شیمی معدنی ، شاخه بزرگی از علم شیمی است که بطور کلی شامل بررسی ، تحلیل و تفسیر نظریههای خواص و واکنشهای تمام عناصر و ترکیبات آنها بجزهیدروکربنها و اغلب مشتقات آنهاست.به عبارت دیگر میتوان چنین اظهار نظر کرد که شیمی معدنی کلیه موادی را که از جمله ترکیبات کربن نباشند، به استثنای اکسیدهای کربن و دیسولفید کربن دربرمیگیرد.
این جزوه کامل شیمی معدنی ۲ به همراه مثال ها وتوضیحات کامل هر فصل می باشد .
مولف: دکتر حکیمی
فهرست :
فصل ۱ مقدمه
فصل ۲ نامگذاری کمپلکس های فلزی(I)
فصل ۳ نظريه های مربوط به ترکيبات کوٸورديناسيون(II)
چغندر بنام علمي بتاوولگاريس گياهي از خانواده پنجه غازيان است كه مانند غازياغي و اسفناج و ساير گياهان مقاوم در مناطق كم باران و در اراضي شود رشدو نمو مي نمايد . در قديم الايام چغندر براي تغذيه از برگ آن مورد مصرف بود . زراعت نوعي از چغندر كه براي مصرف ريشه در منطقه نفوذ خلفاي عرب معمول بوده و در دوره جنگ هاي صليبي به اروپا آورده شد و در قرون نهم و دهم از بيزانس به كيف در مدرسه برده شد . به روسيآنرا سولكل كه از لغت يوناني سولكا مشتق شده است و به لاتينآنرا بتا مي گويند .
اسي پوف در روسيه و آكارد در آلمان سعي خود را در پيدا كردن و انتخاب نژاد مناسبي از چغندر براي ساخت شكر متمركز نموده و ده نوع مختلفآنرا تحت آزمايش و تحقيق قرار داده اند . چغندر سفيد سليزي به شكل مخروطي و داراي پوست و گوشت سفيد را پرقندترين چغندر دانسته و انواع ديگر به رنگهاي قرمز و زرد را براي قند گيري نا مناسب تشخيص داده اند . با اين حال چغندر سفيد سيليزي نيز فقط داراي 7-10 درصد قند بوده كه با اصلاح نژاد به تدريجمحتواي قندآنبه 17-20 درصد افزايش داده شده است .
چغندر گياهي دو ساله است كه در طول سال اول فقط ريشه و برگهايآنبدون ايجاد بذر نمو مي كنند و در سالدوم برگها از ريشه زمستاني تغذيه كرده و رشد مي كنند و دم گلها بطول تغريبي 5/1 تا 2 متر روئيده و به گل مي نشينند فقط از ريشه ها حاصله از رشد گياه در سال اول براي قند سازي صنعتي استفاده مي شود .
بذر چغندر قند در داخل ساچمه بذر به قطر 3 تا 4 ميليمتر به وزن حدود 03/0 گرم رشد مي كند . ساچمه ها از يك غشا چوب پنبه اي پوشيده شده اند و در داخل هر ساچمه 2 تا 3 ( يا بيشتر ) دانه بذر قرار دارد . دانه هاي بذر بسيار كوچك و به طول تقريبي 2 ميليمتر و به وزن 2 تا 3 گرم و پوسته بذر به رنگ قهوه اي به متمايل به قرمز است . بزرگترين قسمت بذر چنين است كه درآنريشه پيپو كوتيل و همچنين اپي كوتيل مرسيستم و دو عدد تخمك به نام كوتي ارون ديده مي شود .
دانه بذر مواد غذايي ( نشاسته و پروتئين ) براي پرورش گياه مي باشد و به دليل كوچكي ابعاد و محدوديت منابع غذاييآنبطور سطحي ( به عمق 3 تا 4 سانتي متر ) در زمين كاشته شود . به رطوبت خاك است . دانه هاي بذر به ميزان 150 تا 170 درصد از وزن خودآبجذب مي كنند و غشا چوب پنبه اي و نرمآناحتمالاً رطوبت لازم از براي بذر را ذخيره و تنظيم مي نمايد و بذرها در مدت 8 روز در حرارت معمولي 8 تا 9 درجه سانتي گراد جوانه مي زنند و سپس 10 تا 14 روز پس از كشت، جوانه ها ظاهر مي شوند يعني ابتدا چنگالهاي لپه اي يا كوتي ارون ها و سپس برگهاي حقيقي يعني اپي كوتيل ها بيرون مي آيند ( جفت اول – جفت دوم الي آخر ) .وقتيكه جفت دوم برگ ظاهر شد ، ريشه چقندر قطور مي شود و به تدريج تا حد يه ريشه بزرگ كه داراي مواد غذايي ذخيره براي رشد گياه در سال دوم است نمو مي نمايد . )
شكل ريشه روگي است و شيارهايي در دو طرفمخروط دارد كه مسيرحلزوني اطراف دوك را احاطه كرده اند و به تارها و به تارها يا موهاي ريزي ختم مي شوند كه روي آنها را پوشانده است و گياه به وسيلةآنرطوبت و مواد غذايي شامل املاح و تركيبات از ته از خاك جذب مي كنند . اين تارها در عرض و عمق رشد مي كنند و گاهي اوقات خود را به عمق 5/2 متري خاك مي رسانند و بدين ترتيب است كه چغندر قند بطور قابل ملاحظه اي در مقابل بي آبي مقاوم مي گردد . محصول املاح از طريق آوندهاي ديگر به ريشه بر مي گردد . آوندهاي خشبي را بصورت حلقه هايي در مقطع عرضي ريشه به وضوح مي توان ديد . اين حلقه ها در حدود 10 تا 12 عدد است و هر چه تعداد يا تراكمحلقه ها بيشتر باشد قند موجود در چغندر بيشتر است . حلقه هاي نزديك به مركز از لحاظ عمر قديمي تر و حلقه هاي محيطي جوانتر مي باشند .
ريشه داراي تعداد زيادي سلولهاي ميكروسكوپي است كه بافتهاي مختلف را تشكيل مي دهند . در محيط خارجي مقطع عرضي ريشه پوست ريشه قرار دارد از سلولهاي ضخيم چوب پنبه اي تشكيل شده است و در مقابلآبغير قابل نفوذ است .
از محيط بيروني به طرف مركز مقطع عرضي قشرهاي زير قرار دارند :
با توجه به سياست صنعتي شدن هر چه بيشتر کشور ، فروش کمتر نفت خام به منظور جلوگيري از صادرات تک محصولي ، جايگزيتي آن به وسيله ساير مواد ، وجود منابع و ذخائر گاز و نفت و همچنين با توجه به امکانات طبيعي و جغرافيايي کشور ، لزوم توسعه صنعت نفت امري است ضروري که بايد از اولويت بالايي برخوردار باشد به ويژه که از يک طرف با سرمايه گذاري در اين صنعت در بلند مدت , صادرات فراورده هاي نفتي ، محصولات پتروشيمي مي تواند جايگزين نفت خام گردد و از سوي ديگر با توليد هر ماده « پايه » امکان اشتغال به کار تعداد زيادي از افراد جامعه در صنايع پايين دستي وجود خواهد داشت ، به هر تقدير همان طور که مي دانيد از نفت خام فراورده هايي تهيه مي شود که کاربرد و استفاده از آنها مختلف و متفاوت است و مي تواند فعاليت هاي گوناگون صنعتي را به نحوي در بر گيرد که شديداً در مسائل اقتصادي و اجتماعي موثر افتد . پوشيده نيست که بازارهاي داخلي و خارجي اين صنايع عظيم است که چرخ هاي اقتصادي جامعه را در جهت فعاليت و اشتغال عده کثيري از افراد کشور به حرکت درمي آورد .
جروف سه گانه نفت از نظر سياست دو تفکر را متبادر به ذهن مي کند ، نخست ( نابودي ، فقر ، تباهي ) که ناشي از سياست غلط در استخراج و صدور طلاي سياه است و ديگر توجه دولتمردان و سياستمداران جامعه به رسالتي است که در قبال ملت و کشور خود دارند و مآلاً (نيروي خلاق – فر و شکوه – ترقي و تعالي) به ارمغان خواهد آورد که با راهبردي صحيح در جهت توليد و عرضه فراورده هايي باارزش افزوده بالاتر ، موجبات شکوفايي بيشتر اين صنعت را فراهم آورده ، در نتيجه چرخ هاي اين صنعت عظيم در جهت رونق اقتصادي و رفاه جامعه به حرکت درخواهد آمد .
در شرايط کنوني , در کشور ما صنايع نفت و گاز نقش ارزنده اي را در تأمين بيش از 96 درصد انرژي کشور دارد . افزون بر آن ، استفاده از نفت و گاز به عنوان خوراک صنايع پتروشيمي و توليد فراورده هايي با ارزش افزوده سيار بالا نقش مضاعفي را به خود اختصاص داده است .
نفت و تاريخچه صنعت نفت :
نفت « پترول » يا به اصطلاح روغن هاي معدني مخلوطي از هيدروکربورها مي باشد که منابع آن اغلب در اعماق زمين وجود دارد . انگليسي ها کلمه لاتين آن ( پترولئوم ) را پذيرفته اند در صورتي که آلماني ها آن را « اردل » (Erdol) به معناي روغن زميني مي نامند .
اين ماده را از قرن ها پيش به صورت گاز در آتشکده ها يا به فرم قير ( ماده اي که پس از تبخير مواد فرار يا سبک نفت ، از آن باقي مي ماند ) مي شناخته اند به طوري که در کتب مقدس و تاريخي اشاره شده است در ساختمان برج بابل از قير استفاده گرديده و کشتي نوح و گهواره ي حضرت موسي (ع) نيز به قير اندوده بوده است .
بابلي ها از قير به عنوان ماده قابل احتراق در چراغ ها و تهيه ساروج جهت غير قابل نفوذ نمودن سدها و بالاخره جهت استحکام جازها استفاده مي کرده اند . مصري ها در قديم مردگانشان را با آن موميايي مي نموده اند . مردم در ايران ، روماني ، باکو ، هند قبل از ميلاد مسيح به صورت گوناگون اين ماده را مورد استعمال قرار داده اند .
مدت زمان مديدي مورد استعمال نفت براي مصارف خانگي و يا به عنوان چوب کننده بوداما از آغاز قرن شانزدهم ميلادي روز به روز موارد استعمال آن رو به افزايش نهاد تا اينکه در سال 1854 ميلادي ( در شهر گايسي در اروپاي مرکزي ) دو نفر داروساز وجود يک فراکسيون سبک قابل اشتعال را در روغن زميني تشخيص دادند و همچنين به کمک تقطير , مواد ديگري به دست آوردند که براي ايجاد روشنايي به کار مي رفت . براساس اين کار آزمايشگاهي بود که بعداً دستگاه هاي عظيم تصفيه نفت طرح ريزي و مورد بهره برداري قرار گرفت .
صنعت نفت با احداث چاه نفت دارک در منطقه پنسيلوانياي اتازوني در 27 اوت 1859 ميلادي با توليد روزانه 1600 ليتر آغاز شد . اين صنعت ابتدا در برخي کشورها مانند کانادا ، روسيه ، ايتاليا و سپس با گذشت چند دهه ، دامنه اکتشاف آن به منطقه خاورميانه و خاور دور گسترش يافت .
