شیمیدان


+ فلزات سنگین



فلزات سنگین پایدار و غیر قابل تجزیه­ می­باشند. اگرچه بسیاری از آن­ها در مقدار کم برای چرخه­های بیولوژیکی لازم هستند، اما اکثراً در غلظت بالا، سمی می­باشند (آلبولینا و همکاران[۱]، ۲۰۰۳).

مهترین مواردی که باعث افزایش فلزات سنگین در محیط زیست می­شوند عبارتند از:

فعالیت­های انسانی، فرآوری مواد شیمیایی و صنعتی مانند باطری­ها، کاغذها، سوخت­های قایق­ها و کشتی­ها، اگزوز اتومبیل­ها، استخراج معادن، ذوب فلزات، فعالیت­های کشاورزی مثل استفاده از کودهای فسفاته و سموم شیمیایی، مسافرت­ها، سوزاندن ضایعات، استخراج معادن، فعالیت­های ورزشی مانند تیراندازی (آلبولینا وهمکاران، ۲۰۰۳ ؛ کاردیرلو و ناماسیواما[۲].، ۲۰۰۳).

از فلزات سنگین مهم می­توان به سرب و کادمیوم و نیکل اشاره کرد. این عناصر در نارسایی­های کبد، ریه، استخوان، جریان خون، قلب، اندام­های حیاتی مانند مغز و کلیه نقش داشته و بر روی هوش افراد نیز تاثیر سوء می­گذارند (گوپتا و بهاتاچاریا[۳]، ۲۰۰۸).

سرب به­طور معمول در نتیجه­ی استفاده از سوخت­های بنزینی سرب­دار وارد محیط شهری می­شود. در سال­های اخیر به دلیل حذف سرب از بنزین، ورود آن به محیط شهری کاهش چشمگیری داشته است، اما همچنان انباشت پیشین آن در محیط باقی است .

در شرایط طبیعی خاک، به طور معمول دارای غلظت­های پائین کادمیوم است. اما مقادیر قابل توجهی از این عنصر به طرق مختلف، از جمله مصرف کودهای شیمیایی فسفره و لجن فاضلاب به خاک اضافه می­شود، که می­تواند وارد زنجیره­ی غذایی شود ( جکسون و آلووی[۵]، ۱۹۹۵ ).

مقدار عناصرسنگین جابجاشده در محیط خاک تابعی از واکنش خاک، میزان رس، مواد آلی و ظرفیت تبادل کاتیونی است (کیمبرلی و ویلیام[۶]، ۱۹۹۹). با افزایش واکنش خاک، کربنات و مواد آلی خاک تحرک عناصر سنگین کاهش می­یابد ( اسمیت[۷]، ۱۹۹۶). خاک­های حاوی کربنات کلسیم آزاد می­توانند کادمیوم و سرب را جذب کرده و از قابل دسترس بودن آن برای گیاه بکاهند (کاالارو و مبرید[۸]، ۱۹۷۸). بنابراین خاک­های اسیدی توانایی خیلی کمی نسبت به خاک­های خنثی در جذب و نگه­داری کادمیوم از خود نشان می­دهند (الفاتا و وادا[۹]، ۱۹۸۱). حضور آهک باعث جذب سرب می­شود و انتقال سرب به قسمت­های هوایی به سختی صورت می­گیرد و اغلب در ریشه­ی گیاهان متمرکز می­شود (کاباتا، ۲۰۰۱).

عناصری برای رشد گیاه ضروری هستند معمولا در گیاه متحرک بوده، اما عناصر سنگین جابجایی کمی داشته و در ریشه­ها تجمع می­یابند. بنابراین میزان کادمیوم، سرب، نیکل و کروم در ریشه حداکثر است.با توجه به خسارات شدید ایجاد شده حذف فلزات سنگین یک فاکتور اساسی برای حفاظت محیط­زیست می­باشد (گوپتا و بهاتاچاریا، ۲۰۰۸).

اندازه­گیری میزان عناصرسنگین در گیاه

جهت اندازه­گیری عناصرسنگین نمونه­ها را به مدت ۴۸ ساعت در داخل آون در دمای ۶۵ درجه­ی سانتی­گراد قرار می­دهیم تا نمونه­ها به وزن ثابت برسند. پس از خشک­شدن در هاون پودر می­کنیم و از الک ۵/۰ میلی­متری عبور می­دهیم.

