تبلیغات
شیمی جوان - مطالب بهمن 1391
 
شیمی جوان
شیمی علمی برای زندگی

عناصر جدول تناوبی به ترتیب حروف الفبایی انگلیسی

 

 

A

Actinium
Aluminum
Americium
Antimony
Argon
Arsenic
Astatine

B

Barium
Berkelium
Beryllium
Bismuth
Bohrium
Boron
Bromine



ادامه مطلب


نوع مطلب : آشنایی با عناصر و مواد شیمیایی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
پنجشنبه 19 بهمن 1391 :: نویسنده : بنیامین اکابری

شناخت بیشتر انرژی بیوگاز

انرژی بیوگاز (گاززیستی) در حقیقت انرژی حاصل از تخمیر فضولات حیوانی و باقیمانده‌های گیاهی و به طور کلی ضایعات آلی است که در اثر این فرآیند گازهای متان (حداکثر 70 درصد) و دی‌اکسید کربن آزاد می‌شوند. از گاز متان آزادشده در این فرآیند می‌توان در مناطق روستایی برای تامین برق یا سوخت مصرفی استفاده کرد.

این پدیده حدود 200 سال پیش با مشاهده این‌که گازهای متصاعدشده از باتلاق‌ها و لجنزارها قابل اشتعال هستند، کشف شد. شاید بتوان گفت در ایران نخستین بار شیخ‌بهایی در گرم‌کردن حمام در اصفهان از این انرژی استفاده کرد.

استفاده از انرژی بیوگاز به صورت متداول امروزی پس از جنگ جهانی دوم مطرح شد و کشورهای چین، هندوستان، فیلیپین، هلند، آلمان و آمریکا از جمله کشورهایی هستند که در بهره‌گیری از بیوگاز و امکان توسعه و گسترش، آن را مورد تحقیق و بررسی قرار داده‌اند. در سال‌های اخیر هدف فناوری بیوگاز از بازیابی انرژی به حفاظت محیط‌زیست تغییر یافته است. این پیشرفت در کشورهای توسعه‌یافته‌ای نظیر دانمارک و هلند که محصولات کشاورزی فراوانی دارند، بخوبی قابل مشاهده است.

قدمت استفاده از بیوگاز در ایران به سه قرن قبل(استفاده از سوخت متان در حمام شیخ بهایی اصفهان) بر می
گردد. در کشورمان ایران نیز تحقیقات گستردهای در زمینه کاربرد بیوگاز در حال انجام است؛ لذا استفاده از بیوگاز چشم انداز بسیار روشنی را در آینده برای بخش انرژی کشور ترسیم مینماید.


 

 

 

در حال حاضر بیوگاز بعنوان یکی از منابع عمده تأمین انرژی در دنیا مطرح است و این گاز را هم بطور مستقیم در تأمین انرژی حرارتی و روشنایی و هم بعنوان یک گزینه مناسب برای استفاده در مولدهای احتراق داخلی، میکرو توربینها، پیلهای سوختی و... جهت تولید برق مورد استفاده قرار می‌دهند.

 
فرآیند تولید بیوگاز

به طور خلاصه موضوع حیوانات در شرایط بی‌هوازی گازهایی با ترکیب اصلی که اصطلاحا بیوگاز نامیده می‌شود، تولید می‌کنند. این عمل را می‌توان در شرایط کنترل شده و در دستگاهی موسوم به دستگاه تخمیرکننده یا هاضمه (
Digester) انجام داد. در حال حاضر روش متداول در روستاهای کشور ما سوزاندن فضولات خشک شده است که البته با این عمل چیزی جز مقادیری خاکستر که فقط دارای مقداری املاح معدنی (فسفر، پتاس و...) است، به دست نمی‌آید و مقدار زیادی از نیتروژن و دیگر مواد مغذی آن از بین می‌رود. برای استفاده بهینه از انرژی بیوگاز، تاسیسات و تجهیزات خاصی لازم است.

