ارائه روش جدیدی برای شکستن پایدارترین پیوندهای شیمیایی

به گزارش خبرگزاری مهر، پیوندهای نیتروژن و منواکسید کربن دو پیوند بسیار محکم شیمیایی هستند. اکنون گروهی از محققان دانشگاه کورنل روشی را ابداع کرده اند که امکان شکستن این پیوندها را درما و فشار محیط میسر می کند. نتایج این تحقیقات می تواند در صنایع ترکیبات نیتروژنی آلی منجر به کاهش قابل توجه انرژی و هزینه شود.

http://kanoon.ir/cs/blogs/chemi/attachment/55164.ashx

نیتروژن مولکولی در طبیعت از دو اتم نیتروژن با یک پیوند سه تایی ساخته شده است. پیوند سه تایی یکی از پایدارترین پیوندهای شیمیایی است که وجود دارد.


این محققان برای شکستن پیوندهای نیتروژن از فلز هافنیم استفاده کردند. در مرحله اول، این فلز سنگین به دور دو اتم نیتروژن می چرخد. فلز با نیتروژن واکنش می دهد و دو پیوند از سه پیوند نیتروژن را می شکند و یک مولکول 'هافنیم نیتروژن' را می سازد.


در این مرحله منواکسید کربن (که پیوند بسیار پایداری دارد) به ترکیب افزوده می شود و با این مولکول جدید واکنش می دهد. به این ترتیب آخرین پیوند نیتروژن را هم می شکند. مولکولی که از واکنش میان کربن و نیتروژن تشکیل می شود 'اکسامید' نام دارد که زمانی که اسید اضافه می شود فلز هافنیم را آزاد می کند.


براساس گزارش ساینس مگزین، ترکیبات نیتروژن و کربن در صنایع دارویی و ساخت نایلون کاربردهای بسیاری دارند اما به دلیل پایداری بالا تشکیل آنها نیازمند صرف هزینه و انرژی بسیار زیادی است. اکنون با این روش جدید می توان تاحد قابل ملاحظه ای در این هزینه ها صرفه جویی کرد.

پرتوهاي رنگي به نانوذرات شكل مي‌دهن

پژوهشگران در روشي سادهتر از روش تغييرات حرارتي، توانستند با تاباندن پرتوهاي رنگي نور به محلول نقره، نانوذرات نقره را به شكل ميله، مثلث، 6ضلعي، 12ضلعي و دايره درآورند و ذرات يكدستتري بدست آورند.

ابوالفضل كريمي: چه تعداد شيميدان لازم است تا رنگ لامپ ال.اي.دي را تغيير بدهيم ؟دو نفر! اما دو نفر از همين شيميدانها نشان دادهاند كه ميتوان با انتخاب رنگ، شكل نانوذرات محلول نقره را تغيير داد.

به گزارش نيوساينتيست، كوين استمپلكوسكي و جوآن اسكايانو از دانشگاه اوتاوا واقع در كانادا توانستهاند با تاباندن نورهاي سبز، قرمز، نارنجي، بنفش و آبي به محلول يون نقره، ذرات نقره را به ترتيب به شكلهاي شش ضلعي، ميلهاي، مثلثي، كروي يا دوازده وجهي درآورند.

انتخاب شكل نانوذرات بسيار مهم است، زيرا به اين وسيله ميتوان خصوصيات آنها را تغيير داد. براي مثال نانوذرات نقره براي ساخت پارچههاي ضد باكتري به كار ميرود و ذرات مثلثي شكل، كشندهترين نوع را تشكيل ميدهند.

تغيير شكل ساده
استمپلكوسكي و اسكايانو از محلول نيترات نقره با دو ماده افزودني استفاده كردند. يكي از آنها شكلدهي ذره را آغاز ميكند، در حاليكه ديگري از بزرگشدن بيش از حد آنها جلوگيري ميكند.

اين ذرات با استفاده از نور فرابنفش به وجود ميآيند كه باعث ميشود ذرات كوچك نقره كه هر كدام 3 نانومتر از يكديگر فاصله دارند، در محلول تهنشين شوند. تغيير دادن رنگ ال.اي.دي به يك فركانس مشخص براي 24 ساعت باعث ميشود اين نانوذرات به شكل دلخواه و با فاصله بين 50 تا 200 نانومتر از يكديگر در بيايند.

نانو

اما چرا تابش نور بايد منجر به تغيير شكل اين نانوذرات شود؟ نورهاي رنگي، ميدان الكترومغناطيسي در اطراف ذرات نقره به وجود ميآورند كه باعث ميشود آنها به نزديكترين همسايه خود بچسبند.

