سزیم فلزی چکش خوار, نرم ، مانند موم و به رنگ سفید- نقره ای با ساختار کوبیک است . این عنصر در سال 1860 توسط R.W. Bunsen و G.R. Kirchhoffاز کشور آلمان کشف شد.
سزیم در گرمای اتاق مایع می شود (جیوه و گالیم نیز دارای این خاصیت می باشند) . این عنصر از لحاظ شیمیایی شبیه به روبیدیم و پتاسیم است.این عنصر فلزی است واکنش پذیر و هرگز در طبیعت به صورت غیر ترکیبی یافت نمی شود. سزیم در سنگ معدنی پولوکس یا پولوسیت یافت می شود. سزیم خالص از طریق الکترولیز سیانید سزیم مذاب در یک اتمسفر خنثی تهیه می شود.

یکی از بهترین منابع سزیم در دریاچه برنیک ( مونتیوبا ) واقع شده است. . به طور تقریبی در 300000 تن پولیسیت ، 20% سزیم یافت می شود . سزیم می تواند بوسیله الکترولیز سیانید گداخته و یا در بعضی روش های دیگر تجزیه شود . گاز آزاد سزیم خالص بوسیله تجزیه گرمایی اسید سزیم تهیه می شود .
این ماده توسط یک طیف با دو خط روشن در طول موج های آبی ، قرمز ، زرد و سبز مشخص می شود . سزیم بسیار سفید ، نرم و قابل مفتول شدن است . این عنصر دارای خاصیت الکتروپوزتیو بالا و قویترین عنصر قلیایی در طبیعت می باشد.

ادامه مطلب

يك شركت آمريكايي از آغاز فعاليت اولين خط جهاني توليد عرشه و بدنه‌هاي كشتي‌هاي كوچك و مسافربري ساخته شده با يك ماده نانو مهندسي شده اختصاصي به نام "نانواكسل" (‪ (Nanoxcel‬خبر داد.

به گزارش ماهنامه فناوري نانو، اين نانو ماده با كاهش ‪ ۲۵‬درصدي وزن، عملكرد را به شدت افزايش مي‌دهد.

شركت "ياماها" قالب‌گيري بسيار فشرده و هنرمندانه‌اي را براي توليد اين عرشه‌ها و بدنه‌ي كشتي‌هاي كوچك و مسافربري خود بكار مي‌برد.

سرمايه‌گذاري در اين فرآيند بي‌نظير امكان بهره برداري از فناوري جديدي مانند فناوري نانو در اين زمينه را فراهم مي‌كند.

مهندسان ياماها در تلاش براي كاهش وزن و افزايش عملكرد از يك فرمول فناوري نانوي منحصر به فرد به نام نانواكسل در ساخت عرشه و بدنه كشتي‌هاي كوچك و مسافربري خود استفاده كردند.

ادامه مطلب

نانوتکنولوژي به مواد و سيستم‌هايي مربوط مي‌شود که ساختار و اجزاي آن به دليل ابعاد نانومتري، خواص، پديده‌هاي فيزيکي، شيميايي و بيولوژيکي، رفتار جديدي را نشان مي‌دهند. مواد داراي اندازه ذره نانومقياس در حوزه‌اي بين اثرات کوانتومي اتم‌ها و مولکول‌ها و خواص توده قرار مي‌گيرند. با توانايي ساخت و کنترل ساختار نانوذرات مي‌توان خواص حاصل را تغيير داده و خواص مطلوب را در مواد طراحي کرد. امروزه تاثيرگذاري نانوتکنولوژي بر همه صنايع همچنين صنعت نفت پوشيده نيست. مقاله ي ذيل به بررسي کاربردهاي نانوتکنولوژي در مشبك كاري صنايع بالادستي نفت مي پردازد. مقدمه به دلايلي نظير توليد از يك عمق خاص (جلوگيري از توليد آب يا گاز اضافي) و نه از تمام لايه و همچنين پايدارسازي دهانه چاه و جلوگيري از ارتباط لايه ها با يكديگر، مقابل لايه نفت يا گاز يك لوله جداري قرار داده مي شود و سپس مشبك كاري (Perforation) جهت مرتبط ساختن چاه و لاية مربوطه و در يك عمق خاص، انجام مي شود. با مشبك كاري، لولة جداري به همراه سيمان پشت آن و بخشي از لاية مربوطه سوراخ مي­شوند

ادامه مطلب

روبیدیم فلزی نرم به رنگ سفید- نقره ای و جزء فلزات قلیایی است .این فلز بسیار واکنش پذیر است و به همین دلیل به صورت غیر ترکیبی در طبیعت یافت نمی شود.این عنصر درسال1861 توسط R. Bunsen, G. Kirchoff دانشمندان آلمانی کشف گردید .
به صورت گسترده ای در لپیدولیت، کارنالیت، پلوسیت وتعدادی از سنگهای معدنی کمیاب و همچنین همراه لیتیم در آب دریا ، شورابه ها و آب چشمه های طبیعی موجود است . روبیدیم در پوسته زمین فراوان تر از کروم ، مس ، نیکل یا روی است و حدود دو برابر فراوان تر از لیتیم در آب دریا است.این فلز از طریق الکترولیز یا کاهش شیمیایی کلرید مذاب آن بدست می آید. روبیدیم- 87 ایزوتوپ رادیو اکتیو این فلزاست.15 ایزوتوپ دیگر برای این عنصر شناخته شده است.

واژه rubidus به معناي قرمز پر رنگ است. روبيديم در سال 1861 توسط Bunsen و Kirchoff در کاني لپيدوليت در هنگام استفاده از اسپکتروسکوپ کشف شد.
در ابتدا تصور ميشد که عنصر روبيديم از فراواني کمي در طبيعت برخوردار است اما در حال حاضر تحقيات نشان ميدهد که مقدار عنصر روبيديم زياد است. از لحاظ فراواني در پوسته زمين، روبيديم شانزدهمين عنصر محسوب ميشود. روبيديم در پولوسيت، لوسيت و زينوالديت وجود دارد.
ادامه مطلب

بشر از قرنها پيش به وجود نفت پي برده بود و اين ماده روغني شكل و اعجاب‌آميز از دير باز مورد استفاده پيشينيان بوده است. نفت را OIL يا Petroleum (روغن سنگ) مي‌نامند. در زبان اوستايي نپتا به معني روغن معدني است كه كلدانيها و عربها آن را از فارسي گرفته و نفت خوانده‌اند. هم‌اكنون بيش از دوسوم انرژي مصرفي جهان از نفت تامين مي‌شود. نظريات متعددي راجع به منشاء نفت و گاز ابراز شده است كه اولين فرضيه ها براي تشكيل هيدروكربنها با منشاء غير آلي نظير منشاء آتشفشاني، شيميائي و فضائي ارائه گرديده است. لكن امروزه در خصوص منشاء آلي هيدروكربها اتفاق نظر وجود دارد.
ادامه مطلب

پتاسیم فلزی نرم به رنگ سفید- نقره ای است که شدیداًً از لحاظ شیمیایی فعال است.این عنصر در سال 1807 توسط Humphry Davy دانشمند انگلیسی کشف گردید . پتاسیم به صورت غیر ترکیبی درطبیعت یافت نمی شود.ترکیبات این عنصر درفلدسپار, میکا و سایر مواد معدنی یافت می شود.از نظر فراوانی در پوسته زمین هفتمین عنصر و در محلولها و اقیانوسها ششمین عنصر می باشد.این عنصر در آبهای معدنی, شورابه ها و رسوبات نمکی نیز یافت می شود.فلز پتاسیم به صورت تجاری از طریق پروسه ترموشیمیایی که در این روش کلرید پتاسیم مذاب با بخار سدیم واکنش داده می شود.این فلز از طریق الکترولیز پتاسیم هیدروکسید مذاب نیز تهیه می شود.
حدود 2.4 % پوسته زمین را از نظر وزنی پتاسیم تشکیل می دهد. بیشتر کانی های پتاسیم نامحلولند و روش به دست آوردن این فلز بسیار مشکل است.
کانی هایی که دارای پتاسیم هستند شامل سیلویت، کارنالایت، لانژبنیت و پلی هالیت می باشند. که این کانی ها در دریاچه های قدیمی و کف دریا و نهشته های گسترده پتاسیم و نهشته های نمکی به دست می آید. معدن پتاس در آلمان، نیومکزیکو، کالیفرنیا و چند ایالت دیگر آمریکا یافت می شود. معدنهای بزرگ پتاس در اعماق زیاد حدود 3000 فوت یافت می شود و پتاسیم همچنین در اقیانوس ها نیز یافت میشود .
پتاسیم به حالت آزاد در طبیعت یافت نمی شود و از الکترولیز هیدروکسید پتاسیم حاصل می شود. روشهای گرمایی همچنین برای تولید پتاسیم استفاده می شود. مثل روش کاهش ترکیبات پتاسیم با استفاده از ترکیبات CaC2, C, Si, Na .

