کروماتوگرافی لایه نازک (TLC)

کروماتوگرافی لایه نازک (TLC)

کروماتوگرافی لایه نازک نوعی کروماتوگرافی جذبی جامد – مایع است و اصول آن مانند کروماتوگرافی ستونی است. ولی در این مورد جسم جاذب جامد را به صورت یک لایه نازک در روی یک قطعه شیشه یا پلاستیک محکم پخش میکنند. یک قطره از محلول نمونه یا مجهول را در نزدیکی لبه صفحه میگذارند و صفحه را همراه مقدار کافی از حلال استخراج کننده در ظرفی قرار میدهند. مقدار حلال باید آنقدر باشد که فقط به سطح زیر لکه برسد (شکل الف). حلال به طرف بالای صفحه میرود و اجزاء مخلوط را با سرعتهای متفاوت با خود میبرد. در نتیجه ممکن است تعدادی لکه روی صفحه ظاهر شود. این لکه ها روی یک خط عمود بر سطح حلال ظرف قرار میگیرند (شکل ب).

این روش کروماتوگرافی بسیار آسان است و به سرعت هم انجام میشود. این روش برای تفکیک اجزاء یک مخلوط بسیار مفید است و همچنینی میتوان از آن برای تعیین بهترین حلال استخراج کننده جهت کروماتوگرافی ستونی استفاده کرد.

در TLC میتوان از همان مواد جامد که در کروماتوگرافی  ستونی استفاده میشود استفاده کرد و در این میان سیلیکا و آلومینا بیشتر به کار میرود. معمولا جسم جاذب را با مقدار کمی از ماده نگهدارنده مانند گچ شکسته بندی، کلسیم سولفات و یا نشاسته مخلوط میکنند تا جسم جاذب چسبندگی لازم را پیدا کند و به صفحه بچسبد. صفحه ها را میتوان قبل از مصرف تهیه کرد و یا از ورقه های پلاستیکی آماده که در بازار موجود است استفاده نمود.

یکی از مزایای مشخص TLC آن است که احتیاج به مقدار بسیار کمی از نمونه دارد. در بعضی موار میتوان تا مقدار ^9-10 گرم را تشخیص داد. اما ممکن است اندازه نمونه تا 500 میکرو گرم برسد. در نمونه های زیاد میتوان از تجربه های تهیه ای استفاده کرد. در این تجربه ها لکه های مختلف را میتراشند و با یک حلال مناسب میشویند (استخراج میکنند). و برای شناسایی (از طریق طیف سنجی) به کار میبرند.

تشخیص لکه های رنگین در روی کروماتوگرام آسان است و برای تعیین محل لکه های اجسام بیرنگ روشهای متعددی وجود دارد. برای مثال میتوان با تابش نور ماوراء بنفش به صفحه محل لکه، ترکیبهایی را که خاصیت فلوئورسانس دارند مشخص کرد. به روش دیگر میتوان جسم جاذب را با ماده فلوئورسانس دار بی اثر دیگری مخلوط کرد. هنگامی که نور ماوراء بنفش به این صفحه بتابد، لکه اجسامی که نور ماورای بنفش را جذب می‌کنند ولی خاصیت فلوئورسانس ندارند در زمینه فلورسانس دار صفحه به صورت تیره رنگ ظاهر میشوند. در بسیاری موارد دیگر، از معرفهای آشکارساز دیگری استفاده میکنند. این معرفها را میتوان بر روی کروماتوگرام پاشید و لکه ها را ظاهر کرد. سولفوریک اسید، که بسیاری از ترکیبات آلی را به ذغال تبدیل میکند و محلول پتاسیم پرمنگنات نمونه هایی از معرفهای آشکار ساز هستند که به این روش مصرف میشوند. ید نیز معرف آشکار ساز دیگری است که مصرف میشود. در این مورد صفحه را دز ظرفی میگذارند که محیط آن از بخار ید اشباع باشد. بسیاری از ترکیبات آلی ید را جذب میکنند و لکه آنها روی کروماتوگرام رنگین (معمولا قهوه ای) میشود.

در شرایط معین سرعت حرکت ترکیب نسبت به سرعت پیشرفت حلال (R_f) خاصیت مشخصی از ترکیب است. برای تعیین این مقدار مسافتی را که جسم از خط شروع تا وسط لکه را طی کرده است اندازه میگیرند و آنرا به مسافتی که حلال پیموده تقسیم میکنند. این مسافت را با خط شروع یکسانی میسنجند.

بخش عملی

تفکیک مواد رنگی برگ سبز

چند میلی لیتر از مخلوط 2 به یک اتر نفت و اتانول را همراه با چند برگ سبز در هاونی بگذارید و برگها را با دسته هاون له کنید. مایع بدست آمده را به یک قیف جدا کننده منتقل کنید و همان حجم آب مقطر به آن اضافه کنید و تکان دهید. فاز آبی پایینی را دور بریزید. این شستشو را دو بار انجام دهید و هر بار فاز آبی را دور بریزید. و آب تازه اضافه کنید.لایه آلی (بالایی) را به ارلن کوچکی منتقل کنید و به آن 2 گرم سدیم سولفات بدون آب اضافه کنید (برای آب گیری).

یک نوار 10 سانتی از ورقه کروماتوگرام سیلیکاژل تهیه کنید و یک لکه 1 الی 2 میلی متری از محلول ماده رنگی را طوری بر روی صفحه قرار دهید که حدود 1 و نیم سانتی متر از انتهای آن فاصله داشته باشد (برای گذاشتن لکه از لوله مویین تمیز استفاده کنید). صبر کنید تا لکه خشک شود. برای جداسازی از حلال بنزن – استون با نسبت 7 – 3 (حجمی) مطابق توضیحات بالا استفاده کنید.

ممکن است تا هشت لکه رنگین مشاهده شود. این لکه ها به ترتیب کاهش مقدار Rf عبارتند از کاروتنها (دو لکه نارنجی)، کلروفیل a (آبی – سبز)، کلروفیل b (سبز) و زانتوفیلها (چهار لکه زرد).

Chemistry Laboratory Safety Rules

جهت اطلاع از قوانین ایمنی در آزمایشگاه به این لینک مراجعه فرمایید.

رنگ شعله

رنگ شعله

رنگ	ماده شیمایی
Carmine	لیتیوم کلرید
قرمز	استرنسیوم کلرید
نارنجی	کلسیم کلرید
زرد	سدیم کلرید
زرد مایل به سبز	بوراکس
سبز	مس سولفات
آبی	مس کلرید
بنفش	3 parts Potassium Sulfate 1 part Potassium Nitrate (saltpeter)
ارغوانی	پتاسیم کلرید
سفید	منیزیوم سولفات

Flame Colorants

Color	Chemical
Carmine	Lithium Chloride
Red	Strontium Chloride
Orange	Calcium Chloride (a bleaching powder)
Yellow	Sodium Chloride (table salt) or Sodium Carbonate
Yellowish Green	Borax
Green	Copper Sulfate
Blue	Copper Chloride
Violet	3 parts Potassium Sulfate 1 part Potassium Nitrate (saltpeter)
Purple	Potassium Chloride
White	Magnesium Sulfate (Epsom salts)

Color	Compound
Red	strontium salts, lithium salts lithium carbonate, Li2CO3 = red strontium carbonate, SrCO3 = bright red
Orange	calcium salts calcium chloride, CaCl2 calcium sulfate, CaSO4·xH2O, where x = 0,2,3,5
Gold	incandescence of iron (with carbon), charcoal, or lampblack
Yellow	sodium compounds sodium nitrate, NaNO3 cryolite, Na3AlF6
Electric White	white-hot metal, such as magnesium or aluminum barium oxide, BaO
Green	barium compounds + chlorine producer barium chloride, BaCl+ = bright green
Blue	copper compounds + chlorine producer copper acetoarsenite (Paris Green), Cu3As2O3Cu(C2H3O2)2 = blue copper (I) chloride, CuCl = turquoise blue
Purple	mixture of strontium (red) and copper (blue) compounds
Silver	burning aluminum, titanium, or magnesium powder or flakes

        با تشکر از سرکار خانم مهندس ترکاشوند

منبع

Raman Spectroscopy

مقدمه:

طیف نمایی رامان چه در اصول و چه در عمل تا اندازه‌ای از طیف نمایی جذبی و گسیلی متفاوت است. ‏اما آنچنان وسیله مهمی در تحلیل مولکولی است که بایستی در اینجا بطور خلاصه ذکر می‌‏کنیم. اگر گاز یا مایعی تحت تابش یک خط قوی با فرکانس اختیاری (v₀ ‏‎به عنوان مثال ، یکی از خطوط ‏صادره از لامپ جیوه) قرار گیرد، نور پراکنده شده عمدتا دارای همان فرکانس است.

