فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:35
آزمایشها در سینتیک شیمیایی میکروسکوپی دو هدف عمومی دارد. هدف اول عبارت است از خصوصیات و تأکید جزئیات مکانیسم پیچیده در مراحل شیمیایی پیچیده. در این مطالعات آزمایشگر به اندازهگیری بسیاری خصوصیات واکنش مانند وابستگی سرعت واکنش به غلظت و دما، هویت گونههای حاضر در سیستم و غلظت آنها و وابستگیهای زمان و یا وسعت فرآیند واکنش تلاش میکند.
چنین اندازهگیریهای، میزانی و معیاری یرای تست کردن مدل مورد اندازهگیری در مکانیسم واکنش تأمین میکند. اعتبار مکانیسم میتواند با داده های مشاهده شده آزمایش تست شود. مثلاَ به وسیله انتقال شرط اصلی مکانیسم به مدل ریاضی پیشگوئیها ایجاد می شوندتا ببینیم هر مدل با راههای آزمایش جدید و قدیم سازگار است یا نه؟
مرحله بعدی سازگار کردن مکانیسم پیچیده در نظر گرفته شده با دادة آزمایشی است.
یکبار پارامترهای جدید سرعت در نظر گرفته می شوند و کفایت مکانیسم به وسیله مشاهده انحرافات پیشگویی نتایج آزمایش تست می شود یک روش شامل اندازه گیری ثابتهای سرعت در شرایط اولیه غلظت متفاوت است. اگر مدل مورد نظر درست باشد مقدار ثابت سرعت تحت تغییرات ثابت خواهد بود و اگر مدل نامناسب باشد یک مکانیسم جدید باید در نظر گرفته شودکه شامل داده های آزمایشی جدید است هدف دوم آزمایشات در سینتیک شیمیایی ماکروسکوپی مطالعه سینتیک واکنشهای بنیادی مشخص است. این مطالعات دادههای سرعت را برای مراحل بنیادی آماده میکند. در طرح آزمایشی یک واکنش تک مرحلهای در مکانیسم واکنشهای پیچیده مطالعه میشودچنین مطالعاتی در حد وسیعی ممکن هستند زیرا پیشرفت وسیعی در ردیابی مسیر حد واسطهای کوتاه مدت آزمایش به وسیله اسپکترو سکوپی صورت گرفته است. هدف ما در این فصل معرفی مفاهیم پایه اندازهگیری سنتیکی و نشان دادن اینکه چطور اطلاعات ثابت سرعتها تعیین میشود. در بحث ارزیابی ثابتها برای مراحل بنیادی بوسیله اندازهگیری مشاهدات روی سیستمهای پیچیده نمیتوان تأکید کرد زیرا دانستن خطاهای آزمایشگاهی به واقعیت ارزیابی داده ها اشاره دارند.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:28
چکیده:
مفهوم اسید و باز
مفاهیم متداول مختلف اسید – باز، موضوع بحث ما است . قدیمیترین آنها، مفهوم اسید و باز از نظر آرنیوس، در این بخش عرضه می شود.
اسید، به ماده ای گفته می شود که در آب تفکیک شود و یون ، که گاهی به صورت نیز نشان داده می شود، به وجود آورد. برای مثال
گاز HCl خالص، متشکل از مولکولهای کووالانسی است. در آب، (که چیزی جز یک پروتون نیست) ناشی از مولکول HCl، توسط یک جفت الکترون اکسیژن مولکول آب به شدت جذب میشود. انتقال پروتون به مولکول آب، یک یون به جای میگذارد و به تولید یون هیدرونیوم میانجامد.
در محلول آبی، همه یونها، آبپوشیده هستند و با نماد (aq) به دنبال فرمول یون، نشان داده می شوند. این نماد، تعداد مولکولهای آبی که در اطراف هر یون وجود دارد، نشان نمیدهد. در بسیاری از موارد این تعداد معلوم نشده است و در بسیاری موارد نیز تعداد مولکولهای آب، متغیر است. اما یون ، مورد خاص است. بار مثبت یون (پوتون) با هیچ ابرالکترونی پوشیده نیست و در مقایسه با یونهای دیگر، به غایت کوچک است. بنابراین یون به شدت توسط یک جفت الکترون ناپیوندی مولکول آب جذب میشود و در واقع با آن پیوند ایجاد میکند.
شواهدی در دست است که نشان میدهد یون ، با سه مولکول دیگر آب تجمع دارد و یونی به فرمول تشکیل میدهد. شواهد دیگری عقیده وجود چند نوع یون آبپوشیده را در محلول آبی، به طور همزمان تأیید میکند. بنابراین، برخی شیمیدانها، ترجیح میدهند که پروتون آبپوشیده را به صورت نشان دهند. فرایند انحلال HCl در آب به صورت زیر نشان داده میشود.
در سیستم آرنیوس، باز ماده ای است که یون هیدروکسید، ، دارد یا بر اثر انحلال در آب، یون هیدروکسید آبپوشیده به وجود می آورد:
تنها هیدروکسیدهای فلزات گروه I A و ، و تا حد خیلی کمی از گروه II A در آب محلولاند. ولی هیدروکسیدهای نامحلول نیز به عنوان باز، با اسیدها ترکیب میشوند.