در پنجم خرداد 1287 شمسي مطابق با 26 مي 1908 ميلادي گروهي از مکتشفين پس از هفت سال تفحص در تپه ها و کوه هاي جنوب غربي ايران بالاخره ثمره زحمات و کوشش خود را در مسجدسليمان واقع در دامنه ي جبال زاگرس و يا بهتر در کوه هاي بختياري يافتند و بدين ترتيب از اين تاريخ صنعت نفت ايران پا به عرصه وجود گذاشت . ساختمان اولين خط لوله به طول 163 مايل بين مسجدسليمان و آبادان تشکيل يک پالايشگاه در جزيره آبادان داد که مدت سه سال طول کشيد و نخستين جريان نفت به پالايشگاه در سال 1911 ميلادي صورت گرفت .
يکي از مناطق سرشار از ذخائر نفت و گاز منطقه خليج فارس مي باشد . هشت کشور ايران ، عراق ، کويت ، عربستان ، قطر ، امارات عربي متحده ، بحرين و عمان به عنوان کشورهاي ساحلي خليج فارس ، حدود %65 ذخائر نفت و %32 ذخائر گاز جهان را در اختيار دارند . در اين ميان ايران با %21 تريليون متر مکعب داراي بيشترين ذخائر نفت در منطقه مي باشند .
نفت خام :
نفت خام ماده اي است تيره رنگ که در طبيعت به صورت مايع و جامد يافت مي شود که مخلوطي از هيدروکربن هاي مختلف مي باشد . قسمت اعظم مواد تشکيل دهنده نفت شامل آلکانها ( هيدروکربن هاي زنجيري سير شده يا اشباع ) و هيدروکربن هاي آروماتيک مي باشند . نفت خام همچنين داراي ترکيباتي از عناصر گوگرد , اکسيژن ، نيتروژن و مقدار کمي ترکيبات معدني و فلزات مي باشد . بديهي است که نسبت اين مواد در نفت استخراج شده از نقاط مختلف زمين متفاوت است و ترکيبات محتلف نفت خام بنا بر موقعيت محلي ميدان نفتي و زمان تشکيل آن و حتي بنا بر ژرفاي منبع متعددند ، چنانچه نفت دو چاه نزديک به هم مشخصات يکساني ندارند ، مثلاً برخي چاه ها نفت سفيد سبکي توليد مي کنند که حتي به طور مستقيم نيز مي توان از آن استفاده کرد ، در صورتيکه نفت خام برخي از چاه ها سنگين و به آسفالت شبيه است .
نفت خام به جهت وجود ترکیبات گوگرد بوی نامطلوبی دارد. بخش اعظم نفت خام از هیدراتهای کربن تشکیل شده و مقدار کمی عناصر دیگر نیز به آن مخلوط میگردد، که این عناصر در زیر با درصدشان نشان داده شدهاند.
عنصر حداقل درصد وزنی حداکثر درصد وزنی
کربن 82.2 87.1
هیدروژن 11.8 14.7
گوگرد 0.1 5.5
اکسیژن 0.1 4.5
نیتروژن 0.1 1.5
جدول ازسلی (1985)
دراین جدول عناصر دیگری مانند وانادیوم ، نیکل و اورانیوم با درصد وزنی حداکثر 0.1 در ترکیب نفت خام موجود هستند. بعلاوه در خاکستر نفت خام آثاری از عناصر C r ، Cu ، Pb ، Mn ، Sr ، Ba ، Mo ، Mg ، Ca ، Ti ، Al ، Fe و Si یافت میشود که بعضی از عناصر بالا مانند V-Ni-U احتمالا در رابطه با عنصر ارگانیکی اولیه (مادر) بوجود آمده و بعضی دیگر از عناصر مشخصات ژئوشیمیایی سنگ دربرگزیده را نشان میدهند.
قابل ذکر است که آثاری از نمک ، آب و سولفید هیدروژن نیز درنفت خام مشاهده میشوند.
خواص فیزیکی نفت خام
ویسکوزیته
همانطور که نفت خام ممکن است با دخالت عواملی به رنگهای زرد ، سبز ، قهوهای ، قهوهای تیره تا سیاه مشاهده گردد، لذا ویسکوزیته متغیر را برای آنها خواهیم داشت. بنابراین نفت خام درسطح زمین دارای ویسکوزیته بیشتر بوده و بعبارتی ویسکوزتر است. چون در مخزن زیرزمینی یکی از عوامل دخیل حرارت موجود درمخزن میباشد، که همراه با این عامل ، عمق نیز موثر میباشد. همچنین سن نفت را به لحاظ زمان مخزن شدن را درطیف تغییرات ویسکوزیته سهیم میدانند.
ترکیبات مولکولی نفت خام
تعداد ترکیبات مولکولی نفت خام وابسته به سن زمین شناسی آن ، عمق تشکیل آن ، منشا آن و موقعیت جغرافیایی آن متغیر میباشد. برای مثال نفت خام Ponca city از Oklahoma شامل حداقل 234 ترکیب مولکولی میباشد.
گروههای تشکیل دهنده نفت خام
هیدروکربنها (Hydrocarbons)
هیدروکربنها همانطور که از نامشان مشخص است، شامل گروههایی هستند که ترکیبات ملکولی آنها فقط از هیدروژن و کربن تشکیل شده است. انواع هیدروکربنها عبارتند از :
هیدروکربنهای پارافینی (پارافینها)
هیدروکربنهای نفتنی (سیکلوپارافینها یا نفتنیکها )
هیدروکربنهای آروماتیک (بنزنوئیدها)
غیرهیدروکربنها (Heterocompounds)
این گروه شامل ترکیباتی غیر از هیدروژن و کربن میباشند و عناصری از قبیل اکسیژن ، نیتروژن ، گوگرد ، اتمهای فلزی همراه با هر کدام از اینها و یا ترکیب با همه اینها نظیر Ni ، V میباشد.
وزن مخصوص نفت خام
از خواص فیزیکی نفت خام که ارزش اقتصادی نفت خام بر مبنای آن سنجیده میشود، وزن مخصوص آن میباشد. لذا سنجش و نحوه محاسبه فرمول آن مهم است. اکثر کشورهای جهان ، وزن مخصوص نفت خام را برحسب درجه A.P.I که یک درجه بندی آمریکائی است، محاسبه میکنند. مشابه همین درجه بندی و سنجش ، وزن مخصوص نفت خام را در کشورهای اروپائی با درجه بندی Baume محاسبه میکنند که از لحاظ مقدار اندکی از درجه A. P.I کمتر میباشد.
گردش معکوس در کارگاه آفرینش ، شاید درک آنچه را که بحران انرژی خوانده میشود، میسر کند. کل قضیه ، میلیاردها سال قبل و با فرایندهای تبدیلانرژی خورشیدبهآدنوزین تری فسفات (ATP) آغاز شد. کلروفیلها و سایر رنگدانههای گیاهان ، انرژی دریافتی از خورشید را برای تبدیل دیاکسیدکربن ، آب و مواد معدنی بهاکسیژن وترکیباتآلیانرژیدار،بکاربردهوغذایموجوداتکوچکوبزرگازجملهانسان
تزايد روزافزون جمعيت و كمبود مواد غذايي در دنيا موجب توجه دانشمندان به ازدياد محصولات كشاورزي و همچنين بهبود كيفيت آنها گرديده است. در اين راستا مواد راديواكتيو به كمك بررسيهاي كشاورزي شتافت و انقلاب عظيمي در كشاورزي به وجود آورد به طوري كه عناصر راديواكتيو يا نشاندار در اكثر رشتههاي كشاورزي از جمله مديريت آب و خاك و تغذيه گياهي، اصلاح نباتات و ژنتيك، دامپروري، كنترل آفات، صنايع غذايي و محيط زيست مورد استفاده قرار گرفتهاند.
نيل به سوي كشاورزي پايدار بستگي به تعامل بين مواد غذايي خاك و منابع آبي موجود جهت توليد عملكرد مناسب دارد. در اين خصوص با استفاده از ايزوتوپها ميتوان ميزان مطلوب كاربرد كودهاي شيميايي، بهترين زمان مصرف آنها، مكان و مقدار آنها در خاك، بررسي فعاليت ميكروارگانيسمهاي خاكزي و همچنين نحوة انتقال عناصر غذايي در خاك و گياه را بررسي نمود.
استفاده از روش ايجاد موتاسيون به منظور تنوع بخشيدن به محتويات ژنتيكي با هدف ارتقاء صفات كمي و كيفي در گياهان زراعي مورد توجه خاص قرار گرفته است. از طرف ديگر با توجه به اينكه مصرف مواد شيميايي به منظور حفظ و نگهداري مواد غذايي نه تنها براي مصرفكنندگان بلكه براي محيط زيست مضر ميباشد، استفاده از پرتودهي محصولات كشاورزي به عنوان يك روش بيخطر استريليزه كردن در اكثر كشورهاي جهان متداول شده است. در رابطه با كنترل آفات از طريق پرتودهي و عقيم نمودن حشرات نيز گامهاي بسيار مثبتي در نقاط مختلف دنيا برداشته شده است.
مباني فيزيك هستهاي
ايزوتوپها (ويژگيها و كاربرد)
اتمهاي يك عنصر را كه عدد اتمي يكسان و عدد جرمي متفاوت دارند، ايزوتوپهاي آن عنصر مينامند (بارهاي مثبت كه همان تعداد پروتونها ميباشند را عدد اتمي و مجموع تعداد پروتونها و نوترونهاي هستة يك اتم را عدد جرمي آن ميگويند).
ايزوتوپهاي يك عنصر، اتمهايي هستند كه تعداد بارهاي مثبت موجود در هسته و نيز تعداد الكترونهايشان يكسان ولي تعداد نوترونهاي موجود در هستة آنها با هم متفاوت است. اغلب عناصر چند ايزوتوپ دارند و چون ساختار الكتروني ايزوتوپها يكسان است، واكنشهاي شيميايي آنها نيز مشابه ميشود (شكل 4-1). براي تشخيص هويت يك ايزوتوپ، عدد اتمي آن به صورت شاخص در پايين و سمت چپ نماد شيميايي آن، و عدد جرمي يا تعداد كل نوكلئونهاي آن به صورت شاخص در بالاي نماد شيميايي آورده ميشود. براي مثال سه ايزوتوپ اكسين را ميتوان به صورت ، و نشان داد. اما از آنجا كه عدد اتمي مترادف با نماد شيميايي است معمولاً شاخص پايين حذف ميگردد. بنابراين به عنوان مثال ايزوتوپ اكسيژن به صورت O16 نمايش داده ميشود. بايد توجه داشت كه فراواني همة ايزوتوپها با هم برابر نيست به عنوان مثال در مورد اكسيژن، 975/99 درصد اتمهاي طبيعي از نوع O16 ميباشند. در حالي كه انواع O17 و O18 به ترتيب 037/0 درصد و 204/0 درصد از اكسيژن طبيعي را تشكيل ميدهند. در بين عناصر شيميايي، تعداد محدودي از آنها در مطالعات بيولوژيك مورد استفاده قرار ميگيرند و هر كدام از آنها حداقل داراي دو ايزوتوپ پايدار هستند.