اما یک یا چند خط ‏ضعیف جابجایی ممکن است در طرف طول موجهای بلند مثلا در فرکانسهایν_s ‎ ظاهر شوند ‏که اینها به خطوط استوکس معروفند. حتی در طرف طول موجهای کوتاه ممکن است خطوط ضعیف‏تری به نام پاد استوکس با فرکانس ν_a‎ ظاهر شوند‎.

نوارهای رامان‎

اختلاف انرژی‎ ν_s - ν₀ ‎یا ν_a‏ν₀ - ‎ به صورت انرژی ارتعاشی یا دورانی مولکول داده (یا از آن گرفته) ‏می‌شود. از این روش می‌توان برای بررسی مدهای ارتعاشی مولکولی که منجر به جذب ‏فروسرخ نمی‌شوند، استفاده کرد. شرط وجود ظهور طیف رامان این است که مولکول دارای قابلیت قطبی شدنی باشد ‏که به حالت ارتعاشی یا دورانی بستگی دارد. در مولکولهای دو اتمی این وضع همیشه هست و طیف رامان ‏شامل یک نوار استوکس و یک نوار پاداستوکس در فرکانسهای‎ ω ‎± است که ساختار دورانی هر کدام ب‏وسیله قاعده گزینش به صورت 2± و 0‏‎ΔJ= ‎ تعیین می‌شود‎.

طیف نمای لیزری رامان

‎طیف رامان دورانی‎

ساختمان دورانی در حول خط تابشی ظاهر می‌شود، مولکولهای چند اتمی طیفهای رامان دورانی خالص ‏نیز دارند (جز برای مولکولهای نوع تقارن کروی) معمولا بعضی از مدهای ارتعاشی رامان فعال بوده و ‏بعضی چنین نیستند. در موارد مشخصی قواعد مربوط به ظهور ‎طیفهای فروسرخ و ‏رامان بطور متقابل منحصر به فرد هستند. در حقیقت ، نوع تقارن در مولکول را می‌توان صرفا از وجود یکی ‏از طیف های رامان یا فروسرخ یا هر دوی آنها نتیجه گرفت.

لطفا به  ادامه مراجعه فرمایید:

آشنایی با دی اکسین ها (Dioxin )

اصطلاح دی اکسین به گروهی از ترکیبات آلی کلره اطلاق می شود که اغلب آنها در پروسه سوزاندن تولید می شوند. اساس مولکولی دی اکسین دو حلقه بنزن با 2 پل اکسیژن می باشد که تحت عنوان Polychlorinated –dibenzo-para-dioxine شناخته می شوند.

ترکیبات دی اکسین از سمی ترین آلاینده های زیست محیطی به شمار می روند و دارای 73 ایزومر می باشند. در میان ایزومرهای دی اکسین سمی ترین آنها TCDD  می باشد با فرمول C₁₂H₄CL₄O₂ و شامل 22 ایزومر است . وزن مولکولی آن 322 و نقطه ذوب آن 577 فارنهایت می باشد.

ترکیبات PCDD  تا حرارت 1300 درجه فارنهایت پایدار می باشند و فشار جزئی آنها در شرایط طبیعی یک میلیونیم میلیمتر جیوه است،بنابراین قابلیت فرار از سطوح را در حرارت محیط ندارند.این خواص فیزیکی همراه با پایداری حرارت و انحلال کم آن در آب 3 خاصیت عمده دی اکسین در محیط زیست می باشد.

اثر دی اکسین ها بر روی موجودات زنده 10000 برابر قوی تر از سیانور می باشد و این ترکیبات اثرات سرطان زایی بسیار بالایی دارند.

سوزاندن زباله به ویژه به صورت غیر بهداشتی مهمترین عامل انتشار این ترکیب در محیط زیست میباشد.دی اکسین یک محصول فرعی در تولیدات کشاورزی و مواد شیمیایی نیز به شمار می رود.

از عوارض عمده دی اکسین بر انسان آسیب کبدی وناراحتی های شدید پوستی می باشد.

نحوه انتشار این ماده را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:

1-سوزاندن زباله به ویژه مواد پلاستیکی

2- پروسه تولید ترکیبات PCB

3- در صنایع سلولزی

در صنایع سلولزی حضور کلر در پروسه های تولید خمیر کاغذ سبب حمله کلر به ساختمان هیدرو کربنهای موجود در لیگنین شده و زمینه تشکیل PCDD را فراهم می سازد. اصولا در هر پروسه ای که ترکیبات فنله و کلره تواما حاضر شوند احتمال خطر تشکیل PCDD  مهیا می گردد.

مواد زائد حاوی PVC که دارای درصد نسبتا زیادیس HCL  می باشند می تواند منجر به تشکیل مقادیر نسبتا بالای PCDD گردد.

سوزاندن بیشتر کاغذ در اروپا نسبت به آمریکا PCDD  بیشتر در اتمسفر اروپا به وجود آورده است.

آنچه در رابطه با PCDD برای ما از اهمیت ویژه برخوردار است موارد ذیل می باشد .

1-این ترکیب سمی ترین و خطرناکترین آلاینده شناخته شده زیست محیطی می باشد.

2-ترکیب 2,3,7,8 TCDD  در میان ترکیبات سمی PCDD  از همه خطرناک تر است.

3-در جهت کاهش PCDD  در طبیعت باید اکیدا از سوخت ناقص زباله در حرارت کمتر از 1300 درجه فارنهایت جلوگیری کرد.

منبع

اثرات زیست محیطی لکه‌های نفتی در دریا

اثرات زیست محیطی لکه‌های نفتی در دریا

آثار آلودگی نفتی در دریا را باید به دو نوع درازمدت و کوتاه‌ مدت تقسیم نمود. خفگی

 ناشی از پوشش لکه نفتی و مسمومیت حاصل از نفت در دسته اول قرار دارند.

کاهش در انتقال نور باعث ممانعت عمل فتوسنتز گیاهان آبزی می‌شود. لایه های

نفتی سرعت جذب اکسیژن هوا بوسیله آب را بسیار کند می‌کند، به اندازه‌ای که

میزان انحلال اکسیژن در لایه‌های آب زیر لکه‌های نفتی حتی از لایه‌های عمیق آب

 نیز کمتر است.

پرندگان دریایی نیز آسیب فراوانی از لکه‌های نفتی متحمل می‌شوند. پرهای آنها

 آغشته به نفت شده و بهم می‌چسبد و قدرت پرواز آنها کاهش داده یا غیرممکن

 می‌سازد. بعلاوه خاصیت عایق بودن پرها از بین رفته و پرنده در معرض سرمای آب

قرار گرفته، می‌میرد.

نفتی که به حالت تعلیق در‌آمده می‌تواند با اجزاء معدنی، سنگین شده و به کف دریا

 رسوب کند که موجب صدمه به گیاهان و حیوانات کف دریا می‌شود. همچنین موجب

 کاهش چسبندگی رسوبات عمق دریا و ناپایداری گیاهان در بستر می‌شود. حرکت

 رسوبات معمولا پس از ریختن نفت به دریا مشاهده شده است.

تاثیر نفت بر زندگی گیاهان خطوط ساحلی موضوع با اهمیت دیگری است. گزارشها

حاکی از انهدام جلبکها و سایر گیاهان ساحلی است.

تماس جانداران با غلظتهای بالای مواد نفتی موجب آسیب سلولی و مرگ می‌شود.

 بویژه کرمها، لاروها، موجودات ریز و حیوانات جوان دریایی آسیب‌پذیرتر هستند.

انسان و سایر موجودات مجاور دریا نیز در معرض خطر این ترکیبات هستند.

در این میان هیدروکربنهای حلقوی یا آروماتیک که نقطه جوش پایین دارند خطر

بیشتری دارند. بنزن، تولوئن و گزیلن از این جمله می‌باشند. سمیت نفتالین و

فنانترین برای ماهیها از سه ترکیب قبل نیز بیشتر است. ترکیبات آروماتیک بیش از

 هیدروکربنهای اشباع در آب محلول هستند. بنابراین موجودات ممکن است بدون

تماس مستقیم با نفت، در اثر تماس با آب آلوده شده از این مواد محلول، دچار

مسمومیت گردند. خوشبختانه این ترکیبات فرار بوده و آثار آنها با گذشت زمان کاهش

 می‌یابد.

بطور کلی یک توده بزرگ آلودگی نفتی رها شده در دریا، در زمانی کوتاه (چند دقیقه

 تا چند ساعت) طیف وسیعی از موجودات دریایی را دچار مسمومیت و مرگ

می‌کند. اجساد ماهیها و خرچنگها به خطوط ساحلی کشیده می‌شود. آثار درازمدت

 غلظتهای کم این آلودگیها در زمان طولانی‌تری خود را نمایان می‌کند.