استامپلكوسكي در اين باره گفت: «نور باعث شكلدهي ذراتي ميشود كه طولموج مشخصي دريافت ميكنند و اين پروسه تا زماني كه همه ذرات اين نور جذب شده را به اشتراك بگذارند، ادامه پيدا خواهد كرد».

هر رنگ خاص، ميدان الكترومغناطيسي خاصي را القا ميكند كه باعث ميشود نانوذرات به يك شكل مشخص در كنار يكديگر قرار بگيرند. اين بدان دليل است كه انرژي نوراني جذب شده به گرما تبديل ميشود و اين ذرات را به شكل معيني در جاي خود تثبيت ميكند. از آنجاكه ذرات، نور را در فركانس معيني جذب ميكنند، رنگ محلول نيز تغيير ميكند؛ براي مثال 12 ضلعيها نور آبي را جذب ميكنند و درنتيجه، محلول به رنگ زرد پرتغالي (يعني مكمل آن) درميآيد.

استمپلكوسكي ميگويد: «روش فعلي براي شكل دادن به نانوذرات نقره، گرم كردن آنها در يك دماي مشخص است. اما تغيير دادن ناگهاني دماي محلول دشوار است و اين روش باعث به وجود آمدن مخلوطي از شكلهاي گوناگون ميشود. اين درحالي است كه تغيير پرتوهاي رنگي آسانتر است و ميتواند نتيجه يكنواختتري به ما بدهد».

تيم جورج شاتز از دانشگاه نورثوسترن در ايلينوي آمريكا، اولين شخصي بود كه نشان داد نور ميتواند باعث تغيير رشد ذرات نقره شود. اما او ميگويد: «اين موضوع كه شما ميتوانيد با استفاده از اين روش شكل ذرات را تغيير دهيد، بسيار هيجانانگيز است. نانوذراتي كه شكل و ابعاد دقيقي داشته باشند، در سنجش و تشخيص پزشكي مورد توجهند».

جان كلي، نور-شيميدان در ترينيتي كالج دوبلين واقع در ايرلند كه در زمينه نانوذرات نقره نيز فعاليت ميكند، در اين باره گفت: «به دليل اينكه اين روش با نور كار ميكند، ميتوان آن را در دماي اتاق يا حتي پايينتر به كار برد».

منبع : خبر آنلاين

نیمه عمر چیست

 تجزیه رادیواکتیو:‏ به طور تجربی معلوم شده است که برای گروه بزرگی از اتمهای یک نوع ماده ‏رادیواکتیوی کسری از این اتمها که در هر ثانیه دچار تباهی می‌شوند، تعییرناپذیر است و ‏همیشه برای گروه بزرگی از اتمهای آن نوع ماده رادیواکتیو ، یکسان است. این کسر ‏تقریبا به طور کمی مستقل از تمام شرایط فیزیکی و شیمیایی ، مثلا دما ، فشار و ‏شکل ترکیب شیمیایی است. این خواص برجسته رادیواکتیویته شایان توجه خاصی است. زیرا پایه‌ای برای فهم ‏رادیواکتیویته است. مثلا فرض کنید که ۱۰۰۰/۱ اتمهای یک نمونه خالص تازه تهیه شده ‏در طول یک ثانیه تباهیده شوند. در این صورت انتظار خواهیم داشت که ۱۰۰۰/۱ اتمهای ‏باقیمانده در یک ثانیه بعد دچار تباهی شوند. به این ترتیب ۱۰۰۰/۱ اتمهای باقیمانده ‏پس از ده ثانیه نیز در طول ثانیه یازدهم تباهیده می‌شوند و همین طور تا آخر.
● نیم عمر چیست؟ واقع امر این است که در طول هر ثانیه متوالی از زمان ۱۰۰۰/۱ اتمهای باقیمانده در آغاز ‏آن ثانیه دچار تباهی می‌شود. این عمل دست کم تا آنجا ادامه دارد که تعداد اتمهای ‏باقیمانده به قدری کوچک شوند که پیشگویی های ما بسیار نامطمئن باشد. چون کسری از ‏اتمها که در هر ثانیه نابود می‌شود، برای هر عنصر ثابت است. عده اتمهایی که در واحد زمان دچار تباهی می‌شوند به نسبت کاهش عده اتمهایی ‏که هنوز تغییر نیافته‌اند، تقلیل می‌یابد. برای اورانیوم ۲۳۸ که مادر سری اورانیوم است، ‏‏نیم عمر ، ۴.۵ بیلیون سال است. این بدان معنی است که پس از ‏‎ ‎‎۴.۵x۱۰۹ ‎سال ، نصف اتمهای اورانیوم ۲۳۸ دچار تباهی می‌شوند. برای ‏پلونیوم ۲۱۴ ، نیم عمر از مرتبه ‏‎۱۰-۴‎‏ ثانیه است. یعنی فقط در ۱۰۰۰۰/۱ ‏ثانیه ، نصف یک نمونه اصلی از اتمها ‏‎۲۱۴Po‏ می‌شوند. هرگاه نمونه‌های خالصی شامل عده اتمهای برابر ، از هر یک از آنها موجود باشد، ‏فعالیت اولیه (اتمهایی که در ثانیه دچار تباهی می‌شوند) پولونیم ۲۱۴ بسیار قوی و ‏فعالیت اولیه اورانیوم ۲۳۸ بسیار ضعیف خواهد بود. لیکن اگر حتی یک دقیقه بگذرد ‏پولونیم کلا نابود می‌شود و بنابراین ، عده اتمهای باقیمانده آن به قدری کم می‌شود ‏که در این حالت فعالیت پولونیم کمتر از فعالیت اورانیوم خواهد بود. ‏
 ● محاسبه نیم عمر: شاید مدتها پیش عناصر رادیواکتیو به مقدار زیاد وجود داشته و چنان به سرعت نابود شده‌اند که امروز هیچ اثر قابل اندازه‌گیری از آن به جا نمانده است. از طرف دیگر ‏بسیاری عناصر رادیو اکتیو چنان به کندی نابود می‌شوند که در حین هر بار آزمایش ‏عادی ، سرعتهای شمارش که تباهی را نشان می‌دهد، به نظر ثابت می‌ماند.‏ برای هر عنصر با نیم عمر ‏T½‎‏ ، صرف نظر از کهنگی نمونه ، پس از گذشت فاصله ‏زمانی ‏T½‎‏ بازهم نصف اتمهای آن باقی خواهد ماند. بنابراین ، نیم عمر را نباید به عنوان ‏علامت اختصاری برای "نصف یک عمر" تصور کرد. اگر نصف اتمهای اصلی پس از زمان ‏T½‎‏ بدون تغییر باقی بماند، پس از دو فاصله زمانی نیم عمر متوالی ‏T½‎‏ ، یک چهارم ‏‏(‏‎½‎‏×‏‎ ½‎‏) ، و پس از ‏T ½‎‏۳ ، یک هشتم اتمها و همچنین تا آخر باقی خواهد ماند.

