فرمت : WORD تعداد صفحه : 30
فهرست مطالب
اندازهگیری آنتالپی خنثی شدن اسیدها و بازها 1
تعیین جرم مولکولی بوسیله تقطیر بخار آب 5
اندازهگیری گرمای انحلال (به روش حلالیت) 7
فرمت : WORD تعداد صفحه : 29
خلاصه:
کاتالیزگرها موادی هستند که سرعت واکنشهای شیمیایی را افزایش میهند ولی در واکنش مصرف نمیشوند.
کاتالیزگرها چه در کاربردهای صنعتی وچه در فرآیندهای بیولوژیکی اهمیت بسیاری دارند زیرا در واکنشهای صنعتی لازم است که سرعت واکنش به طریقی مثلاً استفاده از کاتالیزگرها افزایش داده شود تا تولید فرآوردههای حاصل از ان از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد، اگر چه میتوان با افزایش دما سرعت واکنش را به مقدار قابل توجهی افزایش داد ولی از آن جا که افزایش دما با مصرف انرژی همراه است، چنین اقدام صرفهی اقتصادی نخواهد داشت، از سوی دیگر بسیاری از مواد نسبت به گرما حساس هستند و در اثر گرما تجزیه میشوند به همین دلیل مناسبترین راه این است که برای سرعت دادن به واکنشهای شیمیایی از کاتالیزگر استفاده گردد.
کاتالیزگرها در فرآیندهای بیولوژیکی هم از اهمیت بسیاری برخوردار هستند. آنزیمها مانند یک کاتالیزگر در کلیه اعمال زیستی نقش بسیار اساسی و ماهرانهای را ایفا میکنند که کاتالیزگرها را میتوانیم به یک کلید تشبیه کنیم که میتواند انواع قفلها را با مکانیسمهای مختلف باز کند یعنی نقشی که آنزیمها در اعمال زیستی و حیاتی ایفا میکنند بسیار مؤثرتر از کاتالیزگرهایی است که ساختهی دست بشر است در این مقاله سعی شده است که از تعریف کاتالزگر، خواص چند مکانیسم کاتالیزگرها مورد بحث و بررسی قرار گیرد و برخی از کاربردهای آن در صنعت بیان شده است نقش و اهمیت کاتالیزگرها در پالایشهای نفت و بسیاری از سنتزها در سایهی بهرهگیری از کاتالیزگرهای خاصی با مکانیسمهای معین انجام میگیرد و برخی از کاتالیزگرها نه تنها تشکیل یا شکستن پیوندها را آسان میکنند بلکه محصولات واکنش را هم در قالب هندسی خاصی تولید میکنند امیدواریم مورد توجه قرار گیرد.
مقدمه
تا اغاز قرن نوزدهم ماهیت کاتالیزگرها ناشناخته بود، سرانجام در سال 1835 میلادی، ژان یاکوب برسلیوس شیمیدان سوئدی در بررسی واکنشهای شیمیایی در طول سی سال پژوهش و بررسی یکی از خصوصیات مهم واکنشها را سرعت انجام آنها دانست زیرا واکنشهایی که در آزمایشگاه انجام میشود باید از سرعت کافی برخوردار باشد تا بتوان واکنشی را دنبال کرده و با مشاهده آزمایش به نتایجی دست یافت مانند هر گاه شعلة کبریت افروختهای را به تودهای از قند تماس دهید قند گداخته میشود ولی نمیسوزد، برای سوزاندن قند میتوانید مقداری خاکستر سیگار یا کمی از خاک گلدان روی آن بریزید در این صورت قند با شعلهی آبی خیرهکنندهای همراه با صدای فشفش خواهد سوخت در این عمل خاکستر سیگار یا خاک گلدان کاتالیزگر است، یعنی سوختن قند در مجاورت خاکستر یا خاک انجام میگیرد، لیکن خاکستر یا خاک در پایان واکنش بدون تغییر شیمیایی به جا میماند.
کشف کاتالیزگرهای جدید تأثیر فراوانی در صنعت داشته است و واکنشهای شیمیایی در صنعت باید نسبتاً سریع انجام شوند زیرا یک کارخانهدار نمیتواند سالها در انتظار بدست آمدن محصولی بماند که امروز بازار فروش خوبی دارد.
دانش روز افزون دربارهی آنزیمها یعنی کاتالیزگرهای زیستی درک ما را دربارهی فرآیندهای زیستی دگرگون کرده است، به همین دلیل مطالعه و نحوهی کاربرد آنها در بین مواد شیمیایی از اهمیت ویژهای برخوردار است.
آنزیمها در تنظیم سرغت واکنشهای شیمیایی که در بدن موجودات زنده انجام میشوند، نقش بسیار اساسی دارند. آنزیمها خود ترکیبهای پیچیدهای هستند که از مولکولهای بسیار سنگین پروتئینی ساخته شدهاند. تنظیم و اداره هر یک از واکنشهای زیستی به عهدهی آنزیم ویژهای است. امروزه تخمین زدهاند که چندین هزار آنزیم مختلف در ادارهی اعمال زیستی بدن انسان شرکت دارند. بسیاری از فرآیندهای زیستی، مانند گوارش در جانوران و فتوسنتز در گیاهان ضروری هستند. آنزیمها نقش مهمی در لخته شدن خون و انقباض بافتهای ماهیچهای دارند، کاتالیزگرها حتی سبب تغییر رنگ برگها در پائیز و تبدیل گلولز به اتیل الکل (اتانول) مطابق با واکنش زیر میشوند:
فرمت : WORD تعداد صفحه : 58
بهداشت آب
بهداشت آب موضوعی بسیار مهم در بهداشت عمومی و مدیریت سلامت میباشد. قبل از پرداختن به راه کارهای عملی استحصال، انتقال، بهسازی و توزیع آن لازم است این عنصر حیاتی موثر بر سلامت و مرتبط با توسعه پایدار، شناخته شود.
شناخت آب از نظر کیفیت و کمیت و چگونگی حصول آن قدمی اساسی در جهت بهینه سازی مصرف آن میباشد. اگر چه بیش از سه چهارم کره زمین را آب فرا گرفته است، سهم قلیلی از آبهای موجود، برای مصارف بهداشتی و کشاورزی، قابل استفاده است. زیرا حدود 3/97 درصد اقیانوسها و 1/2 درصد یخهای قطبی و 6/0 درصد دریاچه ها و رودخانه و آبهای زیرزمینی وجود دارد که حدود 36/0 درصد کل منابع آب میباشد. آب اقیانوسها، دریاها و اغلب دریاچه ها و بسیاری از منابع آب زیرزمینی به علت شوری بیش از حد و داشتن املاح معدنی برای مقاصد بهداشتی، کشاورزی و صنعتی، غیرقابل استفاده میباشند.
آب ماده حیاتی است که بطور یکنواخت در سطح کره زمین موجود نمیباشد. در نتیجه بسیاری از نقاط کره زمین با کمبود آب مواجه است. حرکت مداوم بخار آب به هوا و برگشت آن به زمین را گردش آب در طبیعت مینامند.
