هما سعادت


تئوری آزمایش:
اکسیداسیون – احیا
واکنشی را که در آن ، تبادل الکترون صورت می‌گیرد، واکنش اکسیداسیون- احیا Oxidation - reduction نامیده می‌شود.








تبادل الکترونی
احیا کننده 1<----- ne + احیا کننده 1


اکسید کننده 2<-----ne - احیا کننده 2


اکسید کننده 2 + اکسید کننده1<----- احیا کننده 2 + احیا کننده 1

پس در نتیجه تبادل الکترونی بین یک اکسید کننده و یک احیا کننده یک واکنش شیمیایی رخ می دهد.

فرآیند اکسیداسیون (اکسایش)
فرآیندی است که در آن یک جسم (اکسید کننده) الکترون می‌گیرد و عدد اکسایش یک اتم افزایش می‌یابد.
فرآیند احیا (کاهش)
فرایندی است که در آن یک جسم (احیا کننده) الکترون از دست می‌دهد و عدد اکسایش یک اتم کاهش می‌یابد.

مثالی از واکنشهای اکسایش و کاهش
بر این اساس ، واکنش زیر یک واکنش اکسایش و کاهش می‌باشد. چون عدد اکسایش اتم S از صفر به +4 افزایش پیدا می‌کند و می‌گوییم گوگرد اکسید شده است و عدد اکسایش اتم O از صفر به -2 کاهش پیدا کرده است و می‌گوییم اکسیژن کاهیده شده است:


S + O2 → SO2

که در آن ، در طرف اول عدد اکسیداسیون هر دو ماده صفر و در طرف دوم ، عدد اکسیداسیون گوگرد در ترکیب +4 و اکسیژن ، -2 است.

اما در واکنش زیر اکسایش- کاهش انجام نمی‌شود، زیرا تغییری در عدد اکسایش هیچ یک از اتمها به وجود نیامده است:


SO2 + H2O → H2SO4

که در SO2 ، عدد اکسیداسیون S و O بترتیب ، +4 و -2 و در آب ، عدد اکسیداسیون H و O بترتیب +1 و -2 و در اسید در طرف دوم ، عدد اکسیداسیون H و S و O بترتیب ، +1 ، +4 و -2 است.

عامل اکسنده و عامل کاهنده
با توجه به چگونگی نسبت دادن اعداد اکسایش ، واضح است که نه عمل اکسایش و نه عمل کاهش بتنهایی انجام پذیر نیستند. چون یک ماده نمی‌تواند کاهیده شود مگر آن که هم‌زمان ماده ای دیگر ، اکسید گردد، ماده کاهیده شده ، سبب اکسایش است و لذا عامل اکسنده نامیده می‌شود و ماده‌ای که خود اکسید می‌شود، عامل کاهنده می‌نامیم.

بعلاوه در هر واکنش ، مجموع افزایش اعداد اکسایش برخی عناصر ، باید برابر مجموع کاهش عدد اکسایش عناصر دیگر باشد. مثلا در واکنش گوگرد و اکسیژن ، افزایش عدد اکسایش گوگرد ، 4 است. تقلیل عدد اکسایش ، 2 است، چون دو اتم در معادله شرکت دارد، کاهش کل ، 4 است.

 

منگانومتری به معنی تعیین غلظت پرمنگنات در محیط می باشد.
اما چون این تعیین غلظت بیشتر در تیتراسیونهای اکسیداسیون احیا انجام می شود، به طور کلی به تیتراسیونهای اکسایش کاهش، منگانومتری می گویند:
تیتراسیون های اکسایش کاهش بر اساس اکسایش یا کاهش مواد بنا شده اند. فرآیند اکسیداسیون (اکسایش)فرآیندی است که در آن یک جسم (اکسید کننده) الکترون می‌گیرد و عدد اکسایش یک اتم افزایش می‌یابد.
فرآیند احیا (کاهش)فرایندی است که در آن یک جسم (احیا کننده) الکترون از دست می‌دهد و عدد اکسایش یک اتم کاهش می‌یابد.
مثالی از واکنشهای اکسایش و کاهش
بر این اساس ، واکنش زیر یک واکنش اکسایش و کاهش می‌باشد. چون عدد اکسایش اتم S از صفر به +4 افزایش پیدا می‌کند و می‌گوییم گوگرد اکسید شده است و عدد اکسایش اتم O از صفر به -2 کاهش پیدا کرده است و می‌گوییم اکسیژن کاهیده شده است:

S + O2 → SO2

که در آن ، در طرف اول عدد اکسیداسیون هر دو ماده صفر و در طرف دوم ، عدد اکسیداسیون گوگرد در ترکیب +4 و اکسیژن ، -2 است.

اما در واکنش زیر اکسایش- کاهش انجام نمی‌شود، زیرا تغییری در عدد اکسایش هیچ یک از اتمها به وجود نیامده است:

SO2 + H2O → H2SO4

که در SO2 ، عدد اکسیداسیون S و O بترتیب ، +4 و -2 و در آب ، عدد اکسیداسیون H و O بترتیب +1 و -2 و در اسید در طرف دوم ، عدد اکسیداسیون H و S و O بترتیب ، +1 ، +4 و -2 است.
عامل اکسنده و عامل کاهنده
با توجه به چگونگی نسبت دادن اعداد اکسایش ، واضح است که نه عمل اکسایش و نه عمل کاهش بتنهایی انجام پذیر نیستند. چون یک ماده نمی‌تواند کاهیده شود مگر آن که هم‌زمان ماده ای دیگر ، اکسید گردد، ماده کاهیده شده ، سبب اکسایش است و لذا عامل اکسنده نامیده می‌شود و ماده‌ای که خود اکسید می‌شود، عامل کاهنده می‌نامیم.

بعلاوه در هر واکنش ، مجموع افزایش اعداد اکسایش برخی عناصر ، باید برابر مجموع کاهش عدد اکسایش عناصر دیگر باشد. مثلا در واکنش گوگرد و اکسیژن ، افزایش عدد اکسایش گوگرد ، 4 است. تقلیل عدد اکسایش ، 2 است، چون دو اتم در معادله شرکت دارد، کاهش کل ، 4 است.

در تیتراسیونهای اکسایش –کاهش نیز
اکثر شناساگرهای مورد استفاده در تیتراسیونهای اکسایش-کاهش خود عوامل اکسنده یا کاهنده اند که به جای حساس بودن به تغییر غلظت، نسبت به تغییر پتانسیل سیستم جواب می دهند. به این دلیل در عمل به جای تابع P مانند pH، پتانسیل الکترود سیستم را در محور yهای منحنی برای یک تیتراسیون اکسایش-کاهش رسم می کنند. این پتانسیل E از معادله ی نرنست به دست می آید.

مثالی دیگر:
اندازه گیری مقدار آهن با روش منگانومتری (تیتراسیون اكسایش وكاهش) به كمك محلول پرمنگنات :
در این تیتراسیون، افزایش اسید تا لحظه ی بیرنگ شدن محلول پرمنگنات ادامه می یابد و غلظت آهن به کمک محاسبات مربوطه بدست می آید:

2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O

 

+ نوشته شده در  جمعه یازدهم تیر 1389ساعت   توسط هما سعادت  | 

یکی از فرآورده‌های بزرگ صنایع شیمیایی، جوهر نمک (اسیدکلریدریک) بود. طرز تهیه این اسید شبیه طرز تهیه اسید نیتریک بود.

مادرآبهای مانده از تقطیر اسید نیتریک را روی خاک رس می‌ریختند و اثر می‌دادند. این مادر آب چیزی جز محلول غلیظی از نمک دریا و کلرورهای فلزات خاکی نبود. تولیدکنندگان اسید کلریدریک از زرادخانه‌ها، مادر آبهای مانده از تصفیه شوره را می‌خریدند، بنابراین ماده خام مورد نیازاسید کلریدریک و اسید نیتریک از یک محل خریده می‌شد. عملیات تولید اسیدکلریدریک در همان وسایلی انجام می‌گرفت که اسید نیتریک تولید می‌شد: در ظرفهای گلی و روی کوره. برشهای مختلف تقطیر که به طور جدا جدا جمع می‌شد درجاتی از غلظت اسید کلریدریک داشت که بتدریج کم شده بود. عیناً مانند کار تولید اسید نیتریک، برای تهیه اسید کلریدریک نیز از تأثیر نمک دریا یا برروی زاج سبز(سولفات آهن)، یا اسید سولفوریک غلیظ استفاده می‌شد

+ نوشته شده در  دوشنبه بیست و یکم بهمن 1387ساعت   توسط هما سعادت  | 

  اسيد تركيبي است شيميائي كه در محلول يون هيدروژن خود را از دست مي دهد و باز تركيبي است كه وقتي در محلولي قرار مي گيرد يون هيدروكسل خود را از دست مي دَهد.
براي مثال :CIH=H+ +CL- NaOH=Na+ +OH-
(هيدروكسيد سديم ) (اسيد هيدرو كلريك)
So4H2=H+ +So4- KOH=K+ +OH-
(هيدروكسيد پتاسيم ) (اسيد سولفوريك)
اسيدهاي قوي نسبتا يونهاي H+ بيشتري ار اسيدهاي ضعيف ايجاد مي كنند و بازهاي قوي يونهاي OH- بيشتري از بازهاي ضعيف ايجاد مي كند.
علی منصوری

