مجله رشد

مجله رشد شیمی شماره 114 منتشر شد..

 

http://www.chemistmag.com/portal/wp-content/uploads/2015/10/roshdmag114-www.chemistmag.com_.pdf

آشنایی با عوارض نوشابه های گازدار

 

نوشابه‌های گازدار، یكی از مهم‌ترین عوامل تولید سنگ كلیه

 

تحقیقات نشان داده است كه انواع نوشابه‌های گازدار ( سودا ) بیماری‌هایی چون پوكی استخوان ، چاقی ، پوسیدگی دندان و بیماری‌های قلبی را تشدید می‌كنند.

 اما با تمام این‌ها یك چهارم مصرف سالیانه نوشیدنی‌ها را انواع سودا تشكیل می‌دهد. امروزه مقدار متوسط مصرف نوشابه‌های غیرالكلی و گازدار ( سودا ) بسیار بالا است. هر قوطی نوشابه گازدار معادل ‌10 قاشق شكر، ‌150 كالری و ‌55 ـ ‌30 میلی گرم كافئین دارد و سرشار از رنگ‌های مصنوعی است.

این مقدار شكر، كالری و مواد افزودنی مضر در یك محصول كه هیچ ارزش غذایی ندارد، نگران كننده است. به علاوه نوجوانان و كودكان، از مصرف‌ كننده‌های اصلی این نوشیدنی ها هستند. 

مواد اصلی تشكیل دهنده یك نوشابه گازدار

- اسید فسفریك : این ماده موجب كاهش جذب كلسیم و در نتیجه ابتلا به پوكی استخوان و سستی دندان‌ها می شود. همچنین اسید كلریدریك موجود در معده را خنثی می كند و باعث سوءهاضمه و جذب ناقص مواد غذایی می شود.

 


- قند : سازندگان نوشابه های گازدار بزرگترین مصرف كننده‌ی قند تصفیه شده هستند. مصرف زیاد قند میزان انسولین خون را بالا می‌برد و منجر به افزایش فشارخون و كلسترول ، بروز بیماری های قلبی ، دیابت ، چاقی و پیری زودرس می‌شود.

 

 بیشتر انواع سودا، بیش از ‌100 درصد مقدار قند مورد نیاز روزانه را تامین می‌كنند. 
- آسپارتام (
ASPARTAME) : این ماده شیمیایی در سوداهای رژیمی به عنوان جانشین قند به كار می‌رود و بیش از ‌90 عارضه جانبی دارد كه از جمله می‌توان به تومور مغزی ، معلولیت جنین ، دیابت ، عدم تعادل حسی و بروز حمله‌های صرع اشاره كرد.

 

به‌علاوه، زمانی كه آسپارتام مدت زیادی در فضای گرم نگهداری شود به متانول تبدیل می‌شود. متانول الكلی است كه می‌تواند به آلدئین یا اسید فرمیک كه از عوامل سرطان زا هستند ، تبدیل شود.


- كافئین : كافئین موجب بروز اضطراب ، فشار خون بالا ، ضربان نامنظم قلبی یا تپش قلب و بالا رفتن مقدار كلسترول خون می‌شود. همچنین ویتامین‌ها و مواد معدنی را می سوزاند و موجب بروز سرطان و مشكلاتی در بارداری می شود. 
در نهایت باید گفت كه مصرف نوشابه ‌های گازدار یا ساده ، علاوه بر داشتن مضرات فراوان، به دلیل دارا بودن کالری بالا ، اشتهای افراد را برای مصرف مواد غذایی مفید مانند سبزیجات، پروتئین ها، لبنیات و سایر موادمغذی کاهش می دهند.


انواع نوشابه‌های گازدار ( سودا ) وضعیت بیماری‌هایی چون پوكی استخوان ، چاقی ، پوسیدگی دندان و بیماری‌های قلبی را تشدید می‌كنند.

 


افرادی كه به مصرف این نوشابه‌ها روی می‌آورند مصرف شیر و فرآورده‌های مشابه آن را كاهش می‌دهند. همین امر باعث می‌شود افرادی كه این نوشابه‌ها را مصرف می ‌كنند ، كمتر از آنهایی كه این نوشابه‌ها را مصرف نمی‌كنند كلسیم به بدنشان برسد.

 

این موضوع به ویژه برای دختران جوان كه نیاز به كلسیم زیاد دارند ، در آینده می‌تواند مشكل ساز باشد. 
نوشابه‌ها به دلیل داشتن كالری بالا و شكر باعث چاقی و پوسیدگی دندان نیز می‌شوند.

 

 همچنین قند موجود در آنها برای بیماران مبتلا به دیابت بسیار خطرناك تر از سایر قند‌ها می‌باشد. 
همچنین تحقیقات نشان می دهد كه نوشابه‌های گازدار ( انواع كولا ) یكی از مهم ‌ترین موادی است كه موجب تولید سنگ كلیه می‌شود.

 

 

نكته قابل توجه دیگر در انواع این نوشابه‌ها آن است كه كارخانجات سازنده به هر دلیل مواد افزودنی مانند كافئین یا حتی داروهای اعتیادآور به این نوشابه‌ها اضافه می‌كنند تا افراد به مصرف آنها عادت كنند. تحقیقات یكی از مؤسسات بهداشتی آمریكا نشان می دهد، علت اصلی فروش بالای برخی از این نوشابه‌ها وجود بیش از حد این مواد در آنها می‌باشد. 

ترك عادت مصرف این نوشیدنی ها ساده‌ترین راه برای رسیدن به سلامتی است. فراموش نكنید كه بهترین راه حفظ سلامتی استفاده هرچه بیشتر از مواد غذایی طبیعی است. 

نوشابه های گازدار سلامت شما را به خطر می اندازند!

متخصصین امور تغذیه بر این باورند که نوشابه های گازدار باعث چسبندگی خون می گردند و افزایش غلظت خون سبب کندشدن حرکت خون در رگ ها می شود.

 

 افزون بر این، این پدیده می تواند باعث لخته شدن خون و بروز مشکلات قلبی و مغزی گردد. براساس اظهارات این پژوهشگران نوشابه های خنک حس چشایی را نیز از بین می برند و در مصرف کننده اشتهای کاذب به غذای بیشتر ایجاد می شود و سبب چاق شدن او می گردد.


از سوی دیگر نوشابه ها حاوی مواد قندی می باشند که سریع جذب بدن شده و به شکل چربی انباشته در بدن ذخیره می شوند. در ضمن نوشابه های گازدار به دندان ها نیز آسیب می رسانند.


تحقیق دیگر ثابت می کند که مقدار زیادی از ویتامین ب بدن صرف مقابله با قند نوشابه می شود و در اثر کمبود ویتامین ب (
B) خستگی و افسردگی به سراغ فرد می آید و تنش های عصبی گریبان این افراد را می گیرد.

 

 

 نوشابه گازدار هضم غذا را دشوار می کند و با نوشیدن آن در حین غذا، بزاق های دهان فرصت هضم غذا را نمی یابند.


با مصرف بی رویه نوشابه گازدار افراد به چاقی های بدشکل و شکنندگی استخوان مبتلا می شوند. از همین رو، به افراد چاق یا مستعد چاقی توصیه می شود ازخوردن نوشابه های گازدار و نوشابه هایی که دارای مواد قندی می باشند تا حد ممکن اجتناب کنند و بجای آن تا می توانند آب بنوشند.

 

 

منبع: پایگاه اطلاع رسانی پزشکی شفا
http://www.rasekhoon.net/Article/Show-27179.aspx

 

ادامه نوشته

عید غدیر

 

 

بسم الله الرحمن الرحیم

عید بزرگ غدیر مبارک باد....

جیوه

اطلاعات اولیه

جیوه که آن را سیماب ( quicksilver ) هم می‌نامند عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای نشان Hg و عدد اتمی 80 می‌باشد. جیوه که فلزی سبک ، نقره‌ای ، سمی و جزء عناصر واسطه است، یکی از دو عنصری می‌باشد که در دماهای معمولی اتاق حالت مایع دارند ( فلز دیگر برم است ) و در دماسنجها ، فشارسنجها و سایر وسایل علمی کاربرد دارد. جیوه عمدتا" بوسیله کاهش از ماده معدنی cinnabar ( سولفور جیوه ) بدست می‌آید.

تاریخچــــــــه

جیوه را چینیان و هندیهای باستان شناخته بودند و در گورهای متعلق به 1500سال قبل از میلاد یافت شده‌اند. تا سال 500 قبل از میلاد ، از جیوه به همراه مواد دیگر برای ساخت آمالگامها استفاده می‌شد. یونانیان باستان از این فلز سمی در پمادها و رومیان از آن در لوازم آرایشی استفاده می‌کردند. کیمیاگران تصور می‌کردند تمامی مواد از این ماده ساخته شده‌اند. همچنین می‌پنداشتند در صورتی که جیوه سخت شود، به طلا تبدیل خواهد شد.

در قرن 18 و قرن 19 از نیترات جیوه برای کندن موی حیوانات جهت ساختن کلاههای نمدی استفاده می‌کردند. این مسئله موجب بروز آسیبهای مغزی در بین کلاهدوزان شد که گفته می‌شود عبارت: " دیوانه مثل یک کلاهدوز " و شهرت Mad hatter آلیس در سرزمین عجایب از آنجا آمده است.

کیمیاگران نام خدای رومیان Mercury را برای این عنصر در نظر گرفتند. نماد جیوه Hg ، از واژه hydrargyrum که لاتینی شده کلمه یونانی hydrargyros می‌باشد، برگرفته شده که ریشه‌های یونانی این واژه مرکب به معنی آب و نقره بود. جیوه یکی از معدود عناصری است که دارای یک نماد کیمیاگری است.

پیدایــــــــش

جیوه که عنصری کمیاب در پوسته زمین است، یا در کانی‌های محلی ( کمیاب ) و یا درcinnabar , corderoite , livingstonite و دیگر مواد معدنی یافت می‌شود که cannibar ) HgS ) فراوان‌ترین سنگ معدن جیوه می‌باشد. تقریبـا" 50% جیوه مورد نیاز جهان از اسپانیا و ایتالیا و بیشتر 50% بقیه از یوگوسلاوی ، روسیه و شمال آمریکا تامین می‌شود. این فلز را با روش گرم کردن cannibar در جریان هوا و تغلیظ بخار آن استخراج می‌کنند.

خصوصیات قابل توجه

جیوه ، فلزی سنگین ، نقره‌ای رنگ ، یک ظرفیتی یا دو ظرفیتی است که هادی ضعیفی برای گرما اما هادی مناسبی برای الکتریسیته می‌باشد و تنها فلزی است که در دمای اتاق به حالت مایع است ( مایعی مات و درخشان ). جیوه براحتی و تقریبا" با تمامی فلزات معمولی از جمله طلا و نقره آلیاژ می‌سازد، ( بجز آهن ) که به هر کدام از این آلیاژها ملغمه ( amalgam ) می‌گویند.