نحوه استاندارد کردن محلولهای آزمایشگاهی

 استاندارد كردن اسيد كلريدريك 2/0 مولار ابتدا در يك ارلن حدود 2/0 گرم كربنات سديم بريزيد و در حدود 20 يا 30 ميلي ليتر آب مقطر حل كنيد. سپس چند قطره از شناساگر سبز برموكرزول در ارلن بريزيد. بورت را از اسيد كلريدريكي كه بايد استاندارد شود و غلظت حدودي آن 2/0 است پر كرده و تيتراسيون را شروع كنيد تا وقتي رنگ محلول از آبي به سبز تغيير يابد. سپس 2 الي 3 دقيقه ارلن را بجوشانيد. مشاهده ميكنيد كه رنگ محلول دوباره آبي خواهد شد. تيتر را ادامه دهيد تا دوباره رنگ محلول سبز شود كه اين نقطه پاياني تيتراسيون است.

سوال: علت جوشاندن محلول چيست؟ براي پاسخ به اين سوال بايد معادله واكنشي كه انجام ميشود را نوشت. وقتي اسيد با كربنات واكنش نشان ميدهد محصولاتي كه توليد ميكند اسيد كربنيك و نمك است. ميدانيم كه شناساگر سبز برموكرزول در محيط اسيدي سبز ميشود. رنگ سبز اوليه كه ديده ميشود ناشي از تشكيل اسيد كربنيك است و به نقطه پاياني تيتراسيون مربوط نميشود. پس محلول را مي جوشانيم تا اين اسيد به آب و دي اكسيد كربن تجزيه شود.

  استاندارد كردن نيترات نقره 1/0 نرمال 100 ميلي گرم سديم كلرايد خالص كه قبلا در دماي 110 درجه سانتيگراد به مدت 2 ساعت خشك شده است را به يك بشر 150 ميلي ريخته و 5 ميلي ليتر آب مقطر به آن اضافه كنيد.سپس 5 ميلي ليتر استيك اسيد غليظ اضافه كنيد. در ادامه 50 ميلي ليتر متانل و به مقدار 5/0 ميلي ليتر شناساگر Eosin Y به محلول اضافه كنيد. محلول را هم بزنيد(ترجيحا با مگنت استيرر) و با نيترات نقره تيتر كرده و نرماليته آنرا محاسبه كنيد. توضيح: براي ساختن شناساگر ائوسین ميتوانيد 50 ميلي گرم از آنرا در 10 ميلي ليتر آب حل كنيد.

