نوروز باستان و سال نو بر همه ایرانیان

 مبارک باد

اسانس ها به طور کلی ترکیبهای معطری هستند که در اندامهای مختلف گیاهان یافت میشود .به علت تبخیر در مجاورت هوا در حرارت عادی , آنها را روغنهای فرار یا اتری یا اسانس های روغنی می نامند.

اسانسها به طور کلی بیرنگ هستند بخصوص هنگامی که تازه تهیه شده باشند ولی در اثر مرور زمان به علت اکسیداسیون و رزینی شدن رنگ آنها تیره میشود .برای جلوگیری از این تغییرات باید اسانس ها را در مکان خنک ، خشک ، ظرفهای سربسته و پر ، از جنس شیشه نگهداری کرد .

اسانس ها در الکل محلول و به میزان کمی در آب حل می شوند، ساختمان شیمیایی آنها مخلوطی از استرها ، آلدهیدها ، الکل ها ، ستن ها ، ترپن ها می باشد.

به طورت خوراکی اسانس ها به عنوان دسته موادی که اثر تحریک کننده ملایمی روی مخاط دهان و جهاز هاضمه دارند مصرف میشوند به طوری که ایجاد گرما ، همچنین زیاد شدن بزاق میکنند ، دفع آنها از ریه ها و پوست و کلیه می باشد مصرف بعد از غذای آنها بعنوان ضد نفخ و برای برطرف کردن ناراحتیهای معده و نفخ روده ای و همچنین برای جلوگیری از عوارضی که در اثر خوردن مسهل بوجود می آید مفید می باشد . همچنین بعنوان بخور برای ناراحتیهای دستگاه تنفسی استفاده میشود .اسانس ها در تماس با پوست ایجاد تحریک و قرمزی می نمایند.به طوری که ابتدا یک احساس اگزما و سوزش دست میدهد که با بیحسی خفیف موضعی همراه است . به این دلیل بعنوان محرک جلدی در التهابات مزمن و آرام کردن دردهای عصبی و رماتیسمی بکار برده میشود باید دانست که ایجاد حساسیت وجود دارد . بنابراین برای جلوگیری از ایجاد تاول باید احتیاط کامل بعمل آید .

اسانسهای روغنی بعنوان طعم دهنده داروها و غذاها مورد استفاده قرار میگیرند.

اسانسها ممکن است مستقیما توسط پرتوپلاسم به وسیله تجزیه مواد رزینی غشا سلول یا از هیدرولیز بعضی از گلیکوزیدها حاصل شوند .در گیاهان تیره کاج اسانس ها ممکن است در تمام سلولها وجود داشته باشند .در گل سرخ اسانس ها به مقدار قابل ملاحظه ای در گلبرگها وجود دارند.

اسانسهاممکن است دارای خاصیت دورکنندگی حضرات باشند که بدین وسیله از خراب شدن گلها وبرگها جلوگیری میکنند و یا ممکن است که بعنوان جلب کننده حشرات برای عمل گرده افشانی باشند.

اگر چه ترکیب شیمیایی اسانسها ممکن است متفاوت باشند اما در بعضی خواص فیزیکی مشترک می باشند ، اسانسها دارای بوی مشخص و ضریب شکست قوی بوده و اغلب بر روی نور پلاریزه موثر می باشند، بسته به قدرتی که در چرخاندن نور پلاریزه دارند میتوان آنها را شناسایی کرد.

به طور کلی در تعریف عطر میتوان گفت که عطر مجموعه ای از مواد خوشبو کننده بعلاوه یک حلال مناسب است اجزای اصلی یک عطر را ۱- حلال یا حامل ۲- مواد تثبیت کننده ۳- عناصر خوشبو تشکیل میدهند .
حاملها یا حلال :از حلالهای جدید و پرکار امروزی برای نگهداری مواد معطر مخلوط اتیل الکل بسیار خالص به همراه مقدار کم یا زیاد آب است . میزان آب بر طبق انحلال پذیری روغنهای مورد استفاده تعیین میشود . حلال مذکور بدلیل فراریت بالایی که دارد پخش بویی را که حمل میکند آسان میسازد و ضمن آنکه تاثیر سویی هم بر پوست و همچنین واکنش خاصی با مواد حل شونده ندارد . اما قبل از هر چیز باید بوی الکل از بین برود که برای اینکار از مواد برطرف کننده بو یا پیش تثبیت کننده استفاده میشود از موادی که چنین کاری را انجام میدهند میتوان به صمغ بنزویین و یا دیگر تثبیت کننده های رزینی اشاره کرد که این مواد به الکل اضافه میشوند و بعد از مدت یک یا دو هفته الکل تقریبا بی بو بدست می آید ، بوی خام طبیعی آن با رزین خنثی میشود .
تثبیت کننده ها : به طور کلی در یک محلول حاوی مواد معطر و فرار ، جزیی که فراریت
بالاتری دارد اول تبخیر میشود ، و از آنجایی که مجموعه مواد مختلف ایجاد بوی معطر میکنند باید بر این اشکال غلبه کرد برای همین از یک تثبیت کننده استفاده میکنند ، ماده ایکه فراریت پایین تر از روغنهای عطری دارند و سرعت تبخیر اجزای تشکیل دهنده و معطر را کند و یکسان میکنند .
از انواع تثبیت کننده ها میتوان به ۱- ترشحات حیوانی نظیر مشک و عنبر و … ۲- محصولات رزینی که بر اثر آسیب دیدگی و یا بطور طبیعی از گیاهان خاصی ترشح میشوند مانند:بنزویین و صمغ یا ترپنها ۳-روغنهای اسانسی که هم بوی خوش و هم نقطه جوش بالاتر از حد متعارف {۲۸۵-۲۹۰درجه سلسیوس}دارند مانند مرموک و صندل و ….۴-مواد تثبیت کننده سنتزی : برخی از استرهای نسبتا بی بو با نقطه جوش بالا مانند گیسریل دی استات نقطه جوش ۲۵۹درجه سلسیوس و اتیل فتالات با نقطه جوش ۲۹۵ درجه بنزیل بنزوات با نقطه جوش ۳۲۳ درجه سلسیوس و همچنین مواد که بوی خاصی دارند و پس از اضافه شدن به مجموعه مواد معطر بوی خود را منتقل میکنند مانند : آمیل بنزوات ، استوفنون، استرهای الکلی سینامیک ، استر های اسیدی سینامیک و….

به طور کلی مواد خوشبوی موجود در عطرها به موارد زیر تقسیم میشوند : ۱- روغن اسانسی ۲- مواد مستقل ۳- مواد شیمیایی سنتزی یا نیم سنتزی

روغنهای اسانسی :در حقیقت از نوع روغنهای خوشبوی فرار با منشاء گیاهی هستند . البته باید میان روغنهای بدست آمده از عطرگیری با روغنهای جاذب یا استخراج توسط حلال و روغنهای اسانسی بازیابی شده توسط تقطیر تفاوت قایل شد . در روغنهای حاصل از تقطیر ممکن است اجزای سازنده غیر فرار و اجزایی که بدلیل تقطیر از بین رفته اند را نداشته باشد ، به طور کلی میشود گفت در عمل تقطیر ما قسمتی از مواد مورد نیاز مان را از دست میدهیم بعنوان مثال : گل محمدی که فنیل الکل در بخش آبی محصول تقطیر از بین میرود و یا عصاره بهار نارنج که روغن تقطیر شده بخش بسیار کوچکی از متیل آنترانیلات است در حالی که روغن استخراج شده ممکن است حدود یک ششم این جزء سازنده را داشته باشد .

