سطح انرژی پرتو های آلفا و گاما و بتا

یک بحث که در شیمی سال دوم در مورد پرتو های رادیو اکتیو امده بحث قدرت نفوذ آنهاست . در کتاب قدرت نفوذ این پرتوها به ترتیب زیر است.     آلفا< بتا< گاما

ممکن است خیلی از دانش اموزان چنین فکر کنند که این قدرت نفوذ گاما به خاطر انرژی بیشتر آنست و قدرت نفوذ کم آلفا هم به خاطر انرژی کم آنست . در حالیکه چنین نیست.

انرژی پرتو الفا از چهار تا هشت مگا الکترون ولت، انرژی گاما از یک دهم تا سه مگا الکترون ولت ، انرژی بتا از چند کیلو ولت تا ۰/۵ مگا الکترون ولت است. البته انرژی بتا که از جنس الکترون است  دقیقا بر حسب سرعت نور در رابطه انشتین حساب شده است ولی پرتو بتا سرعت نور را ندارد .

پس انرژی جنبشی الفا بیشتر از گاما است ولی چون بار و جرم زیادی دارند با ذرات ماده برهمکنش میکنندو با گرفتن الکترون از مواد به اتم هلیم تبدیل میشوند که شعاع بزرگتری داشته  و قدرت نفوذ آنها کم میشود.

آلفا از هسته ی هلیم و بتا از الکترون تشکیل شده است  این پرتو ها خواص موجی دارند پس نور هستند خواص ذره ای هم دارند پس طبیعت دوگانه دارند

گاما بیشتر خاصیت موجی والفا بیشتر خاصیت ذره ای دارد.  پرتوهای الکترومغناطیس پرتوهایی متشکل از فوتون ها با سرعت نور با ثابت C هستند

پرتو الفا انرژی آن از بتا بیشتر است واز گاما هم بیشتر است. پرتو بتا انرژی اش از کیلوولت تا نیم مگاولت است که عدد نیم کیلو ولت  مربوط به الکترونی است که با سرعت نور حرکت می کند.

مطابق نظریه نسبیت خاص اگر ذره ی دارای جرم ، سرعتش برابر سرعت نور باشد، انرژی اش بینهایت می شود( دلیلی بر ای اینکه بتا سرعت نور نمی تواند داشته باشد) ذرات دارای جرم هیچگاه به سرعت نور نمی رسند ولی حالا که در محیط مادی سرعت نور ندارد پس انرژی آن هم کمتر است

جرم الفا متشکل از دو پروتون ودو نوترون است که هر پروتون ۱۸۳۷ وهر نوترون ۱۸۴۰ برابرالکترون جرم دارد چون بتا از جنس الکترون است جرم الفا تقریبا از ۸۰۰۰ برابر الکترون کمتر است.

امواج الکترومغناطیس هفت دسته هستند: گاما - ایکس - فرابنفش - مریی - فروسرخ - مایکروویو - امواج رادیویی

چرا در اتم هیدروژن تراز n مساوی صفر وجود ندارد

n برابر صفر یعنی الکترون روی هسته است که پایدار نیست. افتادن الکترون روی هسته یعنی پایان عمر اتم است

الکترون در نزدیک ترین فاصله که می تواند از هسته قرار بگیرد  n مساوی یک است که برای هیدروژن شعاع بور است یعنی ۵۹/ انگستروم

عدد کوانتومی n در مدل بوراز ان جا می آید که محیط دایره ای که الکترون روی آن می چرخد  مضرب  صحیحی از لاندا یا طول موج الکترون باشد. یعنی   2πr = n λ

اگر n=0 باشد یعنی محیط مدار الکترون صفر می شود و این امکان ندارد. در مدل کوانتومی هم n=0 یعنی احتمال صفر برای حضور الکترون است.از دیدگاه مکانیک کوانتومی هم اگر الکترون بخواهد در روی هسته باشد دیگر نمی تواند رفتار کوانتومی و موجی از خود بروز دهد.

چگونه ثابت کنیم که فشار یه کمیت شدتی است

تعریف خواص شدتی: خواصی هستند که تقسیم نشدنی اند یعنی با تقسیم سامانه این خواص تقسیم نمی شوند. مثلاً اگر مقداری گاز را دو قسمت کنیم فشار و دما و چگالی ثابت می مانند و تقسیم نمی شوند اما جرم و حجم و گرما تقسیم می شوند

اگر یک اتاق را از وسط دیوار چینی کنیم فشار هوا در هردو بدون تغییر باقی می ماند.

می توانیم از بیرون به طور فرضی در یه سامانه تغییر ایجاد کنیم و خواص را بررسی کنیم. برای غلظت ورنگ محلول هم همین شیوه به کار می بریم

توجه کنید اگربر تعداد مول گاز در یک حجم ثابت بیافزاییم، فشار گاز زیاد می شود . در این صورت فشار کمیت  مقداری می شو؟ یا در کپسول پر وخالی که مانومتر فشار مختلفی رانشان می دهد.آیا فشار مقداری است؟ یا در چای کمرنگ و پر رنگ می توان گفت رنگ کمیت مقداری است؟

درپاسخ میگوییم در صورتی کمیت شدتی است که بدون تغییرات جرم ماده در سامانه باشد وبا نصف کردن حجمسامانه  فشار یا رنگ  هر دوقسمت ثابت باشد. پس مقایسه کپسول پر و خالی با فشار صحیح نیست در هر دو کپسول فشار شدتی است . و درهر لیوان چای رنگ خاصیت شدتی است زیرا اگر هر لیوان چای را دوقسمت کنیم دو نصف لیوان چای همرنگ بدست می اید.رنگ در مواد خالص کمیت شدتی است کمی گوگرد زرد است کوه گوگرد هم زرد است .

فشار گاز همواره کمیت شدتی است . خواصی که در بخشی از سامانه وکل سامانه تغییر نکند شدتی است و ما اجازه ی وارد یا خارج کردن ماده به سامانه را نداریم و سامانه باید تقریبا بسته باشد

قانون فشار ایده ال برای گازهاست ومایعات از آن تبعیت نمی کنند انچه تحت عنوان فشار در مایعات مورد نظر است وزن مایع بالای یک نقطه است. فشار مایعات و گازها تفاوت اساسی ندارند فقط به علت چگالی کم گاز تغییر فشار در با ارتفاع یا عمق کمتر تغییر می کند اما در مقیاس زیاد آن هم تغییر می کند.

حجم اتم ها ( حجم ذاتی و یا حجم اشغال شده )

در خصوص اندازه اتمها بحث فضای اشغال شده توسط کره های اتم و حجم ذاتی اتم با هم متفاوت است.

می دانیم که یک گاز تمام ظرف در اختیار خودش را پر میکند بنابراین واضح است که حجم اشغال شده گازها بستگی به شرایط فشار و دما و مقدار گاز متغیر می باشد . چون گازها بر طبق رابطه گازهای ایده آل(P.V   =  nRT )    زمانی رفتارشان ایده ال است که مولکول های گاز در فواصل زیاد از یگدیگر باشند تا نیروهای جاذبه واندروالسی میان آنها به حداقل برسد تا مولکول گاز بتواند آزادانه به دیواره ظرف ضربه بزند و فشار گاز ایده آل باشد .از طرف دیگر در قانون بویل زمانیکه گاز را متراکم میکنیم انتظار اینست که با افزایش فشار حجم گاز کم شده و به صفر برسد در حالیکه هر چقدر فشار زیاد کنیم حجم گاز صفر نمیشود زیرا نمیتوان حجم ذاتی مولکولهای گاز را نادیده گرفت  پس در فشارهای زیاد ود ر دمای پایین گازها به مایع تبدیل می شوند و رفتار گازی نشان نمی دهند.

