امروز : سه شنبه, 05 ارديبهشت 1396

24 ژانویه 1872، تولد موریس ویلیام تراورز شیمی‌دان انگلیسی

IMAGE

تراورز با شیمی‌دان اسکاتلندی ویلیام رمزی در اکتشاف گازهای نجیب کریپتون (Kr)، زنون (Ne) و نئون (Ne) همکاری...

ادامه مطلب...

گرافن

IMAGE

اگر چه کربن می تواند با پیوند برقرار کردن با چهار اتم  یک شبکه ی سه بعدی در الماس را ایجاد کند ، اما وقتی کربن با سه اتم کربن پیوند برقرار میکند یک ورقه ی دوبعدی ایجاد می شود .  این ورقه ها را گرافن می نامند .

...

ادامه مطلب...

ویتامین آ

IMAGE

ویتامین آ

رتینول یا ویتامین A یکی از ویتامینهای محلول در چربی می‌باشد. ویتامین A از ترکیباتی به نام رتینوئیدها ساخته می‌شود که فرمهای فعال ویتامین A هستند و در طبیعت به چند صورت موجود می‌باشند. در طبیعت...

ادامه مطلب...

نایلون 6

IMAGE

نایلون 6 یکی از اعضای خانواده ی پلیمرهای ترموپلاستیک نایلونی است که به نام پلی آمید شناخته می شوند. نایلون 6 نخستین بار توسط پول اسکلاک تولید شد. نایلون 6 یکی از پرکاربرد ترین پلیمرها است. الیاف نایلون 6 بسیار محکم...

ادامه مطلب...

سوربیتول

IMAGE

سوربیتول یک الکل پلی هیدریک می باشد و در طبیعت به طور گسترده ای توزیع شده است غنی ترین منبع سوربیتول دانه های سماق کوهی (Rowan or maintain Ash berry) می باشد . اما فراورده طبیعی و دست نخورده آن از نظر تجارتی ارزشی ندارد .این ماده...

ادامه مطلب...

اسید کربنیک

IMAGE

اسید کربنیک در نتیجه واکنش دی‌اکسید کربن و آب تولید می‌شود.

  ادامه مطلب...

تترامتيل سيلان (TMS)

IMAGE

تترامتيل سيلان (TMS) يا 4(CH3)Si در مطالعات پروتوني رزونانس مغناطيسي هسته NMR به عنوان استاندارد دروني استفاده مي‌شود.

ادامه مطلب...

پرفلوئورو اکتانوئیک اسید

IMAGE

پرفلوئورو اکتانوئیک اسید PFOA یا پنتادکافلوئورو اکتانوئیک اسید یک مایع بی رنگ با دمای جوش در حد 189 – 192 درجه سانتی گراد می باشد. این ماده به طور گسترده به عنوان یک سورفاکتانت در پلیمریزاسیون امولسیون...

ادامه مطلب...

هیدروژن سولفید

IMAGE

هیدروژن سولفید (H2S) گازی بی رنگ و متراکم می باشد. در غلظت کم بوی تخم مرغ آب پز داشته و در غلظت بالا به شدت سمی بوده و حتی دارای قابلیت انفجار است. این گاز در طبیعت...

ادامه مطلب...

فورانیول عامل بوی توت فرنگی

IMAGE

فورانیول ترکیبی طبیعی با اتمهای اکسیژن در گروه عاملی کتون، هیدروکسیل و اتر می باشد. این ترکیب در ابتدا به عنوان ماده بوی توت فرنگی شناخته شد اما در سایر مواد غذایی...

ادامه مطلب...

مجله علمی ـ خبری کمیکا فروردین ماه 1395

IMAGE

در این شماره می خوانید:

>> گرمایش زمین: یخچالهای طبیعی نیوزلند بیست درصد کوتاه تر شده اند

>> روش تازه محققان برای درمان سکته مغزی

>> خزانه جهانی برای نگهداری بذرهای کشاورزی در قطب شمال

>> استفاده از امواج فراصوتی برای بهبود کیفیت نان

ادامه مطلب...

شیمی سطح چیست؟

بسیاری از واکنشهای مهم در صنعت روی سطح انجام می شود. برای مثال، واکنشهای کاتالیزوری ناهمگن، روان کننده ها، واکنشهای موجود در چسب وابسته به سطح مواد می باشند. همچنین اغلب واکنشهای الکتروشیمیایی روی سطوح الکترودها انجام می گیرد. فرآیندهای خوردگی فلزات و غیرفلزات نیز عمدتاً از سطح شروع شده و سپس به توده رخنه می کند و باعث فساد توده جسم می شود.

