سوالات درسی و کتاب های مورد نیاز به ایمیل ارسال شد.

نانوکامپوزیت ها؛

کامپوزیت ترکیبی است که از لحاظ ماکروسکوپی از چند ماده متمایز ساخته شده باشد، به طوری که این اجزاء به آسانی از یکدیگر قابل تشخیص باشند. به طور نمونه، یکی از کامپوزیت های آشنا بتن است که از دو جزء سیمان و ماسه ساخته شده است.

برای ایجاد تغییر و بهینه کردن خواص فیزیکی و شیمیایی مواد، آن ها را ترکیب یا کامپوزیت می کنیم. به طور مثال پلی اتیلن (PE) که در ساخت چمن های مصنوعی از آن استفاده می گردد، رنگ پذیر نیست و به همین سبب رنگ این چمن ها اغلب مات است. برای برطرف نمودن این نقص به آن وینیل استات می افزایند تا خواص پلاستیکی، نرمیت و رنگ پذیری آن اصلاح شود. در واقع، هدف از ایجاد کامپوزیت، به دست آوردن ماده ای ترکیبی با خواص مورد انتظار می باشد.

نانوکامپوزیت نیز همان کامپوزیت است که یک یا چند جزء از آن، ابعاد کمتر از 100 نانومتر دارد. نانوکامپوزیت ها از دو فاز تشکیل شده اند. فاز اول یک ساختار بلوری است که در واقع پایه یا ماتریس نانوکامپوزیت محسوب می شود و ممکن است از جنس پلیمر، فلز و یا سرامیک باشد. فاز دوم نیز ذراتی در مقیاس نانومتر می باشند که به عنوان تقویت کننده (مواد پرکننده Filler) به منظور اهداف خاص از قبیل استحکام، مقاومت، هدایت الکتریکی، خواص مغناطیسی و ... در درون فاز اول (ماده پایه) توزیع می شوند.

در بحث نانومواد، نانوکامپوزیت ها از جایگاه ویژه ای برخوردار هستند. حضور ذرات و الیاف در ساختار نانوکامپوزیت ها معمولاً باعث ایجاد استحکام در ماده ی پایه می شود. در واقع هنگامی که ذرات و یا الیاف درون یک ماده ی پایه توزیع شوند، نیروهای اعمال شده به کامپوزیت به طور یکنواختی به ذرات یا الیاف منتقل می شود. با توزیع مواد پرکننده درون ماده پایه خصوصیاتی نظیر استحکام، سختی، خواص تربیولوژیکی و تخلخل تغییر می کند. ماده ی پایه می تواند ذرات را به گونه ای از هم جدا نگه دارد که رشد ترک به تأخیر افتد. به علاوه اجزاء نانوکامپوزیت ها بر اثر برهمکنش سطحی بین ماده ی پایه و مواد پرکننده، از خواص بهتری برخوردار می شوند. نوع و میزان برهمکنش ها نقش مهمی در خواص مختلف نانوکامپوزیت ها همچون حلالیت، خواص نوری، خواص الکتریکی و مکانیکی آن ها دارد.

طبقه بندی نانوکامپوزیت ها

انواع نانوکامپوزیت را می توان بر اساس ماده پایه آن ها به شرح زیر طبقه بندی کرد:

1. نانوکامپوزیت های پایه پلیمری Polymer matrix nanocomposites (PMNCs)

2. نانوکامپوزیت های پایه سرامیکی Ceramic matrix nanocomposites (CMNCs)

3. نانوکامپوززیت های پایه فلزی Metal matrix nanocomposites (MMNCs)

در ادامه به بررسی خواص و کاربرد هر یک از این نانوکامپوزیت ها پرداخته می شود.

 نانوکامپوزیت های پایه پلیمری

در بین نانوکامپوزیت ها بیشترین توجه به نانوکامپوزیت های پایه پلیمری معطوف است. یکی از دلایل گسترش نانوکامپوزیت های پلیمری، خواص بی نظیر مکانیکی، شیمیایی و فیزیکی آن است. نانوکامپوزیت های پلیمری عموماً دارای استحکام بالا، وزن کم، پایداری حرارتی بالا، رسانایی الکتریکی بالا و مقاومت شیمیایی بالایی هستند. تقویت پلیمرها با استفاده از مواد آلی و معدنی بسیار مرسوم می باشد. بر خلاف تقویت کننده های مرسوم که در مقیاس میکرون می باشند، در نانوکامپوزیت ها تقویت کننده ها ذراتی در ابعاد نانومتر می باشند. با افزودن درصد کمی از نانوذرات به یک پلیمر خالص، استحکام کششی، استحکام تسلیم و مدول یانگ افزایش چشمگیری می یابد. به عنوان مثال، با افزودن تنها 0.04 درصد حجمی میکا (یک نوع سیلیکات) با ابعاد 50 نانومتر به اپوکسی (Epoxy)، مدول یانگ این ماده 58 درصد افزایش خواهد یافت.