نقطه انجماد جیوه 40- درجه سلسیوس معادل 40- درجه فارنهایت می‌باشد. این تنها دمایی است که در هر دو مقیاس برابراست. همچنین این عنصر دارای انبساط حرارتی حجمی ثابتی می‌باشد، واکنش پذیری آن نسبت به
روی و کادمیم کمتراست و جایگزین هیدروژن اسیدها نمی‌شود. حالتهای عادی اکسیداسیون این عنصر عبارتند از: mercurous یا 1+ و mercuric یا 2+. نمونه‌های بسیار نادری هم از ترکیبات جیوه 3+ وجود دارد.

کاربردهــــــا

  • بیشترین کاربرد جیوه در ساخت مواد شیمیایی صنعتی و کاربردهای برقی و الکترونیکی است. علاوه بر این‌ها از جیوه در دماسنجها بخصوص برای حرارتهای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  • چون به‌آسانی با طلا تولید آمالگام می‌کند، برای تهیه طلا از سنگ معدن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  • از جیوه علاوه بر دماسنجها در فشارسنجها ، پمپهای انتشار و بسیاری وسایل آزمایشگاهی دیگراستفاده می‌گردد.
  • نقطه سه گانه جیوه – 8344/38- درجه سانتیگراد – نقطه ثابتی است که بعنوان معیار در مقیاسهای بین‌المللی حرارتی ( ITS-90 ) بکار رفته است.
  • از جیوه گازی در لامپهای بخار جیوه و تابلوهای تبلیغاتی استفاده می‌شود.
  • کاربردهای متنوع جیوه : سویچهای جیوه ای ، حشره کشها ، آمالگامها/ داروهای دندان ، باتریهای جیوه‌ای برای تولید هیدروکسید سدیم و کلر ، الکترود در برخی انواع الکترولیز ، باتریها ( پیلهای جیوه‌ای ) و کاتالیزورها.

ترکیبات

مهمترین نمکهای آن عبارتند از:


  • کلرید جیوه – که بسیار خورنده ، پالایش شده و به‌شدت سمی است.
  • کلرید mercurous – کالومل بوده و هنوز هم گاهی اوقات در پزشکی کاربرد دارد.
  • فولمینات جیوه – یک چاشنی که در مواد انفجاری کاربرد وسیعی دارد.
  • سولفید جیوه که از آن در ساخت شنگرف که رنگدانه مرغوبی برای رنگسازی است، استفاده می‌شود.

ترکیبات آلی جیوه نیز مهم هستند. مطالعات آزمایشگاهی ثابت کرده است که تخلیه الکتریکی موجب می‌شود تا گازهای نجیب نئون ، آرگون ، کریپتون و زنون با بخار جیوه ترکیب گردند. محصولات تولید شده از طریق این ترکیب توســط نیــــرویهـــــای van der waals در کنار هم قرار گرفته و نتیجه آن HgNe , HgKr , HgAr و HgXe است. Methyl mercury ترکیب خطرناکی است که به مقدار فراوان در آبها و جریانات آبی بعنوان عامل آلوده کننده دیده می‌شود.

ایزوتوپهــــــــا

برای جیوه ، هفت ایزوتوپ پایدار وجود دارد که فراوان‌ترین آنها Hg-202 است ( فراوانی طبیعی 86/26% ). پایدارترین ایزوتوپهای پرتوزاد آن Hg-194 با نیم عمر 444 سال و Hg-203 با نیمه عمر 46,612 روز هستند. بیشتر مابقی ایزوتوپهای پرتوزاد آن ، نیمه عمر کمتر از یک روز دارند.

هشدارهـــــــــا

جیوه در هر دو حالت گازی و مایع به‌شدت سمی است. اگر این فلز سنگین و سمی خورده شود، منجر به ضایعات مغزی و کبدی می‌شود. به همین علت ، امروزه در دماسنجهایی که فقط به منظور اندازه گیری درجه حرارت آب و هوا ساخته شده‌اند، از الکل رنگیزه دار استفاده می‌شود؛ نقطه جوش الکل از هر دمای طبیعی در زمین بیشتر است.

هنوز هم در بسیاری از دماسنجهای پزشکی به علت دقت بالای جیوه از این عنصر استفاده می‌گردد. هنگام استفاده از این دماسنجها باید توجه زیادی نمود تا گاز گرفته نشوند. واحد تجاری برای کار با جیوه flask است که وزن آن معادل Ib76 می‌باشد.

جیوه ماده سمی بسیار خطرناکی است که به‌آسانی از طریق بافتهای پوستی ، تنفسی و گوارشی جذب می‌شود. یکی از موارد مسمومیت با جیوه به حساب می‌آید. جیوه ، سیستم عصبی مرکزی را مورد تهاجم قرار داده و تاثیرات بسیار بدی روی دهان ، لثه و دندان می‌گذارد.

تماس با مقدار زیاد جیوه و در مدت طولانی باعث آسیبهای مغزی و در نهایت منجر به مرگ خواهد شد. هوایی که در دمای اتاق با بخار جیوه اشباع شده باشد، به رغم نقطه جوش بالا بسیار سمی است ( خطر در دماهای بالاتر افزایش می‌یابد )؛ بنابراین با این عنصر باید در نهایت دقت رفتار شود. لازم است ظروف جیوه بصورت مطمئن پوشیده شوند تا از سررفتن یا تبخیرآن جلوگیری شود. حرارت دادن جیوه یا ترکیبات آن همیشه باید بوسیله هواکشهای مناسب و قوی انجام شود؛ بعضی اکسیدهای آن می‌توانند به جیوه عنصری تجزیه شوند که سریعا" تبخیر شده و ممکن است دیده نشوند.

مباحث مرتبط با عنوان

سوخت های گیاهی

 تا کنون مهم ترین و معمول ترین سوخت، برای استفاده در بخش حمل و نقل، در بسیاری از کشورها بنزین و گازوییل بوده است. خودروهایی که سوخت بنزین یا گازوییل مصرف می کنند، موجب انتشار مواد مضر و آلاینده با ترکیبات شیمیایی پیچیده می شوند که به نوبه خود، سبب تولید ازن در سطح جو زمین می شوند.

با آن که تمهیدات مختلفی برای کاهش آلودگی، اعم از برنامه های معاینه فنی خودورها یا نصب سیستم های کنترل انتشار آلاینده در اگزوز خودروها در کشورهای پیشرفته به کار گرفته شده، این برنامه ها در شهرهای بزرگ، تولید ازن و سایر آلاینده ها را به حد کافی کاهش نداده است.

منبع

ادامه نوشته

فلوئور

تاریخچه

"Georigius Agricola" در سال 1529 ، فلورین را (از واژه لاتین fluere به معنی جریان یا تغییر مداوم) به شکل فلورسپار و به خاطر کاربرد آن بعنوان یک گداز آور ( ماده ای که برای بهبود جوشکاری فلزات یا کانی‌ها)) بکار می‌رود ) شناسایی کرد. "Schwandhard" در سال 1670 متوجه شد سطح شیشه در صورتیکه در معرض فلورسپار همراه با اسید قرار گیرد، نقشهایی بر روی آن حک می‌گردد. "Karl Scheele" و بسیاری از محققان ، بعد از او از جمله Humphry Davy ، Gay-Lussac Antoine Lavoisier و Louis Thenard همگی با اسید هیدروفلوریک به آزمایش پرداختند. ( بعضی از آزمایشات به یک فاجعه ختم شد).

این عنصر سالهای زیادی بعد از آن بدست نیامد، چون هنگامیکه آنرا از یکی از ترکیباتش جدا می‌کردند ، فورا" به مواد باقی مانده آن ترکیب حمله می‌کرد. سرانجام بعد از تقریبا" 74 سال تلاش مداوم ، "Henri Moissan" در سال 1886 موفق به تهیه فلوئور شد.

اولین تولید تجاری فلوئور ، در پروژه بمب اتمی ، پروژه Manhattan ، در
جنگ جهانی دوم بود که ازترکیب هگزا فلورئورید اورانیم (UF6) برای جداسازی ایزوتوپهای اورانیوم استفاده شد. این فرآیند ، هنوز هم در تجهیزات نیروی هسته‌ای کاربرد دارد.

اطلاعات کلی

فلوئور ، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان F و عدد اتمی 9 یافت می‌شود. این عنصر ، گازی یک‌ظرفیتی ، هالوژن ، به رنگ زرد کم‌رنگ و سمی می‌باشد و از تمامی عناصر ، الکترونگاتیوتر و واکنش‌پذیرتر است. نوع خالص آن ، بسیار خطرناک و درصورت تماس با پوست ، سوختگی‌های شیمیائی شدید ایجاد می‌کند.

خصوصیات قابل توجه

فلوئور خالص ، گاز زرد رنگ و فرسایشگری است که عامل اکسید کننده ای قوی می‌باشد. این گاز از تمامی عناصر ، الکترونگاتیوتر و واکنش‌پذیرتر است و با بیشتر عناصر دیگر از جمله گازهای بی‌اثر ، زنون و رادون تولید ترکیب ایجاد می‌کند. فلوئور ، حتی در تاریکی و شرایط سرد با هیدروژن بصورت انفجاری واکنش می‌دهد. در فوران گاز فلوئور ، شیشه ، فلزات ، آب و مواد دیگر بصورت شعله‌های درخشان می‌سوزند. این گاز ، همیشه بصورت ترکیب وجود داشته ، چنین تمایلی را با سایر عناصر مخصوصا" سیلیکون دارد که نه می‌توان آنرا در ظروف شیشه‌ای تهیه و نه در آنها نگهداری کرد.

فلوئور در محلولهای آبی عموما" به شکل یون فلورید -F دیده می‌شود. حالتهای دیگر آن ،
کمپلکسهای فلوئور ، مانند -FeF4 یا +H2F هستند. فلورایدها ، ترکیباتی هستند که در آنها فلوئورید با بعضی از بقایای مثبت بار شده ، ترکــیب می‌شود و اغلب آنها یون‌دار می‌باشند.

کاربردها

فلوئور در تولید پلاستیکهای کم‌اصطکاک از قبیل تفلون و نیز در هالونها مانند فریون کاربرد دارد. سایر کاربردهای آن ‌، عبارتند از:


  • اسید هیدرو فلوئوریک ( فرمول شیمیایی HF ) برای حکاکی روی شیشه در لامپ و محصولات دیگر بکار می‌رود.

  • از فلوئور تک اتمی در تولید نیمه هادی به‌منظور Plasma ashing استفاده می‌گردد.
  • فلوئور به همراه ترکیباتش در تولید اورانیوم ( از هگزا فلوراید) و بیش از صد نوع ماده شیمیایی فلورین‌دار تجاری از جمله تعداد زیادی از پلاستیکهای مقاوم در برابر حرارتهای زیاد ، کاربرد دارد.

