تازه های شیمی

خداحافظ سیانور : شیوه ای سبز برای استخراج طلا

شاید بدانید که در روش مرسوم استخراج طلا ، از سیانید ( سیانور ) استفاده می شود . سیانید یک ماده ی سمی است و باعث آلودگی شدید محیط زیست می شود . دانشمندان دانشگاه نورث وسترن ، اخیراً یک روش گزین پذیر و بی خطر ابداع کرده اند که طلا را می توان از سنگ معدن و یا مخلوط آن با سایر فلزها جداسازی کرد . در روش جدید از موادی بسیار ارزان و عدم مخرب محیط زیست ، که از نشاسته به دست می آیند ، استفاده می شود . در این روش ، که به طور تصادفی کشف شده است ، محتویات دو لوله ی آزمایش را به هم اضافه می کنند ؛ در یک لوله  محلول آبی آلفا – سیکلودکسترین ، که از نشاسته به دست می آید و در لوله ی دوم ، محلول نمک طلا دار  وجود دارند . نمک های طلا معمولاً پتاسیم تترابرمواورات ( KAuBr4 ) یا پتاسیم تتراکلرواورات (KAuCl4  ) هستند . وقتی این دو محلول با هم مخلوط می شوند ، بلورهای سوزنی شکلی پدیدار می شوند که هر کدام ، از اجزای حصیرمانندی متشکل از رشته های درشت مولکول به وجود آمده اند . این بسته های حصیر مانند که از آلفا – سیکلودکسترین ( حلقه هایی که از واحدهای شش تایی گلوکز تشکیل می شوند ) ساخته شده اند ، می توانند طلا را دربر گرفته ، از محلول استخراج کنند .

کِشت گُل های شیمیایی میکروسکوپی nasrollahi5.blogfa.com

در آزمایشگاهی در هاروارد ، ساختارهای گل مانند زیبایی در ابعاد میکروسکوپی پرورش یافته اند . این گل های ظریف و زیبا ، برخلاف بلورهای معمول که شکل های هندسی راست گوشه دارند ، دارای اشکال خمیده و منحنی دار هستند . برای پرورش این ساختارهای گل مانند ، از یک سامانه ی شیمیایی خودآرای درون یک محلول استفاده شده است . به گونه ای که تشکیل یک رسوب با گذشت زمان و تغییر pH ، به طور خودپیشرو ، منجر به تشکیل گل ها می شود . روش کار این گونه است که ، محلولی از باریم کلرید و سدیم سیلیکات در آب تهیه می شود . سپس کربن دی اکسید از طریق هوا به محلول راه پیدا می کند و رسوب باریم کربنات تولید می کند . در این حالت ، pH محلول به سرعت پایین می آید و باعث می شود که سدیم سیلیکات روی سطح رسوب جذب شود . سدیم سیلیکات جذب شده باعث مصرف اسید و تشکیل دوباره ی بلورهای باریم کربنات بر روی لایه ی قبلی می شود . این چرخه آنقدر ادامه می یابد که ساختاری گل مانند شکل گیرد . البته با تغییر شرایط ، الگوهای رشد نیز تغییر می کنند . مثلاً افزایش غلظت کربن دی اکسید ، باعث تولید برگ های پهن می شود ؛ همچنین با تغییر pH می توان ساختارهایی خمیده و چین دار تولید کرد . این پروژه مورد حمایت بنیاد ملی علوم آمریکا و سازمان تحقیقات علمی هلند قرار گرفته است .