دلیل دوم توسعه نانوکامپوزیت های پایه پلیمری و افزایش تحقیقات در این زمینه، کشف نانولوله های کربنی در سال 1991 میلادی است. استحکام و خواص الکتریکی نانولوله های کربنی به طور قابل ملاحظه ای با نانولایه های گرافیت و دیگر مواد پرکننده تفاوت دارد. نانولوله های کربنی موجب رسانایی و استحکام فوق العاده ای در پلیمرها می شوند به طوری که کاربردهای حیرت انگیزی همچون آسانسور فضایی را برای آن می توان متصور شد. از نظر نظامی نیز فراهم کردن هدایت الکتریکی در پلیمرها فرصت های انقلابی را به وجود خواهد آورد. به عنوان مثال از پوسته های الکتریکی-مغناطیسی گرفته تا کامپوزیت های رسانای گرما و لباس های سربازان آینده!

این دسته از کامپوزیت ها به دلیل خواص منحصر به فردی که دارند به طور گسترده ای در صنایع خودرو، هوا-فضا و بسته بندی مواد غذایی گسترش یافته اند. از دیگر کاربردهای نانوکامپوزیت های پلیمری پوشش های مقاوم به سایش، پوشش های مقاوم به خوردگی، پلاستیک های رسانا، حسگرها، آسترهای مقاوم در دمای بالا و غشاهای جداسازی گازها و سیالات نفتی می باشند. به عنوان مثال می توان به نوعی غشاء نانوکامپوزیتی ساخته شده از یک نوع پلیمر و نانولایه های سیلیکا اشاره کرد که توسط محققان دانشگاه کارولینای شمالی  ساخته شده است. این غشاء توانایی فوق العاده ای در جداسازی مولکول های آلی از گازها دارد.

 نانوکامپوزیت های پایه سرامیکی

به مواد (معمولاً جامد) ی که بخش عمده ی تشکیل دهنده آن ها غیرفلزی و غیرآلی باشد، سرامیک گفته می شود. سرامیک ها خواص بسیار خوبی نظیر مقاومت حرارتی بالا، پایداری شیمیایی خوب و استحکام مکانیکی مناسبی دارند، اما به دلیل پیوندهای یونی و کووالانس موجود در سرامیک ها چقرمگی شکست آن ها پایین است و تغییر شکل پلاستیک این مواد محدود می باشد. به منظور رفع این مشکل با اضافه کردن و جداسازی الیاف و ذرات مناسب، می توان چقرمگی شکست را بالا برد. اگر این تقویت کننده ها ابعاد نانومتری داشته باشند بالاترین چقرمگی شکست به دست می آید.

به طور مثال در شکل1 نانوکامپوزیت نیترید سیلیسیم حاوی نانولوله های کربنی چند دیواره، نشان داده شده است. برای ساخت این نانوکامپوزیت از پرس ایزواستاتیک گرم استفاده می شود. از خواص مکانیکی قابل توجه این نانوکامپوزیت ها می توان به استحکام خمشی و مدول الاستیک قابل توجه آن ها اشاره کرد.

 نانوکامپوزیت های پایه فلزی

کامپوزیت های پایه فلزی، کم وزن و سبک بوده و به علت استحکام و سختی بالا کاربردهای وسیعی در صنایع خودرو و هوا-فضا پیدا کرده اند. اما این کاربردها به لحاظ کم بودن قابلیت کشش در این کامپوزیت ها محدود شده است. تبدیل کامپوزیت به نانوکامپوزیت سبب افزایش استحکام و رفع محدودیت های مذکور می شود.

نانوکامپوزیت های پایه فلزی اصولاً مشابه روش های متالوژی پودر تولید می شوند. این نانوکامپوزیت ها کاربردهای متفاوتی دارند خصوصاً نانوکامپوزیت های پایه منیزیم که در سال های اخیر به دلیل چگالی کم، استحکام بالا، مقاومت به خزش بالا و پایداری حرارتی مناسب، گسترش چشمگیری داشته اند. نانوکامپوزیت های پایه منیزیم کاربردهای گسترده ای در صنایع هوایی و خودروسازی دارند.

نانوکامپوزیت های پایه فلزی حاوی نانولوله های کربنی نیز از اهمیت ویژه ای برخوردارند. نانولوله ها می توانند سبب افزایش و یا بهبود خواصی نظیر رسانایی، استحکام، مقاومت و .. در فلزات شوند.

 نانوکامپوزیت و آینده

 

مهمترین تأثیر نانوکامپوزیت ها در آینده از طریق کاهش وزن خواهد بود. اخیراً کامپوزیت های نانوذره سیلیکاتی به بازار خودروها وارد شده اند. در سال 2001 هم جنرال موتور و هم تویوتا شروع تولید محصول با این مواد را اعلام کردند. مزیت این مواد استحکام و کاهش وزن است که مورد آخر صرفه جویی در سوخت را نیز به همراه خواهد داشت.

علاوه بر این نانوکامپوزیت ها به صنعت بسته بندی مواد غذایی نیز راه یافته اند تا سدی بزرگتر در برابر نفوذ گازها و کاهش فساد باشند. محققان معتقدند که افزودن دو درصد نانوذره رس به بسته بندی، 75 درصد تبادل اکسیژن و دی اکسید کربن را کاهش می دهد که این امر به افزایش طول مدت نگهداری مواد غذایی کمک می کند. در مورد ضدباکتریهایی نظیر نانوذرات نقره، این نانوذرات از رشد عوامل زنده فاسده کننده مواد غذایی مانند باکتریها و قارچ ها جلوگیری می کنند.

