جوانان ایران زمین

غریب تو ی غربت

http://mogu-mogu.blogfa.com/cat-16.aspx

+ نوشته شده در  سه شنبه 14 آذر1385ساعت 8:49  توسط جلال  | 

ساختمان و عملکرد قلب

دستگاه تنفسی

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > زیست شناسی > علوم جانوری > بافت شناسی
علوم طبیعت > علوم پزشکی (طب) > بدن انسان
علوم طبیعت > زیست شناسی > علوم جانوری > آناتومی
(cached)

مقدمه

بدن موجودات زنده جهت تهیه اکسیژن برای متابولیسم سلولی و دفع دی‌اکسید کربن به دستگاه تنفس وابسته است. دستگاه گردش خون ابزار انتقال گاز بین بافتهای بدن و ششها است. به این ترتیب گردش خون و دستگاه تنفس به یکدیگر وابسته است.دستگاه تنفس با داشتن مجاری تنفسی و هوایی وظایف خود را با پالایش هوا انجام می‌دهد. دستگاه تنفس به دو ناحیه هوایی و تنفسی تقسیم شده است. ناحیه هوایی شامل حفره بینی ، حلق ، حنجره ، نای و سیستم نایژه‌هاست که هوا را از محیط پیرامون به قسمت تنفسی ششها می‌رساند.



تصویر

ناحیه هوایی دستگاه تنفسی

بخش بیرونی ناحیه تنفسی دستگاه تنفس از حفره بینی تا نایژه‌ها دارای پوشش مطبق کاذب مژک‌دار با سلولهای جامی شکل است. بافت پیوندی سست زیرین دارای تعداد زیادی غدد سروزی- موکوسی است. ترشحات غدد بوسیله مژه حمل می‌شوند. مژه با حرکت موجی ترشحات را به طرف حفره بینی هدایت می‌کند. آستر مخاط دارای سلولهای ائوزینوفیل ، ماکروفاژ و فولیکولهای لنفاوی است.

این قسمت ایمونوگلوبولین A تولید می‌کند و به پوشش مخاطی می‌رسد و باکتریها و ویروسها را می‌کشد. استخوان دیواره‌های حفره بینی و غضروف حنجره و نای و نایژه به دستگاه استحکام می‌بخشد. تا در مقابل فشار هوا فشرده شده و یا بیش از حد منبسط نشوند. رشته‌های ارتجاعی باعث کشیده شدن لوله‌های هوایی به هنگام دم و کاهش آن به هنگام بازدم می‌شود.

حفره بینی

حفره بینی بوسیله دیواره بینی به دو بخش قرینه تقسیم می‌شود. کام سخت حفره بینی را از حفره دهانی جدا می‌کند. پوشش این ناحیه از بافت مطبق سنگفرشی غیر شاخی همراه با مو ، غده‌های چربی و غده‌های عرق است. حفره بینی شامل بخش تنفسی و بویایی است. در نتیجه لایه سلولهای پوششی می‌تواند حفره بینی را مرطوب و به کمک رگهای خونی خود آن را گرم کند.

حلق

حلق به دو بخش بینی- حلقی و دهانی- حلقی تقسیم شده است. کام نرم ، ناحیه بینی-حلقی را از حفره دهان جدا می‌کند. ناحیه دهانی- حلقی راه تنفسی و گوارش است. مخاط ناحیه بینی- حلقی دارای سلولهای مژه‌دار و غدد است و مخاط ناحیه دهانی- حلقی همراه با غدد موکوسی است. لوزه‌های حلقی در سقف ناحیه بینی- حلقی قرار دارند. زیر مخاط حلق محتوی غدد موکوسی است. ماهیچه حلق مخطط و متشکل از دو طبقه طولی در درون و حلقوی در بیرون است.

حنجره

حنجره در عقب حفره بینی و در بالای نای قرار دارد. حنجره غضروفهایی دارد که باعث باز نگه داشتن آن می‌شود. در حنجره تعدادی تار یا طناب صوتی وجود دارد که ارتعاش آنها بوسیله هوای بازدم باعث تولید صدا می‌شود یک زایده غضروفی به نام اپی‌گلوت در هنگام بلع غذا دهانه حنجره را می‌بندد و مانع ورود غذا به درون نای می‌شود. تارهای صوتی از جنس بافت پیوندی ارتجاعی هستند خروج هوا را از ششها هنگام بازدم موجب ارتعاش این تارها و تولید صدا می‌شود.



تصویر

ششها

شش به صورت جفت در داخل پرده جنب قرار دارد. بافت پیوندی درون شش دارای مقدار زیادی رشته‌های ارتجاعی و ماهیچه صاف است. نایژه‌های اصلی و رگهای ششی از طریق ناف این اندام وارد ششها می‌شوند. شش سمت راست دارای سه لوب و شش سمت چپ دارای دو لوب است. هر لوب یک شاخه از نایژه از نایژه اصلی را دریافت می‌کند. هر لوب به لوبولهایی تقسیم شده است. ساختار درونی ششها دارای سیستمی شاخه‌ای است که به نام درخت نایژکی خوانده می‌شوند. در فضای میان دو لایه جنب کمی مایع وجود دارد که حرکات ششها را آسان می‌کند. حدود 300 میلیون کیسه هوایی در مجموع دو شش وجود دارد و تبادل گازهای تنفسی را به عهده دارند.

نای

نای دارای 16 تا 20 بند است و هوا پس از حنجره وارد نای می‌شود. هر یک از بندها قطعه‌ای به شکل U و دارای غضروف شفاف با پری‌کندرویوم است که بوسیله نوارهایی از ماهیچه صاف در ناحیه باز U به یکدیگر متصل می‌شوند. نوارهای ماهیچه‌ای بطور طولی و مایل قرار گرفته‌اند. حلقه‌های غضروفی بوسیله بافت پیوندی متراکم بهم متصل می‌شوند.

انشعابات نای

نای انشعاب یافته نایژه اصلی را می‌سازد. این دو شاخه به ششها راه دارند ساختار نای و نایژه اصلی مشابه یکدیگر است گر چه غضروف بخش انتهایی نایژه‌ها نامنظم می‌شود. نایژه‌های اصلی به تعدادی مجاری هوایی تقسیم می‌شوند. نایژه‌های بزرگ ، نایژکها ، نایژکهای انتهایی ، نایژکهای تنفسی ، مجرای آلوئولی و کیسه هوایی.

ناحیه تنفسی

نایژکهای انتهایی به نایژکهای تنفسی و آنها نیز به مجاری هوایی تقسیم می‌شوند. نایژکهای تنفسی از نظر بافتی شبیه نایژکها هستند به جز اینکه کیسه‌های هوایی دارند. مجاری هوایی به تعدادی کیسه هوایی ختم می‌شوند. کیسه‌های هوایی به شکل حبابهایی با دیواره بسیار نازک ، رشته‌های ارتجاعی و بدون ماهیچه هستند. کیسه هوایی ظریف و فنجانی شکل بوده پوشش آن سنگفرشی ساده است.

بین حبابها دیواره‌ای از رشته‌های شبکه‌ای و ارتجاعی در میان سلولهای فعال وجود دارد. تعدادی لوکوسیت ، ماست سل ، فیبروبلاست و شبکه مویرگی نیز در این ناحیه دیده می‌شود. سلولهای دیواره دارای اکتین و میوزین است و عمل تبادل در این ناحیه صورت می‌گیرد. مویرگها دارای دیواره نازک با پوشش تماس دارند.



تصویر

چگونگی تنفس

تنفس در آدمی شامل دو مرحله دم و بازدم است. در مرحله دم هوا وارد ششها و در هنگام بازدم از آن خارج می‌شود. در انجام دم و بازدم پرده جنب نقش مهمی دارد. فشار فضای میان دو لایه پرده جنب همیشه کمتر از فشار اتمسفر است و به همین دلیل ششها حتی در حالت بازدم ارادی نیز کاملا بسته نمی‌شوند. قبل از شروع دم کلیه ماهیچه‌های تنفس در حال استراحت هستند و دیافراگم به صورت یک گنبد است و دنده‌ها در پایین‌ترین وضعیت خود قرار دارند و فشار فضای جنب کمتر از فشار اتمسفر و ششها در حالت نیمه باز هستند. هنگامی که فرمان عصبی دم توسط مراکز تنفسی در مغز صادر می‌شود اعصاب حرکتی ماهیچه‌های بین دنده‌ای خارجی و دیافراگم را منقبض می‌کنند.

انقباض ماهیچه‌های بین دنده‌ای خارجی موجب حرکت دنده‌ها به بالا و طرفین می‌شود. انقباض دیافراگم موجب افزایش حجم قفسه سینه می‌شود. این افزایش حجم باعث کاهش فشار مایع جنب و باز شدن کیسه‌ها می‌شوند و هوا را به درون خود می‌کشانند. بنابراین عامل اصلی باز شدن کیسه‌های هوایی و ورود هوا به ششها پرده جنب است. اگر پرده جنب پاره شود شش کاملا جمع شده و از کار می‌افتد. در پایان دم ماهیچه‌ای ویژه دم استراحت می‌کنند. خاصیت ارتجاعی ششها و وزن قفسه سینه موجب می‌شود که ششها به حالت اولیه خود برگردند. برگشت ششها باعث افزایش فشار هوای درون شش نسبت به اتمسفر و در نتیجه بیرون راندن هوا می‌شود بازدم را بطور فعال نیز می‌توان انجام داد.

تنظیم حرکات دم و بازدم

نورونهای بصل‌النخاع دارای فعالیت خودکار و متناسب هستند. در بصل‌النخاع علاوه بر نورونهای مرکز دم ، نورونهای دیگری وجود دارد که تحریک آنها ماهیچه‌های بازدم را فعال می‌کند. اما در تنفس عادی پس از توقف فعالیت مرکز عصبی دم ، انقباض ماهیچه‌های تنفسی پایان می‌یابد و بازدم به صورت غیر فعال و به علت خاصیت ارتجاعی ششها صورت می‌گیرد. همچنین مراکز ارادی تنفس در قشر مخ وجود دارد. گازهای تنفسی نیز در میزان فعالیت تنفس نقش دارند. عامل این تنظیم مقدار اکسیژن و بویژه دی‌اکسید کربن موجود در خون است. توازن این دو گاز در خون باید حفظ شود.

انتقال و تبادل گازهای تنفسی

هنگامی که بک مولکول اکسیژن هوا وارد دستگاه تنفس می‌شود تا زمانی که به درون یکی از سلولهای بدن برسد باید مراحل زیر طی شود.
  • انتقال از هوا به شش
  • انتقال از شش به خون (تبادل)
  • انتقال در خون
  • انتقال از خون به بافتها (تبادل).
عکس این حالات در مورد دی‌اکسید کربن صادق است.

مباحث مرتبط با عنوان

 

 ایزوتوپهای قابل دسترس اورانیوم

سنگ معدن اورانیوم موجود در طبیعت از دو ایزوتوپ اورانیوم 234 به مقدار 0.7 درصد و اورانیوم 238 ‏به مقدار 3.99 درصد تشکیل شده است. سنگ معدن را ابتدا در اسید حل کرده و ‏بعد از تخلیص فلز، اورانیوم را به صورت ترکیب با اتم فلور (F9) و به صورت مولکول ‏اورانیوم هگزا فلوراید تبدیل می کنند که به حالت گازی است. سرعت متوسط ‏مولکول های گازی با جرم مولکولی گاز نسبت عکس دارد. ‏

 غنی سازی اورانیوم با دیفوزیون گازی
 

گراهان در سال 1864 پدیده ای را کشف کرد که در آن سرعت متوسط مولکولهای ‏گاز با معکوس جرم مولکولی گاز متناسب بود. از این پدیده که به نام دیفوزیون ‏گازی مشهور است برای غنی سازی اورانیوم استفاده می کنند. در عمل اورانیوم ‏هکزا فلوراید طبیعی گازی شکل را از ستون هایی که جدار آنها از اجسام متخلخل ‏‏(خلل و فرج دار) درست شده است عبور می دهند. سوراخهای موجود در جسم ‏متخلخل باید قدری بیشتر از شعاع اتمی یعنی در حدود 2.5 آنگسترم (-7‏25x10 سانتیمتر) باشد.

 

دیفوزیون



ضریب جداسازی متناسب با اختلاف جرم مولکول ها است. روش غنی سازی ‏اورانیوم تقریباً مطابق همین اصولی است که در اینجا گفته شد. با وجود این ‏می توان به خوبی حدس زد که پرخرج ترین مرحله تهیه سوخت اتمی همین ‏مرحله غنی سازی ایزوتوپ ها است زیرا از هر هزاران کیلو سنگ معدن اورانیوم ‏‏140 کیلوگرم اورانیوم طبیعی به دست می آید که فقط یک کیلوگرم اورانیوم 235 ‏خالص در آن وجود دارد. ‏

 

غنی سازی اورانیم از طریق میدان مغناطیسی

یکی از روش های غنی سازی اورانیم استفاده از میدان مغناطیسی بسیار قوی می باشد. در این روش ابتدا اورانیم هگزا فلوئورید را حرارت می دهند تا تبخیر شود. از طریق تبخیر، اتم های اورانیم و فلوئورید از هم تفکیک می شوند. در این حالت، اتم های اورانیم را به میدان مغناطیسی بسیار قوی هدایت می کنند. میدان مغناطیسی بر هسته های باردار اورانیم نیرو وارد می کند ( این نیرو به نیروی لورنتس معروف می باشد)، و اتم های اورانیم را از مسیر مستقیم خود منحرف می کند. اما هسته های سنگین اورانیم (اورانیم238) نسبت به هسته های سبک تر(اورانیم 235) انحراف کمتری دارند، و درنتیجه از این طریق می توان اورانیم 235 را از اورانیم طبیعی تفکیک کرد.

 کاربردهای اورانیوم غنی شده

شرایطی ایجاد کرده اند که نسبت اورانیوم 235 به اورانیوم 238 را به 5 درصد می ‏رساند. برای این کار و تخلیص کامل اورانیوم از سانتریفوژهای بسیار قوی استفاده ‏می کنند.برای ساختن نیروگاه اتمی، اورانیوم طبیعی و یا اورانیوم غنی شده بین 1 تا 5 ‏درصد کافی است.

برای تهیه بمب اتمی حداقل 5 تا 6 کیلوگرم اورانیوم 235 صددرصد خالص نیاز ‏است. در صنایع نظامی از این روش استفاده نمی شود و بمب های اتمی را از ‏پلوتونیوم 239 که سنتز و تخلیص شیمیایی آن بسیار ساده تر است تهیه ‏می کنند.

بمب اورانیومی

 نحوه تولید سوخت پلوتونیوم رادیواکتیو

این عنصر ناپایدار را در نیروگاه های بسیار قوی می سازند که تعداد نوترون های ‏موجود در آنها از صدها هزار میلیارد نوترون در ثانیه در سانتیمتر مربع تجاوز ‏می کند. عملاً کلیه بمب های اتمی موجود در زراد خانه های جهان از این عنصر ‏درست می شود.‏
روش ساخت این عنصر در داخل نیروگاه های هسته ای به این صورت است که ‏ایزوتوپ های اورانیوم 238 شکست پذیر نیستند ولی جاذب نوترون کم انرژی ‏‏(نوترون حرارتی) هستند.

ساختار کریستالی پلوتونیوم جامد

تعدادی از نوترون های حاصل از شکست اورانیوم 235 را ‏جذب می کنند و تبدیل به اورانیوم 239 می شوند. این ایزوتوپ از اورانیوم بسیار ‏ناپایدار است و در کمتر از ده ساعت تمام اتم های به وجود آمده تخریب ‏می شوند. در درون هسته پایدار اورانیوم 239 یکی از نوترون ها خودبه خود به ‏پروتون و یک الکترون تبدیل می شود.

بنابراین تعداد پروتون ها یکی اضافه شده و عنصر جدید را که 93 پروتون دارد ‏نپتونیم می نامند که این عنصر نیز ناپایدار است که یکی از نوترون های آن خود به ‏خود به پروتون تبدیل شده و در نتیجه به تعداد پروتون ها یکی اضافه شده و عنصر ‏جدید پلوتونیم را که 94 پروتون دارد ایجاد می کنند. این کار حدودا در مدت یک هفته ‏صورت می گیرد.

 

 

ارزش بالینی و نحوه عملکرد دستگاه اسپیرومتر                

یکی دیگر از تجهیزات پزشکی که امروزه نقش به سزایی در تعیین بیماریهای حاد دستگاه تنفسی  دارد دستگاه اسپیرومتر است که به وسیله آن میتوان حجم تنفسی شخصی را اندازه گیری کرد و به واسطه تحلیل نتایج آن و مقایسه آن با مقادیر مورد انتظار میتوان بیماری های ریوی از قبیل آسم و... را تشخیص داد.

اسپیرومتر در نوع ها و فن آوری های مختلف ارایه میشود . جهت آشنایی با شکل کلاسیک و آشنایی با شماتیک آن میتوان از نوع ابتدایی آن یعنی اسپیرومتر روان کننده با آب را مثال زد و تشریح نمود. در دستگاه کلاسیک آن یک ظرف پر از آب که به صورت استوانه ای است وجود دارد که یک سرپوش یه صورت وارونه درون ظرف آب قرار میگیرد و یک لوله فضای هوای زیر سرپوش را به دهان شخص (جهت عمل دم و بازدم) متصل میکند. انتهای سرپوش توسط یک نخ و قرقره به یک وزنه در حالت تعادل متصل شده است و در میان نخ یک قلم جهت ثبت گراف وجود دارد.

وقتی شخص عمل دم و بازدم را انجام میدهد به واسطه ی نیرویی که از طریق انجام دم و بازدم یه سرپوش وارد میسازد سبب میگردد که وزنه از حالت تعادل خارج شده و به سمت بالا و پایین حرکت کند.و تغیرات حجم فضای زیر سرپوش که عبارت است از همان تغیرات حجم تنفسی بر روی یک کاغذ متحرک توسط قلم دستگاه ثبت میگردد. در واقع این اساس کار اسپیرومتر است ولی امروزه از فن آوری های جدید در این دستگاه استفاده شده است.... دستگاه از یک قسمت که جهت رعایت نکات بهداشتی بر روی آن یک لوله مقوایی قرار میگیرد جهت انجام عمل دم و بازدم تشکیل شده در داخل همین قسمت از سنسورهایی تشکیل شده است که نسبت به هوای ورودی و خروجی حساس بوده و ورودی را به صورت سیگنالی به برد دستگاه اصلی که مجموعی از مدارات و میکروپروسسر هاست انتقال میدهد و سرانجام نتیجه به صورت گراف توسط مانیتور دستگاه نشان داده میشود که قابلیت پرینت را نیز دارا میباشد.

یک نمونه از نتیجه دستگاه که بستگی به نوع نفس کشیدن شخص دارد

 

برخی دیگر از نمونه های دستگاه که به صورت پرتابل(portable) ارایه شده اند.

 

مقدمه

بيمار گرامی ، ضمن عرض خير مقدم به شما، از اينکه مؤسسه پزشکی هسته ای پرتو را برای انجام اسکن قلب خود برگزيده ايد سپاسگزاريم. کليه کارکنان اين مؤسسه ضمن انجام حداکثر تلاش خود اميدوارند نهايت رضايت خاطر شما و پزشک محترمتان را جلب کنند.

وظيفه خود می دانيم در خصوص نحوه انجام اسکن قلب و مراحلی که در پيش رو داريد مطالبی را بطور خلاصه و به زبان ساده ذکر کنيم. در اين توضيحات به ابهام ها و نگرانی هايی که معمولا در اين مواقع ذهن بيمار را اشغال می کند و پرسش های پراکنده آنان توجه شده است. لذا خواهشمند است جهت بهره وری بهتر از امکانات تخصصی اين مرکز و دستيابی به تنيجه ای دقيق و قابل اعتماد، آنها را بدقت مطالعه فرماييد.

در اين جزوه ابتدا مروری کوتاه در زمينه ساختمان و عملکرد طبيعی قلب و بعد توضيحاتی درباره بيماری سرخرگهای کرونر و اسکن قلب(شامل اسکن قلب همراه با آزمون ورزش و اسکن همراه با تزريق آمپول دی پيريدامول) تقديم خواهد شد.

 

ساختمان و عملکرد قلب  Top

الف- ساختمان قلب (آناتومی )   

انسان می تواند در غياب بافت مغز زنده به حيات بيولوژيک خود ادامه دهد (مثلا در افراد دچار مرگ مغزی) ولی مرگ قلبی هميشه مساوی است با مرگ قطعی. پس می توان گفت قلب مهمترين عضو حياتی بدن است.

اين عضو مخروطی شکل بصورت کيسه ای عضلانی تقريبا در وسط فضای سينه( کمی متمايل به جلو و طرف چپ) ابتدا در دل اسفنج متراکم و وسيعی مملو از هوا يعنی ريه ها پنهان شده و سپس توسط يک قفس استخوانی بسيار سخت اما قابل انعطاف مورد محافظت قرار گرفته است.

ابعاد قلب در يک فرد بزرگسال حدود 6x9x12 سانتيمتر و وزن آن در آقايان حدود 300 و در خانم ها حدود 250 گرم(يعنی حدود 0.4 درصد وزن کل بدن) می باشد. قلب توسط يک ديواره عضلانی عمودی به دو نيمه راست و چپ تقسيم می شود. نيمه راست مربوط به خون سياهرگی و نيمه چپ مربوط به خون سرخرگی است. هر يک از دو نيمه راست و چپ نيز مجددا بوسيله يک تيغه عضلانی افقی نازک تر به دو حفره فرعی تقسيم می شوند.>

حفره های بالايی که کوچکتر و نازک تر هستند بنام دهليز موسوم بوده و دريافت کننده خون می باشند. حفره های پايينی که بزرگتر و ضخيم ترند بطن های قلبی هستند و خون دريافتی را به ساير اعضاء بدن پمپ می کنند.

پس قلب متشکل از چهار حفره است : دو حفره کوچک در بالا (دهليزهای راست و چپ ) و دو حفره بزرگ در پايين(بطن های راست و چپ).

ب- عملکرد قلب (فيزيولوژی)    Top

قلب مانند تلمبه ای خون تازه (خون سرخرگی) را تا دور دست ترين نقاط بدن فرستاده و سپس خون استفاده شده(خون سياهرگی) را مجددا جهت پالايش در ريه ها و کليه ها به سوی خود باز می گرداند. هر نوبت فعاليت قلبی حدود 0.8 ثانيه طول می کشد و مرکب از دو مرحله انقباض(سيستول) به مدت 0.27 ثانيه و استراحت (دياستول) به مدت 0.54 ثانيه است. بنابر اين در حالت طبيعی در هر دوره فعاليت قلبی ، زمان بی حرکتی و استراحت قلب دو برابر زمان انقباض آن است. قوای محرکه يا تلمبه قلب در اصل در طرف چپ(بطن چپ) اين عضو قرار گرفته و بطن راست با پمپاژ ضعيف خود، تنها ارتباط قلب و ريه ها را جهت تبادل گازی برقرار می کند. لذا ضخامت جدار و قدرت انقباضی بطن چپ چند برابر بطن راست بوده و علائم بيماريهای قلبی نيز عمدتا مربوط به اختلالات موجود در بطن چپ هستند. در بسياری از آزمايشهای تشخيصی قلب و عروق، از جمله اسکن قلب مطالعه و بررسی بطن چپ ، هدف اصلی آزمايش را تشکيل می دهد. با هر ضربان قلب حدود 100 ميلی ليتر خون توسط بطن چپ به طرف اعضاء بدن رانده می شود.

حجم خون پمپ شده به اعضاء بدن در يک روز بالغ بر 000/10 ليتر و در يک عمر متوسط ، بيش از 250 ميليون ليتر می باشد!

ج- سرخرگهای کرونر قلب    Top

خون رسانی به عضله قلب( که ميوکارد نام دارد) توسط سيستم گردش خون کرونر(اکليلی يا تاجی) تأمين می شود. اين سيستم از دو سرخرگ اصلی کرونر چپ (LMCA) و کرونر راست ( RCA ) و انشعابات آنها (LAD، LCX ، PDA ، OM ها و ...) تشکيل شده است . مقدار جريان خون سيستم سرخرگی کرونر حدود 225 ميلی ليتر در دقيقه است. البته در شرايط خاص (فعاليتها و هيجانهای روحی) همراه با بالا رفتن سرعت ضربان قلب و افزايش حجم خون خارج شده از اين عضو، جريان خون سرخرگهای کرونر نيز تا حد 6-4 برابر افزايش می يابد.

بيماری سرخرگهای کرونر قلب  (CAD)

امروزه بيماری سرخرگهای کرونر قلب، شايعترين عامل مرگ و مير در جهان را تشکيل می دهد. لذا بايد کوچکترين ناراحتی قلبی را جدی گرفت و قبل از پيشرفته شدن آن ، برای تشخيص و درمان بيماری اقدام نمود. حملات قلبی در نزديک به 1.3 موارد بطور ناگهانی و برای نخستين بار، بدون وجود آگاهی قبلی شخص از بيماری زمينه ای خود اتفاق می افتند.

اگر شما مردی هستيد با سن بالاتر از 40 سال و يا يک خانم بالای 45 سال، در صورت داشتن حداقل 2 مورد از عوامل خطر(Risk Factor) نامبرده در زير، لازم است خود را از نظر بيماری سرخرگهای کرونر قلب مورد بررسی قرار دهيد:

1- سابقه خانوادگی بيماريهای قلبی (وجود بيماری قلبی در بستگان جوان تر از 55 سال)

2- سبک زندگی کم تحرک (از نظر فيزيکی)

3- ديابت قندی

4- کلسترول بالا

5- فشار خون بالا

6- مصرف دخانيات

7- بالا بودن وزن

البته بعضی عوامل ديگر نظير فشارهای روحی- عصبی نيز در بروز اين بيماريها نقش دارند. مثلا افراد بسيار پر کار ،پر مسئوليت، عجول، عصبی، کسانی که در زمانی کوتاه چندين کار را بطور يکجا و با هم انجام می دهند، افراد بسيار کمال گرا که از خود انتظاراتی به مراتب بالاتر از امکانات و توانايی های خود دارند بيشتر از سايرين در معرض خطر ابتلاء به بيماريهای قلبی قرار دارند.

آقای دکتر کنون ، استاد دانشکده پزشکی دانشگاه هاروارد می گويد:

( بسياری از مردم تصور می کنند که قلب دائما کار می کند ولی در حقيقت بعد از هر ضربان انقباضی، استراحت معينی برای قلب وجود دارد. وقتی که بطور متوسط در هر دقيقه 70 بار نبض می زند معنايش اين است که قلب فقط 9 ساعت از 24 ساعت را کار کرده و 15 ساعت بقيه را استراحت می کند مثل قلبتان هميشه قبل از احساس خستگی استراحت کنيد.)

علائم بالينی بيماری سرخرگهای کرونر    (بيماری ايسکميک قلب) Top

ناگهان دچار درد قفسه سينه می شويد و موجی از ترس وجود شما را فرا می گيرد . به اندازه کافی درباره اين درد شنيده ايد تا آن را خطر ناک بدانيد.

اما قبل از آنکه دچار وحشت شويد يک مسأله را در نظر داشته باشيد : در فيلمهای تلويزيونی درد قفسه سينه هميشه نشانه حمله قلبی است اما در زندگی واقعی آنقدر هم خطرناک نيست. گرچه هميشه بايد خطرناکترين علت را برای آن در نظر داشت. امروزه بيشتر از 50 علت برای درد قفسه سينه شناخته شده که بسياری از آنها چيز مهمی نيستند و اصلا درمانی لازم ندارند.

درد واقعی قلب که پزشکان به آن آنژين صدری (Angina Pectoris) می گويند ويژگی های خاصی دارد. دردی است در ناحيه وسط سينه که همراه با احساس فشار و گرفتگی توصيف می شود. معمولا اين درد، دردی خنجری و لحظه ای نيست بلکه بتدريج ايجاد شده و کمتر از 20 دقيقه طول می کشد. با فعاليت تشديد و با استراحت يا با خوردن قرصهای نيتروگليسيرين تسکين می يابد.

ممکن است به گردن، فک پايين، شکم،شانه و بازوها (بخصوص بازوی چپ) تير بکشد. در آنژين صدری رسوب چربی در درون سرخرگهای کرونر قلب، مجرای آنها را تنگ کرده است. اين بيماری که به بيماری تصلب شرايين(Altherosclerosis) معروف است بطور تدريجی از دوران نوجوانی آغاز شده و در اثر کاهش جريان خون عضله قلب، آن بخش از عضله را دچار کمبود اکسيژن و در نتيجه درد می کند. آنژين صدری اصولا در هنگام فعاليت يا لحظات هيجان روی می دهد يعنی در مواقعی که کار قلب افزايش يافته و نياز آن به خون غنی از اکسيژن بيشتر شده است. ساير عوامل زمينه ساز عبارتند از: مواجه شدن با هوای سرد، پر خوری و خوردن غذاهای سنگين، مناسبات زناشويی و يبوست.

آنژين صدری در حين فعاليت، يک حالت اورژانس نيست اما يک زنگ خطر است. فرض کنيد که مجرای داخلی يکی از سرخرگها بسيار باريک شود يا لخته ای خون، آن را کاملا مسدود سازد. در اين صورت بخشی از عضله قلب می ميرد (آنفارکتوس قلبی). روی دادن چنين حالتی حمله قلبی نام دارد. درد حاصله شبيه آنژين صدری است اما طولانی تر وشديد تر و اغلب همراه با سرگيجه، حالت تهوع، تنگی نفس و تعريق. اگر اين علائم را پيدا کرديد منتظر خوب شدن آن ننشينيد. فورا به اورژانس پزشکی مراجعه نموده و از تخريب بيشتر قلب خود پيشگيری کنيد.

اسکن پرفيوژرن ميوکارد (اسکن قلب)   Top

يک گروه از روش های تشخيصی دقيق و آسان بيماری سرخرگهای کرونر قلب (CAD)، آزمايشهای پزشکی هسته ای می باشند که بی ترديد مهمترين و متداول ترين نوع آنها تصويربرداری (اسکن) پرفيوژن ميوکارد است، همان آزمايشی که بخاطر آن به اين مرکز مراجعه نموده ايد.

اين آزمايش ، زير مجموعه ای استاز دانش نوپای پزشکی هسته ای (Nuclear Medicine) که يکی از رشته های تخصصی جديد پزشکی است. در اينجا با بهره گيری از يک ماده راديو اکتيو بی خطر ، خون رسانی به عضله قلب در دو حالت ورزش و استراحت بطور جداگانه مورد بررسی دقيق (اسکن) قرار می گيرد. همانگونه که قبلا ذکر گرديد علائم بيماری در سرخرگهای کرونر قلب غالبا در هنگام فعاليت بيمار ظاهر می شوند و معمولا در حالت استراحت مشکلی وجود ندارد (مانند خودروی معيوبی که بطور کلی سوخت ناکافی به موتور آن می رسد و در سرعتهای معمولی سالم به نظر می رسد ولی در سرعتها و شيبهای بالا دچار اختلال می شود). بنابراين برای بررسی دقيق تر و واقعی تر وضعيت خون رسانی به عضله قلب بهتر است قلب را در شرايط فشار بررسی کنيم تا آن منطقه که دچار افت نسبی جريان خون (ايسکمی) به علت تنگی سرخرگی است خود را بهتر نشان دهد . در اين صورت با کشف منطقه مبتلا به افت جريان خون ، بطور غير مستقيم سرخرگ مبتلا به تنگی  را شناسايی کرده و با درمان بموقع تنگی ، از پيشرفت بيماری و خطرات بعدی پيشگيری خواهد شد. بنابراين اسکن قلب بايد بطور توأم با آزمون ورزش انجام شود. آزمون ورزش که حداکثر نيم ساعت بطول می انجامد يا با دوچرخه و يا با دستگاه تردميل ( Treadmill) به عمل میآيد.

مرحله اول اسکن قلب: اسکن توأم با آزمون ورزش (يا تجويز آمپول دی پيريد امول)    Top

نحوه آماده سازی بيمار   Top

اولين مرحله از اسکن قلب همراه با آزمون ورزش انجام می شود. بدين ترتيب که ابتدا به اتاق تزريق هدايت می شويد. در آنجا يک آنژيوکت مناسب به ناحيه جلوی آرنج شما( معمولا دست چپ) نصب خواهد شد. اين آنژيوکت جهت تزريق بعدی (که در انتهای مرحله ورزش بسرعت بايد انجام شود) از قبل بايد مستقر شده باشد. سپس تعداد 10 عدد برچسب (Chest Lead ) برای اتصال سيمها ی مربوط به دستگاه نوار قلب روی پوست سينه شما ، در اطراف ناحيه قلب نصب خواهد شد. برای آنکه اتصال به خوبی برقرار شود و نوار قلب شما عاری از اختلال باشد تراشيدن قبلی موهای ناحيه سينه و بالای شکم در مورد آقايان ضروری است.

در مرحله بعد به اتاق آزمون ورزش راهنمايی خواهيد شد. در آنجا توسط پزشک متخصص قلب و عروق، پرسشهايی در مورد سابقه بيماری قلبی شما بعمل آمده و مورد معاينه قلب قرار خواهيد گرفت. نبض، فشار خون و نوار قلب شما در آغاز و سپس در مراحل بعدی آزمون بطور مکرر اندازه گيری و ثبت می شوند. پس از معاينه قلب جهت آزمون ورزش بر روی دستگاه تردميل قرار خواهيد گرفت. اين دستگاه بصورت يک صفحه لاستيکی متحرک و غلطانی است (شبيه چرخ نقاله) که بر روی آن ايستاده و جهت حفظ تعادل بايد بر روی آن راه برويد.

هر3 دقيقه شيب نوار در حد2 درصد و سرعت حرکت آن حدود 1.2 کيلومتر در ساعت افزايش خواهد يافت.

لازم به ذکر است جهت رفاه بيشتر در حين ورزش، بهتر است لباس و کفشی راحت پوشيده و قبل از انجام آزمايش، فعاليت فيزيکی شديد انجام نداده باشيد. همچنين لازم است از 3 ساعت قبل ناشتا بوده و سيگار نکشيد. (چنانچه مبتلا به ديابت هستيد 1 ساعت ناشتا بودن پس از صرف يک غذای سبک کافی است و نيازی به تغيير مقدار انسولين وجود ندارد). ديگر آنکه بعضی داروهای مداخله گر قلبی را که مانع از افزايش فعاليت قلب در حين ورزش می شوند(مانند پروپرانولول) در فاصله زمانی معين قبل از آزمون ورزش (تحت نظر پزشک معالج خود) قبلا بايد قطع کرده باشيد(اين دارو ها قبلا در برگه آمادگی اسکن برای شما معرفی شده اند). بر اساس سن، حد معينی از ورزش و حداکثر ضربان قلب که بايد به آن دست يابيد پيش از شروع ورزش برای شما مشخص شده و آزمايش تا آن زمان ادامه خواهد يافت. بهترين و قابل اعتماد ترين نتيجه مربوط به زمانی است که به حداکثر فعاليت پيش بينی شده بدون بروز تغيير غير طبيعی در وضعيت بالينی يا نوار قلب نايل شويد و اين، حدودا به 12- 10 دقيقه ورزش و کمی شکيبايی نياز دارد. معهذا در هر زمان که واقعا احساس کرديد قادر به ادامه ورزش نيستيد يا چنانچه دچار بعضی علائم بالينی نظير درد سينه، تنگی نفس مفرط، سرگيجه و سردرد شديد و يا در صورتی که به هر دليل ديگر خودتان مايل به ادامه ورزش نباشيد با درخواست شما آزمايش فورا متوقف خواهد شد. در زمان دستيابی به حداکثر ضربان قلب تعيين شده، پرتو دارو(داروی مربوط به اسکن قلب) به درون آنژيوکت دست شما تزريق شده و يک دقيقه بعد دستگاه تردميل بطور تدريجی از حرکت باز می ايستد.

تذکر دو نکته مهم   Top

1- آزمون ورزش: نگرانی بی مورد است    Top

بايد تأکيد نمود تمامی مراحل فوق تحت شرايط کنترل شده و آماده از هر نظر، توسط پزشک متخصص قلب و عروق و با دستياری کارشناسان آموزش ديده پزشکی هسته ای ، با داروها و تجهيزات کافی به عمل می آيند. نوار قلب شما و همچنين نبض و فشار خونتان بطور پيوسته توسط دستگاه آزمون ورزش کنترل و ثبت می شوند. مطمئن باشيد به محض کشف کوچک ترين تغيير غير طبيعی در آنها، حتی پيش از بروز علائم بالينی، آزمايش با سيگنال های اعلام شده از دستگاه يا با نظر پزشک متخصص فورا متوقف خواهد شد و حداقل خطر شما را تهديد می کند. لذا نه دليلی برای اضطراب و نگرانی هست و نه نيازی به آوردن شخص همراه به اتاق آزمون ورزش وجود دارد. در صورتی که آزمون ورزش برای شما واقعا خطر ناک باشد، يا از همان ابتدا توسط پزشک معالج شما درخواست نمی شود و يا در اين مرکز آزمايش بصورت ديگری انجام می شود ( با جايگزين نمودن تزريق بعضی دارو های خاص بجای آزمون ورزش) . بطور کلی در مواقعی که بيمار به هر دليل قادر به ورزش نباشد يا انجام ورزش برای وی غير ضروری يا مضر تشخيص داده شود بجای آزمون ورزش، از تزريق بعضی از داروهای خاصاستفاده می شود. معروف ترين و رايج ترين اين داروها، دی پيريدامول (پرزانتين) نام دارد. اين دارو سرخرگهای کرونر قلب را گشاد کرده و خون رسانی به عضله قلب را چند برابر می کند. با تزريق اين دارو مشابه اثرات فيزيولوژيک ورزش در قلب ايجاد خواهد شد بدون آنکه بيمار فعاليت جسمی قابل توجهی انجام داده باشد.

در خاتمه آزمون ورزش نيز تا مدتی تحت نظر بوده و مادامی که قلب شما به فعاليت عادی خود بازنگردد مرخص نخواهيد شد.

2- تزريق داروی راديواکتيو(پرتو دارو): خطری شما را تهديد نمی کند   Top

دارويی که در انتهای مرحله آزمون ورزش از طريق آنژيوکت به شما تزريق می شود يک ماده راديواکتيو بی خطر و بدون ضرر است. اين ماده معمولا تکنسيوم - 99m - ميبی( 99m Tc- MIBI )، در مواردی تاليوم (201 TI ) و گاه بعضی داروهای ديگر نشاندار شده با تکنسيوم -m 99 می باشد. ترس مفرط از پرتو که در بعضی بيماران مشاهده می شود به هيچ وجه پايه علمی ندارد. ماده راديو اکتيوی که در اينجا به مقدار ناچيز بکار می رود تنها حاوی پرتوگاماست و نقش يک ماده شبرنگ را در محيط تاريک و غير قابل دسترس داخل بدن بازی می کند. به بيان ديگر ماده تزريقی از نوعی انتخاب شده که هيچگونه تابش آلفا يا بتا ندارد( چون انرژی و عوارض احتمالی يک ماده راديواکتيو بيشتر معلول تابش ذرات آلفا و بتای آن می باشد). مانند يک واکسن که همه خصوصيات يک عامل بيماری زا را دارد به جز آنکه بسيار ضعيف شده و تنها واکنش ايمنی بدن را فعال می سازد. بنابر اين پرتو دارويی که برای شما به مقدار بسيار اندک و با نيمه عمر بسيار کوتاه تجويز می شود فقط به عنوان يک ردياب يا نشانه گر بی خطر به مدت چند ساعت در بدن شما باقی می ماند و از نظر تابش پرتو يا ترکيب شيميايی هيچ ضرری برای شما نخواهد داشت و مطالعات گسترده و متعدد انجام شده در جهان گواه اين مدعا هستند. شايد دانستن اين امر برايتان جالب باشد که اساسا تابش های راديو اکتيو بطور طبيعی نيز با مقادير کمتر در محيط پيرامون ما وجود داشته و امروزه برای آنها اثرات مثبت و سازنده قائل هستند. لذا يکبار ديگر تأکيد می شود ميزان پرتوگيری بيماران در آزمايشهای پزشکی هسته ای معمولا اندک و در حد تصوير برداری راديوگرافی يا بعضا حتی کمتر می باشد و دستورات حفاظتی خاصی که در زمينه پرتو به بيماران بعد از تصويربرداری های پزشکی داده می شوند جنبه احتياطی داشته و عمدتا مربوط به خانم های باردار هستند.

مرحله نگاره برداری (اسکن ) قلب    Top

انجام نگاره برداری (اسکن ) قلب ، بلافاصله پس از آزمون ورزش امکانپذير نيست. چون بعد از فعاليت ورزشی يا تزريق داروی دی پيريدامول فعاليت قلب و حرکات تنفسی افزايش يافته و نگاره برداری در اين زمان سبب افت کيفی تصاوير خواهد شد. مضافا اينکه پرتوداروی تزريق شده در دقيقه پايانی آزمون ورزش، برای وضوح بيشتر قلب و به حداقل رسيدن جذب زمينه ای، به گذشت زمان کافی نياز دارد. لذا پس از تزريق پرتودارو و پيش از شروع اسکن قلب، وجود يک تأخير زمانی مناسب(در بعضی بيماران گاه تا 2 ساعت) ضروری است. در اتاق انتظار با نوشيدن شير ضمن خارج شدن از حالت ناشتا و تجديد قوای از دست رفته، به خروج پرتوداروی اضافی از کبد و کيسه صفرا کمک خواهيد نمود . چند ليوان آب و قدم زدن در اتاق انتظار نيز مفيد خواهد بود( بخصوص در مورد بيمارانی که به آنها آمپول دی پيريدامول تزريق شده است). بيمارانی که قادر به نوشيدن شير نيستند بهتر است قبلا مقداری خامه يا ماست پر چرب با خود همراه داشته باشند (البته مشروط بر بالا نبودن چربی خون).بعد از گذشت زمان مقتضی به اتاق به اتاق تصويربرداری فرا خوانده می شويد.

در آنجا با ياری کارشناس پزشکی هسته ای بر روی تخت خوابيده(معمولا در حالت طاقباز) و دستهای خود را جمع کرده بالای سر خود قرار می دهيد(اين کار باعث نزديک شدن سطح دستگاه آشکار ساز به قلب و وضوح بيشترتصوير می شود).دستگاه تصويربرداری در پزشکی هسته ای که دستگاه گاماکمرا ( Gamma Camera ) نام دارد نوعی دستگاه آشکار ساز است که پرتوهای تابش شده از بدن بيمار(فوتون های گاما) را ابتدا به نور و سپس به الکتريسيته تبديل کرده و نهايتا تصوير عضو مورد نظر را طی مراحلی دوباره سازی می کند. در اينجا درست برعکس تصويربرداری با روش راديولوژی، اين بيمار است که به دستگاه، پرتو تابش می کند و خود دستگاه تابشی به بيمار ندارد. تخت واقع شده در زير دستگاه آشکار ساز که حالت باريک و ناودانی شکل دارد به گونه ای طراحی شده که بيمار در آن وضعيتی پايدار و بی حرکت داشته باشد. در اين مرحله که حدود 20 دقيقه طول می کشد بدن بايد در حالت بی حرکت قرار گيرد. جابجا شدن، تکان دادن دستها، سرفه کردن و حتی نفس عميق کشيدن بخاطر جابجا کردن قلب در فضای سينه تصوير نهايی قلب را مخدوش کرده و سبب بروز خطاهای تشخيصی می شوند.

در حين تصويربرداری ، دستگاه آشکار ساز در يک مدار گردشی 180 درجه تقريبا به فاصله هر 5 درجه يک تصوير( به مدت 35 ثانيه) از قلب تهيه کرده و در طی اين زمان مجموعا 32 تصوير از قلب در زوايای مختلف به دست خواهد آمد.

با اتمام تصويربرداری، مرحله اول آزمايش به پايان رسيده و در نوبت بعد برای انجام اسکن قلب در مرحله استراحت مجددا در زمان تعيين شده بايد در اين مکان حضور داشته باشيد. بعد از مرحله اول اسکن(اسکن بعد از آزمون ورزش) می توان داروهای قلبی گذشته را تحت نظر پزشک معالج مجددا از سرگرفت(برای اسکن قلب در مرحله استراحت نياز به قطع دارو وجود ندارد).

در صورت ابتلاء به يبوست، قبل از ترک محل حتما موضوع با کارشناس مربوطه در ميان گذاشته شود تا به شما قرص ملين داده شود.

چرا که تخليه روده ها قبل از انجام مرحله دوم اسکن( مرحله عادی يا استراحت) موجب ارتقاء کيفی تصاوير خواهد شد.

مرحله دوم اسکن قلب: اسکن در مرحله استراحت    (اسکن بدون ورزش) Top

برای انجام مرحله دوم اسکن( مرحله استراحت) نيز لازم است حداقل از 3 ساعت قبل از مراجعه ناشتا باشيد( بخصوص از مصرف شير، کره و مواد غذايی چرب و شکر پرهيز کنيد). در بيماران مبتلا به ديابت قندی 1 ساعت ناشتا بودن کافی است . مرحله استراحت که معمولا با فاصله زمانی يک روز از مرحله قبل انجام می شود آسان تر و کوتاه تر از مرحله اوليه بوده و در اين مرحله ديگر آزمون ورزش انجام نمی شود. ابتدا تزريق وريدی پرتودارو به عمل آمده و پس از يک تأخير زمانی حدود 1 و گاه 2 ساعته (در بعضی بيماران که دارای متابوليسم آهسته کبدی هستند) مجددا تصويربرداری از قلب با همان شرايط قبلی تکرار خواهد شد.

گزارش اسکن    Top

با توجه به توضيحات فوق، پوشه گزارش اسکن که نهايتا تقديم بيمار خواهد شد در واقع مجموعه ای است از نتيجه دو آزمايش مستقل:

1- گزارش آزمون ورزش، که توسط پزشک متخصص قلب و عروق تفسير شده است و و ضعيت بالينی و نوار و فشار خون بيمار در مراحل مختلف آزمون در آن ثبت شده است.

2- گزارش اسکن پرفيوژن ميوکارد (اسکن قلب)، که توسط متخصصين پزشکی هسته ای تفسير و امضاء شده است. در اينجا تصاوير رنگی قلب بر روی دو صفحه جداگانه چاپ شده اند. در صفحه اصلی ، تصاوير يا نگاره های متعدد قلب در قالب 3 رديف دوتايی (رديفهای بالا مربوط به مرحله ورزش و رديفهای پايين مربوط به مرحله استراحت)، مجموعا در 6 رديف مشاهده می شوند. اين تصاوير حاصل بازسازی کامپيوتری 64 تصوير قبلی هستند که طی دو نوبت 20 دقيقه ای قبلا از زوايای مختلف از ناحيه قلب بيمار برداشته شده اند. اين تکنيک پيشرفته اسکن که به روش توموگرافی يا برش نگاری کامپيوتری(SPECT) موسوم است سبب بازسازی يک تصوير سه بعدی از تعداد فراوانی تصوير دو بعدی می شود. کارشناس پزشکی هسته ایبا کمک کامپيوتر و با صرف دقت و زمان زياد بعد از اتمام عمليات تصويربرداری و ترخيص بيمار، تصوير سه بعدی قلب را بازسازیکرده و سپس آنرا در امتداد سه محور مختلف فضايی (طولی افقی، طولی عمودی و عرضی) برشهای متعدد داده و خون رسانی به عضله قلب را در سطح و عمق اين عضو در دو مرحله ورزش و استراحت بطور جداگانه به تصوير می کشد. در نماهای مربوطه، بطن چپ قلب به شکل دايره يا يک نعل اسب ديده می شود.

ضخامت هر برش در حد چند ميلی متر است. به اين ترتيب کوچکترين و پنهان ترين نقاط قلب نيز چنانچه دارای نقصی در خون رسانی (ايسکمی) باشند بطور ناقص و يا کمرنگ تر از حد طبيعی، خود را نشان خواهد داد (طيف رنگ بکار رفته در کنار هر يک از نماها مشخص شده است). در دومين برگه تصاوير قلب، حاصل جمع مجموعه تصاوير بدست آمده، در چهار طرح دايره ای شکل (دو عدد مربوط به مرحله ورزش و دو عدد ديگر مربوط به مرحله استراحت) منعکس شده است.در اينجا درصد خون رسانی به مناطق متعدد قلب بطور جداگانه محاسبه و ثبت گرديده است . اين طرح نمايشی، اصطلاحا طرح چشم گاو (Bull's Eye ) نام دارد.

در صورت غير طبيعی بودن نتيجه اسکن، پزشک معالج شما اقدامات بعدی را (با کمک آنژيوگرافی و غيره) به عمل خواهد آورد.

خلاصه  Top

اسکن قلب يکی از آزمايشهای دقيق قلب و عروق می باشد که طی دو مرحله ورزش و استراحت، کميت و کيفيت خون رسانی به عضله قلب (سرخرگهای کرونر) را در زوايا و سطوح مختلف قلب بررسی می کند. در اين نوع تصويربرداری مناطق با ضعف خون رسانی (مناطق مستعد آنفارکتوس ) شناسايی شده و امکان درمان بموقع و پيشگيری از حملات قلبی برای بيمار فراهم می آيد. فايده ديگر اسکن قلب در افراد مسن و يا بيماران با سابقه قبلی آنفارکتوس ، تشخيص ميزان بافت سالم و زنده باقيمانده (Viability) در عضله قلب است.

آناتومی بینی

چاپ
علوم طبیعت > علوم پزشکی (طب) > بدن انسان
علوم طبیعت > زیست شناسی > علوم جانوری > آناتومی



آناتومی یا تشریح به معنای مطالعه ساختمانی اندامهای تشکیل دهنده بدن موجودات است. بینی (Nose) اولین قسمت گذرگاه تنفس است. بینی شکل هرم‌القاعده را دارد که قسمت فوقانی آن استخوانی و قسمت تحتانی آن غضروفی است. حفره‌های بینی ، هوا را قبل از رسیدن به ریه‌ها صاف ، گرم و مرطوب می‌سازند.




تصویر

دید کلی

اصلی‌ترین راه ورود هوا به دستگاه تنفسی ، بینی است. 3/2 بخش تحتانی حفره بینی پهنتر از بخش فوقانی بوده و بوسیله مخاط تنفسی ضخیم پرعروقی پوشیده شده است. و 3/1 فوقانی آن ، که باریکتر است، بوسیله مخاط بویایی رنگ پریده‌ای پوشیده شده و محل قرار گیری گیرنده‌های بویایی می‌باشد. استخوان بینی (Nasal bone) ، استخوانی است زوج و مستطیلی که در طرفین خط واسط و در زیر استخوان پیشانی قرار گرفته است و اندازه و شکل آن در افراد مختلف ، متغیر است.

ساختمان بینی

بخش خارجی بینی (external nose)

بخش خارجی ناحیه برآمده و سطحی است که در ناحیه صورت وجود دارد و شامل دو بخش است:


  • بخش استخوانی ، شامل استخوانهای بینی و زایده پیشانی فک بالا.
  • بخش غضروفی که شامل تعدادی غضروف بهم چسبیده است.

بخش داخلی یا حفره بینی (Nasal Cavity)

از سوراخهای خارجی بینی (Nostrils) در جلو تا سوراخهای عقبی بینی (Choanae) امتداد داشته و توسط یک دیواره میانی بینی به دو نیمه چپ و راست تقسیم می‌گردد. ابعاد تقریبی هر حفره بینی شامل ارتفاع 5 سانتیمتر ، طول 5 - 7.5 سانتیمتر و پهنا از نزدیکی کف 1.25 سانتیمتر و پهنای سقف بینی در یک حفره حدود 2 میلیمتر است. هر حفره شامل جدار تحتانی ، جدار فوقانی ، جدار داخلی و جدار خارجی است. در تشکیل هر جدار بخشهای زیر شرکت دارند:


  • جدار تحتانی از زائده کامی استخوان ماگزیلا و صفحه افقی استخوان کامی.

  • جدار فوقانی از جلو به عقب ، استخوان پیشانی و استخوان اسفنوئید شرکت دارند.

  • جدار داخلی از استخوان خیش ، تیغه عمودی استخوان غربالی و غضروف تیغه بینی تشکیل شده است.

  • جدار خارجی دارای سه برجستگی به اسامی شاخکهای فوقانی ، میانی و تحتانی می‌باشد.

در عقب حفره بینی ، سوراخ شیپور استاش قرار دارد که بینی را با گوش میانی مرتبط می‌سازد. مخاط پوشاننده حفره‌های بینی به داخل گوش میانی و سینوسها نیز کشیده شده و التهاب این مخاط را در داخل سینوسها ، عارضه سینوزیت را ایجاد می‌کند.



تصویر

حفره بینی از لحاظ بافت شناسی و وظایف آن

  • قسمت قدامی بینی ، دهلیز نامیده می‌شود که اپی تلیوم آن در امتداد با پوست و دارای موهای زبر و کوتاه ، غدد چربی و غدد عرق می‌باشد. قسمت خلفی حفره بینی توسط اپی تلیوم تنفسی پوشیده شده و بدین جهت ، ناحیه تنفسی نیز نامیده می‌شود. در زیر اپی تلیوم ناحیه تنفسی آستر قرار گرفته که حاوی غدد مختلط سروزی و موکوسی و اجسام تورمی (Swell bodies) است.

  • اجسام تورمی شبکه‌های وریدی وسیع و تغییر یافته‌ای می‌باشند که در عمق آستر شاخکها در ناحیه تنفسی قرار گرفته‌اند و ضمن عبور هوا باعث گرم شدن آن می‌گردند. تجمع خون در اجسام تورمی بطور متناوب باعث انسداد یکی از مجاری بینی می‌شود که این امر مانع از خشک شدن مخاط تنفسی در اثر عبور هوا می‌شود و آن را سیکل بینی نیز می‌نامند. در بیماریهای تنفسی مانند زکام ، اجسام تورمی هر دو مجرای بینی متسع شده و سبب گرفتگی بینی می‌شوند.

  • علاوه بر اجسام تورمی ، سیستم عروق غنی و سازمان یافته این ناحیه در گرم کردن هوای دم نقش مهمی دارد. بافت همبند آستر همچنین حاوی سلولهای لنفاوی ، مالت سل و پلاسما سل می‌باشد که آنتی بادیهای مترشحه بوسیله آنها مخاط بینی را در مقابل آنتی ژنها و میکروبهای مهاجم ، حفاظت می‌کند. مخاط تنفسی بینی فاقد زیر مخاط می‌باشد.

ناحیه بویایی حفره بینی

سقف حفره بینی ، قسمت فوقانی دیواره بینی و سطح شاخکهای فوقانی توسط اپی تلیوم بویایی پوشیده شده است. اپی تلیوم بویایی منظره مطبق کاذب دارد و متشکل از سه نوع سلول می‌باشد که عبارتند از: بویایی ، پشتیبان و قاعده‌ای.

سلولهای بویایی (Olfactory Cells)

نورونهای دوقطبی و دارای هسته مدور هستند که دندریت آنها در قسمت انتهایی متسع شده و وزیکول بویایی را بوجود می‌آورد. از وزیکولهای بویایی 8 - 6 مژه ثابت خارج و بطور افقی در سطح اپی تلیوم قرار می‌گیرد. اکسونی که از انتهای تحتانی سلول بویایی خارج می‌شود. بدون میلین بوده ، ولی پوشیده با سلول شوان می‌باشد که همراه با اکسون سایر سلولها ، عصب بویایی را بوجود می‌آورند. عصب بویایی پس از عبور از استخوان پرویزنی (ethmoid) به پیاز بویایی در مغز وارد می‌شود. مخاط بویایی حاوی رشته‌های عصبی دیگری غیر از اعصاب بویایی است که برای دریافت تحریکات غیر بویایی می‌باشند.

سلولهای پشتیبان

این سلولها از نوع منشوری بلند و دارای میکروویلیهای متعدد در سطح رأسی می‌باشند که هسته آنها در سطح فوقانی واقع شده است.

سلولهای قاعده‌ای

سلولهای گرد کوچکی هستند که بر روی غشاء پایه ، قرار گرفته‌اند. این سلولهای متمایز نشده می‌توانند تقسیم شده و به دو نوع سلول دیگر ، تمایز یابند. محل اتصال حفره بینی به حلق را (nasopharynx) یا قسمت بینی حلق می‌نامند که توسط اپی‌تلیوم تنفسی پوشیده شده است.

سینوسهای مجاور بینی (paranasal sinuses)

سینوسهای پارنازال ، فضاهای بسته‌ای هستند که در ضخامت استخوانهای پیشانی ، فک بالا ، پرونزی و اسفنوئید قرار گرفته‌اند. این فضاها توسط اپی تلیوم تنفسی پوشیده شده‌اند و آستر زیرین این اپی تلیومها که در امتداد با پریوست استخوان قرار دارد، حاوی تعداد کمی غدد سروزنی - مولکولی است. سینوسها توسط منافذ کوچک با حفره بینی در ارتباط هستند و ترشحات آنها از این طریق دفع می‌گردد. انسداد منافذ تخلیه‌ای سینوسها ، در اثر التهاب ، باعث بروز سینوزیت می‌شود. سینوسها در زمان بلوغ به حداکثر حجم خود رسیده و شکل نهایی صورت را تعیین می‌کنند . کار اصلی آنها تشدید صوت می‌باشد.

بوها چگونه ادراک می شوند؟

  • پیاز بویایی ، ساختمان تخصص یافته‌ای از ماده خاکستری مغز است که مشابه ساقه‌ای از ناحیه بویایی مغز به شمار می‌رود. آکسونهای انتهایی سلولهای گیرنده ، هنگامی که در پیاز بویایی قرار می‌گیرند، با دندریت سلولهای دیگر ، سیناپس تشکیل می‌دهند. این ترکیب سیناپسی شبیه توپ ، گلومرول بویایی نام دارد. هر گلومرول ، تکانه یا ایمپالسهایی را از حدود 26000 سلول گیرنده دریافت می‌کند.

    این تکانه‌ها که در طول آکسونهای سلولهای انتقال دهنده حس بویایی حمل می‌شوند، راه بویایی را تشکیل می‌دهند که در جهت خلفی به قشر بویایی واقع در لوب گیجگاهی مخ می‌رود. بویایی تنها حسی است که قبل از رسیدن به قشر مخ ، رشته‌هایی را به تالاموس نمی‌فرستد.

