فصل نامه ي شيمي

اين وبلاگ مرتبط به درس شيمي است


خوش آمد گويي

سلام 

به همه ي بازديدكنندگان وبلاگ و دوستان خوبم كه با نظراتشان من را راهنمايي مي كنند خوش آمد مي گويم . از همه يشما تشكر مي كنم . عيدتان مبارك  

و خوش آمد گويي مخصوص خدمت معلم عزيز و نمونه ي شيمي كلاسمان سركار خانم ربيعي پور كه نعمت بزرگي هستند و هيچ وقت از حرف هاي استادانه ي خود ما را بي نصيب نمي گذارند . 


سه شنبه بیست و ششم آذر 1387 توسط زهرا كرمي |

جدول تناوبی و نحوه ي استفاده از آن

حدود پانزده میلیارد سال پیش با انفجار بزرگ (BIG BANG) جهان بوجود آمد. جهانی که در ابتدا بسیار داغ بود (107K) اجازه به هم پیوستن ذرات اتم و ایجاد اتمها را نمی داد اما کم کم اتمهای اولیه که بیشتر شامل هیدروژن (89%) و هلیم (11%) بودند تشکیل شدند که با سرد شدن تدریجی دمای جهان و به هم پیوستن این اتمها به هم و ایجاد سحابی ها و ستاره ها این اتمها در واکنشهای هم جوشی با آزاد کردن مقادیر بسیار زیادی انرژی به عناصر سنگین تر تبدیل شدند.

از چند قرن پیش که کم کم بشر عناصر را شناخت و تعداد عناصر شناسایی شده افزایش یافت نیاز به طبقه بندی آنها احساس گردید به طوری که در ابتدا عناصر را به دو دسته فلزات و نافلزات تقسیم بندی نمودند و بعد بر اساس ترکیباتی که تشکیل می دادند آنها را تقسیم بندی کردند.

اما در سال 1869 دیمیتری مندلیف عناصر (60 عنصر شناخته شده آن روز) را بر اساس جرم اتمی طبقه بندی نمود و مشاهده کرد که عناصر با خصوصیات یکسان در کنار هم قرار گرفتند. او همچنین از روی این جدول توانست وجود بعضی از عناصر را که تا آنروز کشف نشده بود حدس بزند.

جدول تناوبی امروزی

در جدول تناوبی که امروزه ما می بینیم ساختار کلی همان است که در جدول مندلف وجود داشت اما عناصر بجای جرم اتمی بر اساس عدد اتمی در جدول قرار می گیرند.

ردیفهای افقی جدول تناوب، و ردیفهای عمودی آن گروه نامیده می شود، و عناصر بر اساس اربیتالی از آنها که آخرین الکترون اتم در آن جا گرفته است به چهار بلوک s,p,d و f طبقه بندی می شوند. عناصر دو بلوک s و p عناصر اصلی، عناصر بلوک d عناصر واسطه و عناصر بلوک f لانتانیدها و اکتینیدها می باشند.

شماره گذاری گروهها از یک تا 18 و شماره گذاری تناوب ها از یک تا 7 می باشد.

چگونه از جدول تناوبی استفاده نمائیم؟

یک جدول تناوبی می تواند شامل اطلاعات متفاوت و متنوعی باشد که بسته به نوع کاربردی که از آن متصور است طراحی می شود، در یک جدول معمولی می توان علامت اختصاری عناصر، عدد اتمی و جرم اتمی آنها را یافت. همچنین از روی گروهی که آن عنصر به آن وابسته است خصوصیات شیمیایی آنرا حدس زد.

مثلا در گروه 1 که فلزات قلیایی جای دارند عناصر وابسته به آن فلزاتی هستند به شدت واکنش پذیر که در طبیعت بطور خالص یافت نمی شوند و برای تهیه آنه معمولا از روشهای مشکل الکترولیز استفاده میشود که در این روشها ممکن است از نمک هالوژن مذاب آنها استفاده کنند. این فلزات با آب به شدت واکنش پذیرند و تعدادی از آنها در واکنش با آب تولید مقادیر زیادی حرارت و گاز هیدروژن میکنند که گاز تولید شده در اثر حرارت آتش میگیرد و واکنش با شعله همراه خواهد بود.

همانطور که می بینید یک گروهبندی ساده خواص بسیار زیادی از مواد را در اختیار ما قرار داد.

در بعضی جدولهای تناوبی نام انگلیسی عنصر مورد نظر و (یا) آرایش الکترونی عنصر آن نیز نمایش داده شده است. بعضی از آنها شامل نیمه عمر عناصر رادیو اکتیو هستند، بعضی ممکن است شکل بلوری نقطه ذوب و جوش و خواص دیگر فیزیکی عنصر را به همراه داشته باشند.

www.shimist.com



 

سه شنبه بیست و ششم آذر 1387 توسط زهرا كرمي |

آزمايش تامسون ( محاسبه نسبت بار به جرم الكترون )

 در آزمايش تامسون از اثر ميدان الكتريكي و ميدان مغناطيسي استفاده شده است. دستگاهي كه در اين آزمايش مورد استفاده قرار گرفته است از قسمتهاي زير تشكيل شده است:

الف ) اطاق يونش كه در حقيقت چشمه تهيه الكترون با سرعت معين مي باشد بين كاتد و آند قرار گرفته است. در اين قسمت در اثر تخليه الكتريكي درون گاز ذرات كاتدي ( الكترون ) بوجود آمده بطرف قطب مثبت حركت مي كنند و با سرعت معيني از منفذي كه روي آند تعبيه شده گذشته وارد قسمت دوم مي شود. اگر بار الكتريكي q  تحت تاثير يك ميدان الكتريكي بشدت E  قرار گيرد، نيروييكه از طرف ميدان بر اين بار الكتريكي وارد مي شود برابر است با:      

F= q.E

 در آزمايش تامسون چون ذرات الكترون مي باشند q = -e بنابراين:

F= -eE  


ادامه مطلب

شنبه سیزدهم مهر 1387 توسط زهرا كرمي |

لايه ي اوزون

آيا مي دانيد كه پرتوي فرابنفش موجب سرطان، به وجود آمدن لكه روي پوست، تخريب پيوند هاي كووالانسي و در نهايت مرگ مي شود؟

آيا مي دانيد كه خورشيد اين پرتوي خطرناك را همواره به زمين مي تاباند؟

اگر مي خواهيد جواب اين سوالات را بدانبد و همچنين بدانيد كه با وجود اين پرتوي خطرناك چرا مردم نمي ميرند يا حتي آسيبي به پوست آن ها وارد نمي شود، ما را تا ادامه ي اين بحث همراهي كنيد:

درست است كه پرتوي فرابنفش در حد زياد آن بسيار خطرناك است، به گونه اي كه ممكن است منجر به مرگ موجودات شود اما اين پرتو براي ساخت ويتامين دي در بدن موجودات زنده نقشي بسيار مهم و حياتي ايفا مي كند. نگران نباشيد چون علم مطلق خالق اين جهان به فكر موجودات بوده و خواهد بود، زمين در برابر اين پرتوي خطرناك از محافظى بنام لايه اوزون استفاده مي كند  كه از ورود اين پرتوهاى خطرناك به سطح زمين جلوگيرى مى كند از 100% پرتوي فرابنفشي كه قصد عبور از لايه ي اوزون را دارد تنها 1% آن براي توليد ويتامين دي در بدن موجودات زنده ي روي اين كره عبور مي كند و 99% آن به دام مولكول هاي اوزون مي افتد .

·        اوزون چيست؟ * اوزون مولكولي سه اتمي است كه از اتصال سه اتم اكسيژن به وجود آمده است.

به طور كلي هواكره ي زمين به 4 بخش  تقسيم مي گردد كه عبارت اند از:

1-     تروپوسفر

2-       استراتوسفر

3-       مزوسفر

4-       ترموسفر

 

تروپوسفر همان بخشي است كه ما در آن بدون وجود هيچ پرتوي خطرناكي زندگي مي كنيم.

استراتوسفر آن بخش از هواكره است كه لايه ي  اوزون را در خود جاي داده است.

در واقع لايه ي اوزون ناحيه اي از استراتوسفر است كه مولكول اوزون در آن جا بيشترين غلظت را دارد.

مزوسفر و ترموسفر هم دو لايه ي پاياني جو زمين هستند.


مولكول اوزون (o3)از يك مولكول اكسيژن و يك اتم اكسيژن كه ناپايدار و واكنش پذير مى باشد، تشكيل شده است . پيوند ميان مولكول اكسيژن و اتم اكسيژن در مولكول اوزون بسيار ضعيف مى باشد و ممكن است با كوچكترين برخورد از هم جدا و يا با دريافت كوچكترين انرژى به حالت اوليه خود برگردند .در شب ها به دليل عدم دسترسى به انرژى تابشى خورشيد، ضخامت لايه اوزون كمتر از ضخامت آن در روز ها مى باشد.

 هنگامى كه پرتوهاى فوق بنفش به مولكول ها اوزون برخورد مى كنند، پرتو هاى فوق بنفش مقدار زيادى از انرژى خود را از دست مى دهند و به پرتو هاى فرو سرخ تبديل مى شوند ، و همچنين بر اثر اين برخورد ، مولكول اوزون به مولكول اكسيژن واتم اكسيژن تبديل مى شود و با تابش مجدد نور خورشيد ، مولكول اوزون دوباره پديدار مى شود.كه در رابطه هاي زير مشخص شده اند:

 + O3 ª44  O2 + Oرتوي فرابنفش

  پرتو ي فروسرخ +O2+O  44 O3

مولكول هاى اوزون هرچند كه براى ما مفيد هستند اما وجود آن ها در لايه تروپوسفر (لايه اى كه ما در آن زندگى مى كنيم) بسيار خطرناك مى باشند.
نيتروژن هاى پراكسيد خارج شده از اگزوز موتورهاى ديزلى بر اثر تابش نور خورشيد (عمل فتو شيميايى) با مولكول هاى اكسيژن واكنش مى دهند و مولكول هاى اوزون را پديدار مى كنند . چون در مولكول هاى اوزون اتم هاى اكسيژن فعال (راديكالى) وجود دارد ، تنفس آن ،موجب اختلال در دستگاه تنفسى مى شود .


حفره اوزون* تا سال 1980ميلادى از سوراخى لايه اوزون خبرى نبود ؛ اما در سال 1985م ، دانشمندان از نازك شدن لايه اوزون در قطب جنوب خبر دادند. در آن زمان با تحقيقات انجام شده علت نابودى مولكول هاى اوزون را ،گاز هاى cfc كلروفلوئور و كربن مى دانستند. گاز هاى cfc بعنوان گاز هاى خنك كننده در يخچال ها ،كولرها و همچنين در مواد پلاستيكى مورد استفاده قرار مى گيرند . در cfc ها اتم هاى كلر ناپايدار و واكنش پذير مى باشند و هنگامى كه گاز هاى cfc به لايه هاى بالا مى روند ، در لايه هاى بالا بر اثر برخورد با نور خورشيد ،گاز هاى كلر آزاد مى شوند. اتم هاى كلر در لايه استراتوسفر با مولكول هاى اوزون واكنش مى دهند. هر اتم كلر به تنهايى مى تواند 100.000 مولكول اوزون را از بين ببرد . به همين دليل در گستره جهانى ،در سازمان ملل متحد ،در معاهده اى بنام معاهده مونترال كشورها متعهد شدند كه از توليد و فروش گاز هاى cfc خوددارى كنند ،و همچنين به كشور هاى فقير اين امكان را بدهند كه بجاى استفاده از گاز هاى cfc  از گاز هاى خنك كننده ديگرى  در يخچال هايشان استفاده كنند .

امیدوارم در پناه لایه ی اوزون همواره پیروز و سربلند باشید.

یکشنبه پنجم اسفند 1386 توسط زهرا كرمي |

جدول تناوبي

جدول تناوبی عناصر شیمیایی نمایشی از عناصر شیمیایی است که براساس ساختار الکترونی مرتب شده است، بطوریکه بسیاری از خواص شیمیایی بصورت منظم در طول جدول تغییر نماید. جدول اولیه بدون اطلاع از ساختار داخلی اتمها ساخته شد: اگر عناصر را بر حسب جرم اتمی آنها مرتب نمائیم، و آنگاه نمودار خواص معین دیگر آنها را بر حسب جرم اتمی رسم نمائیم، میتوان نوسان یا تناوب این خواص را بصورت تابعی از جرم اتمی مشاهده نمود. اولین کسی که توانست این نظم را مشاهده نماید، یک شیمیدان آلمانی به نام Johann Wolfgang D?einer بود. او متوجه تعدادی تثلیث از عناصر مشابه شد:
نمونه تثلیث ها
عنصر جرم اتمی چگالی ------ عنصر جرم اتمی چگالی
Cl 35.5 1.56 g/L ------ Ca 40.1 1.55 g/cm3
Br 79.9 3.12 g/L ------ Sr 87.6 2.6 g/cm3
I 126.9 4.95 g/L ------ Ba 137 3.5 g/cm3

و به دنبال او، شیمیدان انگلیسی John Alexander Reina Newlands متوجه گردید که عناصر از نوع مشابه در فاصله‌های هشت تایی یافت می شوند، که آنها را با نت‌های هشتگانه موسیقی شبیه نمود، هرچند که قانون نت‌های او مورد تمسخر معاصرین او قرار گرفت. سرانجام شیمیدان آلمانی Lothar Meyer و شیمیدان روسی Dmitry Ivanovich Mendeleev تقریبا بطور همزمان اولین جدول تناوبی را، با مرتب نمودن عناصر بر حسب جرمشان، توسعه دادند( ولی مندلیف تعداد کمی از عناصر را خارج از ترتیب صریح جرمی، برای تطابق بهتر با خواص همسایگانشان رسم نمود – این کار بعدها با کشف ساختار الکترونی عناصر در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم توجیه گردید). فهرست عناصر بر اساس نام، علامت اختصاری و عدد اتمی موجود میباشد. شکل زیر جدول تناوبی عناصر شناخته شده را نمایش میدهد. هر عنصر با عدد اتمی و علامتهای شیمیایی. عناصر در یک ستون ("گروه") از لحاظ شیمیایی مشابه می باشند.

گروه 1 2
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
ردیف
1 1
H

2
He
2 3
Li
4
Be


5
B
6
C
7
N
8
O
9
F
10
Ne
3 11
Na
12
Mg


13
Al
14
Si
15
P
16
S
17
Cl
18
Ar
4 19
K
20
Ca

21
Sc
22
Ti
23
V
24
Cr
25
Mn
26
Fe
27
Co
28
Ni
29
Cu
30
Zn
31
Ga
32
Ge
33
As
34
Se
35
Br
36
Kr
5 37
Rb
38
Sr

39
Y
40
Zr
41
Nb
42
Mo
43
Tc
44
Ru
45
Rh
46
Pd
47
Ag
48
Cd
49
In
50
Sn
51
Sb
52
Te
53
I
54
Xe
6 55
Cs
56
Ba
*
71
Lu
72
Hf
73
Ta
74
W
75
Re
76
Os
77
Ir
78
Pt
79
Au
80
Hg
81
Tl
82
Pb
83
Bi
84
Po
85
At
86
Rn
7 87
 Fr 
88
Ra
**
103
Lr
104
Rf
105
Db
106
Sg
107
Bh
108
Hs
109
Mt
110
Ds
111
Uuu
112
Uub
113
Uut
114
Uuq
115
Uup
116
Uuh
117
Uus
118
Uuo

* لانتانیدها 57
La
58
Ce
59
Pr
60
Nd
61
Pm
62
Sm
63
Eu
64
Gd
65
Tb
66
Dy
67
Ho
68
Er
69
Tm
70
Yb
** آکتینیدها 89
Ac
90
Th
91
Pa
92
U
93
Np
94
Pu
95
Am
96
Cm
97
Bk
98
Cf
99
Es
100
Fm
101
Md
102
No


گروههای شیمیایی جدول تناوبی
قلیائی فلزیها قلیائی خاکیها لانتانیدها آکتینیدها فلزات انتقالی
فلزات ضعیف شبه فلزات غیر فلزات هالوژنها گازهای کامل


در اینجا روشهای دیگر برای نمایش جدول ارائه شده‌اند:

جدول استاندارد - جدول جایگزین - جدول ضد - جدول بزرگ - جدول عظیم - جدول عریض - جدول توسعه یافته - جدول ساختاری - فلزات و غیر فلزات


کد رنگ برای اعداد اتمی:
  • عناصر شماره گذاری شده با رنگ آبی ، در دمای اتاق مایع هستند؛
  • عناصر شماره گذاری شده با رنگ سبز ، در دمای اتاق بصورت گاز می باشند؛
  • عناصر شماره گذاری شده با رنگ سیاه، در دمای اتاق جامد هستند.
  • عناصر شماره گذاری شده با رنگ قرمز ترکیبی بوده و بطور طبیعی یافت نمی شوند(همه در دمای اتاق جامد هستند.)
  • عناصر شماره گذاری شده با رنگ خاکستری ، هنوز کشف نشده‌اند (و بصورت کم رنگ نشان داده شده‌اند تا گروه شیمیایی را که در آن قرار می گیرند، مشخص نماید.(


و می توانید دراین کلید واژه جدول برای تشدید مغناطیسی را بیابید.

تعداد لایه الکترون در یک اتم تعیین کننده ردیفی است که در آن قرار می گیرد. هر لایه به زیرلایه های متفاوتی تقسیم میشود، که هر اندازه عدد اتمی افزایش می یابد، این لایه ها به ترتیب زیر:

1s
2s 2p
3s 3p
4s 3d 4p
5s 4d 5p
6s 4f 5d 6p
7s 5f 6d 7p
8s 5g 6f 7d 8p
...

براساس ساختار جدول پر میشوند. از آنجائیکه الکترونهای خارجی ترین لایه، خواص شیمیایی را تعیین مینمایند، این لایه ها در میان گروهای یکسان مشابه اند.عناصر همجوار با یکدیگر در یک گروه، علیرغم اختلاف مهم در جرم، دارای خواص فیزیکی مشابه میباشند. عناصر همجوار با یکدیگر در یک ردیف دارای جرم های مشابه ولی خواص متفاوت میباشند.

برای مثال، عناصر بسیار نزدیک به نیتروژن (N) در ردیف دوم کربن(C) و اکسیژن(O) میباشند. علیرغم تشابه آنها در جرم ( که بصورت ناچیزی در واحد جرم اتمی تفاوت دارند)، دارای خواص بینهایت متفاوتی هستند، همانطور که با بررسی فرمهای دیگر میتوان ملاحظه نمود: اکسیژن دو اتمی یک کاز است که سوختن را تشدید می نماید، نیتروژن دو اتمی یک گاز است که سوختن را تشدید نمی کند، و کربن یک جامد است که میتواند سوزانده شود( بله، میتوان الماس را سوزاند!).

در مقایسه، عناصر بسیار نزدیک به کلر (Cl) در گروه یکی مانده به آخر در جدول «هالوژن‌ها) فلوئور( F) و برم( Br) میباشند. علیرغم تفاوت فاحش جرم آنها در گروه، فرمهای دیگر آنها دارای خواص بسیار مشابه میباشند: آنها بسیار خورنده ( بدین معنی که تمایل خوبی برای ترکیب با فلزات، برای تشکیل نمک هالاید فلز)؛ کلر و فلوئور گاز هستند، درحالیکه برم یک مایع با تبخیر بسیار کم میباشد؛ کلر و برم بسیار رنگی هستند

از سايت رشد

یکشنبه پنجم اسفند 1386 توسط زهرا كرمي |

شیمی آلی و كشف فریدریش وهلر

شاید پیچیده ترین ماده طبیعی كه تاكنون در آزمایشگاه تولید شده است ویتامینB12 باشد ( شكل 1). درسال  1972 رابرت ب. وودوارد و آلبرت اشنموزر اعلام كردند كه این ویتامین را بطور كامل در آزمایشگاه تهیه كرده اند. این موفقیت نتیجه همكاری 11ساله 100 شیمیدان از 19 كشور جهان در دانشگاهای هاروارد و زوریخ بود. گر چه این روش آزمایشگاهی هرگز منبع قابل  استفاده ای برای تأمین ویتامین نبود، اما نقطه عطفی در تهیه مواد آلی به شمار می آمد؛ چون در طی این فعالیت علمی ، واكنشها، روشها و نظریات جدید ابداع شدند.

اوره، كه نخستین ماده طبیعی بود كه در آزمایشگاه تهیه شد، ساختار بسیار ساده تری دارد( شكل 2). در 1828 فریدریش وهلر آن را تصادفاً در آزمایشگاهش در برلین تهیه كرد. در آن زمان اوره را به عنوان یكی از انواع تركیبات آلی می شناختند. یان یاكوب برسیلیوس كه شیمیدان سوئدی مشهوری بود، واژه آلی (Organic) را در حوالی 1807 تعریف كرد. این عنوان به هر ماده ای كه ارگانیسم های (Organism) زنده – چه گیاه و چه جانور- تولید كنند اطلاق می شود؛ در مقابل آنها موادی هستند كه منشا غیر زنده و معدنی دارند، و مواد غیرآلی یا معدنی نامیده شدند. در اوایل سده نوزدهم ، همه مواد شیمیایی شناخته شده تا آن زمان را در یكی  از این دو گروه ، طبقه بندی می كردند. مواد معدنی نظیر عناصر رایج فلزی و تركیبات آنها كه در سنگهای معدنی یافت می شدند، بسیار ساده تر از مواد آلی، نظیر قند، نشاسته و چربی حیوانی بودند. عقیده بر آن بود كه مواد آلی نوعی نیروی حیاتی دارند كه از گیاهان یا جانوران به یكدیگرمنتقل می شود. در نظریه حیات گرایی این فرض اولیه حاكم بود كه برخلاف مواد معدنی كه امكان تهیه آنها در آزمایشگاه وجود داشت، مواد آلی قابل تهیه درآزمایشگاه نبودند- دست كم از مواد معدنی نمی شد آنها را تولید كرد.

در سال 1828 وهلر به خوبی دانسته بود كه اوره نوعی ماده آلی است. در واقع وجود اوره  در ادرار توجه خود وهلر را جلب كرده بود، و هنگامی كه وهلر دانشجوی پزشكی دردانشگاه هاید لبرگ بود آزمایشهایی را در زمینه تولید آن در سگها و حتی خودش انجام داد. فریدریش وهلر، در سال 1800 در روستای اشرشایم در نزدیكی فرانكفورت آلمان متولد شد. در فرانكفورت به دبیرستان رفت، اما در دوران دانش آموزی نبوغ چندانی از خود نشان نداد. همان طور كه خودش بعداً اذعان كرد، قسمت عمده ای از وقت خود را صرف انجام آزمایش در شیمی می كرد، و فرصت كافی برای درس خواندن نداشت . در منزلشان اتاقش را به آزمایشگاهی تبدیل كرده بود، و از اجاق زغالی آشپزخانه برای گرم كردن سنگهای معدنی و دیگر مواد شیمیایی اش استفاده می كرد.

پس از آن كه وهلر جوان از دبیرستان فارغ التحصیل شد، به دانشگاه ماربوگ را ه یافت، و به همان دلیلی كه اهل خانه از دست او عاصی شده بودند، با صاحبخانه اش اختلاف پیدا كرد: چون در محل سكونتش زیادی آزمایش انجام می داد! پس از یك سال تحصیل در ماربورگ خود را به هایدلبرگ انتقال داد، و تحت تأثیر لئوپولد گملین كه در آن هنگام از شیمیدانان مشهورآلمان بود قرار گرفت. گرچه وهلر با دانشنامه پزشكی از هایدلبرگ فارغ التحصیل شد، اما به توصیه گملین، كه خود زمانی پزشك بود، طب عملی را كنار گذاشت و خود را وقف شیمی كرد.

وهلر با كمك گملین به استكهلم رفت تا زیر نظر برزلیوس به مطالعه و پژوهش بپردازد. گرچه فقط یك سال در آنجا ماند، اما او و برزلیوس با یكدیگر رفاقتی پیدا كردند كه تا آخر عمر ادامه یافت. وهلر برای مدت كوتاهی به هایدلبرگ بازگشت، و سپس در یكی از دانشكده های فنی برلین به تدریس مشغول شد. گرچه مقام دانشگاهی مهمی نبود و در واقع در آن شهر بزرگ بیشتر به تدریس شبانه شباهت داشت، اما آزمایشگاهی در اختیارش بود كه كمال استفاده را از آن كرد.او نخستین كسی بود كه آلومینیم را در سال 1827 به حالت فلزی آزاد تولید كرد. البته روشی كه به كار برد عملی نبود، و حدود60 سال طول كشید تا یك دانشجوی امریكایی، در دانشكده اوبرلین در اوهایو روشی را برای تهیه صنعتی آلومینیم با استفاده از جریان برق كشف كند.( اشاره آخر مطلب  را ببینید).

در همین آزمایشگاه بود كه وهلر در سال 1828 آزمایشی انجام داد كه شهرتش را در تاریخ شیمی آلی تضمین كرد. او قصد داشت سیانات آمونیم خالص را، كه تصور می شد فرمولش همانی باشد كه در (شكل 3 ) نشان داده شده است، از سیانات پتاسیم و سولفات آمونیم، كه دو نمك معدنی معمولی بودند، تهیه كند. پس از آنكه دو نمك را در مجاورت یكدیگر حرارت داد، محلولی را كه پیش بینی می كرد در آن سیانات آمونیم باشد تبخیر كرد. اما بلورهای سفید رنگی به دست آورد كه درست به اوره ای كه بارها ازادرار سگ و انسان جدا كرده بود شباهت داشتند! بی درنگ ثابت كرد كه این بلورها واقعاً اوره هستند. وهلراین نتیجه را به عنوان : واقعیتی شگفت آور كه بیانگر نمونه ای از تولید صناعی ماده ای آلی، و به اصطلاح جانوری، از مواد معدنی است توصیف كرد.

این نتیجه شگفت آور جنبه دیگری هم داشت كه برای وهلر و نیز برزلیوس، كه پس از مدت كوتاهی به كشف وهلر پی برده بود، اهمیت داشت. سیانات آمونیم و اوره ای كه از آن تولید شده بود ایزومر یكدیگر بودند ( مشتق ازمعادل یونانی به معنی پاره های یكسان )  این واژه را برزلیوس، برای توصیف تركیباتی كه از عناصر یكسان با نسبت های برابر تشكیل می شدند وضع كرده بود. سیانات آمونیم و اوره هر دو حاوی یك اتم كربن، یك اتم اكسیژن، دو اتم نیتروژن و چهار اتم هیدروژن هستند. ظاهراً وهلر و برزلیوس به جای توجه  به تأثیری كه ممكن بود این كشف بر نظریه حیات گرایی داشته باشد ، بیشتر بر این جنبه تهیه اوره تأكید داشتند.

