به نام یزدان پاک

نویسنده:آرش عباسی

کلاس:01

روشنایی نواحی مرده با باتری‌های میکروبی

مهندسان دانشگاه استنفورد شیوه جدیدی را برای تولید الکتریسیته از فاضلاب با استفاده از "میکروب‌های سیمی" طبیعی به عنوان مینی‌نیروگاه‌های برق ابداع کرده‌اند که از فضولات حیوانی، برق تولید می‌کند.

دانشمندان این ابداع را «باتری میکروبی» نامیده‌اند و امیدوارند روزی برای شکستن آلاینده‌های آلی در "نواحی مرده" اقیانوس‌ها و آب‌های ساحلی از آن استفاده کنند.
در این نقاط روان‌آب کودهای شیمیایی و دیگر اتلافات آلی می‌توانند سطوح اکسیژن را تخلیه کرده و آبزیان را خفه کنند.
در حال حاضر، نمونه اولیه آزمایشگاهی محققان به اندازه یک باتری سلولی D است و مانند یک آزمایشگاه شیمی به نظر می‌رسد که دارای دو الکترود، یکی مثبت و دیگری منفی، بوده و به درون بطری از فاضلاب فرود برده می‌شود.
در درون این شیشه تیره، که به الکترود منفی متصل است، نوعی باکتری غیرمعمول از ذرات اتلافی ارگانیک تغذیه کرده و الکتریسیته‌ای تولید می‌کند که توسط الکترود مثبت باتری گیر می‌افتد.
دانشمندان مدت‌های مدیدی از وجود آنچه آن‌ها میکروب‌های exoelectrogenic می‌خوانند، آگاه بوده‌اند.
این میکروب‌ها ارگانیسم‌هایی هستند که در محیط‌های بی‌هوا تکامل یافتند و توانایی ‌نشان‌دادن واکنش به مواد معدنی اکسیدی و نه تنفس اکسیژن، را برای تبدیل مواد و غذای ارگانیک به سوخت زیستی را توسعه دادند.
طی یک دهه گذشته، چندین گروه تحقیقاتی راه‌های مختلفی را برای استفاده از این میکروب‌ها به عنوان مولدهای زیستی آزموده‌اند اما استفاده کارآمد از این انرژی چالش‌برانگیز بوده است.
آنچه در خصوص باتری میکروبی جدید است، طراحی کارآمد‌ی است که این باکتری‌های exoelectrogeni را فعال می‌کند.
در الکترود منفی باتری، کلونی‌های میکروب‌های سیمی به رشته‌های کربنی که به عنوان رساناهای الکتریکی کارآمد عمل می‌کنند، می‌چسبند.
با استفاده از میکروسکوپ الکترونی اسکن‌کننده، تیم دانشگاه استنفورد تصاویری از این میکروب‌ها را در حال اتصال پیچک‌های شیری به رشته‌های کربن گرفتند.
آن‌ها مشاهده کردند که میکروب‌ها این نانوسیم‌ها را برای تخلیه الکترون‌های اضافی‌شان به کار می‌برند.
حدود 100 عدد از این میکروب‌ها در کنار هم به اندازه عرض یک تار موی انسان هستند.
هنگامی که این میکروب‌ها ماده ارگانیک را می‌بلعند و آن را به سوخت بیولوژیکی تبدیل می‌کنند، الکترون‌های مازادشان به درون رشته‌های کربن و در عرض الکترود مثبت جاری می‌شوند.
این الکترود از اکسید نقره ساخته شده و ماده‌ای است که الکترون‌ها را جذب می‌کند.
الکترون‌هایی که به نود مثبت جاری می‌شوند، به تدریج اکسید نقره را به نقره کاهش داده و الکترون‌های اضافی را در این فرایند ذخیره می‌کنند.
پس از یک روز، الکترود مثبت بار کاملی از الکترودها را جذب کرده و تا حد زیادی به نقره تبدیل می‌شود.
در این نقطه، این الکترود از باتری حذف و دوباره به اکسید نقره بازاکسید می‌شود و الکترون‌های ذخیره‌شده را آزاد می‌کند.
مهندسان دانشگاه استنفورد تخمین می‌زنند که باتری میکروبی می‌تواند حدود 30 درصد از انرژی بالقوه قفل‌شده در فاضلاب را استخراج کند.
این روند تقریبا همان کارایی است که به آن سلول‌های خورشیدی دارای بهترین دسترسی تجاری نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند.
مهندسان مدعی‌اند بزرگ‌ترین چالش آن‌ها یافتن ماده ارزان اما کارآمد برای نود مثبت است.
آن‌ها آزمایش خود را با اکسید نقره انجام دادند اما نقره برای استفاده در مقیاس بزرگ بیش از اندازه گران است و یافتن جایگزینی برای آن نیز به زمان نیاز دارد.
جزئیات این موفقیت در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شد.

