Are you the publisher? Claim or contact us about this channel


Embed this content in your HTML

Search

Report adult content:

click to rate:

Account: (login)

More Channels


Channel Catalog


Channel Description:

تالار گفتگوی دانشجویان پیام نور - http://www.ipnuforum.ir

older | 1 | (Page 2) | 3 | 4 | .... | 33 | newer

    0 0

    میزان نیترات در آب شهری و سایر منابع آب عمومی باید بوسیله پایش و آزمایش منظم در حد استاندارد نگاه داشته شود. اما اگر منبع آب مورد استفاده شما تحت نظارت نیست، باید میزان نیترات آن اندازه گیری شود و در صورت بالا بودن میزان نیترات، آب تصفیه شود

    .jpg  article-3.jpg (اندازه: 36.87 KB / دانلودها: 6)
    اگر چاه خصوصی دارید، باید آب چاه از لحاظ میزان نیترات به شکلی منظم (هر یک یا دو سال یک بار) از جمله از لحاظ میزان نیترات مورد آزمایش قرار گیرد.

    توجه داشته باشید جوشاندن آب نه تنها میزان نیترات آن را کاهش نمی‌دهد، بلکه غلظت نیترات را افزایش می‌دهد.

    .jpg  3065_634152861529330000_l.jpg (اندازه: 17.3 KB / دانلودها: 6)
    برخی از انواع دستگاه های خانگی تصفیه آب، نیترات آب را هم کاهش می دهند؛ البته این دستگاه‌ها باید به طور مرتب سرویس و نگهداری شوند.

    روش‌های تصفیه آب از نیترات

    روش های مختلفی که برای تصفیه آب‌های زیرزمینی به کار می‌روند، ممکن است مشکل، گران قیمت باشند و تاثیر کاملی هم نداشته باشند. بنابراین ‌پیشگیری از آلودگی آب بهترین راه محسوب می شود.

    روش‌هایی که برای تصفیه آب می توتان به کار برد، شامل تقطیر، اسمز معکوس، تعویض یون و اختلاط است.

    تقطیر: در این روش آب جوشانده می‌شود، و بخار حاصل روی یک سطح سرد (کندانسور) فشرده می شود، نیترات وسایر مواد معدنی در آب در حال جوشیدن باقی می ماند.

    اسمز معکوس: در این روش آب با فشار از میان غشایی گذرانده می‌شوند که نیترات و سایر مواد معدنی را فیلتر می کند. نیم تا دو سوم آب پشت این غشا باقیمی ماند که به عنوان آب پسمانده دور ریخته می‌شود. سیستم‌های اسمز معکوس با کارآیی بالا از فشارهای در حد یک میلیون پاسکال استفاه می‌کنند.

    تعویض یون: در این روش از ماده دیگری مانند کلراید استفاده می‌شود، که جای خود را با نیترات عوض می‌کند. یک واحد تعویض یونی با گلوله‌های رزینی خاصی پر شده است، که با کلراید شارژ شده‌اند. آب از میان این گلوله‌ها می‌گذرد، و رزین نیترات آب را با کلراید تعویض می‌کند. هر چه آب بیشتری از روی رزین عبور می‌کند، نیترات بیشتری از آب گرفته می‌شود و کلراید به آن پس داده می‌شود. رزینی که نیترات ‌را جذب کرده و کلراید را پس داده داد است، با شستن با محلول کلرید سدیم (نمکی) دوباره شارژ می کنند. محلول باقیمانده از این روند تصفیه که حاوی مقدار زیادی نیترات است را باید به طور مناسبی دفع کرد.

    اختلاط یا مخلوط کردن: در این روش یک راه دیگر برای کاهش میزان نیترات آب آشامیدنی است. آب آلوده با میزان نیترات بالا با آبی از منبع دیگر مخلوط می‌شود تا غلظت کلی نیترات کاهش یابد. آب حاصل هنوز برای نوزادان بی‌خطر نیست، اما برای بزرگسالان سالم و دام ها قابل‌پذیرش است.

    فیلترهای زغالی (شارکول) و سبک‌کننده‌های آب به قدر کافی نیترات آب را کاهش نمی‌دهند. جوشاندن آب نه تنها آب آلوده به نیترات را تصفیه نمی‌کند، بلکه میزان غلظت نیترات آب را می‌افزاید. در برخی نقاط حفر چاه عمیق‌تر ممکن است آب با میزان نیترات کمتر فراهم کند.

    اما در بسیاری مواد موثرترین گزینه استفااده از آب بطری برای نوشیدن و آشپزی است.

    0 0
  • 12/18/12--09:38: کامپوزیت ها
  • کامپوزیت‌ها یا چندسازه‌های مصنوعی

    .jpg  OYOSPG~1.JPG (اندازه: 23.39 KB / دانلودها: 7)
    مقدمه
    از اولین کامپوزیت‌ها یا همان چندسازه‌های ساخت بشر می‌توان به کاه گل اشاره کرد. قایق‌هایی که سرخ‌پوست‌ها با قیر و بامبو می‌ساختند و تنورهایی که از گل ، پودر شیشه و پشم بز ساخته می‌شدند و در نواحی مختلف کشورمان یافت شده است، از کامپوزیت‌های نخستین هستند. بسیاری از نیازهای صنعتی صنایعی مانند صنایع فضایی ، راکتورسازی ، الکترونیکی و غیره نمی‌تواند با استفاده از مواد معمولی شناخته شده ، برآورده شود. اما قسمتی از آن نیازها ، می‌تواند با استفاده از چندسازه‌ها یا کامپوزیت‌ها برآورده گردد. چندسازه‌ها به موادی گفته می‌شود که از مخلوطی از دو یا چند عنصر ساخته شده باشند.

    .jpg  kampo-283x300.jpg (اندازه: 26.08 KB / دانلودها: 7)
    در حالیکه در چندسازه‌ها ، نه فقط خواص هر یک از اجزاء آن برجا باقی می‌ماند، بلکه در نتیجه پیوستن آنها با یکدیگر ، خواص جدیدتر و بهتر هم بدست می‌آید. مواد مختلط همیشه ناهمگن می‌باشد. بررسیها و تحقیقات برای دست یافتن به مواد جدیدتر با خواص مکانیکی بهتر ، همواره انجام می‌گرفته و هنوز هم همگام با پیشرفت صنایع دنبال می‌گردد. در این بررسیها ، اغلب این هدف دنبال می‌شود که به موادی با نسبت مناسب از استحکام کششی به چگالی ، استحکام حرارتی بالا و خواص ویژه سطح خارجی دست یابند.

    .jpg  nanotech.jpg (اندازه: 31.35 KB / دانلودها: 7)
    انواع چندسازه‌ها
    انواع چندسازه‌ها را می‌توان به گروههای زیر طبقه‌بندی نمود.

    .jpg  2009-4-14-fibre-glass.jpg (اندازه: 18.16 KB / دانلودها: 7)
    •کامپوزیت‌های پایه پلیمری : این مواد اهمیت صنعتی فراوانی دارد و هنوز هم تحقیقات در این زمینه ادامه دارد. مواد مصنوعی تقویت شده با الیاف شیشه (فایبرگلاس‌ها) یکی از این مواد می‌باشد که تاکنون کاربرد صنعتی وسیعی پیدا کرده است.

    •کامپوزیت‌های پایه فلزی

    •کامپوزیت‌های پایه سرامیکی :کامپوزیت‌های پایه پلیمری بیش از 90% کاربرد کامپوزیت‌ها را به خود اختصاص داده‌اند و از بقیه مهمتر هستند.
    ساختمان فایبر گلاس‌ها
    ساختمان و اندازه‌ این الیاف شیشه‌ها بسیار متغیر است. کوچکترین آنها بوسیله چشم غیر مسلح دیده نمی‌شود و بسیار ریز هستند. اندازه‌های کمی بزرگتر از آن ذراتی هستند که در کارخانجات ساخت فرآورده‌های الیاف شیشه‌ها به کمک هوا نقل و انتقال یافته و سبب شوزش پوست و بینی و گلو می‌شود. الیاف شیشه متداولترین الیاف مصرفی کامپوزیت‌ها در دنیا و ایران است که متاسفانه در ایران ساخته نمی‌شود. انواع الیاف شیشه عبارتند از انواع E ، C ، S و کوارتز. ترکیب الیاف شیشه نوع E یا الکتریکی ، از جنس آلومینوبور و سیلیکات کلسیم بوده و دارای مقاومت ویژه الکتریکی بالایی است.

    الیاف شیشه نوع S ، تقریباْْ 40 درصد استحکام بیشتری نسبت به الیاف شیشه نوع E دارند. الیاف شیشه نوع C یا الیاف شیشه شیمیایی ، دارای ترکیب بور و سیلیکات کربنات دو سود بوده و نسبت به دو مورد قبل پایداری شیمیایی بیشتری بخصوص در محیط‌های اسیدی دارد. الیاف شیشه کوارتز ، بیشتر در مواردی که خاصیت دی‌الکتریک پایین نیاز باشد، مانند پوشش آنتن‌ها و یا رادارهای هواپیما استفاده می‌شوند.

    سبکی ، سهولت شکل‌دهی ، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت آب‌بندی ، از ویژگیهای کامپوزیت‌هایی است که در صنعت ساختمان بکار می‌رود. فایبرگلاس یا الیاف شیشه که پرکاربردترین کامپوزیت‌ها هستند، فیبرها یا الیاف ساخت بشر است که در آن ، ماده‌ تشکیل دهنده‌ فیبر ، شیشه است. الیاف شیشه‌ها ، موارد استفاده‌های فراوانی از جمله در ساخت بدنه‌ خودروها و قایقهای تندرو و مسابقه‌ای ، کلاه ایمنی موتورسواران ، عایقکاری ساختمانها و کوره‌ها و یخچالها و … دارند.

    کاربردهای کامپوزیت‌ها
    سابقه استفاده از کامپوزیت‌های پیشرفته به دهه‌ 1940 باز می‌گردد. در آن زمان ارتشهای آمریکا و شوروی سابق در رقابتی تنگاتنگ با یکدیگر ، موفق به ساخت کامپوزیت پایه پلیمری الیاف بور - رزین اپوکسی برای استفاده در صنعت هوا فضا شدند. 20 تا 30 سال پس از آن ، کامپوزیت‌های پایه پلیمری بطور گسترده‌ای به سوی صنایع شهری از جمله ساختمان و حمل و نقل روی آوردند. بطور مثال امروزه خودروهایی ساخته می‌شود که تماماْْ کامپوزیتی هستند. استفاده از کامپوزیت‌ها در این کاربرد به علت ویژگیهایی چون وزن کمتر ، در نتیجه سوخت کمتر و عمر طولانی‌تر آنهاست.

