اندازه‌گیری گازهای خطرناک و سمی

اندازه‌گیری گازهای خطرناک روز به روز در صنعت امروز اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. کارخانه‌ها کمیته‌ای برای ایجاد استانداردهای محیطی تشکیل داده‌اند و شرایط و استانداردهای بسیار سخت‌گیرانه‌ای برای جلوگیری از انتشار این گازها تعیین شده است. ‏ABB(uk)‎‏ سیستمی دایمی را پیشنهاد داده است که اندازه‌گیری گازها را با کیفیت بسیار بالا انجام می‌دهد و با اینکه هزینه بسیار اندکی را در طول دوره کار کارخانه تحمیل می‌کند، اما تحلیل‌گرهای ‏NDIR‏ و ‏FTIR‏ بسیار قدرتمندی دارد که توانایی مانیتورینگ خودکار و از راه دور را نیز دارد. فناوری قدرتمند ‏FTIR‏ می‌تواند به صورت هم زمان بیش از ۱۲ نوع از ترکیبات گازی شامل ‏HCL، ‏CO، ‏NO، ‏SO_۲‎، ‏NO_۲‎، ‏N_۲O، ‏NH_۳‎‏ و ‏H_۲O، ‏HF، ‏O_۲‎‏ و هیدروکربن‌ها را شناسایی و اندازه‌گیری کند. 

سدیم ( Sodium )

سدیم عنصری فلزی نرم به رنگ سفید- نقره ای است و شدیدا” از لحاظ شیمیایی فعال است. این عنصر در سال ۱۸۰۷ توسط Humphry Davy دانشمند انگلیسی کشف گردید سدیم به صورت غیر ترکیبی در طبیعت یافت نمی شود.ترکیبات این عنصر در سنگها, خاک, اقیانوسها , دریاچه های نمک و آب های معدنی یافت می شود.این فلز معمولا” از طریق الکترولیز کلرید سدیم ، بوراکس و کریولیت مذاب تهیه می شود.

فراونی فلز سدیم در ستاره ها و خورشید زیاد است. خطوط D فلز سدیم در طیف های خورشیدی به صورت برجسته ای دیده می شود. سدیم چهارمین عنصر از نظر فراوانی در طبیعت است که میزان ۲٫۶ درصد از ترکیب پوسته زمین را شامل می شود. این عنصر بیشتر در فلزات آلکالی یافت می شود. این عنصر توسط الکترولیز کلرید سدیم حاصل می شود. این روش ارزانترین روش برای تولید فلز سدیم در چندین سال گذشته می باشد.
بیشترین ترکیب این فلز کلرید سدیم است که در مواد معدنی مثل جوش شیرین و نیترات سدیم و فلوئورید آلومینیوم و سدیم ، آمفیبولها ، زئولیت و غیره وجود دارد.
سدیم فلزی واکنش پذیر است که

مولاریته

مولاریته یا غلظت مولار که با (M) نشان داده می‌شود، عبارت است از تعداد وزن مولکول گرم (یا تعداد مول) از یک جسم حل شده در یک لیتر محلول. مول کمیت اساسی است که یک شیمیدان تجزیه با آن سر و کار زیادی دارند. یک مول برابر با 6.023X1023 مولکول از یک جسم است. اصطلاح مول در یک مفهوم وسیع برای توصیف مقادیر ترکیبات مولکولی ، عناصر آزاد و یونها بکار می‌رود. به بیان دیگر وزن تعداد 6.023X1023 عدد مولکول ، یون یا عنصر برابر با 1 مول مولکول ، یون یا عنصر است که به صورت مولکول گرم ، یون گرم یا عنصر گرم نامیده می‌شود.
برای محاسبه غلظت یک محلول بر حسب مولاریته ابتدا باید تعداد مولهای جسم حل شده را بدست آوریم. تعداد مولهای جسم حل شده از تقسیم کردن وزن آن (برحسب گرم) به وزن فرمولی بدست می‌آید.

تهیه محلولهای مولار
برای تهیه یک محلول مولار از یک ترکیب باید یک مول از آن را وزن کرده و به مقدار کافی به آن آب اضافه کنیم تا دقیقا یک لیتر محلول بدست آید. به عنوان مثال برای تهیه یک محلول 2M از اسید سولفوریک باید گرم 196.16=98.08×2 از اسید سولفوریک را در مقدار کافی آب حل کنیم تا یک لیتر محلول 2M اسید سولفوریک بدست آید. وقتی یک محلول مایع تهیه می‌کنیم، حجم محلول به ندرت مساوی مجموع حجمهای اجزا خالص سازنده آن است. معمولا حجم نهایی محلول بیشتر یا کمتر از مجموع حجمهای اجزا سازنده آن است.

