سفارش تبلیغ
صبا

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



کربن اکتیو یا کربن فعال

کربن اکتیو

اصطلاح زغال فعال شده نشان دهنده یک سری از مواد جذب کننده سطحی , با جنسی زغالی و شکل کریستالی می باشد که در ساختار داخلی آن روزنه های زیادی وجود دارد.
کربن اکتیو دارای کاربردهای زیادی است, از جمله مصارف آن:
- تصفیه آبها ( آب شرب, آب آکواریومها, آبهای صنعتی), از نظر رنگ و بو و طعم
- رنگزدایی از قند و شکر
- بازیافت طلا
- بهسازی رنگ و طعم در نوشیدنی ها و آب میوه ها
- استفاده در دستگاههایی مثل: تصفیه کننده های هوا, خوشبو کننده ها, تصفیه کننده های صنعتی و ... تولید زغال فعال شده
- تولید دارو
تولید زغال فعال شده:
اصول و فنون گوناگونی در ساخت و تولید زغالهای فعال شده وجود دارد که به 3 اصل بستگی دارد:
- نوع ماده اولیه
- مشخصات فیزیکی مورد نظر برای محصول (زغال فعال شده)
- مشخصات جذبی برای کاربردهای مختلف
شیوه های فعالسازی که بیشتر در تولیدات تجاری بکار میرود عبارتند از:
فعال سازی شیمیایی، فعال سازی توسط بخار
1- فعال سازی شیمیایی:
این شیوه بیشتر برای مواردی است که مواد اولیه آن چوب و یا زغال سنگ نارس(Peat) می باشد. مواد اولیه را با یک عامل آبگیر مانند اسید فسفریک P2O5 یا کلرید زنیک ZnCl2 آغشته می کنند تا ماده ای خمیری حاصل شود. این ماده را در بازه دمایی 500 - 800 درجه سانتیگراد حرارت میدهند تا کربن فعال شود.زغال فعال شده حاصل را بعد از شستشو خشک و به پودر تبدیل می کنند.
زغال فعال شده بدست آمده توسط این روش , دارای منافذ باز زیادی است و برای جذب مولکول های بزرگ بسیار مناسبند.
2- فعال سازی توسط بخار:
این روش بیشتر برای مواد اولیه ای چون چوب نیم سوخته, زغال سنگ و پوست نارگیل که زغالی شده اند به کار می رود. فعال سازی در بازه دمایی 800 – 1100 درجه سانتیگراد و در حضور بخار انجام می شود.
این واکنش گرماگیر است و گرمای مورد نیاز توسط سوختن ناقص CO و H2 بصورت زیر تامین می شود:
در ضمن هوا به مقدار مورد نیاز وارد واکنش می شود تا زغال نسوزد.
زغال های فعال شده ی تولید شده توسط این روش معمولا دارای منافذ ریزند و برای جذب مواد از مایعات و گازها مناسبند.
ویژگی های جذبی و فیزیکی :
گونه های مختلفی از زغال های فعال شده با ویژگی های مشخص وجود دارند که خصوصیات هر یک از آنها بستگی به مواد اولیه و فنون به کا ر رفته در تولید آنها بستگی دارد. در انتخاب یک گونه زغال فعال شده, برای بهبود بخشیدن به فرایندها, نیاز به شناخت دقیق ویژگی های فیزیکی و جذبی مواد داریم.
ویژگی های جذبی:
سطح : با استفاده از N2 حدود منافذ سطحی زغال فعال شده را اندازه می گیرند.هر چه سطح زغال فعال شده بیشنر باشد, قسمتهای جاذب نیز بیشترند.
 اندازه منافذ:  تعیین اندازه های یک زغال فعال شده میتواند راهی مناسب برای تشخیص خصوصیات آن باشد.که در IUPAC منافذ بر اساس اندازه به صورت زیر دسته بندی شده اند:
Micropores r<1nm
Mesopores r 1-25nm
Micropores r>25
که mesopore ها برای جا به جایی و Micropore ها برای جذب مواد هستند.
 تخلخل: یکی از راههای اندازه گیری میزان تخلخل در توده ای از زغال فعال شده , استفاده از میزان جذبCCl4 خالص در حالت گازی می باشد.
ویژگیهای فیزیکی:
سختی و مقاومت در برابر حررت و فشار :  زغال های فعال شده دارای سختی های متفاوتی هستند که مربوط به مواد اولیه و شیوه تهیه آنها می باشد و بنا به درجه سختی, هر یک از آنها کاربردهای متفاوتی دارند.
چگالی :
اندازه ذرات: هر چقدرکه اندازه ذرات زغال فعال شده کوچکتر باشد, سرعت جذب بیشتر است.
فیلتر کربن اکتیو:
فیلتر کربن اکتیو کربن یا ذغال فعال شده با نام هایی مانند کربن اکتیو شده- ذغال فعال نیز شناخته می گردد به کربنی گفته می شود که توسط اکسیژن عمل آورده و فرآوری شده است به شکلی که سوراخ های ریز بی شماری (میلیون ها ) در میان اتم های آن بوجود آمده است (مدل کوچکتری از سنگ پا) کربن عمل آورده فوق به قراری فعال می گردد که با مقدار جزیی از آن می توان سطح بسیار وسیعی را برای ساخت فیلتر آماده ساخت.
 بطور نمونه یک گرم کرین اکتیو برای آماده سازی پانصدمتر مربع فیلترهوا (یک چهارم زمین فوتبال آمریکایی) به منظورجذب فیزیکی و یا صورت گرفتن واکنش جذب شیمیایی برای فیلترکردن گازهای آلاینده کافی می باشد .به طور مثال فیلتر آماده شده توان جذب مقدار قابل اندازه گیری از گاز نیتروژن را داراست.
جذب نیتروژن با تغییر فیزیکی و پس از تبدیل آن به مایع صورت می گیرد. فیلترهای کربن اکتیو توانایی جذب بازمانده های واکنش های شیمیایی و بسیاری دیگر از گازهای آلاینده محیط نظیر No2. No. Co2،Co و همچنین ترکیبات آلی فرار (VOCها، بنزن، رادون، فرمالدئیدو غیره را دارند)سرب وSo2 (اکسیدگوگرد) نیز توسط کربن اکتیو از هوا حذف می گردند.
 چگونگی عملکرد فیلتر روش جذب سطحی گازها پس از انقباض و تغییر فیزیکی شان به شکل مایع صورت می گیرد. این فیلترها دارای درجه بندی هایی بوده و درگریدهای (طبقه بندی براساس میزان جذب) متفاوتی مورد استفاده قرار می گیرند. فیلترها پس از طی دوره زمانی مشخصی باید تعویض شوند. مواد تشکیل دهنده کربن اکتیو وتولید آن عنصر شیمیایی کربن را همگی با علامت C می شناسیم.
منابع کربنی زیادی برای ساخت کربن اکتیو وجود دارند که بطور نمونه به چند مورد آن اشاره می کنیم: ذغال سنگ ( یا تورب) پوست سخت چوبی نارگیل، بادام و فندق و...... ذغال سنگ چوب (قهوه ای رنگ) و قطران، قیر بدست آمده از محصولات نفتی . تولید کربن اکتیو با یکی از دو روش زیر میسر می باشد:
1)واکنش فیزیکی: با استفاده از گازها، ماده خام برای ساخت کربن اکتیو، تبدیل به آن می شود.
 پروسه تبدیل معمولاً در یک مرحله و گاهی از ترکیب دو مرحله با هم صورت می گیرد.
الف.کربنیزه کردن در یک مرحله بوسیله آرگون با نیتروژن
ب.اکتیو و اکسید کردن در دو مرحله دوم
2)فعال کردن با روش شیمیایی

منبع:http://www.jahanshimi.com



جوهرلیمو یا اسیدسیتریک

اسیدسیتریک

اسید سیتریک(Citric acid)یا همان جوهر لیمو با  فرمول شیمیایی C6H8O7  یکی از اسیدهای آلی ضعیف است که در لیموترش و پرتقال وجود دارد. یکی از عمده ترین کشورهای تولید کننده آن کشور چین می باشد .اسید سیتریک در صنایع نوشابه ، آبمیوه ، آرایشی و بهداشتی و داروئی به کار برده می شود و علاوه بر طعم دهندگی باعث تنظیم PH نیز می شود

جوهر لیمو به ‌صورت متبلور، درشت، بی‌رنگ، غیر شفاف، بی بو، ترش مزه و مطبوع است. این اسید بدون آب در 15 درجه سانتی‌گراد ذوب می‌شود. اسید سیتریک متبلور را بدون فساد به‌سهولت می‌توان نگهداری کرد. این اسید کاربردهای فراوانی دارد، مخصوصاً در رنگرزی الیاف با ترکیب قرمزدانه از آن استفاده می‌کنند

اسیدیته اسید سیتریک ناشی از وجود سه گروه کربوکسی می‌باشد که می‌توانند پروتون از دست دهند. یون اسید سیتریک به نام سیترات معروف است. سیتراتها بافرهای خوبی برای کنترل PH محلولهای اسیدی هستند. یون سیترات با بسیاری از فلزات نمک سیترات ایجاد می‌کند که مهمترین آن سیترات کلسیم (جوهر لیمو) می‌باشد که برای نگهداری غذا از فساد و خوش طعم کردن آن بکار می‌رود. یون سیترات می‌تواند با فلزات ترکیبات کی لیتی ایجاد کند.

اسیدسیتریک

اسیدسیتریک

در دمای اتاق اسید سیتریک ، یک پودر کریستالی سفید می‌باشد که می‌تواند به دو فرم بی آب و یا یک آبه وجود داشته باشد. فرم بی آب از کریستالیزه شدن اسید سیتریک در آب گرم ایجاد می‌شود در حالی که فرم یک آب از تبلور آن در آب سرد ایجاد می‌شود. فرم یک آبه با حرارت دادن در 47 درجه سانتیگراد به فرم بی آب تبدیل می‌شود. اسید سیتریک در حرارت بالای 175 درجه تجزیه شده و CO2 و آب آزاد می‌کند.

