حالات ماده از جامد تا پلاسما
دسته صفحه: فروش فایلحالات ماده از جامد تا پلاسما
حالات ماده از جامد تا پلاسما
موضوع: مقالات شیمی | نویسنده: هادی | تاریخ: 1389/07/21
مایعاتو گازها شارههستند، یعنی جریان می‌یابند. این اجسام شکل معینی ندارند و شکلظرفی را که در آن قرار دارند به خود می‌گیرند، در حالی که مقدار معینی دارند. مثلامقدار آب ، دی اکسید کربن ، هوا ، شیر و غیره جرم قابل اندازه گیری و معینی دارند،اما نمی‌توانند همانند جامدات با اعمال نیروی پس زنی کشانی ، در مقابل تغییر شکل ،مقاومت کنند.
اندیشه اولیه تئوری مولکولی مربوط بهرابرت براوانبوده و بر پایه عقاید خودچندین نوع آزمایشات را انجام داد از جمله در یک لیوان شیشه‌ای پر از آب یک قطرهجوهر ریخته و حرکت جوهر را بررسی کرد. این حرکت نامنظم و زیگ زاگ و در هم و بر هممولکولی راحرکت براونیگویند. ولی اینهاتمام حالات ماده نیستند. اشکال ماده بطور کلی عبارتند از: جامد،مایع،گاز،پلاسماوماده چگال بوز - انیشتینوحالت تازه کشف شده یعنیماده چگال فرمیونی.
مواد جامد
مواد جامد در برابر تغییر شکل مقاومت می‌کنند و آنها سفت وشکننده هستند. برای درک چگونگی این موضوع میتوان جامدات را اینگونه تعریف کنیم: درحالت جامد ، نیروهای بین مولکولی ، به قدری قویتر ازانرژیجنبشیهستند که باعث سخت شدن جسم در نتیجه عدم جاری شدن آن می‌گردند. جامداتشکل و حجم معینی دارند. در جامدات فاصله مولکولها مانند فاصله آنها در مایع است. جامدات نمی‌توانند مانند وضعیتی که حالات مایع و گاز دارند، آزادانه به اطراف حرکتکنند. بلکه ، در جامد ، مولکولها در مکانهای خاصی قرار می‌گیرند و فقط می‌توانند دراطراف این مکانها حرکت نوسانی رفت و برگشتی بسیار کوچک انجام دهند. این حرکت نوسانی، بخصوص در جامدات بلورین ، کاربردهای صنعتی و علمی زیادی را برای این دسته از موادبه دنبال دارد.
جامدات بلورین: وقتی مایع به آرامی سرد شود مولکولهای مایع فرصت پیدامی‌کنند که شکل منظم و ثابتی به خود بگیرند، مثل فلزات.
جامدات بی شکل: وقتی مایعی به سرعت سرد شود مولکولهای مایع دیگر فرصتندارند که شکل منظم و ثابتی به خود بگیرند،مانند: چوب ، پنبه، عاج، شیشه.
ادامه مطلب نظرات (0) و
اثر کازیمیر و انرژی نقطه ی صفر
موضوع: مقالات شیمی | نویسنده: هادی | تاریخ: 1389/07/21
این اثر شامل نیرویی می شود که نه می توان آن را اثر بار و نه گرانش و نه رد و بدل کردن ذرات بین دو جسم دانست. آزمایشات کازیمیر نشان می داد که این نیرو مربوط به تشدید (Resonance) میادین انرژی در میان فضای دو جسم می باشد. پس آیا خلا از خود انرژی دارد؟
اثر کازیمیر و انرژی نقطه ی صفر ((ZPE
ابتدا توضیح جامعی در مورد اثر کازیمیر (Casimir Effect) می دهیم.
این اثر شامل نیرویی می شود که نه می توان آن را اثر بار و نه گرانش و رد و بدل کردن ذرات بین دو جسم دانست.
آزمایشات کازیمیر نشان می داد که این نیرو مربوط به تشدید (Resonance) میادین انرژی در میان فضای دو جسم می باشد. از آنجاییکه اعمال این نیرو دارای اثبات ریاضی است محققان این نیرو را به ذراتی مجازی در فضای بین دو جرم نسبت دادند. اما با این وجود مشکلات زیادی در آزمایش ها بود. برای مثال محققان تا به حال متوجه نشده اند چرا این نیرو در بین دو جرم تنها هنگامی اعمال می شود که دو جرم بسیار به هم نزدیک هستند!
