معرفی گروه های عاملی روش های شناسایی معرفی گروه های عاملی و روش شناسایی آنها در آزمایشگاه آلی معرفی گروه های عاملی روش های شناسایی

مقدمه:
پيوند كربن-كربن داراي ويژگي غيرعادي مخصوص به خود است.اگر چه اتم هاي ديگر نيزمي توانند اين ويژگي را داشته باشند ولي كاربرد پيوند كربن-كربن بسيار وسيع است .به دليل اين خاصيت منحصربه فرد بيشتر از سه ميليون تركيبات مختلف حاوي كربن به نام تركيبات آلي در كتب شيمي گزارش شده اند.در نتيجه جمع آوري دانشي كامل از خواص همه اين تركيبات عملا بسيار سخت است.پيچيدگي تركيبات آلي را مي توان تا حدودي از طريق جمع آوري اطلاعات به دست آمده از گروه هاي طبيعي اين تركيبات با خواص شيميايي مشابه تقليل داد.
اين گروه بندي ها توسط اتم يا گروهي از اتم ها كه قسمتي از مولكول آلي را تشكيل مي دهند شناسايي مي شوند.عموما اين اتم يا گره اتم را گروه عامل مي نامند.پس مي توان گروه عاملي را به صورت كامل تري تعريف كرد:
به هر يك از ويژگي هاي ساختاري كه مشخص كننده يك طبقه خاص از تركيبات آلي باشند گروه عاملي مي گويند.
هر گروه عامل نسبت به بقيه مولكول هاي آلي داراي خواص شيميايي جداگانه يافت مي شوند
هيدروكربن ها:
ساده ترين گروه در شيمي آلي هيدروكربن ها بوده كه تركيباتي حاوي ات هاي كربن و هيدروژن مي باشند.با توجه به خواص شيميايي آنها به سه زيرگروه تقسيم مي شوند:هيدروكربن هاي اشباع شده-هيدروكربن هاي اشباع نشده وهيدروكربن هاي آروماتيكي.
هيدروكربن هاي اشباع شده را هم چنين را هم چنين آلكان مي نامنددر آلكان ها همه پيوند هاي كربن-كربن از نوع پيوند ساده بوده كه انرژي پيوندي آن در حدود350كيلوژول مي باشد.انرژي پيوند هاي هيدروژن-كربن در حدود 420كيلوژول است.پس آلكانها از نظر شيميايي تقريبا بي اثر مي باشد.مهم ترين واكنش آنها سوختن است كه آب و دي اكسيدكربن(محصولات سوختن آلكان) توليد مي شوند.
هيدروكربن هاي اشباع نشده داراي 2زير گروه آلكنهاوآلكينها مي باشند.آلكنها داراي يك يا چند پيوند كربن-كربن بوده وآلكينها نيز حاوي يك يا چند پيوند سه گانه كربن-كربن مي باشند .پيوند هاي دو گانه وسه گانه كه پيوند هاي غير اشباع ناميده مي شوند از نظر شيميايي كاملا واكنش پذير مي باشند.
الكل ها :
يك الكل هيدروكربني است كه در آن يك گروه عامل-OHجانشين يك اتم هيدروژن شده باشد.همچنين يك الكل مانند آبي است كه در آن يك گروه آلكيل جانشين يك اتم هيدروژن در يك مولكول آب شده باشند.پس الكل ها خواصي بين خواص اب وهيدروكربن ها دارند.
ساختار الکلها :


ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط احمد ديانت در سه شنبه 28 مهر1388 و ساعت 14:17 |

●خواص: منومراستایرن مایعی است بی رنگ و بابویی شبیه مواد آروماتیك. نقطه جوش آن ۱۴۶ درجه سلیسیوس و وزن مخصوص آن ۹/۰ گرم بر سانتی مترمكعب است.
● موارد استفاده: در صنایع تولید لاستیك و پلاستیك مصرف می شود.
● خطرات آتش سوزی و انفجار: مایعی است قابل اشتعال و بخار آن با هوا یك مخلوط قابل انفجار تولید می نماید. حدود اشتعال آن ۱/۱ و ۱/۶ درصد حجمی بخار استایرن در هوا بوده و نقطه شعله زنی آن ۳۲ درجه سلیسیوس می باشد. با توجه به سنگینتر بودن بخار آن از هوا،‌ این گاز می تواند مسافت زیادی را طی كند تا به یك منبع شعله برسد و موجب برگشت شعله گردد.
●خطرات بهداشتی: سبب تحریك سیستم تنفسی و چشم می گردد. اگر فرد به مدت زیاد در تماس با حجم قابل توجهی از استایرن قرار گیرد، ممكن است اثرات سیستماتیك در وی بروز نماید. T.L.V آن PPM ۱۰۰ بوده و استفاده از عینك محافظ و ماسك تنفسی توصیه می شود.
● طریقه اطفاء حریق: از آب به صورت اسپری، CO۲، پودر شیمیایی یا كف جهت اطفاء حریق آن می توان استفاده نمود. باید توجه داشت كه به هنگام حریق ممكن است پراكسیدهای آلی قابل انفجار تشكیل شوند. به هنگام عملیات اطفاء باید از عینكهای محافظ و ماسك استفاده نمود.
● طریقه نگهداری و حمل و نقل: استایرن در بطریهای شیشه ای، قوطی های ۱ تا ۵ گالنی، بشكه های فلزی ۵۵ گالنی و مخازن مخصوص نگهداری و حمل می شود. اگر در مخزن استایرن پلی مریزه شود، ممكن است مخزن با انفجار شدید منهدم شود بر همین اساس اغلب به آن ماده ای موسوم به بازدارنده جهت جلوگیری از این عمل اضافه می كنند. اگر محلول استایرن برای بیش از ۳۰ روز نگهداری می شود، باید مقدار بازدارنده آن هر هفته آزمایش شود. ساختمان انبار استایرن باید دارای خصوصیات انبار مایعات قابل اشتعال باشد.

+ نوشته شده توسط احمد ديانت در دوشنبه 27 مهر1388 و ساعت 13:41 |
 

 

با تشکر از سرکار خانم ترکاشوند

+ نوشته شده توسط احمد ديانت در شنبه 25 مهر1388 و ساعت 14:28 |
نقش تركيبات آلي فرار (VOC) در آلودگي هوا