اما كشف تصادفی وهلر سرآغازی بر زوال نظریه حیات گرایی بود كه مدتها مانع از پیشرفت شیمی تركیبات كربن می شد. دیگر شیمیدانان آن عصر خاطر نشان كردند كه گر چه سیانات پتاسیم و سولفات آمونیم را معمولاً غیرآلی می دانستند، اما وهلر آنها را از موادی آلی نظیر شاخ و خون جانوران تهیه كرده بود، نه از عناصر سازنده شان؛ بنابراین نمی شد نتیجه گرفت كه تهیه اوره به دست وهلر، نظریه حیات گرایی را از اعتبار ساقط می كند. تنها وقتی هرمان كولبه در 1845 اسید استیك را از عناصر تشكیل دهنده اش ( كربن، هیدروژن و اكسیژن) تهیه كرد، در آن موقع بود كه افراطیان بالاخره مرگ نظریه حیات گرایی را پذیرفتند. از آن پس تعریف شیمی آلی به شیمی تركیبات كربن ( تعریف پذیرفته شده امروزی ) تغییر یافت، چه این تركیبات از منشا طبیعی باشند، چه از تولیدات آزمایشگاهی.

وهلر می توانست بقیه عمرش را وقف شیمی آلی كند، اما این كار را نكرد. علاقه ای كه از ابتدا به سنگهای معدنی داشت همچنان پا برجا بود و اكثر كارهای بعدی اش به شیمی معدنی مربوط می شد. وهلر پس از ترك برلین در 1831، برای مدت كوتاهی در دانشكده فنی دیگری در كاسل به كار مشغول شد، و سپس در1836 به هدف خود كه استادی در یكی از دانشگاههای بزرگ آلمان یعنی گوتینگن بود، دست یافت. وی در آنجا برخی از بهترین كارهای پژوهشی خود را با همكاری دوستش یوستوس لایبیگ كه استاد دانشگاه گیسن بود ارائه داد.

وهلر كه وجودش در بخش شیمی گوتینگن بر اعتبار آن می افزود، شیمیدانانی را از سرتاسر جهان به سوی آن جذب كرد. وی در گوتینگن به تدریس، تربیت شیمیدانان پژوهشگر، نوشتن كتابهای دانشگاهی و ویرایش مجلات پژوهشی شیمی ادامه داد، تا سرانجام در1882 در گذشت.

وهلر حدود 8000 دانشجو را در گوتینگن پرورش داد. از جمله اینها رودلف فیتیگ بود، كه بعدها استاد دانشگاه توبینگن شد، و ایرارِمسن از ایالات متحده زیر نظر او به تحصیل پرداخت. رمسن بعد از تحصیل در توبینگن به ایالات متحده بازگشت و سطح علمی بخش شیمی دانشگاه جانزهاپكینز را تا به حد دانشگاههای اروپایی ارتقا داد. این بخش مركز عمده ای برای تربیت نسل های بعد شیمیدانان در آمریكا شد .

گذشته از افتخارات بسیاری كه نصیب وهلر شد، تهیه غیر مترقبه تركیب ساده ای به نام اوره از طریق گرم كردن سیانات آمونیم در 27 سالگی به عنوان مهمترین موفقیتش جلوه گر می شود و امروزه تقریباً در هر كتاب درسی شیمی آلی ذكری از آن به میان می آید. تهیه یك تركیب آلی از تركیبی معدنی نشانگر پایان نظریه حیات گرایی و سرآغازی بر پایه گذاری شیمی آلی برمبنایی معقول بود.


اشاره

از جمله شیمیدانان بسیاری كه از سرتاسر دنیا به سوی گوتینگن جذب شدند تا زیر نظر وهلر به تحصیل بپردازند، فرانك ف. جوئت بود، كه برای تدریس در دانشكده اوبرلین در اوهایو به ایالات متحده باز گشت. در دهه 1880 جوئت غالباً توجه دانشجویانش را به این واقعیت جلب می كرد كه گرچه آلومینیم فراوانترین فلز است، اما متأسفانه كسی نتوانسته آن را با روشی عملی از سنگهای معدنی پیچیده اش استخراج كند. او به آنها گفت كه استاد آلمانی اش فریدریش وهلر نخستین كسی بود كه فلز مزبور را به دست آورد، اما روشی كه او به كار برده بود آن قدر دشوار و پر هزینه بود كه آلومینیم برای بیش از پنجاه سال به عنوان یكی از عجایبی كه در قفسه های موزه ها جای داشت باقی مانده بود.

یكی از دانشجویان جوئت در اوبرلین، چارلز مارتین هال ، ازاهالی همان محل بود. مسئله آلومینیم آن قدر توجهش را به خود جلب كرد كه تصمیم گرفت راهی پیدا كند كه استخراج فلز مزبور را از سنگ معدنش امكان پذیر سازد وآن را به عنوان طرح پژوهشی سال آخرش در اوبرلین برگزید. او متقاعد شده بود كه راه دستیابی به این هدف استفاده از الكتریسیته است. یك باتری  ابتدایی و كوره ای در انبار هیزم پشت منزلشان ساخت، سنگ معدن كریولیت را در كوره ذوب كرد و فراوانترین نوع سنگ معدن آلومینیم یا بولسیت، كه دریافته بود در كریولیت حل می شود، به آن اضافه كرد. جریان الكتریسیته را از این مخلوط عبور داد و با كمال شادمانی جمع شدن گویچه های نقره ای رنگ آلومینیم را در اطراف قطب منفی دستگاهش مشاهده كرد. همین كه ساچمه های براق فلزی به اندازه ای خنك شدند كه بتواند آنها را در دست بگیرد، با شتاب رفت تا آنها را پیروزمندانه به پروفسور جوئت نشان دهد. این واقعه در 23 فوریه سال 1886 -59 سال پس از آنكه وهلر نخستین نمونه آلومینیم خالص را تهیه كرد – اتفاق افتاد. مرد جوانی كه روش عملی تهیه آلومینیم را ابداع كرد، دانشجوی دانشجوی وهلر بود!

چند ماه بعد فكر همین روش الكترولیز (( Electrolysisبه ذهن فرانسوی جوانی به نام پ.ل.ت.هرول خطور كرد، اما در آن هنگام هال تقاضای ثبت روش ابداعی خود را كرده بود، و تقاضایش در اولویت قرار گرفت. شركت آلومینیم امریكا(آلكوآ) با استفاده از اصول همان روش الكترولیز، از آزمایش ابتدایی هال نشو و نما یافت. چارلز مارتین هال مرد ثروتمندی شد و به هنگام مرگ قسمت عمده ای از ثروتش را برای محل تحصیل خود، دانشكده اوبرلین، به ارث گذاشت. امروزه هر كس كه به تماشای محوطه دانشكده برود می تواند از تالار زیبایی كه هال به نام مادرش بنا كرد، مجسمه هال در ساختمان شیمی ( كه امروزه برای در امان ماندن از شر دانشجویانی كه قبلاً آن را در جاهای نامناسبی در محوطه دانشكده می گذاشتند، در آنجا نگهداری می شود!) و منزل خانوادگی هال، كه یك خیابان با محوطه دانشكده فاصله دارد، دیدن كند. مجسمه و لوح یادبودی كه در منزل هال نصب شده به تناسب از همان فلزی ساخته شده اند كه هال با ابتكار خود در دسترس جهانیان قرار داد.

از سايت تبيان

شنبه سیزدهم بهمن 1386 توسط زهرا كرمي |

بهداشت آب

 

 

 

« آب هديه گرانبهاي الهي و مظهر نشاط، پاكي، شادي، سرزندگي و ادامه حيات بشر است اما همين آب حيات بخش با انتقال بيماري‌ و ايجاد همه‌گيري تا كنون جان تعداد زيادي از انسان‌ها را گرفته است و زيان‌هاي اقتصادي در اجتماعات به همراه داشته است.
مشخصات آب سالم:
آب سالم‌ آبي است كه طعم، رنگ و بوي خاصي نداشته باشد ( بي رنگ، بي بو و بي مزه باشد.)، بدون عوامل زنده بيماري‌زا باشد، بدون مواد شيميايي زيان آور باشد و مواد آلي و معدني آن در کوتاه مدت و دراز مدت براي مصرف كننده زيان‌آور نباشد.
منابع آلودگي آب:
دفع غير بهداشتي فاضلاب‌هاي شهري و صنعتي، سموم، كودهاي شيميايي، زباله، انواع آلاينده‌ها عوامل بيماري‌زا، مواد معدني و آلي مضر از جمله منابع آلودگي آب به شمار مي‌آيند.
بيماري‌هاي منتقله توسط آب:
از شايع‌ترين خطرات بهداشتي آب‌هاي آشاميدني انتقال بيماري‌هاي باكتريايي، ويروسي، تك ياخته‌اي و انگلي است. سالانه چندين ميليون كودك زير پنج سال در جهان در اثر ابتلا به اين بيماري‌ها جان خود را از دست مي‌دهند. بيماري‌هاي منتقله توسط آب مانند وبا، حصبه،‌ اسهال خوني باسيلي، فلج اطفال، هپاتيت، ژيارديازيس و ... بيشتر از راه دستگاه گوارش و پوست وارد بدن انسان مي‌شوند.
راه‌هاي پيشگيري:
حفاظت از منابع آب در مقابل آلودگي با فاضلاب انساني، جوشانيدن آب به مدت يك دقيقه پس از زمان جوش آمدن،‌ رعايت بهداشت فردي، رعايت بهداشت مواد غذايي و كنترل حشرات.
توصيه‌هاي بهداشتي:
در پارك‌ها و تفريح‌گاه‌ها از آشاميدن آبهايي‌ كه براي آبياري استفاده مي‌گردند خودداري و به تابلوهاي راهنمايي كه در اين خصوص نصب شده است توجه كنيد، به هنگام مسافرت‌هاي درون شهري اگر از سلامت آب آشاميدني اطمينان نداريد حتما از آب آشاميدني مطمئن و يا از آب جوشيده سرد شده استفاده كنيد، آب منابع سطحي مانند رودخانه‌ها و چشمه‌ها و قنات‌ها هر چند ظاهر آنها تميز است ولي هميشه سالم نيستند و محافظت منابع آب از آلودگي، آسانتر از پاكيزه نمودن آن پس از آلودگي است. پس آب‌ها را آلوده نكنيد تا از آب سالم بهره‌مند شويد.
طريقه ضد عفوني آب‌هاي مشكوك به آلودگي:
اگر در محلي زندگي مي‌كنيد كه دسترسي به آب آشاميدني سالم مقدور نمي‌باشد و يا اين كه به سالم بودن آب شك داريد مي‌توانيد آب را به اين طريق ضد عفوني كنيد: ابتدا 15 گرم ( معادل سه قاشق مرباخوري سر صاف) پودر پر كلرين (هيپو كلريت كلسيم) به يك ليتر آب اضافه نموده و به هم بزنيد و پس از يك ساعت محلول به دست آمده را در يك بطري تيره رنگ نگهداري نماييد ( به اين محلول اصطلاحا محلول كلر مادر مي‌گويند ). براي ضد عفوني يك ليتر آب كافي است سه قطره از محلول كلر مادر به آن اضافه كنيد. پس از يك ساعت اين آب قابل آشاميدن مي‌باشد.

 

منبع: همشهری

جمعه بیست و سوم آذر 1386 توسط زهرا كرمي |

آب اسرار آميز

دید کلی

آب مایع و مایه حیات است که زندگی بدون آن در روی زمین ممکن نیست. این مایع خواص عجیبی دارد، از جمله افزایش حجم به هنگام انجماد ، ظرفیت گرمایی و گرمای تبخیر بالا ، آزمایش کشش سطحی زیاد و غیره. شرح خواص ویژه و رفتار غیر عادی آب پایان ندارد. از یک سو آب ماده‌ای است که خیل خوب مطالعه شده است و از سوی دیگر ... . آکادمیسین ب. دریاگین ، یکی از بزرگترین دانشمندان آب شناسی ، در یکی از آثار خود می‌نویسد: "آب زلال چشمه‌ها و مخازن با وجود فراوانی خود برای شیمیدانان هنوز هم معما می‌باشد." از آب خواص غیر عادی زیادی می‌شناسیم. در اینجا چند نمونه غیر متداول را آورده‌ایم.

تصویر

آب مغناطیسی

ثابت شده است که گذراندن آب از میدان نسبتا ضعیف مغناطیسی آهنربای دائمی باعث تغییر بسیاری از خواص آب از قبیل چگالی ، رسانایی برق ، توانایی حل نمکها ، سرعت ته نشینی ذرات جامد در آن و ... می‌گردد. حافظه مغناطیسی آب حیرت انگیز است. خواص مغناطیسی اکتسابی آن طی یک شبانه روز حفظ می‌شود. بسیاری از مهندسین و دانشمندان به مطالعه آب مغناطیسی پرداختند، در نتیجه پدیده‌های جالب بسیاری کشف گردید. مثلا:


  • بتونی که با این آب تهیه شده است، استحکام بیشتری دارد.

  • سدهایی که از طریق هیدرولیکی از مخلوط آب با ماسه ، که از میدان ثابت مغناطیسی گذرانده شده است، ساخته شده‌اند، استحکام بیشتری دارند.

  • آزمایشهایی که در انستیتوی پژوهشی هیدرو تکنیک و بهسازی اراضی ولژسک انجام شده ، نشان داده‌اند که استفاده از آب مغناطیسی جهت آبیاری حاصل دهی را افزایش می‌دهد.

  • به کمک این آب کیفیت کائوچوی مصنوعی ، شدت تصفیه فاضلاب صنعتی و ... بالا رفته است.
  • این نوع آب در ساختمانها ، صنایع شیمیایی ، سرامیک سازی ، تغلیظ سنگ معدنی و ... کاربرد دارد.
در عمل ویژگیهای عجیب آب مغناطیسی نشان داده شده و آنرا در میان وسایل مؤثر در افزایش بازده کار صنعتی و بهبود کیفیت کالاهای تولیدی قرار داده است.



img/daneshnameh_up/5/50/mag_water1.jpg




آب طبیعی

  • آب برف بهاری هم از خواص عجیبی برخوردار است. چنانکه دانشمندان شوروی سابق «رودیموف» و «تروپسف» نشان داده‌اند که این آب در موجودات زنده و گیاهان تأثیر خوب دارد.

  • آبهای طبیعی نیز متنوع هستند. آنها از لحاظ ویژگیها ، خواص و ترکیبات مختلفند. آبهای طبیعی دارای تقریبا تمامی عناصر جدول تناوبی از جمله طلا می‌باشند. در یک تن آب دریا 4X10-6 گرم طلا وجود دارد.

  • آب سنگین که در آن جای هیدروژن معمولی را دوتریم اشغال کرده است، توجه ویژه دانشمندان را جلب می‌کند. این آب به عنوان ناخالصی به مقدار کم در آبهای طبیعی وجود دارد. مثلا در هر 5600 متر مکعب آب معمولی دریا یک متر مکعب آب سنگین وجود دارد. تمام خواص آن با آب معمولی فرق دارد:

    • آب سنگین چگالی و گران روی بیشتری دارد.
    • دمای انجمادش 3.8 درجه سانتیگراد است.
    • برای سلامتی انسان هم مؤثر است.
    • در آب تریتیم ، هیدروژن جای خود را به ترتیم داده است. آب تریتیم خیلی کمتر از آب سنگین در طبیعت یافت می‌شود.

  • آب فوق سنگین که در آن جای اکسیژن معمولی را ایزوتوپهای آن اشغال کرده است، نسبتا فراوان می‌باشد. چگالی این آب 11.3 درصد بیشتر از آب معمولی است. اما از لحاظ خواص دیگر شبیه آب معمولی می‌باشد. جالب توجه آنکه آب صاف ، در حالت آرام به آسانی فرو سرد شده و تا 33 درجه سانتیگراد زیر صفر مایع می‌ماند. و یا می‌تواند تا دمای 200 درجه سانتیگراد بالای صفر ابر تفته گردد. از این خاصیت آن در صنایع بطور وسیع استفاده می‌شود

یکشنبه هجدهم آذر 1386 توسط زهرا كرمي |

آب

 

 
تاثیر فرود یک قطره آب.

مایه حیات و فراوان‌ترین مادهٔ مرکب بر روی سطح کره زمین و بستر اولیه حیات به شکلی که امروزه می‌شناسیم. بیش از ۷۵% جرم یک انسان از آب تشکیل شده است و نیز بیش از ۷۰% سطح کره زمین را آب پوشانده است (نزدیک به ۳۶۰ میلیون از ۵۱۰ میلیون کیلومتر مربع) با وجود این حجم عظیم آب تنها دو درصد از آبهای کره زمین شیرین و قابل شرب است و باقی آن به علت محلول بودن انواع نمک‌ها خصوصا نمک طعام غیر قابل استفاده است. از همین دو درصد آب شیرین بیش از ۹۰ درصد به صورت منجمد در دو قطب زمین و دور از دسترس بشر واقع شده است.

  • ۲ آب درماني
  • ۳ خواص فیزیکی
  • ۴ منابع
    • خواص شیمیایی

      آب از نظر شیمیایی از ترکیب دو اتم هیدروژن با یک اتم اکسیژن به دست می‌آید. قدرت حلالیت بسیار بالایی داشته و عملاً پرکاربردترین حلّال در صنعت و فرایندهای شیمیایی است. بسیاری از فرایندهای شیمیایی و بیوشیمیایی در محیط آبی با سرعتی به مراتب بیش از هر محیط دیگری انجام می‌گیرد. این ماده در برابر دمای بالا مقاومت نشان داده و تا دمای بیش از ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد نیز تجزیه نمی‌شود. برای تجزیهٔ آب بهترین راه بهره گیری از فرایند الکترولیز در دستگاهی به نام ولتامتر است. به این صورت که با استفاده از دو الکترود (بهترین جنس برای این منظور پلاتین است) جریان برق مستقیم را از آب عبور دهیم. به این ترتیب در قطب مثبت اکسیژن و در قطب منفی هیدروژن آزاد خواهد شد.

       آب درماني

       

       خواص فیزیکی

      آب در دمای اتاق حالت مایع دارد. بی رنگ بی بو و بدون مزه است. در فشار ۱ اتمسفر، در دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد به جوش می‌آید و در دمای ۰ درجه سانتیگراد منجمد می‌شود.

      خواص حرارتی آن یعنی گرمای ویژه، گرمای نهان تبخیر و نیز گرمای نهان ذوب زیاد آن باعث شده که به مهم‌ترین ماده به منظور خنک کنندگی در فرآیندهای حرارتی مثلاً در موتور اتوموبیل‌ها یا نیروگاهها و برج تقطیر بدل شود. علت این خواص حرارتی وجود پیوندهایی به نام پیوند هیدروژنی در بین مولکول‌های آب است. این پیوندها همچنین انبساط غیر متعارف آب در هنگام کم شدن دمای آن از ۴ درجه سانتیگراد تا ۰ درجه را توجیه می‌کند. همچنین این پیوند مسوول افزایش حجم تقریباً ۱۰ درصدی آب در طول فرآیند انجماد و نیز ساختار ۶ گوشه بلورهای برف نیز هست. اگر به جای اتمهای هیدروژن در آب ایزوتوپ سنگین تر هیدروژن یعنی دوتریوم قرار گیرد آب سنگین به دست می‌آید که حتی گرمای ویژه آن از آب معمولی نیز بیشتر و کاربرد وسیعی در رآکتورهای آب سنگین به منظور انتقال انرژی از قلب رآکتور به بویلرها دارد.

      از ويكي پديا دانشنامه ي آزاد

      یکشنبه هجدهم آذر 1386 توسط زهرا كرمي |

      آب و اهميت آن

      مقدمه

      آب ماده ای فراوان در کره زمین است. به شکل های مختلفی همچون دریا ، باران ، رودخانه و... دیده می‌شود. آب در چرخه خود ، مرتباً از حالتی به حالت دیگر تبدیل می‌شود، اما از بین نمی‌رود. هر گونه حیات محتاج آب می‌باشد. انسان ها از آب آشامیدنی استفاده می‌کنند، یعنی آبی که کیفیت آن مناسب سوخت و ساز بدن باشد.

      با رشد جمعیت، منابع آب طبیعی در حال تمام شدن هستند و این مسئله ، سبب نگرانی بسیاری از دولت‌ها در سراسر دنیا شده است. گاهی بدلیل مشکلات کمبود آب ، این ماده را جیره بندی می‌کنند تا مصرف آن را تعدیل نمایند.
       

      ماده ای شگفت انگیز

      فرمول شیمیایی آب

      آب نوعی ماده مرکب است که از دو عنصر اکسیژن و هیدروژن ساخته شده است. آب را جزو دسته مخلوط‌ها طبقه‌بندی نمی‌کنند، چون خواص آب نه به خواص هیدروژن شبیه است و نه به خواص اکسیژن. از ترکیب دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن، یک مولکول آب بوجود می‌آید. یک قطره آب دارای تعداد بی شماری مولکول آب می‌باشد.

      معادله شیمیایی واکنش بین هیدروژن و اکسیژن و تشکیل آب از قرار زیر است: 



      هر مولکول آب دارای یک ناحیه مثبت و یک ناحیه منفی است که این دو ناحیه در دو طرف مولکول آب واقع شده‌اند. شیمیدان‌ها با کمک شواهد به این نتیجه رسیده‌اند که مولکول آب شکل خطی ندارد، یعنی به این صورت نیست که دو اتم هیدروژن بصورت خطی در دو طرف یک اتم اکسیژن قرار گرفته باشند (HــOــH). بلکه مولکول آب حالت خمیده ای دارد که اتم های هیدروژن در سر مثبت مولکول و اتم های اکسیژن در سر منفی مولکول آب تجمع پیدا نموده اند.

      اشکال متغیر

      آب در اشکال متفاوتی بر روی زمین یافت می‌شود. تنها ماده ای است که در طبیعت به هر سه حالت جامد، مایع و گاز وجود دارد. ابرها در آسمان، موج دریا، کوه یخی، توده های یخی در دل کوه ها و منابع آبی زیرزمینی تنها چند شکل از آب می‌باشند. طی اعمال تبخیر، میعان، انجماد و ذوب، آب مرتباً از حالتی به حالت دیگر تبدیل می‌شود. این پدیده تبدیل آب را چرخه بزرگ آب می‌نامند.

      از آنجا که بارندگی در صنعت کشاورزی و همچنین برای خود بشر بسیار با اهمیت است، به اشکال مختلف بارندگی نام های به خصوصی اطلاق می‌شود. بارندگی معمولاً بصورت باران است. دیگر اشکال آن، تگرگ،برف، مه و شبنم می‌باشند. همچنین، از برخورد نور با قطرات باران، رنگین کمان پدید می‌آید.

      آب‌های روی سطح زمین، نقش های مهمی ایفا می‌کنند؛ رودخانه‌ها آب مورد نیاز کشاورزی را فراهم می‌کنند و دریاها هم وسیله ای برای تجارت و مبادله کالاها محسوب می‌شوند. توده های یخی و آبشارها هم از دیگر اشکال آب هستند. فرسایش به وسیله ی آب، نقش مهمی در شکل محیط زیست ایفا می‌کند.

      به علاوه، دره ها و دلتاهای حاصل از رسوبات رودخانه‌ها، محلی برای سکنی گزیدن انسان ها بوده است. آب به داخل زمین هم نفوذ می‌کند و آب‌های زیرزمینی را ایجاد می‌کند. آب‌های زیرزمینی را می‌توان با کندن چاه یا قنات استخراج نمود. البته آب های زیرزمینی به شکل چشمه یا چشمه آب گرم هم به سطح زمین می‌آیند.

      آب املاح و مواد معدنی مختلفی دارد که بر حسب آن مواد، طعم و مزه اش بسیار تفاوت می‌کند. البته ما انسان‌ها ، خود ، قادریم که آشامیدنی بودن آبی را ارزیابی کنیم؛ مثلاً از آب شور دریا و یا آب‌های بدبوی باتلاق ها استفاده نمی‌کنیم. بلکه آبی می نوشیم که سالم بوده و مناسب نیازهای بدنمان باشد.

      ادامه مطلب

      یکشنبه هجدهم آذر 1386 توسط زهرا كرمي |

      فلورايد آب

      با توجه به اینكه املاح و مواد گوناگونی در آب وجود دارند و برخی از آنها برای سلامتی مضر است لذا سعی شده است مقدار مجاز برخی از آنها با توجه به استانداردهای جهانی ارائه گرددتا بدین وسیله به روشنگری در این خصوص پرداخته باشیم.
      البته نكته قابل توجه این است كه این مقاله بصورت (part to part) نگاشته شده است تا بصورت واقعی ارائه شود و هیچگونه تغییری در متن اصلی داده نشود ، در ادامه نیز نگاهی گذرا به آب برخی مناطق وتركیبات موجود در آنها خواهیم داشت جهت تهیه این مقاله از سایتهای مختلف اینترنتی و همچنین منابع فارسی استفاده شده است كه در انتهای مقالهدر قسمت مراجع به آنها پرداخته شده است .

      مقدمه
      آبی كه ما می نوشیم حاوی املاح و مواد گوناگونی می باشد كه پاره ای از آنها مضر و پاره ای دیگر نه تنها مضر نیستند بلكه برای سوخت وساز بدن بسیار مفید می باشند . مواد موجود در آب را می توان به شاخه های بیولوژیكی كه عبارتند از انواع میكروبها و ویروسهاوانگلها و آمیب ها و ... ،و شیمیائی كه عبارتست از عناصر ومواد شیمیائی نظیر بی كربنات وانواع كاتیونها آنیونها كربناتها سولفاتها فسفاتها و ... كه وجود برخی از آنها در آب مایه سلامت و برخی دیگر عامل نقاهت و مرض می باشد .
      آب یكی از مهمترینو پر قدرت ترین حلالهای شیمیایی می باشد لذا آب جاریبا توجه بهتركیبات شیمیایی بسترخود مقداری از عناصر را در خود حل می كند در زیر به بررسی اجمالی آنها می پردازیم.

