| X | ||
مجله اینترنتی دنیا و شیمی
سنتز آزمایشگاهی نانوذرات دی اکسید تیتانیوم در دانشگاه تهران
عبدالمجيد بايندري مقدم دانشجوي دكتراي شيمي دانشگاه تهران، موفق شد كه نانو كريستالهاي دي اكسيد تيتانيوم آناتاس را به روش شيميايي سنتز كند.
به گزارش روز يكشنبه پايگاه اينترنتي فناوري نانو ، در اين پژوهش ابتدا از تترا كلوئيد تيتانيوم، هيدروكسيد تيتانيوم توليد شده، سپس اين ماده در كوره قرار گرفته و با دادن زمان مناسب، نانو كريستالهاي دي اكسيد تيتانيوم به دست ميآيد.
به گفته ي اين پژوهشگر، زمان داده شده در مرحله ي توليد كريستال بايد به اندازهاي باشد كه كريستالها زياد رشد نكنند و به جاي كريستال نانو ذره ، كريستال ميكرو ذره توليد نشود.
مجري اين طرح در ادامه گفت: پليمرهاي آنيلين ترك خورده هستند. ما براي رفع اين تركها در حين توليد پلي آنيلين به آن نانو ذره دي اكسيد تيتانيوم اضافه كرديم. مشاهدات حاكي از رفع ترك خوردگي و بهبود خواص فيزيكي پليمر توليدي است.
علاوه بر اين نتايج، بيانگر اثر ميزان دي اكسيد تيتانيوم افزودني بر رسانايي پليمر است. به طور مثال ميتوان به جاي پلي آنيلين هادي، نانو كامپوزيتي داشت كه نيمه هادي باشد و در صنايع الكترونيكي به كار رود و يا از آن در پوشاندن برخي سطوح براي جلوگيري از خوردگي استفاده شود.
نانو ذرات دي اكسيد تيتانيوم از جمله نانوذرات پركاربرد هستند. اين نانو ذرات در سه فاز آناتاس، روتايل و بروكيت توليد ميشوند. تفاوت اين فازها در مختلف بودن ساختار كريستالي آنهاست. در اين ميان، نانو ذرات فاز آناتاس به سبب توانايي جذب قوي نور UVبسيار مورد توجه هستند.
اين خاصيت موجب كاربري اين ذرات در پزشكي، صنايع شيشه سازي، سطوح خود تميزشونده و سلولهاي خورشيدي شده است. علاوه بر اين نانو كريستالهاي دي اكسيد تيتانيوم آناتاس ميتوانند در بهبود خواص كامپوزيتهاي پليمري از جمله پلي آنيلين، كه يكي از پركاربردترين پليمرهاي رسانا است ، استفاده كرد.
اين پژوهشگر در پايان از همكاري و راهنمايي دكتر ديناروند، دكتر محمدي و دكتر گنجعلي تشكر كرده است.
دود سیگار دارای نیکوتین (۵/۰) ، اکسید دو کربن ، انیدرید کربنیک، اسید سیانیک ( به مقدار ۳ تا ۸ میلی گرم در ۱۰۰ گرم یرگ توتون)، اسیدهای استیک،پروپیونیک ، والرینیک ، بوتیریک ، آمونیاک ، مواد رنگی ، یک ماده روغنی با بوی توتون ، مقدار کمی از کولیدین ( نوعی ماده بسیار سمی ولی دارای بوی مطبوع ) ، ترکیبات فنلی و غیره است . ماده سمی برگهای تخمیر نیافته توتون ، گلوکزید ازته ای به نام تاباسین tabacine می باشد .
تاباسین که در سال 1926 توسط Barbieri به دست آمد ، طعم سوزاننده و تحریک کننده دارد . در آب و الکل محلول است و تجزیه آن تحت اثر قلیائیات ، آمونیاک و نیکوتین حاصل می شود .