نويسنده: فرناز قاضي كياني


    تركيبات آلي، تركيباتي هستند كه داراي كربن و هيدروژن باشند. اين تركيبات در بدن تمامي موجودات زنده يافت مي شود. بيشتر تركيبات آلي كه مورد استفاده قرار مي گيرند ساخته دست بشر هستند. بعضي از اين تركيبات به صورت مايع وجود دارند و براي ايجاد بخار به يك مرحله اضافي مانند گرم شدن يا سرد شدن احتياج دارند. اين دسته از مواد آلي، تركيبات پايدار هستند. گروهي ديگر از تركيبات آلي ناپايدارند و گروهي ديگر به تركيبات آلي فرّار معروفند. يك تركيب آلي در صورتي فرّار ناميده مي شود كه يك بخار (گاز) در دماي متعادل محيط و فشار نرمال اتمسفر بوجود آورد. برخي از اين بخارات در صورت استنشاق بيش از اندازه، خطرناك هستند.
    بعضي از تركيبات آلي فرّار موجب جلوگيري از رشد طبيعي گياهان مي شوند و گروهي ديگر از تركيبات آلي و فرّار باعث تشكيل اُزن و مه دود (Smog) مي شوند.
    به طور معمول اين تركيب در طبيعت يافت مي شود ولي ورود مقادير زياد VOC به اتمسفر پاييني (هواي نزديك به ما) باعث بوجود آمدن مقاديري اُزن خطرناك مي شود. اُزن در اتمسفر بالايي، يك لايه مهم محسوب مي شود كه زمين را از آسيب هاي اشعه ماوراي بنفش خورشيد محافظت مي كند. به طور كلي اُزن در اتمسفر نزديك زمين يك تركيب خطرناك است كه با ساير تركيبات موجود در هوا تركيب شده و موجب تشكيل »مه دود« مي شود.
    »مه دود« شبيه ابر قهوه اي رنگ ناخوشايندي است كه در اطراف بيشتر شهرها معلق است و باعث بروز بيماريهاي تنفسي و قلبي شده و به محيط زيست آسيب مي رساند.
    بهترين راه براي پيشگيري از افزايش اُزن و ايجاد مه دود، جلوگيري از پخش مواد آلي فرّار در محيط زيست است.
    
    تعريف آلاينده هاي خطرناك هوا (HAPs)
    يك آلاينده خطرناك، تركيب آلي فرّاري است كه نسبت به ساير تركيبات، خواصِ زيانبار بيشتري دارد، به بياني ديگر آثار زيانبار تركيبات HAP خيلي شديدتر از تركيبات VOCs است. بر اساس تحقيقات انجام شده در امريكا، تركيبات (HAPs) در سال باعث هزاران مورد مرگ سرطاني مي شود. همچنين اين مواد باعث بروز نقص هاي مادر زادي در نوزادان و اختلال در سيستم عصبي مركزي مي شوند. چنانچه اين تركيبات به طور تصادفي، در حجم زياد، وارد هوا شوند منجر به مرگ خواهند شد. اين تركيبات به محيط زيست نيز آسيب هاي جدي مي رسانند.
    خوشبختانه اكسيداسيون تركيبات VOC و HAP ، آثار مخرب شديد آنها را از بين مي برد.
    
    اكسيداسيون تركيبات HAPs و VOCs
    اكسيداسيون باعث مي شود كه تركيبات آلايندة هوا شكسته شده و دوباره به صورت تركيبات بي ضرر درآيند. واكنش اكسيداسيون هيدروكربنها كه در حضور گرما و اكسيژن انجام مي شود به صورت زير است:
    
    CnH2m+(n+m/2)O2=>nCo2+H2O+Heat
    اين تركيبات در واكنشهاي اكسيداسيون گرمايي هواي آلوده، گرم و شكسته مي شوند، سپس دوباره پيوند تشكيل داده و به صورت تركيبات بي ضرر دي اكسيدكربن و بخار آب درآمده و مقداري انرژي آزاد مي شود. در طي واكنشهاي كاتاليزوري، اكسيداسيون تركيبات آلاينده موجود در هوا با يك كاتاليزور (مانند پلاتين، پالاريم، روديم و غيره) واكنش مي دهند كه اين واكنش باعث شكسته شدن آسانتر پيوندهاي اين تركيبات مي شود.
    اين مكانيسم يعني شكستن تركيبات
    زيان آور به تركيبات بي ضرر و آزاد سازي مقداري انرژي، اساس تمام روشهاي اكسيداسيون است. اكسيداسيون گرمايي براي شكسته شدن تركيبات به گرماي زيادي نياز دارد، در نتيجه براي تامين اين دماها مقادير بالايي سوخت لازم است كه تامين اين مقدار سوخت خود هزينه بالايي در بردارد. استفاده از كاتاليزور در اين واكنش باعث كاهش هزينه ياد شده مي شود.
    روش اكسيداسيون مناسب ترين روش براي كنترل آلودگي هوا است و براي انجام آن موارد زير ضرروي است:
    
    دما: بسته به نوع ماده آلي فرّار (VOC) كه بايد از بين برود، دماي خاصي مورد نياز است، تا آن ماده بتواند اكسيد شود.
     زمان: ميزان زمان لازم بستگي به اين دارد كه يك تركيب چه مدت زماني لازم دارد تا در يك دماي خاص اكسيده شود. براي مثال بنزن به دماي227 درجه سانتيگراد و سكون24 صدم ثانيه زمان، نياز دارد تا99 درصد آن توسط يك اكسيداسيون كاتاليزوري از بين برود.
    اما در يك اكسيداسيون گرمايي، براي تخريب99 درصد بنزن به دماي794 درجه سانتيگراد و زمان سكون1 ثانيه نياز داريم.
    گردش هوا: شرايط ثابتي است كه براي هر دستگاه طراحي مي شود و سوختن مخلوط مناسبي از VOC و اكسيژن را تضمين مي كند.
    بنابراين كنترل تركيبات VOC زماني محقق خواهد شد كه واكنش اكسيداسيون كامل VOC با تركيب مخلوط مناسبي از اكسيژن و مواد آلاينده در مدت زمان مناسب انجام شود.
    منبع:
    Anguil Environmental System Introduction to Pollution Control
+ نوشته شده توسط احمد ديانت در شنبه 25 مهر1388 و ساعت 14:5 |

گاز ساختگی (SUBSTITUTE NATURAL)گاز ساختگی را می توان مانند گاز سنتز از گازسازی زغال سنگ و یا گازرسانی مواد نفتی بدست اورد ارزش گرمایی این گاز در مقایسه با گاز سنتز بسیار بالاتر است چون مانند گاز طبیعی بخش عمده آن را گاز متان تشکیل می دهد. گاز ساختگی را می توان با روش لورگی نیز بدست آورد ( همچنین نگاه کنید به لورگی - رهرگس فرایند).  گاز سنتز (SYNTHESIS GAS)گاز سنتز گازی است بی بو ، بی رنگ و سمی که در حضور هوا و دمای ۵۷۴ درجه سانتیگراد بدون شعله می سوزد. وزن مخصوص گاز سنتز بستگی به میزان درصد هیدروژن و کربن منواکسید دارد از گاز سنتز می توان به عنوان منبع هیدروژن برای تولید آمونیاک ،متانول و هیدروژن دهی در عملیات پالایش و حتی به عنوان سوخت استفاده کرد گاز سنتز از گاز طبیعی ، نفتا، مواد سنگین و زغال سنگ بدست می اید . معمولا برای تولید هر یک تن گاز سنتز که در آن نسبت مولی H2/CO=1 باشد ، به ۰/۵۵ تن متان نیاز است . در صورتی که این نسبت ۳ باشد ۰/۴۹ تن متان لازم خواهد بود. تهیه گاز سنتز از منابع هیدروکربورها امکان پذیر است که به شرح زیر خلاصه می شود:

۱- تهیه گاز سنتز از زغال سنگ در فرایند تهیه گاز سنتز از زغال سنگ و یا گازی کردن زغال سنگ بخار آب و اکسیژن در دمای ۸۷۰ درجه سانتیگراد و فشار ۲۷ اتمسفر با زغال سنگ ترکیب می شود محصول حاوی ۲۲/۹ درصد هیدروژن ۴۶/۲ درصد کربن منو اکسید ،۷/۸ درصد کربن دی اکسید ، ۲۲/۵ درصد آب و ۰/۶ درصد کربن متان و نیتروژن است پس از جداسازی گاز کربن دی اکید ، محصول برای فروش از طریق خطوط لوله عرضه می شود. در نمودار زیر فرایند تولید گاز سنتز از زغال سنگ نشان داده شده است.