اسید سیتریک عمدتا به عنوان ماده محافظ مواد غذایی و چاشنی غذا مورد استفاده قرار می‌گیرد. نمکهای سیترات با فلزات گوناگون در افراد مریض به عنوان کمکهای غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از خواص بافری سیتراتها در کنترل PH در مواد تمیز کننده خانگی استفاده می شود. اسید سیتریک به دلیل توانایی تشکیل کیلیت با فلزات در ترکیب شوینده‌ها استفاده می‌شود. این ماده با ترکیب شدن با یونهای فلزی مانع مزاحمت آنها در ترکیب با اجزا تمیز کننده شوینده‌ها می‌شود. اسید سیتریک در داروسازی هم کاربرد دارد و به عنوان ماده‌ای بی‌خطر برای مصرف در غذاها شناخته شده است.

کاربرد اسید سیتریک:

سیتریک اسید  در صنایع غذایی به طور بسیار گسترده ای استفاده می شود. دارا بودن خصوصیت هایی مانند حلالیت بالا در آب، ترش کنندگی و ایجاد طعم دلپذیر، خواص بافری و غیر سمی بودن آن درحجم زیاد باعث افزایش کاربرد وسیع آن شده است وحدود 70درصد از این اسید ونمک‌هایش در صنایع غذایی استفاده می‌شود.

 در نوشابه‌سازی برای ایجاد طعم ترش و مطبوع و نیز برای بازدارندگی فعالیت میکروبی و تنظیم اسیدیته به کار می‌رود. برای ایجاد طعم میوه‌ای و تنظیم pH در ژله‌‌ها، مرباجات و دسرها نیز از این اسید استفاده می‌شود. در غذاهای منجمد، چربی‌ها و روغن‌ها با تنظیمpH   و ایجاد کمپلکس نمک بین سیترات‌ها و فلزات کمیاب به عنوان آنتی اکسیدان و نگهدارنده عمل می‌کند، به طوری که زمان نگهداری ماهی منجمد و فرآورده‌های دریایی زیاد می‌شود.

همچنین از کاهش رنگ و طعم در میوه‌های منجمد با خاصیت آنتی اکسیدانی و به دام انداختن فلزات کمیاب جلوگیری می کند. درکنسرو سبزیجات نیز برای جلوگیری از رشد میکروب‌ها و کاهش pH  استفاده می‌شود. مونواستیل سیترات می‌تواند به عنوان یک آنتی اکسیدان در چربی‌ها و روغن‌ها استفاده شود. این ترکیب نسبت به اسید خالص راحت‌تر ترکیب می‌شود.

از این اسید و نمک‌هایش در تهیه محلول‌های ضد انعقاد خون مانند تری سدیم سیترات استفاده می‌شود که از طریق تشکیل کمپلکس یون کلسیم از انعقاد خون جلوگیری می‌کند و برای بیمارانی که بعد از هر گونه حادثه ای دخار خون ریزی شدید هستند استفاده می شود.

همچنین از سیترات فریک آمونیاکی دردرمان بیماری ناشی از فقر آهن هنوز هم استفاده می‌شود هر چند که درحال حاضر ترجیح داده می‌شود از نمکهای دیگر آهن استفاده شود. درتهیه آسپرین و برای خوش طعم کردن داروها و قرص‌های جوشان نیز استفاده می‌شود زیرا در هنگام حل شدن در اثر برقراری پیوند با کربنات‌ها و بی کربنات‌ها تولید دی اکسید کربن  می‌کند و به عنوان حلال در تهیه برخی داروها و به عنوان چاشنی جهت خوش‌طعم کردن داروها به کار می‌رود.

در فرمولاسیون محصولات بهداشتی و آرایشی نیز اسید سیتریک کاربرد دارد و برای تنظیم  pH یون‌های فلزی در سیستم آنتی اکسیدانی شوینده‌های اسیدی موی سر استفاده می‌شود. در شامپوهای ضد شوره سر به مقدار25/0 تا 86/1درصد به منظورتنظیم  pHو بهبود درخشندگی و شفافیت به کار می‌رود. میزان مصرف کل این اسید در این صنایع حدود 12درصد می‌باشد.

از ترکیب سیترات با فلزات، به دلیل تاثیر کم برای پاک کردن وجرم‌زدایی دیگ‌های بخاراستیل به طور وسیع استفاده می‌شود. همچنین از محلول بافری این اسید به عنوان پاک کننده برای حذف دی اکسید گوگرد از سوخت‌های گازی کارخانجات برق وتصفیه‌خانه‌ها استفاده می‌شود. از سایر موارد کاربرد آن می‌توان به صنایع رنگ‌سازی، استخراج نفت و آب فلزکاری اشاره نمود. استرهای اسید سیتریک با الکل‌ها درمحدوده وسیعی شناخته شده‌اند. استرهای تری اتیل، تری بوتیل و استیل تری بوتیل به عنوان یک نرم کننده غیرسمی در پلاستیک‌سازی به ویژه در پلاستیک‌های صنعت بسته‌بندی غذایی استفاده می‌شوند.



جیوه نقره ای یا جیوه صنعتی

جیوه

جیوه را از زمان های بسیار قدیم در چین و هند می شناختند و آن را در گورهای مصریان که 3500 سال پیش ساخته شده پیدا کرده اند. در بعضی نقاط به صورت قطره از سنگ های معدنی ترشح می شود . سنگ معدن اصلی جیوه سولفید جیوه (HgS) معروف به سینابار است.فلز جیوه از حرارت دادن این سولفید آزاد می شود. (HgS + O2 ........> Hg + SO2 (g جیوه تنها فلزی است که در حرارت معمولی به حالت مایع است هر چند گالیم هم در29.8 درجه ذوب می شود. جیوه به رنگ سفید نقره و رخشنده 13.6 مرتبه از آب سنگین تر است . در حدود 39- درجه به صورت جسم محکم و شکننده ای منجمد می شودو در حدود 357 درجه به جوش می اید . جیوه در ستون الکتروشیمی عناصر خیلی پایین تر از هیدروژن قرار دارد. بنابراین بیشتر فلزها آنرا از محلول نمکش خارج می کنند (جای گزینی ). کاهنده ی بسیارضعیفی است و کاهلی و کمی استعدادش را برای ترکیب با اکسیژن و ناتوانی برای جایگزینی هیدروژن اسیدهای غیراکسیدکننده به همین حساب می گذارند. با وجود این اسید نیتریک و اسید سولفوریک گرم و غلیظ طی یک واکنش اکسیداسیون و کاهش با جیوه نیترات جیوه (II) و سولفات جیوه (II) می دهند. آلیاژ جیوه را با یک یا چند فلز دیگر را ملقمه می نامند و جیوه با بیشتر فلزها غیر از آهن و پلاتین ملقمه می دهد.ملقمه ای از قلع و نقره و روی با جیوه برای پر کردن دندان به کار میرود. این ملقمه وقتی تازه تهیه شده باشد نرم است و به راحتی می توان در سوراخ دندان فشردولی بعد از مدت کوتاهی سخت می شود. ترکیب های جیوه: جیوه دو دسته ترکیب تشکیل می دهد که در یکی از انها حالت اکسیداسیون 1+ و در دیگری 2+ است. کلرید جیوه(I) : جسمی است جامد و سفید با فرمول مولکولی Hg2 Cl2 در آب غیر محلول و در پزشکی به نام کالومل به عنوان ملین مصرف می شود در اثر تابش اشعه ی آفتاب کم کم به جیوه و دی کلرید جیوه (II) تغییر می یابد. Hg2 Cl2 .......> HgCl2 + Hg نیترات جیوه( I) : Hg2 ( NO3 )2 در آب کمی محلول است اگر یون کلرید به ان اضافه کنند کلرید جیوه (I) ته نشین می شودآمونیاک با این رسوبواکنش می دهد و جسم غیر محلولی به فرمول Cl-Hg-NH2 و یک اتم جیوه به صورت ذرات سیاه پراکنده می شود و مخلوط این دو جسمی خاکستری رنگ می دهد که وسیله ی شناسایی یون++Hg2 است. Hg2 Cl2 + 2NH3 ........> H2 N_ Hg_ Cl(S) + Hg(S) + NH4 Cl احتیاط کنید : جیوه بخار جیوه و تمام نمک های محلول جیوه به شدت سمی هستند . سفیده ی تخم مرغ و شیر را می توان به عنوان پادزهر به کار برد زیرا آلبومین های تخم مرغ و شیر با جیوه البومینات جیوه می دهند که غیر محلول است. مصرف کالومل به دلیل بسیار کم محلول بودن آن به دستور پزشک خطرناک نیست. کلرید جیوه ی (II) : معمولا بی کلرید جیوه یا سوبلیمه فاسدکننده نامیده می شود.فرمول آن Hg Cl2 است بلورهای سفیدی می دهد که می توان در اثر تصعید کردن تصفیه کرد البته بسیار شدید سمی است. اکسید جیوه (II) Hg O_ به عنوان گند زدا و به نام رسوب سرخ ( Red Precipitate ) مصرف می شود.سولفور تصعید شده ی جیوه (Hg S (II به صورت جسم سرخ رنگی به نام شنگرف برای رنگ کردن کشتی ها به منظور جلوگیری از چسبیدن صدف ها به دیوار آنها به کار می رود.



