loading...

سیگما

شیمی

 

بنزن یکی از ستاره‌های بزرگ شیمی است. این ماده موارد مصرف گوناگونی دارد و پایه‌ی تولید خیلی از ترکیبات مفید می‌باشد. ولی آیا می‌دانستید که ساختمان آن مبنای بحث زیادی در قرن نوزدهم بوده است؟
کشف بنزن
 
 مایکل فارادی
بنزن برای اولین بار به وسیله‌ی مایکل فارادی (Michael Faraday) در سال 1825 کشف و بی‌کربورت (bicarburet) هیدروژن نامیده شد. در سال 1833، مجددا توسط ایلهارد میچرلیچ (Eilhard Mitscherlich) از صمغ بنزوئن تقطیر شد. (و این دلیل نام فعلی آن می باشد). از آنجایی که بنزن بسیاری از مواد چرب و ارگانیک را حل می کند، به صورت گسترده در زدودن رنگ و مواد ارگانیک از سطوح فلزات کاربرد دارد. در سال 1849، چارلز منزفیلد (Charles Mansfield) روشی برای استخراج بنزن از قطران ذغال در مقیاس صنعتی بدست آورد.
 
اشتباه در ساختار
 
 فردریش اگوست ککول
به عنوان یک ماده ی شیمیایی مهم، اقدامات زیادی در جهت تعیین ساختار شیمیایی بنزن صورت گرفته است. از قبل معلوم بود که بنزن دارای 6 اتم از هریک از عناصرکربن و هیدروژن می باشد(C6H6). این موضوع شیمیدان‌ها را در برابر معمایی قرار داده بود، چرا که هر اتم کربن می‌تواند با 4 اتم دیگر پیوند داشته باشد. این موضوع به وسیله فردریش اگوست ککول ( Friedrich August Kekule) اثبات شده بود، که وی سرآمد شیمیدانان زمان خود بود. در بنزن اتم‌های کربن فقط با 2 اتم دیگر پیوند دارند و به نظر می‌رسد در این ماده قوانین تدوین شده به وسیله ککول رعایت نمی‌شود.
آرچیبالد اسکات کوپر (Archibald Scott Couper) و جوزف لوشمیت (Joseph Loschmidt) ساختار امکان پذیری را ارائه کردند تحت عنوان اتم های اشباع نشده کربن. در یک مولکول، یک اتم کربن وقتی که با 4 اتم دیگر پیوند داشته باشد، اشباع شده گفته می‌شود. و وقتی اتم کربن با اتم کربن دیگری با بیش از یک پیوند مرتبط باشد اشباع نشده خوانده می‌شود.
 
 
بنابراین تفکر ساختار غیر اشباع برای بنزن شروع شد.
 
ساختار فردریش اگوست ککول 
 
بنزن برای ککول چالشی بزرگ بود. او سال‌های زیادی را به تلاش بر روی ساختار آن صرف کرد. زمانی که در مورد این مسئله فکر می‌کرد، کار را لحظه ای کنار گذاشت و به هنگام استراحت دچار رویای روزانه شد و در این رویا او یک مار زنگی را دید که چمبره زده بود و یک دفعه مار دم خود را با دهان گرفت. این موضوع او را به این فکر انداخت که بنزن ممکن است یک حلقه باشد.
در سال 1865، او ساختار پیشنهادی‌اش را برای بنزن در مقاله‌ای در یک ژورنال فرانسوی زبان چاپ کرد. او توضیح داد که هسته‌ای از 6 اتم کربن با پیوندهای تناوبی یگانه و دوگانه بنزن را تشکیل می‌دهند.
این ساختار در ابتدا تعداد زیادی از پدیده‌های مربوط به بنزن را توضیح می‌داد. شیمیدانان آلی حالا قادر بودند راه خود را ادامه داده و هزاران تعداد از مشتقات بنزن را برای مصارف صنعتی، پزشکی، و مصارف دیگر تولید کنند. این کشف به قدری مهم بود که 25امین سالگرد آن به طرز باشکوهی توسط انجمن شیمیدانان آلمان جشن گرفته شد.
این داستان نشانگر مثلی قدیمی است که می‌گوید: استثناها هستند که قواعد را شکل می‌دهند.
ادامه مطلب ...
نظرات (0) تاریخ : شنبه 12 اردیبهشت 1394 زمان : 12:04 بازدید : 132 نویسنده : بنیامین فضلی
 

بنزن یکی از ستاره‌های بزرگ شیمی است. این ماده موارد مصرف گوناگونی دارد و پایه‌ی تولید خیلی از ترکیبات مفید می‌باشد. ولی آیا می‌دانستید که ساختمان آن مبنای بحث زیادی در قرن نوزدهم بوده است؟
کشف بنزن
 
 مایکل فارادی
بنزن برای اولین بار به وسیله‌ی مایکل فارادی (Michael Faraday) در سال 1825 کشف و بی‌کربورت (bicarburet) هیدروژن نامیده شد. در سال 1833، مجددا توسط ایلهارد میچرلیچ (Eilhard Mitscherlich) از صمغ بنزوئن تقطیر شد. (و این دلیل نام فعلی آن می باشد). از آنجایی که بنزن بسیاری از مواد چرب و ارگانیک را حل می کند، به صورت گسترده در زدودن رنگ و مواد ارگانیک از سطوح فلزات کاربرد دارد. در سال 1849، چارلز منزفیلد (Charles Mansfield) روشی برای استخراج بنزن از قطران ذغال در مقیاس صنعتی بدست آورد.
 
