تبليغاتX
ازمایشگاه شیمی فیزیک

ازمایشگاه شیمی فیزیک

گزارش کارهای ازمایشگاه شیمی فیزیک

تعادل شیمیایی



تصویر

دیدکلی

تمام فرآیندهای برگشت پذیر ، تمایل به رسیدن به یک حالت تعادلی دارند. برای یک واکنش برگشت پذیر ، حالت تعادل وقتی برقرار می‌شود که سرعت واکنش رفت برابر با سرعت واکنش برگشت باشد. پیکان دوگانه در حد وسط یک واکنش و معادله شیمیایی ، نشانگر این است که می‌توانیم هم در جهت رفت و هم در جهت برگشت معادله را بخوانیم.

واکنشهای برگشت پذیر و تعادل شیمیایی

واکنش فرضی زیر را در نظر می‌گیریم:


(A2(g)+B2(g)↔2AB(g

این معادله را می‌توانیم هم در جهت رفت و هم در جهت برگشت بخوانیم. اگر A2 و B2 با هم مخلوط شوند، بر هم اثر کرده ، AB را تولید می‌کنند. از طرف دیگر ، از تجزیه شدن نمونه‌ای از AB خالص ، A2 و B2 حاصل می‌شود. اگر A2 و B2 را در ظرفی مخلوط کنیم، بر هم اثر کرده ، AB را تولید می‌کنند و با پیشرفت واکنش ، غلظت آنها به‌تدریج کاهش می‌پذیرد.

از این رو ، از سرعت این واکنش کاسته می‌شود. در شروع آزمایش ، چون AB وجود ندارد، واکنش برگشت نمی‌تواند امکان‌پذیر باشد. ولی این واکنش ، با تولید شدن مقداری AB در واکنش رفت آغاز می‌شود. این واکنش ، نخست به‌کندی صورت می‌گیرد (به علت آن که غلظت AB کم است)، ولی به‌تدریج سریعتر می‌شود. با گذشت زمان ، سرعت رفت کاهش می‌پذیرد، ولی سرعت واکنش برگشت افزایش می‌یابد، تا این که دو سرعت با هم برابر می‌شوند و تعادل شیمیایی برقرار می‌گردد.

پویایی تعادل شیمیایی

تعادل شیمیایی ، حالتی پویا است که در آن ، دو تغییر مخالف با سرعت برابر صورت می‌گیرند. در حالت تعادل ، غلظت تمام مواد ، ثابت می‌ماند. غلظت AB ثابت می‌ماند، زیرا AB با سرعتی که در واکنش رفت تولید می‌شود، با همان سرعت هم در واکنش برگشت مصرف می‌گردد. به همین منوال ، A2 و B2 با همان سرعتی که (در واکنش برگشت) تولید می‌شوند، (در واکنش رفت) به مصرف می‌رسند. تذکر این مطلب مهم است که غلظتها ثابت‌اند. از آن جهت که سرعتهای واکنشهای مخالف با هم برابرند، نه بدان جهت که هر گونه فعالیتی متوقف شده است.

ثابت تعادل

به فرض این که واکنشهای رفت و برگشت با مکانیسمی ‌ساده و تک‌مرحله‌ای صورت بگیرند، سرعت واکنش رفت با رابطه:


KfA2B2=سرعت رفت

و سرعت واکنش برگشت با رابطه:


KrAB2=سرعت برگشت

بیان می‌شود. در حالت تعادل ، این دو سرعت با هم برابرند. بنابراین داریم :



این معادله را می‌توان به صورت زیر مرتب کرد:



از تقسیم ثابت سرعت واکنش رفت ، Kf ، بر ثابت سرعت واکنش برگشت ، Kr ، ثابت دیگری بدست می‌آید که ثابت تعادل ، K ، نامیده می‌شود:


Kf/Kr=K

بنابراین داریم :



مقدار عددی K با دما تغییر می‌کند. تعداد مجموعه غلظتها برای سیستمهای تعادلی این واکنش بی‌نهایت زیاد است، ولی در هر صورت ، برای کلیه سیستمهای تعادلی در دمای معین وقتی که غلظتهای A2 و B2 و AB در رابطه بالا قرار می‌گیرند، همواره به یک مقدار K منجر می‌شوند. بطور کلی برای هر واکنش برگشت پذیر داریم :


wW+xX↔yY+zZ

عبارت ثابت تعادل به صورت زیر است :



بطور قراردادی ، جملات غلظتی مواد طرف راست معادله شیمیایی در صورت کسر عبارت ثابت تعادل نوشته می‌شود.

تصویر

تعادلهای ناهمگن

تعادل بین مواد در دو یا چند فاز را تعادل ناهمگن می‌نامیم. در دما و فشار ثابت ، غلظت یک جامد خالص یا مایع خالص ثابت می‌ماند.

Kc و Kp

عبارت ثابت تعادل را برای واکنشهایی که دارای مواد گازی هستند، می‌توان برحسب فشارهای جزیی گازها (برحسب اتمسفر) نوشت. این نوع ثابت تعادل با Kp نشان داده می‌شود. رابطه بین Kc و Kp به صورت زیر است :



جمله n∆ ، تغییر تعداد مولکولهای گازها است. وقتی که معادله شیمیایی از چپ به راست خوانده شود. برای بدست آوردن غلظتهای تعادلی می‌توان هم از Kc و هم از Kp استفاده کرد.

اصل لوشاتلیه

اصل لوشاتلیه ، عکس العمل یک سیستم در حالت تعادل را نسبت به تغییر شرایط آزمایش پیشگویی می‌کند.

 

+ نوشته شده در  یکشنبه ششم خرداد 1386ساعت 0:36  توسط سهیلا غلامدل  | 







در حالت کلی سینتیک شیمیایی را می‌توان علم مطالعه سیستمهای ناظر بر تجزیه شیمیایی و یا تغییر حالت مولکولها دانست. به عبارت دیگر سینتیک را می‌توان علم مکمل ترمودینامیک دانسته و سیستمهایی را که توزیع انرژی آنها با زمان تغییر می‌نماید مطالعه کرد. نظریه‌هایی که اثرات متقابل شیمیایی را توجیه می‌کنند بطور گسترده‌ای بر اساس نتایج تجربی پایه گذاری شده‌اند که با روشهای ترمودینامیکی و سینتیکی به دست می‌آیند.

نگاه اجمالی

با یک نگرش سطحی می‌توان مشاهده نمود که برخی از واکنشهای شیمیایی آنی بوده و تعدادی کند یا بی‌نهایت کند هستند. همچنین شدت بعضی از واکنشها در آغاز زیاد است، رفته رفته آهسته می‌گردند، برعکس برخی از واکنشها به کندی شروع شده و سپس شتاب می‌گیرند، سینتیک عامل زمان را در واکنشهای شیمیایی مطرح و مورد بحث قرار می‌دهد.

تاریخچه

از نظر تاریخی مطالعه سرعت واکنشها یکی از قدیمی‌ترین موضوعات شیمی فیزیک بوده است. و نزل در سال 1777 سرعت انحلال فلزات در اسیدها را مطالعه کرد. ویلهمی در سال 1850 هیدرولیز بوسیله اسیدها را مورد بررسی قرار داد و به این نتیجه رسید که سرعت واکنش هیدرولیز ساکاروز متناسب با غلظت ساکاروز تجزیه نشده است.

ویلهمی را می‌توان پایه گذار سینتیک نامید. درسال 1862 برتلو و سن ژیل نیز نتایج مشابهی روی هیدرولیز استرها در محیط اسیدی داشتند، سرانجام درسال 1863 گولدبرگ و واگ نتایج فوق را تعمیم داده و به صورت قانون اثر غلظت‌ها بیان کردند.

مطالعات اولیه سینتیک

اولین مطالعات در سینتیک شیمیایی مربوط به اندازه گیری سرعت واکنشها بوده و برای رسیدن به هدف اصلی با توجیه این سرعتها به شناخت مکانیسم کامل واکنش مورد مطالعه پی می‌بریم. البته از آنجا که سرعت اندازه گیری شده یک حالت آماری متوسط مولکولهای شرکت کننده در واکنش می‌باشد، سینتیک شیمیایی اطلاعی از حالت انرژیتیکی یا وضع فضایی مولکولها را بطور جداگانه ارائه نمی‌دهد ولی با این وصف مطالعه جنبشی واکنشهای شیمیایی در تفکیک مکانیسمهای پیچیده به مراحل ساده ، دارای توانایی و قدرت قابل توجهی می‌باشد.

مکانیسم کلی واکنشهای پیچیده‌ای که واکنشگرها تغییرات مرحله‌ای انجام می‌دهند، تنها با مطالعه سینتیکی سرعت یعنی فرایند حاکم بر واکنش از طریق مطالعه سینتیکی قابل تشریح می‌باشد.

استفاده همزمان از عوامل ترمودینامیکی و سینتیکی

ترمودینامیک شیمیایی هم مانند سینتیک شیمیایی شاخه مهمی از شیمی فیزیک است. در ترمودینامیک عامل زمان ، در کار نیست و در آن از تعادل و حالت ابتدایی و انتهایی سیستم بحث می‌شود. بی آنکه از سرعت رسیدن به تعادل سخن گفته شود. در بیشتر موارد عملی اکثر اطلاعات مورد نیاز با استفاده همزمان از عوامل ترمودینامیکی و سینتیکی بدست می‌آید. برای مثال در فرایندهای برای تهیه آمونیاک داریم:





زمانی که واکنش گرمازا باشد طبق اصل لوشاتلیه تهیه آمونیاک در فشار بالا و دمای پایین امکانپذیر است. ولی عملا در دمای سرعت واکنش به اندازه‌ای کند است که به عنوان یک فرایند صنعتی مقرون به صرفه نمی‌باشد. لذا اگر چه در فرایند‌ هابر با استفاده از فشارهای زیاد تعادل در جهت تولید آمونیاک پیشرفت می‌کند، عملا در حضور کاتالیزور و دمای (عوامل ترمودینامیکی) سرعت رسیدن به تعادل به مراتب افزایش می‌یابد. در نتیجه برای مشخص نمودن شرایط انجام این واکنش از عوامل ترمودینامیکی و سینتیکی استفاده می‌شود.

تفاوتهای سینتیک و ترمودینامیک

علم ترمودینامیک بیشتر مبتنی بر تغییر انرژی و آنتروپی است که معمولا همراه با تغییر در سیستم می‌باشد و با استفاده از انرژی آزاد یک واکنش و همچنین ثابت تعادل آن امکان انجام یا عدم انجام یک واکنش شیمیایی را پیش‌بینی می‌کند. اما نتایج ترمودینامیکی به هیچ وجه نمی‌تواند سرعت تغییرات شیمیایی و یا مکانیسم تبدیل واکنش دهنده‌ها اطلاعاتی به ما بدهد. به عنوان مثال اکسیژن و نیتروژن موجود در جو زمین می‌توانند با آب اقیانوسها وارد واکنش شده و اسید نیتریک رقیق تولید کنند.

بر اساس اطلاعات ترمودینامیکی ، این واکنش به صورت خودبه‌خودی می‌تواند انجام شود. اما طبق اطلاعات سینتیکی خوشبختانه سرعت آن خیلی کم می‌باشد. تفاوت مهم دیگر بین سینتیک و ترمودینامیک این است که طبق اصول اساسی ترمودینامیک مقدار ثابت تعادل برای واکنشها مستقل از مسیری است که واکنش دهنده‌ها را به فراورده تبدیل می‌کند اما در سینتیک مسیر واکنش بسیار اهمیت دارد، زیرا کلیه مراحل و مکانیسم واکنشهای شیمیایی را تشکیل می‌دهد.

 

+ نوشته شده در  یکشنبه ششم خرداد 1386ساعت 0:18  توسط سهیلا غلامدل  | 

محلولهای بافر

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 تغییر دهد. در محلولهای بافر (تامپون) ، PH در رقمی تا حدودی ثابت ، حتی وقتی مقادیر کم اسید یا باز به آنها اضافه می‌شود، محفوظ می‌ماند.

تهیه محلول بافر (اسیدی)

یک محلول بافر را می‌توان از یک اسید ضعیف یا یک باز ضعیف و نمکی از الکترولیت ضعیف تهیه کرد. مثلا ، می‌توان بافری از اسید استیک و استات سدیم تهیه کرد. اگر از این دو ماده به غلظت یکسان مثلا 1M داشته باشیم. در نتیجه:



از آنجا که با غلظت و برابر است، غلظت برابر با می‌شود و PH برابر 4.74 خواهد بود. PK یک الکترولیت ضعیف را می‌توان به طریقی مشابه با PH تعریف کرد:




محلولی از یک اسید ضعیف که در آن غلظت آنیون برابر غلظت اسید تفکیک نشده باشد، PH آن برابر اسید است. در نمونه بافری که شرح داده شد، مقادیر و نسبت به مقدار موجود 50 مرتبه بیشتر است.

اضافه کردن اسید یا باز به محلول بافر

چنانچه مقدار کمی یون اضافه کنیم، منبع فراوان یون استات آن را به سرعت به اسید استیک تبدیل می‌کند. چنانچه به این مقدار بافر مقداری یون اضافه کنیم، یون را خنثی می‌کند. ولی مقدار فروان استیک اسید موجود به وسیله تفکیک مقدار یون حذف شده را جایگزین خواهد کرد و PH محلول در رقمی نسبتا ثابت محفوظ می‌ماند. بافرها نمی‌توانند افزایش مقادیر زیاد اسید یا قلیا را تحمل کنند. افزایش 0.01 مول به ازای یک لیتر از یا در حدود حداکثر مقداری است که انتظار می‌رود بافری توان تحمل آن را داشته باشد.

تهیه بافر قلیایی

بافرهای قلیایی را نیز می‌توان تهیه کرد. چنانچه باز ضعیف و یون مشتق آن با غلظتهای برابر ، وجود داشته باشند، داریم:



محلولی از به مقدار 0.1 مول و به مقدار 0.1 مول مثالی از این نوع بافر است که PH آن برابر 9.26 است.