    با توجه به پایداری بسیار زیاد کامپوزیت‌های پایه پلیمری و مقاومت بسیار خوب آنها در محیط‌های خورنده، این کامپوزیت‌ها، کاربردهای وسیعی در صنایع دریایی پیدا کرده‌اند که از آن جمله می‌توان به ساخت بدنه قایقها و کشتیها و تاسیسات فراساحلی اشاره داشت. استفاده از کامپوزیت‌ها در این صنعت، حدود 60% صرفه‌جویی اقتصادی داشته است که علت اصلی آن مربوط به پایداری این مواد است. صنعت ساختمان پرمصرف‌ترین صنعت برای مواد کامپوزیتی است. استخرهای شنا ، وان حمام ، سینک ظرفشویی و دست‌شویی ، کف‌پوش ، نماپوش ، سقف‌پوش ، برج‌های خنک‌کننده و … همگی کامپوزیت‌های پایه پلیمری هستند.

    0 0

    امتحان میان ترم مکانیک سیالات خانم صدری پور رشته مهندسی شیمی
    شنبه (2/10/91) ساعت 10 (البته تو سایت زده!!!!!!)
    لینک مجتمع فنی مهندسی و هنر

    0 0
  • 12/19/12--11:50: زئولیت

  • .jpg  Zeolite_From_Indonesia.jpg (اندازه: 16.89 KB / دانلودها: 5)
    مقدمه
    نزدیک به شش دهه است که پیشرفت های تاریخی وسلسله وار در مواد غربال کننده ی مولکولی (materials molecular Sieve) اتفاق افتاده است . این پیشرفت ها از زئولیت های آلومینو سیلیکاتی شروع شده و به مواد آمورف سیلیسی با تخلخل های میکرونی، پلی مورفی های برپایه ی آمومینوفسفات ، کامپوزیت های متالوسیلیکات ومتالو فسفات ، چارچوب های اکتاهدرال – تتراهدرال ، غربال های مولکولی مزوپورس واخیراً به چارچوب های آلی فلزی - هیبریدی (〖MOF〗_5 ) رسیده است . خلاصه از مباحث تاریخی و پیشرفت های انجام گرفته دراین زمینه در ادامه آورده شده است.

    .jpg  13860412-08.jpg (اندازه: 21.44 KB / دانلودها: 5)
    غربال های ملکولی و زئو لیت ها
    غربال های مولکولی جادهای متخلخل با تخلخل هایی در اندازه ی مولکولی هستند. قطر این تخلخل ها درگستره ی 2. o-0.3nm است. مثال هایی از این غربال های مولکولی عبارتند از :
    1) زئولیت های ( Zeolites )
    2) مواد کربنی ( carbons )
    3) شیشه ها ( glasses )
    4) اکسیدها ( Oxides )
    برخی از این غربال های ملکولی حالت کریستالی داشته واندازه ی تخلخل ها در آنها یکسان است. (این اندازه ی یکنواخت تخلخل به خاطر ساختار کریستالی آنها پدید آمده است.) زئولیت ها مثالی از این گونه مواد هستند. اکثر غربال های مولکولی که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند از جنس زئولیت هستند.
    زئولیت ها آلومینو سیلیکات های کریستالی از عناصر گروه اول ودوم اصلی (IIA,IA ) مانند سدیم، پتاسیم، منیزیم و کلسیم هستند. از لحاظ شیمیایی این مواد بوسیله ی فرمول تجربی ( شکل 1 ) بیان می شوند.

    .jpg  image003.jpg (اندازه: 15.26 KB / دانلودها: 5)
    در این فرمول :


    Y : بین 2-200
    N : ظرفیت کاتیون
    W : آب موجود در تخلخل های زئولیت
    از لحاظ ساختاری ، زئولیت های پلیمرهای غیر آلی، کریستالی و پیچیده ای هستند. این مواد از شبکه ی سه بعدی تتراهدرال های 〖Sio〗_4، 〖AIO〗_4 تشکیل شده اند. که این تتراهدرال ها بوسیله ی اشتراک گذاشتن یون اکسیژن به همدیگر متصل گشته اند. هرتتراهدرال ( 〖AIO〗_4 ) درشبکه دارای بار منفی است که این بار بوسیله ی کاتیون های وارد شده به شبکه خنثی می شوند. این ساختار شبکه ای دارای کانال ها یا تخلخل های متصل به هم است که بوسیله ی مولکول های آب و کاتیون اشغال می شود. این کاتیون ها دارای قابلیت تحرک هستند.معمولاً قابلیت تبادل یونی نیز وجود دارد.آب موجود دراین تخلخل ها نیز ممکن است به صورت خود بخود (ویامعمولاً بوسیله ی استفاده از حرارت) تبخیر و زدوده شود. نتیجه ی حاصل از زدایش آب این تخلخل ها پدید آمدن ساختاری با تخلخل ها و کانال های دست نخورده است. که در صد آنها ممکن است به 50% حجمی کریستال ها نیز برسد. کانال های داخل کریستالی وتخلخل ها می توانند یک ،دو یا سه بعدی باشند. معمولاً نوع دو یا سه بعدی برای استفاده شدن درکاربردهای جاذب وکاتالیزورها ترجیح داده می شوند.
    دراکثر ساختارهای زئولیتی واحدهای سازنده ی اولیه (تتراهدرال های ( 〖AIO〗_4 یا 〖Sio〗_4 ) به صورت واحدهای ساختاری ثانویه درکنار هم قرار می گیرند. این واحدهای ساختاری ثانویه می توانند ساختارهای مکعبی ، هگزاگونال و یا مکعبی – هشت وجهی باشند. ساختار شبکه ای پایانی از تجمع واحدهای ساختاری ثانویه بدست می آید. بیش از هفتاد نوع ساختار شبکه ای متفاوت و جدید از زئولیت ها شناخته شده است. این ساختارها دارای اندازه ی تخلخل هایی درگستره ی 0.3- 1.onm هستند. حجم تخلخل ها در کنار از ( 〖cm/g 〗^3 0.10 ) تا 0.35 است. اندازه ی تخلخل های زئولیت ها به صورت نمونه وار عبارتند از :
    1)زئولیت های با تخلخل های کوچک وتخلخل های هشت حلقه با قطر آزاد 0.30-0.45nm (مانند زئولیت A)
    2)زئولیت های با تخلخل های متوسط وتخلخل های ده حلقه و قطر آزاد 0.45-0.60 nm ( مانند ZSM-5)
    3)زئولیت های با تخلخل های بزرگ وتخلخل های دوازده حلقه با قطر آزاد 0.6-0.8 nm( ماند زئولیت های Y,X)
    4)زئولیت های با تخلخل های بسیار بزرگ و چهارده حقله (مانند UTD-1)
    چهار چوب زئولیتی را باید به عنوان یک جسم انعطاف پذیر درنظر گرفت که اندازه و شکل چهار چوب وتخلخل ها با دما ونوع ماده ی همراه با زئولیت تغییر می کند . برای مثال ZSM-5 که برای نئوپنتان استفاده می شود دارای تخلخل های شبه کروی با اندازه ی 0.62nm هستند. ولی هنگامی که نوع ماده ی همراه با این زئولیت (نئونپتان ) را تغییر دهیم و از یک ماده ی آروماتیک استفاده کنیم شکل تخلخل ها به صورت بیضوی در آمده واندازه ی آنها در گسترده ی 0.70-0.45nm می شود.
    برخی از انواع مهم زئولیت ها (بیشتر آنهایی که به صورت تجاری درصنعت وجود دارند) عبارتند از زئولیت های معرفی مانند مورد نیت (mordenite) ، چابازیت (chabazite) ، ارونیت(eronife) و کلینو پتیلولیت (clinoptilolite) و زئولیت های مصنوعی مانند زئولیت های نوع X,A,L,Yمورد نیت زئولن (Zeolon mordenite) ، ZSM-5، بتا و MCM-22 و زئولیت های W,F .
    نامگذاری
    برای مواد غربال کننده ی مولکولی نامگذاری اصولی وجود ندارد. کشف نمونه های مصنوعی بر پایه ی الگوی تفرق اشعه ی X وترکیب شیمیایی ( به طور نمونه براساس سیمبول های ساده ) انجام می شود. مواد مصنوعی ابتدایی که بوسیله ی میلتون (Milton)، بریک (breck) وهمکارانشان در یونیون که باید (union carbide ) انجام شد بوسیله ی حروف الفبای لاتین نامگذاری شدند . (مانند L,Y,X.B,A) استفاده از حروف یونانی مانند آلفا، بتا وامگا از ابتکارات موبیل (Mobil) ویونیون که باید بوده است. بسیاری از زئولیت های مصنوعی که دارای ساختار توپولوژی نمونه های زئولیت معدنی هستند براساس نام معدنی نامگذاری شده ا ند. مثلاً مورد نیت مصنوعی ، چابازیت مصنوعی، ارونیت مصنوعی و آفرتیت مصنوعی در مقالات چاپ شده نام مخفف برای بیان غربال های مولکولی جایگزین نامگذاری قبلی شده است . برخی از این نام ها عبارتند از:
    zsm-5،zsm-11،zk-4(mobil)
    EV-1،FV-1،NV-1(ICI) ،lz210،ALPO،SAPO،MEAPOو...
    و .... در سال 1979 یک نامگذاری توسط IVPAC انجام شد که این نامگذاری تنها محدود به مواد زئولیتی بود. همچنین درمورد ساختار زئولیت ها نیز اطلس هایی منتشر گشته است که در آن ها توپولوژی شبکه ی زئولیتی نشان داده شده است.
    توصیف واستفاده از واژه ی زئولیت (Zeolite) تغییر کرده است. مخصوصاً در طی دهه ی گذشته که ساختارها و ترکیبات غیر آلومینو سیلیکاتی به این گروه اضافه گشته اند. در دهه های گذشته واژه ی زئولیت متحول گشته و واژه ی مواد شبه زئولیتی (materials zeolite – like) برای بیان گسترده ی وسیعی از این مواد استفاده شده است. این مواد شامل ساختارهایی از مواد می شوند که چارچوب سه بعدی شان از اکسیدهای تتراهدرال تشکیل شده باشند. ودانستیه ی چارچوب آنها کمتر از 21T اتم درهر هزار آنگسترم مکعب باشد. (بدون توجه به ترکیب شبکه) به طور مشابه واژه ی زئولیت درمقالات مینر الوژی به ترکیبات با چهار چوب تتراهدرالی گفته می شود که دارای خواص زئولیتی کلاسیک باشند. (مانند ساختار متخلخلی که در آن حضرات وتخلخل ها به صورت کانال باشند وخاصیت هیدراسیون و دی هیدراسیون برگشت پذیر داشته باشند.)
    اخیراً واژه ی نانو متخلخل ها ( NANOPOROUS ) برای بیان زئولیت ها ومواد غربال کننده ی ملکولی استفاده شده است.
    تاریخچه ی اولیه
    تاریخچه ی زئولیت ها از سال 1756 شروع می شود در آن زمان کرونسته (CRONSTEDT) که یک معدن شناسی اهل سوئد بود، برای اولین بار مینرال زئولیت (استیلبیت : STILBITE) را کشف کرد. او زئولیت ها را به عنوان یک گروه جدید از مینرال ها توصیف کرد که شامل آلومینو سیلیکات های هیدراته از فلزات قلیایی وقلیایی خاکی هستند. به خاطر اینکه این کریستال ها درهنگام قرار درشعله پف می کردند این معدن شناس آنها را زئولیت نامید. (واژه ی زئولیت از دو واژه ی یونانی بدست آمده است . زئو به معنای جوشاندن ولیتوس به معنای نوعی سنگ)
    از سال 1777 (میانه ی دهه ی 1980) نویسندگان زیادی به توصیف ویژگی زئولیت ها مانند ویژگی های جذبی، تبادل کاتیونی برگشت پذیر و دهیدراسیون پرداختند.
    اس تی کلایر دویل (st . Claire Deville) اولین سنتز هیدروترمال زئولیت (levynite) را در سال 1962 گزارش داده است. درسال 1896 فریدل( Friedel) ایده ی ساختار زئولیت های دهیدراته که شامل شبکه هایی باز واسفنجی هستند را ارائه کرد .این ایده پس از این مشاهده انجام شد که مایعات مختلفی مانند الکل، بنزین و کلروفرم زئولیت های دهیدراته را مسدود می کردند. گرانجن (grandjen) در سال 1909 مشاهده کرد که چابازیت درهیدراته آمونیاک ، هوا، هیدروژن وسایر مولکول ها را جذب می کند. ودرسال 1925 ویگل (weigel) واستینهف (Steinhoff) اولین اثر غربال کنندگی مولکولی را گزارش داده اند. آنها به این نکته توجه کرده بودند که کریستال های چابازیت آب، متیلن، الکل، اتیلن الکل واسید فورمیک را به سرعت جذب می کنند. اما از ورود استون ، اثر و بنزین جلوگیری می کنند. درسال 1927 لئونارد(Leonard) اولین استفاده از تفرق اشعه ی x را برای شناسایی در سنتز معدنی استفاده کرد. تیلور (Taylor) و پائولینگ (pauling)اولین ساختار تک کریستال از مینرال زئولیت را در سال 1930توصیف کردندودر سال 1932 McBain واژه ی غربال مولکولی را برای توصیف موادجامد متخلخل که به عنوان غربال ( درمقیاس مولکولی) مورد استفاده قرار می گیرند استفاده کرد.
    بنابراین تا اواسط دهه ی 1930 در مقالات توصیف قابلیت تبادل یونی، جذب ، غربال گری مولکولی وخواص ساختاری منیرال های زئولیتی وتعدادی مقاله در زمینه ی روش های تولید آنها آورده شده بود. کارهای سنتزی ابتدایی به دلیل کامل نبودن روش های شناسایی ومشکلات تجربی ساخت مجدد آنها ، تأیید نشده باقی مانده بودند.
    ریچارد – ام – برر (Richard M . Barrer) کاربر روی جذب زئولیت وسنتز آن رادر میانه ی دهه ی 1930 تا دهه ی 1940 انجام داد. (او پیشگام دراین زمینه بود). او اولین طبقه بندی از زئولیت های شناخته شده تا آن زمان را بر اساس اندازه ی مولکولی درسال 1945 ارائه کرد. ودرسال 1948 اولین روش سنتز قطعی زئولیت ها که شامل سنتز قیاسی مورد نیت بود را ارائه کرد. کارهای انجام شده توسط بریر درمیانه واواخر دهه ی 1940 روبرت – ام – میلتون (M. Milton Robert) را تشویق کرد تا مطالعاتی در زمینه ی استفاده از زئولیت درجداسازی وخالص سازی هوا انجام دهد. دربین سال های 1949-1954 میلیتون وهمکارانش تعدادی از زئولیت های مصنوعی وتجاری را کشف کردند (نوع Y,X,A) درسال 1954 یونیون که باید زئولیت ها را به عنوان گروهی جدید از مواد صنعتی به صورت تجاری در آورد. (در واقع یونیون که باید این مواد را به عنوان مجزا کننده وخالص کننده ی گاز معرفی نمود) اولین کاربرد این مواد در خشک کردن گاز مبرد وگاز طبیعی است . در سال 1955 ، تی بی رید (T.B.Read) و دی دبلیوبرک (D.W.Breck) ساختار زئولیت مصنوعی A را گزارش کردند . درسال 1959 یونیون که باید فرآیند ایزوسیو (ISOSIV) را برای جداسازی نرمال- ایزوپارافین به صورت تجاری در آورد. درسال 1959 یک کاتالیزور برپایه ی زئولیت Y توسط یونیون که باید به بازار آمد. این کاتالیزور یک کاتالیزور ایزومداسیون است.
    درسال 1962 موبیل اویل (MOBIL OIL ) استفاده از زئولیت های X را به عنوان کاتالیزور کراکینگ هیدروکربن ها استفاده کرد.
    درسال 1967- 1969 موبیل اویل از سنتز زئولیت های با سیلیس بالا ( بتا و ZSM-5) خبر داد. در سال 1974 هنکل (Henkel) زئولیت A را به عنوان جایگزینی برای فسفات ها درصنعت پاک کننده استفاده کرد ودر سال 1977 یونیون که باید از زئولیت ها برای مجزا سازهای تبادل گریونی استفاده کرد.