به نام خدا                                     مهدی محمدیاری ملاصدرا 06      اقای سلامی                             شیمی سبز

 شيمي نقش بنيادي در پيشرفت تمدن آدمي داشته و جايگاه آن در اقتصاد ، سياست و زندگي روز به روز پر رنگ تر شده است . با اين همه ، شيمي طي روند پيشرفت خود ، كه همواره با سود رساندن به همراه بود ، آسيب هاي چشم گيري نيز به سلامت آدمي و محيط زيست وارد كرده است شيميدانها سالها كوشش و پژوهش ، مواد خاصي از طبيعت برداشت كرده اند .كه با سلامت آدمي و شرايط محيط زيست سازگاري سيار دارند ، و آنها را به مواردي تبديل كرده اند كه سلامت آدمي و محيط زيست را به چالش كشيده اند . همچنين ف اين مواد به سادگي به چرخه ي طبيعي مواد باز نمي گردند و سالهاي زيادي بصورت زباله هاي بسيار آسيب رسان و هميشگي در طبيعت مي ماند .

بارها از آسيب هاي مواد شيميايي به بدن آدمي و محيط زيست شنيده و خئانده ايم . اما چاره ي كار چيست ؟ آيا دوري و پرهيز از بهره گيري از مواد شيميايي مي تواند به ما كمك كند ، تا چه اندازه اي مي توانيم از آنها دوري كنيم ؟ كدام ها را مي توانيم بكار نبريم ؟ كداميك از فراورده هاي شيميايي را مي توان يافت كه با آسيب به سلامت آدمي يا محيط زيست همراه نباشد ؟ داروهايي كه سلامتي ما به آنها بستگي زياد‌‌‌ي را به خود ما آسيب هايي به بدن ما همراهند .. آيا مي توانيم آنها را بكار نبريم ؟ آيا مي توان آب تصفيه شده با مواد شيميايي را  ننوشيم ؟ پيرامون ما را انبوهي از مواد شيميايي گوناگون فراگرفته اند كه در زهرآگين بودن و آسيب رسان بودن بيشتر آن شكي نداريم و از بسياري از آنها نيز نمي توانيم دوري كنيم .

 بي گمان هر اندازه كه بتوانيم از بكارگيري مواد شيميايي در زندگي خود پرهيز كنيم يا از رها شدن اين گونه مواد در طبيعت جلوگيري كنيم ، به سلامت خود و  محيط زيست كمك كرده ايم . اما به نظر مي رسند كه در اين راهكارهاي پيش گيرانه ، كه تا كنون كارآمدي چشم گيري از خود نشان نداده اند ، بايد به راه هايي كارآمدتري نيز بيانديشيم كه دگرگوني در شيوه ي ساختن مواد شيميايي در راستاي كاهش آسيب هاي آنها به آدمي و محيط زيست يكي از اين راهها است . امروزه ، از اين رويكرد نوين با  عنوان شيمي سبز ياد مي شود كه عبارت است از : طراحي فراورده ها و فرايندهاي شيميايي كه بكارگيري و توليد مواد آسيب رسان به سلامت آدمي و محيط زيست را كاهش مي دهند يا از بين مي برند .

در علم شيمي انقلابي سبز در حال شكل گيري است كه نه تنها پايداري محيط و سود بخشي را به ارمغان مي آورد بلكه از خطرات فاجعه هاي صنعتي نيز مي كاهد .

آقاي رابين راجرز (Robin Rogers) پژوهشگر و رئيس مركز توليد صنعتي سبز دانشگاه آلاماها مي گويد : شيمي سبز  عبارت است از ساخت توليد محصولات جديد با استفاده از روشهاي جديدي كه متناسب با اهداف سه گانه محيط زيست پايدار – اقتصاد پايدار – و جامعه پايدار است .

