تبلیغات
مهندسی پلیمر(polymer engineering)
یکشنبه 16 مهر 1391

تشكر و قدردانی از تمام كسانی كه نظرات خود را عنوان كردند

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :عمومی ،

 

<توجه:این مطلب همیشه به عنوان اولین متن نمایش داده میشود ومطالب جدید بعد از آن قرار میگیرد>


 اگه كسی مایل به همكاری با ماست،میتونه مطالب رو به آدرس

polymerscience.1388@yahoo.com 

ارسال کنه تا با اسم خودش در این صفحه ثبت كنیم.اینطوری بقیه هم از مطالب شما استفاده میكنند.*

*(( اگه مایل به تبادل لینك با ما هستید ابتدا ما را با نام مقالات مهندسی پلیمر  لینك كرده و به ما در قسمت نظرات اطلاع دهید تا در اولین فرصت شما نیز با نام دلخواهتان به پیوندها اضافه گردید.با تشكر))


در نظر آنان كه پرواز را نمی فهمند هر چقدر هم اوج بگیری كوچكتر می شوی.

توجه :كپی برداری از این مطالب تنها با ذكر آدرس این وبسایت مجاز میباشد  

MONOMER TOGETHER
POLYMER FOR EVER

حرف پایانی:

وقتی با خدا گل یا پوچ بازی می کنی .. نترس!

        تو برنده ای ...........

 

آخه خدا همیشه دوتا دستش برای تو پُره!!!!!!!!! 

 


سه شنبه 27 مهر 1389

الیاف پلی پروپیلن

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :الیاف (نخ بخیه ) ،

الیاف پلی پروپیلن که از طریق پلیمریزاسیون پروپیلن به صورت یک پلیمر خطی تهیه می گردند و به اختصار پ-پ نامیده می شوند بعد از پیدا شدن کاتالیست زیگلرناتا تولید شدند این کاتا لیست تولید پلی پروپیلن ایزو تاکتیک که قادر به متبلور شدن می باشد را امکان پذیر ساخت .
 این الیاف در سال 1960در ایتالیا با نام تجاری مراکلون به صورت صنعتی تولید شده وبه بازار عرضه گردیدند . خصوصیات پروپیلن باعث رشد سریع آن در سطح بین المللی گردید وبعد از مدتی نسبتاً کوتاه ، پلی پروپیلن توانست از نظر مقدار تولید ، چهارمین مقام را بعد از پلی استر ، نایلون وآکریلیک کسب نماید .
عدم امکان رنگررزی الیاف پروپیلن به روشهای متداول برای دیگر الیاف ، باعث جلو گیری از رشد بیشتر این لیف مصنوعی گردیده است.
 
الیاف و نخ های نواری که دو کاربرد پلی پروپیلن را تشکیل می دهند نسبتاً به آسانی به روش ذوب ریسی تهیه می گردند و آسان بودن تولید این نوع الیاف و پائین بودن هزینه تولید استقبال بسیار گستردهای از آن را به همراه داشته است . با بکار گیری مواد بالا برنده مقاومت در مقابل اشعه ماوراء بنفش سعی شده است عیب کم بودن مقاومت پلی پروپیلن در مقابل این اشعه مرتفع گردد.


پلی پروپیلن دارای دمای ذوب بالا تر (175-165درجه سانتیگراد)در مقایسه با پلی اتیلن می باشد . از نقطه نظر استحکام ومقاومت در مقابل سایش ،پلی پروپیلن با پلی اتیلن تفاوت زیاد ندارد .
 همانطور که گفته شد پلی پروپیلن هم مثل پلی اتیلن با روش های معمول قابل رنگرزی نبوده و به روش رنگرز ی توده که در آن قبل از تشکیل الیاف ، به پلیمر مذاب اضافه می شود رنگرزی می گردد.
 لازم به ذکراست که الیاف الفینی اصلاح شده به روش شیمیایی که قادر به رنگرزی شدن با روشهای معمولی می باشند تولید شده اند .
 
به عنوان مثال پلی پروپیلن حاوی پلی ونیل پیریدین به صورت پخش شده ویا ونیل پیریدین که جزئی ماکرو مولکول را تشکیل می دهد با رنگینه های اسیدی قابل رنگرزی است و به هر حال قیمت تمام شده این نوع الیاف باعث گردیده است که از رنگرزی توده به عنوان مهم ترین روش برای رنگرزی این نوع الیاف استفاده گردد.


 
تولید الیاف پلی پروپیلن
ماده اولیه تولید الیاف پلی پروپیلن را پروپیلن(3CH2=CHCH)تشکیل می دهد که به صورت یک تولید جانبی در تولید اتیلن به روش شکستن مولکول نفت درصنعت پتروشیمی شکل می گیرد .گازهای مابع حاوی پروپیلن ، دیگر ماده این منبع را تشکیل می دهند .

پلی پروپیلن از پلیمریزاسیون پروپیلن در شرایط دما و فشار نسبتاً ملایم ودر حضور کاتالیست معروف زیگلر – ناتا انجام می شود . وجود این کاتالیست ، پلیمری به صورت ایزوتاکتیک را تشکیل می دهد که قادر به متبلور شدن تا حدود 90 درصد می باشد .
دیگر فرمهای آتاکتیک وسیندو تاکتیک پلی پروپیلن دارا ی خواص مناسب جهت تشکیل الیاف نمی باشند . با توجه به شرایط سرد شدن ، ساختار بلورین پلی پروپیلن دو شکل متفاوت پیدا میکند . چنانچه پلی پروپیلن مذاب سریعاً سرد گردد ، ساختار بلورین پایدار که پاراکریستالین و یاسمکتیک نام دارد شکل می گیرد .
چنانچه پلی پرو پیلن مذاب به آرامی سرد گردد . ساختار بلورین معروف به منوکلینیک بوجود می آید.حرارت دادن پلی پروپیلن ازنوع پاراکریستالین به بیش از 80 درجه سانتیگراد باعث تغییر ساختار بلورین آن به شگل منوکلینیک می گردد
 
در الیاف پلی الفینی ،پیوندهای شیمیایی ویونی بین ماکرو مولکول های پلی پروپیلن وجود نداشته ونیرو های بین زنجیره ای به نیرو های واندروالس محدودمی گردند . ازاین رو برای کسب خواص فیزیکی مناسب با وزن مولکولی الیاف پلی الفینی در مقایسه با الیاف دیگر بالاتر انتخاب گردد.

با توجه به سرعت تولید و دمای پلیمر مذاب ، سرعت سرد شدن وکشش بعد از تولید ، الیاف پلی پروپیلن ازنظر جهت گیری بلورهای خود نسبت به محور لیف با یکدیگر تفاوت دارند و افزایش سرعت ریسندگی اولیه واعمال کشش بعد از تولید ، جهت گیری بلورها رادر جهت محور لیف افزایش می دهد.

پلیمریزاسیون پروپیلن به سه روش امکان پذیر می باشد . در روش تعلیق که یک روش کلاسیک بحساب می آید پروپیلن در یک محیط رقیق کننده که معمولاً یک هیدرو کربن آلیفاتیک می باشد پلیمریزه می گردد مکمل این روش ، پلیمریزاسیون فاز گاز می باشند.


 
شدر ذوب ریسی پلی پروپیلن ، مشابه دیگر الیاف ترموپلاستیک مثل پلی استر وپلی امید ، وزن مولکولی متوسط ، توزیع وزن مولکولی و همچنین شاخص جریان توده پلیمری مذاب (MFI) وخصوصیات الیاف تولید شده را تحت تأثیر خود قرار می دهند . بطور کلی افزایش وزن مولکولی پلیمر ، افزایش استحکام الیاف تولید شده را به همراه دارد.