  • فلوئورو کلرو هیدروکربنها Fluoro chloro hydrocarbons ، در تهویه هوا و در سرد سازی کاربرد وسیعی دارند. استفاده از فلوئورو کلرو کربنها Chloro fluoro carbons در این موارد ممنوع شده است، چون آنها مشکوک به بزرگ کردن سوراخ اوزون می‌باشند. هگزا فلوراید گوگرد Sulfur hexafluoride ، گازی بسیار راکد و غیر سمی است. این گروه از ترکیبات گازهای گلخانه ای قوی هستند.

  • آلومینیات هگزافلورید پتاسیم ، که – اصطلاحا" Cryolite یا یخ‌سنگ نامیده می‌شود، در الکترولیز آلومینیوم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

  • از فلوئورید سدیم بعنوان یک حشره کش بخصوص علیه سوسکها استفاده می‌شود.

  • بعضی دیگر از فلوئوریدها برای جلوگیری از پوسیدگی دندان به خمیر دندان و به منابع آب شهری افزوده می‌شوند.

  • بعضی از محققین ، امکان استفاده از گاز فلورین خالص را بعنوان سوخت موشک بررسی کرده‌اند، چون این گاز ، دارای ضربه مخصوص بالائی می‌باشد.

ترکیبات

فلوئور اغلب می‌تواند در ترکیبات آلی جایگزین هیدروژن شود. با این مکانیسم ، فلوئور می‌تواند ترکیبات بسیار زیادی داشته باشد. ترکیبات فلورین که شامل گازهای نادر هستند با فلوئوریدهای کریپتون ، رادون و زنون تایید شده‌اند. این عنصر از fluotite ، cryolite و fluorapatite بازیافت می‌شود.

هشدارها

در کار با فلوئور و HF باید با دقت زیادی رفتار شود و از هرگونه تماس آنها با پوست و چشم جدا" اجتناب گردد.
یونهای فلوراید و فلوئور خالص هردو بسیار سمی هستند. فلورین وقتی عنصر آزاد است، دارای بوی تندی است که با غلظتی به کمی ppb 20 قابل شناشائی می‌باشد. حداکثر غلظت مجاز برای تماس 8 ساعته روزانه با آن PPM 1 پیشنهاد می‌شود ( کمتر از مثلا" اسید پروسیک). با اینهمه ، روشهای ایمن جابجائی این عنصر ، امکان حمل و نقل فلورین مایع را بصورت مقادیر تنی امکان‌پذیر می‌کند.

منبع :سایت رشد

 

رادیوم

اطلاعات اولیه

رادیوم ، یکی از عناصر شمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Ra و عدد اتمی آن 88 می‌باشد. ظاهرش تقریبا کاملا سفید است که در مجاورت با هوا سیاه می‌شود. رادیوم از گروه فلزات قلیایی خاکی بوده و همراه با اورانیوم یافت می‌شود. این عنصر به‌شدت رادیواکتیو بوده و ایزوتوپ پایدار آن 226Ra با نیم عمر 1602 سال است که به گاز کشنده رادون تبدیل می‌شود.

تاریخچه

رادیوم در سال 1898 ، در Bitchblende در شمال Bohemia توسط "Marie Curie" و شوهرش Pierre ، کشف شد. آنها در طی مطالعاتشان بر روی اورانیت با حذف کردن اورانیوم به ماده ای برخوردند که هنوز خاصیت رادیو اکتیوی داشت. آنها با این عمل یک مخلوط رادیو اکتیو جدا کردند که بیشتر آن را باریم که شعله ای قرمز رنگ و درخشان داشت و هرگز قبلا ثبت نشده بود، تشکیل می‌داد. رادیوم خالص در سال 1902 بوسیله عمل الکترولیز محلول کلرید رادیوم با الکترود جیوه و تقطیر گاز هیدروژن توسط "Curie" و "Andre Debierne" بدست آمد.

محصولات تجزیه‌ای رادیوم که به‌صورت رادیوم A، B،C و .. شناخته شده می‌باشند، در واقع ایزوتوپ عناصر دیگر هستند:


Radium emanation - radon-222
Radium A -
polonium-228
Radium B -
lead-214
Radium C -
bismuth-214
Radium C1 - polonium-214
Radium C2 -
thallium-210
Radium D - lead-210
Radium E - bismuth-210
Radium F - polonium 210
در چهارم فوریه 1936، رادیوم E به‌عنوان اولین عنصر رادیو اکتیو مصنوعی بدست آمد. در طی دهه 1930 کارگرانی که با شب‌نماها کار می‌کردند و در معرض رادیوم قرار می‌گرفتند، دچار مشکلات جدی مانند زخم کم‌خونی و سرطان استخوان می‌شدند. به همین دلیل استفاده از رادیوم به‌سرعت متوقف شد. کار با رادیوم با عنوان دلیلی برای مرگ زودرس Marie Curie در نظر گرفته شد.

پیدایش

از آنجا که رادیوم یکی از محصولات تجزیه‌ای اورانیوم می‌باشد، در معادن اورانیوم یافت می‌شود. رادیوم ، بیشتر از معدن اورانیت در Joachimsthal Bohemia بدست می‌آید. تقریبا در هر 7 تن اورانیت ، یک گرم رادیوم وجود دارد. خاکهای Carnotite در Colorado ، حاوی مقداری رادیوم هستند، اما معادن عنی تر در جمهوری دموکراتیک کونگو و Greate Lake کانادا قرار دارد. این عنصر را می‌توان از ضایعات اورانیوم نیز بدست آورد. معادن بزرگ اورانیوم در Ontario ، new mexico ، Utah ، Autralia قرار دارند.

خصوصیات قابل توجه

رادیوم که سنگین‌ترین فلزات قلیایی خاکی می‌باشد، بسیار رادیو اکتیو بوده و از نظر شیمیایی به فلز باریم شباهت دارد. این فلز به‌صورت ترکیبی و در مقادیر بسیار کم در معادل اورانیوم یافت می‌شود. آماده سازی رادیوم برای نگهداری آن در دماهای بالاتر از دمای محیط با توجه به تششعات آلفا ، بتا و گامای رادیوم بسیار قابل توجه می‌باشد. همچنین رادیوم اگر در مجاورت برلیوم قرار بگیرد، نوترون تولید می‌کند.

فلز رادیوم به‌صورت خالص به رنگ سفید براق می‌باشد که در مجاورت هوا به رنگ سیاه تغییر می‌یابد. (احتمالا این عمل به‌دلیل وجود ساختارهای نیتریدی آن رخ می‌دهد) رادیوم فلزی درخشان بوده و رنگ آبی کمرنگ از خود ساتع می‌کند. همچنین در
آب تجزیه شده و هیدرواکسید رادیوم را می‌سازد که مقداری از باریم فرارتر است.

کاربردها

موارد استفاده عملی از رادیوم به خواص رادیواکتیوی آن برمیگردد. البته برخی از ایزوتوپهای رادیواکتیوی که اخیرا کشف شده‌اند، مانند کبالت 8 و سزیم 137 جایگزین رادیوم شده‌اند، چرا که بیشتر آنها قدرتمندتر بوده و کار کردن با آنها ساده‌تر و ایمن‌تر است.


  • یک گرم رادیوم ، روزانه به مقدار 0.0001 میلی‌گرم گاز رادون از خود ساطع می‌کند که در درمان سرطان‌ها موثر است.
  • رادیوم قبلا به‌صورت شب‌نما)) در ساعتها و ابزارهای شماره گیر استفاده می‌شد. البته امروزه این کاربرد به‌دلیل زیاد شدن تاثیرات منفی که به خاصیت رادیواکتیوی آنها برمی‌گردد، منسوخ شده است.
  • رادیوم به‌عنوان یک منبع نوترونی با انرژی زیاد در مطالعات فیزیکی کاربرد دارد.
  • رادیوم ( معمولا به‌صورت کلرید رادیوم) برای تولید گاز رادون که در درمان سرطان‌ها موثر است، در پزشکی کاربرد دارد.
  • کوری که واحد SI برای اندازه گیری خاصیت رادیو اکتیوی می‌باشد، بر اساس رادیوم 226 قرار داده شده است.
  • رادیوم که از بزرگترین عناصر می‌باشد، همچنین در منابع نوترونی به‌صورت ترکیبی با Francium بکار برده می‌شود.

ترکیبات

ترکیبات آن به رنگ قرمز عمیق ( قرمز پر رنگ crimson carmine با سایه ای از بنفش ) بوده و طیف مشخصی را ایجاد می‌کنند. ترکیبات رادیوم به‌علت نیم عمر کوتاه و رادیواکتیویته شدید ، بسیار کمیاب بوده ، به حالت جدا در سنگ معدن اورانیوم وجود دارد.

  • فلوریدها
    • رادیوم «II» فلوراید (RaF2)
  • کلریدها
    • رادیوم «II» کلرید (RaCl2)
  • برومیدها
    • رادیوم «II» برومید (RaBr2)
  • یدیدها
    • رادیوم «II» یدید (RaI2)
  • هیدریدها ( اطلاعاتی در دست نیست. )
  • اکسیدها
    • رادیوم «II» اکسید (RaO)
  • سولفیدها ( اطلاعاتی در دست نیست. )
  • سلیندها ( اطلاعاتی در دست نیست. )
  • تلوریدها ( اطلاعاتی در دست نیست. )
  • نیتریدها ( اطلاعاتی در دست نیست. )

ایزوتوپها

رادیوم ، 25 ایزوتوپ گوناگون دارد که چهار تا از آنها در طبیعت یافت می‌شوند که رادیوم 226 بیشترین و پایدارترین آنهاست. Ra223 ، Ra224 ، Ra226 و Ra228 همه از تجزیه عنصر U یا Th بوجود می‌آیند. Ra226 محصول تجزیه عنصر U238 بوده که طولانی‌ترین عمر ایزوتوپی رادیوم با نیم عمر 1602 سال را داراست. بعد از آن طولانی‌ترین عمر ایزوتوپی متعلق به Ra228 است که با نیمه عمر 6.7 سال می‌باشد که حاصل تجزیه عنصر Th232 است.

خاصیت رادیواکتیوی

رادیوم حدودا 1 میلیون برابر اورانیوم خاصیت رادیو اکتیوی دارد. تجزیه رادیوم در شش مرحله انجام می‌گیرد. محصولات اصلی و متوالی رادیوم که مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته‌اند، Emanation یا Exradio نام دارند: Radium A ، B ، C و … . (emanation یک گاز سنگین است و محصولات دیگر آن جامد می‌باشند.)

این عناصر که وزن اتمی آنها مقداری کمتر از وزن عناصر دیگر می‌باشد، عناصری ناپایدار هستند. رادیوم در هر 25 سال 1% از فعالیت خود را از دست می‌دهد، چراکه به عناصری با وزن اتمی کمتر تبدیل می‌شود. سرب ، آخرین محصول تجزیه رادیوم می‌باشد. کوری واحد اندازگیری خاصیت رادیو اکتیوی می‌باشد که میزان تجزیه آن برابر با تجزیه یک گرم رادیوم 226 است.

