اسمز

منشا فشار اسمزی حرکت ذرات جسم حل شونده است،در تمام محلولها فشار اسمزی را می بینیم و می توان این فشار اسمزی را به وسیله قانون وانت هوف محاسبه کرد فشار اسمزی یک محلول در دمای مشخص فشاری است که همان جسم حل شونده به حالت گاز در همان فشار ودر همان حجم می تواند داشته باشد.
بعضی از خواص محلولها اساسا به غلظت ذرات حل شده ،نه به ماهیت این ذرات بستگی دارد.این خواص را خواص غلظتی می گویند.برای محلولهای دارای مواد حل شده غیر فرار این خواص عبارتند از :کاهش فشار بخار ،نزول نقطه انجماد ،صعود نقطه جوش،و فشار اسمزی.
غشایی مانند سلوفان که برخی از مولکولها ،نه همه آنها را ازخود عبور می دهدغشای نیمه تراوا نامیده می شودشکل 1غشایی را نشان می دهدکه بین آّب خالص و محلول قند قرار گرفته است.این غشا نسبت به آب تراوا است ولی سوکروز (قند نیشکر)را از خود عبور نمی دهددر شروع آزمایش ارتفاع آب در بازوی چپ لولهU شکل برابر با ارتفاع محلول قند در بازوی راست این لوله است.از این غشا مولکولهای قند نمی توانند عبور کنند ولی مولکولهای آب در هر دو جهت می توانندعبور کنند.اما در بازوی چپ لوله(بازویی که محتوی آب خالص است)،تعداد مولکولها در واحد حجم بیش از تعداد آنها دربازوی راست است.از این رو سرعت عبور مولکولهای آّب از سمت چپ غشا به سمت راست آن بیشتر از سرعت عبور آنها در جهت مخالف است.در نتیجه تعداد مولکولهای آب در سمت راست غشا به تدریج زیاد می شود و محلول قند رقیق تر می شودو ارتفاع محلول در بازوی راست لوله زیاد می شوداین فرایند را اسمز می نامنداختلاف ارتفاع در سطح مایع در دو بازوی لوله ،اندازه فشار اسمزی را نشان می دهدبر اثر افزایش فشار هیدروستاتیکی در بازوی راست مولکولهای آب از سمت راست غشا به طرف سمت چپ آن رانده می شود تا اینکه سرانجام سرعت عبور از سمت راست با سرعت عبور از سمت چپ برابر می گردد.بنابراین حالت نهایی یک حالت تعادلی است که در آن سرعت عبور مولکولهای آب از غشادر دو جهت برابراست.اگر بر محلول بازوی راست فشاری بیش از فشار تعادلی وارد شود آب ذر جهت مخالف معمول رانده می شود .این فرایند که اسمز معکوس نامیده می شود برای تهیه آب خالص از آب نمک دار به کار می رود.بین رفتار مولکولهای آب در فرایند اسمر و رفتار مولکولهای گاز در فرایند نفوذ ،تشابهی وجود دارد در هر دو فرایند مولکولها از ناحیه غلیظ تر به ناحیه رقیق تر نفوذ می کنند
فشار اسمزی با توجه به رابطه زیر محاسبه می شود:
PV=nRT

کاربرد اسمز

اسمز در فرایندهای فیزیولوژیکی گیاهی و حیوانی نقش دارد عبور مواد از جدار نیمه تراوا سلول زنده ،کار کلیه ها و بالارفتن شیره گیاهی در درختان مهمترین نمونه های اسمر است.
غشای گلبولهای قرمز از نوع نیمه تراوا است اگر گلبولهای قرمز در آب خالص قرار گیرند،آب به درون آن نفوذ کرده و مایعات آن را رقیق می کند .در نتیجه گلبول متورم شده وجدار آن پاره می شود واگر گلبولهای قرمز در محلول غلیظ قند قرار گیرند ،آب درون گلبلها از غشای آنها عبور کردهو محلول اطراف آنها را رقیق می کند .در نتیجه ،گلبولها چروکیده می شود.
به منظور ممانعت از وقوع هر یک از حوادث در تزریقات وریدی ،محلولهای مورد استفاده باید ایزوتونیک باخو ن باشند(یعنی فشار اسمزی این محلولهل باید برابر با فشار اسمزی خون باشد).

مرجع

تأثیرات CFC ها

دانشمندان پیش بینی میکنند که 15 سال بیشتر زمان لازم است تا تأثیرات CFC ها از جو زمین محو شود. با توجه به بررسی های جدید لایه اوزون و مدلهای کامبیوتری دانشمندان بیش بینی کرده اند که حدود 15 سال بیشتر از پیش بینی های سابق ( 2050 تا 2065 ) طول خواهد کشید تا این سوراخ که در قسمت قطب جنوب لایه اوزون است ترمیم شود. تولید گازهای مخرب لایه ازن ( از جمله انواع CFC ها ) بر طبق پروتکل مونترال؛ در سال 1996 ممنوع شد. و انتشار این گازهای حدود 60% از سال 1989 تا سال1995 کاهش پیدا کرده است. سوراخ لایه ازن در حال کوچک شدن است و ناسا مساحت آن را امسال 9.4 میلیون مایل مربع اعلام کرده است. بیشترین مساحت این سوراخ 10.1 میلیون مایل مربع در سال 1998 به ثبت رسیده است. علاوه بر گازهایی که در لایه ازن منتشر شده اند ؛ عوامل جوی نیز بر روند ترمیم لایه ازن مؤثرند و به همین دلیل نمیتوان پیش بینی دقیقی برای مدت زمان مورد نیاز برای ترمیم کامل آن ارائه نمود.

سمز معکوس [reverse Osmosis (RO)]

سمز معکوس [reverse Osmosis (RO)]
صنایع امروز برای تصفیه آب مورد استفاده در بخشهای تولید بخار و فرآیند خود از سیستم اسمز معکوس استفاده فراوانی می برند. اساس کار این دستگاهها بر عبور ملکولهای غیریونی مثل آب از یک غشاء با روزنه های بسیار ریز بنا شده است. این غشاءها به صورتی ساخته شده اند که ملکولهای خنثی را براحتی از خود عبور می دهند. به همین دلیل آب ورودی به سیستم، که دارای املاح مختلف است به آب تقریبا خالص تبدیل می گردد. در سیستم اسمز معکوس، جریان ورودی یا خوراک (Feed) به دو جریان آب تصفیه شده (Permeate) و پساب غلیظ (Reject) یا (Brine) تبدیل می شود.

اساس کار اسمز معکوس
فرض کنید دو ظرف مطابق شکل 1 ،یکی حاوی آب نمک (1) ودیگری حاوی آب خالص (2) توسط یک لوله به یکدیگر متصل بوده وهر دو دارای ارتفاع مساوی از آب و در یک سطح قرار داشته باشند. جهت برقراری تعادل در غلظت یونهای سدیم و کلراید از ظرف آب نمک، یونهای نمک به صورت نفوذ مولکولی به ظرف آب خالص انتقال یافته تا تعادل غلظت بین هر دو ظرف برقرار گردد. اما اگر بین این دو ظرف و در مسیر جریان آب یک غشاء قرار گیرد که فقط اجازه دهد مولکولهای آب از آن عبور کنند، یونهای نمک اجازه عبور نخواهند داشت. لذا برای برقراری تعادل در غلظت، آب خالص از ظرف شماره (2) به ظرف شماره (1) انتقال می یابد و این عمل تا آنجا ادامه می یابد که افزایش ارتفاع حاصله در ظرف آب نمک، فشار مضاعف ایجاد کرده و اجازه انتقال آب از ظرف شماره (2) به ظرف شماره (1) را ندهد. این فشر را فشار اسمزی می گویند و طبق قانون Vant Hoff تابعی است از غلظت نمک در هر دو ظرف غشاء.
 