از این رو برای تهیه یک محلول معین عملا نمی‌توانیم مقدار حلال لازم را پیش‌بینی کنیم. برای تهیه محلولهای مولار و سایر محلولهایی که بر اساس حجم کل است، معمولا از بالنهای حجم‌سنجی استفاده می‌شود. در این صورت برای تهیه یک محلول مقدار دقیق ماده حل شونده را در بالن جای می‌هیم و با دقت آن قدر آب می‌افزائیم و بطور مداوم و با احتیاط هم می‌زنیم تا سطح محلول به خط نشانه‌ای که روی گردن بالن مشخص شده برسد.
محاسبه غلظت یک محلول بر حسب مولاریته

معرفی گروه‌های عاملی و روش‌های شناسایی

پیوند کربن-کربن دارای ویژگی غیرعادی مخصوص به خود است.اگر چه اتم های دیگر نیزمی توانند این ویژگی را داشته باشند ولی کاربرد پیوند کربن-کربن بسیار وسیع است .به دلیل این خاصیت منحصربه فرد بیشتر از سه میلیون ترکیبات مختلف حاوی کربن به نام ترکیبات آلی در کتب شیمی گزارش شده اند.در نتیجه جمع آوری دانشی کامل از خواص همه این ترکیبات عملا بسیار سخت است.پیچیدگی ترکیبات آلی را می توان تا حدودی از طریق جمع آوری اطلاعات به دست آمده از گروه های طبیعی این ترکیبات با خواص شیمیایی مشابه تقلیل داد. 

Fluid catalytic cracking

 

لینک۱  

 لینک ۲

نانوکامپوزیت ها

1. مقدمه

کامپوزیت ترکیبی است که از لحاظ ماکروسکوپی از چند ماده متمایز ساخته شده باشد، به طوری که این اجزاء به آسانی از یکدیگر قابل تشخیص باشند. به طور نمونه، یکی از کامپوزیت های آشنا بتن است که از دو جزء سیمان و ماسه ساخته شده است.
برای ایجاد تغییر و بهینه کردن خواص فیزیکی و شیمیایی مواد، آن ها را ترکیب یا کامپوزیت می کنیم. به طور مثال پلی اتیلن (PE) که در ساخت چمن های مصنوعی از آن استفاده می گردد، رنگ پذیر نیست و به همین سبب رنگ این چمن ها اغلب مات است. برای برطرف نمودن این نقص به آن وینیل استات می افزایند تا خواص پلاستیکی، نرمیت و رنگ پذیری آن اصلاح شود. در واقع، هدف از ایجاد کامپوزیت، به دست آوردن ماده ای ترکیبی با خواص مورد انتظار می باشد.
نانوکامپوزیت نیز همان کامپوزیت است که یک یا چند جزء از آن، ابعاد کمتر از 100 نانومتر دارد. نانوکامپوزیت ها از دو فاز تشکیل شده اند. فاز اول یک ساختار بلوری است که در واقع پایه یا ماتریس نانوکامپوزیت محسوب می شود و ممکن است از جنس پلیمر، فلز و یا سرامیک باشد. فاز دوم نیز ذراتی در مقیاس نانومتر می باشند که به عنوان تقویت کننده (مواد پرکننده Filler) به منظور اهداف خاص از قبیل استحکام، مقاومت، هدایت الکتریکی، خواص مغناطیسی و ... در درون فاز اول (ماده پایه) توزیع می شوند.
در بحث نانومواد، نانوکامپوزیت ها از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. حضور ذرات و الیاف در ساختار نانوکامپوزیت ها معمولاً باعث ایجاد استحکام در ماده ی پایه می شود. در واقع هنگامی که ذرات و یا الیاف درون یک ماده ی پایه توزیع شوند، نیروهای اعمال شده به کامپوزیت به طور یکنواختی به ذرات یا الیاف منتقل می شود. با توزیع مواد پرکننده درون ماده پایه خصوصیاتی نظیر استحکام، سختی، خواص تربیولوژیکی و تخلخل تغییر می کند. ماده ی پایه می تواند ذرات را به گونه ای از هم جدا نگه دارد که رشد ترک به تأخیر افتد. به علاوه اجزاء نانوکامپوزیت ها بر اثر برهمکنش سطحی بین ماده ی پایه و مواد پرکننده، از خواص بهتری برخوردار می شوند. نوع و میزان برهمکنش ها نقش مهمی در خواص مختلف نانوکامپوزیت ها همچون حلالیت، خواص نوری، خواص الکتریکی و مکانیکی آن ها دارد.
2. طبقه بندی نانوکامپوزیت ها