لایه‌های نازک نفت می‌تواند سموم محلول در چربی مانند آفت‌کشها را در خود حل

 کرده و غلظت آنها را به چندین برابر غلظت در آب و بالاتر از حد قابل تحمل موجودات

 برسانند. نتایج بررسی ترکیبات آلی که وارد زنجیره غذایی شده نشان می‌دهد آنها

در بدن موجود زنده پایدار مانده و قادرند بدون تغییر از چندین زنجیره غذایی عبور

کنند. این مواد مانند آفت‌کشها و فلزات سنگین قابلیت تجمع‌پذیری دارند. نهایتا این

 آلودگیها به موجوداتی که مورد استفاده غذایی انسان قرار می‌گیرد نیز منتقل و از

 این طریق در بدن او تجمع می‌یابد.

پاکسازی لکه های نفتی از سطح آب دریا :

بهنگام بروز سوانح و ایجاد لکه‌های نفتی در دریا، برطرف کردن این لکه‌ها ضرورتا

مستلزم مسدود کردن آنها با تشکیل نوعی سد می‌باشد. سه نوع از این سدها که

 مورد استفاده قرار دارند شامل سدهای شناور، سدهای جوشان آبی و سدهای

شیمیایی است.

سدهای شناور :

این سدها معمولا در لنگرگاهها و مناطق بارگیری و تخلیه مواد نفتی بکار می‌رود و

 بصورت مانعی بر روی آب شناور شده و گرداگرد لکه را احاطه می‌کنند.

منبع:

اوربیتالهای مولکولی

در مولکولها، مانند اتمهای مجزا، الکترونها اوربیتال ها را بر طبق همان قواعد پیشین پر میکنند. این اوربیتال های مولکولی را به صورت متمرکز در اطراف چندین هسته و شاید در بر گیرنده ی تمامی مولکول، در نظر میگیرند؛ توزیع هسته ها و الکترونها به صورتی است که پایدارترین مولکول ممکن از آن نتیجه شود.

 برای آنکه معادله های پیچیده ی ریاضی بیشتر قابل استفاده باشند، معمولاً از دو فرض ساده کننده بهره میگیرند:(الف)هر جفت الکترون اساساً در نزدیکی دو هسته مستقرمی شود، و(ب) شکل این اوربیتال های مولکولی مستقر و موضع آنها نسبت به یکدیگر، به صورت ساده، وابسته به شکل و موضع اوربیتال های اتمی در اتمهای سازنده است.

تصور اوربیتالهای مستقر- یا آنچه که ما آن را اوربیتالهای پیوندی می نامیم- ظاهراً فکر بدی نیست زیرا این روش تقریب، از دیدگاه ریاضی، در مورد بیشتر مولکولها (ولی نه همه ی آنها) موفقیت آمیز است.

افزون بر این این تصور همردیف با مفهوم کلاسیک شیمیدانها در مورد پیوند به عنوان نیرویی که بین دو اتم وجود دارد و تقریباً مستقل از باقی مانده مولکول عمل میکند، قرار میگیرد؛ تصادفی نیست که این مفهوم به گونه ای شگفت انگیز به مدت یک سال کارایی مطلوب داشته است. نهایتاً مولکولهایی که بطور استثنایی، فرمولهای کلاسیک در مورد آنها کارایی ندارد، همان مولکولهایی هستند که روش اوربیتال مولکولی مستقر نیز در مورد آنها کارایی ندارد.

فرض دوم بسیار منطقی است. این فرض به اندازه ای سودمند بوده که هر زمان لازم باشد، اوربیتالهای اتمی از انواع معین اختراع می شود تا این فرض همچنان معتبر باقی بماند.

                                 منبع: http://shimi8687.blogfa.com/

کاتالیست های مورد استفاده در صنعت نفت

مرجع کاملی از کاتالیستهای مورد استفاده در صنعت نفت

کاتالیزور Pd/ZnO

Reduction of Pd/ZnO Catalyst and Its Catalytic Activity for Steam Reforming of Methanol

Abstract

Key Words: palldium; zinc oxide; supported catalyst; steam reforming of methanol; PdZn

alloy; active species; reduction

منبع :

The effect of reduction temperature of the coprecipitated 15.9%Pd/ZnO catalyst on the catalytic activity for steam reforming of methanol was investigated. The results showed that methanol conversion at 523 K reached a maximum of 41.6% with a CO₂ selectivity of 94.6% and an outlet CO concentration of 1.26% over the catalyst reduced at 523–573 K. X-ray diffraction analysis revealed that a PdZn alloy began to form at a reduction temperature of 523 K. The improvement in activity at reduction temperature ranging from 523 to 573 K was attributed to the formation of the PdZn alloy with crystal size of 5–14 nm. The interaction between Pd and ZnO upon reduction was also explored by means of temperature-programmed reduction and X-ray diffraction. The results demonstrated that the reduction over Pd/ZnO might undergo a process PdO/ZnO → Pd/ZnO → PdZnO_1–x/ZnO → PdZn alloy/ZnO. The PdZn alloy was partially oxidized to PdZnO_1–x again during the reaction. The PdZn alloy and PdZnO_1–x species might be the real active species.

کاتالیزور گوگرد زدائی

DESULFURIZATION CATALYSTS:   Catalysts for removal of H₂S and other sulfur species from natural gas to naphtha feed streams.

به این لینک مراجعه نمایید.

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.

حذف یا به حداقل رساندن آلودگی های محیط زیست در صنعت

آلودگی محیط زیست، از مهمترین مشکلاتی است که امروزه جهان با آن مواجه است. اگر کنترلی برروند رشد تصاعدی این پدیده انجام نگیرد با فاجعه محیط زیست روبرو خواهیم شد. در یک تعریف ساده، آلودگی محیط زیست عبارتست از هرگونه تغییر در ویژگیهای اجزای محیط زیست به طوری که استفاده پیشین از آنها را ناممکن کند و به طور مستقیم یا غیرمستقیم حیات موجودات زنده را به مخاطره اندازد.
    برای کنترل و یا حذف آلودگی می بایستی منشاء تشکیل دهنده آلودگی را شناسایی کرده و راهکارهای لازم برای رفع آنرا بیابیم. صنعت نفت به ویژه عملیات پالایش از مواردی است که در ایجاد این آلودگی سهم زیادی دارد. در این میان عواملی چون افزایش کمّی تصفیه نفت خام به علت رشد تقاضا و احداث پالایشگاه های بزرگ به ویژه در کنار شهرها و مناطق پرجمعیت به علت صرفه جویی در هزینه های حمل و نقل، سبب افزایش میزان آلودگی، از سوی این صنایع شده است.
     آلودگی هوا را می توان به عنوان نخستین مورد از آلاینده های پالایشگاهی، مطالعه و بررسی کرد. در پالایشگاه های ساده، پالایشگاه هایی که در آنها عمل تقطیر، تبدیلات کاتالیستی، تصفیه با هیدروژن و تأسیسات خارج از محل وجود دارد، مقدار کل نفت مصرف شده که شامل سوخت مصرفی و نفت به هدر رفته در عملیات تولیدی است نباید از3/5 درصد مقدار محصول بیشترشود. همچنین برای پالایشگاه هایی که دارای واحدهای تبدیلی ثانویه (Secondary Conversion Units) همچون هیدروکراکرها یا واحدهای تولید روانساز هستند، این مقدار نباید بیشتر از6-5 درصد و در برخی موارد تا10 درصد محصول شود.
    انتشار ترکیبات آلی فرار از واحدهای فرآیندی می تواند به0/05 درصد میزان محصول و کل انتشارات VOC کمتر از1 کیلوگرم در هر تن نفت خام یا0/1 درصد میزان محصول کاهش یابد. روشهای مورد استفاده در تخمین این اعداد شامل دیده بانی انتشار آلاینده ها(Emissions Monitoring)، نوسان حجمی(Mass Balance) و شناسایی منابع انتشار(Inventories of Emission Sources) است. سیستم های باز یافت بخار برای کنترل خروج VOCs از
    تانک های ذخیره کننده و محل های بارگیری، باید90 تا100 درصد بازیافت داشته باشند. اپراتورهای واحدهای صنعتی باید از سوخت با گوگرد کمتر از0/5 درصد استفاده کنند. سوخت هایی که دارای گوگرد بالا هستند باید به واحدهای مجهز به کنترل کننده Sox برده شوند. راه دیگر، مخلوط کردن سوخت ها (Fuel Blending) است. در صورتی که غلظت سولفید هیدروژن در گازهای انتهایی به بیش از230mg/Nm3 برسد باید از یک سیستم باز یافت گوگرد که حداقل97 درصد گوگرد (ترجیحاً بیش از99 درصد) را بازیافت می کند، استفاده کرد. مقدار کل انتشار اکسید گوگرد در یک پالایشگاه هیدرواسکیمینگ(Hydro Skimming Refinery)، دارای برجهای تقطیر اتمسفر یک و تحت خلاء واحدهای رفرمینگ و فرآیند تقطیر، باید کمتر از0/5 و برای یک پالایشگاه تبدیلی کمتر از1 کیلوگرم درهرتن باشد.
    کنترل انتشار آلاینده ها
    راههای کنترل انتشار آلاینده ها به هوا شامل به حداقل رساندن نشت از تانک های ذخیره کننده و مسیرهای حمل فرآورده توسط روش هایی چون استفاده از سیستم های باز یافت بخار و نصب دو سیستم آب بندی
    (Double seals) ، به حداقل رساندن انتشار اسید گوگرد توسط گوگرد زدایی سوخت ها تا حد ممکن یا استفاده از سوخت های با گوگرد بالا در واحدهای مجهز به کنترل کننده های انتشار اکسید گوگرد است. همچنین باز یافت گوگرد از گازهای انتهایی (Tale Gasses) در واحدهای باز یافت گوگرد با کارایی بالا، باز یافت کاتالیزورهای با پایه بدون سیلیکا و کاهش انتشار ذرات ریز، استفاده از کوره های با اکسید نیتروژن پایین برای کاهش انتشار این گاز، جلوگیری و محدود کردن انتشار ترکیبات فرار با طراحی صحیح فرآیند، تعمیر و نگهداری مناسب و استفاده از حداقل سوخت از جمله راههای کنترل انتشار آلاینده ها است. بانک جهانی حداکثر انتشار آلاینده ها را به شرح جدول1 اعلام کرده است. در صورتی که در سیستم های کنترل آلودگی از طراحی مناسب، عملکرد و تعمیر و نگهداری خوب استفاده شود این سطوح به طور کامل قابل دستیابی خواهد بود. تمام سطوح حداکثری باید حداقل برای95 درصد مواقعی که واحد صنعتی در حال فعالیت است به دست آیند تا به عنوان قسمتی از ساعات عملکرد سالیانه مورد محاسبه قرار گیرند.
    

