابتلا به بیماری قلبی و سرطان کمک کند.
اسید اسکوربیک (ویتامین C):آنتی اکسیدانی است که به عنوان یک ماده مغذی ، پایدارکننده رنگ در آبمیوه ها و گوشتهای نمک سود شده استفاده می شود و از تشکیل نیتروز آمین ها که باعث رشد غده های سرطانی می شوند، جلوگیری می کند.
آسپارتام : یک شیرین کننده مصنوعی است که معمولا در غذاهای رژیمی استفاده می شود و در بعضی افراد که به این ماده حساس هستند می تواند ایجاد سردرد یا خواب آلودگی کند و معمولا توصیه می شود افرادی که از فنیل کتونوری رنج می برند در مصرف مواد غذایی دارای آسپارتام خودداری کنند.
بتاکاروتن : یک رنگ دهنده طبیعی است که در مغز شکلات ها و مارگارین استفاده می شود و بدن می تواند این ماده را به ویتامین Aتبدیل کند و لذا افزودن آن به مواد غذایی خطر خاصی را به دنبال ندارد.
BHAیا هیدروکسی انیزول بوتیلیتد و BHTیا هیدروکسی تولوئن بوتیلتید: آنتی اکسیدان هایی هستند که در تهیه چیپس و بعضی روغن ها استفاده می شوند و خطر سرطان زایی آنها روی موشها ثابت شده است و لذا استفاده از آنها در صنایع غذایی توصیه نمی شود.

مواد سازنده عدسی عینک

مواد سازنده عدسی عینک

امروزه در بیشتر کشورهای پیشرفته چیزی حدود ۹۵ در صد عدسیهای عینک از مواد پلاستیکی ساخته می شود پلاستیک بدلیل سبکی و ایمنی ذاتی آن بطور کلی جایگزین شیشه شده و عنوان نخستین انتخاب برای مواد عدسیهای عینک را بخود اختصاص داده است مقدار اندکی استفاده از شیشه بطور کلی مربوط به شیشه های دارای ضریب انکساری بالا (بالاتر از ۱.۸)و همچنین عدسیهای فتوکرومیک با ویژگیهای خاص مانند شیشه های CPF شرکت corning می گردد
اطلاعاتی که بطور معمول در مورد مواد عدسیهای عینک منتشر می شود عبارتند از :
۱-ضریب انکسار
۲- دانسیته
۳-عدد Abbe
۴- UV cut off point
اگر ضریب انکسار ماده ای مشخص باشد دو مورد دیگر از ویژگیهای مواد سازنده عینک مانند عامل تغییر انحناء( CVF) و انعکاس از سطح آن ماده را که با ρ نشان داده می شود را می توان بدست آورد
ضریب انکساری : ضریب انکساری نسبت سرعت یک طول موج مشخص نور در هوا به سرعت همان طول موج نور در محیط منکسر کننده نور می باشد.

در حال حاضر در بریتانیا و آمریکا ضریب انکساری بر اساس طول موج خط d هلیم ( با طول موج nm۵۸۷.۵۶)اندازه گیری می شود در حالیکه در قاره اروپا بر اساس خط eجیوه (با طول موج nm۵۴۶.۰۷)اندازه گیری می شود
توجه کنید که میزان ضریب انکساری با خط e جیوه بیشتر از d هلیم می باشد بنابراین وقتی که میزان ضریب انکسارماده ای بر حسب خط e جیوه داده می شود بنظر می رسد که آن ماده ضریب انکساری بیشتری دارد.

ممکن است گاهی وقتها لازم باشد تا بدانیم چه میزان تغییر در حجم و ضخامت یک عدسی خاص وقتی که به جای شیشه استاندارد کرون از ماده دیگری استفاده شود روی خواهد داد این اطلاعات را از CVF می توان بدست آورد CVFامکان مقایسه مستقیم ضخامت عدسیهای ساخته شده از مواد مختلف با شیشه استاندارد کرون را فراهم می آوردبرای مثال ماده ای با ضریب انکسار ۱.۷۰ دارای CVF=۰.۷۵ می باشد که این بدین مفهوم می باشد که در صورت جایگزینی این ماده بجای شیشه کرون کاهشی معادل ۲۵%در ضخامت عدسی روی خواهد داد.
یکی از استفاده های مهم CVF تبدیل قدرت عدسی که قرار است ساخته شود به معادل آن از جنس کرون است و این کار بسادگی با ضرب قدرت عدسی در CVFآن ماده امکان پذیر می باشد برای مثال فرض کنید ما می خواهیم یک عدسی ۱۰.۰۰-دیوپتر را از ماده ای به ضریب انکسار ۱.۷۰ داشته باشیم معادل همین عدسی از جنس شیشه کرون ازضرب ۱۰.۰۰ × ۰.۷۵ که مساوی ۷.۵۰-می شود بدست می آید به عبارت دیگر استفاده از ماده ای به ضریب شکست ۱.۷۰ عدسی ای به قدرت ۱۰.۰۰-ایجاد می کند که از نظر سایر مشخصات شبیه یک عدسی به قدرت ۷.۵۰- از جنس کرون می باشد.
ماده ای به ضریب شکست ۱.۶۰ دارای CVF=۰.۸۷ می باشد . بنابراین ما انتظار داریم که در صورت ساختن عدسی ای از این ماده ۱۳ %کاهش در ضخامت داشته باشیم و یک عدسی ۱۰.۰۰- دیوپتر از این ماده مشابه یک عدسی به قدرت ۸.۷۵-از شیشه کرون می باشد CVFیک ماده در واقع نسبت انکسار شیشه کرون به انکسار توسط آن ماده خاص می باشد ( n-۱ ) /۰.۵۲۳ و در واقع انحناءبدست آمده برای آن قدرت خاص از جنس شیشه کرون را با انحناءشیشه همان قدرت وقتی که از جنس ماده مورد نظر ساخته شود را با هم مقایسه می کند
عدسیهای ساخته شده از مواد پلاستیکی با CR۳۹ مقایسه می گردند
یک استفاده عملی دیگر CVF تعیین میزان تقریبی ضریب انکساری یک عدسی ناشناخته است که بعدا در باره آن بحث خواهیم کرد.