اشتباه در ساختار
 
 فردریش اگوست ککول
به عنوان یک ماده ی شیمیایی مهم، اقدامات زیادی در جهت تعیین ساختار شیمیایی بنزن صورت گرفته است. از قبل معلوم بود که بنزن دارای 6 اتم از هریک از عناصرکربن و هیدروژن می باشد(C6H6). این موضوع شیمیدان‌ها را در برابر معمایی قرار داده بود، چرا که هر اتم کربن می‌تواند با 4 اتم دیگر پیوند داشته باشد. این موضوع به وسیله فردریش اگوست ککول ( Friedrich August Kekule) اثبات شده بود، که وی سرآمد شیمیدانان زمان خود بود. در بنزن اتم‌های کربن فقط با 2 اتم دیگر پیوند دارند و به نظر می‌رسد در این ماده قوانین تدوین شده به وسیله ککول رعایت نمی‌شود.
آرچیبالد اسکات کوپر (Archibald Scott Couper) و جوزف لوشمیت (Joseph Loschmidt) ساختار امکان پذیری را ارائه کردند تحت عنوان اتم های اشباع نشده کربن. در یک مولکول، یک اتم کربن وقتی که با 4 اتم دیگر پیوند داشته باشد، اشباع شده گفته می‌شود. و وقتی اتم کربن با اتم کربن دیگری با بیش از یک پیوند مرتبط باشد اشباع نشده خوانده می‌شود.
 
 
بنابراین تفکر ساختار غیر اشباع برای بنزن شروع شد.
 
ساختار فردریش اگوست ککول 
 
بنزن برای ککول چالشی بزرگ بود. او سال‌های زیادی را به تلاش بر روی ساختار آن صرف کرد. زمانی که در مورد این مسئله فکر می‌کرد، کار را لحظه ای کنار گذاشت و به هنگام استراحت دچار رویای روزانه شد و در این رویا او یک مار زنگی را دید که چمبره زده بود و یک دفعه مار دم خود را با دهان گرفت. این موضوع او را به این فکر انداخت که بنزن ممکن است یک حلقه باشد.
در سال 1865، او ساختار پیشنهادی‌اش را برای بنزن در مقاله‌ای در یک ژورنال فرانسوی زبان چاپ کرد. او توضیح داد که هسته‌ای از 6 اتم کربن با پیوندهای تناوبی یگانه و دوگانه بنزن را تشکیل می‌دهند.
این ساختار در ابتدا تعداد زیادی از پدیده‌های مربوط به بنزن را توضیح می‌داد. شیمیدانان آلی حالا قادر بودند راه خود را ادامه داده و هزاران تعداد از مشتقات بنزن را برای مصارف صنعتی، پزشکی، و مصارف دیگر تولید کنند. این کشف به قدری مهم بود که 25امین سالگرد آن به طرز باشکوهی توسط انجمن شیمیدانان آلمان جشن گرفته شد.
این داستان نشانگر مثلی قدیمی است که می‌گوید: استثناها هستند که قواعد را شکل می‌دهند.
ادامه مطلب ...
نظرات (0) تاریخ : شنبه 12 اردیبهشت 1394 زمان : 12:04 بازدید : 130 نویسنده : بنیامین فضلی
 

شما حتما متوجه شده‌اید که هیدروژن پراکسید درون آزمایشگاه مدرسه‌تان درون ظروف شیشه‌ای تیره نگاه داشته می‌شود. اما تا بحال از خود پرسیده‌اید چرا؟
 ساختار شیمیایی
هیدروژن پراکسید چیست؟
 
با فرمول شیمیایی H2O2 شناخته می‌شود. هیدروژن پراکسید یک ماده‌ی شیمیایی با موارد استفاده مختلف است.
هیدروژن پراکسید به شکل ماده‌ای با رنگ آبی روشن که از آب کمی ویسکوزتر است، یک اسید ضعیف است. به دلیل طبیعت اکسید کنندگی آن، هیدروژن پراکسید معمولا بعنوان یک عامل رنگبر مورد استفاده قرار می‌گیرد. پراکسیدها معمولا گروهی از ترکیبات شیمیایی هستند که در آن‌ها دو اتم اکسیژن توسط یک پیوند کووالنسی به هم متصل هستند.
 
کشف هیدروژن پراکسید
 
 لوییس ژاکس تنارد
هیدروژن پراکسید اولین بار توسط لوییس ژاکس تنارد (Louis Jacques Thénard) در سال 1818 کشف شد. این کشف توسط واکنش باریم پراکسید با نیتریک اسید انجام شد. شیوه‌ی تنارد برای تولید هیدروژن پراکسید بصورت گسترده تا آخر قرن 19 مورد استفاده بود.
 
 
 
 
 
 
تولید هیدروژن پراکسید
 
هیدروژن پراکسید بصورت طبیعی بعنوان محصول جانبی متابولیسم اکسیژنی تولید می‌شود. اکثر موجودات زنده دارای آنزیم‌های پراکسیداز هستند که مقادیر کوچک هیدروژن پراکسید را به آب و اکسیژن تبدیل می‌کند. هیدروژن پراکسید می‌تواند بصورت غیر مستقیم توسط هیدروژناسیون و اکسیداسیون یک آنتراکینون (یک ماده شیمیایی بلوری نامحلول در آب که در رنگرزی استفاده می‌شود: anthraquinone) بدست آید. یک روش مستقیم هیدروژناسیون نه فقط هیدروژناسیون O2 در H2O2 بلکه همچنین تبدیل H2O2 به آب نیز هست.
 نگهدارنده کربنی
یک روش آماده سازی هیدروژن پراکسید شامل واکنش دادن نگهدارنده کربنی (carbon support) با نیتریک یا استیک اسید است. سپس این نگهدارنده خشک می‌شود. طلا و پالادیم، سپس به این نگهدارنده اضافه می‌شوند که یک کاتالیست قابل استفاده مجدد که تولید H2O2 (با کمترین میزان تبدیل به H2O) را نتیجه می‌دهد.
 
