«««تـازه های دنیـــای شیـــــمی »»»

[saeed-d]

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.

[saeed-d]

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.

[saeed-d]

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.

[saeed-d]

آب ساخت بشر شیمی متفاوتی دارد.

در نتیجه ی رشد جمعیت، تولید مواد غذایی و اثرات منطقه ای تغییرات آب و هوا، ضرورت های بیشتری برای ذخیره ی آب طبیعی زمین به وجود آمده است. آب ساخته ی بشر به وسیله ی حذف نمک از آب دریا و آب های زیر زمینی شور از طریق نمک زدایی اسمز معکوس، یک منبع مهم و در حال افزایش تهیه ی آب برای میلیون ها انسان به ویژه در مناطق کم آب مانند خاورمیانه، مناطق غربی ایالات متحده، افریقای شمالی و آسیای مرکزی خواهد بود.
با این حال استفاده از این آب حیات بخش تغییراتی را در محیط زیست ایجاد خواهد کرد و به گفته گروهی از زمین شیمی دان های فرانسوی، آبی که از طریق اسمز معکوس نمک زدایی می شود دارای ترکیبی منحصر به فرد است که با ورود به سفره های آب زیرزمینی و سامانه های آب طبیعی تغییراتی را در شیمی و اکولوژی آن ایجاد خواهد کرد. این مطالعات که در شماره ی این ماه مجله ی Environmental Science and Technology به چاپ رسیده است شامل جزئیاتی از زمین شیمی – یا اثر انگشت شیمیایی- ایزوتوپ های عناصر بور، لیتیم، استرونتیم، اکسیژن و هیدروژن یافت شده در آب های نمک زدایی شده است و به دانشمندان و مدیران کیفیت آب امکان ردیابی حضور ، توزیع و اثرات آب ساخته ی بشر بر خاک های منطقه ای، آب های سطحی و آب های زیر زمینی را می دهد.
محققان با مطالعه ی ترکیب آب های نمک زدایی شده دریافته اند که شیمی این آب ها کاملاً متفاوت از آب های طبیعی است و چنانچه این آب ها از راه زیرساخت های نامناسب و یا به طور مستقیم از طریق آبیاری وارد طبیعت گردند به کمک ردیاب های جدید می توان آن را ردیابی کرد.

[saeed-d]

ادعای کشف سنگین ترین عنصر، مورد نقد فیزیک دان ها قرار گرفت.


پژوهش دانشمندانی که ادعا کرده اند عنصر فرا سنگین 122 را کشف کرده اند توسط فیزیک دان هایی که معتقدند اندازه گیری ها مورد شک است، مردود شد.
گروهی از محققان مدعی شده اند که طیف سنج جرمی آن ها ماده ای با جرم اتمی 292 را آشکار کرده است که در توده ی توریم خالص وجود داشته است. آن ها فکر می کنند که این جرم مربوط به هسته ای با 122 پروتون و 170 نوترون است.
در صورت اثبات این کشف محدوده ی جدول تناوبی که اکنون در 118 عنصر متوقف شده است، گسترش می یابد. اما فیزیک دان های دانشگاه لیورپول با تماس با مجله ی Chemistry World، یافته ی این تیم را مورد نقد قرار داده اند و بیان داشته اند که این محققان به شواهد بهتری برای اثبات ادعای خود نیازمند هستند.
جنبه ی حیرت انگیز این ادعا این است که جرم 122 یا عنصری که محققان محاسبه کرده اند، نیمه عمری برابر 108 سال دارد که می تواند نزدیک به هسته ی توریم باشد. عناصر فوق سنگین معمولاً بسیار ناپایدار هستند و نمی توانند بیش از کسری از ثانیه وجود داشته باشند. بنابراین به صورت زودگذر به وسیله ی برخورد هسته ها به یکدیگر ساخته می شوند. کاشفان این عنصر معتقدند، تغییر شکل هسته ي این عنصر از حالت كروي از شکافت آن جلوگیری می کند. آن ها پیش از این نیز کشف ایزومرهایي با عمر طولانی و بسیار تغییر شکل یافته را گزارش کرده بودند که هیچ کدام به وسیله ی سایر آزمایشات تأیید نشدند.

[saeed-d]

دانشمندان تیره ترین ترکیب شیمیایی را ساختند.

دانشمندی در دانشگاه هوستون، ماده ای را ساخته است که چهار بار از تیره ترین ماده ی شناخته شده، تیره تر است. این ماده ی سیاه رنگ بیش از 9/99 درصد از نور را جذب می کند.
پولیکل آجایان (Pulickel Ajayan)، ترکیبی از نانو لوله های کربنی ساخته است که تنها 045/0 درصد از نور را باز می تاباند. آجایان در این مورد می گوید: " اعدادی که میزان تیرگی این ماده را نشان می دهند، مهیج تر از آن چیزی بودند که ما فکر می کردیم." او می افزاید: " این ماده که در کتاب رکوردهای جهان ، گینس، به ثبت رسیده است دارای کاربردهای عملی بسیاری می باشد. توانایی این ماده در جذب نور می تواند در پانل های خورشیدی مفید باشد. هم چنین این ماده میزان تفرق نور را به حداقل می رساند که یک مزیت بالقوه در ساخت تلسکوپ ها محسوب می شود."
تیره ترین ترکیب شناخته شده ی پیشین، یک آلیاژ نیکل – فسفر بود که توسط دانشمندان در لندن ساخته و 16/0 درصد نور را باز می تاباند.

[saeed-d]

شیمی دان ها معمای هفتاد ساله ی یک کریستال را حل کردند.

محققان دانشگاه فلوریدای امریکا به حل یک معمای علمی که هفت دهه شیمی دان ها را سرگردان کرده بود، کمک کردند. به نظر می رسد یافته های این تیم در آینده منجر به توسعه ی حافظه های رایانه ای قوی تر و لیزر گردد.
شیمی دان ها دریافته اند که چرا نوع ویژه ای از کریستال ها که با عنوان آمونیوم دی هیدروژن فسفات یا ADP شناخته شده است، به شیوه ی غیر معمولی عمل می کند. ADP در سال 1938 با تعدادی خصوصیت های الکتریکی غیر معمول کشف شد که به طور کامل شناخته شده نبود و به این ترتیب نزدیک به هفتاد سال دانشمندان را سرگردان نمود. در تحقیقات جدید، آن ها با استفاده از ابر رایانه ها و تجزیه های محاسباتی توانستند برای اولین بار دلیلی که منجر به خصوصیت های غیر معمول در ADP می شود را مشخص کنند. ADP مانند تعداد زیادی از کریستال ها خصوصیت های الکتریکی نشان می دهد که فروالکتریک گفته می شود. مواد فروالکتریک شبیه آهن ربا، قطب بار دار مثبت و منفی را در پایین تر از دمای ویژه ای که از مشخصات هر ماده است، نگه می دارند.به این دلیل ADP و سایر مواد شبیه آن، برای ذخیره و انتقال داده ها مفید هستند. بنابراین ADP معمولاً در ابزارهای حافظه ی رایانه، فناوری نوری فیبر، لیزر ها و سایر کاربردهای نوری-الکتریکی به کار می رود.
آن چه که محققان در مورد ADP پیچیده می دانستند خصوصیت غیر معمول آن به عنوان ماده ی آنتی فروالکتریک بود. در آنتی فروالکتریسیته یک لایه از مولکول در کریستال یک قطب منفی و یک قطب مثبت دارد اما لایه ی بعدی دارای بار معکوس است. این بار معکوس لایه به لایه در تمام کریستال دیده می شود.
شیمی دان ها با استفاده از ابر رایانه ها توانستند محاسبات بسیار پیچیده و متعددی را انجام دهند که ممکن نبود در آزمایشگاه انجام شود. به عنوان مثال آن ها توانستند تا زاویه ی یون های آمونیوم را در ADP تغییر دهند و سپس تأثیرات آن را روی بار الکتریکی کریستال محاسبه کنند و این دستاورد سرانجام منجر به حل این معمای هفت دهه ای شد.
محققان دریافتند که موقعیت یون های آمونیوم در ترکیب همانند وجود تنش یا نقص های کریستالی، معین می کند که ماده رفتار فروالکتریک یا آنتی فروالکتریک داشته باشد. تحقیقات این تیم از دو نظر دارای اهمیت است. اول این که، منجر به ساخت ترکیبات جدیدی در آینده می شود که دارای دو خصوصیت فرومغناطیس و آنتی فرومغناطیس باشند. این کشف درهای تازه ای را در فناوری حافظه ی رایانه ها می گشاید و شاید نقشی را در توسعه ی رایانه های کوانتومی ایفا کند. دوم این که، این تحقیق شیوه ی تازه ای در آزمایش مواد با استفاده از ابر رایانه ها می باشد . به این ترتیب می توانیم به سرعت آزمایش هایی را که حتی در آزمایشگاه ممکن نیست، انجام دهیم تا ببینیم مواد در شرایط متفاوت چگونه عمل می کنند.

