تبلیغات
گزارش کار ازمایشگاه شیمی

گزارش کار ازمایشگاه شیمی

موفقیت

شنبه 11 تیر 1390

 تیتراسیون رسوب: تعیین كلراید بوسیلة روش موهو كلراید با محلول AgNo3 تیتر می شود. یك نمك اسید كرومیك انحلال پذیر به عنوان واكنشگر اضافه می شود. این محصول یك محلول زرد رنگ است. وقتی رسوب كلراید كامل می شود نخست با شناساگر واكنش داده و تبدیل به رسوب قرمز كربومات نقره می شود.

 

روش موهر باید در PH حدود 8 انجام گیرد. این روش برای تعین Cr در خنثی كردن یا محلول های بافری از قبیل آب نوشیدنی مفید است.

روش كار:

ماده‌ی مجهول در دمای   به مدت یك ساعت خشكیده شده و در دستگاه دسیكاتور سرد می گردد. فقط نمونه‌های وزن شد داخل ارلن مایر 100ml اضافه می شود تا كف كند سپس آن  را متوقف كنید. در حدود 2ML از .

آزمایش 2C : تیتراسیون رسوبی: تعیین كلراید به وسیله‌ی روش ولهارد.

این یك روش تیارسیون مستقیم برای تعیین آنیونهایی كه با نقره رسوب می‌كنند، است. مانند   و آن در محلول   ترجیح داده می شود.

یك مقداری اضافی اضافه می كنیم به ppt آنیون و اضافی به وسیله تیتراسیون معكوس با محلول تیوزینات پتاسیم استاندارد تعیین می شود.

 

در نقطه پایانی فریك آمونیوم سولفات بوسیله‌ی اضافه كردن   كه به شكل یك كمپلكس قرمز انحلال پذیر با شروع اضافه كردن تیترانت نمایان می شود.

 

این شناساگر نباید به شكل یك تركیب با تیترانتی كه پایدار تر از رسوب یا واكنش رنگی كه بر اثر اضافه شدن اولین قطره از تیترانت است باشد.

روش كار:

1-    انتقال 25ml نمونه كلراید به بالن 250ml

2- اضافه كردن 50ml آب مقطر. تهیه كردن 10ml محلول و 40ml محلول استاندارد.

3- 5ml نیتروبنزن اضافه كنید و بالن را به شدت تكان دهید (ممكن است نیاز به بالن محكمی داشته باشید.)

4- 4ml شناساگر فریك اضافه كنید و با  KSCN استاندارد تیتر كنید و حجم را تا دو رقم اعشاری ثبت كنید.

5- مرحله‌ی 4-1 را 2 بار بیشتر تكرار كتید و غلظت كلراید را در NacL  ppm محاسبه كنید.

 

آزمایش 3c :

تعیین كلراید بوسیله تیتراسیون با یك شناساگر جذبی

شناساگر جذبی:

واكنش شناساگر روی سطح رسوب انجام می گیرد. شناساگر كه یك رنگینه است روی محلولی به شكل یونیزه وجود دارد كه معمولاً یك آنیون است.

قاعده‌ی كلی جذب:

 مشاهده‌ی تیتراسیون Cr با  قبل از نقطه‌ی هم ارز  افزایش می یابد و لایه‌ی اولیه است (برگشتن رسوب به مرحله‌ی اندازه گیری).

برتر از نقطه هم ارز (نقطه پایانی خوب)   اضافه است و روی سطح رسوب بار مثبت می شود با یك لایه   . این اكنون شناساگر آنیون را جذب كرده و آن را در دو لایه (شمارنده) جذب می كند.

شناساگر:  : یا

این رنگ جذب شده شناساگر با رنگ جذب شده دیگر فرق دارد. و این اختلاف نشانه تكمیل تیتراسیون است. درجه‌ی جذب شناساگر با افزایش قدرت اسیدی می‌تواند كاهش یابد.

تیتراسیون كلراید به عنوان یك نوع شناساگر كه روش فوجانز نامیده می شود، استفاده می گردد. روش فوجاز جدیدترین و دقیق ترین روش هالیه نقره است. آن بازی است كه روی دی كلر وفلوتورسین جذب می شود.

(DCF) كه جذب بار مثبت روی سطح ذرات كلرید نقره در تیتراسیون رسوبی زمانی كه یون در حال افزایش است، می شود.

روش كار:

1- 25 میلی لیتر از نمونه‌ی كلرید مجهول را با پیپت به درون یك ارلن 250 میلی لیتری انتقال دهید

2- 5 میلی لیتر از محلول دكسترین اضافه كنید و با 8 قطره از شناساگر دی كلر و فلئورسین ادامه دهید.

3- محلول را تیتر كنید تا جایی كه یك تغییر رنگ پایداری مشاهده شود. حجم استفاده شده را ثبت كنید.

4- مرحله‌های 1-3 را بیش از 2 بار تكرار كنید و نتایج را بر حسب NacL ,ppm گزارش كنید.

 

  • نظرات() 
  • شنبه 11 تیر 1390

    آزمایش 4-B : تجزیه‌ی مخلوط كربنات و بی كربنات

    بحث:

    مرحله‌ی درگیر كردن دو تیتراسیون. نخست خصلت قلیایی    بوسیله‌ی تیتراسیون با اسید استاندارد و برموكروزول در نقطه‌ی پایانی.

    جداسازی دو قسمت مجهول با زیاد كردن NaoH استاندارد به برگرداندن    به منجر می شود.

    سپس همه‌ی كربنات به سرعت با تركیب می شود.

       اضافی فوراً با HCL استاندارد تیتر می شود و مقدار حضور    را تعیین می‌كند یك تیتراسیون برای اضافه شده نیاز است، زیرا به سرعت با مقداری NaoH تركیب می‌شود.

    شما می توانید از همه‌ی خصلت قلیایی و غلظت بی كربنات، غلظت كربنات اصلی را محاسبه كنید.

    موضوعات: NaoH 1/0 مولار استاندارد HCL 1/0 مولار استاندارد.

    آزاد كردن آب:

    500 میلی لیتر آب مقطر را بجوشانید تا گاز  متصاعد شود و در یك شیشه‌ی 500 ملی‌لیتری بریزید و با یك درپوش محكم درب آن را ببندید.

     

     

     

    برموكروزول و شناساگرهای فنل فتالئین

    مجهولات: ناشناخته های جامد را می‌توان از معرف هایی چون سدیم كربنات یا پتاسیم كربنات و بی‌كربنات تهیه شوند. مجهولات باید در یك دسیكاتور ذخیره شوند اما نباید گرم شوند. گرمای 100-50 درجه را به    تبدیل می كند.

    روش كار:

    در واقع جرم 5/2-2 گرم از مجهول را درون بالن 250 میلی‌لیتر وزن می كنیم و بوسیله‌ی قیف آنرا به بالن حجمی انتقال و به حجم می رسانیم.

    1- كل حالت های قلیایی: قسمت های مساوی از محلول مجهول را با پیپ 25 میلی لیتری تهیه كنید و در یك بالن 250 میلی لیتری انتقال دهید و با HCL استاندارد 1/0 مولار تیتر كنید و از برموكروزول استفاده كنید. (این فرآیند را بیش از 2 بار با قسمت های 25 میلی لیتری انجام دهید)

    2-  حجم بی كربنات: با پیپت 25 میلی لیتری 50 میلی لیتر از مجهول NaoH 1/0 مولار استاندارد را در بالن 250 میلی لیتری بریزید. بهم بزنید و 10 میلی لیتر از      اضافه كنید. (با استفاده از استوانه مدرج). دوباره به سرعت را بهم بزنید. دو قطره فنل فتالئین اضافه كنید و فوراً با 0/1  HCL مولار استاندارد تیتر كنید. این مرحله بیش از 2 بار با قسمت های 25 میلی لیتری از مجهول تكرار كنید.

    3- 25 میلی لیتر آب و 10 میلی لیتر از  و 50 میلی لیتر از سود استاندارد 1/0 مولار را با HCL 1/0 مولار تیتر كنید. این فرآیند را بیش از 2 بار تكرار كنید. تفاوت در تعداد مولهای HCL مورد نیاز در مرحله‌ی واكنش 3 و 4 برابر با مولهای بی كربنات در مخلوط است.

    4- از نتیجه‌ی مرحله‌ی 2 تمام حالت های قلیایی را محاسبه كنید و این یك انحراف استاندارد از نتایج مرحله‌ی 3 و 4 می باشد.

    غلظت بی كربنات و انحراف استاندارد آن را محاسبه كنید و از انحراف استاندارد تخمینی نامعلوم استفاده كنید. غلظت نامعلوم كربنات را در نمونه محاسبه كنید.

    درصد وزنی تركیب جامد مجهول در هر یك از گونه های و    را بیان كنید.

     

    تیتراسیون رسوبی

    بحث

    تیتراسیون با عوامل تعلیق پذیری برای تعیین ماده ی مورد تجزیه e.g مفید است.   وقتی می تواند تعیین شود كه با   تیتر شود.

    آشكار سازی نقطه‌ی آخر:

    -        شیمیایی

    -        نمونه‌ی رسوبی كردن- روش موهر

    -        برای آنالیز نقره روش ولهارد

    -        جذب سطحی روش فاجانز

    واكنشگرها و مواد شیمیایی

    1-    محلول كلراید با غلظت مجهول

    2-    خشكاندن  (به دقت)

    3-    0/1%  دی كلروفلئورسین در اتانول 75% 

    4-    محلول 5% دكسترین

    5-    5 مول محلول 

    6-    شناساگر كرومات پتاسیم 5% 

    7-    خشكاندن KSCN

    8-    نیتروبنزن

    9-    شناساگر Fe(III)

  • نظرات() 
  • شنبه 11 تیر 1390

    آزمایش 2-B :

    استاندارد كردن سدیم هیدروكسید با پتاسیم هیدروژن فتالات.

    روش كار:

    مقداری از استاندارد اولیه‌ی پتاسیم هیدروژن فتالات را در مدت 2 ساعت تا 110 درجه سانتیگراد خشك كنید و در دسیكاتور سرد كنید. 8/0-7/0 گرم از نمونه (با تقریب 1/0 میلی‌گرم) را در بالن 250 میلی لیتر بریزید و هر یك را در 50-75 میلی لیتر آب مقطر حل كنید و 2 قطره فنل فتالئین اضافه و با باز تیتر كنید تا رنگ صورتی شناساگر به مدت 30 ثانیه پایدار باشد. غلظت NaoH محلول را حساب كنید.

    یادداشت:

    واكنش معكوس با اسید به ساختن نقطه‌ی پایانی دقیق تر منجر می شود. حجم استفاده شده در تیتراسیون معكوس را ثبت كنید. حجم خالص باز در حالت استاندارد استفاده شده پس اسید- باز را به نسبت محاسبه شده استفاده كنید.

    آزمایش 3-B : تعیین حجم اسید سركه ها

    بحث:

    همه‌ی حجم اسید سركه به آسانی با تیتراسیون باز استاندارد شده تعیین می شود. بطور مشترك حجم اسید سركه ها در مراحل واكنش اسیداستیك جزء اصلی اسیدی هستند. حتی اگر چه دیگر اسیدها وجود دارند- به عنوان مثال، حجم اسید یك شراب به درصد اسید تارتریك بیان می شود. حتی اگر چه دیگر اسیدها در نمونه وجود داشته باشند. بیشترین سركه ها شامل حدوداً 5%    اسید می باشند بطوریكه اسید استیك شرابهای معمولی شامل مقدار كمتر از 1% اسید تارتریك هستند.

    روش كار:

    اگر یك سركه مجهول است (یادداشت 1) با پیپت 25 میلی لیتر در بالن 250 میلی لیتر بریزید و آن را با آب مقطر به حجم برسانید و كاملاً بهم بزنید و 50 میلی لیتر از آن را به بالن 250 میلی‌لیتری منتقل و 50 میلی‌لیتر آب و 2 قطره فنل فتالئین اضافه كنید (یادداشت 2) و با NaoH استاندارد 1/0 مولار تیتر كنید. نخست، رنگ صورتی تا 30 ثانیه پایدار است قدرت اسیدی سركه   بر حسب درصد است .

    یادداشت ها:

    1- قدرت اسیدی سركه هایی كه در شیشه نگهداری می شوند در معرفی هوا كاهش می یابند پس توصیه می شود كه فروشگاه ها سركه را در شیشه‌های كوچك و پوشانده نگهداری كنند.

    2- مقدار شناساگر در نمونه های رنگی با توجه به تغییر رنگ باید به میزان لازم افزایش یابند.

    آزمایش 4-B : تجزیه‌ی مخلوط كربنات و بی كربنات

    بحث:

    مرحله‌ی درگیر كردن دو تیتراسیون. نخست خصلت قلیایی    بوسیله‌ی تیتراسیون با اسید استاندارد و برموكروزول در نقطه‌ی پایانی.

    جداسازی دو قسمت مجهول با زیاد كردن NaoH استاندارد به برگرداندن    به منجر می شود.

    سپس همه‌ی كربنات به سرعت با تركیب می شود.

       اضافی فوراً با HCL استاندارد تیتر می شود و مقدار حضور    را تعیین می‌كند یك تیتراسیون برای اضافه شده نیاز است، زیرا به سرعت با مقداری NaoH تركیب می‌شود.

    شما می توانید از همه‌ی خصلت قلیایی و غلظت بی كربنات، غلظت كربنات اصلی را محاسبه كنید.

    موضوعات: NaoH 1/0 مولار استاندارد HCL 1/0 مولار استاندارد.

    آزاد كردن آب:

    500 میلی لیتر آب مقطر را بجوشانید تا گاز  متصاعد شود و در یك شیشه‌ی 500 ملی‌لیتری بریزید و با یك درپوش محكم درب آن را ببندید.

     

     

     

    برموكروزول و شناساگرهای فنل فتالئین

    مجهولات: ناشناخته های جامد را می‌توان از معرف هایی چون سدیم كربنات یا پتاسیم كربنات و بی‌كربنات تهیه شوند. مجهولات باید در یك دسیكاتور ذخیره شوند اما نباید گرم شوند. گرمای 100-50 درجه را به    تبدیل می كند.

    روش كار:

    در واقع جرم 5/2-2 گرم از مجهول را درون بالن 250 میلی‌لیتر وزن می كنیم و بوسیله‌ی قیف آنرا به بالن حجمی انتقال و به حجم می رسانیم.

    3- كل حالت های قلیایی: قسمت های مساوی از محلول مجهول را با پیپ 25 میلی لیتری تهیه كنید و در یك بالن 250 میلی لیتری انتقال دهید و با HCL استاندارد 1/0 مولار تیتر كنید و از برموكروزول استفاده كنید. (این فرآیند را بیش از 2 بار با قسمت های 25 میلی لیتری انجام دهید)

    4-  حجم بی كربنات: با پیپت 25 میلی لیتری 50 میلی لیتر از مجهول NaoH 1/0 مولار استاندارد را در بالن 250 میلی لیتری بریزید. بهم بزنید و 10 میلی لیتر از      اضافه كنید. (با استفاده از استوانه مدرج). دوباره به سرعت را بهم بزنید. دو قطره فنل فتالئین اضافه كنید و فوراً با 0/1  HCL مولار استاندارد تیتر كنید. این مرحله بیش از 2 بار با قسمت های 25 میلی لیتری از مجهول تكرار كنید.