      تركیبات موجود درآب عبارتنداز : نیترات ونیتریت ، آهن و منگنز، جامدات معلق،سولفات ، فسفات ،كلراید، فلوراید ،كلسیم و سدیم وعناصرناچیز

      ▪ درصد فراوانی عناصر در پوسته زمین:(۱)
      ـ اكسیژن ۴۹.۵% سدیم ۲.۶۳% كلر ۰.۱۹% باریم ۰.۰۴%
      ـ سیلیسیم ۲۵.۷% پتاسیم ۲.۴۰% فسفر ۰.۱۱% نیتروژن ۰.۰۳%
      ـ آلومینیم ۷.۴% منیزیم ۱.۹۳% منگنز ۰.۰۹% فلوئور ۰.۰۳%
      ـ آهن ۴.۷% هیدروژن ۰.۹% كربن ۰.۰۸% استرانسیم ۰.۰۲%
      ـ كلسیم ۳.۴% تیتانیوم ۰.۶% گوگرد ۰.۰۶% سایر عناصر ۰.۴۷%

      جامدات معلق:
      جامدات معلق جامداتی هستند كه محلول حقیقی نبوده و می توان با صاف كردن از محیط حذفشان نمود . جامدات كل معرف مجموع جامدات حل شده وجامدات معلق می باشد ( اكثر اوقات به مقدار جامدات كل مانده كل هم اطلاق می شود . در آب با منشأ، بستری است كه آب در آن جاری می باشد از عوامل دیگر ایجاد مواد معلق می توان به نقش كارخانجات صنعتی و كارگاهها كودهای كشاورزی فاضلابهای شهری وصنعتی وكشاورزی و.... در ایجاد مواد معلق اشاره نمود .
      استانداردهای سازمان بهداشت آب آشامیدنی آمریكا مقدار كل جامدات را برای یك آب قابل شرب خوب( ۵۰۰ ppm) خاطر نشان كرده است اما اگر در ایالتی و یا ناحیه ای نتوان به این استاندارد دست یافت مقدار(۱۰۰۰ ppm )نیز اجازه داده شده است .لازم به ذكر است كه عملاً هیچ محدودیتی بطور مستقیم بر روی مقدار جامدات حل شده و معلق اعمال نگردیده و این محدوده توسط كدورت آب كه نباید از (۱۰) واحد تجاوز كندكنترل می شود . (۲)
       
      نیترات:
      نیتریت ونیترات از دیگر مواد موجود درآب می باشند كه معمولاً به مقدار نسبتاً كمی در آبهای طبیعی یافت می شوند ، احتمالاً تركیبات نیتروژن دار از طریق فاضلاب های صنعتی و كشاورزی وتاحدودی صنعتی به این آبها وارد می شوند كه با اكسید شدن این تركیبات به نیترات توأم است، اداره بهداشت ایالات متحده آمریكا در ارتباط با استانداردهای آب آشامیدنی ،هیچگونه محدودیتی را در ارتباط با مقدار محتوی نیترات در آب عمل نكرده است . اخیراً،مشخص شده كه وجود غلضت های بالایی از نیترات بالای ppm ۱۰ ? دلیل آبی شدن رنگ نوزادان تحت عنوان methem eglobinemia می باشد معمولاً وجود چنین غلظت های بالایی مربوط به آب چاههایی در مناطق روستایی و نزدیك به منابع نفوذ سطحی می باشد.( البته این تحقیق مربوط به كشور آمریكا می باشد.) (۳)
      ▪ میزان نیترات در آب چند نقطه در شهر اراك و دو نوع آب معدنی:
      ـ منطقه دارایی ۳۹.۶۵ ppm دماوند(آب معدنی) ۷ ppm
      ـ منطقه دانشگاه ۱۵.۲ ppm پلور( آب معدنی ) ۲ ppm

       آهن:
      آهن به دو گونه آهن فرو و آهن فریك وجود دارد . آهن در فرم فریك كاملاً اكسیده شده در حالیكه در وضعیت فرو ، به گونه ای جزئی اكسیده می گردد . در آزمایش مقدار كل محلول شده و دو نوع ، یعنی آهن فرو و آهن فریك مورد سنجش قرار می گیرد . از آنجاییكه آهن یكی از فراوانترین عناصر پوسته جامد زمین می باشد در اكثر آبهای طبیعی وجود دارد .
      آهن در آبهای سطحی به دلیل اكسید شدن توسط اكسیژن ، به صورت فریك می باشد ، اما آهن در آبهای چاه ، معمولاً بصورت فرو دیده می شود ، وقتی آب از درون چاه به سطح زمبن آورده می شود ،به محض تماس با هوای بیرون گاز دی اكسید كربن آزاد گشته و آهن فرو تبدیل به آهن فریك می گردد .
      آهن در رده عناصر قشر ساز شبیه كلسیم و منیزیم قرار داده شده است و دلیل آنهم تشكیل رسوب از محلول و تولید یك لایه می باشد ، آهن در آب اشكالات زیادی را تولید می كند ، تولید لكه هایی میكند كه لایه حفاظتی و بهداشتی دستشوئی ها را از بین برده و بر سایر ظروف مشابه تأثیرات سوئی می گذارد . از نقطه نظر قوانین بهداشتی دولت ایالات متحده آمریكا ،حداكثر مقدار این ماده دردرون آب قابل شرب حدود ۰.۳ ppm بصورتFeاست. (۲)(۳) از آنجا كه حضور آهن به مقدار فراوان باعث ناهنجاریهای بهداشتی می گردد از اینرو حذف آن بسیار حائز اهمیت می باشد .

      ▪ حذف آهن از محیط به همراه فرآیندهای زیر صورت می گیرد(۴)
      ۱) هوا دادن
      ۲) منعقد ساختن
      ۳) نرم كردن توسط آهك و آهك كربنات سدیم
      ۴) تبادل یونی
      ۵) صافسازی تماسی

      منگنز:
      منگنز بیشتر در آبهای آهن دار با دامنه ای كمتر از آهن وجود دارد. اشكالاتی كه در اثر حضور هریك از آنان بوجود می آید شبیه یكدیگر می باشد وروش حذف آهن بر منگنز نیز تأثیر می گذارد . منگنز بیشتر در آبها وجود داشته و معمولاً مقدارش بیشتر از ۳ ppm نمی باشد این عنصر ،مانندآهن از محلول راسب می شود و به فرم هیدروكسید منگنز قهوه ای یا سیاه رنگ در درون لوله های انتقال ، شیرها و غیره دیده می شود حضور منگنز تولید یكسری لكه های بد رنگ می كند . مقدار منگنز برای اكثر اهداف صنعتی نبایستی بیشتر از(۰.۱ ppm ۴) باشد و جهت تعدادی از فرایندها ، مانند تولید كاغذهای نرم و نازك ، این مقدار منگنز هم به عنوان آلوده كننده مطرح می شود .استاندارد اداره بهداشت آمریكا در این مورد بیشتر نبودن منگنز بصورت Mn درحدود ۰.۵ ppm ? در آب آشامیدنی را توصیه می نماید . (۳)
       
      ▪ روش های حذف منگنز از آب:
      ۱) هوادهی
      ۲) صاف سازی تماسی
      ۳) نرم كردن توسط آهك با آهك كربنات كلسیم
      ۴) نرم سازی توسط زئولیت
       
      عناصر ناچیز موجود در آب :
      اصطلاح عنا صر ناچیز به آن دسته از عنا صر كه به مقدار بسیار اندك (درحد اثر) در یك سیستم معین وجود داشته باشند اشاره دارد .
      یك تعریف قابل قبول برای عناصر ناچیز چنین است ، عنصری كه به مقدار چند قسمت در میلیون یا كمتر در نمونه وجود داشته باشد اصطلاح مواد ناچیز تعریف كلی تری است كه هم برای مواد شیمیایی و هم برای عناصر بكار می رود .
      جدول زیر مهمترین عنا صر ناچیز را كه در آبها یافت می شوند را نشان می دهد ، بعضی از این عناصر به عنوان مواد غذایی برای زندگی جانوری وگیاهی شناخته می شوند ، ، بعضی از این عناصر به مقدار كم مورد نیاز حتمی هستند ولی مقدار زیاد آنها سمی است . بسیاری از مواد موجود در محیط زیست آبی دارای چنین رفتاری هستند.به خواص و ویژگی برخی از آنها در زیر اشاره شده است .
       
      ▪ وجود و اهمیت عناصر ناچیز در آبهای طبیعی و فاضلاب ها: (۳)
      ـ عنصر منبع تأثیر و اهمیت حدمجاز (ppm)
      آرسنیك محصول فرعی استخراج معدن آفت كش ها سمی و احتمالاً سرطان زا ۵ ppm
      كادمیم ضایعات صنایع فضولات استخراج معادن- آبكاری- لوله های آب در فرآیندهای شیمیایی جانشین روی می شود- باعث افزایش فشار خون وآسیب به كلیه ها و... ۰.۰۱ppm
      بریلیم زغال سنگ و نیروگاههای هسته ای و صنایع فضایی مسمومیت حاد و مزمن و احتمالاً سرطان زا بور زغال سنگ،موادپاك كننده ،فضولات صنعتی سمی برای گیاهان ۱ ppm
      كروم آبكاری فلزات، مواد افزودنی به برجهای خنك كننده عنصر ناچیز ضروری ۰.۰۵ ppm
      مس آبكاری فلزات،فضولات صنعتی،زباله های شهری و معدنكاوی، عنصر ناچیز ضروری،برای جانوران سمی نیست ولی برای گیاهان سمی است ۱ ppm
      فلوئور(یون) منابع ژئولوژیكی- پسمانده صنعتی بیش از ۱ppm باعث خرابی دندان میشود ۱.۷-۱.۸ ppm آهن پسمانده صنعتی-كان آب اسیدی ماده غذایی نه چندان سمی ضروری ۰.۰۵ppm سرب لوله های آب-بنزین معد نكاوی مسمومیت-نابودی حشرات ۰.۰۵ppm منگنز پسمانده صنعتی-كان آب اسیدی به مقدار زیاد برای گیاهان سمی ۰.۰۵p روی پسمانده صنعتی،لوله های آب آبكاری فلزات به مقدار زیاد برای گیاهان سمی ۵ ppm

      فلوئور
      فلوئور (۰.۳)گرم به ازاء هر كیلو گرم از وزن پوسته زمین را شامل می شود . تركیبات فلوئور در تولید آلومینیم مورد استفاده قرار می گیرند . و فلوراید در طی ساخت و استفاده كودهای فسفاته كه تا ۴ درصد فلوئور دارندآزاد می شود مقادیر تماس روزانه با فلوراید بستگی به منطقه جغرافیایی دارد. اگر رژیم غذایی شامل ماهی، و چای باشد ،تماس از طریق غذا ممكن است به طور خاص زیاد باشد . در مناطق ویژه ،سایر غذاها و آلودگی هوا در محیط بسته ممكن است به مقدار قابل توجه در كل میزان تماس سهیم باشند مقادیر دریافتی بیشتر ممكن است از مصرف خمیردندان حاوی فلوراید ناشی شوند .
      تماس با فلوراید از طریق آب آشامیدنی به مقدار زیاد بستگی به شرایط طبیعی دارد. مقادیر آن در آب خام معمولاًپایین تر از (۱.۵ mg/lit) است اما آبهای زیر زمینی ممكن است در مناطق غنی از مواد معدنی فلوئوردار ، محتوی حدود (۱۰ mg/lit) باشند برخی اوقات فلوراید جهت پیشگیری از پوسیدگی دندان به آب آشامیدنی افزوده می شود .فلورایدهای محلول پس از ورود آب آشامیدنی به بدن به سرعت در سیستم گوارش جذب میشوند. (۳)
      در سال ۱۹۸۷ ، IARC (سازمان بین المللی پژوهش بر روی سرطان) فلورایدهای معدنی را در گروه ۳ طبقه بندی كرد. گر چه در یك مطالعه انجام شده بر روی موش های صحرایی نر ،شواهد دو پهلویی در خصوص سرطانزایی به دست آمده ولی مطالعات اپیدمیولوژی گسترده هیچ گونه شواهدی از سرطانزایی در انسان نشان نداده اند .
      شواهدی دال بر اینكه مقدار رهنمودی (۱.۵ mg/lit) در سال ۱۹۸۴ نیاز به تجدیدنظر داشته باشد ، غلظت های بالاتر از این مقدار افزایش خط فلوروزیس دندان را به دنبال دارد و غلظت های بسیار بالاتر به فلوروزیس اسكلتی می انجامد . این مقدار بالاتر از آن چیزی است كه برای فلوئورزنی مصنوعی آب توصیه شده است. (۵)
      یكی از مطالبی كه باید به آن اشاره كرداین نكته است كه تركیباتی مثل كربنات ? سولفات ودمای محیط وهمچنین pH برروی غلضت فلوراید مؤثر است. تأثیر سولفات بر فلوراید.(۱۱)
       
      ▪ آشنائی بیشتر با خواص فلوئور درآب
      در سال ۱۹۰۳ برای اولین بار در کلرادوی آمریکا یک دندان پزشک متوجه شد مردمی که ازآبهای دارای فلوئوراستفاده می کننداستحکام دندانهایشان بیشترمی شوداما لکه های قهوه ای رنگی روی دندانهایشان ایجاد می شود . مطالعات بعدی نشان داد که اگر میزان فلوئور آب حدود (۱mg/lit)یا به طور متوسط(۰.۷-۱.۵mg) باشد حداقل ۶۰% کاهش پوسیدگی دندان داریم و لکه های قهوه ای رنگ ایجاد نمی شود .
      بررسی دیگری در آمریکا انجام شد . دو منطقه انتخاب شد که آب آنهاکمتر از(۷ mg/lit) یا PPM ( Parts Permillion ) فلوئور داشت.به آب یکی از مناطق فلوئور اضافه کردندو به آب منطقه دیگر فلوئور اضافه نشد. بعد از گذشت۱۰ سال کودکان را موردمطالعه قرار دادند . مشاهده کردند کودکانی که بعداز ۱۰ سال از اضافه شدن فلوئور۱۶ساله شده اند۴۰% پوسیدگی دندانهایشان نسبت به منطقه ای که به آب آن فلوئوراضافه نشده بودکاهش یافته است.و درکودکان۱۲ ساله در حقیقت ۴۸% از پوسیدگی دندانهاکاهش یافته بود.
      بدین ترتیب اگراز بدو تولد بتوان فلوئور را به آب اضافه کرد و فلوئور مورد نیاز بدن را تأمین کرد، خطر پوسیدگی دندان ها کاهش می یابد.ضمن اینکه مطالعات بعدی نشان داداصولاً مردمی که ازآبهایی استفاده می کنندکه فلوئورکافی را دارد در آینده کلسی فیکاسیون عروق قلبی مخصوصاً عروق کروندوآئورت کمتر اتفاق می افتد.اما اگر میزان فلوئور از ۱.۵) (PPM تجاوز کند و به ۲برسد فلوئورزیس دندانی شروع می شودو اگر به ۲.۵ برسد معمولاً نشانه های انباشت فلوئور دردندانها که فلوئورزیس نام دارد مشاهده می شود. نکته مهم این است که اگر فلوئور آب در حد ۲.۵ PPM باشد فلوئورزیس ، زیبایی دندانها را از بین می برد .
      منظره عمومی دندانها گچ می شود و شفافیت و براقی آنها را از بین می برد.روی این حالت کج دندانها ، یک نوار براق وجود دارد و روی این نوار براق لکه های قهوه ای رنگ دیده می شود . زمانی که فلوئور آب در حد۲.۵ PPM است.فلوئورزیس زیبایی دندانها را از بین می برد اما باعث استحکام دندانها می شود .
      در حالی که وقتی مقدار فلوئور آب از حد ۲.۵ PPM بیشتر شود و مخصوصاً زمانی که به ۵-۶) (PPM برسد فلوئورزیس باعث استحکام دندانها نمی شود ، بلکه موجب تخریب بافت دندانی می شود و دندانها کاملاً قهوه ای رنگ شده و به مرور زمان پوسیده و پوک می شوندو کم کم می ریزند.
      اگر فلوئور آب به بیش از۱۰ PPM برسدبرای افرادی که بیش از۳۰ سال در چنین منطقه ای زندگی می کنند نه تنها دندانها از بین می رود بلکه تئوزیز استخوانی هم ایجاد می شود. به گونه ای که اگر از ستون فقرات این افراد رادیولوژی تهیه کنیدیک لایه ستون یکنواخت به همراه زوائدی دیده می شودوافرادازدردهای استخوانی به شدت رنج می برند. نکته ای که حائز اهمیت است این است که در مناطقی که فلوئور آب زیاد است فلوئورزیس در دندانهای شیری معمولاً مشاهده نمی شود اما در دندانهای دائمی مشاهده می شود .

      دوشنبه بیست و هشتم آبان 1386 توسط زهرا كرمي |

      شيمي مولكولي

      آيا تا به حال هوا را داخل سرنگي محبوس کرده‌ايد تا آن را تحت فشار قرار دهيد؟
      چه اتفاقي مي‌افتد وقتي پيستون سرنگ را فشار مي‌دهيد؟
      هوا چگونه متراکم مي‌شود؟ چگونه در يک فضاي کوچکتر جا مي‌گيرد؟
      يک تکه اسفنج را مي‌توان در فضاي کوچکتري متراکم کرد. علت تراکم اسفنج اين است که در آن سوراخهاي ريزي وجود دارد، وقتي اسفنج را فشار مي‌دهيم هواي داخل اين سوراخها خارج مي‌شود و ماده جامد اسفنج به هم نزديکتر مي‌گردد. درست مثل زماني که يک تکه اسفنج خيس را فشار مي‌دهيد؛ آب از سوراخهاي اسفنج خارج و اسفنج متراکم مي‌شود. "بويل"، دانشمند انگليسي در سال 1662 ميلادي مقداري جيوه – که فلزي مايع است- را در يک لوله شيشه‌اي پنچ متري ريخت. اين لوله خميده به شکل حرف انگليسي U و يک سمت آن مسدود بود. بويل مشاده کرد که با افزودن جيوه هواي به دام افتاده در سمتي که بسته است، متراکم مي‌شود و فضاي کمتري اشغال مي‌کند. بويل نتيجه گرفت که هوا بايد از ذرات بسيار کوچک، يعني اتمهاي ريز، تشکيل شده باشد. ميان اتم‌ها فضايي است که در آن هيچ چيز نيست. وقتي هوا متراکم مي‌شود، اتم‌ها به هم نزديکتر مي‌شوند. بويل همان سال‌ها در کتابي نوشت: "عنصرها را بايد با آزمايش کشف کرد. شيميدانها بايد بکوشند تا هر چيزي را به مواد ساده‌تر تجزيه کنند، آن ماده يک عنصر است."
      دانشمندان بر مبناي اين توصيه بويل، تا اواخر قرن هجدهم حدود 30 عنصر گوناگون کشف کردند و مواد مرکب زيادي را که از اين عناصر ساخته شده بود را بررسي کردند. بسياري از مواد مرکب بررسي شده تا آن زمان از مولکول‌هاي ساده ساخته شده بودند و هر کدام بيش از چند اتم نداشتند. کافي بود فهرستي از انواع گوناگون اتمها تهيه شده و گفته شود که در هر ماده مرکب از هر نوع اتم چند عدد وجود دارد. در سال 1824 ميلادي (1203 شمسي) "يوستون ليبينگ" و "فردريخ وهلر"، شيميدان آلماني درباره دوماده مرکب متفاوت تحقيق مي‌کردند. هريک از آنها براي ماده مرکب خود فرمولي بدست آورد و نشان داد که در آن چه عناصري و از هر عنصر چند اتم وجود دارد. وقتي آنها نتايج کار خود را اعلام کردند معلوم شد که هر دو ماده داراي فرمول يکساني هستند. با اينکه اين دو ماده با هم متفاوت بودند و از هر جهت خواص گوناگوني داشتند، مولکولهاي آنها از عناصر يکسان تشکيل شده و حتي عده اتمهاي هر عنصر در هر دو ماده يکسان بود. به اين ترتيب مشخص شد که تنها جمع کردنِ عده اتمهاي موجود در يک مولکول کافي نيست. و اين اتمها بايد آرايش ويژه‌‌‌اي داشته باشند. بنابراين، آرايش متفاوت سبب تفاوتِ مولکولها مي‌شود و خواص مواد با هم فرق خواهند داشت.
      با توجه به اينکه هم مولکولها و هم اتمها به قدري کوچک هستند که ديده نمي‌شوند، شيميدانان چگونه مي توانند نوع آرايش اتم‌ها را در مولکولها بيابند؟
      نخستين گام را در اين راه، "ادوارد فرانکلندِ" انگليسي برداشت. او مولکول‌هاي آلي را با برخي از فلزات ترکيب کرد و دريافت که اتمِ يک نوع فلزِ، هميشه با تعداد مشخصي از مولکول‌هاي آلي ترکيب مي‌شود. او نتيجه گرفت که هر اتم توانايي و ظرفيت خاصي براي ترکيب با عناصر ديگر دارد. او اسم اين خصلت را "والانس" گذاشت. "والانس" کلمه‌اي لاتين به معناي "ظرفيت" يا "توانايي" است. براي مثال وقتي مي‌گوييم:"ظرفيت هيدروژن «يک» است"، يعني اتم هيدروژن تنها با يک اتم ديگر مي‌تواند ترکيب شود. ظرفيت اکسيژن «دو»، نيتروژن «سه» و کربن «چهار» است.
      اسکات کوپرِ اسکاتلندي، نيز در 1858 ميلادي نظريه "پيوندهاي شيميايي" را مطرح کرد. او معتقد بود که اتمها با "قلاب" يا "پيوند" به يکديگر متصل مي‌شوند و مولکولهاي مختلف را تشکيل مي‌دهند. طبق نظريه او، هر اتم به اندازه "ظرفيت" يا "والانس" خود مي‌تواند با اتمهاي ديگر پيوند بدهد. کوپر همچنين مدلی را برای نشان دادن ساختار مولکول ها پیشنهاد کرد .
      استفاده از روش کوپر براي نشان دادن ساختمان مولکول‌هاي کوچک و غير آلي، به راحتي مقدور بود، اما در مورد مولکول‌هاي بزرگتر و مواد مرکب آلي، مشکلاتي وجود داشت که گاه باعث گمراهي مي‌شد. از اينرو "ککوله" تلاش کرد تا مشکل ظرفيت را در موردِ مواد مرکب آلي برطرف کند. "فردريش آگوست ککوله" با توجه به اين مسأله که هر اتم کربن ظرفيت اتصال به چهار اتم ديگر را دارد، توانست مسايل مربوط به تعداد زيادي از مولکول‌ها -که ساختمان آنها تا آن زمان معمّا به نظر مي‌رسيد- را حل کند.
      امروزه نيز از همين مدل براي نشان دادن مولکولها و همچنين توضيح خواص آنها استفاده مي‌شود.

      اما شيمي‌دانان ها چگونه مي‌توانند بين ساختار مولکول و خواص آن ارتباط برقرار کنند؟
      مواد مختلف بسته به اين‌که از چه عناصر تشکيل شده‌اند و داراي چه آرايشي هستند، خواص مختلفي دارند. براي مثال موادي که خاصيت اسيدي از خود نشان مي‌دهند در ساختار مولکولي خود اتم هيدروژني دارند که به اکسيژن متصل است و آن اتم اکسيژن هم با يک عنصر نافلز مانند گوگرد، فسفر و... پيوند دارد. حال اگر به جاي اتم نافلز، يک اتم فلز مانند سديم، کلسيم يا ... قرار گيرد، ترکيب به جاي "خصلت اسيدي"، "خاصيت قليايي" خواهد داشت.
      در داروها و مولکول‌هاي بزرگ، خواص ترکيب به عوامل متعددي بستگي دارد. در نانو فناوري که هدف ساختن مولکولي جديد با رفتاري خواص است، يک دانشمند شيمي مولکولي با استفاده از تخصص خود، آرايشي از اتم‌ها را پيشنهاد مي‌کند که خواصيت مورد نظر ما را داشته باشد. از سوي ديگر بايد بدانيم مولکولها صرفاً آنچه ما روي کاغذ رسم مي‌کنيم نيستند. مولکول‌ها داراي بعد هستند و فضا اشغال مي‌کنند.
      يک مولکول در فضا آرايشهاي مختلفي را مي‌تواند اختيار کند. درحال حاضر با استفاده از يک سري فنون خاص و به کمک کامپيوتر مي‌توان آرايش‌هاي مختلف را پيش‌بيني کرده و چگونگي قرار گرفتن اتمها را در کنار يکديگر را بررسي کرد. همچنين مي توان حدس زد که هر آرايش مولکولي چه خواصي را موجب مي‌شود. اين کار نيز به واسطه اطلاعاتي که يک دانشمند شيمي مولکولي از مطالعه ساختارهاي مختلف مولکولها بدست آورده است، امکان پذير مي‌باشد.
      شاخه‌اي از نانوفناوري که با بهره‌گيري از شيمي مولکولي و روشهاي محاسباتي فيزيکي و مکانيک کوانتومي، آرايشهاي متنوع مولکولها را بررسي مي‌کند را نانوفناوري محاسباتي مي‌نامند

      دوشنبه بیست و هشتم آبان 1386 توسط زهرا كرمي |

      شيمي

      دکتر محمدحسین رفیعی استاد شیمی دانشگاه تهران در معرفی این رشته می‌گوید:
      «رشته شیمی دارای دو بخش علم شیمی و صنایع شیمی است که علم شیمی به عنوان یکی از علوم پایه زیربنای علوم مختلفی همچون بیولوژی ، بیوتکنولوژی ، پزشکی ، دندانپزشکی ، داروسازی و رشته‌های متعدد مهندسی است. اما صنایع شیمیایی عبارت است از صنایعی که در آنها واکنش شیمیایی انجام می‌گیرد یعنی اقسام مواد اولیه تبدیل به محصولات جدید می‌گردد که خواص این محصولات تا حدودی با مواد اولیه متفاوت است.»
      وی در ادامه می‌گوید:
      «با توجه به تعریف فوق صنایع شیمی طیف گسترده‌ای از صنایع را در بر می‌گیرد که از آن جمله می‌توان به صنایع غذایی، داروسازی، پتروشیمی ، الیاف مصنوعی ، بهداشتی و آرایشی و صنایع تولید لوازم خانگی اشاره کرد.»
      یکی دیگر از اساتید دانشگاه در معرفی این رشته می‌گوید:
      «بررسی و مطالعه اجمالی ترکیب، ساختار و ویژگی‌های ماده و همچنین کنترل آزمایشگاهی فرآیندهای شیمیایی، مطالب و فعالیتهایی است که در رشته شیمی در سطح کارشناسی ارائه می‌گردد. در سطح کارشناسی ارشد و دکترا نیز دانشجویان در گرایش‌های تخصصی این رشته که عبارتند از : شیمی آلی ، شیمی تجزیه ، شیمی معدنی ، شیمی فیزیک و شیمی کاربردی به صورت عمیقتری با بخشی از علم شیمی آشنا می‌گردند تا در آینده بتوانند مرزهای دانش شیمی را گسترش دهند.»


