وبلاگ گروه شیمی ناحیه یک

اطلاعات گروه شیمی


چرا سقف نيروگاههاي هسته‌اي گنبدي شكل است؟

چرا سقف نيروگاههاي هسته‌اي گنبدي شكل است؟

آیا می دانید : سقف های گنبدی بسیار محکم تر از سقف های معمولیست ؟؟

سوخت یک نیروگاه هسته ای ، اورانیوم است. اورانیوم عنصری است که در اکثر مناطق جهان از زیرزمین استخراج می شود. اورانیوم بعداز مرحله کانه آرایی بصورت قرصهای بسیار کوچکی در داخل میله های بلند قرار گرفته و داخل رآکتور نیروگاه نصب می شوند. کلمه «Fission» به معنی شکافت است. در داخل رآکتور یک نیروگاه اتمی ، اتمهای اورانیوم تحت یک واکنش زنجیره ای کنترل شده ، شکافته می شوند. در یک واکنش زنجیره ای ، ذرات حاصل از شکافت اتم به سایر اتمهای اورانیوم برخورد کرده و باعث شکافت آنها می گردند. هریک از ذرات آزاد شده مجدداً باعث شکافت سایر اتمها در یک واکنش زنجیره ای می شود. درنیروگاههای هسته ای ، معمولاً از یک سری میله های کنترل جهت تنظیم سرعت واکنش زنجیره ای استفاده می گردد. عدم کنترل این واکنشهامی تواند منجربه تولید بمب اتم شود. اما در بمب اتم ، تقریباً ذرات خالص اورانیوم 235 یا پلوتونیوم (باشکل و جرم معینی) باید با نیروی زیادی در کنارهم قرار گیرند. چنین شرایطی در یک رآکتور هسته ای وجود ندارد.
واکنشهای زنجیره ای همچنین باعث تولید یک سری مواد رادیواکتیو می شوند. این مواد در صورت رهایی می توانند به مردم آسیب برسانند. بنابراین آنها را به شکل جامد نگهداری می کنند. این مواد در گنبدهای بتنی بسیار قوی نگهداری می شوند تا در صورت بروز حوادث مختلف ، خطری بوجود نیاید .
واکنشهای زنجیره ای باعث تولید انرژی گرمایی می شوند. این انرژی گرمایی برای جوشاندن آب در قلب رآکتور مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین ، به جای سوزاندن سوخت ، در نیروگاههای هسته ای ، اتمها از طریق واکنش زنجیره ای شکافته شده و انرژی گرمایی تولید می کنند. این آب از اطراف رآکتور به قسمت دیگری از نیروگاه فرستاده می شود . در این قسمت که مبدل گرمایی نامیده می شود، لوله های پر از آب حرارت داده شده و بخار تولید می کنند. سپس بخار حاصله باعث گردش توربین و درنتیجه تولید برق میشود.
رئیس شرکت دولتی ایمنی امور نظارت فنی روسیه گفت که نیرو گاه هسته ای توسط روسیه در بوشهر در حال ساخت است بدون هیچ تردیدی ایمن است و همه استانداردهای بین المللی معاصر را برآورده می کند .
ولادیمیر کوزلوف رئیس شرکت دولتی ایمنی امور نظارت فنی روسیه (Rostekhnadzor) در گفتگویی با خبرگزاری ایتارتاس گفت که مسئله اصلی در باره ایمنی نیروگاه بوشهر حفاظت آن در مقابل تاثیرات جوی است .
وی گفت : نیرو گاه اتمی بوشهر باید به طور موثر در یک صدم درصد رطوبت و چهل و پنج درجه دمای هوا کار کند . مثل اینکه در یک حمام روسی دائمی قرار داشته باشد .
این کارشناس روسی گفت : این نیروگاه همچنین تمامی اصول ایمنی دیگر را برآورده می کند و بویژه در مقابل زلزله مقاوم است ومی تواند سقوط یک هواپیما از ارتفاع چند هزار کیلو متری را تحمل کند و از تهدیدات تروریستی نیز حفاظت می شود .
وی با بیان این مطلب که واحد های انرژی اتمی این نیرو گاه که توسط روسیه ساخته شده است یکی از بهترین واحدهایی است که در جهان ساخته شده گفت : در نیرو گاه بوشهر که از هر ده کارشناس آن پنج تن آنها روسی هستند به طور دائم کیفیت این نیرو گاه در برابر هرگونه نشت و سوراخ کنترل می کنند و هر ساله دهها کارشناس روسی از ساختمان این سایت بازدید می کنند .
رئیس شرکت (Rostekhnadzor) گفت ما برتولید تمامی تجهیزات لازم نظارت کامل داریم و بخشهایی ازاین تولیدات را به 130 شرکت روسی که در طرحهای بوشهر سهیم هستند واگذار کردیم .
شایان ذکر است ولادیمیر کوزلوف که شرکت وی قراردادهای جداگانه ای با ایران برای کمک به امور بازرسی هسته ای این نیرو گاه امضاء کرده است و این قرارداد در سال 1996 به امضاء رسیده و از همان سال تا سال 2008 اعتبار دارد . طبق این قرارداد کارشناسان روسی بازرسی از نقشه و نصب نیروگاه بوشهر ، آموزش پرسنل و تایید اسناد کنترل کیفی لازم را انجام می دهند.

جمعه بیستم فروردین 1389  توسط رحیمی فرد  |

 

نانو به كمك ديابتي ها آمد

نانو به كمك ديابتي ها آمد

دانشمندان ایتالیایی موفق به تولید نانوروبشگر اپتیکی برای شناسایی سریع شکر در غذا با قابلیت کنترل قند در غذای افراد دیابتی شدند.