آب آشامیدنی، علاوه بر سالم بودن لازم است پاکیزه نیز باشد. زیرا آب سالم وکدر یا بامزه نامطلوب و داشتن رنگ، ممکن است مورد اعتراض مصرف کننده قرار گرفته و مصرف کننده به طرف آب به ظاهر پاکیزه ای گرایش پیدا کند که از نظر کیفیت شیمیایی و میکروبی، نامطلوب باشد. آب سالم آبی است که حتی در درازمدت مصرف آن خطری برای مصرف کننده ایجاد نکند. توصیه میشود آب آشامیدنی نه تنها کاملا سالم باشد بلکه باید " پاکیزه" یعنی مورد پسند مصرف کننده
هم باشد. چنین آبی را میتوان " پذیرفتنی" یا " نوشیدنی" تلقی نمود. آب آشامیدنی از طریق تعیین کیفیت فیزیکوشیمیایی ومیکروب شناختی ارزیابی وانتخاب میگردد.
آزمایشات
فیزیکی
خواص فیزیکی آب:
پارامترهای فیزیکی ، آن دسته از خصوصیات آب است که به وسیله حواس بینایی ، لامسه ، چشایی و یا بویایی قابل تشخیص است. مواد جامد معلق ، کدورت، رنگ ، طعم ، بو و درجه حرارت در این گروه قرار می گیرند.
1. جامدات معلق
چنان که پیش از این اشاره شد جامدات می توانند به دو صورت معلق و
محلول در آب وجود داشته باشند . اگر چه بعضی از مواد جامد محلول به وسیله
حواس فیزیکی قابل تشخیص هستندذ ، ولی قرار دادن آنها در گروه پارامترهای
شیمیایی مناسب تر است و در بخش بعدی بیشتر شرح داده خواهند شد.
2. کدورت
معمولاً اندازه گیری مستقیمی از ذرات جامد معلق بر روی نمونه
های گرفته شده از منابع آب طبیعی یا منابع آب آشامیدنی صورت نمی گیرد .
طبیعت جامدات در این آبها و اثرات ثانویه ای که این جامدات ایجاد می نمایند
از مقدار حقیقی آنها مهمتر است برای اینگونه آبها یک آزمایش جهت کدورت به
طور متداول انجام می گیرد.
کدورت معیاری برای میزان جذب نور و. یا پراکندگی نور توسط مواد معلق در آب است.
از آن جا که جذب و تفرق نور تحت تاثیر اندازه و خواص سطحی مواد معلقث قرار
می گیرد کدورت یک اندازه گیری کمی مستقیم از ذرات معلق جامد نمی تواند به
حساب آید . برای مثال یک ذره کوچک در داخل یک لیوان آب در واقع هیچگونه
کدورتی ایجاد نمی کند . اگر این ذره به هزاران ذره کوچکتر با اندازه های
کلوئیدی شکسته شود با وجود آن که جرم جامدات تغییری ننموده است اما کدورت
به میزانی می رسد که قابل اندازه گیری است.
3. رنگ
آب خالص بی رنگ است ، اما آبی که در طبیعت یافت می شود معمولاً توسط مواد خارجی دارای رنگ می باشد . رنگ آبی که در نتیثجه تاثیر مواد معلق به وجود آمده باشد ، اصطلاحاً رنگ آشکار نامیده می شود؛ و رنگی که در اثر مواد جامد محلول پدید آمده باشد و پس از جدا سازی مواد معلق همچنان در آب باقی بماند به نام رنگ حقیقی خوانده می شود.
4. طعم و بو
مفاهیم طعم وبو به خودی خود بیانگر خصوصیت این دو عامل اند.از
آن جا که احساس طعم وبو غالباً به یکدیگر مربوط اند ومعمولاً با یکدیگر
اشتباه گرفته می شوند این احتمال وجوددارد که طعم ها وبوهای بسیارزیادی که
از تنوع برخوردارند توسط مصرف کنندگان به آب نسبت داده شوند موادی که در
داخل آب ایجاد بو می کنند تقریباً همیشه ایجاد طعم می نمایند ولی به هیچ
وجه تولید بو نمی کنند.
برای تهیه یک مخلوط 200ml
می باشد اعدا آستانل بویایی متناظر با حجم های متعدد نمونه ها در جدول
نشان داده شده اند از آزمایش مشابهی می توان برای تعیین میزان طعم استفاده
کرد و یا دستگاه می تواند به سهولت از لحاظ کیفی در یک مقیاس قابل قبول به
آزمایش آب بپردازد.
5. دما
دما برای ارزیابی مستقیم آب آشامیدنی ویا فاضلاب به کاربرده نمی شود در عین حال یکی از مهمترین عوامل در سیستم های آب سطحی در طبعت به شمار میرود دمای آبها سطحی به مقدار زیادی گونه های بیولوژیکی موجود در آب وشدت فعالیت آنها را کنترل می کند دما بر روی بسیاری از واکنش های شیمیایی که در سیستم های طبیعی آب انجام می گیرند اثر می گذارد همچنین دما دارای قابل ملاحضه ای بروی حلالیت گازها در آب است .
فرمت : WORD تعداد صفحه : 106
مقدمه :
روغنها و چربیها از زمانهای بسیار دور یکی از اجزا اصلی و مهم تشکیل دهنده غذای انسان بوده است. که یک گرم آن در حدود 2/9 کیلوکالری انرژی در بدن تولید می کند. همچنین غذای طبخ شده در روغن و چربی مزه و طعم مطلوبی را در بر خواهد داشت.
با تغییر ساختار اجتماعی در دورانی که ما در آن زندگی می کنیم ، دگرگونی و چگونگی تولید مواد مورد نیاز جامعه به خصوص مواد غذایی امری اجتناب ناپذیر است در حال حاضر با توسعه کشت دانه ها و میوه های روغنی فقط 15 % از نیاز چربی و روغن مصرفی مردم را می توانیم تامین نمائیم. از این جهت باید میزان قابل ملاحظه ای روغن خام از خارج وارد کشور شود ، لذا برای افزایش راندمان استخراج روغن از منابع روغن و تصفیه روغن نیاز به تکنولوژی جدید روغن می باشد.
در کشورهای صنعتی یک نفر در طول عمر خود در حدود 3 تن روغن و چربی مصرف می کند که بیش از نصف این مقدار به صورت روغن یا چربی غیر قابل رویت موجود در مواد غذایی مانند پنیر ، سوسیس ، کالباس ، گوشت و نظیر اینها می باشد.
اهمیت اقتصادی چربیها و روغنها در جهان و ایران
غذا مسئله مهمی است که نیاز انسانها را برطرف می کند. کار اساسی کشاورزان و کارخانه های صنایع غذایی این است که نیاز مواد غذایی انسانها را تامین کنند. با توجه به افزایش رشد جمعیت در جهان نیاز به مواد غذایی نیز افزایش می یابد و همزمان باید تقاضای مواد غذایی مورد نیاز مردم با امکانات و شرایط موجود تامین شود.
نمودار 1- میزان تولید روغنها و چربیها و رشد جمعیت
این نمودار نشان می دهد که در سال 1985 میزان تولید چربیها و روغنها 80 میلیون تن بوده است. اما جمعیت در همین مثال 4/5 میلیارد نفر می باشد.
نودار (2) میزان ، توزیع تولید چربیها و روغنها را در جهان از سال 1990 – 1985 نشان می دهد.
نمودار 2 میزان و توزیع تولید چربیها در جهان از سال 1935-1990
این نمودار نشان می دهد که میزان و توزیع تولید دانه های روغنی از %59 به %69 افزایش نشان می دهد. همچنین میزان تولید میوه های روغنی از % 6 به % 8 افزایش داشته ، اما میزان تولید کره از % 15 به % 7 و نیز چربی حیوانی از % 17 به % 14 کاهش یافته است.
