لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 99
مواد آلی خاک
مواد آلی جزء لاینفک هر خاک بوده و خواص فیزیکی و شیمیایی آنرا تا حد قابل توجهی تغییر می دهد و عبارتست از کلیه اجسام آلی موجود در خاک اعم از زنده یا مرده ، تازه یا کهنه ، ساده یا پیچیده ومرکب . مواد آلی خاک شامل بقایای گیاهی و حیوانی در مراحل مختلف تجزیه، هوموس، میکروبها و هر ترکیب آلی دیگر می باشد .
بقایای گیاهی یا حیوانی که به خاک افزوده می گردند در نتیجه فعالیت میکروارگانیسمهای خاک تجزیه و ضمن آزاد کردن قسمتی از مواد غذایی خود دچار تغیرات زیادی می گردند ، سرعت فعالیت میکروارگانیسمها به وجود آب ، هوای کافی و حرارت مناسب برای فعالیت آنها بستگی دارد . یادآور می شود که واحد ساختمانی ماده آلی خاک کربن است . افزون بر کربن ، در ترکیب ماده آلی خاک عناصر هیدروژن، اکسیژن، فسفر، ازت و گوگرد نیز بکار رفته است . در خاکهایی که به آن کود اضافه نشده است ماده آلی مهمترین منبع تامین کننده ازت و گوگرد است .
هوموس ماده آلی کلوییدی خاک است که تجزیه آن به کندی انجام می شود و به خاک رنگ قهوه ای یا سیاه می دهد. برخی از فراورده های حاصل از تجزیه ماده آلی خاک درآب محلول بوده و به سرعت ناپدید می شوند، برخی ترکیبات دیگر پایدارتر بوده و باقی می مانند . مواد آلی پایدار بصورت چسب آلی عمل کرده و برای تشکیل خاکدانه ذرات خاک را به هم می چسبانند . هوموس دو خاصیت مشترک با رس دارد : نخست اینکه از نظر الکتریکی به مقدار زیادی باردار است . دوم اینکه سطح ویزه زیادی دارد و به خاطر همین دو خاصیت این ماده در خاک بسیار مهم است .
اثرات مفید مواد آلی خاک
مواد آلی با تجزیه و فساد خود و همچنین ظرفیت تبادل یونی قابل توجهی که دارند در تغذیه گیاهان مورد استفاده قرار می گیرند . خاکهایی که کمتر از 2 درصد ماده آلی داشته باشند از نظر ماده آلی فقیر محسوب می شوند . ظرفیت تبادل کاتیونی زیاد هوموس و مواد آلی با افزایش اسیدیته خاک افزایش می یابد .
مواد آلی ترکیبات لازم برای تشکیل و تثبیت خاکدانه ها را فراهم می سازد و به اصلاح ساختمان خاک کمک می کند . ترکیبات پیچیده کربوهیدراتها مانند صمغ ها ، رزین ها و اسید های آلی که از تجزیه مواد آلی خاک حاصل می شوند به صورت سیمانی در ارتباط با ذرات خاک عمل کرده و ساختمان خاک را بهبود می بخشد .
مواد آلی ظرفیت نگهداری و استعداد خاک را برای هدایت آب افزایش می دهد زیرا هوموس قدرت جذب آب زیادی داشته و ظرفیت آبگیری خاک را بهبود می بخشد. ذرات مواد آلی در لابلای ذرات رس قرار می گیرند و از به هم چسبیدگی ذرات رس می کاهد و ضمن بهبود ساختمان خاک ، جریان آب را تسهیل می کند .
مواد آلی به کاهش روان آب یا آبدوی از خاک و فرسایش آن کمک می کند .
مواد آلی خاک را می توان بوسیله اضافه کردن کودهای آلی به خاک تامین نمود . کودهای آلی شامل کودهای دامی ، کمپوست و کود سبز می باشد .
