تبادلگر یونی

نگاه کلی

روشهای تبادل یونی ، براساس تبادل برگشت پذیر یونها بین محلول و یک فاز جامد استوار است. فاز جامد در آب ، غیر محلول بوده ، دارای گروههایی به‌صورت بنیان اسیدی یا بازی است. این بنیانها ، عوامل اصلی تبادل یون هستند. اجزا تشکیل دهنده فاز جامد ، ممکن است از ترکیبات معدنی شبیه زئولیتها باشند که اسکلت آنها از آلومینو سیلیکاتها تشکیل شده‌اند.

این ترکیبات چون در مقابل اسیدها و بازها مقاومت چندانی ندارند، کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. ترکیبات معدنی جدید از مشتقات ZrO2 ساخته شده‌‌اند که زیرکونیوم فسفات ، زیرکونیوم تنگستات و زیرکونیوم مولیبدات از آن جمله هستند. برای جداسازی فلزات قلیایی و قلیایی خاکی از هم مفید هستند.

لایه های هواکره و نقش آن ها

جوّ زمين عبارتست از لايه‌اي از گازها، كه اطراف اين سياره را احاطه كرده‌اند و به وسيله نيروي جاذبه زمين نگه داشته مي‌شوند . مجموعه اين گازها هوا‌ ناميده مي‌شود. هواي اطراف سياره زمين، به لحاظ ويژگي‌ها و مشخصات خود در تمام كائنات بي‌نظير بوده و يك استثنا به حساب مي‌آيد. در واقع وجود چنين جوّي است كه باعث شده تا شرايط براي پديده منحصر به فردي به نام «حيات» بر روي سياره زمين به وجود آيد. جو زمين با به وجود آوردن شرايط ذيل، زمينه را براي زندگي موجودات زنده پديدآورده است:

ستار موقر

نصیری 

05

اندازه گیری میزان سختی آب :

به طورکلی دونوع سختی داریم :  1- دایم   2- موقت

وقتی که یونهایی مثل  درآب حل شده باشداین آب دارای سختی است .

 باعث می شودکه PH آب باران پایین آمده و آب خاصیت اسیدی پیداکند .  که باحرارت دادن می توان یونهای فوق راخارج کرد .

ستار موقر

نصیری

05

استرها /لاکتون ها / الکل ها

خواص استر

استرها غالبا فرار و معطرند و برخی از آنها در میوه‌های رسیده یافت می‌شوند. مثلا استات ایزوپنتیل ، بویموز است، والرات ایزوپنتیل بوی سیب بوده و پروپیونات ایزوبوتیل ، بوی نیشکر است.

موارد استفاده از استر

خیلی از استرها مانند استات اتیل و استات بوتیل ، بعنوان واکنش‌گر و یا حلال و نرم کننده رزینها در آزمایشگاهها و صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرند.

استرهای طبیعی

مومها

چربیها و روغن‌ها و موم‌هایی که در طبیعت یافت می‌شوند، حاوی استرهایی با جرم مولکولی بالا می‌باشند که به لیپید موسومند. موم‌ها مخلوط پیچیده‌ای از استرها ، الکلها و آلکانهای با زنجیر طویل می‌باشند، ولی جزء اصلی تشکیل دهنده آنها ، استرهایی می‌باشند که از واکنش اسیدهای چرب و الکلهای با زنجیر طویل بوجود می‌آیند.

از جداسازی و مطالعه مواد تشکیل دهنده موم زنبور عسل معلوم شده است که میریسیل پالمیتات ، بیشترین مقدار آن را تشکیل می‌دهد که یک استر است.

آب تركيبي حياتي است كه حدود 60 تا 70 درصدوزن انسان بالغ را تشكيل مي دهد و بعد از اكسيژن مهم‌ترين تركيب براي زيستن مي باشدو بهداشت همگاني اجتماعات انساني در درجه‌ی اول به وجود و فراواني و در دسترس بودن آبسالم بستگي دارد.
آلاينده‌هايي كه ممكن است در منابع آب موجود باشند شامل موادمعدني و آلي، گازهاي محلول و باكتري‌هاي بيماري‌زا مي‌باشند كه بايستي با توجه بهنتايج آزمايش آب خام منبع مورد استفاده ، عمل تصفيه‌ی فيزيكي و شيميايي مناسب براي آنپيش‌بيني شود. اگر چه در تصفيه‌ی فيزيكي ( ته نشيني و صاف كردن) ذرات معلق و تعدادياز باكتري‌ها و موجودات زنده از آب جدا مي شوند و ليكن براي اطمينان از سالم بودن آببراي آشاميدن و مصارف بهداشتي و تفريحي و ورزشي، گندزدايي آن يك ضرورت است. مقصوداز گندزدايي آب آشاميدني، از بين بردن عوامل بيماري زا (پاتوژن) و جلوگيري از شيوعبيماري‌هاي قابل انتقال بوسيله آب است....

به نام خدا

نام محقق:دانیال آذربین

دبیرستان ملاصدرا1

کلاس 06

فرآیندهای پاکسازی اتمسفر

پراکندگی

پراکندگی آلاینده‌ها توسط جریان های باد ، غلظت آلاینده‌ها را در هر جایی کاهش می‌دهد. 

ته‌نشینی گرانشی

یکی از مهترین مکانیسمهای طبیعی در جداسازی ذرات از اتمسفر بویژه ذراتی که بزرگتر از 20µm هستند شمرده می‌شوند. 

لخته سازی

ته‌نشینی گرانشی در چندین فرآیند دیگر پاکسازی طبیعی اتمسفر نیز نقش مهمی دارد به عنوان مثال ذرات کوچکتر از 0.1µm به کمک لخته‌سازی قابل ته‌نشین‌ هستند. در این پدیده ذرات بزرگتر بصورت گیرنده‌های ذرات کوچکتر عمل می‌کنند. دو ذره با یکدیگر برخورد و اتصال پیدا کرده تشکیل یک واحد می‌دهند. این فرآیند تا تشکیل یک ذره لخته‌ای کوچک ادامه می‌یابد، تا آنجا که این لخته برای ته‌نشین شدن به اندازه کافی بزرگ و سنگین شود. 