خواص تعویق آتشگیری نانوکامپوزیت های حاوی نانوذرات سیلیکا، می تواند به خوبی مصارفی در سرویس خواب، پرده ها و محصولاتی از این دست پیدا کند.

 

مراجع:

1. H. Fischer,. “polymer nanocomposites fundamental research to specific applications”. Mater. Sci. Eng:C, 23 (2002) 763.

2. E. T. Thostenson, C. Li, T. W. Chou, “nanocomposites in context”, Composite Sci. Tech. 65 (2005) 491.

3. Bala’zsi, Z. Ko’nya, F. We’ber, L. P. Biro’ and P. Arato’, “preparation and characterization of carbon nanotube reinfarced silicon nitride composites”, Mater. Sci. Eng:C, 23 (2003) 1133.

4. فتح الله کریم زاده، احسان قاسمعلی، سامان سالمی زاده، "نانومواد؛ خواص، تولید و کاربرد"، جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان، 1384

 شیمی سبز

 شيمي نقش بنيادي در پيشرفت تمدن آدمي داشته و جايگاه آن در اقتصاد ، سياست و زندگي روز به روز پر رنگ تر شده است . با اين همه ، شيمي طي روند پيشرفت خود ، كه همواره با سود رساندن به همراه بود ، آسيب هاي چشم گيري نيز به سلامت آدمي و محيط زيست وارد كرده است شيميدانها سالها كوشش و پژوهش ، مواد خاصي از طبيعت برداشت كرده اند .كه با سلامت آدمي و شرايط محيط زيست سازگاري سيار دارند ، و آنها را به مواردي تبديل كرده اند كه سلامت آدمي و محيط زيست را به چالش كشيده اند . همچنين ف اين مواد به سادگي به چرخه ي طبيعي مواد باز نمي گردند و سالهاي زيادي بصورت زباله هاي بسيار آسيب رسان و هميشگي در طبيعت مي ماند .

بارها از آسيب هاي مواد شيميايي به بدن آدمي و محيط زيست شنيده و خئانده ايم . اما چاره ي كار چيست ؟ آيا دوري و پرهيز از بهره گيري از مواد شيميايي مي تواند به ما كمك كند ، تا چه اندازه اي مي توانيم از آنها دوري كنيم ؟ كدام ها را مي توانيم بكار نبريم ؟ كداميك از فراورده هاي شيميايي را مي توان يافت كه با آسيب به سلامت آدمي يا محيط زيست همراه نباشد ؟ داروهايي كه سلامتي ما به آنها بستگي زياد‌‌‌ي را به خود ما آسيب هايي به بدن ما همراهند .. آيا مي توانيم آنها را بكار نبريم ؟ آيا مي توان آب تصفيه شده با مواد شيميايي را  ننوشيم ؟ پيرامون ما را انبوهي از مواد شيميايي گوناگون فراگرفته اند كه در زهرآگين بودن و آسيب رسان بودن بيشتر آن شكي نداريم و از بسياري از آنها نيز نمي توانيم دوري كنيم .

 بي گمان هر اندازه كه بتوانيم از بكارگيري مواد شيميايي در زندگي خود پرهيز كنيم يا از رها شدن اين گونه مواد در طبيعت جلوگيري كنيم ، به سلامت خود و  محيط زيست كمك كرده ايم . اما به نظر مي رسند كه در اين راهكارهاي پيش گيرانه ، كه تا كنون كارآمدي چشم گيري از خود نشان نداده اند ، بايد به راه هايي كارآمدتري نيز بيانديشيم كه دگرگوني در شيوه ي ساختن مواد شيميايي در راستاي كاهش آسيب هاي آنها به آدمي و محيط زيست يكي از اين راهها است . امروزه ، از اين رويكرد نوين با  عنوان شيمي سبز ياد مي شود كه عبارت است از : طراحي فراورده ها و فرايندهاي شيميايي كه بكارگيري و توليد مواد آسيب رسان به سلامت آدمي و محيط زيست را كاهش مي دهند يا از بين مي برند .

در علم شيمي انقلابي سبز در حال شكل گيري است كه نه تنها پايداري محيط و سود بخشي را به ارمغان مي آورد بلكه از خطرات فاجعه هاي صنعتي نيز مي كاهد .

آقاي رابين راجرز (Robin Rogers) پژوهشگر و رئيس مركز توليد صنعتي سبز دانشگاه آلاماها مي گويد : شيمي سبز  عبارت است از ساخت توليد محصولات جديد با استفاده از روشهاي جديدي كه متناسب با اهداف سه گانه محيط زيست پايدار – اقتصاد پايدار – و جامعه پايدار است .

