سفارش تبلیغ
صبا ویژن

کوانتوم در خدمت پیل های خورشیدی

انتقال الکترون درون پیل‌های خورشیدی توسط محققان دانشگاه تورنتو با استفاده از یک وسیله تحت عنوان دودکش کوانتومی افزایش یافت. مزیت اصلی این کار آن است که موجب می‌شود تا نیروی بیشتری به‌درون دستگاه منتقل شده و بهره پیل خورشیدی را افزایش ‌دهد.
این تیم تحقیقاتی که به رهبری ادوارد سرجنت میباشد روی پیل‌های خورشیدی ساخته شده از نقاط کوانتومی کلوئیدی (CQDs) کار می‌کنند. این مواد بسیار جالب توجه هستند زیرا خواص فتوالکتریک آنها با تغییر اندازه دانه‌ها تغییر می‌کند. این پدیده که به “اثر اندازه” شهرت دارد برای کنترل پاسخ نقاط کوانتومی به نور مورد استفاده قرار می‌گیرد به‌طوری که با تغییر باندگپ مواد این پاسخ‌ها تغییر می‌کنند. از این مواد برای ساخت پیل‌های خورشیدی دو بخشی استفاده می‌شود که در آنها پرتو مادون قرمز و مرئی خورشید در دو بخش جداگانه پیل جذب شده و تبدیل به الکتریسیته می‌شود. تیم تحقیقاتی دانشگاه تورنتو یک گام به جلوتر گذاشته و با استفاده از درجه آزادی‌های مختلف در محدودیت‌ کوانتومی، انتقال الکترون را در پیل‌های خورشیدی CQD افزایش داده‌اند. از آنجایی که یکی از مشکلات اصلی این پیل‌ها، کم بودن سرعت انتقال الکترون است بنابراین این پروژه می‌تواند بزرگترین چالش موجود در این حوزه را حل کند. عملکرد این سیستم چگونه است؟ از آنجایی که باندگپ CQD ها به‌راحتی با کاهش یا افزایش قطر آنها قابل تنظیم است و همچنین می‌توان با این کار هدایت این ساختارهای را نیز تنظیم کرد، بنابراین محققان می‌توانند لایه‌های CQD را روی هم قرار دهند به‌نحوی که با بالاتر رفتن لایه‌ها، باندگپ آنها افزایش یابد. با این کار می‌توان پروفایل انرژی را در لایه‌ها به‌نحوی ایجاد کرد که الکترون‌ها از ساختارهای دارای بزرگترین باند گپ به‌سوی ساختارهایی با کمترین باند گپ مهاجرت کنند. به این سیستم، اثر دودکش گفته می‌شود.
مهمترین مزیت این روش آن است که هنگام انتقال نیرو از پیل خورشیدی به دستگاه خارجی، برانگیختگی جریان افزایش می‌یابد. فاکتور انباشت ( فاکتوری مهم در پیل‌های خورشیدی که نسبت ماکزیمم توان قابل استحصال بر مقداری تئوری است) در این سیستم 54 درصد است که در مقایسه با مقدار 37 درصد که مربوط به دستگاه‌های قبلی فاقد دودکش کوانتومی، رقم قابل ملاحظه‌ای است. بهره این سیستم نیز 2?7 درصد بیشتر دستگاه‌های فاقد دودکش کوانتومی است. این تیم تحقیقاتی درصدد است تا به بررسی چگونگی مهندسی پروفایل انرژی در ادوات CQD بپردازد. نتایج این تحقیق در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.

منبع: دپارتمان شیمی



شیمی مواد منفجره

مواد منفجره

مواد منفجره موادی هستند که از نظر شیمیایی ناپایدار هستند و در صورت آغاز فرایند انفجار، با سرعت زیاد منبسط می‌شوند و حجم زیادی گاز و گاهی نور و صدای زیاد تولید می‌کنند. این آزادشدن گاز به نوبه? خود می‌تواند باعث پرتاب شدن قطعات و اشیاء اطراف و تبدیل شدن آن‌ها به ترکش شود.
هر ترکیب انفجاری از دو بخش اکسید کننده و سوخت تشکیل شده‌است. هر ماده? سوختی، در حرارت مناسب و در کنار اکسیژن آتش می‌گیرد و می‌سوزد. اما چون در هوا اکسیژن به صورت خالص وجود ندارد، سوختن این مواد به تدریج صورت می‌گیرد. در مواد منفجره، در کنار سوخت، ماده اکسید کننده افزوده می‌شود. ماده اکسید کننده، در هنگام واکنش مقدار زیادی اکسیژن آزاد می‌کند و این اکسیژن با سوخت ترکیب شده و باعث واکنش ناگهانی کل سوخت می‌شود و انفجار به وجود می‌آید، بدین دلیل مواد منفجره برای واکنش نیازی به هوا ندارند و اکسیژن مورد نیاز خود را از درون خود تأمین می‌کنند.
ماده منفجره ترکیب شیمیایی یا مخلوط مکانیکی است. هر ماده سوختنی قابل انفجار است اگر این شرایط فراهم شود:
1? اکسیژن به اندازه کافی باشد.
2? امکان ترکیب سریع اکسیژن با ماده سوختنی فراهم باشد.
شکستن سنگ با استفاده از مواد منفجره از ابتدای قرن 17 و هم‌زمان با ساخت باروت، شروع شد. تی.جی پلانز در سال 1813 نیترو سلولز را ساخت. در سال 1767 آلفرد نوبل برای سادگی حمل نیترو گلیسیرین آن را جذب دیاتومیت کرد و جسمی پلاستیکی شامل 75 درصد نیترو گلیسیرین بدست آمد. این ماده می‌تواند تا سه برابر وزن خود، نیترو گلیسیرین جذب کند و محصول آن «Guhar Dynamite» نامیده شد. دینامیت برگرفته از کلمه یونانی «dynamits» به معنی نیرو است در سال 1875 آلفرد نوبل نوعی دینامیت از ژلاتین انفجاری ساخت که مخلوط ژلاتینی شکل از 92 درصد نیترو گلیسیرین و 8 درصد نیترو سلولز بود که هنوز هم از مواد منفجره قوی صنعتی است. به دنبال آن در سال 1879 از مخلوط کردن نیترات سدیم و دیگر مواد به ژلاتین انفجاری مواد منفجره ضعیف‌تر به دست آمد. انواع زیادی از مواد منفجره بر این اساس ساخته شده‌اند. مواد منفجره اکسیژن مایع در 1895 ساخته شد و نیترات آمونیوم بعنوان ماده منفجره در سال 1876 تولید شد؛ اما کاربرد مخلوط آن با سوخت مایع بعنوان ماده منفجره صنعتی از سال 1955 میلادی متداول شد. در سال 1920 از اختلاط دی نیترو گلیکول به دینامیت‌ها از انجماد آنان جلوگیری شد. در دهه‌های 1950 و 1960 مواد منفجره ژله‌ای و در دهه‌های 1960 و 1970 مواد منفجره امولیسیون ساخته و به بازار مصرف تحویل شد.