E-mail: a_m_mansoori@yahoo.com
محلولهاي آبگونه اي (آبي) شامل هر دو نوع يون H+ و OH- هستند . يك محلول اسيدي بيشتر داراي يون H+ در حالي كه يك محلول بازي داراي يون OH- بيشتري مي باشد .
آب خالص محلولي است نه اسيدي و نه بازي (خنثي) زيرا داراي تعداد برابري يون H+ و OH- است :
H2O=H+ +OH-
H+ +OH-= H2O
در نتيجه تعيين انكه محلولي اسيدي يا بازي است به سادگي مربوط به تعداد يون H+ موجود در آن محلول دارد. در صورتي كه تعداد يونهاي H+ بيشتر از تعداد يونهاي OH- است محلول اسيدي واگر بالعكس است محلول بازي است .
تامپونها
دستگاه تامپوني داراي دو بخش است :
1- يك اسيد ضعيف و 2- نمك آن اسيد ضعيف.
هدف اصلي تامپوها هگهداري غلظت H+ به صورت ثابت است . از جمله تامپونها عبارتند از : اسيد استيك ( اسيد ضعيف ) استات سديم (نمك ) اسيد كربنيك (اسيد ضعيف) و بيكربنات سديم (نمك) . در بازي تامپون يك اسيد با يك نمك واكنش داشته و نتيجه آن تشكيل يك نمك قوي تر و يك اسيد ضعيفتر است . مثلا از تركيب اسيد لاكتيك با بيكربنات سديم و اسيد كربنيك به شرح زير مي باشد :
LA+NaHCO3=NaLA+H2CO3
در خون اسيد كربنيك يك اسيد ضعيف است زيرا يون H+ زيادي توليد نمي كند همچنين اسيد كربنيك به آب و انيدريد كربنيك كه هر دو آنها مي توانند سريعا از بدن خارج شوند تجزيه خواهند شد:
H2CO3=H2O+CO2
H2O+CO2=H2CO3
بيكربنات سديم به راحتي مي تواند در برابر اسيد هيدرو كلوريك عمل تامپوني و توليد يك نمك قوي و يك اسيد ضعيف بنمايد.:
NaHCO3+HCl=NaCl+H2CO3
يا
اسيد ضعيف +نمك =اسيد قوي +بيكربنات
در اينجا يون هيدروژن اضافي كه در نتيجه اسيد هيدروكلوريك ايجاد شده به طور كلي از محلول جدا شده و تشكيل كربنيك اسيد را خواهد داد . به ياد داشته باشيد كه H2CO3 اسيدي است ضعيف زيرا مانند HCL به سرعت تجزيه نمي شود(يعني يون H- زيادي توليد نمي كند) چنين دستگاه تامپوني از جمله راههائي است كه در آن از اسيدي يا بازي شدن مايع هاي بدن جلوگيري خواهد كرد.
PH (قدرت يون هيدروژن) (H+ )
برايبيان اسيدي و بازي در يك محلول مي بايد به تعيين تعداد يونهاي H+ مجود در آن محلول پرداخت . نتيجه تعيين تعداد اين يونها به عنوان پ هاش آن محلول يا قدرت يون هيدروژن بيان مي گردد. از آن جايي كه براي نشان دادن قدرت يوني با ارقام بسيار كوچكي سرو كار خواهيم داشت ( مثلا وزن مقدار يون هيدروژن موجود در يك ليتر آب به مول) پ هاش يك مايع بر اساس لگاريتم منفي / پايه 10 بيان خواهد شد :
PH= -log[H]
در اينجا [H+] مساوي مقدار يونهاي H+ موجود در يك ليتر محلول به گرم مي باشد . غلظت يون هيدروژن در آب خالص تقريبا برابر 10 به توان منفي 7 مول در هر ليتر آب تعيين شده است .(0000007/0) مول در هر ليتر.
بنابراين :
PH= -log[10-7]=- (-7)
= -(-7)(لگاريتم 10به توان -7= -7)=7
آب خالصبرابر 7 است پ هاش بزرگتر از 7 (داراي يون هيدروژن كمتر ) به عنوان قليايي . پ هاش برابر 7 خنثي و پ هاش كمتر از 7 اسيدي تعيين شده اند .
با افزودن يك اسيدبه يك محلول پ هاش آن را تنزل داده زيرا بر تعداد يونهاي هيدروژن آن افزوده مي شود در حالي كه يك باز غلظت يون هيدروژن را كاهش داده زيرا بر تعداد يون OH- افزوده شده و لذا پ هاش آن را بالا مس برد.
حدود تقييرات پ هاش بدن كه با حيات انسان سازگاري دارد در حال استراحت بين 7 تا 7/7 است تمرين بدني سبب تغيير پ هاش عضله در جهت اسيدي خواهد شدكه ممكن است هنگام ورزشهاي خيلي سنگين به 4/6 تا 6/6 تنزل يابد . چنين پ هاش تنزل يافته اي جنبه موقتي و گذرا داشته زيرا قدرت تامپوني بدن شامل دستگاههاي كليه و تنفس هر چه سريعا به كار افتاده و پ هاش را به حال طبيعي باز مي گردانند.
علاوه بر دستگاه تامپوني تامپوني بيكربنات (مانند بيكربنات سديم NaHCO3 )دستگاههاي تامپوني ديگري مانند فسفات و پروتئين نيز وجود دارندكه همگي به يك طريق انجام وظيفه مي نمايند . تامپون هاي فسفات مانند دي سديم فسفات Na2HPO4 در كليه متمركز بوده در حالي كه تامپونهاي پروتئين (مانند هموگلوبين) در ياخته ها و پلاسما جاي دارد . چون عمل تامنپوني بيشتر در درون ياخته صورت مي گيرد تامپونهاي پروتئيني كمال اهميت را دارند.
تنظيم تنفسي PH
مركز تنفسي واقع در پياز مغز تيره و در گيرنده هاي شيميائي واقع در قوس آئورتي به تغييرات غلظت يون هيدروژن خون حساسمس باشند. افزايش CO2 در مايع هاي بدن ( كه براي توليد اسيد كربنيك با آب تركيب مي شوند) سبب كاهش پ هاش و بيرون راندن CO2 سبب افزايش پ هاش خواهد شد . افزايش غلظت يون يون H+ سبب تحريك دستگاه تنفسي شده لذا عمل تهويه را بالا برده ( پر تهويه اي ) و CO2 را به خارج منتقل مي كند ( به خارج دميدن ) برعكس كاهش غلظت يون H+ سازو كار تنفسي را پائين خواهد برد . تغييرات در سرعت و عمق تنفس يعني تهويه حبابچه اي مي تواند تغييرات سريعي در مايع پ هاش بدن به وجود آورد. مثلا وقتي پ هاش به به كمتر از سطح طبيعي استراحت (4/7) تغيير يافت تنفس شديدا تحريك و پر تهويه اي حادث مي گردد. همان گونه كه اكنون متذكر گرديد تهوي سبب دفع CO2 شده كه به نوبه خود سبب افزايش مايع پ هاش مي گردد .
پر تهويه اي به ميزان دو برابر حالت طبيعي ( استراحت ) باعث افزايش پ هاش خون و مايعات بدن به مقدار 25/0 واحد پ هاش مي شود از سوي ديگر وقتي تهويه به مقدار نصف حالت طبيعي تقليل پيدا مي كند مانند موردي كه پ هاش خون بيشتر از 4/7 است پ هاش در حدود 25/0 واحد پ هاش كاهش خواهد يافت .
در پ هاش خون 2/7 تهويه چهار برابر افزايش يافته و در پ هاش خون 5/7 تهويه در حدود نصف تقليل پيدا مي كند . توان دستگاه تامپوني تنفسي به اندازه يك تا دو برابر بزرگتر از همه دستگاههاي تامپوني شيميايي كه قبلا مورد بحث قرار گرفت مي باشد.
ذخاير قليائي
درجه اي را كه پ هاش مايعات بدن تحت تحت تاثير توليد انيدريك كربنيك (CO2) و در نتيجه تشكيل اسيد كربنيك قرار ميگيرد بستگه به مقدار بيكرينات (HCO3-) موجود جهت عمل تامپوني دارد . در واقع پ هاش مايعات بدن مربوط است به نسبت تراكم يونهاي بيكربنات به مقدار انيدريدكربنيك محلول اين موضوع توسط فرمول به قرار زير است :
PH=PK+log[HCO3- بخش بر CO2]
اختصار PK مربوط به عدد ثابت يك بافر است كه در ممورد دستگاه بافر بيكربنات برابر 1/6 ميباشد اين بدان معناست كه وقتي تراكم يونهاي HCO3- برابر با CO2 محلول باشد پ هاش محلول ( در اين مورد مايعات بدن ) برابر 1/6 خواهد بود هنگام استراحت و در پ هاش 4/7 به طور طبيعي نسبت يونهاي HCO3 به CO2 برابر 20 :1مي باشد . افزايش غلظت يون HCO3- (باز اضافه ) سبب افزايش پ هاش مي گردد در حالي كه افزايش در CO2 محلول (اسيد افزوده مي شود ) سبب كاهش پ هاش مي شود .
در بدن مقدار يون بيكربنات موجود كه از گان به عنوان تامپون استفاده مي گردد ذخاير قليائي خوانده مي شوند.
عده اي را عقيده بر آنست كه با استفاده از مقادير معيني بيكربنات و افزايش ذخاير قليائي بدن از خستگي حاصل هنگام كار يا مسابقات قهرماني سنگين و طولاني جلوگيري مي شود . اميد اين افراد آنست كه اين عمل با افزايش ظرفيت جهت تامپون اسيد لاكتيك فراهم مي گردد . در حالي كه تحقيق روي اين موضوع كاملا پايدار نيست برخي از تحقيقات نشان داده اند كه حقيقت دارد .
كليه و تعادل اسيدي—بازي
كليه از طريق يك سلسله واكنشهاي شيميائي پيچيده غلظت يون H+ را كنترل مي كند . طريق اصلي كه در آن كليه به تنظيم غلظت يون H+ مي پردازد افزايش يا كاهش غلظت يون بيكربنات است .
سازوكار كليوي درگير در كنترل غلظت يون بيكربنات به طور خلاصه به شرح زير است :
1- اكسيد دو كربن موجود در مايعات خارجي و ياخته هاي اپيتليال مربوط به توبولهاي كليه جهت تشكيل اسيد كربنيك در داخل توبول ياخته ها با آب تركيب مي شود (در حضور آنزيم كربنيك انيدراز) CO2+H2O=H2CO3 2- همانگونه كه قبلا متذكر گرديد اسيد كربنيك به يون بيكربنات و يون هيدروژنH- تجزيه مي گردد . يون H+ به طور فعال به توبولهاي كليه منتقل يا ترشح شده و سرانجام به صورت آب همراه با ادرار خارج مي شود. يون HCO3- در مايعات خارج سلولي منتشر شده و لذا به بدن بازگشته و يا ذخيره مي كردند.
3- يونهاي H+ مترشحه در مجاري ظريف كليه با يونهاي بيكربنات كه آن هم در مجاري كليه موجود است جهت تشكيل كربنيك اسيد تركيب مي شود اسيد كربنيك به CO2 و H2O تجزيه مي كردد . CO2 به داخل مجاري ياخته ها ئ يا مايعات خارجي سلول منتشر مي گردد. همان گونه كه قبلا متذكر گرديد آب به داخل ادرار دفع مي گردد . همچنين بايد اشاره گردد كه يون سديم در مجاري توسط حمل فعال به داخل مايعات خارج سلولي ذخيره مي گردد. اين تبادل يونهاي Na+ جهت يونهاي H+ سبب حفظ تعدل الكتريكي بين مايعات مجاري و ماسعات خارجي سلول مي شود.
اين موضوع جالب توجهي است كه يونهاي HCO3- موجود در مايعات مجاري ظريف مشابه با يونهايي كه در مايع خارجي سلول نگهداري مي گردد نيست . به بسان ديگر غلظت يون بيكربنات كم و بيش به طور غير مستقيم از طريق مقدار يون هيدروژن مترشحه توسط مجاري كليه و توسط مقدار CO2 كه از طريق سوخت و ساز توليد شده تنظيم مي گردد. همچنين اين عمل نياز به چند ساعت وقت كه ممكن است 10 الي 20 ساعت باشد داشته تا كليه به تنظيم تراكم يون بيكربنات به طور جدي پاسخ دهد.
آلكالوز و اسيدوز
وقتي در مايعات خارجي بيكربنات اضافي وجود داشته باشد اين حالت را آلكالوز گويند. اين يونهاي اضافي همراه با سديم يا ساير يونهاي مثبت (مثلا پتاسيم )از از طريق مجاري كليه به داخل ادرار راه خواهد يافت . دفع يونهاي بيكربنات از مايع خارجي پ هاش را به طرف اسيدي سوق مي دهد .
وقتي CO2 در مايع خارج سلولي افزايش يابد حالت اسيدوز را به دنبال خواهد داشت .
در اين مورد مقدار يون هيدروژن اضافي به داخل مجاري كليه ترشح مي گردد اين ترشحات با مواد تامپوني مجاري تركيبب و سپس به داخل ادرار راه خواهند يافت .
تعادل اسيدي بازي پس از تمرينات ورزشي سنگين
هنگام تمرينات ورزشي بيشينه كوتاه زمان تغييرات فاحشي در شيمي سوخت و سازي اسيد و باز رخ مي دهد كه عمدتا به دليل توليد اسيد لاكتيك مي باشد . اعمال بي هوازي كه توليو اسيد لاكتيك مي كند سبب كاهش پ هاش خون و عضله مي گردد. مقدار اسيد لاكتيك توليدي بستگي به :
1- مدت زمان تمرين
2- شدت كار و
3- مقدار توده عضله درگير دارد .
هنگام كار بدني بي هوازي مداوم طي چند دقيقه سطح اسيد لاكتيك ممكن است تقريبا به 180 ميلي گرم درصد و مقادير پ هاش خون و عضله به ترتيب به 7 و 4/6 نزديك گزدند . كار تناوبي ممكن است سبب رسيدن پ هاش به 80/6 ( كه از پئين ترين مقاديري كه تاكنون ثبت گرديده است ) و اسيد لاكتيك را به 280 ميلي گرم درصد برساند .
بيش از حد طبيعي بودن اين مقادير هنگامي مشخص مي شود كه شخص توجه داشته باشد كه هنگام استراحت پ هاش خون كمتر از 4/7 نشانگر اسيدوز در حالي كه پ هاش خون بيش از 4/7 نشانگر آلككالوز مي باشد . حد پائين پ هاش خون است كه انسان مي تواند در آن براي چند دقيقه به زندگي ادامه دهد ( در حالت استراحت ) برابر 7 و بالا ترين سطح آن در حدود 7/7 مي باشد .
غلظت بيكربنات پلاسما ( ارزشهاي طبيعي آن به مقدار 23 الي 28 ميلي مول در ليتر )(زنان كمتر از مردان) در پائين ترين سطح خود بهمقدار 6/2 ميلي مول در ليتر ثبت شده است .