شيميدان سبز كيست؟

شيميدانهايي كه در اين حوزه فعاليت دارند شيميدان سبز ناميده اند . توليد صنعتي اكثر محصولات بر اساس فعل و انفعالات شيمايي صورت مي گيرد . در دهه گذشته بعضي از شيميدانها نگرش جديد خود را متوجه توليد محصولات بدون استفاده از مواد سمي و بدون ايجاد سمپاندهاي سمي نموده اند . شيمي سبز يكنوع شستشوي سبز تكنولوژي قديمي نمي باشد بكله جزء اصلي تكنولوژي هاي جديديست كه كارائي بهتري دارند ، ارزان تمام مي شوند و به انرژي كمتري احتياج دارند . در يك دوره كامل توليد از ماده خام گرفته تا ايجاد محصول نهايي آلودگي كمتري ايجاد مي نمايند و اضافه نمود كه در واقع انقلاب تكنولوژي سبز برابر با انقلاب صنعتي مي باشد .

مزاياي شيمي سبز:

مملکت های پيشرفته و مملکت های در حال رشد از اين تكنولوژي استفاده مي نمايند چون شيمي و تكنولوژي سبز ارزانتر و بهتر مي باشد و خواهند توانست در اقتصاد جهاني رقابت پذيرتر شوند و نيز سهم خود را در بازار افزايش دهند .

دكتر كيت سلان (SeddoN Kenneth) استاد شيمي دانشگاه كوئينز از بلفاست ايرلند اظهار مي دارد كه شميي سبز موضوعي است بين المللي زيرا ، پراكنده شدن آلودگيها و سموم پيامدهاي جهاني دارد بطور مثال نشت بنزين كه در سال 2005 در چين براثر واژگوني كشتي هاي بنزين اتفاق افتاد كه به آب آشاميدني ميليونها نفر را آلوده كرد و اين آب آلوده بطرف شرقي ترين بخش روسيه و رودخانه Songhua  روان شد .

بنا به اظهارات دانشمندان انگيسي ايجاد نكردن آلودگي يكي از دلايلي است كه ممالك در حال رشد به دنبال استفاده از شيمي سبز مي باشند و دليل ديگر عدم توانايي چنين ممالكي در پرداخت روز افزون بهاي گزاف مواد پتروشيمي است .

استفاده از شيمي سبز بطور كلي با كاستن  مخارج همراه است كه كاهش يا حذف كلي مخارج از بين بردن سمپاندهاي شيمي جزئي از آن است و نيز پيامدها و اثرات منفي زيست محيطي را به حداقل ميرساند اين دو عامل ، رقابت پذيري بيشتري براي كمپانيها ايجاد مي نمايد . شيمي سبز كره زمين را تميز تر ، ايمن تر و بهره ورتر مي نمايد . شيمي سبز وجدان علم شيمي و راه آينده است . يك شبكه جهاني از طرفداران محيط زيست و شيميدانهاي سبز بوجود آمده است كه براي شيمي سبز اصولي را مبتني بر 12 اصل مشخص نموده اند .

اصول 12 گانه شيمي سبز

در شماره گذشته با شيمي سبز آشنا شديم ، گفتيم شيمي سبز عبارت است از : طراحي فرآورده ها و فرايندهاي شيميايي كه بكارگيري و توليد مواد آسيب رسان به سلامت آدمي و محيط زيست را كاهش مي دهند يا از بين مي برند .

همچنين گفتم شبكه جهاني كه از طرفداران شيمي سبز به وجود آمده است دوازده اصل را براي شيمي سبز مشخص نموده اند ، اكنون به بيان اين اصول مي پردازيم :

اصل اول : پيشگيري از توليد فراورده هاي بيهوده

بهتر است كه از ساخت و توليد زباله و سمپادهاي سمي جلوگيري شود تا اينكه پس از توليد بفكري ضرر نمودن سمپاندهاي سمي و يا پاك كردن محيط از آنها شد .

اصل دوم : اقتصاد دائم ، افزايش بهره وري از اتم

اقتصاد دائم به اين مفهوم است كه بازده واكنش هاي شيميايي را افزايش دهيم . يعني طراحي واكنش هاي شيميايي به شيوه اي باشند كه فراورده هاي نهايي بيشتري بدست آيد بهتر با كاهش ميزان توليد فراورده هاي بيهوده و مازاد بازده واكنش ها را افزايش دهيم .

اصل سوم : طراحي فرايندهاي شيميايي كم آسيب تر

 شيمي دان ها در جايي كه امكان دارد بايد شيوه ايي را طراحي كنند تا موادي را بكار برد يا توليد كند كه اثرات سود كمتري براي آدمي يا محيط زيست داشته باشند . اغلب براي يك واكنش شيميايي مواد اوليه گوناگوني وجود دارد كه از ميان آن ها
 مي توان مناسب ترين را برگزيد .

 اصل چهارم : طراحي مواد و فراورده هاي شيمايي سالم تر

فراورده هاي شيميايي بايد به گونه اي طراحي شوند كه با وجود كاهش خطر سميت كار خود را به خوبي انجام دهند .