دو گرم از هر نمونه خشک شده ریشه و یا ساقه توزین و به لوله‌های شیشه ای انتقال داده خواهدشد. پنج میلی­لیتر اسید نیتریک غلیظ (۶۵%) به آن اضافه می­شود و به مدت دو ساعت در دمای ۱۱۰ درجه سانتی­گراد با استفاده از بلوک‌های حرارتی هضم خواهدگردید. بلوک‌های حرارتی مورد استفاده شرایطی را فراهم می‌آورد که انتهای لوله‌های شیشه ای مورد استفاده مسدود بوده و با عبورآب، گازهای خروجی از لوله‌ها تحت تاثیر فرآیند میعان به شکل مایع به سیستم برگشته و امکان خروج از آن را نداشته باشند. پس از گذشت زمان مورد نظر و سردشدن لوله‌ها، یک میلی­لیتر آب اکسیژنه (۳۰%) به هر لوله اضافه خواهدگردید و به مدت یک ساعت در دمای ۱۱۰ درجه سانتی­گراد حرارت داده خواهدشد. پس از این زمان و سردشدن مجدد، نمونه با آب مقطر به حجم ۵۰ میلی­لیتر رسانده خواهد شد.

غلظت فلزات سنگین در عصاره را با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه­گیری می­نماییم

نویسنده : حمیدمظاهری راد ; ساعت ٧:٢٧ ‎ق.ظ ; دوشنبه ۸ آذر ،۱۳۸٩
تگ ها:
comment نظرات () لینک

+ تعیین مقدار اکسیژن محلول(DO)


تمام موجودات زنده برای انجام متابولیسم و تهیه انرژی جهت رشد و تولید مثل نیاز به اکسیژن به فرم های مختلف دارند. واکنش های هوازی دارای اهمیت خاصی بوده زیرا به اکسیژن آزاد نیاز دارند. تمام گازهای موجود در هوا به مقدارهای مختلف در آب محلولند. نیتروژن و اکسیژن بعلت حلالیت کم در آب مورد توجه می ‌باشند.

زیرا با آب فعل و انفعال شیمیائی انجام نداده و حلالیت آن ها مستقیماً به فشار جزئی آن ها بستگی دارد. حلالیت اکسیژن در درجه حرارت های مختلف آب متفاوت است. مقدار حلالیت اکسیژن اتمفسر در آب نسبتاً خالص از 6/14 میلی گرم در لیتر در صفر درجه سانتیگراد تا 7 میلیگرم در لیتر در 35 درجه سانتیگراد تحت فشار 1 اتمسفر متفاوت است. اکسیژن به مقدار کم در آب محلول بوده و حلالیت آن با فشار اتمسفر و درجه حرارت متغیر است.

 کمبود حلالیت اکسیژن در آب یکی از فاکتورهای اصلی است که ظرفیت تصفیه طبیعی آب را کاهش می ‌دهد. لذا تصفیه فاضلاب ها قبل از ورود به رودخانه‌ ها ضروری می ‌گردد. اکسیژن محلول رودخانه ‌ها نیز می ‌توان آلودگی آن ها را کنترل نمود. اکسیژن فاکتور مهمی در ایجاد خورندگی آهن و فولاد بخصوص در سیستم های توزیع آب و بویلرها می‌ باشد. لذا تعیین مقدار اکسیژن محلول برای کنترل خورندگی آب به کار می ‌رود.

اساس روش اندازه‌ گیری:
معمولی ‌ترین روش تعیین اکسیژن محلول بر اساس آزاد کردن ید توسط اکسیژن محلول می ‌باشد. ید آزاد شده عموماً توسط یک محلول احیاء کننده مانند تیوسولفات سدیم اندازه‌ گیری می‌ شود. چسب نشاسته خاتمه عمل را نشان می‌ دهد. نشاسته ید آزاد شده را جذب نموده و رنگ آبی ایجاد می‌ کند و هنگامی که تمامی ید احیاء گردید محلول بیرنگ می ‌شود.

 روش و نیکلر یا ید و متری روش استانداردی برای تعیین اکسیژن محلول می ‌باشد. این روش بر اساس اکسیداسیون Mn2+ به ظرفیت بالاتر(Mn4+) در محیط قلیائی توسط اکسیژن می ‌باشد. منگنز با ظرفیت چهار یون ید را در محیط اسیدی به ید آزاد اکسیده می‌ کند و مقدار ید آزاد شده که برابر با اکسیژن محلول می ‌باشد توسط تیتزاسیون با تیوسولفات استاندارد اندازه ‌‌گیری می ‌شود.