به گزارش سرویس فن‌آوری خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، دانشمندان ایتالیایی با استفاده از قدرت آنتی‌اکسیدانی غذا برای تولید نانوذرات طلا از محلولی با طلای سه ظرفیت جهت توسعه یک حسگر قند تغییر رنگ دهنده مبتنی بر غشاهای نانوالیافی نایلون بهره برده‌اند.

این غشاءها با استفاده از الکتروریسندگی تولید شده و با یون‌های طلای سه ظرفیتی اشباع شده‌اند.

این حقیقت که انرژی موجود در غذا می‌تواند موجب احیا شدن یون‌های طلا به نانوذرات طلا شود، قبلا به اثبات رسیده است.

اخیرا از این یافته‌ها برای احیای شکر نیز استفاده شده است.

دانشمندان دانشگاه میلان مشاهده کرده‌اند که در محیط قلیایی (هیدروکسید سدیم 1/0 مولار)، آلدوز و کتوز می‌توانند به عنوان ترکیب احیا کننده عمل کنند.

این محققان سطح غشاهای نانوالیافی الکتروریسیده را با یون‌های طلای سه ظرفیتی اشباع کردند.

الکتروریسندگی امکان تولید سریع و کم هزینه غشاهای محکم و ارزان را فراهم می‌کند. الیاف در هم پیچیده حاصل دارای مساحت بالایی بوده و قابلیت تثبیت مقادیر بالایی از محلول طلای سه ظرفیتی را دارند.

رشد نانوذرات باعث می‌شود غشای شفاف در عرض یک دقیقه به رنگ بنفش درآید. نقطه حاصل نشان‌دهنده حضور قند احیا کننده است.

این گروه تحقیقاتی بر این باورند که چنین نانوروبشگر اپتیکی می‌تواند نقش مهمی در کنترل قند (به‌عنوان مثال در نوشیدنی‌ها و غذاهای دیابتی) ایفا کند.

نتایج این کار تحقیقاتی در مجله Nanotechnology منتشر شده است.

جمعه بیستم فروردین 1389  توسط رحیمی فرد  |

 

تعيين زمان مرگ با وقت قبلي

تعيين زمان مرگ با وقت قبلي

تعیین دقیق زمان مرگ در جرم شناسی بسیار اهمیت دارد.اندازه گیری غلظت پتاسیم مایع زجاجیه روشی است که بیش از سه دهه از پیشنهاد و بررسی ان میگذرد.مصونیت ماده زجاجیه از آلودگی ،خون و باکتریها پس از مرگ ،سهولت نمونه برداری و عدم نیاز به کالبدشکافی از مزایای این روش محسوب می شود.تجزیه پتاسیم زجاجیه با دو روش الکترودهای یونی ویژه که یک روش پتانسیل سنجی است و نور سنجی شعله ای که یک روش طیف سنجی است انجام می گیرد.سپس مقدار پتاسیم بدست آمده با منحنیهای استاندارد غلظت یون پتاسیم بر حسب زمان مرگ که برای دو گروه سنی کودکان وبزرگسالان مجزاست،مقایسه می شود.

يك نوع باكتري قوي ترين چسب طبيعي

ایرنا:دانشمندان معتقدند یک نوع باکتری که در رودخانه ها، نهرها و کانال های آب زندگی می کند، می تواند قویترین چسب طبیعی در جهان باشد.
به گزارش پایگاه اینترنتی بی.بی.سی.نیوز، این گروه امیدوار است باکتری ''کولوباکتر کرسنتوس'' ‪ Caulobacter crescentusرا به تولید انبوه برساند و در پزشکی مانند جراحی و یا دندان پزشکی بکار گیرد.
محققان دانشگاه ایندیانا دریافتند این چسب در برابر فشار پنج تن در هر دو و نیم سانتیمتر مربع مقاومت می کند.


''ایوس بران'' یک محقق گفت: مشکل اصلی تولید مقدار کافی این چسب است بدون آنکه به ابزارهای تولید بچسبد.
این باکتری خود را با کمک یک ساقه بلند و باریک که با زنجیره های حاوی مولکول های قند یا پلی ساخارید محکم شده است خود را به سنگ ها و لوله های درون آب می چسباند.
این محققان دریافتند قدرت چسبندگی بسیار زیاد این باکتری به خاطر وجود این قندها است.

جمعه بیستم فروردین 1389  توسط رحیمی فرد  |

 

آب سنگين چيست؟

آب سنگین چیست؟

آب خالص ماد های است بی رنگ، بی بو و بدون طعم. فرمول شیمیایی آب H2O است، یعنی هر مولکول آب از اتصال دو اتم هیدروژن به یک H2O اتم اکسیژن ساخته شده است. نکته ای که باید در نظر داشت آن است که عنصر هیدروژن همانند بسیاری دیگر از عنصرهای طبیعت ایزوتوپ هایی دارد که عبارتند از

 تریتیم نمایش می دهند. برای آشنا شدن با تفاوت این ایزوتوپ ها بهتر T 3 که با H دوتریم و D 2 که با H

 است یک بار دیگر ساختار اتم را به یادآوریم.

 ساختار اتم

 اتم کوچکترین بخش سازنده یک عنصر شیمیایی است که هنوز هم خواص شیمیایی آن عنصر را دارد. خود اتم ها از سه جزء ساخته شده اند:

 الکترون، پروتون و نوترون. پروتون و نوترون در درون هسته اتم قرار دارد و الکترون به دور هسته اتم م یگردد. الکترون بار منفی و جرم بسیار کمی دارد. پروتون بار مثبت و نوترون بدون بار است. جرم پروتون و نوترون برابر و حدود 1870 بار سنگین تر از الکترون است، بنابر این بخش عمده جرم یک اتم درون هسته آن قرار دارد. ایزوتوپ: ایزوتوپ به صور تهای گوناگون یک عنصر گفته می شود که جرم آنها با هم تفاوت

 داشته باشد. تفاوت ایزوتوپ های مختلف یک عنصر از آنجا ناشی می شود که تعداد نوترون های موجود در هسته آنها با هم تفاوت دارد.