فراورده هاي جديد را مي توان به گونه اي طراحي كرد كه سالم تر باشند و در همان حال ، كار در نظر گرفته شده براي آنها را به خوبي انجام دهند .

اصل پنجم : بهره گيري از حلال ها و شرايط واكنشي سالم تر

بهره گيري از مواد كمكي ( مانند حلال ها و عامل هاي جدا كننده) تا جايي كه امكان دارد به كمترين اندازه برسد و زماني كه بكار مي روند از گونه هاي كم آسيب رسان باشند .

اصل ششم : افزايش بازده انرژي

در فرآيندهاي شيميايي ، روشهاي ساخت و جداسازي تا جايي كه امكان دارد به
گونه ايي طراحي شده اند كه نياز به انرژي را كاهش دهند و در انتهاي واكنش به انرژي بيشتري دست يابيم .

اصل هفتم : بهره گيري از مواد اوليه باز گرداني شدني

واكنشهاي شيميايي بايد به گونه ايي طراحي شوند تا از مواد اوليه ي كه قابليت بازگرداني دارند بهره بگيريم .

اصل هشتم : پرهيز از مشتقهاي شيميايي

مشتق گرفتن ( مانند بهره گيري از گروه هاي محدود كننده يا تغيير هاي شيميايي و فيزيكي گذرا) بايد كاهش يابد ، زيرا چنين مرحله هايي به واكنشگرهاي اضافي نياز دارند كه مي توانند فراورده هاي بيهوده توليد كنند .

اصل نهم : بهره گيري از كاتاليزگرها

كاتاليزگرها گزينشي بودن يك واكنش را افزايش مي دهند ؛ دماي مورد نياز را كاهش مي دهند ، واكنش هاي جانبي را به كمترين اندازه مي رسانند ،ميزان تبديل شدن واكنش گرها به فراورده هاي نهايي را افزايش مي دهند .

اصل دهم : طراحي براي تخريب پذير بودن محصولات

فراورده هاي شيميايي بايد به گونه اي طراحي شوند كه در پايان محصولات به صورتي باشند كه در طبيعت تخريب پذير باشند و در محيط زيست زياد نمانند وهر چه سريعتر تجزيه شوند .

اصل يازدهم : تخمين زمان واقعي يك واكنش براي پيشگيري از آلودگي

بسيار اهميت دارد كه پيشرفت يك واكنش را همواره پي گيري كنيم تا بدانيم چه هنگام واكنش  كامل مي شود زيرا پس از كامل شدن يك واكنش شيميايي
 فراورده هاي ناخواسته جانبي توليد مي شوند .

اصل دوازدهم : كاهش احتمالي روي دادهاي ناگوار

يك راه براي كاهش احتمال رويدادهاي شيميايي ناخواسته بهره گيري از واكنش گرها و حلال هايي است كه احتمال انفجار ، آتش سوزي و رها شدن ناخواسته ي مواد شيميايي را كاهش مي دهند . آسيب هاي مرتبط با اين روي دادها را مي توان به تغيير دادن حالت ( جامد ، مايع ، گاز ) يا تركيب واكنش گرها كاهش داد .

كوشش ها و دستاوردهاي شيمي سبز

شيميدانهاي سبز در پي آن هستند كه روندهاي شيميايي سالم تري را جايگزين روندهاي كنوني كننده يا با جاگزين كردن مواد اوليه ي سالم تر يا انجام دادن
واكنش ها در شرايط ايمن تر ، فراورده هاي سالم تري را به جامعه هديه دهند . برخي از آنها مي كوشند شيمي را به زيست شيمي نزديك كند ، چرا كه واكنش هاي زيست شيميايي طي ميليونها سال رخ داده اند و چه براي آدمي و چه براي محيط زيست ف چالش هاي نگران كننده ي بوجود نياورده اند . بسياري از اين واكنش ها در شرايط طبيعي رخ مي دهند و به دما و فشار بالا نياز ندارند . فراورده هاي آنها نيز به آساني به چرخه ي مواد باز مي گردند و فراورده هاي جانبي آنها براي جانداران سودمند هستند الگو برداري از اين واكنش ها مي تواند چالش هاي بهداشتي و زيست محيطي كنوني را كاهش دهد .

