جدیدترین اخبارهای شیمی

[fr.chemi3t]

توليد بنزين از پلاستيكهای دورريز شهری و پتروشيمیها

در حالی كه در سراسر جهان، بازیافت و استفاده مجدد از زبالهها به یكی از شاخصهای صنعتی تبدیل شده، كشورهای پیشرفته برای بهرهبرداری هرچه بیشتر از این منابع پرارزش عزم خود را جزم كردهاند، بهطوری كه در حال حاضر در بیشتر این كشورها كمتر از روش سوزاندن و یا دفن برای حل مشكل پسماندها استفاده میشود.
در چنین شرایطی اگرچه در كشور ما هم بخشی از پلاستیكها از جمله ظروف و لولههای پلاستیكی، مجدد جمعآوری و بازیافت میشوند،اما بخش عظیمی از این ضایعات همچون انواع و اقسام ظروف یكبار مصرف و پلاستیكهای بستهبندی به مراكز دفن زباله سپرده میشوند.
لزوم توجه به استفاده از این منابع كه در بسیاری از كشورها به عنوان طلای كثیف از آنها یاد میشود باعث شده تا محققان كشورمان در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی پس از 4 سال تلاش مداوم، موفق به تولید بنزین و گازوئیل از ضایعات پلاستیك شوند. در این طرح كه با عنوان تخریب كنترل شده پلی اولفینها (گروه بزرگی از پلیمرها) به منظور تولید سوخت مایع تعریف شده است، انواع پلی اولفینهای بازیافتی در حضور كاتالیستهای مناسب به نحوی تخریب میشوند كه بیشترین محصول تولیدی آنها در محدوده سوختهای گازوئیل و بنزین باشد.به این ترتیب تنها با بازیافت روزانه یك میلیون تن این ماده (با فرض راندمان 70 درصد قابل تبدیل به سوخت مایع)، میتوان به 3/3 میلیون لیتر سوخت كه شامل بنزین و گازوئیل میشود دست یافت.
تولید بنزین از ضایعات پلیمری در قالب رساله مهندس مهرداد سیفعلی، دانشجوی دكتری مهندسی پلیمر پژوهشگاه پلیمر و با راهنمایی دكتر مهدی نكومنش حقیقی، عضو هیات علمی پژوهشگاه پلیمر انجام شده و نتایج آن به تایید شركت پالایش و پخش فرآوردههای نفتی رسیده است. در حال حاضر كار ساخت پایلوت آزمایشگاهی این طرح با حمایت مالی مركز پژوهش شركت پخش و پالایش وزارت نفت انجام و تولید سوخت مایع آغاز شده است و در عین حال آزمایشها برای مطالعات دقیقتر و افزایش بازده بیشتر محصولات تولیدی ادامه دارد. البته به اعتقاد دستاندركاران با حمایت بیشتر، امكان توسعه این طرح در مقیاس صنعتی وجود دارد تا ضمن تولید قسمتی از سوخت مورد نیازكشور به حفظ محیط زیست نیز كمك شایانی شود.
استفاده دوباره از مشتقات نفت

نفت به عنوان با ارزشترین ماده خام شناخته شده در جهان از بقایای جانوران عظیمالجثه به وجود آمده و همراه با آب و گاز در 3 طبقه مجزا، میدانهای نفتی را در اعماق زمین تشكیل میدهد. با كشف خصوصیات متفاوت این ماده ارزشمند به عنوان منبعی فراتر ازتولید انرژی و حرارت و به موازات ساخت پالایشگاهها، مجتمعهای عظیم پتروشیمی و پلیمر نیز تاسیس شدند تا از این ماده تجدیدناپذیر و با ارزش، مواداولیه و محصولات فراوان بهدست آورند. به این ترتیب صنعت پالایش نفت براساس تقطیر جزء به جزء و جدا كردن، برشهای گوناگون و برشهای سبك از قبیل نفت سفید، بنزین، گازوئیل و... و برشهای سنگین از قبیل قیر، نفت مشعل و... روز به روز گسترش بیشتری پیدا كرد. در این میان از آنجا كه قسمت اعظم برشهای نفتی از قبیل مولكولهای اشباع نشده و آروماتیكها مصارف سوختی ندارد و به عنوان مواد اولیه وارد مجتمعهای پتروشیمی میشوند،به صورت منومر و دی مر در آمده و به صنعت پلیمر سپرده میشوند. در واقع محصولات پتروشیمی خود مواد اولیه صنایع پلیمری هستند.
در تولید بنزین از ضایعات پلیمری در واقع فرآیند تبدیل یكی از محصولات نفت به محصول دیگر اتفاق میافتد، بهطوری كه به گفته دكتر نكومنش، در پایلوت خط تولید بنزین از پسماندهای پلاستیكی، از هر یك كیلو گرم ضایعات پلاستیك، یك لیتر بنزین تولید میشود. مهندس سیفعلی، با بیان این كه ساخت پایلوت پیرولیز (تبدیل كنترل شده پلیمرها به مایعات با جرم مولكولی پایین و با حالت فیزیكی مایع یا گاز كه این فرآیند در غیاب اكسیژن انجام میشود) با ظرفیت 20 كیلوگرم در ساعت برای تولید بنزین با حمایت مالی مدیریت پژوهش و فناوری شركت پالایش و پخش فرآوردههای نفتی انجام شده است، میافزاید: راندمان این پایلوت حدود 85 درصد است. به عبارتی 85 درصد خوراك مصرفی به بنزین و گازوئیل تبدیل شده و 15 درصد آن نیز به گازهای سوختی تبدیل میشوند كه در صورت صنعتی شدن طرح میتوان حرارت لازم برای واحد تولیدی را از این گازها تهیه كرد.
نكته: تنها با بازیافت روزانه یك میلیون تن ضایعات پلاستیكی، میتوان به 3/3 میلیونلیتر سوخت كه شامل بنزین و گازوئیل است، دست یافت
در این فرآیند حدود 78 درصد از مایعات نفتی تولیدی بنزین و 21 درصد گازوئیل است و كمتر از یك درصد به واكس تبدیل میشود.به این ترتیب تقریبا هر كیلوگرم پلاستیكهای ضایعاتی ـ با توجه به اینكه چگالی بنزین در حدود 75/0 گرم بر سانتیمتر مكعب است ـ یك لیتر مایعات نفتی تولید میكند. به گفته سیفعلی، در صورت حمایت دولت و شهرداریها از این طرح میتوان روزانه تا 3/3 میلیون لیتر بنزین از پلاستیكهای دورریز شهری و پتروشیمیها تولید كرد.
بازیافت پلاستیكها از مراكز دفن زباله