روغنهای اسانسی در اصل در آب نامحلول و در حلالهای آبی محلول هستند ، همانطور که در مورد گلاب و عصاره بهار نارنج دیده میشود مقدار کافی روغن ممکن است در آب حل شود و بوی تندی به محلول بدهند . این روغنهای به قدر کافی فرار هستند که در بیشتر مواد هنگام تقطیر تغییر نمیکنند و همچنین با بخار آب فرار هستند و رنگشان از بی رنگ تا زرد یا قهوه ای است یک روغن اسانسی معمولا مخلوطی از ترکیبات است . ترکیباتی را که در روغنهای اسانسی بوجود میآیند میتوان بصورت زیر دسته بندی کرد :

استرها : عمدتا بنزوییک ؛استیک ؛ سالسیلیک ؛ و سینامیک اسیدها . الکلها : منتول و بورنیول و.. . آلدهیدها : بنزآلدهید ؛ سینامالدهید ؛ سیترال ، اسیدها : بنزوییک ؛ سینامیک ؛ ایزووالریک در حالت آزاد . فنولها: تیمول ؛ اوژنول ، کارواکرول . کتونها : کارون ؛ منتون؛ ایرون ؛کامفور و…لاکتونها: کومارین و.. ترپنها : کامفیین ؛ پینن ؛ لیمونن؛ سدرین ؛ فلاندرین وهیدروکربنها : سیمین ؛ استیرن ؛ فنیل اتیلن

در گیاهان زنده روغنهای اسانسی احتمالا در متابولیسم یا حفاظت در برابر دشمن دخالت دارند ، هر بخش از گیاهان یا تمام بخشها ممکن است حاوی روغن باشند ، روغنهای اسانسی در غنچه ها ؛ گلها ؛ برگها ؛ پوست ؛ ساقه ؛ میوه ؛ تخمها ؛ چوب ؛ریشه ها و ساقه های زیر زمینی و در برخی از درختان در ترشح صمغ روغنی یافت میشود . روغنهای فرار را میتوان از گیاهان با روشهای گوناگونی بدست آورد که عبارتند از : فشردن ؛ تقطیر ؛ استخراج با حلالهای فرار ؛ روغن های جاذب و خیساندن ، لازم به ذکر است که استخراج با حلالهای فرار یک روش جدید است که میتواند جایگزین روشهای دیگر شود اما از تقطیر گرانتر است ،

بیشتر روغنها معمولا بوسیله تقطیر با بخار آب بدست می آیند . اما در برخی از روغنها دما اثر معکوسی دارد مثل روغن مرکبات که با فشردن پوست آنها روی اسفنج بدست میآیند، روغنی که به اسفنج منتقل میشود در مراحل بعدی با فشردن اسفنج جمع می گردد . در برخی ازگلها بوسیله تقطیر روغنی بدست نمی آید یا روغن آنها در اثر تقطیر تخریب میشود برای همین از روشهای دیگری استفاده میشود . از بین روشها ی ذکر شده به توضیح مختصر تقطیر

با بخار آب می پردازیم .

تقطیر با بخار آب: گلها و گیاهان دارای برگ باریک داخل دستگاه تقطیر ریخته میشوند ، برگها وریشه های آبدار و ساقه های کوچکتر باید به ذرات کوچکی تبدیل شوند ؛ مواد خشک پودر میشوند ؛ چوبها و ریشه های سفت به قطعات کوچکی خرد میشوند ؛ انگور در حالت طبیعی به دستگاه خورانده میشود چون گرمای تقطیر به سرعت فشار کافی برای شکافتن پوسته بیرونی آنها فراهم میکند ، تقطیر معمولا در فشار جو انجام میشود مگر اینکه اجزای روغن هیدرولیز شوند در آن صورت بهتر است که در خلا انجام شود ، در بیشتر موارد تقطیر به روش سنتی انجام میشود ، مانند گلاب گیری که البته کارایی این روشها پایین است و روغن با مواد دیگری همانند آکرولیین ؛ تری متیل آمین و مواد کرزوت آلوده میشود . روش هم بدین صورت است که از بشکه های روغن یا دیگهای مسی مجهز به لوله های چگالنده هستند

که از میان حمام آبی میگذرند . مواد و آب به درون دستگاه تقطیر ریخته میشود و یک آتش مستقیم از موادی که از تقطیر پیش برجا مانده در زیر دستگاه روشن میشود .بدین ترتیب با عمل تقطیر روغن گیری انجام میشود.

از کاربردهاي ديگر اين آب مي‌توان به استفاده از آن در رآکتورهاي هسته‌اي با سوخت اورانيوم، به عنوان متعادل‌کننده (Moderator) به جاي گرافيت و نيز عامل انتقال گرماي رآکتور نام برد.

آب سنگين واژه‌اي‌است که معمولاً به اکسيد هيدروژن سنگين D2O يا 2H2O اطلاق مي‌شود. هيدروژن سنگين يا دوتريوم (Deuterium) ايزوتوپي پايدار از هيدروژن است که به نسبت يک به 6400 از اتم‌هاي هيدروژن در طبيعت وجود دارد و خواص فيزيکي و شيميايي آن به نوعي مشابه آب سبک H2O است.

اتم‌هاي دوتريوم ايزوتوپ‌هاي سنگيني هستند که برخلاف هيدروژن معمولي، هسته آنها شامل نوترون نيز هست. جانشيني هيدروژن با دوتريوم در مولکول‌هاي آب، سطح انرژي پيوندهاي مولکولي را تغيير مي‌دهد و به‌طور طبيعي خواص متفاوت فيزيکي، شيميايي و بيولوژيکي را موجب مي‌شود، به‌طوري که اين خواص را در کمتر اکسيد ايزوتوپي مي‌توان مشاهده کرد.

براي مثال، ويسکوزيته (Viscosity) يا به زبان ساده‌تر چسبندگي آب سنگين به مراتب بيش از آب معمولي است.

آب نيمه سنگين چنانچه در اکسيد هيدروژن تنها يکي از اتم‌هاي هيدروژن به ايزوتوپ دوتريوم تبديل شود نتيجه  را آب نيمه سنگين (HDO) مي‌گويند.

در مواردي که ترکيب مساوي از هيدروژن و دوتريوم در تشکيل مولکول‌هاي آب وجود داشته باشند، آب نيمه سنگين تهيه مي‌شود، علت اين کار تبديل سريع اتم‌هاي هيدروژن و دوتريوم بين مولکول‌هاي آب است.

مولکول آبي که از 50 درصد هيدروژن معمولي (H) و 50 درصد هيدروژن سنگين(D) تشکيل شده‌است، در موازنه شيميايي حدود 50 درصد HDO و 25 درصد آب (H2O) و 25 درصد D2O خواهد داشت.

نکته مهم آن است که آب سنگين را نبايد با با آب سخت که اغلب شامل املاح زياد است و يا يا آب تريتيوم (T2O or 3H2O) که از ايزوتوپ ديگر هيدروژن تشکيل شده‌است، اشتباه گرفت.

تريتيوم، ايزوتوپ ديگري از هيدروژن است که خاصيت راديواکتيو دارد و بيشتر براي ساخت موادي به کار برده مي‌شود که از خود نور منتشر مي‌کنند.

آب با اکسيژن سنگين

آب با اکسيژن سنگين، در حالت معمول H218O است که به صورت تجارتي در دسترس است و بيشتر براي رديابي به کار برده مي‌شود. براي مثال، با جانشين کردن اين آب (با نوشيدن يا تزريق) در يکي از عضوهاي بدن مي‌توان در طول زمان ميزان تغيير در مقدار آب اين عضو را بررسي کرد. اين نوع از آب به ندرت حاوي دوتريوم است و به همين علت خواص شيميايي و بيولوژيکي خاصي ندارد براي همين، به آن آب سنگين گفته نمي‌شود. ممکن است اکسيژن در آنها به صورت ايزوتوپ‌هاي O17 نيز موجود باشد، در هر صورت تفاوت فيزيکي اين آب با آب معمولي، فقط چگالي بيشتر آن است.

تاريخچه توليد آب سنگين

والتر راسل در سال ???? با استفاده از جدول تناوبي مارپيچ وجود دو تريم را پيش بيني كرد. هارولد يوري يكي از شيميدانان دانشگاه كلمبيا در سال ???? توانست آن را كشف كند. گيلبرت نيوتن لوئيس هم در سال ???? توانست اولين نمونه از آب سنگين خالص را با استفاده از روش الكتروليز تهيه كند. هوسي و هافر نيز در سال ???? از آب سنگين استفاده كردند و با انجام اولين آزمون هاي رديابي زيست شناختي به بررسي سرعت گردش آب در بدن انسان پرداختند.

کاربرد آب سنگين در راکتورهاي هسته اي

آب سنگين يکي از مواد اصلي در راه اندازي راکتورهاي توليد انرژي و تحقيقاتي موسوم به راکتورهاي آب سنگين به شمار مي رود.

راکتورهاي آب سنگين نيازي به اورانيوم غني شده ندارد و از اکسيد اورانيوم طبيعي به عنوان سوخت استفاده مي کند.

اين فرايند، نياز به اورانيوم غني شده را مرتفع مي کند اما طراحي اين راکتورها پيچيده و توليد آب سنگين نيز هزينه بر است.

آب سنگين از جدا سازي نوعي از مولکول هاي آب با غلظت 1 در هر 7000 مولکول به دست مي آيد که هيدروژن آن يک نوترون بيشتر از هيدروژن عادي دارد.

اين نوترون اضافه موجب مي شود تا عمل کند کنندگي نوترون هاي پر سرعت به اندازه اي برسد که واکنش هاي زنجيره اي توليد انرژي از ميله هاي سوخت آغاز شود در حالي که در راکتورهاي قدرت آب سبک , اورانيوم غني شده درحد سه و نيم درصد و بيش از آن براي انجام واکنش مورد نياز است.

در راکتورهاي آب سنگين، اين ماده وظيفه خنک کردن ميله هاي سوخت، همزمان با کند کردن نوترون هاي پر انرژي را به عهده دارد.

جوشکاری و برشکاری با استفاده از اشعه لیزر از روشهای نوین جوشکاری بوده که در دههای اخیر مورد توجه صنعت قرار گرفته و امروزه به خاطر کیفیت ، سرعت و قابلیت کنترل آن به طور وسیعی در صنعت از آن استفاده می شود .به وسیله متمرکز کردن اشعه لیزر روی فلز یک حوضچه مذاب تشکیل شده و عملیات جوشکاری انجام می شود .
اصول کار و انواع لیزرهای مورد استفاده در جوشکاری :
به طور عمده از دو نوع لیزر در جوشکاری و برشکاری استفاده می شود : لیزرهای جامد مثل Ruby و ND:YAG و لیزرهای گاز مثل لیزر CO۲ . در زیر اصول کار لیزر Ruby که از آن بیشتر در جوشکاری استفاده می شود توضیح داده می شود . این سیستم لیزر از یک کریستال استوانه ای شکل Ruby (Ruby یک نوع اکسید آلومینیوم است که ذرات کرم در آن پخش شده اند . ) تشکیل شده است . دو سر آن کاملا صیقلی و آینه ای شده و در یک سر آن یک سوراخ ریز برای خروج اشعه لیزر وجود دارد . در اطراف این کریستال لامپ گزنون قرار دارد که لامپ فوق برای کار در سرعت حدود ۱۰۰۰ فلاش در ثانیه طراحی شده است . لامپ گزنون با استفاده از یک خازن که حدود ۱۰۰۰ بار در ثانیه شارژ و تخلیه شده فلاش می زند و هنگامی که کریستال Ruby تحت تاثیر این فلاش ها قرار بگیرد اتمهای کرم داخل شبکه کریستالی تحریک شده و در اثر این تحریک امواج نور از خود سطع می کنند و با باز تابش این اشعه ها در سطوح صیقلی و تقویت آنها اشعه لیزر شکل می گیرد . اشعه لیزر شکل گرفته از سوراخ ریز خارج شده و سپس به وسیله یک عدسی بر روی قطعه کار متمرکز شده که بر اثر برخورد انرژی بسیار زیادی در سطح کوچکی آزاد می کند که باعث ذوب و بخار شدن قطعه و انجام عمل ذوب می شود .
محدودیت لیزر Ruby پیوسته نبودن اشعه آن است در حالیکه انرژی خروجی ان بیشتر از لیزر های گاز مانند لیزر CO۲ است که در آنها اشعه حاصله پیوسته است، از لیزر CO۲ بیشتر به منظور برش استفاده می شود و از لیزر ND:YAG بیشتر برای جوشکاری آلومینیوم استفاده میشود
از انجا که در این روش مقدار اعظمی از انرژی مصرف شده به گرما تبدیل می شود این سیستم باید به یک سیستم خنک کننده مجهز باشد .
در جوشکاری لیزر دو روش عمده برای جوشکاری وجود دارد : یکی حرکت دادن سریع قطعه زیر اشعه است تا که یک جوش پیوسته شکل بگیرد و دیگری که مرسوم تر است جوش دادن باچند سری پرتاب اشعه است .
در جوشکاری لیزر تمامی عملیات ذوب و انجماد در چند میکروثانیه انجام می گیرد و به خاطر کوتاه بودن این زمان هیچ واکنشی بین فلز مذاب و اتمسفر انجام نخواهد شد و از این رو گاز محافظ لازم ندارد .
طراحی اتصال در جوشکاری لیزر : بهترین طرح اتصال برای این نوع جوشکاری طرح اتصال لب به لب می باشد و با توجه به محدودیت ضخامت در آن می توان ازطرح اتصال های T یا اتصال گوشه نیز استفاده نمود .
مزایای جوشکاری لیزر :
- حوضچه مذاب می تواند داخل یک محیط شفاف ایجاد شود ( باعکس روشهای معمولی که همیشه حوضچه مذاب در سطح خارجی آنها ایجاد می شود ) .
- محدوده بسیار وسیعی از مواد را مانند آلیاژها با نقاط ذوب فوق العاده بالا ، مواد غیر همجنس و … را میتوان به یکدیگر جوش داد .
- در این روش میتوان مکان های غیر قابل دسترسی را جوشکاری نمود .
- از آنجا که هیچ الکترودی برای این منظور استفاده نمی شود نیازی به جریانهای بالا برای جوشکاری نیست .
- اشعه لیزر نیاز به هیچگونه گاز محافظ یا محیط خلایی برای عملکرد ندارد .
- به خاطر تمرکز بالای اشعه منطقه HAZ بسیار باریکی در جوش تشکیل میشود .
- جوشکاری لیزر نسبت به سایر روشهای جوشکاری تمیز تر است .
محدودیت ها و معایب جوشکاری لیزر :
سیستم های جوشکاری لیزرنسبت به سایر دستگاههای سنتی جوشکاری بسیار گران هستند و در ضمن لیزرهایی مانند Ruby به خاطر پالسی بودن اکثر آنها از سرعت پیشروی کمی برخوردارند ( ۲۵ تا ۲۵۰ میلیمتر در دقیقه ) . همچنین این نوع جوشکاری دررای محدودیت عمق نیز می باشد .
موارد استفاده اشعه لیزر :
از اشعه لیزر هم به منظور برش و هم به منظور جوشکاری استفاده می شود . این نوع جوشکاری در اتصال قطعات بسیار کوچک الکترونیکی و در سایر میکرو اتصال ها کاربرد دارد . از اشعه لیزر میتوان در جوش دادن آلیاژها و سوپر الیاژها با نقطه ذوب بالا و برای جوش دادن فلزات غیر همجنس استفاده نمود . به طور کلی این روش جوشکاری برای استفاده های دقیق و حساس استفاده میشود . از این روش میتوان در صنعت اتومبیل و مونتاژآن برای جوش دادن درزهای بلند استفاده نمود.

منبع:http://www.jamshimi.com

Powered By
  BLOGFA.COM