نمودار 3 – میزان تولید روغنها را نشان می دهد ( از سال 1990 – 1935 ) این نمودار در طی 55 سال نشان می دهد ، تولید روغن سویا از % 15 به % 28 ، روغن پالم از % 5 به % 18 (خرما) ، روغن کلزا از % 9 به % 12 و روغن آفتابگردان از % 7 به % 14 افزایش یافته است اما تولید بعضی از روغنها مانند روغن پنبه دانه از % 16 به % 6 ، روغن بادام زمینی از % 19 به % 1 و روغن نارگیل از % 11 به % 7 کاهش یافته است.
پیشگفتار :
واحدهای روغن کشی بر اساس نزدیکی - ماده اولیه بخصوص تخم پنبه احداث می شوند که این مناطق بیشتر در استانهای مازندران ، گیلان و خراسان می باشند. یکی از این واحدهای روغن کشی کشور کارخانه روغن کشی کشت و صنعت شمال واقع در استان مازندران ، شهرستان ساری ( در دوازده کیلومتر شهر ساری ) می باشد.
این کارخانه در سه شیفت کار می کند و دارای سیستم بازیابی فاضلاب و تصفیه آب می باشد که پسابهای بازیابی شده جهت شروب نمودن زمینهای مزروعی کارخانه استفاده می شود.
این کارخانه روغن کشی دو واحدی می باشد که واحد شماره 1 آن نیز ( کشت و صنعت شمال ) تولید روغن و واحد شماره 2 آن ( ام. ام ) صابون پزی است.
به طوری که گفته شد محصول اصلی کارخانه کشت و صنعت شمال ، روغن نباتی است که به دو صورت دان و جامد عرضه می گردد و در کنار این محصول اصلی ، محصول فرعی ، خلط صابون تولید شده نیز در واحد 2 به صابون تبدیل می شود. واحد تولید گاز اکسیژن و هیدروژن در داخل کارخانه وجود دارد که گاز هیدروژن تولید شده ، جهت پروسس هیدروژناسیون صورت می گیرد و اکسیژن تولیدی در مخازن پر شده و جهت استفاده بخشهای خصوصی و دولتی به خارج از کارخانه برده می شود.
در ضمن طرح توسعه کارخانه نیز در دست اقدام است که تا حدودی اجرا گردیده ، ولی هنوز مورد بهره برداری قرار نگرفته است. و لازم به تذکر است که مدیریت کارخانه تحت نظارت بانک صنعت و معدن می باشد و محصول تولیدی کارخانه با نام (( روغن غنچه )) به بازار عرضه می گردد.
تاریخچه روغن نباتی در ایران :
تا حدود سال 1330 از روغن حیوانی استفاده می کردیم و بعد از این تدریجاً با افزایش جمعیت و کمبود تولید روغن حیوانی افزایش قیمت باعث گردید که از روغن نباتی استفاده نمایند که از هلند و آمریکا وارد می کنند. از سال 1331 تا 1344 با شرایطی که در ایران انجام شده بود تجار و صنعتگران شروع به آوردن کارخانه های روغن نباتی نمودند تا در عرض 12 تا 13 سال کارخانه در ایران شروع به کار نمود و روغن نباتی جامد هم از خارج وارد می کردند و همه این کارخانه ها از پنه دانه استفاده می کردند. در سال 1346 دولت ورود روغن نباتی جامد را غیر مجاز اعلام کرد و رقابتی بین کارخانه ها به وجود آمد و سطح تولید بالا رفت و بعضی ها شکست خوردند و بعضی ها هم در کارشان موفق شدند.
مثلاً یکی از کارخانه های روغن نباتی ، پارس (قو) است که در سال 1339 تاسیس شد و تولید آن در روز 15 تا 20 تن بود و امروزه بیشتر از 600 تن در روز تولید می کند.
در حال حاضر در ایران در حدود 16 کارخانه روغن نباتی داریم بعضی از این کارخانه ها در حدود 300 تن تولید دارند.
مثلاً : 1 – روغن نباتی پارس ( قو ، اطلس )
2 – روغن نباتی بهشهر ( شاه پسند ، بهار ، مایع لادن )
3 – روغن نباتی ورامین
4 – فاز اصفهان
5 – شیراز ( نرگس )
6 – روغن نباتی جهان
تا قبل از سال 1345 از پنبه دانه استفاده می کردند و بعد از آن از روسیه ، بلغارستان ، رومانی روغن نیمه تصفیه آفتابگردان وارد می نمودند و بعد از آن در نتیجه نیاز ، روغن سویا از آمریکا جنوبی و ایالات متحده وارد نمودند به طوریکه الان نزدیک 100 % مواد خام از دانه سویا است و از آرژانتین و برزیل وارد می نمایند و بعد از آن شرکت سهامی توسعه کشت دانه های روغنی آمدند و کشاورزان را در کشت دانه سویا و آفتابگردان تشوق نمودند ولی با وجود اینها کفاف مصرف را نکرد و در این سالهای اخیر در حدود 6 تا 5/6 درصد روغن تولیدی ایران در داخل ایران تولید می شود و بقیه از خارج وارد می شود.( در سال 1362 )
فصل 1
1 – 1 تاریخچه کارخانه کشت و صنعت شمال :
در سال 1355 همزمان با اجرای طرح و نصب ماشین آلات ، به سبب بازده کم مالی طرح اولیه ، موضوع توسعه ظرفیت واحد به منظور بهره گیری بیشتر از هزینه های ثابت طرح و افزایش سود آوری آن مورد مطالعه قرار گرفت و سپس برای تهیه طرح تکمیلی جهت افزایش ظرفیت تولید روزانه تا میزان 250 تن روغن نباتی و متعاقب آن سفارش و نصب ماشین آلات مربوطه اقدام گردید. این طرح علاوه بر توسعه واحد تصفیه روغن ، توسعه واحد روغن کشی را نیز از طریق احداث خطوط روغن کشی دانه سویا و آفتابگردان ( علاوه بر پنبه دانه ) در بر می گرفت که به واسطه برخی نارساییها و محدودیتهای ارزی با تدارک تعدادی از ماشین آلات در نیمه راه باقی مانده است.
فرمت : WORD تعداد صفحه : 43
قالبگیری مواد گداخته تکنیک قدیمی از قرن هایی میباشد که از شکل گیری مواد خالی از یک ماده گداخته بدست میآید. این فرآیند درزمانهای قدیم توسعه مصریان و با بلیونیها برای گداختن شیشه و کهربای ذوب شده درون ظرفهای کوچک و مجسمههای سفال رنگی دکوری استفاده کرده اند. به طوراساسی فرآیند از شکل گیری یک لوله هوای وارد شده و گداختن درون لوله برای کشش و بسط آن تشکیل میشود تا یک شی ء گداخته آزاد را درمیان یک قالب برای شکل گیری آن شی تعیین کند. طرح گداختگی پلاستیک ها به طوراساسی مشابه فرآیندی است که دربالا طرح ریزی شده، به استثنای این که مواد و تجهیزات تغییر کرده اند و به طورقابل توجه پیچیدگی بیشتری را ساخته اند.