یكی از روشهایی كه میتوان برای تبدیل پلاستیكهایی كه قابلیت بازیافت ندارند، استفاده كرد، فرآیند پیرولیز است. با استفاده از این روش میتوان پلاستیكهایی كه به مراكز دفن زباله سپرده میشوند و نیز پلاستیكهایی كه در پتروشیمیهای پلیمری به صورت كلوخه و... تولید شده و قابلیت مصرف را ندارند به مایعات نفتی ارزشمند تبدیل كرد.
به گفته سیفعلی تبدیل این پلیمرها به مایعات و گازهای سوختی از آن جهت ارزشمند است كه خود این مواد دارای ارزش سوختی پایینی هستند و حتی ممكن است به دلیل برخی افزودنیهای موجود در كالای ساخته شده كه عمدتا به صورت جامد هستند، مانع از سوختن یا كند شدن سوختن آنها شود.این در حالی است كه در حین فرآیند پیرولیز این مواد تجزیه شده و ماهیت خود را از دست میدهند و مواد به دست آمده از پیرولیز آنها عاری از این تركیبات هستند. این در حالی است كه در اكثر موارد، مایعات و گازهای به دست آمده از پیرولیز این تركیبات دارای ارزش سوختی بسیار بالایی است.
به گفته استاد راهنمای این طرح، پیش از این كشورهایی مانند آلمان، جمهوری چك و روسیه به این فناوری دست پیدا كرده و توانسته بودند از ضایعات پلیمری در حد پایلوت بنزین تولید كنند. تقریبا تمامی كشورهای غربی نیز در حال تحقیق روی این پروژه هستند. دكتر نكومنش میافزاید: قرار است با همكاری شهرداریها در شهرها و استانهای مختلف، ضایعات پلیمری را كه دفن میشود، جمعآوری و به مایعات سوختی تبدیل كنیم.وی در تشریح جزئیات فرآیند تبدیل ضایعات پلیمری به مایعات سوختی اظهار كرد: این عملیات در قالب فرآیند پیرولیز و دستگاهی انجام میشود كه در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران طراحی و ساخته شده است. فرآیند پیرولیز، تخریب حرارتی و كنترل شده پلیمرها به مایعات است كه در غیاب اكسیژن انجام میشود و این مواد در حضور كاتالیست و دمای بین 400 تا 600 درجه سانتیگراد تجزیه میشود و ماهیت خود را از دست میدهد. در دستگاه طراحی شده هم مسیر تركیب ضایعات پلاستیكی به فرآوردهها و مایعات نفتی تعیین میشود. بسته به مواد اولیهای كه وارد این دستگاه میشود، مخلوطی از بنزین، گازوئیل و دیگر سوختها به دست میآید كه این مواد باید فرآورش و پالایش شود. البته از آنجا كه ضایعات پلیمری دارای انواع و اقسام مختلفی است، تركیب و درصد مواد تشكیل دهنده آنها نیز متفاوت است و هر یك به طیفی از فرآوردههای متعدد تبدیل میشود. بنابراین مواد ورودی ضایعات پلیمری از هر نوعی كه باشد، خروجی آنها از نظر درصد مواد سوختی متفاوت خواهد بود.وی همچنین تاكید میكند: تبدیل ضایعات پلیمری به بنزین و گازوئیل از اهمیت زیادی برخوردار است و خوشبختانه با پیدا كردن كاتالیستی كه ضایعات پلیمری را به فرآوردههای نفتی تبدیل میكند، دستیابی به این مهم برای كشورمان با موفقیت انجام شد و شركت پالایش و پخش فرآوردههای نفتی نیز آن را تایید كرد.

منبع: جام جم

[fr.chemi3t]

در حالی كه در سراسر جهان، بازیافت و استفاده مجدد از زبالهها به یكی از شاخصهای صنعتی تبدیل شده، كشورهای پیشرفته برای بهرهبرداری هرچه بیشتر از این منابع پرارزش عزم خود را جزم كردهاند، بهطوری كه در حال حاضر در بیشتر این كشورها كمتر از روش سوزاندن و یا دفن برای حل مشكل پسماندها استفاده میشود.
در چنین شرایطی اگرچه در كشور ما هم بخشی از پلاستیكها از جمله ظروف و لولههای پلاستیكی، مجدد جمعآوری و بازیافت میشوند،اما بخش عظیمی از این ضایعات همچون انواع و اقسام ظروف یكبار مصرف و پلاستیكهای بستهبندی به مراكز دفن زباله سپرده میشوند.
لزوم توجه به استفاده از این منابع كه در بسیاری از كشورها به عنوان طلای كثیف از آنها یاد میشود باعث شده تا محققان كشورمان در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی پس از 4 سال تلاش مداوم، موفق به تولید بنزین و گازوئیل از ضایعات پلاستیك شوند. در این طرح كه با عنوان تخریب كنترل شده پلی اولفینها (گروه بزرگی از پلیمرها) به منظور تولید سوخت مایع تعریف شده است، انواع پلی اولفینهای بازیافتی در حضور كاتالیستهای مناسب به نحوی تخریب میشوند كه بیشترین محصول تولیدی آنها در محدوده سوختهای گازوئیل و بنزین باشد.به این ترتیب تنها با بازیافت روزانه یك میلیون تن این ماده (با فرض راندمان 70 درصد قابل تبدیل به سوخت مایع)، میتوان به 3/3 میلیون لیتر سوخت كه شامل بنزین و گازوئیل میشود دست یافت.
تولید بنزین از ضایعات پلیمری در قالب رساله مهندس مهرداد سیفعلی، دانشجوی دكتری مهندسی پلیمر پژوهشگاه پلیمر و با راهنمایی دكتر مهدی نكومنش حقیقی، عضو هیات علمی پژوهشگاه پلیمر انجام شده و نتایج آن به تایید شركت پالایش و پخش فرآوردههای نفتی رسیده است. در حال حاضر كار ساخت پایلوت آزمایشگاهی این طرح با حمایت مالی مركز پژوهش شركت پخش و پالایش وزارت نفت انجام و تولید سوخت مایع آغاز شده است و در عین حال آزمایشها برای مطالعات دقیقتر و افزایش بازده بیشتر محصولات تولیدی ادامه دارد. البته به اعتقاد دستاندركاران با حمایت بیشتر، امكان توسعه این طرح در مقیاس صنعتی وجود دارد تا ضمن تولید قسمتی از سوخت مورد نیازكشور به حفظ محیط زیست نیز كمك شایانی شود.
استفاده دوباره از مشتقات نفت

