شیمی دنیای شگفت انگیزشیمی آلی

[atena.vd]

⚗ محلول سازی

در شیمی شاید اولین نیاز در بحث آزمایشگاه های اندازه گیری و شناسایی کمی و کیفی محلول سازی باشد. یک شیمی دان باید قادر باشد محلولها با غلظتهای مشخص در ظروف مخصوص تهیه و ارائه دهد بنابراین لازم است با اصول اولیه این کار و تعاریف آشنا باشد.

تعاریف
محلول:محلول ها مخلوط های همگن اند،محلول ها را اغلب براساس حالت فیزیکی آنها طبقه بندی میکنند:محلول های جامد،مایع وگاز
حلال:معمولا جزئی از یک محلول راکه ازلحاظ مقدار بیش از اجزای دیگر است حلال نامند. البته کاربرد این واژه اختیاری است ودقت چندانی ندارد.در توصیف محلول های گازی کاربرد واژه ی حلال وحل شونده کاربرد چندانی ندارد.
حل شونده:معمولا جزئی از محلول راکه از لحاظ مقداراز اجزای دیگر کمتر است حل شونده می نامند.
غلظت:مقدار ماده ی حل شده درمقدار مشخصی حلال یامحلول را گویند.
انحلال پذیری:بیشترین مقدار ازیک ماده که در مقدارمعینی حلال حل می شودوسیستم پایداری به وجود می آورد.

روش ساخت محلول با غلظت معین
بسیاری از واکنش‌های شیمیایی تنها در محیط آبی قابل انجام هستند و برخی دیگر در محیط آبی به‌تر انجام می‌شوند و در نتیجه باید اجزای واکنش در آب یا حلال دیگری حل شود. دلیل این امر جنبش مولکول‌های مایعات و تراکم خوب آن است که باعث می‌شود احتمال برخورد مولکول‌های دخیل در واکنش زیاد شود و واکنش به‌تر و سریع‌تر انجام شود.

محلول‌سازی شامل حل‌شدن یک ماده‌ی حل‌شونده (جامد، مایع، گ*از) در یک مایع حلال است. حلال می‌تواند آب یا هر مایع دیگری باشد که قابلیت حل‌کردن حل‌شونده را داشته باشد. برای انجام آزمایش‌های علمی لازم است مقدار دقیق حل‌شونده در حلال معلوم باشد. تیترسنجی، واکنش‌های خنثی‌سازی و واکنش‌های اکسیداسیون و احیا از جمله مواردی هستند که با محلول‌سازی سروکار دارند.

 

انجمن رمان نویسی دانلود رمان

[atena.vd]

پلی فنیلن سولفید

این ماده، بسپاری ترموپلاست است که دارای حلقه های آروماتیک پیوند خورده با سولفید می باشد. در برابر حرارت، اسید ها و بازها، کپک، مواد سفید کننده، نور خورشید و سایش از مقاومت بسیار خوبی برخوردار است، لذا به عنوان یک بسپار مهندسی شناخته می شود. پلی فنیلن سولفید را می توان در فرآیند قالب گیری و اکستروژن و ماشین کردن استفاده کرد.

حالت جامد خالص آن به رنگ سفید مات و قهوه ای روشن است. حد اکثر دمای سرویس این پلیمر ۲۱۸C یا ۴۲۴F است. در دمای پایین تر از ۲۰۰C یا ۳۹۲F دیده نشده که در حلالی حل شود. از این ماده در ساخت قهوه جوش ها، قطعات سشوار و فرهای مایکروویو، حامل های IC، رابط ها، فیلم و خازن، مدارهای چاپی، ساخت فیـلتـ*ـر، غشاء ها و واشر ، بسته بندی، ابزار جراحی، سینی های سرو غذا در بیمارستان و … استفاده می گردد.

