اندازه گیری نقطه ذوب: پدیده ی ذوب وقتی روی میدهد که انرژی گرمایی بر نیروهای بین مولکولی که ذرات را در حالت جامد نگه میدارند فایق آید .
نقطه ذوب یک ترکیب دمایی است که در آن جسم به صورت مایع در می آید . در این دما فشار بخار مایع و فشار بخار جامد برابرند و دو فاز مایع و جامد در حال تعادل هستند . دمای ذوب یک جسم خالص در طول عمل ذوب ثابت میماند . به عبارت دیگر اگر به مخلوط مایع و جامد یک جسم خالص گرما بدهیم تا وقتی که تمام جامد به مایع تبدیل نشود دمای جسم بالا نمیرود . در تمام مدت ذوب درجه حرارت ثابت میماند و در این درجه حرارت دو فاز در حال تعادل هستند . وجود ناخالصی در یک ماده ، نقطه ذوب آنرا پایین می آورد و مخلوط دو ماده ، دارای نقطه ذوبی پایین تر از هر کدام از دو ماده اولیه است و چنانچه گرم کردن متوقف شود تا زمانی که تمامی مخلوط جامد نشده است دما پایین نمیرود . برخی از جامدات آلی در در دمای ذوب شدن یا پیش از آن بر اثر گرما تجزیه میشوند . در این صورت میتوان به جای نقطه ی ذوب دمای تجزیه را به عنوان یک خاصیت فیزیکی مورد استفاده قرار داد . بعضی از مواد فشار بخار بالایی دارند به طوریکه در نقطه ی ذوب خود یا پیش از آن تصعید میشوند .در این گونه موارد نقطه ذوب در لوله در بسته انجام می شود.
گرمايي كه يك جسم جامد در نقطه ذوب خود مي گيرد تا به مايع تبدل شود ، گرماي ذوب آن جسم ناميده مي شود دادن گرمای نهان ذوب به جامدی که نقطه ذوب خود رسیده است انرا به طور کامل به مایع تبدیل می کند.
اعداد به دست امده از ازمایش 1 =110-109
گزارش کار شیمی الی شنبه ها 13الی 17
گروه :طاهره سعیدی _مهسا علی اکبری
اندازه گیری نقطه ذوب: پدیده ی ذوب وقتی روی میدهد که انرژی گرمایی بر نیروهای بین مولکولی که ذرات را در حالت جامد نگه میدارند فایق آید .
نقطه ذوب یک ترکیب دمایی است که در آن جسم به صورت مایع در می آید . در این دما فشار بخار مایع و فشار بخار جامد برابرند و دو فاز مایع و جامد در حال تعادل هستند . دمای ذوب یک جسم خالص در طول عمل ذوب ثابت میماند . به عبارت دیگر اگر به مخلوط مایع و جامد یک جسم خالص گرما بدهیم تا وقتی که تمام جامد به مایع تبدیل نشود دمای جسم بالا نمیرود . در تمام مدت ذوب درجه حرارت ثابت میماند و در این درجه حرارت دو فاز در حال تعادل هستند . وجود ناخالصی در یک ماده ، نقطه ذوب آنرا پایین می آورد و مخلوط دو ماده ، دارای نقطه ذوبی پایین تر از هر کدام از دو ماده اولیه است و چنانچه گرم کردن متوقف شود تا زمانی که تمامی مخلوط جامد نشده است دما پایین نمیرود . برخی از جامدات آلی در در دمای ذوب شدن یا پیش از آن بر اثر گرما تجزیه میشوند . در این صورت میتوان به جای نقطه ی ذوب دمای تجزیه را به عنوان یک خاصیت فیزیکی مورد استفاده قرار داد . بعضی از مواد فشار بخار بالایی دارند به طوریکه در نقطه ی ذوب خود یا پیش از آن تصعید میشوند .در این گونه موارد نقطه ذوب در لوله در بسته انجام می شود.
گرمايي كه يك جسم جامد در نقطه ذوب خود مي گيرد تا به مايع تبدل شود ، گرماي ذوب آن جسم ناميده مي شود دادن گرمای نهان ذوب به جامدی که نقطه ذوب خود رسیده است انرا به طور کامل به مایع تبدیل می کند.
اعداد به دست امده از ازمایش 1 =110-109
گزارش کار شیمی الی شنبه ها 13الی 17
گروه :طاهره سعیدی _مهسا علی اکبری
اندازه گیری نقطه جوش: اگر نقطه جوش نرمال مایعی بالا باشد یا مایع در اثر گرما تجزیه شود ، میتوان با کاهش فشار آن را در دماهای پایین به جوش آورد از این روش برای تقطیر مایعات در خلا استفاده میشود . مثلا با کاهش فشار تا atm 0.0121 میتوان نقطه جوش Cْ 10 که بطور قابل ملاحظه پایینتر از دمای معمولی است ، رساند . با کاهش فشار میتوان آب غیر ضروری بسیاری از فراورده های غذایی را خارج کرده و آنها را تغلیظ کرد . در این روش دمای فراورده مورد نظر به دمایی که ممکن است سبب تجزیه یا تغییر رنگ آن شود ، نمیرسد.