گروه ديگري از شيميدانهاي سبز مي كوشند بهره وري اتمي را افزايش دهند . طي كي واكنش شيميايي شماري اتم آغازگر واكنش هستند و در پايان بيشتر واكنش ها با فراورده هايي روبه رو هستيم كه شمار اتم هاي آن از شمار همه ي اتم هاي آغازين بسيار كم تر است . بي گمان آن اتم ها نابود شده اند ، بلكه در ساختمان فراورده هاي بيهوده و اغلب آسيب رسان به طبيعت رها مي شوند و سلامت آدمي و ديگر جانداران را به چالش مي كشند . هر چه بتوانيم اتم هاي بيشتري در فراورده ها بگنجانيم ، هم به سلامت خود و محيط زيست كمك كرده ايم و هم از هدر رفتن اتم هايي كه بعنوان مواد اوليه براي آنها پول پرداخت كرده ايم جلوگيري مي كنيم .

باز طراحي واكنش هاي شيميايي نيز راه كار سودمند ديگري براي پيشگيري از پيامدهاي ناگوار مواد شيميايي است . در اين باز طراحي ها از مواد آغازگر سالمتر بهره مي گيرند يا روند هايي را طراحي مي كنند كه با واكنش هاي مرحله اي كمتر به فراورده برسند . همچنين روند هايي را طراحي مي كنند كه به مواد كمكي كمتر ، بويژه حلال هاي شيميايي ، نياز دارند . گاهي نيز واكنش هاي زيست شيمي و شيمي را به هم گره مي زنند و روند سالمتر شدن آنها بينجامد و اثرهاي جانبي آن ها بر روندهاي زيست شناختي بدن ، تا جايي كه امكان دارد كاهش دهد .

نمونه هايي از دستاوردهاي شيميدانهاي سبز به شرح زير مي باشد :

1- سوخت هاي جايگزين سوختهاي فسيلي

2- تهيه پلاستيك هاي سبز و تجزيه پذير

3- باز طراحي واكنش هاي شيميايي

4- چند سازه هاي زيستي

نظر به اهميت حفظ محيط زيست از ضايعات مواد پليمري و ضرورت پرداختن به تحقيقات مرتبط با كاهش خطرات زيانبار آلودگي هاي ناشي از اين مواد در پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران ، كميته ايي بنام كميته ي سبر در اين پژوهشگاه تاسيس نموده است اهداف كلي خود را به صورت زير تدوين نموده است :

1- پيگيري و اجراي پروژه هاي بازيافت مواد پليمري

2- پيگيري واجزاي پروژ ه هاي پليمرهاي زيست تخريب پذير

3- تقويت نگرش پاسخگو بودن در برابر مسايل زيست محيطي

4- آشنا كردن دانشجويان با مسايل توسعه پايدار و حفاظت محيط زيست

5- بررسي و امكان جايگزيني حلال هاي آلي با آب در محصولات پليمري

6- كمك به تدوين استانداردهاي زيست محيطي

با توجه به اهداف فوق پروژه هاي سبز آغاز شد و با تلاش مستمر و پيگير شيميدانهاي سبز كشورمان به نتايج زير رسيديم اميد آن ميرود كه اين فعاليتها مستمر و مداوم بوده تا در پاكيزگي اين كره خاكي ، زمين قدمي برداشته باشيم .

- بالا بردن استحكام كيسه هاي پلاستيكي تهيه شده از ضايعات

- بازيابي مخلوط ضايعات پلي اتيلن ،پلي پروبيلن وپلي وينيل كلرايد به همراه كاغذ

- بازيابي و ساخت فيلمهاي راديولوژي

- بررسي و جايگزين آزبست (پشم شيشه ) با الياف پلميري در كامپيوزيستهاي سيمان

- بازيافت ضايعات PET ( بطريهاي نوشابه)

- بررسي مهاجرت افزودنيها ، پلاستيكهاي بسته بندي رايج در مواد غذايي دارويي

- بهينه سازي و استخراج و تهيه كينين و كيتوسان از پوست ميگو

- تهيه و ساخت ايميلنت بر پايه مرجان دريايي مورد استفاده در جراحي هاي ارتوپدي

- فرمولاسيون و تهيه پلي اتيلن زيست تخريب پذير بر پايه نشاسته .

باز طراحي و روندهاي شيميايي فرصت هاي تازه و بي شماري براي شيميدانها بوجود آورده است و هر شيميداني مي تواند به طراحي هر يك از واكنش هاي شناخته
 شده اي كه سالها در كارخانه ها يا آزمايشگاه هاي دانشگاه بكار گرفته مي شد ، در راستاي سالم كردن آن و كاهش هزينه ها و افزايش كار آمدي و بازده بپردازد . از اين رو به نظر مي رسد فرصتهايي كه براي شيميدانها طي تاريخ دراز و كهن اين دانش فراهم شده ، اكنون بار ديگر براي شيميدانهاي امروزي فراهم  شده است تا با ويرايش آن چه آنان در تاريخ شيمي به يادگار گذاشته اند ، يادگارهاي سالم تري باري آيندگان بر جاي گذارند .