نیترو سلولز ماده منفجره ی با حساسیت کم است، که در ترکیب دینامیت‌ها از آن استفاده می‌کنند و در صورتی که نیتروسلولز را با مایرول و نیترو گلسیرین مخلوط کنیم ماده منفجره‌ای بدست می‌آید که دارای قدرت تخریبی زیادی است. مواد لازم: – اسید سولفوریک 98% صنعتی، 500 سی سی – اسید نیتریک آزمایشگاهی 65% یا اسید نیتریک صنعتی، 300 سی سی – پنبه 60 گرم – ظرف حاوی آب و یخ وسایل لازم: – دماسنج – همزن شیشه ای – یک ظرف پلاستیکی سر دار 2 لیتری – ظرف حاوی آب و یخ – دستکش و ماسک شیوه تهیه : ابتدا مقدار 300 سی سی اسید نیتریک را درون ظرف 2 لیتری ریخته و مقدار500 سی سی اسید سولفوریک را به آن اضافه می کنیم. سر ظرف پلاستیکی را روی آن می‌گذاریم و ظرف حاوی اسیدها را در آب خنک می‌گذاریم و صبر می‌کنیم تا دمای اسیدها به دمای محیط برسد. سپس ظرف حاوی اسیدها را درون ظرف آب و یخ می‌گذاریم تا دمای اسیدها به10-15 درجه برسد. وقتی به این دما رسید، 60 گرم پنبه را کم کم به اسیدها اضافه می‌کنیم و با همزن شیشه‌ای پنبه را به درون اسید هدایت می‌کنیم. سر ظرف پلاستیکی را روی آن گذاشته و یک ساعت صبر می‌کنیم. در این مدت سر ظرف پلاستیکی را سه تا چهار بار، برداشته و پنبه ها را با همزن شیشه ای به هم می‌زنیم . نیتروسلولز را از درون اسیدها بیرون می اوریم و آن ها را فشار می‌دهیم تا اسید از درون آن خارج شود. سپس نیتروسلولز را درون 4 لیتر آب 10 درجه می‌ریزیم و با دست نیتروسلولز را فشار می‌دهیم تا اسید از آن جدا شود. دوباره نیتروسلولز را درون 4 لیترآب می‌ریزیم و دوباره آن را با دست فشار می‌دهیم تا مقدار اسیدی که هنوز در نیتروسلولز باقی مانده از آن خارج شود. در آخر نیتروسلولز را فشار می‌دهیم تا مقدار آبی که درون نیتروسلولز است از آن خارج شود. و نیتروسلولز را درون یک ظرف پهن کرده و صبر می‌کنیم تا کاملا خشک شود. نیترو سلولز به شعله آتش حساس می‌باشد. هیچ وقت به مقدار زیاد آن را به شعله آتش نزدیک نکنید. برای اینکه ماده منفجره قدرتمندی بسازید کافی است مقدار 50 گرم نیتروسلولز را با 500 سی سی مایرول مخلوط کنید تا ماده ی منفجره ی بدست آید که سرعت انفجار آن 7800 متر در ثانیه است

باروت ماده‌ای است که به‌سرعت می‌سوزد و از همین رو در سلاح‌های گرم به‌عنوان ماده پیشرانه بکار می‌رود. باروت از ترکیب ماده‌های پتاسیم نیترات، کربن و سولفور ساخته میشود. باروت میتواند از ذغال وپتاسیم نیترات نیز ساخته شود ولی نه به کیفیتی که با سولفور مخلوط باشد، زیرا ماده سولفور یکی از مواد فرار و بسیار قابل احتراق و انفجار است. باروت به دو دسته تقسیم میشود.
1? با قدرت انفجار پایین: دارای مواد انفجاری کم قدرت و مواد درونی آن به صورت کامل احتراق نمی‌یابند.
2? با قدرت انفجار فوق‌العاده زیاد: این دسته از باروت‌ها دارای قدرت انفجاری بسیار بالا هستند
باروت سیاه نخستین گونه باروت بود که بدست بشر ساخته شد. اختراع آن را نزدیک به قرن‌های 7 تا 9 میلادی به چینی‌ها، مسلمانان و حتی به راجر بیکن (کیمیاگر انگلیسی سده? 13 میلادی) نسبت می‌دهند.
در گذشته از کود کبوتر که در کبوترخانه ها جمع آوری میشد، برای تولید باروت استفاده میکردند. به همین دلیل اقتصادی قابل توجه، تعداد کبوتر خانه در دوران صفوی یکباره چندین برابر شد. از این رو شاه عباس صفوی مالیات نسبتاً سنگینی بر کبوتر خانه ها بست. امروزه هنوز در روستا ها از کود کبوتر چنین استفاده ای میشود
تری‌نیتروتولوئن یا تی‌ان‌تی (TNT) یا تروتیل یک مرکب هیدروکربن معطر بلوری و زرد رنگ است که در 354 درجه کلوین ذوب می‌شود. تی‌ان‌تی ماده منفجره است که سرعت انفجار آن 7028 متر در ثانیه می‌باشد و در بسیاری از ترکیبات انفجاری بکار می‌رود. تی‌ان‌تی به‌وسیله نیتراسیون تولوئن C6H5CH3 تهیه می‌شود و فرمول شیمیایی آن (CH3(NO2)C6H2) و نام آیوپاک آن 2,4,6 Trinitromethylbenzene است
نیتروگلیسرین از نیترودار کردن گلیسیرین حاصل می گردد و ماده منفجره بسیار قوی می باشد.