برای الیاف پلی پروپیلن که به منظور مصرف در صنعت نساجی تولید می گردندوزن مولکولی متوسط و برای الیاف پلی پروپیلن با استحکام زیاد که به عنوان الیاف با کارایی بالا تولید می کردند وزن مولکولی بالا انتخاب می گردد .
 باتوجه به مربوط بودن شاخص جریان مذاب و وزن مولکولی متوسط به یکدیگر ، شاخص جریان مذاب مناسب درتولید الیاف نساجی 25-15 گرم بر10 دقیقه وبرای الیاف باکارایی بالا 5-3 گرم بر10 دقیقه ذکرشده است
 
آزمایشات نشان داده است که محدوده کوچکتر توزیع وزن مولکولی پلیمر ، به قابلیت ریسندگی اولیه بهتر ، کمک می نماید . باتوجه به بالابودن وزن مولکولی پلی پروپیلن که افزایش ویسکوزیته توده مذاب در ریسندگی اولیه آنرا به همراه دارد ، دمای پلی پروپیلن مذاب درریسندگی اولیه آنها70 تا120درجه بیش از دمای پلیمربوده ودرمحدوده 230 تا 280 درجه سانتیگراد انتخاب می گردد . شکل زیر ذوب ریسی رابه صورت شماتیک نشان می دهد
 
دراین روش پلیمربه صورت گرانول از تغذیه کننده (هاپر) وارد مارپیچی ذوب کننده شده بر اثر گرمایش توسط مارپیچی ذوب می گردد
 . پلیمر مذاب سپس به کمک پمپ تغذیه از طریق ***** به رشته ساز تغذیه شده وپس از خروج از روزنه های رشته ساز تحت تاثیر نیروی کششی قرار می گیرد و با از دست دادن گرما به محیط خود جامد گردیده وسر انجام روی بسته ای پیچیده شده ویا آنکه به صورت مداوم به بخشی دیگر از خط تولید نهایی تغذیه می گردد .
 از آنجایی که پلی پرو پلین دارای گرمای ویژه بالا (KJ/Kg-K2-6/1) وضریب هدایتی کم (J/m.s.k3/0-1/0) می باشد ، لذا طول منطقه سرد کننده بعد از رشته ساز در مقایسه با الیافی مثل نایلون ویا پلی استر ، باید طویل تر انتخاب گردد . به همین ترتیب سرعت های تولید بالاتر به منطقه سرد کننده طویل تری احتیاج دارند . از این رو ، طول ستون ریسندگی ممکن است به 10متر برسد .


 
با توجه به پائین بودن دمای ترانزیسیون ثانویه الیاف الفینی از دمای اطاق ، تبلور الیاف نه تنها در سرد شدن در ستون ریسندگی اولیه شکل می گیرد بلکه این فرآیند ممکن است بعداً هم روی بوبین ادامه پیدا می کند بنابراین شرایط انجماد در ستون ریسندگی و همچنین شرایط نگهداری بوبین پس از تولید ، تبلور الیاف الفینی را تحت تأثیر خود قرار می دهند تعداد روزنه های رشته سازهای تولید کننده نخهای فیلامنتی ممکن است با توجه فیلامنت های مورد احتیاج بین 150- 10 متغیر میباشد رشته سازهایی که برای تولید الیاف به منظور بریده شدن و مورد استفاده قرار گرفتن به صورت کوتاه ( استیپل) به کار گرفته میشوند ممکن است تا 20000 روزنه داشته باشند
 
با توجه به سرعت تولید ، الیاف تولید شده ممکن است تا 6 برابر طول اولیه خود کشیده شوند تا خواص مکانیکی مطلوب را بدست آورند . درجه کشش قابل کسب برای پلی پروپیلن پاراکریستالین بیشتر از پلی پروپیلن منو کلینیک می باشد واین تفارت به مکانیک تغییر شکل مختلف برای ساختار منو کلینیک پاراکریستالین ربط داده شده است .
پدیده های فیزیکی مهم در ذوب ریسی را می توان به صورت زیر خلاصه نمود:
-رفتار توده مذاب از نقطه نظر رئولوژی
-کاهش قطر جریان در روزنه رشته ساز
-سرمایش جریان
-تبلور وتشکیل ساختار لیف


 
با اعمال کشش به الیاف بعد از ریسندگی اولیه ، نظم داخلی آنها افزایش یافته وتبلور بیشتری شکل می گیرد . با توجه به دمای تبدیل شیشه ای پائین این نوع الیاف ، کشش آنها با سرعت کم به مقدار 3تا8 برابر بدون گرمایش امکان پذیر است.
 کشش الیاف بدون گرمایش به کشش سرد معروف است.برای افزایش سرعت کشش ،الیاف پلی پروپیلن حرارت داده می شوند .کشش همراه با گرمایش به کشش گرم معروف است.ساختار جدید بعد از کشش ، معمولاً با سرد نمودن الیاف پایدار می گردد.
الیاف پلی پروپیلن با توجه به قیمت ارزانتر انها نسبت به الیاف دیگر برای طیف گسترده ای از کاربرد ها مورد استفاده قرار گرفته اند .به عنوان مثال ،نخ کفپوش های از نوع تافتینگ،نخ خامه قالی ، الیاف کفپوشهای نمدی ،کاربردهای نساحی الیاف پلی پروپیلن را تشکیل می دهند.کاربردهای صنعتی پلی پروپیلن را طناب، منسوجات کشاورزی و***** ، منسوجات عمرانی (کاربرد در عمران)گونی ،توری وموارد دیگری تشکیل می دهند . برای کاربردهای صنعتی هم از الیاف پلی اتیلن استفاده می شود
 
سبک بودن پلی اتیلن وپلی پروپیلن از آب وهمچنین عدم جذب آب توسط این الیاف ودر نتیحه عدم تغییر در خواص مکانیکی انها بر اثر تماس با رطوبت از خصوصیات بارز این دو نوع لیف در مقایسه با الیاف دیگر است.
الیاف الفینی علاوه بر داشتن نهایت خاصیت آبگریزی ،در مقابل تعداد زیادی از اسیدهای غیر آلی ، بازها وحلال های آلی در دمای اطاق مقاوم باشند . این خواص تا حدودی به وزن مولکولی بسیار بالای این الیاف مربوط می گردد. سولفوریک ونیتریک اسید وهمچنین دیگر اسیدهای قوی در دماهای بالا قادر به تخریب پلی الفین ها می باشند.پلی پروپیلن معمولی که به بازار عرضه می گردد دارای مقدار زیادی مواد افزودنی می باشد .نمونه هایی از این مواد که به منظور امکان پذیر ساختن تولید پلی پروپیلن به ان اضافه می گردند به قرار زیر است :
ضد اسید
مواد ضد اسید مثل کلسیم ویا سدیم استئارت نقش خنثی سازی بقایای کاتالیست مورد استفاده قرار گرفته در مرحله پلیمریزاسیون را به عهده دارند.در غیر اینصورت امکان تشکیل اسید وجود دارد که می تواند مشکلاتی مثل اثر سوء بر دستگاههای تبدیل را به همراه داشته باشد.
ضد اکسیداسیون
مواد ضد اکسیداسیون به عنوان محافظت از پلیمر در مقابل شکسته شدن ماکرومولکول در حین تولید و بعد از آن مورد استفاده قرار می گیرند.فنل با ممانعت فضایی نمونه ای از مواد ضد دی اکسیداسیون (آنتی اکسیدان )می باشد . لازم به ذکر است که علیرغم به همراه داشتن این مواد افزودنی ،پلی پروپیلن به عنوان اصلاح شده در نظر گرفته نمی شود.


 
علیرغم مزایای چشمگیر ، الیاف پلی پروپیلن دارای سه مشکل عمده در رابطه با کاربرد خود بصورت زیر می باشند :
الف : دمای ذوب نسبتاً پائین:
تفاوت زیاد بین دمای ذوب الیاف پلی پروپیلن و دیگر الیاف مثل پلی استر و پلی آمید ، کاربرد وسیعتر پلی پروپیلن را محدود ساخته است .
ب : تخریب بر اثر اکسیداسیون
وجود پیوند C-H نوع سوم د رپلی پروپیلن تخریب آنرا بر اثر اکسیداسیون شدت می بخشد . گرما ونور به عنوان یک کاتالیست برای واکنش اکسیداسیون عمل می نماید . از این رو ، مقاومت کم الیاف پلی پروپیلن معمولی در مقابل نور و گرما ، عیب بزرگی برای آنها بشمار می آید . جذب اکسیژن توسط این پلیمر ، باعث شکستن ماکرومولکول و در نتیجه کاهش درجه پلیمریزاسیون بر اثر تشکیل هیدروپراکسیدها در دمای بالا می باشد . به همین علت ، در پلیمریزاسیون آن از مواد ضد اکسید کننده استفاده می شود.
از نقطه نظر تخریب بر اثر گرما ، پلی پروپیلن به علت دارا بودن کربن نوع سوم در معرض خطر بیشتر نسبت به پلی اتیلن قرار دارد . نور خورشید هم از طریق مکانیزم فتواکسیداسیون با اثری مشابه گرما باعث تخریب پلی الفین ها می گردد . بخش ماورای بنفش نور خورشید نقش عمده ای در تخریب به عهده دارد . الیاف ظریف سریعتر از الیاف ضخیم تحت تأثیر نور خورشید قرار می گیرند .
 