نفت به عنوان با ارزشترین ماده خام شناخته شده در جهان از بقایای جانوران عظیمالجثه به وجود آمده و همراه با آب و گاز در 3 طبقه مجزا، میدانهای نفتی را در اعماق زمین تشكیل میدهد. با كشف خصوصیات متفاوت این ماده ارزشمند به عنوان منبعی فراتر ازتولید انرژی و حرارت و به موازات ساخت پالایشگاهها، مجتمعهای عظیم پتروشیمی و پلیمر نیز تاسیس شدند تا از این ماده تجدیدناپذیر و با ارزش، مواداولیه و محصولات فراوان بهدست آورند. به این ترتیب صنعت پالایش نفت براساس تقطیر جزء به جزء و جدا كردن، برشهای گوناگون و برشهای سبك از قبیل نفت سفید، بنزین، گازوئیل و... و برشهای سنگین از قبیل قیر، نفت مشعل و... روز به روز گسترش بیشتری پیدا كرد. در این میان از آنجا كه قسمت اعظم برشهای نفتی از قبیل مولكولهای اشباع نشده و آروماتیكها مصارف سوختی ندارد و به عنوان مواد اولیه وارد مجتمعهای پتروشیمی میشوند،به صورت منومر و دی مر در آمده و به صنعت پلیمر سپرده میشوند. در واقع محصولات پتروشیمی خود مواد اولیه صنایع پلیمری هستند.
در تولید بنزین از ضایعات پلیمری در واقع فرآیند تبدیل یكی از محصولات نفت به محصول دیگر اتفاق میافتد، بهطوری كه به گفته دكتر نكومنش، در پایلوت خط تولید بنزین از پسماندهای پلاستیكی، از هر یك كیلو گرم ضایعات پلاستیك، یك لیتر بنزین تولید میشود. مهندس سیفعلی، با بیان این كه ساخت پایلوت پیرولیز (تبدیل كنترل شده پلیمرها به مایعات با جرم مولكولی پایین و با حالت فیزیكی مایع یا گاز كه این فرآیند در غیاب اكسیژن انجام میشود) با ظرفیت 20 كیلوگرم در ساعت برای تولید بنزین با حمایت مالی مدیریت پژوهش و فناوری شركت پالایش و پخش فرآوردههای نفتی انجام شده است، میافزاید: راندمان این پایلوت حدود 85 درصد است. به عبارتی 85 درصد خوراك مصرفی به بنزین و گازوئیل تبدیل شده و 15 درصد آن نیز به گازهای سوختی تبدیل میشوند كه در صورت صنعتی شدن طرح میتوان حرارت لازم برای واحد تولیدی را از این گازها تهیه كرد.
نكته: تنها با بازیافت روزانه یك میلیون تن ضایعات پلاستیكی، میتوان به 3/3 میلیونلیتر سوخت كه شامل بنزین و گازوئیل است، دست یافت
در این فرآیند حدود 78 درصد از مایعات نفتی تولیدی بنزین و 21 درصد گازوئیل است و كمتر از یك درصد به واكس تبدیل میشود.به این ترتیب تقریبا هر كیلوگرم پلاستیكهای ضایعاتی ـ با توجه به اینكه چگالی بنزین در حدود 75/0 گرم بر سانتیمتر مكعب است ـ یك لیتر مایعات نفتی تولید میكند. به گفته سیفعلی، در صورت حمایت دولت و شهرداریها از این طرح میتوان روزانه تا 3/3 میلیون لیتر بنزین از پلاستیكهای دورریز شهری و پتروشیمیها تولید كرد.
بازیافت پلاستیكها از مراكز دفن زباله

یكی از روشهایی كه میتوان برای تبدیل پلاستیكهایی كه قابلیت بازیافت ندارند، استفاده كرد، فرآیند پیرولیز است. با استفاده از این روش میتوان پلاستیكهایی كه به مراكز دفن زباله سپرده میشوند و نیز پلاستیكهایی كه در پتروشیمیهای پلیمری به صورت كلوخه و... تولید شده و قابلیت مصرف را ندارند به مایعات نفتی ارزشمند تبدیل كرد.
به گفته سیفعلی تبدیل این پلیمرها به مایعات و گازهای سوختی از آن جهت ارزشمند است كه خود این مواد دارای ارزش سوختی پایینی هستند و حتی ممكن است به دلیل برخی افزودنیهای موجود در كالای ساخته شده كه عمدتا به صورت جامد هستند، مانع از سوختن یا كند شدن سوختن آنها شود.این در حالی است كه در حین فرآیند پیرولیز این مواد تجزیه شده و ماهیت خود را از دست میدهند و مواد به دست آمده از پیرولیز آنها عاری از این تركیبات هستند. این در حالی است كه در اكثر موارد، مایعات و گازهای به دست آمده از پیرولیز این تركیبات دارای ارزش سوختی بسیار بالایی است.
به گفته استاد راهنمای این طرح، پیش از این كشورهایی مانند آلمان، جمهوری چك و روسیه به این فناوری دست پیدا كرده و توانسته بودند از ضایعات پلیمری در حد پایلوت بنزین تولید كنند. تقریبا تمامی كشورهای غربی نیز در حال تحقیق روی این پروژه هستند. دكتر نكومنش میافزاید: قرار است با همكاری شهرداریها در شهرها و استانهای مختلف، ضایعات پلیمری را كه دفن میشود، جمعآوری و به مایعات سوختی تبدیل كنیم.وی در تشریح جزئیات فرآیند تبدیل ضایعات پلیمری به مایعات سوختی اظهار كرد: این عملیات در قالب فرآیند پیرولیز و دستگاهی انجام میشود كه در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران طراحی و ساخته شده است. فرآیند پیرولیز، تخریب حرارتی و كنترل شده پلیمرها به مایعات است كه در غیاب اكسیژن انجام میشود و این مواد در حضور كاتالیست و دمای بین 400 تا 600 درجه سانتیگراد تجزیه میشود و ماهیت خود را از دست میدهد. در دستگاه طراحی شده هم مسیر تركیب ضایعات پلاستیكی به فرآوردهها و مایعات نفتی تعیین میشود. بسته به مواد اولیهای كه وارد این دستگاه میشود، مخلوطی از بنزین، گازوئیل و دیگر سوختها به دست میآید كه این مواد باید فرآورش و پالایش شود. البته از آنجا كه ضایعات پلیمری دارای انواع و اقسام مختلفی است، تركیب و درصد مواد تشكیل دهنده آنها نیز متفاوت است و هر یك به طیفی از فرآوردههای متعدد تبدیل میشود. بنابراین مواد ورودی ضایعات پلیمری از هر نوعی كه باشد، خروجی آنها از نظر درصد مواد سوختی متفاوت خواهد بود.وی همچنین تاكید میكند: تبدیل ضایعات پلیمری به بنزین و گازوئیل از اهمیت زیادی برخوردار است و خوشبختانه با پیدا كردن كاتالیستی كه ضایعات پلیمری را به فرآوردههای نفتی تبدیل میكند، دستیابی به این مهم برای كشورمان با موفقیت انجام شد و شركت پالایش و پخش فرآوردههای نفتی نیز آن را تایید كرد.