انواع نانوکامپوزیت را می توان بر اساس ماده پایه آن ها به شرح زیر طبقه بندی کرد:
1. نانوکامپوزیت های پایه پلیمری Polymer matrix nanocomposites (PMNCs)
2. نانوکامپوزیت های پایه سرامیکی Ceramic matrix nanocomposites (CMNCs)
3. نانوکامپوززیت های پایه فلزی Metal matrix nanocomposites (MMNCs)
در ادامه به بررسی خواص و کاربرد هر یک از این نانوکامپوزیت ها پرداخته می شود.
2.1. نانوکامپوزیت های پایه پلیمری

شکسته شدن پیوند CO روی کاتالیست طلا

منواکسید کربن (CO)، ماده‌ای سمی است که با اتصال به هموگلوبین خون، که حمل‌کننده‌ی اکسیژن است، مانع از انتقال اکسیژن در بدن می‌شود. تبدیل این ماده به دی اکسید کربن، یکی از مهم‌ترین فرایندهایی است که می‌توان در بسیار از بخش‌ها مانند زیردریایی‌ها، صنایع حفاری و سفرهای فضایی مورد استفاده قرار گیرد. با استفاده از کاتالیست طلا می‌توان فرایند اکسیداسیون را در دمای اتاق انجام داد.

اخیراً محققان به‌جای پرداختن به ساز و کار واکنش، روی بررسی سایت‌های فعال کاتالیست متمرکز شده‌اند. پژوهشگران دانشگاه کاردیف روی ساز و کار واکنشی که بر روی کاتالیست Au/Fe2O3 اتفاق می‌افتد، تحقیق کرده و دریافتند که اگر منواکسیدکربن به همراه اکسیژن روی کاتالیست جذب شود، می‌تواند تجزیه شود. از آنجایی که شکسته شدن پیوند در CO به‌دلیل استحکام این پیوند کمتر دیده شده، نتایج اکسید شدن گاز منواکسید کربن روی کاتالیست طلا بسیار غافل‌گیرکننده است.

مرجع

شناساگرهای شیمیایی

شناساگرهای شیمیایی 

در حالت کلی ، شناساگرها موادی رنگی هستند که معمولا از مواد گیاهی اخذ می‌شوند و می‌توانند به شکل اسیدی یا بازی موجودیت یابند. 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 ۷ 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 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: 

 

▪ 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.
▪ 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 در جدول بالا آمده است.

منبع: مجله شیمیدان

تعیین اکسید پتاسیم و سدیم

مواد مورد نیاز:

1-اسید کلریدریک غلیظ 37 درصد (d = 1.19)

2-اسید فلوئوریدریک غلیظ

3-اسید پرکلریک (HClO4)

4-محلول نیترات آلومینیوم : مقدار 208.5 گرم نیترات آلومنیوم را در آب مقطر حل نموده و به حجم یک لیتر برسانید.

5-محلول ppm Na2O 1000  :  مقدار 1.8859 گرم‌ از کلرور سدیمی‌ که ‌قبلا به ‌مدت‌ 2 ساعت‌ در اون ‌و در حرارت 105  تا 110 درجه سانتیگراد گذاشته شده‌است ‌را توزین‌ نموده ‌ و در آب‌ مقطر حل‌ نمائید و حجم‌ را به ‌یک ‌لیتر برسانید.

6-محلول  ppm K2O 1000  : مقدار 1.5829 گرم ‌از کلرور پتاسیمی ‌که ‌قبلا به ‌مدت‌ 2 ساعت‌ در اون ‌و در حرارت 105 تا 110 درجه سانتیگراد گذاشته شده ‌است ‌را توزین‌ نموده ‌و در آب‌ مقطر حل‌ نمائید و حجم‌ را به ‌یک ‌لیتر برسانید.

7-محلول 5ppmNa2O و 10ppmK2O: مقدار 5 میلی‌لیتر از محلول 1000ppmNa2O و 10 میلی‌لیتر از محلول 1000ppmK2O  را در یک بالن ژوژه یک لیتری به حجم برسانید .

وسائل مورد نیاز:

فناوری‌های شیرین سازی آب دریا

فناوری‌های شیرین سازی آب دریا را می‌توان به دو گروه کلی تبخیری و فیلتری تقسیم نمود. البته می‌توان این فناوری‌ها را بر مبنای محل تأمین انرژی مورد نیاز به گروه‌های بیشتری تقسیم کرد.

