تعریف شاخه های مختلف شیمی:

شیمی فیزیک: تلاش مذبوحانه برای به کار بردن عبارت y=mx+b در مورد هر پدیده ای در جهان

شیمی آلی: تلاش برای تبدیل ترکیبات بدبو به مقاله های تروتمیز در مجله ها

شیمی معدنی: تلاش برای مفید نشون دادن چیزهایی که بعد از استفاده ی شیمی دانان آلی و تجزیه از جدول تناوبی باقی می مونه

مهندسی شیمی: تلاش برای پول درآوردن از کارهایی که شیمی دانان آلی، معدنی و تجزیه صرفا برای تفریح انجام میدن.

*(شیمی آلی عبارتست از مطالعه ترکیبات کربن دار و بیوشیمی عبارتست از مطالعه ترکیبات کربن داری که وول میخورند.)

اخبار شيمي

فلروویوم و لیورموریوم سنگین ترین عناصر جدول تناوبی شدند
هیاتی بین المللی از دانشمندان نام هایی را برای عناصر 114 و 116 كه جدیدترین عناصر سنگین اضافه شده به جدول مندلیف هستند، پیشنهاد كردند.
فلروویوم و لیورموریوم سنگین ترین عناصر جدول تناوبی شدند.آزمایشگاه ملی لورنس لیومور اعلام كرد: این اسامی پیشنهادی شامل 'فلروویوم' Flerovium برای عنصر 114 و 'لیورموریوم' Livermorium برای عنصر 116 هستند

.در حال حاضر انجمن بین المللی شیمی محض و كاربردی به طور رسمی عناصر 114 و 116 را به عنوان سنگین ترین عناصر پذیرفته است. 10 سال پیش دانشمندان موسسه های تحقیقات هسته ای در دوبنا در نزدیكی مسكو و موسسه لورنس لیورمور در آمریكا به طور مشترك این دو عنصر را كشف كردند.

عنصر 114 ، Flerovium با نشانه اختصاری Fl به پاس قدردانی از آزمایشگاه واكنش هسته ای Flerov نام گذاری شده است.این آزمایشگاه به نام Georgiy N. Flerov كه شكافت خود بخودی اورانیوم را كشف كرده ، نام گذاری شده است.

عنصر 116 به نام Livermorium با نشانه اختصاری Lv به نشانه تقدیر از آزمایشگاه ملی لورنس لیورمور و شهر لیورمور در كالیفرنیا نام گذاری شده است.این اسامی پیشنهادی اواخر اكتبر به تایید انجمن بین المللی شیمی محض و كاربردی IUPAC رسید اما تا حدود پنج ماه دیگر یعنی تا پایان دوره اعلام نظر عمومی ، رسمیت نمی یابند.

منبع:خبرگزاری ایرنا

برج تقطیر

روشی برای جداسازی مواد اجزای سازنده یک محلول
تقطیر
Distillation

 

روشهای مختلفی برای جداسازی مواد اجزای سازنده یک محلول وجود دارد که یکی از این روشها فرایند تقطیر می‌باشد در روش تقطیر جداکردن اجزاء یک مخلوط ، از روی اختلاف نقطه جوش آنها انجام می‌گیرد. تقطیر در عمل به دو روش زیر انجام می‌گیرد. روش اول شامل تولید بخار از طریق جوشاندن یک مخلوط مایع ، سپس میعان بخار ، بدون اینکه هیچ مایعی مجددا به محفظه تقطیر بازگردد. در نتیجه هیچ مایع برگشتی وجود ندارد. در روش دوم قسمتی از بخار مایع شده به دستگاه تقطیر باز می‌گردد و به صورتی که این مایع برگشتی در مجاورت بخاری که به طرف مبرد می‌رود قرار می‌گیرد. هر کدام از این روشها می‌توانند پیوسته یا ناپیوسته باشند.

انواع تقطیر
تقطیر ساده غیر مداوم : در این روش تقطیر ، مخلوط حرارت داده می‌شود تا بحال جوش درآید بخارهایی که تشکیل می‌شود غنی از جزء سبک مخلوط می‌باشد پس از عبور از کندانسورها (میعان کننده ها) تبدیل به مایع شده ، از سیستم تقطیر خارج می‌گردد. به تدریج که غلظت جزء سنگین مخلوط در مایع باقی مانده زیاد می‌شود، نقطه جوش آن بتدریج بالا می‌رود. به این ترتیب ، هر لحظه از عمل تقطیر ، ترکیب فاز بخار حاصل و مایع باقی مانده تغییر می‌کند.
تقطیر ساده مداوم : در این روش ، مخلوط اولیه (خوراک دستگاه) بطور مداوم با مقدار ثابت در واحد زمان ، در گرم کننده گرم می‌شود تا مقداری از آن بصورت بخار درآید، و به محض ورود در ستون تقطیر ، جزء سبک مخلوط بخار از جزء سنگین جدا می شود و از بالای ستون تقطیر خارج می‌گردد و بعد از عبور از کندانسورها ، به صورت مایع در می‌آید جزء سنگین نیز از ته ستون تقطیر خارج می‌شود. قابل ذکر است که همیشه جزء سبک مقداری جزء سنگین و جزء سنگین نیز دارای مقداری از جزء سبک است.
تقطیر تبخیر آنی (ناگهانی) : وقتی محلول چند جزئی مانند نفت خام را حرارت می‌دهیم، اجزای تشکیل دهنده آن بترتیب که سبکتر هستند، زودتر بخار می‌شود. برعکس وقتی بخواهیم این بخارها را سرد و دوباره تبدیل به مایع کنیم، هر کدام که سبکتر باشد دیرتر مایع می‌گردد. با توجه به این خاصیت ، می‌توانیم نفت خام را به روش دیگری که به آن "تقطیر آنی" گویند، تقطیر نماییم. در این روش ، نفت خام را چنان حرارت می‌دهیم که ناگهان همه اجزای آن تبدیل به بخار گردد و سپس آنها را سرد می‌کنیم تا مایع شود. در اینجا ، بخارها به ترتیب سنگینی ، مایع می‌شوند یعنی هرچه سنگین‌تر باشند، زودتر مایع می‌گردند و بدین گونه ، اجزای نفت خام را با ترتیب مایع شدن از هم جدا می‌کنیم.
تقطیر در خلا : با توجه به اینکه نقطه جوش مواد سنگین نفتی نسبتا بالاست و نیاز به دما و انرژی بیشتری دارد، و از طرف دیگر ، مقاومت این مواد در مقابل حرارت بالا کمتر می‌باشد و زودتر تجزیه می‌گردند، لذا برای جداکردن آنها از خلا نسبی استفاده می‌شود. در این صورت مواد دمای پایین‌تر از نقطه جوش معمولی خود به جوش می‌آیند. در نتیجه ، تقطیر در خلا ، دو فایده دارد: اول این که به انرژی و دمای کمتر نیاز است، دوم اینکه مولکولها تجزیه نمی‌شوند. امروزه در بیشتر موارد در عمل تقطیر ، از خلا استفاده می‌شود. یعنی این که: هم تقطیر جزء به جزء و هم تقطیر آنی را در خلا انجام می‌دهند.
تقطیر به کمک بخار آب : یکی دیگر از طرق تقطیر آن است که بخار آب را در دستگاه تقطیر وارد می‌کنند در این صورت بی آنکه خلاء‌ای ایجاد گردد، اجزای نفت خام در درجه حرارت کمتری تبخیر می‌شوند. این مورد معمولا در زمانی انجام می‌شود که در نقطه جوش آب ، فشار بخار اجزای جدا شونده بالا باشد تا به همراه بخار آب از مخلوط جدا گردند.
تقطیر آزئوتروپی : از این روش تقطیر معمولا در مواردی که نقطه جوش اجزاء مخلوط بهم نزدیک باشند استفاده می‌شود، جداسازی مخلوط اولیه ، با افزایش یک حلال خاص که با یکی از اجزای کلیدی ، آزئوتوپ تشکیل می‌دهد امکان‌پذیر است. آزئوتروپ محصول تقطیر یا ته مانده را از ستون تشکیل می‌دهد و بعد حلال و جزء کلیدی را از هم جدا می‌کند. اغلب ، ماده افزوده شده آزئوتروپی با نقطه جوش پایین تشکیل می‌دهد که به آن شکننده آزئوتروپ می‌گویند. آزئوتروپ اغلب شامل اجزای خوراک است، اما نسبت اجزای کلیدی به سایر اجزای خوراک خیلی متفاوت بوده و بیشتر است.
مثالی از تقطیر آزئوتروپی استفاده از بنزن برای جداسازی کامل اتانول از آب است، که آزئوتروپی با نقطه جوش پایین با 6/95% وزنی الکل را تشکیل می‌دهد. مخلوط آب- الکل با 95% وزنی الکل به ستون تقطیر آزئوتروپی افزوده می‌شود و جریان جریان غنی از بنزن از قسمت فوقانی وارد می‌شود. محصول ته مانده الکل تقریبا خالص است وبخار بالایی یک آزئوتروپی سه‌گانه است. این بخار مایع شده، به دو فاز تقسیم می‌شود. لایه آلی برگشت داده شده، لایه آلی به ستون بازیافت بنزن فرستاده می‌شود. همه بنزن و مقدار الکل در بخار بالایی گرفته شده، به ستون اول روانه می‌شوند. جریان انتهایی در ستون سوم تقطیر می‌شود تا آب خالص و مقداری آزئوتروپ دوگانه از آن بدست آید.
تقطیر استخراجی : جداسازی اجزای با نقطه جوش تقریبا یکسان از طریق تقطیر ساده مشکل است حتی اگر مخلوط ایده آل باشد و به دلیل تشکیل آزئوتروپ ، جداسازی کامل آنها غیر ممکن است برای چنین سیستم هایی با افزایش یک جزء سوم به مخلوط که باعث تغییر فراریت نسبی ترکیبات اولیه می‌شود، جداسازی ممکن می‌شود. جزء افزوده شده باید مایعی با نقطه جوش بالا باشد، قابلیت حل شدن در هر دو جزء کلیدی را داشته باشد و از لحاظ شیمیایی به یکی از آنها شبیه باشد. جزء کلیدی که به حلال بیشتر شبیه است ضریب فعالیت پایین تری از جزء دیگر محلول دارد، در نتیجه جداسازی بهبود می یابد این فرآیند ، تقطیر استخراجی نام دارد.
مثالی از تقطیر استخراجی، استفاده از فور فورال در جداسازی بوتادی‌ان و بوتن است، فورفورال که حلالی به شدت قطبی است، فعالیت بوتادی ان را بیش تر از بوتن و بوتان کم می‌کند و غلظت بوتادی ان وفورفورال وارد قسمت فوقانی ستون تقطیر استخراجی شود، با انجام تقطیر بوتادی ان از فورفورال جدا می‌شود.
تقطیر جزء به جزء : اجزای سازنده محلول شامل دو یاچند فرار را که از قانون رائول پیروی می‌کنند، می‌توان با فرایند تقطیر جزء به جزء از هم جدا کرد. طبق قانون رائول ، فشار بخار محلول برابر با مجموع اجزای سازنده آن است و سهم هر جزء برابر با حاصلضرب کسر مولی آن جزء به جزء در فشار بخار آن در حالت خاص است. در تقطیر محلولی از B و A ، غلظت A در بخاری که خارج شده و مایع می‌شود، بیش از غلظت آن در مایع باقی مانده است. با ادامه عمل تقطیر ، ترکیب درصد اجزا در بخار و مایع دائما تغییر می‌کند و این در هر نقطه عمومیت دارد. با جمع آوری مایعی که از سردشدن بخار حاصل می‌شود و از تقطیر مجدد آن و با تکراری پی در پی این عمل ، سرانجام می‌توان اجزای سازنده مخلوط اصلی را به صورتی واقعا خالص بدست آورد.

فرایند تقطیر جزء به جزء
تقطیر جزء به جزء در ستون تقطیر سینی دار و یا پر شده انجام می‌گیرد، به این ترتیب که بخارات حاصل شده، از پایین به طرف بالای ستون حرکت می‌کند و با فاز مایعی که از میعان بخارات قبلی که در طول ستون تولید شده اند و به طرف پایین جریان دارند، در تماس می‌باشد و به این صورت تماس کامل بین فاز گاز و مایع برقرار می‌شود. درجه حرارت هر سینی پایینی خود کمتر است، و در ستون تقطیر ، دما از پایین به بالا ، کم می‌گردد. بخارهایی که نقطه میعان آنها ، مساوی درجه حرارت سینی باشد، و روی آن سینی به مایع تبدیل می‌شود و روی آن جمع می‌گردد و به روی سینی پایینی می‌ریزد. در نتیجه این عمل فاز بخار ، که غنی از جزء سبک است، از بالای ستون خارج می‌شود و فاز مایع که غنی از جزء سنگین از پایین جمع آوری می‌گردد. بخارهای خارج شده از قسمت بالای ستون در کندانسورها به مایع تبدیل شده، به عنوان محصول جمع آوری می‌گردد معمولا مقداری از این مایع جمع آوری شده جهت کنترل دمای ستون تقطیر به عنوان مایع برگشتی به داخل آن برمی‌گردد. قسمت بالای ستون تقطیر تا سینی که خوراک روی آن می‌ریزد به نام منطقه" تفکیک ستون" گویند و قسمت پایین ستون مربوط به خوراک را منطقه "عریان کننده" می‌نامند.

