تحقیق درباره؛ بررسی ایجاد پرتوهای یونی سرد برای نانوتکنولوژی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 39

بررسی ایجاد پرتوهای یونی سردبرای نانو‌تکنولوژی

عنصر اساسی در توانایی ما برای مشاهده، ساخت، و در بعضی موارد به‌کاراندازی دستگاههای بسیار کوچک فراهم بودن پرتوهای ذره‌ای بسیار متمرکز، مشخصا" از فوتون‌ها، الکترون‌ها و یون‌ها می‌باشد.

قانون عمومی حاکم بر اثر ذرات برخوردی، بیان می‌دارد که چنانچه تمایل به تمرکز یک پرتو از ذرات به یک نقطه با اندازه مشخص داشته باشیم، طول موج وابسته به ذرات برخوردی باید کوچک‌تر از اندازه قطر نقطه مورد نظر باشد. روابط حاکم بر انرژی و بالطبع طول موج این ذرات بیان کننده آن است که اتم‌ها و بالطبع یون‌ها مناسب ترین کاندیداها برای این آزمایشات می‌باشند (جدول 1).

انرژی‌های مختلف E 0 (eV)

طول موج ذره ((m)

106

105

104

103

102

10

1

6-10*24/1

5-10*24/1

4-10*24/1

3-10*24/1

2-10*24/1

6-10*24/1

24/1

فوتون‌ها

7-10*7/8

6-10*70/3

5-10*22/1

5-10*88/3

4-10*23/1

4-10*88/3

3-10*23/1

الکترونها

8-10*87/2

8-10*07/9

7-10*87/2

7-10*07/9

6-10*87/2

6-10*07/9

5-10*87/2

پروتونها

جدول 1: طول موج ذرات ((m) در انرژی‌های مختلف Eo(eV)

بررسی ایجاد پرتوهای یونی سرد برای نانوتکنولوژی 26 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 39

بررسی ایجاد پرتوهای یونی سردبرای نانو‌تکنولوژی

عنصر اساسی در توانایی ما برای مشاهده، ساخت، و در بعضی موارد به‌کاراندازی دستگاههای بسیار کوچک فراهم بودن پرتوهای ذره‌ای بسیار متمرکز، مشخصا" از فوتون‌ها، الکترون‌ها و یون‌ها می‌باشد.

قانون عمومی حاکم بر اثر ذرات برخوردی، بیان می‌دارد که چنانچه تمایل به تمرکز یک پرتو از ذرات به یک نقطه با اندازه مشخص داشته باشیم، طول موج وابسته به ذرات برخوردی باید کوچک‌تر از اندازه قطر نقطه مورد نظر باشد. روابط حاکم بر انرژی و بالطبع طول موج این ذرات بیان کننده آن است که اتم‌ها و بالطبع یون‌ها مناسب ترین کاندیداها برای این آزمایشات می‌باشند (جدول 1).

انرژی‌های مختلف E 0 (eV)

طول موج ذره ((m)

106

105

104

103

102

10

1

6-10*24/1

5-10*24/1

4-10*24/1

3-10*24/1

2-10*24/1

6-10*24/1

24/1

فوتون‌ها

7-10*7/8

6-10*70/3

5-10*22/1

5-10*88/3

4-10*23/1

4-10*88/3

3-10*23/1

الکترونها

8-10*87/2

8-10*07/9

7-10*87/2

7-10*07/9

6-10*87/2

6-10*07/9

5-10*87/2

پروتونها

جدول 1: طول موج ذرات ((m) در انرژی‌های مختلف Eo(eV)

با نگاهی به جدول 1 مشاهده می‌کنیم

تحقیق؛ بررسی ایجاد پرتوهای یونی سرد برای نانوتکنولوژی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 39

بررسی ایجاد پرتوهای یونی سردبرای نانو‌تکنولوژی

عنصر اساسی در توانایی ما برای مشاهده، ساخت، و در بعضی موارد به‌کاراندازی دستگاههای بسیار کوچک فراهم بودن پرتوهای ذره‌ای بسیار متمرکز، مشخصا" از فوتون‌ها، الکترون‌ها و یون‌ها می‌باشد.