فناوری‌های تبخیری به کمک انرژی حاصل از بخار تولیدشده ر واحد بویلر، آب مقطر تولید می‌شود و در مراحل بعد نیز املاح موردنیاز آب به آن اضافه می‌شود. در فرایندهای فیلتری جریان آب به کمک پمپ از میان فیلترهای ویژة عبور می‌کند تا املاح زائد همراه آب گرفته شود و در نهایت با تنظیم املاح ، آب آشامیدنی تولید می‌گردد. ملاحظه می‌شود که این دو گروه روش به دو منبع انرژی مختلف نیاز دارند. آب شیرین‌کن‌های تبخیری به انرژی‌های فسیلی و واحدهای فیلتری به انرژی الکتریکی. دقیقاً متناسب با همین موضوع رفتار کشورها در استفاده از این فناوری تغییر می‌کند. کشورهایی که انرژی الکتریکی ارزان‌تر و ساده‌تر تأمین می‌شود از واحدهای فیلتری (ایالات متحده) و کشورهایی که منابع انرژی فسیلی ارزان و فراوان دارند از روش‌های تبخیری استفاده می‌کنند. (اماارت متحده عربی)

تجربه‌های موفق بین‌المللی:

بزرگترین واحدهای شیرین سازی آب دریا نیز متناسب با همین قاعده نصب شده اند. از بزرگترین واحد تبخیری جهان با ظرفیت 450000 مترمکعب در روز در عربستان سعودی نصب شده است و بزرگترین واحد فیلتری جهان با ظرفیت 300000 مترمکعب در روز در سرزمین های اشغالی فلسطین نصب شده.

واحدهای فیلتری عمدتاً در کشورهایی مورد استقاده قرار می‌گیرند که تولید برق به کمک منابعی غیر از انرژی فسیلی نیز به صورت گسترده صورت می‌گیرد. کشورهای حاشیه خلیج فارس نیز عمدتاً به صورت مستقیم برای تولید آب از منابع سوخت فسیلی استفاده نمی‌کنند بلکه از این واحدها در کنار نیروگاه‌های بخاری یا سیکل ترکیبی استفاده می‌کنند زیرا بخار خروجی از این واحدها، در واحدهای شیرین‌سازی قابل استفاده است.

بررسی‌های کارشناسی اثبات می‌کند که تجمیع واحدهای تولیدی باعث کاهش هزینه تولید خواهد شد. این موضوع در مورد تولید آب شیرین نیز صدق می‌کند. به عنوان مثال هزینه تولید هر متر مکعب آب شرب به روش MSF در عربستان سعودی بین 260 تا 980 تومان تغییر می‌کند که این تغییر در قیمت تمام شده به علت ظرفیت واحدهای تولیدی است.

در کشور ما بزرگترین واحد نمک‌زدایی با ظرفیت اسمی 15 هزار مترمکعب در روز در چابهار نصب شده است (حدود یک سی ام بزرگ ترین واحد در عربستان سعودی). این در حالیست که بخشی از نیاز استان هرمزگان به آب شرب توسط 17 دستگاه آب شیرین کن تأمین می‌شود.

قلیائیت آب

قلیائیت آب

ظرفیت کمی آب ، برای خنثی نمودن یک اسید قوی تا pH معینی را قلیائیت آب می‌گویند. قلیائیت آب به عنوان یکی از ویژگیهای عمومی آب در نظر گرفته می‌شود. قلیائیت آبهای سطحی معمولا تابعی از مقادیر هیدروکسید کربنات و بی‌کربنات موجود در آب می‌باشد. در تعیین قلیائیت معمولا حضور بوراتها ، فسفاتها و سیلیکاتها را باید در نظر گرفت.
تعیین قلیائیت در تفسیر و کنترل فرآیندهای تصفیه آب و فاضلابها کاربرد فراوانی دارد.

چگونگی ایجاد قلیائیت در آب
اسیدیته و قلیائیت آب ، هر دو به مقدار co2 محلول در آب بستگی دارند. Co2 در آب حل شده و اسید کربنیک تولید می‌کند. اسید حاصله در داخل آب ، یونیزه شده و پروتون و یون بی‌کربنات ایجاد می‌کند. پروتون با کربنات کلسیم ترکیب شده و با تولید بی‌کربنات باعث تبدیل کربناتها به بی‌کربنات می‌شود و در نتیجه حلالیت کربنات کلسیم در آب افزایش می‌یابد.
شکلهای گوناگون co2 محلول در آب در pH های مختلف
co2محلول در آب در pH کمتر از 4 به صورت اسید کربنیک می‌باشد. با افزایش ph ، اسید کربنیک به بی‌کربنات تجزیه می‌شود. در 6.3=pH مقدار اسید کربنیک و بی‌کربنات در آب با هم برابر می‌باشد. در 8.3 = ph ، فقط بی‌کربنات وجود دارد و با افزایش مجدد pH مقدار کربنات در محلول بیشتر می‌شود، بطوری که در 10.3= pH مقدار کربنات و بی‌کربنات باهم برابرند. در 11.3 <pH> pH بوده و t= m خواهد بود.

نکته مهم
در محیط بازی که یونهای وجود دارند، بی‌کربناتها وجود ندارند و عموما به کربنات تبدیل شده‌اند. از آن رو درصورت موجود بودن قلیائیت هیدروکسید ، مقدار قلیائیت بی‌کربنات عملا صفر خواهد بود. البته عکس این مطلب هم صادق است.