۲- تهیه گاز سنتز از مواد سنگین نفتی مواد سنگین نفتی با اکسیژن ( نه هوا) در دمای ۱۳۷۰ درجه سانتیگراد و فشار ۱۰۲ اتمسفر ترکیب شده و گاز سنتز تولید می کند.

۳- تهیه گاز سنتز از نفتا نفتا با بخار آب در مجاورت کاتالیست نیکل در دمای ۸۸۵ درجه سانتیگراد و فشار ۲۵ اتمسفر ترکیب وگاز سنتز حاصل می شود.

۴- تهیه گاز سنتز از گاز طبیعی این روش که در جهان متداول تر است در در دو مرحله کراکینگ و خالص سازی ، گاز طبیعی به گاز سنتز تبدیل می گردد.در این روش از کبالت ، مولیبدیم و اکسید روی به عنوان کاتالیست استفاده می شود. محصول نهایی حاوی ۸۳/۸ درصد هیدروژن ، ۱۴/۸ درصد کربن منواکسید ۰/۱ درصد کربن دی اکسید و مقداری متان نیتروژن و بخار آب است. فرایند تهیه گاز سنتز از زغال سنگ در شکل نشان داده شده است.
  گاز شهری (TOWN GAS)اصطلاحا به گازی گفته می شود که از طریق خط لوله از یک مجتمع تولید گاز به مصرف کنندگان تحویل می شود . گاز شهری یا از زغال سنگ و یا از نفتا تولید و در مناطقی مصرف می شود که یا گاز طبیعی در دسترس نباشد و یا زغال سنگ ارزان به وفور یافت شود ترکیب گاز شهری هیدروژن %۵۰، متان%۲۰ تا %۳۰، کربن منواکسید %۷ تا %۱۷، کربن دی اکسید%۳، نیتروژن %۸، هیدروکربورها %۸ علاوه بر این ناخالصی های دیگری مانند بخار آب ، امونیال ، گوگرد، اسید سیانیدریک نیز در گاز شهری وجود دارد. به گاز شهری گاز زغال سنگ و یا گاز سنتز نیز می گویند. در ایران گازی که از طریق خط لوله به مشترکین در شهرها عرضه می گردد گاز طبیعی است و ترکیب آن مشابه گاز شهری نیست.  گاز شیرین (SWEET GAS)گازشیرین گازی است که هیدروژن سولفید و کربن دی اکسید آن گرفته شده باشد.  گاز طبیعی (NATURAL GAS)


ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط احمد ديانت در چهارشنبه 15 مهر1388 و ساعت 19:50 |
آنچه از استاندارد و ایزو بايد بدانيم

    استاندارد چيست؟ بر اساس يك تعريف ساده، وجود عدالت و تناسب بين آنچه كه مي دهيم و آنچه مي ستانيم، خود نوعي استاندارد است. اين تعريفي درست ولي ناقضِ مفهوم استاندارد است. در اين تعريف به صورت پنهاني به »مقدار« اشاره و بيش از هر چيز به »رضايت« طرفين معامله تاكيد مي شود.
    استانداردي كه در مراحل بعد تجارت بشر به وجود آمد استاندارد مبدأ بود كه خود استانداردي از نوع »كيفيت« است.
  انواع ديگر استاندارد شامل استانداردهاي كارخانه اي، استاندارد ملي (مانند استاندارد ايران)، استاندارد منطقه اي (مانند استاندارد بازار مشترك اروپا) و استاندارد جهاني (كه از طرف سازمان جهاني به تصويب مي رسد) مي شود.
    
    ISO چيست؟ ISO نام سازماني بين المللي است كه از كلمه يوناني »ISOS « به معناي »مساوي« مشتق شده است. ريشه اين پيشوند (ISO) در كلماتي مانند ISOMETRIC (هم اندازه و داراي ابعاد مساوي) و ISONOMY (تساوي قوانين، يا تساوي افراد در برابر قانون) وجود دارد. ارتباط منطقي بين دو كلمه »مساوي« و »استاندارد«، منجر به انتخاب نام ISO براي اين سازمان شده است.
    سازمان جهاني استاندارد در سال1948 در ژنو تشكيل شد و در حال حاضر بيش از156 كشور (از جمله ايران) در آن عضو هستند.
    علامت اختصاري سازمان بين المللي استانداردهاي جهاني در زبان انگليسي »ISO«، برگرفته از عبارت (International Organization for Standardization) است. امروزه در هر كشوري و با هر زباني اين سازمان را با نام ISO مي شناسند. كار اين سازمان تدوين استانداردهاي  بين المللي است. اين سازمان يك سازمان غير دولتي است كه مستقل از سازمان ملل فعاليت مي كند. همچنين اعضاي اين سازمان نمايندگان دولتها نيستند بلكه اعضاي سازمانها و موسسات استاندارد ملي هستند.
    استفاده از استانداردهايي كه توسط ISO تهيه مي شود اختياري است و سازمان »ايزو« هيچگونه قدرتي در رابطه با اجرا و پياده كردن اين استانداردها ندارد. درصد خاصي از استانداردهاي اين سازمان كه بيشتر آنها در رابطه با بهداشت، ايمني و محيط زيست هستند در برخي از كشورها به عنوان بخشي از مقررات مورد استفاده قرار  مي گيرند.
    اما آزاد بودن استفاده از علامت ISO مي تواند در ذهن افراد اين فكر غلط را القا كند كه اين سازمان در زمينه صدور گواهينامه نيز فعاليت دارد يا اين سازمان، سازماني را كه از اين علامت استفاده كرده تاييد مي كند يا اين سازمان نماينده مجاز سازمان »ISO« است. هيچ يك از فرضيات ياد شده درست نيست. همچنين نظارت بر اجراي استانداردها مطابق شرايط تعيين شده در حيطه وظايف سازمان ISO نيست.
    
    ISO 9000 چيست؟
    اولين استاندارد تدوين شده اين سازمان در سال1987 توسط كميته176 (TC176) به عنوان استاندارد سري9000 يا مديريت كيفيت شكل گرفت.
    استاندارد ISO 9000 به كنترل فرايند توليد توجه مي كند. در واقع ISO 9000 استانداردي براي مديريت كيفيت است و نه مديريت محصول.
    در مديريت كيفيت ديدگاه نويني بر مبناي اصول و معيارهاي پايه اي مديريت كيفيت شكل گرفته و معيارهايي تعيين شده است. اين معيارها در سري استانداردهاي ISO 9000:2000 به شكل موثري در نظر گرفته شده اند كه عبارتند از:‌
    سازمان مشتري گرا، مديريت، مشاركت همكاران، تفكر فرايند گرا، تفكر سيستم گرايانه مديريت، بهبود مستمر، تصميم گيري مبتني بر موضوع و ارتباط با تامين كنندگان به منظور منافع متقابل.
    در الگوي اجراي ISO 9000:2000 قوانيني به منظور تحقق اصول ياد شده در يك سازمان تدوين شده است.
    