    0 0


    .jpg  qynidrw43nhj0c3k39va.jpg (اندازه: 63.91 KB / دانلودها: 3)
    مقدمه
    پدیده تبادل یون برای اولین بار در سال 1850 و به دنبال مشاهده توانایی خاک‌های زراعی در تعویض برخی از یون‌ها مثل

    آمونیوم

    با یون کلسیم و منیزم موجود در ساختمان آنها گزارش شد. در سال 1870 با انجام آزمایش‌های متعددی ثابت شد که بعضی از کانیهای طبیعی بخصوص زئولیت‌ها واجد توانایی انجام تبادل یون هستند. در واقع به رزین‌های معدنی ، زئولیت می‌گویند و این مواد یون‌های سختی آور آب (کلسیم و منیزیم) را حذف می‌کردند و به جای آن یون سدیم آزاد می‌کردند از اینرو به زئولیت‌های سدیمی مشهور شدند که استفاده از آن در

    تصفیه آب

    مزایای زیاد داشت چون احتیاج به مواد شیمیایی نبود و اثرات جانبی هم نداشتند.



    اما زئولیت‌های سدیمی دارای محدودیتهایی بودند. این زئولیتها می‌توانستند فقط سدیم را جایگزین کلسیم و منیزیم محلول در آب نمایند و آنیونهایی از قبیل سولفات ، کلراید و سیلیکات‌ها بدون تغییر باقی می‌مانند. واضح است چنین آبی برای صنایع مطلوب نیست. پس از انجام تحقیقات در اواسط دهه 1930 در هلند زئولیتهایی ساخته شد که به جای سدیم فعال ، هیدروژن فعال داشتند. این زئولیتها که به تعویض کننده‌های کاتیونی هیدروژنی معروف جدید ، سیلیس نداشته و علاوه بر این قادرند همزامان هم سختی آب را حذف کنند و هم قلیائیست آب را کاهش دهند.



    برای بهبود تکنولوژی تصفیه آب ، گامهای اساسی در سال 1944 برداشته شد که باعث تولید زرین‌های تعویض آنیونی شد. زرین‌های کاتیونی هیدروژنی تمام کاتیونی آب را حذف می‌کنند و رزین‌های آنیونی تمام آنیونهای آب را از جمله

    سیلیس

    را حذف می‌نمایند ، در نتیجه می‌توان با استفاده از هر دو نوع زرین ، آب بدون یون تولید کرد. همچنین پژوهشگران دریافتند که سیلیکات آلومینیم موجود در خاک قادر به تعویض یونی می‌باشد. این نتیجه گیری با تهیه ژل سیلیکات آلومینیم از ترکیب محلول سولفات آلومینیم و سیلیکات سدیم به اثبات رسید. بنابراین اولین رزین مصنوعی که ساخته شد سیلیکات آلومینیم بود. و امروزه اکثر زرین‌های تعویض یونی که در تصفیه آب بکار می‌روند رزین‌های سنتزی هستند که با پلیمریزاسیون ترکیبات آلی حاصل شده‌اند.



    شیمی رزین‌ها
    رزین‌های موازنه کننده یون ، ذرات جامدی هستند که می‌توانند یونهای نامطلوب در محلول را با همان مقدار اکی والان از یون مطلوب با بار الکتریکی مشابه جایگزین کنند. رزین‌های تعویض یونی شامل بار مثبت کاتیونی و بار منفی آنیونی می‌باشد بگونه‌ای که از نظر الکتریکی خنثی هستند. موازنه کننده‌ها با محلول‌های الکترولیت این تفاوت را دارند که فقط یکی از دو یون ، متحرک و قابل تعویض است به عنوان مثال ، یک تعویض کننده کاتیونی سولفونیک دارای نقاط آنیونی غیر متحرکی است که شامل رادیکالهای آنیونی SO

    2-3

    می‌باشد که کاتیون متحرکی مثل

    +

    H یا

    +

    Na به آن هستند.



    این کاتیونهای متحرک می‌توانند در یک واکنش تعویض یونی شرکت کنند به همین صورت یک تعویض کننده آنیونی دارای نقاط کاتیونی غیر متحرکی است که آنیون‌های متحرکی مثل

    -

    Cl یا

    -

    OH به آن متصل می‌باشد. در اثر تعویض یون ، کاتیون‌ها یا آنیون‌های موجود در محلول با کاتیون‌ها و آنیون‌های موجود در رزین تعویض می‌شود ، بگونه‌ای که هم محلول و هم رزین از نظر الکتریکی خنثی باقی می‌ماند. در اینجا با تعادل جامد مایع سروکار داریم بدون آنکه جامد در محلول حل شود. برای آنکه یک تعویض کننده یونی جامد مفید باشد باید دارای شرایط زیر باشد:




    1.خود دارای یون باشد.
    2.در آب غیر محلول باشد.
    3.فضای کافی در شبکه تعویض یونی داشته باشد ، بطوریکه یونها بتوانند به سهولت در شبکه جامد رزین وارد و یا از آن خارج شوند.

