تبليغاتX
مهدیس

پلی استیرن ( یونولیت )

یونولیت یا پلی‌استیرن (Polystyrene) که در ایران با نام‌ تجاری پلاستوفوم هم شناخته می‌شود، نوعی پلیمر سفید رنگ و عایق رطوبت و صدا و حرارت است که از فرایندهای پتروشیمی تهیه می‌شود. این ماده اولین بار توسط آلمان نازی در جنگ جهانی دوم برای ساخت پل‌های شناور روی آب ساخته شد.

مونومر این پلیمر استیرن است. پلی استیرن ویژگی بلوری ندارد و بنابرین بسیار شفاف است. تراکم حاقه های بنزنی متصل به زنجیر اصلی درشت مولکول مانع نظم ساختاری گشته و باعث مس شود پلی استیرن ماهیتا بی شکل باشد.با توجه به اینکه دمای گذار شیشه ای شدن پلی استیرن خیلی بالاتر از دمای معمولی است پلاستیک مفیدی است. این ویژگی باعث می شود که پلاستیک فوق العاده سخت و کمی شکننده باشد.

این پلی مر سخت , شکننده , شفاف و صیقل است و چگالی ان حدود 1.09 - 1.04 g/ml است. نور معمولی را تا حدود 90 درصد از خود عبور می دهد و ماده مناسبی جهت تهیه شیشه مصنوعی و ویترین ها در فضای بسته است.

روش تهیه :

مخلوطی از 22 میلی لیتر اب مقطر و 0.36 میلی لیتر محلول سدیم فسفات 10% و 0 میلی لیتر امونیاک غلیظ را در بالن بریزید و بر روی هم زن مغناطیسی قرار دهید و با سرعت 100 - 60 دور در دقیقه هم بزند.

6 میلی لیتر اب مقطر و 0.75 میلی لیتر کلسیم کلرید 10% را به تدریج در طول 30 دقیقه به وسیله قیف جداکننده به بالن اضافه کنید. این غمل باعت تشکیل کلسیم فسفات می شود که برای پخش مونومر در محیط به کار می رود. پس از اضافه کردن این مخلوط را داخل حمام اب 90 درجه سانتیگراد بگذارید و دمای بخاری و سرعت مگنت را تا انتهای واکنش ثابت نگه دارید. به 10 میلی لیتر مونومراسیون تقطیر شده 0.4 گرم بنزوئیل پروکسید اضافه کنید و پس از حل شدن این مخلوط را به وسیله قیف جداکننده در 10 دقیقه به مخلوط اضافه کنید. پس از دو ساعت پلی استیرن حاصل را روی قیف بوخنر صاف کنید و پس از شستشو با اب یا کلریدریک اسید 2% در اتو 40 درجه سانتیگراد خشک کنید.

 

 روش دیگر

الف ) تهیه پلی استیرن با استفاده از روش پلیمریزاسیون توده :

3 میلی لیتر استیرن را در یک لوله آزمایش بریزید ، سپس به اندازه نوک اسپاتول ، بنزوئیل پروکسید به عنوان آغازگر به آن اضافه کنید . لوله آزمایش را با یک درپوش ببندید ، و به آرامی آن را تکان دهید ، تا آغازگر حل شود . سپس درپوش را بردارید و لوله را درون یک حمام آب جوش قرار دهید . پس از حدود 1 الی 5/1 ساعت محتویات لوله آزمایش تبدیل به مایع ویسکوزی می شود . پلیمر را می توان در صورت لزوم در مقدار کمی تولوئن حل کرد . حال اگر این محلول را درون یک ارلن که محتوی 30میلی لیتر متانول سرد است ، بریزید ، پلی استیرن به صورت پلیمر جامد سفید رنگی رسوب خواهد کرد ، که می توان آن را بوسیله صاف کردن یا دکانت کردن جدا کرده و با متانول شستشو داد .

ب ) تهیه پلی استیرن با استفاده از روش پلیمریزاسیون محلول :

بداخل بالن 100 میلی لیتری خشک و تمیز و مجهز به مبرد رفلاکس ، محلول 3 میلی لیتر استیرن تازه تقطیر شده در 10 میلی لیتر تولوئن را  بریزید . سپس 5/1 میلی لیتر از محلول ،  08/0 گرم بنزوئیل پروکسید در 5 میلی لیتر تولوئن را به محتویات داخل بالن اضافه کنید . با انداختن سنگ جوش عمل رفلاکس ( بازروانی ) را به آرامی به مدت 5/1 ساعت انجام دهید . بعد از این مدت منبع گرمایی را حذف کرده و اجازه دهید بالن سرد شود . محتویات بالن را به داخل ارلن محتوی 100 میلی لیتر متانول سرد بریزید . در این حالت پلی استیرن به صورت پلیمر جامد سفید رنگی رسوب خواهد کرد ، این رسوبات را بوسیله صاف کردن یا دکانت کردن از محلول جدا کرده و با متانول شستشو دهید .

+ نوشته شده در  شنبه 8 بهمن1390ساعت 23:40  توسط علیرضا ابراهیمی  | 
واکنش گرمازا
بسیاری از واکنشهای شیمیایی با آزاد کردن انرژی همراه هستند. این انرژی آزاد شده می‌تواند بصورت گرما ، نور یا صدا باشد. چنین واکنش‌هایی را واکنش گرماده می‌گویند. روزانه از واکنش‌های گرماده زیادی برای منظورهای مختلف استفاده می‌کنیم. ساده‌ترین این واکنش‌ها روشن کردن کبریت است که واکنشی بین اکسیژن هوا و ماده آتشگیر آن رخ می‌دهد که با آزاد کردن نور و گرما همراه است. سوخت‌های طبیعی ترکیبات پیچیده‌ای از کربن و هیدروژن هستند. وقتی که این مواد در اکسیژن می‌سوزند دی‌اکسید کربن ، آب و حرارت ایجاد می‌کنند.

برخی از سوخت‌ها مانند هیدروژن و مواد منفجره مانند TNT و دینامیت‌ها در اثر واکنش ظرفیت‌های بالایی از انرژی را در مدت زمان کوتاهی آزاد می‌کنند، بنابراین انفجار را می‌توان واکنش گرماده در نظر گرفت که انرژی زیادی را بصورت گرما ، صدا و نور در زمان کمتری آزاد می‌کند.

انجام واکنش گرماده از لحاظ تئوری
طبق قانون بقای انرژی ، انرژی از بین نمی‌رود اما بصورت‌های دیگر تبدیل می‌شود، بنابراین انرژی یک سیستم مقدار ثابتی است. بعنوان مثال انرژی امروزی جهان با انرژی آن در هزاران سال پیش برابر است. واکنش‌های شیمیایی با تغییر انرژی همراه‌اند. در یک واکنش وقتی پیوندهای ناپایدار با پیوندهای پایدارتری جایگزین می‌شوند مقداری انرژی آزاد می‌شود، بنابراین تشکیل پیوندهای پایدار با آزاد کردن انرژی همراه است و وقتی میلیون‌ها پیوند پایدار در یک واکنش ایجاد می‌شود این انرژی‌ها با هم جمع شده و انرژی بالایی را بصورت حرارت ، نور یا انفجار آزاد می‌کنند.

بنابراین در یک واکنش گرماده سطح انرژی کمتر از سطح انرژی مواد واکنش دهنده است و گرمای آزاد شده را با آنتالپی منفی نمایش می‌دهند. 

وقوع واکنش‌های گرماده از لحاظ ترمودینامیکی
برخی از واکنش‌های شیمیایی گرماده بصورت خود بخودی انجام می‌گیرند. میزان خود بخودی بودن یک واکنش را ΔG که معیاری از آنتروپی و محتوای آنتالپی است، مشخص می‌کند. اما پیش‌گویی خود بخودی بودن یک واکنش دلیل بر وقوع آن واکنش نیست. زیرا ترمودینامیک ، چیزی در مورد سرعت یک واکنش پیش‌بینی نمی‌کند. بعنوان مثال واکنش کربن با اکسیژن در دمای 25ْ و فشار 1 atm از لحاظ ترمودینامیکی قابل انجام است. اما بدون یک عامل موثر مثل حرارت ممکن است مخلوط کربن و  مدت‌های مدیدی بدون تغییر باقی بماند.

تغییر آنتروپی یک محیط بر اثر گرمایی که بعلت تغییر آنتالپی واکنش به محیط یا از محیط منتقل می‌شود بوقوع می‌پیوندد. هر چه  بزرگ‌تر باشد بی‌نظمی بیشتری در محیط ایجاد می‌شود.

پس در یک واکنش گرماده خود بخودی:

ΔG = ΔH -TΔs < 0

0> ΔH در یک واکنش گرمازا

Δs > 0 میزان بی‌نظمی در یک واکنش خود بخودی

پس T.Δs > 0

آنگاه TΔs < 0- است. چون Δs برای یک تغییر خود بخود بزرگتر از صفر است و TΔs کل هم باید بزرگتر از صفر باشد در اینصورت  بوده برای یک تغییر خود بخود  است. برای بسیاری از واکنش‌های شیمیایی در 25 درجه سانتیگراد و فشار 1atm مقدار مطلق ΔH بسیار بزرگتر از مقدار TΔs می‌باشد در این شرایط واکنش‌های گرمازا بصورت خود بخود صورت می‌گیرند.