دانشمندی به نام واندر والس با بررسی رفتار گازهای حقیقی و بررسی اثر فشار و حجم و دما روی این گازها معادله اصلاح شده زیر را برای گازهای حقیقی نوشت.                              (   P + n²a / v²  )  .  (v -  nb  )  =  nRT

زمانیکه گاز رفتار ایده ال دارد فشار آن و حجم آن ایده ال است یعنی ضربه های وارد شده به دیواره با تعداد مولکولها و جنبش آنها یعنی دمای آنها همسو است و حجم اشغال شده گاز انقدر بزرگ است که حجم ذاتی مولکولها قابل صرف نظر کردن است . بعنوان مثال همه هوای یک اتاق را می توان در یک توپ پینگ پونگ جا داد اما دیگر گاز نخواهد بود بلکه مایع می شود.

حجم ذاتی از حجم در اختیارگاز خیلی کمتر است ودر معادله واندوالس در فشارهای زیاد و دمای کم که گاز مایع می شود باید اصلاحاتی در حجم گاز محاسبه کرد ودر فرمول گذاشت .

در معادله واندر والس دو عبارت اصلاحی وارد شده است یکی عبارت n²a / v² است که این عبارت مقداری را به فشار می افزاید و تاثیر نیروی جاذبه واندروالسی را جبران می کند .چون جاذبه واندروالسی از فشار گاز کم می کند این عبارت به فشار افزوده می شود ومقدار آن با غلظت گاز رابطه مستقیم دارد. و عبارت nb نیز که حجم ذاتی مولکولها به ازاء یک مول را نشان می دهد باید از حجم درگاز کم شود تا حجم واقعی گاز که در اختیار هر مولکول گاز است حساب شود. و مقادیرa  وb که ثابت های واندر والس نامیده می شود از طریق تجربه و آزمایش بدست می آیند. در مورد ثابت های واندروالس این نکته اهمیت دارد که هر چه جرم و اندازه و قطبیت و تاثیر پیوند هیدروژنی بیشتر میشود مقادیر a  و b  نیز بزرگتر شده و گاز از حالت ایده ال خارج می شود .

مقادیر a برای هیدروژن و هلیم به ترتیب برابر با 0/244  و 0/034   است چون هیدروژن دو اتمی است a  بزرگتر است. ولی این مقدار برای آمونیاک 4/17  است .

مقدار b برای هیدروژن و هلیم به ترتیب برابر 0/0266 و 0/0237 است . پس دو اتم هیدروژن که مولکول هیدروژن را ایجاد می کند  از یک اتم هلیم b بزرگتری دارد. از اینجا میتوان گفت هلیم ایده ال ترین گاز است.

از طرف محاسبات ریاضی نشان داده که در اتم های کروی حجم ذاتی یک مولکول تنها حجم کره خودش نمی باشد و با محاسبه می توان گفت حجم ذاتی اتمها چهار برابر حجم کره ای است که از شعاع اتم بدست می آید.

 در ویکی پدیا شعاع واندروالسی را برای اتم هیدروژن 120 پیکومتر و برای هلیوم 140 پیکومتر داده است .

مقایسه شعاع اتمی گازهای نجیب در دوره با هالوژن ها

شعاع‌های واندروالس نمایانگر کوتاه‌ترین فاصله ممکن بین اتم‌هایی است که بین آنها پیوند شیمیایی وجود ندارد. این فاصله مقداری است که در آن، نیروهای جاذبه ضعیف بین اتم‌ها، با نیروی دافعه بین پوسته‌های الکترونی، به تعادل رسیده‌اند.در ایده ال ترین حالت شعاع واندروالسی عبارتست از نصف فاصله میان هسته دو اتم یکسان که بر یکدیگر مماس می باشند.