مراحل تصفیه فاضلاب - مواد منعقد کننده در فاضلاب

تصفیه فاضلاب

تصفیه فاضلابwastewater                   



هدف از تصفیه فاضلاب                                  


1- تامین شرایط بهداشتی برای زندگی مردم
2- پاک نگهداری محیط زیست
3- بازیابی فاضلاب
4-تولید کود طبیعی
5-تولید انرژی

 مراحل تصفیه فاضلاب

مرحله اول(تصفیه مقدماتی): وشامل است بر تصفیه ی فیزیکی از قبیل آشغال گیری، دانه گیری ، ته نشینی مواد معلق و بالاخره خشک کردن ودفع لجن.
مرحله دوم (تصفیه ثانویه ):  که شامل است بر تصفیه زیستی با استفاده از باکتریها ی گوناگون هوازی موجود در فاضلاب و تصفیه ی زیستی با استفاده باکتر های بی هوازی برای تصفیه فاضلاب و لجن.
مرحله سوم (تصفیه پیشرفته و یا تصفیه نهایی ) : شامل است بر زلال سازی و کاربرد یک وچند روش از تصفیه ی تکمیلی زیر :
_ ادامه ی فرایند نیترات زدایی
_گذرانیدن فاضلاب از صافی های ماسه ای و یا micro filtration
_ activated  carbon
_ نمک زدایی باروش تعویض یون
_ روش اسموزی وارونه و ........
نکته: گندزدایی فاضلاب هنگام بیرون آمدن از تصفیه خانه (پساب ) ، فرایندی است اجباری و باید در هر حالتی که تصفیه خانه طرح شده باشد اجرا گردد.
نکته : در صورتی  که تمام تاسیسات یک تصفیه خانه به درستی کار کنند ، می توان در مرحله ی دوم تصفیه آلودگی فاضلاب را 90 تا 96 درصد کاهش داد واین کاهش آلودگی برای برقراری ظوابط لازم جهت دفع فاضلاب به منبع های طبیعی آب  حفظ بهداشت و پاک نگه داشتن محیط زیست کافی است. ولی در صورتی که بخواهیم از فاضلاب تصفیه شده برای آبیاری فضا های سبز درون شهرها استفاده کنیم یک تصفیه ی پیشرفته که مرحله ی سوم را تشکیل دهد لازم می باشد.
نکته: ضریب تبدیل آب مصرفی به فاضلاب در شهرهای ایران را می توان 50تا 80 درصد انتخاب نمود . در مقابل ممکن  است حدود 10 تا 30 درصد دبی فاضلاب خانگی را به صورت فاضلاب های غیر مجازی مانند آب های سطحی ناشی از بارندگی به فاضلاب خانگی افزود.
نکته : در طراحی یکان های گوناگون تصفیه خانه ی فاضلاب و محاسبه ی مدت زمان توقف فضلاب در آنها ، باید نوسان های تولید فاضلاب در شهر نیز مورد توجه قرار گیرند.

انواع و خواص فاضلاب ها

1-فاضلاب های خانگی  ( Domestic  wastewater)
خواص فاضلاب های خانگی در سطح یک کشور تقریبا یکسان و تنها غلظت آنها بسته به مقدار مصرف سرانه ی آب در شهرها تغییر می کند.
رنگ فاضلاب -  رنگ فاضلاب خانگی نشان دهنده ی عمر آن است. (فاضلاب تازه :خاکستری ، فاضلاب کهنه : تیره و سیاه )
بوی فاضلاب- ناشی از گازهای است که در اثر متلاشی شدن مواد آلی بوجود می آید . بوی فاضلاب کهنه بیشتر ناشی از گاز H2S می باشد.(گاز هیدروژن سولفوره : فعالیت باکتری های بی هوازی ، گاز کربنیک : مهمترین گازی است که از کار باکتری های هوازی تولید می شود.)
درجه ی اسیدی - فاضلاب های خانگی خالص و تازه معمولا حالتی خنثی و یا متمایل به قلیایی دارند . با شروع عمل گندیدگی درجه ی اسیدی فاضلاب کاهش می یابد. ( افزایش دما : افزایش سرعت عمل گندیدن)
دمای فاضلاب-  به علت فعالیت باکتری های آن، درجه ی گرمای فاضلاب  معمولا بیشتر از درجه ی گرمای آب در همان محیط است .
مواد خارجی در فاضلاب – مقدار مواد خارجی آن در حدود 0.1 درصد و بقیه ی آنرا آب تشکیل می دهد.، که نزدیک به نیمی از آنرا موادآلی و بقیه آنرا مواد معدنی تشکیل می دهد.
وزن مخصوص فاضلاب – در حدود 0.99 تن بر متر مکعب است.
2- فاضلاب های صنعتی (Industrial  wastewater)
خواص فاضلاب های صنعتی و پساب کارخانه ها کاملا بستگی به نوع فرآورده ی کارخانه دارد.

مهمترین تفاوت های فاضلاب صنعتی با خانگی :


1-   امکان وجود مواد و ترکیب های شیمیایی سمی در فاضلاب کارخانه بیشتر است.
2-   غالبا خاصیت خورندگی بیشتری دارد.
3-   خاصیت قلیایی و یا اسیدی زیاد دارد.
4-   امکان وجود موجودات زنده در آنها کمتر می باشد.
نکته : تنها بخشی از فاضلاب کارخانه ها که تقریبا در تمام کارخانه ها خاصیتی یکسان دارند، فاضلاب بدست امده از تشکیلات خنک کننده ی آنها است.
3- فاضلاب های سطحی( آب های سطحی)  ( Storm  water)
 بیشترین بخش ماد خارجی را در این فاضلاب ها مواد معدنی مانند ماسه وشن تشکیل می دهند.فاضلاب سطحی ناشی از بارندگی بسته به طول و نوع مسیری که در روی زمین طی می کنند می توانند کاملا تمیز ، نسبتاتمیز و یا خیلی کثیف باشند.

 آلودگی فاضلاب


آلودگی فاضلاب بیشتر به واسطه ی وجود مواد آلی در آنها نمودار می شود .برای نشان دادن درجه ی آلودگی فاضلاب معمولا بجای اینکه مقدار مواد آلی موجود در فاضلاب را اندازه گیری کنند ، مقدار اکسیژن لازم بری اکسیداسیون مواد نامبرده را اندازه گیری میکنند.
مهمترین روش های تعیین درجه ی آلودگی فاضلاب عبارتند از:

1- تعیین مقدارBiochemical oxygen demand
تعیین BODعبارتست از تعیین مقدار اکسیژن لازم که باید به فاضلاب داده شود تا باکتریهای هوازی مواد آلی موجود در فاضلاب را اکسید نموده و به مواد پایدار معدنی تبدیل سازد.
نکته : مقدار BOD  فاضلاب در زمانهای مختلف تغییر می کند که نه تنها به غلظت موادآلی فاضلاب بلکه به میزان فعالیت باکتریها ، درجه ی گرما و شدت درهمی فاضلاب نیز بستگی دارد.
منحنی تغییرات BOD:
(مرحله اول) اکسیداسیون ترکیبات آلی کربن دار : این مرحله از نخستین لحات کار باکتریها آغاز شده و در 20در جه ی گرما تا مدت زمانی در حدود20  شبانه روز ادامه می یابد .
(مرحله دوم)اکسیداسیون ترکیبات آلی ازت دار: این مرحله همزمان بااکسیداسیون ترکیبات آلی کربن دار شروع و از پیرامون دهمین روز پس از آغاز فعالیت باکتریها شدت پیدا کرده و تا مدت ها ادامه می یابد.
نکته: درجه ی آلودگی فاضلاب های شهری بسته به غلظت آنها و مقدار مصرف سرانه ی آب میان 200تا400 میلی گرم در لیترBOD تغییر می کند .
2- تعیین مقدارChemical  oxygen  demand
در این روش از اکسید کنند های قوی مانند پرمنگنات پتاسیم و یا دی کرومات پتاسیم برای اکسیداسیون مواد آلی و مواد اکسید پذیر دیگر که در فاضلاب یافت می شود استفاده می شود.برای استفاده از مواد نامبرده نخست آنها را در محلول اسیدی حل کرده و سپس به فاضلاب می افزایند و ده دقیقه گرما می دهند.
نکته : دقت این روش کم است وتنها برای مقایسه ی یک فاضلاب در مرحله های گوناگون تصفیه بکار می رود .
نکته:از کلر نیز می توان برای تعیین درجه ی آلودگی فاضلاب استفاده نمود. برای اکسیداسیون کامل فاضلابهای خانگی تازه مقدار کلر لازم پیرامون 2تا5 گرم برای هر نفر در شبانه روز می باشد.
3- تعیین مقدارTotal  oxygen demand
 در این روش ترکیبات کربن دار آلی موجود در فاضلاب اندازه گیری می شود. برای این کار فاضلاب را باید تا حد سرخ شدن سوزانید و گاز کربنیک تولید شده را اندازه گیری نمود.
4- تعیین مقدار Dissolved  solids
مواد معلق در فاضلاب قسمت از کل مواد خارجی موجود در آن می باشد که تعیین آن برای پیش بینی مقدار لجن حاصل از تصفیه ی فاضلاب اهمیت ویژه ای دارد . مقدار کل مواد معلق با کمک صافی تعیین می شود و در صورت سرخ کردن آنچه در صافی باقی مانده تا گرمای 600 درجه سانتیگراد مواد آلی آن تبدیل به گاز شده و تنها مواد معدنی بجای می ماند .
نکته : نزدیک به 40 درصد مواد محلول در فاضلاب شهری و72تا75 درصد مواد معلق در آن دارای منشا آلی بوده و بقیه ی مواد خارجی را مواد معدنی تشکیل می دهند.
5-تعیین مقداراکسیژن محلول (DO)
مقدار اکسیژن محلول موجود در فاضلاب شهری نمایشگر قدرت تصفیه ی طبیعی و خود بخودی آن می باشد.
نکته : مقدار اکسیژن محلول در فاضلاب  نباید از 1.5 میلی گرم در لیتر کمتر شود.
نکته : یکی از راه های اندازه گیری مقدار اکسیژن محلول با کمک وارد نمودن برخی از ترکیبات منگنز که قدرت جذب اکسیژن در آنها زیاد است واندازه گیری وزن اکسیژن جذب شده توسط آن انجام می گیرد.