شيميدان سبز كيست؟

شيميدانهايي كه در اين حوزه فعاليت دارند شيميدان سبز ناميده اند . توليد صنعتي اكثر محصولات بر اساس فعل و انفعالات شيمايي صورت مي گيرد . در دهه گذشته بعضي از شيميدانها نگرش جديد خود را متوجه توليد محصولات بدون استفاده از مواد سمي و بدون ايجاد سمپاندهاي سمي نموده اند . شيمي سبز يكنوع شستشوي سبز تكنولوژي قديمي نمي باشد بكله جزء اصلي تكنولوژي هاي جديديست كه كارائي بهتري دارند ، ارزان تمام مي شوند و به انرژي كمتري احتياج دارند . در يك دوره كامل توليد از ماده خام گرفته تا ايجاد محصول نهايي آلودگي كمتري ايجاد مي نمايند و اضافه نمود كه در واقع انقلاب تكنولوژي سبز برابر با انقلاب صنعتي مي باشد .

مزاياي شيمي سبز:

مملکت های پيشرفته و مملکت های در حال رشد از اين تكنولوژي استفاده مي نمايند چون شيمي و تكنولوژي سبز ارزانتر و بهتر مي باشد و خواهند توانست در اقتصاد جهاني رقابت پذيرتر شوند و نيز سهم خود را در بازار افزايش دهند .

دكتر كيت سلان (SeddoN Kenneth) استاد شيمي دانشگاه كوئينز از بلفاست ايرلند اظهار مي دارد كه شميي سبز موضوعي است بين المللي زيرا ، پراكنده شدن آلودگيها و سموم پيامدهاي جهاني دارد بطور مثال نشت بنزين كه در سال 2005 در چين براثر واژگوني كشتي هاي بنزين اتفاق افتاد كه به آب آشاميدني ميليونها نفر را آلوده كرد و اين آب آلوده بطرف شرقي ترين بخش روسيه و رودخانه Songhua  روان شد .

بنا به اظهارات دانشمندان انگيسي ايجاد نكردن آلودگي يكي از دلايلي است كه ممالك در حال رشد به دنبال استفاده از شيمي سبز مي باشند و دليل ديگر عدم توانايي چنين ممالكي در پرداخت روز افزون بهاي گزاف مواد پتروشيمي است .

استفاده از شيمي سبز بطور كلي با كاستن  مخارج همراه است كه كاهش يا حذف كلي مخارج از بين بردن سمپاندهاي شيمي جزئي از آن است و نيز پيامدها و اثرات منفي زيست محيطي را به حداقل ميرساند اين دو عامل ، رقابت پذيري بيشتري براي كمپانيها ايجاد مي نمايد . شيمي سبز كره زمين را تميز تر ، ايمن تر و بهره ورتر مي نمايد . شيمي سبز وجدان علم شيمي و راه آينده است . يك شبكه جهاني از طرفداران محيط زيست و شيميدانهاي سبز بوجود آمده است كه براي شيمي سبز اصولي را مبتني بر 12 اصل مشخص نموده اند .

اصول 12 گانه شيمي سبز

در شماره گذشته با شيمي سبز آشنا شديم ، گفتيم شيمي سبز عبارت است از : طراحي فرآورده ها و فرايندهاي شيميايي كه بكارگيري و توليد مواد آسيب رسان به سلامت آدمي و محيط زيست را كاهش مي دهند يا از بين مي برند .

همچنين گفتم شبكه جهاني كه از طرفداران شيمي سبز به وجود آمده است دوازده اصل را براي شيمي سبز مشخص نموده اند ، اكنون به بيان اين اصول مي پردازيم :

اصل اول : پيشگيري از توليد فراورده هاي بيهوده

بهتر است كه از ساخت و توليد زباله و سمپادهاي سمي جلوگيري شود تا اينكه پس از توليد بفكري ضرر نمودن سمپاندهاي سمي و يا پاك كردن محيط از آنها شد .

اصل دوم : اقتصاد دائم ، افزايش بهره وري از اتم

اقتصاد دائم به اين مفهوم است كه بازده واكنش هاي شيميايي را افزايش دهيم . يعني طراحي واكنش هاي شيميايي به شيوه اي باشند كه فراورده هاي نهايي بيشتري بدست آيد بهتر با كاهش ميزان توليد فراورده هاي بيهوده و مازاد بازده واكنش ها را افزايش دهيم .

اصل سوم : طراحي فرايندهاي شيميايي كم آسيب تر

 شيمي دان ها در جايي كه امكان دارد بايد شيوه ايي را طراحي كنند تا موادي را بكار برد يا توليد كند كه اثرات سود كمتري براي آدمي يا محيط زيست داشته باشند . اغلب براي يك واكنش شيميايي مواد اوليه گوناگوني وجود دارد كه از ميان آن ها
 مي توان مناسب ترين را برگزيد .

 اصل چهارم : طراحي مواد و فراورده هاي شيمايي سالم تر

فراورده هاي شيميايي بايد به گونه اي طراحي شوند كه با وجود كاهش خطر سميت كار خود را به خوبي انجام دهند .

فراورده هاي جديد را مي توان به گونه اي طراحي كرد كه سالم تر باشند و در همان حال ، كار در نظر گرفته شده براي آنها را به خوبي انجام دهند .