مقدمه و اهمیت موضوع
خاک گوهر گرانبها و از برکات حیات بخش الهی است که بهره برداری بهینه و اصولی از ان به عنوان یک وظیفه ملی و اسلامی می باشد . از طرفی از خاک بعنوان محیطی زنده که در آن موجود است زیادی فعالیت می نمایند و بستر طبیعی رشد گیاهی یاد می شود . حفاظت و بهره برداری بهینه از خاک مستلزم افزایش شناخت و آگاهی همه سطوح دخیل در نحوه استفاده از خاک به منظور تغذیه صحیح گیاهی و افزایش عملکرد و بهبود کیفی محصولات کشاورزی می باشد .
در حال حاظر با کشا.رزی متمرکز و استفاده بی رویه از کودهای شیمیایی و ... خاکها دیگر حاصلخیزی اولیه و سالهای گذشته را ندارند .
مواد آلی (کاه و لکش و بقایای گیاهی , کود حیوانی , کمپوسیت و کود سبز و ...) فرآورده های طبیعی و بی خطری هستند که یکی از پایه های اساسی کشاورزی پایدار را تشکیل می دهند . بطوریکه محققین از مدیریت مطلوب ماده آلی در خاک , بعنوان ,قلب کشاورزی پایدار نام می برند .
امروزه خاکهای مناطق خشک و نیمه خشک ایران با مشکل جدی کمبود مواد آلی مواجه می باشند . مقدار مواد آلی موجود در خاکهای کشور به جز مناطق محدودی در شمال از یک ماده آلی خاک
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 9 صفحه
قسمتی از متن .doc :
نامگذاری ترکیبات آلی:
در این مقاله سعی داریم تا به طور مختصر و مفید نامگذاری ترکیبات آلی را ذکر کنیم تا برای افرادی که می خواهند این مطلب را بیاموزند یا در این مورد اشکال هایی دارند قابل استفاده باشد. سعی داریم تا کمتر وارد مباحث دیگر شویم ولی در بعضی موارد برای توضیح بهتر مجبور به برسی یک سری مفاهیم مرتبط خواهیم بود:
- 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.
3- هیدروکربن بدون شاخه: هیدروکربنی است که در آن هیچ اتم کربنی یافت نمی شود که به بیش از دو کربن متصل باشد. یعنی در ساختمان این هیدروکربن ها، کربن نوع دوم به بالا نداریم.
مثال:CH3 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-
4- هیدرو کربن شاخه دار: هیدروکربنی است که در آن حداقل یک اتم کربن به بیش از دو اتم کربن دیگر متصل است. یعنی در ساختمان این نوع هیدروکربن حداقل یک اتم کربن نوع سوم یا چهارم وجود دارد.
5- همولوگ: ترکیباتی که اختلاف ساختار آنها فقط در تعداد - CH2 - آنهاست.
- نامگذاری آلکانها:
آلکانها، هیدروکربنهای سیر شده ای هستند که تمایلی به واکنش های افزایشی ندارند. هیبریداسیون اتمهای کربن در ساختار الکانها sp3 می باشد. نام دیگر این ترکیبات پارافین ها می باشد. فرمول عمومی این ترکیبات عبارتست از CnH2n+2 ، یعنی اگر آلکان ما یک کربنه باشد، 4 عدد هیدروژن و اگر 2 کربنه باشد، 6 عدد هیدروژن در ساختمان آن وجود دارد. و به همین ترتیب الی آخر. بنابر این اختلاف آلکانها در تعداد - CH2 - های آنها می باشد و می توان نتیجه گرفت که آلکانها همولوگ همدیگر هستند.
1- روش آیوپاک:
روش آیوپاک روش جهانی نامگذاری ترکیبات الی می باشد که جایگزین نامگذاری های قدیمی گردیده است. در این نامگذاری تعداد اتم کربن در زنجیر اصلی مهمترین قسمت نام را تشکیل می دهد. تعداد اتم های کربن را با لفظ های ویژه زیر تعیین می کنیم:
1 : مِت 2: اِت 3 : پروپ 4 : بُوت 5: پّنت 6: هِگز 7: هِپت 8: اُکت 9: نون 10: دِک
در نامگذاری آلکانها تعداد کربن های زنجیر اصلی تعیین کننده نام آلکان است به این ترتیب که تعداد کربن ها را شمرده لفظ ویژه آنرا بدست آورده و به انتهای لفظ ویژه آن یک لفظ " ان" اضافه می کنیم. به عنوان مثال:
CH3 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-
هیدروکربن فوق دارای هشت کربن است و لفظ ویژه مربوط به می شود "اکت" که با افزودن یک "ان" تبدیل می شود به اکتان.
