loading...
شیــمـی سـلــامـــی/ شیمی دبیرستان
آخرین ارسال های انجمن
سلامی (مدیر سایت) بازدید : 1079 چهارشنبه 08 آذر 1391 نظرات (0)

موجودات آبزی

زندگي در كره ما در اقيانوس بوجود آمده و سپس به خشكي انتقال يافته است. آب بعنوان محيط زندگي موجودات آبزي بهترين مايعي است كه ميتوان تصور كرد. از خواص بسيار مساعد آب براي آبزيان خواص زير، شايان توجه مي باشند:
1 ـ حرارت مخصوص آب زياد است، بنابراين گرم وسرد شدن بتدريج انجام مي گيرد و اين، عامل مثبتي براي موجودات زنده مي باشد.

2 ـ بر خلاف ساير اجسام ( به استثناء چدن و بعضي ديگر ) آب در صورت انجماد بجاي انقباض، بميزان 9 درصد انبساط حاصل مي كند. اگر آب هنگام انجماد منبسط نمي شد و به سطح نمي آمد بلكه ته نشست ميشد، بسياري از درياها، درياچه ها، رودخانه ها و غيره بويژه در مناطق سرد تا ته منجمد مي‌شدند.

3 ـ آب حلالي بهتر از هر مايع ديگر ميباشد. در آب دريا و آب شيرين مقداري املاح حل شده اند كه بدون آنها زندگي جانوران و گياهان آبزي مقدور نميشد. خواص الكتروليتي آب نيز مهم است. يونهاي املاح كه بحالت محلول در آب يافت ميگردند در فعل و انفعالات شيميايي اعم از داخل بدن موجودات جانوري و يا در خارج آنها ( در محيط آب) شركت مي نمايند.

4 ـ آب قسمت مهمي از تركيبات شيميايي را كه در بافت زنده يافت ميگردد، تشكيل مي دهند. مثلا دو سوم وزن بدن انسان آب است. مانند خشكي ( زمين )، در دريا نيز پايه زنجير غذايي موجودات زنده را گياهان كلروفيلدار تشكيل مي دهند ، زيرا آنها هستند كه از مواد معدني غذاي آلي ميسازند و بقيه موجودات از غذاي آماده تغذيه مي نمايند. ميتوان يك زنجير غذايي ساده را در دريا بدين قرار آورد: پلانكتن گياهي ( فيتوپلانكتن ) ـ پلانكتن جانوري ( زوئو پلانكتن) ـ ماهي ـ انسان.

 

RE: موجودات آبزی

گياهان دريايي به دو قسمت تقسيم مي گردند : فيتوپلانكتن‌ها كه جلبكهاي تك ياخته اي ميكروسكوپي هستند و گياهان پر ياخته ( ماكروفيت Macrophytes ). فيتو پلانكتن اهميت اساسي دارد و شامل بيش از 99 در صد تمام زندگي گياهان مي باشد. قسمت عمده ماكروفيت ها جلبك هاي پر ياخته اند اينها نيز به استثناء برخي ، مانند فيتوپلانكتن ، فتوسنتز انجام مي دهند، علاوه بر اينها ؛ در سواحل اقيانوسها در مناطق معتدله گياهان گلدار نيز يافت مي گردند كه بطور ثانوي دريا را محل سكونت خود قرار داده اند و گاهي چمن هاي زير آبي تشكيل ميدهند( بويژه Zostera ). موجودات جانوري در تمام ضخامت ( ارتفاع) اقيانوس اعم از طبقات مختلف آب و ته اقيانوس وجود دارند ولي انتشار گياهان از سطح تقريبا تا عمق 200 متر است كه حد جذب حداقل مقدار نور خورشيد جهت رشد فيتوپلانكتون مي باشد. در آبهاي ساحلي كه داراي مواد معلق بمقدار قابل توجه و برنگ تيره هستند نور خورشيد جهت رشد سريعا جذب مي شود و حداقل مقدار نور مورد نياز براي رشد فيتوپلانكتن ممكن است در عمق 5 يا 10 متر باشد ولي در آبهاي اقيانوسي كه شفافند مي تواند تا 200 متر نفوذ كند، منطقه ايكه نور كافي براي رشد گياه دارد منطقه روشنايي (Photic zone) ناميده ميشود. در داخل اين منطقه فيتوپلانكتن بكمك ذرات سنتز كننده خود انيدريدكربنيك را در آب به ماده گياهي تبديل ميكند ( فتوسنتز ). انيدريد كربنيك هميشه بحد وفور موجود است. گياه در حال رشد مواد لازم را نيز از آب مي گيرد فقط بعضي از مواد خيلي لازم مانند فسفات ها و نيترات ها كه املاح غذايي اقيانوس ناميده مي شوند اغلب اوقات كم بوده و ممكن است عامل محدود كننده باشند.


RE: موجودات آبزی

پلانكتونها
موجودات اكثرا بسيار كوچك مي باشند، توده آب را مسكون مي سازند و توسط جريانات آب و امواج غير فعالانه تغيير مكان مي دهند . اين موجودات يا استعداد حركت مستقل ندارند يا خيلي كم دارند و نمي توانند مانع از برده شدن توسط جريان ها و امواج آب شوند. در تركيب پلانكتن ، گياهان و جانورن واردند . پلانكتن گياهي (Phytoplankton) كه احتياج به نور خورشيد دارد. ، در طبقه بالا متمركز ميشود ولي پلانكتن جانوري (Zooplankton) در تمام طبقات آب آبگير توزيع يافته است. تنوع پلانكتن در دريا به مراتب غني تر از آبهاي شيرين است. اندازه موجودات پلانكتني بسيار مختلف مي باشد: از چند ميكرون ( باكتريها)تا 2 متر (مدوزCyanea ) . فرمولهاي گياهي پلانكتن تقريبا همگي تك ياختگان گياهي ميكروسكوپي هستند. بيش از همه دياتومه ها (Diatomea) مي باشند . دياتومه ها جلبكهايي هستند كه در صدف ويژه سيليسي شبيه به جعبه سر-پوشدار جاي گرفته اند.



RE: موجودات آبزی

زئوپلانكتن:
گلوبيژرين (Globigerina) از فورامينيفرها شعاعيان( (vhnd,gvih، بعضي مژه دارن ، ازتاژكد اران (Noctiuca) كيسه تنان ، لاروهاي كرمها و بعضي فرمهاي ديگر بويژه خرچنگيان (Crustacea) بسيار مهمند مانند خرچنگيان پست كوپه پدا وكلاد وسراويالارو خرچنگها (ميگووكراب) . كوپه پدها قسمت عمده زوئوپلانكتن دريا را تشكيل ميدهند. تخمها و لاروهاي بسياري از ماهيها و لاروهاي عده اي از سايرجانوران و بعضي بالغ نيز جزو زوئوپلانكتن مي باشند. موجودات زوئوپلانكتني روزانه مهاجرت هاي عمودي انجام مي دهند: در شب بسطح آب ميآيند ولي روزها به چند صد متري پائين مي روند. گذشته از اينها طبقات آب دريا از تعداد بيشماري باكتريها مسكون گشته اند.پ

سلامی (مدیر سایت) بازدید : 1003 یکشنبه 05 آذر 1391 نظرات (0)

 