      تواناییهای فارغ‌التحصیلان
      فارغ‌التحصیلان این دوره می‌توانند مسؤولیت‌ زمینه‌های مختلف از جمله موارد زیر را عهده‌دار باشند:
      ۱) طرح، نظارت و اجرای طرحهای تحقیقاتی کوچک و بزرگ شیمیایی در سطوح مختلف کاربردی و علمی محض، در دانشگاهها، کارخانجات و مراکز تحقیقاتی ، به منظور ارتقای کمی و کیفی محصولات مورد نیاز جامعه .
      ۲) مسوولیت و ارائه خدمات در آزمایشگاههای کنترل کیفی، پیگیری و ارائه معیارهای استاندارد به منظور افزایش کمیت و کیفیت محصولات تولیدی و همچنین مواد مصرفی کارخانه‌ها و صنایع .
      ۳) ارائه خدمات آموزشی در سطح دانشگاهها ، دبیرستانها و موسسات آموزشی.
      ۴) ارائه طرحهای پژوهشی به منظور استفاده از منابع اولیه ارزنده موجود در جامعه در جهت افزایش بهره‌وری از آنها و جلوگیری از صادرات بی‌رویه مواد اولیه ارزشمند و تبدیل آنها به محصولات واسطه‌ای که ارزش اقتصادی بالاتری دارند.
      ۵) ارائه خدمات در کارخانجات پتروشیمی ، پلاستیک ، لاستیک ، رنگ و رزین ، الیاف ، صنایع غذایی ، صنایع دارویی، بهداشتی و شوینده‌ها .
      ۶) آمادگی برای ادامه تحصیلات در مقاطع بالاتر برای تامین کادر علمی دانشگاهها و سایر مراکز علمی.
      ۷) کمک به توسعه صنایع دستی که در سطح گسترده‌ای در جامعه پراکنده هستند؛ از جمله ساخت رنگهای بهتر و متنوع‌تر، بخصوص استفاده از رنگهای طبیعی موجود در صنعت فرش.
      ۸) استفاده از گیاهان دارویی فراوانی که در مملکت موجودند، به منظور استخراج و شناسایی موارد کاربرد این گیاهان به کمک متخصصان داروساز.
      هدف از این دوره تربیت کارشناسانی است که در زمینه‌های آموزش در دبیرستان، تربیت کمک پژوهشگر، آماده کردن دانشجویان برای ورودبه دوره‌های کارشناسی ارشد و دکتری به منظور تامین کادر آموزشی، پژوهشی مورد نیاز دانشگاهها و موسسات تحقیقاتی ، کارشناسان مورد نیاز صنایع شیمیایی و بی‌نیازی از کارشناسان خارجی بتوانند از عهده برآیند. دوره دارای دو گرایش:
      الف) شیمی محض ،
      ب) شیمی کاربردی است. داوطلب باید در دروس شیمی، فیزیک و ریاضی دبیرستان قوی بوده ، علاقه ، انگیزه و روحیه کاوشگری لازم را دارا باشد. دروس به صورت عمومی ، پایه ، الزامی (مشترک بین دو گرایش ) و اختصاصی ارائه می‌شود. بعضی دروس الزامی عبارت است از : شیمی آلی ، شیمی تجزیه، شیمی فیزیک، شیمی معدنی، معادلات دیفرانسیل. علاوه بر این دروس ۳۲ واحد درسی در هر گرایش وجود دارد. در شاخه شیمی محض و شیمی کاربردی ۲۰ واحد از این ۳۲ واحد انتخابی است.
      بعضی تواناییهای فارغ‌التحصیلان به شرح زیر است:
      عهده‌دار شدن مسوولیت هدایت آزمایشگاهها و کمک به امر تدریس شیمی در دانشگاهها ، همکاری در زمینه‌های پژوهشی در موسسات ذیربط و دانشگاهها، سرپرستی آزمایشگاههای کنترل کیفیت مواد اولیه و محصولات در صنایع شیمیایی و رفع مشکلات شیمیایی صنایع موجود ، ارائه روشهای بهتر جهت بالا بردن سطح تولید از نظر کیفی و کمی.
      با توجه به نیاز دانشگاهها به مدرس شیمی، نیاز صنایع مختلف شیمیایی به پژوهشگر و کمبود متخصص ایرانی برای اداره کنترل کیفیت آزمایشگاههای شیمی صنایع موجود، اهمیت این رشته مشخص می‌شود.
      امکان ادامه تحصیل در این رشته تا حد دکتری در داخل و خارج از کشور وجود دارد. برخی از مراکز جذب کارشناسهای شیمی به شرح زیر است:
      وزارتخانه‌های آموزش و پرورش ، صنایع سنگین ، صنایع و معادن ، فرهنگ و آموزش عالی ، کشاورزی ، نفت و نیز آموزشگاههای شیمی، صنایع شیمیایی و نظایر آنها .
      نظر دانشجویان : رشته شیمی از لحاظ محتوا بسیار گسترده و با اکثر صنایع به نحوی مرتبط است، به همین دلایل زمینه‌های پژوهش و استخدام بسیار وسیع است.

       
      گرایش‌های مقطع لیسانس:
      رشته شیمی در مقطع کارشناسی دارای دو گرایش «محض و کاربردی» می‌باشد.
      محض و کاربردی عنوان گرایش‌های بعضی از رشته‌های دانشگاهی مثل شیمی و ریاضی است اما این دو گرایش چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟
      دکتر جمشید مفیدی استاد شیمی دانشگاه تهران در معرفی این دو گرایش می‌گوید:
      «در گرایش محض مبنای کار علم شیمی است و دانشجو درباره چهار گرایش اصلی علم شیمی که عبارتنداز : شیمی آلی ، معدنی ، تجزینه و شیمی فیزیک دروسی را مطالعه می‌کند. اما در شیمی کاربردی، دروس پایه شیمی کمتر مطالعه می‌شود و دانشجو یکسری از دروس مربوط به مهندسی شیمی مثل اصول صنایع شیمیایی و تصفیه آب و فاضلاب را می‌گذراند.»
      ‌دکتر مفیدی در مورد موقعیت شغلی فارغ‌التحصیلان این دو گرایش می‌گوید:
      « فارغ‌التحصیل شیمی محض در شروع یک فعالیت صنعتی نقش دارد چرا که او راهکارهای تئوریک ساخت یک ماده را ارائه می‌دهد و سپس یک فارغ‌التحصیل شیمی کاربردی و یا مهندس شیمی طراحی نیمه صنعتی ماده مورد نظر را ارائه می‌دهد.»
      دکتر پرویز رنجبر رشیدی استاد شیمی دانشگاه تهران نیز در معرفی این دو گرایش می‌گوید:
      «تفاوت این دو گرایش در نحوه نگرش آنها به علم شیمی است چون شیمی کاربردی نگرشی کاربردی به علم شیمی دارد و می‌خواهد از آموخته‌های شیمی در صنعت استفاده کند و به همین دلیل فارغ‌التصیلان این گرایش با مفاهیمی که در صنایع شیمی مطرح است آشنایی بیشتری داشته و بهتر جذب بازار کار می‌شوند اما هدف شیمی محض پرورش دانشجویانی است که کارهای تحقیقاتی انجام بدهند و با تحصیل در دوره فوق‌لیسانس و دکترا به حل مسائل و ناشناخته‌های علمی شیمی بپردازند. از همین‌رو درس‌های نظری گرایش شیمی محض بیشتر از دروس کاربردی آن است.»
      امید خاکشور دانشجوی کارشناسی ارشد شیمی دانشگاه صنعتی شریف نیز ضمن معرفی این دو گرایش می‌گوید:
      «هرچند که شیمی محض بیشتر به تئوری‌های عمیقتر شیمی می‌پردازد و شیمی کاربردی با ارائه یکسری واحدهای کاربردی، ارتباط نزدیکتری با صنعت دارد ، اما این دو گرایش در سطح لیسانس فرق زیادی با یکدیگر ندارند و اگر کسی مایل باشد از هر دو گرایش اطلاع داشته باشد، می‌تواند در دروس اختیاری ، بعضی از واحدهای اختصاصی گرایش دیگر را انتخاب کند. البته واقعیت این است که فارغ‌التحصیلان شیمی کاربردی راحتتر جذب بازار کار می‌شوند که آن هم بیشتر به خاطر عنوان این گرایش است تا معلومات فارغ‌التحصیلان آن!»


      آینده شغلی ، بازار کار ، درآمد:
      دکتر رفیعی در انتها می‌گوید:
      «البته باید گفت این طور نیست که هیچ فرصت شغلی برای فارغ‌التحصیلان این رشته مهیا نباشد چون تعدادی از فارغ‌التحصیلان شیمی جذب صنایع شیمیایی مختلف مثل صنایع رنگ‌سازی، چرم‌سازی، پتروشیمی ، موادغذایی، لوازم بهداشتی و آرایشی می‌شوند و در بخش آزمایشگاههای کنترل کیفیت محصولات شیمیایی و یا واحد تولید آنها کار می‌کنند.»
      دکتر جمشید مفیدی نیز در مورد فرصت‌های شغلی فارغ‌التحصیلان این رشته می‌گوید:
      «من فکر می‌کنم که شیمی جزو معدود رشته‌هایی است که فارغ‌التحصیل آن می‌تواند همیشه مشغول به کار باشد. چون هر کارخانه‌ای که دایر شود، در بخش کنترل کیفیت کالاهای ساخته شده نیاز به یک شیمیست دارد و یا در تمام صنایع احتیاج به فارغ‌التحصیلان شیمی داریم تا مواد اولیه را با توجه به استانداردهای جهانی بررسی کرده و رد یا قبول بکنند.
      علاوه بر موارد فوق یک شیمیست می‌تواند در خانه خود با کمترین امکانات کارگاه کوچکی دایر کرده و بعضی از مواد مورد نیاز جامعه را تولید کند برای مثال من فردی را می‌شناسم که بعضی از مواد مورد نیاز وزارت دفاع را در یک کارگاه کوچک تهیه می‌کرد.»
      دکتر پرویز رنجبر رشیدی نیز در همین زمینه می‌گوید:
      «فارغ‌التحصیلان این رشته توانایی تغییر و تبدیل بر روی مواد خام را دارند و به یاری همین توانایی‌، تعداد زیادی از فارغ‌التحصیلان این رشته کارگاهها یا کارخانه‌های شیمیایی کوچک یا بزرگ دایر کرده و در کار خود نیز موفق بوده‌اند.
      در ضمن فارغ‌التحصیل شیمی می‌تواند در کارگاهها و کارخانه‌های تهیه مواد آلی، دارویی ،‌رنگها ، رزین‌ها و تهیه و ترخیص مواد معدنی کار بکند. »
      ظرفیت پذیرش کل و گرایش مختلف :
      طی سه سال تحصیلی ۷۶ تا ۷۸ بطور متوسط در هر سال ۴۴۶ نفر دانشجو از گره آزمایشی علوم ریاضی و فنی و ۲۷۷۲ نفر از گروه علوم تجربی در رشته شیمی پذیرفته شده‌اند.


      توانایی‌های مورد نیاز و قابل توصیه
      شیمی یعنی حفظ کردن صدها فرمول، عدد و رقم . این تصور بسیاری از دانش‌آموزان دبیرستانی است . تصوری که به اعتقاد دکتر جمشید مفیدی از دبیرستان‌ها نشأت می‌گیرد چرا که حجم مطالب کتاب شیمی دبیرستانی زیاد و فرصت تدریس محدود است و به ناچار دبیران و محصلان به جای درک و استدلال مفاهیم، به سوی مسایل ذهنی و حفظی کشیده می‌شوند. در حالی که شیمی تلفیقی از مهارتهای ذهنی و استدلالی است و اگر کسی بخواهد در این رشته موفق گردد باید در هر دو زمینه توانمند باشد و حتی می‌توان گفت که قدرت استدلال بیش از قدرت حافظه در این رشته اهمیت دارد چون حافظه فقط می‌تواند به کار سرعت بدهد اما حلال مشکلات نیست.
      وی همچنین معتقد است که دانشجوی این رشته لازم است در دروس ریاضی، شیمی و فیزیک قوی باشد و رشته شیمی را دوست بدارد یعنی از مطالعه درس شیمی لذت ببرد و خسته نشود.
      «دانشجوی شیمی باید به شیمی علاقه‌مند باشد نه این که رشته شیمی در فرم انتخاب رشته، انتخاب چهلم و پنجاهم او باشد. همچنین دانشجو باید مثل مارگیرهای قدیمی که مار را می‌گرفتند و از آن استفاده بهینه می‌کردند، شجاع بوده و وسواس نداشته باشد چون بعضی از مواد شیمیایی مثل مار خطرناکند اما اگر کسی طرز استفاده از همین مواد را بلد باشد، موادی قابل کنترل و بسیار مفید هستند.»


      وضعیت ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر :
      رشته شیمی در ایران تا مقطع دکترا تدریس می‌شود.
      دوره کارشناسی ارشد شیمی دوره‌ای با گرایشهای تخصصی در پنج گرایش (شیمی آلی ، شیمی تجزیه ، شیمی معدنی ، شیمی فیزیک ، شیمی کاربردی ) است.
      دوه دکترای شیمی نیز پس از دوره کارشناسی ارشد در دو بخش «آموزشی و پژوهشی» ارائه می‌گردد. رشته‌های مشابه و نزدیک به این رشته :
      این رشته دارای واحدهای مشابه با رشته مهندسی شیمی می‌باشد.


      وضعیت نیاز کشور به این رشته در حال حاضر:
      شهرام سعادت دانشجوی این رشته نیز با اشاره به اشتغال‌زایی این رشته می‌گوید:
      «شیمی رشته‌ای است که هم برای فارغ‌التحصیلان شیمی و هم برای افراد مختلف جامعه فرصت شغلی ایجاد می‌کند. برای مثال با ایجاد هر شغل در صنعت پتروشیمی حدود بیست شغل در صنایع پایین دستی و وابسته به وجود می‌آید.»
      دکتر رفیعی در تایید این سخن می‌گوید:
      «تنها کافی است وضعیت واردات کشور خودمان را بررسی کنیم تا به واقعیت سخن لینوس پاولینگ پی ببریم. چون درحال حاضر کشور ما هر ساله حدود ۵ میلیارد دلار صرف خرید ۳۵۰۰ کالای شیمیایی می‌کند. یعنی ما یک کیلو نفت را ۱۰ سنت می‌فروشیم آن وقت یک کیلو از مواد شیمیایی را ۴۰ هزار ، ۵۰ هزار و حتی بعضی از داروهای شیمیایی را تا ۱۰۰ هزار دلار خریداری می‌کنیم .
      این در حالی است که کشور ما به دلیل داشتن هیدرو کربن‌ها، منابع معدنی و همچنین نیروی انسانی متخصص می‌تواند کالاهای شیمیایی بسیاری را تولید کند. کاری که چین انجام داد و توانست با کمترین امکانات ، بازار کالاهای شیمیایی دنیا را قبضه کند. »
      وی در ادامه می‌گوید:
      «در ضمن باید توجه داشت که خرید کالاهای شیمیایی نه تنها به بودجه کشور فشار سنگینی وارد می‌کند بلکه فرصت‌های شغلی صدها فارغ‌التحصیل رشته شیمی را نیز از بین می‌برد. افرادی که باید با استفاده از منابع اولیه کشور به تولید کالاهای شیمیایی بپردازند. »


      نکات تکمیلی :
      رشته شیمی از جمله رشته‌هایی است که داوطلبان دو گروه آزمایشی علوم ریاضی و فنی و علوم تجربی می‌توانند آن را انتخاب کنند. البته مواد امتحانی و ضرایب این رشته در هر گروه آزمایشی متفاوت است و دانشگاهها نیز برای داوطلبان هر گروه ظرفیت پذیرش ویژه‌ای در نظر گرفته‌اند.