منبع :فيزيلوژي ورزش جلد 2 ترجمه اصغر خالدان / تاليف ادوارد فاكس . دونالد ك . ماتيوس
تهيه كننده : علي منصوري كاكرشناس تربيت بدني و علوم ورزشي از دانشگاه آزاد واحد دزفول
استفاده از مطالب فوق با ذكر نام نويسنده و تهيه كننده و مترجم آن و آدرس ايميل بلامانع مي باشد.
باتشكر 20/11/1385
Email: a_m_mansoori@yahoo.com
+ نوشته شده در  دوشنبه بیست و یکم بهمن 1387ساعت   توسط هما سعادت  | 

 « اسید فولیک »

همانطور که می دانید ، کم خونی یکی از مشکلاتی است که گریبانگیر بسیاری از زنان ایرانی می باشد .

در خون انسان سلولهایی به نام گلبولهای قرمز موجود است که حامل اکسیژن مورد نیاز اندامهاست . در صورتیکه تولید گلبولهای قرمز در بدن کاهش یابد ، فرد مبتلا به کم خونی می شود که علائم آن ضعف ، رنگ پریدگی و خستگی زود رس است .  طی تحقیقاتی که در سال 1945 برروی کم خونی انجام شد دریافتند ، کمبود اسید فولیک*(B9)  یکی از عوامل ایجاد کننده نوع خاصی از کم خونی است که کم خونی ماکروستیک** نام دارد . کمبود اسید فولیک موجب کاهش تولید گلبولهای قرمز شده و گلبولهای تولید شده بزرگتر و کم رنگ تر از حد طبیعی می شوند. نوع دیگر کم خونی ناشی از کمبود دریافت عنصر آهن است که در مبحث مربوط به خود شرح داده خواهد شد . در صورتیکه فرد مبتلا به کم خونی با تشخیص پزشک از نوع آن اطلاع یابد می تواند با مصرف مواد غذایی غنی ، به درمان کم خونی خود کمک کند .

اسید فولیک در ساخته شدن گلبولهای قرمز و سفید مؤثر است ، از اینرو دریافت میزان کافی آن در درمان کم خونی و افزایش ایمنی بدن بسیار مؤثر است .

این ویتامین در مواد غذایی مختلف یافت می شود و به صورت آزمایشگاهی نیز می توانند آنرا تولید کنند . پس از خوردن، از قسمت ابتدای روده جذب می شود و توسط جریان خون به کبد رفته ، در آنجا ذخیره می گردد . میزان اسید فولیک موجود در کبد تأمین کننده نیاز 4 تا 5 ماه بدن ما است . عملکرد اسید فولیک چیست و چرا کمبود آن موجب کم خونی می شود ؟عمل اسید فولیک شرکت در تولید پروتئین در بدن است . نقش دیگر آن در ساخته شدن اسیدهای نوکلئیک***است.
 اسیدهای نوکلئیک در هسته سلول قرار دارند و انتقال دهنده صفات ارثی می باشند . اسید فولیک با قابلیت جابجایی واحدهای تک کربنه در همانند سازی ژنها نقش دارد . در بخشهایی از بدن که تکثیر سلولی سریع دارند مانند گلبولهای قرمز و سفید، سلولهای دیواره دستگاه گوارش و ادراری ، اسید فولیک بیشتر مورد نیاز است . کمبود اسید فولیکعوارض کمبود طولانی مدت آن در یک فرد بالغ ،کم خونی،متورم وقرمز شدن زبان، اختلالات گوارشی مانند اسهال واختلالات روحی چون افسردگی است و تأثیر کمبود آن  در کودکان نیز کاهش رشددر آنهاست ، تقریباً 10 درصد افراد جامعه مبتلا به درجاتی از کمبود اسید فولیک هستند البته در حدی که علائم بالینی آن بروز نکرده باشد .

سالمندان و نوجوانان کم خوراک در معرض کمبود اسید فولیک هستند .

مصرف اسید فولیک درخانمهایی که قصد باردارشدن دارند و یا مادران باردار در ماههای اول و دوم بارداری بسیار ضروری است . کمبود اسید فولیک موجب ایجاد نقصهای مادرزادی در دستگاه عصبی کودک می شود . خانمهایی که قصد بارداری دارند بهتر است از مکمل اسیدفولیک با تجویز پزشک و مواد غذایی غنی از اسید فولیک مصرف کنند .

میزان مورد نیاز یک فرد بزرگسال400 میکروگرم اسید فولیک در روز است . در سالهای اخیر به دلیل تحقیقاتی که انجام شده استاندارد نیاز روزانه افراد را افزایش داده اند که نشان از اهمیت دریافت این ویتامین دارد . نیاز به اسید فولیک در بارداری و شیر دهی دو برابر می شود .

افرادی که سوخت و ساز بدن آنها بالاست و یا مبتلا به بیماری خاصی چون سلولهای خونی داسی شکل یا سرطان خون هستند ، نیازمند اسید فولیک بیشتری می باشند .

اسید فولیک در اثر نگهداری مواد غذایی در دمای اتاق و پختن به میزان زیادی از بین می رود .

مواد غذایی غنی از اسید فولیک- درجگر ،  قلوه وگوشت بدون چربی بیشترین میزان آن موجود است .

- در حبوباتی چونلوبیا قرمز ،لوبیا سفید وسویا و درسبوس گندم موجود است .

- درسبزیجاتی چون اسفناج، کلم، کاهو، مارچوبه و آرتیشو و درمیوه هایی مثل آب پرتقال تازه و موز موجود است .

- میزان کمی در زرده تخم مرغ و شیر موجود است .

در صورتیکه شما یک غذای حاوی حبوبات به همراه نان سبوس دار مصرف کنید مثل خوردن یک کاسه آبگوشت پر حبوبات با نان سنگک را به همراه  ماست و اسفناجی که حداقل 1 فنجان اسفناج پخته دارد میل نمایید و در بین روز ماءالشعیر بنوشید ، میزان مورد نیازاسید فولیک  بدن شما تأمین خواهد شد .

+ نوشته شده در  دوشنبه بیست و یکم بهمن 1387ساعت   توسط هما سعادت  | 

اسید سولفوریک

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > شیمی > شیمی معدنی
(cached)

نگاه کلی

اسید سولفوریک اسید معدنی بسیار قوی می‌باشد. این اسید با هر درصدی در آب حل می‌شود. اسید سولفوریک در گذشته به نام جوهر گوگرد معروف بوده است. وقتی غلظت بالایی از گازی به اسید سولفوریک اضافه می‌شود، الئوم یا اسید سولفوریک دود کننده به فرمول ایجاد می‌شود. واکنش اسید سولفوریک با آب بسیار گرمازا می‌باشد. اضافه کردن آب به اسید سولفوریک غلیظ خطرناک است. زیرا در اثر حرارت حاصل از واکنش اسید و آب ، آب داغ ممکن است به اطراف پراکنده شود.