MTBE (متيل ترسيو – بوتيل اتر) يك ماده آلي اكسيژن دار است كه امروزه در ايران و برخي كشورهاي جهان به صورت گسترده در بنزين بدون سرب استفاده مي شود در ابتداي انتخاب و استفاد ه از اين ماده در سوخت مزاياي زيست محيطي آن مورد توجه بود ولي اكنون پس از گذشت چند سال از مصرف آن در دنيا مشخص شده است كه تاثيرات سوء روي انسان بوده و داراي پتانسيل آلودگي محيط زيست است. ورود MTBE به منابع آب و خاك به روشهاي مختلف انجام مي گيرد .MTBE در خاك بسيار متحرك است و حركت آن در آب تابع قوانين حركت آب در خاك است. MTBE مقاومت زيادي به تخريب زيستي دارد و نيمه عمر آن در آب بالاست ، جذب آنها توسط ذرات خاك ضعيف است ،حلاليت بالايي در آب دارد و بسيار متحرك است . اين عوامل باعث حركت MTBE به سمت آبهاي زير زميني و جمع اين ماده در اين آبها مي گردد و از آنجا كه آبهاي زيرزميني در شرب و كشاورزي استفاده دارند با تهديد سلامتي انسان و طبيعت باعث معضلات زيست محيطي مي گردد درحال حاضر USEPA حد مجاز اين ماده در آبهاي آشاميدني راpb 40-20 تعيين كرده است. با توجه به مصرف گسترده MTBE در ايران قبل از آنكه اين ماده به معضل زيست محيطي در كشور تبديل گردد بايد راهكارهي مناسب ادامه و  عدم مصرف آن مشخص شود. متيل ترسيو يک ماده آلی مصنوعی اکسيژن دار است که پس از اثبات جنبه های سوء بهداشتی و زيست محيطی سرب بعنوان جايگزين آن معرفی و امروزه در ايران و برخی از کشورای جهان بصورت گسترده در بنزينهای بدون سرب استفاده می شود.توجه به اين ماده در دهه ۷۰ ميلادی آغاز و مصرف آن در دهه ۸۰ و ۹۰ ميلادی در جهان افزايش يافت. در ابتدای انتخاب و استفاده از اين ماده در سوخت مزايای زيست محيطی آن مورد توجه بود که مهمترين آنها افزايش عدد اکتان بنزين٫ کاهش نشر گازهای آلاينده منتشر از اگزوز خودرو مانند منواکسيد کربن و ازن ٫ حذف سرب از بنزين به همراه تاثير بهبود نسبی کيفيت هوا ٫توليد آسان و سهولت اختلاط با بنزين می باشد ولی اکنون پس از گذشت چند سال از مصرف آن در دنيا مشخص شده است که MTBE دارای امکان تاثيرات سوء روی بدن انسان و مضرات زيست محيطی بودند و آلودگی آبها زير زمينی از مهمترين جنبه های زيست محيطی آن می باشد . در آمريکا از سال ۱۹۹۷ تا ۲۰۰۱ ميلادی دو سيستم تامين کننده نياز آب شرب شهری بخاطر آلودگی MTBE برای اين منظور غير قابل استفاده شدند.در سانتامونيکای آمريکا حداقل ۵۰ درصد از کل آب شهری که از منابع زيرزمينی تامين می شدبرای شرب غير قابل استفاده گرديد بطوريکه ۵/۳ ميليون دلار برای جايگزينو تامين آب شرب منطقه هزينه شد. وجود MTBE در کاليفرنيا در نمونه های شهری عموما با مقادير کمتر از ۲mg/l گزارش شده است. در شرايط خاص در جاهايی که قايقهای موتوری استفاده می شد غلظت اين ماده در آن آبها به۱۲ppm هم می رسد. در تحقيقی که در سال۱۹۹۶ توسط USGS در ۱۶ شهر آمريکا انجام شد ٫ مقدار MTBE موجود در آبهای سطحی بين µg/L 100-2/0 گزارش شد که غلظتهای بيشتر بين ماه های اکتبر تا مارس واقع شده است.(۳).در آمريکا به خاطر تاثيرات اين ماده در انسان و محيط زيست به ويژه آلودگی منابع آب اعتراضات فراوانی نسبت به ادامه مصرف آن وجود دارد ودر بعضی مناطق استفاده از MTBEممنوع شده است در اين مقاله برسی توانايی MTBEدر آلودگی منابع آب سه محور اصلی مورد توجه است تاثيرات MTBE روی سلامتی انسان چگونگی ورود MTBE به منابع آب وسرنوشت MTBE در منابع آب .متيل ترسيو بوتيلاتر يک ترکيب آلی با فرمول شيميايی C5H12O می باشد در دما وفشار استاندارد مايعی بی بيرنگ ٫ قابل اشتعال و قابل احتراق است . جرم مولکولی آن ۱۵/۸۸ بوده و دارای نقطه ذوب ۹-ـ درجه سانتی گراد ونقطه جوش ۶/۵۳ - ۲/۵۵ درجه سانتی گراد می باشد . چگالی اين ماده ۷۴۴/۰ ۷۵۸/۰ گزارش شده است . انحلال پذيری MTBE در آب بسيار بالاست 540mg/L گرارش شده است.انسان از سه طريق خوردن يا آشاميدن ، اشتنشاق وتماس پوستي مي تواند در معرض MTBE قرار گيرد و سلامتي او تهديد گردد كه از اين بين بلع مهمترين راه ورود اين ماده به بدن انسان است و عمدتاً از طريق آشاميدن آب آلوده انجام مي شود، ضمن آنكه استحمام با آب گرم آلوده نيز فراريت آن را افزايش داده و باعث استنشاق اين ماده مي گردد . تاثيرات اين ماده روي بدن به دو قسمت سرطانيو غير سرطاني تقسيم مي شود . به دليل زمان نسبتاً كوتاه از آغاز مصرف گسترده اين ماده تحقيقات ومطالعات كافي براي برسي تاثيرات سرطان زائي در انسان انجام نشده است ولي اين موضوع هنگاميكه حيوانات آزمايشگاهي به صور مختلف در معرض مقادير بالاي MTBE قرار گرفتند اثبات گرديد. در يك آزمايش در آثر بلعيدن MTBE در موشهاي صحرايي ماده به مقدار mg 1000 به ازاء هر كيلوگرم وزن بدن در روز طي يك دوره 104 روزهاين موشها به سرطان خون مبتلا شدند وهمين تيمار در موشهاي صحرايي نر در دوره فوق باعث بروز تومورهاي بيضوي در آنها گرديد. طي تحقيقاتي در يك دوره18 ماهه ، استنشاق اين ماده توسط موشهاي صحرايي نر وماده صورت گرفت و خاصيت سرطان زايي MTBE در اين حيوانات آزمايشگاهي مشاهده گرديد . بر همين اساس USEPA اين ماده را در گروه داراي امكانم سرطان زائي قرار داده است . در مورد تا ثيرات غير سرطاني MTBE، از مهمترين وشايعترين عوارض تنفس آندر انسان سردرد ،سرگيجه،تهوع،آلرژي و مشكلات تنفسي مي باشد در آزمايشي روي موش صحرايي با بلعيدن mg 70 به ازاء هر كيلوگرم وزن بدن در روز تاثيري مشاهده نشد واز mg 100 به ازاء هر كيلوگرم وزن بدن در روزعوارض آن مشاهده گرديد(2). براي ارزيابي صحيح از سميت اين ماده بر روي آنسان نياز به مطالعات وتحقيقات بيشتري مي باشد . ضمن آنكه در مواردي مانند تاثير روي ژنتيك ،توليد مثلو رشد اطلاعات بسيار محدود است .


فناوری نانو و محیط زیست

امروزه پیشرفت تکنولوژی و دستیابی انسان به روش‏های نوین برای استفاده از منابع طبیعی دستاوردهایی را به همراه دارد که علاوه بر تاثیرات فراوان در زندگی بشر، تاثیراتی منفی را نیز برای طبیعت به ارمغان می‏آورد.
به تازگی انسان متمدن به این تفکر رسیده است که شاید بتوان با استفاده از تکنولوژی مدرن و پیشرفته به کمک منابع طبیعی و محیطزیست شتابد که ازجمله آنها می‏توان به فناوری نانو و کاربرد آن در حفظ محیطزیست اشاره کرد.

تاثیرات مستقیم و غیرمستقیم فناوری نانو بر محیطزیست، از جنبه‏های مختلف قابل بررسی است. در حال حاضر، می‏توان موارد متعددی از کاربرد مواد نانو ساختاری در حفظ محیطزیست، از قبیل نانوفیلترها (برای تصفیه پساب‏های صنعتی)، نانوپودرها (برای تصفیه گازهای آلاینده خروجی از خودروها و واحدهای صنعتی) و نانوتیوب‏ها (برای ذخیره‏سازی سوخت کاملا تمیز هیدروژن) را برشمرد، اما دورنمای استفاده از این فناوری نوین بسیار گسترده‏تر از این گونه کاربردهای جزئی و مقطعی است. برخی از مهم‏ترین کاربردهای علمی شناخته شده فناوری نانو در زمینه محیطزیست نانوحسگرها، نانوفیلترها و کاتالیزورهای زیست‏محیطی هستند که به ترتیب به آنها اشاره می‏شود:
● نانوحسگرها 
نانوحسگر وسیله‏ای است بسیار ریز که قادر به شناسایی و ارائه پاسخ به محرک‏های فیزیکی در مقیاس یک نانومتر است. نانوحسگرها کاربردهای متعددی در علوم مختلف ازجمله محیط زیست یافته‏اند که در ادامه به چند مورد اشاره خواهد شد.
● آلودگی هوا