  • تکانه‌های بویایی قبل از این که به قشر مخ مخابره شوند، در گلومرولها طبقه بندی می‌شوند. تصور می‌شود که گلومرولها مناطق حیاتی هستند که بوها ابتدا در آنجا پردازش می‌شوند. قشر بویایی نخست در تشخیص و تعیین شدت بوها عمل می‌کند، در واقع ما اطلاع کمی از ساز و کار عصبی بویایی داریم.

    ما می‌دانیم که به منظور اینکه این مواد حس شوند، باید به صورت گاز و یا محلول در آیند. بدون وجود این کیفیتها ، ذرات بودار نمی‌توانند بوسیله جریان هوا به حفره بینی حمل شوند. این ذرات در پوشش موکوسی اپی تلیوم بویایی حل می‌شوند و به سد لیپیدی احاطه کننده سلولهای گیرنده بویایی نفوذ می‌کنند.

  • نظریه‌های فراوانی درباره اینکه ما چگونه بوها را درک می‌کینم، ارائه شده است. یک پیشنهاد احتمالی این است که مولکولهای بو یک واکنش متقابل فیزیکی با مناطق پروتئینی گیرنده غشای سلولی دارند. این اتصال ، کانالهای یونی را می‌گشاید و اجازه می‌دهد تا یونهای سدیم (+Na) به داخل سلولها جریان یابند و آن را دپلاریزه کنند و در نتیجه یک پتانسیل مولد را بوجود آورند.

    پتانسیل مولد ، پتانسیلهای عمل را در رشته‌های عصبی که با نورونها در پیاز بویایی سیناپس برقرار می‌کنند، تولید می‌کند. طبق این تئوری تمیز دادن بوهای مختلف بطور همزمان و با تحریک سلولهای گیرنده متفاوت ، صورت می‌گیرد.



تصویر

بیماریهای بینی

کورک بینی

کورک یا فورنکل ، موجب تورم ، قرمزی و درد بینی می‌شود. در کورک بینی اگر چه ضایعات اصلی در داخل بینی است، ولی علائم آن از خارج آشکار است. کورک نوک بینی ، پره‌های آن و لب فوقانی ، خطرناک است. زیرا وریدهای این ناحیه صورت با وریدهای مغزی از طریق کاسه چشم مربوط بوده و ممکن است میکروب عفونی کورک بینی به مغز و پرده‌های آن انتقال یابد و التهاب پرده‌های مغز یا مننژیت را تولید کند. معالجه آن از طریق کمپرس گرم ، تابش اشعه فرابنفش و مرهم است.

خون دماغ (Epistaxis)

خون دماغ علل گوناگون دارد. فشار خون ، نارسایی کبد ، بیماری هموفیلی ، بیماری کلیه و بیماریهای عفونی از قبیل حصبه ، آبله و مخملک موجب خون دماغ می‌شود. اغلب نیز بدون هیچگونه علت آشکار خون دماغ عارض می‌گردد. محل خونریزی بیشتر در ثلث قدامی تیغه بینی است.

سینوزیت حاد

التهاب پوشش مخاطی درون سینوسهای بینی را سینوزیت می‌نامند. عفونت مخاط بینی در ذکام حاد ، ممکن است به مخاط درون سینوسها ، سرایت کند. در بیماری گریپ و سرخک نیز ممکن است، عارضه سینوزیت ظاهر شود. سینوزیت حاد با تب و لرز شدید ، سر درد و درد پیشانی (در سینوزیت پیشانی) و در گونه (در سینوزیت فک) شروع شده و پس از چند روز ترشح چرکی از بینی خارج می‌شود. درمان آن بخور دم کرده گل بابونه و پنی سیلین و سولفامید است.

سینوزیت مزمن

در صورتی که سینوزیت حاد کاملا معالجه نشود، شکل مزمن پیدا می کند. فساد و عفونت ریشه دندان آسیای بالا که با سینوس فک ، مجاورت نزدیک دارد و گاه نوک ریشه آن داخل سینوس شده است. نیز موجب سینوزیت مزمن فک می‌گردد. التهاب مزمن سینوس ، تولید پولیپ بینی نیز می‌کند که روز به روز بزرگتر شده و راه تنفس بینی را مسدود می‌سازد. علاج قطعی سینوزیت مزمن عمل جراحی است. در صورت عدم درمان ، عارضه نادر آن التهاب پرده‌های مغز یا مننژیت خواهد بود.

مباحث مرتبط با عنوان


ساختمان و عملکرد قلب

+ نوشته شده در  دوشنبه 13 آذر1385ساعت 21:21  توسط جلال  | 

غني سازي اورانیوم

غني سازي اورانیوم

 

 

براي بهره جويي از اورانيم در برخي از راكتورها و نيز ساخت سلاحها ، ابتدا بايد آن را غني كرد . اين گفته بدان معناست كه قبل از آن كه بتوان از اورانيم به عنوان سوخت استفاده كرد ، بايد از راههاي فيزيكي و نه شيميايي ، تراكم اورانيم 235 را در آن افزايش داد . هدف غنى سازى مشخصاً افزايش ميزان اورانيوم 235 _ ايزوتوپ شكافت _ است. اورانيوم مورد نياز در مصارف صلح آميز نظير راكتورهاى هسته اى نيروگاه ها بايد شامل دو تا سه درصد اورانيوم 235 باشد اما اورانيوم مورد نياز در تسليحات اتمى بايد شامل بيش از نود درصد اورانيوم 235 باشد.

آنچه در مرحله فرآوری سنگ معدن اورانیوم وکانه آرایی مطرح می شود همانا تولید دی اورانات آمونیوم (ADU ) یا دی اورانات سدیم است که نهایتا به تولید U3O8  منجر می گردد.


اما آنچه که درمرحله تبدیل وغنی سازی اورانیوم انجام می شود وابسته به نوع سوخت هسته ای مورد نظر است . به عبارت بهتر ، بسته به اینکه چه نوع سوختی مورد  احتیاج است ، کیفیت تبدیل و غنی سازی اورانیوم متفاوت می باشد.
به اجمال می توان گفت: که سوخت هسته ای می تواند در جهت مصارف صلح آمیز یا غیر صلح آمیز تولید گردد. جهت صلح آمیز آن ، مصرف این سوخت در راکتورهای تحقیقاتی و نیروگاههای اتمی است که کیفیت آن نسبت به نوع راکتورهای بکار رفته متفاوت می باشد. مثلا سوخت نیروگاههای اتمی PHWR از نوع اورانیوم طبیعی است و بدین لحاظ در سیر تولید سوخت این نوع راکتور ، مرحله غنی سازی اورانیوم وجود ندارد . اما سوخت نیروگاههای PWR عموما بین 2 تا 5 درصد غنی شده است و یا اینکه در برخی راکتورهای اتمی غنای سوخت بالای 20 درصد می باشد . لذا در این موارد مرحله غنی سازی در تولید سوخت هسته ای از اهمیت ویژه ای برخوردار است . از طرف دیگر سوخت برخی راکتورهای اتمی از نوع اورانیوم فلزی است در حالیکه در برخی UO2 یا UC  می باشد. اورانیوم موجود در سوختهای مذکور می تواند از نوع اورانیوم طبیعی یا اورانیوم غنی شده باشد.
همچنین در موارد غیر صلح آمیز ، سوخت هسته ای حاوی اورانیوم تسلیحاتی با غنای بالای 90 درصد است. موارد مذکور به وضوح نشان می دهند که نوع سوخت هسته ای تعیین کننده کیفیت مرحله تبدیل و غنی سازی اورانیوم است.
به هر حال آنچه در مرحله تبدیل اورانیوم مد نظر است ، تبدیل U3O8  به ترکیباتی است که یا مستقیما به مرحله تولید سوخت هسته ای می روند یا اینکه برای مرحله غنی سازی آماده شده و پس از ایجاد غنای لازم برای تولید سوخت هسته ای آماده می گردند.
روشن است که نتیجه مرحله تبدیل اورانیوم تولید UO2 , U  و بعضا UO3  می باشد که مستقیما به مرحله تولید سوخت هسته ای می روند و یا اینکه تولید UF6  برای مرحله غنی سازی است که منجر به تولید Uf6 غنی شده می شود، UF6  نیز پس از طی فعل و انفعالاتی به UO2 یاتبدیل شده و آماده برای تولید سوخت هسته ای می گردند.



براي غني سازي اورانيم شش راه وجود دارد :

 1- انتشار گازي: در اين فرايند ، اورانيم به حالت گاز درآمده از درون يك مجراي مشبك نيكل عبور داده مي شود . بدين ترتيب مولكول هاي گازي اورانيم 235 كه در مقايسه با اورانيم 238 از حجم كمتري برخوردارند با سرعت بيشتري از روزنه هاي مجرا مي گذرند .

 2- نيروي گريز از مركز گازي : در اين فرايند گاز هگزافلوريداورانيم با استفاده از نيروي گريز از مركز از درون چندين دستگاه گريزاز مركز يا سيلندرهايي كه با سرعت زياد در حال گردش هستند ، عبور داده مي شوند .

3- بكرنوزل يا جداسازي ايروديناميك (Beker Nozzle): در اين فرايندمخلوطي از گاز هگزافلوريد اورانيم و هيدروژن يا هليم از درون دهانه اي عبور داده مي شود و نيروي گريز از مركز توليد شده بدان واسطه باعث جداسازي اورانيم 235 از اورانيم 238 مي گردد .
4- غني سازي ليزري : در اين فرايند از اشعه ليزر براي تفكيك دو نوع اورانيم استفاده مي شود . اين فرايند ، پيشرفته ترين راه براي غني سازي اورانيم است .

5- جداسازي ايزوتوپ از طريق الكترو - مغناطيسي:(EMIS) در اين روش جريان شديدي از يون هاي كم انرژي از درون يك ميدان مغناطيسي كه با آهنرباهاي بزرگ الكتريكي توليد شده است، عبور داده مي شود و در نتيجه ايزوتوپ هاي سبكتر اورانيم از ايزوتوپ هاي سنگينتر جدا مي شوند .

6 - جدا سازي شيميايي : در اين روش يون هاي دو ايزوتوپ اورانيم از موانع شيميايي عبور داده مي شوند و از آنجا كه سرعت عبور آنها بواسطه جرمشان متفاوت است از يكديگر جدا مي شوند .

حال در اینجا به تشریح دو روشی که کاربرد بیشتری دارند می پردازیم

 

غنی سازی اورانیوم با نيروي گريز از مركز گازي

 گراهان در سال 1864 پدیده‌ای را کشف کرد که در آن سرعت متوسط مولکولهای ‏گاز با معکوس جرم مولکولی گاز متناسب بود. از این پدیده که به نام دیفوزیون ‏گازی مشهور است برای غنی سازی اورانیوم استفاده می‌کنند. در عمل اورانیوم ‏هگزا فلوراید طبیعی گازی شکل را از ستونهایی که جدار آنها از اجسام متخلخل ‏‏(خلل و فرج دار) درست شده است عبور می‌دهند. سوراخهای موجود در جسم ‏متخلخل باید قدری بیشتر از شعاع اتمی یعنی در حدود 2.5 آنگسترم باشد.
ضریب جداسازی متناسب با اختلاف جرم مولکولها است. روش غنی سازی ‏اورانیوم تقریبا مطابق همین اصولی است که در اینجا گفته شد. با وجود این ‏می‌توان به خوبی حدس زد که پرخرج ترین مرحله تهیه سوخت اتمی همین ‏مرحله غنی سازی ایزوتوپها است، زیرا از هر هزاران کیلو سنگ معدن اورانیوم ‏‏140 کیلوگرم اورانیوم طبیعی بدست می‌آید که فقط یک کیلوگرم 235U ‏خالص در آن وجود دارد. ‏حال در اینجا عملکرد یک سانتریفیوژ گازی را تشریح می کنیم

سانتريفيوژ گازى

دستگاه سانتريفيوژ گازى از تعداد زيادى طبل هاى مخصوص درست شده است كه با سرعت زياد دور خود مى چرخند. اورانيوم را،ابتدا، به صورت گاز هگزافلورايد اورانيوم یا"يو اف6 " (UF6) در مى آورند و آن را در اولين طبل چرخان وارد مى كنند. اين طبل به دور خود مى چرخد و بر اثر اين چرخش، نيروى گريز از مركز ايجاد مى شود. اتم هاى سنگين تر اورانيوم يعنى (يو- 238) در اطراف اين طبل و اتم هاى سبكتر يعنى يو-235 در مركز اين طبل متمركز مى شود. گازى را كه در مركز اين طبل جمع شده است و در صد بيشترى از اورانيوم نيمه سنگين را دارد، وارد طبل ديگرى مى كنند. اين طبل دوم نيز با سرعت به دور خود مى چرخد و باعث مى شود كه اتم هاى سبكتر، بيش از بيش، در مركز طبل متمركز شوند. دوباره، گازهایی را كه در مركز اين طبل جمع شده است، وارد طبل سوم مى كنند و اين عمل را همچنان با طبل چهارم و پنجم و الی آخر تكرار مى كنند تا سرانجام، غلظت اورانيوم نيمه سنگين يا "يو-235" در طبل آخرى به حدود پنج در صد برسد. به اين ترتيب سوخت مناسب براى راكتورهاى اتمى فراهم مى شود. كلمه ى سانتريفيوژ، در لغت، به معناى چيزى است كه به سرعت دور خود مى چرخد. كلمه گاز نيز اشاره به اين موضوع مى كند كه از اورانيوم به صورت گاز در اين دستگاه استفاده مى شود. اورانيوم جامد را نمى توان مستقيما وارد اين آن دستگاه كرد. اورانيومى را كه از معدن استخراج مى كنند. به صورت كلوخه مخصوصى است كه به آن "كيك زرد" مى گويند. اين كيك زرد را به صورت گاز هگزافلورايد يا "يو اف ۶" در مى آورند و سپس آن را وارد دستگاه سانتريفيوژ مى كنند.
قسمتى كه به رنگ زرد نشان داده شده است، گاز هگزافلورايد اورانيوم يا همان "يو اف 6" است كه از باﻻى طبل وارد آن مى شود.

قسمتى كه به رنگ سرخ نشان داده شده است، بخشى از گاز هگزافلورايد اورانيوم است كه غلظت اورانيوم نيمه سنگين ( يو-235) در آن افزايش يافته است. همان طور كه در تصوير مشاده مى كنيد، اين بخش از گاز از باﻻى طبل خارج مى شود تا بار ديگر به طبل ديگرى داخل شود و به تدريج غنى تر و غنى تر گردد.

قسمتى كه به رنگ سبز نشان داده شده است، بخشى از گاز هگزافلورايد اورانيوم است كه غلظت اورانيوم نيمه سنگين (يو-235) در آن كاهش يافته است. اين گاز فقير شده ، از باﻻى طبل خارج مى شود. به اين ترتيب، قسمتى از گاز غنى تر و قسمتى از گاز فقير تر مى شود.

قسمتى كه به رنگ سربى نشان داده شده است، جداره ى طبل است. در قسمت زيرين طبل، يك موتور برقى وجود دارد كه موجب چرخش و حركت طبل مى گردد.

 

 

غنی سازی اورانیم از طریق میدان مغناطیسی

یکی از روشهای غنی سازی اورانیوم استفاده از میدان مغناطیسی بسیار قوی می‌باشد. در این روش ابتدا اورانیوم هگزا فلوئورید را حرارت می‌دهند تا تبخیر شود. از طریق تبخیر ، اتمهای اورانیوم و فلوئورید از هم تفکیک می‌شوند. در این حالت ، اتمهای اورانیوم را به میدان مغناطیسی بسیار قوی هدایت می‌کنند. میدان مغناطیسی بر هسته‌های باردار اورانیم نیرو وارد می کند ( این نیرو به نیروی لورنتس معروف می باشد) و اتمهای اورانیوم را از مسیر مستقیم خود منحرف می‌کند. اما هسته‌های سنگین اورانیم (238U ) نسبت به هسته‌های سبکتر (235U ) انحراف کمتری دارند و درنتیجه از این طریق می‌توان 235U را از اورانیوم طبیعی تفکیک کرد.

 

 

 

 

+ نوشته شده در  دوشنبه 13 آذر1385ساعت 21:6  توسط جلال  | 

اورانیوم وغنی سازی آن

نیرو، چرخه سوخت وغنی سازی هسته ای

1. مقدمه

در طبیعت چهار نیروی بنیادی گرا نشی، الکترومغناطیسی، هسته ای ضعیف و هسته ای قوی وجود دارد که از طریق تبادل ذرات بنیادی و در نتیجه اندازه حرکت بین اجسام ایجاد می شود. نتیجه بر هم کنش ذرات بنیادی در هسته واکنش هسته ای و انرژی حاصل از ان انرژی هسته ای است، که از آن برای صنعت، پزشکی،کشاورزی تولید برق استفاده صلح امیز و برای انفجار های هسته ای استفاده نظامی می شود. انفجار هسته ای ، راکتور هسته ای کنترل نشده ای است که در ان واکنش هسته ای بسیار وسیع در زمان کمتر از میلیاردم ثانیه رخ میدهد برای ایجاد انفجار هسته ای به یک سوخت شکافت یا گداخت پذیر، ماشه اغاز گر حوادث و روشی که اجازه میدهد تا قبل از اینکه انفجار پایان یابد، کل سوخت شکافته یا گداخته شود، نیاز میباشد در انفجار های هسته ای همه چیز در کانون انفجار در دمای بالا( حدود106×300 درجه سانتی گراد)به حالت گاز در می آید و در خارج از کا نون موج شدید گرما همه چیز را می سوزاند و فشار موج ضربه ای ساختمان ها و تاسیسات را خراب میکند و تشعشعات مواد رادیواکتیو در محیط انفجار و نقاط دور دست، محیط زیست، گیاهان وموجودات زنده را به مخاطره می اندازد. برای داشتن
فن آوری هسته ای چرخه سوخت ضروری است که شامل نورد سنگ معدن اورانیوم ، تهیه هگزافلوراید اورانیوم ، غنی سازی و... است.غنی سازی به روش های الکترومغناطیسی ، سانتریفیوژ، لیزر، دیفوزیون گازی و ... انجام میگیرد.

2. بحث 

ذرات بنیادی طبیعت ازذرات دیگری ساخته نشده اند مانند فوتون، گلوئون، گراویتون،کوارک، الکترون، بوزونهای برداری حدواسط و نوترینو و پروتون و نوترون ذرات بنیادی نیستند بلکه از کوارکها ساخته میشوند. نیرو یا بر هم کنش متقابل بین اجسام از طریق مبادله ذرات بنیادی و ا ندازه حرکت توسط اجسام ایجاد میشود.

نیروی قوی که منشاء نیروی هسته ای قوی بین نوکلئون هاست از طریق تبادل گلئون ها بین کوارک ها ایجاد میشود. نیروی الکترومغناطیسی بین ذرات باردار از طریق تبادل فوتون بین ذرات باردار ایجاد میشود. نیروی ضعیف که منشاء نیروی هسته ای ضعیف در واپاشی بتایی است از طریق تبادل بوزونهای برداری حد واسط(w,z) برقرارمیگردد. 

n (udd)p(udu)و )u ) و ( معرف کوارک بالا، dمعرف کوارک پایین است )

نیروی گرانشی بین ذرات دارای جرم از طریق تبادل گراویتون بین آنها برقرار میشود.شدت نسبی نیروها:

1 = هسته ای قوی و ،10-2=الکترو مغناطیسی و10-9 = هسته ای ضعیف و 10-38 = گرانشی می باشد با آزمایش جذب سوزن با یک آهن ربای کوچک و نیروی گرانشی و الکتریکی دو بار آزمون شدت نسبی نیرو ها را می توان نشان داد.

واکنش هسته ای فرو پاشی خودبخودی، شکافت، همجوشی همان بر هم کنش بین ذرات بنیادی هسته است.

راکتور هسته ای شکافت دستگاهی است که در ان شکافت هسته ای زنجیره ای کنترل شده به منظو تولید برق، تولید رادیونوکلئید ها و تامین انرژی کشتی ها ،زیر دریایی ها و ماهواره ها و تحقیقات هسته ای انجام میگیرد.
کند کننده ها برای تبدیل نوترون های سریع حاصل ازشکافت، به نوترون های حرارتی بکار میروند.بهترین هسته ها برای این منظور هسته های سبک از قبیل هیدروژن معمولی دو تریوم، بریلیوم و کربن بصورت گرافیت می باشد. بنا به انرژی جنبشی نوترون نسبت به انرژی جنبشی اولیه آن دربرخورد الاستیک با هسته ها می باشد. نوترون در برخورد با هیدروژن آب معمولی تقریبا تمام انرژی جنبشی خود را از دست داده و به نوترون حرارتی تبدیل میشود از این جهت آب معمولی از بهترین کند کننده است.

در همه راکتورها ی شکافتی ، نوترون های کند نشده حاصل از شکافت با اورانیوم 238 برخورد نموده و پلوتونیوم239 نیز مطابق 238U+n(fast)→239 U→239 Np→239 Pu تولید می کنند، ولی برای اهداف نظامی از راکتورهای ویژه با شار نوترونی زیاد استفاده می شود ،این راکتور و یک واحد باز پردازش برای تولید Pu در یک ساختمان عادی جای می گیرد. انفجار هسته ا ی راکتور هسته ای کنترل نشده ای است که در آن واکنش هسته ای بسیار وسیع در زمان کمتر از میلیاردم ثانیه رخ میدهد برای تولید انفجارهسته ای به یک سوخت شکافت یا گداخت پذیر، ماشه آغاز گر حوادث و روشی که اجازه میدهد تا قبل از اینکه بمب خاموش شود کل سوخت شکافته یا گداخته شود، نیاز میباشد. در شکافت هسته ای Fat man برای شروع واکنش انفجار داخل گوی صورت میگیرد و موج ضربه ای حاصل از ان Pu239 که در مرکز گوی با U238 احاطه شده را به داخل کره میفرستد و آن را فشرده میکند تا واکنش هسته ای خارج از حد بحرانی انجام گیرد و بمب منفجر شود. همچنین در شکافت هسته ای Little boyیک گلوله حاوی U235 به دور یک مولد نوترون بالای یک گوی حاوی U235 حول دستگاه مولد نوترون قرار دارد و هنگامی که این بمب به زمین اصابت میکند.حسگر حساس به فشار، ارتفاع مناسب را برای انفجار چا شنی مشخص میکند و مواد منفجره پشت گلوله منفجر میشود و گلوله به پایین میافتد.سپس گلوله به کره برخورد میکند و واکنش شکافت هسته ای رخ میدهد و بمب منفجر میشود. انفجار گداخت هسته ای نسبت به انفجار شکافتی بازده و قدرت تخریب بیشتری دارد مشکلات استفاده از این انفجار الف ) T,d که سوخت این انفجار هستند هر دو به شکل گازند و امکان ذخیره سازی انها مشکل است پس باید به دمای-2500C برده شوندتا مایع گردند. ب) تهیه T مشکل و پر هزینه است.

موج انفجارهمان گسترش سریع گاز داغ و فشرده از محل انفجار به محیط اطراف و افزایش فشار اتمسفر میباشد. گاز های ثانویه مسیر داغ تری را طی کرده و به گازهای اولیه میرسند و فشارشان بر هم نهاده شده و جبهه موج ضربه ای را تشکیل میدهند و به سطح تاسیسات فشار استاتیکی وارد میکنند.در پشت جبهه موج هوای همراه موج انفجار سرعت بسیار زیاد دارد و فشار دینامیکی ایجاد میکند که میخواهد اجسام را در سوی حرکت خود به جنبش دراورد در نتیجه آنها را واژگون یا قطعات آنها را از هم جدا میکند زیان های ناشی از انفجار هسته ای عبارتند از الف:در کانون انفجار همه چیز تحت دمای تبخیر میشود و در خارج از آن اغلب تلفات بخاطر سوزش ایجاد شده توسط گرماست ب:موج شدید گرما همه چیز را میسوزاند. ج: فشار موج ضربه ای ساختمانها و تاسیسات را خراب میکند. د: تشعشعات رادیواکتیویته باعث سرطان میشود. ه: بارش مواد رادیواکتیو در مناطق دور بصورت ابری از ذرات رادیواکتیوتوسط باد در غالب غبار و توده سنگهای متراکم و آلوده شدن گیاهان و موجودات زنده و محیط زندگی با عث ایجاد آلودگی زیست محیطی می شوند.

از قسمتهای مهم فن آوری هسته ای چرخه سوخت است که شامل مراحل زیر است :1 ) نورد سنگ معدن اورانیوم الف ) استخراج سنگ معدن اورانیوم از معادن زیر زمینی و همچنین حفاری های روباز که دارای 3% U3o8 است. ب ) آماده سازی و آسیاب سنگ معدن و تهیه کنسا نتره با شکل پودر ریز و جامدج ) تهیه کیک زرد که شامل 85- 65 درصدU3o8 است.هر تن سنگ معدن اورانیوم زرد شامل مقدار کمی U3o8 است.شستن سنگ معدن در اسید و عملیات تعویض- یون منجر به U3o8 نسبتا خالص میگردد.2)تهیه هگزا فلوراید اورانیوم :برای غنی سازی اورانیوم آن را به صورت Uf6 در میاورند چون:الف) در دمای بالای بحالت گاز است.ب) فلوئور تک ایزوتوپی استU3 o8 + 2 H23 Uo2+ 2 H2O وUo2+4HfUf4+ 2 H2o وUf4+ F2Uf6 3) غنی سازی اورانیوم : جداسازی U235 از مخلوط سایر ایزوتوپهای ان در سنگ معدن طبیعی 4 ) تهیه Uo2 یا فلز خالص 5) تهیه میله سوخت و مجتمع سوخت و حمل سوخت6) مدیریت سوخت هسته ای در قلب راکتور7) باز فراوری و جداسازی عناصر شکافت پذیر8 ) پسماندداری.

انواع روشهای غنی سازی عبارتند از :1)روش الکترو مغناطیسی2)روش سانتریفوژ3)روش ایرو دینامیکی نازل4 )روش دیفوزیون گازی5)روش لیزر.در روش الکترومغناطیس اورانیوم یونیزه شده با سرعت وارد میدان مغناطیسی میشود. یون ها با توجه به جرم متفاوتی که دارند شعاعهای مختلفی را طی میکنند. در روش سانتریفوژ هگزا فلوراید اورانیوم را وارد دستگاه سانتریفوژ با سرعت دقیقه⁄ دور 104×6 میکنیم اورانیوم 235 به سمت استوانه مرکزی و اورانیوم 238به سمت دیواره جانبی رفته و از آنجا خارج میشوند و به سانتریفوژ بعدی منتقل میشوند برای غنای مطلوب از زنجیره های موازی-سری–مرکب استفاده می شود.

در روش ایرو دینامیکی نازل Uf6را با گاز کمکی سبکی ما نند He,H2 به نسبت 95%تا سرعت صوت نزدیک
می کنند و غنی سازی مطابق شکل زیر انجام می گیرد.

در روش دیفوزیون گازی بنا به اصل گراهان انرژی ملکولهای یک گاز در حال تعادل برابر و ثابت است. پس ملکولهای با جرم متفاوت سرعت های متفاوتی خواهند داشت

M1<M2 V1>V2 اگر ½M1V1 2 =½M2V2 2 

در این روش که اولین روش غنی سازی بوده است، گاز Uf6 را در ظرفی که دارای پرده نیمه تراواست وارد
می کنیم.دراین حالت گاز سبک
از پرده بیشتر عبور میکند الف) به وسیله تفنگ الکترونی فلز اورانیوم بخار میشود.ب) بخار اتمی به قسمت جدا سازی جریان یافته و پالسهای لیزر به اتم ها برخورد میکنند. در نتیجه اتم ها یونیزه میشوند.ج ) به وسیله میدان الکترومغناطیسی یون های تولید شده به طرف صفحه های باردار فرستاده میشوند و جمع میشوند.محاسن این روش عبارتند از:الف) توان بالای جداسازی ایزوتوپی در تک مرحله ب) امکان پذیری از لحاظ تکنولوژی ج) سرمایه گذاری اولیه کم و مصرف انرژی پایین سیستم و فضای مورد نیاز بسیار کم است

د) راه اندازی و توقف کار سیستم در مدت زمان کمتر انجام می شود 

 

سرطانزایی تابش | Bio Nuclearپرتو پزشکی

سرطانزایی تابش

تابش پرتوها بر موجودات زنده دارای دو اثر است، آثار تصادفی و غیر تصادفی. آثار تصادفی آثاری هستند که برای آنها دوز (مقدار) آستانه معلومی وجود ندارد. یکی از این آثار تصادفی ، سرطانزایی پرتوها در بافتها و اندامهای مختلف است.

اطلاعات اولیه

گروهی از واکنشها یا پاسخها که تحت تاثیر برخورد پرتوها به بافتها یا اندامها ، ایجاد می‌شود، تغییرات ژنتیکی و تومورزا هستند که برای آنها مفهوم آستانه ، کمتر کاربرد دارد. برای این پاسخهای اخیر به تابش یوننده ، جامعه علمی به این نظر رسیده است که تغییرات در هر سطح پرتوگیری ، می‌تواند ایجاد شود، هرچند که به ازای دوزهای پایین ، فراوانی تغییرات در جمعیت پرتو گرفته ممکن است پایین فرض شود، ولی فراوانی رخداد ، باز هم صفر نیست. پاسخهای بدون آستانه مانند سرطانزایی احتمالا فقط به تغییر یک یا حداکثر چند یاخته بستگی دارند تا پاسخ مربوطه را تامین کنند.

آثار تصادفی عبارتند از آثاری که برای آنها ، آستانه‌ای برای پاسخ وجود ندارد و برای آنها شدت پاسخ به شدت تابش ، بستگی دارد، یعنی که همه یا هیچ. یکی از این اثرات تصادفی ، تولید سرطان است. آثار تصادفی ، فرایندی را توصیف می‌کند که شامل عنصری شانسی در نتیجه است و یا به بیان دیگر ، پیش بینی درباره این فرایند بر پایه تصادف و یا احتمالات صورت می‌گیرد. در میان هر جمعیت وسیعی از یاخته‌ها ، یک عبارت احتمالی برای این احتمال وجود دارد که یک تک یاخته به یک تیره بالقوه کلنی ، برای بعضی نشانه‌های اختصاصی جدید ، تبدیل شود و این نشانه اختصاصی ممکن است به هر یک از یاخته‌های اولاد ، به صورت یک خصیصه توارثی برای همیشه منتقل شود. (ژنتیک و سرطان)

تاریخچه

سالهای چندی از کشف اشعه x از سوی رونتگن گذشت تا پی بردند تابش یوننده به ایجاد سرطان در انسانهایی می‌انجامد که تحت تاثیر تابش این پرتوها قرار می‌گیرند. التهاب پوست دستها ، اما بدون بروز سرطان اثبات شده در سال 1896 گزارش شد. اولین تغییرات سرطانی مشخص در سال 1902 در یک زخم ناشی از پرتو x گزارش شد و سرطانهای خون مشخص ناشی از تابش پرتوها ، در سال 1911 گزارش شده است. تصور می‌شد که این سرطانهای اولیه پیامد پرتوگیری بیش از حد تابش یوننده باشد، اما چندین سال بعد بود که توانستند به کمک مطالعات گسترده نشان دهند که سرطان می‌تواند با مقدار کم تابش پرتو ، ارتباط داشته باشد.

سرطانزایی تابش در حیوانات آزمایشگاهی

تولید سرطان در حیوانات آزمایشگاهی ، خیلی پیش از نمایش صریح ارتباط میان پرتوگیری تابش یوننده در دوزهای کم ، مانند آنچه پرتوشناسان دریافت می‌کنند و نیز سرطان در نزد انسان ، شناخته شده بود. در سالهای 1930 ، آزمایشگران افزایش انواع سرطانهای خون در موش را به نمایش گذاشتند. در سال 1958 آپتون و دیگران ، اطلاعات گسترده‌ای را درباره روابط دوز _ پاسخ ، برای بروز سرطان مغز استخوان و سرطان لنفاوی در موش انتشار دادند که برخی از آنها به قرار زیر است:

  • احتمال بروز تومور در حیواناتی که هرگز ، پرتو نگرفته‌اند، مخالف صفر است.

  • منحنی احتمال بروز سرطان برحسب دوز ، به ازای دوزهای کم به شدت افزایش می‌یابد.

  • یک مقدار بیشینه برای بروز دست یافتنی (سرطان) وجود دارد.

  • معمولا احتمال بروز به ازای دوزهای بالاتر از بیشینه ، کاهش می‌یابد، ولی این کاهش با انجام تصحیحهای مربوط به مرگ ناشی از سایر عوامل از بین می‌رود.

    چرا بیشینه‌ای برای بروز تومور در حیوانات پرتو دیده ، وجود دارد؟ مطالعات مربوط به تغییر شکل یاخته این موضوع را مطرح و تائید کرده‌اند که با افزایش دوز تابش ، از بین رفتن یاخته‌های بالقوه تغییر شکل یافته به مساله‌ای مهم تبدیل می‌شود. در نتیجه تعداد یاخته‌هایی که زنده می‌مانند تا سرانجام توموری را بوجود آورند، در دوزهای بسیار زیاد کاهش می‌یابد. این توضیح برای توجیه وضع ثابت پیوسته منحنی دوز _ پاسخ مشاهده شده برای بسیاری از تومورها ، قانع کننده نیست. توصیف کمی خطر مرتبط با پرتوگیری تابش یوننده برای جمعیتهای انسانی را نمی‌توان مستقیما از مطالعات مربوط به حیوانات بدست آورد. از آزمایشات انجام گرفته بر روی حیوانات ، می‌توان به نتایج زیر پی برد:

  • بافتهای جدید از هر نوع را می‌توان با پرتودهی یک حیوان با حساسیت مناسب در شرایط پرتودهی متناسب معین تولید کرد.

  • با پرتودهی حیوانات گونه‌ها و نژادهای مختلف ، فراوانی انواع بافتهای جدید زیاد نمی‌شود.

  • آثار سرطانزایی تابش از طریق ساز و کارهای متفاوتی که به نوع تومور و شرایط پرتوگیری بستگی دارد، به یکدیگر مربوط می‌شوند.

  • در سطوح دوز پایین یا متوسط ، آثار سرطانزایی تابش اغلب ظاهر نمی‌شود، مگر عوامل دیگر به آن کمک کنند.

  • توزیع تومورهای ناشی از تابش معمولا برحسب نوع تومور ، زمینه ژنتیکی و سن حیوانی پرتودیده ، شرایط پرتودهی و سایر متغیرها ، تغییر می‌کند.

نظریه دودمانی سرطانزایی

سرطان با سه ویژگی زیر مشخص می‌شود:

  • تغییر شکل یاخته‌ها که باعث بوجود آمدن یک حالت عدم پاسخگویی به ساز و کارهای کنترل رشد موجود زنده دست نخورده می‌شود.

  • توانایی این یاخته‌های تغییر شکل یافته در تجاوز به بافتهای اطراف.

  • توانایی این سلولها در مهاجرت به سایر نقاط بدن و بوجود آوردن یک تومور در حال رشد جدید ، نتیجه تغییر ارث بردنی در ماده ژنتیکی یک سلول بدنی است.

    تائید تجربی توانمندی برای مدل دودمانی سرطانزایی وجود دارد. تغییرات کروموزومی ، نقش ترمیم DNA ، ترمیم خطا ، وراثت پذیری ویژگیهای تغییر شکل یافته در یاخته‌های بدنی ، همگی اگر دارای طرحهای یکسان نباشند، بسیار شبیه به الگوهایی هستند که در بروز سرطان ناشی از تابش ، دیده می‌شود. از تحلیل طرح تغییرات هم آنزیم داخل تومورها ، مدرکی قوی دال بر سازگاری و تداوم دراز مدت تغییرات نماد کروموزومی در سلول سرطانی و تولید طرحهای ایمنی گلبولی مخصوص که سرطان از یک تک یاخته بوجود آمده است، وجود دارد.

    -
    تفاوتهای میان گونه‌ای (یعنی مربوط به نژاد) در حساسیت به سرطانزایی ناشی از تابش پرتوها ، نقش مهمی را برای ساخت ژنتیکی نمونه پرتو دیده داراست. حالت تکثیر یاخته‌ای و وابستگی حساسیت تولید سرطان به سن نیز ، دخالت تعیین کننده‌ای در این فرایند دارند.

نهفتگی رشد تومور

همه داده‌های انسانی که ارزیابی شده است، به علاوه داده‌های تجربی مربوط به حیوانات ، نشان می‌دهند که همواره تاخیری بین تابش نمونه و ظهور بافت جدید ، وجود دارد. برای جمعیتهای جونده ، نهفتگی در فاصله میان تابش و ظهور تومور می‌تواند از چند ماه سال (2 تا 3 سال) باشد. برای جمعیتهای انسانی ، نهفتگی می‌تواند به کوتاهی 2 الی 5 سال مانند سرطانهای خون و یا به ازای 30 سال ، مانند برخی تومورهای سخت انسانی ، باشد. دلیل وجود این دوره نهفته مشخص نیست، اما وجود یک نهفتگی طولانی نشان می‌دهد که تغییرات چندی برای رشد نهایی تومورها یا در یاخته تغییر شکل داده و یا در ارتباط با میزبان این یاخته‌های تغییر شکل یافته ، ضروری است.

آثار آهنگ دوز

یک مشاهده کلی درباره سرطانزایی تابش این است که کاهش آهنگ دوز در فرایند پرتودهی ، تاثیر تابش در تولید سرطان را کم می‌کند. کاهش مشاهده شده در تاثیر کم کردن آهنگ دوز با قابلیت یاخته‌های پرتو دیده در ترمیم آسیب وارد بر مولکولهای DNA ارتباطی تنگاتنگ دارد. چون تاثیر بیشتر تابش با LET بالا نیز به ترمیم یا عدم ترمیم DNA مربوط می‌شود، انتظار داریم تابشهای با LET بالا برای سرطانزایی موثرتر از پرتوهای با LET پایین باشند. کم کردن آهنگ دوز معمولا تاثیر تابش با LET پایین را در تولید سرطان ، کاهش می‌دهد.

سرطانزایی تابش در جمعیتهای انسانی

چند گروه از افراد پرتودیده برای ارزیابی گسترده سرطانهای پرتوزاد در دسترس هستند که در بین آنها گروههای زیر دارای اهمیت می‌باشند:

  • پرتوگیری شغلی :

    • پرتو شناسانی که در ضمن کار در معرض تابش قرار گرفته‌اند.

    • کارکنان معادن اورانیوم و سایر معادن که در محل کار خود در معرض تابش رادون (Ra) قرار گرفته‌اند.

    • رنگ کاران عقربه‌های رادیوم که در خلال رنگ کردن عقربه‌های شبرنگ در معرض رادیوم قرار می‌گیرند.

  • پرتو گیری پزشکی :

    • بیمارانی که برای خشک شدن مفصل ستون مهره‌ها ، با پرتوهای x یا رادیوم ، مداوا می‌شوند.

    • زنانی که به خاطر درمان بیماریهای بی‌خطر ناحیه لگن و یا سینه تحت درمان هستند.

    • نوزادان و کودکانی که به خاطر عوارض بی‌خطری چون غده‌های تیموس بزرگ و یا کچلی مداوا می‌شوند.

    • گروهی از کودکان که در هنگام حاملگی مادرشان در داخل رحم ، در معرض تابش قرار گرفته‌اند.

سرطان پرتوزاد اندام خاص در انسانها

برآورد ضرایب خطر سرطانها در اندامهای به خصوص ، در حال حاضر در شرایط بازنگری پردامنه‌ای است. حساسیت به بروز سرطان پرتوزاد به شدت تغییر می‌کند. نهفتگی بروز این بیماریها نیز دارای گستره وسیع تغییراتی از 5 سال برای سرطان خون تا 30 سال برای سرطان سینه است. وقتی داده‌های مربوط به بروز سرطان خون در بازماندگان ژاپنی و سایر گروههای تحت تاثیر اشعه ، ارزیابی شدند، نهفتگی کوتاه آن باعث شد که ناظران پیش بینی کنند مغز استخوان ، حساس‌ترین عضو برای سرطان پرتوزاد است.

با گذشت زمان و بررسی سرطانهای پرتوزاد در سایر اندامهای بدن ، این دیدگاه تغییر چشمگیری کرده است. اکنون این باور وجود دارد که حساس‌ترین اندامها به سرطان پرتوزاد عبارتند از: سینه زنان و ریه‌ها.


نوشته شده توسط امير حکيمی در يكشنبه ۱۴ اسفند ۱۳۸۴ و ساعت 00:45
نوشته هاي پيشين

توموگرافی فعالسازی با نوترون
نگاهی به فعاليتهاي‌ هسته‌اي‌ ايران‌ و دستيابي‌ به‌ فناوري‌ هسته‌اي‌
فیزیک مدرن و کوانتم
سوخت هسته ای
نمك سبز براي كلاهك هسته‌اي، سوژه تازه‌ترين گزارش البرادعي
نرم افزار تغيير واحد
واکنش های هسته ای Reactions Nuclear
استفاده از سقف های گنبدی شکل در نیروگاه های هسته ای
ساخت بمب اتم پنهاني در ايران ممكن نيست
شکافت هسته‌ای
قدرت نفوذی تشعشعات رادیواکتیو
اصول کار سیکلوترون
ضرورت تأسيس مركز PET در ايران
مواد مورد نیاز در راکتورهای هسته‌ای
واحدهای اندازه گیری تشعشع
شتاب دهنده ها ۱
اطلس آناتومی آنلاینOnline Anatomy Atlas
آشکارسازها ۱
سطح انرژی هسته‌ای
آثار دیررس تابش در اندامهای بدن
آشنایی با فعالیت های سازمان انرژی اتمی ایران(2)
فوتوتراپی
مادون قرمز از نجوم تا طب
رادیو ایزوتوپ
سالیابی هسته‌ای
برنامه هسته ای ايران
تروریسم هسته ای: سلاح برای فروش یا سرقت؟
سوخت هسته ای
كلاهك هسته‌اي
MRI چيست ؟
حفاظت در برابر پرتوزاها
سی تی اسکن(CT-SCAN) چيست؟؟
ايران و اين ۶ راکتور هسته ای
Division of Human Health
Nuclear Data Section
اورانیوم آری سلاح نه!
انفجار های هسته ای
بزرگترين شتابدهنده دنيا
انرژی نجات بخش هسته‌ای
Uranium
کاربردهای انرژی هسته ای
صنايع در سايه راديو ايزوتوپ ها ايمن ترند
تريتيم
سلول سرطانی مهرهای گردنی
همجوشی خورشیدی
اشعه گاما
فاصله ايران با بمب اتم، هفده سال يا دو هفته؟
آشنایی با فعالیت های سازمان انرژی اتمی ایران ۱
راز سانتريفيوژهاي جمهوري اسلامي
مولد آبشاری
PET Scan
عکس های هوايی از تاسيسات هسته ای ايران
ساختار نيروگاه هاي اتمي جهان
اورانيوم و انرژی هسته ای ۱
چگونگی اسکن قلب
دوربین گاما
چرخه سوخت هسته‌اى
مواد مورد نیاز در راکتورهای هسته‌ای
کاربردهای علوم و تکنولوژی هسته ای
جدول تناوبی با خواص بسيار
پزشکي هسته ای
ايزوتوپ های اورانيوم
کاربرد راکتورهای هسته ای
تصو یربرداری پزشکی
کاربرد راديو داروها
نيروگاه چرنوبيل و راکتور کولپس کرده آن
رادیو بیولوژی
استفاده صلح آمیز از انرژی هسته‌ای
بمب هیدروژنی
بمب هسته ای
زباله‌ هسته‌ای
نگاهي به جديدترين طرح توليد انرژي در قرن بيست و يكم
ذرات بنیادی واقعی
اشعه مادون قرمز
اشعه فرابنفش
ذرات بنیادی
اشعه ایکس
واکنش های هسته ای Reactions Nuclear
عالم نامريی
ايران هسته ای از ديد آژانس
پزشکی هسته ای
پزشکی هسته‌ای و رادیو داروها
شکافت در طبیعت
تولید انرژی از خورشید
فیزیک پزشکی
شتاب دهنده ذرات
آشکار سازی ذرات
اصطلاحات در فیزیک هسته ای :
گاهشمار رویدادهای مهم در فیزیک هسته ای
انرژی مهمترین هدف مراکز هسته ای جمهوری اسلامی
اثر تابش بر ماده
چگونه بمب اتم بسازيم؟؟
فن‌آوری هسته‌ای
همه چيز درباره اورانيوم
آزمون تئوري نسبيت : حق با انيشتين بود
بيگ بنگ - انفجار بزرگ منشا پيدايش کائنات
از بمب اتم بيشتر بدانيم
آيا ضد ماده (پاد ماده) وجود دارد ؟
استفاده صلح آمیز از انرژی هسته‌ای


صفحات:
1 2 3 4 5 6 »
 

غنی سازی اورانیوم با دیفوزیون گازی

گراهان در سال 1864 پدیده‌ای را کشف کرد که در آن سرعت متوسط مولکولهای ‏گاز با معکوس جرم مولکولی گاز متناسب بود. از این پدیده که به نام دیفوزیون ‏گازی مشهور است برای غنی سازی اورانیوم استفاده می‌کنند. در عمل اورانیوم ‏هگزا فلوراید طبیعی گازی شکل را از ستونهایی که جدار آنها از اجسام متخلخل ‏‏(خلل و فرج دار) درست شده است عبور می‌دهند. سوراخهای موجود در جسم ‏متخلخل باید قدری بیشتر از شعاع اتمی یعنی در حدود 2.5 آنگسترم (7-‏25x10 سانتیمتر) باشد.

ضریب جداسازی متناسب با اختلاف جرم مولکولها است. روش غنی سازی ‏اورانیوم تقریبا مطابق همین اصولی است که در اینجا گفته شد. با وجود این ‏می‌توان به خوبی حدس زد که پرخرج ترین مرحله تهیه سوخت اتمی همین ‏مرحله غنی سازی ایزوتوپها است، زیرا از هر هزاران کیلو سنگ معدن اورانیوم ‏‏140 کیلوگرم اورانیوم طبیعی بدست می‌آید که فقط یک کیلوگرم 235U ‏خالص در آن وجود دارد. ‏

غنی سازی اورانیم از طریق میدان مغناطیسی

یکی از روشهای غنی سازی اورانیوم استفاده از میدان مغناطیسی بسیار قوی می‌باشد. در این روش ابتدا اورانیوم هگزا فلوئورید را حرارت می‌دهند تا تبخیر شود. از طریق تبخیر ، اتمهای اورانیوم و فلوئورید از هم تفکیک می‌شوند. در این حالت ، اتمهای اورانیوم را به میدان مغناطیسی بسیار قوی هدایت می‌کنند. میدان مغناطیسی بر هسته‌های باردار اورانیم نیرو وارد می کند ( این نیرو به نیروی لورنتس معروف می باشد) و اتمهای اورانیوم را از مسیر مستقیم خود منحرف می‌کند. اما هسته‌های سنگین اورانیم (238U ) نسبت به هسته‌های سبکتر (235U ) انحراف کمتری دارند و درنتیجه از این طریق می‌توان 235U را از اورانیوم طبیعی تفکیک کرد.





کاربردهای اورانیوم غنی شده

  • شرایطی ایجاد کرده اند که نسبت 235U به 238U را به 5 درصد می‌‏رساند. برای این کار و تخلیص کامل اورانیوم از سانتریفوژهای بسیار قوی استفاده ‏می‌کنند.

  • برای ساختن نیروگاه اتمی ، اورانیوم طبیعی و یا اورانیوم غنی شده بین 1 تا 5 ‏درصد کافی است.

  • برای تهیه بمب اتمی حداقل 5 تا 6 کیلوگرم 235U صد درصد خالص نیاز ‏است. در صنایع نظامی از این روش استفاده نمی‌شود و بمبهای اتمی را از 239Pu که سنتز و تخلیص شیمیایی آن بسیار ساده‌تر است تهیه ‏می‌کنند.

نحوه تولید سوخت پلوتونیوم رادیو اکتیو

این عنصر ناپایدار را در نیروگاههای بسیار قوی می‌سازند که تعداد نوترونهای ‏موجود در آنها از صدها هزار میلیارد نوترون در ثانیه در سانتیمتر مربع تجاوز ‏می‌کند. عملا کلیه بمبهای اتمی موجود در زراد خانه‌های جهان از این عنصر ‏درست می‌شود.‏ روش ساخت این عنصر در داخل نیروگاههای هسته‌ای به این صورت که ‏ایزوتوپهای 238U شکست پذیر نیستند، ولی جاذب نوترون کم انرژی هستند.


تعدادی از نوترونهای حاصل از شکست 235U را ‏جذب می‌کنند و تبدیل به 239U می‌شوند. این ایزوتوپ از اورانیوم بسیار ‏ناپایدار است و در کمتر از ده ساعت تمام اتمهای بوجود آمده تخریب ‏می‌شوند. در درون هسته پایدار 239U یکی از نوترونها خود به خود به ‏پروتون و یک الکترون تبدیل می‌شود. بنابراین تعداد پروتونها یکی اضافه شده و عنصر جدید را که 93 پروتون دارد ‏نپتونیوم می‌نامند که این عنصر نیز ناپایدار است و یکی از نوترونهای آن خود به ‏خود به پروتون تبدیل شده و در نتیجه به تعداد پروتونها یکی اضافه شده و عنصر ‏جدید پلوتونیم را که 94 پروتون دارد ایجاد می‌کنند. این کار حدودا در مدت یک هفته ‏صورت می‌گیرد.


 
+ نوشته شده در  دوشنبه 13 آذر1385ساعت 21:4  توسط جلال  | 

ابر رسانا

فیزیک ابررسانا

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > فیزیک > فیزیک جامد و الکترونیک > فیزیک ابررسانا
(cached)

فیزیک ابر رسانا (Superconductor Physics)



مباحث علمی
ابر رسانایی
تاریخ ابر رسانایی
خواص الکترومغناطیسی ابر رسانا
رسانندگی کامل ابر رسانا
خواص دیامغناطسی ابر رسانا
طرد کامل شار مغناطیسی
معادلات لندن
جریان هدایتی
اثر مایسنر
نظریه لندن
فرضیه لندن
میدان مغناطیسی بحرانی
جریانهای بحرانی
فرضیه میکروسکوپی ابرسانا
محدودیتهای نظریه لندن


ابر رسانایی به ترکیب جالب خواص الکتریکی و مغناطیسی فلزات مشخصی که در درجات حرارت خیلی پایین در آنها بوجود می‌آید، اطلاق می‌شود.




ریشه لغوی

ابر رسانا به معنی فوق رسانا می‌باشد و در واقع می‌توان گفت که این واژه در مورد رسانایی فوقالعاده قوی بکار می‌رود و اجسامی را که دارای این خاصیت باشند، اجسام ابر رسانا گویند.

تاریخچه

اولین بار در سال 1908 وقتی که کمرلینگ اونز در دانشگاه لیون موفق به تولید هلیوم مایع گردید، دمایی که در آن اجسام به ابررسانا تبدیل می‌شوند، حاصل شد. چند سال قبل از او معلوم شده بود که مقاومت فلزات وقتی که دمای آنها به پایینتر از دمای اتاق برسد، کاهش پیدا می‌کند. اما معلوم نبود که اگر درجه حرارت تا حدود کلوین تنزل پیدا کند، مقاومت تا چه حد کاهش پیدا خواهد کرد.

اونز که با پلاتنیم کار می‌کرد متوجه شد که مقاومت نمونه وقتی که سرد می‌شود تا یک مقدار کم کاهش پیدا می‌کرد که این کاهش به درجه خلوص نمونه بستگی داشت. در آن زمان خالصترین فلز قابل دسترس جیوه بود. اونز دریافت که پایینتر از 4 درجه کلوین جیوه به یک حالت دیگری از خواص الکتریکی که کاملا با حالت شناخته شده قبلی متفاوت بود، رفته است و این حالت تازه حالت ابر رسانایی نام دارد.

بعدها کشف شد که ابر رسایی را می‌توان از بین برد ( یعنی می‌توان مقاومت الکتریکی را مجددا باز گردانید) و در نتیجه معلوم شد که اگر یک میدان مغناطیسی قوی به فلز اعمال شود، این فلز در حالت ابر رسانایی دارای خواص مغناطیسی بسیار متفاوتی با حالت درجه حرارتهای معمولی می‌باشد. تا کنون مشخص شده است که نصف عناصر فلزی و همچنین چندین آلیاژ در درجه حرارتهای پایین ابر رسانا می‌شوند.



تصویر




انواع ابر رسانا

  • ابر رسانای نوع اول: اغلب عناصری که ابر رسانا هستند ابر رسانایی از نوع اول را از خود نشان می‌دهند.

  • ابر رسانای نوع دوم: آلیاژها عموما ابر رسانای نوع دوم هستند.

    این دو نوع ابر رسانا چندین خاصیت مشابه دارند اما رفتار مغناطیسی بسیار متفاوتی از خود بروز می‌دهند. به واسطه این تفاوتها میتوان این دو نوع را از هم تشخیص داد.

دمای گذار به ابر رسانایی

دمایی که یک ابر رسانا در آن دما مقاومت خودش را از دست می‌دهد، دمای گذار یا دمای بحران ابر رسانا نامیده می‌شود. هر چند ناخالصیهای مغناطیسی دمای گذار TC را پایین می‌اورند، ولی در حالت کلی دمای گذار TC به مقادیر کم ناخالص زیاد حساس نیست. البته تحقیقات در درجات حرارت پایینتر ممکن است ابر رساناهای جدیدی را بشناساند، اما دلیل اساسی برای این که تمام فلزات حتی در صفر مطلق باید خاصیت ابر رسانایی از خود نشان دهند وجود ندارد. با وجود این باید توجه کرد که ابر رسانایی پدیده نادری نیست. حدودا نصف عناصر فلزی ، معلوم شده است ابر رسانا هستند و به علاوه تعداد زیادی از آلیاژها نیز ابر رسانا می‌باشند.

ممکن است یک آلیاژ حتی اگر از دو فلزی که هیچکدام خود نشان ابر رسانا نیستند تشکیل شده باشد، ابر رسانا باشد. ابر رسانایی ممکن است توسط هادیهایی که فلز به مفهوم عادی نیستند نیز نشان داده شود. برای مثال مخلوط نیمه هادی اکسیدهای با سیم و سرب و بیسموت یک ابر رسانا می‌باشد و همچنین پلمیر پلیسولنور نیتروژن شیمیایی NX در حدود 0.3 درجه کلوین ابر رسانا شده است.

مفهوم مقاومت صفر

مفهوم این که یک فلز ابر رسانا دارای هیچ نوع مقاومتی نیست، در حقیقت به این معنی است که موقعی که جریان از آن عبور کند ولتاژی در دو سر فلز مشاهده نمی‌شود و هیچگونه انرژی از عبور جریان تولید نمی‌شود. این مطلب البته در مورد جریان مستقیم با مقدار ثابت صحیح است. اگر جریان تغییر کند یک میدان الکتریکی تشکیل شده و تعدادی توان تلف می‌شود. برای دانستن دلیل این امر باید رفتار الکترونهای هدایت را در ابر رساناها مورد مطالعه قرار دهیم.



تصویر




رفتار مغناطیسی ویژه یک ابر رسانا

  • اثر مایسنر:
    در سال 1933 مایسنر و اوشن فلر دو دانشمند آلمانی توزیع شار مغناطیسی را در خارج از فلزات قلع و سرب که در یک میدان مغناطیسی تا دمای گذار سرد شد بود اندازه‌ گیری کردند. آنها دریافتند که نمونه‌های مورد آزمایش با وجودی که در میدان مغناطیسی سرد شده بودند در دمای گذارشان بطور آنی به یک دیا مغناطیس کامل تبدیل شده و منقار داخلی حذف می‌شود.

نفوذ پذیری و پذیرفتاری یک ابر رسانا

ابر رسانا یک دیا مغناطیس کامل است و دلیلش این است که شار مغناطیسی تولید شده توسط جریانهای سطحی در همه جا در داخل ، منقار میدان مغناطیسی اعمال شده خارجی را دقیقا خنثی می‌کند.

خاصیت منحصر به فرد ابر رسانا

ابر رساناها دو خاصیت منحصر بفرد از خود بروز می‌دهند. این در خاصیت همان رسانندگی کامل و خاصیت دیا مغناطیس کامل ابر رساناها می‌باشد. رسانندگی آنها ، همانطور که آزمایشهای اصلی اونس و آزمایشهای بعدی نشان دادند، اساسا بینهایت است. همچنین آنها شار مغناطیسی را بطور کامل طرد می‌کنند. به شرط اینکه میدان مغناطیسی در روی سطح ابر رسانا در هیچ جا از میدان بحرانی بیشتر نباشد. این خواص از این لحاظ که هیچکدام از دیگری نتیجه نمی‌شوند مستقل در یکدیگرند. ولی هر دو باید از نظریه‌های رضایت بخش ابر رسانایی نتیجه شوند، که می‌شوند.

مباحث مرتبط با عنوان

اثرمايسنر

سپس در سال 1933 Meissner وOschsenfeld مطابق شكل نشان دادند كه وقتي ماده مورد ازمايش قبل از ابررسانا شدن در ميدان مغناطيسي باشد شار از ان عبور ميكند ولي وقتي در جضور ميدان به دماي بحراني برسدو ابررسانا گردد ديگر هيچگونه شار مغناطيسي از ان عبور نمي كند تبديل به يك ديامغناطيس كامل مي شود كه شدت ميدان درون ان صفر خواهد بود.



فيزيكدانان مختلف همواره سعي كرده بودند به موادي دست پيدا كنند كه اولا دردماي پايين ابرسانا شوند و ثانيا براي فرايند سرمايش بجاي هليم پر هزينه از نيتروژن مايع استفاده شود.تا بدن ترتيب بتوانند كابلهاي مناسب براي حمل و انتقال برق ويا موتور الكتريكي بسازند.





در اين شكل يك مغناطيس استوانه اي روي يك قطعه ابررسانا كه توسط نيتروژن خنك شده شناور است زيرا ابررسانا طبق خاصيت يعني اثر مايسنر مي توانند خطوط ميدان مغناطيس را به خارج پرتاب كنند دارد.و همانطور كه ميبينم قرص مغناطيسي را شناور نگه دارندو بدن ترتيب يك موتور چرخان ساخته ميشود.