    مديريت كيفيت از چهار بخش يا ركن اصلي تشكيل شده است كه عبارتند از:
    الف: طرح ريزي كيفيت Quality Planning
    ب: تصمين كيفيت Quality Assurance
    ج: كنترل كيفيت Quality Control
    د: بهبود كيفيت Quality Improvement
    
    استاندارد در ايران
    اولين تشكيلات رسمي مربوط به استاندارد در ايران، در سال1304 هجري شمسي و بعد از تصويب قانون اوزان و مقياسها در ايران تاسيس شد، اما تا سال1331 اين موسسه فعاليت چندان مهمي انجام نداد. تا آنكه در سال1331 و با توجه به افزايش سطح مبادلات تجاري ايران با ساير كشورها و لزوم نظارت بر كيفيت كالاهاي صادراتي كشور، هسته اوليه موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران در وزارت بازرگاني شكل گرفت و در سال1339 موسسه استاندارد ايران به عضويت سازمان استانداردهاي بين المللي (ISO) درآمد. از آن زمان تاكنون اين موسسه يكي از اعضاي فعال اين سازمان است.
    موسسه استاندارد ايران داراي127 كميته اصلي ايزو به عنوان عضو ثابت و111 كميته ديگر به عنوان عضو ناظر است، همچنين دبيرخانه بين المللي كميته هاي فني شوينده ها، كودهاي شيميايي و فراورده هاي بهداشتي و آرايشي سازمان بين المللي استاندارد نيز در ايران مستقر است.
    موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران علاوه بر عضويت در سازمان هاي استاندارد بين المللي، با كميسيون بين المللي الكترونيك (IEC) ، سازمان بين المللي اندازه شناسي قانوني (OIML) و انجمن جهاني سازمان تحقيقات صنعتي (WAITRO) نيز همكاري مي كند.
    اين موسسه تنها سازماني است كه مي تواند استانداردهاي فراورده هاي توليد شده در كشور را تاييد كرده و اجراي آن را با كسب موافقت شوراي عالي استاندارد اجباري كند.
    همچنين اين سازمان براي تعيين استانداردهاي فراورده هاي توليد شده در كشور از آخرين دستاوردهاي علمي و صنعتي جهان استفاده مي كند.
    اجراي استانداردهاي ملي در ايران باعث افزايش فروش داخلي، صادرات و به دنبال آن رشد بيشتر اقتصاد كشور مي شود و با تامين كردن ايمني و سلامت محصولات، صرفه جويي در وقت و هزينه ها و افزايش درآمد و رفاه عمومي را براي كشور به ارمغان مي آورد.
    
    مزاياي استانداردهاي ايزو
    سازگاري فناوري ها در سراسر دنيا زماني كامل مي شود كه تمامي توليدات و خدمات ارايه شده، برمبناي استانداردهاي بين المللي باشد.
    اين هماهنگي، روز به روز در حال گسترش است و به همين خاطر خريداران محصولات بيشتري را پيش روي خود مي ببيند كه مي توانند براحتي آنها را با يكديگر مقايسه كرده و از بين آنها گزينه بهتر را انتخاب كنند. اين مسئله رقابت شديدتري را ميان توليدكنندگان پديد مي آورد كه در نهايت باعث ارتقاي كيفيت محصولات و پيشرفت جامعه جهاني خواهد شد.
    علاوه بر اين، استاندارد جهاني قوانيني را در زمينه هاي بهداشتي، ايمني و رعايت مسائل زيست محيطي براي دولتها تبيين مي كند.
    تاثير استانداردهاي جهاني ISO را مي توان در آب، هوا يا خاك نيز مشاهده كرد. اين استانداردها حتي در زمينه تشعشعات راديواكتيو يا انتشار گازها در هوا هم فعاليت داشته و محيط زيست را براي زندگي بشر سالم نگه مي دارند.
    دامنه وسيع استاندارد: از سال1974 تاكنون، ايزو بيش از15 هزار استاندارد مختلف را منتشر كرده است. اين دامنه متشكل از حوزه هاي مختلفي (از كشاورزي تا كدگذاري ديجيتال سيگنالهاي صوتي و تصويري) است.
    استانداردهاي ISO 14000 و ISO 9000 معروفترين استانداردهاي ISO هستند. در حال حاضر76 هزار كارخانه در149 كشور جهان، استانداردهاي ISO 14000 و ISO 9000 را رعايت مي كنند.
    استانداردهاي ISO 9000 شامل يك چهارچوب مرجع براي مديريت كيفيت است كه مراحل تهيه و توليد كالاها يا عرضه خدمات را ارزيابي مي كنند. استانداردهاي ISO 14000 ، نيز شامل قوانين مديريتي در ارتباط با محيط زيست است كه عملكرد كارخانه هاي توليدكننده را كنترل مي كند تا علاوه بر بالا بردن نتايج اقتصادي از فعاليت هاي توليدي، كارايي توليدكنندگان را نيز در حفظ بهتر محيط زيست افزايش دهند.
    بيشتر استانداردهاي ISO مخصوص توليد محصولات يا مواد خاصي است، اما استانداردهاي ISO 14000 و ISO 9000 هيچگونه محدوديتي ندارند و تمامي توليدات يا خدمات را شامل مي شوند. به طوري كه نام »استانداردهاي مديريت روابط عمومي« را بر آنها گذاشته اند.
    به طور خلاصه ISO 9000 جزو خانواده استانداردهاي مديريت كيفيت است كه به تلاش براي بالابردن كيفيت محصولات توجه مي كند.
    ISO 14000 جزو خانواده استانداردهاي مديريت محيط زيست است و بر طبق آن تشكيلاتي موظف است تا آثار زيان بار ناشي از فعاليت هاي توليد كنندگان بر محيط زيست را به حداقل برساند.
    هم اكنون مجامع و گروههاي مختلفي با سازمان استانداردهاي ISO همكاري دارند. مهمترين همكاران ايزو، كميسيون بين المللي الكترونيك IEC و اتحاديه بين المللي ارتباط ITV هستند. اين دو سازمان در سوئيس و در شهر ژنو مشغول فعاليت هستند و اتحاد آنها توانسته است هماهنگي بيشتري را براي وضع استانداردهاي جديد ايجاد كند. سازمان ايزو از معدود سازمانهاي غيردولتي است كه در سازمان تجارت جهاني (WTO) حضور دارد و عضو ناظر اين سازمان است، اما با تقاضاهاي زيادي كه براي عضويت دايم آن در اين سازمان شده است، به نظر مي آيد بزودي آن را در جمع اعضاي ثابت سازمان تجارت جهاني ببينيم. حضور ايزو به عنوان عضو ثابت سازمان تجارت جهاني
    مي تواند در رفع موانع علمي و فني تجارت در دنيا موثر باشد.