ادامه مطلب

استفاده از فناوري نانو براي ديرسوزكردن پليمرها

ادامه مطلب

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

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

 

ادامه مطلب

متن حاضرضمن معرفي فناوري نانو يا همان نانوتکنولوژي ،زير ساختارها وشاخه هاي مختلف مطالعاتي اين فناوري وهمچنين کاربردهاي علمي، صنعتي وتجاري را بطورمختصر بيان ميکند.ٍِ

تعريف ناتوتکنولوژي

موسسه ملي پيشگامي نانوتکنولوژي در آمريکا www.nano.gov تعريف زير را ارائه ميدهد: توسعه تحقيقات و فناوري در سطوح اتمي، مولکولي، و ماکرومولکولي با طول تقريبي 1 تا 100 نانومتر ، به منظور فراهم آوردن شناخت اصولي از پديده ها و مواد در نانو مقياس و به منظور ايجاد و استفاده از ساختارها، قطعات و سيستم هايي که به خاطر اندازه کوچک و يا متوسط خود داراي خواص و عملکردهاي جديدي هستند.

 

زير ساختارها

1- مواد نانوساختارها: ماده نانوساختاري به هر ماده اي اطلاق ميشود که ابعاد آن در مقياس نانومتري باشد« مانند نانوذرات و نقاط کوانتومي » مواد در مقياس نانومتري رفتار کاملا متفاوتي از خود بروز ميدهند، مواد توده اي که ما بصورت معمول با آنها سرو کار داريم در مقياسهاي کوچک رفتارغيرکنترل شده و نامنظمي دارند. همانطور که ذرات کوچکتر ميشوند خواص ماده تغيير ميکند، فلزات سخت تر و سراميکها نرمتر، خصوصيت نور يا ديگر تابشهاي الکترومغناطيسي که بوسيله اندازه تحت تاثير واقع مي شوند نيز تغيير مي کند.

موادي که داراي ساختار دقيق اتمي هستند ( نظير نانولوله هاي کربني) نسبت به مواد توده اي مشابه که ساختار و ترکيب اتمي در آنها بصورت تصادفي تغيير ميکند. خواص کاملا متفاوتي دارند. يک لوله تو خالي منظم کوچک از کربنها (نانو لوله هاي کربني) بطرز شگفت انگيزي محکم است و خواص الکتريکي و گرمايي جالب توجه و مفيدي دارد.

 

 

2- مواد نانوبلوري:

 اگر اندازه دانه بلور در يک فلز به سمت نانو مقياس حرکت مي کند ، نسبت اتمهاي موجود بر روي مرزهاي دانه هاي اين جسم جامد افزايش پيدا مي کند و انها رفتاري  کاملاً متفاوت از اتمهايي که روي مرزها نيستند بروز مي دهند. رفتار آنها شروع به تحت تاثير قرار دادن رفتار ماده مينمايد. نتيجه آن در فلزات شامل افزايش استحکام، سختي، مقاومت الکتريکي، ظرفيت حرارتي ويژه، بهبود انبساط حرارتي و خواص مغناطيسي و کاهش رسانايي حرارتي است

ادامه مطلب

از آغاز تمدن، بشر به دنبال مواد سبك اما مستحكم بوده است. اين نياز او با دستيابى به تركيبى از مواد مختلف با مشخصات متفاوت و رسيدن به خواص مطلوب برآورده شد. كامپوزيت ها (مواد چند سازه) رده اى از مواد پيشرفته هستند كه در آنها از تركيب مواد ساده به منظور ايجاد موادى جديد با خواص مكانيكى و فيزيكى برتر استفاده شده است. اجزاى تشكيل دهنده ويژگى خود را حفظ كرده، در يكديگر حل نشده و با هم ممزوج نمى شوند. كامپوزيت داراى يك زمينه است كه با انواع مختلفى از الياف تقويت مى شود. وظيفه اصلى الياف تقويت كننده، تحمل بار است و زمينه، بار را از الياف به يكديگر انتقال مى دهد. استفاده از اين مواد در طول تاريخ نيز مرسوم بوده است؛ مانند آجرهاى گلى كه در ساخت آنها از تقويت كننده كاه استفاده مى شده است. هنگامى كه اين دو با هم مخلوط شده و در نهايت آجر پخته مى شود، ماده اى شكل مى گيرد كه بسيار ماندگارتر و مقاوم تر از هر دو ماده اوليه؛ يعنى گل و كاه است.
مواد كامپوزيت مهندسى بر اساس نوع زمينه به سه گروه اصلى كامپوزيت هاى زمينه سراميكى (CMC)، كامپوزيت هاى زمينه فلزى (MMC) و كامپوزيت هاى زمينه پليمرى (PMC) تقسيم مى شوند.

ادامه مطلب

سدیم عنصری فلزی نرم به رنگ سفید- نقره ای است و شدیدا" از لحاظ شیمیایی فعال است. این عنصر در سال 1807 توسط Humphry Davy دانشمند انگلیسی کشف گردید سدیم به صورت غیر ترکیبی در طبیعت یافت نمی شود.ترکیبات این عنصر در سنگها, خاک, اقیانوسها , دریاچه های نمک و آب های معدنی یافت می شود.این فلز معمولا" از طریق الکترولیز کلرید سدیم ، بوراکس و کریولیت مذاب تهیه می شود.

فراونی فلز سدیم در ستاره ها و خورشید زیاد است. خطوط D فلز سدیم در طیف های خورشیدی به صورت برجسته ای دیده می شود. سدیم چهارمین عنصر از نظر فراوانی در طبیعت است که میزان 2.6 درصد از ترکیب پوسته زمین را شامل می شود. این عنصر بیشتر در فلزات آلکالی یافت می شود. این عنصر توسط الکترولیز کلرید سدیم حاصل می شود. این روش ارزانترین روش برای تولید فلز سدیم در چندین سال گذشته می باشد.

ادامه مطلب

سوخت هيدروژن

دكتر توني فيليپس و استيو پرايس

ترجمه: سليمان فرهاديان

هيدروژن فراوان ترين عنصر طبيعت محسوب مي شود بنابراين دانشمندان در تلاش اند تا راهي بيابند كه بتوان از هيدروژن به عنوان سوخت در خودروها استفاده كرد.

آزمايشات انجام گرفته در ايستگاه فضايي بين المللي مي تواند حركت به سوي اقتصاد مبتني بر هيدروژن را تسريع كند. تصور كنيد براي سوخت گيري خودروتان به سمت جايگاه سوخت رساني حركت مي كنيد، دهانه لوله سوخت رساني را وارد مخزن سوخت خودرو مي كنيد، اما سوختي كه مصرف مي كنيد، از نوع سوخت هاي متداول نيست بلكه هيدروژن است. هيدروژن گازي بي رنگ و بي بو است كه از سوختن آن فقط بخار آب حاصل مي شود كه سريع و بدون هيچ خطري توسط محيط اطراف جذب مي شود. يك كيلوگرم از هيدروژن تقريباً سه برابر همين ميزان بنزين انرژي آزاد مي كند.

و اين در حالي است كه هيدروژن فراوان ترين عنصر طبيعت محسوب مي شود! پس جاي تعجب نيست كه چرا دانشمندان در تلاش اند تا راهي بيابند كه بتوان از هيدروژن به عنوان سوخت در خودروها استفاده كنند. ال ساكو مدير مركز توليد مواد پيشرفته تحت جاذبه ضعيف (CAMMP) در دانشگاه نورسسترون بوستون كه زير نظر ناسا مشغول فعاليت است در اين زمينه مي گويد: «ده ها شركت از جمله بزرگ ترين شركت هاي سازنده خودرو، موتورهايي را طراحي كرده اند كه از هيدروژن به عنوان سوخت استفاده مي كند. اين موتورها بسيار شبيه به موتورهاي احتراق داخلي هستند كه ما امروزه به طور گسترده اي از آنها استفاده مي كنيم. سلول هاي سوختي - يكي ديگر از منابع ممكن براي توليد نيرو در خودروها - نيز از هيدروژن استفاده مي كنند. براي آنكه استفاده از اين فناوري ها در زندگي روزمره ممكن شود، لازم است دانشمندان راهي براي ذخيره سازي و انتقال ايمن هيدروژن بيابند كه از لحاظ هزينه به صرفه بوده و با هزينه هاي استفاده از بنزين قابل مقايسه باشد.»