تکنیک اساسی برای قالب ریزی گداختگی از پلاستیک ها توسعه یافته است و ممکن است به عنوان یک رشد فاربی از فرآیند اکستروژن* مورد توجه قرارگرفته باشد. درتکنیکهای توسعه یافته اول، این از آنجایی است که یک ماشین قالب دهنده مناسب، بیشترین قطعه اساسی از تجهیزات دراین روند را دارا میباشد. درتکنیکهای توسعه یافته اول به این ماشین برای تولید لوله ای که پاریسون (Parison) نامیده میشود نیز استفاده شده است. پاریسون داغ فوراً برروی آشکاری از کمر پایه (بخش میانی پایه بین باستون و سوپاستون) دریک قالب با گیره نگهداشته شده است، سپس هوا وارد آن میشود و بعد از مدتی سرما یک ظروف خالی شده از قالب بیرون انداخته میشود.
* اکستروژن: روزن دانی، فرآیند تولید پروفیلهای فلزی با مقطع ثابت از طریق راندن فلز گداخته به داخل روزن درقالب باراستفاده از بسته فشاردهنده.
این فرآیند اساسی درشکل 1ـ12 توصیف شده است. بعد چندین سال از اکستروژن قالب گیری مواد گداخته و بعد از وارد کردن تزریق پیچ به قالب گداخته، یک تکنیکی توسعه یافته بوده است که بدین وسیله پاریسون میتواند درتزریق با مزایا و محدودیت هایی قالب گیری شود.
مواد: از لحاظ تئوری هدزرین قابل ارتجاع و نرمش پذیردراثرحرارت ممکن است برای یک عملیات از قالبگیری گداختگی مواد استفاده شود. اگرچه فقط موادی که قدرت زیاد گرما و کمیت خوب کشش دردمای اکستروژن نشان میدهند نیز مناسب برای شکل گیری از یک پاریسون و گداختگی متوالی میباشند. مصالحی که این خاصیت ها را نشان میدهد و به طورمعمول هم زیاد استفاده شده اند شامل موارد زیر میباشند:
پلی اتیلن با چگالی بالا که درون بطریهای سخت و آیتمهای مشابه به کاررفته، پلی اتیلن با چگالی پایین که برای انعطاف پذیری بیشتر استفاده شده، پلی پراپیلین که برای دوام گرمای بالا از شیشه، سفتی و قدرت بالا به کارفته، پلی استیرین و PVC که برای هدف کلی ازمواد کاربردی از آنجایی که شفافیت مورد نیاز است نیز به کارمی رود. استال، نیلن و یونمو و استیرین، اکرلونیتریل مواد دیگری هستند که ممکن است مورد استفاده باشند، اما به دلیل هزینه و یا نقاط ذوب بالا و یا کمیتهای دیگر آن ها به طورمناسب به عنوان اولین مواد ذکرشده تثبیت نشده اند.
فرآیندهای اکستروژن قالبگیری گداختگی:
شماری از روشهای مختلف برای اکستروژن قالب گیری گداختگی وجود دارد که از قبل توسع یافته بوده است، چنین فاکتورهایی مانند اندازه قطعات، شماره قطعات ساخته شده و بر انواع قطعاتی که بر تصمیم درباره آنچه که تکنیک به کارخواهد برد نیز تأثیرخواهد گذاشت. درهمه موارد اگرچه درماشین قالب دهنده مناسب به طوراحتمالی نسبت L/D از آن حداقل 20:1 میباشد، این اطمینان کامل میشود و درمیان پلاستیک کردن گداختگی انجام میشود.
بعدازرها کردن ماشین قالب دهنده مناسب، گداختن روبه پایین درمیان یک قالبی جهت داده شده است که پاریسون لوله ای را شکل میدهد. وظیفه قالب جهت دادن جریان ذوب به آرامی دراطراف مرکز میله فولادی بدون محوطه بدون حرکت است که خط بندی را درپاریسون یا نشانههای متوالی به روی ظرف گداخته نشان میدهد. شکل 2ـ12 یک کمر پایه با شیارهای قلبی شکل برروی هرجهت از مرکز میله فولادی رانشان میدهد تا هرجریان را دراطراف مرکز کمرپایه و با حداقل نشانه هایی از نقطه همگرایی تضمین کند. درتولید واقعی ماشین قالب دهنده مناسب بخشی از لوله با اتصال که درخط مستقیم هم جهت با جریان سیالی حرکت دهند نیز خواه به صورت متداوم یا متناوب درزیر طرح ریزی کرده است.
عملیات اکستروژن متداوم درزیرقالب گیری:
روش متداوم عملیات اکستروژن به طوروسیع برای تولید بطریهای کوچک از تخمین 6 اونس تا 1 گالن استفاده کرده است. همان طوری که نام نشان میدهد ماشین قالب دهنده مناسب، دررانش تکثیر قالب ها را برای باز کردن پاریسون، گداختگی، سردکردن و بیرون راندن به کار میبرد. قالب ها ممکن است به روی یک چرخ عمودی و یا یک میز افقی باشند. این روش ها به خوبی برای تولید کمیت بزرگ دنبال شده است. تکنیک دیگر تاحدی درتجهیزات کم هزینه تر است، روش افزایش قالب گیری درشکل 4ـ12 نشان داده شده است.
عملیات متداوم اکستروژن میتواند حین به کاربردن یک قالب چند تایی متوسط سوپاپ هایی کنترل شده باشد، بنابراین قالب ها به طور متوالی جلو برده شده اند. بنابراین فقط یک قالب دریک زمان جلو برده شده است، هنگامی که قالبهای دیگرگداختگی نیز اتفاق میافتد. شکل 5ـ12 این نوع از قالب چند تایی، تجهیزی حرکت چند تایی، قالبی که برای تولید سرعت بالا گرفته شده را نیز نشان میدهد. به طورواضح درهریک از این روشها ماده ها باید برای کنترل خوب از سرعت پیچ، سرعت چرخ یا گردونه، دنباله سوپاپ ها استفاده کنند. درهرفرآیند قالب گیری با استفاده از وارد کردن هوا، CO2 و یا مخلوطی از گازها درمیان یک کمرپایه که درون گردنه ظرف درج شده نیز همراه میشود.
سوزن درون پاریسون بالای محوطه گردن میباشد. بنابراین بدنه قطعه جایی که سوراخ خودش بسته میشود نیز میتواند بعد از اکستروژن دور از وضعیت قرارگیرد. دامنه فشارهای قالب گیری از Psi 150ـ50 میباشد که این بستگی به مواد و قطعه دارد. فشار بیشتری مزیتی از قالب دارد. در شکل 6ـ12 یک فرآیند به عنوان تکنیک انتقال پاریسون که یک کمر پایه درزیر قالب دارد نیز شناخته شده است. فرآیند انتقال پاریسون در فابریک کردن بطریهای بزرگ مانند قرابه 5 گالنی استفاده شده است، از آنجایی که حرکت یک قالب سنگین مانند فرآیند قالب درحال ترقی ممکن است غیر عملی باشد، از آنچه که ممکن است از تعدد فرآیند ها انتظارمی رود که آن ها میتوانند برای تولید نوع مشابه از قطعات، یک تنوع زیاد از ماشین طراحی قابل دسترسی استفاده میشود.
فرمت : WORD تعداد صفحه : 38
پیشرفت زندگی بشر به طور عمده ،ناشی از استفاده وسیع از فلزات گوناگون بوده است .