ج : عدم امکان رنگرزی با روشها متداول برای دیگر الیاف
همان طور که قبلاً گفته شد با توجه با عدم وجود گروههای قطبی در پلی پروپیلن ، این لیف بدون اصلاح شدن قادر به قبول تعداد زیادی از رنگینه های مختلف نبوده و رنگرزی نوع معمولی آن امروزه به کمک رنگرزی توده انجام می شود .
برای کاهش کمبودهای پلی پروپیلن سعی شده است که این نوع لیف ترموپلاستیک با توجه به هدف خاص اصلاح گردد . این اصلاح ممکن است که خواص دیگری را نیز تحت تأثیر خود قرار دهد . اصلاحات برای بهبود و حتی کسب خصوصیات دیگر ممکن است از طریق اصلاح شیمیایی پلیمر و یا اصلاح فیزیکی در مرحله تولید و یا بعد از آن انجام شود


شنبه 24 مهر 1389

لاستیک طبیعی

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :صنعت لاستیک ،

لاستیک طبیعی

1 – استاندارد مرجع : ASTM D 1481 , ISO 1629

2- نام تجاری : NR

3- کاربرد : تایر اتومبیل، مصنوعات مکانیکی، ضربه گیر ها و چسب و ...

4- مزایا بر حسب اولویت :

1- ارزان بودن

2- انعطاف پذیری در دمای پائین

3- مقاومت در برابر آب

4- قدرت مقاومت پارگی بالا

5- مقاومت در برابر ضربه

6- مقاومت در برابر رشد برشی بالا

7- جهندگی بالا

8- مقاومت در برابر فشردگی

(5) معایب بر حسب محدودیت ها

1- ضعیف در برابر حلالهای هیدروکربنی

2- ضعیف در برابر روغن و بنزین

3- ضعیف در برابر گازها

4- مقاومت کم در برابر نور خورشید و ازون

5- مقاومت کم در برابر شعله و اشتعال

(6) ملاحضات :

از این پلیمر در مواقعی که مقاومت در برابر رشد برشی و سایش باشد استفاده می کنیم. این کائوچو چقرمه است و عمر فرسایشی طولانی دارد و می توان در درجه حرارت پائین تا حد برودت  45- درجه سانتی گراد به کار برد. و محدوده دمای کاربردی آن 60- تا 80 درجه سانتی گراد است.

مشخصات ویژه لاستیک  NR

استاندارد آزمون
 مقدار
 واحد
 خواص
 
STD 1024, 1221(ISO 37)
 3.5 – 7.0
 Mpa
 استحکام کششی
 
STD 1024, 2112(ISO 48)
 60 – 90 ± 5
 IRH
 سختی
 
STD 1024, 2112(ISO 48)
 100 – 300
 %
 تغییر طول تا شکست
 
STD 1027, 3113
 3
 -
 مقاومت در برابر آب و هوا
 
-
 0.95
 -
 چگالی
 
-
 500
 CP
 گرانروی
 
-
 -
 سفید
 رنگ
 
STD 1024,3715
 60 – 90
 N/2.5 mm
 حداقل مقاومت پارگی
 
STD 1024, 1116


 50
 %
 حداکثر فشردگی در 22 ساعت و دمای 70 درجه سانتی گراد
 

 

 

 

 

ایزوپرن ISOPRENE RUBBER (IR)

(1)              استاندارد مرجع : ASTM D 1418, ISO 1629

(2)              نام تجاری :  Trans- PIP-Natsyn-Ameripol SN

(3)              کاربرد : تایر اتومبیل، نوار نقاله، قطعات ضربه گیر، لوله مصرفی در بیمارستان ها، پاپوش و وا شر مدور

(4)              مزایا بر حسب اولویت ها

مقاومت در برابر آب
 مقاومت در برابر رشد برشی
 
مقاومت در برابر ضربه
 جهندگی و استحکام کششی مناسب
 
مقاومت سایشی مطلوب
 انعطاف پذیری در دمای پائین
 
مقاومت در برابر پارگی
 مقاومت در برابر الکل و اسید
 
مقاومت دربرابر هوازدگی
 مقاومت در برابر اکسیداسیون
 
مقاومت در برابر بازها
 مقاومت دربرابر روغن های گیاهی و حیوانی
 
مانایی فشاری
 مقاومت در برابر ترکزایی خمشی
 
بی بویی
 
 

(5)              معایب و محدودیت ها

مقاومت کم در برابر نور خورشید
 تاخیر دهندگی کم اشتعال
 
مقاومت کم در برابر ازون
 مقاومت کم در  برابر روغن ها
 
مقاومت گرمایی کم
 مقاومت پائین در  برابر حلالهای غیر قطبی
 

(6)              ملاحظات :

این لاستیک ترکیب شیمیایی شبیه کائوچوی طبیعی دارد ، در برابر هوا مقاوم تر از NR است و از نظر استحکام کششی، مقاومت پارگی، مانایی فشاری پائین تر از NR است.

مشخصات ویژه  IR

استاندارد آزمون
 مقدار
 واحد
 خواص
 
-
 0.94
 -
 چگالی
 
-
 200
 cp
 ویسکوزیته
 
-
 -
 سفید
 رنگ
 

 

لاستیک استایرن بوتادین SBR(Styrene Butadiene)

(1)              استاندارد مرجع ک ASTM D 1418, ISO 1629

(2)              نام تجاری : Copo-Carbomix-Baytown-Ameripol-Asrc Philprene-Krynol-Krymix-Krylene-(FRS-Centro)-Synpol-Pliofrex

(3)              کاربرد : روکش کابل و سیم، نوار نقاله، تایر اتومبیل، لوله، محصولات ابر مانند و اسفنجی

(4)               مزایا بر حسب اولویت :

مقاومت در برابر آب
 مقاومت در برابر سایش
 
جهندگی
 انعطاف پذیری در دمای پائین
 
مقاومت در برابر ترکزایی خمشی
 مانایی فشاری
 
استحکام کششی
 مقاومت در بربر رشد برشی
 
مقاومت در برابر اکسیداسیون
 مقاومت در برابر الکل و اسید
 
مقاومت در برابر گرما
 مقاومت در برابر هوازدگی
 
ناتراوایی
 مقاومت در برابر نور خورشید
 
مقاومت در برابر ضربه
 
 

 

(5)              معایب : محدودیت ها

-         مقاومت کم در برابر ازون

-         تاخیر دهندگی اشتعال ندارد

-         مقاومت کم در برابر بنزین و روغن

-         مقاومت کم در برابر حلالهای هیدروکربنی

(6)              ملاحظات :

این پلیمر به عنوان پلیمر همه منظوره تعریف می شود. که در دنیا بالا ترین مصرف را نیز دارد و با توجه به اینکه بسیار ارزان است به عنوان ارزانترین لاستیک از حجم تولید بالایی برخوردار است.

از خواص فیزیکی ضعیف تری نسبت به لاستیک طبیعی برخوردار است. مقاومت بیشتری در برابر گرما و ترکزایی خمشی از خود در قیاس با  NR نشان می دهد.

 

بوتادین رابر (Pplybutadiene rubber) پلی بوتادین

(1)              استاندارد مرجع : ASTM D 1418, ISO 1629

(2)              نام تجاری : (CISDENE)-(Buden Cisu)-(Ameripol CB)-(Trans-4)-(Taktene)-(Synpol-BR)-(Diene Duragen)

(3)              کاربرد : ساخت تایر اتومبیل، تسمه و نوار نقاله و مصنوعات اسفنجی و ابری

(4)              مزایا بر حسب اولویت ها

مقاومت در برابر آب
 مقاومت در برابر ترکزایی خمشی
 
جهندگی
 مقاومت در برابر هوازدگی
 
مقاومت سایشی
 مقاومت در برابر نور خورشید
 
انعطاف پذیری در دمای پائین
 مانایی فشاری
 
مقاومت در برابر پارگی
 ناتراوایی در برابر گازها
 
مقاومت در برابر ضربه
 مقاومت در برابر رشد برشی
 
مقاومت در برابر الکل ها
 مقاومت در برابر روغن های گیاهی و حیوانی
 
مقاومت در برابر اسید ها
 مقاومت در برابر بازها
 
مقاومت در برابراکسیداسیون
 
 

(5)              معایب و محدودیت ها

مقاومت گرمایی کم
 تاخیر دهندگی اشتعال ندارد
 
مقاومت کم در برابر روغن و بنزین
 فرایند پذیری نامطلوب
 
مقاومت کم در برابر ازون
 
 

(6)              ملاحظات :این لاستیک دارای خواص مشابه با کائوچوی طبیعی NR ، ایزوپرن و SBR دارد و دارای پائین ترین دمای تبدیل شیشه ای است ( بجز سیلیکون ها) و در دماهای پائین حتی تا 60- درجه عملکرد مناسبی از خود نشان می دهد و به همین منظور برای به دست آوردن خواص مطلوب عمدتا به صورت آلیاژ با دیگر لاستیک ها به کار می رود. به عنوان مثال مخلوط BR, SBR در لاستیک ترکیب مناسب است که امروز مورد استفاده قرار می کیرد BR به خاطر مقاومت پارگی و ترکزایی و SBR به منظور بهینه کردن اصطکاک در تایر.

