تبلیغات
html> کیوکوشین عشق من
کیوکوشین عشق من



خوش اومدید صفا اوردید درو ببند سوز میاد هه هه

دانستنیهای شیمی‌آلی

۱الف) با استفاده از علم ترمودینامیک می‌توان لباسی ساخت که بدن را به موقع سرد یا گرم نماید. برای این کار از PEG یا پلی اتیلن گلیکول CH2-O]n] که گونه‌ای پلیمر است، می‌توان در ساخت نوعی پوشاک بهره برد که با بالا رفتن و پایین آمدن دمای محیط، دمای بدن انسان را خود به خود در شرایط مطبوع نگاه دارد.
پارچه‌هایی که به PEG
آغشته شده‌اند، بسته به دمای بدن می‌توانند گرما جذب یا آزاد نمایند. هم اکنون این مواد برای تولید لباسهای اسکی، زیرپوشهای گرم و جورابهای بلند به کار می‌روند.
ویژگیهای غیرعادی این پوشاک ناشی از تغییر ساختار PEG است که با تار و پود پارچه‌ها آمیخته شده است. جرم ملکولی PEG
که برای ساخت لباس به کار می‌رود، در حدود 1000 است.
پلیمرهای PEG را می‌توان به صورت فنرهای مارپیچی بلند در نظر گرفت که میزان کشیدگی آنها با تغییر دما، تغییر می‌کند. در دمای اتاق، حلقه‌های مارپیچی پلیمر شل و سست هستند؛ ولی با کاهش دما، تغییر ساختار می‌دهند و شکل فشرده تری به خود می‌گیرند. با بالا رفتن دما، PEG تغییر شکل‌یافته گرما جذب می‌کند و حلقه‌ها باز می‌شوند. چنین تغییر شکلی با آزاد شدن گرما همراه است و به جرم ملکولی PEG بستگی دارد.

پژوهشگران امیدوارند از این خاصیت برای تهیه نوعی پوشاک آغشته به PEG استفاده کنند که به محض تماس با پوست بدن، از آن گرما بگیرد و آن را خنک نماید. زمان تولید پوشاک مجهز به این گونه سامانه تهویه خیلی دور نخواهد بود.

توضیح: مواد هوشمند می‌توانند محیط و شرایط اطراف خود را درک نمایند و به آن واکنش نشان دهند. هم اکنون فلزات و کامپوزیتهای هوشمند در موارد بسیاری کاربرد و جایگاه خود را پیدا کرده‌اند. برای مثال امروزه از فلزی به نام نیتینول (ترکیبی از نیکل و تیتانیوم) در ساخت قاب عینکها استفاده می‌شود که پس از خم شدن، دوباره به شکل اولیه خود بر می‌گردد. یا در آمریكا لباس سربازان به گونه‌ای ساخته می‌شود که در موقعیتهای گوناگون به صورت هوشمند رفتار می‌كنند؛ چنانچه در فضا مواد شیمیایی پخش شود، مانند ماسك عمل می‌كند یا در صورت بیهوشی سرباز به او شوك می‌دهد!

 

۲الف) بیشتر پلیمرها رسانای برق نیستند که ناشی از  پیوندهای کوالانسی بین اتمها در زنجیرهای مولکولی است.

رزینها برخلاف پلیمرها که بدون بارند دارای ملکولهای بزرگی می‌باشند که دو سر آنها قطبی و دارای بارهای مخالف است، بنا بر این رزینها چسبندگی خوبی دارند.

رزینهای مبادل یون ذرات جامدی هستند که می‌توانند یونهای نامطلوب محلول را با یونهای خود جایگزین کنند. تفاوت رزینهای مبادل یون با الکترولیتها این است که فقط یکی از دو یون رزین، متحرک و قابل جایگزینی است. برای نمونه یک تعویض‌کننده کاتیونی سولفونیک دارای نقاط آنیونی است که کاتیونهایی مانند  +H یا +Na به آن پیوند می‌شوند. به همین صورت یک تعویض‌کننده آنیونی دارای نقاط کاتیونی غیرمتحرکی است که آنیونهایی مانند -Cl یا -OH به آن پیوند می‌باشند. در اثر جا به جایی یونها، کاتیون‌های محلول با کاتیونهای رزین و آنیونهای محلول با آنیونهای رزین تعویض می‌شوند به گونه‌ای که هم محلول و هم رزین خنثی باقی می‌مانند. در اینجا گونه‌ای تعادل جامد(رزین) مایع(محلول) وجود دارد بدون آنکه جامد در محلول حل شود.

یک رزین برای آنکه یک تعویض‌کننده یونی مفید باشد باید دارای شرایط زیر باشد:

1) خود دارای یون باشد.

2) در آب نامحلول باشد.

3) فضای کافی در شبکه تعویض یونی داشته باشد به طوری که یونها بتوانند به آسانی در شبکه جامد

رزین وارد و یا از آن خارج شوند.

رزینها بر حسب عامل تعویض متصل به پایه پلیمری به چهار دسته تقسیم می‌شوند:
1) رزینهای کاتیونی قوی SAC) Strong acidic Cation
)
2) رزینهای کاتیونی ضعیف WAC) Weak acidic Cation
)
3) رزینهای آنیونی قوی SBA) Strong basic anion
)
4) رزینهای آنیونی ضعیف (WBA) Weak basic anion

رزین‌های قوی در بازه بزرگ PH و رزین‌های ضعیف در بازه کوچک PH مناسبند. به کارگیری رزین‌های ضعیف، سبب صرفه‌جویی در مصرف مواد لازم برای احیا رزین می‌شود. رزین‌های کاتیونی قوی می‌توانند همه کاتیونهای محلول در آب را جذب کنند ولی رزین‌های کاتیونی ضعیف قادر به جذب کاتیونهایی هستند که به قلیاییت آب مربوطند.

نوع قوی:

Ca(HCO3)2 OR MgSO4 + 2 ZSO3H --> Ca2+ + 2 H2CO3 OR Mg2+ + H2SO4

 نوع ضعیف:

 Mg(HCO3)2 OR Ca(HCO3)2 + 2 ZCOOH --> Ca(ZCOO)2 + Mg(ZCOO)2 + 2 H2CO3

مزیت رزین‌های کاتیونی ضعیف در مقایسه با رزینهای کاتیونی قوی بازدهی بالای آنهاست، بنا بر این پساب کمتری در احیا رزین تولید می‌شود. هنگامی که هدف جداسازی همه کاتیونهای آب باشد به کارگیری هم‌زمان رزین کاتیونی قوی و ضعیف اقتصادی‌تر از رزینهای کاتیونی قوی می‌باشد.
رزین‌های آنیونی قوی می‌توانند همه آنیونهای موجود در آب را جذب کنند ولی رزین‌های آنیونی ضعیف قادر به جذب آنیون اسیدهای قوی مانند سولفوریک اسید، هیدرو کلریک اسید و نیتریک اسید می‌باشند. رزین‌های آنیونی ضعیف مقاومتر از رزینهای آنیونی قوی هستند و به همین دلیل در تصفیه آب، رزین‌های آنیونی قوی در پایین‌دست رزینهای آنیونی ضعیف قرار می‌گیرند.

 HCl OR H2SiO3 + ZOH --> ZCl OR ZHSiO3 + H2O
HCl OR HNO3 + ZOH --> ZCl OR ZNO3 + H2O

 

۳الف) پاک کننده‌ها
صابون (Soap)
با اینکه همه نمکهای فلزی اسیدهای چرب، صابون هستند، اما تنها نمکهای قلیایی مانند (سدیم و پتاسیم) در آب حل می‌شوند و خاصیت پاک‌کنندگی دارند. نمکهای فلزهای قلیایی خاکی مانند کلسیم و منیزیم در آب حل نمی‌شوند. از این رو صابون‌های معمولی در آب سخت در مجاور یونهای کلسیم و منیزیم رسوب می‌کنند. به این ترتیب صابون خوب کف نمی‌‌کند و خاصیت پاک کنندگی خود را از دست می‌دهد.
نمکهای آلومینیوم اسیدهای چرب نیز در آب نامحلول و در روغنها محلول هستند و از آن در چربیهای نرم‌کننده، رنگ، روغن جلا و ضد آب کردن مواد استفاده می‌شود. نمک اسیدهای فلزهای سنگین مانند کبالت یا مس نیز به عنوان ماده خشک‌کن در رنگهای ساختمانی و جوهر، قارچ کشها و مواد ضد آب استفاده می‌شود.
کیفیت صابون به نوع چربی روغن بستگی دارد و از خالصترین و بی‌بو ترین آنها باید استفاده کرد. مواد افزودنی دیگری هم در فرمولاسیون صابون وارد می‌شوند که عبارتند از: مواد ضداکسیدان مانند تری اتانول آمین اولئات، مواد ضد فساد صابون مانند دی سیانو دی آمیدو سدیم سولفانیلات، روغنهای خوشبو و غیره.

پاک کننده‌های سنتزی (Synthetic detergents)
شوینده‌های سنتزی که امروزه بسیار استفاده می‌شوند، مانند صابون از یک زنجیر هیدرو کربن متصل به نمک یک اسید محلول در آب ساخته شده‌اند. کیفیت پاک‌کننده‌ها به طول زنجیر و نوع هیدروکربن بستگی دارد.
در ساخت این شوینده‌ها از گروههای قطبی مشتق شده از سولفوریک اسید برای جایگزینی کربوکسیلات استفاده می‌گردد که می‌توان آلکیل سولفاتها (ROSO3Na)، آلکان سولفوناتها (RSO3Na) و آلکیل آریل سولفوناتها (R-C6H4-SO3Na) و از مهمترین آنها سدیم لوریل (دودسیل) سولفات (C12H25-OSNa) و سدیم دودسیل بنزن سولفونات (C12H25-C6H4-SO3-Na) را که قدرت پاک‌کنندگی بالایی دارند، نام برد. استرها و آمید اسیدهای چرب نیز که از تورین (H2NCH2CH2SO3H) و ایزاتیونیک اسید (HOCH2CH2SO3H) تهیه می‌شوند، از جمله اولین آنها تلقی می‌شوند.
از طرف دیگر ممکن است با تغییر بار یون فعال در سطح، گروههای قطبی تغییر و اصلاح شوند. یک مثال بسیار معروف از مواد شوینده کاتیونی (invert soaps)، نمک آمونیوم نوع چهارم به فرمول C16H33N(CH3)Br است.
شامپوها از پاک‌کننده‌های سنتزی آنیونی هستند. بیشتر شامپوها دارای فرمول یکسان سدیم لوریل اتر سولفات و تری اتانول آمین لورین سولفات هستند.
اجزای سازنده شامپو
عامل پاک کننده: سبب جدا شدن ذرات چرک و کاهش چربی از سطح مو می‌شود که خود شامل 3 دسته مواد فعال سطحی آنیونی (مانند سدیم لوریل اتر سولفات و تری اتانول آمین سولفات)، آمفوتری (مانند بتاتین کوکو آمیدو پروپیل) و غیر یونی هستند.
عامل تقویت کننده کف: مانند بتاتین.
عامل حالت دهنده مو: سبب می‌شود مو به آسانی شانه شود و هنگام شانه کردن به هوا بلند نشود.
عامل نگهدارنده: عامل نگهدارنده مو را از مواد ضدعفونی کننده و میکروب کش نگه می‌دارد.
عامل صدفی کننده: مانند اتیلن گلیکول که به شامپو حالت و شکل صدفی می‌دهد.
عامل غلیظ کننده: مانند نمک طعام.
عوامل رنگی:
حنا: حنا خاصیت ضدمیکروبی دارد و برای رفع بیماری پوستی مناسب است.
بانونی: بانونی خاصیت ضدمیکروبی و ضدقارچی دارد و سبب طلایی جلوه دادن مو می‌شود. همچنین تقویت کننده پوست و مو است.
سدر: سدر برای تقویت مو و دفع شوره سر مناسب است. سدر همچنین ضدعفونی کننده است و مقاومت عفونتهای پوستی را افزایش می‌دهد.
کتیرا: خاصیت تقویتی برای پوست و مو ندارد و برای غلیظ کردن شامپو به آن افزوده می‌شود.

 

۴الف) نایلونها یا همان پلی‌آمیدها نوعی پلیمر هستند که مقاوت گرمایی ندارند. به کمک فناوری نانو و تهیه نانوکامپوزیت از آنها می‌توان تنها با وارد کردن درصد کمی نانو مواد، مقاومت فیزیکی و گرمایی آنها را افزایش داد. برای بررسی بیشتر در این باره و اطلاع از درجه مقاوت گرمایی، می‌توانید به کتابهای اصول علم مواد مراجعه بفرمایید.

 

5الف) حامل جوهر خودكار یا روغن کرچك است یا صمغ درخت كاج سفید که رازین نامیده می‌شود و در آب نامحلول است. البته در جوهر، مقدار حلال روغنی بسیار کم است و تنها نقش حامل دارد ولی در رنگ، حلال روغنی حجم زیادی دارد.
ماده رنگی به کار رفته در ساخت جوهرها، از دسته رنگهای آزو می‌باشد. (انواع دیگر این رنگها، برای رنگ كردن لباس و مواد غذایی نیز به کار می‌روند.) برای ساختن یك رنگ آزویك، یك تركیب آروماتیك شامل یك حلقه بنزنی كه یك شاخه NH2
دارد را با نیتریك اسید واكنش می‌دهند. با استفاده از آمینها و فنلهای گوناگون، می‌توان رنگهای بسیار متنوعی از زرد، نارنجی، قرمز، آبی و قهوه‌ای را تهیه نمود.
توضیح: مولكول بیشتر رنگینه‌ها از دو بخش ساخته شده است: بخشی كه رنگ را به وجود می‌آورد و بخشی كه انحلال‌پذیری و خواص رنگرزی را ایجاد می‌كند. بخش رنگی مولكول یك یا چند حلقه بنزنی شامل گروههای عاملی زیر است:

C=C , C=S , C=O , NO2 , C=NH , N=N

گروههای عاملی كه موجب می‌شوند مولكول رنگ به الیاف ماده بچسبد عبارتند از:

COOH , -OH , -NH2

 

6الف) مواد دودزا در شرایط خاصی مقدار معینی غبار یا دود از خود آزاد می‌كنند بدون این كه كمترین نوری از خود بتابانند. از این ویژگی این گونه مواد برای استتار و اختفا استفاده می‌شود؛ همچنین انواع رنگی این مواد برای علامت دادن به کار می‌‌روند.
مواد دودزا، خود به دو دسته تقسم می‌شوند: 1) دودزاهایی كه در اثر یك واكنش شیمیایی از خود دود تولید می‌كنند. 2) موادی كه با رسیدن به دمای تصعید، دود تولید می‌كنند. بیشتر دودزاهای سیاه و سفید از دسته اولند ولی دودزاهای رنگی به دلیل اینكه امکان تولید آنها در واکنشهای شیمیایی نیست و یا تولید آنها زیان‌آور است، در دسته دوم جای دارند.
در روش دوم اگر گرمای فراهم‌شده بیش از دمای تصعید باشد، ممكن است با تجزیه یا ذوب ماده دودزا، بخشی از آن هدر برود. بنا بر این، تولید گرما باید از طریق مواد دیگری مهار شود. برای مثال پتاسیم كلرات گرامای زیادی تولید می‌كند ولی با افزودن جوش شیرین به آن می‌توان آهنگ تولید گرما را کاهش داد. یادآوری می‌شود که از گرما دادن جوش شیرین، آب، کربن دی اکسید و سدیم کربنات به دست می‌آید:

 

2NaHCO3 --(heat)--> Na2CO3 + H2O + CO2

برخی از تركیبهای دودزا:
گرد روی، هگزا كلرو اتان و آلومینیم: دود سفید
پنتا اكسید فسفر و فسفریك اسید: دود سفید
پتاسیم كلرات، نفتالن و زغال: دود سیاه
گرد روی، هگزا كلرو اتان و نفتالن: دود خاكستری
تترا كلرید سیلیكون و بخار آمونیم: دود خاكستری
اورا مین، لاكتوز، پتاسیم كلرات و كریوزیدین: دود زرد
اورا مین، لاكتوز، پتاسیم كلرات و آنتیموان سولفید: دود زرد

 

٧الف) آسپیرین یا استیل سالیسیلیک اسید در اثر استیل‌دار شدن سالیسیلیک اسید در مجاور سولفوریک اسید به دست می‌آید. معادله واکنش به صورت زیر است:


OH-C6H4-COOH + (CH3CO)2O ---> CH3COO-C6H4-COOH + CH3COOH

روش کار به این صورت است که 5 گرم سالیسیلیک اسید خشک و 5/7 گرم استیک انیدرید را در یک فلاسک مخروطی کوچک قرار دهید، 3 قطره سولفوریک اسید غلیظ به آن بیفزایید و فلاسک را تکان دهید تا پر شود. روی حمام بخار آب با دمای حدود 50 تا 60 درجه به مدت 15 دقیقه همراه با هم زدن به وسیله دماسنج گرم کنید. بگذارید مخلوط خنک شود و گاهی آن را به هم بزنید. 75 میلی لیتر آب به آن بیفزایید، خوب به هم بزنید و به کمک قیف بوخنر صاف کنید.
آسپیرین یا استیل سالیسیلیک اسید ناخالص را از مخلوطی به حجمهای مساوی از استیک اسید و آب، دوباره متبلور کنید تا آسپرین خالص بدست آید.
توضیح بیشتر: سالیسیلیک اسید به تنهایی در درمان برخی بیماریهای پوستی مانند زگیل، جوش و آکنه و نیز شوره سر کاربرد دارد. شامپوهای حاوی سالیسیلیک اسید برای درمان سریع سرهای دارای شوره خشک و مقاوم، مناسب و یک ماده ضدشوره قوی است. همچنین برای درمان دردهای عضلانی نیز به کار می رود.

 

٨الف) با استفاده از جرم ملکولی (MW) می‌توان به شناسایی مواد پرداخت. یکی از روشهای اندازه‌گیری جرم ملکولی، استفاده از پدیده کاهش نقطه ذوب یا افزایش نقطه جوش در اثر افزودن ناخالصی به نمونه است. روش کار به این صورت است که ابتدا نقطه ذوب نمونه ناشناخته اندازه‌گیری می‌شود. سپس، در یک آزمایش دیگر به 500 میلی‌گرم از نمونه، 05/0 گرم از ماده‌ای دیگر مانند کافور افزوده می‌شود و پس از هم زدن آن دو، نقطه ذوب آن اندازه‌گیری می‌شود. جرم ملکولی با این رابطه به دست می‌آید:

MW= (k×m)/(∆t ×M)

k: عدد ثابت
m: وزن ناخالصی (که در این جا 05/0 گرم است.)
t∆: اختلاف نقطه ذوب در حالت خالص و ناخالص
M: وزن حلال: 500 میلی‌گرم 

 

٩الف) مو دو نوع رنگدانه دارد، یکی ملانین قهوه‌ای سیاه و دیگری رنگدانه قرمز آهن‌دار که مقادیر نسبی هر یک، رنگ مو را تعیین می‌کنند. در موی سیاه پر رنگ، ملانین و در موی بور روشن، رنگدانه آهن سهم بیشتری دارد. سیری و روشنی رنگ مو، به اندازه دانه های رنگدانه بستگی دارد.
مو را می‌توان با محلول هیدروژن پراکسید بی‌رنگ کرد. در این عمل، پراکسید هیدروژن رنگدانه‌های مو را اکسید و تخریب می‌کند. این محلول را با آمونیاک در می‌آمیزند تا قدرت اکسندگی آن بیشتر شود. این محلول افزون بر تغییر رنگ مو، مو را شکننده و زبر می‌کند.


١٠الف) به طور کلی عوامل اکسنده و کاهنده فراوانی وجود دارند که انتخاب هر کدام به نوع واکنش بستگی دارد. در شیمی آلی مهمترین واکنشهای کاهش، واکنش هیدروژن‌دار کردن است؛ برای مثال تبدیل آلکن به آلکان. مانند واکنش زیر:

CH2=CH2 + H2 --> CH3-CH3

واکنش بالا تنها در حضور یک کاتالیزگر انجام می‌شود. این کاتالیزگر می‌تواند با مواد واکنش‌دهنده ناهمگن باشد، مانند نیکل، پلاتین، پالادیم، روتیوم و رودیم. یا این که می‌تواند با مواد واکنش‌دهنده همگن و در یک حالت باشد مانند کاتالیزگر ویلکینسون (ph3P)3RhCl
کاتالیزگر همگن بهتر عمل می‌کند، چون همه مواد در یک فاز هستند و برخوردها آسانتر و سریعتر رخ می‌دهند، اما جداسازی کاتالیزگر در پایان واکنش دشوارتر است.
کاتالیزگرهای هیدروژناسیون در همه واکنشهای کاهش کاربرد ندارند، برای مثال کاهش نیتریلها به کمک آنها ممکن نیست. پس به ناچار باید از انواع دیگر کاهنده‌ها استفاده کرد که از مهمترین اینها می توان به NaBH4 و LiAlH4 اشاره نمود. در این مورد، یون هیدرید -H منتقل می‌شود درحالی که در کاهش با H2، رادیکال هیدروژن .H منتقل می‌شود.
NaBH4 بیشتر برای کاهش ترکیبهای کربونیل‌دار به کار می‌رود؛ NaBH4 ضعیفتر از LiAlH4 است و با آن نمی‌توان استرها را کاهید. در حالی که LiAlH4 استرها را به آسانی می‌کاهد و آنها را به الکل تبدیل می‌کند. (از سوی دیگر آمیدها با NaBH4 کاهیده نمی‌شوند در حالی که LiAlH4 آنها را به آسانی احیا می‌کند.)

 

١١الف) برخی مواد موجود در دود سیگار:
- قیر، بله تعجب نکنید همان ماده‌ای که در اسفالت خیابانها به کار می‌رود، در سیگار موجود است. زردی دندانهای افراد سیگاری از قیر می‌باشد.
- سیانید هیدروژن، این ماده نیز هنگام سیگار کشیدن وارد ریه‌ها می‌شود. ماده‌ای است که در مرگ موش نیز وجود دارد. از جمله مواد شیمیایی کشنده که در جنگ جهانی دوم برای قتل عام مردم ساخته شد.
- بنزن، از مهمترین موادی است که برای ساخت فراورده‌های نفتی مانند گازوئیل به کار می‌رود. بسیار سمی و سرطان‌زاست.
- استن، همان ماده‌ای که برای پاک کردن لاک ناخن به کار می‌رود. بله، این ماده خطرناک نیز در سیگار موجود است!
- فرمالدهید، از خطرناکترین مواد سرطان‌زای شناخته‌شده می‌باشد. این ماده برای نگهداری اجساد یا کشتن باکتریها و قارچها به کار برده می‌شود. همچنین از آن برای ضد عفونی کردن و نیز تولید چسب استفاده می‌شود.
- آمونیاک، همان طور که می‌دانید این گاز برای ضدعفونی کردن یا تمیز کردن به کار می‌رود. بخار آن برای پوست، چشم و دیگر بخشهای بدن بسیار زیان‌آور است. به ویژه ترکیب آمونیاک با نیکوتین بسیار خطرناک می‌باشد.
- مونو اکسید کربن، به جرات می‌توان گفت تقریبا همان چیزی است که از اگزوز خودرو بیرون می‌آید.


قالب وبلاگ

دانلود فیلم

سایت ساز رایگان

بهراد آنلاین

کلیپ موبایل

دانلود فیلم

نرم افزار موبایل

قائم پرس

دانلود نرم افزار