رابطه هندرسون _ باخ

بافرهایی نیز می‌توان تهیه کرد که در آنها نسبت غلظت الکترولیت ضعیف به غلظت یون مشترک 1 به 1 نباشد. از این روش می‌توان برای بدست آوردن بافری که PH یا POH آن با اسید یا باز ضعیف تفاوت دارد، استفاده کرد. رابطه هندرسون باخ این نوع بافر را توجیه می‌کند:



بطور کلی برای یک بافر موثر ، نسبت غلظت جز مولکولی به غلظت جز یونی باید بین 0.1 و 10 باشد. بنابراین برای تهیه یک بافر موثر می‌توان از استفاده کرد. برای مثال ، می‌توان بافری از اسید استیک و استات تهیه کرد که در آن مقادیر دلخواه PH بین 3.74 و 5.74 را داشته باشد، زیرا مقدار اسید استیک برابر 4.74 است.

استفاده از محلولهای بافر در صنعت و طبیعت

استفاده از بافرها بخش مهمی از بسیاری فرآیندهای صنعتی است. مثالهایی در این مورد ، آبکاری و تهیه چرم و مواد عکاسی و رنگها هستند. در پژوهشهای باکتری شناسی برای حفظ PH لازم جهت رشد باکتریهای مورد مطالعه ، محیطهای کشت معمولا بافری هستند. بافرها بطور وسیعی در شیمی تجزیه و همچنین برای مدرج کردن PH سنج بکار می‌رود. بدن انسان به وسیله بی کربنات ، فسفات و سیستمهای پیچیده پروتئین در بافری است.

مباحث مرتبط با عنوان

+ نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 4:32  توسط سهیلا غلامدل  | 

اسیدها

به منظور بررسی رابطه بین ساختار مولکولی و قدرت اسیدی ، اسیدها را به دو نوع تقسیم می‌کنیم: هیدریدهای کووالانسی و اکسی ‌اسیدها.

هیدریدها

برخی از ترکیبات کووالانسی دوتایی هیدروژن‌دار (مانند HCl , H2) اسیدی هستند. دو عامل بر قدرت اسیدی هیدریدیک عنصر موثر است: الکترونگاتیوی عنصر و اندازه اتمی عنصر. قدرت اسیدی هیدریدهای عناصر یک تناوب ، از چپ به راست و همسو با الکترونگاتیوی عناصر ، افزایش می‌یابد. یک عنصر الکترونگاتیو ، الکترونهای بیشتری از هیدروژن می‌گیرد و خروج آن به صورت یک پروتون را سرعت می‌بخشد.

قدرت اسیدی هیدریدهای عناصر یک گروه، با افزایش اندازه اتم مرکزی افزایش می‌یابد. در تناوب دوم: NH3>H2O>HF در گروه VI به اینصورت است:
H2Te > H2Se > H2S > H2O

اکسی ‌اسیدها

در این ترکیبات ، هیدروژن اسیدی به یک اتم O متصل است و تغییر در اندازه این اتم بسیار ناچیز است. بنابراین عامل کلیدی در قدرت اسیدی این اکسی‌اسیدها، به الکترونگاتیوی اتم Z مربوط می‌شود: H-O-Z .

اگر Z یک اتم غیرفلز با الکترونگاتیوی بالا باشد، سهمی در کاهش چگالی الکترونی پیرامون اتم O (علی رغم الکترونگاتیوی شدید اکسیژن) را دارد. این پدیده باعث می‌شود که اتم اکسیژن، با کشیدن چگالی الکترونی پیوند H-O از اتم H ، تفکیک آن را سرعت ببخشد و ترکیب را اسیدی بکند. هیپوکلرواسید ، HOCl ، اسیدی از این نوع است.

هرچه الکترونگاتیوی Z بیشتر باشد، الکترونهای پیوند H-O به میزان بیشتری از اتم H دور می‌شوند و حذف پروتون آسان‌تر است: HOCl > HOBr > HOI . در اکسی ‌اسیدهایی که اتمهای اکسیژن بیشتری به Z متصل باشند، قدرت اسیدی با افزایش n ، زیاد می‌شود.

مهمترین اسیدهای قوی

مولکولهای این اسیدها و در محلولهای آبی رقیق کاملا یونیزه است. اسیدهای قوی متعارف عبارتند از: اسید کلریدریک ، یدیدریک ، نیتریک ، سولفوریک ، پرکلریک است.

مهمترین اسیدهای ضعیف

یونیزاسیون این اسیدها در آب کامل نمی‌باشد و هرگز به 100% نمی‌رسد. مثال متعارف آنها ، اسید استیک ، اسید کربنیک ، اسیدفلوریدریک ، اسید نیترو و تا حدودی اسید فسفریک است.

  •  

  		•   :

     

    • + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 4:23  توسط سهیلا غلامدل  | 

    اب کافت

    واكنش يون هاي حاصل از تفكيك نمك با آب و تشكيل محلول اسيدي و يا بازي را هيدروليز يا آبكافت مي نامند .
    آبپوشي ، احاطه يون ها توسط مولكول هاي آب است .
     آبكافت بيشتر جنبه شيمياي ولي آبپوشي بيشتر جنبه فيزيكي دارد .
    نكته 1: بازهاي مزدوج اسيدهاي ضعيف آبكافت مي شوند و محلول آنها خاصيت قليايي دارد .
    هر چه اسيد ضعيف تر باشد باز مزدوج آن بيشتر آبكافت مي شود و باز قوي تري است .
    نكته 2 : بازهاي مزدوج اسيدهاي قوي آبكافت نمي شوند يعني اگر آن ها را وارد آب كنيم آب را جذب نكرده و محلول خاصيت قليايي پيدا نمي كند .
    نكته 3: اسيدهاي مزدوج بازهاي ضعيف آبكافت مي شوند و محلول آنها خاصيت اسيدي دارد.
     براي توضيح بيشتر مي توان گفت باز يا اسيدي كه ضعيف است يعني كم تفكيك مي شود و بيشتر تمايل دارد به فرم اوليه خود باقي بماند (‌فرم خنثي )
    در حالي كه اسيدها يا بازهاي قوي تمايل دارند یوينده شده و در محلول به صورت يون موجود باشند .
    نكته 4 : اسيدهاي مزدوج بازهاي قوي آبكافت نمي شوند .
    هر چه بازي ضعيف تر باشد ، اسيد مزدوج آن بيشتر آبكافت مي شود .
    آبکافت نمک ها
    نمك ها هميشه از واكنش خنثي شدن اسيدها با بازها به وجود مي آيند . اما نمك حاصل از فرايند خنثي شدن همواره خنثی نيست به اين صورت كه :
    اگر نمكي از واكنش يك اسيد قوي و يك باز قوي يا واكنش يك اسيد ضعيف و باز ضعيف به وجود آمده باشد نمك خنثي است در نتیجه ‌ PH‌ محلول آنها در حدود 7 است .
    اگر نمكي از واكنش اسيد قوي با باز ضعيف توليد شود ، نمك اسيدي است و محلول آن PH كمتر از 7 دارد .
    اگر نمكي از واكنش اسيد ضعيف با باز قوي حاصل شود ، نمك بازي است و PH محلول آن بيشتر از 7 است .
    در فرايند آبكافت يونهاي چند بار مثبت فقط مرحله اول به ميزان قابل توجهي صورت مي گيرد و آبكافت مراحل بعدي به قدري كم است كه مي توان از آن صرف نظر كرد
    •  
  • + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 4:19  توسط سهیلا غلامدل  | 

    ضریب شکست نور در مایعات مجهول

    یکی دیگر از راههای شناسایی و تشخیص ترکیبات آلی استفاده از ثابت فیزیکی ضریب شکست نور در یک مایع مجهول میباشد.

    سرعت انتقال نور در محیطهای مختلف متفاوت است. انحراف شعاع نور در هنگام عبور از حد فاصل دو محیط مختلف یکی از نتایج مستقیم و قابل رویت این اختلاف است. انحراف نور به علت تغییر سرعت آن است.

    زاویه شکست نور (زاویه انحراف) به دانسیته محیط، نوع مولکولهای موجود، درجه حرارت محیط و طول موج نور بستگی دارد. چنانچه محیطی مانند هوا به عنوان مقیاس انتخاب شود و زوایای شکست با یک طول موج یکنواخت در یک درجه حرارت یکسان اندازه گیری شود، در این صورت زوایای اندازه گیری شده یکی از خواص محیط ثانوی در حد فاصل مربوط است و میتوان از آن به عنوان یک خصلت مشخص جسم سازنده آن محیط استفاده کرد.

    مقداری که عملا به صورت ثابت فیزیکی یک مایع گزارش میشود، زاویه شکست آن نیست بلکه ضریب شکستی (n) است که از معادله زیر تعیین میشود:

    n=sin i / sin p

    در اینجا i زاویه ای است که نور ورودی (در هوا) با خط عمود بر سطح حد فاصل میسازد و p زاویه ای است که نور شکسته شده (در مایع) با این خط به وجود می آورد. نور تکفام مقادیر دقیق تری از نور معمولی میدهد و از این جهت ضرایب شکست را اکثرا نسبت به خط D سدیم (598.3 mμ = λ طول موج) گزارش میکنند. این نور را به صورت پایه و درجه حرارت را به صورت توان نشان میدهند (مانند nD20 = 1.3330).

    رفراکتومتر Abbe دستگاهی است که غالبا شیمیدانها از آن استفاده میکنند. در این رفراکتومتر از نور معمولی به عنوان منبع نور استفاده میشود، ولی با یک موازنه ای که در یک سیستم منشوری به عمل می آید، ضریب حاصل نسبت به خط D سدیم به دست می آید.

     

     

    1)

     
    + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 4:14  توسط سهیلا غلامدل  | 

    تصویر رفراکتومتر دستی

     

           SOLOMON EQUIPMENT CO. LTD.           SOLOMON EQUIPMENT CO. LTD.            

    []

     

     
    رفراکتومترهای دستی

     

    [ 


     
    + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 4:11  توسط سهیلا غلامدل  | 

    ضریب شکست

    ضریب شکست (محیط های همگن)

    پدیده های روز مره شکست


    مشاهدات تجربی و آزمایشات نوری نشان می دهد که وقتی نور از یک محیط بر محیطی متفاوت از اولی می تابد مسیر اولی خودش را دنبال نمی کند:

    • اگر در کنار استخر آب بیاستید قامت خود را در آب کج می بینید.
    • اگریک نی را وارد یک لیوان آب بکنید و از بیرون به داخل لیوان نگاه کنید نی را خم شده حس می کنید.
    • درختان کنار رودخانه در داخل آب تصویر کجی دارند.
    • غواص های داخل آب باید از شکسته شدن مسیر نور در بین محیط ها با خبر باشند و الا ایستکاه اولیه خود را پیدانمی کنند. و هزاران پدیده دیگر

    چرا شکست اتفاق می افتد؟

    انتشار نور در محیط ها به کمیات فیزیکی محیط ها وابسته است وقتی نور از محیطی با گذر دهی الکتریکی (e1) و تراوایی مغناطیسی (m1) به محیطی با گذر دهی الکتریکی (e2 ) و تراوایی مغناطیسی (m2) گذر می کند با یک کمیات فیزیکی محیطی جدیدی روبرو می شود و سرعت غیر یکسانی در این دو محیط دارد از طرفی تغییرات سرعت هم با کمیات محیط (e,m)در ارتباط هست هم با کمیت اصلی محیط ضریب شکست (n)در ارتباط هست.پس ضریب شکست که از کمیات مهم نوری به حساب می آید از محیطی به محیط دیگر تعییر می کند بنابراین سرعت و مسیر پرتو نیز تغییر خواهد کرد.

    محاسبه الکترومغناطیسی ضریب شکست

    در حالت کلی از دید الکترو مغناطیس ( طیف الکترومغناطیسی ) ضریب شکست عبارتست از نسبت سرعت نور در خلا به سرعت نور در آن محیط بنابراین دراین رابطه (n=C/V ) ضریب شکست(n) و با حاصلضرب تراویایی نسبی مغناطیسی (km) و ضریب دی الکتریک (k)محیط مادی نسبت عکس مجذوری دارد.

    اکثر محیط های نوری شفاف هستند. برای محیط های شفاف نوری ، خاصیت مغناطیسی چندان مطرح نیست در این صورت ضریب شکست با جذر ضریب دی الکتریک داده می شود.(n=\sqrt2{k})

    چون میزان قطبش محیط های مادی متفاوت است و ضریب دی الکتریک با قطبش درارتباط است بنابراین ضریب شکست محیط ها از خواص الکتریکی بیشتر تأثیر می پذیرد. در اکثر گازها این مقدار ثابت است در اجسام غیر قطبی نیز جواب ها دقیق هستند امّا در موادی با مولکولهای قطبی مثلا آب و الکل و... این بستگی رادیکالی عوض می شود و آنهم به خاطر بالا بودن قطبش پذیری این اجسام است.

    وابستگی فرکانسی ضریب شکست

    ضریب شکست به فرکانس تابش وابسته است و این ویژگی برای همه محیط های نوری شفاف صادق است تغییر ضریب شکست در محیط مادی با فرکانس را پاشندگی ماده گویند. در چنین موادی دو حالت ممکن است اتفاق بیافتد اگر وابستگی از درجه اول طول موج باشد جذب نور نداریم. مانند پاشندگی شیشه در منشور ها که سبب تجزیه نور به رنگ های مختلف می شود. اگر مرتبه وابستگی بالاتر باشد مواد علاوه از پاشندگی جاذب نور نیز خواهند بود. این پاشندگی هست که سبب انحراف مسیر پرتو ها در گذر از محیط های مختلف می گردد چون میزان پاشندگی برای محیط های،مختلف متفاوت است.