دلیل ایجاد حباب: وقتی که فشار بخار یک مایع با فشار جو برابر می شود، مایع شروع به جوشیدن میکند . در این دما ، بخار حاصل در داخل مایع سبب ایجاد حباب و غلیان خاص جوشش میشود . تشکیل حباب در دمای پایینتر از نقطه جوش غیر ممکن است ، زیرا فشار جو بر سطح مایع که بیش از فشار داخل آن است ، مانع از تشکیل حباب میشود . دمای مایع در حال جوش تا هنگامی که تمام مایع بخار نشده است ، ثابت میماند در یک ظرف بدون درپوش حداکثر فشار بخاری که هر مایع میتواند داشته باشد برابر با فشار جو میباشد
محاسبه نقطه جوش: 2=92-94
گزارش کار :شیمی الی شنبه ها 13الی17
گروه:طاهره سعیدی _مهسا علی اکبری
870163041 15/25
880135326 10
860151461 16
890183456 8/75
870163053 16/25
860151386 17/5
880197627 8
880135261 16/25
860151376 17/75
890183334 10
890183414 17/25
9/5
900440602 15/5
890183296 19
880135327 18
880135256 10
880135296 16/5
870162879 16/5
860151391 15/25
880135292 16
880135215 9
880135267 19
870162954 10
850368971 15/5
890183533 15/25
موضوع:اثرات کاتیون ها بر محیط
گلرخ غایت پور-دریا همایونفر
شنبه 8-12
در دهه گذشته ورود آلاینده ها با منشاء انسانی مانند فلزات سنگین درون اکوسیستم، به مقدار زیادی افزایش یافته است كه این به عنوان یک خطر جدی برای حیات اکوسیستم زمین به شمار می آید. فلزات سنگین در یک مقیاس وسیع، از منابع طبیعی و انسان-ساخت وارد محیط زیست می شوند. میزان ورود این فلزات سنگین به داخل محیط زیست، بسیار فراتر از میزانی است که به وسیله فرایندهای طبیعی برداشت می شوند. بنابراین تجمع فلزات سنگین در محیط زیست قابل ملاحظه است. اولین عامل اثرات آلودگی فلزات در یک اکوسیستم، وجود فلزات سنگین در بیومس یک منطقه آلوده است كه سلامت انسان را به مخاطره می اندازد. تجمع فلزات سنگین در آب، هوا و خاک، یک مشکل زیست محیطی بسيار مهم می باشد.
در جدول تناوبی به آن تعداد ازعناصر که وزن اتمی بالائی داشته و در درجه حرارت اتاق خاصیت فلزی دارند فلز سنگین اطلاق می شود.از آنجائی که تعاریف مختلفی برای این عناصر شده و در این طبقه عناصر مختلفی قرار داده شده اند باید تنها از اصطلاح فلزات و یا شبهه فلزات استفاده نمود.
بر اساس این تعارف فلزات مس تا بیسموت در جدول تناوبی که دانستیته بیشتر از 4 دارند به عنوان فلزات سنگین تعریف شده اند.
در جدول تناوبی به فلزات گروه 3 تا 16 در تناوب 4 و 4 به بعد فلزات سنگین می گویند.
بسیاری از این عناصر نه تنها برای حیات بیولوژیکی ضروری نیستند بلکه بسیار هم خاصیت سمی دارند. ارگانیسمهای زنده به مقادیر بسیار کمی از فلزات سنگین برای ادامه رشد و بقاء نیار دارند که به اصطلاح به آنها Trace Elements می گویند مثل آهن ، کبالات ، مس ، منیزیم ، مولیبدن ، وانادیم ، استرنیم و روی و اگر ازآن حداقل مورد نیاز و ضروری افزایش یابند باعث اخلال در رشد می گردند.
سایر فلزات سنگین مانند جیوه ، سرب و کادمیم عناصر حیاتی نبوده و اثرات سود مندی بر حیات ارگانیسمهای زنده ندارند به طوریکه تجمع آنها در بدن موجودات زنده به خصوص پستانداران باعث بیماریهای خطرناکی می گردد.مسیرهای ورود به بدن پستانداران به طور معمول از طریق هوای آلوده که در مناطق صنعتی پس از بارندگی وارد خاک و آب زیرزمینی می شوند و همچنین از طریق دریاها و اقیانوسها می باشد.
در مسمومیتهای ناشی از مصارف داروئی فلزات سنگین شامل آهن ، منیزیم ، آلومینیوم یا برلیوم می باشند. در مبحث حفاظت محیط زیست ، بهداشت و سلامت انسانها فلزاتي مانند سرب، جيوه، مس، كادميوم ، نيكل،کروم و.. جزء گروه فلزات سنگين بوده که اين عناصر و بسياري از ترکيبات آنها به لحاظ اثرات سوء و زيانبارشان بر سلامت انسان و محيط زيست از سموم پرخطر پيرامون ما محسوب مي گردند.اين سموم در هواي تنفسي، آب آشاميدني، مصالح ساختماني، لوازم آشپزخانه و حتي البسه موجود مي باشند.
يکي از اساس ترين مسئله در ارتباط با فلزات سنگين عدم متابوليزه شدن آنها در بدن مي باشد. در واقع فلزات سنگين پس از ورود به بدن ديگر از بدن دفع نشده بلکه در بافتهائي مثل چربي، عضلات، استخوانها و مفاصل رسوب کرده و انباشته مي گردندکه همين امر موجب بروز بيماريها و عوارض متعددي در بدن مي شود.