تقطیر جزء به جزء مخلوطهای دو جزئی و چند جزئی
هدف از تقطیر ، جداسازی خوراک به بخارهایی از محصولات تقریبا خالص است در تقطیر سیستم های دو جزئی ، درجه خلوص با کسر مولی جزء سبک در محصول تقطیر XO و در محصول ته مانده XB بیان می‌شود. در سیستم های دو جزئی از یک مرحله به مرحله دیگر ، به جزء در نقطه آزئوتروپ ، دما و منحنی تعادل تغییر می‌کنند و یک جزء در تمام ستون فرارتر است. اما در سیستم های چند جزئی یک جزء ممکن است در یک قسمت ستون فرارتر و در قسمت دیگر فراریت کمتری داشته باشد، که ماهیت پیچیده غلظت اجزا را نشان می‌دهد. تعادل فازی سیستم های چند جزئی نسبت به دو جزئی بسیار پیچیده است، به دلیل اینکه تعداد اجزاء زیاد است وتعادل به دما بستگی دارد و دما از یک مرحله به مرحله دیگر تغییر می‌کند.

منبع :

متن از shimi.blogfa.com

نحوه تشکیل ازن

نحوه تشکیل ازن

فراوانی ازن در اتمسفر ناشی از تعادل میان واکنش های تولید و تخریب این گاز است . هنگامی که اشعه فرابنفش نور خورشید مولکول های اکسیژن ( O₂ ) را به اتم های اکسیژن فعال تبدیل می کند ، این اتم های فعال با سایر مولکول های اکسیژن ترکیب شده و مولکول ازن ( O₃ ) تشکیل می شود . واکنش تولید و تجزیه ازن به صورت زیر است :

لایه ازن

هزاران سال است که لایه ازن در حال حفاظت از کره زمین است . همان طور که می دانید اشعه فرابنفش خورشید به 2 قسمت به نام های ( UV_A ) و ( UV_B ) تقسیم می شود . اشعه ( UV_A ) خطر کمتری دارد و مقدار کمی از آن از لایه ازن عبور می کند ، ولی اشعه ( UV_B ) خطرناک تر بوده و لایه ازن بخش زیادی از این اشعه را جذب می کند ولی با تخریب لایه ازن میزان ورود این اشعه به سطح زمین زیاد شده که باعث بروز مشکلات زیادی خواهد شد که در ادامه از نظر خواهد گذشت .

اتمسفر کره زمین از 4 لایه به نام های تروپوسفر ( بیوسفر ) ، استراتوسفر ، مزوسفر ، ترموسفر تشکیل شده است . در اتمسفر کره زمین ازن در 2 قسمت وجود دارد یکی در تروپوسفر که به ازن تروپوسفری معروف است و دیگری در استراتوسفر که به ازن استراتوسفری معروف است . میزان غلظت ازن در لایه استراتوسفر بیشتر می باشد که ئبه آن در اصطلاح لایه ازن گفته می شود ، و ضخامت این لایه در سال های اخیر بسیار کاهش پیدا کرده که به اشتباه به آن سوراخ شدن لایه ازن می گویند !

در واقع لایه ازن  سوراخ نشده فقط میزان غلظت ازن در بعضی از نواحی کم شده که به اشتباه به آن سوراخ شدن لایه ازن تلقی می شود .

 

تمهیداتی درباره لایه ازن

در سپتامبر سال 1987 کنوانسیون مونترال در مورد تخریب لایه ازن تصویب شد . این کنوانسیون به تایید 36 کشور رسید  و از ژانویه سال 1989 به اجرا در آمد . هدف اصلی این کنوانسیون کاهش 50% کلروفلوئوروکربن ها ( CFC ) تا سال 1998 بود .

با وجود این کنوانسیون هنوز میزان غلظت کلر در اتمسفر نه تنها کم نشده بلکه اضافه هم شده است . در بهار سال 1989 نمایندگان 80 کشود در هلیسنکی فنلاند ، اطلاعات جدیدی را ارزیابی کردند . نمایندگان در 5 مورد زیر اتفاق نظر داشتند و در نهایت به اعلامیه هلیسنکی معروف شد :

1)  همه در سال 1990 در مجمع وین برای حفاظت از لایه ازن و پیروی از موافقت نامه مونترال با هم متحد شوند .

2)  توقف تولید و عدم مصرف ( CFC ) ها به عنوان عامل تخریب لایه ازن از سال 2000 .

3)  توقف تولید و عدم مصرف هالوژن ها تا حد امکان و ترکیبات شیمیایی نظیر تتراکلریدکربن و متیل کلروفرم ، زیرا این ترکیبات نیز در تخریب لایه ازن موثر هستند .

4)  این کشورها متعهد شدند توسعه در زمینه تکنولوژی صنایع شیمیایی از نظر زیست محیطی مورد تایید باشد .

5)  از نظر اطلاعات علمی و نتایج تحقیقات با کشورهای پیشرفته ارتباط مفید داشته باشند .

عوامل تخریب لایه ازن

یکی از مهمترین مواد تخریب کننده لایه ازن کلروفلوئوروکربن ها ( CFC ) هستند که تنها شامل کلر ، فلوئورو کربن می باشند . مواد شیمیایی که دارای فلوئوروکربن و هیدروژن ولی فاقد کلر یا برم هستند به آنها هیدروفلوئوروکربن ها (HFC) می گویند . این گروه تاثیری در تخریب لایه ازن ندارند ولی باعث گرم شدن کره زمین می شوند .

هالون هایی که در کپسول های آتش نشانی وجود دارد ، هیدروکربن های هالوژنه اند که به جای یک یا چند اتم هیدروژن ، اتم های برم ، کلروفلوئور دارند و پتانسیل تخریب لایه ازن بسیار بالاست ( منجر به تخریب لایه ازن به مقدار زیادی می شود ) .

اثرات اشعه فرابنفش در سلامت انسان :

هر چقدر میزان اشعه فرابنفش بیشتر شود میزان آثار تخریب آن بیشتر خواهد شد . یافته های علمی دال بر این است که سرطان پوست جزء متدوال ترین بیماری هایی است که ناشی از تابش پرتوهای ( UV_B ) می باشد . بر اساس اطلاعات موجود حتی 10% کاهش لایه ازن منجر به افزایش حدود 26% در ابتلا به سرطان های پوستی خواهد شد .

افزایش اشعه فرابنفش ( UV_B ) موجب افزایش ضایعات چشمی مانند : آب مروارید و تغییر شکل عدسی چشم می گردد . تحقیقات نشان داده است که در صورت قرار گرفتن در معرض میزان زیادی از تشعشعات ( UV_B ) سیستم ایمنی بدن دچار اختلال شده و منجر به افزایش ابتلا به بیماری های مسری و سایر بیماری های دیگر می شود .

همچنین افزایش میزان پرتوهای فرا بنفش موجب تغییر در ترکیبات شیمیایی بافتهای بسیاری از گونه های گیاهی می شود که در نتیجه محصولات کشاورزی کاهش یافته و خساراتی بر جنگل ها وارد می گردد ، و بسیاری از موادی که در ساختمان ها ، رنگ ها و ... مورد استفاده قرار می گیرد به واسطه پرتوهای فرا بنفش آسیب می بینند .

از CFC ها در چه صنایعی استفاده می شود ؟

1)  صنایع عایق سازی اعم از یخچال و یا ساخت ورق های سخت عایق ( به عنوان مواد پف دهنده ) .

2)  صنایع برودتی مانند : یخچال های خانگی ، تجاری ، صنعتی و سردخانه های عظیم ، کامیون های یخچال دار ، کولر اتومبیل ها ، و کولر گازی .

3)  در ساختمان تجهیزات الکترونیکی مانند : کامپیوتر ، وسایل سمعی و بصری .

4)  در افشانه ها و قوطی های محتوی اسپری ، در خوشبو کننده های بدن و هوای محیط ، فیکساتورها ، شیشه شورها ، ورنگ های فوری صنعتی و ساختمانی .

5)  در صنایع ابر و اسفنج سازی ( به عنوان مواد پف دهنده ) .

6)  جهت زدودن آلیاژها و حذف روغن از روی سطوحی که باید از هرگونه آلودگی ناچیز هم پاک باشد ( به عنوان حلال ) .

طیف سنج مرئی - ماوراء بنفش

 

کبالت

کبالت عنصر فلزی سخت ، براق و شکننده به رنگ سفید- نقره ای است . این عنصردر سال1737 توسط دانشمند سوئدی George Brandt کشف گردید . این عنصراز لحاظ خواص فیزیکی شبیه به نیکل و آهن می باشد ازنظر شیمیایی عنصری فعال است. این عنصر به ندرت به صورت غیر ترکیبی در طبیعت یافت می شود. اما غالباً به صورت فلز درخشان یافت می شود. این عنصر یکی از اجزاء سازنده سنگهای معدنی کبالتیت و سایر کانی های دیگر می باشد . فلز کبالت خالص از طریق احیاء ترکیباتش توسط آلومینیم ، کربن یا هیدروژن بدست می آید.

کبالت در کانیهای کبالتیت، اسمالتیت و اریتریت و اکثر نهشته های آهن، مس، سرب، نقره و نیکل وجود دارد. این عنصر همچنین در شهابسنگها وجود دارد. معادن مهم این کانی در کشورهای زئیر، مراکش و کانادا نیز وجود دارد. انجمن زمین شناسی آمریکا خبر از نهشته های غنی از کبالت در شمال مرکزی اقیانوس آرام در اعماق کم وجود دارد.
کبالت عنصری ترد و شکننده، فلز سخت، ظاهر آن شبیه نیکل و آهن می باشد. نفوذپذیری کبالت دوسوم آهن می باشد. کبالت مخلوطی از دو آلوتروپی با رنج وسیع حرارتی می باشد.
ترکیب کبالت با آهن و نیکل آلیاژی را به نام آلنیکو می سازد که می سازد که ترکیبی با خاصیت مغناطیسی قوی و جهت استفاده های مهم کاربرد دارد. استلینها که آلیاژهای سخت جهت ساختن موتورهای پیستونی هستند شامل کبالت، کروم و تنگستن می باشند. و از این آلیاژ برای مصارف کارهای سنگین و لوازم و تجهیزات برشی حرارت بالاو برای قالبگیری استفاده می شود. کبالت همچنین در فولاد های مغناطیسی ، فولاد ضدزنگ و آلیاژهایی که در توربینهای جتها و ژنراتورهای توربینهای گازی مورد استفاده قرار می گیرد. این فلز همچنین برای آبکاری الکتریکی استفاده می شود زیرا دارای سختی بالا و مقاوم در برابر اکسید شدن می باشد.
پرتودهی کبالت حدود 0.05 mg/m3 است که به همین علت استفاده از آن باید محدود باشد.
کبالت 60 ایزوتوپ مصنوعی کبالت می باشد که منبع مهم آن اشعه گاما می باشد و که برای کاربردهای رادیوتروپی و ردیابی دارد.
قیمت کبالت 60 در حدود 1 تا 10 دلار است.
نمکهای کبالت برای تولیدات الماس و سرامیکهای با رنگ آبی ثابت ، شیشه ها، سفال، کاشی ها و مینا کاری استفاده می شود. اجزای اصلی کبالت که باعث رنگ آبی می شوند عبارتند از Sevre , Thenard . محلول کلرید کبالت برای جوهر سمپاتیک مورد استفاده می گیرد. معمولاً کبالت به صورت کلرید، نیترات، استات یا نیترات مورد استفاده قرار می گیرد که این ترکیبات برای جاندارانی که کمبود مینرالهای کبالت را دارند استفاده می شود.