بنابراین آن را با آرامی به آب اضافه می‌کنند. این مساله بدلیل پایین بودن دانسیته آب نسبت به اسید سولفوریک می‌باشد که آب میل دارد روی اسید قرار گیرد. میل ترکیبی اسید سولفوریک با آب بقدری بالاست که می‌تواند مولکول‌های هیدروژن و اکسیژن را از بقیه ترکیبات بصورت آب جدا کند. به عنوان مثال مخلوط کردن گلوکز و اسید سولفوریک ، عنصر کربن و آب ایجاد می‌کند.

اسید سولفوریک قسمت عمده باران اسیدی می‌باشد که از آلاینده‌های جوی مثل حاصل از کارخانه‌ها با آب باران بوجود می‌آید.
img/daneshnameh_up/b/b0/acid.jpg

تاریخچه

اسید سولفوریک در قرن نهم توسط شیمیدان ایرانی به نام زکریای رازی کشف شد. او اسید سولفوریک را از طریق تقطیر خشک کانی‌هایی که شامل سولفات آهن که زاج سبز نامیده می‌شود و سولفات مس که کات کبود نامیده می‌شد بدست آورد. حرارت هر یک از این ترکیبات باعث تجزیه آنها و ایجاد اکسید آهن II یا اکسید مس II ، آب و می‌گردد. ترکیب آب و حاصل شده ، محلول رقیق اسید سولفوریک ایجاد می‌کند.

این روش با ترجمه متون علمی و کتاب‌های دانشمندان مسلمان ایرانی توسط شیمیدان‌های اروپایی در قرون وسطی مانند آلبرت ماگنوس در اروپا شناخته شد و به این دلیل اسید سولفوریک را شیمیدان‌های قرون وسطی به نام جوهر گوگرد شناختند.

در قرن هفدهم ، جان گلوبر ، اسید سولفوریک را از سوزاندن سولفورو نیترات پتاسیم در مجاورت بخار آب تهیه کرد. در سال 1746 ، جان روبک اسید سولفوریک را با غلظت 40-35% در ظروف سربی تولید می‌کرد. جوزف گیلوساک با اصلاح روش روبک ، اسید سولفوریکی با غلظت 78% بدست آورد.

با این همه صنایع رنگرزی و سایر صنایع شیمیایی خواهان اسید سولفوریک با غلظت بالاتر بودند. در اواسط قرن 18 این امر با روش تقطیر خشک کانی‌ها ، شبیه همان روش اولیه رازی ممکن شد. در این روش سولفید آهن در اثر حرارت در هوا تولید سولفات آهن II می‌کند و فراورده حاصل با حرارت اضافی اکسید شده و تولید سولفات آهن III می‌کند که آن هم در اثر حرارت در 480 درجه سانتیگراد تجزیه شده و اکسید آهن و ایجاد می‌کند. عبور دادن به آرامی از میان آب ، اسید سولفوریک با غلظت بالا ایجاد می‌کند.

کاربرد اسید سولفوریک

اسید سولفوریک جزء مواد شیمیایی پراستفاده می‌باشد. این ماده در واکنش‌های شیمیایی و فرآیندهای تولید سایر ترکیبات ، کابرد فراوانی دارد. عمده‌ترین استفاده آن در کارخانه‌های تولید کود شیمیایی ، استخراج فلزات ، سنتزهای شیمیایی ، تصفیه پساب‌ها و پالایشگاه‌های نفت می‌باشد. اسید سولفوریک در اثر واکنش با اسید نیتریک ، یون نیترونیوم تولید می‌کند که در فرآیند نیترو‌دار کردن ترکیبات استفاده می‌شود.

فرآیند نیترودار کردن در صنایع تولید مواد منفجره مانند تولید تری‌نیتروتولوئن (TNT) ، نیترو گلیسیرین و ... استفاده می‌شود. اسید سولفوریک در انباره‌های سربی (باطری‌های سربی) به عنوان محلول الکترولیت استفاده می‌شود.

اسید سولفوریک ، یک عامل آبگیری بسیار قوی است. در اکثر واکنش‌ها به عنوان عامل هیدراتاسیون استفاده می‌شود و در تولید میوه‌های خشک هم به میزان کم ، از اسید سولفوریک برای جذب آب استفاده می‌کنند.

تولید صنعتی اسید سولفوریک به روش تماسی

در سال 1832 یک تاجر انگلیسی سرکه ، روشی اقتصادی برای تولید و اسید سولفوریک غلیظ ابداع کرد که امروزه به نام فرآیند تماسی معروف است و قسمت اعظم اسید سولفوریک در دنیا به این روش تولید می‌گردد. این فرآیند در سه مرحله صورت می‌گیرد که عبارتند از :


  • تهیه و خالص سازی :
    خالص سازی و هوا برای جلوگیری از مسموم‌شدن کاتالیزور لازم است. گازها پس از شستشو با آب ، با اسید سولفوریک خشک می‌شوند.

  • اکسیداسیون کاتالیکی به :
    با در دمای بالاتر از 450 درجه سانتیگراد و فشار 2atm و کاتالیزور پنتا اکسید وانادیم ، واکنش داده و تولید می‌کند. تولید شده از میان تبادلگر گرمایی عبور داده شده و در اسید سولفوریک غلیظ حل شده و تولید الئوم می‌کند. به دلیل اینکه انحلال در آب بسیار گرمازا بوده و بجای اسید سولفوریک مایع ، مه تولید می‌شود، انحلال مستقیم در آب عملی نمی‌باشد.

  • تولید :
    اولئوم با آب واکنش داده و اسید سولفوریک تولید می‌کند.
خواص فیزیکی
اسید سولفوریک نام
H2SO4 فرمول
مایع بیرنگ ظاهر
98gr/mol وزن مولکولی
10 درجه سانتیگراد دمای ذوب
337 درجه سانتیگراد نقطه جوش
1.8gr/cm3 دانسیته
+ نوشته شده در  دوشنبه بیست و یکم بهمن 1387ساعت   توسط هما سعادت  | 

[ویرایش] تعریف قدیمی

اسیدها موادی ترش مزه اند خاصیت خورندگی دارند شناساگرها را تغییر رنگ می دهند و بازها را خنثی می کنند.

بازها موادی با مزهٔ گس-تلخ اند حالتی لزج دارند شناساگرها را تغییر رنگ می دهند و اسیدها را خنثی می کنند.

لی بیگ: اسیدها موادی اند که در ساختار خود هیدروژن یا هیدروژن هایی دارند که در واکنش با فلزها توسط یون های فلز جایگزین می شوند.

آرنیوس: اسیدها موادی هستند که ضمن حل شدن در آب یون +H آزاد می کنند. بازها موادی هستند که ضمن حل شدن در آب یون -OH آزاد می کنند.این تعریف فقط به موادی محدود می‌شود که در آب قابل حل باشند. حدود سال ۱۸۰۰، شیمی دانان فرانسوی از جمله آنتوان لاووازیه، تصور می کرد که تمام اسیدها دارای اکسیژن هستند. شیمی دانان انگلیسی از جمله سر همفری دیوی، معتقد بود که تمام اسیدها دارای هیدروژن هستند. شیمی دان سوئدی، سوانت آرنیوس، از این عقیده برای گسترش تعریف اسید استفاده نمود.

لوری-برونستد: اسید گونه ای است که در واکنش شیمیایی پروتون (یون+H)می دهد و باز گونه ای است که در واکنش شیمیایی پروتون (یون+H)می پذیرد. لوری و برونستد این تعریف را بیان کردند، که از آن بر خلاف تعریف آرنیوس می‌توان در محیط غیر آبی هم استفاده کرد.

لوییس: اسیدها موادی هستند که در واکنش های شیمیایی پیوند داتیو می پذیرند. بازها موادی هستند که در واکنش های شیمیایی پیوند داتیو می دهند.تعریف لوییس را با نظریه اوربیتال مولکولی هم می‌توان بیان کرد. به طور کلی، اسید می‌تواند یک جفت الکترون از بالاترین اوربیتال خالی در پایین اوربیتال خالی خود دریافت کند. این نظر را گیلبرت ن. لوییس مطرح کرد. با وجود این که این تعریف گسترده ترین تعریف است، تعریف لوری-برونستد کاربرد بیشتری دارد. با استفاده از این تعریف می‌توان میزان قدرت یک اسید را هم مشخص نمود. از این مفهوم در شیمی آلی هم استفاده می‌شود (مثلاً در کربوکسیلیک اسید).


[ویرایش] نام گذاری

اسیدها بر اساس آنیون هایشان نام گذاری می‌شوند. پسوند یونی را حذف و با پسوندی جدید جایگزین می‌کنیم (گاهی اوقات پیشوند)، طبق جدول زیر. برای مثال، HCl دارای آنیون کلرید است، پس پسوند -ید نام را به صورت هیدروکلریک اسید درمی آورد.

پیشوند آنیون پسوند آنیون پیشوند اسید پسوند اسید مثال
پر ات پر یک اسید پرکلریک اسید (HClO۴)
ات یک اسید کلریک اسید (HClO۳)
یت و اسید کلرو اسید (HClO۲)
هیپو یت هیپو و اسید هیپوکلرو اسید (HClO)
ید هیدرو یک اسید هیدروکلریک اسید (HCl)

[ویرایش] خواص شیمیایی

در آب بین اسید (HA) و آب تعادل زیر برقرار می شود که آب به عنوان یک باز رفتار می‌کند:

HA(aq) H۳O+(aq) + A-(aq)

ثابت اسید (یا ثابت تفکیک اسید) همان ثابت تعادل واکنش اسید (HA) و آب است:

K_a = {[\mbox{H}_3\mbox{O}^+]\cdot[A^-] \over [HA]}

اسیدهای قوی دارای مقدار بزرگی برای Ka هستند (یعنی واکنش تعادلی به سمت راست پیشروی می‌کند و اسید تقریباً به طور کامل به H۳O+ و A- تفکیک می‌شود).

اسیدهای ضعیف دارای مقدار کوچکی برای Ka هستند (یعنی مقدار چشمگیری از HA و A و مقداری متعادلی از H۳O+ در انتهای واکنش باقی می‌ماند؛ اسید به طور جزئی واکنش می‌دهد). برای مثال Ka برای استیک اسید برابر ۱٫۸ x ۱۰ است. تمام اسیدهای آلی اسیدهای ضعیف هستند. نیتریک اسید، سولفوریک اسید، و پرکلریک اسید همه اسیدهای قوی هستند در حال که نیترو اسید و سولفورو اسید و هیپوکلرو اسید ضعیف هستند.