- رادیکال: اگر از ساختمان یک هیدروکربن، اتم هیدروژن را بطور متقارن جدا کنیم، بطوریکه کربن مورد نظر دارای یک اربیتال نیمه پر گردد، به ترکیب بدست آمده رادیکال می گوییم. به رادیکال آلکانها، آلکیل می گویند و در نامگذاری آنها لفظ "ان" انتهای نام آلکان مورد نظر را به "ایل" تبدیل می نمایند.
CH4 ( CH3. + H.
به نام آلکیل های زیر و محل قرار گرفتن (.) توجه کنید.
ردیف
فرمول آلکان
نام آلکان
فرمول آلکیل
نام آلکیل
1
CH4
متان
CH3.
متیل
2
C2H6
اتان
C2H5.
اتیل
3
C3H8
پروپان
CH3-CH2-CH2.
پروپیل
4
C3H8
پروپان
CH3-CH.-CH3
ایزو پروپیل
5
C4H10
بوتان
CH3-CH2-CH2-CH2.
بوتیل
6
C4H10
بوتان
CH3-CH2-CH.-CH3
بوتیل -S
7
C4H10
بوتان
CH3-CH(CH3)-CH2.
ایزو بوتیل
8
C4H10
بوتان
CH3-C.(CH3)-CH3
بوتیل -t
چنانچه آلکان ما بدون شاخه باشد. از نامگذاری ذکر شده در بالا یعنی لفظ ویژه + ان استفاده می کنیم. اگر آلکان ما شاخه دار بود روش زیر را برای نامگذاری آلکان مورد نظر بکار می بریم:
1- بلند ترین زنجیر ممکن را به عنوان زنجیر اصلی انتخاب می کنیم. دقت نمایید که این زنجیر باید با یک کربن نوع اول آغاز شده و به یک کربن نوع اول ختم گردد.
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 99
مواد آلی خاک
مواد آلی جزء لاینفک هر خاک بوده و خواص فیزیکی و شیمیایی آنرا تا حد قابل توجهی تغییر می دهد و عبارتست از کلیه اجسام آلی موجود در خاک اعم از زنده یا مرده ، تازه یا کهنه ، ساده یا پیچیده ومرکب . مواد آلی خاک شامل بقایای گیاهی و حیوانی در مراحل مختلف تجزیه، هوموس، میکروبها و هر ترکیب آلی دیگر می باشد .
بقایای گیاهی یا حیوانی که به خاک افزوده می گردند در نتیجه فعالیت میکروارگانیسمهای خاک تجزیه و ضمن آزاد کردن قسمتی از مواد غذایی خود دچار تغیرات زیادی می گردند ، سرعت فعالیت میکروارگانیسمها به وجود آب ، هوای کافی و حرارت مناسب برای فعالیت آنها بستگی دارد . یادآور می شود که واحد ساختمانی ماده آلی خاک کربن است . افزون بر کربن ، در ترکیب ماده آلی خاک عناصر هیدروژن، اکسیژن، فسفر، ازت و گوگرد نیز بکار رفته است . در خاکهایی که به آن کود اضافه نشده است ماده آلی مهمترین منبع تامین کننده ازت و گوگرد است .
هوموس ماده آلی کلوییدی خاک است که تجزیه آن به کندی انجام می شود و به خاک رنگ قهوه ای یا سیاه می دهد. برخی از فراورده های حاصل از تجزیه ماده آلی خاک درآب محلول بوده و به سرعت ناپدید می شوند، برخی ترکیبات دیگر پایدارتر بوده و باقی می مانند . مواد آلی پایدار بصورت چسب آلی عمل کرده و برای تشکیل خاکدانه ذرات خاک را به هم می چسبانند . هوموس دو خاصیت مشترک با رس دارد : نخست اینکه از نظر الکتریکی به مقدار زیادی باردار است . دوم اینکه سطح ویزه زیادی دارد و به خاطر همین دو خاصیت این ماده در خاک بسیار مهم است .