این نیرو در ذرات بسیار کوچک میکرونی رسانا نیروی غالب به شمار می رود زیرا در این شرایط نیروی بار بین ذرات بسیار کم خواهد بود. این مورد در آزمایش کازیمیر در سال ۱۹۴۸ به طور واضح دیده شد. اما سوال دیگری بعد از آن بوجود آمد که چرا این اثر تنها در خلا نمایان می شود؟
سال ۱۹۴۸ هندریک کازیمیر (Hendrik B.G. Casimir) فیزیکدان هلندی در آزمایشگاه فیلیپس (Philips) دو صفحه ی فلزی بدون بار را در خلا موازی یکدیگر قرار داد. نیروی مشاهده شده در این آزمایش (بین دو صفحه) تقریبا ۱۵ درصد آن چیزی بود که او در معادلات خود پیش بینی می کرد!
بعد از این آزمایش دانشمندان نیز دریافتند این نیرو همان نیرویی است که در بین اتم های بدون بار وجود دارد. نیرویی که آن را واندروالس (Van Der Waals) نامیده بودند.
"آزمایش کازیمیر״: نیروی بوجود آمده از قرار دادن دو صفحه ی موازی بدون بار در خلا"
خود کازیمیر دلیل این موضوع را متوجه نشد که چرا این صفحات تنها در خلا بین خود نیرو رد و بدل می کنند ولی آن را به مقداری به نام ارزش انتظاری (فرضی) خلا مرتبط کرد و بیان نمود از آنجا که مکان های دیگر این ارزش را ندارند پس در آنجا چنین واکنشی صورت نخواهد گرفت.
برای مثال این مقدار در مکانیک هگز بوزون ۲۶ گیگا الکترون ولت می باشد.
بعد از این فرضیه به سرعت فرضیه ی دیگری با نام انرژی نقطه ی صفر (ZPE) یا انرژی خلا بیان شد. دانشمندان در صدد بودند تا از مشاهداتی که داشته اند دریابند که آیا انرژی و اثرات خلا دارای یک ثابت است و جز نیروهای اولیه محسوب می شود یا نه؟
از آنجاییکه اگر این ذرات خلا وجود داشتند دارای جرم نبودند پس فرض کردند که این انرژی باید کوچکترین انرژی امکان پذیر در یک سیستم مکانیک کوانتومی باشد.
ادامه مطلب نظرات (0) و
اتر
موضوع: مقالات شیمی شیمی آلی | نویسنده: هادی | تاریخ: 1389/07/21
دستگاهی از ترکیبات آلی به فرمول عمومی r-o-r هستند که از تراکم دو مولکول الکل با از دست دادن یک مولکول آب به‌دست می‌آیند. این جسم از بی‌آب کردن الکل اتیلیک به‌وسیله جوهر گوگرد غلیظ به‌دست می‌آید. اتر خالص به‌عنوان داروی بیهوشی و حلال به‌کار می‌رود. اتر محیطی فرضی که تصور می‌شد همه فضا را پر کرده است. فرض می‌کردند. محیطی است پشتوانه تابش‌های الکترومغناطیسی تا مدت‌ها موضوع جدل بود.
اتر ether بیهوش‌کننده عمومی (استنشاقی) اتر یا اثر بر روی دستگاه عصبی مرکزی (cns) سبب کاهش فعالیت آن شده و هوشیاری را از میان می‌برد.
۱. اتر از راه استنشاق سریعاً جذب میشود.
۲. ضریب انتشار این گاز در خون زیاد است.
۳. قسمت عمده اتر استنشاق شده به آهستگی از راه ریه دفع میشود.
۴. مقدار اندکی از دارو متابولیزه میشود.