 
یکی از نیازهای مهم و اساسی در ارتباط با کنترل آلودگی محیطزیست، پایش مستمر آلودگی هواست. با استفاده از نانوحسگرها پیشرفت موثری در زمینه کنترل آلودگی هوإ؛ ّّ= صورت گرفت. با اختراع اولین نمونه‏های غبار هوشمند، تولید این گونه حسگرها به مرحله کاربرد علمی نزدیک شد. هدف اصلی از ساخت غبارهای هوشمند، تولید مجموعه‏ای از حسگرهای پیشرفته به صورت نانو رایانه‏های بسیار سبک است. این نانوحسگرها به راحتی ساعت‏ها در هوا معلق باقی می‏مانند. این ذرات بسیار ریز از سیلیکون ساخته می‏شوند و می‏توانند از طریق بی‏سیم موجود در خود، اطلاعات جمع‏آوری شده را به یک پایگاه مرکزی ارسال کنند. سرعت انتقال اطلاعات در نمونه‏های اولیه حدود یک کیلوبایت در ثانیه است.
● نشت گازهای مهلک
نشت گازهای مهلک یکی از خطرات روزمره زندگی صنعتی است. متاسفانه هشداردهنده‏های موجود در صنعت اغلب بسیار دیر موفق به شناسایی این گونه گازهای نشتی می‏شوند. این نوع حسگرها از نانوتیوب‏های تک لایه به ضخامت حدود یک نانومتر ساخته شده‏اند و می‏توانند مولکولهای گازهای سمی را جذب کنند. آنها همچنین قادر به شناسایی تعداد معدودی از مولکولهای گازهای مهلک در محیط هستند. محققان مدعی‏اند که این حسگرها برای شناسایی به هنگام گازهای بیوشیمیایی جنگی، آلاینده‏های هوا و حتی مولکولهای آلی موجود در فضا کاربرد خواهند داشت.
● نانوفیلترها
یکی دیگر از کاربردهای مهم فناوری نانو در محیط زیست، استفاده از نانوفیلترها در تصفیه آب و پساب است. غشای مورد استفاده در فرایند نانوفیلتراسیون معمولا مولکول‏های بزرگ را دفع می‏کند و در مقایسه با روش‏های دیگر قادرند با صرف انرژی کمتر آب چاه‏ها یا آب‏های سطحی را نیز به خوبی تصفیه کنند. این فرایند قادر است انواع باکتری‏ها، ویروس‏ها، آفت‏کش‏ها، آلاینده‏هایی با منشا آلی و املاح کلسیم و منیزیم را از آب جدا کند. نظر به این که در فرایند نانوفیلتراسیون از هیچ ماده شیمیایی برای سختی‏گیری آب استفاده نمی‏شود، بنابراین اثرات منفی زیست‏محیطی آن به مراتب کمتر از روش‏های شیمیایی معمول است.
علاوه بر این، ذرات نانوساختار انعطاف‏پذیری زیادی در تصفیه آلاینده‏ها دارند. به عنوان مثال از ذرات نانوساختار برای تصفیه فوری خاک، رسوبات، ضایعات جامد، تصفیه آب و پسماندهای مایع استفاده می‏شود. تحقیقات نشان می‏دهد که ذرات دوفلزی نانوساختار مانند آهن - پالادیم، آهن - نقره و روی - پالادیم کاربردهای زیادی در تصفیه و پالایش آلوده‏کننده‏های محیط زیست، مانند آفت‏کش‏های کلرینه با منشا آلی و حلال‏های آلی هالوژنه یافته‏اند.
تجربه نشان داده است که استفاده از ذرات نانوساختار دو فلزی موجب می‏شود تا کلیه هیدروکربن‏های حاوی ترکیبات کلردار که بسیار سمی‏اند به هیدروکربن‏های بی‏خطر برای محیط زیست تبدیل شوند.
به علاوه، شواهد بسیار مبین این واقعیت است که ذرات نانوساختار با پایه آهنی، قادر به تجزیه آلودگی‏های بسیار پایدار همچون ترکیبات پرکلرات‏ها، نیترات‏ها، فلزات سنگین (نیکل و جیوه) و مواد رادیواکتیو مانند دی اکسید اورانیوم هستند.
علاوه بر این می‏توان از نانوساختارها برای رنگ‏زدایی از آب آشامیدنی استفاده کرد. رنگ موجود در آب آشامیدنی نه تنها به خاطر ظاهر آن باید از آب زدوده شود، بلکه چون این رنگ‏ها می‏توانند منشا تولیدتری هالومتان نیز باشند، بسیار خطرناک محسوب می‏شوند. این ماده هنگام ترکیب با کلر موجب تشکیل کلروفرم و دیگر ترکیبات هالوژنه مضر و سرطان‏زا می‏شوند. رنگ موجود در آب طبیعی معمولا ناشی از وجود اسیدهای معدنی است. اسیدهای مذکور از تجزیه مواد آلی موجود در آب حاصل می‏شوند. اغلب روش‏های متداول برای تصفیه آب قادر به جداسازی مواد فوق نیستند، لیکن با استفاده از غشاهای نانو می‏توان تا
۹۹ درصد این گونه مواد را به سهولت از آب جدا کرد. همچنین تحقیقات نشان می‏دهد استفاده از فناوری نانو در تصفیه آب می‏تواند هزینه‏های تصفیه را تا حدود زیادی کاهش دهد.
● نانوپلیمرهای متخلخل
هنگامی که آلاینده‏های آلی آب گریز از طریق آب وارد خاک می‏شوند، به راحتی توسط ذرات جامد غیرمحلول در آب جذب و از آب جدا می‏شوند. پدیده جذب و دفع این گونه آلاینده‏ها از آب به خاک و از خاک به هوا بسیار پیچیده است و به عوامل متعددی از قبیل حلالیت در آب، آب موجود در شبکه خاک و رقابت اجزای مختلف خاک برای جذب این ذرات بستگی دارد. هنگامی که بیش از یک مولکول آب گریز در محیط وجود داشته باشد، مولکول‏های آلاینده به جسمی متصل می‏شوند که از لحاظ شیمیایی بیشترین شباهت را به آنها داشته باشد. به همین دلیل نانوپلیمرهای متخلخل که شباهت زیادی به مولکولهای مواد آلاینده دارند، مناسب‏ترین وسیله برای جداسازی این نوع آلاینده‏های آلی از آب و خاک به شمار می‏روند. به طور کلی کاربردهای زیست‏محیطی این نانوساختارها عبارتند از:
۱ - جداسازی آلاینده‏های آلی از آب آشامیدنی.
۲ - تصفیه پسابهای واحدهای صنعتی مانند نیروگاه‏های هسته‏ای برای استفاده مجدد از آنها
۳ - پاکسازی منابع آبی آلوده شده به مواد نفتی
۴ - پاکسازی منابع آب زیرزمینی از آلاینده‏های آلی
با توجه به این که نانوپلیمرهای متخلخل به کرات مورد استفاده قرار می‏گیرند، بنابراین هزینه‏های تصفیه به مراتب کمتر می‏شود.

● کاتالیست‏های زیست محیطی
از زمینه‏های دیگر کاربردهای مواد نانوساختاری، استفاده از آنها به عنوان کاتالیزورهای زیست محیطی برای تصفیه خروجی اگزوز اتومبیل‏ها و پالایش آب و هواست. کاتالیزورهای رایج که اغلب پایه پلاتین دارند، اگرچه راندمانشان کافی است، اما بسیار گران قیمت‏اند. به همین جهت کاتالیزورهای نانوساختاری به عنوان جایگزین ارزان قیمت کاتالیزورهای یاد شده مورد توجه قرار گرفته‏اند.