بلاخره در سال 1986 دو فيزيكدان سويسي به نامهاي George bednorz-Alex Muller از آزمايشگاه زوريخ توانستند ابرسانايي ازجنس سراميك اكسيد مس در دماي بالا 60 درجه كلوين بسازند كه براي فرايند سرمايش از نيتروژن مايع استفاده ميشد كه بسيار كم هزينه بود. بدين ترتيب دو گام مهم براي ساخت كابلهاي ابررسانايي برداشته شد و لي سراميك اكسيد مس براي ساخت كابل شكننده بود بنابراين تلاشهاي ديگري آغاز شد.كه تا به امروز هم ادامه دارد دانشجويان و دانشمندان ايراني هم در اين عرصه بسيار فعال هستند.

طبق گزارش ايرنا سعيد سلطانيان به همراه يك گروه علمي در دانشگاه ولو نگوگ ايالت نيو ساوت ولز استراليا به سرپرستي پروفسور دو ابررسانايي ساختند كه بالاترين ركورد را در ميان ابررسانا دارد اين ابررسانا به شكل سيم يا نوار ي از جنس دي بريد منيزيم با پوششي از آهن است كه شكل ميكروسكوپي آن در پايين نشان داده شده است.



كاربردهاي مختلف ابررساناها

از ابررسانايي ميتوان در ساخت آهن رباهاي ويژه طييف سنجهاي رزونانس مغناطيسي هسته و عكسبرداري تشديد مغناطيسي هسته و تشخيص طبي استفاده نمود و همچنين چون با حجم كم جريانهاي بسيار بالا را حمل مي كنند مي توان از آنها در ساخت موتورهاي الكتريكي (ژنراتورها- كابلها) استفاده نمود كه حجمشان 4 تا 6 برابر كوچكتر از موتورهاي فضاپيماي امروزي هستند.

ميتوان از آهن رباهاي ابررسانا در ساختمان ژيروسكوپ براي هدايت فضا پيما استفاده نمود.

مي توان از نيم رسانا ها در ساخت قطارهاي شناور استفاده نمودمانند قطار سريع السير ژاپني ها كه در سال 2000 ميلادي ساخته شد وبا با سرعت 581 km/h حركت مي كرد در اين بجاي قطار بجاي استفاده از چرخ از ميدان مغناطيسي استفاده شده است.


+ نوشته شده در  دوشنبه 13 آذر1385ساعت 20:56  توسط جلال  | 

+ نوشته شده در  یکشنبه 12 آذر1385ساعت 18:18  توسط جلال  | 

شیمی عناصر واسطه

سیر تحولی و رشد

در نظریه‌های دالتون و و نظریه‌های یونانیان ، اتمها کوچکترین اجزای ممکن ماده بودند. اما در اواخر سده نوزدهم کم کم معلوم شد که اتم خود از ذراتی کوچکتر ترکیب یافته است. این تغییر دیدگاه ، نتیجه آزمایشهایی بود که با الکتریسیته به عمل آمد. در 1807 - 1808 شیمیدان انگلیسی همفری دیوی با تجزیه مواد مرکب توسط الکتریسیته ، پنج عنصر پتاسیم ، سدیم ، کلسیم ، استرونسیم و باریم را کشف کرد و دیوی با این کار به این نتیجه رسید که عناصر با جاذبه‌هایی که ماهیتا الکتریکی هستند بهم وصل می‌شوند.

در سال 1833 - 1832 مایکل فارادی مجموعه آزمایشهای مهمی در زمینه برقکافت شیمیایی انجام داد. در فرآیند برقکافت ، مواد مرکب بوسیله الکتریسیته تجزیه می‌شوند. فارادی رابطه بین مقدار الکتریسیته مصرف شده و مقدار ماده مرکب تجزیه شده را بررسی کرد و فرمول قوانین برقکافت را بدست آورد. بر مبنای کار فارادی ، جرج جانستون استونی در سال 1874 به طرح این مسأله پرداخت که: واحدهای بار الکتریکی با اتمها پیوستگی دارند. او در سال 1891 این واحد را الکترون نامید.

در سالهای پایانی سده نوزدهم میلادی بیشتر فیزیکدانان به این باور رسیدند که الکتریسته به دو صورت ظاهر می‌شود: یکی به صورت الکترون با جرم 9.109534X10-31 کیلو گرم و بار منفی 1.602X10-19 کولن و دیگری به صورت پروتون با جرم 1.672623X10-27 کیلو گرم و بار 1.602177X-19 اعتقاد بر این بود که اتمها (و در نتیجه مولکولها) از ترکیب الکترونها و پروتونها شکل می‌گیرد. در اوایل دهه 1930 معلوم شد که همه اتمها (بجز هیدروژن) از پروتونهای مثبت و نوترونهای خنثی و با جرم 1.675X10-27 و بدون بار الکتریکی مثبت تشکیل می‌شود. همچنینی کشف شد که الکترون مثبت (یا پوزیترون) نیز با جرمی برابر با جرم الکترون و باری برابر با بار الکترون ولی با علامت مثبت (دست کم به صورت لحظه‌ای) وجود دارد.



<>img/daneshnameh_up/c/c6/electron3.gif

ساختار اتم الکترونی

چنانچه گفته شد اتمها از ترکیب الکترونها و پروتونها شکل گرفته‌اند و هسته اتمها نیز از پروتونهای مثبت و نوترونهای خنثی تشکیل شده است. به این ترتیب ، اتم خنثی هسته‌ای با بار مثبت دارد که با الکترونهای (منفی) احاطه شده است. اندازه هسته در هر اتم از مرتبه حدود 10/1 اندازه‌ اتم است. بقیه حجم اتم را الکترونهای مداری در اشغال خود دارند.

انتقال الکترونها

در رسانای الکتریسته (که معمولا از جنس فلزند) ، مسیرهایی برای انتقال سریع الکترونها وجود دارد. یونها (اتمها و مولکولهای با بار الکتریکی مثبت یا منفی در محلولها) نیز می‌توانند رساننده الکتریسته باشند. الکتریسته می‌تواند در هوا یا گازهای دیگر نیز منتقل شود، این انتقال یا به صورت جرقه‌ای است که چشمه‌ای با ولتاژ زیاد (چند هزار ولت به ازای هر سانتیمتر فاصله) آن را در فشار جو بوجود می‌آورد. و یا در فشار کم نظیر آنچه در لامپهای نئونی روی می‌دهد به صورت تخلیه الکتریکی است.

گسیل الکترون

فلزات داغ الکترونهای فراوانی گسیل می‌کنند که آنها را می‌توان در خلأ خوب به صورت پرتوهای کاتدی شتاب داد. این پرتوهای تولید شده در لامپ کاتدی را می‌توان به کمک میدانهای الکتریکی و مغناطیسی فلوئورتاب کانونی کرد. لامپهایی که بر این اساس کار می‌کنند در میکروسکوپهای الکترونی ، صفحه‌های نمایشی رایانه‌ها و همچنین در تلویزیونها کاربرد دارد.

بر اثر کوششهایی که برای عبور جریان برق در خلا به عمل آمد ، یولیوس پلوکر در 1859 پرتوهای کاتدی را کشف کرد. موضوع از این قرار بود که دو الکترود در یک لوله شیشه‌ای وارد کردند و پس از مسدود کردن لوله ، هوای آنرا تقریبا بطور کامل بیرون کشیدند. وقتی یک ولتاژ زیاد بین دو الکترود برقرار گردید، از الکترود منفی که کاتد نامیده می‌شود پرتوهایی گسیل یافت. این پرتوها بار منفی دارند، بر خط راست سیر می‌کنند و بر دیواره مقابل کاتد موجب تلألو می‌شوند. لامپهای تصویری که در صفحه تلویزیون و صفحه نمایشهای کامپیوتری بکار می‌روند. لوله‌های پرتو کاتدی جدیدی هستند، در این لامپها پرتوها بر صفحه‌ای متمرکز می‌شوند. این صفحه با موادی پوشیده شده‌ که هنگام برخورد با تابش پرتوها درخشش ایجاد می‌کنند.

در اواخر سده نوزدهم ، پرتوهای کاتدی بطور وسیعی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشهای متعدد دانشمندان به این نتیجه انجامید که پرتوهای مذکور جریانی از ذرات بار دار منفی است که حرکتی سریع دارند. این ذرات همانطور که استونی پیشنهاد کرده بود الکترون نامیده شد. این الکترونها که از فلز کاتد ناشی می‌شوند همواره یکسانند و به جنس فلز بستگی ندارند. چون بارهای ناهمنام یکدیگر را جذب می کنند، جریان الکترونهایی که پرتوی کاتدی را بوجود می‌آورند هرگاه از میان دو صفحه با بارهای مخالف بگذرند به طرف صفحه‌ای که بار مثبت دارد کشیده می‌شوند. بنابراین پرتوهای کاتدی در یک میدان الکتریکی از مسیر عادی مستقیم خود منحرف می‌شوند. درجه این اختلاف به دو عامل بستگی دارد:


  1. انحراف بطور مستقیم با اندازه بار ذره تغییر می‌کند. ذره‌ای که بار بیشتری دارد بیشتر از ذره‌ای که بار کمتری دارد منحرف می‌شود.
  2. انحراف بطور معکوس با جرم ذره تغییر می‌کند. ذره‌ای با جرم بزرگتر کمتر از ذره‌ای با جرم کوچکتر منحرف می‌شود.

انواع الکترونها

الکترون آزاد

الکترونی که از اتم جدا شده و به آن بستگی ندارد. الکترونهای بیرونی‌ترین لایه‌های اتمهای فلزات بستگی کمتری نسبت به اتمهای خود دارند و با گرفتن انرژی کوچکی از این اتمها کنده می‌شوند و به شکل توده‌ای از ابر یا گاز ، شبکه‌های اتمی فلزات را در بر می‌گیرند. هنگامی که الکترونهای آزاد در میدان الکتریکی قرار گیرند، جریان الکتریکی بوجود می‌آید.

الکترون اوژه

الکترون اوژه نوعی الکترون آزاد است که از اتم یا یون گسیل می‌شود. الکترون اوژه از بازآرایی الکترونهای مقید از اتم یا یون اولیه سرچشمه می‌گیرد. این بازآیی از واکنش الکترون - الکترون که مولد نیروی دافعه است و می‌تواند بر نیروی جاذبه ناشی از برهمکنش الکترون - هسته فایق آید، صورت می‌گیرد. با آن همه بازآیی یاد شده تنها هنگامی می‌تواند رخ دهد که حداقل جای یک الکترون در تراز انرژی معین اتم یا یون اولیه خاصی باشد و در تراز با انرژی بیشتر از انرژی تهی جا حداقل دو الکترون وجود داشته باشد، یکی از الکترونهای تراز بالاتر به تراز دارای تهی جا سقوط می‌کند و الکترون دیگر به صورت الکترون آزاد از اتم خارج می‌شود.

الکترون ظرفیت یا الکترون والانس

هر یک از الکترونهای لایه خارجی اتم که در ایجاد پیوندهای شیمیایی شرکت می‌کنند.

الکترون رسانش

اتمهای هر فلزی با پیوندهای کووالانسی که راستای کاملا مشخص ندارند و میان چندین اتم پخش شده‌اند، به همدیگر مقید هستند. بنابراین الکترونهایی که قیدشان در ضعیفترین حد است (الکترون ظرفیت) می‌توانند در سراسر فلز حرکت کنند. این الکترونهای متحرک که الکترون رسانش نامیده می‌شود در خواص الکترونی و انتقال گرما در فلزها دخالت دارد.


  • مدل گاز آزاد فرمی: برای فلزهای ساده مانند (pb , TI , In , GA , Al , Ba , Sr, Ca , Mg , Be , Rb , Cs , Ka , Na , Li) سهم الکترون رسانش در رسانندگی گازی از فرمیونها بدون برهمکنش و با چشم پوشی از انرژی پتانسیل ناشی از بخش مرکزی یونها ، می‌توان محاسبه کرد. در این مدل ، انرژی مجاز الکترونهای رسانشی پیوسته‌اند و در انرژی فرمی εf با یک سطح کروی فردی روبرو هستیم.

  • خواص الکترونی: وقتی یک میدان الکتریکی خارجی به فلز اعمال می‌شود الکترونهای رسانش شروع به شتاب گرفتن می‌کنند. اما برخورد این الکترونها با ناخالصیها به فوتونها ، ناکاملیهای شبکه ، حرکتشان را کند می‌کند، این فرآیند منجر به حالتی مانا می‌شوند که در آن سرعت سوق برای الکترون رسانش عبارت است از: v = -eET/m
که در آن e بار الکترون ، E میدان الکتریکی ، T زمان میانگین بین برخورد (یا زمان واهلش) و m جرم الکترون است.


  • سرعت سوق الکترون: میانگین سرعتی که با آن الکترونها یا یونها ، بر اثر میدان الکتریکی در ماده‌ای رسانا یا نیم رسانا جابجا می‌شوند. نیم رساناهای خالص و آلاییده دارای حاملهای (الکترونها و حفره‌های رسانش) آزادی هستند که تحت تأثیر میدان الکتریکی ممکن است در داخل جسم جابجا شوند. تعداد الکترونها و حفره‌ها به جنس نیم رسانا و میزان و نوع آلایش و دمای آن بستگی دارد. اما در هر نیم رسانای قابل استفاده این تعداد معمولا بین 1022 تا 1026 الکترون یا حفره در هر متر مکعب است. در غیاب میدان الکتریکی این حاملها در جهت کاتوره‌ای در جسم حرکت می‌کنند و بنابراین جریان الکتریکی خالص بوجود نمی‌آورند.

    هر گاه میدان الکتریکی برقرار شود، بر حاملها نیروی الکتریکی وارد می‌شود و در جهت نیرو به آنها شتاب داده می‌شود، که این امر به ایجاد جریان الکتریکی می‌انجامد. اما حاملها با اتمها و نقص بلور ، مانند ناخالصیها و دررفتگیها نیز برهمکنش و برخورد نیز دارند و این برخوردها سبب میشوند سرعت الکترون کاتوره‌ای شود. به این ترتیب الکترونها و حفره‌ها در جهت نیروی الکتریکی دارای سرعت متوسطی هستند. و این سرعت متوسط یا سرعت سوق با توازن بین نیروی الکتریکی در زمان T فاصله زمانی میانگین بین برخوردها مشخص می‌شود.

    سرعت برخورد برابر است با Vp = eTE/m که در آن ، E میدان الکتریکی اعمال شده بر حسب ولتمتر را ، e بار الکترون و *m جرم مؤثر حامل است.

اسپین الکترون

اسپین یکی از ویژگیهای درونی ذرات است. اسپین خاصیتی است که به غیر صفر بودن تکانه زاویه‌ای ذره ساکن مربوط می‌شود، اینکه الکترونها دارای اسپین هستند از اهمیت خاصی برخوردار است. اسپین الکترون در شیمی و در جنبه‌هایی از رفتار ماده معمولی ، بویژه در پدیده‌های مغناطیسی نقش اساسی ایفا می‌کند. الکترون حامل اسپین 2/1 هسته و این بدان معنی است که برای الکترون ساکن اندازه گیری تکانه زاویهای نسبت به یک محور مفروض به یکی از دو نتیجه ممکن ħ/2 ± می‌انجامد ħ = h/2π ثابت کاهیده پلانک است.

اسپین الکترون دو پیامد نیزدیکی دارد: یکی اینکه الکترونها را به صورت آهنربایی میکروسکوپیکی در می‌آورد، که هم میدان مغناطیسی تولید می‌کنند و هم در برابر میدان مغناطیسی واکنش نشان می‌دهند. دیگر اینکه یک درجه آزادی داخلی نمی‌توانند حالت کوانتمی یکسان داشته باشند و این خاصیتی است به فرمیون بودن الکترونها مربوط می‌شود.

پراش الکترون

فیزیک کلاسیک ، الکترونها را ذراتی در نظر می‌گیرد با جرم و بار معین ، برهمکنش الکترون با میدانهای الکتریکی و مغناطیسی را می‌توان بر حسب حرکت ذره توضیح داد. آزمایشهای اولیه با لامپ پرتوی کاتودی که باریکه الکترون را فراهم می‌آورد، نشان داد که اجسام کوچکی که در لامپ قرار داده شوند روی پرده فسفری سایه واضح می‌اندازند. این آزمایش با تصویر کلاسیکی الکترون به صورت ذره کاملا سازگار است.

طول موج دوبروی الکترونی با انرژی 10000v یعنی الکترونی که با پتانسیل 1000v شتاب گرفته باشد، برابر 4X10 متر است. چون این مقدار بسیار کوچکتر از اندازه جسم است، اثر پراش بسیار کوچکتر از آن است که دیده شود. بلافاصله بعد از اینکه دوبروی اظهار نظر کرد که ماده باید خواص موجی از خود نشان دهد، والتر الساسر اعلام کرد که پراش الکترونها باید در سطح بلور قابل مشاهده باشد.

پيام هاي ديگران ( نظر بدين )        PermaLink        جمعه، 12 آبان، 1385 - سعيد

به نام خدا

 

جدول تناوبي(periodic table)

 

جدول تناوبي عناصر جدولي است كه بر اساس قانون تناوبي عنصرها(قرارگرفتن به ترتيب افزايش عدد اتمي) استوار است و 7 تناوب يا دوره و 18 گروه يا خانواده دارد.

 

برخي از گروه هاي جدول تناوبي به سبب خصوصيات فيزيكي و شيميايي مشابهشان و همچنين به علت ويژگي بارزي كه دارند را با نام هاي مختلف مي شناسيم (فلزات قليايي، فلزات قليايي خاكي، فلزات سكه ساز، كالكوژن ها و هالوژن ها و گازهاي نجيب يا بي اثر)، هر تناوب يا دوره با يك فلز قليايي آغاز و به يك گاز بي اثر ختم مي گردد، برخي از خواص عناصر جدول تناوبي به صورت متناوب و داراي روندي خاص هستند.

 

 

عناصر گروه اول جدول تناوبي

 

اين شش عنصر را با نام فلزات قليايي(alkali metals) نيز مي شناسيم، همگي داراي آرايش الكتروني لايه ي آخر مشابهي هستند، همگي به ns1 ختم مي شوند و به همين خاطر داراي واكنش پذيري بسيار زيادي هستند، چون آن ها مي توانند در واكنش هاي شيميايي آن 1 الكترون لايه ظرفيت خود را از دست بدهند و به يون مثبت(كاتيون) تبديل گردند، انسان ها در گذشته  از محلول خاكستر چوب براي از بين بردن چربي ها استفاده مي كردند و نام آنرا قليا ناميده بودند، پس از تحقيقات متمادي مشخص گرديد كه در خاكستر چوب از عناصر گروه اول وجود دارد و به همين دليل نام عناصر گروه اول را فلزات قليايي گذاشتند.

 

عناصر گروه اول فلزاتي بسيار نرم مي باشند كه به راحتي با چاقو بريده مي شوند و سطح آن ها داراي جلاي فوق العاده زيادي مي باشد، با اكسيژن هوا به آساني واكنش مي دهند و اكسيد فلز مربوطه را توليد مي كنند به همين علت آن ها را در آزمايشگاه درون نفت نگهداري مي كنند، لازم به ذكر است كه فلزات قليايي از بالا به پايين يا به عبارت ديگر با افزايش عدد اتمي نرم تر مي شوند.

عناصر گروه اول به ترتيب عبارتند از:

 

Li  Na  K  Rb  Cs  Fr

از بالا به پايين واكنش پذيري اين عناصر افزايش مي يابد.

 

انرژي نخستين يونش اين عناصر بسيار كم و پايين است و از بالا به پايين اين انرژي كاهش مي يابد اما انرژي دومين يونش فلزات قليايي بسيار بالاست به گونه اي كه تاكنون تركيبات دو يا چند ظرفيتي در اين عناصر ديده نشده است. 

 

سديم فراوان ترين عنصر قليايي مي باشد و پس از آن پتاسيم قراردارد و بقيه عناصر اين گروه نسبتا كمياب مي باشند و فرانسيم هم كه عنصري راديواكتيو يا پرتوزا مي باشد.

از آلياژ سديم و پتاسيم در رآكتورهاي هسته اي براي سردكردن و انتقال حرارت استفاده مي شود.

 

 

 

عناصر گروه دوم جدول تناوبي

 

اين شش عنصر را با نام فلزات قليايي خاكي مي شناسيم، چون اين عناصر در پوسته ي زمين يافت مي شوند.

 

همگي به ns2 ختم مي شوند بنابر اين، نسبت به فلزات قليايي واكنش پذيري كم تري دارند، چون از دست دادن دو الكترون(در فلزات قليايي خاكي) سخت تر از ازدست دادن يك الكترون مي باشد.

سختي و چگالي و دماي ذوب جوش اين عناصر از عناصر گروه اول بيش تر مي باشد.

 

همانند عناصر گروه اول از بالا به پايين واكنش پذيري شان زياد مي شود به گونه اي كه بريليم عملا در آب بي اثر است، منيزيم فقط با آب جوش واكنش مي دهد و با آب سرد واكنش بسيار كمي دارد اما كلسيم علاوه بر واكنش با آب جوش با آب سرد نيز واكنش مي دهد.

 

منيزيم در صنعت هواپيماسازي مورد استفاده قرار مي گيرد، آلياژ منيزيم و آلومينيوم كه براي ساخت هواپيما مورد استفاده قرار مي گيرند با نام آلياژ سبك شناخته مي شوند.

 

بريليم در كاني معروف به بريل با فرمول Be3Al2 يافت مي شود.

 

منيزيم دومين فلز فروان در هيدروسفر يا آب هاي دريا مي باشد.

 

كلسيم به صورت سنگ آهك، مرمر و ... در طبيعت موجود است، كلسيم فراوان ترين فلز قليايي خاكي مي باشد.

 

استرانسيوم و باريم بيشتر به صورت سولفات يافت مي شوند و راديم، عنصر آخر گروه دوم هم كه يك عنصر راديواكتيو مي باشدكه از تغييراتي در اورانيوم –238 به وجود مي آيد.

 

 

 

عناصر گروه هاي سوم تا دوازدهم

 

اين فلزات را عناصر واسطه مي نامند، فلزات واسطه به دوسته ي كلي تقسيم مي شوند:

 

1- فلزات واسطه خارجي:

 

اين دسته از فلزات را مي توان در خود جدول تناوبي مشاهده نمود ، در عناصر واسطه خارجي زير لايه ي d در حال پرشدن مي باشد، اين عناصر نسبت به فلزات گروه اول و دوم سختي، چگالي و دماي ذوب و جوش بالاتري دارند، همه فلزات (اعم از قليايي، قليايي خاكي و واسطه و فلزات اصي دسته p) جامد مي باشند به جز جيوه كه در دماي اتاق به حالت مايع مي باشد و يك استثناء به شمار مي آيد. در آرايش الكتروني اين عناصر بي نظمي هاي متعددي ديده مي شود، براي مثال دو نمونه از اين بي نظمي ها در دو عنصر Cr و Cu ديده مي شوند، گروه يازدهم يا IB با نام فلزات سكه ساز نيز شناخته مي شوند كه شامل سه عنصر مس، نقره و طلا مي باشد، البته در بين فلزات واسطه خارجي نامگذاري هاي ديگري نيز وجود دارد كه به صورت دسته اي صورت گرفته اند و نظمي بين اين دسته بندي ها ديده نمي شود، براي مثال دو نمونه از اين دسته بندي ها عبارتند از:

 

- فلزات پلاتيني: كه شامل شش عنصر پالاديم، پلاتين، روديم، ايريديم، روتنيم و اوسميم مي باشد.

 

- تريادها يا فلزات فرومانتيك يا دسته ي سه تايي ها: كه شامل آهن، كبالت و نيكل سه عنصر كه در نامگذاري آيوپاك در يك گروه قرار گرفته اند و در تناوب چهارم جدول تناوبي و گروه هاي هشتم و نهم و دهم قراردارند.

 

 

 

2- فلزات واسطه داخلي:

 

با مشاهده ي جدول تناوبي دو دسته از عناصر را مشاهده مي كنيد كه جدا از جدول تناوبي و در پايين تصوير قرار گرفته اند، اينها همان عناصر واسطه ي داخلي هستند كه عناصر دسته ي اول خواصي مشابه فلز لانتان دارند و به لانتانيدها مشهور هستند و عناصر دسته ي دوم خواصي مشابه فلز اكتينيم دارند و به اكتينيدها معروف شده اند.

 

از آن جا كه قرار دادن لانتانيد ها و اكتينيدها در خانه هاي پلاك 57 و 89  ميسرنمي شد، اين دو گروه در پايين جدول تناوبي و به صورت جداگانه اما با ارجاع به دو عنصر لانتانيم(لانتان) و اكتينيم قرارگرفته اند.

 

الف)لانتانيدها: در اين عناصر زيرلايه ي 4f در حال پرشدن مي باشد و شامل عناصر از عدد اتمي 58 تا 71 مي باشند.

 

 

 

ب)اكتينيدها: در اين عناصر زيرلايه ي 5f در حال پرشدن مي باشد و شامل عناصر از عدد اتمي 90 تا 103 مي باشد، براي مطالعه ي اكتينيدها ساختارهسته نسبت به آرايش الكتروني عناصر از اهميت بيش تري برخوردار مي باشد، مشهورترين اكتينيد كه امروزه بحث هاي زيادي را در اقتصاد و سياست و علم به خود اختصاص داده است اورانيوم مي باشد كه از آن انواع استفاده هاي صلح آميز و غير صلح آميز(براي ساخت سلاح هاي شيميايي) مي شود.

 

 

 

عناصر گروه هاي سيزدهم تا هجدهم

در همه ي اين عناصر زيرلايه ي p در حال پرشدن مي باشد و به همين علت آن ها را عناصر اصلي دسته p  مي نامند، و آرايش الكتزوني لايه ي آخر آن ها به ترتيب عبارتند از:

 

گ13/IIIA

گ14/IVA

 

گ15/VA

 

گ16/VIA

 

گ17/VIIA

 

18/ VIIIA

سرگروه:B

سرگروه:C

نيتروژنN

اكسيژنO

فلوئورF

 

هليم He

ns2np1

ns2np2

ns2np3

ns2np4

ns2np5

ns2np6

از بين اين شش گروه، سه گروه داراي نام هاي مشخصي هستند: كالكوژن ها(گروه 16)، هالوژن ها(گروه 17)، گازهاي نجيب يا بي اثر يا كامل يا نادر(گروه 18).

 

در بين اين شش گروه، سه نوع ماده مشاهده مي شود: نافلز، شبه فلز و فلز كه ازنظر گوناگوني مواد، عناصر اصلي دستهp داراي گوناگوني زيادي هستند.

 

گروه 13 داراي دو نوع ماده: شبه فلز و فز مي باشد.

 

گروه هاي 14 و 15 و 16 داراي سه نوع ماده به ترتيب از بالا به پايين نافلز، شبه فلز و فلز مي باشند،

گروه 17 با نام هالوژن ها شناخته مي شود و همگي نافلز مي باشند و همانطور كه مي دانيد همه ي نافلزات به جز برم(استثناء) يا جامد هستند يا گاز.

 

و گروه 18 كه با نام هاي مختلفي مانند گاز نجيب شناخته مي شوند به حالت گازي شكل مي باشند و از نظر نوع ماده نافلز هستند.

 

 

 

الف) گروه 17(هالوژن ها)

 

عناصر گروه هفدهم با نام عناصر هالوژن يا نمك ساز شناخته مي شوند و به اين علت به اين نام مشهورند كه با اكثر فلزات همچون فلزات قليايي يا قليايي خاكي واكنش مي دهند و نمك توليد مي كنند.

 

عناصر اين گروه عبارتند از:

F Cl Br I At

كه فلوئور و كلر در دماي اتاق در حالت گازي مي باشند و برم هم كه تنها استثناي نافلزي مي باشد به حالت مايع است و يد و استاتين هم به حالت جامد مي باشد.

 

هالوژن ها واكنش پذيرترين نافلزات هستند كه لايه ي آخرشان به ns2 np5 ختم مي شوند كه مي توانند به راحتي يك الكترون بگيرند و به آرايش گاز نادر بعد از خود برسند و به آنيون(يون با بار منفي) تبديل شوند.

 

فلوئور 08/0 % ليتوسفر يا همان پوسته ي جامد زمين را تشكيل مي دهد و مهمترين كاني آن فلوئورين مي باشد.

 

كلر 19% ليتوسفر را تشكيل مي دهد و معروف ترين تركيب آن NaCl  مي باشد.

 

برم بيش تر به صورت برميد سديم، برميد پتاسيم، برميدمنيزيم و ... يافت مي شود.

 

يد در تركيب هايي چون يدات سديم و ... يافت مي شود.

 

استاتين هم كه يك عنصر راديواكتيو مي باشد.

 

 

 

ب) گروه 18(گازهاي نجيب)

 

اين گروه از جدول تناوبي نام هاي مختلفي هم چون گازهاي كامل(بعلت اينكه آرايش الكتروني آن ها در لايه آخر كامل مي باشد)، گازهاي نادر(بعلت اينكه تركيبات نسبتا كمي دارند)، گازهاي نجيب يا noble gasses(بعلت اينكه تمايلي به شركت در واكنش هاي شيميايي ندارند)و گازهاي بي اثر(بعلت اينكه در واكنش هاي شيميايي شركت نمي كنند) دارند.

 

اين گروه شامل عناصر نافلزي زير مي باشد:

 

He  Ne  Ar  Kr  Xe  Rn

همگي اين عناصر به جز هليم در لايه ي آخر خود داراي آرايش ns2np6 مي باشند كه اين آرايش كامل بوده و به  علت تكميل بودن لايه ظرفيت اين عناصر تمايلي به شركت در واكنش هاي شيميايي ندارند.

 

هليم هم كه در تناوب اول جدول تناوبي قرار گرفته به 1s2 ختم مي شود كه يك آرايش كامل در لايه ي ظرفيت مي باشد.

 

گرچه اين عناصر تركيبات كمي دارند اما مصارف صنعتي زيادي دارند، براي مثال نئون براي ساخت تابلوهاي تبليغاتي ، از آرگن در جوشكاري و ... استفاده مي شود.

 

اميدوارم تا اين مقاله ناچيز توانسته باشد حس كنجكاوي و روح علم دوست شما را راضي كرده باشد...

 

 

 

در انتظار مقالات و نوشته هاي بعد باشيد

 

محمدرضا فولادي

پيام هاي ديگران ( نظر بدين )        PermaLink        جمعه، 12 آبان، 1385 - سعيد

به نام خدا

 

جدول تناوبي(periodic table)

 

جدول تناوبي عناصر جدولي است كه بر اساس قانون تناوبي عنصرها(قرارگرفتن به ترتيب افزايش عدد اتمي) استوار است و 7 تناوب يا دوره و 18 گروه يا خانواده دارد.

 

برخي از گروه هاي جدول تناوبي به سبب خصوصيات فيزيكي و شيميايي مشابهشان و همچنين به علت ويژگي بارزي كه دارند را با نام هاي مختلف مي شناسيم (فلزات قليايي، فلزات قليايي خاكي، فلزات سكه ساز، كالكوژن ها و هالوژن ها و گازهاي نجيب يا بي اثر)، هر تناوب يا دوره با يك فلز قليايي آغاز و به يك گاز بي اثر ختم مي گردد، برخي از خواص عناصر جدول تناوبي به صورت متناوب و داراي روندي خاص هستند.

 

 

عناصر گروه اول جدول تناوبي

 

اين شش عنصر را با نام فلزات قليايي(alkali metals) نيز مي شناسيم، همگي داراي آرايش الكتروني لايه ي آخر مشابهي هستند، همگي به ns1 ختم مي شوند و به همين خاطر داراي واكنش پذيري بسيار زيادي هستند، چون آن ها مي توانند در واكنش هاي شيميايي آن 1 الكترون لايه ظرفيت خود را از دست بدهند و به يون مثبت(كاتيون) تبديل گردند، انسان ها در گذشته  از محلول خاكستر چوب براي از بين بردن چربي ها استفاده مي كردند و نام آنرا قليا ناميده بودند، پس از تحقيقات متمادي مشخص گرديد كه در خاكستر چوب از عناصر گروه اول وجود دارد و به همين دليل نام عناصر گروه اول را فلزات قليايي گذاشتند.

 

عناصر گروه اول فلزاتي بسيار نرم مي باشند كه به راحتي با چاقو بريده مي شوند و سطح آن ها داراي جلاي فوق العاده زيادي مي باشد، با اكسيژن هوا به آساني واكنش مي دهند و اكسيد فلز مربوطه را توليد مي كنند به همين علت آن ها را در آزمايشگاه درون نفت نگهداري مي كنند، لازم به ذكر است كه فلزات قليايي از بالا به پايين يا به عبارت ديگر با افزايش عدد اتمي نرم تر مي شوند.

عناصر گروه اول به ترتيب عبارتند از:

 

Li  Na  K  Rb  Cs  Fr

از بالا به پايين واكنش پذيري اين عناصر افزايش مي يابد.

 

انرژي نخستين يونش اين عناصر بسيار كم و پايين است و از بالا به پايين اين انرژي كاهش مي يابد اما انرژي دومين يونش فلزات قليايي بسيار بالاست به گونه اي كه تاكنون تركيبات دو يا چند ظرفيتي در اين عناصر ديده نشده است. 

 

سديم فراوان ترين عنصر قليايي مي باشد و پس از آن پتاسيم قراردارد و بقيه عناصر اين گروه نسبتا كمياب مي باشند و فرانسيم هم كه عنصري راديواكتيو يا پرتوزا مي باشد.

از آلياژ سديم و پتاسيم در رآكتورهاي هسته اي براي سردكردن و انتقال حرارت استفاده مي شود.

 

 

 

عناصر گروه دوم جدول تناوبي

 

اين شش عنصر را با نام فلزات قليايي خاكي مي شناسيم، چون اين عناصر در پوسته ي زمين يافت مي شوند.

 

همگي به ns2 ختم مي شوند بنابر اين، نسبت به فلزات قليايي واكنش پذيري كم تري دارند، چون از دست دادن دو الكترون(در فلزات قليايي خاكي) سخت تر از ازدست دادن يك الكترون مي باشد.

سختي و چگالي و دماي ذوب جوش اين عناصر از عناصر گروه اول بيش تر مي باشد.

 

همانند عناصر گروه اول از بالا به پايين واكنش پذيري شان زياد مي شود به گونه اي كه بريليم عملا در آب بي اثر است، منيزيم فقط با آب جوش واكنش مي دهد و با آب سرد واكنش بسيار كمي دارد اما كلسيم علاوه بر واكنش با آب جوش با آب سرد نيز واكنش مي دهد.

 

منيزيم در صنعت هواپيماسازي مورد استفاده قرار مي گيرد، آلياژ منيزيم و آلومينيوم كه براي ساخت هواپيما مورد استفاده قرار مي گيرند با نام آلياژ سبك شناخته مي شوند.

 

بريليم در كاني معروف به بريل با فرمول Be3Al2 يافت مي شود.

 

منيزيم دومين فلز فروان در هيدروسفر يا آب هاي دريا مي باشد.

 

كلسيم به صورت سنگ آهك، مرمر و ... در طبيعت موجود است، كلسيم فراوان ترين فلز قليايي خاكي مي باشد.

 

استرانسيوم و باريم بيشتر به صورت سولفات يافت مي شوند و راديم، عنصر آخر گروه دوم هم كه يك عنصر راديواكتيو مي باشدكه از تغييراتي در اورانيوم –238 به وجود مي آيد.

 

 

 

عناصر گروه هاي سوم تا دوازدهم

 

اين فلزات را عناصر واسطه مي نامند، فلزات واسطه به دوسته ي كلي تقسيم مي شوند:

 

1- فلزات واسطه خارجي:

 

اين دسته از فلزات را مي توان در خود جدول تناوبي مشاهده نمود ، در عناصر واسطه خارجي زير لايه ي d در حال پرشدن مي باشد، اين عناصر نسبت به فلزات گروه اول و دوم سختي، چگالي و دماي ذوب و جوش بالاتري دارند، همه فلزات (اعم از قليايي، قليايي خاكي و واسطه و فلزات اصي دسته p) جامد مي باشند به جز جيوه كه در دماي اتاق به حالت مايع مي باشد و يك استثناء به شمار مي آيد. در آرايش الكتروني اين عناصر بي نظمي هاي متعددي ديده مي شود، براي مثال دو نمونه از اين بي نظمي ها در دو عنصر Cr و Cu ديده مي شوند، گروه يازدهم يا IB با نام فلزات سكه ساز نيز شناخته مي شوند كه شامل سه عنصر مس، نقره و طلا مي باشد، البته در بين فلزات واسطه خارجي نامگذاري هاي ديگري نيز وجود دارد كه به صورت دسته اي صورت گرفته اند و نظمي بين اين دسته بندي ها ديده نمي شود، براي مثال دو نمونه از اين دسته بندي ها عبارتند از:

 

- فلزات پلاتيني: كه شامل شش عنصر پالاديم، پلاتين، روديم، ايريديم، روتنيم و اوسميم مي باشد.

 

- تريادها يا فلزات فرومانتيك يا دسته ي سه تايي ها: كه شامل آهن، كبالت و نيكل سه عنصر كه در نامگذاري آيوپاك در يك گروه قرار گرفته اند و در تناوب چهارم جدول تناوبي و گروه هاي هشتم و نهم و دهم قراردارند.

 

 

 

2- فلزات واسطه داخلي:

 

با مشاهده ي جدول تناوبي دو دسته از عناصر را مشاهده مي كنيد كه جدا از جدول تناوبي و در پايين تصوير قرار گرفته اند، اينها همان عناصر واسطه ي داخلي هستند كه عناصر دسته ي اول خواصي مشابه فلز لانتان دارند و به لانتانيدها مشهور هستند و عناصر دسته ي دوم خواصي مشابه فلز اكتينيم دارند و به اكتينيدها معروف شده اند.

 

از آن جا كه قرار دادن لانتانيد ها و اكتينيدها در خانه هاي پلاك 57 و 89  ميسرنمي شد، اين دو گروه در پايين جدول تناوبي و به صورت جداگانه اما با ارجاع به دو عنصر لانتانيم(لانتان) و اكتينيم قرارگرفته اند.

 

الف)لانتانيدها: در اين عناصر زيرلايه ي 4f در حال پرشدن مي باشد و شامل عناصر از عدد اتمي 58 تا 71 مي باشند.

 

 

 

ب)اكتينيدها: در اين عناصر زيرلايه ي 5f در حال پرشدن مي باشد و شامل عناصر از عدد اتمي 90 تا 103 مي باشد، براي مطالعه ي اكتينيدها ساختارهسته نسبت به آرايش الكتروني عناصر از اهميت بيش تري برخوردار مي باشد، مشهورترين اكتينيد كه امروزه بحث هاي زيادي را در اقتصاد و سياست و علم به خود اختصاص داده است اورانيوم مي باشد كه از آن انواع استفاده هاي صلح آميز و غير صلح آميز(براي ساخت سلاح هاي شيميايي) مي شود.

 

 

 

عناصر گروه هاي سيزدهم تا هجدهم

در همه ي اين عناصر زيرلايه ي p در حال پرشدن مي باشد و به همين علت آن ها را عناصر اصلي دسته p  مي نامند، و آرايش الكتزوني لايه ي آخر آن ها به ترتيب عبارتند از:

 

گ13/IIIA

گ14/IVA

 

گ15/VA

 

گ16/VIA

 

گ17/VIIA

 

18/ VIIIA

سرگروه:B

سرگروه:C

نيتروژنN

اكسيژنO

فلوئورF

 

هليم He

ns2np1

ns2np2

ns2np3

ns2np4

ns2np5

ns2np6

از بين اين شش گروه، سه گروه داراي نام هاي مشخصي هستند: كالكوژن ها(گروه 16)، هالوژن ها(گروه 17)، گازهاي نجيب يا بي اثر يا كامل يا نادر(گروه 18).

 

در بين اين شش گروه، سه نوع ماده مشاهده مي شود: نافلز، شبه فلز و فلز كه ازنظر گوناگوني مواد، عناصر اصلي دستهp داراي گوناگوني زيادي هستند.

 

گروه 13 داراي دو نوع ماده: شبه فلز و فز مي باشد.

 

گروه هاي 14 و 15 و 16 داراي سه نوع ماده به ترتيب از بالا به پايين نافلز، شبه فلز و فلز مي باشند،

گروه 17 با نام هالوژن ها شناخته مي شود و همگي نافلز مي باشند و همانطور كه مي دانيد همه ي نافلزات به جز برم(استثناء) يا جامد هستند يا گاز.

 

و گروه 18 كه با نام هاي مختلفي مانند گاز نجيب شناخته مي شوند به حالت گازي شكل مي باشند و از نظر نوع ماده نافلز هستند.

 

 

 

الف) گروه 17(هالوژن ها)

 

عناصر گروه هفدهم با نام عناصر هالوژن يا نمك ساز شناخته مي شوند و به اين علت به اين نام مشهورند كه با اكثر فلزات همچون فلزات قليايي يا قليايي خاكي واكنش مي دهند و نمك توليد مي كنند.

 

عناصر اين گروه عبارتند از:

F Cl Br I At

كه فلوئور و كلر در دماي اتاق در حالت گازي مي باشند و برم هم كه تنها استثناي نافلزي مي باشد به حالت مايع است و يد و استاتين هم به حالت جامد مي باشد.

 

هالوژن ها واكنش پذيرترين نافلزات هستند كه لايه ي آخرشان به ns2 np5 ختم مي شوند كه مي توانند به راحتي يك الكترون بگيرند و به آرايش گاز نادر بعد از خود برسند و به آنيون(يون با بار منفي) تبديل شوند.

 

فلوئور 08/0 % ليتوسفر يا همان پوسته ي جامد زمين را تشكيل مي دهد و مهمترين كاني آن فلوئورين مي باشد.

 

كلر 19% ليتوسفر را تشكيل مي دهد و معروف ترين تركيب آن NaCl  مي باشد.

 

برم بيش تر به صورت برميد سديم، برميد پتاسيم، برميدمنيزيم و ... يافت مي شود.

 

يد در تركيب هايي چون يدات سديم و ... يافت مي شود.

 

استاتين هم كه يك عنصر راديواكتيو مي باشد.

 

 

 

ب) گروه 18(گازهاي نجيب)

 

اين گروه از جدول تناوبي نام هاي مختلفي هم چون گازهاي كامل(بعلت اينكه آرايش الكتروني آن ها در لايه آخر كامل مي باشد)، گازهاي نادر(بعلت اينكه تركيبات نسبتا كمي دارند)، گازهاي نجيب يا noble gasses(بعلت اينكه تمايلي به شركت در واكنش هاي شيميايي ندارند)و گازهاي بي اثر(بعلت اينكه در واكنش هاي شيميايي شركت نمي كنند) دارند.

 

اين گروه شامل عناصر نافلزي زير مي باشد:

 

He  Ne  Ar  Kr  Xe  Rn

همگي اين عناصر به جز هليم در لايه ي آخر خود داراي آرايش ns2np6 مي باشند كه اين آرايش كامل بوده و به  علت تكميل بودن لايه ظرفيت اين عناصر تمايلي به شركت در واكنش هاي شيميايي ندارند.

 

هليم هم كه در تناوب اول جدول تناوبي قرار گرفته به 1s2 ختم مي شود كه يك آرايش كامل در لايه ي ظرفيت مي باشد.

 

گرچه اين عناصر تركيبات كمي دارند اما مصارف صنعتي زيادي دارند، براي مثال نئون براي ساخت تابلوهاي تبليغاتي ، از آرگن در جوشكاري و ... استفاده مي شود.

 

اميدوارم تا اين مقاله ناچيز توانسته باشد حس كنجكاوي و روح علم دوست شما را راضي كرده باشد...

 

 

 

در انتظار مقالات و نوشته هاي بعد باشيد

 

+ نوشته شده در  یکشنبه 12 آذر1385ساعت 18:8  توسط جلال  | 

شیمی آلی فلزی

شیمی آلی فلزی

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


شیمی آلی فلزی به ترکیباتی گفته می‌شود که حداقل یک پیوند کربن _ فلز داشته باشد (C-M) و شامل فلزات واقعی و شبه فلزات از قبیل Si ، As ، B می‌باشد. بنابراین این پیوند می‌تواند یک پیوند کووالانسی ساده باشد. مانند پیوند در تترااتیل سرب. یا یک پیوند داتیو باشد، مانند پیوند در فروسین یا حتی یونی باشد، مانند پیوند در اتیل سدیم ().

تاریخچه

شیمی آلی فلزی را به شیمیسیت انگلیسی « فرانکلند » (Frankland) نسبت می‌دهند. او در سال 1849 دی‌اتیل روی را سنتز نمود و سپس استفاده از ترکیبات آلی روی را در سنتز مواد آلی توسعه داد. نمک زایس () نیز بیش از یک قرن است که شناخته شده است.

در اوایل قرن اخیر (1900 میلادی) شیمیست فرانسوی victor. Grignard روش مناسبی جهت تهیه ارگاند منیزیم هالید را توسعه داد، بطوری که بزودی بجای ترکیبات آلی روی به عنوان حد واسط در سنتز ترکیبات آلی مورد استفاده قرار گرفت. سنتز اتفاقی فروسین در سال 1951 و شناخته شدن متعاقب ساختمان مولکولی آن راه تحقیق را برای زمینه‌ای با تنوع غیر قابل پیش بینی هموار کرد که اهمیت بسزایی در درک ما از پیوندهای شیمیایی داشته است.

خواص ترکیبات آلی فلزی

شباهت ترکیبات آلی فلزی از نظر خواص فیزیکی به ترکیبات آلی در مقایسه با ترکیبات معدنی بیشتر است. بسیاری از این ترکیبات دارای ساختار مولکولی منفک هستند و در نتیجه در دماهای معمولی بصورت بلورهایی با نقطه ذوب پایین ، مایعات و یا گازها دیده می‌شوند. این ترکیبات معمولا در حلالهای آلی کم قطبی از قبیل تولوئن ، اترها و یا دی‌کلرو متان قابل حل هستند.

از نظر خصوصیات شیمیایی ، تفاوت قابل ملاحظه‌ای بین ترکیبات آلی فلزی وجود دارد و مثلا ، پایداری حرارتی آنها بطور قابل ملاحظه‌ای به ترکیب شیمیایی آنها بستگی دارد. از این رو ، تترامتیل سیلان () پس از چندین روز نگهداری در دمای 500 درجه سانتیگراد بلا تغییر می‌ماند، در حالی که تترامتیل تیتان () در دمای اطاق سریعا تجزیه می‌شود.

پایداری در برابر اکسایش

کلیه ترکیبات آلی فلزی از نقطه نظر ترمودینامیکی اکسایش ناپایدار هستند. نیروی محرکه لازم برای اکسایش این ترکیبات به واسطه تشکیل اکسید فلز ، دی‌اکسید کربن و آب که انرژی آزاد منفی بالایی دارند، تامین می‌شود. همچنین بیشتر این ترکیبات از نقطه نظر سینتیکی در دمای اطاق یا پایین‌تر در مقابل اکسایش ناپایدار هستند. اغلب این ترکیبات مانند ، ، به خودی خود در هوا آتش می‌گیرند. همچنین بیشتر مشتقات فلزات واسطه در برابر اکسیژن حساس هستند و معمولا متداول و غالبا ضروری است که این مشتقات ، زیر اتمسفر بی‌اثری از گاز نیتروژن یا آرگون مورد بررسی و مطالعه قرار بگیرند.

پایداری در برابر آبکافت

سرعت آبکافت یک ترکیب آلی فلزی به قطبیت پیوند C-M آن بستگی دارد. مثلا وقتی قطبیت پیوند زیاد باشد (مثلا در ) حمله مولکولهای آب بطور سریع انجام می‌گیرد، در صورتی که در دمای اطاق با وجود داشتن یک اوربیتال خالی 2P در اتم بور تحت تاثیر مولکولهای آب قرار نمی‌گیرد. اکثر مشتقات آلی فلزات واسطه خنثی در مقابل فرآیند آبکافت بی اثر هستند، ولی لانتانیدهای آلی بشدت ، مستعد آبکافت می‌باشند و علت آن را می‌توان به خاصیت قطبی پیوند ، اندازه بزرگتر اتم مرکزی و حضور تعداد زیاد اوربیتالهای خالی کم‌انرژی نسبت داد.

طبقه بندی ترکیبات آلی فلزی

مشتقات عناصر گروه اصلی

عناصر اصلی در گروهها (که فقط با الکترونهای s و p پیوند تشکیل می‌دهند.) عموما پیوندهای کووالانسی سیگما با کربن تشکیل می‌دهند، باستثنای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی با کربن عمدتا یونی است. ساختمانهایی که کمبود الکترون دارند، بوسیله عناصری از قبیل Al ، Mg ، Be ،Li تشکیل می‌شوند و ترکیبات خوشه‌ای را تولید می‌کنند ، مانند .

مشتقات عناصر واسطه

در مورد فلزات واسطه (که برای تشکیل پیوند از اوربیتالها و الکترونهای d و در صورت لزوم f استفاده می‌کنند) معمولا کمپلکسهای π دارنده پیوندهای داتیو تشکیل می‌شود. به عبارت دیگر ، عناصر واسطه d اغلب نه تنها دارای پیوندهای سیگما بوده، بلکه پیوندهایی از نوع π نیز دارند. به عبارت ساده‌تر ، پیوند بین اتمهای واسطه و مولکولهای آلی اشباع نشده بوسیله تبادل الکترون در دو جهت مخالف تشکیل می‌شود.

ساده‌ترین مثال پیوندی است که بین مونوکسید کربن و اتم فلز در کربونیلهای فلزی تشکیل می‌شود. در این گونه پیوندها فلز باید اوربیتالهای خالی d داشته باشد، تا بتواند الکترونهای داده شده توسط CO را بپذیرد و نیز باید اوربیتالهای اشغال شده d داشته باشد، تا بتواند الکترونهای خود در اوربیتال d را به لیگاند بدهد.

برخی از کاربردهای ترکیبات آلی فلزی

  • استفاده از ترکیبات آلی سیلسیم به عنوان واسطه در تهیه پلیمرهای سیلسیم (سیلیکون‌ها).

  • استفاده از آلومینیوم آلکین‌ها به عنوان کاتالیزور در پلیمر کردن و الیگومر کردن اولفین‌ها در مقیاس وسیع.

  • استفاده از تترااتیل سرب و تترامتیل سرب برای بالا بردن درجه اکتان بنزین.

  • استفاده از ترکیبات آلی قلع به عنوان آفت کش و پایدار کننده پلیمرها.

  • کربونیل دار کردن متانول جهت تولید اسید استیک. از اسید استیک در تهیه پلی وینیل استات و محصول آبکافت آن یعنی پلی وینیل الکل ، استفاده می‌گردد و همچنین در تهیه انیدرید استیک که مورد نیاز صنایع تولید کننده الیاف استات سلولز و پلاستیکها می‌باشد، کاربرد دارد و نیز در تهیه استرهای استات که یکی از حلالهای صنعتی مهم به شمار می‌رود، از اسید استیک استفاده می‌شود.

مباحث مرتبط با عنوان

شیمی آلی فلزی

+ نوشته شده در  یکشنبه 12 آذر1385ساعت 18:1  توسط جلال  | 

ژن درمانی

ژن درمانی
« ژن درمانی » اصطلاحی کلی است که تعدادی از روشهای کاملاً متفاوت و جدید درمان سرطان را در بر می گیرد . آنچه در تمام موارد مشترک است نیاز به روشی برای واردکردن یک ژن به داخل سلولهای تومور می باشد . در حال حاضر ، حاملهای ویروسی بهترین انتخابها بوده و متداولترین موارد استفاده را دارا می باشند. انواع گوناگون ویروسها دارای مزایا و معایبی می باشند که به صورت زیر خلاصه می شود :
رتروویروس : مناسب می باشد اما فقط سلولهای در حال تقسیم را آلوده می سازد ؛
آدنوویروس : هم سلولهای در حال تقسیم و هم سلولهای عقیم را آلوده می کند. این آلودگی واکنش ایمنی را در بردارد به گونه ای که کاربردهای متعدد آن مشکل است .
هرپس ویروس : به دلیل بزرگتر بودن جذاب است ، به همین دلیل امکان بسته بندی شدن DNA بیشتری در آن میسر می باشد . این در حالی است بیماریزایی بیشتری دارد و کنترل آن مشکل است .
اگر چه رتروویروسها برای کار مناسب می باشند اما فقط سلولهای در حال تقسیم را آلوده می کنند ، این یک محدودیت جدی است . آدنوویروسها هم سلولهای در حال تقسیم و هم سلولهای عقیم را آلوده می کنند ، اما یکی از محدودیتهای استفاده از آنها تحریک سیستم ایمنی است که تکرار استفاده از آنها را مشکل می سازد . در بسیاری از موارد برای آلوده سازی با انتقال یک ژن مورد نظر به سلولها از ویروس استفاده می شود . در این صورت به منظور رعایت ایمنی ، ویروس به گونه ای مهندسی می شود که صلاحیت همانند سازی را نداشته باشد . در چند مورد ، ویروس فوق به صورت سیتوتوکسیک طراحی می شود . در این گونه موارد روشهایی در نظر گرفته شده است تا فعالیت آن را به طور انتخابی به سلولهای تومور محدود کنند .
هرپس ویروس جالب توجه می باشد ؛ به این دلیل که ویروس بسیار بزرگتری است و بسته بندی شدن مواد ژنتیکی بیشتری را در خود میسر می سازد ، اما در عین حال به دلیل استعداد بیماریزایی بیشتر آن کنترل آن نیز مشکل است .
حداقل پنج راهکار متفاوت برای ژن درمانی وجود دارد که بترتیب و اختصار در مورد هر یک توضیح داده خواهد شد .
1- ژنهای مضر ؛
2- ویروس سیتوتوکسیک هدفمند علیه سلولهای فاقد 53P ؛
3- ایمنی شناسی مولکولی یا واکنشهای سرطان ؛
4- درمان با ژن مهار کننده تومور ؛
5- ژن قابل القا با تشعشع متصل به یک عامل سیتوتوکسیک .

