الگو سازی ترمودینامیکی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 32

الگو سازی ترمودینامیکی از تعادل فاز ترکیبات چند تائی:

نکات مؤلف :

محصولهای تجاری بعنوان نمونه مشخص شده اند . چنین شناسایی مورد توصیه یا پشتیبانی توسط موسسه ملی استاندارد و فن آوری نمی باشد؛ نیز توصیه نمی شود که آنها مورد نیاز بوده و مناسبترین برای رسیدن به هدف هستند .

چکیده :

مقاله حاضر دیدگاه جدیدی از روش CALPHAP و پیشرفتهای اخیر ایجاد شده را به ما میدهد.

تاریخچه مختصری داده شده سپس گسترده (زمینه ) محاسبه های نمودارهای فازی تشریح شده اند.

شرح و توصیفهای ترمودینامیکی بطور معمول در روشهای CALPHAP که بیان شد، بکار می روند و روشهای بکار رفته مقادیر عددی را برای این توصیفهای مطرح شده ؛ فراهم می کند.

برون یابی سیستمهایی با ترکیب بالاتر توضیح داده شده و پیشرفتهای اخیر در کیفیت ارزیابی ؛اثبات شده است .

یک مرور کلی بر ابزار نرم افزاری رایانه ای و داده های موجود ؛ارائه شده است. در نهایت کاربردهای مختلفی از محاسبه های نمودارهای فازی تشریح شده است.

مقدمه :

نمودارهای فازی نمایش دهنده حالت یک ماده بعنوان تابعی از دما و فشار و غلظتهای ترکیبهای تشکیل دهنده هستند و بنابراین بطور مکرر بعنوان یک دیده کلی یا راه حل برای طراحی آلیاژها ، گسترش ، پردازش و داده های قابل فهم مورد توجه بوده است. اهمیت نمودارهای فازی توسط انتشار کتابچه های راهنما (Hand Book) نظیر “نمودارهای فازی آلیاژی دوتایی”‌ ؛“ تعادل فازی ،تصاویر بلوری و داده های ترمودینامیکی “آلیاژهای دوتایی” ؛“ نمودارهای تعادلی فازی” انعکاس یافته است؛

“نمودارهای فازی برای سرامیستها ” ؛ “ هند بوک نمودارهای فازی آلیاژ سه تایی ” و“ آلیاژهای سه تایی” نیز که در ادامه آمده است.

حالت یک ماده با ترکیب دوتایی در فشار ثابت میتواند در شکلهای گرافیکی شناخته شده ای از نمودارهای فازی دوتایی ایجاد شوند . برای مواد با ترکیبهای سه گانه یک اندازه گیری مضاعف مورد نیاز است تا یک ترکیب کامل ایجاد شود . بنابراین ،سیستمهای سه تایی بطور معمول توسط یک سری از بخشها یا پروژه ها ایجاد میشود. به دلیل چند بعدی بود آنها تفسیر نمودار سیستمهای ترکیبی بخیر می تواند بسرعت دست و پاگیر برای کاربران موقت اینگونه نمودارها باشد . برای سیستمهای با ترکیبهای بیش از سه تا بازنمایی گرافیکی نمودارهای فازی در یک شکل مناسب نه تنها بعنوان چاشنی می باشد بلکه بواسطه نداشتن اطلاعات آزمایشگاهی کافی . مانعی است به هر حال ، مشکل سیستم باز نمایی گرافیکی با ترکیبهای زیاد ، برای محاسبه‌های نمودارهای فازی نامرتبط باشد. محاسبه هایی اینچنین می تواند برای مواد مشکلات پر اهمیت باشد.