توتون استفاده شده در ساخت سیگار دارای ماده ای به نام نیکوتین است ، الکالوئیدی به فرمول C10H14N2 و به وزن ملکولی 23/162 است .
نیکوتین الکالوئیدی به حالت مایع و روغنی ، بی رنگ یا به رنگ زرد روشن و بسیار جاذب رطوبت است . اگر در مجاورت هوا و نور قرار گیرد ، تدریجا به رنگ قهوه ای در می آید . طعم تند و سوزانده دارد و به طور ضعیف بوی توتون از آن استشمام می شود . سمیت آن زیاد است.وزن مخصوصی معادل 011/1 دارد . در گرمای 247 درجه می جوشد و بخارات تحریک کننده از آن خارج می شود . اگر قطره ای از آن بر روی کاغذ ریخته شود ،اثر آن بر جای می ماند که تدریجا محو می شود.
نیکوتین به مقدار زیاد در الکل ، کلروفرم، اتر، اتردوپترول و روغن ها حل می شود. با آب در گرمای پائین تر از 60 درجه ، قابلیت اختلاط دارد . دارای املاح مختلف است . درباره سمیت نیکوتین همین قدر کافی است که ذکر شود این الکالوئید از راه تمام مخاط های بدن جذب می گردد و اگر یک تا دو قطره آن ، بر روی زبان سگی ریخته شود . بطور برق آسا جانور را می کشد. تنها نیکوتین موجود در برگ توتون ، موجبات مسمومیت را فراهم نمی سازد بلکه آمونیاک دود سیگار و مواد دیگر آن نیز موجب ناراحتی های مزمن حلق و مخاط دهان می گردد. نوع مزمن این مسمومیت بطور فراوان در افراد معتاد به دود کردن سیگار دیده می شود . در مسمومیت های مزمن ، عوارضی نظیر خشکی ناحیه حلق ، احساس سنگینی در سر ، سرگیجه، یبوست، احساس صداهائی در گوش، سر درد، کم شدن حافظه، طپش قلب، ورم لثه دندان، پیدایش لکه های سفید در مخاط ها ، اختلالات بینائی، لارنژیت مزمن، نوعی سوء هضم،آنژِین دوپواترین و نوعی تصلب جدار شرائین ظاهر می شود . بعدا تنگ شدن مجاری عروق و بالا رفتن فشارخون پیش می آورد .
منبع.
گیاهان دارویی دکتر زرگری
|
دستيابي محققان پژوهشگاه صنعت نفت به دانش فني بازيافت فلزات گرانبها
استخراج طلاي سفيد از ضايعات
محققان كشورمان با دستيابي به دانش فني استحصال فلزات گرانبها موفق شدند فلزاتي مانند رنيم و پلاتين را بازيافت كنند. بازيافت فلزات گرانبها از مواد مستعمل فرآيند مهمي است؛ زيرا كاتاليستهاي زيادي در صنعت نفت مورد استفاده قرار ميگيرند كه حاوي فلزات گرانبها هستند اما تاكنون به دليل دسترسي نداشتن به دانش فني، براي استحصال اين فلزات از كشورهاي خارجي كمك گرفته ميشد.
 اهميت اين طرح زماني بيشتر مشخص ميشود كه بدانيم نه تنها درصد خلوص اين مواد با خروجي معتبرترين شركت بازيافتكننده جهان برابري ميكند، بلكه مزاياي ديگري هم اين كار را از نمونههاي مشابه آن متمايز ميكند.