+ نوشته شده توسط احمد ديانت در دوشنبه 13 مهر1388 و ساعت 18:20 |
واكس هاي نفتي و روش هاي استخراج آنها

واكس ها هيدروكربن هايي هستند كه از نفت خام استخراج مي شوند. وجود تركيبات شيميايي با ارزشي نظير پارافين هاي نرمال، نظر هر شيمي داني را به خود جلب مي كند. با استفاده از واكنش هاي شيميايي مي توان مواد با ارزشي را بدست آورد كه در صنايع مختلف مورد استفاده قرار بگيرد.
    واكس هاي نفتي را برحسب مواد اوليه اي كه از آن به دست مي آيند، مي توان به سه دسته تقسيم كرد.
    
    الف: واكس هاي پارافيني
    اين نوع واكس از مواد اوليه با نقطه جوش پايين به دست آمده و بيشتر تركيبات سازنده آن از هيدروكربن هاي نرمال پارافيني تشيكل يافته است. بيشتر هيدروكربن هاي شاخه دار (در صورت وجود) از نوع ايزو پارافين ها هستند. هيدرو كربن هاي سازنده واكس داراي20 تا40 مولكول كربن مي باشند و جرم مولكولي آنها بين280 تا560 متغير است. هم چنين در دماي عادي جامد بوده و ويسكوزيته آن حدود 35-45 SUS (در100 درجه سانتي گراد) و كريستال هاي آن به صورت سوزني يا صفحه اي است.
    
    ب: واكس هاي ميكروكريستال
    واكس هاي ميكروكريستال از واكس گيري مواد اوليه سنگين (مواد اوليه با نقطه جوش بالا) به دست مي آيند. كريستال هاي آن از انواع پارافيني ريزتر بوده و جرم مولكولي آن حدود800-450 وتعداد تركيبات كربن سازنده آن بين57-32 مي باشد.
    واكس هاي ميكروكريستال در مقايسه با انواع پارافين ها با اسيد سولفوريك، اسيد نيتريك و اسيد سولفونيك بهتر تركيب مي شوند و علت اين تركيب، وجود هيدروژن، روي كربنِ نوع سوم است. انواع اكسيده شده اين واكس ها در صنايع توليدي واكسِ كف اطاق (POLISH) استفاده مي شود. هم چنين در توليد رنگ به عنوان پيگمان سوسپانسيون به كار گرفته مي شوند.
    
    ج: پترولاتوم
اگر عمل واكس گيري بر روي مواد باقي مانده تقطير انجام شود واكس حاصل را پترولاتوم مي نامند. كريستال هاي آن از دو نوع قبلي ريزتر بوده و مقداري روغن را در خود نگه داري مي كنند به طوري كه معمولاً حالت ژلاتيني دارند.
    جرم مولكولي آن بين980-560 و نقطه ذوب آن بين85-55 درجه سانتي گراد است. در مواقعي كه بخواهند پترولاتوم را بدون استفاده از حلال و حرارت پخش كنند، از پترولاتوم امولسيون شده در آب استفاده مي شود. براي اين منظور بايستي مخلوطي از واكس ذوب شده در آب داغ با استفاده از يك امولسيون كننده نظير تترا اتانول آمين تهيه كرد.
    جدول(1-1) خواص فيزيكي و شيميايي واكس هاي پارافيني - ميكروكريستال و پترولاتوم را نشان مي دهد.
    
    بررسي خواص فيزيكي و شيميايي واكس هاي پارافيني
    بررسي خواص فيزيكي و شيميايي واكس مي تواند تا حدي در شناسايي ساختمان شيميايي واكس ها مورد استفاده قرار گيرد. به طور كلي شناسايي خواص واكس ها را مي توان به سه دسته تقسيم كرد:
    الف: روش هاي فيزيكي (نقطه ذوب، درصد روغن، ويسكوزيته، ضريب شكست، جرم مخصوص ...)
    ب: آزمايش هايي كه بيشتر جنبه مكانيكي داشته و بيشتر در صنايع، به منظور شناخت خصوصيات واكس به هنگام مصرف بر روي آن انجام مي گيرد. (مقاومت در مقابل كشش، مقاومت در مقابل سايش، جلاي واكس، انعطاف پذيري)
    ج: بررسي ساختمان شيميايي تركيبات سازنده واكس
    
    1- اسپكترومتر جرمي:
    با استفاده از اسپكترومتر جرمي در دماي زياد مي توان نوع تركيبات و درصد هر يك از آنها را در واكس تعيين كرد.
    
    2- كروماتوگراف گازي:
    در اين روش، پيك هاي حاصل از گاز، كروماتوگرافي واكس را تعيين كرده و از مقايسه آن با پيك هاي استاندارد به دست آمده مي توان تركيبات سازنده واكس و نيز با محاسبه سطح زير هر پيك، درصد آن تركيب را در واكس تعيين نمود.
    روش اسپكترومتر جرمي در مقايسه با روش هاي ديگر براي شناسايي تركيبات سازنده واكس روشي مناسب است. در مواقعي كه استفاده از اين روش ممكن نباشد مي توان با روش ساده زير تا حدودي تركيبات سازنده واكس را شناسايي كرد. روش عمل بدين صورت است كه ابتدا خواص فيزيكي مهم واكس نظير نقطه ذوب، ضريب شكست، ويسكوزيته، چگالي و غيره را تعيين كرده و از مقايسه آن با خواص فيزيكي هيدروكربن هاي پارافيني، هيدروكربور پارافيني معادل واكس را مشخص كرد.
    
    روغن گيري از واكس
    Slack Wax به دست آمده از واحد واكس گيري بر حسب شرايط عمل، حاوي15 تا50 درصد روغن است. جهت روغن گيري از واكس از3 خاصيت فيزيكي واكس و روغن استفاده مي شود.
    
    روغن گيري از واكس با استفاده از تفاوت نقطه ذوب واكس و روغن
    اين روش كه Sweating ناميده مي شود به خاطر پايين بودن راندمان عمل و محدوديت هاي موجود از لحاظ ماده اوليه، چندان مورد توجه نيست. با استفاده از اين روش تنها مي توان از واكس هاي پارافيني روغن گيري كرد، زيرا در هنگام گرم كردن واكس، وجود بلورهاي درشت در واكس هاي پارافيني فضاي آزادي را جهت جريان روغن ايجاد مي كند. درصد روغن موجود در واكس مورد عمل و شرايط گرم و سرد كردن آن، دو عامل موثر در كيفيت محصول به دست آمده است. براي روغن گيري از واكس ابتدا آن را ذوب كرده و به بالاترين قسمت سيني هايي كه به صورت پلكاني روي هم قرار گرفته اند، فرستاده مي شود تا در آنجا سرد شود. سپس واكس سرد شده را به تدريج گرم كرده و حين گرم شدن آن، قطرات روغن از درون بلورهاي واكس به پايين تراوش مي كند و به وسيله لوله هايي كه در اطراف سيني تعبيه شده است از سيستم خارج مي شود. سرعت گرم كردن واكس بايد حتي الامكان كم باشد(1تا2 درجه فارنهايت در ساعت)
    از واكس باقي مانده در بالاي سيني، در هر مرحله اي نمونه برداري شده و هنگامي كه درصد روغن در آن به مقدار مورد نظر كاهش يافت عمل گرم كردن بر روي آن قطع مي شود. واكس باقي مانده در بالاي سيني جمع آوري مي شود.
    با استفاده از اين روش نه تنها مي توان واكس را از روغن جدا كرد بلكه مي توان واكس هايي با نقطه ذوب هاي مختلف به دست آورد. از معايب اين روش مي توان به طولاني بودن زمان عمل(حدود70 ساعت) و بالا بودن درصد روغن در واكس اشاره كرد.
    