استفاده از واکنش‌های گرمازا در صنعت
بیشتر کوره‌های احتراقی که عملیات گداختن و تصفیه کانی آهن و تولید آهن در آنها انجام می‌گیرد نیاز به دماهای بسیار بالا برای انجام واکنش دارند. در عملیات ذوب سنگ آهن ، سنگ آهن را با کک و سنگ آهک در کوره قرار داده و جریانی از هوای داغ را به درون کوره هدایت می‌کنند. واکنش کک ( کربن ) با اکسیژن بسیار گرمازا است. بنابراین این کوره‌ها را از اکسیژن غنی می‌کنند. کک در اثر گرما هوای داغ با اکسیژن وارد واکنش شده و  ایجاد می‌کند که از گرمای فراوان حاصل از این واکنش برای ذوب سنگ آهن استفاده می‌شود.

واکنش گرماگیر
وقتی میزان سطح انرژی در مواد اولیه پایینتر از محصولات باشد، واکنش به دلیل پایدار بودن مواد اولیه نیاز به انرژی دارد تا پیوندهای اولیه شکسته شده و پیوندهای جدید حاصل شوند در این صورت واکنش گرمای لازم را از محیط جذب می‌‌کند این تغییر انرژی را با (+ΔH) نشان می‌‌دهند. واکنشهای گرماگیر به صورت خود به خودی انجام نمی‌‌گیرند و برای انجام گرفتن واکنش نیاز به جذب انرژی یا انجام کار روی سیستم دارند.

از لحاظ ترمودینامیکی برای یک واکنش گرماگیر ΔG>0 یعنی ΔG=ΔH - TΔS در نتیجه ΔH>0 می‌باشد. در یک واکنش غیر خود به خودی ΔS<0 می‌‌باشد. بنابراین TΔS>0- چون T(-ΔS)<0 و T(-ΔS)>0- پس ΔG>0 بوده و واکنش غیر خود به خودی می‌‌باشد.

+ نوشته شده در  یکشنبه 2 بهمن1390ساعت 22:48  توسط علیرضا ابراهیمی  | 
دید کلی

بطور طبیعی ، املاح متعددی در آب وجود دارند، ولی علاوه بر این املاح ، بعضی مواد شیمیایی در خلال فرآیند تصفیه به آب علاوه می‌گردند، از اینرو است که در پایان تصفیه و یا بطور کلی قبل از مصرف آبها، باید از نظر کیفی کنترل شوند. در مورد بعضی از این املاح توضیحاتی داده می‌شود.
 
مس (Cu)

مس ، در آبهای طبیعی بندرت دیده می‌شود و وجود ترکیب سولفاتی آن برای ماهیان بسیار مضر است، بطوری که 0,12 میلیگرم در لیتر آن در آب برای ماهی قزل آلا کشنده است و انواع دیگر ماهیها به این ماده ، حساس هستند و مقاومترین ماهیها در محیطی با 1.2 میلیگرم سولفات مس خواهد مرد. در پس‌آبها ، غالبا بعلت عبور آن از مبدلهای حرارتی مس و یا معرف سولفات مس در استخرهای شنا برای جلوگیری از رشد الگ‌ها ، می‌توان به مقدار قابل توجهی مس برخورد نمود.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  سه شنبه 13 دی1390ساعت 23:31  توسط علیرضا ابراهیمی  | 
آب یا هر مایع دیگر در هر درجه حرارتی- به ازاء یک فشار معین تبخیر میشود.به عنوان مثال: آب در فشار اتمسفر دریا- در 100 درجه سانتیگراد و در فشار 2/0 اتمسفر- در 20 درجه سانتیگراد تبخیر می گردد.

هرگاه در حین جریان مایع در داخل چرخ یک پمپ-فشار در نقطه ای از فشار تبخیر مایع در درجه حرارت مربوطه کمتر شود- حبابهای بخاری بوجود می آید که به همراه مایع به نقطه ای دیگر با فشار بالاتر حرکت می نمایند.اگر در محل جدید- فشار مایع به اندازه کافی زیاد باشد،حبابهای بخار در این محل تقطیر شده و در نتیجه ذراتی از مایع از مسیر اصلی خود منحرف شده و با سرعتهای فوق العاده زیاد به اطراف و از جمله پره ها برخورد می نمایند.

  در چنین مکانی ، بسته به شدت برخورد ، سطح پره ها خورده شده و متخلخل می گردد.« این پدیده را کاویتاسیون می نامند» .پدیده کاویتاسیون برای پمپ بسیار خطرناک بوده و ممکن است پس از زمانی کوتاه چرخ آن از بین برود.لذا باید از وجود چنین پدیده ای در پمپ جلوگیری گردد.
در پمپ های سانتریفوژ ، به هنگام ورود مایع به داخل چرخ ، به علت افزایش سرعت،فشار به طور موضعی پایین می آید و در نقطه ای نزدیک به دهانه ورودی چرخ ، به حداقل خود می رسد.اگر در این نقطه ( نقطه فشار مینیمم) فشار مایع از فشار تبخیر مایع عبوری از پمپ بیشتر باشد ، مایع در طول حرکت خود در داخل چرخ همواره در یک فاز باقی مانده و پدیده کاویتاسیون بوجود نخواهد آمد.
کاویتاسیون ، همواره با صداهای منقطع شروع می شود و سپس در صورت ادامه کاهش فشار در دهانه ورودی پمپ ،به شدت این صداها افزوده می گردد.صدای کاویتاسیون مخصوص و مشخص بوده و شبیه به برخورد گلوله هایی به یک سطح فلزی است. همزمان با تولید این صدا پمپ نیز به ارتعاش در می آید. در انتها این صداهای منقطع تبدیل به صدایی شدید و دایم می گردد و در همین حال نیز دبی ماشین به شدت کاهش می یابد و یا قطع می شود. به هنگام بروز پدیده کاویتاسیون ،راندمان پمپ نیز کاهش می یابد. خوردگیهای شدید فلز توسط کاویتاسیون ، در محل به وجود آمدن حبابهای بخار نیست، بلکه هنگامی که این حبابها همراه با جریان به نزدیک محل خروج از چرخ برسند ،در اثر افزایش فشار به یکباره و به شدت تقطیر می شوند. تقطیر ناگهانی حبابهای بخار موجب کوچک شدن ناگهانی فضای اشغالی توسط بخار می گردد. در این حالت ذراتی از مایع که در همسایگی این ابر بخار قرار گرفته اند ،مجبور به پر کردن این فضای خالی خواهند شد.این ذرات، در اثر اختلاف فشار زیاد ،سرعتهای فوق العاده بالا ( تا چندین ده متر  بر ثانیه ) پیدا می کنند. برخورد ذراتی با چنین سرعت و فرکانس بالا (بین 20000 تا 25000 هرتز)،  بطور مداوم به سطح چرخ ، سبب کندگی فلز و از بین رفتن آن می گردد.

ادامه مطلب
+ نوشته شده در  جمعه 2 دی1390ساعت 23:30  توسط علیرضا ابراهیمی  | 

مقدمه و تئوری:

یون یدید یک عامل کاهنده ی نسبتاً موثری است که به طور وسیعی برای تجزیه ی اکسنده ها به کار می رود.
به طور کلی به واکنش هایی که در آن ید اکسید می گردد، یعنی ید از محلول یدیدها آزاد می گردد یدومتری گویند. روشهای زیادی بر اساس خواص کاهندگی یون یدید استوارند. ید که محصول واکنش است، معمولاً با محلول استاندارد تیوسولفات تیتر می شود.
عناصر زیادی را می توان به روش یدمتری تعیین نمود. یکی از این عناصر، مس است. در این روش از واکنش زیر جهت احیا و رسوب دادن مس استفاده می کنند.


حال مقدار ید آزاد شده توسط محلول تیوسولفات تعیین می‌شود و از روی مقدار تیوسولفات مصرفی (با استفاده از روابط استوکیومتری) ، به مقدار واکنش دهنده ی اولیه ی مورد نظر (در اینجا یون مس) دست می یابند. واکنش ید با تیوسولفات به وسیله ی معادله ی زیر داده شده است:


نقطه ی پایانی تیتراسیون به سادگی توسط محلول نشاسته مشخص می شود. لحظه ی مناسب برای اضافه کردن شناساگر وقتی است که رنگ محلول از قهوه ای به زرد کمرنگ تغییر می کند. پایان تیتراسیون هنگامی است که محلول بیرنگ می شود.

همچنین یدومتری دقیق‌ترین و قابل اعتمادترین روش اندازه گیری اکسیژن محلول در آب می‌باشد.‌ این روش یک روش تیتراسیونی است که بر اساس خواص اکسیدکنندگی اکسیژن محلول انجام می‌گیرد. با افزایش به محلول قلیایی شده آب ، هیدروکسید منگنز با اکسیژن محلول آب ترکیب شده ، ایجاد می‌کند. با مصرف تمام اکسیژن موجود ، محلول اسیدی می‌شود. با افزودن یدید ، در محیط اسیدی با یون یدید ، وارد واکنش شده ، ید آزاد می‌کند. مقدار ید آزاد شده توسط محلول تیوسولفات تعیین می‌شود و از روی مقدار تیوسولفات مصرفی (با استفاده از شناساگر نشاسته) ، مقدار اکسیژن موجود در آب محاسبه می‌شود.