ژن درمانی مضر
ژن درمانی مضر بر مبنای راهکار انتقال یک ژن به داخل سلولها انجام می شود ؛ در این روش یک پیش داوری خنثی به یک عامل سمی تبدیل می گردد . بدیهی است هم محصول ژن و هم پیش دارو ضرورتاً غیر سمی می باشند . دو مورد از این سیستم ها به طور گسترده در آزمایشگاهها و در برخی کارآزماییهای بالینی مورد استفاده قرار گرفته است . به عنوان مثال یک مورد به اختصار ، یعنی ترکیب ژن تیمیدین کیناز ویروس هرپس سیمپلکس ( HSV-tk ) بسته بندی شده در داخل یک آدنوویروس به اضافه گانسی کلوور شرح داده می شود . ویروس حاوی ژن به داخل تومور تزریق می شود . گانسی کلوور به طور سیستمیک تجویز می شود . HSV-tk پس از فسفریلاسیون گانسی کلوور آن را به آنالوگ نوکلئوزید تبدیل می کند . به این ترتیب سنتز DNA مهار می شود که سرانجام به مرگ سلول می انجامد . این مساله در شکل 26-1 نمایش داده شده است . سلولهای بیشتری از آنچه که انتقال داده شد، کشت می شوند ؛ یعنی یک اثر نظارتی مهم وجود دارد که از چند عامل ناشی می شود ؛ (1) اتصال شکاف ها بین سلولها برای انتقال عامل سمی به سلولها ؛ (2) پس از مرگ سلولها و تجزیه آنها ، عامل سمی رها و در دیگر سلولها پخش می شود ؛ و (3) یک پاسخ ایمنی القا شده موجب مرگ سلولهای توموری بیشتری می شود ، حتی آنها که دور از محل تزریق واقع بوده اند.
بیش از 30  کارآزمایی بالینی برای بدخیمیهای انسان از تومورهای مغزی گرفته تا مزوتلیوماها ، متاستازهای کبد و متاستازهای صفاتی انجام شده است . اگر چه درمانهای موضعی بخوبی تحمل می شوند ، تلاشهایی برای تجویز سیستمیک HSV-tk برای درمان بیماری متاستازی کبد ناشی از هپاتوتروپسیم آدنوپروس محدود می شود .
گاهی اوقات میزان کاهش رشد تومور به وسیله HSV-tk به اضافه گانسی کلوور خیره کننده می باشد . اما نرخ درمان پائین است که به ضرورت استفاده از این شکل جدید درمان همراه با پرتو یا شیمی درمانی اشاره دارد . درواقع ممکن است درمان توأم اثری بیش از اثر تجمعی داشته باشد زیرا HSV-tk به اضافه گانسی کلوور می تواند مشابه دیگر آنالوگهای نوکلئوزید ، سلولها را به پرتوها حساس نماید .
ویروس سیتوتوکسیک هدفمند علیه سلولهای فاقد 53P :
یک راهکار جدید برای درمان افتراقی تومورها ( هم اولیه و هم متاستازی ) با ویژگی53P جهش یافته ، مستلزم استفاده از یک آدنوویروس است که فقط در سلولهای جهش یافته 53P  همانند سازی می کنند و از طریق تجزیه سلول آنها را می کشند . زیست شناسی پایه در این راهکار جالب است .
دو بازرس اصلی رشد طبیعی سلول Rh و  53P می باشند . Rh با وظیفه دخالت در تنظیم چرخه سلول ، ابتدا در رینوبلاستوما کشف شد . این ژن تا دریافت علائم رشد مناسب از ورود سلول به مرحله S چرخه سلول ممانعت به عمل می آورد . از سوی دیگر 53P ، ضمن شناسایی آسیب DNA ، موجب خودکشی سلول طی فرایند اپوپتوز می گردد . تصور می شود اگر یکی از این پروتئینها غیر فعال شوند ، سلول سرطانی می شود . آدنوویروس نیز می تواند موجب تقسیم خارج از کنترل شود زیرا به دو ژن Ela و Elb مسلح می باشد ؛ Rh هدف Ela و 53P هدف Elb است که با آن غیر فعال می شود ؛ به عبارت دیگر یک ویروس با ژن حذف شده یا غیر فعال شده Elb فقط در سلولهای فاقد53P رشد می کنند . تا به امروز فقط از نظریه اخیر یعنی تولید ویروسی که فقط در سلولهای فاقد  53P همانند سازی کند ، استفاده شده است . بنابراین 53P جهش یافته یک نشانه عمده سرطان است ؛ در این راهکار به طور ترجیحی سلولهای سرطانی به وسیله یک ویروس سیتوتوکسیک هدف قرار می گیرند . به گونه ای که ضرری متوجه سلولهای سالم نشود . طراحی یک روش درمانی به منظور تفاوت قایل شدن بین سلولهای بدخیم و سالم ، چند دهه است که همانند جام مقدس در تحقیقات سرطان مورد جستجو است . اگر چه هنوز در مورد حدی که این ویروسها تکثیر می یابند و موجب مرگ سلولها با 53P طبیعی می شوند ، بحثهایی وجود دارد اما در کارآزماییهای بالینی اولیه مشاهده شد که تلقیح سیستمیک این حامل موجب مهار رشد قابل ملاحظه ای در سرطان اولیه سر و گردن می شود . همچنین به دلیل آنکه فقط پاسخها به طور نسبی تحریک می شوند ، توأم بودن درمان با رژیمهای استاندارد تشعشع یا شیمی درمانی ضروری است .
ایمنی شناسی مولکولی ( واکسنهای سرطان )
مبنای این راهکار برانگیختگی یا تحریک یک پاسخ ایمنی سلولی علیه سرطان مهاجم است که در مقابل ضایعات متاستازی موثر باشد . با استفاده از مهندسی ژنتیک می توان واکنشهایی را برای بیان سایتوکاینها یا دیگر مولکولهای شناخته شده و حائز اهمیت در ایجاد پاسخهای ایمنی ، یا چند پادگن اختصاصی برای تومور ، تولید کرد . واکسیناسیون با سلولهای تومور بیان کننده سایتوکاینها مانند IL-2 ، GM-CSF یا IFN-g القای یک پاسخ ایمنولوژیک در بعضی سیستمهای مدل حیوانی را نشان داده اند که به توقف رشد ( در معالجه های موردی) تومورهای موضعی یا متاستازها منجر شده است . انجام این روش بدون مشکل نیست . اولاً ملزومات مولکولی برای ایجاد یک پاسخ ایمنی که قادر به رد تومور باشد دقیقاً مشخص نشده است . همچنین به طور کلی ، فعالیت ضد توموری فقط بر علیه تومورهای کوچک موثر می باشد . یک راهکار_ که هنوز مراحل توسعه را پشت سر می گذارند اما امیدوار کننده است _ ترکیب ایمنی شناسی مولکولی با ژن درمانی مضر است . در این روش از ژن مضر برای ایجاد نکروز سریع و تولید مقادیر زیادی از پادگن تومور به صورت توأم با روش ژن _ ایمنی به منظور افزایش پاسخ ایمنی پادگن آزاد شده ، استفاده می شود .
درمان با ژن مهارکننده تومور
نزدیک ترین راهکار به ژن درمانی واقعی جایگزینی آن با نسخه صحیح یک ژن است که جهش آن موجب شروع بدخیمی یا تغییر قابل ملاحظه فنوتیپ مربوط می شود . ممکن است هدف از چنین درمانی ، تعدیل رشد سلول ، تهاجمی بودن یا قابلیت متاستازی آن باشد تا حدی که موجب مرگ سلول شود . 53P به عنوان یک هدف برای ژن درمانی بیشترین توجه را به خود جلب کرده است . این مسأله منطقی است زیرا 53P متداولترین ژن جهش یافته در سرطان می باشد و می تواند بر رونوشت برداری ، نقاط بازرسی چرخه سلول ، ترمیم DNA ، اپوپتوز و رگزایی تاثیر داشته باشد .
در چندین سیستم تومور الگو ، انتقال سلول با نمونه طبیعی 53P می تواند مانع رشد رگزایی با شروع اپوپتوز شود . در مرحله اول کارآزمایی بالینی انجام شده ، تومورهای ریه با رتروویروسهای حامل 53P تلقیح شدند ، این عمل غیر سمی بودن و مهار رشد تومور در 6 نفر از 9 بیمار را نشان داد .
عواملی که تا حد زیادی زمینه درمان با ژن مهار کننده تومور را محدود می کنند ، تعداد محدود ژنهای هدف شناخته شده است . این ژنها یا موجب ایجاد فنوتیپ بدخیم می شوند یا حداقل برای حفظ آن ضروری می باشند . این واقعیت مبین آن است که برای سرطانزایی ، بیش از یک تغییر ژنتیکی لازم است .
مانند بیشتر شکلهای ژن درمانی ، ریشه کنی تومورهای درمان شده حتی در سیستمهای تجربی نمونه بندرت انجام می گیرد . این امر به دلیل وجود مشکلات فنی در خصوص انتقال نسبت زیاد یا به اندازه کافی سلولها در تومورها می باشد . مشکل ساده اما حل نشده ، ظاهراً یک « اثر جانبی » است که بیشتر سلولها به جای انتقال واقعی می میرند . چنان که انتظار می رود . بیان آنها به آثار تابش گیری بیشتر و امکان درمان توأم منجر می شود .
ژن قابل القا با تشعشع متصل به یک عامل سیتوتوکسیک
در این قسمت اصل بر ترکیب فیزیک فناوری مربوط به هدفیابی با تشعشع به کمک جنبه های مولکولی ژن درمانی است . اصول کلی در شکل 26- 2 نشان داده شده است . مشخصاً یک ژن کی مریک ایجاد می شود که می تواند با تشعشع فعال و در داخل ژنوم یک آدنوویروس فاقد قابلیت همانند سازی جایسازی شود . ژن کی مریک مستلزم توالی cDNA انسان است که فاکتور نکروز تومور  α ( TNF ) و قسمتهایی از پیش برنده / تقویت کننده ژن پاسخ رشد اولیه ( Egr-1 ) را رمز می کند . قسمت مذکور با یک دز حدود Gy 5/0 ( rad 50 ) از اشعه فعال می شود . آدنوویروس به داخل تومور تزریق می گردد اما α TNF فقط در حجم مشخص در میدان تابش فعال می شود . با این روش از سمیت برای کل بدن اجتناب می شود . رهایی α TNF در تومور موجب تخریب عروق و اپوپتوز سلولهای تومور می گردد و اساس آن در شکل 26-3 نشان داده شده است . کلید موفقیت این راهکار دارا بودن پیش برنده / تقویت کننده های قابل القا با تشعشع مانند خانواده ژن پاسخ رشد اولیه می باشد . به طور کلی اینها به محرکهای گوناگون از جمله پرتوهای یونساز واکنش نشان می دهند . توالیهای حس کننده این پاسخ تشعشع ، متشکل از 10 جفت باز موتیف به نام عناصر GArG می باشند که در نواحی 51 ورودی پیش برنده قرار دارند . فعال شدن این عناصر با واسطه های فعال اکسیژن ، باعث تحریک ناشی از تشعشع می شوند . رونوشتهای Egr-1 طی 3 ساعت بعد از تابش گیری به سطوح اولیه بازگشت می نمایند .
درمان رادیوژنیک ،‌ بر اساس نامگذاری امروزه آن ،‌ در یک سیستم الگو متشکل از سلولهای تومور حلق انسان _ که به صورت یک پیوند بیگانه در پاهای عقبی موشهای ناد فاقد سیستم ایمنی رشد کردند _ امیدهایی را به وجود آوردند . این صرفاً نمایش روش است که می تواند پیش زمینه ای برای موفقیتهای بعدی باشد . استعداد بیشتری برای استفاده از پیش برنده های خاص تشعشع نسبت به Egr-1 با عامل سمی موثرتر از α TNFوجود دارد . عقیده اصلی ترکیب فیزیک فناوری تشعشع هدفمند با جنبه های مولکولی ژن درمانی است .
ژن درمانی هدفمند
در تلاش برای ژن درمانی اختصاصی تر و تعدیل مرگ و میر سلول تومور نسبت به سمیت بافت سالم ، امکاناتی برای هدفدار شدن عامل سمی مورد استفاده در ژن درمانی برای سلولهای خاص شناسایی شده است . برای مثال ، تومورهای بسیاری از سلولهای هیپوکسیک برخورد دارند ؛ یک عامل با قابلیت القای هیپوکسی شناسایی شده است که به DNA _ در عناصر خاص پاسخ دهنده هیپوکسی برای تنظیم بیش از حد رونوشت برداری ژنهای خاص _‌ متصل می شد . به زبان ساده تر ، یک عنصر حساس به هیپوکسی را می توان به ژن درمانی اضافه کرد به گونه ای که پیش دارو فقط در نواحی هیپوکسی به یک عامل سمی تبدیل شود ؛ بنا به فرض ، این رخداد فقط در تومورها روی می دهد .
در مقابل می توان از پیش برنده های خاص تومور استفاده کرد . مثال واضحتر سرطان پروستات است که می توان از پادگن خاص پروستات استفاده نمود . گزارشهای منتشر شده ای نیز برای پیش برنده های خاص هپاتوما ، سرطان پستان و کارسینومای معده وجود دارد . این زمینه از تحقیق مراحل اولیه خود را پشت سر می گذارند و بسیار مستعد است .
نتیجه گیری
تنوع راهکارهای موجود و به هم آمیختن آنها تحت عنوان ژن درمانی ، تماماً پیشرفت جذاب و قابل توجهی در درمان سرطان موضعی و حتی متاستازی در حیوانات آزمایشگاهی ایجاد کرده است . پیشرفتهایی در درمان سرطان در انسان ، مشکل واقعی ، نیز حاصل شده است اما تا به امروز چندان قابل توجه نبوده است . در این میان مسائل عمده ای باقی می باشد که باید حل شود اما این زمینه تحقیقاتی نیاز به مراقبت دارد .
تمام راهکارهایی که مورد بحث قرار گرفتند از یک مشکل مشترک برخوردارند ، یعنی مشکل انتقال ژنهای درمانی به داخل یک قسمت بزرگ از سلولهای تومور . برای مثال ، بازده آلودگی 99 درصد دو لاگ از سلولها را می کشد ، برای عقیم کردن تومور به 9 یا 10 لاگ نیاز است . یک پدیده جزئی « اثر جانبی » است که در آن نسبت بیشتری از سلولها قبل از انتقال کشته می شوند . آثار جانبی ممکن است به طور موضعی از طریق ارتباط سلول به سلو یا به طور سیستمیک از یک پاسخ با واسطه ایمنی عمل کند . در مورد اخیر ، ممکن است یک درمان ، پاسخ ضد توموری سیستمیک را القا کند و بر متاستازهای دور دست موثر باشد .
ترکیب هر یک از راهکارهای جدید ژن درمانی با پرتودرمانی یا شیمی درمانی استاندارد منطقی به نظر می رسد . خط مشی اساسی باید بر مبنای روشهایی باشد که اثر تجمعی یا هم افزایی برای کشتن سلولهای تومور ایجاد می کند ، اما سمیت برای بافتهای سالم محدود کننده نیز باید در نظر گرفته شود . توجیه ترکیب ژن درمانی با، برای مثال ، پرتودرمانی استاندارد آن است که اگر چه تشعشع بتنهایی ،‌در رابطه دز _ کنترل تومور با شیب زیاد ، کنترل تومور را در پی دارد اما کشته شدن درصد کوچکی از سلولهای تومور با ژن درمانی به کنترل بسیار بیشتر تومور منجر می شود.

+ نوشته شده در  یکشنبه 12 آذر1385ساعت 17:57  توسط جلال  | 

آمار

سایتهای ایرانی

انجمن ریاضی ایران

المپیاد ریاضی ایران

رياضيات دانشگاه شريف

دانشگاه تهران

پژوهشگاه دانشهای بنیادی

ریاضی دبیرستان

آموزش میپل

معرفی سایتهای مختلف ریاضی

جبر و هندسه

باشگاه رياضي شبكه مدرسه

آموزگار دات کام

مركز آمار ايران

تالار گفتگوی ریاضی

 

h

سایتهای خارجی
مرکز ریاضیات
مرکز ریاضیات امریکا
ریاضیات و آمار
ریاضی دانشگاه هاروارد
 انجمن رياضيات دانشگاه آكسفورد
آخرين خبرها و رخدادهاي عالم رياضي
معماهاي رياضي
رياضي و فيزيك
اطلاعات شغلی ریاضی
اساتید ریاضی
برای معلم ها

Riaziat

math-ipm

رسم و محاسبه بصورت آنلاين
منابع رياضي
mit-Mathematics
ریاضیات و آمار
http://math.rice.edu RICE  مرکز رياضيات دانشگاه
www.math.okstate.edu  رياضيات ايالت اوكلاهاما
www.wisdom.weizmann.ac.il استادان رياضي و علوم کامپيوتر
www.math.washington.edu مركز رياضيات دانشگاه واشينگتن  
www.algebra.uni-linz.ac.at Linz کاربرد گروهي جبر در 
www.math.mun.ca  رياضيات و آمار
math.harvard.edu  دانشگاه هاروارد
www.mathjobs.org/jobs  اطلاعات شغلي رياضيات
www.cs.elte.hu/geometry  هندسه
www.cecm.sfu.ca  آزمايشگاه رياضيات
www.math.umn.edu Minnesota مرکز رياضيات
www.cds.caltech.edu  سيستم کنترل و ديناميک
www.math.ntnu.no  انجمن سخت کوشي رياضي

وبلاگها
ل

ریاضیات کاربردی و كامپيوتر

ریاضیات زیبا

جهان ریاضی

 M.P.L آموزش ریاضی و آمار و احتمالات

دبيرستان صنيعي فر

وبلاگ لبخند ریاضی

ریاضی شعر و

رياضيات مقدماتي و تخصصي

دانشجویان ریاضی کرمان

ریاضیدانان جوان

رياضي كاربردي

ریاضیات زیباست

جذابیتهای ریاضی

رياضيات تاج علوم

کاربرد کامپیوتر در ریاضی

در جهان رياضيات

انجمن ریاضی دانشگاه یاسوج

زنگ ریاضی

ریاضیات و

اندکی متفکرانه تر

رياضي زبان طبيعت

ریاضی دوران نخستین

تاریخ احتمالات

گروه ریاضیات

دبیر خانه ریاضی راهنمایی استان سمنان

درباره ریاضی

گروه ریاضی دامغان

ریاضیات قانون ذهن

زندگی نامه دانشمندان رياضي

آمار ایران

رياضي و جاذبه های بورس

من معلم ریاضیم

دنیای ریاضی

ریاضیات و اجتماع

انجمن ریاضی

 

آمار
+ نوشته شده در  یکشنبه 12 آذر1385ساعت 10:52  توسط جلال  | 

آزمايشات تشخيصي

آزمايشات تشخيصي

 

تمام آزمايشات تشخيصي به ۴ گروه اصلي تقسيم مي شوند :

۱ - گروهي که عملکرد دستگاههاي بدن را اندازه گيري مي کنند مانند تست ورزش ، ميزان ضربان قلب ، بررسي عملکرد ريه و ميزان حدت بينايي .

۲ -  گروهي که بر روي يک نمونه بافتي يا غيربافتي بدست آمده از بدن انسان مطالعه مي کنند مانند بيوپسي مغز استخوان ونمونه خون.

۳ - گروهي که درون بدن انسان را از طريق پرتوهاي X و اسکنهاي راديوايزوتوپ و يا امواج ماوراء صوت مورد بررسي قرار ميدهند مانند راديوگرافي ، اسکن راديوايزوتوپ و سونوگرافي .

۴ - گروهي از آزمايشات تشخيصي که بوسيله لوله هاي فيبرنوري بطور مستقيم به بررسي درون بدن مي پردازند مانند آندوسکوپي .

اقدامات تشخيصي دنباله شرح حال گيري و معاينه باليني بيمار توسط پزشک مي باشند . اين اقدامات به پزشک امکان مي دهند  درون بدن انسان را که تا کنون قابل ديد نبوده است بررسي کند يا تشخيصي را که محتمل مي داند تأييد کند .

در گذشته هاي دور زنان بواسطه بزرگ شدن شکم و حس حرکت جنين در رحم متوجه باردار شدن خود مي شدند ‍‍‍‍بعدها ‍متوجه گرديدند از دست دادن دوره هاي قاعدگي به احتمال زياد نشانه بارداري است مدتها بعد پزشکان پي بردند بوسيله معاينه داخل رحم مي توانند تغييرات رنگ دهانه رحم و مشخصات موکوس آنرا بعنوان  نشانه هاي احتمالي بارداري پيش از ظهور ديگر نشانه هاي باليني آن بررسي کنند .

انجام آزمايشي بر روي  خرگوش  بشر را يک قدم ديگر به پيش برد . انجام اين آزمايش با کسب آگاهي نسبت به ترشح هورمون گونادوتروپين‍‍‍‍‍‍ جفتي انسان به مدت کوتاهي پس از کاشته شدن تخم لقاح يافته در رحم امکان يافت . اگر چه اين هورمون در مقادير زياد در ادرار زن باردار وجود دارد ولي قابل رديابي نيست . با اين وجود اگر اين ادرار به خرگوش ماده تزريق شود منجر به بزرگ و قرمز شدن تخمدانهاي خرگوش مي گردد . اما اين آزمايش ۴ يا ۵ روز طول مي کشد و تنها در صورتيکه حداقل ۴ هفته از بارداري گذشته باشد قابل بررسي است .

تحقيقات بيشتر ، منجر به توليد پادتن ضدگونادوترپين گرديد ، اين پادتن بعد از مخلوط شدن با نمونه خون زن باردار در لوله آزمايش ، ‌مقادير اندک هورمون را رديابي مي کند .

اين آزمايش با  ۹۹  درصد صحت ، بارداري را ۹ روز پس از لقاح حتي قبل از اولين دوره قاعدگي عقب افتاده مشخص مي سازد . نوع ديگر اين آزمايش تنها با استفاده از ادرار زن باردار بدون خونگيري و تزريق به خرگوش نتايج مشابهي در بر داشته است .

کاربرد ديگر اقدامات آزمايشگاهي ،‌ارزيابي درمان دارويي بيماران مي باشد که براي تعيين ميزان تأثير داروهاي تجويزي برارگانهاي بدن بيمار انجام مي شوند و اينکه آيا بيمار بيش از نياز يا کمتر از حد لازم دارو مصرف مي کند ؟ و يا مصرف دارو باعث شده که تعادل بيوشيميايي بدن مختل  گردد؟

نمونه آشکار آن ، ارزيابي انسولين مصرفي در بيماران ديابتي بوسيله اندازه گيري قند خون مي باشد ، آزمايشي که معمولاً روزانه بوسيله خود بيماران ديابتي انجام مي گيرد . در حال حاضر بسياري از بيماران ديابتي پيش از هر وعده غذايي ميزان قند خون خود را اندازه مي گيرند تا بوسيله تنظيم دقيق انسولين تزريقي انرا بهتر کنترل کنند . يکي از اهداف دانشمندان در پيشبرد فن آوري آزمايشگاهي، ‌ارائه آزمايشاتي است که توسط خود بيمار انجام گيرند و با هزينه کمتر و با نتايج درماني بهتر همراه باشند .

هدف ديگر ارتقاء قابليت هاي موجود مي باشد و به نظر مي رسد در اين راه پيشرفتهاي قابل توجهي صورت گرفته است . نشان داده شده است با وجود افزايش آزمايشها بر روي نمونه هاي خوني ميزان نمونه هاي خوني گرفته شده، ثابت مانده اند . بنابراين بتدريج قادر خواهيم بود آزمايشات مربوط به صدها بيماري مختلف را با ميزان اندکي خون انجام دهيم .

هدف سوم ، انجام آسانتر و کمتر تهاجمي بودن آزمايشات مي باشد . با پي بردن به استفاده از بزاق بعنوان يک نمونه سهل الوصول براي اندازه گيري بسياري از مواد مانند هورمونهاي آزاد که رديابي آنها در خون و ادرار ممکن نيست ،  عرصه جديدي در ارائه آزمايشات ساده و سهل الوصول به روي دانشمندان گشوده شده است .

در انتهاي ديگر طيف فن آوري ها، ‌تکنيک جديد غيرتهاجمي ديگري به نام تصويربرداري با تقويت مغناطيسي (‌ MRI )‌ قرار دارد که نسبت به بسياري از فن اوريهاي ديگر از نظر کمال وکارايي سرآمد مي باشد.

 

نمونه هاي آزمايشگاهي

کاربرد : نمونه ها از مواد موجود بدن مانند نمونه هاي ادرار ،‌ مدفوع ، خون و مايعات موجود در فضاهاي بدن تا نمونه هاي بافتي بدست آمده با سوزنهاي توخالي از طريق بيوپسي متغير مي باشند .

آمادگي : آزمايش بر روي اکثر نمونه ها به آمادگي خاصي نياز ندارد . با اين وجود بعضي آزمايشهاي خون به ناشتا بودن تا ۱۲ ساعت قبل از نمونه گيري نياز دارند و آزمايشهاي ديگر ممکن است به رژيم غذايي خاصي يا به عدم استفاده از داروهاي معيني تا يک هفته قبل از نمونه گيري نياز داشته باشند .

زمان : زمان لازم براي نمونه برداري از چند ثانيه براي خونگيري يا جمع آوري ادرار در يک ظرف استريل تا نيم ساعت يا بيشتر براي نمونه برداري از مغز استخوان متغير است .

اقدامات لازم : نمونه گيري از بيماران معمولاً بصورت سرپايي انجام مي شود ، اگر چه ممکن است بر روي بيماران بستري هم صورت گيرد ولي اصول کار يکي است . در افراد سالم ترکيب بافتها ، مايعات و مواد دفعي بطور نسبي ثابت مي مانند يا در يک طيف نرمال متغير مي باشند . وقتيکه عضوي از بدن از حالت نرمال خارج مي گردد يا به هر دليلي دچار تغيير شود مانند حاملگي يا سالمندي، شواهد اين تغييرات در بافتها يا ترشحات بدن ديده مي شوند .

بيماريهاي خوني مانند آنمي يا لوکمي که موجب تغييراتي در ترکيب يا مقدار انواع خاصي از سلولهاي خوني مي گردند با بررسي نمونه هايي از خون قابل تشخيص مي باشند . همين مورد براي نمونه هاي ادرار و بزاق نيز صادق است .

پس از نمونه گيري ، نمونه بوسيله آسيب شناس در آزمايشگاه مورد بررسي قرار مي گيرد .

خطرات : اکثر نمونه گيريها با خطري کم يا بي هيچ خطري انجام مي شوند . ناراحتي ناشي از نمونه گيري از درد ناشي از سوزنهاي نمونه گيري تا درد قابل توجه هنگام بيوپسي که نيازمند بي حسي موضعي يا بيهوشي عمومي است متفاوت مي باشد .

راديوگرافي

راديوگرافي با پرتو X از تصاوير ثابت و ساده اي مانند راديوگرافيهاي دندان و استخوان شکسته تا تصاوير متحرک از اعضاء بدن که فلوئوروسکوپي ناميده مي شود متغير است . اين تصاوير ، قابل ضبط بر روي فيلم يا نوار ويدئو مي باشند که به آن سينه راديوگرافي گفته مي شود .

راديوگرافي براي نشان دادن اندازه ،‌ شکل ، موقعيت يا عملکرد بخشهاي گوناگون بدن بکار ميرود . منظور از غيرتهاجمي بودن بعضي از انواع راديوگرافيها اين است که چيزي توسط بيمار بلعيده نمي شود يا به بدن بيمار تزريق نمي گردد . بعضي از تکنيکهاي جديدتر راديوگرافي از يک نوع رنگ يا ماده حاجب جهت پرکردن بخشهايي از بدن و آشکار ساختن آن بهره مي گيرند . اين ماده حاجب  توسط بيمار بلعيده مي شود يا بطور مستقيم در يک شريان يا وريد تزريق مي گردد و يا با يک لوله باريک به نام کاتتر از طريق دهان ،‌مقعد ، مجراي ادرار يا برش ايجاد شده کوچکي وارد بدن مي شود .

فلوئورسکوپي نوعي راديوگرافي با پرتو مي باشد که امکان بررسي بخشي از بدن مانند ريه ها يا معده را بصورت تصوير متحرک  در يک نمايشگر فراهم مي آورد . اين فن آوري مشابه وسايلي است که براي بررسي چمدانها در فرودگاه استفاده مي شود . علاوه بر اين  پزشک را قادر مي سازد تا در تعيين موقعيت اعضا حين بيوپسي  دقيقتر عمل نمايد .

آمادگي : بيمار بايد لباس و اشياء  پوشيده در منطقه مورد بررسي را از تن در آورد . ممکن است اقدامات ديگري نيز بسته به منطقه بررسي مورد نياز باشد .

زمان : مدت زمان انجام ان از چند دقيقه تا يک ساعت بسته به منطقه بررسي متفاوت مي باشد . نتايج نيز بطور فوري يا طي ۱ تا ۲ روز آماده مي گردند .

اقدامات لازم : فلوئورسکوپي در مطب پزشک ،‌ کلينيک پرتونگاري و يا در بيمارستان قابل انجام است . دستگاه فلوئورسکوب مقابل بدن بيمار  قرار مي گيرد تا تصوير پيوسته اي تهيه و به نمايشگر ارسال کند .

خطرات : اگر چه ميزان پرتوگيري از اين دستگاه کم مي باشد ولي بيش از راديوگرافيهاي معمولي است  .  لازم به ذکر است که دستگاه هيچ تماسي با بدن بيمار نخواهد داشت .

 

اسکنهاي راديوايزوتوپ 

اسکن راديوايزوتوپ که اسکن هسته اي يا تصويربرداري راديونوکلئيد نيز ناميده مي شود براي کسب اطلاعات از شرائط و عملکرد اعضاء بدن بکار ميرود .

آمادگي : اکثر موارد به آمادگي خاصي نياز نيست . با اين وجود بعضي موارد تا ۱۲ ساعت پيش از انجام آزمايش بايد ناشتا بود .

زمان : مدت زمان انجام آزمايش بسته به منطقه مورد بررسي  متفاوت است .

اقدامات لازم : اين آزمايش بطور سرپايي و در بيماران بستري قابل انجام است . اگر چه تجهيزات استفاده شده و نماهاي مورد بررسي مشابه با CT اسکن مي باشند ولي به مقادير کمي  مواد راديواکتيو نيز، نياز است .

کاربرد اين مواد بدين خاطر است که اعضاء گوناگون بدن، مواد معدني يا هورمونهاي ويژه اي را جذب ياتغليظ مي کنند که در راديوگرافيهاي معمولي  قابل نمايش نيستند ، با اين وجود اگر اين مواد با اضافه کردن يک راديوايزوتوپ بصورت راديو اکتيو درآيند قابل رديابي مي باشند . بطوريکه اگر عضو مورد نظر بطور صحيح عملکرد نداشته باشد مقادير بسيار کم يا بسيار زياد اين مواد در آن منطقه تجمع پيدا مي کنند يا در بعضي قسمتها بيش از ديگر مناطق  جمع مي شوند و عضو مورد نظربصورت متفاوتي در نمايشگر آشکار مي گردد .  براي رديابي ماده ايزوتوپ در عضو مورد نظر اسکنرهاي خطي يا دوربينهاي گاما مورد استفاده واقع مي شوند .

خطرات : ميزان پرتو افکني ماده راديواکتيو بسيار کم است و ماده ايزوتوپب در طي يک روز از بدن ناپديد مي گردد . تنها ناراحتي ناشي از آن مربوط به تزريق داخل وريدي ماده راديو اکتيو مي باشد .

 

اسکنهاي توموگرافيک محوري رايانه اي  

      Computerized Axial Tomography Scanning

کاربرد : اين فن آوري که CAT اسکن يا ترجيحاً CT اسکن نيز ناميده مي شود در سال ۱۹۷۲  ميلادي ارائه شد و بطور قابل توجهي توسعه يافت . چرا که قادر به رديابي شرائط گوناگوني مي باشد که با وسايل قبلي قابل بررسي نبودند . CT اسکن بطور کلي نسبت به راديو گرافي معمولي ۱۰۰ بار حساستر است . اين وسيله به راحتي تجمعات کلسيمي را که اغلب بوسيله راديوگرافي ساده قابل بررسي نيست آشکار مي سازد . از طرف ديگر بعلت تضعيف امواج صوتي دربافت چربي،از سونوگرافي در بررسي افراد چاق دقيقتر مي باشد .

CT اسکن نه تنها ، تومورها ،‌کيستها و آبسه ها را آشکار مي سازد بلکه بعلت حساسيت ‌دستگاه به تفاوت چگالي بافتها گاهي قادر به تمايز بين تومورهاي خوش خيم و بدخيم  نيز مي باشد .

آمادگي : بسته به منطقه مورد بررسي بدن متفاوت است اما در اغلب موارد نيازي به آمادگي خاصي نيست .

زمان : زمان انجام ان حدود ۲۰ دقيقه طول مي کشد .

اقدامات لازم : در توموگرافي ، پرتوهاي X  بر يک صفحه خاص بدن مانند يک مقطع نازک از يک عضو يا قفسه سينه متمرکز مي گردند . در توموگرافي رايانه اي، پرتوهاي X عبوري از مقطع بدن بوسيله ردياب دستگاه دريافت شده و به رايانه ارسال مي شوند و پس از تجزيه و تحليل اطلاعات مربوط به چگالي بافتها، تصويري در نمايشگر ايجاد مي گردد . بافتها با چگالي متفاوت بصورت طيفي از سايه هاي خاکستري ، سايه هاي سفيد رنگ که چگالترين بافت يعني استخوان را نشان مي دهند و سايه هاي سياه رنگ مربوط به هوا و مايعات نمايش داده مي شوند . دستگاه اسکنر که پرتوهاي X   را ارسال و رديابي مي کند بصورت ۳۶۰ درجه دور بيمار که بر روري ميز ويژه  دستگاه دراز کشيده است، گردش مي کند . دستگاه CT اسکن  براي بررسي درون اعضاء بدن مانند مغز مورد استفاده قرار مي گيرد و انجام آن بصورت سرپايي نيز ممکن است .

خطرات : درCT اسکن به جز بعضي موارد اسکنهاي مغزي که به ماده حاجب راديو اکتيو، نياز است بيمار در معرض اشعه راديو اکتيو قرار نمي گيرد . انجام آن کاملاً بدون درد است و تنها خطرآن پرتوهاي X مي باشند که بسيار ناچيز است.   

          

تصويربرداري با تقويت مغناطيسي

  (Magnetic Resonance Imaging (MRI

کاربرد : اين فن آوري که پيش تر تقويت مغناطيسي هسته اي (‌  NMR )

Nuclear Magnetic Resonance ناميده مي شد از دو جزء اصلي تشکيل شده است .

جزء اول، امواج راديويي تحت کنترل رايانه وجزء دوم، ميدانهاي مغناطيسي هستند که ۲۵ هزار بار قويتر از ميدان مغناطيسي زمين مي باشند . دستگاه  MRI با ايجاد يک ميدان مغناطيسي پرقدرت، هسته دسته اي از اتمها را که داراي بار مثبت نيز مي باشند در يک جهت آرايش مي دهد . سپس بوسيله ارسال امواج راديويي بطور موقت اين آرايش را از بين برده و با اندازه گيري ميزان انرژي آزاد شده ناشي از آرايش دوباره هسته اتمها مي توان نحوه توزيع اتمهاي هيدروژن يا بطور دقيقتر پروتونهاي  هيدروژن فراوان موجود در بدن را ارزيابي کرد . سپس اين اندازه گيريها توسط رايانه به تصاوير سه بعدي از بافتهاي بدن تبديل مي گردد . اين فن آوري در بررسي سر ،‌سيستم عصبي مرکزي و ستون مهره ها بيشترين کاربرد را داراست . اگر چه قادر به بررسي تومورها ، سکته ها ،‌بيماريهاي تخريبي ، التهاب ،‌عفونت و ناهنجاريهاي ديگر اعضا و بافت نرم نيز مي باشد .

آمادگي : به آمادگي خاصي نياز نيست . ممکن است افراديکه نسبت به محيط بسته دچار ترس مرضي هستند قبل از تصويربرداري به داروي آرام بخش نياز داشته باشند يا گوشيهاي مخصوصي که موسيقي ملايمي پخش مي کنند بر سر بگذارند البته در صورتيکه سر بيمار نياز به تصويربرداري نداشته باشد .

زمان : تصويربرداري از هر نما ۵ دقيقه طول مي کشد و معمولا نماهاي متعددي مورد نياز ميباشد.

اقدامات لازم : بيمار بر روي يک تخت که درون محفظه مغناطيسي بزرگ استوانه اي شکلي است قرار مي گيرد و در طي ۵ دقيقه ، هسته  اتمهاي هيدروژن بدن بوسيله امواج راديويي برانگيخته مي شوند . وقتيکه ارسال اين امواج متوقف مي شود هسته اتمها به حال عادي برگشته که باعث ايجاد سيگنالهاي راديويي مي گردد . اين سيگنالها بوسيله گيرنده اي دريافت و براي پردازش به رايانه دستگاه ارسال مي شوند . اگر چه معمولاً بيمار هيچ احساس خاصي را تجربه نمي کند ممکن است صداهاي بلندي را که ناشي از تأثير ميدانهاي مغناطسيي بر قطعات فلزي محيط مي باشد بشنود و بعضي هم ممکن است لکه هايي نوراني را ببينند .لازم بذکر است، انجام MRI يک اقدام سرپايي مي باشد .

خطرات : ميدانهاي مغناطيسي به استثنا افراديکه داراي پروتزهاي فلزي آهني بويژه ضربانسازهاي قلبي مي باشند خطرات شناخته شده اي براي بيمار ندارند و ايمنتر از ديگر وسايل تشخيصي مي باشند که بيمار را در معرض پرتو X   يا راديواکتيويته قرار مي دهند . با اين وجود بعضي افراد در اين دستگاه ترس از محيط بسته را تجربه مي کنند .

سونوگرافي

کاربرد :  دستگاه اولتراسوند مشابه سيستم هاي صوتي مورد استفاده در کشتيها ،از امواج صوتي و انعکاس انها براي مشاهده اعضاء دروني بدن استفاده مي کند . اين فن آوري بويژه براي مشاهده بافتهاي نرم که بوسيله پرتوهاي X   بخوبي قابل بررسي نيستند کاربرد دارد . اگر چه سونوگرافي بطور چشمگيري ارزانتر و ايمنتر از CT  اسکن  مي باشد ، اما هميشه به دقت CT  اسکن نبوده و جايگزين آن نخواهد بود . اما هنوز کاربردهاي متعددي نظير بارداري براي سونوگرافي مطرح است که در ان پرتوهاي X   غيرضروري براي جنين مضر مي باشند .

همچنين در بررسي سونوگرافيک قلب که اکوکارديوگرافي ناميده مي شود کاربرد وسيعي دارد چرا که مي تواند قلب را در حين طپش بويژه باز و بسته شدن دريچه ها را مورد بررسي قرار دهد .

آمادگي :  تمام لباسها در موضع مورد بررسي  بايد از تن درآورده شوند . برحسب نوع بررسي ممکن است آمادگيهاي ديگري مورد نياز باشد مانند نوشيدن مايعات به ميزان ۲ ليوان ،۱ ساعت پيش از زمان بررسي سونوگرافيک لگن  يک زن باردار .

زمان : انجام سونوگرافي بسته به منطق بررسي بين چند دقيقه تا نيم ساعت زمان مي برد .

اقدامات لازم : ابتدا موضع سونوگرافي بايد با يک ماده لوبريکان (لزج ) مانند روغن معدني پوشيده شود و سپس پروب دستگاه که وسيله اي شبيه ميکروفون بوده و امواج صوتي را ارسال و انعکاس آنرا دريافت مي کند روي موضع در تماس با پوست قرار مي گيرد . رايانه اي نيز براي تبديل اطلاعات صوتي به تصوير روي نمايشگر استفاده مي گردد . انجام سونوگرافي بصورت سرپايي ميسر مي باشد .

خطرات : سونوگرافي يک فن آوري بدون درد و بدون خطر مي باشد .

آندوسکوپي

کاربرد : آندوسکوپي نامي عمومي براي اقدامات مداخله اي بر روي بيمار است که پزشک را بطور مستقيم قادر به مشاهده درون بدن و اعضاء داخلي آن از طريق يک لوله توخالي يا فيبر نوري خواهد کرد .

آندوسکوپ که نامهاي گوناگوني بسته به طول دستگاه و کاربرد آن دارد مي تواند بوسيله تزريق هوا براي مشاهده بهتر حفرات بدن ، نمونه برداري براي کشت و بيوپسي يا حتي انجام جراحيهاي ظريف مانند بستن لوله در زنان يا ترميم ليگامانهاي مفاصل بکار گرفته شود .

آمادگي : در بعضي مراکز ، پيش از آندوسکوپي  از آرام بخشها براي تخفيف اضطراب بيمار استفاده مي شود . پيش از آندوسکوپي دستگاه گوارش ممکن است رعايت رژيمهاي غذايي خاص ، ناشتا بودن يا تنقيه لازم باشد .

 

زمان: زمان انجام آندوسکوپي بر حسب منطقه مورد بررسي متفاوت است اما معمولاً کمتر از ۳۰ دقيقه بطول مي انجامد .

اقدامات لازم : لوله آندوسکوپ، فلزي و سخت يا با احتمال بيشتر کابلي از جنس فايبر گلاس مي باشد که نور را منتقل مي کند و پزشک را قادر به مشاهده درون اعضاء بدن مي سازد . اين لوله ممکن است از طريق يک برش جراحي، درون مفصل، قفسه سينه و حفره شکمي قرار گيرد . اما لوله آندوسکوپي معمولاً از طريق سوراخهاي طبيعي بدن مانند بيني ، دهان ، مقعد يا مجراي ادراري وارد اعضاء بدن مي گردد .

خطرات : ميزان ناراحتي و خطرات ناشي از آندوسکوپي به منطقه مورد بررسي بستگي دارد .

Valid HTML 4.01!

+ نوشته شده در  یکشنبه 12 آذر1385ساعت 10:25  توسط جلال  | 

آسم
آسم به صورت بيماري التهابي مزمن راههاي هوايي كه با افزايش پاسخ دهي درخت تراكئو برونكيال به تعدادي محرك، مشخص مي‌شود، تعريف مي‌گردد. از نظر باليني با حملات تنگي نفس، ويزينگ و سرفه مشخص ميشود.
حدود نصف موارد قبل از سن 10 سالگي و يك سوم بقيه قبل از 40 سالگي پديد مي‌آيد.
تشخيص آسم با اثبات انسداد برگشت پذير راه هوايي صورت مي‌پذيرد. برگشت پذير به طور قرار دادي به صورت افزايش 15% يا بيشتر در
FEV1  پس از دو پوف از آگونيست هاي بتا آدرنرژيك، تعريف مي‌گردد.

درمان:
رفع علل زمينه ساز از محيط يك بيمار مبتلا به آسم آلرژيك، موفق ترين روش قابل دسترس در درمان اين بيماري است.

درمان دارويي: عوامل در دسترس براي درمان آسم را مي‌توان به دو گروه عمومي تقسيم كرد:

1- داروهايي
كه از انقباض عضلات صاف جلوگيري مي‌كنند يعني داروهاي سريع الاثر( آگونيست‌هاي بتا آدرنرژيك، متيل گزانتين‌ها و آنتي كولينرژيك‌ها)

2 - عواملي كه از التهاب جلوگيري كرده و يا آن را برمي‌گردانند يعني داروهاي كنترل دراز مدت( گلوكورتيكوئيدها، بازدارنده‌هاي لكوترين و آنتاگونيست‌هاي گيرنده‌اي و عوامل پايدار كننده ماست سل)        

اپي نفرين:

موارد مصرف: اين دارو براي درمان اضطراري واكنشهاي حاد آلرژيك، آنافيلاكسي، آنژيوادم، درمان همراه با بيحس كننده هاي موضعي، پيريابيسم، خونريزي لثه و احياي قلبي عروقي مصرف مي شود.

هشدارها:
1-
  اين دارو در موارد زير بايد با احتياط مصرف شود:
پركاري تيروئيد، ديابت، بيماري قلبي ـ عروقي و شوك كارديوژنيك، تروماتيك يا خونريزي


2-
  از تزريق اپي نفرين به داخل عضلات سريني بايد اجتناب نمود، زيرا ممكن است موجب بروز گانگرن شود.

3-
 لازم است همزمان با تزريق اپي نفرين، حجم مايعات از دست رفته نيز جبران شود.

4-
  تزريق اپي نفرين به داخل شريان به علت انقباض شديد عروق و احتمال بروز گانگرن توصيه نمي شود.

5- 
 اپي نفرين از جفت عبور مي كند و به داخل شير نيز ترشح مي شود.

6-  افزودن اپي نفرين به بيحس كننده هاي موضعي براي تزريق در نواحي از بدن كه توسط آرتريولهاي انتهايي خونرساني مي شوند يا اينكه خون محدودي را دريافت مي نمايد( انگشتان، زبان، بيني، گوش) توصيه نمي شود.

7-
مصرف اين دارو براي اسپاسم برونشيال  حاد ( بدليل اثر انتخابي كمتر بر گيرنده هاي بتا دو) عموما توصيه نمي شود، زيرا داراي توان بالقوه براي تحريك بيش از حد قلب به ويژه در مقادير زياد مي باشد.

تداخل هاي دارويي:

مصرف هم زمان هالوتان با اپي نفرين ممكن است خطر بروز آريتمي شديد بطني را افزايش دهد. انفلوران يا ايزوفلوران نيز ممكن است عضله قلب را به اثرات مقلد سمپاتيك اپي نفرين حساس نمايد. مصرف همزمان اپي نفرين با داروهاي ضد افسردگي سه حلقه اي، ممكن است اثرات قلبي عروقي اپي نفرين را تشديد كند كه احتمالا منجر به بروز آريتمي، تاكيكاردي يا زيادي شديد فشار خون و دماي بدن ميشود. مصرف همزمان داروهاي مسدود كننده گيرنده بتا آدرنرژيك با اپي نفرين، ممكن است به مهار اثرات درماني هر دو دارو منجر شود. مصرف همزمان  ديگوكسين با اپي نفرين ممكن است خطر بروز آريتمي قلبي را افزايش دهد. مصرف همزمان ارگوتامين با اپي نفرين ممكن است منجر به افزايش اثر تنگ كننده عروق شود. همچنين ممكن است باعث ايجاد ايسكمي عروق محيطي و گانگرن شده و اثر بالا برنده فشار خون اپي نفرين را نيز تشديد نمايد. مصرف همزمان آن با انسولين ممكن است منجر به كاهش اثر انسولين به دليل افزايش گلوكز خون شود. مصرف همزمان اپي نفرين با گوانادرل يا گوانتيدين ممكن است اثر بالا برنده فشار خون اپي نفرين را تشديد نمايد.  

ايزوپروترنول:

موارد مصرف: در درمان علامتي آسم برونشيال، اسپاسم نايژه اي يرگشت پذير همراه با التهاب نايژه ها، آمفيزم ريوي، برونشكتازي و ساير بيماري هاي انسدادي ريوي به كار برده مي شود.

هشدارها: مصرف اين دارو براي درمان اسپاسم برونشيال حاد( به دليل اثر انتخابي كمتر بر گيرنده هاي بتا دو) عموما توصيه نمي شود، زيرا داراي توان بالقوه براي تحريك بيش از حد قلب به ويژه در مقادير زياد مي باشد.

تداخل هاي دارويي:

مصرف همزمان تركيبات هيدروكربنه هوشبر استنشاقي با ايزوپروترنول، موجب افزايش خطر برور آريتمي شديد مي شود. تجويز همزمان ضد افسردگي هاي سه حلقه اي با تقويت اثرات قلبي ـ عروقي ايزوپروترنول موجب برور آريتمي، تاكيكاردي، زيادي فشار خون و يا افزايش درجه حرارت بدن مي‌گردد. تجويز تركيبات مسدد گيرنده بتا ادرنرژيك و از جمله فراورده هاي چشمي همزمان با اين دارو، موجب مهار متقابل اثرات درماني دو دارو مي‌گردد. در ضمن اثر گشاد‌كنندگي نايژه با تحريك كننده بتا دو توسط ايزوپروترنول را عوارض ناخواسته مثل تحريك پذيري، بي خوابي، تشنج و اريتمي قلبي را به دنبال خواهد داشت. تجويز همزمان گليكوزيدهاي قلبي و يا لوودوپا با دارو، موجب افزايش خطر آريتمي قلبي مي‌شود. ايزوپروترنول همچنين اثرات ضدآنژين نيترات ها را كاهش مي‌دهد. مصرف توام ريتودرين و اين دارو، موجب تشديد اثرات درماني و عوارض جانبي، دو دارو مي‌شود. تجويز توام با هورمون هاي تيروئيدي نيز اثرات درماني هر دو گروه دارويي را تشديد مي‌كند. تجويز دارو به همراه تركيبات گزانتين مانند آمينوفيلين، علاوه بر افزايش تحريكCNS ، آثار سمي اضافي توليد مي نمايد. مصرف همراه ايزوپروترنول با تئوفيلين ممكن است باعث افزايش سميت قلبي دارو شود.

كرومولين سديم:

موارد مصرف: براي پيشگيري از آسم، حساسيت غذايي و اسپاسم نايژه‌اي ناشي از حساسيت مصرف مي شود.
هشدارها:

1- در موارد عيب شديد كار كبد يا كليه بايد با احتياط تجويز شود.

2- در صورت بروز پنوموني ائوزينوفيليك در طول مصرف دارو، درمان بايد قطع گردد.

آمينو فيلين:
موارد مصرف: براي درمان انسداد برگشت پذير راههاي تنفسي و آسم حاد و به عنوان محرك تنفسي در آپنه نوزادان مصرف مي شود.

هشدارها:

در صورت وجود خيز حاد ريوي، ناتواني احتقاني قلب، تب پايدار، بيماريهاي كبدي، پركاري غده تيروئيد، سپسيس و اختلالت صرعي بايد با احتياط تجويز شود.

تداخل هاي دارويي:

تجويز همزمان سايمتيدين، سيپروفلوكساسين، اريترومايسين، پروپرانولول و تيابندازول با آمينو فيلين احتمالا باعث افزايش غلظت متابوليت فعال آن مي‌شود. تجويز همزمان فني توئين و ريفامپسين با تئوفيلين و كشيدن سيگار يا تنباكو احتمالا باعث كاهش غلظت آن به واسطه تحريك متابوليسم مي‌شود. تجويز همزمان مسددهاي گيرنده بتاآدرنرژيك ممكن است اثرات گشاد كنندگي نايژه‌اي دارو را مهار كند. مصرف همزمان با كتامين ممكن است آستانه حملات صرع را كاهش دهد.

بكلو متازون:

موارد مصرف: به عنوان درمان نگهدارنده در بيماران مبتلا به آسم نايژه‌اي مزمن بكار مي‌رود.

برم هگزين:

موارد مصرف: به عنوان خلط آور و رقيق كننده ترشحات موكوسي در مواردي مانند التهاب نايژه، آسم، برونشكتازي و التهاب سينوس ها همراه با تجمع ترشحات موكوسي غليظ و چسبنده در مجاري تنفسي مصرف مي شود.

هشدارها: در مبتلايان به زخم هاي گوارشي با احتياط مصرف شود.
سالبوتامول:

موارد مصرف: براي درمان آسم و ساير حالات همراه با انسداد برگشت پذير راههاي تنفسي و همچنين براي جلوگيري از زايمان زودرس مصرف مي شود.

هشدارها:
1- در صورت وجود بيماري هاي قلبي- عروقي شامل آريتمي قلبي، عدم كفايت ميوكارد و عروق كرونر، افزايش فشار خون، بيماري ايسكمي قلبي، طولاني شدن فاصله QT ، پركاري تيروئيد و ديابت بايد با احتياط فراوان تجويز شود.

2- درمان با محرك هاي گيرنده بتا دو آدرنرژيك ممكن است باعث كاهش شديد پتاسيم سرم شود. اين اثر در صورت مصرف همزمان تئوفيلين و مشتقات آن، كورتيكوستروئيدها، ديورتيك ها و به وسيله هيپوكسي ممكن است تشديد شود.

3- مصرف خوراكي يا تزريقي دارو مي تواند انقباضات رحم را مهار نمايد.
4- مصرف همزمان دارو با مسددهاي بتا آدرنرژيك، كدئين، گليكوزيدهاي ديژيتال، مهار كننده هاي منو آمين اكسيد از(MAO ) و ضد افسردگي هاي سه حلقه اي بايد با احتياط صورت گيرد.

تداخل هاي دارويي:

تجويز مقادير زياد سالبوتامول قبل يا اندكي پس از بيهوشي با كلروفرم يا هالوتان ممكن است خطر آريتمي شديد بطني را به ويژه نزد اشخاص با سابقه بيماري قلبي افزايش دهد. مصرف همزمان داروهاي ضد افسردگي سه حلقه اي و يا مهار كننده هاي منو آمين اكسيد از(MAO) ( شامل فورازوليدون و پروكاربازين) با سالبوتامول ممكن است باعث تشديد اثر دارو بر سيستم عروقي شود. مصرف همزمان اين دارو با گليكوزيدهاي ديژيتال ممكن است خطر آريتمي قلبي را افزايش دهد. مصرف همزمان سالبوتامول با كاكوئين علاوه بر اثر افزاينده تحريك CNS  ، ممكن است اثرات جانبي عروقي هر يك را نيز افزايش دهد. مصرف همزمان با مسددهاي بتا ممكن است با اثر گشاد كنندگي  برونش سالبوتامول مقابله نمايد.

تربوتالين سولفات:

موارد مصرف: براي درمان آسم و ساير حالات توام با انسداد برگشت پذير راههاي تنفسي و همچنين براي پيشگيري از زايمان زودرس به كار مي رود.

هشدارها:

1- در صورت وجود بيماريهاي قلبي ـ عروقي شامل آريتمي قلبي، عدم كفايت ميوكارد وعروق كرونر، افزايش فشارخون، ديابت، پركاري تيروئيد، كتواسيدوز، فئوكروموسيتوم، حملات صرع (يا سابقه آن) و حساسيت به داروهاي مقلد سمپاتيك، اين دارو با احتياط مصرف شود.

2- درمان با محركهاي گيرنده بتادو آدرنرژيك ممكن است باعث كاهش شديد پتاسيم سرم شود. اين اثر در نتيجه مصرف همزمان با تئوفيلين، كورتيكوستروئيدها، داروهاي مدر و بوسيله هيپوكسي ممكن است تشديد شود .

تداخل داروئي:

تجويز مقادير زياد تربوتالين قبل يا اندكي پس ازبيهوشي با كلروفرم، يا هالوتان ممكن است خطر آريتمي شديد بطني را بويژه نزد اشخاص با سابقه بيماري قلبي افزايش دهد.

مصرف همزمان داروهاي ضدافسردگي  سه حلقه اي يا مهاركننده هاي مونوآمين اكسيداز

(MAO) با سالبوتامول ممكن است باعث تشديد اثر دارو بر سيستم عروقي شود.

مصرف همزمان با گليگوزيدهاي ديژيتال ممكن است خطر آريتمي قلبي را افزايش دهد.

مصرف همزمان با مسدد‌‌هاي گيرنده بتا ممكن است با اثر گشادكنندگي  برونش دارو مقابله نمايد.

تئوفيلين:

موارد مصرف:

تئوفيلين براي درمان انسداد برگشت پذير راههاي تنفسي و آسم حاد مصرف مي‌شود.

هشدارها:

در صورت وجود خيز حاد ريوي، ناتواني احتقاني قلب، تب پايدار، بيماريهاي كبدي، زخم معده ،پركاري تيروئيد يا سپسيس و اختلالات عصبي بايد با احتياط تجويز شود.
تداخل هاي داروئي:
تجويزهمزمان سايمتيدين، سيپروفلوكساسين، اريترومايسين،، داروهاي ضد‌بارداري
خوراكي ،پروپرانولول و تيا بندازول با تئوفيلين احتمالا باعث افزايش غلظت آن مي‌شود.

 تجويز همزمان فني‌توئين، كاربامازپين ، باربيتوراتها و ريفامپسين با تئوفيلين و كشيدن سيگار وتنباكو، احتمالا باعث كاهش غلظت آن بواسطه تحريك متابوليسم مي‌شود.
تجويز همزمان مسددهاي گيرنده بتاآدرنرژيك ممكن است اثرات گشادكنندگي نايژه اي تئوفيلين را مهار كند. مصرف همزمان

تئوفيلين با كتامين ممكن است آستانه حملات صرع را كاهش دهد.
 

آسم

+ نوشته شده در  یکشنبه 12 آذر1385ساعت 9:34  توسط جلال  | 

 

LEVODOPA

موارد مصرف‌: لوودوپا در درمان‌ بيماري‌پاركينسون‌ (اما نه‌ براي‌ درمان‌ علائم‌ خارج‌هرمي‌ ناشي‌ از داروها) مصرف‌ مي‌شود.

 

مكانيسم‌ اثر: لوودوپا، پيش‌ ساز دوپامين‌است‌ و عمدتŠ با افزايش‌ دوپامين‌ دراسترياتوم‌ عمل‌ مي‌كند. كندي‌ حركات‌(برادي‌ كينزي‌) و سختي‌ عضلات‌ را بيشتراز رعشه‌ بهبود مي‌بخشد.

 

فارماكوكينتيك‌: لوودوپا از روده‌ كوچك‌سريعŠ جذب‌ مي‌شود، اما جذب‌ آن‌ بستگي‌به‌ سرعت‌ تخليه‌ معده‌ و pH محتويات‌ آن‌دارد. 2 ساعت‌ بعد از مصرف‌ خوراكي‌،دارو به‌ حداكثر غلظت‌ پلاسمايي‌ خودمي‌رسد. حدود دو سوم‌ دارو در كبدمتابوليزه‌ و از طريق‌ ادرار دفع‌ مي‌شود.

 

موارد منع‌ مصرف‌: در گلوكوم‌ با زاويه‌بسته‌ نبايد مصرف‌ شود.

 

هشدارها: 1 ـ اين‌ دارو نبايد در پاركينسون‌ناشي‌ از مصرف‌ دارو استفاده‌ شود.

2 ـ در موارد زير لوودوپا بايد با احتياطفراوان‌ تجويز شود:

بيماريهاي‌ ريوي‌، اولسرپپتيك‌، بيماري‌قلبي‌ ـ عروقي‌، ديابت‌، نرمي‌ استخوان‌،گلوكوم‌ با زاويه‌ باز، ملانوماي‌ پوست‌ وبيماري‌ رواني‌.

3 ـ در درمان‌ طولاني‌ مدت‌، بايدسيستم‌هاي‌ كبدي‌، كليوي‌، قلب‌ و عروق‌،خون‌ ساز و روان‌ بيمار تحت‌ مراقبت‌ ونظارت‌ باشند.

4 ـ در بيماراني‌ كه‌ با درمان‌ بتدريج‌ بهبودنسبي‌ پيدا كرده‌اند، نبايد مصرف‌ داروبه‌طور ناگهاني‌ قطع‌ شود.

5 ـ مهمترين‌ عوارض‌ جانبي‌ محدودكننده‌مقدار مصرف‌ لوودوپا، حركات‌ غير ارادي‌و اختلالات‌ رواني‌ هستند.

 

عوارض‌ جانبي‌: بي‌اشتهايي‌، تهوع‌ واستفراغ‌، بي‌ خوابي‌، سراسيمگي‌، كاهش‌فشارخون‌ وضعيتي‌ (ندرتŠ كاهش‌فشارخون‌ پايدار)، گيجي‌، طپش‌ قلب‌،آريتمي‌، قرمز رنگ‌ شدن‌ ادرار و سايرمايعات‌ بدن‌، ندرتŠ افزايش‌ حساسيت‌،حركات‌ غير ارادي‌ و غير طبيعي‌، هيپومانياو سايكوز كه‌ ممكن‌ است‌ باعث‌ محدودشدن‌ مقدار مصرف‌ شوند، افسردگي‌،خواب‌ آلودگي‌، سردرد، برافروختگي‌،تعريق‌، خونريزي‌ دستگاه‌ گوارش‌ ونروپاتي‌ محيطي‌ از عوارض‌ جانبي‌ داروهستند.

 

تداخل‌هاي‌ دارويي‌: مصرف‌ توام‌ لوودوپابا هوشبرها مثل‌ هالوتان‌ با خطر آريتمي‌همراه‌ است‌. مصرف‌ توام‌ لوودوپا باداروهاي‌ ضد افسردگي‌ مهار كننده‌ آنزيم‌مونوآمينواكسيداز منجر به‌ زيادي‌فشارخون‌ مي‌گردد، به‌ همين‌ دليل‌ تا حداقل‌2 هفته‌ پس‌ از قطع‌ مصرف‌ داروهاي‌ ضدافسردگي‌ از مصرف‌ لوودوپا خودداري‌شود. مصرف‌ همزمان‌ لوودوپا با ويتامين‌B6 موجب‌ كاهش‌ اثرات‌ لوودوپا خواهدشد.

 

نكات‌ قابل‌ توصيه‌: 1 ـ اين‌ دارو در بيماران‌سالمند و بيماراني‌ كه‌ بمدت‌ طولاني‌ سابقه‌بيماري‌ پاركينسون‌ دارند، ارزش‌ اندكي‌دارد، چون‌ اين‌ افراد نمي‌توانند مقادير زياددارو را تحمل‌ كنند. همچنين‌ در بيماراني‌ كه‌علاوه‌ بر بيماري‌ پاركينسون‌، بيماري‌مغزي‌ ديگري‌ نيز دارند، لوودوپا ارزش‌كمي‌ دارد، چون‌ اين‌ افراد به‌ عوارض‌جانبي‌ اين‌ دارو حساسيت‌ بيشتري‌ دارند.همچنين‌ در پاركينسون‌ ناشي‌ ازبيماري‌هاي‌ دژنراتيو مغزي‌ نيز معمولا به‌لوودوپا پاسخ‌ ايجاد نمي‌شود.

2 ـ درمان‌ با لوودوپا بايد با مقادير كم‌شروع‌ و به‌صورت‌ تدريجي‌ مقادير دارو راافزايش‌ داد (با فواصل‌ 2 تا 3 روز). مقدارنهايي‌ معمولابر اساس‌ افزايش‌ تحرك‌بيمار از يك‌ طرف‌ و عوارض‌ جانبي‌ محدودكننده‌ داروي‌ مصرفي‌ از طرف‌ ديگر تعيين‌مي‌شود. فواصل‌ بين‌ مقادير مصرف‌ مهم‌است‌ و بايد بر اساس‌ نياز هر بيمار به‌طورجداگانه‌ تعيين‌ شود.

3 ـ تهوع‌ و استفراغ‌ ندرتŠ باعث‌ محدوديت‌در مقدار داروي‌ دريافتي‌ مي‌شوند.مصرف‌ دارو بعد از غذا تحمل‌ آن‌ را براي‌دستگاه‌ گوارش‌ بالا مي‌برد.

4 ـ قطع‌ مصرف‌ دارو بتدريج‌ صورت‌گيرد.