● پلیمرهای زیستی

 
از نانوساختارهایی مثل پلیمرهای زیستی می‏توان برای تولید تراشه‏های الکترونیکی استفاده کرد. طبق اطلاعات موجود، برای تولید هر گرم ریزتراشه
۳۲ مگابایتی، به مصرف ۸۵ گرم سوخت فسیلی و مواد شیمیایی و ۱۶ کیلوگرم آب نیاز است. با استفاده از فرایندهای نانو می‏توان شیوه مرسوم در تولید تراشه‏های نیمه هادی را تا حد بسیار زیادی بهبود بخشید. علاوه بر این، استفاده از فناوری نانو منجر به تولید مواد بی خطر به جای مواد سمی می‏شود.
برای مثال، مانیتورهای ساخته شده از مواد نانوساختار بسیار کم خطرتر از انواع مشابه ساخته شده از لوله‏های اشعه کاتدی (که حاوی مواد سمی‏اند) است و راندمان بالاتری هم دارد. نمایشگرهای ساخته شده از کریستال مایع ضمن کوچک بودن حاوی سرب نیستند و مصرف انرژی آنها بسیار کمتر از انواع مشابه کاتدی است. علاوه بر این استفاده از نانولوله‏های کربنی در نمایشگرهای کامپیوتری به کاهش مصرف فلزات سنگین در آنها کمک می‏کند و از این طریق از آسیب به محیط زیست می‏کاهد.
● نانوفیلترها
الکل‏هایی مانند اتانول به عنوان حلال یا ماده پاک‏کننده به وفور در صنایع مورد استفاده قرار می‏گیرند. این مواد در حین مصرف مقادیر زیادی از ناخالصی‏های مختلف را به خود جذب می‏کنند. با توجه به این که دور ریختن آنها پس از مصرف، اثرات زیانباری بر محیطزیست دارد، باید برای استفاده مجدد تصفیه شوند. روش‏های متداول از قبیل تقطیر، ضمن آلوده کردن محیط زیست انرژی زیادی را تلف می‏کنند. استفاده از نانوفیلترها گام موثری در حفاظت محیط زیست و صرفه‏جویی انرژی در این زمینه است.
● نانوپوشش‏ها
پوشش‏های نانوساختاری پیشرفته به خوبی بر سطوح مختلف از قبیل فلزات، شیشه، سرامیک و پلاستیک می‏چسبند و تنها چند میکرون ضخامت دارند، ویژگی بارز این نانوپوششگرها خاصیت ضدخوردگی آنهاست که کاربرد پوششی آنها را در فلزات سبک از قبیل آلومینیم و منیزیم افزایش داده است. پوشش‏های یاد شده، در مقابل حرارت بسیار مقاومند و می‏توانند دما را تا
۷۰۰ درجه سانتی‏گراد تحمل کنند. استفاده از این نوع پوششگرها منجر به کاهش خوردگی فلزات می‏شود و در نهایت، محیط زیست را با کاهش میزان مصرف مواد خام حفظ خواهد کرد.
کاربرد دیگر پوششگرهای نانوساختاری، در حذف گرد و غبار از روی سطوح مختلف و کاهش مصرف پاک‏کننده‏هاست. این نانوذرات را به صورت یک لایه بسیار نازک برای روکش کردن سطوح مختلف از قبیل شیشه اتومبیل‏ها به کار می‏برند. بدین ترتیب کشش سطحی این سطح نسبت به محلول‏های آبدار به شدت کاهش می‏یابد. در نتیجه، مایع مذکور سطح پوشش داده شده را خیس نمی‏کند و به صورت قطراتی روی آن باقی می‏ماند و به سرعت زدوده می‏شود. این عمل فرایند خشک شدن را سرعت می‏دهد. بدیهی است که مصرف مواد شوینده به شدت کاهش می‏یابد و از آلودگی محیطزیست جلوگیری به عمل می‏آید.
● نانوپودرها


نانوپودرها موادی به شدت فعال‏اند که در دمای پایین ذوب یا آلیاژ می‏شوند. این پودرها در فرایندهای قالب‏گیری تزریقی و پوشش دادن سطوح مختلف مورد استفاده قرار می‏گیرند. نوعی از پودرهای نانوساختاری یاد شده که حاوی ذرات ریز آلومینیوم است، در صورت افزوده شدن به سوخت‏های جامد موشک‏ها شدت سوختن آنها را تا دو برابر افزایش می‏دهد. اضافه کردن این پودر به نفت سفید باعث تسریع در احتراق آن و درنتیجه کاهش تولید آلاینده‏های مختلف می‏شود.
آنچه از توانمندی‏های فناوری نانو ارائه شد به این معنی است که می‏توان از این روش‏ها برای حفظ محیط زیست در آینده‏ای نه چندان دور استفاده کرد و در کنار استفاده از منابع طبیعی با کمک فناوری‏های پیشرفته بتوان به تعاملی پایدار با طبیعت رسید.

 


 

1 - مقدمه

هوا يكي از پنج عنصر ضروري (هوا، آب، غذا، گرما و نور)براي ادامه حيات انسان است. هر فرد روزانه نزديك 22000بار تنفس مي‌كند و تقريباْ به 15 كيلوگرم هوا در روز نياز دارد. معمولاْ انسان مي‌تواند به مدت 5 هفته بدون غذا و مدت 5 روز بدون آب زنده بماند، اما نمي‌تواند بدون هوا حتي 5 دقيقه زنده بماند.

با توجه به گسترش شهرها و افزايش منابع آلاينده‌هاي هوا، هواي اغلب شهرهاي بزرگ و صنعتي آلوده مي‌باشد و با توجه به خطراتي كه اين آلودگي براي سلامت افراد ساكن در مناطق آلوده دارد شناخت و آگاهي نسبت به جوانب مختلف اين مساْله از اهميت بسزائي برخوردار مي باشد و تنها با آگاهي و شناخت از اين مساْله امكان جلوگيري يا كاهش خطرات آن وجود دارد.

بطور كلي در بررسي‌هاي آلودگي هوا سه مرحله مد نظر قرار مي‌گيرد:

الف: نحوه و نوع اتشار آلودگي هوا

ب: نحوه پراكنش آلودگي هوا

ج: تاْثيرات آلودگي هوا

در اين بروشور آموزشي سعي شده است مراحل فوق مورد بررسي قرار گيرد.

 

2- آلودگي هوا چيست؟

انواع متعددي از آلاينده‌ها در اثر فعاليتهاي طبيعي و مصنوعي ناشي از فعاليتهاي بشر كه در زمين انجام مي‌گيرد، وارد اتمسفر مي‌گردند، بنابراين بطور كلي آلودگي هوا بمعني حضور يك ماده خارجي در هواست. بر اساس يكي از تعاريف، آلودگي هوا بدين صورت تعريف مي‌گردد:

آلودگي هوا عبارتست از وجود هر نوع آلاينده اعم از جامد، مايع، گاز و يا تشعشع پرتوزا و غيرپرتوزا در هوا به تعداد و در مدت زمانيكه كيفيت زندگي را براي انسان و ديگر جانداران به خطر اندازد و يا به آثار باستاني و اموال خسارت وارد آورد.

 

جدول‌هاي ذيل تركيب شيميائي هواي تميز و همين طور مقايسه تركيب هواي تميز و آلوده را نشان مي‌دهد.

 

                      جدول 1-2 (الف) تركيب شيميايي هواي خشك اتمسفر تميز

ماده

غلظت بر حسب درصد حجمي

غلظت بر حسب ppm

نيتروژن

09/78

780900

اكسيژن

95/20

209500

آرگون

93/0

9300

دي‌اكسيد كربن

032/0

320

نئون

0018/0

18

هليوم

00052/0

2/5

متان

 

2/1

كريپتون

 

5/0

هيدروژن

 

5/0

گزنون

 

08/0

دي‌اكسيدنيتروژن

 

02/0

ازن و غيره

 

01/0 تا 04/0

 

                                جدول 1-2 (ب) مقايسه تركيب هواي تميز و آلوده

آلاينده

هواي تميز (ppm)

هواي آلوده (ppm)

SO2

01/0 – 001/0

2/02/0

CO2

330-310

700-350

CO

1 <

200-5

NOx

01/0-001/00

5/0-01/0

HC

1

20-1

ذرات (µg/m3)

20-10

700-70

 

3-منابع آلاينده هوا:

براي سهولت مطالعه منابع مختلف آلودگي هوا بصورت ذيل دسته‌بندي مي‌شوند:

منابع طبيعي و منابع مصنوعي( خانگي، صنعتي،حمل و نقل )

1-3- منابع طبيعي :

منابع طبيعي آلودگي هوا از قبيل طوفانهاي گرد و غبار، آتش‌سوزي جنگلها، آتشفشانها ، گرده گياهان و نشت گاز طبيعي مي‌باشد و آلودگي ناشي از آنها يك پديده دائمي است كه بعلت گردش فرآيندهاي طبيعي مقدارش كمابيش در سطح زمين ثابت است. مقدار آلودگي طبيعي در مقايسه با آلودگي مصنوعي خيلي بيشتر و قابل توجه مي‌باشد. اما در طبيعت چندين مكانيسم خودپالايي وجود دارد كه سطح زمين را براي حيات موجودات مناسب و قابل تحمل مي‌سازد. نقش انسان در كنترل آلودگي ناشي از منابع طبيعي خيلي كم است. اما انسان بوسيله بر هم زدن تعادل اكولوژيكي و طبيعي ناشي از آلودگي مصنوعي مي‌تواند وضع را بدتر نمايد و به آلودگي طبيعي بيافزايد.

