همه چيز در مورد شيمي

[Borna66]

دید کلی

محلولها ، مخلوطهایی همگن هستند. محلولها را معمولا بر حسب حالت فیزیکی آنها طبقه بندی می‌کنند: محلولهای گازی ، محلولهای مایع و محلولهای جامد. بعضی از آلیاژها محلولهای جامدند؛ سکه‌های نقره‌ای محلولهایی از مس و نقره‌اند و برنج محلولی جامد از روی در مس است. هر آلیاژی محلول جامد نیست، بعضی از آلیاژها مخلوطهایی ناهمگن اند. محلولهای مایع متداولترین محلولها هستند و بیشترین کاربرد را در بررسیهای شیمیایی دارند. هوا هم مثالی برای محلولهای گازی می‌باشد.
ماهیت محلولها

در یک محلول ، معمولا جزئی که از لحاظ کمیت بیشترین مقدار را دارد، حلال و سایر اجزا را مواد حل شده (حل شونده) می‌گوییم. اما گاهی آسانتر آن است که جزئی از محلول را با آنکه مقدارش کم است، حلال بنامیم و گاهی اصولا اطلاق نام حلال و حل شونده به اجزای یک محلول (مثلا محلولهای گازی) چندان اهمیتی ندارد. بعضی از مواد به هر نسبت در یکدیگر حل می‌شوند.

امتزاج پذیری کامل از ویژگیهای اجزای تمام محلولهای گازی و بعضی از اجزای محلولهای مایع و جامد است. ولی غالبا، مقدار ماده ای که در حلال معینی حل می شود، محدود است. انحلال پذیری یک ماده در یک حلال مخصوص و در دمای معین، بیشترین مقداری از آن ماده است که در مقدار معینی از آن حلال حل می شود و یک سیستم پایدار به وجود می آورد.
غلظت محلول

برای یک محلول معین ، مقدار ماده حل شده در واحد حجم حلال یا در واحد حجم محلول را غلظت ماده حل شده می‌گوییم. مهمترین نوع غلظتها که در آزمایشگاه بکار می‌رود مولاریته و نرمالیته است. مولاریته عبارت است از تعداد مولهای یک ماده که در یک لیتر محلول وجود دارد. به همین دلیل آن را مول بر لیتر یا M/L می‌گیرند. نرمالیته یک محلول عبارتست از تعداد هم ارز گرمهای (اکی والان گرم های) ماده موجود در یک لیتر محلول. نرمالیته را با N نشان می‌دهند.
انواع محلولها

محلولهای رقیق

محلولهایی که غلظت ماده حل شده آنها نسبتا کم است.
محلولهای غلیظ

محلولهایی که غلظت نسبتا زیاد دارند.
محلول سیر شده

اگر مقدار ماده حل شده در یک محلول برابر با انحلال پذیری آن در حلال باشد، آن محلول را محلول سیر شده می‌نامیم. اگر به مقداری از یک حلال مایع ، مقدار زیادی ماده حل شونده (بیشتر از مقدار انحلال پذیری آن) بیفزاییم، بین ماده حل شده و حل شونده باقیمانده تعادل برقرار می‌شود. ماده حل شونده باقیمانده ممکن است جامد ، مایع یا گاز باشد. در تعادل چنین سیستمی ، سرعت انحلال ماده حل شونده برابر با سرعت خارج شدن ماده حل شده از محلول است. بنابراین در حالت تعادل ، غلظت ماده حل شده مقداری ثابت است.
محلول سیر نشده

غلظت ماده حل شده در یک محلول سیر نشده کمتر از غلظت آن در یک محلول سیر شده است.
محلول فراسیرشده

می‌توان از یک ماده حل شونده جامد ، محلول فراسیر شده تهیه کرد که در آن، غلظت ماده حل شده بیشتر از غلظت آن در محلول سیر شده است. این محلول ، حالتی نیم پایدار دارد و اگر مقدار بسیار کمی از ماده حل شونده خالص بدان افزوده شود، مقداری از ماده حل شده که بیش از مقدار لازم برای سیرشدن محلول در آن وجود دارد، رسوب می‌کند.
خواص فیزیکی محلولها

بعضی از خواص محلولها به دو عامل ، نوع ماده حل شده و غلظت آن در محلول بستگی دارند. این مطلب برای بسیاری خواص فیزیکی محلولها از جمله ، محلولهای آبی درست به نظر می‌رسد. برای مثال، محلول نمک طعام در آب بی رنگ پرمنگنات پتاسیم در آب، بنفش صورتی است (در اینجا نوع ماده حل شده مطرح است). افزون بر این ، می‌دانیم که هر چه بر محلول پرمنگنات آب بریزیم و آن را رقیقتر کنیم، از شدت رنگ آن کاسته می‌شود (اینجا غلظت محلول مطرح است).