اوره نیترات با فرمول شیمیایی CH5N3O4 یک ترکیب شیمیایی است.
تهیه نیترات اوره:
نیترات اوره در صورتی‌ که بخواهید، نیترات اوره را درست بکنید، به وسائل و مواد زیر نیاز دارید. وسایل لازم: 1- بشر 1 لیتری 2- همزن شیشه ای 3- قیف وپارچه صافی 4- دماسنج 5- ماسک و دستکش مواد لازم: 1- اسید نیتریک صنعتی 225 سی سی 2- اوره آزمایشگاهی یا کود اوره 200 گرم البته اگر از اوره آزمایشگاهی استفاده کنید، قدرت انفجاری آن کمی بیشتر می شود. شیوه تهیه: ابتدا اوره را دربشر 1 لیتری ریخته و ،300تا 400 سی سی آب را به بشر اضافه می کنیم و آن را با همزن شیشه ای به هم می زنیم تا کاملا در آب حل شود. وقتی اوره کاملا در آب حل شد اسید نیتریک را کم کم به بشر اضافه میکنیم به نحوی که دما از 30 تا 40 درجه سانتی‌گراد بالاتر نرود. بعد از اضافه کردن کامل اسید نیتریک، ده دقیقه صبر می‌کنیم. سپس نیترات اوره را که در ته بشر ته نشین شده، با استفاده از قیف و پارچه فیلتر می‌کنیم. برای شستشوی دانه‌های نیترات اوره، از نا خالصی، 2 مرتبه مقداری آب را روی آن میریزیم. مقدار آب نباید زیاد باشد و بیشتر از 2 بار نیترات اوره را با آب شستشو ندهید، زیرا آب، نیترات اوره را در خود حل می کند و نیترات اوره به هدر می‌رود. نیترات اوره را درون ظرفی پهن می کنیم (درون ظرف پلاستیکی) تا کاملاخشک شود. رنگ دانه‌های نیترات اوره سفید متمایل به صورتی میباشد. حساسیت نیترات اوره خیلی کم می‌باشد. از نظر نگهداری هیچ مشکلی ندارد، فقط برای انفجار آن باید از یک بوستر (تقویت کننده) یا به عبارتی یک بمب کوچک استفاده کرد، زیرا نیترات اوره خیلی غیر حساس میباشد و با یک چاشنی منفجر نمی شود. برای انفجار 12 کیلو نیترات اوره می‌باید از بوستر100 تا 200 سی سی مایرول، یا 100 گرم ار دی ایکس و یا 100 گرم پتن استفاده کرد. انفجار 10 تا 15 کیلو نیترات اوره نسبتا قدرتمند می‌باشد ولی قدرت انفجاری آن از 5 تا 10 لیتر مایرول کمتر است. برای بدست آوردن مقدار بیشتر نیترات اوره می‌توانید نسبت‌ها را چند برابر کنید. مثلا 1 کیلو اوره را در آب حل کنید و 1100 سی سی نیتریک اسید را به آن اضافه کنید. به جای بشر هم می‌توانید از ظروف پلاستیکی بزرگ برای ساخت مقادیر زیاد نیترات اوره استفاده کنید

منبع: دپارتمان شیمی



گاز خنده آور

گاز خنده آور

شما می توانید به صورت کاملا ساده نیتروس اکساید (N2O )یا گاز خنده را در آزمایشگاه یا خانه بسازید.

نیتروس اکساید یا گاز خنده چیست؟

نیتروس اکساید(N2O )را همچنین به عنوان گاز خنده می شناسند.نیتروس اکساید یک گاز بیرنگ و خوش بو و دارای مزه ای شیرین است که به دلیل اثرات ضد درد و بیهوش کنندگیی که دارد در دندانپزشکی و جراحی مورد استفاده قرار می گیرد.این گاز همچنین به عنوان تولید کننده بازده موتور(افزایش سرعت) وسایل نقلیه و همچنین به عنوان اکسید کننده در موشک ها استفاده می شود.نیتروس اکساید  "گاز خنده" نامگذاری شده است زیرا تنفس آن ایجاد خوشحالی(سر خوشی) می کند.

چگونه گاز نیتروس اکساید یا گاز خنده بسازیم

  "Joseph Priestley" اولین شخصی بود که نیتروس اکساید را در سال 1772 بوسیله جمع آوری گاز حاصل از پاشیدن نیتریک اسید بر روی براده های آهن سنتز کرد.اگر چه نیتروس اکساید معمولاْ با استفاده از روش "Humphry Davy" تولید می شود که شامل گرما دادن تدریجی نیترات آمونیوم و تجزیه آن به نیتروس اکساید و بخار آب است:

                                      NH4NO3 (s) → 2 H2O (g) + N2O (g)

نکته کلیدی ،حرارت دادن ملایم نیترات آمونیوم بین 170و 240 درجه سلسیوس است،زیرا دماهای بالاتر ممکن است باعث شود که آمونیوم نیترات منفجر شود.مردم این کار را بدون هیچ حادثه ای برای بیش از 150 سال انجام داده اند،بنابراین مراقب باشید.سپس گاز های گرم توسط آب سرد و متراکم می شوند.بهترین راه برای انجام این کار استفاده از یک ظرف هوادار است که شامل یک لوله هدایت کننده از ظرف آمونیوم نیترات است که حباب های گاز از میان آب به سمت ظرف جمع کننده بالا می آیند.این کار آّب و همچنین دود ناشی از ناخالصی های نیترات آمونیوم را از واکنش حذف می کند.گاز موجود در ظرف جمع آوری همان نیتروس اکساید یا گاز خنده شماست به علاوه مقدار کمی از دیگر اکسید های نیتروژن شامل:نیتریک اکساید یا نیتروژن منواکساید.نیتریک اکساید در معرض اکسیژن به نیتروژن منواکساید اکسید می شود،اگرچه از رفتار اسید وبازها برای از بین بردن ناخالصی ها در مقیاس تجاری محصولات نیتروس اکساید استفاده می شود.