    5- 25 میلی لیتر آب و 10 میلی لیتر از  و 50 میلی لیتر از سود استاندارد 1/0 مولار را با HCL 1/0 مولار تیتر كنید. این فرآیند را بیش از 2 بار تكرار كنید. تفاوت در تعداد مولهای HCL مورد نیاز در مرحله‌ی واكنش 3 و 4 برابر با مولهای بی كربنات در مخلوط است.

    6- از نتیجه‌ی مرحله‌ی 2 تمام حالت های قلیایی را محاسبه كنید و این یك انحراف استاندارد از نتایج مرحله‌ی 3 و 4 می باشد.

    غلظت بی كربنات و انحراف استاندارد آن را محاسبه كنید و از انحراف استاندارد تخمینی نامعلوم استفاده كنید. غلظت نامعلوم كربنات را در نمونه محاسبه كنید.

    درصد وزنی تركیب جامد مجهول در هر یك از گونه های و    

  • نظرات() 
  • شنبه 11 تیر 1390

    B : خنثی سازی تیتراسیون

    آزمایش 1-B : استاندارد كردن هیدروكلریك اسید با سدیم كربنات

    بحث:

    اسیدها، اغلب با مقدار معینی از سدیم كربنات استاندارد می شوند.

    استاندارد اولیه‌ی سدیم كربنات كه در تجارت استفاده دارد، می‌تواند از گرم كردن سدیم هیدروژن كربنات تصفیه شده در دمای 270 تا 300 درجه سانتیگراد به مدت یك ساعت تهیه شود.

    در شكل 3 دو نقطه برای مشاهده‌ی تیتراسیون سدیم كربنات نشان داده شده است. نخست، تبدیل كربنات به هیدروژن كربنات در PH حدود 3/8. دوم: گیر انداختن شكل دی اكسید كربن كه در PH حدود 8/3 مشاهده می شود. دومین نقطه اغلب برای استاندارد كردن استفاده می شود زیرا تغییر در PH بیشتر از اولی است، حتی شدیدتر از مرحله‌ پایانی می‌تواند بوسیله‌ی كمی جوشاندن محلول به محو كرن محصول واكنش اسید كربنیك و كربن دی اكسید منجر شود.

     

     

     

     

     

     

    تیتراسیون 25 میلی لیتر از  0/1 مولار با HCL از 0/1 مولار بعد از اینكه حدود 49 میلی لیتر از اسید اضافه شد، محلول را بجوشانید. تغییر در PH، وقتی كه اسید بیشتر اضافه شود، بیشتر است. نمونه با اولین ظهور رنگ اسیدی شناساگر تیتر می شود (از قبیل برموكروزول گرین یا متیل اورانژه) در این نقطه محلول شامل یك مقدار زیاد كربن دی اكسید نامحلول و مقدار كمی از اسید كربنیك و هیدروژن كربناتی كه واكنش نمی‌دهد، است.

    جوشاندن مداوم، این بافر را بوسیله‌ی حذف كردن اسید كربنیك خراب می كند.

    سپس محلول به واسطه‌ی رسوب یون هیدروژن كربنات قلیایی می شود. تیتراسیون كامل می شود و سپس محلول سرد می گردد. اساساً كاهش بیشتر PH، با اضافه كردن اسید نهایی رخ می دهد، بنابراین یك تغییر رنگ ناگهانی بیشتری می دهد. (شكل 3)

    در یك جانشین مقدار اسید تولید شده بیش از حد مورد نیاز است و می‌تواند سدیم كربنات را به كربنیك اسید تبدیل كند. محلول جوشانده شده و قبل از این كه سرد شود دی اكسید كربن آزاد می كند.

    مقدار مازاد اسید با یك محلول رقیق باز واكنش معكوس می دهد. هر شناساگری كه مناسب تیتراسیون اسید قوی - باز قوی باشد رضایت بخش است. حجم معینی از اسید به باز البته باید بوسیله‌ی یك تیتراسیون مستقل بنا نهاده شود.

    روش كار:

    در یك دستگاه خشك كن مقداری استاندارد اولیه در حدود 2 ساعت تا 110 درجه سانتیگراد خشك و در دسیكاتور سرد كنید. 2-5/2 گرم نمونه (با تقریب 0/1 میلی‌گرم) در بالن 250 میلی‌لیتری بریزید و در 50 میلی لیتر آب مقطر حل كنید، 3 قطره برموكروزول به آن اضافه كنید و با HCL تیتر كنید تا محلول شروع به تغییر رنگ از آبی به سبز كند. محلول را به مدت 2 تا 3 دقیقه بجوشانید و تا دمای اتاق سرد كنید (یادداشت 1) و تیتراسیون را كامل كنید. (یادداشت 2)

    یك نمونه‌ی صحیح را به وسیله‌ی تقریباً 100ml از NACL 0/05 مولار و سه قطره شناساگر و با تیتر كردن تعیین كنید و مختصر بجوشانید و سرد كنید و تیتراسیون را كامل كنید و مقدار حجمی كه برای تیتراسیون نیاز داشتید كم كنید و غلظت HCL محلول را حساب كنید. 1- نمونه باید از سبز به آبی تغییر كرده باشد، بطوریكه CO2 در طول مقدار زیاد می تواند تیتراسیون را به حالت اول برگردارند مشروط بر آنكه اسید- باز به نسبت معین تركیب شده باشند و گرنه نمونه باید دور ریخته شود.

    2- واكنش معكوس با باز در نقطه‌ی پایانی با اطمینان بیشتری انجام می‌گیرد.

     

  • نظرات() 
  • جمعه 6 خرداد 1390

    مقدمه :
    افت انرژی با سرعت در لوله ها رابطه مستیم دارد و در شرایطی که جریان در لوله آرام است ، افت با سرعت با توان یک مرتبط است ( رابطه خطی ) که در این شرایط عدد رینولدز کمتر از 2100 خواهد بود . در شرایط متلاطم عدد رینولدز بیشتر از 2100 می باشد و رابطه براساس روابط مورد استفاده جهت
    n بین افت و سرعت رابطه غیر خطی خواهد بود . نمای n براساس روابط مورد استفاده جهت افت انرژی بین 85/1 تا 2 تغییر می کند که مقدار 85/1 از رابطه هیزن ویلیام و مقدار 2 از رابطه دارسی بدست آمده است .
    در مکانیک سیالات 1 دو نوع اتلاف انرزی برای لوله ها در نظر می گیریم: افت بر اثر تغییر قطر لوله ها و انواع اتصالات (
    Minor Loss) و دیگری افت بر اثر اصطکاک در لوله ها (Major loss). در این مبحث افت بر اثر تغییر قطر لوله ها و اتصالات را بررسی می کنیم و در خلال این بررسی سعی می کنیم تا حد زیادی با انواع شیرها و هدر رفتن انرزی در آنها آشنا شویم ،در پایان نیز به بررسی انواع مسایل خط لوله می پردازیم: برای شروع فرض می کنیم که خوانندگان محترم با افت بر اثر اصطکاک در لوله ها آشنایی دارند و بیشتر در مورد افت بر اثر تغییر قطر لوله و وجود انواع اتصالات بحث می کنیم. عواملی چون تغییر قطرلوله ها و وجود انواع اتصالات (مانند زانو، انواع شیرها، وجود انحنا در لوله ها و ...) باعث تغییر شکل خطوط جریان و ایجاد گردابه ها (vortex) و در نتیجه هدر رفتن انرژی می شود. این نوع اتلاف با فرمول زیر قابل محاسبه می باشد: hf=(k v2)/2g
    k ضریب اتلاف انرژی موضعی (ضریبی تجربی که از جداول مربوطه به دست می آید و بدون بعد است)
    v سرعت جریان (معمولا سرعت ورودی را در نظر می گیریم)
    K نمادی از تلفات انرژی محسوب می شود ، مثلا هنگامی که قطر لوله بصورت ناگهانی افزایش یابد به گونه ای که نسبت A1/A2 تقریبا برابر صفر شود (A1<
    در این نوع شیر یک صفحه داریم که بالا و پایین می رود و بدینوسیله جریان را تنظیم می کنیم. این نوع شیر برای حالتهایی که می خواهیم شیر کاملا باز یا کاملا بسته باشد مناسب است ولی در حالت نیم باز افت آن بسیار شدید می شود و باعث ایجاد سر و صدا می شود.
    شیر نوع دوم:
    Globe valve
    برای حالت کاملا باز به صرفه نیست زیرا ضریب افت موضعی آن در مقایسه با بقیه شیرها درحالت کاملا باز بیشتر است. ولی در حالت نیم باز در مقایسه با نوع اول افت کمتری دارد. شیر نوع سوم:
    Butterfly valve
    از این نوع شیر برای مجرا های بزرگ که نیاز به سرعت باز و بسته شدن دارند استفاده می شود.
    شیر نوع چهارم:
    Ball valve
    از این نوع شیر در سماورها، شیرهای گاز خانگی و ... بیشتر استفاده می شود و مکانیزم آن به گونه ای است که با 90 درجه چرخش کاملا بسته می شود. در پایان به دنبال دسته بندی انواع مسایل خط لوله و ارایه شیوه کلی حل آن هستیم:

  • نظرات() 
  • جمعه 6 خرداد 1390

    مقدمه تئوری :
    خشک­کن دوار شامل یک استوانه­ای است که در جهت مناسب می­چرخد و به طور معمول با افق زاویة کمی دارد.
    طول استوانه 4 تا بیش از 10 برابر قطرش می­باشد که ممکن است از 3/0 تا 3 متر تغییر کند. مواد جامد تغذیه شده به انتهای هر سیلندر وارد می­شود و به واسطة سه خاصیت چرخشی، اختلاف ارتفاع و شیب استوانه، محصول تمام شده از قسمت دیگر تغذیه می­کنند.
    خشکنهای دوار به سه گروه تقسیم می­شوند: 1) مستقیم 2) غیرمستقیم، مستقیم
    3) غیرمستقیم
    روش مستقیم روشی است که وقتی تبادل مستقیم حرارت بین جریان مواد جامد صورت می­گیرد موچب افزایش یا کاهش دمای جامدات می­شود و روش غیرمستقیم روشی است که گرمای ملایم جدا شده از برخورد فیزیکی مواد جامد با دیوار یا لوله فلزی باشد.
    خشک­کن دوار:یکی از مهمترین خشک­کن­هایی است که برای خشک کردن مواد جامد گرانول که می­توانند جریان آزاد داشته باشند و در اثر پاشیدن و به هم خوردن عمل خرد شدن قابل ملاحظه­ای صورت نگیرد.
    اگر خشک کن دوار مجهز به دستگاه مخصوصی که کیکهای جامد را می­شکنند باشند، می­توانند مواد خیلی چسبنده را هم به خوبی خشک کنند. در مورد خشک کردن مایعات غلیظ، مواد گلی شکل، مواد خیلی چسبنده و صمغی و موادی که به کندی خشک می­شوند مناسب نمی­باشند به علاوه مواد گوگردی و یا مواد سبکی که به راحتی توسط جریان هوا حمل می­شوند. خشک­کن­های دوار برای خشک­کردن کودهای شیمیایی از قبیل سولفات، فسفات، و نیترات آلونیوم و نمکهای پتاسیم، همچنین موادی مانند مواد معدنی، شن، سنگ آهک، خاک رس ....
    زمان خشک شدن در این خشک کنها معمولاً بین 5 دقیقه تا 1 ساعت و ظرفیت آنها بین چند صد کیلوگرم تا چند صدتن تغییر می­کند.
    ساختمان شماتیک یک خشک­کن دوار:
    یک خشک­کن دوار شامل یک پوسته استوانه­ای چرخنده به صورت افقی و با کمی شیب به سمت قسمت خروجی خوراک می­باشد. خوراک مرطوب از یک انتهای استوانه وارد و از انتهای دیگر محصول خشک شده خارج می­شود، هنگامیکه استوانه می­چرخد پرده­های بالا برنده مواد جامد را بالا می­برند و به داخل هوای داغ در حال جریان می­پاشند و درنتیجه سطح مواد جامد به طور کامل در معرض هوای داغ قرار گرفته و عمل خشک شدن به طور مؤثرتری انجام میگیرد. در محل ورود خوراک چند پره مارپیچی قرار دارد که به جلو راندن خوراک کمک می­کند تا به پرده­های اصلی برسد.
    در محیط­های مرطوب لازم است که هوای خنک ورودی تا حدی رطوبت زدایی شود که این کار را می­توان توسط برج جذب و درمجاورت کلسیم کلراید انجام داد. دستگاه­های فرعی این خشک کن عبارتند از: گرم کن هوا با شعله مستقیم و یا غیرمستقیم، کانال تنظیم کردن مقدار هوا، دستگاه جمع­­آوری غبارات و فن­ها، همچنین یک سیستم نوار نقاله برای انتقال ذرات ورودی و خروجی در بعضی موارد به یک سیستم اتوماتیک چکشی نیاز است تا موادی را که روی بالا برنده به صورت کیک قرار می­گیرند خرد کند.
    تئوری خشک­کن­های دوار:
    اگر انتقال حرارت مستقیماً از فاز گاز به فاز جامد صورت گیرد آن را از نوع حرارت مستقیم و اگر انتقال حرارت از لوله­های بخار به مواد جامد انجام گیرد آنرا از نوع حرارت غیرمستقیم گویند. در صورتی که جهت جریان فاز گاز و فاز جامد هم جهت لاشند آنرا فواری واگر مخالف جهت هم باشند آنرامتقابل گویند. براین اساس خشک­کن­های دوار به چهار گروه زیر تقسیم می­شوند.
    حرارت مستقیم، جریان متقابل:
    برای موادی که باید تا دمای بالاتر گرم شوند مانند مواد معدنی، شن، سنگ آهک، خاک رس و غیره از جریان مستقیم گاز داغ استفاده می­شود. برای موادی که نباید تا دمای خیلی بالاتری گرم شوند مانند سولفات آلومینوم و شکر و محصولات کریستالی مواد شیمیایی، از هوای گرم استفاده می­شود.
    2) حرارت مستقیم، جریان فواری:
    مواد جامدی که از آلوده شدن آن با گاز احتراق نگران نیستیم ولی باید تا دمای بالا گرم نشوند مانند سولفید آهن، سنگ گچ و مواد آلی مانند ذغال سنگ احیا نشده و مواد کشاورزی، باید در خشک­کن موازی خنک شوند.
    3)حرارت غیرمستقیم، جریان متقابل:
    موادی نظیر پیگمانهای سفید که باید تا درجه حرارت بالا گرم شوند ولی در تماس با گاز نیابد باشند. ممکن است ساختمان خشک­کن انتخاب شده از آجر نسوز ساخته شده باشد و به وسیله بخار داغ کاملاً احاطه شده باشد. در این حالت دبی جریان هوا را در مینیمم مقدار خود نگه می­داریم زیرا در این حالت حرارت بوسیلة هدایت از پوسته و یا لوله­های مرکزی اعمل می­شود.
    4) نوع مستقیم – غیرمستقیم:
    این خشک­کن اقتصادی تر از خشک­کن مستقیم می­باشد و ممکن است برای موادی که در درجه حرارت بالا خشک می­شوند با استفاده از لوله بخار بکار گرفته شوند. به عنوان مثال هوای داغ با درجه حرارت 1200 تا
    of 1400 آنرا ترک کرده و وارد فضای حلقه مانند شده و در تماس با ماده جامد قرار می­گیرد . در دمای 140 تاfo170 آنرا ترک می­کنند. زغال سنگ خام کلاً به این روش خشک می­شوند بدون آنکه مشتعل شوند و یا گرد و غبار آنها محترق شوند. قطر تقریبی این خشک کن تنها از 3 الی 10 (فوت) و طول آنها از 2 الی 100 فوت تغییر می­کند.
    خشک­کن دوار مستقیم:این نوع خشک کن معمولاً شامل یک استوانه فلزی ساده بود و برای درجه حرارتهای پایین و یا متوسط مناسب می­باشد. برای درجه حرارتهای عملیاتی که در حد پایین می­باشد از فلزات با خواص مناسب آن را ساخته­اند.
    خشک­کن لوله بخار غیرمستقیم:این نوع خشک­کن شامل یک استوانه ساده است که مجهز به یک، دو و یا سه ردیف لوله می­باشد ودر هنگام عملیات حاوی سیال حرارتی است و در داخل استوانه به صورت طولی نصب شده­اند. این نوع برای خشک­کن­هایی که دارای درجه حرارت بخار (سیال حرارتی) هستند مناسب می­باشد و برای خشک­ کردن موادی که به آلودگی حساس هستند و نباید در تماس با گاز احتراق باشند کاربرد دارد.
    خشک­کن کرکرده­ای:در این خشک­کن گاز در داخل بسته سیر لوله می­شود و مانند خشک­کن­های دوار مستقیم برای درجه حرارتهای پایین و متوسط مناسب است.
    خشک­کن مستقیم کرکره­ای:هوای داغ (یا هوای سرد) ازمیان کرکره­ها به داخل استوانه دوار دو جداره دویده می­شوند و از لای کرکره­ها عبور کرده و به داخل بستر مواد جامد دمیده می­شود و در این حال استوانه یا شل می­چرخد وجود پره­های کرکره­ای مانند باعث می­شود که هوای داغ به صورت یکنواخت به بستر مواد جامد رسیده و عمل انتقال حرارت و جرم بهتر صورت گیرد.
    خشک­کن دوار غیرمستقیم لوله بخار:لوله­های بخار گرم کننده به صورت قرینه­وار و متحدالمرکز در یک دو و یا سه ردیف نصب شده­اند و همراه استوانه خشک کن می­چرخند این لوله­های بخارممکن است از نوع لولة ساده باشند که بخار در طول آن ضمن حرارت دادن کندانس شده و این آب کندانس شده از طریق تله بخار دفع می­شود.
    (تله بخار دارای این خاصیت هست که مایع را اجازه می­دهد که از آن عبور کرده و خارج شود ولی از خارج شدن فاز گازی ممانعت می­کند.) هوایی که از خشک­کن خارج می­شود خارج می­شود تقریباً نزدیک به اشباع است زیرا مقدار هوایی که در این خشک­کن لازم است، معمولاً خیلی کمتر از مقدار هوای مصرفی در خشک­کن­های نوع مستقیم است.
    بخار داغ وارد لوله­ها شده و پس از کندانس شدن از آن خارج می­شود. جسم خشک شده از درون روزنه­هایی که در شل قرار دارند خارج می­شود. این روزنه­ها دارای دیواره­هایی هستند که باعث می­شود عمق بستر در داخل شل همیشه به اندازه کافی باقی بماند. این خشک­کن­ها به ویژه برای خشک کردن موادی مناسب است که زمان خشک کردن با شدت نزولی انها طولانی بوده و بتوان آنها را در زمانی نسبتاً طولانی در یک دمای ثابت نگه داشت. دوران شل در ضمن اینکه موجب هم زدن مواد بستر شده و از ایجاد کیک جلوگیری می­کند، باعث سهولت جریان بخار آب نیز خواهند شد و به دلیل اتلاف حرارتی پایین جریان هوای خروجی، راندمان بالاست این خشک­کن برای موادی که نسبت به حرارت حساس هستند مناسب است. زیرا که درجه حرارت ماکزیمم دقیقاً قابل کنترل می­باشد و این دما توسط دمای عامل گرم کننده (بخار) کنترل می­شود.
    در این نوع خشک­کن­ها معمولاً خوراک مرطوب از طریق انتقال دهنده مارپیچی و یا ریزشی به داخل خشک­کن وارد می­شود و در خشک­کن­های معمولی، محصول خشک شده در انتهای استوانه از لابه لای لوله های بخار به بیرون ریخته می­شود. بااین کار همچنین هوای استفاده شده جهت خشک کردن و دیگر گازهای موجود ازداخل خشک­کن خارج می­شود. به دلایل زیاد جهت جریان کاز و مواد جامد متقابل می­باشد.
    محاسبه قطر خشک­کن
    بادرنظر گرفتن روش چگونگی عملیات و میزان رطوبت قابل قبول برای محصول و دمای هوای خروجی مقدار هوای لازم و دمای ورودی آن موازنه جرم و حرارت مشخص می­شود. سرعت هوا نبایستی خیلی زیاد باشد، زیرا در این صورت مواد جامد بیش از اندازه منتقل می­شوند. برای مواد زبر و درشت (
    Coarse) تجربیات عملی مشخص کرده سرعت متوسطی برابر 5/2 برای هوای خروجی لازم است. برای مواد زیر (پودری) سرعت خیلی کمتری لازم ایت. یک روش تجربی برای محاسبه سرعت هوا، برابر گرفتن آن با نصف سرعت حد سقوط آزاد کوچکترین ذرات موجود در محصول است. سطح مقطع و قطر خشک­کن را با این فرض که سطح مؤثر برای جریان هوا 85% سطح کل است می­توان محاسبه نمود.
    محاسبه طول خشک­کن :
    اگر زمان خشک شدن را به طریقی بتوان تعیین نمود (در یک واحد خشک­کن موجود و یا در آزمایشگاه در تحت شرایطی که در خشک اصلی موجود است) این زمان برای طراحی مکانیکی خشک­کنی که در زمان اقامت مواد درآن، مقدار کمی از زمان خشک شدن بیشتر باشد مورد استفاده قرار می­گیرد. رابطه­ای که می­توان از آن استفاده نمود قبلاً ذکر شده است. مسئله مهم در ایفا یکسان بودن شرایط در خشک­کن آزمایشگاهی و خشک­کن اصلی است و این بدان معنی است که زمان خشک شدن می­بایستی از روی یک خشک­کن مقیاس صنعتی و با یک طرح بزرگ نیمه صنعتی تعیین شده باشد.
    محاسبه طول خشک­کن مسئله ای است که تواماً با انتقال جرم و انتقال حرارت مربوط
    می­شود. روش محاسبه بعداً می­آوریم. کل تغییرات مقدار زپرطوبت خوراک در خشک­کن به تعداد مناسبی تقسیم می­شود. این تقسیمها شامل مراحل پیش گرم نمودن خوراک (که خوراک را به دمای حباب مربوط می­رساند) و مرحله خشک شدن با شدت ثابت و بقیه تقسیمات (6 تا 10 قسمت) مربوط به مرحله خشک شدن با شدت نزولی می­شود. اگر محاسبات با استفاده از کامپیوتر انجام شود می­توان تعداد تقسیمات را زیاد نمود و دقت محاسبات را افزایش نمود. طراح یک خشک­کن باید هر طراحی را با یک مسئله مجزا و منفرد بداند، طرحهای دیگران تنها می­تواند، راهنمایی برای طراحی او باشد.
    دمای خوراک و دمای هوا و دمای حباب مرطوب معلوم است انگاه طول قسمت پیش گرم نمودن خوراک و رساندن خوراک به دمای حباب و قسمت خشک شدن با شدت ثابت با استفاده از ضرائب انتقال حرارت محاسبه می­شود (فرض می­شود که در قسمت پیش گرم نمودن خوراک، خشک شدن صورت نمی­گیرد) برای محاسیه طول قسمتی از خشک­کن که درآن خشک شدن با شدت نزولی صورت می­گیرد، ضریب انتقال جرم درواحد طول، بر حسب تابع از مقدار رطوبت لازم است. ضریب انتقال حرارت درسرتاسر خشک­کن را می­توانیم ثابت فرض کنیم. شاید بهتر باشد نخست زمان خشک شدن تخمین زده شود و آنگاه طول خشک کن برای تامین زمان فوق محاسبه شود. این روش محاسبه اساساً مشابه روش قبل است با این تفاوت که مراحل محاسباتی آن متفاوت است.



    دمای ورودی
    دمای خروجی
    زمان ورود خوراك
    66.6
    48.3
    بعد از 5 دقیقه
    76.82
    57.1
    بعد از 10 دقیقه
    65.52
    53.82
    بعد از 15 دقیقه
    70
    55.4
    بعد از 20 دقیقه
    79.4
    58.6



    « طراحی خشك کن دوار»
    برای طراحی یک خشک­گن دوار باید موارد زیر را محاسبه کرد:
    1) طول و قطر خشک­کن 2) شیب خشک­کن
    3) مقدار هوای لازم برای عمل خشک­کردن 4) مقدار حرارت لازم
    5) جهت جریان 6) تعداد دور استوانه در واحد زمان
    برای بدست آوردن بالا بایستی یک سری معلومات داشته باشیم که عبارتنداز:
    1) رطوبت و دمای هوای موجود
    2) رطوبت و دمای هوای خروجی از گرمکن
    3) رطوبت و دمای هوای خروجی از خشک­کن
    4) رطوبت ماده ورودی
    5) مقدار محصول در واحد زمان
    6) میزان رطوبت محصول


    « محاسبات»
    داده­های مسئله:
    =وزن سویا200
    gr
    Set point S2




    قطر
    وزن سویای مرطوب=255
    وزن سویای خشک=200
    دمای ورودی
    دمای خروجی
    سرعت



    =جرم200
    gr=0.2 kg=0.44 Ib

  • نظرات() 
  • جمعه 6 خرداد 1390

    پروسه خشک کردن

    اساس کار خشک کردن مواد شامل تولید حرارت جهت تبخیر آب و انتقال آب تبخیر شده از داخل خشک کن توسط سیال عامل می باشد . در بعضی موارد که مواد به حرارت حساس باشند می توان اساس طراحی خشک کن بر اساس انتقال جرم صورت می گیرد که توام با ایجاد فشار منفی در داخل دستگاه می باشد .

    معمولاً خشک کن ها بر اساس رطوبت ورودی و خروجی و نیز ظرفیت و سایز مواد ورودی و حساسیت مواد به حرارت طراحی می گردند . در مواردی که مواد به حرارت حساسند  و یا در اثر گرما تغییر رنگ می دهند از حرارت غیرمستیقم استفاده می شود که در این نوع خشک کن ها عمده مسئله  خشک کردن با انتقال جرم mass) transfer) انجام می گیرد . هوای محیط در یک واحد هوا ساز  ( hot gas generator )تا درجه حرارت مورد نیاز گرم شده و توسط یک دستگاه فن در داخل استوانه خشک کن  جریان می یابد .  داخل دستگاه با توجه به پروسه خشک کردن،  به چند ناحیه (  ( zoneتقسیم شده و در هر ناحیه پره های هدایت مواد  (flights )  با زاویه ای متفاوت،  عمل پراکنده کردن  موادرا  در سطح مقطع خشک کن و در مقابل هوا ، انجام می دهند و با این ترتیب سطح انتقال حرارت و انتقال جرم به حداکثر می رسد.  سیال عامل گرم پس از عبور از میان  مواد امکان انتقال حرارت ( heat transfer ) و انتقال جرم ( mass transfer ) را افزایش می دهند . یک پارامتر مهم در طراحی ، سرعت جرمی سیال ( gas mass velocity )  می باشد که افزایش پارامترفوق باعث افزایش راندمان خشک کن و نیز افزایش  سرعت انتقال جرم در خشک کن و باعث فرارمواد از خشک کن می گردد .

    شیب خشک کن ها معمولاً بین 1 – 4 درجه می باشد و سرعت دورانی آنها بین r.p.m  1-5  می باشد .
    این پارامتر را با توجه به خواص  فیزیکی مواد باید در یک نقطه بهینه نمود و معمولاً برای مواد درشت در محدوده
    2000–25000(kg/m2–hانتخاب    می شود.
    هوای خروجی از خشک کن نیز توسط یک دستگاه مولتی سیکلون و فیلتر کیسه ای تصفیه می گردد .
    نکته مهم دیگر در طراحی خشک کن ، جهت حرکت هوا و مواد می باشد که انتخاب سیستم فوق نیز تابعی از شرایط فیزیکی و شیمیایی مواد و پروسس می باشد .

    به طور کلی  خشک کن های دوار از لحاظ تماس مواد با هوای محترقه به دو دسته تقسیم می شوند:  

     1–مستقیم (Directکه موادوهوای داغ  درتماس بایکدیگرمیباشند.
    2
    – غیر مستقیم ( Indirect ) که  هوای داغ  و مواد با هم در تماس نمی باشند .

    خشک کن های مستقیم و غیر مستقیم نیز به دو دسته تقسیم و  به شرح زیر ساخته می شوند :

     1– هم جهت ( ( Cocurrent که مواد و سیال عامل در یک جهت حرکت می کنند.
    2
    – غیر هم جهت ( ( Counter Current که مواد و سیال عامل مخالف جهت  یکدیگر حرکت می کنند .

    خشک کن های طراحی شده در شرکت دیرین صنعت باختر براساس نوع پروسه می باشد که می تواند از قطر 1000الی4000وطول6000الی45000میلیمترداراباشد .
    دبی هوا و میزان کیلو کالری مشعل نیز بر اساس ظرفیت و رطوبت مواد از
    300/000 الی 5/000/000 کیلو کالری تعیین می گردد .