    این وابستگی گاهی مفید و گاهی زیانبار است مثلا در عدسی ها ابیراهی ها را سبب می شود و وضوح، دقت و کیفیت تصویر را کاهش می دهد و در منشور سبب تجزیه نور یک منبع به خطوط طیفی سازنده نورش می کند. در حالت کلی برای تشریح پاشندگی بایستی حرکت واقعی الکترونها( حرکات کاتوره ای یا ]براونی] » را در اثر ««بر هم کنش آنها با نور در محیطی که نور بر آن محیط می تابد و در آْن منتشر بررسی نمود.

    در محاسبه میزان پاشندگی برای یک ماده ضرایب شکست فرانهوفر (ضرایب شکست در طول موج های فرانهوفر) لازم می شود. و نیز برای برخی سیستم ها دو نوع ضریب شکست داریم که در مبحث کریستالهای دو شکستی تشریح خواهیم کرد. از روی ضریب شکست مواد کاتالوگ‌هایی ساخته اند تا مواد را به راحتی بتوان در دستگاه های نوری مورد استفاده قرار داد. به عنوان نمونه ضریب شکست چند ماده را در زیر می آوریم.


    + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 4:8  توسط سهیلا غلامدل  | 

    لولهای مویینی



    موضوع : در حاشيه شيمي يك

    اثرات تشکیل پیوند هیدروژنی را می توان در خواص آب مشاهده کرد. برای مثال وقتی آب منجمد می شود هر مولکول آب از طریق پیوند هیدروژنی به چهار مولکول دیگر آب متصل می شود.




    اثرات تشکیل پیوند هیدروژنی را می توان در خواص آب مشاهده کرد. برای مثال وقتی آب منجمد می شود هر مولکول آب از طریق پیوند هیدروژنی به چهار مولکول دیگر آب متصل می شود. دو اتم هیدروژنی که بخشی از مولکول آب مرکزی هستند به اتم های اکسیژن دو مولکول دیگر آب جذب می شوند. اتم های هیدروژن از دو مولکول دیگر آب جذب اکسیژن در مولکول آب مرکزی می شوند. این سختار بلوری باز حجم زیادی را اشغال می کند.
    وقتی یخ ذوب می شود بسیاری از پیوند های هیدروژنی آن شکسته می شوند. همچنان که تعدادی از پیوندها شکسته می شوند، شبکه یخ فرو می ریزد. مولکول های آب به یکدیگر نزدیک می شوند. همان تعداد مولکول اینک فضای کمتری را اشغال کرده اند. بنابراین، آب مایع، چگالتر از یخ است. وقتی آب را در دمای بالاتر از صفر درجه سانتی گراد گرم کنیم، پیوند های هیدروژنی شکسته می شوند و مولکول ها باز هم به یکدیگر نزدیک تر می شوند. در 98/3 درجه سانتی گراد اکثر پیوند های هیدروژنی شکسته شده اند بالاتر از 98/3 درجه سانتی گراد، آب با افزایش دما منبسط می شود.
    با توجه به سبک بودن یخ نسبت به آب، در دریاچه ها و رود خانه یخ در سطح آب شناور می ماند. این لایه یخ لایه های زیرین آب را از منجمد شدن حفظ می کند. بنابراین بعضی از موجودات آبزی می توانند در سرمای زمستان زنده بمانند.
    کشش سطحی و صعود در لوله موئین
    یک سوزن و یک لیوان آب تهیه کنید. به کمک پنس سوزن را به دقت روی سطح آب قرار دهید. مطمئن باشید که دست های شما پنس یا سوزن صابونی نباشد. با کمی تمرین می توانید سوزن را در سطح آب قرار دهید. چرا سوزن در آب فرو نمی رود؟ آیا هرگز در لیوان آب ریخته اید که سطح مایع بالاتر از لبه لیوان باشد؟
    ذره ها در سطح مایع خواص ویژه ای دارند. زیر این ذره ها تحت تاثیر نیروهای نامتوازنی قرار دارند. به کمک این نیروهای نامتوازن می توان کشش سطحی یا کشسانی ظاهری سطح را توضیح داده شما می توانید با تکان دادن لیوانی که لبریز از آب است تعادل نیروهایی که در سطح مایع برقرار است از بین می رود و مایع سرریز می شود.
    ذره ها در درون مایع در تمام جهات تحت تاثیر نیروهای جاذبه هستند. اما ذره های سطح مایع از پهلوها و به طرف پایین تحت تاثیر نیروهای جاذبه هستند بنابراین ذره ها در سطح مایع نیروی خالصی را در جهتی عمود بر سطح مایع تجربه می کنند. این نیروی خالص نه تنها کشش سطحی را توجیه می کند بلکه همچنین به کمک آن می توان توضیح داد چرا مایعات به هنگام سقوط قطره های کروی تشکیل می دهند از آن جا که کره کمترین سطح را برای یک حجم معین دارد قطره مایع شکل کروی اختیار می کند.
    نیروهای نامتوازن توجیهی برای پدیده صعود موئینه ای است. صعود موئینه ای یا اثر موئینه ای بالا رفتن مایع در لوله ای با قطر کوچک است. چنان چه بین مایع و دیواره جامد لوله موئینه، نیروی جاذبه ای وجود داشته باشد، مایع در لوله موئین صعود می کند. نیروی جاذبه بین مولکول های آب و شیشه نیروی نامتوازن مولکول های سطح آب را سست می کند. آب شروع به بالا رفتن می کند تا این که نیروهای مختلف (جاذبه بین شیشه و آب، جاذبه بین مولکول های آب و نیروی گرانشی روی ستون آب) با هم به توازن برسند. صعود موئینه ای روشی برای اندازه گیری کشش سطحی است. مقدار کشش سطحی به چگالی مایع، شعاع لوله موئینه، نیروی گرانشی روی ستون مایع و ارتفاع صعود مایع ربط داده می شود.
    هم کشش سطحی آب و هم کشش سطحی جیوه در دمای اتاق بالاست. اما کشش سطحی جیوه بیش تر است. آب به سهولت در لوله موئینه بالا می رود، در حالی که جیوه پایین می رود. جیوه سطح شیشه را مرطوب نمی کند. به عبارت دیگر نیروی جاذبه بین جیوه و شیشه برای غلبه بر نیروی جاذبه ای که بین اتم های جیوه وجود دارد، کافی نیست. 
         چرا دمای جوش و انجماد آب به طور غیر عادی بالا رفته است؟
    تشکیل پیوند هیدروژنی و اتصال پیوند نسبتا محکم بین مولکول های آب، موجب افزایش نیروهای جاذبه بین مولکولی می شود. در نتیجه دمای جوش آب، افزایش می یابد و فرار مولکول ها از سطح مایع به وسیله گرما دشوار تر می شود و بر اثر آن، دمای جوش آب به طور غیر عادی بالا می رود.

    .








     
    + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 4:5  توسط سهیلا غلامدل  | 

    فشار

    تعریف فشار:


    فشار عبارتست از نیروی وارده بر واحد سطح که با علامت اختصاری p نشان میدهند. این کمیت در گازها نقش عمده را ایفا میکند زیرا یکی از کمیات مشخصه گاز میباشد، از این رو بیشتر قوانین فشار در گازها نهفته شده و به دست آوردن معادله حالت گاز به کار برده میشود.

    مفهوم فشار:


    • اثر نیرو بر روی یک سطح بستگی دارد که نیرو چگونه اعمال شود. شخصی که کفش ورزشی میخ دار پوشیده. میخ کفشهایش در زمین فرو میرود در صورتیکه کفش معمولی بر زمین آسیب نمیرساند. نکته قابل توجه این است که در هر دو مورد نیرویی که بر سطح وارد میشود یکسان بوده و همان نیروی وزن اوست. اختلاف میان این دو حالت در این است که کفش ورزشی نیرو را بر سطح کوچکی وارد میکند.

      میخ کفشها مقدار نیروی کل را تغییر نمیدهد ، بلکه نیرو بر واحد سطح را به شدت افزایش میدهد. که کمیت نیروی وارد بر واحد سطح نیز فشار نام دارد. به زبان ریاضی فشار بصورت زیر بیان میشود:

    P=F/A که در آن P فشار ، F نیرو و A سطح مقطع اثر نیرو میباشد.

    • اسکیبازان موقع اسکی کفش اسکی میپوشند زیرا دارای سطح مقطع بزرگتری است و فشار وارد بر سطح را کاهش میدهد.
    چاقو به خاطر سطح مقطع بسیار کوچک تماس با اجسام (مثلا دست) در اثر اعمال مقدار نیروی هر چند ناچیز ، نیروی واحد سطح (فشار) بزرگتری را ایجاد کرده و سبب برش اجسام میشود.

    یکای فشار:


    فشاربا یکاهای مختلفی بیان میشود. یکای استاندارد ما در دستگاه SI پاسکال میباشد که برابر(1Pa=1N/m2) میباشد. یک پاسکال برابر مقدار یک نیوتن نیروست که بر یک متر مربع سطح جسمی وارد میگردد. بهترین یکایی که میتواند مرجعی برای سایر یکاها به کار برده شود اتمسفر یا جو (Atmospher ) است که به صورت فشار متوسط هوا در سطح دریا تعریف میشود.

    چون پاسکال یکای کوچکی برای فشار است معمولا از کیلو پاسکال(kpa) که برابر 1000 پاسکال است، استفاده میکنند. هر جو تقریبا برابر 100 kpa است. هواشناسان ازواحد میلی بار استفاده میکنند که برابر یک دهم پاسکال است. از سایر واحدهای فشار میتوان دین بر سانتیمتر مربع (dyn/cm2) یا torr را نام برد.

    چون در اندازه گیری فشار در لوله U شکل از طول سنجی مایع جیوه به فشار سنجی پی می برند، واحد سانتیمتر جیوه (cmHg) نیز برای کمیت فشار به غلط مرسوم شده است.

    نحوه اندازه گیری فشار:


    فشار را به کمک دستگاههای فشار سنج اندازه میگیرند عمدهترین فشار سنجها که بر حسب مکانیزم کارشناسان نام گذاری شده است عبارتند از:


    ساده ترین و معروترین آنها فشار سنج لوله U شکل است که در آن مقداری جیوه در لوله U شکل ریخته شده و میزان اختلاف فشار محیط (هواکه برابر p0 است) و ماده د اخل فشارسنج که بر مایع جیوه فشار وارد میکند ازطریق اختلاف ارتفاع ستون مایع جیوه اندازه گیری میشود. بنابراین از این طریق فشار واقعی را میتوانیم به دست آوریم: « P=P0+ρg(h-h0)
    در رابطه اخیر P فشار و ρ چگالی ماده و P0 فشار اتمسفر ، h0 ارتفاع ستون مایع در فشار اتمسفر ، g شتاب جاذبه وh ارتفاع ستون مایع در فشار ماده میباشد.


    :


    + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 3:55  توسط سهیلا غلامدل  | 

    فشار

    تعریف فشار:


    فشار عبارتست از نیروی وارده بر واحد سطح که با علامت اختصاری p نشان میدهند. این کمیت در گازها نقش عمده را ایفا میکند زیرا یکی از کمیات مشخصه گاز میباشد، از این رو بیشتر قوانین فشار در گازها نهفته شده و به دست آوردن معادله حالت گاز به کار برده میشود.

    مفهوم فشار:


    • اثر نیرو بر روی یک سطح بستگی دارد که نیرو چگونه اعمال شود. شخصی که کفش ورزشی میخ دار پوشیده. میخ کفشهایش در زمین فرو میرود در صورتیکه کفش معمولی بر زمین آسیب نمیرساند. نکته قابل توجه این است که در هر دو مورد نیرویی که بر سطح وارد میشود یکسان بوده و همان نیروی وزن اوست. اختلاف میان این دو حالت در این است که کفش ورزشی نیرو را بر سطح کوچکی وارد میکند.

      میخ کفشها مقدار نیروی کل را تغییر نمیدهد ، بلکه نیرو بر واحد سطح را به شدت افزایش میدهد. که کمیت نیروی وارد بر واحد سطح نیز فشار نام دارد. به زبان ریاضی فشار بصورت زیر بیان میشود:

    P=F/A که در آن P فشار ، F نیرو و A سطح مقطع اثر نیرو میباشد.

    • اسکیبازان موقع اسکی کفش اسکی میپوشند زیرا دارای سطح مقطع بزرگتری است و فشار وارد بر سطح را کاهش میدهد.
    چاقو به خاطر سطح مقطع بسیار کوچک تماس با اجسام (مثلا دست) در اثر اعمال مقدار نیروی هر چند ناچیز ، نیروی واحد سطح (فشار) بزرگتری را ایجاد کرده و سبب برش اجسام میشود.

    یکای فشار:


    فشاربا یکاهای مختلفی بیان میشود. یکای استاندارد ما در دستگاه SI پاسکال میباشد که برابر(1Pa=1N/m2) میباشد. یک پاسکال برابر مقدار یک نیوتن نیروست که بر یک متر مربع سطح جسمی وارد میگردد. بهترین یکایی که میتواند مرجعی برای سایر یکاها به کار برده شود اتمسفر یا جو (Atmospher ) است که به صورت فشار متوسط هوا در سطح دریا تعریف میشود.

    چون پاسکال یکای کوچکی برای فشار است معمولا از کیلو پاسکال(kpa) که برابر 1000 پاسکال است، استفاده میکنند. هر جو تقریبا برابر 100 kpa است. هواشناسان ازواحد میلی بار استفاده میکنند که برابر یک دهم پاسکال است. از سایر واحدهای فشار میتوان دین بر سانتیمتر مربع (dyn/cm2) یا torr را نام برد.

    چون در اندازه گیری فشار در لوله U شکل از طول سنجی مایع جیوه به فشار سنجی پی می برند، واحد سانتیمتر جیوه (cmHg) نیز برای کمیت فشار به غلط مرسوم شده است.

