| دسته بندی | زمین شناسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 13 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 14 |
سنگ های آذرین:
ریشه لغوی
سنگهای آذرین ، Igneous rocks نام خود را از واژه Ignis گرفتهاند که در لاتین به معنای "آتش" است.
دید کلی
این سنگهای پرورده آتش ، زمانی تودهای داغ و مذاب را به نام ماگما تشکیل میدادهاند، که سرد شدن تدریجی ماگما ، آنها را به سنگ سخت و جامد تبدیل کرده است. بنابراین گدازهای که از دهانه آتشفشان فوران کرده و بر سطح زمین جاری میشود، به سرعت سرد و سخت شده و سنگی آذرین را بوجود میآورد.
تاریخچه و سیر تحولی
اغلب مولفین یونانی و رومی ، آتشفشانها ، فعالیتهای آتشفشانی و زمین لرزه ها را توصیف میکردند. استاربو جغرافیدان و مورخ یونانی (63 قبل از میلاد ـ 20 بعد از میلاد ) فعالیتهای آتشفشانی اتنا ، سوما ـ وزوو و جزایر لیپاری را توصیف کرد. او آتشفشانها را به منزله دریچههای اطمینان تلقی مینمود که از آنها مواد سیال خارج میشود.
در قرن هیجدهم اولین مناظرات و مباحثات تند و شدید درباره ماهیت و منشا سنگها در گرفت. در مباحثات منشا سنگها مناظراتی بین دسته و گروههای زیر وجود داشت: در یک طرف نپتونیستها و در طرف دیگر ولکانیستها و پلوتونیستها قرار داشتند. نپتونیستها معتقد بودند که سنگهای پوسته متوالیا در یک اقیانوس اولیه تهنشین شدهاند و به نظر آنها بازالت و گرانیت هر دو سنگهایی هستند که در این اقیانوس بزرگ را سبب شدهاند. پلوتونیستها اعتقاد داشتند که زمین از انجماد مواد مذاب و داغ بوجود آمده است و گرانیت را یک سنگ نفوذی داغ به شمار میآوردند.
در سال 1825 واژه ماگما و مفهوم منحصر به فرد ماگمای اولیه توسط اسکراپ عنوان شد.
سرجـیـمزهال ( 1761 ـ 1832 ) به همراه ریمور ( 1726 ) و اسپالانزانی ( 1794 ) و جورج وات ( 1804 ) پیترولوژی تجربی را پایهگذاری کرد.
در سال 1844 چاربز داروین ( 1882ـ 1809 ) اظهار داشت که انواع مختلف سنگهای ماگمایی ممکن است از یک ماگمای اولیه اشتقاق یافته باشند به شرط آنکه ترکیب ماگما با تبلور و جدایش یک یا چند کانی مشکل سنگها تغییر یابد.
در سال 1850 هنری کلیفتون سوربی ( 1826ـ 1908 ) جهت مطالعه میکروسکوپی ، اولین مقطع نازک سنگها را تهیه کرد.
اوایل سال 1861 روش طبقه بندی شیمیایی سنگها را ابداع کرد و در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم برخی از روشهای نمایش شیمیایی و نهایتا طبقهبندی شیمیایی سنگها پا به عرصه ظهور نهاد ( موینسون ـ لسینگ 1899 ، کراس ، ایدینگز ، پیرسون و واشنگتن 1903 ، اوسان 1919 ، نیگلی 1920 ، فون ولف 1922 ).
آلفرد لوتاروگز ( 1915 ) از کتابش تحت عنوان « منشا قارهها و اقیانوسها » ، اصل و ریشه سوالات پزولوژیستها را به مفهوم تغییر ناپذیری قاره مربوط دانست.
در سال 1969 موریس و ریچادر ویلژوئن اولین توصیف دقیق شیمیایی و سنگ شناسی یک سری جدید و مهم سنگهای آتشفشانی را که واجد انواع اولترامافیکها بود ، منتشر ساختند.
از آن زمان تا به امروز سنگ شناسی آذرین همانند دیگر رشتههای علوم فراز و نشیبهای بسیاری را پشتسر گذاشته و با کوشش پیشگامان علم پترولوژی تجربی ، بررسی شرایط تشکیل کانیها و سنگها ، بویژه سنگهای آذرین و دگرگونی رو به رونق نهاد.
انواع سنگهای آذرین
انجماد ماگما به سنگهای آذرین ، یا در سطح زمین صورت میگیرد و یا در داخل پوسته زمین ، بنابراین بر حسب اینکه ماگما در کجا منجمد شود دو گروه سنگ آذرین خواهیم داشت.
سنگهای آذرین خروجی: سنگهای آذرینی را که از انجماد ماگما در سطح زمین بوجود میآید سنگهای آذرین خروجی مینامند.
سنگهای آذرین نفوذی: به آن دسته از سنگهای آذرین که از انجماد ماگما در داخل پوسته زمین تشکیل میگردد سنگهای آذرین نفوذی گفته میشود. سنگهای آذرین نفوذی خود در پوسته زمین به اشکال مختلفی منجمد میشوند که شامل موارد زیر میباشند.
لاکولیتها
سیلها
دایکها
لوپولیتها
پاتولیتها
فاکولیتها
استوکها
انواع سنگهای آذرین از نظر رنگ
سنگهای آذرین فلسیک یا روشن
سنگهای آذرین مافیک یا تیره
سنگهای آذرین بینابینی
توده آذرین
تودههای آذرین بر حسب اینکه در اعماق و یا در سطح زمین انجماد حاصل کرده باشند. شکلهای مختلفی بخود میگیرند.
شکل تودههای آذرین نفوذی
در این حالت ماگما در اعماق زمین میگردد. اکثریت اوقات سنگهای درونگیر توده نفوذی سنگهای رسوبی و یا دگرگونی هستند. بنابراین دارای چینهبندی میباشند.
| دسته بندی | زمین شناسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 85 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 44 |
سنگتراشی
سنگتراشی در ایران قرنها قبل از میلاد مسیح، با تهیه لوازمی جهت شکار حیوانات و وسایلاولیه زندگی آغاز شده و بتدریج به اوج رونق و شکوفائی خود رسیده است.
باز یافته های باستانی از جمله اشیائی که از حفاریهای تپه یحیی واقع در کرمان بدست آمده موید آن است که پیشینه این صنعت به 4500 سال پیش از میلاد میرسد و کشف اینظروف نشانگر آن است که در آن ایام تراش اشیا مختلف مصرفی و تزئینی از سنگ سبز درکرمان رواج داشته که البته هنوز هم این نوع سنگ استخراج و به مشهد فرستاده میشود.بطور کلی باید گفت که سنگتراشی در ایران قدیم بیشتر به تهیه وسایل کشاورزی و آلات وابزار شکار و کندن پوست حیوانات اختصاص داشته و لوازم سنگی بدست آمده از غارمسکونی کمربند یا غار هوتو در نزدیکی بهشهر که متعلق به 11000 تا 8000 سال قبل ازمیلاد مسیح میباشد نیز دلالت بر همین امر دارد. سنگ در ساختن بناهای تاریخی و آثارباستانی هم نقش بسیار مهم و اساسی داشته است. از جمله مهمترین ابنیه تاریخی میتواناز کاخ های دوران هخامنشی 7 حجاریهای دوره ساسانی و... نام برد. تخت جمید نمونه بارزی از صنعت سنگبری دوره هخامنشی است. بطوریکه از دو اتاق خزانه تخت جمشید که توسطهیات علمی موسسه یکاگو کشف گردید بیش از 600 ظرف سنگی سالم و شکسته بدستآمد. از جمله این ظروف یک جام پایه دار سنگی است
که قطعاتی از طلا و سنگهای قیمتی به آن اضافه شده و نوشتهای بنام آشوربانیپال دارد.همچنین یک جام پایه دار از سنگ با کتیبهای بنام خشایار شاه جزو ظروف اخیر است. رویلبه این جام دوازده قو مجسم گردیده که داخل جام را نگاه میکنند. در دوره اشکانیان نیزسنگبری رایج بوده و نمونه آن در بیستون و در قسمت پائین حجاری بزرگ داریوش وجودداشته و بعدها که طاقچهای بر روی آن کندهاند تقریبامحو شده است. در آثار این دورهصورت برجستگی مختصری دارد ولی حالت اشخاص خشک و بدون حرکت است همچنیننقش انسان سوار بر اسب مورد توجه فراوانهنرمندان این دوره و نقوشی دیگر از این جمله موبد در حال نیایش و سوزاندن عود در آتشدان در میان آثار این عصر نقش مهمی دارد.
سنگتراشی دوره ساسانی راازکنده کاری و نقوش برجسته بر روی 4 سنگ میتوان شناختکه بیشتر آنها در دامنه کوههای فارس بوجود آمده است. اکثر این نقوش بمنظور نمایاندنپیروزی بر سلاطین روم ایجاد گردیده است. کلیه حجاریهای دوره ساسانی عبارتست از 20حجاری که در نقش رستم، نقش رجب (2 کیلومتری شمال تخت جمشید) فیروز آباد، سر،مشهد و شاپور واقع شده و علاوه براینها باید از یک حجاری در سلماس (شمال غربی دریاچهارومیه) و حجاری مفصل طاق بستان در نزدیکی باختران نام برد که تمام این حجاریها بجز طاقبستان در یک دوره هفتاد ساله (بین سالهای 225 تا 295 میلادی) ساخته شده است.
هنر مجسمه سازی و هیکل تراشی طاق بستان تفاوتی کلی با سایر آثار مشابه دارد زیرا اگرچه تصاویر فرشتگان که در قسمت دیوار غار قرارگرفته با سنن اوایل دوره ساسانیان انطباق دارد ولی نقوش بزرگ قسمتهای دیگر که شکار گراز و آهو را مجسم میکند.
چه از لحاظ موضوع و چه از حیث سبک با صور مورد اشاره تفاوت ، دارد. این نقوش کهبرجستگی آن چندان زیاد نیست قسمت بندیهای بسیار مشکل و غامضی را نشان میدهدبطوریکه حرکات گرازها، آهوان و فیلها را کاملا ظاهر ساخته و چنان دقیق است که حتیپارچه لباس شکارچیان نیز کاملا نمایان میباشد. این نقوش برجسته از لحاظ سبک، هماننقاشی بر روی دیوار است.
با وجود آنکه در دین مبین اسلام نقش نمودن صورت انسان بر روی سنگ، پارچه و غیر منعشده است اما نمونههای متعددی از سنگتراشی که در موزههای مختلف جهان باقی مانده نشا نه هائی بارز از کندهکاریهای با ارزش این دوران را بدست میدهد. از جمله میتوان از سنگ قبری که در سال 532 هجری تهیه شده و هم اکنون در موزه هنرهای زیبا بوستن موجوداست و با طرحهای خانه و نوشتههای گوناگون تزئین شده و نیز نمونههای از سنگ مرمر که در حال حاضر در موزه متروپولیتن نیویورک نگهداری میشود و متعلق به دوره مغولها است واشکالی به شکل محراب روی آن دیده میشود، نام برد. از زمان قاجار یک نمونه در چشمهعلی قابل ذکر است. با این وجود به آنکه به نظر برخی از محققان و باستان شناسان ایرانسرزمین سنگ میباشد و منابع سرشاری از انواع سنگها همچون مرمر و سنگ گندمی و سنگ سیاه (که در تخت جمشید بکار رفته) ویش یزدی و سنگ سماق و سنگ آهکی و سنگ میکارا دارد ، باید گفت که علیرغم این فراوانی، سنگ در معماری و هنر ایران پایگاهی نسبتا فرعی داشتهو شاید در این امر شکل پذیری گل سفال که با ذوق ایرانیان سازگارتر بوده بی تاثیر نبودهاست. امروزه دو مرکز اصلی سنگتراشی در ایران، قم و مشهد است و هم اکنون درشهرهای مذکور عده ای از افراد در مراحل مختلف استخراج سنگ سنگ بری، سنگتراشی وحکاکی روی سنگ اشتغال دارند.
| دسته بندی | زمین شناسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 60 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 56 |
سنگهای تزئینی ایران، غنای ذخایر و فقر صادرات
پیشگفتار
میتوان گفت تاریخ استفاده بشر از سنگ به ابتدای خلقت او میرسد. انسان اولیه بروی سنگ متولد شده، به وقت خطر در آن پناه جسته، یا از ابزار ساده از آن سرپناه ساخته، وسایل و ابزار زندگی خود مانند ابزار شکار، زراعت، دفاع و زینتآلات خود را از سنگ تراشیده و گاه حتی آن را مورد پرستش خود نیز قرار داده است. که آثار باستانی و بقایای تاریخی موجود گواه این ادعا است. سنگ به لحاظ خصوصیات طبیعی دارای ویژگیهایی است که بعد از گذر قرنها با حفظ زیبایی و ایجاد حس آرامش در بشر هنوز هم جزء کالاهای ارزشمند محسوب میگردد.