۵. اتر به آسانی از جفت
اتر یک داروی بیهوش‌کننده استنشاقی است که قبلاً از داروهای بیهوش‌کننده مطلوب محسوب می‌شده است. اتر دارای محدوده ایمنی وسیعی می‌بشد. اتر دارای خاصیت شل‌کنندگی عضلات در حد رضایت‌بخش است
نظرات (0) و
الماس
موضوع: مقالات شیمی | نویسنده: هادی | تاریخ: 1389/07/21
الماس کربن خالص
الماس همان کربن معمولی است که در فشرده ترین حالت ممکن قرار میگیرد. کربن، یکی از معمولی ترین عناصر جهان است و در تمام کیهان میتوان ردی از ان پیدا کرد. کربن همچنین یکی از چهار عنصر اصلی برای پیدایش و ادامه حیات است. ۱۸ درصد بدن از کربن تشکیل شده است. هوایی هم که تنفس میکنیم حاوی دی اکسید کربن است و بیشتر مواد غذایی ترکیبات کربن دارند.
در حالت خالص کربن معمولا در ۳ شکل یافت میشود .
الماس: که یک بلور شفاف و بسیار سخت است.
گرافیت: ماده ای معدنی که از کربن خالص تهیه میشود و بسیار نرم و سیاه رنگ است. ساختار مولکولی ان به فشردگی الماس نیست و به همین دلیل از الماس ضعیف تر است.
فولریت: جدید ترین شکل مولکول کربن که ۱۳ سال از شناخته شدن ان نمی گذرد. این ماده معدنی دقیقا از ۶۰ اتم کربن تشکیل شده است که یک کره کامل را شکل میدهند.
الماس در حدود ۱۶۰ کیلومتری زیر پوسته زمین . درون صخره های مذاب جبه تشکیل مشوند. در این بخش از زمین فشار و حرارت به قدری است که فرایند تبدیل کردن به الماس میتواند صورت پذیرد. حداقل شرایط این فرایند. دمای ۴۰۰ درجه سانتیگراد و فشار ۳۰ هزار اتمسفر ( هر اتمسفر . فشار هوا در سطح دریا است ) است . اندکی پایین تر از این شرایط، گرافیت تولید میشود. شرایط تولید الماس در عمق ۱۵۰ کیلومتری زیر پوسته زمین مهیاست، جایی که فشار به ۵۰ هزار اتمسفر و دما به ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد میرسد.
فوران های قوی گدازه ای، این الماس ها را به سطح زمین اورده و انها مجراهای کیمبرلیت را تشکیل دادند ( کیمبرلیت نام مکانی در افریقای جنوبی است که این مجراها برای نخستین بار در ان کشف شد ) بسیاری از این فوران ها در فاصله یک میلیارد تا ۲۰ میلیون سال پیش صورت گرفت.
ادامه مطلب نظرات (0) و
شیمی نفت
موضوع: مقالات شیمی | نویسنده: هادی | تاریخ: 1389/07/21
تاریخچه : این ماده را از قرنها پیش بصورت گاز در آتشکده و یا به فرم قیر (کاده ای که پس از تبخیر مواد فرار یا سبک نفت از آن باقی می‌ماند) می‌شناخته‌اند یا بطوری که در کتب مقدس و تاریخی اشاره شده است که در ساختمان برج بابل از قیر استفاده گردیده و کشتی نوح و گهواره موسی نیز به قیر اندوده بوده است. بابلی‌ها از قیر بعنوان ماده قابل احتراق در چراغها و تهیه ساروج جهت غیر قابل نفوذ نمودن سدها و بالاخره جهت استحکام جاده‌ها استفاده می‌کرده‌اند. مدت زمان مدیدی ، مورد استعمال نفت فقط برای مصارف خانگی و یا به عنوان چرب‌کننده‌ها بود، اما از آغاز قرن شانزدهم میلادی روز به روز موارد استعمال آن رو به افزایش نهاد تا اینکه در سال 1854 دو نفر داروساز وجود یک فراکسیون سبک قابل اشتعال را در روغن زمینی تشخیص دادند و همچنین به کمک تقطیر ، مواد دیگری بدست آوردند که برای ایجاد روشنایی بکار می‌رفت. بر اساس این کار آزمایشگاهی بود که بعدا دستگاههای عظیم تصفیه نفت طرح‌ریزی و مورد بهره برداری قرار گرفت. صنعت نفت در آتازونی در سال 1859 شروع شد. تاریخچه استخراج نفت در ایران : صنعت نفت ایران نیز از سال 1908 پس از هفت سال تفحص مکتشفین و کشف نفت در مسجدسلیمان واقع در دامنه جبال زاگرس ، پا به عرصه وجود گذاشت. نفت خام : امروزه چاههای نفت متعددی در سراسر جهان وجود دارد که از آنها نفت استخراج می‌کنند و به نفتی که از چاه بیرون کشیده میشود، نفت خام می‌گویند. نفت خام را تصفیه می‌کنند، یعنی هیدروکربنهای گوناگونی را که نفت خام از آنها تشکیل شده است از یکدیگر جدا می‌کنند که به این کار پالایش نفت می‌گویند و در پالایشگاهها این کار انجام میشود. نفت منبع انرژی و سرچشمه مواد اولیه بسیاری از ترکیبات شیمیایی است و این دور از عوامل اصلی اقتصادی مدرن بشمار می‌رود.