  استاندارد كردن پتاسيم هيدروكسايد 1 نرمال: 5 گرم پتاسيم بي فتالات را كه قبلا در دماي 120 درجه سانتيگراد به مدت 2 ساعت حرارت ديده است را در 75 ميلي ليتر آب مقطر تازه حل كنيد. سپس 2 قطره فنل فتالئين اضافه كنيد و تا ظهور رنگ صورتي تيتر كنيد. هر 2/204 ميلي گرم پتاسيم بي فتالات با 1 ميلي ليتر از پتاسيم هيدروكسايد 1 نرمال هم ارز است. توضيح: روش استاندارد كردن سديم هيدروكسايد 1 نرمال هم مشابه روش فوق است.

  استاندارد كردن پرمنگنات پتاسيم 1/0 نرمال در ابتدا 200 ميلي گرم سديم اگزالاتي كه قبلا در دماي110 درجه سانتيگراد به مدت 2 ساعت در آون حرارت ديده است را وزن كرده و در 250 ميلي ليتر آب مقطر حل كنيد.سپس 7 ميلي ليتر اسيد سولفوريك غليظ به آن اضافه كنيد و تا 80 الي 85 درجه سانتيگراد حرارت دهيد. توصيه ميشود كه دما بالاتر از 85 درجه نرسد.در نهايت تمام اين محلول را با پرمنگنات پتاسيم مورد نظر تيتر كنيد. لازم به ذكر است كه دماي محلول در طي تيتراسيون نبايد به كمتر از 70 درجه سانتيگراد برسد. براي محاسبه نرماليته بايد بدانيد كه هر 7/6 ميلي گرم سديم اگزالات با يك ميلي ليتر پرمنگنات پتاسيم دقيقا 1/0 نرمال هم ارز است.

  استاندارد کردن پتاسیم دی کرومات 1/0 نرمال 25 میلی لیتر از محلول را به یک ارلن دربدار 500 سی سی ریخته و 2 گرم یدید پتاسیم به آن افزوده و با 200 می لیتر آب مقطر آنرا رقیق کنید. به مقدار 5 میلی لیتر اسید کلریدریک غلیظ به آن افزوده و به مدت 10 دقیقه آنرا در یک جای تاریک قرار دهید. سپس آنرا با سدیم تیوسولفات 1/0 نرمال تیتر کنید. در نزدیکی نقطه اکی والان 3 میلی لیتر معرف نشاسته به آن اضافه کرده و تا بیرنگ شدن کامل محلول تیتر را ادامه دهید.

استاندارد کردن محلولIodine ۰/۱ نرمال 25 میلی لیتر از محلول ید 1/0 نرمال را به یک ارلن 250 سی سی منتقل کنید و تا حجم 100 میلی لیتر با آب رقیق کنید. یک میلی لیتر اسید کلریدریک 1 نرمال به آن بیفزایید و به آرامی هم بزنید تا مخلوط گردد. سپس با سدیم تیوسولفات 1/0 تیتر کنید. هر وقت رنگ محلول زرد کمرنگ شد به آن 2 میلی لیتر شناساگر نشاسته به آن اضافه کرده و تا بیرنگ شدن کامل محلول تیتر را ادامه دهید. توجه نمایید که محلول ید باید در شیشه های تیره و دربدار نگهداری شود.

دانشمندان موفق به خلق داغ‌ترين دماي جهان در آزمايشگاه شدند

جهنمي با دماي چهار تريليون درجه سانتي‌گراد در نيويورك!

دانشمند‌ان در راستاي تحقيقات خود روي پديده «انفجار بزرگ» يا «بيگ بنگ» موفق شدند داغ‌ترين دما را در شرايط آزمايشگاهي ايجاد كنند كه معادل چهار تريليون ( 000,000,000, 4000) درجه سانتي‌گراد است.
به گزارش سرويس «علمي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، اين درجه حرارت به قدري داغ و زياد است كه مي‌تواند ماده را تبديل به سوپي كند كه ظرف چند ميكروثانيه پس از تولد كائنات وجود داشته است.
اين دانشمند‌ان از يك برخورددهنده اتمي عظيم در آزمايشگاه ملي بروكهاون در دپارتمان انرژي آمريكا براي اصابت يون‌هاي طلا به يكديگر استفاده كردند تا انفجارات فوق‌العاده داغ ايجاد كنند.
وقوع اين انفجارات فقط چند ميلي ثانيه طول مي‌كشد، اما همين زمين كوتاه كافي است تا فيزيكدانان را سال‌ها سرگرم مطالعه و تحقيق روي اين پديده كند، چون آنها اميدوارند كه با كمك اين يافته به علت و چگونگي شكل‌گيري كائنات پي ببرند.
استيون ويگدور از محققان آزمايشگاه بروكهاون در يك كنفرانس خبري در انجمن فيزيك آمريكا متذكر شد: اين دما به قدري داغ است كه پروتون‌ها و نوترون‌ها را ذوب مي‌كند.
وي تصريح كرد: پروتون‌ها و نوترون‌ها اجزاي تشكيل دهنده اتم‌ها هستند اما خود آنها نيز از ذرات كوچكتري موسوم به «كوارك‌ها» و «گلون‌ها» تشكيل شده‌اند.
آنچه فيزيكدانان در جست‌وجوي آن هستند، بي‌نظمي‌هاي ظريف و بسيار كوچك است كه مي‌تواند توجيه كند ماده چرا و چگونه از اين سوپ داغ اوليه شكل گرفت.
گفتني است، دانشمند‌ان براي اين تحقيقات از شتابگر يون سنگين نسبيتي يا RHIC در 12 فوتي زيرزمين در نيويورك استفاده كردند.