گ

منبع: شیمی باهنر



نحوه عملکرد بیهوش کننده ها

بیهوش کننده ها
دید کلی
نظریات متعددی برای بیان نحوه عملکرد بیهوش کننده های عمومی ارائه شده است چرا که عملکرد آنها را نمی‌توان با یک نظریه واحد توضیح داد. در واقع این نظریات تنها آثار ایجاد شده با این بیهوش کننده ها را توصیف می‌کنند، بدون شرح اینکه چگونه این آثار ایجاد می‌گردند. به سبب اینکه ساختمان شیمیایی، خواص فیزیک و شیمیایی و آثار فارماکولوژیک این ترکیبات بسیار متفاوت است، پذیرفته شده است که آنها به طور غیر انتخابی سیستم اعصاب مرکزی را از طریق یک مکانیسم فیزیکوشیمیایی تضعیف می‌نمایند. یعنی اثر این مواد مدیون خواص شیمیایی بوده و با یک گیرنده فارماکولوژیک، تشکیل کمپلکس نمی‌دهند. به عبارت دیگر بیهوش کننده های عمومی داروهائی فاقد ویژگی ساختمانی هستند.
مواد بیهوش ‌کننده
مواد بیهوش کننده داروهائی هستند که سبب ایجاد بی دردی، از بین رفتن هوشیاری، شل شدن عضلات و فعالیت رفلکسی شده و این عمل را با تضعیف سیستم اعصاب مرکزی به طور غیر انتخابی و برگشت پذیر انجام می‌دهند. بیهوش کننده های عمومی به دو دسته بیهوش کننده های استنشاقی و داخل وریدی تقسیم میشوند معمولا این داروها را همراه با داروهای الحاقی تجویز می کنند.
عملکرد مواد بیهوش کننده
نظریات موجود درباره عملکرد بیهوش کننده ها را می‌توان به نظریات فیزیکی و نظریات بیوشیمیایی طبقه‌بندی نمود.
نظریات فیزیکی عمدتا بر اساس دو خاصیت فیزیکوشیمیایی مولکول ماده بیهوش کننده یعنی قابلیت قطبی شدن و حجم مولکول بنا نهاده شده است.
نظریات بیوشیمیایی بر پایه آثاری است که بیهوش کننده‌های عمومی در سیستم های بیوشیمیایی ایجاد می‌نمایند. ولیکن، هیچ یک از این نظریات با شواهد تجربی بدون شبهه حمایت نشده است. چند تن از محققین پیشنهاد کرده اند که اثر اصلی که توسط بیهوش کننده های عمومی ایجاد می‌شود از تداخلات فیزیکی مانند تداخلاتی که سبب تغییرات هم‌آرائی در ماکرومولکولها می‌گردد ناشی می‌شود و نقش دوم را تغییرات بیوشیمیایی داراست.
نظریات فیزیکی
نظریات چربی:این نظریه توسط میر در سال 1899 و اورتون در سال 1901 پیشنهاد شده است. در این نظریه چنین فرض شده است که اثر بیهوش کننده ها مستقیما به ضریب توزیع عامل بیهوش کننده بین روغن زیتون و آب بستگی دارد، به این ترتیب که، هر چه این ضریب بزرگتر باشد فعالیت بیهوش کنندگی دارو نیز بیشتر است. این نظریه صرفا بیانگر یک مسیر موازی بین حلالیت در چربی و اثر بیهوش کنندگی می‌باشد و در هر حال، نحوه اثر بیهوش کننده ها را توضیح نداد.
تعمیمی در نظریه اورتون- میر توسط ولینز در سال 1954 پیشنهاد شده است. طبق نظر او قدرت یک داروی بیهوشی نه فقط به غلظت آن در غشا بلکه به فضائی که اشغال می‌کند بستگی دارد. بیهوشی هنگامی رخ می‌دهد که در نتیجه جذب در یک ناحیه آب گریزی، بخشی از داروی بیهوشی که حجم آن دارای اهمیت است به درون فاز غشائی برسد. متعاقبا غشا با جذب مایع یا ایجاد ناهنجاری، منبسط شده و غشای دو لایه فسفولیپیدی سبب می‌شود که یا مستقیما هدایت یونی مهار شود و یا از تغییرات ضروری در هم‌آرائی پروتئین های غشا که برای هدایت یونی لازم است جلوگیری می‌کند.
 شواهدی مبنی بر اینکه محل اثر بیهوش کننده‌های عمومی غشاست وجود دارد. تداخل این داروها با چربی‌ها سبب آثار غیر اختصاصی بیهوشی عمومی می‌شود، در حالی که تداخل با پروتئین غشا دلیلی برای اثر انتخابی و ویژگی می‌باشد.
 نظریات محیط مائی
 طبق نظر میر در سال 1961 و پاولینگ در سال 1961، محیطی که در سیستم اعصاب مرکزی برای بیهوشی مهم است، محیط چربی نبوده بلکه محیط مائی است. با در نظر گرفتن بعضی مواد مانند کلروفروم و گزنون که در محیط خارج از بدن بلورهای ریز هیدراته تشکیل می‌دهند، پاولینگ تاکید کرد که بلورهای مشابهی توسط مولکول های آب در مایع مغزی تشکیل می‌شود که" کلاتریت" نامیده می‌شود. این بلورها در اثر تشکیل پیوند مواد بیهوش کننده با زنجیره های جانبی پروتئین ها و دیگر مواد حل شده از طریق نیروهای واندروالس پایدار می‌شوند. این بلورهای ریز هیدراته هدایت پیامهای الکتریکی را که برای نگهداری هوشیاری لازم است تغییر می‌دهند. متعاقب این عمل تخدیر یا بیهوشی رخ می‌دهد.
 میلر به طور مستقل پیشنهاد نمود که داروهای بیهوش کننده از طریق پایدار کردن غشای بافتهای تحریک شده با نظم دادن به مولکولهای آب در کوه یخ که بلورهای ریز کوچکتر از بلورهای ریز هیدراتها پاولینگ هستند، بیهوشی ایجاد می‌نمایند. حقایق متعددی این نظریات را رد می‌کند و هیچ شاهد تجربی مبنی بر تشکیل هیدرات‌ها در بیهوشی وجود ندارد. بسیاری از داروهای بیهوش کننده نمی‌توانند هیدرات تشکیل دهند. در دمای بدن هیدرات‌ها پایدار نیستند. رابطه تشکیل هیدرات با قدرت داروی بیهوشی خیلی ضعیف تر از رابطه حلالیت در چربی و قدرت آن می‌باشد.
 نظریات بیوشیمیایی
 مهمترین کوشش در زمینه بیوشیمی که برای توضیح بیهوشی عمومی انجام گرفته است نظربه مهار اکسایش است. کو استل "Quastel" در سال 1963 بیان کرد که داروهای بیهوشی برداشت مغزی اکسیژن را در آزمایشهای خارج بدنی مهار می‌کنند. برای مثال این مواد از اکسید شدن کوآنزیم NADH به NAD+یا نیکوتینامید آدنین دی نوکلئوتید که سابقا دی فسفوپیریدین نوکلئوتید DPN نامیده می‌شد جلوگیری می‌نمایند.
 همچنین بیهوش‌کننده‌های عمومی عملکرد چرخه اسید سیتریک را تضعیف می‌کنند زیرا NAD+ در دکربوکسیله کردن اکسایشی در چرخه اسید تری کربوکسیلیک (کربس) ضروری است.
 از آنجا که اکسید شدن NADH توسط فسفریله شدن ADP به ATP کنترل می‌شود، می‌توان نتیجه گرفت که بیهوش کننده‌های عمومی باعث مهار فسفریله شدن اکسایشی نیز می‌شوند.
 بنابراین، این پدیده‌ها، عامل ایجاد بیهوشی نبوده و تنها متعاقب آن ایجاد می‌شوند. بسیار محتمل است که کاهش برداشت مغزی اکسیژن، ناشی از کاهش فعالیت سیستم اعصاب مرکزی که در اثر بیهوشی ایجاد می‌گردد، باشد
بیهوش کننده‌های داخل وریدی
بیهوش کننده‌های داخل وریدی جامدات غیرقابل انفجاری هستند. این ترکیبات سبب از بین رفتن سریع هوشیاری می‌شوند، اما بیهوشی ایجاد شده کافی نیست و به ندرت ، به تنهایی استفاده می‌شوند.
طبقه‌بندی بیهوش کننده‌های داخل وریدی
معرفی چند بیهوش کننده وریدی
بیهوش کننده‌های استنشاقی
این ترکیبات که بیهوش کننده‌های فرار نیز نامیده می‌شوند، به صورت گاز یا مایعات فرار تولید می‌شوند. به علت حذف سریع آنها ضعف تنفسی بعد از جراحی وجود ندارد. گازهای بیهوش کننده ‌اصلی عبارتند از: سیکلوپروپان،اتیلن و نیتروز اکساید. مایعات فرار عبارتند از: اترها ،هیدروکربن‌های هالوژنه (از اکسیژنبه عنوان رقیق کننده‌ این مایعات استفاده می‌شود.)
معرفی چند بیهوش کننده ‌استنشاقی
  • اتر : نام تجارتی ، نام ژنریک و نام شیمیایی : 1 و 1- اکسی بیس اتان
    سنتز : آبگیری از اتانول