ادامه مطلب نظرات (0) و
مواد هوشمند چه موادی هستند؟
موضوع: مقالات شیمی | نویسنده: هادی | تاریخ: 1389/07/21
مواد هوشمند اصطلاحاًً به موادی گفته می شود که می توانند با درک محیط و شرایط اطراف خود نسبت به آن واکنش مناسب نشان دهند. امروزه کاربرد این مواد و بویژه فلزات و کامپوزیت های هوشمند در بسیاری از حوزه های صنعت گسترش یافته است.
ازجمله کاربردهای جدید این مواد استفاده از فلزی به نام نیتینول که ترکیبی از تیتانیوم و نیکل، در ساخت قاب عینک ها است باعث بروز ویژگی های متفاوتی در آنها شده است. این نوع عینک ها پس از خم شدن دوباره به شکل اولیه خود باز می گردند. هواپیماهای هوشمند، خانه های هوشمند، بافتهای حافظه دار، میکروماشین ها، سازه های خودآرا و نانوساختارهای متغیر کلماتی هستند که از سال 1992 و با تجاری شدن اولین مواد هوشمند وارد فرهنگ لغات شده اند و پیش بینی می شود این مواد بتوانند بسیاری از نیازهای فناوری در قرن 21 را برآورده کنند.
سابقه تاریخی مواد هوشمند به 300 سال قبل از میلاد و دوران کیمیاگری بازمی گردد. اگرچه در آن زمان توانایی تولید طلا وجود نداشت، اما فعالیت هایی برای تغییر رنگ و خصوصیات فلزهای مختلف انجام می شد که می توان بعضی از مواد مورد استفاده آنها برای ایجاد چنین تغییراتی را از مواد هوشمند به شمار آورد. عبارت مواد هوشمند اکثر اوقات بدون تعریف دقیقی از آنچه مورد نظر محققان است و همچنین بدون در نظر گرفتن کاربرد این مواد به کار گرفته می شود از سوی دیگر ارائه تعریف دقیق از آنچه به عنوان مواد هوشمند معرفی می شود، اغلب با مشکلات بسیار زیادی همراه خواهد بود. اگر چه از این عبارت به صورت گسترده درخصوص بسیاری از مواد که از ویژگی های متفاوتی در مقایسه با نسل گذشته مواد برخوردار هستند، استفاده می شود اما موافقت کلی در ارائه تعریف دقیقی از این واژه وجود ندارد. مواد هوشمند موادی هستند که موقعیت ها را به خاطر می سپارند و با محرک های مشخص می توانند به آن موقعیت بازگردند. به عبارت دیگر می توان گفت مواد و سازه های هوشمند، اشیایی هستند که شرایط محیطی را حس می کنند و با پردازش اطلاعات به دست آمده نسبت به محیط واکنش نشان می دهند. در تعریف اول وقتی از مواد صحبت می کنیم مجموعه ای از عناصر، آلیاژ ها و ترکیب ها در ذهن تداعی می شود که توسط ساختار مولکولی منحصر به فرد خود قابل شناسایی و اندازه گیری هستند. اما در تعریف دوم مواد به صورت مجموعه ای از فعالیت ها در نظر گرفته می شوند، یعنی با مجموعه ای از مواد و سیستم های مرتبط با آنها مواجه هستیم که قابلیت شناسایی و اندازه گیری در آنها کمتر خود را نشان می دهد.
در مواد هوشمند این مواد، همزمان با تاثیر محرک بیرونی شاهد پاسخ دهی به آن هستیم. در اکثر موارد این مواد از توانایی پاسخ به بیش از یک شرایط محیطی برخوردار هستند و پاسخ آنها قابل پیش بینی است.
دسته بندی محصولات