 

مقدار مصرف‌: در ابتدا mg/day 500 ـ 125به‌ صورت‌ منقسم‌ بعد از غذا، تجويزمي‌شود كه‌ بر اساس‌ پاسخ‌ بيمار افزايش‌

مي‌يابد.

اشكال‌ دارويي‌:

Tablet : 500 mg

 

LEVODOPA-C

موارد مصرف‌: اين‌ دارو در كنترل‌ بيماري‌پاركينسون‌ (اما نه‌ براي‌ درمان‌ علائم‌ خارج‌هرمي‌ ناشي‌ از داروها) مصرف‌ مي‌شود.

 

مكانيسم‌ اثر: لوودوپا، پيش‌ ساز دوپامين‌است‌ و عمدتŠ با تأمين‌ دوپامين‌ كاهش‌ يافته‌استرياتوم‌ عمل‌ مي‌كند. كاربي‌ دوپا مهاركننده‌ خارج‌ مغزي‌ دوپا دكربوكسيلاز بوده‌و تبديل‌ محيطي‌ لوودوپا به‌ دوپامين‌ رامهار مي‌كند، اما برخلاف‌ لوودوپا از سدخوني‌ ـ مغزي‌ عبور نمي‌كند. بنابراين‌ درصورتي‌ كه‌ همراه‌ با لوودوپا تجويز شود،غلظت‌ مغزي‌ مناسبي‌ از دوپامين‌ فراهم‌مي‌گردد و در عين‌ حال‌ بدليل‌ كاهش‌تشكيل‌ دوپامين‌ در محيط، عوارض‌ جانبي‌محيطي‌ مثل‌ تهوع‌، استفراغ‌ و اثرات‌ قلبي‌ ـعروقي‌ آن‌ كاهش‌ مي‌يابد.

 

فارماكوكينتيك‌: اين‌ دارو سريعŠ از دستگاه‌گوارش‌ جذب‌ مي‌شود، اما جذب‌ آن‌ بستگي‌به‌ سرعت‌ تخليه‌ معده‌ و pH محتويات‌ آن‌دارد. غذا، ظهور لوودوپا در پلاسما را به‌تأخير مي‌اندازد. حدود دو سوم‌ دارو دركبد متابوليزه‌ و از طريق‌ ادرار دفع‌مي‌شود.

 

موارد منع‌ مصرف‌: در صورت‌ وجودگلوكوم‌ با زاويه‌ بسته‌، نبايد مصرف‌ شود.

 

هشدارها: 1 ـ اين‌ دارو نبايد در پاركينسون‌ناشي‌ از مصرف‌ داروها استفاده‌ شود.

2 ـ در صورت‌ وجود بيماريهاي‌ ريوي‌،اولسرپپتيك‌، بيماري‌ قلبي‌ ـ عروقي‌، ديابت‌،نرمي‌ استخوان‌، گلوكوم‌ با زاويه‌ باز،ملانوماي‌ پوست‌ يا بيماري‌ رواني‌ بايد بااحتياط فراوان‌ تجويز شود.

3 ـ در درمان‌ طولاني‌ مدت‌، بايدسيستم‌هاي‌ كبدي‌، كليوي‌، قلب‌ و عروق‌،خون‌ ساز و روان‌ بيمار تحت‌ مراقبت‌ ونظارت‌ باشند.

4 ـ در بيماراني‌ كه‌ بهبود نسبي‌ پيداكرده‌اند، نبايد مصرف‌ دارو به‌طور ناگهاني‌قطع‌ شود.

 

عوارض‌ جانبي‌: بي‌اشتهايي‌، تهوع‌ واستفراغ‌، بي‌خوابي‌، سراسيمگي‌، كاهش‌فشار خون‌ وضعيتي‌، گيجي‌، طپش‌ قلب‌،آريتمي‌، قرمز رنگ‌ شدن‌ ادرار و سايرمايعات‌ بدن‌، حركات‌ غير ارادي‌ و غيرطبيعي‌، هيپومانيا و سايكوز كه‌ ممكن‌ است‌باعث‌ محدود شدن‌ مقدار مصرف‌ شوند،افسردگي‌، خواب‌ آلودگي‌، سردرد،برافروختگي‌، تعريق‌، خونريزي‌ دستگاه‌گوارش‌ و نروپاتي‌ محيطي‌ از عوارض‌جانبي‌ دارو هستند.

 

تداخل‌هاي‌ دارويي‌: مصرف‌ توام‌ اين‌ داروبا هوشبرهاي‌ استنشاقي‌ مانند هالوتان‌ باخطر آريتمي‌ همراه‌ است‌. مصرف‌ توام‌ اين‌دارو با داروهاي‌ ضد افسردگي‌ (مهاركننده‌ آنزيم‌ مونوآمينواكسيداز) منجر به‌افزايش‌ شديد فشار خون‌ مي‌گردد. به‌ همين‌دليل‌ تا حداقل‌ 2 هفته‌ پس‌ از قطع‌ مصرف‌داروهاي‌ ضد افسردگي‌ از مصرف‌ اين‌دارو بايد خودداري‌ شود.

 

نكات‌ قابل‌ توصيه‌: 1 ـ اين‌ دارو در بيماران‌سالخورده‌ و بيماراني‌ كه‌ به‌ مدت‌ طولاني‌سابقه‌ بيماري‌ پاركينسون‌ دارند، ارزش‌اندكي‌ دارد. چون‌ اين‌ افراد نمي‌توانندمقادير زياد دارو را كه‌ بر بيماري‌ آنها غلبه‌كند، تحمل‌ كنند. همچنين‌ در پاركينسون‌ناشي‌ از بيماري‌هاي‌ دژنراتيو مغزي‌ نيزمعمولا به‌ اين‌ دارو پاسخ‌ ايجاد نمي‌شود.

2 ـ درمان‌ با اين‌ دارو را بايد با مقادير كم‌شروع‌ نمود و به‌صورت‌ تدريجي‌ مقاديردارو را افزايش‌ داد (با فواصل‌ 2 تا 3 روز).مقدار مصرف‌ نهايي‌ معمولا بر اساس‌افزايش‌ تحرك‌ بيمار از يك‌ طرف‌ وعوارض‌ جانبي‌ محدود كننده‌ داروي‌مصرفي‌ از طرف‌ ديگر تعيين‌ مي‌شود.

3 ـ تهوع‌ و استفراغ‌ ندرتŠ باعث‌ محدوديت‌در مقدار داروي‌ دريافتي‌ مي‌شوند.مصرف‌ دارو بعد از غذا تحمل‌ آن‌ را بهترمي‌كند.

 

مقدار مصرف‌: در ابتدا به‌ ميزان‌ 100ميلي‌گرم‌ 3 بار در روز (همراه‌ با 10ميلي‌گرم‌ كار بي‌دوپا) تجويز مي‌شود. كه‌مي‌توان‌ به‌ ميزان‌ 100mg/day ـ 50 افزايش‌داد. و يا آنكه‌ يك‌ روز در ميان‌ بر اساس‌پاسخ‌ بيمار تا حداكثر 800mg/day درمقادير منقسم‌ تجويز گردد.

 

اشكال‌ دارويي‌:

Scored Tablet : Levodopa 100 mg +Carbidopa 10 mg

Scored Tablet (Forte) : Levodopa 250 mg+ Carbidopa 25 mg

 

LIDOCAINE

موارد مصرف‌: به‌عنوان‌ بي‌ حس‌ كننده‌موضعي‌ در اختلالات‌ پوستي‌ خفيف‌ نظيرآفتاب‌ سوختگي‌، بريدگيهاي‌ جزئي‌،سوختگيها و خراشيدگيها و گزش‌ حشرات‌به‌كار مي‌رود. فرآورده‌هاي‌ ليدوكائين‌همراه‌ با اپي‌ نفرين‌ براي‌ ايجاد بي‌ حسي‌موضعي‌ در غشاهاي‌ مخاطي‌ قابل‌دسترس‌ مانند مري‌ و دهان‌ به‌كار برده‌مي‌شوند. اين‌ دارو همچنين‌ براي‌ كاهش‌درد و التهاب‌ در ناحيه‌ مري‌ و كاهش‌رفلكسهاي‌ مري‌ نيز به‌كار برده‌ مي‌شود.ليدوكائين‌ به‌صورت‌ تزريقي‌ در اطراف‌سخت‌ شامه‌ و يا زير نخاع‌ تجويز مي‌شود.همچنين‌ اين‌ دارو براي‌ ايجاد بيحسي‌موضعي‌ يا منطقه‌اي‌، ايجاد اثر ضد دردبمنظور انسداد حركتي‌ به‌ درجات‌ مختلف‌قبل‌ از اعمال‌ جراحي‌، دندانپزشكي‌ وزايمان‌ به‌كار مي‌رود.

 

مكانيسم‌ اثر: بيحس‌ كننده‌هاي‌ موضعي‌ باتثبيت‌ برگشت‌پذير غشاي‌ سلولهاي‌عصبي‌ در نتيجه‌ كاهش‌ نفوذپذيري‌ اين‌غشاء به‌ يون‌ سديم‌، شروع‌ و هدايت‌ امواج‌عصبي‌ را متوقف‌ مي‌كند. در صورت‌ جذب‌مقادير زياد، ليدوكائين‌ ابتدا مي‌تواند اثرتحريكي‌ و سپس‌ اثر تضعيفي‌ بر روي‌ CNSداشته‌ باشد.

 

فارماكوكينتيك‌: ملح‌ يونيزه‌ اين‌ داروبراحتي‌ از پوست‌ سالم‌ جذب‌ نمي‌شود، امااز محل‌ ضربه‌ خورده‌ و يا خراشيده‌ قادربه‌ جذب‌ مي‌باشد. متابوليسم‌ ليدوكائين‌ دركبد و تا حد كمي‌ نيز در كليه‌ انجام‌ مي‌گيرد.شروع‌ اثر ليدوكائين‌ 5 ـ 2 دقيقه‌ و طول‌مدت‌ اثر آن‌ در مصارف‌ جلدي‌ تقريبŠ 45دقيقه‌ و در مخاط 60 ـ 30 دقيقه‌ است‌. دفع‌ليدوكائين‌ عمدتŠ از كليه‌ و به‌صورت‌متابوليت‌ مي‌باشد.

 

موارد منع‌ مصرف‌: در صورت‌ وجود بلوك‌كامل‌ قلبي‌، خونريزي‌ شديد، كاهش‌ شديدفشار خون‌ و شوك‌ نبايد از اين‌ دارو براي‌انسداد زير عنكبوتيه‌اي‌ استفاده‌ گردد. اين‌دارو همچنين‌ در صورت‌ وجود عفونت‌ درموضعي‌ كه‌ براي‌ تزريق‌ كمري‌ در نظرگرفته‌ شده‌، اين‌ دارو براي‌ ايجاد انسدادزير عنكبوتيه‌اي‌ نبايد مصرف‌ شود.

هشدارها: 1 ـ در صورت‌ وجود حساسيت‌به‌ ساير تركيبات‌ بي‌حس‌ كننده‌ آميدي‌احتمال‌ وجود حساسيت‌ به‌ اين‌ دارو نيزوجود دارد.

2 ـ در حالاتي‌ نظير صرع‌، نارسايي‌ تنفسي‌،نارسايي‌ كبد و يا پورفيريا با احتياطمصرف‌ گردد.

3 ـ در ناراحتي‌هاي‌ قلبي‌ ـ عروقي‌ به‌ويژه‌انسداد قلبي‌ و يا شوك‌ و يا عفونت‌ در محل‌تزريق‌ با احتياط مصرف‌ گردد.

4 ـ فرآورده‌هاي‌ حاوي‌ نورآدرنالين‌ دربيماران‌ قلبي‌ از جمله‌ مبتلايان‌ به‌ آريتمي‌ ويا پركاري‌ تيروئيد، بايد با احتياط مصرف‌گردند.

 

عوارض‌ جانبي‌: عوارض‌ جانبي‌ به‌طور كلي‌ناشي‌ از مقدار زياد مصرف‌، غلظت‌ زيادپلاسمايي‌ ناشي‌ از ورود ناخواسته‌ دارو به‌رگ‌، كاهش‌ تحمل‌ بيمار، ناسازگاري‌ فردي‌يا حساسيت‌ مفرط مي‌باشد. واكنش‌هاي‌سيستميك‌ ممكن‌ است‌ به‌ سرعت‌ يا باتأخير و تا 30 دقيقه‌ پس‌ از تجويز داروبروز كند. عوارض‌ سيستميك‌ شامل‌گيجي‌، تضعيف‌ تنفسي‌، تشنج‌، افت‌فشارخون‌ و براديكاردي‌ مي‌باشد.عوارض‌ با شيوع‌ كم‌ در مصرف‌ موضعي‌عبارتند از سوزش‌، گزش‌، ورم‌ ياحساسيت‌ پوست‌ به‌ لمس‌، خارش‌ و كهير.

 

تداخل‌هاي‌ دارويي‌: داروهاي‌ مضعف‌ CNS،از جمله‌ داروهايي‌ كه‌ معمولا قبل‌ از بيهوشي‌مصرف‌ مي‌شوند و نيز سولفات‌ منيزيم‌تزريقي‌، ممكن‌ است‌ موجب‌ بروز اثرات‌تضعيفي‌ اضافي‌ CNS شوند. داروهاي‌مسدودكننده‌ بتاآدرنرژيك‌ از طريق‌ كاهش‌جريان‌ خون‌ كبدي‌، سرعت‌ متابوليسم‌ليدوكائين‌ را كاهش‌ داده‌ و خطر مسموميت‌با آن‌ را بالا مي‌برند. سايمتيدين‌ متابوليسم‌اين‌ دارو را بتأخير مي‌اندازد و در نتيجه‌احتمال‌ خطر مسموميت‌ افزايش‌ مي‌يابد.

 

نكات‌ قابل‌ توصيه‌: 1 ـ در صورت‌ حساسيت‌به‌ ساير بيحس‌ كننده‌ها اين‌ دارو بايد بااحتياط و زير نظر پزشك‌ تجويز گردد.

2 ـ به‌ دليل‌ طولاني‌ بودن‌ زمان‌ بيحسي‌ بايددقت‌ گردد كه‌ اعضاي‌ بيحس‌ شده‌ مجروح‌نگردند.

3 ـ از مصرف‌ ليدوكائين‌ موضعي‌ درنواحي‌ وسيعي‌ از پوست‌ و يا مخاطبخصوص‌ اگر آسيب‌ ديده‌ باشند، بايدخودداري‌ شود.

4 ـ بايد احتياط گردد كه‌ فرآورده‌هاي‌موضعي‌ وارد چشم‌ نگردند.

 

مقدار مصرف‌:

بزرگسالان‌: در انفيلتراسيون‌ براي‌بيحسي‌ از طريق‌ تزريقي‌ بر حسب‌ وزن‌بيمار و نوع‌ عمل‌ جراحي‌ حداكثر 200 ميلي‌گرم‌ (در مورد محلول‌هاي‌ حاوي‌ آدرنالين‌حداكثر 500 ميلي‌ گرم‌) تجويز مي‌شود. دربيحسي‌ وريدي‌ منطقه‌اي‌، مقدار 300 ـ 50ميلي‌گرم‌ و براي‌ بيحسي‌ جلدي‌، مقدار

300 ـ 5 ميلي‌گرم‌ مصرف‌ مي‌شود. براي‌بيحسي‌ اعصاب‌ محيطي‌، در دندانپزشكي‌مقدار 100 ـ 20 ميلي‌گرم‌ از محلول‌ 2درصد، در بيحسي‌ بين‌ دنده‌اي‌ مقدار 30ميلي‌گرم‌ از محلول‌ يك‌ درصد، در بيحسي‌اطراف‌ گردن‌ رحم‌ مقدار 100 ميلي‌گرم‌ ازمحلول‌ يك‌ درصد در هر طرف‌ مصرف‌مي‌شود. حداكثر مقدار مصرف‌ دربزرگسالان‌ در بيحسي‌ منطقه‌اي‌ وريدي‌ تا4mg/kg و در دندانپزشكي‌ تا 6/6mg/kg يا300 ميلي‌گرم‌ در هر بار مراجعه‌ به‌دندانپزشكي‌ و در ساير موارد تا 4/5mg/kgيا 300 ميلي‌گرم‌ در هر بار مصرف‌مي‌باشد. در مامايي‌ براي‌ بيحسي‌ قسمت‌تحتاني‌ نخاع‌ و زايمان‌ طبيعي‌ از طريق‌مهبل‌، مقدار 50 ميلي‌گرم‌ از ليدوكائين‌ و درعمل‌ سزارين‌ و يا زايمان‌هايي‌ كه‌ به‌دستكاري‌ داخل‌ رحم‌ نياز دارد، مقدار 75ميلي‌گرم‌ استفاده‌ مي‌شود. براي‌ بيحسي‌در جراحي‌ شكم‌، مقدار 100 ـ 75 ميلي‌گرم‌مصرف‌ مي‌شود.

شكل‌ اسپري‌ ليدوكائين‌ بسته‌ به‌ نياز ووسعت‌ محل‌ استفاده‌ مي‌گردد. حداكثرمقدار مصرف‌ براي‌ يك‌ فرد 70 كيلوگرمي‌20 اسپري‌ مي‌باشد.

پماد اين‌ دارو به‌ مقدار لازم‌ در موضع‌ماليده‌ مي‌شود. در مورد ژل‌ كه‌ براي‌بيحسي‌ پيشابراه‌ به‌كار مي‌رود، در زنان‌

5 ـ 3 ميلي‌ ليتر و در مردان‌ 10 ـ 5 ميلي‌ ليترو در زمان‌ سوندگذاري‌ و ياسيستوسكوپي‌ 30 ميلي‌ ليتر در دو مقدارمنقسم‌ به‌كار مي‌رود.

كودكان‌: در كودكان‌ در انفيلتراسيون‌موضعي‌ تا 4/5mg/kg از محلول‌ 0/5 ـ 0/25درصد و براي‌ بيحسي‌ منطقه‌اي‌ وريدي‌ تا3mg/kg از محلولهاي‌ فوق‌ استفاده‌مي‌شود.

 

اشكال‌ دارويي‌:

Carpool : %2

Injection : (Lidocaine HCI 20 mg +Epinephrine 12.5 mcg)/ml

Injection : Lidocaine %5 and Dextrose%7.5

Injection : (Lidocaine HCI 10 mg +Epinephrine 5 mcg)/ml

Topical Ointment: 5%

Topical Aerosol : 10 mg/dose

Gel: 2%

 

LITHIUM CARBONATE

موارد مصرف‌: از ليتيوم‌ در درمان‌ وپيشگيري‌ مانيا، بيماري‌ مانيك‌ ـ دپرسيو،افسردگي‌ عود كننده‌ و رفتار تهاجمي‌استفاده‌ مي‌شود.

 

مكانيسم‌ اثر: مكانيسم‌ اثر ليتيوم‌ دقيقŠمشخص‌ نيست‌، اما به‌ دليل‌ شباهت‌ يون‌ليتيوم‌ به‌ يون‌ سديم‌، جايگزين‌ سديم‌ شده‌و در ايجاد پتانسيل‌ عمل‌ در سلولهاي‌عصبي‌ اختلال‌ ايجاد مي‌كند، بر روي‌عملكرد واسطه‌هاي‌ شيميايي‌ عصبي‌ مثل‌نوراپي‌ نفرين‌، سروتونين‌، دوپامين‌ واستيل‌ كولين‌ و گيرنده‌هاي‌ آنها تأثيرمي‌گذارد و با كاهش‌ توليد پيام‌ رسان‌ثانويه‌ اينوزيتول‌تري‌ فسفات‌ ايجاد پاسخ‌سلولي‌ را تضعيف‌ مي‌كند.

 

فارماكوكينتيك‌: كربنات‌ ليتيوم‌ از طريق‌خوراكي‌ به‌طور كامل‌ جذب‌ مي‌شود و بعداز 30 دقيقه‌ به‌ حداكثر غلظت‌ پلاسمايي‌مي‌رسد. 95 درصد دارو بدون‌ تغيير ازطريق‌ كليه‌، دفع‌ مي‌شود.

 

موارد منع‌ مصرف‌: در نارسايي‌ كليه‌،بيماري‌ قلبي‌ و بيماري‌هاي‌ كه‌ در آنهاسديم‌ بدن‌ متعادل‌ نيست‌ (مثل‌ بيماري‌آديسون‌) نبايد مصرف‌ شود.

 

هشدارها: 1 ـ به‌ دليل‌ احتمال‌ بروز تغييرات‌بافتي‌ و عملكردي‌ كليه‌ متعاقب‌ مصرف‌دراز مدت‌ ليتيوم‌ خواهد شد، به‌ همين‌ دليل‌درمان‌ با اين‌ دارو بيش‌ از 5 ـ 3 سال‌توصيه‌ نمي‌شود.

2 ـ از آنجايي‌ كه‌ نمك‌هاي‌ ليتيوم‌ داراي‌ضريب‌ درماني‌ بسيار باريكي‌ هستند، فقطدر صورتي‌ مي‌توان‌ آنها را تجويز نمود كه‌بتوان‌ غلظت‌ پلاسمايي‌ دارو را به‌ تناوب‌اندازه‌ گرفت‌. افزايش‌ غلظت‌ پلاسمايي‌ليتيوم‌ بالاتر از حد درماني‌ ممكن‌ است‌كشنده‌ باشد.

3 ـ در صورت‌ بروز علائم‌ مسموميت‌ باليتيوم‌ (لرزش‌، عدم‌ تعادل‌، نيستاگموس‌،نارسايي‌ كليوي‌ و تشنج‌) بايد درمان‌ راقطع‌ و در صورت‌ لزوم‌ مسموميت‌ زدايي‌انجام‌ داد.

4 ـ وقتي‌ كه‌ غلظت‌ پلاسمايي‌ ليتيوم‌ به‌ حدسمي‌ مي‌رسد، معمولا 1 يا 2 روز طول‌مي‌كشد تا علائم‌ شديد مسموميت‌ بروزكند.

5 ـ در صورت‌ تخليه‌ سديم‌ بدن‌، مسموميت‌با ليتيوم‌ تشديد مي‌شود. به‌ همين‌ دليل‌ ازمصرف‌ داروهاي‌ مدر بخصوص‌ تيازيدهاهمزمان‌ با اين‌ دارو بايد اجتناب‌

شود.

6 ـ در موارد مياستني‌ گراو، جراحي‌ واستفاده‌ همزمان‌ از داروهاي‌ مدر بايد بااحتياط فراوان‌ مصرف‌ شود.

 

عوارض‌ جانبي‌: اختلال‌ گوارشي‌، لرزش‌،پرنوشي‌ و پر ادراري‌، افزايش‌ وزن‌ و خيزاز عوارض‌ جانبي‌ دارو هستند. تاري‌ ديد،بدتر شدن‌ اختلال‌ گوارشي‌ (بي‌اشتهايي‌،استفراغ‌، اسهال‌)، ضعف‌ عضلاني‌، افزايش‌اختلال‌ CNS (خواب‌ آلودگي‌ خفيف‌،كسالت‌، سرگيجه‌ و عدم‌ تعادل‌، عدم‌هماهنگي‌، هيپررفلكسي‌، تشنج‌، سايكوز،سنكوپ‌، كم‌ ادراري‌، نارسايي‌ گردش‌خون‌، اغماء و معمولا مرگ‌ از علائم‌مسموميت‌ با ليتيوم‌ هستند.

 

تداخل‌هاي‌ دارويي‌: داروهاي‌ مهار كننده‌آنزيم‌ مبدل‌ آنژيوتانسين‌ (ACE)، داروهاي‌ضد التهاب‌ غير استروييدي‌، مدرهاي‌ موثربر قوس‌ هنله‌ و تيازيدها با كاهش‌ دفع‌ليتيوم‌، غلظت‌ پلاسمايي‌ آن‌ را افزايش‌مي‌دهند. لذا احتمال‌ مسموميت‌ وجودخواهد داشت‌. سديم‌ بي‌ كربنات‌،استازولاميد و تئوفيلين‌ دفع‌ ليتيوم‌ راافزايش‌ و موجب‌ كاهش‌ غلظت‌ پلاسمايي‌آن‌ مي‌شوند. گزارش‌ شده‌ كه‌ مصرف‌همزمان‌ ليتيوم‌ با مترونيدازول‌ واسپكتينومايسين‌ موجب‌ بروز مسموميت‌با ليتيوم‌ شده‌ است‌. مصرف‌ همزمان‌ليتيوم‌ با فني‌ توئين‌، كاربامازپين‌،وراپاميل‌، ديلتيازم‌ و متيل‌ دوپا ممكن‌ است‌موجب‌ سميت‌ عصبي‌ شود. مصرف‌همزمان‌ ليتيوم‌ با داروهاي‌ ضد سايكوزبخصوص‌ هالوپريدول‌ و نيز بامتوكلوپراميد موجب‌ افزايش‌ خطر بروزعوارض‌ خارج‌ هرمي‌ و احتمالا سميت‌عصبي‌ مي‌گردد. در صورت‌ مصرف‌همزمان‌ با ليتيوم‌، اثر شل‌ كننده‌هاي‌عضلاني‌ افزايش‌ مي‌يابد. ليتيوم‌ با اثرات‌نئوستيگمين‌ و پيريدوستيگمين‌ تداخل‌مي‌كند.

 

نكات‌ قابل‌ توصيه‌: 1 ـ مقدار مصرف‌ ليتيوم‌را بايد به‌ گونه‌اي‌ تنظيم‌ نمود كه‌ غلظت‌پلاسمايي‌ در محدوده‌ mmol/liter 1 ـ 0/4قرار بگيرد.

2 ـ جهت‌ درمان‌ نگهدارنده‌ و در سالمندان‌،مقدار مصرف‌ ليتيوم‌ بايد به‌ گونه‌اي‌

تنظيم‌ شود كه‌ غلظت‌ پلاسمايي‌ در حد

1 mmol/liter ـ 0/4 بدست‌ آيد.

3 ـ غلظت‌ پلاسمايي‌ مطلوب‌ در هر فرد بايدبه‌طور جداگانه‌ تعيين‌ شود.

4 ـ در مسموميت‌ خفيف‌ با ليتيوم‌، قطع‌دارو و تجويز مقادير زياد آب‌ و نمك‌ براي‌رفع‌ مسموميت‌ كفايت‌ مي‌كند.

5 ـ وقتي‌ رژيم‌ دارويي‌ ليتيوم‌ تثبيت‌ شد،معمولا هر 3 ماه‌ يكبار غلظت‌ پلاسمايي‌ آن‌بايد اندازه‌گيري‌ شود.

6 ـ در طول‌ دوره‌ درمان‌، عملكرد تيروئيدبايد تحت‌ نظر باشد.

7 ـ در طول‌ دوره‌ درمان‌، بيمار بايد آب‌ وسديم‌ به‌ اندازه‌ كافي‌ مصرف‌ كند.

8 ـ در صورت‌ بروز استفراغ‌، اسهال‌،عفونت‌ و تعريق‌ شديد ممكن‌ است‌ لازم‌باشد مصرف‌ ليتيوم‌ را قطع‌ نمود يا مقدارمصرف‌ را كاهش‌ داد.

9 ـ در صورت‌ امكان‌ از قطع‌ ناگهاني‌ داروپرهيز شود.

10 ـ فرآورده‌هاي‌ مختلف‌ ليتيوم‌ از نظرفراهمي‌ زيستي‌ با يكديگر تفاوت‌ دارند و درصورت‌ تغيير فرآورده‌ مورد استفاده‌بيمار، بايد احتياطات‌ لازم‌ انجام‌ شود.

11 ـ مصرف‌ اين‌ دارو در كودكان‌ توصيه‌نمي‌شود.

 

مقدار مصرف‌: مقدار مصرف‌ را بايد به‌گونه‌اي‌ تنظيم‌ نمود كه‌ در روز چهارم‌ ياهفتم‌ درمان‌ 12 ساعت‌ پس‌ از زمان‌مصرف‌ دارو، غلظت‌ پلاسمايي‌ ليتيوم‌ درمحدوده‌ mmol/liter 1 ـ 0/4 بدست‌ آيد.همچنين‌ تنظيم‌ مقدار ليتيوم‌ بايد بصورتي‌باشد كه‌ هر هفته‌ و در مرحله‌ بعد هر 4 هفته‌و نهايتŠ هر 3 ماه‌، محدوده‌ غلظت‌ پلاسمايي‌در حد فوق‌ باشد. در ابتدا مقدار مصرف‌دارو به‌صورت‌ منقسم‌ در روز داده‌مي‌شود، اما بعد از تثبيت‌ غلظت‌ پلاسمايي‌،ترجيحŠ بايد دارو يكبار در روز مصرف‌شود. به‌ منظور درمان‌ و پيشگيري‌ ابتدا1/2g/dayـ0/4 به‌صورت‌ يكي‌ و يا در 2مقدار منقسم‌ تجويز مي‌شود. در سالمندان‌و بيماران‌ با وزن‌ كمتر از 50 كيلوگرم‌روزانه‌ 400 ميلي‌ گرم‌ توصيه‌ مي‌شود.

 

اشكال‌ دارويي‌:

Tablet : 300 mg

Tablet SR: 400 mg

 

 The_bride_and_jj

 

Jinous_and_lindsey

 

 

+ نوشته شده در  یکشنبه 12 آذر1385ساعت 9:30  توسط جلال  | 

جدول تناوبي و عناصر داخل آن

جدول تناوبی

جدول تناوبی عناصر شیمیایی نمایشی از عناصر شیمیایی است که براساس ساختار الکترونی مرتب شده است، بطوریکه بسیاری از خواص شیمیایی بصورت منظم در طول جدول تغییر نماید. جدول اولیه بدون اطلاع از ساختار داخلی اتمها ساخته شد: اگر عناصر را بر حسب جرم اتمی آنها مرتب نمائیم، و آنگاه نمودار خواص معین دیگر آنها را بر حسب جرم اتمی رسم نمائیم، میتوان نوسان یا تناوب این خواص را بصورت تابعی از جرم اتمی مشاهده نمود. اولین کسی که توانست این نظم را مشاهده نماید، یک شیمیدان آلمانی به نام Johann Wolfgang D?einer بود. او متوجه تعدادی تثلیث از عناصر مشابه شد:
نمونه تثلیث ها
عنصر جرم اتمی چگالی ------ عنصر جرم اتمی چگالی
Cl 35.5 1.56 g/L ------ Ca 40.1 1.55 g/cm3
Br 79.9 3.12 g/L ------ Sr 87.6 2.6 g/cm3
I 126.9 4.95 g/L ------ Ba 137 3.5 g/cm3

و به دنبال او، شیمیدان انگلیسی John Alexander Reina Newlands متوجه گردید که عناصر از نوع مشابه در فاصله‌های هشت تایی یافت می شوند، که آنها را با نت‌های هشتگانه موسیقی شبیه نمود، هرچند که قانون نت‌های او مورد تمسخر معاصرین او قرار گرفت. سرانجام شیمیدان آلمانی Lothar Meyer و شیمیدان روسی Dmitry Ivanovich Mendeleev تقریبا بطور همزمان اولین جدول تناوبی را، با مرتب نمودن عناصر بر حسب جرمشان، توسعه دادند( ولی مندلیف تعداد کمی از عناصر را خارج از ترتیب صریح جرمی، برای تطابق بهتر با خواص همسایگانشان رسم نمود – این کار بعدها با کشف ساختار الکترونی عناصر در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم توجیه گردید). فهرست عناصر بر اساس نام، علامت اختصاری و عدد اتمی موجود میباشد. شکل زیر جدول تناوبی عناصر شناخته شده را نمایش میدهد. هر عنصر با عدد اتمی و علامتهای شیمیایی. عناصر در یک ستون ("گروه") از لحاظ شیمیایی مشابه می باشند.
تعداد لایه الکترون در یک اتم تعیین کننده ردیفی است که در آن قرار می گیرد. هر لایه به زیرلایه های متفاوتی تقسیم میشود، که هر اندازه عدد اتمی افزایش می یابد، این لایه ها به ترتیب زیر:

1s
2s 2p
3s 3p
4s 3d 4p
5s 4d 5p
6s 4f 5d 6p
7s 5f 6d 7p
8s 5g 6f 7d 8p
...

براساس ساختار جدول پر میشوند. از آنجائیکه الکترونهای خارجی ترین لایه، خواص شیمیایی را تعیین مینمایند، این لایه ها در میان گروهای یکسان مشابه اند.عناصر همجوار با یکدیگر در یک گروه، علیرغم اختلاف مهم در جرم، دارای خواص فیزیکی مشابه میباشند. عناصر همجوار با یکدیگر در یک ردیف دارای جرم های مشابه ولی خواص متفاوت میباشند.

برای مثال، عناصر بسیار نزدیک به نیتروژن (N) در ردیف دوم کربن(C) و اکسیژن(O) میباشند. علیرغم تشابه آنها در جرم ( که بصورت ناچیزی در واحد جرم اتمی تفاوت دارند)، دارای خواص بینهایت متفاوتی هستند، همانطور که با بررسی فرمهای دیگر میتوان ملاحظه نمود: اکسیژن دو اتمی یک کاز است که سوختن را تشدید می نماید، نیتروژن دو اتمی یک گاز است که سوختن را تشدید نمی کند، و کربن یک جامد است که میتواند سوزانده شود( بله، میتوان الماس را سوزاند!).

در مقایسه، عناصر بسیار نزدیک به کلر (Cl) در گروه یکی مانده به آخر در جدول «هالوژن‌ها) فلوئور( F) و برم( Br) میباشند. علیرغم تفاوت فاحش جرم آنها در گروه، فرمهای دیگر آنها دارای خواص بسیار مشابه میباشند: آنها بسیار خورنده ( بدین معنی که تمایل خوبی برای ترکیب با فلزات، برای تشکیل نمک هالاید فلز)؛ کلر و فلوئور گاز هستند، درحالیکه برم یک مایع با تبخیر بسیار کم میباشد؛ کلر و برم بسیار رنگی هستند.

http://www.golha.net/hamed511/jadval.gif
tanha.bikas
04-29-2006, 02:43 AM
عدد اتمی ( Z )، اصطلاحی است که در شیمی و فیزیک برای بیان تعداد پروتونهای موجود در هسته اتم به کار می‌رود.

عدد اتمی اصولا شماره محل هر اتم در جدول تناوبی می‌باشد. وقتی مندلیف، عناصر شیمیائی شناخته شده را بر اساس تشابهاتشان در شیمی مرتب کرد، متوجه شد که قرار دادن دقیق آنها بر اساس جرم اتمی، ناهماهنگیهای را بوجود می‌آورد. او متوجه شد که اگر ید و تلوریوم بر اساس جرم اتمی‌شان قرار بگیرند، ترتیبشان غلط به نظر می رسد و وقتی در جدول در جای مناسب قرار خواهند گرفت که جابجا شوند. با قرار دادن آنها بر اساس نزدیکتر بودن خواص شیمیائی، شماره آنها در جدول تناوبی، همان عدد اتمی آنها بود. به نظر می‌رسید که این عدد تقریبا با جرم اتم نسبت دارد، اما همانطور که تفاوت جرم _ خواص شیمیای نشان داد، بازتاب خاصیت دیگری به جز جرم بود.

عجیب بودن این ترتیب، بالاخره بعد از تحقیقات Henry Gwyn Jeffries Moseley در سال1913 تشریح شد. موسلی کشف کرد که ارتباط دقیقی بین طیف بازتاب اشعه X عناصر و محل صحیح آنها در جدول تناوبی وجود دارد. بعدا نشان داده شد که عدد اتمی مساوی بار الکتریکی هسته میباشد- به عبارت دیگر تعداد پروتونها-؛ و این بار الکتریکی است که خواص شیمیائی عناصر را بوجود می‌آورد، نه جرم اتمی.

tanha.bikas
04-29-2006, 02:44 AM
دیدکلی
اتمها ذرات بسیار کوچکی هستند که تک تک آنها را نمی‌توان وزن کرد. یک جنبه بسیار مهم از کار دالتون کوشش او برای تعیین جرمهای نسبی اتمها بود. دالتون سیستم سنجش خود را برمبنای اتم هیدروژن گذاشت و جرم همه اتمهای دیگر را با جرم اتم هیدروژن مقایسه کرد.

دالتون و تعیین جرم اتمی اکسیژن از آب
آب ماده مرکبی است که ازلحاظ جرمی % 88.8 هیدروژن و % 11.2 اکسیژن دارد. دالتون بطور نادرست پذیرفته بود که آب از یک اتم اکسیژن با یک اتم هیدروژن ترکیب شده است. براین مبنا ، نسبت جرم یک اتم اکسیژن تنها به یک اتم هیروژن تنها ، 88.8 یعنی تقریبا 8 به 1می‌شد. با تخصیص جرم اختیاری 1 به اتم هیدروژن ، جرم نسبی 8 برای اتم اکسیژن به دست می‌آید. فرمولی را که دالتون برای آب بکار گرفته بود، نادرست بود. در واقع یک اتم اکسیژن با دو اتم هیدروژن ترکیب می‌شود. بنابراین جرم یک اتم اکسیژن تقریبا 8 برابر جرم دو اتم هیدروژن است. اگر به یک اتم هیدروژن جرم 1اختصاص داده شود، جرم دو اتم هیدروژن 2 خواهدشد، و بر این مقیاس جرم نسبی یک اتم اکسیژن 8 برابر 2 یعنی 16 می‌شود.

وزن اتمی
گرچه دالتون در تعیین جرمهای نسبی اشتباه کرده بود، اما اعتبار معرفی این مفهوم و تشخیص اهمیت آن را باید از آن دالتون بدانیم. این مقادیر را وزنهای اتمی نامیده‌اند. این واژه از لحاظ معنی درست نیست، زیرا باید جرم ارجاع شود نه وزن ، اما بر اثر کاربرد طولانی مجاز شمره می‌شود.

واحد جرم اتمی
هر گونه مقیاس برای جرم اتمی نسبی باید بنابر مقداری اختیاری باشد که به یک اتم انتخابی استاندارد نسبت داده می‌شود. دالتون اتم هیدروژن را به عنوان اتم استاندارد انتخاب کرد و مقدار یک را به آن نسبت داد. در سالهای بعد شیمیدانان اکسیژن طبیعی را به عنوان استاندارد انتخاب کردند و وزن اتمی آن را دقیقا 16 در نظر گرفتند. استانداردی که امروزه بکار می‌رود، اتم 612C است. واحد جرم اتمی ( که نماد SI آن U است) به عنوان یک دوازدهم جرم اتم 612C تعریف می‌شود. بنابراین با این مقیاس جرم اتم 612C دقیقا 12U است. اما جرم یک اتم را نمی‌توان با این مقادیر محاسبه کرد. به استثنای 11H (که هسته ان تنها یک پروتون دارد) ، حاصل جمع جرمهای ذراتی که یک هسته را می‌سازند، همواره بیشتر از جرم واقعی هسته است.

انرژی اتصال هسته
انیشتین نشان داد که جرم و انرژی هم‌ارز هستند. این تفاوتهای جرمی ، برحسب انرژی ، آنچه را که انرژی اتصال هسته نامیده می‌شود، توجیه می‌کند. اگر جداکردن اجزای هسته ممکن باشد انرژی اتصال ، انرژی لازمه برای چنین کاری است. عکس این فرایند یعنی متمرکز شدن نوکلئونها در یک هسته ، موجب آزاد شدن انرژی اتصال می‌شود که همراه با کاهش جرم است.

تعیین جرمهای اتمی با استفاده از طیف‌سنج جرمی
جرمهای اتمی با استفاده از طیف سنج جرمی معین می‌شود. غالبا عناصر موجود در طبیعت مخلوطی از ایزوتوپها هستند. در این موارد ، با طیف سنج جرمی می‌توان مقدارنسبی هر ایزوتوپ موجود در عنصر و همچنین جرم اتمی هر ایزوتوپ را معین کرد. داده‌های آزمایشی در مورد کلر نشان می‌دهد که این عنصر مرکب از % 75.77 اتمهای 1735Cl ( باجرم 34.969 u) و % 24.23 اتمهای 1735Cl (با جرم 36.266 u ) است. هر نمونه از کلر که از یک منبع طبیعی به دست آمده باشد، شامل این دو ایزوتوپ با همین نسبت است.

جرم اتمی ایزوتوپهای طبیعی
وزن اتمی عنصر کلر میانگین جرمهای اتمی توزین شده ایزوتوپهای طبیعی این عنصر است. این میانگین را نمی‌توانیم با جمع کردن جرمهای ایزوتوپها و تقسیم کردن آن بر 2 به دست بیاوریم. مقداری که به این طریق به دست می‌آید تنها در صورتی درست است که عنصر کلر شامل تعدادی مساوی از اتمهای دو ایزوتوپ باشد. برای به دست آوردن میانگین وزنی باید جرم اتمی هر ایزوتوپ را در کسر فراوانی آن ضرب کنیم و مقادیر حاصله را با هم جمع کنیم. کسر فراوانی معادل اعشاری در صد فراوانی است. مقدار پذیرفته شده برای کلر 35.453±0.001U است. هیچ اتم کلری ، جرم 35.453 u ندارد، اما فرض چنین اتمی آسانتر است.

درطبیعت چند نوع اتم کربن .ج.د دارد. اتم کربن 12 ، که به عنوان استاندارد برای وزنهای اتمی بکار گرفته می‌شود، فراوانترین نوع آن است. هر گاه درصدها و جرمهای همه انواع کربن را به حساب آوریم، جرم نسبی میانگین برای کربن موجود در طبیعت 12.011 می‌شود و این مقداری است که به عنوان وزن اتمی کربن ثبت می‌شود.

tanha.bikas
04-29-2006, 02:46 AM
انرژی لازم برای جدا کردن سست‌ترین الکترون از یک اتم منفرد گازی شکل و درحالت پایه یک عنصر را «انرژی اولین یونش» آن عنصر می‌نامند.
(A(g) → A(g)+ + e(g
نماد (g) نشان دهنده حالت گازی عنصر و یون مربوطه است.


علامت انرژی‌های یونش
در تعیین انرژی‌های یونش عناصر برای بیرون کشیدن الکترون از اتم ، انرژی مصرف می‌شود، زیرا این امر متضمن فائق آمدن بر جاذبه متقابل هسته و الکترون است. پس چون سیستم ، در این فرآیند ، انرژی جذب می‌کند، انرژیهای یونش علامت مثبت دارند. مثلا می‌توان انرژی اولین یونش سدیم را به صورت زیر نمایش داد:



(Na(g) → Na(g)+ + e(g

::496Kj+ = اولین یونش سدیم
واحد انرژی یونش
انرژی یونش برای هر الکترون منفرد بر حسب الکترون ولت (اتم/ev) و برای یک مول الکترون (6.02x1023 الکترون) که از یک مول اتم (6.02x1023 اتم) عنصر جدا شود، Kj/mol بیان می‌گردد.

ترتیب انرژی یونش در عناصر یک دوره
انرژی یونش در یک دوره از چپ به راست بتدریج افزایش می‌یابد. به آن قسمتهایی از منحنی که به عناصر دوره دوم (از
Li تا Ne) ، دوره سوم (ازNa تا Ar) و الی آخر تعلق دارد. توجه کنید که انرژی یونش به این سبب افزایش می‌یابد که اتمها بتدریج کوچکتر می‌شوند و بار مؤثر هسته بتدریج افزایش می‌یابد، در نتیجه جدا کردن الکترون بتدریج دشوارتر می‌شود.
http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/0/06/ie.jpg

ترتیب انرژی یونش در عناصر یک گروه
در عناصر نماینده ، بطور کلی انرژی یونش بین عناصر یک گروه از بالا به پایین کاهش می‌یابد. عناصر گروه (Cs ، Rb ، K ، Na ، Li) و عناصر گروه صفر (Rn ، Xe ، Kr، Ar، Ne ، He) بصورت مینیمم و ماکسیمم منحنی نشان داده شده‌اند. در هر گروه بتدریج از اتمی به اتم پایینتر می‌رویم ، بار هسته ، افزایش می‌یابد، اما اثر آن تا حد زیادی از طریق افزایش تعداد الکترونهای پوسته زیرین که اثر پوششی دارند، حذف می‌شود. در حالیکه اتمها بزرگتر می‌شوند، الکترونی که باید یونیده شود، در فاصله‌ای دورتر از هسته قرار می‌گیرد، در نتیجه جدا شدن الکترون آسانتر شده ، انرژی یونش کاهش می‌یابد.

انرژی یونش عناصر واسطه در یک دوره به سرعت مشابه با عناصر نماینده افزایش پیدا نمی‌کند. انرژی یونش عناصر واسطه درونی ، کم و بیش ثابت می‌ماند. در این دو دسته عناصر ، الکترون متمایز کننده به پوسته‌های درونی اضافه می‌شود. افزایش اثر پوششی حاصل ، وضعیت انرژی یونش در عناصر واسطه و واسطه درونی را توجیه می‌کند. اتم فلزات در واکنشهای شیمیایی معمولا الکترون از دست می‌دهند و به یونهای مثبت تبدیل می‌شوند. اتم غیرفلزات معمولا به این ترتیب عمل نمی‌کنند. بنابراین فلزات عناصری با انرژی یونش نسبتا کم و غیرفلزات عناصری با انرژی یونش نسبتا زیادند.

انرژی دومین یونش
بحثهای ما تاکنون مربوط به انرژی اولین یونش بوده است. انرژی دومین یونش هر عنصر انرژی لازم برای جدا کردن یک الکترون از یون +1 آن عنصر است.



(A(g) → A(g)2+ + e(g


انرژی سومین یونش
انرژی سومین یونش بیان کننده انرژی مورد نیاز برای جدا کردن یک الکترون از یون +2 آن عنصر است. جدا کردن یک الکترون منفی از اتم خنثی طبعا آسانتر از جدا کردن الکترون از ذره دارای یک بار مثبت و آن هم به نوبه خود آسانتر از جدا کردن الکترون از ذره دارای دو بار مثبت است. در نتیجه انرژی سومین یونش بزرکتر از انرژی دومین یونش و آن هم بزرگتر از انرژی اولین یونش است.

انرژی چهارمین یونش و بالاتر
از آنجا که انرژی چهارمین یونش و بالاتر ، به غایت زیاد است، یونهای بالاتر از +3 بندرت در شرایط عادی وجود دارند. همانگونه که انتظار می‌رود برای هر عنصر انرژی یونش از اولین تا چهارمین زیاد می‌شود.

جهش
در تمام مراحل پس ازجدا شدن الکترونهای والانس ، افزایش انرژی مورد نیاز برای یونش بعدی بصورت جهشی است.

واکنش پذیری فلزات
واکنش پذیری فلزات در گوشه پایین سمت چپ جدول تناوبی دیده می‌شوند. واکنش پذیری ، بر حسب از دست دادن الکترون ، بتدریج که از این گوشه به طرف بالا یا به سمت راست حرکت می‌کنیم، کاهش می‌یابد.

tanha.bikas
04-29-2006, 02:47 AM
آمریکیوم (آمریسیوم)

آمریکیوم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Am و عدد اتمی 95 وجود دارد .تمام ایزوتوپهای این عنصر مصنوعی رادیو اکتیو هستند. این عنصر به گروه اکتینیدها تعلق دارد . این عنصر با قرینه سازی Americas و Europium نامگذاری شد .


آمریکیوم چهارمین عنصر ترااورانیمی بود که کشف شد .ایزوتوپ Am-24 توسط گلن تی سیبورک ِ جیمز ِ مورگان و آلبرت گیورسو اواخر سال 1944 هنگام جنگ در آزمایشگاه متالوژی دانشگاه شیکاگو ودر نتیجه واکنشهای جذب نوترون پی در پی توسط ایزوتوپهای پلوتونیوم در راکتورهای اتمی شناخته شد. درخشش فلز آمریکیوم تازه تهیه شده از پلوتونیوم یا نپتونیومی که با همین روش تهیه شده سفید و براقتر است. ظاهرا این عنصر انعطاف پذیرتر از اورانیوم یا نپتونیوم است و در هوای خشک با درجه حرارت اتاق به کندی کدر می شود. با آمریکیوم باید با دقت زیادی رفتار شود تا از آلودگی انسانی جلوگیری گردد. فعالیت آلفا از Am-241 تقریبا سه برابر رادیوم است. وقتی با مقدار گرمی Am-241 سروکار داریم فعالیت شدؤد گاما ما را در معرض مشکلات جدی قرار می دهد. Am-241 بعنوان منبعی قابل حمل برای رادیوگرافی گاما بکار رفته است. مقدار جزیی از آمریکیوم 241 برای اندازه گیری ضخامت شیشه در این صنعت و بعنوان منبعی برای یونیزاسیون دستگاههای اعلام حریق مورد استفاده قرار می گیرد.


منبع :
بخش شیمی آزمایشگاه ملی لوس آلاموس- جدول تناوبی - آمریکیوم

tanha.bikas
04-29-2006, 02:48 AM
کالیفرنیم ششمین عنصر فرا اورانیوم کشف شده در جدول تناوبی است.این عنصر دارای نشان Cf و عدد اتمی 98 می باشد.نام این عنصر از نام ایالت کالیفرنیا و دانشگاه کالیفرنیا – برکلی بر گرفته شده است.
کشف کالیفرنیم در 17 مارس 1950 بوسیله hompson ، Street ، Albert Ghiorso و Glenn T. Seaborg ، محققان UC برکلی اعلام شد.این عنصر بوسیله بمباران مقادیر میکروگرمی Cm242 با MeV35 یونهای هلیم در سیکلوترون 60 اینچی آزمایشگاه برکلی ایجاد گردید.
کالیفرنیم (III) تنها یون پایدار در محلولهای آبی است و تمامی تلاشها برای برای کاهش یا اکسیده کردن کالیفرنیم (III ) باشکست مواجه شده است .ایزوتوپ Cf-249 از فروپاشی اشعه بتای Bk-249 حاصل می شود درحالیکه ایزوتوپهای سنگین تر بر اثر برتابش شدید نوترون در این واکنشها بوجود می آیند.

ایزوتوپ کالیفرنیم 252 ( گسیلگر بسیار قوی نوترون) به علت خاصیت رادیواکتیو شدید و برخی کاربردهای خاص معروف است.یک میکروگرم آن در هر دقیقه 170 میلیون نوترون آزاد می کند که خطرات بیولوژیکی جدی را باعث می گردد بنابراین هنگام کار با کالیفرنیم باید ازمحافظ استفاده کرد.


جدا سازی کالیفرنیم به شکل فلزی آن هنوز تحقق نیافته است.چون کالیفرنیم منبعی غنی از نوترون می باشد انتظار کاربردهای زیادی از آن می رود . تا کنون از آن در اندازه گیری رطوبت نوترون و در تشخیص لایه های حاوی آب و نفت استفاده شده است.کالیفرنیم همچنین بعنوان یک منبع قابل حمل برای کشف فلزاتی نظیر طلا و نقره ، با استفاده از تحلیل فعل و انفعالات موجود در محل بکار می رود.امروزه Cf-252 توسط O.R.N.L به قیمت هر میلی گرم 10 دلار به فروش مِ رسد.در ماه می سال 1975 بیش از 63 میلی گرم از آن تولید وبه فروش رسید.یک فرضیه این است که شاید کالیفرنیم در انفجارات ستاره ای خاصی بوجود می آید چون فروپاشی رادیو اکتیو Cf-254 ( نیمه عمر 55 روز) با خصوصیات منحنیهای نوری چنین انفجاراتی که با تلسکوپ رویت شده تطبیق دارد.بهرحال این فرضیه مورد تردید است

snow chem
08-22-2006, 03:36 AM
مرسي tanha.bikas عزيز
مفيد بودن بخصوص کالیفرنیم ششمین عنصر فرا اورانیوم . http://qsmile.com/qsimages/36.gif

snow chem
08-22-2006, 04:04 AM
مرسي tanha.bikas عزيز
مفيد بودن بخصوص کالیفرنیم ششمین عنصر فرا اورانیوم . http://qsmile.com/qsimages/36.gif

soleares
09-12-2006, 04:08 PM
همه چيز درباره همه چيز جدول تناوبي عناصر ...

جدول تناوبی عناصر شیمیایی نمایشی از عناصر شیمیایی است که براساس ساختار الکترونی مرتب شده است، بطوریکه بسیاری از خواص شیمیایی بصورت منظم در طول جدول تغییر نماید. جدول اولیه بدون اطلاع از ساختار داخلی اتمها ساخته شد: اگر عناصر را بر حسب جرم اتمی آنها مرتب نمائیم، و آنگاه نمودار خواص معین دیگر آنها را بر حسب جرم اتمی رسم نمائیم، میتوان نوسان یا تناوب این خواص را بصورت تابعی از جرم اتمی مشاهده نمود. اولین کسی که توانست این نظم را مشاهده نماید، یک شیمیدان آلمانی به نام Johann Wolfgang D?einer بود. او متوجه تعدادی تثلیث از عناصر مشابه شد:

http://i6.tinypic.com/2dbrmdi.jpg

و به دنبال او، شیمیدان انگلیسی John Alexander Reina Newlands متوجه گردید که عناصر از نوع مشابه در فاصله‌های هشت تایی یافت می شوند، که آنها را با نت‌های هشتگانه موسیقی شبیه نمود، هرچند که قانون نت‌های او مورد تمسخر معاصرین او قرار گرفت. سرانجام شیمیدان آلمانی Lothar Meyer و شیمیدان روسی Dmitry Ivanovich Mendeleev تقریبا بطور همزمان اولین جدول تناوبی را، با مرتب نمودن عناصر بر حسب جرمشان، توسعه دادند( ولی مندلیف تعداد کمی از عناصر را خارج از ترتیب صریح جرمی، برای تطابق بهتر با خواص همسایگانشان رسم نمود – این کار بعدها با کشف ساختار الکترونی عناصر در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم توجیه گردید). فهرست عناصر بر اساس نام، علامت اختصاری و عدد اتمی موجود میباشد. شکل زیر جدول تناوبی عناصر شناخته شده را نمایش میدهد. هر عنصر با عدد اتمی و علامتهای شیمیایی. عناصر در یک ستون ("گروه") از لحاظ شیمیایی مشابه می باشند.

http://i5.tinypic.com/34s4adv.jpg

تعداد لایه الکترون در یک اتم تعیین کننده ردیفی است که در آن قرار می گیرد. هر لایه به زیرلایه های متفاوتی تقسیم میشود، که هر اندازه عدد اتمی افزایش می یابد، این لایه ها به ترتیب زیر:

1s
2s 2p
3s 3p
4s 3d 4p
5s 4d 5p
6s 4f 5d 6p
7s 5f 6d 7p
8s 5g 6f 7d 8p
...

براساس ساختار جدول پر میشوند. از آنجائیکه الکترونهای خارجی ترین لایه، خواص شیمیایی را تعیین مینمایند، این لایه ها در میان گروهای یکسان مشابه اند.عناصر همجوار با یکدیگر در یک گروه، علیرغم اختلاف مهم در جرم، دارای خواص فیزیکی مشابه میباشند. عناصر همجوار با یکدیگر در یک ردیف دارای جرم های مشابه ولی خواص متفاوت میباشند.

برای مثال، عناصر بسیار نزدیک به نیتروژن (N) در ردیف دوم کربن(C) و اکسیژن(O) میباشند. علیرغم تشابه آنها در جرم ( که بصورت ناچیزی در واحد جرم اتمی تفاوت دارند)، دارای خواص بینهایت متفاوتی هستند، همانطور که با بررسی فرمهای دیگر میتوان ملاحظه نمود: اکسیژن دو اتمی یک کاز است که سوختن را تشدید می نماید، نیتروژن دو اتمی یک گاز است که سوختن را تشدید نمی کند، و کربن یک جامد است که میتواند سوزانده شود( بله، میتوان الماس را سوزاند!).

در مقایسه، عناصر بسیار نزدیک به کلر (Cl) در گروه یکی مانده به آخر در جدول «هالوژن‌ها) فلوئور( F) و برم( Br) میباشند. علیرغم تفاوت فاحش جرم آنها در گروه، فرمهای دیگر آنها دارای خواص بسیار مشابه میباشند: آنها بسیار خورنده ( بدین معنی که تمایل خوبی برای ترکیب با فلزات، برای تشکیل نمک هالاید فلز)؛ کلر و فلوئور گاز هستند، درحالیکه برم یک مایع با تبخیر بسیار کم میباشد؛ کلر و برم بسیار رنگی هستند.

...

soleares
09-12-2006, 04:14 PM
http://i6.tinypic.com/2dv35h0.jpg
http://i2.tinypic.com/2hevp1z.jpg

عناصر شماره گذاری شده با رنگ آبی ، در دمای اتاق مایع هستند؛
عناصر شماره گذاری شده با رنگ سبز ، در دمای اتاق بصورت گاز می باشند؛
عناصر شماره گذاری شده با رنگ سیاه، در دمای اتاق جامد هستند.
عناصر شماره گذاری شده با رنگ قرمز ترکیبی بوده و بطور طبیعی یافت نمی شوند(همه در دمای اتاق جامد هستند).
عناصر شماره گذاری شده با رنگ خاکستری ، هنوز کشف نشده‌اند (و بصورت کم رنگ نشان داده شده‌اند تا گروه شیمیایی را که در آن قرار می گیرند، مشخص نماید).

soleares
09-12-2006, 04:21 PM
خصوصیات قابل توجه

هیدروژن سبک ترین عنصر شیمیایی بوده با معمول ترین ایزوتوپ آن که شامل تنها یک پروتون و الکترون است. در شرایط فشار و دمای استاندارد هیدروژن یک گاز،H2، دو اتمی با نقطه جوش 20.27° K و نقطه ذوب 14.02° K را میسازد. در صورتیکه این گاز تحت فشار فوق العاده بالایی، مانند شرایطی که در مرکز غولهای گازی وجود دارد، قرار گیرد مولکولها ماهیت خود را از دست داده و هیدروژن بصورت فلزی مایع در می آید. (رجوع شود به هیدروژن فلزی). اما در فشار های بسیار پایین مانند شرایطی که در فضا یافت می شود، به این علت که هیچ راهی برای ترکیب اتمهایش وجود ندارد، هیدروژن تمایل دارد تا بصورت اتم های مجزا در آمده؛ابرهای H2 (هیدروژنی) تشکیل می شود که به شکل گیری ستارگان نیز مرتبط می باشد.

این عنصر نقش بسیار حیاتی در تامین انرژی جهان از طریق واکنش پروتون-پروتون و چرخه کربن-نیتروژن به عهده دارد(اینها فرآیندهای هم جوشی هستهای هستند که با ترکیب دو اتم هیدروژن به یک اتم هلیم، مقدار بسیار عظیمی از انرژی آزاد می کنند.)