در حالیکه شعاع کوالانسی یا شعاع اتمی نصف فاصله میان هسته دو اتم یکسان است که با هم پیوند کوالانسی داده اند.

در مورد گازهای نجیب شعاع واندروالسی مطرح می شود. چون این عناصر در یوند شرکت نمی کنند شعاع کوالانسی برای ان ها معنی ندارد .در حقیقت در مورد گازهای نجیب هلیم ، نئوم و آرگون فقط شعاع واندر والسی این عناصررا داریم بنابر در رسم نمودار های شعاع اتمی در یک دوره  گازهای نجیب را وارد نمی کنند.

 البته برای کریپتون و زنون که پیوند کوالانسی تشکیل می دهد چون در این پیوندها تحت شرایط محیط نیست وشرایط تحمیلی از قبیل دما وفشار و... است اثرات تشکیل پیوند وهمپوشانی مشاهده می شود  نه اینکه پیوند تشکیل شده  پایدار باشد . بنابراین مقایسه شعاع اتمی در این حالت با پیوندهای معمولی صحیح نیست.

 شعاع اتمی عناصر در پیوندها تحت تاثیر شرایط آزمایش قرارمی گیرد و تابع محیط شیمیایی اطراف اتم است وثابت نیست همانطوریکه قبلا گفته شد الکترونگاتیوی عناصر هم چنین وضعیتی دارد و قابت نیست .

 در کتاب هم گفته شده که تعیین شعاع اتمی مشکل است و تحت شرایطی از جمله قطبیت، ساختار شیمیایی و حالت فیزیکی از ترکیبی با ترکیب دیگر متفاوت است.

حال پرسشی که مطرح است اینست که اندازه اتم در یک دوره از چپ به راست چگونه تغییر میکند؟

با توجه به ثابت بودن تعداد لایه ها در یک دوره و افزایش عدد اتمی ودر نتیجه افزایش بار موثر هسته طبیعتاً اگر شعاع قابل اندازه گیری باشد شعاع گاز نجیب کمتر از هالوژنها است  که از برون یابی روی نمودار هم همین نتیجه حاصل می شود. ودر اغلب نمودارهای برون یابی شده شعاع کوالانسی هلیم از هیدروژن کوچکتر  داده اند.

از طرفی شعاع واندروالسی هر اتمی از شعاع کوالانسی خودش بزرگتر است در اینصورت آنچه جالب توجه است اینست که شعاع واندروالسی هلیم از هیدروژن بزرگتر است چرا؟ علت اینست که وقتی شعاع واندروالسی هیدروژن را اندازه میگیریم از گاز هیدروژن که دو اتمی است استفاده می کنیم در نتیجه تاثیر جاذبه هسته هیدروژن روی الکترونهای مشترک پیوندی قدری از دافعه آنها به هنگام مماس شدن دو مولکول هیدروژن می کاهد و شعاع واندروالسی هیدروژن از شعاع واندروالسی هلیم که چنین پیوندی نمی دهد کوچکتر نشان میدهد.از اینرو حتی انتظار اینست که شعاع واندروالسی گازهای نجیب از شعاع واندروالسی هالوزنها در مولکول دو اتمی آنها بزرگتر باشد.نتایج تجربی در کتب مرجع این گفته را تایید می کند.

برای دیدن مقادیر شعاع اتمی اتم ها  اینجا کلیک کنید.

الکترون و نشر نور توسط آن

اتمها ، یونها و مولکولها تعداد معدودی تراز های انرژی گسسته و کوانتیده دارند در دمای اتاق اغلب گونه ها اصولا در پایین ترین تراز انرژی که حالت پایه نامیده می شود قرار دارند.

