تبليغاتX
شیمی خانهایمیلآرشیوRss
Search

در اینترنت در وبلاگ میان صفحات فارسی





Powered by WebGozar

اللّهُمَّ كُنْ لِوَلِيِّكَ الْحُجَّةِ بْنِ الْحَسَنِ صَلَواتُكَ عَلَيْهِ وَعَلى آبائِهِ في هذِهِ السّاعَةِ وَفي كُلِّ ساعَةٍ وَلِيّاً وَحافِظاً وَقائِدا ‏وَناصِراً وَدَليلاً وَعَيْناً حَتّى تُسْكِنَهُ أَرْضَك َطَوْعاً وَتُمَتِّعَهُ فيها طَويلاً

آهنرباي مايع
موضوع: گوناگون از شیمی دوشنبه نوزدهم بهمن 1388 17:53

آيا تا به حال آهنرباي مايع ديده‌ايد؟ اگر ماده‌اي فلزي به‌صورت پودر در ابعاد 10 نانومتر روي زمين پخش شده باشد،‌ يا در مايعي معلق باشد، نتيجه‌ي اين تعليق مغناطيسي را «سيال فلز» (Ferrofluid) مي‌ناميم.

 

 

 

تصوير 1-سيال فلزي(Ferrofluid) همراه با ميدان مغناطيسي دائمي در زير آن
(Felice Frankel,MIT)

 

 

 

 

وقتي نيروي مغناطيسي سطح اثرات وزن سيال و كشش سطحي (تصوير2) در حال به ثبات رسيدن هستند، »سيال فلزي» رديفي از خطوط ميدان مغناطيسي را شكل مي‌دهد. اين عكس نشان مي‌دهد كه «سيال فلزي» روي سطحي صاف قرار دارد و آهنرباهاي ثابتي در زير آن قرار دارند. وقتي ذرات مغناطيده در «سيال فلزي» هم‌ديگر را جذب مي‌كنند، بايد آن‌ها را از هم‌ دور نگه‌داشت؛ در نتيجه با مواد صابوني شكل به نام «مواد فعال در سطح» (Surfactant) پوشيده مي‌شوند (تصوير2).

تصوير 2-ذرات مغناطيسي همراه با مولكول‌هاي مواد فعال در
سطح متصل به آن‌ها در سيال معلق مانده و «سيال فلزي»
تشكيل مي‌دهد. مواد فعال در سطح مانع از پيوستن
 ذرات مغناطيسي به‌هم مي‌شود

 

«سيال فلزي» مقاومت كمي براي جاري شدن دارد. به اين معني كه با نگه‌داشتن آهنرباهاي ثابت، مثل درپوش حلقه‌اي O شكل عمل مي‌كند. اين در پوش «سيال فلزي» مانع ورود و برخورد از ذرات غبار روي درايوهاي سخت‌افزاري در حال كار رايانه و درايور درون ديسك مي‌‌شود. همچنين «سيالات فلزي» سيم‌پيچ‌هاي بلندگوهاي استريوي قوي hi-fi را سرد مي‌كنند!

از  كاربردهاي دارويي اينكه چون «سيال فلزي» قابل جهش است، مي‌تواند در نقطه‌اي از بدن با ميدان مغناطيسي خارجي متمركز شود. «سيال فلزي»  نقش يك هدف را در اين حالت را بازي مي كند و  به عنوان عامل يا واسطه‌ي متضاد براي «تصويربرداري مقاومت مغناطيسي» (MRI) باشد.

تحقيقات:

گاهي فيزيك از هنر كپي‌برداري مي‌كند. دانشجوي دوره‌ي ليسانس در MIT كُري لورنس (Cory Lorenz) يك قطره «سيال فلزي» را بين دو صفحه‌ي شيشه‌اي بسيار نزديك بهم قرار داد، ميدان مغناطيسي عمودي ثابتي اعمال كرد و سپس ميدان مغناطيسي چرخشي افقي با توليد شكل‌هاي مارپيچي كه در شكل مي‌بينيد، اضافه كرد (بالا تا پايين سمت چپ).

تصوير 3- ترتيب الگوهاي «سيال فلزي» كه با يك
سري ميدان‌هاي اعمالي مغناطيسي شكل مي‌گيرد.
(از بالا به پايين سمت چپ) و با اعمال برعكس
ميدان (بالا به پايين سمت راست)؛
(Cory Lorenz)

سپس لورنس در اين آزمايش ترتيب اعمال ميدان‌ها را برعكس كرد و الگويي را ديد كه دقيقاً در موزه‌ي هنر آمريكا موجود است!! و اين غيرمنتظره بود. ويديوي اين تبديل جايزه‌ي گالري «ديناميك سيالات انجمن فيزيك آمريكا» را گرفت (براي ديدن آن بايد Media player يا Quick time داشته باشيد).