اثرات مفید مواد آلی خاک
مواد آلی با تجزیه و فساد خود و همچنین ظرفیت تبادل یونی قابل توجهی که دارند در تغذیه گیاهان مورد استفاده قرار می گیرند . خاکهایی که کمتر از 2 درصد ماده آلی داشته باشند از نظر ماده آلی فقیر محسوب می شوند . ظرفیت تبادل کاتیونی زیاد هوموس و مواد آلی با افزایش اسیدیته خاک افزایش می یابد .
مواد آلی ترکیبات لازم برای تشکیل و تثبیت خاکدانه ها را فراهم می سازد و به اصلاح ساختمان خاک کمک می کند . ترکیبات پیچیده کربوهیدراتها مانند صمغ ها ، رزین ها و اسید های آلی که از تجزیه مواد آلی خاک حاصل می شوند به صورت سیمانی در ارتباط با ذرات خاک عمل کرده و ساختمان خاک را بهبود می بخشد .
مواد آلی ظرفیت نگهداری و استعداد خاک را برای هدایت آب افزایش می دهد زیرا هوموس قدرت جذب آب زیادی داشته و ظرفیت آبگیری خاک را بهبود می بخشد. ذرات مواد آلی در لابلای ذرات رس قرار می گیرند و از به هم چسبیدگی ذرات رس می کاهد و ضمن بهبود ساختمان خاک ، جریان آب را تسهیل می کند .
مواد آلی به کاهش روان آب یا آبدوی از خاک و فرسایش آن کمک می کند .
مواد آلی خاک را می توان بوسیله اضافه کردن کودهای آلی به خاک تامین نمود . کودهای آلی شامل کودهای دامی ، کمپوست و کود سبز می باشد .
مقدمه و اهمیت موضوع
خاک گوهر گرانبها و از برکات حیات بخش الهی است که بهره برداری بهینه و اصولی از ان به عنوان یک وظیفه ملی و اسلامی می باشد . از طرفی از خاک بعنوان محیطی زنده که در آن موجود است زیادی فعالیت می نمایند و بستر طبیعی رشد گیاهی یاد می شود . حفاظت و بهره برداری بهینه از خاک مستلزم افزایش شناخت و آگاهی همه سطوح دخیل در نحوه استفاده از خاک به منظور تغذیه صحیح گیاهی و افزایش عملکرد و بهبود کیفی محصولات کشاورزی می باشد .
در حال حاظر با کشا.رزی متمرکز و استفاده بی رویه از کودهای شیمیایی و ... خاکها دیگر حاصلخیزی اولیه و سالهای گذشته را ندارند .
مواد آلی (کاه و لکش و بقایای گیاهی , کود حیوانی , کمپوسیت و کود سبز و ...) فرآورده های طبیعی و بی خطری هستند که یکی از پایه های اساسی کشاورزی پایدار را تشکیل می دهند . بطوریکه محققین از مدیریت مطلوب ماده آلی در خاک , بعنوان ,قلب کشاورزی پایدار نام می برند .
امروزه خاکهای مناطق خشک و نیمه خشک ایران با مشکل جدی کمبود مواد آلی مواجه می باشند . مقدار مواد آلی موجود در خاکهای کشور به جز مناطق محدودی در شمال از یک ماده آلی خاک
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 21
نقش مواد آلی در افزایش سطح حاصلخیزی خاکهای زراعی
l مقدمه: توان تولید و باروری خاک از فرایندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژی خاک است. توازن پایدار این فرایندها به همراه مدیریت مناسب بهرهبرداری از خاک موجب تداوم باروری میشود؛ هر گونه اقدام در جهت بر هم زدن این تعادل اثراتی جبرانناپذیر به دنبال دارد. از طرفی افزایش جمعیت با نرخ بیش از 2درصد در درازمدت شرایطی ناپایدار به وجود خواهد آورد. در بسیاری از کشورها، برای 50 تا 100 سال آینده، تولیدات کشاورزی باید دست کم سالانه 3 درصد رشد داشته باشد. تحقق این اهداف نیاز به بهرهبرداری بیشتر از مواد غذایی خاک دارد. مشکل اساسی رسیدن به این مقدار رشد در تولیدات کشاورزی میباشد که در آن کمیت منابع محیط و ظرفیت تولید اراضی و منابع آبی حفظ شود. مدیریت پایدار منابع و کاربرد فناوری مناسب در ارتباط با بهرهوری از منابع آب و خاک و منابع غذایی باید به گونهای باشد که هدف فوق تحقق یابد.
