سم شناسی صنعتی

سم شناسی (Toxicology) درباره تاثیرات زیان آور عوامل شیمیایی و فیزیکی بر روی سیستمهای زنده بحث می‌کند. یا علم راجع به سموم تولید شده بوسیله گیاهان ، جانوران و باکتریهای پاتوژن را گفته می‌شود. این کلمه از ریشه یونانی کلمه Lagos و taxicon گرفته شده که به معنای مطالعه تاثیرات منفی مواد شیمیایی روی ارگانیسمهای زنده است.

مقدمه

سم شناسی یا Toxicology علمی است که درباره شناسایی سموم مختلف ، خواص و اثرات آنها بر روی موجودات زنده و همچنین تجسس ، نمونه برداری و اندازه‌گیری آنها در محیط زیست و در بدن موجودات زنده و یا مرده بحث می‌نماید. سم شناسی بر حسب آنکه در چه رشته‌ای از علوم و مسائل بکار گرفته شود و به انواع زیر می‌تواند تقسیم شود. سم شناسی پزشکی ، سم شناسی غذایی ، سم شناسی محیط ، سم شناسی پرتوها و سم شناسی صنعتی. مسمومیت عبارت است از بهم خوردن تعادل فیزیکی ، فیزیولوژیکی و یا روانی موجود زنده که در اثر ورود و تماس با ماده خارجی سمی از راههای مختلف اتفاق می‌افتد.

مفهوم سم شناسی صنعتی

سم شناسی صنعتی قسمتی از سم شناسی است که اختصاصا در محیطهای کار و صنایع مختلف که کارگران مشغول کار هستند اعمال می‌گردد. سم شناسی صنعتی یکی از قسمتهای علم بهداشت صنعتی و بطور کلی جزئی از بهداشت حرفه‌ای است. مفهوم سم شناسی صنعتی آن است که بتوان در محیط کار عوامل زیان آور گوناگون را شناخت و از نحوه و تاثیر و چگونگی زیانهای آنها اطلاع حاصل کرد و سپس طبق روشهای خاصی اقدام به نمونه برداری و اندازه‌گیری این مواد نمود و نتایج حاصل از آزمایشات را با اعداد و ارقام مجاز نمود و استانداردها مقایسه و بالاخره با انجام توصیه‌های ممکن از تماس بیشتر کارگران با آن جلوگیری نمود.

سابقه سم شناسی صنعتی

سابقه سم شناسی صنعتی از آن زمان که انسان در رشته‌های مختلف علوم پیشرفت نموده و مخصوصا با روشهای شیمیایی به تهیه مواد گوناگون بسیاری پرداخت و همچنین ماشین را برای بالا بردن سطح تولید بکار گرفت شروع گردیده است. البته انسانهای قدیم تعداد زیادی از سموم گیاهی و معدنی را از دیر باز می‌شناختند و از بعضی از آنها برای مبارزه و نابودی دشمنان استفاده می‌کردند.

پس از جنگ جهانی دوم در اثر پژوهشهای علمی ، دهها عنصر جدید ، صدها ماده معدنی و هزاران ترکیب آلی در اختیار انسان قرار گرفته و علم پزشکی و صنعت داروسازی با تهیه صدها نوع داروهای مختلف بزرگترین خدمت را به انسان نموده است. به موازات پیشرفت تکنولوژی جدید امروزی که در امر ساخت ، تهیه و تولید مواد مختلف حاصل شده است، باید مسائل خاصی را که از نظر تماس با این مواد برای طبقه تولید کننده و همچنین مصرف کنندگان پیش می‌آید در نظر داشت.

راههای تماس با مواد سمی

راه ورود مواد شیمیایی به بدن در موقیعتهای تماس مختلف فرق می‌کند. در شرایط صنعتی ، استشمام راه اصلی ورود می‌باشد و راه پوستی نیز کاملا مهم است اما مصرف خوراکی ، راه نسبتا فرعی می‌باشد. در نتیجه ، معیارهای پیشگیری کننده عمدتا جهت حذف جذب از طریق استشمام یا از طریق تماس موضعی ، طرح ریزی می‌شوند. مواد آلوده کننده اتمسفر از طریق استشمام وارد می‌شوند، در حالی که در موارد آلوده کننده‌های آب و خاک ، مصرف خوراکی راه اصلی تماس در انسان است.

طول مدت تماس

واکنشهای سمی ممکن است بسته به طول مدت تماس از لحاظ کیفی متفاوت باشند. یک تماس واحد یا تماسهای متعدد طی 1 یا 2 روز صورت می‌گیرد، نمایانگر تماس حاد (acute exposure) می‌باشد. تماسهای متعدد که طی دوره طولانی‌تری از زمان ادامه یابد، نمایانگر تماس مزمن است. در شرایط شغلی هر دو تماس حاد و مزمن ممکن است رخ دهد.

در حالی که در حدود مواد شیمیایی یافت شونده در محیط ، احتمال تماس مزمن بیشتر است. در تماسهای مزمن ، تاثیرات سمی ممکن است تا چندین ماه بعد از تماسهای تکراری قابل مشاهده نباشد. تاثیرات زیانبار ناشی از تماس حاد یا مزمن ممکن است برگشت پذیر یا غیر قابل برگشت باشد. برگشت پذیری نسبی تاثیر سمی به خصوصیات قابلیت بهبود عضو آسیب دیده ، بستگی خواهد داشت.

چشم انداز بحث

بررسی و مطالعه در این مواد و چگونگی تاثیر ، جستجو در محیط زیست ، نمونه برداری و آزمایش و تعیین مقدار آنها روی هم رفته در زیر عنوان سم شناسی صنعتی می‌تواند نمایانگر موقعیت واقعی وارزش حقیقی آنها در زندگی روزمره انسانها باشد و چه بسا موادی که امروزه با خوشوقتی و آسایش خیال از آنها بهره برداری می‌کنیم، فردا ، دیر یا زود ، به علتهای خاص به عنوان سرطان‌زا ، تغییر دهنده ژنها از مصرف منع شوند.

معرفي دستگاه FT-IR

چکيده:

در روش مادون قرمز ارتعاش پيوندها بررسي مي‌شود كه در اثر تغيير طول پيوند و يا زاويه پيوند در مولكولها صورت مي‌گيرد. ارتعاش مولكول‌هايي با ممان دو قطبي دايم ايجاد ميدان الكتريكي متغير بر حسب زمان مي‌كند و موجب تاثير متقابل آن با تابش مي‌شود. بنابراين نياز به اين است كه ممان دو قطبي آن در حين ارتعاش تغيير كند لذا اكثر مواد به جز مواد غير قطبي نظير Cl2 در اين ناحيه جذب دارند و در نهايت از نسبت درصد عبور برحسب عدد موجي طيف IR حاصل مي‌شود.

اساس كار دستگاه تبديل فوريه مادون قرمز
در روش مادون قرمز ارتعاش پيوندها بررسي مي‌شود كه در اثر تغيير طول پيوند و يا زاويه پيوند در مولكولها صورت مي‌گيرد. ارتعاش مولكول‌هايي با ممان دو قطبي دايم ايجاد ميدان الكتريكي متغير بر حسب زمان مي‌كند و موجب تاثير متقابل آن با تابش مي‌شود. بنابراين نياز به اين است كه ممان دو قطبي آن در حين ارتعاش تغيير كند لذا اكثر مواد به جز مواد غير قطبي نظير Cl₂ در اين ناحيه جذب دارند و در نهايت از نسبت درصد عبور برحسب عدد موجي طيف IR حاصل مي‌شود.

كاربردها و موارد استفاده
دستگاه FT-IR روشي سودمند براي شناسايي تركيبات آلي و گروههاي عاملي آنها مي‌باشد. حتي مي‌توان پيوندهاي كووالانسي ليگاندهاي فلزي را شناسايي كرد. در آزمايشگاهها، كلينيكها، محيط زيست، دانشگاهها و كنترل كيفي در فرآيندهاي صنعتي و تجزيه كيفي محصولات و ... كاربرد دارد. حدود 95 درصد كاربرد اين دستگاه كيفي بوده كه از روي محل پيك صورت مي‌گيرد. همچنين قابليت شناسايي و جداسازي مخلوط ايزومرهايي نظير ارتو، متا و پارا را دارا مي‌باشد. براي اندازه‌گيري كمي دراين دستگاه از سطح زير پيك استفاده شده كه متناسب با غلظت نمونه مي‌باشد.

مزاياي دستگاه FT-IR
از محدوديت‌هاي IR معمولي فقدان منابع و آشكارسازهاي مناسب مي‌باشد و لذا داراي نويزهاي بزرگ و نسبت S/N بسيار كوچك مي‌باشد.
روش تبديل فوريه بر اين محدوديت‌ها فايق آمده و داراي چند امتياز است:

1. فاقد تكفام كننده است و تفكيك طول موج‌ها توسط تداخل سنج مايكلسون انجام مي‌شود و طول موج‌ها بدون كاهش شدت به نمونه مي‌تابد ودر يك لحظه به دتكتور مي‌رسد و سبب افزايش S/N مي‌شود.

2. زمان طيف گيري بسيار كوتاه و در حد ثانيه است كه تكرار اندازه‌گيري‌ها را ميسر مي‌سازد.

3. قابليت آناليزنمونه‌هايي با مقادير بسيار كم را نيز دارا مي‌باشد.

4. حساسيت و قدرت تفكيك دستگاه بالا مي‌باشد.

مشخصات دستگاه
دستگاه FT-IR موجود در مركز تحقيقات فرآوري مواد معدني ايران مدل VERTEX 70 از كمپاني بروكر (Brucker) آلمان با متعلقات زير مي‌باشد :

 

NO	Accessory	MIR	NIR
1	Light source	Globar (silicon carbide)	Tungsten Halogen lamp
2	Detector	DlaTGSw/KBr window	InGaAsDiode
3	Beam splitter	KBr	CaF2
4	Laser	He/Ne
5	Soft  ware	OPUS
6	Manual Hydraulic Press

قابليتهاي دستگاه
اين دستگاه قابليت اندازه‌گيري نمونه‌هاي جامد، مايع و گاز را دارا مي‌باشد. براي نمونه‌هاي گازي، سل گازي به كار مي‌رود كه پنجره‌هاي شفاف NaCl در طرفين آن قرار دارد. نمونه‌هاي مايع خالص را بين دوسل نمكي با ضخامت 0.1-0.01 ميلي‌متر قرار مي‌دهند.
نمونه جامد به سه روش زير آماده مي‌شود:

1. مستقيما پودر آن را به صورت قرص شفاف در آورده كه به دليل غلظت بالا جذب بالايي مي‌دهد. بنابراين براي رقيق كردن نمونه آن را با پودر KBr مي‌سايند و به شكل قرص كاملا شفاف در مي‌آورند.

2. نمونه ساييده شده را همراه با چند قطره روغن نوجل بين دو قرص قرار داده مي‌شود.

3. نمونه را در حلال مناسب حل كرده و محلول تهيه شده را در سل مايع قرار داده مي‌شود. كه هر سه نوع سل در مركز موجود مي‌باشد. سل‌هاي ناحيه NIR كوارتزو MIR سل‌هاي نمكي مانند Csl، KBr، NaCl مي‌باشد.
   اين دستگاه قابليت اتصال به دستگاه‌هايي نظير Bolometer، Mass Spectrometry، Raman، GS، External sample compartment ، PMA50 و Microscope و همچنين قابليت اتصال به منابع نور مانند Hg source را دارد.

منبع: http://nanolab.nano.ir/display_paper.php?id=45

اجزاء سازندة كاتاليزور

بسياري از كاتاليزورهاي صنعتي شامل اجزاء فلزي در يك قالب اسفنجي مي‌باشند. يك روش جديد نشان مي‌دهد كه اين ساختارها را چگونه مي‌توان با اتصال واحدهاي نانومتري به‌همديگر ايجاد كرد.

ذرات ريز فلزي پراكنده شده روي يك پاية متخلخل معدني باعث ساخت كاتاليزورهاي ناهمگن براي گروه وسيعي فرآيندهاي شيميايي در صنعت مي‌شوند. منواكسيدكربن، اكسيدهاي نيتروژن و ئيدروكربنهاي خروجي از اگزوز ماشينها، توسط پلاتين، پالاديوم و راديوم روي پاية آلومينا در مبدلهاي كاتاليستي زدوده مي‌شوند. همچنين فلزات گوناگون روي آلومينا، باعث كراكينگ و اصلاح نفت خام مي‌شوند.

اين كاتاليزوها نوعاً توسط رسوب‌دهي ذرات فلزي در يك پايه با منافذ بسيار ريز بوجود مي‌آيند. اما وينست روتلو و همكارانش در دانشگاه امهرست ماساچوست روش توليد بهتري را ارائه كرده‌اند؛ آنها يك كاتاليزور ناهمگن و متخلخل را به روش پايين به بالا ساخته‌اند. در اين روش، واحدهاي ساختماني كاتاليزور و پايه، بصورت نانوذره در كنار هم قرار مي‌گيرند و ساختار كلي كاتاليزور را بوجود مي‌آورند. آنها بر اين باورند كه اين كار، موجب افزايش كنترل ساختار و تركيب كاتاليزور و نيز تنظيم و بهبود فعاليت آن خواهد شد.

اين محققين براي اثبات اين نكته، يك كاتاليزور ناهمگن را براي هيدروژنه كردن هيدروكربنهاي غيراشباع و براي اتصال يك الكين به يك گروه آروماتيك ساختند. اين كاتاليزور خودسامان، در هر دو واكنش فوق نسبت به كاتاليزورهاي تجاري بهتر عمل كرد.

اين كاتاليزور، از نانوذرات پالاديوم روي پاية سيليكا درست شده بود. روش خودساماني كاملاً عمومي است و مي‌‌تواند براي گروه گسترده‌اي از فلزات و نگهدارنده‌ها بكار گرفته شود.

واحدهاي ساختماني اين كاتاليزور، نانوذرات پالاديوم و سيليكا مي‌باشند كه سطوح آنها با گروههاي آلي پوشانده مي‌شوند. اين امر سبب چسبيدن آنها به پليمر مي‌شود. پوشش ذرات پالاديوم متشكل از يك لاية مركب است كه از قسمتهاي زير تشكيل شده است:

·        زنجيرهاي طويل الكيل‌تيول كه انتهاي سولفوري تركيبات را به سطح فلز مي‌چسبانند.

·        مولكولهاي مشابهي كه در يك انتهاي خود، گروههاي اسيد كربوكسيليك (مانند 11-‌مركاپتان دكانوئيك اسيد) دارند.

اين بدين معني است كه گروههاي اسيد كربوكسيليك متعددي بر روي سطحي از الكيل كه مملو از ذرات پالاديوم است مي‌چسبند.

نانوذرات سيليكا نيز از گروههاي اسيد كربوكسيليك مشتق مي‌شوند؛ در اين زمان زنجيره‌هاي طويل مولكولي كه يك انتهايشان به گروههاي سيلوكسان منتهي مي‌شود قادرند به سطح سيليكا متصل شوند. ذرات سيليكا پوشيده شده از اسيد كربوكسيليك مي‌توانند با استفاده از پليمرهايي كه تعداد زيادي از گروههاي آميني در طول زنجيره‌شان دارند، بصورت يك شبكه به يكديگر متصل شوند. هنگام تركيب شدن اسيدها با همديگر، هر گروه اسيد يك پروتون خويش را از دست مي‌دهد و گروههاي آميني آنرا مي‌گيرند. سپس نانوذرات و پليمرها توسط جاذبه الكتروستاتيكي به‌هم متصل مي‌شوند.

اين عمل يك شبكه ژل مانند سيليكا/پليمر توليد مي‌كند كه نانوذرات پالاديوم در آن پخش شده‌اند. اين نانوذرات همچنين توسط زنجيره پليمر به‌طور الكتروستاتيكي در اين شبكه نگهداشته مي‌شوند. حرارت دادن اين ژل، پليمر را از محيط ‌خارج كرده مجموعة سخت و بسيار متخلخلي از نانوذرات سيليكا و پالاديوم به جا مي‌گذارد كه در آن، پالاديوم بيشتر در سطح قرار مي‌گيرد.

روتلو و همكارانش در سال2000 با استفاده از اتصالات هيدروژن به يك پليمر به جاي نانوذرات طلا، اين روش را براي به هم پيوستن نانوذرات بوجود آوردند. استفاده از مخلوطي از نانوذرات فلزي با خواص كاتاليزوري، منجر به توليد يك كاتاليزور ناهمگن با سطح ويژة‍ بسيار بالا مي‌شود. به علاوه اندازة نانوذرات فلزي مي‌تواند كاملاً مورد كنترل قرارگيرد. در حاليكه در روشهاي معمولي ساخت كاتاليزورها بر روي پايه‌هاي معدني به ندرت چنين امكاني وجود دارد.

شیمی آتش بازی:

شیمی آتش بازی:

 یک مخلوط آتش بازی به عنوان نمونه حاوی یک اکسید کننده، سوخت، ماده چسبنده و ماده ای برای اثرات ویژه است.

اغلب از نمکهای پتاسیم(KNO₃) به عنوان اکسید کننده استفاده میشود. البته از KClO₃ و KClO₄ نیز استفاده میشود. در این بین KClO₄ ایمنی بیشتری دارد.

به عنوان سوخت از آلومینیوم، منیزیم، تیتان، زغال، گوگرد، سولفید آنتیموان استفاده میشود.

ماده چسبنده مثل: دکسترین، صمغ قرمز، پلیمرهای سنتزی.

جالبترین بخشهای آتش بازی رنگهای خیره کننده آن است. نور سفید از اکسایش منیزیم و آلومینیوم فلزی در دمای بالا حاصل میشود و جرقه های درخشانی که در آتش بازی دیده میشود مشخصه مخلوط منیزیم و پرکلرات پتاسیم است.

تولید رنگ زرد به راحتی توسط نمکهای سدیم امکانپذیر است. محلوطهای آتش بازی معمولا دارای سدیم در غالب ترکیبهایی که جاذب رطوبت نباشند، مانند کریولیت(Na₃AlF₆) میباشند. از اکزالات سدیم هم میتوان برای تولید رنگ زرد استفاده کرد.

از نمکهای استرانسیم برای تولید رنگ قرمز استفاده میشود. مانند: نیترات استرانسیوم و کربنات استرانسیوم.

 رنگ سبز توسط نمکهای باریم مانند Ba(NO₃)₂ ایجاد میشوند.

رنگ آبی که در آتش بازیها بسیار کمیاب است از نشر نور از کلرید مس (I) در دمای پایین حاصل میگردد.

 اثرات ویژه:

صدای زوزه: بنزوات پتاسیم یا سالیسیلات سدیم

جرقه های سفید: آلومینیوم، منیزیم، آلیاژ آلومینیوم و منیزیم، تیتان

جرقه های طلایی: براده آهن- زغال

شعله سفید: فلزهای منیزیم و آلومینیوم

دود سفید: مخلوط نیترات پتاسیم و گوگرد

دود رنگی: مخلوط کلرات پتاسیم، گوگرد و رنگ آبی

 

طیف سنجی جرمی

اصول طیف سنجی جرمی ، جلوتر از هر یک از تکنیکهای دستگاهی دیگر ، بنا نهاده شده است. تاریخ پایه گذاری اصول اساسی آن به سال ۱۸۹۸ بر می‌گردد. در سال ۱۹۱۱ ، “تامسون” برای تشریح وجود نئون-۲۲ در نمونه‌ای از نئون-۲۰ از طیف جرمی استفاده نمود و ثابت کرد که عناصر می‌توانند ایزوتوپ داشته باشند. تا جایی که می‌دانیم، قدیمیترین طیف سنج جرمی در سال ۱۹۱۸ ساخته شد.

اما روش طیف سنجی جرمی تا همین اواخر که دستگاههای دقیق ارزانی در دسترس قرار گرفتند، هنوز مورد استفاده چندانی نداشت. این تکنیک با پیدایش دستگاههای تجاری که بسادگی تعمیر و نگهداری می‌شوند و با توجه به مناسب بودن قیمت آنها برای بیشتر آزمایشگاههای صنعتی و آموزشی و نیز بالا بودن قدرت تجزیه و تفکیک ، در مطالعه تعیین ساختمان ترکیبات از اهمیت بسیاری برخوردار گشته است.
اصول طیف سنجی جرمی

به بیان ساده ، طیف سنج جرمی سه عمل اساسی را انجام می‌دهد:

مولکولها توسط جرایاناتی از الکترونهای پرانرژی بمباران شده و بعضی از مولکولها به یونهای مربوطه تبدیل می‌گردند. سپس یونها در یک میدان الکتریکی شتاب داده می‌شوند.

یونهای شتاب داده شده بسته به نسبت بار/جرم آنها در یک میدان مغناطیسی یا الکتریکی جدا می‌گردند.

یونهای دارای نسبت بار/جرم مشخص و معین توسط بخشی از دستگاه که در اثر برخورد یونها به آن ، قادر به شمارش آنها است، آشکار می‌گردند. نتایج داده شده خروجی توسط آشکار کننده بزرگ شده و به ثبات داده می‌شوند. علامت یا نقشی که از ثبات حاصل می‌گردد یک طیف جرمی است، نموداری از تعداد ذرات آشکار شده بر حسب تابعی از نسبت بار/جرم.

دستگاه طیف سنج جرمی

هنگامی که هر یک از عملیات را بدقت مورد بررسی قرار دهیم، خواهیم دید که طیف سنج جرمی واقعا پیچیده‌تر از آن چیزی است که در بالا شرح داده شد.

سیستم ورودی نمونه

قبل از تشکیل یونها باید راهی پیدا کرد تا بتوان جریانی از مولکولها را به محفظه یونیزاسیون که عمل یونیزه شدن در آن انجام می‌گیرد، روانه ساخت. یک سیستم ورودی نمونه برای ایجاد چنین جریانی از مولکولها بکار برده می‌شود. نمونه‌هایی که با طیف سنجی جرمی مورد مطالعه قرار می‌گیرند، می‌توانند به حالت گاز ، مایع یا جامد باشند. در این روش باید از وسایلی استفاده کرد تا مقدار کافی از نمونه را به حالت بخار در آورده ، سپس جریانی از مولکولها روانه محفظه یونیزاسیون شوند.

در مورد گازها ، ماده ، خود به حالت بخار وجود دارد. پس ، از سیستم ورودی ساده‌ای می‌توان استفاده کرد. این سیستم تحت خلاء بوده، بطوری که محفظه یونیزاسیون در فشاری پایینتر از سیستم ورودی نمونه قرار دارد.

روزنه مولکولی
نمونه به انبار بزرگتری رفته که از آن ، مولکولهای بخار به محفظه یونیزاسیون می‌روند. برای اطمینان از اینکه جریان یکنواختی از مولکولها به محفظه یونیزاسیون وارد می‌شود، قبل از ورود ، بخار از میان سوراخ کوچکی که “روزنه مولکولی” خوانده می‌شود، عبور می‌کند. همین سیستم برای مایعات و جامدات فرار نیز بکار برده می‌شود. برای مواد با فراریت کم ، می‌توان سیستم را به گونه‌ای طراحی کرد که در یک اجاق یا تنور قرار گیرد تا در اثر گرم کردن نمونه ، فشار بخار بیشتری حاصل گردد. باید مراقب بود که حرارت زیاد باعث تخریب ماده نگردد.

در مورد مواد جامد نسبتا غیر فرار ، روش مستقیمی را می‌توان بکار برد. نمونه در نوک میله‌ای قرار داده می‌شود و سپس از یک شیر خلاء ، وارد محفظه یونیزاسیون می‌گردد. نمونه در فاصله بسیار نزدیکی از پرتو یونیزه کننده الکترونها قرار می‌گیرد. سپس آن میله ، گرم شده و تولید بخاری از نمونه را کرده تا در مجاورت پرتو الکترونها بیرون رانده شوند. چنین سیستمی را می‌توان برای مطالعه نمونه‌ای از مولکولهایی که فشار بخار آنها در درجه حرارت اتاق کمتر از ۹ - ۱۰ میلیمتر جیوه است، بکار برد.

محفظه یونیزاسیون
هنگامی که جریان مولکولهای نمونه وارد محفظه یونیزاسیون گشت ، توسط پرتوی از الکترونهای پرانرژی بمباران می‌شود. در این فرآیند ، مولکولها به یونهای مربوطه تبدیل گشته و سپس در یک میدان الکتریکی شتاب داده می‌شوند. در محفظه یونیزاسیون پرتو الکترونهای پرانرژی از یک “سیم باریک” گرم شده ساطع می‌شوند. این سیم باریک تا چند هزار درجه سلسیوس گرم می‌شود. به هنگام کار در شرایطی معمولی ، الکترونها دارای انرژی معادل ۷۰ میکرون - ولت هستند.

این الکترونهای پرانرژی با مولکولهایی که از سیستم نمونه وارد شده‌اند، برخورد کرده و با برداشتن الکترون از آن مولکولها ، آنها را یونیزه کرده و به یونهای مثبت تبدیل می‌کنند. یک “صفحه دافع” که پتانسیل الکتریکی مثبتی دارد، یونهای جدید را به طرف دسته‌ای از “صفحات شتاب دهنده” هدایت می‌کند. اختلاف پتانسیل زیادی (حدود ۱ تا ۱۰ کیلو ولت) از این صفحات شتاب دهنده عبور داده می‌شود که این عمل ، پرتوی از یونهای مثبت سریع را تولید می‌کند. این یونها توسط یک یا چند “شکاف متمرکز کننده” به طرف یک پرتو یکنواخت هدایت می‌شوند.

بسیاری از مولکولهای نمونه به هیچ وجه یونیزه نمی‌شوند. این مولکولها بطور مداوم توسط مکنده‌ها یا پمپهای خلا که به محفظه یونیزاسیون متصل نیستند، خارج می‌گردند. بعضی از این مولکولها از طریق جذب الکترون به یونهای منفی تبدیل می‌شوند. این یونهای منفی توسط صفحه دافع جذب می‌گردند. ممکن است که بخش کوچکی از یونهای تشکیل شده بیش از یک بار داشته باشند، (از دست دادن بیش از یک الکترون) اینها مانند یونهای مثبت تک ظرفیتی ، شتاب داده می‌شوند.

پتانسیل یونیزاسیون
انرژی لازم برای برداشتن یک الکترون از یک اتم یا مولکول ، پتانسیل یونیزاسیون آن است. بسیاری از ترکیبات آلی دارای پتانسیل یونیزاسیونی بین ۸ تا ۱۵ الکترون ولت هستند. اما اگر پرتو الکترونهایی که به مولکولها برخورد می‌کند، پتانسیلی معادل ۵۰ تا ۷۰ الکترون ولت نداشته باشد، قادر به ایجاد یونهای زیادی نخواهد بود. برای ایجاد یک طیف جرمی ، الکترونهایی با این میزان انرژی برای یونیزه کردن نمونه بکار برده می‌شوند.

تجزیه گر جرمی
پس از گذر کردن از محفظه یونیزاسیون ، پرتو یونها از درون یک ناحیه کوتاه فاقد میدان عبور می‌کند. سپس آن پرتو ، وارد “تجزیه گر جرمی” شده که در آنجا ، یونها بر حسب نسبت بار/جرم آنها جدا می‌شوند. انرژی جنبشی یک یون شتاب داده شده برابر است با:

۱۲mv2=ev

که m جرم یون ، v سرعت یون ، e بار یون و V اختلاف پتانسیل صفحات شتاب دهنده یون است.

در حضور یک میدان مغناطیسی ، یک ذره باردار مسیر منحنی شکلی را خواهد داشت. معادله‌ای که شعاع این مسیر منحنی شکل را نشان می‌دهد به صورت زیر است:

(r =MV)/eH

که r شعاع انحنای مسیر و H قدرت میدان مغناطیسی است.

اگر این دو معادله را برای حذف عبارت سرعت ترکیب کنیم، خواهیم داشت:

این معادله مهمی است که رفتار و عمل یک یون را در بخش تجزیه‌گر جرمی یک طیف سنج جرمی توجیه می‌کند.

طیف سنج جرمی

تجزیه گر جرمی و قدرت تفکیک
از معادله فوق چنین بر می‌آید که هر قدر ، مقدار m/e بزرگتر باشد، شعاع انحنای مسیر نیز بزرگتر خواهد بود. لوله تجزیه‌گر دستگاه طوری ساخته شده است که دارای شعاع انحنای ثابتی است. ذره‌ای که نسبت m/e صحیحی داشته باشد، قادر خواهد بود تا طول لوله تجزیه‌گر منحنی شکل را طی کرده ، به آشکار کننده نمی‌رسند. مسلما اگر دستگاه ، یونهایی را که جرم بخصوصی دارند، نشان دهد. این روش چندان جالب نخواهد بود.

بنابراین بطور مداوم ، ولتاژ شتاب دهنده یا قدرت میدان مغناطیسی تغییر یافته تا بتوان کلیه یونهایی که در محفظه یونیزاسیون تولید گشته‌اند را آشکار ساخت. اثری که از آشکار کننده حاصل می‌گردد، بصورت طرحی است که تعداد یونها را بر حسب مقدار m/e آنها رسم می‌کند. فاکتور مهمی که باید در یک طیف سنج جرمی در نظر گرفتن قدرت تفکیک آن است. قدرت تفکیک بر طبق رابطه زیر تعریف می‌شود:

(R=M)/M

که R قدرت تفکیک ، M جرم ذره و M∆ اختلاف جرم بین یک ذره با جرم M و ذره بعدی با جرم بیشتر است که می‌تواند توسط دستگاه تفکیک گردد. دستگاههایی که قدرت تفکیک ضعیفی دارند، مقدار R آنها حداکثر ۲۰۰۰ در بعضی مواقع قدرت تفکیکی به میزان پنج تا ده برابر مقدار فوق مورد نیاز است.

آشکار کننده
آشکار کننده بسیاری از دستگاهها ، شامل یک شمارشگر است که جریان تولیدی آن متناسب با تعداد یونهایی است که به آن برخورد می‌کند. با استفاده از مدارهای الکترون افزاینده می‌توان آن قدر دقیق این جریان را اندازه گرفت که جریان حاصل از برخورد فقط یک یون به آشکار کننده اندازه ‌گیری شود.

ثبات آشکار کننده
سیگنال تولید شده از آشکار کننده به یک ثبات داده می‌شود که این ثبات خود طیف جرمی را ایجاد می‌نماید. در دستگاههای جدید ، خروجی آشکار کننده از طریق یک سطح مشترک به رایانه متصل است. رایانه قادر به ذخیره اطلاعات بوده و خروجی را به هر دو صورت جدولی و گرافیکی در می‌آورد. دست آخر داده‌ها با طیفهای استاندارد ذخیره شده موجود در رایانه مقایسه می‌گردد.

در دستگاهها قدیمیتر ، جریان الکترونی حاصل از آشکار کننده به یک سری از پنج گالوانومتر با حساسیتهای متفاوت داده می‌شود. پرتو نوری که به آینه‌های متصل به گالوانومترها برخورد می‌کند و به یک صفحه حساس به نور منعکس می‌گردد. بدین طریق یک طیف جرمی با پنج نقش بطور همزمان ، هر یک با حساسیتی متفاوت ایجاد می‌گردد. در حالی که هنوز دستگاه قویترین قله‌ها را در صفحه طیف نگاه می‌دارد، با استفاده از این پنج نقش ثبت ضعیفترین قله‌ها نیز ممکن می‌گردد.

منبع : سایت رشد

پلي اورتان

از ترکیب یک ماده از گروه استرها و دی ایزوسیانات بدست می آید که در تهیه اسفنجها، الیاف مصنوعی، رنگها، چسبها، روکش ها و الاستومرها بکار برده می شود.

خواص:
از بارزترین خصوصیات این گروه مقاومت در برابر سایش و ضربه پذیر بودن می باشـــد.

کاربرد:
ساخت قالبهای الاستیکی، الگوبرداری از سطوحی که نیاز به وضوح کامل دارند، مدل ســازی، الگوسازی،راپید پروتوتایپ ، مراحل کم فشار در قالبهای تزریقی، قالبهای مقاوم در برابر کشش، شبیـــه سازی ترموپلاستیکی مانند پلی پروپیلن ها، وکیوم کستینگ های سنگین و بزرگ، مدل های بسیارشـفاف ،الگوبرداري از سطوح صاف ؛ تكثير قالبهاي بتني و سراميكي؛ قالب گيري براي مدلهايي كه تكــثير جزئيات درآنها اهميت دارد ساخت نمونه مستر ؛ ساخت نمونه اصلي براي قالب هاي وكيوم فرمينــــگ ؛ ساخت قالب با مقاومت هاي سايشي بالا ساخت قالب هاي بزرگ و کوچک و ساخت قالبهای سریع تنظــيم شده جهت ريخته گري هاي بزرگ و ضخيم.

پلی اورتان های انعطاف پذیر:

سیستم با ویسکوزیته بسیار پائین آن برای قالبسازی و قسمتهایی از پروتوتایپ که باید الاستومری باشند استفاده می شود.
این سیستم در برابر پارگی بسیار مقاوم است و کشسانی آن نیز بسیار بالاست.از آن درریخته گی های سطحی ، قالبهای بتونی و سرامیکی استفاده می شود و محدودیت حجمی ندارد.

پلی اورتان های سخت فیلر دار:

سیستم پلی اورتان بی بو ودارای فیلرهای مخصوص می باشدکه به دلیل حرارت زایی کم از آن در حجم های بالا می توان استفاده کرد. همینطور از مقاومت دمایی بسیار بالایی برخوردار اسـت .

کاربرد:
این رزین که دارای ویسکوزیته پائین است در الگوسازی کاربرد دارد و جزئیات بسیار ظریف مدل را نیز بوجود می آورد.

پلی اورتان های سخت بدون فیلر:

سیستم پلی اورتان بی بو و بدون فیلر می باشدکه ویسکوزیته بسیار پائینی دارد. قدرت انعطاف پذیری و مقاومت دمایی آن بسیار بالاست .
این رزین که دارای ویسکوزیته پائین است در الگوسازی کاربرد دارد و جزئیات بسیار ظریف مدل را نیز بوجـود می آورد.

پلی اورتان های وکیوم کستینگ:

سیستم پلی اورتان بسیار شفاف است که مقاوم به اشعه ماورای بنفش است(جیوه ندارد.) طوری طراحی شده است که مقاوم به تکانهای سخت باشد.
سیستم طوری طراحی شده است که در ماشینهای وکیوم کستینگ استفاده شود.

 

 

تعیین سن آثار تاریخی با کربن 14

---

مقدمه:

آثار فرهنگی هر کشور ، هویت مردم آن کشور و سرزمین است و نشان دهنده تمدن باستانی و روح علم و هنر در پدران مردم کنونی آن جامعه و فرهنگ غنی آنهاست. هنر ، عصاره روح جمعی هر تمدن است که در واقع تنها به خود هنرمند تعلق ندارد. در هنر هر دوره ، می‌توان افکار برگزیده و ارزشهای یک ملت را کشف کرد.

شیمی نقش بسیار مهمی در حفظ آثار فرهنگی و هنری باقیمانده از دوره های باستان دارد. برای حفظ این آثار ، باید قدمت آنها را بدانیم. یکی از روشهای شیمی در تعیین سن این آثار ، کربن 14 است.

تاریخچه استفاده از ایزوتوپ کربن 14

از چهار دهه پیش تاکنون ، روش سالیابی کربن 14 تنها روشی است که با آن ، سن نمونه‌های کربن‌دار ، تخمین زده می‌شود.

هدف آزمایشگاههای کربن 14

هدف این آزمایشگاهها ، سالیابی تعیین میزان کربن 14 نمونه موردنظر است که در نهایت ، این مقدار کربن به یک سن از آن اثر تاریخی ، ترجمه می‌شود.

کربن 14

کربن 14 ، رادیوایزوتوپ (ایزوتوپ سنگین) عنصر پایدار کربن است که با تشعشع بتای منفی () ، تبدیل به نیتروژن 14 می‌شود. انرژی بتای منفی حاصل ، 0.156 میلیون الکترون ولت به ازای هر مول است:

¹⁴₆C+β^-→¹⁴₇N+e

چگونگی تولید کربن 14

در ارتفاع 6 تا 15 کیلومتری جو زمین ، بر اثر برخورد اشعه کیهانی به اتمسفر زمین ، نوترونهایی با انرژی زیاد تولید می‌شود. وقتی انرژی نوترونها بین 0،4 تا 1،6 میلیون الکترون ولت باشد، با برخورد به اتمهای نیتروژن ، کربن 14 ایجاد می‌کنند:

¹⁴₇C+n → ¹⁴₆C+n

منابع ورود کربن 14 به جو زمین

اتمهای کربن 14، پس از تشکیل به سرعت با اکسیژن ، ترکیب و به صورت ¹⁴CO₂ ، در فضا منتشر می‌شود و از طریق سه منبع وارد ذخیره جهانی کربن در کره زمین می‌شوند. این سه منبع ، عبارتند از :

واکنش با آب‌های سطحی اقیانوسها و انتقال به آب‌های عمیق‌تر و انتقال به چرخه حیات آبزیان ، فتوسنتز و ورود به ساختار گیاهان و نهایتا" تغذیه حیوانات علفخوار و گوشتخوار و انتقال به بدن حیوانات و انسانها. تخمین زده می‌شود که تولید کربن 14 در اتمسفر در وضعیت موازنه با تجزیه پرتوزای آن قرار دارد. در نتیجه ، کل ذخیره کربن 14 کره زمین مقدار ثابتی است.

این پیش‌بینی را نخستین بار ، شخصی به نام "لیبی" (1949) به اثبات رساند. او با اندازه گیری نمونه های متان موجود در فاضلاب شهر بالتیمور و سپس چوب زنده ، صدفهای دریایی که به تازگی تشکیل شده اند و برخی از ارگانیسمهای دیگر به مقدار ثابتی از کربن 14 دست یافت.

چگونگی تعیین عمر یک ارگانیسم مرده

وقتی یک ارگانیسم زنده می‌میرد، اتمهای بخشهای آلی آن از چرخه طبیعی مواد (تغذیه و دفع مواد) خارج می‌شوند. در نتیجه ذخیره کربن 14 ارگانیسم مرده در وضعیتی منفک از ذخیره کل رادیوایزوتوپ جهانی قرار می‌گیرد و طی فرایند تلاشی با نیمه عمر 30 ± 5730 سال مقدارش کم و کمتر می‌شود. این کسر مقدار در آثار تاریخی در مقایسه با مقدار ثابت امروزی ،‌ نشان می‌دهد که چه مدت از مرگ ارگانیسم موردنظر گذشته است.

مثلا در هنگام مقایسه یک نمونه قدیمی و یک نمونه جدید ، با توجه به نیمه عمر کربن 14 که 5730 سال است، میزان کربن 14 نمونه قدیمی با نمونه جدید مقایسه و سن نمونه محاسبه می‌شود. مثلا در یک نمونه سیستم سالیابی ، محدوده زمانی 400 الی 50000 را سالیابی می‌کنند.

سیستم سالیابی کربن 14

سیستم سالیابی کربن 14 (موجود در پژوهشکده حفاظت و مرمت آثار فرهنگی ایران) بر پایه سالیابی با بنزن است. به این صورت که کربن ماده آلی موردنظر به بنزن تبدیل می‌شود. برای این کار ، نخست ماده آلی در کوره ای مجهز به تعدادی تله شیشه‌ای که برای جمع آوری CO₂ تعبیه شده، می‌سوزد.

تله‌های شیشه‌ای آغشته به سود ، CO₂ حاصل را جذب می‌کنند و به همراه NH₄Cl و BaCl₂ سیر شده ترکیب می‌شود، رسوب باریم کربنات حاصل ، وارد سیستم سنتز بنزن می‌شود و سرانجام مقدار کربن 14 بنزن از طریق اندازه‌گیری پرتوهای بتای منفی بوسیله شمارشگر سوسوزن مایع ، محاسبه و با نمونه استاندارد مقایسه می‌شود.

انگشت نگاري پديده اي شيميايي ( بيشتر بدانيد! )

انگشت نگاري پديده اي شيميايي ( بيشتر بدانيد! )

 

اغلب هنگامي که ما اجسام را لمس ميکنيم ،آثاري بر روي آنها برجا ي مي ماندکه آن را اثر انگشت

مي ناميم.براي آشکار کردن اثر انگشت،به فرايند شيميايي نيازمنديم.باايجاد اثر انگشت بر روي کاغذ و  پس از اجراي چند مرحله مي توان اثر انگشت را قابل ديدن کرد.

مواد مورد نياز

 

کاغذ مقوايي سفيد يا کاغذ سفيد بدون خط ،يد بلوري   ،  ارلن 250 يا 125 ميلي ليتري ،چراغ گاز ،گيره، قيچي ،درهنگام کار از عينک ايمني استفاده  کنيد .

 

روش كار

 

1)از يک تکه کاغذ سفيد ،نوار باريکي بطوري که

بتوان آن رااز دهانه ي ارلن ،به درون آن هدايت کرد.

2)بايکي از انگشتان خود به انتهاي نوار کاغذي محکم فشار دهيد.

3)به اندازه ي نصف يک قاشق کوچک چاي-    خوري از بلورهاي يددر انتهاي ارلن بگذاريد.

پس به آرامي آنرا با شعله ي چراغ در  زير هود گرم کنيد تا يد بخار شود.ميتوانيد از شعله پخش کن استفاده کنيد .از تنفس بخارهاي يد بپرهيزيد.

4)به کمک  گيره ،نوار کاغذي را به درون ارلن هدايت کنيد.چه مشاهده ميکنيد؟

5)با چسباندن نوار چسب شفاف بر رو ي اثرانگشت خود،از آن محافظت کنيد.

 

واكنش هاي شيميايي

چربي اسيدهاي چرب و سديم کلريد از جمله مواد شيميايي هستندکه از منافذ پوست به صورت عرق خارج مي شوند.ترشح اين چربيها يک ساز و کار طبيعي برا ي نر م و مرطو ب نگه داشتن پوست است.هنگامي يک اثر انگشت به وجود مي آيدکه مواد چرب موجود در آن بر جاي بماند،يد در مواد چربي حل شده و با آنها واکنش شيميايي ميدهدو به رنگ قهوه اي در مي آيد.بنابر اين اگر بخارهاي يد بتوانند با چربي هاي به جا مانده از پوست دست تما س پيدا کنند،طرح اثر انگشت به صورت خطوط از سطح انگشت بر رو يکاغذ سفيد آشگار خواهد شد. 

طبقه بندي مواد رنگرزي از نوع كاربرد

مواد رنگرزاي مصرفي در نساجي به دو گروه اصلي و هر گروه به چند شاخه فرعي تقسيم  شده است .

 

الف – مواد رنگزاي گروه اول – تمام مواد رنگرزي در اين گروه در آب محلول هستند به جز مواد رنگرزي ديسپرس كه خيلي جزيي محلول مي باشند و شامل مواد رنگرزي اسيدي ، مستقيم، بازي و ديسپرس هستند.

 

ب- مواد رنگرزي گروه دوم – تمام مواد رنگرزي در اين گروه در آب نامحلول هستند كه به گروههاي فرعي ديگري تقسيم مي شوند:

1)مواد رنگرزي در نهايت به صورت ذرات بزرگ نامحلول در آب بر روي الياف ايجاد مي شوند و شامل مواد رنگرزي گوگردي ، خمي و آزوئيك است .

2 )با الياف پيوند كوالانسي تشكيل مي دهند و شامل مواد رنگرزي راكتيو مي باشد .

3 ) مواد رنگرزيي كه با دندانه هاي فلزي روي الياف به كار مي روند و شامل مواد رنگرزي كرومي ، يا متاكروم هستند .

4 ) ذرات غير قابل حل در داخل ليف محاط مي شوند و به خاطر اندازه و بي اثر بودنشان فرآيند برگشت ناپذير است .

- درخشان كننده هاي فلورسنتي

1 – رنگ هاي اسيدي

مهمترين مصرف اين رنگ ها در رنگرزي پشم بوده ولي گاهي براي رنگرزي ابريشم ، پلي آميدها ، آكريليك و الياف پروتئيني ديگر نيز به كار مي روند . معمولاً محيط حمام رنگرزي اين اسيدي و شامل اسيد سولفوريك ، فرميك و استيك مي باشد ولي گاهي بعضي از آنها در محيط هاي خنثي و كمي قليايي نيز به كا برده مي شوند . از نظر شيميايي رنگهاي اسيدي شامل رنگ هاي آزو ، آنتراكينوني ، تري فنيل متان ، آزين ، گزنتين ، كينون ، ايمين ، نيترو و نيتروزو مي باشند . مقاومت اين نوع رنگ ها بسيار متغير است و به ساختمان شيميايي آنها بستگي دارد . اين رنگ ها بر روي انواع مختلف پشم ، نخ ، نمد ، آستري و گاهي ابريشم ، پلي آميدها ، الياف آكريليك و الياف پروتئيني رنگهاي روشن ايجاد مي نمايند .

2 – رنگ هاي بازي

اين رنگ ها كه از نظر شيميايي به رنگ هاي كاتيوني معروف هستند ، به صورت نمك بوده و سيستم كروموفريك آن در قسمت كاتيون مي باشد . اين رنگ ها از اولين رنگ هاي سنيتيك بوده ولي امروزه به مقدار خيلي زياد تهيه مي شوند . رنگ هاي بازي از شفافيت به خصوصي بر خوردار هستند و رنگ هاي قرمز ، بنفش ، آبي و سبز را توليد مي كنند . در مقابل نور مقاومت خوبي از خود نشان نمي دهند ولي در عوض اغلب الياف را توسط آنها مي توان رنگ نمود . رنگ هاي تري فنيل متان و دي فنيل متان از عمده ترين رنگ هاي كاتيوني مي باشند . سيستم كروموفوري آن شامل كربن مركزي بوده كه سه حلقه آروماتيك به آن متصل است . رنگ و خواص تركيب بستگي به نوع و تعداد آكسوكرومهايي از قبيلNR2  - OH – ( آريل آلكيل ، آريل يا آلكيل = R ) و غيره در سه محل پارا خواهد داشت . نمونه هايي از اين رنگ ها سبز مالاكيت ، بنفش كريستال و آبي ميكرل هيدرول مي باشد . اين رنگ ها براي رنگرزي پشم ، ابريشم ، پنبه دندانه دار شده با تانن و الياف آكريليك به كار مي روند .

3 – رنگ هاي مستقيم

از آنجايي كه اين رنگ ها بدون دندانه به كار برده مي شوند ، لذا به رنگ هاي مستقيم معروف هستند . اين دسته رنگ هاي آنيوني بوده كه در محيط آبكي شامل الكتروليت براي رنگرزي الياف سلولزي مصرف مي شوند . در ضمن بعضي از اين رنگ ها توسط واكنشهاي آزوتاسيون مستقيماً بر روي الياف ظاهر مي گردند .

4 – رنگ هاي ديسپرس

اين رنگ ها كه از نوع شيميايي آزو ، آنتراكينوني و نيترو مي باشند ، اغلب داراي گروه هاي آمينو يا آمينوي استخلاف شده هستند . ولي گروه هاي قابل حل نظير اسيد سولفونيك ندارند و در محيط هاي آبكي همراه با مواد ديسپرس كننده به كار مي روند . موارد استعمال اصلي اين رنگ ها در رنگرزي استات سلولز ، نايلئن ، پلي استر ، الياف آكريليك ، پشم و الياف پلي آميدي است .

5 – رنگ هاي گوگردي

اين رنگ ها كه عمدتاً براي رنگرزي الياف سلولزي به كار مي روند داراي ثبات متوسط در مقابل اكثر عوامل خارجي هستند . نمونه هاي سياه ، سبز ، آبي و قهوه ايي اين رنگ ها ثبات خوبي در مقابل نور از خود نشان مي دهند . آنها رنگ هاي غير قابل حل در آب هستند كه شامل گوگرد در سيستم كروموفري و هم جزء زنجير پلي سولفيد مي باشند . اين رنگ ها معمولاً در حمام سولفيد سديم به كار رفته و مي توانند به فرم قابل حل در آب احياء گردند و توسط هوا ، اكسيداسيون دوباره رنگ دوباره بر روي الياف انجام مي پذيرد .

6 – رنگ هاي خمي

اين رنگ ها كه گروه بزرگي را تشكيل مي دهند عمدتاً از انواع شيميايي آنتراكينوني ، نيلي گوگردي مي باشند . اين رنگ ها نامحلول بوده و به كمك سود كوستيك و سديم هيدروسولفيت احياء مي شوند و به صورت لوكوي محلول در مي آيند . اين لوكو جذب ليف شده توسط اكسيداسيون ( در بعضي موارد به كمك اكسيزن هوا و در بعضي موارد توسط بيكرومات پتاسيم ) مجدداً به شكل نامحلول در داخل ليف در مي آيد . اين رنگ ها در درجه اول براي رنگرزي پنبه و در درجه دوم براي پشم ، ابريشم و استات سلولز مورد استفاده قرار مي گيرند .

7 – رنگ هاي آزوئيك

اين رنگ ها ، رنگ هاي آزوي غير قابل حل مي باشند كه بر روي الياف تشكيل مي گردند و اغلب از تركيبات نفتل ها و مشتقاتشان با نمك هاي دي آزونيم حاصل مي شوند .ثبات اين نوع رنگ ها در روي الياف سلولزي نظير پنبه در مقابل نور و شستشو بسيار ساده است .

8 – رنگ هاي راكتيو

اين رنگ ها در سالهاي اخير كشف شده است و از مشخصات آنها وجود يك اتم و يا مجموعي از اتم هاي مستعد فعل و انفعالات مانند NH₂ OH CL مي باشد كه با عامل هيدروكسيل سلولز و يا عامل آمين و آميد پشم و بالاخره با الياف سنتتيك مشابه واكنش مي دهد . مواد رنگرزي راكتيو هم اكنون از اهميت قابل توجهي براي رنگرزي الياف سلولزي ، به تنهايي و يا در مخلوط با ديگر الياف برخوردارند. آنها همچنين براي رنگرزي الياف پشمي و ابريشمي نيز به كار مي روند . گروه كوچكي از مواد رنگرزي ديسپرس راكتيو به نام پرسينيل قابل استفاده براي رنگرزي نايلونها هستند .

9 – رنگ هاي دندانه ايي ( رنگ هاي كروم دار يا متا كروم )

اين رنگ ها شامل انواع شيميايي آزو و آنتراكينوني مي باشند . بعضي از رنگ هاي اسيدي نيز با فلزات كمپلكس و بر روي الياف لاك توليد مي نمايند ( به عنوان مثال با كروم ) كه داراي مقاومتي بهتر از رنگ اسيدي در مقابل آب و رطوبت مي باشد . رنگ هاي كمپلكس فلزي همان لاكهاي كروم دار است كه از كمپلكس فلزي رنگ هاي دي هيدروكسي تهيه شده و براي رنگرزي پشم و الياف پلي آميدي به كار مي روند . رنگ هاي كمپلكس فلزي بر حسب كاربدشان در حمام هاي مختلف رنگرزي به دو دسته تقسيم مي شوند :

الف ) رنگ هاي فلزي با رنگرزي در محيط اسيدي ( رنگ هاي آزو با فلز كروم به نسبت 1:1)

ب ) رنگ هاي فلزي با رنگرزي در محيط خنثي ( رنگ هاي آزو با فلزات كروم يا كبالت به نسبت 2:1 )

10 – پيگمنت ها

اساس كاربرد پيگمنت ها براي رنگ كردن الياف نساجي كاملاً با طبقات مواد رنگرزي ذكر شده كه در آنها نفوذ مولكول ماده رنگرزي به داخل ليف يك مرحله اساسي فرآيند رنگرزي مي باشد ، متفاوت است . پيگمنت ها چون از نظر فيزيكي داراي ذرات درشت غير محلول در آب مي باشند ، بنابراين آنها را نمي توان در هر مرحله اي از فرآيند نساجي به داخل ليف وارد كرد . به هر حال پيگمنت ها را مي توان در طي توليد الياف با مواد تشكيل دهنده الياف كه به صورت پليمر مي باشد ، قبل از عمل ريسندگي كه منجر به تشكيل فيلامنت ها مي گردد مخلوط نمود . چنين فرآيندي را رنگ كردن توده پليمري مي نامند . كالاي رنگ شده ثبات شستشويي بالايي دارد . اين روش به رنگ كردن الياف مصنوعي محدود شده است .

11 – درخشان كننده هاي فلورسنتي

اين مواد تركيبات بي رنگي هستند كه تشعشعات ماوراء بنفش را جذب نموده و تبديل به تشعشعات نور مريي كه معمولاً بين طيف آبي تا بنفش مي باشند مي نمايند . هنگاميكه اين مواد را براي سفيد كردن كالاهاي نساجي به كار مي برند ، به خاطر نور آبي منتشر شده از سطح كالاي نساجي اثر زردي كالا را خنثي مي كنند . به طوريكه مقدار كلي نور منتشر شده را افزايش داده و كالا سفيدتر و درخشان تر به نظر مي رسد . درخشان كننده هاي فلورسنتي به معرفهاي آبي كننده قديمي مثل اولترامارين متيل بنفش برتري دارند . اين مواد به مقدار زياد در تهيه صابون و پودر هاي رختشويي مصرف مي شوند . به منظور رنگرزي در درجه اول براي پنبه و در درجه دوم براي پشم و نايلون به كار مي روند .

 

آيين نامه ايمني در آزمايشگاه

آيين نامه ايمني در آزمايشگاه

 فصل اول :‌ ساختمان وانبار آزمايشگاه .

1 -  اتاق ها و محل كار آزمايشگاهي، بايد حداقل 3 متر از كف تا سقف ارتفاع داشته و فضاي مفيد بايد براي هر نفر از 12 متر مكعب كمتر نباشد.

2- در فضاي آزمايشگاه نصب تجهيزات و يا قرار دادن اشياء و محصولات نبايد مزاحمتي براي عبور و مرور كاركنان ايجاد نمايد و در اطراف هر دستگاه بايد فضاي كافي براي انجام آزمايش، نظافت و در صورت لزوم اصلاحات و تعميرات منظور شود.

3- كف اتاق ها و قسمت هايي كه محل عبور يا حمل و نقل مواد است بايد صاف و هموار بوده و عاري از حفره و سوراخ، برآمدگي ناشي از پوشش بي تناسب مجاري، پيچ و مهره و لوله، دريچه يا برجستگي و هرگونه مانعي كه ممكن است موجب گير كردن و يا لغزيدن اشخاص شود،  باشد.

4- كف، ديوار و سقف آزمايشگاه و انبار بايد قابل شست‌و‌شو بوده و در موارد ريخته شدن مايعات بايد كف داراي شيب كافي باشد تا مواد به طرف مجاري فاضلاب هدايت گردد.

5- جنس لوله هاي فاضلاب آزمايشگاهي بايد از نوع مقاوم در برابر اسيد ها و بازها باشد.

6- ديوار اتاق هاي آزمايشگاهي بايد حداقل از كف تا ارتفاع 60/1 متر قابل شست‌و شو بوده و از نفوذ آب و رطوبت جلوگيري كند.

7-‌ در احداث ساختمان آزمايشگاه شرايط  جوي و اقليمي مد نظر قرار گيرد و از مصالح نسوز و ضد حريق استفاده شود.

8- براي هر اتاق حداقل دو در خروجي تعبيه شود و درها به طرف بيرو ن اتاق باز شده و به طور اتوماتيك بسته گردد، بدون منفذ باشد و در هنگام كار كاركنان قفل نگردد.

9- تهويه محل كار در هر حالت بايد طوري باشد كه كاركنان آزمايشگاه هميشه هواي سالم تنفس نمايند و همواره آلاينده هاي شيميايي به طور موثر به خارج از محيط هدايت شوند.
10- شرايط جوي و نور در انبار و آزمايشگاه بايد متناسب با نوع فعاليت و مواد آن بوده و مجهز به روشنايي اضطراري باشند.

11- پلكان، نردبان و نرده‌هاي حفاظتي در ساختمان آزمايشگاه و انبار مي بايست براساس آيين نامه هاي حفاظت و بهداشت كار احداث گردد.

12-  دستگاه‌هاي شست‌و‌شوي خودكار اضطراري براي چشم، دست و بدن بايد در دسترس كاركنان قرارگيرد.

13 - درهاي آزمايشگاه و انبار بايد داراي قفل و كليد مجزا بوده و فقط افراد صلاحيت دار مجاز به ورود باشند.

14- در هر آزمايشگاه و انبار بايد لوازم اعلام و اطفاي حريق سيار و ثابت متناسب با نوع كار نصب گردد.

15-  لوازم آتش نشاني و كمك هاي اوليه در محل ‌هاي مناسب، مشخص و در دسترس كاركنان نصب گردد.

16- كليه آزمايشگاه‌ها بايد داراي وسايل و تجهيزات كافي جهت پيشگيري و مبارزه با آتش سوزي بوده ودر تمام ساعات شبانه روز، اشخاصي كه از آموزش لازم برخوردار بوده و به طريقه صحيح كاربرد وسايل و تجهيزات مربوطه آشنا مي‌باشند، در آزمايشگاه حضور يابند. ضمناً كاركنان آزمايشگاه نيز بايد آموزش‌هاي لازم اطفاي حريق را ديده باشند.

17-  در واحدهايي كه مركز آتش نشاني و اورژانس وجود دارد آزمايشگاه و انبار بايد وسيله ارتباطي مانند يك تلفن اضطراري مستقيم با مركز مزبور را در  اختيار داشته باشند.

18-  نصب يك نقشه يا طرح (Floor Plan) در آزمايشگاه كه به طور واضح و آشكار شامل موارد زير باشد، ضروري است:  نقشه فيزيكي اتاق، راهروها و مسيرهاي ورودي و خروجي.
ابعاد اتاق ها، محل ورود و خروج‌هاي اضطراري محل تجهيزات و لوازم ايمني و آتش نشاني و جعبه كمك هاي اوليه‌، تلفن اضطراري و ... ، محل تهويه‌، سيستم‌هاي گرمايشي و سرمايشي محل نگهداري مواد شيميايي و خطرناك.

19-  شبكه هاي تأسيساتي آزمايشگاه شامل آب، گاز، فاضلاب و برق به شكلي طراحي شده باشند كه داراي بالاترين ضريب ايمني باشند. ضمناً نقشه‌هاي تأسيساتي مربوطه در محل مناسبي نگهداري شود.

 20 -  سيم كشي برق حتي الامكان ساده و كليه سيم‌هاي برق به طور مناسب عايق و در كانال قرار گرفته و تعقيب مسير آن آسان و داراي نقشه باشد.

21- در كليه آزمايشگاه ها بايد رختكن و سرويس بهداشتي در محل مناسب وجود داشته باشد.

22-  محل خوردن و آشاميدن بايد خارج از محيط آزمايشگاه باشد .

23  - ساختمان آزمايشگاه بايد به صورتي مناسب از فضاي اداري تفكيك شده باشد.

24-  تجهيزات محافظت از تابش اشعه خورشيد بايد در قسمت خارجي پنجره نصب گردد. 25-  اگر آزمايشگاه داراي پنجره‌هايي است كه باز مي‌شوند يا داراي ساير منافذ مي‌باشد، بايد براي جلوگيري از نفوذ آب، گردوغبار و ساير عوامل جوي ، مجهز به حفاظي مناسب بوده و لبه پنجره‌ها نيز دراي شيب مناسب باشد.

26- كف، ديوار و سقف آزمايشگاه بايد قابل شست‌وشو بوده و الزاماً بدون زاويه و در مقابل مواد شيميايي و ضد عفوني كننده ها مقاوم باشد.

27-  درها بايد داراي سطوحي صاف، غير جاذب، قابل شست‌و‌شو و مقاوم در برابر مواد شيميايي باشند.

28-  ميزهاي كار آزمايشگاهي بايد از وسعت مناسب برخوردار بوده و مجهز به شير خلاء ، شيرگاز، شير هوا، شير آب (سرد و گرم)، فاضلاب و پريزبرق ايمن باشند.

29-  سطوح ميز كار آزمايشگاهي بايد قابل شست‌وشو، يكپارچه و مقاوم به مواد شيميايي و حرارت باشند.

30-  شست‌وشوي روپوش‌هاي آزمايشگاهي بايد در محل كار انجام گيرد.

31-  ساختمان و طبقات نگهدارنده در انبارهاي مواد شيميايي بايد از مصالح نسوز و مقاوم ساخته شود و انبار جداگانه‌اي به مواد شيميايي قابل اشتعال و انفجار اختصاص يابد.

32-  آزمايشگاه و انبار بايد مجهز به تجهيزات تهويه عمومي و در صورت لزوم تهويه موضعي ضد جرقه باشد.

33-  انبار آزمايشگاه بايد كمترين در و پنجره را داشته و در صورت لزوم از پنجره با شيشه مات و مقاوم در برابر شكستگي استفاده شود.

34- كف انبار بايست صاف و بالاتر از سطح زمين اطراف آن بوده و لغزنده نباشد.

35-  انبار و آزمايشگاه بايد ضمن دسترسي آسان، مجزا باشند تا از انتقال خطرات احتمالي به يكديگر جلوگيري به عمل آيد.

36- قفسه بندي و نحوه چيدمان بايد به گونه اي باشد كه فضاي مناسب جهت دسترسي آسان و حمل و نقل ايمن فراهم گردد.

37-  سيستم الكتريكي مي‌بايست ضد جرقه در نظر گرفته شود و حتماً مجهز به سيستم اتصال به زمين باشد.

38-  محل استقرار كاركنان انبار بايد در محلي مناسب و مشرف به انبار و مجزا از محوطه انبار باشد.

  فصل دوم : خطرات فيزيكي

39 - هنگام كار با تجهيزات گرمازا و سرمازا همواره بايد از وسايل ايمني و پوشش مناسب و مقاوم استفاده نمود.

۴0- هنگام كار با نيتروژن مايع همواره از پوشش هاي حفاظتي از قبيل دستكش- حفاظت صورت و چكمه مناسب استفاده گردد.

41-  درهاي ورود و خروج سردخانه ها ( Cold Room ) بايد به اهرم هايي كه از داخل قابليت باز شدن دارند مجهز شوند.

42-  كليه تجهيزات سرمازا و سردخانه ها( ( Cold Room بايد به سيستم هاي هشدار دهنده دستي و اتوماتيك مجهز باشند.

43-  به منظور كار در محيط هايي كه سر و صداي بالاتر از حد مجاز دارند بايد از گوشي هاي مناسب حفاظتي استفاده گردد ودستگاه هايي كه سر و صداي زياد ايجاد مي كنند همواره بايد توسط عايق صوتي (اكوستيك ) مناسب مهار گردند.

44-  تنظيم - نگهداري و سرويس مستمر دستگاه ها به منظور جلوگيري از تشديد سر و صدا در محيط الزامي است.

45- تجهيزات و لوازمي كه به سيستم خلا متصل هستند براي جلوگيري از پرتاب شدن بايد به نحو صحيح مهار گردند.

46-  كليه افرادي كه به نوعي در معرض تشعشعات زيان آور مي باشند بايد همواره به وسايل حافظت فردي متناسب با نوع اشعه مجهز گردند.

47-  دسترسي به آزمايشگاه ها مخصوصا در زمان كار با پرتوهاي خطرناك مانند ليزر بايد محدود گردد.

48-  هنگام كار در آزمايشگاه بايستي براي كليه خطرات الكتريكي - انفجار - آتش سوزي - خطرات ناشي از كار با گازهاي فشرده - مايعات برودتي – بخارات  سمي و مواد راديو اكتيو تدابيري اتخاذ گردد.

49- بازديد از اجزاي مختلف دستگاه ها  به لحاظ حصول اطمينان از نظر عدم نشتي الزامي است.

50- كليه تجهيزات برقي سيار و ثابت بايد به نحو مناسب به سيستم اتصال به زمين مجهز گردند.

51-  كليه ادوات و ابزار انتقال برق نظير كابل ها و اتصالات مربوطه بايد سالم و پوشش عايق داشته باشند.

52-  حتي الامكان سعي شود از سيم هاي رابط براي انتقال برق استفاده نگردد.

53- تجهيزات معيوب با علائم هشدار دهنده مشخص گرديده و توسط افراد آگاه و متخصص رفع نقص شود.

54- در محيط هاي مرطوب، به جز وسايل الكتريكي ضد آب استفاده از ديگر وسايل الكتريكي ممنوع مي باشد.

55- در محل هايي كه احتمال انتشار گازهاي قابل اشتعال و انفجار وجود دارد استفاده از ادوات برقي ضد جرقه الزامي است.

56- كليه تابلوهاي برق بايد در محل مناسب استقرار يافته و مجهز به كفپوش عايق در پيرامون آن باشد و در مواقع اضطراري فقط توسط افراد ذيصلاح كنترل گردد.

57- در آتش سوزي هاي ناشي از برق فقط از دي اكسيد كربن CO2 و يا خاموش كننده هاي شيميايي خشك استفاده گردد.

58- سيلندر هاي گاز اعم از پر يا خالي بايد در محل مناسب و به حالت عمودي با استفاده از تسمه - زنجير يا بست به طور ايمن مهار گردند.

59- به هنگام جابجايي سيلندر هاي گاز بايستي رگلاتور از شير جدا شده و شير توسط درپوش  محافظت گردد.

60- براي حمل سيلندرهاي گاز بايد از چرخ دستي هاي مناسب استفاده گردد.

61- رنگ بدنه سيلندرگاز بايستي بر اساس استاندارد و متناسب با نوع گاز داخلي آن بوده و برچسب شناسايي نوع گاز روي آن نصب گردد.

 

فصل سوم : خطرات شيميايي

62- كليه مواد شيميايي بايد برچسب هاي اطلاعاتي لازم را داشته باشند.

63- اطلاعات ايمني مواد (MSDS) براي كليه مواد شيميايي بايد در دسترس باشد.

64- جابجايي و حمل و نقل مواد شيميايي بايد مطابق با دستور العمل ها انجام گيرد.

65- از انباشتن مواد شيميايي مازاد در آزمايشگاه خودداري شود.

66- ظروف مواد شيميايي بايد در مكان هايي نگهداري گردد كه احتمال برخور افراد با آن ها وجود نداشته باشد.

67- مواد شيميايي بايد دور از منابع حرارت و نور مستقيم خورشيد قرار گيرند.

68- از قفسه بندي هاي ضد زنگ و مقاوم به مواد شيميايي با لبه هاي حفاظتي و قدرت تحمل بار كافي با اتصالات مناسب استفاده گردد.

69-  مواد قابل اشتعال و خورنده بايد در كابينت هاي مخصوص ضد اشتعال و خوردگي و مجهز به سيستم تهويه مناسب و دور از مواد اكسيد كننده نگهداري گردند.

70- اسيدهاي اكسيد كننده بايد از اسيدهاي آلي جداگانه نگهداري گردند.

71- اسيد ها بايد جدا از قلياها - سيانيدها و سولفيدها نگهداري شوند.

72- قلياها بايد در جاي خشك نگهداري گردند.

73- مواد واكنش پذير بايد دور از حرارت - ضربه و اصطكاك نگهداري شوند.

74- گازهاي فشرده اكسيد كننده و غير اكسيد كننده به طور مجزا نگهداري شوند.

75-  مواد سمي در محل هاي مناسب و با تهويه موضعي نگهداري شوند.

76- مواد جامد غير فرار و غير واكنش پذير در كابينت ها يا فقسه هاي باز لبه دار نگهداري گردند.

77- مايعات يا مواد خطرناك نبايد در قفسه هايي كه بالاتر از سطح چشم هستند،  نگهداري شوند.

78- جهت برخورد با ريختگي هاي شيميايي بايد دستور العمل خاصي وجود داشته و لوازم و تجهيزات لازم شامل پوشش هاي حفاظتي چشم - پوست و سيستم تنفسي - دستكش مقاوم به مواد شيميايي - ماده جاذب يا خنثي كننده - كيسه پلاستيكي و جاروب و خاك انداز مناسب موجود باشد.

79- پسماندهاي حلال هاي شيميايي بايد مطابق دستور العمل ها تفكيك و در ظروف مناسب و مقاوم به نشت و داراي برچسب مواد شيميايي جمع آوري شده و دور از حرارت - جرقه - شعله و نور مستقيم خورشيد و در محلي با تهويه مناسب نگهداري گردند.

فصل چهارم : ايمني تجهيزات

80- قبل از استفاده از تجهيزات و دستگاه هاي آزمايشگاهي بايستي افراد در خصوص بهره برداري ايمن و بهينه آموزش لازم را از طريق مراجع ذيصلاح كسب نمايند.

81- نگهداري و سرويس دوره اي براي كليه تجهيزات بايد انجام گيرد.

82- قبل از سرويس و تعمير بايد آلودگي زدايي دقيق از كليه دستگاه ها به عمل آيد.

83- كليه دستگاه ها بايد به صورت دوره اي توسط افراد ذيصلاح كاليبره گردند.

84- كليه تجهيزات گرمازاي آزمايشگاهي بايد مجهز به ترموستات - فيوزهاي پشتيبان - در موارد لزوم درهاي قفل شونده و همچنين عايق حرارتي مناسب باشند.

85- كليه سيستم هاي حرارت زايي كه در روند كاري توليد گاز مي نمايند بايد جهت تخليه گازهاي ايجاد شده مجهز به سيستم تهويه مناسب بوده و يا داخل هود قرار بگيرند.

86- وسايل گرمازا مي بايست در فاصله مناسب از دتكتورهاي حرارتي قرار گيرند و كليه دستگاه هاي گرمازا بايد در مكان مقاوم به حرارت و دور از تجهيزات حساس به حرارت قرارگيرند.

87- انواع سانتريفوژها و مخلوط كن ها به هنگام استفاده از حلال هاي آلي بايد زير هود مناسب قرارگيرند.

88- هنگام به كاربردن دستگاه خلاء، لوله هاي شيشه اي خلاء بايد كنترل گردند تا معيوب نباشند. براي تعويض لوازم شيشه اي دستگاه بايد از قطعات مخصوص خلاء استفاده شود.

89- الزاما از لوله هاي در دار در سانتريفوژها استفاده گردد.

90- در صورت شكستن لوله ها در داخل سانتريفوژ بايد قسمت هاي داخلي دستگاه با روش و ابزار مناسب پاكسازي گردد.

91- لوازم شيشه اي بايد قبل از استفاده از نظر وجود شكستگي و ترك مورد بازرسي قرار گيرند لوازم شيشه اي شكسته يا غير قابل استفاده بايد در محفظه اي مجزا و مقاوم جمع آوري شوند.

فصل پنجم : ارگونومي

92- فضاي كار به لحاظ ارگونومي به نحوي طراحي شده باشند كه باعث خستگي مفرط افراد در حين كار نگردد.

93- براي جلوگيري از عوارض ارگونوميك بايد مواد - امكانات - ابزار آلات و تجهيزات به نحو مناسب در دسترس باشند.

94- ابزار آلات معيوب و غير استاندارد نبايد مورد استفاده قرار گيرند.

95- صفحات نمايشگر بايد هم سطح چشم بوده و از نظر درخشندگي قابل تنظيم باشند.

96- از صندلي هايي كه مطابق اصول ارگونوميك طراحي شده استفاده گردد.

دانستنيهايي در مورد آب

دانستنيهايي در مورد آب

شنیده ایم که می گویند هر کس روزی یک سیب بخورد، دیگر نیازی به دکتر پیدا نمیکند. اما 8 لیوان آب در روز چه نفعی برای ما دارد؟ صرفنظر از نفخ شکم، آب مزایای زیادی برای سلامتی ما دارد. هر سلول از بدن ما برای درست عمل کردن به آب نیاز دارد و هر عمل متابولیک در بدن نیز تشنه ی آن است.
تقریباً %55 تا %75 از حجم بدن از آب تشکیل شده است، و اگر آبی که در روز از طریق نفس کشیدن، عرق کردن و ادرار از دست می دهیم را حدود 8 لیوان فرض کنیم، ضروری است که بخواهیم این میزان را با خوردن آب دوباره جبران کنیم.
در این مقاله می خواهیم شما را 5 نکته درمورد آب آشنا کنیم تا شاید مشوقی باشد برای اینکه 8 لیوان آب در روز را با کمال میل بخورید!

1. کارایی مغز را بالا می برد
اگر یادتان نمی آید که در مقدمه ی این مقاله چه نوشته بود، احتمالاً مغزتان خشک شده است.
از آنجا که تقریباً %80 از بافت مغزی از آب تشکیل شده است، ضروری است که آب کافی به آن برسانید. آزمایشات بالینی نشان داده است که کمبود آب کارایی حافظه کوتاه مدت را پایین می آورد و به قدرت تمرکز آسیب می رساند.
منطق پشت این مسئله کاملاً واضح است: اگر آن ماده را از مغزتان کم کنید، گرفتار مشکلات عملکردی می شوید. این مثل راندن ماشین بدون بنزین است.
در مغز، آب مایعاتی را که پروتئین و آنزیم ها را حمل می کنند را رقیق می کند، و به رساندن این مواد به مقصد کمک می کند. وقتی آب بدن کم می شود، این مایعات برای رساندن بار خود کندتر می شوند و عملکرد مغز نیز آسیب می بیند.
همچنین آب باعث از بین بردن رادیکال های آزاد که باعث خرابی سلول ها در مغز میشود را از بین می برد.

2. از بسیاری از بیماری های خطرناک جلوگیری می کند
ورم مفاصل، سرطان و بیماری های قلبی، بیماری هایی خطرناک و جدی هستند که میلیون ها نفر را گرفتار می کنند، اما شما می توانید با خوردن آب از ابتلا به این بیماری ها پیشگیری کنید.
آب یکی از مهمترین عناصر در غضروف و نرمه استخوان و مایع زلالی، مایعی که در اطراف مفاصل وجود دارد که باعث چرب کردن محیط می شود، است. وقتی میزان کافی از آب در این ناحیه وجود داشته باشد، اصطکاک کمتری دراطراف مفاصل به وجود می آید و احتمال ابتلا به ورم مفاصل نیز کمتر می شود.
همچنین وقتی میزان کافی آب در سیستم ما باشد، گرچه باعث می شود مجبور شویم تند تند به دستشویی برویم، اما بدن از سموم پاک می شود. اگر این سموم کمتر در بدن ما باقی بمانند، احتمال ابتلا به سرطان نیز کاهش می یابد.
آب نه تنها کمک می کند تا سموم از بدن دفع شوند، نمک اضافی بدن را نیز دفع میکند. تحقیقات نشان داده است که وجود نمک زیاد در بدن باعث بالا رفتن فشار خون شده که این هم منجر به بروز بیماری های قلبی می شود.

3. به کاهش وزن کمک می کند
اگر گرسنه هستید، سعی کنید شکمتان را با آب پر کنید. آب حاوی هیچ میزان کالری یا چربی نیست و ثابت شده است که گرسنگی را نیز برطرف می کند.
همچنین یک لیوان آب متابولیسم بدن شما را نیز افزایش می دهد.
از آنجا که همه ی عملیات های بدن به آب نیاز دارند، بدیهی است که وقتی کم آب بخورید همه چیز در بدنتان کندتر پیش می رود. آب بیشتر باعث بالا بردن متابولیسم می شود که این هم به نوبه ی خود کالری سوزی می کند.
تحقیقات نشان داده است که پس از خوردن دو لیوان آب، 10 تا 40 دقیقه طول می کشد تا متابولیسم بدنتان شروع شود. و وقتی متابولیسم آغاز شد، شما %30 سریعتر کالری می سوزانید.
تحقیقات نشان داده است که اگر آب مصرفی خود تا 6 لیوان در روز بالا ببرید، 5.3 پوند در سال کم خواهید کرد.

4. کرم خوردگی دندان را برطرف می کند
می گویند که یک لبخند با آینه یک تومان هم خرج ندارد، اما میلیون ها تومان می ارزد. پس محافظت از دندان ها واجب می شود.
می دانیم که تامین آب مورد نیاز بدن، به تولید مایعات مختلف در بدن کمک می کند، مثل بزاق دهان که باعث از بین بردن کرم خوردگی دندان ها می شود.
پوسیدگی دندان از تولید اسید ایجاد می شود که مینای دندان را می خورد، اما بزاق دهان این اسید را خنثی می کند. همچنین حاوی مواد معدنی خاصی است که به بازسازی دندان ها کمک می کند.
اگر میزان کافی آب به بدنتان برسانید، و کمتر شکلات و آبنبات بخورید، مطمئن باشید که دندانهایی سالم خواهید داشت.

5. نوشیدن آب زیاد ضرر دارد
نوشیدن میزان معین آب در روز ضروری است اما نیازی به زیاد کردن این میزان نیست. کاری که باید بکنید جبران میزان آبی است که از دست می دهید.
یک فرد متوسط روزانه حدود 2 تا 3 لیوان آب از تنفس، و 1 لیوان دیگر از طریق عرق کردن از دست می دهد. اگر 3 تا 4 لیوان نیز به طور تقریبی از طریق ادرار دفع کند، بدن حدوداً به 8 لیوان در روز آب نیاز پیدا می کند.
شما باید همان میزان آبی که در روز از دست داده اید، را برای بدن دوباره تامین کنید نه بیشتر.
اگر بیشتر از میزان مورد نیاز آب به بدن برسانید، تعادل سدیم در بدن از بین می رود که منجر به مشکلات گوارشی، حملات ناگهانی و حتی بیهوشی می شود.

آب بخورید، سالم بمانید!
آب برای بدن شما ضروری است، و بدون آن فعالیت های بدن شما دچار مشکل می شود. پس اطمینان یابید که میزان کافی آب به بدنتان برسانید تا سلاامتی بدنتان تامین شود.

یک نانومتر چقدر است؟ نانوتکنولوژی چیست؟

نانوتکنولوژی تولید کارآمد مواد و دستگاهها و سیستمها با کنترل ماده در مقیاس طولی نانومتر و بهره برداری از خواص و پدیده‌های نو ظهوری است که در مقیاس نانو توسعه یافته‌اند.

یک نانومتر چقدر است؟

یک نانومتر یک میلیاردم متر (10^-9 m) است. این مقدار حدودا چهار برابر قطر یک اتم است. مکعبی با ابعاد 2.5 نانومتر ممکن است حدود 1000 اتم را شامل شود. کوچکترین آی سیهای امروزی با ابعادی در حدود 250 نانومتر در هر لایه به ارتفاع یک اتم ، حدود یک میلیون اتم را در بردارند. در مقایسه یک جسم نانومتری با اندازه‌ای حدود 10 نانومتر ، هزار برابر کوچکتر از قطر یک موی انسان است.

امکان مهندسی در مقیاس مولکولی برای اولین بار توسط ریچارد فاینمن (R.Feynnman) ، برنده جایزه نوبل فیزیک مطرح شد. فاینمن طی یک سخنرانی در انستیتو تکنولوژی کالیفرنیا در سال 1959 اشاره کرد که اصول و مبانی فیزیک امکان ساخت اتم به اتم چیزها را رد نمی‌کند. وی اظهار داشت که می‌توان با استفاده از ماشینهای کوچک ماشینهایی به مراتب کوچکتر ساخت و سپس این کاهش ابعاد را تا سطح خود اتم ادامه داد.

همین عبارتهای افسانه وار فاینمن راهگشای یکی از جذابترین زمینه‌های نانو تکنولوژی یعنی ساخت روباتهایی در مقیاس نانو شد. در واقع تصور در اختیار داشتن لشکری از نانو ماشینهایی در ابعاد میکروب که هر کدام تحت فرمان یک پردازنده مرکزی هستند، هر دانشمندی را به وجد می‌آورد. در رویای دانشمندانی مثل جی استورس هال (J.Storrs Hall) و اریک درکسلر (E.Drexler) این روباتها یا ماشینهای مونتاژکن کوچک تحت فرمان پردازنده مرکزی به هر شکل دلخواهی در می‌آیند. شاید در آینده‌ای نه چندان دور بتوانید به کمک اجرای برنامه ای در کامپیوتر ، تخت خوابتان را تبدیل به اتومبیل کنید و با آن به محل کارتان بروید.

چرا این مقیاس طول اینقدر مهم است؟

خواص موجی شکل (مکانیک کوانتومی) الکترونهای داخل ماده و اثر متقابل اتمها با یکدیگر از جابجایی مواد در مقیاس نانومتر اثر می‌پذیرند. با تولید ساختارهایی در مقیاس نانومتر ، امکان کنترل خواص ذاتی مواد ازجمله دمای ذوب ، خواص مغناطیسی ، ظرفیت بار و حتی رنگ مواد بدون تغییر در ترکیب شیمیایی بوجود می‌آید. استفاده از این پتانسیل به محصولات و تکنولوژیهای جدیدی با کارآیی بالا منتهی می‌شود که پیش از این میسر نبود.

نظام سیستماتیک ماده در مقیاس نانومتری ، کلیدی برای سیستمهای بیولوژیکی است. نانوتکنولوژی به ما اجازه می‌دهد تا اجزاء و ترکیبات را داخل سلولها قرار داده و مواد جدیدی را با استفاده از روشهای جدید خود_اسمبلی بسازیم. در روش خود_اسمبلی به هیچ روبات یا ابزار دیگری برای سرهم کردن اجزاء نیازی نیست. این ترکیب پر قدرت علم مواد و بیوتکنولوژی به فرآیندها و صنایع جدیدی منتهی خواهد شد.

ساختارهایی در مقیاس نانو مانند نانو ذرات و نانولایه‌ها دارای نسبت سطح به حجم بالایی هستند که آنها را برای استفاده در مواد کامپوزیت ، واکنشهای شیمیایی ، تهیه دارو و ذخیره انرژی ایده‌ال می‌سازد. سرامیکهای نانوساختاری غالبا سخت‌تر و غیرشکننده‌تر از مشابه مقیاس میکرونی خود هستند. کاتالیزورهای مقیاس نانو راندمان واکنشهای شیمیایی و احتراق را افزایش داده و به میزان چشمگیری از مواد زائد و آلودگی آن کم می‌کنند. وسایل الکترونیکی جدید ، مدارهای کوچکتر و سریعتر و … با مصرف خیلی کمتر می‌توانند با کنترل واکنشها در نانوساختار بطور همزمان بدست آیند. اینها تنها اندکی از فواید و مزایای تهیه مواد در مقیاس نانومتر است.

منافع نانوتکنولوژی چیست؟

مفهوم جدید نانوتکنولوژی آنقدر گسترده و ناشناخته است که ممکن است روی علم و تکنولوژی در مسیرهای غیرقابل پیش بینی تأثیر بگذارد. محصولات موجود نانوتکنولوژی عبارتند از: لاستیکهای مقاوم در برابر سایش که از ترکیب ذرات خاک رس با پلیمرها بدست آمده‌اند، شیشه‌هایی که خودبه خود تمیز می‌شوند، مواد دارویی که در مقیاس نانو ذرات درست شده‌اند، ذرات مغناطیسی باهوش برای پمپهای مکنده و روان سازها ، هد دیسکهای لیزری و مغناطیسی که با کنترل دقیق ضخامت لایه‌ها از کیفیت بالاتری برخوردارند، چاپگرهای عالی با استفاده از نانو ذرات با بهترین خواص جوهر و رنگ دانه و ... .

قابلیتهای محتمل تکنیکی نانوتکنولوژی

1. محصولات خود_اسمبل
2. کامپیوترهایی با سرعت میلیاردها برابر کامپیوترهای امروزی
3. اختراعات بسیار جدید (که امروزه ناممکن است)
4. سفرهای فضایی امن و مقرون به صرفه
5. نانوتکنولوژی پزشکی که در واقع باعث ختم تقریبی بیماریها ، سالخوردگی و مرگ و میر خواهد شد.
6. دستیابی به تحصیلات عالی برای همه بچه‌های دنیا
7. احیاء و سازماندهی اراضی

 

 

 

برخی کاربردها

 

 

 مدل مولکولی و نانوتکنولوژی

در سازمان ­دهی و دستکاری مواد در مقیاس نانو ، لازم است تمامی ابزار موجود جهت افزایش کارایی مواد و وسایل بکار گرفته شود. یکی از این ابزار ، شیمی تحلیلی ، خصوصا مدل ‌سازی مولکولی و شبیه ‌سازی است. امروزه ابزار تحقیقاتی فراگیری مانند روشهای شیمی تحلیلی مزیتهای فراوانی نسبت به روشهای تجربی دارند. میهیل یورکاز شرکتContinental Tire North America می‌گوید:"روشهای تجربی مستلزم بهره‌گیری از نیروی انسانی ، شیمیایی ، تجهیزات ، انرژی و زمان است. شیمی تحلیلی این امکان را برای هر فرد مهیا می‌سازد که فعالیتهای شیمیایی چندگانه‌ای را در 24 ساعت شبانه ‌روز انجام دهد. شیمیدانها می‌توانند با انجام آزمایشها توسط رایانه ‌، احتمال فعالیتهای غیرمؤثر را از بین ببرند و گستره احتمالی موفقیتهای آزمایشگاهی را وسعت دهند.

نتیجه نهایی این امر ، کاهش اساسی در هزینه‌های آزمایشگاهی (مانند مواد ، انرژی ، تجهیزات) و زمان است." از طرف دیگر ، در شیمی تحلیلی سرمایه‌ گذاری اولیه جهت تهیه نرم‌افزار و هزینه‌های وابسته از جمله سخت‌افزار جدید ، آموزش و تغییرات پرسنل بسیار بالا خواهد بود. ولی با بکار گیری هوشمندانه این ابزار می‌توان هریک از هزینه‌های اولیه را نه تنها از طریق صرفه‌جویی در هزینه آزمایشگاه بلکه بوسیله فراهم نمودن دانشی که منجر به بهینه ‌سازی فرآیندها و عملکردها می‌شود، جبران ساخت.

این موضوع برای شیمیدانها بسیار مناسب است، ولی روشهای شبیه‌سازی چطور می‌توانند برای نانوتکنولوژیستها مفید واقع شود؟ محدودیتهای آزمایشگر در مقیاس نانو ، زمانی آشکار می‌شود که شگفتی جهان دانشمندان نظری وارد عمل می‌شود. در اینجا هنگامی که دانشمندان قصد قرار دادن هر یک از اتمها را در محل مورد نظر دارند قوانین کوانتوم وارد صحنه می‌شود. پیش‌بینی رفتار و خواص در محدوده­ای از ابعاد برای نانوتکنولوژیستها حیاتی است.

مدل‌سازی رایانه‌ای با بکارگیری قوانین اولیه مکانیک کوانتوم و یا شبیه‌سازیهای مقیاس میانی ، دانشمندان را به مشاهده و پیش‌بینی رفتار در مقیاس نانو و یا حدود آن قادر می‌سازد. مدلهای مقیاس میانی با بکارگیری واحدهای اصلی بزرگتر از مدلهای مولکولی که نیازمند جزئیات اتمی است، به ارائه خواص جامدات ، مایعات و گازها می­پردازند. روشهای مقیاس میانی در مقیاسهای طولی و زمانی بزرگتری نسبت به شبیه­سازی مولکولی عمل می‌کنند. می‌توان این روشها را برای مطالعه مایعات پیچیده ، مخلوطهای پلیمر و مواد ساخته‌شده در مقیاس نانو و میکرو بکار برد.

مدل ‌سازی خاک‌ رس

محققین دانشگاه لندن در انگلستان و دانشگاه Paris Sud در فرانسه ، شبیه‌سازیهایی بر اساس مکانیک کوانتوم برای مطالعه و کامپوزیتهای خاک ‌رس–پلیمر بکار برده‌اند. امروزه این ترکیبات یکی از موفق‌ترین مواد نانوتکنولوژی هستند، زیرا بطور همزمان مقاومت بالا و شکل‌پذیری از خود نشان می‌دهند؛ خواصی که معمولاً در یکجا جمع نمی‌شوند. نانو کامپوزیتهای پلیمر–خاک رس می‌توانند با پلیمریزاسیون در جا تهیه شوند؛ فرآیندی که شامل مخلوط کردن مکانیکی خاک معدنی با مونومر مورد نیاز است. بنابراین مونومر در لایه درونی جای‌گذاری می‌شود (خودش را در لایه‌های درون ورقه‌های سفال جای می‌دهد) و تورق کل ساختار را افزایش می‌دهد. پلیمریزاسیون ادامه می‌یابد تا سبب پیدایش مواد پلیمری خطی و همبسته گردد.


دانشمندان با بکارگیری Castep (یک برنامه مکانیک کوانتوم که نظریه کارکردی چگالی را بکار می‌گیرد) تحول کشف شده در این روش را که پلیمریزاسیون میان ‌گذار خود کاتالیست نامیده می‌شود مطالعه کردند. این پروژه ، دانشی نظری در زمینه ساز و کار این فرآیند جدید را بوسیله مشخص کردن نقش سفال در کامپوزیت فراهم نمود. ضروری است که دانش حاصل از شبیه‌سازیها ، جهت کنترل و مهندسی نمودن فعل و انفعالات پلیمر-سیلیکات به کمک دانشمندان آید.

دانشمندان در شرکت BASF شبیه‌ سازیهای مقیاس میانی را برای بررسی علم و رفتار ریزواره‌ها بکاربردند. ریزواره‌ها ذراتی کروی شکل با ابعاد نانو هستند که به صورت خود به خود در محلولهای کوپلیمری ایجاد می‌شوند و در زمینه‌هایی مانند سنسورها وسایل آرایشی و دارو رسانی کاربرد دارند. دانشمندانBASF با بکار گیری esoDyn ، یک ابزار شبیه ‌سازی برای پیش‌بینی ساختارهای مقیاس میانی مواد متراکم محلولهای تغلیظ ‌شده کوپلیمرهای آمفی‌فیلیک را بررسی کردند.

شبیه‌سازیها مشخص نمود که کدام شرایط مولکولی و فرمولی به شکل‌گیری "ریزواره‌های معکوس" مانند نانو ذرات آب در یک محیط فعال منتهی‌ می­شود. چنین نتایجی برای درک رفتار عوامل فعال سطحی ضروری هستند. به کمک روشهایی مانند پرتاب محلول در آزمایشگاه می‌توان به نتایجی در این زمینه دست یافت، اما دستیابی به این نتایج ماهها به طول می‌انجامد، درحالی که آزمایشهای شبیه‌سازی شده تنها طی چند روز نتیجه می‌دهند.

محدودیتهای این روشها چیست؟

در حالیکه امروزه ابزار مدلسازی در سطح کوانتومی و مقیاس میانی به خوبی توسعه یافته‌اند، همچنان محدودیتهایی در این عرصه وجود دارد. برای مثال کاربردهایی در زمینه وسایل الکترونیک مستلزم انجام محاسبات مکانیک کوانتوم برای تعداد اتمهایی بیش از روشهای حاضر می‌باشد که بیش از توان عملیاتی منابع محاسبه‌گر فعلی است. همچنین مدلسازی کل وسایل امکان‌پذیر نیست، بویژه عملکردها و خواص آنها.

 منبع :www.roshd.ir

اسيد سولفوريك و اثر آن بر بافتهاي زنده

اسید سولفوریک به هر نسبتی با آب امتزاج پذیر است . وعامل آبزدای بسیار قوی است .واکنش آن با آب بسیار گرمازا واز این رواختلاط آب با اسید غلیظ باید با احتیا ط بسیار وبه آرامی به کمک همزن شیشه ای وبا افزایش اسید به آب صورت گیرد . تمایل این اسید به ترکیب با آب آن قدر زیاد است که ازهر بافتی که دارای اتم های هیدروژن واکسیژ ن است این دو اتم را به صورت آب حذف می نماید. افزایش چند قطره اسید به شکر ( ساکارز ها) و یا الیاف سلولزی نظیر پنبه ویا بافت های جانوری دراندک مدتی ازاین بافت ها هیدروژن واکسیژ ن را به صورت  آب حذف ٬ و کربن را بر جا می گذارد واین فرایند ها همراه با آزاد شدن انر ژی  زیادی است  و بسیار خطر ناک می باشد  .

 

معرفی فرایندهای تولید روغن(Oil) پایه مرغوب

معرفی فرایندهای تولید روغن(Oil) پایه مرغوب  

با افزایش شماره گروه استاندارد روغن، شاخص گرانروی روغن هم افزایش می یابد. به غیر از روغن های گروه۱ که از روش استخراج با حلال به دست می آیند روغن های گروه های دیگر همگی از روش های کاتالیستی با تلفیقی از روش های استخراج با حلال و روش های کاتالیستی، حاصل می شوند.
امروزه نیمی از بازار روانکارها به روغن های پایه پارافینی اختصاص یافته است. در آمریکای شمالی بسیاری از کارخانه های گروه۱ به واحد تولیدی روغن های پایه گروه۲ تبدیل شده اند و یا به سمت تعطیلی پیش رفته اند.
این تحولات بیشتر از۵ سال طول نخواهد کشید. بازار جهانی مربوط به روغن های پایه گروه های۲ و۳ از حدود۱۱ درصد در سال۱۹۹۵ به حدود۲۳ درصد در سال۲۰۰۲ رشد یافته است.براساس برنامه ریزی ها، پیش بینی می شود که این رشد به۳۲ درصد تا سال۲۰۰۶ برسد که این امر رشد قابل توجهی برای صنایع پالایشی در یک دوره۱۱ ساله است.
▪ فرایندهای تولید روغن های پایه۲و۳ (روغن های پایه مرغوب)
در این مقاله به فرایندهای تولید روغن های پایه گروه۲و۳ با کیفیت بالا اشاره شده است و در ادامه به شرح قسمت های مختلف این فرایند پرداخته خواهد شد.
● فرایند هایدرو کراکینگ
این فرایند جایگزین فرایند استخراج با حلال می شود. دراین روش از طریق هیدروژندار کردن ترکیبات پلی آروماتیکی روغن به ترکیبات حلقوی پلی نفتنی و شکستن حلقه های پلی نفتنی به نرمال پارافین ها و ایزومریزاسیون نرمال پارافین ها در دماها و فشارهای بالا، شاخص گرانروی منبع خوراک روغن افزایش داده
می شود. بسته به نوع نفت خام، منبع خوراک می تواند به VI ا۱۰۰ تا۱۲۵ و گاهی به بزرگی۱۳۰ ارتقا یابد. دراین فرایند بخش عمده گوگرد و نیتروژن و آروماتیکها حذف می شود.
تجهیزات کلیدی این فرایند باید برای فشارهای تقریباً۲۰۰ بار و دماهای۴۰۰ درجه سانتیگراد طراحی شود. به علاوه مقدار هیدروژن نسبتاً بالایی هم مورد نیاز است. میزان بازدهی مجموعه های تولید روغن به روش هایدروکراکینگ- هایدروتریتینگ، بسته به نوع نفت خام،۱۰ تا۴۰ درصد بیشتر از فرایندهای قدیمی استخراج با حلال است.
به تازگی تحقیقاتی نیز در زمینه الحاق تکنولوژی های پیشرفته هایدروتریتینگ به واحدهای استخراج با حلال به منظور بهبود خواص روغن موتور تولیدی انجام شده است که به این فرایندها، فرایندهای هایبرید (Hybrid) گفته می شود.در فرایند هایبرید با توجه به نوع خوراک اولیه یا بنا به نیاز می توان از هر یک از واحدها به تنهایی استفاده کرد به طوری که، برای برشهای سبک فقط از واحد استخراج یا حلال این فرایند استفاده کرد و به مرحله کاتالیستی نیاز نیست. برای خوراک DAO حاصل از واحد آسفالتزدایی نیز می توان فقط از واحد تبدیل کاتالیستی و بدون مرحله استخراج با حلال استفاده کرد. در حالتی که خوراک DAO از نظر ترکیبات آروماتیکی و مواد نیتروژنی غنی باشد می توان از دو مرحله فرایند هایبرید استفاده کرد.
در این فرایند قسمتی از اکسترکت، جذب واحد تبدیل کاتالیستی شده، به ترکیبات روغنی تبدیل می شود. روغن های پایه ای که از این فرایند (فرایند شل)به دست می آیند، اندیس گرانروی بالا و رنگ شفاف تری دارند و مقادیر کربن باقیمانده کمتری نسبت به واحد استخراج با حلال موجود در فرایند دارند. فرایند هایبرید ظرفیت تولید روغن را که می تواند از واحد استخراج با حلال به دست آید به میزان۶۰-۳۰ درصد افزایش می دهد که با توجه به نوع خوراک و کیفیت روغن پایه در این محدوده متغیر است. در ضمن بازده محصولات جانبی حدود۵ الی۳۰ درصد خوراک اصلی و مقدار تقریبی آنها حدود۱۵ درصد گاز،۲۵ درصد بنزین و نفت سفید و۶۰ درصد نفت گاز است.
در این فرایند با استفاده از کاتالیست های مخصوص می توان محصولاتی با اندیس گرانروی بالاتر از۱۴۵ تولید کرد. به طوری که ترکیبات مومی (Slack Wax) با تبدیل کاتالیستی این فرایند و ایزومریزاسیون همراه با دو مرحله تقطیر جزیی و واکسزدایی، به روغن هایی با اندیس گرانروی خیلی بالا تبدیل می شوند که به طور عمده شامل ترکیبات ایزوپارافینی، مقادیر جزیی از نفتن ها و حلقه های آروماتیکی به مقدار کمتر از۰/۳ درصد وزنی هستند. خاصیت این روغنها مشابه با روغن های سنتزی پلی آلفا الفینهاست که قابل مخلوط سازی با سایر روغنها برای بسیاری از کاربردها هستند. از این نوع روغنها برای تولید روغن های چند درجه ای باکیفیت بالا استفاده می شود.
گزینه های مختلفی برای رسیدن به این منظور وجود دارند که عبارتند از:
۱) فرایند هایستارت (Hystart) که در آن کیفیت خوراک روغن (VGO) توسط عملیات هیدروژناسیون قبل از مرحله استخراج با حلال بهبود می یابد.
۲) فرایند آر.اچ. سی (RHC) که بر مبنای عملیات هیدروژناسیون بعد از مرحله استخراج با حلال است و هزینه های سرمایه گذاری را به طرز قابل توجهی کاهش می دهد.
● فرایند هایستارت
تصفیه هیدروژنی خوراک واحد آروماتیک زدایی به روش حلال را فرایند هایستارت می گویند. در این روش اندازه واحد آروماتیک زدایی کوچکتر و میزان محصول روغن بیشتر می شود. در روش هایستارت مواد خالص یافته موم دار در یک هایدروتریتر (Hydrotreater) (گوگردگیری و نیتروژن گیری) قبل از مرحله پالایش با حلال با شدت ملایم (دمای۳۴۰ تا۳۷۰ درجه سانتیگراد و فشار جزیی هیدروژن بین۵۰ و۷۰ بار) فراوری می شوند. ترکیبات سولفوری محصول جانبی واحد آروماتیک زدایی (اکسترکت) کم می شود و نصب واحد تصفیه پایانی برای روغن پایه و یا واحد سولفورزدایی برای محصول جانبی اکسترکت مورد نیاز نخواهد بود. این فرایند برای پالایش کننده هایی که مجبورند نفت های خام فقیر حاوی روغن های با میزان بازدهی کم را فراوری کند، امتیازاتی دارد كه عبارتند از:
۱) میزان بازدهی روغن تولیدی۱۰ الی۱۵ درصد افزایش می یابد.
۲) میزان بازدهی در واحد موم گیری۲ تا۶ درصد افزایش می یابد.
۳) موجب یک کاهش کوچک در شدت چرخش حلال در واحدهای پالایش با فورفورال یا ان.ام.پی NMP می شود که این امر باعث صرفه جویی در مصرف انرژی در این واحد خواهد شد.
۴) محصول میانی اکسترکت Extract تولید شده به صورت قابل توجهی سولفور اندک دارد (به خاطر۶۰ تا۸۰ درصد گوگردگیری) که این امر اجازه می دهد تا از محصول اکسترکت به عنوان یک برش اختلاطی در روغن های سوختی استفاده کنیم.
● فرایند RHC
این فرایند توسط شرکت اکسون مطالعه و برای اولین بار در سال۱۹۹۹ در بیتاون  آمریکا به اجرا گذاشته شد. موفقیت این طرح به این خاطر است که با یک هزینه پایین حاصل از ترکیب این فرایند و با یک واحد پالایش با حلال روغن، می توان روغن پایه گروه یک را به روغن پایه گروه دو ارتقا داد. پس از ورود خوراک رافینیت به واحد RHC شاخص گرانروی و میزان ترکیبات اشباع در راکتورهای تبدیل هیدروژنی ارتقا می یابد و سپس در راکتور تصفیه با هیدروژن، خصوصیات روغن تثبیت می شود. محصولات تولید شده سپس برای موم زدایی به واحد موم گیری با حلال فرستاده می شود. پس از عبور خوراک از واحد RHC میزان ترکیبات اشباع و شاخص گرانروی آن به طور قابل ملاحظه ای بالا می رود.
محصولات خروجی از RHC در طبقه بندی گروه دو API قرار می گیرد اما به دلیل اینکه اندیس گرانروی و فراریت محصول به دست آمده کمی پایین تر از روغن های گروه دو است، بنابراین آنها را روغن های گروه دو مثبت(Group-II-Plus) نامگذاری می کنیم.
پایین بودن هزینه سرمایه گذاری ادغام این فرایند با فرایند استخراج باحلال موجود، یكی دیگر از مزایای مهم این است که در این فرایند فقط برش های روغن انتخاب شده ارتقا داده می شود.
واحد RHC فقط برش های انتخابی از برج تقطیر در خلاء را به صورت موثر عمل آوری می کند وهر برش انتخابی هم محصول روغن مجزا تولید می کند.

منبع: ماهنامه نفت پارس

آشنايي با نظام -5S

5 S خلاصه عبارات Seiri ( سازماندهي ), Seition ( نظم و ترتيب ), Shitsuke (انضباط), Seiso (پاكيزه سازي) و Seiketus (استانداردسازي) مي باشد. 5 S نظامي است كه در ژاپن بصورت نهادينه مورد استفاده قرار گرفته و نتايج بسيار خوبي را براي واحدهاي صنعتي و خدماتي به ارمغان آورده است. نتايجي كه معمولاً با استفاده از اين روش حاصل مي گردد را مي توان به اختصار به پيشگيري از حوادث , كاهش وقفه كاري , كنترل عمليات توليد و افزايش بهره وري در محيط كار عنوان نمود. بطور كلي هدف نهايي 5 S پيشگيري از اتلاف است. عليرغم اينكه سيستم 5 S به ظاهر خيلي ساده و قابل فهم است و انجام آن اصول نيز خيلي ساده به نظر مي آيد ولي عموماً سازمانها و واحدها براي پياده كردن آن در عمل با مشكلات فراوان روبرو هستند. دليل اين امر را بايد در ظاهر ساده آن جستجو كرد. در واقع تحقق 5 S از آن رو دشوار است كه مديران و پرسنل اجرايي از اهداف و ماموريتهاي آن بصورت صحيح اطلاع كاملي ندارند. بنابراين اجراي نظام 5 S و تدارك بستر مناسب براي انجام آن تا زماني كه اصول آن به خوبي شناخته نشده كاري بسيار دشوار است. به همين خاطر به منظور آشنايي مختصر مديران با اين روش هر يك از اين اصول به اختصار معرفي مي گردند.

1) سازماندهي ( Seiri )
سازماندهي در عام ترين مفهوم آن عبارت است از نظم دادن به كليه اجزاي يك سازمان جهت نيل به اهداف. از ديدگاه 5 S سازماندهي به معناي تشخيص ضرور از غير ضرور , اتخاذ تصميمات قاطع و اعمال مديريت اولويتها براي رهايي از غير ضروريهاست. نمونه هايي از اجراي اين S را مي توان بصورت زير فهرست نمود:

• دور ريختن اشيايي كه به آنها نياز نداريد ( جمع آوري و بايگاني مناسب روزنامه ها و صورتجلسات ... ).
• رفع عيوب و خرابيها ( تعمير ملزومات اداري , تجهيزات فني و خودروهاي مورد استفاده... ).
• مبارزه با علل آلودگيها ( استفاده از دستگاههاي تهويه مطبوع , ممنوع كردن كشيدن سيگار در محل كار , حمل و نقل مناسب غذا , استفاده بهداشتي از ذخيره آب... ).
• بازبيني پوششها و محفظه ها به منظور پيشگيري از علل آلودگي ( بسته بندي مناسب قطعات در انبار , استفاده از درزگير در پنجره ها و درپوش براي فاضلابها... ).
• تميز كردن محل كار ( شستشوي مرتب با مواد ضدعفوني كننده , نظافت در انبار , جمع آوري روغنهاي مستعمل... ).
• جلوگيري از آلودگيهاي كف سالنها (شستشوي منظم سالن تعميرگاه , مشبك نمودن جايگاههايي كه آلوده كننده هستند مثل تعويض روغني و نقاشي... ).
• حذف آلودگيهاي گرد و غبار ( استفاده از تهويه مطلوب در انبار و سالن تعميرگاهها , استغاده از فيلترهاي صافي هوا... ).
• سازماندهي انبارها ( استفاده از سيستمهاي نوين انبارداري... ).

2) نظم و ترتيب ( Seito )
نظم و ترتيب به معني قرار دادن اشياء در مكانهاي مناسب و مرتب به نحوي كه بتوان از آنها به بهترين وجه استفاده كرد. نظم و ترتيب راهي است براي يافتن و بكار بردن اشياي مورد نياز , بدون انجام جستجوهاي بيهوده. هنگامي كه هر چيز با توجه به كاركرد و در نظر گرفتن كيفيت و ايمني كار , در جاي مناسب و مشخص قرار داشته باشد , محل كار همواره منظم و مرتب خواهد بود. بدين منظور بايد همه وسايل مورد نياز را دقيقاً شناسايي كرده و كاركرد هر يك از آنها را نيز مشخص نماييم. نمونه هايي از اجراي اين S را مي توان بصورت زير فهرست نمود:
• اشيايي را كه غالباً استفاده مي كنيم , در محل كار قرارداده يا با خود حمل كنيم. ( نصب ابزار آلات بر روي بوردهاي مخصوص در تعميرگاهها , تجهيز ميزهاي افراد به ملزومات اداري... )
• اشيايي را كه به ندرت استفاده مي كنيم , در جايي دور از دسترس قرار دهيم. (استفاده از سيستم بايگاني مناسب به طوري كه سوابق كاري سالهاي گذشته در جاهاي دورتري قرار گيرد... )
• اشيايي را كه استفاده نمي كنيم دور بريزيم( دور ريختن برگهاي زائد... ).
• استقرار هر چيز در جاي مشخص و مخصوص به خود ( استفاده از فايلها و قرار دادن ملزومات اداري در جاي خود , استقرار ابزار آلات و تجهيزات در جاي مناسب در تعميرگاهها پس از استفاده... ).
• آوردن و بازگرداندن هر چيز در حداقل زمان ( يافتن سوابق از بايگاني , سهولت دسترسي به ابزار در تعميرگاه... ).
• علامت گذاري محدوده ها و محل استقرار اشياء ( نشانه ها و علائم مربوط به تعميرات در سالن تعميرگاهها , مشخص شدن محل استقرار خودروهاي شركت ).
• نظم و ترتيب در تابلوي اعلانات ( نصب پلاكاردهاي تبليغاتي شركت در جاهاي مناسب... ).
• طراحي اعلانات به نحوي كه خواندن آنها آسان باشد ( استقرار مناسب مانند در معرض ديد بودن , طراحي زيبا و خوانا بودن... ).
• استقرار كاركردي مواد , قطعات در قفسه ها و نظم بخشي به ابزارها و تجهيزات.
( جدا نمودن قطعات معيوب از بقيه در انبارها , چيدن قطعاتها در پالتهاي انبار مطابق با اصول انبارداري , استفاده از سيستم fifo )

3) پاكيزه سازي ( Seiso )
در ديدگاه 5S پاكيزه سازي عبارت از دور ريختن زوائد و پاكيزه كردن اشياء از آلودگيها و مواد خارجي است. به عبارت ديگر پاكيزه سازي نوعي بازرسي است بازبيني و پاكيزگي محيط كار براي حذف آلودگي مورد تاكيد در اين بخش از نظام 5S قرار دارد. برخي از لوازم , تجهييزات و مكانها , لزوماً بايد بسيار پاكيزه و عاري از هر نوع آلودگي نگهداري شوند , بنابراين لازم است كه آنها را دقيقاً شناسايي نموده و بر اين باور بود كه پاكيزه سازي تنها تميز كردن محل كار و لوازم موجود در آن نيست , بلكه پاكيزه سازي امكان انجام بازرسي و بازبيني را نيز بايستي فراهم آورد. نمونه هايي از اجراي اين S را مي توان بصورت زير فهرست نمود:
• آسان سازي و پاكيزه سازي و بازبيني ( بازرسي و بازديد مديريتها از مجموعه تحت پوشش خود ...).
• مسئوليتهاي تمامي افراد براي پاكيزگي محل كار ( حفظ نظافت و پاكيزگي محيط كار هر يك از پرسنل ...).
• انجام بازبيني و پاكيزه سازي مستمر جهت رفع مشكلات جزئي
• پاكيزه كردن محلهايي كه از چشم افراد به دور است ( زير ميزها , گوشه هاي اتاق , زير ملزومات اداري و تجهيزات فني ...).
• فعاليتهاي لازم توام با مسابقاتي براي تميز كردن هر چه بهتر ( در نظر گرفتن يك معيار در ارزيابي نمايندگيها و تعيين واحد نمونه در شركت و اختصاص يكي از پارامترهاي ارزيابي ماهيانه پرسنل به امر پاكيزگي محل كار... ).

4) استانداردسازي ( Seiketus )
استانداردسازي عبارت است از كنترل و اصلاح دائمي , سازماندهي , نظم , ترتيب و پاكيزگي. تاكيد اصلي در استانداردسازي متوجه مديريت است كه با استفاده از چك ليستهاي مناسب و استاندارد كردن مقررات با استفاده از نوآوري و خلاقيت , محيط كار را به نحوي استاندارد و كنترل نمايد كه همواره همه عوامل با سرعت و دقت لازم مورد استفاده قرار گيرند. نمونه هايي از اجراي اين S را مي توان بصورت زير فهرست نمود:
• استفاده از علائم و نشانه ها ( در سالن تعميرگاهها , انبار و دفاتر اداري... ).
• علامتگذاري محدوده هاي خطر و يا مراقبت خاص ( در انبار مواد شيميايي , تجهيزات با فشار كاركرد با لا ... ).
• علائم نشاندهنده جهت و راهنما ( جهت حركت خودروها در تعميرگاه و استفاده از تابلوي راهنماي واحدهاي طبقات در معابر ورودي ساختمانها... ).
• برچسبهاي نشاندهنده قطعات اصلي ( استفاده از برچسبهاي ويژه شركت از قبيل هولوگرام , باركد و ... ).
• رنگهاي هشدار دهنده.
• علايم مربوط به تجهيزات خاموش كننده (علائم مربوط به زنگ خطر و و.سايل ايمني و راهنماي از سيستم اطفاي حريق ... ).
• تمهيدات پيشگيري از خطا و اشتباه ( آموزش پرسنل در خصوص بروز خطر , تدوين دستورالعملهاي كاري براي استفاده از ابزار آلات و تجهيزات ويژه .. ).
• برچسب مواد حساس.
• برچسبهاي نشاندهنده ميزان دقت ابزار ( نصب ميزان دقت تجهيزات و تاريخ اعتبار و كنترل براي آنها ... ).
• استقرار اشياء به نحوي كه بتوان از آنها سريعاً استفاده نمود و آنها را كنترل كرد.

5) انضباط ( Shitsuke )
انضباط عبارت است از آموزش عادات و توانايي هايي جهت انجام يك وظيفه خاص. نكته اصلي در اينجا ايجاد عادات درست به جاي عادات نادرست است. اين كار را بايد از طريق آموزش شيوه هاي درست انجام كار به افراد و تمرين دادن آنان در اين زمينه , آغاز نمود. همچنين اين تمرينها از طريق وضع مقررات و پيروي جدي از آنها تحقق مي پذيرد. به عبارت ديگر انضباط فرآيندي , تكرار و تمرين انجام يك كار است. مثلاً كاملاً ضروري است كه رعايت مقررات ايمني براي افراد به صورت يك عادت درست درآيد و به اين نكته تاكيد شود كه : انضباط اصلي جدايي ناپذير از ايمني صنعتي است. نمونه هايي از اجراي اين S را مي توان بصورت زير فهرست نمود:
• تمرين نظم و ترتيب ( آموزش , نظارت مستمر , ارزيابي و پاداش به پرسنل جهت نظم و انضباط ... ).
• تمرين وقت شناسي ( آموزش , استفاده بهينه از زمان , بخصوص در بخش تعميرات در سالنها و برقراري جلسات ... ).
• پوشيدن كفش ايمني.
• تمرين اقدامات ضروري ( استفاده از تجهيزات ايمني ... ).
• توجه به زيباييها و رعايت ظواهر ( استفاده از لباسهاي كار مناسب در تعميرگاه وشركت ... ).
• نگرش مديريت به فضاهاي عمومي ( ايجاد فضاهاي سبز و يا امكانات رفاهي در محل كار...

ولکانیزاسیون

ولکانیزاسیون

در اوایل سده شانزدهم، کلمب و دیگر کاوشگران اسپانیایی مشاهده کردند که سرخپوستان آمریکایی جنوبی با توپی که از شیره گیاهی یا شیرابه ی انواع خاصی از درختان درست شده بود بازی می کردند. یکی از نام هایی که سرخپوستان بر شیرابه اطلاق می کردند هِـوِئا بود، و مهمترین درختی که شیرابه مزبور را از آن به دست می آوردند هوئا برزیلینسیس نام داشت. گر چه کاوشگران اسپانیایی مقداری از این" صمغ هندی" را با خود به اروپا آوردند، اما استفاده چندانی از آن نشد، تا سرانجام جوزف پریستلی، کاشف اکسیژن، نشان داد که مالش آن بر خطوطی که با مداد نوشته شده باشند، آنها را پاک می کند. بر اساس همین کاربرد نسبتاً عوامانه اما با وجود ای پر فایده، امروزه در زبان انگلیسی لاستیک راRUBBER می خوانند.

علت این که اروپاییان در طی دو قرن نتوانستند استفاده مهمی برای لاستیک بیابند این بود که در دماهای زیاد نرم، چسبنده، و در دماهای کمتر سفت و شکننده می شد. چارلز مکینتاش اسکاتلندی دو قطعه پارچه را از لاستیک می پوشاند و در حالی که لاستیک در و سط آن دو به عنوان چسب عمل می کرد، آنها را به یکدیگر می فشرد؛ بدین ترتیب با استفاده از چسبندگی لاستیک در حرارت های بالا، مصرفی برای لاستیک هندی پیدا کرد.

مکینتاش از پارچه مضاعفی که با این روش ضد آب شده بود برای تولید بارانی استفاده می کرد. بدین ترتیب بارانی مکینتاش اختراع شد، و هنوز هم در انگلستان لباس های بارانی را که از پارچه های امروزی تهیه شده باشند به همین نام می خوانند.

در ابتدا چکمه ها و کفش هایی که از لاستیک یا پارچه های پوشیده از لاستیک تهیه شده بودند در انگلستان تولید و به ایالات متحده صادر می شدند؛ بعدها در دهه 1830، در خود ایالات متحده به مرحله تولید رسیدند. اما چندی نگذشت که آمریکاییان از کفش هایی که در زمستان سفت و در تابستان نرم و بی شکل می شدند بیزار شدند. در همین زمان بود که چارلز گودییر وارد صحنه شد.

گودییر در سال 1800 در نیوهیون کانتیکت به دنیا آمد. پدرش مخترع و تاجر ناموفقی بود. گودییر جوان دوست داشت راهی برای مقاوم ساختن لاستیک در برابر تغییرات دما بیابد تا در مصارف گوناگونی کاربرد پیدا کند. این علاقه به شیفتگی عمیقی تبدیل شد که سلامتی و سرمایه اندکی را که او و خانواده اش در فاصله سالهای 1830 تا 1839 داشتند، به باد داد. دراین مدت گودییر چندین بار به زندان بدهکاران افتاد؛ برای تامین غذا و مسکن محتاج خویشاوندانش شد؛ اما باز هم شیفتگی اش باقی بود. یکی از شکست های زندگی اش فروش تعداد زیادی کیسه نامه به دولت بود که برای ضد آب شدن با لاستیک آمیخته شده بودند، اما هنوز آنها را از کارخانه بیرون نبرده بودند که در برابر گرما چسبناک و بی شکل شدند.

Goodyear, Charles

پس از تلاش های ناموفق و غیرعلمی بسیاری که برای بهبود لاستیک انجام داد، در یکی از این تلاش ها که قصد داشت آن را با گوگرد مخلوط کند، تصادفاً مخلوطی از لاستیک و گوگرد با اجاق تماس پیدا کرد. گود ییر در کمال شگفتی مشاهده کرد که لاستیک ذوب نشد، بلکه مثل قطعه ای چرم فقط کمی سوخت. گودییر بلافاصله به اهمیت این تصادف پی برد. بعدها دخترش گفت:

همچنان که از اتاقش می گذشتم، بر حسب اتفاق قطعه صمغ کوچکی را که نزدیک آتش گرفته بود دیدم و نیز متوجه شدم که بر اثر اکتشافی که ظاهراً کرده بود، برخلاصه همیشه حالتی سرزنده داشت. قطعه صمغ را در سرمای شدید بیرون در آشپزخانه بر میخی آویزان کرد. وقتی آن را صبح روز بعد به داخل آورد، با خوشحالی بر دست بلندش کرد. آن را درست مثل روز قبل که بیرونش گذاشته بود، ارتجاعی یافت.

گودییر پس از انجام آزمایش های بیشتر، بهترین دما و مدت حرارت را برای تثبیت لاستیک تعیین کرد. تقاضای ثبت اکتشافش را کرد، و در سال 1844 فرایند خود را بر اساس نام خدای آتش روم باستان، ولکان، فرایند ولکانیزاسیون نامید، که به نام او ثبت شد.

 

وقتی لاستیک در مجاورت گوگرد حرارت داده شود، اتمهای گوگرد زنجیره های بلند مولکول های پلیمری لاستیک را به یکدیگر متصل می کنند و بدین ترتیب ماده زمینه ای لاستیک را به توده یکپارچه ای تبدیل می کنند که حساسیت کمتری به تغییر دما نشان می دهد.

اگر بخواهیم تعریف والپول را به طور کاملاً دقیق تفسیر کنیم، کشف تصادفی ولکانیزاسیون لاستیک به دست گودییر را نمی توان بخت یارانه نامید. به جای اینکه چیزی را که مورد جست و جو نبود به طور تصادفی کشف کند، تصادفاً راه حلی پیدا کرد که سخت به دنبال آن بود. همان طور که در دیباچه گفته ام نمونه های بسیاری از تصادف های پر برکت می توان یافت که وقوع آنها منجر به اکتشافاتی شده است، و تا زمانی که این حوادث اتفاق نیفتاده بودند، کسانی که به دنبال چیزی بودند آن را نمی یافتند. این تصادف ها درست آن مفهومی را که منظور والپول از بخت یاری بود نمی رسانند، ولی آن قدر شبیه اند که می توان آنها را شبه بخت یاری نامید.

گودییر حتی پس از کشف فرایند ولکا نیزاسیون هم زندگی خوشی نداشت. درگیر دفاع قانونی از حق امتیاز اکتشافش شد، و اگر چه دانیال وبستر توانست در یکی از پرونده های نقض امتیازش او را در دادگاه پیروز کند، اما تا زمان مرگش در سال 1860 ، هرگز نتوانست از زیر بار سنگین بدهیهایش کمر راست کند. با این حال فرایند ولکا نیزاسیون منجر به فعالیت گسترده ای در زمینه تولید و مصرف لاستیک شد. تا سال 1858، ارزش اجناس تولید شده از لاستیک به حدود 5000000 دلار رسید. بزرگترین شرکتهای لاستیک سازی از جمله شرکت گودییر از سال 1870 به بعد در آکرون اوهایو تاسیس شدند. این قبل از اختراع اتوموبیل، کامیون و هواپیما بود، که قسمت اعظم لاستیکی که امروزه مصرف می شود در تایرهای آنها به کار رفته است.

ولکانیزاسیون محصولات اکسترود شده

 

معرفی تکنولوژی لاستیک / پخت لاستیک / ولکانیزاسیون محصولات اکسترودری

 

 

 

در گذشته محصولات اکسترود شده تقریبا فقط در اتوکلاو ،هوای داغ و یا بخار ولکانیز می شدند.

طی سالهای اخیر،بنا به دلایل اقتصادی،روشهای ولکانیزاسیون پیوسته،برای محصولات اکسترود شده آغاز شد.

در حالی که بخشی از محصولات اکسترود شده قبل از آنکه ولکانیز شوند به عنوان محصولات حد واسط فرآیند می شوند(به عنوان مثال ترد تایر) و بخشی دیگر از آنها به دلیل تعداد یا حجم کم آنها تحت فرآیند ولکانیزاسیون جداگانه قرار می گیرند،ولی ولکانیزاسیون بخش قابل ملاحظه ای از محصولات اکسترود شده بلافاصله پس از خروج از دای Die اکسترودر و به طریقه پیوسته صورت می گیرد.

در این ارتباط فرآیند ولکانیزاسیون پیوسته ، با استفاده از بخار با فشار بالا نیز در اهمیت است.

 

 

v ولکانیزاسیون در اتوکلاو:

 

در فرآیند ولکانیزاسیون ناپیوسته محصولات اکسترود شده ،هنوز استفاده از حرارت داغ یا اتوکلاو (بخار تحت فشار) بیشترین اهمیت را دارد.

برای جلوگیری از تغییر شکل محصولات اکسترود شده حین فرآیند ولکانیزاسیون ،در طراحی آمیزه مورد استفاده برای تولید اینگونه محصولاات از مقادیر مناسبی فکتیس استفاده می شود یا نوار اکسترود شده در داخل کانالهای نگهدارنده یا پودر تالک قرار داده می شود.

برای پخت شیلنگهایی که ضخامت دیواره آنها خیلی کم است به منظور جلوگیری از تغییر شکل محصول در حین پخت ، از میله توپری که از داخل شیلنگ عبور داده می شود،استفاده می کنند و سپس شیلنگ در داخل اتوکلاوی به طول 30 متر یا بیشتر تحت فشار پخت می شود.

همچنین برای جلوگیری از تغییر شکل محصول حین پخت می توان محصول را به صورت غوطه ور درآب در داخل اتوکلاو قرار داد .

از آنجایی که این شیوه ولکانیزاسیون به طریقه ناپیوسته صورت می گیرد تنها در مواقعی که برای ولکانیزاسیون پیوسته محدودیت داشته باشیم ویا ولکانیزاسیون پیوسته غیر اقتصادی باشد از این شیوه استفاده می شود.

 

v تجهیزات ولکانیزاسیون :

 

برای ولکانیزاسیون در بخار آزاد از ظروف افقی یا اتوکلاوها استفاده می شود.

اتوکلاو ها دارای ریلهایی می باشند که یک چرخ می تواند در داخل آن حرکت کند .

درب این ظروف به مکانیسم گیره یا قفل فنری مجهز است .درزگیرهایی در محل درب اتوکلاو تعبیه شده که به عنوان آب بند کننده به کار می رود.

درب اتوکلاو می تواند روی یک جفت لولا یا یک ببازوی تاب خور بچرخد وباز شود.

اتوکلاو معمولا به صورت عمودی قرار می گیرد به نحوی که درب آن در نقطه فوقانی قرار دارد .

در بیشتر موارد این دستگاه در زمین فروبرده  می شود که البته می تواند از زمین برداشته شود.

اتوکلاوهای جدید نیز دارای دریچه با مکانیسم بسته شدن با گیره فنری است.آب بند کننده دیگری نیز در بین درب و بدنه اتوکلاو قرار دارد.

 

 

 

v ولکانیزاسیون:

 

ولکانیزاسیون در بخار با انتقال خوب حرارت و بنابراین زمان حرارت دهی کوتاهتر نسبت به سیستم ولکانیزاسیون با هوای داغ همراه است.

هنگامی که بخار اشباع به کار برده می شود ، که در این شرایط بخار و آب در حال تعادل هستند،انتقال حرارت خیلی یکنواخت صورت می گیرد که این امر به خاطر وجود تراکم خیلی بالا (Free Heat) بوقوع می پیوندد.

به هر حال در ظروف بزرگتر ،هوای موجود در ظروف می تواند تحت شرایط خاصی در بعضی از نقاط آن به دام بیفتد که در نتیجه آن ،خارج کردن هوا ، با انتقال حرارت بد انجام می شود.

به منظور جلوگیری از پیدایش این حالت و در نتیجه بروز پخت ناقص در برخی از نقاط محصول ،اتوملاو باید قبل از ولکانیزاسیون از طریق باز کردن بخار به اصطلاح هواگیری شود و هوای موجود آن خارج گردد .

هنگامی که تاسیسات و لوله های انتقال بخار به اتوکلاو به اندازه کافی بزرگ باشد ،خیلی سریع فشار بخار مطلوب در اتوکلاو ودر نتیجه دمای مورد نظر ولکانیزاسیون بدست می آید که می توا ن به راحتی آن را کنترل نمود .

عیب بزرگی که ولکانیزاسیون با بخار اشباع دارد  این است که فشار بخار به دما و برعکس آن دما به فشار بستگی دارد .

عیب دیگری که ولکانیزاسیون با بخار اشباع دارد این است که هنگامی که اتوکلاو در آغاز شیفت سرد است ،مقادیر زیادی آب کندانس شده در آن تشکیل می شود که طبعا از ایجاد حرارت یکنواخت در محفظه پخت جلوگیری می کند .

مقدار تشکیل این آب کندانس شده می تواند از طریق پیش حرارت دادن اتوکلاو یا قرار دادن المنت های حرارتی در داخل آن به حد مینیمم برسد و یا کاملا حذف شود .بخاطر تسکیل قطراتآب کندانس شده ،لکه هایی که اصطلاحا"  water spots  نامیده می شود می تواند روی محصول ولکانیز شده تشکیل شود که نتنها باعث بد شکل وبد منظر شدن سطح آن می شود  بلکه همچنین باعث می شود که محل هایی از محصول به خوبی ولکانیزه نشود.

می توان از ایجاد پدیده نامطلوب به طور نسبی با استفاده از عامل مرطوب کننده ،و آغشته سازی محصول پخت نشده با آن جلوگیری نمود.

 نکته: ولکانیزاسیون در بخار سبب می شود که درجه حرارت ایجاد شده به مقدار قابل توجهی از درجه حرارت پخت در هوا باشد،زیرا بخار بر خلاف هوا مانند یک گاز بی اثر عمل می کند.

بنابراین می توان در طی ولکانیزاسیون با بخار بدون هیچ مشکلی دمای  ولکانیزاسیون را تا بیش ازc ° 200 ویا بیشتر بالا برد.

 

 

 

 

 

 

v  ولکانیزاسیون پیوسته در حمام مایع (LCM):

 

 

از سالها قبل یک روش ولکانیزاسیون پیوسته برای پخت نوارهای اکسترودی،شیلنگ،.. توسط شرکت دوپونت ابداع شده است.

در این روش آمیزه لاستیکی در داخل یک مایع داغ پخت می شود و آن را با روش پخت با مایع یا (LCM) می خوانند.

 

v اصول:

اصول کار بسیار ساده است .نوارهای لاستیکی (شیلنگها،انواع پروفایلها) بلافاصله پس از خروج از دای اکسترودر به وسیله یک تسمه نقاله وارد یک حمام طولانی حاوی مایع داغ می شوند.

آنها در داخل مایع به صورت غوطه ور نگه داشته می شوند و از درون حمام به وسیله یک تسمه نقاله فولادی عبور می کنند و وقتی به انتهای حمام می رسند ، کاملا ولکانیز شده اند.

 

 

 

 

 

v مزیت های اصلی روش پخت با مایع در مقایسه با روش پخت با اتوکلاو علاوه بر امکان تولید نوارهای پیوسته طویل عبارتند از:

-کاهش درصد ضایعات

-کیفیت ظاهری بهتر نوارها

-کاهش زمان پخت

 

کاهش درصد ضایعات محصول در این روش به این دلیل است که در مقایسه با پخت در اتوکلاو در اغلب محیط های حرارت دهی به روش LCM ،نوارهای متحمل حداقل فشار وتغییر شکل می شوند.

 دلیل کاهش بیشتر درصد ضایعات در روش پخت با LCM آن است که در این روش ابعاد و کیفیت ظاهری محصول ولکانیزه شده ی نهایی بلافاصله پس از خروج از حمام ،قابل کنترل و بررسی است در حالیکه در روش پخت با اتوکلاو ، برای ارزیابی موارد فوق تنها به روش بچی می نوان عمل کرد و درصورت تشخیص عیب و نقص در محصول پخت شده ، ناگزیر کل بچ به ضایعات تبدیل خواهد شد.

به علاوه،کارایی تجهیزات LCM نیز در مقایسه با اتوکلاو بیشتر است.زیرا هنگام پخت با اتوکلاو هر بار که درب اتوکلاو باز می شود،با اتلاف حرارت مواجه هستیم.

از آنجاییکه در روش پخت LCM  استفاده از مواد پودری روی محصول ضرورتی ندارد و لکه هایی که در اثر وجود بخار آب اشباع در اتوکلاو روی محصول ایجاد می شود نیز در روش LCM  تشکیل نمی شود .بنابراین به این روش می توان محصولات اکسترودری خوش ظاهرتر و زیباتری را به دست آورد.

 

* برای پخت به روش LCM   به تجهیزات زیر نیاز است:

حمام نمک،که شامل یک حوضچه طویل است و یک تسمه نقاله از جنس فولاد در داخل آن حرکت می کند.این حوضچه در نزدیکی اکسترودر قرار می گیرد و محصول اکسترود شده خروجی از اکسترودر فورا" در دال حمام نمک غوطه ور شده و به وسیله یک تسمه نقاله انتقال می یابد .

طول مورد نیاز برای حمام سیال نه تنها به سرعت ولکانیزاسیون نوار اکسترودشده ودرجه حرارت نمک،بلکه به سرعت خروجی اکسترودر متصل به آن ویا به عبارت دیگر به حداکثر سرعت اکسترودر نیز بستگی دارد.که آن هم به نوبه خود به ابعاد نوار اکسترود شده بستگی دارد ،در روش پخت با حمام نمک به جهت درجه حرارت بالای ولکانیزاسیون در حمام ،باقی ماندن نوار در حمام برای مدت زمانی طولانی تر از زمان پخت بهینه آن خطرناک است .بنابراین لازم است موازنه دقیقی بین سرعت اکستروژن و مدت زمان اقامت محصول در حمام برقرار شود.

عامل حرارت دهنده برای حمام ولکانیزاسیون به عنوان مثال از مخلوط نمکها ،مخلوط فلزات(خیلی به ندرت) ،پلی آلکیل گلیکول ها،گلیسیرین ، روغن سیلیکون و ... می باشد.

به جهت آنکه غالبا از مخلوط نمک ها به عنوان محیط حرارت زا استفاده می شود، این روش را ولکانیزاسیون با استفاده از حمام نمک نیز می خوانند.

متداولترین مخلوط نمک مورد مصرف در LCM  ،مخلوط اوتکتیک نمک ذوب شده با ترکیب درصد وزنی زیر است:

- نیترات پتاسیم    53 %

- نیترات سدیم     40 %

- نیترات سدیم     7%

 

 

v مزایا ومعایب LCM  :

 

با استفاده از این حمام ها نوارهایی با ظاهر بسیار تمیز به دست می آید.عیب مخلوط نمک دانسیته بالای آن است. از آنجاییکه که دانسیته* آمیزه های الاستومری عملا و همواره به میزان قابل ملاحظه ای پایین تر از دانسیته مخلوط نمک هاست،بنابراین نوار لاستیکی در داخل حمام کم وبیش حالت شتاور پیدا می کند و لازم است به وسیله تسمه فولادی که نوار لاستیکی را با فشار به درون حمام فرو می برد بر این حالت غلبه شود.

در این صورت فشار وارده از سوی تسمه فولادی می تواند در آمیزه های الاستومری خیلی نرم که دانسیته پایینی داشته و مقطع آنها شکل پیچیده ای دارد تغییر شکل ایجاد می کند.

برای ملکانیزاسیون نوارهای بزرگتر و ضخیم تر در داخل حمام مایع ،باید مدت اقامت نوار در داخل حمام طولانی تر باشد تا حرارت کاملا به تمام مقطع آن منتقل شود.اما این عمل سبب می شود که سطوح خارجی نوار (به ویژه وقتی که درجه حرارت نوار خیلی بالا باشد) شدیدا دچار فرا پخت می شود.

مشکل دیگری که هنگام ولکانیزاسیون در LCM   با آن مواجه می شویم ،ایجاد تخلخل در محصول پخت شده است که این پدیده به سبب پایین بودن فشار در هنگام ولکانیزاسیون رخ می دهد ،تخلخل در محصول پخت شده در اثر وجود هوا و رطوبت در آمیزه الاستومری ایجاد می شود و بدیهی است که آن هم تا حدود زیادی به نوع و مقدار فیلرها و سایز اجزای به کا رفته در آمیزه و همچنین به فناوری مورد استفاده در فرآورش آمیزه بستگی دارد.

معمولا هر قدر سختی آمیزه ولکانیز شده بیشتر باشد،مساله تخلخل کمتر است.

عامل اصلی بروز تخلخل در محصول ولکانیز شده،وجود مقداری رطوبت در آمیزه است که با استفاده از مواد جاذب الرطوبه در فرمول آمیزه نظیر اکسید کلسیم می توان به میزان قابل توجهی مشکل تخلخل را کاهش داد .اما برطرف کردن مشکل تخلخل ناشی از محبوس شدن هوا در داخل آمیزه کار دشواری است.

برای حذف هوای محبوس شده می توان از اکسترودرهایی که در استوانه مارپیچ آنها منطقه خلا وجود دارد استفاده کرد ،همچنین استفاده از مقدار کمی فکتیس

(5-10 phr) برای خروج گازها حین فرآیند اختلاط بسیار مؤثر است.

 

 

v مزایای ولکانیزاسیون به روش LCM:

 

1- عدم ایجاد وقفه در فرآیند اکستروژن پیوسته

2- عدم نیاز به جابه جایی و انتقال نوارهای خام

3- داشتن اتلاف حرارتی بسیار کم

4- عدم نیازبه ابزار نگهدارنده اضافی خاص

5- عدم نیاز به پودر ضد چسبندگی و عدم نیاز به عملیات تمیز کنندگی

6- درصد ضایعات کم

7- صرفه جویی در نیروی کارگری

8- کیفیت ظاهری بهتر نوارهای تولید شده و...

 

v معایب واکانیزاسیون به روش LCM :

1- ضرورت استفاده از اکسترودرهای گران قیمت

2- سرعت اکستروژن کم نسبت به فرآیند اکستروژن معمولی

3- اتلاف(مصرف) نمک موجود در حمام نمک،بسته به نوع محصول ،سرعت اکستروژن ودرجه حرارت

4- ضرورت نیاز به مراقبت ونگهداری از حمام نمک

5- نیاز به تمیز کردن نوارها

6- درصد مخاطره بیشتر هنگام کار کردن با حمام نمک

7- تشکیل نیتروزآمین ها(عوامل سرطان زا)

8- ایجاد تغییر شکل در نوارها

  

 

 

*محدوده دمای زیر را با تجربه می توان برای انواع الاستومرها بدست آورد:

 

انواع الاستومر	حداکثر درجه حرارت ولکانیزاسیون	توضیح
NR   SBR NBR CR	حداکثر     c °  210   حداکثر     c °  240 حداکثر    c °   240 حداکثر    c °   240	بالاتر از این دما،چسبندگی و بازگشت اتفاق می افتد. شاید حتی بالاتر شاید حتی بالاتر در برخی موارد استثنایی بالاتر