استفاده‌های هیدروژن پراکسید
 
 PCB
هیدروژن پراکسید عموما بعنوان ضدعفونی کننده و عامل رنگبر مورد استفاده قرار می‌گیرد. هیدروژن پراکسید عموما برای رنگبری پالپ (خمیر کاغذ) و کاغذ مورد استفاده قرار می‌گیرد. امروزه، این ماده مشهوریت بیشتری کسب کرده زیرا مشاهده شده که نسبت به کلر بیشتر دوستدار محیط زیست است. این ماده شیمیایی در تولید PCBها (تخته مدار چاپی Printed Circuit Board) که در کامپیوترها و تجهیزات الکترونیکی دیگر کاربرد دارند، اهمیت دارد. این ماده بعنوان مونوپروپلانت (monopropellant) برای سوخت موتورهای کوچک در ماهواره‌ها نیز استفاده می‌شود.
در خانه شما می‌توانید هیدروژن پراکسیدها را در رنگبرهای مو یافت کنید. بعنوان مواد ضدعفونی کننده نیز برای تمیز کردن زخم‌ها وجود دارد. مخلوط آن با بی‌کربنات سدیم (جوش شیرین) و نمک بعنوان خمیردندان می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.
 
 
شیشه‌های قهوه‌ای و پراکسید
 
بسته‌بندی هیدروژن پراکسید در ظروف شیشه‌ای قهوه‌ای برای حفظ خواص شیمیایی این ماده لازم است. اگر هیدروژن پراکسید گرما داده شود یا در معرض مقادیر فلز یا یون‌های فلزی قرار گیرد به آب یا اکسیژن تبدیل می‌شود. ظروف شیشه‌ای گاهی اوقات شامل مقادیر کمی از یون‌های قلیایی فلزات که در آن‌ها محلول هستند، می‌شوند.به همین دلیل ظروف پلاستیکی یا شیشه‌های فلزی که توسط وکس (wax) روکش شده‌اند برای نگهداری این مواد استفاده می‌شوند. رنگ قهوه‌ای ظروف از جذب نور توسط محلول جلوگیری می‌کند، که باعث پیشگیری از واکنش اکسایش و کاهش می‌شود.
ادامه مطلب ...
نظرات (0) تاریخ : شنبه 12 اردیبهشت 1394 زمان : 12:04 بازدید : 129 نویسنده : بنیامین فضلی
 

تقریبا هر چیزی که امروزه تولید می‌کنیم – پلاستیک‌ها، داروها، پارچه‌های مصنوعی – توسط چند فرایند شیمیایی و فرایندهای دیگر تولید می‌شوند. بسیاری از این فرایندها نیازمند به حلال‌های آلی هستند مانند بنزن یا استون، که این حلال‌های آلوده‌کننده‌ی محیط زیست هستند. تصور کنید که چقدر خوب می‌شد اگر می‌توانستیم این محصولات را تولید کنیم بدون اینکه از حلال‌های آلوده کننده استفاده کنیم!
مایعات فوق بحرانی
 
 نمودار فازی آب
یک مایع فوق بحرانی یک حالت ویژه از ماده است که در بالای نقطه‌ی بحرانی قرار دارد. برای آب، این نقطه دمای 374oC است. در این دما، آب بسیاری از خواص ویژه‌ای که در حالت مایع دارا می‌باشد را از دست می‌دهد، مانند پیوند هیدروژنی و دفع مواد غیر قطبی.
البته خیلی سریع داریم پیش می‌رویم و بهتر است که ابتدا برگردیم و نقطه بحرانی را تعریف کنیم.
یک گوی شیشه‌ای نشکن را تصور کنید، که تا نصفه پر از آب است، و مابقی گوی خلاء می‌باشد. بعضی از فضاهای خالی با بخار آب پر می‌شود. حال بیایید این گوی را حرارت دهیم. با جوشیدن آب، بخار تشکیل می‌شود. با افزایش بخار، چگالی آب کاهش می‌یابد. با ادامه حرارت دادن، در یک نقطه، چگالی آب برابر با چگالی بخار می‌شود. ان دما دمای بحرانی نامیده می‌شود. در این دما هر دو حالات مایع و گاز در یک حالت به نام حالت آّب فوق بحرانی (SCW) یکی می‌شوند.
در ویدئوی زیر این اتفاق را مشاهده می‌کنید.
UPin.ir
 
واکنش‌های آب فوق بحرانی
 
حال می‌خواهیم دلیل تفاوت آب فوق بحرانی را درک کنیم. در فاز مایع، آب پیوندهای هیدروژنی زیادی بین مولکول‌هایش تشکیل می‌دهد. این نوع پیوندها دلیل افزایش حجم آب در صورت منجمد شدن می‌باشند. با حرارت دادن آب، جنبش مولکول‌ها زیاد شده و این پیوندها شکسته می‌شوند. در نقطه بحرانی این پیوندها بطور کامل ناپدید می‌شوند.
بسیاری از مواد شیمیایی که برای تولید پلاستیک‌ها، داروها و غیره استفاده می‌شوند در آب نامحلول هستند زیرا پیوندهای هیدروژنی به آب اجازه نمی‌دهند با مولکول‌های این مواد مخلوط شود. به این دلیل این مواد باید در حلال‌هایی نظیر بنزن یا استون حل شوند. اما، وقتی پیوندهای هیدروژنی شکسته می‌شوند، مولکول‌های آب می‌توانند این مواد شیمیایی را که در آب نامحلول هستند را در خود حل کنند. حال شما فکر می‌کنید، که چرا از SCW بعنوان حلال به جای بنزن و استون استفاده نمی‌شود؟ خب، دانشمندان زیادی نیز در این باره فکر کرده‌اند.
 
