واژهٔ هالوژن از زبان یونانی گرفته شده و به معنی نمکزا است.
|
هالوژن |
جرم اتمی |
نقطه ذوب |
نقطه جوش |
الکترونگاتیویته |
|
۱۹ |
۵۳/۵۳ |
۸۵/۰۳ |
۳/۹۸ |
|
|
۳۵/۵ |
۱۷۱/۶ |
۲۳۹/۱۱ |
۳/۱۶ |
|
|
۸۰ |
۲۶۵/۸ |
۳۳۲/۰ |
۲/۹۶ |
|
|
۱۲۷ |
۳۹۶/۸۵ |
۴۵۷/۴ |
۲/۶۶ |
|
|
۲۱۰ |
۵۷۵ |
۶۱۰ |
۲/۲ |
- هالوژن ها نافلزند و واکنش پذیری زیادی دارند.
سدیم و پتاسیم در طبیعت فراوان اند اما دیگر عناصر این گروه نسبتا کمیاب اند. فرانسیم که به مقدار بسیار کم در طبیعت یافت می شود، عنصری رادیواکتیو است.
سطح تازه فلزات قلیایی(برش تازه ی آن) دارای جلای فلزی نقره فام است. هادی الکتریسیته و حرارت می باشند. این فلزات نرم هستند و نقطه ی ذوب بسیار کمی دارند. به علاوه تمام این فلزات در شبکه مکعب مرکزدار متبلور می شوند.
در فلزات قلیایی با افزایش شماره ی اتمی نقطه ی ذوب و جوش منظما کاهش می باند. به موازات این کاهش، سختی نیز کم و کم تر می شود مثلا لیتیم به دشواری با چاقو بریده می شود ولی سایر عناصر قلیایی نرم ترند.
بنابر این از ابتدای گروه تا انتهایش یک سیر نزولی را در رابطه با نقطه ی ذوب، نقطه ی جوش و همچنین سختی عناصر شاهد هستیم.
مشاهده ها نشان می دهد که فلزها با از دست دادن الکترونهای ظرفیت خود به آرامش هشتایی می رسند و تبدیل به کاتیون (یون مثبت) می شوند. در حالی که نافلزها با گرفتن الکترون به این آرایش پایدار می رسند و تبدیل به آنیون (یون منفی) می شوند.
یونهای تک اتمی
به هر یونی که از یک اتم آن هم بر اثر گرفتن یا از دست دادن یک یا چند الکترون تشکیل می شود یون تک اتمی می گویند.
فلزهای گروه اول با از دست دادن یک الکترون تبدیل به کاتیون با بار +۱ میشوند مثل Na+
فلزهای گروه دوم ، با از دست دادن دو الکترون تبدیل به کاتیون ۲+ می شوند مثل ۲+ Mg
نافلزهای گروه ۶۱ با گرفتن دو الکترون به آنیونی با بار ۲- تبدیل می شوند مثل ۲- O
نافلزهای گروه ۷۱ با گرفتن دو الکترون به آنیونی با بار ۱- تبدیل میشوند مثل Cl-
بعضی فلزهای واسطه بدون داشتن آرایش الکترونی گاز نجیب به پایداری می رسند. برخی از این عنصرها می توانند یونهایی با بار متفاوت داشته باشند مثل
+۲ Fe و ۲+ Fe یا ۳+ Mn و۳+ Mn
در چنیین نشاسته هایی عمل حرارت دادن باید به 170-160 برسد تا حالت خمیری و افزایشویسکوزیته در محیط ظاهر گردد.اما بطور کلی در نشاسته،قسمت آمیلوز است که در تشکیل ژل نقش مهم را ایفا می کند.برخی مولکولهای نشاسته و اصولا آمیلوز که قابل پخش شدن در آب گرم هستند از گرانولهای متورم به محیط آبی اطراف خود نشت می کنند این ها تا زمانی که محیط گرم هست به صورت پراکنده در محیط باقی میمانند واگر چه محلول غلیظ است قابلیت لغزندگی و جریان یافتن دارد و جامد نمی باشد. با سر د شدن خمیر نشاسته دیگر انرژی جنبشی در محلول برای جلوگیری از پیوستن مولکولهای آمیلوز به هم وبه شاخه های آمیلوپکتین زیاد نیست که باعث نزدیک شدن گرانولهای نشاسته می شود که اگر سرد شدن آرام صورت گیرد کریستالهای آمیلوزی تشکیل می شود که به این پدیده رترو گراداسیون(برگشت به عقب) می گویند و اگر سرد شدن سریع انجام گیرد منجر به تشکیل ژل می شود.آمیلوز همچنین مسئول نگداری آب در شبکه ای که توسط تورم گرانولها و آمیلوز اتصال دهنده آنها ایجاد شده هست.