مرکز زمین 1000 درجه داغ تر از آن چیزی است که فکر می شد ! nasrollahi5.blogfa.com

تیمی از سازمان ملی پژوهش های فناورانه فرانسه (CEA) به همراه اعضای مرکز ملی پژوهش های علمی فرانسه (CNRS) و مرکز تابش سنکروترون اروپایی (ESRF)  در گرنوبل فرانسه ، در پروژه ای شرکت کردند که نتیجه ی آن اندازه گیری دمای مرکز زمین بود . هسته ی زمین شامل یک کره ی آهنی مایع و جامد است که دمایی بالاتر از 4000 درجه ی سلسیوس و فشاری بیش از 3/1 میلیون اتمسفر دارد . در گذشته با تحلیل امواج لرزه ای زلزله ها ، ضخامت هسته های جامد و مایع و همچنین مقدار فشار موجود در هسته ی زمین اندازه گیری می شد . اما این امواج ، اطلاعاتی از دمای مرکز زمین در اختیار ما قرار نمی داد . از آنجایی که اختلاف دمای میان هسته و گوشته ، به همراه چرخش کره ی زمین عامل اصلی وجود میدان مغناطیسی زمین به شمار می روند ، داشتن یک مقطع دمایی صحیح از کره ی زمین می تواند در تکمیل مدل های ژئوفیزیکی بسیار مهم باشد . برای ایجاد تصویری دقیق از مقطع دمایی کره ی زمین ، دانشمندان در آزمایشگاه ، دمای ذوب آهن را در فشارهای مختلف بررسی کردند ؛ به صورتی که نمونه های آهنی کوچکی را در کوره هایی از جنس الماس تا چند میلیون اتمسفر تحت فشار قرار دادند و از پرتوهای لیزری قدرتمند برای تأمین دمای 4000 تا 5000 درجه ی سلسیوس بهره گرفتند . سپس از سنکروترون پرتوهای X کمک گرفتند تا ببینند آهن در این دماها و فشارها جامد است یا مایع . دانشمندان در عمل دمای آهن را تا 4800 درجه ی سلسیوس و فشار را تا 2/2 میلیون اتمسفر بالا بردند و آن را تا حدود 3/3 میلیون اتمسفر برونیابی کردند . در اینجا بود که دمای مرز میان هسته ی جامد و مایع ،  500  ± 6000  درجه ی سلسیوس تعیین شد . nasrollahi5.blogfa.com

در روشی که 20 سال قبل ( سال 1993 ) انجام گرفته بود ، از یک تکنیک نوری استفاده شده بود و دما هسته ی زمین ، 1000 درجه ی سلسیوس پایین تر از دمای جدید گزارش شده بود .

شیشه جامد است یا مایع ؟  nasrollahi5.blogfa.com

شیشه های موجود در کلیساهای قرون وسطا ، در قسمت پایینشان ضخیم تر بودند . دانشمندان از این مشاهده به این نتیجه رسیده بودند که شیشه مایع است و به مرور زمان جاری می شود . حال یک تیم از دانشگاه فناوری تگزاس مدارک بیش تری گرد آورده اند که و اثبات می کنند که « شیشه قصد ندارد جایی برود » . به عبارتی شیشه ، مایع نیست . آن ها می گویند که جاری شدن شیشه به کارایی مواد تشکیل دهنده ی آن بستگی دارد ، که آیا این مواد معدنی هستند یا پلیمرهای آلی !

این داستان از آنجایی کلید خورد که این سوال مطرح شد : « آیا پلی وینیل استات ( ماده ای که در اغلب چسب ها یافت می شود ) با گذشت زمان تغییر شکل می دهد ؟ » نتایج نشان می داد که بر خلاف انتظارها ، هیچ تغییری در آن رخ نمی دهد .  nasrollahi5.blogfa.com

دانشمندان آزمایش مشابهی را با یک شیشه ی فراپایدار قدیمی تکرار کردند . آن ها یک کهربای دومینیکنی 20 میلیون ساله را برداشتند و بر روی آن آزمایش های گرماسنجی و فشارسنجی انجام دادند . نتیجه این بود که کهربا نیز تغییرناپذیر است . نتایج به دست آمده ، تئوری کلاسیک « رفتار انتقالی شیشه » را به چالش کشاند . آزمایش های مشابهی نیز بر روی یک نمونه ی کهربای 220 میلیون ساله ی تریاسه در حال انجام است .

فلوئورید چگونه با پوسیدگی دندان مبارزه می کند ؟ nasrollahi5.blogfa.com

در گذشته مشخص شده بود که یون فلوئورید باعث سخت شدن مینای دندان و محافظت آن از اسیدها می شود . جنس مینای دندان ، هیدروکسی آپاتیت است که در حضور فلوئور به فلوئوروآپاتیت تبدیل می شود . فلوئوروآپاتیت ماده ای سخت تر از هیدروکسی آپاتیت است .

جدیداً مدرکی به دست آمده است که نشان می دهد فلوئور علاوه بر استحکام مینای دندان ، نیروی چسبندگی باکتری ها به دندان را کاهش می دهد که این عامل سبب پاک شدن سریع تر باکتری ها از روی دندان به واسطه ی مسواک زدن است . دانشمندان این آزمایش ها را بر روی دندان های مصنوعی ساخته شده از هیدروکسی آپاتیت انجام داده اند .

آشنایی با وسایل آزمایشگاهی

پاورپوینت وسایل آزمایشگاهی

ادامه مطلب رو کلیک کن

ادامه نوشته

تمرین موازنه وواکنش نویسی

برای دانلودکلیک کن