تابش گاما )
پرتوهاي گاما عبارتند از تابشهاي الكترومغناطيسي تك انرژي كه از هستههاي برانگيخته حاصل از تبديل پرتوزا گسيل ميشوند. به عبارت ديگر هرگاه هستهاي به هر علت در حالت تهييج قرار گيرد، انرژي تهييج خود را به صورت فوتون گاما ساطع ميكند. در اغلب واپاشيهاي و ، هستة دختر به حالت تحريك شده قرار ميگيرد كه اين انرژي تحريكي هسته به صورت فوتونهاي گاما از هسته تابش ميشود تا هسته به تراز انرژي پايينتر يا پايدار برگردد. نمايش عمومي توليد گاما را ميتوان به صورت نشان داد. مانند:
اكتيويتة ويژه
يكي از مشخصههاي مهم راديو ايزوتوپها، اكتيويتة ويژة آنها يعني ميزان اكتيويته در هر گرم از عنصر يا ماده است كه برحسب واحدهاي مختلفي از جمله بكرل بر گرم (Bq/g)، ميكروكوري بر گرم ، واپاشي بر ميليگرم در ثانيه (dps/mg) و يا واپاشي بر ميليگرم در دقيقه (dpm/mg) بيان ميشود.
نيمه عمر
مدت زمان لازم براي كاهش هر ايزوتوپ پرتوزا به نصف مقدار اوليهاش، معياري از سرعت تبديل آن ايزوتوپ پرتوزا به ايزوتوپي ديگر است. اين دورة زماني را نيمه عمر مينامند و براي هر ايزوتوپ خاصيتي تغييرناپذير ميباشد. نيمه عمر ايزوتوپهاي پرتوزاي مختلف از چند ثانيه تا چند ميليارد سال متغير است.
بنابراين با توجه به مفهوم نيمه عمر مشخص ميشود كه پس از گذشت n نيمه عمر از يك ايزوتوپ پرتوزا، كسر باقي مانده آن عبارت است از: كه در اين فرمول 0A اكتيويتة اوليه و A اكتيويتة برجاي مانده پس از n نيمه عمر است.
كاربرد راديو ايزوتوپها
براي سهولت بيشتر ميتوان كاربرد راديو ايزوتوپها را به چند بخش اصلي تقسيم كرد كه عبارتند از:
الف) تحت تابش قرار دادن يك مادة هدف به منظور ايجاد تغييراتي در خواص فيزيكي، شيميايي يا بيولوژيكي آن كه اين تغييرات ممكن است خاصيت يا سودمندي مادة هدف را تقويت كنند و يا آن را از بين ببرند.
ب) تزريق مقدار اندك راديوايزوتوپ به مواد به منظور رديابي آنها در يك فرايند خاص كه به عنوان مثال ميتوان به مطالعات مربوط به فرسايش و رديابي جريان آب به منظور پيدا كردن منابع آب اشاره نمود.
ج) چشمههاي ثابت پرتو را به عنوان سنجشگر يا وسيلة اندازهگيري براي بعضي كميتها مورد استفاده قرار ميدهند. مثلاً در اندازهگيري ضخامت، چگالي و بازرسي پرتونگاري ميتوان از راديوايزوتوپها استفاده كرد.
د) چشمههاي ثابت پرتو را براي توليد قدرت، گرما يا روشنايي نيز مورد استفاده قرار ميدهند.
عمرسنجي با C14
بمباران زمين به وسيلة پرتوهاي كيهاني يك منبع ثابت نوتروني در جو توليد ميكند. اين نوترونها با نيتروژن موجود در جو واكنش انجام داده و توليد C14، H3 و احتمالاً مقدار كمي He4 با Be11 مينمايند. C14 و H3 پرتوزا هستند و نيمه عمر C14 برابر با 5720 سال است. فرض ميشود كه كربن پرتوزا براي تشكيل 2CO با اكسيژن ايجاد واكنش ميكند و اين 2CO14 با دياكسيد كربن جو مخلوط ميشود. بنابراين ميتوان گفت كه جذب نوترونهاي حاصل از پرتوهاي...
دراین جدول عناصر دیگری مانند وانادیوم ، نیکل و اورانیوم با درصد وزنی حداکثر 0.1 در ترکیب نفت خام موجود هستند. بعلاوه در خاکستر نفت خام آثاری از عناصر C r ، Cu ، Pb ، Mn ، Sr ، Ba ، Mo ، Mg ، Ca ، Ti ، Al ، Fe و Si یافت میشود که بعضی از عناصر بالا مانند V-Ni-U احتمالا در رابطه با عنصر ارگانیکی اولیه (مادر) بوجود آمده و بعضی دیگر از عناصر مشخصات ژئوشیمیایی سنگ دربرگزیده را نشان میدهند.
قابل ذکر است که آثاری از نمک ، آب و سولفید هیدروژن نیز درنفت خام مشاهده میشوند.
خواص فیزیکی نفت خام
ویسکوزیته
همانطور که نفت خام ممکن است با دخالت عواملی به رنگهای زرد ، سبز ، قهوهای ، قهوهای تیره تا سیاه مشاهده گردد، لذا ویسکوزیته متغیر را برای آنها خواهیم داشت. بنابراین نفت خام درسطح زمین دارای ویسکوزیته بیشتر بوده و بعبارتی ویسکوزتر است. چون در مخزن زیرزمینی یکی از عوامل دخیل حرارت موجود درمخزن میباشد، که همراه با این عامل ، عمق نیز موثر میباشد. همچنین سن نفت را به لحاظ زمان مخزن شدن را درطیف تغییرات ویسکوزیته سهیم میدانند.
ترکیبات مولکولی نفت خام
تعداد ترکیبات مولکولی نفت خام وابسته به سن زمین شناسی آن ، عمق تشکیل آن ، منشا آن و موقعیت جغرافیایی آن متغیر میباشد. برای مثال نفت خام Ponca city از Oklahoma شامل حداقل 234 ترکیب مولکولی میباشد.
گروههای تشکیل دهنده نفت خام
هیدروکربنها (Hydrocarbons)
هیدروکربنها همانطور که از نامشان مشخص است، شامل گروههایی هستند که ترکیبات ملکولی آنها فقط از هیدروژن و کربن تشکیل شده است. انواع هیدروکربنها عبارتند از :
هیدروکربنهای پارافینی (پارافینها)
هیدروکربنهای نفتنی (سیکلوپارافینها یا نفتنیکها )
هیدروکربنهای آروماتیک (بنزنوئیدها)
غیرهیدروکربنها (Heterocompounds)
این گروه شامل ترکیباتی غیر از هیدروژن و کربن میباشند و عناصری از قبیل اکسیژن ، نیتروژن ، گوگرد ، اتمهای فلزی همراه با هر کدام از اینها و یا ترکیب با همه اینها نظیر Ni ، V میباشد.
وزن مخصوص نفت خام
از خواص فیزیکی نفت خام که ارزش اقتصادی نفت خام بر مبنای آن سنجیده میشود، وزن مخصوص آن میباشد. لذا سنجش و نحوه محاسبه فرمول آن مهم است. اکثر کشورهای جهان ، وزن مخصوص نفت خام را برحسب درجه A.P.I که یک درجه بندی آمریکائی است، محاسبه میکنند. مشابه همین درجه بندی و سنجش ، وزن مخصوص نفت خام را در کشورهای اروپائی با درجه بندی Baume محاسبه میکنند که از لحاظ مقدار اندکی از درجه A. P.I کمتر میباشد.
گردش معکوس در کارگاه آفرینش ، شاید درک آنچه را که بحران انرژی خوانده میشود، میسر کند. کل قضیه ، میلیاردها سال قبل و با فرایندهای تبدیلانرژی خورشیدبهآدنوزین تری فسفات (ATP) آغاز شد. کلروفیلها و سایر رنگدانههای گیاهان ، انرژی دریافتی از خورشید را برای تبدیل دیاکسیدکربن ، آب و مواد معدنی بهاکسیژن وترکیباتآلیانرژیدار،بکاربردهوغذایموجوداتکوچکوبزرگازجملهانساناندیشهورزرافراهممیآورند. اینفرایند،همچنینباعثافزایشذخایرمعدنیآلیازقبیلهیدروکربورهایزغالسنگ،نفتوگاز طبیعی میشود.
مراحل تشکیل انوع زغال سنگ
زغال سنگازبقایایدرختان،بوتههاوسایرگیاهانزندهبوجودمیآید.نشوونمایاینگیاهاندردورههاییکهآبوهوایزمینملایمومرطوببود،صورتگرفت.اگرچهبرخیازمعادنزغالسنگ400 میلیونسالقبلودردورهانسانسیلوری ( Silurian ، انسان سیلوری در دوره سوم دوران اول زمین شناسی ظاهر شد. ویژگی این دوره ظهور گیاهان خشکی است.) تشکیل یافته است. اما قسمت اعظم این ذخایر تقریبا 250 میلیون سال پیش و در دوره فوقانی و تحتانی دورانهای کربونیفر ( Carboniferous ، دوره کربونیفر یا زغالخیز به بخشی از زمان میگویند که به پایان دوران اول زمین شناسی مربوط بوده و از حدود 345 میلیون سال قبل آغاز میشود.) پدید آمدند
اتم اكسيژن فراوان ترين عنصر در پوسته زمين است و در اتمسفر و آب براي شكلهاي هوازي حيات مورد نياز مي باشد مخزن اكسيژن كره زمين نتيجه ساخته شدن آن از واكنشهايي مانند فتو سنتز است 37 EMOL و 1 EMOL=108 MOLES. فتوسنتز واكنشي است كه در آن دي اكسيژن (2O) از آب آزاد ميشود دي اكسيژن تقريبا بطور دائمي در تنفس استفاده ميشود و بيشتر از آن جهت استفاده ميشود كه پذيرنده نهايي الكترون است. اتم اكسيژن در آنواع مولكولهاي آلي بوسيله تنوعي از واكنشهاي آنزيمي (مانند اكسيژن ساز) و غير آنزيمي ثابت ميشود.
موجودات بي هوازي هر چند از عهده اثر مخالف اكسيژن بر مي آيند. در غلظت بالاتر از اكسيژن اتمسفر، دي اكسيژن ممكن است (2O) بازدارنده يا غير فعال كننده آنزيم معيني باشد و يا اينكه ممكن است با CO2براي ثابت شدن بوسيله 1، 5 – بيسفسفات كربوكسيلاز اكسيژناز رقابت كند كه اين باعث ميشود كه ارزش انرژيتيك فتوسنتز افزايش يابد. بطور كلي اثر سمي اكسيژن به طور عمده توسط مشتقات واكنشي (واكنش پذير) آن اعمال ميشود، در حاليكه دي اكسيژن در حالت پايدار اتم نسبتا غير قابل واكنش است و مي تواند در حالت آرامش همراه مواد الي وجود داشته باشد اجباراتي جزئي از ساختار آنها گردد. اين ويژگي توسط چرخشهاي موازي دو الكترون جفت نشده دي اكسيژن، كه داراي يك سدانرژي براي واكنش اكسيژن با تركيبات غير راديكال است (ممانعت چرخش) نشان داده ميشود.