 

ساختا بلوري عنصر کبالت

اثرات کبالت بر سلامتي انسان :
از آنجايي که کبالت به طور گسترده در محيطهاي مختلف وجود دارد، با تنفس هوا، آشاميدن آب و خوردن غذاهايي که حاوي کبالت هستند، مقداري کبالت وارد بدن انسان ميشود. تماس پوست با خاک يا آب داراي کبالت نيز راه ديگر ورود کبالت به بدن انسان ميباشد.
کبالت هميشه به آساني در دسترس نميباشد، اما برخي اوقات ذرات کبالت به خاک يا ذرات رسوبي متصل نميشوند وممکن است که گياهان و جانوران مقدار زيادي کبالت دريافت کنند، و به همين ترتيب مقدار زيادي کبالت در بدن آنها ذخيره شود.
کبالت براي بدن انسان اهميت زيادي دارد، زيرا بخشي از ويتامين B12 را تشکيل ميدهد. براي برطرف کردن عارضه کم خوني در زنان باردار از کبالت استفاده ميشود، زيرا کبالت توليد سلولهاي خوني را تحريک ميکند.
مقدار زياد کبالت براي بدن انسان مضر است. اگر مقدار کبالت در هواي تنفسي از حد مجاز بيشتر باشد، بر اثر تنفس کبالت مشکلات تنفسي مانند آسم و ذات الريه ايجاد ميشود. اين مسئله اغلب در افرادي که در محيط کارشان مقدار زيادي کبالت وجود دارد، ديده ميشود.
در صورتيکه گياهان در خاک آلوده به کبالت رشد کنند، ذرات بسيارريز کبالت در اندامهايي از بدن گياه که مورد استفاده انسان است، مانند ميوه ها و دانه هاي گياه تجمع پيدا ميکند. خاکهايي که در نزديکي معادن قرار دارند، داراي مقدار زيادي کبالت ميباشند، بنابراين مصرف چنين گياهاني توسط انسان سبب بروز آسيبهاي فراواني ميشود.
اثرات مصرف غلظت بالاي کبالت عبارت هستند از:
استفراغ و تهوع
مشکلات بينايي
مشکلات قلبي
آسيب به تيروئيد
اشکال ديگري از کبالت که باعث بيماري ميشوند، ايزوتوپهاي راديواکتيو کبالت هستند. ايزوتوپهاي راديواکتيو کبالت سبب نازايي، ريزش مو، تهوع، خونريزي، کما و حتي مرگ ميشوند. گاهي اوقات پرتوهاي حاصل از ايزوتوپهاي کبالت براي بيماران سرطاني و براي از بين بردن تومور استفاده ميشود. اين بيماران بر اثر استفاده از ايزوتوپهاي کبالت عوارضي از قبيل ريزش مو، اسهال و تهوع را تجربه ميکنند.
غبار کبالت باعث بيماريهاي شبيه آسم شده و علائمي مانند سرفه، کوتاه و انقطاع تنفس و تنگي نفس را از خود نشان ميدهند. اين علائم به تدريج در فرد افزايش مي يابد و مشکلات ديگري مانند بيماريهاي ريوي، تصلب شرايين، ناتواني دائمي و مرگ را سبب ميشود. اگر فردي در معرض کبالت قرار گيرد، دچار کاهش وزن، آماس پوست و حساسيت بالاي دستگاه تنفس ميشود. مصرف مقدار اندک عنصر شيميايي کبالت که در جانوران آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفته شده، باعث مرگ 50 درصد جمعيت جانوري ميشود. اين مقدار در حدود ميلي گرم يا گرم ماده در هر کيلوگرم از وزن جانور ميباشد.
آژانس بين المللي تحقيقات سرطان (IARC)، کبالت و ترکيبات آن را در گروه 2B طبقه بندي کرده است. اين بدان معناست که عناصري که در گروه 2B قرار ميگيرند، عناصري هستند که ممکن است براي انسان سرطانزا باشند.

تاثيرات زيست محيطي کبالت :
کبالت عنصري طبيعي است که در هوا، آب، خاک، سنگها، گياهان و جانوران وجود دارد. همچنين کبالت ميتواند از طريق وزش باد در سطح زمين، وارد هوا يا آب شود، يا از طريق هرزآبهاي شهري که از سنگها و خاکهاي حاوي کبالت عبور ميکنند، وارد آبهاي سطحي شود.
فعاليتهاي انساني مانند احتراق زغالسنگ، معدنکاري، فرآوري کانسنگهاي حاوي کبالت و توليد و استفاده از موادشيميايي داراي کبالت باعث ورود مقداري از اين عنصر شيميايي به اتمسفر ميشود.
ايزوتوپهاي راديواکتيو کبالت به طور طبيعي وجود ندارند، اما بر اثر عمليات هسته اي که در کارخانه هاي انرژي اتمي انجام ميشود، توليد و تشکيل ميگردند. از آنجاييکه ايزوتوپهاي راديواکتيو کبالت نيمه عمر نسبتاً کوتاهي دارند، خطرناک نميباشند.
زمانيکه کبالت وارد محيط ميشود، بلافاصله از بين نميرود. کبالت ميتواند با ساير ذرات واکنش دهد يا جذب ساير ذرات شود. اين ذرات عبارت هستند از ذرات خاک يا رسوبات آبي. فقط زماني که شرايط محيط اسيدي باشد، کبالت ميتواند متحرک باشد. البته در نهايت قسمت اعظم کبالت وارد رسوبات و خاک ميشود.
گياهاني که در خاکهاي با مقدار کم کبالت رشد ميکنند، از کمبود کبالت رنج ميبرند و به تبع آن جانوراني که از چنين گياهاني تغذيه ميکنند، نيز دچار کمبود کبالت ميشوند.
از طرفي، خاکهايي که در نزديکي معادن کبالت قرار دارند، داراي مقدار زيادي کبالت ميباشند، بنابراين جانوراني که از گياهان چنين مناطقي تغذيه ميکنند، دچار بيماري ميشوند. کبالت در بافتهاي گياهي و در بدن جانوراني که از اين گياهان تغذيه ميکنند، تجمع مي يابد. اما کبالت وارد زنجيره غذايي نميشود. به همين دليل، ميوه ها، سبزيجات، ماهي ها و ساير جانوراني را که مصرف ميکنيم، فاقد مقدار زياد کبالت هستند.

 

عنصر کبالت در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر کبالت :
عدد اتمی: 27
جرم اتمی:58.9332
نقطه ذوب : C°1495
نقطه جوش : C°2870
شعاع اتمی : Å 1.67
ظرفیت:2و3
رنگ: سفید – نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه:9
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 7.89
شکل الکترونی: 2 1s22s2p63s23 p63d 74s
شعاع یونی : Å 0.745
الکترونگاتیوی:1.88
حالت اکسیداسیون:2و3
دانسیته: 8.9
گرمای فروپاشی : Kj/mol 16.19
گرمای تبخیر : Kj/mol 376.5
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000581
گرمای ویژه: J/g Ko 0.42
دوره تناوبی:4

درجه اشتعال : در حالت جامد غیر قابل اشتعال
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 15
چهارمین انرژی : 2

ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Co-56 77.3 روز
Co-57 271.8 روز
Co-58 70.9 روز
Co-58m 9.1 ساعت
Co-59 پایدار
Co-60 5.3 سال
Co-60m 10.5 دقیقه
Co-61 1.7 ساعت

اشکال دیگر :
اکسید کبالت CoO و تترا اکسید تری کبالت Co3O4
دی کلرید کبالت CoCl2

منابع : کانی کبالتیت
کاربرد : برای تهیه آلیاژها ی سخت به کار می رود همچنین تهیه آهن ربای مغناطیسی و سرامیک و شیشه و تولید خاصیت مغناطیسی در سنگهای معدنی مورد استفاده قرار می گیرد .
در علم پزشکی برای درمان سرطان استفاده می شود .

روش شناسایی:

ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
ES:Emission Spectrography
NA:Neutron Activation Analysis
COL: Colorimetry
AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
POL:Polarography
AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry ;

معرفی سایتهای علمی معتبر جهان

معرفی سایتهای علمی معتبر جهان - Tuesday, December 29, 2009

سایتهای مفید در رابطه با رشته مهندسی شیمی

http://www.pafko.com/history/h_whatis.html

این سایت بسیار مفید به معرفی رشته مهندسی شیمی میپردازد . انواع گرایش های این رشته در این سایت توضیح داده می شوند و مراجعه کنندگان به این سایت می توانند مطالب جالب و مورد توجهی را در مورد این رشته از این سایت فراگیرند .

 

http://www.chembio.uoguelph.ca/serguei/brief.htm

در این سایت می توان مراحل حل یک مسئاله در رشته مهندسی شیمی را از طریق چارت ارائه شده آموخت . این سایت با کمک این چارت آموزشی گسترده در حل بسیاری از مسائل می تواند یاری رسان به مهندسین شیمی باشد .

 

http://www.chemexpo.com/

سایت OPD یک سایت مرجع برای تحقیقات و جستجو در مسائلی است که در رشته مهندسی شیمی امکان رخداد دارد . در قسمت جستجوی این سایت می توان با وارد کردن کلمه کلیدی مناسب به نتایج تحقیقات به عمل آمده در آن زمینه دست یافت ، این موتور جستجو دارای منابع اطلاعاتی گسترده ای است که امر جستجو را تسهیل می بخشد .

 

http://www.askache.com/

سایت ASK A CHE  یک سایت راهنما برای محققان و علاقمندان مهندسی شیمی می باشد . این سایت به مسائل مطرح درباره پالایش نفت ، عمل آوری گاز ، نرم افزار های مرتبط با مهندسی شیمی و ایمنی در سایت های صنعتی اشاره دارد و می توان اطلاعات گسترده و خوبی را در این موارد کسب کرد . همچنین دو موتور جستجو در این سایت جای داده شده اند تا بازدید کنندگان از سایت بتوانند با وارد کردن کلمات کلیدی مناسب به موضوع مورد نظر خود دسترسی پیدا کنند .

 

http://www.ornl.gov/sci/csd/CSD%20Organization/CSDorganization.html

این سایت به گروه  CSD تعلق دارد . این گرده محقق نتایج تحقیقات خود را در زمینه مهندسی شیمی در این سایت ارائه می کنند . موارد زیادی از نتایج تحقیقات این تیم در سایت آورده شده است و می توان با مراجعه کردن به سایت از آنها مطلع شد. علاوه بر این ، امکان جستجوی گسترده در سایت قرار داده شده است تا بتوان با استفاده از آن به تحقیقات مورد نظر دسترسی پیدا کرد .

 

http://www.chemicalonline.com

این سایت ارائه دهنده یک مجله تخصصی برای رشته مهندسی شیمی می باشد . با عضو شدن در این سایت می توان این ماه نامه را از طریق E-MAIL دریافت کرد . همچنین یک موتور جستجو در این سایت گنجانده شده است که می توان بوسیله آن اطلاعات مربوط به موضوع دلخواه کاربر در زمینه مهندسی شیمی را دریافت کرد .

 

http://www.wiley-vch.de/vch/software/ullmann/index.html

این سایت به انتشارات WILEY تعلق دارد که یکی از موفق ترین و مشهورترین ناشران کتاب های تخصصی رشته مهندسی شیمی محسوب می شود .  در این سایت امکان مشاهده کتاب های منتشر شده جدید ، لسیت کل کتب منتشر شده و همچنین چکیده کتب را مشاهده و مطالعه کرد . در ضمن امکان خرید کتب از طریق این سایت نیز با استفاده از کارت های اعتباری بین المللی میسر می باشد .

 

http://urila.tripod.com/Seawater.htm

در این سایت آموزشی اطلاعات و روش های بسیار مفیدی در مورد بالا بردن راندمان پمپ ها بیان شده است . با استفاده از آموزش ها و فرمول هایی که در این سایت مطرح شده است می توان راندمان پمپ هایی را که در مراحل طراحی و استفاده در صنایع می باشند را تا حد ممکن بالا برد .

 

http://www.geocities.com/che_comp/book/store.html

این سایت کتاب های چاپ شده جدید در زمینه مهندسی شیمی را به علاقمندان این رشته معرفی می کند و در صورت نیاز چکیده ای کتاب را در اختیار مراجعه کننده قرار می دهد . همچنین امکان جستجوی کتاب و مراجع تحقیقاتی در این سایت فراهم آمده تا کاربر بتواند مطلب مورد نظر خود را جستجو کند و در صورت وجود از آن استفاده نماید .

 

http://www.howstuffworks.com/oil-refining.htm

این سایت امکان اطلاع رسانی در مورد مطالب موجود در مهندسی شیمی را برای کاربرانی که به این سایت مراجعه می کنند فراهم می کند. مطالبی از قبیل پروسه پالایش نفت ، اعمالی که در پتروشیمی ها بر روی مواد اولیه برای رسیدن به محصول مورد نیاز انجام می شود و سایر عملیات انجام شده در این رشته را می توان در این سایت مشاهده کرد .

آرایش الکترونی اتمها در حالت برانگیخته

حالت برانگیخته آرایشی است که در آن الکترونهای لایه ظرفیت اتم از اوربیتالهای پر به اوربیتالهای خالی انتقال می یابند. ایجاد حالت برانگیخته در اتمها موجب می شود تا یک اتم بتواند دارای چندین ظرفیت باشد.

 

مثال : اتم گوگرد در گروه ششم جدول تناوبی قرار دارد و طبق قواعد ظرفیتهای مختلف عنصرها که در بحث جدول تناوبی گفته شد، دارای ظرفیتهای 2 و 4 و 6  می باشد. این ظرفیتها را با توجه به آرایشهای حالت پایه و برانگیخته اتم می توان بدست آورد.

 

تعریف ظرفیت : ظرفیت یک اتم برابر است با تعداد اوربیتالهای دارای یک الکترون در لایه بیرونی اتم. ( تعداد اوربیتالهای تک الکترونی )

 

 اتم گوگرد در حالت آرایش پایه خود قرار دارد و فقط دو اوربیتال تک الکترونی در لایه بیرونی آن وجود دارد. ظرفیت اتم گوگرد در حالت پایه برابر 2 می باشد که همان ظرفیت اصلی است.                                                                     S: [Ne] 3S² , 3P⁴ , 3d⁰        

یک الکترون از اوربیتال 3P به اوربیتال 3d انتقال پیدا کرده است ( ایجاد حالت برانگیخته ) . در این آرایش چهار اوربیتال تک الکترونی در لایه بیرونی ایجاد شده است و گوگرد در این آرایش برانگیخته ظرفیت 4 پیدا کرده است.                                                               S: [Ne] 3S² , 3P³ , 3d¹

 

یک الکترون دیگر نیز از اوربیتال 3S به اوربیتال 3d انتقال پیدا کرده است ( ایجاد حالت برانگیخته ) . در این آرایش شش اوربیتال تک الکترونی در لایه بیرونی ایجاد شده است و گوگرد در این آرایش برانگیخته ظرفیت 6 پیدا کرده است.                                              S:[Ne] 3S¹ , 3P³ , 3d²   

 

توجه : چهار اتم برلیم Be ، بور B ، کربن C و سیلیسیم Si  به جز در چند مورد خاص در تمام ترکیبهای خود با آرایش برانگیخته شرکت می کنند و نباید آرایش حالت پایه را برای آنها بکار برد.