به نام خدا

نام محقق:دانیال آذربین

دبیرستان ملاصدرا1

کلاس 06

گازهای نجیب (یا گازهای کمیاب یا گازهای بی‌اثر) که بی بو، و بی رنگ هستند، به عنصرهای هلیوم، نئون،آرگون، کریپتون، گزنون، رادون و اناناکتیوم گفته می‌شود که همه در دمای اتاق گازی هستند

گازهای نجیب بی رنگ و بی بو بوده و در گروه A8 جدول مندلیف قرار دارند. این گروه گازها شامل هلیم ، نیون ، آرگون ، کریپتون ، زنون و رادون است. به استثنای هلیم ، تمام گازهای نجیب دارای آرایش الکترونی خارجی ns² np⁶هستند که آرایش‌های بسیار پایدارند

آلوتروپ (دگر شکل): شکل های مختلف یک عنصر که در تعداد اتم یا ساختار متفاوت هستند
            مانند O₂ و  O₃  یا الماس Cو گرافیت C

1-   اوزون آلوتروپ  اکسیژن  و مولکولي سه اتمي با فرمول O₃ است .

2-   بيش از 90% همه ي اوزون در فاصله 1۵ تا 50 کيلومتري سطح زمين جمع شده است .

3-   اوزون تابش فرا بنفش خورشيد را که براي انسان مضر است جذب کرده و آن را تبديل به تابش فرو سرخ مي کند که براي انسان ضرري ندارد. 

4-   اندکی تابش فرابنفش برای سلامتی لازم است اما مقدار زیاد آن بسیار خطرناک است و باعث آفتاب سوختگی و سرطان می شود .

5-   لایه ی اوزون ناحیه ای از استراتوسفر است که اوزون در آن جا بیش ترین غلظت را دارد .

6-   غلظت اوزون در بین ppm1 تاppm  3 متغیر است.

7-   یکای دابسون (DU) ضخامت لایه ی فرضی از گاز اوزون برحسب cm 1000/ 1 است .

8-   اگر در فشارatm 1 همه ی مولکول های اوزون را روی سطح زمین جمع کنیم لایه ای به ضخامت mm 3 تشکیل می دهد.

9-   لایه ی اوزون حدود 99% از تابش فرابنفش را به دام می اندازد.

10-                      چرخه ی اوزون :    فروسرخ+ O₂ + O    D     O₃   + فرابنفش

11-                      تخريب  لايه ي اوزون: هر عاملی که در چرخه ی اوزون اختلال ایجاد کند ، تولید دوباره اوزون را به مخاطره می اندازد .

12-                      CFC ها يا کلرفلو ئوروکربن ها که از آن ها به عنوان پيشران در افشانه ها و گاز سرمازا در يخچال و کولر گازی استفاده مي شود از عوامل تخريب کننده لايه ي اوزون هستند

نام:جواد ستایش

دبیرستان شهید نصیری 

کلاس 05

زمین تنها سیاره منظومه شمسی است که دارای مقادیر زیادی آب مایه در سطح خود می باشد آب رکن اساسی تشکیل و ادامه حیات در زمین است آب دارای خواص فیزیکی و شیمیای می باشد که این خواص در هیچ گونه از مواد دیگر دیده نمی شود آب توانای زیادی در جذب گرما دارد اقیانوسها بیشتر گرمایی کخ زمین از خورشید می گیرد را در خود ذخیره می کنند بارهای الکتریکی موجود در مولکولهای  ابمنجر به جذب اتم از مواد دیگر می شود. این توانای آب باعث حل شدن مواد زیادی می شود.

قدرت حل شوندگی اب باعث خرد شدن و شکستن سهره ها می شود. اب مایع نه تنها بر زمین بلکه بر لایه های زیرین نیز تاثیر می گذارد. اب موجود در سنگه دمای ذوب انها را کاهش می دهد آب به طور شگفت انگیزی سنگها را ضعیف کرده و باعث حل شدن اها در لایه های زیرین سطح زمین می شود.حدود 71 درصد سطح زمین پوشیده از اب است که بیشتر ان در اقیانوسها موجود است اب اقیانوسها برای نوشیدن شور است اب 3 درصد از زمین برای نوشیدن است که بیشتر ان به راحتی قابل دسترس نیست زیرا بیشتر ان به شکل یک در کوه های قطب ها و یا در زیر زمین می باشد مناطق قطبی و کوهستانهای بلند انقدر سرد می باشد که اب در این مناطق به طور دائمی  به شکل یخ باقی می ماند به این مناطق از زمین کرایوسفر می گویند

نام: فردین اسلام دوست

خورشید میتلبد و زمین را گرم می کند بخشی از نور هنگام  ورو به جو منعکس میشود و باقی آن وارد اتمسفر میشود و به زمین میرسد و آن را گرم میکند. زمین که گرم میشود شروع به تابش میشود این انرژی  در سالهای اخیر بیشتر شده و زمیتن شروع به گرمشدن کرده اما دی اکسید کربن مهمترین بخش از گازهای گلخانه ای است زیرا حجم cfc شدن است.

متان بیشتر از آن  در اتمسفر وجود دارد. اختراق سوختهای فسیلی دلیل اصلی ازدیاد دی اکسید کربن است. اما برخی دیگر از دانشمندان با این نظر مخالفند.

آنها می گویند که مطالعات انجام شده بر پایهه مذلسازی های کامپیوتری است و آب و  هوای زمین بسیار پیچیده تر از آن است که بتوان  روش آن را پیش بینی کرد.