براي اينكه اكسيژن به طور شيميايي واكنش پذير باشد بايد بطور فيزيكي يا شيميايي فعال شود. فعاليت فيزيكي بطور عمده توسط انتقال انرژي تحريك از يك رنگيزه فعال شده با نور همانند كلروفيل تحريك شده به اكسيژن اتفاق ميافتد با جذب انرژي كافي چرخش يك الكترون معكوس ميشود. اولين حالت منفرد از اكسيژن (به صورت O2يا 2 نشان داده ميشود) يك نوع واكنش پذير متداول است. اين حالت اكسيژن قابليت انتشار زيادي دارد و قادر به واكنش با ملكولهاي الي است (كه الكترونها معمولا جفت شده هستند) و به غشاهاي فتوسنتزي آسيب ميرسانند.
فعاليت شيميايي مكانيزم ديگري براي ممانعت چرخش الكترون و فعال كردن است. اين عمل توسط احيا يوني والنت (يك ظرفيتي)دي اكسيژن با افزايش الكترونهاي يكي توسط ديگري آنجام مي گيرد. چهار الكترون و چهار پروتون براي احيا كامل اكسيژن به آب نياز است. همه سه حد واسط احيا يك ظرفيتي(univatent) مثلا سوپر اكسيد O2o. پراكسيد هيدروژن (H2o2) راديكال هيدروكسيل OHo از نظر شيميايي فعالند و از نظر فيزيولوژيكي سمي هستند اين سميت به وسيله نيمه عمرها ي كوتاه آنها قبل از واكنش با تركيبات سلولي و در مقايسه با نيمه عمر دياكسيژن انعكاس داده ميشود، (بيشتر از 100 ثانيه جدول 1) نوع اكسيژن واكنشي كه با يك ملكول الي برخورد ميكند يك الكترون را از آن خارج ميكند و در يك واكنش زنجيره اي به صورت راديكالهاي پراكسيل(Rooo)و آلكوكسيل (Roo) درآيد.
سوپر اكسيد اولين توليد احيا شده از حالت بنيادي اكسيژن است كه اين توانايي را دارد هم از اكسيد شدن و هم از احيا شدن ايجاد شود اين ماده با چند ماده توليدي از واكنشهاي ديگر ممكن است واكنش دهد كه اين عمل بطور خود به خود و يا بوسيله آنزيمهاي جهش نيافته منجر به توليد H2o2 ميشود.
پراكسيد هيدروژن يك راديكال آزاد نبوده اما بعنوان اكسيد كننده و عامل احيا كننده در تعدادي از واكنشهاي درون سلولي شركت ميكند بر خلاف سوپر اكسيد،H2o2 انتشار بيشتري از ميان غشاها و بخشهاي كردهبندي شده سلول داشته و ممكن است مستقيما آنزيمهاي حساس را در غلظت كم غير فعال كند مانند سوپر اكسيد، H2o2 پايداري بيشتري دارد. بنابراين از ديگر آنواع آن اكسيژنهاي واكنش اثر سمي كمتري دارد تهديد عمده سوپر اكسيد و H2o2 در توانايي آنها به توليد زياد راديكالهاي هيدروكسيل واكنشدار ميباشد.
راديكالهاي هيدروكسيل از آنواع اكسيد كننده قوي در سيستم بيولوژيكي بشمار ميروند. اين راديكال ها بطور غير ويژه اي با هيچ مولكول بيولوژيكي واكنش نمي دهند اين موضوع به انتشار آن بر ميگردد كه انتشار آن در درون سلول به آندازه قطر 2 مولكول از جايگاه توليد آنها انجام ميگيرد.
هيچ نوع تميز كننده اي كه بتواند OHoرا جمع آوري كند شناخته نشده است. اگر چه پيشنهاد شده است كه چندين متابوليت همانند اوره يا گلوكز در سيستمهاي جانوري جمع كننده OHo هستند جديدا هم نقشي براي OHo در متابوليسم پلي ساكاريدهاي ديواره سلولي پيشنهاد شده است نوع واكنشهاي مختلفي كه در بالا شرح داده شده است به سبب تغييرات: 1- جلوگيري از آنزيمهاي حساس 2- كاهش كلروفيل يا بي رنگ شدن 3- پراكيداسيون ليپيدها مي باشد: به دليل يورش راديكالهاي آزاد، H2o2 و اكسيژن منفرد به اسيدهاي چرب غير اشباع ليپيدهاي هيدروپراكسيد توليد ميشود و در حضور مواد كاتاليزي راديكالهاي الكوكسيل (alkoxyl) و پراكسيل (peroxyl) به زنجيره واكنش در غشا سلولي انتقال مي يابند و ليپيدهاي ساختاري و غشاهاي...
ميزان مصرف شير وفرآورده هاي آن يکي از مهمترين شاخص هاي توسعه فرهنگي به شمار مي آيد که بر اساس يافته هاي علمي مصرف ساليانه 200ليتر از اين ماده غذايي ارزشمند علاوه بر رشد وسلامت جسمي افراد موجب ارتقاء هوش وقدرت فراگيري انسان مي شود، به طوريکه تغذيه صحيح ومناسب،ويژه دردوران کودکي ونوجواني تأثيري ماندگاردرطول زندگي انسان دارد0 مصرف شير به عنوان الگوي مناسب غذايي مي تواند به نحو چشمگيري از بيماري هاي غير عفوني مانند :
شير کاملترين غذا است زيرا اين نوشيدني حيات بخش سرشار از کلسيم ، فسفر، ويتامين هاي A,d,E,k گروه B, چربي لاکتوز مي باشد0
اهميت مصرف شير زماني آشکار مي شود که کمبود آن در رژيم غذايي افراد مشاهده مي شود0عوارض ناشي از کاهش مصرف سرانه شير عبارتند از :
پوکي استخوان به ويژه در خانم هاي بالاي 40 سال 0
عقب افتادگي رشد در کودکان 0
افزايش بيماري ها
عمر کوتاه وپيري زودرس
بيماري هايعصبي واختلال در خواب
مشکلات بينايي
عدم کارايي وتحمل کار طولاني
کاهش بهره هوشي
اهميت لبنيات از ديدگاه تغذيه، کشاورزي واقتصادي :
درزمانه بسيار قديم ، شير را فقط به عنوان دارو مصرف مي کردند وبه ارزش غذايي فرآورده هاي آن واقف نبودند0 ولي اخيراً درنتيجه مطالعات وتحقيقات دانشمندان علم وتغذيه روشن شده است که فرآورده هاي شير نقش عمده اي را درتغذيه انسان دارند0 مثلاً براي نشان دادن ارزش فراوان شير به عنوان ماده غذايي، کافي است گفته شود که در طبيعت غذاي منحصر به فردي براي نوزادان است0
شير،غذايي است که تمام مواد را به مقدار کافي وبا ترکيب مناسب براي زندگي ورشد ونمو کودک داراست 0 اين ها موادي هستند که به ندرت در مواد غذايي ديگر ديده مي شوند0 مثل قند شير(لاکتوز) ، کازئين ، چربي با انواع اسيد هاي چرب مولکول کوچک، فسفاتيدها ، همچنين تمام مواد سفيده اي مورد احتياج بدن ، آمينو اسيدها ، نمک هاي مهم به صورت مناسب وقابل جذب ، مواد ميکرو، ويتامينها وآنزيم ها، بنابراين شيرماده غذايي مطلوبي است که اهميت ويژه آن درمورد تغذيه ورشد و نمو اطفال مشهود است0
از لحاظ مقايسه قيمت اين ماده غذايي با يک ماده غذايي مشابه وپرارزش متوجه مي شويم که شير با داشتن موادي بيشتر با قيمتي مناسبتر وطريقي سهل تر در دسترس مصرف کننده قرار مي گيرد0
از لحاظ اقتصاد کشاورزي لبنيات يکي ازمنابع مهم درآمد کشور بشمار مي آيد0 وبا درنظر گرفتن ميزان خريد وفروش محصولات مزارع کشاورزي که توأم با دامداري است معلوم مي شود که قسمت عمده درآمد روزانه آن ها اغلب ازراه فروش شيرتأمين مي گردد 0با اين تفاوت که از لحاظ مقايسه با ساير محصولات فروش شير نوعي درآمد روزانه است که پول آن مي تواند به مصرف مخارج مختلف برسدوديگر اينکه هميشه قيمت فروش شير متعادل با ساير محصولات در يک سطح قرار دارد0
مصرف شير وفرآورده هاي آن ، از لحاظ بهداشت هرجامعه خيلي مهم است ومي توان گفت که مخصوصاً براي حفظ سلامت افراد ارزش زيادي دارد0
براي کمک به سلامت افراد جامعه وبهبود تغذيه آن ها، بايد افراد ودستگاه هايي که درتهيه وتوزيع شير دست دارند با يکديگر همکاري وکوشش کنند تا شير سالم به مقدار کافي وبا قيمت مناسب در دسترس عموم قرار گيرد0
ازدياد توليد شير ومصرف آن ، علاوه بر داشتن اثر مطلوب در حفظ بهداشت جامعه باعث بالا رفتن درآمد زارع توليد کننده شير ودرنتيجه موجب تقويت وضع اقتصادي مملکت خواهد شد0
شير وفرآورده هاي آن به همان سهولتي که به مصرف مي رسد ، توليد نمي گردد0
مراحل توليد محصولات لبني از تهيه شير، جمع آوري ، حمل .ونقل وتحويل به کارخانه ، تغيير وتبديل درکارخانه وتوزيع، تا رسيدن به دست مصرف کننده همواره با دشواري هاي بسياري همراه است0ازاين رو،بررسي هاي علمي دقيق وبرنامه ريزي هاي قابل اجراي همگام با پيشرفت تکنولوژي را مي طلبد0
گرچه توليد فرآورده هاي لبني تاريخچه اي بس ديرينه دارد ولي حرفه اي است حساس ، پرمخاطره وآسيب پذير0
شيربه موجب آنکه غذايي است تقريباً کامل وکليه عناصر لازم را بصورت متعادلي دارا مي باشد، بديهي است که از حمله ميکروب ها مصون نمي ماند، وچنانچه در تهيه، نگهداري و توزيع آن دقت کافي نشود، بر اثر آلودگي ميکروبي به سرعت فاسد شده ، مصرف آن نه تنها جبران کننده کمبودهاي غذايي بدن نخواهد بود بلکه ممکن است منجر به عفونت يا مسموميت هاي غذايي نيز شود0
نظر به ارزش تغذيه اي بالاي شير، همه ساله تحقيقات وسيع ودامنه داري در مراکز پژوهشي جهان صورت مي گيرد که ما حصل آن برگزاري سمينارها ، گردهمايي هاي علمي ، انتشار مقالات وکتب متعدد مي باشد0
در کشور با وجود توليد حدود 4.2 ميليون تن شير درسال، متأسفانه تحقيقات چنداني دراين خصوص صورت نمي گيرد0 بديهي است دست کم با بهره گيري از تجارب صنعتي و پژوهشي صاحب نظران ومحققين ديگر ممالک مي توان تا حدود زيادي اين کمبود را جبران نمود0
شيربه طورکلي ،عبارت است ازتراوش هاي غدد پستاني حيوانات پستاندار – معمولاً گاو – که عاري از کلستروم مي باشد ودراثر دوشش کامل يک يا چند حيوان سالم بدست مي آيد؛ البته تعاريف ديگري نيز در اين زمينه وجود دارد0
تعريف شير :
اين تعريف اساس تهيه بسياري از استانداردهايي است که در مورد خاص شير طبيعي تهيه شده است0 دو تعريف ارائه مي گردد0 يکي تعريف سال 1908 که تاکنون نيز معتبر است وديگري تعريف سال1983 که بيشتر منطبق با شير کشورهاي صنعتي است که بسياري از مسايل بهداشتي را حل کرده اند0
تعريف اول :
شير محصول کامل يک دوشش بدون وقفه است که از يک پستاندار خوب تغذيه شده است که درموقع دوشش خسته نباشد وبصورت بهداشتي وپاکيزه جمع آوري شده باشد، بدست آمده باشد وشير نبايد حاوي آغوز باشد0
تعريف جديد (1983):
که به وسيله (International Dairy Federation) I.D.Fمشخص شده، محدودتر است و عبارت است از : شير محصول ترشح پستاني است که دريک يا چند دوشش بدست آمده وبدون اينکه چيزي به آن افزوده شده باشد يا چيزي از آن جدا شده باشد0
مهندسی کشاورزی_زراعت و اصلاح نباتات - شیمی مواد پاک کننده
این مقاله شامل 32 صفحه می باشد
نگاه کلی
منظور از پاک کنندهها (detergehts) ، موادی هستند که ذرههایچربی و چرک را از پارچهها و یا اجسام دیگر بزدایند و در انواع مختلف تهیه میشوند
. اولین ماده ای که به عنوان شوینده ساخته شد،صابونبود. از عمر صابون صدهاسال میگذرد.