 H : البته تعداد پروتون های تمام ات مهای یک عنصر از جمله ایزوتوپ ها با هم برابر است. برای مثال عنصر هیدروژن دارای سه ایزوتوپ است

 3 یا H دوتریم که در هسته خود یک پروتون و یک نوترون دارد و D یا H . هیدروژن که در هسته خود فقط یک پروتون دارد، بدون نوترون

 تریتیم که یک پروتون و دو نوترون دارد. از آنجایی که خواص شیمیایی یک عنصر به تعداد پروتو نهای هسته مربوط است، ایزوتو پهای H

 یا هیدروژن H مختلف در خواص شیمیایی با هم تفاوت ندارند، بلکه خواص فیزیکی آنها با هم متفاوت است. عمده هیدروژن های طبیعت

 معمولی است و فقط 0150 درصد آن را دوتریم تشکیل می دهد، یعنی از هر 6400 اتم هیدروژن، یکی دوتریم است. حال در نظر بگیرید که به

 به وجود می آید که به آن آب نیمه سنگین HDO بنشیند. آن وقت مولکول D اتم H2O جای یک اتم هیدروژن معمولی در مولکول آب

 به وجود می آید که به آن آب سنگین می گویند. خواص فیزیکی آب سنگین D2O ، می گویند. اگر جای هر دو اتم هیدروژن، دوتریم بنشیند

 در آب سنگین، انرژی پیوندی پیون دهای اکسیژن H به جای D تا حدودی با آب سبک یا آب معمولی تفاوت دارد. با توجه به جانشینی

 هیدروژن در آب تغییر می کند و در نتیجه خواص فیزیکی و به ویژه خواص زیست شناختی آب عوض م یشود.

 تاریخچه تولید آب سنگین

 وجود دو تریم را پیش بینی کرد. هارولد یوری یکی از شیمیدانان دانشگاه کلمبیا « مارپیچ » والتر راسل در سال 1926 با استفاده از جدول تناوبی

 در سال 1931 توانست آن را کشف کند. گیلبرت نیوتن لوئیس هم در سال 1933 توانست اولین نمونه از آب سنگین خالص را با استفاده از

 روش الکترولیز تهیه کند. هوسی و هافر نیز در سال 1934 از آب سنگین استفاده کردند و با انجام اولین آزمون های ردیابی زیست شناختی به

 بررسی سرعت گردش آب در بدن انسان پرداختند.

 است. آب نیمه سنگین را می توان با استفاده از روش هایی HDO تولید آب سنگین: در طبیعت از هر 3200 مولکول آب یکی آب نیمه سنگین

 در آب زیاد شد، میزان آب سنگین نیز HDO مانند تقطیر یا الکترولیز یا دیگر فرآیندهای شیمیایی از آب معمولی تهیه کرد. هنگامی که مقدار

 یک مولکول HDO بیشتر می شود زیرا مولکول های آب هیدروژن های خود را با یکدیگر عوض می کنند و احتمال دارد که از دو مولکول

 آب سنگین به وجود آید. برای تولید آب سنگین خالص با استفاده از روش های تقطیر یا الکترولیز به D2O آب معمولی و یک مولکول H2O

 دستگاه های پیچیده تقطیر و الکترولیز و همچنین مقدار زیادی انرژی نیاز است، به همین دلیل بیشتر از روش های شیمیایی برای تهیه آب سنگین

 استفاده می کنند. http:// sharifchemistry. blogfa. com ن 􀲻 􀵡 􀸭 􀦣 ی- آب 􀨖 􀣓 􀦤 􀬔 قا 􀥚

 کاربرد های آب سنگین

 آب سنگین در پژوهش های علمی در حوزه های مختلف از جمله زیست شناسی، پزشکی، فیزیک و... کاربردهای فراوانی دارد که در زیر به

 چند مورد آن اشاره م یکنیم.

 هنگامی که هسته مورد نظر ما هیدروژن و حلال هم آب NMR طیف سنجی تشدید مغناطیسی هسته: در طیف سنجی تشدید مغناطیسی هسته

 باشد از آب سنگین استفاده می کنند. در این حالت چون سیگنال های اتم هیدروژن مورد نظر با سیگنال های اتم هیدروژن آب معمولی تداخل

 می کند، می توان از آب سنگین استفاده کرد، زیرا خواص مغناطیسی دوتریم و هیدروژن با هم تفاوت دارد و سیگنال دوتریم با سیگنال های

 هیدروژن تداخل نمی کند.

 کند کننده نوترون

 آب سنگین در بعضی از انواع رآکتورهای هسته ای نیز به عنوان کند کننده نوترون به کار می رود. نوترون های کند می توانند با اورانیوم واکنش

 بدهند. از آب سبک یا آب معمولی هم می توان به عنوان کند کننده استفاده کرد، اما از آنجایی که آب سبک نوترون های حرارتی را هم جذب

 می کنند، رآکتورهای آب سبک باید اورانیوم غنی شده اورانیوم با خلوص زیاد استفاده کنند، اما رآکتور آب سنگین م یتواند از اورانیوم

 معمولی یا غنی نشده هم استفاده کند، به همین دلیل تولید آب سنگین به بحث های مربوط به جلوگیری از توسعه سلاح های هسته ای مربوط

 است.