  • نظرات() 
  • جمعه 6 خرداد 1390

    1.      راکتورها براساس نوع واکنش انتخاب می شوند. بر اساس یک تقسیم بندی راکتورها به دو دسته به صورت زیر تقسیم می گردند:
    1- مداوم مخزنی (
    Continuous) شکل مجهز به همزن و لوله ای شکل
    2-غیر مداوم ((
    non-continuous
    بر اساس نوع دیگر تقسیم بندی راکتورها را به دو دسته زیر تقسیم می کنند:
    1-واحدی (
    Stagewise)
    2-دیفرانسیلی(
    Differential)
    راکتورهای واحدی(Stagewise)
    در این نوع راکتورها شرایط ذر تمام حجم سیستم به صورت یکنواخت باقی می ماند. اگرازهرنقطه راکتور نمونه برداری کنیم، از نظر ترکیب نسبی و دما یکسان است و هیچ تفاوتی ندارد و موازنه جرم و انرژی رادر تمام راکتور برقرار می نماییم.
    راکتورهای دیفرانسیلی (Differential)
    شرایط درهرنقطه از راکتور یکسان نبوده و به صورت دیفرانسیلی تغییر می کند. ممکن است با زمان تغییر ننماید، ولی از هر نقطه به نقطه دیگر متفاوت است. برای برقراری موازنه جرم و انرزی باید یک جزء دیفرانسیلی در نظر گرفت.تفاوت راکتورهای واحدی و دیفرانسیلی
    این است که در راکتورهای دیفرانسیلی بین غلظت ورودی و خروجی، تمام مقادیر را داریم ولی در راکتورهای واحدی نمی توانیم غلظت را به طور پیوسته داشته باشیم و غلظت به طور پله ای تغییر می کند.
    راکتور ناپیوسته (Batch)
    در یک راکتور ناپیوسته ورود و خروج جرم وجود ندارد. به عبارت دیگر ترکیب شوندگان را که ابتدا وارد ظرف کرده اند به شدت مخلوط می کنند تا واکنش به مدت معینی انجام گیرد. از دیدگاه تاریخی راکتورهای ناپیوسته از آغاز صنعت شیمیایی مورد استفاده بوده است و هنوز هم به صورت وسیعی در تولید مواد شیمیایی با ارزش افزودنی بالا نظیر دارو سازی مورد استفاده می باشد. راکتورهای نا پیوسته در موارد ذیل استفاده میگردد:

    1-تولید در مقیاس های کوچک صنغتی
    2-برای محصولاتی که تولید صنعتی آنها در شرایط مداوم مشکل است
    3-تولید صنعتی محصولات گران قیمت
    4-آزمایش کردن فرایند های نا شناخته

    امتیاز راکتورهای ناپیوسته (
    Batch) در این است که با دادن زمان لازم برای انجام واکنش مواد اولیه با درصد تبدیل بالا به محصولات موردنظر تبدیل می گردند. در حالی که استفاده از این نوع راکتورها محدود به واکنش های متجانس فاز مایع می باشد. از دیگر محدودیت های این نوع راکتورها بالا بودن هزینه تولید در واحد حجم محصول تولید شده می باشد. همچنین تولید صنعتی در مقیاس بالا در این گونه راکتورها مشکل است. لازم به ذکر است که در یک راکتور نا پیوسته کامل (ایده آل) اختلاف درجه حرارت یا غلظت درون حجم سیستم وجود ندارد . هر چند به علت انجام واکنش غلظت اجزاء با زمان تغییر خواهد کرد ولی در هر لحظه در تمام نقاط سیستم غلظت یکسان خواهد بود و در نتیجه سرعت واکنش نیز در تمام نقاط یکسان و برابر سرعت متوسط سیستم می باشد.

    راکتورهای نیمه پیوسته
    در این گونه راکتورها قسمتی از مخزن راکتور با یک یا چند ماده واکنش دهنده تا اندازه ای پر شده و مواد اضافه شونده به صورت پیوسته وارد راکتور می شوند و حجم و ترکیب مخلوط واکنش دهنده با زمان تغییر می کند وهنگامی که میزان تبدیل مطلوب حاصل گردد راکتور برای انجام فرایند بعدی تخلیه می گردد.

    راکتور مخلوط شونده(CSTR)
    راکتور مخلوط شونده در شرایطی که یک واکنش شیمیایی احتیاج به همزدن شدید داشته باشد مورد استفاده قرار می گیرد.
    راکتورهای مخلوط شونده یا به تنهایی و یا به صورت پشت سرهم متصل می گردند.
    کنترل حرارتی در این نوع راکتورها به آسانی انجام می گیرد. یکی از محدودیتهای این نوع راکتورها درصد تبدیل پایین در مقایسه با سایر راکتورها می باشد. به همین دلیل حجم راکتور مذکور باید بزرگ انتخاب شود، تا به درصد تبدیل بالا دست یافت. راکتورهای
    Mixed یا CSTR
    برای اغلب واکنش های متجانس در فاز مایع استفاذه می شود.
    در راکتورهای اختلاط کامل به علت وجود داشتن همزن خوراک ورودی به سرعت در سرتاسر ظرف پراکنده شده و غلظت در هر نقطه درون ظرف تقریبا یکسان است . لذا سرعت واکنش در تمام نقاط درون سیستم تقریبا یکسان می گردد. بطور کلی در راکتورهای اختلاط کامل (ایده آل) تغییرات مکانی غلظت (یا خواص فیزیکی) درون راکتور و یا در خروجی آن وجود ندارد و خواص درون سیستم یکنواخت می باشد.

    راکتورهای لوله ای(Plug)
    در صنایع شیمیایی برای فرایند های با مقیاس بزرگ معمولآ از راکتورهای لوله ای استفاده می شود. زیرا نگهداری سیستم راکتورهای لوله ای آسان می باشد (چون دارای قسمتهای متحرک نیستند) ومعمولا بالاترین درصد تبدیل مواد اولیه در واحد حجم راکتور را در مقایسه با سایر راکتورهای سیستم جاری دارا هستند. از محدودیت این نوع راکتورها مشکل حرارتی برای واکنشهای گرمازاست که بسیار سریع عمل میکنند و نهایتآ منجر به تشکیل نقاط داغ (
    Hot Spot) می گردند. اغلب واکنشهای متجانس گازی در این نوع راکتورها انجام می گیرند.
    در جریان
    Plug سرعت کلیه ذرات یکسان است. هیچ ذرهای از ذره دیگر سبقت نمی گیرد و عقب هم نمی ماند. هیچگونه تداخلی هم در جریانها نداریم ولی در بیشتر موارد الگوی جریان متفاوت است. دلیل این است که همواره در جهت حرکت سیال یک جریان برگشتی (معکوس) داریم. حرکت معکوس سیال را Back Mixing (پس آمیزی یا اختلاط متقابل) می گویند. درون
    راکتورهای
    Plug غلظت از نقطه ای به نقطه ذیگر تغییر می کند. چنین سیستمهایی توزیع شده (Distributed) نامیده می شوند و تجزیه تحلیل معادله عملکرد آنها در شرایط پایدار مستلزم حل معادلات است.

    راکتورهای دوره ای (Recycle Reactor)
    در این نوع راکتور مخلوط واکنش خروجی از راکتور بدون عبور از مراحل جدا سازی و بازیافت به ورودی راکتور برگشت داده می شود. این نوع برگشت در راکتور
    Mixed وجود دارد واز این نظر امری عادی می باشد. یعنی استفاده از جریان برگشتی برای یک راکتور Mixed اثری روی بازدهی ندارد. باید توجه داشت که استفاده از جریان برگشتی برای یک راکتور با جریان Plug معمولآ بازدهی را کاهش می دهد و آن را به سمت بازدهی یک راکتور Mixed سوق می دهد.
    لذا معمولآ در شرایط زیر از راکتورهای دوره ای استفاده می کنیم:
    1-برای واکنشهای اتوکاتالیزوری و واکنشهایی که احتیاج به همزن خاصی دارند. مثلآ اگر واکنشی احتیاج به درصد معینی از همزن (کمتر از الگوی اختلاط راکتور مخلوط شونده و بیشتر از الگوی اختلاط در راکتور لوله ای) داشته باشد از راکتور دوره ای استفاده می کنیم.
    2-برای واکنشهایی که باید در شرایط هم دما انجام بگیرند.
    3-برای واکنشهایی که متشکل از چند واکنش سری یا موازی رقابتی هستند، برای رسیدن به تولید بهینه (ماکزیمم) از محصول مورد نظر (
    Selectivity)، از راکتورهای دوره ای استفاده می کنیم.

     

  • نظرات() 
  • جمعه 6 خرداد 1390

    رآکتور شیمیایی دستگاهی است که در آن واکنش یا واکنش های شیمیایی نظیر تبدیل، ترکیب یا تجزیه به منظور تولید مواد مورد نظر انجام می شود.طبق قرارداد دستگاهی که در آن واکنش سوختن به منظور تولید انرژی انجام می شود، رآکتور نیست.
    در یک واحد صنایع شیمیایی مواد خام ابتدا از یک رشته فرآیندهای تغییر فیزیکی اولیه از قبیل جداسازی، مخلوط کردن و ... عبور می کنند تا آماده ورود به مرحله بعدی یعنی تغییرات شیمیایی شوند. در این مرحله به کمک رآکتور یا راکتورهای مناسب واکنش های شیمیایی مورد نظر انجام و محصول تهیه می شود. به دلیل انجام بعضی از واکنش های ناخواسته یا وجود مقداری از مواد خام که در رآکتور فرصت انجام واکنش نداشته و همراه محصول از رآکتور خارج شده اند، این محصول غالبا قابل عرضه به بازار نمی باشد و لازم است عملیات فیزیکی نهایی از قبیل جداسازی، خالص سازی و... بروی آن انجام شود. در صنایع شیمیایی، آن بخش از عملیات شیمیایی که در رآکتورها صورت می گیرد مهمترین و حساس ترین عملیات کارخانه محسوب می گردد.


    « تقسیم بندی رآکتورها»
    براساس دیدگاه های متفاوت، تقسیم بندی های متنوعی برای رآکتورهای شیمیایی انجام شده است. یکی از مهمترین مشخصه های واکنش های شیمیایی تعداد و نوع فازهایی است که واکنش در آن صورت می گیرد. بر این مبنا می توان رآکتورهای شیمیایی را نیز تقسیم بندی نمود. این تقسیم بندی در زیر آمده است:

     


    1) رآکتورهای تک فازی:
    در این رآکتورها واکنش در فاز گاز یا در فاز مایع انجام می شود

    2) رآکتورهای چند فازی:
    در این رآکتورها واکنش میان فازهای گاز و مایع یا میان دو فاز مایع یا میان فازهای سیال و جامد انجام می شود

    - تقسیم بندی دیگر رآکتورها براساس نوع عملیات آن ها است. این تقسیم بندی به شکل زیر است:

    1) رآکتورهای ناپیوسته(
    Batch Reactors):
    مثل رآکتور تولید پلی کلرید وینیل(
    PVC) از طریق پلیمر کردن کلرید وینیل

    2) رآکتورهای پیوسته یا جریان پایدار(
    Continuous or Steady Flow Reactors):
    مثل رآکتور تولید آمونیاک از طریق واکنش میان گازهای هیدروژن و نیتروژن

    3) رآکتورهای نیمه پیوسته(
    Semi Batch Reactors):
    مثل رآکتور هیدروژن دار کردن روغن مایع به منظور اشباع آن و تولید روغن جامد

    راکتورهای ناپیوسته:
    در این رآکتورها مواد اولیه به مقدار معین وارد رآکتور می شود، در زمان مشخص واکنش انجام می گیرد و سپس محصول از راکتور خارج می شود. بدین ترتیب یک دوره کار که شامل بارگیری، انجام واکنش و تخلیه است پایان می پذیرد و راکتور برای انجام واکنش در دوره بعد پاکسازی و آماده می شود.
    این نوع راکتورها نسبتا ساده هستند و احتیاج به وسایل کمکی و سیستم های کنترل کمتری دارند. در صنعت از این نوع راکتورها برای انجام واکنش های کند، که احتیاج به زمان اقامت زیادی دارند، استفاده می شود. مدت اقامت واکنش دهنده ها در داخل راکتور، که طی آن واکنش گرها فرصت انجام واکنش پیدا می کنند، زمان اقامت گویند.

    رآکتورهای پیوسته:
    در این نوع راکتورها، مواد اولیه به طور دایم وارد راکتور می شود و پس ار انجام واکنش محصول، پیوسته از راکتور خارج می شود. این گونه راکتورها هنگامی در صنعت استفاده می شوند که هدف تولید مقدار زیادی محصول باشد در ضمن راکتورهای پیوسته برای انجام واکنش های سریع مناسب تر می باشند.
    این نوع رآکتورها نیاز به سیستم های دقیق و متنوعی دارند. از این راکتورها در بسیاری از صنایع شیمیایی، به خصوص صنایع نفت،گاز و پتروشیمی استفاده می شود.

    رآکتورهای نیمه پیوسته:
    این نوع راکتورها دارای انواع متنوعی هستند. در نوع متداول آن یکی از مواد اولیه ابتدا در داخل راکتور بارگیری و سپس به تدریج ماده یا مواد اولیه دیگر به آن اضافه می شود. در نوع دیگر مواد اولیه به طور هم زمان وارد راکتور می شود ولی تا پایان واکنش هیچ ماده ای از راکتور خارج نمی شود. نوع دیگری از آن وجود دارد که یکی از مواد اولیه در داخل راکتور بارگیری شده است و ماده دیگر به تدریج به آن اضافه می گردد و همزمان با آن محصول نیز از راکتور خارج می شود.

  • نظرات() 
  • جمعه 6 خرداد 1390

    استاندارد كردن هیدروكلریك اسید 2/0 مولار ابتدا در یك ارلن حدود 2/0 گرم كربنات سدیم بریزید و در حدود 20 یا 30 میلی لیتر آب مقطر حل كنید. سپس چند قطره از شناساگر سبز برموكرزول در ارلن بریزید. بورت را ازهیدروكلریك اسید كه باید استاندارد شود و غلظت حدودی آن 2/0 است پر كرده و تیتراسیون را شروع كنید تا وقتی رنگ محلول از آبی به سبز تغییر یابد. سپس 2 الی 3 دقیقه ارلن را بجوشانید. مشاهده میكنید كه رنگ محلول دوباره آبی خواهد شد. تیتر را ادامه دهید تا دوباره رنگ محلول سبز شود كه این نقطه پایانی تیتراسیون است.

    سوال: علت جوشاندن محلول چیست؟ برای پاسخ به این سوال باید معادله واكنشی كه انجام میشود را نوشت. وقتی اسید با كربنات واكنش نشان میدهد محصولاتی كه تولید می كند كربنیك اسید و نمك است. می دانیم كه شناساگر سبز برموكرزول در محیط اسیدی سبز می شود. رنگ سبز اولیه كه دیده می شود ناشی از تشكیل كربنیك اسید است و به نقطه پایانی تیتراسیون مربوط نمیشود. پس محلول را می جوشانیم تا این اسید به آب و دی اكسید كربن تجزیه شود.

    استاندارد كردن نیترات نقره 1/0 نرمال 100 میلی گرم سدیم كلرید خالص كه قبلا در دمای 110 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت خشك شده است را به یك بشر 150 میلی ریخته و 5 میلی لیتر آب مقطر به آن اضافه كنید.سپس 5 میلی لیتر اسید استیك غلیظ اضافه كنید. در ادامه 50 میلی لیتر متانول و به مقدار 5/0 میلی لیتر شناساگر Eosin Y به محلول اضافه كنید. محلول را هم بزنید(ترجیحاً با مگنت استیرر) و با نقره نیترات تیتر كرده و نرمالیته آنرا محاسبه كنید. توضیح: برای ساختن شناساگر ائوسین میتوانید 50 میلی گرم از آنرا در 10 میلی لیتر آب حل كنید.

    استاندارد كردن پتاسیم هیدروكسید 1 نرمال: 5 گرم پتاسیم بی فتالات را كه قبلا در دمای 120 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت حرارت دیده است را در 75 میلی لیتر آب مقطر تازه حل كنید. سپس 2 قطره فنل فتالئین اضافه كنید و تا ظهور رنگ صورتی تیتر كنید. هر 2/204 میلی گرم پتاسیم بی فتالات با 1 میلی لیتر از پتاسیم هیدروكسید 1 نرمال هم ارز است. توضیح: روش استاندارد كردن سدیم هیدروكسید 1 نرمال هم مشابه روش فوق است.

    استاندارد كردن پتاسیم پرمنگنات 1/0 نرمال در ابتدا 200 میلی گرم سدیم اگزالاتی كه قبلا در دمای110 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت در آون حرارت دیده است را وزن كرده و در 250 میلی لیتر آب مقطر حل كنید.سپس 7 میلی لیتر سولفوریك اسید غلیظ به آن اضافه كنید و تا 80 الی 85 درجه سانتیگراد حرارت دهید. توصیه میشود كه دما بالاتر از 85 درجه نرسد.در نهایت تمام این محلول را با پتاسیم پرمنگنات مورد نظر تیتر كنید. لازم به ذكر است كه دمای محلول در طی تیتراسیون نباید به كمتر از 70 درجه سانتیگراد برسد. برای محاسبه نرمالیته باید بدانید كه هر 7/6 میلی گرم سدیم اگزالات با یك میلی لیتر پتاسیم پرمنگنات دقیقا 1/0 نرمال هم ارز است. 

    استاندارد کردن پتاسیم دی کرومات 1/0 نرمال 25 میلی لیتر از محلول را به یک ارلن دربدار 500 سی سی ریخته و 2 گرم پتاسیم یدید به آن افزوده و با 200 می لیتر آب مقطر آنرا رقیق کنید. به مقدار 5 میلی لیترهیدروكلریك اسید غلیظ به آن افزوده و به مدت 10 دقیقه آنرا در یک جای تاریک قرار دهید. سپس آنرا با سدیم تیوسولفات 1/0 نرمال تیتر کنید. در نزدیکی نقطه اکی والان 3 میلی لیتر معرف نشاسته به آن اضافه کرده و تا بیرنگ شدن کامل محلول تیتر را ادامه دهید.  

    استاندارد کردن محلولIodine ۰/۱ نرمال 25 میلی لیتر از محلول ید 1/0 نرمال را به یک ارلن 250 سی سی منتقل کنید و تا حجم 100 میلی لیتر با آب رقیق کنید. یک میلی لیترهیدروكلریك اسید 1 نرمال به آن بیفزایید و به آرامی هم بزنید تا مخلوط گردد. سپس با سدیم تیوسولفات 1/0 تیتر کنید. هر وقت رنگ محلول زرد کمرنگ شد به آن 2 میلی لیتر شناساگر نشاسته به آن اضافه کرده و تا بیرنگ شدن کامل محلول تیتر را ادامه دهید. توجه نمایید که محلول ید باید در شیشه های تیره و دربدار نگهداری شود.         

  • نظرات() 
  • جمعه 6 خرداد 1390

    آب سخت

    آب سخت آبی است که حاوی نمك‌های معدنی از قبیل ترکیبات کربنات‌های هیدروژنی ٬ کلسیم ٬ منیزیم و ... است.

     

    سختی آب بر دو نوع است: دایمی و موقت.

     تغییرات سختی آب

    بر حسب آنکه آب در موقع نفوذ در زمین از قشرهای آهکی و منیزیمی و گچی گذشته و یا نگذشته باشد سختی آب کم یا زیاد می‌شود. آبهای نواحی آهکی سختی زیادتری تا آبهای نواحی گرانیتی و یا شنی دارند. سختی آب در عرض سال هم ممکن است تغییر نماید. معمولاً سختی آبها در فصل باران کم و در فصل خشکی زیاد می‌شود. و بعضی مواقع هم در فصول پر باران و مرطوب مثل غار ها ایجاد شود.

    فواید آب سخت

    آب سخت برای انسان مضر نیست بلکه مفید است و معمولاً شکستگی استخوانهای آنهایی که آب سخت می‌آشامند زودتر بهبودی حاصل می‌کند و بیماری راشیتیسم کمتر در این اشخاص دیده می‌شود.

     

    مضرات آب سخت

    علیرغم فواید آب سخت برای بدن سختی بیش از حد آب نیز مضراتی دارد که مهمترین آن تشدید پدیده تولید سنگ کلیه به دلیل رسوب بونهای معلق در کلیه میشود. آب سخت برای رختشویی و مصرف در کارخانجات مناسب نیست. آب سخت موجب از دست دادن طعم و مزه خوب چایی و قهوه می‌شود. پخته نشدن حبوبات با آب سخت ضرر رساندن به جداره دیگهای بخار و ایجاد قشر آهکی بر روی جداره دیگ خوب کف نکردن صابون و موجب افزایش مصرف صابون مزاحمت در هنگام شستن نسوج و دستها رفع سختی آب در تجارت تعداد زیادی مواد شیمیایی برای رفع سختی آب به فروش می‌رسد که دارای کربنات سدیم هستند. این مواد را قبل از ورود آب در دیگها سختی آنرا می‌گیرند و یا در دیگ بر اثر افزودن این مواد آهک و گچ را رسوب می‌دهند و دیگر این رسوب محکم به جدار دیگ نمی‌چسبد بطوری که می‌توان آنرا به آسانی پاک نمود.

     

    سختی زدایی

    برای برطرف کردن سختی آب ، با جوشاندن کربنات‌های هیدروژنی محلول به کلسیم نامحلول تبدیل شده و تشکیل رسوب می‌دهند. این رسوب در مناطق دارای آب سخت درون کتری‌ها دیده‌می‌شود. سختی دایمی یافت می‌شود.

     

    یکی از اجسام گیرنده سختی آب تری ناتریم فسفات Na۳PO می‌باشد که با اسم آلبرت‌تری بکار می‌رود.

     

     

    یون کلسیم موجود در آب بر اثر ناتریم فسفات تبدیل به "تری فسفات کلسیم" می‌گردد و رسوب می‌نماید.

     

    اخیرا به مقدار زیاد از صمغ‌های مصنوعی که قادرند تعویض یون کنند برای رفع سختی آب استفاده می‌کنند. صمغ لواتیت در آلمان و آمبرلیت و دووکس در آمریکا استعمال می‌گردد. در صنعت از ستونهای تبادل یونی برای کاهش سختی استفاده می شود (ستونهای رزینی - آنیونی - کاتیونی )

     

    در پیشرفته ترین تکنولوژی ار فرآیند اسمز معکوس (Reverse Osmosis)برای کاهش سختی ،EC(هدایت الکتریکی یا شوری ) و TDS (کل جامدات محلول )آب استفاده می شود که فواید بسیاری از جمله مطئن بودن آن و هزینه های جاری بسیار پایین دارد . این فرآیند در ایران به دلیل اینکه اولین بار برای کاهش EC (شوری) آب استفاده شد به آب شیرین کن معروف است .

     

    درجه سختی آب

    درجه سختی آب را از روی مقدار کلسیم و منیزیم موجود در آن تعیین می‌کنند. در آلمان اگر آبی ده میلی گرم CaO در یک لیتر داشته باشد می‌گویند درجه سختی آب یک است. در فرانسه اگر آبی در یک لیتر ده میلی گرم کربنات کلسیم یا همسنگ آن کربنات منیزیم داشته باشد می‌گویند که یک درجه سختی دارد. در انگلستان اگر آبی ده میلی گرم کربنات کلسیم و یا همسنگ آن کربنات منیزیم در ۰.۷ لیتر داشته باشد یک درجه سختی دارد.

     

    برای تعیین سریع سختی آب کارخانه شیمیایی واقع در آلمان قرصهایی ساخته است. در یک لوله آزمایش مخصوص و مدرج آب مورد آزمایش را تا خط نشان لوله پر می‌نمایند و به‌وسیله معرفی که همراه بسته قرصهاست رنگ این آب را قرمز می‌کنند و آگاه آنقدر از این قرصها در آن می‌اندازند تا رنگ آب سبز گردد. شماره قرصهای ریخته شده در لوله آزمایش برابر درجه سختی آب می‌باشد. دقت این روش تا نیم درجه است.

     

    شهرهای با آب سخت

    قم ، زاهدان ، گرمسار و سمنان از شهرهایی هستند که آب آنها از سختی بالایی برخوردار است. در زاهدان و سمنان سالانه چندین بار باید پوشالهای کولر را به علت اینکه مقدار فراوانی املاح روی آن رسوب کرده است تعویض کرد.

     

    نحوه رفع سختی آب:

                  

     آب سخت آبی است که حاوی نمك‌ های معدنی از قبیل ترکیبات کربنات‌های هیدروژنی، کلسیم، منیزیم و ... است. سختی آب بر دو نوع است: دایمی و موقت.

    تغییرات سختی آب بر حسب آنکه آب در موقع نفوذ در زمین از قشرهای آهکی و منیزیمی و گچی گذشته و یا نگذشته باشد، کم یا زیاد می‌شود. آبهای نواحی آهکی، سختی زیادتری تا آبهای نواحی گرانیتی و یا شنی دارند. سختی آب در عرض سال هم ممکن است تغییر نماید. معمولاً سختی آبها در فصل باران کم و در فصل خشکی زیاد می‌شود.

    مضرات آب سخت:

    آب سخت برای مصرف در کارخانجات مناسب نیست. از مضرات آن ایجاد قشر آهکی بر روی جداره دیگ و خوردگی آن می شود.

    سختی آب، عامل تشکیل رسوب در دیگهای بخار، مبدلهای حرارتی، برجهای خنک کننده و سیستمهای سرد کننده می باشد. اگر آب سخت برای شستشو به کار رود، صابون هدر می رود. در صنایع نساجی و رنگرزی کیفیت رنگ افت می کند. انحلال سود سوز آور در آب، منیزیم را به صورت هیدروکسید منیزیم رسوب می دهد. سختی بیش از حد باعث سوء هاضمه و بروز بیماریهای کلیوی می شود.

    جهت رفع سختی آب، تعداد زیادی مواد شیمیایی موجود است، که دارای کربنات سدیم هستند. این مواد را قبل از ورود آب، به دیگ ها اضافه می کنند. که باعث گرفتن سختی آب می شود. و یا در دیگ بر اثر افزودن این مواد، آهک و گچ را رسوب می‌دهند (باعث شناور شدن رسوب در آب دیگ می شود) و دیگر این رسوب، محکم به جدار دیگ نمی‌چسبد بطوری که می‌توان آنرا به آسانی پاک نمود.

    البته به یاد داشته باشید جهت خروج این رسوبات معلق شده در دیگ باید طبق یک برنامه زمان بندی شده و منظم اقداماتی از جمله زیرآب زدن به صورت مداوم تکرار شود. (درصورت درخواست تمایل به آگاهی از این برنامه زمانبندی، جهت خروج این مواد معلق و همچنین تهیه این مواد و دریافت مشاوره بیشتر با شرکت بخارپویان تماس حاصل فرمایید.)

    سختی زدایی

    برای برطرف کردن سختی موقت آب، با جوشاندن آن کربنات‌ های هیدروژن محلول، به کلسیم نامحلول تبدیل شده و تشکیل رسوب می‌دهند. این رسوب در مناطق دارای آب سخت، درون دیگ ها دیده‌ می‌شود. سختی دایمی آب را می‌توان با کمک نرم‌ کننده‌های تبادل کننده یون، مانند پرموتیت برطرف کرد. آبی که در طبیعت وجود دارد تقریباً همیشه ناخالص می‌باشد. زیرا اغلب دارای گچ، آهک، نمک طعام، ترکیبات منیزیم، آهن، اکسیژن و ازت، انیدرید کربنیک، ترکیبات آلی و غیره است، مقدار این ناخالصی ها در آبهای مناطق مختلف متفاوت است.

    یکی از اجسام گیرنده سختی آب تری ناتریم فسفات Na3PO می‌باشد، که با اسم آلبرت ‌تری بکار می‌رود. یون کلسیم موجود در آب بر اثر ناتریم فسفات تبدیل به تری کلسیم فسفات PO42Ca3 می‌گردد و رسوب می‌نماید.

    بر اثر پختن بی‌کربنات، کلسیم آب تبدیل به کربنات می‌شود و رسوب می‌نماید، (Ca3H2Ca  → CO3Ca + CO2 + H2O) و بی کربنات کلسیم آب، بر اثر کربنات سدیم، گچ و بی‌کربنات کلسیم، به کربنات کلسیم تبدیل می‌شود و رسوب می‌گردد:

     

    Ca3H2Ca + CO3Na2   → CO3Ca + 2CO3HNa

    SO4Ca + CO3Na2      → CO3Ca + SO4Na2

     

    اخیرا به مقدار زیاد از رزین ها که قادرند تعویض یون کنند، برای رفع سختی آب استفاده می‌کنند. رزین لواتیت در آلمان و آمبرلیت و دووکس در آمریکا استعمال می‌گردد.

    درجه سختی آب:

    درجه سختی آب را از روی مقدار کلسیم و منیزیم موجود در آن تعیین می‌کنند.

    در آلمان اگر آبی ده میلی گرم CaO در یک لیتر داشته باشد می‌گویند درجه سختی آب یک است.

    در فرانسه اگر آبی در یک لیتر ده میلی گرم کربنات کلسیم یا همسنگ آن کربنات منیزیم داشته باشد می‌گویند که یک درجه سختی دارد.

    در انگلستان اگر آبی ده میلی گرم کربنات کلسیم و یا همسنگ آن کربنات منیزیم در ۰.۷ لیتر داشته باشد یک درجه سختی دارد.

    برای تعیین سریع سختی آب، کارخانه شیمیایی واقع در آلمان قرصهایی ساخته است. در یک لوله آزمایش مخصوص و مدرج، آب مورد آزمایش را تا خط نشان لوله پر می‌نمایند، و به‌ وسیله معرفی که همراه بسته قرصهاست رنگ این آب را قرمز می‌کنند و آگاه آنقدر از این قرصها در آن می ‌اندازند تا رنگ آب سبز گردد. شماره قرصهای ریخته شده در لوله آزمایش برابر درجه سختی آب می‌باشد. دقت این روش تا نیم درجه است. در ایران معمولا از کیت های خاصی استفاده می شود. (جهت دریافت این کیتها با بخارپویان تماس حاصل فرمایید)

     

     

     

     

    سختی گیر:

    سختی گیری برای جدا كردن دو عنصر كلسیم و منیزیم بكار میرود. اگر این دو عنصر از آب جدا نشوند، همان اتفاقی در دیگ بخار می‌افتد كه در كتری رخ می‌دهد. در واقع رسوبات، سطح بین لوله های آتش خوار با آب را كاهش می دهد و انرژی بیشتری برای تولید میزان معینی فشار مصرف می‌شود. همچنین پاكسازی این لوله ها علاوه بر هزینه بر بودن خط تولید را نیز متوقف می‌كند.

    این بخش از دو مخزن تشكیل می‌شود، مخزن اول شامل بافت رزین سه ‌بعدی بوده كه با منیزیم تركیب شده RMg بوجود می‌آورد در نتیجه سختی آب از بین می‌رود ولی نمی‌توان آن را به فاضلاب هدایت كرد. چون رزین از دست خواهد رفت. سپس مخزن دوم به عنوان مخزن احیا استفاده می شود. در این مخزن آب‌ نمك وجود دارد. واكنشهای به صورت زیر انجام می‌شود. (واکنش زیر، با تركیب رزین و منیزیم انجام می گیرد).

     

    واكنش اول :    MgSo4 + R ---> RMg + So4

     

    واكنش دوم :   NaCl + RMg + So4 ---> RNa + MgCl2

     

    اكنون آب وارد مخزن نمک شده، و RNa مجددا با سولفات منیزیم تر كیب شده و تولید RMg می‌نماید. كه با انجام چرخه‌ایی این واكنش ‌ها، رزین مجددا احیا شده و از چرخه احیا خارج می‌شود.

     

     

    اكنون سختی آب گرفته شده. ولی برای وارد شدن به داخل دیگ باز مشکلاتی وجود دارد.

    لازم به ذکر است همان گونه که بیان شد، دستگاه سختی گیر تنها قادر به جداسازی دو عنصر مضر کلسیم و منیزم است. جهت جداسازی دیگر عنصرها از آب دیگ بخار و تاسیسات، تدابیر دیگری باید در نظر گرفت.(جهت دریافت اطلاعات در این خصوص با بخارپویان تماس حاصل فرمایید)

    لازم به یادآوری می باشد، در زمان تولید در کارخانه و کارکرد مداوم دیگ بخار، ممکن است بیش از ظرفیت سختی گیر آب مصرفی از آنها عبور کند، که مسلما تمامی املاح کلسیم و فسفر به قطع فیلتر و جداسازی نمی شود. در این صورت تدبیر ثمر بخش موادی است که املاح منیزم و کلسیمی که فیلتر نمی شوند را، در آب جوش به هنگام کار دائم دیگ بخار به صورت غیر قابل رسوب در می آورد، و مانع چسبیدن آنها به سطح فلز مخزن آب، روی لوله ها و کوره می شود. که با قیمت بسیار ارزانی در دسترس می باشند. و با اضافه نمودن آنها به آب مصرفی دیگ بخار و درین های (زیرآب زنی) مرتب طبق آزمایش های لازم آب ورودی دیگ، این املاح معلق و نچسب به هرز آب فرستاده می شود. (جهت دریافت این مواد با بخارپویان تماس حاصل فرمایید)

    شهرهای با آب سخت:

    اکثر شهر های ایران و البته شهر های قم، زاهدان، دلیجان، ساوه، سمنان و... از شهرهایی هستند که آب آنها از سختی بالایی برخوردار است. بدیهی است که، رفع سختی آب از وظایف بسیار مهم اپراتور در طول نگهداری روزانه و شیفت کاری است، و به جهت جلوگیری از صدمات مخرب و گاهی غیر قابل جبران و مصیبت بار بعدی که در مدت کوتاهی به سیستم تاسیسات وارد می گردد تدبیر لازم با هزینه ای بسیار اندک در قبال تاسیساتی حرارتی که به قطع قسمتی حیاتی برای تولید مداوم و مستمر است، اتخاذ گردد. جهت کسب اطلاعات بیشتر با واحد شیمی آب بخارپویان بخار تماس حاصل فرمایید. اما لازم است که سختی آب در تمامی کارخانه جات سراسر کشور به صورت دوره ای و تحت نظارت متخصصان این بخش کنترل گردد. تا از بروز هزینه های هنگفت در آینده ای بسیار نزدیک جلوگیری شود.

  • نظرات() 
  • جمعه 6 خرداد 1390

    گزارش کار گراویمتری(وزن سنجی رسوب )

    عنوان: گراویمتری (وزن سنجی رسوب )

    هدف : اندازه گیری So4 بصورت So4Ba

    تئوری:

    روش فوق در اندازه گیری سولفات در بسیاری از موارد مورد استفاده قرار می گیرد.

    رسوب بعلت  پدیده ی آدسورپسیون ناخالص بدست می آید.

    عمل رسوب دادن بعلت دو پدیده ی زیر باید در محیط اسید کلریدریک رقیق صورت گیرد:

    1-   رسوب بسهولت قابل صاف کردن میباشد

    2-   تنها در این محیط سولفات باریم رسوب می کند

    می تواند توسط اسید کلریدریک غلیظ و حرارت احیا گردد.

     

     

    یون  را می توان  توسط اسید بوریک کمپلکسه کرد.

    را می توان توسط روی در محیط اسید کلریدریکی احیا نمود:

    جدید ترین روش پیشنهادی برای جلوگیری از پدیده ی آدسورپسیون رسوب دادن در حضور اسید اتیلن دی آمین تترا استیک به فرمول زیر صورت می گیرد :

    جسم فوق با اغلب کاتیون ها تولید کمپلکس می نماید و در این صورت از پدیده ی آدسورپسیون جلوگیری میکند.

    روش کار:

    مجهول را به حجم می رسانیم.

    25 ml از آن را بر می داریم.

    سپس به آن 1cc Hcl   اضافه می کنیم.

    به آن 50 cc BaCl2 0.2N اضافه می کنیم ( برای حل و ادغام بهتر است هر دو را از قبل توسط هیتر گرم کنیم )

    محلول حاصل را به مدت 30 دقیقه در حمام بن ماری قرار می دهیم.

    سپس آن را حدود 5 دقیقه در هوای آزاد قرار می دهیم تا سرد شود.

    محلول را صاف می کنیم و وزن رسوب را پس از خشک شدن اندازه می گیریم.

    وزن کاغذ صافی : 0.624

    منبع: iranchem.blogfa.com

     


     

    مطالبی پیرامون گراویمتری:

    گراوی متری:

    تجزیه وزنی بر مبنای اندازه گیری وزن یک ماده با ترکیب معلوم که ارتباط شیمیایی با ماده مورد تجزیه وارد استوار است وممکن است به روش های زیر صورت گیرد :

    1-طریقه رسوب دادن: توسط اضافه کردن یک معرف جزءمورد نظر را از بقیه اجزابه صورت رسوبی که ترکیب شیمیایی ان معلوم است جدا می کنند.

    2-روش های تبخیری: اجسامی که دارای اجزای فراری چون H2O,CO2

    هستند حرارت داده وگاز حاصله داده را به وسیله جاذب جذب می کنند .

    3-روش الکترولیتیک: توسط عبور دادن جریان الکتریکی در کاتدرسوب داده.

    معرفهای رسوب دهنده الی رابه دو دسته تقسیم می کنند:

    1- رسوباتی نظیر رسوبات معدنی تشکیل می دهند یعنی نوع اتصال الکترووالانس است مانندیون اکسالات.

    2- عوامل کی لیت سازکه اتصال کئوردینانس بایون مورد نظر ایجادمی کنندنظیردی متیل گلی اکسیم.

    تعیین نیکل در فولاد

    اساس این روش واکنش ملح نیکل با محلولDMGدرمحیط امونیاکی وتشکیل رسوب قرمزNi(DMG)2می باشد این رسوب در اسیدهای قوی حل می شود بنابراین در محیط های اسیدی کاملا رسوب نمی کند.

    رسوب قرمزرنگ Ni2++2DMG=>Ni(DMG)2

    x=

     

  • نظرات() 
  • جمعه 6 خرداد 1390

    هدف آزمایش: آشنایی با روش های حجمی و روش های تیتر کردن و تیتر کردن اسید وباز

    تئوری آزمایش:

    روشی که توسط آن ، محلولی با غلظت مشخص به محلولی دیگر اضافه می‌شود تا واکنش شیمیایی بین دو ماده حل شده کامل گردد، تیتراسیون نامیده می‌شود.

    مقدمه

    تیتر کردن از روش‌های تجزیه حجمی است. در تجزیه حجمی ابتدا جسم را حل کرده و حجم معینی از محلول آن را با محلول دیگری که غلظت آن مشخص است که همان محلول استاندارد نامیده می‌شود، می‌سنجند. در تیتراسیون محلول استاندارد به‌طور آهسته از یک بورت به محلول حاوی حجم مشخص یا وزن مشخص از ماده حل شده اضافه می‌شود.

    افزایش محلول استاندارد ، آنقدر ادامه می‌یابد تا مقدار آن از نظر اکی‌والان برابر مقدار جسم حل شده شود. نقطه اکی‌والان نقطه ای است که در آن ، مقدار محلول استاندارد افزوده شده از نظر شیمیایی برابر با مقدار حجم مورد نظر در محلول مجهول است. این نقطه را نقطه پایان عمل از نظر تئوری یا نقطه هم ارزی نیز می‌گویند.

    روش تیتر کردن

    در عمل تیتر کردن ، محلول استاندارد را از یک بورت به محلولی که باید غلظت آن اندازه گرفته می‌شود، می‌افزایند و این عمل تا وقتی ادامه دارد تا واکنش شیمیایی بین محلول استاندارد و تیتر شونده کامل شود. سپس با استفاده از حجم و غلظت محلول استاندارد و حجم محلول تیتر شونده ، غلظت محلول تیتر شونده را حساب می‌کنند.

    یک مثال

    نقطه اکی‌والان در عمل تیتر کردن NaCl با نقره تیترات وقتی مشخص می‌شود که برای هر وزن فرمولی -Cl در محیط یک وزن فرمول +Ag وارد محیط عمل شده باشد و یا در تیتر کردن ، سولفوریک اسید (H2SO4 ) با سدیم هیدروکسید ( NaOH ) نقطه اکی‌والان وقتی پدید می‌آید که دو وزن فرمولی اسید و دو وزن فرمولی باز وارد محیط عمل شوند.

    تشخیص نقطه اکی‌والان

    نقطه اکی‌والان در عمل بوسیله تغییر فیزیکی ( مثلا تغییر رنگ ) شناخته می‌شود. نقطه ای که این تغییر رنگ در آن روی می‌دهد، نقطه پایان تیتر کردن است. در تیتراسیون اسید و باز شناساگرها برای تعیین زمان حصول نقطه اکی‌والان بکار می‌روند. تغییر رنگ معرف ، نشانگر نقطه پایانی تیتراسیون می‌باشد.

    انواع تیتر کردن

    بر حسب واکنش‌هایی که بین محلول تیتر شونده و استاندارد صورت می‌گیرد، تجزیه‌های حجمی (تیتراسیون) به دو دسته تقسیم می‌شوند:

    • روش‌هایی که بر اساس ترکیب یون‌ها هستند. یعنی تغییر ظرفیت در فعل و انفعالات مربوط به آن صورت نمی‌گیرد. این روش‌ها عبارت اند از:

    1.     واکنش‌های خنثی شدن یا واکنش‌های اسید و باز

    2.     واکنش‌های رسوبی

    3.     واکنش‌هایی که تولید ترکیبات کمپلکس می‌کنند.

    • روشهایی که بر اساس انتقال الکترون هستند؛ مانند واکنش‌های اکسایش و کاهش

    تیتر کردن واکنش های اسید و باز یا خنثی شدن

    تیتر کردن ، عبارت است از تعیین مقدار اسید یا باز موجود در یک محلول که با افزایش تدریجی یک باز به غلظت مشخص یا بر عکس انجام می‌گیرد. موقعی که محلول یک باز دارای یونهای -OH است به محلول اسید اضافه کنیم، واکنش خنثی شدن انجام می‌شود: ‌

    OH- + H3O+ -----> 2H2O

    محاسبات

    معمولا حجم مشخص (V) از محلول اسید با نرمالیته مجهول (N) انتخاب کرده ، به‌کمک یک بورت مدرج به‌تدریج محلو ل یک باز به نرمالیته مشخص (N) به آن اضافه می‌کنند. عمل خنثی شدن وقتی کامل است که مقدار اکی‌والان گرم های باز مصرفی برابر مقدار اکی‌والان گرم های اسید موجود در محلول شود.

    برای این که عمل تیتراسیون بدقت انجام شود، باید عمل افزایش محلول باز درست موقعی متوقف گردد که تساوی فوق برقرار شود. روش معمول و همگانی برای تعیین پایان تیتراسیون استفاده از شناساگرهاست. دستگاه
    PH متر نیز برای محاسبات دقیق در تعیین نقطه اکی والان کاربرد دارد.

    وسایل و مواد مورد نیاز:

    1. بورت 50 میلی لیتری

    2. بالون ژوژه 100 میلی لیتری و50 میلی لیتری

    3. ریز مایر 250 میلی لیتری

    4. بشر 100 میلی لیتری

    5. ترازوی دقیق

    6. تیترازول کلرید ریک اسید 1/0 نرمال

    7. سود

    8. اگزالیك اسید

    9. فنول فتالئین

     

     شرح آزمایش 1 :

     ابتدا بورت را برداشته آن را با آب مقطر خوب  می شوییم سپس برای این که  سود توسط آب مقطر درون بورت رقیق نشود ، سه الی چهار بار بورت را با سود شست وشو می دهیم .

    حال توسط مزور 10 میلی لیتری  HCl      نرمال را برداشته درون ارلن خالی می کنیم  و چند قطره فنول فتالئین در آن می ریزیم . سپس بورت را تا صفرآن پر از NaOH  کرده و آن را به پایه می بندیم  ارلن را در زیر بورت قرار می دهیم  برای این که تغیر رنگ را بهتر تشخیص دهیم  یک برگ کاغذ سفید رنگ را در زیر ارلن قرار می دهیم .

    شیر بورت را باز کرده  به صورتی که قطره قطره NaOH   درون ارلن بریزد و در هنگام خالی کردن NaOH   در ارلن ارلن را با دست راست تکان می دهیم تا NaOH  سریع تر با HCl  خنثی شود . مشاهده کردیم که  هر قطره سود که در HCl  می ریزد  رنگ آن برای چند  لحظه صورتی شده  ودوباره شفاف می شود  آن قدر سود را اضافه می کنیم تا رنگ محلول به ، صورتی کم رنگ  که پایدار باشد و پس از مدتی رنگ محلول شفاف نشود تغییر کند در آن لحظه شیر بورت را می بندیم و ارلن را از زیر بورت خارج می کنیم  ومقدار  حجم  NaOH  مصرفی را یاداشت می کنیم که حجم آن برابر با  ml 2.9 شد.

    حال با استفاده از فرمول روبرو نرمالیته سود را حساب می کنیم :

                                                                                     

    نتیجه آزمایش:  از آزمایش بالا نتیجه می گیریم که درتیتر کردن اسید باز باید اکیوالان ها با هم برابر باشد ودر واقع مول های اسید وباز با هم برابر باشد و دراین صورت واکنش خنثی است و پس از تغیر رنگ محلول نقطه پایان بدست می آید که محلول در این لحظه بازی میشود

     

    شرح آزمایش2  :

    10 میلی لیتراگزالیك اسید  را در داخل  یك بشر 100 میلی لیتری تمیز كه آن را  قبلاً با آب مقطر و آب شهری شستیم می ریزیم . سپس درون آن یكی دو قطره فنول فتالین می چكانیم بورت را برداشته آن را با آب مقطر خوب  می شوییم سپس برای این که  سود توسط آب مقطر درون بورت رقیق نشود ، سه الی چهار بار بورت را با سود شست وشو می دهیم بورت را تا صفرآن پر از NaOH   با نرمالیته ی آزمایش قبل کرده و آن را به پایه می بندیم  ارلن را در زیر بورت قرار می دهیم  برای این که تغیر رنگ را بهتر تشخیص دهیم  یک برگ کاغذ سفید رنگ را در زیر ارلن قرار می دهیم .

    شیر بورت را باز کرده  به صورتی که قطره قطره NaOH   درون ارلن بریزد و در هنگام خالی کردن NaOH   در ارلن ارلن را با دست راست تکان می دهیم تا NaOH  سریع تر با COOCCOOH  خنثی شود. در لحظه ی تغییر رنگ مقدار  حجم  NaOH  مصرفی را یاداشت می کنیم که حجم آن برابر با  ml 3.8 شد.  