اصل پنجم : بهره گيري از حلال ها و شرايط واكنشي سالم تر

بهره گيري از مواد كمكي ( مانند حلال ها و عامل هاي جدا كننده) تا جايي كه امكان دارد به كمترين اندازه برسد و زماني كه بكار مي روند از گونه هاي كم آسيب رسان باشند .

اصل ششم : افزايش بازده انرژي

در فرآيندهاي شيميايي ، روشهاي ساخت و جداسازي تا جايي كه امكان دارد به
گونه ايي طراحي شده اند كه نياز به انرژي را كاهش دهند و در انتهاي واكنش به انرژي بيشتري دست يابيم .

اصل هفتم : بهره گيري از مواد اوليه باز گرداني شدني

واكنشهاي شيميايي بايد به گونه ايي طراحي شوند تا از مواد اوليه ي كه قابليت بازگرداني دارند بهره بگيريم .

اصل هشتم : پرهيز از مشتقهاي شيميايي

مشتق گرفتن ( مانند بهره گيري از گروه هاي محدود كننده يا تغيير هاي شيميايي و فيزيكي گذرا) بايد كاهش يابد ، زيرا چنين مرحله هايي به واكنشگرهاي اضافي نياز دارند كه مي توانند فراورده هاي بيهوده توليد كنند .

اصل نهم : بهره گيري از كاتاليزگرها

كاتاليزگرها گزينشي بودن يك واكنش را افزايش مي دهند ؛ دماي مورد نياز را كاهش مي دهند ، واكنش هاي جانبي را به كمترين اندازه مي رسانند ،ميزان تبديل شدن واكنش گرها به فراورده هاي نهايي را افزايش مي دهند .

اصل دهم : طراحي براي تخريب پذير بودن محصولات

فراورده هاي شيميايي بايد به گونه اي طراحي شوند كه در پايان محصولات به صورتي باشند كه در طبيعت تخريب پذير باشند و در محيط زيست زياد نمانند وهر چه سريعتر تجزيه شوند .

اصل يازدهم : تخمين زمان واقعي يك واكنش براي پيشگيري از آلودگي

بسيار اهميت دارد كه پيشرفت يك واكنش را همواره پي گيري كنيم تا بدانيم چه هنگام واكنش  كامل مي شود زيرا پس از كامل شدن يك واكنش شيميايي
 فراورده هاي ناخواسته جانبي توليد مي شوند .

اصل دوازدهم : كاهش احتمالي روي دادهاي ناگوار

يك راه براي كاهش احتمال رويدادهاي شيميايي ناخواسته بهره گيري از واكنش گرها و حلال هايي است كه احتمال انفجار ، آتش سوزي و رها شدن ناخواسته ي مواد شيميايي را كاهش مي دهند . آسيب هاي مرتبط با اين روي دادها را مي توان به تغيير دادن حالت ( جامد ، مايع ، گاز ) يا تركيب واكنش گرها كاهش داد .

كوشش ها و دستاوردهاي شيمي سبز

شيميدانهاي سبز در پي آن هستند كه روندهاي شيميايي سالم تري را جايگزين روندهاي كنوني كننده يا با جاگزين كردن مواد اوليه ي سالم تر يا انجام دادن
واكنش ها در شرايط ايمن تر ، فراورده هاي سالم تري را به جامعه هديه دهند . برخي از آنها مي كوشند شيمي را به زيست شيمي نزديك كند ، چرا كه واكنش هاي زيست شيميايي طي ميليونها سال رخ داده اند و چه براي آدمي و چه براي محيط زيست ف چالش هاي نگران كننده ي بوجود نياورده اند . بسياري از اين واكنش ها در شرايط طبيعي رخ مي دهند و به دما و فشار بالا نياز ندارند . فراورده هاي آنها نيز به آساني به چرخه ي مواد باز مي گردند و فراورده هاي جانبي آنها براي جانداران سودمند هستند الگو برداري از اين واكنش ها مي تواند چالش هاي بهداشتي و زيست محيطي كنوني را كاهش دهد .

گروه ديگري از شيميدانهاي سبز مي كوشند بهره وري اتمي را افزايش دهند . طي كي واكنش شيميايي شماري اتم آغازگر واكنش هستند و در پايان بيشتر واكنش ها با فراورده هايي روبه رو هستيم كه شمار اتم هاي آن از شمار همه ي اتم هاي آغازين بسيار كم تر است . بي گمان آن اتم ها نابود شده اند ، بلكه در ساختمان فراورده هاي بيهوده و اغلب آسيب رسان به طبيعت رها مي شوند و سلامت آدمي و ديگر جانداران را به چالش مي كشند . هر چه بتوانيم اتم هاي بيشتري در فراورده ها بگنجانيم ، هم به سلامت خود و محيط زيست كمك كرده ايم و هم از هدر رفتن اتم هايي كه بعنوان مواد اوليه براي آنها پول پرداخت كرده ايم جلوگيري مي كنيم .