    2C2H5OH + H2SO4 ------> C2H5OC2HS


  • نیتروز اکساید : نام تجاری ، نام ژنریک و نام شیمیایی : نیتروژن اکساید
    سنتز : تجزیه حرارتی نیترات آمونیوم

    NH4NO3 -------> N2 + 2H2O
N20 : گاز خنده‌آور
  • هالوتان : نام تجاری : فلوئوتان نام شیمیایی : 2 برمو _ 3 کلرو ، 1، 1، 1_ تری فلوئورو اتان
    سنتز : از واکنش 1_کلرو ، 2 ، 2 ، 2- تری فلوئورو اتان با برم یا 1 _ برمو ، 2 ، 2 ، 2 _ تری فلوئورو اتان با کلر در دمای بالا هالوتان ایجاد می‌شود.
(واکنش در حضور Br2 و Cl2صورت می‌گیرد.)
CF3-CH2Cl + CF32Br ------> CF3-C(Br , Cl)-H

منابع: سایت رشد

وبلاگ شیمیاگران



نحوه عملکرد شمع جادویی

شمع جادویی

شمع ها مثالی کلاسیک از فرآیند سوختن هستند. وقتی گرمای به کار رفته کافی باشد،‌ موم شمع اکسید می شود. پارافین با اکسیژن ترکیب می شود تا دی اکسید کربن و آب تولید کند البته به همراه حرارت و نور. شعله، بخش مرئی این واکنش گرمازا است. یعنی محلی که انقدر تجمع انرژی دارد که منجر به ایجاد نور مرئی میشود. اگر شما هم به شمع علاقمندید با واقعیت های بیشتری درباره آنهاآشنا شوید:
آیا تا به حال یک شمع جادویی دیده‌اید؟ وقتی چنین شمعی را فوت کنید، ‌ظرف چند ثانیه دوباره روشن می‌شود. این عمل معمولا با همراهی چند جرقه صورت میگیرد. در واقع تفاوت بین یک شمع معمولی و یک شمع جادویی، درست بعد از خاموش کردن آنها اتفاق می افتد. وقتی یک شمع معمولی را فوت می کنید، می‌بینید که نوار دودی باریکی از فتیله بالا می رود. این دود، موم تبخیر شده است. فتیله نیم سوز در زمانی که شما شمع را فوت می کنید، انقدر داغ است که موم شمع را تبخیر کند، اما به اندازه کافی داغ نیست که دوباره آن را محترق کند. اگر شما فتیله شمع معمولی را درست پس از خاموش شدن‌ بدمید، ممکن است بتوانید آن را قرمز کنید، اما شمع روشن نمی‌شود.

از طرفی شمع جادویی، در فتیله خود یک ماده اضافی دارد که این امکان را فراهم می کند که احتراق در دمای نسبتا پایین تری در فتیله رخ دهد. در واقع فتیله، این ماده اضافی را می سوزاند و در نتیجه سوختن این ماده، حرارت لازم برای احتراق بخار پارافین شمع فراهم می شود: شعله‌ای که شما در شمع می‌بینید.

چه موادی اینکار می‌کنند؟ معمولا ذرات ریز فلز منیزیم. دمای لازم برای احتراق منیزم نسبتا کم است ( 430 درجه سانتیگراد) . منیزیم خود می سوزد و شرایط لازم برای احتراق بخار پارافین را فراهم می آورد. در واقع ذرات جرقه مانندی که شما در شمع های جادویی می‌بینید، ‌ذرات محترق شده منیزیم هستند. " جادو" زمانی اتفاق می افتد که یکی از این جرقه ها، ‌بخار پارافین را محترق می کند و شمع خود به خود روشن می‌شود. بقیه منیزیم موجود در فتیله، نمی‌سوزد چرا که پارافین مایع، آنها را از اکسیژن دور نگه‌می دارد و در ضمن آن را سرد نگه میدارد.