دانسیته:
دانسیته یک ماده مشخص کننده میزان سنگینی آن ماده می باشد و مقایسه دانسیته موادمختلف می تواند تغییرات احتمالی را که ممکن است در اثر استفاده از یک ماده خاص در ساخت عدسی مورد نظر ما روی دهد را بیان می کند دانسیته معمولا بر حسب گرم وزن یک سانتی متر مکعب از هر ماده بیان می گردد دانسیته عدسیهایی که از مواد دارای ضریب انکساری بالا ساخته می شوند بیشتر از دانسیته شیشه کرون است اما برای مقایسه وزن عدسیهای ساخته شده از مواد مختلف لازم است تا حجم را نیز در نظر بگیریم برای مثال اگر دانسیته ماده ای ۳.۰ ذکر شود این بدین مفهوم است که این ماده ۲۰%سنگین تر از شیشه کرون است
بطور کلی در صورتی که کاهش ایجاد شده در حجم (که از رویCVF مشخص می گردد)بیشتر از افزایش دانسیته باشد عدسی نهایی ساخته شده از شیشه کرون سنگین تر نخواهد بود برای مثال یک شیشه CVFباضریب شکست ۱.۸۰۲ حدود ۰.۶۳ است که نشاندهنده این است که ۳۵%کاهش حجم در مقایسه با شیشه کرون وجود خواهد داشت اما دانسیته این ماده ۳.۷ است که به مفهوم این است که این ماده ۴۸%سنگین تر از شیشه کرون در واحد حجم می باشد ما می توانیم پیش بینی کنیم که شیشه دارای ضریب انکسار ۱.۸۰۲ چیزی حدود ۱۵% سنگین تر از معادل آن که از شیشه کرون ساخته شده است می باشد.

استون

استون یک ماده شیمیایی و یکی از لکه‌برها است.

استون اولین و مهم‌ترین عضو گروهی است که کتون نام دارند. این ماده مایعی سمی، روان، بی‌رنگ با بویی نسبتاً خوب شبیه بوی میوه است. بدلیل قطبیت بالا حلال خوبی برای اکثر ترکیبات آلی بشمار می‌رود. استون بخوبی درآب، اتانول و اتر حل می‌شود. معمولاً به‌عنوان حلال و پاک کننده لاک ناخن استفاده می‌شود. استون به اندازه کم در خون و ادرار یافت می‌شود اما مقدار آن در موقع گرسنگی و همچنین در بیماری دیابت با کمبود شدید اکسیژن در خون و ادرار افزایش می‌یابد. بوی میوه‌ای هوای بازدم افراد دیابتی ناشی از استون است که در بسیاری اوقات این بو در نفس یک فرد نشانه ابتلا به دیابت است.

منبع تهیه استون

استون بطور طبیعی در گیاهان، درختان، گازهای آتشفشانی و از تجریه چربیهای بدن تولید می‌شود. (در متابولیسم ناقص چربیها مقدار زیادی از سه ترکیب استو استیک اسید و بتاهیدروکسی بوتریک و استون در خون و ادرار دیده می‌شود که نشانه ابتلا به دیابت است.) استون در دود حاصل از اگزوز خودروها و دود سیگار وجود دارد. فرایندهای صنعتی در مقایسه با فرایندهای طبیعی استون بیشتری را وارد محیط زیست می‌کنند. استون در میان فراورده‌های تولید شده از تخمیر چوب و گلوکز یافت می‌شود و مقادیری از آن در الکل چوب خام (تقطیر نشده) وجود دارد که بعد از تقطیر الکل چوب مقادیر زیادی استون از باقیمانده تبخیر بازیافت می‌شود.

واکنش‌ها

استون دراثر واکنش با فنیل هیدرازین تولید هیدرازون می‌کند. با هیدروکسیل آمین وارد واکنش شده و ترکیبی به نام اکسیم تولید می‌کند. در اثر احیاء به ایزوپروپیل الکل تبدیل می‌شود. در اثر اکسیداسیون با اسیدکرومیک دی اکسیدکربن و اسید استیک آزاد می‌کند. در اثر واکنش با آمونیاک دی و تری استون آمین تولید می‌کند. بطور مستقیم با اسیدهیدروسیانیک ترکیب شده و نیتریل ایجاد می‌کند. استون در اثر واکنش با واکنشگرهای مختلف مانند آهک، پتاس، اسیدکلریدریک فراورده‌هایی با چگالی بالا ایجاد می‌کند. در اثر واکنش با ید در حضور باز فراورده یدوفرم تولید می‌کند.