سلامی (مدیر سایت) بازدید : 796 یکشنبه 05 آذر 1391 نظرات (0)

مواد شیمیایی موجود در هوا

دي‌ اکسيد نيتروژن، دي‌ اکسيد گوگرد و مونوکسيدکربن از جمله گاز‌هاي بسيار خطرناکي هستند که افزايش آنها بر روي پوست، مو، چشم و ريه اثرات بسيار مخربي دارد یک عامل مهم دیگر آلودگى هوا در اغلب شهرهاى بزرگ گاز ازن در سطح زمین است. ازن در سطح زمین هنگامی تشکیل میشود که گازهاى آلاینده حاصل از اتومبیلها و سایر وسائلى که سوخت مصرف مىکنند با نور خورشید واکنش می کند؛ در نتیجه گاز ازنی به وجود میآید که براى انسان سمى است.

این گاز ازن در شرایط ساکن بودن هوا، درخشندگى نور خورشید و آب وهوای گرم بیشتر به وجود میآید. این ازن در سطح زمین را نبایدبا ازن خوب که کیلومترها بالاتر در قسمت فوقانى جو زمین قرار دارد و اشعه ماوراء بنفش مضر خورشید را جذب میکند اشتباه گرفت.

اگزوز اتومبیل در شهرها آلایندههای متعددى را از خود خارج مىکند از جمله مونوکسیدکربن، دی اکسید نیتروژن، دىاکسید گوگرد، ذرات معلق از جمله ذرات کوچکتر ١٠ میکرومتر،بنزن، فرمالدئید، هیدروکربنهای چندحلقهای.

اوزون که جزء اصلی مه دود است، گازی است که از ترکیب اکسید نیتروژن و هیدروکربنها در حضور نور آفتاب بوجود میآید. در اتمسفر ، ازن بطور طبیعی به صورت لایهای که ما را از اشعه ماورای بنفش محافظت میکند، وجود دارد.

ولی زمانی که در سطح زمین تولید شود، کشنده است.


مواد آلوده کننده هوا

منوکسید کربن: گاز سمی منوکسید کربن ، بطور عمده مربوط به خودروهایی است که مصرف سوخت آنها بنزین میباشد. این خودروها مقدار زیادی گاز CO را از طریق لوله اگزوز وارد هوا میکنند.

دیاکسید گوگرد: عمدتا مربوط به نفت کوره (نفت سیاه) است که در بعضی صنایع و تاسیسات حرارت مرکزی و تولید نیرو مورد استفاده قرار میگیرد.

کسیدهای نیتروژن دار: بطور عمده مربوط به نفت کوره ، گازوئیل و مقدار کمتری مربوط به مصرف بنزین و نفت سفید است.

هیدروکربنهای سوخته نشده: عمدتا مربوط به خودروهایی است که بنزین مصرف میکنند. نفت کوره و گازوئیل در این مورد سهم کمتری دارند.

ذرات ریز معلق: بطور عمده ، از سوختن نفت کوره حاصل میشود.

برمید سرب: در نتیجه مصرف بنزین در موتور اتومبیلها حاصل میشود.

سایر ترکیبات سربی: بنزین خودروها اغلب دارای مادهای به نام تترا اتیل سرب است که به منظور روان کردن کار سوپاپها و بهسوزی بنزین به آن اضافه میشود. این ماده هنگام سوختن بنزین ، باعث پراکنده شدن ذرههای جامد و معلق ترکیبات سرب در هوا میشود که هم سمیاند و هم به صورت رسوبهای جامد وارد دستگاه تنفسی میشوند.

در جایی دور ، بالای سر ما ، لایه نامرئی و ظریفی از اوزون وجود دارد که ما را از تشعشعات خطرناک ماورای بنفش خورشیدی محافظت میکنند. لایه ازن قرنهاست که آنجا بوده است.

ولی اکنون انسان این سپر محافظ را از بین میبرد. کلرو فلوئورو کربنها (CFCS) ، هالونها (halons) )  و سایر مواد شیمیایی مصنوعی ، در ١٠ تا ٥٠ کیلومتری بالای سر ما شناورند. آنها تجزیه شده ، مولکولهایی آزاد میکنند که اوزون را از بین میبرد.

سلامی (مدیر سایت) بازدید : 3340 یکشنبه 05 آذر 1391 نظرات (3)

 کاتیون های سنگین

يون هاي فلزاتي مانند آهن(Fe)،پتاسيم(k)،كلسيم (Ca) و منيزيم(Mg)براي فعاليت هاي زيستي بدن اهميت فراواني دارند كه حدود 10% نياز ما به اين عنصر ها از طريق مواد معدني محلول در آب برآورده مي شود .

 عنصرهاي فلزات ديگري كه به فلزهاي سنگين معروفند مي توانند به صورت محلول در آب در آيند. كاتيون جيوه (Hg2 )،سرب (pb2 ) و كادميوم(‍Cd2 )از اين جمله اند،اين كاتيون ها به پروتئين بدن مي پيوندند و مانع از انجام اعمال زيستي آنها مي شوند و ممكن است به سيستم عصبي، كليه،كبد و ...آسيب برسانند. از آن جا كه استفاده اين كاتيون ها در صنعت بسيار زياد است ممكن است از طريق پساب هاي صنعتي به منابع آب وارد شوند و به طور مستقيم يا غير مستقيم به بدن انسان راه يابند

سالهاست که سرب به عنوان نوعی آلوده کننده محیط زیست حیات موجودات زنده را تهدید می کند. غلظت سرب در چرخه های زیستی به چندین عامل از جمله خاک، گونه های گیاهی منطقه، ویژگی های آب و نوع کانی های آن بستگی دارد. هدف از این مطالعه اندازه گیری میزان تحرک سرب، قابل جذب بودن و نیز مشخص کردن اثر آن بر اندیس های خونی در حوالی معدن سرب فیض آباد راور است. بخش اولیه مطالعه نشان داد که غلظت سرب در آب، خاک و نیز گیاهان منطقه بالاست (در مقایسه با نمونه های مشابه از سایر مناطق)(PHg، MCH، MCHC، MCV، HCT و RBC اندازه گیری شدند. پس از مقایسه این فاکتورها با افراد مشابه از مناطق غیر آلوده (شهر راور) (24نفر به عنوان شاهد) نتایج زیر به دست آمد. هماتوکریت (HCT) و هموگلوبین (Hg) به طور معنی داری در افراد ساکن در محل آلوده نسبت به گروه شاهد پایین تر بود(PRBC)، حجم متوسط گلبول قرمز(MCV)، مقدار هموگلوبین هر گلبول قرمز (MCH) و نیز غلظت هموگلوبین در یک گلبول قرمز (MCHC) تغییرات اندکی نشان دادند، اما این تغییرات به سطح معنی دار نمی رسد.نتیجه گیری این خواهد بود که ترکیبات سرب موجود در منطقه به صورت محلول در منابع آب می توانند به چرخه های زیستی وارد شوند و در نتیجه توسط بافت های زنده از جمله مغز استخوان جذب و بدین وسیله اندیس های خونی را متأثر سازند

آلودگی آب آشامیدنی توسط فلزات سنگین

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.

سلامی (مدیر سایت) بازدید : 1949 یکشنبه 05 آذر 1391 نظرات (1)

 آب سخت و روشهای نرم کردن آن

هيچکدام از ما در پاکي تميزي آب باران شک نداريم، آبي که تمام مواد آن محلول و معلق آن طی تشکيل ابر جدا شده حين نزول بصورت باران مقداری از CO2 هوا را در خود حل ميکند و بصورت يک اسيد ضعيف که pH آن از 7 کمتر است در مي­آيد.

 اين آب هنگام عبور از سنگهاي زيرزمينی يونهايي مانند Ca2+، Mg2+ و Fe2+ را در خود حل می­کند که باعث آلوده شدن طبيعی آب ميشود.

وجود املاح گفته شده در آب باعث مي­شود صابون معمولي در آن کف نکند، از اينرو اين آب ها را آب سخت نامگذاری کردند.