  • قدرت یک اسید را با ثابت تفکیک اسید (Ka) و یا هم‌ارزش آن pKa می‌سنجند، (pKa= - log(Ka)).
  • pH یک محلول معیاری برای تعیین غلظت هیدرونیوم است.

[ویرایش] اسیدهای چندپروتونی

اسیدهای چندپروتونی ترکیب هایی هستند که دارای بیش از یک هیدروژن اسیدی هستند و به طور متوالی تفکیک می شوند.

اسیدهای تک پروتونی تنها یک واکنش تکفکیک دارند و فقط یک ثابت تفکیک اسید دارند:

HA(aq) + H۲O(l) H۳O+(aq) + A(aq)         Ka


یک اسید دوپروتونی (در این جا آن را با H۲A نشان می‌دهیم) بسته به مقدار pH می‌تواند یک یا دو واکنش تکفکیک داشته باشد. هر واکنش یک ثابت تفکیک اسید دارد، K و K:

H۲A(aq) + H۲O(l) H۳O+(aq) + HA(aq)       K
HA(aq) + H۲O(l) H۳O+(aq) + A۲−(aq)       K


ثابت تفکیک اولی همواره بیشتر از دومی است، یعنی K > K. برای مثال سولفوریک اسید (H۲SO۴) می‌تواند یک پروتون بدهد و به آنیون بی‌سولفات (HSO۴) تبدیل شود. هنگامی که K بسیاز بزرگ باشد، در این صورت می‌تواند دومین پروتون خود را بدهد و به آنیون سولفات (SO۴۲−) تبدیل شود. (SO۴۲−) هم مقدار متوسطی دارد. مقدار بزرگ K در اولین تفکیک باعث می‌شود که سولفوریک اسید، اسیدی قوی باشد. همانند این، مقدار کوچک کربنیک اسید (H۲CO۳) می‌تواند اولین پروتون را بدهد و به آنیون بی‌کربنات (HCO۳) تبدیل شود و دومین پروتون را بدهد و به کربنات (CO۳۲−) تبدیل شود. هر دو مقدار Ka کوچک هستند اما داریم K > K.

یک اسید سه‌پروتونی (H۳A) می‌تواند یک یا دو یا سه پروتون بدهد و سه مقدار ثابت تفکیک برای آن وجود دارد، به طوری که K > K > K>:

H۳A(aq) + H۲O(l) H۳O+(aq) + H۲A(aq)        K
H۲A(aq) + H۲O(l) H۳O+(aq) + HA۲−(aq)       K
HA۲−(aq) + H۲O(l) H۳O+(aq) + A۳−(aq)         K


یک مثال غیرآلی از اسید سه‌پروتونی فسفریک اسید (H۳PO۴) است. تمام پروتون‌ها می‌توانند از دست داده شوند و به H۲PO۴، سپس HPO۴۲−، و در آخر PO۴۳− تبدیل شود. یک مثال آلی از اسید سه‌پروتونی اسید سیتریک است، که می‌توانند تمام پروتون‌های خود را بدهد و در انتها به یون فسفات تبدیل شود.

[ویرایش] خنثی شدن

خنثی شدن واکنش میان مقادیر برابری اسید و باز است و به تولید نمک و آب می‌انجامد. برای مثال هیدروکلریک اسید و سدیم هیدروکسید، آب و سدیم کلرید را می‌دهند:

HCl(aq) + NaOH(aq) → H۲O(l) + NaCl(aq)


[ویرایش] اسیدهای رایج

[ویرایش] اسیدهای قوی معدنی

[ویرایش] اسیدهای ضعیف معدنی

[ویرایش] نیترو اسید

[ویرایش] اسیدهای ضعیف آلی

به طور کلی تمام اسیدهای آلی اسیدی ضعیف هستند. مانند:

+ نوشته شده در  دوشنبه بیست و یکم بهمن 1387ساعت   توسط هما سعادت  | 

اسید آمینه

دیدکلی

پروتئینها ، زنجیره‌های خطی یا پلیمرهایی هستند که از ترکیب اسیدهای آمینه حاصل می‌شوند. اسید آمینه‌ها ، حروف الفبایی پروتئینها را تشکیل می‌دهند و چون امکانات بالقوه نامحدودی در طرز توالی و طول زنجیره اسید آمینه‌ها در تولید پروتئینها وجود دارد، از اینرو انواع بی‌شماری از پروتئینها نیز می‌توانند وجود داشته باشند.

اختلاف هر اسید با سایر اسیدهای آمینه ، در زنجیره جانبی هر یک از اسیدهای آمینه است. اسیدهای آمینه در آغاز تشکیل زمین ، به همراه سایر مواد آلی پیدا شدند. اسیدهای آمینه‌ای که در حضور پرتوهای فرابنفش بوجود آمدند، گوناگونی بسیار داشته‌اند. اما به دلایلی ناشناخته تنها بیست اسید آمینه ، آن هم از نوع L ، در یاخته زنده کاربرد پیدا کرد.



تصویر

ساختار اسیدهای آمینه

هر اسید آمینه ، از یک کربن نامتقارن به نام کربن آلفا تشکیل یافته است که با چهار گروه مختلف کربوکسیل (COOH) اتم هیدروژن ، گروه آمینه بازی (NH2-) و یک زنجیره غیر جانبی (R-) پیوند برقرار می‌کند. ریشه R ممکن است یک زنجیره کربنی و یا یک حلقه کربنی باشد. عوامل دیگری مانند الکل ، آمین ، کربوکسیل و نیز گوگرد می‌توانند در ساختمان ریشه R شرکت کنند. زنجیره جانبی خود چندین اتم کربن دارد و آنها را به ترتیبی که از کربن آلفا ، فاصله می‌گیرند، با حروف بتا (β) ، گاما (γ) و دلتا (δ) نشان می‌دهند.

اگر در حالی که عامل COOH روی کربن آلفا قرار داد عامل NH2 روی کربنهایی غیر آلفا قرار گیرد. نوع اسید آمینه به β ، γ یا δ تغییر خواهد کرد. اسیدهای آمینه آزاد به مقدار بسیار ناچیز در سلولها وجود دارند. بیشتر اسیدهای آمینه آلفا در سنتز پروتئین شرکت می‌کنند، در صورتی که اسیدهای آمینه بتا ، گاما و دلتا واسطه‌های شیمیایی هستند. بیشتر اسیدهای آمینه در PH هفت به صورت دو قطبی در می‌آیند یعنی گروه NH2 پروتون می‌گیرد و گروه COOH هیدروژن خود را از دست می‌دهد و به صورت –COO- در می‌آید.

ایزومری در اسیدهای آمینه

مطابق قرار داد اگر ساختمان فضایی یک اسید آمینه را در نظر بگیریم، چنانچه عامل NH2 که به کربن آلفا متصل است در طرف چپ باشد، می‌گوییم که این اسید آمینه از نوع L است و هرگاه عامل NH2 در طرف راست کربن آلفا قرار گیرد، گوییم که این اسید آمینه از نوع ∆ است. برخلاف قندهای طبیعی که از نوع دلتا هستند، اسیدهای آمینه طبیعی همگی از نوع L می‌باشند. ایزومرها را انانتیومر می‌گویند.



تصویر

انواع اسیدهای آمینه

منو اسیدهای آمینه

  • گلیکوکول (Gly):گلیکوکول که گلیسین نیز نامیده می‌شود و تنها اسید آمینه‌ای است که فاقد کربن ناقرینه است و در ساختمان پروتئینهایی مانند کلاژن ، الاستین و رشته ابریشم به مقدار فراوان وجود دارد.

  • آلانین (Ala): در تمام پروتئینها فراوان است.

  • والین (Val): اسید آمینه ضروری برای انسان است و به مقدار کم در بیشتر پروتئینها یافت می‌شود.

  • لوسین (Leu): اسید آمینه ضروری برای انسان بوده و در بیشتر پروتئینها به مقدار زیاد وجود دارد.

  • ایزولوسین (Ile): اسید آمینه ضروری برای انسان است که به مقدار کمتر از اسیدهای آمینه دیگر پروتئینها وجود دارد. ایزولوسین دو کربن ناقرینه دارد.

اسید آمینه الکل‌دار

  • سرین (Ser): اسید آمینه‌ای است که در رشته‌های ابریشم بسیار فراوان بوده و در ساختمان چربیها و پروتئینهای مرکب نیز شرکت می‌کند.

  • تره اونین (Thr): اسید آمینه الکل‌داری است که برای انسان ضروری بوده و مانند ایزولوسین یک کربن ناقرینه اضافی دارد.

اسیدهای آمینه گوگرددار

  • سیستئین (Cys): این اسید آمینه نقش مهمی در ساختمان فضایی پروتئینها بر عهده دارد زیرا عامل تیول (SH-) دو مولکول سیستئین در یک زنجیره پلی پپتیدی و یا دو مولکول سیستئین در دو زنجیره پلی پپتیدی با از دست دادن هیدروژن پیوند کوالان می‌سازند و در نتیجه دو مولکول سیستئین تبدیل به اسید آمینه دیگری به نام سیستئین می‌گردند.

  • متیونین (Met): متیونین از اسیدهای آمینه ضروری برای انسان است که مقدار آن در پروتئینها نسبتا کم است.

دی اسیدهای منو آمینه

اسیدهای آمینه‌ای هستند که دارای یک آمین و دو عامل کربوکسیل هستند و به اسید آمینه اسیدی مشهورند.
  • اسید آسپارتیک (Asp): در پروتئینها به مقدار زیاد یافت می‌شود. اسیدیته این اسید آمینه زیاد است.

  • اسید گلوتامیک (Glu): مقدار آن در پروتئین زیاد است و نقش مهم آن انتقال عامل آمین در واکنشهای بیوشیمیایی است.

اسیدهای آمینه آمیدی

این ترکیبات روی ریشه R دارای یک عامل آمیدی هستند. این اسیدهای آمینه در سنتز پروتئینها شرکت نموده و نقش مهمی را در انتقال آمونیاک دارا هستند.
  • گلوتامین (Gln)
  • آسپاراژین (Asn)



تصویر

اسیدهای آمینه دی آمین

این اسیدهای آمینه دارای یک عامل آمین اضافی هستند.
  • لیزین (Lys): این اسید آمینه برای انسان ضروری بوده و در بیشتر پروتئینها مخصوصا در بعضی از پروتئینها مانند هیستونها به مقدار فراوان دیده می‌شود. لیزین در سنتز کلاژن نیز شرکت می‌کند. ولی پس از تشکیل کلاژن ، لیزین به دلتا هیدروکسی لیزین تبدیل می‌شود.