چنانچه اين طرح در ايران صنعتي شود گامي بزرگ در جهت صرفهجويي اقتصادي و نيل به خودكفايي خواهد بود. با دكتر مهدي رشيدزاده، مجري طرح و رئيس مركز تحقيقات كاتاليست پژوهشگاه صنعت نفت، درباره اين طرح و مراحل آن صحبت كرديم. بازيافت فلزات بخصوص فلزات گرانبها از چه زمان و در چه كشورهايي مطرح بوده است؟ اين فرآيند كه به ريفورمينگ كاتاليستي معروف است فرآيند كاملا شناخته شدهاي است كه در صنعت پالايش نفت براي بهبود كيفيت اكتان بنزين، تهيه آروماتيكها براي صنايع پتروشيمي و توليد هيدروژن (به عنوان محصول جانبي) براي مصارف صنعتي به كار ميرود. چه سازمانها يا مراكزي اين طرح را حمايت كردهاند؟ بخشي از اين طرح با حمايت معاونت بازرگاني شركت ملي پالايش و پخش انجام شده است. عنصري باارزشتر از طلا پلاتين كه به صورت گستردهاي به عنوان كاتاليزور همگن و ناهمگن به كار ميرود، فلزي است بسيار گرانقيمت. در واقع پلاتين اگرچه مانند طلا براي ساخت جواهرات قيمتي استفاده ميشود و به دليل رنگ، زيبايي و ارزش آن تحت عنوان «طلاي سفيد» شناخته شده، اما كاربردهاي عملي پلاتين بسيار بيشتر از طلاست. منبع خبرگزاری جام جم
|
يكي از تعاريف عالي ترموديناميك اين است كه ترموديناميك علم انرژي و آنتروپي ميباشد. ترديدي نيست كه علم در چنين تعريفي با تعبيري پوزيتيويستيك به معناي دانشي بر پايهء مشاهدات تجربي بيان شده است. از اين منظر هركجا كه سخني از علم ميرود مقصود علم تجربي است . برتراند راسل معتقد است اگر نتوانيم از چيزي آگاهي تجربي بدست آوريم هيچ آگاهي ازآن نخواهيم داشت. با اين تفاسير ترموديناميك يك علم تجربي است. چرا كه در قوانين بنيادي آن يافته هاي تجربي بصورت روابط رياضي درآمده اند. بنيان ترموديناميك بر پايهء مشاهدات تجربي است. تجربي است از اينرو كه قابليت تجربه پذيري همگاني دارد. پديده اي كه مورد كاوش تجربي قرار مي گيرد بايد چنان باشد كه همه بتوانند در آزمون آن شركت كنندوهركس با تحصيل شرايط خاص بتواند به آساني آن را تجربه كند. اموري كه تنها براي يكبار اتفاق مي افتد يا اموري كه تجربه آنها همگاني نيست از قلمروكاوشهاي علمي بيرون مي مانند
تجربه مشاهدات تكرارپذيريست كه عيني بوده وهمه بتوانندآن كاوش را انجام داده و نتايجش را بررسي كنند.بنابراين واضح است كه ترموديناميك واجد شرايط تجربه پذيري علمي است. بااين وجود مباحث مربوط به ترموديناميك فاقد آن تجربه گري صرف است كه در برخي ازعلوم وجود دارد. بدين معني كه ترموديناميك فقط برپايه تجربه ومشاهده نيست.اصولا مباحث مرتبط با مكانيك و شاخه هاي آن دقت و تاكيد فراواني بر استدلال استقرايي دارندواصول بنيادي مكانيك برپايه مدلسازي رياضي ازپديده هاي فيزيكي است . پايه هاي اصلي مباحث ترموديناميك را مانند تكيه گاههاي منطقي علم مكانيك بايد در شهود و تجربه جستجوكرد.ازآن پس ميتوان يك چارچوب ذهني ترتيب داد و به عنوان مثال با پي ريزي يك مدل منطقي ميتوان مطالعهء مكانيك شاره ها را در ادامهء مكانيك مقدماتي و ترموديناميك قرار داد.