    نحوه اندازه گیری فشار:


    فشار را به کمک دستگاههای فشار سنج اندازه میگیرند عمدهترین فشار سنجها که بر حسب مکانیزم کارشناسان نام گذاری شده است عبارتند از:


    ساده ترین و معروترین آنها فشار سنج لوله U شکل است که در آن مقداری جیوه در لوله U شکل ریخته شده و میزان اختلاف فشار محیط (هواکه برابر p0 است) و ماده د اخل فشارسنج که بر مایع جیوه فشار وارد میکند ازطریق اختلاف ارتفاع ستون مایع جیوه اندازه گیری میشود. بنابراین از این طریق فشار واقعی را میتوانیم به دست آوریم: « P=P0+ρg(h-h0)
    در رابطه اخیر P فشار و ρ چگالی ماده و P0 فشار اتمسفر ، h0 ارتفاع ستون مایع در فشار اتمسفر ، g شتاب جاذبه وh ارتفاع ستون مایع در فشار ماده میباشد.


    :


    + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 3:55  توسط سهیلا غلامدل  | 

    شکل وسایل ازمایشگاه

    شکل بعضی از وسایل آزمایشگاهی

    بالن ته گرد

    بالن ته صاف

    آبفشان

    ?(پیست)

    ارلن مایر

    ارلن تصفیه و قیف بوخنر

    بشر

    استوانه مدرج

    (مزور)

    انواع سرد کننده

    (مبرد)

    پیپت مدرج

    پیپت حبابدار

    بورت

    بالن حجمی

    (بالن ژوژه)

     

     

     

     

    قیف جدا کننده

    بالن سه دهانه

    چراغ بونزن

    رابط سه راهی

    (رابط تقطیر)

    قیف بوخنر

    قیف ساده

     

    شیشه ساعت

    ظرف تبخیر

    بوته چینی

     

    کاردک (اسپاتول)

     

     

     

    شیمی و آزمایشگاه شیمی

    + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 3:50  توسط سهیلا غلامدل  | 

    بیوند هیدروژنی اب وعوامل موثر دران

    خواص غیر عادی آب

                   نگاه کلی                 

    ادامه حیات در موجودات وابسته به آب است که فراوانترین ماده در بافتهای گیاهی و حیوانی و دنیای اطراف ما می‌باشد. بیش از 80 درصد سطح زمین را آب پوشانده است که به صورت آب نسبتا خالص در رودخانه و دریاچه‌ها و محلول رقیق نمک در اقیانوسها و به صورت جامد تقریبا خالص در دشتهای برف و رودخانه‌های یخی و پهنه‌های یخی قطبی وجود دارد. خواص غیر عادی آب اثر عمیقی بر ماهیت محیط زیست دارد.

    بالا بودن گرمای ویژه آب از تغییرات زیاد دمای سطح زمین جلوگیری می‌کند. حجم عظیم آب در اقیانوسها و دریاها گرمای خورشید را در طول روز جذب کرده و بدون تغییر دمای قابل ملاحظه‌ای آن را شب به اتمسفر بر می‌گردانند. در روی کره ماه که آب وجود ندارد و سطح آن صخره‌هایی با گرمای ویژه پایین (یک پنجم گرمای ویژه آب) تشکیل شده است گستره د    مایی می‌تواند از 150 درجه تا 120 درجه تغییر کند.

           توجیه خواص ویژه آب با پیوند هیدروژنی      

    ابر الکترونی در H2O

    مولکول آب از یک اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن تشکیل شده است و دارای ساختمانی خمیده با زاویه  '10430 می‌باشد. خواص غیر عادی آب حاکی از آن است که در این مولکول یک نوع نیروی بین مولکولی قوی وجود  دارد. این نیروی قوی ، جاذبه میان H از یک مولکول آب و اکسیژن از مولکول دیگر می‌باشد و به پیوند هیروژنی موسوم است.



    اختلاف الکترونگاتیوی میان O و H به اندازه ایست که ابر الکترونی در H2O (و مولکولهای مشابه مانند NH3 , NF) از هیدروژن به طرف اکسیژن جابجا می‌شود و هیدروژن در تاثیر متقابل با مولکولهای مجاور تقریبا مانند یک پروتون عمل می‌کند. اندازه کوچک هیدروژن باعث می‌شود که اتم اکسیژن از مولکول مجاور به آن نزدیک شده و پیوندی میان آنها ایجاد شود. نکته مهم این است که پیوند هیدروژنی فقط بین H و اکسیژن و نیتروژن و فلوئور ایجاد می‌شود. خواص غیر عادی آب با پیوند هیدروژنی توجیه می‌شود.

    خواص ویژه آب:

           بالابودن گرمای ویژه آب      

    بالا بودن گرمای ویژه آب نسبت به دیگر مایعات و جامدات نشان دهنده مقدار بالای انرژی لازم برای شکستن پیوندهای هیدروژنی آب است. تعداد پیوندهای هیدروژنی با افزایش دما کم می‌شود ولی حتی تا100 درجه آن قدر پیوند هیدروژنی موجود است تا باعث شود گرمای تبخیر آب در مقایسه با سایر مایعات بالاتر باشد (540cal/gr). همان گونه که اشاره شد این خاصیت آب سبب شده است که آب نقش تنظیم کننده حرارتی داشته باشد و جهان را در برابر تغییرات ناگهانی دما حفظ کند.



    بالا بودن گرمای تبخیر آب به مقدار زیادی باعث ثابت ماندن دمای بدن در محدوده کم می‌شود. مقدار زیادی از گرمای حاصل از سوخت و ساز بدن از طریق تبخیر سطحی آب از میان روزنه‌های پوست خارج می‌شود.

          افزایش حجم آب هنگام انجماد    

    هنگام انجماد آب مولکولهای H2O در یک شش ضلعی باز قرار می‌گیرند هر اتم اکسیژن در بلور یخ به 4 هیدروژن وصل می‌شود که با 2 اتم هیدروژن پیوند کووالانسی معمولی و با دوتای دیگر پیوند هیدروژنی تشکیل می‌دهد. بالا بودن نسبت فضای خالی در ساختمان یخ باعث کمتر شدن تراکم آن نسبت به آب می‌شود. افزایش حجم باعث کاهش چگالی آب می‌شود. سرد شدن آب تا زیر 4 درجه باعث کاهش تدریجی چگالی آب می‌شود و این نشان می‌دهد که در نقطه انجماد آب انتقال از یک ساختمان مولکولی فشرده و بسته به یک ساختمان باز به طور ناگهانی صورت نمی‌گیرد بلکه به تدریج و در گستره دما انجام می‌شود.

    با کاهش دما مولکولهای بیشتری به شکل ساختمان یخ می‌پیوندند و در دمای زیر 4 درجه تبدیل به ساختمان باز بر انقباض حاصل از سرد کردن غلبه کرده و با پایین آمدن دما به سمت 0 درجه آب منبسط می‌شود. انبساط آب به هنگام انجماد هم اثرات مفید و هم اثرات مضری دارد. انجماد آب در بافتهای گیاهی و جانوری باعث تخریب دیواره سلولی در اثر انبساط می‌شود. اما همین فرایند انبساط در اثر یخ زدن آب در حفره‌های سنگها و صخره‌ها باعث شکستن سنگها شده و     ایجاد خاکهای حاصلخیز می‌کند.

                 دانسیته آب           

    تغییر دانسیته آب با دما که این تغییر در 4 درجه به حداکثر مقدار خود می‌رسد در ناحیه‌هایی که آب و هوای زمستانی دارند اهمیت فراوانی دارد با پائین آمدن دمای هوا لایه‌های متراکم‌تر آب در سطح دریاچه به کف آن جابجا می‌شوند و در این فرایند گردشی اکسیژن و مواد غذایی تقریبا بطور یکنواخت به تمام قسمتهای دریاچه می‌رسد.

    بعد از رسیدن به حالت پایدار دمای قسمت زیرین آب به 4 درجه می‌رسد و باعث می‌شود تا جانوران آبزی در زمستان به زندگی خود ادامه دهند. از طرف دیگر کم بودن دانسیته یخ نسبت به آب باعث شناور شدن یخ در سطح آب می‌شود. اگر یخ سنگین‌تر از آب بود آب کف دریاها و رودخانه‌ها یکپارچه منجمد می‌شد و عواقب خطرناکی برای آبزیان در پی داشت.

              کشش سطحی       

    پیوند هیدروژنی بین مولکولهای آب باعث تشکیل غشای نسبتا محکمی در سطح آن می‌نمایند که در نتیجه باعث می‌شود که یک سوزن یا تیغ بر روی آب بماند یا برخی حشرات در سطح آب راه روند همچنین این خاصیت باعث بالا رفتن آب از لوله‌های موئین می‌شود. کشش سطحی آب با افزایش دما به دلیل کم شدن پیوندهای هیدروژنی کاهش می‌یابد.

     

           خاصیت تر کنندگی       

     

    اگر نیروهای ما بین مولکولی مایع کمتر از نیروی متقابل بین مایع و یک جسم جامد باشد مایع در سطح جامد پخش می‌شود که خاصیت تر کنندگی نام دارد. ایجاد سطح مقعر بر آب موجود در لوله‌های نازک با توجه به پدیده تر کردن توجیه می‌شود. خاصیت تر کنندگی آب باعث استفاده از آن در شستشو می‌شود. دمای بالا و شوینده‌ها خاصیت تر کنندگی آب را بالا می‌برند.

                         قطبیت                    

    قطبیت آب به دلیل اختلاف الکترونگاتیوی بین اتمهای اکسیژن و هیدروژن می‌باشد.

        استفاده از آب به عنوان حلال      

    آب به دلیل ثابت دی‌الکتریک بالا و همچنین داشتن قطبیت ترکیبات یونی را در خود حل می‌کند. ثابت دی‌الکتریک بالای آب باعث کاهش نیروی جاذبه میان یونها می‌شود. در نتیجه احتمال ترکیب مجدد آنها و خارج شدن به صورت رسوب را کم می‌کند. آب از معدود مایعاتی است که می‌تواند در دمای اتاق مقدار زیادی از ترکیبات یونی را در خود حل کند. همچنین آب مواد مولکولی مانند متانول ، آمونیاک ، اوره و … را که می توانند با آب پیوند هیدروژنی برقرار کنند هم در خود حل می‌کند.

     

     
    Change Language | Contact us : Info@ngdir.ir | Home

    + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 3:45  توسط سهیلا غلامدل  | 

    سینیتیک شیمیایی



    در حالت کلی سینتیک شیمیایی را می‌توان علم مطالعه سیستمهای ناظر بر تجزیه شیمیایی و یا تغییر حالت مولکولها دانست. به عبارت دیگر سینتیک را می‌توان علم مکمل ترمودینامیک دانسته و سیستمهایی را که توزیع انرژی آنها با زمان تغییر می‌نماید مطالعه کرد. نظریه‌هایی که اثرات متقابل شیمیایی را توجیه می‌کنند بطور گسترده‌ای بر اساس نتایج تجربی پایه گذاری شده‌اند که با روشهای ترمودینامیکی و سینتیکی به دست می‌آیند.

    نگاه اجمالی

    با یک نگرش سطحی می‌توان مشاهده نمود که برخی از واکنشهای شیمیایی آنی بوده و تعدادی کند یا بی‌نهایت کند هستند. همچنین شدت بعضی از واکنشها در آغاز زیاد است، رفته رفته آهسته می‌گردند، برعکس برخی از واکنشها به کندی شروع شده و سپس شتاب می‌گیرند، سینتیک عامل زمان را در واکنشهای شیمیایی مطرح و مورد بحث قرار می‌دهد.

    تاریخچه

    از نظر تاریخی مطالعه سرعت واکنشها یکی از قدیمی‌ترین موضوعات شیمی فیزیک بوده است. و نزل در سال 1777 سرعت انحلال فلزات در اسیدها را مطالعه کرد. ویلهمی در سال 1850 هیدرولیز بوسیله اسیدها را مورد بررسی قرار داد و به این نتیجه رسید که سرعت واکنش هیدرولیز ساکاروز متناسب با غلظت ساکاروز تجزیه نشده است.

    ویلهمی را می‌توان پایه گذار سینتیک نامید. درسال 1862 برتلو و سن ژیل نیز نتایج مشابهی روی هیدرولیز استرها در محیط اسیدی داشتند، سرانجام درسال 1863 گولدبرگ و واگ نتایج فوق را تعمیم داده و به صورت قانون اثر غلظت‌ها بیان کردند.

    مطالعات اولیه سینتیک

    اولین مطالعات در سینتیک شیمیایی مربوط به اندازه گیری سرعت واکنشها بوده و برای رسیدن به هدف اصلی با توجیه این سرعتها به شناخت مکانیسم کامل واکنش مورد مطالعه پی می‌بریم. البته از آنجا که سرعت اندازه گیری شده یک حالت آماری متوسط مولکولهای شرکت کننده در واکنش می‌باشد، سینتیک شیمیایی اطلاعی از حالت انرژیتیکی یا وضع فضایی مولکولها را بطور جداگانه ارائه نمی‌دهد ولی با این وصف مطالعه جنبشی واکنشهای شیمیایی در تفکیک مکانیسمهای پیچیده به مراحل ساده ، دارای توانایی و قدرت قابل توجهی می‌باشد.

    مکانیسم کلی واکنشهای پیچیده‌ای که واکنشگرها تغییرات مرحله‌ای انجام می‌دهند، تنها با مطالعه سینتیکی سرعت یعنی فرایند حاکم بر واکنش از طریق مطالعه سینتیکی قابل تشریح می‌باشد.