تعیین منیزیم به روش حجمی

مواد مورد نیاز:

محلول 0.01 نرمال EDTA
معرف اریوکرم بلک‌تی: 0.2 گرم اریوکرم بلک‌تی را در 15 میلی‌لیتر تری اتانول‌آمین و 5 میلی‌لیتر اتانول حل نمائید . اگر از جامد آن قبل از تیتراسیون استفاده می کنید ، یک گرم از پودر خشک اریوکرم بلک‌تی 100 را با گرم کلرور سدیم مخلوط نموده و بسائید .مخلوط حاصل را در بطری خشک و در یک شیشه در سمباده ای تیره رنگ نگهداری نمائید تا پایدار باقی بماند.
محلول بافر(PH=10)  : مقدار 50 گرم کلرور آمونیوم را در 300 میلی‌لیتر آب مقطر حل نمائید و 550  میلی‌لیتر آمونیاک اضافه کرده و تا حجم یک لیتر رقیق نمائید

وسائل مورد نیاز:

    بالن ژوژه 500 میلی‌لیتری
    پی‌پت 10 میلی‌لیتر
    ارلن مایر 250 میلی‌لیتری
    بورت

دستورالعمل آزمایش:

اندازه گیری گازکربنیک CO2 در آب

اندازه گیری گازکربنیک  CO2  در آب :

گاز کربنیک جزو گازهایی است که ضمن انحلال در آب با عوامل موجود در آن بصورت ترکیب در آمده و یا با ترکیب با آب قسمتی بصورت اسید کربنیک در آن حل شده و قسمتی دیگر به یونهای کربنات و بی کربنات تبدیل می شود. در آبهای طبیعی که PH آنها نزدیک به 8 باشد تعادلی بین کربنات کلسیم و بیکربنات کلسیم موجود در آب در اثر وجود گاز کربنیک آزاد بوجود می آید که مانع ازاین است که کربنات کلسیم از صورت محلول بصورت جامد در آید و رسوب نماید.آن قسمت از گاز کربنیک آزاد که تعادل کربناتی را برقرار می سازد گاز کربنیک متعادل کننده و مقداری که زیادتر از آن است گاز کربنیک آزاد خوانده می شود.بنابراین گازکربنیک موجود در آب شامل  گازکربنیک آزاد ،گازکربنیک متعادل کننده و گازکربنیک متعلق به کربنات ها و بی کربنات هاست و مجموع اینها گازکربنیک کل خوانده می شود. CO2  محلول در آب را میتوان با کمک یک قلیای قوی اندازه گیری نمود. در این فعل و انفعالات CO2 آزاد به بیکربنات تبدیل خواهد شد.

مواد مورد نیاز :

پی وی سی - PVC

"پلی وینیل کلرید" که بیشتر با عنوان "pvc" یا "وینیل" شناخته شده است به طور اتفاقی در قرن نوزدهم توسط "هنری ویکتور ریگنالت" و "ایگن بایومان" کشف شد.این پلیمر گرمانرمی سخت.واکنش ناپذیر.دارای تنوع بسیار زیاد و ارزان قیمت است که در جامعه مدرن کاملا فراگیر شده و یکی از ارزشمندترین محصولات صنایع شیمیایی و پلیمری است.

تنوع محصولات ساخته شده از این پلیمر بسیار گسترده است:از صفحه های گرامافون تا لوله های اب و زه کشی.بطری ها.کارت های اعتباری.مواد ساختمانی.محصولات مصرفی.بسته بندی های یک بار مصرف و بسیاری از محصولات روزمره دیگر و حتی چرم مصنوعی نیز از این پلیمر تهیه می شود.در حقیقت به هرجا بنگریم محصولاتی از این پلاستیک دیده می شود.
بیشتر "پلی وینیل کلرید" ساخته شده در کاربردهای ساختمان سازی استفاده می گردد.
در حالیکه اکثر پلاستیک ها از نفت خام ساخته می شوند فقط 40 درصد PVC از نفت خام است و 60 درصد باقی مانده ان را کلر تشکیل می دهد که از نمک طعام حاصل می شود.کلر خواص مفیدی از قبیل مقاومت در برابر اتش و دوام را به پلیمر می دهد.این پلیمر بر حسب حجم تولیدی ان در رده دوم بعد از "پلی اتیلن" جای دارد."پلی وینیل کلرید" به مجموعه ای از افزودنی ها نیاز دارد تا ان را قابل استفاده کند.سرب.کادمیم یا ترکیبات الی قلع به عنوان پایدار کننده.فتالات ها به عنوان نرم کننده و سایر مواد شیمیایی به عنوان رنگ دهنده ها.بازدارنده های اتش.پرکننده ها و ضد اکسنده ها استفاده می شوند.