اما مطالعاتی که در سال 2001 توسط تیمی از محققان انگلیسی انجام شد نشان می دهد طبق اطلاعات آماری 30 سال گذشته تشعشعاتی که از زمین به فضا فرستاده می شود کاهش یافته است این یعنی اثر گلخانه ای همگام با تولید گازهای گلخانه ای  افزایش پیدا کرده است

نام:فردین اسلام دوست

کارخانه ها ,ماشینها و وسایلی که دارای دودکش هستند از سوخت فسیلی نظیر زغال  و مواد نفتی استفاده می کند.

سوخت این دو نوع ماده موائی نظیر اکسید گوگرد و اکسید نیتروژن را وارد هوا میسازد.

د فضا این اکسیدها تغییر می کند به گردو غبار و  باران اسیدی تبدیل می شود. گازها و بخارهایی ک از دستگاهای  دارای سوخت فسیلی وارد هوا میشود در هوا خیلی به بالا نمیرود و در صورت عدم  ترکیب با اب به صورت گرد و غبار اسیدی در می اید.

اکثر شهرهای بزرگ صنعتی تهدید غبارهای اسیدی قرار  دارند. شهر لندن در زمستان سال1952 مورد تهاجم غبارهای اسیدی قرار گرفتند و این امر موجب مرگ زودرس 4000 نفر از افراد بیمار گردید این باعث شد که مسئولین پیگیر شوند و فعالیت های برای جلوگیری از باران اسیدی انجام دهند.

مواد الوده کننده هر قدر در فضا بیشتر باشندترکیبات زیادی را ازاد می کنند که اسیدها یکی از این ترکیبات هستند اسیدها به کمک بادخای شدید میتوانند در هوا باقی بمانند

و صدها کیلومتر را  طی کنند و به این ترتیب از کشوری به کشور دیگر انتقال یابند.

یوسف رجبی          کلاس 0/6       ملاصدرا1      شیفت1 

کلویید چیست؟

اگر در یک لوله ی آزمایش تا یک سوم گنجایش آن الکل معمولی بریزیم و به آن نصف قاشق چایخوری گَرد گوگرد اضافه کنیم و سپس مخلوط حاصل را به ملایمت داخل یک بِشِر آب داغ گرما بدهیم و هم بزنیم، می بینیم که گوگرد در الکل حل می شود. اما اگر چنین محلولی را در یک ظرف سرد خالی کنیم، می بینیم که پدید ه ی دیگری به وجود می آید. در مخلوط جدید، گوگرد به صورت ذرات ریزی درمی آید و هر ذره با آن که خیلی ریز است، از صدها و گاه هزاران اتم تشکیل شده است. این ذرات را «کلویید» می نامند.

کلویید چگونه کشف شد؟

در سال ۱۸۶۱، توماس گراهام، عبور موادّ مختلف را از درون غشای تراوا آزمایش کرد. او دریافت که گروهی از اجسام به آسانی از درون غشا عبور می کنند و گروه دیگر به هیچ وجه از آن نمی گذرند. این دانشمند، اجسام گروه اول را کریستالوئید (شبه بلور) وگروه دوم را کلویید (شبه چسب) نامید.

یوسف رجبی                 0/6            ملاصدرا1      شیفت1

ایهٔ اُزون^[۱] یا اُزون‏‌سپهر^[۲] لایه‌ای به ضخامت ۳۰۰ دابسون (۳ میلی‌متر) در لایهٔ استراتوسفر جو زمین است با غلظت بالایی از مولکول ازون (O_۳)، که در سال ۱۹۱۳ توسط دو فیزیک‌دان فرانسوی به نام‌های شارل فابری و هانری بویسون کشف شد.^[۳] این لایه با جذب ۹۹٫۹–۹۵ درصد پرتو فرابنفش خورشید، موجب ادامهٔ زندگی بر روی کرهٔ زمین می‌شود. لایه اُزون پرتوهای پرانرژی فرابنفش را جذب کرده و آن‌ها را به شکل پرتوهای فروسرخ در می‌آورند و به سطح زمین می‌فرستند.

در اوایل سال ۱۹۳۰، ترکیباتی به نام کلروفلوئوروکربن‌ها (سی‌اف‌سی‌ها) در ایالات متحده آمریکا اختراع‌شد و در صنعت و خانه مورد استفاده قرار گرفت. این ترکیبات به استراتوسفر راه یافتند و عناصر کلر و برم موجود در آن‌ها طی واکنش‌های شیمیایی موجب تخریب تدریجی لایهٔ اُزون شدند. به ویژه، لایهٔ اُزون بر فراز قطب جنوب به شدت کاهش یافته‌است.

چرخهٔ ازون-اکسیژن بیان می‌کند که پرتوهای فرابنفش به مولکول اکسیژن برخورد کرده و پیوند میان مولکول‌های اکسیژن را می‌شکند. اتم‌های حاصل با مولکول اکسیژن دیگری واکنش داده و مولکول ازون را تشکیل می‌دهند. سطح ازون با تغییر فصل‌ها، وزش باد و تغییرات خورشید نیز تغییر می‌یابد. ۱۰ درصد مولکول‌های ازون هواکره در لایهٔ تروپوسفر قراردارند و بر خلاف ازون موجود در استراتوسفر، آلاینده به شمار می‌آیند و آسیب‌هایی به بافت‌های زیستی انسان و دیگر جانوران می‌رسانند.

میلاد تقدیری  کلاس 06  ملاصدرا 1

کارخانه‌ها، ماشین‌ها، کامیون‌ها، و وسایلی که دارای دودکش هستند، از سوخت فسیلی نظیر زغال و مواد نفتی استفاده می‌کنند. سوخت این دو نوع ماده موادی نظیر اکسید گوگرد و اکسیدهای نیتروژن را وارد هوا می‌سازد. در فضا این اکسیدها تغییر می‌کنند. به گرد و غبار و باران اسیدی تبدیل می‌شوند. سپس به صورت بارش‌های خشک یا تر به سطح زمین بر می‌گردند.