نام ماده (فارسی): پلی فنیلن سولفید
نام ماده (انگلیسی): Polyphenylene sulfide
نام تجاری (فارسی): پی پی اس
نام تجاری (انگلیسی): PPS
سایر اسامی: پلی (پارا-فنیلن سولفاید)، poly (phenylene Mining)، Mining Polyphenylene ether، Poly (thiophenylene)

خواص فیزیکی و شیمیایی:
Glass transition temperature: 85C
Melting temperature: 285C
Molecular weight of repeat unit: 108.16 g/mol
Typical physical properties
Metric Density 1.35 – 2.26 g/cc
Water Absorption 0.0100 – 0.0500 %
Water Absorption at Saturation 0.0200 – 0.0300 %
Particle Mesh Size 35.0 – 60.0
Mesh Linear Mold Shrinkage 0.000200 – 0.0110 cm/cm
Linear Mold Shrinkage, Transverse 0.00300 – 0.0300 cm/cm
Melt Flow 75.0 – 5000 g/10 min
Ash 0.400 – 0.800 %
Mechanical Properties
Hardness, Rockwell R 120 – 126
Tensile Strength, Ultimate 14.5 – 159 MPa
Elongation at Break 0.700 – 30.0%
Modulus of Elasticity 2.24 – 31.0 GPa
Flexural Modulus 2.55 – 21.0 GPa
Flexural Yield Strength 51.7 – 296 MPa
Compressive Yield Strength 28.0 – 193
MPa Izod Impact, Unnotched 0.534 – 13.0 J/cm
Charpy Impact Unnotched 2.50 – 2.80 J/cm
Processing PropertiesMetric
Processing Temperature 288 – 340 C
Mold Temperature 121 – 177 C
Drying Temperature 121 – 150 C
Dry Time 3.00 – 6.00 hour
Injection Pressure 34.5 – 103 MPa

روشهای تولید:
ماده PPS را از واکنش سولفید سدیم با پارا دی کلرو بنزن تولید می کنند. این روش را در حدود سال ۱۹۷۰ هیل و ادموندز توسعه دادند. فرآیند تولید تجاری تولید PPS برند (Ryton) بوسیله دکتر واین هیل (H. Wayne Hill Jr.) و جیمز تی ادموندز (James T. Edmonds) در کمپانی فیلیپس پترولیوم توسعه یافته است.

از نرمال متیل پایرولیدون از آنجایی که در دمای بالا مورد نیاز برای سنتز پایدار بوده، جای حلال واکنش استفاده می شود. این حلال هم عامل سولفید کننده و هم واسطه اولیگومری را در خود حل می کند. مهمترین چالش در این فرآیند کنترل درجه پلیمریزاسیون است، که به میزان جزئی با میزان آب موجود در مخلوط واکنش کنترل می شود. این پلیمر با چرخش مذاب اکسترود شده و الیاف نخی تولید می شود.

اطلاعات ایمنی:
در حالت مذاب سبب سوختگی می شود. در صورت تماس با چشم سبب خارش می شود. در صورت تماس می بایست محل تماس را با آب سر و صابون شستشو داد. قابل احتراق بوده و در صورت احتراق گازهای منو اکسید کربن، دی اکسید کربن، اکسید سولفور و کربنیل سولفید منتشر می کند.

 

انجمن رمان نویسی دانلود رمان

[atena.vd]

کیک زرد اتمی

کیک زرد نامی است که به اکسید اورانیوم تغلیظ شده (با فرمول U3O8) داده شده است.

از کیک زرد برای تهیه اورانیوم غنی شده استفاده می‌شود. کیک زرد یا Yellow cake که به نام اورانیا (Urania) هم شناخته می‌شود در واقع خاک معدنی اورانیوم است که پس از گذراندن مراحل تصفیه و پردازش‌های لازم ازسنگ معدنی آن تهیه می‌شود.

روش تهیه:
ابتدا سنگ معدن با دستگاه های مخصوصی خرد و آسیاب می شود، پس از آن برای جداسازی اورانیم و بالابردن خلوص خاک سنگ، آن را در حمامی از اسید سولفوریک، آلکالاین و یا پراکسید می‌خوابانند؛ این عمل برای به دست آوردن اورانیوم خالص تر صورت می‌شود.