پايه ها ي مطالعه مكانيك شاره ها:
پايستاري جرم
قانون دوم نيوتن
اصل تكانه زاويه اي
قانون اول و دوم ترموديناميك
شش اصل بنيادي در مكانيك مقدماتي
اصل قابليت انتقال
قانون گرانش نيوتن
قانون اول نيوتن
قانون دوم نيوتن
قانون سوم نيوتن
قانون متوازي الاضلاع براي جمع بستن نيروها
به استثناء قانون اول نيوتن و اصل قابليت انتقال كه دو اصل بنيادي مستقل هستند ساير اصول مكانيك مقدماتي مبتني بر شواهد تجربي اند.با اين اوصاف مطالعه ترموديناميك صرفاً بر پايهء تجربه گري نيست بلكه آميزه اي از درك شهودي و تجربهء مستقيم ميباشد. قوانين ترموديناميك را ميتوان بر اساس تعاريف اصولي و رايج علم نيز بررسي كرد:
الف: يك قانون علمي نظمي هميشگي و پايدار را بيان ميكند.قضاياي كلي عموما" با هميشه/هيچ/هر يا همه آغاز ميشوند
ب: قوانين علمي توانايي پيشگويي مشروط دارند و با دانستن وضع فعلي سيستم ميتوان آيندهء آن را به طور مشروط معلوم كرد.
ج: قوانين علمي وقوع برخي پديده ها را در جهان نامكمن و نشدني اعلام مي كنند ابطال پذيرند و ميتوان تصور كرد كه روزي تجربه اي خلاف آن مشاهده شود.
د: قوانين و فرضيات علمي توتولوژيك نيستند حصر منطقي ندارند و جميع حالات ممكن را در بر نميگيرند
ه: قوانين علمي گزينشي هستند و هرگز همه جوانب پديده ها را تجربه و تحقيق نمي كنند.
قوانين ترموديناميك مجموعهء اين تعاريف را ارضا مي كند. في المثل وقتي گفته ميشود كه قانون اول ترموديناميك براي هر سيكل بسته اي برقرار ميباشد سخن از يك تجربه هميشگي و پايدار گفته ايم. با قوانين ترموديناميك مي توان آيندهء يك سيستم را از قرائن فعلي آن پيش بيني نمود. قوانين ترموديناميك همچنين وقوع پديده هايي را ناممكن اعلام مي كنند. اين خاصيت ابطال پذيري قوانين علمي است كه به پديده ها اجازه هرگونه جهتي را نمي دهند ونسبت به جهتگيري حوادث بي تفاوت نيستند. ابطال پذيري به معناي باطل بودن نيست. قانون ابطال پذير يعني قانوني كه براي آن بتوان تصور كرد كه در صورت وقوع پديده اي باطل مي شود. نقش تجربه هم در علوم كشف بطلان است و نه اثبات صحت . ابطال پذيري به معناي اين نيست كه اين قوانين حتماً روزي باطل خواهند شد بلكه اگر صحت يك قانون علمي تضمين هم شده باشد باز هم ابطال پذير خواهد بود.
يعني در فرض مي توان تجربه اي را كه ناقض آن است پيدا كرد.ابطال پذيري معادل تجربه پذيري است. قانوني علمي است كه تجربه پذير باشد ووقتي تجربه پذير است كه ابطال پذير باشد و وقتي ابطال پذير است كه نسبت به جهان خارج وجهت پديده هاي آن بي تفاوت نباشد قوانين ترموديناميك مثل هر قانون علمي ديگرگزينشي هستند. وفقط چند خاصيت محدود را بررسي مي كنند. بعنوان مثال مدل گازايده آل فرايند پلي تروپيك PV=mRT
فقط به چند خاصيت از قبيل فشار دما حجم و... محدود مي شود. هيچ قانون ترموديناميكي يافت نمي شود كه در آن همهء خواص ترموديناميكي منظور شده باشد.هر قانون تنها جنبه هايي خاص را مورد بررسي قرار مي دهد. بدين ترتيب در ترموديناميك با يك سري قواعد اصالتاً علمي مواجهيم كه ضمن علمي بودن نتايج و برداشتهاي فلسفي با اهميتي را نيز در بر مي گيرد.