گازها و بخارهایی که از دستگاه های دارای سوخت فسیلی وارد هوا می‌شوند، در هوا خیلی به بالا نمی‌روند و در صورت عدم ترکیب با آب، به صورت گرد و غبار اسیدی در می‌آیند. گرد و غبار اسیدی ضمن فرود آمدن بر زمین به نمای ساختمان‌ها و بناهای سنگی می‌چسبد و موجب فرسایش آن ها و کاهش عمر مفید آن ها می‌گردد. گرد و غبار اسیدی حتی به چرم، کاغذ و لباس نیز آسیب می‌رساند. این غبارها حیات درختان و حتی گیاهان را مورد تهدید قرار داده و رشد گیاهان و غلات را کاهش می‌دهند و تا کنون سبب آسیب به میلیاردها تن غلات شده‌اند.

اکثر شهرهای بزرگ صنعتی مورد تهدید غبارهای اسیدی قرار دارند. شهر لندن در زمستان سال ۱۹۵۲ مورد تهاجم شدید غبارهای اسیدی قرار گرفت و این امر موجب مرگ زودرس ۴۰۰۰ نفر از افراد بیمار گردید. این سانحه باعث شد که مسئولین شهر اقدامات پیشگیرانه‌ای را در جهت کنترل آلودگی هوا به عمل آورند. در نتیجه، امروزه شهر لندن در زمره شهرهایی به شمار می‌رود که هوای نسبتاً تمیزی دارند.

مواد آلوده کننده هر قدر در فضا بیشتر بمانند ترکیبات زیادتری حاصل می‌شود که اسیدها یکی از ترکیبات آن ها می‌باشند. اسیدها به کمک بادهای شدید می‌توانند برای روزهای متوالی در هوا باقی بمانند و صدها کیلومتر مسافت را طی کنند و به این ترتیب از کشوری به کشور دیگر انتقال یابند.

اگر غبار اسیدی با ذرات آب موجود در اتمسفر هوا مخلوط شود، به صورت باران اسیدی فرو می‌ریزد و به محیط زیست ما به راه‌های گوناگون آسیب می‌رساند. باران اسیدی مستقیماً به درختان و روییدنی‌ها اثر می‌کند. در خاک فرو می‌رود و تعادل شیمیایی آن را به هم می‌ریزد. این باران پس از فرود آمدن بر زمین به داخل رودخانه‌ها و دریاچه‌ها راه می‌یابد و حیوانات و گیاهان آبزی را به هلاکت می‌رساند. البته اگر مقدار اسید این باران کم باشد؛ نه تنها زیان آور نیست بلکه از جهاتی هم مفید است. زیرا به حل کانی های موجود در خاک کمک می‌کند و گیاهان به راحتی می‌توانند از آن تغذیه کنند.

جنگل ها و دریاچه‌ها، قربانیان باران اسیدی

جنگل‌ها نقش مهمی را در حیات انسان ایفا می‌کنند. صرف نظر از نقش آنها در حیات زیستی ما، چوب درختان جنگلی منبع عمده تهیه سلولز به شمار می‌رود که یکی از نیازهای اولیه صنعت کاغذ سازی است. جنگل ها همچنین آب و هوای اطراف خود را تنظیم می‌کنند و زیستگاه مناسبی برای حیوانات وحشی به شمار می‌روند. امروزه این منبع طبیعی، در نقاطی از جهان که عوامل تشکیل دهنده باران اسیدی مهیا هستند، شدیداً در معرض نابودی قرار دارند. باران اسیدی با فرود آمدن بر روی درختان رشد آنها را دچار اختلال ساخته و به پوست آنها آسیب می‌رساند. آسیب دیدن پوست درختان موجب می‌گردد که آنها مورد حمله حشرات و بیماری‌های گیاهی قرار گیرند و در مدت کوتاهی از رشد و نمو باز بمانند.

باران اسیدی گذشته از اثر مستقیم خود بر درختان، بر خاک اطراف درختان نیز اثر سوء گذاشته و مواد غذایی درختان را که در خاک قرار دارد از بین می‌برد.

به طور کلی، گیاهان و خاک در یک مجموعه ی طبیعی پیچیده زندگی می‌کنند. وقتی که مواد غذایی در اثر عواملی از قبیل باران اسیدی در خاک از ی بین برود و خاک در اثر آلودگی به اسید مواد مورد نیاز درختان را از دست بدهد، این نظم طبیعی به هم خواهد خورد و مرگ درختان و گیاهان فرا خواهد رسید.

باران اسیدی وقتی که به دریاچه‌ها فرو می‌ریزد به مرور زمان باعث از بین رفتن موجودات زنده در درون آنها می‌گردد. از این رو آب دریاچه‌ها زلال شده و مواد ریز موجود در آب به ته آنها نشست می‌کند و ته آنها مثل بیابان و آب آنها نیز مثل بلور صاف به نظر می‌رسد. البته لازم به توضیح است که در این نوع دریاچه‌ها، مادامی که اسید از حد خاصی فراتر نرفته، تعداد محدودی از ماهیان می‌توانند به حیات خود ادامه دهند. چنانچه میزان اسید از این حد هم بالاتر رود، این گروه ماهی ها نیز از بین خواهند رفت.

سیلابی که از بارش باران اسیدی جاری می‌شود، بر روی زمین، مسیر خود را می‌شوید و سر انجام به دریاچه‌ها می‌ریزد. در ضمن این فرسایش خاک، فلزات سمی که از آن آزاد شده‌اند را به دریاچه‌ها وارد می کند. یکی از مهمترین فلزات سمی، آلومینیوم است که به همراه آب وارد دستگاه تنفسی ماهیها شده و موجب مرگ آنها می‌گردد. در مناطقی که دارای فضای آلوده به مواد اسیدی هستند، در فصل بهار، دریاچه‌ها آلوده ترین آب ها را دارند. زیرا با ذوب شدن برف های زمستان، اسید همراه آنها به دریاچه‌ها روانه می‌گردد.