      دوشنبه بیست و هشتم آبان 1386 توسط زهرا كرمي |

      علم چيست ؟

      خُب، به نظر شما علم چيست؟ عقل سليم مي‌‌‌‌گويد که شما معلم‌‌‌‌هاي علوم جواب اين سؤال را خيلي خوب مي‌دانيد. اگر هم احياناً جوابش را نمي‌‌‌‌دانيد، توي همة کتاب‌‌‌‌هاي راهنماي معلمِ کتاب‌‌‌‌هاي درسي دربارة اين مسئله به اندازة کافي بحث شده است. در اين صورت، من چي مي‌‌‌‌توانم بگويم؟
      حالا که اين‌طور است، دلم مي‌‌‌‌خواهد برايتان تعريف کنم که چطور ياد گرفتم که علم چيست. چيزي را که برايتان تعريف مي‌‌‌‌کنم ممکن است کمي بچگانه به نظر برسد، چون آن را موقعي که بچه بودم ياد گرفتم و از همان اول توي خونم بود. شايد فکر کنيد مي‌‌‌‌خواهم بهتان ياد بدهم که چطور درس بدهيد؛ من اصلاً و ابداً چنين قصدي ندارم. فقط مي‌‌‌‌خواهم با گفتن اينکه چطور آن را ياد گرفتم، به شما بگويم که علم چيست.
      راستش را بخواهيد، ياد دادنش کار پدرم بود و به زماني برمي‌گردد که مادرم من را حامله بود! البته اين حرف‌ها را بعداً شنيدم، چون آن موقع از صحبت‌‌‌‌هايشان بي‌خبر بودم! پدرم مي‌‌‌‌گفت: «اين بچه اگر بزرگ بشود يک دانشمند درست و حسابي مي‌‌‌‌شود!»
      چطور اين حرف درست از آب درآمد؟ او هيچ‌وقت به من نگفت که بايد حتماً يک دانشمند بشوم. خودش که اصلاً دانشمند نبود؛ يک تاجر بود، مدير فروش در شرکتي که لباس‌‌‌‌هاي يک‌شکل توليد مي‌‌‌‌کرد. ولي تا دلتان بخواهد عاشق علم بود و زياد مي‌‌‌‌خواند. موقعي که خيلي کوچک بودم و هنوز توي صندلي بچه غذا مي‌‌‌‌خوردم، بعد از شام پدرم باهام بازي مي‌‌‌‌کرد. او يک عالمه کاشي‌‌‌‌هاي ريزِ کف حمام آورده بود. من آنها را روي هم مي‌‌‌‌چيدم و اين اجازه را داشتم که آخري را فشار بدهم تا ببينم چطوري همه چيز فرو مي‌‌‌‌ريزد. خُب، تا اينجا اوضاع روبه‌راه بود. بعداً بازي ما پيشرفته‌تر شد. کاشي‌‌‌‌ها رنگ و وارنگ بودند و اين‌دفعه من بايد يک کاشي سفيد، دو کاشي آبي، يک کاشي سفيد، دو کاشي آبي و همين‌طور تا آخر روي هم مي‌‌‌‌چيدم. من دوست داشتم يک کاشي آبي بگذارم، اما نمي‌‌‌‌شد؛ حتماً بايد دو تا مي‌‌‌‌گذاشتم. حالا ديگر فکر کنم متوجه کلک پنهان اين بازي شده‌‌‌‌ايد: اول بچه را گرفتار بازي مي‌‌‌‌کنيد، بعد يواش يواش چيزهايي را که ارزش آموزشي دارند بهش تزريق مي‌‌‌‌کنيد!
      خُب، مادرم زن حساسي بود و متوجه اين کوشش‌‌‌‌هاي موذيانه شد و گفت: «مِل! لطفاً بگذار اگر بچة بيچاره دلش مي‌‌‌‌خواهد کاشي آبي بگذارد.» پدرم هم مي‌‌‌‌گفت:« نه! دلم مي‌‌‌‌خواهد متوجه طرح‌‌‌‌ها بشود. اين پايين‌ترين سطح رياضي است که مي‌‌‌‌توانم بهش ياد بدهم.»
      اگر هدفم اين بود که بهتان بگويم «رياضي چيست؟»، تا حالا بايد گرفته باشيد: رياضي پيدا کردن طرح‌‌‌‌هاست.
      آموزشِ او برايم خيلي مؤثر بود. اولين کسب موفقيت از اين آموزش، موقعي بود که به مهد کودک رفتم. ما در مهد کودک چيزهايي را مي‌‌‌‌بافتيم. به ما مي‌گفتند کاغذهاي رنگي را مثل نوارهاي عمودي ببافيم و از بافتن آنها طرح‌‌‌‌هايي به دست بياوريم. (الان ديگر از اين کارها نمي‌کنند؛ مي‌گويند براي بچه خيلي سخت است.) معلم مهد به قدري از کار من تعجب کرد که نامه‌اي به خانه فرستاد و اعلام کرد که اين يک بچة استثنايي است، چون قبل از بافتن مي‌‌‌‌تواند تجسم کند که طرحش چه شکلي مي‌‌‌‌شود و بلد است طرح‌‌‌‌هاي پيچيده و شگفت‌انگيز درست کند! معلوم مي‌شود که بازي کاشي براي من خيلي مؤثر بود.
      حالا مي‌‌‌‌خواهم دربارة تجربه‌‌‌‌هاي رياضي‌ام در نوجواني حرف بزنم. چيز ديگري که پدرم گفت و من نمي‌‌‌‌توانم آن را کامل و خوب توضيح بدهم، اين بود که نسبت محيط به قطر همة دايره‌‌‌‌ها هميشه بدون توجه به اندازة آنها مساوي است. اين نظر به عقيدة من اصلاً بديهي نبود، ولي اين نسبت يک خصوصيت جالب داشت: يک عدد خيلي جالب و عجيب و غريب به نام پي. دربارة اين عددْ معمايي وجود داشت که من در نوجواني اصلاً نمي‌‌‌‌توانستم بفهمم. اما خيلي جالب بود و به همين خاطر همه‌جا دنبال پي بودم. بعدها زماني که در مدرسه ياد گرفتم چطور مي‌‌‌‌شود اعداد کسري را به اعشاري تبديل کرد و چطور سه و يک‌هشتم برابر 3.125 ميشود، يکي از دوست‌‌‌‌هايم نوشت که اين عدد مساوي پي است، يعني نسبت محيط به قطر دايره. معلممان آن را به 3.1416 تصحيح کرد. اين قصه‌‌‌‌ها را مي‌گويم تا روي يک نکته تأکيد کنم: براي من مهم نبود که خود عدد چي هست، مهم اين بود که دربارة اين عددْ معما و شگفتي وجود داشت. بعداً وقتي توي آزمايشگاه آزمايش مي‌‌‌‌کردم ــ منظورم آزمايشگاه شخصي‌‌‌‌ام است که تويش براي خودم مي‌پلکيدم و راديو و وسايل مختلف درست مي‌‌‌‌کردم ــ يواش يواش با استفاده از کتاب‌‌‌‌ها و دستورالعمل‌‌‌‌ها کشف کردم که در الکتريسيته فرمول‌‌‌‌ها و روابطي وجود دارند که جريان، مقاومت و... را به هم ربط مي‌‌‌‌دهند. يک روز با نگاه کردن به کتاب فرمول‌‌‌‌ها، فرمولي براي بسامد يک مدار تشديدي کشف کردم که به صورت خودالقايي عمل مي‌کرد و C ظرفيت خازنِ آن بود. آن ميان، سروکلة پي هم پيدا شده بود. ولي دايره کجا بود؟ هان؟
      داريد مي خنديد؟ ولي من آن موقع خيلي جدي بودم. پي يک چيزي بود که به دايره مربوط مي‌‌‌‌شد و حالا آنجا از مدار الکتريکي سر درآورده بود. شماها که داريد مي خنديد اصلاً مي‌دانيد سر و کلة پي از کجا پيدا مي شود؟!
      من عاشق اين موضوع شده بودم. دنبال جواب آن مي‌‌‌‌گشتم و هميشه هم بهش فکر مي‌‌‌‌کردم. بعداً فهميدم که پيچه‌ها به شکل دايره ساخته مي‌شوند. شش ماه بعد يک کتاب پيدا کردم که خودالقاييِ پيچه‌‌‌‌هاي دايره‌‌‌‌اي و مربعي را داده بود و پي توي همة فرمول‌‌‌‌ها وجود داشت. باز فکر کردم و فهميدم که پي به پيچه‌‌‌‌هاي دايره‌‌‌‌اي مربوط نيست. حالا کمي بهتر مي‌فهممش، ولي ته دلم هنوز نمي‌دانم دايره کجاست و پي از کجا سر درآورده است.
      آن‌وقت‌‌‌‌ها که خيلي جوان بودم ــ يادم نمي‌آيد چند سالم بود ــ واگني داشتم که يک توپ توش بود و من آن را مي‌‌‌‌کشيدم. حين کشيدن، متوجه موضوعي شدم. پيش پدرم رفتم و بهش گفتم: «وقتي واگن را مي‌کشم توپ عقب مي‌‌‌‌رود، ولي وقتي با واگن مي‌‌‌‌دوم و مي‌‌‌‌ايستم توپ جلو مي‌‌‌‌رود. چرا؟ چي جواب مي‌‌‌‌دهي؟»
      گفت: «هيچ‌کي دليل اين را نمي‌‌‌‌داند، با اينکه اين يک موضوع کلي است و هميشه هم اتفاق مي‌‌‌‌افتد. هر چيزي که حرکت مي‌‌‌‌کند مي‌‌‌‌خواهد که به حرکت خودش ادامه بدهد، هر چيز ساکني هم دلش مي‌‌‌‌خواهد وضعيت خودش را حفظ کند و ساکن بماند. اگر خوب نگاه کني، مي‌‌‌‌بيني که وقتي از حالت سکون شروع به حرکت مي‌‌‌‌کني توپ عقب نمي‌‌‌‌رود، بلکه يک کمي هم جلو مي‌‌‌‌رود، ولي نه با سرعت واگن. به خاطر همين، قسمت عقب واگن به توپ مي‌‌‌‌خورد. اين اصل را اينرسي مي‌گويند.» من دويدم تا قضيه را امتحان کنم و البته توپ اصلاً عقب نمي‌‌‌‌رفت.
      پدر بين «آنچه مي‌‌‌‌دانيم» و «اسمي که برايش مي‌‌‌‌گذاريم» خيلي فرق قائل بود. دربارة اسم‌‌‌‌ها و واژه‌ها يک داستان ديگر برايتان تعريف مي‌‌‌‌کنم. من با پدر روزهاي آخر هفته براي گردش به جنگل مي‌‌‌‌رفتيم و آنجا چيزهاي خيلي زيادي دربارة طبيعت ياد مي‌‌‌‌گرفتيم. دوشنبه‌‌‌‌ها، با بچه‌‌‌‌ها توي مزرعه بازي مي‌‌‌‌کرديم. يک بار پسري به من گفت: «آن پرنده را مي‌‌‌‌بيني که روي چمن‌ها نشسته است؟ اسمش چيست؟» گفتم: « هيچي ازش نمي‌‌‌‌دانم!» برگشت و گفت: «اسمش باسترک گلوقهوه‌‌‌‌اي است. پدرت بهت چيزي ياد نداده است؟»
      توي دلم بهش خنديدم. پدر قبلاً بهم ياد داده بود که اسم، هيچ چيز دربارة آن پرنده به من ياد نمي‌‌‌‌دهد. او به من ياد داده بود که: «آن پرنده را مي‌‌‌‌بيني؟ اسمش باسترک گلوقهوه‌‌‌‌اي است. توي آلمان بهش هالتسِن فلوگل (Halzenflugel) مي‌‌‌‌گويند و در چين چونگ لينگ (Chun Ling). ولي اگر تو همة اسم‌‌‌‌هاي آن پرنده را هم بداني، هنوز چيز زيادي دربارة آن پرنده نمي‌‌‌‌داني. فقط مي‌‌‌‌داني که مردم آن را چي صدا مي‌‌‌‌کنند. ولي باسترک آواز مي‌‌‌‌خواند و به جوجه‌‌‌‌هايش ياد مي‌‌‌‌دهد که چطوري پرواز کنند و در تابستان کيلومترها پرواز مي‌‌‌‌کند و هيچ‌کي هم نمي‌‌‌‌داند که از کجا راهش را پيدا مي‌‌‌‌کند.» و خيلي چيزهاي مشابه اين. تفاوتي اساسي هست بين اسم يک چيز و آن چيزي که واقعاً وجود دارد.
      حالا که بحث به اينجا رسيد، دلم مي‌‌‌‌خواهد يکي دو کلمه دربارة واژه‌ها و تعاريف برايتان بگويم. بنابراين، بحث را به طور موقت قطع مي‌‌‌‌کنم. ياد گرفتن واژه‌‌‌‌ها خيلي لازم است، اما اين کار علم نيست. البته منظورم اين نيست که چون علم نيست نبايد آن را ياد بدهيم. ما دربارة اينکه چه چيزي را بايد ياد بدهيم حرف نمي‌‌‌‌زنيم؛ دربارة اين بحث مي‌‌‌‌کنيم که علم چيست. اينکه بلد باشيم چطور سانتي‌گراد را به فارنهايت تبديل کنيم علم نيست. البته دانستنش خيلي لازم است، ولي دقيقاً علم نيست. براي صحبت کردن با همديگر بايد واژه داشته باشيم، کلمه بلد باشيم و درست هم همين است. ولي خوب است بدانيم که «فرق استفاده از واژه» و «علم» دقيقاً چيست. در اين صورت، مي‌‌‌‌فهميم که چه وقت ابزار علم مثل واژه‌‌‌‌ها و کلمه‌‌‌‌ها را تدريس مي‌‌‌‌کنيم و چه وقت خود علم را ياد مي‌‌‌‌دهيم.
      براي آموزش من، پدرم با مفهوم انرژي ور مي‌‌‌‌رفت و کلمه را پس از اينکه ايده‌‌‌‌اي دربارة آن به دست مي‌‌‌‌آوردم به کار مي‌‌‌‌برد. کاري را که مي‌‌‌‌کرد خوب يادم هست. يک روز به من گفت: «سگ عروسکي حرکت مي‌کند، چون خورشيد مي‌‌‌‌تابد.» من جواب دادم: « نه خير هم! حرکت آن چه ربطي به تابيدن خورشيد دارد؟ سگ براي اين حرکت مي‌‌‌‌کند که من کوکش کرده‌‌‌‌ام.» پدر گفت: «... و واسة چي، دوست من، مي‌‌‌‌تواني فنرش را کوک کني؟» گفتم: «چون غذا مي‌‌‌‌خورم.» پرسيد: «چي مي‌خوري دوست من؟» جواب دادم: «گياهان را.» دوباره پرسيد: «... و گياهان چطوري رشد مي‌کنند؟» گفتم: «گياهان رشد مي‌‌‌‌کنند چون خورشيد مي‌‌‌‌تابد.»
      و همين‌طور سگ. دربارة بنزين چي؟ انرژي ذخيره‌شدة خورشيد که گياهان آن را گرفته‌‌‌‌اند و توي زمين ذخيره شده است. همة مثال‌‌‌‌هاي ديگر هم به خورشيد ختم مي‌‌‌‌شود. همة چيزهايي که حرکت مي‌‌‌‌کنند، حرکتشان به خاطر تابيدن خورشيد است. همين‌طوري ارتباط يک منبع انرژي با منبع ديگر روشن مي‌‌‌‌شود و دانش‌‌‌‌آموز دقيقاً مي‌‌‌‌تواند آن را تکذيب کند: «فکر نکنم به خاطر تابيدن خورشيد باشد.» و به اين ترتيب بحث شروع مي‌شود. اين هم يک مثال از فرق بين تعريف‌ها ــ که البته لازم هستند ــ و علم است.
      در پياده‌‌‌‌روي‌‌‌‌هايي که در جنگل با هم داشتيم چيزهاي زيادي ياد گرفتم. دربارة پرندگان، مثالي را پيش از اين طرح کردم، ولي باز يک مثال از پرنده‌‌‌‌هاي جنگل مي‌‌‌‌آورم. پدرم به جاي نام بردنِ آنها مي‌‌‌‌گفت: «نگاه کن! مي‌‌‌‌بيني که پرنده‌‌‌‌ها خيلي به پرهايشان نوک مي‌‌‌‌زنند. فکر مي‌‌‌‌کني براي چي به پرهايشان نوک مي‌‌‌‌زنند؟» حدس زدم که پرهايشان ژوليده شده‌‌‌‌اند و پرنده مي‌‌‌‌خواهد با اين کار آنها را مرتب کند. گفت: «خُب، فکر مي‌‌‌‌کني پرها کِي نامرتب مي‌‌‌‌شوند؟ يا چطوري ژوليده مي‌‌‌‌شوند؟» گفتم: «قبل از اينکه پرواز ‌‌‌‌کنند و اين‌طرف و آن‌طرف بروند، پرهاشان مرتب است، ولي وقتي پرواز مي‌‌‌‌کنند پرها به هم مي‌‌‌‌ريزند و ژولي‌پولي مي‌‌‌‌شوند.» گفت: «پس حدس مي‌‌‌‌زني وقتي پرنده از پرواز برگشته است بايد بيشتر به پرهايش نوک بزند تا موقعي که فقط مدتي براي خودش اين‌طرف و آن‌طرف راه رفته و آنها را مرتب کرده است. خُب بگذار ببينيم.» يک مدت نگاه کرديم و پرنده‌‌‌‌ها را پاييديم. معلوم شد که پرنده‌ها، خواه روي زمين راه بروند يا از پرواز برگشته باشند، يک‌اندازه نوک مي‌‌‌‌زنند. پس حدس من غلط بود. پدرم گفت پرنده به اين علت به پرهايش نوک مي‌‌‌‌زند که شپش دارد. پوستة کوچکي از ريشة پرِ پرنده خارج مي‌‌‌‌شود که خوراکي است و شپش آن را مي‌‌‌‌خورد. از بين پاهاي شپش مومي خارج مي‌‌‌‌شود که غذاي کرم‌هاي کوچکي است که آنجا زندگي مي‌‌‌‌کنند. اين غذا براي کرم خيلي زياد است و نمي‌‌‌‌تواند آن را خوب هضم کند. بنابراين، از بدنش مايعي بيرون مي‌‌‌‌آيد که شکر زيادي دارد و موجود خيلي کوچولويي از آن شکر تغذيه مي‌کند و...
      چيزي که گفتم درست نيست، ولي روح مطلب درست است. در اين مورد، من اولين چيزي که دربارة انگل‌‌‌‌ها ياد گرفتم اين بود که يکي از آنها روي يکي ديگر زندگي مي‌‌‌‌کند. دوم اينکه هر جايي توي دنيا منبعي از چيزي وجود دارد که قابل خوردن است و مي‌‌‌‌تواند باعث ادامة زندگي شود. يعني موجود زنده‌اي پيدا مي‌‌‌‌شود که از آن استفاده کند و هر چيز کوچکي که باقي مي‌‌‌‌ماند يک موجود ديگر آن را مي‌‌‌‌خورد.
      نتيجة اين مشاهده، حتي اگر به نتيجه‌گيري درست و حسابي هم نرسد، گنجينه‌اي از طلاست! باور کنيد که نتيجة بسيار جالبي است.
      فکر کنم خيلي مهم است ــ دست کم از نظر من ــ که اگر مي‌‌‌‌خواهيد به مردم ديدن و آزمايش کردن را ياد بدهيد، بهشان نشان بدهيد که از اين کارها چيز قابل توجهي بيرون مي‌‌‌‌آيد. آن موقع بود که ياد گرفتم علم چيست. علمْ حوصله بود؛ علمْ شکيبايي بود. اگر نگاه مي‌‌‌‌کرديد و مواظب بوديد، توجه مي‌‌‌‌کرديد و حواستان جمع بود، چيز خوبي گيرتان مي‌‌‌‌آمد ــ اگرچه نه هميشه.
      توي جنگل چيزهاي ديگري هم ياد گرفتم. ما به جنگل مي‌‌‌‌رفتيم، چيزهاي زيادي مي‌‌‌‌ديديم و درباره‌‌‌‌شان با هم حرف مي‌‌‌‌زديم. راجع به گياهان، مبارزة آنها براي نور، اينکه چگونه تلاش مي‌‌‌‌کنند تا ارتفاع بيشتري بالا بروند و مشکل بالا بردن آب به ارتفاع بيش از 10 تا 12 متر را حل کنند، گياهان کوچکي که دنبال نور کمي بودند و اينکه نور چطور از آن بالا به لاي برگ‌‌‌‌ها نفود مي‌کرد...
      يک روز بعد از ديدن همة اينها، پدرم دوباره مرا به جنگل برد و به من گفت: «در تمام مدتي که به جنگل نگاه مي‌‌‌‌کرديم، فقط نصف آن چيزي را که اتفاق مي‌‌‌‌افتاد مي‌‌‌‌ديديم. دقيقاً نصف!» گفتم: «منظورت چيست؟» گفت: «ما فقط مي‌‌‌‌ديديم که چيزها چگونه رشد مي‌‌‌‌کنند. ولي براي هر رشد بايد به همان اندازه مرگ و فروپاشي هم وجود داشته باشد، وگرنه مواد هميشه مصرف مي‌‌‌‌شوند. درخت‌‌‌‌هاي خشک‌شده با تمام موادي که از هوا، زمين و جاهاي ديگر گرفته‌اند، آنجا افتاده‌اند. اگر اين مواد به هوا يا زمين برنگردند هيچ چيز جديد ديگري به وجود نمي‌‌‌‌آيد، چون موادّ لازم وجود ندارند. به همين علت، بايد به همان اندازه، فروپاشي هم وجود داشته باشد.»
      از آن به بعد ما در گردش‌‌‌‌هايمان در جنگل کُنده‌‌‌‌هاي پوسيده را مي‌‌‌‌شکستيم و موجودات ريز و قارچ‌‌‌‌هاي بامزه‌‌‌‌اي را مي‌‌‌‌ديديم که رشد مي‌‌‌‌کردند. او نمي‌‌‌‌توانست باکتري‌‌‌‌ها را به من نشان بدهد، ولي اثر نرم‌‌‌‌کنندة آنها را به من نشان مي‌‌‌‌داد. مي‌‌‌‌ديديم که چطور جنگل مدام دارد مواد را به يکديگر تبديل مي‌‌‌‌کند. چيزهاي خيلي زيادي وجود داشت. وصف چيزها به روش‌‌‌‌هاي عجيب و غريب. شايد هم فکر کنيد که سرانجام چيزي عايد پدرم شد.
      من به ام. آي. تي رفتم و بعد به پرينستون. به خانه که برگشتم، گفت: «هميشه دلم مي‌‌‌‌خواست چيزي را بدانم که هيچ‌وقت ازش سر در نياوردم. خُب پسر جان! حالا که علوم را بهت ياد داده‌اند، مي‌‌‌‌خواهم آن را برايم روشن کني.» گفتم: «بله.» گفت: «تا آنجايي که مي‌‌‌‌فهمم، مي‌‌‌‌گويند نور وقتي از اتم گسيل مي‌شود که اتم از يک حالت به حالت ديگر مي‌‌‌‌رود؛ از حالت برانگيخته به حالتي با انرژي کمتر.» گفتم: «درست است.» گفت: «و نور نوعي ذره است: فوتون. فکر مي‌‌‌‌کنم به آن فوتون مي‌‌‌‌گويند.» گفتم: «بله.» ادامه داد: «پس اگر فوتون موقعي که اتم از حالت برانگيخته به حالت پايين‌‌‌‌تر مي‌‌‌‌رود از آن بيرون بيايد، بايد در حالت برانگيخته در اتم وجود داشته باشد.» گفتم: «خُب، نه!» گفت: «خُب، پس چطوري توجيه مي‌کني که فوتون مي‌‌‌‌تواند از اتم بيرون بيايد بدون اينکه در حالت برانگيخته توش باشد؟» چند لحظه فکر کردم و گفتم: «متأسفم، نمي‌‌‌‌دانم و نمي‌‌‌‌توانم توجيهش کنم.»
      بعد از آن‌همه سال که سعي کرده بود چيزي را به من ياد بدهد، از اينکه به نتيجه‌‌‌‌اي چنين ضعيف رسيده بود خيلي نااميد شد. داشتن گنجينه‌‌‌‌اي از انبوه معلومات که بتواند از نسلي به نسل ديگر منتقل شود چيز جالبي است. اما يک آفت بزرگ دارد: امکانش هست که ايده‌‌‌‌هايي که منتقل مي‌شوند زياد براي نسل بعدي مفيد نباشند. هر نسلي ايده‌‌‌‌هايي دارد، اما اين ايده‌‌‌‌ها لزوماً مفيد و سودمند نيستند. زماني مي‌رسد که ايده‌‌‌‌هايي که به‌آرامي روي هم تل‌انبار شده‌اند، فقط يک مشت چيزهاي عملي و مفيد نباشند؛ انبوهي از تعصبات و باورهاي عجيب و غريب هم در آنها وجود داشته باشند.
      بعد از آن، راهي براي دوري از اين آفت کشف شد و آن راه، ترديد در مورد چيزي است که از نسل گذشته به ما منتقل شده است. جريان از اين قرار است که هر کس به جاي اطمينان به تجربيات گذشته، تلاش کند تا موضوع را خودش تجربه کند و اين است آنچه «علم» ناميده مي‌شود؛ نتيجة اکتشافي که ارزش امتحان کردنِ دوباره با تجربة مستقيم را دارد، و نه اطمينان به تجربة نسل گذشته. من آن را اين‌طوري مي‌بينم و اين بهترين تعريفي است که مي‌دانم.
      قشنگي‌ها‌‌ و شگفتي‌هاي اين دنيا با توجه به تجربه‌‌‌‌هاي جديد کشف مي‌‌‌‌شوند. اِعجاب از چيزهايي که برايتان گفتم: اينکه چيزها حرکت مي‌‌‌‌کنند چون خورشيد مي‌‌‌‌تابد. (البته همه چيز به خاطر تابيدن خورشيد حرکت نمي‌‌‌‌کند؛ زمين مستقل از تابيدن خورشيد مي‌‌‌‌چرخد و واکنش‌‌‌‌هاي هسته‌‌‌‌اي مي‌‌‌‌توانند بدون توجه به خورشيد انرژي توليد کنند و احتمالاً آتشفشان‌‌‌‌ها را چيزي ‌‌‌‌جز تابيدن خورشيد به تلاطم و خروش درمي‌‌‌‌آورد.)
      دنيا پس از آموزش علوم متفاوت‌‌‌‌تر به نظر مي‌‌‌‌رسد. مثلاً درخت‌‌‌‌ها از هوا ساخته شده‌‌‌‌اند. وقتي مي‌سوزند به هوا برمي‌‌‌‌گردند. در گرماي شعله، گرماي خورشيد آزاد مي‌‌‌‌شود. اين گرما در تبديل هوا به درخت در آن نهفته شده بود. در خاکستر درخت بخش کوچکي باقي مي‌‌‌‌ماند که به خاطر هوا نيست، بلکه از زمين به آن اضافه شده بود. همة اين چيزها قشنگند و علم به طور اعجازآميزي سرشار از همة اينهاست. آنها الهام‌‌‌‌برانگيزند و مي‌شود آنها را به ديگران هم بخشيد.
      ما خيلي مطالعه مي‌کنيم و در طي آن مشاهداتي انجام مي‌دهيم، فهرست‌هايي فراهم مي‌آوريم، آمارهايي مي‌گيريم و خيلي کارهاي ديگر. اما علم واقعي از اين راه به دست نمي‌‌‌‌آيد و معلومات حقيقي از اين کارها بيرون نمي‌‌‌‌زند. اينها فقط قالب تقليدي علم هستند. مثل فرودگاه‌‌‌‌هاي جزاير درياي جنوب با برج‌هاي راديويي و چيزهاي ديگري که همه از چوب ساخته شده بودند. ساکنان جزيره آمدن هواپيماهاي بزرگ را انتظار مي‌کشيدند. آنها حتي هواپيمايي چوبي به شکل هواپيماهايي که در فرودگاه‌‌‌‌هاي خارجي ديده بودند ساخته بودند. اما هواپيماي چوبي آنها پرواز نمي‌کرد!
      شما معلم‌‌‌‌هايي که در پايين هرم به بچه‌‌‌‌ها درس مي‌‌‌‌دهيد، شايد بتوانيد بعضي وقت‌‌‌‌ها دربارة متخصصان شک کنيد. از علم ياد بگيريد که بايد به متخصصان شک کنيد. در واقع، مي‌‌‌‌توانم علم را جور ديگري هم تعريف کنم: علم اعتقاد به ناآگاهي متخصصان است.
      وقتي يک نفر مي‌‌‌‌گويد «علم اين و آن را ياد مي‌‌‌‌دهد» کلمه را درست به کار نبرده است؛ علم چيزي ياد نمي‌‌‌‌دهد، تجربه است که به ما ياد مي‌‌‌‌دهد. اگر به شما بگويند «علم اين و آن را نشان داده است»، مي‌‌‌‌توانيد بپرسيد که « علم چطور آن را نشان داده است؟ چطور دانشمندان فهميده‌اند؟ چطور؟ چي؟ کجا؟» نبايد بگوييم «علم نشان داده است»، بايد بگوييم «تجربه اين را نشان داده است.» و شما به اندازة هر کس ديگر حق داريد که وقتي چيزي دربارة تجربه‌‌‌‌اي مي‌‌‌‌شنويد، حوصله داشته باشيد و به تمام دلايل گوش فرا دهيد و قضاوت کنيد که آيا نتيجه‌‌‌‌گيري درست انجام شده است يا نه.
      در زمينه‌‌‌‌هايي که آن‌قدر پيچيده‌اند که علم واقعي نمي‌تواند کار خاصي بکند، بايد به نوعي حکمت قديمي، نوعي درستکار بودن تکيه کنيم. مي‌‌‌‌خواهم اين فکر را در معلم‌‌‌‌ها القا کنم که به اعتماد به نفس، عقل سليم و هوش طبيعي اميدوار باشند. پس.... ادامه بدهيد.
      متشکرم!

      دوشنبه بیست و هشتم آبان 1386 توسط زهرا كرمي |

      آب سنگين چيست ؟

      آیا می دانید آب سنگین كه این روزها در صدر خبرها قرار گرفته است یعنی چه؟
      آب سنگین یكی از مواد اصلی در راه اندازی راكتورهای تولید انرژی و تحقیقاتی موسوم به راكتورهای آب سنگین به شمار می رود.
      واحد مركزی خبر در این باره ادامه می دهد: راكتورهای آب سنگین نیازی به اورانیوم غنی شده ندارد و از اكسید اورانیوم طبیعی به عنوان سوخت استفاده می كند.
      این فرایند, نیاز به اورانیوم غنی شده را مرتفع می كند اما طراحی این راكتورها پیچیده و تولید آب سنگین نیز هزینه بر است.
      بر اساس این گزارش آب سنگین از جدا سازی نوعی از مولكول های آب با غلظت ۱ در هر ۷۰۰۰ مولكول به دست می آید كه هیدروژن آن یك نوترون بیشتر از هیدروژن عادی دارد .
      این نوترون اضافه موجب می شود تا عمل كند كنندگی نوترون های پر سرعت به اندازه ای برسد كه واكنش های زنجیره ای تولید انرژی از میله های سوخت آغاز شود در حالی كه در راكتورهای قدرت آب سبك , اورانیوم غنی شده درحد سه و نیم درصد و بیش از آن برای انجام واكنش مورد نیاز است.
      در راكتورهای آب سنگین , این ماده وظیفه خنك كردن میله های سوخت , همزمان با كند كردن نوترون های پر انرژی را به عهده دارد.
      با نزدیك شدن راكتور تحقیقاتی تهران , كه حدود چهل سال پیش و با قدرت ۵ مگاوات راه اندازی شده است , به پایان عمر كاری خودو نیاز روز افزون كشور به انواع رادیو ایزوتوپ های صنعتی و همچنین رادیو داروها , راكتور تحقیقاتی آب سنگین اراك با قدرت ۴۰ مگاوات طراحی و مكان آن در نزدیكی شهر خنداب در شمال غربی شهرستان اراك تعیین شد.
      از آنجا كه این راكتور در زمان راه اندازی به مقدار زیادی آب سنگین نیازدارد مجتمع آب سنگین اراك همزمان با پی گیری ساخت ساختمان و راكتور آماده شد و به بهره برداری رسید تا بتواند نیاز راكتور را در زمان راه‌اندازی فراهم كند.
      ساخت این تاسیسات همچنین موجب آموزش متخصصان و آشنایی شركت های داخلی با استاندارهای هسته ای می شود و می تواند راه را برای ساخت نیروگاه های قدرت آب سنگین در آینده فراهم كند.  

       

       روزنامه همشهری

      دوشنبه بیست و هشتم آبان 1386 توسط زهرا كرمي |

      باران هاي اسيدي

      یکی از مشکلات جدی محیط زیست که امروزه بشر در اکثر نقاط جهان با آن درگیر است، باران اسیدی می‌باشد. باران اسیدی به پدیده‌هایی مانند مه اسیدی و برف اسیدی که با نزول مقادیر قابل توجهی اسید از آسمان همراه هستند، اطلاق می‌شود.

      باران هنگامی اسیدی است که میزان Ph آب آن کمتر از 5،6 باشد. این مقدار Ph بیانگر تعادل شیمیایی بوجود آمده میان دی‌اکسید کربن و حالت محلول آن یعنی بی‌کربنات ( Hco3 ) در آب خالص است.

      باران اسیدی دارای نتایج زیانبار اکولوژیکی می‌باشد و وجود اسید در هوا نیز بر روی سلامتی انسان اثر مستقیم دارد. همچنین بر روی پوشش گیاهی تأثیرات نامطلوبی می‌گذارد.

      کليات

      در چند دهه اخیر میزان اسیدیته آب باران ، در بسیاری از نقاط کره زمین افزایش یافته و به همین خاطر اصطلاح باران اسیدی رایج شده است. برای شناخت این پدیده سوالات زیادی مطرح گردیده است که به عنوان مثال می‌توان به این موارد اشاره کرد: چه عناصری باعث تغییر طبیعی باران می‌شوند؟ منشا این عناصر چیست؟ این پدیده در کجا رخ می‌دهد؟

      معمولا نزولات جوی به علت حل شدن دی‌اکسید کربن هوا در آن و تشکیل اسید کربنیک بطور ملایم اسیدی هستند و Ph باران طبیعی آلوده نشده حدود 5.6 می‌باشد. پس نزولاتی که به مقدار ملاحظه‌ای قدرت اسیدی بیشتری داشته باشند و Ph آنها کمتر از 5 باشد، باران اسیدی تلقی می‌شوند.

      پيشينه
      پدیده باران اسیدی در سالهای پایانی دهه 1800 در انگلستان کشف شد، اما پس از آن تا دهه 1960 به دست فراموشی سپرده شد. « اسمیت » در سال 1873 واژه باران اسیدی را برای اولین بار مطرح کرد. او پی برد که ترکیب شیمیایی باران تحت تاثیر عواملی چون جهت وزش باد ، شدت بارندگی و توزیع آن ، تجزیه ترکیبات آبی و سوخت می‌باشد. این محقق متوجه اسید سولفوریک در باران شد و عنوان نمود که این امر ، برای گیاهان و اشیا واقع در سطح زمین خطرناک است.

      « موتا » و « میلو » در سال 1987 عنوان داشتند که دی‌اکسید کربن با اسید سولفوریک و اسید نیتریک عوامل اصلی تعیین کننده میزان اسیدی بودن آب باران هستند، چرا که در یک فاز آبی به صورت یونهای نیترات و سولفات در می‌آیند و چنین یونهایی به آب باران خاصیت اسیدی می‌بخشند.

      عوامل موثر در اسیدیته باران
      آب باران هیچگاه ، کاملا خالص نبوده و با پیشرفت صنعت بر ناخالصیهای آن افزوده شده است. ناخالصی طبیعی باران بطور عمده ناشی از نمکهای دریایی است و گازها و دودهای ناشی از فعالیت انسان در فرآیند ابرها دخالت می‌کنند.

      آتش سوزی جنگلها نیز ، از جمله عواملی است که در میزان اسیدیته آب باران نقش دارد. فرآیندهای بیولوژیکی ، آتشفشانی و فعالیتهای انسان ، مواد آلوده کننده جو را در مقیاس محلی ، منطقه‌ای و جهانی در فضا منتشر می‌کنند. به عنوان مثال ، در صورت وجود جریانات باد در نواحی صنعتی ، مواد خارج شده از دودکشهای کارخانه‌ها در سطح وسیعی در فضا پراکنده می‌شوند.

      اسیدهای موجود در باران اسیدی
      اسیدهای عمده در باران اسیدی ، اسید سولفوریک و اسید نیتریک می‌باشد. بطور کلی این اسیدها به هنگام حمل توده هوایی که آلاینده‌های نوع اول مثل و را دربر دارند، بوجود می‌آیند. از این رو معمولا محل نزول باران اسیدی دورتر از منبع آلاینده‌ها می‌باشد. باران اسیدی یک مشکل آلودگی است که به علت حمل دوربرد آلاینده‌های هوا توسط باد حد و مرز جغرافیایی نمی‌شناسد.

      منابع تولید دی‌اکسید گوگرد
      بطور کلی در مقیاس جهانی بیشتر بوسیله آتشفشانها و توسط اکسایش گازهای گوگرد حاصل از تجزیه گیاهان تولید می‌شود. این دی‌اکسید گوگرد طبیعی معمولا در قسمتهای بالای جو انتشار می‌یابد. بنابراین غلظت آن در هوای پاکیزه ناچیز می‌باشد. منبع عمده تولید ناشی از فعالیتهای انسانی احتراق زغالسنگ می‌باشد.

      دی‌اکسید گوگرد بوسیله صنعت نفت به هنگام پالایش نفت یا تصفیه گاز طبیعی مستقیما یا به صورت در هوا انتشار می‌یابد. بیشتر کانیهای با ارزش در طبیعت به صورت سولفید یافت می‌شود. بنابراین هنگام استخراج و تبدیل آنها به فلز آزاد مقداری در هوا آزاد می‌شود و در اثر ترکیب با ذرات ریز بخار آب به تبدیل می‌گردد و در اثر کاهش دما در قسمتهای بالای جو به صورت باران اسیدی به زمین برمی‌گردد.

      منابع تولید اکسیدهای نیتروژن
      در هوای غیر آلوده به مقدار کم در اثر ترکیب اکسیژن و نیتروژن موجود در هوا هنگام رعد و برق ، وجود دارد و همچنین مقداری هم از رها شدن اکسیدهای نیتروژن از منابع زیستی حاصل می‌شود، اما که به عنوان آلاینده جوی محسوب می‌شود، از نیروگاهها و دود اگزوز خودروها ناشی می‌شود.

      باران اسیدی در آمریکای جنوبی
      پیرامون معضل باران اسیدی ، به ویژه در مورد مناطق صنعتی که میزان Ph کمتر از 3 دارند، تاکنون مقالات زیادی منتشر شده است. با وجود این بعضی از محققین معتقدند که برخی از این مقالات مستند نیستند و Ph طبیعی باران توسط فعالیتهای مختلف انسانی ، چنان تغییر می‌کند که تعیین یک استاندارد ، غیرممکن می‌باشد. در ارتباط با این مطلب می‌توان مثالهایی از آمریکای جنوبی زد. جایی که میزان Ph آب باران ، هم در جنگلهای آمازون و هم در شهرهای سائوپائولو و ریدوژانیرو و باربر 4،7 است. در جنگل آمازون موارد زیر در اسیدی شدن تاثیر اساسی دارند:

      اسیدسولفوریک که خود از اکسید شدن سولفید هیدروژن (از مواد فرار مناطق مردابی) تشکیل می‌شود.

      اسید آلی که از سوختن مواد آلی بوجود می‌آید.

      عملکرد و آثار بارانهای اسیدی که بطور طبیعی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است، ما را به سوی رخدادها زیستی فاجعه‌آمیز هدایت می‌کند. با وجود اینکه این پدیده منشا طبیعی دارد، محققان بر این باورند که عملکرد انسان در این رابطه بسیار تاثیر گذار است.


      باران قلیائی
      نکته مهمی که باید به آن اشاره کرد، این است که در بعضی از مواقع ، Ph آب باران حتی در جو بسیار آلوده هم در 5،6 ثابت باقی می‌ماند. دانشمندان این مسئله را به حضور ترکیبات قلیائی در کنار اسید نسبت می‌دهند.

      چنانچه میزان ترکیبات قلیائی شدیدا افزایش یابد، Ph باران به بیش از 7 نیز می‌رسد. در این صورت به جای باران اسیدی ، باران قلیائی خواهیم داشت. ضمنا گروهی از عناصر شیمیایی در جو وجود دارند که حالت اسیدی را طی واکنشهایی خنثی می‌کنند. خاک بیایانها ، منبع طبیعی و با ارزش این عناصر قلیایی است. از جمله منابع غیرطبیعی عناصر قلیایی آلوده کننده جو می‌توان به کارخانه‌های تولید کننده سیمان و فعالیتهای استخراج معادن اشاره نمود.

      اثرات بوم شناختی باران اسیدی
      آلاینده‌های نوع اول هوا مانند و آب باران را چندان اسیدی نمی‌کنند، اما این آلاینده‌ها می‌توانند طی چند ساعت یا چند روز به آلاینده‌های نوع دومی مثل و تبدیل شوند که هر دو در آب بسیار انحلال پذیر و جز اسیدهای قوی می‌باشند. در واقع تمام قدرت اسیدی در باران اسیدی ، به علت وجود این دو اسید است.

      میزان تأثیر باران اسیدی بر روی حیات زیست شناختی در یک منطقه به ترکیب خاک و صخره سنگی که در زیر لایه سطحی زمین آن منطقه واقع است، بستگی دارد. مناطقی که در زیر لایه سطحی زمین گرانیت یا کوارتز دارند، بیشتر تحت تاثیر قرار می‌گیرند، زیرا خاک وابسته به آن ، ظرفیت کمی برای خنثی کردن اسید دارد. چنانچه صخره سنگی در زیر لایه سطحی زمین از نوع سنگ آهک یا گچ باشد، اسید بطور موثر خنثی می‌شود، زیرا کربنات کلسیم به صورت باز عمل کرده و با اسید وارد واکنش می‌شود.

      تاثیر روی اکوسیستم آبی
      دریاچه‌های اسیدی شده به علت شسته شدن سنگها بوسیله یون هیدروژن دارای غلظتهای بالای آلومینیوم هستند. قدرت اسیدی بالا و غلظتهای بالای آلومینیوم عامل اصلی کاهش جمعیت ماهیهاست. ترکیب زیست شناختی دریاچه‌های اسیدی شده به شدت دچار تغییر می‌شود و تکثیر ماهیها در آبهای دارای قدرت اسیدی بالا کاهش می‌یابد. وقتی Ph خیلی پایین‌تر از 5 باشد، گونه‌های اندکی زنده مانده و تولید مثل می‌کنند. آب دریاچه‌های اسیدی شده اغلب زلال و شفاف می‌باشد و این به علت از بین رفتن زندگی گیاهی و جانوری این دریاچه‌ها می‌باشد.

      تاثیر روی گیاهان و جنگلها
      تاثیر باران اسیدی بر روی جنگلهای و محصولات کشاورزی را به دشواری می‌توان تعیین کرد. ولی با این وجود بررسیهای آزمایشگاهی حاکی از این هستند که گیاهان زراعی رشد یافته در شرایط بارانهای اسیدی رفتار متفاوتی نشان می‌دهند. محصولات برخی افزایش یافته و محصولات گروهی کاهش می‌یابد.
      آلودگی هوا اثرات بدی روی درختان دارد. اسیدی شدن خاک ، مواد غذایی موجود در آن را شسته و از بین می‌برد. باران اسیدی که در جنگلها می‌ریزد، ازن و سایر اکسنده‌های هوا ، که درختان جنگلی در معرض آنها قرار دارند، تاثیر نامطلوبی روی درختان و پوشش گیاهی می‌گذارد و این تاثیرات نامطلوب وقتی با خشکسالی ، دمای بالا و بیماری و … همراه باشد، ممکن است باعث خشک شدن درختان شود.

      جنگلهای ارتفاعات بالا بیش از همه تحت تاثیر ریزش باران اسیدی هستند. قدرت اسیدی در مه و شبنم بیش از باران است، زیرا در مه و شبنم آبی که موجب رقیق شدن اسید شود، کمتر است. درختان برگ ریز که با باران اسیدی آسیب می‌بینند، به تدریج برگهای خود را از بالا به پائین از دست می‌دهند و اکثر برگهای خشک شده در بهار بعدی تجدید نمی‌شوند.

      بعضی از اثرات مهم باران های اسیدی که « فومارو » در سال 1997 نیز به آنها اشاره کرده است، عبارتند از:

      مضر برای انسان : ایجاد تنگی نفس ، برونشیت ، التهاب ریه ، آنفلوآنزا و سرماخوردگی

      تخریب جنگلها : ریختن برگها ، تخریب ریشه توسط باکتریها، کاهش روند رشد ، تقلیل میزان محصول دهی ، کم شدن قدرت حیات.

      خطرناک برای دریاچه‌ها : مرگ صدها گونه زیستی

      تسریع در خوردگی مواد : خوردگی وسایل نقلیه و بناهای تاریخی

      دوشنبه بیست و هشتم آبان 1386 توسط زهرا كرمي |

      مطالب جالب شيمي

      تعیین دقیق زمان مرگ
      تعیین دقیق زمان مرگ در جرم شناسی بسیار اهمیت دارد.اندازه گیری غلظت پتاسیم مایع زجاجیه روشی است که بیش از سه دهه از پیشنهاد و بررسی ان میگذرد.مصونیت ماده زجاجیه از آلودگی ،خون و باکتریها پس از مرگ ،سهولت نمونه برداری و عدم نیاز به کالبدشکافی از مزایای این روش محسوب می شود.تجزیه پتاسیم زجاجیه با دو روش الکترودهای یونی ویژه که یک روش پتانسیل سنجی است و نور سنجی شعله ای که یک روش طیف سنجی است انجام می گیرد.سپس مقدار پتاسیم بدست آمده با منحنیهای استاندارد غلظت یون پتاسیم بر حسب زمان مرگ که برای دو گروه سنی کودکان وبزرگسالان مجزاست،مقایسه می شود.


      صابون
      همه ما روزانه از صابون های جامد و مایع برای شستشو استفاده می کنیم و کارخانه های زیادی مشغول ساخت صابون هایی با عطر و رنگ های مختلفی هستند.
      اگر استئارات گلیسرول را با محلول غلیظ ئیدروکسید سدیم مخلوط کنیم گلیسرول و استئارات سدیم (صابون)
      به دست می آید(معادله۱در پایین) این گونه واکنش ها که منجر به وجود آمدن صابون میشوند را صابونی شدن می نامندپس از پایان واکنش به آن محلول غلیظ ئیدروکسید سدیم میزنند در اثر آن گلیسرول از محلول جدا می شود و صابون به سطح محلول می آید.که در دمای معمولی جامد است.
      در روشهای جدید تر صابون طی واکنش ها ی(۲)و(۳)میسازند.
      (C۱۷H۳۵COO)۳C-COO)۳C۳H۵+۳NaOH:۳C۱۷H۳۵COONa+C۳H۵(OH)۳ فرمول ۱
      (C۱۷H۳۵COO)۳C-COO)۳C۳H۵+۳H۲O:۳C۱۷H۳۵COOH+C۳H۵(OH)۳ فرمول ۲
      C۱۷H۳۵COOH+NaOH:C۱۷H۳۵COONa+H۲O فرمول ۳

      آلکنها
      در بسیاری از هیدروکربنها دو اتم هیدروژن کمتر از آلکان های هم کربن خود دارند.این هیدروکربنها آلکن ها نام دارند.فرمول همگانی آلکنها CnH۲ و n تعداد اتم های کربن است.ا
      اتیلن:گازی بی رنگ با بویی ملایم و مطبوع است به مقدار کمی در آب حل می شود.به عنوان هوشبر کاربرد دارد .
      اتیلن هیدروکربن بسیار ارزنده ای است.به مقدار کمی در گیاهان وجود دارد
      در فرایند رسیدن میوه ها دخالت دارد.افزایش غلظت آن باعث افزایش سرعت میوه ها می شود از این خاصیت در تجارت موز استفاده می شود.این میوه را نارس می چینند (زیرا میوه نارس کمتر از میوه رسیده آسیب می بیند)در محل مصرف آنها را در مجاورت استیلن قرار می دهند و رنگ آنها هم زرد می شود.و در ظاهر تفاوتی با موز های طبیعی ندارند


      چرا وقتی در نوشابه نمک می ریزیم, با شدت بیشتری گاز آزاد می شود ؟
      ‌‌‌ ‌‌ـ ‌ابتدای ماجرا :
      هرچه دمای آب کمتر و فشار بیشتر باشد , ظرفیت پذیرش گاز بیشتری را خواهد داشت و به عنوان مثال CO۲ بیشتری را در خود حل می کند. هنگام تولید نوشابه با استفاده از این خاصیت , در دماهای پایین و فشار بالا , نوشیدنی با تزریق گاز CO۲ به حالت اشباع می رسد. بنابراین وقتی در نوشابه باز شود و نوشابه در دما و فشار معمولی قرار گیرد , محلول خاصیت فوق اشباع دارد یعنی مقدار CO۲ حل شده در آن بیش از ظرفیت انحلال در آن دما و فشار است. چنین محلولی اگر شرایط مهیا باشد تمایل به آزاد کردن CO۲ دارد. برای این کار گاز CO۲ محلول باید به صورت حباب درآید یعنی مولکولهای CO۲ حل شده باید در نقطه ای جمع شوند و با به هم پیوستن , یک حباب تشکیل دهند و به سطح نوشابه بیایند و از آن خارج شوند. اگر دقت کرده باشید تشکیل حباب در سطوح تماس خارجی نوشابه اتفاق می افتد یعنی در سطح نوشابه و دیواره های بطری یا دورنی . به زبان ساده این سطوح و به خصوص نا همواری های موجود روی آنها یا هر نوع ناهمگنی موجود در محیط نقش جایگاههای تجمع یا مکانهایی برای به هم پیوستن مولکولها و تشکیل حباب را بازی می کنند.به عبارت عامیانه یعنی مولکولها برای ایجاد حباب دنبال بهانه می گردند و این بهانه را در این سطوح پیدا می کنند. در این وضعیت ریختن نمک در نوشابه باعث خروج سریع تر گاز از محلول می شود. زیرا سطح بیشتری برای تشکیل حباب در اختیار مولکولها قرار می گیرد ( سطح جانبی بلورهای نمک ) . چیزی مانند تبلور ( = بلور شدن ) شکر پس از قرار دادن بلور یا نخ در محلول فوق اشباع آن.بنابراین چنین اتفاقی اصلا شیمیایی نیست. هیچ واکنشی هم صورت نمی گیرد و تقریبا هر ماده ای از نمک و شکر گرفته تا شن و ماسه که بتوانند نوعی ناهمگنی در محیط نوشابه ایجاد کند یا سطح آزاد در اختیار آن قرار دهد ( یا به طور خلاصه بهانه دست مولکولها بدهد ! ) میتواند این کار را بکند . این اتفاق را حتما در هنگام وارد کردن نی در نوشابه دیده اید. تنها مزیت نمک با شکر این است که به دلیل داشتن دانه های ریز سطح جانبی نسبی بیشتری در مقایسه با مواد درشت تر دارند. همین! از این به بعد می توانید در نوشابه دوستتان به جای نمک خاک بریزید !!!


      ساختن موشک با استفاده از هیدروژن پری اکسید و نقره
      برای این کار هیدروژن پری اکسید باید غلیظ شده باشد.(در حدود ۹۰ درصد ) هیدروژن پری اکسید که در دارو خانه ها میفروشند غلظلتش درحدود ۳ در صد است.فرمول شیمیایی هیدروژن پری اکسید H۲O۲ است.وقتی با نقره واکنش برقرار میکند نقره نقش کاتالیزور را بازی میکند.این واکنش اتم اضافه اکسیژن را ازاد کرده آب و گرمای زیادی تولید میکند.گرما اب را به بخار تبدیل کرده که این بخار میتواند با سرعت بالا از نازل موشک خارج کند.
      برای ساخت موشک میتوانید از بطری نوشابه های خانواده خالی استفاده کنید به این صورت که در نوشابه را سوراخ کوچکی بکنید(نقش نازل موشک) و مواد را در ان ریخته و در ان را ببندید واکنش انجام شده و بخار با سرعت از سوراخ به بیرون زده و اگر بطری نوشابه را بروی زمین بخوابانید این موشک حرکت خواهد کرد

       
      آیا آرد (آرد گندم) میتواند منفجر شود؟
      همه میدانیم که بیشتر گندم سفید از نشاسته درست شده است . و میدانیم که نشاسته از کربوهیدرات ساخته شده است یعنی از به هم پیوستن زنجیره ی مولکولهای شکر . هر کسی که تا بحال مارشمالو (نوعی شیرینی خمیرمانند )را اتش زده باشد میداند که شکر براحتی میسوزد , پس ارد هم میتواند.آرد و خیلی از کربوهیدراتهای دیگر میتواند اتش بگیرند وقتی انها در هوا بحالت گرد و غبار وجود دارد .فقط کافیه در هر متر مکعب ۵۰ گرم یا بیشتر آرد بصورت گرد در هوا وجود داشته باشد و مشتعل شود. ذره های آرد انقدر کوچک هستند که فورا میسوزند. وقتی یک ذره بسوزد بقیه ذره های نزدیکش را هم روشن میکند و انوقت شعله بوجود امده تمام ابر ارد را شعله ور کرده و منفجر میشود. تقریبا هر کربو هیدرات بصورت گرد و غبار وقتی مشتعل شود منفجر خواهد شد .در خیلی از انبارهای آرد به همین صورت با یک جرقه یا یک منبع گرما باعت انفجار و اتش سوزی میشود.

       
      علت جرقه زنی در سنگ چخماخ چیست؟
      سنگ چخماخ با نام flint معروف می باشد، تیره رنگ می باشد و در شاخه کوارتزها قرار می گیرد Flint نوع کوارتز آلفا می باشد که تا دمای ۵۷۳ درجه سانتیگراد پایداری دارد و به صورت گرهکهایی در گچ و سنگ آهک یافت می شود .از سنگهای حاوی سیلیس SiO۲ که عموماً منشاء رسوبی دارند می باشد. ‌این سنگها یک پارچه بوده که به علت نقص ساختمانی در برخورد با یکدیگر جرقه زده و O-۳ آزاد می نماید این سنگ بانام سنگ آتشزنه معروف می‌باشد .


      اطلاعات جالبی در مورد جیوه
      بیشترین معادن جیوه دنیا در اسپانیا و ایتالیاست و مهمترین سنگ معدن آن سینابار یا سولفور جیوه است با گوگرد و هالوژنها ترکیب می شود اما با اسیدها به جز اسیدنیتریک بی اثر است جیوه و ترکیبات آن توسط پوست و بلعیدن و تنفس جذب بدن می شود ماکسیمم مقدار مجاز بخار جیوه در هوای محیط کار ۱.۰ میلی گرم در متر مکعب و ماکسیمم مقدار جیوه مجاز موجود در ادرار ۳.۰ میلی گرم در لیتر است کلیه ها نقش مهمی در دفع جیوه از راه ادراری دارند ضمن اینکه بیشترین تجمع جیوه در اعضای بدن نیز در کلیه هاست .

      دوشنبه بیست و هشتم آبان 1386 توسط زهرا كرمي |

      مروري بر تاريخچه ي تصفيه ي آب

      تصفیه آب برای مصرف بشر دارای سابقه‌ای بسیار طولانی و قدیمی است. بیکر Baker به منابعی اشاره می‌کند که بر طبق آن، تاریخ تصفیه آب به دو هزار سال پیش از میلاد می‌رسد.
      این مراحل تصفیه‌ای شامل جوشاندن و صاف کردن آب آشامیدنی می‌شده است. سیفون‌های فتیله‌ای که آب را از ظرفی به ظرف دیگر منتقل می‌نمایند، ناخالصی‌های معلق در فرایند را می‌گیرند. این عملیات در نقاشی‌های مصریان قرن ۱۳ قبل از میلاد مسیح نشان داده شده است. در کتاب‌های رومیان و یونانیان نیز به این امر اشاره شده است. این حقیقت که عملیات تصفیه آب در اسناد پزشکی زمان‌های قدیم دیده می‌شود بیان‌گر آن است که بین پاکیزگی آب و سلامتی بشر ارتباطی مشاهده شده است. بقراط که پدر پزشکی جدید شمرده می‌شود می‌گوید: هرکس که می‌خواهد به نحوی شایسته در پزشکی به بررسی و تحقیق بپردازد باید آب مورد مصرف ساکنین یک ناحیه را مورد توجه قرار دهد زیرا آب در سلامت انسان‌ها بسیار نقش دارد.
      وسائل اولیه تصفیه آب در منازل افراد مورد استفاده قرار می‌گرفت و تا حدود سده نخست میلادی هیچ نشانه‌ای دال بر وجود عملیات تصفیه‌ای بر روی آب مصرفی جامعه وجود نداشت. برخی از آبراه‌های رومیان به حوضچه‌هائی متصل می‌شد که در آنها عمل ته‌نشینی آب صورت می‌گرفت و مجهز به کانال آبگیر شنی بود. این آبراه‌ها دارای تعدادی شیر بودند که برای مصرف عمومی توسط مردم مورد استفاده قرار می‌گرفتند. در شهر ونیز که بر روی جزیره‌ای بدون منبع آب شیرین قرار گرفته است، آب حاصل از بارندگی از طریق حیاط‌ها و بام‌ها که متصل به آب‌انبارهای بزرگ بودند سرازیر می‌شد و در مسیر حرکت خود از فیلترهای شنی عبور می‌کرد.
      اولین نوع از این آب‌انبارها در حدود ۵ قرن پس از میلاد مسیح برای تهیه آب جهت مصارف خصوصی و عمومی ساخته شد. این آب‌انبارها حدود ۱۳ قرن مورد استفاده قرار می‌گرفتند.
      عملیات تصفیه‌ آب در قرون وسطی دچار رکورد گردید و مجدداً در قرن ۱۸ مورد توجه قرار گرفت. در فرانسه و انگلستان امتیازاتی انحصاری برای وسائل صاف کردن صادر گردید. درست مثل زمان‌های قدیم این وسائل برای مصارف شخصی خانگی، انستیتوها و یا کشتی‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفت. در آغاز سده ۱۹ میلادی تصفیه مناقع آب برای مصرف عموم در مقیاس بزرگ آغاز گردید. شهر بیزلی در اسکاتلند به‌عنوان اولین شهری که آب مصرفی آن مورد تصفیه قرار گرفت شهرت دارد.
      سیستم تصفیه آب متشکل از عملیات ته‌نشین‌سازی بود که متعاقب آن فیلتراسیون انجام می‌شد. این سیستم تصفیه در سال ۱۸۰۴ آغاز به کار کرد. به تدریج در اروپا استفاده از این سیستم متداول گردید و در پایان قرن ۱۹ بیشتر منابع عمده آب شهری فیلتر می‌شد. این فیلترها از نوع ماسه‌ای کند بودند.
      توسعه عملیات تصفیه‌ آب در آمریکا پس از اروپا صورت گرفت. اولین تلاش برای فیلتراسیون در شهر ریچموند ایالت ویرجینیا در سال ۱۹۳۲ انجام گرفت ولی پروژه منجر به شکست گردید و چندین سال طول کشید تا تلاش مجددی برای انجام آن صورت پذیرد. پس از جنگ‌های داخلی تلاش‌های دیگری انجام شد تا از الگوی فیلتراسیون اروپائی پیروی شود اما تعداد کمی از آنها با موفقیت همراه بود. به‌طور مسلم ماهیت ذرات جامد معلق در رودخانه‌های اروپا تفاوت داشت و فرایند کند فیلتراسیون ماسه‌ای نمی‌توانست به خوبی مؤثر باشد. توسعه فیلترهای شنی تند که به‌صورت هیدورلیکی تمیز می‌شد رد اواخر قرن ۱۹ منجر به کارائی بیشتر فرایند تصفیه آب گردید، و با پایان این قرن کاربرد آن در مقیاس وسیع انجام می‌شد.
      در خلال دو ثلث آخر قرن ۱۹ فیلتراسیون برای بهبود کیفیت ظاهری آب آشامیدنی مورد استفاده قرار می‌گرفت.
      یکی از مزایای شناخته نشده‌ٔ آن عبارت بود از حذف میکروارگانیسم‌هائی که شامل عوامل بیماری‌زا نیز می‌شد، و هم‌چنین موجب گواراتر شدن آب می‌گردید. پی بردن به خواص فیلتراسیون در ربع آخر قرن ۱۹ سبب ساخت و توسعه واحدهای مختلف فیلتراسیون در سراسر اروپا و آمریکا گردید. در انتهای قرن ۱۹ فیلتراسیون به‌عنوان عامل اصلی جلوگیری از بیماری‌های منشأ آبی به حساب می‌آمد.
      پذیرش تئوری میکروبی در مورد انتقال بیماری‌ها منجر به انجام عملیات گندزدائی بر روی منبع آب مصرفی جامعه گردید. در ابتدا گندزدائی به‌صورت موقت انجام می‌گرفت. انجام این عمل با استفاده از پودرهای رنگ‌بر و هیپوکلریت‌ها در موارد خاص در قرن‌های ۱۸ و ۱۹ میلادی صورت می‌گرفت. اولین واحدی که به‌طور دائم آب را کلرینه می‌کرد، در سال ۱۹۰۲ در بلژیک راه‌اندازی شد.
      تولید کلر مایع اولین بار در سال ۱۹۰۹ برای گندزدائی آب آغاز گردید، و در فیلادلفیا به سال ۱۹۱۳ برای اولین بار جهت ضدعفونی آب استفاده از سایر مواد مصرفی برای گندزدائی از جمله ازون به‌طور هم‌زمان توسعه پیدا کرد ولی مصرف آن فراگیر نشد. گندزدائی و استفاده‌ٔ وسیع از کلر در منابع آب مصرفی کاهش بسیار زیادی در مرگ و میر ناشی از بیماری‌های با منشأ آبی را سبب گردید.
      سایر فرایندهای تصفیه آب با سرعت و گستردگی کمتری توسعه یافتند. منعقدسازی همراه با فیلتر شنی سریع به‌عنوان فرایند مکمل ته‌نشینی در ایالات متحده توسعه یافت.
      نرم کردن آب‌های سخت در قرن نوزدهم در اروپا انجام می‌گرفت. اما تا آغاز قرن بیستم برای مصارف عمومی آب گسترش پیدا نکرد. ظرفیت ذغال برای جداسازی مواد آلی محلول در آزمایش‌های مربوط به فیلتراسیون مورد توجه قرار گرفت، اما برای مصرف عمومی آب استفاده نشد. اصلاح این ماده و تبدیل آن به کربن فعال همراه با استفاده آن در واحدهای تصفیه آب اخیراً انجام گرفته است. همان‌طور‌ی‌که استفاده از غشاهای مصنوعی برای عملیات فوق فیلتراسیون و جداسازی مواد معدنی محلول به تازگی انجام شده است.
      پیشرفت‌های انجام شده در فرایندهای تصفیه آب در طول قرن حاضر از آن‌چه که قبلاً در طی تمام تاریخ رخ داده بیشتر است. به استثنای چند مورد فرایندهای تصفیه بدون اتکا به اطلاعات علمی در مورد اصول عملکردشان و تنها با وسائل اندک برای ارزیابی کمی میزان تأثیر آنها توسعه یافته‌اند. تنها در طی ۳۰ الی ۴۰ سال اخیر آگاهی‌های علمی بر فرایندهای تصفیه آب عملاً تأثیر گذار بوده است. جالب است بدانید یک تئوری منجر به بروز تغییرات چندی در فرایندهای اصلی تصفیه آب گردیده است. فهم مبانی علمی سبب بهتر شدن فرایندها و توسعهٔ جامع‌تر وسائل و افزایش کل راندمان راهبردی تصفیه آب گردیده است.

       

      خاطره بحرالعلومی بفروئی

      دوشنبه بیست و هشتم آبان 1386 توسط زهرا كرمي |

      مدل هاي اتمي از ابتدا

      مروری کوتاه برتاریخچه مدلهای اتمی از ٢٥٠٠سال پیش تا به حال

      مطالعه روی عنصرها به حدود دو هزار پانصد سال پیش بر می گردد. زمانی که تالس فیلسوف یونانی آب راعنصر اصلی سازندهی جهان هستی می دانست  . دویست سال پس از او ارسطو سه عنصر هوا و خاک و آتش را به عنصرپیشنهادی تالس افزود و این چهار عنصر را عنصرهای سازندهیکاینات تصورکرد . این دیدگاه تا دو هزارسال بعد نیز مورد مورد پذیرش بود تا این که در سال ١٦٦١میلادی رابرت بویل دانشمند انگلیسی با انتشار کتابی با عنوان شیمی دان شکاک مفهوم تازه ای از عنصر را معرفی کرد . وی دراین کتاب ضمن معرفی عنصر به عنوان ماده ای که نمی توان ان را به مواد ساده تر تبدیل کرد شیمی را علمی تجربی نامید و از دانشمندان خواست که افزون بر مشاهده کردن اندیشیدن و نتیجه گیری کردن که هر سه تنها ابزار یونانیان در مطالعهی طبیعت بود به پژوهش های علمی نیز اقدام کنند . توصیه های او مورد توجه قرار گرفت و در سال ١٨٠٣جان دالتون شیمی دان انگلیسی با نظریه یاتمی خود گام مهمی برای مطالعه ی ماده و ساختار آن برداشت .دالتون بااستفادهاز واژه ی یونانی اتم به معنای تجزیه نا پذیر است ذرهای سازنده ی عنصرها را توضیح داد . این ایده که همه ی مواد از ذره های کوچک و تجزیه ناپذیر ی به نام اتم ساخته شده اند نخستین بار ٢٥٠٠سال پیش توسط دموکریت فیلسوف یونانی مطرح شده بود اما دالتون با اجرای آزمایشهای بسیار ازنو به ان نتیجه گیری دست یافت . وی نظریه ی اتمی خود را در هفت بند به این ترتیب بیان کرد :١- ماده از ذرات تجزیه ناپذیری به نام اتم ساخته شده اند .٢- همه یاتمهای یک عنصر مشابه یک دیگرند .٣- اتم ها نه بوجود می ایند و نه از بین می روند .٤- همه ی اتمهای یک عنصر جرم یکسا ن و خواص شیمیایی مشابه ای دارند .٥- اتمهای عنصرهای مختلف به هم متصل میشوند و مولکولها رابه وجود می اورند .٦- در هر مولکول از یک ترکیب معین همواره نوع و تعدادنسبی اتمهای سازنده ی آن یکسان است.٧- واکنشهای شیمیایی شامل جابجایی اتمها یا تغییر در شیوه ی اتصال انها در مولکولهاست .در این واکنش اتم ها خود تغییری نمی کنند .الکترون نخستین ذره ی زیراتمی شناخته شدهپس از کشف الکتریسیته ی ساکن یا مالشی در آغاز قرن نوزدهم میلادی به این نکته پی برده شدکه بارهای الکتریکی مثبت یا منفی ایجاد شده به هنگام مالیدن یک جسم روی جسم دیگر از جایی نمی ایندو پیدایش آنها به خود ماده و شاید به اتمهای سازنده ی ان مربوط میشود.

      .مایکل فارادی دانشمند معروف انگلیسی مشاهده کرد که به هنگام عبور جریان برق از میان محلول یک ترکیب شیمیایی فلزکار(برق کافت) یک واکنش شیمیایی در ان به وقوع می پیوندد .فیزیک دان ها رای توجیه این مطلب ذره ای بنیادی پیشنهاد کردند و ان را الکترون نامیدنداما درآ زمان به وجود رابطه میان اتم و الکترون پی برده نشد . و بعد از ان تا مسون با آزمایش هوشمندانه ای به نتایج جالبی دست یافت که به این شرح می باشند :١- پرتو های کاتدی (مانند نور) به خط راست حرکت میکنند . چون اگر در مسیر پرتو های کاتدییک جسم را قرار دهیم سایه ی ان جسم در انتهای لوله مشاهده می شود.٢- پرتو های اتدی به هنگام عبور گاز رقیق درون لوله را ملتهب می سازد . پر تو های کاتدیضمن عبور از لوله بخشی از انرژی خود را به اتمهای گازی داخل لوله منتقل میکنند و اتمهای گازیپرانرژی میشوند این اتمها ی گازی پرانرژی انرژی خود را بصو رت ور به ما پس می دهند .٣- پر تو های کاتدی دارای بار الکتریکی منفی هستند اگر در مسیر پرتو های کا تدییک میدانالکتریکی قرار دهیم پرتو های آندی  سمت قطب مثبت منحرف میشوند بنابر این دارای بارالکتریکیمنفی هستند .همه ی مواد دارای الکترون هستند . جنس کاتد هر چه باشد پرتو ایی باخواص یکسان تولید میشودبنابراین پرتوهای کاتدی به نوع کاتد بستگی ندارد و این پرتوهاباید از چیزی ساخته شده باشند که در همه یمواد مشترک باشند این ذرات دارای بار منفی تامسون بعد ها الکترون نام گرفت .در حالی که تامسون مشغول مطالعه بر روی پرتوهای کاتدی بود کشف بسیار مهمی در فرانسهبه وقوع پیوست  .در سال ١٨٩٦هانری بکرل فیزیکدانی که روی خاصیت فسفرسانس مواد شیمیایی کار می کردبه طور تصادفی با پدیده ی جالبی  به قرار زیر مواجه شد :هانری با علا قه مندی کار پدرش را- که روی مواد فسفر سانس کار می کرد-  دنبال می کرد .  درآن زمان هانری با خواندن مقاله ای درمورد شیوه ی تولید پرتوهایxکه به تازگی توسط رونتگن کشف  شده بود در این اندیشه فرو رفت که شاید مواد دارای خاصیت فلوئورسانس یا فسفرسانس نیز هنگام نور  افشانی چنین پرتوی مرموزی را تابش میکنند . از این رو برآن شدکه ترکیب هایی برگزیند و در این باره  به تحقیق بپردازد . او برای این کار بلورهای ماده ای را برای مدتی در برابر نور خورشید قرار می داد  وبی درنگ در محیطی تاریک روی یک فیلم خام عکاسی میگذاشت که درون یک پاکت کاغذی تیره بود .پس از چند دقیقه فیلم را برداشته ظاهر میکرد و از روی میزان وضوح تصویر شدت تابش ان ماده را اندازه میگرفت .                                                                                                                       

      روز چهار شنبه ٢٦فوریه ١٨٩٦هانری در ادامه ی آزمایش ها یش روی مواد فسفر سانس طبیعی  ترکیبهای اورانیم دار پدرش دو قطعه از بلورهای یکی از این ترکیب ها را برداشت و همه ی وسایل کار  خود را اماده کرد . اما از ان جا که هوای شهر پاریس کاملا ًابری بود از انجام ازمایش چشم پوشی کردو  دو قطعه بلور را همراه با فیلم خام عکاسی در کشوی میز خود گذاشت و چند ساعتی به مطالعه پرداخت .عصر نیز زودتر از همیشه آزمایشگاه را به قصد خانه ترک کرد . وضعیت هوا چند روزی به همین منوال  بود وتعطیلات اخرهفته نیز کار را بیشتر به تعویق انداخت .                                                           

      بامداد روز دوشنبه اول مارس هنگامی که هانری به آزمایشگاه خود پانهاد یک باره به یادبلورهای  درون کشوی میز خود افتاد . باعجله سراغ آنهارفت و تصمیم گرفت فیلم درون کشو را ظاهر کند .او با کنجکاوی فیلم را به تاریک خانه برد وان را در محلول ظهور عکس قرار داد . پس از چند دقیقه  هیجان زده از تاریک خانه بیرون امد پشت میز کار خود نشست و عبارت زیر را نوشت :  « دوشنبه اول مارس ساعت ٤٠/٩ نتیجه ی آزمایش روی نمونه ی شماره ی سیزده : با اینکه آزمایشهایم روی  موادفسفر سانس نشان داده بود که همواره وضوح تصویر پس از چند ثانیه به شدت کاهش می یابد اما در این آزمایش برخلاف انتظارم پس از این مدت حضور در تاریکی ایجاد تصویری بااین وضوح شگفت انگیز به نظر می رسد . نمیدانم چرا؟ اما فکر می کنم که پدیده ی تازهای را کشف کرده ام . »هانری با مشاهده ی موضوع زیر نتیجه گرفت که پدیده ی تازه ای را کشف کرده است :هانری انتظار داشت اثرات بسیار کمی را بر فیلم عکاسی مشاهده کند اما در کمال تعجب اثراتبسیار شدیدی را مشاهده کرد بنابراین به این نتیجه رسید که این پرتوها مربوط به فسفر سانس نیست ضمنا ًاین پرتوها اشعه x نیز نبودند چون برای تولید اشعه ی x نیاز به پرتوی کاتدی داریمبنابراین هانری به این نتیجه رسید که پرتوهای جدیدی را کشف کرده  است "

      دوشنبه بیست و هشتم آبان 1386 توسط زهرا كرمي |

      آب اكسيژنه

      آب اکسیژنه خالص H2O2 یک مایع ناروانی است که کمی آبی رنگ می‌باشد و با زحمت زیاد می‌توان آنرا تهیه نمود. آب اکسیژنه‌ای که در داروخانه‌ها به اسم آب اکسیژنه رقیق فروخته می‌شود محلولی است از آب اکسیژنه در آب که در 100 قسمت آن سه قسمت آب اکسیژنه است و مانند آب بی‌رنگ و بی‌بوست و مزه تلخی دارد و کمی اسیدی است.

      خصوصیات آب اکسیژنه

      به مرور آب اکسیژنه تجزیه و تبدیل به آب واکسیژن می‌گردد. این عمل تجزیه در محیط بازی سریعتر و محیط اسیدی کندتر تا در محیط خنثی صورت می‌گیرد. ممکن است که اگر مدت مدیدی آب اکسیژنه را انبار کنند، کاملا تجزیه و تبدیل به آب گردد. بر اثر گرد بعضی اجسام عمل تخریب آب اکسیژنه تسریع می‌گردد مانند گرد بی‌اکسید منگنز و گرد فلزات و …

      اگر بر روی محلول آب قدری از اجسام پایدار کننده مانند اسید فسفریک اوره اسید بنزوئیک و نظیر آنها بیافزایند، عمل تخریب بسیار کند می‌گردد. آب اکسیژنه اثر میکروب کشی و بوبری دارد چنانکه اگر یک تکه کالباس قرمز را درون ظرف محتوی آب اکسیژنه قرار دهیم پس از چند روز محتویات ظرف کاملا بی‌بو است و بوی گندیده نمی‌دهد. آب اکسیژنه رنگها را نیز تخریب می‌کند بهمین دلیل تکه کالباس درون ظرف بعد از مدتی بی‌رنگ می‌شود.
       
      موارد استعمال آب اکسیژنه
      از آنجایی که آب اکسیژنه بوبر است در موقع معالجه زخمهای بدبو مورد استعمال قرار می‌گیرد.

      همچنین لکه شراب قرمز و خون و قهوه و غیره را هم می‌توان بوسیله آب اکسیژنه پاک نمود. در قرصهای اریتزون آب اکسیژنه به اوره متصل است و چون این قرصها را در دهان بگذارند، اکسیژن می‌دهد. پس هم میکروبهای دهان را می‌کشد و هم دندانها را سفید می‌نماید.

      بسیاری از خمیر دندانها و سایر اجسامی که برای پاک کردن دندانها بکار می‌رود در موقع استعمال تولید آب اکسیژنه می‌کنند و اکسیژن این آب اکسیژنه دندان را سفید می‌نماید.


      آب اکسیژنه در بی‌رنگ کردنشاخ ، پشم گوسفند پنبه کنف ، کاه ، چوب کاغذ روغن ابریشم، عاج ، پر و غیره بکار می‌رود. رنگ بعضی لکه‌های صورت را هم آب اکسیژنه تخریب می‌کند. اگر موی سیاه را پس از شستن با کربنات سدیم ( تا چربی آن برطرف شود ) در محلول آب اکسیژنه بگذارند به رنگ روشن در می‌آید.


      اگر موی سیاه سر را با مخلوطی از 100 گرم آب اکسیژنه 30% و چهار قطره محلول آمونیاک تر نمایند و پس از 10 تا 20 دقیقه با آب خالص و سپس با محلول اسید استیک‌دار بشویند، بور مایل به قرمز می‌شود.


      وجود آمونیاک از این جهت لازم است که آب اکسیژنه در حضور قلیاییها سریعتر اکسیژن می‌دهد و در نتیجه موها تندتر بور می‌شوند. مصرف مکرر آب اکسیژنه برای مو مضر است زیرا که مو را شکننده می‌نماید. در جنگ جهانی آب اکسیژنه 85%برای اکسیداسیون سریع الکل در زیر دریاییها و موشکها مصرف می‌کردند. آب اکسیژن رقیق را برای قرقره کردن هم بکار می‌برند. شناسایی آب اکسیژنه

      در یک لوله آزمایشی که قبلا چند سانتی‌متر مکعب محلول بی‌کرمات پتاسیم و قدری اسید سولفوریک رقیق ریخته‌ایم آب اکسیژنه می‌افزاییم در نتیجه رنگ آبی تند که بعدا تبدیل به سبز می‌شود، ظاهر می‌گردد. بهمین طریق می‌توان وجود آب اکسیژنه را در اریتزن ثابت نمود.

      دوشنبه بیست و هشتم آبان 1386 توسط زهرا كرمي |

      موازنه كردن واكنشي شيميايي

      ضرورت موازنه
       فرض کنید که تمامی اتم ها در طبیعت بدون هیچ اصولی و کاملا" تصادفی با هم ترکیب شوند . در این صورت ، چه مشکلاتی برای ما به وجود می آمد ؟ نایاب شدن اکسیژن برای ادامه ی حیات ، نایاب شدن کربن دی اکسید ، نایاب شدن تمام گازهایی که در تنفس و یا حیات گیاهان و جانوران نقش دارند ،عدم وجود لایه ی اوزون و . . .
      در طبیعت ، تمامی اتم ها با اصول و قاعده ی مشخصی با یکدیگر ترکیب می شوند . این موضوع علاوه بر اینکه باعث می شوند انواع محدودی از اتم ها با هم ترکیب ، سبب این می شوند که ما بتوانیم در آزمایشگاه ترکیبات مورد نیاز را بسازیم .
      موازنه بودن اتم ها در طبیعت ، یکی از عوامل با قاعده ترکیب شدن اتم ها با یک دیگر در طبیعت می باشد.
         
      معادله ی موازنه شده
      طبق قانون پایستگی انرژی در یک واکنش شیمیایی ، نه اتمی به وجود می آید و نه از بین می رود . بنا بر این در یک واکنش شیمیایی تعداد واکنش دهنده ها ( طرف چپ واکنش ) و فر آورده ها ( طرف راست واکنش ) یکسان اند . به چنین معادله هایی  معادله ی موازنه شده می گویند.معادله ی زیر را در نظر بگیرید :
      2Mg + O2  2MgO                                                                                                       
      معادله ی بالا موازنه شده است . برای اینکه بفهمیم که معادله ای موازنه است یا نه ، باید تعداد تک تک اتم ها را در دو طرف واکنش ( واکنش دهنده و فر آورده ) ، بررسی کنیم. مثلا" در مثال بالا  ، تعداد Mg  در دو طرف واکنش دو می باشید و تعداد O نیز در هر دو طرف دو است . زیرا در فراورده ، ضریب 2 هم در Mg  و هم در O ضرب می شود. اما در واکنش دهنده ها ضریب 2 قبل از Mg  فقط در Mg ضرب می شود زیرا بعد از Mg  علامت " + "  آمده است.
       به عدد 2  که زیر O آمده است ، زیر وند می گویند.

      آیا معادله ی زیرموازنه شده است؟
      4K + O2 2K2O                                                                                                         
      ابتدا باید بررسی کنید که آیا تعداد اتم K وo در دو طرف معادله برابر اند یا نه
      در طرف اول چهار اتم k داریم. حال طرف دوم را بررسی می کنیم:
      اگر 2K2 را بخوانیم " دو تا K2 " ، یعنی ، K2 + K2   که مساوی است با 4K
      پس تعداد اتم پتاسیم ( K ) در دو طرف معادله یکسان است.
      حال تعداد اتم اکسیژن را در دو طرف معادله حساب می کنیم:
      در طرف اول معادله O دارای زیر وند 2 می باشد و این بدین معناست که در طرف اول معادله دو اتم اکسیژن وجود دارد . حالا باید تعداد اتم اکسیژن را در طزف دوم معادله حساب کنیم:
      از آنجایی که در طرف دوم معادله ، بین دو اتم اکسیژن و هیدروژن علامت " + " نیامده است ، پس ، ضریب 2 قبل از اتم پتاسسیم ، در اتم اکسیژن نیز ضرب می شود. بنابراین در طرف دوم معادله نیز دو اتم اکسیژن وجود دارد. در نتیجه تعداد اتم اکسیژن نیز در دو طرف معادله یکسان است .
      معادله ی بالا موازنه شده می باشد.

      موازنه کردن یک واکنش شیمیایی
      گاهی معادله ی موازنه شده را می دهند و از ما می خواهند که آن را موازنه کنیم. در این مورد نیز مانند توضیحات بالا عمل می کنیم. یعنی اتم ها را تک تک بررسی می کنیم اگر موازنه بودند که کاری به آنها نداریم اما اگر تعداد یک اتم در طرف اول و دوم معادله یکسان نبودند ، باید با گذاشتن ضریب ، آنها را موازنه کنیم.
      در موازنه ی یک فرمول شیمیایی با ید 3  نکته را در نظر بگیریم :
      1. برای موازنه ، به هیچ وجه نمی توان زیر وند ها را تغییر داد . بنابر این برای موازنه کردن دو اتم در  یک واکنش شیمیایی تنها راه ، گذاشتن ضریب برای آن اتم می باشد.
      2. ضرایبی را که در معادله قرار می دهیم ، نباید کسری باشند.
      3. برای گذاشتن ضرایب در معادله ، باید کوچکترین عدد صحیح انتخاب شود.
      در ضمن ضریب ، اگر برای اولین اتم با شد ، قبل از آن یعنی در اول واکنش می آید اما اگر در اواسط معادله ( چه در واکنش دهنده و چه در فراورده )  باشد ، بعد از علامت "+ " می آید.
       حال با توجه به مطالب فوق ، واکنش زیر را موازنه می کنیم :                                                         
      Fe (No3)3 + NaOH  Fe (OH) 3 + NaNo3
      تعداداتم ها را در دو طرف معادله بررسی می کنیم :
      1. تعداد Fe  در واکنش دهنده ها 1 و در فراورده ها نیز1 است. پس Fe موازنه شده است.
      2. تعداد No3  در واکنش دهنده ها 1 ولی در فراورده ها 3  می باشد. پس برای موازنه شدن ، ضریب 3 را در کنار NaNo3 قرار می دهیم :

      Fe (No3)3 + NaOH  Fe (OH) 3 +3 NaNo3
      3.تعداد Na  در اول واکنش ، 1 ، و در طرف دوم واکنش، 3 می باشد. بنابراین ضریب 3 را قبل از NaOH قرار می دهیم :
        Fe (No3)3 +3 NaOH  Fe (OH) 3 +3 NaNo3
      4.تعداد  OH دردو طرف واکنش ، یکسان اند.
      بنا بر این توانستیم واکنش بالا را موازنه کنیم.

      موازنه کردن یک واکنش شیمیایی به روش وارسی
      در این روش باید با ترتیبی خاص واکنش را موازنه کنیم. بدین ترتیب که :
      • تعداد اتم ها را در دو طرف معادله بررسی کنیم .
      • در ترکیبی که بیشترین تعداد اتم را دارد( غیر از هیدروژن و اکسیژن ) ، ابتدا اتم فلز و سپس دیگر اتم ها را بررسی می کنیم
      • در دیگر ترکیبات ، به ترتیب اتم های ، فلز ، نافلز ، اکسیژن و هیدروژن را موازنه می کنیم.

      واکنش زیر را به روش وارسی موازنه کنید
       
      Al + CuSo4  Al2 ( So4)3 + Cu
      1. تعداد اتم ها را در دو طرف معادله بررسی می کنیم:
      تعداد اتم آلومینیم  در واکنش دهنده یک ، و در فراورده دو می باشد.
      تعداد Cu در واکنش دهنده و فراورده یک می باشد.
      تعداد So4  در واکنش دهنده یک و در فراورده سه می باشد.
      2. ترکیبی که بیشترین تعداد اتم را دارد ، Al2 ( So4)3 می باشد . برای موازنه کردن اتم Al در واکنش دهنده و فراورده ، به این اتم در واکنش دهنده ضریب 2 را اضافه می کنیم و برای موازنه کردن So4 ، به این اتم در واکنش دهنده ضریب 3 را اضافه می کنیم.
       2Al + 3CuSo4  Al2 ( So4)3 + Cu
      3. تعداد Cu  در واکنش دهنده سه و در فراورده یک می باشد. برای موازنه کردن اتم Cu به این اتم در فراورده ضریب 3 را اضافه می کنیم.
      2Al + 3CuSo4  Al2 ( So4)3 +3 Cu
      واکنش موازنه شد.

      دوشنبه بیست و هشتم آبان 1386 توسط زهرا كرمي |

      داستان كشف آسپرين

      سازنده اولین قرص آسپرین فردریک بایر (Fredrich Bayer) در سال ۱۸۲۵ بدنیا آمد. پدر او یک نساج و رنگرز پارچه بود و طبق عادت آن زمان وی در ابتدا شغل و حرفه پدر را برای کار انتخاب کرد و پس از مدتی فعالیت با پدر، در سال ۱۸۴۸ تشکیلاتی مشابه برای خود راه اندازی کرد و در آن حرفه بسیار هم موفق شد.
      تا قبل از ۱۸۵۶ برای رنگرزی از مواد رنگی طبیعی استفاده می شد اما با کشف و صنعتی شدن ساخت رنگهای حاصل از مواد نفتی، بایر که پتانسیل موجود در این کشف را بخوبی احساس کرده بود با کمک شخصی بنام فردریک وسکوت (Friedrich Weskott) کمپانی Bayer را راه اندازی کرد.
      بایر در ماه می سال ۱۸۸۰ در گذشت و تا آن زمان کمپانی هنوز در فعالیت رنگرزی مشغول بود، اما شرکت تصمیم گرفت با استخدام تعدادی شیمیدان نوآوری هایی در این صنعت بوجود آورد و این اتفاق هم افتاد اما نه در صنعت رنگرزی.
      هنگامی که فلیکس هوفمن (Felix Hoffmann) در حال انجام آزمایش با یکسری از ضایعات رنگی بود تا شاید بتواند دارویی برای درمان درد ناشی از بیماری پدرش بدست آورد توانست به پودری دسترسی پیدا کند که امروزه شما آنرا به نام آسپرین می شناسید.


      هوفمن آسپرین را کشف نکرد
      تعجب نکنید! هوفمن آسپرین را دوباره کشف کرد. آسپرین چهل سال قبل توسط یک شیمیدان فرانسوی کشف شده بود، این شیمیدان بخوبی می دانست که پودر اسید استیل-سالی-سیلیک (acetylsalicylic acid) دارای خاصیت شفا بخشی بسیار می باشد.
      در واقع بیش از ۳۵۰۰ سال بود که بشر این پودر را می شناخت چرا که در سال ۱۸۰۰ یک باستان شناس آلمانی که در مصر تحقیق می کرد، با ترجمه یکی از پاپیروس های مصری متوجه شد که بیش از ۸۷۷ نوع مواد دارویی برای مصارف مختلف در مصر باستان شناخته شده بود که یکی از آنها همین پودر اسید بود که برای برطرف کردن درد از آن استفاده می شد.
      Fredrich Bayer ، موسس شرکت بایر در برخی از شواهد و نوشته های دیگری که در یونان بدست آمده است نیز مشخص شده که بشر حدود ۴۰۰ سال پیش از میلاد از شیره پوست درخت بید برای درمان تب و درد استفاده می کرده است.
      همچنین آنها هنگام زایمان زنان از این ماده برای کاهش درد استفاده می کردند. امروزه مشخص شده که ماده موجود در این شیره چیزی جز اسید سالی-سیلیک نیست.


      ثبت رسمی کشف آسپرین
      در ماه مارچ ۱۸۹۹ کمپانی بایر رسما" محصول خود بنام آسپرین را به ثبت رساند و به دنبال آن در سایر کشورهای جهان نیز تحقیقاتی گسترده راجع به این دارو انجام گرفت بگونه ای که هنگام بازنشستگی هوفمن در سال ۱۹۲۸، آسپرین در تمام دنیا شناخته شده بود.
      آسپرین از مهمترین اکتشافات هوفمن بود اما این تنها کشف او نبود. درست چند روز پس از کشف آسپرین هوفمن به ماده ای دست پیدا کرد که امروز در بازار بنام هروئین (Heroin) مشهور شده است. از این ماده مخدر در تمام مدت جنگ جنگ جهانی اول بعنوان یک دارو استفاده می شد اما امروزه در تمام کشور های جهان از فهرست دارو ها خط خورده است.