حضور فلزات سنگین بیش از استانداردهای تعریف شده در محیط باعث بروز مشکلات و عوارض زیست محیطی برای ساکنان آن محل و اکوسیستم می گردد.تاثیرات فلزات سنگین روی انسان مختلف بوده و عمده ترین آن مربوط به بروز اختلالات عصبی است.
فلزات سنگين همچنين جايگزين ديگر املاح و مواد معدني مورد نياز در بدن مي گردند. مثلاً در صورت كمبود روي در مواد غذايي كادميوم جايگزين آن مي گردد. به طور کلي اختلالات عصبي (پاركينسون، آلزايمر، افسردگي، اسكيزوفرني) - انواع سرطان ها - فقر مواد مغذي - بر هم خوردن تعادل هورمونها - چاقي - سقط جنين - اختلالات تنفسي و قلبي، عروقي - آسيب به كبد، كليه ها و مغز - آلرژي و آسم - اختلالات غدد درونريز-عفونتهاي ويروسي مزمن - كاهش آستانه تحمل بدن - اختلال در عملكرد آنزيمها - تغيير در سوخت و ساز - ناباروري - كم خوني - خستگي - تهوع و استفراغ - سردرد و سرگيجه - تحريك پذيري - تضعيف سيستم ايمني بدن - تخريب ژنها - پيري زودرس-اختلالات پوستي - كاهش حافظه - بي اشتهايي - التهاب مفاصل - ريزش مو - پوكي استخوان و در موارد حاد مرگ از نتايج اثرات ورود فلزات سنگين به بدن انسان مي باشد.
از طرفي خاصيت سمی و قابلیت تجمع زیستی فلزات سنگين در گياهان وجانوران ونیز ورود آنها به زنجيره غذائي خطرات ناشي از آنها را دو چندان ساخته و تأثیرات اكولوژیكی زیاد را به وجود می آورد
تجمع فلزات سنگین در بدن انسان معمولا دارای عوارضی به شرح زیر می باشد :
.عنصر Ba در طبیعت
-
اختلال در تعادل
-
سرد شدن پاها
-
نقص ایمنی
-
تحریکات پوستی
-
مشکلات گوارشی
-
خستگی
-
ناراحتی های قلبی و افزایش فشار خون
-
تحریک پذیری
-
ایجاد حساسیت
-
فراموشی
-
گیجی
منابع آلودگي
منابع اصلي آلودگي فلزات سنگين شامل منابع انسان ساز و منابع طبيعي انتشار آنهامی باشد.
به عنوان مثال منابع طبيعي انتشار کادميم عمدتا شامل سنگهاي رسوبي ، سنگ فسفات هاي دريائي ، آتشفشانهاي فعال ، معادن و بسترهاي سنگي حاوي آنها ، درياچه ها ، جنگل سوزي و منابع انسان ساز آن انتشار از صنايع مصرف کننده محصولات حاوي کادميم مانند باطريهاي نيکل – کادميم ، پلاستيک ، سراميک ، شيشه ، رنگ ، مينا کاري که در توليد آنها از رنگهاي حاوي کادميم استفاده مي شود ، تثبيت کننده هاي کادميمي استفاده شده درفرآيند توليد محصولات پلي وينيل کلرايد (PVC) ، محصولات آهني و غير آهني با روکشهاي کادميمي ، آلياژهاي کادميمي و محصولات الکترونيکي ، زباله سوزها ي شهري ، پسماندهاي صنايع فلزي مثل صنايع آهن و فولاد ، سيمان ، سنگ گچ ، روي ، سرب ، مس و آلياژهاي آنها وباقي مانده هاي سوخت هاي فسيلي و.... می باشد.
همچنين مصرف لجن فاضلاب و کودهاي فسفاته در زمينهاي کشاورزي و باقي مانده هاي ناشي از مصرف سوخت هاي فسيلي ، پسماند هاي صنايع سيمان و محل هاي دفن زباله ( که در آنها زباله هاي حاوي کادميم يا ناخالصيهاي آن وجود دارد ) از عوامل آلودگي کادميم درخاک هستند.
در مورد جيوه نيز مي توان به عمده موارد مصرف آن شامل كـاتاليست ها ، وسايل الكتريكي ترمومتر ، بارومتر ، لامپهاي جيوه اي ، ديگهاي بخار، توليدP.V.C ( كاربرد اكسيد جيوه به عنوان كاتاليزور ) ، آينه ، باطري ، توليد سود سوزآور ، محصولات كشاورزي (قارچ كش ، آفت كش ، ضد باكتري و … ) و همچنين كاربرد زيادي از آن در دارو سازي ، رنگ سازي و مصرف در استخراج طلا نام برد. جيوه همچنين به عنوان ضد باكتري و يا نگهدارنده در تهيه رنگهاي مورد مصرف به كاربرده مي شود. بيشترين تركيب قابل استفاده جیوه فنيل مركوريك استات و فنيل مركوريك اولآت بوده كه هر دو از درجه سميت بالايي برخوردارمي باشند . اكسيد جيوه نيز به عنوان يك تركيب ضد كپك در رنگهاي نقاشي استفاده مي شود .