یکی دیگر از خواص فیزیکی که به این دو عامل بستگی دارد، قابلیت هدایت الکتریکی محلول آبی مواد گوناگون است. چهار خاصه فیزیکی دیگر از محلولها وجود دارد که به نوع و ماهیت ذرات حل شده بستگی ندارد، بلکه فقط به مجموع این ذرات وابسته است. به عبارت دیگر ، تنها عامل موثر بر خواص محلول در اینجا ، غلظت است. چنین خواصی از محلول را معمولا "خواص جمعی محلولها" (خواص کولیگاتیو Colligative properties) می‌نامند و عبارتند از کاهش فشار بخار ، صعود نقطه جوش ، نزول نقطه انجماد و فشار اسمزی.
کاهش فشار بخار

وقتی یک حل شونده غیر فرار در یک حلال حل می‌شود، فشار بخار آن کاهش می‌یابد و مقدار کاهش به مقدار حل شونده بستگی دارد. هر چه میزان حل شونده بیشتر باشد، میزان کاهش در فشار بخار بیشتر است. برای مثال اگر دو ظرف را در نظر بگیریم که در آنها مقدار مساوی مایع وجود دارد که یکی محتوی مولکولهای آب خالص و دیگری محتوی محلول قند در آب است، بدیهی است که تعداد مولکولهای آب در واحد حجم از آب قند ، کمتر از آب خالص است. به همین نسبت ، تعداد مولکولهای آب در سطح آب قند ، نیز کمتر می‌باشد. بنابراین، نسبت مولکولهای پرانرژی آب که قادر به تبخیر از سطح آب قند هستند، کمتر می‌باشد و در نتیجه فشار بخار محلول کمتر می‌شود.
افزایش نقطه جوش

در اثر حل شدن مقداری حل شونده غیر فرار در یک حلال ، نقطه جوش آن افزایش می‌یابد. مقدار افزایش فقط به مقدار حل شونده بستگی دارد. برای مثال ، آب در شرایط متعارفی (دمای 25 درجه سانتیگراد و فشار بخار یک اتمسفر یا 760 میلی متر جیوه) در 100 درجه سانتیگراد می جوشد. اما اگر در آب، مقداری قند مثلا به غلظت یک مولال (یک مول در 1000 گرم آب) بریزیم، فشار بخار محلول آب قند به اندازه 14 میلی متر جیوه کاهش می‌یابد و در نتیجه محلول در 52/100درجه سانتیگراد می‌جوشد.
کاهش نقطه انجماد

وقتی یک حل شونده غیر فرار در یک حلال حل می‌شود، نقطه انجماد آن کاهش می‌یابد. بنابراین دمای انجماد محلولهای آبی همیشه کمتر از دمای انجماد آب خالص است. استفاده از این خاصیت در رادیاتور اتومبیل می‌باشد که برای جلوگیری از یخ زدن آب رادیاتور اتومبیل در زمستان ، به آن مقداری مایع به نام ضد یخ می‌افزایند. همچنین با اضافه کردن نمک (مانند کلرید سدیم) همراه با شن ریز روی آسفالت خیابانهای شهر ، هیدراته شدن یونهای نمکها مستلزم مصرف مقداری آب است که از ذوب شدن برف فراهم می گردد. بنابراین آب نمک غلیظی فراهم می‌شود که حتی در 20 درجه زیر صفر منجمد نمی‌شود.
فشار اسمزی

اگر در ظرف U شکلی ، حلال A از مخلوط حلال و حل شونده (B + A) به وسیله یک غشای نیمه تراوا ، جدا شود، چون فقط حلال از غشا عبور می‌کند، بعد از رسیدن به حالت تعادل ، ارتفاع مایع در قسمت (حاوی B + A) که حل شونده وجود دارد بالا می رود.
اگر به این ستون فشار وارد شود تا سطح مایع در دو طرف یکسان شود، این فشاراسمزی است که به علت حل شدن حل شونده غیر فرار در حلال ایجاد شده است.

به عکس فرآیند اسمز ، اسمز معکوس گویند که برای شیرین کردن آب استفاده می شود. همچنین برای تعیین جرم مولکولی پلیمرها ، پروتئینها و بطور کلی مولکولهای سنگین از فشار اسمزی استفاده می‌شود.
__________________

[Borna66]