منبع: وبلاگ شیمی محض



سوانت آرنیوس

سوانت آرنیوس

 

این شیمیدان بسیاری از ایده‌های اولیه درباره تفکیک یونی در محلول‌ها را فرمول‌بندی کرد . مدلی جدید برای اسید و باز ارایه داد . جایزه نوبل شیمی سال 1903 را برد . رابطه بین انرژی فعالسازی و سرعت واکنش‌های شیمیایی را فرمول‌بندی کرد . رابطه‌ای را بین مقدار کربن دی اکسید موجود در هواکره و دمای کره زمین پیشنهاد کرد ؛ پدیده‌ای که امروز به نام اثر گلخانه‌ای شناخته شده‌است و   . ...

  سوانت اگوست آرنیوس (Svante August Arrhenius) در سال 1859 در ویک ، شهری نزدیک اوپسالا در سوئد متولد شد . پدرش ، نقشه‌بردار زمین در دانشگاه اوپسالا بود که بعدها به مقام سرپرستی نیز رسید . در اوان کودکی ، در کنار پدرش با انبوه محاسبات ریاضی آشنا شد . در دبیرستان به استعداد ریاضیات و فیزیک خود پی برد و در سال 1876 به عنوان جوان‌ترین و قابل‌ترین دانش‌آموز فارغ‌التحصیل شد . سپس وارد دانشگاه اوپسالا شد اما از آنجا راضی نبود و به انستیتو فیزیک آکادمی علمی سوئد در استکهلم رفت . در آنجا زیر نظر اریک ادلاند بر روی هدایت الکتریکی الکترولیت‌ها کار کرد و در سال 1884 مدرک دکترایش را در همین زمینه گرفت . هر چند که اساتیدش به پایان‌نامه او نمره خوبی ندادند اما همین پایان‌نامه او را به جایزه نوبل شیمی سال 1903 رساند .

وی در مهم‌ترین قسمت این پایان‌نامه اظهار داشت که نه نمک خالص و نه آب خالص ، هیچ‌کدام به تنهایی رسانای الکتریکی نیستند ، اما محلول این دو ماده رساناست . دلیل این امر را هم تفکیک نمک به ذرات باردار ، که بعدها توسط مایکل فارادی « یون » نامیده شدند ، دانست . فارادی اعتقاد داشت که یون‌ها در حضور جریان الکتریکی شکل می‌گیرند اما آرنیوس معتقد بود که در غیاب جریان الکتریکی نیز محلول نمک‌ها دارای یون می‌باشد . همین امر باعث بروز چالشی بزرگ در جمع دانشمندان الکتروشیمی از جمله فارادی ، کلازیوس ، اسوالد و وانت‌هوف گردید .

وی در سال 1884 تعریف جدیدی از اسید و باز ارایه کرد که در این تعریف ، اسید ماده‌ای بود که در محلول آبی‌اش یون هیدروژن تولید می‌کند و باز ماده‌ای است که در محلول آبی‌اش یون هیدروکسید تولید می‌کند .

در سال 1889 مفهوم انرژی فعالسازی واکنش را ارایه داد . معادله آرنیوس ، ارتباط کمّی بین انرژی فعالسازی و سرعت واکنش شیمیایی نشان می‌دهد :

معادله آرنیوس

 

وی در سال 1903 به خاطر تلاش‌های فراوان و کشفیات جالبش ، جایزه نوبل شیمی را دریافت کرد . از آن به بعد هم جزو داوران کمیته جایزه نوبل شد و از سال 1905 تا 1927 در سمت ریاست این کمیته قرار گرفت . 

آرنیوس در سال 1902 پژوهش‌های زیست‌فیزیکی خود را آغاز کرد . او مشخص کرد که واکنش‌های شیمیایی صورت گرفته در اندام‌های زنده ، از همان قوانین واکنش‌های انجام‌شده در لوله‌های آزمایش پیروی می‌کنند . در سال 1904 در دانشگاه کالیفرنیا دوره‌ای را درباره کاربرد روش‌های شیمی‌فیزیکی در مطالعه تئوری سمّیت و ضدسمّیت گذراند که نتیجه آن در سال 1907 تحت عنوان « ایمنی‌شناسی در شیمی » منتشر شد . 

وی بعدها  به وادی زمین‌شناسی (دوران یخبندان) ، ستاره‌شناسی و کهکشان‌شناسی فیزیکی وارد شد و در مورد منشا تولد منظومه خورشیدی پژوهش‌هایی را انجام داد . وی همچنین ایده « زبان جهانی » را ، که نوعی زبان انگلیسی اصلاح‌شده بود ، را مطرح کرد . 

آرنیوس تلاش کرد تا به اثر تغییر غلظت کربن‌دی‌اکسید را بر روی تغییرات دمای سطح زمین محاسبه کند ؛ پدیدهای که امروز به آن « اثر گلخانه‌ای » گفته می‌شود . وی که از کارهای فوریه و تیندال الهام می‌گرفت ، معادله ریاضی این پدیده را به صورت زیر ارایه داد :

 

ΔF=a ln(C/C0


که در این معادله C غلظت گاز کربن‌دی‌اکسید بر حسب ppmv و C0 غلظت استاندارد (پایه) کربن‌دی‌اکسید ، ΔF تابش نفوذی ( اختلاف انرژی تابشی جذب شده و بازتابانده شده توسط زمین) بر حسب وات بر متر مربع  است . ثابت آلفا (α) نیز عددی بین 5 تا 7 است . بدین ترتیب ، آرنیوس اولین کسی بوده‌است که تاثیر افزایش غلظت گاز CO2 بر اثر سوختن سوخت‌های فسیلی را بر گرمایش زمین پیش‌بینی کرده‌است . 