آلودگی فاضلاب شهری در ایران

برای تعیین درجه آلودگی فاضلاب شهری لازم است که شبکه ی گردآوری فاضلاب وجود داشته باشد.
نکته : بطور متوسط در فاضلاب های  شهری نسبت مقدار تولید سرانه ی مواد معلق(SS) به مقدار BOD5 پیرامون 1.1تا1.2 می باشد.مقدار تولید سرانه  BOD5  و مواد معلق (SS)   در تهران برابر 40و50 گرم است. میانگین آلودگی فاضلاب شهری رادر ایران نزدیک به 250 میلیگرم BOD5 در لیتر است.

اصول کلی تصفیه ی فاضلاب

1- تصفیه ی مکانیکی یا فیزیکی
مهمترین روش های تصفیه ی مکانیکی متداول در تصفیه خانه های فاضلاب عبارتند از:                                         
الف-صاف کردن فاضلاب :
 الف1- آشغال گیری                               
آشغالگیری نخستین تصفیه ایست که در تصفیه خانه ها در مورد فاضلاب خام انجام می گیردو در ضمن آن مواد معلق درشت را از فاضلاب جدا می سازد.
قراردادن دادن آشغالگیر در مسیر جریان فاضلاب موجب کاهش سطح مقطع جریان ، ایجاد افت فشار و افت انرژی شده که به صورت اختلاف در دو سوی آشغالگیر نمودار می شود. وجود آشغالگیر سبب کاهش مقدار مواد معلق در فاضلاب و در نتیجه کاهش BOD5 می شود.
نکته : مقدار کاهش آلودگی فاضلاب تابعی است از بزرگی سوراخ ها و یا فاصله ی میله های آشغالگیر.
 الف2- صاف کردن با کمک ماسه
این روش بیشتر برای تصفیه ی نهایی فاضلاب وزلال سازی آن در تصفیه خانه ها بکار می رود. و مواد معلق بسیار ریز مانند تخم انگل ها که غالبا در برابر تجزیه بسیار مقاوم اند گرفته می شوند. این روش به علت هزینه ی زیاد ممکن است تنها به عنوان تصفیه ی تکمیلی بکار برده شود. ضمنا در فاضلاب های صنعتی نیز برای گرفتن رنگ های کلوییدی بکار می رود.
ب- ته نشین کردن مواد معلق
روش ته نشینی کردن مواد معلق در فاضلاب مهمترین روش  تصفیه مکانیکی است که در بیشتر تصفیه خانه های فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد . اساس کار روش ته نشینی بر این هدف قرار دارد که با کاهش سرعت جریان در استخر ها که امکان ته نشین شدن مواد  معلق در فاضلاب به وجود می آید.
در استخر های ته نشینی نخستین ، مواد معلقی از فاضلاب جدا می شوند که فساد پذیر بوده و باید حتما لجن بدست آمده مورد تصفیه واقع گرددو سرانجام در استخر های ته نشینی نهایی لجن هایی از فاضلاب جدا می شوند که بسته به نوع و درجه ی تصفیه ای که برای فاضلاب انجام گرفته ممکن است کاملا تثبیت شده و یا قسمتی تثبیت شده و قسمتی فساد پذیر باشد.
ج- شناور سازی مواد معلق
یکی از کاربرد های این روش در یکان های تغلیظ لجن است که با کمک دمیدن هوا در لجن آبکی و شناور نمودن مواد سبک لجنی به روی سطح آب لجن باقیمانده را تغلیظ می کنند.
نکته : در فاضلاب های صنعتی ، فاضلاب کشتار گاه ها و یا فاضلاب رستوران ها ی بزرگ و نظایر آن ها غالبا پیش بینی چربی گیر های ویژه لازم است . دمیدن هوا در فاضلاب و خنک کردن آن از عواملی هستند که در جداسازی مواد چربی راتندتر می کنند.
نکته : برای محاسبه و طراحی استخر های شناور سازی مانند استخرهای ته نشینی از پارامترهای بار سطحی و مدت زمان توقف استفاده می شود.
2-تصفیه ی زیستی یا تصفیه بیولوژیکی
انواع تصفیه ی زیستی به قرار زیر است :
الف – تصفیه ی زیستی با کمک باکتری های هوازی
اساس کار در این روش تصفیه ، رسانیدن اکسیژن به فاضلاب است.برای رسیدن به این هدف باید سطح تماس فاضلاب با هوا افزایش یابد. این کار ممکن است با دمیدن هوا در فاضلاب و یا ایجاد تلاطم در سطح آن رخ دهد. اینگونه هوادهی در استخر های هوا رسانی انجام می گیرد . یا اینکه با چکانیدن فاضلاب روی قلوه سنگ های طبیعی و یا مصنوعی آنرا در مجاورت هوا قرار داد . یا بصورت لایه های نازکی روی بسترهای ماسه ای و یا زمین های کشاورزی وغیر از آن پخش نمود.گاهی نیز از اکسیژن خالص استفاده می کنند.
نکته هدف از تصفیه ی فاضلاب تنها تبدیل مواد آلی نا پایدار به مواد تثبیت شده ی معدنی نیست بلکه باید این مواد را نیز از آن جدا کرد .
 ب- تصفیه ی زیستی باکمک باکتری های بی هوازی
اساس کار این باکتری ها بر این است که اکسیژن مورد نیاز خود را از تجزیه ی مواد آلی و معدنی موجود در فاضلاب بدست آورند .
به عبارت دیگر این باکتری ها برخلاف باکتری های هوازی نامبرده را احیا می کند.نتیجه ی این فعالیت تجزیه ی مواد آلی ناپایدار و تبدیل آنها به نمک های معدنی پایدار و نیز تولید گازهای چون هیدروژن سولفوره ، متان ، CO2 ، ازت می باشد.به علت تولید گاز هیدوژن سولفوره به این روش ، روش تعفن نیز می گویند.
نکته :مهمترین کاربرد این روش در مخزن های سربسته هضم لجن می باشد.در تکنیک هضم لجن تلاش می شود که مرحله ی اسیدی زود گذر باشد و فرایند هضم لجن بیشتر به صورت متانی و در حالت قلیایی انجام گیرد.لجنی که مرحله ی هضم متانی آن انجام شده باشد دارای رنگ قهوه ای مایل به سیاه است ، بوی شبیه بوی خاک مرطوب را می دهد و تولید ناراحتی نمی کند ، به خوبی آب خود را از دست می دهد و حجم آن به صورت چشم گیری کم گشته و خاصیت چسبندگی آن ناچیز و مقدار موجودات زنده در آن کاسته شده است.
پ - تصفیه ی زیستی باکمک باکتری های هوازی نیترات ساز و باکتری های بی هوازی نیترات زدا

نکته : اکسیداسیون مواد آل فاضلاب در حالت هوازی در دو مرحله انجام می گیرد . مرحله ی یکم مربوط به اکسیداسیون مواد آلی کربن دار می باشد و مرحله ی دوم مربوط به اکسیداسیون مواد آلی ازت دار می باشد که نتیجه ی کار باکتری ها در این مرحله تجزیه ی مواد آمونیاکی و تولید نمک های معدنی نیتریت ها و نیترات ها می باشد از این رو به این مرحله آمونیاک زدایی و یا نیترات سازی می گویند .
باتوجه به این که در تصفیه خانه های فاضلاب شهری نباید تنها به تبدیل مواد آلی ازت دار به مواد معدنی( نیترات ساز ی ) اکتفا نمود ،باید به گونه ی این ترکیبات را از فاضلاب جدا نمود از نیترات زدایی استفاده می شود.
نکته : معمولا نزدیک به 5تا10درصد از کل ترکیبات ازت دار موجود در فاضلاب توسط لجنی که از استخر های ته نشینی نخستین برداشت می شود و نزدیک به 10تا20درصد توسط لجن بدست آمده از استخرهای ته نشینی نهایی کاسته می شود .

3- تصفیه ی شیمیایی
اساس کار در تصفیه ی شیمیایی بر کاربرد مواد شیمیایی در تصفیه ی فاضلاب قرار دارد . در تصفیه خانه های فاضلاب مواد شیمیایی مانند کلرو فریک و انواع مختلف پلیمر ها را برای تاثیر گذاردن روی مواد خارجی نامحلول و کلوییدی و یا مواد محلول در فاضلاب بکار می برند.بجز این از مواد شیمیایی مانند کلر برای گندزدایی و کشتن میکروب های موجود در فاضلاب و نیز برای کاهش بو در تصفیه خانه ی فاضلاب استفاده می شود.
روشهای تصفیه ی شیمیایی بجز موارد یاد شده کمتر در تصفیه خانه های فاضلاب شهری مورد استفاده قرار می گیرند و این روش ها بیشتر در تصفیه ی فاضلاب های صنعتی بکار می روند.
مهمترین مواردی که از مواد شیمیایی برای تاثیر رو ی مواد خارجی محلول در فاضلاب استفاده می شود عبارتند از :

الف: خنثی سازی: در صورتی که فاضلاب هنگام ورود به تصفیه خانه  درجه ی اسیدی کمتر از 6.5ویا بیشتر از 8.5داشته باشد نخست بایید آنرا خنثی نمود . فاضلاب شهری برخلاف فاضلاب صنعتی نیاز به عمل خنثی سازی ندارد .

ب:اکسیداسیون(برای پایدار نمودن و جداسازی مواد خارجی محلول )

پ:احیا

د: تعویض یون

مهمترین روش های که باکمک موادشیمیایی برای جداسازی مواد معلق موجود در فاضلاب استفاده می شود عبارتند از:

1-انعقاد یا لخته سازی : هدف از انعقاد یا لخته ساز ی عبارتست از انکه با کمک مواد شیمیایی ، مواد معلق سبک وبویژه مواد نیمه محلول و کلوییدی شکل را به صورت لخته ها وقطعات بزرگی در آورده تا در اثر وزن خود ته نشین شوند . به عبارت دیگر انعقاد عملی است تشدیدکننده ی عمل ته نشینی در تصفیه ی مکانیکی .