در این روش وجود بعضی از مواد مانند نیتویت ها و آهن سه ظرفیتی قابلیت اکسیدکنندگی I- را به I2 دارند. و نتیجه آزمایش را زیاد نشان می دهد. و بر عکس مواد احیاء کننده مانند S2-، So 32-، Fe 2+ ید را احیاء کرده و به I- تبدیل می‌ کنند و نتیجه آزمایش را کمتر از حد واقعی نشان می ‌دهد. بنابراین روش تصحیح نشده چنان که اکسیژن در محیط وجود نداشته باشد با افزایش سولفات منگنز و معرف یدور قلیائی(NaOH، KI) رسوب سفید رنگ 2Mn(OH) تشکیل می ‌گردد. Mn2+ + 2OH- Mn(OH)2.

نویسنده : حمیدمظاهری راد ; ساعت ٧:۱۸ ‎ق.ظ ; دوشنبه ۸ آذر ،۱۳۸٩
تگ ها:
comment نظرات () لینک

+ ترین های شیمی:

از مهمترین واکنشهای جابجایی دوگانه : واکنشهای رسوبی که در آنها مخلوط کردن محلول دو نمک به تشکیل نمک نامحلول می انجامد .
مهمترین کود شیمیایی نیتروژن دار در جهان : آمونیم نیترات ( NH4NO3 )
مهمترین حلال صنعتی پس از آب : اتانول
رایج ترین روش بیان غلظت : غلظت مولار ( مولاریته )
ساده ترین کربوکسیلیک اسید : متانوئیک اسید ( HCOOH )
آشناترین کربوکسیلیک اسید : اتانوئیک اسید ( CH3COOH )
یکی از مهمترین مشتقات کربوکسیلیک اسیدها : استر ها
ساده ترین آمینواسیدها : گلی سین ( آمینو اتانوئیک اسید )
یکی از مهمترین و پرکاربردترین روشهای حفاظت فلزها : حفاظت کاتدی
یکی از ارزشمندترین و پرکاربردترین فلزها : آلومینیم
انجام شدنی ترین واکنشها : واکنشهایی که در فراورده هایشان اتمها به هشت تایی پایدار رسیده اند .
نزدیکترین لایه الکترونی به هسته = نخستین سطح انرژی : سطح انرژی K
تازه ترین مدل اتمی : مدل کوانتومی که بر پایه رفتار دوگانه الکترون و با تاکید بر رفتار موجی الکترون استوار است .
خط طیفی با کمترین طول موج ( بیشترین انرژی ) در طیف خطی اتم هیدروژن : خط بنفش با طول موج 410 نانومتر که مربوط به سقوط الکترون از n=6 ----> 2 است .
مهمترین نکته در جدول تناوبی : تشابه آرایش الکترونی عنصرهای یک خانواده در بسیاری گروه های جدول
سبکترین ذره زیر اتمی : الکترون
واکنش پذیرترین فلزها : فلزهای قلیایی
واکنش پذیرترین نافلزها : هالوژنها
سبکترین فلز : لیتیم
مشهورترین فلز قلیایی خاکی : کلسیم
مشهورترین اکتنید : اورانیم
فراوانترین عنصرهای موجود در پوسته زمین : سیلیسیم و اکسیژن
فراوانترین عنصر جهان : هیدروژن
فراوانترین ترکیب هیدروژن : آب
سبکترین عنصر : هیدروژن
کمترین الکترونگاتیوی : سزیم
بیشترین الکترونگاتیوی : فلوئور
کمترین انرژی نخستین یونش : سزیم
بیشترین انرژی نخستین یونش : هلیم
ساده ترین ترکیبهای آلی : هیدروکربنها
ساده ترین هیدروکربنها : الکانها
اربیتال با کمترین انرژی در هر تراز انرژی : اربیتال کروی S

نویسنده : حمیدمظاهری راد ; ساعت ٧:۱۳ ‎ق.ظ ; دوشنبه ۸ آذر ،۱۳۸٩
تگ ها:
comment نظرات () لینک

+ خواص شگفت انگیز آب:


دانشمندان در تازه‌ترین تحقیقات در خصوص ویژگی های آب به این نتیجه رسیده‌اند که مولکول های
آب دارای خواصی بیش از آنچه که در تراز ترکیب های متعارف شیمیایی آشکار می‌شود ، هستند.برپایه این تحقیقات، جنبه‌های کوانتومی آب در کنار دیگر ویژگیهای آن، موجب شده تا این ماده ظهور حیات را امکان پذیر کند.