  • آرژنین (Arg): این اسید آمینه در پروتئینهایی مانند هیستون و پروتامین بسیار فراوان است. آرژنین بسیار بازی است. گروه انتهای این اسید آمینه را که شامل سه ازت می‌باشد، گوانیدین می‌نامند.

اسیدهای آمینه حلقوی

بعضی از این اسیدهای آمینه به علت دارا بودن حلقه بنزنی ، عطری (آروماتیک) نامیده می‌شوند و برخی دیگر دارای یک حلقه هترو سیلیک هستند.
  • فنیل آلانین (phe): از اسیدهای آمینه ضروری برای انسان بوده و در پروتئینها به مقدار فراوان یافت می‌شوند. در ساختمان این اسید آمینه یک حلقه بنزنی و یک زنجیر جانبی آلانین شرکت دارد.

  • تیروزین (Thr): این اسید آمینه به مقدار فراوان در پروتئینها دیده می‌شود. حلالیت آن در آب کم است. تیروزین را پاراهیدروکسی فنیل آلانین هم می‌نامند. زیرا از اکسیداسیون فنیل آلانین حاصل می‌شود.

  • تریپتوفان (Trp): اسید آمینه ضروری برای انسان است که به مقدار کم در پروتئینها وجود دارد.

  • هیستیدین (His): این اسید آمینه در تمام پروتئینها به مقدار اندکی وجود دارد و فقط مقدار آن در هموگلوبین نسبتا زیاد است.

  • پرولین (Pro): اسید آمینه‌ای است که در پروتئینهایی مانند کلاژن و رشته‌های ابریشم به مقدار فراوان دیده می‌شود. این اسید آمینه نقش مهمی در ساختمان فضایی پروتئینها به عهده دارد. در حقیقت پرولین که از حلقه ایمین مشتق می‌شود، یک اسید ایمینه است. در کلاژن تعدادی از پرولینها به هیدروکسی پرولین تبدیل می‌شود.

اسیدهای آمینه ضروری

از نظر تغذیه ، اسید آمینه‌ها را به دو دسته ضروری و غیر ضروری تقسیم می‌کنند. اسیدهای آمینه ضروری ، اسیدهای آمینه‌ای هستند که سلولها قادر به سنتز نیستند، در صورتی که اسیدهای آمینه غیر ضروری توسط سلولها از سایر مواد ساخته می‌شوند. نوع اسیدهای آمینه ضروری در نزد گونه‌های مختلف جانداران متفاوت است
+ نوشته شده در  دوشنبه بیست و یکم بهمن 1387ساعت   توسط هما سعادت  | 

اسید آمینه

دیدکلی

پروتئینها ، زنجیره‌های خطی یا پلیمرهایی هستند که از ترکیب اسیدهای آمینه حاصل می‌شوند. اسید آمینه‌ها ، حروف الفبایی پروتئینها را تشکیل می‌دهند و چون امکانات بالقوه نامحدودی در طرز توالی و طول زنجیره اسید آمینه‌ها در تولید پروتئینها وجود دارد، از اینرو انواع بی‌شماری از پروتئینها نیز می‌توانند وجود داشته باشند.

اختلاف هر اسید با سایر اسیدهای آمینه ، در زنجیره جانبی هر یک از اسیدهای آمینه است. اسیدهای آمینه در آغاز تشکیل زمین ، به همراه سایر مواد آلی پیدا شدند. اسیدهای آمینه‌ای که در حضور پرتوهای فرابنفش بوجود آمدند، گوناگونی بسیار داشته‌اند. اما به دلایلی ناشناخته تنها بیست اسید آمینه ، آن هم از نوع L ، در یاخته زنده کاربرد پیدا کرد.



تصویر

ساختار اسیدهای آمینه

هر اسید آمینه ، از یک کربن نامتقارن به نام کربن آلفا تشکیل یافته است که با چهار گروه مختلف کربوکسیل (COOH) اتم هیدروژن ، گروه آمینه بازی (NH2-) و یک زنجیره غیر جانبی (R-) پیوند برقرار می‌کند. ریشه R ممکن است یک زنجیره کربنی و یا یک حلقه کربنی باشد. عوامل دیگری مانند الکل ، آمین ، کربوکسیل و نیز گوگرد می‌توانند در ساختمان ریشه R شرکت کنند. زنجیره جانبی خود چندین اتم کربن دارد و آنها را به ترتیبی که از کربن آلفا ، فاصله می‌گیرند، با حروف بتا (β) ، گاما (γ) و دلتا (δ) نشان می‌دهند.

اگر در حالی که عامل COOH روی کربن آلفا قرار داد عامل NH2 روی کربنهایی غیر آلفا قرار گیرد. نوع اسید آمینه به β ، γ یا δ تغییر خواهد کرد. اسیدهای آمینه آزاد به مقدار بسیار ناچیز در سلولها وجود دارند. بیشتر اسیدهای آمینه آلفا در سنتز پروتئین شرکت می‌کنند، در صورتی که اسیدهای آمینه بتا ، گاما و دلتا واسطه‌های شیمیایی هستند. بیشتر اسیدهای آمینه در PH هفت به صورت دو قطبی در می‌آیند یعنی گروه NH2 پروتون می‌گیرد و گروه COOH هیدروژن خود را از دست می‌دهد و به صورت –COO- در می‌آید.

ایزومری در اسیدهای آمینه

مطابق قرار داد اگر ساختمان فضایی یک اسید آمینه را در نظر بگیریم، چنانچه عامل NH2 که به کربن آلفا متصل است در طرف چپ باشد، می‌گوییم که این اسید آمینه از نوع L است و هرگاه عامل NH2 در طرف راست کربن آلفا قرار گیرد، گوییم که این اسید آمینه از نوع ∆ است. برخلاف قندهای طبیعی که از نوع دلتا هستند، اسیدهای آمینه طبیعی همگی از نوع L می‌باشند. ایزومرها را انانتیومر می‌گویند.



تصویر

انواع اسیدهای آمینه

منو اسیدهای آمینه

  • گلیکوکول (Gly):گلیکوکول که گلیسین نیز نامیده می‌شود و تنها اسید آمینه‌ای است که فاقد کربن ناقرینه است و در ساختمان پروتئینهایی مانند کلاژن ، الاستین و رشته ابریشم به مقدار فراوان وجود دارد.

  • آلانین (Ala): در تمام پروتئینها فراوان است.

  • والین (Val): اسید آمینه ضروری برای انسان است و به مقدار کم در بیشتر پروتئینها یافت می‌شود.

  • لوسین (Leu): اسید آمینه ضروری برای انسان بوده و در بیشتر پروتئینها به مقدار زیاد وجود دارد.

  • ایزولوسین (Ile): اسید آمینه ضروری برای انسان است که به مقدار کمتر از اسیدهای آمینه دیگر پروتئینها وجود دارد. ایزولوسین دو کربن ناقرینه دارد.

اسید آمینه الکل‌دار

  • سرین (Ser): اسید آمینه‌ای است که در رشته‌های ابریشم بسیار فراوان بوده و در ساختمان چربیها و پروتئینهای مرکب نیز شرکت می‌کند.

  • تره اونین (Thr): اسید آمینه الکل‌داری است که برای انسان ضروری بوده و مانند ایزولوسین یک کربن ناقرینه اضافی دارد.

اسیدهای آمینه گوگرددار

  • سیستئین (Cys): این اسید آمینه نقش مهمی در ساختمان فضایی پروتئینها بر عهده دارد زیرا عامل تیول (SH-) دو مولکول سیستئین در یک زنجیره پلی پپتیدی و یا دو مولکول سیستئین در دو زنجیره پلی پپتیدی با از دست دادن هیدروژن پیوند کوالان می‌سازند و در نتیجه دو مولکول سیستئین تبدیل به اسید آمینه دیگری به نام سیستئین می‌گردند.

  • متیونین (Met): متیونین از اسیدهای آمینه ضروری برای انسان است که مقدار آن در پروتئینها نسبتا کم است.

دی اسیدهای منو آمینه

اسیدهای آمینه‌ای هستند که دارای یک آمین و دو عامل کربوکسیل هستند و به اسید آمینه اسیدی مشهورند.
  • اسید آسپارتیک (Asp): در پروتئینها به مقدار زیاد یافت می‌شود. اسیدیته این اسید آمینه زیاد است.

  • اسید گلوتامیک (Glu): مقدار آن در پروتئین زیاد است و نقش مهم آن انتقال عامل آمین در واکنشهای بیوشیمیایی است.

اسیدهای آمینه آمیدی

این ترکیبات روی ریشه R دارای یک عامل آمیدی هستند. این اسیدهای آمینه در سنتز پروتئینها شرکت نموده و نقش مهمی را در انتقال آمونیاک دارا هستند.
  • گلوتامین (Gln)
  • آسپاراژین (Asn)



تصویر

اسیدهای آمینه دی آمین

این اسیدهای آمینه دارای یک عامل آمین اضافی هستند.
  • لیزین (Lys): این اسید آمینه برای انسان ضروری بوده و در بیشتر پروتئینها مخصوصا در بعضی از پروتئینها مانند هیستونها به مقدار فراوان دیده می‌شود. لیزین در سنتز کلاژن نیز شرکت می‌کند. ولی پس از تشکیل کلاژن ، لیزین به دلتا هیدروکسی لیزین تبدیل می‌شود.

  • آرژنین (Arg): این اسید آمینه در پروتئینهایی مانند هیستون و پروتامین بسیار فراوان است. آرژنین بسیار بازی است. گروه انتهای این اسید آمینه را که شامل سه ازت می‌باشد، گوانیدین می‌نامند.

اسیدهای آمینه حلقوی

بعضی از این اسیدهای آمینه به علت دارا بودن حلقه بنزنی ، عطری (آروماتیک) نامیده می‌شوند و برخی دیگر دارای یک حلقه هترو سیلیک هستند.
  • فنیل آلانین (phe): از اسیدهای آمینه ضروری برای انسان بوده و در پروتئینها به مقدار فراوان یافت می‌شوند. در ساختمان این اسید آمینه یک حلقه بنزنی و یک زنجیر جانبی آلانین شرکت دارد.

  • تیروزین (Thr): این اسید آمینه به مقدار فراوان در پروتئینها دیده می‌شود. حلالیت آن در آب کم است. تیروزین را پاراهیدروکسی فنیل آلانین هم می‌نامند. زیرا از اکسیداسیون فنیل آلانین حاصل می‌شود.