    در مورد رزین‌های کاتیونی هر دانه رزین با آنیون غیر تحرک و یون متحرک

    +

    H را می‌توان همچون یک قطره اسید سولفوریک با غلظت 25% فرض نمود. این قطره در غشایی قرار دارد که فقط کاتیون می‌تواند از ان عبور نماید. شکل زیر تصویر یک دانه رزین و تصویر معادل یک قطره اسید سولفوریک 25% نشان می‌دهد.



    طبقه بندی رزین‌ها
    رزین‌ها بر حسب گروه عامل تعویض متصل به پایه پلیمری رزین به چهار دسته تقسیم می‌شوند:




    1.رزین‌های کاتیونی قوی SAC) Strongacidis Cation)
    2.رزین‌های کاتیونی ضعیف WAC) Weak acidis Cation)
    3.رزین‌های آنیونی قوی SBA) Strongbasic anion)
    4.رزین‌های آمونیونی ضعیف WBA) Weak basic anion

    بطور کلی رزین‌های نوع قوی در یک محدوده وسیع PH و رزین‌های نوع ضعیف در یک محدوده کوچک از PH مناسب هستند. ولیکن با استفاده از رزین‌های نوع ضعیف ، صرفه جویی قابل توجهی در مصرف مواد شیمیایی مورد نیاز برای احیا رزین را باعث می‌شود. رزین‌های کاتیونی قوی قادر به جذب کلیه کاتیونهای موجود در آب می‌باشد ولی نوع ضعیف قادر به جذب کاتیونهای هستند که به قلیائست آب مرتبط است و محصول سیستم

    اسید کربنیک

    است.




    نوع قوی



    Ca(HCO3)2 OR MgSO4 + 2ZSO3H -----> Ca2++2H2CO3 OR Mg2+ + H2SO4


    نوع ضعیف



    Mg(HCO3)2 OR Ca(HCO3)2 + 2ZCOOH -----> (ZCOO)2+ + Mg(ZCOO)2+Ca + 2H2CO3


    مزیت رزین‌های کاتیونی ضعیف بازدهی بالای آنها در مقایسه با رزینهای کاتیونی قوی می‌باشد ، در نتیجه باعث تولید پساب کمتر در احیا مکرر می‌گردد. اصولا زمانی که هدف جداسازی کلیه کاتیونهای آب است بکارگیری توام رزین کاتیونی قوی و ضعیف اقتصادی تر از بکارگیری رزینهای کاتیونی قوی می‌باشد. رزین‌های آنیونی قوی قادر به جذب کلیه آنیونهای موجود در آب بوده ولی رزین‌های آنیونی قادر به جذب آنیون اسیدهای قوی نظیر اسید سولفوریک ،

    کلریدریک

    و

    نیتریک

    می‌باشد. رزین‌های آنیونی ضعیف مقاومتر از رزینهای آنیونی قوی بوده و به همین جهت در سیستم‌های تصفیه آب ، رزین‌های آنیونی قوی در پاین دست رزینهای آنیونی ضعیف قرار می‌گیرند.




    2HCl OR 2H2SiO3 + 2ZOH -----> 2ZHSio3ZCl + H2O


    2HCl OR 2HNO3 + ZOH -----> 2ZCl OR 2ZNO3 + H2O


    برخی از کاربردهای رزین‌ها
    •رزین‌های کاتیونی سدیمی نه تنها کاتیون‌های سختی آور آب بلکه همه یون‌های فلزی را با سدیم تعویض می‌کنند. برای احیا این نوع رزین‌های کافی است که رزین را با آب نمک شست و شو دهیم تا رزین به فرم اولیه خود برگردد.

    •با رزین‌های کاتیونی چه نوع هیدروژنی و چه نوع سدیمی می‌توان آهن و منگنز را چون بقیه کاتیونها حذف کرد اما به علت امکان آلوده شدن رزین‌ها معمولا مشکلاتی داشته و باید نکاتی را رعایت کرد. اولا باید دقت کرد که قبل از حذف یون آهن توسط رزین هیچ هوایی با آب در تماس قرار نگیرد چون در اثر مجاورت با هوا ، آهن و منگنز محلول در اب اکسیده شده غیر محلول در می‌آیند و در نتیجه روی ذرات رزین رسوب کرده و باعث آلوده شدن رزین می‌گردد.

    •با استفاده از رزین‌های تبادل یونی می‌توان لیزین را که جز اسید آمینه ضروری مورد نیاز رژیم غذایی خوکها ، ماکیان و سایر گونه‌های حیوانی می‌باشد ، را تخلیص کرد. دلیل اهمیت تخلیص این اسید آمینه ، نزدیکتر شدن رژیم غذایی حیوانات به نیازمندیهای آنها در مصرف مواد خام و ... است با توجه به اینکه مقدار لیزین در دانه‌ها ، بخصوص غلات ناچیز می‌باشد.

    •حذف سیلیکا از آبهای صنعتی با استفاده از رزین‌های آنیونی قوی

    •حذف آمونیاک از هوا بوسیله زئولیت‌های طبیعی اصلاح شده (کلینوتپلولیت)

    منابع
    1.نشریه علمی و پژوهشی شیمی ایران دوره 23 شماره 2
    2.اصول تصفیه آب تالیف دکتر محمد چالکش امیری
    3.روشهای پیشرفته در صنعت تصفیه آب تالیف مهندس محمد کرمانی

    0 0

    تهیه گاز کلر، سود سوزآور و گاز هیدروژن
    یکی از راه های تهیه گاز هیدروژن و کلر و سود سوز آور ( سدیم هیدروکسید ) استفاده از یک سلول الکترولیز به روش کستنر کلنر می باشد. در این روش آند و کاتد گرافیتی هستند. بین آند و کاتد مطابق شکل زیر ( برای دریافت انیمیشن به آخر این پست مراجعه کنید. ) نوعی دیواره پلاستیکی قرار داده شده که یون مثبت سدیم به سمت کاتد حرکت کرده و از این دیواره عبور می کند. اماً یون OH نمی تواند از این پرده عبور کند، لذا در همان ناحیه باقی می ماند.
    محلول آب نمک وارد شده باید فرا سیرشده باشد. در کاتد، گاز هیدروژن آزاد شده و سدیم هیدروکسید محلول در آب در کاتد بدست می آید.

    مسئله حائز اهمیت در این پروسه وجود گاز کلر می باشد. اگر قصد آزمایش خانگی دارید، حتماً در محیط باز این کار را انجام دهید. 1000ppm از این گاز کشنده و بوی آن شبیه به لجن می باشد.لازم است دانش آموزان دقت کافی را به عمل آورند تا صدمه ای نبینند.

    سود سوز آور یک باز بسیار قوی ( PH 13 ) است، به هیچ وجه با آن شوخی نکنید. در هنگام جا به جا کردن آن از دستکش استفاده نمایید. NaOH ( سود سوز آور یا سدیم هیدروکسید ) در حالت محلول و در حالت خشک خاصیت خورندگی خود را حفظ می کند.



    واکنش های رخ داده در این سلول:

    2H2O => ↑H2 + 2OH- در کاتد
    2NaCl => ↑Cl2 + 2Na+ در آند

    0 0

    آهن و کانی های آهن

    .jpg  hematite001.jpg (اندازه: 31.87 KB / دانلودها: 3)
    آهن و خواص شیمیایی آن

    آهن یک فلز واسطه بوده که حالت های اکسایش مهم آن +2 و +3 می باشد. از آنجایی که آهن را از سالیان پیش از میلاد نیز می شناختند، کاشف آن مشخص نیست. آهن در اعداد اکسایش مختلف نمک ها و کمپلکس های متنوعی تشکیل می دهد. ترکیب های آهن رنگی اند؛ نمک های آهن ( II ) ( منظور Fe+2 ) سبز روشن و نمک های آهن ( III ) قهوه ای، نارنجی و گاهاً نیز نزدیک به سیاه هستند. آهن خاصیت کاتالیز گری نیز دارد، مثلاً در فرآیند هابر، یا در ساخت چاشنی های TNT ( تری نیترو تولوئن ) به صورت ذرات ریز به کار می رود.

    منابع طبیعی آهن

    آهن در بعضی از سنگ های آسمانی دیده شده است، اماً به دلیل فعال بودن این فلز، نمی توان آن را به صورت آزاد در کره زمین یافت کرد. کانی های این فلز عبارت اند از: لیمونیت ( Fe2O3.H2O )، پیریت آهن ( FeS2 )، هماتیت ( Fe2O3 ) و مگنتیت ( Fe3O4 ).

    آهن و نظرهای اقتصادی مبنی در آن

    فلز آهن کاربرد بسیار بالایی در صنعت دارد. به صورت خالص به عنوان تیرآهن در ساختمان سازی، به صورت آلیاژ فولاد در ساخت بدنه ماشین و وسایل صنعتی به کار می رود. نوعی آهن که از پیل الکتروشیمایی روی و آهن ساخته شده، تحت عنوان آهن گالوانیزه یا آهن زنگ نزن در ساخت لوله بخاری، ورقه های شیروانی، لوله های ساختمانی و ... به کار می رود.

    شیمی آهن

    آهن دارای 10 ایزوتوپ می باشد. آهن در گرما با بیشتر نا فلزها ترکیب می شود و ترکیب های نظیر Fe2O3، FeI2 و ... می دهد. آن دسته از نافلزهایی که عوامل اکسید کننده قوی هستند مانند کلر و اکسیژن، محصولاتی می دهند که در آنها حالت اکسایش آهن +3 می باشد.

    آهن ( II ) کربنات ( سیدریت آهن ) FeCO3، در بسیاری از خاکها وجود دارد و چون به آسانی به هیدروژن کربنات محلول تبدیل می شود، می تواند یکی از عوامل سختی آب باشد:

    FeCO3 (s) + CO2 (g) + H2O (l) <=> Fe(HCO3)2 (aq)
    از بین بردن این سختی آب به راحتی امکان پذیر است:

    4Fe(HCO3)2 (aq) + O2 (g) => 2Fe2O3 (s) + 8CO2 (g) + 4H2O(l)
    خلصت کوالانسی ترکیب های آهن ( III ) از آهن ( II ) بیشتر است. مثلاً آهن ( III ) کلرید ( FeCl3 ) بی آب خیلی شبیه به آلومنیوم کلرید بی است. یعنی به آسانی تصعید می شود و در الکل و اتر به راحتی حل می گردد و ساختار دی مر Fe2Cl6 دارد.

    خوردگی آهن

    فلز آهن به راحتی در اثر وجود هوا یا آب به اکسید آهن تبدیل شده و از حالت اصلی خود خارج می گردد. این اکسید به فلز نمی چسبد و به صورت پودر ریخته می شود، لذا آهن کم کم خورده شده و فلز آهن تمام می شود! این مسئله در صنعت نتیجه مطلوبی ندارد و یکی از عیب های آهن محسوب می شود. به همین دلیل لایه کمی از گریس یا رنگ روی آن می پوشانند تا از خطر زنگ زدگی محفوظ به ماند. گالوانیزاسیون نیز یکی از راه های مقابله با این مسئله است.

    0 0

    .

    .gif  t97_ch.gif (اندازه: 152.97 KB / دانلودها: 0)

    0 0

    بررسی ایزوتوپ های هیدروژن
    هیدروژن سه ایزوتوپ دارد که فراوانترین آنها هیدروژن معمولی ( پروتیوم ) با عدد جرمی 1 است و در هسته خود یک پروتون دارد. دو ایزوتوپ دیگر هیدروژن دارای عدد جرمی دو و سه هستند. ایزوتوپی که دارای عدد جرمی دو است، در هسته خود یک پروتون و یک نوترون دارد و آن را دوتریم یا هیدروژن سنگین می نامند و آن را با علامت D نشان می دهند.

    هیدروژنی که دارای عدد جرمی 3 است، در هسته خود 1 پروتون و 2 نوترون درد و ترتیم خوانده می شود و آن را با علامت T مشخص می کنند. ترتیم برخلاف پروتیوم و دوتریم که هسته پایدار دارند، پرتوزاست. مقدار ترتیم در طبیعت فوق العاده کم است و آن را معمولاً از واکنش هسته بین لیتیم و نوترون بدست می آورند:

    63Li + 10n => 31T + 42He
    در یک واکنش معین، نسبت اجزای سازنده محصول بدست آمده توسط هریک از این سه ایزوتوپ یکسان است، زیر آرایش الکترونی هر سه ایزوتوپ به صورت 1s1 می باشد. مثلاً در واکنش کلر ( Cl ) با هیدروژن معمولی، دوتریم و ترتیم به ترتیب TCl , DCl , HCl تشکیل می شود. تنها تفاوت این واکنش ها سرعت آنهاست که برای هیدروژن معمولی از همه بیشتر و برای ترتیم از همه کمتر است. جدول زیر مقایسه هیدروژن سنگین و معمولی و آب تشکیل شده از آن ها را نشان می دهد. توجه شود که هر سه نوع هیدروژن از نظر واکنش شیمیایی یکسان هستند.

    کابرد آب هسته ای در نیروگاه های اتمی جهت خنک کردن راکتور هاست، چون گرمای تبخیر آب هسته بیش از آب معمولی است، می تواند برای این کار بهتر عمل کند. قابل ذکر است آب هسته ای برای بسیاری از گونه ها سمی بوده، اماً مقدار زیادی از آن برای کشتن انسان لازم می باشد.

    0 0
  • 12/22/12--13:56: سولفوریک اسید
  • سولفوریک اسید
    سولفوریک اسید خالص مایعی است گرانرو ( چگالی 1.85 g/cm3 ) که در دمایی حدود 10 درجه ذوب و در 290 درجه می جوشد و بر اثر تجزیه آن SO3 و آب تولید می شود.

    H2SO4 => SO3 + H2O


    .jpg  7b5eac45219e7c54ac2ac5aac316e531.jpg (اندازه: 8.3 KB / دانلودها: 4)

    سولفوریک اسید تجاری که در آزمایشگاه مصرف می شود، به طور تقریب 98 درصد وزنی اسید دارد و 18 مولار است. این اسید وقتی به آب اضافه گردد، گرمای زیادی تولید می کند، لذا باید هنگام اضافه کردن سولفوریک اسید به محلول آبی بسیار دقت کرد. به این منظور باید اسید را به آهستگی در آب ریخت و محلول را به هم زد.

    سولفوریک اسید اسیدی قوی است و در محلول آبی در دو مرحله یونیده می شود:

    H2SO4 (aq) ↔ H+ (aq) + HSO4- (aq)

    HSO4- (aq) ↔ H+ (aq) + SO4 (aq)

    در محلول رقیق، مرحله اول یونش تقریباً کامل است. در دمای 25 درجه، ثابت تعادل مربوط به یونش یون هیدروژن سولفات ( بی سولفات ) 1.0 * 10 -2 است و از این رو، یک لیتر محلول یک مولار سولفوریک اسید دارای 0.99 مول HSO4- و فقط 0.01 مول یون SO4 است.

    خواص شیمیایی محلول آبی سولفوریک اسید با تغییر غلظت اسید به مقدار قابل توجه تغییر می کند. محلول غلیظ اسید به صورت عامل اکسنده عمل می کند و معمولاً به SO2 کاهیده می شود. محلول سولفوریک اسید غلیظ یک عامل خشک کننده بسیار موثر است، به شرط آنکه گاز مرطوب یا مایع مورد نظر با آن ترکیب نشود. سولفوریک اسید می تواند از ترکیب های آلی، عناصر هیدروژن و اکسیژن را به صورت مولکول آب جدا سازد. مثلاً از واکنش قند به فرمول C12H22O11 نسبت هیدروژن و اکسیژن آن مانند آب است، فقط کربن باقی می ماند:

    C12H22O11 + 2H2SO4 (غلیظ) => 12C (s) + 11(H2SO4.H2O)

    سیاه شدن چوب، پشم، پنبه و پشم و ضایع شدن پوست بدن توسط سولفوریک اسید به واسطه همین نوع واکنش است.

    فعالیت اکسید کنندگی سولفوریک اسید غلیظ را می توان توسط اثر آن بر فلزات و نافلزات نشان داد. در این نوع واکنش ها عدد اکسایش اتم گوگرد معمولاً از +6 به +4 کاهید می شود. بسیاری از فلزات از جمله فلزهایی که در سری الکتروشیمایی در زیر هیدروژن قرار دارند توسط محلول داغ و غلیظ سولفوریک اسید اکسید می شوند. مثلاً مس به سولفات مس و قسمتی از اسید به گوگرد دی اکسید کاهیده می شود.

    Cu (s) + 2H2SO4 (غلیظ) => CuSO4 (aq) + SO2 (g) + 2H2O

    روی که در سری الکتروشیمایی بالای مس قرار دارد، کاهنده قویتری است و سولفوریک اسید غلیظ را به گوگرد یا هیدروژن سولفید می کاهد. کربن توسط سولفوریک اسید گرم و غلیظ به کربن دیوکسید اکسید می شود.

    C (s) + 2H2SO4 (غلیظ) => CO2 (g) + 2SO2 (g) + 2H2O

    در سولفوریک اسید رقیق بر خلاف غلیظ یون هیدروژن حاصل از یونش اسید، اکسید کننده است نه یون سولفات. مثلاً سولفوریک اسید رقیق بر فلزاتی که بالای هیدروژن قرار گرفته اند، اثر کرده، هیدروژن را آزاد می کند.

    Zn(s) + 2H+ (aq) => Zn+2(aq) + H2 (g)

    در پایان باید از لحاظ ایمنی اخطار کرد که PH سولفوریک اسید در حدود 1 است. استفاده از این اسید و آزمایش بر روی آن می تواند همراه آزاد شدن گازهای سمی باشد و به هیچ وجه برای دانش آموزان کمتر از دوم دبیرستان توصیه نمی شود.

    0 0

    نیتریک اسید خالص 100%، مایعی بی رنگ است که در دمای -42 درجه سانتی گراد ذوب و در دمای 83 درجه می جوشد. در صورتی که جوشش در نور انجام شود و محیط اتاق باشد، در دمای 72 درجع نیتریک اسید به صورت زیر تجزیه می شود:

    .jpg  256px-Fuming_nitric_acid_40ml.jpg (اندازه: 9.25 KB / دانلودها: 6)
    4 HNO3 → 2 H2O + 4 NO2 + O2 (72°C)
    اسید نیتریک ( HNO3 ) دارای چگالی 1.5 بوده و غیر اشتعال پذیر است. محلول 68% آن در دمای 120 درجه سانتی گراد می جوشد.

    .jpg  ddddlllll.jpg (اندازه: 17.87 KB / دانلودها: 6)
    واکنش نیتریک با فلزات

    واکنش مس با نیتریک اسید غلیظ باعث تولید آنیون مس می شود:

    Cu + 4 H+ + 2 NO3− → Cu2+ + 2 NO2 + 2 H2O


    اماً واکنش مس با محلول 100% آن به شکل زیر است:

    3 Cu + 8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O
    از تاثیر منیزیم بر نیتریک 100% نیترات منیزیم و گاز هیدروژن آزاد می شود:

    Mg (s) + 2 HNO3 (aq) → Mg(NO3)2 (aq) + H2 (g)
    واکنش نیتریک با نا فلزات

    واکنش نیتریک اسید به جز گاز های نجیب، سلیکون و هالوژن ها باعث اکسید شدن با بیشترین عدد اکسایش ممکن می شود:

    C + 4 HNO3 → CO2 + 4 NO2 + 2 H2O
    3 C + 4 HNO3 → 3 CO2 + 4 NO + 2 H2O
    تهیه نیتریک اسید

    .jpg  petronet-structure3-nitricacid-33.jpg (اندازه: 6.14 KB / دانلودها: 6)
    روش استوالد:
    از سوختن آمونیاک در مجاورت پلاتین نیتروژن اکسید به دست می آید:

    4NH3(g) + 5O2 => 4NO (g) + 6H2O (g)
    نیتروژن اکسید ( نیتریک اسید ( گازی بیرنگ است که به سرعت با مقدار اضافی اکسیژن واکنش داده، گاز خرمایی رنگ نیتروژن دی اکسید را به وجود می آورد:

    2NO (g) + O2 (g) => 2NO2

    از حل کردن نیتروژن دی اکسید در آب، نیتریک اسید و نیتروژن اکسید حاصل می شود:

    3NO2 (g) + H2O (l) => HNO3 (aq) + NO (g)
    استفاده از سولفوریک اسید:از حل کردن گاز نیتروژن تری اکسید ( نیترات ) در سولفوریک اسید بی سولفات جامد و نیتریک اسید گازی بدست می آید.