کاربردها

به مقدار بسیار زیادی هیدروژن در فرآیند هابر (Haber Process) صنعت نیاز می باشد، مقدار قابل توجهی در برای تولید آمونیاک، هیدروژنه کردن چربیها و روغنها، و تولید متانول. سایر مواردی که نیازمند هیدروژن است عبارتند از:


هیدرودیلکیلاسیون (hydrodealkylation)، هیدرودیسولفوریزاسیون (hydrodesulfurization) و هیدروکرکینک (hydrocracking)
تولید اسید هیدروکلریک،جوشکاری،سوختهای موشک و احیاء سنگ معدن فلزی
هیدروژن مایع در تحقیقات سرما شناسی مانند مطالعات ابررسانایی بکار می رود.
تریتیوم که در رآکتورهای اتمی تولید می شود در ساخت بمبهای هیدروژنی مورد استفاده قرار می گیرد.
هیدروژن چهارده و نیم بار از هوا سبکتر است و سابقا بعنوان عامل بالا برنده در بالونها و کشتیهای هوایی مورد استفاده قرار می گرفت تا وقتیکه فاجعه هیندنبرگ ثابت کرد که استفاده از این گاز برای این منظور بسیار خطرناک است.
دوتریوم بعنوان یک کند کننده جهت کاهش حرکت نوترونها در فعالیت های هسته ای مورد استفاده قرار می گیرد، و ترکیبات دوتریوم در شیمی و زیست شناسی در مطالعاتتاثیرات ایزوتوپ، مورد استفاده وافع می شوند.
تریتیوم که یک ایزوتوپ طبقه بندی شده در علوم زیست شناسی است که بعنوان یک منبع تشعشع در رنگهای نورانی کاربرد دارد.
هیدروژن می تواند در موتورهای درون سوز سوخته شود و در برهه کوتاهی اتومبیلهایی با سوخت هیدروژنی توسط شرکت Chrysler-BMW تولید شدند. پیل های سوختی هیدروژنی، بعنوان راه کاری برای تولید توان بالقوه ارزان و بدون آلودگی، مورد توجه قرار گرفته است.

تاریخچه

هیدروژن «فرانسه به معنی سازنده آب و واژه یونانی hudôr یعنی "آب" و gennen یعنی "تولید کننده") برای اولین بار در سال 1776 بوسیله هنری کاوندیش بعنوان یک ماده مستقل شناخته شده، آنتونی لاوازیه نام هیدروژن را برای این عنصر انتخاب کرد.

پیدایش

هیدروژن فراوانترین عنصر در جهان است بطوریکه 75% جرم مواد طبیعی از این عنصر ساخته شده و بیش از 90% اتمهای تشکیل دهنده آنها اتم های هیدروژن است.

این عنصر به مقدار زیاد و به وفور در ستارگان و سیارات غولهای گازی یافت می شود. به نسبت فراوانی زیاد آن در جاهای دیگر، هیدروژن در اتمسفر زمین بسیار رقیق است(1 ppm برحسب حجم). متعارف ترین منبع برای این عنصر در زمین آب است که از دو قسمت هیدروژن و یک قسمت اکسیژن (H2O) ساخته شده است.

منابع دیگر عبارتند از بیشترین اشکال مواد آلی که در اندام تمام موجودات زنده شناخته شده وجود دارند، زغال،سوخت فسیلی و گاز طبیعی. متان ( CH4)، که یکی از محصولات فرعی فساد ترکیبات آلی است که اهمیت منابع آن رو به افزایش است.

هیدروژن از چندین راه مختلف بدست می آید، عبور بخار از روی کربن داغ، تجزیه هیدروکربن بوسیله حرارت، واکنش هیدروکسید سدیم یا پتاسیم بر آلومینیوم، الکترولیز آب یا از جابجائی آن در اسیدها توسط فلزات خاص.

هیدروژن تجاری در حجمهای زیاد معمولا بوسیله تجزیه گاز طبیعی تولید می شود.

ترکیبات

هیدروژن سبک ترین گازها با اکثر عناصر ترکیب شده و ترکیبات مختلف را بوجود می آورد. هیدروژن دارای عدد اکترونگاتیویته 2.2 است پس هیدروژن هنگامی ترکیبات را می سازد که عناصر غیر فلزی تر و عناصر فلزی تری وجود داشته باشند. در این حالت(غیر فلزی) تشکیل دهنده ها هیدریدها نامیده می شوند، که هیدروژن یا بصورت یونهای H- یا بصورت حل شده در عنصر دیگر وجود خواهد داشت (مانند هیدرید پالادیوم). در حالت دوم (ترکیب با فلز) هیدروژن تمایل برای تشکیل پیوند کووالانسی دارد، چون یونهای H+ بصورت یک اتم عریان فاقد الکترون در می آیند بنابراین تمایل شدیدی به جذب الکترونها به سمت خود داردند. هر دوی اینها تولید اسید می کنند. لذا حتی در یک محلول اسیدی می توان یونهایی مثل H3O+ را دید که گویی پروتونها به جایی محکم به چیزی چسبیده اند.

هیدروژن با اکسیژن ترکیب شده و تولید آب می کند، H2O، که در این واکنش مقدار زیادی انرژی را بصورتی آزاد می کند که، باعث انفجار در هوا میگردد. به اکسید دوتریوم یا D2O، که معمولا آب سنگین گفته می شود. همچنین هیدروژن با کربن یک سری ترکیبات گستردهای را بوجود می آورد. بخاطر ارتباط این ترکیبات با چیزهای زنده، این ترکیبات را ترکیبات آلی می نامند، و به مطالعه خصوصیات این ترکیبات شیمی آلی گفته می شود.


حالتها

در شرایط عادی گاز هیدروژن ترکیبی از دو نوع متمایز مولکول است که با هم از نظر جهت چرخش الکترونها و هسته تفاوت دارند. این دو شکل به نام ارتو- و پارا- هیدروژن معروفند. (این مورد با ایزوتوپها فرق می کند به پاراگراف بعد توجه کنید.) در شرایط استاندارد هیدروژن معمولی ترکیبی از 25% شکل پاراو 75% شکل ارتو است. شکل ارتو را نمی توان بصورت حالت خالص آن تهیه کرد. این دو مدل هیدروژن از نظر انرژی با هم متفاوتند که این مسئله موجب می گردد، تا خصوصیات فیزیکی آنها کمی متفاوت باشد. مثلا نقطه ذوب و جوش پاراهیدروژن تقریبا 0.1 K ° پائین تر از ارتوهیدروژن است. (به اصطلاح شکل عادی.)

ایزوتوپها

پروتیوم ، معمولی ترین ایزوتوپ هیدروژن فاقد نوترون است گرچه دو ایزوتوپ دیگر به نام دوتریوم دارای یک نوترون و تریتیوم رادیو اکتیویته دارای دو نوترون، وجود دارند. دو ایزوتوپ پایدار هیدروژن پروتیوم(H-1) و دیتریوم(D ، H-2) می باشند. دیتریوم شامل 0.0184-0.0082% درصد کل هیدروژن است «IUPAC)؛ نسبتهای دیتریوم به پروتیوم با توجه به استاندارد مرجع آب VSMOW اعلام میگردد. تریتیوم(T یا H-3)، یک ایزوتوپ رادیواکتیو دارای یک پرتون و دو نوترون می باشد. هیدروژن تنها عنصری است که ایزوتوپ های آن اسمی مختلفی دارند.

هشدارها

هیدروژن گازی است با قدرت اشتعال فوق العاده زیاد. این گاز همچنین به شدت با کلر و فلوئور واکنش نشان می هد. D2O، یا آب سنگین برای بسیاری از گونه های سمی است. اما مقدار قابل توجهی از آن برای کشتن انسان لازم است.


...

soleares
09-12-2006, 04:30 PM
پيوند هيدروژني

هرگاه هیدروژن به اتمی با الکترونگاتیوی زیاد مثل فلوئور ، اکسیژن یا نیتروژن متصل گردد، شرایطی برای بوجود آمدن نوع بسیاری مهمی جاذبه بین مولکولی مثبت ـ منفی که آن را پیوند هیدروژنی می‌گویند حاصل می‌شود. به عبارت دیگر ، اتم هیدروژن یک مولکول و زوج الکترون غیر مشترک مولکول دیگر متقابلا همدیگر را جذب می‌کنند و پیوندی تشکیل می‌شود که به پیوند هیدروژنی ، Hydrogen Bond مرسوم است.

اطلاعات اولیه

جاذبه بین مولکولی دربرخی از ترکیبات هیدروژن‌دار بطور غیرعادی قوی است. این جاذبه در ترکیباتی مشاهده می‌شود که درآنها بین هیدروژن و عناصری که اندازه کوچک و الکترونگاتیویته زیاد دارند، پیوند هیدروژنی وجود دارد. پیوند هیدروژنی نه تنها بین مولکولهای یک نوع ماده ، بلکه بین مولکولهای دو ماده متفاوت که توانایی تشکیل پیوند هیدروژنی را دارند نیز برقرار می‌شود.

نحوه تشکیل پیوند هیدروژنی

پیوند هیدروژنی بر اثر جاذبه اتم هیدروژن اندک مثبت موجود در یک مولکول و اتم بسیار الکترونگاتیو موجود در مولکول دیگر (یا در محل دیگر همان مولکول اگر مولکول به قدر کافی بزرگ باشد که بتواند روی خود خم شود) تولید می‌گردد. جا به جا شدن یک جفت الکترون به سمت عنصر بسیار الکترونگاتیو نیتروژن ، اکسیژن یا فلوئور موجب می‌شود که این اتمها دارای بار منفی جزئی شوند.

در این صورت پیوند هیدروژنی پلی است میان دو اتم شدیدا الکترونگاتیو با یک اتم هیدروژن که از طرفی بطور کووالانسی با یکی از اتمهای الکترونگاتیو و از طرف دیگر بطور الکترواستاتیکی (جاذبه مثبت به منفی) با اتم الکترونگاتیو دیگر پیوند یافته است. استحکام پیوند هیدروژنی یک‌دهم تا یک‌پنجاهم قدرت یک پیوند کوالانسی متوسط است.

شرایط تشکیل پیوند هیدروژنی

بالا بودن الکترونگاتیوی اتمهای متصل به هیدروژن: برهمین اساس است که فلوئور (الکترونگاتیوترین عنصر) ، قویترین پیوند هیدروژنی و اکسیژن (الکترونگاتیوتر از نیتروژن) ، پیوند هیدروژنی قویتری درمقایسه با نیتروژن تشکیل می‌دهد. همچنین بار مثبت زیاد بر روی اتم هیدروژن ، زوج الکترون مولکول دیگر را بشدت جذب می‌کند و کوچک بودن اندازه اتم هیدروژن سبب می‌شود که ملکول دوم بتواند به آن نزدیک شود.


کوچک بودن اتمهای متصل به هیدروژن : پیوند هیدروژنی واقعا مؤثر فقط در ترکیبات فلوئور ، اکسیژن و نیتروژن تشکیل می‌شود. با وجود اینکه دو اتم نیتروژن و کلر ، الکترونگاتیوی برابر دارند، چون اتم کلر از اتم نیتروژن بزرگتر است بر خلاف نیتروژن ، کلر پیوند هیدروژنی ضعیفی تشکیل می‌دهد.

توجیه خواص غیرعادی برخی از مواد

وجود خواص غیرعادی برخی از مواد در حالت جامد یا مایع از جمله بالا بودن دماهای ذوب و جوش ، نشان می‌دهد که نیروهای جاذبه بین مولکولی در آنها به اندازه‌ای زیاد است که نمی‌توان آن را به تأثیرهای متقابل ضعیف بین مولکولی نسبت داد. آشناترین این نوع مواد ، فلوئورید هیدروژن ، آب و آمونیاک است که بسیاری از خواص آنها از جمله دماهای جوش و ذوب آنها از دماهای جوش و ذوب ترکیبهای مشابه خود ، برای مثال PH3H2SHCL بطور غیرمنتظره‌ای بالاتر است.

شاید تصور شود که علت این وضعیت غیر عادی ، قطبیت به نسبت زیاد این مولکولهاست. البته تا اندازه‌ای همین طور است. اما بررسی دقیق این پدیده غیر عادی نشان می‌دهد که باید نیروی جاذبه قویتر از نیروهای جاذبه دوقطبی _ دوقطبی بین مولکولهای آنها برقرار باشد.

اگر به ساختار الکترونی مولکولهای NH2H2OHF توجه شود، می‌توان به موردهای مشترک بین آنها پی برد. این وجه اشتراک ، وجود دست کم یک پیوند کوالانسی با اتم هیدروژن و یک اوربیتال هیبریدی ناپیوندی دو الکترونی اتم مرکزی بسیار الکترونگاتیو در هر یک از آنهاست.

اتمهای NOF الکترونگاتیوی بالایی دارند با هیدروژن پیوند کوالانسی بشدت قطبی بوجود می‌آورند، بطوری که هیدروژن به میزان قابل توجهی خصلت یک پروتون را پیدا می‌کند. جفت الکترون ناپیوندی و قابل واگذاری روی اتم الکترونگاتیو H ، این امکان را پدید می‌آورد که اتم هیدروژن در نقش پل ، اتم‌های الکترونگاتیو دو مولکول را به یکدیگر متصل کند و نیروی جاذبه‌ بین مولکولی بوجود می‌آید که به پیوند هیدروژنی مرسوم است.

خواص ترکیبات دارای پیوند کووالانسی

ترکیباتی که مولکولهای آنها از طریق پیوند هیدروژنی به همدیگر پیوسته‌اند، علاوه بر دارا بودن نقاط جوش بالا ، بطور غیرعادی در دمای بالا ذوب می‌شوند و آنتالپی تبخیر ، آنتالپی ذوب و گرانروی آنها زیاد است.


علت شناور بودن یخ

یخ روی آب شناور می‌ماند، زیرا به هنگام انجماد ، منبسط می‌شود. سبب این انبساط پیوند هیدروژنی میان مولکول‌های خمیده آب است ساختار خمیده یا زاویه‌ای مولکول آب ناشی از آرایش چهار وجهی چهار جفت الکترون در لایه ظرفیت یک اتم است. ساختار زاویه‌ای مولکول آب و پیوند هیدروژنی میان مولکولهای آب به آن معنی است که هر مولکول آب می‌تواند حداکثر با چهار مولکول آب دیگر پیوند هیدروژنی داشته باشد.

پس آب مایع را می‌توان به صورت خوشه‌هایی از مولکولهای آب تصورکرد، خوشه‌هایی که با پیوند هیدروژنی از مولکولهای آب ساخته شده‌اند و دائم در حال حرکتند. شمار مولکولها در هر خوشه و سرعت حرکت خوشه‌ها به دما بستگی دارد. با سرد شدن آب ، مجموعه‌هایی از مولکولهای آب که بسرعت در حرکت‌اند، کند می‌شوند و در نقطه انجماد به یکدیگر قلاب شده ساختمان سه بعدی منبسط شده‌ای را بوجود می‌آورند. این ساختمان گسترده‌تر موجب می‌شود که تراکم یخ کمتر از آب باشد.

ذوب شدن یخ در حدود 15% انرژی پیوند‌های هیدروژنی را می‌شکند و این امر سبب فرو ریختن ساختار می‌شود. در نتیجه مایعی متراکم حاصل می گردد.

چرا نقطه جوش آب بالا است؟

خاصیت عجیب دیگر آب ، نقطه جوش نسبتا زیاد آن است. تقریبا تمام ترکیبات هیدروژن‌دار مجاور اکسیژن و اعضای خانواده آن یعنی CH4NH3H2SH2SeH2TePH3HCL در دمای اتاق به حالت گازی هستند. اما آب مایع است. برای آنکه یک مولکول به حالت بخار در آید، باید انرژی جذب کند تا بتواند خود را از قید مولکولهای دیگر آزاد کند. چون آب مایع با پیوند هیدروژنی به صورت خوشه‌هایی از مولکول‌ها در می‌آید، برای شکسته شدن پیوند‌های هیدروژنی آن ، انرژی زیادی لازم است.

اما همه پیوندهای هیدروژنی شکسته نمی‌شوند و خوشه‌هایی از مولکولهای آب حتی در نزدیکی 1000 درجه سانتیگراد هنوز وجود دارند. وقتی آب گرم می‌شود، آشفتگی گرمایی پیوند هیدروژنی را می‌گسلد تا آنکه در بخار آب ، فقط جزء کوچکی از شمار پیوندهای هیدروژنی موجود در آب مایع یا جامد باقی می‌ماند. اگر پیوند محکم میان مولکولی از قبیل پیوند هیدروژنی وجود نداشته باشد، مواد معمولا بنا به جرم مولکولی خود به جوش می‌آیند.

جرم‌های مولکولی بزرگتر برای جوش آمدن به دمای زیادتری نیازمندند. عمدتا به این دلیل که ابرهای الکترونی بزرگتر آسانتر و پیچیده می‌شوند و این امر ، منجر به نیروهای لاندن بین مولکولی قویتر می‌شود.

کاربردهای پیوند هیدروژنی

پیوندهای هیدروژنی در بسیاری از مواد یافت می‌شوند. پدیده‌هایی از قبیل چسبناک شدن آب‌نبات سفت ، دیرتر خشک شدن الیاف پنبه‌ای از الیاف نایلونی‌ ، نرم شدن پوست با نایلون ، ناهنجارهای ظاهری در ماهیت آب ، همگی ناشی از همین پیوندهای هیدروژنی است.

پیوند هیدروژنی در تعیین ساختار و خواص مولکولهای سیستم‌های زنده نقش اساسی دارد. اجزای مارپیچ آلفا در ساختار پروتئین‌ها و اجزای مارپیچ دوگانه در ساختار DNA توسط پیوند هیدروژنی بهم می‌پیوندند. تشکیل و گسسته شدن پیوندهای هیدروژنی در تقسیم یافتن و سنتز پروتئین‌ها توسط آن دارای اهمیت اساسی است.

به دليل اينكه از بحث جدول خارج نشويم بقيه را در تاپيك ها مربوطه قرار خواهم داد ..

soleares
09-12-2006, 11:39 PM
دید کلی

اتم هیدروژن ساده‌ترین اتمها می‌باشد، و همین امر سبب می‌شود که هرگاه مطالعه‌ای در مورد ساختار اتمها انجام شود، ابتدا این مطالعه در مورد اتم هیدروژن شروع می‌شود. بعد از اینکه نتیجه گیریها در مورد اتم هیدروژن با نتایج تجربی و عملی موجود موافق بود، یعنی صحت و درستی تئوری یا نظریه در مورد اتم هیدروژن از نظر تجربی تأیید گردید، مطالعه را به اتمهای دیگر تعمیم می‌دهند. به عنوان مثال کوانتش ترازهای انرژی ، اولین بار در مورد اتم هیدروژن به اثبات رسید، سپس در مورد اتمها دیگر نیز مطالعه شد.

مشخصات اتم هیدروژن

ساختمان اتم هیدروژن از یک هسته و یک الکترون تشکیل شده است. معلوم شده است که قطر اتم هیدروژن تقریبا یک آنگسترم است و الکترون در این اتم با انرژی 13.6 الکترون ولت (هر الکترون ولت معادل 1.6x10-19 ژول است) به هسته مقید است.

طیف اتم هیدروژن

طیف مربوط به اتم هیدروژن که توسط طیف سنج منشوری یا طیف سنج توری پراش حاصل می‌شود، متشکل از تعدادی خطوط تیزه گسسته ، و روشن در زمینه سیاه است. این خطوط تصویرهای شکاف هستند. در حقیقت ، طیف تمام عناصر شیمیایی که به شکل گاز تک اتمی هستند، مرکب از چنین خطوط روشن است. این طیف به طیف خطی معروف است. در این صورت طیف گسیلی ناشی از اتم هیدروژن ، که یک طیف خطی روشن است، مشخصه هیدروژن است.

طیف اتم هیدروژن به نواحی مختلف تقسیم‌بندی می‌شوند، که هر کدام از این نواحی به افتخار دانشمندانی که آنها را اولین بار تعیین کرده‌اند، به نام آن ثبت شده است. اولین ناحیه فرابنفش است که به سری لیمان معروف است. ناحیه دوم ، ناحیه مرئی است که به سری بالمر معروف است. ناحیه سوم ، ناحیه فروسرخ است که سری پاشن نامیده می‌شود.

ایزوتوپهای هیدروژن

هیدروژن با عدد اتمی یک و عدد جرمی یک ، یکی از ایزوتوپهای اتم هیدروژن است. این نوع ایزوتوپ فاقد نوترون است.


دوتریم با فرمول شیمیایی 21H که عدد اتمی آن یک بوده و عدد جرمی‌اش برابر 2 است. این ایزوتوپ دارای یک نوترون است. این نوع هیدروژن را هیدروژن سنگین نیز می‌گویند.

دیدگاه کوانتومی اتم هیدروژن

از آنجا که اتم هیدروژن ساده‌ترین اتمهاست، بنابراین ابتدا معادله شرویدینگر در مورد اتم هیدروژن حل می‌شود. سپس این نتایج با تغییراتی در معادله شرودینگر در مورد عناصر دیگر تعمیم داده می‌شود. بر اساس جوابهای معادله شرودینگر ترازهای انرژی اتم هیدروژن حاصل می‌شوند. به هر تراز اتمی یک عدد کوانتومی اصلی که با n نشان داده می‌شود، تعریف می‌کنند، در حالت پایه الکترون اتم هیدروژن در تراز n = 1 قرار دارد. اگر هیدروژن بوسیله عواملی مانند میدان خارجی تحریک شود، در این صورت الکترون تحریک شده و به تراز بالاتر می‌رود که در اینحالت اصطلاحا گفته می‌شود که اتم هیدروژن برانگیخته شده است.

از آنجا که حالت برانگیخته حالت پایداری نیست، لذا الکترون از قوسی به تراز اولیه بر می‌گردد. اختلاف انرژی این دو تراز توسط اتم به صورت تابش الکترومغناطیسی ، گسیل می‌گردد. بر اساس اینکه تعداد انرژی الکترون برانگیخته و یا اختلاف انرژی دو تراز پایه و برانگیخته چقدر باشد، طول موج تابش الکترومغناطیسی حاصل متفاوت خواهد بود. به این ترتیب طیفی حاصل می‌گردد که به طیف اتم هیدروژن معروف است.

فرق دیدگاه کوانتومی و دیدگاه کلاسیکی اتم هیدروژن

در دیدگاه فیزیک کلاسیک ، اتم هیدروژن دارای طیف پیوسته است، در صورتی که دیدگاه کوانتومی طیف گسسته‌ای را پیش بینی می‌کند. این گسسته بودن طیف از کوانتومی بودن انرژی الکترون در ترازهای اتمی حاصل می‌گردد. شایان ذکر است که ایزوتوپهای هیدروژن از مطالعه طیف اتم هیدروژن شناسایی شده‌اند. به عنوان مثال اختلاف بین طیف هیدروژن و طیف دو ترسیم (که در آن جرم هسته تقریبا دو برابر جرم پروتون است) سبب شد که یوری و همکارانش در سال 1932 دوتریم را کشف کنند.

soleares
09-12-2006, 11:50 PM
خواص عمومي

نام : Hydrogen
شماره : 1
علامت اختصاري: H
گروه شيميايي: غير فلز
گروه: IA
تناوب: 1
بلوك: s
جرم حجمي: 0.0899 kg/m3
سختي هم ندارد .

خواص اتمي

وزن اتمی : 1.00794 amu
شعاع اتمی (calc) 25 (53) pm
منظور از پي ام پيكو متر معادل يك هزارم نانو متر مي باشد .
شعاع کووالانسی : 37 pm
شعاع وندروالس : 120 pm
ساختار الکترونی: 1s1
-e بازای هر سطح انرژی 1
درجه اکسیداسیون «اکسید) 1، «آمفوتریک)
ساختار کریستالی: شش گوشه

خواص فيزيكي

حالت ماده : گاز
نقطه ذوب : 14.025 K ° و (434- F ° )
نقطه جوش 20.268 K ° و (423- F ° )
حجم مولی: 11.42 نماد مهندسی|ש»10-3 ««متر مکعب بر مول|m3/mol
گرمای تبخیر: 0.44936 kJ/mol
گرمای هم جوشی: 0.05868 kJ/mol
فشار بخار: 209 Pa در 23 K
سرعت صوت : 1270 m/s در 298.15 K

متفرقه

الکترونگاتیویته 2.2 «درجه پاولینگ)
ظرفیت گرمایی ویژه 14304 «J/«kg*K
رسانائی الکتریکی I__106/m اهم
رسانایی گرمایی 0.1815 «W/«m*k
پتانسیل یونیزاسیون 1312 kJ/mol


منتظر عنصر هليم باشيد لطفا اين صفه را ذخيره و سر فرصت به صورت كامل مطالعه نماييد ..

amnhck123
09-13-2006, 09:27 AM
دوست عزیز ممنون عالی بود

soleares
09-13-2006, 05:58 PM
Helium
اولين گاز نجيب




اطلاعات اولیه

هلیم ، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان He و عدد اتمی 2 وجود دارد. هلیم که گاز بی‌اثر بی‌رنگ و بی‌بویی است، دارای پایین‌ترین نقطه جوش در میان عناصر است و تنها تحت فشار بسیار زیاد به حالت جامد در می‌آید. این عنصر بصورت گاز تک‌اتمی یافت می‌شود، از نظر شیمیایی خنثی می‌باشد و بعد از هیدروژن فراوانترین عنصر در جهان به حساب می‌آید.

هلیم در جو زمین به میزان بسیار کم براثر فرسایش مواد معدنی خاصی یافت شده ، در بعضی از آبهای معدنی هم وجود دارد. هلیم در گازهای طبیعی خاصی بصورت مقادیر قابل تهیه تجاری وجود دارد و از آن بعنوان گاز بالابرنده در بالونها ، مایع سردکننده سرمازا در آهنرباهای ابر رسانا و گاز وزن افزا در غواصی در آبهای عمیق استفاده می‌گردد.

تاريخچه

هلیم ( از واژه یونانی helios به معنی خورشید ) درسـال 1868 توسط "Pierre Janssen" فرانســوی و "Norman Lockyer" انگلیسی که مستقل از هم فعالیت می‌کردند، کشف شد. هر دوی آنها هنگام یک خورشید گرفتگی در همان سال ، مشغول مطالعه بر روی نور خورشید بودند و بطور طیف‌نمایی متوجه خط انتشار عنصر ناشناخته ای شدند. "Eduard Frankland" ضمن تایید یافته‌های Janssen ، نام این عنصر را با توجه به نام خدای خورشید در یونان ،Helios پیشنهاد کرد و چون انتظار می‌رفت این عنصر جدید ، فلز باشد، پسوند ium – را به آن افزود.

"William Ramsay" سال 1895 این عنصر را از clevite جدا نمود و در نهایت متوجه غیر فلز بودن آن گشت، اما نام این عنصر تغییری نکرد. "Nils Langlet" و "Per Theodor Cleve" شیمیدانان سوئدی که بطور مستقل از Ramsay کار می‌کردند، تقریبا" در همان زمان موفق به جداسازی هلیم از Clevite شدند.

سال 1907 "Thomas Royds" و "Thomas Royds" موفق به اثبات این واقعیت شدند که ذرات آلفا ، هسته‌های اتم هلیم می‌باشند. "Heike Kamerlingh Onnes" فیزیکدان آلمانی درسال 1908 اولین مایع هلیم را بوسیله سرد کردن این گاز تا 9K بدست آورد و به سبب این کار بزرگ ، جایزه نوبل را به او اهداء کردند.

سال 1926، یکی از شاگردان او به نام "Willem Hendrik Keesom " برای اولین بار هلیم را بصورت جامد تبدیل نمود.


پیدایــــــــش

هلیم بعد از هیدروژن فراوانترین عنصر در جهان است و تقریبا" 20% ماده ستارگان را تشکیل می‌دهد. این گاز همچنین دارای نقش مهمی در واکنشهای پروتون – پروتون و چرخه کربن در ستارگان است که تشکیل دهنده بیشترین انرژی آنها می‌باشد. فراوانی هلیم بیشتر از آن است که با تولید توسط ستارگان توجیه شود، اما با مدل انفجار بزرگ (Big Bang ) سازگار است و اکثر هلیم موجود در جهان در سه دقیقه اول شکل‌گیری جهان بوجود آمده‌اند.

این عنصر در جو زمین و به مقدار 1 در 000 00 2 وجود داشته ، بعنوان یک محصول فروپاشی در کانی‌های رادیواکتیو گوناگونی یافت می‌شود؛ بخصوص این عنصر در کانی‌های اورانیوم و توریم مانند clevites ، pitchblende، carnotite ، monazite و beryl ، بعضی از آبهای معدنی ( در بعضی از چشمه های ایسلند به میزان 1 در 1000 هلیم وجود دارد )، در گازهای آتشفشانی و در گازهای طبیعی خاصی در آمریکا (که بیشتر هلیم تجاری جهان از این منطقه بدست می‌آید) دیده می‌شود.

هلیم را می توان از طریق بمباران لیتیم با بور بوسیله پروتونهای سریع تولید نمود.


خصوصیات قابل توجه

هلیم در دما و فشار طبیعی بصورت گازی تک‌اتمی وجود دارد و فقط در شرایط بسیار غیر عادی متراکم می‌شود. هلیم دارای پایین‌ترین نقطه ذوب در میان عناصر است و تنها مایعی است که با کاهش دما به جامد تبدیل نمی‌شود و در فشار استاندارد تا دمای صفر مطلق به حالت مایع باقی می‌ماند؛ (تنها با افزایش فشار می‌توان آنرا به جامد تبدیل نمود.)

در واقع دمای بحرانی که بالاتر از آن بین حالات مایع و گاز هیچ تفاوتی وجود ندارد، تنها 19,5K است. He-4 و He-3 جامد از این نظر که یک محقق می‌تواند با استفاده از فشار حجم آنها را بیش از 30% تغییر دهد، منحصر به فرد هستند. ظرفیت گرمایی ویژه گاز هلیم بسیار زیاد است و بخار آن بسیار متراکم می‌باشد، بطوری‌که در صورت گرم شدن در دمای اطاق سریعا" منبسط می‌گردد.

هلیم جامد فقط در فشار بالا و در تقریبا" 100 مگا پاسکال در 15- درجه کلوین است که بین دمای پایین و بالا یک جابجایی انجام می‌دهد که در آن ، اتمها دارای آرایشهای به‌ترتیب مکعبی و شش‌ضلعی می‌شوند. در یک لحظه از این دما و فشار ، حالت سومی بوجود می‌آید که در آن ، اتمها آرایشی مکعبی به خود می‌گیرند، در حالیکه جرم آن در مرکز قرار دارد.

تمامی این حالات از نظر انرژی و چگالی مشابه هستند و دلایل این تغییرات به جزئیات چگونگی شکل‌گیری اتم‌ها بر می‌گردد.

کاربردهـــــــا

هلیم بیشتر بعنوان گازی بالابرنده در بالونها استفاده می‌شود که از آنها به‌ترتیب برای تبلیغات ، تحقیقات جوی ، شناسایی‌های نظامی و بعنوان یک چیز بدیع استفاده می‌شود. بعلاوه هلیم دارای قدرت بالابرندگی 92,64% هیدروژن است، اما بر خلاف آن قابل اشتعال نبوده ، بنابراین ایمن‌تر از هیدروژن به‌حساب می‌آید.

ترکیبات

هلیم اولین عنصر در گروه گازهای بی‌اثر است و برای بسیاری از اهداف عملی واکنش‌ناپذیر می‌باشد. اما در اثر تخلیه الکتریکی یا بمباران الکترونی ، ترکیباتی را با تنگستن ، ید ، فلوئور ، گوگرد و فسفر بوجود می‌آورد.


گونه‌هــــــــا

هلیم مایع ( He-4) به دو صورت یافت می‌شود : He-4II و He-4I که در نقطه تحول فعالی در دمای 1768,2K و در فشار بخار آن مشترک هستند. He-4I ( بالای این نقطه) مایعی نرمال است، اما He-4II ( پایین این نقطه) شبیه هیچ یک از مواد شناخته شده نمی‌باشد.
وقتی در دمای بالاتر از 1768,2K و در فشار بخار خود ( به اصطلاح نقطه لامدا ) سرد شد، تبدیل به یک ابر شار به نام هلیم مایع II می‌گردد ( برعکس هلیم مایعI که نرمال است) که به علت تاثیرات کوانتومی ، ویژگیهای غیر عادی زیادی داشته ، یکی از اولین نمونه‌های مشاهده شده از اثرات کوانتومی است که درمقیاس macroscopic عمل می‌کند.

چون این تاثیر متکی به تراکم بوزونها( bosons ) است، این تحولات در He-3 در دمایی پایین‌تر از He-4 رخ می‌دهد، اما هسته‌های He-3 فرمیونها ( fermions ) هستند که نمی‌توانند جداگانه متراکم شوند، ولی در جفتهای بوزونی باید اینگونه باشند. چون این دگرگونی منظم است، بدون گرمای نهان در نقطه لامدا این دو نوع مایع هرگز همزیستی نمی‌کنند.

هلیم II دارای ویسکوزیته صفر است و خاصیت هدایت حرارتی آن از تمام مواد دیگر بیشتر است. بعلاوه هلیم II پدیده ترمومکانیکال را بروز می‌دهد؛ اگر دو ظرف حاوی هلیمII بوسیله یک لوله بسیار باریک به هم متصل باشند و یکی از آنها را گرم کنیم، جریانی از هلیم II به طرف ظرف گرم شده بوجود می‌آید. بر عکس در پدیده مکانیک حرارتی ، سرد کردن هلیم II که در حال خارج شدن از لوله باریک است، باعث ایجاد جریان اجباری هلیم II در لوله ای باریک می‌شود.

تغییرات حرارتی وارده بر هلیم II ، همانند آنچه که در تغییرات تراکم صدا وجود دارد ( پدیده ای که " صدای دوم " نامیده می‌شود ) سرتاسر این مایع انتشار می‌یابد.سطوح سختی که با هلیم II در تماسند، بوسیله لایه نازکی به قطر 50 تا 100 اتم پوشیده می‌شوند که در طول آن می‌تواند جریان بدون اصطکاک این مایع انجام پذیرد؛ در نتیجه نگهداری هلیم II در ظرف باز ، بدون خارج شدن این مایع از لبه آن امکان پذیر نیست.

جابجائی‌های فراوان هلیم II بوسیله لایه آن با سرعت ثابت انجام می‌شود که فقط به دما بستگی دارد. در آخر اینکه یک حجم زیادی از هلیم II بصورت یک واحد گردش نخواهد داشت. در عوض تلاش برای گردش آنها منجر به vortice های کوچک بدون اصطکاکی در این مایع خواهد شد.

ایزوتوپهــــــــــا

معمولترین ایزوتوپ هلیم ، He-4 می‌باشد که هسته آن ، دارای دو پروتون و دو نوترون است. چون تعداد نوکلئونها عجیب است، این یک آرایش اتمی غیرعادی پایدار به‌حساب می‌آید، یعنی نوکلئونها در لایه‌های کامل آرایش یافته‌اند. بسیاری از هسته‌های سنگین‌تر بر اثر انتشار هسته‌های He-4 متلاشی می‌شوند، فرآیندی که فروپاشی آلفا نامیده شده ، به همین علت هسته‌های هلیم را ذرات آلفا می‌نامند و بیشتر هلیم زمین با این فرآیند تولید می‌شود.

دومین ایزوتوپ هلیم ، He-3 است که هسته آن تنها دارای یک نوترون می‌باشد. علاوه بر اینها هلیم چندین ایزوتوپ سنگین تر رادیواکتیو دارد. He-3 عملا" در سطح زمین ناشناخته است، چون منابع درونی هلیم ، زمانیکه ذرات آلفا و هلیم اتمسفری در دوران زمین شناسی نسبتا" کوتاهی وارد فضا می‌شوند، فقط ایزوتوپ He-4 تولید می‌کنند.

He-3و He-4 هر دو در انفجار بزرگ (Big Bang) تولید شده‌اند و بعد از هیدروژن ، فراوانترین عنصر موجود در طبیعت هلیم است. هلیم اضافی بوسیله همجوشی هیدروژن درون هسته‌های اختری و از طریق فرآیندی که زنجیره پروتون – پروتون نامیده می‌شود، تولید می‌گردد.

soleares
09-13-2006, 06:00 PM
کاربردهـــــــا


هلیم بیشتر بعنوان گازی بالابرنده در بالونها استفاده می‌شود که از آنها به‌ترتیب برای تبلیغات ، تحقیقات جوی ، شناسایی‌های نظامی و بعنوان یک چیز بدیع استفاده می‌شود. بعلاوه هلیم دارای قدرت بالابرندگی 92,64% هیدروژن است، اما بر خلاف آن قابل اشتعال نبوده ، بنابراین ایمن‌تر از هیدروژن به‌حساب می‌آید.




سایر کاربردهای آن


هلیم – اکسیژن برای تنفس در محیطهای پرفشار مثل لباس غواصی یا زیردریائیها بکار می‌رود، چون هلیم ساکن است و کمتر از نیتروژن ، در خون قابل حل می‌باشد و 2,5 مرتبه سریعتر از نیتروژن منتشر می‌شود. این مسئله موجب کاهش مدت زمان لازم برای از بین بردن گاز در هنگام فشارزدایی می‌شود و خطر خواب نیتروژنی را از بین می‌برد و احتمال تمرکز آن مثل حبابهای متصل وجود ندارد.


دارای پایین‌ترین نقطه ذوب و جوش در میان عناصر است که این خصوصیت ، مایع هلیم را به خنک کننـده ای ایده‌آل برای مقاصدی که دمای بسیار پایین نیاز دارند، تبدیل می‌کند، از جمله آهنرباهای ابررسانا و تحقیقات سرما شناسی که در آنها دمای نزدیک به صفر مطلق نیاز است.


هلیم بعنوان یک خنثی و حامل بعنوان مثال در گاز رنگ‌کاری)) مورد استفاده قرار می‌گیرد.


همجوشی هیدروژن به هلیم انرژی لازم برای بمبهای اتمی را تامین می‌کند.


از هیدروژن همچنین برای موشکهای با سوخت مایع فشرده ، بعنوان حفاظ گاز در جوشکاری برقی ، بعنوان گازی محافظ برای تولید بلورهای سیلیکون و ژرمانیم ، بعنوان عامل خنک کننده برای رآکتورهای اتمی و برای تونلهای بادی فراصوتی استفاده می‌شود.


همزمان با پیشرفت تکنولوژی MRI) magnetic resonance imaging) در مصارف پزشکی ، استفاده از هلیم مایع در MRI رو به افزایش است.

soleares
09-13-2006, 06:03 PM
دید کلی

عناصر شیمیایی ، بر اساس خصوصیات شیمیایی و فیزیکی ، در گروههای مختلفی در جدول تناوبی طبقه‌بندی شده‌اند. در بین عناصر هر گروه نیز علاوه بر برخی تشابهات ، تفاوتهای عمده‌ای نیز وجود دارد.عناصر را با مشخصات گوناگونی طبقه‌بندی می‌کنند. یکی از آن مشخصات ، آرایش الکترونی می‌باشد. عناصر را می‌توان بر اساس آرایش الکترونی آنها به چهار گروه تقسیم کرد.


گازهای نجیب

در جدول تناوبی ، گازهای نجیب در انتهای هر دوره جای دارند. این عناصر گازهای بی‌رنگ ، از نظر شیمیایی غیر فعال و دیا مغناطیسی هستند. به استثنای هلیم ، تمام گازهای نجیب دارای آرایش الکترونی خارجی ns2 np6 هستند که آرایش‌های بسیار پایدارند.

عناصر نماينده

این عناصر ، گروه های A از جدول تناوبی را تشکیل می‌دهند و شامل فلزات و غیر فلزات هستند. خواص شیمیایی و فیزیکی این عناصر بسیار متنوع است. بعضی از آنها دیامغناطیس و بعضی دیگر پارامغناطیس هستند. ولی ترکیبات این عناصر معمولا دیامغناطیس و بی‌رنگ هستند. لایه های الکترونی تمام این عناصر یا کامل هستند و یا پایدارند به استثنای لایه‌های خارجی که الکترونهای آنها را می‌توان بعنوان الکترونهای اضافه شده در نظر گرفت.

این لایه خارجی را لایه والانس و الکترونهای آن را الکترونهای والانس می‌نامند. تعداد الکترونهای والانس هر اتم برابر شماره گروه آن اتم است. خواص شیمیایی این عناصر ، به تعداد الکترونهای والانس آنها بستگی دارد.


عناصر واسطه

عناصر واسطه ، گروههای B از جدول تناوبی را تشکیل می‌دهند. از ویژگیهای این عناصر ، درون سازی آنهاست. یعنی آخرین الکترونی که بر اساس روش آفبا به آنها اضافه می‌شود، یک الکترون d درونی است. الکترونهای دو لایه آخری عناصر واسطه در واکنشهای شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرند. تمام این عناصر ، فلز بوده، بیشتر آنها پارامغناطیسی‌اند و ترکیبات شدیدا رنگین و پارامغناطیس تولید می‌کنند.

عناصر واسطه داخلی

این عناصر در پایین ، جدول تناوبی قرار دارند. یک سری از عناصر دوره ششم که بعد از لانتانیم قرار دارند، سری لانتانیدها نامیده می‌شود و نظیر این سری در دوره هفتم به سری آکتنیدها معروفند. آخرین الکترون اضافه شده به هر یک از این عناصر یک الکترون f است. چون این الکترون به سومین لایه از آخر اضافه می‌شود، بدین جهت ، سه لایه آخر این عناصر ممکن است در واکنشهای شیمیایی آنها دخالت کنند. تمام عناصر واسطه داخلی فلزند. این عناصر بطور کلی پارامغناطیس‌اند و ترکیبات آنها پارامغناطیس و بشدت رنگین هستند.

soleares
09-13-2006, 06:17 PM
عمومي

نام , Helium
علامت اختصاري , He
شماره , 2
گروه شیمیایی: گاز بی اثر
گروه, تناوب, بلوک: 18 «VIIIA), 1, p
جرم حجمی, سختی 0.1785 kg/m3, N/A
بدون رنگ ! :)



خواص اتمي

وزن اتمی: 4.002602 amu
شعاع اتمی (calc.) اطلاعات موجود نیست(31) pm
شعاع کووالانسی: 32 pm
شعاع وندروالس: 140 pm
ساختار الکترونی : 1s2
-e بازای هر سطح انرژی 2
درجه اکسیداسیون (اکسید) 0 (ناشناخته)
ساختار کریستالی : شش گوشه


خواص فيزيكي

حالت ماده : گاز
نقطه ذوب: 0.95 K (-458 °F) at 26 atm
نقطه جوش: 4.22 K (-452.07 °F)
حجم مولی: 21.0 ש»10-6 ««متر مکعب بر مول
گرمای تبخیر : 0.0845 kJ/mol
گرمای هم جوشی: 5.23 kJ/mol
فشار بخار : ندارد
سرعت صوت : 970 m/s at 293.15 K


متفرقه

الکترونگاتیویته اطلاعات موجود نیست (درجه پاولینگ)
ظرفیت گرمایی ویژه: 5193 J/kg*K
رسانائی الکتریکی اطلاعات موجود نیست
رسانائی گرمایی: 0.152 W/m*K
1st پتانسیل یونیزاسیون: 2372.3 kJ/mol
2nd پتانسیل یونیزاسیون: 5250.5 kJ/mol

موفق باشيد اميد وارم از اين مقالات استفاده ببريد منتظر عنصر سوم باشيد .. ليتيم در خدمت شما !

soleares
09-14-2006, 02:45 PM
ليتيم



تاریخچــــــــــــه

لیتیم را (واژه یونانی lithos به معنی سنگ) ، "Johann Arfvedson" در سال 1817 کشف کرد. "Arfvedson" این عنصر جدید را هنگامیکه در سوئد مشغول تجزیه و تحلیل بود، با مواد معدنی اسپادومین و لپدولیت دریک کانی پتالیت کشف نمود. "Christian Gmelin" در سال 1818 ، اولین کسی بود که شاهد قرمزرنگ شدن نمک لیتیم در شعله آتش بود. اما هر دوی این افراد ، در جداسازی این عنصر از نمکش ناکام ماندند.

این عنصر را برای اولین بار "W.T. Brande" و "Humphrey Davy" با استفاده از الکترولیز اکسید لیتیم جدا کردند. تولید تجاری فلز لیتیم در سال 1923 بوسیله شرکت آلمانی Metallgesellschaft AG و با استفاده از الکترولیز کلرید لیتیم و کلرید پتاسیم مذاب محقق گشت. ظاهرا" نام لیتیم به این علت انتخاب شد که این عنصر در یک ماده معدنی کشف شد، در حالیکه سایر فلزات قلیایی اولین بار در بافتهای گیاهی دیده شده‌اند.

اطلاعات کلی

لیتیم ، عنصر شیمیایی است، با نشان Li و عدد اتمی 3 که در جدول تناوبی به همراه فلزات قلیایی در گروه 1 قرار دارد. این عنصر در حالت خالص ، فلزی نرم و به رنگ سفید خاکستری می‌باشد که به‌سرعت در معرض آب و هوا اکسید شده ، کدر می‌گردد. لیتیم ، سبک‌ترین عنصر جامد بوده ، عمدتا" در آلیاژهای انتقال حرارت ، در باطری‌ها بکار رفته ، در بعضی از تثبیت‌کننده‌های حالت mood stabilizers مورد استفاده قرار می‌گیرد.

خصوصیات قابل توجه

لیتیم ، سبکترین فلزات و دارای چگالی به اندازه نصف چگالی آب است. این عنصر همانند همه فلزات قلیایی به‌راحتی در آب واکنش داده ، به سبب فعالیتش هرگز در طبیعت بصورت آزاد یافت نمی‌شود. با این وجود ، هنوز هم واکنش‌پذیری آن از سدیم کمتر است. وقتی لیتیم روی شعله قرار گیرد، رنگ زرشکی جالبی تولید می‌کند، اما اگر به شدت بسوزد، شعله‌هایی سفید درخشان ایجاد می‌کند. هنچنین لیتیم ، عنصری تک‌ظرفیتی است.

کاربردهــــــــا

لیتیم ، به‌علت گرمای ویژه‌ اش ( بالاتر از تمامی جامدات) در انتقال حرارت مورد استفاده قرار می‌گیرد. به‌علت خاصیت electrochemical ، ماده مهمی در آند باطریها محسوب می‌شود. سایر کاربردها:



نمکهای لیتیم ، مثل کربنات لیتیم ( Li2CO3 ) و سیترات لیتیم ، تثبیت‌کننده‌های حالت هستند که در درمان بیماریهای متضاد نقش دارند.


لیتیم کلرید و لیتیم برمید ، به‌شدت رطوبت را جذب می‌کنند، لذا در خشک کننده‌ها به‌کرات کاربرد دارند.


استارات لیتیم ، یک ماده لیز کننده کلی در دمای بالا و برای تمامی مقاصد به شمار می‌رود.


لیتیم ، عاملی آلیاژ ساز است که در تولید ترکیبات آلی مورد استفاده قرار گرفته ، نیز دارای کاربردهای اتمی می‌باشد.


گاهی اوقات از لیتیم در ساخت شیشه و سرامیک استفاده می‌گردد، مانند شیشه‌های 200 اینچی تلســـــکوپ در Mt. Palomat.


در فضاپیماها و زیردریائی ، برای خارج کردن دی‌اکسید کربن ازهوا از هیدروکسید لیتیم استفاده می‌شود.


از آلیاژ این فلز با آلومینیوم ، کادمیم ، مس و منگنز در ساخت قطعات هواپیماهای بلند پرواز استفاده می‌گردد.

soleares
09-14-2006, 02:49 PM
پیدایـــــــــش

لیتیم بسیار پراکنده است، اما به‌علت واکنش‌پذیری زیادی که دارد، در طبیعت بصورت آزاد وجود ندارد و همیشه بصورت ترکیب با یک یا چند عنصر یا ترکیب دیگر دیده می‌شود. این فلز بخش کوچکی از کلیه سنگهای آذرین را تشکیل داده ، نیز در بسیاری از شورابهای طبیعی وجود دارد.



تولید لیتیم از پایان جنگ جهانی دوم به‌شدت افزایش یافت. این فلز در سنگهای آذرین از سایر عناصر جدا می‌شود و از آب چشمه‌های معدنی هم بدست می‌آید. لپدولیت ، اسپادومین ، پتالیت و امبلی گونیت ، مهمترین مواد معدنی حاوی لیتیم هستند.
در آمریکا ، لیتیم را از شورابهای واقع در Searles Lake خشکیده در کالیفرنیا ، مناطقی از Nevada و نقاط دیگر بازیافت می‌کنند. این فلز که همانند سدیم ، پتاسیم و سایر اعضاء گروه فلزات قلیایی ، ظاهری سیمگون دارد، با روش الکترولیز از یک مخلوط لیتیم و کلرید پتاسیم گداخته تولید می‌شود. قیمت هر پوند لیتیم در سال 1997 ، 300 دلار آمریکا بود. جداسازی آن بصورت زیر است:


کاتد: *Li+* + e → Li
آند: -Cl-* → 1/2 Cl2 (gas) + e

ایزوتوپهـــــــــا

لیتیم ، بطور طبیعی متشکل از 2 ایزوتوپ پایدار Li-7 و Li-6 است که Li-7 فراوان‌تر است ( وفور طبیعی 5/92%). 6 رادیوایزوتوپ هم برای آن وجود دارد که پایدارترین آنها ، Li-8 با نیمه عمر 838 هزارم ثانیه و Li-9 با نیمه عمــــــــــــــــر 3/178 هزارم ثانیه می‌باشد. مابقی ایزوتوپهای رادیواکتیو ، نیمه عمرهایی کمتر از 8,5 هزارم ثانیه داشته یا ناشناخته‌اند.

ایزوتوپهای لیتیم طی یک سری فرآیندهای طبیعی مختلف از جمله تشکیل مواد معدنی ( رسوب شیمیایی) ، متابولیسم ،(جابجائی یونی ،(در برخی از خاکهای معدنی که Li-6 به Li-7 ترجیح داده شده است در مکانهای octahedral ، لیتیم جایگزین منیزیم و آهن می‌شود) ، hyperfiltration و دگرگونی صخره‌ها ، بطور اساسی شکسته می‌شوند.

هشدارهــــــــا

لیتیم همانند فلزات قلیایی دیگر در حالت خالص ، شدیدا" آتش زا و در معرض هوا و مخصوصا" آب تا حدی انفجاری است. این فلز همچنین خورنده بوده ، لذا باید توجه خاص داشت و از تماس آن با پوست بدن اجتناب کرد. در صورت ذخیره ، باید آنرا در هیدروکربن مایع قابل اشتعالی مانند نفت نگهداری نمود. لیتیم ، هیچگونه نقش بیولوژیکی نداشته ، تا حدی سمی محسوب می‌شود.

soleares
09-14-2006, 02:52 PM
تولد دیوی

"همفری دیوی" ، دانشمند انگلیسی در 17 دسامبر سال 1778 در پنزانس در انگلیس بدنیا آمد. دیوی پسر ارشد خانواده اش بود که از طبقه متوسط جامعه بودند.

تحصیل علم و دانش

او تحصیلات ابتدایی را در مدرسه گرامر که در نزدیکی پنزانس بود آغاز کرد و آغاز تحصیلاتش در سال 1793 بود. دیوی هنگامی که نزدیک داروفروش جراح ، شاگردی می‌کرد، برنامه خودآموزی شامل الهیات ، جغرافیا ، هفت زبان و تعدادی موضوعهای علمی برای خود طرح‌ریزی کرد، به مطالعه فلسفه پرداخت و از طریق آثار نیکلسن و لاوازیه ، شیمی آموخت.

روحیات و علایق دیوی

او بسیار مهربان و سر زنده بود و قوه تخیل قوی داشت. او دوستدار ترکیب کردن برای ساختن شعر بود. همچنین آتش‌بازی ، ماهیگیری ، دویدن و جمع آوری مواد معدنی از دیگر تفریحات او بود. یکی از عادات او و علایقش این بود که یک جیبش را با قلاب ماهی‌گیری پر کند و جیب دیگرش را با نمونه‌های سنگ که جمع آوری کرده بود. او هرگز علاقه قلبیش به طبیعت را از دست نداد. در جوانی بسیار بی‌ریا و ساده دل بود.

آغاز تحقیقات در دنیای شیمی
دیوی با "دیویس ژیلبرت" دوست صمیمی بود. بعدها ژیلبرت (رئیس جمهور جامعه سلطنتی) (30 – 1827) به او پیشنهاد داد که از کتابخانه اش استفاده کند و به او یک لابراتوار شیمی داد که در آن دوران بسیار نادر و عالی بود. او در آنجا با طبیعت گرما ، نور و الکتریسیته آشنا شد. او در لابراتوار کوچکش گاز نیترو اکسید(گاز خنده آور) را آماده و اسنشاق کرد و ادعا کرد که این گاز ، خواص بیهوش کننده دارد.

دیوی در سال 1807 به عنوان منشی جامعه سلطنتی برگزیده شد. وی در سال 1815 لامپ بی‌خطری را اختراع کرد که نامش را در تاریخ زنده کرد. این دانشمند انگلیسی در فیزیک و شیمی تحقیقات جالب و جامعی کرد. سدیم، پتاسیم ، کلسیم ، باریم ، منیزیم و استرانسیم را جدا کرد. مطالعاتی در باب گاز خنده آور کرد. در الکتروشیمی بررسی‌های عالمانه ای انجام داد. چراغ بی‌خطری را که دیوی اختراع کرد، خطر انفجار در معادن زغال سنگ را از بین برد.

جداسازی فلزات قلیایی و قلیایی خاکی
اگر چه شیمیدانان از زمان درازی احتمال داده بودند که خاکهای قلیایی ، اکسید فلزهایی باشند، با این حال طبیعت سود و پتاس تا اوائل قرن 19 مورد بررسی قرار نگرفته بود حتی لاوازیه در این مورد ، نظر مشخصی نداشت. او نمی‌دانست که جزء اصلی سود و پتاس چیست و حدس می‌زد که ازت یکی از اجزای تشکیل‌دهنده این مواد است.

به نظر می‌رسد که این اشتباه از شباهت میان نمکهای سدیم و پتاسیم با نمکهای آمونیوم مایه گرفته است. امتیاز تعیین این اجزا از آنِ دیوی است.

جداسازی پتاسیم و سدیم

ابتدا ناکامی عرصه را بر دیوی تنگ کرده بود، به این معنی که نمی‌توانست به کمک یک پیل گالوانیک از سود و پتاس ، فلز استخراج کند.

بزودی وی به خطای خودش پی برد و فهمید که با بکار بردن محلول آبی اشباع شده ، وجود آب مانع از تجزیه نمکها می‌شود. در اکتبر سال 1807 ، دیوی تصمیم گرفت که پتاس بی‌آب را ذوب کند و به محض اینکه با این مذاب ، الکترولیز را شروع کرد دانه‌های کوچک مشابه جیوه و دارای جلای فلزی در روی قطب منفی که در ماده مذاب قرار داشت، ظاهر شدند. برخی از دانه‌ها فوراٌ‌ به حالت انفجاری سوختند و شعله درخشانی پدید آوردند، در حالیکه بقیه آنها آتش نگرفتند، بلکه کدر شدند و با قشر نازک سفیدی پوشیده شدند.

دیوی از تجربه‌های متعددی که در این زمینه کرد، نتیجه گرفت که آن دانه‌ها همان ماده ای هستند که وی در جستجویش است و این ماده هیدروکسید پتاسیم است که شدیداٌ‌ قابل اشتغال می‌باشد. دیوی آن فلز را به دقت مورد بررسی قرار داد و متوجه شد که وقتی با آب ، ترکیب می‌شود، شعله حاصل از واکنش ، ناشی از سوختن هیدروژن آزاد شده از آب است.

وقتی دیوی بر روی فلز تهیه شده از هیدروکسید پتاسیم بررسی‌های لازم را انجام داد، به فکر جستجو در هیدروکسید پتاسیم افتاد و با بکار بستن همان روش قبلی موفق به جدا کردن فلز قلیایی دیگری شد. در زمان کوتاهی این دانشمند ، بررسی دقیق خواص پتاسیم و سدیم را به انجام رساند، برخی شیمیدانان درباره طبیعت عنصری سدیم و پتاسیم تردید داشتند و تصور می‌کردند آن دو ترکیبات قلیایی‌ها با هیدروژن هستند. سرانجام "گی لوساک" و "تنار" بطور واقعی ثابت کردند که آنچه را که دیوی بدست آورده است، در حقیقت عناصر ساده می‌باشند.

جداسازی فلزات قلیایی خاکی
دیوی ، نخستین بار در سال 1808 ، منیزیم فلزی را بدست آورد. وی برای این کار به همان روشی متوسل شد که برای تهیه سدیم و پتاسیم پیش گرفته بود. گذشته از این عناصر ، دیوی موفق به کشف کلسیم ، باریم و استرانسیم نیز شد. وی ثابت کرد که عناصر شیمیایی به عنوان مواد اصلی قدرت اسیدی یا قدرت قلیایی عمل نمی‌کنند و نتیجه گرفت که خواص شیمیایی ، تابعی از آرایشهای نسبی و نیز تابعی از ترکیبات ماده‌اند.

نظریه‌های دیوی در مورد سایر عناصر
دیوی نشان داد که اکسیژن در واکنشهایش با اسید اوکسی موریاتیک ، هرگز بدون وجود آب تولید نمی‌شود. وی این اسید را جزو عناصر قرار داد و آن را کلر نامید.

دیوی ، ماهیت و خواص اساسی ید را روشن ساخت.وی فقط با کار سه ماهه در مورد گاز انفجاری آتشدمه ، تائید کرد که ماده اصلی تشکیل دهنده آن ، متان است و فقط در دماهای بالا آتش می‌گیرد.

مشاغل مهم دیوی
وی همچنین رئیس مؤسسه گازدرمانی "تامس بدوز" در کلیفتن شد. وی پس از 5 سال که اولین کتاب شیمی خود را قرائت کرد، در مؤسسه پادشاهی به تدریس و سخنرانی در شیمی مشغول شد و آنجا را به مرکزی برای تحقیقات پیشرفته تبدیل کرد و خود نیز بیشتر حیات شغلیش را در آنجا گذرانید. دیوی در رساله ای قدیمی به نظریه گرمایی لاوازیه به علت وارد کردن مواد تخیلی و واژه ذهنی گرمایی حمله کرد و نظریه ای داد که در آن ، گرما همچون حرکت و نور به عنوان ماده انگاشته می‌شد. وی به جای واژه گرمایی عبارت حرکت رانشی را پیشنهاد داد.