قانون عمومی حاکم بر اثر ذرات برخوردی، بیان می‌دارد که چنانچه تمایل به تمرکز یک پرتو از ذرات به یک نقطه با اندازه مشخص داشته باشیم، طول موج وابسته به ذرات برخوردی باید کوچک‌تر از اندازه قطر نقطه مورد نظر باشد. روابط حاکم بر انرژی و بالطبع طول موج این ذرات بیان کننده آن است که اتم‌ها و بالطبع یون‌ها مناسب ترین کاندیداها برای این آزمایشات می‌باشند (جدول 1).

انرژی‌های مختلف E 0 (eV)

طول موج ذره ((m)

106

105

104

103

102

10

1

6-10*24/1

5-10*24/1

4-10*24/1

3-10*24/1

2-10*24/1

6-10*24/1

24/1

فوتون‌ها

7-10*7/8

6-10*70/3

5-10*22/1

5-10*88/3

4-10*23/1

4-10*88/3

3-10*23/1

الکترونها

8-10*87/2

8-10*07/9

7-10*87/2

7-10*07/9

6-10*87/2

6-10*07/9

5-10*87/2

پروتونها

جدول 1: طول موج ذرات ((m) در انرژی‌های مختلف Eo(eV)

تحقیق در مورد ترکیبات یونی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 12 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

ترکیبهای یونی

در بخش قبل ملاحظه کردید که اتمهای گازهای نجیب دارای آرایش پایدار هستند زیرا تمام اوربیتالهای لایه ظرفیت آنها پرشده است ( ns2  -  np6) اتمهای دیگر هم تمایل دارند که خود را به آرایش الکترونی گاز نجیب قبل یا بعد از خودشان برسانند. وقتی اتمی به آرایش هشتایی پایدار می رسد، از واکنش پذیری آن کاسته می شود و دیگر تمایلی به تشکیل پیوندهای دیگر از خود نشان نمی دهد.

 مشاهده ها نشان می دهد که فلزها با از دست دادن الکترونهای ظرفیت خود به آرامش هشتایی می رسند و تبدیل به کاتیون (یون مثبت) می شوند. در حالی که نافلزها  با گرفتن  الکترون به این آرایش پایدار می رسند و تبدیل به آنیون (یون منفی) می شوند.

  یونهای تک اتمی

به هر یونی که از یک اتم آن هم بر اثر گرفتن یا از دست دادن یک یا چند الکترون تشکیل می شود یون تک اتمی می گویند.

فلزهای گروه اول با از دست دادن یک الکترون تبدیل به کاتیون با بار +۱ میشوند مثل Na+

فلزهای گروه دوم ، با از دست دادن دو الکترون تبدیل به کاتیون ۲+ می شوند مثل  ۲+ Mg

نافلزهای گروه ۶۱ با گرفتن دو الکترون به آنیونی با بار ۲- تبدیل می شوند مثل ۲- O               

نافلزهای گروه ۷۱ با گرفتن دو الکترون به آنیونی با بار ۱- تبدیل میشوند مثل Cl-

بعضی فلزهای واسطه بدون داشتن آرایش الکترونی گاز نجیب به پایداری می رسند. برخی از این عنصرها می توانند یونهایی با بار متفاوت داشته باشند مثل

+۲   Fe و   ۲+    Fe یا ۳+ Mn   و۳+ Mn

این یونها را به ترتیب یون  را به ترتیب آهن (II  ) و یون آهن (III) یا یون منگنز (II) و یون منگنز (III) می نامند.