از مهمترین واکنشهای جابجایی دوگانه : واکنشهای رسوبی که در آنها مخلوط کردن محلول دو نمک به تشکیل نمک نامحلول می انجامد . مهمترین کود شیمیایی نیتروژن دار در جهان :
آمونیم نیترات ( NH4NO3 ) مهمترین حلال صنعتی پس از آب : اتانول رایج ترین روش بیان غلظت : غلظت مولار ( مولاریته ) ساده ترین کربوکسیلیک اسید : متانوئیک اسید ( HCOOH ) آشناترین کربوکسیلیک اسید : اتانوئیک اسید ( CH3COOH ) یکی از مهمترین مشتقات کربوکسیلیک اسیدها : استر ها ساده ترین آمینواسیدها : گلی سین ( آمینو اتانوئیک اسید ) یکی از مهمترین و پرکاربردترین روشهای حفاظت فلزها : حفاظت کاتدی یکی از ارزشمندترین و پرکاربردترین فلزها : آلومینیم انجام شدنی ترین واکنشها : واکنشهایی که در فراورده هایشان اتمها به هشت تایی پایدار رسیده اند . نزدیکترین لایه الکترونی به هسته = نخستین سطح انرژی : سطح انرژی K تازه ترین مدل اتمی : مدل کوانتومی که بر پایه رفتار دوگانه الکترون و با تاکید بر رفتار موجی الکترون استوار است .
خط طیفی با کمترین طول موج ( بیشترین انرژی ) در طیف خطی اتم هیدروژن : خط بنفش با طول موج 410 نانومتر که مربوط به سقوط الکترون از n=6 ----> 2 است . مهمترین نکته در جدول تناوبی : تشابه آرایش الکترونی عنصرهای یک خانواده در بسیاری گروه های جدول سبکترین ذره زیر اتمی : الکترون واکنش پذیرترین فلزها : فلزهای قلیایی واکنش پذیرترین نافلزها : هالوژنها سبکترین فلز : لیتیم مشهورترین فلز قلیایی خاکی : کلسیم مشهورترین اکتنید : اورانیم فراوانترین عنصرهای موجود در پوسته زمین : سیلیسیم و اکسیژن فراوانترین عنصر جهان : هیدروژن فراوانترین ترکیب هیدروژن : آب سبکترین عنصر : هیدروژن کمترین الکترونگاتیوی : سزیم بیشترین الکترونگاتیوی : فلوئور کمترین انرژی نخستین یونش : سزیم بیشترین انرژی نخستین یونش : هلیم ساده ترین ترکیبهای آلی : هیدروکربنها ساده ترین هیدروکربنها : الکانها اربیتال با کمترین انرژی در هر تراز انرژی : اربیتال کروی نفت خام و محصولات آن، چه در هنگام استخراج و چه در مواقع حمل و نقل زميني و دريايي، در نتيجه رخدادها و تصادف ها سبب آلودگي خاك، آب و يا به طور كلي محيط زيست مي شوند. وجود هيدروكربن هاي نفتي در سطح دريا و در خشكي تهديدي جدي براي اكوسيستم به شمار مي آيد، زيرا براي محيط زيست به شدت مضر و سرطان زا هستند. وجود نفت خام در سطح زمين، سبب آتش سوزي، آلودگي آب هاي زير زميني و آلودگي هوا نيز مي شود، به همين دليل پاك سازي اين آلودگي ها بايد هر چه سريع تر انجام گيرد تا محيطي ايمن و عاري از خطر داشته باشيم. براي پاك سازي و آلودگي زدايي مواد نفتي، روش هاي استاندارد و معمول زيادي وجود دارد كه به علت هزينه بالا و پايين بودن كارايي محدود مي شوند.

پاك سازي بيولوژيك مواد نفتي، پروسه هايي هستند كه تركيبات سمي را به مواد غير سمي و بي خطر تبديل مي كنند. اين عمل در نتيجه فعاليت هاي متابوليك ميكروارگانيسم هايي كه قادرند از مواد نفتي به عنوان منبع انرژي و كربن خود استفاده كنند، صورت مي گيرد. عرضه اين فناوري مي تواند بسيار مفيد باشد، زيرا قادر است بدون ايجاد خلل در محيط زيست طبيعي، تركيبات سمي مواد نفتي را به مواد غير سمي تبديل كند.
در مقايسه با ديگر فناوري هاي پاك سازي مانند سوزاندن و دفن لجن هاي نفتي، روش بيولوژيك، بسيار ارزان تر و مقرون به صرفه تر است. امروزه تعداد بي شماري از ميكروارگانيسم هايي كه قادر به تجزيه نفت هستند، شناخته شده اند. با مطالعات وسيع روي اين ميكروارگانيسم ها و با روش هاي افتراقي و كشت توانسته اند گونه هاي شاخص و كارآمد را جداسازي كنند. هنگامي كه ميكروارگانيسم ها هيدروكربن هاي نفت خام را مي شكنند، نخستين مرحله اين پروسه، اضافه كردن گروه هيدروكسيل به انتهاي زنجيره آلكان و يا به حلقه غير اشباع هيدروكربن آروماتيك چند حلقه اي است كه در نتيجه يك الكل شكل مي گيرد. اين مرحله از واكنش، به وسيله قارچ هاي ميكروسكوپي انجام مي گيرد.
پس از اين مرحله، باكتري ها و مخمر ها الكل را به آلدهيد و بي درنگ آلدهيد را به اسيد كربوكسيليك تبديل مي كنند و سرانجام پس از طي يك زنجيره بلند از واكنش هاي احيا، محصولات نهايي يعني آب، دي اكسيد كربن و بيوماس تشكيل مي شود. اين واكنش ها آنزيم هاي درون سلولي و برون سلولي كه به وسيله اين ميكروارگانيسم ها سنتز مي شود، انجام مي گيرد. عقيده بر اين است كه تركيبات با وزن مولكولي پايين به وسيله آنزيم هاي درون سلولي تجزيه و تركيبات نفتي با وزن مولكولي بالا به وسيله آنزيم هاي ميكروبي برون سلولي شكسته مي شوند. تمام اين محصولات نهايي غير سمي هستند و از بيوماس پس از پايان يافتن پروسه هاي فرآوري بيولوژيك، مي توان به عنوان كود استفاده کرد. پاك سازي بيولوژيك آلودگي هاي نفتي به وسيله ميكروارگانيسم ها بسيار آسان است زيرا باكتري هاي تجزيه كننده هيدروكربن هاي نفتي در حالت طبيعي به طور گسترده در طبيعت (محيط هاي آبي و خشكي) توزيع شده اند. تحقيقات نشان داده است كه جمعيت اين گونه باكتري ها حدود يك درصد از كل جمعيت ميكروبي جهان است.
اين گونه باكتري ها كه چربي دوست هستند، به سمت مواد نفتي جذب مي شوند. هنگامي كه يك منطقه با مواد نفتي آلوده مي شود، جمعيت آنها افزايش مي يابد و به حدود ده درصد از كل جمعيت مي رسد. پس مي توان انتظار داشت كه اين روش در محيط زيست به طور طبيعي صورت مي پذيرد ولي سرعت آن بسيار كند است؛ از اين رو ما مي توانيم با استفاده از روش هاي ميكروبيولوژي و بيوتكنولوژي نوين، اين پروسه بيولوژي را تقويت كنيم و به طور انحصاري به خدمت خود درآوريم. در سال 1997 شركتي به نام TERI پس از چندين سال تحقيق روي باكتري هاي تجزيه كننده نفت خام و لجن هاي نفتي موفق به توليد تركيباتي به نام oil zapper شدند. اين مواد شامل باكتري هاي تجزيه كننده نفت، به علاوه يك رشته مواد حامل آلي (به صورت پودر) براي حفظ و نگهداري اين باكتري ها هستند.
اين تركيب از پنج گونه باكتري تشكيل شده است كه قادرند بخش‌هاي آليفاتيك، آروماتيك، آسفالتين و تركيبات نيتروژني، گوگردي و اكسيژني را در نفت خام و لجن هاي نفتي به سرعت تجزيه و در نهايت توليد مواد و تركيبات بي خطري مانند آب، دي ‌اكسيد كربن و بيوماس كنند تا به حال در مورد روانكارهاي قابل تجزيه بسيار گفته و نوشته شده است. آنچه توليد كنندگان اين روغن ها را به اين امر وادار كرده، تجزيه پذيري و غير سمي بودن آنهاست. با اين حال بنا به تقاضاي مصرف كنندگان و قابليت هاي توليد كنندگان، مشخصاتي نظير پايداري در برابر اكسيداسيون، جلوگيري از سايش، پايداري هيدروليكي و شاخص گرانروي بالا نيز مي تواند از خصوصيات اين روغن ها باشد. دو نوع عمده روانكارهاي قابل تجزيه، روغن هاي گياهي و سينتتيك هستند. با اين حال هنوز اطلاعات زيادي توسط توليد كنندگان اين نوع روغن ها نظير نحوه كاربرد و يا روش نگهداري آنها منتشر نشده است.