سختی موقت و سختی دايم :

تابحال به ستونهای آهکي ايجاد شده درون غارها دقت کرديد؟ می­دانيد علت تشکيل اين ستونها که به استالاکتيت و استالاگميت معروف هستند، چيست؟

اگر همان آب سختي که در بالا صحبتش را کرديم کمی گرم تر شود يونهای کلسيم خود را بصورت کربنات کلسيم رسوب مي دهد. اين دقيقاً همان رسوبي است که در کتري خانه خود مشاهده می­نماييد. و ممکن است آب گرمکن يا شوفاژ منزل شما را برای مدتی از کار بياندازد.

اين رسوبات در واقع سختي آب هستند که با گرما از آب خارج ميشوند. در واقع واکنشی که آب باران با سنگهای آهکی زيرزمينی انجام گرفته و منجر به سختي آب شده با گرم شدن آب سخت برگشت می­پذيرد و سختی آن گرفته ميشود. از اينرو به اين سختی، سختی موقت آب می­گويند.

 

کلسيم هيدروژن کربنات(محلول)   آب باران همراه با CO­2   +    سنگ آهک (نامحلول)

در شرايط مناسب و گرماي کافي عکس واکنش بالا صورت می­گيرد

آب + CO2     +   کلسيم کربنات (نامحلول)        کلسيم هيدروژن کربنات (محلول)

 

 

اگر آبهای طبيعي مقدار قابل توجهي يونهای Ca2+، Mg2+ و Fe2+ داشته باشند، نمي­توان سختي آن ها را با گرم کردن از بين برد. آب با اين ويژگي داراي سختی دايم است. برای از بين بردن سختي دايم آب کافي است يونهای عامل سختی را بگونه­اي ته نشين کرد.

واکنش سديم کربنات با يونهای کلسيم رسوبات نا محلول کلسيم کربنات را به همراه خواهد داشت.

آيا با افزودن سديم کربنات، آب سختی دايم خود را از دست مي­دهد؟

2Na+   +    کلسيم کربنات (نامحلول)     سديم کربنات    +   Ca2+ (عامل سختی دايم)

 

 
نرم کردن آب سخت:

با توجه به زيانهای آب سخت در زندگی روزمره و تاثيرات سوء آن بر اندامهای حياتي، انسان همواره به دنبال روشهايي بوده که سختی آب را کاهش دهد. همانطور که گفته شد سختی موقت آب با گرم کردن آن از بين مي­رود، اما آنچه مهم است سختي دايم آب هاست که براحتی از بين نمي­رود.

استفاده از سديم کربنات با وجود ارزاني آن به دليل وقت گير بودن و وسيع بودن امکانات آن در منازل و مراکز صنعتي کوچک به صرفه نيست، از اينرو برای نرم کردن آب از دستگاهي به نام تبادلگر يوني استفاده مي­کنند. در اين دستگاه آب سخت با عبور از روی بستري که حاوي يونهای سديم است کاتيونهای عامل سختي خود را با کاتين سديم جايگزين مي­کند.

  آب سخت برای انسان مضر نیست بلکه مفید است و معمولا شکستگی استخوانهای آنهایی که آب سخت می‌آشامند زودتر بهبودی حاصل می‌کند و بیماری راشیتیست کمتر در این اشخاص دیده می‌شود.

 

·         آب سخت برای رختشویی و مصرف در کارخانجات مناسب نیست.

·         آب سخت موجب از دست دادن طعم و مزه خوب چایی و قهوه می‌شود.

·         پخته نشدن حبوبات با آب سخت

·         ضرر رساندن به جداره دیگهای بخار و ایجاد قشر آهکی بر روی جداره دیگ

·         خوب کف نکردن صابون و موجب افزایش مصرف صابون

·         مزاحمت در هنگام شستن نسوج و دستها

 
سلامی (مدیر سایت) بازدید : 975 چهارشنبه 01 آذر 1391 نظرات (0)

 

                                                                به نام خدا

تحقیق دانش آموزی

درس: شیمی 1

مدرسه: ملاصدرا 1  رشت

کلاس: 03

نام و نام خانوادگی: مهراندیش فامیل سماک

تحقیق: تبادلگر یونی

روشهای تبادل یونی ، بر اساس 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. اجزاء تشکیل دهندۀ فاز جامد ممکن است از ترکیبات معدنی شبیه زئولیتها باشند که اسکلت آنها از آلومینو سیلیکاتها تشکیل شده است. این ترکیبات چون در مقابل اسیدها و بازها مقاومت چندانی ندارند، کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.

ترکیبات معدنی جدید از مشتقات ZrO2 ساخته شده اند که زیرکونیوم فسفات ، زیرکونیوم تنگستات و زیرکونیوم مولیبدات از آن جمله هستند و برای جداسازی فلزات قلیایی و قلیایی خاکی از هم ، مفید هستند.
رزین‌های تبادلگر یونی

 

رزین‌های تبادلگر یونی ، منشاء آلی دارند و از پلیمرهای با وزن ملکولی زیاد تشکیل شده‌اند. تشکیل این رزین‌ها براساس پلیمریزاسیون پلی‌استایرن و دی‌وینیل بنزن پایه‌گذاری شده است که همراه با ترکیبات دیگر نظیر تری‌کلرو آنیلین یا سولفوریک اسید ترکیب تبادلگر یونی آنیونی و کاتیونی را می‌دهد. افزایش پیوندهای عرضی ، خصوصیات رزین را از نظر آب‌گیری و نفوذ یونها تغییر می‌دهد.
تقسیم‌بندی رزین‌ها 
 دو گروه آنیونی و کاتیونی هستند. تبادلگرهای کاتیون شامل گروههای RCOOH یا R-SO3H هستند. تبادلگرهای یونی را می‌توان برحسب قدرت تبادلی و فعالیت گروههای فعالشان ، به دو دسته تبادلگرهای زیر تقسیم کرد:
بازی
• تبادلگر بازی قوی 
• تبادلگر بازی ضعیف
اسیدی
• تبادلدگر اسیدی قوی به صورتR-SO3H
• تبادلگر اسیدی ضعیف به صورت R-COOH
ستون تبادل یون
آزمایشهای تبادل یون را می‌توان به‌صورت ناپیوسته یعنی عبور مقدار معینی محلول از ستون حاوی رزین یا به‌صورت جریان پیوسته محلول از بالا به پائین ستون انجام داد. ستون همیشه باید از آب مقطر پر باشد و حبابهای هوا در قسمت رزین وجود نداشته باشند. دانه‌های رزین ، آب را جذب کرده ، متورم می‌شوند. اگر منظور ، جدا کردن و بدست آوردن یونهای موجود در یک محلول باشد، پس از عبور نمونه از ستون توسط جریان مداومی از محلول شستشو دهنده ، جزء یا اجزا مورد نظر از ستون خارج می‌شوند. بعد از خاتمه آزمایش باید ستون را با آب مقطر پر کرد.

محلولی که وارد ستون می‌شود، جریان ورودی و محلولی که از ستون خارج می‌شود، جریان خروجی نام دارد. 
تعادل تبادل یونی
 برای روشن‌تر شدن واکنشهای تبادل یونی ، رزین‌های اسیدی و بازی را به‌صورت R-Hو ROH نشان می‌دهیم؛ طبق واکنشهای زیر:

R-H + NaCl ----> R-Na + HCl

R-OH + HCl ----> R-Cl + H2O

یونهای سدیم و کلرید با یونهای هیدروژن و هیدروکسیل مبادله می‌شوند. در صورتی‌که رزین تبادلگر یونی به‌صورت R-Na با محلول سدیم کلرید در تعادل باشد، می‌توان گفت که حاصلضرب فعالیت یونهای سدیم و کلرید در سطح رزین و محلول نمک در حال تعادل با رزین برابر است. این مفهوم از تعادل دانن نتیجه می‌شود. 
ظرفیت تبادل یون این کمیت عبارت است از وزن یونهایی که در واحد حجم یا واحد وزن رزین قابل تعویض است. بنابراین هر رزین دارای ظرفیت حجمی یا ظرفیت وزنی است. ظرفیت حجمی براساس حجم رزین آب گرفته تعیین می‌شود.
 
ضریب توزیع

 

نسبت یونها در هر گرم رزین خشک به مقدار آنها در هر میلی لیتر محلول را ضریب توزیع می‌گویند.