  ترکیبهای یونی

یک مثال متداول برای این ترکیبها نمک خوراکی (سدیم کلرید) است. نمکها از ذره های بارداری تشکیل شده اند که در نتیجه ی دادو ستد الکترون بوجود آمده اند. به نیروی جاذبه ای که بین این ذره های باردار، بار ناهمنام وجود دارد پیوند یونی می گویند. در تمام نمکها این نوع پیوند وجود دارد. این نیروی جاذبه محدود به یک کاتیون و یک آنیون نیست بلکه در تمام جهتها و میان همه ی یونهای ناهمنام مجاور و در فواصل مختلف وجود دارد . تعداد بسیار زیادی از یونهای ناهمنام به سمت یکدیگر کشیده می شوند و آرایش منظمی را بوجود می آورند.

 آرایش یونها در نمکها به صورت یک الگوی تکراری است و این الگو در سراسر بلور تکرار می شود. به ساختاری که بر اثر چیده شدن ذره های سازنده ی یک جسم در سه بعد بوجود می آید، شبکه بلور آن جسم می گویند.

هر ترکیب شیمیایی که یونهای با بار مخالف ذره های سازنده آن باشند یک ترکیب یونی یا نمک است.

 ترکیبهای یونی در حالتی که یون ها بتوانند آزادانه حرکت کنند رسانای خوبی برای جریان برق هستند (نمک محلول در آب)

مقدار انرژی آزاد شده به هنگام تشکیل یک مول جامد یونی از یونهای گازی سازنده آن را انرژی شبکه می گویند. این انرژی می تواند معیار خوبی برای اندازه گیری قدرت پیوند در ترکیبهای یونی باشد. به عنوان مثال انرژی شبکه سدیم کلرید

Kj.mol -۱  ۷۸۷/۵ است .

ترکیبهای یونی نقطه ذوب و نقطه جوش بالایی دارند چون نیروی جاذبه بین یونهای آن خیلی قوی است.

بلور نمکها به نسبت سخت و شکننده است. یونها در شبکه ی بلور به صورت منظم قرار گرفته اند. ترکیب یونی سخت است ، زیرا برای شکستن همه ی پیوندهای میان یونها انرژی بسیار زیادی لازم است.

در هر حال چنانچه بر اثر ضربه ی چکش یکی از لایه ها اندکی جابجا شود، آنگاه بارهای ناهمنام کنار هم قرار می گیرند و به دلیل اثر دافعه میان یونهای هم نام شبکه بلور به هم می ریزد و می شکند.

 ترکیبهای یونی دو تایی

به ترکیبهای یونی متشکل از دو عنصر ترکیبهای دو تایی می گویند مثل نمک خوراکی که از دو عنصر سدیم و کلر تشکیل شده است. برا ی نمایش ترکیبهای یونی دو تایی ابتدا نماد شیمیایی کاتیون و سپس نماد شیمیایی آنیون را می نویسیم. برای نام گذاری هم نخست نام کاتیون و سپس نام آنیون را می نویسیم. به عنوان مثال :

پتاسیم کلرید   ( K+, cl _)® kcl ®

کلسیم اکسید   ®  Cao      ® +O2 (O2-و Ca2+)

فرمول نویسی یک ترکیب یونی دو تایی را می توان در سه مرحله ملاحظه کرد . برای نمونه به نوشتن فرمول شیمیایی آلومینیوم اکسید توجه کنید:

۱) در این اکسید نماد کاتیون +۳Al   و نماد آنیون  ۲+  o  است .

۲) نخست نماد کاتیون و سپس نماد آنیون را می نویسیم  ۲-Al+۳  o    

۳) کوچکترین مضرب مشترک بارهای این دو یون برابر  ۶(= ۳×۲)است . برای داشتن ۶ بار مثبت باید ۲ یون +۳Al و برای ۶ بار منفی باید ۳ یون ۲-  o   داشته باشیم. از این رو نسبت o -۲      Al+۳ برابر ۲ به ۳ و فرمول شیمیایی این ترکیب به صورت Al۲ o۳ است.