گاز مایع (LPG, Liquefied Petroleum GAS )

گاز مایع که بصورت مخفف LPG نامیده می شود معمولاً عمدتاً از دو ترکیب هیدروکربنی پروپان و بوتان با فرمول شیمیایی C₄H₁₀, C₃H₈ تشکیل شده است. بوتان خود شامل دو ترکیب ایزوبوتان و نرمال بوتان است. LPG که معمولاً در برخی نقاط دنیا به نام ترکیب عمده آن، پروپان، نیز شناخته می شود بعنوان محصول فرعی فرآیندهای تصفیه و تولید گاز طبیعی و پالایش نفت خام تولید می شود. LPG در آمریکا عمدتاً از 90% پروپان، 5/2% بوتان و هیدروکربنهای سنگین و مقدار کمی نیز اتان و پروپلین تشکیل شده است. گاز مایع فاقد رنگ، بو و مزه است و بطور کلی زیان آور نیست ولی در صورتیکه حجم زیادی از آن استشمام گردد باعث بیهوشی خواهد شد. به منظور آگاهی از نشت گاز مایع ترکیبات گوگرد دار بنام مرکاپتان شامل "اتیل مرکاپتان" و "متیل مرکاپتان" به گاز مایع افزوده می شود. خواص مهم این سه ترکیب در جدول زیر درج شده است:

عدد اکتان موتور RON	ارزش حرارتی BTU	چگالی	نقطه جوش	وزن مولکولی	ترکیب
97.1	21500	0.5077	-42	44.1	پروپان
97.6	21090	0.5631	-11.7	58.1	ایزوبوتان
89.6	21140	0.5844	-.5	58.1	نرمال بوتان

LPG در شرایط فشار و دمای عادی بصورت گاز است و تحت فشار atm10-8 ، اجزا آن به مایع تبدیل می شود. بنابراین نگهداری و حمل و نقل این محصول به سادگی امکان پذیر است. البته ترکیبات LPG برای مکانهای مختلف و در فصول مختلف متفاوت است. برای مثال گاز مایع ارائه شده به مصرف کنندگان در ایران در فصول مختلف بین (90-50) درصد بوتان و (50-10) درصد پروپان و تا 2% ترکیبات سنگین تر مثلاً پنتان دارد. به علت کیفیت سوخت گاز مایع LPG و کاهش انتشار آلاینده ها، استفاده از این سوخت در جهان به صورت فزاینده ای مورد توجه بوده و در کشورهای مختلف مانند ایتالیا (با 1500000 خودرو)، ژاپن، امریکا، انگلیس استفاده از این سوخت جایگزین مورد حمایت و تشویق دولتها می باشد.
مزایای LPG شامل

گاز طبیعی فشرده (CNG)

گاز طبیعی فشرده (CNG) یکی از مناسب ترین و در دسترس ترین جانشین های بنزین به شمار می آید، به ویژه در ایران که با بهره برداری از همه منابع شناسایی شده تا حدود ۱۷۰ سال گاز طبیعی با بهای ثابت خواهد داشت، سوختی ایده آل است و در صورت گسترش مصرف، کشور را از واردات بنزین بی نیاز می سازد.
گاز طبیعی نیز سوختی فسیلی است که به صورت گاز و یا گاز همراه با چاه های نفت یا مایعات حاوی گاز از چاه ها استخراج می شود. گاز طبیعی به طور عمده از متان CH 4تشکیل شده و دارای مقادیر ناچیزی اتان C₂H₆، پروپان(C₃H₈)، بوتان C₄H₁₀ و پنتان C₅H₁₂ است. متان، بی رنگ و بی بو است و با شعله ای کم رنگ و نسبتاً روشن می سوزد.

گاز طبیعی تمیز ترین سوخت فسیلی است، زیرا به طور عمده فقط بخار آب و دی اکسید کربن تولید می کند . دمای احتراق خود به خود گاز طبیعی 649 درجه سانتی گراد است که 315 درجه سانتی گراد بالاتر از دمای خود اشتعالی بنزین است.
گاز طبیعی فشرده، سوختی قابل استفاده در خودروها است و نسبت به بنزین مزیت ها و معایبی دارد . این سوخت اکتان بالایی دارد، تمیز می سوزد، قابل اندازه گیری است و معمولاً میزان تولید گازهای خروجی آن پایین است.