 رآکتورهای تولید آب سنگین را می توان به گونه ای ساخت که بدون نیاز به تجهیزات غنی سازی، اورانیوم را به پلوتونیوم قابل استفاده در بمب

 اتمی تبدیل کند. البته برای استفاده از اورانیوم معمولی در بمب اتمی می توان از روش های دیگری هم استفاده کرد. کشورهای هند، اسرائیل،

 پاکستان، کره شمالی، روسیه و آمریکا از رآکتورهای تولید آب سنگین برای تولید بمب اتمی استفاده کردند. با توجه به امکان استفاده از آب

 سنگین در ساخت سلاح هسته ای، در بسیاری از کشورها دولت تولید یا خرید و فروش مقدار زیاد این ماده را کنترل می کند. اما در کشورهایی

 مثل آمریکا و کانادا می توان مقدار غیر صنعتی یعنی در حد گرم و کیلوگرم را بدون هیچ گونه مجوز خاصی از تولید کنندگان یا عرضه

 کنندگان مواد شیمیایی تهیه کرد. هم اکنون قیمت هر کیلوگرم آب سنگین با خلوص 9899 درصد حدود 600 تا 700 دلار است. گفتنی است

 بدون استفاده از اورانیوم غنی شده و آب سنگین هم می توان رآکتور تولید پلوتونیوم ساخت. کافی است که از کربن فوق العاده خالص به

 عنوان کند کننده استفاده شود از آنجایی که نازی ها از کربن ناخالص استفاده می کردند، متوجه این نکته نشدند در حقیقت از اولین رآکتور

 را ساخت، از اورانیوم غنی شده یا « Fat man » اتمی آزمایشی آمریکا سال 1942 و پروژه منهتن که پلوتونیوم آزمایش ترینیتی و بمب مشهور

 آب سنگین استفاده نمی شد.

 آشکارسازی نوترینو

 رصد خانه نوترینوی سادبری در انتاریوی کانادا از هزار تن آب سنگین استفاده می کند. آشکار ساز نوترینو در اعماق زمین و در دل یک معدن

 قدیمی کار گذاشته شده تا مئو نهای پرتو های کیهانی به آن نرسد. هدف اصلی این رصدخانه یافتن پاسخ این پرسش است که آیا نوترینوهای

 الکترون که از همجوشی در خورشید تولید می شوند، در مسیر رسیدن به زمین به دیگر انواع نوترینوها تبدیل می شوند یا خیر. وجود آب سنگین

 در این آزمایش ها ضروری است، زیرا دوتریم مورد نیاز برای آشکارسازی انواع نوترینوها را فراهم می کند.

 آزمون های سوخت و ساز در بدن

 16 برای انجام آزمایش اندازه گیری سرعت سوخت و ساز O 18 است نه O 18 آبی که اکسیژن آن ایزوتوپ H2O از مخلوط آب سنگین با

 بدن انسان و حیوانات استفاده می شود. این آزمون سوخت و ساز را معمولا آزمون آب دوبار نشان دار شده می نامند.

 تولید تریتیم

 هنگامی که دوتریم رآکتور آب سنگین یک نوترون به دست می آورد به تریتیم ایزوتوپ دیگر هیدروژن تبدیل می شود. تولید تریتیم به این

 روش به فناوری چندان پیچیده ای نیاز ندارد و آسان تر از تولید تریتیم به روش تبدیل نوترونی لیتیم 6 است. تریتیم در ساخت نیروگاه های گرما هسته ای کاربرد دارد.

 

شنبه چهاردهم فروردین 1389  توسط رحیمی فرد  |

 

آلودگي‌هاي آزمايشگاهي

ی 􀨊 􀧒 ر 􀻇 ی - 􀨘 􀮴 ی آزما 􀭓 ی 􀨛 ود 􀥽 ی – آ 􀨖 􀣓 􀦤􀬔 قا 􀥚

 آلودگی های آزمایشگاهی، هشدارها و پیامدها

 رمضان شریفی جندانی 1 ، جواد صفری 2

 از سال 1990 میلادی به منظور جلوگیری از آلودگی محیط زیست و حفظ سلامت انسان به دنبال تولید یا مصرف کمتر مواد سمی،

 به طور جدی در دوازده اصل ارایه شد. اما از آنجایی که در اکثر کشورها هزین ههای ناشی از Green Chemistry شیمی سبز یا

 آلودگی مواد شیمیایی را سازمانی غیر از سازمان آلوده کننده پرداخت می کند، توجه به پیشگیری یا کاهش آلودگی در سرلوحه ی

 برنامه ریزی این سازمان ها قرار ندارد. این در حالی است که با صرف هزینه های جزیی در منبع آلودگی م ی ت وان سازمان محیط

 زیست را از صرف هزین ههای گزاف برای جبران آلودگی نجات داد.

 انجام این مهم نیاز به آموزش مدیریت، مربیان، متصدیان آزمایشگاه ها و حتی دانشجویانی است که سلامت جسمی و جانی آن ها

 در هنگام کار با مواد شیمیایی تهدید می شود. اخبار تکان دهنده ی بروز حادثه در اثر رعایت نکردن یک نکت ه ی ایمنی و عدم

 شناخت از یک ماده ی شیمیایی و عدم آشنایی با شیوه ی دفع صحیح مواد ما را بر آن داشت تا اهمیت این نکته ی فراموش شده در

 سیستم آموزشی کشور را یادآور شویم.

 قبول این نکته که امروزه دنیای اطراف ما تحت تأثیر فعالیت شیمیدانان و استفاد هی روزافزون از مواد شیمیایی است، ما را به سمت

 آموزش صحیح کار با مواد شیمیایی در افراد مختلف در حد مسولیت آ نها رهنمون م یسازد. روزی در یکی از مدارسی که به علت

 کمبود فضا کلاس شیمی آن در آزمایشگاه تشکیل می شد، دانش آموزان با علاقه ذرات ریز براقی را با دست لمس می کردند و با

 افتخار می گفتند که این ها ذرات جیوه ای است که در زنگ فیزیک بر روی زمین ریخته شده است. مسلماً نه این دانش آموزان بلکه

 حتی دبیر مربوطه نیز از خطرات جیوه آگاه نبودند. آین ناآگاهی ها بارها خطرآفرین شده است.