یونهای چند اتمی

ترکیبهای یونی مثل سدیم سولفات پتاسیم و آمونیوم نیترات وجود دارند که یونهای سازنده ی آنها از دو یا چند اتم یکسان یا متفاوت تشکیل شده است. به این یونها چند اتمی می گویند. برای مثال در آمونیوم نتیرات ، کاتیون  +۴  NH    و آنیون ۳- NO است. بار کاتیون  ۱+ و بار آنیون ۱- است . بنابر این فرمول شیمیایی این نمک به صورت۳  NO ۴ NH است و نسبت کاتیون به آنیون ۱ به ۱ است.

فرمول یونی یک ترکیب یونی چندتایی را می توان در دو مرحله خلاصه کرد . به نوشتن فرمول شیمیایی آمونیوم کربنات توجه کنید.

مقاله تاریخچه رزین های تعویض یونی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 62 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

1- تاریخچه رزین های تعویض یونی

رزین های تعویض یونی ذرات جامدی هستند که می توانند یون های نامطلوب در محلول را با همان مقدار اکی والان از یون مطلوب با بار الکتریکی مشابه جایگزین کنند.

در سال 1850 یک خاک شناس انگلیسی متوجه شد که محلول سولفات آمونیمی که به عنوان کود شیمیایی بکار می رود، در اثر عبور از لایه های ستونی از خاک، آمونیم خود را از دست می دهد بگونه ای که در محلول خروجی از ستون خاک، سولفات کلسیم در محلول ظاهر می شود.

این یافته توسط دیگران پیگیری شد و متوجه شدند که سیلیکات آلومینیوم موجود در خاک قادر به تعویض یونی می باشد. این نتیجه گیری با تهیه ژل سیلیکات آلومینیوم از ترکیب محلول و سولفات آلومینیم و سیلیکات سدیم به اثبات رسید. بنابراین اولین رزین مصنوعی که ساخته شد سیلیکات آلومینیوم بود.

به رزین های معدنی، زئولیت می گویند و در طبیعت سنگهای یافت می شوند که می توانند کار زئولیت های سنتزی را انجام دهند. این مواد، یون های سختی آور آب ( کلسیم و منیزیم) را حذف می کردند و بجای آن یون سدیم آزاد می کردند از اینرو به زئولیت های سدیمی مشهور شدند که استفاده از آن در تصفیه آب مزایای زیادی داشت چون احتیاج به استفاده از مواد شیمیایی نبود و اثرات جانبی هم نداشتند. اما زئولیت های سدیمی دارای محدودیتهایی بودند. این زئولیت ها می توانستند فقط سدیم را جایگزین کلسیم و منیزیم محلول در آب نمایند و آنیونها بدون تغییر باقی می ماندند. از این رو آب تصفیه شده با زئولیت های سدیمی به همان اندازه آب خام، قلیاییت، سولفات، کلراید و سیلیکاتت دارند.

واضح است که چنین آبی برای صنایع مطلوب نیست. مثلاً بی کربنات سدیم محلول در آب می تواند مشکلاتی را در مراحل بعدی برای دیگ بخار بوجود آورد. زیرا در اثر حرارت به سود و گاز دی اکسید کربن تبدیل می شود. سود یکی از عوامل مهم در خوردگی موضعی در نیروگاههاست که بحث مفصل تر آن در مباحث آینده خواهد آمد. گاز دی اکسید کربن موجود در بخار آب در اثر میعان بخار به صورت اسید کرینیک در می اید که باعث خوردگی لوله های برگشتی می شود که بخار آب خروجی از توربین را به کندانسور (چگالنده) می برند.

یکی دیگر از اشکلات مهم استفاده از زئولیت ها ی سدیمی، عدم کاهش غلظت سیلیس در آب تصفیه شده می باشد که یکی از خطرناکترین ناخالصی های آب تغذیه دیگ بخار در فشارهای زیاد می باشد.