اصولاً دو نوع جایگاه سوخت گیری

سختی آب

سختی آب:

سختی آب (Hardner) ، اساسا به معنی ظرفیت آن در ترسیب صابون است.
عناصر ایجاد کننده سختی آب
صابون عمدتا توسط کلسیم و منیزیم قابل ترسیب است، ولی به غیر از آنها فلزات دیگری نظیر آلومینیوم ، آهن ، منگنز ، استرانسیم و روی نیز در ایجاد سختی آب شرکت می‌کنند، ولی از این نظر که دو عنصر اولی در مقادیر زیاد در آبهای طبیعی وجود دارند، لذا سختی آب بطور عمده بر اساس این دو سنجیده می‌شود. ولی با وجود این ، اگر مقادیر فلزات دیگر قابل توجه باشد، باید آنها را نیز محسوب داشت.
محاسبه سختی آب
مقدار سختی آب ، برحسب اکی‌والانهای کربنات کلسیم آنها محاسبه و بیان می‌شود.
تقسیم بندی سختی آب
سختی آب را می‌توان به دو نوع تقسیم کرد:

سختی موقت
سختی موقت (Temporary Hardner) را سختی کربناتی (Carbonate Hardner) نیز می‌نامند. این سختی ، مولود بی‌کربنات کلسیم و منیزیم است که عمدتا به کمک حرارت و یا ازدیاد PH کاهش می‌یابد.

سختی دائم
سختی دائم (Permanent Hardner) را سختی غیرکربناتی (Noncarbonate Hardner) نیز می‌نامند. این سختی ، با حرارت دادن قابل حذف نیست.
اهمیت سختی آب
مقدار سختی آب ، علاوه بر اینکه در آبهای صنعتی اهمیت وافر دارد، از نظر بهداشت عمومی نیز اهمیت خاصی دارد. کلسیم که یکی از عوامل سختی آب است، در رشد استخوان و حفظ تعادل بدن دخالت داشته، ولی به همان اندازه ، سولفات کلسیم به علت کمی قابلیت هضم ، ناراحتیهایی در دستگاه هاضمه بوجود می‌آورد. گاهی توصیه می‌شود که جهت تامین بهداشت و سلامت مصرف کنندگان ، آهک به آب آشامیدنی افزوده شود. بعضی دانشمندان معتقدند، بهتر است کلسیم و منیزیم لازم بدن توسط غذا تامین شود و حتی‌الامکان از آبهای سبک برای شرب استفاده شود. باید توجه داشت که بدن نسبت به سنگینی موجود در آب مورد مصرف خود حساسیت دارد، چنانچه این نوشیدنی تغییر یابد، ممکن است در دستگاه گوارش ایجاد اخلال نماید و این موضوع را به اصطلاح آب به آب شدن می‌گویند.

طبقه بندی آب از نظر سختی
سختی آب (کربنات کلسیم (mg/lit) 55 - 5 100 - 56 200 - 101 500 - 201
نوع آب سبک سختی کم متوسط خیلی سخت
در بعضی از طبقه بندیها حداکثر سختی آبهای قابل شرب ، 300 میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم تعیین شده است.

املاح محلول در آب و اثرات آنها
املاح موثر در تولید سختی
املاح موثر در سختی عبارتند از:
املاح غیر تاثیر گذار در سختی
املاحی که در تولید سختی موثر نیستند، عبارتند از:
تاثیر قلیائیت در سختی آب
اگر قلیائیت کل آب ، مساوی یا بیشتر از سختی کل باشد، تمام سختی آب به صورت سختی کربناتی خواهد بود. در صورتی که که قلیائیت کل ، کمتر از سختی باشد، سختی کربناتی آب معادل قلیائیت بوده و سختی دائم ، اختلاف بین سختی کل و قلیائیت است.

واحدهای بکار رفته در سختی آب
در صورتی که مقادیر کاتیونهای مختلف برحسب میلی گرم بر لیتر (ppm) در دست باشد، معمولا جهت سهولت ، به کمک فاکتورهایی که از تقسیم وزن مولکولی کربنات کلسیم به وزن اتمی هر یک از عناصر بدست آمده ، کلیه این مقادیر برحسب کربنات کلسیم محاسبه و بیان می‌گردد. سختی آب ، معمولا بر حسب ppm یعنی mg/lit بیان می‌شود. علاوه بر این ، واحدهای آلمانی ، انگلیسی ، فرانسوی ، آمریکایی را نیز در بیان آن بکار می‌برند؛
هر یک از درجات فوق به ترتیب برابر 17.9 و 14.3 و 10 و 17.2 میلی گرم در لیتر کربنات کلسیم است.