ترموديناميك در قالب چهار قانون بنيادي ارائه مي شود و در نامگذاري اين چهار قانون نوعي روند تكاملي لحاظ شده است.
- قانون صفرم ترموديناميك: هر دو جسم كه با جسم سومي داراي تساوي درجه حرارت باشند آن دو جسم نيزبا هم تساوي حرارت دارند
- قانون اول ترموديناميك: براي هر سيستم در حال پيمودن يك سيكل انتگرال سيكلي حرارت متناسب با انتگرال سيكلي كار مي باشد.(قانون بقاي انرژي)
- قانون دوم ترموديناميك:غيرممكن است وسيله اي بسازيم كه در يك سيكل عمل كند وتنها اثر آن انتقال حرارت از جسم سردتر به گرمتر باشد.
قانون صفرم ترموديناميك منطقاً بديهي به نظر مي رسد.اگر چه كه تجربه پذير است و مي توان صحت و اعتبار آن را آزمايش كرد.اين قانون اساس اندازه گيري درجه حرارت است و نمي توان آن را از ساير قوانين نتيجه گرفت. قانون صفرم ترموديناميك از اين رو قبل از قوانين اول و دوم مي آيد كه براي بيان ساير قوانين ترموديناميك به مقياسي براي ادوات اندازه گيري درجه حرارت نياز است. بدين ترتيب اعدادي را روي دماسنج قرار داده و گفته مي شود جسم داراي درجه حرارتي است كه روي دماسنج قرائت مي شود. بنا براين منطقي است كه اين قانون قبل از ساير قوانين ترموديناميك ارائه شود.مطابق با اين قانون اندازه گيري درجه حرارت يك پايه منطقي پيدا مي كند و در ادامه مي توانيم ساير قوانين بنيادي ترموديناميك را با اتكا به اين پايه منطقي بيان كنيم. قانون اول ترموديناميك بيانگر اين مطلب است كه در يك سيكل ترموديناميكي مقدار حرارت منتقل شده از سيستم برابر با مقدار كار انجام شده بر سيستم مي باشد. در عين حال اين قانون هيچ محدوديتي براي جهت جريان حرارت و كار ايجاد نمي كند. اين محدوديت در قالب قانون دوم بيان ميشود.
قانون دوم ترموديناميك بيان مي دارد كه يك فرايند فقط در يك جهت معين پيش مي رود و در جهت خلاف آن قابل وقوع نيست. متناقض نبودن يك سيكل با قانون اول دليلي بر اين نيست كه آن سيكل حتما اتفاق مي افتد.اين نوع مشاهدات تجربي منجر به تنظيم قانون دوم ترموديناميك مي شود. پس فقط آن سيكلي قابل وقوع است كه با قوانين اول و دوم ترموديناميك همخواني داشته باشد. پس واضح به نظر مي رسد كه قانون دوم بيان يك توضيح تكميلي از قانون اول است كه قيد مجاز نبودن به هر جهت دلخواه براي كار و حرارت را بر آن مي نهد. از اين رو در روند تكامل منطقي قوانين ترموديناميك پس از قانون اول بيان مي شود. در كاربرد قانون دوم دانستن مقدار مطلق آنتروپي ضروري مي شود و همين مساله منجر به تنظيم قانون سوم ترموديناميك مي گردد. بنابراين مشاهده شد كه قوانين ترموديناميك در يك سير تكامل منطقي در امتداد يكديگر بيان مي شوند. قانون اول پايهء منطقي اندازه گيري درجه حرارت را مي دهد. قانون اول منجر به بيان قانون دوم شده وقانون دوم نيز به بيان قانون سوم ترموديناميك مي انجامد.......ادامه دارد
منبع
سایت سی پی اچ تئوری . سایت هویا گزیده هایی از مقاله عرفان کسرایی