 همیشه در آزمایشگاه های شیمی علاوه بر مواد خطرناک، مقدار زیادی پسماند مواد شیمیایی تولید می شود که باید با روش های

 بی خطر دفع شوند . سرپرستان چنین آزمایشگاه هایی باید با خطرات و روش های دفع این ضایعات آشنایی داشته و موظف به

 اجرای دفع ضایعات باشند.

 به منظور به حداقل رساندن ورود پسماندهای شیمیایی به محیط، همچنین ازلحاظ رعایت قوانین رسمی و پیمانی ضایعات شیمیایی

 باید جداسازی و برحسب محتویات برچسب زده شوند.

 ما می توانیم بسیاری از مواد دورریز شیمیایی خطرناک را با استفاده از روش های آسان و مؤثر به مواد غیر سمی تبدیل کنیم.

مطلوب ما تبدیل این مواد شیمیایی به محصولاتی است که بی خطر شسته و در فاضلاب ریخته شوند، یا به صورت زباله ی

 معمولی جمع آوری شوند، یا دست کم آسانتر به محل دفن زباله ها حمل شوند. و همه ی این اعمال به صورتی باشد که با مقررات

 زیست محیطی سازگاری داشته باشد. این مقاله علاوه بر ارایه ی اصول شیمی سبز، راه های عملی و قابل اجرا را در حیطه ی وظایف

 افراد مشخص و علاوه بر آن به بررسی شیوه ی دفع صحیح مواد پرکاربرد در آزمایشگا هها می پردازد.

 اصول دوازده گانه ی شیمی سبز به طور مختصر به شرح زیر است:

 - 1 جلوگیری از تولید ضایعات: طراحی فرآیندهایی که منجر به تولید ضایعات نشوند بهتر از این است که که ما در جستجوی راهی

 برای از بین بردن ضایعات باشیم.

 - 2 طراحی روش های مناسب سنتز: طراحی روش هایی که منجر به مصرف کامل مواد اولیه گردد( بازده بالا).

 - 3 کاهش مصرف و تولید مواد سمی:

 - 4 طراحی مواد شیمیایی جدید با همان کارآیی قبلی ولی کم خطرتر.

 - 5 استفاده از حلا لهای بی خطر

 - 6 طراحی برای استفاده از حداقل انرژی: انجام واکنش هایی که تا حد امکان در دما و فشار محیط انجام شوند.

 - 7 استفاده از مواد تجدید شدنی

 - 8 کاهش تولید مواد جانبی: انجام واکنش هایی که منجر به تولید یک محصول شود.

 - 9 استفاده از کاتالیزگر

 - 10 طراحی روش هایی برای از بین بردن مواد زاید

 - 11 مشخص کردن زمان واقعی تجزیه برای جلوگیری از آلودگی

 - 12 شیمی بی خطر برای جلوگیری از اتفاقات.

 در واقع اصول دوازده گانه ی فوق ابتدا یک سیستم پیشگیری کننده از تولید را معرفی می کند. هر چه گام اول را محکم تر برداریم

 گام های بعدی آسان تر و با هزینه ی کمتری همراه است. در مراکر آموزش عالی و آزمایشگاه های دبیرستانی می توان با توجه به این

 اصول و آموزش نه چندان پیچیده و با برگزاری کارگاه های آموزشی گام اساسی و محکمی را در حفظ سلامت افراد و محیط زیست

 برداریم. اولویت روش ها در پیشگیری آلودگی به ترتیب زیر است: حذف یا کاهش در منبع، بازیافت و بازگردانی، تبدیل به مواد کم

 خطرتر و دفع صحیح ضایعات تولید شده. که هر کدام از آن ها ذکر و وظیفه ی یک کارکنان در هر قسمت توضیح داده می شود. حذف یا کاهش در منبع:

 اصولاً باید از تولید آلودگی در آزمای شها جلوگیری کنیم و یا حداقل آن را کاهش دهی م . برای این منظور نکات زیر را یادآور

 می شویم.

 - 1 کوچک کردن مقیاس آزمایش ها: استفاده از حداقل ماده که هم اهداف آموزشی را برآورده سازد، هم از لحاظ اقتصادی به صرفه

 باشد و هم آلودگی کمتری تولید کند.

 - 2 طراحی روش های مناسب سنتز: تقریباً تمامی آزمایش های آموزشی با تکیه بر اهداف آموزشی طراحی شده اند نه بر اساس توجه

 به نکات ایمنی و زیست محیطی. همه ساله مقالات اساتید کشور در مقوله های مختلف پیرامون واکنش های شیمیایی با بازده عالی و

 به صورت سریع و ساده در مجلات بین المللی چاپ می شوند. ولی هیچ کدام از آن ها به دستور کار آزمایشگاه های آموزشی منتقل

 نمی شوند و این در حالی است که همان هدف آموزشی را در بر دارد. استفاده از واکنش های بدون حلال، سایشی، ریز موج و ... باید

 در این آزمایش ها لحاظ شود.( این مورد به بسیاری از اصول دوازده گانه ی شیمی سبز جامه ی عمل می پوشاند)

 - 3 جانشینی مواد کم خطر: در انجام یک واکنش شیمیایی بعضی از مشتقات یک ترکیب خطر کمتری دارند . بنابرین بهتراست از

 آن ها در انجام آزمایش ها استفاده شود.

 - 4 آزمایشگاه مجازی: استفاده از فیلم ها و س یدی های آموزشی و طراحی آزمایشگاه های اینترنتی نیز می تواند راهگشای بسیاری از

 نکات آموزشی باشد.