 
 استفاده از آب فوق بحرانی
 
بعضی از کارخانه‌ها که شروع به ساخت استوفنون (acetophenone) کردند، از SCW بعنوان حلال استفاده می‌کردند. استوفنون یک مولکول پیش ماده است که برای تولید بسیاری از داروها و عطرها استفاده می‌شود. یکی دیگر از واکنش‌های مهمی که توسط SCW بعنوان حلال انجام می‌شود، تجزیه تری‌گلیسیرید (که معمولا در چربی حیوانی و گیاهی یافت می‌شود) به گلیسیرین و اسیدهای چرب است. اسیدهای چرب در تولید صابون و بیودیزل استفاده می‌شوند. این ماده همچنین بعنوان یک جزء تشکیل دهنده‌ی بخار در نیروگاه‌های حرارتی در نظر گرفته می‌شود.
حالت فوق بحرانی کربن دی‌اکسید نیز بسیار پرکاربرد است. از این ماده امروزه در تولید پودر بدون کافئین قهوه و برای ساخت مواد نانو استفاده می‌شود. زمانیکه خود شما دانشمند شوید، ما مطمئن هستیم که یک استفاده‌ی مهم برای مواد فوق بحرانی پیدا می‌کنید!
 
ادامه مطلب ...
نظرات (0) تاریخ : شنبه 12 اردیبهشت 1394 زمان : 12:03 بازدید : 184 نویسنده : بنیامین فضلی


 

همه ما در مدرسه آزمایش تست کاغذ لیتموس را انجام داده‌ایم. اما چند نفر از اما می‌داند که مخترع تست لیتموس رابرت بویل بوده است. رابرت بویل شیمیدانی در قرن 17 بوده که به عنوان یابنده‌ی شیمی مدرن شناخته می‌شود. بویل به خاطر قانونش در مورد رابطه بین فشار و حجم گازها شناخته می‌شود.

سال‌های اولیه

 

رابرت بویل در ایرلند متولد شد و هفتمین پسر ریچارد بویل بود. در سنین آغازین، لویل زبان‌هایی مانند لاتین، یونانی و فرانسه را فرا گرفت. وقتی که تنها هشت سال داشت مادرش را از دست داد، و پدرش تصمیم گرفت که او را به کالج اتون در انگلیس بفرستد. بعد از تحصیل به مدت سه سال در اتون او به یک معلم فرانسوی خصوصی پیوست و به ایتالیا سفر کرد. در این موقع او کارهای گالیله، کسی که بر او برای یادگیری نجوم و مکانیک تاثیر داشت، را مطالعه کرد. در خلال جنگ‌های داخلی انگلستان، بویل در آکسفورد زمان خود را به آزمایش و مطالعه سپری می‌کرد.

 

آزمایشات بر روی هوا

 

در سال 1655 بویل به آکسفورد رفت. در آنجا او رابرت هوک (Robert Hooke) را به عنوان دستیار استخدام کرد و سپس هر دوی آن‌ها بر روی پمپ هوای با فضای خلاء کار کردند، که یک اصلاح بر روی طراحی اتو فون گوریک (Otto von Guerick) بود. او همچنین آزمایشات زیادی مربوط به هوا انجام داد. در سال 1975، بویل اولین قانون خود را ارائه کرد: حجم یک گاز نسبت عکس دارد با فشار آن.

 

 

 نگاهی جدید به آزمایش کردن

 

برخلاف اکثر دانشمندان آن زمان، بویل بدنبال کشف چیزهای جدید با بحث منطقی در مورد مواد نبود. در عوض او علاقه مند به انجام مشاهدات و ترسیم نتایج بر اساس این مشاهدات بود. بویل کسی بود که تکنیک آزمایشات کنترل شده از لحاظ رسانایی را آغاز کرد. او عادت داشت که آزمایشات را در زمانی که تکنیک‌هایش و وسایل مختلفی که استفاده کرده بود، را یادداشت می‌کرد، منتشر کند.

 

استانداردهای شیمی

 

تعریف بویل از یک عنصر امروزه به صورت معمول پذیرفته شده است. او بیان کرد که یک عنصر از اجزای کوچکتری با اندازه‌های مختلف تشکیل شده و این اجزا نمیتوانند به هیچ روشی تجزیه شوند. او همچنین معرفی کننده‌ی تست لیتموسی است که توسط ما در آزمایشگاه‌ها انجام می‌شود. این تست امروزه بصورت جهانی برای تشخیص اسید از باز استفاده می‌شود. بویل چندین استاندارد را به شیمی معرفی کرد. در سال 1660، بویل و 11 نفر از همکارانش انجمن سلطنتی لندن را که مباحث علمی را مورد بررسی قرار می‌داد، تشکیل دادند. 

ادامه مطلب ...
نظرات (0) تاریخ : شنبه 12 اردیبهشت 1394 زمان : 12:02 بازدید : 184 نویسنده : بنیامین فضلی


 

سیگار کشیدن به یک مشکل روش زندگی امروزه تبدیل شده است و به مشکلات جدی سلامتی منجر خواهد شد. بیایید با هم دلیل مضر بودن سیگار کشیدن را بیابیم.
اکثر قهرمانان فیلم‌های اکشن سیگار می‌کشند و یا حداقل سیگار در دستشان دیده می‌شود. بعضی از این قهرمانان هم کارهای جالبی با سیگار انجام می‌دهند. شاید خیلی جذاب باشد دیدن این حرکات در صفحه تلویزیون. بله، سیگار کشیدن شاید خیلی حرکت جذابی به نظر برسد اما تاثیرات منفی زیادی بر روی سلامتی در دراز مدت دارد.
سیگار کشیدن در حال تبدیل شدن به یک مشکل روش زندگی است و به سمت ایجاد مشکلات سلامتی اساسی در حال پیشرفت است. انجمن سلامت جهانی (WHO) اعلام کرده است که تقریبا 6 میلیون نفر در هر سال بر اثر سیگار کشیدن می‌میرند و تقریبا نیم میلیون نفر غیر سیگاری هم به علت دود سیگار تحت تاثیر قرار می‌گیرند.
 