سپس این محصول به دست آمده را خشک و فیـلتـ*ـر می‌کنند و نتیجه آن چیزی خواهد شد که به «کیک زرد» معروف است. امروزه روش‌های جدیدی برای تهیه این پودر اورانیوم وجود دارد که محصول آن ها بیش از آن که زرد باشد به قهوه‌ای و سیاه نزدیک است، در واقع رنگ ماده به دست آمده به میزان وجود ناخالصی‌ها در این پودر بستگی دارد.

نهادن این نام بر روی این محصول به گذشته بر می‌گردد که کیفیت روش‌های خالص‌سازی سنگ معدن مناسب نبود و ماده به دست آمده، زرد رنگ بود.

کاربرد های کیک زرد:
یکی از کاربردهای کیک زرد تهیه هگزا فلوراید اورانیوم است. این گ*از در حالت عادی حدود ۰٫۷ درصد شامل ایزوتوپ ۲۳۵ است و مابقی آن ایزوتوپ ۲۳۸ است. در مرحله غنی سازی درصد U-235 به حدود ۳٫۵ یا حتی بیشتر افزایش داده می شود.

دیگر کابردها
کیک زرد عمومآ برای تهیه سوخت رآکتورهای هسته ای بکار بـرده می شود، در واقع این ماده است که پس از انجام پردازشهایی به UO2 تبدیل شده برای استفاده در میله های سوختی بکار بـرده می شود.

این ماده همچنین میتواند برای غنی سازی تبدیل به گ*از هگزا فلوراید اورانیوم یا UF6 تبدیل شود، چرا که در این صورت می تواند چگالی ایزوتوپهای اورانیوم ۲۳۵ را در آن افزایش داد.

 

انجمن رمان نویسی دانلود رمان

[atena.vd]

گ*از سنتز چیست؟

اصطلاح گ*از سنتز به مخلوط‌های گازی اطلاق میشود که محتوی منوکسیدکربن و هیدروژن به نسبت‌های مختلف باشند. هیدروژن و منوکسیدکربن دو ماده مهم در صنایع شیمیایی محسوب شده و دارای مصارف و کاربردهای فراوانی میباشند.

منوکسیدکربن در تولید رنگ‌ها، پلاستیک‌ها، فوم‌ها، حشرهکش‌ها، علف‌کش‌ها، اسیدها و … به کار میرود. از جمله مصارف هیدروژن نیز میتوان به تولید آمونیاک، هیدروژناسیون و هیدروکراکینگ اشاره نمود.

گ*از سنتز ماده اولیه بسیار با ارزشی جهت تولید مواد متنوع شیمیایی میباشد. با استفاده از این گ*از و فرایندهای مختلف، میتوان مواد متنوع شیمیایی را تولید نمود که بسته به روش تولید آن نسبت‌های مختلف هیدروژن به منوکسیدکربن به دست میآید. همچنین در موارد مصرف در صنعت، بسته به فرایندی که گ*از در آن مورد استفاده قرار میگیرد، نسبت‌های مختلف را داراست.

 

انجمن رمان نویسی دانلود رمان

[atena.vd]

کتاب اثرات حلال در شیمی

“اثرات حلال در شیمی” به معرفی مفاهیم، دانش تئوری و آزمایشی اثرات حلال بر سرعت و تعادل انواع واکنش‌های شیمیایی می‌پردازد. این کتاب با موارد اصلی ترمودینامیک و سینتیک آغاز می‌شود، بر این اساس برای نشان دادن درک دقیق‌تر این اثرات که ممکن است جهت استفاده در تعیین مکانیزم واکنش و برای کمک به سنتز برنامه‌ریزی به‌کار رود ارائه شده است.

بررسی‌ها برای محاسبات نظری (شیمی کوانتومی، دینامیک مولکولی و غیره)، روش‌های آماری (کمومتریکس) و دغدغه‌های امروزی مانند شیمی سبز، جایی که بهره‌وری و مصرف زباله‌های شیمیایی و یا تولید محصولات جانبی سازگار با محیط زیست با روش‌های امن، به اندازه دستیابی به محصولات نهایی مطلوب توسط شیمیدانان امروزی مهم است فراهم شده است.