(7)              مشخصات ویژه لاستیک BR

استاندارد روش آزمون
 مقدار
 واحد
 خواص
 
ISO 37
 600-700
 %
 ازدیاد طول
 
ISO 48
 60-65
 Shore A
 سختی
 
ISO 37
 175-200
 Kg/cm2
 مقاومت کششی
 
-
 0.94
 -
 چگالی نسبی
 

 

نئوپرن – پلی کلروپرن

(1)              استاندارد مرجع : ASTM D 1418- ISO 1629

(2)              نام تجاری : BUTUCOLOR-Bayprene

(3)              کاربرد : مصنوعات لاستیک و فلز، نوار نقاله، روکش سیم و کابل، پاشنه کفش، واشر، روکش مبلمان، لاستیک دور شیشه، کمربند ایمنی، قطعات ضربه گیر، شیلنگ، تسمه های V شکل و قطعات اتومبیل

(4)              مزایا بر حسب اولویت

چسبندگی عالی به الیاف و فلزات
 تاخیر دهندگی اشتعال
 
مقاومت در برابر شرایط جوی
 مقاومت در برابر ترکزایی خمشی
 
مقاومت در برابر بازها
 مقاومت در برابر رشد برشی
 
مقاومت در برابر اکسیداسیون
 مقاومت گرمایی
 
مقاومت دربرابر نور خورشید
 ناتراوایی در برابر گازها
 
مقاومت سایشی
 مانایی فشاری
 
جهندگی
 مقاومت در برابر روغن و بنزین
 
مقاومت در برابر الکل ها
 قدرت پارگی
 
مقاومت در برابر ضربه
 
 

 

(5) معایب و محدودیت ها

قیمت بالا
 مقاومت کم در برابر حلالهای اکسیژن دار
 
مقاومت کم در برابر سرما
 انعطاف پذیری کم در دماهای پائین
 

( 6 ) ملاحظات :

این پلیمر لاستیکی است همه منظوره و عالی و توازنی ایده آل در خواص و پاره ای از محدودیت های عملی :

در حالت کلی نئوپرن با مصرف عام به صورت :

الف ) اصلاح شده با گوگرد : در جهت افزایش استحکام در برابر پارگی و جهندگی بالاتر

ب ) اصلاح شده با مرکاپتان : در جهت مقاومت در برابر گرما و مانایی فشاری بالا

(7 ) مشخصات ویژه لاستیک نئوپرن :

استاندارد روش آزمون
 مقدار
 واحد
 خواص
 
ISO 48
 70 ± 5
 Shore A
 سختی
 
STD 1026,3322,(ASTM D1056)
 5
 %
 جذب آّب
 
STD 1027,3231(ISO 1431)
 20
 %
 حداقل مقاومت ازونی در 72 ساعت
 
STD 1026,8131(ASTM D 1148)
 1
 -
 حداکثر آلودگی
 
-
 1.23
 -
 چگالی
 

 

اتیلن – پروپیلن – دی ان منومر(Ethylene – Propylene – Diene ) EPDM – EPM – EPT

(1)              استاندارد مرجع : ASTM D 1418, ISO 1620

(2)              نام تجاری : Vistalon- Riyalen-Nordel-Epsyn-Epdyn-Epcar

(3)              کاربرد : تایر اتومبیل، روکش سیم و کابل، موکت و فرش ماشینی، روکش پارچه، شیلنگ بخارو قطعات ماشینهای شوینده

(4)               مزایا بر حسب اولویت ها

مقاومت در برابر ازون
 مقاومت در برابر حلالهای گیاهی
 
مقاومت در برابر هوازدگی
 مقاومت در برابر اسید ها
 
مقاومت در برابر آب و بخار
 مقاومت در برابر ضربه
 
مقاومت در برابر نور خورشید
 مقاومت در برابر رشد برشی
 
مقاومت در برابر سایش
 مقاومت در برابر ترکزایی خمشی
 
مقاومت در برابر اکسیداسیون
 مانایی فشاری
 
انعطاف پذیری در دمای پائین
 جهندگی عالی
 
مقاومت گرمایی
 قدرت پارگی مناسب
 
مقاومت در برابر بازها
 مقاومت در برابر الکل
 
مقاومت در برابر حلالهای اکسیژن دار
 ناتراوایی در مقابل گازها
 

 

(5)              معایب و محدودیت ها :

تاخیر دهندگی اشتعال ندارد
 چسبندگی ضعیف به الیاف و فلزات
 
مقاومت در برابر روغن و بنزین
 خاصیت آپارات نمودن ( وصله پذیری ) ضعیف دارد.
 
مقاومت ضعیف در برابر حلالهای هیدروکربنی
 
 

 

(6)              ملاحظات :

-         غیر از مواردی که نیاز به مقامت در برابر روغن و حلالهای هیدروکربنی وجود دارد  EPDM می تواند در محدوده ی وسیعی از محصولات لاستیکی به مصرف برسد.

-          به علت مقاومت بالا این لاستیک در برابر ازون و نور خورشید و شرایط سخت جوی EPDM لاستیک ایده الی برای مصارف خارجی و در تماس با هوا می باشد.

-          از لحاظ جسبندگی به الیاف بعد از کلروبوتیل رده دوم چسبندگی را به خود اختصاص داده است.

 

لاستیک نیتریل : (Acrylonitril Butadiene Rubber)  NBR

(1)              استاندارد مرجع : ASTM D 1418, ISO 1629

(2)               نام تجاری :  Nysyn, Hycar, (Fr-N), Elaprim, Chemivic,Chemigum, BUTACRIL, butaperene, Breon Nipol, Tylac, Perbunan, Paracriloze, PARACRIL, Nysynblak

(3)              کاربرد :

واشر های آ ب بندی، لوله ها، چرم مصنوعی، پوشش نخ و پارچه، شیلنگ روغن و گازوئیل، شیلنگ هیدرولیک

(4)              مزایا بر حسب اولویت ها

مقاومت در برابرآب
 مقاومت در برابر اسید ها
 
مقاومت در برابرسیالات هیدرولیکی
 مقاومت در برابر اکسیداسیون
 
گستره وسیع دمای کاربردی از 50- تا 150 درجه سانتیگراد.
 مقاومت در برابر هوازدگی
 
مقاومت سایشی
 انعطاف پذیری در دمای پائین
 
مقاومت در برابر روغن و بنزین
 جهندگی
 
مقاومت در برابر روغن های حیوانی و گیاهی
 قدرت پارگی
 
مقاومت در برابر بازها
 قدرت ضربه ای مطلوب
 
مقاومت گرمایی
 مقاومت در برابر الکل ها
 
مانایی فشاری خوب
 مقاومت در برابر ترک زایی خمشی
 
ناتراوایی در برابر گازها
 مقاومت در برابر حلالهای هیدروکربنی آروماتیک
 
مقاومت در برابر رشد برشی
 
 

 

(5)              معایب و محدودیت ها :

مقاومت کم در برابر نور خورشید
 مقاومت کم در برابر حلالهای اکسیژن دار
 
عدم تاخیر اندازی اشتعال
 مقاوت در برابر فرسودگی کم
 
مقاومت کم در برابر ازون
 
 

 

(6)              ملاحظات :

-         این لاستیک بالاترین حجم تولید لاستیک های مقاوم در برابر روغن را دارد.

-          عملکرد ضعیفی نسبت به نئوپرن در مقابل شرایط جوی و ازون و نور خورشید دارد.

-          هنگامی که نیتریل با رزین های PVC اصلاح می شود مقاومت آن در برابر شرایط جوی و اوزون افزایش می یابد بدون آنکه خواص مقاومتی آن در برابر روغن افت پیدا کند.

-          آلیاژ NBR+PVC در مجموع مشابه با نئوپرن است فقط چسبندگی به الیاف و فلزات در آن کمتر است.