مهمترین مواد منعقد کننده در فاضلاب : پولیمرها و پلی الکترو لیت ها ، سولفات ها و هیدرات های آلومینیوم ، سولفات ، کلرور و هیدرات های دو و سه ظرفیتی آهن و خاک رس و آب آهک

افزودن مواد منعقد کننده به فاضلاب مقدار لجن بدست آمده در استخرهای ته نشینی را دو تا سه برابر میکند و در نتیجه حجم منبع های هضم لجن و مقدار گاز تولید شده افزایش می یابند.

2- شناور سازی : بر عکس عمل لخته سازی و ته نشینی ف می توان برای تشدید عمل جدا سازی مواد سبک موجود در فاضلاب از مواد شیمیایی استفاده نمود . این مواد شیمیایی موجب می شوند که ذرات هوا به مواد معلق فاضلاب چسبیده ، وزن مخصوص آنها را کاهش داده و موجب افزایش سرعت بالا روندگی آنها شود . دراین روش معمولا مواد معلق در فاضلاب به صورت کف در سطح استخر نمودار گردیده و جمع آوری می گردند .

روش شناور سازی نیز بیشتر در فاضلاب های صنعتی بکار می رود و استفاده از این روش در فاضلاب شهری تنها ممکن است برای تغلیظ لجن بکار رود . گاهی از این روش برای بازیابی دوباره ی مواد با ارزشی که همراه پساب کارخانه ها تلف می شوند نیز استفاده می شود.

3- جذب سطحی : برخی از مواد شیمیایی مانند کربن فعال به علت خاصیت جذب سطحی زیاد می توانند ذرات معلق و کلوئیدی موجود در فاضلاب  را جذب کنند . استفاده از اینگونه مواد در صافی های ماسه ی به ویژه برای رنگ زدایی پساب برخی از کار خانه ها مفید است.

گندزدایی فاضلاب با کلر

استفاده از کلر ارزانترین روش گندزدایی فاضلاب است . کار برد کلر گازی ارزانتر و موثرتر از هیپو کلریت کلسیم یا سدیم است . کاربرد کلر گاز ی امکان آلود گی محیط زیست به ویژه مسمومیت کارگران تصفیه خانه را به همراه دارد .کلر بلا فاصله پس از ورود به آب تجزیه شده و اسید هیپو کلروس و ین اکسید کلر تولید می نماید .

خاصیت گند زدایی اسید هیپو کلروس بیشتر از ین اسید کلر است . نسبت تبدیل کلر به اسید هیپو کلروس و ین اکسید کلر تابعی است از درجه ی اسیدی و درجه ی گرمای فاضلاب .

Cl2+H2O می دهد Cl+HOCl+H

HOClمی دهد OCl +H
پس از تجز یه ی نامبرده و به علت وجود موادی اکسید پذیر مانند آهن ، منگنز، اسید سولفوریک و مواد آلی در فاضلاب نخست قسمتی از کلر صرف اکسیداسیون مواد نامبرده ، تولید کلرور ها ی گوناگونی را می کند که اثر کشنده ای بر باکتر یها نداشته و به علت ثبات آنها کلر آنها آزاد نمی باشد.
سپس کلر روی ترکیبات ازتی به ویژه آمونیاک تاثیر گذاشته و به تدریج و بسته به درجه ی اسیدی فاضلاب کلرامین های مختلفی را تولید می نماید.

NH3+HOClمی دهد NH2Cl+H2O

NH2Cl+HOClمی دهد NHCl2+H2O

NHCl2+HOClمیدهد NCl3+H2O

مراحل مختلف تاثیر کلر بر فاضلاب

در مرحله ی اول کلر ی که اضافه می کنیم کلر صرف تولید کلرور میشود و از حوزه ی عمل بیرون می آید و در نتیجه اگر ما کلر را اندازه بگیریم صفر است
در مرحله ی دوم کلر صرف تولید کلرآمین ها می گرددو اگر کلر را اندازه بگیرم شاهد افزایش مقدار کلر آب می شویم .
در مرحله سوم کلر اندازه گیریی شده کاهش مییابد به دلیل اینکه کلر بر کلر آمین ها اثر کرده و آنها را اکسید می کند تا به نقطه ی می رسد که به آن نقطه ی شکستBreak point می گویند .
در مرحله چهارم که در واقع بعداز نقطه ی شکست یا Break point می باشد کلر آزاد و ترکیبات کلردار آلی تولید می شود که صرف گندزدایی می شود .
نکته :اثر میکروب کشی کلر در PHپایین بهتر است به طوری که کارایی کلر در PH=7 حدود 85 درصد ، PH =8  حدود 30درصد ودر PH=9  تنها حدود 5 درصد است .
نکته:  اسید هیپو کلروس موثرترین عامل گندزدایی است.
نکته : نقطه ی شکست بستگی به مقدار ماده اکسید پذیر و آمونیاک می باشد .
در فاضلاب باید مدت زمان تماس کلر با فاضلاب 15تا 30دقیقه انتخاب می گردد.
در محاسبات تقریبی می توان مقدار کلر لازم برای گندزدایی فاضلاب خانگی را نزدیک به 2تا5 گرم برای هر نفر در شبانه روز پیش بینی  نمود.
کاربرد کلر بجز گندزدایی موجب کاهش بوی فاضلاب سبب کاهش مواد روغنی و درجه ی کدری فاضلاب می شود . همچنین بوی کلر حشرات را از فاضلاب دور می کند .
در موقع را هبری تصفیه خانه کلرزنی باید به اندازه ی با شد که هنوز دست کم 0.3تا0.5 میلی گرم در لیتر کلر آزاد باقی مانده باشد.
ضمنا برای کلر زدایی پساب از ترکیبات گوگردی نظیر گاز SO2 و یا تیو سولفات سدیمNa2S2O3  استفاده می شود.



سولفات مس یا کات کبود

ریز مغذی سولفات مس یا کات کبود

سولفات مس یا کات کبود به رنگ آبی و بدون بو که دارای کاربردهای مختلفی در زمینه های کشاورزی و صنعتی، شیمیایی، و پزشکی و دامپزشکی دارد.

کریستال های سولفات مس در هوای خشک به تدریج شکفته می شود .سولفات مس در دمای45 درجه دو ملکول آب از دست می دهد و در 110 درجه چهار ملکول آب کریستالی را از دست می دهد و آخرین آب کریستالی را در دمای 250 درجه از دست می دهد و در دمای 400 درجه تجزیه می شود .

وزن مخصوص آن 2.87 است . یک گرم سولفات مس در 3 میلی لیتر آب سرد و 0.5 میلی لیتر آب

جوش حل می شود و حلالیت آن در آب محتوی اسید سولفوریک کاسته می شود .مس سولفات یا؛گوهر آبی ؛ ویا؛زاج کبود؛یک ترکیب شیمیایی است که در گستره وسیعی از صنایع مورد استفاده قرار می

است .اما این نمک بسته به درجه آب پوشی به (CuSO گیرد.فرمول شیمیایی اصلی مس سولفات ( 4 یک نوع سنگ معدن مس )فرم بدون )chalcocyanite. صورت یک سری ترکیبات متفاوت یافت می شود

آب مس سولفات است و یک ماده معدنی کمیاب است.وبه صورت پودر سبز کم رنگ ویا سفید مایل به

خاکستری می باشد.فرم های آبپوشیده متنوعی از مس سولفات شامل مس سولفات سه آبه ,پنج آبه

متداول ترین فرم این نمک (CuSO4.5H2O) وهفت آبه موجود است.با این وجود مس سولفات پنج آبه

سنگ خاردار ) شناخته می شود.رنگ آبی روشن )chalcanthite است,که آبی روشن است وبه نام کریستال های مس سولفات آبپوشیده که به دلیل وجود آب متبلور شده است بهترین راه برای تمایز بین فرم بدون آب وآبپوشیده است.بیاییددر مورد مس سولفات وکاربردهای آن بیشتر بخوانیم.

مس سولفات می تواند در آزمایشگاه از واکنش بین ترکیبات متنوع مس با سولفوریک اسید تهیه شود

.بااین وجود مس از لحاظ تجاری به صورت ورقه های بزرگ وبه عنوان یک منبع اقتصادی در دسترس است.مس سولفات پنج آبه به سهولت در آب حل می شود وهم چنین در متانول وگلیسرول وتا حدی در

اتانول قابل حل است.وقتی که کریستال های آبی مس سولفات در شعله باز گرما داده می شوند بدون آب میشوند وبه رنگ سفید خاکستری در می آیند. کاربرد مس سولفات در کشاورزی

مس سولفات پنج آبه به طور متداول به عنوان ضد قارچ برای کنترل ویروس های باکتریایی وبیماری های قارچی محصولات ,میوه ها وسبزی ها مانند زنگ گیاه ,لکه برداشتن برگ ها,آفت ها وزخم پوست سیب استفاده می شود.سولفات مس در تشکیل کلروفیل و پدیده فتوسنتز دخالت دارد.

میشود. نقش متابولیکی مس در چندین A سولفات مس همچنین باعث تحریک در تشکیل ویتامین

سیستم آنزیمی مشخص شده است و همچنین نقش مهمی در بیوسنتز و فعالیت اتیلن به عنوان هورمون

2+ میباشد .فرآیند جذب Cu رسیدگی میوه ها داراست. فرم قابل جذب مس در خاک کاتیون دو ظرفیتی

مخصوص قابلیت دسترسی مس را تحت تاثیر قرار میدهد، این فلز در اسیدیته بالا بسختی جذب میشود

از اینرو استفاده از ترکیبات سولفاته در حل این مشکل موثر است .

می توان یا کودهای حاوی آن را یا سولفات مس محلول در اب را به خاک (Cu) برای رفع کمبود مس

اضافه و یا محلول پاشی نمود.. کاربرد سولفات مس در حد 600 تا 1200 گرم در 1000 لیتر آب در

اوایل بهار نیز موفقیت آمیز میباشد. در غلظت زیاد، مس نیز باعث مسموم شدن گیاه شده، میوه ها

حالت ترک خورده و سیاه رنگ پیدا می کنند و در روی برگ ها نیز نقاط نکروزه قهوه ای رنگ و ریزی

مشاهده می شود.