به طور کلی سیستم‌های تولید بیوگاز دارای 3 قسمت اصلی هستند که یا روی زمین یا زیرزمین بنا می‌شوند:

1 ـ حوضچه و کانال ورودی

2 ـ مخزن هضم‌کننده

3 ـ حوضچه و کانال خروجی

 

 



به طور کلی مواد آلی را در حوضچه ورودی به نسبت تقریبا مساوی با آب مخلوط می‌کنند تا رقیق شود، آن‌گاه این مواد را توسط لوله‌ای به مخزن تخمیر انتقال می‌دهند. در این مخزن با انجام فعل و انفعالات شیمیایی بی‌هوازی توسط مجموعه‌ای از باکتری‌ها عملیات تخمیر و تولید گاز متان انجام می‌گیرد و گاز حاصله از قسمت بالایی مخزن (انبازه گاز) جمع‌آوری شده و از آنجا به حوضچه و کانال خروجی منتقل می‌شود.

بقایای مواد آلی پس از تخمیر به عنوان کودی مرغوب در کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. اولین مرحله ایجاد سیستم بیوگاز احداث مخزن است که برای این عمل باید مطالعات دقیقی روی شرایط خاک و سطح آب زیرزمینی انجام شود.

خاک محل مخزن باید نفوذناپذیر بوده و سفره آب زیرزمینی آن نقطه در عمق زیاد یا دارای حجم کمی باشد، همچنین محل مخزن نباید نزدیک درخت باشد تا نفوذ ریشه‌های درخت باعث ترک برداشتن یا شکستن دیواره آن شود.

انرژی بیوگاز (گاززیستی) در حقیقت انرژی حاصل از تخمیر فضولات حیوانی و باقیمانده‌های گیاهی و به طور کلی ضایعات آلی است که در اثر این فرآیند گازهای متان (حداکثر 70 درصد) و دی‌اکسید کربن آزاد می‌شوند.

مهم‌ترین موضوعی که در تولید بیوگاز مطرح است، تغییرات درجه حرارت طی شبانه‌روز است زیرا باکتری‌های بی‌هوازی نسبت به تغییرات درجه حرارت بسیار حساس هستند. بنابراین میزان تغییرات درجه حرارت نباید از 5 درجه سانتی‌گراد بیشتر باشد. مساله مهم دیگر تغییرات ph است. در ابتدای راه‌اندازی سیستم ph حالت بازی دارد و بتدریج حالت اسیدی پیدا می‌کند. ترکیب مواد اولیه (نوع مواد و گیاهانی که در تغذیه حیوانات مورد استفاده قرار می‌گیرد)‌ نیز دارای اهمیت زیادی است. هرقدر مواد اولیه از لحاظ مواد پروتئینی و دیگر مواد مغذی غنی‌تر باشد، شروع فعالیت در سیستم سریع‌تر و میزان گاز تولیدی بیشتر می‌شود.



ادامه مطلب


نوع مطلب : مقالات شیمی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

شیشه‌ای با استحکام 15 برابر فولاد

دانشمندان مرکز پژوهشی اپتوالکترونیک دانشگاه ساوث‌همپتون موفق به تولید قوی‌ترین نانوالیاف شیشه‌ای سبک جهان با قدرت 15 برابر فولاد شدند که قابل تولید در طول‌های 1000 کیلومتر است.

این یافته‌ها می‌تواند به تحول در صنایع هوایی، دریایی و امنیتی کمک کند.
تقاضای جهانی برای شناسایی ترکیبات قوی و کم وزن منجر به بررسی‌های بیشتر در نانوسیستم‌های سبک و بسیار قوی شده که در معرض خطر نقص نباشند. پیش از این نانولوله‌های کربنی به عنوان قدرتمندترین مواد در دسترس مطرح بودند؛ اما نیروی زیاد آنها تنها در نمونه‌های بسیار کوتاه با طول چند میکرون قابل اندازه‌گیری بوده که ارزش عملی کمی دارند.

