بخش پنجم

بازرسی مخازن

دلایل اصلی بازرسی مخازن را می توان به شرح ذیل عنوان نمود.
1- بازرسی و معلوم کردن وضعیت فیزیکی مخزن
2- میزان، نوع و علت های فساد و تخریب دستگاه که بایستی به طور دقیق بعد از هر بازرسی معین گردد.
دلایل بازرسی و اهداف مهم
1- ایمنی کار
2- تداوم کار
3- قابل اطمینان بودن
ایمنی ورود و کار در داخل مخازن
بهترین راه برای پیشگیری از حوادث ورود یا کار در داخل مخازن تنظیم فرمهای بازرسی(چک لیست) می باشد.

1- آیا مخزن کلا از محتویات آن خالی شده است؟
2- آیا مخزن به وسیله آب(یا مواد مناسب دیگر) شستشو شده است؟
3- آیا گازها یا بخارات داخل مخزن به وسیله هوا، بخار آب، گاز خنثی(متناسب با شرایط) کلا از مخزن خارج شده اند.
4- آیا فضای داخل مخزن کاملاتهویه شده است؟
5- آیا گاز سنجی به عمل آمده و مقدار گاز در حد مجاز تشخیص داده شده است؟
6- آیا غلظت اکسیژن در فضای داخلی مخزن اندازگیری شده در حد مجاز است؟
7- آیا اتصالات ورودی و خروجی مخزن کاملا مسدود شده اند.؟
8- آیا دریچه ورود از لحاظ اندازه با افراد وارد شونده به مخزن تطابق دارد؟
9- آیا وسایل لازم که می بایست همراه شخص وارد مخزن شود آماده و آزمایش شده اند؟

محدودیت ها و مسائل ایمنی مربوطه قبل از بازرسی

1- ایزوله کردن واحد یا دستگاه، با اتصالات مناسب درجه حرارت و فشار کار که از ورود گاز، بخار، مایعات و یا هرگونه سیال دیگر به داخل مخزن ممانعت کند.
2- داخل مخزن بایستی تخلیه و تمیز گردد و بوسیله دستگاه گاز سنج کنترل شود که عاری از مواد قابل انفجار و اشتعال گردد.
3- نور کافی و پلکان ورود به داخل مخازن پیش بینی شود.
4- قبل از ورود به داخل مخزن ابزار آلات بازرسی مورد تایید قرار گیرد.
5- از لوازم حفاظت فردی مناسب مانند، کلاه ایمنی، دستکش، لباس کار و سایر لوازم مناسب استفاده گردد.
6- در بازرسی از برج های بلند می بایستی به تمامی افرادی که در ارتباط با آن برج کار می کنند اطلاع داده شود که بازرسین فنی در داخل برج مشغول به کار هستند.
7- تعداد افراد بازرس داخل برج های بلند بایستی بیش از دو نفر بوده و یک نفر بیرون از برجها کنار دریچه ورودی گمارده شود.

انواع بازرسی ها

1- بازرسی بیرونی
2- بازرسی داخلی
1- 1 اکثر بازرسی ها ی بیرونی می تواند در حین کار واحد انجام گیرد و نیازی به توقف واحد نمی باشد. انواع بازرسی بیرونی به شرح ذیل است.
بازرسی پلکان، نردبان محل عبور و مرور افراد
پایه ها و فونداسیون
نازل ها
سایر دستگاههای روی مخازن
بازرسی رنگ و عایق کاری
خوردگی و معایب بیرونی
2 این نوع بازرسی شامل بازدید کلیه نقاط داخل مخزن از جمله سینی ها، دیوارهای کف، درین ها و… می گردد.

خطرهای الکتریسیته ساکن و نکات ایمنی مربوط به آن

جرقه ناشی از الکتریسیته ساکن به آسانی می تواند در پالایشگاه ها و واحدهای نفت و گاز, انفجار و آتش سوزی ایجاد کند. تقریباً کلیه فرآورده های نفتی مانند بنزین, نفت سفید, سوخت جت, نفت کوره و فرآورده های مشابه در مراحل مختلف پالایش و هنگام جریان یافتن در تلمبه ها, لوله و مخازن, با الکتریسیته ساکن بارور می شوند. مقدار بار الکتریکی آن ها بر حسب نوع محصول, متفاوت است.
به طور کلی در فرآورده هایی که خاصیت هادی بودن بیش تری دارند, مقدار بیش تری الکتریسیته مقاومت بیشتری نشان دهد (فرآورده های تصفیه شده و خالص) معمولاً شدت تولید بار الکتریسیته, به مراتب کم تر است ولی, از آن جا که بار الکتریسیته آن ها به علت مقاوم بودن مایع, به کندی تخلیه می شود, اختلاف پتانسیل بیشتری در آن ها به وجود می آید.
هنگامی که فرآورده های نفتی به مخازن تلمبه می شوند, دو نوع خطر الکتریسیته ساکن به وجود می آید: یکی جرقه هایی که ممکن است در سطح مایع در مخزن تولید شوند و بسیار خطرناک هستند و دیگر آن که در صورت عایق بودن زمین, بار الکتریسیته در مخزن متراکم شود. در حالت دوم, خطر تراکم بار الکتریکی در جداره مخزن با نصب سیم ارت از بین می رود.
مرتبط بودن مخزن با زمین, به هیچ وجه نمی تواند از خطر اول؛ یعنی, جهش جرقه در سطح مایع, جلوگیری کند بنابراین, تنها راه جلوگیری از انفجار در مخازن, استفاده از سقف شناور و قطع ارتباط هوا با سطح مایعات است. در ضمن مزیت دیگر این گونه مخازن, این است که تشکیل بخارات نفتی به علت تبخیر تا حدود زیادی کاهش می یابد.
برای این که احتمال تولید جرقه در سطح مایع به حداقل برسد, باید از پر کردن مخازن با سرعت زیاد و ریختن مایع از بالا که ایجاد تلاطم در سطح مایع می کند, خودداری شود. بار الکتریسیته ای که به هنگام پر شدن مخزن تولید می شود, پس از ساکن شدن مایع مخزن در مدت چند ثانیه تا حدود دو ساعت تخلیه می شود و پس از آن, خطر تولید جرقه از بین می رود.

برای رفتن به بخش ششم کلیلک کنید

آگوست 27, 2020سپتامبر 1, 2020

خمش

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت ومدیریت_گروه مکانیک

در مهندسی مکانیک، چگونگی رفتار یک عضو سازه بر اثر یک نیروی خارجی وارد شده به صورت عمود بر محور طولی آن توسط خمش توصیف و بیان می‌شود. عضو سازه‌ای به این صورت فرض می‌شود که حداقل یک بعد آن در مقایسه با دو بعد دیگر نسبت ۱/۱۰ یا کمتر را داشته باشد. هنگامی که طول عضوی به‌طور قابل توجه بزرگ تر از عرض و ضخامت باشد، به آن تیر می گویند. یک میله جالباسی را تصور کنید تحت نیروی وزن لباس‌ها خم شده است، این می‌تواند مثالی از یک تیر باشد که تحت خمش قرار گرفته‌است.

خمش شبه ایستایی در تیرها:
هنگامی که یک تیر تحت بار عرضی (نیرو به صورت عمود بر محور طولی آن وارد شود) قرار گیرد، باعث ایجاد تنش و تغییر شکل در آن می‌شود. در وضع شبه ایستایی، مقدار تنش و خیز ایجاد شده در تیر فرض می‌شود که نسبت به زمان ثابت است. همانطور که در تصویر پیداست، یک تیر افقی که از دو طرف توسط تکیه گاه‌هایی مهار شده و در وسط آن نیرویی به سمت پایین وارد شده است، موادی که بر روی تیر قرار دارند دچار فشردگی و موادی که در زیر قرار دارند، دچار کشیدگی می‌شوند.

دو فرم تنش داخلی به هنگام وارد شدن یک بار عرضی شکل می‌گیرد:

تنش برشی که همسو با نیروی وارد شده‌است.
تنش فشاری قائم در ناحیه بالایی و تنش کششی قائم در ناحیه زیرین تیر.

تئوری خمش اویلر-برنولی:
در تئوری اویلر-برنولی برای تیرهای لاغر ، یک فرض مهم این است که مقطع هر صفحه بعد از تغییر شکل صفحه باقی می ماند. به عبارت دیگر از هر گونه تغییر شکل ناشی از تنش برشی در طول مقطع صرف نظر می‌شود. همچنین این توزیع خطی تنها در صورتی قابل اعمال است که تنش ماکزیمم کمتر از تنش تسلیم ماده باشد. برای تنش‌های بزرگتر از تنش تسلیم ، به مقاله ی خمش پلاستیک مراجعه شود. در حالت تسلیم ، بیشترین تنش در مقطع (در دورترین نقاط نسبت به محور خنثی تیر) را قدرت خمشی می نامند. 
خمش ساده ی تیر معمولاً با معادله ی اویلر-برنولی تحلیل می‌شود. شرایط لازم برای استفاده از تئوری خمش ساده به این صورت است:

1. تیر تحت خمش خالص قرار گرفته‌است. به این معنی که نیروی برشی صفر بوده و هیچ گونه بار پیچشی یا نیروی محوری وجود ندارد.
2. ماده همسانگرد و یکنواخت است.
3. ماده از قانون هوک پیروی می‌کند. (به صورت خطی برگشت پذیر بوده و تغییر شکل پلاستیک ندارد.)
4. تیر در ابتدا به صورت مستقیم بوده و در راستای طولی سطح مقطعی ثابت دارد.
5. تیر در صفحه ی خمش یک محور تقارن دارد.
6. بخش‌های تیر به این صورتند که خمش باعث گسیختگی آن می‌شود و نه خرد کردن ، چین دادن یا باکل کردن.
7. سطح مقطع تیر در طول خمش صفحه باقی می ماند.

تحت بار خمشی ، نیروهای فشاری و کششی در جهت محور تیر شکل می‌گیرند. این نیروها تنش‌هایی را ایجاد می‌کنند . ماکزیمم تنش فشاری در بالاترین لبه ی تیر و ماکزیمم تنش کششی در پایین‌ترین لبه ی تیر شکل می‌گیرد. از آنجا که تنش‌های بین این دو کران به صورت خطی تغییر می‌کنند بنابراین نقطه‌ای بر این مسیر خطی وجود دارد که در آن هیچ گونه خمشی وجود ندارد. مکان هندسی این نقاط را محور خنثی گویند. از آنجا که در این ناحیه تنشی وجود ندارد و ناحیه‌های مجاور آن تحت تنش کمی قرار می‌گیرند ، استفاده از تیرهای با مقطع ثابت روش مناسبی برای تحمل بار نیست زیرا در این حالت از کل ظرفیت تیر استفاده نمی‌شود مگر در شرایطی که تیر در حال واژگونی است. تیرهای با فلنج عریض (با مقطع I شکل) و تیر آهن‌ها کاملاً به این ضعف اشاره دارند زیرا استفاده از آن‌ها باعث کمینه شدن مقدار ماده ی استفاده شده در این ناحیه ی با تنش کم می‌شوند.

