لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 132
جنبه ی تاریخی
توانایی سیال فوق بحرانی در حل مواد جامد با فشار بخار اندک ابتدا توسط هوگارت و هانی در جلسه ی جامعه ی سلطنتی لندن در ساال 1879 گزارش شد و هانی و هوگارت ازمایشاتشان را که در یک لوله شیشه ای دارای قطر کوچک انجام داده بودند را شرح دادند. در ان ازمایش مشاهده کردند که تغییراتی در فشار باعث حل چند نمک غیر الی مانند ( کبالت کلرید- پتاسیم یدید- پتاسیم برمید)و یا رسوب نمک ها از اتانول در دمایی بالاتر از دمای بحرانی اتانول( (T=234c میشود انها دریافتند که افزایش فشار در سیستم باعث حل شدن مواد حل شدنی و کاهش فشار باعث میشود مواد حل شده (مانند برف) جمع شوند و رسوب کنند.
شرحی خلاصه از ابزار و وسایل به کار رفته توسط دانشمندان اواخر قرن نوزدهم برای اندازه گیری ( سنجش) پدیده های بحرانی و انحلال پذیری scf تکنیکهای آزمایشی نشان توجه شان و دقتشان را مشخص می کند.
شکلa1-2 نموداری شماتیک از سلول شیشه ای و ژنراتور فشار و وسیله ی اندازه گیری فشاری است که توسط هانی و هوگارت استفاده شده است. ابتدا فاز مایع یا جامد درون شیشه ای دارای قطر کوچک قرار می گیرد که وارد سیستم ژنراتور فشار می شود. میله ی T شکل نشان داده شده در شکل پیستون پیچ تغذیه می باشد بر خلاف نشر درون یک لوله ی شیشه ای ذارای قطر کوچک که با جیوه پر شده تنظیم شده است. لوله ی عمودی مشاهده شده در شکل مانو متری است که برای اندازه گیری فشار استفاده میشود. وقتی پیستون به کار افتاد هم هوای درون فشار سنج و هم هوای درون لوله ی شیشه ای را کمپرس می کند دمای ماده درون لوله خمیده با حمام نشان داده شده در شکل b1-2 تنظیم و تعدیل میشود.
انواع دیگر طرح های ازمایشی اخیر که در ادبیات شیمی داده شده اند خلاقیت هانی و هوگارت و معاصرهایشان که با فشار بالا کار می کردند را نشان میدهد. برای مثال بارون دلاتور نقطه بحرانی یک نمونه را در سال 1822 کشف کرد.
در واقع سال های زیادی نقطه بحرانی به نقطه ی دلاتور منصوب بود. در این ازمایشات اخیر دلاتور برای تحقیقاتش در فشار بالا از یک استوانه خان دار استفاده کرد او یک مایع و یک توپ سخت را در شبکه ی استوانه غوطه ور ساخت و شبکه را گرم کرد وآن را پرتاب کرد در حالی که به تغییرات صدای توپ گرد یا به تغییر در صدای ایجاد شده در هنگامی که به شبکه زده میشود گوش کرد. انقطاع صدا ( توجه داشته باشید که بارون گوشش را به پایانه غوطه ور در استوانه گذاشته بود) باعث شد که او نقطه ای را که ما امروز به عنوان نقطه بحرانی می شناسیم را شرح دهد. او بعدا ازمایشاتی را در لوله شیشه ای انجام داد به گونه ای که توانست با چشم پدیده های بحرانی را مشاهده کند.
کربن دی اکسید فوق بحرانی در نیمه آخر قرن نوزدهم توجه زیادی را به خود جلب کرد. دکتر توماس اندروز نایب رییس کالج کویین در اواسط دهه ی 1800 یک تحقیق و بررسی گرانی درباره یرفتار حالت فازکربن دی اکسید انجام داد و در سخنرانی معروفش که در سال 1869 در جامعه سلطنطی ارایه داد.
وسایل ازمایشی اش را که تا حدی توسط هانی و هوگارت تعیین شده بودند و مساهده اس از خواص بحرانی کربن دی اکسید را شرح داد.