 

روش کار :

·       مجهول را به حجم می رسانیم

·       مقدار مشخصی از آن بر می داریم ( 25 cc )

·        به آن اضافه می کنیم

·       محلول را صاف کرده و رسوب را با 5cc آب شستشو می دهیم

·       محلول را با تیوسولفات 0.1N تیتر می کنیم تا رنگ زرد کاهی نمایان شود

·       2ml چسب نشاسته 0.1% + 0.5gr KSCN را به آن اضافه می کنیم

·       تیتراسیون را تا تغییر رنگ مجدد ادامه می دهیم

+ نوشته شده در  جمعه 2 دی1390ساعت 23:27  توسط علیرضا ابراهیمی  | 
درمیان فرآیندهای شناخته شده برای انجام عملیات جداسازی،فرایتد تقطیر و استخراج اهمیت فراوانی داشته و از معمول ترین روش هایی میباشند که دیرباز شناخته شده و به کار رفته اند.با و جود آنکه مدت زمان زیادی از مطرح شدن سیالات فوق بحرانی وکاربردهای آن ها در چرخه صنعت نمیگذرد،اما تحقیقات گسترده در این زمینه صورت گرفته و مقالات متعددی در کنگره ها،همایش ها و نشریات مهندسی پیرامون آنها به چاپ رسیده است.دلالیل گسترش استفاده از این سیالات را می توان به شرح زیر توضیح داد.
در برخی از فراینهای جداسازی نمیتوان از روش های معمول تقطیر و استخراج استفاده کرد که عمدتا به لحاظ مسائل اقتصادی می باشد.زیرا خواص فیزیکی و شیمیایی مواد و نیز شرایط مورد نیاز به گونه ای که امکانات لازم جهت استفاده و کاربرد روشهای معمول موجود را به طور رضایت بخش و با کیفیت بالا فراهم نمی سازد.اهم این موارد شامل بالا بودن نقطه جوش،نزدیک بودن نقطه جوش مواد مورد نظر(تشکیل مخلوط های آزئوتروپ با نقطه ی هم جوش (Azeotropic Solution)حساسیت مواد به دمای بالا ،تامین و بازیابی حلال می باشد.

سیالات فوق بحرانی از نظر خواص انتقالی, مانند گازها (نفوذ پذیری بالا و ویسکوزیته کم) و از نظر قدرت حلالیت, شبیه حلال های مایع هستند. دلایل گسترش استفاده از این سیالات را می توان به شرح زیر توضیح داد:

در اوایل دهه70 , قیمت انرژی بر اثر اتفاقات جهانی به طور غیر قابل پیش بین افزایش پیدا کرد که این مشکل بزرگی برای کشورهای صنعتی بود. در نتیجه بیشتر مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی به جایگزینی فرایندهایی با مصرف انرژی کمتر توجه کردند, استفاده از سیالات فوق بحرانی برای جداسازی مخلوط ها یکی از این فرایندها بود. در فرایند (Supercritical Flow SCFE Extraction) برخلاف عملیات استخراج مایع- مایع, بازیابی حلال به روش انبساط ناگهانی انجام می شود و برای بازیابی حلال نیازی به عملیات تقطیر نیست؛ این موضوع باعث کاهش مصرف انرژی می شود.

ادامه مطلب
+ نوشته شده در  یکشنبه 27 آذر1390ساعت 23:29  توسط علیرضا ابراهیمی  | 
از باکتري ها، به دليل ارتباطي که غالباً بين وجود آن ها در آب و بيماري ها وجود دارد، به بدي ياد مي‌شود. اما پژوهشگران دانشگاه ناتينگهام از اين ارگانيزم هاي کوچک در کنار جديدترين تکنيک هاي پالايش غشايي براي اصلاح و بهبود فناوري پاک سازي آب استفاده مي‌کنند.

اين ارگانيزم هاي تک سلولي در طي فرايندي به نام Bioremediation از آلاينده هاي موجود در آب، خواه آن که آب مصارف صنعتي داشته باشد و خواه براي آشاميدن فراهم شده باشد، تغذيه مي‌کنند.

سپس آب را از ميان يک غشاي متخلخل عبور مي دهند که مانند يک غربال عمل مي‌کند. حفره هايي که در اين غربال ها وجود دارند ميکروسکوپي هستند و برخي در مقياس نانو مي‌باشند. اندازۀ منافذ در اين فيلترها مي‌تواند از ده ميکرون تا يک نانو متر باشد. اين فناوري‌ها قابليت توسعه و بهينه‌‌سازي آب هاي مصرفي صنعت و آشاميدني را دارند.

اين تحقيقات توسط پروفسور Nidal Hilal مهندس شيمي مرکز فناوري آب پاک هدايت مي‌شوند. اين مرکز، هدايت جهاني پژوهش براي توسعۀ فناوري‌هاي پيشرفته در زمينۀ تصفيه آب را بر عهده دارد.

کارايي فناوري غشايي متداول که در فرايندهاي تصفيه آب به کار مي‌رود، به دليل آلوده شدن غشاها به آلاينده‌ها، با گذشت زمان کاهش مي‌يابد. استفاده از روش Bioremediation اين امکان را فراهم مي‌کند که در يک سيستم بسته، غشاها را بدون خارج کردن آن ها از سيستم تميز کرد. پژوهشگران اين مرکز، اين فناوري را با همکاري شرکت پالايش نفت Cardev International واقع در Harrogate توسعه داده‌اند.

غشاهاي اولترافيلتراسيون و نانوفيلتراسيون هم در فرايندهاي تصفيه آب کارايي بالايي دارند و هم به عنوان يک کاربرد جانبي، در تبديل پس ماندهاي مايع صنعتي آلوده شده به فلزات و روغن ها قابليت خود را نشان داده اند. محصولات به جاي مانده ارزش گرمازايي بسيار بالايي دارند و مي‌توان از آن ها به عنوان سوخت استفاده نمود.

مرکز تحقيقات شيرين‌سازي خاورميانه بر روي کاري سرمايه گذاري کرده است که در آن از غشاهاي نانوفيلتري و اولترافيلتراسيون جهت تهيۀ آب آشاميدني از آب دريا استفاده مي‌شود. غشاها با تصفيۀ مقدماتي و حذف مواد آلاينده، چه از طريق اسمز معکوس و چه از طريق شيرين‌سازي گرمايي، رسوب گذاري در دستگاه‌ها را کاهش مي دهند و در نتيجۀ اين عمل، از صدمه ديدن دستگاه ها جلوگيري مي‌شود و نياز به تعويض قطعات و تعميرات گران قيمت کاهش مي‌يابد.

پژوهشگران با بررسي خواص مايع در مقياس نانو، با استفاده از ميکروسکوپ نيروي اتمي، رفتار مايعات در يک سطح اتمي، از قبيل چگونگي جريان يافتن و جدا شدن از سطح را بررسي مي‌کنند. اين نتايج را مي‌توان در مکانيک و صنعت مورد استفاده قرار داد. براي مثال افزايش کارايي روغن در يک موتور مي‌تواند با استفاده از اين نتايج صورت گيرد. همچنين مايعات را در يک گسترۀ دمايي، از دماي بسيار پايين (50- درجه سانتي‌گراد) تا دماي بسيار بالا (150 درجه سانتي‌گراد) تست مي‌کنند.

پروفسور هلال اظهار مي‌کند: «آزمايش ويژگي‌هاي مايعات قبلاً هيچ گاه در چنين مقياسي انجام نگرفته بود. با به کار بردن همزمان فناوري نانوفيلتراسيون و Bioremediation، فرايند پاک‌سازي آب با مصرف انرژي بسيار پايين‌تر از فرايندهايي که در حال حاضر مورد استفاده اند، به اتمام مي رسد. علاوه بر اين مي‌توان محصولات پس ماند را نيز به صورت سوخت، مجدداً وارد چرخۀ مصرف کنيم و فناوري سبزتري خواهيم داشت.»
+ نوشته شده در  پنجشنبه 17 آذر1390ساعت 23:19  توسط علیرضا ابراهیمی  | 
دید کلی
نخستین دستگاهای طیف بینی ، برای استفاده در ناحیه نور مرئی ابداع شدند و از این رو ، آنها را دستگاههای نوری نامیدند. این اصطلاح ، امروزه در مورد دستگاههایی که برای استفاده در نواحی فرابنفش و زیر قرمز طراحی شده‌اند، نیز تعمیم یافته است. این واژه ، با اینکه کاملا صحیح و دقیق نیست، مع هذا ، از این نظر که بر بسیاری از نکات اساسی عمومی دستگاههای مورد عمل برای مطالعه در این سه ناحیه طیفی مهم تاکید دارد، سودمند است.

اساس روشهای طیف بینی نوری
روشهای طیف بینی نوری ، بر پدیده های نشر ، جذب ، فلوئورسانس ، فسفرسانس و پراکندگی استوارند. ضمن اینکه دستگاههای هر یک از این روشها ، از لحاظ پیکربندی و قدرت متفاوتند، اجزای اصلی آنها از شباهت قابل ملاحظه ای برخوردارند. علاوه بر این ، خواص مورد لزوم این اجزای سازنده ، صرفنظر از نواحی طیفی که این دستگاهها برای آنها طراحی شده‌اند، یکسانند.
اجزای دستگاههای طیف بینی نوری
دستگاههای طیف بینی از پنج جزء سازنده زیر تشکیل شده‌اند:


    * منبع ثابت تابش انرژی.

    * طول موج گزین ، که جدا سازی ناحیه طول موج محدودی را امکان‌پذیر می‌سازد.

    * ظرف شفاف مخصوص نمونه مورد آزمایش.

    * آشکارساز یا ترانسدیوسر تابش که انرژی تابشی را به علامت کاربرد پذیر (معمولا الکتریکی) تبدیل می‌کند.

    * پردازشگر علامت و سیستم قرائت.

طیف بینی نشری
طیف بینی نشری ، از این نظر که در آن به منبع تابشی خارجی نیازی نیست و نمونه آزمایشی ، خود نشر کننده است، با دو نوع دیگر متفاوت است. در اینجا ، ظرف محتوی نمونه آزمایشی یک قوس ، یک جرقه ، یک سطح گرمایی با یک شعله است که هم نمونه آزمایشی را نگه می‌دارد و هم موجب نشر تابش مشخصه آن می‌شود.
طیف بینی جذبی
طیف بینی جذبی به یک منبع خارجی انرژی تابشی نیاز دارد و دسته پرتو خروجی از منبع ، پس از عبور از طول موج گزین ، از نمونه آزمایشی عبور می‌کند (در برخی از دستگاهها موضع نمونه آزمایشی و طول موج گزین معکوس است).

فلوئورسانس
فلوئورسانس نیز مانند طیف بینی جذبی به یک منبع خارجی انرژی تابشی نیاز دارد. برای فلوئورسانس ، منبع ، نمونه آز مایشی را که در ظرفی قرار دارد، القا کرده و به نشر تابش مشخصه خود وادار می‌کند و سپس این تابش در زاویه معینی نمبت به منبع (معمولا زاویه 90 درجه) ، اندازه گیری می‌شود.
تفاوت دستگاهها

بدیهی ا ست که اجزای سازنده دستگاهها ، بسته به ناحیه طول موج مورد عمل ، در جزئیات با هم تفاوت دارند. طراحی آنها نیز به کاربرد اولیه دستگاه بستگی دارد، یعنی ، بسته به این است که آیا در تجزیه کیفی یا کمی بکار می‌رود و یا اینکه در طیف بینی اتمی یا مولکولی بکار گرفته می‌شود. مع هذا ، شرایط کار وعملکرد کلی هر نوع جزء سازنده ، صرفنظر از ناحیه طول موج و کاربرد ، مشابه ند.

+ نوشته شده در  پنجشنبه 17 آذر1390ساعت 23:17  توسط علیرضا ابراهیمی  | 
مقدمه:در آبهای سطحی انواع مختلفی از مواد معلق و کلوئیدی وجود دارد که جهت حذف آنها در تصفیه خانه های آب باید از مواد منعقدکننده استفاده گردد. یکی از جدیدترین مواد منعقدکننده پلی آلومینیوم کلراید با علامت اختصاری PAC1 می باشد.در این مطالعه برای حذف کدورت از آب رودخانه های اروند و بهمنشیر که منابع تامین آب آبادان به حساب می آیند، از PAC1 استفاده گردید.مواد و روشها: جهت انتخاب دوز بهینه و شرایط عملکردPAC1 در تصفیه آب آبادان،

ادامه مطلب
+ نوشته شده در  جمعه 4 آذر1390ساعت 22:6  توسط علیرضا ابراهیمی  | 

یکی از مهمترین راههای قطع وابستگی غیر ضروری ، شناخت مشکلات و موانع و راههای تقلیل اثرات سوء آنها می‌باشد. به همین قیاس ، در صنعت و بخصوص صنایع کشور ما ، برای جلوگیری از هدر رفتن منابع مالی و انسانی که یکی از پیامدهای آن ، تقویت هر چه بیشتر بندهای وابستگی می‌باشد، لازم است تا نقاط ضعف صنعت را بخوبی بشناسیم و در آن راستا ، به تقویت هر چه بیشتر توان علمی خود بپردازیم.

خوردگی یکی از موارد معدودی است که اثر خود را نه تنها در مراحل طراحی ، ساخت و تولید و بهره برداری نمایان می‌سازد، بلکه مبالغ عظیمی را نیز در مرحله حفاظت و نگهداری به خود اختصاص می‌دهد.

آسیب‌شناسی صنعت
برای شناخت صحیح‌تر خوردگی و اهمیت آن باید به آسیب‌شناسی صنعت پرداخت، زیرا یکی از مهمترین عواملی که گریبانگیر رشد صنایع و به خصوص صنایع ایرانی می‌باشد، عدم درک عمیق مساله خوردگی است. شاید بتوان دو دلیل عمده برای این بی‌عنایتی برشمرد:

در رابطه با ضرر و زیانهای وارد آمده توسط خوردگی به صنایع ، نه تنها آمار مستند بلکه حتی تخمین‌های رسمی مستند و قابل انکار وجود ندارد، لذا مشخص نیست که خوردگی چگونه به آرامی اما بطور مداوم ثروتهای ملی را هدر می‌دهد.


ابعاد فاجعه انگیز خوردگی از نظر اتلاف ماده و انرژی و ضرر و زیانهای زیست محیطی روشن نیست. لذا اکثرا با تصور اینکه مسائل مالی مربوط به خوردگی در بررسیهای مالی- اقتصادی در سر فصل استهلاک دیده می‌شوند، از ابعاد واقعی قضیه بی‌خبر می‌مانند و در نتیجه اهمیت مساله همواره در هاله ای از ابهام باقی می‌ماند.
مهندسی خوردگی
در این سلسله مقالات ، خواهیم کوشید جنبه ای از مهندسی را که به آن ««مهندسی خوردگی»» اطلاق می‌شود، به خوانندگان معرفی نماییم. هدف این نوشته‌ها ، ایجاد معلومان نیست، چه ، بسیاری از آنچه را که در اینجا می‌آید، می‌توان در کتب و مقالات تخصصی یافت، بلکه منظور اصلی ، ایجاد شناخت و آگاهی (هر چند جزئی) درباره یکی از مشکلات صنعتی است تا دانش پژوهان در انتخاب رشته‌های تحصیلی با آگاهی و توجه بیشتری اقدام کنند.

خوردگی چیست؟
خوردگی در زبان فارسی ترجمه واژه ای انگلیسی است که معنای آن جویده شده و گاز گرفته شده است. به نظر می‌رسد ظاهر قطعه خورده شده ، این تداعی معنایی را سبب شده باشد. برای بیشتر مردم، خوردگی با مصادیقش شناخته می‌شود، از قبیل زنگ زدگی و سیاه شدن قاشقهای نقره‌ای. در واقع خوردگی همه اینها هست، اما به‌تنهایی هیچ یک نیست. بطور مثال ، زنگ زدگی فقط به خوردگی آلیاژهای آهن اطلاق می‌شود.

استاندارد ایزو 8044 ، خوردگی را بدین شکل تعریف می‌کند:


««واکنش فیزیکی – شیمیایی متقابل بین فلز و محیط اطرافش که معمولا دارای طبیعت الکتروشیمیایی است و نتیجه‌اش تغییر در خواص فلز می‌باشد. این تغییرات خواص ممکن است منجر به از دست رفتن عملکرد فلز ، محیط یا دستگاهی شود که این دو ، قسمتی از آن را تشکیل می‌دهند. »»

ترمودینامیک و خوردگی
ترمودینامیک یکی از رشته های فیزیکی – شیمی، است. یکی از ویژگی‌های علم ترمودینامیک این است که می‌تواند پیش‌بینی کند که آیا واکنشهای خاصی رخ خواهند داد یا نه. تعیین زمانی واکنشی که ترمودینامیک ، انجام آن را پیش بینی می‌کند، موضوع علم سینتیک است. خوردگی را می‌توان میل ترمودینامیکی برای بازگشت به اصل خود فلز دانست و آن را چنین توضیح داد:

فلزات اکثرا به شکل ترکیبات شیمیایی در سنگهای معدنی موجود هستند. فلز در این حالت به خاطر وضعیت ترمودینامیکی خود ، حالت پایدار دارد، یعنی از نظر ترمودینامیکی اگر نیرویی از خارج بر سنگ معدن وارد نشود، فلز میل دارد که در سنگ بماند و حالت ترکیبی خود را حفظ نماید. وقتی سنگ معدن از معدن جدا می‌شود، طی فرآیندهای خاصی ، فلز از سنگ استخراج می‌شود و به حالت فلز خالص در می آید.

عمل استخراج فلز ، از نظر شیمیایی یک فرآیند الکترون گیری یا احیا به حساب می‌آید. به این ترتیب فلز موجود در سنگ معدن ، الکترون می‌گیرد و به حالت فلز خالص در می‌آید. اما در اینجا وضعیتی ناگوار وجود دارد: الکترونهایی که طی فرآیند استخراج گرفته شده‌اند، برای فلز به شکل مهمان ناخوانده در می‌آیند. فلز علاوه بر الکترونهایی که خود دارد، الکترونهای زیادتری را نیز طی استخراج به سوی خود فرا خوانده ، با مهمان کردن الکترونهای اضافی از چنگ سنگ گریخته است. اما این مهمانان تبدیل به ناخواستگانی شده‌اند که فلز دائما در جستجوی راهی برای بیرون راندن آنهاست. به زبان ترمودینامیکی ، بی‌قراری فلز را ناپایداری ترمودینامیکی می‌نامند.

هنگامی که فلز موفق به از دست دادن الکترون می‌شود، واکنش اکسیداسیون رخ می‌دهد و می‌گویند خوردگی اتفاق افتاده است. وقتی فلز خورده شد، آنچه از واکنش باقی می‌ماند (اصطلاحا محصولات خوردگی) به لحاظ ترمودینامیکی پایدار خواهد بود و از این نظر مانند فلز در حالت معدنی (در حالتی که به شکل ترکیب در سنگ معدن وجود داشت) رفتار می‌کند.

جالب آنکه از نظر شیمیایی نیز محصولات خوردگی مثل سولفات آهن ، اکسید روی و غیره ، همان ترکیباتی هستند که در سنگ معدن فلز یافت می‌شود.

خوردگی ، یک واکنش طبیعی
از آنچه گفته شد، می‌توان نتیجه گرفت که خوردگی یک واکنش طبیعی است و انجام می‌شود. اما چنانکه خواهیم دید، خوردگی دارای زیانهای بسیاری است که ما را وادار می‌کند تا ترجیح دهیم این واکنش انجام نشود. انجام نشدن خوردگی مثل آن است که بخواهیم آبشاری به جای آنکه از بالای صخره به پایین بریزد، از پایین به بالا بریزد. اگر چه امکان ندارد که ریزش آبشار را وارونه کنیم، اما خواهیم دید که روشهایی وجود دارند که با استفاده از آنها می‌توان نه تنها خوردگی را مهار کرد، بلکه آن را برعکس نمود!

+ نوشته شده در  چهارشنبه 25 آبان1390ساعت 22:41  توسط علیرضا ابراهیمی  | 
اطلاعات اولیه
کروماتوگرافی تبادل یونی در ستون‌ها ، بطور انحصاری ، کاربرد رزین‌های تبادل یونی محدود می‌شود زیرا این مواد به طور عمده خواص مطلوبی ، مانند پایداری مکانیکی و شیمیایی و یکنواختی اندازه دانه‌ها ( ذرات ) دارند، پودر سلولز که آن گرده‌های تبادل یونی به طریق شیمیایی قرار داده شده باشند نیز برای جداسازی مواد در ستون‌ها به کار می‌رود. ورقه‌هایی از سلولز عمل شده فوق و ورقه‌های سلولز پر شده با رزین‌های تبادل یونی را در روش کروموتوگرافی کاغذی برای جداسازی‌هایی که شامل تبادل یونی هستند، می‌توان مورد استفاده قرار داد.

توصیف
در کروماتوگرافی تبادل یونی جداسازی مواد از نوع کروماتوگرافی که در آنها رزین به جای جاذب در کروماتوگرافی جذبی قرار می‌گیرد، است. مقادیر زیادی از رزین‌های تبادل یونی برای جدا کردن کامل یون‌ها از محلول در آزمایشگاه و نیز در مقیاس صنعتی به کار می‌روند. یعنی از جداسازی‌های فوق العاده جالب عبارتند از جداسازی مواد لانتایندها، آکتینیدها و اسیدهای آمینه.
رزین‌های متداول تبادل یونی
رزین‌های متداول تبادل یونی که به طور مصنوعی ساخته می‌شوند، بر پایه قالب غیر محلولی از یک بسپار بزرگ ، معمولا پلی استیرن ، استوار هستند. ولی بعضی از آنها متکی بر اسید متا اکریلیک هستند. نوع اول با بسپار کردن استیرن در حضور مقدار کمی از دی وینیل بنزن ساخته می‌شود. دی وینیل بنرن میزان اتصالات عرضی را که عامل مهمی در کروماتوگرافی است کنترل می‌کند. اتصالات عرضی ، بسپار را به حالت نامحلول در می‌آورد. اگر میزان اتصالات عرضی خیلی کم باشد رزین مستعد جذب مایع اضافی می‌شود و در نتیجه آماس زیادی می‌کند، در حالی که اتصالات عرضی زیاده از حد ، ظرفیت تبادل رزین را ، احتمالا به علت ممانعت فضایی کم می‌کند.

گرده‌های قطبی که باعث خواص تبادل یون در رزین می شوند به جز در مورد اسید پلی متا اکریلیک، بعد از عمل بسپار شدن به رزین اضافه می‌شوند. با بسپار شدن در یک امولسیون آبی می‌توان دانه‌هایی با اندازه‌های معین تهیه کرد و در این صورت است که رزین‌ها برای عمل یون زدایی و اهداف کروماتوگرافی به کار می‌روند. بعضی از رزین‌ها را به شکل ورقه می‌سازند که در این صورت غشاهای تبادل یونی به دست می‌آیند. این غشاها به این صورت کاربردی در کروماتوگرافی ندارند ولی می‌توان از آنها برای نمک‌زدایی محلول‌ها ، که ممکن است یک عمل مقدماتی ضروری برای یک جداسازی مواد کروماتوگرافی مورد نظر باشد، استفاده کرد.


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  سه شنبه 10 آبان1390ساعت 22:54  توسط علیرضا ابراهیمی  | 

تیتراسیون

تیتراسیون های رسوبی

این تیتراسیون براساس تشکیل سریع رسوب می‌باشد و بیشتر برای تعیین غلظت هالوژنها به کار می‌رود. در این صورت اغلب از نیترات نقره به عنوان عامل رسوب دهنده استفاده می‌شود. این نوع تیتراسیون‌ها را آرژانتومتری نیز می‌نامند. معروفترین روشهای تیتراسیون رسوبی عبارتند از: 1- روش موهر 2- روش فاجان 3- روش ولهارد روش موهر: شامل تیتراسیون یون کلر یا برم با نیترات نقره استاندارد در pH حدود خنثی و مجاورت یون کرومات به عنوان معرف است. در پایان رسوب قرمز آجری کرومات نقره ظاهر می‌گردد. روش فاجان: یون کلر به وسیله‌ی یون نقره در مجاورت یک معرف که دارای خاصیت فلوئورسانس است (مانند فلوروشین) تیتر می‌شود. در پایان تیتراسیون معرف جذب سطح رسوب شده و رنگ قرمز حاصل می‌شود. معرف به‌کار رفته چند قطره از محلول الکلی فلورسئین یا محلول آبکی نمک سدیم آن می‌باشد. روش ولهارد: برای تیتراسیون یون نقره، محلول استاندارد تیوسیانات در مجاورت یون فریک به عنوان معرف به کار می‌رود. برای جلوگیری از هیدرولیز یون آهن تیتراسیون بایستی در محیط اسیدی نسبتا قوی صورت گیرد. محصول نهایی تیوسیانات فرو است که رنگ قرمز دارد. امروزه در اغلب تیتراسیونهای رسوبی، برای تعیین نقطه پایانی از یک دستگاه همانند پتانسیومتری، هدایت سنجی و یا اسپکتروفتومتری استفاده می‌شود. محلولهای نیترات نقره، عمومیترین معرفها برای استفاده در تیتراسیونهای رسوبی می‌باشند.

تیتراسیون خنثی شدن

واکنشهای خنثی شدن شامل ترکیب اسید و باز با یکدیگر می‌باشند، که با بهره‌گیری از معرفهای شیمیایی تشخیص داده می‌شوند. فرآیندی که طی آن محلول به تدریج به نمونه اضافه گردد، تیتراسیون نام دارد. تیترانت درون ظرفی به نام بورت قرار گرفته و به تدریج به تیتراند افزوده می‌شود. بورت عبارت است از ظرفی که به طور دقیق برای حجمهای معین، مدرج شده و از آن برای اندازه‌گیری حجم تیترانت اضافه شده در دوران تیتراسیون، استفاده می‌گردد. حجمی از تیترانت که برای واکنش کامل ماده‌ی مورد تجزیه در تیتراند لازم است، نقطه‌ی هم‌ارزی تیتراسیون نامیده می‌شود.

تیتراسیون کمپلکس (کمپلکسومتری)

در بعضی از موارد گونه‌های شیمیایی می‌توانند با اشتراک گذاشتن یک یا چند جفت الکترون با گونه‌ی شیمیایی دیگری وارد واکنش گردند. این واکنشها به نام واکنش‌های کمپلکس شناخته شده‌اند. محصول این چنین واکنشهایی را کمپلکس و اجزای دهنده‌ی جفت الکترون را معرفهای کمپلکس دهنده یا لیگاند می‌نامند. یون گیرنده‌ی الکترون را یون مرکزی یا اتم مرکزی گویند. اغلب یون‌های مرکزی کاتیونهای فلزی هستند و لیگاندها می‌توانند مولکولهای خنثی مثل آب، آمونیاک و یا یونهایی مثل کلرید، سیانید و یا هیدروکسید باشند. کمپلکس می‌تواند دارای بار منفی و یا بار مثبت و یا بدون بار باشد. لیگاندها بر حسب تعداد جفت الکترون‌هایی که می‌توانند در اختیار اتم مرکزی قرار دهند، دسته‌بندی می‌شوند. لیگاندهایی که فقط یک جفت الکترون در اختیار اتم مرکزی قرار می‌دهند به لیگاندهای یک‌دندانه و لیگاندهایی که تعداد جفت الکترون بیشتری به اتم مرکزی می‌دهند، به لیگاندهای چند دندانه معروف هستند. چندین عامل از جمله ماهیت لیگاند، ماهیت یون فلزی مرکزی، ماهیت شیمیایی و وضع فضایی کمپلکس بر روی پایداری کمپلکس موثر هستند. معمولا کمپلکس‌های تشکیل شده از لیگاندهای چند دندانه که با یون اتم مرکزی تولید حلقه‌های 5 و 6 تایی می‌نمایند، دارای پایداری بالا هستند. سرعت واکنش تولید کمپلکس بستگی به چند عامل، از جمله ماهیت مواد، واکنشگر، حلال و ماهیت کمپلکس دارد.