مقدمه) ابعاد چالشهای محیط زیست پتروشیمی
خلیج فارس و دریای عمان، جزو متنوعترین اکوسیستمهای جهان هستند و شرایط خاص این مناطق، از نظر تنوع ویژة رویشگاههای گرمسیری، گونههای مختلف جانداران آبزی و غیره، حساسیت ویژهای را برای این محیطهای آبی بهوجود آورده است. این مناطق به واسطة شرایط خاص آبوهوایی، واجد نادرترین و حساسترین اکوسیستمهای دریایی و جوامع گیاهی و جانوری ایران و منطقه هستند که از جمله میتوان به آبسنگهای مرجانی، جنگلهای گرمسیری مانگرو، زیستگاههایی نظیر هورها و خورها، پستانداران آبزی، لاکپشتهای آبی، ماهیان زینتی و تجاری و رویشگاههای گرمسیری اشاره کرد.
احداث مجتمعهای متعدد نفت، گاز و پتروشیمی درکنار این مناطق و پیامد آن مانند ایجاد پسابهای نفتی و شیمیایی، آلودگی صوتی، سوزاندن گازهای تفکیکی، جمع شدن مواد زائد شیمیایی، دفع زباله و مواردی از این دست، چالش بزرگ زیستمحیطی است که باید مورد بررسی قرار گیرد.
به اعتقاد برخی کارشناسان، وجود این چالشها در کنار توسعه صنایع پتروشیمی کشور (خصوصا منطقه ویژه ماهشهر) بدون انجام ارزیابیهای زیستمحیطی صحیح، در آیندهای نزدیک، منجر به تبدیل خلیج فارس و خورموسی به مرداب خواهد شد.(ماخذ 2)
از یک طرف، با آلودگیهایی مواجه هستیم که بهعینه در مناطق پیرامون صنایع پتروشیمی مشاهده میشوند و به طور کلی در ادبیات موضوع نیز صنایع نفت و گاز، به خصوص صنایع پتروشیمی در زمره صنایع آلاینده محیطزیست قرار میگیرند، ولی از طرف دیگر، مشاهده میکنیم صنایع پتروشیمی کشور، هر روز استاندارد و جایزه "صنعت سبز" تازهای گرفته و روی آن تبلیغ میکنند. لذا باید نظرات کارشناسان و صاحبنظران را در این خصوص جویا شد:
الف) نمونههایی از آلایندگی زیست محیطی صنایع پتروشیمی
در صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی، بر اساس نوع مواد مصرفی و تولیدی و همچنین مرحلة فرآیندها، نوع و میزان آلایندگیهای این صنایع متفاوت است. بدین معنی که در فرآیندهای مختلف، امکان آلودگی در سه مرحلة "جمعآوری مواد اولیه،" "تولید و تبدیل مواد واسطه" و "جمعآوری و انبار مواد تولید شده،" محتمل میباشد.
مشخصات نفت
نفت خام به جهت وجود ترکیبات گوگرد بوی نامطلوبی دارد. بخش اعظم نفت خام از هیدراتهای کربن تشکیل شده و مقدار کمی عناصر دیگر نیز به آن مخلوط میگردد، که این عناصر در زیر با درصدشان نشان داده شدهاند.
|
|
||
|
عنصر |
حداقل درصد وزنی |
حداکثر درصد وزنی |
|
کربن |
82.2 |
87.1 |
|
هیدروژن |
11.8 |
14.7 |
|
گوگرد |
0.1 |
5.5 |
|
اکسیژن |
0.1 |
4.5 |
|
نیتروژن |
0.1 |
1.5 |
بنابراین از آنچه گفته شد، میتوان نتیجه گرفت که برخورد را میتوان با توجه به نوع و اندازه ذرات برخورد کننده مورد مطالعه قرار داد. به عنوان مثال ، در برخورد دو ذره با اندازههای بزرگ ، برخورد و تماس ذرات با یکدیگر کاملا اتفاق میافتد، در صورتی که در برخورد ذرات باردار اصلا تماسی بین ذرات صورت نمیگیرد، بلکه ذرات در اثر نیروهایی که به یکدیگر وارد میکنند، از کنار یکدیگر پراکنده میشوند. بنابراین ، در حالت کلی برخورد را میتوان از دو دیدگاه مکانیک کلاسیک و مکانیک کوانتومی مورد مطالعه قرار داد.