    H2SO4 + NO3 → HSO4 (s) + HNO3 (g)

    0 0

    سیلیسیم و خالص سازی آن

    .jpg  220157124188140157165117397107218521269248.jpg (اندازه: 9.97 KB / دانلودها: 6)
    ساختار بلور سیلیسیم، سیلیسیم کاربید SiC، و سیلیس SiO2 مانند الماس به صورت کوالانسی مشبک است. برای تجسم بلور سیلیس می توان چنین تصور کرد که در بلور سیلیسیم، میان هر پیوند Si -- Si یک اتم اکسیژن به صورت پل قرار گرفته است. سیلیسیم کاربید و سیلیسیم دیوکسید مانند الماس، سخت و شکننده اند و دمای ذوب زیادی دارند. این اجسام به علت داشتن جفت الکترون های مستقر در سراسر شبکه بلور رسانایی الکتریکی ندارند. کاربرد صنعتی الماس و سیلیسیم کاربید به سختی آن ها مربوط می شود.

    .jpg  Ferro-Silicon-Manganese.jpg (اندازه: 18.08 KB / دانلودها: 6)
    سیلیسیم از حرارت دادن سیلیس و کک در دمایی حدود 3000 درجه سانتی گراد در کوره الکتریکی بدست می آورند.

    SiO2 (s) + 2C (s) => Si(l) + 2CO (g)
    برای تهیه سیلیسیم جهت مصرف صنایع الکترونیک، ابتدا سیلیسیم را توسط کلر به سیلیسیم تترا کلرید تبدیل می کنند:

    Si(s) + 2Cl2 (g) => SiCl4 (l) نقطه جوش 57.6 درجه
    سپس سیلیسیم تترا کلرید را در دمای زیر توسط منیزیم می کاهند:

    SiCl4 (g) + 2Mg (s) => 2MgCl2 (s) + Si (s)
    منیزیم کلرید را با شستن توسط آب از سیلیسم جدا می کنند. سپس سیلیسیم را به حالت مذاب در آورده، آن را به صورت میله منجمد می نمایند. آنگاه برای تهیه سیلیسیم بسیار خالص جهت صنایع الکترونیک از روش ذوب موضعی استفاده می شود. به طوری که میله سیلیسیم را در کوره مخصوص قرار می دهند و با حرکت دادن تدریجی گرم کن کوره، منطقه مذاب را در طول میله پیش می برند. با توجه به اینکه ناخالصی ها در شبکه بلور خالص جا نمی گیرند، به تدریج در منطقه مذاب وارد شده، سرانجام در انتهای میله جمع می شوند. آنچه مشاهده می شود شبیه پدیده نزول نقطه انجماد است. در نزول نقطه انجماد جسم حل شده در محلول باقی می ماند، درحالی که حلال خالص منجمد می شود.

    در روش ذوب موضعی، منطقه مذاب محلولی از ناخالصیها ( جسم حل شده ) در سیلیسیم ( حلال ) است. در حالی که منطقه بعدی از جامد ناخالص در حال ذوب شدن است، مقداری از سیلیسیم در منطقه قبلی در حال انجماد می باشد. ناخالصی ها موجب نزول نقطه انجماد محلول باقیمانده می شوند که غلظت ناخالصی های در آن رو به افزایش است. این محلول را با ناخالصی های جدید آزاد شده از منظقه ذوب شده مخلوط شده، محلول غلیظتری را تشکیل می دهد. با ادامه این فرآیند در طول میله ناخالصی های قبلی جمع می شود و سرانجام به انتهای میله می رسند. پس از قطع این قسمت از میله، این فرآیند را چند بار تکرار می کنند. درجه خلوص سیلیسیم بدست آمده بیش از 99.999999% است.

    0 0

    بررسی شیمیایی اکسیژن

    اکسیژن گازی است بی رنگ، بی بو و بی طعم و دارای دما جوش بسیار ناچیز ( -183 درجه سانتی گراد ) و در حالت مایع به رنگ آبی روشن می باشد. اکسیژن به میزان ناچیز در آب حل می شود. یک لیتر آب در دمای 20 °C و فشار یک اتمسفر حدود 30 ml گاز اکسیژن را در خود حل می کند که همین میزان اندک نیز برای ادامه حیات آبزیان کافیست.

    .jpg  2634083.jpg (اندازه: 15.33 KB / دانلودها: 7)
    آرایش الکترونی اتم اکسیژن به صورت 1s12s22p6 است. اکسیژن از نظر خاصیت الکترونگاتیوی بعد از فلوئور قرار دارد؛ از این رو، در ترکیب با فلوئور عدد اکسایش مثبت خواهد داشت. به عنوان مثال در OF2 عدد اکسیژن عدد اکسایش +2 را دارد. اکسیژن با تمامی عنصرها به جز گازهای نجیب، هالوژن ها و بعضی از فلزها مانند نقره، طلا و پلاتین ترکیب می شود. اگرچه پیوند O - O در مولکول اکسیژن پایدار است؛ اما اکسیژن با بعضی از عوامل کاهنده قوی معدنی و با بسیاری از ترکیب های آلی خود به خود در دمای معمولی واکنش می دهد. زنگ زدن آهن و اکسایش بعضی از مواد آلی نیز واکنش با اکسیژن است که خود به خود انجام می گیرند، اما در دمای عادی کند هستند. برای واکنش موثر با اکسیژن به دمای زیاد و در مواردی نیز هم به فشار زیاد نیاز است.

    تعدادی از واکنش های اکسیژن در زیر ذکر شده است:

    C4H10 (l) + 13/2 O2 (g) => 4 CO2 (g) + 5H2O (g)
    SiH4 + 2O2 (g) => SiO2 + 2H2O (g)
    4Fe(s) + 3/2 O2 (g) + nH2O (l) => Fe2O3 . nH2O
    S (s) + O2 (g) => SO2 (g)
    P4 (s) + 5O2 (g) => P4O10 (s)
    2Mg (s) + O2 (g) => 2MgO (s)
    4Al + 3O2 (g) => 2Al2O3 (s)
    ترکیب هر عنصر با اکسیژن یک واکنش اکسایش است. بر اثر واکنش هر ماده مرکب با اکسیژن غالباً محصولاتی بدست می آید که در آن ها هریک از عنصرهای سازنده ماده اصلی با اکسیژن ترکیب شده اند؛ مثلا واکنش آمونیاک و سولفید کربن با اکسیژن را در نظر بگیرید:

    4NH3 (g) + 5O2 (g) => 4NO (g) + 6H2O (g)
    CS2 (g) + 3O2 (g) => CO2 (g) + 2SO2 (g)
    ملاحظه می شود که در واکنش آمونیاک با اکسیژن، هم نیتروژن و هم هیدروژن با اکسیژن ترکیب شده اند و مولکول های NO و آب را به وجود آورده اند. در مورد واکنش سولفید کربن با اکسیژن نیز محصولات واکنش حاصل ترکیب کربن با اکسیژن یعنی کربن دی اکسید و گوگرد با اکسیژن یعنی گوگرد دی اکسید است.

    هر واکنش شیمیایی که با آزاد شدن گرما و نور همراه باشد، نظیر سوختن فلز منیزیم در اکسیژن اصطلاحاً احتراق نامیده می شود. از احتراق متان که جز اصلی گاز طبیعی است، مقدار قابل ملاحضه ای انرژی آزاد می شود:

    CH4 (g) + 2O2 (g) => CO2 (g) + 2H2O (l) ΔH = -890 KJ
    نتیجه کامل احتراق کامل ترکیب هایی که از کربن و هیدروژن یا از کربن، هیدروژن و اکسیژن ( مانند کربوهیدرات ها ) تشکیل شده اند، با مقدار کافی اکسیژن، منحصراً کربن دی اکسید و آب است، اما اگر مقدار اکسیژن کافی نباشد، کربن مونو اکسید ( مونوکسید ) و آب حاصل تشکیل می شود.

    طرز تهیه اکسیژن

    بیش از 90% اکسیژن در صنعت از راه تقطیر جز به جز هوای مایع به دست می آید. بیشترین مصرف اکسیژن در صنایع فولاد سازی است. در تبدیل چدن به فولاد اکسیژن را مستقیماً اثر می دهند تا احتراق ناخالصی ها سریعتر صورت گیرد. اکسیژن در تصفیه فاضلاب نیز مورد استفاده قرار می گیرد. برای تولید اکسیژن از الکترولیز نیز استفاده می شود [ در بخش شیمی » الکتروشیمی مقاله ای در این باب موجود است ]، اماً هزینه آن زیاد است. اکسیژن حاصل از این راه خالص است.

    0 0

    دانلود کتاب نکات کلیدی درس مکانیک سیالات

    .jpg  images.jpg (اندازه: 1.38 KB / دانلودها: 12)
    کتاب نکات کلیدی درس مکانیک سیالات توسط بسیج دانشجویی دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی در ۱۴ صفحه، جهت شرکت در آزمون کارشناسی ارشد نوشته شده و شامل نکات، فرمول های مربوط به این درس می باشد.


    حجم فايل : 460 کیلوبایت

    پسورد فايل : http://www.h4367m.loxblog.com

    لینک دانلود

    http://s2.picofile.com/file/7341102903/nokat.exe.html

    0 0
  • 12/24/12--02:39: برج تقطیر
  • بطور کلی برج تقطیر شامل 4 قسمت اصلی می باشد:
    1. برج (Tower)
    2. سیستم جوشاننده (Reboiler)
    3. سیستم چگالنده (Condensor)
    4. تجهیزات جانبی شامل: انواع سیستمهای کنترل کننده، مبدلهای حرارتی میانی، پمپها و مخازن جمع آوری محصول.

    که اینجا برای جلوگیری از طولانی‌ شدن متن در مورد برج توضیح داده میشود و در قسمت‌های دیگه در مورد بقیهٔ اجزا توضیح داده میشود

    • برج (Tower)
    بطور کلی برجهایی که در صنعت جهت انجام عمل تقطیر مورد استفاده قرار می گیرند، به دو دسته اساسی تقسیم می شوند:
    1. برجهای سینی دار (tray Towers)
    2. برجهای پرشده (Packed Towers)

    برجهای سینی دار بر اساس نوع سینی های به کاررفته در آن به 4 دسته تقسیم می شوند:
    1. برجهای سینی دار از نوع کلاهکی (فنجانی) (Bubble Cap Towers)
    2. برجهای سینی دار از نوع غربالی (Sieve Tray Towers)
    3. برجهای سینی دار از نوع دریچه ای(Valve Tray Towers)
    4. برجهای سینی دار از نوع فورانی (Jet Tray Towers)
    هر کدام از انواع برجهای مذکور دارای مزایا و معایبی هستند که در بخشهای بعدی مورد بحث قرار خواهند گرفت.