     

  • نظرات() 
  • جمعه 6 خرداد 1390

    هدف آزمایش

     

    بررسی خواص فیزیکی بنزن

    تئوری آزمایش

     

    بنزن ، جزو هیدروکربنهای حلقوی سیر نشده است. آروماتیکها ، دسته وسیعی از ترکیبات را تشکیل می‌دهند که شامل بنزن و ترکیباتی می‌باشند که از نظر رفتار شیمیایی ، مشابه بنزن می‌باشند. برخی از این مواد ، حتی بظاهر ، شباهتی به بنزن ندارند. از ویژگیهای این مواد می‌توان به نکات زیر اشاره کرد:

     

     

    گرمای هیدروژن‌دار شدن و گرمای سوختن آنها پایین است.

    برای انجام واکنشهای افزایشی ، تمایل زیادی نشان نمی‌دهند.

    در واکنشهای جانشینی الکترونخواهی شرکت می‌کنند.

     

     

    در این آزمایش نقطه جوش بنزن را تعیین می‌کنیم.

    وسایل مورد نیاز

    دماسنج 100درجه سانتی‌گراد

    بشر

    لوله آزمایش بزرگ ومقاوم

    لوله باریک کوتاه شیشه‌ای که یک طرف آن بسته باشد

    توری نسوز

    سه پایه فلزی

    بنزن

    شرح آزمایش

     

    دستگاهی را مطابق شرح زیر سوار می‌کنیم:

     

     

    بشر را بر روی سه‌پایه فلزی قرار می‌دهیم و چراغ را در زیر آن قرار می‌دهیم. در داخل لوله آزمایش بزرگ و مقاوم ، 12ml از مایع بنزن ریخته و لوله کوتاه شیشه‌ای یک طرف بسته را از طرف باز آن در مایع بنزن قرار دهید و لوله را همراه دماسنج 100درجه سانتی‌گراد در بشر دارای آب ، روی توری سیمی و سه‌پایه فلزی به آرامی حرارت دهید.

     

    در اثر گرم شدن آب بشر ، ابتدا حباب‌هایی از طرف باز لوله باریک داخل بنزن ، خارج می‌گردد. زمانیکه خروج این حباب‌ها شدید و مسلسل‌وار گردید، از روی دماسنج ، درجه حرارت را تعیین و یادداشت کنید و با نقطه جوش دقیق بنزن که برابر با 80,2 درجه سانتی‌گراد است، مقایسه کنید.

    نتیجه آزمایش

     

    با استفاده از آزمایش بنزن ، می‌توان نقطه جوش بعضی از مواد شیمیایی را با حجم کم از آنها تعیین کرد. در ضمن ، نقطه جوش بنزن که بدست آورده‌اید، درجه خلوص و همینطور فشار محیطی که آزمایش در آن انجام گرفته، نشان می‌دهد

  • نظرات() 
  • جمعه 6 خرداد 1390

    وسایل مورد استفاده :

    مزور 10 cc ، ارلن کوچک ،  چوب پنبه ،  قیف بوخنر ، سه پایه و چراغ بنزن ، بشر کوچک ، هم زن ، ترمومتر ، شیشه ساعت

    مواد مورد استفاده :

    هیدروکسیل آمین هیدروکلرید ، استات سدیم ، سیکلو هگزانون

    *********************************

    هدف آزمایش : تهیه اکسیم

    *********************************

    شرح کار :

    2.5 گرم هیدروکسیل آمونیوم کلراید را پس از آنکه بدقت وزن کردیم به همراه 4 گرم استات سدیم(6.63  گرم استات سدیم سه آبه ) در بشر کوچکی ریخته و توسط   10 cc آب مقطر حل می کنیم . این محلول را تا دمای 45 درجه سانتی گراد حرارت می دهیم ( محصول A ) سپس این محصول را درون ارلن کوچکی ریخته و بلافاصله 2.5 گرم ( 2.64 cc) سیکلو هگزانون به آن اضافه می کنیم و درب ارلن را با چوب پنبه محکم می بندیم و به شدت تکان می دهیم . آنچه در این مرحله مشاهده می کنیم تولید رسوبات سفیدرنگ درون ارلن می باشد . (محصول B )

    محصول B را درون حمام آب و یخ قرار می دهیم بعد از گذشت مدتی که به قدر کافی رسوب ایجاد شد آنرا توسط قیف بوخنر صاف می کنیم . برای اینکه در حین رسوب گیری رسوبی هدر نرود مادر آب ( آب جمع شده در زیر صافی ) را دور نمی ریزیم . ارلن محتوی محصول B را چندین بار با مادر آب شسته و با قیف بوخنر صاف می کنیم . پس از اتمام کار رسوب جمع شده بر روی کاغذ صافی را از قیف بوخنر جدا کرده و بر روی شیشه ساعت قرار می دهیم تا خشک شود .پس از خشک شدن راندمان کار را محاسبه می کنیم .  

    محاسبات :

    در این آزمایش به جای پودر استات سدیم خالص ما پودر استات سدیم سه آبه در اختیار داشتیم لذا باید مقدار مورد نیاز استات سدیم را برای این آزمایش بر اساس استات سدیم سه آبه محاسبه کنیم لذا  داریم :

     4grA×1molA∕82.08gr×1molB∕1molA×136.08gr∕1molB=6.63grB

    A:استات سدیم خالص

    B:استات سدیم سه آبه

     هم چنین در این آزمایش ما به جای پودر جامد سیکلو هگزانون محلول آنرا با دانسیته معلوم داشتیم در این مورد نیز ما مجبوریم مقدار گرم سیکلو هگزانون را به میلی لیتر محلول محاسبه کنیم پس در این مورد نیز خواهیم داشت :

    d=m/V   0.945=2.5gr/V   V=2.645 ml

    برای محاسبه راندمان  آزمایش داریم :

    جرم عملی تقسیم بر جرم تئوری ×۱۰۰

    وزن رسوب  همراه با کاغذ صافی پس از خشک شدن : 3.98 گرم

    وزن کاغذ صافی : 1.12   گرم

    وزن خالص رسوب : 2.86 گرم

    راندمان  : 43.14 %

     

    روش تهیه آسپرین :


    یک گرم اسید سالسیلیک را داخل ارلن خشک ریخته و 1.5 میلی لیتر انیدرید استیک و 1 الی 2 قطره اسید سولفوریک غلیظ به ان اضافه کنید و با چرخش ارلن سعی کنید کلیه مواد با هم مخلوط شوند .
    ارلن را به مدت 15 دقیقه در حمام اب در دمای 60 درجه سانتیگراد نگه دارید و در این مدت محتویات ارلن رابا چرخش هم بزنید.
    پس از این مدت 15 میلی لیتر اب سرد به ارلن اضافه کنید که اسپرین به صورت بلورهای جامد ظاهر میگردد. ان را با قیف بوخنر صاف کنید.
    برای خالص سازی اسپرین مقدار بدست امده را در 3 میلی لیتر اتانول و 7 میلی لیتر اب در گرما حل کنید و کریستالیزه نمایید.


    سنتز آسپرین
    در زمان های قدیم مردم بر این باور بودند که جویدن پوست درخت بید تب را کاهش میدهد.از زمانی که علائم بیماری ها صریح و واضح تر می شد,مشخص شد که جویدن پوست درخت بید علائم مالاریارا کاهش میدهد.در اوایل قرن نوزدهم مردم به طب گیاهی علاقۀ خاصی پیدا کردند. در سال 1853شیمی دان آلمانی گرهارت مادۀ جدیدی با نام استیل سالیسیلیک اسید را از سالیسیلیک اسید و استیک آنیدرید تهیه کرد.این سنتز تا حدود زیادی گزارش نشد.شیمی دان آلمانی دیگری به نام کُلب روش صنعتیِ بزرگتری برای سنتز سالیسیلیک اسید کشف کرد.
    سالیسیلیک اسید به درمان رایج آرتروز و نقرس تبدیل شد.(البته از سال 1860تا1893)در این سال ها این ماده تجویز بسیار موثری بود. البته این ماده برای دهان,گلو,نای و معده حالت خوش آیندی نداشت. برای این که اثر اسیدی ماده خنثی شود, معمولاً پزشکان نمک سدیم این ماده را تجویز میکردند. البته این نمک تا حدی تهوع آور بود.
    در سال 1893هافمن روش ستنزی را که گرهارت 40سال پیش کشف کرده بود دوباره کشف کرد! او گفت احتمالاً اگر این استیلات(آسپرین فعلی)از سالیسیلیک اسید کم شود این ماده بدون از دست دادن خاصیت داروییِ خود حالات بد خود را از دست میدهد!که البته درست هم بود.آسپرین چه کار می کند؟سر درد را کاهش میدهد.(خاصیت ضد درد),تب را کاهش میدهد.(تب بُر),تورم را از بین میبرد و درد مفاصل را که ناشی از روماتیسم و آرتروز میباشد,از بین میبرد.(ضد التهاب)ودفع اسید اوریک را افزایش میدهد.


    در سال 1982آسپرین دیگر برای زنان بار دار و کودکان تجویز نشد.در سال1984آسپرین به عنوان ماده ای شناخته شد که احتمال انفاکتوس میوکارد وحملۀ استورک را کاهش می دهد.در دهۀ 80 با توسعۀ دارو های موثر دیگر برای دفع اسید اوریک باعث شد تا آسپرین دیگر برای این مورد نیز تجویز نشود.در سال های اخیر آسپرین را به عنوان یک مادۀ باز دارنده از سرطان روده استفاده میکنند.
    آیا اثرات فیزیولوژیک آسپرین اهداف مکانیزم های بیو شیمیایی خاصی را بیان میکنند؟جواب به میزان مداخلۀ آسپرین در تولید
    prostaglandins ومحصولات آنها thromboxanes بستگی دارد.این ترکیبات به عنوان عوامل سر درد و انبوهش پلاکت ها (که می توانند باعث لختگی خون شوند)وتنگی عروق شناخته میشوند.

    سنتز آسپرین:
    1)آماده کردن مواد اولیّه و انجام واکنش:
    ساختار مولکول آسپرین در سمت چپ آورده شده.انتخاب درست مواد اولیّه مستلزم دانستن مواردی از جمله: در دسترس بودن مواد اولیّه مواد لازم جهت انجام آزمایش و واکنشی که مواد با هم انجام میدهند است.سالیسیلیک اسید(در سمت چپ)به سادگی سنتز میشود و همیشه در دسترس است.تنها سوالی که مطرح است این است که: چگونه می توان
    Hگروه OHکه مستقیماً به حلقۀ بنزنی وصل است را به CO3CH(استیل) تبدیل کرد؟شیمی آلی یک پروسۀ عمومی برای این جور تبدیلات دارد.در مورد ما واکنش بین سالیسیلیک اسید و ماده ای انجام میگیرد که بسیار به استیک اسید مربوط است.نام این ماده استیک آنیدرید است.
    استیک آنیدرید از آب گیری از دو مولکول استیک اسید به وجود می آید. واکنش آن به شرح زیرمیباشد:
    لازم به ذکر است که استیک آنیدرید از جمله واکنشگر های بسیار معروف است.هم اکنون ما یک سری مواد اولیۀ منطقی و یک واکنش مناسب برای سنتز آسپرین داریم. مواد اولیۀ ما سالیسیلیک اسید واستیک انیدرید است.که هر دو موادی ارزان و به وفور در دسترس می باشند.

    2) واکنش به این صورت است:
    شرایط انجام واکنش:
    شرایطی که واکنش باید در آن انجام شود به بعضی ویژگی های واکنشگر ها و محصولات بستگی دارد.استیک انیدرید در دمای اتاق مایع است و در دمای بالای 100درجۀ سلسیوس میجوشد.این ماده با آب واکنش میدهد تا استیک اسید درست کند.درست عکس واکنشی که قبلاً بیان کردیم. سالیسیلیک اسید و آسپرین هر دو جامدند و در دماهای بالای 100درجه ذوب می شوند.آنها در آب سرد تا حدی انحلال پذیر هستند.( حداکثر 2.2میلی گرم در میلی لیتر و 3.3میلی گرم در میلی لیتر)از این خصوصیات که ما نتیجه می گیریم آب حلال مناسبی برای این واکنش نیست.زیرا آب در هنگامی که واکنش را پیش میبرد یکی از واکنشگر ها را از بین میبرد.
    از آنجایی که استیک انیدرید مایع است,ما می توانیم از این واکنشگر به عنوان حلال هم استفاده کنیم.به این دلیل که واکنش در استیک انیدریدِ خالص آهسته انجام میشود ما می توانیم از یک اسید قوی به نام سولفوریک اسید به عنوان کاتالیست استفاده کنیم. طبق قانون لوشاتلیه حضور زیاد استیک انیدرید باعث می شود که تعادل به سمت دلخواه ما یعنی تولید آسپرین پیش برود.البته ما با گرم کردن نیز رسیدن به تعادل را سرعت می بخشیم.

    ایزوله کردن محصول:
    هنگامی که واکنش به مرحلۀ نهایی خود رسید,ما در ظرف واکنش علاوه بر آسپرین,مقداری از هر دو واکنش دهنده داریم که با هم واکنش ندادند, (البته احتمالاً) و هم چنین استیک اسید وکاتالیست داریم. ما میدانیم که هم آسپرین و هم سالیسیلیک اسید در آب حل می شوند.اگر ما بعد از اتمام واکنش آب به ظرفمان اضافه کنیم,آب با استیک انیدرید واکنش میدهد و استیک اسید درست می کند.
    اگر ما از مقدار کمی آب استفاده کنیم فقط مقدار اندکی از آسپرین و سالیسیلیک اسید حل نخواهد شد و این مقدار باقی مانده تشکیل رسوب میدهد.و از آنجا که حلالیت اکثر مواد در آب با کاهش دما کاهش میابد,ما دمای آب را کاهش میدهیم تا از حلالیت آسپرین در آب کاسته شود.
    همچنین استیک اسیدی که به عنوان محصول جانبی و هم چنین با اضافه کردن آب به استیک انیدرید درست شد نیز دیگر در آب حل نمیشود و در مایع باقی میماند. به همین دلیل ما قادریم با صاف کردن محلولمان آسپرین را جدا کنیم.اما باز هم سالیسیلیک اسیدهایی که واکنش نداده بود نیز با آسپرین صاف می شود.
    میزان سودمندی سنتز و خلوص محصول(بازده):
    از جمله موضوعاتی که باقی مانده آن است که ما چقدر محصول نهایی یعنی آسپرین تولید کردیم. و این محصول تولیدی چقدر خالص است. با توجه به مقدار محصولات اولیّه و ثابت تعادل و دیگر فاکتور ها ما میتوانیم حداکثر محصول را محاسبه کنیم و با توجه به آن بازده را حساب کنیم.استوکیومتری واکنش نشان می دهد که 1مول از استیک انیدرید با 1مول از سالیسیلیک اسید واکنش میدهد و 1مول آسپرین تولید می کند. ما با ریختن 2گرم سالیسیلیک اسید یعنی( 0.014مول)با این مقدار سالیسیلیک اسید حداکثر مقدار آسپرینی که می توانیم تولید کنیم برابر 2.608گرم خواهد بود.به این مقدار ((مقدار تئوری)) می گوییم.
    اگر به هر دلیلی واکنش کامل نشد ویا مقداری آسپرین را هنگام حل شدن در آب از دست دادیم انتظار داریم محصولمان از مقدار تئوری کمتر شود.به این مقدار ((مقدار عملی)) می گویند.
    ((بازده)) برابر نسبت مقدار عملی به مقدار تئوری است.
    بازده ما در این آزمایش برابر است با: در این آزمایش که ما انجام دادیم حتی اگر تمام شرایط خوب بود و محصول در شرایط ایده ال کامل بدست می آمد مقدار آن از 2.608بیشتر می شد و لی این به این معنی نیست که بازده ما از 100%بیشتر است.زیرا ما در این محصول مقداری سالیسیلیک اسید نیز داریم. پس برای رسیدن به بازده واقعی لازم است آسپرین را خالص کنیم.