مرگ دیوی
دیوی سرانجام در 29 مه سال 1829 در شهر ژنو در سوئیس درگذشت، در حالیکه 51 سال داشت.

soleares
09-14-2006, 02:59 PM
نگاه کلی

عناصر گروه اول جدول تناوبی که به فلزات قلیایی معروفند، در لایه ظرفیت الکترونی دارای آرایش ns1 هستند که n ، شماره دوره آنها است. آخرین عنصر به نام فرانسیم ، رادیواکتیو است که در اینجا مورد بحث قرار نمی‌گیرد. این عناصر ، فلزات نقره‌فام رنگی هستند. آنها بسیار نرم بوده و به آسانی با چاقو بریده می‌شوند. سطح درخشان آنها در معرض هوا به علت اکسیداسیون کدر می‌شود.

این عناصر بشدت واکنش‌ پذیر هستند. واکنش ‌پذیری آنها از بالا به پایین گروه یعنی از Li به Cs افزایش می‌یابد و از این لحاظ شبیه عناصر سایر گروهها هستند.

منابع فلزات قلیایی
این فلزات بدلیل واکنش‌پذیری زیاد بطور آزاد در طبیعت یافت نمی‌شوند و معمولا بصورت ترکیب با سایر عناصر هستند. منبع اصلی سدیم ، هالیت یا Nacl است که بصورت محلول در آب دریا یا بصورت رسوب در بستر دریا یافت می‌شود. پتاسیم بصورت فراوان در اکثر معادن بصورت کانی سیلویت (Kcl) یافت می‌شود و همچنین از آب دریا هم استخراج می‌گردد.

فلزات قلیایی بسیار واکنش‌پذیر هستند و آنها را نمی‌توان با جانشین کردن سایر فلزات بصورت آزاد تهیه کرد. فلزات قلیایی بصورت فلز آزاد را می‌توان از الکترولیز نمکهای مذاب آنها تهیه کرد.

خواص فیزیکی
فلزات قلیایی از چند جهت با بقیه فلزات تفاوت دارند. آنها نرم بوده و دارای نقطه ذوب و نقطه جوش پایین هستند. دانسیته پایینی دارند، بطوریکه دانسیته K و Na و Li از دانسیته آب پایین‌تر است. آنتالپی استاندارد ذوب و تبخیر کمتری دارند. به علت داشتن فقط یک الکترون در لایه ظرفیت معمولا پیوندهای فلزی ضعیفی ایجاد می‌کنند. این فلزات وقتی در معرض شعله قرار می‌گیرند، رنگ آن را تغییر می‌دهند. وقتی عنصری در مقابل شعله قرار می‌گیرد، حرارت شعله انرژی کافی برای برانگیختن الکترون لایه ظرفیت را به لایه‌های بالاتر فراهم می‌کند.

الکترون در بازگشت به حالت پایه انرژی منتشر می‌کند و این انرژی دارای طول موج منطقه مرئی است که باعث می‌شود رنگ ایجاد شده در شعله دیده شود. شعاع یونی در فلزات قلیایی خاکی در مقایسه با شعاع اتمی آنها خیلی کوچکتر است. چون اتم یک الکترون در لایه S خود دارد که عدد کوانتومی آن با عدد کوانتومی لایه داخلی متفاوت است. بنابراین این لایه نسبتا دور از هسته است.

وقتی اتم این الکترون را از دست داده و به یون تبدیل می‌شود، الکترونهای باقیمانده در تراز نزدیک نسبت به هسته قرار دارند. بعلاوه افزایش بار مؤثر هسته آنها را بیشتر بطرف هسته جذب می‌کند. بنابراین اندازه یون کاهش می‌یابد.

خواص شیمیایی
فلزات قلیایی عامل کاهنده قوی هستند. پتانسیل الکترود منفی آنها نشانگر میل شدید آنها برای از دست دادن الکترون در تبدیل به کاتیون در محلول است. آنها می‌توانند اکسیژن ، کلر ، آمونیاک و هیدروژن را احیا کنند. در اثر واکنش با اکسیژن هوا اکسید شده و تیره می‌شوند. بنابراین در زیر نفت نگهداری می‌شوند. بعلت واکنش با آب و تولید هیدروژن و هیدروکسید قلیایی نمی‌توان آنها را زیر آب نگهداری کرد.



واکنش با آب
از بالا به پایین ، به شدت واکنش با آب افزوده می‌شود. لیتیم به آرامی با آب واکنش داده و حبابهای هیدروژن آزاد می‌کند. سدیم بشدت و همراه با مشتعل شدن با آب واکنش نشان داده و با شعله نارنجی می‌سوزد. پتاسیم در اثر برخورد با آب به شدت مشتعل شده و با شعله بنفش می‌سوزد. سزیم در آب ته‌ نشین شده و به سرعت تولید هیدروژن می‌کند. آزاد کردن هیدروژن همراه با ایجاد امواج ضربه‌ای شدید است که می‌تواند باعث شکستن محفظه شیشه‌ای شود.

Na در آمونیاک حل شده و ایجاد محلول آبی تیره می‌کند که بعنوان عامل کاهنده در واکنشها استفاده می‌شود. در غلظتهای بالا رنگ محلول برنزی شده و جریان الکتریکی را همانند فلز هدایت می‌کند.

چند مورد غیر عادی در شیمی Li دیده می‌شود. کوچک بودن اندازه کاتیون Li در نشان دادن خاصیت کووالانسی در برخی ترکیبات و ایجاد پیوند دیاگونالی با منیزیم از آن جمله است.

اکسیدها
فلزات قلیایی در اثر واکنش با اکسیژن هوا ترکیب جامد یونی به فرمول M2O تولید می‌کنند. هر چند که Na غیر از این ، ترکیب پروکسید ( NA2O2 ) بعنوان فراورده عمده و پتاسیم هم سوپر اکسید ( K2O ) را بطور عمده تولید می‌کند.

هیدروکسیدها
هیدروکسید فلزات قلیایی ، جامدات یونی به فرم کریستالی در رنگ سفید و فرمول MOH است. قابل حل در آب هستند و همه بجز LiOH آبدار می‌شوند. محلول آبی آنها باز قوی‌ است. اسیدها را خنثی کرده و نمک تولید می‌کنند.

هالیدها
هالیدهای این فلزات ، همه جامد یونی به فرم کریستالی و به رنگ سفید بوده و قابل حل در آب هستند، جز LiF که بعلت داشتن انرژی شبکه بالا که ناشی از جاذبه الکتروستاتیکی بین یون کوچک +Li و -F است.

حالت اکسایش
این فلزات حالت اکسایش 0 و 1+ دارند. تمام ترکیبات شناخته شده آنها بر پایه +M است. اولین انرژی یونش آنها پایین است، زیرا الکترون آخرین لایه به خوبی الکترونهای لایه داخلی توسط جاذبه هسته محافظت نمی‌شود، بنابراین آسان تر برداشته می‌شود. انرژی دومین یونش بالا است، زیرا الکترون بعدی از لایه کامل برداشته می‌شود. همچنین بوسیله هسته ، بخوبی‌ جذب می‌شود.

انرژی یونیزاسیون از بالا به پایین با افزایش عدد اتمی و افزایش تعداد لایه‌ها بعلت دور شدن الکترون ظرفیت از هسته کاهش می‌یابد.

اطلاعات صنعتی
هیدروکسید ، کلرید و کربنات سدیم ، از جمله ترکیبات شیمیایی مهم صنعتی هستند. هیدروکسید سدیم از الکترولیز آب شور اشباع شده در پیل با کاتد فولادی و آند تیتانیوم تولید می‌شود. کربنات سدیم با فرآیند سالوی تهیه می‌شود. در این فرآیند کلرید سدیم قابل حل در آب به بی‌کربنات سدیم نامحلول تبدیل شده و بعد از صاف کردن و حرارت دادن به کربنات سدیم تبدیل می‌شود.

به هر حال محصول اصلی در این فرآیند کلرید کلسیم است و فرآیند رسوبگیری و حرارت و تهیه کربنات سدیم به کارخانه بستگی دارد. فرایند سالوی رفته رفته جای خود را به تهیه کربنات سدیم از جداسازی و تلخیص کربنات سدیم موجود به معادن می‌دهد.

soleares
09-15-2006, 02:45 PM
عمومي

نام , Lithium
علامت اختصاری , Li
شماره , 3
گروه شیمیایی: فلز قلیایی
گروه , تناوب , بلوک 1«IA), 2 , s
جرم حجمی , سختی 535 kg/m3, 0.6
رنگ سفيد نقره اي و خاكستري


خواص اتمي

وزن اتمی: 6.941 amu
شعاع اتمی 145 «167» pm
شعاع کووالانسی 134 pm
شعاع وندروالس 182 pm
ساختار الکترونی He]2s1]
-e بازای هر سطح انرژی 2, 1
درجه اکسیداسیون (اکسید) 1 ( بازقوی )
ساختار کریستالی بدنه مکعب مرکزی

خواص فيزيكي

حالت ماده جامد غیر مغناطیسی)
نقطه ذوب 453.69 K (356.97 °F)
نقطه جوش 1615 K (2448 °F)
حجم مولی 13.02 ש»10-6 ««متر مکعب بر مول
گرمای تبخیر 145.92 kJ/mol
گرمای هم‌جوشی 3 kJ/mol
فشار بخار 1.63 E-8 Pa (453.7K)
سرعت صوت 6000 m/s (293.15K)

متفرقه

الکترونگاتیویته 0.98 (درجه پاولینگ)
ظرفیت گرمایی ویژه 3582 J/kg*k
رسانائی الکتریکی 10.8 106/m اهم
رسانائی گرمایی 84.7 W/m*K
1st پتانسیل یونیزاسیون 520.2 kJ/mol
2nd پتانسیل یونیزاسیون 7298.1 kJ/mol
3rd پتانسیل یونیزاسیون 11815.0 kJ/mol

soleares
09-15-2006, 02:52 PM
شايد تا به حال كه مطالب پست هاي قبل را خوانده ايد موتوجه فشار گاز شده باشيد ولي از ان چيزي سر در نياورده باشيد من براي شما توضيح خواهم داد ...


فشار هر بخار در حالت تعادل با مایع خود در دمای معین را فشار بخار تعادل آن مایع می‌نامیم.

حالت تعادل

اگر مایعی در یک ظرف سربسته بخار شود، مولکولهای بخار نمی‌توانند از نزدیکی مایع دور شوند و تعدادی از مولکولهای بخار ضمن حرکت نامنظم خود ، به فاز مایع بر می‌گردند. این فرآیند را برای آب می‌توان با پیکان دوگانه نشان داد:

http://i10.tinypic.com/2vihys8.gif

(H2O(l)→H2O(g

سرعت برگشت مولکولهای بخار به فاز مایع ، به غلظت مولکولها در بخار بستگی دارد. هر چه تعداد مولکولها در حجم معینی از بخار باشد، تعداد مولکولهایی که به سطح مایع برخورد کرده ، مجددا گیر می‌افتند، بیشتر خواهد بود. در آغاز ، چون تعداد کمی مولکول در بخار وجود دارد، سرعت بازگشت مولکولها از بخار به مایع کم است. ولی ادامه تبخیر ، موجب افزایش غلظت مولکولها در بخار می‌شود و در نتیجه ، سرعت تراکم افزایش می‌یابد.

سرانجام ، سیستم به حالتی می‌رسد که در آن حالت ، سرعت تراکم و تبخیر برابر می‌شود. حالتی که در آن ، سرعتهای دو تمایل مخالف ( تبخیر و تراکم ) با هم برابر می‌شوند، حالت تعادل نامیده می‌شود.

وضعیت مولکولها در حالت تعادل

در حالت تعادل ، غلظت مولکولها در فاز بخار ثابت است، زیرا مولکولها با همان سرعتی که بر اثر تراکم ( میعان ) از فاز بخار خارج می‌شوند، بر اثر تبخیر در این فاز وارد می‌شوند. به همین منوال ، مقدار مایع نیز در حالت تعادل ثابت است، زیرا مولکولها با همان سرعتی که به مایع برمی‌گردند، بر اثر تبخیر آن را ترک می‌کنند.

باید توجه داشت که حالت تعادل ، دال بر این نیست که هیچ حادثه ای رخ نمی‌دهد؛ در هر سیستمی ، ثابت ماندن تعداد مولکولها در هر یک از دو فاز مایع و بخار نه به‌علت متوقف شدن تبخیر و تراکم ، بلکه به علت برابری این دو تغییر متقابل است.


فشار بخار و حالت تعادل

چون در حالت تعادل ، غلظت مولکولها در فاز بخار ثابت است، فشار بخار نیز ثابت است. فشار هر بخار در حالت تعادل با مایع خود در دمای معین را فشار بخار تعادل آن مایع می‌نامیم. فشار بخار هر مایع ، تابع دماست و با افزایش آن زیاد می‌شود. افزایش دما با افزایش فشار بخار همراه است. فشار بخار در دمای بحرانی است. بالاتر از دمای بحرانی تنها یک فاز می‌تواند وجود داشته باشد، یعنی فازهای گاز و مایع متمایز از یکدیگر نیستند.

فشار بخار و نیروهای جاذبه بین مولکولی

مقدار فشار بخار یک مایع ، معیاری از قدرت نیروهای جاذبه بین مولکولی آن مایع را بدست می‌دهد. مایعاتی که نیروهای جاذبه قوی دارند، فشار بخار آنها کم است. در ˚ 20 سانتی‌گراد ، فشار بخار آب ، اتیل الکل و دی اتیل اتر به ترتیب 0.023 atm 0,058 ، atm و 0.582 atm است. از این رو ، نیروهای جاذبه در آب قویترین و در دی‌اتیل اتر ضعیف‌ترین است.

موفق باشيد اميدوارم معناي فشار گار را گرفته باشيد !
ارادتمند شما سولئارس

soleares
09-15-2006, 02:56 PM
تاریخچـــــــــــــه

کلمه بریلیم از واﮊه یونانی beryllos beryl گرفته شده . زمانی بریلیم را گلوسینیم می نامیدند ( از واﮊه یونانی glykys به معنی شیرین ) که علت آن طعم شیرین نمکهای آن بود در سال 1798 ونکولین این عنصر را بصورت اکسید در بریل «کانی» ( Be3Al2Si6O18 ) و به در زمرد کشف کرد . در سال 1828 فردریک وهلر و آ.آ. بوسی (A.A.Bussy) بطور جداگانه این فلز را از طریق واکنش پتاسیم روی کلرید بریلیم بدست آوردند.

پیدایـــــــــش

بریلیم در 30 کانی مختلف یافت می شود که مهمترین انها برتراندیت ، زمرد ، بریل «کانی» زرد و فناکیت هستند. اشکال ارزشمند بریل زمرد کبود و زمرد است .
مهمترین منابع تجاری بریلیم و ترکیبات آن بریل و برترندیت (Bertrandite) می باشد. اخیرا" با روش کاهیدن فلورید بریلیم با فلز منیزیم تولید کلان این فلز انجام می شود.فلز بریلیم تا سال 1957 به آسانی بدست نمی آمد. جداسازی :
Isolation
BeF2 + Mg --> MgF2 + Be

ایزوتوپها

بریلیم تنها یک ایزوتوپ پایدار دارد (Be-9) بریلیم کیهانی (Be-10) توسط پراش ذرات اتمی اکسیژن و نیتروﮊن بوسیله اشعه کیهانی در جو حاصل می شود.چون بریلیم تمایل دارد در محلولهایی با PH زیذ 5/5 باشد ( وبیشتر بارانها PH زیر 5 دارند) این عنصر می تواند از طریق حل شدن در آب باران در زمین جابجا شود.وقتی باران بیشتر قلیایی شود برلیم از محلول خارج می شود. Be-10 کیهانی با این روش در سطح خاک جمع می شود و نیمه عمر نسبتا" طولانی آن (5/1 میلیون سال ) امکان می دهد تا قبل از فرسایش بصورت B-10 ( بور-10) مدت زیادی در سطح خاک باقی بماند. Be-10 و محصولات جانبی آن برای سنجس فرسایش خاک ، شکل گیری خاک از سنگپوش ، گسترش خاکهای لاتریک همچنین گوناگونیهای فعالیت خورشیدی و عمر Ice core بکار می رود.ای ن واقعیت که Be-7 و Be-8ناپایدارند پیامدهای اساسی بدنبال دارد به این معنی که عناصر سنگینتر از بریلیم با همجوشی هسته ای در انفجار بزرگ (big Bang ) حاصل نشده اند. بعلاوه سطوح انرﮊی هسته ای بریلیم 8 به گونه ای است که کربن می تواند در ستاره ها تولید شود پس وجود حِات را ممکن می سازد.( به فرایند سه گانه آلفا و سنتز هسته ای انفجار بزرگ مراجعه کنید.)

کاربـــــــــــردها

بریلیم در تولید بریلیم- مس بعنوان عامل آلیاﮊ ساز بکار می رود. این عنصر قابلیت جذب حرارت زیادی دارد. آلیاﮊ بریلیم – مس به علت خصوصیات هدایت برقی و حرارتی ، استقامت و سختی زیاد ، غیرمغناطیسی بودن ، مقاومت در برابر زنگ خوردگی و فرسایش کاربردهای زیادی دارد.از جمله این کاربردها تولید : الکترودهای جوش نقطه ای ، فنر ، ابزارهای فاقد جرقه واتصالهای برقی است .
آلیاﮊ بریلیم – مس به جهت مقاومت چند جانبه ، سبکی و خمش ناپذیری در حرارتهای متغیر ، در صنایع دفاعی و هوافضا مثل سازه های بخشهای سبک وزن در هواپیماهای با سرعت بالا ، موشکها ، ماشینهای فضائی و ماهواره های ارتباطی بکار می رود.
ورقه های نازک بریلیم در عکسبرداری با اشعه X نورهای مرئی را فیلتر کرده و باعث آشکار شدن تنها اشعه xِ می شود.
بریلیم در زمینه پرتو نگاری با اشعه X جهت بازساخت مدارهای یکپارچه میکروسکپی مورد استفاده قرار می گیرد.
چون از نظر جذب نوترون حرارتی واکنش سنجی پایینی دارددر صنعت نیروی هسته ای از این عنصر در رآکتورهای اتمی بعنوان بازتابنده و کندساز استفاده می شود.
همچنین بریلیم در ساخت ترازنما، تجهیزات کامپیوتری مختلف ، فنرهای ساعت و وسایلی که نیازمند مقاومتهای چند جانبه ، سبکی و استحکام است بکار می رود.
اکسید بریلیم برای مصارف بسیاری که نیازمند هدایت حرارت خوب ، مقاومت زیاد ، استحکام نقطه ذوب بالا هستند کاربرد دارد و از اکسید بریلیم بعنوان عایق استفاده مِ کنند.
ترکیبات بریلیم زمانی در لامپهای فلورسنت کاربرد داشتند اما ادامه این کاربرد به علتبریل «کانی»وز ( بیماری ناشی از مسمومیت توسط بریلیم) در بین کارگران سازنده این لامپها متوقف شد.


هشدارهـــــــــا

بریلیم و نمک آن موادی سمی و احتمالا" سرطان زا هستند.بریل «کانی»وز یک بیماری مزمن ریوی است که در اثر تماس بریلیم ایجاد می شود.بیماری حاد بریلیم به صورت آماس ریه برای اولین بار در سال 1993 در اروپا و در سال 1943 در آمریکا گزارش شد.موارد بریلوز حاد اولین بار در سال 1946در بین کارگران کارخانجات لامپهای فلورسنت در ماساچوست دیده شد.این بیماری از بسیاری جهات شبیه بیماری سارکوئیدز است و تمایز علائم آنها اغلب دشوار است. گرچه سال 1949 استفاده از ترکیبات بریلیم در لامپهای فلورسنت متوقف شد ، مواجهه با این عنصر در صنایع هسته ای و هوافضا ، تصفیه فلز بریلیم ، ذوب آلیاﮊهای حاوی بریلیم ، تولید محصولات الکترونیکی و پرداختن با سایر مواد حاوی بریلیم همچنان وجود دارد.درگذشته محققین بریلیم و ترکیبات آنرا می چشیدند تا در صورت طعم شیرین وجود این عنصر را تایید کنند امروزه با ایجاد تجهیزات مدرن برای تشخیص این عنصر دیگر نیازی به انجام این کار خطرناک نیست و نباید چشیدن این ماده را امتحان کرد.با بریلیم و ترکیبات آن باید با کمال احتیاط رفتار شود و هنگام انجام هرگونه فعالیتی که احتمال آزاد شدن گرد بریلیم هست احتیاط خاصی بکار برد.( احتمال سرطان ریه در صورت تماس طولانی با بریلیم وجود دارد.) در صورت بکاربردن روشهایی می توان از این عنصر بطور ایمن استفاده کرد . قبل از آشنایی با روشهای استفاده صحیح از این عنصر نباید به فعالیت با آن بپردازیم.

soleares
09-15-2006, 02:58 PM
تاثیرات سلامتی

:ohno:
استنشاق بریلیم خطرناک است . تاثیر آن به میزان و زمان مواجهه با این عنصر دارد.اگر بریلیم موجود در سطح هوا افزایش یابد ( بیشتر ازμg/m 1000) وضعیت بحرانی بوجود خواهد آمد.این وضعیت همانند آماس ریه است و بیماری بریلیوم حاد نامیده می شود.استانداردهای هوای محیط کار و اجتماع در جلوگیری از بیماریهای حاد ریوی موثرند.تعدادی از مردم به بریلیم حساسیت دارند( 1 تا 15 درصد) این افراد ممکن است واکنشهای التهابی را در دستگاه تنفسی خود احساس کنند .این حالت بیماری بریلیم حاد (CBD) و ممکن است سالها پس از مواجهه با سطح بالاتر از استاندارد بریلیم در افراد بوجود آید( بیشتر ازμg/m 2) این بیماری باعث احساس ضعف ، خستگی و مشکلات تنفسی می شود.همچنین می تواند باعث بی اشتهائی ، کاهش وزن ، بزرگی بخش راست قلب و در موارد پیشرفته بیماریهای قلبی شود.حساسیت به بریلیم در بعضی افراد ممکن است فاقد علامت باشد. عموم مردم مستعد ابتلا به به بریلیم حاد نیستند چون میزان بریلیم در سطح هوا بطور طبیعی بسیار پایین است( μg/m 00002/0- 00003/0) در بلع بریلیم هیچگونه عارضه ای ثبت نشده چون روده و معده انسان مقدار بسیار کمی از این عنصر را جذب می کنند.زخم معده در سگهایی که در غذایشان بریلیم بوده دیده شده است. بریلیم در صورت تماس با پوستی که دارای بریدگی یا خراش است ممکن است است ایجاد زخم یا لک نماید. تماس طولانی با بریلیم نیز ممکن است باعث ابتلا به سرطان گردد. سازمان بهداشت و خدمات انسانی آمریکا و آژانس بین المللی تحقیقات سرطان این کشور سرطان زایی بریلیم را تایید کرده اند. نمایندگی حفاظت از محیط زیست آمریکا EPA برآورد کرده که تماس با بریلیم در مدت عمر با میزان μg/g04/0 می تواند یک نفر از هر هزار نفررا به سرطان مبتلا کند. هیچ مطالعه ای درباره تاثیر برلیم روی بچه هایی که در معرض آن هستند صورت نگرفته اما به نظر می رسد تاثیرات سلامتی برلیم روی بچه ها همانند بزرگسالان باشد.نمی دانیم آیا بچه ها در آسیب پذیری نسبت به برلیم با بزرگسالان تفاوت دارند.نمی دانیم آیا مواجهه با برلیم ـاثیری بر نارسائیِ جنین یا سایر تاثیرات پیشرفته در مردم خواهد داشت.بررسی اثرات پیشرفته در حیوانات قاطع نیستند. میزان بریلیم را می توان در ادرار یا خون اندازه گیری کرد. اما میزان بریلیم موجود در خون یا ادرار نشان دهنده میزان یا مدت تماس با این عنصر نیست . میزان بریلیم همچنین می تواند در نمونه های ریه یا پوست اندازه گیری کرد. این آزمایشات را معمولا"در مطب دکتر نمی توان انجام داد اما دکتر می تواند نمونه ها را به آزمایشگاهی که انجام دهنده اینگونه آزمایشات است ارسال کند. یکی دیگر از آزمایشات خون ، آزمایش تکثیر لنفوسیت بریلیم خون است که نشان دهنده حساسیت ب[ بریلیم است و دارای ارزش پیش بینی برای CBD است. میزان عادی بریلیم که احتمالا" صنایع به هوا می فرستند دارای ترتیب μg/m01/0بطور میانگین دوره 30 روزه یا μg/m 2 در هوای اطاق کار برای 8 ساعت شیفت کاری می باشد.

soleares
09-16-2006, 02:45 AM
عمومي


نام, علامت اختصاری, شماره )Beryllium(, Be, 4
گروه شیمیایی فلزات قلیائی خاکی
گروه, تناوب, بلوک 2 «IIA), 2, s
جرم حجمی, سختی 1848 kg/m3, 5.5
رنگ خاکستری روشن فلزی

خواص اتمي

وزن اتمی 9.01218 amu
شعاع اتمی 112 pm
شعاع کوالانسی 90 pm
شعاع واندروالس ناشناخته pm
نظم الکترونی [He]2s2
-e بازای هر سطح انرژی 2, 5
درجه اکسیداسیون «اکسید) 2 «آمفوتریک)
ساختار کریستالی هشت گوشه



خواص فيزيكي



حالت ماده جامد «دیا مگنتیک)
نقطه ذوب 1551.15 K
نقطه جوش 3243.15 K
حجم مولی 4.85 ש»10-6 ««متر مکعب بر مول
گرمای تبخیر 292.40 kJ/mol
گرمای هم جوشی 12.20 kJ/mol
فشار بخار 4180 Pa
سرعت صوت 13000 m/s




متفرقه





الکترونگاتیویته 1.57 «واحد پاولینگ)
ظرفیت گرمای ویژه 1825 J/kg*K
رسانائی الکتریکی 31.3 106/m اهم
رسانائی حرارتی 201 W/m*K
1st پتانسیل یونیزاسیون 899.5 kJ/mol
2nd پتانسیل یونیزاسیون 1757.1 kJ/mol
3rd پتانسیل یونیزاسیون 14848.7 kJ/mol

soleares
09-16-2006, 02:48 AM
بورون(بور) عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای نشان B و عدد اتمی 5 می باشد.این عنصر شبه فلز سه ظرفیتی به مقدار فراوان در سنگ معدن بوره (borax) وجود دارد.این عنصر به دو شکل«ایزوتوپ) یافت می شود: بورون خیر بلورین که بصورت پودر قهوه ای رنگ و بورون فلزی که سیاه رنگ است.نوع فلزی آن سخت بوده ( 3/9 در مقیاس Mohs) که رسانای خوبی در حرارت اطاق نمی باشد. بورون هرگز بصورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود.

خصوصیات قابل توجه

بورون کمبود الکترون داشته و دارای یک اربیتالp آزاد است. ترکیبات بورون رفتاری همانند لوئیس اسیدها دارند و به سرعت ، جهت ارضا میل بورون به جذب الکترون به گونه های دارای الکترون زیاد می چسبند.
ازویژگیهای ظاهری این عنصر گسیل اشعه مادون قرمز است.در حرارتهای استاندارد بورون رسانای الکتریکی ضعیفی است اما در حرارت بالا خاصیت هدایت الکتریکی خوبی دارد.
خاصیت کشش پذیری بورون از تمامی عناصر شناخته شده بیشتر است.
از نیترید بورون می توان درساخت موادی به سختی الماس استفاده نمود.از این نیترید بعنوان عایق استفاده می گردد اما خاصیت هدایت حرارتی شبیه یک فلز دارد.این عنصر همچنین دارای خاصیت روان کننده مثل گرافیت است. بورون مانند کربن دارای توانایی ایجاد شبکه های مولکولی با پیوند کووالانسی است.


کاربردها

مهمترین ترکیب بورون از نظر اقتصادی تترابورات سدیم «Na2B4O))7 5H2((O) یا بوراکس است که به میزان بسیار زیادی در ساخت عایقهای فایبر گلاسی وسفید کننده پربورات سدیم بکار می رود.سایر کاربردها:


بورون غیر بلورین به سبب رنگ سبز مخصوصی که دارد در فشفشه های نورافشان بکار می رود.
اسید بوریک ترکیب مهمی است که در محصولات پارچه ای مورد استفاده قرار می گیرد.
ترکیبات بورون دردر ترکیبات آلی و تولید شیشه های borosilicate کاربرد وسیعی دارند.
سایر ترکیبات بعنوان نگهدارنده های چوب مورد استفاده قرار می گیرند و ویژگی خاصی که در این مورد دیده می شود درجه پایین سمی بودن آنها است.
بورون- 10به عنوان سپری در برابر تشعشعات و نوترون یاب در کنترل رآکتورهای اتمی بکار گرفته می شود.
مفتولهای بورون موادی سبک و بسیار مقاوم هستند و عمدتا" در سازه های پیشرفته هوا-فضا کاربرد دارند.

مطالعه بر روی ترکیبات بورون در حال انجام است تا از آنها در مواردگسترده دیگری از جمله غشاهای نفوذ پذیر قند ، دریافتگرهای کربوهیدرات و bioconjugates استفاده شود.
مطالعه بر روی کاربردهای دارویی نیز در حال انجام است از جمله درمان با جذب نوترون بورون و تولید دارو.سایر ترکیبات بورون نیز نوید بخش معالجه ورم مفاصل (آرتروز) هستند.

soleares
09-16-2006, 02:50 AM
تاریخچه

ترکیبات بورون ( از ریشه عربی Buraqو فارسی بوره) هزاران سال پیش شناخته شده اند.در یونان باستان ، وابسته به سنگ معدنی به نام natron بود که علاوه بر سایر نمکهای معمول ، حاوی بورات نیز بود.لعابهای بوراکس درچین ،از 300 بعد از میلاد بکار می رفته و در روم باستان نیز از ترکیبات بورون در تولید شِشه استفاده می شده است.

Sir Humphrt Davy,Gay-LussacوL.J.Thenard در سال 1808 این عنصر را با درصد خلوص 50 جدا کردند.آنها این ماده را بعنوان یک عنصر نپذیرفتند.در ســا ل1824 Jٱٱ Jacob Berzelius بورون را بعنوان یک عنصرشناسایی کرد.W.Weintraub شیمیدان آمریکایی اولین کسی بود که سال 1909 موفق به تولید بورون خالص شد.

پیدایش

آمریکا وترکیه بزرگترین تولیدکنندگان بورون هستند.این عنصر در طبیعت به صورت اصلی خود یافت نمی شود بلکه بصورت ترکیب در بوراکس، اسید بوریک ، بورات کلسیم ،کرنیت ، ulexite و بوراتس وجود دارد.بوریک اسید گاهی در آب چشمه های آتشفشانی یافت می شود. Ulexite نوعی کانی است که بطور طبیعی خصوصیات فیبرهای نوری را دارا می باشد.
از نظر اقتصادی منابع مهم آن ، سنگ معدن راسوریت اوره (kernite) و تینکال( سنگ معدن باروکس) است که هر دوی آنها در صحرای موهاوی در کالیفرنیا وجود دارند( در این محل باروکس مهمترین منبع است).ترکیه محل دیگری است که میزان بسیار زیادی از این عنصر در آن وجود دارد.
بورون خالص به آسانی تهیه نمی شود.ابتدایی روش برای تهیه آن ، کاهش اکسید بور با فلزاتی چون منیزیوم یا آلومینیوم بود.اما این محصول تقریبا" همیشه با بورید فلزات آلوده می شد.(با این وجود این واکنش بسیار چشمگیر است)بورون خالص را می توان با کاهش hologenide های بورون ناپایدار بوسیله هیدروژن و در حرارت بالا تهیه نمود.
در سال 1997 بورون بلورین ( خلوص 99%) هر گرم 5 دلار و نوع بی شکل آن هر گرم 2 دلار قیمت داشت.
ایزوتوپها
بورون دارای دو ایزوتوپ طبیعی پایدار اسB-11 (1/80%) و B-10(9/19%).نتایج بسیار متفاوت در رشته وسیعی از11 δB-، آنرا در آبهای طبیعی بین 16- تا 59+ برآورد می کند.(؟)شکنش ایزوتوپی بورون بوسیله واکنشهای تبادلی گونه های بورون (B«OH3 و B(OH4) کنترل می شود.همچنین ایزوتوپهای بورون در خلال تبلور معدنی ، در طی تغییرات فازی H2O nv سیستمهای آب گرمایی( hydrothermal) و دگرگونی آب گرمائی سنگ شکنش می یابند.این تاثیر آخری (ترجیحا خروج گونه یون 10B(OH)4 ) احتمالا" باعث غلظت بالای 11B در آب دریا به نسبت پوسته های اقیانوسی و قاره ای است.

هشدارها

بورون عنصری و بوراتها سمی نیستند لذا هنگام سروکار با آنها نیاز به ملاحظات خاصی نیست.بعضی از ترکیبات هیدروژن –بورون سمی هستند که هنگام کار با آنها نیاز به توجهات ویژه ای می باشد.

Dianella
09-17-2006, 02:05 PM
سلام

تاپيك مشابه:
http://forum.p30world.com/showthread.php?t=43428

لطفا قبل از ايجاد تاپيك جديد به فهرست كامل از كليه مقالات علمي (http://forum.p30world.com/showthread.php?t=26361) رجوع كنيد.

موفق باشيد

soleares
10-05-2006, 08:20 PM
کربن عنصری شیمیائی در جدول تناوبی است، با نشان C و عدد اتمی ۶. کربن عنصری غیر فلزی و فراوان، چهارظرفیتی ودارای سه آلوتروپ می‌‌باشد:
الماس (سخت‌ترین کانی شناخته شده)
گرافیت(یکی از نرم‌ترین مواد)
Covalend bound sp1 orbitals are of chemical interest only
فولریت (فولرین ها، مولکولهایی در حد بیلیونیوم متر هستند که در شکل ساده آن، 60 اتم کربن یک لایه گرافیتی با ساختمان 3 بعدی منحنی، شبیه به روروئک (روروئکی که قسمت جلوی آن مانند چوب اسکی خم شده)، تشکیل می‌‌دهند .

دوده چراغ از سطوح کوچک گرافیت تشکیل شده. این سطوح بصورت تصادفی توزیع شده، به همین دلیل کل ساختمان آن همسانگرد (ایزوتروپیک) است.

چنین کربنی همسانگرد و مانند شیشه محکم است. لایه‌های گرافیت آن مانند کتاب مرتب نشده اند، بلکه مانند کاغذ خرد شده می‌‌باشند.

الیاف کربن شبیه کربن شیشه‌ای می‌‌باشند. تحت مراقبتهای ویژه (کشیدن الیاف آلی و کربنی کردن) می‌توان لایه‌های صاف کربن را در جهت الیاف مرتب کرد. هیچ لایه کربنی در جهت عمود بر محور الیاف قرار نمی‌گیرد. نتیجه الیافی با استحکام بیشتر از فولاد می‌‌باشد . کربن در تمامی جانداران وجود داشته و پایه شیمی آلی را تشکیل می‌‌دهد.همچنین این غیرفلز ویژگی جالبی دارد که می‌تواند با خودش و انواع زیادی از عناصر دیگر پیوند برقرار کند(تشکیل دهنده بیش از ده میلیون ترکیب).در صورت ترکیب با اکسیژن تولید دی اکسید کربن می‌کند که برای رویش گیاهان، حیاتی می‌‌باشد.در صورت ترکیب با هیدروژن ترکیبات مختلفی بنام هیدرو کربنها را بوجود می‌‌آورد که به شکل سوختهای فسیلی، در صنعت بسیار بنیادی هستند. وقتی هم با اکسیژن و هم با هیدروژن ترکیب گردد ،گروه زیادی از ترکیبات را از جمله اسیدهای چرب را می‌‌سازند که برای حیات و استر، که طعم دهنده بسیاری از میوه‌ها است، ضروری است.ایزوتوپ C-14 به طور متداول در سن یابی پرتوزایشی کاربرد دارد.


ویژگیهای درخور نگرش
کربن به دلایل زیادی قابل توجه است. اشکال مختلف آن شامل یکی از نرم‌ترین (گرافیت) و یکی از سخت‌ترین (الماس) مواد شناخته شده توسط انسان می‌‌باشد. افزون بر این، کربن میل زیادی به پیوند با اتمهای کوچک دیگر از جمله اتمهای دیگر کربن، داشته و اندازه بسیار کوچک آن امکان پیوندهای متعدد را بوجود می‌‌آورد. این خصوصیات باعث شکل گیری ده میلیون ترکیبات کربنی شده است .ترکیبات کربن زیر بنای حیات را در زمین می‌‌سازند و چرخه کربن – نیتروژن قسمتی از انرژی تولید شده توسط خورشید و ستارگان دیگر را تأمین می‌کند.

کربن در اثر مهبانگ (انفجار بزرگ آغازین) حاصل نشده، چون این عنصر برای تولید نیاز به یک برخورد سه مرحله‌ای ذرات آلفا (هسته اتم هلیم) دارد. جهان در ابتدا گسترش یافت و به چنان به سرعت سرد شد که امکان تولید آن غیر ممکن بود. به هر حال، کربن درون ستارگانی که در رده افقی نمودار H-R قرار دارند، یعنی جائی که ستارگان هسته هلیم را با فرایند سه گانه آلفا به کربن تبدیل می‌کنند، تولید شد.


کاربردها
کربن بخش بسیار مهمی در تمامی موجودات زنده است و تا آنجا که می‌‌دانیم بدون این عنصر زندگی وجود نخواهد داشت(به برتر پنداری کربن مراجعه کنید).عمده‌ترین کاربرد اقتصادی کربن، فرم هیدروکربنها می‌‌باشد که قابل توجه‌ترین آنها سوختهای فسیلی، گاز متان و نفت خام است.نفت خام در صنعت پتروشیمی برای تولید محصولات زیادی از جمله مهم‌ترین آنها بنزین، گازوئیل و نفت سفید بکار می‌رود که از طریق فرآیند تقطیر در پالایشگاهها بدست می‌‌آیند. از نفت خام مواد اولیه بسیاری از مواد مصنوعی، که بسیاری از آنها در مجموع پلاستیک نامیده می‌شوند، شکل می‌گیرد.

دیگر کاربردها :

ایزوتوپ C-14 که در 27 فوریه 1930 کشف شد در سن یابی کربن پرتوزا مورد استفاده است.
گرافیت در ترکیب با خاک رس به‌عنوان مغز مداد بکار می‌رود.
الماس جهت تزئین ونیز در مته‌ها و سایر کاربردهایی که سختی آن مورد استفاده است کاربرد د ارد.
برای تولید فولاد، به آهن کربن اضافه می‌کنند.
کربن در میله کنترل در واکنشگاه‌های اتمی بکار می‌رود.

گرافیت به شکل پودر و سفت شده به‌عنوان ذغال چوب برای پخت غذا ،در آثار هنری و موارد دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
قرصهای ذغال چوب در پزشکی که به صورت قرص یا پودر وجود دارند برای جذب سم از دستگاه گوارشی مورد استفاده اند.
خصوصیات ساختمانی و شیمیایی فولرن به شکل ریزتیوب کربن، کاربردهای بالقوه امیدوار کننده‌ای در رشته در حال شکل گیری نانوتکنولوژی دارد.

تاریخچه
کربن (واژه لاتین carbo به معنی ذغال چوب) در دوران پیشاتاریخ کشف شد و برای مردم باستان که آن را از سوختن مواد آلی در اکسیژن ضعیف تولید می‌‌کردند، آشنا بود.(تولید ذغال چوب).مدت طولانی است که الماس به‌عنوان ماده‌ای زیبا و کمیاب به حساب می‌آید. فولرن ،آخرین آلوتروپ شناخته شده کربن در دهه 80 به‌عنوان محصولات جانبی آزمایشات پرتو مولکولی کشف شدند.


دگرگونه‌ها (آلوتروپها)
تاکنون چهار شکل گوناگون از کربن شناخته شده است: غیر متبلور(آمورف)، گرافیت، الماس و فولرن .

کربن در نوع غیر بلورین آن اساسا گرافیت است اما بصورت ساختارهای بزرگ بلورین وجود ندارد.این شکل کربن، بیشتر بصورت پودر است که بخش اصلی موادی مثل ذغال چوب و سیاهی چراغ (دوده) را تشکیل می‌‌دهد. در فشار و دمای اتاق کربن به شکل گرافیت پایدارتر است که در آن هر اتم با سه اتم دیگر بصورت حلقه‌های شش وجهی- درست مثل هیدروکربنهای معطر - به هم متصل شده اند. هردو گونه شناخته شده از گرافیت، آلفا (شش ضلعی) و بتا (منشور شش وجهی که سطوح آن لوزی است) خصوصیات فیزیکی همانند دارند تنها تفاوت آنها در ساختار بلوری آنها می‌‌باشد. گرافیتهای طبیعی شامل بیش از 30% نوع بتا هستند در حالیکه گرافیتهای مصنوعی تنها حاوی نوع آلفا می‌‌باشند. نوع آلفا از طریق فرآوری مکانیکی می‌تواند به بتا تبدیل شود و نوع بتا نیز براثر دمای بالای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد دوباره بصورت آلفا بر می‌گردد.
گرافیت به سبب پراکندگی ابر pi هادی الکتریسیته است. این ماده نرم بوده و ورقه‌های آن که اغلب به‌وسیله اتمهای دیگر تفکیک شده اند، تنها به‌وسیله نیروهای وان در والس به هم چسبیده‌اند به گونه‌ای که به راحتی یکدیگر را کنار می‌‌زنند.

در دما و فشارهای خیلی بالا کربن به صورت الماس پایدار است که در آن هر اتم با چهار اتم دیگر پیوند دارد.الماس ساختار مکعبی همانند سیلسیم و ژرمانیم دارد و (به سبب نیروی پیوندهای کربن – کربن) با نیترید بور هم‌الکترون(BN) در کنارهم بوده و سخت ترین جسم از نظر مقاومت در برابر سایش به شمار می‌رود. تبدیل الماس به گرافیت در حرارت اتاق به قدری کند است که محسوس نیست. در برخی شرایط کربن به شکل لونسدالیت (lonsdalite) متبلور می‌شود که مشابه الماس ولی شش ضلعی است. فولرین ساختاری مثل گرافیت دارد اما بجای بخش‌های تماما" شش ضلعی، حاوی پنج ضلعیها (یا احتمالا" هفت ضلعیهای) اتمهای کربن نیز می‌‌باشند که ورقه را به شکل کره، بیضی یا استوانه بوجود می‌‌آورند. ویژگیهایی از فولرین با نام فولرین باکمینستر (buckminsterfullerene) هم نامیده می‌شوند هنوز بخوبی بررسی نشده اند. اینگونه ساختار را به گونه کوتاه شده، گلوله‌های باکی (buckyballs) هم نامیده اند. کل نامگان فولرین برگرفته از نام باکمینستر فولر (Buckminster Fuller)، توسعه دهنده گنبد میله‌ای می‌‌باشد که از ساختار گلوله‌های باکی تقلید کرد.

soleares
10-05-2006, 08:24 PM
پیدایش
تقریبا" ده میلیون ترکیبات کربنی که برای دانش شناخته شده‌اند وجود دارد که هزاران نوع آنها در فرآیندهای حیاتی و واکنشهای آلی بسیار مهم اقتصادی، ضروری می‌‌باشند.این عنصر به مقدار فراوان در خورشید، ستارگان، ستاره‌های دنباله دار و نیز در جو بیشتر سیارات یافت می‌شود.بعضی از شهابسنگها حاوی الماسهای میکروسکپی هستند که در زمانیکه منظومه شمسی هنوز یک دیسک گازی شکل بود شکل گرفته اند.کربن به صورت ترکیب با سایر عناصر در جو زمین وجود دارد و در همه گونه آب حل می‌شود.کربن به همراه مقادیر کمتر کلسیم، منیزیم و آهن، عنصر اصلی سازنده جرم زیادی از سنگ کربنات (سنگ آهک، دولمیت، سنگ مرمر و ...) می‌‌باشد. این عنصر در صورت ترکیب با هیدروژن تولید ذغال سنگ، نفت خام و گاز طبیعی می‌کند که آنها را هیدرو کربن می‌‌نامند. گرافیت به مقدار فراوان در نیویورک و تکزاس، امریکا، روسیه، مکزیک، گرینلند و هند یافت می‌شود. الماس طبیعی در کیمبرلیت معدنی موجود درچینه‌ها یا ستونهای سنگهای آذرین یافت می‌شوند.بیشترین الماس در افریقا بویژه افریقای جنوبی، نامیبیا، بوتسوانا، جمهوری کنگو و سیرالئون وجود دارد. همچنین کانادا، قسمت‌های قطبی روسیه، برزیل و بخش‌های غربی و شرقی استرالیا دارای الماس می‌‌باشد.

ترکیبات غیر آلی

معروف‌ترین اکسید کربن، دی اکسید کربن (CO2) است که به مقدار کمتری در اتمسفر زمین وجود دارد. این اکسید توسط موجودات زنده، و برخی موارد دیگر تولید شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد. آب مقدار کمی اسید کربنیک تولید می‌کند اما دی اکسید کربن مانند بیشتر ترکیباتی که دارای پیوندهای ساده چندگانه با اکسیژنهای روی یک کربن هستند، ناپایدار است. به هر حال، از طریق این واسطه، یونهای کربنات با تشدید تثبیت شده، بوجود می‌‌آیند. تعدادی از مواد معدنی مهم، کربناتها هستند که معروف‌ترین آنها کلسیت است. دی سولفید کربن، (2 CS)، هم مانند آن می‌‌باشد.

اکسیدهای دیگر آن، مونوکسید کربن (CO) و زیراکسید (suboxide) نادر C3O2 هستند.مونوکسید کربن که گازی بی رنگ و بی بو است به‌وسیله اکسیده شدن ناقص بوجود می‌آید.هر یک از این مولکولها دارای یک پیوند سه گانه و نسبتا" قطبی هستند که ناشی از تمایل به یک پیوند دائمی با مولکولهای هموگلوبین می‌‌باشد به طوریکه این گاز بسیار سمی است. سیانید (CN-) دارای ساختار و رفتاری بسیار شبیه به یون هالید بوده و نیترید سیانوژن (CN2) نیز به آن مربوط است .

کربن با فلزات قوی، کاربید C- , و یا استیلید C22- ; بوجود می‌‌آورد که با متان و استیلن همراه بوده و هر دوی آنها اسیدهای به طور باور نکردنی پائتیک اسید هستند. در کل ،کربن با الکترو نگاتیوی 5/2 به تشکیل پیوندهای کووالانسی تمایل دارد. تعداد کمی از کاربیدها مثل کربوراندوم و Sic، که شبیه الماس می‌‌باشند، بصورت شبکه‌های کوالانسی هستند.

زنجیره کربن
در ساختار اتمی هیدروکربنها، گروهی از اتمهای کربن (اشباع شده با اتمهای هیدروژن) تشکیل یک زنجیره می‌‌دهند.روغنهای فرار زتجیره‌های کوچک تری دارند.چربیها دارای زنجیره‌های بلندتر و پارافینها زنجیره‌هایی بی‌اندازه بلندی دارند .


چرخه کربن
فرآیند مداوم ترکیب و آزادسازی کربن و اکسیژن که در آن انرژی و حرارت ذخیره و دفع می‌شود را چرخه کربن می‌گویند.فروگشت (کاتابولیسم) + فراگشت (آنابولیسم) = دگرگشت (متابولیسم). (واژه‌ها از فرهنگستان زبان و ادب فارسی). به چرخه کربن مراجعه کنید

ایزوتوپها
اتحادیه بین المللی شیمی کاربردی و محض در سال 1961 ایزوتوپ کربن- 12 را برای اوزان اتمی اتخاذ کرد.کربن- 14 رادیوایزوتوپی است با نیمه عمر 5715 سال و برای تاریخ یابی رادیو کربن چوب، نقاط باستان‌شناسی و نمونه‌ها کاربرد بسیار زیادی دارد. کربن دارای دو ایزوتوپ پایدار طبیعی می‌‌باشد: (C-12(%98.89 و C-13(%1.11) .نسبت این ایزوتوپها در؟ به نسبت الگوی VPDB (Vienna Pee Dee Belemnite from the Peedee Formation of South Carolina). d C-13 در اتمسفر 7 -؟ است است. هنگام فتوسنتز، کربنی که در بافت گیاه تثبیت می‌شود، به طور قابل ملاحظه‌ای به C-13 موجود در جو بستگی دارد.

دو حالت برای توزیع مقادیر dC-13 در گیاهان خشکی وجود دارد که ناشی از تفاوتهایی است که گیاهان در واکنشهای فتوسنتز بکار می‌‌برند.بیشتر گیاهان خشکی، گیاهان مسیر C3 هستند و دارای ارزشهای dC-13 بوده که بین 24- و 34- قرار دارند(؟).دومین گروه از گیاهان (گیاهان مسیر C4) می‌‌باشند که ترکیبی از گیاهان آبی، صحرایی، شوراب زار و مرغزارهای استوایی هستند، و دارای ارزشهای dC-13 بین 6- و 19- می‌‌باشند. یک گروه واسطه (CAM plants)، متشکل از جلبک و گلسنگ، دارای ارزشهای dC-13 می‌‌باشد که بین 12- و 23-؟ هستند. dC-13 گیاهان و موجودات زنده داده‌های سودمندی درباره مواد مغذی و ارتباطات شبکه غذایی ارائه می‌کند.

هشدارها
ترکیبات کربن گستره وسیعی از آثار سمی دارند.مونوکسید کربن (C O) موجود در اگزوز موتورهای درون‌سوز و سیانید (CN) که گاهی اوقات در آلودگیهای معدنی وجود دارد برای پستانداران بسیار سمی هستند. بسیاری از ترکیبات دیگر کربن نه تنها سمی نیستند بلکه در واقع برای زیست ضروری می‌‌باشند.گازهای آلی مثل اتیلن (H2C=CH2) و اتان و (HCCH)، و متان (CH4) در صورت مخلوط شدن با هوا قابلیت انفجار و اشتعال خطرناکی پیدا می‌کنند.


منبع
Los Alamos National Laboratory - Carbon
+ نوشته شده در  شنبه 11 آذر1385ساعت 16:36  توسط جلال  | 

 خترشناسان به تازگی سیاه چاله ای را یافته اند که با سرعت 950 بار در ثانیه به دور خود در گردش است.همچنان که سیاه چاله GRS 1915 با سرعتی سرسام آور می چرخد ، تمامی موارد اطراف را به داخل خود می کشاند.این فرایند دانشمندان را قادر می سازد تا برخی از پیش بینی های اینشتین را پیرامون نسبیت بررسی نمایند. 

 

ماهیت اسرار آمیز سیاه چاله ها همواره دانش ما را نسبت به فضای اطراف مان و قوانین فیزیک به چالش کشیده است.در این بین وجود این اجرام یکی از جذاب ترین پیش بینی های نظريه نسبيت عمومى اینشتین می باشد.

ستارگانی که 20 برابر خورشید جرم دارند ، باقیمانده هسته ی شان بیشتر از سه برابر خورشید جرم دارد (حد چاندرا برای ستارگان نوترونی ). در این ستارگان پس از اتمام سوخت رمبش چنان ادامه می یابد که به یک حد بحرانی می رسد ، در این هنگام ساختار های بنیادی ماده نمی توانند با نیروی گرانش این اجرام رو به رو شوند. حال حفره ای نا متناهی بو جود می آید که هر چیزی را جذب می کند و حتی نور هم نمی تواند از گرانش آن بگریزد ؛ در این هنگام یک سیاه چاله زاده شده است.

اگر یک سیاه چاله به سرعت گرداگرد خود بچرخد پیچ و تابی شدید در بافت فضا – زمان ایجاد می کند و آن را می توان به طوفانی گردابی تشبیه کرد . گفتنی است این اجسام بسیار پر جرم تر از دیگر اجسام آسمانی هستند .

در روشی نوین جفری مک کلینتاک از مرکز اختر فیزیک CfA به همراه رامش ناریان با بهره گیری از کاوشگر زمان سنج پرتو ایکس راسی ناسا توانستند برای نخستین بار سرعت گردش یک سیاه چاله را به طور دقیق برابر با 950 بار در ثانیه تعیین نمایند.

مک کلینتاک در این باره می گوید:نوع گرانش این سیاه چاله با مشاهدات مستقیم پیشین و دنیای وابسته به پديده هاى درون اتمى بسیار متفاوت است.ما هم اکنون توانسته ایم سرعت چرخش سه سیاه چاله را به طور دقیق تعیین نماییم.در این میان نتایج حاصل اندازه گیری چرخش  میکرو کوازار GRS1915+105 با سرعتی برابر 82 تا 100 درصد مقدار حداکثر نظری، بسیار هیجان انگیز است.

این کشف ما را قادر می سازد تا علاوه بر یافتن توضیحی قانع کننده پیرامون چگونگی گسیل جت مواد از دو سوی سیاه چاله ،به آشکار سازی امواج گرانشى و مدل سازی منابع احتمالی انفجار های پرتو گاما بپردازیم.

 
 

نمایی خیالی از دو سیاه چاله متفاوت، حفره ی نامحدود گرانشی که بافت فضا- زمان را می شکافد .

 

چرا چرخش یک سیاه چاله برای اخترشناسان از اهمیت ویژه ای برخورد دار است؟

مک کلینتاک می افزاید: در اختر شناسی، سیاه چاله ها بنا بر دو ویژگی مهم یعنی جرم و سرعت چرخش شان به دو دسته تقسیم می گردند.

اگرچه که تا کنون اخترشناسان توانسته اند جرم شمار زیادی از سیاه چاله ها را محاسبه نمایند، اما تعیین ویژگی مهم دوم ،یعنی سرعت چرخش آنها فرایندی بسیار سخت و پیچیده بوده است. در حقیقت پیش از این، سرعت چرخش هیچ سیاه چاله ای تعیین نشده بود.

میزان گرانش یک سیاه چاله چنان زیاد است که به هنگام چرخش همه موارد اطراف را به درون خود می کشاند. اختر شناسان برای این اجرام اسرار آمیز لبه ای تعیین می کنند که در واقع شعاع عملکرد سیاه چاله بوده و به طرف داخل آن، لبه همه ی مسیر های آسمان به طرف سیاه چاله شیب پیدا می کند و هر جسمی وارد این محدوده شود به درون آن سقوط می کند، این لبه را افق رویداد می نامند .

GRS 1915 با چهارده برابر جرم خورشید ، در بین بسیت جفت سامانه پرتو ایکس کشف شده ،پرجرم ترین سیاه چاله محسوب می گردد.علاوه بر این در GRS 1915 جت مواد با سرعتی نزدیک به سرعت نور از دو طرف سیاه چاله به بیرون رانده شده و  پرتو های ایکس نیز با نواسانات زیادی گسیل می شوند.

 

سامانه پرتو ایکس دوتایی متشکل از یک ستاره و سیاه چاله می باشد. در این سامانه سیاه چاله همچون همدمی سیری ناپذیر شروع به بلعیدن ستاره می کند.در این بین هنگامی که مواد وارد سیاه چاله می گردند، شروع به چرخش کرده و متعاقب آن میلیون ها بار گرم شده و از خود پرتو ایکس تابش می کنند.دانشمندان با استفاده از طیف پرتو ایکس سیاه چاله توانستند سرعت چرخش آن را محاسبه نمایند.

علاوه بر مک کلینتاک و رامش ناریان تیمی بین المللی متشکل از ربکا شیفی از بخش فیزیک دانشگاه ایالتی هاوارد، رونالد رمیلارد از مرکز اختزفیزیک و تحقیقات فضایی کاولی موسسه فناوری ماساچوست، شین دیویس از دانشگاه ایالتی کالیفرنیا و سانتا باربارا  و  لی زین لی از موسه اخترفیزیک مکس پلانک آلمان در این تحقیقات همکاری داشته اند.

 
نتایج این تحقیقات در ماه نوامبر سال جاری میلادی در ژورنال اختر فیزیک به چاپ رسید.
 منبع:آسمان پارس.
تنظيم شده توسط بهنام کاتبی در دوشنبه ششم آذر 1385 ساعت 4:49 PM | لینک به اين مطلب | ستاره يادگاري يادت نره
 دانشمندان با بهره گیری از تلسکوپ فضایی هابل به شواهدی دال بر وجود انرژی تاریک در 9 میلیارد سال پیش دست یافتند.این انرژی اسرار آمیز پس از پیدایش، همواره باعث افزایش سرعت گسترش کیهان بوده است.  
 
 

داده های تلسکوپ هابل اختر فیزیک دانان را قادر ساخت تا شناخت بهتری نسبت به ماهیت انرژی تاریک پیدا کنند.بر این اساس شمار زیادی از نظریاتی که پیرامون  تغییر نیروی انرژی تاریک در گذر زمان، به بحث می پردازند، بایستی مورد بازنگری قرار گیرند.

علاوه بر این محققان دریافتند که بین ابر نو اختر هایی که تا کنون برای اندازی گیری میزان گسترش کیهان بررسی می شدند نسبت به آن دسته از ستارگانی که میلیارد ها سال پیش منفجر شده و اخیرا توسط تلسکوپ فضایی هابل کشف شده اند ، شباهت های فراوانی وجود دارد.این امر خود گویای این حقیقت است که ابر نو اختر ها نمونه بسیار خوبی برای تحقیق و به واسطه آن بررسی گسترش کیهان از آغاز تا کنون می باشند.

آدام ریز از موسسه علمی تلسکوپ فضایی و دانشگاه هاپکینز از نخستین کسانی بوده است که به تحقیق و بررسی وجود انرژی تاریک در سال 1998 میلادی پرداخته و در حال حاضر مسئولیت هدایت مطالعات تلسکوپ هابل را بر عهده دارد.ریز در این باره می گوید: اگرچه که انرژی تاریک نزدیک به 70% از انرژی کیهان را به خود اختصاص داده است، اما دانش ما پیرامون این نیروی اسرار آمیز بسیار اندک است.در این بین یافتن کوچک ترین نشانه هم از اهمیت ویژه ای برخوردار است.بر طبق یافته های ما انرژی تاریک در آغاز پیدایش دارای نیروی اندکی بوده است اما از 9 میلیارد سال پیش ماهیت حقیقی خود را نشان داده است.