    استفاده همزمان از عوامل ترمودینامیکی و سینتیکی

    ترمودینامیک شیمیایی هم مانند سینتیک شیمیایی شاخه مهمی از شیمی فیزیک است. در ترمودینامیک عامل زمان ، در کار نیست و در آن از تعادل و حالت ابتدایی و انتهایی سیستم بحث می‌شود. بی آنکه از سرعت رسیدن به تعادل سخن گفته شود. در بیشتر موارد عملی اکثر اطلاعات مورد نیاز با استفاده همزمان از عوامل ترمودینامیکی و سینتیکی بدست می‌آید. برای مثال در فرایندهای برای تهیه آمونیاک داریم:





    زمانی که واکنش گرمازا باشد طبق اصل لوشاتلیه تهیه آمونیاک در فشار بالا و دمای پایین امکانپذیر است. ولی عملا در دمای سرعت واکنش به اندازه‌ای کند است که به عنوان یک فرایند صنعتی مقرون به صرفه نمی‌باشد. لذا اگر چه در فرایند‌ هابر با استفاده از فشارهای زیاد تعادل در جهت تولید آمونیاک پیشرفت می‌کند، عملا در حضور کاتالیزور و دمای (عوامل ترمودینامیکی) سرعت رسیدن به تعادل به مراتب افزایش می‌یابد. در نتیجه برای مشخص نمودن شرایط انجام این واکنش از عوامل ترمودینامیکی و سینتیکی استفاده می‌شود.

    تفاوتهای سینتیک و ترمودینامیک

    علم ترمودینامیک بیشتر مبتنی بر تغییر انرژی و آنتروپی است که معمولا همراه با تغییر در سیستم می‌باشد و با استفاده از انرژی آزاد یک واکنش و همچنین ثابت تعادل آن امکان انجام یا عدم انجام یک واکنش شیمیایی را پیش‌بینی می‌کند. اما نتایج ترمودینامیکی به هیچ وجه نمی‌تواند سرعت تغییرات شیمیایی و یا مکانیسم تبدیل واکنش دهنده‌ها اطلاعاتی به ما بدهد. به عنوان مثال اکسیژن و نیتروژن موجود در جو زمین می‌توانند با آب اقیانوسها وارد واکنش شده و اسید نیتریک رقیق تولید کنند.

    بر اساس اطلاعات ترمودینامیکی ، این واکنش به صورت خودبه‌خودی می‌تواند انجام شود. اما طبق اطلاعات سینتیکی خوشبختانه سرعت آن خیلی کم می‌باشد. تفاوت مهم دیگر بین سینتیک و ترمودینامیک این است که طبق اصول اساسی ترمودینامیک مقدار ثابت تعادل برای واکنشها مستقل از مسیری است که واکنش دهنده‌ها را به فراورده تبدیل می‌کند اما در سینتیک مسیر واکنش بسیار اهمیت دارد، زیرا کلیه مراحل و مکانیسم واکنشهای شیمیایی را تشکیل می‌دهد.

     

    •  
    •  
    + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 3:38  توسط سهیلا غلامدل  | 

    هیدرلیز

    نمک هاکه درنتیجه واکنش یک اسید با باز تشکیل می شوند حاصل یون های مثبت باز با یونهای منفی اسید می باشند ،که ضمن انحلال درآب این یون ها را آزاد می نمایند.

    به واکنش این یون ها با آب هیدرولیز گفته می شود . هیدرولیز نمک هامعمولاباعث تغییر  PH  محلول می شود .زیرا نمک هاحاصل از

    آ - اسیدقوی -  بازقوی          ( NaOH(aq)+ HCl  (aq)   ---->    H2O(l) +   Na+ Cl-(aq

    ب ـ اسیدقوی- بازضعیف                                     ( NH3(g)+ HCl  (g)   ---->   NH4Cl(g 

     پ - اسیدضعیف - بازقوی

                  ( NaOH(aq)+ CH3COOH  (aq)   ---->    H2O(l) +   Na+ CH3COO- (aq

     ت ـ اسیدضعیف ـ بازضعیف                                               HF  +  NH3  ----->  NH4F 

    می باشند .

    کاتیون هاوآنیون های حاصل ازاسید وباز قوی درمحلول آبی پایداربوده وآبکافت نمی شوند درنتیجه محلول این گونه نمک ها باعث تغییر PH  محلول نمی شوند  . اما کاتیون هاوآنیون های حاصل ازاسید و باز ضعیف   به صورت زیر با آب برهم کنش داده  و PH  محلول راتغییر می دهند .

                                                                ( A-(aq)  + H2O (l) -----> HA  (aq)+ OH-(aq

                                                    ( M+(aq)  + 2 H2O (l) -----> MOH  (aq)+ H3O +(aq

    به این ترتیب محلول نمک های دسته اول  خنثی و دارای ( ۷= PH )ومحلول نمک های دسته دوم اسیدی

    ( ۷ >  PH    ) ومحلول نمک های دسته سوم بازی و(۷ < PH   ) ومحلول نمک های دسته چهارم باتوجه به    Ka  و  یا Kb   می تواند اسیدی و یا بازی و یا خنثی باشند.      Ka >Kb         PH < ۷     

                                                                                      Ka =Kb         PH = ۷                       

                                                                                                              Ka <Kb         PH > ۷

    درآزمایشگاه ازدستگاهی به نام  PH سنج برای اندازه گیری PH  محلو ل ها استفاده می شود. PH سنج  وسیله الکترونیکی می باشد که به کمک یک الکترود شیشه ای (  الکترود مرجع حاوی کالومل سیرشده      Hg2Cl2 )به طور مستقیم PH  محلول را نشان می دهد .

    این الکترود رادرمحلولی که می خواهیم PH  آن رااندازه بگیریم وارد نموده پتانسیلی که به وسیله الکترود پدید می آید ، توسط یک میلی ولت سنج اندازه گیری می شود. این ولتاژ یک تابع خطی از PH  است همین رابطه است که به مااین امکان را می دهد تا PH  سنج  رامستقیما به جای میلی ولت با واحدهای  PH  درجه بندی نماییم.

    باکلیک کردن دراینجا  PH  چنداسید ،  باز  و نمک را درغلظت های مختلف اندازه گیری نمایید.

    و قدرت اسیدها و بازها را مقایسه کنید.

    آیا حجم محلول نیز اثری بر PH  می گذارد؟

    +

    + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 3:35  توسط سهیلا غلامدل  | 

    ماهیت محلولها

    محلولها ، مخلوطهایی همگن هستند. محلولها را معمولا بر حسب حالت فیزیکی آنها طبقه بندی می‌کنند: محلولهای گازی ، محلولهای مایع و محلولهای جامد. بعضی از آلیاژها محلولهای جامدند؛ سکه‌های نقره‌ای محلولهایی از مس و نقره‌اند و برنج محلولی جامد از روی در مس است. هر آلیاژی محلول جامد نیست، بعضی از آلیاژها مخلوطهایی ناهمگن اند. محلولهای مایع متداولترین محلولها هستند و بیشترین کاربرد را در بررسیهای شیمیایی دارند. هوا هم مثالی برای محلولهای گازی می‌باشد.

    ماهیت محلولها

    در یک محلول ، معمولا جزئی که از لحاظ کمیت بیشترین مقدار را دارد، حلال و سایر اجزا را مواد حل شده (حل شونده) می‌گوییم. اما گاهی آسانتر آن است که جزئی از محلول را با آنکه مقدارش کم است، حلال بنامیم و گاهی اصولا اطلاق نام حلال و حل شونده به اجزای یک محلول (مثلا محلولهای گازی) چندان اهمیتی ندارد. بعضی از مواد به هر نسبت در یکدیگر حل می‌شوند.

    امتزاج پذیری کامل از ویژگیهای اجزای تمام محلولهای گازی و بعضی از اجزای محلولهای مایع و جامد است. ولی غالبا، مقدار ماده ای که در حلال معینی حل می شود، محدود است. انحلال پذیری یک ماده در یک حلال مخصوص و در دمای معین، بیشترین مقداری از آن ماده است که در مقدار معینی از آن حلال حل می شود و یک سیستم پایدار به وجود می آورد.

    غلظت محلول

    برای یک محلول معین ، مقدار ماده حل شده در واحد حجم حلال یا در واحد حجم محلول را غلظت ماده حل شده می‌گوییم. مهمترین نوع غلظتها که در آزمایشگاه بکار می‌رود مولاریته و نرمالیته است. مولاریته عبارت است از تعداد مولهای یک ماده که در یک لیتر محلول وجود دارد. به همین دلیل آن را مول بر لیتر یا M/L می‌گیرند. نرمالیته یک محلول عبارتست از تعداد هم ارز گرمهای (اکی والان گرم های) ماده موجود در یک لیتر محلول. نرمالیته را با N نشان می‌دهند.

    انواع محلولها

    محلولهای رقیق

    محلولهایی که غلظت ماده حل شده آنها نسبتا کم است.

    محلولهای غلیظ

    محلولهایی که غلظت نسبتا زیاد دارند.

    محلول سیر شده

    اگر مقدار ماده حل شده در یک محلول برابر با انحلال پذیری آن در حلال باشد، آن محلول را محلول سیر شده می‌نامیم. اگر به مقداری از یک حلال مایع ، مقدار زیادی ماده حل شونده (بیشتر از مقدار انحلال پذیری آن) بیفزاییم، بین ماده حل شده و حل شونده باقیمانده تعادل برقرار می‌شود. ماده حل شونده باقیمانده ممکن است جامد ، مایع یا گاز باشد. در تعادل چنین سیستمی ، سرعت انحلال ماده حل شونده برابر با سرعت خارج شدن ماده حل شده از محلول است. بنابراین در حالت تعادل ، غلظت ماده حل شده مقداری ثابت است.

    محلول سیر نشده

    غلظت ماده حل شده در یک محلول سیر نشده کمتر از غلظت آن در یک محلول سیر شده است.

    محلول فراسیرشده

    می‌توان از یک ماده حل شونده جامد ، محلول فراسیر شده تهیه کرد که در آن، غلظت ماده حل شده بیشتر از غلظت آن در محلول سیر شده است. این محلول ، حالتی نیم پایدار دارد و اگر مقدار بسیار کمی از ماده حل شونده خالص بدان افزوده شود، مقداری از ماده حل شده که بیش از مقدار لازم برای سیرشدن محلول در آن وجود دارد، رسوب می‌کند.

    خواص فیزیکی محلولها

    بعضی از خواص محلولها به دو عامل ، نوع ماده حل شده و غلظت آن در محلول بستگی دارند. این مطلب برای بسیاری خواص فیزیکی محلولها از جمله ، محلولهای آبی درست به نظر می‌رسد. برای مثال، محلول نمک طعام در آب بی رنگ پرمنگنات پتاسیم در آب، بنفش صورتی است (در اینجا نوع ماده حل شده مطرح است). افزون بر این ، می‌دانیم که هر چه بر محلول پرمنگنات آب بریزیم و آن را رقیقتر کنیم، از شدت رنگ آن کاسته می‌شود (اینجا غلظت محلول مطرح است).

    یکی دیگر از خواص فیزیکی که به این دو عامل بستگی دارد، قابلیت هدایت الکتریکی محلول آبی مواد گوناگون است. چهار خاصه فیزیکی دیگر از محلولها وجود دارد که به نوع و ماهیت ذرات حل شده بستگی ندارد، بلکه فقط به مجموع این ذرات وابسته است. به عبارت دیگر ، تنها عامل موثر بر خواص محلول در اینجا ، غلظت است. چنین خواصی از محلول را معمولا "خواص جمعی محلولها" (خواص کولیگاتیو Colligative properties) می‌نامند و عبارتند از کاهش فشار بخار ، صعود نقطه جوش ، نزول نقطه انجماد و فشار اسمزی.

    کاهش فشار بخار

    وقتی یک حل شونده غیر فرار در یک حلال حل می‌شود، فشار بخار آن کاهش می‌یابد و مقدار کاهش به مقدار حل شونده بستگی دارد. هر چه میزان حل شونده بیشتر باشد، میزان کاهش در فشار بخار بیشتر است. برای مثال اگر دو ظرف را در نظر بگیریم که در آنها مقدار مساوی مایع وجود دارد که یکی محتوی مولکولهای آب خالص و دیگری محتوی محلول قند در آب است، بدیهی است که تعداد مولکولهای آب در واحد حجم از آب قند ، کمتر از آب خالص است. به همین نسبت ، تعداد مولکولهای آب در سطح آب قند ، نیز کمتر می‌باشد. بنابراین، نسبت مولکولهای پرانرژی آب که قادر به تبخیر از سطح آب قند هستند، کمتر می‌باشد و در نتیجه فشار بخار محلول کمتر می‌شود.

    افزایش نقطه جوش

    در اثر حل شدن مقداری حل شونده غیر فرار در یک حلال ، نقطه جوش آن افزایش می‌یابد. مقدار افزایش فقط به مقدار حل شونده بستگی دارد. برای مثال ، آب در شرایط متعارفی (دمای 25 درجه سانتیگراد و فشار بخار یک اتمسفر یا 760 میلی متر جیوه) در 100 درجه سانتیگراد می جوشد. اما اگر در آب، مقداری قند مثلا به غلظت یک مولال (یک مول در 1000 گرم آب) بریزیم، فشار بخار محلول آب قند به اندازه 14 میلی متر جیوه کاهش می‌یابد و در نتیجه محلول در 52/100درجه سانتیگراد می‌جوشد.

    کاهش نقطه انجماد

    وقتی یک حل شونده غیر فرار در یک حلال حل می‌شود، نقطه انجماد آن کاهش می‌یابد. بنابراین دمای انجماد محلولهای آبی همیشه کمتر از دمای انجماد آب خالص است. استفاده از این خاصیت در رادیاتور اتومبیل می‌باشد که برای جلوگیری از یخ زدن آب رادیاتور اتومبیل در زمستان ، به آن مقداری مایع به نام ضد یخ می‌افزایند. همچنین با اضافه کردن نمک (مانند کلرید سدیم) همراه با شن ریز روی آسفالت خیابانهای شهر ، هیدراته شدن یونهای نمکها مستلزم مصرف مقداری آب است که از ذوب شدن برف فراهم می گردد. بنابراین آب نمک غلیظی فراهم می‌شود که حتی در 20 درجه زیر صفر منجمد نمی‌شود.