ادامه مطلب

هیدروژن عنصری گازی شکل است که در سال 1766 توسط Henry Cavendish دانشمند انگلیسی کشف گردید . این عنصر به همراه اکسیژن در آب ، همچنین در کانیها و در نفت و گاز پیدا می شود . هیدروژن فراوانترین عنصر در جهان است .

هیدروژن در ترکیب بیش از 90 درصد اتمها وجود دارد. این عنصر در ستاره های یافت میشود و نقش مهمی در واکنش پروتون پروتون و سیکلهای کربن نیتروژن ایفا می کند. فرایندهای همجوشی ستاره ای هیدروژن که دارای میزان زیادی انرژی است توسط ترکیبات هیدروژن از هلیم تولید می شود.
منابع اصلی هیدروژن موارد زیر هستند : بخارهای حاصل از سوختن کربن، تجزیه هیدروکربنها توسط گرما، واکنشهای سدیم، هیدروکسید پتاسیم با آلومینیوم، الکترولیز آب یا جانشینی اسید توسط فلزات.
هیدروژن مایع از سرد کردن و مطالعه ابررسانا تا نقطه ذوب 20 درجه بالای صفر مطلق به دست می آید. تریتیوم که توسط راکتورهای هسته ای تولید می شود در تولید بمب هیدروژنی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. هیدروژن ترکیب اصلی سیاره مشتری و گاز عمده سیارات دیگر است.



ادامه مطلب

لیتیم عنصری فلزی نرم به رنگ سفید نقره ای است . لیتیم در سال 1817م توسط J.A. Arfvedson از کشور سوئد کشف شد.لیتیم کم چگال ترین فلز است. لیتیم ممکن است از سنگ هایی که به اندازه 1% لیتیم دارند استخراج می شود. ( عموما" به صورت لیتیم اکسید اندازه گیری می شود) . لیتیم از طریق الکترولیز کلرید لیتیم مذاب تهیه می شود.

لیتیم به حالت آزاد در طبیعت یافت نمی شود و به صورت ترکیب در سنگهای آذرین در بیشتر کانیها ظاهر می شود. کانی های مهمی که دارای عنصر لیتیم هستند شامل لپیدولیت، اسپدومن، پرلیت و مولیبدن است.
از زمان جنگ جهانی دوم فلز لیتیم و ترکیبات آن با تعداد زیاد تولید شد. این فلز دارای استفاده عناصر آلیاژی و ترکیبات آلی و کاربردهای هسته ای می باشد.
این عنصر به علت پتانسیل الکتروشیمیایی بالا در باتری ها به عنوان آند مورد استفاده قرار می گیرد. کاربرد ویژه لیتیم در شیشه ها و سرامیک ها می باشد. در شیشه های 200 اینچی که برای تلسکوپها مورد استفاده قرار می گیرد از این عنصر استفاده می شده است. کلرید لیتیم در مواد هیپروسکوپی وجود دارد . برومید لیتیم برای تهویه هوا و سیستمهای خشک کننده صنعتی کاربرد دارد . دیگر ترکیبات لیتیم برای پیلهای خشک و شارژ باتری ها مورد استفاده قرار می گیرد.
قیمت این فلز در بازار حدود 300 دلار lb است.



ادامه مطلب

ادامه مطلب

اسیدهای چرب امگا ۶ و امگا ۳ علاوه بر تامین انرژی، شرکت در ساخت‌وسازهای بنیادین (مثل تشکیل سلول‌ها) و عوامل اخطاردهنده در بعضی از واکنش‌های فیزیولوژیکی بدن، تاثیرات درمانی خاصی نیز ایفا می‌کنند که مختصرا به آنها اشاره می‌شود. اسیدهای چرب امگا ۳، (EPA۱) و (DHA۲)، دو گروه مهم از اسیدهای چرب غیراشباع هستند. هر دوی آنها در بدن انسان به عنوان پیش‌سازهای ایکوزانوئیدها نقش مهمی دارند. ایکوزانوئیدها مواد فعالی هستند که حتی در موارد جزیی اثرات بیولوژیکی قوی را به دنبال دارند. اسیدهای چرب امگا ۳ از تشکیل‌دهنده‌های ایکوزانوئیدهایی هستند که در ایجاد خاصیت ضدانعقادی خون نقش موثری ایفا می‌کنند. مثل ترومبوکسان A۳ و پروستاسیکینPGI۳ . برخلاف اسیدهای چرب امگا ۳، اسیدهای چرب اشباع امگا ۶ از مواد تشکیل‌دهنده ایکوزانوئیدهایی هستند که در امر انعقاد خون شرکت دارند. در واقع این اسیدها با سیستم آنزیمی به یکدیگر تبدیل می‌شوند. وجود هر دو نوع این اسیدها و نیز ایکوزانوئیدهای فعال برای فعالیت فیزیولوژیکی بدن ضروری است و تعادل بین این دو اسید باید حفظ شود. بهترین نسبت این دو ماده طبق نظر متخصصان تغذیه ۵ واحد امگا ۶ به ازاء هر واحد امگا ۳ است که در حال حاضر نسبت این اسیدها در تغذیه مردم ۲۰ واحد امگا ۶ به ازاء‌ هر واحد امگا ۳ است. این عدم تعادل و همچنین دریافت بیش از مقدار توصیه شده چربی در رژیم غذایی و دریافت بالای اسیدهای چرب اشباع، موجب پدید آمدن مشکلات قلبی و عروقی در بدن خواهد شد. لازم به توضیح است که در چرخه گردش خون این چربی‌ها (چربی‌های اشباع) به لیپوپروتئین‌های اصلی خون منتقل شده و به جداره‌های رگ‌ها می‌چسبند و در نهایت بعد از تجمع در این دیواره‌ها به صورت لخته در درون ‌خون رها شده و موجب انسداد عروق و سکته‌های قلبی می‌شوند. تنها زنجیره‌های امگا ۳ هستند که از این فرآیند (لخته شدن) جلوگیری به عمل می‌آورند. به طور خلاصه سه نقش اساسی اسیدهای چرب امگا ۳ EPA) و (DHA در بدن را متذکر می‌شویم. ۱) ‌ تحریک فرآیند آنتی ترومبوتیک در بدن (ضدانعقادی) ۲) کاهش خطر بروز بیماری‌های قلبی و عروقی ۳) کاهش تری‌گلیسیریدهای خون در نتیجه کاهش کلسترول خون لازم به ذکر است که متخصصان تغذیه نیاز انسان به اسیدهای چرب امگا ۳ را به میزان ۲۵/۱ گرم در روز ضروری می‌دانند. منبع: wof/۱۹۹۸/food & health جواد محرم‌خانی