    
    جدول1: الزامات حداکثر انتشار آلاینده ها از صنایع نفت خام (میلی گرم در متر مربع) (World Bank، 1996)
    
    
    
     آلودگی های آب
    آلودگی آب یکی دیگر از مسایل مهم و مورد مطالعه شناخته می شود
    و منظور از آن غلظت مواد آلوده کننده و حجم مقدار آب های خروجی (Effluent Water) و پسابهای صنعتی،(Waste Water) است که از یک پالایشگاه خارج می شود. پالایشگاه هایی که دور از سواحل دریا یا مسیر رودخانه قرار دارند نسبت به آنها که از این امکانات بهره مند هستند از نظر مسایل آلودگی آب وضع دشوارتری دارند. حداکثر مقدار نفت باید به20 تا30 قسمت و در برخی مکانها حتی کمتر از5 در میلیون کاهش یافته و علاوه بر آن غلظت مواد شیمیایی آنها نیز به سطح ایمن و بی خطر رسیده باشد. فاضلاب باید از مواد سمی یا مواد شیمیایی سرطانزا عاری و بنزن موجود در آب به حدود10ppm وزنی تقلیل داده شود.
    نکته قابل توجه اینکه مقدار مجاز غلظت مواد شیمیایی در مناطق گوناگون متفاوت است و در برخی نقاط، مقررات ایجاب می کند که برای پسابهای صنعتی، دستگاه های تصفیه نصب شود. البته مواد شیمیایی این پسابها همیشه سمی نیست، ولی این خطر را دارند که بیشتر آنها به سرعت اکسیده شده، اکسیژن آب را جذب کرده و سبب نابودی موجودات آبزی شوند. نبودن اکسیژن در آب، کار اکسیده شدن پسابهای مواد آلی را که یک عمل طبیعی تصفیه آب است متوقف کرده و سبب تشدید واکنش های تخمیر کننده این مواد می شود. درجه حرارت پساب های خروجی
    پالایشگاه ها نیز بسیار مهم است زیرا بالا بودن آن، سبب مرگ ماهی ها و دیگر آبزیان می شود. از سویی جدا کردن مواد نفتی از آب جزو ضروریات عملیاتی هر پالایشگاه است. در پسابهای یک پالایشگاه همیشه نفت یافت می شود و احتمال نشت آن در محیط زیست همواره وجود دارد.
    
    

جدول2 مشخصات پساب تولیدی پالایشگاهها طبق گزارش بانک جهانی (World Bank Group، 1998)
    
    پالایشگاه هایی که در کنار سواحل هستند گذشته از پساب های تولیدی خود آبهای آلوده نفتکش های اقیانوس پیما را نیز از طریق آب مصرفی از دریا دریافت می کنند، بنابراین نفتکش های دریایی مجاز نیستند که آب
    مخزن های خود را در دریا تخلیه کنند. امروزه برای تصفیه آب های آلوده امکانات فنی گسترده ای در دست است چنانکه می توان آب های به دست آمده از صنایع را به صورتی تصفیه کرد که مستقیماً مورد استفاده شهری قرار گیرند.
     در بررسی تازه ای که در ایالات متحده انجام گرفته هزینه تصفیه آب های آلوده که قابل استفاده شهری باشند از قرار0/43 دلار برای هزار گالن است که این رقم تقریباً برابر با بهای شیرین کردن آب شور دریا است. در یک پالایشگاه جدید معمولاً15 تا20 درصد مجموع سرمایه گذاری صرف فراهم کردن امکاناتی برای کنترل آلودگیها و ضایعات خطرناک می شود. مجموع هزینه های اضافی برای نصب، بهره برداری و نگهداری این وسایل تقریباً10 تا20 سنت ( در سال1993) به ازای هر گالن فرآورده های پالایش شده است. در صورت بازیافت آب خنک کننده در هر تن پروسه نفت خام، حدود3/5 تا5 متر مکعب پساب تولید می شود که با طراحی و انجام عملیات خوب این میزان می تواند تا0/4m3/t تقلیل یابد. جدول3 دستور العمل تخلیه مستقیم پسابهای نفتی به آبهای سطحی را طبق راهبردهای گروه بانک جهانی نشان می دهد.
    جدول3 : دستور العمل تخلیه مستقیم پساب صنعتی نفت خام(میلی گرم در لیتر)، (World Bank، 1996)
    
    

    در تصفیه لجن از تصفیه طبیعی و به کارگیری خاک، استخراج حلال پس از احتراق تفاله و یا در صورت ممکن از آن برای تهیه آسفالت استفاده می شود. در برخی موارد به منظور کاهش تحرک فلزات سمی، ممکن است پسمانده به تثبیت نیاز داشته باشد. روغن توسط روش های جداسازی همچون جدا کننده های ثقلی و سانتریفیوژ از لجن بازیابی می شود. در صورت امکان تولید لجن در هر تن پروسه نفت خام باید به0/3kg و حداکثر تا0/5kg کاهش یابد. لجن باید تصفیه و تثبیت شود تا تجمع مواد سمی(همچون بنزن و سرب) در مایع زهکشی شده، به مقدار قابل قبولی، مثلاً زیر0/05 میلی گرم در کیلوگرم، کاهش یابد.
    