موارد مصرف صنعتی :

سولفات مس ، در تولید رنگ های آبی و سبز ، در رنگرزی پارچه های نخی و ابریشمی ، معادن ، آبکاری ، ساخت مرکب برای ورق های حلبی ، رنگ مو ، تولید سموم قارچ کش و باکتری کش ، حفاظت چوب و تراورس ، رنگرزی چرم ، باطری سازی ، گراور سازی ، از بین بردن خزه در استخر ها ، مکمل غذای دام وطیور ، تولید شعله سبز در مواد آتش بازی مورد استفاده است .معمولاً در صنایع مختلف از سولفات مس که فاقد اسید نیتریک باشد ، استفاده می شود.

500 در آب آشامیدنی ماکیان برای کنترل آسپرژیلوز و کاندیدیاز ppm استفاده از سولفات مس به مقدار و درماتیت گانگرنی توصیه شده است. مس سولفات اغلب برای تهیه کاتالیست ها برای چندین واکنش در بسیاری از صنایع استفاده می شود.

فرم بدون آب مس سولفات بسیاری از فرایند ها مانند جابه جایی در سنتز های آلی را کاتالیز می کند.

در خالص سازی گاز ها برای برداشتن هیدروژن کلریدوهیدروژن سولفید استفاده می شود.

کاربرد مس سولفات در تهیه ی رنگرز میانی وکاتالیز سنتز ترکیب دی آزو ورنگ خوردن پتالوسیانین

بسیار متداول است.

مس سولفات در آبکاری به عنوان الکترولیت استفاده می شود وهم چنین در واکنش های رسوبی مورد استفاده قرار می گیرد.به عنوان یک ماده افزایشی در چسب ها استفاده می شود.

مس سولفات به عنوان یک ماده رنگ دهنده برای شیشه ,چسب وسرامیک استفاده می شود.

مس سولفات هم چنین در بسیاری از رشته های شیمی برای انجام واکنش های متنوع استفاده می

شود. کاربرد مس سولفات در سلامتی عمومی وپزشکی کاربرد مس سولفات به عنوان ضد قارچ تنها در کشاورزی نیست ,بلکه هم چنین به عنوان یک گند زدا وضدعفونی کننده بر علیه عفونت های قارچی در انسان نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

مس سولفات در تهیه سبزپاریس برای کشتن پشه لارو که عامل مالاریا است به کار می رود.

برای جلوگیری از رشد جلبک ها مخصوصا در استخرهای شنا ومخازن آب به کار می رود.

مس سولفات به ریشه کن کردن نرم تنان در اسکله ها که باعث ایجاد انگل های کرم های پهن در انسان می شود کمک می کند.

بنابراین این ها همه درباره ی کاربرد های مس سولفات بود.علاوه بر کاربرد های فوق مس سولفات

,این همچنین در تهیه ی چوب های نگهدارنده برای محافظت تیر ها از کرم زدگی ویا پوسیدگی چوب

استفاده می شود.همچنین به عنوان دندانه در رنگرزی وبه عنوان یک واکنشگر در فرایند دباغی مورد استفاده قرار می گیرد.علاوه بر این رشد دادن بلورهای مس سولفات یکی از پروژه های زیبای علمی متداول برای دانش آموزان راهنمایی ودبیرستان است. مخلوط مس سولفات وآمونیم کربنات به عنوان ترکیب خرمایی برای استرون سازی خاک ویا در پرورش گل برای جلوگیری از پزمرده شدن گیاهان جوان استفاده می شود.


به عنوان ضد جلبک برای جلو گیری از رشد جلبک ها استفاده می شود. 


برای تولید مخلوط بوردو همراه با کود که برای کارکرد برگ ها ومعالجه دانه ها وبرای معالجه بیماری های قارچی بر روی انگور ها, هندوانه ها ومیوه های هسته داراستفاده می شود .

مس سولفات پنج آبه به عنوان ضد نرم تن برای دفع کردن وکشتن حلزون ها ونرم تنان استفاده می

شود.



فساد در سنگ - عامل اصلی فساد در سنگها

فساد در سنگ ها

فساد در سنگ



عامل اصلی فساد در سنگ‌ها اثر نمک‌های محلول بر آنها می‌باشد. آلودگی محیط، یخبندان و پوسیدگی در قطعات فلزی و وجود رگه‌های ضعیف و همچنین عملیات اجرایی ضعیف نیز موجب تخریب سنگ‌ها می‌شود.

اثر نمک‌های محلول

چنانچه رطوبتی که به همراه خود نمک‌های محلول دارد از سطح سنگ تبخیر شود مقداری نمک در سطح آن به صورت شوره و لایه‌ای هم در خلل و فرج سنگ باقی می‌گذارد. تداوم دور رطوبت-تبخیر موجب افزایش حجم بلورها و پوسته شدن سطح سنگ می‌گردد. لذا سنگ‌هایی که متخلخل ترند در برابر نمک‌های محلول حساس ترند.

آلودگی محیط

سنگ‌های دارای کانی کربنات کلسیم به خصوص در برابر محیط‌های اسیدی حساس هستند. اکسید گوگرد در محیط مرطوب و اکسیژن موجود در هوا تولید اسید سولفوریک می‌کند که بر سنگ‌های آهکی اثر می‌گذارد و تولید سولفات کلسیم می‌نماید. سنگ‌های آهکی و ماسه سنگ‌های آهکی در این مورد حساس ترند.
در مورد سنگ‌های آهکی، سولفات کلسیم حاصل شده در سطح، به وسیله آب شسته می‌شوند. ولی در سطوحی که قابل شستشو نیستند، سطح به وسیله دوده سیاه می‌شود و مبدل به پوسته‌های سخت و برآمدگی‌هایی می‌شود که گرد آهکی در اطراف آن وجود دارد. در انواع سنگ‌های آهکی منیزیم دار، ایجاد سولفات منیزیم روند فساد را تسریع می‌کند.
در ماسه سنگ‌ها خلل و فرج توسط گچ (سولفات کلسیم) پر می‌شوند، پوسته‌های سخت ایجاد شده اغلب به علت تفاوت انبساط حرارتی فرو می‌ریزند. ماسه سنگ‌های سیلیسی گرچه مستقیما بر اثر تهاجم اسیدهای موجود در هوا آسیب نمی‌بینند ولی سنگ گچ تولید شده توسط سنگ آهک موجب خرابی در آنها می‌شود که به علت تبخیر حاصل از تبلور در سطح آنها به وجود می‌آید.
مرمر که اساسا کربنات کلسیم است مورد هجوم اسیدهای موجود در هوا قرار می‌گیرد و سطح صیقلی آن در مرور زمان زبر می‌شود. ولی به علت بافت متراکم و چگال آن کمتر تحت تاثیر عمل تبلور قرار می‌گیرد.

اثر یخبندان

تخریب بر اثر یخبندان در قسمت‌هایی از ساختمان نظیر محل درپوش‌ها، سایه بان‌ها، کرسی بنا و کف پنجره‌ها بیشتر دیده می‌شود. عموما سنگ آهک و دولومیت بیش از ماسه سنگ در معرض تهاجم اثر یخبندان هستند. مرمر، شیت و گرانیت به علت تخلخل اندک تحت تاثیر اثر یخبندان واقع نمی‌شوند.

پوسیدگی فلزات

آب بارانی که از سطوح مس و آلیاژهای آن به سطح سنگ آهکی می‌ریزد باعث ایجاد لکه‌های سبزرنگی می‌شود. زنگ زدگی حاصل از مواد آهنی و فولادی بسیار سخت و دشوار از روی سطوح متخلخل سنگ‌ها پاک می‌شوند. بیشترین آسیب دیدگی ناشی از انبساط زنگ زدن قطعات آهنی و فولادی داخل سنگ کاری نما رخ می‌دهد. به این منظور کلیه قطعات فلزی مورد استفاده در نصب سنگ نما باید ضدزنگ باشند.

آتش

آتش به ندرت موجب تخریب کلی در کارهای سنگی شود. ولی سطح نمای گرانیت، مرمر و ماسه سنگ‌ها ممکن است در اثر آتش سیاه یا خرد شوند. سنگ‌های آهکی عموما تحت تاثیر آتش قرار نمی‌گیرند، فقط سنگ‌های با رنگ روشن به علت اکسید شدن آهن موجود در آنها برای همیشه صورتی رنگ می‌شوند.



گالوانیزه کردن - آبکاری فلزات

آبکاری فلزات

آبکاری فلزات (گالوانیزه کردن) Galvanizing



گالوانیزه کردن فرآیندی است که طی آن انواع مختلفی از فراورده‌های فولادی را با فلز روی پوشش داده تا مقاومت آن‌ها را در مقابل فرسایش و زنگ‌زدگی افزایش دهد. فلز اصلی که می‌خواهیم آبکاری شود باید کاملاً تمیز باشد و زنگ‌زدگی نداشته باشد تا پوشش به خوبی روی آن بچسبد و بنابراین تمام فرآورده‌های فولادی باید چندین بار مراحلی عموماً شبیه به هم مثل تمیز کردن-آب‌کشی- خشک کردن و یا عملیات سرد و گرم‌کردن را قبل از ورود به خزینه آبکاری «گالوانیزه کردن» بگذرانند. گالوانیزه کردن به دو روش زیر انجام می‌شود:

الف) گالوانیزه کردن به روش حرارتی و غوطه‌ورسازی یعنی غوطه ور ساختن یا فرو بردن محصول فولاد به میان خزینه روی مذاب.

ب) آبکاری سرد به وسیله برق یعنی آبکاری با روی توسط جریان برق از روش حرارتی (ناپیوسته)

برای محصولات ساخته شده از روش نوار پیوسته برای نوارهای فولادی- ورقه یا سیم استفاده می‌کنند. استفاده از روان‌سازها (ذوب‌کننده‌ها) در گالوانیزه کردن به روش نوار پیوسته تقریباً متروک شده و دیگر مورد استفاده نمی‌باشد اما این مواد برای تهیه سیم‌ها هنوز به کار می‌روند.