تنباکو چیست؟
 
 گیاه تنباکو
تنباکو (Tobacco) از کلمه‌ی تاباگو (tabago) که یک کلمه بومی آمریکایی است گرفته شده. در زمان‌های قدیم، آمریکایی‌ها عادت داشتند پودر تنباکو را در یک پیپ Y شکل استشمام کنند و این گونه بود که تنباکو دارای اسم و رسمی شد. بعدها سیگار بوجود آمد و شامل برگ‌های خشک تنباکو و افزودنی‌های دیگر برای تقویت عطر، خواص و طعم بود.
تنباکو یک گیاه لیفی سبز رنگ است که در مناطق گرم رشد می‌کند. بعد از اینکه چیده می‌شود، خشک می‌شود، و به چندین روش مصرف می‌شود.
 
 
 
 
 
 
تنباکو چه کاری انجام می‌دهد؟
 
 ساختار شیمیایی نیکوتین
تنباکو شامل نیکوتین است که یک الکالویید (alkaloid) مایع است. الکالویید یک ترکیب آلی است که از هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن و کربن تشکیل شده است. تمامی این مواد شیمیایی تاثیرات قوی بر روی بدن انسان دارند.
وقتی که کسی سیگار می‌کشد، نیکوتین توسط پوست، لایه‌های مخاطی دهان، بینی یا ریه جذب می‌شود. این ماده دقیقا همان کاری را با سیستم بدن می‌کند که مواد مخدری مانند کوکایین یا آمفتامین انجام ‌می‌دهند. بر اساس تحقیقی که به تازگی توسط انجمن رادیولوژی شمال آمریکا (RSNA) انجام شده، سیگار کشیدن شیمی مغز انسان را تغییر می‌دهد. نیکوتین مقدار دوپامین (dopamine) مغز، یک انتقال دهنده عصبی را افزایش می‌دهد. دوپامین یک ماده شیمیایی درون مغز است که مسئول احساس خوشی است.
تاثیرات نیکوتین کوتاه است و بنابراین افرادی که به نیکوتین معتاد می‌شوند سیگار می‌کشند تا این تاثیر را حفظ کنند.
 
 
 
تاثیر سیگار کشیدن بر روی سلامتی
 
تنباکو و دود تنباکو دارای بیش از 60 ماده‌ی سرطان‌زا است. تقریبا 4000 ماده یافت شده در دود تنباکو شامل بنزن، استون، کربن مونوکسید، آمونیاک، هیدروژن سیانید و چنین مواد سمی دیگری است. تمامی این مواد در ایجاد سرطان موثر و مشکلات سلامتی دیگر موثر هستند. سیگار کشیدن همچنین باعث حالت‌های ناهنجار، اسکیزوفرنی و چندین ناهنجاری عصبی می‌شود. این عمل همچنین عامل مشکلات جدی مانند مشکلات روانی، جنون و ناهنجاری دوقطبی می‌باشد.
اکثر جوان‌ها در سن 21 سالگی شروع به سیگار کشیدن می‌کنند که بر اثر زیاد کشیدن بعد از مدتی به این ماده معتاد می‌شوند. افراد سیگاری به مواد شیمیایی که در سیگار موجود است معتاد شده و ترک این عادت برایشان سخت می‌شود.
نیکوتین برای مدت طولانی در بدن باقی نمی‌ماند زیرا در زمان کوتاهی توسط آنزیم‌های مختلف بدن تجزیه شده و باعث انجام جندین واکنش شیمیایی در بدن می‌شود.
نیکوتین ماده‌ای به شدت اعتیاد آور است که این به دلیل تغییرات شیمیایی است که در مغز موجب می‌شود. این به همین دلیل است که اکثر افراد سیگاری، ترک سیگار برایشان سخت است. شاید، این مطلب به شما کمک کرده باشد تا بهتر متوجه مضرات سیگار شوید.
 
ادامه مطلب ...
نظرات (0) تاریخ : شنبه 12 اردیبهشت 1394 زمان : 12:02 بازدید : 140 نویسنده : بنیامین فضلی


 

شما هر روزه از وسایلی استفاده می‌کنید که شامل LCD (نمایشگر کریستال مایع :liquid crystal display) می‌شوند. این مواد در همه جا اطراف ما هستند – در لپ تاپ‌ها، ساعت‌های دیجیتالی و ساعت‌های مچی، مایکروویوها، پخش کننده‌های سی دی و وسایل اکترونیکی بسیار دیگر.
LCD‌ها رایج هستند زیرا نکات مثبت بیشتری نسبت به تکنولوژی‌های دیگر نمایشگرها دارند. این تجهیزات نازک‌تر و سبک‌تر هستند و نسبت به بطور مثال لوله‌های اشعه کاتد (CRT: Cathode Ray Tube)، انرژی کمتری مصرف می‌کنند.
 
ولی این موادی که کریستال مایع نامیده می‌شوند چه هستند؟ اسم "کریستال مایع" کمی عجیب به نظر می‌آید. ما کریستال را بعنوان یک ماده جامد مانند کوارتزها در نظر داریم، که معمولا به سختی سنگ هستند و تفاوت آشکاری با مایع دارند. چگونه یک ماده می‌تواند هم کریستال و هم مایع را با هم ترکیب کند؟
 
ما در مدرسه یاد گرفته‌ایم که سه حالت معمول برای ماده وجود دارد: جامد، مایع و گاز. جامدها رفتارشان به این دلیل است که مولکول‌هایشان راستایشان را ثابت نگاه می‌دارند و نسبته به مولکول‌های اطراف مکانشان را حفظ می‌کنند. موکول‌ها در مایعات مخالف این رفتار هستند: آن‌ها راستایشان را می‌توانند تغییر دهند و در مایع به هر مکانی حرکت کنند.
 