سوانت آرنیوس در سال 1927 به دلیل التهاب روده‌ای حاد در اوپسالا درگذشت . وی یکی از بنیان‌گذاران شیمی‌فیزیک است . معادله آرنیوس ، مدل اسید- باز آرنیوس ، گودال ماه آرنیوس و آزمایشگاه‌های آرنیوس ، مواردی است که پس از مرگش ، به پاس زحمات او نامگذاری شده‌اند .آرنیوس در سال‌های عمر خود موفق به دریافت جوایز و مدال‌های متعددی گردید که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از : 

1- مدال دیوی 1902                           2- جایزه نوبل شیمی 1903

3- جایزه ویلارد گیبس                         4- مدال فرانکلین

منبع: شیمی دانشی برای همه روزگاران

 

 



هشدار : کمتر آرایش کنید ! 12 ماده شیمیایی سمّی در لوازم آرایشی

مواد شیمیایی در مواد ارایشی

امروزه در ساخت مواد آرایشی و بهداشتی ، گستره وسیعی از مواد شیمیایی به کار می‌روند که برخی از آن‌ها یا باعث ایجاد اختلالات هورمونی در افراد می‌شوند و یا اندام‌هایی از انسان را دچار اختلال می‌کنند . سرطانزا بودن بسیاری از این مواد نیز به اثبات رسیده است . لذا اکیداً توصیه می‌شود در میزان استفاده از مواد آرایشی و بهداشتی ، دقت لازم به خرج داده شود .

در ادامه با 12 ماده شیمیایی سمّی مورد استفاده در لوازم آرایشی و بهداشتی آشنا شوید :

1- مواد ضدباکتری : مثل تری‌کلوسان . این ماده در بسیاری از محصولات از جمله صابون‌های دستشویی ، خوشبوکننده‌ها ، خمیر دندان‌ها و بدن‌شوی‌ها وجود دارد . این مواد که از طریق پوست هم جذب می‌شوند ، در شیر مادران نیز یافت شده است . 
2- بوتیل استات: این ماده در تقویت‌کننده‌های ناخن مورد استفاده قرار می‌گیرد . این ماده باعث خشکی و شکنندگی پوست می‌شود . 
3-هیدروکسی تولوئن بوتیله(BHT) : این ماده به عنوان ماده جلوگیری‌کننده از تغییر رنگ ، به طور گسترده در لوازم آرایشی مورد استفاده قرار می‌گیرد و باعث سوزش پوست و چشم‌ها می‌شود .
4- قطران زغال‌سنگ: این ماده به عنوان نرم‌کننده پوست ، برای جلوگیری از خارش و پوسته‌شدن ، و همچنین به عنوان رنگ‌دهنده ، در ساخت مواد آرایشی و بهداشتی مورد استفاده قرار می‌گیرد . سرطانزا بودن این ماده بسیار محتمل است . 
5- دی‌اتانول آمین(DEA) : این ماده به همراه کوکامید و لورامید ، به عنوان عامل امولسیونگر و کف‌زا در شامپوها ، خمیرهای اصلاح صورت و مرطوب‌کننده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد .
6- 1,4- دیوکسان: این ماده ، به همراه سدیم لورت سولفات و PEG ، در شامپوها و بدن‌شوی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد . سرطانزا بودن این ماده در حیوانات به اثبات رسیده است و در مورد انسان نیز بسیار محتمل است .
7- فرمالدهید: این ماده به عنوان ضدعفونی‌کننده و نگهدارنده در بسیاری از مواد مثل جلادهنده‌های ناخن ، شامپوها ، صابون ، بوبرها ، خمیر اصلاح ، چسب مژه و ... مورد استفاده قرار می‌گیرد . به علت تاثیرات بسیار مخرب این ماده بر سلامتی انسان ، اتحادیه اروپا استفاده از این ماده را منع کرده است
8- عطرها: بسیاری از عطرها سمّی هستند . نمونه‌ای از عطرها که از خانواده فتالات هستند ، در نقش ژن چاقی عمل می‌کنند و باعث چاقی می‌شوند . همچنین با ایجاد اختلال در برخی از غده‌های درون‌ریز ، اختلالاتی در رشد و نمو ایجاد می‌کنند .  
9- سرب: سرب معمولاً به شکل سیلیکات آبدار ، در خمیر دندان مورد استفاده قرار می‌گیرد . همچنین از استات سرب در ساخت رُژ لب و رنگ موی مردان استفاده می‌شود . این ماده حتی در غلظت‌های پایین نیز باعث بروز اختلالاتی در سامانه عصبی و مغز می‌شود .
10- جیوه: جیوه به صورت تیمروسال ، در مواد آرایشی مخصوص چشم (ریمل‌ها) تا غلظت  ppm 65 مورد استفاده قرار می‌گیرد . جیوه نیز همچون سرب جزو فلزات سنگین بوده و اختلالات عصبی عدیده‌ای ایجاد می‌کند .  
11- تالک: تالک ، پودری است جاذب رطوبت که در سایه چشم ،  رُژ گونه ، پودر بچه ، بوبرها و صابون مورد استفاده قرار می‌گیرد . ارتباط مستقیم این ماده با سرطان تخمدان آشکار شده است .
12- تولوئن: از این ماده به عنوان حلّال در جلادهنده‌های ناخن و رنگ‌های مو استفاده می‌شود . این ماده اثرات نامطلوبی بر کبد و کلیه‌ها دارد .
مواد شیمیایی در مواد ارایشی m


چرا فلامینگوها صورتی هستند؟

حتماً تا کنون فلامینگوها را به رنگ‌های سفید ، صورتی و یا نارنجی دیده‌اید . جالب است بدانید که این رنگ‌ها به نوع تغذیه آن‌ها برمی‌گردد .

فلامینگو

 

فلامینگوها از جلبک‌ها و سخت‌پوستان تغذیه می‌کنند که دارای رنگدانه‌هایی به نام کاروتنوئیدها می‌باشند . آنزیم‌های موجود در کبد فلامینگو ، کاروتنوئیدها را به ترکیباتی تجزیه می‌کنند که به رنگ‌های صورتی و نارنجی هستند و در پرها ، منقار و پاها ذخیره می‌گردند . فلامینگوهای درقفس نیز دارای رژیم غذایی مخصوصی هستند که یا شامل میگو است و یا افزودنی‌هایی همچون بتاکاروتن یا کانتاگزانتیندارد ؛ از همین رو سفید یا صورتی کم‌رنگ به چشم می‌آیند . البته فلامینگوهای جوان ، بال و پر خاکستری دارند که بر اساس نوع تغذیه‌شان تغییر رنگ می‌دهند .