تیر تیموشنکو:

همانطور که گفته شد از تئوری اولر برنولی برای تیرهای نازک با ضخامت کم استفاده می‌شود . تیموشنکو در سال 1921 روش اولر برنولی را به وسیله ی در نظر گرفتن اثرات تنش برشی بهبود داد که بتوان برای تیرهایی با ضخامت بیشتر و تغییر مکان بیشتر استفاده کرد . فرضیات سینماتیکی تیر تیموشنکو به این صورت می‌باشند :

1- هر صفحه به صورت صفحه باقی می ماند .

2- ضخامت تیر بعد از تغییر شکل تغییر نمی‌کند .

آگوست 27, 2020آگوست 26, 2020

لامپ هوشمند

پردیس فناوری کیش – طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت – گروه فناوری

لامپ های هوشمند برای خانه ها به خصوص خانه هوشمند بسیار مناسب هستند و می توانند در مقایسه با لامپ های مرسوم و معمولی در هزینه ها صرفه جویی کنند.

آیا لامپ هوشمند در حالت استندبای برق مصرف میکند؟

لامپهای LED به طور کلی می توانند در صرفه جویی در مصرف انرژی فوق العاده باشند ، زیرا در مقایسه با سایر انواع لامپ ها، نیاز به برق زیادی ندارند. لامپهای هوشمند حتی از لامپ های ال ای دی بهترند زیرا زمانی که شما در خانه نیستید یا فراموش میکنید چراغ ها را خاموش کنید به صورت هوشمند خاموش میشوند.

با این حال، لامپ های هوشمند حتی وقتی که روشنایی ندارند نیز از نظر فنی همچنان روشن هستند.

دلیل این امر این است که آنها باید ارتباط خود را با Wi-Fi خانه شما حفظ کنند. به این ترتیب که هر زمان تصمیم گرفتید چراغ ها را از راه دور روشن کنید، آن ها آماده هستند.

بنابراین، لامپ های هوشمند حتی در صورت خاموش بودن از انرژی و برق استفاده میکنند.

این لامپ ها حتی زمانی که خاموشند انرژی مصرف میکنند اما مصرف برق آن ها بسیار پایین و حداقل است.

برای روشن شدن و اثبات این ادعا روی ۳ مدل لامپ هوشمند پرکاربرد آزمایشی انجام داده شده است و میزان انرژی مصرفی و هزینه برق هر کدام در یک ماه را محاسبه شده است.

سه لامپ مورد بررسی عبارتند از:

⇐ لامپ هوشمند فیلیپس مدل (Hue White)

⇐ لامپ یوفی مدل (Wi-Fi Lumos)

⇐ لامپ کوکنترل (GoControl Z-Wave)

هزینه کلی استفاده از لامپهای هوشمند

در روشنایی کامل (شدت نور تا انتها زیاد است) یک لامپ Philips Hue White با شدت نور ۸۴۰ لومن ۹.۳ وات در ساعت مصرف میکند.

در خصوص لامپ هوشمند GoControl 8.5 با شدت روشنایی ۷۵۰ لومن ۸.۵ وات و لامپ Eufy Lumos با شدت روشنایی ۸۰۰ لومن نیز ۷.۷ وات انرژی مصرف میکند.

آگوست 27, 2020آگوست 27, 2020

روش‌های اندازه‌گیری میزان تخلخل و سطوح مؤثر (BET)

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت ومدیریت-گروه شیمی

روش‌های اندازه‌گیری میزان تخلخل و سطوح مؤثر (BET)

1- مقدمه
اندازه‌گیری مساحت سطح، حجم و توزیع منافذ، دارای کاربردهای متعددی در مطالعه کاتالیست‌ها، کربن فعال، مواد دارویی، سرامیک‌ها، پلیمرها، رنگ‌ها، پوشش‌ها و نانولوله‌ها است. از این‌رو روش‌های مختلفی جهت اندازه‌گیری مساحت سطح و تخلخل، مورد توجه قرار گرفته است که می‌توان به روش‌های میکروسکوپی و روش‌های مبتنی بر جذب اشاره کرد. اگر یک ماده جامد غیرقابل نفوذ بوده و شکل کاملاً پایداری داشته باشد، مساحت سطح کل آن به صورت تقریبی قابل اندازه‌گیری است. اما در مورد نمونه‌هایی با ساختار متخلخل، جهت تعیین میزان تخلخل و همچنین مساحت سطح کل آن دشواری‌هایی وجود دارد. یکی از مهم‌ترین روش‌ها جهت اندازه‌گیری دقیق مساحت کل نمونه‌های متخلخل روش BET است که بر اساس جذب برخی گونه‌های مولکولی خاص در حالت گاز روی سطح آن‌ها استوار است. با توجه به اهمیت تعیین میزان مساحت کل و تخلخل در نانومواد، ابتدا لازم است تا با مفاهیم اولیه نظیر تخلخل، اندازه تخلخل، سطح ویژه و حجم ویژه تخلخل آشنا شد.

1-1- مفهوم تخلخل
اکثر مواد جامد در داخل ساختار خود دارای حفراتی هستند که تحت عنوان تخلخل شناخته شده و بر اساس اندازه، نوع و شکل خود تقسیم‌بندی می‌شوند.

اندازه تخلخل
براساس دسته‌بندی که توسط آیوپاک (IUPAC) صورت گرفته است، ساختار محیط متخلخل با توجه به میانگین ابعاد حفره‌ها، می‌تواند حاوی حفره‌هایی کوچک‌تر از 2 نانومتر با نام میکروحفره، حفره‌هایی بین 2 تا 50 نانومتر با نام مزوحفره و حفره‌هایی بزرگ‎تر از 50 نانومتر با نام ماکروحفره باشد [1].

شکل 1- دسته‌بندی آیوپاک بر اساس اندازه حفره [1].

نوع تخلخل
بر اساس شکل و موقعیت حفره‌ها نسبت به یکدیگر در داخل مواد متخلخل، حفره‌ها به چهار دسته زیر تقسیم می‌شوند:
حفره‌های راه به در (passing pores)، حفره‌های کور (dead end pores)، حفره‌های بسته (closed pores)، حفره‌های متصل به هم (inter-connected pores).
در شکل زیر به صورت شماتیک این حفره‌ها نشان داده شده‌اند.

شکل 2- نوع تخلخل‌ها بر اساس شکل و موقعیت [2].

شکل تخلخل
شکل تخلخل براساس هندسه آن به 6 دسته استوانه‌ای، مخروط ناقص، لایه‌ای، قطره‌ای و چاهکی شکل طبقه‌بندی می‌شود که در شکل زیر به صورت شماتیک نشان داده شده است.

شکل 3- شکل تخلخل براساس هندسه [2].

2-1- اندازه‌گیری تخلخل
در تعریف و بررسی تخلخل سه پارامتر سطح ویژه، حجم ویژه تخلخل و درصد تخلخل مطرح می‌شود که به صورت زیر تعریف می‌شوند:

سطح ویژه
عبارت است از مساحت کل جسم متخلخل تقسیم بر جرم آن:

درصد تخلخل
عبارت است از درصد حجم مجموع حفرات تقسیم بر حجم کل جسم:

2- روش‌های اندازه‌گیری مبتنی بر تصویر
پس از آشنایی با مفاهیم اولیه، به معرفی روش‌های مورد نظر جهت تعیین سطح ویژه و تخلخل پرداخته می‌شود. روش‌های مختلفی جهت تعیین میزان تخلخل و سطح ویژه وجود دارد که هر یک بر اساس یک خاصیت فیزیکی خاص استوار است. در این میان می‌توان به روش‌های مبتنی بر جذب، تفرق و روش‌های تصویری اشاره کرد. در ادامه به معرفی مختصر هر یک از این روش‌ها پرداخته می‌شود.

1-2- میکروسکوپ الکترونی روبشی (Scanning Electrons Microscope)
میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) یکی از ابزارهای مورد استفاده در فناوری نانو است که با کمک پرتوهای الکترونی تصاویر اجسامی به کوچکی 10 نانومتر را برای مطالعه تهیه می‌کند. SEM اطلاعاتی از جمله توپوگرافی نمونه شامل خصوصیات سطح؛ مورفولوژی شامل شکل، اندازه و نحوه قرارگیری ذرات در سطح جسم؛ و ترکیب شامل اجزایی که نمونه را می‌سازند در خصوص نمونه در اختیار می‌گذارد. با توجه به موارد اشاره شده، مشاهده سطح به وسیله میکروسکوپ یک روش وقت‌گیر محسوب می‌شود. اگر یک ماده جامد، غیرقابل نفوذ باشد، شکل پایداری دارد و مساحت سطح آن به صورت تقریبی قابل اندازه‌گیری است، ولی بسیاری از نمونه‌ها دارای ساختار متخلخل هستند و تعیین دقیق سطح و میزان تخلخل در آن‌ها با این روش ممکن نیست [3].

2-2- میکروسکوپ الکترونی عبوری (Transmission Electron Microscope)
این روش به ندرت جهت اندازه‌گیری تخلخل مورد استفاده قرار می‌گیرد و در اندازه‌گیری تخلخل‌های متصل به هم محدودیت دارد. این روش تنها در مورد تعیین میزان تخلخل مواد با حفرات منظم و هم‎جهت، کارایی دارد [2].

3- روش‌های اندازه‌گیری مبتنی بر پراش
تفرق نوترون زاویه کوچک (Small Angle Neutron Scattering) و تفرق پرتو X زاویه کوچک (Small Angle X-ray Scattering) از جمله آنالیزهای غیرمخربی هستند که اطلاعاتی پیرامون پارامترهای ساختاری نظیر توزیع اندازه دانه (یا تخلخل)، سطح ویژه و درجه پراکندگی (degree of dispersion) در نانوپودرها، نانوکامپوزیت‌ها و سیستم‌های متخلخل در محدوده nm 100-1 ارائه می‌دهند. چون این روش‌ها قادر به آنالیز حفرات باز و حفرات بسته هستند، اندازه‌گیری تخلخل مواد با نفوذپذیری ضعیف هم از جمله کاربردهای آن‌ها به حساب می‌آید. البته وقتی SAXS جهت مواد نانومتخلخل به کار رود، دقت پایینی خواهد داشت. از جمله محدودیت‌های این دو روش می‌توان به قیمت بالا و همچنین دشواری تحلیل نتایج اشاره کرد که استفاده از آن‎ها جهت تعیین میزان تخلخل را محدود ساخته است [2].

4- تخلخل‌سنجی جیوه‌ای (Mercury Porosimetry)
این تکنیک یک روش بررسی تخلخل مواد مانند اندازه تخلخل‌ها، حجم تخلخل در سطح و حجم ماده و چگالی مطلق ماده است. اساس اندازه‌گیری تخلخل با این روش به این صورت است که جیوه با فشار بالا وارد تخلخل‌های نمونه شده و با اندازه‌گیری میزان فشار لازم برای مقابله با کشش سطحی مایع و ورود آن به تخلخل می‌توان اندازه تخلخل را محاسبه کرد. به کمک این روش نه تنها میزان تخلخل بلکه توزیع خلل و فرج‌ها را نیز می‌توان تعیین کرد [4-5].

5- روش‌های مبتنی بر جذب
اساس کار اندازه‌گیری تخلخل و سطح در این روش‌ها بر پایه جذب سطحی ماده جذب شده است. اگر شرایط به گونه‌ای اتخاذ شود که در آن یک لایه کامل از مولکول‌های ماده جذب‌شونده روی سطح به وجود آید، با تعیین ضخامت متوسط یک مولکول، می‌توان سطحی که یک مولکول اشغال می‌کند را محاسبه کرد و بنابراین براساس میزان ماده جذب‌شده، می‌توان مساحت سطح کل نمونه را اندازه‌گیری کرد. مناسب‌ترین مواد برای این منظور، گازها یا بخار برخی از مواد هستند که ابعاد مولکولی کوچک دارند و می‌توانند به داخل منافذی با ابعاد چند ده نانومتر نفوذ کنند. از مزایای این روش‌ها می‌توان به اندازه‌گیری تخلخل‌های باز در اندازه 0.4-50nm و همچنین سهولت اندازه‌گیری و قیمت پایین آن اشاره کرد [6].
جذب (Adsorption) بنا به تعریف عبارت است از چسبیدن اتم، یون یا مولکول‌های گاز، مایع یا جامد حل شده به سطح یک جامد که در اثر آن یک لایه از ماده جذب‌شونده (Adsorbate) بر روی سطح ماده جاذب (Adsorbent) شکل می‌گیرد. این واژه اولین بار توسط Heinrich Kayser فیزیکدان آلمانی و در سال 1881 بیان شد [7].
مشابه تنش سطحی، جذب نیز ناشی از انرژی سطحی است. به طور کلی در یک حجم از جسم، اتم‌های سازنده به وسیله پیوندهای مختلف به یکدیگر مربوط هستند. اما اتم‌های واقع در سطح از آنجا که به طور کامل با اتم‌های دیگر احاطه نشده‌اند، قادرند تا مواد جذب‎شونده را جذب کنند. ماهیت دقیق این پیوند بستگی به مواد جاذب و جذب‎شونده دارد، ولی به طور کلی فرآیند جذب به دو دسته کلی جذب فیزیکی (physisorption) و جذب شیمیایی (chemisorption) تقسیم می‌‌شود. نیروی پیوند در جذب فیزیکی از نوع واندروالس و در جذب شیمیایی از نوع پیوند قوی کووالانسی است [7].
با توجه به کاربرد و مزایای بالای روش‌های مبتنی بر جذب در تعیین میزان تخلخل، در ادامه به معرفی بیشتر این روش‌ها و همچنین اصول حاکم بر آن پرداخته می‌شود.

6- تئوری جذب لانگمیر
تئوری لانگمیر توسط Irvin Langmuir در سال 1916 در ارتباط با جذب تک لایه‌ای مولکول‌های گاز بر روی سطح یک جامد بیان شده است که به نام خود او شناخته می‌شود [8-9]. این تئوری از قانون جذب فیزیکی مولکول گاز روی سطح جامد به دست آمده است که فرضیات زیر در رابطه با آن لحاظ شده است:

1- سطح جسم جامد یک سطح کاملاً یکنواخت و همگن است، یعنی از یک نوع ماده تشکیل شده و مکان ترجیحی برای جذب در سطح آن وجود نداشته و تمام مکان‌ها اولویت یکسان برای جذب دارند.
2- هر مکان بیشتر از یک مولکول جذب نمی‌کند، در چنین شرایطی یک تک لایه از مولکول‌ها بر روی سطح جسم جامد جذب خواهد شد.
3- مولکول‌های گاز جذب شده در فاز بخار یک رفتار ایده‌آل دارند، یعنی هیچ برهمکنشی بین مولکول‌های گاز باهم و با سطح جاذب وجود ندارد.
4- تمام مولکول‌ها با مکانیزمی مشابه هم جذب سطح می‌شوند.

باید توجه داشت که در عمل این چهار شرط به ندرت عملی شده و در واقع سطحی که جذب در آن رخ می‌دهد پر از نقایص و غیریکنواختی است، دیگر این‌که مولکول‌های جذب‌شونده خنثی نبوده و با یکدیگر و با سطح واکنش می‎دهند، مکانیزم جذب برای مولکول‌هایی که در ابتدای فرآیند جذب سطح می‌شوند با مولکول‌هایی که در انتها جذب می‌شوند متفاوت هستند؛ و در نهایت اینکه در عمل شرایط تشکیل تک لایه از اتم‌های جذب شده مشکل بوده و معمولاً جذب به صورت چند لایه صورت می‌گیرد.
از این‎رو تئوری جذب BET برای شرایط جذب چند لایه جهت رفع نقص تئوری لانگمیر ارائه شد که در ادامه توضیح داده می‌شود.
لانگمیر در تئوری جذب خود پیشنهاد کرد که جذب از طریق واکنش زیر انجام می‌شود:

که در آن A_g مولکول‌های گاز و S مکان‌های جذب هستند. ثابت تعادل مربوط به واکنش رفت‎و‎برگشت نیز به صورت K و K-1 بیان می‌شود. اگر میزان سطح پر شده با θ نشان داده شود که بیانگر درصد مکان‌های جذب پرشده است، در آن صورت:

که در این رابطه P بیانگر فشار جزئی گاز است.
محاسبه و اندازه‌‎گیری در شرایط آزمایشگاهی مشکل است و در عمل برای فشار گاز بسیار کم θ≈KP و برای فشار گاز بالا θ≈1 است.
اگر میزان حجم گاز مصرفی برای تشکیل یک لایه در شرایط استاندارد از لحاظ دما و فشار (STP) را با V_mon، و حجم گاز جذب شده در فشار P با V نشان داده شود، میزان سطح پر شده θ برابر است با:

که در این حالت رابطه خطی لانگمیر به صورت زیر بیان می‌شود:

از طریق مقادیر مربوط به شیب و عرض از مبدأ خط حاصل از رابطه فوق می‎توان K و V_mon را به دست آورد.
مقدار محاسبه شده V_mon مربوط به میزان مکان‌های پر شده توسط گاز است. به این صورت که با دانستن تعداد مولکول‌های جذب شده و دانستن سطح اشغال شده توسط هر مولکول می‌توان به راحتی سطح کل را محاسبه کرد [8-9].

شکل 4- جذب تک لایه [10].

7- تئوری جذب BET
BET از حرف اول نام سه دانشمند به نام هایبرونر (StephenBrunauer)، امت (Paul Hug Emmett)‏ و تلر (Edward Teller) که این تئوری را در سال 1938 ارائه کرده بودند، گرفته شده است. این تئوری که گسترده شده تئوری لانگمیر است، بر اساس جذب چندلایه‌ای مولکول‌های گاز توسط ماده استوار است.
سیستم BET بر اساس سنجش حجم گاز نیتروژن جذب و واجذب شده توسط سطح ماده در دمای ثابت نیتروژن مایع (77 درجه کلوین) کار می‌کند. پس از قرار گرفتن سلول حاوی نمونه موردنظر در مخزن نیتروژن مایع، با افزایش تدریجی فشار گاز نیتروژن در هر مرحله میزان حجم گاز جذب شده توسط ماده محاسبه می‌شود. سپس با کاهش تدریجی فشار گاز، میزان واجذب ماده اندازه‌گیری می‌شود و در نهایت نمودار حجم گاز نیتروژن جذب و واجذب شده توسط ماده براساس فشار نسبی در دمای ثابت رسم می‌شود. نمودار BET که نمودارجذب و واجذب همدما (Adsorption/Desorption Isotherm) نیز نامیده می‌شود یک نمودار خطی است که میزان سطح مؤثر ماده از آن استخراج می‌شود.

شکل 5- نمودار BET ا[11].

معادله BET به صورت زیر به دست می‌آید:

P = فشار جزئی گاز جذب شده در حالت تعادل در دمای 4/77k بر حسب پاسکال

P_o = فشار جزئی گاز جذب شده بر حسب پاسکال
V_a = حجم گاز جذب شده در شرایط استاندارد (T=273.15K, P=1.013×10⁵) بر حسب میلی لیتر
V_m = حجم گاز جذب شده در حالت استاندارد برای تولید یک تک لایه روی سطح نمونه بر حسب میلی لیتر
C = مقداری ثابت که به آنتالپی جذب گاز جذب شده روی نمونه پودری بستگی دارد

مقدار پارامتر C بر اساس رابطه زیر محاسبه می‌شود:

در این رابطه E₁ گرمای جذب برای تشکیل تک لایه اول و E_L گرمای جذب برای ایجاد لایه دوم و لایه‌های بالاتر است و معادل گرمای مایع شدن گاز جذب‎شونده، در دیگر لایه‎ها است. مقدار ثابت C برای گاز نیتروژن بین 200-100 قرار دارد. رابطه BET در بازه 0.05 برای به دست آوردن حجم گاز نیتروژن که به صورت تک مولکولی در شرایط استاندارد جذب سطحی شده است، از معادله زیر استفاده می‌شود:

I= عرض از مبدأ نمودار BET
A= شیب نمودار BET
V_m به دست آمده از رابطه بالا را روش چند نقطه‌ای (Multi Point BET) می‌نامند.
می‌توان طبق معادله زیر به شیوه‌ای ساده‌تر که روش تک نقطه‌ای (Single Point BET) نامیده می‌شود، Vm را به دست آورد اما دقت کمی کاهش می‌یابد.

اگر فشار نسبی 0/3 باشد، نتیجه به دست آمده از روش تک نقطه‌ای و روش چند نقطه‎ای تطابق خوبی خواهند داشت.
سطح ویژه ماده (SBET) توسط معادله زیر تعریف می‌شود [12]:

N= عدد آووگادرو
a= سطح مقطع مؤثر یک مولکول جذب شده بر حسب میلی‌متر مربع
m= جرم نمونه تست شده بر حسب گرم
22400= حجم اشغال شده توسط 1 مول گاز جذب شده در حالت استاندارد بر حسب میلی لیتر
مقدار a برای گازهای مختلف در جدول زیر آمده است:

جدول 1- گازهای مختلف در فرایند جذب [2].

1-7- ایزوترم جذب
جذب معمولاً از طریق ایزوترم‌هایی بیان می‌شود که معادل میزان ماده جذب‎شونده بر روی سطح جاذب است که تابعی از میزان فشار (در مورد گازها) یا غلظت (در مورد مایعات) ماده جذب‎شونده در شرایط دمای ثابت است. بالعکس ایزوترم واجذب به وسیله اندازه‌گیری مقدار گاز واجذب شده حاصل می‌شود. در شکل زیر به صورت شماتیک یک نمودار ایزوترم نشان داده شده است.

شکل 6- ایزوترم جذب و واجذب [13].

ایزوترم‌های جذب را می‌توان به شش گروه طبقه‌بندی کرد. در همه انواع ایزوترم‌های جذب، با افزایش فشار جزئی بخار ماده جذب‎شونده، مقدار ماده‌ای که جذب می‌شود افزایش می‌یابد تا زمانی که یک تک لایه روی سطح به وجود آید. افزایش فشار پس از این نقطه باعث به وجود آمدن بیش از یک لایه روی سطح می‌شود.

2-7- ایزوترم جذب نوع Ι
این نوع ایزوترم که اغلب با نام لانگمیر خوانده می‌شود، به ندرت در مواد غیرمتخلخل دیده می‌شود و برای ترکیباتی که دارای حفره‌های بسیار ریزی هستند (2nm >)، مناسب است.

شکل 7- ایزوترم ایزوترم جذب نوع Ι [13].

3-7- ایزوترم جذب نوع ΙΙ
این نوع ایزوترم برای ترکیبات غیرمتخلخل قابل استفاده است. در نقطه‌ای که با حرف B مشخص شده است، تشکیل تک لایه روی سطح، کامل می‌شود.

شکل 8- ایزوترم جذب نوع ΙΙ[13]

4-7- ایزوترم جذب نوع ΙΙΙ

نوع نمایش داده شده در شکل زیر همواره یک خمیدگی رو به بیرون دارد و نقطه‎ای نظیر B در آن دیده نمی‌شود. این نوع ایزوترم بسیار کم مشاهده می‌شود و متعلق به سامانه‌هایی است که متخلخل نبوده و نیروی جذب در آن‌ها خیلی ضعیف است. هنگامی که سطح جذب با ماده جذب شونده مرطوب نمی‌شود، این نوع ایزوترم را می‌توان مشاهده کرد.

شکل 9- ایزوترم جذب نوع ΙΙΙ[13].

5-7- ایزوترم جذب نوع IV
این نوع ایزوترم برای مواد متخلخل به کار برده می‌شود. در صورت کم بودن نسبت P/P₀، شبیه ایزوترم نوع ΙΙ است ولی هنگامی که این نسبت خیلی بزرگ باشد، ماده دارای منافذ بسیار باریک و به صورت مویین است که در این حالت میزان جذب به مقدار قابل توجهی افزایش می‌یابد و ماده جذب‎شونده روی سطح متراکم می‌شود. این نوع ایزوترم اغلب برای کاتالیست‌های صنعتی مشاهده می‌شود و منحنی مربوط برای تعیین توزیع اندازه منافذ استفاده می‌شود.

شکل 10- ایزوترم جذب نوع IV[13].

6-7- ایزوترم جذب نوع V
این نوع ایزوترم بسیار شبیه نوع ΙΙΙ است، با این تفاوت که در مواد متخلخل حاوی مزوحفره دیده می‌شود و جهش منحنی در مقادیر P/P₀ بسیار بالاتر روی می‌دهد. این حالت به ندرت مشاهده می‌شود.

شکل 11- ایزوترم جذب نوع V[13].

7-7- ایزوترم جذب نوع VΙ
این نوع ایزوترم پله‌ای است که در مواد غیرمتخلخل با سطح کاملاً یکنواخت دیده می‌شود و شکل منحنی نشان‌دهنده جذب چندلایه روی سطح است.

شکل 12- ایزوترم جذب نوع VΙ[13].

8-7- هیسترسیس جذب و واجذب
ایزوترم‌های نوع Ι ،ΙΙ و ΙΙΙ معمولاً برگشت‌پذیر هستند اما نوع Ι می‌تواند یک هیسترسیس داشته باشد. در نوع VΙ و V نیز هیسترسیس دیده می‌شود.

شکل 13- هیسترسیس جذب و واجذب [13].

هیسترسیس نشان‌دهنده حضور مزوحفره در ماده است و با استفاده از آن می‌توان اطلاعاتی در رابطه با هندسه حفره‌ها به دست آورد. در شکل زیر 5 نوع هیسترسیس با توجه به شکل حفره نشان داده شده است.

شکل 14- انواع هیسترسییس با توجه به هندسه حفره [2].

8- آماده‌سازی نمونه
نمونه‌ها جهت آنالیز معمولاً به صورت پودر با ابعاد نانومتری بوده و این روش قادر به اندازه‌گیری ابعاد حفره 200-0/5 نانومتر و سطوح ویژه حداقل 1 مترمربع برگرم است. مقدار ماده مورد نیاز به اندازه‌ای است که سطح کل آن بیش از 1 متر مربع شود. به طور معمول 0/1 گرم از ماده جهت آنالیز استفاده شده و برای نمونه‌های با سطح کم در حدود 0/2 گرم از ماده مورد نیاز است.
آماده‌سازی نمونه‌ها شامل خشک‌کردن و گاززدایی بوده که برای این منظور می‌بایست نمونه‌ها در دمای ℃190-℃180 و به مدت 10 تا 15 دقیقه در خلأ حرارت داده شوند تا بخارآب، دی‌اکسید کربن یا سایر مولکول‌هایی که ممکن است حجم حفره‌های ماده را اشغال کرده باشند، حذف شوند. سپس نمونه‌ها تا دمای مایع شدن گاز نیتروژن خنک می‌شوند. البته میزان دما و زمان لازم جهت آماده‌سازی، به نوع و مشخصات نمونه بستگی دارد. در مرحله بعد، نمونه در معرض مقدار مشخصی از گاز نیتروژن قرار می‌گیرد و فرصت برقراری تعادل ایجاد می‌شود. با توجه به فشار گاز به هنگام تعادل و با ‌استفاده از رابطه گازها، مقدار گاز جذب‌ شده محاسبه می‌شود. این فرایند چندین بار تکرار می‌شود تا مجموعه‌ای از داده‌های مربوط به حجم گاز جذب شده در فشارهای تعادلی مختلف به دست آید. سطح مقطع مولکول گاز جذب شده (A_m) را می‌توان از چگالی مایع آن گاز تخمین زد. با شروع آزمایش، در مرحله اول، ابتدا گاز بر روی ماده جامد به صورت تک لایه می‌نشیند که در این مرحله ماده به 30% حالت اشباع می‌رسد. در مرحله دوم گازها به صورت چند لایه بر روی هم رسوب می‌کنند. همچنین بعضی از تخلخل‌ها در این مرحله شروع به پر شدن می‌کنند که در این حالت 70% حجم ماده پر شده است. در مرحله آخر گاز به طور کامل سطح ماده را پوشانده و همچنین تمامی تخلخل‌ها پر می‌شوند. در اینجا 100% ماده به حالت اشباع رسیده و پر می‌شود.

شکل 15- شماتیکی از فرایند جذب با افزایش فشار گاز [14].

در مرحله آماده‌سازی نمونه، برای محاسبه سطح ویژه جسم لازم است وزن نمونه اندازه‌گیری شود. به این منظور مراحل زیر انجام می‌گیرد:
– یکی از لوله‌های آزمایش را همراه با قفسه و چوب پنبه آن وزن کرده و وزن آن یادداشت می‌شود (W_T).
– مقداری پودر به لوله آزمایش اضافه می‌شود و لوله آزمایش حاوی پودر وزن می‌شود (W_B).
– لوله آزمایش بعد از گاززُدایی و خنک شدن دوباره وزن می‌شود (W_C).
وزن پودر وارد شده به سیستم از رابطه زیر محاسبه می‌شود:

W_P=W_C-W_T

9- روش انجام آنالیز
ابتدا سه لوله آزمایش به مدت 1 ساعت تحت گاز نیتروژن قرار داده می‌شوند تا خشک شوند. سپس لوله‎ها‌ی آزمایش از آون خارج شده و به مدت 5 دقیقه در هوای آزاد قرار داده می‌شوند. یکی از لوله‎ها برای آنالیز و دو لوله دیگر برای کالیبره کردن فشار P₀ به کار برده می‌شوند. لوله آزمایش حاوی نمونه در محفظه گاززدایی قرار داده می‌شود. سپس با گذشت 5 دقیقه و خنک شدن، نمونه از محفظه خارج می‌شود. دو لوله آزمایش دیگر با قرارگیری در دستگاه تحت گاز P₀ قرار می‌گیرند. محفظه‌ای که عایق شده‌ است، از گاز نیتروژن پر می‌شود و لوله آزمایش حاوی نمونه و لوله دیگر در آن قرار داده می‌شود. سطح نیتروژن باید به طور مرتب چک شود و در صورت نیاز نیتروژن مایع اضافه شود. قبل از شروع آزمایش لازم است نوع ماده، فشار اشباع (mmHg 738.52) ونرخ خلأ به دستگاه داده‌ شود. بعد از اتمام تست، پودر داخل لوله آزمایش خارج می‌شود. سپس لوله با آب و حمام اولتراسونیک شستشو داده‌ شده و در آون با دمای ℃60 خشک می‌شود. در شکل زیر دستگاه نشان داده شده است.

شکل 16- دستگاه آنالیز تخلخل [6].

در روش BET می‌توان از هر نوع گاز خنثی که قابلیت متراکم شدن دارد، استفاده کرد ولی برای انجام یک اندازه‌گیری قابل اطمینان، باید از گازهایی استفاده کرد که اندازه مولکول‌‌های آن کوچک و کروی شکل باشد و در دمای آزمایش به راحتی کنترل شود [6].
گازهای کریپتون، آرگون و نیتروژن انتخاب‎های مناسبی برای این منظور هستند. گاز نیتروژن متداول‌ترین گاز مورد استفاده است زیرا دسترسی به آن معمولاً راحت است، در صورتی که آرگون و کریپتون گران‎قیمت هستند، همچنین میزان خلوص نیتروژن بیشتر از آرگون و کریپتون است [6]. در مواردی که ماده حفرات ریزتری دارد از گاز آرگون استفاده می‌شود زیرا نفوذ آن بهتر است و دقت اندازه‌گیری میکروحفره‌ها افزایش می‌یابد. اگر ماده مورد آزمایش کربن فعال باشد، از گاز دی اکسید کربن استفاده می‌شود. آنالیز توسط گاز دی اکسید کربن زمان کمتری می‌برد و محدود به میکروحفره است.

10- محدودیت‌های روش BET
روش BET یک روش تخمینی است و از این جهت که در آن فرض می‌شود جذب در لایه nام، هنگامی روی می‌دهد که لایه n-1 کاملاً پر شده باشد، مورد انتقاد جدی است. از این‎رو برای رفع این ایراد، لازم است ثابت C با توجه به برخی از پارامترهای تجربی، تصحیح شود. البته انجام این اصلاحات، میزان مساحت سطح محاسبه شده را چندان دچار تغییر نمی‌کند، زیرا هنگامی که نسبت p⁄p₀ در محدوده‌ 0.05 و 0.3 قرار دارد، در بیشتر موارد، جذب چند لایه‌ای اتفاق نمی‌افتد. هنگامی که فشار نسبی p⁄p₀ بین 0.05 و 0.3 است، داده‌های جذب، تطابق خوبی با معادله BET نشان می‌دهند و در این هنگام معمولاً می‌توان اندازه‌گیری مساحت سطح را با دقت انجام داد. ولی هنگامی که مقدار p⁄p₀ بالاتر از حد فوق باشد، پیچیدگی‌هایی ناشی از انجام جذب در بیش از یک لایه یا انجام تراکم مشاهده می‌شود. هنگامی که نسبت p⁄p₀ کمتر از حد فوق باشد، در بیشتر موارد، مقدار جذب آن‎قدر کم می‌شود که نمی‌توان اندازه‌گیری را با دقت انجام داد [6].

در مواد متخلخل فقط حفره‌های راه به در اجازه عبور گاز را می‌دهند. اما روش BET سطح حفره‌های راه به در و حفره‌های بسته را اندازه‌گیری می‌کند. اگر نمونه حاوی مقادیر قابل توجهی حفره بسته باشد، روش BET مقدار سطح بیشتری اندازه‌گیری می‌کند که عملاً از مقداری از آن گاز عبور نمی‌کند. پس خطای اندازه‌گیری در این روش بالا است [15].همچنین این روش، یک روش زمان بر است و به اندازه کافی برای اندازه‌گیری سطوح کم، دقیق نیست و این تکنیک برای نمونه‌های پودری با سایز ذره میکرومتری مناسب نیست.

نتیجه‎گیری
از بین روش‎های مورد استفاده در تعیین میزان تخلخل و سطح، روش‎های مبتنی بر جذب به‌ویژه روش BET قابلیت اندازه‎گیری تخلخل‎های باز در اندازه 0/4 تا 50 نانومتر را داشته و همچنین سهولت اندازه‎گیری و قیمت پایین آن از مزایای آن محسوب می‎شود. همچنین این روش این امکان را می‎دهد که از روی نوع ایزوترم جذب حاصل، به نوع، میزان و شکل تخلخل موجود در ماده پی برد. از محدودیت‎های این روش می‎توان به زمان‎بر بودن، دقت پایین این روش برای سطوح کم و نیاز به نمونه‎های پودری اشاره کرد.

آگوست 27, 2020آگوست 27, 2020

کاتالیست چیست؟

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت ومدیریت-گروه شیمی

کاتالیست چیست؟

کاتالیست ماده ای است كه سرعت واكنش هاي شيميايي را از طریق کاهش انرژی فعال سازی، افزايش میدهد بدون اينكه خود در آنها شركت كند. یکی از موارد استفاده کاتالیستها، مبدلهای کاتالیستی می باشد.

مبدلهای کاتالیستی از دهۀ 70 میلادی با هدف کاهش آلودگی هوا، بر سر راه خروجی موتورهای بنزینی نصب شده اند. جدیدترین و مرسوم ترین نوع آنها، مبدلهای سه راهه هستند که اولین نوع آنها سال 1976 در آمریکا برای موتورهای بنزینی اجباری شد. در ایران نیز از سال 1383 نصب کاتالیست روی خودروهای سواری و وانت تولیدی اجباری شده است.

همانگونه که در شکل زیر نشان داده شده است علت انتخاب نام سه راهه برای این مبدلها آن است که برای کاهش همزمان سه نوع گاز سمی و آلایندۀ هوا شامل: مونوکسیدکربن(CO) ، هیدروکربنهای حاصل از احتراق ناقص (HC) و اکسید نیتروژن (NO_X) و تبدیل آنها به گازهای غیرسمی ، بخار آب(H₂O)، نیتروژن (N₂) و دی اکسید کربن (CO₂) مورداستفاده قرار می گیرند.

کاتالیست های سه منظوره زمانی حداکثر تبدیل هر سه آلاینده را خواهند داشت که در جریان گازهای خروجی از موتور، نسبت CO به NO_X در محدودۀ استوکیومتری باشد. نمودار زیر نشان دهندۀ محدودۀ استوکیومتری می باشد:

گازهای آلایندۀ خروجی از موتور

اصولاً گازهای خروجی از اگزوز شامل: پارافین ها، اولفینها، ترکیبات آروماتیک (که هرسه به عنوان هیدروکربن های نسوخته شناخته می شوند)، بخار آب، منو اکسید کربن، اکسیدهای نیتروژن، اکسیدهای گوگرد، نیتروژن، اکسیژن و دی اکسید کربن میباشد که از میان آنها سه آلاینده اصلی زیانبار و خطرناک : منواکسید کربن، اکسیدهای نیتروژن و هیدرو کربن های نسوخته هستند.

به طور مثال: منو اکسید کربن که گازی است بیرنگ و بی بو، با میل ترکیـبی زیاد که از احتراق ناقـص سوخت های فسیـلی به وجود می آید میتواند تا 250 بار سریعتر از اکسیژن با هموگلوبین خون ترکیب شود که اثرات آن از سردرد تا مرگ می باشد. از دیگر زیانهای گازهای خروجی از اگزوز میتوان به تولد نوزادهای ناقص یا انواع سرطانهای ریه و… اشاره کرد.

واکنشهای اکسایش و کاهش

با توجه به آلایندههای موجود در گازهای خروجی از موتور، هدف تبدیل گازها از طریق واکنش اکسایش و کاهش در کاتالیستها به مواد کم ضرر و یا به طور عمده بی ضرر برای محیط زیست و موجودات زنده می باشد.

شرایط موثر بر عملکرد کاتالیست

به دلیل آنکه ECU خودروها با وجود کاتالیست کالیبره می شود، هر گونه تغییر در کاتالیست و یا حذف آن، اگر چه ممکن است در ابتدا موجبات شتاب بیشتر خودرو را فراهم سازد اما در نهایت منجر به کارکرد نامناسب موتور و افزایش مصرف سوخت خواهد گردید.

علاوه بر این از کاربراتور یا انژکتور در موتور انتظار می رود سوخت و هوا را به نسبت درستی مخلوط کند. هرگونه خطا در عملکرد کاربراتور یا انژکتور می تواند به طور مستقیم بر استوکیومتری واکنش در سیلندرها تأثیر گذاشته و در نتیجه سبب افزایش میزان آلاینده ها گردد.

مواد موجود در سوخت نیز می تواند به طور مستقیم بر روی میزان آلاینده ها و عملکرد کاتالیست تأثیر گذار باشد. به عنوان مثال گوگرد موجب مسمومیت پایدار در کاتالیست می گردد، بدین صورت که با واکنش با سطح فعال کاتالیست، مانع ایجاد واکنش تصفیه شده و کاتالیست را از کار می اندازد.

با توجه به استانداردهای اروپا (98/69/EC و 8/2002/EC) غلظت گوگرد و سرب برای سوخت بنزین مطابق جدول زیر می باشد:

آگوست 27, 2020آگوست 27, 2020

برنامه نویسی اندروید چیست؟

پردیس فناوری کیش _ طرح مشاوره متخصصین صنعت ومدیریت _دپارتمان فناوری اطلاعات وارتباطات

چرا باید برنامه نویس اندروید شویم؟

سیستم عامل اندروید طی سال هایی که از تولدش می‌گذرد توانسته است از تمام رقبای خود پیشی گیرد. این سیستم عامل به پرکاربردترین و محبوب‌ترین سیستم عامل گوشی‌های هوشمند تبدیل شده است.

امروزه اندروید توانسته است بیش از 73 درصد از بازار سیستم عامل‌های گوشی هوشمند را در اختیار خود درآورد.

سیستم عامل IOS با کسب حدود 17 درصد از این بازار در حال تعقیب اندروید است. اگر سایر دستگاه‌های همراه مانند تبلت، گجت‌های هوشمند و… را به این آمار اضافه کنیم، اختلاف این دو سیستم عامل بسیار بیشتر خواهد شد.

بر این اساس اندروید توانسته است به عنوان فراگیرترین سیستم عامل گوشی‌های هوشمند، تبلت ها، گجت‌ها و… شناخته شود.

اندروید چیست؟

اندروید (Android) سیستم‌ عاملی متن‌ باز است که بر پایه هسته لینوکس توسط شرکت گوگل توسعه داده شده است. متن باز بودن اندروید به این معنا است که سورس کد اصلی آن در دسترس عموم قرار دارد.

یعنی برای استفاده از آن نیازی به دریافت مجوز و یا صرف هزینه نیست.

متن باز بودن اندروید باعث می‌شود که سورس کد اصلی آن به راحتی در اختیار کاربران و توسعه دهندگان مختلف در سرتاسر جهان قرار گیرد.

این ویژگی باعث می‌شود اندروید توسط توسعه دهندگان بیشماری بررسی شود و در نهایت ارتقا یابد.

به دلیل متن‌ باز بودن و سایر ویژگی ‌های اندروید، حضور این سیستم عامل به گوشی‌‌های هوشمند محدود نشده است و دستگاه‌های زیادی مانند تبلت ها، یخچال‌ ها، ساعت ها، تلویزیون‌ها و سایر دستگاه‌های هوشمند از آن استفاده می‌کنند.

همانطور که اشاره شد، اندروید بر اساس هسته لینوکس توسعه داده شده است. بنابراین وظایفی مانند بهینه سازی حافظه، ارتباط بخش‌های نرم افزاری با سخت افزار، مدیریت پردازش‌ها و… توسط هسته لینوکس پردازش می‌شود.

برنامه نویسی اندروید

همیشه ساخت نرم افزارهای اندرویدی به سادگی روش‌های معرفی شده نخواهد بود. برخی ایده‌ها و نرم افزارهای اندروید نیازمند کدنویسی و طراحی اختصاصی هستند.

کسانی که قصد دارند ایده‌های خاص خود را پیاده سازی کنند و یا از طریق طراحی اپلیکیشن‌های اندرویدی درآمدزایی کنند، باید برنامه نویسی یاد بگیرند.

با زبان‌های برنامه نویسی مختلفی از جمله جاوا، کاتلین و سی شارپ می‌توان نرم افزارهای اندرویدی را ایجاد کرد. اما بهترین زبان‌های توسعه نرم افزارهای اندروید، زبان برنامه نویسی جاوا و کاتلین است. زیرا این دو زبان توسط شرکت گوگل به عنوان زبان‌های رسمی توسعه اپلیکیشن‌های اندروید معرفی شده اند.

چطور می‌توانیم اپلیکیشن‌های اندرویدی بسازیم؟

1) سفارش طراحی اپلیکیشن مورد نظر به شرکت‌های برنامه نویسی یا توسعه دهندگان است.

2) استفاده از اپلیکیشن ساز‌های آماده است که فرآیند کار با آن‌ها بسیار آسان خواهد بود.

3) کدنویسی و توسعه نرم افزار از پایه است که نسبت به روش‌های قبلی نیاز به تخصص و تجربه دارد.

این تصویر دارای صفت خالی alt است؛ نام پروندهٔ آن unnamed-8.jpg است

آگوست 26, 2020آگوست 26, 2020

عزت نفس

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت-(گروه مهندسی شیمی)

تعریف عزت نفس :

عزت نفس به معنای احساس‌ ارزشمندی‌ فرد نسبت به خودش و اینکه چگونه خود را ارزیابی و تایید می‌کند می‌باشد، در واقع تعریف عزت نفس به صورت داشتن نگرش صادقانه فرد نسبت‌ به خودش بیان می‌شود.
دانشجویی را تصور کنید که نتوانسته در امتحانی دشوار نمره لازم را کسب نماید. اگر وی دارای عزت نفس بالایی باشد ناکامی خود را به عواملی چون: نداشتن مطالعه‌ کافی و یا دشواری‌ سوالات‌ امتحان نسبت خواهد‌ داد و این موضوع هرگز باعث نمی‌شود که احساس ناتوانی کند و یا به این فکر کند که در امتحانات بعدی نیز شکست خواهد خورد. داشتن عزت نفس بالا او را به سمت پذیرش‌ واقعیت سوق داده و باعث می‌شود او یافتن علت ناکامی خود را جایگزین حس ترحم و دلسوزی و یا تسلیم نماید.

تفاوت عزت نفس و اعتماد به نفس :

تفاوت عزت نفس و اعتماد به نفس در این است که در واقع، عزت نفس در برگیرنده‌ی اعتماد به نفس است چرا که اعتماد به نفس یعنی باور توانمندی‌ها و پیوند با نیروی درونی خویش، اما برای داشتن عزت نفس ، علاوه بر این مورد، علاقه داشتن به خود واقعی و ارزشمند دانستن آن نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

راه های افزایش عزت نفس :

بالا بردن عزت نفس به معنای شناخت دوباره خود است، خود واقعی شما، همان چیزی که ارزشمند است، زمانی که ما کودک هستیم بدون واسطه با خود واقعی و راستین‌مان در تماس هستیم، بدون آنکه نیازی به تایید و نظر دیگران داشته باشیم، زیرا خود را لایق دوست داشته شدن و مراقبت کردن می‌دانیم، اما متاسفانه در گذر زمان این علاقه به خویشتن در ما کمرنگ می‌شود، از دلایل بزرگ این اتفاق می‌توان به ایراد گرفتن، سرزنش کردن و توهین کردن اطرافیان نزدیک و دوستان اشاره کرد که نیتشان صرفا بهتر شدن و پیشرفت ماست اما به دلیل عدم آگاهی نتیجه عکس می‌دهد. ما روز به روز با تکرار این صحبت‌ها باعث ذخیره شدن آن‌ها در ضمیر ناخودآگاهمان می‌شویم و به تقویت باورهای منفی و کاهش عزت نفس و داشتن حس بی ارزشی در خودمان دامن می‌زنیم.
اما می‌توان خوشحال بود چراکه ما در عصری زندگی می‌کنیم که بالا بردن سطح آگاهی در هر زمینه‌ای که به آن علاقه و نیاز داشته باشیم میسر می‌شود و عزت نفس هم از این قاعده مستثنی نیست و آگاهی همواره با قدرت تغییر همراه است.
نکات زیر به آموزش شما در زمینه بالا بردن عزت نفس کمک زیادی خواهد کرد:

10 نقطه قوت و 10 نقطه ضعف خود را یادداشت نمایید. این موضوع به شما کمک می‌کند تا برداشتی صادقانه و واقع بینانه از خود داشته باشید.
اهداف کوچک و قابل دسترسی برای خود تعیین کنید.

پیشنهاد می‌شود بخوانید

در بین مخلوقات تنها انسان‌ها قادر به انتخاب هدف در زندگی خودشان هستند. حال انتخاب با خودت است که می‌توانی با تعیین اهداف و انتخاب‌ها و اراده خودت به کمال برسی یا بیهوده و بی‌هدف فقط شاهد گذران عمر و فصل‌های زندگی‌ات باشی …

هدف در زندگی

به فعالیت های مورد علاقه خود بپردازید و در خلوت 30 دقیقه در روز را به خود اختصاص دهید، فهرستی از علایق خود تهیه کنید و با توجه به امکاناتی که در اختیار دارید زمانی را برای انجام دادن آن در نظر بگیرید.
مسئولیت پذیری و انجام کارهای متفاوت را تجربه کنید. افرادی که از عزت نفس پایینی برخوردارند، از پذیرش مسئولیت‌های جدید امتناع می‌کنند زیرا از شکست می‌ترسند. آنها تنها کارهایی را انجام می‌دهند که در آن از توانایی‌های بالاتری برخوردار باشند. یکی از راه های افزایش عزت نفس این است که، سعی کنید به صورت داوطلبانه مسؤلیت بعضی کارها را به عهده بگیرید و در صورتی که در انجام آن کار موفق نبودید آن را بیان کنید و درباره عدم موفقیت و نقاط ضعف خود با دیگران صحبت کنید.

هیچ دو نفری را نمی‌توان و نباید با هم مقایسه کرد، از مقایسه خود با دیگران دست بردارید، تنها شخصی که باید خودتان را با آن مقایسه کنید خودتان هستید.
دست از کمال‌گرایی کشیده و اشتباهات خود را بپذیرید، هیچکس کامل نیست و تلاش برای رسیدن به حداکثر کمال فقط باعث نا‌‌ امیدی می‌شود در حالیکه پذیرفتن اشتباهات به رشد شما کمک چشمگیری خواهد کرد.
خودتان را دوست داشته باشید و همانگونه که هستید، بپذیرید. مهربان نبودن با خود از نتایج عزت نفس پایین است، به خودتان عشق بورزید و خود را ارزشمند بدانید، با مهربانی با خود صحبت کنید و از یادآوری نقاط مثبتتان به خود غافل نشوید، برای خود هدیه خریده و از تفریح کردن لذت ببرید.
خودداری از تحقیر کردن خودتان حتی در قالب جملات با محتوای شوخی و مسخره.
اگر تصور بدي از خودتان داشته باشيد، افكارتان منفي مي‌شود و تأثير بدي بر احساس و رفتارتان مي‌گذارد. زماني كه احساس بدي داريد فقط چيزهاي ناخوشايند را به خاطر مي‌آوريد و بدبين مي‌شويد پس افکار منفی در مورد خودتان که در ذهنتان جاری است را دور بریزید و انتقاد کردن از خود را متوقف کنید و از خود قدردانی کنید. تمام بخش‌های وجودتان را همان‌گونه که هست دوست بدارید و نقایص خود را بپذیرید، هیچکس کامل نیست.
افرادی که عزت نفس پایین دارند مدام احساس می‌کنند باعث ناراحتی و آزار دیگران شده‌اند بنابراین برای بالا بردن عزت نفس، حس گناهکار بودن را از خود دور کنید.
هر چقدر تمایل داشته باشید باور کنید انسانی ارزشمند هستید باعث تقویت یکی از مولفه‌های اساسی عزت نفس شده‌اید.
استفاده از شبکه‌های اجتماعی را تا حد ممکن کم کنید و زمان بیشتری را برای تجربه کردن دنیای واقعی پیرامون‌تان صرف کنید.
تمرین مراقبه ذهن آگاهی را بطور منظم در برنامه زندگی خود قرار دهید.
بالا بردن عزت نفس فرآیندی مستمر و پیوسته است و هیچ گاه به پایان نخواهد رسید، بنابرین همواره به رشد و حرکت خود ادامه دهید، صبوری پیشه کنید و در این راه پشتکار داشته باشید، گاهی که از این مسیر خارج می‌شوید، دوباره از اول شروع کنید و با قدرت بیشتری به حرکت ادامه دهید، خود را شایسته زندگی شاد بدانید و در نظر داشته باشید که هر چقدر بیشتر برای خودتان ارزش قائل شوید دیگران نیز برای شما ارزش بیشتری قائل خواهند شد.

امیدواریم از این مطلب در جهت افزایش عزت نفس خود استفاده کرده و بتوانید به کسانی که دوستشان دارید در راستای افزایش عزت نفس کمک کنید، اما این نکته را در نظر داشته باشید که قرار نیست با افزایش عزت نفس مشکلات شما کم شده و یا شکست و درد و رنج از زندگی شما محو شود.

آگوست 26, 2020آگوست 26, 2020

رشته ی مکاترونیک

پردیس فناوری کیش ارتباط با صنعت

تناسب آن با روحیات افراد، دروسی که برای موفقیت در این رشته مهندسی باید در آن‌ها پایه‌ای قوی‌تر داشت، گرایش‌های آن، بازار کار و سایر موارد مرتبط را مورد بررسی قرار دهیم.

مهندسی مکاترونیک تلفیقی از رشته‌های اصلی مکانیک، کامپیوتر، الکترونیک و کنترل است و در واقع یک شاخه‌ی چند رشته‌ای از علوم مهندسی محسوب می‌شود. خاصیت چند رشته‌ای بودن مهندسی مکاترونیک این پایه را در دانشجویان این رشته ایجاد می‌کند تا مشکلات مهندسی پیچیده را تحلیل و حل کنند.
همچنین، مکاترونیک به دانشجویان این رشته دید کلی مهندسی، انعطاف‌پذیری و تطبیق‌پذیری را نیز می‌دهد که همگی از ویژگی‌های اصلی موفقیت شغلی هستند. امروزه تقریبا در تمامی صنایع مختلف، حضور مهندس مکاترونیک مورد نیاز است. نیاز به افرادی که دید کلی مهندسی نسبت به تمامی قسمت‌های یک پروژه داشته باشند، بیشتر از قبل در صنایع گوناگون محسوس شده؛ این افراد توانایی مدیریتی بالایی در صنعت داشته و برای کنترل و مدیریت پروژه‌های مختلف کارآمد خواهند بود.

از لحاظ شخصیتی، رشته مهندسی مکاترونیک مناسب افرادی است که دارای ویژگی‌های زیر بوده و یا به دنبال یافتن این توانایی‌‌ها باشند:
بودن جزئی از تیم و انجام‌ کارها به صورت تیمی
یافتن پایه و دید کلی در اکثر علوم و ایجاد درک عمیق در آن‌ها با گذر زمان و کسب تجربه
سخت‌کوشی و تلاش زیاد
توانایی ایجاد ارتباط بالا
مدیریت و رهبری تیم
لذت بردن از تکنولوژی و فناوری‌های جدید
تلفیق تئوری با تجربه و انجام کارهای عملی
خلاقیت و ایجاد ایده‌های نو
تفکر و تحلیل و ارائه راه‌حل
قدرت تصمیم‌گیری بالا
علاقه‌مند به ریاضیات، فیزیک، مکانیک و ساخت ربات

یک مهندس مکاترونیک موفق، بهتر است در دانشگاه‌ در یکی از رشته‌های رباتیک و یا مکاترونیک ادامه تحصیل دهید و همیشه به روز باشد. اگر رشته‌های اصلی دانشگاهی را به دریاچه‌هایی با عمق زیاد تشبیه کنیم، مهندسی مکاترونیک و رباتیک دریایی پهناور با عمق کمتر به حساب می‌آیند و برای دانش آموختگان این رشته، مناسب‌تر است تا بسته به گرایش و به منظور رسیدن به سطوح علمی بالاتر همواره عمق یادگیری خود را افزایش دهند.

کدام دروس دوره دبیرستان در رشته مهندسی مکاترونیک بیشتر کاربرد دارند؟

همانطور که بیان شد، در رشته مهندسی مکاترونیک از دروس دبیرستان ریاضیات و فیزیک بسیار مورد توجه است. مباحث درسی حسابان و هندسه به صورت کاملا پیشرفته در این رشته مورد نیاز خواهند بود و در دروسی همچون طراحی مکانیزم، رباتیک و سایر دروس کاربردهای متعددی دارند.
آمار و احتمالات و جبر در مکاترونیک، شناسایی سیستم‌ها و کنترل بسیار مورد نیاز خواهند بود. از سوی دیگر، فیزیک دوره‌ دبیرستان در اکثر دروس مهندسی مکاترونیک کاربرد دارد و در درس‌های دوره‌ی کارشناسی این رشته همچون، فیزیک 1 و 2، رباتیک، مدارهای الکتریکی، مغناطیس، الکترونیک، مقاومت مصالح و استاتیک، دینامیک و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، در کارشناسی ارشد هم درس فیزیک کاملا مورد نیاز بوده و در اکثر دروس مهندسی مکاترونیک به آن احتیاج پیدا می‌شود. بنابراین، دانش‌آموزانی که به دنبال تحصیل در رشته مهندسی مکاترونیک و رباتیک هستند، لازم است تا به صورت کاملا جدی دروس ریاضیاتی و فیزیک دوره‌ی دبیرستان را مطالعه و درک کنند.
گرایش‌های رشته مهندسی مکاترونیک برای ادامه تحصیل چه هستند؟

پس از گذراندن دوره‌ کارشناسی در رشته مهندسی مکاترونیک، دانشجویان بنا بر علاقه می‌توانند در هر یک از رشته‌ها و گرایش‌های مهندسی برق، مهندسی مکانیک، مهندسی صنایع، مهندسی پزشکی، فیزیک، مهندسی کامپیوتر و همچنین خود مهندسی مکاترونیک ادامه تحصیل دهند. همچنین، دانشجویان رشته‌های دیگر نیز برای دوره‌ی کارشناسی ارشد می‌توانند رشته مهندسی مکاترونیک را انتخاب کنند و در ترم اول مقطع کارشناسی ارشد دروسی را با عنوان دروس پیش‌نیاز بگذرانند.

رشته مهندسی مکاترونیک و رباتیک در واقع، چون بین رشته‌ای است گرایش ندارد؛ بنابراین جهت و گرایش دانشجویان این رشته با توجه به نوع پایان‌نامه تعریف شده برای آن‌ها معین می‌شود. همین امر موجب می‌شود تا مهندسین مکاترونیک در کارشناسی ارشد آزادی عمل بیشتری نسبت به دانشجویان سایر رشته‌ها داشته باشند؛ ضمناً پایان‌نامه‌های بسیار متنوعی در بین دانشجویان رشته مهندسی مکانیک مشاهده می‌شود که این موضوع از خصوصیات اصلی این رشته به حساب می‌آید.

همانگونه که بیان شد، هدف رشته مهندسی مکاترونیک حل مشکلات پیچیده صنعت و تکنولوژی است. بنابراین، اگرچه این رشته گرایشی ندارد، اما نوع پایان نامه‌های تعریف شده برای دانشجویان آن باعث می‌شود تا این افراد در برخی مباحث عمیق‌تر وارد شده و بسیار تخصصی‌تر به موضوع بپردازند.

فارغ التحصیل رشته مهندسی مکاترونیک در چه کارها و صنایعی می‌تواند شاغل شود؟

پیشرفت روز افزون تکنولوژی، دید کلی مهندسی در اکثر علوم، چندرشته‌ای بودن و انعطاف‌پذیری مهندسی مکاترونیک، همگی در کنار یکدیگر باعث شده‌اند تا در صنایع مختلف فرصت‌های بسیار زیادی برای اشتغال مهندسین این رشته وجود داشته باشد. همچنین، علاوه بر توانایی علمی این مهندسین، توانایی مدیریتی، خلاقیت و قدرت تصمیم‌گیری بالای آن‌ها می‌تواند در اشتغال‌شان بسیار موثر واقع شود.

فارغ التحصیل رشته مهندسی مکاترونیک در صنایع گوناگونی می‌تواند مشغول به کار شود که در ادامه به چند مورد از همین صنایع و فرصت‌های موجود در آن‌ها پرداخته‌ایم:

علوم پزشکی: ساخت تجهیزات پزشکی همچون صندلی و میزهای مکاترونیکی و هوشمند، دستگاه‌های تصویر برداری‌ پزشکی هوشمند، شناسایی بیماری و شناسایی روش درمان، ربات‌ها جراح جهت انواع جراحی‌ها و رفع مشکلات موجود در جراحی‌های معمول و ربات‌های سیار برای کمک و نگهداری از بیمار و تحویل دارو، هوشمندسازی آزمایشگاه‌های مجهز و غیره

مهندسی هوافضا: تجهیزات فضایی، ربات‌ها فضایی و استفاده از ربات‌ها در تولید صنایع فضایی و ارتباطات رادیویی هوشمند و غیره

مهندسی مکانیک: استفاده از تجهیزات مکاترونیکی و ربات‌ها در صنایع خودروسازی، طراحی و ساخت خودروها، تجهیز کردن الکترونیک خودروها، هوشمندسازی خودروها و غیره، استفاده از تجهیزات مکاترونیکی و ربات‌ها در صنایع دفاعی، ماشین‌سازی، معادن، مترو، کنترل ترافیک و غیره

مهندسی الکترونیک: تجهیزات پیشرفته و هوشمند، طراحی و ساخت مدارات مختلف و غیره

مهندسی کنترل: ساخت و کنترل ربات‌ها و تجهیزات پیشرفته و کنترل انواع تجهیزات موجود در صنعت

مدیریت: مدیریت واحدهای صنعتی، مدیریت تیم‌ها در بخش‌های مختلف صنعت و کنترل پروژه، کنترل کیفیت و غیره

بازار کار رشته مهندسی مکاترونیک به چه صورت است؟

با توجه به چند رشته‌ای بودن مهندسی مکاترونیک و مهارت‌های بسیار زیاد فارغ‌ التحصیلان آن، همواره در صنایع گوناگون فرصت‌های شغلی متنوعی برای این افراد وجود دارد. گفتنی است امروزه در بیشتر صنایع مختلف ایران و همینطور سایر کشورها، واحدهای صنعتی با عنوان مکاترونیک ایجاد شده و همین امر سبب شده بازار کار مهندسین مکاترونیک نسبت به قبل گسترده‌تر نیز بشود.

از دیگر موارد مهم رشته مهندسی مکاترونیک، ایجاد قابلیت مدیریت در دانش آموختگان خود است که سبب می‌شود فرصت‌های شغلی بیشتری برای آن‌ها در بازار کار ایجاد شود. همانطور که واضح است، از ویژگی‌های مدیریتی در صنعت، داشتن درک کافی از پروژه مربوطه است؛ از همین رو دید مهندسی که دانشجویان و فارغ التحصیلان رشته مهندسی مکاترونیک دارند، موجب می‌شود تا ‌آن‌ها معمولاً در عرصه مدیریت صنایع مختلف موفق ظاهر شوند.

همچنین، حقوق و مزایای ماهانه فارغ التحصیلان رشته مهندسی مکاترونیک بسته به کاری که در صنعت انجام می‌دهند، کاملا متفاوت است.

امکان ادامه تحصیل در رشته مهندسی مکاترونیک در داخل ایران چگونه است؟

رشته مهندسی مکاترونیک در داخل کشور در دوره‌ کارشناسی ارشد قابل ادامه دادن است که کنکور آن از طریق کنکور برق و یا کنکور مکانیک برگزار می‌شود. در این راستا، فقط کافی است علاقه‌مندان دروسی که دارای ضریب برای رشته‌ مکاترونیک است را مطالعه کنند. از دانشگاه‌های برتر دوره‌ کارشناسی ارشد

در دوره‌ دکتری، رشته مهندسی مکاترونیک در داخل کشور قابلیت ادامه دادن ندارد. ولی مهندسین این رشته می‌توانند در سایر رشته‌ها و گرایش‌ها ادامه تحصیل دهند. از مناسب‌ترین رشته‌ها برای ادامه تحصیل بعد از گذراندن دوره‌ کارشناسی ارشد مهندسی مکاترونیک، رشته مهندسی برق گرایش کنترل، رشته مهندسی کامپیوتر گرایش هوش مصنوعی و رباتیک، رشته مهندسی پزشکی، رشته مهندسی مکانیک و مدیریت است.

امکان ادامه تحصیل در رشته مهندسی مکاترونیک در خارج از کشور به چه صورت است؟

با توجه به اینکه رشته مهندسی مکاترونیک در اکثر کشورهای پیشرفته دنیا بسیار مورد توجه قرار گرفته، امکان ادامه تحصیل در آن در خارج از کشور و در بیشتر دانشگاههای ایالات متحده آمریکا، کانادا، اروپا و استرالیا وجود دارد و بهترین دانشگاههای جهان در رشته مهندسی مکاترونیک دانشجو می‌پذیرند.

دروس دانشگاهی رشته مهندسی مکاترونیک تا چه میزان نیازهای بازار کار را پاسخگو هستند؟

همانطور که بیان شد، رشته مهندسی مکاترونیک کاملا چند رشته‌ای است و این امر موجب شده تا دروس متنوع بسیار زیادی در حین تحصیل به دانشجویان آن آموزش داده شود. از دروس پیچیده و مهم رشته مهندسی برق گرفته تا دروس دشوار و مهم رشته مهندسی مکانیک در رشته مهندسی مکاترونیک تجمع کرده‌اند و همین امر موجب شده است تا مهندسین این رشته دید بسیار خوب و کاملی از علم مهندسی داشته باشند. بنابراین، دروس دانشگاهی تا حد بسیار زیادی نیازهای بازار کار و نیازهای صنعت را برای مهندسین این رشته مرتفع می‌کنند.

با توجه به تنوع فراوان و پیچیدگی زیاد دروس رشته مهندسی مکاترونیک، دانشجویان این رشته برای موفقیت در بازار کار، باید نسبت به دانشجویان سایر رشته‌ها زمان بسیار زیادی را برای مطالعه دروس خود صرف کنند تا به درک عمیقی از آن‌ها برسند. همانگونه که بیان شد مهندسی مکاترونیک همچون دریایی پهناور است و نیاز است دانشجویان آن با تلاش بیشتر در نواحی مختلف این دریا، دانش عمیق‌تری را کسب کنند. لذا، برای موفقیت در بازار کار، دانشجویان رشته مکاترونیک باید علاوه بر دروس دانشگاهی، خود نیز تئوری‌های بیان شده را وارد کارهای عملی کرده و تجربه کسب کنند. همچنین، مطالعاتی فراتر از دروس دانشگاهی نیز داشته باشند تا مباحث گوناگون را عمیق‌تر یاد بگیرند و برای بازار کار آماده‌تر شوند.
از سوی دیگر، همانطور که بیان شد از اصول رشته مهندسی مکاترونیک کاربردی بودن و آزمایشگاه‌محور بودن آن است. اکثر پایان‌نامه‌های تعریف شده در این رشته به صورت طراحی، ساخت و پیاده‌سازی بیان می‌شوند. این امر موجب می‌شود تا تجربه‌ دانشجویان رشته مهندسی مکاترونیک نسبت به سایر رشته‌ها بالاتر بوده، نیاز به گذراندن زمان زیادی برای یادگیری و کسب تجربه به عنوان کارآموز در صنایع مختلف نداشته باشند و اعتماد کارفرمایان به آن‌ها بیشتر باشد. بنابراین، رشته مهندسی مکاترونیک نیازهای بازار کار را مرتفع کرده و کاملا با پیشرفت تکنولوژی گام برداشته است.

منبع:https://blog.faradars.org

آگوست 26, 2020اکتبر 5, 2020

تولید آنزیم مخرب اکسید نیتروژن توسط باکتری‌های خاک

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریتگروه علوم ومهندسی محیط زیست

تحقیقات جدید در دانشگاه انگلستان شرقی چگونگی تولید تنها آنزیم شناخته‌شده توسط برخی از باکتری‌های خاک، برای از بین بردن اکسید نیتروژن را نشان می‌دهد.

افزایش درک چگونگی عملکرد آنزیم‌های سازنده و تخریب‌کننده‌ اکسید نیتروژن، به توسعه‌ راهبردهایی برای کاهش اثرات مخرب این گاز از جمله تغییرات آب و هوایی زمین و از بین بردن لایه‌ ازن کمک می‌کند.

علاوه بر گازهای دی‌اکسید کربن و متان، گاز گلخانه‌ای اکسید نیتروژن که به‌عنوان گاز خنده شناخته می‌شود.

در حال حاضر عامل اصلی ایجاد تغییرات آب و هوایی در زمین است و باعث شده که تمرکز بین‌المللی در جهت کاهش انتشار این گازهای گلخانه‌ای باشد.

پتانسیل اکسید نیتروژن در افزایش دمای زمین حدود 300 برابر از دی‌اکسید کربن بیشتر است و حدود 120 سال در اتمسفر باقی می‌ماند.

تقریباً 9 درصد از کل گازهای گلخانه‌ای را اکسید نیتروژن تشکیل می‌دهد.

همچنین در تخریب لایه‌ ازن توانایی مشابه با باندهای ماده شیمیایی کلروفلورکربن‌ها دارد.

پروفسور نیک‌لو براون می‌گوید: “به خوبی شناخته شده است که در محیط‌هایی که با کمبود اکسیژن مواجه هستیم، برخی از باکتری‌ها توانایی تنفس اکسید نیتروژن را دارند.

این توانایی به‌طور کامل وابسته به آنزیم اکسید ردوکتاز نیتروژن است که تنها آنزیم شناخته‌شده برای نابود کردن اکسید نیتروژن است.”

هدف از تحقیقات جدید، کسب اطلاعات در مورد چگونگی استفاده از این آنزیم برای تخریب اکسید نیتروژن و استفاده از این باکتری‌هاست.

قسمتی از آنزیم که اکسید نیتروژن را مصرف می‌کند و شامل ترکیبی پیچیده از مس و گوگرد است، جایگاه فعال آنزیم نام دارد.

تا به امروز، اطلاعاتی در مورد چگونگی ساخت این مکان فعال غیرمعمول توسط باکتری‌ها وجود ندارد.

تیم تحقیقاتی، پروتئینی به نام NosL را کشف کرده‌اند که عامل اصلی برای فعال‌کردن جایگاه فعال آنزیم است.

آن‌ها دریافتند که باکتری فاقد این پروتئین قادر به تولید آنزیم است، اما حاوی مقدار کمتری از جایگاه فعال سولفید مس است.

علاوه بر این، زمانی که باکتری‌های مشابه با مقدار بسیار کم مس رشد کنند، آنزیم فاقد جایگاه فعال می‌شود.

این تیم همچنان نشان داد که NosL پروتئین متصل به مس است، که نشان می‌دهد به‌طور مستقیم در تأمین مس مورد نیاز برای ساخت قسمت سولفید مس جایگاه فعال کاربرد دارد.

پروفسور براون گفت: “کشف عملکرد پروتئین NosL اولین گام برای درک چگونگی ساخت جایگاه فعال آنزیم از اکسید ردوکتاز نیتروژن است.

این اطلاعات کلیدی است زیرا، زمانی که ساخت اشتباه باشد، آنزیم غیرفعال منجر به آزاد شدن اکسید نیتروژن در اتمسفر می‌شود.”

جامعه به‌طور کلی نیاز به جلوگیری از انتشار دی‌اکسید کربن را درک کرده، اما اکسید نیتروژن در حال حاضر به‌عنوان عامل اصلی نگرانی جهان در حال ظهور است.

اکسید نیتروژن نیازمند محققان با مجموعه‌های مهارتی مختلف برای کار با یکدیگر و یافتن راهی در جهت جلوگیری از اثرات مخرب آن و تغییرات آب و هوایی است.

آگوست 26, 2020آگوست 26, 2020

چگالی

پردیس فناوری کیش ارتباط با صنعت

اندازه‌ گیری چگالی یکی از روش‌های اصلی برای شناخت ساختار ماده است. با توجه به مقدار چگالی فرد می‌تواند به خواص جسم پی ببرد. به عنوان مثال چگالی پاسخ این پرسش را مشخص می‌کند که بین دو ماده کدامیک برای ساخت یک کشتی و یا کدام ماده برای ساخت هواپیما مناسب است؟ شما به عنوان سازنده یک دستگاه با توجه به ویژگی‌هایی که برای دستگاهتان در نظر گرفته‌اید، باید بدانید که به کار بردن چه عنصری مناسب‌تر است. برای ساختن کشتی شما نیاز به عنصری دارید که روی آب غوطه‌ور بماند یا برای ساخت زیردریایی عناصری مورد نیازتان است که در آب غوطه‌ور شود. به همین دلیل مطالعه و اندازه‌ گیری چگالی مهم به نظر می‌رسد.
چگالی چیست؟
چگالی میزان فشردگی جرم در یک عنصر یا جسم را نشان می‌دهد. اگر بخواهیم این تعریف را به زبان علمی بیان کنیم باید گفت چگالی نسبت جرم به حجم است:

واحد چگالی در SISI کیلوگرم بر متر مکعب (kg/m3) است. دو جسم دیده می‌شوند که یکی از آن‌ها روی آب غوطه‌ور است و دیگری به زیر آب فرو رفته است.

شکل ۱: اگر چگالی جسمی از آب کمتر باشد بر روی سطح آب غوطه‌ور می‌شود و در غیر این صورت در آب فرو می‌رود

به صورت کلی باید گفت اگر چگالی جسم از چگالی مایعی که در آن قرار گرفته کمتر باشد، جسم روی مایع غوطه‌ور می‌شود، ولی اگر چگالی جسم بزرگتر باشد جسم در مایع فرو می‌رود.

چگالی جسم < چگالی مایع = غوطه‌ور شدن جسم روی مایع

چگالی جسم > چگالی مایع = غرق شدن جسم در مایع

چگالی نسبی

در فیزیک و شاید همه علوم، مفهوم نسبی به معنی مقایسه یک کمیت در اجسام و یا حالت‌های مختلف است. این موضوع در مفهوم چگالی نیز برقرار است. سوال این است که این چگالی باید نسبت به چه چیز بررسی شود؟ به صورت استاندارد چگالی مایعات و جامدات نسبت به چگالی آب و چگالی گازها نسبت به چگالی هوا بررسی می‌شود. واضح است که چگالی نسبی کمیتی بدون بُعد است. در مورد چگالی نسبی نسبت به آب، نتایج نشان داده است که اگر چگالی نسبی بزرگتر از ۱ باشد، جسم در زیر آب قرار می‌گیرد. ولی در صورتی که چگالی نسبی کوچکتر از ۱ باشد جسم روی آب غوطه‌ور می‌شود.

شکل ۲: چگالی نسبی مایعات و جامدات نسبت به آب و چگالی نسبی گازها نسبت به هوا سنجیده می‌شود. با داشتن نسبت چگالی نسبی یک جسم می‌توان مشخص کرد که جسم در آب غوطه‌ور می‌شود یا فرو می‌رود.

همچنین هرچه چگالی نسبی به ۱ نزدیک شود، مقدار بیشتری از جسم در آب فرو می‌رود. این موضوع در شکل (۳) به خوبی نمایش داده شده است.

شکل ۳: هر چه چگالی نسبی به ۱ نزدیکتر باشد، حجم بیشتری از جسم در آب قرار می‌گیرد.

نکته دیگری که در مورد چگالی نسبی وجود دارد این است که چگالی نسبی نمی‌تواند صفر باشد. اگر چگالی نسبی صفر باشد، یعنی چگالی جسم صفر و در نتیجه، جرم جسم صفر بوده است. این موضوع زمانی که جسم حجمی را اشغال کرده، امکان‌پذیر نیست. مبحث چگالی و محاسبه چگالی، یکی از مباحث فیزیک پایه است.

اندازه‌ گیری چگالی

همان‌طور که گفته شد، مواد در فیزیک کلاسیک به سه دسته جامد، مایع و گاز تقسیم‌بندی می‌شوند. روش اندازه‌ گیری چگالی در هر یک از این دسته‌بندی‌ها متفاوت است که در این بخش به بررسی این روش‌ها می‌پردازیم.

اندازه‌ گیری چگالی جامدات

برای اندازه گیری چگالی جامدات باید آن‌ها را به دو دسته: ۱) چندضلعی‌های منتظم و ۲) چندضلعی‌های نامنتظم تقسیم کرد. اندازه‌گیری حجم در چندضلعی منتظم با چندضلعی نامنتظم متفاوت است که در ادامه این موضوع را بررسی می‌کنیم.

اندازه‌گیری حجم جامدات منتظم

اندازه‌گیری حجم جامدات منتظم ساده است. کافی است توسط متر یا خط‌کش اندازه طول، عرض و ارتفاع جسم را اندازه‌گیری کرده و در یکدیگر ضرب کنیم. بسته به اینکه طول بر حسب متر یا سانتی‌متر باشد، حجم بر حسب متر مکعب (m3) یا سانتی‌متر مکعب (cm3) به دست می‌آید.

اندازه‌گیری حجم جامدات نامنتظم متفاوت از اندازه‌گیری با خط‌کش یا متر است. دلیل این موضوع نداشتن شکل هندسی منظم این اجسام است. برای این اندازه‌گیری بشری را تا نیمه از آب پر می‌کنیم و ارتفاع آب را یادداشت می‌کنیم، سپس جسمی که می‌خواهیم حجم آن را اندازه‌گیری کنیم داخل آب می‌اندازیم و ارتفاع ثانویه آب را نیز یادداشت می‌کنیم. حجم جسم برابر با اختلاف ارتفاع ثانویه و اولیه آب است که بر حسب لیتر (L) یا میلی‌لیتر (mL) بیان می‌شود.

شکل ۵: با اندازه‌ گیری اختلاف سطح مایع قبل و بعد از قرار گرفتن جسم در آن، حجم جسم مشخص می‌شود.

بیان این نکته ضروری است که 1mL=1 cm3 است.

اندازه گیری جرم جامدات

این موضوع برای جامدات منتظم و غیرمنتظم یکسان است و کافی است جسم را روی ترازو قرار داده و عدد آن را یادداشت کنیم. بدین ترتیب چگالی جامدات با استفاده از رابطه ρ=M/Vبرحسب (gr/l) یا (gr/cm3) به دست می‌آید.

اندازه‌ گیری چگالی مایعات

برای اندازه‌ گیری چگالی مایعات باید دو حالت را در نظر گرفت: ۱) مایع خالص باشد، ۲) مایع ترکیبی از دو یا چند مایع باشد. ‌‌روش اندازه‌گیری کلی در هر دو حالت یکسان است، با این‌ حال در جزئیات اندازه‌گیری تفاوت‌هایی وجود دارد که به بررسی آن‌ها می‌پردازیم.