واکنش یک اسید با بک خنثی شدن نامیده میشود. معادلات یونی در واکنش خنثی شدن به قرار زیرند:
محصولات این واکنش یعنی باریم کلرید و آهن (III) نیترات ، نمک خوانده میشوند. نمکها، مواد یونیاند که کاتیون آنها از بازها و آنیون آنها از اسیدها، ناشی شده اند.
برای هر دو واکنش خنثی شدن بالا، معادله یونی نتیجه به قرار زیر است:
که به صورت زیر هم نوشته میشود.
اسیدها، بسته به میزان تفکیکشان در آب، به اسیدهای قوی با ضعیف طبقه بندی می شوند (جدول 13-3 را ببینید). یک اسید قوی در محلول آبی، 100 درصد تفکیک می شود. اسیدهای قوی معمولی عبارتند از HCl، HBr، HI، 3HNO (تنها یونش اول H+)، 4HClO و 3HclO. اسدیهای معمولی دیگر، اسید ضعیف هستند که در محلول رقیق آبی، کمتر از 100 درصد تفکیک میشوند. برای مثال استیک اسید (2O3H2HC)، اسیدی ضعیف است.
در این معادله، پیکان دوگانه نشانة آن است که واکنش در هر دو جهت انجامپذیر است. در یک محلول M1 استیک اسید، با تفکیک 4/0% مولکولها به یون، موازنه واکنش برقرار میشود.
تمام هیدروکسیدهای فلزی محلول، بازهای قویاند. این امر بدیهی است زیرا این مواد، حتی پیش از حل شدن در آب نیز 100% یونیاند. از متداولترین بازهای مولکولی، محلول آبی آمونیاک را میتوان نام برد.
در این واکنش، مولکول آمونیاک آب یک پروتون میپذیرد و به یون آمونیوم نبدیل میشود و از آب، یک یون باقی میماند. ولی این واکنش، به میزان تقریباً مشابه با استیک اسید، برگشتپذیر است.
اسیدهایی که میتوانند از هر مولکول، تنها یک پروتون از دست دهند (مانند HCl، 2O3H2HC و 3HNO) اسیدهای تک پروتونی نامیده میشوند. برخی اسیدها، میتوانند از هر مولکول بیش از یک پروتون از دست دهند، اینها اسدیهای چندپروتونی نامیده میشوند. مثلاً هر مولکول سولفوریک اسید میتواند دو پروتون از دست دهد:
اگر یک مولکول ، با یک مول NaOH ترکیب شود، تنها یک پروتون خنثی میشود.
نمک حاصل ، نمک اسیدی نامیده میشود، زیرا دارای یک هیدروژن اسیدی است. اگر یک مول با مول ترکیب شود، هر دو هیدروژن اسیدی خنثی میشوند و نمک خنثی، ، به دست میآید.
نمک اسیدی را میتوان با ترکیب کرد تا نمک خنثی تولید شود.
از این رو، نوع محصول خنثی شدن یک اسید چند پروتونی، به مقدار اسید و باز مصرف شده، بستگی دارد.
فسفریک اسید، 4PO3H، سه هیدروژن اسیدی دارد و میتوان سه نوع نمک (دو نمک اسیدی و یک نمک خنثی) از آن به دست آورد.
- اکسیدهای اسیدی و بازی
اکسید فلزات، اکسیدهای بازی نامیده میشوند. اکسید فلزات گروه I A و نیز اکسید فلزات Ca، Sr و Ba با آب ترکیب میشوند و به هیدروکسید تبدیل میگردند. تمام این اکسیدها یونیاند و به هنگام انحلال در آب، یون اکسید با آب ترکیب میشود.
اکسید سایر فلزات (و نیز هیدروکسید آنها) در آب نامحلولاند. اما به هر حال، این اکسیدها و هیدروکسیدها نیز از لحاظ شیمیایی با هم ارتباط دارند. بیشتر هیدروکسیدها، (بجز هیدروکسیدهای گروه I A) بر اثر گرم شدن، مولکول آب از دست داده، به اکسید تبدیل میشوند.
اکسیدها و هیدروکسیدهای فلزی، با اسید خنثی میشوند.
نامحلول (مانند بسیاری اکسیدهای فلزی دیگر) اگرچه با آب ترکیب نمیشود که هیدروکسید به وجود آورد، اما با اسیدها ترکیب میشود.
بیشتر اکسیدهای نافلزات اکسیدهای اسیدیاند. بسیاری از آنها با آب واکنش میدهند و اکسی اسید به وجود میآورند:
در دو مورد آخر، هر دو اکسید و و اسدیهای مربوط و همزمان در محلول آبی حضور دارند. برخی اکسیدهای نافلزی (مانند و CO)، اسید مربوط ندارند.
اکسیدهای نافلزی، بازها را خنثی میکنند. محصولاتی که از اکسید اسیدی به دست میآیند با محصولاتی که از واکنش اسید مربوط به دست میآیند، یکی است.