منبع: جام جم

[fr.chemi3t]

شيميدانان مبهوت انجماد آب جوش!

جايزه1000دلاري براي معمايي كه ارسطو و دكارت را شكست داد!



انجمن سلطنتي شيمي انگلستان در پي كشف علت انجماد سريعتر آب داغ نسبت به آب سرد كه انديشمنداني همچون ارسطو را گيج كرده بود، يك جايزه 1000 دلاري تعيين كردند.
به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، اين مساله علمي كه به «اثر مپمبا» نيز موسوم است، پيش از اين فرانسيسن بيكن و رنه دكارت را نيز شكست داده است.
اين مساله نام جديد خود را در سال 1968 بدست آورده كه در آن يك دانش‌آموز تانزانيايي موسوم به «اراستو مپمبا» اين سوال را از استاداني كه از مدرسه وي ديدن مي‌كردند، پرسيد.
مپمبا كه براي پنج سال بر روي اين مساله كار كرده بوداز دنيس اوزبورن از دانشگاه دارالسلام پرسيده بود: اگر شما دو مخزن مشابه را با ميزان مساوي از آب،‌ يكي در دماي 35 درجه سانتيگراد و ديگري در 100 درجه سانتيگراد داشته باشيد و آنها را در يخچال قرار دهيد، آب با دماي 100 درجه سريعتر يخ مي‌زند. چرا؟
اوزبورن از پاسخ به اين سوال ناتوان ماند و در مقاله‌اي در مورد اين مساله كه در همان سال منتشر كرد، آنرا «اثر مپمبا» خواند.
به گفته برايان امسلي، مدير روابط عمومي انجمن سلطنتي شيمي، برنده جايزه هزار دلاري بايد يك مورد قانع‌كننده را مطرح كرده و از تفكرات خلاقانه استفاده كند.
گفته مي‌شود بسياري از اثرهاي استاندارد فيزيك با اين پديده مطابقت دارد اگرچه هيچ كدام به عنوان دليل اختصاصي به اثبات نرسيده است.
نظرياتي بر پايه تبخير، همرفت و سرماي زير نقطه انجماد مطرح شده اما تاكنون خود سوال بدون پاسخ باقيمانده است.
شركت‌كنندگان تا 30 ژوئيه زمان دارند تا پاسخ هاي خود را براي اين سوال به ثبت برسانند.
آنها بايد با محققان تحصيلات‌تكميلي در سراسر جهان به رقابت بپردازند كه با پشتيباني انجمن سلطنتي شيمي در جست‌و‌جوي پاسخي براي اين سوال هستند.
منبع:.njavan.com

[fr.chemi3t]

ماده‌ای سخت‌تر از فولاد که در 60 ثانیه شکل می‌گیرد

محققان دانشگاه ییل موفق به ابداع تکنیکی شده‌اند که به کمک آن می‌توان آلیاژهای فلزی بی‌شکل را در کمتر از یک دقیقه شکل داد و به ابزارهای دقیق و کوچکی تبدیل کرد که می‌توانند وظایف حساسی را به عهده بگیرند.
پژوهشگران دانشگاه ییل موفق به ابداع تکنیکی شده‌اند که دهه‌هاست تلاش و تحقیق برای رسیدن به آن ذهن محققان علم مواد را به خود مشغول کرده است. نتیجه این روش منحصربه‌فرد، تولید موادی استثنایی است که استحکام و دوامی بیشتر از فولاد و شکل‌پذیری آسان و کم‌هزینه مانند پلاستیک خواهند داشت. محققان ابداع این تکنیک تازه را انقلابی در علم مواد می‌دانند که می‌تواند مشابه ورود پلاستیک به جهان ما در قرن گذشته، جامعه انسانی را تحت‌الشعاع قرار دهد.
به گزارش گیزمگ، محققان موفق شده‌اند با کمک این تکنیک تازه، ترکیبی آلیاژی تولید کنند که دو برابر سخت‌تر از فولاد است. آنها با استفاده از این ماده بطری‌های فلزی، تشدیدکننده‌های مینیاتوری و حتی ایمپلنت‌هایی با مصرف زیست‌پزشکی ساخته‌اند که در کمتر از یک دقیقه شکل می‌گیرند.