    طرز کار یک برج سینی دار
    بطور کلی فرآیندی که در یک برج سینی دار اتفاق می افتد، عمل جداسازی مواد است. همانطور که ذکر شد فرآیند مذکور به طور مستقیم یا عیرمستقیم انجام می پذیرد.
    در فرآیند تقطیر منبع حرارتی (Reboiler)، حرارت لازم را جهت انجام عمل تقطیر و تفکیک مواد سازنده یک محلول تأمین میکند. بخار بالارونده از برج با مایعی که از بالای برج به سمت پایین حرکت می کند، بر روی سینی ها تماس مستقیم پیدا می کنند. این تماس باعث ازدیاد دمای مایع روی سینی شده و نهایتا باعث نزدیک شدن دمای مایع به دمای حباب می گردد. با رسیدن مایع به دمای حباب به تدریج اولین ذرات بخار حاصل می شود که این بخارات غنی از ماده فرار (ماده ای که از نقطه جوش کمتری و یا فشار بالاتری برخوردار است) می باشد.از طرفی دیگر در فاز بخار موادی که از نقطه جوش کمتری برخوردار هستند، تحت عمل میعان قرار گرفته و بصورت فاز مایع به سمت پایین برج حرکت می کند. مهمترین عملکرد یک برج ایجاد سطح تماس مناسب بین فازهای بخار و مایع است. هر چه سطح تماس افزایش یابد عمل تفکیک با راندمان بالاتری صورت میگیرد. البته رژیم جریان مایع بر روی سینی نیز از جمله عوامل مهم بر عملکرد یک برج تفکیک می باشد.

    اینک به بیان عبارات و اصطلاحاتی که در این ارتباط (فرآیند تقطیر) کاربرد زیادی دارد پرداخته می شود.

    خوراک (Feed)
    مخلوط ورودی به داخل برج که ممکن است مایع، گاز و یا مخلوطی از مایع و گاز باشد، خوراک (Feed) نام دارد. معمولا محل خوراک در نقطه مشخصی از برج است که از قبل تعیین می شود. در برجهای سینی دار محل ورودی خوراک را سینی خوراک یا (Feed Tray) می نامند. از جمله مشخصات مهم سینی خوراک این است که از نقطه نظر درجه حرارت و ترکیب نسبی (کسر مولی) ، جزء مورد نظر با خوراک ورودی مطابقت داشته باشد. البته محل خوراک ورودی به حالت فیزیکی خوراک نیز بستگی دارد. معمولا اگر خوراک بصورت مایع باشد، همراه با مایعی که از سینی بالایی سرازیر می شود به درون سینی خوراک وارد می گردد. اگر خوراک بصورت بخار باشد معمولا آن را از زیر سینی خوراک وارد می کنند و اگر خوراک بصورت مخلوطی از مایع و بخار باشد، بهتر است که ابتدا فاز مایع و بخار را از هم جدا نموده و سپس به طریقی که گفته شد خوراک را وارد برج نمایند. ولی عملا به منظور صرفه جویی از هزینه های مربوط به تفکیک دو فاز بخار و مایع، عمل جداسازی به ندرت صورت می گیرد.

    محصول بالاسری (Overhead Product)
    آنچه از بالی برج به عنوان خروجی از آن دریافت می شود محصول بالاسری نامیده می شود که معمولا غنی از جزئی که از نقطه جوش کمتری برخوردار است می باشد.

    محصول ته مانده (Bottom Product)
    ماده ای که از پایین برج خارج می شود ته مانده یا محصول انتهایی (Bottom) نام دارد و معمولا غنی از جزء یا اجزائ سنگین تر (که از نقطه جوش بالاتری برخوردار می باشند) خواهد بود.

    نسبت برگشت (پس ریز) (Reflux Ratio)
    نسبت مقدار مایع برگشتی به برج بر حسب مول یا وزن به مایع یا بخاری که به عنوان محصول از سیستم خارج می شود را نسبت برگشتی می گویند و آن را با حرف R نشان می دهند.

    نسبت برگشتی و اثرات آن بر شرایط کارکرد برج
    با افزایش نسبت مایع برگشتی تعداد سینی های مورد نیاز جهت تفکیک (طول برج) کاهش می یابد، اما در مقابل آن بار حرارتی کندانسور و جوش آور و مقادیر بخار و مایع در طول برج افزایش می یابد. در این صورت نه تنها لازم است سطوح گرمایی مورد نیاز به آنها اضافه شود، بلکه به دلیل افزایش میزلن جریان مایع و بخار سطح مقطع برج نیز افزایش می یابد.
    هنگامی که مقدار R زیاد باشد تعداد مراحل و طول برج به کمترین مقدار خود می رسد و تمام محصول بالاسری به عنوان مایع برگشتی وارد برج می شود و این حالت را برگشت کامل یا (Total Reflux) می نامند.
    در شرایطی که R در کمترین مقدار خود باشد طول برج و تعداد مراحل در بیشترین مقدار خود خواهد بود و عمل تفکیک به شکل کاملی انجام نخواهد شد. مقدار عملی R معمولا بین حالت برگشت کامل و حداقل میزان R است. در بیشتر موارد مقدار مایع برگشتی بر روی درجه حرارت برج نیز تأثیر می گذارد. معمولا در یک برج تقطیر دمای انتهای آن به مراتب بیشتر از دمای پایین آن است و این اختلاف دما در طول برج وجود خواهد داشت. میزان جریان برگشتی به عنوان یک عامل کنترلی بر روی درجه حرارت سیستم خواهد بود.

    0 0

    فرآیند تولید فولاد
    اصطلاح فولاد برای آلیاژهای آهن که تا حدود 1.5% کربن دارند و غالباً با فلزهای دیگر همراهند، بکار می رود. خواص فولاد به دصد کربن درآن، عملیات حرارتی انجام شده بر روی آن و فلزهای آلیاژ دهنده موجود در آن بستگی دارد. از فولادی که تا 0.2% کربن دارد، برای ساختن سیم، لوله و ورق فولاد استفاده می شود. فولاد متوسط که 0.2 تا 0.6 درصد کربن دارد آن را برای ساختن ریل، دیگ بخار و قطعات ساختمانی به کار می برند. فولادی که 0.6 تا 1.5 درصد کربن دارد سخت است و از آن برای ساختن ابزارآلات، فنر و کارد و چنگال استفاده می گردد.

    .jpg  3388_512.jpg (اندازه: 64.45 KB / دانلودها: 0)
    آهنی که از کوره بلند خارج می شود ( چدن ) دارای مقادیر کمی کربن، گوگرد، فسفر، سیلیسیم، منگنز و ناخالصی های دیگر است. این ناخالصی ها سبب شکنندگی آهن شده، آن را برای مصارف بی فایده می سازد. در تولید فولاد دو هدف دنبال می شود: یکی سوزاندن ناخالصی های چدن و دیگری افزودن مقادیر معین از مواد آلیاژ دهنده به آهن است.

    .jpg  100877383944.jpg (اندازه: 15.88 KB / دانلودها: 7)
    فسفر، سیلیسیم، منگنز در چدن مذاب توسط هوا یا اکسیژن به اکسید تبدیل می شوند و با کمک ذوب مناسبی ترکیب شده، به صورت سرباره خارج می شوند. گوگرد به صورت سولفید وارد سرباره می شود و کربن هم می سوزد و به صورت منوکسید یا کربن دی اکسید در می آید. چنانچه ناخالصی اصلی منگنز باشد، یک کمک ذوب اسیدی – معمولاً سیلیسیم دی اکسید – به کار می برند.


    MnO + SiO2 => MnSiO3 (l)


    .jpg  chopogh_com224_0_21743.jpg (اندازه: 11.3 KB / دانلودها: 7)
    و چنانچه ناخالصی اصلی سیلیسیم یا فسفر باشد ( و معمولاً نیز چنین است ) یک کمک ذوب بازی – که معمولاً منیزیم اکسید یا کلسیم اکسید است – اضافه می کنند.

    MgO + SiO2 => MgSiO3 (l)
    6MgO + P4O10 => 2Mg3(PO4)2 (l)
    معمولاً جدار داخلی کوره ای را که برای تولید فولاد به کار می زود، توسط آجرهایی که از ماده کمک ذوب ساخته شده اند، می پوشانند. این پوشش مقداری از اکسیدهایی را که باید خارج شوند، به خود جذب می کند. برای جدا کردن ناخالصیها، معمولاً از روش کوره باز استفاده می کنند. این کوره یک ظرف بشقاب مانند دارد که در آن 100 تا 200 تن آهن مذاب جای می گیرد. بالای این ظرف یک سقف مقعر قرار دارد که گرما را روی سطح مذاب منعکس می کند. جریان شدیدی از اکسیژن را از روی فلز مذاب عبور می دهند تا ناخالصی های موجود در آن بسوزند. در این روش، ناخالصی ها در اثر انتقال گرما در مایع و عمل پخش به سطح مایع می آیند و عمل تصفیه چند ساعت طول می کشد، البته مقداری از آهن اکسید می شود که آن را جمع آوری کرده، به کوره بلند باز می گردانند.

    در روش دیگری که از همین اصول شیمیایی برای جدا کردن ناخالصی ها از آهن استفاده می شود، آهن مذاب را همراه آهن قراضه و کمک ذوب در کوره ای بشکه مانند که گنجایش 300 تن بار را دارد می ریزند. جریان شدیدی از اکسیژن خالص را با سرعت مافوق صوت بر سطح فلز مذاب هدایت می کنند و با کج کردن و چرخانیدن بشکه، همواره سطح تازه ای از فلز مذاب را در معرض اکسیژن قرار می دهند. اکسایش ناخالصی ها بسیار سریع صورت می گیرد و وقتی محصولات گازی، مانند CO2 رها می شوند، توده مذاب را به هم می زنند، به طوری که آهن ته ظرف رو می آید. دمای توده مذاب آهن بی آنکه از گرمای خارجی استفاده شود، به نقطه جوش آهن می رسد و در چنین دمایی، واکنش ها فوقالعاده سریع بوده، تمامی این فرآیند در یک ساعت یا کمتر کامل می شود و محصولی یکنواخت با کیفیت خوب بدست می آید.

    آهن مذاب تصفیه شده را با افزودن مقدار معین کربن و فلزهای آلیاژ دهنده مانند وانادیم، کروم، تیتانیم، منگنز و نیکل به فولاد تبدیل می کنند. فولادهای ویژه ممکن است مولبیدن، تنگستن یا فلزهای دیگر داشته باشند. این نوع فولادها برای مصارف خاصی مورد استفاده قرار می گیرند.

    در دمای زیاد، آهن و کربن با یکدیگر متحد شده، کاربید آهن به نام سمانتیت، Fe3C، تشکیل می دهند. این واکنش برگشت پذیر و گرما گیر است.