ملاط ماسه آهک را از ترکیبات آهک آبدیده و شن و آب میسازند. سختی ابتدایی این ملاط، از خشک شدن ناشی میشود. ولی در درازمدت، گیرش ملاط، ناشی از جذب از هوا و به وجود آوردن نامحلول است.
برخی اکسیدها، هم خواص اسیدی و هم خواص بازی دارند (3O2Al و ZnO از آن جملهاند). این گونه اکسیدها، اکسید آمفوتر یا دوخصلتی نامیده می شوند و به طور عمده از عناصر واقع در وسط جدول تناوبیاند که در مرز بین فلزات و نافلزات قرار میگیرند:
اکسیدهای بازی و اسیدی مستقیماً با هم ترکیب میشوند و بسیاری از این واکنشها، اهمیت صنعتی دارند. در تولید چدن خام (بخش 25-6 را ببینید)،
3CaCO (سنگ آهک) به عنوان گدازآور به کار می رود. در دمای بالای کوره بلند، 3CaCO به 2CO و CaO تجزیه میشود. CaO که یک اکسید بازی است با 2SiO، که اکسید اسیدی موجود در کانه آهن است، ترکیب می شود و سرباره (3CaSiO) به وجود می آورد به این ترتیب 2SiO ناخواسته، از محیط عمل خارج میشود.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:14
چکیده:
اساس فولادهای مقاوم در برابر عوامل شیمیایی
این عنصر مقاومت شیمیائی زنگ نزنی و ضد اسیدی فولاد را بالا برده و در مقاومت فولاد در برابر گرما اثر مثبت دارد.
۱) بر حسب حدود مصرف
الف) فولادهای زنگ نزن و ضد اسید
ب) فولادهای مقاوم در حرارت و پوسته شدن
۲) بر حسب ساختمان مولکولی
الف) فولادهای فریتی ( فولادهای فریتی خالص و فولادهای فریت مارتنزیتی کرم دار)
ب) فولادهای اوستینتی ( فولادهای اوستینیتی کامل و فولادی اوستنیت فریتی )
۲) اثر عناصر آلیاژِی در مقاومت به عوامل شیمیائی
الف) عناصر آلیاژی در فولادهای زنگ نزن
کرم – نیکل – مولیبدنم – مس – تیتانیوم – تانتالوم – نیوبیوم
ب) عناصر آلیاژی در فولادهای مقاوم در حرارت
کرم – نیکل – آلومینیوم – سیلیسیوم – تینایوم – نیوبیوم
▪ کرم : کرم از ۱۳% به بالا با تشکیل یک قشر حافظ اکسیدی فولاد را تا وقتی که دارای سطح خارجی بدون عیب و نقص باشد منفی نگه می دارد. در این حال فولاد زنگ نزن است با اضافه شدن کرم فولاد در مقابل بسیاری از اسیدها هم مقاومت پیدا می کند.
▪ نیکل : این عنصر مقاومت شیمیائی زنگ نزنی و ضد اسیدی فولاد را بالا برده و در مقاومت فولاد در برابر گرما اثر مثبت دارد.
▪ سیلیسیوم و آلومینیوم : این فلزات هر دو به مقاومت فولاد در گرما و پوسته شدن کمک می کنند و اثری مشابه کرم دارند. مخصوصاً مقاومت علیه پوسته شدن را زیاد می نمایند.
▪ مولیدن و مس : این عناصر مقاومت ضد اسیدی فولاد را بالا می برند تا در برابر مواد خورنده مقاومت نمایند.
تیتانیوم – تانتالوم – نیوبیوم- این مواد مربوط به ثبات هستند که فولاد مقاوم در عوامل شیمیائی را از خوردگی انترکریستال یا ریختن گوشه ها حفظ می نماید. یعنی این مواد فولاد را در حال آلوتروپی خود که اغلب اوستنیت است ثابت نگه داشته و تغییرات درجه حرارت وضع آنها را عوض نمی کند و به این جهت نقطه ضعفی برای خورده شدن یا اکسیدشدن نشان نمی دهد.
۳) انواع خورندگی های شیمیائی
الف) خورندگی سطحی:
در این حالت خورندگی در تمام سطح به طور یکنواخت پخش شده و منضماً از ضخامت می کاهد( زنگ زدن- پوسته شدن – حل شدن در اسیدها)
ب) خورندگی موضعی یا عمقی :
این نوع خورندگی در اثر نفوذ یونهای محلولهای حاوی هالوژنها ( کلر- ید – برم – فلوئور) به قشر حافظ اکسیدی است زیرا این قشر عملاً هیچگاه بدون نقش نمی باشد و ممکن است مواد خورنده از نقاط ضعیف نفوذ نمایند. در بسیاری از اوقات می توان با اضافه کردن مولیبدن به فولاد از این اثر جلوگیری به عمل آورد.
ج) خورندگی شکاف :
در این حالت در شکافهای کوچک و ترکها یکنواختی قشر حافظ اکسیدی به هم خورده و ممکن است به خوردگی شیمیائی منجر شود.
د) خورندگی اتصالی:
این نوع خورندگی وقتی پیدا می شود که دو فلز با اختلاف پتانسیل مختلف به هم وصل شده و ماده محرکه ای ( الکترولیت) پیدا شود. در این صورت یک پیل گالوانی تشکیل شده و تجزیه شیمیائی ( الکترولیز) انجام می گیرد.