نیکل

نیکل فلزی سخت ، چکش خوار، براق با ساختار بلورین مکعبی به رنگ سفید- نقره ای است . این عنصر در سال 1751 توسط Axel Cronstedt دانشمند سوئدی کشف گردید .
از نظر خواص مغناطیسی وفعالیت شیمیایی شبیه به آهن وکبالت است . کانیهای اصلی نیکل پنتلاندیت ، پیروتیت (سولفید های نیکل- آهن) و گارنییریت (سیلیکات نیکل- منیزیم ) هستند.

نیکل یکی از اجزا اصلی بیشتر شهابسنگها به شمار می آید. شهابسنگهای آهن و سیدریت شامل آلیاژهای آهن حدود 5 تا 20 درصد نیکل می باشد. نیکل تجاری به فرمهای پنتلاندیت و پیروتیت می باشد که این معادن در ایالت انتاریو یافت می شود که این ناحیه حدود 30 درصد از نیکل دنیا را تامین می کند. دیگر معادن این عنصر در کالندونیا، استرالیا، کوبا، اندونزی و در مناطق دیگر یافت می شود.

این عنصر رسانای جریان بر ق است و سطح آن براق و صیقلی می باشد. اینعنصر از گروه عناصر آهن و کبالت می باشد و آلیاژهای آن قیمتهای بالایی دارند.
این عنصر کاربردهای فراوانی در طبیعت دارد و برای ساخت فولاد ضدزنگ و دیگر آلیاژهای ضد زنگ و خوردگی مثل اینوار و مانل که الياژى از نيکل و کبالت که در برابر خوردگى مقاوم است و و اینکونل و Hastelloys کاربرد دارد. برای ساخت لوله های نیکلی و مسی و همینطور برای نمک زدایی گیاهان و تبدیل آب شور به آب مایع استفاده می شود. نیکل استفاده های فراوانی برای ساخت سکه ها و فولاد نیکلی برای زره ها و کلید ها کار برد دارد و همینطور از نیکل می توان آلیاژهای نیکروم و پرمالوی و آلیاژی از مس را تهیه کرد.
از نیکل برای ساخت شیشه های به رنگ سبز استفاده می شود. صفحات نیکلی می تواند نقش محافظت کننده برای دیگر فلزات را داشته باشد. نیکل همچنین کاتالیزوری برای هیدروژن دار کردن روغنهای گیاهی است. همچنین صنعت سرامیک و ساخت آلیاژی از آهن و نیکل که خاصیت مغناطیسی دارد و باتری های قوی ادیسون کاربرد دارد.
از ترکیبات مهم نیکل می توان سولفات و آکسید را نام برد. نیکل طبیعی مخلوطی از 5 ایزوتوپ پایدار است . همچنین 9 ایزوتوپ ناپایدار دیگر نیز شناخته شده است.
نیکل هم به صورت فلز و هم به صورت ترکیب محلول می تواند وجود داشته باشد. بخار سولفید نیکل سرطان زا می باشدکه در موقع استفاده از آن باید دقت لازم را به عمل آورد.

 

عنصر نيکل در طبيعت

اثرات نيکل بر سلامت انسان :
مقدارنيکل در طبيعت بسيار کم است. انسان در زمينه هاي مختلف از نيکل استفاده ميکند. يکي از عمده ترين کاربردهاي نيکل، در صنعت فولاد است. از نيکل به عنوان يکي از اجزا سازنده فولاد و ساير محصولات فلزي استفاده ميشود. حتي از نيکل در جواهرات هم استفاده ميشود.
مواد غذايي به طور طبيعي داراي مقداري نيکل هستند. شکلات و چربي ها داراي مقدار بسيار زيادي نيکل هستند. در صورتيکه افراد از سبزيجات حاصل از مناطق آلوده به نيکل تغذيه کنند، مقدار زيادي نيکل وارد بدنشان ميشود. نيکل در بافت گياهان تجمع مي يابد و در نتيجه مقدار نيکل در سبزيجات افزايش پيدا ميکند. در ششهاي افراد سيگاري مقدار زيادي نيکل وجود دارد. همچنين نيکل در شوينده ها نيز مورد استفاده قرار ميگيرد.
راههاي ورود نيکل به بدن انسان از طريق هوا، آشاميدن آب، خوردن غذا و کشيدن سيگار است. ممکن است بر اثر تماس پوست با خاک يا آب آلوده به نيکل، مقداري نيکل وارد بدن انسان شود. مقدار اندک نيکل براي انسان ضروري است اما اگر مقدار آن افزايش يابد، براي سلامت انسان خطرناک است.
نتايج مصرف بالاي نيکل به شرح زير است:
شانس مبتلا شدن به سرطان ريه، سرطان بيني، سرطان حنجره و سرطان پروستات را افزايش ميدهد.
پس از اينکه فرد در معرض گاز نيکل قرار گرفت، دچار کسالت و سرگيجه ميشود.
آب آوردن ريه ها
مشکلات تنفسي
کاهش توانايي توليد مثل
آسم و برونشيت مزمن
حساسيتهايي از قبيل خارش پوست (به خصوص در هنگام استفاده از جواهرات)
نارسايي قلبي
بخارات نيکل به دستگاه تنفس و ريه ها آسيب ميرساند. نيکل و ترکيبات آن باعث آماس پوست ميشوند که تحت نام " خارش نيکل" ناميده ميشود و معمولاً در افراد با حساسيت پوستي بالا مشاهده ميشود. اولين علامت، خارش است که معمولاً هفت روز قبل از از بين رفتن پوست رخ ميدهد. اولين علائم تخريب پوستي التهاب پوست يا پوسته پوسته شدن پوست است. سپس در پوست زخمهايي نمودار ميشود.
از لحاظ تقسيم بندي برنامه سمشناسي ملي آمريکا (NTP)، نيکل و ترکيبات آن جزعوامل سرطانزا محسوب ميشوند و از نظر طبقه بندي آژانس بين المللي تحقيقات سرطان (IARC) ترکيبات نيکل در گروه يک قرار ميگيرند. گروه يک شامل عناصري ميباشد که شواهد کافي در مورد سرطانزايي آنها وجود دارد. در اين تقسيم بندي عنصر نيکل در گروه 2B قرار دارد. گروه 2B عناصري هستند که ممکن است در انسان سرطان ايجاد کنند.

تاثيرات زيست محيطي نيکل :
کارخانه ها و سوزاندن زباله ها دو عامل اصلي در توليد نيکل و ورود آن به هوا ميباشند. مقدار نيکلي که در هوا وجود دارد به مراتب از نيکل موجود در زمين بيشتر است. مدت زمان از بين رفتن نيکل موجود در هوا زياد است. زمانيکه هرزآبها جريان پيدا ميکنند، مقداري نيکل را وارد آبهاي سطحي ميکنند.
بخش اعظم ترکيبات نيکل در طبيعت جذب ذرات خاک و رسوبات شده و در نهايت به صورت غير متحرک درمي آيند. در زمينهاي اسيدي نيکل بسيار متحرک ميشود و معمولاً در آبهايزيرزميني شسته ميشود.
شواهد چنداني درباره تاثير نيکل بر ساير موجودات زنده به غير از انسان وجود ندارد. در حال حاضر دانشمندان مي دانند که غلظت بالاي نيکل در خاکهاي ماسه اي به گياهان صدمه ميزند و همچنين غلظت بالاي نيکل در آبهاي سطحي سبب کاهش تعداد و رشد جلبکها ميشود. رشد موجودات ذره بيني نيز در حضور نيکل کاهش پيدا ميکند، اما معمولاً با گذشت زمان در برابر نيکل مقاوم ميشوند.
مقدار اندک نيکل بايد در غذاي جانوران وجود داشته باشد. اما زمانيکه مقدار نيکل از حد مجاز خود فراتر رود، ميتواند براي جانوران مضر و خطرناک باشد. جانوراني که در نزديکي پالايشگاه زندگي ميکنند، بر اثر دريافت مقدار زياد نيکل به انواع مختلف سرطان مبتلا ميشوند.
از آنجاييکه نيکل در بافتهاي گياهي و جانوري نميتواند تجمع پيدا کند، اثري در زنجيره غذايي ندارد.


 

ساختار بلوري عنصر نيکل

تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه : 
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر نیکل :
عدد اتمی: 28
جرم اتمی:58.6934
نقطه ذوب: C°1435
نقطه جوش : C°2732
شعاع اتمی : Å 1.62
ظرفیت:2و3
رنگ: سفید – نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 10
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 7.635
شکل الکترونی: 2 1s22s2p63s23 p63d 84s
شعاع یونی : Å 0.69
الکترونگاتیوی:1.91
حالت اکسیداسیون:2و3
دانسیته: 8.9
گرمای فروپاشی : Kj/mol 17.47
گرمای تبخیر : Kj/mol 370.4
مقاومت الکتریکی : Ohm m: 0.0000000699
گرمای ویژه: J/g Ko 0.44
دوره تناوبی:4

درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 16
چهارمین انرژی : 2

ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ni-56 6.1 روز
Ni-57 35.6 ساعت
Ni-58 پایدار
Ni-59 76000.0 سال
Ni-60 پایدار
Ni-61 پایدار
Ni-62 پایدار
Ni-63 100.0 سال
Ni-64 پایدار
Ni-65 2.51 ساعت

اشکال دیگر :
هیدرید نیکل NiH
اکسید نیکل NiO
دی کلرید نیکل NiCl2


منابع : کانی پنتلاندیت
کاربرد : به علت پایداری در زنگ زدگی در تهیه مواد الکتریکی و آلیاژهای فلزی به کار می رود . به همراه کادمیم برای تهیه باتری و همچنین برای ساخت سکه مورد استفاده قرار می گیرد .

روش شناسایی:

ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography
XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry
ES:Emission Spectrography
NA:Neutron Activation Analysis
COL: Colorimetry
AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry
POL:Polarography
AAN: Non-flame Atomic Absorption Spectrometry

آشنائي با آزمايشگاه XRD

 آشنائي با آزمايشگاه XRD :

) آزمايشگاه آناليز XRD
XRD يكي از تكنيكهاي مهم جهت آناليز ساختاري پليمرهاي معدني وآلي ، مينرالها، زئوليتها، فازهاي سيمان، انواع تركيبات معدني مانند سيليكاتها و كاتاليزورهاي مختلف است. اين دستگاه از قابليت هاي فراواني جهت آناليز پردازش داده ها، بانك اطلاعاتي و مقايسه داده ها برخوردار است.

دستگاه XRD اين آزمايشگاه از جديدترين دستگاههاي شركت Bruker آلمان است و از مدرنترين نرم آفزارها در اين دستگاه استفاده شده است. اين دستگاه علاوه بر رفع نيازهاي تحقيقاتي قادر است كه به بخش صنعت مانند صنايع سيمان، سراميك و ديگر صنايع شيميايي معدني سرويس دهد.

 اين دستگاه قابليت بالايي در آناليز ترکيبي نمونه‌هاي سفال، ملات، محصولات خوردگي، رنگدانه‌ها، آجر، گچ، سرباره و ...دارد. براي آناليز، هر نمونه ابتدا به صورت پودر بسيار ريز در آمده و در معرض بمباران پرتوهاي اشعه ايکس با طول موج 100-1/0 آنگستروم قرار داده مي‌شود. حاصل کار يک ديفراکتوگرام يا الگوي پراش است. هر نمونه بلورين الگوي پراش منحصر بفردي دارد که مقايسه آن با الگوهاي پراش استاندارد، نوع ترکيب شناسايي مي‌شود.

ميزان نمونه مورد نياز براي هر آناليز بسته به نوع نمونه بين 5/0 تا 3 گرم است. با توجه به مقدار نمونه از روش لام يا قرص‌سازي استفاده شود. نتايج نهايي به صورت کيفي ارايه مي‌گردد

XRD  مخفف عبارت X Ray Diffraction است . دستگاه XRD  جهت شناسائي ساختمان داخلي بلور ها استفاده مي شود و اساس كار آن روي پراش پودر ماده مورد نظر است . وجود تعداد زيادي از بلورهاي ماده در پودر آن باعث مي شود كه صفحات مختلف كريستالي به طور تصادفي در زواياي متفاوت تحت تاثير اشعه قرار گرفته و شدت پراش آنها اندازه گيري شود . دانه بندي پودر ماده مورد آزمايش بايد در محدوده 1 تا 25 ميكرون باشد تا آزمايش با دقت بيشتري انجام شود .

 

سالن آزمايشگاه ، شامل دو اتاق است كه يكي مخصوص دستگاههاي خنك كننده و منبع تغذيه UPS و ديگري مخصوص دستگاه XRD  و كامپيوتر هاي كنترل كننده آن است كه از طريق كابل و شيلنگ به يكديگر متصل اند .