صنايع مصرف كننده روغن هاي گياهي و سينتتيك بايد توجيه شوند كه نحوه كاربرد و نگهداري اين روغن ها با روغن هاي پايه معدني متفاوت است، در اين مقاله انواع مختلف روغن هاي قابل تجزيه و مزيت ها و معايب آنها بررسي مي شود. روغن هاي گياهي: روغن هاي گياهي از دانه هاي روغني نظير ذرت، سويا، كُلزا، آفتابگردان، بادام و زيتون بدست مي آيند. اين روغن ها از ملكول هاي تري گليسريد تشكيل شده اند و معايبي نظير پايداري حرارتي و هيدروليكي ضعيف و عدم پايداري در مقابل اكسيداسيون دارند. بيشتر روغن هاي گياهي دماي بالاتر از 800c را نمي توانند تحمل كنند. به علاوه، آب حتي به ميزان چند صد واحد در ميليون، دشمن طبيعي روغن هاي گياهي است و باعث مشكلات جدي نظير كف كردن و تخريب اين روغن ها مي شود. در حالت كلي اين روغن ها در دماي پايين، به راحتي جريان پيدا مي كنند. اين روغن ها بدليل ساختارشان، از خواص روانكاري خوبي برخوردارند.
در نتيجه به راحتي سطوح فلزي را پوشانده و ذرات گرد و غبار و براده هاي فلزي را با خود حمل مي كنند. ساختار مولكولي اين روغن ها، هم چنين موجب گرانروي و شاخص گرانروي بالا مي شود. از طرف ديگر اصلاح ژنتيكي روغن هايي نظير سويا و كُلزا مشكلات پايداري در برابر اكسيداسيون و پايداري حرارتي را نيز برطرف كرده است. روغن هاي سينتتيك: روغن هاي قابل تجزيه سينتتيك كه امروزه در دسترس هستند عبارتند از: پلي آلفا الفين ها : گرچه اين روغن ها در دماي پايين داراي ويژگي هاي مطلوبي هستند ولي موجب چروكيدگي آب بندها مي شوند. دي استرها: اين روغن ها پايداري خوبي در برابر اكسيداسيون داشته و خاصيت تورم آب بندها را دارند. پلي آلكيلن گلايكول ها (پلي گلايكول ها): بخشي از اين روغن ها مانند اكسيد اتيلن، آب را در خود حل كرده و گروهي ديگر مانند اكسيد پروپيلن قادر به حل كردن آب نيستند. گروه اول براي روانكارهاي ضدآتش بسيار مناسب هستند. عيب اين دسته از روغن هاي سينتتيك اين است كه در بعضي تجهيزات نظير جعبه دنده ها، تمايل به ايجاد امولسيون آب دارند كه موجب ايجاد كف، لجن و خوردگي مي شوند. عيب عمده پلي آلفا الفين ها و پلي گلايكول ها توانايي پايين حل كردن افزودني ها است وچون مواد افزودني نيز بايد توسط محيط زيست قابل تجزيه باشند، لذا تنها از افزودني هايي مي توان استفاده كرد كه به همراه پلي آلفا الفين ها و پلي گلايكول ها منجر به توليد روغن هاي قابل تجزيه مطلوب شوند. امروزه، برخي از توليد كنندگان، دي استرها را با پلي آلفا الفين ها مخلوط مي كنند و نتيجه، روغن هايي است كه علاوه بر تجزيه پذيري داراي قدرت حلاليت خوب، پايداري در برابر اكسيداسيون و شاخص گرانروي بالا هستند.
گروهي ديگر، دي استرهاي سينتتيك را با كلزا مخلوط كرده كه به نتيجه مشابهي مي رسند. روغن هاي تجزيه پذير در تجهيزات بعضي صنايع نظير جنگل داري، معدن، اكتشاف نفت و هم چنين در مواردي كه روانكارها وارد محيط زيست مي شوند بسيار مناسب هستند. معمولاً هنگامي كه به جاي روغن هاي پايه معدني از روغن هاي تجزيه پذير استفاده مي شود، به موارد لازم توجهي نمي شود. روغن هاي تجزيه پذير داراي خصوصيات متفاوتي هستند و جايگزيني روغن فقط محدود به تخليه روغن هاي معدني و استفاده از روغن هاي قابل تجزيه نيست. پيش از استفاده از روانكاري هاي تجزيه پذير، ابتدا بايد مشخصات طراحي و عملياتي سيستم، نظير دما، فشار و دبي عمليات، نوع آب بندي يا جنس شلنگ ها، پتانسيل آلودگي آب، گرد و غبار، آلاينده ها و اين كه آيا سيستم فيلتراسيون موجود براي سيال جديد مناسب است را در نظر گرفت. نكته مهم ديگري كه معمولاً به آن توجهي نمي شود اين است كه آيا سيال تجزيه پذير جديد با روغن معدني سازگار است يا خير؟ در صورتي كه جواب منفي باشد، اگر پيش از مصرف سيال جديد، روغن معدني قديمي كاملاً از سيستم شسته نشود، منجر به بروز مسائل جدي خواهد شد. جايگزيني ناقص و نادرست باعث توليد كف، نشتي آب بندها، گرفتگي فيلترها، سايش بيش از حد بعضي از اجزاء (نظير پمپ هاي هيدروليك) و افزايش دماي عملياتي مي شود. كاربرد صحيح روغن هاي تجزيه پذير با توجه به مواردي كه در مورد سيالات تجزيه پذير گفته شد، كاربرد صحيح هر كدام از اين روانكارها كجاست؟ هم چنين هنگام جايگزيني، مصرف كنندگان بايد چه مواردي را در نظر بگيرند؟ روغن هاي گياهي: بهترين كاربرد اين روغن ها در تيغه هاي چوب بري يا ديگر مواردي است كه استفاده از روغن هاي غير سمي توصيه شده و روغن به صورت يك بار مصرف وارد چرخه طبيعت مي شود. هم چنين از اين نوع روغن ها مي توان در سيستم هاي هيدروليكي فشار پايين تا متوسط يا دنده هاي با بار پايين كه دماي عملياتي آن از 600c بالاتر نمي رود و شانس كمي براي ورود آب يا آلودگي وجود دارد، استفاده كرد. اين گونه روغن ها قابليت ----- شوندگي پاييني دارند، بنابراين هنگامي كه احتمال وجود آلودگي مي رود، بايد فيلترها پيوسته مورد بازرسي قرار گيرند.