با انواع روش های بمباران الکترونی ، نوردهی به کمک جرقه ، گرما دادن به کمک شعله یا قوس الکتریکی و یا نوردهی با کمک یک منبع تابش الکترومغناطیسی می توان الکترون را برانگیخته کردو به یک یا چند تراز انرژی بالاتر رسانید.زمان آسایش الکترون در حالت برانگیخته کوتاه بوده وبا گذشت 10^-6   تا 10^-9   ثانیه از حالت برانگیخته به حالت پایه برمی گردد و انرژی اضافی را به صورت تابش الکترومغناطیس یا نشر نور  ، گرما ویا هر دو آزاد می کند.

ΔE=E2-E1 = hc/λ                                 

    

در این رابطه طول موج نور نشر شده λ  بستگی به اختلاف سطح انرژی تراز برانگیخته و تراز پایه دارد و هرچه این اختلاف بیشتر باشد طول موج کوتاهتر خواهد بود.

نشر نور در اتمهای هیدروژن برانگیخته طبق شکل زیر نشان داده شده است.

برای اتم هیدروژن اگر الکترون در تراز اول باشد در حالت پایه و در بقیه ترازها در حالت برانگیخته است.  الکترون در سایر لایه ها ناپایدار است و  می خواهد به لایه های پایین تر برگردد که این بازگشت ها کاملاً راندوم وتصادفی اتفاق می افتد که موجب ایجاد طیف متنوعی می شود که فقط چهار خط آن در منطقه مرئی قرار دارد.

فلورسانس و فسفرسانس از لحاظ تجزیه ای دو فرایند نشر نور توسط اتم هایا مولکولهای برانگیخته است.

تفاوت این دو در این است که در فلورسانس زمان آسایش کمتر از 10^-5  ثانیه و

درفسفرسانس این زمان بیشتر از 10^-5  ثانیه است که گاهی تا چند ثانیه و دقیقه نیز می رسد.

تشخیص حلال وحل شونده

به  طرق زیر می توان حلال را از حل شونده تشخیص داد :

1- اگرحالت فیزیکی حلال وحل شونده یکسان است در این حالت هر کدام تعداد مول یا کسر مولی بزرگتری دارد حلال است.

مثلا در هوا می توان نیتروژن را حلال در نظر گرفت چون بخش اعظم هوا یعنی حدود 80% هوا نیتروژن است .

در مورد آلیاژ طلا چون طلا بیشتر از مس و سایر عناصر در الیاژ وجود دارد طلا حلال و بقیه حل شونده هستند.

در محلول آب و الکل اگر مقدار مولهای آب بیشتر از الکل باشد یا مساوی باشد آب حلال است (در صورت هم اندازه بودن دو ماده ، آن ماده ای را که از اهمیت و شهرت بیشتری برخوردار است، حلال می نامیم.)

ولی اگر مول آب اندک و الکل بیشتر باشد می توان الکل را حلال به حساب آورد.

 

2-اگر حل شونده وحلال دوحالت فیزیکی مختلف دارند در این صورت ان جزیی که تعیین کننده فاز محلول است حلال می باشد ودر این موارد معمولا حل شونده تغییر فاز می دهد. مثال  آب نمک – نوشابه گازدار – اب قند

در این مورد دیگرحتما نیازی نیست که مقدار حلال بیشتر از حل شونده باشد. مهم تغییر فاز حل شونده به فاز حلال است . 

و گاهی اصولا اطلاق نام حلال و حل شونده به اجزای یک محلول (مثلاً محلول های گازی) چندان اهمیتی ندارد.

 

اصطلاح حلال و حل شونده فقط در موارد زیر به کار می رود:

۱- محلول های آبی: آب حلال است

۲- محلولهای جامد در مایع و گاز در مایع: جزء مایع حلال است

۳- محلولهای مایع در مایع ( غیر آبی ) که یک مایع به وضوح بیشتر از دیگری باشد: جزء بیشتر حلال است

۴- در مورد محلولهای جامد در جامد (مثل آلیاژها) و گاز در گاز (مثل هوا): جزء بیشتر حلال است

۵- در غیر این صورت معمولاً از لفظ حلال و حل شونده استفاده نمی کنیم و فقط درصدها و یا نسبتها را بیان می کنیم.