 پس از قرار گرفتن نمونه در داخل دستگاه ، منبع ايجاد اشعه X ، روي محيط يك دايره از 5 تا 80 درجه نسبت به خط افق حركت كرده و اشعه را روي نمونه از زواياي مختلف مي تاباند .حركت منبع اشعه به وسيله كامپيوتر هاي كنترل كننده و با استفاده از نرم افزار X' Pert Data Collector حاصل مي شود . اندازه گيري هاي پراش در هر 0.02θ تكرار مي شوند . بنابر اين داده ها ، حاصل اندازه گيري پراش در 4000 نقطه خواهند بود . اندازه گيريهاي كيفي و نيمه كمي پراش ، در اين آزمايشگاه با استفاده از نرم افزار X' Pert High Score وروش مقايسه الگوي پراش اندازه گيري شده با الگوي پراش مرجع ، انجام مي شود .

 كار تاسيس اين آزمايشگاه از سال 1378 آغاز شد و هم اكنون براي انجام آزمايشات بر روي مواد مختلف استفاده مي شود .

بر اساس صحبتهاي آقاي دكتر فرزانگان ، مسئول آزمايشگاه XRD  ، دانشجويان در چارچوب درس « روشهاي تجزيه دستگاهي » امكان آشنائي و كار با دستگاه را خواهند داشت و همچنين دانشجوياني كه پروژه درسي آنها در ارتباط با آناليز پراش اشعه ايكس است ، اين امكان را خواهند يافت كه به طور عملي با دستگاه كار كنند .

 در حال حاضر، اين آزمايشگاه در ابتداي تجهيز است ونيازمند برخي اقلام مصرفي و همچنين تجهيزات جانبي ديگري ست كه با خريد اين وسايل و دستگاه فلورساني اشعه ايكس در آينده اي نه چندان دور شاهد كامل شدن آزمايشگاه خواهيم بود .

كاربرد هاي پراش اشعه X  :

·         تعيين فاز به صورت كيفي و كمي

·         كريستالوگرافي

·         تعيين بافت

·         آناليز تنش پسماند

·         تعيين فاز در لايه هاي نازك

 

اندازه گيري پراش :

اندازه گيري پراش به دو صورت كيفي و كمي انجام مي شود .

 

1.     اندازه گيري كيفي :

·        محاسبه شبكه واحد و جستجو در پايگاه داده هاي بلور براي يافتن تركيبي با همان شبكه واحد يا شبيه آن . كاربرد اين روش چندان ساده نيست ولي نيازي به وجود الگوهاي مرجع فاز در پايگاه داده ندارد .

·        مقايسه الگوي پراش اندازه گيري شده با الگوي پراش مرجع موجود در پايگاه داده PDF2-ICDD

2.       روشهاي آناليز كمي :

·        نسبت شدت مرجع (RIR) بر اساس نسبت شدت قويترين خط در نمونه به قويترين خط فاز مرجع در مخلوط 1:1

·        اضافه كردن استاندارد داخلي

·        روش ريتولد (Reitveld)

 مقاله ای در مورد دستگاه............  xrd

نکات مهم كارشناسي ارشد شيمي

كارشناسي ارشد شيمي   

کنکور کارشناسی ارشد شیمی در هفت گرایش برگزار میشود که دارای ضرایب متفاوت درسی هستند . اینکه ما در کدام گرایشها علاقمند به ادامه تحصیل هستیم نقش تعیین کننده ای در نوع درس خواندنمان دارد . در دفترچه های ثبت نام کنکور این ضرایب درج شده است .

 

نکات مهم

۱- حدالمکان از هیچ درسی صرفنظر نکنید خصوصا در گرایشی که علاقمند به ادامه تحصیل هستید مثلا اگر قراره شیمی آلی را ادامه بدین دروس شیمی فیزیک آلی و آلی فلزی را در نظر داشته باشید و حتی از دروس اختیاری سنتز هم صرفنظر نباید کرد . بعضا دیده شده است که در کنکور برخی از سالها از این درسها سیوال آمده است و با توجه به رقابتی بودن کنکور سرمایه گذاری درست و کامل یک درس میتونه خیلی تعیین کننده باشد .

۲- برای درس اصلی اولویت اول را در خواندن قایل شوید و درسهای بعدی را در الویت های بعدی قرار دهید .

۳- حدالمکان همه ی درسها را با هم بخونید مثلا یک روز در میان ، یک روز شیمی آلی و تجزیه و روز دیگه شیمی معدنی و شیمی فیزیک .

۴- تست زدن را فراموش نکنید همراه با هر مبحثی که می خوانید نگاهی هم به تست های آن مبحث بندازید.

۵- برای اونهایی که شروع نکردن ، سعی کنید زودتر شروع کنید و در ضمن سعی کنید در یک بازه زمانی سه یا چهار ماهه یک دور کامل مباحث را خوانده باشید و بهمن ماه را به دوره قسمت هایی که برایتان مشکل بوده است اختصاص دهید.

۶- در شیمی فیزیک کوانتوم و طیف سنجی ( دروسی که بچه های شیمی محض به صورت اجباری میگذرانند ) از اهمیت زیادی برخوردارند و برای همین به دوستانی که به شیمی فیزیک علاقمند هستند اکیدا توصیه میکنم این دو درس را در اولویت هایشان قرار دهند ، سال گذشته سیوالات ابتدایی شیمی فیزیک از این دو درس بود و همین باعث شده بود بچه هایی که این دروس را نگذرانده بودند با دیدن این سیوالات احساس کنند که نمی توانند پاسخگوی سیوالات باشند .

۷- اگر در درسی ضعیف هستید و می خواهید به کلاس کنکور بروید ، ایده ی خوبی است اما در نظر داشته باشید اگر تعدد درسها زیاد باشد مثلا در سه کلاس شیمی فیزیک ، آلی و تجزیه ثبت نام کرده اید ، همین تعدد کلاسها و جزوه نوشتن ها و زمانی که صرف کلاس رفتن میکنید می تواند فرصت های بسیار خوبی را از شما بگیرد ، تجربه بسیاری از دوستان من که در عرصه کنکور موفق بوده اند نشان داده است که تنها یک کلاس ( آنهم درسی که واقعا علاقمند به ادامه اش هستید یا خیلی ضعیف هستید ) سودمند است. مگر اینکه سال سومی باشید .

 

منابع

شیمی معدنی : کتابهای دکتر آقابزرگ و دکتر ملاردی ( شیمی معدنی ۱) و کتاب دکتر ملاردی ( شیمی معدنی ۲) و بسته به سطح علمی فرد کتابهای دکتر آقابزرگ ( معدنی ۲) اگر در دانشگاه گذرانده باشید و با آن آشنایی داشته باشید مفید است . ( البته من که در محضر استاد بودم و از توضیحات ایشان در مورد کتابشان بهره مند بودم باید بگم انصافا کتاب خوبی دارند ). اما اگر کتاب تست و نکته ی معدنی را مد نظر دارید کتاب پردازش نوشته دکتر یوسفی کتاب کاملی است . ضمن اینکه پوران پژوهش هم کتابی به نوشته دکتر صلواتی تحت عنوان شیمی معدنی به بازار عرضه کرده است که توضیحات بسیار مختصری دارد و تنها به درد کسانی میخورد که حسابی در معدنی خبره هستند.

 

شیمی آلی : کتابهای موریسون بوید خصوصا تمرینهایی که در پایان هر فصل آورده شده است ..

و کتابهای ولهارد ( که این یکی را برای آنهایی که از نثر کتابهای موریسون شدیدا زده شده اند توصیه میکنم، کتابی بسیار جذاب و روان است .) در کنار اینها نشر پردازش هم کتاب شیمی آلی که مجموعه تست و نیز خلاصه است به بازار عرضه کرده است که کتاب خوبی است . کتاب کاربرد طیف نوشته پاویا و سنتز نوشته ی وارن هم برای مطالعه این دو درس توصیه میشود ، ضمن آنکه شیمی فیزیک آلی هریس هم کتاب بسیار آلی است .

 

شیمی تجزیه : درباره شیمی تجزیه کتابهای اسکوک که به صورت مرجع در تمامی دانشگاه تدریس میشود و همچنین کتاب تجزیه دستگاهی از این مولف ، در کنار این ها مباحث الکتروشیمی که به صورت اختصاصی میتوان از کتابهای مولفین ایرانی و خارجی استفاده کرد . اما کتاب تست تجزیه ، انتشارات پوران پژوهش نوشته خانم لیدا فتوحی کتاب پربار و مفیدی است .

 

شیمی فیزیک : اگر حس و حال مفهومی خواندن را دارید کتابهای شیمی فیزیک خانم لواین را بهتون توصیه میکنم ، مبحث ترمودینامیکش فوق العاده زیبا نوشته شده است. این کتاب را جناب آقای دکتر اسلامپور و جمعی از نویسندگان ترجمه کرده اند . سه جلد است . در غیر اینصورت کتاب شیمی فیزیک اتکینز هم برای اونهایی که ترس از شیمی فیزیک دارند بد نیست . اما کتاب تستی که من دیدم نشرپردازش کتاب شیمی فیزیک که مجموعه تست های شیمی فیزیک است را منتشر کرده است تالیف دکتر به نژاد و نشر پوران پژوهش هم کتابی منتشر کرده است که انصافا کتاب خوبی است تالیف دکتر عابدین است و حاوی نکات و تست است که البته برای کسانی که مایل هستند روشهای تستی هم یاد بگیرند خوب است

 

نیکل

دانلود مقاله در مورد ویژگی های نیکل

ویژگی های نیکل

روش تهیه زرد کروم و نارنجی کروم

روش تهیه زرد کروم و نارنجی کروم

عنوان آزمایش: تهیه زرد کروم ونارنجی کروم

هدف آزمایش: آشنایی با طرز تهیه رنگدانه های معدنی زردکروم(Chrome yellow) ونارنجی کروم(Chrome orange)

وسایل لازم:  2عدد بشر100cc،کاغذ صافی،قیف شیشه ای ،پایه و گیره فلزی،توری نسوز،سه پایه،کبریت

مواد لازم:پتاسیم کرومات، سرب11 نیترات،پتاسیم هیدروکسید(KOH)،آب مقطر

تئوری:

کروم یکی از عناصر جدول تناوبی است که دارای نشان Cr و عدد اتمی 24 می‌باشد.کروم به شکل سنگ معدن کرومیت ( H₂CrO₄ ) استخراج می شود.این عنصررابصورت تجاری با حرارت دادن این سنگ معدن در حضور آلومینیوم یا سلیکون تهیه می کنند.تقریبا" نیمی از سنگ معدن کرومیت جهان در آفریقای جنوبی تولید می شود.البته قزاقستان ، هند و ترکیه نیز از تولید کنندگان عمده آن هستند.مقدار کرومیت اسخراج نشده بسیار زیاد است اما از نظر جغرافیایی در قزاقستان و آفریقای جنوبی متمرکز هستند.درسال 2000تقریبا" 15 میلیون تن سنگ معدن کرومیت قابل فروش تولید شد و تقریبا" به 4 میلیون تن آهن- کروم به ارزش تقریبی 5/2 میلیارددلار امریکا تبدیل شد.

اگرچه وجود کروم خالص بسیار نادر است ، مقادیری کروم خالص کشف شده است. معدن Udachnaya در روسیه نمونه هایی از کروم خالص تولید می کند. این معدن یک استوانه کیمبرلیت غنی از الماس است ،وهم کروم عنصری وهم الماس تولید می کند.

از تر کيبات کروم از جمله اکسید کروم سبز , زرد کروم و نارنجی کروم  در صنایع رنگ سازی استفاده می شود. اين رنگدانه ها در رنگها و پلاستيکها کاربرد دارند. از جمله ویژگی های رنگدانه هاي کرومات سرب درخشندگي فام ، قدرت رنگ زنندگي و قدرت پوشانندگي بالا را می توان نام برد. 

موارد استفاده کروم:

در متالوژی برای مقاوم کردن در مقابل پوسیدگی و در براقی نهائی:

بعنوان یک جزء در آلیاژها ،مثلا"در فولاد ضدزنگ،

در آب کاری با کروم ،

در آلومینیوم آنادایز ،

بعنوان یک کاتالیزور.

از کرومیت برای ساخت قالبهای پخت آجر استفاده می شود.

نمکهای کروم باعث سبز شدن رنگ شیشه می شود.

کروماتها واکسیدها در رنگ مو و رنگهای معمولی بکارمی روند.

دی کرومات پتاسیم یک معرف شیمیایی است که درتمیز کردن ظروف شیشه ای آزمایشگاهی و بعنوان یک عامل تیترات مورد استفاده قرار می گیرد.این عنصر همچنین بصورت دندانه(مثلا ،عامل ثابت نگه دارنده) در رنگرزی بکار می رود.

دی اکسید کروم(CrO2) در تولید نوارهای مغناطیسی مصرف می شود این نوارها نسبت به نوارهای اکسید آهن دارای مقاومت در برابر میدانهای مغناطیسی بیشتری ،بوده لذا موجب کارآئی بهتر می شوند.

ادامه نوشته

روش تهیه اسید بوریک

اسيد بوريک ( اسيد ارتوبوريک ) اسيدی بسيار ضعيف است که از بوراتها و يا هيدروليز هاليدهای بور با  هيبريداسيون sp² به دست می آيد . اين اسيد به صورت بلورهای سفيد سوزنی شکل است که در آن واحدهای B(OH)₃ از طريق پيوند های هيدروژنی به يکديگر متصل شده اند و لايه های نامحدودی ( با فاصله ۱۸.۳ آنگستروم )  با تقارن تقريبا شش ضلعی تشکيل می دهند .