کاربرد

استون به‌عنوان حلال بسیاری از ترکیبات آلی استفاده می‌شود. در تولید پلاستیک، الیاف مصنوعی، دارو و سایر ترکیبات شیمیایی کاربرد دارد. همچنین در تولید صنعتی رنگهای نیلی هم مصرف می‌شود.

نکات ایمنی

استون مایعی سمی است. نوشیدن حجم بالایی از آن سبب بیهوشی و آسیب به مخاط دهانی می‌شود. در اثر تماس با پوست باعث سوزش، تحریک پوست و صدمه زدن به آن می‌شود. بررسیهای انجام شده روی حیوانات آزمایشگاهی نشان می‌دهد که تنفس استون و قرار گرفتن در معرض آن بمدت طولانی باعث آسیبهای کلیوی، کبدی و صدمه به دستگاه عصبی، نقصهای مادرزادی و پائین آمدن قدرت باروری در جنس نر می‌شود. البته هنوز مشخص نیست که آیا استون همین تأثیرات را روی انسان هم دارد یا نه. نکته جالب توجه این است که غلظتهای میلی‌مولار استون در حیوانات آزمایشگاهی دچار به صرع، اثرهای ضدتشنجی نشان میدهد

عکاسی

 فیلم عکاسی شامل دانه های ریز نقره برمید است که در لایه ای نازک از ژلاتین نشانده شده است . این دانه ها شامل تعداد فراوانی  یونهای نقره و یونهای برمید است . هنگامی که عکس برداشته شود ، نور از منظره ای که قرار است عکس برداری شود  ، از درون عدسی و شاتر می گذرد و با لایه نقره برمید که نسبت به نور حساس است ، برخورد می کند . برخورد فوتونهای نور به یونهای برمید  موجب می شود که هر یک از یون های برمید ، یک الکترون جدا شود . این الکترون ها جذب یون های نقره می شوند و آنها را به نقره فلزی می کاهند . بیشترین تعداد یونهای نقره در ناحیه ای از عکس کاهیده می شوند که در معرض بیشترین مقدار نور باشند .بدین ترتیب تصویری روی فیلم تشکیل می شود . اما هنوز قابل رویت نیست . برای ظاهر کردن تصویر ، فیلم را در محلول کاهنده  و به عبارتی در محلول ظهور وارد می کنند .این محلول معمولآ شامل ماده ای به نام هیدروکینون است که همه ی یون های نقره را در هر دانه ای که محتوی اتم های نقره فلزی است می کاهد . عامل کاهنده با نقره برمیدی که در معرض تابش نور قرار نگرفته است ، واکنش نمی دهد . چون نقره فلزی تیره رنگ  و نقره برمید روشن است تصویری با نقاط تاریک و روشن تولید می شود . پس از ظاهر کردن فیلم ، آن را در محلول ثبوت که شامل یون های تیوسولفات است  قرار می دهند . یو نهای تیوسولفات با یون های نقره ای که کاهیده نشده اند نوعی کمپلکس محلول در آب تشکیل می دهند که از فیلم جدا می شود . آنگاه فیلم تثبیت شده را شستشو می دهند تا ماده ظاهر کننده یا تثبیت کننده بر روی آن باقی نماند . تصویر تشکیل یافته نگاتیو است . به عبارت   دیگر نقاط روشن منظره در فیلم تاریک دیده می شوند  و نقاط تاریک منظره در فیلم روشن انــــــــــــد .

                   

تولید آب سنگین، مراحل و کاربردها

آب سنگین (D_۲O) نوع خاصی از مولکولهای آب است که در آن ایزوتوپهای هیدروژن حضور دارند. این نوع از آب کلید اصلی تهیه پلوتونیوم از اورانیوم طبیعی است و به همین دلیل تولید و تجارت آن تحت نظر قوانین بین المللی صورت گرفته و بشدت کنترل می شود.

«هارولد یوری» ،( ۱۸۹۳-۱۹۸۱)شیمیدان و از پیشتازان فعالیت روی ایزوتوپها که در سال ۱۹۳۴جایزه نوبل در شیمی گرفت،در سال ۱۹۳۱ میلادی «ایزوتوپ هیدروژن سنگین»را که بعدها به منظور افزایش غلظت آب مورد استفاده قرار گرفت، کشف کرد.
همچنین در سال «۱۹۳۳گیلبرت نیوتن لوئیس» شیمیدان و فیزیکدان مشهور آمریکایی و استاد هارولد یوری،توانست برای اولین بار نمونه آب سنگین خالص را بوسیله عمل الکترولیز بوجود آورد.
اولین کاربرد علمی از آب سنگین در سال در سال ۱۹۳۴توسط دو بیولوژیست بنامهای هوسی و هافر صورت گرفت. آنها از آب سنگین برای آزمایش ردیابی بیولوژیکی، به منظور تخمین میزان بازدهی آب در بدن انسان، استفاده قرار دادند.