معمولا برای افزایش قدرت یک فیبر باید قطر آن و در نتیجه وزن آن را افزایش داد؛ اما پژوهش جدید دانشمندان نشان داده که با کاهش اندازه نانوالیاف سیلیکا، قدرت آنها افزایش می‌یابد؛ اما وزن آنها همچنان سبک می‌ماند.

گام بعدی این دانشمندان، بررسی کاربردها و فناوری‌های این دستاورد در حوزه‌های مختلف برای مثال در ساخت هواپیما، قایق‌های سریع و بالگردها خواهد بود.





نوع مطلب : خبر شیمی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

داغ‌ترین دمایی که تاکنون اندازه‌گیری شده است، منفی‌ست

فیزیک‌دانان ذراتِ موجود در یک نمونه‌ی گازی را وادار کرده‌اند که بر خلافِ داشتنِ مقادیرِ بسیار زیادی از انرژی، هم‌چنان مقید باقی بمانند. به این ترتیب شمارِ ذراتِ موجود در ترازهای بالاترِ انرژی بیش از شمارِ آن‌ها در ترازهای پایین‌تر است و این به این معناست که دمای این نمونه‌ی گازی در مقیاسِ کلوین، زیرِ صفرِ مطلق است.
گرچه متناقض به نظر می‌آید، اما پژوهش‌گران با سردکردنِ یک نمونه‌ی گازی و رساندنِ دمای آن به مقادیرِ منفی در مقیاسِ کلوین، توانسته‌اند بالاترین دمایی را که تابه‌حال اندازه‌گیری شده است، ثبت کنند. این پژوهش که چهارم ژانویه در مجله‌ی
Science به چاپ رسیده به فیزیک‌دانان کمک می‌کند که در موردِ پدیده‌های کوانتومی و یا حتی شکلِ ناشناخته‌ای از انرژی که بر کیهان حکم‌فرمایی می‌کند (انرژیِ تاریک)، بیش‌تر بیاموزند.

منفی‌بودنِ دمای یک سامانه در مقیاسِ کلوین نشان‌دهنده‌ی حالتی‌ست که در آن، شمارِ ذراتِ موجود در حالت‌هایی با انرژیِ بالاتر، بیش‌تر از ذراتی‌ست که در حالت‌هایی با انرژیِ پایین‌تر هستند.



ادامه مطلب


نوع مطلب : خبر شیمی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
جمعه 13 بهمن 1391 :: نویسنده : بنیامین اکابری

عنصر تنگستن

 

تنگستن خالص عنصری سفید خاکستری است . این عنصر در سال 1783 توسط Fausto and Juan José de Elhuyar دانشمندان اسپانیایی کشف گردید . تنگستن بالاترین نقطه ذوب و پایین ترین فشار بخار را در فلزات دیگر داراست . در درجه حرارت بالای 1650°C بالاترین نیروی انبساط را دارد و در هوا اکسید می شود . پایداری زیادی در خوردگی دارد و فقط کمی در مقابل اسیدهای قوی تخریب می شود .
در سال 1783 برادران Elhuyar در wolframite اسیدی را کشف کردند که مشابه اسید تنگستن بود .
در آن سال آنها موفق به تولید عنصر از واکنش این اسید با زغال چوب شدند . تنگستن در کانی های
wolframite
، scheelite ، huebnertie و ferberite یافت می شود . همچنین این عنصر در کالیفرنیا ، کلورادو ، جنوب کره ، روسیه و پرتغال وجود دارد . چینی ها گزارش داده اند که حدود 75 درصد منابع تنگستن مربوط به آنهاست. تنگستن طبیعی 5 ایزوتوپ پایدار دارد . 21 ایزوتوپ ناپایدار دیگر نیز شناخته شده است . فلز آن از لحاظ تجاری از واکنش اکسید تنگستن با هیدروژن یا کربن بدست می آید .
تنگستن خالص با اره آهن بری بریده می شود . فلز ناخالص شکننده است و بسیار سخت با آن کار می شود .
ضریب انبساط گرمایی این ماده مانند شیشه بر و سیلیکات است در نتیجه برای ساخت مهرهای شیشه ای یا
فلزی مناسب است .
تنگستن و آلیاژهای آن به طور گسترده برای رشته های لامپ های الکتریکی ، لامپ های تلویزیون و نیز
برای تبخیر سطحی فلز ، اتصالات الکتریکی خودروها ، هدف های اشعه ای ، سیم پیچی و عناصر گرمایی
برای کوره های الکتریکی و بیشمار استفاده فضایی با درجه حرارت بالا بکار می رود .
فولاد ابزار ، Hastelloy و Stellite از آلیاژهای تنگستن هستند .
کربید تنگستن در کارهای فلزی ، استخراج معدن و صنعت نفت بسیار مهم است .
تنگستات منیزیم و کلسیم به طور گسترده برای لامپ های فلورسنت استفاده می شود . سایر نمک های تنگستن در صنعت چرم سازی کاربرد دارند . دی سولفید تنگستن خشک است و تا دمای 560 درجه سانتی گراد پایدار می باشد . برنز تنگستن و سایر ترکیبات آن در رنگ کاری بکار می روند .
پودر تنگستن در حدود 50 دلار بر پوند قیمت دارد .