میلاد  تقدیری کلاس 06  ملاصدرا 1

فلزات سنگین با توجه به توسعه شهرنشینی و صنایع که منجر به افزایش میزان فاضلاب و پساب تولید گردیده است، عمدتا از طریق دفع نادرست و غیربهداشتی فاضلاب شهری و پساب صنعتی وارد محیط زیست می گردد. مرگ و میرهای آبزیان در اثر تخلیه پساب های محتوی فلزات سنگین در دنیا و ایران بی سابقه نیست. سبزیجات اطراف تهران نیز که با فاضلاب آبیاری میشود از این آلودگی ها بی بهره نمیباشد. فلزات سنگین شامل سرب، جیوه، روی، نیکل، کرم، کادمیوم و غیره میباشد. وجود فلزات سنگین در غلظت بیش از استاندارد در آب شرب باعث عوارض مختلف نظیر مسمومیت، حساسیت شدید، ضایعات کروموزومی، عقب افتادگی ذهنی، فراموشی، پارکینسن، سنگ کلیه، نرمی استخوان و انواع سرطان منجمله سرطان پروستات میگردد. یکی از کارشناسان محیط زیست، آلودگی محیط مخصوصا آب با فلزات سنگین را بعنوان بزرگترین گناهی که بشر در طبیعت انجام میدهد ارزیابی نموده است.

بیماریهای ناشی از آلودگی آبها به برخی عناصر: بچه های آبی  

مطالعات جدید نشان داده است که کادمیم Cd اثرات ژنتیکی شدیدی بر روی انسان و حیوان دارد. مادرانی که در معرض آلودگی کادمیم قرار دارند, نوزادانی به دنیا می آورند که فک پایینی آنها تخریب شده است.

وجود آمونیاک در درجه اول و نیتریت در درجه دوم, موید آلودگی جدید آب است;در حالیکه وجود نیترات موید آلودگی کهنه آب است.

وجود نیترات و نیتریت در آبهای شهری برحسب میلیگرم در لیتر ازت نباید بیش از 10 باشد.

لزوم کم بودن مقادیر نیترات و نیتریت در آبهای شهری مربوط به نتایج تحقیقاتی می شود که بعد از یک واقعه غم انگیز که در حدود سالهای 1940 در شهرهای " اوهایو " ( Ohio ) و " یوا " ( Iowa ) آمریکا رخ داده بود, انجام یافت.

واقعه از این قرار بود که در آن سالها مرض مرموزی که موجب خفگی موضعی می شد, مابین اطفال خردسال این شهر به کرات ثبت می گردید. علت این مرض مرموز که بعدها نام متمو گلوبی نما Methmoglobinema به خود گرفت, موضوع پژوهش دانشمندان بود تا نتایج حاصله نشان داد که عامل اساسی, وجود مقادیر قابل ملاحظه ای نیترات در آبهای مشروب این شهرها بوده است.

در محیط معده اطفال که خاصیت اسیدی آن کم است, نیتراتها با هموگلوبین های خون ترکیب شده و تولید متهوگلوبین می نماید, در حالیکه وظیفه اصلی هموگلوبین ها, ترکیب با اکسیژن هوا در ششها و تولید اکسی هموگلوبین و تغذیه این اکسیژن به خون است.با تشکیل متهوگلوبین, طفل به تدریج دچار کمبود هموگلوبین شده که سرانجام پس از طی مراحلی منجر به خفگی کامل می گردد.

میلاد تقدیری کلاس 06  ملاصدرا 1

هواكره چيست؟

ما بر روي كره زمين و در كره اي از هوا زندگي م يكنيم. به همان شكل كه آبزيان دريا، دور تا دور آن ها را آب فرا گرفته

است، ما را نيز هوا در بر گرفته است. اما ما هوا را نمي بينيم! زماني كه باد مي وزد تنها م يتوانيم آن را حس كنيم. اما

واقعاً اين پوشش هوا كه در زير آن، ما زندگي مي كنيم و آن را هواكره م يناميم تا كجا ادامه دارد؟ آيا مي توان دقيقاً

ضخامت هواكره را اندازه گيري كرد؟

در پاسخ بايد گفت كه اندازه گيري ضخامت هواكره كاري بس دشوار است. زيرا هواكره يك دفعه به پايان نمي رسد

بلكه كم كم رقيق مي شود و سرانجام ناپديد مي گردد اما مي توان گفت كه:

%99 از هواكره در فاصله 30 كيلومتري از سطح زمين قرار دارد.

هواكره نيز مانند درياها و پوست ه زمين، معدني سرشار از مواد شيميايي است و ظرفي براي دور ريختن مواد شيميايي

زايد نيز به شمار مي آيد. ما به هنگام تنفس، سوزاندن سوخت ها و اجراي فرآيندهاي صنعتي گوناگون از برخي گازها

موجود در هواكره استفاده مي كنيم.

ب) هوا، تنفس و ادامه زندگي

دانشمندان معتقدند كه هواكره فعلي، مدت ها پس از پيدايش آب روي زمين تشكيل شده است. اما با اين حال و هوا

آب هر دو، ادامه زندگي گياهان و جانوران را امكان پذير كرده است.

توجه ( 1) : يك نقش مهم هواكره، فراهم آوردن گاز اكسيژن مورد نياز براي تنفس انسان و جانوران است.

توجه ( 2): يك نقش ديگر مهم هواكره، فراهم كردن گاز كربن دي اكسيد مورد نياز براي عمل فتوسنتز گياهان است.

اكنون به نوع و درصد گازهاي موجود در هواي دم و بازدم در شكل زير

توجه كنيد.