● مفهوم و مراحل تولید
آب سنگین (D۲۰) نوع خاصی از مولکولهای آب است که در آن ایزوتوپهای هیدروژن حضور دارند. این نوع از آب کلید اصلی تهیه پلوتونیوم از اورانیوم طبیعی است و به همین دلیل تولید و تجارت آن تحت نظر قوانین بین المللی صورت گرفته و بشدت کنترل می شود.
با کمک این نوع از آب می توان پلوتونیوم لازم بری سلاح های اتمی را بدون نیاز به غنی سازی بالی اورانیوم تهیه کرد. از کاربردهای دیگر این آب می توان به استفاده از آن در رآکتورهای هسته ای با سوخت اورانیوم، متعادل کننده به جای گرافیت و نیز عامل انتقال گرمای رآکتور نام برد. آب سنگین واژه ای است که معمولا به اکسید هیدروژن سنگین، D۲Oیا ۲H۲Oاطلاق می شود.
هیدروژن سنگین یا دوتریوم ایزوتوپی پایدار از هیدروژن است که به نسبت یک به ۶۴۰۰از اتمهای هیدروژن درطبیعت وجود دارد. خواص فیزیکی و شیمیایی آن به نوعی مشابه با آب سبک H۲Oاست. اتم های دوتریوم ایزوتوپ های سنگینی هستند که بر خلاف هیدروژن معمولی، هسته آنها شامل نوترون نیز هست.
جایگزینی هیدروژن با دوتریوم در مولکولهای آب سطح انرژی پیوندهای مولکولی را تغییر داده و طبیعتا» خواص متفاوت فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی را موجب می شود، بطوری که این خواص را در کمتر اکسید ایزوتوپی می توان مشاهده کرد.
بعنوان مثال ویسکوزیته یا به زبان ساده تر چسبندگی آب سنگین به مراتب بیشتر از آب معمولی است. آب سنگین آبی است که در مقایسه با آب معمولی دیرتر می جوشد و زودتر یخ می زند و همانطور که ذکر شد «گیلبرت نیوتن لوییس» نخستین بار نمونه آن را از آب سنگین خالص در سال ۱۹۳۳به دست آورد.
هیدروژن طبیعی دارای دو ایزوتوپ است:ایزوتوپ هیدروژن سبک که تقریبا ۹۹‎/۹۸درصد هیدروژن موجود را تشکیل می دهد و ایزوتوپ هیدروژن سنگین یا دوتریوم که مقدار آن ۱۵درصد است.
ایزوتوپ دوتریوم برخلاف هیدروژن معمولی دارای یک نوترون است.آب معمولی از یک اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن تشکیل شده است،در حالی که آب سنگین، از یک اتم اکسیژن و دو اتم دوتریوم (D)تشکیل شده است.
برای تولید آب سنگین باید مولکول های آب حاوی هیدروژن سنگین (دوتریوم) را از مولکول های آب معمولی جدا کنند یا از داخل هیدروژن ،اتم های هیدروژن سنگین یا دوتریوم را جدا و خالص کنند.
جرم مولکولی آب معمولی ۱۸و جرم مولکولی آب سنگین ۲۰است. از لحاظ خواص شیمیایی تفاوت چندانی با خواص آب معمولی نداشته و اختلافات جزئی وجود دارد اما از لحاظ هسته ای هیدروژن معمولی می تواند نوترون را جذب کند ،اما احتمال جذب نوترون توسط هیدروژن سنگین بسیار کم است.
به دلیل تفاوت مشخصات هسته ای دوتریوم با هیدروژن ازلحاظ «تکانه زاویه ای و گشتاور مغناطیسی »از آب سنگین و دوتریوم در زمینه های مختلف تحقیقاتی نیز استفاده می شود.
به عنوان مثال رفتار آب سنگین در دستگاه های MRIبا رفتار هیدروژن معمولی متفاوت است.
در فعالیت های تحقیقاتی به منظور بررسی برخی خواص از موادی استفاده می کنند که هیدروژن طبیعی را در آن با هیدروژن سنگین (دوتریوم) جایگزین کرده اند. یکی از کاربردهای دوتریوم استفاده در تولید نوترون در شتاب دهنده ها و تولید انرژی در «راکتورهای گداخت» است.

● آب نیمه سنگین
چنانچه دراکسید هیدروژن تنها یکی از اتمهای هیدروژن به ایزوتوپ دوتریوم تبدیل شود نتیجه حاصله (HDO)را آب نیمه سنگین می گویند.
در مواردی که ترکیب مساوی از هیدروژن و دوتریوم در تشکیل مولکوهای آب حضور داشته باشند، آب نیمه سنگین تهیه می شود.
دلیل این امر تبدیل سریع اتم هی هیدروژن و دوتریوم بین مولکولهای آب است، مولکول آبی که از ۵۰درصد هیدروژن معمولی (H)و ۵۰درصد هیدروژن سنگین (D)تشکیل شده است،در موازنه شیمیایی در حدود ۵۰درصد HDOو ۲۵ درصد آب (H۲O)و ۲۵درصد D۲Oخواهد داشت.
نکته قابل توجه آن است که آب سنگین را نباید با با آب سخت که اغلب شامل املاح زیاد است و یا یا آب تریتیومor (T۲O ۳H۲O)که از ایزوتوپ دیگر هیدروژن تشکیل شده است، اشتباه گرفت.
تریتیوم ایزوتوپ دیگری از هیدروژن است که خاصیت رادیواکتیو دارد و بیشتر برای ساخت موادی که از خود نور منتشر می کنند، بکار برده می شود.

● آب با اکسیژن سنگین
آب با اکسیژن سنگین،در حالت معمول H۲۱۸Oاست که به صورت تجارتی در دسترس است بیشتر برای ردیابی بکار برده می شود. بعنوان مثال با جایگزین کردن این آب (از طریق نوشیدن یا تزریق) در یکی از عضوهای بدن می توان در طول زمان میزان تغییر در مقدار آب این عضو را بررسی کرد. این نوع از آب به ندرت حاوی دوتریوم است و به همین علت خواص شیمیایی و بیولوژیکی خاصی ندارد ،برای همین به آن آب سنگین گفته نمی شود. ممکن است اکسیژن در آنها بصورت ایزوتوپهای O۱۷نیز موجود باشد، در هر صورت تفاوت فیزیکی ین آب با آب معمولی تنها چگالی بیشتر آن است.