برای بررسی انرژی تاریک و ماهیت آن در گذشته کیهان ، تلسکوپ فضایی هابل می بایست به جستجو  و بررسی ابر نو اختر ها به عنوان نشانه ای از گسترش کیهان می پرداخت، به عبارت دیگر با این کار به  گذشته سفر می کرد.

بر مقایسه تصور کنید تعدادی کرم شب تاب در یک شب تابستانی با درخششی یکسان در حیات منزل شما به پرواز مشغولند.با بررسی میزان درخشندگی آنها با توجه به فاصله شان نسبت به شما، به آسانی  قادر خواهید بود تا به نحوه پراکندگی آنها پی ببرید.

از آنجا که ابر نو اختر ها به واسطه فاصله زیاد شان بسیار کم سو هستند، بر خلاف تلسکوپ های غول پیکر زمینی ، فقط تلسکوپ فضایی هابل توانایی بررسی آنها را دارا می باشد.

 
 
 

نمایی از تحول و گسترش کیهان از آغاز تا کنون

 
 
 
نمایی از تقابل بین گرانش ماده تاریک و  انرژی تاریک
 

بر طبق نظریه ای که توسط آلبرت اینشتین در بیش از نیم قرن پیش مطرح گردید ،نیروی دافعه ای در فضا (انرژی تاریک)در تلاش است تا نیروی گرانش کیهان (ماده تاریک)را متعادل نگاه دارد، به عقیده او تقابل بین انرژی تاریک و ماده تاریک روزی باعث انفجار درونی کیهان خواهد شد.

برای مدت ها "ثابت کيهان شناختى" اینشتین همچون فرضیه ای عجیب تصور می شد، تا سرانجام در سال 1998 میلادی  آدام ریز به همراهی تیم  های- زد سوپرنوا و اعضای پروژه سوپرنوا کازمالوجی با بهره گیری از تلسکوپ های غول پیکر زمینی و تلسکوپ فضایی هابل با بررسی شماری از ابر نو اختر ها به اندازی گیری گسترش کیهان پرداختند. پس از مدتی اختر فیزیک دانان به این نتیجه رسیدند که حق با  اینشتین  است، و نیروی دافعه در فضا وجود دارد و سرانجام این نیرو ،انرژی تاریک نام گذاری شد.

در طی 8 سال اخیر دانشمندان پیوسته تلاش کرده اند تا به ماهیت دو ویژگی بنیادی انرژی تاریک یعنی نیرو و تداوم آن پی ببرند.بر طبق آخرین یافته ها انرژی تاریک همچون مانعی حتی پیش از آن که بر گرانش ماده تاریک کیهان پیشه بگیرد وجود داشته است.

مشاهدات گذشته هابل حاکی آز آن بود که کیهان در دوره های نخستین خود تحت سیطره نیروی گرانش قرار داشته و با سرعت بسیار اندکی گسترش می یافت.بر پایه همین مشاهدات دانشمندان دریافتند که 5 تا 6 میلیارد سال پیش سرعت گسترش کیهان افزایش یافت، زمانی که نیروی دافعه انرژی تاریک بر نیروی گرانش پیشه گرفت.در دو سال اخیر با آنالیز داده های حاصل از بررسی بیش از 24 ابر نو اختر در دور دست های کیهان ،اخترشناسان توانستند زمان دقیق تر این فرایند را برابر  9 میلیارد سال پیش  محاسبه نمایند.

اختر فیزیک دانان با بررسی مداوم ابعاد کیهان ما رشد (تغییر و تحول) آن را در دوره های مختلف پی گیری می کنند، درست همانند پدر و مادر که به رشد فرزندان خود با مشاهده تغییر در طول قد نسبت به چهار چوب در می نگرند و در این بین ابر نو اختر ها به عنوان چهارچوب در، تلسکوپ فضایی هابل را در یافتن نشانه ها یاری می کنند.

لو استرولگر اختر شناس و عضو تیم تلسکوپ هابل از دانشگاه  وسترن کنتاکی در پایان خاطر نشان کرد : زمانی که نیروی گرانش ماده شناخته شده در کیهان کاهش می یابد،انرژی تاریک شروع به کشیدن ماده می کند. 

منبع:

parssky.com
تنظيم شده توسط بهنام کاتبی در چهارشنبه يکم آذر 1385 ساعت 2:14 PM | لینک به اين مطلب | 15ستاره يادگاري
ستاره شناسان در مورد زمين شناسي و هواشناسي سيارات كاوش مي كنند. آنها همچنين رسيدگي خود را به كوچكترين اجسامي كه در منظومه ي شمسي ما هستند اختصاص مي دهند. مجمو عه هاي گوناگوني شامل ماهها(قمرها)،سياركها و ستارههاي دنباله دار. 


در دوره هاي زماني يكسان ، جهان هاي ديگري كشف شدند كه بدور خورشيدهايشان در يك حركت دايره اي مي گردند.
بعضي از اين نمونه ها در پيشرفت مطالعه اي كه منجر به پيشگويي ما در مورد منظومه ي شمسي خود و كشف كردن منظومه هاي شمسي ديگر مي شود مهم هستند.
منظومه ي شمسي ما شامل چهار قسمت كوچك است. جهان صخره اي شامل (عطارد، زهره، زمين، مريخ) كه در مدارهاي دايره اي شكلي سريع و نزديك به خورشيد در حركتند(مي چرخند)
در بخشي دورتر چهار سياره ي گازي مشتري، زحل ، اورانوس و نپتون قرار گرفته اند. همه ي اينها از هسته ي سنگي كه از گاز و يخ احاطه شده است ساخته شده اند. اين غولهاي گازي داراي اتمسفر غليظ(ضخيم) و حلقه هاي دايره اي (حلقه هايي كه بصورت دايره وار دور سياره را فرا گرفته اند.) و خانواده اي از قمرهاي يخي هستند.
بين سيارات داخلي خاكي و سيارات غولي گازي بيروني يك كمربند از دهها هزار سياركهاي سنگي كه منبع و منشا شهاب سنگها هستند قرار دارند. كمربند سيارك هاي سنگي در لبه ي بيروني كمربند حيات منظومه قرار گرفته اند. نام اين كمربند كويي پر است كه يك باند پهن از شهاب ها(ستارگان دنباله دار)را بدور خورشيد پديد مي آورد.
سر چشمه ي دوره ي طولاني ستارههاي دنباله دار وابسته به موقعيت گودال عميقي كه داخل يا درون منظومه ي شمسي است. مدار همه ي سيارات بدور خورشيد در يك جهت يكسان و تقريبا مسطح است. خورشيد نيز خودش به آرامي در جهت يكسان بدور خودش مي چرخد.اين بخشي از حركت زاويه اي خورشيد است.سيارات و اجسام كمربند كويي پر باقيمانده ي سحابي خورشيدي و دايره اي چرخان از گاز و غبار هستند كه منظومه ي شمسي را در حدود 4.6 ميليارد سال پيش شكل دادند.

 

تكه هاي ابرهاي سرد كه به دنبال ستاره ي دنباله دار هستند هيچ گاه از ستاره هاي دنباله دار پيشي نمي گيرند و هيچ گاه به طرف سيارات از مسر خود منحرف نمي شوند، بلكه در يك جهت حركت مي كنند.
در ميان دوازده عدد از ماههاي منظومه ي شمسي ، هفت عدد از آنها بزرگ و برجسته اند. ماه زمين، چهار قمر گاليله اي از مشتري (آيو،اروپا،گانيمد،كاليستو)، تيتان از زحل و تريتون از نپتون.اين قمرها بيشتر از 2700 كيلومتر ضخامت دارند و آنها همگي از پلوتو بزرگترند. دو تا از آنها (گانيمد و تيتان) در حقيقت از بعضي از سيارات بزرگترند. عطارد و تيتان داراي يك اتمسفر متراكم(غليظ) هستند مانند زمين. ماه زمين خشك و بي آب و داراي سطح سنگي است. وقتيكه ماه زمين شكل گرفت گرماي استثنايي و بيش از حد باعث شد آب و عناصر بخار شدني ديگر بخار شوند تا شكل واقعي آن (شكل سنگلاخي) بوجود آيد.قلمرو قمرهاي  غول پيكر سيارات بيروني بمراتب زياد از خورشيد دور است.وقتي كه بعضي از قمرها در بيرون منظومه ي شمسي حضور دارندبصورت جامد يخ زده هستند اما تعدادي از آنها با سايش و اصطكاكي كه از كشند متناوب حاصل از جسم جامد دور از آنها بوده است گرم شده بودند. اين ذخيره ي انرژي دروني به قدر كافي شديد هست تا فعاليت زمين شناسي اين قمرها را تحت تاثير قرار دهد.يك جهان منحصر به فرد در اروپا كوچكترين قمر از چهار قمر گاليله اي مشتري وجود دارد. نشامه ها (علامتها ) حاكي از وجود اقيانوسي عميق از آب مايع در زير يخ هاي قشر اروپا است،همچنين وجود آب مايع و انرژي در حال گردش و احتمال وجود حيات در اروپا وجود دارد.
منبع : کتاب Cosmic Horizons  - گروه ترجمه پارس/آسمان پارس.
تنظيم شده توسط بهنام کاتبی در پنجشنبه بيست و پنجم آبان 1385 ساعت 8:34 PM | لینک به اين مطلب | 16ستاره يادگاري
کل اطلاعات ژنتیکی سلول در DNA قرار دارد که در هسته قرار گرفته است. فضای درون هسته محدود است، پس باید برای جادادن میلیون‌ها کد ژنتیکی در این فضا فکری کرد. برای همین باید مولکول DNA را مرتب و بسته بندی کرد.
در ابتدا نوکلئوتیدها به صورت دو رشته خطی در کنار هم قرار می‌گیرند و یک مارپیچ دوتایی می‌سازند. بعد از آن این مارپیچ‌ها به دور پروتئینهایی به نام "هیستون" پیچیده می‌شوند. به هر واحد DNA که به دور یک مولکول هیستون پیچیده شده یک نوکلئوزوم می‌گوییم. نوکلئوزوم‌ها هم توسط یک رشته بلند DNA به هم وصل می‌شوند.
برای اینکه DNA باز هم فشرده تر شود، نوکلئوزوم‌ها به هم فشرده می‌شوند و رشته های کروماتینی را به وجود می‌آورند. بعد، رشته های کروماتینی با هم تا می‌خورند و یک شبکه پیچ پیچ به وجود می‌آورند. هنگام تقسیم سلول این شبکه‌ها به صورت ساختارهایی به نام "کروموزوم" در می‌آیند.
کروموزم در فرآیند پیر شدن و مرگ سلول هم نقش مهمی دارد. در نوک کروموزوم ها، بخشهای کوچکی به نام تلومر قرار دارند. وقتی DNA یک سلول صدمه می‌بیند، تلومرها کوتاه می‌شوند. اگر تلومرها از حد مشخصی کوتاه تر شوند، سلول تصمیم می‌گیرد که دیگر خود را ترمیم نکند و فرآیند مرگ سلولی یا آپپتوسیس (Apoptosis) آغاز می‌شود. امروزه بسیاری از دانشمندان مشغول تحقیق راجع به مکانیسم هایی هستند که تلومرها از طریق آنها باعث مرگ سلول می‌شوند.
منبع:تبیان/صادق بهداد.

تنظيم شده توسط بهنام کاتبی در شنبه بيستم آبان 1385 ساعت 3:56 PM | لینک به اين مطلب | 13ستاره يادگاري
اختر شناسان با بهره گیری از تلسکوپ رادیویی VLA موفق به کشف ساختاری حلقه مانند در اطراف خوشه کهکشانی Abell 3376 شدند. 
 
 

دکتر جویدیپ بچی رهبر این تحقیقات از مرکز نجوم و اختر فیزیک دانشگاه پون هندوستان در این باره می گوید:به احتمال زیاد این حلقه عظیم از امواج حاصل از برخورد یک خوشه کهکشانی کوچک با خوشه اصلی پدید آمده است و هم اکنون امواج رادیویی از خود گسیل می کند.

این حلقه به وسعت 6 میلیون سال نوری به دور خوشه کهکشانی Abell 3376 در فاصله 600 میلیون سال نوری از زمین قرار داد و مهمترین عامل  آشکار شدن آن، چرخش سریع الکترون ها در خطوط میدان مغناطیسی بین کهکشانی بوده که در نتیجه منجر به گسیل امواج رادیویی شده است.

به خاطر حساسیت بسیار بالا و توان تصویر برداری رادیویی فوق العاده VLA حتی در چنین فاصله ای نیز امواج بسیار ضعیف رادیویی توسط این تلسکوپ دریافت می شوند.

علاوه بر این اختر شناسان با استفاده از تلسکوپ رصدخانه پرتو ایکس XMM-Newton آژانس فضایی اروپا با دیگر به بررسی این خوشه کهکشانی بسیار عجیب پرداختند.

گاستاو بی لیما نتو از موسسه ستاره شناسی و ژئو فیزیک واقع در سائو پائالو برزیل در این باره می افزاید: توانایی بسیار بالای این تلسکوپ ما را قادر ساخت تا گسیل پرتو های ایکس را از منطقه ای کمربند مانند در اطراف این خوشه کهکشانی نسبتا فعال کشف کنیم.

 
مشاهدات اخیر ما در طیف پرتو ایکس خبر از برخوردی نسبتا عظیم بین دو خوشه کهکشانی کوچک، در گذشته ای نه چندان دور می دهند و حاصل این برخورد باعث یکی شدن دو خوشه و تشکیل خوشه کهکشانی بزرگتر شده است.چنین پدیده ای پس از انفجار بزرگ در رده رویداد های پر انرژی طبقه بندی می شود.اگر بخش کوچکی از انرژی حاصل از چنین برخورد هایی به الکترون ها انتقال یابد، باعث گسیل امواج رادیویی شده و در نهایت توسط تلسکوپ VLA دریافت خواهند شد. اما سوال این است که چگونه چنین پدیده ای اتفاق می افتد؟

دانشمندان چنین بر آورد می کنند که انرژی حاصل از برخورد خوشه های کهکشانی می تواند خورشید را تا بیست هزار تریلیون سال دیگر همچنان درخشنده و فروزان نگاه دارد!

 
 
در این تصویر خوشه کهکشانی در طیف مرئی (رنگ آبی) و طول موج رادیویی(رنگ قرمز) نمایان است.
 

در این تصویر خوشه کهکشانی  Abell 3376در طیف مرئی (رنگ آبی) و طول موج رادیویی(رنگ قرمز) نمایان است.

 

 

بچی می افزاید: به عقیده ما امواجی که باعث تحریک الکترون ها شده ناشی از برخورد خوشه کهکشانی نسبتا کوچک با مرکز خوشه ای بزرگ تر بوده است.وقتی چنین اجرام عظیمی با سرعتی غیر قابل تصور با یکدیگر برخورد می کنند موجی بسیار عظیم در فضای گازی اطراف آنها بو جود می آید و این موج رفته رفته با سرعتی برابر هزاران کیلومتر بر ثانیه از خوشه فاصله می گیرد.

تصور کنید وقتی هواپیمایی عظیم با سرعت مافوق صوت هوا(گاز) را در می نوردد، زمانی که این هواپیما از بالای سر تان عبور می کند، شما صدای نسبتا گوش خراش امواج را می شنوید.در واقع ساختار حلقه مانند رادیویی که پیرامون خوشه کهکشانی  Abell 3376 قرار دارد از چنین موجی پدید آمده است.

در حالی که این نظریه توسط مشاهدات و تصاویر رصد خانه پرتو ایکس  XMM-Newton ، ماهواره پرتو ایکس ROSAT و همچنین شبیه سازی های رایانه ای تایید گردیده است ، مکانیزم تولید چنین امواجی هنوز هم در پرده ای از ابهام قرار دارد.

 
دانشمندان گمان می کنند که نواحی نسبتا نا آرامی مانند Abell 3376 می توانند منشا پرتو های کیهانی باشند.پرتو های کیهانی پروتون هایی(هسته‌ مركزی اتم) می باشند که سرعت آنها نزدیک به سرعت نور است و به عقیده دانشمندان انرژی حاصل از برخورد بین خوشه های کهکشانی توان تحریک چنین پرتو هایی را دارا می باشد.البته منشا و نحوه  تولید این پرتو ها هنوز مشخص نگردیده  است.

این برای نخستین بار است که چنین مشاهداتی پیرامون این امواج صورت گرفته و داده های جدید دانشمندان را در آگاهی هر چه بیشتر پیرامون شکل گیری کهکشان ها  و نحوه قرار گرفتن شان در یک خوشه،میدان مغناطیسی بین خوشه ها با منشا ای نا معلوم و همچنین یافتن منشا امواج کیهانی، یاری خواهد نمود.

 
نتایج این تحقیقات در نوامبر سال جاری در ژورنال علمی به چاپ رسید.
 منبع خبر:parssky.com
تنظيم شده توسط بهنام کاتبی در دوشنبه پانزدهم آبان 1385 ساعت 10:37 PM | لینک به اين مطلب | 7ستاره يادگاري
هر سلول مانند يک کارخانه کوچک است. مواد شيميايي لازم بايد به درون آن بيايند و به مواد مورد نياز تبديل شوند. مواد زايد نيز بايد دور ريخته شوند. اين کارها به انرژي نياز دارد، پس کارخانه ما بايد بتواند انرژي خودش را هم تأمين کند. اگر همه چيز خوب پيش رفت، تازه بايد کارخانه جديدي بسازي تا بتواني براي هميشه قوي بماني. خيلي پيچيده به نظر مي رسد، ولي يک سلول کوچک به تنهايي تمام اين کارها را انجام مي دهد. ولي چه طور؟!

آن روزها اوضاع چطور بود؟
در ابتدا اکسیژن آزاد موجود در جو کم بود. ازن هم نبود که تابش ماوراء بنفش آفتاب را جذب کند. این شرایط باعث شد که اولین مولکولهای آلی ساده تشکیل شوند. آزمایشهایی که در شرایط مشابهی در لابراتورها انجام شده، نشان می‌دهد که امکان شکل گیری مولکولهای آلی در این شرایط بسیار بالاست. اگر گازهایی مثل CO2، CH4، NH3 و H2 را به همراه آب حرارت دهیم و سپس با تابش ماوراء بنفش به آنها انرژی بدهیم، مولکولها با هم واکنش می‌دهند و مواد آلی ایجاد می‌کنند. جالب است که این مواد، همانهایی هستند که اساسی ترین مواد درون سلول هستند، یعنی اسیدهای آمینه، نوکلئوتیدها، قند و اسیدهای چرب.

مولکولهای نوکلئوتید، می‌توانند تکثیر شوند
اسیدهای نوکلئیک و اسیدهای آمینه در کنار هم قرار گیرند و مولکولهای بلندی تشکیل دهند. مولکول بزرگ حاصل از اسیدهای آمینه، پلی پپتید و مولکول حاصل از اسیدهای نوکلئیک، پلی نوکلئوتید نامیده می‌شود. این مولکولها می‌توانند فرآیند سنتز خودشان را هدایت کنند. سنتز یعنی ساخت یک ماده شیمیایی. برای مثال، یک پلی نوکلئوتید در شرایط مناسب، پایه ای برای ساخت یک مولکول مشابه دیگر خواهد بود. (اینجا را ببینید.)

اما برای اینکه یک مولکول پلی نوکلئوتید از روی دیگری ساخته شود، حضور کاتالیزورهای پروتئینی (آنزیم ها) ضروری است، چون این روند بسیار کند است. در زمانهای دور، چنین مولکولهایی وجود نداشت؛ در عوض یونهای فلزی و مواد معدنی نقش کاتالیزور را ایفا کردند. با گذشت زمان، به مرور پلی نوکلئوتیدهای بیشتری ایجاد شد.

انتخاب طبیعت دست به کار می‌شود
وقتی یک پلی نوکلئوتید با رونویسی از یک مولکول مشابه ایجاد می‌شود، امکان اشتباه نیز هست. هر یک از این اشتباهها باعث تغییر ساختار مولکول جدید می‌شود. پس همه پلی نوکلئوتیدهای تولید شده مثل هم نیستند و خواص متفاوتی دارند. وقتی این مولکولها در شرایط مختلف طبیعی از قبیل دماهای بالا، اسیدها، قلیاها و مواد شیمیایی، تابش نور و ... قرار می‌گیرند، عده ای از آنها از بین می‌روند و عده ای دیگر باقی می‌مانند. در آخر، مولکولهایی باقی می‌مانند که بهتر بتوانند خود را با شرایط محیط وفق دهند.

هیچ کس مطمئن نیست که اولین سلول چگونه به وجود آمد، اما اکثر دانشمندان معتقدند که روند طی شده چیزی شبیه این بود:
حدود 5/3 الی 4 بیلیون سال قبل، تحول جدیدی ایجاد شد. زنجیرهای مختلف نوکلئوتیدی به دنبال منابع بیشتری بودند تا هر کدام تکثیر خود را سرعت دهند. برای این کار دیگر نمی شد به کاتالیزورهای قبلی اکتفا کرد. پس هر پلی نوکلئوتیدها شروع به تولید پلی پپتیدهایی کرد که فرآیند تکثیر از روی خودش را تسریع کند. نمی دانیم این تغییر و تحول چگونه ایجاد شد و چطور مولکول های نوکلئوتیدی این توانایی را یافتند که سنتز پلی پپتیدها را کنترل کنند، اما این اساسی ترین قدم به سمت ایجاد اولین سلول بود.

اولین سلول
برای اینکه تکثیر پلی نوکلئوتیدها به کمک پلی پپتید با اطمینان بیشتری انجام شود، باید پلی نوکلئوتید جدید به همراه آنزیم های مورد نیاز آن در یک محیط مناسب و بسته قرار می‌گرفت. این همان چیزی است که ما امروز هم می‌بینیم. کار غشای سلول اینست که اطراف اندامهای سلولی را فراگیرد و از آنها محافظت کند. از آنجایی که مواد شیمیایی نمی توانند به راحتی وارد این محیط شوند، امکان کنترل واکنش های شیمیایی درون سلول وجود دارد. شاید اولین غشای سلولی به طور کاملا اتفاقی از کنار هم قرار گرفتن چند مولکول فسفولیپید (چربی هایی که فسفر هم در مولکولشان وجود دارد) شکل گرفت. شاید هم حقیقت چیز دیگری باشد.
اگر دوست دارید تا درباره روند آغاز زندگی آزمایشی انجام دهید، اینجا را بخوانید.

سلول باید کارهای مختلفی انجام دهد تا زنده بماند. تنفس، تبدیل انرژی، انتقال مولکول های مختلف، ارتباط با سلول های دیگر و ... کارهایی است که سلول برای ادامه بقا ناگزیر است انجام دهد. درست است که این فرآیندها ابتدایی ترین فعالیت های یک سلول هستند، اما اداره آنها به مغنی کنترل تعداد زیادی واکنش بیوشیمیایی است. در این مطلب قصد داریم تا شما را با این فرآیندها آشنا کنیم.

1.3 انتقال مولکولها
سلول هر روز مواد مختلف را به درون سیتوپلاسم خود می‌برد و مواد زائد را به بیرون می‌فرستد. فکر می‌کنید این کار چطور انجام می‌شود؟

2.3 نسخه برداری از DNA
مهم ترین هدف هر سلول، ادامه بقا است. سلول باید بتواند اطلاعات ژنتیکی خود را با نسخه برداری از DNA به نسل بعدی منتقل کند.

3.3 تولید مثل
سلول‌ها به دو روش میتوز و میوز تولید مثل می‌کنند. در این بخش با اهداف و مراحل این دو آشنا می‌شوید.

4.3سنتز پروتئین
پروتئین‌ها در انجام بسیاری از فعالیتهای سلولی نقش دارند، اما خودشان چگونه ساخته می‌شوند؟

5.3 متابولیسم سلولی
سلول مواد غذایی مختلف را به درون می‌کشد و آنها را به انرژی قابل مصرف تبدیل می‌کند. به اینجا بروید تا بفهمید این کار چطور انجام می‌شود.

6.3 انتقال پیام
سلولهای باید با هم ارتباط داشته باشند تا بتوانند فعالیتهای خود را هماهنگ کنند. به نظر می‌رسد این پیچیده ترین کار یک سلول باشد، نه؟!گلها، درختان، مردم، حشرات، پرندگان و ... چیزهایی است که همه ما هر روز سر راه خود می‌بینیم. با اینکه هم اینها از سلول ساخته شده اند، به زحمت می‌توان سلولهای آنها را دید.

سلولها خیلی کوچکند. یک سلول جانوری بین 10 تا 20 میکرون قطر دارد، یعنی پنج بار کوچکتر از کوچکترین ذره ای که شما می‌توانید با چشم خود ببینید. همین کوچکی سلول باعث شد تا زمان اختراع میکروسکوپ نوری، هیچ کس نفهمد که همه جانداران از سلول ساخته شده اند.

در سال 1665، رابرت هوک با یک میکروسکوپ نوری به تراشه های نازک چوب پنبه نگاه کرد. او تصویری شبیه شکل زیر دید. او هر یک از این بخشهای کوچک را یک سلول نامید، چون او را به یاد سلول های زندان می‌انداخت. چوب پنبه در واقع تعداد زیادی سلول گیاهی مرده است که فقط جداره آنها باقی مانده است. هوک اولین کسی بود که سلول را دید.
هر چه ابزارها و روش‌ها پیشرفت کرد، تصاویر بهتری به دست آمد.

میکروسکوپ نوری
با میکروسکوپ نوری می‌توان سلول را مشاهده کرد، اما از نور برای بزرگنمایی استفاده می‌شود. اجزایی از سلول کوچکتر از 500 نانومتر باشند به وضوح دیده نمی شوند. با میکروسکوپ می‌توان اندامهای اصلی سلول مانند هسته و میتوکندری را مشاهده کرد. معمولا برای اینکه تصاویر بهتری به دست آید، این اندامها را به مواد رنگی آغشته می‌کنند.
امروز برای مشاهده سلولها، ابتدا آنها را با مواد فلورسنت رنگ می‌کنند و سپس با میکروسکوپ فلورسنت آنها را می‌بینند. با استفاده از این میکروسکپها می‌توان حتی پروتئینها را هم دید.

میکروسکوپ الکترونی
در دهه 1940 اولین میکروسکوپ های الکترونی ساخته شد و دانشمندان توانستند پیچیدگی های درون سلول را به خوبی مشاهده کنند. در این میکروسکوپها به جای نور، از الکترونها استفاده می‌شود. چون طول موج الکترونها کمتر از نور است، تصاویر بزرگنمایی بسیار خوبی دارند و حتی می‌توان ذراتی با ابعاد 0.1 نانومتر را به خوبی دید. اما الکترون قدرت نفوذ خیلی بالایی ندارد و باید نمونه های ریزی با ابعاد 50 تا 100 نانومتر بسازیم. پس آماده کردن نمونه برای این میکروسکوپها کار ساده ای نیست. وضوح بالا آن، این امکان را به ما می‌دهد که تصاویر سه بعدی تهیه کنیم.

با میکروسکوپ الکترونی دو نوع تصویر می‌توان تهیه کرد: SEM و TEM. در SEM الکترونها را پس از انعکاس از سطح شی به یک گیرنده می‌فرستند. این کار در دفعات متعدد و برای لایه های مختلف نمونه انجام می‌شود و سپس با ترکیب این داده ها، یک تصویر سه بعدی به دست می‌آید. در TEM، الکترونها از نمونه عبور می‌کنند و به گیرنده می‌رسند. SEM برای مشاهده سطح اشیاء و TEM برای مشاهده عمق نمونه‌ها به کار می‌رود. در شکل زیر SEM، TEM و یک میکروسکوپ نوری با هم مقایسه شده است.

کریستالوگرافی با اشعه X
برای اینکه بتوانیم اجزای کوچکتر سلول مانند پروتئینها را ببینیم از این روش استفاده کنیم.
اشعه X به کریستالها تابانده می‌شود و پراش پیدا می‌کند. نور پراش پیدا کرده، جمع آوری می‌شود و با استفاده از آن تصویری از آرایش اتمهای مولکول به دست آید.

تولید تصاویر در این روش کار بسیار مشکل و پیچیده ای است. دشوارترین و طولانی ترین مرحله کار، تهیه نمونه هایی کریستالی است که برای این کار مناسب باشند. گاهی کشف ساختار یک پروتئین، چندین ماه طول می‌کشد. با وجود این همه مشکلات، این روش یکی از تکنیکهایی است که اکنون به طور گسترده برای روش کردن ساختمان پروتئینها استفاده می‌شود.

+ نوشته شده در  شنبه 11 آذر1385ساعت 9:2  توسط جلال  | 

طراحی و ساخت دستگاه CT اسکن آزمایشگاهی

 طراحی و ساخت دستگاه CT اسکن آزمایشگاهی:
چکیده: با ساخت دستگاههای
CT اسکن و تهیه تصاویر مقطعی در پزشکی عده ای علاقمند به تهیه تصویر از سایر اجسام شدند و از CT اسکن در مواردی از قبیل بررسی وضعیت داخل مومیائیهای قدیمی، وسایل سفالی و غیره استفاده شد که موادی شبیه بدن یا با چگالی پایین بودند اما برای تهیه تصویر از اجسام چگال دستگاههای CT معمولی بعلت بکارگیری پرتو X با مشکل روبرو می شوند. در اینحالت باید از پرتوهایی با انرژی بالاتر و نفوذپذیری بیشتر بهره گرفت. در این تحقیق هدف ساخت یک دستگاه CT اسکن بمنظور تهیه تصویر مقطعی از اجسام چگال با بهره گیری از دانش موجود در تجهیزات CT اسکن پزشکی بود تا بتوان از اجسام چگال نیز تصویر تهیه کرد و بعنوان یک روش آزمون غیر مخرب در امور صنعتی یا تهیه تصویر از بعضی نمونه های چگال زیستی از آن استفاده کرد. بدین منظور از پرتوهای g مربوط به چشمه 137CS که دارای پرتوهای گاما با انرژی KeV662 هستند استفاده شد و بکمک آشکارساز NaI (Tl) این پرتوها آشکار شدند. بدین منظور علاوه بر طراحی و ساخت سیستم مکانیکی برای حرکت دادن نمونه در جهات دلخواه، طراحی و ساخت شیلدهای مربوطه، نرم افزار مناسب نیز تهیه گردید و برنامه نویسی بکمک زبان C++ انجام شد و اطلاعات بدست آمده بکمک روش بازسازی تصویر فیلتر بک پروجکشن، بازسازی شدند و تصاویری از یک فانتوم مشخص تهیه شد.

  

       

این دستگاه قابلیت تهیه تصویر از نمونه های چگال از قبیل فلزات، سنگ و غیره ... را با رزولوشن حداقل یک میلیمتر داراست و در آزمایشگاه برای نمونه های تا قطر 7 سانتیمتر بخوبی آزمایش شده است و قابلیت بکارگیری در آزمونهای غیر مخرب را دارد و برای تهیه تصویر از درون اجسام مشکوک، یا اجسام بسیار گرانقیمت که برای اطلاع از درون آنها نمی توانیم آنها را باز کنیم کاربرد مناسبی دارد. همچنین می توان برای نمونه های زیستی چگال یا بزرگ نیز استفاده کرد.


- طراحی و ساخت دستگاه اندازه گیری جذب تیروئید:

چکیده: یکی از تجهیزات مفید مورد نیاز در بخشهای پزشکی هسته ای تشخیصی دستگاه شاخص اندازه گیری جذب ید می باشد که بکمک تنها یک دتکتور سنتیلاسیون قادر به شمارش پرتوهای خارج شده از تیروئید بیماران مبتلا به بیماری است و می تواند در زمان خیلی کوتاه جذب ید بیمار را اندازه گیری و در تشخیص افتراقی بیماریهای تیروئید کمک بسیار نماید. از آنجائیکه بعضی مراکز بدین منظور گاه از دستگاههای دوربین گاما استفاده می کنند که مستلزم هزینه و وقت بیشتری است بکارگیری دستگاه ذکر شده به صرفه اقتصادی نیز هست.
بدین منظور در این پروژه سعی شد با بررسی نمونه های مختلف این دستگاه و با بررسی دقیق کلیة اجزاء این سیستم ها و شناسایی کلیه پارامترهای مهم در این دستگاه که شامل قسمتهای مختلف مکانیکی، نرم افزاری و الکترونیکی می باشد، نمونه این دستگاهها را با هزینه کمتر در داخل کشور مونتاژ نمائیم.
 

  با انتخاب آشکارساز مناسب از نوع آشكارساز یدید سدیم (NaI(Tl بهمراه سیستم تحلیلگر بس كاناله با 2048 كانال و دقت بالا ( 11- بیتی)  و تهیه آن از منابع معتبر (لازم به ذکر است که تولید آشکارسازهــای هسته ای نیازمنـد تکنولوژی بالایی است و در حـال حاضر در داخل کشور ممکن نمی باشد) سعی شد علاوه بر طراحی و ساخت قسمتهای مکانیکی که خود از اهمیت زیادی برخوردار است با بهره گیری از نرم افزارهایی که توسط شرکت سازنده برای دستگاه تهیه شده است و بکمک برنامه نویسی تحت ویندوز 98 با برقراری ارتباط بین نرم افزار تحت ویندوز و برنامه های خود سیستم که از نوع MS-DOS می باشند بتوانیم کنترل سیستم آشکارساز را از محیط ویندوز به دست بگیریم و شمارشهای لازم را انجام داده و اطلاعات حاصل از شمارش پرتوهای خروجی بیمار را در محیط ویندوز گردآوری و ذخیره نمائیم و سپس کلیه پردازشها را انجام داده، نتایج را در فایل بیمار ذخیره یا توسط چاپگر، چاپ و در اختیار بیمار قرار دهیم.
بدین ترتیب علاوه بر صرفه جویی ارزی و کسب دانش فنی، زمینه مناسبی برای ایجاد چندین شغل فراهم و زمینه گسترش این نوع فعالیتها جهت ساخت سایر وسایل نیز فراهم گردید. بعلاوه، تستهای کلینیکی انجام شده نیز علاوه بر کمک به رفع نواقص و کاستیهای سیستم در کل نشان داد که سیستم از قابلیت بسیار خوب و قابل رقابتی برخوردار و قابل عرضه و رقابت با محصولات مشابه خارجی می باشد.

- طراحی و ساخت دستگاه تصویربرداری حرارتی :

چکیده:دستگاه تصویر برداری حرارتی به صورت آرایه‌ای از سنسورهای حرارتی ساخته شده است این سیستم مراحل تكوین خود را در چند مرحله به انجام رساند. در اولین مرحله آرایه 8׸ از سنسورها از نوع آی سی AD590  ساخته شدند و دارای یك جعبه مجزا قرار گرفت كه به كمك باتری، اطلاعات را جمع آوری نموده و از طریق پورت پرینتر، این اطلاعات به کامپیوتر منتقل می شود. این مدل قابلیت تهیه تصاویر به صورت استاتیك در مدت حدود 30 ثانیه را دارد.
مدل بعدی آرایه ای 16
ױ6 بود. این مدل قابلیت تهیه تصاویر زنده را داراست و با ساخت یك كارت مخصوص كه بر روی اسلایت كامپیوتر قرار می گیرد، اطلاعات سنسورها را مستقیماً به كامپیوتر می‌فرستد. این اطلاعات دمایی سپس در یك ماتریس تصویر به صورت سطوح رنگی نشان داده می‌شود و می‌توان محدوده ای از رنگها را برای هر محدوده دمایی انتخاب كرد و تصویری از توزیع حرارتی جسم قرار گرفته بر روی سطح سنسورها را به صورت رنگی نشان داد. نمونه دیگری نیز به كمك نوعی از مقاومتهای PTC ساخته شد كه به علت كوچكی سنسورها (4ײײ) رزولوشن بیشتری دارند.
 

این سیستم قابلیت اندازه گیری دما را در سطح اجسام با دقت یک درصد درجه سانتیگراد و با رزولوشن زمانی حدود چند ثانیه (30 ثانیه زمان برای تعادل دمایی) را داراست و در آزمونهای كنترل كیفی پلیت الكتروكوتر در مركز تحقیقات نیز مورد استفاده واقع شد و نتایج مفیدی ارائه داد.

Thyroid Uptake)


+ نوشته شده در  شنبه 11 آذر1385ساعت 8:45  توسط جلال  | 

شیمی و آزمایشگاه شیمی

 


   کروماتوگرافی   

کروماتوگرافی بر اصول کل پخش فاز  بنیان نهاده شده است. به طور خلاصه، در این روش جریان یک فاز از کنار (یا از داخل) فاز ساکنی میگذرد و در این حال فاز ساکن اجزای آنرا به طور انتخابی خارج میکند. این خروج یک عمل تعادلی است و مولکولهای اجزاء دوباره داخل فاز متحرک میشوند. هنگامی که ثابت پخش دو یا چند جزء در این دو فاز با هم متفاوت باشند، اجزای مربوط در فاز متحرک میشوند. هنگامی که ثابت پخش دو یا چند جزء در این دو فاز با هم متفاوت باشند، اجزای مربوط در فاز متحرک از هم تفکیک میشوند. به طور ساده میتوان گفت که هر چه فاز ساکن یک جزء را محمتر نگه دارد، در صد مولکولهای جزئی که بی حرکت نگه داشته شده بیشتر میشود. جزء دیگری که با شدت کمتر نگه داشته میشود نسبت به جزء اول در فاز متحرک درصد مولکولی بیشتری خواهد داشت. بنابراین به طور متوسط مولکولهای جزئی که با شدت کمتر نگه داشته میشوند، نسبت به مولکولهای دیگر با سرعت بیشتری از روی فاز ساکن میگذرند (در جهت جریان) و در نتیجه اجزای مربوط به قسمتهای مختلف فاز ساکن (باندها) منتقل میشوند.

فاصله باندها به طور خطی به مسافتی که در ستون طی میشود بستگی دارد. به طور کلی هر چه مسافت طی شده بیشتر باشد، فاصله باندها زیادتر خواهد شد. یادآور میشود که اجزای مخلوط باید ضرایب پخش متفاوتی داشته باشند تا بتوان آنها را به کمک پخش فاز تفکیک کرد. در صورتی که این ضرایب به هم نزدیک باشند، اجزای مربوط فقط به طور جزئی به باندهای جداگانه تفکیک میشوند. البته میتوان طول مسیر را زیاد کرد و به اجزاء فرصت داد تا بیشتر از هم جدا شوند.

کروماتوگرافی چهار نوع مهم دارد که بر اصول توصیف شده بالا متکی هستند. این انواع عبارتند از کروماتوگرافی گازی (کروماتوگرافی تفکیکی گاز مایع)، کروماتوگرافی ستونی، کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) و کروماتوگرافی کاغذی.

 

 

لینک
 
   تشخیص و شناسایی قندها و نشاسته   

کربوهیدرات به پلی هیدروکسی آلدئید یا پلی هیدروکسی کتون و یا ترکیباتی که به این دو گروه هیدرولیز میشوند اطلاق میگردد.

دسته ای از کربوهیدراتها را که نمیتوانند به ترکیب ساده تری شکسته شوند. مونوساکارید میگویند. گروهی را که در اثر هیدرولیز به دو مولکول مونوساکارید تجزیه شوند دی ساکارید و بالاخره کربوهیدراتهایی که به چندین واحد مونو ساکارید تجزیه میشوند را اولیگوساکارید گویند و چنانچه تعداد واحدهای تشکیل دهندة آن بیش از شش عدد باشد پلی ساکارید نامیده میشود.

مونوساکاریدها را میتوان به دو گروه عمده تقسیم کرد: اگر مونوساکاریدها دارای عامل آلدئیدی باشند آنها را آلدوز و چنانچه عامل کتونی داشته باشند آنها را کتوز مینامند.

از لحاظ احیا کنندگی نیز قندها را به دو دسته احیا کننده و غیر احیا کننده تقسیم میکنند. قندهای احیا کننده به علت داشتن گروههای احیا کننده آلدئیدی یا کتونی دارای خاصیت فوق هستند. قندهای احیا کننده میتوانند یونهای فلزاتی مثل مس دو ظرفیتی (Cu2+) و یون نقره را  در محیط قلیایی احیا کنند. مس دو ظرفیتی پس از احیا به صورت مس یک ظرفیتی (Cu+) در می آید. این یون کمتر از مس دو ظرفیتی در آب محلول است و در نتیجه به صورت رسوب سبز رنگ CuOH یا رسوب قرمز رنگ Cu2O و یا مخلوط زرد رنگی از این دو ترکیب در می آید. اگر PH محیط اسیدی شود (مانند آزمایش بارفورد) و همچنین زمان حرارت دادن کنترل شود، فقط مونو ساکاریدها به این آزمایش جواب مثبت میدهند.

 

بخش عملی

الف) آزمایش مولیش: اسید سولفوریک غلیظ باعث هیدرولیز اتصالات گلیکوزیدی شده، ایجاد مونوساکارید میکند. مونوساکارید تولید شده آب خود را از دست میدهد و به فورفورال و مشتقات آن تبدیل میشود. سپس این ترکیب با آلفا نفتل کمپلکس بنفش رنگی ایجاد میکند.

روش کار: 5 میلی لیتر محلول قند را در یک لوله آزمایش ریخته، به آن دو قطره محلول آلفا نفتل اضافه کنید و خوب بهم بزنید. به دقت 3 میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ از دیواره لوله اضافه کنید. اسید را به آرامی اضافه کنید تا محلول درون لوله به هم نخورد و در زیر، یک فاز (بخش) تشکیل شود. مشاهدات خود را یادداشت کنید.

آزمایش آنترون: یکی دیگر از آزمایشهای عمومی برای کربوهیدراتها، آزمایش آنترون است. اساس آزمایش مطابق آزمایش مولیش میباشد. در این آزمایش، فورفورال تولید شده با آنترون واکنش کرده، کمپلکس آبی مایل به سبز تولید میکند.

آنترون

روش کار: 2 میلی لیتر محلول آنترون را در لوله آزمایش ریخته و 2/0 میلی لیتر محلول کربوهیدرات به آن اضافه کنید. مشاهدات خود را یادداشت کنید.

آزمایشهای بندیکت و فهلینگ: تمام قندهای احیا کننده اعم از مونوساکاریدها و دی ساکاریدها به این دو آزمایش جواب میدهند. اساس دو آزمایش یکی است و فقط در غلظت قلیائی به کار رفته و نیز ترکیبی که با یون مس کمپلکس ایجاد میکند دارد، اختلاف دارند. محلول فهلینگ کمپلکس تارتارات مس دو ظرفیتی است در صورتی که محلول بندیکت یون مس دو ظرفیتی به صورت کمپلکس سیترات میباشد. در این محلول قلیائی Cu2+ در محیط باقی میماند و بصورت Cu(OH)2 رسوب نمیکند. معمولا آزمایش بندیکت بر فهلینگ ترجیح داده میشود، زیرا محلول فهلینگ ناپایدار است. این نوع واکنشها، واکنشهای اختصاصی قندها نیست، بلکه به ترکیباتی که دارای گروههای فعال آلدئیدی هستند نیز پاسخ میدهد.

روش کار: چند لوله آزمایش برداشته و در هر کدام 5 میلی لیتر محلول بندیکت بریزید. سپس به هر لوله یک میلی لیتر محلول قند 2% مورد آزمایش اضافه کنید. لوله ها را به مدت 5 دقیقه در حمام آب جوش قرار دهید. این آزمایش را برای گلوکز، مالتوز، سوکروز و نشاسته انجام دهید. و مشاهدات خود را یادداشت کنید.

در این آزمایش رنگ رسوب تولید شده به سرعت واکنش بستگی دارد. اگر عمل احیا به کندی صورت گیرد، اندازه ذرات رسوب حاصل بزرگ بوده، رنگ آن قرمز آجری است و در غیر این صورت اندازه ذرات رسوب کوچک و رنگ آن زرد یا سبز میباشد.

آزمایش تالن یا نیترات نقره آمونیاکی: محلول تالن یک کمپلکس نقره و آمونیاک است که از واکنش یون نقره و محلول آمونیاک (هیدروکسید آمونیم) در مجاورت هیدروکسید سدیم به دست می آید.

در این آزمایش یون نقره در مجاورت قند احیا کننده احیا میگردد و به صورت فلز نقره رسوب میکند. رسوب حاصله به جدار لوله چسبیده، به صورت آئینه در می آید. به همین سبب به آن آزمایش آئینه نقره نیز میگویند. 

                                            

                                                    آئینه نقره                                      محلول بیرنگ

روش کار: در یک لوله آزمایش تمیز، 2 میلی لیتر نیترات نقره 5% ریخته و به آن یک قطره سود 10% اضافه کنید. سپس به اندازه کافی هیدروکسید آمونیم 2% اضافه کنید تا رسوب حل شود. سپس به محلول حاصل چند قطره از محلول قند مورد نظر اضافه کرده خوب به هم بزنید. مشاهدات خود را یادداشت کنید.

آزمایش بارفود: این آزمایش برای تشخیص مونو ساکاریدها از دی ساکاریدهای احیا کننده است. چنانچه آزمایش احیا قندها در محیط اسید ضعیف صورت گیرد و مدت زمان حرارت دادن کنترل شود، فقط مونو ساکاریدها به علت قدرت احیا کنندگی قوی به این آزمایش جواب مثبت میدهند.

روش کار: یک میلی لیتر از محلول بارفود را در لوله آزمایش ریخته و به آن 2 میلی لیتر محلول قندی 2% اضافه کنید. لوله آزمایش را در حمام آب جوش قرار دهید. اگر رسوب قرمز در فاصله دو دقیقه تشکیل گردید، قند مورد آزمایش مونو ساکارید است. دی ساکاریدها را باید مدت بیشتری (مثلا 10 دقیقه) جوشانید تا رسوب قرمز رنگ ایجاد شود.

اثر اسید و باز بر قندها

قندها در مجاورت اسیدها (مثلا اسید کلریدریک 10 تا 20 درصد) آب از دست میدهند. در نتیجۀ این عمل پنتوزها به فورفورال، کتوهگزوزها و آلدوهگزوزها به اسید لوولینیک و هیدروکسی متیل فورفورال تبدیل میشوند. البته آلدوهگزوزها مقدار اندکی هیدروکسی متیل فورفورال تولید مینمایند. بنابراین با این روش میتوان سه نوع مونو ساکارید را از هم تمیز داد. فورفورال و هیدروکسی متیل فورفورال بی رنگ و در آب محلول هستند و در مجاورت فنلها به کمپلکس رنگی تبدیل میشوند.

آزمایش سلیوانف برای کتوزها: در این آزمایش کتوهگزوزها در مجاورت اسید کلریدریک آب از دست داده، به هیدروکسی متیل فورفورال تبدیل میشوند. این ترکیبات با رزورسینول ترکیب شده به کمپلکس قرمزرنگی تبدیل میگردند. آلدوزها در شرایط سخت تری با رزورسینول واکنش میدهند.

روش کار: 3 میلی لیتر محلول سلیوانف را در لوله آزمایش ریخته، بدان یک میلی لیتر محلول قند مورد نظر اضافه کنید. لوله آزمایش را در حمام آب جوش قرار دهید. هر پنج دقیقه به لوله آزمایش نگاه کنید و مدت زمان تولید رنگ را یادداشت کنید. این آزمایش را برای گلوکز، فروکتوز و سوکروز انجام دهید.

آزمایش بیال برای پنتوزها: پنتوزها در مجاورت اسید کلریدریک غلیظ آب از دست داده، فورفورال تولید میکنند. فورفورال با اورسینول به کمپلکس با رنگ سبز مایل به آبی تبدیل میشود. در این آزمایش در اثر حرارت طولانی و اسید کلریدریک غلیظ، هگزوزها نیز هیدروکسی متیل فورفورال تولید میکنند که با اورسینول میتواند کمپلکس رنگی (زرد مایل به قهوه ای) تولید کند.

روش کار: 2 میلی لیتر محلول بیال را در لوله آزمایش ریخته و یک میلی لیتر محلول آرابینوز یا ریبوز به آن اضافه کنید، لوله را چند دقیقه در حمام آب جوش قرار دهید و مشاهدات خود را یادداشت کنید.

آزمایش مور: مولکولهای قند در مجاورت بازهای قوی شکسته شده، به مولکولهایی کوچکتر تبدیل میشود. سپس مولکولهای کوچک حاصل پلیمریزه شده به کارامل تبدیل میشوند که زرد رنگ است. قندهای احیا کننده به این آزمایش جواب مثبت میدهند.

روش کار: در دو لوله آزمایش به ترتیب 2 میلی لیتر نشاسته 5/0 درصد و 2 میلی لیتر گلوکز 2/0 درصد بریزید. سپس به هر لوله 3 میلی لیتر سود 5 نرمال اضافه کنید. آنها را در آب جوش قرار داده چند دقیقه حرارت دهید. تغییر رنگ لوله را یادداشت کنید.

تشخیص پلی ساکاریدها:

آزمایش ید: ید با پلی ساکاریدها ایجاد کمپلکس رنگی میکند. برای ایجاد کمپلکس رنگی وجود حد اقل 8 مولکول گلوکز در یک زنجیر خطی لازم است. رنگ ایجاد شده به طول زنجیره مولکولها بستگی دارد. مثلا آمیلوز، رنگ آبی تیره، آمیلوپکتین، رنگ ارغوانی و گلیکوژن، رنگ قهوه ای مایل به قرمز تولید میکند.

روش کار: 2 میلی لیتر محلول نشاسته در لوله آزمایش ریخته و به آن دو قطره محلول لوگل اضافه کنید. خوب مخلوط کنید و رنگ ظاهر شده را یادداشت کنید. لوله آزمایش را حرارت دهید و تغییر رنگ را یادداشت کنید.

 

لینک
 
   شناسایی گروههای عاملی   

در شناسایی یک جسم مجهول پس از تجزیه و تعیین خواص فیزیکی آن با توجه به نتایج حاصله باید آزمایشات شناسایی گروههای عاملی را روی نمونه انجام داد. مثلا اگر در تجزیه عنصری نمونه وجود O اثبات شده، حال این مسئله پیش می آید که اکسیژن ممکن است به صورت گروه –C=O یا –OH یا C–O–C و یا غیره باشد. بنابر این یک سری آزمایشات برای تشخیص گروه عاملی نمونه لازم است. نکته ای که معمولا باید به آن توجه کرد این است که چنانچه در انجام آزمایشات برای حل کردن نمونه از یک حلال استفاده نمودید برای اطمینان خاطر برای اینکه حتما بدانید که حلال با معرف وارد واکنش نشده یک شاهد تهیه کنید. بدین ترتیب که در یک لوله مقداری حلال ریخته و به همان اندازه معرفی اضافه کنید که به محلول شامل حلال و نمونه مورد نظر اضافه نموده اید و دو لوله را با یکدیگر مقایسه کنید.

بخش عملی

 

شناسایی الکلها

 

ساختمان الکلها:

الکل نوع اول (RCH2OH)

الکل نوع دوم (R2CHOH)

الکل نوع سوم (R3COH)

     الف) حلالیت: 6 لوله آزمایش برداشته و در هر کدام 1 میلی لیتر آب ریخته و هر یک از الکلهای زیر ر ا به  یکی از لوله ها اضافه کنید و هم بزنید. 1) متانول  2) اتانول 3) پروپانول 4) نرمال بوتانول 5) بوتان 2-اُل   6) 2-متیل پروپان 2 - اُل

     سپس این آزمایش را برای حلال هگزان تکرار کنید و نتایج هر کدام را بنویسید.

     ب) انیدریدکرومیک: 3-1 میلی لیتر از هر یک از الکلهای فوق را در لوله آزمایش ریخته به آن یک الی دو قطره معرف انیدرید کرومیک اضافه کنید. تشکیل رسوب سبز مایل به آبی دلیل بر مثبت بودن آزمایش است. این آزمایش برای الکلهای نوع اول و دوم جواب مثبت میدهد.

ج) یدوفرم: در یک لوله آزمایش 5/0 میلی لیتر اتانول ریخته بدان 1mL سود 10% افزوده و آنقدر به محلول اخیر محلول ید در یدید پتاسیم (I2/KI) اضافه کنید تا رنگ قهوه ای محلول اخیر باقی بماند. بعد رنگ ید اضافی را با یک قطره سود 10% همراه با تکان دادن از بین ببرید. حال لوله را از آب پر کرده و آنرا برای 15 دقیقه به حال خود بگذارید. تشکیل رسوب زرد لیموئی (رسوب یدوفرم) دلیل بر مثبت بودن آزمایش است.

 

این آزمایش را برای متانل نرمال بوتانول استن بنزآلدئید استوفنون ترشری بوتیل الکل انجام دهید.

د) استری شدن الکلها توسط اسیدهای آلی: یک قطره از استیک اسید غلیظ را وارد 1mL اتانول نموده و قطره ای اسید سولفوریک غلیظ بدان اضافه کنید حال محلول را در حمام آب گرم حرارت داده تا بجوش آید، پس از مدتی بوی مخصوصی به مشام میرسد. نوع بوی حس شده را با بوی اسید مقایسه کنید.

 

آزمایش لوکاس: بر روی نیم میلی لیتر از ترشری بوتیل الکل 3 میلی لیتر اسید کلریدریک غلیظ بریزید. محلول ابتدا بیرنگ است ولی کم کم کدر شده و رسوب میدهد. مشخصات رسوب را نوشته و این آزمایش را برای اتانول و بوتان 2-اُل هم انجام دهید.

شناسایی آلدئیدها و کتونها

 

ساختمان آلدئیدها و کتونها:

آلدئید (RCHO)

کتون (RCOR)

الف) 2، 4 دی نیترو فنیل هیدرازین: 1 میلی لیتر استن در لوله آزمایش ریخته و بدان چند قطره معرف 2، 4 دی نیتروفنیل هیدرازین اضافه کنید و مشاهده خود را داشت کنید. این آزمایش را روی بنزآلدئید و استوفنون نیز انجام دهید. این آزمایش به آلدئیدها و کتونها جواب میدهد.

ب) سدیم بی سولفیت: یک میلی لیتر از معرف غلیظ را در یک لوله آزمایش ریخته به آن 3/0 میلی لیتر از جسم مورد نظر اضافه کنید و شدیدا تکان دهید، تشکیل رسوب سفید دلیل بر مثبت بودن آزمایش است. اکثر گروههای کربونیل فعال به این آزمایش جواب مثبت میدهند، چون این واکنش نوکلئوفیلی است هرچقدر گروه کربنیل مثبت تر باشد امکان جواب مثبت بیشتر است، در نتیجه این آزمایش بیشتر مخصوص آلدئیدها میباشد. این آزمایش را برای استون و بنزآلدئید انجام دهید.

ج) تالنز: 1 میلی لیتر بنزآلدئید در لوله آزمایش ریخته و به آن 1 میلی لیتر از معرف تازه تهیه شده اضافه کنید. در صورت لزوم کمی حرارت دهید (توسط حمام آب گرم ملایم) تشکیل آئینه نقره ای مثبت بودن آزمایش را نشان میدهد.

شناسایی فنل

 

ساختمان فنل:

فنل (PhOH)

آزمایش فریک کلرید: توسط اسپاتول مقدار خیلی کمی فنل در لوله آزمایش ریخته به آن چند میلی لیتر آب اضافه کنید. سپس یک قطره کلرید فریک به مخلوط اضافه کنید، محلول به رنگ آبی در می آید.

شناسایی آلکنها

 

ساختمان آلکنها:

آلکن (R2C=CR2)

الف) آزمایش برم در استیک اسید: در یک لوله آزمایش 1 میلی لیتر سیکلوهگزن ریخته و به آن محلول Br2/CH3COOH قطره قطره اضافه کنید، با از بین رفتن رنگ برم میتوان نتیجه گرفت که برم در واکنش شیمیایی شرکت کرده و مصرف میشود.

ب) پرمنگنات پتاسیم: یک قطره سیکلوهگزن را در 2 میلی لیتر آب حل کرده و به آن 3 قطره محلول KMnO4 اضافه نمائید و محلول را خوب به هم زده و نتیجه مشاهده شده را یادداشت کنید.

شناسایی آلکینها

 

ساختمان آلکینها:

آلکین (CR CR)

الف) آزمایش نیترات نقره: 1 میلی لیتر محلول 2-پروپن 1 اُل در یک لوله آزمایش ریخته به آن چند قطره از محلول نیترات نقره اضافه کنید، رسوب سفید رنگی ایجاد میشود.

لازم به ذکر است که آلکینها به آزمایش برم در استیک اسید نیز جواب مثبت میدهند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

لینک
 
   استخراج   

استخراج روشی است برای جداسازی که مستلزم انتقال جسمی از یک فاز به فاز دیگر میباشد. در بعضی مواقع لازم است برای بازیابی یک جسم آلی از محلول آبی از راههایی غیر از تقطیر استفاده شود. یکی از این راهها تماس دادن محلول آبی با یک حلال غیر قابل امتزاج با آب است. اگر حلال خاصیت جداسازی را داشته باشد بیشتر مواد آلی از لایه آبی به حلال آلی (حلال غیر قابل امتزاج با آب) انتقال پیدا میکند. روش استخراج مایع مایع در جدا کردن ترکیبهای آلی از مخلوط مصرف بسیار زیادی دارد. یکی از خواص حلال که برای استخراج به کار برده میشود این است که قابلیت حل شدن آن در آب و یا هرماده دیگری که جسم آلی را در خود حل کرده کم باشد و یا بهتر از آن اینکه اصلا حل نشود. همچنین باید فرار باشد تا براحتی بتوان آنرا از ترکیب یا ترکیبات آلی استخراج شده، تقطیر نمود. با توجه به مطالب فوق جسم استخراج شونده باید در حلال استخراج کننده به خوبی حل شود و قابلیت انحلال در این حلال خیلی بیشتر از آب باشد. ضمنا حلال استخراج کننده هیچ نوع واکنشی با آب یا مواد قابل استخراج نباید بدهد. مهمترین حلالی که در استخراج به کار گرفته میشود دی اتیل اتر است که توانائی حل کردن تعداد زیادی از ترکیبات را در خود دارد. دی اتیل اتر نسبت به اکثر ترکیبات بی اثر بوده و به راحتی به وسیله یک تقطیر ساده از مخلوط بازیابی میشود. اما اشکال مهم آن این است که آتشگیر بوده و خیلی زود در هوا محترق میشود.

از نظر کمی پخش یک جسم بین دو حلال غیر قابل امتزاج را بر حسب ضریب پخش (ضریب تفکیک) K بیان میکنند.

غلظت A در حلال S

K=

غلظت A