در سخنرانی اش نقل کرد که:
با گداختن جزیی کربونیک اسید توسط فشار و همزمان افزایش فشار تدریجی دما تا 88 درجه فارنهایت سطح نشان گذاری بین مایع و گاز ضعیف تر می شود و انحنایش را از دست میدهد ودر اخر ناپدید میشود فضا بعدا توسط یک سیال همگن پر میشود که این سیال هنگامی دیده میشود که قشار به طور ناگهانی کم میشود یا دما آرام کمتر میشود یک خاصیت ویژه نمایان میشود یا خطوط کوچک در حجم درونی اش از بین می برد در دماهای بالاتر از 88 درجه فارنهایت مایع شدن اشکار کربونیک اسید یا تجربه ی دوم فرم مجزا از ماده تحت تاثیر قرار نمی گیرد حتی زمانی که فشار 300 یا 400 اتمسفر مورد استفاده قرار گیرد.
مقادیری که دکتر اندروز برای نقطه بحرانی کربن دی اکسید گزارش داد یعنی C30.92 وbar 74 مقادیری ترکیبی به مقادیر مورد توافق c31.1 و bar73.8 می باشد.
در سال 1879 آماگات با استفاده از ستون های جیوه منبسط شده تا پایین (عمق) بشتافت. معرفی روشی برای مقایسه گازها تاbar 400 و در سال 1891 دو سال بعد از ساخت برج ایفل فشار های زیادی را که یک ستون جیوه که به بالای برج می رسید تولید کرد. این ازمایشات در فشارهای زیاد بدون مشکل نبودند بنابر این مانند بسیاری از گزارشات لوله های استیل شکسته شده ( با قطر داخلی cm 0.64 و قطر خارجی cm5.08 ) طی این دوره ثبت شدند.
مباحثه ای مهم درباره ی یافته های اولیه درباره ی وابستگی انحلال پذیری به فشار ذر یک سیال فوق بحرانی بوجود امده البته این بحث و جدل بعد از اولین گزارش در جلسه ی جامعه سلطنتی در اکتبر 1879 بوجود آمد. یک ماه بعد از شنیدن مقاله ی هانی و هوگارت پروفسور ویلیام رامسی در دپارتمان شیمی و کالج بریستول به جامعه سلطنتی گزارش داد که او ازمایشات شرح داده شده توسط هانی و هوگارت را انجام داد و از این کار مجدد نتیجه گرفت که در این بین چیز غیر طبیعی را مشاهده نکرده استبلکه صرفا پدیده ی معمول انحلال پذیری یک جامد در یک مایع گرم را دیده است(1880).
در اخرین مقاله ی ارایه شده به جامعه ی سلطنتی هانی به رامسی پاسخ داد و اجازه خواست برخی خطاهایی را که پروفسور دچار شده را نشان دهدو علاوه بر آن خطاها هانی باز هم آزمایشات دیگری را به بحث گذاشت که بعدا قدرت انحلال پذیری وابسته به فشار یک سیال فوق بحرانی را به عنوان یک پدیده جدید اثبات کرد(1880).
این ادبیات قریمی نسخه ی بسیار جالبی را ارایه میدهد. پروفسور رامسی همان کسی که به نتایج هانی و هوگارت تردید داشت به نوشتن تعدادی مقاله دربارهی پدیده ی نقطه بحرانی و ترمودینامیک و تعادل بخار اقدام کرد اما درباره ینتیجه آزمایش مایع داغ خود نگران بود. باید به خاطر داشت که مبادلات جلسات جامعه سلطنتی زمانی انجام شد که پدیده ی نقطه بحرانی هنوز به طور کامل فهمیده یا پذیرفته نشده بود. طی این دوره شخصیت های معروفی مانند واندر والس رفتار حجمی گازهای حقیقی را شرح می دادند و آماگات و جوول و تامسون و کایلتت و کلوسیوس و دیوار در دیگر تحقیقات آزمایشگاهی و تیوریکی پدیده های بحرانی بودند. اگر چه هانی و هوگارت ابتدا درباره ی انحلال پذیری نمکهای غیر آلی در اتانول فوق بحرانی مطالعه می کردن. قدرت انحلال پذیری وابسته به دمای یک scf به نمکهای غیر آلی حل شده محدود نمی شود.