ساختار اسید بوریک یا اسید ارتوبوریک :

پیوند هیدروژنی ، بین مولکولهای اسید بوریک ، در حالت جامد ، آن را به فرم لایه های موازی در می آورد

 

اسيد بوريک در آب تا حدودی حل شده و انحلال پذيری آن با افزايش دما زياد می شود . اين اسيد تک بازی است .

B(OH)₄^-  در غلظتهای کمتر از  0.025M فقط به صورت نمونه های يک هسته ای B(OH)₃ و   B(OH)₄^- وجود دارند ولی در غلظتهای بالاتر قدرت اسيدی افزايش می يابد و اندازه گيری pH مويد تشکيل نمونه های بسپار مانند است . 

 درمحلولهای مختلف اسيد بوريک وبوراتها بسپارهايی مانندB₃O₃(OH)₄^-     را طبق معادله زير می دهند . 

 

به نظر می رسد که بسپار اصلی حلقوی باشد و وجود چنين حلقه هايی در بوراتهای متبلور مانند 2B₂O₃ و Cs₂O محرز است .   

در شکل زیر ساختار  تریمر اسید بوریک را مشاهده می کنید :

از تعادل سريعی که بين اسيد بوريک نشاندار شده با ¹⁸O و بوراتها انجام می شود ، می توان نتيجه گرفت که در محلول ، تعادل ، به سرعت روی می دهد . اين ترکيبها با پلی اولها مانند گليسرول و α  - هيدروکسی کربوکسيليک اسيدها کمپلکس هايی به نسبت 1:1 تشکيل داده ، قدرت اسيدی اسيد بوريک افزايش يافته واندازه گيری مستقيم آن با سود امکان پذير می شود .  

در شکل زیر کمپلکس اسید بوریک با یک گلیسرول را مشاهده می کنید :

در اثر گرما اسيد بوريک به صورت زير تجزيه می گردد  :

روش کار تهیه اسید بوریک از بوراکس :

 ۱)  12 گرم بوراکس را در 25ml آب مقطر گرم حل کرده و محلول حاصل را با اسيد کلريدريک 25% خنثی کنيد . محلول را به آرامی سرد کرده و جسم بلورين حاصل را با استفاده از قيف بوخنر صاف کنيد . اسيد بوريک را بروی کاغذ صافی خشک کنيد و محلول زيرين را جهت گرفتن مابقی اسيد ، تغليظ نمائيد .

   

۲)  6-5 قطره از محلول اشباع و گرم بوراکس را در يک لوله آزمايش بريزيد و 3-2 قطره اسيد سولفوريک غليظ به آن اضافه کنيد . سرعت تشکيل رسوب بلوری اسيد بوريک را مقايسه نمائيد .

قویترین اسید دنیا

قويترين اسيد دنيا كه لااقل يك ميليون مرتبه قويتر از اسيد سولفوريك غليظ شده مي باشد دريكي از ازمايشگاهاي كاليفرنيا ساخته شد.شايد اين اسيد كمترين ميزان خورندگي را هم داشته باشد.اين تركيب كربوران اسيد ناميده شده است توليد كنندگان ان مي گويند اين نخستين ابر اسيدي است كه مي توان انرا در ظرف شيشه اي (لوله ازمايشگاهي ) نگهداري كرد . ابر اسيد قبلي اسيد فلوئور وسولفوريك به قدري قوي است كه مستقيما(فورا) مي تواند شيشه را خود حل كندولي به نظر مي رسد خاصيت اسيد جديد به پايداري شيميايي قابل توجهش برگردد.

كريستفرريد از دانشگاه كاليفرنيا ، ديو رسيد وهمكارانش . اين اسيد مانند همه اسيدها با تركيبات ديگر واكنش نشان مي دهدويك اتم     هيدروژن با بار مثبت به انها مي دهد اما بنيان باقي مانده انقدر پايدار است كه ان از واكنش بيشتر خودداري مي كند .

اين دومين واكنشي است كه براي خورندگي ضروري است براي مثال اسيد هيدروفلوريك كه غالبا تركيب شده از دي اكسيد سيليكون  مي خورد شيشه را زيرا يون فلوريد به اين سيليكون حمله مي كند همانطوريكه هيدروژن با اكسيژن واكنش مي دهد.

اين اسيد جديد با فرمول(H(CHB11GL11  تمايل بسيار زيادي براي دادن يون هيدروژن داردكه ميزان قدرت اسيدي انهارا تعريف ميكند(معين ميكند)و صد تريليون بار از اب استخر اسيدي تر است اما بنيان باقي مانده اسيد كه نتيجه از دست دادن يون هيدروژن است شامل يازده اتم بورويك اتم كربن است كه در يك ساختار 20 وجهي قرار گرفته اند . ريد مي گويد شايد پايدارترين گروه اتمهايي كه در شيمي وجود دارد باشد . هدف اصلي محققان اين است كه با استفاده از اسيد هاي كربوران اتم هاي گار نجيب زنون را بسادگي اسيدي كنند كاري كه تا كنون انجام نشده است.....

تهیه اسید بوریک از بوراکس :

اسيد بوريک ( اسيد ارتوبوريک ) اسيدی بسيار ضعيف است که از بوراتها و يا هيدروليز هاليدهای بور با  هيبريداسيون sp² به دست می آيد . اين اسيد به صورت بلورهای سفيد سوزنی شکل است که در آن واحدهای B(OH)₃ از طريق پيوند های هيدروژنی به يکديگر متصل شده اند و لايه های نامحدودی ( با فاصله ۱۸.۳ آنگستروم )  با تقارن تقريبا شش ضلعی تشکيل می دهند .

ساختار اسید بوریک یا اسید ارتوبوریک :

پیوند هیدروژنی ، بین مولکولهای اسید بوریک ، در حالت جامد ، آن را به فرم لایه های موازی در می آورد

 

اسيد بوريک در آب تا حدودی حل شده و انحلال پذيری آن با افزايش دما زياد می شود . اين اسيد تک بازی است .

B(OH)₄^-  در غلظتهای کمتر از  0.025M فقط به صورت نمونه های يک هسته ای B(OH)₃ و   B(OH)₄^- وجود دارند ولی در غلظتهای بالاتر قدرت اسيدی افزايش می يابد و اندازه گيری pH مويد تشکيل نمونه های بسپار مانند است . 

 درمحلولهای مختلف اسيد بوريک وبوراتها بسپارهايی مانندB₃O₃(OH)₄^-     را طبق معادله زير می دهند . 

 

به نظر می رسد که بسپار اصلی حلقوی باشد و وجود چنين حلقه هايی در بوراتهای متبلور مانند 2B₂O₃ و Cs₂O محرز است .   

در شکل زیر ساختار  تریمر اسید بوریک را مشاهده می کنید :

از تعادل سريعی که بين اسيد بوريک نشاندار شده با ¹⁸O و بوراتها انجام می شود ، می توان نتيجه گرفت که در محلول ، تعادل ، به سرعت روی می دهد . اين ترکيبها با پلی اولها مانند گليسرول و α  - هيدروکسی کربوکسيليک اسيدها کمپلکس هايی به نسبت 1:1 تشکيل داده ، قدرت اسيدی اسيد بوريک افزايش يافته واندازه گيری مستقيم آن با سود امکان پذير می شود .  

در شکل زیر کمپلکس اسید بوریک با یک گلیسرول را مشاهده می کنید :

در اثر گرما اسيد بوريک به صورت زير تجزيه می گردد  :

روش کار تهیه اسید بوریک از بوراکس :

 ۱)  12 گرم بوراکس را در 25ml آب مقطر گرم حل کرده و محلول حاصل را با اسيد کلريدريک 25% خنثی کنيد . محلول را به آرامی سرد کرده و جسم بلورين حاصل را با استفاده از قيف بوخنر صاف کنيد . اسيد بوريک را بروی کاغذ صافی خشک کنيد و محلول زيرين را جهت گرفتن مابقی اسيد ، تغليظ نمائيد .

   

۲)  6-5 قطره از محلول اشباع و گرم بوراکس را در يک لوله آزمايش بريزيد و 3-2 قطره اسيد سولفوريک غليظ به آن اضافه کنيد . سرعت تشکيل رسوب بلوری اسيد بوريک را مقايسه نمائيد .

تاج ها و حفره های شیمیایی

جایزه شیمی نوبل سال 1987 مشتركاً به سه نفر اعطا شد: دو آمریكایی و یك فرانسوی. این سه نفر نماینده سه نسل متفاوت از شیمیدانان هستند: چارلز ج. پدرسن، فوق لیسانس شیمی را در سال 1927 از انستیتو تكنولوژی ماساچوست گرفت؛ دونالد ج. كرام، دكترای شیمی را در سال 1947 از هاروارد دریافت كرد؛ و ژان ماری لن، دكترای شیمی را در سال 1963 از دانشگاه استراسبورگ گرفت. پدر سن تصادفاً در دهه 1960 كشف بنیادینی كرد و دو نفر دیگر بعدها مبتكرانه كار او را در كاربردهای زیستی و آلی توسعه دادند. پدرسن  افتخار می كند كه پژوهشی كه جایزه نوبل را برایش به ارمغان آورد در اواخر عمر حرفه ای اش در دوپون انجام شد. پس از آن كه خبر انتخاب شدنش برای دریافت جایزه را به او دادند گفت: " معمولاً گفته می شود كه بهترین پژوهش دانشمندان تا قبل از رسیدن آنها به 35 سالگی انجام می شود. این پژوهش در نه سال آخر كار من در دوپون انجام  شد". وقتی پدرسن نتایج تحقیقاتش را منتشر كرد 63 ساله بود، و دو سال بعد بازنشسته شد.

كشف پدرسن از اینجا ناشی شد كه تصادفاً یكی از مواد شیمیایی كه ضمن آزمایش استفاده می كرد به ماده دیگری آلوده شد. پدرسن با مشاهده ظهور نامنتظره " یك محصول جانبی سفید، لیفی، و بلورین" و جدا سازی و بررسی آن، و سرانجام شناسایی ویژگی های عجیبش، این تصادف را به كشفی بسیار مهم تبدیل كرد. وی دریافت كه این ماده با نمك های غیر آلی نظیر كلرید سدیم و كلرید پتاسیم تركیب می شود، و آنها را به نحوی كه تا آن هنگام ممكن نبود در مایعات آلی محلول می كند.

پس از آنكه پدر سن تصادفاً این محصول جانبی را به دست آورد، توانست آن را به طور برنامه ریزی شده تهیه كند، و به دنبال آن مجموعه ای از تركیبات مشابه دیگر بوجود آورد. این تركیبات جدید اترهای حلقوی بودند، كه از لحاظ ساختاری هم خانواده دی اتیل اتر( داروی بیهوشی معروف ) هستند. اما به جای آنكه هر مولكول یك اتم اكسیژن داشته باشد، چندین اتم اكسیژن دارد، كه با دو یا چند اتم كربن در یك حلقه چند ضلعی از یكدیگر جدا شده اند. وقتی این اترهای حلقوی با نمكی غیر آلی تركیب شوند، كمپلكسی تشكیل می دهند كه در آن اتر حلقوی مانند تاجی كه دور سر قرارگیرد، به دور جزء فلزی نمك محكم  می شود. بنابراین پدرسن  این اترهای حلقوی جدید را " اترهای تاجی" نامید.

شكل 36-1 فرمول نخستین اتر تاجی را كه پدرسن كشف كرد در حال " تاجگذاری " یون فلزیM+ ( جزء مثبت نمك كه معمولاً یونNa+ یاK+ است) نشان می دهد. در این شكل تنها اتم های اكسیژن و كاتیون فلزی با حروف نمایش داده شده اند؛ هر راس شكل نمایانگر یك اتم كربن با یك یا دو اتم هیدروژن متصل به آن است. این شكل مبتنی بر تصویر سه بعدی بلور كمپلكس است كه با تابش پرتو ایكس به دست آمده . در شكل 36- 1 الف نمای فوقانی آن دیده می شود. شكل 36-1 ب نمایی از جلو و كمی از بالای كمپلكس است؛ در این نما شباهت مولكول به تاج واضح تر است.

اندازه حلقه، اندازه یون های فلزی، و تعداد اتم های اكسیژن در حلقه پلی اتر تعیین كننده پایداری كمپلكس اند.

گرچه تشكیل نخستین اتر تاجی تصادفی بود، اما پدرسن " ذهن مستعد" ی را كه برای تبدیل این تصادف به یك اكتشاف عمده لازم بود داشت. او در پژوهش هایش در دوپون سال ها توانایی انواع خاصی از مولكول های آلی را برای تركیب ( كیلیت) شدن با فلزات بررسی و از عوامل كیلیت كننده برای جدا نمودن مقادیر اندك فلزی كه بنزین و دیگر فرآورده های نفتی را آلوده می كنند استفاده كرده بود. وی عوامل ضد اكسید كننده، تثبیت كننده، و مهاركننده های متعددی را براساس كیلیت شدن فلزات با تركیبات آلی به نام خود ثبت كرده بود. بنابر این طبیعی بود كه توجهش بی درنگ به ویژگی های كمپلكس شوندگی اتر تاجی تازه تولیدش با فلزات معطوف شود، و به تهیه اترهای تاجی مصنوعی مشابه و مقایسه آنها با نمونه اول بپردازد.