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

مزایای بیوپلیمر

مزایای بیوپلیمر

پلیمر های متداول امروزی از نفت خام ساخته می شوند که با توجه به محدود بودن منابع نفتی باید به تدریج با بیوپلیمر ها که از منابع تجدید شونده ساخته می شوند، جانشین شوند. بیوپلیمر از نظر بیوشیمی دان ها عبارت است از ماکرومولکول های بیولوژی که از تعداد زیادی زیر واحد کوچک و شبیه به هم که با اتصال کووالانسی به هم متصل شده اند ویک زنجیره طولانی را ایجاد می کنند، ساخته شده اند. پلیمر های متداول امروزی از نفت خام ساخته می شوند که با توجه به محدود بودن منابع نفتی باید به تدریج با بیوپلیمر ها که از منابع تجدید شونده ساخته می شوند، جانشین شوند. بیوپلیمر از نظر بیوشیمی دان ها عبارت است از ماکرومولکول های بیولوژی که از تعداد زیادی زیر واحد کوچک و شبیه به هم که با اتصال کووالانسی به هم متصل شده اند ویک زنجیره طولانی را ایجاد می کنند، ساخته شده اند.  در روند طبیعی، بیوپلیمر ها و یا همان ماکرومولکول ها، ترکیبات داخل سلولی هستند که قابلیت زنده ماندن را به ارگانیسم در شرایط سخت محیطی می دهند.مواد بیوپلیمری در شکل های گوناگونی توسعه یافته اند؛ بنابراین ظرفیت استفاده در صنایع گوناگون را دارند. توسعه مواد بیوپلیمری به چنددلیل اهمیت دارد. اول این که این مواد بر خلاف پلیمر های امروزی که از مواد نفتی به دست می آیند، به محیط زیست برگشت پذیر هستند؛ بنابراین موادآلوده کننده محیط زیست به شمار نمی آیند. در این خصوص مواد بیوپلیمری در ساخت پلاستیک ها به دو صورت استفاده قرار می شوند.  اول استفاده از پلاستیک هایی که درآنها یک ماده تخریب پذیر(مانند نشاسته) به یک پلاستیک متداول (مانندپلی اتیلن) اضافه می شود، درنتیجه این ماده به افزایش سرعت تخریب پلاستیک کمک می کند. این مواد چند سالی هست که وارد بازار شده اند و با آن که کمک زیادی به کاهش زباله های پلاستیکی کرده اند، اما به دلیل این که در آنها از همان پلاستیک های متداول تخریب ناپذیر استفاده می شود و استفاده از مقدار زیادی مواد تخریب پذیر در پلاستیک ویژگی آن را تضعیف می کند، موقعیت چندان محکمی ندارند. دوم استفاده از پلاستیک های تخریب پذیر ذاتی است که به دلیل ساختمان شیمیایی خاص به وسیله باکتری ها، آب یا آنزیم ها در طبیعت تخریب می شوند و خیلی سریع تر از نوع اول به محیط زیست بر می گردند، دردرجه دوم اهمیت مواد بیوپلیمری به وسیله موجودات زنده ساخته می شوند و در نتیجه در چرخه ساخت و تجزیه مواد بیولوژیک قرار می گیرند، پس هیچ گاه منابع آن محدود و تمام شدنی نیست، در حالی که مواد پلیمری و پلاستیکی امروزی از سوخت های فسیلی ساخته می شود که منابع آن محدود و تمام شدنی است. هر چند این منابع در حال حاضر و به ویژه در کشور ما به وفور یافت می شوند، ولی روزی تمام خواهند شد. سومین مزیت بیوپلیمر ها، اقتصادی بودن این مواد است، زیرا تولید بیوپلیمر نیاز زیادی به کارخانه و صنعت پیشرفته ندارد و با حداقل امکانات می توان به تولید آن مبادرت ورزید. همچنین قیمت بالای نفت خام، کشور ها را به سوی استفاده از این مواد سوق داده است. هر چند امروزه برای کاربردهای بسیار خاص مانند نخ بخیه جراحی(نخ بخیه حل شونده) به کار می روند، ولی دیری نخواهد پایید که به استفاده گسترده از این پلیمر ها توجه خواهد شد. سه گروه از موجودات زنده می توانند بیوپلیمرها را تولید کنند که عبارتند از:گیاهان، جانوران و میکروارگانیسم ها که از این میان گیاهان و میکروارگانیسم ها اهمیت بیشتری دارند. گیاهان تولیدکننده بیشترین تحقیقات بیوپلیمری روی مهندسی ژنتیک گیاهان تولیدکننده فیبر مانند کتان، کنف و ... متمرکز شده است. به عبارت دیگر، توسعه واکنش های مولکولی درون سلولی گیاهان که به تولید مواد بیوپلیمری منجر می شود، مورد توجه مهندسان ژنتیک و بیوتکنولوژی قرار گرفته است. مواد بیوپلیمری که در سلول های گیاهی ساخته می شود، بیشتر از جنس پلی هیدروکسی بوتیرات (PHB) است. این ماده از نظر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی بسیار شبیه پلی پروپیلن حاصل از مواد نفتی است. امروزه با همسانه سازی کردن ژن تولید کننده پلیمر پلی هیدروکسی بوتیرات در گیاهان معمولی که قابلیت تولید بیوپلیمر را ندارند، توانسته اند این محصول پلیمری را به طور انبوه تولید کنند. گیاهان، نیشکر، یونجه، درخت خردل و ذرت برای تولید این بیوپلیمر از طریق مهندسی ژنتیک انتخاب شده اند که ژن تولید کننده این پلیمر به داخل ژنوم این گیاهان وارد می شود و گیاه یادشده را به ساختن بیوپلیمر پلی هیدروکسی بوتیرات قادرمی سازد. ارگانیه های تولیدکننده بیوپلیمر ها درحدود ۸۰ سال قبل برای نخستین بار بیوپلیمر پلی هیدروکسی بوتیرات از باکتری باسیلوس مگاتریوم جدا سازی شد. ازآن پس دانشمندان بیوپلیمر به دنبال یافتن راه هایی هستند که تولیدات بیوپلیمری باکتریایی را توسعه دهند و به صورت تجاری درآورند. بیوپلیمر هایی که سلول های باکتریایی قادر به تولید آن هستند و از آنها جداسازی شده اند، عبارتند از: پلی هیدروکسی آلکانوات (PHA)، پلی لاکتیک اسید (PLA) و پلی هیدروکسی بوتیرات (PHA). این بیوپلیمر ها از نظر خصوصیات فیزیکی به پلیمر های پلی استیلن و پلی پروپیلن شبیه هستند. بیوپلیمر های میکروبی در طبیعت به عنوان ترکیبات داخل سلولی میکروب ها یافت می شوند و بیشتر زمانی که باکتری ها در شرایط نامساعد محیطی قرار می گیرند، اقدام به تولید این مواد می کنند. این مواد در حالت طبیعی به عنوان یک منبع انرژی راحت و در دسترس عمل می کنند.  همچنین هنگامی که محیط اطراف باکتری غنی از کربن باشد و از نظر دیگر مواد غذایی مورد استفاده باکتری دچار کمبود باشد، باکتری اقدام به ساخت بیوپلیمر های یادشده می کند. باکتری ها برای ساختن بیوپلیمر های PHA و PHB از واکنش های تخمیری استفاده می کنند که در این واکنش ها نیز ازمواد خام گوناگونی استفاده می شود. PHB به وسیله یک باکتری به نام استافیلوکوکوس اپیدرمیس ساخته می شود که روی تفاله های حاصل از واکنش های روغن گیری دانه های کنجد رشد می کند و این بیوپلیمر را می سازد.  PHB در درون سیتوپلاسم باکتری به صورت دانه های ذخیره ای (اینکلوژن بادی) ذخیره می شود که این مواد را به وسیله سانتریفیوژ و واکنش های شست وشوی چند مرحله ای می توان استخراج و خالص سازی و ازآن استفاده کرد.در یک نتیجه گیری کلی در مورد استفاده از بیوپلیمر ها به جای پلاستیک ها و پلیمر های نفتی می توان گفت که با توجه به ماهیت و خصوصیات بیوپلیمر ها که مواد تجدید شونده و قابل برگشت به محیط زیست و یا به عبارتی دوست محیط زیست هستند، استفاده از آنها کاری معقول و اقتصادی خواهد بود. از سوی دیگر، با توجه به قیمت بالای نفت خام و محدود بودن منابع آن، استفاده از آن برای تولید مواد پلاستیکی که هم آلوده کننده محیط زیست است و هم در جامعه ما ارزش چندانی ندارد، کاری غیر اقتصادی است. پس امید می رود با توجه به سرعت روز افزون علم در زمینه مواد بیوپلیمری در بیشتر کشورها، درکشور ما نیز به این مقوله توجه بیشتری شود و با جانشین کردن مواد بیوپلیمری با پلیمر های نفتی، طلای سیاه را برای آیندگان به میراث بگذاریم.

شیمی محیط زیست

دید کلی

شیمی در محیط زیست ما نقش اساسی دارد. در واقع در بین مردم متداول است که بیشتر مسائل آلودگی جاری را به گردن مواد شیمیایی سنتزی و پدید آورندگان آنها بیاندازند. اما این نکته ناگفته می‌ماند که بیشتر مسائل زیست محیطی ، قرنها و دهه‌های گذشته ، مانند آلودگی میکروبی آب آشامیدنی ، تنها زمانی برطرف شدند که روشهای علمی بطور کلی و شیمی بطور اخص در مورد آنها بکار گرفته شد. افزایش شگفت‌ انگیز عمر انسان و بهبود کیفیت زندگی در دهه‌های اخیر به مقدار زیاد به علت پیشرفت شیمی و پدید آمدن مواد شیمیایی جدید بوده است.

محصولات فرعی اجسامی که برای بهتر شدن سلامتی و بالا رفتن استاندارد زندگی ما بکار گرفته شده‌اند، در مواردی بوسیله تنزل دادن سلامتی ما و همچنین سلامتی گیاهان و حیوانات ، همچون ش

مواد شیمیایی و نظرات دانشمندان

تا به حال در بین دانشمندان در این باره که آیا آلودگی بوسیله مواد شیمیایی در سطح کم بر روی سلامتی انسانها یا سایر موجودات زنده اثر مضر و نامطلوب دارد، اتفاق نظر نیست. بعضی از دانشمندان ، خطر هر گونه اثرهای زیان آوری را به علت تاثیر مواد شیمیایی سنتزی (بویژه موادی که در ایجاد سرطان دخالت دارند) بطور کامل رد می‌کنند. این مواد به غلظتهای خیلی بیشتر اجسام سمی طبیعی مانند آفت کشهایی که بوسیله گیاهان تولید می‌شود و ما در معرض آنها قرار داریم، اشاره می‌کنند. در انتهای دیگر این طیف ، دانشمندانی هستند که معتقدند مواد شیمیایی در محیط زیست نقش عمده‌ای در شروع انواع معینی از سرطانها و نواقص در انسانها و حیات وحش دارند.