فروشویی زیستی کانی‌های سولفیدی مس،بااستفاده از باکتری‌ها

کانی‌های مس دارای مقادیر متنابهی ناخالصی بصورت سولفید هستند که این ناخالصی قبل از استفاده از کانی مس در صنایع گوناگون، باید حذف شود، چرا که باعث کاهش عیار مس و ایجاد اختلال در فرآیندهای صنعتی می‌شود

کانی‌های مس دارای مقادیر متنابهی ناخالصی بصورت سولفید هستند که این ناخالصی قبل از استفاده از کانی مس در صنایع گوناگون، باید حذف شود، چرا که باعث کاهش عیار مس و ایجاد اختلال در فرآیندهای صنعتی می‌شود، فروشویی کانی‌های معدنی مانند کانی‌های مس،اغلب بسیار دشوار بوده و به میزان زیادی مواد گران قیمت، مانند انواع اسیدها نیاز دارد، از این رو استفاده از روش‌های فروشویی زیستی کانی‌ها، با استفاده از باکتری‌های مفیدو مطلوب به نظر می‌رسد. به گزارش خبرنگار باشگاه خبرنگاران، محمد فرشیدی، دانش آموخته رشته مهندسی شیمی دانشگاه تربیت مدرس، با راهنمایی دکتر عباس شجاع‌الساداتی، در پژوهشی موفق به فروشویی زیستی کانی‌های سولفیدی مس، با استفاده از کشت مخلوط باکتری‌های میانه دوست (مزوفیل)، شد. در این پژوهش، به منظور حذف سولفید و خالص سازی سنگ معدن مس، از مخلوط باکتری‌هایی استفاده شد که در شرایط اسیدی و دمای معمولی، از سولفید استفاده کرده، آن را از مس جدا کرده و در داخل سلول خود انباشته می‌کنند، سپس با روش‌های فروشویی، مخلوط باکتری‌ها از سنگ معدن جدا شده و سنگ معدن مس، بصورت خالص، باقی ماند. یافته‌های این پژوهش نشان داد، بیشترین میزان فروشویی مس از سنگ معدن کم عیار، ۲۶ درصد در مدت ۱۷ روز و بیشترین مقدار فروشویی مس از سنگ معدن کالکوپیریت. ۲۶ درصد در مدت ۲۷ روز بود که در مقایسه با نمونه‌های بدون باکتری، به ترتیب ۱۲ و ۴۶ درصد افزایش نشان داد. نتایج تحقیق نشان دهنده تاثیر مطلوب مخلوط کشت باکتری‌های میانه‌دوست بر خالص سازی سنگ معدن مس است.  مرجع

انواع لیزر

در حال حاضر عمل لیزر را می توان در شش نوع سیستم مشاهده کرد :

لیزر حالت جامد ، لیزر گازی ، لیزر مایع ، لیزر نیمه رسانا، لیزر شیمیایی و لیزرهای کی لیتی .

1- لیزر حالت جامد : در این نوع لیزر ، ماده فعال ایجاد کننده لیزر، یک یون فلزی است که با غلظت کم در شبکه یک بلور یا دورن شیشه، به صورت ناخالصی قرار داده شده است . فلزاتی که برای این منظور بکار می روند عبارتند از :

الف : اولین سری فلزات واسطه

ب : لانتانیدها

ج : آکتنیدها

2- لیزر گازی : ماده فعال در اینگونه سیستم ها یک گاز است که به صورت خالص یا همراه گازهای دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. بعضی از این مواد عبارتند از :

نئون به همراه هلیم ، کربن دی اکسید به همراه نیتروژن و هلیم ، آرگون ، کلر ، بخارید ، برم ، بخار آب، کربن منوکسید ، گوگرد ، هگزا فلورید ، بخار جیوه به همراه هلیم .

3- لیزر مایع : از مایعات بکار رفته در این نوع لیزرها اغلب به منظور تغییر طول موج یک لیزر دیگر استفاده می شود ( اثر رامان ) . بعضی از این مواد عبارتند از:

 تولوئن ، بنزن و نیتروبنزن .

4- لیزر نیمه رسانا : به این نوع لیزرها ، لیزر دیود و یا لیزر تزریقی نیز گفته می شود. نیمه رساناها تشکیل شده اند از دو ماده که یکی کمبود الکترون داشته و دیگر الکترون اضافی دارد . ماده اول را نوع p و ماده دوم را نوع n می گویند . وقتی که این دو به یکدیگر متصل می شوند در محل اتصال ناحیه هایی به نام منطقه اتصال n – p به وجود می آید و آن جایی است که عمل لیزر در آن رخ می دهد . الکترونهای آزاد از ناحیه n و از طریق این منطقه به ناحیه p مهاجرت می کنند . الکترون هنگام ورود به منطقه اتصال ، انرژی کسب می نماید و هنگامی که می خواهد به ناحیه p داخل شود، این انرژی را به صورت فوتون از دست می دهد . اگر ناحیه p به قطب مثبت و ناحیه n به قطب منفی یک منبع الکتریکی وصل شود ، الکترونها از ناحیه n به طرف ناحیه p حرکت کرده و باعث می شوند تا در منطقه اتصال، غلظت زیادی از مواد فعال به وجود آید. با از دست دادن فوتون، یک تابش الکترومغناطیس حاصل می گردد . چنانچه دو انتهای منطقه اتصال را صیقل دهند آنگاه یک کاواک لیزری به وجود خواهد آمد. اصولا این نوع لیزرها به گونه ای ساخته می شوند که با استفاده از ضریب شکست دو جزء p و n ، کار تشدید پرتو لیزر انجام می شود . یکی از نقاط ضعف لیزرهای نیم رسانا همین است، زیرا  با تغییر دما، میزان ضریب شکست و بالطّبع خواص پرتو حاصله تفاوت خواهد کرد . به همین دلیل لیزرهای دیودی نسبت به تغییرات دما بسیار حساس هستند .