 - 5 مدیریت مصرف مواد( آموزش متصدیان آزمایشگاه ها): یک مسوول آزمایشگاه و انبارداران آزمایشگاه باید مقدار مصرف مواد را

 در مکان و زمان معین بدانند تا بتواند با اقدامات به موقع مانع از آلودگی شود. به عنوان مثال از خرید بیش از حد مواد برای

 برخورداری از تخفیف جلوگیری کند یا پیش از تاریخ انقضای مواد آن ها را مصرف یا لااقل در اختیار آزمایشگاه های دیگر قرار دهد

 تا علاوه بر جلوگیری از الودگی و صرف هزینه، فضای مناسب تری برای انبار خود فراهم کند.

 بازیافت یا مصرف مجدد:

 در این مرحله باید موارد زیر را در نظر گرفت:

 برنامه ریز : ی پیش از شروع آزمایش برنامه بازگرداندن یا دفع مواد اضافی یا محصولات حاصل از آزمایش باید مشخص باشد. تجدید مصرف یا بازگردانی: آزمایشها باید تا جایی که ممکن است طوری طرح ریزی شوند که محصولات یا به عنوان مواد

 اولیه در آزمایشهای دیگر به کار روند که احتمالاً خود روشی برای جمع آوری محصولات است، یا بتوان آنها را برای مصرف در

 همان آزمایش که بار دیگر انجام می شود، بازگردانی کرد.

 تفکیک ضایعات و برچسب زنی: ضایعاتی که برای سوزاندن یا دفن کردن جمع آوری می شوند باید به طور مناسبی جدا

 شوند و بر ظروف جمع آوری آنها باید برچسبهای واضحی زده شود. برای مثال، حلالهای هالوژن دار نظیر کلروفرم، کربن،

 تتراکلرید و دی کلرومتان را می توان با هم مخلوط و با برچسب " حلالهای هالوژن دار" مشخص کرد. همین طور حلالهای

 آتشگیر غیر هالوژن دار نظیر اتر نفت، دی اتیل اتر، تولوئن و متانول را می توان در ظرفی که پوشش ضد حریق داشته باشد مخلوط

 کرد و بر آن برچسب " حلالهای غیر هالوژندار" را زد. این گونه ضایعات را باید پیش از ارسال، بنابر مقررات شرکت جمع آوری

 کننده، بسته بندی کرد و برچسب زد.

 دفع سریع ضایعات پس از جمع آوری: ضایعات شیمیایی نباید انباشته شوند، بلکه پس از خاتمه واکنش هر چه زودتر باید

 دفع شوند. انباشته شدن این گونه مواد خاصه بدون داشتن برچسب، خطرناک است و راه دور اندازی بی خطر آنها را فوق العاده

 مشکل می کند.

 آماده کردن مواد برای دفع( آمایش):

 این مرحله روش های دفع عمومی مواد را شامل می شود. درواقع این مرحله تلاش برای تبدیل محصولات جانبی آزمایشگاهی به

 موا کم خطرتر است.

 دفع بعضی از مواد توسط آب:

 تعدادی از مواد شیمیایی بسیار واکنش پذیر را می توان از طریق واکنش با آب به طریقی دقیقاً کنترل شده تخریب کرد. این

 ترکیبها شامل " فلزهای باریم، کلسیم، استرانسیم و ترکیبات کلسیم کاربید، کلر و تری متیل سیلان، دی کلر و دی متیل سیلان،

 بوتوکسید، سیلیسیم تترا کلرید، سدیم اتوکسید و سدیم - t لینیم آلومینیم هیدرید، لیتیم هیدرید، متیل تری کلروسیلان، پتاسیم

 متوکسید هستند. در بعضی موارد برای ملایم کردن واکنش از طریق جذب گرمای تولید شده از یخ خرد شده( در مورد

 کلروسولفونیک اسید) یا یخ خرد شده و آب( در مورد فسفر پنتوکسید) استفاده می شود. خنثی کردن اسید- باز:

 اسید های معدنی رقیق ضایع یا زایدی نظیر هیدروکلریک اسید، سولفوریک اسید، نیتریک اسید و استیک اسید را می توان با

 محلولهای رقیق ضایع یا زاید سدیم هیدروکسید، پتاسیم هیدروکسید یا باز رقیق دیگری خنثی کرد. باید به محلولهای رقیق اسید یا

 1 نباشد. آن گاه باز را به اسید در حالیکه همزده می شود یا به طریقی خوب مخلوط M باز آنقدر آب افزود تا از نظر قدرت بیش از

 محلول مخلوط pH . 40 نگه داشته شود Cْ می شوند، به آرامی اضافه می کنند. اگر لازم باشد باید در محلول یخ ریخت تا دما زیر

 شده نهایی باید حدود 7 باشد و در مقابل تورنسل خنثی باشد. اگر فقط اسید ضایع برای جمع آوری وجود دارد می توان آن را تا زیر

 1 رقیق کرد و سپس سدیم کربنات جامد یا محلول 5 ٪ سدیم هیدروکسید به آن افزود و خوب مخلوط کرد تا اینکه محلول M

 نسبت به تورنسل خنثی شود.

 1 یا غلظتی در حدود 5 ٪ رقیق کرد و بر آن به آرامی هیدرو M همین طور، اگر فقط باز ضایع وجود داشته باشد، باید آن را تا زیر

 1 ) افزود. محلول خنثی را می توان در فاضلاب ریخت و با آب شستشو داد. M) کلریک اسید یا استیک اسید رقیق

 کاستن حجم محلولهای رقیق نمکهای معدنی:

 وقتی در آزمایشی حجم زیادی از یک محلول رقیق حاوی یونهای فلزات سنگین ایجاد می شود که نمی توان آن را در فاضلاب

 ریخت، می توان محلول را در ظرف تبخیر بزرگی( یا ظرف دیگری که سطح وسیعی برای محلول ایجاد کند) ریخت و زیر هود

 گذاشت تا تبخیر شود و باقیمانده را برای دور اندازی بسته بندی کرد و برچسب زد.