وقتی اسم حلال را به کار می بریم که یه جزء غالبی وجود داشته باشد که بتواند ذرات آن جزء دیگر را احاطه کند( حلال پوشی) . اگر استون و کربن تترا کلرید با نسبت های نزدیک داشته باشیم هیچکدام حلال نیستند. فقط می توانیم بگوییم هر دو در هم حل می شوند.

در ترکیبات الی بحث حلال پوشی مثل اب پوشی نیست گاهی یک مولکول الکل با یک مولکول اب باهم هم فاز می شوند نیازی نیست چند اب دور یک الکل باشد.

در کتاب شیمی عمومی سیلبربرگ نوشته شده اغلب محلول را به صورت انحلال یک ماده در ماده دیگر در نظر می گیریم حل شونده در حلال حل می شود معمولا حلال جزیی است که در محلول فراوانی بیشتری دارد با وجود این بعضا مواد در یکدیگر امتزاج پذیرند یعنی به هر نسبتی در هم حل می شوند لذا یکی را حلال و دیگری حل شونده نامیدن مفهومی ندارد

در کتاب شیمی عمومی دکتر پارسافر در محلولهای مایع جزیی را که فراوانی بیشتر دارد حلال گرفته است و میزان وفور یک ماده با غلظت آنرا با واحدهای غلظت مانند کسر مولی -  مولاریته- مولالیته-درصد جرمی مشخص می شود.

حجم مولی اب خالص در دما وفشار ثابت معین است ولی در محلولها حجم مولی اب علاوه بر دما وفشار به غلظت حل شونده مثلا اتانول هم وابسته است. بغیر از کسر مولی حدود 05/0 الکل که حجم مولی آب از ۱۸ میلی لیتر بر مول کمی بیشتر می شود در بقیه موارد کسر مولی الکل هرچه بیشتر شود حجم مولی اب کمتر از ۱۸ می شود.

انحلال الکل در آب را از منظر آنتالپی و آنتروپی چگونه تفسیر می کنید؟

 در محلول اب والکل جاذبه ها بیشتر می شود وحجم محلول نهایی از مجموع حجم حلال وحل شونده کمتر است مثلااگر ۵۰ میلی لیتر اب و ۵۰ میلی لیتر الکل را به هم بیافزاییم  حجم محلول حاصل  ۹۵ میلی لیتر می شود ولی حجم محلول از حجم تک تک اجزاء خالص بیشتر است.

در انحلال الکل در آب جاذبه اجزاء در حالت محلول قویتر از حالت خالص آنها بوده و عمل انحلال گرما ده است.اما با وچود جاذبه قویتر سرعت تبخیر سطحی محلول نسبت به آب خالص  کم نمی شود چون الکل از اب فرار تر است .

در هنگام جوشیدن محلول آب و الکل ،در بخار خارج شده کسر مولی الکل بیشتر از اب است. الکل واب در دمای حدود ۸۰ درجه به جوش می آیند

گفتیم درانحلال الکل در آب جاذبه مولکول های آب و الکل بیشتر می شود ولی بی نظمی کل سیستم بیشتر میشود چون مولکولها درمحلول در حجم بزگتری از اجزاء خالص پخش شده اند. 

یک دلیل دیگر مبنی بر افزایش بی نظمی اینست که اگر انحلال الکل در اب با کاهش بی نظمی همراه باشد نباید انحلال به هر مقداری انجام می شد وتعادلی می شد. پس چون انحلال کامل انجام شده است پس بی نظمی زیاد می شود.

انحلال اتانول در آب گرماده است چون پیوند هیدروژنی مخلوط اب والکل محکمتر از حالت خالص ان هاست. اکسیژن الکل به خاطر دهندگی گروه اتیل منفی تراست  و هیدروژن اب مثبت تر است پس اکسیژن الکل با هیدروژن اب پیوند هیدروژنی قویتری می دهد.