هشدارها

رادیوم ، سمی است. رادیوم به شدت رادیو اکتیو بوده و محصول تجزیه آن ، رادون ، برای شش بسیار کشنده است از آنجا که رادیوم با کلسیم در ارتباط است، می‌تواند صدمات جدی را بدلیل جایگزینی در استخوان بوجود آورد. استنشاق ، تزریق و یا تماس بدنی با رادیوم می‌تواند موجب سرطان شده و مشکلات جسمی دیگری را بوجود آورد. رادیوم ذخیره شده باید به هوا داده شود تا از جمع شدن و انباشتگی رادون جلوگیری به عمل آید.

انرژی ساطع شده از رادیوم ، گازها را به یون تبدیل می‌کند، بر روی صفحات
عکاسی تاثیر می‌گذارد، باعث بوجود آمدن زخم بر روی پوست می‌شود و تاثیرات دیگری را نیز بر جای می‌گذارد. میزان این تاثیرات به مقدار رادیوم موجود بستگی دارد، نه ترکیب شیمیایی آن.

منبع:سایت رشد

آب سنگین

آب سنگين به يكي از شكل‌هاي نادر آب به نام دوتریم اكسايد(D2O) گفته مي‌شود كه در آن به جاي دو اتم هيدروژن معمولي(H)، دو اتم هيدروژن سنگين(D)، يعني هيدروژني كه دو نوترون دارد، نشسته است. با توجه به جانشینی D به جای H در آب سنگین، انرژی پیوندی بين اكسیژن هیدروژن در آب تغییر می‌كند و در نتیجه ويژگي‌هاي فیزیكی و زیست‌شناختی آب دگرگون می‌شود. آب سنگين در نيروگاه‌هاي هسته‌اي براي كاستن از سرعت نوترون‌ها و همچنين، پژوهش‌هاي زيست‌شناختي و مهار بيماري‌هاي مانند سرطان و ايدز كاربرد دارد. توليد اين ماده پر كاربرد از سال 1385 در ايران آغاز شده است. 

  تفاوت در نوترون

  آب خالص ماده‌ای است بی‌رنگ، بی‌بو و بي‌مزه. فرمول شیمیایی آن H2O است، یعنی هر مولكول آب از پيوند دو اتم هیدروژن به یك اتم اكسیژن ساخته شده است. عنصر هیدروژن همانند بسیاری دیگر از عنصرهای طبیعت ایزوتوپ‌هایی دارد كه عبارتند از H ۲ كه با D (دوتریم) و H ۳ كه با T (تریتیم) نمایش داده مي‌شود. ایزوتوپ به صورت‌های گوناگون یك عنصر گفته می‌شود كه جرم آن‌ها با هم تفاوت داشته باشد. تفاوت ایزوتوپ‌های مختلف یك عنصر از شمار نوترون‌های هسته آن‌‌ها ناشي مي‌شود؛ يعني با وجودي كه شمار پروتون‌های همه‌ي اتم‌های یك عنصر از جمله ایزوتوپ‌هاي آن با هم برابر است، شمار نوترون‌ها در ايزوتوپ‌هاي مختلف يك عنصر متفاوت است. از همين رو، هیدروژن معمولي(H) در هسته‌ي خود فقط یك پروتون دارد و بدون نوترون است؛ دوتریم(D) كه در هسته خود یك پروتون و یك نوترون دارد و تریتیم(T) كه یك پروتون و دو نوترون دارد.

   بيشتر هیدروژن‌های طبیعت از نوع H یا هیدروژن معمولی است و فقط ۰۱۵۰/0 درصد آن را دوتریم تشكیل می‌دهد، یعنی از هر ۶۴۰۰ اتم هیدروژن، یكی دوتریم است. اكنون در نظر بگیرید كه به جای یك اتم هیدروژن معمولی در مولكول آب(H2O) اتم D بنشیند. آن گاه مولكول HDO به وجود می‌آید كه به آن آب نیمه‌سنگین می‌گویند. اگر جای هر دو اتم هیدروژن، دوتریم بنشیند، D2O به وجود می‌آید كه به آن آب سنگین می‌گویند. ويژگي‌هاي فیزیكی آب سنگین تا اندازه‌اي با آب سبك یا آب معمولی تفاوت دارد. با توجه به جانشینی D به جای H در آب سنگین، انرژی پیوندی بين اكسیژن هیدروژن در آب تغییر می‌كند و در نتیجه ويژگي‌هاي فیزیكی و  زیست‌شناختی آب دگرگون می‌شود.  
  تولید آب سنگین

  در طبیعت از هر ۳۲۰۰ مولكول آب یكی آب نیمه‌سنگین HDO است. آب نیمه سنگین را می‌توان با روش‌هایی مانند تقطیر یا الكترولیز یا دیگر فرآیندهای شیمیایی از آب معمولی به دست آورد. هنگامی كه مقدار HDO در آب زیاد شد، میزان آب سنگین نیز بیشتر می‌شود، زیرا مولكول‌های آب هیدروژن‌های خود را با یكدیگر عوض می‌كنند و احتمال دارد كه از دو مولكول HDO یك مولكول H2O (آب معمولی) و یك مولكول D2O (آب سنگین) به وجود آید. برای تولید آب سنگین خالص به روش یا الكترولیز به دستگاه‌های پیچیده تقطیر و الكترولیز و همچنین مقدار زیادی انرژی نیاز است، به همین دلیل بیشتر از روش‌های شیمیایی برای تهیه آب سنگین استفاده می‌كنند.

  كاربرد های آب سنگین  
 آب سنگین را بيشتر به دليل كاربرد آن در نيروگاه‌هاي هسته‌اي مي شناسند. اما اين ماده در پژوهش‌های علمی در رشته‌هاي زیست‌شناسی، پزشكی، فیزیك و شيمي و مهندسي كاربردهای فراوانی دارد. كه در زیر به چند مورد آن اشاره می شود.  

  1. طیف‌سنجی تشدید مغناطیسی هسته. در طیف‌سنجی تشدید مغناطیسی هسته(NMR) هنگامی كه هسته مورد نظر پژوهشگر، هیدروژن و حلال هم آب باشد، از آب سنگین استفاده می‌كنند. در این حالت چون سیگنال‌های اتم هیدروژن مورد نظر با سیگنال‌های اتم هیدروژن آب معمولی تداخل می‌كند، می‌توان از آب سنگین بهره گرفت، زیرا ويژگي‌هاي مغناطیسی دوتریم و هیدروژن با هم تفاوت دارد و سیگنال دوتریم با سیگنال هیدروژن تداخل نمی‌كند.

  2. كند كننده نوترون. آب سنگین در برخي از رآكتورهای هسته‌ای به عنوان كندكننده سرعت نوترون به كار می‌رود. نوترون‌های كند می‌توانند با اورانیوم واكنش بدهند. از آب سبك یا آب معمولی هم می‌توان به عنوان كند كننده استفاده كرد، اما از آنجا كه آب سبك نوترون‌های حرارتی را هم جذب می‌كند، در رآكتورهای آب سبك باید اورانیوم غنی شده(اورانیوم با خلوص زیاد) را به كار برد، اما رآكتور آب سنگین می‌تواند از اورانیوم معمولی یا غنی نشده هم استفاده كند. بنابراين، تولید آب سنگین به بحث‌های مربوط به جلوگیری از گسترش سلاح‌های هسته‌ای مربوط مي‌شود.

  3. آشكار سازی نوترینو. رصدخانه نوترینوی سادبری در انتاریوی كانادا از هزار تن آب سنگین استفاده می‌كند. آشكارساز نوترینو در ژرفاي زمین و در دل یك معدن قدیمی كار گذاشته شده تا مئون‌های پرتوهای كیهانی به آن نرسد. هدف اصلی این رصدخانه یافتن پاسخ این پرسش است كه آیا نوترینوهای الكترون كه از هم‌جوشی در خورشید تولید می‌شوند، در مسیر رسیدن به زمین به دیگر انواع نوترینوها تبدیل می‌شوند یا خیر. وجود آب سنگین در این آزمایش‌ها ضروری است، زیرا دوتریم مورد نیاز برای آشكارسازی انواع نوترینوها را فراهم می‌كند.  
  4. آزمون‌های سوخت و ساز در بدن.
از مخلوط آب سنگین با  ۱۸OH2 (آبی كه اكسیژن آن ایزوتوپ ۱۸O است نه ۱۶O) برای انجام آزمایش اندازه‌گیری سرعت سوخت و ساز بدن انسان و جانوران بهره مي‌گيرند. این آزمون سوخت و ساز را " آزمون آب دوبار نشان‌دار"می‌نامند.  
  5. تولید تریتیم.
هنگامی كه دوتریم رآكتور آب سنگین یك نوترون به دست می‌آورد به تریتیم، ایزوتوپ دیگر هیدروژن تبدیل می‌شود. تولید تریتیم به این روش به فناوری چندان پیچیده‌ای نیاز ندارد و آسان‌تر از تولید تریتیم به روش تبدیل نوترونی لیتیم ۶ است. تریتیم در ساخت نیروگاه‌های گرما هسته‌ای كاربرد دارد.  

  آب سنگين و بمب اتم

   رآكتورهای آب سنگین را می‌توان به گونه‌ای ساخت كه بدون نیاز به دستگاه‌هاي غنی‌سازی، اورانیوم را به پلوتونیوم قابل استفاده در بمب اتمی تبدیل كند. كشورهای هند، اسرائیل، پاكستان، كره شمالی، روسیه و آمریكا از رآكتورهای تولید آب سنگین برای ساختن بمب اتمی استفاده كردند. با توجه به امكان استفاده از آب سنگین در ساخت سلاح هسته‌ای، در بسیاری از كشورها دولت بر تولید یا خرید و فروش مقدار زیاد این ماده را به شدن نظارت مي‌كند. با وجود اين، در كشورهایی مثل آمریكا و كانادا می‌توان مقدار غیر صنعتی یعنی در حد گرم و كیلوگرم را بدون هیچ گونه مجوز خاصی از تولیدكنندگان یا فروشندگان مواد شیمیایی به دست آورد.  هم اكنون قیمت هر كیلوگرم آب سنگین با خلوص ۹8/۹۹ درصد حدود ۶۰۰ تا ۷۰۰ دلار است.

   تاريخ آب سنگین

  والتر راسل در سال ۱۹۲۶ به كمك جدول تناوبی مارپیچ وجود دوتریم را پیش‌بینی كرد. سپس، در سال ۱۹۳۱ هارولد یوری از دانشگاه كلمبیا آن را كشف كرد. گیلبرت نیوتن لوئیس در سال ۱۹۳۳ توانست نخستين نمونه از آب سنگین خالص را با روش الكترولیز تهیه كند. هوسی و هافر در سال ۱۹۳۴ از آب سنگین استفاده كردند و با انجام نخستين آزمون‌های ردیابی زیست‌شناختی به بررسی سرعت گردش آب در بدن انسان پرداختند.  