برحسب فازهای موجود، می توان سطوح مشترک را به چند دسته جامد ـ جامد، جامد ـ مایع، جامد ـ گاز، مایع ـ مایع و مایع ـ گاز تقسیم بندی کرد. بین دو فاز گازی سطح مشترک وجود ندارد زیرا مرز فازها از بین می رود.

 

اکنون به بررسی چند پدیده سطحی می پردازیم:

کشش سطحی

پدیده‌های سطحی و کشش سطحی بر پایه نیروهای کوتاه برد بین مولکولی توضیح داده می‌شوند. نیروهای کوتاه برد بین مولکولی که بخوبی شناخته شده می‌باشند، همان نیروهایی هستند که باعث بوجود آمدن حالت مایع یک ماده از حالت گاز می‌باشند. مولکولهایی که در توده مایع وجود دارند، به‌طور متوسط تحت تاثیر نیروهای کششی یکسانی در تمام جهات قرار دارند. اما مولکولهایی که در سطح مشترک مایع- گاز وجود دارند، طبیعتا تحت تاثیر نیروهای کششی نامتوازی قرار گرفته‌اند که نتیجه خاص این نیروها ، کشش مولکول به سمت داخل توده مایع است.

بنابراین بسیاری از مولکولها که در سطح مایع وجود دارند، تمایل دارند که سطح را ترک کرده ، به داخل کشیده شوند. به این دلیل ، مایعات تمایل دارند شکلهایی به خود بگیرند که مساحت سطح آنها مینیمم باشد، چرا که در این صورت ، بیشترین تعداد مولکولها در درون توده مایع و کمترین تعداد بر روی سطح قرار می‌گیرند و به همین جهت ، قطرات کوچک به شکل کروی می‌باشند.

شکل هندسی کره به گونه ای است که مقدار نسبت سطح به حجم آن نسبت به اشکال هندسی دیگر حداقل است. البته این امکان وجود دارد که نیروهای دیگر با این شکل ایده‌آل مقابله کنند. مثلا نیروی ثقل موجب می‌شود کره ها در گودالها به‌صورت سطح درآیند. به هر حال ، رسیدن به شکل هندسی خاص به دلیل تملایل مایعات برای دستیابی به کمترین مساحت سطح است.

قابلیت مواد فعال سطحی برای حل کردن مواد دیگر

محلولهای مواد فعال سطحی در بالاتر از c.m.c می‌توانند مواد آلی غیر محلول دیگر را با جا دادن آنها در داخل مسیل‌ها حل کنند. برای مثال ، رنگ نارنجی زایلنون که فقط به مقدار ناچیزی در آب حل می‌شود، در حضور سدیم دودسیل سولفات و در بالاتر از نقطه بحرانی مسیلی شدن آن ، ایجاد قرمز پررنگ می‌کند. به‌طور کلی قرار گرفتن حل شده در موقعیت‌های مختلف مسیل (از سطح مسیل گرفته تا هسته داخلی آن) بستگی به این دارد که اندرکنشهای الکتروستاتیکی و یا هیدروفوبیک در مسیل تشکیل شده، به چه صورتی موازنه شده باشند.

سطح مشترک جامد- گاز

وقتی که یک گاز یا بخار با یک سطح جامد تمیز برخورد می‌کنند، بعضی از مولکولهای آنها به سطح می‌چسبند تا ایجاد یک لایه جذب شده نمایند. در این صورت ، معمولا به جامد ، ماده جاذب ، به گاز یا بخاری که به سطح می‌چسبند، جذب شونده و به گازی که باقیمانده است، جذب نشده گویند.

ممکن است جذب یک گاز در توده جامد یا بدنه جامد اتفاق افتد (جذب توده) و چون به صورت تجربی نمی‌توان مرزی بین جذب توده و جذب سطحی تعیین کرد، معمولا از عبارت سورپشن sorption برای توصیف کلی پدیده جذبی گاز بوسیله جامد استفاده می‌شود. هر جامدی قادراست مقدار مشخصی از گاز را جذب کند.

پیشرفت در حالت تعادل به دما ، فشار گاز و مساحت سطح موثر جامد بستگی دارد. بنابراین ، بهترین جاذبها آنهایی هستند که دارای خلل و فرج بالایی باشند، مانند ذغال فعال و سیلیکاژل 1000 که دارای مساحت سطحی بالایی بوده و به یک cm2/g نیز می‌رسد. در دمای داده شده، ارتباط بین مقدار گاز جذب شده در حالت تعادل و فشار گاز را ایزوترم جذب گویند.