    روغن گيري با حلال
    معمولاً در روغن گيري از واكس از همان حلال مصرفي در واحد واكس گيري استفاده مي شود. حلال هاي مصرفي در واحد روغن گيري از واكس، مخلوطي از تولوئن و متيل اتيل كتن، متيل ايزوبوتيل كتن، و دي كلرو اتان را تشكيل مي دهند. روش عمل همانند روش واكس گيري از روغن موتور است. مزيت هاي اين روش بر روش هاي ديگر شامل موارد زير است:
    الف: علاوه بر جداسازي روغن از واكس با اين روش مي توان واكس را با برش هاي مختلف و بر حسب نقطه ذوب آنها از يكديگر جدا كرد.
    ب: قابليت انعطاف آن زياد بوده و در مورد مواد اوليه آن هيچ گونه محدوديتي وجود ندارد. ج: مقدار روغن باقي مانده در واكس نسبت به روش هاي ديگر كمتر است.
    د: از آنجايي كه در اين روش از همان حلال واحد واكس گيري استفاده مي شود هزينه توليد تقريباً50 درصد كاهش مي يابد.
    
    جدا كردن بعضي از انواع هيدروكربن هاموم هاي پارافيني: استخراج موم ها معمولاً از طريق استفاده از حلال و يا رسوب گيري، (در اثر سرد كردن) از فرآورده تقطير خلا صورت مي گيرد. اين موم ها اساساً از نرمال پارافين ها با18 تا35 اتم كربن تشكيل شده ند. موم هاي پارافيني متداول در دمايي بين45 تا65 درجه سانتي گراد ذوب مي شوند و مخلوطي از هيدروكربن هاي پارافيني نرمال از C22 تا C30 هستند.
    موم هاي ميكرو كريستالين: اين موم ها در دماي بالاتري ذوب مي شوند(90 درجه سانتي گراد) و جرم مولكولي بيشتري دارند(400 تا800) و آنها را مي توان از باقي مانده (و نه از فرآورده) تقطير خلا جدا كرد.
    هم چنين مي توان نرمال پارافين ها را به كمك الك هاي مولكولي يا تركيبات اوره از بعضي برش هاي نفتي جدا كرد.
    پارافين ها(نرمال پارفين ها): از مخلوط نرمال پارفين ها يا10 تا20 اتم كربن، بر حسب برشي كه از آن استخراج شده اند خلوص ساختمان نرمالشان مي تواند از98 درصد هم تجاوز كند.
    الك هاي مولكولي كه به كار مي روند «لند» نام دارند و عبارتند از زئوليت هاي بلورين سنتزي به فرمول عمومي زير:
    
MC12/n[(AL2O3)12.(SiO2)12]27H2O
كه در آن MC يك كاتيون با بارn را نشان مي دهد. شبكه بلورين مكعبي اين زئوليت ها از چهار وجهي هاي SiO4 و ALO4 تشكيل شده است. اين ساختمان خلل و فرجي را به وجود مي آورد كه قطر آنها بستگي به كاتيون به كار رفته دارد.
    هيدروكربن هاي نرمال پارافيني مي توانند در اين خلل و فرج نفوذ كنند در حالي كه هيدروكربن هاي شاخه دار و حلقوي نمي توانند داخل اين منافذ بشوند.
    الك هاي 4A ، زئوليت هاي از نوع A و به فرمول عمومي زيرند:
    
0/96Na2O-1/00 Al2O3-0/02 SiO2

    و فقط مولكول هايي را كه از 4A كوچكترند، جذب مي كنند. الك هاي 5A همان الك هاي 4A هستند با اين تفاوت كه75درصد سديم آن به وسيله كلسيم جانشين شده است قطر خلل و فرج 5A است. اين الك هاي مولكولي براي استخراج نرمال پارافين ها به كار مي روند. در استخراج نفت سفيد نرمال، پارافين هايي كه حاصل مي شوند،10 تا13 اتم كربن دارند درحالي كه در استخراج گازوئيل، پارافين هاي C14 و C18 به دست مي آيد.
    استخراج با اوره: اين روش بر اين اساس قرار دارد كه اوره قادر است با پارافين هاي خطي، كمپلكس هاي متبلور تشكيل دهد(شكل1). در اين كمپلكس ها، مولكول هاي اوره CO(NH2)2 فنروار بر روي يال هاي منشور هاي شش گوشي قرار گرفته اند. اين مولكول ها به وسيله پيوندهاي هيدروژني (كه در شكل1 با نقطه چين مشخص شده اند) در جاي خود نگهداري مي شوند. بدين ترتيب اين مولكول ها كانالي تشكيل مي دهند كه در داخل آن مولكول هاي پارافيني (به شرط آنكه شاخه نداشته باشند) قرار مي گيرند. قطر داخلي كانال ها 4/7A است.
    خلوص نرمال پارافين هايي كه به وسيله اوره استخراج مي شوند كمتر از پارافين هايي است كه با روش الك مولكولي به دست مي آيند. حتي در بعضي شرايط داراي5 درصد ساختمان ايزو هستند. آلكان هاي5،4،3 اتم كربن دار، با اوره تركيب افزايشي نمي دهند.
    اولين مولكول پارافيني كه تركيب افزايشي مي دهد هگزان است و پس از آن پايداري كمپلكس اوره- پارافين با جرم مولكولي هيدروكربن افزايش مي يابد.
    هيدروكربن هاي شاخه دار در صورتي مي توانند تركيب افزايشي بدهند كه استخلاف ها بر روي كربن2 و يا3 بوده و زنجير اصلي نيز بيش از11 اتم كربن داشته باشد. اگر استخلاف متيل در كربن4 يا5 باشد زنجير اصلي بايد بيش از15 اتم كربن داشته باشد.
    در صورتي كه گروه هاي دي متيل3،2 و4،3 وجود داشته باشند، زنجير بايد بيش از18 اتم كربن داشته باشد. بر حسب آنكه اوره به شكل متبلور و يا محلول باشد، روش ها با يكديگر اختلاف پيدا مي كنند.
    مي توان تيو اوره CS(NH2)2 را جانشين اوره كرد ولي در اين صورت، روش جدا كردن، خاصيت گزينش پذيري خود را از دست مي دهد زيرا هيدروكربن هاي شاخه دار و نفتن ها نيز جذب مي شوند.
    