شیمی پیشرانه

http://www.acceleratingfuture.com/michael/blog/images/cruise+missile.jpg

ابتدا توضیحاتی کوتاه درباره موشک ها آورده شده و سپس درباره سوخت موشک ها بطور کامل بحث شده است که می توانید در ادامه مطلب آنها را بیابید:

امروزه اکتشلفات فضایی بدون استفاده از نیروی رایانه غیر ممکن است . رایانه ها قادرند : فضاپیماها را کنترل و هدایت کنند ، قسمتهای بیشمار فضاپیما را برسی کنند ، صحت عملکرد آنها را اعلام کنند ، مرکز هدایت زمینی را در جریان وضعیت فضاپیما قرار دهند و در ضورت نیاز ، مسیر حرکت فضاپیما ها را مشخص کنند و آنها را هدایت کنند .

در نخستین پروازهای فضایی به اندازه امروز از رایانه ها استفاده نمی شد ، در حقیقت رایانه هایی که آن روزها برای هدایت فضاپیمای ایالات متحده امریکا به نام آپولو استفاده می شدند . نیرویی به اندازه رایانه های شخصی امروزی ما داشتند .

کاوشگرهایی که در فاصله های دور دست کره زمین در فضا پرواز می کنند ، با خود رایانه هایی را حمل می کنند که برای هدایت دوربین ها و اندازه گیری های گوناگون برنامه نویسی شده اند .

رایانه ها قادرند اطلاعاتی را که از کاوشگرهای فضایی به صورت علایم ضعیف رادیویی دریافت می کنند ، به اطلاعات لازم و در خور فهم تبدیل کنند .

دانشمندان نیز به نوبه خود این اطلاعات را تجربه و تحلیل می کنند تا به نکات جدیدی درباره اجرام آسمانی دست یابند .

نیروی موشک

موشک های فضایی مانند موشکهای آتشبازی عمل می کنند . سوخت با ماده ای به نام اکسنده که حاوی گاز تسریع کننده احتراق یعنی اکسیژن است ، ترکیب می شود آنگاه این ترکیب که یک پیشران محسوب می شود می سوزد و گازهای داغی را تولید می کند  این گازها منبسط می شوند و از طریق یک دماغه خارج می شود و سبب حرکت موشک به طرف بالا می شود.

این واکنش را برای اولین بار در قرن هفدهم ، دانشمند انگلیسی اسحاق نیوتن در قانون سوم حرکتش بیان کرد . او اظهار کرد که برای هر عملی ( خروج گازها ) عکس العملی است مساوی و بر خلاف جهت آن ( حرکت موشک ) .

  اصول مشابه

اصول اساسی موشک های آتش بازی که در جشنها استفاده می شوند ، تفاوت چندانی با موشکهای پرتاب کننده فضاپیما ها ندارند . نیرویی که هر موشک را به طرف جلو حرکت می دهد ، نیروی پیشران نامیده می شود .

قدرت نیروی پیشران به سرعت خارج شدن گاز خروجی بستگی دارد . نیروی پیشران به موشک شتاب می دهد و سبب افزایش سرعت آن می شود . مقدار شتاب نیز بستگی به جرم موشک دارد هر چه موشک سنگین تر باشد ، برای رسیدن به فضا ، به نیروی پیشران بیشتری نیاز دارد .

تا زمانی که موتورهای موشک روشن و در حال تولید نیرو پیشران هستند ، شتاب فضاپیما نیز هر لحظه زیادتر می شود .

موتور موشک یا از سوخت مایع استفاده می کند یا جامد ، اما ممکن است یک موشک کامل در مراحل مختلف از هر دو نوع سوخت استفاده کند .

