ادامه مطلب

تئوری آزمایش

از واکنش اسیدهای چرب منوکربوکسیلیک با گلیسیرین ، تولید گلیسیرید می‌گردد که نوع جامد را چربی و مایع را روغن می‌نامند. فرمول کلی اسیدهای چرب منوکربوکسیلیک را با RCOOH و گلیسیرین را نیز با فرمول تفسیری ₃(C₃H₅(OH و واکنش آنها با هم ، تولید گلیسرید از اسید چرب می‌کند و گلیسیرین یک واکنش استری شدن است.

چربی‌ها و روغن‌ها در آب ، نامحلول اما در حلال‌هایی مانند بنزن ، نفت سفید ، دی‌سولفید کربن ، تترا کلرید کربن بخوبی حل می‌گردد. چربی‌ها و روغن‌ها در حرارت‌های بالا ساختار آنها در هم ریخته و تولید ذرات کربن نموده که باعث ایجاد رنگ سیاه در مایع روغن یا چربی بکار رفته ، می‌شوند.
صابون‌ها که به دو شکل مایع و جامد تهیه می‌شوند، نمکهای پتاسیم یا سدیم اسیدهای چرب منوکربوکسیلیک هستند. فرمول کلی صابون مایع R-COOK و صابون جامد R-COONa می‌باشد.

مواد و وسایل مورد نیاز

• رآکتور یا ظرف انجام واکنش (واکنشگاه)
• منبع حرارت
• گلیسیرید یا چربی
• سود

شرح آزمایش

در یک ظرف (اگر مقدار مواد اولیه زیاد باشد، ظرف بزرگ) ، مقداری چربی ریخته و سود جامد و یا مایع را به آن اضافه می‌کنیم. واکنش هیدرولیز قلیایی انجام می‌شود و صابون و گلیسیرین به عنوان محصول جانبی حاصل می‌شود.

نتیجه آزمایش

این واکنش ، همان واکنش صنعتی و طریقه صنعتی تولید صابون جامد است. صابون ، طبق واکنش زیر تولید می‌گردد.(مواد اولیه ، تحت تاثیر حرارت ، هیدرولیز می‌شوند.)

R-COO)₃C₃H₅ + 3NaOH → C₃H₅(OH)₃ + 3R-COONa)

واکنش بالا را هیدرولیز قلیایی (صابون شدن) نامند که درنتیجه ، تولید گلیسیرین و صابون می‌شود

خانم حانیه دکامی

کسب رتبه اول مسابقات آزمایشگاه شیمی ناحیه(۱) را به شما تبریک می گوییم.منتظر درخشش و موفقیت شما درمراحل بعدی مسابقات هستیم.

 

پیلهای الکتروشیمیایی ابزاری برای تبدیل انرژی الکتریکی و شیمیایی به یکدیگر بوسیله واکنشهای الکتروشیمیایی هستند، بدین دلیل به اسم پیلهای الکتروشیمیایی معروفند.

مقدمه

هنگامی که چراغ قوه را روشن کنید یا برای روشن شدن خودرو استارت میزنید از انرژی الکترکی استفاده میکنید. این انرژی توسط دستهای از واکنشهای شیمیایی فراهم میشود که در باتریها روی میدهد. مطالعه شیمی باتریها و مباحثی برقکافت ، آبکاری ، فلز گری و از همه مهمتر خوردگی که در چالش برانگیزترین مسأله در جوامع صنعتی امروز به شمار میآید همگی در نتیجه واکنشهای الکتروشیمیای مطرح میشوند.

ادامه مطلب

 

اسید استیک جز اسیدهای کربوکسیلیک می‌باشد و در نامگذاری آیوپاک به اسید اتانوئیک معروف است. این اسید دارای فرمول شیمیایی می‌باشد و در قسمت چشایی طعم ترشی ، شبیه طعم سرکه می‌دهد.

باکتری‌های مخمر سرکه به دلیل تمایل به تولید اسید استیک به این نام معروف شده‌اند. این باکتری‌ها در مواد غذایی ، آب و خاک یافت می‌شوند. اسید استیک بطور طبیعی از میوه‌ها و برخی مواد غذایی فاسد شده از فرایند تخمیر تولید می‌شوند و از قدیمی‌ترین ترکیبات شیمیایی شناخته شده توسط انسان می‌باشد.

تاریخچه

سرکه (اسید استیک رقیق) از دوران باستان برای انسان شناخته شده بود. احتمالا انسان‌ها در دوران باستان هنگام تهیه شراب از فرایند تخمیر به وجود سرکه پی برده بودند. فیلسوف یونانی تئوفاراستوس در سه قرن پیش از میلاد چگونگی واکنش سرکه با فلزات و تولید رنگدانه برای استفاده در نقاشی از کربنات سرب و زاج‌های سبز ایجاد شده از نمکهای مس و استات مس را توضیح داده است. رومیان باستان با نگهداری شراب ترش در قدح‌های سربی ، شراب بسیار شیرینی به نام Sapa تولید می‌کردند که طعم شیرین آن ناشی از استات سرب بوده است که امروزه دانشمندان مرگ زودرس بسیاری از اشراف روم را به مسمومیت ناشی از این ماده نسبت داده‌اند. شیمیدان‌های عصر رنسانس اسید استیک گلاسیال (منجمد) را از تقطیر خشک استات‌های فلزی تهیه می‌کردند. در سال 1847 هرمن کولب شیمیدان آلمانی برای اولین بار اسید استیک را از مواد معدنی سنتز کرد.

خواص

اسید استیک خالص ، مایعی بیرنگ با بویی تیز ، مایعی خورنده و قابل اشتعال می‌باشد. این اسید در 16.6 درجه سانتیگراد منجمد می‌شود. به این دلیل و همچنین ظاهر یخ مانند آن به نام اسید استیک گلاسیال معروف است. اسید استیک در محلول‌های آبی می‌تواند تفکیک شده و یون استات تولید کند. PH آن برابر با 4.8 می‌باشد، یعنی در PH=4.8 نیمی از مولکول‌های اسید استیک در محلول آبی به صورت یون استات هستند. اسید استیک در حالت بخار شامل دیمرهایی از دو مولکول اسید استیک می‌باشد که با پیوند هیدروژنی با یکدیگر ارتباط دارند.

بنابراین اسید استیک در حالت گازی از قانون گازهای ایده‌آل تبعیت نمی‌کند. خواص عمومی اسید استیک مانند سایر اسیدهای کربوکسیلیک می‌باشد. اسید استیک با الکلها و آمین‌ها واکنش داده و به ترتیب تولید استرو آمید می‌کند. همچنین در اثر واکنش با آلکن‌ها تولید استر استات می‌کند. این اسید در اثر حرارت تا دماهای بالاتر از 440Cْ تجزیه شده و تولید و متان می‌کند.

ادامه مطلب

دید کلی

وقتی که صحبت از مفهوم انرژی به میان می‌آید، نمونه‌های آشنای انرژی مثل انرژی گرمایی ، نور و یا انرژی مکانیکی و الکتریکی در شهودمان مرور می‌شود. اگر ما انرژی هسته‌ای و امکاناتی که این انرژی در اختیارش قرار می‌دهد، آشنا ‌شویم، شیفته آن خواهیم شد.

آیا می‌دانید که

انرژی گرمایی تولید شده از واکنشهای هسته‌ای در مقایسه با گرمای حاصل از سوختن زغال سنگ در چه مرتبه بزرگی قرار دارد؟

منابع تولید انرژی هسته‌ای که بر اثر سیلابها و رودخانه از صخره شسته شده و به بستر دریا می‌رود، چقدر برق می‌تواند تولید کند؟

کشورهایی که بیشترین استفاده را از انرژی هسته‌ای را می‌برند، کدامند؟ و ... .

نحوه آزاد شدن انرژی هسته‌ای

می‌دانیم که هسته از پروتون (با بار مثبت) و نوترون (بدون بار الکتریکی) تشکیل شده است. بنابراین بار الکتریکی آن مثبت است. اگر بتوانیم هسته را به طریقی به دو تکه تقسیم کنیم، تکه‌ها در اثر نیروی دافعه الکتریکی خیلی سریع از هم فاصله گرفته و انرژی جنبشی فوق العاده‌ای پیدا می‌کنند. در کنار این تکه‌ها ذرات دیگری مثل نوترون و اشعه‌های گاما و بتا نیز تولید می‌شود. انرژی جنبشی تکه‌ها و انرژی ذرات و پرتوهای بوجود آمده ، در اثر برهمکنش ذرات با مواد اطراف ، سرانجام به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود. مثلا در واکنش هسته‌ای که در طی آن ²³⁵U به دو تکه تبدیل می‌شود، انرژی کلی معادل با 200MeV را آزاد می‌کند. این مقدار انرژی می‌تواند حدود 20 میلیارد کیلوگالری گرما را در ازای هر کیلوگرم سوخت تولید کند. این مقدار گرما 2800000 بار برگتر از حدود 7000 کیلوگالری گرمایی است که از سوختن هر کیلوگرم زغال سنگ حاصل می‌شود.

کاربرد حرارتی انرژی هسته‌ای

گرمای حاصل از واکنش هسته‌ای در محیط راکتور هسته‌ای تولید و پرداخته می‌شود. بعبارتی در طی مراحلی در راکتور این گرما پس از مهارشدن انرژی آزاد شده واکنش هسته‌ای تولید و پس از خنک سازی کافی با آهنگ مناسبی به خارج منتقل می‌شود. گرمای حاصله آبی را که در مرحله خنک سازی بعنوان خنک کننده بکار می‌رود را به بخار آب تبدیل می‌کند. بخار آب تولید شده ، همانند آنچه در تولید برق از زعال سنگ ، نفت یا گاز متداول است، بسوی توربین فرستاده می‌شود تا با راه اندازی مولد ، توان الکتریکی مورد نیاز را تولید کند. در واقع ، راکتور همراه با مولد بخار ، جانشین دیگ بخار در نیروگاه‌های معمولی شده است.

سوخت راکتورهای هسته‌ای

ماده‌ای که به عنوان سوخت در راکتورهای هسته‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد باید شکاف پذیر باشد یا به طریقی شکاف پذیر شود.²³⁵U شکاف پذیر است ولی اکثر هسته‌های اورانیوم در سوخت از انواع ²³⁸U است. این اورانیوم بر اثر واکنشهایی که به ترتیب با تولید پرتوهای گاما و بتا به ²³⁹Pu تبدیل می‌شود. پلوتونیوم هم مثل ²³⁵U شکافت پذیر است. به علت پلوتونیوم اضافی که در سطح جهان وجود دارد نخستین مخلوطهای مورد استفاده آنهایی هستند که مصرف در آنها منحصر به پلوتونیوم است.

میزان اورانیومی که از صخره‌ها شسته می‌شود و از طریق رودخانه‌ها به دریا حمل می‌شود، به اندازه‌ای است که می‌تواند 25 برابر کل مصرف برق کنونی جهان را تأمین کند. با استفاده از این نوع موضوع ، راکتورهای زاینده‌ای که بر اساس استخراج اورانیوم از آب دریاها راه اندازی شوند قادر خواهند بود تمام انرژی مورد نیاز بشر را برای همیشه تأمین کنند، بی آنکه قیمت برق به علت هزینه سوخت خام آن حتی به اندازه یک درصد هم افزایش یابد.

مزیتهای انرژی هسته‌ای بر سایر انرژیها

بر خلاف آنچه که رسانه‌های گروهی در مورد خطرات مربوط به حوادث راکتورها و دفن پسماندهای پرتوزا مطرح می‌کند از نظر آماری مرگ ناشی ازخطرات تکنولوژی هسته‌ای از 1 درصد مرگهای ناشی از سوختن زغال سنگ جهت تولید برق کمتر است. در سرتاسر جهان تعداد نیروگاههای هسته‌ای فعال بیش از 419 می‌باشد که قادر به تولید بیش از 322 هزار مگاوات توان الکتریکی هستند. بالای 70 درصد این نیروگاه‌ها در کشور فرانسه و بالای 20 درصد آنها در کشور آمریکا قرار دارد.
 

---

ادامه مطلب

تغییرات آنتالپی مربوط به تراکم یونهای گازی شکل مثبت و منفی به یک بلور را انرژی شبکه آن بلور می‌نامند. برای مثال انرژی شبکه کلرید سدیم 788- کیلو ژول بر مول است.

علامت انرژی شبکه

از آنجا که در اینگونه فرآیندها همواره انرژی آزاد می‌شود، تمام انرژی‌های شبکه علامت منفی دارند. برعکس انرژی مورد نیاز برای جدا کردن یونهای یک مول بلور برابر انرژی شبکه با علامت مثبت است.

اهمیت انرژی شبکه با استفاده از تحلیل "بور - هابر"

اهمیت انرژی شبکه را با استفاده از روش تحلیلی که توسط ماکس بور و فرتینر هابر در سال 1917 جدا از یکدیگر تکوین یافت، می‌توان مشاهده کرد. چرخه "بور - هابر" برای تولید کلرید سدیم از عناصر مربوط مورد استفاده قرار می‌گیرد. تحلیل "بور - هابر" بر اساس قانون هس قرار دارد. قانون هس می‌گوید که تغییر آنتالپی هر نوع واکنش شیمیایی مقداری است ثابت ، خواه واکنش در یک مرحله و خواه در چند مرحله صورت گیرد.

تغییر آنتالپی تولید یک مول در یک مرحله از و ، آنتالپی تشکیل این ترکیب است.

مراحل تشکیل

می‌توانیم تولید یک مول را از و در چند مرحله تصور کنیم. جمع جبری مقادیر ΔH در این مراحل باید بر اساس قانون هس برابر آنتالپی تشکیل که مراحل ΔH واکنش در یک مرحله است، باشد. مراحل مزبور به قرار زیر است.



ادامه مطلب

متداول‌ترین واکنشگرها برای حمله به نمونه‌های آزمایشگاهی تجزیه‌ای ، اسیدهای معدنی با محلولهای آبی آنهاست. محلولهای سدیم یا پتاسیم هیدروکسید نیز گهگاه بکار می‌روند.

هیدروکلریک اسید

هیدروکلریک اسید غلیظ ، یک حلال آلی برای بسیاری از اکسیدهای فلزی و همچنین فلزاتی است که در مقایسه با هیدروژن ، آسانتر اکسید می‌شوند؛ اغلب ، این اسید در مقایسه با اسیدهای اکسنده ، حلال بهتری برای اکسیدهاست. هیدروکلریک اسید غلیظ در حدود M12 است، ولی در اثر حرارت دادن آن ، هیدروژن کلرید متصاعد می‌شود تا اینکه محلول M6 اسید را با جوشش ثابت باقی بماند (نقطه جوش تقریبی 110درجه سانتی‌گراد)

نیتریک اسید

نیتریک اسید غلیظ داغ تمامی فلزات معمولی به استثنای آلومینیوم و کروم را در خود حل می‌کند؛ دو فلز نامبرده در نتیجه تشکیل اکسید سطحی در مقابل واکنشگر غیر فعال می‌شوند. اگر قلع ، تنگستن ، و آنتیموان تحت تاثیر نیتریک اسید غلیظ قرار بگیرند، تشکیل اسیدهای کم‌محلول می‌دهند؛ این اسیدها ، جداسازی این عناصر را بوسیله صاف کردن (بلافاصله پس از اینکه سایر اجزای سازنده حل شدند) ممکن می‌سازند.

سولفوریک اسید

قسمتی از کارآیی سولفوریک اسید غلیظ و داغ به نقطه جوش بالای آن (حدود 340درجه سانتی‌گراد) ارتباط دارد؛ بسیاری از نمونه‌های آزمایشگاهی در این دمای بالا سریعا تجزیه و حل می‌شوند. ترکیبات آلی بوسیله سولفوریک اسید غلیظ آب‌زدایی و اکسید می‌شوند. بدین ترتیب ، این واکنشگر ، برای حذف این اجزای سازنده از نمونه آزمایشگاهی بکار می‌رود. اکثر فلزات و بسیاری از آلیاژها بوسیله اسید داغ مورد حمله قرار می‌گیرند.

ادامه مطلب

عطرها موادی هستند که انسان‌ها برای اینکه خوش‌بو باشند و در نزد دیگران مقبول ، از آنها استفاده می‌کنند. عطرهایی که از مواد طبیعی بدست می‌آیند، مانند مشک آهوی ختن ، اندکند. اغلب این مواد ، از مواد شیمیایی و بصورت سنتزی تولید می‌شوند. با ساختار عطرها آشنا می‌شویم.

مواد سازنده عطر

هر نوع عطر دست‌کم از سه جزء تشکیل یافته است که فراریت و وزن ‏مولکولی آنها تا حدی باهم تفاوت دارند.

جزء اول

جزء اول که تاپ نوت نامیده می شود، فرارترین ماده و مشخصترین بو را در دارا بوده ‏و در تولید عطر کاربرد دارد.‏

جزء دوم

جز دوم که میدل نوت نامیده می شود، کمتر فرار است و عموما عصاره یک ‏گل (بنفشه ، یاس و غیره) است.‏

جزء سوم

آخرین جزء یا اندنوت ، کمترین فراریت را دارد و معمولا یک رزین یا پلیمر مومی ‏است.‏

سیوتون ، اصلی‌ترین سازنده عطر

بیشتر عطرها اجزای بسیاری دارند و از لحاظ شیمیایی غالبا مخلوطهای ‏کمپلکس هستند. با پیشرفت تجزیه مواد عطر طبیعی ، مصرف ترکیبات آلی ‏سنتزی خالص که بوی آنها همانند بوی عطر خاصی می‌باشد، بسیار ‏معمول شده است. نمونه آن سیوتون ، یک کتون حلقوی است که از سیویت ‏بدست می‌آید. سیویت ، ماده‌ای است که از غده‌های گربه سیویت ترشح ‏می‌شود.

گربه سیویت ، حیوانی شبیه به گربه است که در اتیوپی و افریقای ‏مرکزی یافت می‌شود.‏ سیوتون در عطر سازی ارزش بسیار دارد. امروزه سیوتون بصورت سنتزی ‏موجود است. برای سنتز سیوتون ، نخست 8 ، هگزادکان ـ1 ، 16، دی ‏کربوکسیلیک اسید تهیه می‌کنند و سپس آنرا بصورت حلقه در می‌آورند. یون توریم (Th⁺⁴) کاتالیزور بسته شدن این حلقه است.

سیویت ، مانند مشک ، مجموعه‌ای از مواد جاذب جنسی است. این مواد ‏جاذب جنسی در عطرهای موثر با زیرکی بوسیله بوهای گل و گیاهی ‏پوشانده می‌شوند. جاذبه اولیه از بوی خوش حاصل می‌شود. اما اثر ‏اساسی ناشی از سیویتون یا مشک است.‏


ادامه مطلب