  در چهارم شهریور 1385، مجتمع آب سنگین اراك، یكی از بزرگترین طرح‌های هسته‌ای ايران، كار خود را آغاز كرد. كار ساخت آن از سال 1377 در شمال غربی اراك و نزدیك نیروگاه ۴۰ مگاواتی آب سنگین اراك آغاز شده بود. ظرفیت تولید این مجتمع در آغاز هشت تن بود و اكنون به ۱۶ تن آب‌سنگین با غنای ۸/8۹ درصد رسیده است.

اتانول

تاریخچه

اتانول برای انسان از دوران باستان شناخته شده بود، زیرا این ماده ، جزء اصلی مشروبات الکلی است. جداسازی آن بصورت اتانول نسبتا خالص احتمالا اولین بار توسط "جابر بن حیان" که صنعت تقطیر را گسترش داد، انجام شده است. البته بیشتر گمان می‌رود که اتانول خالص توسط "محمد زکریای رازی" دانشمند ایرانی تولید شده باشد.

فرایند تولید

اتانول مورد استفاده در نوشابه‌های الکلی توسط فرایند تخمیر از متابولیسم گلوکز توسط گونه مخصوصی از مخمرها در غیاب اکسیژن تولید می‌شود و در پایان فرایند تخمیر غلظت اتانول را با تقطیر بالا می‌برند. برای مخلوط اتانول با آب بالاترین نقطه آزئوتروپ جوش برای 95% الکل و 5% آب است. بنابراین جزء تقطیر شده مخلوط اتانول و آب نمی‌تواند خالصتر از 95 درصد باشد. برای تولید اتانول خالص‌تر ، مقدار کمی بنزن به آن اضافه می‌شود.

بنزن ، آزئوتروپ سه‌گانه ‌ای با آب و اتانول تشکیل می‌دهد و مخلوط دوباره تقطیر می‌شود. نتیجه این فرایند بدست آوردن اتانول بدون آب است. با این همه چند ppm بنزن در اتانول باقی می‌ماند که جذب آن در بدن از مشخصه‌های آسیب کبدی است که در افراد الکلی دیده می‌شود.

تولید اتانول صنعتی

اتانول سوخت نسبتا خوبی برای موتورهاست و در صنعت ، بصورتهای مختلفی استفاده می‌شود. اتانول مورد مصرف در صنعت را معمولا از واکنش کاتالیزوری آب با اتیلن تولید می‌کنند. این یک واکنش افزایشی است که در آن یک مولکول آب شکافته شده ، قطعات حاصل از آن به اتمهای کربن در پیوند دوگانه اضافه می‌شود. این فرایند ، تولید اتانول اقتصادی‌تر از تولید آن با مخمر است.

امروزه برای تولید تجارتی آسان آن تخمیر مواد آلی زائد مانند خرده چوب و خاک اره پیشنهاد شده است. اتانول صنعتی برای مصرف انسان ، نامناسب است، زیرا به آن ، مقادیر کمی
متانول و مواد سمی دیگر اضافه می‌شود.

خواص فیزیکی

اتانول ، مایعی قابل احتراق و بی‌رنگ بوده ، یکی از انواع الکلهای موجود در نوشابه‌های الکلی است. گرانروی آن ، مانند آب است و بوی نسبتا تندی دارد. در صنعت بعنوان حلال و ماده واسطه شیمیایی برای تولید بیشتر ترکیبات آلی استفاده می‌شود. بدلیل تشکیل پیوند هیدروژنی با هر نسبتی در آب حل می‌شود. اتانول در مقایسه با ترکیبات آلی که وزن مولکولی یکسانی با آن دارند، نقطه جوش بالاتری دارد.

به عنوان مثال نقطه جوش پروپان که تقریبا وزن مولکولی برابری با اتانول دارد، 43- درجه سانتی‌گراد است، درحالی‌که نقطه جوش اتانول 78 درجه سانتی‌گراد است. دلیل این اختلاف ، وجود پیوندهای هیدروژنی مربوط به گروه OH است که نیروی جاذبه میان مولکولهای مجاور را افزایش می‌دهد. اتانول خاصیت ضعیف اسیدی و بازی از خود نشان می‌دهد که خاصیت بازی آن بدلیل
جفت الکترون تنهای اکسیژن بوده و خاصیت اسیدی آن ، بخاطر پیوند هیدروژن با عنصر الکترونگاتیو اکسیژن است. اتانول با فلزات فعال ( Na و K و Mg و … ) وارد واکنش شده ، اتوکسید ایجاد می‌کند.

کاربرد

اتانول بدلیل نقطه ذوب پائین در صنعت ضدیخ‌سازی استفاده می‌شود. حلال بسیار خوبی است و در صنعت عطرسازی ، رنگسازی و … استفاده می‌شود. محلول %85 – 70 آن بعنوان محلول ضدعفونی کننده کاربرد دارد. اتانول با تغییر دادن پروتئین و حل کردن چربی ، میکرو ارگانیسمهای آنها را از بین می‌برد. البته این عمل فقط در برابر باکتریها و ویروسها و قارچها موثر است، ولی در مقابل هاگ ، باکتریها تاثیری ندارد. اتانول همچنین در صنایع مشروبات الکلی به میزان گسترده ای مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نکته مهم

مصرف بیش از حد مشروبات الکلی ، بدلیل وجود اتانول در ترکیب آنها باعث ایجاد عوارض بسیاری در سلامتی انسان می‌شود که عبارتند از :

عوارض حاد

تهوع ، استفراغ ، افسردگی ، تنگی نفس.

عوارض مزمن

اعتیاد به الکل (الکسیم) ، سایروز کبدی ، تاثیر در سلسله اعصاب مرکزی ، تاثیر در حافظه در بلند مدت.

مباحث مرتبط با عنوان

منبع: سایت رشد

متانول

ریشه لغوی

واژه متیل الکل ریشه یونانی دارد. Methuبه معنی شراب و hyel به معنی چوب است. متیل در سال 1840 از کلمه متیلن مشتق شد و برای نامیدن متیل الکل استفاده شد. درسال 1892 از طرف انجمن بین المللی نامگذاری ترکیبات شیمیایی ، متیل الکل به متانول تغییر نام یافت.

نگاه کلی

متانول به نام متیل الکل و الکل چوب هم شناخته می‌شود. متانول یک ترکیب شیمیایی با فرمول CH3OH بوده و ساده‌ترین نوع الکل است. متانول مایعی سبک ، فرار ، بدون رنگ و قابل اشتعال است. در اثر سوختن در هوا دی‌اکسید کربن و آب تولید می‌کند. متانول با شعله‌ای تقریبا بی‌رنگ می‌سوزد. این ترکیب از متابولیسم غیر هوازی گونه‌های زیادی از باکتریها تولید می‌شود. در نتیجه مقدار اندکی از بخار متانول در جو وجود دارد.

متانول موجود در اتمسفر بعد از گذشت چند روز توسط
اکسیژن و نور خورشید به CO2 اکسید می‌شود.

تاریخچه

در فرآیند مومیایی کردن در مصر باستان ، از ماده‌ای استفاده می‌شد که حاوی متانول بود و از تجزیه حرارتی چوب بدست می‌آمد. متانول خالص اولین بار در سال 1661 توسط رابرت بویل از چوب استخراج شد. در سال 1834 شیمیدانهای فرانسوی انجمن Jean-Babtist ، ترکیب عناصر آن را بدست آوردند و همچنین کلمه متیلن را به شیمی آلی معرفی کردند.

در سال 1923 شیمیدان آلمانی ، "ماتیاس" پیر ، متانول را از گاز سنتز (مخلوطی از CO و H2 که از
کک بدست می‌آید) تولید کرد. در این فرآیند ، از کرومات روی به عنوان کاتالیزور استفاده می‌شد و واکنش در شرایط سختی مانند فشار 1000-300 اتمسفر و دمای حدود 400 درجه سانتی‌گراد انجام می‌گرفت. در شیوه مدرن تولید متانول ، از کاتالیزورهایی استفاده می‌شود که در فشارهای پائین عمل می‌کنند و کارایی موثرتری دارند.

تولید

امروزه گاز سنتز مورد نظر برای تولید متانول مانند گذشته از زغال بدست نمی‌آید، بلکه از واکنش متان موجود در گازهای طبیعی تحت فشار ملایم 10-20 اتمسفر و دمای 850 درجه سانتی‌گراد با بخار آب و در مجاورت کاتالیزور نیکل تولید می‌شود. CO و H2 تولید شده ، تحت تاثیر کاتالیزوری که مخلوطی از مس و اکسید روی و آلومینیوم است، واکنش داده و متانول ایجاد می‌کنند. این کاتالیزور اولین بار درسال 1966 توسط ICI استفاده شد. این واکنش در فشار 50-100 اتمسفر و دمای 250 درجه سانتی‌گراد صورت می‌گیرد.

روش دیگر تولید متانول ، واکنش دی‌اکسیدکربن با
هیدروژن اضافی است که تولید متانول و آب می‌کند.

کاربرد

متانول به صورت محدود به عنوان سوخت در موتورهایی با سیستم احتراق داخلی استفاده می‌شود. متانول تولید شده از چوب و سایر ترکیبات آلی را متانول آلی یا بیو الکل می‌نامند که یک منبع تجدید شدنی برای سوخت است و می‌تواند جایگزین مشتقات نفت خام شود. با این همه ، از بیو الکل 100 درصد نمی‌توان در ماشینهای دیزلی بدون ایجاد تغییر در موتور ماشین استفاده کرد. متانول به عنوان حلال ، ضدیخ و در تهیه سایر ترکیبات شیمیایی استفاده می‌شود.


40 درصد از متانول تولیدی برای تهیه
فرمالدئید استفاده می‌شود که آن هم در تهیه پلاستیک ، تخته سه لایی ، رنگ و مواد منفجره استفاده می‌شود. برای تغییر ماهیت اتانول صنعتی و جلوگیری از کاربرد آن به عنوان نوشیدنی ، مقداری متانول به آن اضافه می‌کنند. دی متیل اتر از مشتقات متانول است که به جای CFC ها در افشانه‌های آتروسل به عنوان پیشرانه استفاده می‌شود.

نکات ایمنی

متانول ترکیبی سمی است. محصول متابولیت آن ، اسید فرمیک و فرمالدئید ، سبب نابینایی و مرگ می‌شود. متانول از طریق نوشیده شدن ، تنفس و جذب از راه پوست وارد بدن می‌شود. بطور مداوم در معرض آن بودن و استفاده از آن بدون محافظ (ماسک و دستکش) خطرناک است. در صورت نوشیدن آن بلافاصله باید با پزشک تماس گرفته شود. اثرات سمی متانول چند ساعت بعد از مصرف شروع می‌شود.

بنابراین استفاده سریع از پاد زهر مناسب می‌تواند از بروز آسیبهای دائمی جلوگیری کند. دوز کشنده متانول ، 100-125 میلی لیتر است. یکی از پاد زهرهای متانول ، استفاده از تزریق اتانول می‌باشد که به آهستگی آن را در
کبد تجزیه می‌کند، بطوریکه این مواد ، متابولیزه شده نمی‌توانند دوباره ترکیب شوند. نشانه‌های نوشیدن متانول شامل سردرد ، سرگیجه ، تهوع ، عدم تعادل ، پریشانی ، خواب آلودگی و سرانجام بیهوشی و مرگ است.

نکاتی درباره ی متانول:

 اتانول خالص به مواد پلاستیکی صدمه می زند

در برزیل و ایالات متحده آمریکا، استفاده از اتانول بدست آمده از نیشکر و سایر دانه ها بعنوان سوخت خودرو، توسط برنامه های دولتی حمایت می شود. برخی ایالات در آمریکا که در کمربند ذرت قرار دارند جایگزین نمودن اتانول را که از ساقه ذرت بدست می آید را شروع کرده اند ( بخصوص از زمان تحریم و نابسامانی در برخورد اعراب در سال ۱۹۷۳).

قوانین مالیاتی هم بدلیل وضع مالیات پائین تر بر سوخت الکلی، استفاده از اتانول را تشویق می کند. این سیاست مالیاتی با حدود ۴/۱ میلیارد دلار آمریکا هزینه برآورد می شود. از دیگر برنامه های فدرال های آمریکا میتوان به دادن وام های بسیار مناسب به سازندگان اتانولهای گیاهی نام برد و حتی در سال ۱۹۸۶، دولت آمریکا به تولید کنند گان اتانول، ذرت رایگان ( ماده اولیه رایگان) تحویل داد.

در ایران در کشت و صنعت نیشکر و صنایع جانبی یکی از کارخانه های در نظر گرفته شده کارخانه تولید الکل است.

خواص فیزیکی

نام متانول
نامهای دیگر الکل چوب ، متیل الکل
فرمول شیمیایی CH3OH
وزن مولکولی 32.04gr/miL
نقطه جوش 64.7 درجه سانتی‌گراد
نقطه انجماد 97.8- درجه سانتی‌گراد
چگالی 0.78gr/cm3 در 25 درجه سانتی‌گراد


مباحث مرتبط با عنوان

منبع: سایت رشد

هیدروژن

منبع:سایت رشد

تاریخچه

هیدروژن ( کلمه فرانسوی به معنی سازنده آب و واژه یونانی hudôr یعنی آب و gennen یعنی تولید کننده ) برای اولین بار در سال 1776 بوسیله "هنری کاوندیش" بعنوان یک ماده مستقل شناخته شده ، "آنتونی لاوازیه" نام هیدروژن را برای این عنصر انتخاب کرد.

پیدایش

هیدروژن فراوانترین عنصر در جهان است، بطوریکه 75% جرم مواد طبیعی از این عنصر ساخته شده و بیش از 90% اتم‌های تشکیل دهنده آنها اتم‌های هیدروژن است. این عنصر به مقدار زیاد و به‌وفور در ستارگان و سیارات غولهای گازی یافت می‌شود. به نسبت فراوانی زیاد آن در جاهای دیگر ، هیدروژن در اتمسفر زمین بسیار رقیق است (1ppm برحسب حجم). متعارف‌ترین منبع برای این عنصر در زمین آب است که از دو قسمت هیدروژن و یک قسمت اکسیژن (H2O) ساخته شده است.

منابع دیگر عبارتند از بیشترین اشکال مواد آلی که در اندام تمام موجودات زنده شناخته شده وجود دارند، زغال ، سوخت فسیلی و
گاز طبیعی. متان ( CH4 ) که یکی از محصولات فرعی فساد ترکیبات آلی است که اهمیت منابع آن رو به افزایش است. هیدروژن از چندین راه مختلف بدست می‌آید، عبور بخار از روی کربن داغ ، تجزیه هیدروکربن بوسیله حرارت ، واکنش هیدروکسید سدیم یا پتاسیم بر آلومینیوم ، الکترولیز آب یا از جابجائی آن در اسیدها توسط فلزات خاص.

هیدروژن تجاری در حجمهای زیاد معمولا بوسیله تجزیه گاز طبیعی تولید می‌شود.

خصوصیات قابل توجه

هیدروژن سبک ترین عنصر شیمیایی با معمول‌ترین ایزوتوپ آن است که شامل تنها یک پروتون و الکترون است. در شرایط فشار و دمای استاندارد هیدروژن یک گاز ، H2 ، دو اتمی با نقطه جوش 20.27K و نقطه ذوب 14.02K را می‌سازد. در صورتی‌که این گاز تحت فشار فوق‌العاده بالایی ، مانند شرایطی که در مرکز غولهای گازی وجود دارد، قرار گیرد، مولکولها ماهیت خود را از دست داده و هیدروژن بصورت فلزی مایع در می‌آید.

اما در فشارهای بسیار پایین مانند شرایطی که در فضا یافت می‌شود، به این علت که هیچ راهی برای ترکیب اتمهایش وجود ندارد، هیدروژن تمایل دارد تا بصورت اتم‌های مجزا در آمده ، ابرهای H2 (هیدروژنی) تشکیل می‌شود که به شکل گیری ستارگان نیز مرتبط می‌باشد.

این عنصر نقش بسیار حیاتی در تامین انرژی جهان از طریق واکنش پروتون-پروتون و چرخه کربن-نیتروژن به عهده دارد (اینها فرآیندهای هم‌جوشی هستهای هستند که با ترکیب دو اتم هیدروژن به یک اتم
هلیم ، مقدار بسیار عظیمی از انرژی آزاد می‌کنند.)

کاربردها

  • به مقدار بسیار زیادی هیدروژن در فرآیند هابر (Haber Process) در صنعت نیاز می‌باشد، مقدار قابل توجهی در برای تولید آمونیاک ، هیدروژنه کردن چربی‌ها و روغنها و تولید متانول.

  • هیدرودیلکیلاسیون (hydrodealkylation) ، هیدرودیسولفوریزاسیون (hydrodesulfurization) و هیدروکرکینک (hydrocracking) .

  • تولید اسید هیدروکلریک ، جوشکاری ، سوختهای موشک و احیاء سنگ معدن فلزی

  • هیدروژن مایع در تحقیقات سرما شناسی مانند مطالعات ابررسانایی بکار می‌رود.

  • تریتیوم که در رآکتورهای اتمی تولید می‌شود، در ساخت بمبهای هیدروژنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

  • هیدروژن چهارده و نیم بار از هوا سبکتر است و سابقا بعنوان عامل بالا برنده در بالونها و کشتیهای هوایی مورد استفاده قرار می‌گرفت تا وقتیکه فاجعه هیندنبرگ ثابت کرد که استفاده از این گاز برای این منظور بسیار خطرناک است.

  • دوتریوم بعنوان یک کند کننده جهت کاهش حرکت نوترونها در فعالیت های هسته‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد و ترکیبات دوتریوم در شیمی و زیست شناسی در مطالعاتتاثیرات ایزوتوپ ، مورد استفاده واقع می‌شوند.

  • تریتیوم که یک ایزوتوپ طبقه‌بندی شده در علوم زیست شناسی است که بعنوان یک منبع تشعشع در رنگهای نورانی کاربرد دارد.

  • هیدروژن می‌تواند در موتورهای درون سوز سوخته شود و در برهه کوتاهی اتومبیلهایی با سوخت هیدروژنی توسط شرکت Chrysler-BMW تولید شدند. پیل های سوختی هیدروژنی ، بعنوان راه کاری برای تولید توان بالقوه ارزان و بدون آلودگی ، مورد توجه قرار گرفته است.

ترکیبات

هیدروژن سبک‌ترین گازها با اکثر عناصر ترکیب شده و ترکیبات مختلف را بوجود می‌آورد. هیدروژن دارای عدد الکترونگاتیویته 2.2 است، پس هیدروژن هنگامی ترکیبات را می‌سازد که عناصر غیر فلزی‌تر و عناصر فلزی‌تری وجود داشته باشند. در این حالت (غیر فلزی) تشکیل دهنده‌ها هیدریدها نامیده می‌شوند که هیدروژن یا بصورت یونهای H- یا بصورت حل شده در عنصر دیگر وجود خواهد داشت (مانند هیدرید پالادیوم). در حالت دوم (ترکیب با فلز) هیدروژن تمایل برای تشکیل پیوند کووالانسی دارد، چون یونهای H+ بصورت یک اتم عریان فاقد الکترون در می‌آیند، بنابراین تمایل شدیدی به جذب الکترونها به سمت خود دارند. هر دوی اینها تولید اسید می‌کنند، لذا حتی در یک محلول اسیدی می‌توان یونهایی مثل +H3O را دید که گویی پروتونها به جایی محکم به چیزی چسبیده‌اند.

هیدروژن با اکسیژن ترکیب شده ، تولید آب می‌کند، H2O که در این واکنش مقدار زیادی انرژی را بصورتی آزاد می‌کند که باعث انفجار در هوا می‌شود و یا به اکسید دوتریوم یا D2O که معمولا
آب سنگین گفته می‌شود، تبدیل می‌شود. همچنین هیدروژن با کربن ترکیبات گسترده ای را بوجود می آورد. بخاطر ارتباط این ترکیبات با چیزهای زنده ، این ترکیبات را ترکیبات آلی می‌نامند و به مطالعه خصوصیات این ترکیبات ، شیمی آلی گفته می‌شود.

حالتها

در شرایط عادی گاز هیدروژن ترکیبی از دو نوع متمایز مولکول است که با هم از نظر جهت چرخش الکترونها و هسته تفاوت دارند. این دو شکل به نام ارتو و پارا هیدروژن معروفند. در شرایط استاندارد ، هیدروژن معمولی ترکیبی از 25% شکل پارا و 75% شکل ارتو است. شکل ارتو را نمی‌توان بصورت حالت خالص آن تهیه کرد. این دو مدل هیدروژن از نظر انرژی با هم متفاوتند که این مسئله موجب می‌گردد تا خصوصیات فیزیکی آنها کمی متفاوت باشد، مثلا نقطه ذوب و جوش پاراهیدروژن تقریبا 0.1K پائین‌تر از ارتوهیدروژن است.

ایزوتوپها

پروتیوم ، معمولی‌ترین ایزوتوپ هیدروژن فاقد نوترون است، گرچه دو ایزوتوپ دیگر به نام دوتریوم دارای یک نوترون و تریتیوم رادیواکتیویته دارای دو نوترون وجود دارند. دو ایزوتوپ پایدار هیدروژن پروتیوم(H-1) و دیتریوم(D ، H-2) می‌باشند. دیتریوم شامل 0.0184-0.0082% درصد کل هیدروژن است (IUPAC)؛ نسبتهای دیتریوم به پروتیوم با توجه به استاندارد مرجع آب VSMOW اعلام می‌گردد. تریتیوم(T یا H-3) یک ایزوتوپ رادیواکتیو دارای یک پرتون و دو نوترون می‌باشد. هیدروژن تنها عنصری است که ایزوتوپهای آن اسمهای مختلفی دارند.

هشدارها

هیدروژن ، گازی است با قدرت اشتعال فوق‌العاده زیاد. این گاز همچنین به‌شدت با کلر و فلوئور واکنش نشان می‌دهد. D2O یا آب سنگین برای بسیاری از گونه‌ها سمی است. اما مقدار قابل توجهی از آن برای کشتن انسان لازم است.