در انتهاى جاده اى سنگلاخى در ايالت آيواى مركزى، يك كشاورز در افق، به جايى خيره شده است كه تا چشم كار مى كند گياهان بلند و برگ دار ذرت قرار دارند و زير نسيم موج مى زنند. او لبخندى مى زند زيرا چيزى در مورد كشتزارش مى داند كه كمتر كسى از آن آگاه است چون نه فقط دانه هاى ذرت در سنبله آن رشد مى كنند بلكه گرانول هاى پلاستيك نيز در ساقه و برگ هاى آن توليد مى شوند. به نظر مى رسد كه ايده رشد دادن پلاستيك «كه در آينده نزديك قابل حصول است» جالب تر از ساخت پلاستيك ها در كارخانجات پتروشيمى باشد. در اين كارخانجات هر ساله حدود ۲۷۰ ميليون تن نفت و گاز مصرف مى شود. در واقع سوخت هاى فسيلى علاوه بر انرژى، مواد اوليه را نيز براى تبديل نفت خام به پلاستيك هاى معمولى از قبيل پلى استايرن، پلى اتيلن و پلى پروپيلن فراهم مى كنند. كاربرد پلاستيك ها در تمام شئونات زندگى، گسترده شده است و نمى توان روزى، زندگى بدون پلاستيك را تصور كرد چون از بطرى هاى شير و نوشابه گرفته تا لباس و قطعات خودرو از پلاستيك هستند، گرچه اين توليد زياد پلاستيك ها اساساً زير سئوال رفته است. انتظار مى رود منابع شناخته شده ذخيره جهانى نفت تا ۸۰ سال ديگر تمام شوند و اين در مورد گاز طبيعى ۷۰ سال و براى زغال ۷۰۰ سال است، اما تاثيرات اقتصادى كاهش اين منابع خيلى زودتر فرا خواهد رسيد. وقتى منابع كاهش يابد، قيمت ها هر روز بالا خواهد رفت و اين واقعيتى است كه نمى تواند از كانون توجه سياستگزاران خارج شود. چند سال قبل كلينتون رئيس جمهور آمريكا در ماه اوت ۱۹۹۹ يك دستورالعمل اجرايى صادر كرد و طى آن تاكيد كرد كه بايد كار محققين به سمت جايگزينى سوخت هاى فسيلى با مواد گياهى به عنوان سوخت و نيز به عنوان مواد خام جهت گيرى شود. با توجه به اين نگرانى ها، تلاش مهندسين بيوشيمى براى كشف چگونگى رشد پلاستيك گياهى از دو جهت سبز است: يكى اينكه قابل ساخت از منابع تجديدپذير است و ديگر اينكه اساساً پلاستيك توليدى پس از دور ريختن قابل تجزيه بيولوژيكى است. اما تحقيقات اخير ترديدهايى در مورد صحت اين ديدگاه ها به وجود آورده است. اول اينكه، توانايى تجزيه بيولوژيكى داراى «هزينه پنهانى» است. بدين معنى كه با تجزيه پلاستيك ها دى اكسيدكربن و متان تشكيل و متصاعد مى شود كه اين گازها، جزء گازهاى به دام افكننده گرما يا گازهاى گلخانه اى هستند كه كوشش هاى امروزه جهانى در جهت كاهش آنها است. علاوه بر اين، هنوز به سوخت هاى فسيلى براى ايجاد انرژى مورد نياز فرايند استخراج پلاستيك از گياهان نياز است. براساس محاسبات، اين نياز به انرژى بسيار بيشتر از آن چيزى بود كه فكر مى شد. در اينجا است كه بايد گفت توليد موفقيت آميز پلاستيك هاى سبز در گرو اين است كه محققان بتوانند با روش هاى با صرفه، بر موانع مصرف انرژى غلبه كرده در عين حال نيز هيچ بارى بر محيط زيست اضافه نكنند. توليد سنتى پلاستيك ها متضمن مصرف بسيار زياد سوخت فسيلى است. خودروها، كاميون ها، هواپيماها و نيروگاه ها بيشتر از ۹۰ درصد از مواد توليدى پالايشگاه ها را مى بلعند، اما پلاستيك ها از بقيه آن استفاده مى كنند كه اين مقدار تنها در آمريكا حدود ۸۰ ميليون تن در سال است. تا به امروز كوشش صنايع بيوتكنولوژيكى و كشاورزى در مورد جايگزينى پلاستيك هاى معمولى با پلاستيك هاى گياهى به سه ديدگاه منجر شده است كه عبارتند از: تبديل شكرهاى گياهى به پلاستيك، توليد پلاستيك در داخل بدن ميكروارگانيسم هاى گياهى، رشد پلاستيك در ذرت و ديگر غلات. شركت كارگيل (Cargill) يكى از غول هاى صنايع كشاورزى به همراه شركت داو (Dow) برترين شركت شيميايى جهان، چند سال پيش به توسعه ديدگاه اول همت گماشتند كه به تبديل شكر حاصل از ذرت و ديگر گياهان پلاستيكى به نام پلى لاكتيد (PLA) منجر شد. در مرحله اول ميكروارگانيسم ها شكر را به اسيدلاكتيك تبديل مى كنند و در مرحله بعدى، به طور شيميايى مولكول هاى اسيد لاكتيك به يكديگر متصل مى شوند تا زنجيره اى مشابه زنجيره پلى اتيلن ترفنالات (PET) كه پلاستيكى پتروشيميايى است و در بطرى نوشابه هاى خانواده و در الياف لباس ها استفاده مى شود، به دست آيد. در واقع جست وجوى محصولات جديد از شكر ذرت، جزيى از فعاليت هاى طبيعى شركت كارگيل بود كه با استفاده از كارخانه هاى آسياى مرطوب دانه هاى ذرت را به محصولاتى از قبيل شربت با فروكتوز بالاى ذرت، اسيد سيتريك، روغن نباتى، بيواتانول و غذاهاى حيوانات تبديل مى كند. در سال ۱۹۹۹ كارخانه هاى اين شركت ۳۹ ميليون تن ذرت را فرايند كردند كه اين مقدار تقريباً ۱۵ درصد كل برداشت ذرت آمريكا در آن سال بود. در ابتداى سال ۲۰۰۰ مجموعه كارگيل- داو طرحى با سرمايه ۳۰۰ ميليون دلار به منظور توليد انبوه پلاستيك جديدشان راه اندازى كرد. اين طرح با نام تجارى Nature Works و براى توليد انبوه PLA ارائه شد. ديگر شركت ها از جمله صنايع شيميايى سلطنتى (ICI) روش هايى براى توليد نوع دوم اين پلاستيك ها ابداع كردند. اين پلاستيك پلى هيدروكسى آلكانوايت (PHA) نام دارد. PHA شبيه PLA از شكر گياهى ساخته شده و تجزيه پذير است. البته در مورد PHA يك باكترى به نام Ralstona eutropha شكر را مستقيماً به پلاستيك تبديل مى كند. براى توليد PLA يك مرحله شيميايى خارج از ارگانيسم بايد انجام گيرد اما در توليد PHA، اين زنجيره به طور طبيعى در داخل ميكروارگانيسم تا ۹۰ درصد از جرم سلول منفرد به صورت گرانول تجمع مى كند. در پاسخ به بحران نفت در دهه ،۱۹۷۰ ICI فرايند تخميرى در مقياس صنعتى خود را كه طى آن ميكروارگانيسم ها شكر را به PHA تبديل مى كنند، با ظرفيت چند تن در سال ارائه كرد. شركت هاى ديگرى اين پلاستيك را قالب ريزى كرده و از آن اقلام تجارتى مثل تيغ ريش قابل تجزيه بيولوژيكى و بطرى هاى شامپو ساخته و به بازار ارائه كردند. اما اين اقلام پلاستيكى اساساً قيمت بالاترى از اقلام با پلاستيك هاى معمولى داشتند و هيچ مزيت عملكردى به غير از تجزيه پذيرى بيولوژيكى نداشتند. در سال ۱۹۹۵ شركت مونسانتو (Monsanto) فرايند و دستگاه هاى مربوطه را خريدارى كرد، اما سودآورى آن هم مبهم باقى مانده است. بسيارى شركت ها و گروه هاى علمى و نيز شركت مونسانتو كوشش هاى خود را معطوف به سومين ديدگاه توليد PHA يعنى رشد دادن پلاستيك در گياه كرده اند. با تصحيح ژنتيكى گياه غله مى توان آن را قادر به سنتز پلاستيك ساخت و در نتيجه فرايند تخمير را حذف كرد. يعنى به جاى رشد دادن غله، سپس برداشت آن، فرايند كردن آن، توليد شكر و نهايتاً تخمير شكر و توليد پلاستيك مى توان مستقيماً پلاستيك را در خود گياه ساخت. بسيارى محققين اين ديدگاه را جذاب ترين و با بازده ترين راه حل ساخت پلاستيك از منابع انرژى تجديدپذير مى دانند. طى اين سال ها گروه هاى زيادى در تعقيب اين هدف بوده و هستند. در اواسط دهه ۱۹۸۰ استيون اسلاتر (Steven C.Salter) عضو گروهى بود كه وظيفه آن جداسازى ژن هاى سازنده پلاستيك از باكترى بود. محققين پيش بينى مى كنند كه قرار دادن اين آنزيم ها در داخل يك گياه مى تواند تبديل استيل كوآنزيم A (ماده ى كه حين تبديل نور خورشيد به انرژى، به طور طبيعى در گياه تشكيل مى شود) به نوعى پلاستيك را انجام پذير سازد. در سال ۱۹۹۲ همكارى بين دانشمندان دانشگاه دولتى ميشيگان و دانشگاه جيمز ماديسون با اين هدف شروع شد. محققين با انجام مهندسى ژنتيك روى گياه Arabidopsis Thalianan توانستند نوعى PHA ترد بسازند. دو سال بعد شركت مونسانتو كار براى ساخت نوع انعطاف پذيرتر PHA را روى يك گياه معمول تر يعنى ذرت شروع كرد. از آنجا كه توليد پلاستيك نمى تواند با توليد غذا رقابت كند، محققين هدف خود را به سوى استفاده از قسمت هايى از گياه ذرت كه برداشت نمى شود (مثل برگ و ساقه) متوجه ساختند. رشد دادن پلاستيك در برگ و ساقه به كشاورزان هنوز اين امكان را مى دهد كه بتوانند با كمباين هاى معمولى ميوه ذرت را برداشت كرده و با زيرورو كردن مجدد مزرعه، برگ ها و ساقه هاى حاوى پلاستيك را برداشت كنند. برخلاف توليد PHA و PLA به روش تخمير كه بايد با استفاده از زمين براى توليد ذرت براى ديگر مقاصد رقابت كند، رشد دادن PHA در برگ و ساقه ذرت اين امكان را به وجود مى آورد كه بتوان ذرت و پلاستيك را به طور همزمان از يك مزرعه به دست آورد. ضمناً با استفاده از گياهان مناسب شرايط نامساعد مثل Switch grass مى توان از اين تقابل بين توليد پلاستيك و ديگر استفاده ها از زمين جلوگيرى كرد. يعنى لزومى ندارد كه فقط زمين هاى مخصوص كشت ذرت را به اين كار اختصاص دهيد. محققين به پيشرفت هاى فنى وسيعى در زمينه افزايش ميزان پلاستيك در گياه و همچنين تغيير زنجيره پلاستيك به منظور حصول به خواص مفيد، دست يافته اند. گرچه اين نتايج وقتى مستقلاً ديده مى شوند تشويق كننده اند ولى حصول به هر دو ويژگى يعنى تركيب مفيد و نيز ميزان بالاى پلاستيك در گياه خود يك مشكل است. تاكنون اثبات شده است كه كلروپلاست هاى برگ بهترين مكان براى توليد پلاستيك هستند. اما كلروپلاست ها اعضاى سبزى هستند كه وظيفه شان جذب نور است و اين در حالى است كه غلظت بالاى پلاستيك از فتوسنتز جلوگيرى كرده و بازدهى گياه را كاهش مى دهد. همچنين جداسازى پلاستيك از گياه خود يك چالش است. ابتدائاً محققين شركت مونسانتو تاسيسات استخراج را به عنوان واحد جانبى كارخانه فرآورى ذرت در نظر گرفتند. اما وقتى اين واحد را روى كاغذ طراحى كردند متوجه شدند استخراج و جمع آورى پلاستيك به مقادير زيادى حلال نياز دارد كه در نتيجه مى بايست بعداً به منظور استفاده مجدد بازيابى شود. اين زيرساختار فرايند از لحاظ اندازه با كارخانه هاى موجود پتروشيميايى برابرى مى كند و اندازه كارخانه آسياى ذرت را به شدت افزايش مى دهد. بايد توجه داشت كه انجام سرمايه گذارى و گذشت زمان باعث مى شود كه محققين بر اين موانع فنى غلبه كنند. اما اينجا سئوالى كه مطرح مى شود اين است كه كدام راه حل ارزشمندتر است؟ وقتى انرژى و ماده خام لازم براى هر مرحله رشد PHA در گياهان، برداشت، خشك كردن برگ و ساقه، استخراج PHA از برگ و ساقه، تخليص پلاستيك، جداسازى و بازيايى حلال و تبديل پلاستيك به رزين را بررسى كنيد خواهيد ديد كه اين ديدگاه، انرژى خيلى بيشترى نسبت به توليد مواد پلاستيكى از منابع فسيلى در اغلب روش هاى پتروشيميايى، مصرف مى كند. در يك تحقيق كه اخيراً تكميل شده است، محققين متوجه شدند كه ساخت يك كيلوگرم PHA از گياه ذرت (تصحيح شده ژنتيكى) حدود ۳۰۰ درصد انرژى بيشتر از ۲۹ مگاژول لازم براى ساخت مقدار برابر پلى اتيلن (ساخته شده از سوخت فسيلى) مصرف مى كند. بنابراين نااميدانه بايد گفت مزيت استفاده از ذرت به جاى نفت به عنوان ماده خام، جبران كننده اين ميزان اختلاف در انرژى مصرفى نيست. براساس الگوهاى امروزى مصرف انرژى در صنايع فرآورى ذرت، براى توليد يك كيلوگرم PHA نياز به ۶۵/۲ كيلوگرم سوخت فسيلى است. براساس اطلاعات جمع آورى شده توسط جامعه سازندگان اروپايى پلاستيك ها (APME) از ۳۶ كارخانه اروپايى توليد پلاستيك، تخمين زده شد كه براى توليد يك كيلوگرم پلى اتيلن تنها به ۲/۲ كيلوگرم نفت و گاز طبيعى نياز است كه تقريباً نصف آن در محصول نهايى ظاهر مى شود. اين موضوع به اين معنى است كه تنها ۶۰ درصد از مقدار نفت و گاز مصرفى يعنى ۳/۱ كيلوگرم از آن به منظور توليد انرژى سوزانده مى شود. با توجه به اين مقايسه، ممكن نيست متقاعد شويد كه رشد دادن پلاستيك در ذرت و سپس استخراج آن توسط انرژى ناشى از سوخت هاى فسيلى باعث حفظ منابع فسيلى مى شود. در واقع با جايگزينى منبع تجديدپذير به جاى منبع تجديدناپذير، ناگزير به استفاده از مقدار بيشترى از آن خواهيد شد. در مطالعه قديمى ترى، آقاى «تيلمان جرن جروس» (Tilman Gorngross) كشف كرد كه توليد يك كيلوگرم PHA به وسيله تخمير ميكروبى همان ميزان سوخت فسيلى، يعنى ۳۹/۲ كيلوگرم، نياز دارد. اين نتايج مايوس كننده قسمتى از دلايلى بود كه براساس آن شركت مونسانتو، پيشرو توليد PHA از گياه، سال گذشته اعلام كرد كه توسعه چنين سيستم هاى توليد پلاستيك را متوقف خواهد كرد. هم اكنون تنها پلاستيك كارخانه اى به اين روش كه صنعتى شده است، پلاستيك PLAى Cargill- Dow است. اين فرايند ۲۰ تا ۵۰ درصد منابع فسيلى كمترى نسبت به ساختن پلاستيك از نفت مصرف مى كند، اما هنوز از ديدگاه انرژى بسيار پرمصرف تر از بسيارى فرايندهاى پتروشيميايى است. مسئولان شركت انتظار دارند نهايتاً بتوانند ميزان انرژى لازم را كاهش دهند. راه ديگر همانا توسعه ديگر منابع شكر گياهى كه انرژى كمترى براى فرآورى نياز دارند، (مثل گندم و چغندر) است كه مى تواند استفاده از سوخت هاى فسيلى را كاهش دهد. در همين زمان، دانشمندان در Cargill- Dow تخمين مى زنند اولين تاسيسات ساخت PLA كه هم اكنون در Blair نبراسكا در حال ساخت است، بتواند براى هر كيلوگرم پلاستيك ۵۶ مگاژول انرژى مصرف كند كه اين مقدار ۵۰ درصد بيشتر از انرژى لازم براى PET ولى ۴۰ درصد كمتر از نايلون است. انرژى لازم براى توليد پلاستيك هاى گياهى دومين و حتى اولين مشكل زيست محيطى اين فرايند است. نفت اولين منبع براى توليد پلاستيك هاى معمول است، اما ساخت پلاستيك از گياهان عمدتاً بر زغال و گاز طبيعى تكيه دارد كه براى راه انداختن مزارع ذرت و صنايع فرآورى ذرت مصرف مى شود. به همين دليل تعدادى از روش هاى گياهى از سوخت هاى كمياب (نفت) به سوخت هاى فراوان (زغال) تغيير سوخت داده اند. بعضى متخصصان معتقدند اين تغيير سوخت گامى به سمت توسعه پايدار است. موضوع فراموش شده در اين منطق، اين حقيقت است كه تمامى سوخت فسيلى مصرف شده براى ساخت پلاستيك ها از مواد خام تجديدپذير (ذرت) مى بايست سوخته شوند تا انرژى توليد كنند، در حالى كه در فرايندهاى پتروشيميايى قسمت عمده اى از سوخت به محصول نهايى تبديل مى شود. سوزاندن سوخت بيشتر باعث وخيم تر كردن مشكل ديگرى مى شود كه آن افزايش انتشار گازهاى گلخانه اى مثل دى اكسيدكربن است. همچنين به طور طبيعى ديگر انتشارات مرتبط با احتراق سوخت فسيلى، مثل دى اكسيد گوگرد نيز افزايش مى يابد. اين گاز باعث توليد باران اسيدى مى شود و مورد نگرانى است. بايد توجه داشت كه هر فرايندى كه انتشار چنين گازهايى را افزايش دهد، در تقابل با پروتكل كيوتو قرار مى گيرد. اين قرارداد ناشى از كوشش بين المللى است كه توسط سازمان ملل به منظور تصحيح كيفيت هوا و محدود كردن گرم شدن جهانى از طريق كاهش دى اكسيدكربن و ديگر گازهاى مسئول در اتمسفر برقرار شده است. چنين نتيجه گيرى از تحليل هاى ارائه شده، اجتناب ناپذير است. مزيت زيست محيطى رشد پلاستيك ها در گياهان در سايه مضراتى چون افزايش مصرف انرژى و افزايش انتشار گازها قرار گرفته است. به نظر مى آيد PLA تنها پلاستيك گياهى باشد كه بتواند در اين زمينه رقابت كند. گرچه اين راه حل به اندازه ساخت PHA در گياه مناسب نيست، اما داراى مزايايى است كه يك فرايند را با بازده جلوه گر مى كند. يعنى نياز به انرژى كم و درصد بالاى تبديل (بيش از ۸۰ درصد از هر كيلوگرم از شكر گياهى در محصول نهايى ظاهر مى شود). اما به رغم PLA بر پلاستيك گياهى، حين توليد اين پلاستيك به ناچار مقادير بيشترى گاز گلخانه اى نسبت به فرايندهاى پتروشيميايى مشابه منتشر مى شود. نويسنده : استفن اسلاتر، تلمن گرنگراس مترجم : عبدالله مصطفايى- محمد طغرايى منبع : سايت روز نامه شرق