-          نیتریل های کربوکسیل شده عمدتا چقرمه و مقاوم تر از نیتریل های معمولی در برابر پارگی و سایش می باشند اما انعطاف پذیری و جهندگی کمتری در دمای پائین از خود نشان می دهند.

 

(7)              مشخصات ویژه لاستیک NBR

 

 

استاندارد روش آزمون
 مقدار
 واحد
 خواص
 
STDB 1024,3115(ISO 48)
 40±5-90±5
 IRH
 سختی
 
STD 1024,2121(ISO 37)
 10.5
 Mpa
 حداقل استحکام کششی
 
STD 1024, 3715(ISO 34)
 60-90
 N/mm
 حداقل  مقاومت پارگی
 
STD 1024, 1526
 300-600
 Kpa
 مدول برشی
 
STD 1027,3231
 10
 %
 مقاومت در برابر ازون در 96 ساعت
 
STD 1027,6131
 0-15
 %
 مقاومت در برابر مایعات در دمای 100 درجه و زمان 72 ساعت
 
STD1024,3216(ISO 2921)
 25- تا 20-
 سانتیگراد
 حداکثر سرمای سفت شدن
 
STD 1024.1122(ISO 12244)
 20
 %
 حداکثر خزش
 
STD 1024,2121(ISO 37)
 150-400
 %
 حداقل تغییر طولی تا شکست
 
-
 450-900
 Kpa
 مدول تراکمی
 
-
 1.00
 -
 چگالی
 

 

لاستیک بیوتیل (IIR)

(1)              استاندارد مرجع ASTM D 1418, ISO 1629

(2)              نام تجاری : بوکار (Bucar)

(3)              کاربرد : ساخت تیوب داخل تایر – سیم های الکتریکی – قطعات ضربه گیر

(4)              مزایا بر حسب اولویت ها :

مقاومت در برابر اکسیداسیون
 مقاومت در برابر حلالهای اکسیژن دار
 
مقاومت در برابر هوازدگی
 مقاومت در برابر اسید ها
 
مقاومت در برابر نورخورشید
 مقاومت در برابر روغن های گیاهی و حیوانی
 
مقاومت در برابر اوزون و گرما
 مقاوم در برابر ترکزایی خمشی
 
مقاومت در برابر آب و بخار
 مقاومت در برابر پارگی
 
مقاومت در برابر رشد برشی
 مقاومت مناسب سایشی
 
ناتراوایی در برابر گازها
 مقاومت در برابر ضربه
 
جذب بالای انرژی
 مقاومت در برابر الکل ها
 
مقاومت در برابر گازها
 انعطاف پذیری در دمای پائین
 

         

(5)              معایب و محدودیت ها

مانایی فشاری بالا
 جهندگی کم
 
مقاومت کم در برابر روغن و بنزین
 خزش در حالت سردی
 
مقاومت کم در برابر حلالهای هیدروکربنی آروماتیک
 خاصیت ارتجاعی بسیار ضعیف
 
تاخیر دهندگی اشتعال
 عدم سازگاری با سایر الاستومر ها
 
فرایند پذیری متوسط
 
 

 

(6)              ملاحظات :

-         از نظر شیمیایی مخالف لاستیک طبیعی است.

-          مقاومت مناسب در برابر مواد شیمیایی خورنده دارد.

-          خواص فراورش متوسط دارد.

-          مستعد برای آلودگی است.

-         آلودگی باعث پخت نا مناسب و کاهش خواص فیزیکی بوتیل می شود.

-          مشتقات کلر و برم دار این لاستیک نسبت به آلودگی کمتر مستعد هستند.

-         

(7)              مشخصات ویژه لاستیک IIR

 

 

استاندارد روش آزمون
 مقدار
 واحد
 خواص
 
STD 1024,3115(ISO 48)
 40-70±5
 IRH
 سختی
 
STD 1024,3715(ISO 34)
 60-90
 N/2.5mm
 حداقل مقاومت پارگی
 
STD 1024,1122
 300-400
 %
 حداقل تغییر طول تا شکست
 
STD 1024,1122(ISO12244)
 6-10
 %
 حداکثر کشش
 
STD 1027,3231(ISO1431)
 80
 %
 حداقل مقاومت در برابر ازون در 96 ساعت
 
STD 1024,1536
 150-600
 Kpa
 مدول برشی
 
STD 1024,1531(ISO 7743)
 500-1700
 Kpa
 مدول تراکمی
 
STD 1024,1122(ISO 12244)
 10
 %
 حداکثر خزش
 
STD 1024,1531(ISO 7743)
 500-1700
 Kpa
 مدول تراکمی
 
-
 0.92
 -
 چگالی
 

 

(8) ملاحظات :

-         لاستیک پلی آکریلات Acrylate Rubber ACM

-         استاندارد مرجع : ASTM D 1418,ISO 1629

-         نام تجاری : Thiacril-Cyanacryl-Acrylon

-         کاربرد : ساخت لوله ها، واشرها، نوارها و پوشش مخازن مجاور روغن و حلالهای نفتی در فشار و گرمای بالا ( باخواص تحملی بهتری نسبت به NBR

-          مزایا :

-         مقاومت در برابر اکسیداسیون
 -         مانایی فشاری
 
-         مقاومت در برابر هوازدگی
 -         مقاومت در برابر روغن و بنزین
 
-         مقاومت در برابر نور خورشید
 -         جهندگی مناسب
 
-         مقاومت گرمایی
 -         ناتراوایی در برابر گازها
 
-          مقاومت در برابر حلالهای هیدرکربنی
 -         مقاومت سایشی مناسب
 
-         مقاومت در برابر ازون
 -         مقاومت در برابر رشد برشی
 
-          مقاومت در برابر روغن های گیاهی و حیوانی
 -         
 

-         

-         معایب و محدودیت ها

-         مقاومت کم در برابر آب و بخار
 -         تاخیر دهندگی اشتعال ندارد
 
-         انعطاف پذیری محدود در دمای پائین
 -         مقاومت کم در برابر ضربه
 
-         مقاومت کم در برابر پارگی
 -         مقاومت کم در برابر الکل ها و بازها
 
-          مقاومت کم در برابر حلالهای هیدروکربنی
 -          مقاومت کم در برابر حلالهای اکسیژن دار
 

-         ملاحظات :

-         مقاومت گرمایی آکریلیک از هر لاستیک دیگری بجز سیلیکون ها و فلئورو کربن ها بهتر است.

-          این لاستیک در هوا و هم در روغن برای زمان های طولانی بدون افت خواص فیزیکی کار می کند.

-          پخت تکمیلی برای رسیدن به بهترین خواص برای این نوع لاستیک ضروری است.

-          به کارگیری این نوع لاستیک در دمای پائین تنها در محدوده تا برودت 30- درجه سانتیگراد میسر است.

-         مقاومت در برابر گرما ار 25- درجه سانتیگراد تا 200 درجه سانتیگراد دارد.

-          استحکام و دوام زیاد دارد.

-         گستره ستی : Shore A90 – 40

-         چگالی نسبی : 1.09

-         استحکام کششی :Psi 2000

-         

-         لاستیک هایپالون – پلی اتیلن کلرو سولفن دار (Chlorosulphonated-Polyethylene) CSM

-         استاندارد مرجع : ASTM D 1418,ISO 1620

-          نام تجاری : Hypalon

-           کاربرد : روکش شمع، سیم کویل، روکش پارچه و سیم، روکش سقف، لوله و نقاله انتقال مواد شیمیایی گرم، لباس ضد آتش، شیلنگ های ضد اسید، پوشش داخلی مخازن شیمیایی، واشر ها

-          مزایا بر حسب اولویت :

-         

-         مقاوم در برابر اکسیداسیون
 -         مقاومت در برابر ضربه
 
-         مقاوم در برابرازون
 -         مقاومت در برابر رشد برشی
 
-         مقاوم در برابر هوازدگی
 -          مقاومت در برابر روغن های گیاهی و حیوانی
 
-         مقاومت سایشی مطلوب
 -         مقاومت در برابر پارگی
 
-         مقاومت در برابر اسید والکل
 -         مقاومت در برابر روغن  بنزین
 
-         حفظ رنگ
 -          مقاومت در برابر حلالهای هیدروکربنی آلیفاتیک
 
-         مقاومت در برابر آب
 -         مقاومت شیمیایی ممتاز
 
-         تاخیر دهندگی اشتعال
 -         مقاومت در برابر بازها
 
-         مقاومت گرمایی مطلوب
 -         مقاومت در برابر نور خورشید
 
-         ناتراوایی در برابر گازها
 -         مقاومت در برابر ترکزایی و خمشی
 

-         

-         محدودیت ها :

-         انعطاف پذیری محدود در دمای پائین
 -          مقاومت کم در برابر حلالهای اکسیژن دار
 
-         مانایی فشاری پائین
 -          مقاومت کم در برابر هیدروکربن های آروماتیک
 
-         جهندگی متوسط
 -         
 

-         

-         ملاحظات :

-         هایپالون در بسیاری از خواص نزدیک به نئوپرن است.

-          از نظر مقاومت در برابر اسیدها، حلالها، اوزون، اکسایش از نئوپرن برتر است.

-          پایداری بهتری در حفظ رنگ نسبت به نئوپرن دارد.

-         گستره سختی : 1.28- 1.12

-         حد اکثر استحکام کششی : Psi 3000


شنبه 24 مهر 1389

پلیمرها به سه گروه اصلی تقسیم می‌شوند

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :مقالات - کتاب -هندبوک ،

پلیمرها به سه گروه اصلی تقسیم می‌شوند


(1) پلاستیك های گرمانرم1 ، (2) پلاستیك های گرما سخت2 یا ترموست ها3 ، و (3) الاستومرها. ترموپلاستیك ها با افزایش دما نرم شده و با خنك شدن به سختی اولیه اشان برمی گردند و بیشتر قابل ذوب هستند، به عنوان مثال، نایلون، پلاستیك های گرما سخت (ترموست ها) وقتی گرم می شوند، سخت شده و هنگام سرد شدن به سختی اولیه برمی گردند. این مواد توسط كاتالیزورها یا گرم شدن تحت فشار به یك شكل دائمی تبدیل می شوند. الاستومرها نظیر رابرها می توانند بدون پاره شدن و گسستن در برابر تغییر شكل مقاومت كنند. در مقاله حاضر، انواع محدودی از پلیمرهای هر گروه و كاربرد و خواص آنها مورد بررسی قرار می گیرد.
 
 
 


ترموپلاستیك ها
الف – پلی اولفین یا پلیمرهای اتنیك
همه این ترموپلاستیك ها بطور مشترك دارای منور اتلین (H2C=CH2) هستند.
پلی اتیلن 6(PE)- پلی اتیلن اولین محصول تجاری در سال 1940 بوده و از نفت خام یا گاز طبیعی تهیه می شود.
پلی اتیلن یك ماده ترموپلاستیك است كه بسته به ساختار مولكولی از یك نوع به نوع دیگر متفاوت است. در حقیقت، با تغییر وزن مولكولی (یعنی طول زنجیر)، تبلور (یعنی وضعیت زنجیر)، و خواص شاخه ( یعنی پیوند شیمیایی بین زنجیرهای مجاور) می‌ توان محصولات متنوعی از آن تولید كرد. پلی‌اتیلن می تواند در چهار نوع تجاری تهیه شود: (1) دانسیته پایین، (2) دانسیته متوسط، (3) دانسیته بالا و (4) پلی‌اتیلن با وزن مولكولی بسیار بالا.

پلی اتیلن دانسیته پایین (LDPE):

 


دارای نقطه ذوب OC1050، سختی، مقاومت شكست فشاری، شفافیت، انعطاف پذیری و خاصیت انبساط پذیری است. بنابراین، به دلیل روش ساخت و استعمال آسان آن، برای لوله كشی و بسته‌بندی‌ها استفاده می شود. مقاومت شیمیایی آن بسیار برجسته است، گر چه به اندازه پلی‌اتیلن دانسیته و یا پلی پروپیلن نیست، اما این پلیمر در مقابل بسیاری اسیدهای معدنی (مانند HCI و HF) و قلیاها (نظیر NH4OH-KOH-NaoH) مقاوم بوده و برای جابجایی مواد شیمیایی معدنی می توان از آن استفاده كرد، ولی باید از تماس آن با آلكان ها، هیدروكربن های آروماتیك، هیدروكربن های كلرینه و اكسید كننده‌های قوی (نظیر HNo3)) اجتناب كرد. اتصال قسمتهای مختلف از جنس PE با استفاده از جوش ذوبی انجام می شود. بدین ترتیب، انجام لوله كشی به این شكل ارزان بوده و نسبت به دیگر مواد موجود، برای خطوط فاضلاب، خطوط آب، و دیگر سرویسهایی كه در معرض فشارها و یا درجه حرارت های بالا قرار نمی گیرند، بسیار مقاوم و بهترین انتخاب است. با وجود این، محدودیت هایی وجود دارد كه استفاده از آنها را در بسیاری كاربردها غیرممكن می سازد. این محدودیت ها عبارت از، استحكام پایین، مقاومت حرارتی پایین (بالاترین محدوده دمایی برای این ماده 0C60 است)، نزول كیفیت تحت پرتو تابی UV (مانند قرار گرفتن در معرض نور خورشید) است. با وجود این، پلی اتیلن می تواند جهت افزایش استحكام، مقاومت و دیگر خواص مكانیكی مطلوب با مواد دیگر تركیب شود.

پلی اتیلن دانسیته بالا (HDPE)

 


دارای خواص مكانیكی برجسته و مقاومت مكانیكی نسبتاً بیشتری در مقایسه با نوع دانسیته پایین است. تنها اكسید كننده های قوی بطور محسوس در محدوده دمایی مشخص به این مواد حمله خواهند كرد. اگر رزین پایه درست انتخاب نشود، شكست فشاری HDPE می تواند مشكل ساز باشد. خواص مكانیكی این ماده، استفاده از آنها را در شكل های بزرگتر و كاربردهایی نظیر مواد ورقه ای در داخل مخازن، بعنوان عایق كاری در ستون‌ها گسترش داده است. در این ماده نیز از جوش حرارتی می توان استفاده كرد.

پلی اتیلن با وزن مولكولی بسیار بالا (UHMWPE)

 


یك پلی اتیلن خطی با محدوده وزن مولكولی متوسط 106×3 تا 106×5 است. زنجیرهای خطی طولانی، مقاومت ضربه بالا، مقاومت در برابر سایش، سختی، مقاومت در برابر شكست فشاری را، علاوه بر خواص عمومی PE نظیر خنثی بودن در مقابل مواد شیمیایی و ضریب اصطكاك پایین ایجاد می‌كنند. بنابراین، این ترموپلاستیك برای كاربردهایی كه نیاز به مقاومت در برابر سایش دارند، نظیر اجزای استفاده شده در ماشین آلات بكار می رود. در حالت كلی، پلی‌اتیلن‌ها در مقابل تابش اشعه UV، مخصوصاً تابش نور خورشید بسیار حساس هستند. با وجود این، می‌توان از حساسیت آن با افزایش تثبیت‌كننده‌های مخصوص جلوگیری كرد.

پلی پروپیلن (PP)

 


با متیل جانشین شده بر روی اتیلن (پروپیلن) بعنوان منومر، خواص مكانیكی بطور قابل ملاحظه ای در مقایسه با پلی اتیلن بهبود می یابد، در حقیقت این پلیمر دارای دانسیته پایین (kg.m3 915-900)، سخت تر و محكم تر بوده و دارای استحكام بیشتری نسبت به انواع دیگر است. علاوه بر این نسبت به PE در دماهای بالاتری مورد استفاده قرار می‌گیرد. مقاومت شیمیایی آن بیشتر بوده و تنها توسط اكسید كننده های قوی مورد حمله قرار می گیرد. اگر در انتخاب رزین مناسب دقت نشود، شكست فشاری PP می‌تواند مشكل ساز باشد.خواص مكانیكی بهتر این ماده استفاده از آن را در اشكال بزرگتر، به شكل مواد ورقه ای داخل مخازن، بعنوان پوشش گسترش داده است. ضریب انبساط حرارتی برای PP از HDPE كمتر است. دو كاربرد مهم PP ساخت قسمت های قالب تزریقی و رشته‌ها و فیبرها است.

پلی بوتیلن (PB)

 


از پلی ایزوبوتیلن حاصل از تقطیر روغن خام تهیه شده است. منومر آن اتیلن با دو گروه متیل جایگزین شده با دو اتم هیدروژن است.

پلی‌وینیل كلراید (PVC)

 


اولین ترموپلاستیك استفاده شده در مقادیر بالا در كاربردهای صنعتی است. این پلیمر با واكنش گاز استیلن با اسید‌هیدروكلریك در حضور كاتالیزور مناسب تهیه می شود. استفاده از PVC به دلیل سادگی ساخت، در طول سالها افزایش یافته است. این پلیمر دارای كاربری آسان است.در مقابل اسیدها و بازهای معدنی قوی مقام بوده و در نتیجه بیش از 40 سال بطور گسترده به عنوان لوله كشی آب سرد و مواد شیمیایی استفاده می شده است. گرچه، در طراحی ساختار لوله، ضریب انبساط حرارتی خطی و ضریب الاستیك ناچیز این ماده باید در نظر گرفته شود.