    3Fe + C <=> Fe3C

    هر گاه فولادی که دارای سمانتیت است به کندی سرد شود، تعادل فوق به سمت تشکلیل آهن و کربن جا به جا شده، کربن به صورت پولک های گرافیت جدا می شود و به فلز، رنگ خاکستری می دهد. بر عکس اگر فولاد به سرعت سرد شود، کربن عمدتاً به شکل سمانتیت که رنگ روشنی دارد باقی می ماند. تجزیه سمانتیت در دمای معمولی به اندازه ای کند است که عملاً انجام نمی گیرد. فولادی که دارای سمانتیت است از فولادی که دارای گرافیت است سخت تر و شکننده تر است. در هر یک از این دو نوع فولاد، مقدار کربن را می توان در محدوده نسبتاً وسیعی تنظیم کرد. همچنین، می توان مقدار کل کربن را در قسمت های مختلف یک قطعه فولاد تغییر داد و خواص آن را بهتر کرد. مثلاً بلبرینگ از فولاد متوسط ساخته شده تا سختی و استحکام داشته باشد، لیکن سطح آن را در بستری از کربن حرارت می دهد تا لایه نازکی از سمانتیت روی آن ایجاد شود و بر سختی آن افزوده گردد.

    تصویری شماتیک از سیر این فرآیند:

    .jpg  process.jpg (اندازه: 39.69 KB / دانلودها: 0)

    0 0

    منیزیم ( Mg ) و بررسی شیمیایی آن

    .jpg  Mg.jpg (اندازه: 11.93 KB / دانلودها: 6)

    ویژگی های ظاهری

    .jpg  Mg-en_2.jpg (اندازه: 6.76 KB / دانلودها: 6)
    منیزیم ( magnesium ) در گروه دوم جدول تناوبی با عدد اتمی 12 جای دارد. فلز نقره ای رنگ، نسبت به حجم بسیار سبک و خاصیت کششی بسیار بالایی دارد، به طوری که بریدن 10 سانت از آن شاید یک ربع طول بکشد. به همین دلیل در ساختن بدنه هواپیما کاربرد فراوانی دارد. همچنین در صنایع آتش بازی از این فلز بهره برداری می شود.

    .jpg  Photo-MA-EVMMG35QXQ.jpg (اندازه: 48.65 KB / دانلودها: 0)
    خواص شیمیایی

    این فلز به راحتی با اکسیژن واکنش داده، در هنگام سوختن شعله خیره کننده ای از نور سفید مانند درخشش ستاره ایجاد می کند. مشاهده این نور برای چشم بسیار مضر است. اکسید منیزیم به عنوان ماده دیر گداز در ساخت کوره های صنعتی استفاده می گردد. دمای سوختن منیزیم به قدری بالاست که می تواند ماده ترمیت ( ترمایت، Thermite ) را روشن کند.

    عدد اکسایش منیزیم +2 می باشد. پس می توان واکنش های زیر را برای این فلز در نظر گرفت:

    2Mg + O2 => 2MgO اکسید منیزیم
    Mg + Cl2 => MgCl2 کلرید منیزیم
    استخراج منیزیم و اشکال طبیعی

    منیزیم به صورت کلرید منیزیم MgCl2، دولومیت کلسینه شده MgCO3.CaCO3 و همچنین در آب دریا وجود دارد.

    برای استخراج منیزیم از آب دریا، این یون را بوسیله آب آهک به صورت منیزیم هیدروکسید رسوب می دهند. سپس آن را در هیدروکلریک اسید حل می کنند. از تغلیظ محلول آخیر، نمک منیزیم به فرمول MgCl2.6H2O متبلور می شود. از الکترولیز مذاب این نمک در دمای 700 درجه سلسیوس منیزیم در کاتد و گاز کلر در آند بدست می آید.

    روش دیگر استخراج منیزیم، روش دولومیت کلسینه شده با آلیاژ آهن و سلسیم در درمای 1150 سلسیوس می باشد.

    خواص فیزیکی

    نقطه ذوب: 922 درجه کلوین ( 649 درجه سلسیوس )
    نقطه جوش: 1363 درجه کلوین ( 1090 درجه سلسیوس )
    چگالی : 1.74 g/cm3


    .jpg  18112%20EL%2012-Mg-Magnesium.jpg (اندازه: 132.7 KB / دانلودها: 6)

    0 0

    تهیه اکسید آهن به روش الکترولیز

    .jpg  99534_1352042366.jpg (اندازه: 21.24 KB / دانلودها: 5)

    برای بدست آوردن اکسید آهن خالص، به وسایل زیر احتیاج دارید:

    -منبع تغزیه بالای 12 ولت ( آداپتور بهترین گزینه )

    -افزایش دهنده رسانایی آب ( نمک طعام یا سدیم هیدروکسید که سود سوز آور نیز نامیده می شود )

    -یک الکترود ذغالی ( می توانید از مغز باتری استفاده کنید )

    - آهن خالص

    ابتدا یک ظرف پلاستیکی که نیازی به آن ندارید را تهیه کنید ( تمیز باشد ). ظرف شما حتماً پلاستیکی باشد چرا که در هنگام برقکافت ممکن است واکنش های مشابهی ایجاد گردد و فرآورده اکسید آهن نباشد.

    این ظرف را پر آب کنید. میزان نمک زیاد نباشد. ( سیر نشود )

    در این ظرف مقداری نمک یا سدیم هیدروکسید حل کرده تا رسانایی آب افزایش یابد. سپس قطب منفی منبع تغزیه خود را به الکترود ذغالی زده، قطب مثبت را به آهن متصل کنید. آب سطح آهن و الکترود را بپوشاند.

    سپس منبع تغزیه را فعال کنید. دقت داشته باشید جریان DC بوده و الکترود با آهن در آب تماس نداشته باشد. (احتمال انفجار منبع تغزیه )

    حال 24 ساعت صبر کنید تا واکنش انجام شود. هرگاه به اندازه کافی اکسید در سطل جمع شد، می توانید جریان را قطع کنید. آهن های باقی مانده را دور ریخته، محلول آب و اکسید آهن را از صافی عبور دهید تا تکه پاره های آهن جدا شده، سپس محلول را بجوشانید تا آب آن بخار شده، اکسید آهن خالص در ظرف بماند.

    .jpg  m6.jpg (اندازه: 10.23 KB / دانلودها: 5)
    نکته: الکترود ذغالی هیدروژن آزاد می کند. بهتر است از جرقه دور بماند و کار را در محیط باز انجام دهید.

    نکته: آب ظرف را هنگام واکنش به هم نزنید؛ چرا که اطراف قطب ها اسیدی و بازی می شوند و واکنش را تخریب می کنید.

    0 0
  • 12/27/12--07:10: مکتب چمیکالیسم
  • سلااام به همه ی کیمیاگرای مهندسی شیمیخنده

    می خوام براتون از یه مکتب کهن و باستانی بگم که تاسیس کننده های اون کیمیاگرهای درجه یک باستانی بودن و از ریشه های یونانی و ایرانی نشات می گیرن
    طبق این مکتب تمومی مشکلات با علم شیمی مرتفع می شن و اونا بر این باور بودند از اونجایی که بنیان زندگی همه ی بشر رو این علم فرا گرفته از جانداران تا تمومه موجودات پدیدار شده حتی غیر زنده رو در برگرفته پس مشکلی نیست که با این علم حل نشه...و این علم رو از مقدسات می دونستنند و هم اکنون نیز می دانند و همواره برای اثبات این قضیه از مخالفان دعوت به تحدی می کننخنده
    من خودم یکی از پیروان و سر دسته های این مکتبم خندهو از تموم علاقه مندان به این رشته فوق العاده دعوت می کنم که به این مکتب روی بیاورند خنده

    J C E مهندسی شیمی در صدر علوم مهندسی تا آخرین قطره ی خون

    0 0
  • 12/27/12--07:28: مشعل صنعتی
  • مشعل صنعتی

    مشعل هایی که سوخت در انها به کمک بخار اتمایزه میشوند.
    در این نوع مشعل ها فرایند پاشش سوخت (نفت،گازوئیل یا مازوت) به کمک شکستن سوخت به قطرات کوچکتربوسیله جریان بخار با سرعت بالا وعمود بر جریان خروجی سوخت ایجاد میشود.
    شکل اساسی این نوع نازلها اغلب به نام جت Y شناخته میشود.
    چنین نازلهایی بسته به ظرفیت مورد نیاز شامل حداکثر 15-20 نازل مجزای سوخت وبخار میباشند. جریان سوخت در چنین نازلهایی به طور کلی تابعی از فشار اعمالی روی جریان سوخت میباشد. بخار وسوخت توسط ستون مشعل که از لوله های هم مرکزی تشکیل شده است به افشاننده انتقال می یابند.

    .jpg  1292286056.jpg (اندازه: 23.04 KB / دانلودها: 15)
    یک انتهای این لوله ها توسط سیستم واشر کاملا اب بندی میشود تا امکان انبساط جزئی فراهم اید(زیرا سوخت و بخار در دماهای متفاوتی میباشند.)بخار به طور معمول از درون لوله مرکزی انتقال می یابد.

    .jpg  weishaupt-e.jpg (اندازه: 85.31 KB / دانلودها: 0)
    در گونه دیگری از نازلهای بخاری ، بخار از لوله خارجی و سوخت از لوله داخلی وارد مشعل میشوند. این امر توسط مته کاری های پیچیده ای در نازل (جت پیچشی-skew jet) که درابتدا به منظور بهبود عمل افشاندن انجام گرفته محقق میشود. شرایط بخار معمولا فشار 7-11 بار بوده و معمولا به صورت سوپرهیت میباشد.
    فشار سوخت جهت مقاصد کنترل جریان تغییر میکند و معمولا به حداکثر 17 بار در مشعل میرسد.به دلیل اینکه عمل پاشش اصولا وابسته به انرژی سوخت نمیباشد وبه انرژی بخار وابسته هست ، کاهش قابل حصول بسیار بیشتر از مشعلهای سوخت نوع جت فشاری میباشد. نسبت 1:5 به سادگی به دست می اید واگر فشار بخار ثابت نگهداشته شود عمل پاشش با کاهش جریان بهبود خواهد یافت.
    نازلهای بخاری 4% یا بیشتر بخار نسبت به سوخت مصرف میکنند وعموما به یک بویلر کمکی نیاز دارند. این مسئله باعث تاوان قابل ملاحظه ای در هزینه کل میشود. مشعلهای با بخار مخلوط شده در خارج به منظور غلبه بر برخی از محدودیت های کاهش در جت های فشاری طراحی شده اند. بنابراین جت های بخاری حلقوی کامل یا مجزا که نفوذ انها به درون مخروط جریان سوخت در یک جت فشاری عادی جهت داده شده است و در کمترین مقدار خود عمل میکنند پاشش بهتری را به وجود خواهند اورد .

older | 1 | (Page 2) | 3 | 4 | .... | 33 | newer