ظرف شیشه‌ای را از روی میز بر می‌دارید و از مایع بی‌رنگی که دارد کمی به دهان پر کرده و تظاهر به خوردن آن می‌کنید. سپس آن را بیرون تف می‌کنید. روی میز می‌ریزد و بلافاصله شعله می‌کشد. علاقه مندان سرگرمیهای شیمی می‌توانند جهت اجرای این آزمایش ابتدا وسایل زیر را تهیه کنید: یک ظرف شیشه‌ای محتوی الکل اتیلیک چند گرم ایندرید کرومیک قرمز کاملا خشک یک صفحه مسطح سوز سپس باید به ترتیب زیر عمل کرد: صفحه مسطح نسوز را در محل دلخواهی روی میز قرار داده و روی آن کریستالهای ایندرید کرومیک را بپاشید. وقتی الکل اتیلیک را که به عنوان آب به تماشاچیان معرفی کرده‌اید در دهان گرفته و روی کریستالهای ایندرید کرومیک بریزید، فعل انفعالات شدیدی انجام یافته و حرارت زیادی تولید می‌گردد تا انجا که الکل اتیلیک مشتعل می‌شود و ارتفاع شعله حتی به 15 الی 20 سانتیمتر هم می‌رسد. شما اگر حاضر به ریختن الکل در دهان خود و تف کردن آن روی میز نیستید (زیرا این عمل در حضور دوستان ، کمی زشت است) ، می‌توانید در یک ظرف حلبی ، چند گرم ایندرید کرومیک بریزید و الکل اتیلیک را که آب معرفی کرده‌اید روی آن اضافه کنید. بلافاصله شعله‌ها از درون ظرف حلبی زبانه خواهد کشید. یاد آوری می‌کنیم که در تمام آزمایشهای شیمی که با شعله همراه است، باید دقت زیاد کرد تا لباس شما آتش نگیرد و دستتان نسوزد و همچنین این آزمایشان حتما باید چند بار قبلا آزمایش شده و سپس تماشاچیان اجرا گردد.