 بازگردانی حلال:

 اگر در آزمایشی مقدار قابل ملاحظه ای از یک حلال مصرف شود، از نظر اقتصادی به صرفه است که آن را در آزمایشگاه در ظرفی

 که برای این کار علامتگذاری شده است جمع آوری کرد و برای مصرف مجدد در همان آزمایش که بار دیگر انجام می شود، تقطیر

 کرد. با این روش حلالهایی نظیر دی کلرومتان، الکلها و اتر نفت به خوبی بازیافت می شوند. تقطیر باید زیر هود انجام شود و باید

 به خاطر داشت که الکلها و اتر نفت آتشگیرند. دفع ضایعات

 پس انجام مراحل فوق برخی از مواد تولید شده یا مازاد در یک واکنش شیمیایی باید به شیو ه ای خاص دفع شوند . این شیوه

 متناسب با خواص و قدرت آن ماده می باشد. در زیر برای آشنایی چند ماده ی مهم تولید شده و را ه های برخورد با آ ن ها برای

 جلوگیری از آلودگی محیط زیست آورده شده است.

 سدیم و پتاسیم

 این فلزات به شدت با آب ترکیب شده و به شدت باعث انفجار می شود. آتش فلز سدیم موضعی و بسیار داغ است و بهتر است آن

 را با ماسه خفه کرد یا از خاموش کن گردی استفاده کرد. از خاموشکن کربن تتراکلرید یا کربن دی اکسید نباید استفاده شود. زیرا

 فلزات قلیایی سدیم، پتاسیم و لیتیم( و همچنین سایر فلزات مثل آلومینیوم و منیزیم) بویژه در حالت پودری همگی در مقابل

 ترکیبات آلی هالوژن دار، بویژه حلالهای کلردار معمولی مانند تتراکلرید کربن شدیداً واکنش پذیرند. پس تکه یا تراشه های این

 فلزات را نباید با حلالهای هالوژن دار شست زیرا انفجار شدیدی رخ خواهد داد.

 دفع: سدیم را که گاهی اوقات با قشر ضخیمی از هیدروکسید یا اکسید پوشیده شده است، باید با پروپان 2 - ال پوشاند و در کناری

 گذاشت و گه گاهی آن را همزد تا تمام ذرات سدیم از بین برود. هنگام این کار باید از عینک و دستکشهای ایمنی استفاده شود و

 واکنش باید در زیر هود انجام گیرد.

 منیزیم

 5 ) بیفزائید. مخلوط را ml) ٪ 200 ) بریزید و به آرامی و با همزدن به آن هیدروکلریک اسید 5 ml) 1 ) را در آب g) تراشه های منیزیم

 پس از اینکه 24 ساعت در دمای اتاق ماند با مقدار زیادی آب در دستشویی بریزید.

 گرد منیزیم را می توان به طریق مشابه از بین برد اما از آنجا که هنگام افزودن اسید رقیق واکنش بسیار شدید است، باید مخلوط

 منیزیم و آب را در حمام یخ سرد کرد.

 جیوه

 جیوه به سه شکل شیمیایی پیدا می شود که به ترتیب سمیت آنها افزایش می یابد: جیوه عنصری، نمکهای معدنی و ترکیبات آلی.

 جیوه از راه ریه جذب می شود و بخار آن خطرناک است. جیوه یک سم سیستم عصبی است و باعث لرزش، تحریک پذیری جنون،

 کوری و مرگ می شود. پیشگیری فقط اقدام مؤثر برای جلوگیری از مسمومیت با جیوه است. بطور کلی نمکهای جیوه

 خطرناک اند. اما جامدات آلی جیوه دار سمیت کمتری دارند.

 عنصر جیوه به راحتی تبخیر می شود و تأثیر بخار آن به شدت سمی و مزمن است. سطح جیوه هرگز نباید در معرض هوا قرار گیرد

 و باید حتماً با آب پوشیده شود. هرگونه کار با جیوه باید در زیر هود انجام گیرد و برای جمع آوری قطرات ریخته شده از سینی

 استفاده شود. فضای آلوده شده با بخار جیوه را باید با خمیر گوگرد و آهک پوشاند.

 جمع آوری و بازیابی جیوه:

 معمولاً جیوه ریخته شده را پس از واکنش با گوگرد یا ترکیبات گوگرد دار با جارو برقی جمع آوری می کنند. روشهای دیگری نیز

 وجود دارد که در آنها از تماس فیزیکی صفحات مسی یا مواد اسفنجی برای ملغمه کردن یا به دام انداختن جیوه استفاده می کنند.

 در یک روش پیشنهادی ساده از مخلوط گرد روی و خاک اره به نسبت وزنی 1: 1 برای ملغمه کردن جیوه و بخار آن استفاده می

 شود. ویژگی این روش به دام انداختن جیوه و بخار آن و ایجاد مخلوط نسبتاً بی ضرری است که فاقد آلودگی است. خاک اره ماده

 و جمع آوری قطرات جیوه از حفره ها و شکافهای سطح است. بخار جیوه در خلل و فرج آن نفوذ ( zn) مناسبی جهت انتقال روی

 می کند و بر روی گرد روی که با خاک اره کاملاً پراکنده شده است ته نشین می شود.

 مقابله با مسمومیت ناشی از ترکیبات جیوه:

 1 . بیمار را به استفراغ وادار کنید.

 2 . شیر، سفیده تخم مرغ یا یک قاشق آلبومین در آب سرد تجویز کنید.

 3 . یک قاشق چایخوری سدیم تیوسولفات در 236 میلی لیتر آب مصرف نمائید.

 4 . با کلاپس مبارزه کنید.