    منابع: 
       ۱-Industriial Wax 
       ۲-Hydrocarbon

+ نوشته شده توسط احمد ديانت در یکشنبه 12 مهر1388 و ساعت 13:2 |
بيوسور فاكتانت ها و كاربرد آنها در صنايع نفت

 

    سورفاكتانتها ملكول هاي دوگانه دوستي هستند كه با قرار گرفتن در فاصله ميان دو فاز با دو قطب مختلف منجر به كاهش كشش سطحي و بين سطحي و تشكيل ميكرو امولسيونهاي ناشي از انحلال جزيي هيدروكربن در آب و يا آب در هيدروكربن مي شوند. از مهمترين سورفاكتانتهاي توليد شده مي توان به انواع تجاري آن و بيوسورفاكتانتها اشاره كرد. بنا به دلايلي از جمله تنوع زياد، آسيب كمتر به محيط زيست، خاصيت سمي بودن كمتر و قابليت بازگشت به اكوسيستم، امكان توليد از طريق تخمير، كاربرد به عنوان از بين برنده آلاينده صنعتي، تسهيل استخراج نفت، كاربرد در صنايع غذايي، عملكرد مناسب در شرايط مختلف PH ، دما و غلظت هاي نمكي، استفاده از بيوسورفاكتانتها بر سورفاكتانتها ترجيح داده مي شود.
    در حال حاضر بيشتر بيوسورفاكتانتها را از ميكرو ارگانيسم ها، به ويژه باكتريها و مخمرها استخراج مي كنند. روش ديگر توليد آنها، استفاده از آنزيم است. به كمك آنزيم مي توان با برقراري اتصال بين دو قطعه هيدروفوب و هيدروفيل اين ملكولها را ساخت. خصوصيات ويژه و مورد توجه اين تركيبات عبارتند از:
    كاهش كشش سطحي و بين سطحي، مرطوب كنندگي و دخالت در پديده نفوذ ملكولي، پراكنده سازي مواد توسط آنها، ويژگي آب دوستي و چربي دوستي، امولسيون سازي و دِامولسينيكاسيون، ژل كنندگي، توليد كف، فعاليت هاي لخته سازي، افزايش رشد ميكروبي، جدا سازي فلزات و فعاليت هاي ضد ميكروبي.
    بيوسورفاكتانتها در صنايع مختلفي مانند صنايع نفتي، آرايشي و بهداشتي، غذايي و كشاورزي كاربرد دارد و در موادي مانند توليد كاغذ، رنگ، پارچه و انتقال ژن در علم ژنتيك مورد استفاده قرار مي گيرد.
    موارد كاربردها بيوسورفاكتانتها در صنايع نفتي به شرح زير است.
    
    پاك سازي تانك هاي ذخيره نفت
    زماني كه مواد زايد و لجن هاي نفتي در تانكها رسوب مي كند، موجب بروز مشكلاتي در استخراج، انباشت و انتقال نفت خام مي شود. بنابراين تانكهاي نفتي مي بايست به طور مستمر و متناوب تميز شوند كه اين پروسه، پرخطر، زمان بر و پر هزينه است. براي حل اين مشكل مي توان از بيوسورفاكتانتها استفاده كرد. اين تركيبات، موجب كاهش ويسكوزيته لجن هاي نفتي و همچنين تشكيل ميكرو امولسيون و ماكرو امولسيونهاي آب در روغن يا روغن در آب، مي شوند و قابليت پمپاژ را افزايش مي دهند و در نتيجه بخش نفتي مواد زايد رسوب شده در تانك با شكستن امولسيون به راحتي جدا مي شود.
    بيوسورفاكتانتها مي توانند تا91 درصد حجم لجن هاي موجود در مخازن ذخيره كننده نفت را بازيافت كنند، در طي اين فرايند، هزينه مصرف شده در مقايسه با ميزان نفت مازاد استخراج شده بسيار ناچيز است و در نتيجه اين فرايند بسيار مقرون به صرفه است. در سطح نيمه صنعتي بيوسورفاكتانتهاي بدست آمده از رشد باكتريها بر روي گلوگز و هيدروكربنهاي نامحلول در آب، براي پاك سازي لجن و رسوبات از مخازن نفتي مختلفي در دنيا مورد استفاده قرار گرفته است. اين روش هم از نظر اقتصادي به صرفه بوده و هم خطرات محيطي كمتري نسبت به روش هاي گذشته دارد.

ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط احمد ديانت در پنجشنبه 9 مهر1388 و ساعت 14:58 |

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

● ماهیت محلولها
در یک محلول ، معمولا جزئی که از لحاظ کمیت بیشترین مقدار را دارد، حلال و سایراجزا را مواد حل شده (حل شونده) می‌گوییم. اما گاهی آسانتر آن است که جزئی از محلولرا با آنکه مقدارش کم است، حلال بنامیم و گاهی اصولا اطلاق نام حلال و حل شونده بهاجزای یک محلول (مثلا محلولهای گازی) چندان اهمیتی ندارد.
بعضی از مواد به هرنسبت در یکدیگر حل می‌شوند.امتزاج پذیری کامل از ویژگیهای اجزای تمام محلولهای گازیو بعضی از اجزای محلولهای مایع و جامد است. ولی غالبا، مقدار ماده ای که در حلالمعینی حل می شود، محدود است. انحلال پذیری یک ماده در یک حلال مخصوص و در دمایمعین، بیشترین مقداری از آن ماده است که در مقدار معینی از آن حلال حل می شود و یکسیستم پایدار به وجود می آورد.


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


● انواع محلولها
▪ محلولهای رقیق
▪ محلولهایی که غلظت ماده حل شده آنهانسبتا کم است.
▪ محلولهای غلیظ
محلولهایی که غلظت نسبتا زیاد دارند.
▪ محلول سیر شده


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


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


▪ محلول فراسیرشده
می‌تواناز یک ماده حل شونده جامد ، محلول فراسیر شده تهیه کرد که در آن، غلظت ماده حل شدهبیشتر از غلظت آن در محلول سیر شده است. این محلول ، حالتی نیم پایدار دارد و اگرمقدار بسیار کمی از ماده حل شونده خالص بدان افزوده شود، مقداری از ماده حل شده کهبیش از مقدار لازم برای سیرشدن محلول در آن وجود دارد، رسوب می‌کند.


● خواص فیزیکی محلولها
بعضی از خواص محلولها به دو عامل ، نوع ماده حل شده و غلظت آندر محلول بستگی دارند. این مطلب برای بسیاری خواص فیزیکی محلولها از جمله ،محلولهای آبی درست به نظر می‌رسد. برای مثال، محلول نمک طعام در آب بی رنگ پرمنگناتپتاسیم در آب، بنفش صورتی است (در اینجا نوع ماده حل شده مطرح است). افزون بر این ،می‌دانیم که هر چه بر محلول پرمنگنات آب بریزیم و آن را رقیقتر کنیم، از شدت رنگ آنکاسته می‌شود (اینجا غلظت محلول مطرح است).
یکی دیگر از خواص فیزیکی که به ایندو عامل بستگی دارد، قابلیت هدایت الکتریکی محلول آبی مواد گوناگون است.
چهارخاصه فیزیکی دیگر از محلولها وجود دارد که به نوع و ماهیت ذرات حل شده بستگی ندارد،بلکه فقط به مجموع این ذرات وابسته است. به عبارت دیگر ، تنها عامل موثر بر خواصمحلول در اینجا ، غلظت است. چنین خواصی از محلول را معمولا "خواص جمعی محلولها" (خواص کولیگاتیو Colligative properties) می‌نامند و عبارتند از کاهش فشار بخار ،صعود نقطه جوش ، نزول نقطه انجماد و فشار اسمزی.


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


▪ افزایش نقطه جوش
در اثرحل شدن مقداری حل شونده غیر فرار در یک حلال ، نقطه جوش آن افزایش می‌یابد. مقدارافزایش فقط به مقدار حل شونده بستگی دارد. برای مثال ، آب در شرایط متعارفی (دمای۲۵ درجه سانتیگراد و فشار بخار یک اتمسفر یا ۷۶۰ میلی متر جیوه) در ۱۰۰ درجهسانتیگراد می جوشد. اما اگر در آب، مقداری قند مثلا به غلظت یک مولال (یک مول در۱۰۰۰ گرم آب) بریزیم، فشار بخار محلول آب قند به اندازه ۱۴ میلی متر جیوه کاهشمی‌یابد و در نتیجه محلول در ۵۲/۱۰۰درجه سانتیگراد می‌جوشد.


▪ کاهش نقطه انجماد
وقتی یک حل شونده غیر فرار در یک حلال حل می‌شود، نقطه انجماد آن کاهش می‌یابد. بنابراین دمای انجماد محلولهای آبی همیشه کمتر از دمای انجماد آب خالص است. استفادهاز این خاصیت در رادیاتور اتومبیل می‌باشد که برای جلوگیری از یخ زدن آب رادیاتوراتومبیل در زمستان ، به آن مقداری مایع به نام ضد یخ می‌افزایند. همچنین با اضافهکردن نمک (مانند کلرید سدیم) همراه با شن ریز روی آسفالت خیابانهای شهر ، هیدراتهشدن یونهای نمکها مستلزم مصرف مقداری آب است که از ذوب شدن برف فراهم می گردد. بنابراین آب نمک غلیظی فراهم می‌شود که حتی در ۲۰ درجه زیر صفر منجمد نمی‌شود.


▪ فشار اسمزی
اگر در ظرف U شکلی ، حلال A از مخلوط حلال و حل شونده (B + A) به وسیله یک غشای نیمه تراوا ، جدا شود، چون فقط حلال از غشا عبور می‌کند، بعد ازرسیدن به حالت تعادل ، ارتفاع مایع در قسمت (حاوی B + A) که حل شونده وجود داردبالا می رود.
اگر به این ستون فشار وارد شود تا سطح مایع در دو طرف یکسان شود،این فشاراسمزی است که به علت حل شدن حل شونده غیر فرار در حلال ایجاد شده است.
به عکس فرآیند اسمز ، اسمز معکوس گویند که برای شیرین کردن آب استفاده می شود. همچنین برای تعیین جرم مولکولی پلیمرها ، پروتئینها و بطور کلی مولکولهای سنگین ازفشار اسمزی استفاده می‌شود.

منبع : www.chemistmag.com - مجله شیمیدان

+ نوشته شده توسط احمد ديانت در سه شنبه 7 مهر1388 و ساعت 13:30 |

تخمیر پدیده‌ای است ناشی از مجموعه فعالیتهای زیستی که در آن ترکیبات آلی دارای مولکولهای بزرگ به ترکیبات دارای مولکولهای کوچک‌تر و ساده‌تر شکسته و تجزیه (کاتابولیسم) شده از فرایند آن علاوه بر ایجاد ترکیبات آلی ساده‌تر، دی‌اکسیدکربن و انرژی نیز آزاد می‌گردد. با بیان دیگر تخمیر تجزیه ناقص بعضی از متابولیت‌ها (ترکیبات آلی) به ترکیبات ساده‌تر همراه با انرژی توسط عامل تخمیری است.

در گیاهان تخمیر بیولوژیکی تنها تخمیر الکلی نبوده، ممکن است با کمی تخمیر لاکتیک نیز همراه باشد، برخی از سازواره‌های حیاتی (میکروارگانیسم‌ها) مانند قارچ‌های میکروسکوپی نیز قادر به تخمیرهایی مانند تخمیرهای سیتریک و اکسالیک روی قندهای شش کربنی (هگزوزها) و تخمیر استیک روی الکل اتیلیک و غیره هستند. باکتریها عامل انواع دیگری از تخمیر در طبیعت هستند. تخمیر بوتیریک سلولز لاشه برگ‌ها و تجزیه آنها که سبب افزایش ترکیبات آلی خاک می‌شود و همچنین تخمیرهای تعفنی مواد آلی توسط باکتریها صورت می‌گیرد.

 

 تخمیر الکلی:
پاستور اولین کسی است که نقش مخمرهای الکلی را نشان داد. بهترین مثال مخمرها، مخمرهای خمیرترش یا مخمر نانوایی است. اگر این مخمرها در محیط کشت گلوکز و در حضور اکسیژن کافی قرار گیرند، به شدت تقسیم شده، اکسیژن جذب کرده، دی‌اکسیدکربن آزاد می‌سازند. بیشترین سرعت واکنشهای ناشی از تنفس و شدت اکسیداسیون گلوکز این مخمرها که از گروه آسکومیست هستند هنگامی است که تنفس هوازی دارند اگر این مخمرها در داخل یک ظرف در بسته کشت داده شوند پس از مصرف اکسیژن محدود و معین داخل ظرف و آزاد ساختن گازکربنیک دیگر قادر به تنفس عادی نبوده، شروع به تخمیر باقی مانده مواد می‌کنند. آغاز تخمیر ایجاد اکسیدکربن همراه با اتانول است و بوی اتانول در این هنگام وقوع عمل تخمیر را در محیط کشت معلوم می‌کند.

 

C۶H۱۲O۶————>۲C۲H۵OH + ۲CO۲: ∆G = -۳۳ Kcal      تخمیر

 

C۶H۱۲O۶ + ۶O۲————>۶CO۲ + ۶H۲O: ∆G = ۶۸۶ Kcal        تنفس

 

تخمیر همیشه با تشکیل الکل همراه نیست، در تخمیر ترکیبات دیگری مانند گلیسیرول نیز بوجود می‌ایند. پیدایش ترکیبات فرعی غیر از الکل در پدیده تخمیر و حضور این ترکیبات در محیط عمل از نظر ادامه تغییر اهمیت فراوان دارد. رشد مخمرها در شرایط تخمیری (تنفس بی‌هوازی) بسیار کند است، در شرایط تخمیر انرژی آزاد شده از مقدار معینی مواد قندی مانند یک گرم گلوکز محلول، درحدود ۲۱ بار کمتر از حالت تنفس عادی (هوازی است) انرژی حاصل از پدیده تخمیر بیشتر به صورت حرارت تلف می‌شود.

محیط در حال تخمیر نسبت به محیطی که در آن تنفس عادی صورت می‌گیرد بسیار گرم‌تر است. تخمیر الکلی تحت اثر مجموعه در همی‌ از آنزیم‌های درون سلولی به نام (زیماز) صورت می‌گیرد. مجموعه آنزیمی هنگامی که مخمرهای آن زنده باشند بیشترین اثر تخمیری را دارند. بازده تخمیری آنزیم‌ها در خارج از سلول بسیار ضعیف‌تر از آنزیم‌های داخل سلول زنده است. بین اثر طبیعی آنزیم‌ها، نیروی زیستی و ساختار سلولی مخمرها بستگی‌هایی وجود دارد و به اصطلاح تخمیر پدیده‌ای درون سلولی است و آنزیم‌های استخراج شده از مخمرها در خارج از سلول بخش مهمی از قدرت تخمیری خود را از دست می‌دهند.

 

 تخمیر واقعی یا حقیقی:


ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط احمد ديانت در سه شنبه 7 مهر1388 و ساعت 13:10 |