بسیاری از جنبه‌های عجیب و غیرمتعارف آب در گذشته برای محققان شناخته شده بود. برای مثال، این نکته که آب در حالت منجمد برخلاف بسیاری دیگر از مواد شیمیایی به عوض آنکه از چگالی بیشتری برخوردار شود، وزن مخصوص کمتری پیدا می‌کند.

همین نکته از جمله علل مهمی است که سبب می‌شود در سرما و یخبندانهای شدید، آبهای عمیق‌تر به صورت سیال باقی بمانند و به موجوداتی که در آن هستند اجازه دهند به زندگی ادامه دهند.

به همین ترتیب اینرسی زیاد آب برای گرم شدن، این امکان را بوجود آورده که اقیانوسها به مکانهایی تبدیل شوند که در برابر تغییرات ناگهانی آب و هوا مقاومت می‌کنند و به جاندارانی که در آنها هستند فرصت کافی می‌دهند تا خود را با محیط منطبق سازند.

اما فرمول ساده شیمیایی آب که از ترکیب دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن درست شده نمی‌تواند این خواص شگفت انگیز را توضیح دهد.

دانشمندان اخیرا دریافته‌اند آنچه که خاصیت انعطاف شگفت‌انگیز به مولکول آب می‌دهد، حالتهای گوناگون پیوند میان دو اتم هیدروژن آن با اتمهای هیدروژن مواد دیگر در تراز کوانتومی است.

این خاصیت امکان می‌دهد این اتمها در همان حال که براحتی با اتمهای مولکولهای دیگر ترکیب می‌شوند و بنابراین مولکول اب را به این مولکولها متصل می‌سازند، از این مولکولها جدا شوند.به این ترتیب در درون مولکولهای آب غوغایی از نظم و بی‌نظمی برپاست و دائما ساختارهای تازه‌ای در آنها شکل می‌گیرد و همین امر موجب می‌شود که آب حدود یک دوجین خواص غیر متعارف به خود گیرد.

هرچند همه پیوندهای شیمیایی که میان اتمها و مولکولهای مواد مختلف برقرار می‌شود در نهایت متکی به خواص کوانتومی است، اما در مورد پیوند اتمهای هیدروژن در آب خاصیت کوانتومی مورد بحث به نوبه خود در زمره عجیب ترین پدیده‌های کوانتومی است. به این خاصیت "نوسان حول نقطه صفر" ‪ zero-point vibration‬نام داده‌اند.

یکی از نتایج اصل عدم قطعیت هایزنبرگ آنست که حتی اگر کل کیهان به دمای صفر مطلق برسد که در آن همه اتمها و مولکولها از حرکت باز می‌ایستند، بازهم نوسانات کوانتومی موجب می‌شود که از میان فضای تهی ناگهان انرژی تولید شود.

این نوسانات نقطه صفر در مورد آب سبب می‌شوند تا پیوند میان اتمهای هیدروژن آب و اتمهای اکسیژن ان از انعطاف زیادی برخوردار شود و در نتیجه این اتمها براحتی بتوانند به اتمها و مولکولهای مواد دیگر متصل شوند و همین امر موجب تداوم بقا در زمین می‌شود.

"فلیکس فرانک" از دانشگاه کیمبریج نشان داده زمانی که برخی از مولکولهای آب هیدروژن خود را با نوع سنگین‌تر موسوم به دوتریوم عوض می‌کنند، سیالی تولید می‌شود که از هر حیث نظیر آب است اما برخلاف آب سمی است و تنها برخی ارگانیزمهای بسیار ریز در آن زنده می‌مانند.

محققان دیگر سرگرم تحقیق این نکته هستند که محصول اثر نوسانات نقطه صفر در مورد واکنش آب با مولکولهای آلی مانند دی.ان.آ و پروتئین و سلولها است.

نکته حیرت‌انگیزی که در این بررسیها روشن شده آن است که هیچ یک از این مولکولهای متنوع و پرقدرت نمی‌توانند در غیاب آب توانائیهای خود را آشکار کنند. در غیاب آب هرچه هست شیمی است. یک قطره اب موجب ظهور بیولوژی می‌شود.