[saeed-d]

یون های لانتانید، کلید شناسایی امراض

محققان کانادایی روشی را برای تشخیص گونه های زیستی در حضور مولکول های کوچک چندگانه کشف کرده اند که راه حل مهمی در تشخیص سریع بیماری ها می باشد.
توانایی تمیز سلول های مبتلا از سلول های سالم در تشخیص بیماری های انسان، بسیار حیاتی است. یک راه پیشبرد سریع این امر، تعیین مقدار سلول های کوچک موجود در نمونه های زیستی است که نشانگر های زیستی خوانده می شوند. مقدار این ترکیبات شیمیایی در سلول های سالم و بیمار متفاوت است.
ولادیمیر بارانف (Vladimir Baranov) و هم کارانش در دانشکاه تورنتو، یک روش حساس را توسعه داده اند که با استفاده از یون های لانتانیدی، قادر است مقدار بسیار زیادی از نشانگر های زیستی را در یک زمان تعیین کند. به گفته ی این محققان این کشف کاربردهای مهمی در شیوه های تشخیص بالینی دارد.
بارانوف و هم کارانش یون 151Euرا با واکنش شیمیایی به زنجیر پلیمری متصل به پادتنی (آنتی بادی) افزودند که خود به نشانگر زیستی طبیعی متصل می شود. پس از حذف مشتق پادتن واکنش نداده به وسیله ی شستشو، نمونه را به کمک طیف سنجی جرمی، برای تعیین ترکیبات عنصری آن مورد بررسی قرار می دهند. مقدار عنصر 151Eu نشان دهنده ی مقدار زیست شناساگر موجود در نمونه ی اصلی می باشد. تعداد یون های 151Eu در هر مولکول به این معنی است که این روش نسبت به روش های موجود، به نشانگرهای زیستی حساسیت بیشتری دارد.
توانایی روش جدید در این است که می تواند تعداد زیادی شناساگر زیستی را با استفاده از ایزوتوپ های مختلف لانتانیدها، در یک زمان و به سادگی شناسایی کند. انتظار می رود این روش توانایی دانشمندان را برای درک و شناسایی امراض پیچیده مانند بیماری های خونی افزایش دهد.

[Like Honey]

سلام یه سوال داشتم راجع به آرسینک
در زندگی ما (توی خونمون)تو چه موادی ممکنه آرسینک وجود داشته باشه؟

[saeed-d]

ساخت پيل‌هاي سوختي بهتر با فن‌آوري‌ نانو

محققان آزمايشگاه ملي شيمي هند موفق شدند با به‌کارگيري نانولوله‌هاي کربني تک‌جداره عامل‌دارشده با اسيد سولفونيک يک روش شيميايي را براي افزايش محتواي اسيد سولفونيک غشاءهاي نفيون توسعه داده و کارايي قابل توجه اين غشاءهاي ترکيبي را به‌عنوان الکتروليت در کاربردهاي پيل‌هاي سوختي غشاي الکتروليت پليمري(PEMFC) نشان دهند.



به گزارش سرويس فن‌آوري ايسنا، دکتر ويجاياموهانان پيلاي، مجري طرح چنين توضيح مي‌دهد:« بهبود در رسانايي پروتون غشاي الکتروليت حتي با يک مرتبه بزرگي، مي‌تواند عملکرد پيل‌هاي سوختي را به‌طور رؤيايي تغيير دهد. در حال حاضر از غشاءهاي ساخته‌شده از نفيون(اسيد سولفونيک در شکل يک پليمر جامد) به‌عنوان غشاي الکتروليت پليمري(PEM) در پيل‌هاي سوختي ـ که در دماهاي 80-60 درجه سانتي گراد کار مي‌کنند ـ به‌طور گسترده‌اي استفاده مي‌شود.

اگرچه اين غشاهاي پيشرفته رسانايي‌هاي خوبي براي پروتون، در محدوده 01/0 تا 1/0 زيمنس بر سانتي‌متر در محيط مرطوب دارند؛ ولي داراي محدوديت‌هاي زيادي نيز هستند که عبارتند از وابستگي به آب براي رسانايي الکتريکي، نفوذپذيري بالا براي متانول و ميل به تجزيه‌ شدن در حضور راديکال‌هاي هيدروکسي، يک مداخل‌کننده در واکنش کاتدي و پايداري شيميايي و مکانيکي متوسط.

پيلاي مي‌گويد که تلاش‌هاي مهمي از سوي محققان پيل سوختي، در جهت توسعة مواد ترکيبي صورت گرفته که مي‌تواند قابليت‌هاي نفيون را در نگهداري آب بالا ببرد، به گونه‌اي که در دماهاي بالا، رسانايي پروتون را از دست ندهد.

او مي‌گويد:«ما در کار خود از نانولوله‌هاي کربني عامل‌دارشده با اسيد سولفونيک در ماتريس نفيون استفاده کرده‌ايم و توانسته‌ايم تعداد گروه‌هاي اسيد سولفونيک را ـ که يک عامل کليدي در رسانايي آن است ـ در اين غشا افزايش دهيم.»

استفاده از نانولوله‌هاي کربني تک‌جداره مي‌تواند پايداري مکانيکي غشاهاي ترکيبي را نسبت به غشاهاي نفيون افزايش دهد؛ بنابراين مي‌تواند قيمت‌ها را در فناوري PEMFC پايين آورد.

پيلاي توضيح مي‌دهد که رسانايي بالاي پروتون در نفيون به ساز و كاري که در آن سازمان‌دهي مجدد پيوندهاي هيدرژني يک نقش کليدي بازي مي‌کنند، مربوط مي‌شود.

به گزارش ستاد ويژه توسعه فن‌آوري نانو، همين که اسيد سولفونيک‌هاي اضافي در سطح نانولوله‌هاي تک‌جداره قرار مي‌گيرد، شرايط خوبي را براي جست‌وخيز آسان پروتون آماده مي‌کند که اين عمل به نوبة خود باعث افزايش تحريک‌پذيري پروتون و بالا رفتن رسانايي مي‌شود. غشاهاي ترکيبي نفيون - نانولوله‌هاي کربني تک‌جدارة عامل‌دارشده، تقريباً يک مرتبه بزرگي رسانايي بالاتري دارند، در عوض ما فهميده‌ايم که غشاهاي ترکيبي نفيون - نانولوله‌هاي کربني تک‌جدارة عامل‌دارنشده، هيچ بهبودي در رسانايي پروتون نشان نمي‌دهند.

اين کار راه تازه‌اي براي طراحي الکتروليت‌هاي پليمري براي چشمه‌هاي توان الکتروشيميايي مانند پيل‌هاي سوختي گشوده‌ است و نشان مي‌دهد که جداي از بهبود قابل توجه در رسانايي پروتون، غشاهايي که به‌طور مناسبي با به‌کارگيري نانولوله‌هاي کربني عامل‌دارشده طراحي شده‌اند، قادر خواهند بود که بدون لطمه زدن به رسانايي پروتون، نفوذپذيري متانول را کاهش دهند.

نتايج اين تحقيق در مجلة Angewandte Chemie International Edition منشر شده‌است.