آخرین دستگاههای صابون کشف شده ، مربوط به 2000 سال پیش است، 700 سالاست که صابونسازی بطور صنعتی و به مقادیر زیاد ساخته میشود و 200 سال است که ساختآن ، متحول گشته و به صورت کلاسیک و مدرن در آمده است.
از آن زمان تا کنون ،تعداد شویندهها به حدی رسیده که قابل شمارش نیست، بطوری که امروزه در حجم انبوهی ازشویندهها ، به همراه تبلیغات آنها مواجه شدهایم.
در حال حاضر در برخی کشورها ،تقریبا بیش از 80 درصد از مواد پاک کننده مصرفی از شویندههای سنتزی تهیه میشوند. لکن در مصارف عمومی واژه صابون ، مشخص کننده یک نمک فلز قلیایی یا آمونیوم یک اسیدکربوکسیلیک راست زنجیر با تعداد 10-18 اتم کربن است و نام مواد شوینده به موادصناعی با ساختمان مشابه اطلاق میشود. از این مواد ، در مصارف عدیده ای از جمله برایپاک کردن ، شستشو و در فرایندهای نساجی و غیره استفاده میگردد.
از طرف دیگر، صابونهای فلزی ، کربوکسیلاتهای قلیایی خاکی یا فلزات سنگین با زنجیره طویل هستند
. این صابونها در آب نامحلول بوده و در سیستمهای غیر آلی ، به عنوان مثال موادافزودنی به روغنهای روان کننده ، جلوگیری کننده از زنگ زدگی ، ضد آب کردن مواد وسوختهای ژلاتیندار (مواد سوختنی مانند بنزین که با مواد غلیظ کننده ممزوج شدهاند واز آنها در بمبهای ناپالم و شعله افکنها استفاده میشود) ، قارچکشها دارای کاربردمیباشد.
خصوصیت قابل توجه این است که عدم توازن پلاریته (قطبیت) در داخلمولکول صابونها و مواد شوینده و پاک کننده ، موجب ابراز قابلیت انحلال و ماهیت فازغیر معمول در حلالهای قطبی و غیر قطبی میشود.
این رفتار ، دقیقا باعث سودمندی چنینترکیباتی در زمینههای خیس شوندگی ، قابلیت انحلال ، شویندگی (در مورد شستشو و خشکشویی بصورت ترامان) ، رنگرزی و بسیاری از سایر فراوردههای صنعتی و خانگیاست.
ترکیب اساسی ساختمان مولکولی پاک کنندهها موجب بوجود آمدن چنین صفاتیمیگردد.
انواع مواد پاک کننده
صابون (Soap)
صابونها را میتوان از هیدرولیز قلیاییچربیها و روغنهای طبیعی (استر اسیدهای چرب با گلیسرول) مانند پیه ، روغنهای نارگیل، زیتون ، نخل و تالو تهیه کرد که این واکنش به نامفرایند صابونی شدن (Saponification) موسوم است:
C3H5(OOCR)3 + 3NaOH → 3NaOOCR+C3H5(OH)3
باید توجه داشت که در روشهای جدید ، از هیدرولیز مستقیمچربیها بوسیله آب در دمای زیاد استفاده می شود. این موضوع ، تصفیه و ایزولاسیوناسیدهای چرب را که به صابونها خنثی میشوند، ممکن ساخته، اساس یک فرایند پیوسته رابوجود میآورد. از نقطه نظر شیمیایی ، صابونها ، نمکهای فلزی اسیدهای چرب (اسیدهایکربوکسیلیک) راستزنجیر با حدود 10-18 اتم کربن میباشند.
با اینکه همه نمکهایفلزی اسیدهای چرب ، صابون هستند، اما تنها نمکهای قلیایی مانند (سدیم و پتاسیم) درآب حل میشوند و خاصیت پاککنندگی دارند. نمکهای فلزهای قلیایی خاکی (مانند کلسیم ومنیزیم و..) در آب حل نمیشوند. از این رو صابونهای معمولی در آب سخت در مجاورتیونهای کلسیم و منیزیم رسوب میکنند.
به این ترتیب صابون خوب کف نمی کند و خاصیت پاککنندگی خود را از دست میدهد.
نمکهای آلومینیوم اسیدها نیز در آب نامحلول ودر روغنها محلول هستند و از این ماده ، در چربیهای نرم کننده ، رنگ ، روغن جلا و ضدآب کردن مواد استفاده میشود.
نمک اسیدهای فلزات سنگین مانند کبالت یا مس نیز بعنوانماده خشک کننده در رنگهای ساختمانی و جوهر ، قارچ کش ها و مواد ضد آب استفادهمیشود.
کیفیت و مرغوبیت صابون ، به نوع چربی روغن بکار رفته بستگی دارد. لذااز خالصترین و بیبو ترین آنها استفاده میگردد. علاوه بر چربی و قلیا مواد افزودنیدیگری هم در فرمولاسیون صابون وارد میشوند.
این مواد عبارتند از:مواد جلوگیری کنندهاز اکسیداسیون مثلتری اتانول آمیناولئات، مواد جلوگیری کننده از فسادصابون مانند دی سیانو دی آمیدو سدیم سولفانیلات ، روغنهای معطره برای ایجاد بوی خوبصابون و غیره. پاک کننده های سنتزی (Synthetic detergents)
موادشوینده سنتزی که امروزه بسیار مورد استفاده قرار میگیرند، مانند صابون ، از یکزنجیر هیدروکربن متصل به نمک یک اسید محلول در آب تشکیل شده است. البته در تهیه اینپاک کنندهها باید توجه داشت که طول زنجیر و نوع هیدروکربن مورد استفاده بطور مناسبانتخاب گردد.
از گروههای قطبی مشتق شده از اسید سولفوریک در حد بسیار عمومی برایجایگزینی کربوکسیلات استفاده میگردد.
بعنوان مثال میتوان به آلکیل سولفاتها (ROSO3Na) ، آلکان سولفوناتها (RSO3Na) و آلکیل آریل سولفوناتها (R-C6H4-SO3Na) اشاره کرد و از مهمترین این مواد میتوانسدیم لوریل (دودسیل) سولفات (C12H25-OSNa) وسدیم دودسیل بنزن سولفونات (C12H25-C6H4-SO3-Na) را که دارای قدرت پاک کنندگی بالایی هستند، نام برد
. استرها و آمید اسیدهای چرب نیز که ازتورین (H2NCH2CH2SO3H) واسیدایزاتیونیک (HOCH2CH2SO3H) تهیه میشوند، از جمله اولین ترکیباتسنتزی تلقی میشوند. مضافا ،آلکان فسفوناتهامعرف نوع دیگری از مواد صناعیآنیونی میباشد.
از طرف دیگر احتمال دارد که تغییر و اصلاح گروههای قطبیبوسیله تغییر در علامت بار الکتریکی یون فعال در سطح مسیر شود. یک مثال بسیار معروفاز مواد شوینده کاتیونی (invert soaps) ، ملح آمونیوم نوع چهارم این طبقهبفرمولC16H33N(CH3)Brاست.
در طبقه دیگر یعنی مواد شوینده غیر معدنی ، گروهقطبی عبارت از گروه آب دوست غیر مجتمع شده میباشد که معمولا حاوی چند گانگی وظایفاکسیژن (اتر و الکل) است که در پیوند هیدروژنی با آب برگزیده شده است. مثالی در اینمورد ، استر تهیه شده از یک اسید چرب و قند است.
از انواع عمومی دیگر ،میتوان به پلیمریزاسیون تعدادی از واحدهای اکسید اتیلن با یک الکل اشاره کرد کهدارای فرمول عمومیR-O-(CH2CH2O)2Hمیباشد. همچنین اکسیدهای آمین مانندR-N(CHsub>3)2→Oو اکسیدهای فسفین منسوب آنها نیز تهیه شدهاند. مهمترینشوینده های سنتزی عبارتند از: صابون مایع
صابون مایع ، در واقعاز نظر مواد تشکیل دهنده ، جزو صابونها محسوب نمیشود و از پاک کننده های سنتزیمیباشد. البته اگر در ساختمان معمولی از روغن نارگیل زیاد و یا روغن هایی مثل روغنبزرک استفاده شود، میتوان صابون را به صورت مایع در آورد. صابونهای مایع ، علاوه برماده اولیه و اصلی خود ، دارای مواد دیگری مثل نرم کننده ، پاک کننده و کف کننده ،ضد باکتری و چرب کننده هستند.
شامپوها
شامپوها نیز از پاک کننده های سنتزی هستند. ماده اصلی تشکیل دهندهشامپوها عبارتند از: عامل پاک کننده که خود شامل سه دستهمواد فعال سطحیآنیونی (مثلسدیم لوریل اتر سولفاتوتری اتانول آمین سولفات،آمفوتری (مثلبتائین کوکوآمیدوپروپیل) وغیر یونیهستند. عامل تقویت کننده کف (مثلبتائین) ،عامل حالت دهنده مووعامل نگهدارنده (مواد ضدعفونی کنندهو میکروب کش) ،عامل صدفیکنندهمثلاتیلن گلیکولوعامل غلیظ کنندهمثلنمک طعاموعامل رنگ و بومثلعصاره گیاهان. پودرهای لباسشویی
پودرها ماشین لباسشویی نسبت به پودرهای رختشویی چند ماده اضافه دارندکه بر قدرت پاک کنندگی آنها میافزاید. یکی از این مواد ،پر بوراتاست که ازسفید کننده ها و رنگ برهاست.