قبل از استفاده از روغن هاي گياهي بايد جعبه دنده ها و سيستم هاي هيدروليكي به طور كامل از براده ها، لجن و آلاينده ها شسته شوند تا از هر نوع عدم سازگاري جلوگيري شود. با درنظر گرفتن اين نكته كه ممكن است واكنش هاي نامناسبي روي موادي نظير نئوپرن و نيتريل اتفاق بيفتد. پلي آلفا الفين ها: مصرف اين روغن ها در روغن هاي موتور، بخصوص در شرايط آب و هوايي سرد و هنگامي كه فشار هيدروليكي بالاست در حال افزايش است. مصرف اين روغن ها در روانكاري دنده ها رو به افزايش بوده كه اين امر بدليل كاهش دماي عملياتي و ضرايب اصطكاك آنهاست و در نهايت منجر به كاهش سايش مي شود. اين روغن ها با روغن هاي معدني سازگار هستند، بنابراين نياز به شستشوي اضافي نيست، ولي چون تاثير منفي بر روي آب بندها دارند، احتمال نشتي وجود خواهد داشت. دي استرها: اين روغن ها، روانكارهاي بسيار عالي براي توربين ها و كمپرسورها هستند. دي استرها به دليل حلاليت و پاك كنندگي خاصي كه دارند، ممكن است بر روي پوشش ها، تاثير منفي داشته باشند. بنابراين قبل از جايگزيني بايستي از سازگاري دي استر با رنگ هاي بكار رفته در سيستم اطمينان حاصل كرد. علاوه بر اين كليه روغن هاي بالا اثر بدي بر روي آب بندها ايجاد كرده و بايد از آب بندهاي فلوئوروكربني استفاده كرد. پلي گلايكول ها: اين سيالات شامل اكسيد پلي اتيلن يا اكسيد پلي پروپيلن است كه قدرت حل كنندگي آب درهر كدام متفاوت است. پلي گلايكول هاي با پايه اكسيد پلي اتيلن داراي قابليت بالاي حل كنندگي آب و اختلاط ضعيف با روغن هاي معدني و بسيار قطبي هستند.
در نتيجه حتماً بايد قبل از جايگزيني، سيستم به طور كلي از روغن معدني شسته شود. گرچه قدرت حل كنندگي آب اين گروه از روغن ها به تجزيه پذيري آنها كمك مي كند، ولي در عوض داراي اين عيب است كه آلودگي آب آزاد آنها به سرعت اتفاق مي افتد. دانسيته بالاي اين سيالات باعث عدم ته نشيني ذرات جامد مي شود. براي غلبه بر اين مشكل، سيستم هاي فيلتراسيون بايد اصلاح و يا تعويض شوند. در سيستم هاي هيدروليك، فيلترهاي با اندازه3 ميكرون در يك جريان جانبي دركنترل آلودگي ها موثر است. به منظور جلوگيري از تبخير اضافي و غير ضروري سيالات حلال آب، دماي عملياتي بايد به طور قطع كنتر ل شود. دماي توصيه شده بين50 تا60 درجه سانتي گراد است كه بايد حفظ شود. موضوع ديگري كه در سيستم هاي هيدروليك بايد به آن توجه داشت، آسيب هايي است كه از كاويتاسيون سيالات بر پايه آب و سيالات حلال آب به شيرهاي اطمينان وارد مي شود. كاويتاسيون فاز بخار به دليل فشار بخار بالا باعث سايش نشيمن گاه شير شده و در نتيجه از كارافتادگي زود هنگام شير اطمينان را به وجود مي آورد. بنابراين قبل از جايگزيني بايد شير مناسبي انتخاب شود.
جدول شماره يك برخي از مشخصات روغن هاي تجزيه پذير را نشان مي دهد. نگهداري روغن هاي تجزيه پذير عقيده بر اين است كه روانكار درون يك ماشين، بخشي از آن ماشين به حساب مي آيد. بنابراين بايد روانكار درون يك ماشين را مانند خود ماشين نگهداري وبررسي كرد. متاسفانه تا قبل از اين كه مشكلي بوجود بيايد، به وضعيت روغن توجهي نمي شود. يك دليل اين وضعيت، اين است كه افراد زيادي روغن را به طور دلخواه و بدون توجه به عواقب آن تخليه مي كنند. در بيشتر حالات، قيمت روغن هاي تجزيه پذير، سه، چهار و يا پنج برابر روغن هاي معدني است.
ولي هزينه اي كه مصرف كنندگان اين روغن ها مي پردازند با مدت زمان كاركرد طولاني تر اين روغن ها قابل جبران است. در حالت كلي، نگهداري و مراقبت روغن هاي تجزيه پذير بايد مانند روغن هاي پايه معدني انجام شود. اين روغن ها بايد خنك، تميز و خشك نگهداري شوند و شرايط آنها بر اساس يك برنامه منظم با روش هاي موجودِ تحليلِ روغن، بررسي شود. به طور خاص، روانكارهاي تجزيه پذير بايد به منظور تعيين گرانروي در400c و 1000C مقدارآب آزاد (با استفاده از روش دقيقي نظير آزمايش كارل فيشر)، عدد اسيدي (كه مي تواند نشان دهنده اكسيداسيون باشد) و آلودگي ذرات جامد ( با استفاده از روش هاي آزمايش شمارش ذرات) تحت مراقبت قرار گيرند. هر علامتي كه نشان دهنده بروز يا شكل گيري يك مشكل است بايد بررسي و اصلاح شود تا نتيجه مطلوبي از مصرف روغن هاي تجزيه پذير حاصل شود.

[Borna66]

هنگامی که جرم مولکولی و فرمول تجربی تعیین گردیدند، می‌توان مستقیما فرمولی مولکولی جسم را تعیین کرد. اغلب ، وزن فرمول تجربی و جرم مولکولی یکسان است. در چنین حالتی ، فرمول تجربی ، همان فرمول مولکولی است. در بسیاری از حالتها وزن فرمول تجربی کمتر از جرم مولکولی است. در چنینی حالتهایی ضروری است که تعیین گردد چند بار وزن مولکولی را باید به وزن فرمول تجربی تقسیم کرد و سپس رقم بدست آمده را در فرمو ل تجربی ضرب کرد تا فرمول مولکولی بدست آید.

مثال ساده در این مورد ، اتان است. بعد از تجزیه کمی عنصری ، فرمول تجربی Ch3 برای اتان تعیین گردید. محاسبات نشان داد که جرم مولکولی اتان 30 است. پس از تقسیم وزن مولکولی اتان (30) بر وزن فرمول تجربی (15) رقم 2 بدست آمد. بنابراین ، باید فرمول مولکولی اتان ، 2(ch3) یا C2h6 باشد.

برای مثال ، مجهولی که فرمول تجربی C7h14o2 بوده و وزن فرمولی آن 130 است. اگر فرض کنیم که جرم مولکولی این ماده 130 تعیین شده است، می‌توان نتیجه گرفت فرمول تجربی و فرمول مولکولی معادلند و ضمنا فرمول مولکولی باید C7h14o2 باشد.

[Borna66]

یک مرحله در تعیین فرمول مولکولی یک ماده ، تعیین وزن یک مول از آن ماده است. این عمل به طرق مختلفی صورت می‌گیرد. بدون در دست داشتن جرم مولکولی یک مجهول ، کسی قادر نیست بگوید فرمول تجربی که مستقیم از تجزیه عنصری تعیین گشته ، آیا فرمول حقیقی ماده بوده یا این که این فرمول باید در عددی ضرب شود تا فرمول مولکولی واقعی جسم مجهول مشخص گردد.
استفاده از طیف سنج جرمی

در یک آزمایشگاه جدید ، جرم مولکولی با استفاده از طیف سنج جرمی تعیین می‌گردد. یک روش قدیمی جهت تعیین جرم مولکولی ماده ( بر اساس اصول شیمی عمومی ) ، روش چگالی بخار است. در این روش ، حجم مشخصی از گاز در دمای مشخص توزین می‌گردد. پس از تبدیل حجم گاز در دما و فشار استاندارد ، می‌توان تعیین نمود که آن حجم چه کسری از یک مول را نشان می‌دهد. از این طریق می‌توان جرم مولکولی ماده را بسادگی تعیین کرد.

اندازه‌گیری نزول نقطه انجماد یک حلال

روش دیگر تعیین جرم مولکولی یک ماده ، اندازه‌گیری نزول نقطه انجماد یک حلال است که به مقدار مشخصی از ماده مورد آزمایش اضافه شده باشد. این روش به نام روش انجماد سنجی خوانده می‌شود.

اسمومتری فشار بخار

روش دیگر که فقط گاهی اوقات مورد استفاده قرار می‌گیرد، اسمومتری فشار بخار است. در این روش ، ماده مورد آزمایش را در یک حلال حل کرده و تغییر فشار بخار حلال را اندازه می‌گیرند.

[Borna66]

تقریبا تمام مواد آلی ، دارای کربن و هیدروژن هستند. در اکثر حالتها ، تعیین این که آیا این عناصر موجودند یا خیر ، واجب و لازم نیست. ولی اگر ضرورت ایجاب کند که وجود آن دو را به اثبات رسانیم، می‌توان ماده مجهول را در حضور اکسیژن سوزاند. اگر احتراق ماده ، انیدریک ایجاد کند، پس در ماده مجهول کربن موجود بوده است و اگر آب ایجاد شد، می‌بایست اتمهای هیدروژن در ماده وجود داشته باشند.

یادآوری این نکته ضروری است که هیچ روش مستقیم مناسبی برای تعیین وجود اکسیژن در یک ماده وجود ندارد، به این دلیل است که در آنالیز کیفی از اکسیژن نامی برده نمی‌شود. نیتروژن ، کلر ، برم ، ید و گوگرد را می‌توان به آزمایشی مشابه آزمون ذوب سدیم شناسایی کرد.