    فشار اسمزی

    اگر در ظرف U شکلی ، حلال A از مخلوط حلال و حل شونده (B + A) به وسیله یک غشای نیمه تراوا ، جدا شود، چون فقط حلال از غشا عبور می‌کند، بعد از رسیدن به حالت تعادل ، ارتفاع مایع در قسمت (حاوی B + A) که حل شونده وجود دارد بالا می رود.
    اگر به این ستون فشار وارد شود تا سطح مایع در دو طرف یکسان شود، این فشاراسمزی است که به علت حل شدن حل شونده غیر فرار در حلال ایجاد شده است.

    به عکس فرآیند اسمز ، اسمز معکوس گویند که برای شیرین کردن آب استفاده می شود. همچنین برای تعیین جرم مولکولی پلیمرها ، پروتئینها و بطور کلی مولکولهای سنگین از فشار اسمزی استفاده می‌شود.

    مباحث مرتبط با عنوان

    + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 3:25  توسط سهیلا غلامدل  | 

    رطوبت سنج


     

    1- سايكرومتر

    معمولي‌ترين دستگاهي است كه از دو دماسنج دقيق جيوه‌اي تشكيل شده است. دور مخزن يكي از دماسنجها لاية نازك موسلين (Muslin) پيچيده شده كه به آن دماسنج مرطوب گفته مي‌شود و در هنگام كار دستگاه با يستي هميشه مرطوب بماند.


    دماسنج خشك در دستگاه سايكرومتر درجه معمولي هوا را نشان مي‌دهد. وقتي رطوبت دور دماسنج بخار مي‌شود گرماي نهان جذب مولكولهاي آب گرديده و در نتيجه با بخار شدن آب دور پارچه، درجه حرارت در دماسنج تر كاهش مي‌يابد. اختلاف درجه حرارت دماسنج تر و خشك معياري براي محاسبه رطوبت نسبي است.

    قرائت دماسنج تر بايستي در فاصله‌هاي ده تا بيست ثانيه صورت گيرد تا اين كه در دو قرائت متوالي درجه حرارت يكسان خوانده شود.


    2- رطوبت نگار

    اين دستگاه ثبت مداوم رطوبت هوا را انجام مي‌دهد. جسم حساس در اين دستگاه چند تار موي معمولي مي‌باشد كه با زيادشدن رطوبت هوا طول آن زياد شده و با كاهش رطوبت طول آن كم مي‌شود. به وسيله چند فنر و اهرم بسيار ظريف تغييرات طول مو به يك قلم كه روي بازوي فلزي نصب مي‌باشد، منتقل شده و اين قلم تغييرات رطوبت را روي يك استوانه چرخان يا ثبات رسم مي‌كند. طرز كار اين دستگاه مشابه دستگاه حرارت نگار مي‌باشد.


    3- رطوبت- دمانگار

    اين دستگاه به منظور اندازه‌گيري‌هاي دما و رطوبت نسب در كشتي‌هاي تجارتي به كار برده مي‌شود و تركيبي از دو دستگاه دمانگار و رطوبت نگار است كه در يك محفظه تعبيه شده‌اند. نوار كاغذي اين دستگاه به دو قسمت دما و رطوبت تقسيم شده است. قسمت بالايي نوار كاغذي تغييرات دما و قسمت پايين تغييرات رطوبت نسبي را نشان مي‌دهد. قلم‌هاي ترسيم كننده منحني‌هاي تغييرات دما و رطوبت نسبي به اجسام حساس به اين دو كميت مرتبط مي‌باشد و حركات آنها تابعي از حركات اجسام حساس است كه تغييرات آنها را بر روي كاغذ ترسيم مي‌نمايند.
     


     

     

    + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 3:22  توسط سهیلا غلامدل  | 

    کاتالیزور


    کاتالیزور ماده ای است که سرعت یک واکنش شیمیایی را افزایش می دهد بدون آنکه خود در جریان واکنش مصرف شود.

    ریشه لغوی

    کاتالیزور از دو صفت کاتا و لیزور تشکیل شده است. در زبان یونانی "کاتا" به معنای پائین ، افتادن ، یا پائین افتادن است و "لیزور" به معنی قطعه قطعه کردن می‌باشد. در برخی زبانها کاتالیزور را به معنی گردهم آوردن اجسام دور از هم معرفی کرده اند.

    تاریخچه

    اولین گزارش استفاده از کاتالیزور ، مربوط به کریشف می‌باشد که با استفاده از یک اسید به عنوان کاتالیزور توانست نشاسته را به قند ، هیدرولیزکند. بعدها دیوی توانست واکنش اکسیداسیون هیدروژن را با اکسیژن در حضور کاتالیزورپلاتین انجام دهد که این واکنش یک واکنش گرما گیر است و در نتیجه هنگام انجام واکنش جرقه تولید می‌شد.

    اولین کار در توضیح اینکه چرا یک واکنش کاتالیزوری انجام می‌گیرد و کاتالیزور چه نقشی دارد، توسط "فارادی" انجام شد. بیشترین بهره‌برداری از کاتالیزور در جنگ جهانی بود.

    انقلاب تکنولوژی اصلی در زمینه کاتالیزور مربوط به نیمه دوم قرن 20 یعنی بین سالهای1980 ـ 1950 می‌باشد.دهه 1960 ـ 1950 دهه ای است که با تولید کاتالیزورهای زیگر _ ناتا ترکیبات بسیار مهم و استراتژیک ساخته شد.

    انواع کاتالیزور

    کاتالیزور به دو نوع کاتالیزور مرغوب و نامرغوب تقسیم می‌شود:


    • کاتالیزور مرغوب: کاتالیزور مرغوب به کاتالیزوری گفته می‌شود که فقط اجازه تشکیل یک نوع محصول را بدهد.

    • کاتالیزور نامرغوب: اگر در حضور کاتالیزور محصولات متفاوتی امکان تشکیل داشته باشند کاتالیزور نامرغوب تلقی می‌شود.

    چگونگی عمل کاتالیزور

    تجربه نشان داده است که واکنش با کاتالیزور در دمای کمتری صورت می‌گیرد و همچنین کاتالیزور ، انرژی اکتیواسیون را پائین می‌آورد یا کاهش می‌دهد یا باعث می‌شود مولکولهای درشت به مولکولهای کوچکتر ، قطعه‌قطعه یا شکسته شوند.

    کاتالیزور واکنش را می‌توان بدون تغییر در پایان واکنش بدست آورد. مثلا سرعت تجزیه KClO3 را با مقدار کمی MNO2 می‌توان فوق‌العاده زیاد کرد. در معادله‌ای که برای این تغییر نوشته می‌شود ، کاتالیزور را بالای پیکان می‌گذارند ، زیرا کاربرد آن در استوکیومتری کل واکنش اثری ندارد:


    KClO3--------->2KCl+3O2

    مکانیسم واکنش کاتالیزوردار

    کاتالیزور نمی‌تواند موجب وقوع واکنش‌هایی شود که از نظر ترمودینامیک امکان وقوع ندارند. بعلاوه صرفا حضور کاتالیزور نیست که (احتمالا بعنوان یک بخش فعال‌کننده) موجب اثر بر سرعت واکنش می‌شود. در یک واکنش کاتالیزوردار ، کاتالیزور در یک مرحله عملا مصرف می‌شود و در مرحله بعدی بار دیگر تولید می‌گردد و این عمل بارها تکرار می‌گردد، بدون آنکه کاتالیزور دچار تغییر دائمی شود.

    بنابراین کار کاتالیزور آن است که راه تازه ای برای پیشرفت واکنش می‌گشاید. بدین ترتیب مکانیسم کاتالیزوردار با یک واکنش بی‌کاتالیزور تفاوت دارد. انرژی فعال سازی راهی که واکنش به کمک کاتالیزور طی می‌کند، کمتر از انرژی فعال‌سازی راهی است که همان واکنش بدون کاتالیزور می‌پیماید (شکل 1)
    img/daneshnameh_up/9/9f/nemoodar2.jpg

    این واقعیتی است که علت سریعتر شدن واکنش را توجیه می‌کند. وقتی کاتالیزور بکار برده می‌شود، مولکولهای نسبتا بیشتری انرژی لازم برای یک برخورد موفق پیدا می‌کنند (شکل 2). بدین ترتیب عده کل برخوردهای موثر در واحد زمان، که موجب انجام واکنش می‌شوند، افزایش می‌یابد.

    در شکل 1 به دو نکته دیگر نیز پی می‌بریم. نخست آنکه تغییرات انرژی برای واکنش کاتالیزوردار و واکنش بی‌کاتالیزور یکسان است. دیگر آنکه انرژی فعال سازی واکنش معکوس نیز به هنگام استفاده از کاتالیزور کاهش می‌یابد و مقدار کاهش آن درست برابر کم شدن انرژی فعال سازی واکنش کاتالیزوردار اصلی است. این بدان معنی است که کاتالیزور بر یک واکنشی و واکنش معکوس آن اثر یکسان دارد. اگر یک کاتالیزور سرعت یک واکنش را دو برابر کند، همان کاتالیزور سرعت واکنش معکوس آن را نیز دو برابر خواهد کرد.

    کاتالیزورهای طبیعی (آنزیم)

    بسیاری از فرایندهای صنعتی به اعمالی بستگی دارند که با کاتالیزور صورت می‌گیرند. ولی کاتالیزورهایی که برای انسان مورد اهمیت بیشتری دارند، کاتالیزورهای طبیعی یعنی آنزیم‌ها هستند. این مواد فوق العاده پیچیده ، فرایندهای حیاتی مانند گوارش و سنتز سلولی را کاتالیز می‌کنند.

    عده زیادی از واکنشهای شیمیایی پیچیده که در بدن صورت می‌گیرد و برای حیات ما ضرورت دارد، به علت اثر آنزیم‌ها در دمای پائین بدن امکان وقوع پیدا می‌کنند. هزاران آنزیم وجود دارند که هر یک وظیفه خاصی را انجام می‌دهند. تحقیق درباره ساختمان و عمل آنزیم‌ها ، نویدهای فراوانی درباره پیشرفت شناخت عامل بیماری و مکانیسم رشد می‌دهد.

    img/daneshnameh_up/9/94/nemoodar1.jpg

    کاتالیزور همگن و ناهمگن

    در کاتالیزور همگنماده ای که بعنوان کاتالیزور کار می‌کند، با مواد واکنش‌دهنده در یک فازند، ولی در یک کاتالیزور ناهمگن یا کاتالیزور سطحی ، مواد واکنش‌دهنده و کاتالیزور در دو فاز مجزا کنار هم هستند و واکنش در سطح کاتالیزور صورت می‌گیرد.

    کاتالیزور همگن

    نمونه ای از کاتالیزور همگن در فاز گازی ، اثر کلر در تجزیه دی‌نیترون اکسید است. گاز دی‌نیترون اکسید ، در دمای اتاق ، گاز نسبتا بی‌اثری است، اما در دماهای نزدیک به صد درجه طبق معادله زیر تجزیه می شود.


    (2N2O(g)--------->2N2(g)+O2(g

    مطالعات سینتیک نشان می‌دهد که واکنش مذکور بر اثر برخورد بین دو ملکول کلر کاتالیز می‌شود.

    کاتالیزور همگن در محلول نیز ممکن است صورت گیرد. بسیاری از واکنشها بوسیله اسیدها و بازها کاتالیز می‌شوند. تجزیه هیدروژن پراکسید در حضور پون یدید کاتالیز می‌شود.

    کاتالیزور ناهمگن

    کاتالیزور ناهمگن عمدتا از طریق جذب سطحی شیمیایی مواد واکنش دهنده بر سطح کاتالیزور صورت می‌گیرد. جذب سطحی فرآیندی است که در جریان آن مولکولها به سطح جسمی جامد می‌چسبند. مثلا در ماسکهای گازی ، زغال به عنوان یک ماده جاذب برای گازهای زیان آور بکار می‌رود.

    در جذب سطحی فیزیکی معمولی ، مولکولها ، بوسیله نیروهای و اندروالسی به سطح ماده جاذب ، گیر می‌کنند. بنابراین مولکولهایی از گاز که جذب سطحی شده‌اند، تا همان حد تحت تاثیر قرار گرفته‌اند که گویی مایع شده باشند.

    در جذب سطحی شیمیایی ، مولکولهای جذب شده ، با پیوندهایی که قابل مقایسه با پیوندهای شیمیایی است، به سطح ماده کاتالیزور نگه داشته می‌شوند. در فرایند تشکیل پیوند با ماده جاذب ، مولکولهایی که بطور شیمیایی جذب شده‌اند، دچار تغییر آرایش الکترونی درونی می‌شوند. پیوندهای درون بعضی از مولکولهای کشیده و ضعیف و حتی پیوند بعضی از آنها شکسته می‌شوند.

    مثلا هیدروژن بصورت اتمی بر سطح پلاتین جذب می‌شود. بنابراین تعدادی از ملکولها که بطور شیمیایی جذب سطحی شده‌اند، به صورت کمپلکس فعال‌ شده یک واکنشی که در سطح کاتالیزور شده، عمل می‌کند.

    مکانیسم جذب سطحی شیمیایی:

    تاکنون مکانیسم دقیق جذب سطحی شیمیایی و کاتالیز سطح کاملا فهمیده نشده است، فقط فرضهایی قابل قبول برای مکانیسم چند واکنش خاصی مطرح شده است:


    • نظری دال بر اینکه نقصها یا بی‌نظمیهای شبکه در سطح کاتالیزور ، جای فعالی برای عمل کاتالیزور است، اولین فرضیه برای توضیح عمل تقویت کننده‌های کاتالیزورهای مناسب است. تقویت کننده ها موادی هستند که فعالیت کاتالیزور ها را زیاد می‌کنند. مثلا در سنتز آمونیاک

    (N2(g)+3H2(g)----------->2NH3(g

    اگر کاتالیزورآهن با مقدار کمی پتاسیم یا وانادیم آمیخته شده باشد، بیشتر موثر واقع می‌شود.