نویسنده : حمیدمظاهری راد ; ساعت ٧:٠٧ ‎ق.ظ ; دوشنبه ۸ آذر ،۱۳۸٩
تگ ها:
comment نظرات () لینک

+ راضی ترین دانشجویان در رشته مهندسی شیمی تحصیل می کنند.

نظرسنجی که به تازگی در میان دانشجویان دانشگاههای مختلف جهان انجام گرفت نشان می‌دهد که راضی ترین دانشجویان در آمریکا، استرالیا، فرانسه، انگلیس و کانادا و در رشته مهندسی شیمی تحصیل می کنند.

بر اساس نظر سنجی‌هایی که از ماه آپریل تا ژوئن امسال برای اندازه گیری درجه رضایتمندی دانشجویان فارغ التحصیل از رشته تحصیلی، بر روی دانشجویان رشته های مختلف دانشگاههای جهان که مدرک تحصیلی خود را بین سالهای 1999 تا 2010 گرفتند انجام شد، مشخص شد که دانشجویان برخی رشته ها در مقایسه با دیگر رشته ها نسبت به رشته تحصیلی خود، سرویس مربوط به دانشجویان، برنامه های مطالعاتی دانشگاه، شهریه دانشگاه و بودجه تحصیلی از حس رضایتمندی بیشتری برخوردارند.

در این نظر سنجی حدود 50 سئوال از دانشجویان فارغ التحصیل دانشگاههای مختلف جهان پرسیده شد که از نمونه سئوالات مطرح شده می‌توان به طرز برخورد کارکنان و اساتید دانشگاهی با دانشجویان، حمایت استاد از دانشجو، امکان دسترسی آسان به وب سایت دانشگاه، اندازه کلاسها، تسلط اساتید بر روی مباحثی که تدریس می‌کنند اشاره کرد.

گرچه به دلیل کاهش بودجه های تحصیلی و افزایش شهریه ها در بیشتر دانشگاههای معتبر جهان آمار رضایتمندی دانشجویان بخصوص در دانشجویان دوره های دکتری رشته های علوم انسانی و اجتماعی نسبت به سال گذشته کم شده اما این آمار برای دانشگاهها به منظور بالا بردن نرخ حفظ دانشجو از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

بر اساس آمار منتشر شده هر چه درصد تعامل دانشجو با استاد در کلاس بیشتر باشد، رضایتمندی او از دانشگاه و استاد نیز بیشتر شده و این عامل باعث بالا رفتن سطح علمی او و در نتیجه کسب نمرات بالاتر می‌شود.

بطور کلی آمار دانشجویان راضی در آمریکا، استرالیا، فرانسه، انگلیس و کانادا به دلیل کیفیت آموزشی و تسهیلات بالا نسبت به دیگر کشورها بالاتر است.

آمار رضایتمندی دانشجویان از امکانات، شیوه تدریس، رشته تحصیلی و نوع رفتار اساتید در انگلیس 82 درصد، در کانادا 56 درصد، در اسکاتلند 86 درصد و در ایرلند 83 درصد تخمین زده شده است.

بر اساس گزارش پی اسکیل، در جدول زیر میزان رضایتمندی دانشجویان 21 رشته تحصیلی نشان داده شده که در این میان رشته روانشناسی ناراضی ترین دانشجویان و رشته مهندسی شیمی راضی ترین دانشجویان را دارد.

بر اساس این جدول، به ترتیب رشته های مهندسی شیمی با 54 درصد، سیستمهای مدیریت اطلاعات با 54 درصد، حسابداری با 50 درصد، تبلیغات با 50 درصد، تجارت بین الملل با 49 درصد، زیست شناسی با 48 درصد، تجارت با 48 درصد، مدیریت بهداشت با 48 درصد، علوم کامپیوتر با 48 درصد، مهندسی با 47 درصد، علوم دارایی با 47 درصد، مهندسی عمران با 46 درصد، تاریخ با 44 درصد، علوم سیاسی با 44 درصد، زبان انگلیسی با 44 درصد، ارتباطات با 43 درصد، بازاریابی با 43 درصد، اقتصاد با 40 درصد، مهندسی محیطی با 40 درصد و روانشناسی با 26 درصد میزان رضایتمندی دانشجویان را به همراه دارند.

نویسنده : حمیدمظاهری راد ; ساعت ۱۱:٥۳ ‎ق.ظ ; دوشنبه ۱ آذر ،۱۳۸٩
تگ ها:
comment نظرات () لینک