برای تعیین دقیق کربن و هیدروژن موجود در یک ماده مجهول ، به یک آنالیز کمی نیاز است. در عملیات آزمایشگاهی تجاری مکررا این تجزیه را انجام می‌دهند. روش تعیین مقادیر کربن و هیدروژن در یک ماده ، مبتنی بر احتراق آن برای تولید انیدریک کربنیک و آب است. در تجزیه کمی ، انیدریک کربنیک و آب را جمع‌آوری کرده و سپس وزن می‌کنیم. روش‌هایی نیز برای تعیین مقادیر گوگرد ، نیتروژن و هالوژنهای موجود در ترکیب در دسترس هستند.

[Borna66]

روش قدیمی تعیین فرمول مولکولی یک ماده مستلزم سه مرحله است. اولین مرحله ، انجام آنالیز (تجزیه کیفی عنصری برای یافتن نوع اتمهای موجود در مولکول است. مرحله دوم ، انجام آنالیز کمی عنصری برای یافتن تعداد نسبی انواع مختلف اتمها در مولکول است. این عمل منجر به یافتن فرمول تجربی می‌گردد. مرحله سوم ، شامل تعیین جرم مولکولی یا تعیین وزن مولکولی است که وقتی آن را با فرمول تجربی در هم آمیزیم، تعداد واقعی اتمهای موجود در مولکول را نشان خواهد داد و نتیجه حاصل ، فرمول مولکولی خواهد بود.

[Borna66]

اثر فوتوالكتريك بسياري از فروشگاه ها درهايي دارند كه به طور خودكار باز و بسته مي شوند. بعضي از اين درها با دستگاهي كار مي كنند كه عملكرد آن بستگي به نور دارد. در يك طرف جلوي در، منبعي از نور است. مقابل اين منبع ، يك اشكار ساز نور است. وقتي باريكه اي از نور روي اشكار ساز مي افتد سبب مي شود كه از ماده درون آشكارساز الكترونهايي خارج شوند و جريان الكتريكي در مدار برقرار گردد. گسيل الكترون ها بر اثر نور را، اثر فوتوالكتريك مي نامند.
وقتي شما به طرف در مي رويد و بين منبع نور و آشكارساز قرار مي گيريد ، باريكه نور قطع مي شود و گسيل الكترون از اشكارساز متوقف شده ، جريان الكتريكي قطع مي گردد. با قطع جريان الكتريكي، مكانيسمي به كار مي افتد كه در را باز مي كند.

اينشتين در سال 1921 براي توضيح اثر فوتوالكتريك جايزه نوبل دريافت كرد. مدتها قبل معلوم شده بود كه وقتي نور به سطح بعضي از مواد برخورد مي كند، الكترون از آن ماده گسيل مي باد. اما واقعيتي معماگونه درباره اين تغيير وجود داشت. معما اين بود كه وقتي شدت نور ( تعداد فوتونها در واحد زمان) كاهش ميافت، انرژي الكترون هاي گسيل يافته تغيير نمي كرد، بلكه تعداد الكترون ها كمتر مي شد. اينشتين نشان داد كه فرضيه پلانك اين مشاهده را توضيح مي دهد. بر اساس فرضيه پلانك ،فرض ميكنيم به جاي اينكه انرژي به طور پيوسته منتشر شود، به صورت بسته هاي كوچك يا كوانتوم هاي انرژي منتشر مي شود. كوانتوم هاي انرژي تابشي را غالبا فوتون مي نامند. علاوه بر اين او اظهار داشت كه مقدار انرژي منتشر شده مستقيما با فركانس نور گسيل يافته ارتباط دارد.

مقدار معيني انرژي لازم است تا يك الكترون از سطح ماده اي جدا شود. اگر فوتوني با انرژي بيشتر به الكترون برخورد كند، الكترون را از سطح دور خواهد كرد. چون الكترون در حال حركت است، مقداري انرژي جنبشي دارد. در اين صورت مقداري از انرژي فوتون براي آزاد كردن الكترون از سطح و بقيه ان صرف انرژي جنبشي الكترون مي شود. هرگاه نور با يك فركانس معين به كار رود، در اين صورت الكترونهايي كه از سطح ماده مي گريزند همگي انرژي يكسان خواهند داشت.

اگر شدت نور افزايش يابد، و فركانس ثابت بماند تعداد الكترون هاي گسيل يافته افزايش خواهد يافت. اما اگر فركانس نور افزايش يابد، انرژي فوتون زياد مي شود. چون مقدار انرژي لازم براي آزاد شدن الكترون از اتم يك عنصر معين، ثابت است، الكترون هايي كه با فركانس زيادتر سطح ماده را ترك مي كنند، انرژي جنبشي بيشتري خواهند داشت.

فرضيه پلانك همراه با توضيح اينشتين ماهيت ذره اي بودن نور را تاييد كرد.