اجزای اصلی پوردهای لباسشویی شامل موارد زیر هستند: ماده اصلی و فعال (مواد غیریونی و آنیونی) که عامل پاک کنندگی و جدا کردن چرکاز لباس است، عامل قلیایی کننده (مثل سیلیکات ها) که از خوردگی بدنه لباسشوییجلوگیری می کند، عامل سفیدکننده و رنگ سرکه معمولا پربورات سدیم است، عامل کنترلکننده کف و پاک کننده کمکی ، عامل کاهش سختی آب که به پاک کنندگی هم کمک میکند (مثلفسفات ها) ، عامل جلوگیری از رسوب مجدد چرک مثل CMC از شستن دوباره چرک روی لباسجلوگیری میکند، اپتیکال براتیز که باعث درخشندگی پارچه میشود، مواد میکروب کش وضدعفونی کننده. سفید کننده ها و رنگ برها
بسیاری از لکه برهاموادی هستند که از آنها به عنوان سفید کننده ، ضدعفونی کننده و پاک کننده استفادهمیشود. رایج ترین ماده ای که از آن به عنوان سفید کننده استفاده میشود، آب ژاول استکه خاصیت ضدعفونی کننده نیز دارد، زیرا یک سفید کننده کلردار است و از سفید کنندههای دیگر ، پربورات سدیم است که از آن ، بیشتر در خشک شوییها و نیز در ترکیبپودرهای ماشین لباسشویی استفاده میشود.
قدرت سفیدکنندگی پربورات از آب ژاول کمتراست.
آب اکسیژنه یا پراکسید هیدروژن هم یک ماده رنگ بر و سفید کننده است. علاوه بر مواد ذکر شده ، موادی مثل الکل ، آمونیاک ، استن ، اسید نیتریک ، اسیداگزالیک ، تربانیتن ، جوش شیرین ، کربنات سدیم ، تتراکلریدکربن و غیره نیز خاصیترنگ بری و پاک کنندگی دارند.
وقايع اضطراري و جود دارند که مي توانند بر سدها مؤثر واقع شود هنگامي که مردم در مناطقي زندگي مي کنند که مي تواند در معرض سيل ناشي از خرابي يا راه اندازي يک سد قرار گيرد يا امکان از دست دادن زندگي و خسارات به اموال وجود دارد منظور از اين خطوط راهنما( دستورالعمل اين است که برنامه ريزي قاطع و جامع براي اقدام اضطراري تشويق تا در حفظ جان افراد، تقليل خسارات مالي در مناطقي که تحت تأثير خرابي يا راه اندازي سد واقع مي شوند کمک نمايد.
يک برنامه اقدام اضطراري سندي مي باشد که شرايط اضطراري بالقوه دارد يک سد شناسايي نموده و اقدامهاي از پيش برنامه ريزي شده را که مي بايست تعقيب شود تا خسارات جاني و مالي را به حداقل کاهش دهد را تشريح نمايد. برنامه [1]اقدام اضطراري يا کارهايي را که مالک سد مي بايست انجام دهد تا مسائل سد را تعديل و يا تخفيف دهد، برنامه ريزي مذکور شامل تشريفات و اطلاعاتي است که سد را در صدور هشدار اوليه وبيماريهاي هشدار دهنده به مقامات مديريت اضطراري مسئول پائين دستي سد در اين رابطه با وضعيت اضطراري کمک مي نمايد. برنامه ريزي براي اقدام در صورت ضرورت به مقامات مديريت اضطراري نشان دهد.
2-آمادگي اضطراري:
آماده باش اضطراري در هرجا که مردم در منطقه اي زندگي مي کنند که مي تواند در معرض طغيان سيل يا لعلت عمليات يا خرابي سد قرار گيرد آمادگي اضطراري مي بايست وجود داشته باشد. عبارت اضطراري در اصطلاح راه اندازي سد عبارت است از جريان ناگهاني واقعي يا تهديدکننده آب که به علت سانحه يا خرابي در يک سد يا ديگر ساختارهاي حائل آب يا در نتيجه حالت طغيان تهديد کننده آب به هنگامي که خود سد در معرض خطر خرابي قرار ندارد، بوجود مي آيد رهاشدن آب ممکن است زندگي انسان و يا اموال او موجود در پائين دست را در معرض خطر قرار دهد.
3- مسئوليت سازمان مديريت اضطراري فدرال:
سازمان مديريت اضطراري فدرال مسئوليت همآهنگي، راهبري حکومت فدرال را در رابطه با مصائب به حکومت ايالتي ومسئولي مديريت اضطراري محلي در برابر تمام حالتهاي اضطراري قابل پيش بيني در ايالات متحده آمريکا بعهده دارد. يک تحقيق تازه نشان مي دهد که 22 هزارحالت خطرناک براي سدها درايالات متحده آمريکا وجوددارد که از اينها تقريباً در 83 هزار مورد يا 83% برنامه ريزي اضطراري براي خود ندارند. فيان برنامه هاي اقدام اضطراري در بيشتر سدهاي مشمول مقررات ايالتي بعنوان يک کاستي در آمادگي اضطراري ملي بوسيله سازمان مديريت اضطراري فدرال تشخيص داده شده است. بمنظور بهتر نمودن کيفيت آمادگي اضطراري که پاسخگوي خالتهاي اضطراري سدها در معرض خطر باشد، مورد نياز مي باشد تا امکان سدها را بطور مؤثر ياري داده که برنامه هاي اقدام اضطراري براي سدها را توسعه و مورد تمرين قرار دهد اين مراحل شامل همآهنگي، برنامه ريزي، تمرينهاي مشترک که هم با برنامه هاي اقدام اضطراري مالک سد و هم برنامه هاي هشداردهنده و تخليه کننده مسئولين مديريت اضطراري محلي راهر دو دربرداشته باشد، مي گردد.
4- متحدالشکل بودن برنامه ها: کارآئي برنامه هاي اقدام اضطراري را مي توا توسط يک فرنم متحدالشکل که در آن بطور اطمينان بخشي با همه ابعاد برنامه ريزي اضطراري که درهر برنامه پوشش دهد بالا برده برنامه هاي اقدام اضطراري متحدالشکل و همآهنگي فزاينده با مقامات و سازمانهاي مديريت اضطراري ايالتي و محلي بايد طوري باشد که بازتاب به موقع نسبت به وضعيت اضطراري واقعي يا در حال وقوع را تسهيل نمايد.
سازمانها و افرادي که مالک يا مسئول عمليات و نگهداري سدها مي باشند را مي بايست تشويق نمود تا اين خطوط راهنما را بکار برده و آنها را توسعه و به روز رسانيده و يا در برنامه ريزيهاي اقدام اضطراري خود بازنگري نمايند. اين خطوط راهنما، خطوط ارهنماي اقدام اضطراري براي سدها به شماره 64 سازمان مديريت اضطراري فدرال سال 1985 را نسخ مي نمايد. و خيلي از مفاهيم فنآوري برنامه ريزي اقدام اضطراري پيشرفته اي که از منابع مختلف وموارد وسيع فراهم آمده را نيز شامل مي شود.
1-اصطلاح مالک سدکه در اين خطوط ر اهنما بکار برده مي شود به قردي که مالک سد شناخته مي شود ويا سازمان راه انداز سد اطلاق مي شود
جوشش يكي از پديده هاي مهم فيزيكي است كه در فرآيندهاي صنعتي به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته و مي گيرد . در پديده جوشش ، حضور حباب ها ،مايع در حال جوش و نيز سطح جامد حرارت دهنده به عنوان سه فاز گاز ، مايع ، و جامد ايجاد محيطي مي كند كه از ديدگاه ترمو.ديناميك و نيز مكانيك سيالات ناهمگن خوانده مي شود كه اين نا همگني موجب پيچيدگي هاي فوق العاده اين مكانيسم با ساير مكانيسمهاي انتقال حرارت ـ مانند هدايت و جابجايي مي شود . در نتيجه ناهمگن بودن محيط انتقال حرارت جوشش ، مسيرمدل سازي رياضي و شبيه سازي اين پديده و نتيجتا پيش بيني ضريب انتقال حرارت جوش با موانع متعددي مواجه شده است .
در فرآيند جوشش ، پيچيدگي حاصل از ناهمگني محيط موجب مي شود تا به دنبال پاسخ به هر مجهولي ، مجهول يا مجهولات ديگري متولد گردد . بر اين اساس به نظر مي رسد پديده انتقال حرارت جوشش تا مدت هاي مديدي به موازات ساير علوم مورد مطالعه و پژوهش هاي باقي بماند .
در فرآيند جوشش ، همزماني مكانيسم هاي مختلف ، سبب بالا رفتن قابل ملاحضه ضريب انتقال حرارت جوشش د رمقايسه با ديگر مكانيسم هاي شناخته شده انتقال حرارت گرديده است . اين فرآيند ها عبارتند از :
- جابجايي اجباري
- تبخير لايه فيلم مايع اطراف حباب ها
- انتقال حرارت توسط جذب گرماي لازم براي تبخير سيال و تشكيل حباب [1]
- ميكروكنوكسيون در زير سطح حباب هاي تشكيل شده
از اين رو مكانيسم جوشش همواره به عنوان يك مكانيسم مناسب جهت انتقال بارهاي حرارتي سنگين در بسياري از فرآيندهاي صنعتي مورد استفاده قرارگرفته و مي گيرد . در اينجا مي توان به راكتورهاي اتمي ، دستگاههاي تهويه و تبريد ، برج هاي جذب و تقطير و همچنين ديگ هاي بخار به عنوان نمونه هاي متداولي از كاربرد فرآيند جوشش در مقياس صنعتي اشاره نمود .
فرآيند انتقال حرارت جوشش مايعات خالص با سه مكانيسم مختلف توجيه مي شود كه عبارتند از :
- فرآيند هاي مكانكي
- خواص شيمي ـ فيزيكي سطح جامد حرارت دهنده
- هيدروديناميك جريان چند فازي
دستگاه اندازه گيري ضريب انتقال حرارت جوشش استخري
اين وسيله آزمايشگاهي از اجزاء مختلفي تشكيل شده است كه امكان اندازه گيري و ثبت ضريب انتقال حرارت در شرايط جابجايي آزاد و نيز جوش استخري را در گستره وسيعي از شارهاي حرارتي تا 500000 واتبر متر مربع فراهم مي كند . عنصراصلي آن يك دستگاه گرمكن الكتريكي استوانه اي است كهدر وضعيت افقي درون مخزن اصلي جوش تعبيه شده است و توليد حرارت مي كند .
شار حرارتي q :
از آنجا كه گرمكن موجود در سيستم ، توان الكتريكي را به انرژي حرارتي تبديل مي كند، مقدار شار حرارتي را مي توان به صورت زير محاسبه كرد .
سطح انتقال حرارت ،A:
مقدار سطح انتقال حرارت توسط شركت سازنده گرمكن الكتريكي داده شده و مقدار آن معلوم است و نيازي به محاسبه ندارد .