با استفاده از اين تحقيق  ماشين‌‌هاي كوچك در ابعاد نانو و ميكرو مي‌تواندساخته شود. برخلاف ميدان‌هاي الكتريكي ، ميدان‌هاي مغناطيسي جرقه توليد نمي‌كنند در نتيجه روش خوبي براي ماسين‌هاي كارآمد‌تر در ابعاد ميكرو و نانو هستند.

تصوير 4- برآمدگي «سيال فلزي» در تصوير سمت چپ نشان مي‌دهد كه
قطب‌هاي مغناطيسي در بالا و پايين آن وجود دارند. و تصوير سمت راست
نشان مي‌دهد كه ميداني شبيه گل ميخك وجود دارد
كه «سيال فلزي» به اين صورت درآمده است

نوشته شده توسط سیما نجفی | لینک ثابت |

هیچ می‌دانید چرا نباید عسل و خربزه و همین طور ماهی و ماست را با هم خورد؟
موضوع: تازه های شیمی دوشنبه نوزدهم بهمن 1388 17:35
علت این که عسل و خربزه را نباید باهم خورد، در ماهیت کربوهیدرات ها یا قندهای موجود در این مواد نهفته است.
عسل دارای قند لولوز و خربزه دارای قند گلوکوز است. هر دو قند به سرعت جذب بدن می‌شوند و آنتالپی را بالا می‌برند. در این ‌صورت گفته می‌شود که شخص گرمیش شده.
این افزایش آنتالپی بدن ممکن است با ایجاد تغییر ناگهانی در بدن همراه شود و مرگ را در پی داشته باشد.

ماست و ماهی را هم نباید باهم خورد.
ماهی ، فسفر دارد و ماست ، اسید لاکتیک. واکنش این دو ماده ، یک واکنش گرماگیر است و آنتالپی بدن را پایین می‌آورد و به اصطلاح ، شخص دچار سردی می‌شود.
نوشته شده توسط سیما نجفی | لینک ثابت |

مصرف بيش از اندازه ي ويتامين ث زيانبار است!
موضوع: دوشنبه نوزدهم بهمن 1388 17:18
ويتامين ث يكي از شناخته شده ترين ويتامين هاي محلول در آب است. اين ويژگي سبب مي شود برخي بر اين باور باشند كه خوردن بيش از اندازه ي ويتامين ث بر بدن تاثير بدي ندارد زيرا مقدار اضافي آن از طريق ادرار از بدن خارج مي شود. اگرچه اين باور خيلي هم بي راه نيست ولي نبايد فراموش كرد كه ويتامين ث يا همان آسكوربيك اسيد به هر حال يك اسيد است و افزون بر اين مانند همه ي مواد شيميايي از جمله داروها مقدار مجازي براي مصرف متناسب با سن و سال و شرايط مصرف كننده دارد. اين مقدار مجاز كه توسط سازمان هاي بهداشت جهاني تعيين مي شود براي ويتامين ث 11900 ميلي گرم به ازاي هر كيلوگرم از وزن بدن مصرف كننده است. يعني يك فرد بالغ با وزن 50 كيلوگرم حداكثر مي تواند 595 گرم (كمي بيش از نيم كيلو گرم!!) ويتامين ث بخورد و خوردن بيش از اين مقدار به احتمال قوي باعث مرگ او خواهد شد. البته خوردن همين مقدار هم 50 درصد احتمال مرگ فرد را در پي خواهد داشت. از اين رو اطلاق اين مقدار به عنوان دوز(1) كشنده ي 50 درصدي يا LD50 مي گويند. مقدار LD50 را با آزمايش روي جانوران آزمايشگاهي مانند موش صحرايي يا خوكچه ي هندي تعيين مي كنند.
از آن جا كه ويتامين ث يك اسيد است خوردن بيش از اندازه ي آن سبب كاهش pH و بروز اختلالاتي در بخشي از سامانه ي گوارشي(معده و ابتداي روده ي كوچك) مي شود. در عين حال به دليل تبديل بخشي از آسكوريبك اسيد به يون اگزالات طي فرايندهاي زيستي بدن و افزايش مقدار آن تا دو برابر در ادرار مصرف ويتامين ث براي افرادي كه استعداد توليد سنگ كليه آن هم از نوع اگزالات كلسيم دارند خطرناك است و بايستي كنترل شده باشد. در ضمن در افراد عادي نيز خروج ادرار با احساس سوزش همراه خواهد بود.
__داروسازان مقدار لازم ويتامين ث براي افراد بالغ را روزانه 75 ميلي گرم براي زنان و 90 ميلي گرم براي مردان توصيه كرده اند. ضمن آن كه مصرف روزانه حداكثر تا 500 ميلي گرم ويتامين ث براي بزرگسالان به منظور جلوگيري از سرماخوردگي را نيز بي ضرر دانسته اند. بنابراين شايسته است بر مبناي نياز بدنتان ويتامين ث مصرف كنيد. اضافي آن از بدن دفع مي شود و مصرف بي حساب نيز زيان بار خواهد بود.
شما خواننده ی گرامی در صورت تمایل می توانید با جست و جو در اینترنت فهرستی از میوه های مختلف و مقدار ویتامین ث هر یک تهیه کنید و برای آگاهی کاربران ارجمند ما به انجمن بفرستید. به فرستنده ی کامل ترین جدول جایزه ی ارزنده ای تقدیم خواهد شد.
نوشته شده توسط سیما نجفی | لینک ثابت |

قوی ترین پیوند هیدروژنی چگونه است؟
موضوع: تازه های شیمی دوشنبه نوزدهم بهمن 1388 17:16
پیوند هیدروژنی که نوعی برهم کنش دوقطبی-دوقطبی قوی است از جمله مهم ترین برهم کنش های بین مولکولی به شمار می آید. پیوند هیدروژنی را می توان نیروی جاذبه ی الکترواستاتیک دانست که میان اتم هیدروژن متصل به یک اتم الکترونگاتیو و اتم الکترونگاتیو دیگری که در مجاورت آن یا در مولکول دیگری قرار دارد برقرار می شود. اگر دو اتم الکترونگاتیو D و A به نامیم در این صورت پیوند هیدروژنی را می توان به صورت A...H-D نشان داد. A کوتاه شده ی واژه ی acceptor به معنای پذیرنده است. Aنشان دهنده ی اتم الکترونگانیوی است که یک یا شمار بیش تری جفت الکترون ناپیوندی دارد و در واقع چگالی الکترونی روی آن بسیار زیاد است. به همین دلیل به A اتم پذیرنده ی پیوند هیدورژنی می گویند. D کوتاه شده ی واژه ی donor به معنای دهنده است. در واقع D اتم الکترو نگاتیوی است که به اتم هیدروژن متصل است و به دلیل تمایل زیاد برای کشیدن جفت الکترون پیوندی به سمت خود، باعث کاهش شدید چگالی الکترونی روی اتم هیدروژن شده است. هنگامی که این اتم هیدروژن(با بار الکتریکی نسبی مثبت) در مجاورت اتم پر الکترون A قرار می گیرد بین آن ها نیروی جاذبه ای قدرت مندی برقرار می شود که به آن پیوند هیدروژنی می گویند. برطبق قانون کولن هر چه مقدار بار الکتریکی دو ذره بیش تر باشد نیروی بین آن ها نیز قوی تر است بنابراین انتظار می رود که هر چه الکترونگاتیوی اتم های D و A بیش تر باشد پیوند هیدروژنی حاصل قوی تر است.(چرا؟) البته اتم های D و A می توانند یکسان یا متفاوت باشند. D و A می توانند اتم های اکسیژن، نیتروژن و فلوئور باشند اگرچه در مواردی اتم کلر یا بندرت اتم گوگرد نیز تمایلی برای ایفای نقش اتم A از خود نشان داده اند.
اما ویژگی مهم پیوند هیدروژنی تابع جهت بودن استحکام آن است. مشاهد های تجربی نشان می دهد که قوی ترین پیوند هیدروژنی بر هم کنشی است که در آن هر سه اتم درگیر یعنی D، H و A در یک راستا قرار بگیرند. به سخن دیگر زاویه ای که این سه اتم(A...H-D) با هم می سازند 180 درجه باشد. کاهش این زاویه سبب کاهش استحکام پیوند هیدروژنی می شود. کم ترین استحکام هنگامی است که این زاویه 90 درجه باشد. درک علت ایجاد این ویژگی به اطلاعاتی در باره ی نظریه ی اوربیتال مولکولی نیاز دارد که بیان آن در سطح مطالب این پایگاه نیست.
گفتنی است دو زنجیره ی مولکول DNA با چنین پیوند هیدروژنی محکمی به یک دیگر متصل شده اند و علت اصلی افزایش حجم آب بر اثر انجماد تلاش مولکول های آن برای یافتن راستایی مناسب است که در آن هر سه اتم (O...H-O) در خط راست قرار گیرد.
نوشته شده توسط سیما نجفی | لینک ثابت |

تهیه محلولهای نرمال
موضوع: تازه های شیمی دوشنبه نوزدهم بهمن 1388 17:4
تهیه محلولهای نرمال

استیک اسید 2 مولار:
116 میلی لیتر از اسید غلیظ را با آب مقطر به حجم 1000 میلی لیتر برسانید.

هیدروکلریک اسید 2 مولار:
172 میلی لیتر از اسید غلیظ را با آب مقطر به حجم 1000 میلی لیتر برسانید.

نیتریک اسید 2 مولار:

122 میلی لیتر از اسید غلیظ را با آب مقطر به حجم 1000 میلی لیتر برسانید.

سولفوریک اسید 1 مولار 
56 میلی لیتر از اسید لیظ را به آرامی و همراه با همزدن به حدود 500 میلی لیتر آب مقطر اضافه کنید. پس از سرد شدن محلول، آنرا با آب مقطر به حجم 1000 برسانید.

باریم هیدروکساید 2/0 مولار:
70 گرم نمک کریستال آنرا در 1 لیتر آب حل کنید سپس آنرا با کاغذ صافی فیلتر کنید و در یک ظرف درپوشدار قرار دهید تا تحت دی اکسید کربن هوا قرار نگیرد.

پتاسیم هیدروکساید 2 مولار:
112 گرم از آنرا در 1 لیتر آب مقطر حل کنید.

سدیم هیدروکساید 5 مولار:
200 گرم از آنرا در 1 لیتر آب حل کنید. توجه داشته باشید که انحلال پتاسیم هیدروکساید و سدیم هیدروکساید گرمازاست. وقتی در بالن ژوژه آنرا به حجم میرسانید پس از سرد شدن، سطح محلول از خط نشانه بالن پایین تر خواهد آمد که باید تا خط نشانه دوباره آب بریزید.

 

نوشته شده توسط سیما نجفی | لینک ثابت |

آزمایش تیتر کردن اسید و باز
موضوع: شیمی تجزیه دوشنبه نوزدهم بهمن 1388 16:56

تئوری آزمایش

در روش تیتر کردن سلولی با غلظت مشخصی به محلول دیگر اضافه می‌شود تا واکنش شیمیایی بین دو ماده حل شده کامل گردد. محلولی که غلظت آن مشخص باشد، محلول استاندارد است. در عمل تیتر کردن ، محلول استاندارد را از یک بورت به محلولی که باید غلظت آن اندازه گرفته شود، می‌افزایند و این عمل تا وقتی ادامه دارد که واکنش بین محلول استاندار تیتر شونده کامل شود. پس با استفاده از حجم و غلظت محلول استاندارد و حجم محلول تیتر شونده ، غلظت محلول تیتر شونده را حساب می‌کنند.

وسایل لازم

  • بورت 50 میلی لیتر
  • بالون ژوژه 100 میلی لیتری و 50 میلی لیتری
  • ارلن مایر 250 میلی لیتری
  • بشر 100 میلی لیتری
  • ترازوی دقیق

مواد شیمیایی لازم

  • تیتر ازول کلریدریک اسید 0،1 نرمال
  • سود
  • اگزالیک اسید خالص
  • فنل فتالئین

روش آزمایش

بخش اول : تعیین نرمالیته سود مجهول

نمونه مجهول سود (NaOH) در بالون ژوژه 100 میلی لیتری را با آب مقطر به حجم رسانده ، هم می‌زنیم. پس یک بورت 25 میلی لیتری را ابتدا با آب مقطر سپس با محلول سود تهیه شده شستشو می‌دهیم و توسط گیره به پایه متصل می‌کنیم. داخل بورت ، محلول سود ریخته ف محلول را در صفر تنظیم می‌کنیم.


  • در نوک بورت نباید حباب هوا وجود داشته باشد. در صورت وجود داشتن هوا در نوک بورت باید شیر بورت را کمی باز کرد تا نوک بورت از مایع پر شود.
  • در موقع خواندن بورت ، چشم باید در امتداد سطح مایع بوده و عدد مقابل خط زیر سطح مقعر مایع خوانده شود.