مباحث مرتبط با عنوان

بنزین

گرفته شده از سایت رشد

اطلاعات اولیه

نفت ، مخلوطی پیچیده از آلکانها ، سیلکو آلکانها و هیدروکربنهای آروماتیک است.

در نفت خام ، هزاران ماده مرکب وجود دارد و ترکیب درصد واقعی نفت بسته به جاهای

 متفاوت ، تغییر می‌کند. مثلا نفت های خام پنسیلوانیا ، بیشتر از هیدروکربنهای زنجیری است،

 در حالی‌که نفت خام کالیفرینا ، بیشتر ترکیبات آروماتیک دارد. ترکیب درصد نفت را می‌توان

 بر حسب گستره‌های نقطه جوش طبقه‌بندی کرد. هر یک از برش‌های حاصل ، کاربردهای

مهمی دارد. پالایش نفت ، جداسازی اجزایی با گستره نقطه جوش معینی است که بوسیله فرایند

 تقطیر جزء به جزء صورت می‌گیرد.

مراحل فرآیند تقطیر جزء به جزء

نفت خام را تا حدود ˚400C گرم می‌کنند تا بخاری داغ و مخلوطی سیال تولید کند که وارد

برج تقطیر می‌شود. در این برج ، بخارها بالا می‌روند و در نقاط مختلف در طول برج ،

متراکم و به مایع تبدیل می‌شوند. اجرایی که نقطه جوش کمتری دارند (یعنی آنها که فرارترند)،

بیشتر از اجزایی که نقطه جوش بیشتری دارند، به حالت گازی باقی می‌مانند. این تفاوت در

گستره‌های نقطه جوش امکان می‌دهد که اجزای نفت از هم جدا شوند، به همان طریق که در

 یک تقطیر آب و الکل ، بطور جزئی از هم جدا می‌شوند.

بعضی از گازها ، مایع نمی‌شوند و از بالای برج بیرون می‌روند. باقیمانده تبخیر نشده نفت نیز

در ته برج جمع می‌شود. محصولاتی که از جدا سازی نفت بدست می‌آیند، به این ترتیب است.

بنزین دست اول که از تقطیر جزء به جزء نفت بدست می‌آید، عمدتا شامل هیدروکربنهای خطی

است که به‌سرعت می‌سوزد و به‌عنوان سوخت برای وسائل نقلیه موتوری مناسب نیست.

آتشگیری سریع این ماده ، سبب کوبش یا صدای تق‌تق در موتور می‌شود که توان موتور را کم

می‌کند و به آن آسیب می‌رساند.

ادامه نوشته

نفت

نَفت مایع غلیظ و افروختنی به‌رنگ قهوه‌ای سیر یا سبز تیره‌است که در لایه‌های بالایی

بخش‌هایی از پوستهٔ کره زمین یافت می‌شود. نفت شامل آمیزه پیچیده‌ای ازهیدروکربن‌هایی

گوناگون است. بیش‌تر این هیدروکربن‌ها از زنجیرهٔ آلکان هستند؛ ولی ممکن است از دید

ظاهر، ترکیب یا خلوص تفاوت‌های زیادی داشته‌باشند.

 

واژه‌ شناسی

ریشهٔ واژهٔ «نفت» از واژهٔ اوستایی «نپتا» گرفته شده‌است. کلدانیان و اعراب آن‌را از

زبان مادی گرفته و «نفتا» خوانده‌اند.در برخی منابع قدیمی به صورت «نفط» نیز

آمده‌است. در فرانسه نیز «Naphte» گفته می‌شود و پیش از آن تا سال ۱۲۱۳ میلادی

«Napte» گفته می‌شد که از واژهٔ لاتین «Naphta» برگرفته شده‌بود. ریشهٔ این کلمه

 واژه یونانی «Naphtha» به‌معنی روغن شرقی می‌باشد.

 

کلمهٔ نفت در زبان انگلیسی «پترولیوم» نامیده می‌شود که از دو کلمهٔ «پترا» (معادل

یونانی واژهٔ سنگ) و کلمهٔ «اولئوم» (روغن) تشکیل شده‌است.

نفت مایعی است که عمدتاً از دو عنصر آلی هیدروژن و کربن تشکیل شده و دارای مقادیر

 کم‌تری از عناصر سنگین مانند نیتروژن، اکسیژن و گوگرد می‌باشد و به‌صورت طبیعی

 در زیر زمین و به‌صورت استثنایی در روی زمین یافت می‌شود.

 

 پیشینه

 پیشینه کاربرد نفت در جهان

اقوام متمدن دوران باستان، به‌ویژه سومری‌ها، آشوری‌ها و بابلی‌ها، در حدود چهارهزار

 و پانصدسال پیش در سرزمین بین‌النهرین (عراق امروزی) با برخی از مواد نفتی که از

 دریاچه قیر به‌دست می‌آمد، آشنایی داشتند. آنان از خود قیر به‌عنوان مادهٔ غیرقابل نفوذ

 استفاده می‌کردند. رومی‌ها و یونانی‌ها نیز مواد قیری را برای غیرقابل نفوذکردن بدنهٔ

کشتی‌ها به‌کار می‌بردند. همچنین برای روشنایی و گرم‌کردن نیز از آن بهره می‌جستند.

 

با توسعه و پیشرفت تکنولوژی حفاری در اواسط قرن نوزدهم و تکنولوژی تقطیر و

پالایش نفت در اواخر قرن نوزدهم و استفاده از آن در موارد غیر سوختی، جهش

حیرت‌آوری بوجود آمد. بطوری که امروزه صنایع پتروشیمی نفش اساسی و بنیادی در

 رفع نیاز عمومی جامعه به عهده دارد.

 

 منشأ

بیش‌تر دانشمندان منشأ تشکیل نفت را گیاهان و موجودات آلی موجود در اقیانوس‌های

اولیه می‌دانند.

باقی‌ماندهٔ حیوانات و گیاهانی که میلیون‌ها سال قبل از محیط دریا (آب)، قبل از دایناسورها

 زندگی می‌کرده‌اند، در طی سال‌ها توسط لپه‌های گل پوشیده شده‌است. برای تبدیل این

موجودات به نفت به گرما و فشار مناسب در طول سالیان دراز نیاز می‌باشد که در

صورت وجود این شرایط همراه با سنگ مخزن مناسب نفت به‌مقدار زیاد در حوضچهٔ

نفتی جمع می‌گردد.

نفت خام حالت روغنی دارد و به‌شکل‌های جامد، مایع و گاز دیده می‌شود. برخی اوقات

به‌تمام اشکال نفت هیدروکربن نیز گفته می‌شود. اگر نفت در محلی جمع گردد به‌آن محل

«حوضچهٔ نفتی» می‌گویند. از مجموع چندین حوضچهٔ نفتی، یک «میدان نفتی» حاصل

می‌شود. به‌سنگ متخلخل دربرگیرندهٔ نفت، «سنگ مخزن» می‌گویند.

 

اکتشاف

Oljepumpe cuba.jpg

یک منطقه انتخاب‌شده را با مطالعهٔ نمونه‌های سنگی زمین، مورد استخراج قرار می‌دهند.

اندازه‌گیری‌ها انجام می‌شود و اگر مکان از لحاظ نفتی مکان موفقیت‌آمیزی باشد، حفاری

آغاز می‌شود. بالای چاه ساختاری که «دکل» نامیده می‌شود، برای جادادن وسایل و

لوله‌های مورد استفاده در چاه ساخته می‌شود. زمانی که حفاری تمام می‌شود، چاه حفر

شده یک جریان ثابتی از نفت را به‌سطح زمین خواهد آورد و به‌سنگ‌هایی که غالباً از

 سنگ‌های رستی تشکیل‌شده و روی نفت قرار می‌گیرند، «سنگ پوششی» گفته می‌شود.

 پالایش

نفت به‌صورت خام نمی‌تواند مورد ستفاده قرار گیرد و باید در پالایشگاه نفت مورد تصفیه

 قرار گیرد.

 اندازه‌گیری

نفت را با بشکه می‌سنجند. هر بشکه حاوی ۱۵۹ لیتر نفت می‌باشد.

منبع:

سایت ویکی پدیا

گوگرد دی اکسید

نگاه اجمالی

دی‌اکسید گوگرد تحت شرایط متعارفی گازی بی‌رنگ است ولی در هوا تولید بخارات سفید

می‌کند که بوی زننده و خفه کننده‌ای دارد و در آب و در حلالهای آبی قطبی الکلها ، آمیدها و

 اترها و در بازها (آمین‌ها) قابل حل بوده و تشکیل نمکهایی می‌دهد که بر حسب دما جانشین

پذیرند و منظور نمکهای تشکیل شده باشد.


مولکول SO2 قطبی است و همین علت گوگرد دیوکسید رامی‌توان به سهولت مایع کرد. این گاز

 تحت فشار 1atm در 10- درجه سانتیگراد (نقطه جوش) و در فشار 3atm در 20 درجه

سانتیگراد مایع می‌شود. با توجه به ‌این خاصیت است که SO2 به عنوان ماده سرد کننده مورد

 استفاده قرار می‌گیرد.

 

ساختار

 

از نقطه نظر ساختاری SO2 یک هیبرید روزنانسی است و ساختاری روزنانسی آن به صورت

 زیر است که ساختار هیبرید روزنانسی خواص هر پنج ساختار روزنانسی را دارد. گوگرد دی

اکسید نسبتا در آب حل می‌شود و محلول سولفورواسید (H2SO3) تولید می‌کند ‌این اسید چندان

پایدار نیست و نمی‌توان آنرا بصورت خالص جدا کرد احتمالا مولکولهای H2SO2 و SO2 در

 محلول به حالت تعادل وجود دارند.

 

واکنش با هیدروکسید

 

برای تهیه سولفیتها معمولا گاز SO2 را از محلول یک هیدر وکسید عبور داده می‌شود


 

2OH- + SO2--------> SO32- + H2O
 

تهیه دی‌اکسید گوگرد

مواد اولیه برای تولید SO2 معمولا گوگرد و پینریت و سولفید هیدروژن است اما سولفید‌ها و

بعضی سولفاتها مخصوصا سولفات کلسیم ممکن است برای ‌این مصارف بکار می‌روند مقدار

 قابل توجهی از SO2 از گازهای تولید شده از سوختن روغنهای قابل احتراق ، زغالها و گاز

طبیعی و گازوئیل بدست می‌آید که می‌توان آنرا در یک حلال مناسب تثبیت کرد.


تصویر

گازهای آتشفشان ، دارای SO2 هستند.

تهیه دی‌اکسید گوگرد از گوگرد

به ‌این منظور هوا را با گوگرد مخلوط می‌کنند که ‌این کار در کوره‌های دوار صورت می‌گیرد.