گالوانیزه کردن به روش حرارتی

فرآیند آبکاری یا استفاده از روش ناپیوسته در دیاگرام نشان داده است. محصولی که باید آبکاری شود باید کاملاً تمیز باشد. این عمل توسط تمیزکننده‌های قلیایی معمولاً با هیدروکسیدسدیم انجام می‌گیرد و سپس آب‌کشی شده و با اسیدهای محلول شیمیایی مثل اسید سولفوریک یا اسید هیدروکلریک پاک می‌شوند. از آن جا که محلول‌های پاک‌کننده وقتی گرم هستند تأثیر بیشتری دارند. محفظه‌های شستشو در درج حرارتی تقریباً معادل 77-65 درجه سانتی‌گراد نگهداری می‌شوند. غلظت اسید هنچنین بین 12-7 درصد وزن آن‌ها تغییر می‌نماید.

یک نمونه از مراحل آبکاری ناپیوسته با یک کوره پخت

در جایی که از روان‌ساز استفاده می‌شود، عمل اصلی آن هم حفظ پاکیزگی همه فراورده‌هایی است که باید آبکاری شوند و خزینه روی و همچنین خشک کردن محصول می‌باشد. این عمل ممکن است با یک مرحله گدازه قبلی و متعاقب آن با یک پوشش روان‌ساز در روی سطح خزینه روی انجام گیرد و یا فقط با یک پوشش روان‌ساز به تنهایی انجام پذیرد.

در آبکاری ناپیوسته، از کلرید آمونیوم به عنوان پوشش روان‌ساز روی خزینه روی مذاب استفاده می‌شود. در آبکاری لوله‌ای، کلرید آمونیوم روی به عنوان روان‌ساز استفاده شده و لوله در محلول داغ این ترکیب غوطه‌ور می‌شود و سپس عملیات تمیزکاری با اسید قبل از این که وارد خزینه روی گداخته شود، انجام می‌پذیرد.

آبکاری به روش حراراتی نوار پیوسته را ممکن است به چهار نوع عمده طبقه‌بندی کرد که فرق اصلی آن‌ها در روش تمیز کردن محصول و قدرت انجام عمل تمیز کردن در خط است:

در نوع اول تمیز کردن نوار توسط شعله اکسیداسیون روغن‌های سطحی و احیای متعاقب آن در کوره انجام می‌گیرد. سرد و گرم کردن در خط انجام شود. در نوع دوم از قلیای الکترولیتیک برای تمیز کردن قبل از ورود به خط استفاده می‌کنند. نوع سوم فلز توسط اسیدهای پاک‌کننده و قلیاهایی پاک‌کننده تمیز می‌شود و از یک روان‌ساز قبل از ورود به کوره‌ای که قبلاً گرم شده است استفاده می‌شود. بیشتر سیم‌پیچ‌ها (بوبین‌ها) قبل از ورود به خط در کوره‌هایی به شکل جعبه حرارت داده می‌شوند.

در نوع چهارم آبکاری هم از اسیدهای پاک‌کننده و هم از فرو بردن دو محلول قلیا برای تمیز کاری نوار استفاده می‌کنند. از هیچ‌گونه روان‌سازی استفاده نمی‌شود و فولاد قبل از آبکاری در یک گاز احیا کننده حرارت داده می‌شود. بعضی از سیم‌پیچ‌ها همچنین در کوره جعبه‌ای مانند روش قبل سرد و گرم می‌شوند.

بخش عملیاتی آبکاری در یک خط پیوسته برای نوارهای فولادی عیارهای سبک در تصویر نشان داده شده است. لازم به تذکر است که عدم استفاده از روان‌سازها به خاطر عملیات حرارتی محفظه‌های سرد و گرم‌کننده عمومیت دارد به علاوه در فرآیند تمیز کاری اسیدهای تمیزکننده حذف شده‌اند و از عملیات پاک‌کنندگی قلیایی استفاده می‌کنند و نگهداری سطح تمیز توسط حفظ نوار گرم شده در اطاقک یا در کوره یا تحت فشار احیا کننده هیدروژن تا گذاشتن در زیر سطح خزینه روی گداخته انجام می‌شود. در مورد آبکاری سیم‌ها در حدود 30 رسته سیم موازی پس از یک سلسله اقدامات مقدماتی از یک خزینه روی رد می‌شوند تا هر رشته سیم جداگانه قالبی جذب کرده و حلقه شود. معمولاً سیم‌هایی که باید آبکاری شوند باید عملیات سرد و گرم‌سازی بر روی آن‌ها انجام شود تا آثار سردکاری از بین برود.

مراحل پیشرفت یک خط آبکاری پیوسته برای نوارهای فولادی سبک A:فنر بازکن، B:پیچ رولزوبرش، C:پیچ رولز، D:کناره صاف‌کن E:پیچ رولز و صافکاری توسط جوش، F:مرکز تمیزکاری، G:فنر برایدل، H:حفره حلقوی، I: محفظه حرارتی با هوای کنترل شده در حدود 60متر در طول، J:سوراخ هوای کوره، K:پاتیل‌های آبکاری و ریخته‌گری، L: دودکش‌های جریان خنک‌کننده، M:برج خنک‌کننده

برای این امر یکی از فرآیندهای سرد و گرم کردن پیوسته مورد استفاده قرار می‌گیرد. معمولاً این امر توسط یک لاوک سرب مذاب در جلوی تانک‌های تمیزکاری و آبکاری انجام می‌شود. این سرب مذاب هنچنین برای از بین بردن باقیمانده روغن‌کاری برای کشیدن سیم‌ها عمل می‌کند. متعاقب این گام سرد و گرم کردن سیم‌ها در هوای آزاد و یا در تانکر آب خنک می‌شوند و پس از آن در محلول رقیق شده اسید هیدروکلریدریک داغ تمیز می‌شوند. در گام بعد سیم در آب داغ آبکشی شده و در یک روان‌ساز با گذراندن آن از داخل محلول داغ کلرید روی یا کلرید آمونیوم روی استفاده می‌شود که متعاقب آن سیم‌ها از روی یک خشک‌کن گذشته، سپس به داخل یک خزینه روی مذاب فرو می‌رود. روان‌ساز روی سیم را با یک ورقه کلرید روی می‌پوشاند که آن را از اکسیداسیون محفوظ نگه می‌دارد.

نقاله‌ای که آلیاژی از آهن و روی است در ته خزینه روی مذاب رسوب می‌کند و لازم است به طور متناوب پاک شده و برداشته شود. خزینه روی عموماً از مواد گوناگون پوشیده می‌شود تا از اکسیداسیون سریع سرب مذاب در روی سطح خزینه، به جز در محل ورود و خروج سیم‌ها جلوگیری شود. در این محل‌های سرباز، برداشتن متناوب کف ایجاد شده ضروری است.

آبکاری توسط برق

آبکاری برق فرآیندی است برای تهیه هر نوع فلز با روکش روی توسط یک جریان الکتریکی و در حقیقت آبکاری با روی توسط برق می‌باشد. وسایل مورد استفاده شبیه به سایر انواع آن در آبکاری فلزات می‌باشد و عملیات آن‌ها همان عملیات تمیزکاری فلز قبل از گالوانیزه کردن در روش آبکاری با روش داغ و غوطه‌ورسازی است.

مخاطرات و راه‌های پیشگیری

خط‌های پیوسته آبکاری مدرن کم‌ترین مشکلات را برای سلامتی به وجود می‌آورند. هیچ‌گونه مسمومیت واقعی از سر و کار داشتن با ترکیب‌های روی اتفاق نمی‌افتد. تب ناشی از بخارهای فلز که از استنشاق دود اکسید روی ناشی می‌شود ممکن است اتفاق بیافتد. ولیکن خزینه روی مذاب در درجه حرارت پایین‌تری نسبت به روی مذاب در کارخانجات ذوب فلز برنج نگهداری می‌شود (480-450 درجه سانتی‌گراد) و سطح خزینه هم غالباً با مواد گوناگون که خروج و تصاعد دودها را به حداقل می‌رساند پوشانده می‌شود. بدین ترتیب درجه حرارت کم خزینه، پوشیده شدن سطح آن از تصاعد و بالا رفتن دودها و بخارات سرب به صورت قابل ملاحظه‌ای جلوگیری شده، ناخالصی‌هایی مثل سرب، آنتی‌موان (توتیای معدنی) و کادمیوم می‌تواند در فلز روی که برای گالوانیزه کردن به کار می‌رود وجود داشته باشد. اما در هر حال مقدار هیچ یک از آن‌ها از 0.75 درصد فراتر نمی‌رود.

منبع عمده آلودگی هوا در عمل گالوانیزه کردن استفاده از روان‌سازها می‌باشد. در آبکاری ناپیوسته منقطع و عملیات پاک‌کنندگی و استفاده از اسیدهای محلول داغ نیز این چنین است.

روان‌سازهای کلرید آمونیوم روی و کلرید آمونیوم ( نشادر ) در حرارت تجزیه می‌شوند و تشکیل کلرید هیدروژن و گاز آمونیاک می‌دهندکه هر دو آن‌ها به سهولت به وسیله دستگاه تنفسی فوقانی در درجه غلظت پایین‌تر از غلظتی که خطرآفرین تلقی می‌شوند قابل تشخیص هستند.

اسیدهای استفاده شده برای تمیز کردن حتی با غلظت‌های کم باعث تحریک‌های مشابهی در دستگاه تنفسی می‌شوند.

روان‌سازهای به اصطلاح بدون دود چند سالی است که مورد استفاده قرار می‌گیرند. اگر چه در هر حال دستگاه تهویه باید برای خطوط گالوانیزه، گالوانیزاسیون مورد استفاده قرار گیرد. کنترل بخارها و دودها توسط لوله‌های دودکش سقفی ممکن است برای این امر کافی باشد چون جریان حرارتی مواد آلوده‌کننده را به طرف سقف هدایت خواهد کرد.