کارشناسان موشک هایی را پیشنهاد کرده اند که از انرژی اتمی به صورت سوخت استفاده می کنند ، زیرا آنها از نظر مصرف انرژی بسیار مقرون به صرفه اند . اما ترس از خطر استفاده از سوخت اتمی مانع استفاده از این نوع موشک ها شده است .

سوخت های پیشران از نوع سوخت و اکسنده نشکیل شده است . برای روشن کردن موشک ، کافی است یه جرقه به سوخت برسد آن را روشن کرده است سوخت تا قطره آخر می سوزد و از دماغه موشک خارج می شود .

اولین موشک را در قرن یازدهم در کشور چین ساختند . آنها موشکهایی بودند که از سوخت جامد استفاده می کردند .

سوخت این موشک ها نوعی باروت بود که از ترکیب نیترات پتاسیم ، زغال سنگ چوب و سولفور تشکیل شده بود .

سطح داخلی موشک که از سوخت جامد استفده می کند ، در وسط سوخت یک حفره ایجاد می شود که دور تا دور آن در حال سوختن است .

موشک هایی که از سوخت جامد استفاده می کنند ، بیشتر به صورت موشک های تقویت کننده ای استفاده می شوند که نیروی اولیه موشک های بزرگتر را تامین می کنند .

موشک های بزرگتر ، از سوخت مایع استفاده می کنند . بزرگترین موشک مصرف کننده سوخت جامد با 45 متر ارتفاع جزء موشک های تقویت کننده شاتل فضایی آمریکا محسوب می شود آنها حاوی 586500 کیلوگرم سوخت پیشران هستند که به طور متوسط 13 میلیون نیوتن نیرو را تولید می کنند . این موشکها را طوری طراحی کرده اند که بعد از اتمام سوخت و رها شدن و افتادن در دریا ، از دریا بیرون کشیده می شود و دوباره برای ماموریت بعدی سوختگیری می شوند .

ساخت موشک هایی که از سوخت جامد استفاده می کنند ، چندان دشوار نیست . آنها مقدار زیادی نیروی پیشران را در مدت زمان کمی تولید می کنند . تنها ایراد این نوع موشک هااین است که پس از روشن شدن براحتی خاموش نمی شود . و نمی توان انها را به آسانی مهار کرد .

  منبع ( شبکه پیام )

کوچکترین لوله آزمایش جهان به اندازه يک هزارم قطر تار موي انسان ساخته شد!

دانشمندان دانشگاه تگزاس آمریکا موفق شدند کوچکترین لوله آزمایش جهان را بسارند.

براي مشاهده‌ي کوچک‌ترين لوله‌ي آزمايش جهان ـ که از جنس کربن است ـ

http://www.delta-education.com/images/products/1907190.jpg

نيازمند استفاده از ميکروسکوپ الکتروني هستيم دانشمندان با حرارت دادن اين لوله، ذوب شدن ذره‌ي آويزان طلا را مشاهده کردند. همانند ديگر بلورهاي جامد که در لوله‌ي آزمايش‌هاي شيشه‌اي در آزمايشگاه ذوب مي‌شوند، ذره‌ي طلا در دمايي بالاتر از نقطه‌ي ذوبش شروع به گداختن کرد. در طول آزمايش زماني که دما از حدي بالاتر رفت نانوسيم نيز ذوب شد، اما شکل خود را با کمک لوله حفظ كرد.

physorg.com

مزایای بیوپلیمر

 پلیمر های متداول امروزی از نفت خام ساخته می شوند كه با توجه به محدود بودن منابع نفتی باید به تدریج با بیوپلیمر ها كه از منابع تجدید شونده ساخته می شوند، جانشین شوند. بیوپلیمر از نظر بیوشیمی دان ها عبارت است از ماكرومولكول های بیولوژی كه از تعداد زیادی زیر واحد كوچك و شبیه به هم كه با اتصال كووالانسی به هم متصل شده اند ویك زنجیره طولانی را ایجاد می كنند، ساخته شده اند.


                                        



در روند طبیعی، بیوپلیمر ها و یا همان ماكرومولكول ها، تركیبات داخل سلولی هستند كه قابلیت زنده ماندن را به ارگانیسم در شرایط سخت محیطی می دهند.مواد بیوپلیمری در شكل های گوناگونی توسعه یافته اند؛ بنابراین ظرفیت استفاده در صنایع گوناگون را دارند. توسعه مواد بیوپلیمری به چنددلیل اهمیت دارد. اول این كه این مواد بر خلاف پلیمر های امروزی كه از مواد نفتی به دست می آیند، به محیط زیست برگشت پذیر هستند؛ بنابراین موادآلوده كننده محیط زیست به شمار نمی آیند. در این خصوص مواد بیوپلیمری در ساخت پلاستیك ها به دو صورت استفاده قرار می شوند.
 