+ نوشته شده در  دوشنبه 2 آبان1390ساعت 22:28  توسط علیرضا ابراهیمی  | 
فناوري‌های شیرین سازی آب دریا را مي‌توان به دو گروه كلي تبخیری و فیلتری تقسیم نمود. البته مي‌توان اين فناوري‌ها را بر مبناي محل تأمين انرژي مورد نياز به گروه‌هاي بيشتري تقسيم کرد.

فناوري‌هاي تبخیری به كمك انرژي حاصل از بخار توليدشده ر واحد بویلر، آب مقطر توليد مي‌شود و در مراحل بعد نيز املاح موردنياز آب به آن اضافه مي‌شود. در فرايندهاي فيلتري جريان آب به كمك پمپ از ميان فيلترهاي ويژة عبور مي‌كند تا املاح زائد همراه آب گرفته شود و در نهايت با تنظيم املاح ، آب آشاميدني توليد مي‌گردد. ملاحظه مي‌شود كه اين دو گروه روش به دو منبع انرژي مختلف نياز دارند. آب شيرين‌كن‌هاي تبخيري به انرژي‌هاي فسيلي و واحدهاي فيلتري به انرژي الكتريكي. دقيقاً متناسب با همين موضوع رفتار كشورها در استفاده از اين فناوري تغيير مي‌كند. كشورهايي كه انرژي الكتريكي ارزان‌تر و ساده‌تر تأمين مي‌شود از واحدهاي فيلتري (ايالات متحده) و كشورهايي كه منابع انرژي فسيلي ارزان و فراوان دارند از روش‌هاي تبخيري استفاده مي‌كنند. (اماارت متحده عربي)

تجربه‌هاي موفق بين‌المللي:

بزرگترين واحدهاي شيرين سازي آب دريا نيز متناسب با همين قاعده نصب شده اند. از بزرگترين واحد تبخيري جهان با ظرفيت 450000 مترمكعب در روز در عربستان سعودي نصب شده است و بزرگترين واحد فيلتري جهان با ظرفيت 300000 مترمكعب در روز در سرزمین های اشغالی فلسطین نصب شده.

واحدهاي فيلتري عمدتاً در كشورهايي مورد استقاده قرار مي‌گيرند كه توليد برق به كمك منابعی غير از انرژي فسيلي نيز به صورت گسترده صورت مي‌گيرد. كشورهاي حاشيه خليج فارس نيز عمدتاً به صورت مستقيم براي توليد آب از منابع سوخت فسيلي استفاده نمي‌كنند بلكه از اين واحدها در كنار نيروگاه‌هاي بخاري يا سيكل تركيبي استفاده مي‌كنند زيرا بخار خروجي از اين واحدها، در واحدهاي شيرين‌سازي قابل استفاده است.

بررسي‌هاي كارشناسي اثبات مي‌كند كه تجميع واحدهاي توليدي باعث كاهش هزينه توليد خواهد شد. اين موضوع در مورد توليد آب شيرين نيز صدق مي‌كند. به عنوان مثال هزينه توليد هر متر مكعب آب شرب به روش MSF در عربستان سعودي بين 260 تا 980 تومان تغيير مي‌كند كه اين تغيير در قيمت تمام شده به علت ظرفيت واحدهاي توليدي است.

در كشور ما بزرگترين واحد نمك‌زدايي با ظرفيت اسمي 15 هزار مترمكعب در روز در چابهار نصب شده است (حدود یک سی ام بزرگ ترین واحد در عربستان سعودی). اين در حاليست كه بخشي از نياز استان هرمزگان به آب شرب توسط 17 دستگاه آب شيرين كن تأمين مي‌شود.

+ نوشته شده در  دوشنبه 2 آبان1390ساعت 22:26  توسط علیرضا ابراهیمی  | 
اطلاعات اوليه

رايج‌ترين ماده اي که از آن ، به عنوان سفيد کننده استفاده مي‌شود، آب ژاول است. ماده اصلي و موثر در آب ژاول ، هيپوکلريت سديم (NaOCl) است. هيپوکلريت سديم ، ترکيبي فوق‌العاده قوي است که درصد خيلي کمي از آن (5 درصد) را در آب حل مي‌کنند و با نام‌هاي مختلف و به عنوان سفيد کننده به بازار عرضه مي‌کنند. بنابراين سفيد کننده‌ها و آب ژاول ، همان محلول 5 درصد هيپوکلريت سديم هستند.

مزيت آب ژاول اين است که خاصيت ضدعفوني کننده نيز دارد، زيرا يک سفيدکننده کلردار است. افزودن مقدار کمي پربورات به آب ژاول ، قدرت سفيدکنندگي آن را افزايش مي‌دهد. البته بايد توجه داشت که محلول هيپوکلريت سديم ، ناپايدار است و در مجاورت نور و گرما ، يون -OCl تجزيه شده، اکسيژن آزاد مي‌کند و در نتيجه از شدت عمل آن کاسته مي‌شود. لذا بايذ آن را در ظروف مات و نيز دور از گرما نگهداري کرد. همچنين بهتر است محلول‌هاي تازه استفاده شود، زيرا بهر حال در اثر ماندن بسادگي تجزيه مي‌شود.


NaOCl ----> NaCl + O2


 
روش‌هاي تهيه آب ژاول
واکنش سود سوزآور با گاز کلر


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  سه شنبه 19 مهر1390ساعت 22:50  توسط علیرضا ابراهیمی  | 
مقدار تصفیه آب
شدت جریان فیلترهای نانوسرام بدون استفاده از فشار حدود یک تا 5/1 لیتر بر ساعت، به ازای هر سانتی‌متر مربع از فیلتر است. حداکثر فشار چهار bar می‌تواند به فیلتر اعمال شود که منجر به شدت جریان 9 تا ده لیتر بر ساعت به ازای هر سانتی‌متر مربع از فیلتر خواهد شد. کارتریج فیلترهای نانوسرام دارای یک طراحی تاخورده است که سطح آنها را افزایش می‌دهد. همچنین طبق گزارش فیلتر به طور متوسط مقاومت عملکردی بالایی نسبت به غشاهای بسیار متخلخل دارد.
هزینه
شرکت آرگوناید (Argonide) هزینه تولید فیلترهای نانوسرام را ارزان اعلام کرده است؛ چرا که آنها می‌توانند با استفاده از فناوری کاغذسازی تولید شوند. در حال حاضر هر متر مربع فیلتر ده دلار هزینه برمی‌دارد، که ممکن است این مقدار به سه دلار برسد. کار تریج فیلترها به ازای 20-200 فیلتر، وابسته به قطر آنها در حدود 37 دلار هزینه دارند. صفحات فیلتر می‌توانند با قرار گرفتن در اطراف لوله‌های فلزی، بین دو فیلتر متداول و یا در یک نگهدارنده مجزا، هزینه نهایی فیلتر را کاهش دهند. فیلترهای نانوسرام به جای جمع‌آوری ذرات بسیار ریز بر روی سطح، آنها را جذب می‌کنند؛ بنابراین نسبتاً عمر مفید و طولانی‌تری دارند.
ادامه مطلب
+ نوشته شده در  چهارشنبه 6 مهر1390ساعت 22:16  توسط علیرضا ابراهیمی  | 
منعقد كننده هاي پليمري آلي

خلاصه:

به منظور تسريع در ته نشيني مواد معلق در آب خام ، كاهش و حذف كدورت آب از منعقد كننده هاي معدني و آلي بطور جداگانه يا تواماً استفاده مي شود . منعقد كننده هاي معدني نمكهاي فلزات آلومينيوم و آهن مانند كلرورفريك ، سولفات آهن ، سولفات آلومينيوم و ديگر تركيبات شيميايي مشابه هستند كه بطور وسيع در جداسازي مواد معلق ، زلالسازي آب خام و تصفيه پساب بكار برده مي شوند . با توجه به محدود بودن محدودة دامنة فعاليت منعقد كننده هاي اصلي و به منظور بالا بردن راندمان فرآيند و كاهش قابل ملاحظة كدورت ، پلي مر هاي پلي آكريل آميد بعنوان كمك منعقد كننده يا منعقد كننده مستقل استفاده ميگردند .

***

پلي الكتروليت:

تعريف:پليمرهاي منعقد كننده ، تركيباتي پلي مري با وزن ملكولي بالا ، بر پايه پلي آكريل آميد ، محلول در آب هستند كه بطور وسي عي بعنوان منعقد كننده ، افزايش دهنده سرعت ته نشيني مواد جامد معلق و كلوئيدها و رنگ بري در فرآيندهاي تصفيه و توليد مايعات بكار برده مي شوند . كاتيون يا آنيون متصل به پيكره شيميايي پلي آكريل آميد تعيين كننده نوع بار فعال، ( Cationic ) پليمر مي باشد كه بر اين اساس پلي مرها به سه دسته با بارهاي مثبت تقسيم ، با توجه به خصوصيات باردار ( Non-Ionic) و بدون بار ( Anionic ) منفي بودن ، با نام عمومي پلي الكتروليت شناخته مي شوند . وزن ملكولي و شدت بار پلي الكتروليتها در فعاليت آنها تاثير بسزايي دارد .


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  چهارشنبه 6 مهر1390ساعت 22:11  توسط علیرضا ابراهیمی  | 
اندازه گيري گازكربنيك  CO2  در آب :

گاز كربنيك جزو گازهايي است كه ضمن انحلال در آب با عوامل موجود در آن بصورت تركيب در آمده و يا با تركيب با آب قسمتي بصورت اسيد كربنيك در آن حل شده و قسمتي ديگر به يونهاي كربنات و بي كربنات تبديل مي شود. در آبهاي طبيعي كه PH آنها نزديك به 8 باشد تعادلي بين كربنات كلسيم و بيكربنات كلسيم موجود در آب در اثر وجود گاز كربنيك آزاد بوجود مي آيد كه مانع ازاين است كه كربنات كلسيم از صورت محلول بصورت جامد در آيد و رسوب نمايد.آن قسمت از گاز كربنيك آزاد كه تعادل كربناتي را برقرار مي سازد گاز كربنيك متعادل كننده و مقداري كه زيادتر از آن است گاز كربنيك آزاد خوانده مي شود.بنابراين گازكربنيك موجود در آب شامل  گازكربنيك آزاد ،گازكربنيك متعادل كننده و گازكربنيك متعلق به كربنات ها و بي كربنات هاست و مجموع اينها گازكربنيك كل خوانده مي شود. CO2  محلول در آب را ميتوان با كمك يك قلياي قوي اندازه گيري نمود. در اين فعل و انفعالات CO2 آزاد به بيكربنات تبديل خواهد شد.

مواد مورد نياز :

1- معرف فنل فتالئين :

 5/0 گرم فنل فتالئين ( Phenol Phetalein disodium salt) را در cc 50 الكل اتيليك حل نموده و با آب مقطر به حجم cc 100 برسانيد.

2- هيدروكسيد سديم N 05/0 :

cc 10 سود 5 نرمال را در آب مقطرحل كرده و به حجم يك ليتر برسانيد. ( آب مقطر بايد عاري از CO2 باشد. )

روش آزمايش :

1- در محل نمونه برداري آب مورد آزمايش را بوسيله مزور طوري برداريد كه مزور از آب لبريز شود و سپس حجم را به cc 100 برسانيد.

2- 5 تا 10 قطره فنل فتالئين را به آب نمونه بيافزاييد. اگر رنگ نمونه صورتي باشد يعني محلول فاقد  CO2مي باشد ولي اگر بي رنگ شد داراي CO2 است و بايد سريعاً با محلول سود 05/0 نرمال تيتر كرد تا رنگ صورتي كم رنگ ظاهر شود كه اين رنگ بايد 30 ثانيه پايدار بماند.

3- اين نقطه ختم عمل تيتراسيون  مي باشد كه براي بدست آوردن نتيجه بهتر بايدcc  100 از يك محلول استاندارد كربنات سديم كه مقدار 5 تا 10 قطره فنل فتالئين به آن اضافه نموده ايد براي مقايسه تهيه نمائيد تا رنگ آنرا با رنگ نمونه مقايسه كنيد.  

CO2  mg/l  = ml NaOH  0.05 N  × 22

+ نوشته شده در  دوشنبه 4 مهر1390ساعت 22:32  توسط علیرضا ابراهیمی  | 
مواد مورد نياز:

محلول 0.01 نرمال EDTA
معرف اريوكرم بلك‌تي: 0.2 گرم اريوكرم بلك‌تي را در 15 ميلي‌ليتر تري اتانول‌آمين و 5 ميلي‌ليتر اتانول حل نمائيد . اگر از جامد آن قبل از تيتراسيون استفاده مي كنيد ، يك گرم از پودر خشك اريوكرم بلك‌تي 100 را با گرم كلرور سديم مخلوط نموده و بسائيد .مخلوط حاصل را در بطري خشك و در يك شيشه در سمباده اي تيره رنگ نگهداري نمائيد تا پايدار باقي بماند.
محلول بافر(PH=10)  : مقدار 50 گرم كلرور آمونيوم را در 300 ميلي‌ليتر آب مقطر حل نمائيد و 550  ميلي‌ليتر آمونياك اضافه كرده و تا حجم يك ليتر رقيق نمائيد

وسائل مورد نياز:

    بالن ژوژه 500 ميلي‌ليتري
    پي‌پت 10 ميلي‌ليتر
    ارلن ماير 250 ميلي‌ليتري
    بورت

دستورالعمل آزمايش:

محلول زير صافي R2O3 را كه در يك بالن ژوژه 500 ميلي‌ليتري جمع‌آوري شده پس از سرد شدن به حجم برسانيد و خوب به هم بزنيد . 10 ميلي‌ليتر از محلول را با پي پت به‌ارلن ماير 250 ميلي‌ليتري منتقل نموده و حدود 50 ميلي‌ليتر آب مقطر اضافه نمائيد .با اضافه كردن حدود 5 ميلي‌ليتر محلول بافر PH محلول را در 10 تنظيم کنید . چهار قطره معرف اريوكرم بلك‌تي اضافه نموده و (مي‌توان از جامد معرف نيز استفاده كرد) و با EDTA   01/0 نرمال تيتر كنيد تا محلول از ارغواني به‌آبي روشن تغيير رنگ دهد. حجم EDTA مصرفي را يادداشت نمائيد

محاسبات :

براي تعيين EDTA مصرفي براي MgO بايد از حجم كل EDTA براي CaO + MgO،  حجم EDTA مصرفي براي CaO را كم نمود.

 

(V ( EDTA (MgO)) =  V EDTA (CaO+MgO) – V EDTA (CaO

 

 

اگر وزن نمونه يك گرم باشد درصد اكسيد كلسيم (CaO) در نمونه برابر است با :

 

% MgO = V EDTA (ml) × 2.015

يادآوري :

1-  در اين روش براساس‌تيتراسيون مستقيم Ca+2 و Mg+2 با EDTA مي‌باشد. براي اينكار PH محلول را به كمك‌ بافر در حدود 10 تنظيم مي‌كنند و سپس معرف اريوكرم بلك‌تي افزوده و با محلول EDTA تيتر مي‌كنند.

2-  يك شاهد از 50 ميلي‌ليتر آب مقطر و 10 ميلي‌ليتر محلول بافر (PH=10)  تهيه كرده و معرف اريوكرم بلك‌تي اضافه نمائيد اگر رنگ محلول آبي روشن شد، آب عاري از يون كلسيم و منيزيم و اگر رنگ محلول قرمز شد با محلول  01/0 نرمال EDTA تيتر كنيد تا از  قرمز به ‌آبي روشن تغيير رنگ دهد. حجم EDTA مصرفي براي شاهد را از حجم EDTA مصرفي  براي نمونه كم نمائيد .

 

(V ( EDTA (MgO)) =  [V EDTA (CaO+MgO) – V EDTA (Blank)] - V EDTA (CaO

% MgO = V EDTA (ml) × 2.015

3-  تغيير رنگ در نزديكي نقطه پاياني كند است ، بنابر اين بايد دقت لازم بعمل‌ آيد تا از افزايش‌اضافي EDTA جلوگيري شود. بعد از اضافه كردن EDTA خوب به‌هم زده و تيتراسيون در نزديكي نقطه پاياني را به آهستگي‌انجام دهيد .

http://treatmentprocesses.blogfa.com/post-1055.aspx

+ نوشته شده در  جمعه 18 شهریور1390ساعت 23:18  توسط علیرضا ابراهیمی  | 
مواد مورد نياز:

1-اسيد كلريدريك غليظ 37 درصد (d = 1.19)

2-اسيد فلوئوريدريك غليظ

3-اسيد پركلريك (HClO4)

4-محلول نيترات آلومينيوم : مقدار 208.5 گرم نیترات آلومنیوم را در آب مقطر حل نموده و به حجم یک لیتر برسانید.

5-محلول ppm Na2O 1000  :  مقدار 1.8859 گرم‌ از كلرور سديمي‌ كه ‌قبلا به ‌مدت‌ 2 ساعت‌ در اون ‌و در حرارت 105  تا 110 درجه سانتيگراد گذاشته شده‌است ‌را توزين‌ نموده ‌ و در آب‌ مقطر حل‌ نمائيد و حجم‌ را به ‌يك ‌ليتر برسانيد.

6-محلول  ppm K2O 1000  : مقدار 1.5829 گرم ‌از كلرور پتاسيمي ‌كه ‌قبلا به ‌مدت‌ 2 ساعت‌ در اون ‌و در حرارت 105 تا 110 درجه سانتيگراد گذاشته شده ‌است ‌را توزين‌ نموده ‌و در آب‌ مقطر حل‌ نمائيد و حجم‌ را به ‌يك ‌ليتر برسانيد.

7-محلول 5ppmNa2O و 10ppmK2O: مقدار 5 ميلي‌ليتر از محلول 1000ppmNa2O و 10 ميلي‌ليتر از محلول 1000ppmK2O  را در يك بالن ژوژه يك ليتري به حجم برسانيد .