در یک نوع از این لیزرها، از بلورگالیم – آرسنید استفاده می شود که در آن تلوریم ورودی به عنوان ناخالصی وارد می شوند ، هنگامی که در بلور فوق به جای برخی از اتمهای آرسنیک ، اتم تلوریم قرار داده شود ، جسم حاصل نیمه رسانایی از نوع n بوده و وقتی که اتمهای روی  مستقر می گردند ماده به دست آمده از خود خاصیت نیمه رسانای p را نشان خواهد داد .

در حال حاضر در آزمایشگاه های پژوهشی جنرال موتور از یک لیزر دیودی به منظور مطالعه نمونه های بیولوژیکی و تشخیص طبّی استفاده می شود. قدرت جداسازی طیفی این لیزر حدودا cm^{-1 -4} 10 بوده که یک منبع تک فام مناسب در ناحیه فرو سرخ می باشد و تشخیص طیفی مولکولهای ایزوتوپی توسط آن به سهولت انجام می گیرد .  

مرجع

بیو شیمی(زیست شیمی)

گسترش سریع علم و تکنولوژی زیست‌شیمی در سالهای اخیر، پژوهشگران را قادر ساخته که به بسیاری از سوالات و اشکالات اساسی در مورد زیست‌شناسی و علم پزشکی پاسخ بدهند. چگونه یک تخم حاصل از لقاح گامت های نر و ماده به سلول های ماهیچه‌ای، مغز و کبد تبدیل می‌شود؟ به چه صورت سلول ها با همدیگر به صورت یک اندام پیچیده درمی‌آیند؟ چگونه رشد سلولها کنترل می‌شود؟ علت سرطان چیست؟ سازوکار حافظه کدام است؟ اساس مولکولی روان‌گسیختگی (شیزوفرنی) چیست؟
مدلهای مولکولی ساختمان سه بعدی
وقتی ارتباط سه بعدی بیومولکولها و نقش بیولوژیکی آنها را بررسی می‌کنیم، سه نوع مدل اتمی برای نشان دادن ساختمان سه بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مدل فضاپرکن (Space _ Filling) این نوع مدل، خیلی واقع بینانه و مصطلح است. اندازه و موقعیت یک اتم در مدل فضا پرکن بوسیله خصوصیات باندها و شعاع پیوندهای واندروالسی مشخص می‌شود. رنگ مدلهای اتم طبق قرارداد مشخص می‌شود. مدل گوی و میله (ball _ and _ Stick) این مدل به اندازه مدل فضا پرکن، دقیق و منطقی نیست. برای اینکه اتمها به صورت کروی نشان داده شده و شعاع آنها کوچکتر از شعاع واندروالسی است.