باز طراحي واكنش هاي شيميايي نيز راه كار سودمند ديگري براي پيشگيري از پيامدهاي ناگوار مواد شيميايي است . در اين باز طراحي ها از مواد آغازگر سالمتر بهره مي گيرند يا روند هايي را طراحي مي كنند كه با واكنش هاي مرحله اي كمتر به فراورده برسند . همچنين روند هايي را طراحي مي كنند كه به مواد كمكي كمتر ، بويژه حلال هاي شيميايي ، نياز دارند . گاهي نيز واكنش هاي زيست شيمي و شيمي را به هم گره مي زنند و روند سالمتر شدن آنها بينجامد و اثرهاي جانبي آن ها بر روندهاي زيست شناختي بدن ، تا جايي كه امكان دارد كاهش دهد .

نمونه هايي از دستاوردهاي شيميدانهاي سبز به شرح زير مي باشد :

1- سوخت هاي جايگزين سوختهاي فسيلي

2- تهيه پلاستيك هاي سبز و تجزيه پذير

3- باز طراحي واكنش هاي شيميايي

4- چند سازه هاي زيستي

نظر به اهميت حفظ محيط زيست از ضايعات مواد پليمري و ضرورت پرداختن به تحقيقات مرتبط با كاهش خطرات زيانبار آلودگي هاي ناشي از اين مواد در پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران ، كميته ايي بنام كميته ي سبر در اين پژوهشگاه تاسيس نموده است اهداف كلي خود را به صورت زير تدوين نموده است :

1- پيگيري و اجراي پروژه هاي بازيافت مواد پليمري

2- پيگيري واجزاي پروژ ه هاي پليمرهاي زيست تخريب پذير

3- تقويت نگرش پاسخگو بودن در برابر مسايل زيست محيطي

4- آشنا كردن دانشجويان با مسايل توسعه پايدار و حفاظت محيط زيست

5- بررسي و امكان جايگزيني حلال هاي آلي با آب در محصولات پليمري

6- كمك به تدوين استانداردهاي زيست محيطي

با توجه به اهداف فوق پروژه هاي سبز آغاز شد و با تلاش مستمر و پيگير شيميدانهاي سبز كشورمان به نتايج زير رسيديم اميد آن ميرود كه اين فعاليتها مستمر و مداوم بوده تا در پاكيزگي اين كره خاكي ، زمين قدمي برداشته باشيم .

- بالا بردن استحكام كيسه هاي پلاستيكي تهيه شده از ضايعات

- بازيابي مخلوط ضايعات پلي اتيلن ،پلي پروبيلن وپلي وينيل كلرايد به همراه كاغذ

- بازيابي و ساخت فيلمهاي راديولوژي

- بررسي و جايگزين آزبست (پشم شيشه ) با الياف پلميري در كامپيوزيستهاي سيمان

- بازيافت ضايعات PET ( بطريهاي نوشابه)

- بررسي مهاجرت افزودنيها ، پلاستيكهاي بسته بندي رايج در مواد غذايي دارويي

- بهينه سازي و استخراج و تهيه كينين و كيتوسان از پوست ميگو

- تهيه و ساخت ايميلنت بر پايه مرجان دريايي مورد استفاده در جراحي هاي ارتوپدي

- فرمولاسيون و تهيه پلي اتيلن زيست تخريب پذير بر پايه نشاسته .

باز طراحي و روندهاي شيميايي فرصت هاي تازه و بي شماري براي شيميدانها بوجود آورده است و هر شيميداني مي تواند به طراحي هر يك از واكنش هاي شناخته
 شده اي كه سالها در كارخانه ها يا آزمايشگاه هاي دانشگاه بكار گرفته مي شد ، در راستاي سالم كردن آن و كاهش هزينه ها و افزايش كار آمدي و بازده بپردازد . از اين رو به نظر مي رسد فرصتهايي كه براي شيميدانها طي تاريخ دراز و كهن اين دانش فراهم شده ، اكنون بار ديگر براي شيميدانهاي امروزي فراهم  شده است تا با ويرايش آن چه آنان در تاريخ شيمي به يادگار گذاشته اند ، يادگارهاي سالم تري باري آيندگان بر جاي گذارند .

 منابع :

فصلنامه ي صلح سبز،سال ششم ، شماره 13-پائيز 1383  ،  شماره 44 بهار 1381و شماره چهل و پنجم ف 1379

 

منابع اينترنتي:

http://www.earth watchers.org

http://www.earthwatchers.org

http://www.forum.p3oworld.com

 

 

فناوری نانو یا نانوتکنولوژی رشته‌ای از دانش کاربردی و فناوری است که جستارهای گسترده‌ای را پوشش می‌دهد. موضوع اصلی آن نیز مهار ماده یا دستگاه‌های در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولاً حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است. در واقع نانو تکنولوژی فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستمهایی در این ابعاد است که اثرات فیزیکی جدیدی - عمدتاً متاثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک - از خود نشان می‌دهند. نانوفناوری یک دانش به شدت میان‌رشته‌ای است و به رشته‌هایی چون پزشکی، دامپزشکی، زیست شناسی، فیزیک کاربردی، مهندسی مواد، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق و مهندسی شیمی نیز مربوط می‌شود. نانو تکنولوژی می‌تواند به عنوان ادامهٔ دانش کنونی به ابعاد نانو یا طرح‌ریزی دانش کنونی بر پایه‌هایی جدیدتر و امروزی‌تر باشد.