برای تبادل کننده‌های یونی یونهای با بار مخالف ، ضریب توزیع به غلظت محلول خارجی بستگی دارد. مثلا˝ هنگامی که رزین اشباع شده با کلسیم با محلول سدیم کلرید تماس داده شود، ازدیاد غلظت نمک ، سبب تعویض سدیم با کلسیم می‌گردد. ولی هنگامی که رزین یونهای کلسیم را دریافت می‌کند،نیروهای جذبی نقش اساسی دارد.
کاربرد رزینها

در صنعت ، برای گرفتن یا کاهش سختی آب و یون‌زدایی آن  از تبادلگرهای یونی استفاده می‌شود. آب یون‌زدایی شده فاقد ناخالصی‌های کربن دی‌اکسید و سیلیس است که در آب مقطر وجود دارد. یکی دیگر از کاربردهای تبادلگرهای یونی رزینی ، شیرین کردن آب دریا با جداسازی نمکهای سدیم و پتاسیم و منیزیم بوسیله رزینها می‌باشد و برای جدا کردن یونهای فلزی به‌صورت ترکیبات آنیونی هم از رزین‌ها استفاده می‌شود. یک مورد دیگر،تعیین غلظت کل نمکهای محلول درآب است.
احیاء رزین

پس از مدتی ظرفیت رزین‌ها از نظر تبادل یونی تکمیل می‌شود. در نتیجه ، باید تبادلگرهای کاتیونی و آنیونی را با افزایش اسید یا باز رقیق فعال کرد این عمل را احیا یا بازسازی می‌نامند. در کارخانه‌هایی که فقط از زئولیت استفاده می‌شود، فعال کردن و بازسازی آن با افزایش محلول ده درصد سدیم کلرید انجام می‌شود.

www.roshd.ir منبع :- رشد

سلامی (مدیر سایت) بازدید : 795 چهارشنبه 01 آذر 1391 نظرات (0)

 

تصفیه آب

امیرحسین رضاصفت

کلاس 03 دبیرستان ملاصدرا

تصفیه آب برای بشردارای سابقه ای بسیار طولانی و قدیمی است. مورخین بر این عقیده اند که تاریخ تصفیه آب به حدود دو هزار سال پیش از میلاد مسیح میرسد. این مراحل تصفیه ای شامل جوشاندن و صاف کردن آب بوده است. وسایل اولیه تصفیه آب در منازل افراد مورد استفاد قرار می گرفت و تا حدود قرن اول میلادی هیچ نشانه ای دال بر وجود عملیات تصفیه ای بر روی آب مصرفی جامعه وجود نداشت. نکته ای که مسلم است این است که عملیات تصفیه آب در قرون وسطی دچار رکود گردید و مجددا ً در قرن هیجدهم مورد توجه قرار گرفت....

سلامی (مدیر سایت) بازدید : 2573 چهارشنبه 01 آذر 1391 نظرات (0)

 

به نام خداوند بخشنده و مهربان

امیرحسین رضاصفت

کلاس 03 دبیرستان ملاصدرا

سیستم استاندارد بین‌المللی واحدها SI

سیستم سیستم استاندارد بین‌المللی واحدها (System International of Units) که معمولاً با عناوین «سیستم متریک» یا «سیستم SI» شناخته می‌شود، دستگاه بین‌المللی استاندارد شده‌ای برای سنجش کمیت‌ها بر حسب یکاها (واحدها) است. این سیستم در سال ۱۹۶۰ بنیانگذاری شد. .......

سلامی (مدیر سایت) بازدید : 847 چهارشنبه 01 آذر 1391 نظرات (0)

 

امیرحسین رضاصفت

کلاس 03 دبیرستان ملاصدرا

عناصر ایجاد کننده سختی آب  

صابون عمدتا توسطکلسیمومنیزیمقابل ترسیب است، ولی به غیر از آنهافلزاتدیگری نظیرآلومینیوم،آهن،منگنز،استرانسیموروینیز در ایجاد سختیآبشرکتمی‌کنند، ولی از این نظر که دوعنصراولی در مقادیرزیاد در آبهای طبیعی وجود دارند، لذا سختی آب بطور عمده بر اساس این دو سنجیدهمی‌شود. ولی با وجود این ، اگر مقادیر فلزات دیگر قابل توجه باشد، باید آنها را نیزمحسوب داشت.......

mamali بازدید : 1077 دوشنبه 29 آبان 1391 نظرات (0)

نام دانش آموز:محمد کولی نیا                                              نام دبیر:اقای سلامی                                                      نام مدرسه:شاهد کمیل پسران                                          نام کلاس:02                                                                  موضوع: ساختار خمیده ی مولکولی اب و مولکول قطبی                                                                                                   ساختار خمیده مولکول اب:اگر يک ميله پلاستيکي را به پارچه ي پشمي بماليد تا داراي بار الکتريکي شود وآن را به باريکه اي از آب نزديک کنيد مي بينيد که آب از مسير خود منحرف شده و به ميله ي پلاستيکي نزديک مي شود . در توجيه اين پديده مي توان گفت که مولکول آب داراي دو سر مثبت و منفي هستند . يعني مولکول آب يک مولکول قطبي است که از سر مثبت خود جذب ميله ي پلاستيکي با بار منفي مي شود .شواهد تجربي نشان مي دهد که مولکول آب شکل خميده اي (V شکل ) دارد و شيميدانان بعد از آزمايشهاي بسيار متوجه شدند که درسمت اکسيژن بار منغي و درسمت هيدروژن بار مثبت وجود دارد.............. . .

yasin بازدید : 808 شنبه 27 آبان 1391 نظرات (0)

موضوع:وضعیت آب در ایران

محقق:سید یاسین حسنی

نام دبیر:آقای سلامی

مدرسه ی شاهد ناحیه 1 (کمیل)رشت

کلاس 02

سال تحصیلی 91-92


ایران با موقعیت جغرافیایی ویژه، بطور عمده دارای اقلیم خشک و نیمه خشک است. میانگین بارندگی آن 240 میلی متر یعنی یک چهارم بارندگی متوسط جهان است. مقدار یاد شده به میزان 400 میلیارد متر مکعب آب است که با پراکندگی نا منظمی روی سطح ایران نازل می شود.به طوری که 310 میلیارد متر مکعب (بیش از 77 درصد) آن در مناطق کوهستانی و تنها 90 میلیارد متر مکعب آن در دشت ها می بارد. از این میزان نزولات حدود 296 میلیارد متر مکعب  به صورت تبخیر و تعرق در سطح زمین از دست می رود و مانده سالانه آن حدود 113 میلیارد متر مکعب در سال می شود که حدود 25 میلیارد متر مکعب در سال موجب تغذیه طبیعی سفره های زیر زمینی شده و حدود 92 میلیارد متر مکعب در سال به صورت جریان های سطحی در می آید. در اوایل قرن بیستم که جمعیت ایران به 10 میلیون نفر هم نمی رسید، سهم هر ایرانی از آب حدود 14000 متر مکعب در سال بوده است. در ابتدای قرن اخیر جمعیت ایران به 65 میلیون نفر رسیده و سهم سرانه هر ایرانی از این منبع طبیعی در حدود 2150 متر مکعب در سال (یک چهارم سرانه جهانی) است. بدیهی است با افزایش جمعیت به 100 میلیون نفر، در سال 1400 بخش اعظم استان های کشور در شرایط کم آبی قرار خواهند داشت. توزیع نامتناسب بارندگی در کشور از نظر مکانی و زمانی یکی از مشکلات اساسی در بخش آب است. استفاده از ظرفیتهای بالقوه در مدت زمان کوتاه باقیمانده و استفاده از پتانسیل های آبی بخش های پر آب کشور جهت تأمین نیازهای آبی بخش های کم آب کشور الزامی است. در اینجا تنها بحث کمبود آب به منظور آشامیدن نیست بلکه بحران کمبود آب، بر تولید مواد غذایی در کشور نیز اثر خواهد کرد. جمعیت کشوردر حال حاضر حدود 60 میلیون نفر است که پیش بینی شده در 50 سال آتی به دو برابر یعنی 120 میلیون نفر برسد. آیا امکان دارد برای حفظ وضع موجود، تولیدات کشاورزی به دو برابر یعنی 130میلیون تن برسد. اگر توجه کنیم که در حال حاضر برای تولید 65 میلیون تن  محصول حدود 85 میلیارد متر مکعب آب مصرف می کنیم  (با کارایی مصرف آب، 7/0 کیلوگرم محصول برای مصرف هر یک  هزار کیلو گرم آب) به این واقعیت تلخ پی می بریم که هر چند زمین کشاورزی به قدر کافی در اختیار داشته باشیم منابع آب کشور این اجازه را نخواهد داد که دو برابر برداشت فعلی را که 170 میلیارد متر مکعب آب نیاز دارد داشته باشیم.