نوع و درصد گازهاي موجود در هواي دم و بازدم

با توجه و دقت به اجزاي سازنده هواي دم و بازدم و تركيب درصد اجزاي آن ها، مي توانيم نتايج مهمي به دست آوريم

كه اكنون آن ها را بررسي مي كنيم.

نتايج:

1 - بيشترين تركيب درصد در هواي دم و بازدم مربوط به نيتروژن مي باشد.

2 - بيشترين اختلاف (تفاوت) تركيب درصد در هواي دم و بازدم مربوط به اكسيژن مي باشد.

3 - كمترين اختلاف (تفاوت) تركيب درصد در هواي دم و بازدم مربوط به نيتروژن

مي باشد.

4 - در هواي بازدم نسبت به هواي دم ميزان نيتروژن و اكسيژن كاهش يافته و بر ميزان كربن دي اكسيد و بخار آب

افزوده گرديده است.

گياهان براي ادامه زندگي خود به يك منبع هميشگي از كربن دي اكسيد نيازمندند، تا از راه فتوسنتز مواد غذايي مورد

نياز خود را بسازند، هواكره اين نياز ضروري آن ها را تأمين مي كند.

توجه: دانشمندان فتوسنتز و تنفس را مكمل يكديگر مي دانند. علت در اين است كه گياهان با عمل فتوسنتز،

هواكره را جذب مي كنند و به جاي آن پس م يدهند. انسان برعكس را از هوا مي گيرد و پس مي دهد.

سئوال: فرض كنيد كه به طور ميانگين در هر دقيقه 14 بار نفس مي كشيد و در هر بار ليتر هوا را به شش هاي خود

وارد م يكند. الف) با اين حساب در هر دقيقه چند ليتر هوا تنفس مي كنيد؟ ب) در اين مدت چند ليتر گاز اكسيژن به

شش هاي شما وارد مي شود؟

اجزاي سازنده هواكره

اجزاء سازنده هواكره به چهار دسته تقسيم مي شوند.

1 - اجزاء اصلي: بيشترين مقدار هواكره را دو عنصر نيتروژن و اكسيژن تشكيل داده است.

و كربن دي اكسيد از بقيه بيشتر ديده مي شوند كه به (Ar) 2 - اجزاء جزيي: بعد از اجزاء اصلي دو ماده آرگون

اجزاءي جزيي معروفند. (البته لازم به ذكر است مقدار آرگون از كربن دي اكسيد نيز بيشتر است.)

3 - اجزاءي ناچيز هواكره

آمونياك ، ، (Ne) همانطور كه از نام آ نها مشخص است مقدار آن ها ناچيز است كه از جمله مي توان به نئون

اشاره كرد. (Kr) متان و كريپتون ، (He) هليم

4 - اجزاءي بسيار ناچيز هواكره

0 درصد ازحجم هواكره را تشكيل مي دهند. / اجزاي ناچيز ديگري هم وجود دارند كه بر روي هم، فقط در حدود 0001

NO ،( اين اجزاء عبارتند از: (هيدروژن)، (اوزون)، (گوگرد دي اكسيد)، (نيتروژن دي اكسيد

زنون) ) Xe ،( كربن مونواكسيد ) CO ،( (نيتروژن مونواكسيد

توجه:افزون بر چهار حالت گفته شده (گازهاي معرفي شده) نمونه هاي واقعي هوا ممكن است تا بيشتر از 5% رطوبت

داشته باشند. اگر چه در بيشتر مناطق بخار آب از 1 تا 3 درصدتغيير است.

لايه هاي هواكره

به طور كلي هواكره به چهار ناحيه يا چهار قسمت، تقسيم بندي م يشود. اين نواحي از سطح زمين شروع شده و تا

نزديك خورشيد ادامه پيدا مي كند. اولين لايه يا نزديك ترين لايه به سطح زمين تروپوسفر نام دارد.

نام و نام خانوادگی:

محمد جواد کبیری

نام کلاس:

06

نام مدرسه:

ملاصدرا (1)

مصرف نهان و آشکار آب

منابع آب در طبیعت

آب تنها ماده ای است که در طبیعت به هر سه حالت مایع (آب) جامد (یخ) گاز (بخار آب) یافت می شود . نزدیک به 75 درصد از سطح کره زمین را آب پوشناده است که بخش عمده آن را آب شور دریاها و اقیانوس ها تشکیل می دهد .

نام و نام خانوادگی:محمد جواد کبیری

نام کلاس:06

نام مدرسه:ملاصدرا (1)

خواص غیر عادی آب

ادامه حیات در موجودات وابسته بهآب است که فراوانترینماده در بافتهای گیاهی و حیوانی و دنیای اطراف ما می‌باشد. بیش از 80 درصد سطح زمین را آب پوشانده است که به‌صورت آب نسبتا خالص در رودخانه و دریاچه‌ها و محلول رقیق نمک در اقیانوسها و به‌صورتجامد تقریبا خالص در دشتهای برف و رودخانه‌های یخی و پهنه‌های یخی قطبی وجود دارد. خواص غیر عادی آب ، اثر عمیقی بر ماهیتمحیط زیست دارد.

نام و نام خانوادگی:

محمد جواد کبیری

نام کلاس:

06

نام مدرسه:

ملاصدرا (1)

فشار هوا نیرویی است که هوا بر یک واحد از سطحزمین وارد می کند و مقدار آن در سطح دریای آزاد، برابر است با وزن ستونی ازجیوه به ارتفاع 76 سانتیمتر. واحد اندازه گیری فشار هوا در آب و هواشناسی میلی بار یا هکتوپاسکال می باشد؛ هر میلی بار یا هکتوپاسکال برابر با 1000 دین بر سانتی متر مربع می باشد فشار ستون هوا در سطح دریای آزاد 1013 هکتوپاسکال بر سانتی متر مربع می باشد.