اهمیت حاصلخیزی خاک: حاصلخیزی خاک توصیفکننده توانایی و قابلیت خاک برای تامین شرایط رشد پایا، بهینه و مطلوب گیاه است. در گذشته حاصلخیزی خاک، صرفاً تامین نیاز عنصری NPK بوده است. پس از آن اهمیت ماده آلی مورد توجه قرار گرفت و سرانجام بحث ریزمغذیها مطرح شد. سپس سیستم دینامیکی زیستی (Biodynamic System) مورد بررسی قرار گرفت که توسط دانشمندی آلمانی به نام Roudolph Steuner ارائه شد و کشاورزی به عنوان یک سیستم پایدار درون اکوسیستم معرفی گردید و نام آن از واژه یونانی «بیو» که به معنی «انرژیزیستی» است، گرفته شده است. در این سیستم جانوران به عنوان یک قسمت از اکوسیستم کشاورزی در نظر گرفته شدهاند. استانداردهای بیودینامیک محدودتر از کشاورزی آلی بود و در کشاورزی بیودینامیک متدهایی شبیه به هومیوپاتی کنونی رایج بوده است و سرانجام بحث کشاورزی آلی مطرح شد (Smith ، 2002).
هر چند استفاده از کودهای معدنی ظاهراً سریعترین و مطمئنترین راه برای تامین حاصلخیزی خاک به شمار میرود، لیکن هزینههای زیاد مصرف کود، آلودگی و تخریب محیط زیست و خاک، نگرانکننده است. بنابراین، استفاده کامل از منابع گیاهی غذایی قابل تجدید موجود (آلی و بیولوژیکی) به همراه کاربرد بهینهای از مواد معدنی، نقش مهمی در جهت حفظ باروری، ساختمان و فعالیتحیاتی خاک ایفا میکند. در ایران با اقلیم غالب خشک و نیمه خشک نه تنها خاکها عموماً از نظر مواد آلی فقیر بوده (کمتر از یک درصد) بلکه به جهت بالا بودن دما، ثابت نگهداشتن و حفظ مقدار ماده آلی خاک بسیار دشوار میباشد.
شکل 1- دشواری حفظ مواد آلی در خاکهای زراعی مناطق خشک و نیمه خشک (Laegried و همکاران، 1999).
علاوه بر آن با توجه مشکل یارانهای کودهای شیمیایی، هدف دستیابی به افزایش عملکرد هکتاری، علاوه بر ترمیم مواد آلی خاکها میباشد که مستلزم حمایتهای عملی دولت و نیازمند عزم ملی میباشد چرا که علاوه بر ترویج فرهنگ مصرف کودهای آلی در کشاورزی، نیاز به تولید انبوه این کودها میباشد.
l سلامت و کیفیت خاک: مواد آلی به علت اثرات سازندهای که بر خصوصیات فیزیکی (پایداری خاکدانهها)، شیمیایی (افزایش ظرفیت نگهداری عنصری) و بیولوژیکی (اکتیویته بیوماس میکروبی) دارد، به عنوان رکن باروری خاک شناخته شده است. به طور خلاصه نقش ماده آلی در تامین سلامت و کیفیت خاک را میتوان به شرح زیر بیان داشت:
1ـ منبع کربن و انرژی برای میکروارگانیسمهای خاک، 2ـ منبع عناصر غذایی نظیر نیتروژن، گوگرد، فسفر و … ، 3ـ پایداری و نگهداری ذرات خاک به عنوان خاکدانه یا خاک واحد و کاهش خطر فرسایش خاک، 4ـ توسعه تخلخل خاک و افزایش ظرفیت نگهداری هوا و آب و تسهیل توسعه و رشد ریشهای، 5ـ حفظ و ابقای عناصر غذایی و جلوگیری از هدررفت آنها با افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) و ظرفیت تبادل آنیونی (AEC)، 6ـ جلوگیری از فشردگی و تراکم خاک با پائین نگهداشتن وزن مخصوص ظاهری و ممانعت از ایجاد قشرها و پوستههای سخت، ترک و گسل، 7ـ افزایش قابلیت خاکورزی و تغییر در خصوصیات خاک مثل کاهش چسبندگی، افزایش نفوذپذیری و نرمی خاک، 8ـ ابقای کربن از اتمسفر و دیگر منابع، 9ـ کاهش اثرات محیطی منفی مثل اثر حشرهکشها، فلزات سنگین و بسیاری از آلایندههای دیگر، 10- افزایش قدرت بافری خاک و مقابله با تغییرات سریع اسیدیته خاک و 11- افزایش سرعت نفوذ آب در خاک و کاهش تولید رواناب.