شما می‌خواهید دوستانتان را به یک سری آزمایشهای جادویی از شیمی سرگرم سازید. بهتر است این کار را با یک سلام آتشین شروع کنید: روی میز یک صفحه کاغذ قرار دارد. شما آن را به دست گرفته در حالیکه فندکی در دست دارید، به تماشاچیان تعظیم کرده و در ضمن ، فندک روشن را به کنار کاغذ می‌زنید. یک مرتبه کلمه سلام به خط درشت روی کاغذ ظاهر می‌گردد در حالیکه این نوشته شعله می‌کشد و تماشاچیان را غرق در شگفتی می‌سازد. اجرای این آزمایش بسیار ساده است، اما شما ابتدا به وسایل زیر نیازمندید: 10 گرم نیترات پتاسیم که در 25 سانتی متر مکعب آب حل کرده اید. یک قلم نقاشی کوچک یک صفحه تقریبا بزرگ کاغذ ضخیم که در ضمن کمی قابل نفوذ باشد. بعد از تهیه این وسایل ، ساعتها قبل از اجرای نمایش و دور از چشم تماشاچیان کلمه سلام را با محلول غلیظ نیترات به وسیله قلم نقاشی روی کاغذ مزبور بنویسید. پس از خشک شدن آن دوباره همین کلمه را روی آن مجددا بنویسید و این کار را چند بار تکرار کنید تا ضخامت این نوشته به حد کافی باشد. ضمنا باید تمام حروف این کلمه را به هم متصل کنید. به محض تماس فندک با یک نقطه از نوشته، قسمت‌هایی از کاغذ که به وسیله نیترات پتاسیم اکسید شده است می‌سوزد و ایجاد روشنایی می‌کند. به جای کلمه سلام می‌توانید کلمات مناسب دیگری به همین شیوه روی کاغذ بنویسید و آتش بزنید. آزمایش جالب لطف بیشتری به محفل شما خواهد بخشید.

نانو از یک کلمه یونانی (به معنای چیزی کوچک تر از اندازه معمولی) گرفته شده است. واژه «نانوتکنولوژی» به معنی استفاده کردن از چیزهایی در گستره ابعادی بین یک الی ۱۰۰ نانومتر است. نانو از یک کلمه یونانی (به معنای چیزی کوچک تر از اندازه معمولی) گرفته شده است. واژه «نانوتکنولوژی» به معنی استفاده کردن از چیزهایی در گستره ابعادی بین یک الی ۱۰۰ نانومتر است. این فناوری هم مانند بسیاری دیگر از تعاریف تکنیکی، پرسش های بسیاری ایجاد کرده است که برای بسیاری از آنها هنوز پاسخ روشن و واضحی وجود ندارد در اصل یک نانومتر طولی است برابر با ۹-۱۰+۱ متر، به عبارت دیگر یک میلیاردم متر. برای درک بهتر این عبارت می توان به این نکته توجه داشت که قطر تار موی انسان برابر صد هزار نانومتر است یا به عنوان مثال، طول موج رنگ آبی برابر با ۵۰۰ نانومتر است یا میزان فاصله دیسک خوان کامپیوتر با صفحه دیسک در هنگام فعال بودن برابر با ۱۵ نانومتر است. تمام این مثال ها به این منظور است که به فوق العاده کوچک بودن مقیاس نانو پی ببریم، به طوری که می توان نانو را با ویروس ها و حتی تک مولکول های تشکیل دهنده آنها مقایسه کرد. امروزه موارد استفاده از نانوتکنولوژی زیاد شده است که بسیاری از این موارد از سال ۱۹۹۸ به این طرف در کنفرانس های علمی و مقاله های علمی رسانه ها انتشار یافته است. در حال حاضر از ذرات نانو سیلیکا (که یک نوع ماده معدنی شامل سیلیکونی و اکسیژن است) برای تولید رنگ های پوششی استفاده می شود که مزیت آنها الکترواستاتیک بودنشان است، در ضمن موجب پایداری و تقویت محصول نهایی نیز می شوند. این ذرات نخست در محلول رنگ به صورت شناور درآمده و سپس طی فرآیند خشک شدن با آرایش خاصی که به آن آرایش تقاطعی می گویند، به یکدیگر متصل می شوند. در نتیجه استفاده از ذرات نانو در رنگ های مختلف، پایداری آنها در مقابل آسیب پذیری، تقریباً چهاربرابر رنگ های معمولی می شود. شرکت امریکایی «هایپریون کاتالیست اینترنشنال» که در ایالت ویرجینیا واقع است و همواره در استفاده از نانوتکنولوژی پیشرو بوده است، به تازگی در ساخت خطوط انتقال سوخت (که به طور معمول از جنس پلاستیک است) از نانوتیوپ ها به عنوان حلقه های اتصال دهنده استفاده کرده است. این تیوپ ها در واقع رشته های ظریفی از کربن است و مانع تجمع بارهای الکتریکی می شود که وجود آنها ممکن است به تجهیزات الکترونیکی اتومبیل صدمه وارد کند. در حال حاضر کاربردهای نانوتکنولوژی را در بسیاری از ابزارها مشاهده می کنیم. از قطعات و تجهیزات خودرو گرفته تا حسگرهایی که وظیفه شان کنترل میزان انحراف خودرو است، از پرده های محافظ در برابر نور آفتاب گرفته تا توپ های فوتبال و بسکتبال، وجود نانو در همه جا موجب شده که ما دید بازتری نسبت به این فناوری داشته باشیم. «جورج همیلتون» یکی از محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) در این زمینه می گوید؛ «عادت کرده ایم که نانوتکنولوژی را شاخه ای از علم شیمی محسوب کنیم، در حالی که بین این دو زمینه تفاوت های عمیقی وجود دارد. میزان فضایی که نانوتکنولوژی در برمی گیرد و اشغال می کند چیزی است حدفاصل مشخصه های جمعی مواد و آنچه در سطح اتم آن ماده اتفاق می افتد. تغییرات در اندازه ای در این حد باعث می شود که ویژگی های هر ماده ای دچار دگرگونی های کلی شده و با مشخصات اولیه خود به طور کلی تفاوت داشته باشد.» به طور مثال می توان به عنصر طلا اشاره کرد که در حالت عادی عنصری است که هیچ گونه واکنش پذیری ندارد، اما ذرات نانوی طلا (NanoGold) فعال است و با استفاده از آنها می توان یک مبدل ارزشمند تولید کرد. مثال دیگر در این زمینه، عنصر کربن است. همان طور که می دانید الماس و گرافیت یا ذغال، اشکال ساخته شده این عنصر در حالت عادی هستند. اما علاوه بر اینها شکل شناخته شده دیگری از کربن وجود دارد که به آن «Bucky Ball» می گویند که تنها از اتم های کربن ساخته شده است و دارای فرمول شیمیایی C۶۰ است. از ذرات نانوی این ماده شیمیایی در طراحی و ساخت پانل های خورشیدی و داروهای ضدسرطان استفاده می شود. در سال گذشته میلادی، سنای ایالات متحده بودجه ای دو میلیارد دلاری را به بودجه قبلی طرح پژوهش های نانوتکنولوژی اختصاص داد. ضمن اینکه بخش قابل توجهی از این مبلغ به وسیله شرکت ها یا سازمان هایی مانند بنیاد ملی علوم، سازمان ملی انرژی و موسسه ملی استانداردها هزینه خواهد شد. موسسه ملی نانوتکنولوژی در ایالات متحده که با سازمان های ذکر شده در زمینه شناخت و توسعه فناوری نانو همکاری های نزدیکی دارد؛ حدود ۱۴ درصد از بودجه سالانه خود را به تحقیق در خصوص بهداشت و محیط زیست اختصاص داده است. در ژاپن، شرکتی به نام «Datsu» (که متعلق به گروه صنعتی میتسوبیشی است) در تولید نوعی کربن خاص به نام فولورین پیشگام است. در حال حاضر این شرکت ژاپنی ظرفیت تولید سالانه ۳۰ تن از این نوع کربن را دارد که ۶۰ درصد آن را هم صادر می کند. این شرکت تلاش می کند ظرفیت تولید خود را به ۷۰ تن برساند. ضمن اینکه این شرکت همراه با چندین شرکت دیگر و نیز چند دانشگاه ژاپن تحقیقات گسترده ای را در زمینه نانوروبات ها انجام داده است و همکاری های نزدیکی با وزارت اقتصاد، تجارت و صنعت دارد تا برای مسائل مربوط به ایمنی و بهداشت قبل از آنکه اتفاق غیرمنتظره ای رخ دهد، راه حلی بیابد. اما همان طور که گفته شد، یکی از مهم ترین دغدغه های ژاپنی ها نانوروبات ها هستند، نانوروبات ها ذرات ریزی هستند که پیوسته در حال رشد و توسعه و تکثیرند. این مساله تنها یک تخیل علمی نیست، بلکه ایده آن از ترکیب دو واژه به وجود آمده است که عبارتند از قابلیت خودتکثیری و خودمونتاژی که ساختار پایه ای نانوروبات ها است. به گفته ریچارد ویلیامز محقق دانشگاه برکلی که در زمینه نانوروبات ها فعالیت می کند، خودمونتاژی، طبیعت بسیاری از چیزها است. به طور نمونه سدیم و کلر را در کنار یکدیگر قرار دهید، ملاحظه خواهید کرد که با ترکیب شدن یا به عبارتی خودمونتاژ شدن، تشکیل کریستال می دهند. ضمن اینکه این نوع فناوری کاملاً قابل کنترل و کاربردی است. نانوکریستال هایی که قابل جاسازی در مواد رسانای جریان الکتریسیته هستند، می توانند شرایط لازم را برای تولید برق از خورشید با هزینه بسیار مناسبی به وجود آورند. در این پلاستیک ها، مواد پلاستیکی بین الکترودها به صورت لایه لایه قرار داده می شود سپس با یک لایه نازک پوشیده می شوند و می توانند درصد بسیار بالایی از انرژی خورشید را جذب کنند. در حال حاضر تحقیق در زمینه فناوری نانو در همه نوع محیط و زمینه ای وجود دارد. از تولید انرژی گرفته تا علم مواد، پزشکی و حتی حمل و نقل که بسیار حائز اهمیت است.محققان دانشگاه آریزونا در این زمینه پوشش هایی تولید کرده اند که شامل گرافیت، الماس و کربن به صورت ذرات بدون شکل و در نهایت به صورت حباب های نانو می شود. به این ترتیب تنوع مواد کربنی در ساخت پوشش های مختلف، به این مواد خواص استثنایی می بخشد. به طور مثال ماده ای به نام CDC وجود دارد که از کربن ساخته شده است و نسبت به ساییدگی، فوق العاده مقاوم است و ویژگی های اصطکاک آن بسیار پایین است. این ماده هم اکنون به وسیله شرکت های خودروسازی امریکا و ژاپن به صورت گسترده در صنایع خودروسازی استفاده می شود. جالب اینکه می توان از حسگرهای نانو در تولید پارچه یا دیگر مواد مشابه استفاده کرد و به این ترتیب آنها را هوشمند کرد تا بتوانند چنانچه تحت فشار یا استفاده غلط پاره شدند به کاربران خود اطلاعات انتقال دهند. این ویژگی در صنایع نظامی کاربردهای بسیار سودمندی دارد و در حال حاضر بر روی این طرح کار می شود. ضمن اینکه این حسگرهای نانو هم اکنون نیز در صنایع پزشکی به کار می روند و به آنها بیوچیپس می گویند. این بیوچیپس ها موجب می شوند سرعت تحقیق بر روی داروها افزایش یافته و پاسخی که از انجام آزمایش های خون به دست می آید، بسیار دقیق تر و سریع تر از روش های فعلی باشد. باید به این نکته هم توجه داشت از آنجایی که ذرات نانو به اندازه ویروس ها هستند، می توانند به راحتی به درون سلول های زیستی رخنه کرده و احتمالاً اثرات مخربی هم به دنبال داشته باشند. آزمایش هایی که در این زمینه انجام شده است، بیانگر این است که موش هایی که در مجاورت مقادیر زیادی از نانوکربن قرار گرفته اند، به صدمات شدید ریوی دچار شده اند. بنابراین در این مورد که ذرات نانو از رنگ های پوششی یا دیگر مواد استفاده شده از آن جدا شده و خود موجب آلودگی شوند، نگرانی هایی وجود دارد. در این مورد می توان گفت مثلاً زمانی که نوعی الیاف به نام«Azbest» تولید شد، به آن الیاف معجزه گر می گفتند، در حالی که امروزه این الیاف به عنوان الیاف خطرناک مطرح شده است و بسیاری از کشورها استفاده از آن را ممنوع کرده اند. معمولاً ایمنی یک ماده تحت تاثیر آرایش شیمیایی آن است. در حالی که مواد نانو اغلب با تغییر اندازه، تغییر می کنند. برای مثال محققان اعلام کرده اند ذرات نانو که در اثر تنفس وارد ریه می شوند، خطرناک تر از موادی هستند که اندازه شان بزرگ تر است. ضمن اینکه این تفاوت در میزان سمی بودن سطح نانو هم اتفاق می افتد. یعنی درجه سمی بودن می تواند از یک نانومتر شروع شده و تا دو هزار نانومتر افزایش یابد. البته جنبه مثبت در این مورد هم قابل بررسی است، زیرا محققان دریافته اند که اگر ذرات نانو تجمعی به اندازه ۵/۱ میلیون داشته باشند، این توانایی را دارند تا باکتری هایی به نام «Escherichia» را از بین ببرند و به طور کلی نانوکریستال های فولورین (نوعی کربن خاص) آنتی بیوتیک های مفید و قدرتمندی هستند. مقام های دولتی، صنایع، انجمن های علمی در سراسر جهان همگی با نگاهی کنجکاوانه به نانوتکنولوژی نگاه می کنند و البته نقطه نظرات مختلفی هم دارند. انجمن سلطنتی مهندسان حرفه ای بریتانیا که طی بیش از یک سال و تحقیقات مفصلی در زمینه شناخت و کاربرد نانو داشته اند، معتقدند که با طبقه بندی کردن این مواد در گروه موادشیمیایی جدید، می توان استفاده های مفید و موثری از آنها داشت. حال آنکه گروه های دیگری از محققان این نظر را دارند که باید تا قبل از تدوین استانداردهای لازم، شناخت کامل و مفصلی از ذرات نانو به ویژه نانوروبات ها به دست آورد زیرا به هر ترتیب این نانوروبات ها راه را برای توسعه بیشتر نانو و افزایش کاربردهای آن باز کرده است. [ جرج گراهام ] مترجم : علیرضا سزاوار بنیاد آینده نگر ایران