 پتاسیم پرمنگنات

 های مختلف ( اسیدی، بازی، خنثی) یک اکسنده قوی است. حتی به حالت جامد نیز می توان برخی PH پتاسیم پرمنگنات در

 ترکیبات آلی مانند اتیلن گلیکول، گلیسیرین، استیک اسید و استیک انیدرید را شعله ور نماید. افزودن سولفوریک غلیظ به محلول

 پتاسیم پرمنگنات با تشکیل پرمنگنیک اسید، به انفجار می انجامد. 􀥚

 10 سدیم متابی سولفیت بیفزائید. رنگ g 1 سدیم هیدروکسید بریزید و به آن M 200 محلول ml 5 پتاسیم پرمنگنات را در g : دفع

 ارغوانی مخلوط باید از بین برود. در غیر اینصورت سدیم متابی سولفیت بیشتری اضافه کنید. پس از 30 دقیقه هم زدن آن را با

 200 آب رقیق کنید و پس از صاف کردن دور بریزید. ml

 وجود اکسنده باقیمانده را بوسیله افزایش چند قطره مایع زیر صافی به چند قطره محلول پتاسیم یدید 10 ٪ آزمایش کنید. با

 1 اسیدی کنید و یک قطره محلول نشاسته به عنوان شناساگر به آن بیفزائید. رنگ آبی پررنگ نشاندهنده ماده M هیدروکلریک اسید

 اکسنده است. در اینصورت دستور کار را تکرار کنید. در آزمایشگاههای پیشرفته وجود منگنز در مایع زیر صافی را با استفاده از طیف

 1 باشد رضایت بخش است. ppm 79/ 5 تعیین می کنند. در صورتی که مقدار آن کمتر از nm سنجی جذب اتمی در

 در صورت مسمومیت با پرمنگناتها به شرح زیر عمل کنید:

 1 . بیمار را وادار به استفراغ کنید.

 2 . شیر یا سفیده تخم مرغ یا یک قاشق آلبومین در آب سرد تجویز کنید.

 3 . پنج میلی لیتر آب اکسیژنه 3 ٪ را در نصف لیوان آب که کمی توسط استیک اسید اسیدی شده به بیمار بدهید.

 4 . با کلاپس مبارزه کنید.

 سیانیدهای محلول

 CN-+ ClO- CNO-+ Cl-

 محلولهای آبی شدیداً سمی سدیم و پتاسیم سیانید را می توان با سفید کننده خانگی به سیانات غیر سمی اکسید کرد. باید از

 دستکش و عینک ایمنی استفاده کرد و واکنش را در زیر هود انجام داد.

 5 محلول 10 ٪ سدیم ml، 50 از محلول ml دفع: محلولهای سدیم یا پتاسیم سیانید را با آب تا غلظتی زیر 2 ٪ رقیق کنید. روی هر

 50 از ml 50 از محلول سدیم هیدروکسید 1 % حل کنید. روی هر ml 1 ) را در g) هیدروکسید بیفزائید. سدیم یا پتاسیم سیانید جامد

 این محلول سیانید 60 تا 70 میلی لیتر از محلول سفید خانگی را به آرامی و با همزدن بیفزائید. پس از اطمینان از وجود نداشتن

 سیانید محلول را همراه مقدار زیادی آب در فاضلاب بریزید. چگونگی تأئید اتمام یون سیانید:

 1 از محلول را برداشته در لوله آزمایش بریزید. دو قطره از محلول 5 ٪ فروسولفات تازه تهیه شده به آن اضافه کنید. محلول را ml

 30 ثانیه جوشانیده و تا دمای اطاق سرد کنید. سپس به آن دو قطره محلول 1 % فریک کلرید اضافه کنید. اگر یون سیانید باقی مانده

 باشد رسوب آبی رنگ تشکیل خواهد شد.

 در مورد اکثر مواد شیمیایی همواره یکی از راه های دفع عمومی یا اختصاصی مفید است و آموزش و عمل به آن در جهت کمک به

 محیط زیست و سلامتی افراد و جلوگیری از هزینه های بعدی در سازمان محیط زیست باید در سرلوحه ی هم ه ی ارگا ن ها قرار

 بگیرد.

 منابع:

 1. Pollution Prevention Guideline for Academic Laboratories Edwin Li and Stanley M. Barnett and

 Barbara ray, Journal of Chemical Education, 1January 2003.

 2. Journal of Chemical Education, October 1988

 3. Journal of Chemical Education, December 1986

 4. Safety in the Chemical Laboratory, Vol 4

 5. Chemical Engineering Progress, July 1994

 6. Chemical Waste, Handling and Treatment, Muller. K. R., 1986, pp 135- 140

 7. Safety in the Chemical Laboratory, Vol 3

 8. Journal of Chemical Education, March 1988

 9. Vogelُ s Text Book of Practical Organic Chemistry Fifth edition, 1989, pp 35- 51

 10. Journal of Chemical Education, November 1990

 11. Journal of Chemical Education, October 1990

 12. Journal of Chemical Education, January 1991

 13. Journal of Chemical Education, November 1994

 - 14 مجله شیمی، شماره سوم، 1372

 15. Green chemistry; Theory and practice, Jan Warner, Oxford university, 1998

 16. www. carier. com

 17. www. rsc. org/ green chemistry18. www. chemweb. com

 19. www. greenanole. com/ chemistry/ safety

 20 www. chem. ox. ac. uk/ vrchemistry/ safety

 21. www. hudson. edu/ hhs/ acad/ science/ noicew/ Lab

 22. www- unix. oit. umass. edu/ jimmied/ Treatment

 23. www. cleanwaterofnewyork. com

شنبه چهاردهم فروردین 1389  توسط رحیمی فرد  |

 

 

 

 

 

 

آموزش و پرورش دانایی محور

 

.: Weblog Themes By Blog Skin :.

 

اسلایدر