امروزه میزان کاربرد سالانه فلزات در هر کشور ،نشان دهنده توسعه و رشد اقتصادی آن جامعه است این رشد پیشرفت تکنولوژی در نتیجه هزاران سال زندگی انسان و کسب تجربه های گوناگون در چگونگی استفاده ازفلزات حاصل شده است سر آغاز راه چنین رشد عظیمی ،ساخت مصنوعات فلزی بسیار ابتدایی بوده است . شواهد نشان می دهند که انسان دست کم از پنج هزار سال پیش فلز را شناخته و آن را دستمایه زندگی خود کرده است اهمیت کشف فلز و استفاده از آن در ساخت ابزار به قدری مهم است که دوره هایی از زندگی انسان را به اسم فلزات نام گذاری کرده اند مثل عصر مس ، عصر مفرغ و عصر آهن .
فلزات گروه مهمی از عناصر را تشکیل می دهند که معمولا الکترونهای مدار
آخر خود را به راحتی از دست می دهند . در کریستال بندی فلزات الکترونها به
راحتی میتوانند حرکت کنند در نتیجه فلزات هادی خوب الکتریسته هستند و
ترکیبات آنها معمولا الکتروسیتهای خوبی تشکیل می دهند فلزات در مدار آخر
خود کمتر از چهار الکترون دارند . بنابراین آنها در ترکیباتی که به عنوان
فلز وارد می شوند ظرفیتشان چهار ویا کمتر از چهار است مانند کلرید سدیم (NaCl) کلرید کلسیم
((Cacl2 اکسید آهن ( Fe2o3) III و کلرید قلع IV که در آنها سدیم ، کلسیم ، آهن و قلع به ترتیب با ظرفیتهای یک دو سه و چهار خود وارد شده اند .
فلزات گاهی در ترکیبات به صورت نافلز وارد می شوند مانند دی کرومات پتاسیم ( SnCl4) که در آن کروم به صورت نافلز وبا ظرفیت شش وارد شده است ودر اینجا دیده می شود که ظرفیت آن بیش از چهار است جالب است که فلز مشهور آلومینیوم با وجودی که در ترکیبات فقط به صورت سه ظرفیتی آن بیش از چهار است جالب است که فلز مشهور آلومینیوم با وجودی که در ترکیبات فقط به صورت سه ظرفیتی شرکت می کند ، ولی با همین ظرفیت سه به صورت نافلز دیده می شود ، مانند آلومینات سدیم . ( NaAlO2)
تمام عناصر فلزی به جز جیوه در دمای معمولی جامد هستند جیوه دارای نقطه ذوب پایین 39 درجه سانتیگراد می باشد تنگستن بالاترین نقطه ذوب را بین فلزات دار است . ( 3400 0c)
تعداد زیادی از عناصر جدول تناوبی فلز هستند فلزات دارای جلالی مخصوص به خود هستند که بسیار زود قابل تشخیص می باشند . همچنین فلزات هادی های خوب الکتریسته و گرما می باشند.
فرمت : WORD تعداد صفحه : 89
تاریخچه فلوریداسیون نمک به بیشتر از نصف قرن برمی گردد، که شامل تلاشهای بسیاری در اروپا و امریکا می باشد.( جدول 1-1) ارزشمندبودن فلوریداسیون نمک در رابطه با پیشگیری از پوسیدگی از حدود اواسط قرن بیستم مشخص شد. در دهة 1940 یک پزشک سوئیسی به نام H .J .Waspi نمک یددار، را برای بیماران باردار خود تجویز کرد و این کار را جهت پیشگیری از گواتر، و نقایص حاصل از کمبود در نوزادان انجام داد.(1)
وقتی دکتر وسپی درباره مطالعات H.T.Dean درباره فلوراید و پوسیدگی دندانی آگاهی پیدا کرد(11-2)، رویای پیشگیری از پوسیدگی در سطح وسیع با استفاده از نمک فلورریده را در ذهن پروراند.
با توجه به وجه تشابه فلوراید و ید بعنوان هالوژن، ترتیبی داد تا کارخانه نمک راین سوئیس، 200 میلی گرم سدیم فلوراید(NaF) معادل 90 میلی گرم فلوراید، در هر کیلوگرم نمک تولیدی اضافه کنند، در حالیکه در آن زمان میزان متوسط مصرف نمک روزانه، 12-10 گرم بود. در سال 1955 به دنبال پیشنهاد دکتر وپسی ودیگران، کارخانجات نمک سوئیس شروع به تولید نمک حاوی 10 میلی گرم یدید پتاسیم(KI )و 90 میلی گرم فلوراید(F )، در هر کیلوگرم نمودند( جهت مصرف در بخش زوریخ).
در سال 1968 نمک غنی شده در 23 بخش از 25 بخش سوئیس مصرف می شد و در حال حاضر تمامی، 26 بخش سوئیس از نمک فلوریده استفاده می کنند.
بخش باسل، در سال 1962 فلوریداسیون آب را مطرح نمود. در سال 2004، مجلس مقرر کرد که فلوریداسیون آب با فلوریداسیون نمک جایگزین شود. به چند دلیل، مثلاً اینکه فلوریده کردن آب در مناطق خارج از باسل نسبت به تولید نمک فلوریده بسیار مشکل و از نظر قانونی حتی غیرممکن بود(13). به این ترتیب، نمک فلورریده، در پاکت های حداکثر یک کیلوگرمی در دسترس قرار گرفت. امروزه در سرتاسر سوئیس به فروش می رسد و در سال 2000 مناطق حدود 85% مبادلات نمک محلی را دربرگرفته است.
دومین اتفاق مهم در ماه جون در سال 1965 رخ داد، وقتی که توزیع نمک فلوریده دردو جامه کمبیای به میزان بخشی از یک بررسی آغاز شد تا اثر نمک فلوریده در پیشگیری از پوسیدگی دندان در مقایسه با سیستم فلوریداسیون آب مشخص گردد. این حرکت توسط تعداد زیادی از مؤسسات بین المللی حمایت شد، مثل سرویس بهداشت عمومی ایالات متحده و دانشگاه انتیوکونیا در کلمبیا. این پروژه شامل طراحی بسیار خوب آنالیزی بود و دلایل بسیار خوبی را در جهت اثربخشی فلوریداسیون نمک ارائه داد. در نتیجه این بررسی مشخص شد که فلوریداسیون نمک(200 میلی گرم در فلوریداسیون در یک کیلوگرم نمک) منافعی مشابه فلوریداسیون آب دارد و در هر دو گروه کاهش پوسیدگی دندانی به میزان 60 تا65% دیده شده بود که این نتایج در گروه کنترلی که نه فلوریداسیون نمک و نه فلوریداسیون آب در آن اجرا نشده بود، وجود نداشت. بین سال های 1966، 1976، Karoly Toch مطالعه ای در جوامع مجارستانی انجام داد که در آنها سه نوع نمک با سه غلظت 200-250 و 30 میلی گرم فلوراید در کیلوگرم نمک استفاده می شد. سه جامعه ی دیگر به عنوان جوامع کنترل در نظر گرفته شدند. در جوامعی که نمک فلوریده مصرف شده بود، پوسیدگی دندانی در کودکان6-2 ساله( دندانهای شیری)، 33% کاهش یافته یود ودر کودکان 14-12 ساله( دندانهای دائمی) کاهش پوسیدگی حدود 66% دیده شد.
در فنلاند در سال 1952 فلوریداسیون در سطح 90میلی گرم در یک کیلوگرم نمک مطرح شد. مصرف نمک فلوریده در دهه 1970 افزایش یافت ولی توزیع آن محدود بود. از سال 1978، هیچگونه نمک فلوریده در دسترسی وجود نداشت.(14)
در سالهای 1985،1971 آقای Vines نتایج دو مطالعه که در سالهای 1966 و 1968 در پامیلونا و اسپانیا آغاز شده بود را گزارش داد.(6،7)
فرمت : WORD تعداد صفحه : 110
فهرست
عنوان................................. صفحه
مقدمه-------------------------------------
تاریخچه رواج سیمان در ایران---------------
مواد تشکیل دهنده سیمان پرتلند-------------
روند تهیه سیمان---------------------------
معادن-------------------------------------
سنگ شکنها---------------------------------
آسیاب کردن مواد---------------------------
خشک کن مقدماتی----------------------------
پودر کردن مواد اولیه----------------------
روش تر------------------------------------
روش خشک-----------------------------------
تفاوتهای روش خشک و تر---------------------
آزمایش نهایی---------------------------------
کوره های پیش گرم کن-----------------------
سیمان پزی---------------------------------
کوره های سیمان پزی------------------------
مراحل مختلف پخت---------------------------
مدت زمان تهیه سیمان-----------------------
کلینگر------------------------------------
آسیاب کردن کلینگر-------------------------
درشتی دانه های سیمان----------------------
روند تهیه سیمان---------------------------
انواع سیمان پرتلند از نظر جنس-------------
سیمان پرتلند نوع (1)----------------------
سیمان پرتلند نوع (2)----------------------
سیمان پرتلند نوع (3)----------------------
سیمان پرتلند نوع (4)----------------------
سیمان پرتلند نوع (5)----------------------
سایر انواع سیمان پرتلند-------------------
سیمان پترلند ممتاز------------------------
سیمان زودگیر------------------------------
سیمان ضد سولفات---------------------------
سیمان هوازا-------------------------------
سیمانهای رنگی-----------------------------
سیمان چاه کنی-----------------------------
سیمان روباره------------------------------
سیمان پوزولان---------------------------------
سیمان انبساطی-----------------------------
سیمان برقی--------------------------------
سیمان بنایی-------------------------------
انبار کردن سیمان--------------------------
کوره گردنده خفته--------------------------
اجزاء کوره گردنده خفته--------------------
کوره اصلی---------------------------------
رینگها------------------------------------
دنده کوره ها -----------------------------
غلطکها------------------------------------
خنک کنها----------------------------------
آب بندی سروته کوره------------------------
نسوزکاری داخل کوره------------------------
سوخت کوره---------------------------------
درجه پربودن کوره--------------------------
شیب کوره----------------------------------
دور کوره----------------------------------
میزان بار کوره----------------------------
سرعت حرکت مواد در کوره--------------------
سیمان پرتلند------------------------------
فشرده از تاریخچه روند تولید در کارخانه های سیمان
روند تولید--------------------------------
معادن مواد اولیه مواد اصلاحی و افزودنی-----
معدن سنگ آهک------------------------------
معدن خاک رس-------------------------------
معدن مخلوط--------------------------------
معدن سنگ گچ-------------------------------
سنگ آهن-----------------------------------
معدن سنگ سیلیس----------------------------
سنگ هماتیت--------------------------------
موارد مصرف تیپهای مختلف سیمان-------------
واحد سنگ شکن و آسیای خاک------------------
واحد آزمایشگاه----------------------------
آزمایشگاه فیزیک---------------------------
آزمایشگاه شیمی----------------------------
واحد مواد خام-----------------------------
الکتروفیلتر-------------------------------
واحد کوره---------------------------------
پیش گرم کنها------------------------------
کوره هزار تنی-----------------------------
خنک کنها----------------------------------
واحد آسیای کلینگر و تولید سیمان-----------
تولید گاز اکسیژن--------------------------
کیسه سازی---------------------------------
تولید شن و ماسه---------------------------
ریخته گری---------------------------------
بارگیری-----------------------------------
مرکز خدمات مهندسی-------------------------
مقدمه سیمان
با توجه به تحولات قرن اخیر که در کلیه علوم و فنون منجمله در صنعت ساختمان سازی ایجاد گردیده با توجه به رشد روزافزون جمعیت و احتیاج به گسترش شهرها، کارشناسان متوجه شدند که اگر شهرها به طرو افقی گسترش یابد رسانیدن سرویس های شهری مانند آب و برق ، تلفن، گاز و همچنین پست و آسفالت و غیره به شهروندان با مشکل مواجه خواهد گردید بدین لحاظ تشخیص دادند که شهرها باید به طور عمودی گسترش یابد در نتیجه ساختمانهای یک یا دو طبقه قرون 18 و 19 به ساختمانهای بلند قرن بیستم تبدیل گردید رفته رفته مصالحی مانند آجر و آهک و ملاتهای کم مقاومت منسوخ و مصالح مرغوب تری که بتواند بارهای فشاری و کششی بیشتری را تحمل نماید مورد توجه قرار گرفت که در رأس آنها سیمان و انواع فولاد می باشد که روز به روز مراحل تکامل خود را طی نموده و هر لحظه در آزمایشگاههای مهم دنیا در اثر آزمایشات شبانه روزی انواع مرغوب تر و کامل تری از آن ارائه می گردد. بدین لحاظ جا دارد که در موردمطالعه و شناخت سیمان دقت بیشتری نموده تا آشنایی بیشتر با این مصالح پیدا کنیم باید توجه نمد هر لحظه ممکن است مطالعات و کیفیات آزمایشگاهی محصول جدیدتری را به دنیال صنعت را ارائه نمایند. پس در این قسمت سعی بر آن شده است که حتی المقدور در مورد مطالب کلی سیمان گفتگو شود.
سیمان یا سمنت واژه ای است که از لغت سمنتوم رومی گرفته شده و قدمت آن به بیش از میلادی می رسد. مصرف آن در ساختمان پانتئون شهر رم واقع در ایتالیا که مربوط سه 27 قبل از میلاد است دیده شده .
در ساختمان گنبد این بنا که 43 متر قطر دارد . مخلوطی از خرده سنگ و آهک پخته بکار رفته است ولی کشف سیمان به شکل امروز مربوط است به یک نفر انگلیسی بنام ژوزف اسیدین joseph espdn که از پختن آهک و خاک رس در حرارت بالا و آسیاب کردن موفق شد ابتدایی ترین نوع سیمان را کشف نموده و آن را در تاریخ 21 اکتبر 1824 بنام خود در انگلستان ثبت نماید و نام محصول بدست آمده را سیمان پرتلند گذاشت علت این نامگذاری همانطوریکه گفته شد سیمان از سنتوم رومی گرفته شده و پرتلند نام جزیزره ای است در انگلستان که رنگ سیمان پس از سخت شدن به رنگ سنگهای ساحلی این جزیره در می آید به همین دلیل نام پرتلند را دنبال سیمان برای آن انتخاب نممودند البته قبل از ژوزف اسپدین اشخاص دیگری در فرانسه و انگلستان از پختن خاک رس و سنگ آهک مصالح مشابهی بدست آوردند ولی هیچکدام کار خود را دنبال نکرده و محصول خود را ثبت نرسانیدند باید توجه نمودکه در بعضی از کتابهای ایرانی که در دسترس نگارنده بود اشخاص دیگری را به عنوان اولین نفر که سیمان را به ثبت رسانید معرفی می نمایند ولی در فرهنگ دهخدا و دایره المعارف فارسی تألیف غلامحسین مصاحب ژوزف اسپدین را به عنوان اولین نفر ذکر می کنند ولی آ«چه مسلم است که سیمان در اوایل قرن نوزدهم در انگلستان به ثبت رسیده و آن را ابتدا برای ساختن فانوس دریایی مورد مصرف قرار دادند.
فرمت : WORD تعداد صفحه : 64
چکیده
امروزه برای تولید انرژی الکتریکی که در خانه ها و وسایل نقلیه استفاده می شود ناگزیر به استفاده از تکنولوژی های جدید برای صرفه جویی بیشتر در انرژی هستیم.یکی از روشهای تولید انرژی که امروزه مورد توجه قرار گرفته است استفاده از fuel cell یا پیل سوختی است که از جهات بازده بیشتر برای تولید انرژی:آلودگی کمتر محیط زیست وعمر طولانی که دارند:بسیار مطلوبتر ازسایروسایل تبدیل انرژی مثل توربین گازی:موتور بنزینی وباتری هستند. پیل سوختی را میتوان وسیله ای دوستدار محیط زیست نامید :چرا که باتوجه به واکنشی که در آن روی میدهد: تنها چیزی که از خود به جای می گذارد آب است( وقتی که سوخت آن هیدروژن باشد).اگر چه هیدروژن خالص یک سوخت عالی برای پیل سوختی است : اما تهیه :ذخیره سازی وتوزیع چنین سوختی به عنوان یک مسئله مطرح می شود. به عنوان یک راه حل عملی : پیشنهادمیشود:هیدروژنی که در پیل سوختی به کار می رود از واکنش رفرمینگ سوختهای در دسترس مثل متانول :گاز طبیعی :بنزین وگازوئیل تهیه شود.رفرمینگ بخار (SR) : اکسیداسیون جزئی (POX) ورفرمینگ Auto thermal (ATR) سه فرایند اصلی رفرمینگ برای تولید هیدروژن هستند.
یکی از مسایل مهمی که در پیل سوختی وجود دارد :خلوص هیدروژن است . حتی مقدارکمیCO در داخل هیدروژن (مثلا"بیشتر از 10ppm ) شدیدا" باعث تخریب کاتالیست موجود در پیل سوختی می شود. یکی از روشهایی که می توان به وسیلهء آن COای که در گاز سنتزی ریفرمر تولید می شود را از بین برد :واکنش WGS است که با تبدیل CO به CO2 و H2 به خلوص بیشتر هیدروژن کمک می کند . واکنش WGS به صورت زیر انجام می شود:
CO2 + H2O CO + H2
از طرفی واکنش WGS بازگشت پذیر و گرماده است که هر دوی این موارد نامطلوب است . چون در دمای بالا واکنش به سمت تولید CO بر می گردد.به همین دلیل راکتورهای پر شدهء قدیمی که برای این واکنش در نظر گرفته می شوند: بسیار بزرگ وسنگین بودند. گونهء جدیدی از راکتورها که برای این منظور به کار می روند : راکتورهای با غشای سرامیکی هستند که می توانند میزان انجام واکنش را تا حد زیادی افزایش دهند ومحصول CO2 و H2 را به صورت جداگانه تحویل می دهند.
با توجه به واکنش WGS: برای پیشرفت واکنش به سمت تولید CO2 و H2می توان COرا به صورتی پیوسته از محیط واکنش خارج کرد:به عبارت دیگر می توان CO2 را بوسیلهء نوعی جاذب که در محیط واکنش قرار می گیرد: جذب کرد ودر نتیجه واکنش به سمت تولید بیشتر CO2وH2 پیش می رود و در واقع درجه ء تبدیل CO بهCO2 افزایش می یابد.بدین منظور طرحهایی بررسی شده است که در زیر به آنها اشاره می کنیم :طرح 1 جذب افزایشی WGS در راکتور پر شده وطرح 2 : شامل جذب افزایشیWGS در راکتور غشایی.در طرح 1جاذب CO2( hydrotalcite)را با کاتالیست واکنش WGS( Cu/Zno ) در یک بستر پرشده مخلوط کرده و اجازه داده ایم تا عملیات انجام شود.در طرح 2 راکتور غشایی که غشا آن از نوع سل ژل است و نسبت به CO2و H2 انتخابگری دارد استفاده شد.جاذبی که برای جداسازی CO2 به کار میرود :در قسمت تراوای غشا قرار می گیرد.بنابراین هر دو محصول واکنش می توانند به وسیلهء غشا جدا شوند .در ضمن جذب CO2در قسمت تراوا می تواند درصد خلوص H2 را نیزافزایش دهد.
Hydrotalcite یک ماده جاذب خوب با بازگشت پذیری زیاد CO2 است که طبق آزمایشات انجام شده حتی بخار آب روی بازگشت پذیری آن تاثیری ندارد.فرمول شیمیایی آن به وسیلهء XRDکه روی آن انجام شد.
Mg0.645Al0.355(OH)2(CO3)0.178 0.105 (H2O) بدست آمد.
بنابراین وجود غشا در راکتور غشائی از مخلوط شدن واکنشگرها با محصولات واکنش جلوگیری میکند و همچنین وجود جاذب Hydrotalcite باعث افزایش جذب دی اکسید کربن و در نتیجه افزایش درصد خلوص هیدروژن میشود.
فرمت : WORD تعداد صفحه : 76
با اینکه سلولهای یک گیاه یا یک جانور از نظر ساختمانی و عمل با یکدیگر متفاوتند، عموماً واحد ماده زنده بوده و خواص مهم مشترکی دارند. مثلاً، سلولهای گیاهی و جانوری حاوی ژنها و کروموزومها هستند و کروموزومها در چرخه تقسیم سلول دارای اهمیتاند.
قسیم میتوزی سلول فرآیندی است که سلولها تکثیر شده و رشد امکانپذیر میگردد. زمانی که تقسیم میتوزی انجام میگیرد، هرکدام از سلولهای ایجاد شده با اینکه کوچکتر از سلول مادر هستند ولی یک سلول کاملند. بعداً در اثر رشد، سلول اندازه طبیعی خود را به دست میآورد. تقسیم میتوزی در موجودات تکسلولی در واقع همان تولید مثل است، زیرا دو موجود جدید به وجود میآید که هرکدام اطلاعات ژنتیکی موجود در سلول مادری را به ارث میبرند. در موجودات عالی، رشد درثر تقسیم سلولی و سپس حجیم شدن و متمایز گردیدن سلولها صورت میگیرد. این تقسیمات و رشد تا بالغ شدن موجود ادامه خواهد داشت. مثلاً انسان که زندگی را با یک سلول یا زیگوت شروع میکند در اثر رشد و تقسیمات دارای میلیاردها سلول میگردد. تعداد سلولها از آن به بعد کم و بیش ثابت باقی میماند. تقسیم سلولی در پوست انسان در تمام طول زندگی زیاد میباشد که البته نتیجه آن ازدیاد سلولها نبوده، بلکه جایگزین سلولهائی میگردد که از بین میروند. در بعضی از موجودات دیگر مانند مگس سر که بالغ، تقسیمات سلولی ناچیز صورت گرفته و تعداد سلولها تغییرات زیادی نمییابد.