پدیده جذب در واقع ، نیروهای جاذبه غیر تعادلی را که در یک سطح وجود دارند، کاهش می‌دهد و به عبارت دیگر ، انرژی آزاد سطحی کاهش می‌یابد. برای سادگی ، ابتدا سطحی را در نظر بگیرید که از شکستن یک کریستال جامد کووالانسی مانند الماس و یا هر فلزی تشکیل شده باشد. در این فرآیند ، پیوندهای کووالانسی بین اتمها شکسته شده ، هر اتم سطحی ، دارای والانسهای آزاد می‌باشد. تعداد و نوع این والانسها به پیوند بین اتمهایی که در بدنه جامد وجود دارند و به زاویه شکسته شدن کریستال بستگی دارد.

 

یک اتم ، در این سطح جدید مشخصا در یک موقعیت غیر معمول است که در آن ، همسایه‌های اتم به‌طور غیر کامل می‌باشند، یعنی عدد کئوردیناسیون آن ، کوچکتر از اتمهایی است که در بدنه آن جامد وجود دارند.

سطح مشترک جامد- مایع

زاویه تماس و فرآیند تَرکُنندگی

میزان جابجایی یک سیال نسبت به سطح توسط سیال دیگر را فرآیند تَرُکنندگی گویند. بنابراین فرایند ترکنندکی دارای سه فاز می‌باشد که حداقل دوتای از آنها باید سیال باشند. برای مثال ، حالات خاصی که معمولا اتفاق می‌افتد، یک گاز (هوا) بوسیله یک مایع در سطح یک جامد جایگزین می‌شود. یک عامل ترکننده (عامل فعال کننده سطح) ماده ای است که این اثر را سرعت می‌بخشد. به‌طور کلی سه نوع ترکنندگی را می‌توان معرفی کرد:

  1. ترکنندگی گسترشی
  2. ترکنندگی چسبنده
  3. ترکنندگی غوطه‌وری

 

کاتالیزورهای ناهمگن

در مطالعه یک واکنش شیمیایی، دو موضوع از اهمیت برخوردار است؛ نخست اینکه آیا واکنش انجام می‌شود و اگر چنین است، تا چه حد پیشرفت خواهد کرد؟ معمولا تمام واکنشها قبل از اینکه کامل شوند، متوقف می‌شوند. سوال این است که سیستم در چه موقعیت تعادلی متوقف می‌شود. پاسخ به این سوالات و نظایر آن در حوضه ترمودینامیک شیمیایی است. دومین سوال این است که موقعیت تعادلی به چه سرعتی قابل حصول است و واکنش به چه سرعتی پیش می‌رود؟ پاسخ به این سوالات و سوالهای مربوطه در حیطه کاری سینتیک شیمیایی است.

هرگاه صحبت از کاتالیزور باشد، در حقیقت می‌توان سیستم‌های کاتالیزوری را به دو دسته مجزا تقسیم کرد:

  • وقتی کاتالیزور با واکنش‌دهنده‌ها در یک فاز باشند و هیچ مرز فازی بین آنها وجود نداشته باشد، واکنش کاتالیزوری را همگن یا یکنواخت نامند. این نوع کاتالیزورها ، در حالات زیر اتفاق می‌افتد:
    • در فاز گازی به عنوان مثال وقتی اکسید نیتروژن ، اکسیداسیون دی‌اکسید گوگرد را کاتالیز می‌کند.
    • در فاز مایع وقتی که اسیدها و بازها موتاراتاسیون گلوکز را کاتالیز می‌کنند.
  • وقتی یک مرز فازی ، کاتالیزور را از واکنش‌دهنده‌ها جدا می‌کند، از کاتالیزورشدن هتروژن یا ناهمگن صحبت به میان می‌آید.

دانشنامه تخصصی شیمی ـ کمیکا

دکتر عبدالرضا خواجه زاده


 

 

  • شیمی عمومی
  • طیف سنجی
  • جداسازی و کروماتوگرافی
  • الکتروشیمی
  • شیمی آلی
  • محیط زیست
  • تقویم شیمی
  • مولکول شیمی
  • طیف سنج جرمی
  • شیمی فیزیک
  • شیمی مواد غذایی
  • نانوشیمی
  • شیمی و کامپیوتر
  • شیمی تجزیه
  • مجله علمی ـ خبری کمیکا
  • دانلودها
  • سم شناسی

جدیدترین مطالب

پربازدیدترین مطالب

آمار سایت

367134
امروز
دیروز
هفته جاری
هفته گذشته
ماه جاری
ماه گذشته
بازدید کل
808
1362
3470
354436
29559
38121
367134

آی‌پی شما: 54.81.241.238
امروز: سه شنبه، 05 ارديبهشت 1396 - ساعت: 16:02:35