تاریخچه :

از وقتیکه تنها توسعه جدید در الگو سازی و فن آوری محاسباتی که محاسبه های رایانه ای تعادل فازی درترکیبات چند گانه تا حد امکان واقعی ایجاد کرده است؛ از زمان ارتباط بین ترمودینامیک و تعادل فازی توسط J.W.Gibbs فراهم شده است . بیش از یک قرن می گذرد Hertz زمینه های شکست کاری Gibbs را خلاصه بندی کرده است اگر چه پایه های ریاضی بنیان نهاده شده به بیش از 30 سال گذشته تا j.J.Van Laa ساختار ریاضی اش را و سیستمهای دوتایی فرضی چاپ کرد . در توصیف فازهای مایع Van Laav جمله های نرم( افزارهای ) وابسته غلظت را بکار برد که Hildebrand محلول های با قاعده نام نهاد . بیش از 40 سال گذشته بود که J.L.Meijering محاسبات فضای مخلوط درمایعات چهارتایی و سه تایی را چاپ کرد . مدت کوتاهی در پی آن Meijering این روش در تجزیه ترمودینامیکی سیستم Cr-Cu-Ni بکار گرفت. بطور همزمان Cohen, Kaufman محاسبه های ترمودینامیکی در تجزیه و تحلیل تبدیلات مارتنزیتی در سیستم Fe-Ni بکار بردند.

Kaufman کارخود را درباره محاسبه نمودارهای فازی که شامل نقش فشار بود ؛ ادامه داد.

در سال Bernstein , Kanfman :1970 نتایج کلی از محاسبه های نمودارهای فازی را خلاصه بندی کردند و نیز فهرستی از برنامه های رایانه ای برای محاسبه های نمودارهای فازی سه تایی و دو تایی ارائه دادند که منجر به پایه ریزی روش CALPHAD گردید . (محاسبه نمودارهای فازی ). در سال Kaufman ؛1973 اولین جلسه پروژه گروه بین المللی CALPHAD را سازماندهی کرد. پس از آن گروه CALPHAD از نظر اعضاء گسترش یافت .

قلمروی محاسبه های نمودارهای فازی:

بمنظور غلبه بر مشکل چند بعدی وضع شده توسط سیستم با ترکیبات بسیار زیاد ؛ روشهای پیشنهادی هستند که متناوبا جایگزین اطلاعات نمودارهای فازی مورد نیاز می شوند . در آلیاژهای فولاد زنگ نزن، برای مثال؛ بطور مرکب متناوبا بوسیله انتقال ترکیبات عناصر پایدار – آهنی کاهش می یابد نظیر (معادل یا مشابه Cv ) و عناصر پایدار آستینتی نظیر (معادل Ni ) . مجموع معادلهای Cr, Ni در پیش بینی فازهای موجود در آلیاژهایی بکار می رود .بایستی توجه نمودکه تقریب نزدیک به اینها محدود به تغییر

مقاله درباره شناسایی عناصر در ترکیبات آلی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 6

به نام خدا

شناسایی عناصر در ترکیبات آلی (تجزیه کیفی مواد آلی به روش ذوب قلیایی جهت تشخیص ازت، گوگرد و هالوژنها) 

شناسایی هالوژنها 

آزمایش نیترات نقره

اگر در ساختمان ماده آلی نیتروژن یا گوگرد حضور داشته باشد با افزایش نیترات نقره به محلول اسیدی تهیه شده از ذوب قلیایی علاوه بر هالید نقره، رسوب سفید AgCN یا رسوب Ag2S نیز تشکیل میشود که مزاحم عمل تشخیص هالوژنها هستند بنابراین قبل از رسوب دادن AgX باید گوگرد و نیتروژن را از محیط عمل خارج سازید، بدین طریق که به آن اسید نیتریک غلیظ افزوده و محلول حاصل را بجوشانید تا بر اثر تبخیر حجم آن به نصف تقلیل داده شود، سپس آنرا سرد کرده و با حجم مساوی آب مقطر رقیق کنید. سپس بر روی آن آزمایشات زیر را انجام دهید، اگر گوگرد و ازت وجود نداشته باشد نیازی به عمل فوق نیست.

الف) اگر در جسم آلی یک نوع هالوژن وجود داشته باشد حدود 2 میلی لیتر از محلول زیر صافی حاصل از ذوب قلیایی را در یک لوله آزمایش بریزید و با اسید نیتریک رقیق آنرا اسیدی کرده مقداری محلول نیترات نقره اضافه کنید، رسوب تشکیل شده مشخص کننده نوع هالوژن خواهد بود، مایع رویی را بر اثر سرازیر کردن جدا کنید و به رسوب محلول رقیق آمونیاک اضافه نمائید اگر رسوب سفید بوده و به خوبی محلول در آمونیاک رقیق باشد نشانه کلر، و اگر زرد کمرنگ و به سختی محلول در آمونیاک باشد (کم محلول باشد) نشانه برم، اگر زرد پر رنگ و تقریبا نا محلول در آمونیاک باشد نشانه وجود ید در جسم آلی است.

  ب) اگر مخلوط چند هالوژن وجود داشته باشد: 

شناسایی ید 

2 میلی لیتر از محلول زیر صافی حاصل از ذوب قلیایی را در یک لوله آزمایش بریزید و با مقداری استیک اسید خالص (گلاسیال)، آنرا اسیدی کنید و سپس به آن حدود یک میلی لیتر تتراکلرید کربن بیفزائید و قطره قطره محلول نیتریت سدیم ضمن تکان دادن شدید لوله آزمایش اضافه کنید رنگ بنفش یا ارغوانی که در لایه آلی (CCl4) تشکیل میشود نشانه حضور ید است.

پس از تشخیص ید، از محلول همین لوله آزمایش برای تشخیص برم استفاده کنید. بدین طریق که مجددا مقداری محلول نیتریت سدیم افزوده و مقدار جزئی گرم کنید. بعد شدیدا تکان دهید و صبر کنید تا دو لایه از هم جدا شوند، لایه رویی را در لوله آزمایش تمیز دیگری بریزید و لایه بنفش رنگ تتراکلرید کربن را دور بریزید. به لایه رویی که در لوله آزمایش تمیز ریخته بودید یک میلی لیتر تترا کلرید کربن اضافه کنید و قطره قطره محلول 20% نیتریت سدیم بیفزائید و در ضمن افزایش لوله را تکان دهید اگر باز هم لایه زیری رنگی شد محلول سدیم نیتریت بیشتری ریخته و پس از تکان دادن و سپس جدا شدن دو لایه، لایه رویی را به لوله آزمایش دیگری منتقل کنید و لایه زیری را دور بریزید و بر روی لایه رویی این عمل را آنقدر تکرار کنید تا دیگر لایه رنگی ایجاد نشود، در این صورت دیگر در محلول شما ید وجود ندارد. حال بر روی این محلول آزمایش تشخیص برم انجام دهید. (توجه کنید که اگر در ابتدای آزمایش رنگ بنفش ظاهر نشود نشانه عدم حضور ید در محلول است و بنابر این نیازی به استخراج ید نیست و از همان ابتدا میتوان برای تشخیص برم عمل کرد).

  شناسایی برم 

محلول اسیدی فوق را زیر هود حرارت دهید تا دیگر بخارات NO خارج نشود، سپس سرد کنید. محلول را با استیک اسید گلاسیال به شدت اسیدی کرده و مقدار کمی از دی اکسید سرب PbO2 اضافه نمائید. یک تکه کاغذ صافی آغشته به محلول فلورسئین را در بالای دهانه لوله آزمایش به دور دهانه چسبانده و حرارت دهید (کاغذ آغشته به فلورسئین به رنگ زرد لیمویی است) دی اکسید سرب در محلول استیک اسید تولید استات سرب میکند که HBr و HI را اکسید میکند ولی عملا تحت شرایط فوق بر HCl اثری ندارد.

(1) ائوسین (قرمز رنگ) و (2) فلوئورسئین (زردرنگ)

چون در داخل لوله آزمایش ید وجود ندارد اگر کاغذ آزمایش فلورسئین به رنگ صورتی در آید نشانه وجود برم در جسم آلی است (البته باید توجه داشت که ید نیز چنین جوابی میدهد بنابر این باید ابتدا ید را کاملا از محیط عمل خارج ساخت و سپس آزمایش مربوط به برم را انجام داد) برای تشخیص کلر از محتویات همین لوله استفاده میکنیم.

  شناسایی کلر 

اگر در آزمایش بالا کاغذ آزمایش فلورسئین به رنگ صورتی در نیاید دلیل آن است که در جسم مورد نظر برم شرکت ندارد در این صورت لوله آزمایش را با کمی آب مقطر بشوئید و محلول حاصل را صاف کنید و به محلول زیر صافی محلول رقیق اسید نیتریک و نیترات نقره اضافه کنید تشکیل رسوب سفید کلوئیدی نشانه وجود کلر است اما اگر در آزمایش قبل کاغذ آزمایش فلورسئین به رنگ صورتی در آید، عمل حرارت دادن را آنقدر ادامه دهید تا دیگر کاغذ آزمایش فلورسئین را به

مقاله درباره طرح پژوهشی سنتز ترکیبات لیمونی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 15

«گزارش نهایی طرح پژوهشی»

سنتز ترکیبات لیمونن (و بورنئول) از روغن تربانتین

گیاهان معطر عموماً به دسته ای از گیاهان اطلاق می شود که حاوی ترکیبات معطر و یا بعبارت دیگر اسانس هستند . این قبیل گیاهان با تنوع فراوان در کشورمان گسترده شده اند . امروزه استفاده از روغنهای اسانس در صنایع بهداشتی ، آرایشی ، غذایی و داروئی به قدری وسیع است که در بسیاری از کشورها مقادیر زیادی از این اسانس ها و یا ترکیبات تشکیل دهند آنها بصورت سنتزی تهیه می شوند .

انسان های طبیعی بدلیل عدم خطرات ناشی از آلودگی با مواد شیمیایی و نیز بو و اثر ویژه که در ترکیبات سنتزی براحتی قابل دسترسی نیست ، بسیار قابل توجه می باشند . در کشور ما با وجود تنوع آب و هوایی و شرایط مناسب کاشت و پرورش گیاهان معطر ، اسانس های استخراج شده از این گیاهان نه تنها می توانند نیاز داخلی را رفع نمایند ، بلکه می توانند جایگاه مهمی را در صادرات کشور داشته باشند . در هر حال توضیح و تبیین و موارد کاربرد یک اسانس در درجه اول به شناخت علمی آن مربوط می شود .

در واقع ترکیبات معطر گیاه یکی از پدیده های جالب متابویسم گیاه است و بیشترین میزان رایحه را می توان از طریق گلهای تازه احساس نمود که از حضور مقادیر ناچیزی از روغنهای اسانسی در گلبرگها ناشی شده است .

روغنهای اسانسی گاهی در شکل آزاد ، مانند اسانس موجود در گل رز و اسطوقدوس و گاه بصورت گلوکوزید است که تحت شرایط مطلوب و در حضور آنزیم و با عمل تخمیر به شکل آزاد در می آید (مانند اسانس یاس) . البته روغنهای اسانسی در سایر اندامهای گیاه نیز وجود دارند ، نظیر گل ، برگ ، پوست تنه گیاه و ...

روغنهای اسانسی از دیدگاه شیمیایی ، مخلوطهای بسیار پیچیده شامل ترپن ها و سسکوئی ترپن ها و مشتقات اکسیژنه آنها و ترکیبات دیگر هستند .

اکثر ترکیبات تشکیل دهنده اسانس ها ، خواصی دارند که استفاده از آنها را به صورت فرآورده های داروئی ، بهداشتی و غذایی امکانپذیر می سازد و بطور کلی ترکیبات متشکله اسانسها را می توان به سه دسته مهم زیر تقسیم بندی نمود .

1)مونوترپن های اکسیژن دار

2)مونوترپن های بدون اکسیژن

3)سسکوئی ترپن ها

مونوترپن ها می توانند خطی ، یک حلقه ای و یا دو حلقه ای باشند . مونوترپن های اکسیژن نیز می توانند به فرمهای الکلی ، کتونی ، آلدئیدی و غیره باشند .

سقز از نظر شیمیائی جزء خانواده صمغ های طبیعی است . این دسته از مواد از منابع طبیعی بدست آمده و دارای خواص مختلف فیزیکی و شیمیایی هستند . استخراج این مواد از پوست درختان صورت می گیرد که بصورت طبیعی یال مصنوعی شکافته شده و این مواد به شکل مایع غلیظ از آن خارج می شوند که در مجاورت هوا بخشی از مواد صمغ تبخیر می گردد (مواد فرار) و باقیمانده که قابل تبخیر نمی باشد ، در مجاورت هوا عمل اکسیداسیون و پلیمریزاسیون تدریجی در آن انجام می گیرد و به ماده خشک و جامدی تبدیل می گردد ه در اغلب حلالهای آلی حل می گردد .

اصولاً صمغ های طبیعی را نسبت به زمان نگهداری و حلالیت به دو گروه محلول در الکل و محلول در روغن تقسیم می کنند. این مواد اصولاً قابل کریستالیزاسیون نبوده و دارای وزن مولکولی بالای 2000 می باشند و نقطه ذوب مشخصی هم ندارند .

جهت استخراج صمغ ، ابتدا یک برش V شکل در پوسته درخت ایجاد نموده و مایع و غلیظ صمغ خارج شده را جمع آوری می کنند و از هر برش در حدود 4-3 کیلوگرم مایع صمغ بدست می آید . صمغ استخراج شده را به کمک حلالهای آلی رقیق نموده و پس از ته نشین شدن ذرات و ناخالصی ها ، عمل فیلتراسیون را انجام می دهند و آنگاه صمغ تصفیه شده را تقطیر می کنند .

در اثر تقطیر صمغ رقیق شده با حلالهای آلی ، مواد فرار تشکیل دهنده صمغ بنام روغن تربانتین جدا شده و آنچه که بصورت جامد باقی می ماند ، بنام روزین یا لکوفن (به فارسی : سقز) نامیده می شود .

مقاله درباره طرح پژوهشی سنتز ترکیبات لیمونی 15 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 15

«گزارش نهایی طرح پژوهشی»

سنتز ترکیبات لیمونن (و بورنئول) از روغن تربانتین

گیاهان معطر عموماً به دسته ای از گیاهان اطلاق می شود که حاوی ترکیبات معطر و یا بعبارت دیگر اسانس هستند . این قبیل گیاهان با تنوع فراوان در کشورمان گسترده شده اند . امروزه استفاده از روغنهای اسانس در صنایع بهداشتی ، آرایشی ، غذایی و داروئی به قدری وسیع است که در بسیاری از کشورها مقادیر زیادی از این اسانس ها و یا ترکیبات تشکیل دهند آنها بصورت سنتزی تهیه می شوند .

انسان های طبیعی بدلیل عدم خطرات ناشی از آلودگی با مواد شیمیایی و نیز بو و اثر ویژه که در ترکیبات سنتزی براحتی قابل دسترسی نیست ، بسیار قابل توجه می باشند . در کشور ما با وجود تنوع آب و هوایی و شرایط مناسب کاشت و پرورش گیاهان معطر ، اسانس های استخراج شده از این گیاهان نه تنها می توانند نیاز داخلی را رفع نمایند ، بلکه می توانند جایگاه مهمی را در صادرات کشور داشته باشند . در هر حال توضیح و تبیین و موارد کاربرد یک اسانس در درجه اول به شناخت علمی آن مربوط می شود .