مفهوم فاز

فاز یک بخش کاملا یکنواخت یا همگن از یک سامانه شامل ماده(خالص یا ناخالص )است که کلیه خواص شدتی در تمام بخشهای آن سامانه یکسان باشد. ومعمولاتوسط مرزی (حقیقی یا مجازی)از بخشهای دیگر جدا می شود. در تعیین فاز باید محدوده مشخصی از سامانه مشخص شودیعنی اینکه تا کجای جهان سامانه است ودر نتیجه بقیه جهان محیط ان می باشد و مرز سامانهاعم از حقیقی  یا مجازی  نیز بایدمشخص شود.

یکی از ویژگی های فلزات، قابلیت آلیاز شدن با فلزات دیگر است. این عمل معمولا در حالت مذاب صورت می گیرد و به این ترتیب محلول یک یا چند جامد در جامد دیگر بدست می آید که به آن ها محلول جامد یا آلیاژ گفته می شود. آلیاژها چون همگن هستند تک فاز هستند پس هر قسمتی از آن خواص یکسانی با بقیه دارد.

اگر خواص ماکروسکوپی شدتی در تمام سیستم ثابت باشد سیستم همگن خواهد بود اگر سیستمی همگن نباشد آن سیستم شامل قسمتهایی همگن خواهد بودکه هر قسمت همگن از سیستم را یک فاز گویند. به عنوان مثال اگر سیستم شامل بلور AgBrدر تعادل با محلول ابی AgBr باشد سیستم دو فاز دارد یک فاز می تواند شامل چند قسمت منفصل باشد مثلا در سیستمی متشکل از چندین بلور AgBr در تعادل با محلول ان تمامی بلورها یک فاز هستند.

 لازم است به این نکته توجه شود که تعداد فازهای یک سامانه با توجه به تعداد حالت های فیزیکی جامد یا مایع و یا گاز درون آن سامانه معلوم نمی شود بلکه قانون آن چنین است .

الف- تمام اجزاء گازی با هم یک فاز به شمار می ایند.

ب- تمام جامداتی که در یک حلال مثل آب حل میشوند یک فاز محلول را می سازند .

ج- تمام جامداتی که به صورت جامد در ظرف وجود دارند هر ماده جداگانه یک فاز و مجموع آنها چند فاز می باشد.

د- اگر دو مایع یا یک گازی به طور کامل در حلال حل شوند همگی همگن شده و یک فاز به حساب می آیند.

  به عنوان مثال سیستمی شامل اب و کربن تتراکلرید که تقریبا امتزاج ناپذیرند دو فاز دارد. یک سیستم متشکل از جامدات الماس و گرافیت دو فاز دارد.

مطابق این مباحث چون آلیاژها را محلول همگن میدانیم تک فاز خواهد بود.

الیاژها خود دو دسته هستند .

الف – الیاژهای همگن  که آنها را الیاژهای استخلافی هم می گویند.

در این نوع آلیاژها که بیشتر بین عناصر واسطه که از نظر شعاع اتمی هم اندازه هستند بوجود می آید مقادیر قابل ملاحظه از یک عنصر می تواند با عنصر دیگر جانشین شده بدون اینکه تغییری در ساختار بلوری ایجاد شود.مثل آلیاژطلا و مس یا  مس و نقره

در الیاژهای استخلافی تفاوت شعاع اتمی عناصر نباید از 15% بیشتر باشد.

ب- آلیاژهای غیر همگن یا بینابینی یا درون حفره ای

در این آلیاژها به علت تفاوت شعاع اتمی آنها قابلیت جانشینی با اتم دیگر را ندارند مثل آلیاژ قلع وسرب یا ملغمه جیوه که برای پر کردن دندان استفاده می شود . در این قبیل موارد شعاع اتمی اتم حل شونده در آلیاژ باید حدود 60% کمتر از عنصر اصلی آلیاژ باشد . مثلا استیل یا فولاد یک آلیاز بینابینی است .