مدل اسکلتی (Skeletal) ساده‌ترین مدل مورد استفاده است و تنها شبکه مولکولی را نشان می‌دهد و اتمها به وضوح نشان داده نمی‌شوند. این مدل، برای نشان دادن ماکرومولکولهای بیولوژیکی از قبیل مولکولهای پروتیینی حاوی چندین هزار اتم مورد استفاده قرار می‌گیرد. فضا در نشان دادن ساختمان مولکولی، بکار بردن مقیاس اهمیت زیادی دارد. واحد آنگستروم، بطور معمول برای اندازه‌گیری طول سطح اتمی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال، طول باند C _ C، مساوی ۱،۵۴ آنگستروم می‌باشد. بیومولکولهای کوچک، از قبیل کربوهیدراتها و اسیدهای آمینه، بطور تیپیک، طولشان چند آنگستروم است. ماکرومولکولهای بیولوژیکی، از قبیل پروتیینها، ۱۰ برابر بزرگتر هستند. برای مثال، پروتیین حمل کننده اکسیژن در گلبولهای قرمز یا هموگلوبین، دارای قطر ۶۵ آنگستروم است. ماکرومولکولهای چند واحدی ۱۰ برابر بزرگتر می‌باشند. ماشینهای سنتز کننده پروتیین در سلولها یا ریبوزومها، دارای ۳۰۰ آنگستروم طول هستند. طول اکثر ویروسها در محدوده ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ آنگستروم است. سلولها بطور طبیعی ۱۰۰ برابر بزرگتر هستند و در حدود میکرومتر (μm) می‌باشند. برای مثال قطر گلبولهای قرمز حدود ۷μm است. میکروسکوپ نوری حداقل تا ۲۰۰۰ آنگستروم قابل استفاده است. مثلا میتوکندری را می‌توان با این میکروسکوپ مشاهده کرد. اما اطلاعات در مورد ساختمانهای بیولوژیکی از مولکولهای ۱ تا آنگستروم با استفاده از میکروسکوپ الکترونی X-ray بدست آمده است. مولکولهای حیات ثابت می‌باشند.
زمان لازم برای انجام واکنشهای زیست‌شیمیایی
واکنش‌های شیمیایی در سامانه‌های زیستی به وسیله آنزیمها کاتالیز می‌شوند. آنزیمها سوبستراها را در مدت میلی ثانیه به محصول تبدیل می‌کنند. سرعت بعضی از آنزیمها حتی سریعتر نیز می‌باشد، مثلا کوتاهتر از چند میکروثانیه. بسیاری از تغییرات فضایی در ماکرومولکولهای بیولوژیکی به سرعت انجام می‌گیرد. برای مثال، باز شدن دو رشته هلیکسی DNA از همدیگر که برای همانندسازی و رونویسی ضروری است، یک میکروثانیه طول می‌کشد. جابجایی یک واحد (Domain) از پروتیین با حفظ واحد دیگر، تنها در چند نانوثانیه اتفاق می‌افتد. بسیاری از پیوندهای غیر کووالان مابین گروههای مختلف ماکرومولکولی در عرض چند نانوثانیه تشکیل و شکسته می‌شوند. حتی واکنشهای خیلی سریع و غیر قابل اندازه گیری نیز وجود دارد. مشخص شده است که اولین واکنش در عمل دیدن، تغییر در ساختمان ترکیبات جذب کننده فوتون به نام رودوپسین می‌باشد که در عرض اتفاق می‌افتد.
انرژی ما بایستی تغییرات انرژی را به حوادث مولکولی ربط دهیم. منبع انرژی برای حیات، خورشید است. برای مثال، انرژی فوتون سبز، حدود ۵۷ کیلوکالری بر مول (Kcal/mol) بوده و ATP، فرمول عمومی انرژی، دارای انرژی قابل استفاده به اندازه ۱۲ کیلوکالری بر مول می‌باشد. برعکس، انرژی متوسط هر ارتعاش آزاد در یک مولکول، خیلی کم و در حدود ۰،۶ کیلوکالری بر مول در ۲۵ درجه سانتیگراد می‌باشد. این مقدار انرژی، خیلی کمتر از آن است که برای تجزیه پیوندهای کووالانسی مورد نیاز است، (برای مثال ۸۳Kcal/mol برای پیوند C _ C). بدین خاطر، شبکه کووالانسی بیومولکولها در غیاب آنزیمها و انرژی پایدار می‌باشد. از طرف دیگر، پیوندهای غیر کووالانسی در سیستمهای بیولوژیکی بطور تیپیک دارای چند کیلوکالری انرژی در هر مول می‌باشند. بنابراین انرژی حرارتی برای ساختن و شکستن آنها کافی است. یک واحد جایگزین در انرژی، ژول می‌باشد که برابر ۰،۲۳۹ کالری است.
ارتباطات قابل بازگشت بیومولکولها
ارتباطات قابل برگشت بیومولکولها از سه نوع پیوند غیر کووالانسی تشکیل شده است. ارتباطات قابل برگشت مولکولی، مرکز تحرک و جنبش موجود زنده است. نیروهای ضعیف و غیر کووالان نقش کلیدی در رونویسی DNA، تشکیل ساختمان سه بعدی پروتیینها، تشخیص اختصاصی سوبستراها بوسیله آنزیمها و کشف مولکولهای سیگنال ایفا می‌کنند. به علاوه، اکثر مولکولهای زیستی و فرآیندهای درون‌مولکولی، بستگی به پیوندهای غیر کووالانی همانند پیوندهای کووالانی دارند. سه پیوند اصلی غیر کووالان عبارت است از: پیوندهای الکترواستاتیک، پیوندهای هیدروژنی و پیوندهای واندروالسی آنها از نظر ژیومتری، قدرت و اختصاصی بودن با هم تفاوت دارند. علاوه از آن، این پیوندها به مقدار زیادی از طرق مختلف در محلولها تحت تاثیر قرار می‌گیرند. 

منبع:شیمیدان های دانشگاه تبریز

تولید چسپ

چسب‌های بسیاری برای متصل کردن اجسام مشابه یا غیر مشابه در دسترس هستند. امروزه تقریبا استفاده از چسباننده‌های طبیعی مثل سریش بجز موارد استفاده خاصی منسوخ شده است. در عوض هر روز شاهد تولید و سنتز چسب‌های جدیدی هستیم که منشأ پلیمری دارند. چسب‌ها در اشل صنعتی به شیوه‌های گوناگونی تهیه می‌شوند که در این بحث برخی از مهمترین روشها را معرفی می‌کنیم.

پخت یا پروراندن رزین چسب به صورت یک جسم جامد
اپوکسی‌ها معروفترین چسبهای این گروه هستند که با استفاده از رزینهای سیکلوآلیفاتیک ، طوری فرمولبندی می‌شوند که در دماهای بالا قابل استفاده باشند. برای سنتز چسبهای قوی و نیمه انعطاف‌پذیر از رزینهای اپوکسی با عوامل پخت پلی آمین یا پلی آمید استفاده می‌شود و بیشتر اپوکسی‌ها بدون استفاده از مواد افزودنی هم چسبندگی خوبی دارند. زمان پخت می‌تواند از ثانیه‌ها تا روزها طول بکشد که این امر به کاتالیزورها و دما بستگی دارد.