    سموم کاتالیزور

    سموم کاتالیزور موادی هستند که کاتالیزورها را از فعالیت باز می‌دارند. مثلا مقدار کمی آرسنیک توانایی پلاتین را که کاتالیزور تبدیل سولفور دی‌اکسید ،به سولفور تری‌اکسید است، از بین می‌برد.


    (2SO2(g)----------->2SO2(g

    احتمالا در این عمل بر سطح پلاتین ، پلاتینم ارسیند تشکیل می‌شود و فعالیت کاتالیزوری از میان می‌رود. جذب اتیلن ، کاتالیزور را موقتا مسموم می‌کند، درحالیکه جذب پلاتین ، کاتالیزور را بطور دائم مسموم می‌کند.

    اختصاصی بودن فعالیت کاتالیزور

    فعالیت کاتالیزورها عمدتا بسیار اختصاصی است. در پاره‌ای موارد ، کاتالیزور معین موجب سنتز نوعی محصولات خاص از بعضی مواد می‌شود، حال آنکه کاتالیزور دیگر موجب سنتز محصولات کاملا متفاوت دیگری از همان مواد می‌شود. البته در این موارد امکان وقوع هر دو واکنش از لحاظ ترمودینامیکی میسر است. مثلاکربن مونوکسید و هیدروژن بر هم اثر می‌کنند و بسته به شرایط واکنش و نوع کاتالیزور مصرف شده ، محصولات بسیار متنوعی ایجاد می‌کنند.

    اگر کبالت یا نیکل بعنوان کاتالیزور بکاربرده شود، مخلوطی از هیدروکربنها بوجود می‌آورد. در این جا نیکل بعنوان یک کاتالیزور نامرغوب عمل می‌کند.


    CO(g)+3H2(g)------------>CH4(g)+H2O

    و اگر مخلوطی از روی و اکسید کرم بعنوان کاتالیزور مصرف شود، از واکنش متانول تولید می‌شود.


    (CO(g)+2H2(g)------------>CH3OH(g

    برای این واکنش ، نیکل یک کاتالیزور مرغوب است.کاتالیزور مرغوب کاتالیزوری است که انتخابی عمل کند.

    غیر فعال شدن کاتالیزور

    معمولا تمام کاتالیزورها دارای یک عمر معین هستند که پس از سپری شدن آن فعالیت موثر آنها کاهش می‌یابد که ممکن است بطور ناگهانی یا تدریجی باشد (افت فعالیت). در چنین مواقعی معمولا بسته به نوع و مکانیسم غیر فعال شدن ، باید کاتالیروز را بازیابی یا جایگزین کرد. در این مواقع باید تصمیم بگیریم که آن را تعویض یا احیا کنیم. تصمیم بر اساس مکانیسم های غیر فعال شدن است و مهمترین و متداولترین مکانیسم غیر فعال شدن عبارت است از:


    1. در کاتالیزورهای نفتی ، تجزیه هیدروکربن‌ها در دمای بالا موجب تشکیل لایه ضخیمی از کربن غیر فعال روی سطوح کاتالیزور می‌گردد که همین دوره باعث می‌شود که روی سایت کاتالیزور پوشیده و از کار می‌افتد.

    2. پدیده دوم مربوط به مسموم شدن کاتالیزور می‌باشد. این پدیده زمانی اتفاق می‌افتد که ماده جذب شونده باعث تعییر آرایش کاتالیزور می‌شود. آرایش بلوری در فعالیت کاتالیزور نقش اساسی دارد. تغییر آرایش بلوری باعث غیر فعال شدن آن می‌شود. عواملی مانند سولفور این پدیده را ایجاد می‌کند.

    3. عامل سوم مربوط به وجود ناخالصیهای فلزی در سطح کاتالیزور می‌باشد. این ناخالصیها در مناطق فعال ، جذب و فعالیت کاتالیزور را کاهش می‌دهند.

    4. اورگانومتالیکهای فلزی معمولا به مقدار بسیار به عنوان کاتالیستها مورد استفاده قرار می‌گیرند. از تجزیه ناخواسته این کاتالیستها در دمای بالا اورگانومتالیکهای تیتانیم و وانادیم ایجاد شده، ضمن بلوکه کردن کانالهای کاتالیکی باعث کاهش فعالیت کاتالیزوری می‌شوند.

    5. معمولا ساختمان کاتالیزورها یک ساختمان متخلخل و پرزدار است. حفره‌ های میکرونی در روی کاتالیزور وجود دارد که شوکهای حرارتی باعث مسدود شدن این میکرو پرزها می‌گردد. بنابراین شوکهای حراراتی ممکن است فعالیت کاتالیزورها را کاهش دهد.

    بازیابی کاتالیزور

    • کاتالیزور را می‌توان با عبور هوای گرم احیا کرد.

    • در مکانیسم های دیگر از وجود ناخالصیها که باعث مسموم شدن کاتالیزور می شود جلوگیری کرد.

    طبقه بندی سیستم های کاتالیکی

    عملکرد کاتالیزورها در دو فار هموژن و هتروژن انجام می‌گردد. فاز هموژن حالتی است که مواد واکنش‌دهنده و کاتالیزور در یک فاز قرار می‌گیرند. حال آنکه اگر عملکرد کاتالیزور و مواد واکنش‌دهنده در دو فاز مختلف باشد و مرز فیزیکی بین کاتالیزور و مواد واکنش‌دهنده وجود داشته باشد، چنین فازی را هتروژن می‌گویند.

    کاتالیزورهای جامد

    1. جامد فلزی:

      مناسب واکنشهایی هستند که مواد واکنشی از هیدروژن و یا هیدرو کربن تشکیل شده‌اند. عمده کاتالیزورهای این دسته از عناصر واسطه تشکیل می‌گردد. مثل نقره ، پلاتین ، آهن و نیکل و پالادیم.

      معمولا ویژگی این فلزات و کاتالیزورها به گونه ای است که هم هیدروژن و هم هیدروکربن به راحتی در سطح این کاتالیزورها جذب می‌گردند. این کاتالیزورها برای واکنشهای هیدروژن و هیدروژن‌گیری مناسب است و برای واکنشهای اکسیداسیون مناسب نیست، چون احتمال اکسید شدن خود فلزات هم وجود دارد.

    2. کاتالیزورهای اکسید فلزی:

      اکسید روی ، اکسید نیکل ، اکسید منگنز ، اکسید کروم ، اکسید بیسموت ، اکسید مولیبدن. ویژگی این کاتالیزورها در این است که می‌توانند در واکنش ، اکسیژن مبادله کنند (یعنی می‌توانند اکسیژن را دوباره به حالت اول برگردانند).

    3. کاتالیزروهای اکسید فلزی _ عایق:

      اکسید منیزیم ، اکسید آلومینیم ، سیلیس. این کاتالیزورها بعنوان جاذبه الرطوبه مورد استفاده قرار می‌گیرند.

    4. کاتالیزورهای زیگلر _ ناتا:

      در پلیمریزاسیون استفاده می‌شود. نسل جدیدی از کاتالیزورهای زیگلر _ ناتا در متالوسیون استفاده می‌شود.

    عوامل موثر در فعالیت کاتالیزور

    • سطح کاتالیزور

    • قدرت و استحکام پیوند جذبی

    راههای افزایش سطح کاتالیزور

    • پودر کردن یعنی افزایش سطح کاتالیزور بطریق فیزیکی

    • ایجاد خلل و فرج و کانالهای بسیار ظریف میکروسکوپی در بدنه کاتالیزور

    • نشاندن کاتالیزور روی بستری از آلومینا و زئولیت

    • متخلخل کردن کاتالیزور

    کاربرد کاتالیزور

    کاتالیزور در سه بخش به کار می رود:


    1. صنعت اتومبیل:

      در این بخش کاتالیزورها بصورت مستقیم و غیرمستقیم استفاده می‌شوند. در اگزوز اتومبیلها بستری از فلزات جامد مثل پلاتین روی پایه آلومینات قرار گرفته و هیدروکربنهای مضر مثل منوکسید کربن و غیره را جذب می‌کند.

    2. صنعت نفت و پالایش مواد نفتی:

      عمده ترین مصرف کاتالیزورها در صنعت نفت در دو پروسه کراکینگ (شکستن مولکولهای درشت به کوچک) و رفرمینگ (دوباره باز آرائی و ترکیب مولکولهایی برای تولید) می‌باشد.

      در صنعت نفت بیشتر کاتالیزورهای زیگلر _ ناتا، کاتالیزورهای فلزی و اورگانومتالیک مثل رودیوم استفاده می‌شود.

    3. تولید مواد شیمیایی

    مباحث مرتبط با عنوان



    + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 3:13  توسط سهیلا غلامدل  | 

    کاتالیست

    کاتالیست های هموژن، هتروژن و کاربرد آن

     

    مقدمه

    کاتالیست ها مواد بسیار مهمی هستند که در غیاب آنها بسیاری از صنایع به ویژه صنایع شیمیایی (شامل نفت، گاز و پتروشیمی) و دارویی امکان پیشرفت ندارند. این ترکیبات با افزایش سرعت و انتخاب گری در واکنش های گوناگون باعث ارتقاء ارزش اقتصادی و تجاری محصولات می گردند.

    دانشگاه شهید بهشتی با وجود متخصصین مجرب و امکانات سخت افزاری مناسب بر اساس نامه شماره 7050/6 مورخ11/5/84 به عنوان قطب کاتالیست در ایران شناخته شده است که اهداف از پیش تعیین شده برای قطب های علمی را دنبال می کند. در راستای نیل به این  اهداف اعضاء قطب اقدام به تدوین برنامه بلند مدت و کوتاه مدت نموده اند. در این برنامه علاوه بر معرفی چشم انداز، ماموریت و اهداف کلان، به ارائه راهبرد و برنامه نیز مبادرت شده است. نهایتا برنامه های علمی و عملی کوتاه مدت و نتایج حاصل از آنها با توجه به پتانسیل های بالقوه و بالفعل  موجود معرفی شده است. 

    چشم انداز

    در جهت تحقق برنامه چهارم توسعه، جمهوری اسلامی ایران کشوری است توسعه یافته در زمینه تولید و کاربرد کاتالیست های همون و هتروژن

    • دارای توان رقابت در سطح بین المللی
    • مولد ارزش افزوده اقتصادی
    • دارای تعاملات داخلی و بین المللی موثر  و سازنده
    • با زیر ساختهای بومی و پیشرفته و بر اساس محوری منابع انسانی و طبیعی
     
    + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 3:2  توسط سهیلا غلامدل  | 

    نمودارهای انحلال پذیری


    + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 3:0  توسط سهیلا غلامدل  | 

    تصویر بیبت

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 2:52  توسط سهیلا غلامدل  | 

    بالن ژوژه و کاربر د ان



    img/daneshnameh_up/6/64/nc0398n02.jpg

    اطلاعات اولیه

    بالن حجم سنجی ، ظرف ته‌صافی می‌باشد که دارای گردن بلند و باریک بوده ، در انتهای گردن ، خطی به صورت حلقه حک شده است. این بالن در حجمهای 1000 ، 500 ، 250 ، 100 ، 50 ، 25 میلی‌لیتری ساخته می‌شود. پُراستفاده‌ترین بالنها در آزمایشگاه شیمی بالن‌های 100 ، 250 میلی‌لیتری می‌باشد. این بالنها را به صورت شفاف و رنگی می‌سازند که از بالنهای رنگی برای تهیه محلولهایی که نسبت به نور حساس هستند استفاده می‌شود.

    در صورتی که بالن تا خط نشانه از محلولی پر شود، حجم دقیقا معلوم و مشخصی از محلول را در خود جای می‌دهد. علامت حک شده روی گردن بالن دور تا دور آن ادامه دارد. وقتی تا این علامت محلول در بالن ریخته شود، برای جلوگیری اشتباه ناشی از خطای دید ، چشم را باید طوری در امتداد علامت مربوطه قرار داد تا خط نشانه درست بر قسمت انحنای محلول مماس باشد. به علت باریک بودن گردن بالن ، تغییر کوچکی در حجم محلول سبب اختلالات قابل ملاحظه‌ای در ارتفاع انحنا می‌شود.

    کاربرد بالن حجم سنجی

    بیشترین کاربرد بالون حجمی در آزمایشگاه شیمی تجزیه می‌باشد. از این ظرف شیشه‌ای برای تهیه محلولهایی با غلظت مشخص استفاده می‌شود.

    روش درست کردن محلول با غلظت معین در بالن حجم سنجی

    برای درست کردن یک محلول با غلظت مشخص ، ابتدا وزن دقیقی از ماده شیمیایی در بالن ژوژه ریخته می‌شود. سپس تا حدود نصف بالن حلال اضافه می‌‌شود، سپس با تکان دادن بالن ، نمونه کاملا حل می‌شود. حال مقداری آب مقطر اضافه می‌شود تا ابتدای گردن بالن پر شود و سپس درب بالن را که کاملا تمیز شده و با آب مقطر شسته شده است، روی آن قرار داده ، بالن را وارونه می‌کنیم تا مواد درون آن کاملا مخلوط شود.

    اگر محلول بدون هم زدن تا علامت نشانه به حجم رسانده شود، ممکن است بر اثر انقباض یا انبساط محلول ، سطح آن درست در برابر علامت نشانه قرار نگیرد، در حالی که به هم زدن محلول قبل از به حجم رساندن آن از این اتفاق جلوگیری می‌کند. در مرحله نهایی می‌توان توسط یک پیپت قطره قطره آب مقطر را وارد بالن کرد تا انحنای محلول درست روی نشانه گردن بالن باشد.

    img/daneshnameh_up/4/40/cat12101.jpg

    نکات مهم

    • محلول تهیه شده را نباید در بالن ژوژه نگهداری کرد، باید آن را به یک بطری تمیز و خشک انتقال داد. مخصوصا اگر محلول تهیه شده درون بالن ژوژه ، یک محلول قلیایی باشد که باعث خورده شدن بالن و در نتیجه کاهش حساسیت آن می‌شود. بهتر است بطری که محلول به آن منتقل می‌شود کاملا خشک باشد. در صورت خشک نبودن بطری باید آن را چند بار با مقادیر کمی از محلول تهیه شده ، شستشو داده ، سپس محلول را به آن منتقل کرد.