این آلیاژ جدید بر خلاف نمونه‌های فلزی شناخته‌شده که ساختاری بلورین دارند، مانند ترکیبات دیگری که «شیشه‌های فلزی توده‌ای» یا (BMGs) نام دارند، بی‌شکل است. در نتیجه آرایش اتمی منسجمی نخواهد داشت و شکل‌دادن به آن به مراتب ساده‌تر خواهد بود. این خصوصیات منحصربه‌فرد باعث می‌شود سه مرحله وقت‌گیر و پرهزینه شکل‌دهی به فلزات به یک مرحله نهایتا 60 ثانیه‌ای و بسیارکم‌هزینه تبدیل شود.
جان شروئر که رهبری تیم سازنده این ترکیب را به عهده داشته، می‌گوید: «تاکنون فلزات متفاوتی مانند زیرکونیوم، نیکل، تیتانیوم و یا مس برای تولید آلیاژهایی مورد استفاده قرار گرفته‌اند که هزینه تولید آنها با گران‌ترین نمونه فولاد برابری می‌کند، احتمالا به کمک این روش و در طول زمان می‌توانیم این آلیاژهای گران‌قیمت را نیز ساده و ارزان، درست مانند پلاستیک شکل بدهیم».
به گفته شروئر، «شیشه‌های فلزی توده‌‌ای» یا فلزات بی‌شکل که در دما و فشار پایین، بدون اینکه تمایلی به تشکیل ساختار بلوری داشته باشند، به سادگی مانند پلاستیک‌ها شکل می‌گیرند یا ذوب می‌شوند، سهولت بی‌سابقه‌ای را همراه با تطبیق‌پذیری بالا برای ساخت ابزارهای دقیق و حساس فراهم خواهند کرد. فرایند شکل‌دهی به این آلیاژها به دمای پایین و ثابت نیاز دارد. این گروه برای تثبیت دمای مورد نیاز برای انجام این فرایندها از محیط خلاء یا مایع استفاده کرده است.

شروئر می‌گوید: «فوت‌ و ‌فن این تکنیک تازه تنها در حذف اثر اصطکاک نهفته است. در «قالبگیری دمیدنی» از هر گونه سایش و اصطکاکی خودداری می‌شود و در نتیجه امکان ساخت طرح‌های پیچیده، حتی در مقیاس نانو وجود خواهد داشت». شروئر و همکارانش تاکنون با استفاده از این تکنیک تازه ابزارها و اشکال متعددی ساخته‌اند که از میان آنها می‌توان به تشدیدکننده‌های مینیاتوری مورد استفاده در سیستمهای میکروالکترومکانیکی و ژیروسکوپ‌ها اشاره کرد. البته آنها معتقدند این تنها آغاز کار است.
شروئر می‌گوید: «این تلاش می‌تواند یک نمونه تمام‌عیار برای ایجاد تغییر در ساخت ابزارهای فلزی باشد. در این تکنیک برتری‌های فلزات از لحاظ سختی و دوام با سادگی فرم‌دهی در پلاستیکها، کاهش هزینه‌ها و زمان همراه خواهد شد تا جامعه تحول بزرگ تازه‌ای را در زمینه علم مواد تجربه کند».

خبر آنلاین

[fr.chemi3t]

تولید سوخت از آب

دانشمندان در نظر دارند، آب آشامیدنی را هم به سوخت تبدیل کنند.

دانمشندان آمریکایی سخت در تلاشند تا راهی برای تبدیل آب به سوخت با استفاده از نور خورشید پیدا کنند. از آنجائی که رقابت جهانی برای گسترش فناوری ها جدی تر از گذشته دنبال می شود، همواره پژوهشگران در تلاش بوده اند تا با ایجاد تحولی جدی در زمینه انرژی، از لپ تاپ ها گرفته تا خودروها را با انرژی های نو به کار بیندازند.

آمریکا هم برای اینکه از قافله جهانی عقب نماند، می خواهد نقش رهبر این جنبش جهانی را بازی کند.

هدف آمریکایی ها این است که سوخت تولید کنند: هیدروژن، متان یا حتی بنزین. آن هم از طریق ارتقاء روش های فتوسنتزی (تجزیه و ترکیب شیمیایی با نور خورشید) تا بتوانند از گیاهان،جلبک ها یا هر شکل دیگر از موجودات زنده سوخت تولید کنند.

اما عجیب ترین ماده ای که در این میانه هدف گرفته شده، آب است. با الهام از روش هایی که طبیعت به کار می گیرد، دانشمندان می خواهند نور خورشید، آب و مجموعه ای از کاتالیزورها را با هم به کار بگیرند تا انواع مختلفی از سوخت را تولید کنند. البته کاتالیزورهایی که به کار گرفته می شوند شبیه هیچ کدام از مواد شیمیایی که می شناسیم نیستند.

ناتان لوئیس از موسسه فناوری کالیفرنیا در این باره می گوید: این کارغیرممکن نیست و ما مطمئنیم که به این هدف دست پیدا می کنیم. او سرپرست تیم مطالعاتی ملی آمریکاست که روی این طرح بلندپروازانه کار می کنند.

19 تیم مطالعاتی از سراسر آمریکا بسیج شده اند تا این ایده به ثمر بنشیند. نتیجه این اتفاق تشکیل کنسرسیومی به نام مرکز مشترک فتوسنتز مصنوعی شامل آزمایشگاه لاورنس برکلی، آزمایشگاه شتاب دهنده های ملی استنفورد، کالج برکلی، سن باربارا، اروین و سن دیگو در دانشگاه کالیفرنیا است.

www.tehranchem2.mihanblog.com

[fr.chemi3t]

پلاستیک هایی به سختی فولاد

محققان دانشگاه میشیگان با تقلید از ساختار مولکولی صدف حلزون، نوعی پلاستیک به سختی فولاد اما سبک تر و شفاف ساخته اند.
این پلاستیک ها از نانو ورقه های رس و نوعی پلیمر محلول در آب ساخته شده است و با وجود این که به اندازه ی کافی کشسان نیستند، "فولاد پلاستیکی" لقب گرفته اند.
به گفته ی محققان، در صورت توسعه ی بیشتر، این ترکیب ها می توانند در تهیه ی لباس افراد نظامی و پلیس و یا در وسایل نقلیه ی آن ها استفاده شوند. افزون بر این می توانند در ابزارهای الکترو ماشین ذره ای، حسگرهای زیست-پزشکی، هواپیمای بدون سرنشین و ... به کار روند.
به این ترتیب دانشمندان مشکلی را که چندین دهه مهندسان و دانشمندان را مبهوت کرده بود، حل کردند. پیش از این مشاهده شده بود که واحدهای سازنده ی نانو ی منفرد مانند نانولوله ها، نانو ورقه ها، نانو میله ها و... فراسخت هستند اما مواد بزرگ تر که از اتصال بلوک های نانو به دست می آیند، نسبتاً ضعیف هستند.
محققان این ترکیب جدید را به وسیله ی ماشینی ساخته اند که در ساخت ترکیبات نانو، هر نانو ورقه را پس از دیگری می سازد.
ماشین های روبوتیک دارای یک بازو هستند که بالای یک دور از ظروف محتوی مایعات مختلف شناور است و قطعه ای شیشه ای را حمل می کند و آن را در محلولی از پلیمر چسب مانند و سپس در یک مایع که نانو ورقه های رس در آن پراکنده است ، شناور می کند. پس از اینکه این دو لایه خشک شد، فرایند تکرار می شود.
برای این که ضخامت قطعه ای از این ماده به ضخامت تکه ای پلاستیک بسته بندی برسد باید سیصد لایه از ماده ی پلیمری چسب مانند و نانو ورقه ی رس در کنار هم قرار گیرند. پلیمر چسب مانند استفاده شده در این آزمایش "الکل پلی وینیل" است. ساختار نانو چسب و نانو ورقه ی مس طوری است که پیوندهای هیدروژنی مشترکی را تشکیل دهند.

[fr.chemi3t]

افزایش طول عمر وظرفيت باتری

محققان ايراني با کمک فناوري نانو طول عمر وظرفيت باتري را افزايش دادند.

پژوهشگران دانشگاه پیام نور مرکز ابهر، طی پژوهشی موفق‌شدند نانواکسید سرب، با ساختاری مناسب برای ساخت باتری‌های سرب-اسید با طول عمر و ظرفیت بالا تهیه‌ کنند.









به گزارش ایرنا و به نقل از پایگاه اینترنتی ستاد ویژه توسعه نانو، دکتر "حسن کرمی"، عضو هیات علمی دانشگاه پیام نور مرکز ابهر، گفت: "در این پژوهش روشی عملی و آسانی ارائه ‌شده ‌است که نانواکسید سرب را با ساختاری مناسب برای افزایش ظرفیت ذخیرهی انرژی و افزایش طول عمر آن در باتری‌های سرب-اسید، تولید می‌کند."
وی افزود: "باتری‌های سرب - اسید به ‌عنوان قدیمی‌ترین وسیله ذخیره و تولید انرژی الکتریکی هستند که سابقه تولید صنعتی آنها به بیش از یک قرن می‌رسد و بخشی وسیعی از تحقیقات در زمینه‌ ذخیره ‌‌سازی انرژی را به خود اختصاص داده‌اند. یکی از این زمینه‌های تحقیقاتی، اصلاح مواد فعال به ‌منظور دسترسی به ظرفیت و طول عمر زیاد است ".
کرمی گفت: "در این روش، نانوساختارهای اکسید سرب، از طریق واکنش محلول نیترات سرب با کربنات سدیم در حضور امواج اولتراسونیک سنتز می‌شود.
بدین‌ صورت که در ابتدا نیترات سرب با کربنات سدیم واکنش‌ می‌دهد و نانوساختارهای کربنات سرب رسوب ‌می‌کنند. سپس بر اثر حرارت، کربنات سرب تجزیه می‌شود و به نانو اکسید سرب تبدیل می‌گردد."
به گفته‌کرمی، "با بهینه‌سازی عوامل مؤثر در تولید نانواکسید سرب در دستگاه اولتراسونیک، نانوساختاری یکدست و بسیار متخلخل به شکل خزه‌های یکنواخت تولید می‌شود. نانواکسید سرب سنتز شده، برای تهیه الکترودهای مثبت و منفی باتری سرب - اسید استفاده ‌می‌گردد.

نتایج حاصل از بررسی باتری‌های ساخته ‌شده با این روش نشان ‌داد که اکسید سرب سنتز شده نسبت به اکسید سرب معمولی، از ظرفیت و طول عمر بسیار بالاتری برخوردار است؛ به‌ گونه‌ای که ظرفیت عملی بدست‌ آمده برای نانوساختارهای سنتز‌شده، با ظرفیت تئوری آنها برابری می‌کند.

شایان ذکر است که درصورت استفاده از دستگاه‌های اولتراسونیک با توان بالا (که بتوانند در سیستم‌های تولید پیوسته استفاده‌شود)، امکان تجاری‌سازی این روش در کوتاه‌مدت فراهم‌می‌گردد.

این روش در صنایع تولید باتری‌های سرب-اسید و رنگ‌سازی کاربرد گسترده‌ای دارد و منجر به تولید باتری‌هایی با ظرفیت ذخیره‌ی انرژی بالا و طول عمر بسیار زیاد می‌گردد.
این پژوهش در مجله Materials Research Bulletin (جلد 43؛ صفحات 3065-3054؛ سال 2008) منتشر شده است.

منبع: مجله شیمیدان

[fr.chemi3t]

ابداع پوشش نامرئی کننده با ابریشم و طلا

دانشمندان توانستند با استفاده از الیاف ابریشمی پوشش نامرئی خلق کنند که می تواند مسیر نور را در اطراف اجسام جامد منحرف کرده و آنها را نامرئی نشان دهد.


در حال حاضر امکان استفاده از این پارچه نامرئی تنها در نور بالاتر از طیف مرئی و در باند تراهرتز میان امواج رادیویی و فروسرخ ممکن است اما دانشمندان دانشگاه بوستون و دانشگاه "توفت" بر این باورند می توان چنین پوششی را برای طول موجهای کوچکتر و کوتاهتری نیز به وجود آورد که نور مرئی نیز در دسته این طیفها قرار دارد.

متا موادی که دانشمندان مورد استفاده قرار داده اند از ابریشم و ساختارهای طلایی مارپیچی به نام اختصاری SSR ساخته شده است. SSR یا "حلقه فنری تقویت کننده" تاثیرات جالب توجهی بر روی نور دارد. آنها می توانند تمامی نور دریافتی در یک طیف خاص را جذب یا بازتاب دهند و یا نور را در اطراف جسمی تاب داده و مسیر آن را منحرف کنند. متا مواد ابریشمی در هر سانتیمتر مربع از 10 هزار SSR برخوردار است.

امواج تراهرتز به صورت طبیعی از میان ابریشم به راحتی عبور خواهد کرد اما متا ابریشم جدید در هنگام برخورد نور تقویت می شود. از آنجا که ابریشم ماده ای زیستی است در هنگام قرار گیری در بدن انسان منجر به انگیزش واکنشهای ایمنی در بدن نخواهد شد و اینجاست که امکان استفاده گسترده از متا ابریشم در دانش پزشکی به وجود خواهد آمد.

"فیورنزو اومنتو" یکی از دانشمندانی که در ساخت متا ابریشم مشارکت داشته می گوید: این ابداع جدید به دلیل توانایی ابریشم در تعامل با بدن انسان، زاویه ای جدید از متا مواد را به نمایش می گذارد.

در حالی که دانشمندان معتقدند این ماده می تواند برای ساخت قبای نامرئی مشابه آنچه در فیلمهای "هری پاتر" نمایش داده می شود، مورد استفاده قرار گیرد، کاربردهای پزشکی آن می تواند امیدوار کننده تر باشد. رادیولوژیستها می توانند با پوشش دادن اندامهای مختلف بدن در این ماده بخشهای پیشین یا پشتی آنها را مشاهده کنند. همچنین می توان از این ماده به عنوان حسگر گلوکز خون استفاده کرد.

www.tehranchem2.mihanblog.com

[fr.chemi3t]

تفلون؛ از بمب اتمي تا درون ماهيتابه

تفلون نام تجاري "پلي تترافلوئورواتيلن"، همان محصول چند ميليارد دلاري شركت دوپون است كه در موارد گوناگوني، از ماهيتابه هاي نچسب گرفته تا لباسهاي فضايي و دريچه هاي مصنوعي قلب، استفاده شده است. كشف آن ناشي از تصادفي بود كه "روي ج. پلانكت" ( Roy.J. Plunkett) ، شيميدان جواني در شركت دوپون كه تنها دو سال قبل از روز سرنوشت ساز 6 آوريل سال 1938 ، دكتراي خود را از دانشگاه ايالتي اوهايو گرفته بود، مشاهده كرد. در اين روز دكتر پلانكت مخزني از "تترافلوئورَ واتيلن گازي" ، باز كرد به اين اميد كه سرد كننده اي غير سمّي از آن تهيه كند. اما پلانكت و دستيارش جك ريبوك با شگفتي ديدند كه گازي خارج نشد. پلانكت نمي توانست اين پديده را توجيه كند، چون وزن مخزن نشان مي داد كه بايد پر از "فلوئوروكربن گازي" باشد.

پلانكت تصميم گرفت به جاي آنكه براي ادامه پژوهش در زمينه مواد سرد كننده ، مخزن را دور بيندازد و مخزن جديدي بگيرد، كنجكاوي اش را در باره آن مخزن " خالي" ارضاء كند. وقتي سيمي به دريچه مخزن وارد كرد و مطمئن شد كه اشكالي ندارد، مخزن را اره كرد و به درونش نگاهي انداخت. در آنجا گرد سفيد مومي شكلي پيدا كرد و چون شيميدان بود، فهميد كه ممكن است اين مشاهده چه معنايي داشته باشد.

مولكولهاي تترافلوئورواتيلن گازي به حدي با يكديگر تركيب ( پليمريزه) شده بودند كه ماده جامدي تشكيل دادند. هيچ كس تا آن هنگام پليمريزاسيون اين تركيب بخصوص را مشاهده نكرده بود، اما با اين حال واكنش به نحوي در مخزن "خالي" مرموز صورت گرفته بود. چندي نگذشت كه اين كشف تصادفي و ويژگي هاي عجيب پليمر به دست آمده، پلانكت و ديگر شيميدانان شركت دوپون را واداشت تا راههايي پيدا كنند كه "پلي تترافلوئور واتيلن" را برحسب نياز توليد كنند.

واقعاً هم كه اين گرد سفيد مومي شكل ويژگيهاي عجيبي داشت: از شن هم خنثي تر بود. نه تحت تأثير اسيدها و بازي هاي قوي قرار مي گرفت، نه حرارت. هيچ حلّالي هم آن را حل نمي كرد اما بر خلاف شن بسيار" ليز" بود. با وجود اين ويژگي هاي جالب وغيرعادي، اگر جنگ جهاني دوم در نگرفته بود، چه بسا به دليل گراني اين پليمر جديد، تا مدتها بعد كار ديگري در زمينه آن صورت نمي گرفت. اما چند ماهي نگذشته بود كه دانشمنداني كه مشغول ساختن نخستين بمب اتمي بودند ، احيتاج به ماده اي پيدا كردند تا بتوانند از آن واشرهايي بسازند كه در برابر گازِ بسيار خورنده هگزافلوئوريد اورانيم، كه براي توليد اورانيم 235 بمب مصرف مي شد، مقاوم باشد.

از قضا سرهنگ لزلي ر. گرووز، مسئول بخش طرح بمب اتمي در ارتش ايالات متحده، از طريق آشناياني كه در شركت دوپون داشت از پلاستيك جديدشان كه فوق العاده خنثي بود، خبردار شد. وقتي به گرووز گفته شد ممكن است اين پلاستيك جديد گران تمام شود، پاسخ داد كه در اين طرح ، قيمت به هيچ وجه مطرح نيست. بدين ترتيب اين پليمر لغزنده در واشرها و دريچه ها به كار رفت، و واقعاً هم نسبت به تركيب خورنده اورانيم مقاوم بود. شركت دوپون در طي جنگ، تفلون را براي اين كاربرد توليد كرد و عموم مردم تا بعد از جنگ هم چيزي درباره اين پليمر جديد نمي دانستند.

در واقع در سال 1960 بود كه نخستين ماهيتابه ها و ظروف شيريني پزي پوشيده از تفلون به بازار آمدند. اين فرآورده هاي تفلوني مانند بسياري از محصولات پليمري جديد موقعي كه نخستين بار به مردم معرفي شدند، چندان نتايج اميدوار كننده اي نداشتند. گرچه اين پلاستيك به عنوان يك سطح خوراكپزي نچسب بسيار مناسب بود، اما به سختي به ظروف فلزي پيوند مي شد، بنابراين در برابر شست و شوي زنان خانه داري كه عادت داشتند ديگ و ماهيتابه هايشان را محكم بسابند، مقاوم نبود. پس از آنكه روشهاي گوناگوني امتحان شدند و چهار نسل پوشش تفلوني به توليد رسيدند، دوپون در سال 1986 اعلام كرد سيلورستون سوپراي آنان دو برابر مقاومتر از نسل سوم سيلورستون است. در همين ضمن كاربردهاي متعدد ديگري كشف شده بودند كه ديگر پوشاندن ظروف خوراكپزي را نسبتاً بي اهميت جلوه مي دادند.