پلی وینیل كلراید كلرینه شده (CPVC)

 


پلی وینیل كلراید می تواند با كلرینه شدن جهت تولید یك پلاستیك وینیل كلراید با مقاومت خوردگی اصلاح شده و مقاومت در دماهای 20 تا 30 درجه بالاتر تغیر كند. بنابراین، CPVC كه دارای همان محدوده مقاومت شیمیایی PVC است، می تواند به عنوان لوله، اتصالات، كانال ها، تانكها و پمپها در تماس با مایعات خورنده و آب داغ استفاده می‌شود. برای مثال، می‌توان تعیین كرد كه مقاومت شیمیایی این ماده در مقایسه با PVC در محیطهای حاوی wt%20 استیك اسید، wt%50-40 كرومیك اسید wt%70-60 نیتریك اسید در oC300 و wt%80 سولفوریك اسید، هگزان در oC50 و wt%80 سدیم هیدروكسید تا دمای 80 درجه سانتیگراد، بیشتر است.

پلی وینیل استات (PVA)

 


از منومری كه در آن یك گروه استات با یك اتم هیدروژن در منومر اتیلن جایگزین شده، تهیه می شود. این پلیمر به عنوان پلیمرهای ساختاری استفاده نمی شود، زیرا یك ترموپلاستیك نسبتاً نرم است و از این جهت تنها برای پوشش ها و چسب ها بكار می رود.


پلی استایرن (PS)

 


از منومر استایرن C6H5CH=CH2 (فنیل بنزن) تشكیل شده است. پلی استایرن یك آمورف و ترموپلاستیك ناهمسان است. حلقه آروماتیك به سختی پلاستیك كمك می كند و از جابجایی زنجیر كه پلاستیك را ترد و شكننده می كند، جلوگیری می‌كند. این پلیمر برای كاربردهایی كه مستلزم تماس با مواد شیمیایی خورنده هستند، توصیه نمی شود، زیرا مقاومت شیمیایی آن در مقایسه با دیگر ترموپلاستیك های موجود ناچیز بوده و در محیط های خاص شكست فشاری خواهند داشت. پلی استایرن در مقابل تابش اشعه UV (مانند تابش نور خورشید ) حساس بوده و به رنگ مایل به زرد تبدیل می‌شود و مقاومت حرارتی آن نیز تنها
0C 650 است. این ماده به عنوان پوشش تجهیزات و در بسیاری كاربردهای الكتریكی استفاده می شود. اتصالات لوله كشی از این پلاستیك تهیه شده، و بسیاری ظروف هستند كه از پلی‌استایرن اصلاح شده، ساخته می شوند. نحوه اتصال این قطعات توسط جوشكاری با استفاده از حلال است، اما استفاده از آنها به آب و محلولهایی كه حاوی مواد آلی و معدنی نباشند، محدود می شود. پلی استایرن سومین ترموپلاستیك پرمصرف پس از PE و PP با بازار 20% است.

پلی متیل پنتن (PMP)

 


یك دستگاه پلاستیك با شفافیت و خواص الكتریكی خوب است كه می تواند تا دمای 0C150 نیز مورد استفاده قرار گیرد.

آكریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)
 

یك سه بسپار با منومر بوتادین است، منومر دوم، آكریلونیتریل، از مولكول اتیلن كه اتم هیدروژن آن با یك گروه نیتریل (CN) جایگزین شده تشكیل شده. منومر سوم از یك مولكول اتیلن با گروه فنیل جایگزین شده با اتم هیدروژن (استایرن) تشكیل شده است.خواص این پلیمر با تغییر نسبت آكریلونیتریل در دو جزء دیگر آن، بطور قابل ملاحظه‌ای متغیر است. این مشتق از رزین های استایرن دارای جایگاه مهمی است. در حقیقت، استحكام، سختی، ثبات بعدی و دیگر خواص مكانیكی آنها، با تغییر این نسبتها قابل اصلاح است. گرچه، این مواد دارای مقاومت حرارتی پایین OC90 استحكام نسبتاً كم، و مقاومت شیمیایی محدود هستند، قیمت پایین، اتصال راحت و راحتی ساخت، این مواد را برای لوله‌های توزیع گاز، آب، فاضلاب و خطوط تخلیه، قسمتهای اتومبیل و خدمات بسیار از تلفن تا قسمتهای مختلف اتومبیل بسیار مورد توجه كرده است. مقاومت این ماده توسط مقدار كمی از تركیبات آلی تهدید می شود، و به آسانی توسط عوامل اكسید كننده و اسیدهای معدنی قوی مورد حمله قرار می‌گیرد. علاوه بر این، ممكن است گراكینگ فشاری در حضور بعضی مواد آلی در آنها رخ دهد.

پلی تترافلورواتیلن (PTFE)

 


از منومر مولكول اتیلن كاملاً فلورینه شده به دست می آید كه تحت نام تجاری تفلون 4 شناخته شده است. نظر به ذوب بالا (0C327) دارای پایداری دمایی بسیار بالا با مقاومت حرارتی تا 0C280 است، و از نظر شیمیایی یكی از خنثی ترین مواد شناخته شده پس از شیشه، فلزات دیر گداز نظیر تانتالم1 و فلزات گروه پلاتینیم نظیر ایریدیم 2 یا پلاتینیم 3 برای استفاده در مواد خورنده حتی در دمای بالا است. یكی از مشكلات عمده این پلیمر خستگی ناشی از سیكل های حرارتی به واسطه تكرار انبساط و انقباض در یك دوره زمانی در دماهای بالاتر از مرز بیان شده است. با توجه به تخلخل آنها، یكی از دلایل زوال فلوروكربن‌ها جذب مواد شیمیایی و به دنبال آن واكنش با اجزای دیگر در ترموپلاستیك است. هنگامی كه این پدیده اتفاق می افتد، منجر به دفرمه شدن سطح، نظیر حبابی شدن می شود. این مواد دارای محدوده دمایی معینی هستند و از افزایش دما باید اجتناب شود.

پلی تری فلورو كلرو اتیلن (PTCE)
این كلرو فلورو پلیمر دارای پایداری حرارتی تا 0C175 بوده و مقاومت شیمیایی كمتری نسبت به PTFE كاملاً فلورینه شده دارد. این پلیمرتحت نام تجاری Kel-F شناخته شده است. بطور كلی، خواص كاری این پلاستیك نسبتاً خوب است، بطوری كه می تواند به وسیله قالبگیری تزریقی شكل گرفته و نتیجتاً بعنوان پوشش و همچنین برای پوشش‌های پیش ساخته برای بسیاری كاربردهای شیمیایی استفاده شود.

پلی وینیلیدن فلوراید (PVDF)

 

 

این ماده دارای مقاومت حرارتی كم تر 0C15 و پایداری شیمیایی پایین تری نسبت به دیگر فلوروكربن‌ها است. این پلیمر دارای كاربردهای بسیاری در صنایع فرآیند‌های شیمیایی و ساخت پمپ ها، شیرها، لوله، مخازن كوچك و دیگر تجهیزات است. این مواد به عنوان پوشش و آستر نیز بكار می روند. 000

ب- پلی آمیدها (PA)

 

 

ترموپلاستیك های پلی آمید از طریق چگالش واكنش كربوكسیل اسید (RCOOH) و یك آمین (RNH2) با حذف آب تهیه می شود. این رزین ها تحت نام تجاری نایلون، یكی از اولین محصولات رزینی استفاده شده بعنوان مواد مهندسی شناخته شده است. خواص مكانیكی بسیار خوب بهمراه راحتی ساخت، رشد متداوم آنها را برای كاربردهای مكانیكی حتمی می‌كند. استحكام بالا، سختی، مقاومت در برابر سایش و مدول یانگ بالا خواص بسیار با ارزش نایلون ها بوده و موارد استعمال آن‌ را در كاربردهای مهم در تجهیزات عملیاتی مختلف نظیر چرخ دنده ها، اتصالات الكتریكی، شیرها، نگهدارنده ها، لوله گذاری و پوشش سیم‌ها توجیه می‌كند. مقاومت حرارتی نایلون می‌تواند متغیر باشد، اما در محدوده دمایی 0C100، باید در نظر گرفته شود. این پلیمر به عنوان یك ترموپلاستیك، به استثنای مقاومت ناچیز آن در تماس با اسیدهای معدنی قوی دارای مقاومت شیمیایی خوبی است. نظر به گوناگونی مشتقات یا كوپلیمرهای آغازگر، انواع تجاری متنوعی از رزین های نایلون، با خواص متفاوت موجود است. انواع اصلی آن، نایلون و نایلون 66 است كه دارای استحكام بالایی هستند. اخیراً ، انواع تجاری جدیدی از نایلون عرضه شده كه بر انواع سابق از نظر غلبه بر محدودیت‌های موجود، برتری دارد. این مواد شامل پلی آمیدهایی است كه دارای یك گروه آروماتیك در منومر آنها بوده، و به همین دلیل آرامید رزین (آرومانتیك آمیدها) كه تحت نام تجاری Kelvar و Nomex شناخته شده، نامیده می شود.