مواد شیمیایی سمی و نوزادان

نگرانی جامعه ، با توجه به وجود مواد شیمیایی در محیط زیست معمولا مربوط به قابلیت آنها در ایجاد سرطان است. اما پژوهشگران کار خود را صرفا روی اثرهای سرطانزایی احتمالی متمرکز نمی‌کنند. دانشمندان به این موضوع پی برده‌اند که در مسائل مربوط به تولید مثل ، از جمله مسائلی که به نقص جنین می‌انجامد، در حیوانات آزمایشگاهی که در معرض غلظتهای زیاد مواد شیمیایی زیست محیطی قرار می‌گیرند به همان اندازه مشخص کننده است.

اخیرا برای پی بردن به اینکه آیا افرادی که مدتهای طولانی در معرض همان نوع مواد شیمیایی بوده‌اند، البته در سطوح کمتر ، نیز با خطر مشکلات تولید مثلی روبه رو هستند یا نه ، کارهای پژوهشی انجام شده است. برای آشکار ساختن اثرهای نسبتا ظریفی که احتمال می‌رود در انسانها رخ بدهد، لازم است جمعیتی پیدا کنیم و مورد بررسی قرار دهیم موقعیت جغرافیایی ، نوع کار ، یا رژیم غذایی آنها ممکن است این افراد را در معرض بیش از مقادیر میانگین از مواد شیمیایی مورد نظر قرار داده باشد.

راههای جلوگیری از آلودگی

این نکته روشن است که احتمالا سلامتی و رفاه انسانها از راههای ظریف اما موثری بوسیله غلظتهای کم از مواد شیمیایی در محیط زیست ما تحت تاثیر قرار می‌گیرد. از نظر تاریخی بطور ضمنی یا به طور صریح اینطور فرض شده بود که مواد شیمیایی منتشر شده در محیط زیست بوسیله طبیعت تحلیل خواهند رفت. اما امروزه می‌دانیم که چنین نیست. بسیاری از مواد پلیمری که امروزه در جامعه و صنعت تولید می‌شوند قرنها قابل تجزیه و بازگشت به چرخه طبیعی نیستند.

راهبرد اولیه این بود اغلب بوسیله جمع آوری و دور ریختن توده‌های زیادی از این مواد ، پیش از اینکه در محیط زیست پخش شوند، از رها شدن آنها جلوگیری شود. پس از جمع آوری ، آنها را به صورت اجسام جامد درمی‌آورند و در زمینهای بایر می‌ریزند. یک اشکال این قبیل راهبردها این است که آلاینده‌ها معمولا در این فرآیند منهدم نمی‌شوند بلکه صرفا به صورت مطلوب‌تری درمی‌آیند یا اینکه در محیط متفاوتی رسوب داده می‌شوند. راهبرد شیمی سبز که اکنون جای راه حل بالا را می‌گیرد، تجدید نظر در فرمول ‌بندی راههایی است که در سنتز مواد شیمیایی در درجه اول محصولات فرعی سمی تولید نشوند.

قلمروهای شیمی زیست

موضوع شیمی محیط زیست هم شامل اجسام و فرآیندهای طبیعی است که در یک محیط زیست پاکیزه حائز اهمیتند و هم اینکه مسائل آلودگی قابل ملاحظه‌ای را که مبنای شیمیایی دارند، دربرمی‌گیرد. اگر چه طبیعت اکثرا موضوعهای مورد بحث به گونه‌ای است که بیش از یک محیط فیزیکی یا یک ترکیب را دربرمی‌گیرند، اما مطالب مورد بحث شیمی محیط زیست به اینگونه طبقه بندی کلی می‌شوند:

• شیمی اتمسفر
• مواد شیمیایی آلی سمی
• شیمی آب ، از جمله فلزات سنگین و نقش خاکها و رسوبها
• منابع سوخت و انرژی ، از جمله انرژی هسته‌ای
  

مسائل محیط زیستی بطور کلی ناشی از افزایش جمعیت دنیاست افزون بر این بسیاری از مسائل زیست محیطی وجود دارند که مورد بحث شیمی محیط زیست نیستند، زیرا این مسائل عمدتا منشا شیمیایی ندارندبهی ما را دنبال می‌کنند. بطور خلاصه ، غلبه ما بر آلودگی گسترده زیست شناختی و بالا بردن استانداردهای سلامتی و ثروت مادی در کشورهای توسعه یافته به قیمت آلودگی شیمیایی گسترده کره زمین در سطح کم تمام شده است.

تماس روزانه با آلاینده های سمی

 

دید کلی

قوانین محیط زیست ، کیفیت هوای محیط باز را بهبود بخشیده است. اما به مشکلات فضای بسته توجه زیادی نشده است. تصور کنید قاتلی آزاد است، کسی که به قربانیان خود شلیک می‌کند و می‌گریزد. بدون شک بررسی‌های پلیس با مشاده صحنه جنایت و جستجوی دقیق نشانه و سرنخ همراه است. آنها از جسد عکس می‌گیرند، انگشت نگاری می‌کنند و از شهود بازجویی می‌کنند. گلوله ، آزمایش می‌شود. سپس فرد مسئول ، این اطلاعات را برای تشخیص دقیق آنکه چه کسی مجرم است، بکار می‌برد.

اما در نظر بگیرید که پلیس روش دیگری اتخاذ کند. چه خواهد شد اگر آنها تصمیم بگیرند با آزمودن تمام سلاحهایی که اخیرا آتش شده‌اند، شروع کنند؟ مطمئنا اسلحه مورد نظر یکی از همین سلاحهاست و آنها درست می‌گویند، حتی ممکن است موفق به شناسایی قاتل بشوند، اما پیش از آن باید برای آزمودن سریع همه سلاحهای گرمی که در درست مامورات قانون ، سربازان و شکارچیان کبک است، انرژی فراوانی صرف کنند. در دنیایی با منابع نامحدود ، احتمالا آنها پیش از آنکه به پیدا کردن مقصر نزدیک شوند، وقت و پول بسیاری را هدر می‌دهند.

در کمال تعجب ، اداراتی که مسئولیت حفاظت از عموم مردم را در برابر آلاینده های سمی به عهده دارند، از شیوه دوم تبعیت می‌کنند. غالب قوانین زیست محیطی تنها مقدار ضایعاتی را که بالقوه خطرناکند، در آب و هوا کنترل می‌کنند، نه میزان تماس واقعی مردم با این آلاینده را.

تمرکزبه نشر به جای تماس واقعی

تمرکز بیشتر به نشر به جای تماس ، اساسا این واقعیت را که مواد سمی تنها در صورتی که به بدن برسند، برای سلامتی مشکل ایجاد می‌کنند، نادیده می‌گیرد.

این غفلت تا حدودی قابل درک است. برای مدتهای مدید ، اطلاعات کمی درباره میزان تماس بیشتر شهروندان در معرض آلودگی‌هایی که تحت پوشش مقررات ملی است، وجود داشت. قانون گذاری به ندرت عده افرادی را که آلاینده ای خاص بر آنها اثر می‌گذارد و شدت تاثیر یا منابع خاص ماده شیمیایی مضر را با قطعیت می‌شناختند. در نتیجه مقامهای مسئول غالبا روی محدود ساختن منابع آشکار ، مثل خودروها و کارخانه‌ها ، متمرکز شدند و در شناسایی و تعیین بسیاری از منابع مهم که کمتر آشکارند، با شکست مواجه شدند.

خوشبختانه ، دانش ارزیابی میزان تماس افراد با مواد سمی پیشرفت کرده است. دانشمندان بویژه ، دستگاههای تجزیه‌ای بسیار حساس و ابزارهای نمایشگر قابل حمل را ابداع کرده‌اند. پژوهشگران این تجهیزات را در مقیاس بزرگ بکار برده‌اند تا نشان دهند که افراد در کجا و چگونه در معرض مواد شیمیایی بالقوه خطرناک واقع می‌شوند.

<>

تماس شخصی

در سال 1980، اولین تلاش جدی برای برآورد تماس روزمره عموم مردم در معرض مواد سمی آغاز شد. این برنامه ، ابتدا به وسیله پژوهشگاه تری انگل در کارولینای شمالی و سایر سازمانهای پژوهشی پیمانکار انجام گرفت و سپس توسعه یافت و تا حدود بیست و چهار برنامه مطالعاتی را در 14 ایالت امریکا در برگرفت. پژوهشگران تحت حمایت بخش خصوصی با استفاده از همان روشها در ایالت پانزدهم (آلاسکا) و در یک استان کانادا ، مطالعات مشابهی انجام دادند.

در اغلب این بررسی‌ها ، دستگاههای نمایشگر بکار می‌رفت. این دستگاهها آن‌قدر سبک و کوچک بود که افراد می‌توانستند ضمن انجام فعالیتهای معمول خود ، آن را حمل کنند. این ابزارها نشان داد که چه آلودگی‌هایی و به چه مقدار در نزدیکی افراد وجود دارد. در پاره ای موارد ، پژوهشگران ، اندازه‌گیریهایی روی غذا و آب مصرفی نیز انجام دادند. آنها ، در مواردی ، مقدار آلاینده های مختلف خون را روی نمونه‌های تنفسی تعیین کردند.