چرخه سلول
رشد مستلزم ازدیاد توده سلولی، مضاعف شدن ماده ژنتیکی، و تقسیم است که در آن تساوی ماده ژنتیکی در سلولهای خواهری تضمین گردد. عملیات اخیر با ترتیب ذکر شده در چرخه زندگی سلول صورت میگیرد (شکل 11-2). در ابتدا یک سلول دیپلوئید (شامل n2 کروموزوم) مرحله رشد و ازدیاد حجم را پشتسر میگذارد که این مرحله را G1 نامند. G1 در سلولی که جهت تکمیل چرخه زندگی خود احتیاج به 24 ساعت دارد حدود 10 ساعت طول میکشد. این مرحله مخصوص رشد سلول و تهیه مواد شیمیائی جهت سنتز DNA میباشد. در مرحله بعدی که S نامیده میشود و 9 ساعت را به خود اختصاص میدهد مخصوص دوبله شدن ماده ژنتیکی و سنتز DNA است. ساختمانهای مضاعف شده را کروماتیدهای خواهری مینامند. هر زوج کروماتیدهای خواهری دارای دو کروموزوم متشابه میباشند. بعد از تکمیل همانندسازی کروموزمها، سلول وارد دومین مرحله رشد به نام G2 میگردد، که برای 4 ساعت ادامه داشته و تا شروع میتوز (M) به درازا میکشد. در مرحله آخر یا میتوز کروماتیدهای خواهری از یکدیگر جدا شده و هرکدام به یک سلول خواهری میرود (شکل 12-2). البته طول مراحل ذکر شده بستگی به گونه و احتمالاً یافت موجود دارد.
میتوز
جزئیات تقسیم سلولی در سلولهای جانوری در اواخر قرن نوزدهم توسط والتر فلمینگ در سلولهای گیاهی توسط ادوارد استراسبرگر (Edward Strasburger) و محققین دیگر روشن گردید. دو فرایند مرتبط تشخیص داده شده:
1ـ میتوز یا کاریوکنیز، تقسیم سلولی و 2ـ سیتوکنیز که درست بعد از میتوز شروع میشود و در آن سیتوپلاسم و ضمائم آن تقسیم شده و نهایتاً دو سلول خواهری به وجود میآیند. مراحل اصلی میتوز عبارتند از: پروفاز، متافاز، آنافاز و تلوفاز. جهت روشن شدن موضوع اینترفاز که مرحله بین دو تقسیم است نیز توضیح داده خواهد شد.
اینترفاز
در این مرحله کروماتین، مادهای که حاوی اطلاعات ژنتیکی است، ناپدید میگردد. مواد شیمیائی مخصوصی که جهت سنتز کروموزومها و پروتئینهائی که بعداً تشکیل دوک را میدهند در این مرحله یافت میشوند. اینترفاز در مقایسه با میتوز، که ممکن است از 10 دقیقه تا چندین ساعت به طول انجامد، بسیار طولانی میباشد (جدول 1-2). با توجه به شکل 11-2 اینترفاز شامل G1، S، و G2 میگردد.
پروفاز
اولین مرحله میتوز است که در آن کروموزومها به صورت رشتههای باریکی قابل رؤیت میگردند. هر کروموزوم در این مرحله شامل دو رشته در مجاورت یکدیگر است که به آنها کروماتید گویند. کروماتیدها دراثر همانندسازی کروموزمها در مرحله S انترفاز حاصل شدهاند. فشردگی و پیچیدگی کروموزومها یکی از خصوصیات این مرحله است. هستک بسیاری از گونهها در این مرحله پاره شده و ناپدید میگردد. در بعضی از موجودات پست هستک در مرحله پروفاز و آنافاز باقی مانده سپس به دو نصف تقسیم شده و در سلولهای دختری توزیع میگردند. در اواخری پروفاز غشاء هسته پاره شده و کروموزومها میدان وسیعتری جهت جداشدن از یکدیگر پیدا میکنند. طبق تحقیقاتی که با میکروسکوپ الکترونی صورت گرفته است قطعات پاره شده غشاء هسته در سیتوپلاسم غوطهور شده و سپس جزئی از شبکههای اندوپلاسمیک میگردند. البته پروتوزوا و قارچها از این حالت مستثنی هستند و غشاء هسته در تمام طول تقسیم میتوزی دست نخورده باقی میماند.
در ابتدای مرحله پروفاز یکی از سانتریولهای دوگانه از جفت خود جدا شده و به محدوده هسته نزدیک میشود. سانتریول دیگر در جای خود باقی میماند. در این موقع قطعات کوچک دوها در بین سانتریولهای دوگانه پدیدار میگردد. سانتریولها ابتدا در سانتروزوم قرار دارند و زمانی که از یکدیگر جدا میشوند دوکهای قطبی (astral rays) از آنها خارج شده و تشکیل رشتههای دوک را در بین آنها میدهد. در بسیاری از گیاهان سانتروزومها و سانتریولهای مربوط به آنها وجود ندارد ولی با این وجود دوکها تشکیل میشوند.
متافاز
کروموزومها در این فاز در بیشترین سطح پیچیدگی خود بوده و بنابراین ضخیمتر از تمام مراحل دیگر به نظر میآیند. این خاصیت آنها را برای مطالعات مختلف ایدهآل میسازد. مرحله متافاز خیلی کوتاهتر از پروفاز است ولی به طور متوسط از آنافاز طولانیتر است. جدول 2-2 مقایسه طول فازهای مختلف میتوز را در بافتهای مختلف گونههای گیاهان و جانوران نشان میدهد.
فعالیت کروموزومها در این مرحله زیاد شده و غشاء هسته کاملاً شکسته میگردد. فعالیت کروموزمها بدین صورت است که هر کروموزوم به وسیله نقطه بخصوصی از آن به نام سانترومر (centromere) به دوکها وصل میگردد. موضع سانترومر در هر کروموزوم مخصوص و ثابت است.
کروموزومهائی که سانترومر آنها تقریباً در وسط واقع شده است و بنابراین دو بازوی متساوی به وجود میآورند، متاسانتریک (Metacentric) نامیده میشوند. کروموزومهایی که سانترومر آنها در وسط نبوده و دو بازوی نامتساوی به وجود میآورند آکروسانتریک (Acrocentric) نامیده میشوند. همیشه فرض بر این است که مقداری مادة ژنتیکی حتی در آنهائی که سانترومر در منتها علیه کروموزوم واقع شده (Telocentric) در دو بازو وجود دارد.
اکنون هر کروموزوم به صورت مضاعف بوده و فقط یک نقطه مشترک به نام سانترومر آنها را به دوکها وصل میکند. حال بخشی از حرکات مهم در تقسیم سلول اتفاق میافتد و آن قرار گرفتن تمام کروموزومها در یک صفحه افقی است که به آن صفحه متافازی (Metaphase plate) گویند و در وسط قطبین واقع شده است. حرکات ذکر شده بسیار دقیق است و نیروی محرک آنها هنوز ناشناخته است.
آنافاز
کوتاهترین مرحله میتوز آنافاز است، و زمانی شروع میگردد که سانترومر هر زوج کروماتید تقسیم میشود. در این زمان هر سانترومر با کروماتید مربوط به خود از سانترومر و کروماتید خواهری خود جدا شده و به طرف قطبین حرکت میکند. کروماتیدهای خواهری نسبت به یکدیگر حالت دفع کننده پیدا خواهند کرد.