در واقع ترکیبات معطر گیاه یکی از پدیده های جالب متابویسم گیاه است و بیشترین میزان رایحه را می توان از طریق گلهای تازه احساس نمود که از حضور مقادیر ناچیزی از روغنهای اسانسی در گلبرگها ناشی شده است .

روغنهای اسانسی گاهی در شکل آزاد ، مانند اسانس موجود در گل رز و اسطوقدوس و گاه بصورت گلوکوزید است که تحت شرایط مطلوب و در حضور آنزیم و با عمل تخمیر به شکل آزاد در می آید (مانند اسانس یاس) . البته روغنهای اسانسی در سایر اندامهای گیاه نیز وجود دارند ، نظیر گل ، برگ ، پوست تنه گیاه و ...

روغنهای اسانسی از دیدگاه شیمیایی ، مخلوطهای بسیار پیچیده شامل ترپن ها و سسکوئی ترپن ها و مشتقات اکسیژنه آنها و ترکیبات دیگر هستند .

اکثر ترکیبات تشکیل دهنده اسانس ها ، خواصی دارند که استفاده از آنها را به صورت فرآورده های داروئی ، بهداشتی و غذایی امکانپذیر می سازد و بطور کلی ترکیبات متشکله اسانسها را می توان به سه دسته مهم زیر تقسیم بندی نمود .

1)مونوترپن های اکسیژن دار

2)مونوترپن های بدون اکسیژن

3)سسکوئی ترپن ها

مونوترپن ها می توانند خطی ، یک حلقه ای و یا دو حلقه ای باشند . مونوترپن های اکسیژن نیز می توانند به فرمهای الکلی ، کتونی ، آلدئیدی و غیره باشند .

سقز از نظر شیمیائی جزء خانواده صمغ های طبیعی است . این دسته از مواد از منابع طبیعی بدست آمده و دارای خواص مختلف فیزیکی و شیمیایی هستند . استخراج این مواد از پوست درختان صورت می گیرد که بصورت طبیعی یال مصنوعی شکافته شده و این مواد به شکل مایع غلیظ از آن خارج می شوند که در مجاورت هوا بخشی از مواد صمغ تبخیر می گردد (مواد فرار) و باقیمانده که قابل تبخیر نمی باشد ، در مجاورت هوا عمل اکسیداسیون و پلیمریزاسیون تدریجی در آن انجام می گیرد و به ماده خشک و جامدی تبدیل می گردد ه در اغلب حلالهای آلی حل می گردد .

اصولاً صمغ های طبیعی را نسبت به زمان نگهداری و حلالیت به دو گروه محلول در الکل و محلول در روغن تقسیم می کنند. این مواد اصولاً قابل کریستالیزاسیون نبوده و دارای وزن مولکولی بالای 2000 می باشند و نقطه ذوب مشخصی هم ندارند .

جهت استخراج صمغ ، ابتدا یک برش V شکل در پوسته درخت ایجاد نموده و مایع و غلیظ صمغ خارج شده را جمع آوری می کنند و از هر برش در حدود 4-3 کیلوگرم مایع صمغ بدست می آید . صمغ استخراج شده را به کمک حلالهای آلی رقیق نموده و پس از ته نشین شدن ذرات و ناخالصی ها ، عمل فیلتراسیون را انجام می دهند و آنگاه صمغ تصفیه شده را تقطیر می کنند .

در اثر تقطیر صمغ رقیق شده با حلالهای آلی ، مواد فرار تشکیل دهنده صمغ بنام روغن تربانتین جدا شده و آنچه که بصورت جامد باقی می ماند ، بنام روزین یا لکوفن (به فارسی : سقز) نامیده می شود .