      سازنده اولین قرص آسپرین فردریک بایر (Fredrich Bayer) در سال ۱۸۲۵ بدنیا آمد. پدر او یک نساج و رنگرز پارچه بود و طبق عادت آن زمان وی در ابتدا شغل و حرفه پدر را برای کار انتخاب کرد و پس از مدتی فعالیت با پدر، در سال ۱۸۴۸ تشکیلاتی مشابه برای خود راه اندازی کرد و در آن حرفه بسیار هم موفق شد.
      تا قبل از ۱۸۵۶ برای رنگرزی از مواد رنگی طبیعی استفاده می شد اما با کشف و صنعتی شدن ساخت رنگهای حاصل از مواد نفتی، بایر که پتانسیل موجود در این کشف را بخوبی احساس کرده بود با کمک شخصی بنام فردریک وسکوت (Friedrich Weskott) کمپانی Bayer را راه اندازی کرد.
      بایر در ماه می سال ۱۸۸۰ در گذشت و تا آن زمان کمپانی هنوز در فعالیت رنگرزی مشغول بود، اما شرکت تصمیم گرفت با استخدام تعدادی شیمیدان نوآوری هایی در این صنعت بوجود آورد و این اتفاق هم افتاد اما نه در صنعت رنگرزی.
      هنگامی که فلیکس هوفمن (Felix Hoffmann) در حال انجام آزمایش با یکسری از ضایعات رنگی بود تا شاید بتواند دارویی برای درمان درد ناشی از بیماری پدرش بدست آورد توانست به پودری دسترسی پیدا کند که امروزه شما آنرا به نام آسپرین می شناسید.


      هوفمن آسپرین را کشف نکرد
      تعجب نکنید! هوفمن آسپرین را دوباره کشف کرد. آسپرین چهل سال قبل توسط یک شیمیدان فرانسوی کشف شده بود، این شیمیدان بخوبی می دانست که پودر اسید استیل-سالی-سیلیک (acetylsalicylic acid) دارای خاصیت شفا بخشی بسیار می باشد.
      در واقع بیش از ۳۵۰۰ سال بود که بشر این پودر را می شناخت چرا که در سال ۱۸۰۰ یک باستان شناس آلمانی که در مصر تحقیق می کرد، با ترجمه یکی از پاپیروس های مصری متوجه شد که بیش از ۸۷۷ نوع مواد دارویی برای مصارف مختلف در مصر باستان شناخته شده بود که یکی از آنها همین پودر اسید بود که برای برطرف کردن درد از آن استفاده می شد.
      Fredrich Bayer ، موسس شرکت بایر در برخی از شواهد و نوشته های دیگری که در یونان بدست آمده است نیز مشخص شده که بشر حدود ۴۰۰ سال پیش از میلاد از شیره پوست درخت بید برای درمان تب و درد استفاده می کرده است.
      همچنین آنها هنگام زایمان زنان از این ماده برای کاهش درد استفاده می کردند. امروزه مشخص شده که ماده موجود در این شیره چیزی جز اسید سالی-سیلیک نیست.


      ثبت رسمی کشف آسپرین
      در ماه مارچ ۱۸۹۹ کمپانی بایر رسما" محصول خود بنام آسپرین را به ثبت رساند و به دنبال آن در سایر کشورهای جهان نیز تحقیقاتی گسترده راجع به این دارو انجام گرفت بگونه ای که هنگام بازنشستگی هوفمن در سال ۱۹۲۸، آسپرین در تمام دنیا شناخته شده بود.
      آسپرین از مهمترین اکتشافات هوفمن بود اما این تنها کشف او نبود. درست چند روز پس از کشف آسپرین هوفمن به ماده ای دست پیدا کرد که امروز در بازار بنام هروئین (Heroin) مشهور شده است. از این ماده مخدر در تمام مدت جنگ جنگ جهانی اول بعنوان یک دارو استفاده می شد اما امروزه در تمام کشور های جهان از فهرست دارو ها خط خورده است.

      سازنده اولین قرص آسپرین فردریک بایر (Fredrich Bayer) در سال ۱۸۲۵ بدنیا آمد. پدر او یک نساج و رنگرز پارچه بود و طبق عادت آن زمان وی در ابتدا شغل و حرفه پدر را برای کار انتخاب کرد و پس از مدتی فعالیت با پدر، در سال ۱۸۴۸ تشکیلاتی مشابه برای خود راه اندازی کرد و در آن حرفه بسیار هم موفق شد.
      تا قبل از ۱۸۵۶ برای رنگرزی از مواد رنگی طبیعی استفاده می شد اما با کشف و صنعتی شدن ساخت رنگهای حاصل از مواد نفتی، بایر که پتانسیل موجود در این کشف را بخوبی احساس کرده بود با کمک شخصی بنام فردریک وسکوت (Friedrich Weskott) کمپانی Bayer را راه اندازی کرد.
      بایر در ماه می سال ۱۸۸۰ در گذشت و تا آن زمان کمپانی هنوز در فعالیت رنگرزی مشغول بود، اما شرکت تصمیم گرفت با استخدام تعدادی شیمیدان نوآوری هایی در این صنعت بوجود آورد و این اتفاق هم افتاد اما نه در صنعت رنگرزی.
      هنگامی که فلیکس هوفمن (Felix Hoffmann) در حال انجام آزمایش با یکسری از ضایعات رنگی بود تا شاید بتواند دارویی برای درمان درد ناشی از بیماری پدرش بدست آورد توانست به پودری دسترسی پیدا کند که امروزه شما آنرا به نام آسپرین می شناسید.


      هوفمن آسپرین را کشف نکرد
      تعجب نکنید! هوفمن آسپرین را دوباره کشف کرد. آسپرین چهل سال قبل توسط یک شیمیدان فرانسوی کشف شده بود، این شیمیدان بخوبی می دانست که پودر اسید استیل-سالی-سیلیک (acetylsalicylic acid) دارای خاصیت شفا بخشی بسیار می باشد.
      در واقع بیش از ۳۵۰۰ سال بود که بشر این پودر را می شناخت چرا که در سال ۱۸۰۰ یک باستان شناس آلمانی که در مصر تحقیق می کرد، با ترجمه یکی از پاپیروس های مصری متوجه شد که بیش از ۸۷۷ نوع مواد دارویی برای مصارف مختلف در مصر باستان شناخته شده بود که یکی از آنها همین پودر اسید بود که برای برطرف کردن درد از آن استفاده می شد.
      Fredrich Bayer ، موسس شرکت بایر در برخی از شواهد و نوشته های دیگری که در یونان بدست آمده است نیز مشخص شده که بشر حدود ۴۰۰ سال پیش از میلاد از شیره پوست درخت بید برای درمان تب و درد استفاده می کرده است.
      همچنین آنها هنگام زایمان زنان از این ماده برای کاهش درد استفاده می کردند. امروزه مشخص شده که ماده موجود در این شیره چیزی جز اسید سالی-سیلیک نیست.


      ثبت رسمی کشف آسپرین
      در ماه مارچ ۱۸۹۹ کمپانی بایر رسما" محصول خود بنام آسپرین را به ثبت رساند و به دنبال آن در سایر کشورهای جهان نیز تحقیقاتی گسترده راجع به این دارو انجام گرفت بگونه ای که هنگام بازنشستگی هوفمن در سال ۱۹۲۸، آسپرین در تمام دنیا شناخته شده بود.
      آسپرین از مهمترین اکتشافات هوفمن بود اما این تنها کشف او نبود. درست چند روز پس از کشف آسپرین هوفمن به ماده ای دست پیدا کرد که امروز در بازار بنام هروئین (Heroin) مشهور شده است. از این ماده مخدر در تمام مدت جنگ جنگ جهانی اول بعنوان یک دارو استفاده می شد اما امروزه در تمام کشور های جهان از فهرست دارو ها خط خورده است.

      سازنده اولین قرص آسپرین فردریک بایر (Fredrich Bayer) در سال ۱۸۲۵ بدنیا آمد. پدر او یک نساج و رنگرز پارچه بود و طبق عادت آن زمان وی در ابتدا شغل و حرفه پدر را برای کار انتخاب کرد و پس از مدتی فعالیت با پدر، در سال ۱۸۴۸ تشکیلاتی مشابه برای خود راه اندازی کرد و در آن حرفه بسیار هم موفق شد.
      تا قبل از ۱۸۵۶ برای رنگرزی از مواد رنگی طبیعی استفاده می شد اما با کشف و صنعتی شدن ساخت رنگهای حاصل از مواد نفتی، بایر که پتانسیل موجود در این کشف را بخوبی احساس کرده بود با کمک شخصی بنام فردریک وسکوت (Friedrich Weskott) کمپانی Bayer را راه اندازی کرد.
      بایر در ماه می سال ۱۸۸۰ در گذشت و تا آن زمان کمپانی هنوز در فعالیت رنگرزی مشغول بود، اما شرکت تصمیم گرفت با استخدام تعدادی شیمیدان نوآوری هایی در این صنعت بوجود آورد و این اتفاق هم افتاد اما نه در صنعت رنگرزی.
      هنگامی که فلیکس هوفمن (Felix Hoffmann) در حال انجام آزمایش با یکسری از ضایعات رنگی بود تا شاید بتواند دارویی برای درمان درد ناشی از بیماری پدرش بدست آورد توانست به پودری دسترسی پیدا کند که امروزه شما آنرا به نام آسپرین می شناسید.


      هوفمن آسپرین را کشف نکرد
      تعجب نکنید! هوفمن آسپرین را دوباره کشف کرد. آسپرین چهل سال قبل توسط یک شیمیدان فرانسوی کشف شده بود، این شیمیدان بخوبی می دانست که پودر اسید استیل-سالی-سیلیک (acetylsalicylic acid) دارای خاصیت شفا بخشی بسیار می باشد.
      در واقع بیش از ۳۵۰۰ سال بود که بشر این پودر را می شناخت چرا که در سال ۱۸۰۰ یک باستان شناس آلمانی که در مصر تحقیق می کرد، با ترجمه یکی از پاپیروس های مصری متوجه شد که بیش از ۸۷۷ نوع مواد دارویی برای مصارف مختلف در مصر باستان شناخته شده بود که یکی از آنها همین پودر اسید بود که برای برطرف کردن درد از آن استفاده می شد.
      Fredrich Bayer ، موسس شرکت بایر در برخی از شواهد و نوشته های دیگری که در یونان بدست آمده است نیز مشخص شده که بشر حدود ۴۰۰ سال پیش از میلاد از شیره پوست درخت بید برای درمان تب و درد استفاده می کرده است.
      همچنین آنها هنگام زایمان زنان از این ماده برای کاهش درد استفاده می کردند. امروزه مشخص شده که ماده موجود در این شیره چیزی جز اسید سالی-سیلیک نیست.

      ثبت رسمی کشف آسپرین
      در ماه مارچ ۱۸۹۹ کمپانی بایر رسما" محصول خود بنام آسپرین را به ثبت رساند و به دنبال آن در سایر کشورهای جهان نیز تحقیقاتی گسترده راجع به این دارو انجام گرفت بگونه ای که هنگام بازنشستگی هوفمن در سال ۱۹۲۸، آسپرین در تمام دنیا شناخته شده بود.
      آسپرین از مهمترین اکتشافات هوفمن بود اما این تنها کشف او نبود. درست چند روز پس از کشف آسپرین هوفمن به ماده ای دست پیدا کرد که امروز در بازار بنام هروئین (Heroin) مشهور شده است. از این ماده مخدر در تمام مدت جنگ جنگ جهانی اول بعنوان یک دارو استفاده می شد اما امروزه در تمام کشور های جهان از فهرست دارو ها خط خورده است.

      سازنده اولین قرص آسپرین فردریک بایر (Fredrich Bayer) در سال ۱۸۲۵ بدنیا آمد. پدر او یک نساج و رنگرز پارچه بود و طبق عادت آن زمان وی در ابتدا شغل و حرفه پدر را برای کار انتخاب کرد و پس از مدتی فعالیت با پدر، در سال ۱۸۴۸ تشکیلاتی مشابه برای خود راه اندازی کرد و در آن حرفه بسیار هم موفق شد.
      تا قبل از ۱۸۵۶ برای رنگرزی از مواد رنگی طبیعی استفاده می شد اما با کشف و صنعتی شدن ساخت رنگهای حاصل از مواد نفتی، بایر که پتانسیل موجود در این کشف را بخوبی احساس کرده بود با کمک شخصی بنام فردریک وسکوت (Friedrich Weskott) کمپانی Bayer را راه اندازی کرد.
      بایر در ماه می سال ۱۸۸۰ در گذشت و تا آن زمان کمپانی هنوز در فعالیت رنگرزی مشغول بود، اما شرکت تصمیم گرفت با استخدام تعدادی شیمیدان نوآوری هایی در این صنعت بوجود آورد و این اتفاق هم افتاد اما نه در صنعت رنگرزی.
      هنگامی که فلیکس هوفمن (Felix Hoffmann) در حال انجام آزمایش با یکسری از ضایعات رنگی بود تا شاید بتواند دارویی برای درمان درد ناشی از بیماری پدرش بدست آورد توانست به پودری دسترسی پیدا کند که امروزه شما آنرا به نام آسپرین می شناسید.


      هوفمن آسپرین را کشف نکرد
      تعجب نکنید! هوفمن آسپرین را دوباره کشف کرد. آسپرین چهل سال قبل توسط یک شیمیدان فرانسوی کشف شده بود، این شیمیدان بخوبی می دانست که پودر اسید استیل-سالی-سیلیک (acetylsalicylic acid) دارای خاصیت شفا بخشی بسیار می باشد.
      در واقع بیش از ۳۵۰۰ سال بود که بشر این پودر را می شناخت چرا که در سال ۱۸۰۰ یک باستان شناس آلمانی که در مصر تحقیق می کرد، با ترجمه یکی از پاپیروس های مصری متوجه شد که بیش از ۸۷۷ نوع مواد دارویی برای مصارف مختلف در مصر باستان شناخته شده بود که یکی از آنها همین پودر اسید بود که برای برطرف کردن درد از آن استفاده می شد.
      Fredrich Bayer ، موسس شرکت بایر در برخی از شواهد و نوشته های دیگری که در یونان بدست آمده است نیز مشخص شده که بشر حدود ۴۰۰ سال پیش از میلاد از شیره پوست درخت بید برای درمان تب و درد استفاده می کرده است.
      همچنین آنها هنگام زایمان زنان از این ماده برای کاهش درد استفاده می کردند. امروزه مشخص شده که ماده موجود در این شیره چیزی جز اسید سالی-سیلیک نیست.


      ثبت رسمی کشف آسپرین
      در ماه مارچ ۱۸۹۹ کمپانی بایر رسما" محصول خود بنام آسپرین را به ثبت رساند و به دنبال آن در سایر کشورهای جهان نیز تحقیقاتی گسترده راجع به این دارو انجام گرفت بگونه ای که هنگام بازنشستگی هوفمن در سال ۱۹۲۸، آسپرین در تمام دنیا شناخته شده بود.
      آسپرین از مهمترین اکتشافات هوفمن بود اما این تنها کشف او نبود. درست چند روز پس از کشف آسپرین هوفمن به ماده ای دست پیدا کرد که امروز در بازار بنام هروئین (Heroin) مشهور شده است. از این ماده مخدر در تمام مدت جنگ جنگ جهانی اول بعنوان یک دارو استفاده می شد اما امروزه در تمام کشور های جهان از فهرست دارو ها خط خورده است.

      یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 توسط زهرا كرمي |

      بانوی شیمی دان

      دوروتي كروفوت هوجكين بانوي شيميدان ، يكي از چندين خانمي است كه به دريافت جايزه نوبل در شيمي نايل آمد. كار او عمدتا تعيين ساختار مولكولي از طريق استفاده از اندازه گيري يراش پرتو ايكس بود. وي در دانشگاه هاي آكسفورد شد. هوجكين در پژوهش هاي خود ساختار هاي مولكولي پيسين، پنيسيلين و ويتامين B12 را معين كرد. ويتامين B12 ماده ي مركب بسيار پيچيده اي است و براي همين كار بود كه دوروتي در سال 1964 جايزه نوبل شيمي را دريافت كرد.         درود بر او

      یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 توسط زهرا كرمي |

      شیمی

      شيمي را مي توان به صورت علمي كه با توصيف ويژگي ها، تركيب و تبديلات ماده سر و كار دارد تعريف كرد.اما اين تعريف نارساست.اين تعريف بيانگر روح شيمي نيست ، شيمي هم چون ديگر علوم سازماني زنده و در حال رشد است نه انباره اي از اطلاعات . علم خاصيت تكوين خود به خود دارد ، ماهيت هر مفهوم تازه آن خود محرك مشاهده و آزمايشي جديد است كه به بهبود بيش از پيش آن مفهوم و سرانجام به توسعه ديگر مفاهيم مي انجامد.از آن جا كه زمينه هاي علمي گوناگون همپوشاني دارند ، مرز متمايزي ميان آن ها نمي توان يافت. در نتيجه مفاهيم و روش هاي علمي كاربرد همگاني پيدا مي كنند. در پرتو اين گونه رشد علمي ديگر تعجبي ندارد كه پژوهش علمي معين بارها از مرزهاي مصنوعي و پرداخته ذهن بشر بگذرد.

      علم شيمي با تركيب و ساختار مواد و نيروهايي كه ساختار ها را پر با نگه داشته است ، سر و كار دارد. خواص فيزيكي مواد از اين رو مورد مطالعه قرار مي گيرد كه سرنخي از مشخصات ساختاري آن ها را به دست مي دهند، به عنوان مبنايي براي تعيين هويت و طبقه بندي به كار مي روند و كاربردهاي ممكن هر ماده به خصوص را مشخص مي كنند. اما واكنش هاي شيميايي كانون علم شيمي است. توجه علم شيمي به هر گوشه قابل تصوري از اين تغيير و تبديل ها كشيده مي شود و شامل ملاحظاني است از اين قبيل : شرح تفصيلي درباره چگونگي واكنش ها و سرعت پيشرفت آن ها ، شرايط لازم براي فراهم آوردن تغييرات مطلوب و جلوگيري از تغييرات نامطلوب ، تغييرات انرژي كه با واكنش هاي شيميايي همراه است ، سنتز موادي كه در طبيعت صورت مي گيرد و آن هايي كه مشابه طبيعي ندارند و بالاخره روابط كمي جرمي بين مواد در تغييرات شيميايي.   

      یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 توسط زهرا كرمي |

      محلول ها

        مواد به دو دسته خالص و ناخالص تقسيم مي شوند. كه مواد خالص دربرگيرنده ي عنصر و تركيب و مواد ناخالص دربرگيرنده ي مخلوط هاي همگن و ناهمگن مي باشد. مواد خالص به موادي گفته مي شود كه صرفا از يك نوع عنصر يا تركيب تشكيل شده باشد. و در مقابل مواد ناخالص از دو يا چند ماده خالص تشكيل مي شود. محلول نامي است كه به مخلوط هاي همگن اطلاق مي شود. محلول ها معمولا بر حسب حالت فيزيكي آن ها طبقه بندي مي شوند.

          محلول هاي گازي ، محلول هاي مايع و محلول هاي جامد  را مي توان تهيه كرد. قانون فشارهاي جزئي دالتون رفتار محلول هاي گازي را كه هوا متداول ترين آن هاست بيان مي كند.

          و اما مخلوط هاي ناهمگن كه در آن ها خواص فيزيكي در همه جاي مخلوط يكسان نيست. مانند مخلوطي از شكر و نمك طعام. در اين پست به طور عمده به مطالبي پيرامون محلول ها مي پردازم.

         حلال نام جزئي از محلول است كه به بيان ابتدايي و ساده مقدار بيش تري از محلول را تشكيل مي دهدو ساير اجزا را حل شونده مي نامند. البته گاهي جزئي از محلول را كه مقدار كم تري دارد حلال مي ناميم. بعضي مواد به هر نسبت در يكديگر حل مي شوند. انحلال پذيري يك ماده در يك حلال مخصوص و در دماي معين بيش ترين مقداري از آن ماده است كه در مقدار معيني از آن حلال حل مي شود و يك سيستم پايدار به وجود مي آورد. براي يك محلول معين مقدار ماده ي حل شده در واحد حجم حلال يا در واحد حجم محلول را غلظت ماده ي حل شده مي گوييم. محلول هايي كه غلظت ماده حل شده ي آن نسبتا كم است ، محلول هاي رقيق ناميده مي شوندو آن هايي كه غلظت نسبتا زياد دارند محلول هاي غليظ مي گوييم.

          اگر به مقداري از يك حلال مايع، مقدار زيادي ماده ي حل شونده (بيش تر از آن چه معمولا حل مي شود) بيفزاييم، بين ماده ي حل شده و ماده ي حل شونده ي باقيمانده تعادل برقرار مي شود. ماده ي حل شونده ي باقيمانده ممكن است جامد، مايع يا گاز باشد. در تعادل چنين سيستمي ، سرعت انحلال ماده ي حل شونده برابر  با سرعت خارج شدن ماده ي حل شده مقداري ثابت است. چنين محلولي را محلول سيرشده مي گوييم و غلظت آن برابر انحلال پذيري ماده ي حل شونده ي مورد نظر است.

          غلظت ماده ي حل شده در يك محلول سيرنشده كم تر از غلظت آن در يك محلول سيرشده است. گاهي مي توان از يك ماده ي حل شونده ي جامد محلولي ابرسيرشده تهيه كرد كه در آن ، غلظت ماده ي حل شده بيش تر از غلظت آن در محلول سيرشده است. اين محلول ابرسيرشده حالتي ناپايدار دارد و با اندك تكاني مقدار اضافي حل شونده هوشيار شده و رسوب مي كند.

      یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 توسط زهرا كرمي |

      عکس هایی از بور

       

      Image:Solvay conference 1930.jpg

      یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 توسط زهرا كرمي |

      نیلز بوهر و اتم كوانتمی

      تا این جا دیدیم كه فیزیك كوانتمی با تابش الكترومغناطیسی سر و كار دارد، یعنی با نور. اما در ابتدا گفتیم كه فیزیك كوانتمی به ما می‌گوید كه اشیاء مادی با فیزیك كوانتمی‌توصیف می‌شوند. خوب، بر سر ماده چه آمد؟ پاسخ در نزد نیلز بوهر بود. بوهر دانشمندی دانماركی بود كه پدر و مادرش هر دو دانشمند بودند. ظاهراً نیلز جوان در محیطی بزرگ شد كه برای علم مطبوع بود. وی درجه دكترای خود را در سال 1911 از دانشگاه كپنهاگ دریافت نمود.

       می‌توان با نگاه كردن به اوایل زندگی علمی بوهر دریافت كه «نظریه اتمی» ماده- یعنی این كه ماده از اتم‌های ریز ساخته شده است- در مدتی كوتاه از حاشیه‌ی علم به قلب فیزیك رفته است (هرچند نشانه های دیگری هم وجود دارد). رساله دكترای بوهر به نابسندگی فیزیك كلاسیك (یعنی، نیوتنی) برای توصیف رفتار ماده در سطح اتمی مربوط می‌گردید.

      در قرن نوزدهم، فیزیكدانانی كه برای نظریه اتمی ارزشی قائل بودند، اتم را واحدهای ریز، تقسیم ناپذیر و نادیدنی ماده، كوچك‌ترین واحدی كه می‌توان ماده را به آن تجزیه نمود، تصور می‌كردند.

      آزمایش های مربوط به پدیده‌ی فوتوالكتریك به همراه مشاهدات دیگر، قویاً نشان می‌داد كه اتم دارای ساختاری داخلی است، زیرا ذرات موسوم به الكترون از آن‌ها گسیل می‌گردید.

       

      مدل راترفورد و اشكالات آن

       

      در سال 1911، دانشمند انگلیسی، ارنست راترفورد، مدلی اتمی ‌را توصیف نمود كه مدل منظومه‌ای نیز نام دارد. این، مدل بسیار ساده‌ای است و هنوز از آن برای آموزش ساختار بنیادی اتم به كودكان مدرسه‌ای استفاده می‌شود.

      اتم متشكل از هسته ای مركزی است. این هسته از پروتون‌هایی كه دارای بار مثبت هستند و نوترون‌ها كه فاقد بار الكتریكی (خنثی) هستند، تشكیل شده است.

      الكترون‌ها كه دارای بار الكتریكی منفی هستند، در مدارهای معینی به دور هسته می‌چرخند.

       

      خود مدارها می‌توانند در هر فاصله ای از هسته قرار داشته باشند.

       

       در هر اتم، تعداد پروتون‌ها برابر با تعداد الكترون‌هاست، بنابراین اتم خنثی است.

       

      مدل اتمی‌راترفورد

       

      راترفورد برای توصیف اتم، از همان قوانین حركتی استفاده نمود كه سر اسحق نیوتن وضع كرده‌بود. براساس توصیف راترفورد، الكترون‌های اتم می‌توانند، براساس قوانین نیوتن، شماری نامتناهی از مدارها را اشغال نمایند. توصیف راترفورد از اتم از همان ابتدا با مشكلاتی روبرو بود. دو اشكال نظریه راترفورد را ببینیم.

       

       

      ناپایداری ذاتی اتم

       

      براساس نظریه راترفورد، الكترون‌ها می‌توانند در هر فاصله ای دور هسته بچرخند. الكترون‌ها در همان حال كه دور هسته می‌گردند، به طور پیوسته جهت خود را تغییر می‌دهند. براساس الكترودینامیك كلاسیك (كه به حركت الكترون‌ها می‌پردازد) الكترون‌هایی كه مداوماً یا جهت خود را تغییر می‌دهند یا سرعت شان یا هر دو را، باید پیوسته تابش گسیل نمایند

      با این كار باید انرژی از دست بدهند و به این ترتیب، به طور مارپیچی به درون هسته سقوط نمایند. این، یعنی، تمام اتم ها ناپایدارند، كه كاملاً بر خلاف مشاهدات است

      براساس الكترودینامیك كلاسیك (كه به حركت الكترون‌ها می‌پردازد) الكترون‌هایی كه مداوماً یا جهت خود را تغییر می‌دهند یا سرعت شان یا هر دو را، باید پیوسته تابش گسیل نمایند. با این كار باید انرژی از دست بدهند و به این ترتیب، به طور مارپیچی به درون هسته سقوط نمایند. این، یعنی، تمام اتم ها ناپایدارند، كه كاملاً بر خلاف مشاهدات است.

      سایت تازه های شیمی

      یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 توسط زهرا كرمي |



      این وبلاگ اثر زهرا کرمی دانش آموز سال دوم دبیرستان است که با جستجو در اینترنت حاصل شده است
      za.karami@gmail.com

      آب
      شيمي
      علم
      باران هاي اسيدي
      مدل هاي اتمي
      دانشمندان
      كشفيات
      محلول ها
      عكس ها

      RSS 2.0

      جدیدترین قالبهای بلاگفا



      <
      style="BORDER-RIGHT: 3px solid; BORDER-TOP: 3px solid; BORDER-LEFT: 3px solid; BORDER-BOTTOM: 3px solid"
      height=46 width=147 classid=clsid:6BF52A52-394A-11D3-B153-00C04F79FAA6>
      stretchtofit="true" loop="true" enablecontextmenu="false" showcontrols="true"
      height="165" width="135" name="WMP1">

      کداهنگ ميخواهي بياتو


      Design By Parstheme