l اثر مواد آلی بر حاصلخیزی و باروری خاک: همانگونه که ذکر شد توان باروری خاک حاصل اثرات سازنده فرایندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک است. لذا مناسب خواهد بود تا به طور اختصار اثرات مواد آلی بر این ویژگیها مورد بررسی قرار گیرد.
l ویژگیهای فیزیکی خاک: ویژگیهای فیزیکی خاک که از عوامل مهم و مشخصکننده رشد گیاهان میباشند، خود تابع عوامل مختلف است. در این بحث اثر متقابل مهمترین خواص فیزیکی خاک و ماده آلی مورد بررسی قرار میگیرد.
1ـ رنگ خاک: رنگ خاک شاخص دقیقی برای تعیین حاصلخیزی نیست زیرا شاخصی کیفی به شمار میرود. در برخی موارد رنگ تیرة خاک میتواند نشاندهندة میزان مادة آلی مناسب و کافی باشد. هر چه رنگ خاک زراعی تیرهتر باشد به دلیل گرمتر شدن زودتر سطح خاک، در بهار زمان کشت تسریع میشود.
2ـ ساختار خاک: آرایش ذرات خاک در تشکیل خاکدانهها، اندازه و پایداری خاکدانهها، بر روی تخلخل، نفوذپذیری و مقاومت آنها بسیار مؤثر است و ماده آلی به دلیل ایجاد هسته مرکزی در تشکیل خاکدانهها در پایداری و قوام آنها بسیار موثر است (رجوع به نشریه فنی شماره 297).
3ـ تخلخل خاک و نفوذپذیری آن:تخلخل خاک مبین حجم منافذ و روزنههای خاکی است و معبری برای جریان آب و هوا محسوب میشود. میزان تخلخل خاک (60-30 درصد)،
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 6
شیمی آلی
شیمی آلی بخشی از دانش شیمی است که به بررسی هیدروکربنها میپردازد. به همین دلیل به آن شیمی ترکیبات کربن نیز گفته میشود.
پسوند «آلی» یادگار روزهایی است که مواد شیمیایی را بسته به این که از چه منبعی به دست میآمدند، به دو دسته معدنی و آلی تقسیم میکردند. مواد معدنی آنهایی بودند که از معادن استخراج میشدند و مواد آلی آنهایی که از منابع گیاهی یا حیوانی یعنی از موادی که توسط موجودات زنده تولید میشدند، به دست میآمدند. در واقع تا پیرامون سال ۱۸۵۰ بسیاری از شیمیدانان معتقد بودند که خاستگاه مواد آلی باید موجودات زنده باشند و در نتیجه این مواد را هرگز نمیتوان از مواد معدنی سنتز نمود.
حتی پس از آن که مشخص شد این مواد لزوماً نبایستی از منابع زنده به دست آیند و میتوان آنها را در آزمایشگاه سنتز کرد، باز هم مناسبت داشت تا نام آلی برای توصیف آنها و موادی همانند آنها حفظ شود. این تقسیمبندی بین مواد معدنی و آلی تا به امروز حفظ شده است.
شیمی کربن
موادی که از منابع آلی به دست میآیند، در یک خصوصیت مشترکند: همه آنها دارای عنصر کربن هستند.