مقدمه:
استخراج و فرآوری سنگ تزئینی در سراسر جهان گسترش یافته است به طوری که رشد آن در مقایسه با سیستم کلی اقتصادی تقریبا به دو برابر رسیده است که البته روند رشد در مناطق و کشورهای مختلف متفاوت است و هنوز هم بخش عمدهای از تولید جهانی در اروپا انجام میشود. تجارت سنگ تزئینی بر حسب کمیت، از یک طرف بیان کنندهی رشد فعالیتهای فرآوری در کشورهای وارد کننده و از طرف دیگر تمایل به خرید از خارج، در کشورهای مصرفکننده را نشان میدهد. همچنین در مورد مصرف سنگ تزئینی در جهان میتوان به این مطلب اشاره کرد که مصرف و کاربرد سنگ تزئینی، فرهنگ خاص خود را دارد به طوری که تقریبا دو سوم از مصرف کل سنگ در دنیا عمدتا در 12 کشور انجام میشود. این کشورها به ترتیب عبارتند از: چین، ایتالیا، آمریکا، اسپانیا، آلمان، ژاپن، هند، فرانسه، کرهی جنوبی، تایوان، یونان، عربستان صعودی. هم چنین لازم به ذکر است که کاربرد سنگ در کشورهای مختلف به پیشینهی تاریخی، سلیقه، طرز تلقی و نگرش مردم بستگی دارد و به دلیل تفاوتهای فرهنگی، مصرف سنگ از یک نقطهی دنیا به نقطهی دیگر فرق میکند و در کشورهایی مانند ایتالیا و اسپانیا که امروزه در جمع بیشترین مصرفکنندگان سنگ قرار دارند، کاربرد سنگ نوعی حساسیت اقتصادی و اجتماعی را به همراه دارد به خصوص در پروژههای بزرگ سنتی، استفاده و انتخاب سنگ یک اجبار محسوب میشود.
سنگهای ساختمانی:
سنگ یکی از مصالح ساختمانی بسیار کهن است. تاکنون سنگها را به دستههای گوناگونی تقسیم کردهاند. در کل سنگهای ساختمانی به آن دسته از سنگها اطلاق میشود که به هر شکل و اندازه با تغاییر شکل فیزیکی یا بدون تغییر در یکی از قسمتهای ساختمانی مثل، پیها، کف، دیوارهها، نما، سنگفرش جادهها و محوطهها، دیواره پلها، دیوارههای آب برگردان رودخانههای کنار شهرها، ساختمانهای زیرزمینی و ... به کار میروند. این سنگها به دو دسته زیربنایی و تزئینی و نما تقسیم میشوند. در این تحقیق سنگهای تزئینی و نما موردنظر ماست. با وجود تنوع زیاد سنگها در طبیعت، تنها تعداد محدودی از آنها برای استفاده در نمای ساختمان مناسب میباشند. علاوه بر قابلیت دسترسی و استخراج آسان، سنگی که در ساختمان استفاده میشود باید از نظر قابلیت کار کردن روی آن، ظاهر، دوام، بافت و تخلخل مناسب و ایدهآل باشد. منظور از قابلیت کار کردن روی یک سنگ این است که کار برش دادن، شکلدهی و صیقل دادن سنگ به راحتی انجامپذیر باشد.
سنگهای تزئینی و نما:
خارجیترین قسمت ساختمان را نماسازی میگویند. با توجه به اینکه نمای ساختمان در مقابل عوامل جوی شدید قرار دارد، در انتخاب مصالح نماسازی باید دقت شود تا در مقابل عوامل جوی مقاوم بوده و در ثانی زیبایی لازم را داشته باشد. معمولا منظور از نصب سنگهای تزئینی در نما بیشتر جنبهی زیباسازی و در کف ساختمانها و محوطهها و محلهای عبور و مرور علاوه بر زیبایی، دوام آن در مقابل سایش و غیره میباشد. با توجه به اینکه سنگها پس از نصب علاوه بر فشارهای فیزیکی مختلف (با توجه به محل نصب)، تحت تأثیر عوامل آب و هوایی و محیطی قرار میگیرند، بنابراین در مقابل این عوامل و نیروها ناچار به تسلیم هستند و در صورتی که سنگ مناسب با شرایط محیطی انتخاب شود، علاوه بر طولانی شدن عمر سنگ، ازتخریب زودرس آن جلوگیری میکند و زیبایی آن حفظ میشود.
رایجترین سنگهای مورد استفاده در ساختمانها به عنوان سنگ نما عبارتند از گرانیت و سنگهای آذرین وابسته، سنگ آهک و مرمر و سنگ آهک دگرگون شده و همچنین ماسهسنگ و اسلیت که نوعی شیل دگرگون شده میباشد و به آسانی میتوان آن را به ورقههای نازک، بزرگ و تخت تبدیل کرد. این گروه از سنگهای ساختمانی را به نامهای مختلف از جمله سنگهای تزئینی، نما، روکار، صیقلپذیر، بعددار و ... میشناسند. در کل سنگهای تزئینی به سنگهایی گفته میشود که استحکام لازم را داشته و بتوانند به اشکال و اندازههای مختلف بریده و تراشیده و شکل داده شوند و پس از ساب و صیقل در قسمتهایی از ساختمان و بناها که در معرض دید است (مانند پوشش داخلی و بیرونی، کف اتاقها، سالنها، راهروها، محوطهها، پلهها، نردهها و دیوارهای تونلهای مترو و ...) به کار گرفته شوند. سنگهای تزئینی را میتوان به 4 گروه تقسیمبندی نمود: - گروه سنگهای سخت و مقاوم (گروه گرانیت)- گروه سنگهای نسبتا سخت (گروه ماسهسنگها و کنگلومراها)- گروه سنگهای نیمه سخت و نسبتا مقاوم (گروه سنگهای آهکی) – گروه سنگهای نسبتا نرم (گروه سرپانتین، توفها و شیلها).
گروه گرانیت:
تعریف علمی: سنگی با دانههای مشخص و بلورین با دانههای هم اندازه یا متفاوت، معمولا دارای ترکیبی اساسی از دو فلدسپات (فلدسپات قلیایی به علاوه پلاژیوکلاز سدیمی یا دو فلدسپات قلیایی) و کوارتز. بعضی از گرانیتها فقط یک نوع فلدسپات دارند. ممکن است 10 تا 60 درصد سازاهای فلیسک (روشن رنگ) را کوارتز تشکیل دهد و فلدسپاتهای قلیایی ممکن است 35 تا 100 درصد مجموع فلدسپاتها را شامل شوند.
فلدسپاتها ممکن است به صورت دانههای مجزا حضور داشته باشند. علاوه بر کوارتز و فلدسپاتها، گرانیت نوعا حاوی کانیهای مختلف و معمولا میکا یا هورنبلند یا هر دو و ندرتا پیروکسن است.
تعریف تجاری: سنگی آذرین با دانههای مشخص، معمولا با رنگی از صورتی گرفته تا خاکستری روشن یا تیره و عمدتا متشکل از کوارتز و فلدسپات، همراه با یک یا چند کانی تیره که بافت آن نوعا همگن است اما ممکن است گنایسی یا پرفیری باشد. همچنین بعضی از سنگهای آذرین تیره با آنکه گرانیت به معنی خاص آن نیستند، در این تعریف جای دارند.
| دسته بندی | زمین شناسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 23 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 22 |
سیستم ها کنترل محیط زیست
گرما و دما واژگانی هستند که اغلب با هم اشتباه میشوند. گرما انرژی جنبشی مولکولها در یک ماده است و دما مقدار متوسط انرژی جنبشی در هر کدام از مولکولهای یک ماده میباشد. بنابراین دما مقدار تمرکز گرما در یک ماده است.
تقریباً تمامی اجسام مادی دارای گرما میباشند و این امر بدان جهت است که مولکولهای آنها در حال حرکت میباشند. طبق تعریف، صفر مطلق (F ْ 69/459- ، Cْ15/273- ، و یا K ْ0) دمایی است که در آن تمامی حرکتهای مولکولی متوقف میشود. هر چه جنبش مولکولها زیادتر باشد، دما بیشتر خواهد بود. بسیاری از مردم بواسطه تجربه روزمره خود، با دما (که به صورت فارنهایت با سلسیوس اندازهگیری میشود)آشنا میباشند. امّا واحد اندازهگیری گرما- واحد حرارتی انگلیسی (Btu) یا کالری- کمتر شناخته شده است. یک Btu ، طبق تعریف مقدار گرمای مورد نیاز برای افزایش دمای یک پوند آب به اندازه یک درجه فارنهایت میباشد.
گرکا همیشه از مواد گرمتر به مواد سردتر در جریان است. اگر هیچ تفاوت دمایی وجود نداشته باشد هیچ انتقال گرمایی نیز بوجود نخواهد آمد.
هدایت گرمایی
هدایت، انتقال انرژی جنبشی بین مولکولهای مجاور میباشد. این نوع انتقال همیشه از نقطه گرمتر- یعنی منطقه دارای جنبش مولکولی سریعتر- به نقطه سردتر- یعنی منطقه دارای جنبش مولکولی کندتر- صورت میگیرد. این انتقال به طور مساوی و در تمام جهات (بالا، پایین و اطراف) به آسانی انجام میگیرد و مستقل از نیروی گرانش زمین میباشد. یک نمونه روشن از انتقال هدایتی گرما، نگهداشتن قاشق فلزی در کاسه محتوی سوپ داغ میباشد.
برای موادی که درمحیطهای معماری قرار گرفتهاند قانون عمومی وجود دارد؛ بدین صور که هر قدر چگالی یک ماده بیشتر باشد انتقال گرمااز طریق هدایت در آن راحتتر خواهد بود. فلزات (آلومینیوم، فولاد، مس) هادیهای بسیار خوبی میباشند. بتون و مصالح سنگی نیز هادیهای خوبی هستند. چوب در مرتبه بعدی قرار دارد. هوا و دیگر گازهای رایج هادیهای ضعیفی هستند و بنابراین عایقهای خوبی میباشند. مواد متخلخل (مانند پشم، عایق فایبر گلاس و فومهای سفت) که فضاهای پراز هوای زیادی در خود دارند نیز عایقهای خوبی هستند و اغلب در ساختمانها به منظور کاهش دفع و جذب گرما از آنها استفاده میشود.
از آنجا که هدایت گرمایی به انتقال انرژی جنبشی بین مولکولها بستگی دارد، در نبود مولکولها (یعنی در خلأ) هیچ انتقالی از طریق هدایت انجام نمیشود.
اندازهگیری هدایت
امکان انتقال گرما به صورت هدایت به چند عامل بستگی دارد:
امکان انتقال از طریق هدایت در خود ماده (عموماً هر قدر چگالی زیادتر و ماده دارای هوای کمتری باشد، هدایت بیشتر خواهد بود).
اختلاف دما( هر چه اختلاف دما در دو طرف ماده زیادتر باشد، هدایت بیشتر خواهد بود).
سطح قرار گرفته در معرض گرما (هر چه مساحت سطح قرار گرفته در برابر اختلاف دما بیشتر باشد، هدایت بیشتر خواهد بود).
مدت زمان قرارگیری در معرض گرما (هرچه این مدت زمان بیشتر باشد، هدایت بیشتر خواهد بود).
ضخامت (اینکه گرما تا چه مسافتی در ماده جریان مییابد. هر چه ضخامت کمتر باشد، هدایت بیشتر خواهد بود).
ضریب هدایت حرارتی (k)، گرمای انتقال یافته به صورت هدایت میباشد که از طریق یک ماده با ضخامت معین و در زمانی معین، هنگامی که سطحی معین از آن در برابر اختلاف دمایی معین قرار رگفته است صورت میگیرد. این ضریب، مهمترین واحد اندازهگیری گرمای انتقال یافته از طریق هدایت در یک ماده میباشد.
ضریب هدایت ویژه شبیه به ضریب هدایت حرارتی میباشد با این تفاوت که مقدار آن برای ضخامت خاصی از یک ماده تعریف میشود.
ضریب مقاومت حرارتی (R) برابر عکس ضریب هدایت ویژه میباشد و واحد آن (hr.ft2.0F)/Btu میباشد. این ضریب، واحد معمولتریجهت اندازهگیری و انتخاب عایقبندی برای اجزای ساختمان میباشد. هر چه مقدار R بیشتر باشد مقدار عایقکنندگی نیز بیشتر خواهد بود. این ضریب، واحد مناسبی بری محاسبه توانایی عایقکنندگی مجموعهای ترکیب شده از مصالح ساختمانی میباشد؛ مقاومت حرارتی مصالح به سادگی به همدیگر افزوده میشوند تا مقاومت حرارتی مجموعه ترکیب شده مصالح بدست آید.
ضریب عبور حرارتی
ضریب عبور حرارتی (U)، واحد مقدار گرمای انتقال یافته از طریق یک ساختمان در واحد زمان در واحد سطح میباشد و مقدار آن برابر با عکس مقدار مجموع R میباشد. واحد ضریب عبور حرارتی (U) همانند ضریب هدایت ویژه، Btu/(hr.ft2.0F) میباشد. توجه داشته باشید که اگر چه برای محاسبه مقدار R برای کل یک ترکیب، مقدار R مربوط به هر یک از اجزاء را باهم میتوان جمع نمود با این حال، مقادیر ضریب هدایت ویژه (C) را نمیتوان باهم جمع نمود تا مقدار ضریب عبور حرارتی (U) محاسبه گردد بلکه به جای آن میبایست مقادیر معکوس ضرایب هدایت ویژه را باهم جمع نمود تا مقدار مقاومت حرارتی (R) برای کل ترکیب بدست آید و رد پایان، مقدار معکوس R محاسبه شود تا ضریب عبور حرارتی (U) بدست آید.
ذخیره سازی حرارتی
شیوه بالا در محاسبه دفع هدایتی گرما، اختلاف دما را در مدت زمانی طولانی ثابت فرض میکند. اگرچه این مطلوب در عمل به ندرت اتفاق میافتد با این حال اگر گرمای نسبتاً کمی در مصالح ذخیره شود، این شیوه هنوز قابل اطمینان خواهد بود و این در حالتی اسن که سازه ساختمان از لحاظ وزنی سبک باشد (برای مثال چوب، فولاد، شیشه). با این وجود مصالحی که دارای جرم زیادی میباشند (مثل بتون یا آجر) مقدار زیادی گرما را در حرارتی جداره ساختمان میتواند تا حد زیادی عملکرد حرارتی آن را تحت تأثیر قرار دهد.
در مقیاس ساختمانی اگر دمای خارجی ساختمان نسبتاً ثابت باشد ویژگی ذخیرهسازی حرارتی در مصالح ساختمانی تأثیر ناچیزی بر دمای داخلی ساختمان خواهد داشت. اگر نوسانات دمای روزانه زیاد باشد انتخاب مصالحی با ظرفیت ذخیرهسازی حرارتی بالا میتواند در تثبیت دمای داخلی ساختمان موثر باشد.
تابش
| دسته بندی | زمین شناسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 59 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 31 |
شناخت و بررسی انواع شیشه های اپتیکی
فهرست مطالب
مقدمه
ترکیبات شیشه
روش ساخت شیشه
خواص شیشه ها
دسته بندی شیشه ها بر اساس مصارف اقتصادی
نقش کانیها در تهیه ی شیشه
دسته بندی شیشه ها بر اساس ترکیبات شیمیایی
شیشه های ویژه
شیشه ها ی اپتیکی
روش ساخت شیشه های اپتیکی
تاثیر تنش در در خواص شیشه های اپتیکی
انواع عدسی های دیدگانی – عدسی عینک
عدسی هایی با ضریب شکست زیاد
عدسیهای فتوکرومیک
انواع عدسی های فتوکرومیک
انواع فتوبراون ها
مقدمه
میدانیم که در طبیعت ماده به سه صورت گاز،مایع و جامد وجود دارد که این سه حالت قابل تبدیل به یکدیگر هستند.
تعاریفی که برای این حالت های ماده به کار برده شده به این صورت میباشد:
گاز:
حالتی ازماده است که در ان نیروی جاذبه بین ملکول ها ضعیف بوده و تحرک شدید ملکول ها یا اتم ها وجود هر گونه نظم هندسی را در بین ذرات غیر ممکن میسازد،بنابراین گاز نه حجم ثابت ونه شکل ثابتی دارد.
مایع:
مایعات از نظر بی نظمی و سیالیت مثل گازرفتار میکنند و از نظر تراکم مولکولی مثل جامداتند.
جامد:
در جامدات نیروی جاذبه بین مولکول ها محکم بوده و تحرک مولکول ها نسبت به یکدیگرکم و مولکول ها و اتم ها نظم هندسی مشخسی دارند.
اما شیشه...
شیشه از نظر شفافیت ظاهری مثل آب دارد ولی عملا سیالیت آاب را نداردو شکل ظاهری آن سخت وصلب است، به دلیل بی نظمی در ساختمان مولکولی اش حتی در حالت سخت و صلب خود ماهیت مایع رادارد ،
به عبارتی مذاب شیشه در طی سرد شدن بر خلاف مایعات معمولی ،بدون تشکیل یک ساختمان منظم مولکولی سخت و جامد میشود .
در مایعات معمولی مانند اب وقتی که سرد میشود و به محض رسیدن به دمای انجماد شروع به یخ زدن میکند یا به عبارتی با تشکیل واحد های بلوری منظم جامد میشود ، ولی برای شیشه این طور نیست.
مذاب شیشه در مرحله ی سرد شدن بدون ایجاد تبلور و نظم مولکولی درونی پس از گذشتن از دمایی که به ان دمای شیشه ای شدن (TG )میگویند سخت و صلب میشود.
منحنی زیر نشاندهنده ی این تعاریف است.
تعریف دیگری برای شیشه این است که شیشه ماده ایست بی شکل که در درجه حرارت های معمولی مثل یک جامد سخت عمل میکند ولی در درجه حرارت های بالا به تدریج نرم و ذوب شده و به مایعی روان تبدیل میشود.
ترکیبات شیشه :
عنصر اصلی تشکیل دهنده اکثر شیشه ها سیلیسیم است . اکسید سیلیسیم یکی ازفراوانترین کانیهای موجود در پوسته زمین است که به ان سیلیس گفته میشود(SIO2 )و به اشکال مختلف در طبیعت وجود دارد .
سیلیس به تنهایی شیشه ساز است و شیشه خالص سیلیسی دارای موغوبیت بسیار خوبیست ولی به دلیل نقطه ذوب بالای سیلیس و اقتصادی نبودن تولید معمولا عناصر دیگری به عنوان تعدیل کننده یا روان ساز به ان اضافه میشود .
البته اکثر عناصر جدول تناوبی به طریقی به صورت کم یا زیاد در ترکیب انواع شیشه ها وارد میشوند.
از رایج ترین ترکیبات شیشه ، شیشه هاییست که از ترکیب سیلیس ،اکسید سدیم یا پتاسیم و اکسید اهک تشکیل شده که شیشه های سیلیکاتی سودا-لایم گفته میشوند، اکثر شیشه های در و پنجره و ظروف از این نوع هستند.
اشکال زیر چگونگی تفاوت ساختمان کریستال کوارتز و شیشه کوارتز و شیشه سیلیکاتی را نشان میدهد. همان طور که در شکل مشخص است کریستال کوارتز یک شبکه منظم از چهار وجهی های SIO4 را
تشکیل داده.
در شیشه کواتز زاویه بین اتم ها یا پیوند اتم ها ثابت نیست و شبکه چند وجهی منظم را ندارد و در واقع یک شیشه نا منظم تشکیل شده است.
وقتی تعدیل کننده هایی مثل سدیم و کلسیم وارد شبکه شیشه میشوند شبکه به راحتی شکسته شده و این یونهای قلیایی در حفره های شبکه جای میگیرند.
غیر از شیشه های سیلیکاتی سودا-لایم شیشه های زیادی که کاربرد زیادی دارند عبارتند از:
شیشه های سربی که دارای ترکیبات سرب هستند و در ساخت عدسی ها و فیلتر ها به کار میروند.
شیشه های بور و سیلیکات که دارای ترکیبات بور هستند و در تولید اکثر لوازم ازمایشگاهی ، برخی از شیشه های ظروف و در شیشه های اپتیکی به کار نیروند.
شیشه های باریمی که دارای ترکیبات باریم هستند و در ساخت عدسی ها و فیلتر ها به کار میروند.
شیشه هایی با ترکیبات عناصر کمیاب مثل ( لانتانید ها – تانتالید ها و تیتانیوم ...) که برای تولید شیشه های اپتیکی به کار میروند .
امروزه مواد الی معینی میتوانند با روش های مشخص به صورت سخت و با ساختمان بی مظم تولید شوند و در واقع شسشه الی تولید شود .
گرچه در زبان محاوره ای به این ترکیبات شیشه گفته نمیشود ، اما انواع هارد رزین ها و رزین های ترمو پلاستیک از این نوع شیشه الی هستند که کاربرد فراوانی هم پیدا کرده اند.
روش ساخت شیشه
فرایند های عمده در ساخت شیشه عبارتند از :
ذوب
شکل دهی
تنش زدایی( آنیلینگ)
در مرحله ذوب مخلوطی از مواد و عناصر مختلف با اندازه و دانه بندی مشخص به صورت گچ تهیه شده و بعد در کوره ذوب طی مراحلی تا دمای ذوب ( این دما بسته به ترکیب شیشه تفاوت دارد ) به منظور به دست اوردن شیشه ای هموژن و عاری از معایب ذوب میشود.
در شکل دهی شیشه مذاب را یا به صورت تمام اتوماتیک یا دستی از طریق کشش شیشه یا قالب ریزی یا پرس به فرم مورد نظر شکل میدهند.
در مرحله بعد با به تدریج سرد کردن شیشه و رساندن ان به
دمای محیط ( با کنترل دقیق دما ) باعث میشوند که تنش های درون شیشه ازاد شده یا به حداقل برسد.
| دسته بندی | زمین شناسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 12 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 8 |
شناسایی زمین های نمک دار
مشاهدات کلی از چندین خاک و زندگی گیاهی رشد نکرده و وضعیت نمک سطح خاک می تواند در شناسایی مناطقی از زمین های نمک دار مورد استفاده قرار گیرد .
زمین های نمک دار بیشتر بویژه با راههای زیر معین می گردد . همه آنها با استفاده از تکنیک ها در روش ها الکتریکی وابسته و مربوط است .
در استخراج کردن از نمونه های خاک نمونه گیری می شود .( خاک / ترکیب آب )
در نمونه های آبی خاکی و با استخراج کننده ی بدون هوا استخراج می شود .
در خاک از حس گرهای چوبی در زیر خاک استفاده می شود .
در موارد جزئی ، به وسیله روش های القاء الکترومغناطیسی استفاده می شود .
تکنولوژی القاء الکترومغناطیس همچنین قابل دسترس در تشخیص دادن مناطق مستعد مناسب نمک دار است . که نتیجه آن عمق نمک زارها را مجسم می کند .
آزمایش آزمایشگاه به طور عادی در تشخیص سطح های نمکی ( شوری ) مورد استفاده قرار می گیرد و زمین های نمکی اغلب با یک قابلیت رسانایی الکتریکی بزرگتر از 105ds/m برای یک 5 : 4 آب : نمک استخراج شده تعریف می شوند . و بزرگتر از ds/m 4 برای اشباع استخراج می شوند .
استخراج زمین های نمکی در زمین هموار و مسطح ( فلات ) عهده دار می شدند در طول زمانی نزدیک به پنجاه ( Lang.1976 ) با سطح های مختلف که موفق شدند اگر چه روش های از قبل پیش بینی شده موجود در یافتن مناطق مستعد به نمک دار شدن قابل اعتماد نبود تا زمانیکه روش های الکترومغناطیس معرفی شد .
اندازه ی احیاءاراضی را شامل انحراف از جهت غیر اصلی در سطح آب و پوشش علف زار نمکی با حداقل کشت را شامل می شود و دکود گیاهی ناچیز و علف خشک شده فرسوده و کاشتن سخت و خیلی با اهمیت تر و ممانعت از ذخیره شدن آن را باعث می شد . در برخی موقعیت ها و شکافنده عمیق و ترکیب سنگ گچ و زهکشی مصنوعی را در بر دارد پرهیز از زمین غیر مزروع حامی مقطعی از منطقه می باشد دوره طولانی ، خط مشی بر جایگزین درختان در زیمن های نسراشیب دار که بیشترین رضایت بخشی وابسته به توازن خواص آب را بر قرار خواهد کرد .
شناسایی مخصوص در مناطق فراگرفته شده هر کجا ممکن می باشد . به عمل می آید .
حصار بیرون مناطق نمکی مانعی است که بهتر خواهد کرد احیاء کشت و کار را در قسمت های نمکی آزاد ( شامل درختان ، علفزارها و پوشش گیاهی ) – مدیریت دوره طولانی باید شامل آگاهی از مواد موجود که یک پوشش گیاهی خوب ادامه دار را در همه ی زمان ها تضمین می کند .
تغییر قسمت های گیاه در تحمل آنها در شوری ( به جدول 1301 نگاه کنید . ) نشان داده شده است .
رشد سطح شوری اندک می باشد و قسمت های کمی می توانند باقی بمانند بنابراین آن ضروری است . که بیشتر قسمت های پر تحمل برای سطح های نمکی واقع شوند جدول 1302 قسمت هایی که می تواند مورد استفاده قرار گیرد در منطقه معرفی شد . نمکی را نشان می دهد .
مورد تحقیق می باشد که درختان پر تحمل نمکی و بوته های آنها و گستردگی آنها و گوناگونی درختان پخش شده با سطح های بالایی از مقاومت در شوری همانند درخت صمغ قرمز رودخانه می باشند .
( تحقیقات اوکالیپتوس )
جدول 1302 ، قسمت های مورد استفاده برای زندگی گیاهی در مناطق نمکی
تحمل نمکی
قسمت ها
توضیح
بالا
پوشش گیاهی مارش
مستعد به سبقت جویی و محدودیت ناچیز
متعدل ملایم
پوشش گیاهی گندم بلند
پوشش گیاهی WIMMERA
پوشش گیاهی کوچ
شبه توت فرنگی
مستعد به علف چرانی زیاد
مستعد به علف چرانی زیاد
به طور طبیعی اتفاق می افتد
کود گیاهی ضروری
مورد استفاده
فالاریس گونه گیاهی
پوشش گیاهی rhodes
بوریا بلند
در مناطق مورد شک از وجود موضوعی که به عنوان مشکلات شوری بحث می شود و ممانعت سراسری از این استراتژی باید اول شناسایی مناطق مستعد نمکی را درگیر کرد . در این شناسایی ، زمینی مورد استفاده قرار می گیرد که باید طراحی شود . در ممانعت حرکت نمک در سطح زمین به صورتی که این روش ها باید شامل تغییرات در تکرار آبیاری و استراتژی گیاهی درختان و استراتژی مدیریت عمل گرفتن باشد که هر کدام پوشش گیاهی کافی را مخصوصا در منطقه های یاد شده دار می
باشند
| دسته بندی | زمین شناسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 19 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 11 |
شویندهها و محیط زیست
چکیده
رشد فزایندة جمعیت جهان، مشکلات عمدهای را در ارتباط با پاکیزه نگاه داشتن زمین ایجاد کرده است. نگرانی دربارة تأمین بهداشت و رفع آلودگیهای ناشی از صنعت که سرنوشت و حیات زمین را به مخاطره خواهند افکند برنامهریزیهای جدی را برای تغییر و بهبود شرایط زندگی طلب میکند.
در سالهای اخیر با پیدایش بیماریهایی مانند ایدز و انواع هپاتیتها و همچنین بازگشت بیماریهای عفونی فراموش شدهای مانند سل و تداخل آن با ویروس ایدز، اهمیت مصرف محصولات بهداشتی بیش از بیش مشخص شده است. به طوری که تحولات عمدهای در نحوه تولید و مصرف فرآوردههای شوینده بهداشتی پدید آمده است.
گسترش بیش از حد صنایع صابون و شویندهها در جهان علیرغم دارا بودن جنبههای مثبت فراوان آلودگیهای نوینی را به محیط زیست وارد کرد و توجه مسئولان محیط زیست کشورها را به خود جلب نمود.
ورود شویندهها به فاضلاب به لحاظ بروز مسائل و عوارض متعدد چون پدیده مغذی شدن و تجزیه ناپذیری گروه سخت شویندهها و ایجاد کف و ... سبب آلودگی منابع آبی و محیط زیست میشود.
* عهده دار مکاتیات
در این مقاله ترکیب شیمیایی شویندهها، مشکلات زیستمحیطی ناشی از شویندهها و تأثیرات فسفات در محیط زیست و راهکارهای مقابله با این مشکلات نظیر انتخاب مواد اولیه مناسب، تهیه محصولاتی با کارایی بیشتر، کاهش مواد پرکننده، تجزیهپذیری شویندهها و تولید محصولات شوینده کنسانتره بررسی و پیشنهادهایی به منظور کاهش اثرات مخرب شویندهها در محیط زیست ارائه شده است.
مقدمه
آشنایی با صابون به عنوان اولین پاک کننده به قرنها پیش برمی گردد، ولی رشد جمعیت و توجه انسان به بهداشت موجب شد که تولید صابون با منشأ طبیعی جوابگوی مصرف نباشد. در نتیجه از اوایل قرن نوزدهم میلادی مواد شوینده مصنوعی به نام دترجنت وارد بازار شد ]1[. استفاده از دترجنتها پس از جنگ جهانی دوم گسترش یافت.
به ترکیباتی که علاوه بر انحلال و پخش در آب قدرت پاک کنندگی آن را افزایش دهند دترجنت گفته میشود. انواع طبیعی پاک کنندهها مثل صابون، گل سرشور و غیره از زمانهای قدیم مورد استفاده قرار گرفتهاند ولی آنچه که امروز به نام دترجنت مصرف میشود سنتیک (تولید شده به صورت مصنوعی) میباشد. ورود این مواد در زندگی انسان به سرعت باعث کاهش کاربرد انواع طبیعی پاک کنندهها شده است ]2[.
کف کردن صابونها در آبی که املاح کلسیم و پتاسیم داشته باشد به تأخیر میافتد در نتیجه این املاح باعث کاهش قدرت پاک کنندگی میشوند. در حالی که این مشکل به علت فرمول خاص دترجنتها تا حدود زیادی برطرف شده است ]3[.
اجزای شیمیایی یک پاک کننده به طور کلی به سه دسته عمومی طبقهبندی میشود:
سورفاکتانتها (مواد فعال سطحی یا مواد مؤثر)
سازندهها (پرکنندهها)
مواد متفرقه
سورفاکتانتها به عنوان عامل خیس کننده عمل کرده کشش سطحی آب را کم میکنند در نتیجه آب بهتر وارد بافت الیاف میگردد. این مواد همچنین ذرات کثیف و آب را به یکدیگر اتصال میدهند.
سازندهها نقش اصلی در پاک کنندهها دارند و عامل جدا کنندگی هستند. سازندهها، یونهای منیزیم و کلسیم موجود در آب سخت را به شکل یونهای بزرگ محلول در آب درمیآورند ]4[. مواد سازنده خاصیت قلیایی در آب ایجاد میکنند و مانع از نشست مجدد لکهها میشوند. امروزه بیشترین سازندههای متداول مورد استفاده، پلیفسفاتها هستند ]4 و 7[.
پاک کنندهها دارای مواد دیگر مختلفی از قبیل براق کنندهها، عطرها، عوامل ضد خوردگی، آنزیمها، نرمکنندهها، خوشبو کنندهها و مات کنندهها هستند ]7[.
دترجنتها اصولاً ترکیبات آلی زنجیرهای کربندار هستند که دارای 2 قطب هیدروفیل و لیپوفیل میباشند. قطب هیدروفیل، آب دوست و قطب لیپوفیل، چربی دوست میباشد.
بر اساس خصوصیات قطب هیدروفیل دترجنتها به 3 گروه تقسیم میشوند ]3[:
1- دترجنتهای آنیونی: این ترکیبات در اثر یونیزاسیون در محیط آبی به یونهای منفی که در آن R یک زنجیر کربنی طولانی الکیلی و یک یون مثبت که اغلب سدیم است تفکیک می شوند. بیشترین دترجنت مصرفی در منازل و مصارف عمومی در این گروه قرار دارد ]3[.
2- دترجنتهای کاتیونی: این دترجنتها در اثر یونیزاسیون به یونهای مثبت گروه آمونیومی که دافع آب است و گروه یونهای منفی جاذب آب تبدیل میشود و دارای قدرت زیاد باکتری کشی میباشند ]3[.
3- دترجنتهای خنثی: این پاک کنندهها از ترکیب چند شاخه اتیلن بر روی یک ریشهای که دافع آب است حاصل میشود و بهترین مثال از آنها پلیگلیکول اتوالکیل فنل است که قدرت پاک کنندگی شدیدی دارد ]4[.
شویندهها بر اساس مواد فعال سطحی به دو دسته سخت و نرم تقسیم میشوند که شویندههای نرم شامل LABS یا الکیل بنزن سولفونات خطی هستند که تجزیه پذیر میباشد. شویندههای سخت که شامل ABS یا الکیل بنزن سولفونات شاخهای میباشند از این گروه میتوان به مشهورترین عامل دودسیل بنزن سولفونات سدیم اشاره کردکهبه دلیل داشتن شاخة فرعی در محیط زیست تجزیه نمیشود و سبب آلودگی محیط زیست میگردد ]4 و 9[.
در کشورهای پیشرفته با ارتقاء بهداشت و پاکیزهتر شدن محیط زندگی، بدون تردید مصرف پاک کنندهها افزایش یافته و لزوماً با رعایت جنبههای اقتصادی همراه شده است ]5[. برای ترسیم آیندهای که حتیالامکان کمتر دچار خطا و اشتباه باشد نگرشی بر روند تولید محصولات، تغییرات فرمولاسیون و مصرف مواد اولیه مختلف در سطح جهان ضروری است ]8[. به طور کلی در کشورهای پیشرفته وضعیت شویندهها متأثر از تغییراتی در فرمولاسیون محصولات بوده است مثل تمایل به تولید محصولات عاری از فسفات و یا تمایل به ساخت پودرهای سنگین و غیره ]5[.
اثرات زیستمحیطی شویندهها و راهکارهای مقابله با آنها
سالهای زیادی است که صنایع صابون و دترجنت به دلیل ایجاد آلودگیهایی در آب مانند آلودگی کف و مغذی شدن توجه مسئولان محیط زیست را به خود جلب نموده است. دترجنتها پس از مصرف به همراه پساب به دریاچهها یا رودخانهها ریخته میشوند و بر روی محیطزیست تأثیر مخرب میگذارند. آلودگی محیط زیست ناشی از مصرف دترجنتها بیشتر از نظر دو عامل قابل بررسی است.
اثر مواد مؤثر موجود در دترجنت.
اثر مواد پر کننده موجود در دترجنت.
آثار سوء حیاتی شویندهها بر محیط زیست عبارتند از:
تجمع کف بر روی آبهای سطحی و جلوگیری از عمل اکسیژنگیری آب
تولید بو و طعم نامطبوع در آب
اثرات سمی بر موجودات زنده مانند انسان، موجودات آبی و گیاهان
تخریب و انهدام اکوسیستم
حذف و کاهش مواد معلق آب در حضور شویندهها به صورت دلخواه
مقدور نیست.
| دسته بندی | زمین شناسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 84 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 102 |
فرآیند تولید سیمان
فهرست
عنوان صفحه
مقدمه
تاریخچه رواج سیمان در ایران
مواد تشکیل دهنده سیمان پرتلند
روند تهیه سیمان
معادن
سنگ شکنها
آسیاب کردن مواد
خشک کن مقدماتی
پودر کردن مواد اولیه
روش تر
روش خشک
تفاوتهای روش خشک و تر
آزمایش نهایی
کوره های پیش گرم کن
سیمان پزی
کوره های سیمان پزی
مراحل مختلف پخت
مدت زمان تهیه سیمان
کلینگر
آسیاب کردن کلینگر
درشتی دانه های سیمان
روند تهیه سیمان
انواع سیمان پرتلند از نظر جنس
سیمان پرتلند نوع (1)
سیمان پرتلند نوع (2)
سیمان پرتلند نوع (3)
سیمان پرتلند نوع (4)
سیمان پرتلند نوع (5)
سایر انواع سیمان پرتلند
سیمان پترلند ممتاز
سیمان زودگیر
سیمان ضد سولفات
سیمان هوازا
سیمانهای رنگی
سیمان چاه کنی
سیمان روباره
سیمان پوزولان
سیمان انبساطی
سیمان برقی
سیمان بنایی
انبار کردن سیمان
کوره گردنده خفته
اجزاء کوره گردنده خفته
کوره اصلی
رینگها
دنده کوره ها
غلطکها
خنک کنها
آب بندی سروته کوره
نسوزکاری داخل کوره
سوخت کوره
درجه پربودن کوره
شیب کوره
دور کوره
میزان بار کوره
سرعت حرکت مواد در کوره
سیمان پرتلند
فشرده از تاریخچه روند تولید در کارخانه های سیمان
روند تولید
معادن مواد اولیه مواد اصلاحی و افزودنی
معدن سنگ آهک
معدن خاک رس
معدن مخلوط
معدن سنگ گچ
سنگ آهن
معدن سنگ سیلیس
سنگ هماتیت
موارد مصرف تیپهای مختلف سیمان
واحد سنگ شکن و آسیای خاک
واحد آزمایشگاه
آزمایشگاه فیزیک
آزمایشگاه شیمی
واحد مواد خام
الکتروفیلتر
واحد کوره
پیش گرم کنها
کوره هزار تنی
خنک کنها
واحد آسیای کلینگر و تولید سیمان
تولید گاز اکسیژن
کیسه سازی
تولید شن و ماسه
ریخته گری
بارگیری
مرکز خدمات مهندسی
مقدمه سیمان
با توجه به تحولات قرن اخیر که در کلیه علوم و فنون منجمله در صنعت ساختمان سازی ایجاد گردیده با توجه به رشد روزافزون جمعیت و احتیاج به گسترش شهرها، کارشناسان متوجه شدند که اگر شهرها به طرو افقی گسترش یابد رسانیدن سرویس های شهری مانند آب و برق ، تلفن، گاز و همچنین پست و آسفالت و غیره به شهروندان با مشکل مواجه خواهد گردید بدین لحاظ تشخیص دادند که شهرها باید به طور عمودی گسترش یابد در نتیجه ساختمانهای یک یا دو طبقه قرون 18 و 19 به ساختمانهای بلند قرن بیستم تبدیل گردید رفته رفته مصالحی مانند آجر و آهک و ملاتهای کم مقاومت منسوخ و مصالح مرغوب تری که بتواند بارهای فشاری و کششی بیشتری را تحمل نماید مورد توجه قرار گرفت که در رأس آنها سیمان و انواع فولاد می باشد که روز به روز مراحل تکامل خود را طی نموده و هر لحظه در آزمایشگاههای مهم دنیا در اثر آزمایشات شبانه روزی انواع مرغوب تر و کامل تری از آن ارائه می گردد. بدین لحاظ جا دارد که در موردمطالعه و شناخت سیمان دقت بیشتری نموده تا آشنایی بیشتر با این مصالح پیدا کنیم باید توجه نمد هر لحظه ممکن است مطالعات و کیفیات آزمایشگاهی محصول جدیدتری را به دنیال صنعت را ارائه نمایند. پس در این قسمت سعی بر آن شده است که حتی المقدور در مورد مطالب کلی سیمان گفتگو شود.
سیمان یا سمنت واژه ای است که از لغت سمنتوم رومی گرفته شده و قدمت آن به بیش از میلادی می رسد. مصرف آن در ساختمان پانتئون شهر رم واقع در ایتالیا که مربوط سه 27 قبل از میلاد است دیده شده .
در ساختمان گنبد این بنا که 43 متر قطر دارد . مخلوطی از خرده سنگ و آهک پخته بکار رفته است ولی کشف سیمان به شکل امروز مربوط است به یک نفر انگلیسی بنام ژوزف اسیدین joseph espdn که از پختن آهک و خاک رس در حرارت بالا و آسیاب کردن موفق شد ابتدایی ترین نوع سیمان را کشف نموده و آن را در تاریخ 21 اکتبر 1824 بنام خود در انگلستان ثبت نماید و نام محصول بدست آمده را سیمان پرتلند گذاشت علت این نامگذاری همانطوریکه گفته شد سیمان از سنتوم رومی گرفته شده و پرتلند نام جزیزره ای است در انگلستان که رنگ سیمان پس از سخت شدن به رنگ سنگهای ساحلی این جزیره در می آید به همین دلیل نام پرتلند را دنبال سیمان برای آن انتخاب نممودند البته قبل از ژوزف اسپدین اشخاص دیگری در فرانسه و انگلستان از پختن خاک رس و سنگ آهک مصالح مشابهی بدست آوردند ولی هیچکدام کار خود را دنبال نکرده و محصول خود را ثبت نرسانیدند باید توجه نمودکه در بعضی از کتابهای ایرانی که در دسترس نگارنده بود اشخاص دیگری را به عنوان اولین نفر که سیمان را به ثبت رسانید معرفی می نمایند ولی در فرهنگ دهخدا و دایره المعارف فارسی تألیف غلامحسین مصاحب ژوزف اسپدین را به عنوان اولین نفر ذکر می کنند ولی آ«چه مسلم است که سیمان در اوایل قرن نوزدهم در انگلستان به ثبت رسیده و آن را ابتدا برای ساختن فانوس دریایی مورد مصرف قرار دادند.
تاریخچه رواج سیمان در ایران
بدیهی است منظور از تاریخچه سیمان در ایران یک تحقیق تاریخی نیست که بدانیم مثلاً اولین پاکت سیمان در چه تاریخی و یا به وسیله چه شخصی به ایران وارد شده است بلکه منظور این است که نگاه مختصری داشته باشیم به تاریخ سیمان ایران.
اولین کارخانه سیمان با تولید روزانه 100 تن در نزدیکی شهر ری در تهران احداث و در سال 1312 آغاز به کار کرد و تا تاریخ 1334 به تدریج با افزودن واحدهای دیگر به این مجموعه ظرفیت این کارخانه به 600 تن در روز رسید ولی به علت شروع عملیات ساختمانی و راه سازی این مقدار سیمان جوابگوی نیازهای کشور نبود و به تدریج در نقاط دیگر مملکت کارخانه های بزرگ سیمان دایر گردید از جمله سیمان تهران – سیمان شمال – سیمان مشهد – سیمان فارس – سیمان ارومیه و سیمان آبیک که تعداد آنها در حدود 20 کارخانه بوده تولید روزانه آنها فعلاً در حدود بیست میلیون تن در سال می باشد که هنوز جوابگوی مصرف داخلی نبوده و مجبور به واردات سیمان
می باشیم.
مواد تشکیل دهنده سیمان پرتلند
| دسته بندی | زمین شناسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 169 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 37 |
فرسایش و راههای مقابله با آن
فهرست
1- مقدمه 3
2- اهمیت فرسایش 4
3- انواع فرسایش 5
4- مراحل مختلف فرسایش 7
5- اشکال مختلف فرسایش 8
6- اثر و نتیجه فرسایش 14
7- مبارزه با فرسایش خاک 17
8- مبارزه با فرسایش آبی 18
9- مبارزه با فرسایش بادی 29
10- منابع و مراجع 37
1- مقدمه
فرسایش که به آلمانی Abtrag وبه فرانسه وانگلیسی Erosion گفته میشود، از کلمه لاتین Erodere گرفته شده وعبارت است از فرسودگی و از بین رفتگی مداوم خاک سطح زمین (انتقال یا حرکت آن از نقطه ای به نقطه دیگر در سطح زمین) توسط آب یا باد[1].
خاک یکی از مهمترین منابع طبیعی هر کشور است. امروزه فرسایش خاک به عنوان خطری برای رفاه انسان و حتی برای حیات او به شمار میرود. در مناطقی که فرسایش کنترل نمیشود، خاک ها به تدریج فرسایش یافته، حاصلخیزی خود را از دست می دهند.
فرسایش نه تنها سبب فقیر شدن خاک و متروک شدن مزارع می گردد و از این راه خسارات زیاد و جبران ناپذیری را به جا می گذارد، بلکه با رسوب مواد در آبراهه ها، مخازن سدها، بنادر و کاهش ظرفیت آبگیری آنها نیز زیانهای فراوانی را سبب میگردد. بنابر این نباید مساله حفاظت و حراست خاک را کوچک و کم اهمیت شمرد.
اگر استفاده خاک بر اساس شناسایی استعداد و قدرت تولیدی آن ومبتنی بر رعایت اصول صحیح و علمی باشد، خاک از بین نمی رود[2]. فقط در سایه حمایت پوشش نباتی(درختان یا سایر گیاهان) بوده که فرسایش خاک بسیار کند شده و تعادلی در تشکیل و فرسایش خاک ایجاد گردیده است.
این تعادل مساعد که تحت تاثیرشرایط طبیعی حکمروا شده بود،از زمانی که بشر زمین را به منظور تهیه محصول وبدست آوردن غذا و دیگر مایحتاج خود ،موردکشت و زرع قرار داد تا از آن به عنوان مرتع استفاده کرد، بر هم خورد و زمین ها در معرض فرسایش شدید و وسیع قرار گرفت .
بنابراین فرسایش قبل از آنکه مورد بهره برداری انسان قرارگیرد نیز اتفاق میافتاده(فرسایش طبیعی) ولی از وقتیکه انسان در آن به کشت و زرع پرداخت باعث فرسایش بیش از حد(فرسایش سریع وشدید) خاک شده است.
2- اهمیت فرسایش
درست است که از خاک هایی که در نتیجه فرسایش آبی شدید ازنقاط مرتفعتربه نقاط پستتر یا چالهها وپشت سدها منتقل میشود، باز زمین به وجود میآید واین گونه زمینها اغلب امکان دارد زمینهای رسوبی یا آبرفتی حاصلخیزی باشد(کما اینکه زمینهای حاصلخیز را در اکثر موارد همین زمینهای رسوبی یا آبرفتی تشکیل میدهد) ولی از آنجا که مقدار زمینیکه بر اثر رسوب و تجمع مواد بوجود میآید در مقابل سطحهاییکه خاک آن فرسایش یافته است، ویران میشود، تا این رسوبات را بوجود آورد،آنقدر ناچیز و بیارزش است،که به منظور جلوگیری از تخریب و زیانهای بیشتر و همچنین حفظ تعادل طبیعت باید با اقدامات سریع وجدی تا آنجا که ممکن است مانع از فرسایش خاک شد.
طبق محاسباتی که صورت گرفته است، بطورکلی برای تشکیل یک سانتیمترخاک 500 تا 800 سال زمان لازم است، و اگر حساب کنیم که خاک زراعتی 25 سانتیمتر عمق داشته باشد پس این ضخامت خاک، طی 20 هزار سالکا
رمداوم طبیعت بوجود آمده است.
| دسته بندی | زمین شناسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 49 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 39 |
قالبگیری اشیاء گداخته
قالبگیری مواد گداخته تکنیک قدیمی از قرن هایی میباشد که از شکل گیری مواد خالی از یک ماده گداخته بدست میآید. این فرآیند درزمانهای قدیم توسعه مصریان و با بلیونیها برای گداختن شیشه و کهربای ذوب شده درون ظرفهای کوچک و مجسمههای سفال رنگی دکوری استفاده کرده اند. به طوراساسی فرآیند از شکل گیری یک لوله هوای وارد شده و گداختن درون لوله برای کشش و بسط آن تشکیل میشود تا یک شی ء گداخته آزاد را درمیان یک قالب برای شکل گیری آن شی تعیین کند. طرح گداختگی پلاستیک ها به طوراساسی مشابه فرآیندی است که دربالا طرح ریزی شده، به استثنای این که مواد و تجهیزات تغییر کرده اند و به طورقابل توجه پیچیدگی بیشتری را ساخته اند.
تکنیک اساسی برای قالب ریزی گداختگی از پلاستیک ها توسعه یافته است و ممکن است به عنوان یک رشد فاربی از فرآیند اکستروژن* مورد توجه قرارگرفته باشد. درتکنیکهای توسعه یافته اول، این از آنجایی است که یک ماشین قالب دهنده مناسب، بیشترین قطعه اساسی از تجهیزات دراین روند را دارا میباشد. درتکنیکهای توسعه یافته اول به این ماشین برای تولید لوله ای که پاریسون (Parison) نامیده میشود نیز استفاده شده است. پاریسون داغ فوراً برروی آشکاری از کمر پایه (بخش میانی پایه بین باستون و سوپاستون) دریک قالب با گیره نگهداشته شده است، سپس هوا وارد آن میشود و بعد از مدتی سرما یک ظروف خالی شده از قالب بیرون انداخته میشود.
* اکستروژن: روزن دانی، فرآیند تولید پروفیلهای فلزی با مقطع ثابت از طریق راندن فلز گداخته به داخل روزن درقالب باراستفاده از بسته فشاردهنده.
این فرآیند اساسی درشکل 1ـ12 توصیف شده است. بعد چندین سال از اکستروژن قالب گیری مواد گداخته و بعد از وارد کردن تزریق پیچ به قالب گداخته، یک تکنیکی توسعه یافته بوده است که بدین وسیله پاریسون میتواند درتزریق با مزایا و محدودیت هایی قالب گیری شود.
مواد: از لحاظ تئوری هدزرین قابل ارتجاع و نرمش پذیردراثرحرارت ممکن است برای یک عملیات از قالبگیری گداختگی مواد استفاده شود. اگرچه فقط موادی که قدرت زیاد گرما و کمیت خوب کشش دردمای اکستروژن نشان میدهند نیز مناسب برای شکل گیری از یک پاریسون و گداختگی متوالی میباشند. مصالحی که این خاصیت ها را نشان میدهد و به طورمعمول هم زیاد استفاده شده اند شامل موارد زیر میباشند:
پلی اتیلن با چگالی بالا که درون بطریهای سخت و آیتمهای مشابه به کاررفته، پلی اتیلن با چگالی پایین که برای انعطاف پذیری بیشتر استفاده شده، پلی پراپیلین که برای دوام گرمای بالا از شیشه، سفتی و قدرت بالا به کارفته، پلی استیرین و PVC که برای هدف کلی ازمواد کاربردی از آنجایی که شفافیت مورد نیاز است نیز به کارمی رود. استال، نیلن و یونمو و استیرین، اکرلونیتریل مواد دیگری هستند که ممکن است مورد استفاده باشند، اما به دلیل هزینه و یا نقاط ذوب بالا و یا کمیتهای دیگر آن ها به طورمناسب به عنوان اولین مواد ذکرشده تثبیت نشده اند.
فرآیندهای اکستروژن قالبگیری گداختگی:
شماری از روشهای مختلف برای اکستروژن قالب گیری گداختگی وجود دارد که از قبل توسع یافته بوده است، چنین فاکتورهایی مانند اندازه قطعات، شماره قطعات ساخته شده و بر انواع قطعاتی که بر تصمیم درباره آنچه که تکنیک به کارخواهد برد نیز تأثیرخواهد گذاشت. درهمه موارد اگرچه درماشین قالب دهنده مناسب به طوراحتمالی نسبت L/D از آن حداقل 20:1 میباشد، این اطمینان کامل میشود و درمیان پلاستیک کردن گداختگی انجام میشود.
بعدازرها کردن ماشین قالب دهنده مناسب، گداختن روبه پایین درمیان یک قالبی جهت داده شده است که پاریسون لوله ای را شکل میدهد. وظیفه قالب جهت دادن جریان ذوب به آرامی دراطراف مرکز میله فولادی بدون محوطه بدون حرکت است که خط بندی را درپاریسون یا نشانههای متوالی به روی ظرف گداخته نشان میدهد. شکل 2ـ12 یک کمر پایه با شیارهای قلبی شکل برروی هرجهت از مرکز میله فولادی رانشان میدهد تا هرجریان را دراطراف مرکز کمرپایه و با حداقل نشانه هایی از نقطه همگرایی تضمین کند. درتولید واقعی ماشین قالب دهنده مناسب بخشی از لوله با اتصال که درخط مستقیم هم جهت با جریان سیالی حرکت دهند نیز خواه به صورت متداوم یا متناوب درزیر طرح ریزی کرده است.
عملیات اکستروژن متداوم درزیرقالب گیری:
روش متداوم عملیات اکستروژن به طوروسیع برای تولید بطریهای کوچک از تخمین 6 اونس تا 1 گالن استفاده کرده است. همان طوری که نام نشان میدهد ماشین قالب دهنده مناسب، دررانش تکثیر قالب ها را برای باز کردن پاریسون، گداختگی، سردکردن و بیرون راندن به کار میبرد. قالب ها ممکن است به روی یک چرخ عمودی و یا یک میز افقی باشند. این روش ها به خوبی برای تولید کمیت بزرگ دنبال شده است. تکنیک دیگر تاحدی درتجهیزات کم هزینه تر است، روش افزایش قالب گیری درشکل 4ـ12 نشان داده شده است.
عملیات متداوم اکستروژن میتواند حین به کاربردن یک قالب چند تایی متوسط سوپاپ هایی کنترل شده باشد، بنابراین قالب ها به طور متوالی جلو برده شده اند. بنابراین فقط یک قالب دریک زمان جلو برده شده است، هنگامی که قالبهای دیگرگداختگی نیز اتفاق میافتد. شکل 5ـ12 این نوع از قالب چند تایی، تجهیزی حرکت چند تایی، قالبی که برای تولید سرعت بالا گرفته شده را نیز نشان میدهد. به طورواضح درهریک از این روشها ماده ها باید برای کنترل خوب از سرعت پیچ، سرعت چرخ یا گردونه، دنباله سوپاپ ها استفاده کنند. درهرفرآیند قالب گیری با استفاده از وارد کردن هوا، CO2 و یا مخلوطی از گازها درمیان یک کمرپایه که درون گردنه ظرف درج شده نیز همراه میشود.
سوزن درون پاریسون بالای محوطه گردن میباشد. بنابراین بدنه قطعه جایی که سوراخ خودش بسته میشود نیز میتواند بعد از اکستروژن دور از وضعیت قرارگیرد. دامنه فشارهای قالب گیری از Psi 150ـ50 میباشد که این بستگی به مواد و قطعه دارد. فشار بیشتری مزیتی از قالب دارد. در شکل 6ـ12 یک فرآیند به عنوان تکنیک انتقال پاریسون که یک کمر پایه درزیر قالب دارد نیز شناخته شده است. فرآیند انتقال پاریسون در فابریک کردن بطریهای بزرگ مانند قرابه 5 گالنی استفاده شده است، از آنجایی که حرکت یک قالب سنگین مانند فرآیند قالب درحال ترقی ممکن است غیر عملی باشد، از آنچه که ممکن است از تعدد فرآیند ها انتظارمی رود که آن ها میتوانند برای تولید نوع مشابه از قطعات، یک تنوع زیاد از ماشین طراحی قابل دستر
سی استفاده میشود.
| دسته بندی | زمین شناسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 22 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 27 |
موضوع :
کاربرد ژئوفیزیک در صنعت نفت
ژئوفیزیک:
کاوش ژئوفیزیکی فن جستجوی ذخائر پنهان شده ئیدروکربورها ( نفت و گاز ) یا کانیهای سودمند به کمک اندازه گیریهای فیزیکی از سطح زمین است. معمولاً این اندازه
گیریها اطلاعاتی از خواص فیزیکی ماده داخل زمین به دست می دهد که چون بطور مناسب مناسب تعبیر و تفسیر شوند، می توانند در تعیین محل ذخایر کانیها که ارزش اقتصادی دارند، مورد استفاده قرار گیرند.
برای اینکه اطلاعات جمع آوری شده از اندازه گیریهای ژئوفیزیکی مفید و موثر واقع شوند باید با اصلاح و زبان زمین شناسی بیان گردند، به عبارت دیگر باید از آنها تصویری ساخته شود که زمین شناسی می سازد. اعتبار تصویری که بدین نحو به دست می آید، در حالی که برای بعضی از روشهای ژئوفیزیکی مهمتر و ارزنده تر از سایر آنهاست، تابع کیفیت اطلاعات و مهعارت ابزار شده در تعبیر و تفسیر می باشد. از زمانیکه ژئوفیزیک برای اولین بار در اکتشافات به کار برده شد، دستگاه های اندازه گیری و تکنیک ها و روشهای تعبیر و تفسیر اطلاعات نیز پیوسته در حال تکامل بوده و بهتر شده اند. این بهبود ها را در حقیقت باید بهره کامل تکنولوژی در حال رشد سریع دانشت. با اینهمه میزان کشفیاتی که به ژئوفیزیک نسبت داده می شود، در طی چند دهه گذشته ثابت مانده و از سالهای اول دهه 1950 روبه کاهش گذارده است. روشهای ژئوفیزیکی موثرتر شده اند اما شایستگیهای روز افزون آنها با افزایش مشکل پیدا کردن نفت و کانیهای جدید کاملاً همگام نبوده اند. زیرا منابع سهل التشخیص در هر زمان به طور تصاعدی و مداوم پیدا و بهره برداری شده اند. ژئوفیزیکدانها در حال حاضر با مسئله یاس آور و در عین حال محرکی مانند تند تند دویدن و دست آخر در جای اولیه خود باقی ماندن، مواجهند. از پایان جنگ جهانی دوم گسترش حائز اهمیتی در تحقیقات ژئوفیزیکی و توسعه در جهت بهبود تکنیک ها بمنظور نگهداری نفت کانیهای مورد نیاز جهان بوجود آمده است.
1-1- ژئوفیزیک در صنعت نفت
از اواسط سال 1920 که گروه های ژئوفیزیکی به کمک ترازوی پیچشی و لرزه نگار انکساری در سواحل خلیج مکزیک در آمریکا و مکزیک بدنبال گنبد های نمکی کم عمق می گشتند، فعالیت شان بطور اعجاب انگیز توام با موفقیت بوده است. هر سال دهها حوزه نفت وابسته به اینگونه گنبدها کشف گردید. بطوریکه در حوالی سال 1930 فقط تعداد کمی از این گنبدها کشف نشده باقی مانده بود. هیچ آماری در خصوص مقدار نفت استخراج شده بوسیله ژئوفیزیک که عنوان نتیجه این عملیات را داشته باشد، در دست نیست. در یک ربع قرن از 1930 تا 1950 در نتیجه عملیات ژئوفیزیکی 5 ر22 بیلیون بشکه نفت و 134 بیلیون فوت مکعب گاز طبیعی تنها در آمریکا بدست آمده است. این مقدار الی تمام ئیدروکربورهای کشف شده در آنجا را در این مدت نشان می دهد.
در سال 1937 که آمار برای اولین بار بوجود آمد یک چاه از هر شش چاه آزمایشی تعیین محل شده بوسیله ژئوفیزیک به مرحله بهره برداری تجارتی رسیده است. این برای ژئوفیزیک جلوه ای کم ارزش بنظر می رسید، تا اینکه محرز ساختند که تنها یک چاره از بیست چاه تعیین محل شده بدون هیچ وسیله و کمک فنی ارزش تجارتی داشته است.
در چاه هائی که به روش زمین شناسی تعیین محل شده اند نه به روش ژئوفیزیکی، نسبت موفقیت بطور متوسط یک برده بوده است. در ارزیابی این ارقام باید در نظر داشت که در بعضی نواحی زمین شناسی به تنهائی موثرتر و اقتصادی تر از ژئوفیزیک می باشد. در صورتی که عکس این در نایحیه دیگر صاق بوده استو با وجود این، دو طریقه مذکور را نباید رقیب هم در نظر گرفت بلکه باید مکمل یکدیگر دانست.
| دسته بندی | زمین شناسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 13 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 12 |
موضوع:
کاهش آلودگی زیست محیطی با کاربرد الکل در سوخت خودرو
چکیده:
طرح تولید الکل با توجه به کاربردهای وسیع الکل به عنوان ماده اولیه صنایع شیمیایی و امکان استفاده از آن در صنایع نفت به عنوان ماده افزودنی به سوخت مصرفی کشور و همچنین جایگزین مناسب برای تترااتیل سرب مورد استفاده در بنزین مورد توجه قرار گرفته دارد. اتانول به عنوان یکی از مواد اکسیژن به بالابرنده عدد اکتان بنزین موتور و جایگزین ماده افزودنی تترااتیل سرب در دنیا مطرح شده است. پس از بحران انرژی در سال 1973 و توجه بیشتر دنیا به تامین منابع انرژی، این توجه جهانی بطور مضاعف افزایش یافته است.
تاکنون بسیاری از کشورهای پیشرفته و در حال رشد پژوهشهایی را در مورد کاربرد الکلها به عنوان سوخت خودروها به انجام رسانیدهاند. نتایج بدست آمده ر این زمینه نشان میدهد که الکلها و اترها با داشتن عدد اکتان بالا میتوانند به عنوان جانشین برای تترااتیل سرب موجود در بنزین موتور خودروها مطرح باشند.
آلودگی پایینتر از حد استاندارد ناشی از احتراق الکل نیز عامل موثری در توجه به این سوخت میباشد. تحقیقات کاربردی در مورد مخلوطهای اتانول و بنزین در کشورهای آمریکا، ژاپن، هلند، بلژیک، سوییس و اتریش صورت پذیرفته است و هنوز هم ادامه دارد.
مقدمه
احتراق
در یک موتور متعارف بنزینی، سوخت و هوا در یک سیستم ورودی مخلوط میگردند و از طریق سوپاپ ورودی وارد سیلندر میشوند. در سیلندر اختلاط با گاز باقیمانده صورت گرفته و سپس این مخلوط متراکم میشود. تحت شرایط معمولی کارکرد، احتراق در انتهای مرحله تراکم و در اطراف شمع بوسیله جرقه الکتریکی آغاز میشود.
در احتراق عادی شعله ایجاد شده توسط جرقه، به آرامی در محفظه احتراق حرکت کرده، تا مخلوط سوخت و هوا کاملاً مصرف شود. عوامل متعددی مانند ترکیب سوخت، بعضی پارامترهای خاص و طراحی و عملیاتی و رسوبات محفظه احتراق ممکن است از وقوع فرآیند عادی جلوگیری نمایند. دو نوع احتراق غیرعادی وجود دارد که عبارتند از: ضربه و افروزش سطحی.
ضربه مهمترین پدیده احتراق غیرعادی میباشد. نام آن از صدای حاصل از خوداشتغالی قسمتی از مخلوط سوخت، هوا و گاز باقیمانده جلوتر از شعله در حال پیشروی، ناشی میشود. همانطور که شعله در محفظه احتراق انتشار مییابد، مخلوط نسوخته جلوتر از آن موسوم به گاز پایانی فشرده شده و موجب افزایش فشار، دما و دانسیته آن میشود. در قسمتی از مخلوط سوخت و هوای گاز پایانی ممکن است قبل از احتراق عادی، فعل و انفعال شیمیایی رخ دهد.
محصولات حاصل از این فعل و انفعال ممکن است بعداً خودبخود مشتعل شوند، یعنی تمام یا قسمتی از انرژی خود را به سرعت آزاد نمایند. در این صورت گاز پایانی خیلی سریع سوخته و انرژی شیمیایی خود را خیلی سریع سوخته و انرژی شیمیایی خود را آزاد میکند. این امر موجب ایجاد صدای فلزی تیزی به نام ضربه میشود.
برای از بین بردن ضربه در موتورهای درونسوز از الکیلهای سرب بخصوص تترااتیل سرب که یک ماده افزودنی ضدضربهای بسیار موثر میباشد، استفاده میکند. ایجاد این ضربه در سوختهای مختلف متفاوت است.
جهت مشخص نمودن سوختهای مختلف از نقطه نظر ایجاد ضربه، درجه آرامسوزی یا عدد اکتان مورد استفاده قرار میگیرد.
توضیح مقاله
عدد اکتان
کیفیت آرامسوزی بنزین را بر حسب عدد اکتان تعیین میکنند. برحسب تعریف، برای ایزواکتان (2-2-4 تریمتیلپنتان) عدد اکتان 100 و برای نرمال هپتان عدد اکتان صفر منظور شده است. اگر سوختی با درصد معینی ایزواکتان و نرمال هپتان تهیه شود، بر حسب درصد موجود هر کدام در مخلوط، دارای عدد اکتانی بین صفر تا 100 خواهد بود.
امروزه مواد شیمیایی گوناگونی جهت جلوگیری از ایجاد ضربه و یا بالا بردن اکتان بنزین بکار میرود. تعدادی از این مواد عبارتند از: بنزین، الکل اتیلیک، ترکیبات آلی فلزی مثل کربونیلهای آهن یا نیکل و بسیاری از آمینها.
خواص مواد اکسیژنه
مواد اکسیژنه به ترکیباتی اطلاق میگردد که در ساختمان مولکولی آنها اتم اکسیژن بکار رفته است. امروزه دو نوع ماده اکسیژنه برای ترکیب با سوخت مصرفی (بنزین) مورد استفاده قرار میگیرد که عبارتند از الکلها و اترها.
تمام ترکیبات اکسیژنه دارای عدد اکتان بالا و نقطه جوش قابل مقایسه با بنزین مصرفی میباشند: ترکیبات الکلی مقدار اکسیژن بیشتری نسبت به ترکیبات اتری دارند و اتم اکسیژن بیشتر باعث بهبود احتراق سوخت میگردد.
یکی از بزرگترین تفاوتها بین الکلها و اترها میزان حلالیت آنها در آب میباشد. الکلها به مراتب بیشتر از اترها در آب حل میگردند و این به علت وجود اتم اکسیژن در ترکیب الکل میباشد که پیوند قطبیتری نسبت به پیوند اکسیژن موجود در اترها بوجود میآورد و حلالیت بیشتر در آ
| دسته بندی | زمین شناسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 368 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 56 |
سنگ شناسی
(کلیات سنگهای رسوبی، آذرین و دگرگونی)
گروه مهندسی معدن
دانشگاه آزاد اسلامی اردکان
سنگهای آذرینIgneous Rocks
- بافت در سنگهای آذرین
بافت سنگهای آذرین به اندازه، شکل، چگونگی قرار گرفتن و رابطه فیزیکی کانیهای موجود در سنگ اشاره می کند. برخی سنگها از بلورهای بسیار دانه درشت ساخته شده اند ، بلورهای سازنده برخی دیگر بسیار ریز بوده و گروهی مخفی بلور و یا فاقد بلور می باشند. به طور کلی سنگهای آذرین دارای یکی از بافتهای درشت بلور، ریز بلورو یا شیشهای هستند.
بافت پورفیری: بافت پورفیری یکی از معمولیترین و فراوانترین بافتهای سنگهای آتشفشانی (ولکانیک) است. در این سنگها بلورهای درشت در یک زمینهی ریزدانه و یا شیشهای قرارگرفتهاند. این اختلاف اندازهی بین بلورها و زمینه سنگ ناشی از تغییر شرایط تبلور ماگما است. بلورهای درشت در اعماق زمین به آرامی شکل میگیرند و در اثر خروج ناگهانی مواد مذاب و سردشدن سریع آن در سطح زمین، زمینه ی ریزبلور یا شیشهای شکل میگیرد. این بافت معمولاً در سنگهای آتشفشانی، دایکها، سیلها، و یا تودههای نفوذی کوچک دیده میشود.
بافت درشت بلور یا فانریتیک: در اثر انجماد آرام مواد مذاب در اعماق زمین، بلورها فرصت کافی برای رشد پیدا می کنند و گاهی طولشان به چندین سانتی متر نیز می رسد. این نوع بافت فاقد بخش شیشهای و غیر متبلور بوده و کانیهای سازنده آن دارای شکل بلورشناسی مشخصی هستند. بافتهای درشت بلور انواع مختلفی چون بافت دانهای، بافت پگماتیتی ، بافت کروی و ... دارند.
بافت ریز بلور یا آفانیتیک: این نوع بافت مخصوص سنگهای آذرین بیرونی (آتشفشانی)، دایکها، سیلها و سطح خارجی تودههای نفوذی است. در این نوع بافت که در اثر انجماد سریع ماگما پدید آمده است گاهی بلورهای دانه ریز با چشم غیر مسلح قابل تشخیص نمیباشند. از انواع بافت ریز بلور میتوان به بافت دانهای ریز بلور اشاره کرد که مشخصات بافت دانهای درشت بلور را در مقیاس کوچکتر دارا میباشد. در این نوع بافتها فضای بین بلورها را شیشه و یا خمیرهای با بلورهای بسیاردانه ریز پر نموده است.
بافت شیشهای Hyaline: در این نوع بافت تقریبا تمامی سنگ غیر متبلور و شیشهای است. این بافت بیانگر سرد شدن بسیار سریع ماگما است و در ماگماهای بازالتی بیشتر از ماگماهای اسیدی و خنثی دیده میشود.
- شکل و ساخت تودههای ماگمایی
مواد آتشفشانی بر اساس انجماد در اعماق و یا سطح زمین اشکال متنوعی پدید میآورند. تودههای آذرین بیرونی عمدتاً مخروط آتشفشانی، گدازه و مواد تخریبی یا آذرآواری را ایجاد میکنند. تودههای آذرین درونی نسبت به سنگهای اطراف خود ( سنگهای درونگیر) اشکال متفاوتی ایجاد مینمایند که بر حسب وضعیت نسبت به لایهبندی سنگهای رسوبی و یا شیستوزیته ( تورق ) سنگهای دگرگونی مجاور خود به دو دستهی تودههای نفوذی همشیب و دگرشیب یا متقاطع تقسیم میگردند.
- باتولیت Batholithe Bothos : به معنی عمیق و lithos به معنی سنگ می باشد. باتولیتها توده های آذرین نفوذی بسیار بزرگی هستند که وسعتی بالغ بر 100 کیلومتر مربع را اشغال می کنند. با افزایش عمق، وسعت باتولیتها افزایش می یابد و در زیر آنها مواد رسوبی دیده نمی شود. حجم ماگمای سازنده این توده ها به قدری زیاد است که انجماد کامل آن گاهی میلیونها سال به طول می انجامد. توده های کوچک باتولیت که وسعتی کمتر از 100 کیلومتر مربع داشته باشند، استوک خوانده می شوند که استوک سرچشمه که عامل اصلی کانی سازی مس است از مثالهای معروف آن است.
دایک dike: تودههای نفوذی لایهای شکل که طبقات دربرگیرندهی خود را قطع میکنند و نسبت به آنها به صورت زاویه دار قرار میگیرند(قطع لایه بندی). ضخامت دایک بین چند سانتیمتر تا چندین متر و طول آن ممکن است به دهها کیلومتر برسد. به دلیل مقاومتر بودن جنس این تودهها نسبت به سنگهای اطرافشان، پس از فرسایش به صورت دیوارهای دیده میشوند. مدت انجماد کامل ماگما در دایکهای سطحی به چند روز و در دایکهای عمیق به صدها سال میرسد.
لاکولیت : در اثر تزریق مواد به درون لایههای رسوبی اشکالی شبیه به عدسی پدید میآید به گونهای که سطح محدب آن به سمت بالا و سطح مسطح آن به سمت پایین قرار میگیرد. این اشکال را که با سنگهای درونگیر خود هم شیب بوده و ممکن است قطرشان به چندین کیلومتر و ضخامتشان به یک کیلومتر برسد لاکولیت نامیده میشوند. لاکولیتها نسبت طول به ضخامت کمتر از 10 بوده و طبقات رویی آنها معمولاً گنبدی شکل هستند.
لوپولیت lopolith: تودههای نفوذی پیاله مانندی که به صورت همشیب با طبقات درونگیر خود ایجاد میشوند و سطح بالای آنها مقعر و سطح زیرینشان محدب است. گاهی قطر لوپولیتها به صد کیلومتر و ضخامت آنها به 1 کیلومتر نیز میرسد.
فاکولیت phacolite: فاکولیتها تودههای نفوذی هم شیبی هستند که لولای چین و فضای بین طبقات چین خورده را پر می کنند و در قله تاقدسیها و یا قعر ناودیسها دیده می شوند.
سیل :sill تودههای نفوذی با ضخامت کم و به صورت صفحهای هستند که به موازات طبقات رسوبی یا شیستوزیته ( تورق) سنگهای دگرگونی تزریق شدهاند. سیلها، بافت متراکم و بدون حفره داشته و از نظر اندازهی بلورهای سازنده دارای ساخت یکنواخت میباشند. سن این لایهها همواه از سنگهای درونگیرشان کمتر است و به کمک این مشخصه میتوان آنها را از گدازهها که تنها از لایههای زیرین خود جوانترند تشخیص داد. نسبت طول به ضخامت در سیلها بیشتر از 10 میباشد.
- مشخصات ماگما
ترکیب : ماگما از عناصرSi, Al , Ca, Na, K, Fe, Mg, H, O تشکیل شده است. مهمترین ترکیبات موجود در ماگما AL2o3,Sio2,H2o,Cao میباشند. سنگهای آذرین درونی نمیتواند معرف خوبی برای ترکیب شیمیایی ماگما باشند چون کانیهای مختلف بسته به نقطه انجماد خود در مراحل مختلف از ماگما جدا میشوند و سنگهای متفاوتی را تشکیل می دهند. به همین خاطرنماینده و نشانگر قسمت خاصی از ماگما میباشد ولی اگر گدازه به سرعت سرد شود در این حالت مراحل تفریق ماگما صورت نگرفته و این دسته سنگها به ترکیب واقعی ماگما نزدیکتر هستند. با بررسی این دسته گدازهها آنها را به سه دسته کلی که 45 تا 75 درصد وزنی آنها را سیلیس تشکیل میدهند تقسیم کردهاند.
1) ماگمای بازالتی (ماگمای بازیک ) 2) ماگمای آنذریتی (ماگمای حد واسط) 3)ماگمای ریولیتی (ماگمای اسیدی)
گازهای محلول در ماگما در حدود 5% ماگما را تشکیل میدهند. تعیین نوع و مقدار واقعی آنها بسیار مشکل است ولی میتوان مهمترین آنها را، بخار آب همراه با دیاکسیدکربن دانست که 90% گازهای خروجی آتشفشانها را تشکیل میدهد. از جمله این گازها در ماگما ازت، کلر، گوگرد و آرگون میباشند. از مطالعات به عمل آمده در مورد منشاء بخارات آب ماگما چنین برداشت میشود که تمام بخار آب خارج شده از آتشفشان به صورت محلول در ماگما نبوده بلکه مقداری از آن از تبخیر آبهای زیرزمینی در نتیجه حرارت ناشی از ماگما حاصل شده است.
| دسته بندی | زمین شناسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 36 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 41 |
کیفیت آب و آلودگی های آن
مقدمه
آب فراوانترین مایع در کره زمین است و ما با آن سروکار زیادی داریم. این ارتباط زیاد ما با این مایه حیات باعث گردیده که به بسیاری از خواص و مشخصات آن توجه داشته باشیم. جالب است که بدانیم بعضی از خواص آب با هر مایع دیگری متفاوت است.
آب از ترکیب هیدروژن معمولی با اکسیژن 16، که فرمول کلی H2O نشان داده می شود، تشکیل شده و سایر ترکیبات آن بسیار جزئی می باشد. از ترکیبات دیگر می توان به D2O اشاره کرد که آب سنگین می باشد و از نظر موجودات زنده یک جسم بی اثر است. نقطه جوش و انجماد آن کمی بیشتر از آب معمولی است. بذور در آن جوانه نمی زنند و عطش را برطرف نمی کند.
عناصری که از ترکیب باهم آب را بوجود می آورند، یعنی اکسیژن و هیدروژن عناصری استثنایی هستند و میل ترکیبی آنها فوق العاده زیاد است. اکسیژن منبع انرژی است، در تنفس موجودات زنده، سوخت و ساز درون بدن آنها و نیز احتراق مواد سوختی شرکت می کند. هیدروژن نیز از این جهت منحصر به فرد است که فقط دارای یک الکترون بوده و این الکترون می تواند در بین دو اتم سهیم گشته و پیوند هیدروژنی بوجود آورد. پیوند هیدروژنی مولکولهای آب را به یکدیگر پیوندمی دهد و به همین دلیل آب تعدادی از مولکولهای منفرد نیست بلکه مجموعه به هم مرتبطی است.
کیفیت آب نسبی است و نه مطلق. به این معنی که یک آب به خصوص که دارای کیفیت معینی است ممکن است برای مصرف به خصوصی مناسب باشد، اما همان آب برای کاربردی دیگر، حائز شرایط و استانداردهای لازم نباشد. مثلاً یک آب حاوی ذرات معلق آلی و غیر آلی که کدر و احتمالاً دارای بوی بد است، برای شرب مناسب نیست اما همین آب ممکن است برای آبیاری و تولید محصولات کشاورزی کاملاً قابل قبول باشد. حتی آبی با شوری و املاح معین ممکن است برای تولید یک گیاه به خصوص که تحمل خوبی در مقابل شوری دارد مناسب باشد، اما برای محصول دیگری که به شوری حساس است، دارای کیفیت مناسبی نباشد. حتی آبی ممکن است در زمینی که خاک آن دارای شرایط معینی است. مناسب و در خاک دیگری با شرایط دیگر نامناسب باشد. با این توصیفات بایستی کیفیت آب، از لحاظ نوع مصرفی که از آن به عمل می آید، مطرح شود.
آب مصارف گوناگونی دارد. عمده ترین آنها عبارتند از: آب مورد استفاده در آبیاری، آب شرب، آب مورد نیاز در صنایع و نیز مصارف فرعی دیگر مثلاً آب برای نیازهای مربوط به تفریحات سالم، تربیت بدنی نظیر شنا ، قایقرانی و… که در بخشهای آینده مورد توجه قرار خواهند گرفت. همچنین آب جزئی از اکوسیستم و محیط زیست انسان است، لذا بررسی مستقل و جداگانه آن شاید چندان مطلوب نباشد. آب محیط زیست ماهیان و سایر آبزیان است. آب نوشیدنی همه حیوانات و جانداران است و ناگفته مشخص است که زندگی بدون این عناصر امکان پذیر نیست. لذا میزان آلودگی آب نباید به حدی باشد که حیات آبزیان و سایر جانوران به مخاطره افتد و یا اینکه محیط زیست به واسطة آلودگی آب، دچار مخاطره گردد.
16ـ1ـ خصوصیات فیزیکی آب
بسیاری از ویژگی های فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی آب های سطحی به حرارت بستگی دارند. تغییرات حرارتی شدید می تواند روندهای شیمیایی را تشدیدکند و برای گیاهان و حیات وحش آبی زیان بار باشد. افزایش دما در آب توانایی حفظ اکسیژن محلول در آن را کاهش می دهد، درحالیکه شوک های حرارتی( اغلب به علت آب های صنعتی داغ شده که دردریاچه یا جویبار رها می گردد به وجود می آید) اثرات مرگباری بر گونه های آبی دارد. از بین بردن سایه درختان در کناره آب نیز بر حرارت کل آب اثر می گذارد به ویژه در فصول گرمتر سال. ماهی ها به تغییرات حرارت و دمای آب واکنش نشان می دهند و هنگامی که تغییرات دما از 1 تا 4 درجه فارنهایت متغیر باشد به محل های جدیدی کوچ می کنند.
حرارت آب تا حد زیادی توسط عمق آب تحت نفوذ قرار می گیرد. آب های سطحی در مناطق عمیق تر که زمان زیادتری را برای جذب حرارت نیاز دارد. چنین تغییرات حرارتی می تواند در بهار و پاییز دریاچه را دگرگون سازد و ویژگی های کیفیتی آب را قابل تغییر سازد. در عوض، آب های زیر زمینی در اعماق کمتر از حدود 90 متر عموماً در بردارنده حرارت ثابت تقریباً ( 10 درجه سانتی گراد) می باشد، در حالیکه آبهای سطحی در دریاچه ها می توانند از حالت منجمد تا 70ـ 80 درجه فارنهایت ( 27ـ 21 درجه سانتی گراد) و بالاتر در تابستان محدوده متغیری داشته باشد.
16ـ1ـ2ـ تیرگی:
تیرگی مقیاس نسبی شفافیت آب است و به علت وجود مواد معلق در آب است که وضوح رنگ آب را کاهش می دهد. ممکن است این امر به علت وجود سیلت، ذرات بسیار زیر آلی، نمک، پلانکتون ویا سبزی های ازبین رفته رخ می دهد. حضور این مواد می تواند منجر به تیرگی ظاهر آب گردد.
16ـ1ـ3ـ مزه:
بطور کلی مواد حل نشده در آب باعث تغییر مزه آب می شوند که اندازه گیری این مورد از مواد از ویژگی می باشد.
16ـ1ـ4ـ مواد جامد در آب:
مواد جامد در حالات سوسپانسیون یا محلول در آب ظاهر می شوند که به دو بخش معدنی یا آلی می توانند تقسیم شوند که مجموع مواد غیر محلول در آب به علت وجود موادی است که حالت سوسپانسیون دارد که این مواد حالت مجزا داشته و برای اندازه گیری آنها به اینگونه عمل می شود که یک نمونه آب را از یک صافی عبور داده تا عمل فیلتراسیون صورت گیرد. مواد ته نشین شده موادی هستند که در یک پریود مشخص حدوداً دو ساعت در کاغذ صافی مانده اند. اندازه ذرات موجود در آب به قرار زیر می باشد:
الف) مواد ته نشین شده یا سوسپانسیون( مواد درشت که سریعتر ته نشین شوند)؛
ب) محلولهای کلوئیدی(مواد بسیار ریزی که در شرایط عادی ته نشین نمی شوند)؛
ج) محلولهای واقعی( یونها و مولکولهایی که هرگز ته نشین نمی شوند)؛
باید در نظر داشت که نمی توان یک حد مشخص بین این گروهها در نظر گرفت.
16ـ1ـ5ـ هدایت الکتریکی:
هدایت الکترولیکی یک محلول به میزان نمکهای غیر محلول موجود بستگی داشته و می توان برای محلولهای رقیق مقدار آن را حدوداً با مجموع مواد غیر محلول در آب(T.D.S) محلول مرتبط دانست:
| دسته بندی | زمین شناسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 58 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 15 |
مقدمه
یک محلول تامپون محلولی است که pH آن در برابر افزایش مقادیر کمی اسید یا باز قوی تغییر چندانی نکند، مثلاً محلول استیکاسید و سدیم استات دارای چنین ویژگی است. اگر 01/0 مول HCL را به یک لیتر آب خالص اضافه کنیم pH آب از 7 به 2 کاهش مییابد، اما اگر همان 01/0 مول HCL را به یک لیتر از محلولی که نسبت به استیکاسید و سدیم استات، 10/0 مولار است بیفزاییم، فقط تغییر بسیار کمی در pH حاصل میشود. در واقع pH محلول از 74/4 به 66/4 تغییر میکند. این تغییر در مقایسه با تغییر pH آب بسیار ناچیز و نشانهی آن است که محلول استیکاسید و سدیم استات یک محلول تامپون است. به یاد داشته باشید که به محلولهای تامپون، محلولهای بافر نیز گفته میشود.
محلولهای تامپون یا بافر از دید کاربردی اهمیت زیادی دارنـد. سلولهای بسیاری از موجودات زنده فقط در گسترهی محدودهای از pH قادر به ادامه حیات هستند و اگر pH غیر از آن باشد، زندگی موجود زنده با خطرات جدی همراه میشود.
pH خون انسان باید در گسترهی 35/7 الی 45/7 نگهداشته شود؛ در غیر این صورت، ادامهی حیات با مشکلات جدی روبهرو خواهد شد. خون از این لحاظ دارای نقش تامپونی است. چکونگی برقراری خاصیت تامپونی در خون پیچیده است. سیستم در خاصیت تامپونی خون نقش اساسی دارد.
بسیاری از موجودات آبزی از جمله ماهیهای طلایی تنها در pH ویژهای قادر به ادامهی حیات هستند. رعایت نکردن این امر باعث مرگ و میر آنها خواهد شد. علاوه بر آن، گاه لازم است که تولید برخی از محصولات شیمیایی در pHهای معینی صورت گیرد. این مثالها و مثالهای بسیار دیگر از اهمیت محلول تامپون خبر میدهند. با استفاده از محلولهای تامپون است که میتوان تغییر pH را کنترل کرد.
برای تهیهی یک محلول تامپون کافی است یک اسید ضعیف و نمک آن را در آب حل کرد. استیکاسید یک اسید ضعیف و سدیم استات نمک حاصل از خنثی شدن آن با سود است. از این رو، محلول این دو ماده یک محلول تامپون است. در این محلول، استیکاسید، ، به شکل مولکولی، سدیم استات، ، به صورت یونهای و و مقدار کمی یونهای که از یونش جزیی استیکاسید به دست میآیند، موجود است. چون یونهای از باز قوی مشتق شدهاند، پایدارترندو با آب واکنش نمیدهند. از سوی دیگر و و در تعادل زیر شرکت میکنند.
در واقع وجود این تعادل است که به محلول استیکاسید و سدیم استات خاصیت تامپونی میدهد. چون اگر مقدار کمی از یک اسید قوی مثلاً به محیط این تعادل افـزوده شود، یونهای حاصل از آن، توسط یونهای موجود در تعادل جذب شده و به مولکولهای تبدیل میشوند تا از این راه با تغییر pH مقابله شود.
از سوی دیگر اگر مقدار کمی از یک باز قوی مثلاً به محیط تعادل افزوده شود، یونهای حاصل از آن توسط مولکولهای اسید خنثی میشوند تا با تغییر pH مقابله شود.
دلیل انجام دو واکنش بالا این است که از یک سو یون یک باز برونشتد است و تمایل به گرفتن پروتون دارد و از سوی دیگر مولکول یک اسید برنشتد است و تمایل دارد که به یک باز قوی مانند پروتون بدهد.
تخمین pH یک محلول تامپون
با توجه به تعادل موجود در یک محلول تامپون و اطلاعات مربوط به آن، به آسانی میتوان به حدود pH آن پی برد. مثلاً تعادل زیر را در نظر بگیرید:
در دمای 25 درجه سانتیگراد
و به ترتیب معرف یون استات و مولکول استیکاسید است. با لگاریتم گرفتن از عبارت ثابت خواهیم داشت.
اگر در شرایط ویژه داشته باشیم ، آنگاه
در این شرایط، برای تامپون استیکاسید ـ سدیم استات در دمای 25 درجه سانتیگراد خواهیم داشت.
چون میزان یونش اسیدهای ضعیف به کار رفته در محلولهای تامپون بسیار اندک است، غلظت اسید موجود در تعادل تقریباً با غلظت اولیهی آن و همچنین، غلظت آنیون موجود در تعادل با غلظت اولیه نمک برابر است. از این رو معادلهی (2) را میتوان به شکل معادلهی (3) نوشت.
این معادله برای تعیین pH هر محلول تامپون حاصل از یک اسید ضعیف و نمک مناسبی از آن به کار خواهد رفت. زیروند صفر معرف غلظت اولیه است. در حالت کلی، معادلهی (3) را میتوان به صورت زیر نوشت.
در تامپون استیکاسید ـ سدیم استات، یون باز مزدوج اسید است.
اکنون میتوان ویژگیهای یک محلول تامپون را خلاصه کرد:
1. محلول تامپون دارای یک اسید ضعیف، HA و بار مزدوج آن ، است (یک محلول تامپون میتواند دارای یک باز ضعیف و اسید مزدوج آن نیز باشد).
2. محلول تامپون از راه واکنش دادن یونها یا اضافه شده و جلوگیری از ذخیره شدن آنها در محلول، با تغییر pH مقابله میکند.
3. یونهای اضافه شده، از راه واکنش با مصرف میشوند.