 

ويژه نامه مديريت منابع آب- روزنامه ايران- 17/05/1384

سلامی (مدیر سایت) بازدید : 813 جمعه 26 آبان 1391 نظرات (0)

عوامل موئثر بر ظرفیت گرمایی
به نام خدا
امیرحسین رجبعلی پور
دبیرستان.کمیل
کلاس.02
نام دبیر.اقای سلامی
موضوع تحقیق.(عوامل موثربر ظرفیت گرمای ویژه)
منبع.شیمیدان جوان
درجات آزادی و ظرفيت گرمايی
ابتدا لازم است ، انواع حرکت های ممکن برای يک مولکول را بررسی نماييم:
يک مولکول می تواند دارای حرکت های زير اشد:
1- انتقالی : (translation) عبارت از حرکت مرکز جرم مولکول است .
2- دورانی يا چرخشی :(rotation) عبارت از حرکت دورانی مولکول حول محوری که از مرکز جرم آن می گذرد.
3- ارتعاشی :(vibration) شامل نوسان اتم های مولکول به نحوی که مجموعا تاثيری در حرکت مرکز جرم يا دوران حول اين مرکز نداشته باشد.
بررسی انواع حرکت ها در مولکول :
الف : مولکول تک اتمی : اين نوع مولکول ها فقط دارای 3 حرکت انتقالی در سه جهت محورهای x,y,z هستند و....

hooman بازدید : 1042 پنجشنبه 25 آبان 1391 نظرات (0)

موضوع:آنچه باید درباره خشکسالی بدانیم

نام دبیر:جناب آقای سلامی


نام محقق:محمد جواد چمن کاری


اسم مدرسه:شاهد کمیل پسران رشت


سال اول دبیرستان کلاس02


سال تحصیلی92-91

 

کلمه « خشکسالی » این روزها دیگر برای بسیاری از شهروندان از اهمیت دو چندانی برخوردار است. به دفعات هم بحث و گفت و گو و تذکر درباره خشکسالی عنوان شده است. با وجود اینکه سالیان است در رابطه با مشکل خشکسالی می شنویم آیا راهکاری برای مقابله با آن وجود ندارد؟
ما دو مفهوم داریم که باید آنها را از همدیگر جدا کنم؛ نخست مفهومی به نام « خشکی » و دیگری مفهومی به نام « خشکسالی » است. معمولا مفهوم « خشکی » یک صفت ثابت است. به طور مثال ما می گوییم « آقای x بلند قد است » و این طور نیست که یک روز هفته ایشان بلند قد باشد و روزی دیگر در هفته کوتاه قد شود. مفهوم اینکه می گوییم فردی بلند قد است یعنی وقتی آقای x را با بقیه افراد مقایسه می کنیم صفت بلند قد را به او می دهیم. « خشکی » هم اینطور است. وقتی می گوییم کشور یمن خشک است یعنی با توجه به موقعیت جغرافیایی، یمن کشوری است که در آن بارندگی کمی اتفاق می افتد و سهم آب این کشور نسبت به متوسط دنیا کم است. اینطور نیست که سالی در یمن « خشکی » کم باشد و یک سال دیگر « خشکی » در آن زیاد باشد. بنابراین « خشکی » در واقع یک صفت است که به جغرافیای کشور بستگی دارد. یک صفت دیگر تحت عنوان « خشکسالی » داریم. یعنی کشوری ممکن است اصلا خشک نباشد که در این رابطه می توان به مناطق شمالی ایالت متحده آمریکا اشاره کرد. نمی توان گفت ایالت داکوتا خشک است یا اینکه حتی وایومینگ خشک است. اما می توان گفت داکوتا و یا دایومینگ دچار یک خشکسالی تاریخی پنجاه ساله شده است. یعنی نسب به متوسط خودش به طور معنی داری بارش آن کم بوده است. بنابراین خشکسالی یک صفتی است که یک سال هست و سالی دیگر امکان دارد نباشد.

 

hooman بازدید : 1204 پنجشنبه 25 آبان 1391 نظرات (0)

وضوع:راههای صرفه جویی در آب


نام دبیر:جناب آقای سلامی



نام محقق:مسعود تقوی



نام مدرسه:شاهد کمیل پسران رشت



اول دبیرستان کلاس 02 



سال تحصیلی92-91

 

 

راههای صرفه جویی در مصرف آب - خانه داری آکا

خانه داری - صرفه جویی - راههای صرفه جویی در مصرف آب

متن پیش رو حاصل تلاش یكی از كارشناسان آب منطقه ای خراسان رضوی است كه به بهانه خشكسالی و پیامد های بی آبی، آن را منعكس كرده ایم و انتظار داریم شهروندان با بسیج عمومی در امر مصرف بهینه آب در حفظ این مایه حیات بیش از پیش كوشا باشند.

hooman بازدید : 1254 پنجشنبه 25 آبان 1391 نظرات (0)

موضوع تحقیق: و از آب هر چیزی را زنده ساختیم



نام دبیر:جناب آقای سلامی



نام محقق:علی ابراهیمی


اسم مدرسه:شاهد کمیل پسران رشت


سال اول دبیرستان کلاس02

سال تحصیلی92-91

 

أَوَلَمْ يَرَ الَّذِينَ كَفَرُوا أَنَّ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضَ كَانَتَا رَتْقًا فَفَتَقْنَاهُمَا وَجَعَلْنَا مِنَ الْمَاء كُلَّ شَيْءٍ حَيٍّ أَفَلَا يُؤْمِنُونَ
آيا كسانى كه كفر ورزيدند ندانستند كه آسمانها و زمين هر دو به هم پيوسته بودند و ما آن دو را از هم جدا ساختيم و هر چيز زنده‏اى را از آب پديد آورديم آيا [باز هم] ايمان نمى‏آورند .

shervinnojavan بازدید : 832 چهارشنبه 24 آبان 1391 نظرات (0)

 

شناسايي

نام و نام خانوادگی: شروین نوجوان

نام دبیر:آقای سلامی

کلاس:02

صفحه 24

باكتري هاي هوازي تجزيه كننده فنل در سيستم تركيبي بيوفيلتر و لجن فعال

شناسايي باکتري هاي هوازي تجزيه كننده مواد سمي، گام مهمي در روند تكاملي سيستم هاي تصفيه فاضلاب محسوب مي شود. باکتري هاي موثر در تصفيه و حذف آلاينده ها متناسب با نوع آلاينده و نوع سيستم و شرايط محيطي حاكم برآن متفاوت است. با شناسايي ............    

 

 

 

mamali بازدید : 2001 دوشنبه 22 آبان 1391 نظرات (0)

 


ساختار خميده ي مولکول آب          مولکول قطبی    

 

اگر يک ميله پلاستيکي را به پارچه ي پشمي بماليد تا داراي بار الکتريکي شود وآن را به باريکه اي از آب نزديک کنيد مي بينيد که آب از مسير خود منحرف شده و به ميله ي پلاستيکي نزديک مي شود . در توجيه اين پديده..............

  

تعداد صفحات : 51

درباره ما
Profile Pic
داریوش سلامی ..................................................................................... کارشناسی ارشد شیمی فیزیک................................................................... دبیرشیمی ناحیه1رشت .......................................................................... .shimisalami@yahoo.com ................................................................ شیمی یکی از مهمترین علوم پایه است که نقش کلیدی در زندگی بشر امروزی دارد و هر جنبه از زندگی ما ارتباط نزدیکی با این علم دارد.
اطلاعات کاربری
  • فراموشی رمز عبور؟
  • نظرسنجی
    به سایت نمره بدهید.
    پیوندهای روزانه
    صفحات جداگانه
    آمار سایت
  • کل مطالب : 1015
  • کل نظرات : 183
  • افراد آنلاین : 4
  • تعداد اعضا : 461
  • آی پی امروز : 57
  • آی پی دیروز : 108
  • بازدید امروز : 131
  • باردید دیروز : 414
  • گوگل امروز : 0
  • گوگل دیروز : 9
  • بازدید هفته : 1,792
  • بازدید ماه : 6,588
  • بازدید سال : 53,999
  • بازدید کلی : 1,546,627
  • کدهای اختصاصی