    • مشخصات محلول تهیه شده از جمله نام ، غلظت ، تاریخ تهیه و … روی بر چسبی نوشته و روی بطری چسبانده شود. قبل از استفاده محلول باید بطری خوب تکان داده شود تا آب متراکم شده در بالای ظرف کاملا با محلول ، مخلوط شود.

    • بالون حجم سنجی نباید حرارت داده شود زیرا حرارت باعث انبساط و کاهش حساسیت آن می‌شود. در صورتی که حل شدن نمونه به گرم کردن نیاز داشته باشد، ابتدا نمونه را به همراه مقداری حلال در بشر تمیزی ریخته ، حرارت می‌دهیم تا کاملا خشک شود، سپس بعد از خنک شدن تا دمایی به بالون ژوژه منتقل می‌شود.

    همچنین ببینید

    + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 2:33  توسط سهیلا غلامدل  | 

    دانسیتومتر



    img/daneshnameh_up/e/ea/PH_ash_film_a.JPG



    برای تعیین میزان پرتوگیری فیلمهای مربوط به پرسنل کافیست که ابتدا دانسیته نوری هر فیلم بوسیله همان دستگاه دانسیتومتر تعیین شود. سپس با مراجعه به منحنی فوق مقدار پرتوگیری آن فیلم معلوم گردد. از منحنی پیداست که اگر میزان پرتوگیری فیلم از حدی تجاوز بکند، دانسیته فیلم ثابت و بدون تغییر خواهد ماند. پس باید توجه داشت که دزیمتری بوسیله هر نوع فیلم در محدوده معینی صحیح است و به همین منظور است که در بج‌ها دو فیلم یکی با حساسیت کم و یکی با حساسیت زیاد و یا یک فیلم که یک رخ آن دارای امولسیون با حساسیت کم و رخ دیگرش دارای امولسیون با حساسیت زیاد گذارده می‌شود.


     


    + نوشته شده در  دوشنبه سی و یکم اردیبهشت 1386ساعت 2:22  توسط سهیلا غلامدل  | 

    چگالی اب

    مولكولهاي آب از اتم هاي اكسيژن و هيدروژن تشكيل شده اند. و ساختمان پيوندي اين مولكولها به دليل داشتن الكترون غيرپيوندي بصورت خميده است .زماني كه آب منجمد مي شود اين مولكول ها در يك شش ضلعي باز قرار مي گيرند بطوريكه هر اتم اكسيژن با 4 اتم هيدروژن 2 نوع پيوند ايجاد مي كند .دو پيوند كوولانسي و دو پيوند هيدروژني .
    اين ساختار باعث ايجاد فضاي خالي زيادي در يخ مي شود و اين امر موجب افزايش حجم يخ و در نتيجه كاهش چگالي آن نسبت به حالت مايع مي شود.سرد شدن آب تا زیر ۴ درجه باعث کاهش تدریجی چگالی آب می‌شود .با کاهش دما مولکولهای بیشتری به شکل ساختمان یخ می‌پیوندند و در دمای زیر ۴ درجه تبدیل به ساختمان باز بر انقباض حاصل از سرد کردن غلبه کرده ، با پایین آمدن دما به سمت ۰ درجه آب منبسط می‌شود.
    + نوشته شده در  یکشنبه سی ام اردیبهشت 1386ساعت 1:25  توسط سهیلا غلامدل  | 

    ماده کنتراست یا حاجب در CT
    مواد حاجبی که معمولاً در CT مورد استفاده قرار می گیرند بدو دسته تقسیم می شوند : داخل عروقی ،‌ معدی و روده ای
    مواد حاجب داخل عروقی :
    این مواد حاجب قابلیت تضعیف اشعه ایکس را توسط اعضاء بدن افزایش می دهند و در ایجاد افتراق بین بافت طبیعی و غیر طبیعی استفاده می شوند . مسئول این افزایش اتمهای ید ماده حاجب می باشد . غلظت ید بستگی به کارخانه تولید کننده دارد و بر حسب میلی گرم ید در هر میلی لیتر محلول نوشته می شود ( معمولاً در موارد حاجب با اسمولالیته پائین ) . در موارد با اسمولالیته بالا معمولاً به صورت در صد وزن بر حجم بیان می شود .

                                                        
    اسمولالیته یا osmolality  :
    یکی از ویژگی های ساختمانی مایعات است و نشان دهنده تعداد ذرات محلول در مقایسه با آب . مواد حاجب جدید نسبت به مواد قدیمی تر از اسمولالیته پائین تری برخوردار هستند ( اما با اینحال حتی دو برابر خون اسمولالیته دارند ) بدین جهت مواد جدید را اغلب بعنوان مواد کنتراست اسمولار پائین و مواد قدیمی تر را بعنوان مواد اسمولار بالا می شناسند .
    ویسکوزیته یا viscosity :
    یکی دیگر از خصوصیات مایعات ویسکوزیته است که بصورت استحکام مایع در حین جریان بیان می شود و تحت تاثیر ساختار مولکولی و تراکم مولکولی می باشد . با گرم کردن ماده حاجب تا حد درجه حرارت بدن ویسکوزیته کاهش یافته و تزریق سریعتر و روان تر صورت می گیرد .
    ویسکوزیته و اسمولالیته بالا از ویژگی های مهم کنتراستهای محلول در آب است که سبب اثرات عینی ، قلبی و همودینامیکی این مواد می گردد . چون با تغییرات فشار اسمزی باعث انتقال ناگهانی آب از فضاهای سلولی و درون بافتی بداخل پلاسما می شود و منجر به عوارض جانبی این مواد می گردد . این عوارض شامل گشادی عروق ، افزایش دمای بدن ، درد و تهوع و استفراغ می باشد .
    یکی دیگر از ویژگی های مطرح در کنتراستهای یونی یا غیر یونی بودن آنهاست که به ساختار شیمیایی مربوط می گردد .
    ماده کنتراست یونی در محلولهای آبی تشکیل یون می دهد ولی نوع غیر یونی پخش نشده در آب یونیزه نمی شود در معرفی ماده حاجب اغلب نسبت اتمهای ید به ذرات حل نشده ذکر می گردد که نشانگر میزان کدورت بهتر ( ید بیشتر ) بوده در حالیکه نسبت پائینتر اسمولالیته پائین در نتیجه اثرات جانبی کمتر را نشان می دهند . در سالهای اخیر مواد حاجب غیر یونی با اسمولار پائین عرضه شده اند که عوارض جانبی آنها حدود 5/1 عوارض مواد یونی است ولی از قیمت بالایی برخوردارند

    + نوشته شده در  یکشنبه سی ام اردیبهشت 1386ساعت 1:6  توسط سهیلا غلامدل  | 

    بررسی اثر غلظت بر سرعت واکنش

    آزم    

    آزمایش 5: بررسی اثر غلظت بر سرعت واکنش

    ابتدا:در3 بورت به ترتیب حدود 25 میلی لیتر اب  مقفطر 25میلی لیتر محلول سدیم تیو سولفات 40 میلی لیتر محلول سولفوریک اسید بریزید. 6 لوله ازمایش را به ترتیب از شماره یک تا شش شمارهگذاری بکنید در انها مطابق جدول از محلول سدیم تیو سولفات و اب مقطر بریزید با مداد یک علامت ضرب درروی یک کاغذ سفید رسم کنید در لوله ازمایش هفتم 6میلی لیتر از محلول سولفوریک اسید بریزید همه انها را یک مرتبه به محتوی لوله شماره یک بیفزایید

    وبه سرعت لوله را به هم بزنید سپس لوله را مقابل ضرب در قرار دهید از روبه رو به لوله ازمایش  نگاه کنید زمان شروع  واکنش(لحظه به هم زدن) تا زمان محو شدن علامت ضربدر را با کرومتر اندازه بگیرید همین ازمایش را با 5 نمونه دیگر انجام بدهید

    به لوله شماره 1 شش قطره به2 پنج قطره به 3 چهار قطره وهمینطور به بقییه

    بعد به لوله شمار1 اب مقطر نمی ریزیم به 2 یک قطره به3 دو قطره وهمینطور به بقییه

    هننگام ریختن اسید سولفوریک  به شماره 1 در عرض 1 ثانیه رنگ ان کدر شد

    اسید سولفوریک را در هر مرتبه پر کردیم وداخل لوله های از 1 تا 6 وارد میکنیم

    سرعت واکنش

    زمان بر حسب ثانیه

    غلظت محلول تیو

    سولفات

    حجم اب مقطر

    حجم تیو سولفات

    سدیم

    شماره لوله ازمایش

    زمان کدر

    1

           1

              0

           6

           1

    شدن زیاد

            4

           4/1

              1

             5

           2

    شود

           10

           2

              2

            4

           3

    سرعت

        12

           3

            3

            3

            4    

    کم

          13

           5

                4

              2

              5

    میشود

             40

            11

     

            5

                 1

             6

     

    + نوشته شده در  شنبه بیست و نهم اردیبهشت 1386ساعت 17:6  توسط سهیلا غلامدل  | 

    آزمایش 4:

    ابتدا:لوله موئین ولوله ا زمایش رابا محلول تمیز کننده واب مقطر ابکشی میکنیم وبعد با مایع مورد ازمایش دوباره بشویید مایع مورد ازمایش را در لوله ریخته وارتفاع ان را به چند سانتی متر برسانید وانرا در ترموستات (سیستمی که دما را ثابت  نگه میدارد)در 25 درجه سانی گراد قرار دهید سپس چوب پنبه را روی لوله ازمایش قرار داده ودر لوله باریک دیگری که در سوراخ دیگر است چوب پنبه دیگری بگذارید داخل این لوله کمی پنبه قرار داده مدتی به حال خود  بگذارید تا تعادل گرمایی برقرار شود سپس کمی داخل لوله لاستیکی بدمید تا مایع از لوله موئین بالا رود وبعد به حالت اول برگردد سطح مایع در لوله درموئین را با مکیدن  لوله لاستیکی پایین بیاورید و فرصت دهید تا به حالت تعادل برسد  تفاوت ارتفاع سطح مایع در لوله  موئین ولوله ازمایش را به دقت اندازه بگیرید این عمل را 4 بار تکرار کنید ومتوسط مقدار هر ازمایش را بدست اورید                     بااستفاده از رابطه زیر:

             1                                                                      Gama=-----h.d                                                                        

                                                2               

     

    روش دیگر ازمایش:ابتدا با پیپت داخل لوله ازمایش اب ریخته ویک چوب پنبه پلاستیکی دو سریعنی دوتا سوراخ داشته باشد سر ان میگذاریم ازیک طرف لوله موئین را ودر طرف دیگر پیپت یالوله نازک را فوت میکنیم داخل میبریم   حدوداازسطح از سطح اب تا نقطه که اب در لوله موئین بالا رفته با خط کش اندازه میگیریم حدودا 5/1 سانتی متر یعنی 15 میلیلیتر است                      

     

                                                           1                   

    GAMA=-----.10.1=5                             

                    2   

    980 .1. 2 . 10 .2/1=گاما

    GMM/S  980 =10 /980=9800 =گاما                                           

                                                                        

    + نوشته شده در  شنبه بیست و نهم اردیبهشت 1386ساعت 17:2  توسط سهیلا غلامدل  | 

    قابلیت انحلال

    آزمایش3

    بازیاد کردن دماNACLنمک  طعام تفاوت چندانی ندارد                     

    دما

    اب20گرم

    قابلیت انحلال

    22

    8

    40

    25

    13

    65

    38

    19

    95

    43

    27

    135

     

    58

    162

     

    62

    194

     

    73

    208

     

    84

    251

    گرم ماده=8/20. 5/5=40/100

                                                     20       8                        100.8        

    X    100                      40         =       x=---

                                           x   

    + نوشته شده در  شنبه بیست و نهم اردیبهشت 1386ساعت 16:59  توسط سهیلا غلامدل  | 

    قابلیت انحلال

    آزمایش3

    بازیاد کردن دماNACLنمک  طعام تفاوت چندانی ندارد                     

    دما

    اب20گرم

    قابلیت انحلال

    22

    8

    40

    25

    13

    65

    38

    19

    95

    43

    27

    135

     

    58

    162

     

    62

    194

     

    73

    208

     

    84

    251

    گرم ماده=8/20. 5/5=40/100

                                                     20       8                        100.8        

    X    100                      40         =       x=---

                                           x   

    + نوشته شده در  شنبه بیست و نهم اردیبهشت 1386ساعت 16:59  توسط سهیلا غلامدل  | 

    اندازه گیری سطحی مایعات

    آزمایش2:اندازهگیری سطحی مایعات

    روش ازمایش:اگر تیغه را از کنار بشر بیندازیم ته بشر میرود ولی اگر از بالا پرتاب بکنیم ته ان میرود.

    کشش سطحی مولکولهای روی اب نسبت به ته ان یکسان نیستند.

    مولکولهای اب تمایل دارندکه فقط مولکولهای همانند خود را جذب بکنند

    ولی با مواد دیگر مثل گاز و هوامولکولها نمیتوانند به هم وصل شوند.

     

    + نوشته شده در  شنبه بیست و نهم اردیبهشت 1386ساعت 16:55  توسط سهیلا غلامدل  | 
    صفحه نخست
    پست الکترونیک
    آرشیو وبلاگ
    عناوین مطالب وبلاگ

    نوشته های پیشین

    خرداد 1386
    اردیبهشت 1386

    پیوندها

    تعادل شیمییایی
    ویسکوزیته
    اسپکترفتمتر
    دانسیتمتر
    اسید بازها
    غلظت
    ضریب شکست
    روش تغییر چگالی
     RSS 

    POWERED BY
    BLOGFA.COM