همچنين سالهاست كه از تركيبات جيوه در صابونها و كرمهاي آرايشي كه به منظور روشن تركردن پوست به كار مي رود استفاده مي شود . معمولاً اين فرآيند با مهار پيگامتاسيون انجام مي گيرد . استفاده از اين مواد در حال حاضر در برخي از كشورهاي آفريقايي ، آمريكاي شمالي و اروپا ممنوع گرديده است . اين مواد توسط كميته هاي بهداشتي مختلف اروپا مورد تجزيه و بررسي قرار گرفته و معلوم شده است كه برخي از صابونهاي حاوي 3-1 درصد يديد جيوه و كرمهاي سفيد كننده حاوي 5-1 درصد تركيبات آمونياكي جيوه هستند و چون در طول روز بر روي پوست باقي مي مانند فرصت كافي براي جذب در پوست خواهند داشت .
همچنين فلزات سنگين مثل سرب ، کادميم و جيوه از طريق پسماندها و فاضلابهاي حاوي آنها در صنايع ، مراکز خدماتي بهداشتي و درماني ، نساجي ها ، کارخانه هاي رنگسازي صنايع فلزي آهن و فولاد وصنايع فلزي غير آهني، زباله ها و پسماند هاي حاوي لامپهاي سوخته و باطريهاي مستعمل و ... به محيط زيست راه پيدا مي کنند. جيوه ، سرب و کادميم از طريق مصرف سوختهاي فسيلي و يا استفاده از زباله سوزهاي شهري براي دفع زباله ها هوا را نيز آلوده مي کنند.
کاربرد باتري خشک براي اسباب بازي ، ساعت ، لب تاپ ، تلفن هاي همراه، ابزار مکانيکي قابل حمل و کامپيوتر ميزان آنها را در زباله هاي شهري افزايش مي دهد .باتريهاي آلکالين هر روز در خانه ها در ريموت ( کنترل ها ) چراغ هاي چشمک زن و ديگر وسايل الکترونيکي استفاده مي شوند.باتريهاي که در ساعت ، وسايل کمک شنوايي و .. استفاده مي شوند نيز حاوي جيوه ، نقره، کادميوم ، ليتيم ، يا ديگر فلزات سنگين هستند.
پتاسیم
کاربردها
- اکسید پتاسیم که با نام پتاس شناخته شده است، در تولید کود بکار میرود.
- نیترات پتاسیم در ساخت باروت کاربرد دارد.
- در ساخت شیشه استفاده میشود.
- از NaK که آلیاژ سدیم و پتاسیم است، بهعنوان رسانه انتقال گرما استفاده میشود.
- پتاسیم ، ماده بنیادی برای رشد گیاهان بوده و در انواع گوناگون خاک یافت میشود.
- یونهای پتاسیم در سلولهای حیوانی موادی حیاتی برای زنده نگه داشتن سلولها میباشند.
- کلرید پتاسیم یک جانشین برای نمک طعام بوده ، برای ایست قلب در اعدامهای توسط تزریق کشنده استفاده میشود.
- بیشتر نمکهای پتاسیم بسیار مهم بوده ، شامل برمید پتاسیم ، کربنات پتاسیم ، کلرات پتاسیم ، کلرید پتاسیم ، کرومات پتاسیم ، سیانید پتاسیم ، دیکرومات پتاسیم ، هیدروکسید پتاسیم ، یدید پتاسیم ، نیترات پتاسیم و سولفات پتاسیم میباشند.
ایزوتوپها
تا کنون 17 ایزوتوپ پتاسیم شناخته شدهاند. شکل غیر ترکیبی پتاسیم از سه ایزوتوپ تشکیل شده است: ( K39(93.3%) ، K-40(0.01% و ( K-41(6.7% . باید گفت که K-40 که بهصورت طبیعی بوجود میآید، توسط عمل الکترونگیری یا حذف پوزیترون به Ar-40 پایدار تبدیل شده و با خروج نگاترون به ( Ca-40 ( 88.8% پایدار تبدیل میشود. k_40 نیمه عمری 1.250* 109ساله دارد.
فروپاشی K-40 به Ar-40 معمولا در روش تاریخگذاری بر روی سنگها استفاده میشوند. شیوه تاریخگذاری K-Ar به این فرضیه بستگی دارد که سنگها در زمان تشکیل هیچ آرگونی نداشته و تمام آرگون
ایجاد شده توسط تششعات مانند آرگون 40 در یک سیستم بسته نگهداری شدهاند. کانیها توسط میزان تمرکز پتاسیم و مقدار آرگون ایجاد شده توسط تششعات که در آن جمع شدهاند، تاریخ گذاری میشوند. بهترین مواد معدنی که برای انجام عمل تاریخگذاری مناسب هستند، عبارتند از Biotite , Muscovite , Plutonic, hornblende و Feldspar آتشفشانی. تمام نمونه سنگهای آتشفشانی نیز در صورتی که تغییر نکرده باشند، به همین گونه تاریخگذاری میشوند.
به غیر از تاریخگذاری ایزوتوپهای پتاسیم در مبحث هواشناسی نیز کاربرد وسیعی دارند. ایزوتوپهای پتاسیم همچنین در چرخه تغذیه مطالعه میشوند، چرا که پتاسیم یک ماده غذایی لازم برای زندگی است.