حال یک ارلن مایر که پیپت 10 میلی لیتری و با کلریدریک اسید 0،1 نرمال شستشو داده ایم، 10 میلی لیتر کلریدریک اسید 0،1 نرمال می ریزیم. سپس 2 قطره فنل فتالئین اضافه می‌کنیم. ارلن را زیر بورت قرار داده ، با دست چپ بشر بورت را باز می‌کنیم تا قطره قطره محلول سود به محلول اسید اضافه شود و با دست راست ، ارلن را به‌آهستگی حرکت دورانی می‌دهیم. طی این عمل ، محلول داخل ارلن ، رنگ ارغوانی (صورتی رنگ) می‌شود و این نشانگر بازی شدن محلول داخل ارلن است. افزایش سود را متوقف کرده و حجم سود مصرفی را از روی بورت می‌خوانیم.

از فرمول زیر نرمالیته سود مجهول به‌راحتی محاسبه می‌شود:


اسید V * اسید N = سود V * سود N

اسید V * اسید N /سود N = سود N


 

بخش دوم : تعیین نرمالیته اگزالیک اسید

یک گرم اگزالیک اسید را داخل بشر 100 میلی لیتری ریخته و کمی آب مقطر به آن اضافه می‌کنیم تا حل شود و سپس محلول را به یک بالون ژوژه 50 میلی لیتری انتقال داده و به حجم می‌رسانیم. توسط پیپت ژوژه ، 10 میلی لیتر از این محلول را داخل ارلن مایر 250 میلی لیتری می‌ریزیم و دو قطره فنل فتالئین به آن اضافه می‌کنیم. سپس بورت را از سود با نرمالیته معلوم پر می‌کنیم و محلول داخل ارلن را با آن تیتر می‌کنیم.

روش تیتر کردن به این صورت است که طبق بخش اول ، سود را قطره قطره به محلول داخل ارلن افزوده تا صورتی کم‌رنگ ایجاد شود. سپس حجم بورت را یادداشت می‌کنیم. نرمالیته اسید با استفاده از رابطه زیر به‌سادگی حاصل می‌شود.
سود V *سودN = اسید V * اسید N

سود V *سود N / اسیدN = اسید N

نتایج آزمایش

  1. با استفاده از رابطه فوق با داشتن حجم اسید ، حجم و نرمالیته باز می‌توان نرمالیته اسید را بدست آورد.
  2. با معلوم بودن حجم باز و نرمالیته و حجم اسید به‌راحتی می‌توان نرمالیته باز را محاسبه کرد.
  3. در رابطه فوق برای حجم از هر واحدی می‌توان استفاده کرد، مشروط بر اینکه هر دو حجم ( یعنی اسید V و باز V) دارای یک واحد باشند.
  4. در محلول که دارای نرمالیته یکسان باشند، با حجم‌های مساوی بر یکدیگر اثر می‌کنند.

 

نوشته شده توسط سیما نجفی | لینک ثابت |

حرکت سیال در داخل نانو لوله
موضوع: تازه های شیمی دوشنبه نوزدهم بهمن 1388 16:51
 

حرکت سیال در داخل نانو لوله

درون بدن ما,مایع ها حرکت سریع و بدون اصطکاکی رادرکانال های پروتیینی انجام می دهند. تاکنون نانوساختارهایی که دانشمندان ساخته اند ,نتوانسته اندبه چنین سرعتی دست یابند و به خاطرتماسشان با دیواره با سرعت کمی حرکت می کنند.
اما دانشمندان اخیرا دریافتند که نانو لوله های کربنی (با قطر هفت میلیاردم متر)می توانند کانال تقریبا بدون اصطکاکی برای مایع ها باشند. برخی ازمایع ها دردیواره داخلی نانو لوله به قدری لیز هستند که این مایع ها می توانندبا سرعتی بین 10000تا 100000برابر بیش ترازآن چه قبلا پیش بینی می شد حرکت کنند.
در این آزمایش که مجری آن دانشمندان دانشگاه کنتاکی هستند, ازغشاهایی استفاده شده است که از میلیون ها نانولوله که به طورعمودی رشد داده شده اند,تشکیل شده است.شگرد مورد استفاده درتولید این غشاها را می توان به آسانی به مقیاس های بزرگ تر گسترش داد. این موضوع پارامتر بسیار مهمی برای صنایعی است که می خواهند از این غشاها به عنوان جداساز مواد شیمیایی استفاده کنند.
این غشاها به گونه ای تولید شده اند که هرطرف آن ها دارای خواص شیمیایی متفاوتی است. در نتیجه می توان برای انتقال دارو ازطریق پوست یا به عنوان حسگر مواد شیمیایی یا زیستی استفاده کرد.

نوشته شده توسط سیما نجفی | لینک ثابت |

آرسنیک می‌تواند برای معالجه سرطان خون موثر باشد.
موضوع: تازه های شیمی دوشنبه نوزدهم بهمن 1388 16:46
 

آرسنیک می‌تواند برای معالجه سرطان خون موثر باشد.

گروهی از پژوهشگران ایرانی به سرپرستی دکتر اردشیر قوام‌زاده می‌گوید که آرسینیک تری اکسید (Arsenic trioxide) را می‌توان به عنوان خط اول معالجه سرطان (سرطان حاد خون) بکار گرفت. آنها دریافتند که پس از دو دوره درمان ، علائم بیماری در بیش از 90% از 62 بیمار مورد مطالعه کاملا ناپدید شد. آرسینیک تری اکسید ، هم اکنون در بسیاری از کشورها به عنوان خط دوم معالجه سرطان خون بکار می‌رود. سالانه 20 هزار نفر در سراسر جهان به بیماری سرطان خون مبتلا می‌شوند.

براساس این مطالعه که در سازمان اروپایی تحقیقات و معالجه سرطان در ژنو عرضه شد، این شیوه می‌تواند برای معالجه سایر سرطانها ، مانند نوعی سرطان مغز استخوان موثر باشد. آرسینیک تری اکسید ، از طریق ایجاد تغییراتی در سلولهای سرطانی که باعث مرگ آنها می‌شود، عمل می‌کند. پژوهشگران گفتند که همچنین به نظر می‌رسد، این ماده ژنی را که مسئول تولید یک پروتئین معیوب است، تصحیح می‌کند. تولید این پروتئین منجر به سرطان خون می‌شود.

نوشته شده توسط سیما نجفی | لینک ثابت |

وجود سلنیم (Se) در خون مادر از ورود سم به بدن جنین جلوگیری می‌کند.
موضوع: تازه های شیمی دوشنبه نوزدهم بهمن 1388 16:44
وجود سلنیم (Se) در خون مادر از ورود سم به بدن جنین جلوگیری می‌کند.
 
 
محققان فنلاندی در دانشگاه کیوپیو ، با بررسی نمونه‌های خون زنان باردار به این نتیجه رسیده‌اند که ماده سلنیم موجود در خون آنان ، در حفاظت از جنین در برابر فلزات سمی سنگین ، مثل کادمیم که در دود سیگار یافت می‌شود، موثر است. این محققان در آزمایشهای خود مشاهده کردند که مقدار سلنیم موجود در بند ناف که مستقیما به بدن جنین وارد می‌شود، بیش از میزان این ماده در بدن خود زنان باردار است و با بالا رفتن میزان یک ماده سمی نظیر کادمیم در بند ناف ، بر میزان سلنیم نیز افزوده می‌شود.

این امر حکایت از آن دارد که بندناف ،
سلنیم بیشتری را از بدن مادر جذب می‌کند، تا کادمیمی را که در آستانه ورود به بدن جنین است، پاک کند. محققان فنلاندی در مطالعه روی زنان حامله در استونی مشاهده کرده‌اند، آن دسته از خانمهای بارداری که در غذای مصرفی آنها ، مقدار سلنیم کمتر از حد متعارف است، در ماههای آخر بارداری تراز این ماده در خونشان تا حدود 15 درصد افت می‌کند.
 
 
نوشته شده توسط سیما نجفی | لینک ثابت |

پلاسمای طبیعی
موضوع: شیمی تجزیه دوشنبه نوزدهم بهمن 1388 16:24
  • آیا تابحال فکر کرده‌اید که پلاسما چیست؟
  • آیا می‌دانید پلاسما تا چه حد در زندگی بشر مؤثر است؟
  • درک شما از پلاسمای طبیعی چیست؟

ساختار پلاسما

عموما پلاسما را مجموعه‌ای از یونها ، الکترونها و اتمهای خنثی جدا از هم و تقریبا در حال تعادل مکانیکی ـ الکتریکی می‌گویند. حالتهای خاصی را در مقابل مغناطیس نشان می‌دهد. این رفتارها کاملا برعکس رفتار گازها در مقابل میدان مغناطیسی است. زیرا گازها به سبب خنثی بودنشان از لحاظ بار الکتریکی توانایی عکس ‌العمل در مقابل مغناطیس و میدان وابسته به آن را ندارند.

در کنار این رفتار پلاسما می‌تواند تحت تأثیر میدان مغناطیسی درونی که از حرکت یونهای داخلی به عمل می‌آید قرار گیرد. همچنین پلاسما به علت رفتار جمعیتی که از خود نشان می‌دهد، گرایشی به متأثر شدن در اثر عوامل خارجی ندارد و اغلب طوری رفتار می‌کند که گویی دارای رفتار مخصوص به خودش است. معیار دیگر برای پلاسما آن است که فراوانی بارهای مثبت و منفی باید چندان زیاد نباشد که هر گونه عدم توازن موضعی بین غلظتهای این بارها غیر ممکن باشد.

مثلا بار مثبت به سرعت بارهای منفی را بسوی خود می‌کشد تا توازن بار از نو برقرار سازد. بنابراین اگر چه پلاسما به مقدار زیادی بار آزاد دارد، ولی از لحاظ بار الکتریکی خنثی است. ماده در حالت پلاسما نسبت به حالتهای جامد ، مایع و گاز نظم کمتری دارد. با این حال خنثی بودن الکتریکی پلاسما بطور متوسط انرژی از نظم را نشان می‌دهد.

چهارمین حالت ماده کدام است؟

اگر پلاسما تا دمای زیاد حرارت داده شود، نظم موجود در پلاسما از بین می‌رود و ماده به توده درهم و برهم و کاملا نامنظم ذرات منفرد تبدیل می‌شود. بنابراین پلاسما گاهی نظیر سیالات ، رفتاری جمعی و گاهی نظیر ذرات منفرد ، بصورت کاملا تکی عمل می‌کند. به دلیل همین رفتارهای عجیب و غریب است که غالبا پلاسما در کنار گازها و مایعات و جامدات ، چهارمین حالت ماده معرفی می‌شود. بنابراین با توجه به اینکه چگالی پلاسما قابل توجه می‌باشد. مدولانک در تک ذرات منفرد به مشکلات رفتار پلاسما افزوده می‌شود.

ضرورت بررسی پلاسمای طبیعی

با وجود این پیچیدگیها با عنایت به اینکه 99 درصد ماده موجود در طبیعت و جهان در حالت پلاسما است. علاقمندی ما به پلاسما جدا از بسیاری کاربردها نظیر تولید انرژی ، عدسی پلاسمایی برای کانونش انرژی و ... معتدل می‌باشد، چرا که از ترک زمین ، با انواع پلاسماها مانند (یونوسفر ، کمربندها و بادهای خورشیدی) مواجه می‌شویم. بنابراین فیزیک پلاسما نیز در کنار سایر شاخه‌های علوم فیزیکی ، در شناخت محیط زندگی ما در قالب رشته ژئوفیزیک از یک اهمیت زیادی برخوردار است.

انواع پلاسما

  • پلاسمای جو: نزدیکترین پلاسما به ما (کره زمین) ، یونوسفر (Ionosphere) می‌باشد که از صد و پنجاه کیلومتری سطح زمین شروع و به طرف بالا ادامه می‌یابد. لایه‌های بالاتر یونسفر ، فیزیک سیستمها به فرم پلاسما می‌باشند که توسط تابش موج کوتاه در حوزه وسیعی ، از طیف اشعه فرابنفش گرفته تا پرتوهای ایکس و همچنین بوسیله پرتوهای کیهانی و الکترونهایی که به گلنونسفر اصابت می‌کنند یونیزه می‌شوند.

  • شفق قطبی: پدیده شفق نیز نوعی پلاسما است که تحت اثر یونیزاسیون ایجاد می‌شود. یونسفر پلاسمایی با جذب پرتوهای ایکس ، فرابنفش ، تابش خورشیدی ، انعکاس امواج کوتاه و رادیویی اهمیت اساسی در ارتباط رادیویی در سرتاسر جهان دارد. با همه این احوال نه تنها زمین بلکه زهره و مریخ نیز فضایی یونسفری دارند.

کاربرد پلاسمای یونسفر

یونوسفر زمین در ارتباطات رادیویی اهمیت زیادی دارد. توضیح این نکته لازم است که یونوسفر ، امواج رادیویی با فرکانسهای بیش از 30 مگاهرتز (بین امواج رادار و تلویزیون) را عبور می‌دهد. ولی امواج با فرکانسهای کمتر (کوتاه ، متوسط و بلند رادیویی) را منعکس می‌کند. همچنین شایان ذکر است که ضخامت یونسفر زمین که از چند لایه منعکس کننده تشکیل شده است با عواملی نظیر شب و روز آشفتگی پلاسمایی سطح خورشید در ارتباط نزدیک می‌باشد.

مگنتوسفر و کمربندهای تشعشعی زمین

می‌دانیم زمین ما دارای میدان مغناطیسی است که می‌تواند بر یونها و بطور خلاصه پلاسمای فضای اطرافش اثر بگذراد. بر طبق نظرات دینامو ، میدان مغناطیسی زمین از القای مغناطیس حاصل از حرکات ذرات داخل پلاسمای فضا به درون زمین متأثر می‌شود. که دوباره نقش فیزیک پلاسما را در ژئوفیزیک یادآوری می‌کند. به هرحال بطور نظری باید میدان مغناطیسی به شکل متقارن باشد لیکن فشار باد خورشیدی ، میدان ژئومغناطیس زمین را به صورت ستارگان دنباله‌دار یا دکلی شکل در می‌آورد. که در اصطلاح به آن مگنتوسفر زمین گفته می‌شود. ساختمان این لایه پلاسمایی نیز خود از چند لایه تشکیل شده است.

ژئوفیزیکدانان با مطالعه اساسی این لایه‌ها ، حد بالای آن را که حدودا 10 برابر شعاع زمین و در جهت خورشید می‌باشد، مغناطیس سکون می‌نامند. خارج از مغناطیس سکون ، ناحیه متلاطمی است که غلاف مغناطیس نام دارد و آن باد خورشیدی در نتیجه فشار مگنتوسفر جهت و سرعت خود را تغییر می‌دهد. مگنتوسفر زمین ، کمربند ایمنی زمین در مقابل ذرات خطرناک کم انرژی و حتی متوسط انرژی می‌باشد. به این کمربند حافظ امنیت زمین در مقابل اشعه‌های خطرناک و ذرات ساتع از خورشید ، اصطلاحا کمربندهای وان آلن (به افتخار کاشف این کمربندها) گفته می‌شود.

آینه‌های مغناطیسی

با توجه به تأثیرات میدان مغناطیسی زمین بر روی پلاسما ، ذراتی که در میدان مغناطیسی زمین (کمربند وان آلن) گیر می‌اندازد. بواسطه داشتن میدان مغناطیسی قوی و ضعیف و در قطبین زمین حرکتی انجام می‌دهند که به مثابه یک آینه طبیعی می‌باشد. بنابراین آینه مغناطیسی که قبلا برای اولین بار توسط انریکو فرمی به عنوان مکانیسمی برای شتابدار ساختن پرتوی کیهانی استفاده شده بود، در ژئوفیزیک نیز بکار رفت.

بادهای خورشیدی

خورشید منظومه شمسی منبع نیرومندی از جریان مداوم پلاسما بصورت باد خورشیدی است. باد خورشیدی اصطلاحی برای ذرات تشعشع یافته نظیر بادهایی در حدود 100 هزار درجه کلوین است. باد خورشیدی پدیده پیچیده‌ای است که سرعت و چگالی) آن متغیر می‌باشد. متغیر بودن پلاسمای بادی به فعالیت خورشید بستگی دارد. گفتنی است که به دلیل 100 برابر بودن انرژی جنبشی پلاسما نسبت به انرژی مغناطیسی‌اش ، اصطلاح باد مغناطیسی به آن داده‌اند.

فشردگی پلاسما در فضا

پلاسمای فضایی می‌تواند تحت عوامل مختلفی فشرده شود و ستارگان فضا را ایجاد کند (به عنوان مثال کوتوله‌های سفید). پلاسمای فضایی با چگالی حدود 100 هزار تا 10 میلیارد گرم بر سانتیمتر مکعب ، محصول نهایی تکامل ستارگان سبک ‌وزن می‌باشد. این نوع ستارگان بسیار چگالتر از خورشید می‌باشند. چرا که اگر کل ماده خورشید با چگالی 1.4 گرم بر سانتیمتر مکعب می‌خواست متراکم و به اندازه مثلا زمین ما شود، چگالی آن به تقریبا یک میلیون گرم بر سانتیمتر مکعب می‌رسید.

ستارگان نوترونی نیز از نوع ستارگان بسیار چگال می‌باشند که محصول تکامل ستارگان همان وزن می‌باشند. اینها آخرین نوع ستارگان قابل مشاهده در جهان هستند که به سبب داشتن چگالی فوق‌العاده زیاد ، نورهای اطراف خود را می‌بلعند و به صورت یک حفره سیاه در می‌آیند. بر طبق مدلهای محاسبه شده ، ستارگان نوترونی از لایه‌های مختلفی تشکیل شده‌اند که با حرکت از سطح به طرف داخل ، چگالی به سرعت بالا می‌رود.

نوشته شده توسط سیما نجفی | لینک ثابت |


shimi.blogfa.com & Designer: Sina Soheili , GholamReza Sedaghati