تعریف استاندارد

1. به طراحی، تعیین ویژگی ها، تولید و کاربرد مواد، ابزار آلات و سیستم‌ها با کنترل شکل و اندازه در مقیاس نانو می گویند.^[۱]
2. به دستکاری کنترل شده، جاگیری دقیق، اندازه گیری، مدلسازی و تولید مواد در مقیاس نانو می گویند و هدف آن تولید مواد، ابزار و سیستم هایی با ویژگی‌های بنیادی و عملکردهای جدید می باشد.^[۱]

اصول بنیادی

یک نانومتر (nm) یک میلیاردیم متر است. برای سنجش طول پیوندهای کربن-کربن، یا فاصلهٔ میان دو اتم بازهٔ ۱۲ تا ۱۵ نانومتر به کار می‌رود؛ همچنین طول یک جفتِ دی‌ان‌آ نزدیک به ۲ نانومتراست. و از سوی دیگر کوچک‌ترین باکتری سلول‌دار ۲۰۰ نانومتر است. اگر بخواهیم برای دریافتن مفهوم اندازهٔ یک نانومتر نسبت به متر سنجشی انجام دهیم می‌توانیم اندازهٔ آن را مانند اندازهٔ یک تیله به کرهٔ زمین بدانیم.^[۲]. یا به شکلی دیگر یک نانومتر اندازهٔ رشد ریش یک انسان در طول زمانی است که برای بلند کردن تیغ از صورتش باید بگذرد.^[۳]

شاخه‌های اصلی در نانو

می‌توان موردهای زیر را شاخه‌های بنیادین دانش نانوفناوری دانست:

• نانو روکش ها‌
• نانو مواد
  • نانو پودرها
  • نانو لوله ها (نانو تیوب‌ها)
  • نانو کامپوزیت‌ها
• مهندسی مولکولی
  • موتورهای مولکولی(نانو ماشین‌ها)
• نانو الکترونیک
  • نانو سیم‌ها
    • DNA نانوسیم ها
  • نانو حسگرها
  • نانو ترانزیستورها

((کاربردهای نانو)) فناوری نانو کاربردهای گسترده‌ای در دانش‌های گوناگون دارد که از موردهای مهم آن می‌توان به کاربردهایش در پزشکی برای ساخت داروهای بدون اثرهای جانبی اشاره کرد که تنها بر یک بافت ویژه تأثیر می‌گذارند. از انواع کاربردها می‌توان در ساخت نانو جوراب‌ها، نانو لوله‌های کربنی، داروسازی هوشمند و ... اشاره کرد.

 

• مورفولوژی‌های نانومقیاس (نانو مورفولوژی‌ها)
• جایزه کاولی
• الگو:نانو مورال

منابع

1. ویکی‌پدیای انگلیسی (دسترسی در ۲۱ ژوئیه ۲۰۰۷)

 

در ویکی‌انبار منابعی در رابطه با فناوری نانو موجود است.

• ستاد ویژه توسعه فناوری نانو
• گروه پژوهشی نانو الکترونیک
• باشگاه دانش آموزی نانو
• مرجع علمی آموزشی فناوری نانو ایران-نانوسان
• مدیریت فناوری نانو
• پایگاه اطلاعاتی نانوفناوری ایران
• پارک نانو فناوری
• نشریه موسسه پژوهشگران جوان نانو

• کاربرد نانوتکنولوژی در پزشکی

سال تحصیلی جدید رو به همه دانشجویان عزیز تبریک میگویم

به امید موفقیت روز افزون

 

سال جدید را  پیشاپیش به همه شما دانشجویان عزیز تبریک گفته و  برای همه شما

سلامتی- سعادت و سربلندی را از خداوند منان طلب می نمایم.

سلام

شما باید موضوع خودتونو بگین تا من بتونم کمک کنم

ولی سایت هایی که می شود از آنها کمک گرفت:

Science Direct (Elsevier)

Springer

Web Of Science

ACS

و ...

البته خود گوگل هم می تواند اطلاعات خوبی یه شما بدهد.

لازم به ذکر است که شما در صورتی می توانید از این سایت ها مقاله بگرین که عضو باشین یا از دانشگاهی که عضو است کمک بگیرین.

Metol is the chemical compound with the name monomethyl-p-aminophenol hemisulfate. It is a developing agent used in black & white photographic developers. In its pure form, it is a solid rather light-sensitive chemical which is the half sulfate (hemisulfate) salt of N-methyl-p-aminophenol.

Synthesis

Metol has been prepared by the reaction of hydroquinone with methylamine, followed by neutralization with sulfuric acid.^[1]

 Application

Metol is an excellent developing agent for most continuous tone developer applications, and it has been widely used in published developer formulas as well as commercial products. However, it is difficult to produce highly concentrated developer solutions using Metol, and therefore most Metol developers are supplied in dry chemical mix. A developer containing both Metol and hydroquinone is called an MQ developer. This combination of agents provide greater developer activity since the rate of development by both agents together is greater than the sum of rates of developments by each agent used alone (superadditivity). This combination is very versatile; by varying the quantities of Metol, hydroquinone, restrainer, and adjusting the pH, the entire range of continuous tone developers can be made. Therefore, Metol replaced most other developing agents except for hydroquinone, Phenidone (which is more recent than Metol), and derivatives of Phenidone. Notable formulas include Eastman Kodak D-76 film developer, D-72 print developer, and D-96 motion picture negative developer.