ە) خورندگی در ترکهای ناشی از تنش :
چنانچه در اثر تنش در قطعه ترکهائی پیدا شود و ماده خورنده ضعیفی هم یافت شود این نوع خوردگی به وجود می آید. اغلب در این ترکها پیش روی انترکریستال ( پارگی ) پیدا می شود.
و) خورندگی انترکریستال :
با جدا شدن کربن هنگام سرد شدن فولاد و تشکیل کربور کرم که همراه این پدیده است کرم در فولاد کم شده و در حدود گوشه ها مقاومت شیمیائی خود را از دست می دهد و ممکن است هنگام اثر اسیدها از داخل خورده شود.
این نوع خوردگی یعنی خوردگی انترکریستال را می توان به طرق زیر برطرف کرد:
با تاباندن در حمام نمک مذاب تا ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد و سرد کردن بلافاصله و سریع آن
با کاهش مقدار کربن به کمتر از ۱/۰% در فولاد و ثابت کردن آن با تیتانیوم با تانتالوم و یا نیوبیوم.
با کاهش مقدار کربن تا حداکثر ۰۳/۰
۴) اثر عناصر آلیاژ در ساختمان مولکولی
الف) تشکیل دهندگان فریت
کرم – مولیبدن – سیلیسیوم – آلومینیوم - تیتانیوم – تانتالوم – نیوبیوم
ب) تشکیل دهندگان اوستنیت
نیکل – کربن – منگنز – ازت
ساختمان مولکولی فولادی را می توان از دیاگرام شفلر پیدا کرد. بر حسب ترکیبات فولاد عواملی به نام هم ترازی کرم و هم ترازی نیکل محاسبه می شود که با تقاطع این دو مقدار حساب شده در دیاگرام شفلر می توان نوع ساختمان مولکولی فولاد را تشخیص داد. هم ترازی نیکل شامل تمام عوامل تشکیل دهنده اوستنیت و همترازی کرم شامل همه عوامل تشکیل دهنده فریت می باشد.
بر روی کارد و چنگال آشپز خانه کلمات Stain steel را می بینید و همین طور در پشت ساعت ها . فولاد ضد زنگ را فولاد زنگ نزن نیز می گویند . فولاد ضد زنگ آلیاژی است که در آن کروم به کار رفته است . سه نوع فولاد ضد زنگ وجود دارد . نوع اول آن دارای ۱۳ درصد کروم و مقداری نیکل و بقیه آهن . نوع دوم آن دارای ۱۷ درصد کروم و ۲ درصد نیکل و بقیه آهن است . نوع سوم آن دارای ۱۸ درصد کروم و۶ درصد نیکل وبقیه آهن است . فولاد ضد زنگ در تهیه آلات برنده به کار می رود و علت آن مقاومت این آلیاژ در برابر خوردگی است . آلیاژ های کروم بدون آهن شامل آلیاژ نیکروم و کرومل است که در وسایل گرمایی مختلف به علت خاصیت مقاومت الکتریکی شان به کار می روند .کروم چون زنگ نمی زند برای روکش کردن سایر فلزات به کار می رود . ترکیبات کروم در رنگرزی و دباغی نیز به کار می روند . مواد نسوزی که به عنوان آستر کوره های الکتریکی مصرف می شوند از مخلوط کردن سنگ معدن کرومیت با خاک چینی یا اکسید منیزیم تهیه می شوند . فولاد کروم که دارای ۴ درصد کروم و ۱ در صد کربن است بسیار سخت بوده و موارد استعمال فراوان دارد . فولاد کروم ـ وانادیم خیلی سخت و محکم بوده و در ساختن فنرها و چرخ های اتومبیل به کار می رود . فولادکروم ـ نیکل در روکش کردن سلاح های جنگی و فولاد های کروم تنگستن و کروم مولیبدن در ساختن ابزار هایی که با سرعت خیلی زیاد کار می کنند مصرف می شود . نیکروم که قبلا به آن اشاره شد آلیاژی است که دارای ۱۱ تا ۲۵ درصد کروم و بقیه نیکل است . استلیت آلیاژی است که دارای کروم کبالت وتنگستن است و در وسایل جراحی و قسمت هایی از موتور اتوموبیل به کار رفته است . در شیشه های رنگی نیز مفداری از نمک های کروم دار مصرف شده است .
آبکاری با نیکل
نیکل یکی از مهمترین فلزاتی است که در آبکاری به کار گرفته میشود. تاریخچه آبکاری نیکل به بیش از صدها سال پیش باز میگردد این کار در سال ۱۸۴۳ هنگامی که R.Rotlger توانست رسوبات نیکل را از حمامی شامل سولفات نیکل و آمونیوم بدست آورد آغاز گردید بعد از آن Adams اولین کسی بود که توانست آبکاری نیکل را در موارد تجاری انجام دهد. نیکل رنگی سفید شبیه نقره دارد که کمی متمایل به زرد است و به راحتی صیقلپذیر و دارای خاصیت انبساط و انقباض٬ جوشپذیر بوده و مغناطیسی میبلاشد. آبکاری با نیکل اساسا به منظور ایجاد یک لایه براق برای یک لایه بعدی مانند کروم و به منظور فراهم آوردن جلای سطحی خوب و مقاومت در برابر خوردگی برای قطعات فولادی٬ برنجی و حتی بر روی پلاستیکهایی که با روشهای شیمیایی متالیزه شدهاند به کار میرود. مواد شیمیایی که در الکترولیتهای نیکل به کار میروند عبارتنداز:
نمک فلزی (مهمترین آنها سولفات نیکل است و همچنین از کلرید نیکل و سولفومات نیکل نیز استفاده میشود.)
نمک رسانا (برای بالا بودن قابلیت رسانایی ترجیحا از کلریدها مخصوصا کلرید نیکل استفاده میشود.)
مواد تامپونه کننده (برای ثابت نگه داشتن PH اصولا اسید بوریک به کار برده میشود
مواد ضد حفرهای شدن (برای جلوگیری از حفره ای شدن به الکترولیتهای نیکل موادی اضافه می کنند که مواد ترکننده نامیده می شوند. سابقا از مواد اکسید کننده به عنوان مواد ضد حفره استفاده میشد.
آبکاری با کروم
روکشهای لایه کروم رنگی شبیه نقره٬ سفید مایل به آبی دارند. قدرت انعکاس سطح کرومکاری شده و کاملا″ صیقلی شده در حد ۶۵% است (برای نقره ۸۸%و نیکل ۵۵%) در حالی که خاصیت انعکاس نقره و نیکل با گذشت زمان ضایع میشود٬ در مورد کروم تغییری حاصل نمیشود. لایههای کروم قابل جوشکاری نبوده و رنگکاری و نقاشی را نمیپذیرند. کروم در مقابل گازها٬ موادقلیایی و نمکها مقاوم است اما اسید سولفوریک واسید کلریدریک وسایر اسیدهای هالوژندار در تمام غلظتها ودر تمام درجه حرارتها بر روی کروم تاثیر می گذارند. به دنبال رویین شدن شیمیایی٬ روکشهای کروم مقاومت خوبی در اتمسفر از خود نشان میدهند و کدر نمیشوند. از این رو به تمیز کردن و یا نو نمودن توسط محلولها یا محصولات حل کننده اکسیدها را ندارند. روکشهای کروم تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد هیچ تغییری از نظر کدر شدن متحمل نمیشوند. رویین شدن حالتی است که در طی آن در سطح کروم٬ اکسید کروم (۳+) تشکیل می شود. این عمل موجب جابهجایی پتانسیل کروم از ۰.۷۱۷ به ۱.۳۶ ولت می شود و کروم مثل یک فلز نجیب عمل می نماید. لایه های پوششی کروم براق با ضخامت پایین (در حدود ۱ میکرومتر)که غالبا در کرومکاری تزیینی با آن روبه رو هستیم فولاد را در مقابل خوردگی حفاظت نمیکنند کروم کاری ضخیم که در مقابل خوردگی ضمانت کافی داشته باشد فقط از طریق کرومکاری سخت امکانپذیر است. با توجه به اینکه پوششهای کروم الکترولیتی سطح مورد آبکاری را به طور کامل نمیپوشانند از این رو کرومکاری تزیینی هرگز به تنهایی مورد استفاده قرار نمیگیرد بلکه همواره آن را به عنوان پوشش نهایی بر روی واکنشهایی که حفاظت سطح را در مقابل خوردگی ضمانت مینمایند به کار میروند. معمولا به عنوان پایه محافظ از نیکل استفاده میشود.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:17
فهرست مطالب:
اصول شیمیایی حیات
کربوهیدرات ها :
لیپیـدها :
پروتئین ها
ساختار چهارم
اسیدهای نوکلئیک
دی نوکلئوتیدها
اصول شیمیایی حیات
ترکیب شیمیایی انواع گیاهان، جانوران و میکروب ها بسیار مشابه است. از 92 عنصر موجود در طبیعت فقط تعداد معدودی در ماده زنده یافت می شود. عنصرهای هیدروژن (H)، اکسیژن (O)، کربن (C) و نیتروژن (N) روی هم 99 درصد جرم سلول ها را تشکیل می دهند در حالی که سه عنصر هیدوژن، کربن و نیتروژن کمتر از یک درصد جرم پوسته زمین را شامل می شوند.
علاوه بر عناصر فوق، کلسیم (Ca)، گوگرد (S) و فسفر (P) نیز در ماده زنده به مقادیر قابل ملاحظه یافت می شوند.
تنوع و ثبات ترکیبات کربن دار در موجودات زنده به ویژگی های اتم کربن ارتباط دارد.