به نام خدا

نام محقق : امیرعلی موسی

ملاصدرا یک

کلاس: 06

«گاز کروماتوگرافی  GC»


 GC براي شناسايي و تعيين مقدار انجام مي شود. در GC با دو فاز سر و كار داريم: فاز ساكن و فاز متحرك، فاز متحرك يك گاز است و فاز ساكن مي تواند مايع يا جامد باشد. فاز متحرك هيچ نقشي در جداسازي ندارد و يكي از تفاوت هاي GC با HPLC همين موضوع است. در HPLC فاز متحرك يك مايع است كه در جداسازي نقش دارد. تنها نقش فاز متحرك در GC حمل مواد به جلو و خارج كردن آنها از ستون است. به همين دليل كيفيت جداسازي در HPLC بهتر است از GC.

ابتدا نمونه را توسط سرنگ داخل injector تزريق مي كنيم. نمونه پس از ورود به injector به بخار تبديل شده و با فاز متحرك مخلوط شده، وارد ستون مي شود. نمونه جذب ستون مي شود و در زمانهاي مختلف به وسيله گاز بي اثر از ستون بيرون مي آيد و وارد دتكتور مي شود. ستون قلب دستگاه است زيرا عمل اصلي كه جداسازي است در آنجا انجام مي شود. دتكتور شناسايي را انجام مي دهد جهت شناسايي مواد با GC از (Rt) Retention time  استفاده مي شود. Rt زماني است كه طول مي كشد تا جسم از دتكتور بيرون بيايد ،يعني از زمان تزريق نمونه تا زمان ظاهرشدن پيك ها روي دستگاه كه براي يك ماده تحت شرايط ثابت، مقداري ثابت است. بنابراين از مقايسه Rt معلوم با Rt مجهول، مي توان اجزاي موجود در مجهول را تشخيص داد.
 اگر مجهول و استاندارد، Rt يكسان داشتند، مي توان نتيجه گرفت كه هر دو نمونه يكي هستند.
پارامتر مهم ديگر در GC، سطح زير منحني (AUC) است. ركوردر به ما كروماتوگرامي مي دهد كه در راس هر پيك Rt  را مي نويسد و AUC مربوط به آن را هم مي دهد پس كروماتوگرام حاوي دو اطلاع ارزنده است:
1- Rt براي شناسايي كيفي جسم
2- AUC براي تعيين مقدار كمي جسم
گاز حامل: يك گاز بي اثر است (He, H2, N2)، He از همه بهتر است ولي چون گران است كاربرد كمي دارد. نگهداري H2 هم خطرناك است چون قابليت انفجار دارد، بنابراين N2 استفاده مي شود.