    خالص سازی محصول نهایی:
    میدانیم که ممکن است محصول نهایی ما مقداری سالیسیلیلک اسید داشته باشد.البته برای تشخیص وجود سالیسیلیک اسید تست هایی وجود دارد. فرض میکنیم محصول ما سالیسیلیک اسید دارد و ما میخواهیم آن را خالص کنیم برای این منظور محصولمان را با اتیل الکل خالص می کنیم. واکنشی که در این حالت رخ می دهد واکنش زیر است: این واکنش علاوه بر اتیل سالیلیسیلات یک محصول جانبی هم دارد که همان آب است. خود آسپرین در اتانول حل میشود ولی با آن وا کنش نمی دهد. با توجه به همین موضوع می توان آسپرین را دوباره جدا کرد.
    حال به توضیح تستی می پردازیم که وجود سالیسیلیک اسید را تایید میکند: نام این تست,تست فرّیک کلرید است.تشخیص وجود سالسسیلیک اسید در این تست به وسیلۀ رنگ است.
    در این تست
    Fe(H2O)6+3 از این مولکول استفاده می شود. اتم اکسیژن عامل اسیدی عامل هیدروکسیل در سالیسیلیک اسید با هم تشکیل یک کمپلکس با مولکول مذکور می دهند.این کمپلکس رنگ بنفش شدید دارد. در حالی که در آسپرین خالص OHسالیسیلیک اسید با O-COCH3جایگزین میشود. کمپلکسی که در آسپرین خالص به وجود می آید رنگ زرد کمرنگی دارد. به این ترتیب است که وجود سالیسیلیک اسید دیده می شود.

    سنتز استیل سالیسیلیک اسید (آسپرین)
    بوسیله استیله کردن عامل
    OH در سالیسیلیک اسید (http://chemlab.mihanblog.com/Post-66.ASPX) براحتی میتوان آسپرین تهیه کرد. این کار به روشهای متفاوتی امکان پذیر است. یکی از این روشها استفاده از استیک انیدرید (http://chemlab.mihanblog.com/Post-67.ASPX) در محیط اسیدی میباشد که با توجه به نقش کاتالیستی اسید معمولا در حضور استیک اسید (http://chemlab.mihanblog.com/Post-47.ASPX) یا سولفوریک اسید (http://chemlab.mihanblog.com/Post-43.ASPX) انجام میشود.
    روش مورد بحث دیگر استفاده از استیل کلرید (
    http://chemlab.mihanblog.com/Post-68.ASPX) یا کلرواسیل در حضور پیریدین (http://chemlab.mihanblog.com/Post-69.ASPX) میباشد.

    الف) سنتز آسپرین با استفاده از استیک انیدرید:


    در یک ارلن (
    http://chemlab.mihanblog.com/Post-60.ASPX) 250 میلی لیتری 6 گرم سالیسیلیک اسید (http://chemlab.mihanblog.com/Post-66.ASPX) را با 9 میلی لیتر استیک انیدرید (http://chemlab.mihanblog.com/Post-67.ASPX) مخلوط کنید و 4-3 قطره سولفوریک اسید (http://chemlab.mihanblog.com/Post-43.ASPX) غلیظ به آن اضافه کنید. مخلوط واکنش را ضمن هم زدن در یک حمام آب به مدت 15 دقیقه در دمای 60 درجه سانتیگراد حرارت دهید. آن را سرد کرده و در یک بشر حاوی 100 میلی لیتر آب سرد همراه با هم زدن بریزید. رسوب را با کمک قیف بوخنر (http://chemlab.mihanblog.com/Post-70.ASPX) صاف کرده و با آب سرد بشویید. پس از خشک کردن راندمان و نقطه ذوب را تعیین کنید.
    برای خالص سازی کامل میتوان بر روی محصول در حلال بنزن تبلور مجدد (
    http://chemlab.mihanblog.com/Post-17.ASPX) انجام داد. برای این کار، آب حلال مناسبی نمیباشد. پس از تبلور مجدد راندمان و نقطه ذوب را محاسبه نموده و با مرحله قبل مقایسه کنید.

    ب) سنتز آسپرین با استفاده از استیل کلراید:
    در یک ارلن (
    http://chemlab.mihanblog.com/Post-60.ASPX) 250 میلی لیتری 6 گرم سالیسیلیک اسید (http://chemlab.mihanblog.com/Post-66.ASPX) را در 5 میلی لیتر پیریدین (http://chemlab.mihanblog.com/Post-69.ASPX) حل کنید. ارلن را در حمام یخ بگذارید و 5 میلی لیتر استیل کلرید (http://chemlab.mihanblog.com/Post-68.ASPX) را از داخل یک قیف جدا کننده (http://chemlab.mihanblog.com/Post-21.ASPX) قطره قطره و همراه با بهم زدن شدید به محلول داخل ارلن اضافه کنید. پس از اتمام افزایش، مخلوط واکنش را در یک حمام آب به مدت 5 دقیقه گرم کنید و سپس سرد نمائید.
    هنگام سرد کردن یک جسم نیمه جامدی تشکیل میگردد که حدود 60 میلی لیتر آب سرد و چند تکه یخ به آن اضافه کنید و مخلوط را به هم بزنید. کریستالها را با قیف بوخنر (
    http://chemlab.mihanblog.com/Post-70.ASPX) صاف کرده و با آب سرد بشویید و سپس خشک کنید. نقطه ذوب و راندمان را محاسبه کرده و بروش قبلی خالص کنید.

    سنتز اسپرین
    آسپرین نام تجاری اسید استیل سالیسیلیک است که به صورت قرص های سفید یا بلورهای سوزنی شکل یا به صورت پودرهای بلورین موجود می باشد، آسپرین یک مسکن موقتی و آنی خوبی است که تداوم افزایش تولید و فروش آن در طول 20 سال گذشته قابل توجه بوده است و بخاطر فوایدش از سایر مسکن ها به طور چشم گیری پیشی گرفته است.

    تهیه ( سنتز ) استیل سالیسیلیک اسید یا آسپرین (
    http://chemist-p.blogfa.com/post-19.aspx)
    آسپیرین رایجترین دارویی است که به عنوان مسکن درد ، ضد تب و ضد التهاب مورد استفاده قرار می گیرد . قرص های آسپیرین حدوداً 2/3 گرم وزن دارد و محتوی 32/0 گرم استیل سالیسیلیک اسید و مقداری نشاسته است . آسپیرین به دلیل خاصیت اسیدی که دارد ، سبب ناراحتی غشاء و مخاط معده می شود . بنابراین ، آسپیرین خنثی به بازار مصرف عرضه شده است که در هر قرص مقداری آلومینیوم دی هیدروکسی آمینو استات و منیزیم کربنات دارد .



    تهیه ( سنتز ) آسپیرین :
    2 گرم سالیسیلیک اسید و 5 میلی لیتر استیک انیدرید را در ارلن مایر بریزید و 5 قطره سولفوریک اسید غلیظ ( کاتالیزگر ) را قطره قطره به آن اضافه نمائید . ارلن را تکان دهید تا سالیسیلیک اسید حل شود . سپس مخلوط را روی حمام بخار برای 10 الی 15 دقیقه حرارت دهید . پس از انحلال ، بگذارید مخلوط در دمای معمولی سرد شود و گاهی آن را هم بزنید . چنانچه رسوب استیل سالیسیلیک اسید ظاهر نشد ، با خراش دادن دیواره ارلن با یک میله شیشه ای ، تبلور را تسریع نمائید و مخلوط را در حمام یخ قرار دهید تا رسوب ایجاد شود.
    سپس 50 میلی لیتر آب اضافه نمائید و بهم بزنید تا تبلور کامل شود . رسوب را روی قیف بوخنر صاف کنید. چنانچه رسوب در ته ظرف باقی مانده است ، چند بار با آب سرد بشویید و روی رسوبهای دیگر صاف نمائید و بگذارید رسوب خشک شود.
    رسوب را به یک بشر 150 میلی لیتری منتقل کنید و 25 میلی لیتر محلول اشباع سدیم بی کربنات به آن اضافه نمائید و برای چند دقیقه بهم بزنید. وقتی واکنش اسید با سدیم بی کربنات خاتمه یابد، خروج حبابهای گاز دی اکسید کربن در محلول متوقف می شود، و باید رسوب را روی قیف بوخنر صاف نمائید و آن را با 10 میلی لیتر آب بشویید . سپس محلول اسیدی را که از انحلال 5/3 میلی لیتر هیدروکلریک اسید غلیظ در 10 میلی لیتر آب حاصل می شود تهیه کنید و محلول صاف شده را به محلول آبی اسیدی همرا با مخلوط کردن ، اضافه نمائید . در این حالت آسپیرین رسوب می کند . مخلوط را در حمام یخ سرد کنید و بعد از این مرحله با قیف بوخنر صاف کنید و رسوب را با آب سرد بشویید و بگذارید خشک شود
    .

     

     روش تهیه صابون

    روش تهیه صابون 

    عمل هیدرولیز چربی یا روغن را اصطلاحا صابونی کردن مینامند. برای این کار، چربی (a) را با محلول سود حرارت میدهند. در نتیجه گلیسرین (b) و مخلوطی از نمک سدیم اسیدهای چرب (c) مطابق واکنش زیر حاصل میشود:

     چربیها و روغنهای طبیعی استر اسیدهای آلیفاتیک یک ظرفیتی با تعداد اتمهای کربن زوج و گلیسرین میباشند که آنها را گلیسرید نیز مینامند. چربیها و روغنها به طور کلی دارای ساختمان (a) میباشند. چربیها جامد و روغنها مایع میباشند. نقطه ذوب چربیها بالاتر از نقطه ذوب روغنها است. این اختلاف بستگی به نوع و مقدار اسید مربوطه دارد. هرچه مقدار اسیدهای اشباع نشده در ساختمان یک چربی بیشتر باشد، نقطه ذوب پایین تری دارد. اگر چربی تنها از اسیدهای اشباع شده تشکیل شده باشد مانند پیه گوسفند و غیره نقطه ذوب بالا خواهد داشت.

    روغنهای نباتی مانند روغن زیتون، خرما، نارگیل و کرچک علاوه بر این که دارای اسیدهای چرب (اولئیک، استئاریک و پالمیتیک) هستند، اسیدهای اشباع نشده با چند پیوند دوگانه مانند اسید لینولئیک به فرمول زیر نیز در ساختمان آنها شرکت میکنند.

    مولكولهای صابون د ارای یك انتهای قطبی است كه در آب حل می شود و انتهای دیگر آن یك دنباله طویل هیدروكربن است كه در روغن محلول است واین عامل باعث میشود تا مثل یك واسطه چربیها را در آب حل كند.

    ابتدا یون هیدروکسید به عنوان نوکلئوفیل (هسته دوست) به کربن گروه کربنیل حمله کرده، پس از خارج شدن یک مولکول الکل، انیون اسید به صورت هیبرید رزونانس فوق، پایدار میگردد.

    روش تهیه

    50 گرم چربی را در یک بشر 250 میلی لیتری ریخته و به طور ملایم آنرا حرارت دهید تا ذوب شود (دما نباید از 70 درجه بالاتر برود).

    در حالیکه چربی را حرارت میدهید ضمن به همزدن مداوم محلول سود (7گرم در 50 میلی لیتر آب) را در قسمتهای 5 میلی لیتر به چربی اضافه کنید. پس از افزودن اولین 5 میلی لیتر سود، زمان اضافه نمودن 5 میلی لیتر بعدی وقتی است که سود اضافه شده قبلی تقریبا مصرف شده باشد. (برای اطمینان از مصرف سود، نوک اسپاتول را در بشر فرو برده و یک قطره معرف فنل فتالئین روی آن بچکانید، چنانچه رنگ آن فورا ارغوانی شد دلیل آن است که هنوز سود در محیط وجود دارد و باید به هم زدن را ادامه داد).

    پس از افزودن آخرین قسمت سود، آنقدر به هم بزنید تا صابون یک حالت کشدار به خود بگیرد (بوی صابون در این حالت به خوبی استشمام میشود.) صابون حاصل را در قالب ریخته و بگذارید یک هفته بماند تا عمل صابونی شدن کامل شود. صابون حاصل دارای مقدار زیادی گلیسیرین است، چنانچه بخواهند گلیسیرین آنرا جدا کنند، قبل از ریختن در قالب، صابون را به مدت 24 ساعت در محلول اشباع شده نمک طعام قرار میدهند، سپس قرص صابون را از درون ظرف خارج کرده و پس از شستن به قطعات کوچک تقسیم نموده، در هوا خشک میکنند.

     

    روش دیگر 

    در یک بالن، ۵۰ میلی لیتر روغن مایع را با ۴۰ میلی لیتر اتانول و ۳ گرم پتاسیم هیدروکسید ریخته و بمدت نیم ساعت رفلاکس کنید. پس از اتمام این مدت چند قطره از مخلوط را در مقدار کمی آب حل کنید که اگر قطره روغنی روی آب قرار نگرفت واکنش پایان یافته و اگر روغن در سطح آب مشاهده شد عمل رفلاکس را به مدت 15 دقیقه دیگر ادامه دهید. سپس الکل موجود در مخلوط را به وسیله تقطیر ساده جدا کنید و ماده باقیمانده در بالن را در cc 75 آب مقطر گرم حل کنید. دقت کنید که حتما الکل موجود در بالن از مخلوط خارج شود سپس آزمایش زیر را انجام دهید.

    الف) مقدار 25 میلی لیتر محلول به دست آمده را به 25 میلی لیتر آب نمک اشباع به آهستگی اضافه کنید مخلوط را صاف کرده و ماده جامد که صابون میباشد روی کاغذ صافی میماند. آنرا با آب نمک اشباع بشوئید و صابون را در روی یک ظرف شیشه ای پهن کنید.

    ب) مقدار 10 میلی لیتر آب شهر را با 10 میلی لیتر محلول صابون مخلوط کرده تکان دهید و نتیجه را گزارش کنید.

     

  • نظرات() 
    • تعداد صفحات :3
    • 1  
    • 2  
    • 3  

    آخرین پست ها


    نویسندگان



    آمار وبلاگ

    • کل بازدید :
    • بازدید امروز :
    • بازدید دیروز :
    • بازدید این ماه :
    • بازدید ماه قبل :
    • تعداد نویسندگان :
    • تعداد کل پست ها :
    • آخرین بازدید :
    • آخرین بروز رسانی :