مباحث از موارد ابتدایی تا پیشرفته به‌طور واضح پیش می‌روند. مطالب به گونه‌ای است که دانشجویان دوره کارشناسی سطح بالا، فارغ‌التحصیلان و افراد تازه‌ وارد به این زمینه می‌توانند به راحتی مفاهیم را درک کنند.

 

انجمن رمان نویسی دانلود رمان

[atena.vd]

باکی بال یا فولرن buckyball or fullerene

مانند بسیاری از کشفیات مهم علمی ، باکی بال نیز تصادفی کشف شد . در سال ۱۹۸۵ شیمیدان آمریکایی ” ریچارد اسمالی” و شیمیدان انگلیسی “کروتو” باکی بال را کشف کردند . آنها در طی بررسی در مورد طیف های جذبی ساطع شده از ستارگان به وجود نوعی از کربن که به شکل C60 بود پی بردند . از زمان کشف C60 تعداد زیادی ساختار شبیه به آن یافت شده است .

بحث های زیادی در مورد اسم پیشنهادی برای این ماده بود . از آنجا که این اسم از سیستم نامگذاری دیگر مواد و ترکیبات شیمیایی تبعیت نمی کرد بالاخره با دفاعیات بسیار کروتو نام ” باک مینستر فولرن ” به عنوان اسم اصلی و استاندارد این مولکول پذیرفته شد . این واژه از نام ” باک مینستر فولر ” معمار آمریکایی که طراح گنبد های ژئودزیک بود گرفته شده است . اما از آنجا که به کار بردن این اسم کمی دشوار بود و نیز ساختار اتمی آن شبیه یک توپ فوتبال بود از اسم باکی بال استفاده شد.
کربن در حالت خالص در سه آلوتروپی معمول یافت می شود اولین شکل از کربن خالص گرافیت است گرافیت از لایه هایی از اتم های کربن که به صورت شش ضلعی قرار گرفته اند تشکیل شده گرافیت در چندین محصول نظیر مداد ، تقویت کننده فولاد و موادی که برای ساخت راکت های تنیس بکار می روند یافت می شود . کربن به حالت گرافیت بسیار مقاوم و در عین حال ارزان است .

شکل دیگر کربن ، الماس است که ساختاری بینهایت محکم و مقاوم دارد . آنقدر محکم که می تواند بر روی سخت ترین سنگها نیز خط بیندازد .

و اما سومین آلوتروپ پایدار کربن ، باکی بال است که مدور ترین و متقارن ترین مولکول بزرگی است که انسان شناخته است . باکی بال با خصوصیات فوق العاده خود که یکی پس از دیگری ظاهر می شود به متعجب کردن دانشمندان ادامه میدهد .

اتم C60 مهم ترین فرم سومین حالت کربن خالص است که از ۶۰ اتم کربن که به صورت ۶ ضلعی و ۵ ضلعی در کنار هم چیده شده اند به وجود آمده است و ساختاری شبیه یک توپ فوتبال بوجود آورده است . در واقع این کره از ۳۲ قسمت که ۲۰ قسمت آن ۶ ضلعی و ۱۲ قسمت آن ۵ ضلعی است تشکیل شده است .

فولرن C60 دارای خواص جالب بیولوژیکی است . مانند متوقف کردن ویروس اچ آی وی یا شکستن دی ان ای به شیوه فوتونی ، حفاظت عصبی و ….

کم حلال بودن فولرن ها در سیالات ، کاربرد این مواد را به عنوان مواد موثر دارویی محدود می کند ، ولی اندازه آب گریزی ، سه بعدی بودن و خواص الکترونی آن باعث میشود که از جمع داروها کنار گذاشته نشود. به عنوان مثال شکل کروی آن ها باعث ایجاد توانایی و قرار گرفتن مولکول های فولرن در محلول های آب گریز آنزیم ها یا سلولها میشود و این عمل خواص دارویی جالبی ایجاد میکند.