دماي توده سيال TB :
دماي توده سيال را مي توان با استفاده از يك دستگاه ترموكوپل ، اندازه گيري نمود . زوج سيم هاي خروجي از ترموكوپل به ترمينال هاي data acuiesition system متصل مي شود كه اين سيستم با لحاظ نمودن دماي محيط به كمك يك دستگاه ترميستور ، دماي توده سيال را محاسبه مي كند .
دماي سطح انتقال حرارت TW
دماي سطح انتقال حرارت مشكل ترين پارامتر قابل اندازه گيري در سيستم محسوب مي شود . همانطور كه پيشتر شاره شد ، ترموكوپل جاسازي شده در سطح گرمكن الكتريكي در فاصله معني داري از سطح انتقال حرارت قراردارد و لازم است دماي واقعي سطح انتقال حرارت با انجام محاسباتي تصحيح شود . از آنجا كه اين فاصله بسيار كم است مي توان از معادله يك بعدي انتقال حرارت استفاده كرد كه در زير آمده است :
داده هاي آزمايشگاهي
داده هاي آزمايشگاهي از بانك هاي اطلاعاتي معتبر جمع آوري شده است همانطور كه داده هاي خام نشان مي دهد ، در شار حرارتي ثابت ، ضريب انتقال حرارت جوشش با افزايش زمان كاهش مي يابد كه اين كاهش را مي توان باافزايش ضخامت رسوب سولفات كلسيم روي سطح انتقال حرارت ودر نتيجه افزايش مقاومت حرارتي مرتبط دانست .
بحث و پيش بيني مكانيسم تشكيل رسوب
همانطور كه قبلا اشاره شد نمك سولفات كلسيم از جمله نمك هايي است كه نسبت به دما حلاليت منفي است . اين حلاليت منفي موجب مي شود در مجاورت سطح انتقال حرارت كه دماي آن بيشتر از دماي توده سيال است . حداكثر حلاليت موضعي سولفات كلسيم كاهش يابد نا جايي كه از حد اشباع فراتر رود.
مدل سازي رياضي
در مدل پيشنهادي حاضر ، از آنجا كه رسوبات تشكيل شده از نوع كريستالي هستند . از تابع زدايش رسوب صرف نظر ميگردد ، تابع زدايش در شارهاي حرارتي بسيار بالا مطرح مي شود .
محاسبه nb
مقدار رسوب تشكيل شده در واحد سطح ـ زمان را مي توان از تقيم مستقيم شدت جريان جرمي تشكيل رسوب بر واحد زمان ، بر سطح كل انتقال حرارت به دست آورد :
مقدمه : محققين اصلاح نباتات از طريق شناخت عواملي كه موجب تكامل طبيعي گياهان شده است در امر به نژادي استفاده مي كنند . گياهان اصولاً به يكي از روشهاي زير تنوع پيدا كرده اند .
1-جهش ژني ( موتاسيوني )
2-دورگ گيري بين گونه اي
3-پلي پلوئيدي
4-رانده شدن ژنتيكي
موتاسيون يكي از عوامل مهم ايجاد تنوع و تكامل در گياهان مي باشد . موتاسيون ممكن است باعث مرگ ، عقيمي و يا ايجاد خصوصيات جديد و صفات عالي و مطلوب گردد ، تعداد زيادي از گياهان زراعي از جمله چغندر قند ، ذرت ، كتان ، سويا ، جو برنج و لوبيا و گوجه فرنگي از اين طريق تنوع يافته است . براي مثال تنها تفاوت ميان جو وحشي H . spontanneun و جو معمولي H . vulgare حاصل در منطقه جرمو اين است كه ساقه و سنبله جو جرمو محكمتر از جو وحشي بوده و داراي ريزش كمتري است .
تاريخچه موتاسيون :
واژه موتاسيون يا جهش اولين بار در سال( 1650 م ) در مورد بروز و ظهور تغييرات ساختماني مشهود در موجودات زنده بكار برده شد . اما چون استقبال چنداني از اين واژه نشد و به زودي به فراموشي سپرده شد . در اوايل قرن بيستم (1901 م ) يك گياه شناس هلندي به نام هوگو دووريس ( Hvgo Deveries ) ضمن مطالعه بر روي گياه پامچال نظرات و كشفيات ژرژ مندل ( G.mendel ) زيست شناس مشهور قرن نوزدهم در زمينه وراثت مورد مطالعه مجدد قرار داد و توانست اهميت و عمق تحقيقات مندل را بار ديگر در ابعاد جديد نشان دهد . وي در ارائه و بررسي نظرات مندل واژه موتاسيون را براي انواع جديد تغيير يافته بكار برد و از آن پس اين واژه به طور گسترده اي مورد استفاده زيست شناسان قرار گرفت . هوگو دووريس در تجربيات خود پي برد كه گاهي افراد يك گونه صفاتي از خود بروز مي دهند كه در جد آنها وجود نداشته اند و نيز اين صفات پس از ظهور موروثي مي گردند ، وي پديده مذكور را موتاسيون ناميد .
جهش ( موتاسيون ) :
جهش يكي از پديده هاي مهم طبيعت است . اين پديده در تحول موجودات زنده نقش به سزائي دارد . اساس جهش تغييرات ساختمان شيميايي ژنهاست . اين تغييرات به صورت صفات ارثي جديد در مي آيند و در ميان افراد يك جامعه منتشر مي شوند .
جهش يكي از اساسي ترين مقولات در زيست شناسي مخصوصاً زيست شناسي مولكولي و اختصاصاً در ژنتيك مولكولي و رشته هاي عملي وابسته به آن در پزشكي ، دامپروري و كشاورزي مي باشد ، (( تغيير در ساختار ژنتيكي (ژنوتيپي) )) موجودات زنده اعم از اينكه بروز خارجي ( فتوتيپي ) پيدا بكند يا نكند تغيير جهشي يا mutation و محصول چنين جهش و تغييري جهش يافته يا mutant خوانده مي شود . واژه موتاسيون (mutation) از لفظ لاتين mutatio به معناي يك تغيير عمده و اساسي و ناگهاني مشتق شده است . در فارسي واژه جهش به معناي جستن ، جهيدن ، جست و خيز معادل واژه موتاسيون توسط بعضي محققين ايراني بكار برده مي شود و معمولاً يك يا چند تغيير ناگهاني فتوتيپي مشهود در سطح ارگانيسم ها را شامل مي شود . در ابتداي كشف موتاسيون اين واژه براي تغييراتي به كاربرده مي شد كه عموماً ظاهري و يا فتوتيپي بودند و لزوماً موروثي نبودند ، اما بعد از كشفيات جديد در قلمرو زيست شناسي مولكولي واز جمله ژنتيك مولكولي ، امروزه اين واژه كمتر براي تغييرات ظاهري محدود و يا گسترده بكار مي رود ، بلكه صرفاً بر آن تغييراتي اطلاق مي شود كه قابل انتقال از يك نسل به نسل بعدي در همان موجود مي باشد .
به طور كلي عليرغم تعاريف متعدد و بحث هاي فراوان پيرامو.ن موضوع جهش هنوز تعريف جامع براي آن ارائه نشده است و نظر به اينكه يك تعريف مشخص از پديده جهش براي فهم بهتر در ساير موضوعات و مقولات مربوط به اين بحث از قبيل جهش پذيري ، جهش زايي و غيره ضروري است . با توجه به مطالب ذكر شده و با در نظر گرفتن حداقل شرايط ويژگيهاي تغييرات جهش شايد بتوان گفت كه : (( جهش فرآيند يا پوششي است كه موجب تغيير مجموعه...
یک محلول تامپون محلولی است که pH آن در برابر افزایش مقادیر کمی اسید یا باز قوی تغییر چندانی نکند، مثلاً محلول استیکاسید و سدیم استات دارای چنین ویژگی است. اگر 01/0 مول HCL را به یک لیتر آب خالص اضافه کنیم pH آب از 7 به 2 کاهش مییابد، اما اگر همان 01/0 مول HCL را به یک لیتر از محلولی که نسبت به استیکاسید و سدیم استات، 10/0 مولار است بیفزاییم، فقط تغییر بسیار کمی در pH حاصل میشود. در واقع pH محلول از 74/4 به 66/4 تغییر میکند. این تغییر در مقایسه با تغییر pH آب بسیار ناچیز و نشانهی آن است که محلول استیکاسید و سدیم استات یک محلول تامپون است. به یاد داشته باشید که به محلولهای تامپون، محلولهای بافر نیز گفته میشود.
محلولهای تامپون یا بافر از دید کاربردی اهمیت زیادی دارنـد. سلولهای بسیاری از موجودات زنده فقط در گسترهی محدودهای از pH قادر به ادامه حیات هستند و اگر pH غیر از آن باشد، زندگی موجود زنده با خطرات جدی همراه میشود.
pH خون انسان باید در گسترهی 35/7 الی 45/7 نگهداشته شود؛ در غیر این صورت، ادامهی حیات با مشکلات جدی روبهرو خواهد شد. خون از این لحاظ دارای نقش تامپونی است. چکونگی برقراری خاصیت تامپونی در خون پیچیده است. سیستم در خاصیت تامپونی خون نقش اساسی دارد.
بسیاری از موجودات آبزی از جمله ماهیهای طلایی تنها در pHویژهای قادر به ادامهی حیات هستند. رعایت نکردن این امر باعث مرگ و میر آنها خواهد شد. علاوه بر آن، گاه لازم است که تولید برخی از محصولات شیمیایی در pHهای معینی صورت گیرد. این مثالها و مثالهای بسیار دیگر از اهمیت محلول تامپون خبر میدهند. با استفاده از محلولهای تامپون است که میتوان تغییر pHرا کنترل کرد.
برای تهیهی یک محلول تامپون کافی است یک اسید ضعیف و نمک آن را در آب حل کرد. استیکاسید یک اسید ضعیف و سدیم استات نمک حاصل از خنثی شدن آن با سود است. از این رو، محلول این دو ماده یک محلول تامپون است. در این محلول، استیکاسید، ، به شکل مولکولی، سدیم استات، ، به صورت یونهای و و مقدار کمی یونهای که از یونش جزیی استیکاسید به دست میآیند، موجود است. چون یونهای از باز قوی مشتق شدهاند، پایدارترندو با آب واکنش نمیدهند. از سوی دیگر و و در تعادل زیر شرکت میکنند.
در واقع وجود این تعادل است که به محلول استیکاسید و سدیم استات خاصیت تامپونی میدهد. چون اگر مقدار کمی از یک اسید قوی مثلاً به محیط این تعادل افـزوده شود، یونهای حاصل از آن، توسط یونهای موجود در تعادل جذب شده و به مولکولهای تبدیل میشوند تا از این راه با تغییر pHمقابله شود.
از سوی دیگر اگر مقدار کمی از یک باز قوی مثلاً به محیط تعادل افزوده شود، یونهای حاصل از آن توسط مولکولهای اسید خنثی میشوند تا با تغییر pH مقابله شود.
دلیل انجام دو واکنش بالا این است که از یک سو یون یک باز برونشتد است و تمایل به گرفتن پروتون دارد و از سوی دیگر مولکول یک اسید برنشتد است و تمایل دارد که به یک باز قوی مانند پروتون بدهد.