 اول استفاده از پلاستیک هایی كه درآنها یک ماده تخریب پذیر(مانند نشاسته) به یک پلاستیک متداول (مانندپلی اتیلن) اضافه می شود، درنتیجه این ماده به افزایش سرعت تخریب پلاستیک کمک می کند. این مواد چند سالی هست که وارد بازار شده اند و با آن که کمک زیادی به کاهش زباله های پلاستیکی کرده اند، اما به دلیل این که در آنها از همان پلاستیک های متداول تخریب ناپذیر استفاده می شود و استفاده از مقدار زیادی مواد تخریب پذیر در پلاستیک ویژگی آن را تضعیف می کند، موقعیت چندان محکمی ندارند.
 
دوم استفاده از پلاستیک های تخریب پذیر ذاتی است که به دلیل ساختمان شیمیایی خاص به وسیله باکتری ها، آب یا آنزیم ها در طبیعت تخریب می شوند و خیلی سریع تر از نوع اول به محیط زیست بر می گردند، دردرجه دوم اهمیت مواد بیوپلیمری به وسیله موجودات زنده ساخته می شوند و در نتیجه در چرخه ساخت و تجزیه مواد بیولوژیك قرار می گیرند، پس هیچ گاه منابع آن محدود و تمام شدنی نیست، در حالی كه مواد پلیمری و پلاستیكی امروزی از سوخت های فسیلی ساخته می شود كه منابع آن محدود و تمام شدنی است. هر چند این منابع در حال حاضر و به ویژه در كشور ما به وفور یافت می شوند، ولی روزی تمام خواهند شد. سومین مزیت بیوپلیمر ها، اقتصادی بودن این مواد است، زیرا تولید بیوپلیمر نیاز زیادی به كارخانه و صنعت پیشرفته ندارد و با حداقل امكانات می توان به تولید آن مبادرت ورزید. همچنین قیمت بالای نفت خام، كشور ها را به سوی استفاده از این مواد سوق داده است.
 
هر چند امروزه برای کاربردهای بسیار خاص مانند نخ بخیه جراحی(نخ بخیه حل شونده) به کار می روند، ولی دیری نخواهد پایید كه به استفاده گسترده از این پلیمر ها توجه خواهد شد. سه گروه از موجودات زنده می توانند بیوپلیمرها را تولید كنند كه عبارتند از:گیاهان، جانوران و میكروارگانیسم ها كه از این میان گیاهان و میكروارگانیسم ها اهمیت بیشتری دارند.

                                       Biopolymer production

گیاهان تولیدكننده
بیشترین تحقیقات بیوپلیمری روی مهندسی ژنتیك گیاهان تولیدكننده فیبر مانند كتان، كنف و ... متمركز شده است. به عبارت دیگر، توسعه واكنش های مولكولی درون سلولی گیاهان كه به تولید مواد بیوپلیمری منجر می شود، مورد توجه مهندسان ژنتیك و بیوتكنولوژی قرار گرفته است. مواد بیوپلیمری كه در سلول های گیاهی ساخته می شود، بیشتر از جنس پلی هیدروكسی بوتیرات (PHB) است. این ماده از نظر خصوصیات فیزیكی و مكانیكی بسیار شبیه پلی پروپیلن حاصل از مواد نفتی است. امروزه با همسانه سازی كردن ژن تولید كننده پلیمر پلی هیدروكسی بوتیرات در گیاهان معمولی كه قابلیت تولید بیوپلیمر را ندارند، توانسته اند این محصول پلیمری را به طور انبوه تولید كنند. گیاهان، نیشكر، یونجه، درخت خردل و ذرت برای تولید این بیوپلیمر از طریق مهندسی ژنتیك انتخاب شده اند كه ژن تولید كننده این پلیمر به داخل ژنوم این گیاهان وارد می شود و گیاه یادشده را به ساختن بیوپلیمر پلی هیدروكسی بوتیرات قادرمی سازد

                                                

ارگانیه های تولیدكننده بیوپلیمر ها
درحدود ۸۰ سال قبل برای نخستین بار بیوپلیمر پلی هیدروكسی بوتیرات از باكتری باسیلوس مگاتریوم جدا سازی شد. ازآن پس دانشمندان بیوپلیمر به دنبال یافتن راه هایی هستند كه تولیدات بیوپلیمری باكتریایی را توسعه دهند و به صورت تجاری درآورند.