پتاسیم در بدن
پتاسیم یک یون مهم در بدن است و از آنجائی که تغییرات جزئی می توانند action potentials را مختل کند که در نتیجه مشکلات عصبی و قلبی ایجاد میشود، تجمع آن در خون بدقت تنظیم میشود. بسیاری از آنتیبیوتیکها ، از جمله آن که توسط باکتری Bacillus brevis تولید میشود، کار سلولها را با نشستن بر روی دروازههای یون مثبت مختل میکنند. در نتیجه یونهای +k و +Na اجازه پیدا میکنند از غشاء سلولی عبور کنند و بنابراین action potential بهطور غیر مجاز از غشاء سلول عبور میکند. پتاسیم در پلاسمای خون نسبتا در سطح پائینی قرار دارد ( معمولا 3.5 تا 5.0 mmol/L ) ، ولی درون سلولها تمرکز زیادی دارد ( در حدود 100 mmol/L ). سطوح پائین آن در خون hypokalemia و سطوح بالای آن hyperkalemia نام دارند. هر دو سطح پائین و بالا برای قلب خطرناکند.
هشدارها
پتاسیم باآب بسیار واکنش پذیر است و از این رو باید در زیر روغنهای معدنی مانند پارافین قرار گیرد.
آمونیوم
تهیه نیترات آمونیم در یک راکتور از جنس فولاد زنگ نزن انجام می شود .
HNO3(l)+NH3(g)=NH4NO3(l)+Q این واکنش گرما زا می باشد. مقدار مصرفی اسید نیتریک و آمونیاک برای تولید 750 تن نیترات آمونیوم عبارت است از: اسید نیتریک 58 % : 876 تن در روز با فشار bar abs 7 و درجه حرارت 55 گاز آمنیک خالص : 139 تن در روز با فشار bar abs6 و درجه حرارت 70 (گاز آمونیاک در قسمت تهیه هوای سرد این واحد تولید می گردد بدین ترتیب که مایع آمونیاک در اثر تبادل حرارت با هوا و آب خنک کن مدار بسته واحد به صورت گاز در می آید و سپس در اثر مجاورت با بخار ، گرم شده و به شرایط مورد نیاز برای واکنش می رسد .) شرایط داخل راکتور بعد از ترکیب اسید نیتریک و آمونیاک و تولید نیترات آمونیوم دارای فشار 4.6 اتمسفر و درجه حرارت 180-178 درجه سانتیگراد می باشد . چون این واکنش گرمازا است بالنتیجه مقداری از آب که همراه اسید نیتریک 58 % وارد راکتور می گردد که از انرژی حرارتی آن در واحد استفاده می شود .(بخارات حاصله آلوده به مقداری آمونیاک و نیترات آمونیوم می باشد .) و در مرحله آخر در واحد تصفیه آب های آلوده آنرا تصفیه و نیترات آمونیوم حاصله به واحد برگشت داده می شود .به علت اینکه نیترات آموینوم خاصیت انفجاری دارد ، فاکتورهایی را باید در مراحل تهیه آن تحت کنترل داشت که برای مثال در مورد راکتور باید درجه حرارت ، فشار ، سطح محلول ، pH و غلظت محلول نیترات آمونیوم به میزان 78 % را دقیقا" کنترل کرد . با بروز هرگونه اختلالی در راکتور جریان گاز آمونیاک و اسید نیتریک قطع می گردد . البته این عمل توسط یک کامپیوتر انجام می گیرد . تغلیظ نیترات آمونیوم : محلول نیترات آمونیوم با غلظت 78 % در مرحله اول تغلیظ که در 3 دستگاه به نامهای فلاش تانک ، تبخیر کننده اولیه و جداکن اولیه انجام می شود به غلظت 95 % می رسد و سپس در یک مخزن جمع آوری می گردد، این دستگاه ها تحت خلاء کار می کند . افزودن مقدار معینی اسید سولفوریک 98 % در محلول نیترات آمونیوم 95 % آمونیاکی تولید سولفات آمونیوم می شود که باعث سخت شدن دانه های نیترات و جلوگیری از کلوخه شدن محصول نهایی پس از افزودن فیلر (پودر گچ ) می گردد. مرحله دوم ، تغلیظ نیترات آمونیوم از 95 % به 99.8 % می باشد ، این عمل در یک تبخیر کن عمودی و افقی که با بخار KG/cm2 14 گرم می شود و در جهت مخالف حرکت محلول نیترات آمونیوم نیز هوای گرم شده از داخل آن عبور می نماید ،انجام می پذیرد هرگز نباید درجه حرارت نیترات آمونیوم مذاب از 190 بالاتر رود زیرا خطر انفجار در این مرحله وجود دارد . نیترات آمونیوم مذاب خالص بعد از این مرحله توسط پمپ به مخزنی که در بالای برج پریلینگ قرار دارد فرستاده می شود و برای پایین آوردن درصد ازت به آن پودر گچ که قبلا" تحت شرایط و مشخصات خاصی در واحد مربوطه تهیه شده افزوده می شود و بعد از مخلوط شدن کامل آنها از بالای برج به وسیله دوشهای مربوطه به پایین ریخته می شود و در اثر تماس با هوایی که از پایین برج به طرف بالا حرکت می کند ، ضمن خشک شدن به صورت دانه ها در می آید . دانه های نیترات با 30 % لزت و حدود 1.5 % رطوبتو درجه حرارت 85 به وسیله تسمه نقاله از قسمت تحتانی برج به قسمت الک کردن برده می شود .دانه های بین mm 4- 1.4 به عنوان محصول تجارتی جدا و سپس در دستگاه مخصوصی به وسیله هوای سرد تا زیر 30 سانتیگراد خنک می شود . به منظور جلوگیری از به هم چسبیدن دانه های نیترات آمونیوم و جلوگیری از به هم چسبیدن دانه های نیترات آمونیوم و جلوگیری از جذب مجدد رطوبت یک پوشش بسیار نازک از پودر سنگ آهک همراه با مایع چرب (آمین چرب ) که باعث باقی ماندن این پودر در سطح دانه ها خواهد شد به آن اضافه می گردد وسپس به انبار فرستاده می شود و سعی بر این است که درجه حرارت انبا نیترات آمونیوم را همیشه زیر 30 نگه دارند تا از پودر شدن نیترات آمونیوم جلوگیری شود . عملیات تهیه نیترات آمونیوم انفجاری با 34.5 % ازت : روش تهیه همانست که در تهیه نیترات آمونیوم کشاورزی به کار می رود با این تفاوت که بعد از اینکه غلظت نیترات آمونیوم از 78 % به 95 % رسید بدون افزودن اسید سولفوریک به مخزن به بالای برج پریلینگ پمپ شده و از آنجا به وسیله دوشهای مخصوص به پایین برج ریخته می شود . محلول نیترات آمونیوم در مدت زمانیکه از بالای برج به پایین حرکت می کند با جریان هوایی که بر عکس از پایین به بالای برج برقرار است تماس حاصل کرده وضمن جامد شدن و متخلخل شدن به صورت دانه هایی با 3.5 % رطوبت و با درجه حرارت 85 در می آید .این دانه ها به وسیله تسمه نقاله از قسمت تحتانی برج به دو خشک کن که با هوای گرم کار می کند فرستاده می شود ، در این مرحله رطوبت دانه ها به 0.15 % می رسد که بعد از الک کردن و جدا کردن دانه ها بین mm 3-1 در اثر مجاورت با هوای سرد در دستگاه مخصوص خنک می شود و به درجه حرارت زیر 30 درجه سانتیگراد می رسد و سپس به وسیله تسمه نقاله به انبار مخصوص نیترات آمونیوم انفجاری فرستاده می شود . خواص کلوخه شوندگی نیترات آمونیم و اصلاح آن: اغلب کودهای شیمیایی تولید شده در مقیاس صنعتی به هنگام انبارداری ، حمل و نقل و یا در زمان دریاف آنهاتوسط مشتری بصورت کلوخه در می آیند. ازاین رو لازم است که قبل از ورود چنین محصولاتی به بازار خواص کلوخه شوندگی آنها اصلاح شوند. نیترات آمونیم یکی از کودهاینیتروژنه ای است که به دلیل بالا بودن درصد نیتروژن و همچنین سهولت دسترسی گیاه به ازت آن در بخش کشاورزی بطور وسیعی مصرف می شود و بدلیل آنکه جاذب رطوبت می باشد به زودی در شرایط گفته شده بصورت کریستالی در میآید و تبدیل به کلوخه می شود. این پروژه با هدف تولید صنعتی ماده ضد کلوخه مناسب برای پوشش دادن محصول نیترات آمونیم پریلو جایگزینی آن با نمونه هایوارداتی و به عنوان گامی در جهت رفع وابستگی صنایع پتروشیمی کشور به مواد شیمیایی وارداتی در مرکز پژوهش مجتمع پتروشیمی شیرازتعریف و توسط پژوهشگاه صنعت نفت به اجرا درآمد. جهت نیل به این هدف با بررسی تئوری کلوخه شدن کودها، روش های جلوگیری از کلوخه شدن معرفی ضد کلوخه های مختلف و بررسی مکانیسم اثر آنها سعی شده است بتوان فرمولاسیون مناسب جهت واحد مزبور تهیه و پس از تست کاربردیبه مجتمع پتروشیمی شیراز معرفی گردد. در این راستا از ترکیبات معدنی وآلی مختلف جهت اصلاح خواص کلوخه شوندگی نیترات آمونیم استفاده خواهد شد. از طرف دیگر پیشنهاد شده است که چنانچه بتوان پوشش های ضد رطوبت روی دانه های نیترات آمونیم بهوجود آورد از نفوذ رطوبت جلوگیری شده و در نتیجه خاصیت کلوخه شدن کاهش می یابد. درا ین رابطه گفته شده است که ترکیبات مختلفی مانند رزین ها، صابون ها ، واکسها ، گلیسیرین ، پارافین و . . . می توان استفاده نمود. البته استفاده از چنین ترکیبات منفردی نمی تواند بطور کامل خواص کلوخه شدن را بر طرف نماید در صورتیکه همراه نمودن چندین جز در یک فرمولاسیون می توان این مشکل را به طور کامل برطرف نماید. آزمایشهای انجام شده در این رابطه نشان می دهند که فرمولاسیون پایه روغنی تهیه شده از اجزایی نظیر آمین چرب، پترولیوم ،سولفات و روغن معدنی می تواند جایگزین مناسبی برای ضدکلوخههایوارداتی باشد.دراین رابطه نتایج تست های کلوخه شدن حاکیاز آن است که با ذوب و اسپری نمودن فرمولاسیون مزبور روی پریل های نیترات آمونیوم بطور قابل ملاحظه ای از کلوخه شدن آنها جلوگیری میشود. بنابراین مشابه روش بکار برده شده جهت ضدکلوخه های وارداتی ، چنین فرمولاسیونی در دمای c 80-70 نه تنها سیالی شفاف و روان است بلکه با استفاده از غلظت های حدود ppm 500 نتایج خیلی خوبی حاصل می گردد. تولید و ترویج کودهای مخلوط حاوی عناصر اصلی وریزمغذی این تحقیق به تقاضای امور تحقیق و توسعه پتروشیمی شیراز و در پاسخ به سیاست جدید وزارت جهاد کشاورزی مبنی بر تولید و ترویج کودهای مخلوط حاوی عناصر اصلی وریزمغذی، در کشور انجام پذیرفت. هدف این پروژه تولید کود جامد N-K-Zn با استفاده از واحد قدیم آمونیم نیترات گرانول مجتمع پتروشیمی شیراز می باشد. این گزارش شامل کلیه بررسی هایا نجام شده در فاز مطالعاتی و مرحله تولید آزمایشگاهی است. در بخش اول، رفتار آمونیم نیترات در اختلاط با ترکیبات مختلف بخصوص نمک های پتاسیم و روی از لحاظ ایمنی ، فیزیکی و شیمیایی بررسی گردید تا امکان تولید کود N-K-Zn بااستفاده از این ترکیبات معلوم گردد. سپس روش های مختلف اختلاط سه جزء و امکان انطباق آنها با واحد آمونیم نیترات گرانول مطالعه گردید تا ضمن انتخاب ساده ترین و ایمن ترین روش جهت تولید این کود بتوان حداقل تغییرات لازم در واحد آمونیم نیترات گرنول را پیش بینی نمود. درمرحله دوم مطابق روش انتخاب شده درآزمایشگاه گرانول های N-K-Zn تهیه و جهت بررسی کیفیت محصول بدست آمده، تست های فیزیکی و شیمیایی انجام پذیرفت.
تهیه کنندگان: اعضای گروه 4 - الهه رنجبر اصفهانی زاد - سکینه موسوی
کاتیون های گروه 2
مرحله ی اول: ابتدا به روی۲۰ قطره محلول مجهول ۴-۵ قطره اسید کلریدریک ۶ مولار ریخته، بعد۵-۶ قطره تیواستامید اضافه کرده به مدت شش الی هفت دقیقه درون حمام آب گرم[۳] قرار دادیم پس از سپری شدن این مدت و بعد از رسوب گیری بر اساس مبانی تئوری کاتیون های گروه IIB همگی به صورت رسوب در آمدند. رسوب تقریباً زرد رنگ به دست آمده را برای مراحل بعد نگه داری و محلول را دور ریختیم.

مقدمه و تئوری:
کاتیون های گروه دوم به صورت سولفید از کاتیون های گروه های بعدی جدا سازی می شوند؛ از آنجا که سولفید کاتیون های سوم نیز نامحلول می باشند پس در هنگام جداسازی کاتیون های گروه دوم از کاتیون های بعدی (مخصوصاً گروه سوم) باید شرایطی از غلظت یون سولفید را فراهم کرد که برای محلول ترین سولفید کاتیون گروه دوم یعنیCd S، حاصلضرب غلضت یون ها (Q) بزرگتر از Ks pشود اما برای کم محلول ترین سولفید کاتیون های گروه سوم یعنی Zn S، Q کوچک تر از Ks pمربوط گردد.
یون سولفید (S2-) مورد نیاز برای رسوب گیری کاتیون های گروه دوم را می توان به دو طریق تأمین نمود:
الف) با استفاده از دستگاه کیپ و با اثر دادن کلریدریک اسید بر سولفید فلزی و هدایت گاز H2S حاصل از این واکنش به داخل محلول.
ب) با استفاده از تیو استامید(در گزارش کار قبل به طرز تهیه ی تیواستامید اشاره شده است)
در این مبحث برای تأمین H2S مورد نیاز از محاول تیواستامید استفاده می شود زیرا تیواستامید طبق واکنش زیر در آب هیدرولیز شده و گاز H2S تولید می کند
S
││
H3C―C―NH2 + 2H2O → CH3COO- , NH4+ + H2S↑
H2S یک اسید ضعیف دو پروتونی است که طبق واکنش های زیر در آب یونیزه می گردد:
H2S+ H2O ↔ HS- + H3O+
HS-+ H2O ↔ S2- + H3O+
از جمع کردن دو واکنش فوق واکنش کلی زیر حاصل می شود:
H2S + 2H2O ↔ S2- +2H3O+
H2S ↔ S2- + 2H+
در یک محلول اشباع شده از گاز H2Sحداکثر غلظت H2S، ۰٫۱ مولار است بنابراین: [H+]2[S2-]= Ka1Ka2× ۰٫۱= ۱٫۳×۱۰-۲۲ ملاحظه می شود که غلظت S2-وابسته به غلظت یونH+ است پس برای این که بتوان کاتیون های گروه دوم را از گروه سوم جدا کرد، باید غلظت S2- را کنترل کرد و غلظت H+ یا PH قابل کنترل است. طبق اصل لوشاتلیه[۱] افزایش غلظت یون H+ تولید یون S2- را کاهش می دهد و کاهش غلظت H+ غلظت یون S2- را زیاد می کند. اگر غلظت یون H+ درمحلول M 0.3 باشد در این صورت غلظت یون S2- به حدی خواهد رسید که فقط کاتیون های گروه دوم بتوانند به صورت سولفید رسوب کنند. به همین جهت وقتی صحبت از معرف مشترک کاتیون های گروه دوم می شود، از تیواستامید در محیطی با غلظت یون H+ مشخص (حدود ۰٫۳ مولار) استفاده می شود.