روي ج. پلانكت در سال 1910 در نيوكاركايل اوهايو به دنيا آمد. در سال 1932 از دانشكده منچستر ليسانس گرفت، و وقتي در بحران بزرگ دهه 1930 نتوانست كاري براي خود دست و پا كند، در دانشگاه ايالتي اوهايو به ادامه تحصيل مشغول شد. چه در دانشكده و چه در دانشگاه، همكلاسي و دوست شيميدان مشهور ديگري به نام پل فلوري بود. "پل ج. فلوري" به سبب موفقيت هايش در شيمي – فيزيك پليمرها جايزه نوبل1974 را برد. در سال 1936 روي پلانكت پس از اخذ درجه دكترا از دانشگاه ايالتي اوهايو در آزمايشگاه جكسون شركت دوپون مشغول به كار شد، و وظيفه پژوهش در زمينه فلوئوروكربنها را به عنوان مواد سرد كننده بر عهده گرفت. در طي اين پژوهش بود كه شيميدان جوان تفلون را كشف كرد. پژوهش هاي بيشتر در زمينه تفلون به بخش هاي ديگر شركت دوپون كه سابقه طولاني تري در زمينه فرآورده هاي پليمري داشتند محوّل شد.

پلانكت كار خود را به عنوان شيميدان ادامه داد و متعاقباً در شركت دوپون پله هاي ترقي را در زمينه فلوئوروكربنها و تتراتيل سرب طي كرد. هنگامي كه مديريت بخش فرآورده هاي فرئون شركت دوپون را عهده دار بود، نقش مهمي در برپايي كارخانه اي درنزديكي بندر كورپوس كريستي تگزاس داشت. وقتي در سال1975 از دوپون بازنشسته شد، به منزلي در يكي از جزاير نزديك كورپوس كريستي نقل مكان كرد و اكنون با همسرش اوقاتش را به گلف و ماهيگيري مي گذراند. دانشگاههاي محل تحصيل او، يعني دانشكده منچستر و دانشگاه ايالتي اوهايو، و نيز دانشكده واشنگتن، به او دانشنامه دكتراي افتخاري اعطا كرده اند. از افتخارات ديگرش مي توان از نشان جان اسكات از شهر فيلادلفيا، و جوايزي از انجمن ملي توليد كنندگان، انجمن صنعت پلاستيك، و انجمن شيميدانان امريكا نام برد. مجسمه او در سال1973 در تالار مشاهير صنعت پلاستيك و در 1985 در تالار مشاهير مخترعان ملّي برپا شد.

اما او گذشته از اين عناوين، بيشتر به تاثيري كه تفلون به طرق گوناگون بر زندگي ميليونها نفر در سراسر جهان داشته است، افتخار مي كند. او مي گويد آن قدر كساني كه ضربانساز يا سرخرگ آئورت تفلوني در بدنشان تعبيه شده و امروز جانشان نجات يافته است برايش نامه مي فرستند و تلفن مي كنند كه به قول خودش نمي تواند از پس آنها برآيد. چون تفلون از معدود موادي است كه بدن ، آن را در هنگام پيوند رد نمي كند. از آن مي توان در ساخت قرنيه هاي مصنوعي، استخوانهاي جايگزين براي چانه، بيني، جمجمه، مفاصل ران و زانو، قطعات گوش، ناي مصنوعي، دريچه هاي قلب، زرد پي ها، بخيه ها، مجاري صفراوي و دندانهاي مصنوعي، استفاده كرد.

از تفلون در پوشش بيروني لباسهاي فضانوردان استفاده شده است. تفلون ماده عايق كننده سيمها و كابلهاي برقي است كه در برابر تابش شديد خورشيد بر سطح ماه مقاومت كرده اند. مخروطه دماغه و ديگر سپرهاي گرمايي سفينه هاي فضايي و نيز مخازن سوخت آنها از تفلون ساخته شده اند.

همه اين كاربردهاي مهم و ارزشمند، ثمره كشف بخت يارانه روي پلانكت بوده اند. آري، تصادفي بيش نبود، اما فقط به سبب كنجكاوي و ذكاوت مردي كه اين تصادف برايش اتفاق افتاد، به اكتشافي تبديل شد.

www.ParsiTeb.com

[fr.chemi3t]

ساختار جدیدی از آب با خاصیت الاستیکی

دانشمندان ژاپنی در آژانس علم و فن آوریJST نوعی آب ساخته اند که دارای قابلیت الاستیکی است. به گونه ای که نام آن را آب الاستیک گذاشته اند.

گفته می شود که مراحل تحقیق و بررسی پيرامون این ترکيب جدید تا سپتامبر 2010 خاتمه می یابد. از کاربرد های مهم این ترکیب در زمینه پزشکی برای پوشاندن سطوح زخم ها نام برده شده است. همچنین محققين ژاپنی بر این باورند که اگر بتوانند با راه کاری غلظت این ترکيب را افزایش دهند، می توان از آن به عنوان يک نوع پلاستيک سالم و سازگار با محیط زيست برای کاربرد های انسان استفاده کرد. تصورش را بکنید به جای نفت بتوان از آب برای ساخت پلاستیک استفاده کرد. بدون هیچ آلودگی.

جالب است. از این به بعد آب را به غیر از سه حالت جامد، مايع و گاز می توان در وضعيت ژله ای نيز دید.

95% اين ترکیب، همان آب است. و در واقع از 95 درصد آب خالص تشکیل شده است. در این مجموعه که در تصویر می بینید 2 گرم خاک رس و همچنين مقدار نسبتا اندکی از املاح هم وجود دارد. حاصل آن ترکيب جدید ژله مانندی که دارای خاصیت ارتجاعی و چسبندگی می باشد را به وجود آورده است.