  • تریپتوفان (Trp): اسید آمینه ضروری برای انسان است که به مقدار کم در پروتئینها وجود دارد.

  • هیستیدین (His): این اسید آمینه در تمام پروتئینها به مقدار اندکی وجود دارد و فقط مقدار آن در هموگلوبین نسبتا زیاد است.

  • پرولین (Pro): اسید آمینه‌ای است که در پروتئینهایی مانند کلاژن و رشته‌های ابریشم به مقدار فراوان دیده می‌شود. این اسید آمینه نقش مهمی در ساختمان فضایی پروتئینها به عهده دارد. در حقیقت پرولین که از حلقه ایمین مشتق می‌شود، یک اسید ایمینه است. در کلاژن تعدادی از پرولینها به هیدروکسی پرولین تبدیل می‌شود.

اسیدهای آمینه ضروری

از نظر تغذیه ، اسید آمینه‌ها را به دو دسته ضروری و غیر ضروری تقسیم می‌کنند. اسیدهای آمینه ضروری ، اسیدهای آمینه‌ای هستند که سلولها قادر به سنتز نیستند، در صورتی که اسیدهای آمینه غیر ضروری توسط سلولها از سایر مواد ساخته می‌شوند. نوع اسیدهای آمینه ضروری در نزد گونه‌های مختلف جانداران متفاوت است
+ نوشته شده در  دوشنبه بیست و یکم بهمن 1387ساعت   توسط هما سعادت  | 

بلور

بلور شکلی از ماده جامد است که در آن مولکولها اتمها و یونها با آرایشی منظم در کنار یکدیگر قرار دارد . تکرار این آرایش منظم در سه جهت فضایی سبب بزرگتر شدن بلور می شود . نظم بیرونی بلورها بر اثر نظم درونی آنهاست. به دلیل همین نظم سطح های خارجی بلورها صاف و هموار هستند. این سطح های صاف با یکدیگر زاویه هایی می سازند که اندازه های آنها در بلورهای یک ماده همواره ثابت است . یکی از راههای تشخیص بلورها، از یکدیگر اندازه گیری زاویه بین سطحهای آنهاست . بلورها به شکلهای مکعب - منشور- هرم و چند وجهی های مختلف هستند و معمولا" سطح ها و زاویه های هر شکلی از آنها مشابه و قرینه یکدیگرند.

با نگاه کردن به ساختار داخلی بلورها ، دانشمندان امروزه می‌دانند که بلورها به این دلیل همیشه شکلهای منظم و قابل شناسایی دارند که اتمهای داخل آنها همیشه به شکل الگوهای مشخصی که شبکه نام دارند در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. خواص یک بلور به شبکه آن بستگی دارد. به عنوان مثال، الماس به این دلیل بسیار سخت است که اتمهای آن با پیوندهای بسیار قوی به هم متصل شده‌اند و یک شبکه مستحکم را بوجود آورده‌اند. دانشمندان شبکه بلورها را با استفاده از پراش پرتو-X مطالعه می‌کنند. این مطالعات آشکار ساخته است که همه بلورها را می‌توان فقط به هفت ساختار پایه طبقه بندی کرد، که با ساختار شبکه هر بلور تعیین می‌شود.

تشكيل بلورها

بلورها معمولاً از حالتهاي مذاب ، بخار و محلول مواد شكل مي گيرند. در اين حالات ذكر شده اتمها نامنظم ميباشند و با تغيير درجه حرارت، فشار و يا غلظت، اتمها در آرايشي منظم به هم مربوط شده و شكل بلور را مي سازند. بعنوان مثال اگر محلول آب نمك بر اثر حرارت آب آن تبخير گردد به نقطه‌اي مي رسد كه ديگر محلول پايدار نبوده و نمك طعام جامد از محلول رسوب مي كند .اگر سرعت تبخير آب بسيار كم باشد، بلورهاي درشتي از نمك نتيجه خواهد شد ودر صورت تبخير سريع آب، بلورها ريز مي شوند. اگر ماده اي را در حلالي حل كنيم، با پائين آوردن درجه حرارت محلول فوق اشباع شده و امكان رسوب جامد پيش مي آيد. با ازدياد فشار نيز در رسيدن محلول به فوق اشباع تسريع مي شود وبه كمك اين دو عامل فا زجامد از مايع رسوب مي كند. بلور نيز ممكن است از حالت مذاب شكل بگيرد. هنگامي كه ذرات يك ماده (اتمها) در حالت مذاب آزادنه حركت مي كنند با سرد شدن، در درجه حرارتي كه نقطه انجماد ماده است اتمها در فاصله اي مشخص بطور منظم در كنار هم متوقف شده وشكل بلور ماده را به خود مي گیرند وبا سرد شدن جامد (بلور) فاصله ذرات نيز بطور يكنواخت كم مي شود. براي مثال سنگهاي آذرين ازمذاب آتشفشان ها ناشي مي شوند كه همزمان با سرد شدن مذاب مواد مختلف در آتشفشان دركنار هم جمع شده وبلورهاي مختلف را مي سازند. تشكيل بلور از فازبخار نيز ممكن است، به ترتيبي كه ذرات باسرد شدن بخاربه هم نزديك شده وبا از دست دادن انرژي داخلي فاصله بين آنها كم مي شود تا حدي كه بفاصلة موردنياز جهت تشكيل يك واحد بلوری نزديك ودردرجه حرارت مشخص ذرات بخار بلورهاي جامد مي سازند. براي مثال بلورهای برف از سرد شدن بخارات آب موجود در هوا فرم مي گيرند. تهيه بلورها بطور مصنوعي با استفاده ازسه روش بالا بسيار معمول است. يكي از طريق تهيه كريستال كوارتز-که مصر ف الكترونيكي دارد (Transducers، مبدل امواج مكانيكي به الكتريكي و برعكس)- روش هيدروترمال و رشد در محلول فوق اشباع مي باشد. با اين روش بلورهایی به طول تقريبي 25 و قطر 7 سانتيمتر مصنوعي رشد داده مي شوند. روش مذاب نيز براي تهيه و رشد كريستالهاي ژرمانيم Ge، سيليسيم Si، ياقوت و بسياري از بلورهاي ديگر كه مصرف صنعتي دارند مورد استفاده قرار مي گیرند. براي اين كار معمولاً مذاب را در بوته‌اي مهيا نموده و بلور كوچكي كه از قبل تهيه شده است به نام تخمك، مماس بر سطح مذاب قرار مي دهند. با چرخش و بالا كشيدن اين تخمك به آهستگي مذاب بدنبال تخمك منجمد مي شود. توليد بلورهاي مصنوعي با استفاده از بخار آن ماده معمول است. ب ترتيبي كه بلور بسيار ريز (تخمك) آن ماده را در كپسولي كه بخارات آن ماده وجود دارند قرار داده و نشستن بخارات به آهستگي برروي سطوح بلور ريز به طور منظم سبب رشد و بزرگ شدن بلور مي گردد. ممكن است در يك طرف كپسول جامد ماده و تخمك از آن ماده را در طرف ديگر كپسول قرار داده و مادة جامد را حرارت دهند، به ترتيبي كه تخمك حرارت نبيند و جامد بخار شده بطرف تخمك برود و سبب رشد آن گردد. به طور كلي اگر شرايط انجماد ماده‌اي به ترتيبي باشد كه اتمها فرصت آرایش گرفتن نداشته باشند، فرم حاصله نظمي نداشته و بدون شكل هندسي خواهد شد كه در اين صورت ماده آمورف (Amorphous) يا بي شكل ناميده مي شود، از قبيل شيشه‌ها كه جامد بي شكل هستند و بلوري نمي‌باشند. بايد در نظر داشت كه اين پديده ممكن است از خصوصيات خود ماده باشد و هر گونه که سرد شود، عمل بالا صورت و ماده آمورف گردد. منظور از نظم براي مواد آمورف در مقياس بزرگ مي باشد، زيرا در مقياس بسيار كوچك تجمع اتمها در كنار هم منظم بوده ولي اين نظم در مقياس بزرگ رعايت نمي شود. ساختمان مايعات نيز مشابه ساختمان مواد آمورف مي باشد. از آنجائيكه در انجماد يك ماده آمورف تغيير حالت كريستال رخ نمي دهد، لذا نقطة مشخصي بعنوان نقطة انجماد براي مواد آمورف وجود ندارد و اين مواد در سرد شدن ابتدا خميري و سپس منجمد مي گردند.

ساختمان داخلي بلورها

در تشكيل بلورها گفته شد كه اتمها در فواصلي منظم از يكديگر در شرايطي كه نيروهاي جاذبه و دافعه بين آنها برآيند صفر دارد نسبت به هم قرار مي گيرند. واحدي كه بدين ترتيب ساخته مي شود و شكلي هندسي دارد را سلول واحد مي ناميم. اين شكل به تعداد و نوع اتمهاي سازنده بستگي دارد زيرا نيروهاي جاذبه و دافعه بين اتمهاي مختلف فرق دارند. ابعاد اين اشكال هندسي حدود آنگسترم است كه با كنار هم قرار گرفتن اين سلولهای واحد، بلورهاي قابل رويت ساخته مي شود. در نتيجه سلول واحد در سه جهت بطور نامحدود معمولاً تكرار مي شود. اگر نقطه‌اي را مبداء در نظر بگيريم ملاحظه مي شود كه با تكرار اين نقطه و رعايت فواصل مساوي در سه جهت شكل كريستال ساخته مي شود. سه جهتي كه به آن اشاره شد ميتوانند سه جهت متعامد و يا سه جهت با زواياي مختلف نسبت به هم باشند كه معمولاً با زواياي ، و مشخص مي شوند. فواصل نيز مي توانند در سه جهت سه مقدار مختلف باشند كه هر كدام در يك جهت تكرار شوند (منظور از رعايت فواصل مساوي كه در بالا گفته شد همين عبارت است). اين فواصل و زوايا را ( a، b،c و Alpha،Beta،Gama) ثابت‌هاي شبكه مي نامند. اولين شكل هندسي فضائي كه با انتقال مكرر مبداء در سه جهت درست مي شود و كوچكترين واحد است را سلول واحد (Unit Cell) مي نامند. منظور از انتقال مكرر، براي مثال، رسيدن به يك شكل مكعبي از انتقال يك نقطه و رسيدن به هشت كنج مكعب است.