در بین سوافید های گروه دوم، سولفیدهای قلع (IV)[2] ، آنتیموان و آرسنیک به علت دارا بودن خصلت اسیدی در یک سوافید قلیایی(مثل آمونیوم سولفید) یا یک قلیای قوی قابل حل می باشند و همین خصلت اساس تقسیم بندی کاتیون های گروه دوم به دو زیر گروه AII وIIB می باشد. با توجه به ارائه ی گزارش کار مربوط به گروه AII در جلسه ی قبل این بار فقط به مطالب تجزیه ی کیفی کاتیون های گروهIIB پرداخته خواهد شد.
آرسنیک: شبه فلزی است با نقطه ی جوش C° ۶۱۰ که در نیتریک اسید و تیزاب سلطانی حل می شود. آرسنیک در اثر ترکیب با فلز و نافلزها آرسنیدها را تولید می کند که برخی از آنها ممکن است یونی، پلی مرهای کوالانسی و بعضی از آن ها نظیر گالیم آرسنید به صورت جامد فلزی باشند که ترکیب اخیر خصلت نیمه رسانایی دارد. از واکنش گوگرد با آرسنیک ترکیبات گوگردی مختلفی تولید می شود، سولفیدهای As2S5 , As2S3 در آب و اسیدها نا محلول اند اما در سولفیدهای قلیایی قابل حل بوده و تیوآرسنات ها را تولید می کنند.
As2S5 + 3S2- → ۲[AsS4]3- یون تتراتیو آرسنات(V)
As2S3 + 3S2- → ۲[AsS3]3- تری تیو آرسنات(III)
آنتیموان: نقطه ی ذوب این عنصر C° ۶۳۰ و نقطه ی جوش آن C° ۱۶۴۰ است. مهم ترین سنگ معدن این عنصر استیبنیت Sb2S3) ) است؛ آنتیموان از کاهش اکسید آن توسط کربن و یا هیدروژن به دست می آید. این عنصر با هالوژن ها به آسانی وارد واکنش می شود، اما اسیدهای غیر اکسید کننده بر آن بی اثرند. این عنصر با عناصر گروه چهارم تولید نیمه هادی می کند. آنتیموان سولفید از واکنش مستقیم این عنصر با گوگرد و یا افزایش H2S بر محلول Sb3+ ایجاد می شود؛ این ترکیب در آب نامحلول است اما در سولفیدهای قلیایی حل شده و تولید SbS33- می کند؛ این یون در مجاورت کلریدریک اسید غلیظ تولید SbCl3 می کندکه در آب محلول است اما چنانچه غلظت اسید کم باشد ترکیب نامحلول آنتیموان کلرید تولید می شود ولی با افزایش بیشتر اسید کلریدریک این رسوب حل می شود.
قلع: این عنصر در C° ۲۳۲ ذوب می شود و مهم ترین سنگ معدن آن کاسیتریت می باشد. قلع از احیای سولفید یا اکسید آن به وسیله ی کربن به دست می آید. قلع در کلریدریک اسید حل شده و تولید SnCl2 می کند اما در نیتریک اسید غلیظ تولید پلی متااستاتیک اسید، H2SnO3)8)، نا محلول می کند. مهمترین ترکیبات قلع)ll(، کلرید و فلورید آن می باشند. محلول های قلع)ll( به آسانی در مجاورت اکیسژن هوا به قلع(IV) اکسید می شوند، به همین جهت محلول های قلع)ll( باید تازه تهیه شده باشند و برای جلوگیری از اکسیداسیون آن معمولاً یک تکه ی کوچک قلع فلزی داخل محلول قرار می دهند. قلع)ll( سولفید در سولفیدهای قلیایی نامحلول ولی در کلریدریک اسید غلیظ محلول است بر این اساس هنگام رسوب گیری کاتیون های گروه دوم اگر غلظت اسید زیاد باشد احتمال رسوب گیریS n S وجود ندارد. برخلاف قلع)ll( سولفید، قلع(IV) سولفید به علت خصت اسیدی که دارد در سولفیدهای قلیایی قابل حل می باشد.
جیوه: این عنصر قبلاً مورد بررسی قرار گرفته فقط لازم به ذکر است که در این جا ممکن است جیوه همراه آرسنیک وجود داشته باشد.
Ø شرح آزمایش انجام گرفته:
سرکار خانم آرزوبختیاری با چهار جلسه غیبت و نرگس عظیمیان با6 جلسه غیبت وخانم سمیه مرادپور با 4 جلسه غیبت از درس ازمایشگاه شیمی عمومی دو حذف میشوند.
لطفا برای حذف تکدرس اقدام کنید