چنانکه می دانید ظرفیت هر اتم به تعداد الکترون هایی که برای تکمیل کردن مدار خارجی باید به دست آورد یا از دست بدهد، بستگی دارد. اتم کربن در مدار خارجی خود چهار الکترون دارد و برای تکمیل این مدار به چهار الکترون دیگر نیازمند است؛ بنابراین کربن چهار ظرفیتی است. کربن هم چون سایر اتم ها تمایل دارد مدار خارجی خود را تکمیل کند تا پایدارتر شود. اتم کربن برای رسیدن به این هدف، با اتم های دیگر که آنها نیز برای کامل کردن مدار خارجی خود به الکترون نیازمندند، پیوند تشکیل می دهد. گرایش به تشکیل این پیوندها منشأ تنوع ساختاری مولکول های کربن دار است. یک اتم کربن به علت چهار ظرفیتی بودن، می تواند با چهار یا تعداد کمتری اتم دیگر پیوند تشکیل دهد به نحوی که در نهایت چهار پیوند تشکیل شود.
درشت مولکول های زیستی
سلول ها علاوه بر آب و مولکول های کوچک دیگر، مولکول های بزرگی نیز دارند که درشت مولکول یا ماکرومولکول نامیده می شوند. یک درشت مولکول پلی مری است که از به هم پیوستن تعدادی مولکول کوچک و مشابه به نام تک واحد یا مونومر ساخته شده است.
تک واحدها در درشت مولکول ها به صورت خطی یا منشعب به یکدیگر می پیوندند.
جرم مولکولی تک واحدها چند صد دُلتن و جرم مولکولی درشت مولکول های زیستی بین چندهزار و یک میلیون دُلتن است. مهم ترین درشت مولکول های زیستی عبارتند از : پلی ساکاریدها، پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک که به ترتیب از به هم پیوستن منوساکاریدها، اسیدهای آمینه و نوکلئوتیدها بدست می آیند. لیپیدها معمولاً جزء درشت مولکول ها طبقه بندی نمی شوند.
اما در اینجا همراه با آنها بررسی می شوند زیرا هم چون درشت مولکول ها نقش هایی عمده و مهم در سلول ایفا می کنند. لیپیدها از نظر اندازه بین مولکول های کوچک و درشت-مولکول ها قرار می گیرند.
برای فهمیدن بیوشیمی سلول، باید درشت مولکول ها را شناخت. باید دانست که آنها چه نوع ترکیباتی هستند، چگونه ساخته می شوند، چگونه تجمع می یابند و چگونه عمل می کنند.
ابتدا با کربوهیدرات ها که ساده ترین درشت مولکول های زیستی هستند آشنا می شوید، پس از آن لیپیدها و پروتئین ها و سپس اسیدهای نوکلئیک به ترتیب مورد بحث قرار می گیرند.
کربوهیدرات ها :
کربوهیدرات ها ساده ترین درشت مولکول های زیستی هستند که از سه عنصر اصلی کربن، هیدروژن و اکسیژن ساخته شده اند. در کربوهیدرات ها پیوندهای کووالان متعددی وجود دارند که کربن در آنها شرکت می کند و درنتیجه شکسته شدن آنها مقدار زیادی انرژی تولید می شود، بنابراین کربوهیدرات ها جزء ترکیبات انرژی زای سلول هستند.
مونوساکاریدها ساده ترین کربوهیدرات ها هستند. همه مونوساکاریدها از فرمول کلی (CH2O)n تبعیت می کنند. عدد n در فرمول بین 3 تا 7 متغیر است.
1CHO
H – 2C – OH
3CH2OH
مونوساکاریدها سه تا هفت کربن دارند و آلدوز یا کتوز هستند. آلدوزها در کربن شماره 1 عامل آلدهیدی (-CHO) و کتوزها عامل کتونی (-C=O) دارند. قندهای سه، چهار، پنج، شش و هفت کربنی را به ترتیب تری یوز، تتروز، پنتوز، هگزوز و هپتوز می نامند.
گلیسر آلدهید یک قند 3 کربنی است و فرمول شیمیایی آن چنین است :
در این ترکیب کربن شماره 2 نامتقارن است زیرا با 4 گروه مختلف پیوند تشکیل داده است.
چنین کربنی می تواند دو ایزومر L,D داشته باشد. بطور کلی برای یک مولکول قند با n کربن اگر گروه –OH متصل به کربن شماره 1 – n آن دست راست و –H دست چپ رسم شود، ایزومر D و برعکس آن L نامیده می شود.
قندهای پنج کربنی و شش کربنی اهمیت ویژه ای دارند زیرا علاوه بر این که در راه های متابولیسمی شرکت دارند، در ساختار برخی درشت مولکول ها نیز بکار می روند. ریبوز و مشتقات آن که در ساختار اسیدهای نوکلئیک شرکت دارند، از مهم ترین قندهای پنج کربنی هستند. قند شش کربنی گلوکز با فرمول C6H12O6 واحد سازنده نشاسته، گلیکوژن و سلولز است.
الیگوساکاریدها ترکیباتی هستند که بین دو و ده واحد منوساکاریدی دارند. الیگوساکاریدها بر حسب تعداد واحدهای تشکیل دهنده آنها طبقه بندی می شوند مثلا اگر دو مولکول منوساکارید به هم متصل شوند دی ساکارید و در صورت اتصال سه مولکول منوساکارید، یک تری ساکارید ایجاد می شود. ساکاروز دی ساکاریدی است که از اتصال گلوکز با فروکتوز بدست می آید. لاکتوز دی ساکارید دیگری است که از اتصال گلوکز و گالاکتوز حاصل می شود.
کربوهیدرات هایی با بیش از ده واحد مونوساکاریدی در گروه پلی ساکاریدها قرار می گیرند.
نشاسته، گلیکوژن و سلولز از مهم ترین پلی ساکاریدهای زیستی اند که هر سه از واحدهای گلوکز ساخته شده اند.
نشاسته پلی ساکارید ذخیره ای در گیاهان است. شکل خطی آن آمیلوز و شکل شاخه دار آن آمیلوپکتین نام دارد.
گلیکوژن پلی ساکارید ذخیره ای در جانوران است و در سلول های کبد و ماهیچه به مقدار زیاد وجود دارد. جرم مولکولی گلیکوژن بیشتر از نشاسته است.
سلولز در دیواره سلول های گیاهی یافت می شود و ساختاری مشابه آمیلوز دارد. این پلی- ساکارید برای اغلب جانداران غذا محسوب نمی شود زیرا جانوران توانایی شکستن پیوندهای بین واحدهای گلوکز موجود در سلولز را ندارند. نشخوارکنندگان بدلیل داشتن باکتری های تجزیه کننده سلولز در دستگاه گوارش خود قادر به هضم سلولز هستند و لذا از آن به عنوان منبع غذایی استفاده می کنند.
کیتین یک پلی ساکارید ذخیره ای است که در پوشش خارجی بدن بسیاری از حشرات و سخت پوستان وجود دارد.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:27
فهرست مطالب:
مقدمه 1
بررسی مشکلات و معضلات کودهای شیمیایی : 2
مواد و روشها 8
شرایط عمومی مرحله اول برای حداکثر سازی سود به صورت زیر است 10
داده ها 10
نتایج 11
مقادیر مصرف واقعی و بهینه کود شیمیایی در سال زراعی 1379_80 14
بحث و نتیجه گیری 17
با توجه به این توضیحات می نوان چنین نتیجه گیری کرد که: 19
پیشنهادها: 20
2.سیاست های حمایتی و ترویجی: 21
منابع 24
مقدمه:
یکی از مهمترین رسالتهای بشر در هزاره جدید بسیج اندیشه ها و توانمندیهای اجرایی برای حفاظت از محیط زیست است.در گوشه و کنار جهان هزاران کارشناس و محقق دست به کار شده اند تا ضمن مطلع کردن جوامع بشری و دولتمردان و سیاستگذاران اقتصادی و اجتماعی از مخاطرات بیش روی محیط زیست به راهکارهایی برای صیانت از این میراث مشترک دست یابند.
از میان بخش های مختلف تولیدی بخش کشاورزی بیشترین و نزدیکترین ارتباط را با محیط زیست دارد.این ارتباط یک رابطه متقابل و دو سویه است.از یک طرف فرسایش و تخریب محیط زیست تولید و عملکرد محصولات کشاورزی را تحت تاثیر منفی قرار میدهد و از جانب دیگر مواد آلاینده بخش کشاورزی و مصرف بی رویه کودها و سایر موارد شیمیایی در این بخش صدمات جبران نابذیری به محیط زیست وارد می کند.خطرناکترین موقعیت زمانی است که این ارتباط به شکل یک دور باطل در می آید به این صورت که با تخریب محیط زیست و فرسایش خاک کشاورزان مجبورند جنگلها و منابع طبیعی بیشتری را به کشتزار تبدیل نمایندو سطح مصرف کودهای شیمیایی را افزایش دهند.در واقع این فعالیتهای جدید موجب تخریب بیشتر محیط زیست میگردد و به همین ترتیب دوری باطل ایجاد می شود که نتیجه آن چیزی جز نابودی محیط زیست و فقیرتر شدن کشاورزان نیست.(بای بوردی و ملکوتی 1379)
مقاله حاضر با درک این خطر می کوشد اثر برداخت یارانه به کود شیمیایی را در مصرف غیر بهینه این نهاده و تخریب محیط زیست بررسی کند.برداخت یارانه به نهاده های کشاورزی یک سیاست مرسوم در اکثر کشورهای جهان و بخصوص در کشورهای در حال توسعه است.در واقع هدف اصلی از این کار ترویج و ارتقاع نقش نهاده هایی مانند کودهای شیمیایی است که می تواند عملکرد محصولات زراعی را افزایش قابل توجهی دهد.کشورهای در حال توسعه می کوشند تا از این طریق غذای مورد نیاز جمعیت در حال رشد خود را تامین کنند و در عین حال سطح درآمد و معیشت کشاورزان را نیز بهبود بخشند و حتی از طریق ایجاد مازاد تولید محصولات کشاورزی امکان صادرات این محصولات و کسب درآمد ارزی را نیز به وجود آورند.لیکن چسبندگی(1) سیاست های دولت سبب می شود تا حتی بس از فراگیر شدن مصرف این نهاده های نوین برداخت یارانه های مذکور تدوام بیدا کند و موجب تخصیص غیر بهینه ی منابع گردد.
بررسی مشکلات و معضلات کودهای شیمیایی :
- استفاده بیرویه از کودهای شیمیایی در کشاورزی منجر به آلوده شدن آب و مواد غذایی مصرفی مردم و در نهایت بروز عوارض خطرناکی در آنها میشود. در صورتی که استفاده از کودهای شیمیایی به صورت بی رویه باشد، وارد آبهای زیرزمینی و در نهایت از طریق محصولات کشاورزی وارد غذای انسانها می شود
- میزان مصرف و نوع کودهای شیمیایی در کشاورزی در صورتی که بیش از حد لازم باشد علاوه بر ضرر اقتصادی که به جامعه وارد میکند مواد غذایی مصرفی مصرفکنندگان را هم تحت تاثیر قرار میدهد.
در صورت استفاده بیش از حد کودهای شیمیایی در کشاورزی نیتراتهای اضافه آن وارد آب میشود، آب توسط مردم مورد مصرف قرار میگیرد و در نهایت در بدن به ترکیبات سرطانزا تبدیل خواهد شد.
اما در صورت استفاده از کو دهای حیوانی و طبیعی و همچنین با یک برنامه ریزی مناسب با جمع آوری مواد قابل بازگشت به محیط (از قبیل برگ درختان و ... ) می توان هم فضولات را با برگنداندن به چرخه گردش و بازگرداندن به اکو سیستم از آلودگی ها وبیماری قابل شیوع توسط این (فضولات ) جلوگیری کرد و هم به دلیل اینکه چون این کودها عموما از جنس محیط هستند به لحاظ کیفیت و تاثیر گذاری در محیط ، بازدهی و کیفیت خوبی را از خود بجا خواهند گذاشت و راحت تر به چرخه باز میگردند.
متاسفانه با توجه به اینکه هم نوع سموم شیمیایی و هم میزان آن در کشاورزی، آزمایشگاهها و ... نیاز به نظارت بیشتری دارد در کشور شاهد کنترل ضعیف بر این مساله هستیم به طوریکه برای مثال در برخی از آزمایشگاهها با توجه به منبع مصرف برخی از انواع سموم هنوز مورد استفاده قرار میگیرد.
مصرف بیرویه کودهای شیمیایی در بخش کشاوری موجب شیوع سرطان معده میشود. مصرف غیر منطقی و بیرویه کودهای شیمیایی در مزرعهها و باغها مهمترین عامل شیوع سرطان معده در کشور محسوب میشود.
استفاده بی رویه از کودهای شیمیایی خاک را آلوده می کند در زمینه استفاده از کودهای شیمیایی در مزارع کنترلی نمیشود.
وجود بالای نیترات در موادغذایی و آب آشامیدنی توسط باکتریها در معده به ماده سرطانزای نیتریت تبدیل میشود.
سرطان معده شایعترین سرطان در ایران است کشاورزان بااین باور غلط که کودهای شیمیایی موجب بازدهی بهترمحصولات آنها میشود، کودهای شیمیایی را باقیمتهای بالا از بازار سیاه تهیه میکنند. استفاده بیرویه کودهای شیمیایی درمزارع سبزیکاری رواج بیشتری دارد. در صورت ساماندهی نکردن آن علاوه بر محصولات، سفرههایآب زیرزمینی نیز در معرض آلودگی قرار میگیرند.
چنانچه کشاورزان بر اساس نتایج آزمونهای آب و خاک و توصیههای کارشناسان مبادرت به مصرف منطقی کودهای شیمیایی کنند هیچ مشکلی بوجود نخواهد آمدکشاورزی پایدار با تاکید بر استفاده بهینه از سموم و کودهای شیمیایی« با تاکید بر اینکه کودهای شیمیایی سبب تخریب حیاتی خاک و تعادل موجود در آن میشوند.
کاربرد نامتعادل کودهای ازته ممکن است سبب کاهشپک و کم شدن قابلیت دسترسی گیاهان به فسفر شود.
همچنین استفاده مداوم از کودهای مصنوعی سبب کاهش عناصر کمیاب مانند روی، آهن، مس و منگنز خواهد شد که بر روی سلامت گیاهان، جانوران و انسان تاثیر خواهند گذاشت.
مصرف کودهای ازته در شالیزارهای شمال ایران زیاد بوده و از طرفی سطح آب زیرزمینی بالاست، بنابراین امکان آلوده شدن آبهای زیرزمینی به نیترات در این منطقه زیاد است.
بنابر نتایج یک تحقیق، غلظت نیترات درچاههای آب اطراف شالیزارهای بابل تعیین و مشخص شد که بین مصرف کودهای ازته و آلودگی آبهای زیرزمینی به نیترات همبستگی مثبت وجود دارد
- با توجه به حد مجاز ازت نیتراتی که به وسیله سازمان جهانی بهداشت 45 میلیگرم در لیتر میباشد، 25 درصد از چاههای نمونهبرداری شده آب مشروب شهر بابل دارای غلظتی بیش از حد مجاز بود.
به دلیل مصرف زیاد سموم و کودها در استان مازندران، آمار سرطانهای گوارشی و تنفسی چندین برابر میانگین متوسط کشور است.
کودهای شیمیایی مصرفی درکشورهای توسعه یافته و درحال توسعه سبب تشدیدخطرات جانی ناشی از افزایش اکسید ازت در اتمسفر و استراتوسفر میشود