ولی بعضی مواد هستند که می‌توانند در یک حالت میانه که بخش شبیه مایع و بخشی شبیه جامد است وجود داشته باشند. زمانیکه در این حالت هستند، مولکول‌های آن‌ها تمایل دارند که راستایشان را ثابت نگاه دارند، مانند مولکول‌های جامد، ولی همچنین به مکان‌های مختلف منتقل شوند، مانند مولکول‌های مایع. این به این معنا است که کریستال مایع نه یک جامد و نه یک مایع است. همین امر چگونگی این تناقض در اسم این مواد را بیان می‌کند.
 
کریستال مایع مانند جامد رفتار می‌کند یا مایع؟
 
این طور به نظر می‌رسد که کریستال مایع بیشتر به حالت مایع نزدیک است تا جامد. مقدار قابل توجهی گرما لازم است تا یک ماده مناسب از جامد به کریستال مایع تبدیل شود، و تنها مقدار کمی بیشتر گرما لازم است تا همان کریستال مایع به مایع واقعی تبدیل شود. این امر دلیل اینکه چرا کریستال مایع به گرما بسیار حساس است و چرا این مواد برای درست کردن ترمومترها و مود رینگ‌ها (mood ring) استفاده می‌شوند را بیان می‌کند. همچنین این امر دلیل اینکه نمایشگرهای لپ‌تاپ در هوای سرد و روزهای بسیار گرم رفتار عجیبی از خود نشان می‌دهند را بیان می‌کند.
 
3 نوع از کریستال‌های مایع
 
همانطور که انوع مختلفی از جامدها و مایعات وجود دارد، انواع مختلفی از کریستال‌های مایع نیز وجود دارد. بسته به دما و طبیعت ذره‌ای ماده، کریستال مایع می‌تواند در چندین حالت فازی وجود داشته باشد: گرما گرای (Thermotropic)، لایوتروپیک (Lyotropic) یا نماتیک (Nematic).
در این مقاله، ما کریستال‌های مایع را در فاز نماتیک، که کریستال مایعی است که امکان LCDها را فراهم کرده، بررسی می‌کنیم.
 
چگونه LCD‌ها می‌تابند؟
 
 فاز نماتیک
یکی از خواص کریستال مایع این است که آن‌ها تحت تاثیر جریان الکتریکی قرار می‌گیرند. یک نوع بخصوص از کریستال مایع نماتیک، که نماتیک پیچ‌دار نامیده می‌شود (TN: Twisted Nematic)، بصورت طبیعی دارای پیچ است. با استفاده از جریان الکتریکی برای این کریستال‌های مایع، آن‌ها از حالت پیچ‌دار با درجه‌های مختلف خارج می‌شوند، که بسته به ولتاژ جریان دارد. LCDها از این کریستال مایع استفاده می‌کنند زیرا این مواد بصورت پیش بینی شده به جریان الکتریکی واکنش می‌دهند بصورتی که مسیر نور را می‌توانند کنترل کنند.
به سادگی با تغییر جریان عبوری از داخل آن‌ها، تابندگی LCDها می‌تواند کنترل شود تا اطلاعات لازم را بر روی تجهیزات چه ساعت دیجیتالی، چه مایکروویو و چه لپ‌تاپ یا تلویزیون به نمایش درآید.
 
ادامه مطلب ...
نظرات (0) تاریخ : شنبه 12 اردیبهشت 1394 زمان : 12:01 بازدید : 121 نویسنده : بنیامین فضلی
 

در جنگ جهانی دوم، سربازان مجروح شده که در میدان جنگ، معمولا قبل از رسیدن به بیمارستان از فشار کم خون می‌مردند. اما یک تغییر جالب در زمان جنگ کره روی داد. یک معجزه نجات دهنده جان سربازان – دکستران.
دکستران (Dextran)
 
 ساختار شیمیایی دکستران
دکستران یک کمپلکس کربوهیدرات است که یک زنجیره از مولکول‌های شکر است که به هم متصل شدند. این ماده یک پودر سفید رنگ است که در آب حل نمی‌شود. در عوض این ماده آب را جذب کرده و به صورت یک ژل متورم می‌شود. ولی این ماده چگونه در جنگ کره کمک کرد؟
 
وقتی یک سرباز مجروح می‌شود، مقدار زیادی خون را به سرعت از دست می‌دهد. این امر باعث کمبود الکترولیت و اکسیژن، و افت شدید فشار خون می‌شود که زندگی او را با خطر مواجه می‌کند. او فورا به تزریق خون نیاز دارد. اما همانطور که میدانید هر خونی را نمی‌توان به او تزریق کرد. اگر گروه خونی، خونی که می‌خواهیم به او تزریق کنیم با خون او همخوانی نداشته باشد، عوارض اساسی رخ می‌دهد.
 
در خلال جنگ جهانی دوم، دکترها سعی می‌کردند که پلاسما را تزریق کنند. پلاسما خون بدون هیچ سلولی در آن است. پلاسما ایجاد عوارض نمی‌کند، و می‌تواند فشار خون را فورا افزایش دهد و الکترولیت‌ها را تامین کند. البته، پلاسما به راحتی فاسد می‌شود، بنابراین باید در تمام مدت نگهداری در یخ باشد. در میدان جنگ، شما پلاسما را کجا می‌خواهید نگاه دارید؟
این جا است که دکستران کمک می‌کند. این ماده می‌تواند به صورت خشک حمل شود، به سرعت با آب و نمک مخلوط شود و به بیمار تزریق شود. این ماده فشار خون را فورا افزایش می‌دهد، در حالیکه محلول نمک به تامین الکترولیت‌ها کمک می‌کند. بیمار سپس می‌تواند به بیمارستان منتقل می‌شود و خون مناسب را دریافت کند.
 
دکستران چگونه کشف شد
 
دکستران از باکتری ساخته شده. این ماده در جایی که انتظارش را ندارید یافت شد – پلاک دندان! این ماده همچنین در مقادیر کم در کشک و یک نوشیدنی تخمیری به نام کفیر یافت می‌شود. اما چیزی که مورد نیاز بود راهی بود برای تولید انبوه این ماده.
 
در دهه 1940، آلن جینز (Allene Jeanes) دانشمندی در آزمایشگاه تحقیقاتی ناحیه شمالی آمریکا بود. یک شرکت تولید کننده نوشیدنی برای او یک نمونه از محصولشان را فرستاد که بصورت مرموزی غلیظ و چسبنده می‌شد. او به سرعت فهمید که باکتری‌ها شکر موجود در سودا را به دکستران تبدیل کرده است. شاید این باکتری از پلاک دندان یکی از کارگران آمده بوده باشد!
 
او دریافت که باکتری‌ها می‌توانند در آزمایشگاه رشد کنند. این ماده می‌تواند در خمره محلول شکر رشد کند و مقدار زیادی دکستران تولید کند. سپس این ماده تصفیه، خشک و به کره فرستاده شد. در آنجا این ماده به سربازان کمک می‌کرد تا از فاصله میدان جنگ تا بیمارستان زنده بمانند. 
 
جنگ کره در سال 1953 اتمام یافت، که سبب شد کره به دو کشور تقسیم شود. اما مسلما یک برنده واقعی جنگ وجود داشت و آن دکستران بود.
 
ادامه مطلب ...
نظرات (0) تاریخ : شنبه 12 اردیبهشت 1394 زمان : 12:01 بازدید : 151 نویسنده : بنیامین فضلی
 

اساسا، یک اسید قوی، به اسیدی می‌گویند که تمامی هیدروژن‌های اسیدی آن در آب یونیزه شود. یک مثال برای چنین اسیدی نیتریک اسید است - یک اسید خورنده و به شدت سمی که بعنوان عامل اکسید کننده در صنایع مختلف استفاده می‌شود. با اینکه استفاده از این اسید به قرن 13 برمی‌گردد، اما بسیاری از مردم با کاربردهای نیتریک اسید آشنا نیستند.

حقایقی درباره نیتریک اسید

 

نیتریک اسید همچنین بعنوان تیزاب یا اسید آزوتیک شناخته می‌شود. فرمول مولکولی آن HNO3 می‌باشد. در حالت خالص، این ماده کاملا بی‌رنگ است ولی انباشتگی اکسیدهای نیتروژن در داخل آن کمی به آن رنگ زرد می‌دهد. گازهای خارج شده از این مایع رطوبت گیر به آن یک بوی نامطبوع می‌دهد. جرم مولی اسید نیتریک 63.012 g/mol می‌باشد، در حالیکه چگالی آن 1.5129 g/cm3 است. این اسید قوی به شدت در آب حل می‌شود. نقطه ذوب آن -44oF یا 231K، و نقطه جوش آن 181oF یا 356K است.

 

کاربردهای نیتریک اسید

 

با توجه به خواص مختلف نیتریک اسید که در بالا توضیح داده شد، این ماده تبدیل به یک ترکیب حیاتی برای صنایع مختلف شده است – از صنایع تولید کود گرفته تا مواد منفجره و نیروی محرکه موشک‌ها. لیستی که در پایین آمده یک سری از کاربردهای نیتریک اسید در زمینه‌های مختلف است. هر خط از این لیست به شما اهمیت این ماده را برای بشر نشان می‌دهد.

 

• در مهندسی هوافضا، از این ماده بصورت گسترده بعنوان اکسید کننده در سوخت مایع موشک‌ها استفاده می‌شود.

• در صنعت مواد منفجره، برای تولید مواد منفجره مانند TNT، پنبه تفنگ، نیترو گلیسیرین و ... استفاده می‌شود.

• در صنع کودسازی، برای تولید کودهایی نظیر کلسیم نیترات، آمونیوم نیترات و ... استفاده می‌شود.

• از این ماده همچنین در تولید نمک‌های نیترات مانند آمونیوم نیترات، نقره نیترات، کلسیم نیترات و ... استفاده می‌شود.

• از این ماده بصورت گسترده در زمینه شیمی بعنوان یک واکنشگر آزمایشگاهی استفاده می‌شود.

• همچنین از آن در دولید رنگ‌ها و داروهای مختلف گرفته شده از قطران ذغال استفاده می‌شود.

• از آن برای خالص سازی فلزهای با ارزش مختلف مانند طلا، نقره و پلاتینیوم و ... استفاده می‌شود.

• در متالورژی، از مخلوط آن با الکل برای طراحی قلم زنی بر روی فلزاتی مانند برنج، مس، برنز و ... استفاده می‌شود.

• این اسید همچنین در تولید تیزاب که عناصر نجیب را در خود حل می‌کند، استفاده می‌شود.

• در غلظت‌های بسیار کم، این ماده برای قدیمی کردن مصنوعی چوب کاج و افرا استفاده می‌شود.

• از محلول آبی آن برای تمیز کردن تجهیزات غذا و لبنی استفاده می‌کنند که به دلیل خاصیت آن در از بین بردن راحت ترکیبات ته نشین شده کلسیم و منیزیم است.

• از این ماده همچنین بصورت گسترده در تست کالرومتری (Colorometric test) برای تشخیص تفاوت میان هرویین و مورفین استفاده می‌شود.

 

در حالیکه کاربردهای گفته شده در بالا بسیاری از مشکلات زندگی ما را حل می‌کند، این ماده همچنین برای گیاهان نیز بسیار پرکاربرد است. گیاهان برای فرایند رشد نیازمند نیتروژن هستند، اما نمی‌توانند بصورت مستقیم این ماده را از اتمسفر دریافت کنند. در هنگام باران و طوفان‌ها مقدار مشخص و زیاد نیتریک اسید در اتمسفر تشکیل می‌شود که به دلیل واکنش شیمیایی است که ایجاد باران اسیدی می‌کند. این ماده در آب حل شده و در خاک نفوذ می‌کند و توسط گیاهان جذب می‌شود، که در نتیجه نیاز گیاهان به نیتروژن را برآورده می‌کند.

 

اگرچه این ماده بسیار پرکاربرد است اما هیچکس نمی‌تواند خطرات نیتریک اسید را نادیده بگیرد. به دلیل خاصیت اکسید کنندگی شدید نیتریک اسید، این ماده به راحتی در تماس با ترکیباتی نظیر سیانیدها و کاربیدها منفجر می‌شود. با توجه به خطرات موجود، استفاده از این مواد با بیشترین دقت بسیار مهم است.

 
ادامه مطلب ...
نظرات (0) تاریخ : شنبه 12 اردیبهشت 1394 زمان : 12:00 بازدید : 138 نویسنده : بنیامین فضلی
 
 دالتون بیشتر برای نظریه اتمی مدرن خود معروف است. او یک شیمیدان، هواشناس و فیزیکدان انگلیسی بود. او که پسر یک نساج بود، بزرگترین فعالیتش در زمینه شیمی نظریه‌ی اتمی‌اش بود که در سال 1803 آن را مطرح کرد. در نظریه او استدلال کرد که ذرات ریزی که اتم نامیده می‌شوند، عناصر را می‌سازند.
شروع اولیه
 
اگرچه او از خانواده‌ای با پیشه‌ی کفشدوزی و نساجی بود، اما بعنوان یک محقق زندگی می‌کرد. حتی در سن جوانی او به هواشناسی علاقه داشت و وقتش را صرف یادگیری چگونگی استفاده از وسایل هواشناسی و مطالعه‌ی پاره وقت می‌کرد. در اصل، این کار دالتون بود که در این رشته، چیزی که امروزه توسط بسیاری بعنوان سنت در علم شناخته می‌شود، را پدید آورد.
 
 
 
 
 
 
 
نظریه اتمی دالتون
 اتم از دیدگاه دالتون
 
در نظریه اتمی مشهور خود، دالتون بیان می‌کند که ذرات کوچکی که اتم نامیده می‌شوند عناصر را می‌سازند. عناصر مختلف اتم‌های با اندازه‌ها و جرم‌های مختلف دارند. با توجه به او، اتم‌ها منحصر به فرد هستند زیرا نمی‌توانند توسط فرایندهای شیمیایی تولید، تجزیه و یا نابود شوند. بعدها با کشف گداخت هسته‌ای و شکافت هسته‌ای این نظریه تغییر کرد، البته این‌ها همه مباحث هسته‌ای بودند و نه واکنش‌های شیمیایی. کشف ایزوتوپ‌ها متعاقبا ثابت کرد که عناصر می‌توانند در ساختار شیمیایی یکسان باشند ولی در وزن متفاوت.
 
فهم اتم
 
اتم‌های یک عنصر همواره یکسان هستند. دالتون اقدام کرد تا ثابت کند که اتم‌های عناصر مختلف می‌توانند توسط عدد اتمی تشخیص داده شوند. اتم‌های عناصر مختلف ترکیب می‌شوند تا ترکیبات را تشکیل دهند. ترکیبات با داشتن عدد اتمی نسبی مخصوص منحصر به فرد هستند. نظریه دالتون اولین قدم بسیار مهم به سمت نظریه اتمی مدرن محسوب می‌شود.
 
حقیقتی رنگی درباره‌ی کور رنگی

 
نظریه دالتون درباره کور رنگی یکی از اولین تحقیقات منتشر شده در این ضمینه بود. با توجه به اینکه او اولین کسی بود که در این ضمینه تحقیق کرد، کور رنگی را دالتونیسم نیز می‌گویند. تو این اکتشاف مهم را به این دلیل انجام داد که برادرش کور رنگ بود. در نظریه دالتون، ادراک رنگ توسط رنگ رفتگی مایع میانی در مردمک چشم در زمان حیاتش نقض شد، اما این اولین باری بود که این مشکل بصورت رسمی بحث شد. جان دالتون این دید را داشت که اتمسفر مخلوطی از گازها است. او باور داشت که ترکیبات اصلی اتمسفر شامل 80% نیتروژن و 20% اکسیژن است.
 
ادامه مطلب ...
نظرات (0) تاریخ : شنبه 12 اردیبهشت 1394 زمان : 12:00 بازدید : 141 نویسنده : بنیامین فضلی

اطلاعات کاربری
  • فراموشی رمز عبور؟
  • جستجو



    در اين وبلاگ
    در كل اينترنت
    آمار سایت
  • کل مطالب : 3326
  • کل نظرات : 43
  • افراد آنلاین : 3
  • تعداد اعضا : 8
  • آی پی امروز : 144
  • آی پی دیروز : 128
  • بازدید امروز : 304
  • باردید دیروز : 602
  • گوگل امروز : 24
  • گوگل دیروز : 38
  • بازدید هفته : 6,313
  • بازدید ماه : 11,703
  • بازدید سال : 81,225
  • بازدید کلی : 1,031,374
  • کدهای اختصاصی
    Instagram