این مطالعات ، فراوانی ترکیبات آلی فرار ، منوکسید کربن ، آفت‌کشها یا ذرات خطرناک را در زندگی روزمره بیش از 3000 نفر آزمود. این افراد در واقع به‌عنوان نماینده جمعیتی بودند که در نواحی شهری و حومه آمریکای شمالی زندگی می‌کردند. نمونه‌ها با جزئیات کافی تجزیه شیمیایی شدند تا مواد شیمیایی که افراد هر روزه در معرض آن هستند، مشخص شود.

بیشتر در این بررسی‌ها ، ترکیبات فرار بویژه برای بررسی حدود 30 ماده شیمیایی مختلف که بسیاری از آنها عوامل شناخته شده سرطان در انسان و جانوران‌اند، آزمایش شد.

نتایج تحقیقات

اینکه تماسهایی که اغلب مردم با این مواد دارند، خطر بزرگی برای سلامتی آنها دارد یا خیر روشن نیست، زیرا تخمین حداقل مقدار لازم هر ترکیب برای آنکه باعث بیماری شود بسیار سخت است. هنوز هم نتایج مطالعات گیج کننده است: تماس اغلب شهروندان با آلاینده هایی که بالقوه سمی‌اند، در محیطهای بسته اساسا پاکیزه تصور می‌شوند، مثل منازل ، ادارات و خودروها و نه محیطهای باز ، خیلی محتمل است.

قرار گرفتن در معرض آلودگی در محیطهایی که معمولا مورد توجه قوانین زیست محیطی‌اند مثلا کارخانجات یا صنایع محلی در مقایسه قابل صرف نظر کردن است. حتی در شهرهای بایون و الیزابت در نیوجرسی که در آنها واحدهای فراورش شیمیایی زیادی وجود دارد، ثابت شده است که مقدار ترکیب آلی فرار در فضای بسته از فضای باز بیشتر است. مشخص شده است که منابع اصلی معمولا محصولات مصرفی‌ ، از خوشبوکننده‌های هوا ، پاک‌کننده‌ها و انواع مصالح ساختمانی‌اند.

معضل آلودگی به بنزن در محیطهای بسته

آیا اقلامی که هرروزه بشر با خوشحالی وارد منازل خود می کند، بیش از آلودگی‌های صنعتی برای سلامتی او مضرند، حتی در مورد اجتماعاتی که در محاصره واحدهای صنعتی هستند؟ پاسخ خیلی کوتاه ، بلی است. مثلا بنزن که غلظت زیاد آن در بدن ایجاد لوسمی (سرطان خون) می‌کند، در بنزین و بعضی محصولات خانگی وجود دارد. همچنین ، این ماده یکی از حدود 4000 ماده شیمایی است که در دود دخانیات یافت می‌شود، بنابراین زندگی با یک نفر سیگاری ، فرد را به مقدار زیاد در معرض بنزن قرار می‌دهد.

در سال 1985، پژوهشگران همه شواهد موجود را درباره آنکه چگونه چند صد نفر که در 5 ایالت مختلف بودند در معرض این ترکیب قرار گرفتند، جمع بندی کردند. ایشان دریافتند میانگین غلظت بنزنی که این افراد تنفس کرده بودند، نزدیک به سه برابر میزان آن در فضای باز بود. طبق محاسبات نزدیک به 45 درصد از کل تماس جمعیت آمریکا با بنزن ، از سیگار (یا تنفس دود سیگار دیگران) ، 36 درصد از تنفس بنزین یا مصرف انواع محصولات متداول (مثل چسب) و 16 درصد از سایر منابع خانگی (نظیر رنگها یا بنزین ذخیره شده در زیرزمینها یا توقفگاهها) ناشی می‌شود و تنها 3 درصد از میانگین میزان تماس افراد به آلودگی صنعتی نسبت داده می‌شود.

قانونگذاران به بیراهه می روند.

در مقابل ، قانونگذاری معمولا تنها به مقدار کل بنزنی که در محیط عمومی رها می‌شود، توجه می‌کنند که بیشترین سهم را در آن ، خودروها (82 درصد) ، صنعت (14 درصد) و منابع خانگی (3 درصد) دارند. سیگار تنها 1/0 درصد کل را شامل می‌شود. پژوهشگران نشان دادند که با قطع کامل نشر بنزن از واحدهای صنعتی این مشکل ابدا حل نمی‌شود. در حالی‌که کاهش متوسط دود سیگار ( کوچکترین منبع بنزن در جو ) به میزان قابل ملاحظه‌ای احتمال بیماری‌های ناشی از بنزن را کم می‌کند.

<>

سایر منابع عمده آلوده کننده

بسیاری دیگر از ترکیبات آلی فرار که در غلظتهای زیاد خیلی سمی‌اند، در محیطهای بسته فراوانتر از محیطهای بازند. مثلا تتراکلرو اتیلن (موسوم به پرکلرو اتیلن یا پرک) که مشخص شده عامل سرطان حیوانات آزمایشگاهی است، در خشک شویی‌ها مصرف می‌شود. بنابراین وقتی مردم در ساختمانی که امکانات دارد، زندگی می‌کنند، لباسهایی را که اخیرا خشک‌شویی شده است، می‌پوشند یا لباسهای حاوی این ماده شیمیایی را در کمد خویش نگه می‌دارند، بیشترین حد تماس اتفاق می‌افتد.

مواد ضد بید ، ضدعفونی کننده‌های توالتها و بوگیرها منابع اصلی تماس با پارادی‌کلرو بنزن‌اند که در جانوران باعث سرطان میشود. مطالعات متافقا" نشان داده است که تقریبا همه تماس با پارادی‌کلرو بنزن از منبع داخل منزل ناشی می‌شود نه از نشر صنعتی یا زباله‌های مضر.

راههای پیشگیری از تماس

با آنکه تخمین خطرهای سلامتی با قطعیت همراه نیست، روشن است که تماس کمتر با ترکیبات فرار سمی بهتر است، اغلب مردم می‌توانند با اجتناب از محصولاتی که حاوی چنین آلودگیهایی‌اند، تماس با مواد بالقوه مضر را محدود کنند. اما اجتناب از سایر بخارهای مضر مشکل است. مثلا ، منابع اصلی تماس با کلروفرم (که گازی است نگران کننده ، زیرا در حیواناتی که در معرض غلظت زیاد آن قرار می‌گیرند سرطان ایجاد می‌کند) دوش آب ، آب جوش و مواد شوینده لباسهاست.

این ماده از کلری که برای تصفیه منابع آبی مصرف می‌شود، تشکیل می‌گردد. از آنجا که مردم ملزم به استفاده از آب لوله‌کشی هستند، تنها راه به حداقل رساندن تماس با کلروفرم ، نوشیدن آب بطری (یا آب شیر که از یک صافی زغالی مرغوب رد شده باشد) و بهبود تهویه در حمام و لباسشویی‌هاست.

پیشگیری از تماس با منوکسید کربن

جریان هوای خوب نیز می‌تواند به کاهش تماس با منوکسید کربن کمک کند. منوکسید کربن ، محصول احتراقی ناقص است، اکسیژن خون را کاهش می‌دهد و تنفس مقادیری از آن که معمولا در محیطهای بسته وجود دارد، بویژه برای افرادی که ناراحتی قلبی دارند، مضر است. با آنکه مطالعات انجام گرفته در اوایل دهه 1980 نشان می‌داد که مقدار کربن منوکسید در افراد درون وسایط نقلیه موتوری یا نزدیک به آنها به شدت افزایش می‌یابد، سایر تحقیقات نشان داد که لوازم خانگی ، مثل بخاری‌های گازی با عملکرد ضعیف ، کباب‌پزها و کوره‌ها نیز می‌توانند باعث شرایط بسیار ناسالم- حتی مرگ - شوند.

خوشبختانه ، در آمریکا ، هماهنگ با کاهش مقدار نشر کربن منوکسید از خودروها که طبق قوانین فدرال انجام گرفت، مقدار آن در محیطهای باز نیز رو به کاهش گذاشت. پیشرفت بیش از این مشکل خواهد بود. زیرا در مجموع مردم آمریکا هم‌اکنون در محیطهای بسته بیش از محیطهای باز در معرض کربن منوکسید قرار دارند.

خطر ذرات معلق

نگرانی زیست محیطی دیگری که در محیطهای بسته بیشتر است، خطر ذرات معلق در هواست. در یک بررسی ، پژوهشگران نمایشگرهای کوچکی را برای جمع آوری ذرات داخل و اطراف 178 منزل واقع در کنار رودخانه کالیف بکار بردند. نتایج نشان داد که ذرات با قطر 10 میکرون یا کمتر وجود دارند که برای نفوذ در ریه به قدر کافی کوچکند.
در عین ناباوری ، تماس روزانه ، از آنچه که با توجه به اندازه گیری همزمان مقدار ذرات معلق در نمونه‌های هوا در محیطهای بسته و باز انتظار می‌رفت، حدود 60 درصد بیشتر بود.