در گذشته برای روانكاری از روغن های پایه استفاده می شد، ولی امروزه با به وجود آمدن موتورهای سبك و تندرو، استفاده از روغن های پایه جوابگوی نیاز دستگاهها نیست. به همین منظور و برای ساخت یك روغن كه بتواند مشخصات لازم را بر حسب عملكرد مورد نظر، داشته باشد، روغن پایه و مواد افزودنی با یكدیگر مخلوط می شود تا بتوان شرایط لازم برای كار موتور و همچنین محافظت از موتور را به وجود آورد. افزودنی ها برحسب كاركردشان انواع مختلفی دارند كه برخی از آنها عبارتند از: ▪ افزودنی ضد اصطكاك، ▪ ضد سایش، ▪ ضد اكسیدكنندگی، ▪ پاك كننده، ▪ پراكنده كننده و غیره. در زیر به بررسی روان كنندهW۵۲ كه هم به صورت مستقیم به عنوان روان كننده استفاده می شود و هم به صورت افزودنی به سایر روان كننده ها و به منظور جلوگیری از سایش قطعات درگیر موتور و همچنین كاهش اصطكاك به كار می رود، پرداخته می شود. ● مشكلات روان كننده های رایج W۵۲ روان كننده های رایج W۵۲ دارای ساختاری شبیه به گرافیت بوده و با لغزیدن لایه ها روی همدیگر، سبب كاهش اصطكاك می شوند. لبه های این لایه ها فعال بوده و سبب می شود كه این مواد به آرامی تجزیه شده یا در اثر حرارت و فشار بالا وارد واكنش شده و با سطح فلز تركیب و واكنش دهند. همچنین این لایه ها، به خاطر بزرگ بودن نمی توانند در ترك ها و منافذ موجود در روی سطح وارد شوند و بنابراین روی هم انباشته شده و به سطح می چسبند وبه این ترتیب بعد از مدتی از روان كنندگی مناسب جلوگیری می كنند. این عوامل سبب می شوند كه روان كننده ها توانایی خود را از دست داده و اصطكاك میان دو سطح فلز افزایش یابد، بنابراین نیاز به ذرات كوچكتر و مقاومتر وجود دارد. ● استفاده از نانو ذرات W۵۲ امروزه برای روانكاری قطعات درگیر- به منظور كاهش بیشتر اصطكاك و ساییدگی- از نانو ذراتW۵۲ استفاده می شود. نانو ذرات W۵۲ ذرات كروی شكلی هستند كه از آنها در تولید محصولی به اسم Nanolub استفاده می شود. این محصول كه بسیار بهتر از روان كننده های معمولی عمل می كند سبب كاهش اصطكاك و سایش، به خصوص در مواقع بارگیری زیاد شده و علاوه برآن سبب افزایش طول عمر دستگاه و كاهش هزینه های نگهداری و تعمیرات می شود. همچنین این روان كننده قابل استفاده در ماشین ها و دستگاههای صنعتی و هواپیما است. نانو ذرات كروی شكل موجود در Nanolub بسیار ریز هستند و می توان گفت هنگام قرار گرفتن بین دو سطح به صورت بلبرینگ های بسیار كوچك عمل می كنند. آزمایش های بسیاری نشان می دهند كه این روان كننده تا حد بسیار زیادی سبب كاهش اصطكاك، ساییدگی و دما شده و بسیار بهتر از سایر روان كننده های جامد عمل می كند به خصوص در مواقعی كه بار زیادی روی سیستم وجود دارد. همچنین این روان كننده از سوختن و بهم چسبیدن و پوسته پوسته شدن سطح فلز جلوگیری می كند. روان كننده Nanolub به صورت افزودنی به روان كننده های مایع، گریس ها، به صورت پودر جامد، پوشش نازك كامپوزیتی روی فلز و به صورت لایه پلمیری كامپوزیتی می تواند مورد استفاده قرار گیرد. روان كننده دارای نانو ذرات W۵۲ ، در روی سطوح زبر به خوبی عمل می كنند. این امر به این معنی است كه سطوحی كه روی هم می لغزند دیگر لازم نیست به صورت كاملاً یكنواخت و صاف باشند در صورتی كه در روش های رایج برای كاهش اصطكاك، به جلا دادن و صاف كردن سطح تا حد بسیار زیادی نیاز وجود دارد كه این امر مستلزم هزینه زیاد و دقت بالایی است. با استفاده از روان كننده Nanolub ، سطوح در تماس با یكدیگر بعد از مدتی توسط خودشان و به صورت خودكار جلا داده می شوند، چرا كه روان كننده در منافذ بین سطوح به دام می افتد و به تدریج با ساییده شدن زبری های بزرگ سطح، آزاد شده و عمل روان كنندگی را انجام می دهند و از ایجاد اصطكاك در بین سطوح تا حد زیادی جلوگیری می كنند. در روان كننده های معمولی با افزایش بارگذاری، ضریب اصطكاك بعد از مدتی به طور ناگهانی افزایش می یابد. در حالی كه این افزایش، هنگام استفاده از نانو ذرات W۵۲ در بارگذاری های بسیار بالا دیده می شود و میزان افزایش ضریب اصطكاك نیز بسیار كم است. در حال حاضر نانو ذرات W۵۲ در۴شكل، شامل افزودن به روغن، افزودنی به گریس، قرار گرفتن در لایه های كامپوزیتی پلیمر و پوشش های كامپوزیت های فلزی مورد استفاده قرار می گیرد. خصوصیات برجسته Nanolub ، عبارتند از قابلیت نفوذ در منافذ ریز، جلوگیری از Build up سطوح و امكان ایجاد سطوح خود روان كننده. ویژگیها و مزیت های دیگر نانو لوب ها عبارتند از: ▪ كاهش اصطكاك و ساییدگی در بارگذاری بالا ( بهتر از سایر روان كننده های رایج) ▪ طولانی بودن طول عمر روان كننده ▪ توانایی تحمل بارگذاری بسیار زیاد ▪ پایداری شیمیایی و فیزیكی بالای نانو ذرات ▪ صرفه جویی در مصرف انرژی و كاهش آلودگی ▪ سازگاری با محیط زیست ▪ حفط دقت بالای اجزای مختلف دستگاه بعد از كاركردن طولانی ▪ كاهش هزینه تهیه و ساخت اجزای ماشین ها و دستگاه ها به دلیل كاركرد مناسب روی سطوح زبر. ماهنامه نفت پارس

گازها اصولا کاربردهای مختلفی دارند و به همین علت می توانیم آنها را درزمینه های گوناگونی استفاده کنیم. آنها می توانند روندهای تولید را (مثلا در یک کارخانه) تسریع و یا کند کنند – محصولات را گرم و یا سرد- آنها را تغییر و یا حفظ کنند. گازها به عنوان یک کمک کننده نامرئی خدمات مفیدی برای انسانها- محیط زیست واجسام انجام می دهند. آنها باعث جلوگیری از فاسد شدن مواد غذائی می شوند- به انسانها درانجام وظایفشان یاری می رسانند- برای پاکیزگی اجسام-آبها و رودها مورداستفاده قرارمی گیرند. موارد استفاده گازها - آیا تا بحال به خدمات مفید گازها در صنعت و یا زندگی فکر کرده بودید؟ ماهوارها فضائی- صنعت بلورسازی- میوهای رسیده- آب تمیز دریاها- جوشکاری- سردکردن- گرم کردن و یا یخ زدن مواد- تمیز کردن سطوح – درعلم پزشگی و دهها خدمات وموارد استفاده دیگر!

سلام 

فقط امیدوارم بتونم با همکاری دوستان  یک گام به جلو برداریم.

مواد شیمیایی آلی سمی

علوم طبیعت > شیمی > شیمی آلی

(cached)

---