اپوکسی فنولی با استفاده از این چسبها می‌توان اتصالاتی پدید آورد که تا 315ºC پایدار هستند. این چسبها در دماهای بالا پرورده می‌شوند و از آنها برای پیوند ساختمانی و لانه زنبوری استفاده می‌شود. از دیگر چسبهای این گروه می‌توان از پلی استرها (که ارزان قیمت و زودگیر و شکننده هستند)، سیلیکونها ، سیانوآکریلاتها و آکریلیها ، نام برد.
 

تبخیر حلال از محلول پلیمر گرمانرم
مواد پلیمری حل شده در حلالها می‌توانند چسبهای مفیدی تشکیل دهند. با تبخیر حلال ، پلیمر گرمانرم جامدی حاصل می‌شود که به چسب حلال معروف است. از این گروه می‌توان نیتروسلولز را نام برد که سالها محلول 10 تا 25 در صد آن به عنوان چسب هواپیما و یا برای مصارف خانگی استفاده می‌شد.
آکریلیها ، محلول رزینهای آکریلیک پرورده شده هستند و به چسبهای پلاستیک مشهورند و برای متصل کردن پلاستیکهای ABS ، پلی استیرن و آکریلی مؤثرند. سیمانهای لاستیکی هم جزو چسبهای حلال می‌باشند.
 

تبخیر آب از یک شیرابه پلیمری
شیرابه‌ها از ذرات کوچک پلیمر پرورانده شده معلق در آب تشکیل شده‌اند و در موقع تبخیر آب ، ذرات بوسیله نیروهای واندرواسی به یکدیگر متصل می‌شوند. رزین خشک شده ، دیگر در آب حل نمی‌شود. از این چسبها می‌توان پلی وینیل استات را نام برد که برای اتصال قطعات چوبی بکار می‌رود و به صورت شیرابه (محلول در آب) عرضه می‌شود و به نام چسب سفید یا چسب چوب معروف است.  

سرد کردن پلیمر گرمانرم ذوب شده
پلیمرهایی که در دمای مناسب ذوب می‌شوند و دارای نیروهای جاذبه زیادی می‌باشند، بعنوان چسب داغ ذوب شناخته می‌شوند. از انواع پلی استرهای گرمانرم ، پلی آمیدها و پلی اتیلنها ، بعنوان چسب داغ ذوب استفاده می‌شود. این چسبها به صورت لوله‌هایی با ضخامت کم در بازار موجود می‌باشد. در اثر حرارت دادن ، لوله ذوب و جاری می‌شود و با مالیدن به سطح جسم و فشردن سطوح به همدیگر ، اتصال در ضمن سرد شدن انجام می‌شود.

عوامل اتصال دهنده
موادی که با شیمی دوگانه وجود دارند، می‌توانند به چسبندگی کمک کنند. این ترکیبات دارای دو گروه عاملی متفاوت در دو انتها می‌باشند و معمولیترین آنها عوامل اتصال دهنده سیلان می‌باشند. یک انتهای این ترکیبات ، تولید چسبندگی با شیشه یا مواد معدنی دیگر می‌کند و انتهای دیگر از نظر شیمیایی فعال می‌باشد.

اخیرا ترکیباتی به نام تیتاناتها وارد بازار شده‌اند که مانند سیلان دارای شیمی دوگانه هستند و شبیه آنها عمل می‌کنند، اما برتریهایی هم در برخی خواص نسبت به سیلانها دارند

کمپلکس ضد سرطان جدید

کمپلکس ضد سرطان جدید

یک تیم تحقیقاتی از چند دانشگاه معتبر آمریکا ، تحت سرپرستی ادوارد وانگ و گری وایسمن از دانشگاه نیو هامفشایر مولکولی را طراحی کرده اند که می تواند با اتصال به ایزوتوپ مس 64 نقش یک داروی جدید  ضد سرطان را ایفاء کند. این مولکول جالب از یک حلقه ماکروسیکلی شامل 4 اتم نیتروژن و دو بازوی کربوکسیلاتی تشکیل شده است. بر اساس بررسی های این تیم تحقیقاتی مشخص شد که طول این بازوهای کربوکسیلاتی نقش مهمی را در ایجاد پایداری در کمپلکس یاد شده دارند. نتایج این تحقیق نشان داد که طول زنجیره هیدروکربنی تشکیل دهنده بازوهای کربوکسیلاتی لیگاند هر چه بیشتر باشد، شرایط کاهش مس (2) به مس(1) بهتر و درنتیجه فرایند شکستن کمپلکس یا Demetalation از نظر سینتیکی بهتر انجام می شود و کمپلکس ناپایدارتر می شود. بنابراین بازوهای کربوکسیلاتی کوتاهتر از طریق اتصال قوی تر موجب پایداری بیشتر و عملکرد بهتر این ترکیب می شوند . برای اطلاعات بیشتر می توانید به منابع ذکر شده مراجعه کنید:www.rsc.org/Publishing/ChemScience/Volume/2007/06/short_arms.asp

The long and short of it: the influence of N-carboxyethyl versusN-carboxymethyl pendant arms on in vitro and in vivo behavior of copper complexes of cross-bridged tetraamine macrocycles
Katie J. Heroux, Katrina S. Woodin, David J. Tranchemontagne, Peter C. B. Widger, Evan Southwick, Edward H. Wong, Gary R. Weisman, Sterling A. Tomellini, Thaddeus J. Wadas, Carolyn J. Anderson, Scott Kassel, James A. Golen and Arnold L. Rheingold, Dalton Trans.,