 

 

 

 

ساختار بلوری عنصر W



اثرات تنگستن بر روی سلامتی
مشخص شده که تنگستن از عملکرد عنصر کمیاب و ضروری مولیبدن جلوگیری می کند. پودر فلز تنگستن وارد بدن جانوران شده و در آزمایشات مختلف معلوم شده که روی هم رفته فلز ساکنی نیست. در یک مطالعه معلوم شد که خوکچه های هندی در اثر وجود تنگستن دچار کم اشتهایی، قولنج، اختلال حرکت، لرزش، تنگی نفس و کاهش وزن می شوند. تجربیات طولانی مدت صنعتی نشان داده که در بین کارگرانی که با تنگستن یا ترکیبات نامحلول آن سر و کار داشتند، پنوموکونیوسز دیده نمی شود (در غلظت mg/m35 تنگستن در هوا.
عوارض تنگستن: در اثر تماس با تنگستن، پوست و چشم می سوزد. تنفس آن باعث سوزش ریه و غشای مخاطی می شود. به خاطر حساسیت چشم، آبریزش و قرمزی در چشم به وجود می آید. در اثر التهاب پوست، قرمزی و خارش به وجود می آید. هنگامی که با ترکیبات این ماده سر و کاردارید، لباسهای محافظت کننده را بپوشید.
عوارض مزمن: این ماده اثر مزمنی ندارد. تا کنون ثابت نشده که تماس طولانی مدت و یا مداوم با این ماده، بیماری را تشدید نمی کند.
کلیه ترکیبات تنگستن بسیار سمی هستند. گرد و غبار این ماده خطر احتراق و انفجار دارد.

اثرات زیست محیطی تنگستن
این ماده برای محیط زیست خطرناک نیست و سمیت آن به طور قطعی ثابت نشده است.



 

 

 

 

عنصر W در طبیعت



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



ادامه مطلب


نوع مطلب : عناصر جدول تناوبی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
جمعه 13 بهمن 1391 :: نویسنده : بنیامین اکابری

عنصر کربن

کربن عنصری غیرفلزی است که از قبل از تاریخ شناخته شده است از سوختن مواد ارگانیکی در صورت وجود اکسیژن به مقدار کافی ، تولید می شود . آخرین آلوتروپ کربن ، به نام فلورنس Fullerenes ، در دهه 1980 به وسیله بمباران مولکولی تولید شد . دهها میلیون ترکیب کربنی که بسیاری از آنها حیاتی هستند وجود دارند ، ترکیبات کربنی اهمیت اقتصادی فراوانی دارند ( جزء اصلی ترکیبات هیدرو کربنی هستند )این عنصر همچنین در خورشید ، ستارگان و جو بسیاری از سیارات وجود دارد . در برخی از متئوریتها الماسهای میکروسکوپی دیده شده است . در جو زمین هم یافت می شود ، محلول در ترکیبات آبی می باشد ، ترکیب اصلی سنگهای کربناته ( سنگ آهک ، دولومیت ومرمر ) می باشد . از ترکیب کربن و هیدروژن زغال سنگ ، نفت و گاز طبیعی بدست می آید .