امروزه اگر چه هنوز بسیاری از ترکیبات کربن به آسانی از منابع گیاهی و جانوری بدست میآیند، ولیکن بسیاری از آنها نیز سنتز میشوند. از ترکیبات گاهی از مواد معدنی مانند کربناتها و سیانیدها سنتز میشوند ولی غالباً از سایر مواد آلی تهیه میگردند.
دو منبع بزرگ مواد آلی که از آنها مواد آلی ساده تأمین میشوند، نفت و ذغال سنگ است. (هر دو اینها از مفهوم قدیمی «آلی» بوده و فراورده تجزیه (کافت) گیاهان و جانوران هستند). این ترکیبات ساده به عنوان مصالح ساختمانی در ساختن ترکیبات بزرگتر و پیچیدهتر مصرف میشوند.
نفت و زغال سنگ سوختهای فسیلی هستند که در طی هزاران سال بر روی هم انباشته شده وغیر قابل جایگزینی هستند. این مواد، بویژه نفت، جهت رفع نیازهای انرژی که به طور دائم در حال افزایش است، با سرعت خطرناکی مصرف میگردند. امروزه کمتر از ۱۰٪ نفت برای ساختن مواد شیمیائی مصرف میشود و قسمت اعظم آن برای تولید انرژی سوزانده میشود. خوشبختانه منابع دیگری برای ایجاد نیرو از قبیل منبع خورشیدی، گرمای زمین، باد، امواج، جزر و مد و انرژی هستهای وجود دارد.
اما چگونه میتوان منبع دیگری به جای مواد آلی پیدا نمود؟ البته در نهایت باید به جایی که سوختهای سنگوارهای از آنجا ناشی میشوند یعنی توده زیستی برگشت، اما این بار به طور مستقیم و بدون دخالت هزاران سال. توده زیستی قابل تجدید است و چنانچه به طور مناسب مصرف شود، تا زمانی که ما بر روی این سیاره بتوانیم وجود داشته باشیم آن هم باقی میماند. در ضمن میگویند که نفت با ارزشتر از آن است که سوزانده شود.
چه خصوصیتی در ترکیبات کربن وجود دارد که آنها را از ترکیبات مربوط به صد و چند عنصر دیگر جدول تناوبی متمایز میسازد؟ لااقل قسمتی از این جواب به نظر میرسد که چنین باشد: تعداد بسیار زیادی از ترکیبات کربن وجود دارند که مولکولهای آنها میتوانند بسیار بزرگ و پیچیده باشد.
تعداد ترکیباتی که دارای کربن هستند چندین برابر بیشتر از تعداد ترکیبات بدون کربن است. این مواد آلی در خانوادههای مختلف قرار میگیرند، و معمولاً در بین مواد معدنی، همتایی ندارند.
مولکولهای آلی شامل هزاران اتم شناخته شدهاند، و ترتیب قرار گرفتن اتمها حتی در مولکولهای نسبتاً کوچک بسیار پیچیده است. یکی از مسایل اصلی در شیمی آلی، آگاهی از طرز قرار گرفتن اتمها در مولکولها و یا تعیین ساختمان ترکیبات است.
راههای زیادی برای شکستن این مولکولهای پیچیده و یا نوآرایی آنها برای ایجاد مولکولهای جدید وجود دارد؛ روشهای مختلفی برای اضافه نمودن اتمهای جدید به این مولکولها و یا جایگزین نمودن اتمهای جدید به جای اتمهای قدیم وجود دارد. بخش کلان شیمی آلی به پژوهش در مورد این واکنشها اختصاص دارد، یعنی تشخیص این که این واکنشها کدامند، چگونه انجام میشوند و چگونه میتوان از آنها برای سنتز یک ترکیب دلخواه استفاده نمود.
اتمهای کربن میتوانند به میزانی که برای اتم هیچ عنصر دیگری مقدور نیست، به یکدیگر بپیوندند. اتمهای کربن میتوانند زنجیرهایی شامل هزاران اتم و یا حلقههایی با اندازههای متفاوت ایجاد نمایند؛ زنجیرها و حلقهها میتوانند دارای شاخه و پیوندهای عرضی باشند. به اتمهای کربن این