تحقیقات برای رفع عیوب زئولیت های سدیمی ادامه یافت تا آنکه در اواسط دهه 1930 در هلند زئولیت هایی ساخته شد که بجای سدیم فعال، هیدروژن فعال داشتند . این زئولیت ها که به تعویض کننده های کاتیونی هیدروژنی معروف شدند، می توانستند تمام نمکهای محلول در آب را به اسیدهای مربوط تبدیل کنند. بعنوان مثال بی کربناتهای کلسیم و منیزیم به اسید کربنیک تبدیل می شوند که اسید کربنیک بی دی اکسید کربن و آب تجزیه می شود.

دی اکسید کربن تولید شده را می توان توسط هوادهی یا هوازدایی از محیط حذف کرد. لذا با این روش تمام قلیاییت بی کربناتی حذف می شود. رزین های کاتیونی هیدروژنی جدید، سیلیس نداشته و علاوه بر این قادرند همزمان هم سختی آب را حذف کنند و هم قلیاییت آب را کاهش دهند.

آب خروجی از تعویض کننده کاتیونی هیدروژنی، اسیدی است و باید خنثی شود. این کار با اضافه کردن قلیا (‌باز) یا مخلوط کردن خروجی تعویض کننده کاتیونی هیدروژنی با خروجی تعویض کننده سدیمی (زئولیت ) امکان پذیر است.

تعویض کننده های کاتیونی هیدروژنی هم دارای محدودیت هایی هستند. هنوز آنیونها، مثل سولفات کلراید و سیلیکات حذف نمی شوند.

برای بهبود تکنولوژی تصفیه آب گام های اساسی در سال 1944 برداشته شد که باعث تولید رزین های تعویض یونی آنیونی شد. (3) رزین های کاتیونی هیدروژنی تمام کاتیونهای آب را حذف می کنند و رزین های آنیونی تمام آنیونهای آب از جمله سیلیس را حذف می نمایند. در نتیجه می توان با استفاده از هر دو نوع رزین، آب بدون یون تولید کرد. پیشرفت های بعدی که در دهه 1950 حاصل شد منجر به اختراع و تولید رزین های تعویض یونی ضعیف گردیدکه صرفه جویی قابل توجهی در مصرف مواد شیمیایی مورد نیاز برای احیاء رزین ها را باعث شد.

2- شیمی رزین ها

همانگونه که می دانید محلول های الکترولیت دارای یون های مثبت (‌کاتیون) و یونهای منفی (آنیون) هستند و از نظر بار الکتریکی خنثی هستند. یعنی مجموع آنیون ها و مجموع کاتیون ها از نظر بار الکتریکی با هم برابرند.

رزین های تعویض یونی شامل بار مثبت کاتیونی و بار منفی آنیونی می باشند به گونه ای که از نظر الکتریکی خنثی هستند. اما تعویض کننده ها با محلول های الکترولیت این تفاوت را داند که فقط یکی از دو یون، متحرک و قابل تعویض است. بعنوان مثال یک تعویض کننده کاتیونی سولفونیک دارای نقاط آنیونی غیر متحرکی است که شامل رادیکال های آنیونی می باشد که کاتیون های متحرکی مثل H+ یا Na+ می توانند به آن متصل باشند. این کاتیون های متحرک می توانند در یک واکنش تعویض یونی شرکت کنند و به همین صورت یک تعویض کنده آنیونی دارای نقاط کاتیونی غیر متحرکی است که آنیون های متحرکی مثل هیدروکسیل یا کلراید می توانند به آن متصل باشند.

در اثر تعویض یونی، کاتیون ها با آنیون های موجود در محلول با کاتیون ها و آنیون های موجود در رزین تعویض می شوند به گونه ای که هم محلول و هم رزی ناز نظر الکتریکی خنثی باقی می مانند. باید توجه داشت که در اینجا با تعادل جامد- مایع سروکار داریم بدون آنکه جامد در محلول حل شود. برای آنکه یک تعویض کننده یونی جامد، مفید باشد، باید دارای شرایط زیر باشد :