خورشيد تنها ستاره منظومه شمسي مي باشد كه كرات وسيارات در اطراف آن مي چرخند و از انرژي آن استفاده مي كنند. زمين نيز يكي از كراتي است كه در أطراف خورشيد در حال حركت است. فاصله ميان زمين و خورشيد حدود 149800000كيلومتر مي باشد، كه در اين فاصله، زمين حدود 9^10×95/1 وات انرژي از خورشيد دريافت مي كند كه ما تنها كسري از آن(0000002/0) را استفاده مي كنيم. نور خورشيد 27/8 دقيقه طول مي كشد كه به زمين برسد. از صد در صد نوري كه به زمين مي تابد تنها 30% آن بر اثر ذرات و مولكول هاي موجود در لايه هاي بالايي منعكس مي شوند بقيّه آن ها از لايه ها زمين عبور مي كنند و به زمين مي رسند. در واقع مي توان به جرأت گفت كه حدود99%انرژي كه به زمين مي رسد از خورشيد و بقيه آن از ماه و كرات ديگر مي باشد. نور سفيد خورشيد از ميلياردها ميليارد رنگ تشكيل شده است كه هر كدام از اين رنگ ها داراي طول موج و انرژي مخصوص به خود مي باشند، و ما هنگامي كه اين نور را تفكيك مي كنيم به هفت رنگ تجزيه مي شوند كه هر كدام از اين رنگ ها از ميلياردها رنگ تشكيل شده اند... پرتوهاي فوق بنفش داراي طول موج كوتاه و انرژي زياد مي باشند پرتوهاي فوق بنفش با انرژي زيادي كه دارند براي تمام موجودات زنده خطرناك مي باشند و موجب سرطان پوست يا آفتاب سوختگي مي شوند. خوشبختانه زمين در برابر اين پرتوي خطرناك، محافظي بنام لايه اوزون دارد كه از ورود پرتوهاي خطرناك به سطح زمين جلوگيري مي كند. قبل از آن كه به بحث درباره برخورد پرتوهاي فوق بنفش و مولكول ها اوزون بپردازيم ابتدا به اطلاعاتي درمورد اوزون مي پردازيم.

اوزون چيست؟

دانشمندان لايه ها زمين را به چهار قسمت تقسيم مي كنند:
1) تروپوسفر(كه نسبت به سطح دريا 12تا15 كيلومترارتفاع دارد).
2)استراتوسفر.
3)مزوسفر.
4)تروموسفر(خارجي ترين لايه زمين) مولكول اوزون(o3) از يك مولكول اكسيژن و يك اتم اكسيژن كه ناپايدار و واكنش پذير مي باشد، تشكيل شده است. پيوند ميان مولكول اكسيژن و اتم اكسيژن در مولكول اوزون بسيار ضعيف مي باشد و ممكن است با كوچك ترين برخورد از هم جدا و يا با دريافت كوچكترين انرژي به حالت اوليه خود برگردند. لايه اوزون در لايه استراتوسفر زمين قرار دارد. در شب ها به دليل عدم دسترسي به انرژي تابشي خورشيد، ضخامت لايه اوزون كمتر از ضخامت آن در روز ها مي باشد. هنگامي كه پرتوهاي فوق بنفش به مولكول ها اوزون برخورد مي كنند، پرتو هاي فوق ـ بنفش مقدار زيادي از انرژي خود را از دست مي دهند وبه پرتو هاي فرو سرخ تبديل مي شوند، و هم چنين بر اثر اين برخورد، مولكول اوزون به مولكول اكسيژن و اتم اكسيژن تبديل مي شود و با تابش مجدد نور خورشيد، مولكول اوزون دوباره پديدار مي شود. مولكول هاي اوزون هر چند كه براي ما مفيد هستند اما وجود آن ها در لايه تروپوسفر(لايه اي كه ما در آن زندگي مي كنيم) بسيار خطرناك مي باشند. نيتروژن هاي پراكسيد خارج شده از اگزوز موتورهاي ديزلي بر اثر تابش نور خورشيد(عمل فتو شيميايي) با مولكول هاي اكسيژن واكنش مي دهند و مولكول هاي اوزون را پديدار مي كنند. چون در مولكول هاي اوزون اتم هاي اكسيژن فعال (راديكالي) وجود دارد، تنفس آن، موجب اختلال در دستگاه تنفسي مي شود.
حفره اوزون تا سال 1980ميلادي از سوراخي لايه اوزون خبري نبود؛ اما در سال 1985م، دانشمندان از نازك شدن لايه اوزون در قطب جنوب خبر دادند. در آن زمان با تحقيقات انجام شده علت نابودي مولكول هاي اوزون را، گاز هاي cfc(كلر و فلوئور و كربن) مي دانستند. گاز هاي cfc بعنوان گازهاي خنك كننده در يخچال ها، كولرها و هم چنين در مواد پلاستيكي مورد استفاده قرار مي گيرند. در cfc ها اتم هاي كلر ناپايدار و واكنش پذير مي باشند و هنگامي كه گازهاي cfc به لايه هاي بالا مي روند، در لايه هاي بالا بر اثر برخورد با نور خورشيد، گازهاي كلر آزاد مي شوند. اتم هاي كلر در لايه استراتوسفر با مولكول هاي اوزون واكنش مي دهند.

هر اتم كلر به تنهايي مي تواند 100000 مولكول اوزون را از بين ببرد. به همين دليل در گستره جهاني، در سازمان ملل متحد، در معاهده اي بنام معاهده مونترال كشورها متعهد شدند كه از توليد و فروش گاز هاي cfc خودداري كنند، و هم چنين به كشورهاي فقير اين امكان را بدهند كه بجاي استفاده از گاز هاي cfc، از گاز هاي خنك كننده ديگري استفاده كنند. ما مي دانيم كه بيشترين كشور هاي صنعتي در نيم كره شمالي قرار دارند، پس چرا در قطب جنوب لايه اوزون سوراخ شده است؟! براي پاسخ به اين سوال، پژوهش هاي زيادي انجام شده است كه بعضي از اين پژوهش ها تاكنون در دست تحقيق است. اخيراً دانشمندان علت ايجاد حفره در لايه اوزون را گرداب هاي سنگين، كه در قطب جنوب جريان دارند، مي دانند در زمستان در طول شب هاي قطبي، نور خورشيد در تمام سطح قطب جنوب در دسترس نيست، به همين دليل در اين قطب در لايه استراتوسفر طوفان هاي سنگيني گسترش مي يابند كه به آن ها 'گرداب قطبي' (polar vortex) مي گويند. گرداب قطبي مي تواند ذرات سازنده هوا را تجزيه كند. اين گرداب ها باعث ايجاد ابرهاي سردي مي شوند كه بر فراز قطب جنوب جريان مي يابند كه به اين ابرها 'ابر استراتوسفر قطبي'(polar stratosphere cloud) مي گويند. اختصار آن psc است. Pscها بسيار سرد هستند و دماي آن ها حدود 80- سيلسيوس است. Psc از نيتريك اسيد تري هيدرات(nitric acid trihydrate) تشكيل شده است و با ابرهايي كه ما آن ها را در آسمان مي بينيم كاملاً متفاوتند. پس اين ابرهاي اسيدي مي توانند لايه اوزون را تخريب كنند. 'بنابراين با استناد به تحقيقات انجام يافته، موارد زير را مي توان از عوامل موثر در تخريب لايه اوزون دانست:
1) محور زمين به گونه اي مي باشد كه نور خورشيد به قطب شمال بيشتر از قطب جنوب مي تابد به همين دليل ضخامت لايه اوزون در قطب شمال بيشتر از ضخامت آن در قطب جنوب مي باشد(زيرا ما گفتيم كه پيوند ميان مولكول اكسيژن و اتم اكسيژن در مولكول اوزون بسيار ضعيف مي باشد و ممكن است با كوچك ترين برخورد از هم جدا ويا با دريافت كوچك ترين انرژي(مانند انرژي تابشي خورشيد) به حالت اوليه خود برگردند).

2) از مورد دوم نتيجه مي گيريم كه هواي قطب جنوب سردتر از هواي قطب شمال مي باشد، بنابراين هواي گرم هنگامي كه بر اثر جريان هايي به قطب جنوب مي روند، چون سبك مي باشند، به سمت بالا مي روند و موجب نابودي لايه هاي اوزون برفراز قطب جنوب مي شوند.

3) در زمستان نور خورشيد كاملاً در تمام سطح قطب جنوب در دسترس نمي باشد، و اين امر باعث كاهش دما و تشكيل ابرهاي psc مي شود.

4) ابرهاي psc اسيدي هستند و به همين دليل آن ها به لايه اوزون آسيب مي رسانند.

           نام و نام خانوادگی:           یاسر قاسمی

                      کلاس:                     06

                                 جدول تناوبی

برای دانلود برنامه جدول تناوبی بر روی گوشیهای با سیستم  عامل اندروید به ادامه مطلب بروید.

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:

جهت دریافت نرم افزار آموزشیMSDS Pro ایمنی و بهداشت در آزمایشگاه

این جا را کلیک کنید

http://s5.picofile.com/file/8110535984/MSDS_Pro_Setup_iran30t_com.rar.html

کاربرد سی دی ها در تصفیه آب

 مجید مقبل دوست

شهید نصیری06 

پژوهشگران با استفاده از لوح های فشرده شیوه نوینی برای تصفیه فاضلاب ارائه کرده اند.

  لوح های فشرده یا همان CDهای صوتی که از دهه 1990 راه خود را به بازار موسیقی باز کردند اکنون به لطف پیشرفت فناوری، دیگر زیاد به کار نمی آیند و دارندگان آنها نمی دانند با این سی دی های بلااستفاده  چه کار کنند.

در حالی که برخی افراد ممکن است با این سی دی ها کارهای هنری انجام دهند محققان تایوانی یک کاربرد عملی تر برای آن یافته اند: تجزیه فاضلاب.

"دین پینگ تسای" فیزیکدان دانشگاه ملی تایوان گفت: دیسک های اوپتیکی ارزان و قابل دسترس هستند.

سالانه حدود 20 میلیارد سی دی تولید می شود از این رو استفاده از سی دی های قدیمی برای تصفیه آب می تواند شیوه ای برای کاهش زباله ها نیز باشد.

معجزه دیگری از باکتری ها

مجید مقبل دوست 

شهید نصیری 06

به گزارش پاپ‌ساینس، این یک شگفتی است؛ زیرا اندازه‌گیری‌های اواسط ژوئن / اواخر خرداد نشان می‌داد که غلظت متان 100هزار برابر حد معمول آن است و سرعت تجزیه آن بسیار کم است. در نتیجه اگر قرار بود وضع به همین منوال ادامه یابد، چندین سال طول می‌کشبد تا این هیدروکربن‌ها پراکنده شوند.

جان کسلر، سرپرست تیم تحقیقاتی و اقیانوس‌شناس دانشگاه تگزاس می‌گوید: «ما اشتباه نمی‌کردیم. سرعت تجزیه هیدروکربن بسیار سریع بود و ظرف چند ماه کاملا ناپدید شد.»

  رنگ شعله عنصرها

مجید مقبل دوست 

شهید نصیری 06

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....

آهای شیمی اگه جرات داری بیا جلو

                                                چکیده مطالب شیمی سوم دبیرستان                                                 گردآورنده:محمد حسین جان نثار حسینی                                                                                                                                               مدرسه:شهید نصیری                                                                                                                                                                        مقطع تحصیلی:سوم دبیرستان/تجربی

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

دانشمندان اسپانیایی نخستین «پلیمر»خود ترمیم شونده را ساخته اند که به طور خود به خودی و مستقل خود را  بدون هیچ دخالتی ترمیم می کند.                                                                                                                                                                                دانشمندان اسپانیایی نخستین پلیمر خود ترمیم شونده را ساخته اند این ماده جدید که پلیمر «نابود گر»نام گرفته است در الهام از روبات نابودگر خواب تغییر شکل دهنده فیلم  نابودگر 2 ساخته شده و می تواند امنیت و طول عمر قطعات پلاستیکی همه محصولات از اجزای الکتریکی گرفته تا خودروها و حتی منازل بهبود بخشد .                                                                                                                       پژوهشگران اسپانیایی می گویند:این نخستین پلیمر خود ترمیم شونده است که می تواند به طور خود به خودی ترمیم های کمی،حتی در غیاب کاتالیزور دست یابد در آزمایش این پلیمر محققان آن را به دو قسمت بریده و سپس تکه ها را به هم فشردند یک نمونه پس از گذشت دو ساعت ۹۷ درصد بهبود ترمیم مشاهده شد و حتی وقتی پلیمر با دست کشیده شد تکه ها از هم جدا نشدند.                                                                                                                                                                                                                                    دانشمندان می گویند:واقعیت این است که پلی مر با ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی مشابه در حال حاضر در طیف گسترده ای از محسولات جاری استفاده شده و این سیستم را برای اجرای سریع و آسان در کاربرد های صنعتی واقعی بسیار جذاب میکند.

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