 History

Alfred Bogisch discovered in 1891 that methylated p-aminophenol has more vigorous developing action than p-aminophenol, and Julius Hauff introduced this compound as a developing agent. (Hauff operated a chemical business for which Bogisch worked.) Exact description of Bogisch and Hauff's early Metol is indefinitive, but it is most likely methylated at the ortho position of the phenol group (p-amino-o-methylphenol), rather than at the amino group. Some time after, Metol became to mean N-methylated variety and o-methylated variety had fallen out of use. Aktien-Gesellschaft fuer Anilinfabrikation (AGFA) sold this compound under trade name Metol and it became by far the most common name, followed by Eastman Kodak's trade name Elon.

Because it has been in use for this purpose for over 100 years and often by amateur photographers, there is a wide body of evidence about the health problems that contact with Metol can cause. These are principally local dermatitis of the hands and fore-arms as well as some evidence of sensitization dermatitis in which subsequent exposure triggers of a chronic condition that is resistant to medication. The use of Metol in highly caustic solutions and the presence of other materials in darkrooms that have been implicated in dermatitis such as Cr(VI) salts may exacerbate some health impacts.

 References

1. ^ Harger, Rolla N. (1919). "Preparation of Metol". J. Am. Chem. Soc. 41: 270. doi:10.1021/ja01459a014

Hydroquinone, also benzene-1,4-diol or quinol, is an aromatic organic compound which is a type of phenol, having the chemical formula C₆H₄(OH)₂. Its chemical structure, shown in the table at right, has two hydroxyl groups bonded to a benzene ring in a para position. It is a white granular solid at room temperature and pressure.

Properties

Hydroquinone can undergo mild oxidation to convert to benzoquinone. Reduction of quinone reverses this reaction back to hydroquinone. Some biochemical compounds in nature have this sort of hydroquinone or quinone section in their structures, such as coenzyme Q, and can undergo similar redox interconversions.

The hydroxyl groups of hydroquinone are quite weakly acidic. Hydroquinone can lose an H⁺ from one of the hydroxyls to form a monophenolate ion or lose an H⁺ from both to form a diphenolate ion.

 Uses

Hydroquinone has a variety of uses principally associated with its action as a reducing agent which is soluble in water. It is a major component in most photographic developers where, with the compound metol, it reduces silver halides to elemental silver.

In human medicine, hydroquinone is used as a topical application in skin whitening to reduce the color of skin as it does not have the same predisposition to cause dermatitis as metal does. There is inadequate evidence in humans for the carcinogenicity of hydroquinone.^[2] This use is banned in some countries, including the member states of the European Union under Directive 76/768/EEC:1976.^[3][4]

The disodium diphenolate salt of hydroquinone is used as an alternating comonomer unit in the production of the polymer PEEK.

As a polymerization inhibitor, hydroquinone prevents polymerization of acrylic acid, methyl methacrylate, etc.

It is also used as a raw material of herbicides, rubber antioxidants, and dyestuffs.

 Natural occurrences

Hydroquinones are one of the two primary reagents in the defensive glands of bombardier beetles, along with hydrogen peroxide (and perhaps other chemicals, depending on the species), which collect in a reservoir. The reservoir opens through a muscle-controlled valve onto a thick-walled reaction chamber. This chamber is lined with cells that secrete catalases and peroxidases. When the contents of the reservoir are forced into the reaction chamber, the catalases and peroxidases rapidly break down the hydrogen peroxide and catalyze the oxidation of the hydroquinones into p-quinones. These reactions release free oxygen and generate enough heat to bring the mixture to the boiling point and vaporize about a fifth of it, producing a hot spray from the beetle's abdomen.

Farnesyl hydroquinone derivatives are the principal irritants exuded by the poodle-dog bush, which can cause severe contact dermatitis in humans.

 See also

• Pyrocatechol
• Resorcinol
• Photographic developer

References

1. ^ Panico, R.; & Powell, W. H. (Eds.) (1994). A Guide to IUPAC Nomenclature of Organic Compounds 1993. Oxford: Blackwell Science. ISBN 0-632-03488-2. 
2. ^ IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, Volume 71, Re-Evaluation of Some Organic Chemicals, Hydrazine and Hydrogen Peroxide]
3. ^ 76/768/EEC:1976 Council Directive 76/768/EEC of 27 July 1976 on the approximation of the laws of the Member States relating to cosmetic products : http://eur-lex

دوست عزیز

از نظر شما کاری ندارد ولی نوشتن نمرات با شماره دانشجویی و مرتب کردن آن زمان بر می باشد و من الان در شرایط انجام این کار نیستم

شما می توانید شماره دانشجویی خود رو بدین و من نمره شما رو اعلام کنم

در ضمن من نمره همه دانشجویان را در کلاس اعلام کردم

حتما شما غایب بودین یا...