 



بلور شکلی از ماده جامد است که در آن مولکولها ٬ اتمها و یونها با آرایشی منظم در کنار یکدیگر قرار دارد . تکرار این آرایش منظم در سه جهت فضایی سبب بزرگتر شدن بلور می شود . نظم بیرونی بلورها ٬ بر اثر نظم درونی آنهاست. بدلیل همین نظم ٬ سطحهای خارجی بلورها صاف و هموار هستند . این سطحهای صاف با یکدیگر زاویه هایی می سازند که اندازه های آنها در بلورهای یک ماده همواره ثابت است . یکی از راههای تشخیص بلورها ٬ از یکدیگر اندازه گیری زاویه بین سطحهای آنهاست . بلورها به شکلهای مکعب ٬ منشور ٬ هرم و چند وجهی های مختلف هستند و معمولا" سطحها و زاویه های هر شکلی از آنها مشابه و قرینه یکدیگرند.

 

 

 



تبلور

بلورها بر اثر تغییر فشار و دما در محلولها ٬ مواد مذاب ٬ مواد جامد و بخار بوجود می آید . مثلا" بر اثر کاهش دما بلورهای برف ٬ از ابر و بلورهای نمک طعام از آب شور دریاچه های نمکی جدا می شوند . غلظت آب این دریاچه های شور ٬ بر اثر تبخیر یا کاهش دما ٬ به حالت اشباع و فوق اشباع در می آید و بلورهای نمک از آن جدا می شود . بلورهای تشکیل دهنده سنگهای آذرین از سرد شدن ماگما ( سنگهای ذوب شده درون زمین ) به وجود می آیند . بلورهای سنگهای دگرگونی مانند سنگ مرمر از تاثیر دما و فشار زیاد بر سنگهای دیگر شکل می گیرند . به فرآیند تشکیل بلورها تبلور گفته می شود .
هنگامی که دما یافشار تغییر می کند و یا تبخیر روی می دهد و شرایط مناسب تبلور ایجاد می شود ٬ اتمهای مواد به یکدیگر می پیوندند . این اتمها معمولا" در اطراف ذرات موجود در محیط جمع می شوند . این ذرات هسته تبلور نامیده می شوند . هسته تبلور از ذرات ناخالص یا بلورهای خرد شده یک ماده تشکیل می شود . گاهی نیز شماری از اتمهای ماده اصلی کنار هم قرار می گیرند و هسته تبلور را می سازند . اتمهای دیگر نیز به تدریج در اطراف این هسته جمع می شوند و با آرایشی منظم در کنار یکدیگر قرار می گیرند . کوچکترین واحد ساختاری منظم هر بلور را سلول اولیه آن بلور می نامند .

 

 

 



دستگاههای بلورشاختی


در طبیعت شکل سلول اولیه در بلور کانیهای مختلف تفاوت دارد . به طور کلی شش نوع سلول اولیه در نتیجه شش نوع بلور کانی وجود دارد . هر یک از این شش نوع بلور متعلق به یک دستگاه بلور شناختی است . دستگاههای بلور شناختی عبارتند از (مکعبی ٬مربعی ٬راست لوزی ٬تک شیب ٬سه شیب ٬. شش وجهی .
در دستگاه مکعبی هر سه محور ( سه جهت فضایی ) یا هم مساوی و بر هم عمود هستند مانند بلورهای نمک طعام و سولفید آهن .



دستگاه مربعی

:فقط دو محور با هم مساوی هستند اما اندازه محور سوم با آنها یکی نیست . این سه محور نیز بر هم عمود هستند . در این دستگاه ساده ترین بلور به شکل منشور است که سطح قاعده آن مربع است مانند بلورهای اکسید قلع و اکسید تیتان .


دستگاه راست لوزی

:محورها نا مساوی اما بر یکدیگر عمود هستند . ساده ترین بلور در این دستگاه منشوری است که قاعده آن به شکل لوزی یا مستطیل است . مانند بلورهای گوگرد و کربنات کلسیم .

 

 

 



دستگاه تک شیب

:سه محور نابرابرند و دو تا از آنهابر هم عمودند مانند بلورهای میکا٬ تالک و گچ آبدار.


دستگاه سه شیب

:سه محور نابرابرند و هیچیک بر هم عمود نیستند . در بلور ساده سه شیب همه وجه ها متوازی الاضلاع هستند . مانند بلورهای گروهی از فلدسپاتها .


دستگاه شش وجهی

:چهار محور وجود دارد که طول سه محور آن برابر است . این سه محور در یک صفحه قرار دارندو با هم زاویه ١٢٠ درجه می سازند . محور چهارم عمود بر آنهاست مانند بلورهای کوارتز .

در هر یک از دستگاهها ٬ بلورها را بر اساس تقارن موجود در آنها به رده هایی تقسیم
می کنند . در شش دستگاه بلور شناختی ٣٢ رده بلوری تشخیص داده شده است .
هنگام تشکیل بلورها ٬ اگر فضا و زمان و شرایط مناسب وجود داشته باشد بلورهای درشتی بوجود می آیند . این بلورها را بصورت تک بلور می توان مشاهده و بررسی کرد و رده و دستگاه بلور شناختی آنها را مشخص کرد . اگر شرایط مناسب نباشد ٬ بلورها به اندازه های کوچکتر و بصورت مجموعه ها و توده های ریز تشکیل می شوند . گاهی بلورها به قدری ریزهستند که نمی توان آنها را با چشم دید و برای مطالعه آنهاازذره بین ٬
میکروسکوپهای نوری و الکترونی و اشعه ایکس استفاده می شود .

+ نوشته شده در  جمعه بیست و هفتم دی 1387ساعت   توسط هما سعادت  | 

انواع آنیلین

1)      تجاری

2)      خالص شیمیایی

 

کاربرد و مصارف

1)      بطور وسیع در ساخت رنگهای نساجی و مواد میانی رنگهای نساجی استفاده می شود.

2)      در صنایع لاستیک سازی ، از مشتقات آنیلین به عنوان تسریع کننده و تقویت و استحکام لاستیک و ضد اکسید شدن استفاده می شود.

3)      در صنایع داروسازی ، آنیلین در ساخت داروهای سولفانیل آمید و عوامل شیرین کننده سنتتیک مصرف می شود.

4)      آنیلین همچنین در صنایع انفجاری از اهمیت خاصی برخوردار است و در ساخت ژلاتین و نیتروتولوئن استفاده می شود.

 

روش تولید آنیلین

چندین روش ساخت  آنیلین وجود دارد که  عبارتند از:

1) از نیتروبنزن بوسیله احیاء

     2) از کلروبنزن بوسیله آمونولیز

     3)از نیتروبنزن بوسیله هیدروژن دارکردن کاتالیستی فاز بخار

 

تجهیزات و ماشین آلات مورد نیاز

1)      رآکتور با همزن

2)      سردکننده و جداکننده

3)      برج تقطیر

4)      سانتریفوژ

5)      برج تقطیر خلاء

6)      ملزومات فرعی

7)      بویلر

  

 استانیلید یا فنیل استامید نرمال یا استانیلین نرمال یک ماده ورقه ای (پرکی شکل) سفید یا کرم رنگ می باشد. این ماده در انواع بی رنگ، کریستالی براق نیز موجود است. از این ماده به عنوان تب بر و ضد درد استفاده می گردد. همچنین استانیلید به عنوان یک ماده میانی در ساخت رنگینه ها  نقش حیاتی ایفا می کند.

 

خصوصیات

1)      استانیلید یک پودر سفید رنگ یا کرم رنگ یا به صورت ورقه ای می باشد.

2)      وزن مولکولی آن برابر 16/135 می باشد.

3)      وزن مخصوص استانیلید 21/1 می باشد.

4)      نقطه ذوب آن 2/114 درجه سانتیگراد می باشد.

5)      نقطه جوش استانیلید 8/303 درجه سانتیگراد می باشد.

6)      در الکل، اتر و بنزن حلالیت دارد.

7)      حلالیت آن در آب ناچیز است.

 

کاربرد و موارد مصرف

    استانیلید به گسترده به عنوان تب بر و ضد درد استفاده می شود. مصرف اصلی استانیلید به قرار زیر می باشد.

1)      داروئی

2)      مواد میانی و ساخت رنگهای نساجی

3)      به عنوان تسریع کننده در صنایع لاستیک سازی

4)      پایدار کننده پراسید

 

انواع

1)      صنعتی

2)      فوق العاده خالص

 

بررسی جایگاه صنعتی

   در حال حاضر بین 8 تا 10 سازنده استانیلید در کشور هندوستان وجود دارد که مجموع ظرفیت آنها بالغ بر 2850 تن می باشد. هر چند تولیدات آنها بالغ بر 21000 تن می باشد ولی میزان تقاضای آن حدود 3200 تن تخمین زده می شود.

 

روش تولید

دو روش عمده جهت تولید استانیلید وجود دارد.

1)      از آنیلین و اسید استیک

      فرمول واکنش : (بازده 90 درصد)

C6H5 NH2  + CH3 COOH  à C6H5 NHCOCH3  + H2O

                                 آب               استانیلید                   اسید استیک            آنیلین 

 

2)      از آنیلین و انیدرید استیک

       فرمول واکنش:

2C6H5 NH2  + (CH3 CO)2à  2C6H5 NHCOCH3  + H2O

                               آب                 استانیلید                       انیدرید استیک           آنیلین

 

لیست ماشین آلات و تجهیزات مورد نیاز

1)      راکتور

2)      کندانسور سیستم برگشت

3)      ظرف تبلور

4)      فیلتر خلاء

5)      دستگاه حل کننده مواد

6)      فیلتر فشار بخار

7)      سانتریفوژ

8)       خشک کن سینی

9)      بویلر

 (10     پمپ ها وسوپاپ ها و لوله کشی مورد نیاز

خصوصيات آنيلين


 

1)      آنيلين ماده اي است که سريعاً در مجاورت هوا و نور قهوه اي رنگ مي شود.


 

2)      وزن مولکولي آنيلين 12/93 مي باشد.


 

3)      نقطه ذوب آنيلين 2/6 درجه سانتيگراد است.


 

4)      نقطه جوش آنيلين 4/184 درجه سانتيگراد است.


 

5)      وزن مخصوص آن 0236/1 است.


 

6)      محلول در الکل و اتر است.در آب حلاليت اندکي دارد.


 

+ نوشته شده در  دوشنبه هجدهم آذر 1387ساعت   توسط هما سعادت  | 

مطالب قدیمی‌تر