نظریه برخورد از دیدگاه مکانیک کلاسیک
دو ذره با اندازههای معمولی را در نظر میگیریم که در حالت کلی به طرف یکدیگر در حال حرکت هستند. ذرات بعد از برخورد با یکدیگر در مسیرهای متفاوت پراکنده میشوند. در این حالت اگر نیروهای متقابل به هنگام برخورد ، تابع قانون سوم نیوتن باشند، اندازه حرکت خطی کل ذرات قبل از برخورد و بعد از برخورد برابر خواهد بود. اگر قانون سوم نیوتن بصورت دقیقش معتبر باشد، اندازه حرکت زاویهای کل نیز بقا خواهد داشت (بقای اندازه حرکت زاویهای).
هچنین اگر نیروهای متقابل پایستار باشند، (به عنوان مثال نیروی اصطکاک یا نیروهای غیرپایستار دیگر وجود نداشته باشد) ، انرژی جنبشی ثابت خواهد بود (چون انرژی پتانسیل قبل و بعد از برخورد یکسان است). در هر حال ، اگر تمام انرژی و اندازه حرکت خطی و زاویهای از جمله آنچه را که با تمام تشعشعات صادر شده از دستگاه و تمام انرژیهایی که از صورت جنبشی به صورتهای دیگر و بالعکس تبدیل میشوند، همراه است، در نظر بگیریم، قوانین بقا همیشه معتبر خواهند بود.
به عبارت دیگر وقتی بریلیم با ذره ی آلفا بمباران شود ، واکنش هسته ای صورت می گیرد و نوترون تولید میشود:
وقتی نوترون ها به درون پارافین راه می یابند، گاه و بی گاه با هسته های
هیدروژن برخوردهای رودرو پیدا می کنند و به دلیل یونشی که ایجاد می کنند
پروتون هایی پس زده مشاهده می شود . چنین نوترون هایی بنا به فرض چادویک به
علت آنکه بار الکتریکی ندارند می توانند در اجزای ماده ی متراکمی همچون
سرب نفوذ کنند بدون آنکه انرژی خود را از دست بدهند .
از سال 1932 به بعد درباره ی خواص و برهم کنش بین نوترون ها و اتم ها پژوهش
های بسیاری به عمل آمده و شاخه ای به نام فیزیک نوترونی بوجود آمد . فیزیک
نوترونی با تولید نوترون ها ، آشکارسازی آنها و برهم کنش آنها با هسته های
اتمی و با ماده ی توده ای سروکار دارد .این پژوهش ها در میان پژوهش های
دیگر به کشف شکافت هسته ای انجامید
- مفاهیم مقدماتی:
1- تقسیم بندی ترکیبات آلی: به ترکیباتی عناصر اصلی ساختمان آنها را کربن و هیدروژن تشکیل می دهند، ترکیبات آلی می گویند. در ساختمان ترکیبات آلی گاهی علاوه بر کربن و هیدروژن، عناصری مانند اکسیژن، نیتروژن، گوگرد، فسفر و ... نیز یافت می شوند. ترکیبات آلی را از یک نگاه می توان به دو گروه حلقوی ها (آروماتیک ها) که خانواده بنزن هستند و غیر حلقوی ها (آلیفاتیک ها) که شامل آلکانها، آلکن ها، آلکین ها و سیکلو آلکانها هستند، تقسیم بندی نمود. از نگاه دیگر این ترکیبات را به چهار گروه هیدروکربنهای ساده، اکسیژن دار، نیتروژن دار و اکسیژن و نیتروژن دار تقسیم می کنند.
2- انواع کربن : اگر کربنی با یک کربن در اطراف خود پیوند داشته باشد، آنرا کربن نوع اول، اگر به دو کربن متصل باشد، نوع دوم و اگر به سه کربن متصل باشد آنرا نوع سوم و درنهایت اگر یک کربن هر چهار پیوند خود را با چهار کربن تشکیل داده باشد، آنرا کربن نوع چهارم می نامند.
در تهیه محلولهای مولال ، حجم نهایی محلول اهمیتی ندارد. زیرا محلولهای آبی 1 مولال تهیه شده از مواد حل شده مختلف در 1000 گرم آب ، حجمهای متفاوتی دارند. اما همه این محلولها کسرهای مولی یکسانی از مواد حل شده و حلال دارند. در محلولهای خیلی رقیق آبی ، مولالیته تقریبا با مولاریته برابر میشود، زیرا چگالی آب تقریبا برابر با یک میباشد و طبق رابطه d = M / V ، یک کیلوگرم آب ، تقریبا حجمی برابر با یک لیتر اشغال میکند.

برای تهیه یک محلول مولال از یک جسم ، ابتدا جرم مولکولی آن را محاسبه کرده و سپس وزنی معادل جرم مولکولی آن را برحسب گرم وزن کرده و در 1000 گرم از حلال حل میکنیم. به عنوان مثال ، برای تهیه یک محلول آبی از اسید سولفوریک ، مقدار 98 گرم از آن را در 1 کیلوگرم آب حل میکنیم.