 که پوشش خارجی آن از ورقه‌های فولادی و داخل آن از مواد نسوز تشکیل شده است. این

کوره‌ها بر حسب نوع عملکردشان ممکن است مختلف باشند یک نوع از آن ممکن است با تزریق

 گوگرد سوخته یا با مخلوط کردن گوگرد و هوا کار می‌کند. کوره‌های کلاهک‌دار همچنین ممکن

 است برای این هدف بکار روند که کار‌این کوره‌ها پیوسته است.


 

تهیه دی‌اکسید گوگرد از سولفیدهای آهن

 

سولفیدهای فلزی که به صورت عمده در تهیه SO2 بکار می‌روند پیریت‌ها هستند (FeS2).

امابلاندروی به مقدار بسیار کم در تهیه SO2 بکار می‌رود واکنش تولید دی‌اکسید گوگرد به

صورت زیر است:

4FeS2 + 11O2 ---------> 2Fe2O3 + 8SO2 + 411 Kcal / mol


احتراق بلاندروی (Zn S) به صورت زیر است:


2ZnS + 3O2 --------> 2ZnO + 2SO2 + 115.6 Kcal / mol

تهیه دی‌اکسید گوگرد از سولفید هیدروژن (H2S)

 

موقعی که H2O از گاز طبیعی بدست می‌آید با مقدار زیادی از هوا سوزانده می‌شود و تولید گاز

 SO2 می‌کند.


2H2S + 3O2------> 2 H2O + 2SO2 + 210 Kcal / mol
 


تصویر

تهیه آزمایشگاهی SO2

ازافزایش اسید به یک سولفیت یا یک سولفیت اسیدی گاز

SO2 آزاد می‌شود که روش آسانی برای تهیه گاز SO2

 درآزمایشگاه است.


3SO32- + 2H+--------> SO2 + H2O

کاربردها

 

*گاز SO2 سابقا به عنوان سرد کننده بکار می‌رفت.


 

  • به عنوان ضدعفونی کننده
  • به عنوان رنگ‌بر در تکنولوژی مواد غذایی
  • در صنایع نساجی و کاغذ سازی
  • برای تهیه H2SO4 و H2SO3 و NaHSO3

مباحث مرتبط با عنوان

منبع:سایت رشد

چند دانستنی در شیمی

چند دانستنی در شیمی
 
 
آرژینین و نیتریک اکسید در بیوشیمی و پزشکی

در اواخر دهه 1980 و اوایل دهه 1990 ، دانشمندان به کشف موارد فوق‌العاده نایل آمدند.
 
مولکول ساده اما بسیار سمی نیتریک اکسید در بسیاری از پستانداران از جمله انسان سنتز شده و
 
 اعمال بیولوژیکی مهمی را انجام می‌دهد. ماکروفاگها یا به عبارت دیگر سلولهای مربوط به
 
سیستم دفاعی بدن در حضور اسید نیتریک ، باکتریها و سلولهای بدخیم را از بین می‌برند.
 
نیتریک اکسید از اکسایش کاتالیز شده آنزیمی در بدن ایجاد می‌شود.

نیتریک اکسید ، توسط سلول به دیواره داخلی مویرگهای خونی ، آزاد شده و باعث شل شدن
 
 الیاف ماهیچه‌های مجاور می‌شود. این کشف در سال 1987 تاثیر نیترو گلیسیرین و سایر
 
نیتراتهای آلی را در درمان آنژین و سایر حمله‌های قلبی توضیح می‌دهد. این مواد به صورت
 
متابولیتی به NO تبدیل می‌شوند و این ماده وارد رگهای خونی می‌شود.

مطالعات اخیر ، نقش نیتریک اکسید را به عنوان انتقالگر عصبی در مغز و شاید به عنوان خالق
 
 حافظ روشن می‌سازد. به صورتی دیگر ، NO همچنین یک مخدر اعصاب است که آزاد شدن
 
بدون کنترل آن ، می‌تواند باعث از بین رفتن وسیع سلولها شده ، سکته مغزی و یا ناهنجاریهای
 
مغزی از قبیل بیماریهای آلزایمر و هاننتیگون را به همراه داشته باشد. در واقع پس از حمله اولیه
 
 مغزی در موش N2 - نیتروزو ، L - آرژینین که از سنتز NO جلوگیری می‌کند، ضایعات
 
مغزی را کاهش داده است. چنین مطالعاتی در زمینه خواص درمانی در این شرایط توجه زیادی
 
 را جلب کرده است.

آتش از یخ

امروزه تقاضا برای گاز طبیعی زیاد است و دانشمندان می‌دانند که منابع عظیم آن در کجا نهفته
 
است. این منابع در واقع بلورهای یخی مرسوم به هیدراتها هستند. اما بیرون کشیدن آنها موضوع
 
دیگری است. چشمپوشی از یک منبع انرژی دست نخورده برای شرکتهای سوخت فسیلی درست
 
 نیست. زیرا هنوز از تندرای قطب شمال گرفته تا اقیانوس هند ، ذخایر عظیم متان به صورت
 
دست نخورده در بلورهای عجیب یخ مانند حبس شده‌اند.

تخمینها در مورد بزرگی این ذخایر بسیار متفاوت است. ولی ممکن است مقدار آنها بیش از دو
 
برابر ذخایر متان متدوال شناخته شده باشد. اگر تنها بخشی از آنها قابل بازیابی باشند، در این
 
صورت می‌تواند به عنوان انرژی ماندگار به شمار رود. با این حال ، خودداری شرکتهای تامین
 
 انرژی قابل درک است. زیرا استخراج متان از بلورهایی که به عنوان هیدراتها شناخته
 
می‌شوند، پرهزینه است.

 -- مهمان گرامی ، برای دیدن ادامه مطلب و همچنین استفاده از تمام
 
امکانات انجمن، من جمله مشاهده تصاویر و نیز لینک ها ، می بایست ثبت نام کنید,
__________________

آتش لحظه‌اي

شكر و پتاسيم كلرات


زنگ تفریح









«پتاسيم كلرات» به شكل كريستال يا پودر جامد سفيد رنگي است كه ماده‌ي اكسيداز بسيار خوبي است. در مواد منفجر شونده، كبريت و آتش‌بازي از آن استفاده مي‌شود. زماني كه در مجاورت حرارت قرار مي‌گيرد و تجزيه مي‌شود - خصوصا با حضور كاتاليزور منگنز- مولكول اكسيژن آزاد مي‌كند.


«شكر» يك منبع انرژي است. زماني كه «پتاسيم كلرات» و «شكر» معمولي با هم تركيب شوند و يك قطره «اسيد سولفوريك» به عنوان كاتاليزور به آن اضافه شود، دو ماده به‌شدت با هم واكنش مي‌دهند. در حالي كه گرماي بسيار زيادي با شعله‌ي ارغواني زيبا همراه با مقدار زيادي دود توليد مي‌كند ( رنگ ارغواني احتمالا به دليل قرار گرفتن «پتاسيم» در برابر حرارت است).

در آزمايش زير تقريبا مقدار برابري از «پتاسيم كلرات» و «شكر» – كه به صورت پودر دآمده است- را در يك ظرف شيشه‌اي كوچك به شدت با هم مخلوط مي‌كنيم. اين واكنش با افزودن يك قطره «اسيد سولفوريك» آغاز مي‌شود و همان‌طور كه گفته شد يك شعله‌ي زيباي ارغواني توليد مي‌كند. ظرف شيشه‌اي به‌طور خاصي با انفجار مي‌شكند. اين آزمايش از نماهاي نزديك نيز نمايش داده شده است.



توجه!

- در تركيب «شكر» پودر شده با «پتاسيم كلرات» بايد به اين نكته توجه كنيد كه به خوبي اين ذرات با هم مخلوط شوند، در غير اينصورت پودر«شكر» آتش را خفه خواهد كرد.

- آزمايش با ذرات درشت «شكر» هم قابل انجام مي‌باشد ولي مقدار اسيد بيش‌تري نياز خواهد بود.

- در اين آزمايش مقدار زيادي دود توليد مي‌شود، در نتيجه بايد در زير هود يا محلي انجام گيرد كه تهويه‌‌ي مناسب داشته باشد.

 




- «پتاسيم كلرات» اكسنده‌اي بسيار قوي است؛ بنابراين تركيب آن با «شكر» را ذخيره نكنيد، زيرا احنمال انفجار ناخواسته وجود دارد.
- در هنگام خارج كردن «پتاسيم كلرات» از بطري آن، توجه كامل داشته باشيد، زيرا بيرون ريختن توده‌اي آن باعث ايجاد جرقه و آتش‌گيري يا انفجار بطري مي‌شود.
- واكنش بايد در فضاي آزاد يا زير هود انجام گيرد.

 


























«نمايي ديگر»
















































منبع:

http://www.roshd.ir/roshd/Default.aspx?tabid=296&EntryID=1237&SSOReturnPage=Check&Rand=0

تاریخچه ی شیمی

واژه شیمی خود داستان درازی دارد. ریشه این نام در واژه کیمیا است. خاستگاه واژه کیمیا از زبان پارسی

 باستان است. این واژه و داستان دانش شگفت انگیز پشت آن به همراه دانشش به زبان عربی نوشته شد و

اروپاییان با این واژه و دانش آن از راه مسلمانان آشنا شدند و این دانش را با نام alchemy شناختند.

 

آنگاه آن را در میان خود پروردند تا در سده‌های نزدیک به ریخت فرانسه شیمی به زبان ما بازگشت. دانش

 شیمی به دو گرایش شیمی محض و شیمی کاربردی تقسیم می‌شود.علم شیمی از ابتدا تا کنون به ۵ دوران

تقسیم می‌شود ۱.دوران رشد کارهای تجربی ۲.دوران رشد جنبه‌های تئوری شیمی ۳.دوران کیمیا گری

۴.دوران اصل اتش ۵.دوران شیمی مدرن

 

شیمی در زندگی

یونانیان باستان براین باور بودند که جهان از چهارعنصر آب،هوا،خاک،

آتش تشکیل شده است. اگر چه این دید گاه عامیانه به نظر می رسد، اما آشنایی

با آن ، اثرهایی عمیق بر درک مطلب امروزی ما از جهان دارد.

شیمی علم شناخت مواد و واکنش های آن است.ازکاربرد های شیمی می توان درساخت موشک

ها،ساخت مواد آتش زای بی خطربرای تفریح، بررسی برخی عوامل آلوده کننده دریاها،استفاده

از مواد شیمیایی و... اشاره کرد.

شیمی آلی

شیمی آلی بخشی از دانش شیمی است که به بررسی هیدروکربن‌ها می‌پردازد.

 به همین دلیل به آن شیمی ترکیبات کربن نیز گفته می‌شود.

پسوند «آلی» یادگار روزهایی است که مواد شیمیایی را بسته به این که از چه منبعی به دست می‌آمدند، به

دو دسته معدنی و آلی تقسیم می‌کردند. مواد معدنی آنهایی بودند که از معادن استخراج می‌شدند و مواد آلی

آنهایی که از منابع گیاهی یا حیوانی یعنی از موادی که توسط موجودات زنده تولید می‌شدند، به دست

می‌آمدند.