تصفیه آب در پالایشگاه

تصفیه آب در پالایشگاه

ناخالصی های موجود در آب :

آب خالص در طبیعت به دلیل ویژگیهای حلالیت بالای آن ، وجود ندارد و دارای ناخالصی های گوناگون می باشد ناخالصی های آب را به سه دسته کلی مواد جامد محلول ، مواد جامد معلق و کلوئیدی و گازها دسته بندی می نمایند.
مواد غیر محلول و معلق :
ذرات ریز و درشت مواد غیر محلول و معلق در آب دارای اهمیت بسیار متنوع می باشند این مواد معلق سبب کدورت آب می شوند. برخی از این ذرات که درشت تر هستند دارای قابلیت ته نشینی می باشند و با حذف آنها آب شفاف تر می گردد و برخی دیگر از این ذرات معلق قابلیت ته نشینی بسیار کمی دارند و برای ته نشینی نیاز به زمان طولانی دارند و یا اینکه به طور کلی غیر قابل ته نشینی هستند برخی از این مواد معلق عبارتند از :
1) ذرات ریز خاک و سنگ و مواد تشکیل دهنده بستر رودخانه ها که در اثر فرسایش زمین ایجاد شده اند.
2) موجودات ریز زنده ( میکروارگانیزم ها) مانند باکتری ها

بهبود کنترل PH پساب ‌های صنعتی

کنترل PH پساب‌های صنعتی بعلت تغییرات مداوم شرایط و مشخصات شیمیایی و فیزیکی پساب، کار بسیار دشواری است. برای تنظیم PH پساب، با توجه به شرایط آن از مواد قلیایی یا اسیدی استفاده می‌شود. طراحی سیستم کنترل PH پساب، با بررسی داده‌های حاصل از آزمایشات انجام شده بر روی نمونه‌های جمع‌آوری شده از پساب صورت می‌گیرد. امروزه در اکثر موارد از نمونه‌گیری‌های اتوماتیک جهت بدست آوردن میزان قلیائیت و اسیدی بودن پساب استفاده می‌شود. این دستگاهها با نمونه‌برداری از پساب و تیتراسیون آن قادرند تا شرایط پساب را بطور دقیق گزارش کنند. طراح با استفاده از این اطلاعات وسم منحنی‌های مربوطه می‌تواند سیستم مناسب برای کنترل PH پساب را طراحی کند. در این مقاله با بررسی شرایط پساب، روش مناسب برای انتخاب سیستم کنترل PH ارایه شده است.
در هنگام تصفیه بیولوژیکی، فیزیکی و شیمیایی پساب، دستیابی به PH مطلوب و حفظ آن بسیار با اهمیت بوده و باید اطمینان حاصل کرد که پساب تصفیه شده با استانداردهای تخلیه پساب یا پیش تصفیه صنعتی مطابقت دارد. لازم بذکر است کنترل PH پساب، اغلب یکی ازمشکلترین جنبه‌های طراحی سیستم تصفیه پساب است.
در نظر بگیرید چه اتفاق می‌افتد وقتی یک شیمیست یک باز را با یک اسید تیتر می‌کند. ممکن است ml۱۰۰ اسید اضافه کند اما نقطه پایان تیتراسیون با آخرین قطره مشخص می‌شود. در حالی که قطره آخر حدود یک قسمت از کل ۲۰۰۰ قطره افزوده شده، است.

در طی تصفیه پساب،

فرآیند تولید سیمان

دو عنصر اصلی تشکیل دهنده سیمان اکسید کلسیم (CaO) و اکسید سیلیسیم (SiO2) می باشد که اولی در سنگ آهک و دومی در خاک رس به مقدار زیاد یافت می شود و عنصر سومی که در کنار این دو از اهمیت ویژه ای برخوردار است اکسید آلومینیوم (Al2O3) می باشد که این عنصر در خاک رس به مقدار زیاد وجود دارد.    سنگ های آهکی حدود 50 تا 55 درصد و مارل ها نیز با توجه به نوع آن بین 30 تا 50 درصد CaO دارند و خاک رس حدود 40 تا 50 درصد SiO2 (اکسید سیلیسیم) و حدود 10 تا 18 درصد Al2O3 (اکسید آلومینیوم) دارد.
به بیان دیگر اگر سنگ آهک و خاک رس با هم پودر  شوند و سپس پخته شوند کلینکر و یا نهایتا سیمان تولید می شود یعنی اگر شرایط را برای انجام واکنش بین اکسید کلسیم(CaO) با اکسید سیلیسیم(SiO2 ) و اکسید آلومینیوم(Al2O3) فراهم شود و فازهای مورد نظر تشکیل شوند آنگاه ماده تولیدی خواص سیمانی خواهد داشت یعنی در مجاورت آب و در دمای معمولی با گذشت زمان سفت و سخت می شود اما برای آنکه این واکنش تشکیل گردد و یا فاز های مورد نظر شکل گیرند با اضافه نمودن سنگ آهن به عنوان کمک ذوب ، دمای تشکیل فازها را کاهش می دهیم یعنی عملیات پخت را تسهیل بخشنده و کیفیت کلینکر افزایش خواهد یافت.