F : فشار اسمزی                                                         F = (Cs₁ – Cs₂) RT

در معادله فوق Cs1 غلظت نمک در ظرف شماره (1) (محلول خوراک)، Cs₂ غلظت نمک در ظرف شماره (2) (آب تصفيه شده) و R ثابت گازهاست و T درجه حرارت بر اساس درجه کلوین میباشد.

بر طبق شکل بالا در صورتی که بخواهیم جریان را بر عکس کرده یعنی از ظرف شماره (1) به ظرف شماره (2) انتقال دهیم لازم است فشاری بیش از فشار اسمزی به محلول آب نمک وارد آوریم. این فشار را فشار عملیاتی گفته و با P نمایش می دهند. لذا مقدار فشار خالص که باعث می گردد آب از ظرف آب نمک به ظرف آب خالص انتقال یابد برابر است با P – F و فشار محرکه یا Driving Pressure نامیده می شود. (شکل زیر)

مثال مذکور فرآیند اسمز معکوس به صورت Batch را ارائه میکرد. اما در صنعت لازم است تصفیه آب به صورت پیوسته صورت پذیرد و اگر بخواهیم مطابق با این مثال عمل تصفیه را انجام دهیم، افزایش غلظت نمک در ظرف خوراک (1) باعث ازدیاد فشار اسمزی گشته لذا بایستی دائما فشار عملیاتی را زیاد کرده و برای جلوگیری از این مشکل همواره جریانی از قسمت محلول غلیظ از دستگاه خارج کنیم تا غلظت ثابت بماند. بنابراین همواره جریان Permeate کمتر از مقدار جریان خوراک میباشد.

انتخاب غشاء (Membrane Selection)
در سیستم اسمز معکوس غشاء مهمترین و حساسترین قسمت دستگاه می باشد. زیرا فشار عملیاتی مورد نیاز ارتباط مستقیم با ضخامت غشاء و قطر سوراخهای آن دارد. همچنین غشاء به علت تماس مداوم با مواد شیمیایی افزوده شده به آب، بایستی مقاوم بوده و با مواد بازدارنده و ضد زسوب گذار و زیست کشها (Biocides) واکنش ندهد.

عوامل مؤثر در مقایسه غشاءها عبارتند از:
     1. قطر سوراخها
     2. ضخامت
     3. مقاومت در مقابل مواد شیمیایی
     4. قیمت
     5. افت فشار
     6. شرکت سازنده

سعی می شود آب قبل از ورود به دستگاه اسمز معکوس، حتما تصفیه مقدماتی گردد. ولی با این حال لازم است پیش از انتخاب غشاء عملیت پایلوتی صورت پذیرد. به علت کیفیت بسیار عالی آب خروجی از سیستم اسمز معکوس امروزه بیشتر صنایع از این روش، بجای بکارگیری سیتمهای تعویض یونی استفاده می کنند. زیرا مبادله کننده های یونی به علت مصرف زیاد مواد شیمیایی و رزین، دارای هزینه راهبری و نگهداری زیادی می باشند.

مرجع

طبقه بندی پلیمر ها از نظر شیمیایی

طبقه بندی پلیمر ها از نظر شیمیایی

پلیمر های صنعتییکی از مهمترین مسائلی که دانشمندان شیمی با آن مواجه اند ارتباط دادن خلاصه فورمول ها ی شیمیایی و اصول فیزیکی آنها به واقعیت کاربردی صنعت شیمیایی و محصولات برای مصرف کننده می باشد هیچ شاخه ای از شیمی اجازه نمیدهد که این تفاوت محسوس مانند آنچه در شیمی پلیمر انجام می شود  به این روشنی به هم ارتباط یابند .در هیچ زمینه دیگری از شیمی هیچ کس نمیتواند ساختار شیمیایی را به به خواص فیزیکی یا مکانیکی  به این روشنی مربوط کند.پلیمر های صنعتی به سه دسته تقسیم می شوند 1)لاستیک ها(پلاستومر ها)

2)پلاستیک ها

3)الیاف ها

تفاوت اساسی (در نهایت استغاده از آنها )این سه نوع پلیمر به مقدار زیادی  به ویژه خاصیت مکانیکی آنها بنام مدولوس بستگی دارد که اصطلاح رایج آن همان سختی میباشد.الیاف دارای بزگترین مدولوس یا سختی  ولی لاستیک ها دارای کمترین سختی می باشند .فراورده های مصنوعی و طبیعی شامل این سه گروه هستند .نوع اخیر شامل سلولز با زمینه ی پلاستیک ,سلولز (کتان,سیال و غیزه)و الیاف پروتئین (پشم,ابریشم)و لاستیک طبیعی می باشد .دو نوع دیگر از پلیمر های صنعتی که در نهایت به عنوان پوششها و چسب ها بکار میروند,وجود دارند.

پلاستیک ها

پلاستیک ها بر اساس ارزش اقتصادی و استفاده ی نهایی به دو  طبقه اصلی تقسیم می شوند

1-کالا 2-مهندسی

پلاستیک های کالا بر اساس هزینه ی کم و حجم زیاد آنها مشخص می شوند آنها قابل مقایسه با فولاد و آلومینیم در صنعت فلز ها می باشند وبیشتر در ساختن مواد مصرفی مانند فیلم های بسته بندی مورد استفاده قرار میگیرند همچنین در وسایل بادوام قابل استفاده هستند.پلاستیک های مهندسی از نظر هزینه بیشتر و از نظر حجم کمتر میباشند اما از نظر خواص مکانیکی و دوام بسیار بالاتر  میباشند انها از نظر کاربرد کاملا  قابل رقابت با فلز ها,سرامیک و شیشه میباشند

پلاستیک های کالا اصولا شامل 4 گروه مهم پلیمر های ترموپلاستیک میباشند:

پلی اتیلن,پلی پروپیلن,پلی ونیل کلرید,پلی استیرن می باشند

مرجع

گاز سنتز چیست؟

گاز سنتز چیست؟

صطلاح گاز سنتز به مخلوط‌هاي گازي اطلاق مي­شود كه محتوي منوكسيدكربن و هيدروژن به نسبت‌هاي مختلف باشند. هيدروژن و منوكسيدكربن دو مادة مهم در صنايع شيميايي محسوب شده و داراي مصارف و كاربردهاي فراواني مي­باشند. منوكسيدكربن در توليد رنگ‌ها، پلاستيك‌ها، فوم‌ها، حشره­كش‌ها، علف‌كش‌ها، اسيدها و ... به كار مي­رود. از جمله مصارف هيدروژن نيز مي­توان به توليد آمونياك، هيدروژناسيون و هيدروكراكينگ اشاره نمود.

اصطلاح گاز سنتز به مخلوط‌هاي گازي اطلاق مي­شود كه محتوي منوكسيدكربن و هيدروژن به نسبت‌هاي مختلف باشند. هيدروژن و منوكسيدكربن دو مادة مهم در صنايع شيميايي محسوب شده و داراي مصارف و كاربردهاي فراواني مي­باشند. منوكسيدكربن در توليد رنگ‌ها، پلاستيك‌ها، فوم‌ها، حشره­كش‌ها، علف‌كش‌ها، اسيدها و ... به كار مي­رود. از جمله مصارف هيدروژن نيز مي­توان به توليد آمونياك، هيدروژناسيون و هيدروكراكينگ اشاره نمود.

گاز سنتز مادة اوليه بسيار با ارزشي جهت توليد مواد متنوع شيميايي مي­باشد. با استفاده از اين گاز و فرايندهاي مختلف، مي­توان مواد متنوع شيميايي را توليد نمود كه بسته به روش توليد آن نسبت‌هاي مختلف هيدروژن به منوكسيدكربن به دست مي­آيد. همچنين در موارد مصرف در صنعت، بسته به فرايندي كه گاز در آن مورد استفاده قرار مي­گيرد، نسبت‌هاي مختلف لازم است.

موارد مصرف گاز سنتز عمده موارد مصرف گاز سنتز به شرح ذيل است:


از آنجايي‌كه متانول به مقدار زياد در سنتز استيك اسيد مصرف مي­شود، اهميت فراواني در صنعت دارد.




در اين نوع واكنش‌ها از اولفين‌ها با استفاده از گاز سنتز، آلدئيد توليد مي­شود. اين واكنش اكسو سنتز نيز ناميده مي­شود.


در اين فرايند گاز سنتز به مولكول‌هاي بنزيني در گستره تبديل مي­شود. در اصل اين واكنش اوليگومريزاسيون منوكيسدكربن به وسيلة هيدروژن جهت تشكيل محصولات آلي مي­باشد.


جهت احياي سنگ آهن به دست آمده از معادن، از گاز سنتز استفاده مي­شود در اين فرايند آهن يا پودر آن به وسيله احياي مستقيم كاني‌هاي آهن به دست مي­آيند.


از جمله ديگر مصارف گاز سنتز، مي­توان به تهيه الكل‌هاي سنگين، دي­متيل اتر، استرها، كتون‌ها، هيدروكربورها و غيره اشاره كرد.

روش‌هاي تهية گاز سنتز


اين روش، اولين روش توليد گاز سنتز است كه در آن گاز سنتز توسط گازي شكل كردن كك از ذغال سنگ در دماهاي پايين به وسيلة هوا و بخار آب به دست مي­آيد:

اين فرايند غير كاتاليستي بوده و نسبت توليدي توسط آن كم، و در حدود 1 است. با توجه به وجود مواد متنوع در ذغال سنگ، گاز سنتز توليدي از اين روش نيازمند واكنش‌ها و خالص­سازي‌هايي جهت توليد گاز سنتز با خلوص بالا مي­باشد.


اين فرايند، غيركاتاليستي بوده و در اصل احتراق جزئي هيدروكربن در حضور اكسيژن و بخار آب مي­باشد. موقعي كه متان به عنوان خوارك مورد استفاده قرار گيرد، مزيت عمدة اين روش كه يك فرايند توليد گرما مي‌باشد اين است كه طيف گسترده­اي از هيدروكربن‌ها را به عنوان خوراك مي­تواند مورد استفاده قرار دهد. تركيب گاز سنتز توليدي بستگي به نسبت كربن به هيدروژن خوراك و مقدار بخار اضافه شده دارد.


اين فرايند واكنش كاتاليستي هيدروكربن و عامل تغيير شكل دهنده (Reforming agent ) در دماي بالا مي‌باشد. عامل تغيير شكل دهنده مي­تواند بخار آب، دي­اكسيد كربن، اكسيژن و يا مخلوط آنها باشد. تركيب درصد گاز سنتز توليدي بستگي به نوع هيدروكربن به كار رفته، عامل تغيير شكل دهنده و مقدار آن، شرايط عملياتي و نوع كاتاليست دارد ۱- تهية متانول ۲- تهية اتيلن گليكول ۳- واكنش‌هاي هيدروفرميل­دار كردن ۴- سنتز فيشر- تروپش ۵- احياي سنگ آهن ۶- ساير مصارف 1- گازي‌شكل‌كردن زغال سنگ ۲- اكسيداسيون جزئي هيدروكربن‌ها ۳- رفرمينگ هيدروكربن‌ها

تكنولوژي تبديل متانول به اولفين(MTO )

تكنولوژي تبديل متانول به اولفين(MTO )

            

   گاز طبيعي موارد مصرف گوناگوني داشته و بعضا به عنوان سوخت و يا ماده اوليه در تهيه محصولات شيميايي به كار مي رود كه از مهمترين اين محصولات مي توان آمونياك و متانول را نام برد... 

طبقه بندی مواد شیمیایی

مواد شیمیایی بطور عمده به دو گروه بزرگ مواد معدنی و مواد آلی تقسیم بندی می‌شوند. هر یک از این دو گروه ، در دو مبحث شیمی آلی و شیمی معدنی بررسی می‌شوند. در این مطالعه ، خواص فیزیکی و شیمیایی مواد آلی و معدنی ، منابع ، طریقه سنتز و واکنش‌ها و ... مورد بررسی قرار می‌گیرند.

مواد شیمیایی آلی

در قدیم ، ماده آلی به ماده‌ای اطلاق می‌گردید که بوسیله بدن موجودات زنده ساخته می‌شد. تا اینکه در سال 1828 ، "وهلر" (Wohler) دانشمند آلمانی ، برای اولین بار جسمی به نام اوره به فرمول CO(NH₂)₂ را در آزمایشگاه از یک ترکیب معدنی به نام ایزوسیانات تهیه نمود و از آن پس معلوم شد که می‌توان مواد آلی را نیز در آزمایشگاه ساخت.

امروزه بیش از یک میلیون نوع ماده آلی شناخته شده است که بسیاری از آنها را در آزمایشگاهها تهیه می‌کنند. مواد آلی ، به مواد غیر معدنی گفته می‌شود و با مواد معدنی تفاوتهای کلی در چند مورد دارند.

مواد شیمیایی معدنی

اگر شیمی آلی به عنوان شیمی ترکیبات کربن ، عمدتا آنهایی که شامل هیدروژن یا هالوژنها به علاوه عناصر دیگر هستند، تعریف شود، شیمی معدنی را می‌توان بطور کلی به عنوان شیمی عناصر دیگر در نظر گرفت که شامل همه عناصر باقیمانده در جدول تناوبی و همینطور کربن ، که نقش عمده‌ای در بیشتر ترکیبات معدنی دارد، می‌گردد.

شیمی آلی - فلزی ، زمینه وسیعی که با سرعت زیاد رشد می‌کند، به علت اینکه ترکیبات شامل پیوندهای مستقیم فلز - کربن را بررسی می‌کند دو شاخه را بهم مرتبط می‌سازد. همانطوری که می‌توان حدس زد، قلمرو شیمی معدنی با فراهم کردن زمینه‌های تحقیقی اساسا نامحدود ، بسیار گسترده است.

مقایسه مواد آلی و مواد معدنی

مواد شیمیایی آلی و معدنی با همدیگر تفاوتهای کلی دارند که عبارتند از:

• در تمام مواد آلی حتما کربن وجود دارد، در صورتی که مواد معدنی بدون کربن بسیارند. ضمنا در ترکیبات آلی ، اتمهای کربن می‌توانند با یکدیگر ترکیب شوند و زنجیرهای طویل تشکیل دهند، در حالی‌که این خاصیت در عناصر دیگر خیلی کمتر دیده می‌شود.
  
  
• مقاومت مواد آلی در برابر حرارت از مواد معدنی کمتر است.
  
  
• اغلب واکنش‌های میان مواد آلی کند و دو جانبه یا تعادلی هستند، در صورتی‌که اغلب واکنش‌های معدنی تند می‌باشند.
  
  
• در ترکیبات آلی ، ممکن است 2 یا چند جسم مختلف با فرمولهای ساختمانی مختلف ، دارای یک فرمول مولکولی باشند که در این صورت به آنها ایزومر یا همفرمول گفته می‌شود. مثلا الکل معمولی C₂H₅OH با جسمی به نام اتر اکسید متیل CH₃OCH₃ همفرمول یا ایزومر است. زیرا هر دو دارای فرمول بسته یا مولکولی C₂H₆O هستند، در صورتی که پدیده ایزومری در ترکیبات معدنی وجود ندارد.

تقسیم بندی مواد شیمیایی آلی

عناصر تشکیل دهنده ترکیبات شیمیایی آلی به ترتیب فراوانی مطابق زیر است:


فلزات , هالوژنها , C , H , O , N , S , P , As . فراوانترین چهار عنصر N , O , H , C عناصر اصلی سازنده مواد آلی به حساب می‌آیند. زیرا اغلب اجسام آلی از این چهار عنصر تشکیل یافته‌اند و با توجه به همین مطلب ، مواد آلی را به چهار دسته کلی تقسیم می‌کنیم:

هیدروکربنهای ساده

ترکیباتی هستند که فقط از H , C درست شده‌اند و به همین دلیل ، هیدروکربن شده‌اند. آنها با فرمول کلی C_xH_y نمایش می‌دهند. بسته به اینکه y , x چه اعدادی باشند، هیدروکربنهای گوناگون یافت می‌شوند.

هیدروکربنهای اکسیژن‌دار

ترکیباتی هستند که از O , H , C درست شده اند و با فرمول کلی C_xH_yO_z نشان داده می‌شوند.

هیدروکربنهای نیتروژن‌دار

ترکیباتی هستند که از N , H , C درست شده‌اند و با فرمول کلی C_xH_yN_t نشان داده می‌شوند.

هیدروکربنهای اکسیژن و نیتروژن دار

ترکیباتی هستند که علاوه بر H ، C ، اکسیژن و نیتروژن و با فرمول کلی C_xH_yO_zN_t نمایش داده می‌شوند.

مرجع: دانشنامه رشد

نفت کوره

 

كلمات كليدي: نفت کوره، مشخصه‌های بحرانی، مصرف سوخت

 

نفت کوره ، یک فراورده جانبی
بیشتر نفت کوره‌های باقیمانده مصرفی در ایالات متحده آمریکا ، از خارج وارد می‌شود. این سوخت به قیمت بسیار ارزانی فروخته می‌شود (قبلا حدود 70 درصد قیمت نفت خامی که از آن تولید شده است) و بعنوان یک فراورده جانبی تلقی می‌گردد.

مشخصه‌های بحرانی نفت کوره
مشخصه‌های بحرانی نفت کوره عبارتند از گرانروی و مقدار گوگرد. در سالهای آینده ، با توجه به لزوم جلوگیری از آلودگی هوا ، مقدار بیشینه گوگرد ، بی شک ، کاهش خواهد یافت. در برخی نقاط ، فقط نفت کوره‌های کم‌گوگرد می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند و این گرایش ، رو به توسعه است.

نفت کوره سنگین
نفت کوره‌های سنگین که حاوی گوگرد بسیار کمی باشند، خواهان بیشتری دارند و به قیمتهای نزدیک قیمتهای نفتهای خام اولیه فروخته می‌شوند.

نفت‌های گرمایشی
هر چند مصرف فراورده‌های نفتی برای گرمایش فضا از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است، ولی این مصرف بر حسب محل و شرایط جوی تغییر زیادی می‌کند. در سالهای اخیر نیاز به نفتهای گرمایشی نسبتا کاهش یافته است، زیرا بر مصرف LPG (گاز نفتی مایع که برای گرمایش خانگی و پخت و پز بمصرف می‌رسد) افزوده شده است.

مهمترین نفت‌های کوره تقطیری
مهمترین نفت‌های کوره تقطیری ، نفت کوره شماره 1 و نفت کوره شماره 2 می‌باشند.

• نفت کوره شماره 1: این نفت کوره ، بسیار شبیه نفت سفید ، ولی معمولا دارای نقطه ریزش و نقطه نهایی بالاتری است. مشخصه‌های حدی آن عبارتند از تقطیر ، نقطه ریزش ، نقطه اشتعال و مقدار گوگرد. نقطه ریزش ، پایین‌ترین دمایی است که در آن ، یک روغن نفتی جاری می‌شود یا ریزش می‌کند. نقطه پایانی یا نهایی ، دمای حد بالا در تقطیر است.

• نفت کوره شماره 2: نفت کوره شماره 2 ، بسیار شبیه سوخت دیزلی شماره 2است. ذخایر گراکینگ شده نفت ، نفت سفید. سوخت دیزلی و نفتهای سبک چرخه کراکینگ بدست می‌آید که مشخصه‌های حدی آن ، عبارتند از مقدار گوگرد ، نقطه ریزش، تقطیر و نقطه اشتعال.

اثر کاتالیزگر بر سرعت واکنش

کاتالیز گر ماده ای است که سبب افزایش سرعت یک واکنش می شود

 بدون آنکه خود  بدون آنکه مقدار اولیه آن تغییری کند

کاتالیزگر تاثیر خود را برسرعت یک واکنش از طریق کاهش انرژی فعالسازی

 اعمال میکند . به عبارت کاملتر کاتالیزگر راه تازه ای برای انجام یک واکنش

باز میکند و واکنش را از مسیرو مکانیسمی  هدایت میکند که سبب کاهش

 انرژی فعالسازی می شود یعنی در یک واکنش کاتالیز شده انرژی فعالسازی

 کمتر از انرژی فعالسازی همان واکنش بدون دخالت کاتالیزگراست و از آنجائی

 که انرژی فعالسازی با انرژی یک واکنش رابطه معکوس دارد بکارگیری کاتالیزگر

 سبب افزایش سرعت واکنش می شود نمودار زیر این تاثیر را نشان می دهد  

 

 

 

 

با مطالعه نمودار به 2 نکته اساسی پی میبریم :

1) کاتالیز گردر واقع سطح انرژی پیچیده فعال را کاهش می دهد بنابراین هم

موجب کاهش انرژی فعالسازی واکنش رفت می شود و هم انرزی فعالسازی

واکنش برگشت را کاهش می دهد از این رو سرعت واکنش های رفت و برگشت

 را یه یک نسبت افزایش می دهد به همین دلیل در واکنشهای رفت و برگشتی

از یک نوع کاتالیزگر استفاده می شود مثلا واکنش هیدروژن دار کردن اتیلن در

 مجاورت کاتالیزگر نیکل صورت میگیرد ودر مقابل واکنش هیدروژن زدایی از اتان

 وتهیه اتیلن نیز با همان نیکل کاتالیز میشود                  

                                             

                                    

۲) کاتالیزگر  بر آنتالپی واکنش هیچ تاثیری ندارد

 

شکل زیر

مضرات سیگار از دید یک شیمیست

قسمت اصلی دود سیگار ، شامل مخلوطی از گازهای مختلف و ذرات معلق کوچک می باشد.به طور کلی این مخلوط را از لحاظ ماهیت به سه قسمت تقسیم می کنند : ۱-آب  ۲-تارTar و ۳-نیکوتین

تار Tar خود شامل مخلوطی شلوغ از صدها ماده شیمیایی سمی است که خاصیت بارز سرطان زایی برخی از این ترکیبات نظیر (Nitrosamine,Benzopyrene ) کاملاً اثبات شده است.

نیکوتین: یک آلکالوئید است که دارای اثر اعتیاد آوری و آرام کننده گی است.این آلکالوئید در مغز جذب می شود و ثابت شده که آمونیاک جذب آنرا کاتالیز می کند.به همین منظور به سیگار ترکیبات مضر آمونیاک اضافه می کنند.

گازهای موجود در دود سیگار مانند: منواکسید کربن،اکسیدهای نیتروژن،سیانید هیدروژن،آمونیاک و دیگر مواد سمی موجود مثل:آکرولئین و فرمالدهید و ... در وجود حرارت بالای ۸۰۰ درجه سانتیگراد (دمای اشتعال سیگار) مانند یک راکتور شیمیایی مواد جدید و بسیار مضری را (معمولاً از طریق مکانیسم های رادیکالی) تولید می کنند٬ این ترکیبات بسیار محرک و فعال بوده و می توانند باعث تخریب بافتهای حساسی مثل ریه و کیسه های هوایی و تولید بیماریهایی نظیر برونشیت مزمن شوند.

همچنین ترکیبات منو اکسید کربن موجود پس از جذب در شش ها می توانند با هموگلوبین (نوعی پروتئین ناقل اکسیژن موجود در خون) در رقابت با اکسیژن، ترکیب شده و موجب کا هش انتقال ضروری اکسیژن به بافتهای مهم بدن و آسیبهای جدی به این قسمتها (به خصوص مغز و قلب) شوند.

در چند دهه اخیر تحقیقات گسترده ای توسط تیم های تحقیقاتی بزرگ شیمی در سراسر دنیا به منظور کاهش این اثرات بسیار مخرب انجام شده که نتایج این تحقیقات بسیار امیدوار کننده است.

مهمترین این تحقیقات مطالعه بر روی کاتالیست های معدنی به منظور حذف ترکیبات مضر موجود در دود سیگار بوده است:

برای مثال:حذف ترکیبات هیدروژن سیانید و هیدروژن سولفید (مقادیر خیلی کم) به وسیله کاتالیست فعال شده ای از (Pd (II و (Cu(II بر روی بستر آلومینا انجام شده است تحقیق دیگری که در دانشگاه ویرجینیا صورت گرفته، حذف ترکیبات هیدروکربنی پلی آروماتیک (PAH) موجود سیگار، توسط فیلم نازک Pd (نانو کاتالیست دهیدروژناسیون) بوده است.

از مهمترین تحقیقات انجام شده در این مورد می توان به تحقیقات بر روی فتو کاتالیست ها (مثل TiO2 ,ZnO ) اشاره کرد.این نوع کاتالیست ها می توانند بسیاری از ترکیبات موجود در دود سیگار (مثل:آمونیاک ومنواکسید ها و نیتریدها و بسیاری از ترکیبات آرو ماتیک و...) را به خوبی تخریب کنند.

ايمني در مصرف گاز طبيعي

 

ايمني در مصرف گاز طبيعي

آيا مي دانيد گار طبيعي انرژي مصرفي اكثر منازل شهري و تعداد زيادي از واحدهاي مسكوني روستاهاي ايران يكي از ايمني ترين ، پاك ترين و كار آمد ترين انرژي هاي فسيلي در دسترس بشر است . اما اگر بخواهيم بهترين بهره  را از اين انرژي به دست آوريم ، بايد مراقب خطرات مرتبط با مصرف آن نيز باشيم

 

دود كش

 

وسائل گاز سوز نيز هماندد ساير وسائل مشابه جهت روشن شدن مناسب ، به هوا نياز دارند و دودكش تنها راه ارتباطي اها با فضاي خارج از ساختمان است . گاز گرفتگي از جمله حوادث است كه معمولا" در اثر نداشتن دودكش مناسب براي وسائل گاز سوز ، بخصوص بخاري و آبگرمكن يا عدم تهويه كافي فضاي اتاق روي مي دهد . سوختن ناقص گاز و تجمع گازهاي مسموم كننده ، يا كمبود اكسيژن سبب مسموميت و گاز گرفتگي افراد ميشود .

 

 

گرماي لوله دودكش موجب شكستن شيشه خواهد شد

 

بنابراين براي جلوگيري از خطرات ناشي از سوختن ناقص وسائل گاز سوز و گاز گرفتگي بايد به اين نكات دقيقا" توجه شود

1-    هر وسيله گاز سوز بايد يك دودكش مجزا و مجهز به كلاه داشته باشد

2-    همواره محل اتصال دودكش به وسائل گاز سوز را بازرسي كنيد و از محكم بودن انها مطمئن شويد

 

3- مسدود شدن دودكش سبب سوختن ناقص و ايجاد گازهاي خطرناك و مسموم كننده گرديده و باعث خفگي در اثر گاز گرفتگي ميشود

4- توجه داشته باشيد بهترين و كارآمد تريم دودكش ، دودكشي است كه تا يك متر بالاتر از پشت بام ادامه داشته و داراي كلاهك H باشد

5- دودكش وسائل گاز سوز در محل عبور از شيشه پنجره ها نبايد مستقيما" با شيشه در تماس باشد زيرا در اين صورت در اثر حرارت امكان شكستن شيشه و افتادن دودكش وجود دارد .

6- هر وسيله گاز سوز به وسيله دو يا سه عدد زانو به سيستم دودكش وصل ميشود و وجود زانوي اضافي در مسير دودكش موجب كندي حركت محصولات احتراق شده و ميتواند موجب پس زدن گازهاي سمي و خفگي ساكنان منزل شود .

براس اطمينان از عملكرد مناسب دودكش ، با نوك انگشت دستتان حرارت دودكش وسيله گاز يوز را در حال كارآزمايش كنيد . اگر حرارت بالائي احساس كرديد دودكش شما كارآئي لازم را درد و چنانچه دودكش سرد باشد ، زنگ خطري است كه نشان مي دهد گازهاي سمي در حال برگشت به ئسيله گاز سوز است و در خانه شمل منتشر ميشود .

استفاده از شيلنگ ها

رعايت براي اتصال وسائل گازسوز به لوله كشي گاز اهميت وپژه اي دارد . چنانچه اين موارد ناديده گرفته ، يا كم اهميت شمرده شوند ، ميتوانند منجر به بروز اتفاقات ناگوار شوند .

شيلنگ هاي لاستيكي معمولي در برابر مواد نفتي و گازي به سرعت فاسد ميشوند به همين دليل براي وصل كردن اجاق گاز و ساير وسائلي كه استفاده از شيلنگ براي اتصال آنها به سيستم لوله كشي گاز مجاز شناخته شده بايد از شيلنگهاي لاستيكي تقويت ده ( فشار قوي ) كه مخصوص گاز ساخته شده است ، استفاده نمود .

طول سيلنگ هاي گاز هرگز نبايد از يك متر و بيست سانتيمتر بيشتر باشد ، به ياد داشته باشيد كه هيچگاه از شيلنگ هاي بلند براي رسانيدن گاز به نقاط مختلف ساختمان استفاده نكنيد .

هرگز نبايد شيلنگ هاي گاز در معرض حرارت اجاق گاز و ساير وسائل گاز سوز قرار داشته باشند . بايد سيلنگ هاي لاستيكي ار هر چند يكبار مورد بازديد قرارداد تا اطمينان حاصل شود كه شيلنگ هاي مورد استفاده سوراخ نشده اند ، ترك ندارند و از محل بست بريده نشده اند .

شيلنگ لاستيكي وسائل گاز سوز را از نزديك لبه هاي تيز عبور ندهيد چون مكن است به شيلنگ صدمه زده و موجب نشت گاز شود .

 

بخاري بدون دودكش :

در فضاهاي بزرگ و سالن ها كه رادياتوريا بخاريهاي دودكش دار موجود گرماي كافي تامين نمي كنند بخاري بدون دودكش به عنوان يك منبع گرماي كمكي قابل استفاده است . اما استفاده ازاين نوع بخاري در اتاق خواب و جاهائي كه فضاي تهويه كافي ندارند ممنوع است . همچنين استفاده از بخاري بدون دودكش به عنوان تنها وسيله گرمايشي ممنوع است .

شماره تلفن هاي به ياد ماندني

 

آتش نشاني      125

اورژانس           115

 

 

جذب سطحی

 

در عملیات جذب سطحی انتقال یک جز از فاز گاز یا مایع به سطح جامد صورت می گیرد از کاربردهای این فرایند می توان به رنگبری شربت قند و تصفیه روغنهای صنعتی یا خوراکی و حذف مواد آلاینده از هوا یا مخلوط گازهای دیگر اشاره کرد.
واژه جذب سطحی برای تشریح این حقیقت به کار می رود که غلظت مولکولهای جذب شده در سطح تماس جامد بیشتر از فاز گاز یا محلول است. جذب روی یک سطح جامد به علت نیروی جاذبه اتم ها یا مولکولها در سطح آن جامد است در عمل جذب سطحی نیروهای مختلفی اعم از فیزیکی و شیمیایی موثرند و مقدار آن بستگی به طبیعت ماده جذب شده وجسم جاذب دارد.
در حالت جداسازی های گازی از فرآیند جذب ، در رطوبت زدائی ها هوای خشک و دیگر گازها ، بوزدائی و جداسازی ناخالیصی ها از گازهای صنعتی مثل دی اکسید کربن ، بازیابی حلالهای پرارزش از مخلوط رقیق آنها با هوا یا گازهای دیگر، و جداسازی مخلوطی از هیدروکربن های گازی مانند مخلوطی از متان ، اتیلن ، اتان ، پروپیلن و پروپان استفاده می شود. از فرآیندهای جداسازی مایع می توان رطوبت زدائی بنزین، رنگ زدائی محصولات نفتی و محلولهای آبکی قندی، بوزدائی و طعم زدائی آب، و جداسازی هیدروکربن های آروماتیکی و پارافینی ، را نام برد که هرکدام از این موارد در صنعت کاربرد وسیعی داشته و بنا به مورد و شرایط محدوده کاری از آن استفاده می شود.
این عملیات ها همه از این جهت مشابه هستند که در آنها مخلوطی که باید تفکیک شود با یک فاز نامحلول دیگر تماس حاصل می نماید ( مانند جاذب جامد) و پخش نامساوی مواد اولیه بین فاز جذب شده ر وی سطح جامد و توده سیال موجب جداسازی می شود.
دو مکانیزم اصلی برای جذب سطحی وجود دارد:
1 - جذب فیزیکی
2 - جذب شیمیایی

جاذبها :
جامدی که بر روی سطح آن جذب اتفاق می افتد جاذب یا سوسترا می نامند و مایع جذب شده را مجذوب می نامند. جذب سطحی بر روی سطح مشترک جامد مایع به وقوع می پیوندد.
جامدهای جاذب معمولا به شکل گرانول ( ذرات کروی شکل با قطر چند میلی متر) مصرف می شوند و اندازه آنها از 12 میلیمتر قطر تا 50 میکرومتر متغیر است. بسیاری از جامدات این خاصیت را دارند که بتوانند مقداری گاز یا ماده حل شده در حلالی را ، جذب نمایند.
قدرت جذب یک ماده تابع عوامل زیر است :

سطح تماس
با افزایش سطح تماس مقدار جذب افزایش می یابد ، بهترین جذب کننده ها موادی هستند که ذرات ریز تری داشته باشند و به عبارت دیگر سطح تماس بیشتر داشته باشند. از میان مهمترین جذب کننده ها می توان ژل ، سیلیس ، کربن اکتیو را نام برد.

غلظتمقدار ماده جذب شده برای واحد جرم جذب کننده تابعی از غلظت ماده حل شده می باشد. بررسی این دو کمیت در دمای ثابت منجر به بدست اوردن کمیت ایزوترم جذب سطحی می شود. این ایزوترم ها توسط افراد مختلفی بررسی شده است که مهمترین انها ایزوترم فرندلیش می باشد.

دماافزایش دما اصولا باعث کاهش جذب سطحی می شود مگر در مواردی که جذب سطحی همراه با واکنش شیمیایی باشد.

نوع ماده جذب شده و جاذب
نوع ماده جذب شده و جاذب در جذب سطحی تاثیرگذار است به طوری که بعضی از مواد جاذب قدرت جذب زیاد نسبت به ماده حل شده به خصوصی از خود نشان می دهد ، در حالی که نسبت به ماده دیگر قدرت جذب کمتری دارند.

حالت ماده جذب شده و جاذب
حالت ماده جذب شده و جاذب ، همراه بودن ان با واکنش شیمیایی ، برگشت پذیر بودن و یا برگشت ناپذیر بودن واکنش انها نیز در جذب سطحی تاثیرگذار است.

 

ذغال های رنگ بر

این مواد به شکل های مختلف ساخته می شود:
1- مخلوط کردن مواد گیاهی با مواد معدنی مانند کلرید کلسیم، کربنیزه کردن، و شست شوی مواد معدنی
2- مخلوط کردن موادآلی مانند خاک اره با مواد متخلخل مثل سنگ آتشفشانی (سنگ پا) و حرارت دادن و کربنیزه کردن تا زمانی که مواد کربنی در سطح مواد متخلخل رسوب نمایند.
3- کربینزه کردن چوب، خاک اره، و مشابه آن و فعال سازی با هوای داغ یا بخار، و از لیگنیت و ذغال بیتومینوس به عنوان مواد اولیه استفاده می شود.
از این مواد برای اهداف زیادی مانند رنگ زدائی محلولهای شکر، مواد شیمیایی صنعتی، داروها و مایعات خشک شوئی، تصفیه روغنهای گیاهی و حیوانی و در بازیابی طلا و نقره از محلولهای سیانور حاصل از شستشوی سنگ معدن، استفاده می شود. 

مرجع

پلی اورتانها، رزین های پراکنشی پلی اورتانی و پلی اوره: گذشته، حال و آینده

این مقاله نگاهی گذرا به فناوری های گذشته و فنون جدید داشته و در ارتباط با چگونگی ساخت ترکیبات پلی یورتان نیز مواردی ارائه می شود.آمیختن پلی یورتانها با پلی اوره امری متداول است و روندی رو به رشد دارد. به منظور بهبودی و اصلاح سامانه های پلی یورتانی و ارتقای خواص آنها به خواص آنها به چند فرایند شیمیایی نو اشاره می شود. همچنین، سامانه های واکنش دهنده تند و کند همراه با موارد کاربرد آنها برای پوششهای ویژه ساختارهای فولادی، کفپوشها و سایر سطوح کار بررسی می شود.

مقدمه
پلی یورتانها دسته ای از پلیمرهای پر مصارف با خواص عالی هستند. به همین خاطر، طراحان و متخصصان صنایع پوشش دهی بخوبی توان بهره بردای از این ترکیبات را در کاربردهای گوناگون دارند مثالهای متعددی برای کاربردهای فراوان این ترکیبات وجود دارد، از جمله پوششهای شفاف برای پوشش دهنده های تک لایه مخصوص بامها و رنگهای مشخص کردن محل گذر عابرین پیاده و غیره....
مقاومت پلی یورتانها در برابر سایش ضربه و ترک خوردگی بسیار خوب است، از جمله ویژگی های آنها پخت سریع و کامل در دمای محیط است. پلی یورتانها آلیفاتیک از انواع آروماتیک گرانتر هستند. به همین خاطر انواع آروماتیک و نمونه های اپوکسی دار در استری ها، رنگهای پایه و پوششهای رابط بکار می روند. در حالی که آلیفاتیک ها ویژه پوشش نهایی هستند. استفاده از پوشش های محافظ برای جلوگیری از پدیده خوردگی در ساختارهای فولادی که آستر و پوشش پایه آنها از نوع سامان های اپوکسی دار است، نمونه ای از کاربردهای مهم پلی یورتانها محسوب می شوند. مورد دیگر، سامانه های پوشش دهنده کف است که در آنها نیز انواع پوششهای پایه را می توان بکار برد، گاهی پوشش نهائی از نوع یورتان برای لایه نهایی کف نیز کفایت می کند.

کاربرد پلی یورتانها و پلی اوره ها در کفپوشها
انواع فناوری کاربرد پوشش های کف همگی بر دو اصل استوارند. یکی از آنها فناوری فیلم نازک است که یک یا چند پوشش با ضخامت حدود 50 تا 125 میکرون روی سطح کف پوشش داده می شود. درزگیری و غبارزدایی نیز از جمله مراحل مهم در این روش محسوب می شوند که هدف نهایی آنها رسیدن  به کفپوشهایی با طرح های زیر و مزین است. رزین های مورد مصرف در پوششهای کف عبارتند از: آلکیدها، اپوکسی ها یا اپوکسی استری بر پایه آب و حلال، مخلوط های معلق، آمیخته های پلی یورتانی بر پایه آب و انواع پلیمرهای آکریلیکی، بهترین حالت برای این نوع کفپوشها آن است که اثر مواد شیمیایی یا آب روی سطح کفپوش براحتی برطرف شود و لکه ای بر جای نماند. پوشش های آلکیدی در مقابل سودسوز آور بسیار ضعیف عمل می کنند.نوع دیگر پوشش دهی فناوری فیلم ضخیم است که در آن حداقل ضخامت پوشش 200 میکرون و حداکثر آن گاهی به ده میلی متر هم می رسد. هدف از این نوع پوشش دهی پر کردن ترکها، حفره ها و تسطیح سطوح شدیداً سایید شده است پوششهای ضخیم هستند. سیمان و مصالح سنگی موردنظر با انواع رزینها مخلوط می شوند اپوکسی ها، پلی یورتانهای آروماتیک (غالباً روغن کوچک و MDIدی فنیل متان 4_ ،4_ دی ایزوسیانات لاتکس SBR و اکریلیکی پر مصرف ترین رزینها هستند. روش کار به شکل پاشش یا ریختن پوشش روی سطح و بدنبال آن ماله کشی دستی یا اعمال به وسیله غلتک است. در برخی از موارد در کفپوش های ضخیم از استرهای غیر اشباع، وینیل استرها و اپوکسی های با میزان صد در صد جامد استفاده می شود.پلی یورتانهای آروماتیک بر پایه MDI برای پوشش دهی کف زیاد بکار می روند، چرا که MDI ایزوسیاناتی نسبتاً ارزان است. جالب است که بدانید مولکول MDI و پلیمر سنتز شده از آن به راحتی پرتو فرابنفش را جذب می کنند، زرد شدن پوشش هایی که در معرض نور خورشید واقع شده اند به همین دلیل همین مسئله است.

پوششهای پلی اوره ..........بقيه در ادامه مطلب

تولید آب سنگین، مراحل و کاربردها

تولید آب سنگین، مراحل و کاربردها

آب سنگین (D_۲O) نوع خاصی از مولکولهای آب است که در آن ایزوتوپهای هیدروژن حضور دارند. این نوع از آب کلید اصلی تهیه پلوتونیوم از اورانیوم طبیعی است و به همین دلیل تولید و تجارت آن تحت نظر قوانین بین المللی صورت گرفته و بشدت کنترل می شود.

«هارولد یوری» ،( ۱۸۹۳-۱۹۸۱)شیمیدان و از پیشتازان فعالیت روی ایزوتوپها که در سال ۱۹۳۴جایزه نوبل در شیمی گرفت،در سال ۱۹۳۱ میلادی «ایزوتوپ هیدروژن سنگین»را که بعدها به منظور افزایش غلظت آب مورد استفاده قرار گرفت، کشف کرد.
همچنین در سال «۱۹۳۳گیلبرت نیوتن لوئیس» شیمیدان و فیزیکدان مشهور آمریکایی و استاد هارولد یوری،توانست برای اولین بار نمونه آب سنگین خالص را بوسیله عمل الکترولیز بوجود آورد.
اولین کاربرد علمی از آب سنگین در سال در سال ۱۹۳۴توسط دو بیولوژیست بنامهای هوسی و هافر صورت گرفت. آنها از آب سنگین برای آزمایش ردیابی بیولوژیکی، به منظور تخمین میزان بازدهی آب در بدن انسان، استفاده قرار دادند.

● مفهوم و مراحل تولید
آب سنگین (D۲۰) نوع خاصی از مولکولهای آب است که در آن ایزوتوپهای هیدروژن حضور دارند. این نوع از آب کلید اصلی تهیه پلوتونیوم از اورانیوم طبیعی است و به همین دلیل تولید و تجارت آن تحت نظر قوانین بین المللی صورت گرفته و بشدت کنترل می شود.
با کمک این نوع از آب می توان پلوتونیوم لازم بری سلاح های اتمی را بدون نیاز به غنی سازی بالی اورانیوم تهیه کرد. از کاربردهای دیگر این آب می توان به استفاده از آن در رآکتورهای هسته ای با سوخت اورانیوم، متعادل کننده به جای گرافیت و نیز عامل انتقال گرمای رآکتور نام برد. آب سنگین واژه ای است که معمولا به اکسید هیدروژن سنگین، D۲Oیا ۲H۲Oاطلاق می شود.
هیدروژن سنگین یا دوتریوم ایزوتوپی پایدار از هیدروژن است که به نسبت یک به ۶۴۰۰از اتمهای هیدروژن درطبیعت وجود دارد. خواص فیزیکی و شیمیایی آن به نوعی مشابه با آب سبک H۲Oاست. اتم های دوتریوم ایزوتوپ های سنگینی هستند که بر خلاف هیدروژن معمولی، هسته آنها شامل نوترون نیز هست.
جایگزینی هیدروژن با دوتریوم در مولکولهای آب سطح انرژی پیوندهای مولکولی را تغییر داده و طبیعتا» خواص متفاوت فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی را موجب می شود، بطوری که این خواص را در کمتر اکسید ایزوتوپی می توان مشاهده کرد.
بعنوان مثال ویسکوزیته یا به زبان ساده تر چسبندگی آب سنگین به مراتب بیشتر از آب معمولی است. آب سنگین آبی است که در مقایسه با آب معمولی دیرتر می جوشد و زودتر یخ می زند و همانطور که ذکر شد «گیلبرت نیوتن لوییس» نخستین بار نمونه آن را از آب سنگین خالص در سال ۱۹۳۳به دست آورد.
هیدروژن طبیعی دارای دو ایزوتوپ است:ایزوتوپ هیدروژن سبک که تقریبا ۹۹‎/۹۸درصد هیدروژن موجود را تشکیل می دهد و ایزوتوپ هیدروژن سنگین یا دوتریوم که مقدار آن ۱۵درصد است.
ایزوتوپ دوتریوم برخلاف هیدروژن معمولی دارای یک نوترون است.آب معمولی از یک اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن تشکیل شده است،در حالی که آب سنگین، از یک اتم اکسیژن و دو اتم دوتریوم (D)تشکیل شده است.
برای تولید آب سنگین باید مولکول های آب حاوی هیدروژن سنگین (دوتریوم) را از مولکول های آب معمولی جدا کنند یا از داخل هیدروژن ،اتم های هیدروژن سنگین یا دوتریوم را جدا و خالص کنند.
جرم مولکولی آب معمولی ۱۸و جرم مولکولی آب سنگین ۲۰است. از لحاظ خواص شیمیایی تفاوت چندانی با خواص آب معمولی نداشته و اختلافات جزئی وجود دارد اما از لحاظ هسته ای هیدروژن معمولی می تواند نوترون را جذب کند ،اما احتمال جذب نوترون توسط هیدروژن سنگین بسیار کم است.
به دلیل تفاوت مشخصات هسته ای دوتریوم با هیدروژن ازلحاظ «تکانه زاویه ای و گشتاور مغناطیسی »از آب سنگین و دوتریوم در زمینه های مختلف تحقیقاتی نیز استفاده می شود.
به عنوان مثال رفتار آب سنگین در دستگاه های MRIبا رفتار هیدروژن معمولی متفاوت است.
در فعالیت های تحقیقاتی به منظور بررسی برخی خواص از موادی استفاده می کنند که هیدروژن طبیعی را در آن با هیدروژن سنگین (دوتریوم) جایگزین کرده اند. یکی از کاربردهای دوتریوم استفاده در تولید نوترون در شتاب دهنده ها و تولید انرژی در «راکتورهای گداخت» است.

● آب نیمه سنگین
چنانچه دراکسید هیدروژن تنها یکی از اتمهای هیدروژن به ایزوتوپ دوتریوم تبدیل شود نتیجه حاصله (HDO)را آب نیمه سنگین می گویند.
در مواردی که ترکیب مساوی از هیدروژن و دوتریوم در تشکیل مولکوهای آب حضور داشته باشند، آب نیمه سنگین تهیه می شود.
دلیل این امر تبدیل سریع اتم هی هیدروژن و دوتریوم بین مولکولهای آب است، مولکول آبی که از ۵۰درصد هیدروژن معمولی (H)و ۵۰درصد هیدروژن سنگین (D)تشکیل شده است،در موازنه شیمیایی در حدود ۵۰درصد HDOو ۲۵ درصد آب (H۲O)و ۲۵درصد D۲Oخواهد داشت.
نکته قابل توجه آن است که آب سنگین را نباید با با آب سخت که اغلب شامل املاح زیاد است و یا یا آب تریتیومor (T۲O ۳H۲O)که از ایزوتوپ دیگر هیدروژن تشکیل شده است، اشتباه گرفت.
تریتیوم ایزوتوپ دیگری از هیدروژن است که خاصیت رادیواکتیو دارد و بیشتر برای ساخت موادی که از خود نور منتشر می کنند، بکار برده می شود.

● آب با اکسیژن سنگین
آب با اکسیژن سنگین،در حالت معمول H۲۱۸Oاست که به صورت تجارتی در دسترس است بیشتر برای ردیابی بکار برده می شود. بعنوان مثال با جایگزین کردن این آب (از طریق نوشیدن یا تزریق) در یکی از عضوهای بدن می توان در طول زمان میزان تغییر در مقدار آب این عضو را بررسی کرد. این نوع از آب به ندرت حاوی دوتریوم است و به همین علت خواص شیمیایی و بیولوژیکی خاصی ندارد ،برای همین به آن آب سنگین گفته نمی شود. ممکن است اکسیژن در آنها بصورت ایزوتوپهای O۱۷نیز موجود باشد، در هر صورت تفاوت فیزیکی ین آب با آب معمولی تنها چگالی بیشتر آن است.

کیمیاگری۱

کیمیاگری۱

کیمیاگری هم به معنای شکل اولیه تحقیق در طبیعت است و هم شاخه فلسفه و روحانیت که هر دو دارای عناصری از شیمی، فلزکاری، فیزیک، پزشکی، اخترشناسی، نمادشناسی، عرفان، اعتقاد به عالم ارواح و هنر هستند. کیمیاگری در بین‌النهرین، مصر باستان، ایران، هند، و چین، در یونان در کلاسیک و در روم، در تمدن اسلامی، و سپس در اروپا تا قرن ۱۹ – به صورت یک شبکه پیچیده از مکاتب و نظام‌های فلسفی در طول دست کم ۲۵۰۰ سال رواج داشته است.

کیمیاگری غربی همواره ارتباط تنگاتنگی با هرمتیسیزم، یک نظام فلسفی و روحانی که ریشه‌های آن در هرمس تریسمجیستوس، خدا و کیمیاگر اسطوره‌ای مصری-یونانی همتایی است. هر دو رشته بر ظهور روسیکروسینیزم، یک جنبش مهم مخفی در قرن هفدهم تاثیر گذاشتند. در اوایل عصر جدید، همزمان با تبدیل کیمیاگری به شیمی، جنبه‌های عرفانی و سحرآمیز کانون توجه کیمیاگری روحانی مدرن واقع شد، که در آن ‌کار با مواد صرفا به عنوان نمادهای دگرگونی روحانی در نظر گرفته می‌شود.

امروزه، این شاخه به خاطر جنبه‌های عرفانی، اسرارآمیز و هنری آن عموما مورد توجه مورخان علم و فلسفه قرار دارد. با این وجود، کیمیاگری یکی از منادیان اصلی علوم جدید بوده، و بسیاری از مواد و فرایندهای کیمیاگری باستان همچنان نقطه‌اتکای صنایع شیمی و فلزکاری مدرن است.

گرچه کیمیاگری اشکال متعددی دارد، در فرهنگ عمومی اغلب از آن در داستان‌ها، فیلم‌ها، و بازی‌ها به عنوان روند مورد استفاده برای تبدیل سرب (یا دیگر فلزات) به طلا یاد می‌شود.

کیمیاگری به عنوان ابزار تحقیق در طبیعت
برداشت عمومی از کیمیاگران این است که آنان شبه عالم، دروغگو و شیاد تلقی می‌شده‌اند، که تلاش می‌کردند سرب را به طلا تبدیل کنند، و بر این باور بودند که جهان از چهار عنصر آب، باد، خاک و آتش تشکیل شده و بیشتر وقت خود را صرف ترکیب داروها، سموم، و شربت‌های معجزه‌آسا و اسطوره‌ای می‌کردند.

گرچه برخی از کیمیاگران در واقع متقلب، دروغگو و شیاد بودند، اما بیشتر کیمیاگران را محققان زیرک و دانشمندان سرشناس همچون اسحاق نیوتن و رابرت بویل تشکیل می‌دادند. بدعت‌گزاران به دنبال بررسی ماهیت مواد و فرایندهای شیمیایی بودند. آنها می‌بایست به آزمایش، دانش سنتی، قواعد سرانگشتی— و اندیشه فرضی برای کشف اسرار جهان مادی متوسل می‌شدند.