واكنش پژوهشگران سراسر جهان در نخستین شرح منتشر شده پدرسن از اترهای تاجی ( در سال 1967) سریع و شورانگیز بود. ژان ماری لن فرانسوی كمپلكس های پدرسن را به سه بعد تعمیم داد ، و عناصری غیر از اكسیژن ( نظیر نیتروژن ) در حلقه ها داخل كرد. شكل سه بعدی مولكول های لن استحكام بیشتری به آنها می داد و باعث می شد دامنه مواد اولیه ای كه به آن متصل می شدند گسترش یابد. وی نام های جدیدی برای كمپلكس هایش وضع كرد، و این كمپلكس های سه بعدی را كریپتات ها، و مولكول های ایجاد كننده آنها را كریپتاندها نامید؛ او این نامها را از كلمه یونانی كریپتوس به معنای " پنهان" اقتباس كرد.

ادامه نوشته

روشهای تصفیه مواد نفتی

روشهای تصفیه مواد نفتی:
عملیاتی که در تولید و تصفیه نفت بر روی نفت خام انجام می‌گیرند، عبارتند از:
روش‌های گوناگون تقطیر ، روش‌های فیزیکی و شیمیایی تصفیه و تفکیک و روش‌های تغییر و تبدیل مواد در واحدهای مربوطه. بنابراین یک پالایشگاه ، مجتمعی از واحدهای مختلف تولید ، تصفیه و تغییر و تبدیل مواد خواهد بود که هر واحد آن مجهز به سیستم‌های آماده نمودن شارژ ، تماس ، تفکیک فازها و جمع‌آوری حلال یا حرارت می‌باشد و در هر واحد آن فرآورده های مختلفی بدست می‌آید. البته نخستین عمل قبل از هر گونه پالایش بر روی نفت خام ، عاری نمودن آن از آب می‌باشد و سپس تصفیه نفت خام انجام می‌گیرد.

عاری نمودن نفت خام از آب :
نفت خامی که وارد تصفیه خانه می‌گردد، دارای مقدار قابل ملاحظه‌ای از آبهای نمکی است که اغلب در مجاورت شن و ترکیبات اکسیژنه به حالت امولسیون در می‌آید و وجود آب در این مورد ، ایجاد اختلالاتی در حین عمل تقطیر می‌نماید و بعلت وجود نمک‌ها نیز سبب خوردگی دیگ‌های بخار می‌گردد. بنابراین باید بطرق ممکنه ، آب را از نفت خام جدا نمود. با استفاده از یکی از روشهای سانتریفوژ ، دکانتاسیون و استفاده ار یک میدان الکتریکی ، آب را از روغن تفکیک می‌کنند.

تصفیه برش های سبک :
منظور از تصفیه برش های سبک ، بیشتر تخلیص گازهای حاصل از پالایشگاه و یا گازهای طبیعی از هیدروژن سولفوره و گاز کربنیک می‌باشد. مهمترین روشهای بکار گرفته شده ، شامل روش‌های ژیربوتول (Girbotol) ، آلکازید (Alkazid) و فلوئورسلونت (Fluorsolvent) می‌گردد.
مواد جاذب مورد استفاده برای این سه روش بدین قرار است:

ادامه نوشته

اخبار جدید شیمی

اخبار جدید شیمی :

عنصر رادیواکتیو پلوتونیوم بیش از تصورات قبلی سرطانزا است.

تحقیقات جدید نشان می‌دهد عنصر رادیواکتیو پلوتونیوم ، بسیاز خطرناکتر از تصورات پیشین است. به گزارش سایت اینترنتی New Scientist (نیوساینتیست) ، گروهی از دانشمندان اعلام کردند راهیابی عنصر پلوتونیوم به بدن انسان تا 10 برابر بیش از تصورات قبلی ، خطر ابتلا به سرطان را افزایش می‌دهد. محققان انگلیسی اعلام کردند تحقیقات جدید نشان می‌دهد، باید برای تعیین استاندارهای جهانی که حد خطرناک تماس با پرتوهای رادیواکتیو پلوتونیوم را تعیین می‌کنند، تجدید نظر کرد.

در شصت سال گذشته ، چندین هزار کیلوگرم عنصر پلوتونیم در پی آزمایشهای اتمی و همچنین نیروگاههای هسته‌ای سرتاسر جهان به محیط زیست راه یافته است. پیش از این تحقیقات انجام گرفته در اروپا و آمریکا نشان داده بود که حتی آن دسته از سلولهای بدن انسان که ظارهرا در تماس با پرتوهای پلوتونیم آسیب نمی بینند، در بلند مدت دچار ناپایداری ژنتیکی می‌شوند. به علاوه حتی سلولهایی که در معرض پرتوهای رادیواکتیو قرار نگرفته‌اند، در اثر مجاورت با سلولهای آسیب دیده دچار تغییرات می‌شوند و میزان جهشهای ژنتیکی در DNA نسلهای بعدی حاصل از افرادی که با پرتوهای پلوتونیم تماس داشته‌اند، افزایش پیدا می‌کند.

در این مطالعه ، محققان گروههای حفاظت در برابر پرتوهای رادیواکتیو ، در دولت انگلیس ، محققان صنعت هسته‌ای این کشور و دانشگاهها و گروههای حفاظت از محیط زیست حضور داشته‌اند. کارشناسان حاضر در مطالعه اخیر با تاکید بر این موضوع که میزان خطرات ورود حتی مقادیر جزئی از عنصر پلوتونیوم به بدن انسان ، بیش از تصورات قبلی است، اظهار داشتند که برای تعیین استانداردهای مربوط به حد خطرناک تماس با این عنصر ، باید دقت بیشتری شود

آرسنیک

آرسنیک

آرسنیک شبه فلزی، خاکستری- نقره ای یا زرد، بدون بو و مزه می باشد. ماده ای طبیعی است که به دو صورت معدنی و آلی وجود دارد. آرسنیک معدنی در آب، خاک و بستر سنگ یافت می شود و برای بدن سمی است.آرسنیک و ترکیبات آن در صنعت کاربرد زیادی دارد و در ساخت شیشه، چوب، حشره کش، علف کش، اجزاء الکترونیکی و آلیاژها استفاده می کنند. آرسنیک از راه تنفس، غذا، آب، خاک و پوست منتقل می شود.

سوزاندن مواد حاوی آرسنیک از قبیل چوب آرسنیک را در هوا منتشر می کند و هم چنین تنباکو و سیگار نیز حاوی مقدار ناچیز آرسنیک هستند.ماهی ها و غذاهای دریایی و مکمل های کلسیم که از صدف های دریایی ساخته می شود نیز حاوی مقدار زیادی آرسنیک می باشند، اما برای بدن سمی نیستند.

در نقاط مختلف دنیا جمعیتی که آب غنی از آرسنیک را می نوشند مخاطرات بهداشتی شدیدی مشاهده شده است. آب آشامیدنی از نظر آرسنیک تهدید جدی برای بهداشت عمومی است.

آرسنیک در آب آشامیدنی وجود دارد، استاندارد های آب آشامیدنی میزان آرسنیک را 50 قسمت در بیلیون مجاز می دانند و بهتر است آب آشامیدنی بیشتر از این میزان را مصرف نکنید. 

منابع آرسنیک

• آرسنیک ممکن است در آبی که از میان صخره های غنی از آرسنیک جریان دارد یافت شود.
• آرسنیک به طور وسیع در قشر خاک وجود دارد.
• آرسنیک از طریق حل شدن مواد و سنگ های معدنی وارد آب می شود و به ویژه در مناطقی که فرسایش خاک از صخره ها زیاد است در آب های زیرزمینی متراکم می گردد.
• در برخی مناطق فاضلاب های صنعتی باعث توزیع آرسنیک در آب می شوند.
• آرسنیک به طور تجاری در ساختن آلیاژ و مواد نگهدارنده چوب به کار می رود.
• احتراق سوخت های فسیلی منبعی از آرسنیک است که آلودگی را در هوا منتشر می کند.
• آرسنیک معدنی می تواند از راه های مختلف وارد محیط شود اما آرسنیت سه ظرفیتی[1] و ارسنات پنج ظرفیتی[2] در آب های طبیعی و همچنین در آب های آشامیدنی بیشتر یافت می شود.
• آرسنیک آلی به وفور در غذاهای دریایی یافت می شوند که خطرات آن برای سلامتی بسیار کمتر است و به سهولت توسط بدن دفع می شوند.

ادامه نوشته

آهک

آهک...

از نظر علمی ‌، آهک همان اکسید کلسیم است که از حرارت دادن شدید سنگ آهک (کربنات کلسیم طبیعی) بدست می‌آید.

نگاه اجمالی

آهک و گچ ، از جمله موادی هستند که کارآیی آنها از دوران باستان ، توسط بشر شناخته شده است و از آنها در ساختن انواع بناها ، استفاده می‌شد. موادی مانند آهک ، ساروج و سیمان برای اتصال محکمتر قطعات سنگ و یا چوب بکار گرفته می‌شد.
مفاهیم آهک مرده و آب آهک
هرگاه بر روی اکسید کلسیم (آهک زنده) ، آب ریخته شود، بر اثر واکنش با آب ، گرما ایجاد می‌کند که موجب بخار شدن قسمتی از آب می‌شود. در این عمل ، آهک بر اثر جذب آب ، متورم شده ، سپس به‌صورت گرد سفیدی در می‌آید که اصطلاحا «آهک مرده» نامیده می‌شود، (زیرا در تماس با آب ، دیگر واکنشی از خود نشان نمی‌دهد) و این عمل را شکفته شدن آهک نیز می‌گویند.
هر گاه مقداری آب به آهک مرده اضافه شود، به شیر آهک تبدیل می‌شود که اگر آن را صاف کنیم، محلول زلالی که در حقیقت محلول سیرشده هیدروکسید کلسیم در آب است، حاصل می‌شود که به آب آهک موسوم است. آب آهک کاربردهای بسیاری در صنایع شیمیایی دارد. مثلا در تهیه هیدروکسید سدیم ، آمونیاک ، هیدروکسید فلزات ، پرکلرین و به‌ویژه در استخراج منیزیم از آب دریا بکار می‌رود.

ادامه نوشته

باریم

باریم:

باریم فلزی نرم به رنگ سفید- نقره ای با فعالیت شیمیایی زیاد است. ساختار بلورین مکعبی ( کوبیک ) شکل دارد . کانی اصلی آن باریت (سولفات باریم ) است و در ویتریت (باریم کربنات) نیز موجود است. فلز خالص آن از الکترولیز نمکهای مذاب باریم یا به طریق صنعتی از احیاء باریم اکسید با آلومینیم بدست می آید. فلز باریم اولین بار در سال 1808 توسط Humphry Davy با تکنیک الکترولیز جدا شد.

کانی باریت در سال 1774 از سنگ آهک توسط Scheele کشف شد.
این عنصر فقط به صورت ترکیب یافت می شود. و مهمترین ترکیبات آن با سولفات، کربنات است و این عنصر از الکترولیز کلرید به دست می آید.
باریم در حالت خالص به رنگ سفید نقره ای است . از گروه فلزات قلیایی خاکی است و از نظر شیمیایی به کلسیم شباهت دارد . این ماده به راحتی اکسید می شود و حتماً باید زیر نفت نگهداری شود تا هوا به آن نرسد . باریم توسط آب و الکل تجزیه می شود.
از مهمترین ترکیبات آن پراکسید ، کلرید ، سولفات ، کربنات ، نیترات و کلرات هستند . Lithopone ( لیتوپن ) یک دانه رنگی است که سولفات باریم و سولفید روی را شامل می شود و دارای توان پوششی خوب است . سولفات مانند ماده ای سفید پایدار در نقاشی ، ساخت شیشه و کارهای تشخیصی با اشعه x استفاده می شود . از کربنات برای مرگ موش استفاده می شود در حالیکه نیترات و کلرات در آتش بازی بکار می روند . سولفید ناخالص بعد از پرتوگیری در قابل نور تابیده می شود . تمام ترکیبات باریم که در آب یا اسید قابل حل هستند سمی اند . باریم از مخلوط 7 ایزوتوپ پایدار بدست می آید .

عنصر Ba در طبيعت

ادامه نوشته

فلوئور

فلوئور :

فلوئور الکترونگاتیوترین عنصر جدول تناوبی است و می تواند با سایر عناصر ترکیب شود.  این عنصر گازی یک ظرفیتی، هالوژن، به رنگ زرد کم رنگ و سمی  بوده و  نوع خالص آن بسیار خطرناک و در صورت تماس با پوست، سوختگیهای شیمیائی شدید ایجاد می‌کند.

 نام فلورین و فلوئور اسپار از کلمه لاتین Fluere به معنی جریان یا فلاکس می ‌باشد. در سال 1525 استفاده از فلوئور اسپار به عنوان فلاکس مطرح گردد.

 فرسمان دانشمند روسی این عنصر را همه چیز خور خوانده است و بی ‌شک تعداد بسیار کمی از اجسام، چه طبیعی و چه ساخته دست انسان، وجود دارند که بتوانند در برابر اثر فلوئور مقاومت کنند.