اجزاء و قسمتهاي مختلف دستگاه GC
1- سليندر حاوي گاز حامل، در اين دستگاه از گاز ازت كه گازي خنثي، ارزان و در دسترس است استفاده مي شود.
2- فلومتر، توسط اين قسمت از دستگاه تنظيم فشار گاز حامل صورت مي گيرد كه اگر نمونه سريعتر بيرون بيايد ممكن است دو پيك روي هم بيفتند. هر چه فلو بيشتر باشد، مواد سريعتر از ستون خارج مي شوند. . فلو برحسب ml/min است. (در كار با GC بايد نوع گاز حامل و flue آن ذكر شود).در اين دستگاه از گاز ازت با فلو ml/min 18 استفاده شد.در اين دستگاه سه عدد فلومتر مربوط به تنظيم فلو گاز ازت، هوا و هيدروژن وجود داشت. كه هر كدام را با ميزان موردنياز تنظيم كرديم
3- محل تزريق نمونه :(injector)دو محل تزريق در بالا و پائين وجود دارد كه نمونه را به سرعت و توسط يك سرنگ در يكي از آنها بسته به اينكه از ستون بالايي يا پاييني استفاده مي كنيم تزريق مي كنيم. حجم نمونه تزريق شده در اين آزمايش يك ميكروليتر بود. اما حجم سرنگ دستگاه ده ميكروليتر است. .با GC مي توان نمونه هاي با حجم هاي بسيار كم تا دهم هاي ميكروليتر را اندازه گيري نمود. بعد از تزريق نمونه به سرعت و بدون مكث دكمه interface را فشار مي دهيم. (حجم تزريق هم بايد در كار با GC گزارش شود).
4- ستون (column):ستون نقش اصلي جداسازي را به عهده دارد كه از جنس هاي مختلف مي باشد:ستون فولادي،مسی ،شيشه ايی يا استيل باشد .كه سخت پر مي شود و حتما بايد توسط كارخانه سازنده پر شود.
ستون مسي: انعطاف پذيري خوبي دارد و به راحتي پر مي شود زيرا مي توان آن را به صورت مستقيم پر كرد و سپس به صورت مارپيچ در آورد. ولي عيب آنها تشكيل اكسيد مس در جداره ستون مي باشد كه مي تواند برخي واكنش ها را كاتاليز كند. در حالي كه ستون هاي فولادي اين عيب را ندارند.
ستون هاي شيشه اي كه مزيت آنها اين است كه داخل آنها را مي توانيم مشاهده كنيم بنابراين اگر هوا گرفته باشد متوجه مي شويم و عيب آنها شكننده بودنشان است. ستون هاي فولادي خيلي مستحكمند و بايد در كارخانه بصورت مارپيچ در آيند، بنابراين پركردن آنها مشكل است و احتياج به دستگاه ويبراتور داريم. يك ويژگي مهم و تاثير گذار در ستون ها پلاريته آنهاست كه توسط كارخانه سازنده مشخص مي شود كه بر اين اساس مي توان ستون هاي مشابه را انتخاب كرد.
. ما در اين آزمايشگاه از ستون Capillary استفاده مي كنيم با طول حدود m 30، نوع ستون PE-1 است. N2 گاز  فاز متحرك
GSC جامد      فاز ثابت
GLC مايع
براي فاز مايع از خاكه آجر يا chromosorb p كه بي اثر است براي تثبيت مايع استفاده مي كنند آن را پر مي كنند. و مايع ديرجوش را روي خاكه آجر مي دهند و تثبيت مي كند كه معمولا پارافين يا silicon greas است.
5- Oven:قسمت گرم كننده است.سه قسمت از دستگاه بايد گرم شوند. Injector, oven و Column (كه دو عدد هستند و در بالا و پايين oven قرار مي گيرند) و نيز Detector قرار دارد
 دماي ستون بايد چند درجه بالاتر از نقطه جوش دير جوش ترين جزء موجود در نمونه باشد مثلا اگر بالاترين نقطه جوش C 150 باشد، دماي ستون C 170 باشد.دماي injector بايد چند درجه بالاتر از ستون و دماي دتكتور هم چند درجه بالاتر از injector باشد با ستون با دو برنامه دمايي مي توان كار كرد:اگر روش كار ايزوترمال باشد به oven يك دماي ثابت مي دهيم اما اگر به روش برنامه ريزي كار كنيم، بايد به آن برنامه دمايي بدهيم.
روش Isothermal ( با يك دماي ثابت كار مي كنيم)، بيشتر زماني استفاده مي شود كه در نمونه فقط يك ماده مورد شناسايي وجود دارد يا اگر چند ماده وجود دارد، نقطه جوش آنها نزديك به هم است.
روش برنامه ريزي دمايي (programming): در مواقعي استفاده مي شود كه مواد موجود در نمونه Range وسيعي از نقطه جوش دارند و اگر ابتدا دماي Oven را بالاتر از نقطه جوش دير جوش ترين ماده قرار دهيم، مواد با نقطه جوش كمتر تجزيه خواهد شد و نمي توان آنها را شناسايي كرد. بنابراين طوري دما را تنظيم مي كنيم كه با سرعت مشخصي از چند درجه بالاتر ازمواد به ترتيب نقطه جوش از ستون بيرون مي آيند يعني هر چه تعداد كربن هاي ماده بيشتر باشد ديرتر بيرون مي آيند و پيك آنها ديرتر ظاهر مي شود. وقتي نمونه اي حاوي چند جزء با طيف وسيع BP است نمي توان از روش ايزوترمال استفاده كرد زيرا با داشتن فقط يك دما، ممكن است يك جزء خيلي سريع بيرون بيايد و از دست برود يا بيرون آمدن آن، زمان طولاني ببرد. بنابراين بايد از روش Programming استفاده كنيم، يعني از چند Oven استفاده كرده و به هر يك، دمايي خاص مي دهيم.در دستگاه ،3، Oven داريم كه از تعداد موردنياز بسته به كاربرد مي توان استفاده كرد. هر Oven مثل يك ايستگاه مي باشد كه در هر يك، ماده زماني متوقف مي باشد و سپس با Rate خاصي از هر ايستگاه به ايستگاه ديگر مي رود. پس در صورت استفاده از هر 3 Oven، 2 Rate مي گيريم:درجه حرارت داده شده به Oven ها تجربي است و مثلا روي دمايي خاص گذاشته و بررسي مي كنيم كه پيك مي گيريم يا نه ؟
اگر پيك در نمونه بهم چسبيده باشد، با كم كردن درجه حرارت Oven و فلوي گاز، پيك ها را جدا مي كنيم.اگر فقط از 2 Oven استفاده مي كرديم بايد Time3=0 ، Rate2=0 مي بود، در واقع به 3 Oven  برنامه نمي دهيم. Rate   بين 5-30 des/min مي تواند باشد.
نقطه جوش زود جوش ترين ماده به چند درجه بالاتر از نقطه جوش دير جوش ترين ماده برسد به اين ترتيب مي توانيم تمام مواد موجود در نمونه را شناسايي كنيم و كيفيت كار ما بالا مي رود.
6-  :Detectorدتكتور بر اساس پاسخي كه مي دهد به دو دسته تقسيم مي شود:
دتكتور انتگرالي، كه پاسخ انتگرالي مي دهد. كه امروزه منسوخ شده است.
دتكتور تفكيكي، پاسخ اين دتكتور به اين صورت است كه وقتي گاز حامل به تنهايي مي آيد، خط صاف و وقتي به همراه نمونه مي آيد يك پيك مي دهد.
يكي از دتكتورهاي تفكيكي كه در GC استفاده مي شود Flame Ionization Detector (FID) مي باشد. نمونه ها بعد از اينكه از ستون خارج مي شوند وارد دتكتور مي شوند. نمونه ها در شعله دتكتور مي سوزند و ايجاد يون و الكترون مي كنند. آنچه مهم است الكترون هايي است كه توليد مي شوند. الكترونها جرياني را كه از FID عبور مي كند افزايش مي دهند و غلظت نمونه متناسب با  ميزان جريان است .
براي تشكيل شعله از سوخت هيدروژن با اكسيژن هوا استفاده مي كنيم. چون نگهداري هيدروژن خطرناك است و امكان انفجار وجود دارد، يك هيدروژن ژنراتور وجود دارد كه از تجزيه آب هيدروژن توليد مي كند. براي تامين اكسيژن هم از كپسول هوا استفاده مي شود.
نشانه روشن بودن دستگاه دتكتور اين است كه بخار آب از آن خارج شود. FID حساسيت بالايي دارد و عيب آن تخريب نمونه است در اين دستگاه از FID استفاده كرديم. (نوع دتكتور هم بايد در كار تحقيقاتي ذكر شود).
  7- رکوردر
چگونگي تنظيم دما:
دماي ستون را چند درجه بالاتر از نقطه جوش دير جوشترين جزء موجود در نمونه قرار مي دهيم و دماي injector را چند درجه بالاتر از ستون و نيز دماي دتكتور نيز چند درجه بالاتر از دماي injector قرار مي دهيم.
برنامه دمايي ايزوترمال:
70C = oven ستون
90C = Injector
Lit = مقدار تزريق    100C= Detector