هرگاه آلیاژجامدی را زیر میکروسکوپ قرار دهیم نمی توانیم بین بلورهای فلزی سازنده ی آلیاژ تمایزی ببینیم. در اغلب سیستم های آلیاژی ،حلالیت جامد بوسیله ی جانشینی اتمهای عنصر حل شدنی به جای اتمهای حلال یا توسط قرار گیری اتم های عنصر حل شده در مکانهای بینابینی انجام می پذیرد.

عواملی که میزان حلالیت جامد یک فلز را درفلز دیگردر آلیاژهای استخلافی مشخص می کنند عبارتند از :۱-ساختمان بلوری مشابه ۲-اندازه شعاع اتمی مشابه ۳ – ظرفیت مشابه ۴- داشتن میل ترکیب شیمیایی

اساس کاردستگاه های هشدار دود

هشدار دهنده گاز CO یک دستگاه الکترونیکی است که برای آشکار سازی گاز منوکسید کربن که گازی بی بو، بیرنگ، بی مزه و در عین حال سمی و کشنده است بکار برده میشود. در صورت انباشتگی این گاز در محیط خانه یا محل کار، دستگاه هشدار دهنده گاز CO با بوق بلند خود ساکنین را از وجود این گاز سمی مطلع میکند. نصب حداقل یک دستگاه هشداردهنده گاز COدر خانه ضروری است که در این خصوص مطالعه بخش " مکانهای نصب هشدار دهنده گاز منوکسید کربن " توصیه میشود.

 از عرضه دستگاه هشدار دهنده گاز CO در بازار اروپا و آمریکا بیش از دو دهه میگذرد، و در بازار ایران چند سالی است که این دستگاه با کیفیتها، قابلیتها و قیمتهای مختلف عرضه میگردد. به منظور انتخاب یک دستگاه هشداردهنده با کیفیت و دارای عملکرد مطابق استاندارد، بایستی با ساختار این دستگاه و نحوه عملکرد آن آشنا شویم. یک دستگاه هشداردهنده گاز CO دارای چند بخش اصلی میباشد که عبارتند از:

حسگر گاز CO - پردازشگر دستگاه - بوق دستگاه

 در ادامه، این قسمتها به همراه سایر امکانات قابل نصب بر روی دستگاه شرح داده خواهند شد.

حسگر گاز CO

 

اولین و مهمترین کاری که در یک دستگاه هشداردهنده گاز منوکسید کربن صورت میگیرد، شناسایی گاز CO در هوا میباشد. این کار توسط حسگر دستگاه انجام میشود. هر قدر شناسایی گاز CO با دقت بیشتری صورت گیرد، عملکرد دستگاه در تعیین زمان اعلام خطر نیز صحیح تر خواهد بود. حسگرهای گاز منوکسید کربن را با توجه به تکنولوژی بکار رفته در آنها، میتوان به 3 گروه اصلی تقسیم بندی نمود:

• حسگر بایومیمتیک

• حسگر نیمه هادی اکسید فلزی

• حسگر الکتروشیمیایی

 

  برای دیدن ادامه مبحث اینجا کلیک کنید.

روش استخراج برم از آب دریا

آب دریا را با گاز کلر زیاد مخلوط و واکنش می دهند تا یونهای برمید در آب دریا بر اثر واکنش با کلر مولکولی اکسید شود و به برم مایع تبدیل گردد وسپس برم های مایع که از اکسایش یون برمید بدست امده را تقطیر می کنند .البته می توان با عمل استخراج با حلال های مناسب مثل اتر یا الکل برم را از آب جدا کرد.

معادله واکنش انجام شده در آب دریا چنین است

(2Br ^–  (aq) + Cl2 (g)   à  Br2 (l) + 2Cl ^–  (aq