سرگذشت فلوئور خود حاکی از این خصوصیت آن است. به استثنای گازهای نادر، فلوئور آخرین غیرفلزی بود که به صورت آزاد تهیه شد. یکصد سال از تاریخ پیشگویی وجود چنین عنصری گذشت تا آنکه دانشمندان قادر به تولید آن به صورت گازی شدند. شیمیدانان در طی این دوره , پانزده بار دست به تهیه آن زدند ولی هر بار کوشش‌هایشان بی ‌ثمر ماند و در موارد متعددی حتی جان خود را از دست دادند.

در عین حال کانی طبیعی معروف فلوئور یعنی فلورین از زمانهای بسیار دور برای هر کلکسیونر سنگی آشنا بوده است. نام این کانی بی ‌ضرر در دست نوشته‌های مربوط به قرن شانزدهم هم ذکر شده است.

سال 1771 میلادی، یعنی سال جداسازی اسید فلوئوریدریک  توسط شیله , دانشمند سوئدی را تاریخ کشف فلوئور در نظر می ‌گیرند. خلوص اسید به دست آمده به روش شیله همچنان به عنوان یک مسئله برجای ماند تا آنکه در سال 1809 میلادی، گی‌لوساک و تنار, اسید فلوئوریدریکی نسبتاً خالص به دست آوردند.

ادامه نوشته

پرتو کاتدی

 پرتو کاتدی

اگر به آند لوله تخلیه گاز ، شکل معینی داده شود، تصویر سایه آند بر شیشه ظاهر می‌شود، به ترتیبی که گویی کاتد ، چشمه نور کوچکی است. در نتیجه ، تابانی شیشه ، به دلیل تولید نور از پرتوهای گسیل شده از کاتد است.

● چگونگی شکل گیری پرتوهای کاتدی
وقتی مقدار گاز داخل لوله تخلیه الکتریکی کاهش می‌یابد، فضای تاریک کاتد ، بیشتر و ستون مثبت کوتاهتر و روشنایی آن کمتر می‌شود. با کاهش بیشتر فشار تابانی باز هم ضعیفتر می‌شود و شیشه لوله در مجاورت کاتد شروع به تابانی مختصری می‌کند. وقتی که فشار تا ۰.۰۰۱میلیمتر جیوه افت کند، تابانی گاز عملا متوقف می‌شود، درحالی که تمام سطح شیشه لوله ، نور درخشانی (معمولا سبز) گسیل می‌دارد.
اگر هوا باز هم با پمپ تخلیه بیشتر خارج شود، تابانی شیشه سبز ضعیف‌تر می‌شود. با شروع فشار از ۰.۰۰۰۰۱ تا ۰.۰۰۰۱ میلیمتر جیوه این تابانی بکلی محو می‌شود و تخلیه خاتمه می‌پذیرد.

 

ادامه نوشته

درمان‌مسموميت‌ با آرسنيك‌، آنتيموان‌، ...

درمان‌مسموميت‌ با آرسنيك‌، آنتيموان‌، بيسموت‌،طلا و جيوه‌ و مسموميت‌ حاد باسرب

 

درمان‌مسموميت‌ با آرسنيك‌، آنتيموان‌، بيسموت‌،طلا و جيوه‌ و مسموميت‌ حاد باسرب

 

موارد مصرف‌: اين‌ دارو در درمان‌مسموميت‌ با آرسنيك‌، آنتيموان‌، بيسموت‌،طلا و جيوه‌ مصرف‌ مي‌شود. اين‌ داروهمراه‌ EDTA در درمان‌ مسموميت‌ حاد باسرب‌ نيز استفاده‌ مي‌گردد. همچنين‌ دردرمان‌ مسموميت‌ حاد با جيوه‌ درصورتيكه‌ درمان‌ طي‌ 1-2 ساعت‌ بعد ازمسموميت‌ شروع‌ شود، موثر است‌.

ادامه نوشته

کاتالیست های هموژن، هتروژن و کاربرد آن

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

کاتالیزور

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.

ادامه نوشته

شیمی آلی فلزی

شیمی آلی فلزی:

شیمی آلی فلزی به ترکیباتی گفته می‌شود که حداقل یک پیوند کربن _ فلز داشته باشد (C-M) و شامل فلزات واقعی و شبه فلزات از قبیل Si ، As ، B می‌باشد. بنابراین این پیوند می‌تواند یک پیوند کووالانسی ساده باشد. مانند پیوند در تترااتیل سرب. یا یک پیوند داتیو باشد، مانند پیوند در فروسین یا حتی یونی باشد، مانند پیوند در اتیل سدیم

تاریخچه:

شیمی آلی فلزی را به شیمیسیت انگلیسی « فرانکلند » (Frankland) نسبت می‌دهند. او در سال 1849 دی‌اتیل روی را سنتز نمود و سپس استفاده از ترکیبات آلی روی را در سنتز مواد آلی توسعه داد. نمک زایس () نیز بیش از یک قرن است که شناخته شده است.

در اوایل قرن اخیر (1900 میلادی) شیمیست فرانسوی victor. Grignard روش مناسبی جهت تهیه ارگاند منیزیم هالید را توسعه داد، بطوری که بزودی بجای ترکیبات آلی روی به عنوان حد واسط در سنتز ترکیبات آلی مورد استفاده قرار گرفت. سنتز اتفاقی فروسین در سال 1951 و شناخته شدن متعاقب ساختمان مولکولی آن راه تحقیق را برای زمینه‌ای با تنوع غیر قابل پیش بینی هموار کرد که اهمیت بسزایی در درک ما از پیوندهای شیمیایی داشته است.

خواص ترکیبات آلی فلزی

شباهت ترکیبات آلی فلزی از نظر خواص فیزیکی به ترکیبات آلی در مقایسه با ترکیبات معدنی بیشتر است. بسیاری از این ترکیبات دارای ساختار مولکولی منفک هستند و در نتیجه در دماهای معمولی بصورت بلورهایی با نقطه ذوب پایین ، مایعات و یا گازها دیده می‌شوند. این ترکیبات معمولا در حلالهای آلی کم قطبی از قبیل تولوئن ، اترها و یا دی‌کلرو متان قابل حل هستند.

از نظر خصوصیات شیمیایی ، تفاوت قابل ملاحظه‌ای بین ترکیبات آلی فلزی وجود دارد و مثلا ، پایداری حرارتی آنها بطور قابل ملاحظه‌ای به ترکیب شیمیایی آنها بستگی دارد. از این رو ، تترامتیل سیلان () پس از چندین روز نگهداری در دمای 500 درجه سانتیگراد بلا تغییر می‌ماند، در حالی که تترامتیل تیتان () در دمای اطاق سریعا تجزیه می‌شود.

پایداری در برابر اکسایش

کلیه ترکیبات آلی فلزی از نقطه نظر ترمودینامیکی اکسایش ناپایدار هستند. نیروی محرکه لازم برای اکسایش این ترکیبات به واسطه تشکیل اکسید فلز ، دی‌اکسید کربن و آب که انرژی آزاد منفی بالایی دارند، تامین می‌شود. همچنین بیشتر این ترکیبات از نقطه نظر سینتیکی در دمای اطاق یا پایین‌تر در مقابل اکسایش ناپایدار هستند. اغلب این ترکیبات مانند ، ، به خودی خود در هوا آتش می‌گیرند. همچنین بیشتر مشتقات فلزات واسطه در برابر اکسیژن حساس هستند و معمولا متداول و غالبا ضروری است که این مشتقات ، زیر اتمسفر بی‌اثری از گاز نیتروژن یا آرگون مورد بررسی و مطالعه قرار بگیرند.

پایداری در برابر آبکافت

سرعت آبکافت یک ترکیب آلی فلزی به قطبیت پیوند C-M آن بستگی دارد. مثلا وقتی قطبیت پیوند زیاد باشد (مثلا در ) حمله مولکولهای آب بطور سریع انجام می‌گیرد، در صورتی که در دمای اطاق با وجود داشتن یک اوربیتال خالی 2P در اتم بور تحت تاثیر مولکولهای آب قرار نمی‌گیرد. اکثر مشتقات آلی فلزات واسطه خنثی در مقابل فرآیند آبکافت بی اثر هستند، ولی لانتانیدهای آلی بشدت ، مستعد آبکافت می‌باشند و علت آن را می‌توان به خاصیت قطبی پیوند ، اندازه بزرگتر اتم مرکزی و حضور تعداد زیاد اوربیتالهای خالی کم‌انرژی نسبت داد.

طبقه بندی ترکیبات آلی فلزی

مشتقات عناصر گروه اصلی

عناصر اصلی در گروهها (که فقط با الکترونهای s و p پیوند تشکیل می‌دهند.) عموما پیوندهای کووالانسی سیگما با کربن تشکیل می‌دهند، باستثنای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی با کربن عمدتا یونی است. ساختمانهایی که کمبود الکترون دارند، بوسیله عناصری از قبیل Al ، Mg ، Be ،Li تشکیل می‌شوند و ترکیبات خوشه‌ای را تولید می‌کنند ، مانند .

مشتقات عناصر واسطه

در مورد فلزات واسطه (که برای تشکیل پیوند از اوربیتالها و الکترونهای d و در صورت لزوم f استفاده می‌کنند) معمولا کمپلکسهای π دارنده پیوندهای داتیو تشکیل می‌شود. به عبارت دیگر ، عناصر واسطه d اغلب نه تنها دارای پیوندهای سیگما بوده، بلکه پیوندهایی از نوع π نیز دارند. به عبارت ساده‌تر ، پیوند بین اتمهای واسطه و مولکولهای آلی اشباع نشده بوسیله تبادل الکترون در دو جهت مخالف تشکیل می‌شود.

ساده‌ترین مثال پیوندی است که بین مونوکسید کربن و اتم فلز در کربونیلهای فلزی تشکیل می‌شود. در این گونه پیوندها فلز باید اوربیتالهای خالی d داشته باشد، تا بتواند الکترونهای داده شده توسط CO را بپذیرد و نیز باید اوربیتالهای اشغال شده d داشته باشد، تا بتواند الکترونهای خود در اوربیتال d را به لیگاند بدهد.

برخی از کاربردهای ترکیبات آلی فلزی

• استفاده از ترکیبات آلی سیلسیم به عنوان واسطه در تهیه پلیمرهای سیلسیم (سیلیکون‌ها).
  
  
• استفاده از آلومینیوم آلکین‌ها به عنوان کاتالیزور در پلیمر کردن و الیگومر کردن اولفین‌ها در مقیاس وسیع.
  
  
• استفاده از تترااتیل سرب و تترامتیل سرب برای بالا بردن درجه اکتان بنزین.
  
  
• استفاده از ترکیبات آلی قلع به عنوان آفت کش و پایدار کننده پلیمرها.
  
  
• کربونیل دار کردن متانول جهت تولید اسید استیک. از اسید استیک در تهیه پلی وینیل استات و محصول آبکافت آن یعنی پلی وینیل الکل ، استفاده می‌گردد و همچنین در تهیه انیدرید استیک که مورد نیاز صنایع تولید کننده الیاف استات سلولز و پلاستیکها می‌باشد، کاربرد دارد و نیز در تهیه استرهای استات که یکی از حلالهای صنعتی مهم به شمار می‌رود، از اسید استیک استفاده می‌شود.

تیتانیم

مقدمه:   تیتانیم خالص فلزی درخشنده و به رنگ سفید است. دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی می باشد. این عنصر که در هوا می سوزد تنها عنصری است که در نیتروژن هم می سوزد. تیتانیم در برابر اسید هیپوکلریک و اسید سولفوریک رقیق و بیشتر اسیدهای آلی و گاز کلرو محلولهای کلری مقاوم است.
تیتانیم طبیعی از بمباران مواد رادیواکتیو با دوترونها حاصل می شود. این تشعشعات رادیو اکتیوی بیشتر پوزیترونها و اشعه های گاما با قدرت بالا هستند. فلز تیتانیم از نظر فیزیولوژی بی اثر است. تیتانیم می تواند در دمای برافروختگی با اکسیژن و در دمای 550 درجه سانتیگراد با کلر ترکیب شود. زمانی که دی اکسید تیتانیم خالص است سطح آن بسیار براق می شود و حتی میتواند بیشتر از الماس خاصیت انعکاس نور دارد.

         تیتانیم طبیعی شامل 5 ایزوتوپ است که جرم اتمی آن از 46 تا 50 در تغییر است. همه این عناصر پایدار هستند. هشت ایوتوپ دیگر این عنصر ناپایدار هستند

ادامه نوشته

سنتز کمپلکس های کبالت

سنتز کمپلکس های کبالت

مهمترين کانی کبالت ، اسمالتيت CoAs₂ و کبالتيت CoAsSمی باشد. پتانسيل استاندارد الکترود Co / Co2+ 277/0- است ولی از نظر شيميايی نسبتا غير فعال است. مستقيما با هيدروژن يا ازت ترکيب نمی شودکبالت در درجات حرارت بالا با اکسيژن هوا و بخار آب ترکيب می شود و CoO می دهد.

سه اکسيد کبالت CoO ، Co ₂O₃ و Co₃O₄ از کبالت شناخته شده است.

اکسيد کبالت  (اا)( ( CoOاز حرارت دادن هيدروکسيد کبالت (II) به دست می آيد. جامدی به رنگ سبز زيتونی است و ساختمان نمک طعام دارد.

ادامه نوشته