حداقل بخشی از این افزایش تماس به آن دلیل است که افراد در هوا شناورند نیستند، بلکه ابر غبار حامل ذرات محیط اطراف خود را ضمن حرکت جابه جا می‌کنند. این پژوهشگران نشان دادند که اکثر این ذرات ریز بر اثر احتراق (مثل سیگار ، پخت و پز ، سوختن شمع یا آتش چوب) تشکیل می‌شوند. پیدا شدن چنین آلاینده‌هایی در محیطهای بسته مشکل آفرین است، زیرا مطالعات همه گیری شناسی اخیرا ارتباط افزایش غلظت ذرات ریز در محیطهای باز را با مرگ زودرس نشان داده است.

غلظت آفت کشها در محیطهای بسته

نتایج مطالعات آلاینده های محیطهای بسته که در اواخر دهه 1980 که در جکسون ویل و اسپرنیگ فیلد انجام گرفت، نگرانی بیشتری را موجب شد. بررسی کنندگان دریافته‌اند که در این دو محل ، غلظت آفت کشها در هوای محیطهای بسته دست کم 5 برابر (نوعا 10 برابر یا بیشتر) از هوای باز بیشتر است و این حشره کشهایی را شامل می‌شود که مصرف آنها تنها در محیطهای باز مورد تایید است.

مواد شیمیایی که در پی ساختمان این منازل علیه موریانه‌ها بکار رفته بود، به درون منازل راه یافته بود. این مواد سمی ممکن است از طریق کفش افراد یا از طریق خاک به شکل گاز وارد خانه‌ها شده باشد. کلردان (در سال 1988 از فهرست محصولات مصرفی در منازل حذف شد) و سایر آفت کشها که هوای بسته را آلوده می‌کنند، بیش از آنچه که در مواد غذایی یافت می‌شوند، باعث تماس می‌شوند.

بعلاوه ، گاهی مردم ، آفت کشهای نامناسب را مستقیما روی سطوح محیطهای بسته بکار می‌برند، بدون آنکه بدانند خودشان را تا حد زیادی در معرض آنها قرار می‌دهند. حتی خانه‌دارهای روشنفکر نیز غالبا بکار بردن مواد شیمیایی را خطرناک نمی‌دانند. آفت کشها که در محیط باز طی چند روز تخریب می‌شوند، ممکن است در قالبها که آنها را از تخریب به وسیله نور خورشید و باکتریها محافظت می‌کنند، سالها باقی بمانند. این پایداری را می‌توان با اندازه گیری آفت کش د.د.ت (دی کلرودی فنیل تری کلرواتان) که در سال 1972 بدلیل سمی بودن ، مصرف آن در آمریکا ممنوع شد، نشان داد.

در بیش از نصف خانه هایی که بررسی شد، غلظت هفت ترکیب آلی سمی موسوم به هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقه‌ای (ترکیباتی که از احتراق ناقص حاصل شده و باعث سرطان در جانوران شده و تصور می‌شود که در انسان نیز سرطان بوجود می‌آورد)، بیش از مقدار مجاز در خاک نواحی پرجمعیت مسکونی بوده است.

انسان کوچک ، مشکلات بزرگ

آفت کشها و ترکیبات آلی فرار که در محیطهای بسته وجود دارند، هر ساله باعث 300 مورد سرطان در آمریکا می‌شوند، این مواد برای افراد غیر سیگاری به اندازه رادون (گاز پرتوزا طبیعی که از طریق پی وارد بسیاری از منازل می‌شود) یا دود غیر مستفیم سیگار تهدید کننده‌اند. غبار سمی منازل بخصوص برای بچه‌های کوچک که کف خانه بازی می‌کنند، روی قالی‌ها می‌خزند و مرتبا دستها را در دهان قرار می‌دهند، خطرناک است.

کودکان بسیار مستعدند، اندامهای در حال رشد آنها بیشتر آماده آسیب دیدگی است، آنها کسر کوچکی از وزن بدن بزرگسالان را دارند و ممکن است 5 برابر بیشتر از آنها غبار ببلعند، بطور متوسط 100 میلی گرم در روز.

<>

تخمین تقریبی میزان آلودگی

قبل از سال 1990، زمانی که سازمان حفاظت از محیط زیست و وزارت مسکن و شهرسازی آمریکا روشهای استاندارد را برای نمونه‌برداری غبار قالیها ، مبلمان و سایر سطوح تبیین کردند، برآورد کمی خطر موجود برای بچه ها مشکل بود. با این حال از آنوقت روشهای بهبود یافته به دانشمندان این امکان را دادند تا بیانی واقعی از میزان تماس ارائه کنند. مثلا ما هم اکنون قادریم تخمین بزنیم که هر کودک شهری بطور متوسط روزانه 110 نانوگرم بنزوپیرن ، سمی‌ترین هیدروکربن آروماتیک چند حلقه‌ای را می‌بلعد.

اگر چه به سختی می‌توان با قطعیت گفت گه این مقدار چه اندازه احتمال ابتلای طفل به سرطان را در بعضی از نقاط بدن افزایش می‌دهد، ولی این مقدار هشدار دهنده بوده و با آنچه کودک می‌تواند از کشیدن سه نخ سیار بدست آورد، معادل است.

همچنین تحقیقات نشان داد که غبار خانگی برای بچه‌ها منبع اصلی تماس با کادمیم ، سرب و سایر فلزات سنگین و همچنین پلی‌کلرو بی‌فنیلها و سایر آلاینده های آلی پایدار است. قالی‌ها بیش از همه مشکل آفرینند، زیرا حتی اگر مرتب به روش متداول با جاروبرقی تمیز شوند، باز هم در عمقشان ترکیبات سمی (و همچنین باکتریهای خطرناک و حساسیت آورهای مولد آسم) عمل می‌کنند. قالبهای با پرز و موی بلند مشکلاتی بیش از قالبهای صاف دارند، کیفهایی که با چوب ، کاشی با مکالئوم پوشیده می‌شوند، بسیار آسان تمیز می‌شوند و مناسبند.

مقابله

بیرون آوردن کفش از پا ، پیش از ورود ، حتی بیش از پاک کردن کفش در کاهش مقدار آلاینده های سمی محیط داخل که محیط بیشتر منازل را آلوده می‌کند (مثل سرب رنگهای کنده شده و آفت کشهای خاک اطراف پی ساختمان) موثر است. افراد می‌توانند با اعمال این نکات برای جلوگیری از ورود غبار و بکار بردن جاروبرقی‌های موثر (انواعی که به برسهای گردان مجهزند و ترجیحا مجهز به حسگرهای غبار) ، مقدار سرب و بسیاری از مواد سمی دیگر را در قالی‌هایشان تا یکدهم (یا ، در بعضی موارد ، یک صدم) کاهش دهند.

ناآگاهی

بدبختانه بیشتر مردم از حضور همیشگی آلودگی‌ها در فضای بسته و روشهای کاهش آن بی‌اطلاع اند. روش ابتکاری انجمن ریه آمریکا در پیدا کردن راه چاره آن است که داوطلبان آموزش دیده را به منازل بفرستد تا از منازل بازدید و به ساکنان آن در محدود ساختن خطرهای زیست محیطی خانگی ، کمک کنند.

مشکل با قانون

هم‌اکنون یافته‌های فراوانی از مطالعات چند جانبه درباره ‌تماس روزانه مردم در اختیار است و همگی به یک نتیجه گیری اشاره می‌کنند که همان آلاینده های تحت پوشش قوانین زیست محیطی در فضای باز ، معمولا به میزان بیشتر در عموم اماکن مسکونی وجود دارند. این موقعیت ، دست کم تا حدودی نتیجه تلاش سه دهه اخیر در کنترل نشر از خودروها و صنایع در بهبود کیفیت هوای محیط باز بوده است.

از بین صدها آلاینده هوا که تحت کنترل قوانین جاری قرار دارند، تنها اوزون و گوگرد دی‌کسید در محیط باز بیشترند. بنابراین عجیب است که هنوز توجه بیشتری به آلودگی‌های محیط بسته که تشخیص منابع اصلی آن مشکل نیست، معطوف نشده است. در واقع ، آنها درست زیر دماغ مردمند: ضدبیدها ، آفت کشها ، حلالها ، بوبرها ، پاک کننده ها ، لباسهای خشک شویی شده ، قالبهای غبار آلوده رنگ ، نئوپان ، چسبها و دود ناشی از پخت و پز و گرمایش تنها بعضی از این مواردند.

برنامه بهداشت شیمیایی آزمایشگاه

برنامه بهداشت شیمیایی آزمایشگاه