دودکش‌های تعبیه شده در سوراخ‌های تهویه در طول هر دو طرف تانک بک اقدام و پیشگیری ضروری و فوق‌العاده موثری برای شستشو و تمیز کردن تانک‌ها و خمره‌هاست.

نصب کلاهک‌های دودکش بر روی دیگ‌ها و ظروفی که در جریان عملیات دفع کف و تفاله‌ها این مواد در آن‌ها جمع می‌شوند ضرورت دارند.

نوع اخیر تهویه مخصوصاً برای تفاله‌هایی که دارای سرب می‌باشد، ضرورت تام دارد. دست زدن به تفاله‌ها یا کف نیز باید به دقت انجام شود این مواد باید با مراقبت زیاد در داخل کانتینرها جای گیرند تا از خروج انتشار گردوغبار غلیظی که ممکن است در صورت ریختن آن‌ها از زهوار بالا به داخل ناشی شود جلوگیری به عمل آید.

نرده‌های ایمنی باید هم برای خط گالوانیزاسیون و هم برای خط شستشو مخصوصاً در جایی که کارگران در طول راه‌روهای بالای تانک رفت‌وآمد می‌کنند تهیه شود.

کارگرانی که با سرب مذاب و یا لعاب سرب سروکار دارند باید متناوباً تحت نظر مراقبت‌های پزشکی قرار گرفته و متناوباً از نظر خون و ادرار آزمایش شوند.

در طول جریان عملیات لباس‌های ایمنی مناسب باید برای کارگران تهیه شود از جمل پیش‌بندهای حفاظتی برای پاها و ساق‌ها. حفاظت دست‌ها و چشم و صورت مثل نقاب صورت جهت احتراز از خطر سوختگی و یا پاشیده شدن فلز مذاب و اسید. امکانات بهداشتی مناسب و خوب مثل وجود حمام‌هایی که در محل کار باید تهیه شوند.

 



فلز طلا و آنچا باید درباره آن باید دانست

فلز طلا

طلا فلزی است که در حالت طبیعی درتمام سنگهای قشر زمین اعم از آتشفشانی و رسوبی همچنین در آب دریاها و اقیانوسها یافت می‌شود. مقدار تقریبی طلا در سنگهای آتشفشانی 62% قسمت در میلیون و در سنگهای رسوبی 15% قسمت در میلیون می‌باشد.





طلا فلزی است که در حالت طبیعی درتمام سنگهای قشر زمین اعم از آتشفشانی و رسوبی همچنین در آب دریاها و اقیانوسها یافت می‌شود. مقدار تقریبی طلا در سنگهای آتشفشانی 62% قسمت در میلیون و در سنگهای رسوبی 15% قسمت در میلیون می‌باشد.

طلای طبیعی توسط رنگ، خاصیت چکش خواری، وزن و خاصیت برش برداشتن از دیگر کانیها قابل تشخیص است. از فلز طلا بطور عمده بمنظور سکه زنی و تهیه شمش و پشتوانه ارزی استفاده می‌شود. طلا در تولید لوازم مختلفی بکار می‌رود که جواهرات زینتی در صدر آنها قرار می‌گیرند.علاوه بر این امروزه، انواع آلیاژهای طلا در صنعت ارزش روزافزونی پیدا کرده است.

طلا یکی از چگال ترین فلزات است. مکعبی از طلا به ضلع یک سانتیمتر دارای وزنی برابر 19.25 گرم یا بیش از دوبرابر وزن یک سانتیمتر مکعب آهن است. طلای خالص آنقدر نرم است که با ناخن می‌توان روی آن خراش انداخت. طلا در مقایسه با فلزلت دیگر از خاصیت ورقه و مفتول شدن بیشتری برخوردار است.طلا را می‌توان بصورت ورقه ای به ضخامت یکصدهزارم میلیمتر نازک کرد یا مفتولی از آن ساخت که که هر متر 0.0005 گرم وزن داشته باشد. نقطه ذوب طلا 1064.76 درجه سانتی گراد و نقطه جوش آن 2700 درجه سانتی گراد است. سختی این فلز بر حسب موس 3-2.5 و با مقیاس برینل مساوی 18.5 است.

عدم میل ترکیب طلا با اکسیژن هوا و حفظ خواص ظاهری آن موجب رضایت خاطر طلا و جواهرسازان است بویژه آنکه با هر وسیله ای می‌توان روی طلا کار کرد و آن را در تمام فرآیندهای ساخت مصنوعات طبیعی بکاربرد.از آنجایی که طلای خالص بسیار نرم است آن را با فلزات دیگر بصورت آلیاژ در می‌آورند. استفاده از طلا در جواهرسازی، ضرب مسکوکات و علوم و فنون مختلف دامنه روزافزونی پیدا کرده است.بیشتر طلاهایی که تا کنون در سراسر دنیا استخراج گردیده در خزانه های دولتی و بانکهای بزرگ بمنظور موازنه پرداختهای تجاری با کشورهای خارجی نگهداری می‌شود.

رنگ بندی طلا

در بین رنگهای طلا زرد برای غالب طلا و جواهرسازان مقبولیت بیشتری پیدا کرده است و استفاده از آن متداول تر است. مصرف طلای سفید را معمولا برای الماس در نظر می‌گیرند زیرا از لحاظ همرنگی با آن توازن بیشتری دارد. طلای قرمز اکثرا همراه با طلای زرد بمنظور ایجاد تناسب در رنگ بکار می‌رود. طلای سبز رنگ نیز معمولا برای کاربرد قطعات جواهری که آنتیک دارند مورد مصرف قرار می‌گیرد.

هرگاه در آلیاژ طلا با نقره که رایج ترین آلیاژ است 50 تا 60 درصد نقره بکار رود رنگ طلا زرد مایل به سفید که اصطلاحا طلای گبری گفته می‌شود، خواهد شد و چنانچه 25 درصد آن باشد رنگ آلیاژ حاصله سفید مایل به سبز می‌شود که این هر دو در جواهرسازی کاربرد فراوان دارد. آلیاژ طلا با چند فلز دیگر که اسامی آنها خواهد آمد به رنک سفید بوده و این آلیاژ از 80 درصد طلا، 16 درصد نیکل، 3 تا 4 درصد روی و گاهی 1 درصد مس تشکیل شده است. آلیاژ طلا و مس با 75 درصد طلا و 25 درصد مس که رنگ آن مایل به سرخ می‌باشد در صنعت سکه سازی کاربرد داشته و مس در این میان نقش سخت کننده را دارا می‌باشد.

نکته مهم در اینجا این است که طلای قرمز از طریق کاهش مقدار نقره و افزایش مس بدست می‌آید. طلای سبز با کاهش مقدار مس و افزایش مس بدست می‌آید. طلای سبز با کاهش مقدار مس و افزایش مقدار مقدار نقره تهیه می‌شود و طلایی که بمنظور مینا کاری بکار گرفته می‌شود بایستی ترجیحا دارای مقدار اندکی روی باشد. گاهی نیز در ترکیب طلای سفید 18 عیار به جای روی پالادیم بکار می‌رود. در یک طبقه بندی دیگر از نسبت درصد فلزات مختلف در آلیاژهای رنگی طلا ذکر گردیده که برای تهیه سفید با عیار 18 می‌بایست 750 قسمت آن را طلا، 50 قسمت را نقره نقره و 200 قسمت را پالادیم درنظر گرفت یا اینکه 750 قسمت را طلا، 135 قسمت را نیکل و 85 قسمت را مس و 30 قسمت را روی انتخاب کرد.

آلیاژهای طلا

طلا و نقره به هر نسبتی با یکدیگر با یکدیگر تشکیل آلیاژ می‌دهند. هرگاه درچنین آلیاژی 60 – 50 در صد نقره بکار رود آلیاژی به رنگ زرد مایل به سفید تشکیل خواهد شد. هرگاه میزان نقره 25 درصد باشد آلیاژ حاصله سفید مایل سبز خواهد شد که آلیاژ در طلا و جواهر سازی کاربرد زیادی دارد. آلیاژ طلا و مس با 75 درصد طلا و 25 درصد مس به رنگ به رنگ زرد مایل به سرخ در سکه سازی کاربرد دارد. طلای قرمز با افزایش درصد مس بدست می‌آید. طلای ارغوانی آلیاژی از 75.49 درصد طلا و بقیه آلومینیوم است و طلای آبی رنگ روشن حاوی 53.83 درصد ایندیوم و 46.17 درصد طلا می‌باشد. در هر صورت با تغییرات لازم در میزان درصد طلا و عناصر آلیاژی دیگر رنگهای متنوعی از طلا بدست می‌آید.

مقیاس عیار در حقیقت مقدار طلای خالص در 24 قسمت قسمت از کل فلز است یعنی اینکه عیار طلای 100 درصد خالص 24 در نظر گرفته می‌شود به عبارت دیگر واژه عیار بیامگر میزان خلوص آن در 24 قسمت می‌باشد. بهترین طلای تجاری که در ساخت زیور آلات به کار می‌رود 22-14 عیار است. سکه های داخلی طلا عموما 21.6 عیار هستند یعنی در آنها 90 درصد طلا وجود دارد.

نسبت طلا را گاهی اوقات در هزار قسمت در نظر می‌گیرند با یک تناسب ساده می‌توان مثلا متوجه شد که طلای 18 عیار در چند هزار است.

فرمول کاهش عیار

هنگامیکه قرار باشد از یک طلای پرعیارتر طلای کم عیارتر تهیه گردد بایستی مقداری فلز بار به آن اضافه شود تاعیار مطلوب بدست آید در این زمینه از رابطه زیر استفاده می‌شود:

M=mg(k2-k1)/k1

M وزن فلز بار برای تقلیل دادن عیار.

mg وزن طلا.

k1 عیاری که مورد نظر است

k2 عیار موجود
.



<      1   2   3      >




  • Back To Top
  •