شاید بپرسید که چرا انسان‌ها ، علیرغم مصرف غذاهای دارای بتاکاروتن و لیکوپن (مثل هویچ و هندوانه) صورتی و نارنجی نمی‌شود ! پاسخ این است که مصرف انسان از این غذاها آنقدر زیاد نیست که رنگدانه‌های مربوطه را به اندازه کافی در پوست ذخیره کند .

بتاکاروتن

منبع: شیمی دانشی برای همه روزگاران



معجزات نوشابه

معجزات نوشابه

از این نوشیدنی می توانید به عنوان پاک کننده استفاده کنید شاید تنها خاصیتی که دارد همین باشد اما واقعاً بهتر از سفید کننده های بو دار است که برای ریه خطرناک هستند.
نوشابه پاک کننده، جرم گیر، ضد زنگ، براق کننده، برطرف کننده سوختگی ظرف است و لکه‌های لباس و پارچه را از بین می‌برد.
یک اسفنج بردارید و کمی نوشابه روی آن بریزید و تمام زنگ زدگی‌های روی پیچ‌ها و مهره‌های فلزی را از بین ببرید؛ ضمن اینکه لکه خون را از روی لباس پاک می‌کند.
اگر نفت، بنزین یا روغن ماشین، سنگ پارکینگ را لک کرده، کافی است 2 بطری کوکا روی آن ریخته و پس از مدتی با آب فراوان بشویید و مطمئن باشید دیگر اثری از لکه وجود نخواهد داشت.
باتری و موتور ماشین را با کمی نوشابه تمیز کنید و اگر کف آشپزخانه چرب شده از وایتکس استفاده نکنید یک بطری بزرگ نوشابه کف آشپزخانه بریزید بعد از چند دقیقه با آب بشویید.
اگر حوض یا استخر دارید و زنگ زدگی‌های آن را می‌خواهید تمیز کنید، این کار را با نوشابه انجام دهید؛ اگر آدامس به لباس چسبیده است، آن قسمت را در ظرف پر از نوشابه گذاشته و بگذارید چند دقیقه در آن بماند.
اگر می‌خواهید رنگ موی خود را ببرید کافی است نوشابه را روی موهای خود ریخته و پس از چند دقیقه آن را بشویید؛ اگر فرش یا موکت شما ماژیکی شده، بهتر است با اسفنج و نوشابه، آن رنگ را پاک کنید سپس با آب و صابون آن قسمت را بشویید.
به صفحه آلومینیومی با نوشابه درخشش بدهید و رنگ روی مبلمان فلزی را با یک حوله خیس که در نوشابه فرو برده‌اید، پاک کنید.

آیا می دانید؟
اگر یک تکه گوشت گاو را درون نوشابه قرار دهید پس از دو روز گوشت محو خواهد شد!

برای تمیز کردن توالت: یک قوطی نوشابه درون کاسه توالت ریخته و سپس یک ساعت صبر کنید و بعد توالت را با آب پرفشار بشویید اسیدسیتریک موجود در نوشابه لکه ها را از سطوح چینی می زداید.

برای تمیز کردن فساد قطب های باطری اتوموبیل: یک قوطی کولا روی قطب ها بریزید و اجازه دهید با غلیان کردن آن را تمیز کند.

برای شل کردن پیچ و مهرهای زنگ زده: تکه پارچه ای که با کولا خیس شده است چند دقیقه برروی پیچ و مهره قرار دهید.

جهت اطلاع شما:

ماده موثر کوکاکولا اسید فسفریک با pH برابر 2.8 می باشد. اسیدفسفریک ناخن را در حدود 4 روز حل می کند همچنین کلسیم را از استخوان ها می زداید و عامل اصلی پوکی استخوان می باشد.

برای حمل محلول کوکاکولا(محلول غلیظ شده)، کامیون های حامل باید از علایم ویژه حمل "مواد خطرناک " که برای مواد به شدت خورنده به کار برده می شود استفاده کنند.

توزیع کنندگان کوکاکولا بیش از 20 سال است که از کوکا کولا برای تمیز کردن موتورهای ماشین خود استفاده می کنند.


حالا یک لیوان نوشابه میل دارید؟

منبع: خبرگزاری فارس

 



بوی کتاب های کهنه و نو

بوی کتاب کهنه و نو

یادش بخیر . یکی از خاطره‌انگیزترین اتفاقاتی که هر ساله در زندگی دوران دانش‌آموزی بنده (و شما) رخ می‌داد ، خرید کتاب‌های درسی جدید در شهریورماه بود . و شاید خاطره‌انگیزترین لحظه این اتفاق هم استشمام بوی تازگی کتاب‌ها بود . البته شاید استشمام بوی کتاب‌های کهنه اتفاق خوشایندی نباشد ، اما در این مقاله قصد دارم از دیدگاه علم شیمی ، ترکیبات تشکیل دهنده بوی کتاب‌های نو و کهنه را مورد بررسی قرار دهم .

کتاب‌های نو و کهنه چند صد نوع ازترکیبات آلی فرّار (VOCs)را از خود منتشر می‌کنند . برخی از این ترکیبات بر اثر فاسد شدن کاغذ ساطع می‌شوند ؛ اما بقیه به نوع کاغذ ، چسب  و جوهر چاپ مورد استفاده در ساخت کتاب بستگی دارند . 

بوی کتاب‌های نو معمولاً به مجموعه‌ای از مواد شیمیایی نشأت گرفته از چسب‌ها و رنگ‌ها مربوط است . مثل حلّال‌ها و ترکیبات چسبناک از رده‌ی کوپلیمرها ( مثل وینیل استات اتیلن ) که منشأ بعضی از VOCهاست .  اما بوی کتاب‌های کهنه از حضور موادی نشأت می‌گیرد که بر اثر تجزیه سلولز و لیگنین موجود در کاغذ تولید شده‌اند . بعضی از این ترکیبات را در شکل زیر می‌بینید .

بوی کتاب کهنه و نو


پراکنده شدن این ترکیبات همچنین می‌تواند به عنوان شاخصی برای بررسی وضعیت و میزان فساد کتاب‌ها مورد استفاده قرار گیرد . مثلاً از روی میزان فورفورال موجود در کاغذ می‌توان به سن و نوع ترکیبات سازنده کاغذ آن پی برد .

بوی کتاب کهنه و نو

منبع: شیمی دانشی برای همه روزگاران




<      1   2   3   4   5   >>   >




  • Back To Top
  •