وسائل مورد نياز:

1-بوته پلاتيني
2-بشر 150 ميلي‌ليتري
3-بالن ژوژه 100 و 500 و1000 ميلي‌ليتري
4-استوانه‌مدرج
5-پي پت 5 و 10 ميلي‌ليتري
6-كاغذ صافي بافت متوسط (باند سفيد) يا واتمن 40
7-دستگاه فليم فتومتر

دستورالعمل آزمايش:
تعيين Na2O و K2O در مواد خام :

1-  مقدار 0.5  گرم نمونه مواد خام را به دقت توزين نموده و به يك بوته پلاتيني منتقل نمائيد .5  ميلي‌ليتر اسيد فلوئوريدريك و 1 ميلي‌ليتر اسيد پركلريك اضافه نمائيد . بوته را روي اجاق شني قرارداده و بطور ملايم حرارت دهيد تا بوته كاملا خشك شود. سپس 10 ميلي‌ليتر اسيد كلريدريك غليظ اضافه نموده و حرارت دهيد تا كاملا مواد جامد حل شود. سپس محلول را در يك بالن ژوژه 500 ميلي‌ليتري با كاغذ صافي بافت متوسط (باند سفيد) صاف نموده و 25 ميلي‌ليتر محلول نيترات آلومينيوم اضافه نمائيد . پس از سرد كردن ، محلول را به حجم رسانده و هم بزنيد تا كاملا يكنواخت گردد. در مرحله ‌بعد با استفاده از آب مقطر ، صفر و با استفاده از محلول 5ppmNa2O , 10ppmK2O صد دستگاه فليم فتومتر را تنظيم نموده و سپس توسط دستگاه مقدار Na2O و K2O را تعيين كنيد .
تعيين Na2O و K2O در سيمان و كلينكر

مقدار 0.5 گرم سيمان را به  دقت وزن نموده و به يك بشر 150 ميلي‌ليتري منتقل نمائيد .20 ميلي‌ليتر آب مقطر افزوده و محلول را به هم بزنيد تا پودر سيمان در كف بشر  كاملا پراكنده شود، در اين هنگام 5 ميلي‌ليتر اسيد كلريدريك غليظ و بلافاصله ‌آنقدر آب اضافه نمائيد تا حجم محلول به 50 ميلي‌ليتر برسد. با ميله شيشه اي همزن، محلول را به هم بزنيد و بشر را روي اجاق شني با حرارت ملايم به مدت 15 دقيقه دهيد. سپس محلول را با كاغذ صافي بافت متوسط (باند سفيد) داخل يك بالن ژوژه 500 ميلي‌ليتري صاف نموده و 25 ميلي‌ليتر محلول نيترات آلومينيوم بيافزائيد و پس از سرد كردن ، محلول را به حجم برسانيد . محلول را تكان دهيد تا كاملا يكنواخت گردد. در مرحله ‌بعد با استفاده از آب مقطر ، صفر و با استفاده از محلول 5ppmNa2O و 10ppmK2O صد دستگاه را تنظيم نموده و سپس توسط دستگاه مقدار Na2O و K2O نمونه را تعيين كنيد .

3-  اگر درصد Na2O و K2O در نمونه بالاباشد، بايد محلول را رقيق كرد. براي اين كار10 ميلي‌ليتر از محلول بالن ژوژه 500 ميلي‌ليتري را به بالن ژوژه 100 ميلي‌ليتري منتقل كرده و با آب مقطر به حجم برسانيد .

محاسبات :

M =  وزن نمونه بر حسب گرم

A = عدد خوانده شده

1- تعيين درصد Na2O:

درصد Na2O  در صورتي كه نياز به رقيق كردن نداشته باشد .

%N2O = (A × 0.0025)/M

درصد Na2O  در صورتي كه نياز به رقيق كردن داشته باشد .

%N2O = (A × 0.025)/M

 

تعيين درصد  K2O  :

درصد  K2O در صورتي كه نياز به رقيق كردن نداشته باشد .
 

%K2O = (A × 0.005)/M

درصد Na2O  در صورتي كه نياز به رقيق كردن داشته باشد

%K2O = (A × 0.05)/M

+ نوشته شده در  دوشنبه 14 شهریور1390ساعت 21:26  توسط علیرضا ابراهیمی  | 
مواد مورد نياز:

    مخلوط كربنات سديم و پتاسيم
    اسيد كلريدريك غليظ 37 درصد (d = 1.19)

وسائل مورد نياز:

    بوته پلاتيني با سرپوش
    بشر 600 ميلي‌ليتري

دستورالعمل آزمايش:

روش ذوب قلیائی(1):

يك گرم نمونه را به دقت توزين نموده و با حدود 3 تا 4 گرم مخلوط كربنات سديم و پتاسيم در يك بوته پلاتيني خوب مخلوط كنيد و سپس يك لايه ‌مخلوط كربنات سديم و پتاسيم روي آن بريزيد. بوته را در كوره در حرارت 1000  درجه سانتیگراد به مدت 10 دقيقه قرارداده و درپوش را با احتياط روي بوته قرار دهيد . در يك بشر حدود 100 ميلي‌ليتر آب نيم گرم ريخته ‌و سپس درپوش بوته را از كوره درآورده و به داخل بشر بياندازيد. بوته را با احتياط از كوره خارج كرده و به آرامي بچرخانيد تا ماده بر روي ديواره هاي بوته توزيع شود. اين عمل باعث سرد شدن بوته و ماده مذاب شده و همچنين ماده مذاب شكل قشر نازكي درمي‌آورد كه‌ آسانتر جدا مي‌شود. پس از سرد شدن، ته بوته را با يك كاغذ صافي مرطوب تميز كرده و آن را در بشر قرار دهيد . سپس حدود 40 ميلي‌ليتر اسيد كلريدريك غليظ اضافه نموده و شيشه ساعت را روي آن قرار دهيد تا ماده مذاب كه‌بصورت جامد است ، جدا شود و در بوته چيزي ديده نشود. بوته و درب بوته را با آب مقطر (يا اسيد كلريدريك 5 درصد ) شستشو دهيد .

براي تعيين سيليس، محلول را روي اجاق در حرارت ملايم قرار دهيد تا به آرامي تبخيرشود و بشر حاوي محلول خشك گردد. سپس حدود 100 ميلي‌ليتر آب مقطر و 5 ميلي‌ليتر اسيد كلريدريك غليظ اضافه نموده و مدتي حرارت دهید تا مواد جامد حل شوند و در ته‌ ظرف اسيد سيليسيك باقي بماند. سپس محلول را با كاغذ صافي بافت درشت (باند مشكي) صاف نمائيد .

رسوب را چند بار با اسيد كلريدريك 5 درصد و سپس با آب مقطر گرم شستشو داده و محلول زير صافي را براي تعيين R2O3 و CaO و MgO نگه ‌داريد. عمل شستشو را ادامه دهيد تا عاري از يون كلر گردد. رسوب را پس از خشك شدن بسوزانيد و در كوره در  حرارت 1000  درجه سانتیگراد به مدت يك ساعت قرار دهيد و پس از سرد شدن در دسيكاتور ، وزن نمائيد .

براي تعيين R2O3 به محلول زير صافي سيليس، 3 تا 4 گرم كلرور آمونيوم و چند قطره معرف متيل رد اضافه نمائيد . روش تعيين R2O3 و CaO و MgO مانند سيمان و كلينكر مي‌باشد.

 

روش ذوب قلیائی(2):

0.5 گرم نمونه را به دقت توزین نموده و با  4 گرم مخلوط کربنات سدیم و پتاسیم (1+1) در یک بوته پلاتینی خوب مخلوط کنید تا هموژن شود سپس روی بوته را با لایه ائی حدود یک گرم مخلوط کربنات سدیم و پتاسیم پوشانده بوته را در كوره قرارداده و درپوش را با احتياط روي بوته قرار دهيد . از حرارت پائین شروع کرده و کوره را گرم  می کنیم و مرتب مراقبت شود تا احیانا حاصل ذوب در کوره نریزد. حدود یک ساعت در حرارت نزدیک به 1000 درجه سانتیگراد باقی بماند سپس بوته را از کوره خارج نمائید.

سپس بعد بوته و درب آن را داخل بشر 250 میلی لیتری منتقل می کنیم و حدود 100 میلی لیتر آب مقطر روی آن اضافه نموده و در بشر را گذاشته و به ملایمت گرم می کنیم تا بجوشد و مدتی حدود یک ساعت در حرارت ملایم که درب بشر بسته بماند سپس وقتی رسوبات کاملا متلاشی شد بوته پلاتینی را با آب مقطر شسته و با همزن لاستیکی تمیز کرده و خارج می کنیم و یکبار دیگر محلول را جوشانده و اگر در نمونه سیلیس مورد اند ازه گیری بود صاف نمی کنیم بلکه اسید کلرید ریک اضافه نموده و رسوب حاصل را حل می کنیم و تا تبخیر حرارت می دهیم و سپس سه بار با اسید کلریدریک غلیظ خشک کرده در این صورت سیلیس به صورت SiO2 رسوب کرده بعد با کاغذ صافی باند سفید صاف کرده و رسوب را چند بار با اسيد كلريدريك 5 درصد و سپس با آب مقطر گرم شستشو داده و محلول زير صافي را براي تعيين R2O3 و CaO و MgO نگه ‌داريد. عمل شستشو را ادامه دهيد تا عاري از يون كلر گردد. رسوب را پس از خشك شدن بسوزانيد و در كوره در درجه حرارت °C 1000  به مدت يك ساعت قرار دهيد و پس از سرد شدن در دسيكاتور ، وزن نمائيد .

+ نوشته شده در  یکشنبه 16 مرداد1390ساعت 11:6  توسط علیرضا ابراهیمی  |