 

انجمن رمان نویسی دانلود رمان

[atena.vd]

استیک اسید

اسید استیک جز اسیدهای کربوکسیلیک می‌باشد و در نامگذاری آیوپاک به اسید اتانوئیک معروف است. این اسید دارای فرمول شیمیایی می‌باشد و در قسمت چشایی طعم ترشی، شبیه طعم سرکه می‌دهد.

این اسید یک اسید ضعیف بوده زیرا تنها مقداری اسید جدا شده در محلول آبی می باشد. استیک اسید بدون آب و خالص (استیک اسید یخی) یک مایع بدون رنگ بوده که آب را از محیط اطرافش جذب میکند(هیگروسکوپی) و در دمای ۱۶٫۵ C(62 F) به شکل یک جامد کریستالی بی رنگ منجمد می شود. اسید خالص و محلول های غلیظ آن بسیار خورنده هستند.

استیک اسید یکی از ساده ترین کربکسیلیک اسید ها است. این اسید یک معرف شیمیایی مهم بوده و یک ماده شیمیایی صنعتی مورد استفاده در تولید مواد زیر است: پلی اتیلن ترفتالات که به صورت عمده در بطری های نوشابه استفاده می شود؛ سلولوز استات که به طور عمده در فیلم عکاسی استفاده می شود؛ پلی وینیل استات برای چسب چوب به علاوه فایبر ها و فابریک های مصنوعی. در خانه، استیک اسید رقیق برای باز کردن لوله ها استفاده می شود. در صنعت غذا، استیک اسید تحت کد افزودنی E260 به عنوان تنظیم اسیدی و به عنوان چاشنی استفاده می شود.

تقاضای جهانی استیک اسید در حدود ۶٫۵ میلیون تون در سال (Mt/a) که حدود ۱٫۵ Mt/a از طریق بازیافت برآورده می شود. باقی آن توسط بازار خوراک پتروشیمیایی یا منابع بیولوژیکی تولید می شود. استیک اسید رقیق تولید شده توسط تخمیر طبیعی، سرکه نامیده می شود.

باکتریهای مخمر سرکه به دلیل تمایل به تولید اسید استیک به این نام معروف شدهاند. این باکتریها در مواد غذایی، آب و خاک یافت می‌شوند. اسید استیک بطور طبیعی از میوه‌ها و برخی مواد غذایی فاسد شده از فرایند تخمیر تولید می‌شوند و از قدیمیترین ترکیبات شیمیایی شناخته شده توسط انسان می‌باشد.

نام «اسید استیک» رایج‌ترین و رسمی‌ترین نامی است که توسط IUPAC برای این ماده بکار می‌رود. این نام از کلمه لاتین acetum، به معنی سرکه، گرفته شده‌است. «اسید اتانوئیک» که به عنوان مترادف آن بکار می‌رود، یک نام سازمان‌یافته‌است که گاهی در معرفی نامگذاری مواد شیمیایی عنوان می‌شود.

 

انجمن رمان نویسی دانلود رمان

[atena.vd]

کتاب آموزش شیمی؛ بهترین شیوه‌ها، فرصت‌ها و روندها

این کتاب یک مجموعه جامع می باشد که در سطحی بالا و بسیار مطلوب تهیه شده است و یک بررسی کامل از زمینه حیاتی آموزش شیمی را فراهم می‌کند. اساتید شیمی بسیار با تجربه و کارشناسان آموزش، آخرین تحولات در آموزش و تدریس شیمی و همچنین نقش محوری شیمی برای شکل دادن به آینده‌ای پایدارتر را تحت پوشش قرار می‌دهند.

اتخاذ یک رویکرد عمل‌گرا، چالش‌ها و فرصت‌های مطرح شده متداول توسط آموزش شیمی، مشکلات ب*ر*جسته که می‌تواند در آموزش شیمی رخ دهد و نحوه رفع آنها منتقدانه مورد بحث قرار گرفته‌اند.

موضوعات اصلی مطرح شده عبارتند از:
بهترین شیوه‌ها، آموزش مبنی بر پروژه، یادگیری تلفیقی و نقش تکنولوژی ازجمله آموزش الکترونیکی و تجسم علم. همچنین شامل توصیه‌های فعالانه درمورد نحوه بهینه‌ پیاده‌سازی استراتژی‌های نوآورانه آموزش شیمی در سطح دانشگاه و دبیرستان می‌باشد. این کتاب یک منبع ضروری برای هرکسی که علاقه‌مند به تدریس یا یادگیری شیمی به‌طور موثرتر است، از استادان با تجربه شیمی تا معلمان دوره متوسطه، از مربیان با هیچ آموزش رسمی در تعلیم تا دانشجویان شیمی ناامید می‌باشد.

 

انجمن رمان نویسی دانلود رمان

[atena.vd]

فروسیال Ferrofluid

فِروسیال یا فِروفلوئید (ترکیبی از دو واژهٔ فرومغناطیس و فِلوئید به معنای شاره یا سیال) یا محلول مغناطیسی شاره‌ای است که در حضور یک میدان مغناطیسی به شدت مغناطیده می‌شود.

فروسیال مخلوطی کلوئیدی، متشکل از ذرات فرومغناطیسی در ابعاد نانو و یا ذرات فرومغناطیسی به صورت معلق در یک مایع حامل (معمولاً یک حلال آلی یا آب) است. هر ذره کوچک کاملاً پوشیده از سورفاکتانت است تا مانع لخته شدن شود.

زمانی که این مایع در میدان مغناطیسی قوی قرار می‌گیرد، ذرات فرومغناطیسی لخته‌های بزرگی را تشکیل می‌دهند و به این صورت می‌توان ذرات فرومغناطیسی بزرگ را از مخلوط کلوئیدی همگن جدا کرد. جاذبه مغناطیسی بین نانوذرات به اندازه‌ای ضعیف است که نیروی نیروی واندروالسی سورفاکتانت برای جلوگیری از توده‌ای شدن یا لخته شدن کفایت می‌کند.

فروسیال معمولاً زمانی که در یک میدان مغناطیسی خارجی قرار نگرفته‌ است، خاصیت مغناطیسی خود را حفظ نمی‌کند و به همین دلیل در هنگام طبقه‌بندی، به جای گروه فِرومغناطیس‌ها در گروه ابرپارامغناطیسها (Superparamagnet) قرار می‌گیرند. تفاوت بین فروسیال‌ها و مایعات مغناطیسی یا همان مایع‌های MR اندازه ذرات آن‌هاست.

ذرات موجود در فروسیال‌ها عمدتاً ذراتِ نانو هستند که با حرکت بروانی در مایع معلق می‌باشند و به طور کلی در شرایط معمولی ته‌نشین نمی‌شوند. در حالی که ذرات تشکیل دهندهٔ مایعات مغناطیسی عمدتاً در مقیاس میکرومتر هستند که برای معلق ماندن با حرکت براونی بسیار سنگینند، و به مرور زمان به دلیل تفاوت چگالی ذاتی بین ذرات تشکیل دهنده و سیال حامل، ته نشین می‌شوند. از این رو ماده‌های فروسیال و مایعات مغناطیسی کاربردهای متفاوتی دارند.

 

انجمن رمان نویسی دانلود رمان

[atena.vd]

فروسیال Ferrofluid

ناپایداری در میدان عمودی

وقتی این شاره در یک میدان مغناطیسی عمودی قوی (با مقادیر خاصی) قرار می‌گیرد، سطح آن به شکل منظمی از قله‌ها و دره‌ها در می‌آید. این پدیده به ناپایداری میدان عمودی (Normal-field instabilit) معروف است. این ناپایداری توسط میدان مغناطیسی حفط می‌شود و می‌توان نشان داد که در این حالت قرارگیری سطح مایع، انرژی کل آن کمینه است.

هنگام قرارگیری در این حالت، انرژی ناشی از کشش سطحی و نیز انرژی پتانسیل گرانشی سامانه افزایش می‌یابند، امابازای یک شدت بحرانیِ میدان اعمال شده، کاهش انرژی مغناطیسی بر افزایش انرژی‌های گرانشی و ناشی از کشش سطحی غلبه می‌کند و انرژی کل سامانه کمینه می‌گردد.

 

انجمن رمان نویسی دانلود رمان