بیوپلیمر هایی كه سلول های باكتریایی قادر به تولید آن هستند و از آنها جداسازی شده اند، عبارتند از: پلی هیدروكسی آلكانوات (PHA)، پلی لاكتیك اسید (PLA) و پلی هیدروكسی بوتیرات (PHA). این بیوپلیمر ها از نظر خصوصیات فیزیكی به پلیمر های پلی استیلن و پلی پروپیلن شبیه هستند. بیوپلیمر های میكروبی در طبیعت به عنوان تركیبات داخل سلولی میكروب ها یافت می شوند و بیشتر زمانی كه باكتری ها در شرایط نامساعد محیطی قرار می گیرند، اقدام به تولید این مواد می كنند. این مواد در حالت طبیعی به عنوان یك منبع انرژی راحت و در دسترس عمل می كنند.
 
 همچنین هنگامی كه محیط اطراف باكتری غنی از كربن باشد و از نظر دیگر مواد غذایی مورد استفاده باكتری دچار كمبود باشد، باكتری اقدام به ساخت بیوپلیمر های یادشده می كند. باكتری ها برای ساختن بیوپلیمر های PHA و PHB از واكنش های تخمیری استفاده می كنند كه در این واكنش ها نیز ازمواد خام گوناگونی استفاده می شود. PHB به وسیله یك باكتری به نام استافیلوكوكوس اپیدرمیس ساخته می شود كه روی تفاله های حاصل از واكنش های روغن گیری دانه های كنجد رشد می كند و این بیوپلیمر را می سازد.
 
 PHB در درون سیتوپلاسم باكتری به صورت دانه های ذخیره ای (اینكلوژن بادی) ذخیره می شود كه این مواد را به وسیله سانتریفیوژ و واكنش های شست وشوی چند مرحله ای می توان استخراج و خالص سازی و ازآن استفاده كرد.در یك نتیجه گیری كلی در مورد استفاده از بیوپلیمر ها به جای پلاستیك ها و پلیمر های نفتی می توان گفت كه با توجه به ماهیت و خصوصیات بیوپلیمر ها كه مواد تجدید شونده و قابل برگشت به محیط زیست و یا به عبارتی دوست محیط زیست هستند، استفاده از آنها كاری معقول و اقتصادی خواهد بود. از سوی دیگر، با توجه به قیمت بالای نفت خام و محدود بودن منابع آن، استفاده از آن برای تولید مواد پلاستیكی كه هم آلوده كننده محیط زیست است و هم در جامعه ما ارزش چندانی ندارد، كاری غیر اقتصادی است. پس امید می رود با توجه به سرعت روز افزون علم در زمینه مواد بیوپلیمری در بیشتر كشورها، دركشور ما نیز به این مقوله توجه بیشتری شود و با جانشین كردن مواد بیوپلیمری با پلیمر های نفتی، طلای سیاه را برای آیندگان به میراث بگذاریم.

منبع: وب سایت مهندسان شیمی ایران

ضرایب دروس رشته پلیمر در ازمون کارشناسی ارشد

مواد امتحاني و ضرايب در دانشگاه سراسري 

 

 گرایش

 

 دروس و ضرایب 

 

زبان عمومي و تخصصي

 

*شيمي پليمر

 

رياضيات مهندسي

 

*تكنولوژي پليمر

 

*شيمي فيزيك پليمرها ...

 

*پديده‌هاي انتقال

 

كنترل فرآيندهاي پليمري

 

مكانيك سيالات

 

صنايع‌ پليمر

 

1

2

3

3

2

2

2

2

نانو پليمر

 

1

2

3

3

2

2

2

2

*علوم و تكنولوژي پليمر

 

2

3

3

2

2

2

2

*شيمي پليمر(شيمي پليمر، اصول مهندسي پليمريزاسيون)

*تكنولوژي پليمر(الاستومر، پلاستيك، كامپوزيت)

*شيمي فيزيك پليمرها و خواص فيزيكي و مكانيكي پليمر

*پديده‌هاي انتقال(رئولوژي، انتقال حرارت و انتقال جرم)

*علوم و تكنولوژي پليمر: در اين گرايش پذيرش دانشجو منحصرا توسط پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران صورت مي‌پذيرد                                                   

 مواد امتحاني و ضرايب در دانشگاه سراسري آزاد 

 

 گرایش

 

 دروس و ضرایب 

 

زبان تخصصي انگليسي

 

*شيمي‌ پليمر

 

رياضيات مهندسي

 

*تكنولوژي پليمر

 

*شيمي‌ فيزيك پليمرها

 

*پديده‌هاي انتقال

 

مهندسي پليمر-صنايع ‌پليمر

 

1

1

3

3

2

2

*شيمي پليمر(شيمي پليمر، اصول مهندسي پليمريزاسيون)

*تكنولوژي پليمر(الاستومر، پلاستيك، كامپوزيت)

*شيمي فيزيك پليمرها (خواص فيزيكي و مكانيكي پليمر)

*پديده‌هاي انتقال(رئولوژي، انتقال حرارت و انتقال جرم