تخمین pHیک محلول تامپون
با توجه به تعادل موجود در یک محلول تامپون و اطلاعات مربوط به آن، به آسانی میتوان به حدود pHآن پی برد. مثلاً تعادل زیر را در نظر بگیرید:
در دمای 25 درجه سانتیگراد
و به ترتیب معرف یون استات و مولکول استیکاسید است. با لگاریتم گرفتن از عبارت ثابت خواهیم داشت.
یا
یا
اگر در شرایط ویژه داشته باشیم ، آنگاه
در این شرایط، برای تامپون استیکاسید ـ سدیم استات در دمای 25 درجه سانتیگراد خواهیم داشت.
نمک
اسید
چون میزان یونش اسیدهای ضعیف به کار رفته در محلولهای تامپون بسیار اندک است، غلظت اسید موجود در تعادل تقریباً با غلظت اولیهی آن و همچنین، غلظت آنیون موجود در تعادل با غلظت اولیه نمک برابر است. از این رو معادلهی (2) را میتوان به شکل معادلهی (3) نوشت.
این معادله برای تعیین pH هر محلول تامپون حاصل از یک اسید ضعیف و نمک مناسبی از آن به کار خواهد رفت. زیروند صفر معرف غلظت اولیه است. در حالت کلی، معادلهی (3) را میتوان به صورت زیر نوشت.
بارمزدوج
اسید
در تامپون استیکاسید ـ سدیم استات، یون باز مزدوج اسید است.
اکنون میتوان ویژگیهای یک محلول تامپون را خلاصه کرد:
1. محلول تامپون دارای یک اسید ضعیف، HA و بار مزدوج آن ، است (یک محلول تامپون میتواند دارای یک باز ضعیف و اسید مزدوج آن نیز باشد).
2. محلول تامپون از راه واکنش دادن یونها یا اضافه شده و جلوگیری از ذخیره شدن آنها در محلول، با تغییر pH مقابله میکند.
3. یونهای اضافه شده، از راه واکنش با مصرف میشوند.
و یونهای اضافه شده، از راه واکنش با HA از بین میروند.
بافرها
محلول بافر
محلول بافر محلولی است که به علت خصلت دوگانه عملکردش، اگر به آن کمی اسید ویا بازاضافه کنیم در pH آن تغییری به وجود نمی آید. محلول بافري دو نوعند
الف) گروه اول مرکب است از " اسید ضعیف + نمک آن اسید با باز قوی " مثل بافر
CH3COOH+CH3COONa
این بافر برای نگهداری PH در محدوده ی اسیدی مناسبند.
ب) گروه دوم مرکب از " باز ضعیف + نمک آن باز با اسید قوی " مثل بافر
NH3+NH4Cl
این بافر برای نگهداری PH در محدوده ی قلیایی مناسب هستند.
دانستنی
PH معمولی خون انسان حدود 7.4 است که ثابت آن عمدتا توسط بافر یون هیدروژن کربنات ¯HCo3 تامین می شود. اگر 0.01 مول از یک اسید ویا باز قوی ، به یک لیتر خون اضافه شود، در PH آن تغییری ناچیز درحد 0.1 بوجود می آید.
H2CO3+NaHCo3
اما اگر 0.01 مول HCl را به یک لیترآب اضافه کنیم PH آب از 7 به 2 می رسد. وچنانچه 0.01 مولNaOHرا به یک لیترآب اضافه نماییم PH آب از 7 به 12 افزایش می یابد.
گاهی لازم است محلولی را که دارای PH معین است، تهیه و ذخیره کنیم. نگهداری چنین محلولی حتی مشکلتر از تهیه آن است. چنانچه این محلول در معرض هوا قرار گیرد، دیاکسید کربن (یک ایندرید اسید) جذب میکند و اسیدیتر میشود. چنانچه محلول در ظرف شیشهای ذخیره شود، ناخالصیهای قلیایی که در اثر خیسیدن شیشه شسته میشود، ممکن است PH را
انسان از ابتدا براي زدودن پليديها از تن، جامعه، مسكن، اشياء و ادوات خود از آب استفاده مي نموده و اين حلال پاك كننده، همگاني، فراواني، فراواني و ارزاني، هزاران سال متداولترين وسيله شستشو براي بشر بوده است. يكي از ويژگيهاي بارز بشر متمدن، علاقه مندي قطري او به برطرف كردن پليديها و بوي ناخوشايند حاصل از آن و جايگزين ساختن آن با رايحه خوش بوده است. در واقع هنگامي كه نخستين طليعه تمدن در جهان پرتو افكند، انسان همواره به نظات شخصي و آراستگي ظاهري خود بويژه در ارتباط با همنوعان خود بها داده است. اين روند كه از استحمام در جريان رودخانه ها و درياچه ها آغاز شد به موازات پيشرفت تمدن، راه ترقي و تعالي پيمود و صنايع شوينده و بهداشتي حاصل اين تكامل است.
اينك بطور مختصري به وضعيت اين صنايع و مقايسه ميزان مصرف سرانه آن در ايران مي پردازيم:
صابون
در ايران حدود 210 واحد توليد كننده صابون با ظرفيت اسمي حدود -/2900 تن در سال وجود دارد كه انواع صابونهاي آرايشي، بهداشتي، صنعتي، صابون، مايع و صابون بچه توليد مي كنند در سالهاي اخير به دليل كمبود مواد اوليه و ساير مشكلات تنها از 25 % ظرفيتهاي نصب شده استفاده كرده اند. طبق آمار موجود، مصرف سرانه صابون طي سالهاي اخير 75/0 كيلوگرم برآورد شده و در مقايسه با كشورهاي پيشرفته صنعتي و مطابق آمار، مصرف سرانه اين محصول در آمريكا 9/1 كيلوگرم و در ژاپن 8/1 كيلوگرم بوده است.
پودر
در ايران شوينده هاي مركب بصورت پودرهاي بسته بندي شده از سال 1330 به تدريج وارد گرديده و به مصرف كنندگان معرفي شد. اولين محصول تجارتي با نام «فاب» به بازار ايران عرضه شد و سپس محصولات مشابهي يكي پس از ديگري وارد گرديد و بتدريج مصرفكنندگان به مزاياي آني پي برده و مصرف اين محصولات سير صعودي تندي را در پيش گرفت. در سال 1338 اولين كارخانهي توليدي شوينده با ظرفيت 750 تن در سال شروع به كار نمود و سپس واحدهاي توليدي ديگر به ساخت و عرضه آن پرداختند. در حال حاضر پنج واحد توليدي مجاز شناخته شده در سطح كشور وجود دارد كه سه واحد در تهران، يك واحد در ساوه و يك واحد در قزوين به توليد پودر مبادرت مي نمايند كه عبارتند از: پاكسان، پاك وش، توليپرس ، نيكان شيمي و پاكنام . ظرفيتهاي اسمي نصب شده آماده بهره برداري حدود 800/347 تن در سال است كه بعلت مشكلات مربوط به تأمين مواد اوليه مورد نياز، طي سالهاي اخير زير ظرفيت توليدي و با 5/47 درصد ظرفيت اسمي كار كرده اند.
لازم به ذكر است كه شركتهاي پاكنام و پاك وش طرح افزايش توليد خود را به ترتيب تا 72000 تن و 36000 تن در دست اقدام دادند و با احداث يك واحد توليدي توسط شركت شيميايي بهداشتي با ظرفيت -/100 تن كه در سال 74 به بهره ورداري رسيده است ظرفيت اسمي واحدهاي توليدي به -/530 تن خواهد رسيد.
طبق آمارهاي منتشر شده، مصرف سرانه پودر در سالهاي اخير 2/3 كيلوگرم بوده كه بسيار پايين تر از استانداردهاي بين المللي است. ميانگين مصرف سرانه پودر در كشورهاي پيشرفته بالاتر از 10 كيلوگرم و ميانگين مصرف سرانه پودر كه از سوي سازمان جهاني بهداشت اعلام گرديده است، حدود 7 كيلوگرم براي هر نفر بوده است.
جدول زير مصرف سرانه پودر صابون را در ايران و جهان نشان مي دهد.
نام كشور
صابون
پودر
جمع
انگلستان
0/2
6/10
6/12
فرانسه
9/0
5/11
4/12
آمريكا
9/1
3/10
2/12
كره جنوبي
0/5
1/6
1/11
يوگسلاوي
8/0
2/9
0/10
روسيه
6/3
3/6
9/9
سوريه
2/2
0/5
2/7
ايران
75/0
2/3
95/3
بنگلادش
347/0
02/0
37/0
جدول 1-1 آمار مقايسه اي مصرف سرانه مواد پاك كننده در جهان بر حسب كيلوگرم در سال
خميردندان
در حال حاضر تعداد 39 واحد توليدي خميردندان در سطح كشور وجود دارد كه در استانهاي تهران، گيلان، مازندران، آذربايجان شرقي و غربي واقع هستند. تعداد زيادي از اين واحدها هنوز موفق به دريافت پروانه ساخت نشده و خميردندان توليد نمي كنند. ظرفيت اسمي واحدهاي فعال حدود 7600 تن در سال مي باشد كه در چند سال اخير به علت مشكلات مختلف با 20% ظرفيت اسمي فعاليت داشته اند.
2-1 تعريف مسئله
تقريباً اكثر بيماريهاي شناخته شده به دليل عدم رعايت از اصولي ناشي ميشود كه آنرا بهداشت پوست و بدن مي نامند. يكي از تحولات مهم توسعه علوم و تكنولوژي كه چهره جهان را دگرگون كرده است كاربرد محصولات مدرن شوينده و بهداشتي است كه منجر به افزايش سطح بهداشت جوامع و كاهش انواع بيماريهاي جسمي افراد شده است. گسترش بهداشت عمومي و بالا بردن ميزان درصد سلامت مردم يكي از اهداف مهمي است كه دولتها در هر كشوري دنبال مي كنند. بگونه اي كه امروزه شاخصهايي از قبيل اميد زندگي (ميزان متوسط عمر)، نرخ زاد و ولد، مرگ و مير، تعداد مراكز بهداشتي و بيمارستانها و ... از معيارهاي اصلي ارزيابي كشورهاست. به تجربه ثابت شده است كه هزينه هاي صرف شده براي گسترش بهداشت عمومي بسيار كمتر از هزينه هايي است كه بابت بيماريهاي عدم مصرف اين هزينه ها پرداخت. بطور مثال عدم تأمين كافي و مصرف محصولات شوينده و پاك كننده نظير صابون و پودر در جامعه باعث شيوع انواع بيماريهاي پوستي، قارچي، انگلي و باكتريهاي مي شود و عدم تأمين كافي و مصرف محصولات بهداشتي نظير خميردندان باعث شيوع انواع بيماريهاي دهان و دندان و به تبع آن انواع بيماريهاي معده و قلبي و ... مي شود و هزينه هايي كه در جامعه
فروشگاه فایل کیا؛
منبع جامع انواع فایل...
چنانچه فایل مد نظرشما در بین فایل های بارگذاری شده در سایت موجود نبود،می توانید از طریق دایرکت پیج اینستاگرام@kiyafile.ir سفارش دهید.