کربن به صورت وسیعی در طبیعت پراکنده شده است. این عنصر به وفور در خورشید ستاره ها، ستاره های دنباله دار و در اتمسفر بیشتر سیاره ها یافت می شود.
الماس طبیعی در کیمبرلیتها ، ستونهای آتشفشانی قدیمی در جنوب آفریقا و آرکانساس یافت می شود. حدود 30 درصد از کل کاربردهای الماس در آمریکا مورد استفاده قرار می گیرد.
کربن در طبیعت به صورت سه آلوتروپ یافت می شود: گرافیت، الماس و فولرین.
گرافیت یکی از نرمترین مواد در طبیعت و الماس یکی از سخترین آنها می باشد.

گرافیت به دو فرم می تواند وجود داشته باشد آلفا و بتا. این دو فرم دارای خصوصیات فیزیکی یکسان ولی ساختار بلوری متفاوت هستند. 30 درصد از گرافیت در طبیعت به فرم بتا و بقیه آن به فرم آلفا یافت می شود. فرم آلفا گرافیت با ساختار بلوری هگزاگونال می باشد این دو فرم آلفا و بتا می توانند با حرارت 1000 درجه سانتیگراد به هم تبدیل شوند.
ترکیبات
کربن در طبیعت به صورت اکسید در اتمسفر زمین و به صورت محلول در آبهای طبیعی یافت می شود. یکی از عناصر اصلی در ترکیب کربنات کلسیم و منیزیم و آهن ، زغال سنگ، نفت و گازهای طبیعی به خصوص هیدروکربناتها ، کربن می باشد.
کربن در بین دیگر عناصر دارای ترکیبات مختلفی است و به طور وسیعی در طبیعت پراکنده شده است.


اثرات کربن در سلامتی انسان
کربن اثرات سمی کمی دارد. اطلاعاتی که درباره تاثیر کربن برسلامت انسان بیان میشود درباره کربن سیاهرنگ است نه درباره عنصر شیمیایی کربن. تنفس کربن سیاه به طور موقتی و دائم سبب آسیبهای ریوی و قلبی میشود.
در کارگرانی که به تولید کربن سیاه میپردازند، بیماری Pneumoconiosis مشاهده شده است. همچنین کربن سیاه سبب مشکلات پوستی مانند سوختن فولیکولهای مو و لیزین مخاط دهان میشود.
کربن سیاه خاصیت سرطانزایی دارد. کربن سیاه در لیست آژانس بین المللی تحقیقات سرطان (IARC) در گروه 3 قرار دارد (این عنصر در انسان باعث بیماری سرطان نمیشود.(
کربن 14 یکی از انواع رادیونوکلیدها میباشد و در آزمایشهای اتمسفری تسلیحات هسته ای که در سال 1945، در آمریکا آغاز شد و در سال 1980 در چین به پایان رسید، به کار برده شد. کربن 14 جزء رادیونوکلیدهای با عمرهای طولانی که محسوب میشود و باعث افزایش خطر سرطان طی دهه ها و قرنها شده است. کربن 14 میتواند از جفت عبور کند و در سلولهای پیوندی جنین وارد میشود و بنابراین جنین را تحت خطر سرطان قرار میدهد.

اثرات زیست محیطی کربن
تاکنون اثرات منفی از کربن در محیط زیست گزارش نشده است.



ادامه مطلب


نوع مطلب : عناصر جدول تناوبی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


( کل صفحات : 7 )    1   2   3   4   5   6   7   
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :