پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

فسفرسانس و فلوئورسانس پدیده هایی هستند

كه در آن ها یک ماده خاص كه به طور عام به آن فسفر گفته می شود پس از قرار گرفتن در مقابل نور مرئی یا غیر مرئی یا حرارت، تحریک شده و این انرژی را در خود ذخیره می كند

و سپس آن را را به صورت طیفی از امواج مرئی در طول مدت زمانی منتشر می كند.

تفاوت آن ها در اختلاف زمانی بین این دو دریافت و تابش یا به عبارت دیگر دوام تابش است.

در فسفرسانس تحریک طولانی تر و تشعشع طولانی تری داریم و

در فلوئورسانس تحریک كوتاه تر و تشعشع كوتاه تری داریم.

 در فلوئورسانس كه نمونه آن نور مهتابی یا صفحه تلویزیون است تابش آنی است و تقریبا بلافاصله بعد از قطع نور تمام می شود.

در حالی كه در فسفرسانس ماده بعد از قطع نور نیز تا مدتی به تابش ادامه می دهد

كه مقدار  مدت آن بسته به ماده مورد استفاده می تواند از چند ثانیه تا چندین روز طول بكشد

چگونه فلوئورسانس یا فسفرسانس نور را جذب می کنند و نور با طول موج دیگری را

منتشر می کنند چه ویژگی در این مواد باعث این خاصیت می شود؟

بسیاری از سیستم های شیمیایی،فوتولومینانس هستند.

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

لومینانس (luminescence) در لغت به معنای تابناک یا شب‌تابی است، بدین معنی كه این سیستم ها یا مولكول ها می‌توانند تابش الكترومغناطیس را جذب كنند و به وسیله‌ی آن برانگیخته شوند.

منظور از برانگیختگی آن است كه الكترون هایی از یک لایه با ظرفیت، یا الكترون هایی كه در پیوند بین اتم ها در مولكول شركت دارند،

انرژی مربوط به تابش الكترومغناطیس را جذب كرده و به سطوح انرژی بالاتر بروند. 

وقتی الكترونی به سطح انرژی بالاتر می‌رود، ناپایدار است و تمایل دارد آن انرژی را كه گرفته، پس داده و به حالت قبل خود برگردد.

وقتی الكترون به حالت پایدار خود برمی‌گردد، انرژی پس داده را به صورت انرژی تابشی از خود نشر می‌كند.

طول موج این تابش یا برابر طول موج تابشی است كه به وسیله‌ی آن برانگیخته شده بوده یا از آن كوتاه تر است.

به هر حال این عمل را فوتولومینسانس گویند.

دو نوع فوتولومینسانس وجود دارد كه عبارتند از فسفرسانس و فلوئورسانس.

در فلوئورسانس برانگیختگی میان دو تراز اصلی با انرژی های E₁,E₂ اتفاق می افتد كه جابجایی بین آن ها كاملا آزاد است.

الكترون با دریافت انرژی، بر انگیخته شده و به تراز E₂ می رود و پس از 8 تا 10 ثانیه دوباره به تراز اول بر می گردد

و فوتونی با انرژی E₂-E₁ تابش می كند در فلوئورسانس، اتم یا مولكول بلافاصله بعد

از جذب تابشی كه آن را برانگیخته كرده و بلافاصله بعد از این كه آن تابش قطع شد، شروع به تابش می‌كند.

اما در فسفرسانس، معمولا یك مدت زمان كوتاهی بین قطع تابش برانگیخته كننده،

و شروع تابش نشر شده به وسیله سیستم، وجود دارد.

یعنی بلافاصله بعد از این كه تابش برانگیخته كننده را قطع كردیم، الكترون به وضعیت اولش باز نمی‌گردد.

در فسفرسانس ماجرا به دلیل وجود یک تراز میانی كمی پیچیده تر است این تراز كه

مابین تراز پایه و برانگیخته قرار دارد تراز نیمه پایدار می باشد و مانند یك دام برای الكترون ها عمل می كند.

به خاطر شرایط خاص این تراز، انتقال الكترون از آن به سایر ترازها ممنوع و احتمال آن بسیار كم است.

بنابراین چنان چه الكترونی پس از برانگیختگی از تراز E₂ در دام تراز نیمه پایدار بیفتد،

آن جا می ماند تا زمانی كه به طریقی دیگر مجددا برانگیخته شود و به تراز E₂ برگردد؛

این اتفاق می تواند تحت تاثیر جنبش های گرمایی اتم ها یا مولكول های مجاور و

یا برانگیختگی نوری روی دهد اما احتمال وقوع آن بسیار كم است به همین دلیل چنین الكترون هایی تا مدت ها در تراز میانی می مانند

(بسته به ساختار اتمی ماده و شرایط محیطی دارد) و همین عامل تاخیر در باز تابش بخشی از انرژی دریافت شده است.)

برای ساختن مواد درخشنده در تاریکی باید فسفری وجود داشته باشد که با استفاده از نور معمولی انرژی بگیرد

و طول تابش آن زیاد باشد.

برای مثال دو فسفری که این ویژگی ها را دارند

مثل Zinc Sulfide  و  Strontium Aluminate که Strontium Aluminate  برای طول تابش بیشتر بهتر است.

این مواد را با پلاستیک مخلوط می کنند و مواد درخشنده در تاریکی را می سازند.

بعضی مواقع ممکن است شما موادی را ببینید که می درخشند

ولی به انرژی احتیاجی ندارند! یکی از آن مثال ها روی عقربه های ساعت های گران قیمت است.

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

درآن ها فسفر با یک عنصر رادیو اکتیو مخلوط شده (مثل رادیوم- radium) که آن عنصر با انتشار رادیو اکتیو فسفر را مرتبا با انرژی می کند.

لامپ های فلوئورسنت

در این لامپ ها یك تخلیه ی الكتریكی در محیطی از بخار جیوه و یك گاز خنثی ( مانند آرگون ) انجام می شود.

بخار جیوه بر اثر تخلیه ی انرژی و جذب انرژی، شروع به تشعشع می كند

و طول موج این تشعشع 2537 آنگستروم است كه در محدوده ی طیف UV ( فرا بنفش ) است.

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

آب ژاول (وایتکس) یک ماده معدنی است و خاصیت بازی دارد

آب ژاول(وايتكس)Vaytks Bleach

نام عمومی:  وايتكس (آب ‍‍ژاول) Vaytks Bleach

نام تجاری: Vaytks Bleach   آب ژاول (Javel Water)

نام علمی:  هيپو كلريت سديم(Sodium Hypochlorite)

سایر اسامی:   آنتي فرمين، اكسيد كلريد سديم، اكسي كلريد سديم

آب ژاول چیست؟

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

رايج‌ترين ماده اي که از آن، به عنوان سفيد کننده استفاده مي‌شود، آب ژاول است.

 آب ژاول که در فارسی به آن مایع سفید کننده و وایتکس نیز گفته می‌شود، محلولی است که برای گندزدایی و بو زدایی به کار می‌رود.

آب ژاول در تولید مایعات سفید کننده و همچنین در صنایع بهداشتی، صنایع کاغذ و مقوا و نساجی کاربرد دارد. آب ژاول یک ماده معدنی است و خاصیت بازی دارد.

آب ژاول؛ ویژگی ها و کاربردهای آن

آب ژاول تمام ميکروب‌ها اعم از قارچ، ويروس و باکتري را نابود مي‌کند.

از آب ژاول بعنوان يک ضد عفوني کننده و ماده دفع بو در لبنياتها، مخازن آب، دفع فاضلاب‌ها استفاده می شود. 

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

آب ژاول محلولی ناپایدار است و در اثر حرارت و نور به تدریج خاصیت خود را از دست می‌دهد، رنگ آب ژاول نزدیک به زرد و طعم و بوی آن تند است.

خواص فیزیکی آب ژاول

سفيد کننده‌ها و آب ژاول، همان محلول 5 درصد هيپوکلريت سديم هستند.

آب ژاول محلولی ناپایدار است و در اثر حرارت و نور به تدریج خاصیت خود را از دست می‌دهد، رنگ آب ژاول نزدیک به زرد و طعم و بوی آن تند است. 

تاریخچه آب ژاول

آب ژاول محلولی است از ۱۰ تا ۱۶ درصد هیپوکلریت سدیم (NaOCl) در آب.

این محلول را برتوله، کشف کرد و چون نخست در محله پاریس  تولید می‌شد، به آب ژاول معروف شد.

• واکنش سود سوزآور با گاز کلر

Cl۲ + NaOH —-> NaClO + NaCl + H۲O

همانطور که از واکنش بالا پیداست، چنانچه گاز کلر را در محلول سود سوزآور وارد کنید، آب ژاول تولید می‌شود. تمامی مخازن و لوله‌های داخل آن که برای تولید مایع سفید کننده بکار می‌روند باید از جنس PVC باشند، زیرا گاز کلر در مجاورت با رطوبت با هر فلزی ترکیب ‌شود باعث خوردگی آن می‌شود.

• تولید آب ژاول به وسیله الکتروليز محلول NaCl

روش وسيع ديگري که براي تهيه آب ژاول یا هيپوکلريت سديم استفاده مي‌شود،

الکتروليز محلول غليظ نمک سديم کلريد است.

اين سلولهاي الکتروليتي، ديافراگم يا غشائي نداشته و در جريان بالا و در محلولي نسبتا خنثي بکار گرفته مي‌شوند.

اين سلول‌ها جهت بکار گيري در درجه حرارت پائين طراحي مي‌شوند که محلول سود سوزآور کاتد را به تماس با کلر متصاعد شده از آند در مي‌آوردند.

• تولید آب ژاول به کمک واکنش سديم بي‌کربنات با کلسيم هيپوکلريت

روش ديگري براي تهيه آب ژاول سديم هيپوکلريت مي‌باشد که فرمول واکنش به شرح زير مي‌باشد:

Na2CO3 + Ca(OCl)2 —-> 2NaOCl + CaCO3

قدرت اکسيدکنندگي سديم هيپوکلريت

بطور کلي،آب ژاول یا سفيد کننده، در واقع يک عامل اکسيد کننده مي‌باشد. فعاليت آن، به اين وسيله اندازه گيري مي‌شود که چه مقدار کلر قابل دسترسي وجود دارد. کلر فعال (کلر قابل دسترس) اندازه اي از قدرت اکسيدکنندگي کلر موجود در سفيد کننده مي‌باشد. در پودرهاي سفيد کننده CaOCl2 مقدار کلر قابل دسترس همان درصد کلر در پودر مي‌باشد.

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

«قرمزدانه»، حشره‌ی کوچک، بیضی شکل و به اندازه‌ی عدس یا نخود شبیه به «کفش‌دوزک» است که از بدن آن ماده‌‌ای رنگی به همین نام استخراج می‌‌شود این حشره در لاتین، «cochineal» نامیده می‌شود.

گونه‌ای از این حشره که از شیره‌ی گیاهان به‌ ویژه برخی انواع کاکتوس تغذیه می‌کند، بومی مناطق گرمسیری آمریکای جنوبی و مرکزی و کشور مکزیک است.

بدن این حشره ماده‌ای به نام «اسیدکارمینیک» دارد که وسیله‌ی دفاعی آن در برابر دیگر حشرات است.

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

قرمزدانه‌‌ها را در زمان تخم‌ریزی از روی گیاهان جمع‌‌آوری می‌کنند و با جوشاندن، آن‌ها را می‌کشند سپس خشک می‌کنند.

حدود ۱۷ تا ۲۴ درصد اسیدکارمینیک در وزن خشک حشره و تخم‌‌های آن وجود دارد که

با استخراج و امتزاج آن با املاح آلومینیوم و کلسیم، رنگدانه‌ی سرخ‌رنگ «کارمین» یا

«قرمزدانه» به ‌دست می‌‌آید که در رنگ‌‌های خوراکی، رنگ‌رزی و لوازم آرایشی کاربرد دارد.

نوع ماده‌ی این حشره بال ندارد اما نر این حشره، بال‌دار است قرمزدانه انواع گوناگون دارد

مانند «قرمزدانه‌ی مکزیکی»، «قرمزدانه‌ی مدیترانه‌ای»، «قرمزدانه‌ی آرارات»، «قرمزدانه‌ی هندی» یا لاک و «قرمزدانه‌ی لهستانی».

قرمزدانه، بهترین ماده‌ی رنگ‌زای حیوانی است که به تنهایی یا با ترکیب با رنگ‌‌های گیاهی،

انواع سایه روشن‌‌های رنگی را به ویژه برای قالی‌بافی، از آن به دست می‌آورند رنگ لاکی معروف در فرش ایران از این جمله است.

شکل ظاهری قرمزدانه تقریباً به نخودی فشرده شبیه است که به اشتباه به آن «کفش‌دوزک» می‌گویند.

بدیهی است با توجه به نیازآبی بسیار اندک گیاه کاکتوس که میزبان حشره‌ی «قرمزدانه» است،

ظرفیت بالایی از عرصه‌های این استان را می‌توان به این تکنیک، اختصاص داد.

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی