استون

استون:

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

استون
شناسنامه
نام‌گذاری آیوپاک پروپانون
نام‌های دیگردی متیل کتون، β-کتوپروپان
فرمول مولکولیCH3COCH3
SMILESCC(=O)C
جرم مولی58.09 g/mol
نما (ظاهر)مایع بی‌رنگ
CAS number[۶۷-۶۴-۱]
ویژگی‌ها
چگالی و فتن (حالت) فیزیکی0.79 g/cm3, آبگونه (مایع)
حلالیت در آبحل شدنی
دمای ذوب-۹۴٫۹ °C (178.2 K)
دمای جوش۵۶٫۳ °C (329.4 K)
توان اسیدی (pKa)?
توان بازی (pKb)?
چرخش دستگردی [?]D? °
گران روی0.32pcP در۲۰ °C
ساختار
نمای مولکولیسه گوش با دو راستا بر روی C=O
گشتاور دوقطبی۲٫۹۱D
ترکیب‌های وابسته
کتون‌های وابستهبوتانون
حلالهای وابستهآب
اتانول
ایزوپروپانول
تولوئن
به جز بخش‌های گفته شده، داده‌های داده شده دربارهٔ ی
ماده‌ها در سامه‌های استاندارد (در ۲۵°C، ۱۰۰ کیلو پاسکال)
بستهٔ داده‌های شیمیایی وسرزدنی‌ها (مرجع‌ها) ی ویکی‌پدیا

اَسِتون(نام‌گذاری ایوپاک “پروپانون”) ساده‌ترین کتون با فرمول مولکولی CH3)2CO) و یکی از لکه‌برها است. این ماده توسط حییم وایزمن کشف شده‌است. این ماده فرار، بی‌رنگ و به شدت آتش گیر است و مصرف بسیار زیادی در صنعت به عنوان حلال دارد.

یکی از ساده‌ترین روش‌های ساخت این ماده تقطیر استاست.

کاربرد استون

کاربرد استون برای تولید – تینرها – رنگ – چسب – لوازم آرایشی – پارچه و…میباشد استون با توجه به ویژگی های منحصر به فرد خود کاربرد های گسترده ای در صنعت و مصارف دیگر دارد. یک سوم مقادیر تولید شده این ماده به عنوان حلال و لکه بر (پاک کننده) در ترکیبات آلی استفاده می شود. این در حالیست که یک چهارم کل ماده تولیدی در مواد سازنده متیل، متاکریلات اسید، متیل متاکریلات (MMA)  مانند استون سیانوهیدرین استفاده می شود. این مواد در مراحل بعدی برای تولید محصولات اکریلیک (PMMA) مانند ورقه های اکریلیکی استفاده می شوند.

حلال مواد شیمیایی

استون به طور کلی به عنوان حلال در فرمولاسیون مواد زیر استفاده می شود:

  • پلی اکریلات ها
  • صنایع الکتریکی
  • اکریلیک و رنگ ها
  • چسب و واکس ها
  • رنگ برای عصاره گیری
  • کفپوش های براق کننده
  • جوهرهای چاپ در پرینترها
  • رزین الکل های نیترو سلولز
  • مواد دارویی و لوازم آرایشی
  • حمل کننده استيلن سيلندرها
  • گریس ها، چربی ها و روغن ها
  • صنایع سیمان و بی دود کردن پودرها
  • رزین های آلکیدی و پلی وینیل استات
  • صنعت رزین های طبیعی و مصنوعی
  • چربی گیری فلزات پیش از رنگ آمیزی
  • پوشش های سطوح مواد شوینده، تمیز کننده و تینر ها

این ماده همچنین در تولید حلال های دیگر اعم از متیل ایزوبوتیل کتون و متیل ایزوبوتیل الکل کاربرد دارد. از حلال های وابسته به این ماده می توان به آب، اتانول، تولوئن و ایزو پروپانول اشاره کرد.

اتانول

اتانول:

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

اتانول یا الکل اتیلیک یا اتیل الکل یا الکل میوه با فرمول C۲H۵OH ترکیب شیمیائی با بوی خاص و آتش‌گیری است که در نوشیدنی‌های الکلی وجود دارد. این الکل همان ماده‌ای است که دارای خاصیت مست‌کنندگی است و در نوشیدنی‌های الکلی با درصدهای مختلف پیدا می‌شود. علاوه بر این در صنایع مختلف کاربرد فراوان دارند. این کاربردها در عطر‌ها و ادکلن‌ها و همچنین در وانیل و همچنین به عنوان سوخت در برخی ماشین‌های جدید می‌باشد. از این الکل در صنایع عطر سازی و برخی دهان‌شویه‌ها هم استفاده می‌کنند.

اتانول
نام‌گذاری اتحادیه بین‌المللی شیمی محض و کاربردیethanol[۱]
شناساگرها
شماره ثبت سی‌ای‌اس۶۴-۱۷-۵ 
پاب‌کم۷۰۲
کم‌اسپایدر۶۸۲ 
جی‌مول-تصاویر سه بعدیImage 1
SMILES CCO
InChI InChI=1S/C2H6O/c1-2-3/h3H,2H2,1H3 
Key: LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N InChI=1/C2H6O/c1-2-3/h3H,2H2,1H3
Key: LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYAB
خصوصیات
فرمول مولکولیC۲H۵ OH
جرم مولیخطای عبارت: کلمه ناشناخته «oh» g mol−1
چگالی0.789 g/cm3 (at 25°C)
دمای ذوب−۱۱۴ درجه سلسیوس (−۱۷۳ درجه فارنهایت؛ ۱۵۹ کلوین)
دمای جوش‎78.37 °C, 352 K, 173 °F
اسیدی (pKa)15.9 (H2O) 29.8 (DMSO)[۲][۳]
خطرات[۵]
کدهای ایمنیR۱۱
شماره‌های نگهداریS۲, S۷, S۱۶
نقطه اشتعال۱۶ درجه سلسیوس (۶۱ درجه فارنهایت؛ ۲۸۹ کلوین)
دمای خودآتشگیری۳۶۵ درجه سلسیوس (۶۸۹ درجه فارنهایت؛ ۶۳۸ کلوین)
LD507060 mg/kg (oral, rat)[۴]
ترکیبات مرتبط
ترکیبات مرتبطمتانول
اتان
به استثنای جایی که اشاره شده‌است در غیر این صورت، داده‌ها برای مواد به وضعیت استانداردشان داده شده‌اند (در 25 °C (۷۷ °F)، ۱۰۰ kPa)
  (بررسی) (چیست: ✔/؟)
Infobox references

مدل مولکول اتانول

مخمر آبجو، یا مخمر نانوایی قارچی است که با جوانه‌زدن تکثیر می‌شود، اگر این قارچ در مجاور یک ماده قندی تخمیر شود، موادی از خود خارج می‌کند که خاصیت آنزیمی داشته و موجب دگرگونی قند می‌شود. در بین قندها، فروکتوز یا قند میوه به فرمول C۶H۱۲O۶ است که در میوه‌های شیرین و انگور وجود دارد که پس از تخمیر باعث ایجاد الکل و گاز دی‌اکسید کربن می‌شود.

تاریخچه

اتانول برای انسان از دوران باستان شناخته شده بود، زیرا این ماده، جزء اصلی مشروبات الکلی است. جداسازی آن به صورت اتانول نسبتاً خالص احتمالاً اولین بار توسط جابر بن حیان که صنعت تقطیر را گسترش داد، انجام شده‌است. البته بیشتر گمان می‌رود که اتانول خالص توسط ابوبکرمحمدبن زکریای رازی دانشمند ایرانی تولید شده باشد.

فرایند تولید

اتانول مورد استفاده در نوشابه‌های الکلی توسط فرایند تخمیر از متابولیسم گلوکز توسط گونه مخصوصی از مخمرها در غیاب اکسیژن تولید می‌شود و در پایان فرایند تخمیر غلظت اتانول را با تقطیر بالا می‌برند. برای مخلوط اتانول با آب بالاترین نقطه آزئوتروپ جوش برای ۹۵٪ الکل و ۵٪ آب است؛ بنابراین جزء تقطیر شده مخلوط اتانول و آب نمی‌تواند خالصتر از ۹۵ درصد باشد. برای تولید اتانول خالص‌تر، مقدار کمی بنزن به آن اضافه می‌شود.

بنزن، آزئوتروپ سه‌گانه‌ای با آب و اتانول تشکیل می‌دهد و مخلوط دوباره تقطیر می‌شود. نتیجه این فرایند بدست آوردن اتانول بدون آب است. با این همه چند ppm بنزن در اتانول باقی می‌ماند که جذب آن در بدن از مشخصه‌های آسیب کبدی است که در افراد الکلی دیده می‌شود.

برای آب زدایی از اتانول استفاده از پمپ خلا نیز مرسوم است.

تولید اتانول صنعتی

سوخت اتانول، سوخت نسبتاً خوبی برای موتورهاست و در صنعت، به‌صورت‌های مختلفی استفاده می‌شود. اتانول مورد مصرف در صنعت را معمولاً از واکنش کاتالیزوری آب با اتیلن تولید می‌کنند. این یک واکنش افزایشی است که در آن یک مولکول آب شکافته شده، قطعات حاصل از آن به اتم‌های کربن در پیوند دوگانه اضافه می‌شود. این فرایند تولید اتانول اقتصادی‌تر از تولید آن با مخمر است.

خواص فیزیکی

اتانول، مایعی قابل احتراق و بی‌رنگ بوده، یکی از انواع الکل‌های موجود در نوشابه‌های الکلی است. گرانروی آن، مانند آب است و بوی نسبتاً تندی دارد. در صنعت به عنوان حلال و ماده واسطه شیمیایی برای تولید بیشتر ترکیبات آلی استفاده می‌شود. به دلیل تشکیل پیوند هیدروژنی با هر نسبتی در آب حل می‌شود. اتانول در مقایسه با ترکیبات آلی که وزن مولکولی یکسانی با آن دارند، نقطه جوش بالاتری دارد.

به عنوان مثال نقطه جوش پروپان که تقریباً وزن مولکولی برابری با اتانول دارد، ۴۲- درجه سانتی‌گراد است، درحالی‌که نقطه جوش اتانول ۷۸ درجه سانتی‌گراد است. دلیل این اختلاف، وجود پیوندهای هیدروژنی مربوط به گروه OH است که نیروی جاذبه میان مولکول‌های مجاور را افزایش می‌دهد. اتانول خاصیت ضعیف اسیدی و بازی از خود نشان می‌دهد که خاصیت بازی آن به دلیل جفت الکترون تنهای اکسیژن بوده و خاصیت اسیدی آن، بخاطر پیوند هیدروژن با عنصر الکترونگاتیو اکسیژن است. اتانول با فلزات فعال (Na و K و Mg و …) وارد واکنش شده، اتوکسید ایجاد می‌کند.

کاربرد

اتانول به دلیل نقطه انجماد پائین در صنعت ضدیخ‌سازی استفاده می‌شود. حلال بسیار خوبی است و در صنعت عطرسازی، رنگسازی و … استفاده می‌شود. محلول ۷۰ تا ۸۰ درصد آن به عنوان محلول ضدعفونی‌کننده کاربرد دارد. اتانول با تغییر دادن پروتئین و حل کردن چربی، میکرو ارگانیسم‌های آن‌ها را از بین می‌برد. البته این عمل فقط در برابر باکتری‌ها و ویروس‌ها و قارچها مؤثر است، ولی در مقابل هاگ قارچ ها و اسپور باکتری‌ها تأثیری ندارد. اتانول همچنین در صنایع مشروبات الکلی به میزان گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. فواید استفاده از الکل در حد عادی (رنگ سبز) و مضرات استفاده بیش از حد (رنگ قرمز)

مصرف مشروبات الکلی، به دلیل وجود اتانول در ترکیب آن‌ها باعث ایجاد عوارض بسیاری در سلامتی انسان می‌شود که عبارتند از:

  • عوارض حاد و خواب آلودگی
  • تهوع، استفراغ، افسردگی، تنگی نفس.
  • عوارض مزمن
  • الکلیسم، سیروز کبدی، تأثیر در سلسله اعصاب مرکزی، تأثیر در حافظه در بلند مدت.
  • سرطان

متانول

متانول:

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

متانول، متیل الکل، الکل متیلیک، کاربینول یا الکل چوب که ساده‌ترین نوع الکل هاست با فرمول شیمیایی CH۳OH شناخته می‌شود. متانول از فعالیت بی هوازی گونه‌های زیادی از باکتری‌ها تولید می‌شود و در نتیجه مقدار اندکی از بخار متانول وارد جو می‌شود و پس از چندین روز به‌وسیله اکسیژن و با کمک نور خورشید اکسید شده به آب و دی‌اکسید کربن تبدیل می‌گردد. البت سوختن متانول هم از نظر مواد بدست آمده چنین اتفاقی رخ می‌دهد ولی بسیار سریعتر. در ضمن شعله سوختن متانول بی‌رنگ است و باید مراقب بود تا شعله آن سبب سوختگی نشود.با این حال متانول به مراتب سمی تر از اتانول است. با تولید بیش از 20 میلیون تن در سال ، از آن به عنوان پیش ماده دیگر مواد شیمیایی کالایی از جمله فرمالدئید ، اسید استیکس ، متیل ترت بوتیل اتر و همچنین میزبان مواد شیمیایی تخصصی تر استفاده می شود.

متانول
نام‌گذاری اتحادیه بین‌المللی شیمی محض و کاربردیMethanol[۱]
دیگر نام‌هاHydroxymethane
Methyl alcohol
Methyl hydrate
Methyl hydroxide
Methylic alcohol
Methylol
Wood alcohol
شناساگرها
شماره ثبت سی‌ای‌اس۶۷-۵۶-۱ 
پاب‌کم۸۸۷
کم‌اسپایدر۸۶۴ 
UNIIY4S76JWI15 
شمارهٔ ئی‌سی200-659-6
شمارهٔ یواِن1230
KEGGD02309 
MeSHMethanol
ChEBICHEBI:17790 
ChEMBLCHEMBL۱۴۶۸۸ 
شمارهٔ آرتی‌ئی‌سی‌اسPC1400000
مرجع بیلشتین1098229
مرجع جی ملین449
3DMetB01170
جی مول-تصاویر سه بعدیImage 1
Smiles CO
InChI=1S/CH4O/c1-2/h2H,1H3 
Key: OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N InChI=1/CH4O/c1-2/h2H,1H3
Key: OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYAX
خصوصیات
فرمول مولکولیC۱H۴O۱
جرم مولی۳۲٫۰۴ g mol−1
شکل ظاهریColorless liquid
چگالی0.7918 g cm−3
دمای ذوب−۹۸ تا −۹۷ درجه سلسیوس (−۱۴۴ تا −۱۴۳ درجه فارنهایت؛ ۱۷۵ تا ۱۷۶ کلوین)
دمای جوش‎65 °C, 338 K, 149 °F
Log p-0.69
فشار بخار13.02 kPa (at 20 °C)
اسیدی(pKa)15.5
گرانروی5.9×10−4 Pa s (at 20 °C)
گشتاور دو قطبی1.69 D
خطرات
شاخص ئی‌یو603-001-00-X
طبقه بندی ئی یو F T
کد های ایمنیR۱۱, R23/24/25, R39/23/24/25
شماره های نگهداری(S1/2), S۷, S۱۶, S36/37, S45
لوزی اتشNFPA 704 four-colored diamond
نقطه اشتعال11–12 °C
دمای خوداتش گیری385 °C
محدودیت های انفجار۳۶٪
ترکیبات مرتبط
ترکیبات مرتبطمتان تیولسیلانول
به استثنای جایی که اشاره شده‌است در غیر این صورت، داده‌ها برای مواد به وضعیت استانداردشان داده شده‌اند (در 25 °C (۷۷ °F)، ۱۰۰ kPa)

متانول. ۲CH۳OH + 3 O۲ → ۲ CO۲ + ۴ H۲O

در سال ۱۹۲۳ شیمیدان آلمانی، «ماتیاس پیِر»، متانول را از گاز سنتز (مخلوطی از CO و H۲ که از کُک به دست می‌آید) تولید کرد. در این فرایند، از کروماتِ روی به عنوان کاتالیزور استفاده می‌شد و واکنش در شرایط سختی مانند فشار ۱۰۰۰–۳۰۰ اتمسفر و دمای حدود ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد انجام می‌گرفت. در شیوهٔ مدرنِ تولید متانول، از کاتالیزور هایی استفاده می‌شود که در فشارهای پایین عمل می‌کنند و کارایی مؤثرتری دارند.

امروزه گاز سنتز مورد نظر برای تولید متانول مانند گذشته از زغال به دست نمی‌آید، بلکه از واکنش متان موجود در گازهای طبیعی تحت فشار ملایم ۱۰–۲۰ اتمسفر و دمای ۸۵۰ درجه سانتی‌گراد با بخار آب و در مجاورت کاتالیزور نیکل تولید می‌شود. CO و H۲ تولید شده، تحت تأثیر کاتالیزوری که مخلوطی از مس و اکسید روی و آلومینیوم است، واکنش داده، متانول ایجاد می‌کنند. این کاتالیزور نخستین بار در سال ۱۹۶۶ توسط ICI استفاده شد. این واکنش در فشار ۵۰–۱۰۰ اتمسفر و دمای ۲۵۰ درجه سانتی‌گراد صورت می‌گیرد.

روش دیگر تولید متانول، واکنش دی‌اکسیدکربن با هیدروژن اضافی است که تولید متانول و آب می‌کند.

کاربرد

به‌عنوان ضد یخ، حلال و سوخت بکار برده می‌شود. از متانول برای تقلیب اتانول نیز استفاده می‌شود، این عمل به منظور غیرقابل شرب نمودن اتانولی که برای مصارف صنعتی تولید می‌شود انجام می‌پذیرد (در کشورهای اسلامی به جهت مسائل شرعی و در کشورهای دیگر به جهت معافیت از مالیات فروش مواد مست‌کننده) بدین منظور از مواد دیگری چون پریدین و تربانتین نیز استفاده می‌شود.

متانول به صورت محدود به عنوان سوخت در موتورهایی با سیستم احتراق داخلی استفاده می‌شود. متانول تولید شده از چوب و سایر ترکیبات آلی را متانول آلی یا بیو الکل می‌نامند که یک منبع تجدید شدنی برای سوخت است و می‌تواند جایگزین مشتقات نفت خام شود. با این همه، از بیو الکل ۱۰۰ درصد نمی‌توان در ماشین‌های دیزلی بدون ایجاد تغییر در موتور ماشین استفاده کرد. متانول به عنوان حلال، ضدیخ و در تهیه سایر ترکیبات شیمیایی استفاده می‌شود.

۴۰ درصد از متانول تولیدی برای تهیه فرمالدئید استفاده می‌شود که آن هم در تهیه پلاستیک، تخته سه لایی، رنگ و مواد منفجره استفاده می‌شود. برای تغییر ماهیت اتانول صنعتی و جلوگیری از کاربرد آن به عنوان نوشیدنی، مقداری متانول به آن اضافه می‌کنند. دی متیل اتر از مشتقات متانول است که به جای CFCها در افشانه‌های آتروسل به عنوان پیشرانه استفاده می‌شود. همچنین از متانول در تهیه استیک اسید و متیل ترشیو بوتیل اتر نیز استفاده می‌شود.

شناسایی خطرات

متانول اثرات مخربی بر روی بینائی داشته و از راه پوست جذب می‌شود. فوق‌العاده قابل احتراق بوده اما در دمای محیط آتش نمی‌گیرد. بین متانول و فلزاتی از قبیل پتاسیم، منیزیم، اکسیدکننده‌هایی مثل پرکلرات باریم، برومین کلرین، پراکسید هیدروژن و سدیم در صورت وجود حرارت خاصیت انفجاری ایجاد می‌کند متانول با کلروفرم، دی اتیل روی، کلریدسیانوریک و نیتریک اسید شدیداً واکنش می‌دهد. در صورت تجزیه حرارتی متانول به دی اکسید کربن (CO2,CO) و فرمالدئید تولید می‌شود.

نکات ایمنی

متانول ماده‌ای سمی است و نوشیدن آن موجب نابینایی و حتی مرگ می‌شود. هنگام استفاده از متانول باید از ماسک و دستکش استفاده کرد چون از طریق تنفس و پوست وآشامیدن نیز می‌تواند جذب شود.

اقدامات اورژانسی

پس از مسمومیت با متانول باید سریعاً الکل اتانول به صورت وریدی یا خوراکی برای بیمار شروع ودیالیز انجام شود.

تقطیر

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

تقطیر:

تَقطیر (به انگلیسی: Distillation) یکی از مهم‌ترین و متداول‌ترین روش‌های جداسازی است و اساس آن بر توزیع اجزا بین دو فاز مایع و گاز بنیان گذاشته شده‌است. تقطیر یکی از متداول‌ترین راه‌های جداسازی مواد از یکدیگر به علت تفاوت نقطه جوش است.
نمایش آزمایشگاهی تقطیر: ۱: منبع گرما ۲: فلاسک ته گرد ۳: سرلوله دستگاه تقطیر ۴: دماسنج / دمای نقطه جوش ۵: کندانسور ۶: ورود آب خنک‌کننده ۷: خروجی آب خنک‌کننده ۸: تقطیر / فلاسک دریافت ۹: خلاء / ورودی گاز ۱۰: ورودی دستگاه تقطیر ۱۱: کنترل گرما ۱۲: کنترل سرعت همزن ۱۳: همزن / صفحهٔ گرم‌کنند ۱۴:حوضچه گرمایش (روغن / شن و ماسه) ۱۵: نیاز به هم زدن. (دیده می‌شود)، با تراشهٔ جوش سنگ یا همزن مکانیکی ۱۶: حوضچه خنک‌کننده.[۱] of distillation: .[۲]

تقطیر یک فرایند فیزیکی برای جداسازی اجسام با دمای جوش متفاوت است. برای پی بردن به این که فرایند تقطیر چگونه انجام می‌گیرد به رفتار محلول‌ها هنگام جوشیدن و متراکم شدن می‌توان توجه کرد. محلول‌هایی با نسبت‌های متفاوت از دو ماده را در دمای جوش با بخار خود به تعادل درمی‌آیند. سپس ترکیب فاز مایع و فاز بخار اندازه‌گیری و نمودار تغییر درصد مولی هر یک از فاز مایع و فاز بخار را در دماهای مختلف می‌توان رسم کرد. مختصات y هر نقطه بر روی منحنی نمایانگر دمای جوش محلولی است که ترکیب درصدآن با مختصات x دراین نقطه داده می‌شود. در آزمایشگاه برای جداسازی مایعات فرار، اغلب از دستگاه تقطیر جزء به جزء استفاده می‌شود. یک ستون تقطیر یا جداسازی شامل یک استوانه عمودی حاوی دسته‌ای از بشقابک‌ها، یا حلقه‌های فولادی زنگ‌نزن، گلوله‌های شیشه‌ای یا تکه‌های سرامیک می‌باشد؛ که این مواد دارای سطح ویژه گسترده‌ای بوده و تماس خوبی را بین مایع – بخار در طول واحد تقطیر ممکن می‌سازند. در بالای ستون یک مبرد و در پایین آن یک واحد تبخیر کننده به نام بازجوشان (reboiler) قرار دارد. بالای ستون چون از منبع گرمایش دورتر است سردتر از پایین ستون می‌باشد و ترکیب درصد مایع و بخار در حال تعادل در بالای ستون با ترکیب درصد مایع و بخار در حال تعادل در پایین ستون می‌باشد؛ بنابراین در بالای ستون درصد ماده‌ای که دمای جوش کمتری دارد بیشتراست. در صنعت برای تقطیر در مقیاس تجارتی و جداسازی مخلوط چند ماده از برج تقطیر جزء به جزء مانند آنچه که دراینجا ملاحظه می‌نمایید استفاده می‌شود. در هر طبقه از برج از بشقابی حبابی مانند () به کار رفته‌است. با اجرای مراحل گوناگون تقطیر نفت خام به فراورده‌های سودمندی تفکیک می‌شود؛ و بر مبنای دمای جوش خود از ترازهای مختلف برج خارج می‌شود.
تقطیر، روشی جهت استخراج اسانس از گیاهان دارویی و معطرویرایش

فرایند تقطیر نوعی روش استخراج اسانس است که قدمت طولانی داشته و در آن، مایع به ترکیباتی که نقطه جوش متفاوت دارند تقسیم می‌شود. تکنولوژی تقطیر نسبتاً ساده بوده و قابل استفاده در مناطق روستایی نیز می‌باشد. تقطیر با آب قدیمی‌ترین و ارزان‌ترین روش تقطیر است که طراحی و ساخت آن ساده و کم هزینه می‌باشد. این روش به‌طور عمومی برای استخراج اسانس از مواد خشک یا پودر شده گیاهی (مانند ادویه‌های پودر شده، مواد چوبی پودر شده مانند پوست درخت دارچین)، گل‌هایی مانند گل محمدی و اندام‌هایی که بسیار سخت و محکم هستند مانند ریشه‌ها، چوب‌ها و میوه‌های فندقه استفاده می‌شود. به عمل تبخیر و میعان متوالی تقطیر گویند. یعنی در این فرایند مایعات ابتدا به بخار تبدیل شده و پس از فرایندی بخار سرد و به مایع تبدیل می‌گردد. طی این فرایند بخارات حاصل از گرما تحت تأثیر سرما تبدیل به قطرات مایع می‌گردد و با جمع‌آوری این قطرات که از میعانات پشت سرهم حاصل می‌گردد؛ موادی خالص و مقطر به دست می‌آید. معمولاً با عمل تقطیر می‌توان ترکیب مختلف معطر را بدون تغییر از گیاه خارج کرد. اسانس‌ها معمولاً با عمل تقطیر شامل ترکیبات مختلفی هستند ولی یک یا چند ترکیب عامل اصلی بوی اسانس محسوب می‌شود.[۳]
اجزای یک سیستم تقطیر سادهویرایش

به‌طور کلی یک سیستم تقطیر ساده دارای چهار بخش است: مشعل (به عنوان منبع گرما)، مخزن تقطیر، مبرّد و قسمت جداکنندهٔ اسانس[۴]
انواع روش‌های تقطیرویرایش

تقطیر در فشار محیط[۵]: در این روش، فرایند تقطیر در فشار محیط صورت می‌گیرد.
تقطیر با بخار آب[۶]: وقتی که تقطیر در مجاورت بخار ماده مخلوط نشدنی و باویسکوزیته بالا صورت می‌گیرد. فشار بخار یکی تحت تأثیر دیگری قرار نگرفته و مخلوط در دمایی که مجموع فشارهای جزئی آن‌ها برابر فشار محیط گردد تقطیر می‌شود. دو نوع تقطیر با بخار آب داریم ۱-روش مستقیم ۲-تقطیر با بخار زنده
تقطیر در خلاء: در این روش فرایند تقطیر در خلاء (در فشار ۴۰ میلی‌متر جیوه) صورت می‌گیرد.
تقطیر در خلاء و بخار: این روش با انتقال گرما توسط بخار آب و با استفاده هم‌زمان از پمپ خلأ جهت کاهش فشار کلی صورت می‌گیرد. به‌طور کلی این روش دارای اشکالاتی بوده و از آن زیاد استفاده نمی‌شود.
تقطیر در فشار: این روش برعکس تقطیر در خلأ بوده و باعث می‌شود که فرایند تقطیر در دمای بیشتری نسبت به آن در فشار محیط صورت گیرد و دمای بالاتر باعث گسسته شدن مولکول‌های نفت گردیده و ترکیب آن‌ها را تغییر می‌دهد.

روش‌های جدید تقطیر: این روش‌ها شامل یک یا دو مرحله تقطیر در فشار محیط بوده که توسط تقطیر با بخار همراه می‌شود.
انواع تقطیر از نظر اجزاویرایش

تقطیر دو جزئی
تقطیر چند جزئی

تقطیر دو جزئی [۳]ویرایش

تقطیر تعادلی
تقطیر جزئی
تقطیر مداوم

تقطیر چند جزئی [۲]ویرایش

روش‌های میانبر (Short Cut Method)

روش فنسکی
روش آندروود
روش گیلیلان
روش براون و مارتین
روش ادولج
روش ادمیستر
روش تخمینی سینی به سینی
روش اسمیت
روش لویس- ماتسون
روش ترسیمی هنگستیبک
روش تیلی- گدس
روش وینکل و تاد

روش‌های دقیق (Exact Solution)

MESF
روش همگرایی تتا
روش همگرایی تتا برای برج‌های پیچیده
روش همگرایی تتا برای برج‌های تقطیر آزئوتروپی و استخراجی

تقطیر مداومویرایش

امروزه به‌علت اقتصادی بودن مداوم در تمام عملیات پالایش نفت از این روش استفاده می‌شود. در تقطیر مداوم برای یک نوع خوراک مشخص و برش‌های تعیین شده شرایط عملیاتی ثابت بکار گرفته می‌شود. بعلت ثابت بودن شرایط عملیاتی در مقایسه با تقطیر نوبتی به مراقبت و نیروی انسانی کمتری احتیاج است. با استفاده از تقطیر مداوم در پالایشگاه‌ها مواد زیر تولید می‌شود:

گاز اتان و متان به‌عنوان سوخت پالایشگاه، گاز پروپان و بوتان به‌عنوان گاز مایع و خوراک واحدهای پتروشیمی، بنزین موتور و نفت‌های سنگین به‌عنوان خوراک واحدهای تبدیل کاتالیستی برای تهیه بنزین با درجه آروماتیسیته بالاتر، حلال‌ها، نفت سفید، سوخت جت سبک و سنگین، نفت گاز، خوراک واحدهای هیدروکراکینگ و واحدهای روغن‌سازی، نفت کوره و انواع آسفالتها.
تقطیر جزء به جزءویرایش

برای تفکیک برش‌های متشکله نفت خام عملیات فیزیک و شیمیایی چندی بر روی آن به عمل می‌آورند تا فراورده‌های مورد نیاز جامعه امروزی را تولید نمایند. از مهم‌ترین آن‌ها تقطیر جز به جز نفت و استخراج [۴] می‌باشد. تقطیر جز به جز عبارت است از یکسری تبخیر و تبرید که در سینی‌های یک برج استوانه‌ای صورت می‌گیرد. مایعات خالص در فشار محیط در دمایی به جوش می‌آیند که در آن دما فشار بخار آن برابر فشار محیط گردد. مایعات مخلوط در حدود دمایی که حاصل جمع فشارهای جزئی عوامل تشکیل دهنده آن‌ها برابر فشار محیط گردد به جوش می‌آید.

در نقطه جوش فازهای بخار و مایع در حال تعادل می‌باشند. چنانچه فشار کاهش یابد تبخیر صورت می‌گیرد و در حالت معکوس تبرید اتفاق می‌افتد. از فشار بخار برای محاسبه ترکیب گازهای مخلوط در حالت تعادل استفاده می‌شود. وقتی که اجزا تشکیل دهنده یک محلول در برج تقطیر به‌طور دائم جدا می‌شوند بخارهایی که به سمت بالا حرکت می‌کند ترکیبات فرارتر مایع برگشت‌کننده به سمت پایین سرازیر است برخورد کرده و غلیظ‌تر می‌شود.

نفت خام

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندس

نفت خام:

نَفت یا پترولیوم مایعی غلیظ و افروختنی به‌رنگ قهوه‌ای سوخته یا سبز تیره یا سیاه است که در لایه‌های بالایی بخش‌هایی از پوستهٔ کره زمین یافت می‌شود. نفت شامل آمیزهٔ پیچیده‌ای از هیدروکربن‌هایی گوناگون است. بیش‌تر این هیدروکربن‌ها از زنجیرهٔ آلکان هستند؛ ولی ممکن است از دید باطن، ترکیب یا خلوص تفاوت‌های زیادی داشته باشند. نفت را طلای سیاه می‌نامند. نفت جز سوخت‌های فسیلی به حساب می‌آید و تجدید ناپذیر است که در کشور برای انتقال آن از توربو دینامهای غول پیکر در تلمبه ی خانه ی عبدالخان سیالات تحت فشار را منتقل می کنند .
نمودار جهانی مصرف انرژی در سال‌های اخیر. نفت در صدر قرار دارد.
واژه‌شناسیویرایش

ریشهٔ واژهٔ «نفت» از واژهٔ اوستایی «نپتا» گرفته شده‌است. کلدانیان و اعراب آن را از زبان مادی گرفته و «نفتا» خوانده‌اند.[۱] در برخی منابع قدیمی به صورت «نفط» نیز آمده‌است. در فرانسه نیز «Naphte» گفته می‌شود و پیش از آن تا سال ۱۲۱۳ میلادی «Napte» گفته می‌شد که از واژهٔ لاتین «Naphta» برگرفته شده بود. ریشهٔ این کلمه واژه یونانی «Naphtha» به‌معنی روغن شرقی می‌باشد.

کلمهٔ نفت در زبان انگلیسی «پترولیوم» (Petroleum)نامیده می‌شود که از دو کلمهٔ «پترا» (Petro)(معادل یونانی واژهٔ سنگ) و کلمهٔ «اولئوم» (Oleum)(روغن) تشکیل شده‌است.

نفت مایعی است که عمدتاً از دو عنصر آلی هیدروژن و کربن تشکیل شده و دارای مقادیر کم‌تری از عناصر سنگین مانند نیتروژن، اکسیژن و گوگرد می‌باشد و به‌صورت طبیعی در زیر زمین و به‌صورت استثنایی در روی زمین به صورت چشمه یافت می‌شود.
تاریخچهویرایش

اقوام متمدن دوران باستان، به‌ویژه سومری‌ها، آشوری‌ها و بابلی‌ها، در حدود چهارهزار و پانصد سال پیش در سرزمین بین‌النهرین (عراق امروزی) با برخی از مواد نفتی که از دریاچه قیر به‌دست می‌آمد، آشنایی داشتند. آنان از خود قیر به‌عنوان مادهٔ غیرقابل نفوذ برای عایق‌کاری کشتی‌ها استفاده می‌کردند. در قرون وسطی دانشمندان مسلمان با تولید نفت سفید و نفت ضروری از آن برای چراغ‌ها استفاده کردند و خیابان‌ها و حمام‌های شهر بغداد به وسیله قیر و ماسه پوشانده می‌شد. اولین میدان نفتی دنیا در باکو در قرن نهم ساخته شد که به گفته مارکو پولو که در قرن سیزده به آنجا سفر کرده محصولات آن با صدها کشتی حمل می‌شد. در داستان‌ها آمده‌است که نوح نیز کشتی خود را با قیر پوشاند تا آب به درون آن نفوذ نکند[نیازمند منبع].

اولین چاه اکتشافی مدرن نفت در سال ۱۷۴۵ در فرانسه و اولین چاه استخراج نفت توسط کلنل دریک در سال ۱۸۵۹ در پنسیلوانیا حفاری شد.[۱]

با توسعه و پیشرفت تکنولوژی حفاری در اواسط قرن نوزدهم و تکنولوژی تقطیر و پالایش نفت در اواخر قرن نوزدهم و استفاده از آن در موارد غیر سوختی، جهش حیرت‌آوری به‌وجود آمد. به‌طوری‌که امروزه صنایع پتروشیمی نقش اساسی و بنیادی در رفع نیاز عمومی جامعه به عهده دارد.
منشأویرایش

بیشتر دانشمندان منشأ تشکیل نفت را گیاهان و موجودات آلی موجود در اقیانوس‌های اولیه می‌دانند. به دلیل وجود یک سلسله خواص خاص که تنها مولکول‌های آلی، مشمول آن‌ها می‌شوند.

باقی‌ماندهٔ جانوران و گیاهانی (اعم از جلبک‌ها و مرجانها) که میلیون‌ها سال قبل (قبل از پدید آمدن دایناسورها) در محیط دریا (آب) زندگی می‌کرده‌اند، طی میلیون‌ها سال توسط لپه‌های گل و رسوبات مدفون شده‌اند و تحت فشار و دمای بالا، نبود اکسیژن و مدت زمان طولانی تبدیل به نفت و گاز گردیده و در صورت وجود این شرایط همراه با سنگ مخزن مناسب و پوش سنگ، طی مدت زمان بسیار طولانی نفت مهاجرت نموده و به مقدار زیاد در حوضچهٔ نفتی جمع می‌گردد.

نفت خام حالت روغنی دارد و به شکل‌های جامد (قیرهای نفتی) و مایع دیده می‌شود. برخی اوقات به تمام اشکال نفت هیدروکربن نیز گفته می‌شود. اگر نفت در لایه‌ای رسوبی جمع گردد به‌آن محل «حوضچهٔ نفتی» می‌گویند. از مجموع چندین حوضچهٔ نفتی، یک «میدان نفتی» حاصل می‌شود. به سنگ متخلخل دربرگیرندهٔ نفت که قابلیت تولید نفت را داشته باشد، «سنگ مخزن» می‌گویند.
اکتشافویرایش
یک پمپ‌جک در کوبا

تا قبل از حفر نخستین چاه نفتی به کمک وسایل جدید حفاری، این ماده مهم فقط از چشمه‌های سطحی نفت، یا چاه‌های کم عمق که به وسیله دست حفر می‌شد، استخراج می‌گردید و موارد استفاده از نفت خام نیز محدود بود.[۲] از زمان پیدایش نفت تا امروز فعالیت‌های اکتشافی برای کشف ذخایر جدید نفت و گاز و تأمین تقاضای بازارهای نفت و همچنین جایگزینی حجم‌های تولید شده، به صورت مستمر در جریان است. امروز با پیشرفت تکنیک‌های اکتشافی جدید، دقت فعالیت‌های اکتشافی بیشتر شده و شانس بیشتری برای موفقیت وجود دارد، اما با وجود این پیشرفتها، اکتشاف هنوز به صورت یک فعالیت با ریسک بالا باقی مانده‌است، زیرا قدیمی‌ترین نظریه برای اکتشاف نفت، نظریه طاقدیس (Anticline Theory) است. کاربرد این نظریه برای یافتن نفت در قله طاقدیس‌ها ابزار موفقی بود. این نظریه به عنوان نظریه اصلی برای اکتشافات مهم نفتی در بسیاری از نقاط دنیا از جمله مسجد سلیمان ایران مورد استفاده قرار گرفت. نفت در سال ۱۸۸۰ در رسوبات دریایی پنسیلوانیا کشف شد که ارتباطی با ساختارهای طاقدیسی نداشت و تجمع نفت و ایجاد نفت‌گیر صرفاً ناشی از تغییر رخساره رسوبات بود؛ بنابراین مشخص شد که ذخایر نفتی می‌توانند در حوزه‌های غیر چین خورده هم وجود داشته باشند. در نتیجه مفهوم نفت‌گیرهای چینه‌ای (Stratigraphic Traps) با این کشف وارد عرصه مفاهیم نفت شد. تا اواسط دهه ۱۹۲۰، تهیه و استفاده از نقشه‌های سطحی و طاقدیس‌ها ابزار اصلی اکتشافات نفتی بود و یافتن نفت‌گیرهای چینه‌ای به صورت تصادفی رخ می‌داد. یک منطقهٔ انتخاب شده را با مطالعهٔ نمونه‌های سنگی و لرزه‌نگاری مشخص می‌کنند. اندازه‌گیری‌ها انجام می‌شود و اگر مکان از نظر میزان ذخیره نفت موجود و ملاحظات اقتصادی، موفقیت‌آمیز باشد، حفاری آغاز می‌شود. بالای چاه ساختاری به نام «دکل حفاری» برای جادادن وسایل و لوله‌های مورد استفاده در چاه ساخته می‌شود. زمانی که حفاری تمام می‌شود، پس از تکمیل چاه حفرشده، یک جریان ثابتی از نفت را به سطح زمین خواهد آورد. به سنگ‌هایی که غالباً از سنگ‌های رستی (شیل) یا انیدریت تشکیل‌شده و خاصیت پلاستیک دارند و قسمت بالایی مخزن نفت همانند پوششی قرار می‌گیرند، «سنگ پوششی» گفته می‌شود.
پالایشویرایش

نفت به‌صورت خام نمی‌تواند مورد استفاده قرار گیرد و باید در پالایشگاه نفت در برج تقطیر (مخصوص نفت) مورد جداسازی بر اساس اختلاف چگالی قرار گیرد.
انواع نفت خامویرایش
بیشتر ذخایر نفتی دنیا از نفت‌های فوق‌سنگین و شن‌های نفتی تشکیل شده‌است.

ارزش نفت خام معمولاً بر اساس دو معیار وزن مخصوص و میزان گوگرد تقسیم‌بندی می‌شود. نفت‌هایی که وزن مخصوص، گرانروی و چگالی پایینتری دارند نفت سبک و نفت‌هایی که وزن مخصوص، گرانروی و چگالی بالاتری دارند نفت سنگین نامیده می‌شوند. نفت‌هایی که گوگرد آن‌ها کمتر است نیز نفت شیرین و نفت‌های دارای گوگرد بیشتر نفت ترش نامیده می‌شوند که معمولاً نفت‌های میدان‌های جوان، به دلیل پختگی اندک، سنگین تر هستند و میزان گوگردشان بالاست. استخراج، جابجایی و پالایش نفت‌های سبک و شیرین ساده‌تر و کم‌هزینه‌تر است و میزان بیشتری از محصولاتی چون بنزین، نفتا، نفت سفید و سوخت‌های جت برگرفته از نفت سفید، و گازوئیل‌های مرغوب را می‌توان از آن‌ها به دست آورد، به همین دلیل این نوع نفت‌ها بیشتر مورد علاقه پالایشگاه‌ها بوده و قیمت بالاتری دارند. شاخص‌های بین‌المللی تعیین قیمت نفت یعنی وست تگزاس اینترمیدیت و برنت از نوع نفت سبک و شیرین هستند. اما میزان نفت‌های ترش و سنگین در ذخایر نفتی دنیا بسیار بیشتر است.

.

کیمیا گری

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصبن صنعت و مدیریت_گروه فنی ومهندسی

کیمیا گری:

ریشه لغوی
کیمیا که واژه شیمی از آن گرفته شده است، صورت خاصی از دانش شیمی کاربردی بود که حدود سال 50 میلادی در شهر اسکندریه در مصر متداول شد. برخی ، کیمیا را واژه‌ای مصری و به معنی هنر مصری می‌دانند که در مصر باستان ، دانشی مقدس و هنر الهی محسوب می‌شد و در انحصار کاهنان بود. آنها با سوگندهای موکد در جلوگیری از انتقال آن به دیگران و انتشار آن به نقاط دیگر و نیز جلوه دادن آن به صورت رمز و معما اصرار می‌ورزیدند.

برخی دیگر ، کیمیاگری (Multiplication) را هنر سیاه‌گری نیز می‌دانند، زیرا در واقع عمل سیاه کردن سطح فلزات ، اولین مرحله کیمیاگری بود. مثلا با ایجاد رنگ زرد و طلایی بر سطح سیاه شده فلزات ، ادعا می‌کردند که آنها را به طلا تبدیل کردند.
دید کلی
اگر چه در عهد باستان تا قبل از میلاد مسیح ، تکنولوژی در بسیاری از کشورهای حوزه بین‌النهرین ، حوزه دریای اژه ، مصر ، چین ، هند و ایران رواج داشت، ولی از قرن اول میلادی ، چهره برجسته دیگری از آن ، در شهر اسکندریه در مصر ظاهر شد که به کیمیاگری یا علم کیمیا معروف شده است.
مرکز کیمیاگری
شهر اسکندریه که در دهانه رود نیل قرار دارد، توسط “اسکندر مقدونی” ، پس از فتح مصر در سال 331 قبل از میلاد بنا نهاده شده است و علاوه بر اقوام بومی ، مهاجرینی از یونان به آنجا آورده شدند. برخورد دو فرهنگ مصری و یونانی ، این شهر نو بنیاد را بصورت مرکز فعالیتهای علمی ، تجاری و محل داد و ستد و مراودت آن زمان در آورد و ارزش طلا و نقره در تجارت خارجی و داخلی بالا رفت.

از این رو تکنولوژیستهای اسکندریه به فکر تبدیل فلزات پست به نقره و طلا افتادند و فعالیتهای شیمیدانان آن زمان بر روی آن تکنولوژی جدید متمرکز شد و صورت تازه‌ای از دانش شیمی به نام کیمیاگری بوجود آمد و کار آن بالا گرفت.

تصویر

اعتقاد کیمیاگران
کیمیاگران معتقد بودند با تلاش و انجام آزمایش‌های متنوع ، سرانجام می‌توان هر ماده‌ای را به ماده مورد نظر تبدیل کرد. (از جمله سرب را به نقره و یا مس را به طلا ) و یا از آمیختن موادی معین به نسبتهای مشخص می‌توان موادی را بدست آورد که فلزات پست را به طلا و نقره تبدیل کند. اگر چه کیمیاگران مصری نتوانستند فلزات پست را به طلا و یا نقره تبدیل کنند، اما در مسیر این تلاشها توانستند برخی از مواد شیمیایی بویژه بسیاری از نمکها را تهیه کنند و به روشهای خالص کردن مواد از جمله عملیات تصعید ، تکلیس ، تقطیر ، انحلال پذیری ، تبلور و … که اساس جداسازی مواد شیمیایی از یکدیگر است، دست یابند.
کیمیاگران در تمدن اسلام
با فتح مصر توسط مسلمین در سال 641 میلادی ، مسلمانان که به زبانهای فارسی ، عربی و یونانی و … تسلط یا آشنایی کافی داشتند، بسیاری از منابع مصری و یونانی موجود در مراکز علمی اسکندریه را در اختیار گرفتند و آنها را به زبان عربی ترجمه کردند و آثار ارسطو و کتابهای پزشکی او را مورد استفاده قرار دادند. با تاسیس شهر بغداد در سال 762 میلادی توسط منصور ، خلیفه عباسی و ایجاد مراکز علمی بزرگ در آن ، بسیاری از مدرسان و کیمیاگران مصری و یونانی به بغداد روی آوردند.

بدین ترتیب تکنولوژی پیشرفته مصریها به جهان اسلام انتقال یافت و توسط کیمیاگران بزرگ اسلام به حد کمال خود رسید. رساله‌ای در کیمیاگری تحت عنوان فی‌العلم الصناعه و … به امام جعفر صادق علیه‌السلام ( 148 ـ 83 هجری ) نسبت داده شده که توسط “روسکا”به زبان آلمانی ترجمه و در سال 1934 میلادی منتشر شد که نشان می‌دهد ایشان خواص دو نوع اکسید ، یعنی اکسید زرد و اکسید سرخ ( فروسیانید پتاسیم و فری سیانید پتاسیم ) را بررسی کرده و به روش علمی تهیه آنها و استفاده از آنها در فرآیندهای خالص کردن طلا و نقره آشنایی داشتند.
کیمیاگران نامدار اسلامی
جابربن حیان ( 200 ـ 107 هجری، 700 میلادی )__
او که شاگرد امام جعفر صادق «ع» بود و در این علم به حدی تجربه پیدا کرده بود که برخی ، کیمیاگری را علم جابر نیز می‌نامند، اولین کسی بود که از تکلیس زاج سبز ، اسید سولفوریک تهیه کرد و از تکلیس مخلوط زاج و شوره اسید نیتریک بدست آورد.
محمدبن زکریای رازی ( 925 ـ 866 هجری )
کتابی در کیمیاگری به نام سرالاسرار نوشت که توسط “روسکا” به زبان آلمانی ترجمه و در سال 1937 منتشر شد. او توانست الکل را از تقطیر مواد قندی و اسید کلریدریک را از تقطیر نوشادر بدست آورد.
ابن سینا ( 1036 ـ 890 میلادی )
اولین پزشکی بود که با روش علمی ، مواد گیاهی را استخراج و از آنها برای معالجه بیماران خود استفاده می‌کرد و کتابی نیز در کیمیاگری نوشت.

ابو نصر فارابی و ابوریحان بیرونی نیز سهم بسزایی در پیشبرد علم کیمیا داشتند. 

زوال کیمیاگری
در قرن هیجدهم میلادی ، بررسیهای تجربی توسعه یافت و نتایجی به بار آورد که برای توجه آنها نظریات جدیدی ارائه داده شد. این نظرها بر اساس روش علمی استوار بود و با نظرهای کیمیاگران مغایرت داشت.
دانشمندانی که در تحول شیمی سهم عمده‌ای داشتند
هلمونت
اولین بار ، از ترازو در بررسیهای علمی خود استفاده کرد. تفاوت بخار و گاز و مفهوم شعله را بیان کرد.
والنتین
اسید کلریدریک را از تقطیر مخلوط نمک طعام و زاج سبز و اسید سولفوریک را از تقطیر مخلوط شوره ، گوگرد و سولفید آنتیموان بدست آورد.
گلابر
فعالیتهای زیادی در زمینه شیمی علمی بویژه در امر تقطیر و ابداع برج‌های تقطیر داشت. سولفات سدیم را کشف کرد که به نمک گلابر معروف است.
پریستلی
اکسیژن را از طریق تجزیه گرمایی اکسید جیوه کشف کرد.

img/daneshnameh_up/7/79/Lavazieh.jpg
لاووازیه ، پدر شیمی جدید

لاووازیه (بنیانگذار شیمی نو)
معتقد بود که همواره باید استدلال خود را بر پایه تجربی قرار داد. وی ثابت کرد که عمل احتراق ، در حقیقت ترکیب اکسیژن هوا با ماده سوختنی است. همچنین قانون بقای جرم را در سال 1789 کشف کرد و بسیاری از عناصر و ترکیبات شناخته شده زمان خود را به روش جدید نام گذاری کرد. وی ثابت کرد اکسید فلز ، ماده مرکب از فلز و عنصر اکسیژن است و آب از سوختن هیدروژن حاصل می‌شود. وی اولین بار نام هیدروژن و نام اکسیژن را متداول کرد و ثابت کرد که اسیدها ، ترکیبی از اکسیژن و غیر فلزند.
ونتل
قانون جرمهای هم ارز را کشف کرد.
پروست
قانون نسبتهای ثابت را کشف کرد.

تبدیل مس به طلا

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

تبدیل مس به طلا:

بعد از ارائه جدول تناوبی توسط مندلیف، پرونده نیمه باز تبدیل تدریجی مس به طلا برای همیشه بسته شد و جزء علوم بی اساس طبقه‌بندی شد. پیش از آن‌که علم شیمی به عنوان یکی از اصلی‌ترین رشته‌های علمی شناخته و معرفی شود، بسیاری از پدیده‌هایی که امروزه در محدوده قلمرو علم شیمی قابل توضیح و تفسیر است با استفاده از قوانین علم کیمیا مورد بررسی، تجزیه و تحلیل قرار می‌گرفت. یکی از مهم‌ترین تحقیقاتی که در این زمینه انجام شده بود چگونگی تبدیل مس به طلا بود.

مس و طلا به ترتیب با اعداد اتمی ۲۹ و ۷۹ دو عنصری هستند که تعداد پروتون‌های آن‌ها می‌تواند بسیاری از خصوصیات و ویژگی‌های آن‌ها را تعیین کند. از آنجایی‌که مس عنصر مقاومی است آزاد شدن سه پروتون در این عنصر مستلزم صرف انرژی قابل توجهی است که در نتیجه سبب می‌شود هزینه انرژی لازم برای تبدیل آن بیش از ارزش نهایی طلای به دست آمده باشد. تبدیل مس به طلا علاوه بر این‌که از نظر تئوری قابل تأیید است از نظر عملی نیز امکانپذیر بوده‌است. برنده جایزه نوبل شیمی سال ۱۹۵۱ موفق شده بود در سال ۱۹۸۰ میلادی مقدار اندکی از مس را به طلا تبدیل کند. این در حالی است که پیش از این نیز یک فیزیکدان روسی که در یک مرکز تحقیقات هسته‌ای در نزدیکی سیبری کار می‌کرد متوجه شده بود که پوسته مسی رآکتور آزمایشی این مرکز به مرور زمان به طلا تبدیل شده بود و با استفاده از این تغییر توانسته بود به راهکاری برای تبدیل مس به طلا دست پیدا کند.

امروزه می‌توان با استفاده از شتاب‌دهنده‌ها، عناصر را به یکدیگر تبدیل کرد. در سیستم‌های شتاب‌دهنده عناصر مختلف تحت تأثیر میدان‌های الکتریکی یا مغناطیسی قرار می‌گیرند. حرکت عناصر در مسیر شتاب‌دهنده‌های ضلعی یا مدور سبب برخورد آن‌ها با پروتون‌ها و نوترون‌های آزاد شده و در نتیجه عناصر یا ایزوتوپ‌های جدید ساخته می‌شود. ایجاد چنین تغییراتی از طریق رآکتورهای هسته‌ای نیز امکان‌پذیر است. در طبیعت نیز همواره با افزودن پروتون یا نوترون به اتم‌های هیدروژن در رآکتور هسته‌ای یک ستاره می‌توان عناصر جدیدی را تولید کرد.

البته در خصوص عناصر سنگین‌تر از آهن که عدد اتمی آن ۲۶ است انجام چنین فرایند مشابهی تنها از تغییرات هسته‌ای ایجاد شده در یک ابرنواختر امکان‌پذیر است. اگر چه ممکن است چنین به نظر برسد که استفاده از این راهکار برای تولید طلا از مس متداول و مرسوم نخواهد بود اما نکته قابل توجه این است که اساساً انجام چنین واکنشی امکانپذیر و شدنی است. سنگ‌های معدنی نظیر سولفید سرب (گالن)، کربنات سرب (کروسیت) و سولفات سرب (انگلیست) اغلب متشکل از عناصری مانند روی، طلا و نقره هستند. اگر این سنگ‌های معدنی را خرد کنیم با استفاده از روش‌های شیمیایی می‌توان طلا را از مس جدا کرد.

در بیان سرّ کیمیا شیخ بهایی چنین شعری سروده است :

از طلق«1»درهمی، وز فرّار«2»درهمی

وانگاه از عقاب«3»دو جزءِ مُکرَّمی«4»

پس حلّ و عقد«5»کن تو نه با کوره و دمی

واللهُ شاهدٌ هو إکسیرُ أعظمی«6»

که اگر بر سرّ آن وقوف یافتی، مکتومش بدار از نااهل«7»؛ و آنرا در بیان این شعر منتسب به علیّ بن ابیطالب – علیه افضل التحیّة و الثَّناء – در ایّام شَباب«8» در نجف اشرف به پارسی سرودم، که فرموده است:

خُذِ الفرّارَ و الطّلقا

وَ شَیئاً یُشبِهِ البَرقا«9»

فإن مَزَّجتَهُ سَحقاً«10»

مَلَکتَ الغربَ وَ الشَّرقا!


(1) طلق: تلک، یکی ازاجسام معدنی برنگ سفید نقره ای شفاف

(2) فرّار: جیوه

(3) عقاب: نشادر/ نوشادر: ملحی (نمکی) است جامد و مُتبَلوِر و بی رنگ و بو، که از ترکیب جوهر نمک (اسید کلریدریک) و آمونیاک به دست می آید و نام علمیش کلرور آمونیوم است. (لغتنامه دهخدا)

(4) مُکرَّم: گرامی کرده شده و بزرگ داشته شده؛ بزرگ و معظّم

(5) حلّ و عقد: تجزیه و ترکیب

(6) یعنی: خدا گواهست که این همان اِکسیر اعظم است (که مس را به طلا تبدیل میکند).

(7) مکتوم: پوشیده

(8) شَباب: جوانی

(9) یعنی: چیزی را که شبیه به برق است. شاید منظور حضرت علی(ع) در هزار و چهارصد سال پیش، پیشگویی از ظهور نیروی برق در عصر ما باشد، که میتوان از نشادر نیز برق بدست آورد.اوایل که رادیو آمده بود، یک نمونه رادیو استکانی بود که توسط دهها استکان و ماده شمیایی نوشادر، برق لازم برای روشن شدن رادیو تامین میشد. و میدانیم که بمباران الکترونی اتم (برای تبدیل به اتم دیگر) نیز با نیروی برق صورت میگیرد. پس شاید نقش نشادر در این ترکیب، سوخت نیروی برق جهت بمباران الکترونی مس و تبدیل آن به طلا باشد!

(10) سَحق: کوبیدن، مالیدن و نرم کردن

امین ها

امین ها

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی مهندسی

ترکیب‌های نیتروژن‌دار برای زندگی ضروری هستند و منبع اولیه برای تهیه آن‌ها، نیتروژن موجود در جو می‌باشد که توسط یک فرایند بنام تثبیت نیتروژن، مولکول نیتروژن (](N2، به آمونیاک کاهیده می‌شود. آمونیاک حاصل سپس به ترکیب‌های نیتروژن‌دار آلی تبدیل می‌گردد. آمین‌ها، مشتق‌های آمونیاک هستند و دسته وسیعی از مواد آلی نیتروژندار را تشکیل می‌دهند که در آن‌ها، اتم نیتروژن به یک یا دو یا سه گروه آلکیل یا آریل متصل می‌باشد (هیدروژن به وسیلهٔ گروه‌های آلکیل یا آریل جانشین شده‌است) که به ترتیب آمین نوع اول، آمین نوع دوم یا آمین نوع سوم ایجاد می‌گردد. از اینرو به همان طریقی که اترها و الکل‌ها با آب رابطه دارند، آمین‌ها به آمونیاک وابسته می‌باشند. در آلکیل آمین‌ها نیتروژن به اتم کربن با هیبریداسیون sp3 متصل است، آریل آمین‌ها دارای نیتروژنی هستند که به یک کربن sp2 بنزن یا حلقه شبیه بنزن متصل است. آمین‌ها معمولاً از آمونیاک استخراج می‌شوند که جای هیدروژن‌ها گروه آلکیلی قرار می‌گیرند. خاصیت بازی آمین نوع دوم از بقیه بیشتر بوده و این گروه با تأثیر روی سیستم عصبی انسان کاربردهای گسترده‌ای پیدا کرده‌اند. بعضی از پیک‌های عصبی انسان مانند آدرنالین آمین‌اند، بعضی از جلوگیری کننده‌ها مانند مرفین نیز در گروه آمین‌ها قرار می‌گیرند. از دیگر ترکیب‌های آمین می‌توان به کُدیین و آمینو اسیدها اشاره کرد. آمین‌ها به عنوان اجزاء آمینواسیدها، پپتیدها و آلکالوئیدها، در بیوشیمی حائز اهمیت هستند. بسیاری از ترکیب‌های فعال بیولوژیکی حاوی نیتروژن هستند. همچنین ترکیب‌های دیگری از آن‌ها به عنوان ضدتورم، بیهوش‌کننده، آرام‌بخش و محرک، کاربرد دارویی دارند. برای مثال آدرنالین (محرک)، پروپیل‌هگزدرین (ضدتورم بینی)، هگزامتیلن‌تترآمین (ماده ضدباکتری) اَمفتامین (ضد افسردگی) از جمله آن‌ها هستند. همه آمین‌ها خصلت بازی دارند (آمین‌های نوع اول و دوم می‌توانند به عنوان اسید هم عمل کنند)، پیوند هیدروژنی تشکیل می‌دهند، و در واکنش‌های جانشینی به عنوان هسته دوست عمل کنند. پس در بسیاری از جنبه‌ها شیمی آمین‌ها با شیمی الکل‌ها و اترها شباهت دارد؛ ولی تفاوت‌هایی هم در فعالیت دارند، زیرا الکترونگاتیوتیه نیتروژن کمتر از اکسیژن است. از این رو آمین‌های نوع اول ودوم کمتر اسیدی می‌باشند و پیوندهای هیدروژنی ضعیفتر از الکل‌ها و تشکیل می‌دهند اما بازی‌ترو نوکلئوفیل‌تر می‌باشند.
آمین نوع یک آمین نوع دو آمین نوع سه
آمین نوع یک

آمین نوع دو

آمین نوع سه

آمین‌ها(به انگلیسی: Amines) ترکیبات آلی هستند که جزو بازها به‌شمار رفته و یک اتم نیتروژن مرکزی و یک یا دو یا سه گروه آلکیل متصل به آن هستند که به ترتیب آمین نوع یک، آمین نوع دو و آمین نوع سه نامگذاری می‌شوند آمین‌ها معمولاً از آمونیاک استخراج می‌شوند که جای هیدروژن‌ها گروه آلکیلی قرار می‌گیرند. خاصیت بازی آمین نوع دوم از بقیه بیشتر بوده و این گروه با تأثیر روی سیستم عصبی انسان کاربردهای گسترده‌ای پیدا کرده‌اند و بعضی از پیک‌های عصبی انسان مانند آدرنالین آمین اند و بعضی از جلوگیری کننده‌ها مانند مرفین نیز در گروه آمین‌ها قرار می‌گیرند. از دیگر ترکیبات آمین می‌توان به کدیین، افندرین، اشاره کرد. از دیگر آمین‌های

مهم آمینواسیدها نیز هستند.

هتروسیکل ها

هتروسیکل ها

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

نگاه کلی
ترکیبات کربوکسیلیک ، مولکولهای حلقوی هستند که که حلقه ، فقط از اتمهای کربن تشکیل شده است. برعکس ، هتروسیکلها ، ترکیبات حلقوی هستند که در آن ، یک یا چند کربن حلقه با اتم غیر کربن مانند نیتروژن ، اکسیژن ، گوگرد یا اتمهای فلزی و … جایگزین شده است. متداولترین ترکیبات هتروسیکل ، دارای نیتروژن یا اکسیژن یا هر دوی آنها در ترکیب حلقه هستند. بسیاری از ترکیبات طبیعی هتروسیکل هستند مانند انواع آلکالوئیدهای موجود در گیاهان. همچنین بسیاری از ترکیبات دارویی مهم مانند آنتی بیوتیکها هم جزء هتروسیکلها هستند.
نامگذاری هتروسیکلها
بسیاری از ترکیبات هتروسیکل ، نام متداول دارند. اما در نامگذاری آیوپاک ، هتروسیکلهای اشباع را مشتقاتی از سیکلو آلکانها در نظر گرفته ، با استفاده از پیشوندهای (آزا) برای N ، (اکسا) برای O ، (تیا) برای S ، حضور هترواتم را مشخص و محل استخلافها هم با شماره گذاری مشخص می‌شوند.
طبقه بندی ترکیبات هتروسیکل
هتروسیکلهای غیر آروماتیک
هتروسیکلهای غیر آروماتیک ، مشتقاتی از سیکلونها هستند. هتروسیکلهای کوچک مانند مشتقات هتروسیکل سیکلوپروپانها یا سیکلوبوتانها ، به علت کشش حلقه ، نسبتا واکنش پذیرند، زیرا با انجام واکنشهای هسته دوستی ، دچار بازشدن حلقه شده ، از کشیدگی رها می‌شوند. هتروسیکلونهای سه ضلعی به علت اندازه کوچک حلقه ، واکنش پذیرتر از همتاهای چهار ضلعی خود هستند.

هتروسیکلونهای با حلقه بزرگتر به علت نبودن کشش حلقه ، نسبتا بی‌اثرند و نسبت به هتروسیکلونهای کوچکتر واکنش پذیری کمتری دارند. اما به هر‌ حال وجود هترو اتم در ساختمان این ترکیبات می‌تواند باعث انجام واکنشهای خاصی شود. در این ترکیبات ، باز شدن حلقه همراه با کشش پیوند هترو اتم رخ نمی‌دهد، مگر اینکه ابتدا به گروه ترک‌کننده خوبی تبدیل شوند

هتروسیکلهای آروماتیک
ترکیباتی مثل هتروسیکلوپنتادی‌انها ، جزو ترکیبات آروماتیکی شش الکترونی طبقه‌بندی می‌شوند. این ترکیبات ، دارای یک واحد بوتادی‌ان بوده ، در حلقه آنها یک هترو اتم حامل زوج الکترونهای تنها وجود دارد. این ترکیبات سیر نشده ، دارای الکترونهای نامستقر می‌باشند. این هتروسیکلها از لحاظ الکترونی دارای کمبود بوده و کربن‌ها دارای بار منفی جزئی می‌باشند. بنابراین وارد واکنشهای هسته دوستی می‌شوند.

این ترکیبات ، تحت شرایط ملایم هیدرولیز شده ، متحمل باز شدن حلقه می‌شوند. همچنین واکنشهای حلقه زایی هم انجام می‌دهند.
ترکیبات هتروسیکل مشتق شده از بنزن
در این ترکیبات ، یک واحد CH در بنزن توسط یک هترو اتم جایگزین شده است. حلقه این ترکیبات ، آروماتیک می‌باشد. یکی از ساده‌ترین ترکیبات این گروه ، پیریدین می‌باشد که جزو آزابنزنها است و یک N ، جایگزین CH بنزن شده است. پیریدین ، یک باز ضعیف می‌باشد و در بسیاری از تبدیلات آلی کاربرد دارد. این ترکیب ، از قطران زغال سنگ تولید می‌شود و بطور مصنوعی هم سنتز می‌شود.

پیریدین بدلیل طبیعت دو گانه خود ، هر دو واکنش جانشینی الکترون دوستی و هسته دوستی را انجام می‌دهد و مشتقات استخلاف شده متنوعی از آن بدست می‌آید. البته جانشینی الکترون دوستی (الکتروفیلی) در شرایط سخت انجام می‌شود.
هتروسیکلهای آروماتیک دوحلقه‌ای
حلقه بنزن می‌تواند به ترکیب هتروسیکل متصل شده ، یک ترکیب هتروسیکل دوحلقه‌ای ایجاد کند. به عنوان مثال حلقه بنزن در اثر متصل شدن به حلقه پیریدین ، دو آزا نفتالین به نامهای کینولین و ایزوکینولین ایجاد می‌کند که مایعی با نقطه جوش بالا هستند و بسیاری از ترکیبات آنها در طبیعت یافت می‌شوند.
کاربردها
بسیاری از ترکیبات هتروسیکل در طبیعت یافت می‌شوند و خاصیت دارویی دارند، مانند کینین که به عنوان ماده ضد مالاریا شناخته شده است. ویتامین B12 ، هتروسیکلی با سه حلقه می‌باشد. فولیک اسید که برای درمان کم‌خونی بکار می‌رود نیز یک هتروسیکل نیتروژندار می‌باشد. آنتی بیوتیکهایی مانند پنی‌سیلین هم جزو ترکیبات هتروسیکل دوحلقه‌ای هستند. رسرپین ، یک آلکالوئید طبیعی با فعالیت آرام‌بخش و ضد فشار خون می‌باشد.

برخی هتروسیکلهای مضر
گذشته از ترکیبات مفید ، ترکیبات مضری مانند هروئین و مرفین هم جزو ترکیبات هتروسیکل می‌باشند این داروها به دلیل خاصیت زیان‌آور ، خطرناک می‌باشند. نیکوتین که از برگ توتون یافت می‌شود، کوکائین که محرک و تسکین‌دهنده موضعی می‌باشد و LSD که یک ترکیب توهم‌زا است، جزو ترکیبات هتروسیکل به شمار می‌روند.
مباحث مرتبط با عنوان

راه حل یادگیری گرامر زبان انگلیسی

راه حل یادگیری گرامر زبان انگلیسی

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت_گروه فنی مهندسی

سلام دوست عزیز

امروز میخوام یکی از اشتباهات خیلی بزرگ خودمو در دوران یادگیری زبان انگلیسی برای شما تعریف کنم.

Basic Grammar in Use
English Grammar in Use
Essential Grammar in Use
Advanced Grammar in Use

من هم مثل شما خیلی به زبان انگلیسی علاقه داشتم و دوست داشتم یک روزی به مکالمه زبان انگلیسی مسلط بشم. و فکرم

کردم که راه یادگیری مکالمه زبان انگلیسی از طریق خوندن کتاب‌های گرامری محقق میشه. بنابراین، هر چند وقت یک‌بار، یک کتاب باکلاس گرامری می‌گرفتم. ابتدا تمامی سری کتاب‌های grammar in use رو خریدم. یعنی:

بعد هم یه کتاب خیلی قطور به اسم Practical English Usage گرفتم. که دیگه فکر می‌کردم با خوندن این کتاب خیلی خفن میشم.

اما نتیجه‌ی خریدن و استفاده از این‌همه کتاب چی بود؟ صفر!

متأسفانه هرکدوم از این کتاب‌ها رو شروع می‌کردم، چند درسشو با ذوق و شوق جلو می‌رفتم اما بعد چند روز رفته‌رفته انرژی‌ام کم می‌شد و درنهایت بی‌خیال می‌شدم.

اونموقع نمیدونستم و فکر می‌کردم مشکل از خودمه که نمیتونم تمرکز کنم. ولی الان میدونم که خوندن گرامر و کتاب‌های گرامری، نه تنها خسته کننده هست، بلکه مکالمه‌ی زبان انگلیسی رو هم تقویت نمی‌کنه.

چرا؟

خوب فرض کنید که با یک نفر انگلیسی صحبت می‌کنین. طرف مقابل از شما سوالی می‌پرسه. شما بایستی به سرعت هم لغتها و هم گرامر مورد استفاده رو بفهمین تا بفهمین طرف چی پرسیده. بعد تازه باید خودتون برای جواب دادن از لغتها و گرامر صحیح استفاده کنین.

همه این فرایند بایستی در کسری از ثانیه رخ بده. آیا شما وقت دارین که فکر کنین گذشته‌ی کامل چطور بیان میشه؟ یا جملات مجهول چطوری هستند؟ یا شکل سوم فعلی که میخواین استفاده کنین چطور هست؟ خیلی واضح هست که اگر شما بخواین به این قوائد گرامری لحظه ای هم فکر کنین، فرصت برای جواب دادن به موقع از دست میره و مکالمه‌ی شما به هم میخوره.

البته که وقتی انگلیسی صحبت می‌کنیم، گرامر جملاتی که به کار می‌بریم بایستی صحیح باشه. اما شما بایستی گرامر رو به صورت طبیعی (ناخودآگاه) یاد بگیرین که وقتی انگلیسی صحبت می‌کنین، بتونین به صورت ناخودآگاه و بدون فکر کردن، گرامر صحیح رو به کار ببرین. به عبارت دیگه زبان انگلیسی مثل روندن ماشین میمونه و با خوندن کتاب‌های تئوری نمیتونیم بهش مسلط بشیم.

خوب حالا این سوال پیش میاد که راه حل یادگیری طبیعی و ناخودآگاه گرامر چی هست؟

راه حل:

اولا وقتی در معرض زبان انگلیسی باشیم، مطالب مختلف رو بخونیم، و تکنیک سایه رو روی مطالب صوتی پیاده‌سازی کنیم، خودبه‌خود الگوهای مختلف زبانی و گرامری، در ذهن ما حک میشه. و ذهن ما چاره‌ای نداره جز اینکه اون الگوها رو رفته‌رفته یاد بگیره. بنابراین ساده ترین راه اینه که همینطور به انگلیسی گوش بدین و تکنیک‌هایی که در ایمیل قبلی گفتم رو پیاده سازی کنین. اما این کافی نیست.

علاوه بر گوش دادن، شما باید از تکنیک جواب دادن به سوالات کوتاه انگلیسی استفاده کنین.

این تکنیک به این صورت هست که داستان کوتاهی برای شما بیان میشه. پس از اینکه داستان رو چند بار خوندین و فهمیدین، تعداد زیادی سوال ساده، از شما در رابطه با داستان پرسیده میشه که بایستی به سرعت جواب بدین. این سوالات به صورت های مختلف پرسیده میشه. مثلا یک سوال ممکنه هم به صورت گذشته، و هم به صورت آینده پرسیده بشه. از اونجایی که شما داستان رو بخوبی یاد گرفتین، جواب دادن به این سوالات بسیار راحت هست و این کار باعث میشه گرامر به صورت طبیعی و ناخودآگاه در ذهن شما ثبت بشه.

تعدادی از پکیج‌های تخصصی اپلیکیشن زبانشناس، شامل درس‌نامه‌هایی هستن که مختص یادگیری ناخودآگاه گرامر از طریق تکنیک فوق تهیه شدن.