ج ) پلی استالیز
پلی استالزها تحت نام تجاری Delrin و عموماً با پلیمر اولیه فرمالدئید است. ثبات بعدی عالی و استحكام رزین استال، استفاده از آنها در چرخ دنده ها، پره‌های پمپ، انواع اتصالات رزوه ای نظیر درپوش‌ها و قسمتهای مكانیكی را امكان پذیر می‌كند. این مواد مختلف آلی و معدنی در محدوده وسیعی است. همانند بسیاری پلیمرهای دیگر این پلیمر فرمالدئید در مقابل اسیدهای قوی، بازهای قوی یا مواد اكسید كننده مقاوم نخواهد بود.

د ) سلولزها
مهمترین مشتقات سلولزی در پلیمرها، ترموپلاستیك های استات، بوتیرات و پروپیونات هستند. این پلیمرها در موارد مهم استفاده نمی شوند اما در قطعات كوچك نظیر پلاك های شناسایی، پوشش های تجهیزات الكتریكی و دیگر كاربردهایی كه نیاز به یك پلاستیك شفاف با خواص مقاومت ضربه بالا دارند، استفاده می شود. خواص فرسایشی این مواد، مخصوصاً در مورد پروپیونات خوب است، اما مقاومت مكانیكی آنها در مقایسه با دیگر ترموپلاستیك ها قابل رقابت نیست. آب و محلولهای نمكی اثری بر این مواد ندارند، اما مقادیر ناچیز از اسید، قلیا یا دیگر حلال ها بر روی آن اثر نامطلوبی دارد. بالاترین دمای مفید 0C60 است.

ه – پلی‌كربناتها (PC)

 


پلی كربناتها توسط واكنش پلی فنل با دی كلرومتان و فسژن تهیه می شود. منومر اولیه این ماده OC6H4C(CH3)2C6H4COO
است. پلی كربنات یك ترموپلاستیك خطی، با خاصیت كریستالیزاسیون پایین، شفاف و با جرم مولكولی بالا بوده وعموماً تحت نام تجاری Lexan شناخته می‌شود. این پلیمر دارای مقاومت شیمیایی بالا در گریس كاری و روغن كاری بوده ولی دارای مقاومت پایین در برابر حلالهای آلی است. مقاومت فوق العاده بالای این ترموپلاستیك (30 برابر شیشه ضربه گیر) به همراه مقاومت الكتریكی بالا راحتی ساخت، مقاومت در برابر آتش، و عبور نور بالا (90%) استفاده از این پلیمر را در بسیاری كاربردهای صنعتی توسعه داده است. وقتی یك پوشش ترانسپارنت، با دوام و بسیار ضربه گیر مورد نیاز باشد، پلی كربنات انتخابی مناسبی است. مقاومت فوق العاده بالای این ترموپلاستیك (30 برابر شیشه ضربه گیر) بهمراه مقاومت الكتریكی بالا، راحتی ساخت، مقاومت در برابر آتش ، وعبور نور بالا (90%) استفاده از این پلیمر را در بسیاری كاربردهای صنعتی توسعه داده است.وقتی یك پوشش ترانسپارنت با دوام و بسیار ضربه گیر مورد نیاز باشد، پلی كربنات انتخاب مناسبی است. در مجموع ، جهت ساخت قطعات بسیار كوچك ماشین آلات – مخصوصاً ماشین آلاتی كه دارای تجهیزات قالبگیری پیچیده هستند، پره های پمپ ها، كلاه های ایمنی و دیگر كاربردهایی كه نیاز به وزن سبك و مقاومت ضربه گیری بالا دارد، استفاده از ترموپلاستیك‌های پلی كربنات رضایت بخش است. این مواد می‌توانند در دماهای بین 0C170 تا 0C121 مورد استفاده قرار گیرند.

ترموست ها

الف – پلی اورتان ها (PUR)

 


این پلیمرها در فرمهای مختلف نظیر فوم های انعطاف پذیر و سخت، الاستومورها و رزین های مایع استفاده می شوند. پلی اورتان ها در برابر اسیدها و بازهای قوی و حلال های آلی دارای مقاومت خوردگی پایین هستندو فوم های انعطاف پذیر عمدتاً برای كاربردهای خانگی (نظیر بسته بندی ) استفاده می شوند، در حالیكه فوم های سخت به عنوان مواد عایق حرارتی برای انتقال سیالات كرایوژنیك و محصولات غذایی سرد بكار گرفته
می شود.

ب – پلاستیك های فوران این پلاستیك ها از فنولیگ گران تر هستند، اما استحكام كششی بالاتری دارند. بعضی مواد در این دسته دارای مقاومت قلیایی بیشتر هستند. مقاومت حرارتی این پلی استرها حدود 0C80 است.

رزین‌های اپو كسی (EP)

 


اپوكسی های با پایه گلیسیدال اتر شاید بهترین تركیب از نظر مقاومت سایشی و خواص مكانیكی باشند. اپوكسی های تقویت شده با فایبر گلاس استحكام بسیار بالا و مقاومت حرارتی خوبی دارند و مقاومت شیمیایی رزین اپوكسی در مقابل اسیدهای ضعیف بسیار عالی و در مقابل اسیدهای قوی نامناسب می باشد. مقاومت قلیایی آن، در محلول های ضعیف بسیار خوب است. اپوكسی در قالب ریزی، اكستروژن ها، ورقه ها، چسبنده ها و پوشش ها كاربرد دارند. این مواد بعنوان لوله ها ، شیرها، پمپ ها، تانك های كوچك، ظروف، سینك ها، آستركاریها، پوشش های محافظ، عایق كاری، چسبنده ها و حدیده ها بكار می روند.

رابرها و الاستومرها

رابرها و الاستومرها عمدتاً بعنوان مواد پوشش برج ها،مخازن، تانكها، و لوله ها استفاده می شوند. مقاومت شیمیایی بستگی به نوع رابر و تركیبات آن دارد. اخیراً رابرهای مصنوعی به بازار عرضه شده كه نیازهای صنایع شیمیایی را تا حد زیادی تامین كند. هرچند هیچ یك از رابرهای تهیه شده دارای خواص رابر طبیعی نیست، ولی در یك یا چند مورد نسبت به آن برتری دارد. از رابرهای مصنوعی ، ترانس – پلی ایزوپرن سیس- پلی بوتادین، شبیه رابر طبیعی هستند. تفاوت رابرها و الاستومرها در كاربردهای خاص، مشخص می شود.

الف) رابر طبیعی (NR)

 


رابر طبیعی یا سیس – 1 و 4- پلی‌ایزوپرن دارای منومر اولیه سیس – 1 و 4- ایزوپرن (این ماده گاهی كائوچو نامیده می‌شود) است. رابر طبیعی توسط فرآوری عصاره درخت رابر
(Heva Brasiliensis) با بخار، و تركیب آن با عوامل ولكانیزه، آنتی‌اكسیدان‌ها و پركننده تهیه می‌شود. رنگهای دلخواه می‌تواند با تركیب رنگدانه‌های مناسب (به عنوان مثال، قرمز: اكسید آهن- Fe2O3، سیاه: كربن سیاه و سفید: اكسید روی – ZnO) حاصل شود. رابر طبیعی دارای خواص دی‌الكتریك مناسب قابلیت ارتجاعی عالی، قابلیت جذب ارتعاش بالا و مقاومت شكست مناسب است. بطور كلی، رابرهای طبیعی از نظر شیمیایی در مقابل اسیدهای معدنی رقیق، قلیا و نمكها مقاوم هستند. رابر طبیعی، براحتی توسط مواد شیمیایی اكسید‌كننده، اكسیژن اتمسفری، ازن، روغن‌ها، بنزن و ستن‌ها مورد حمله قرار گرفته وغالباً دارای مقاومت شیمیایی كم در مقابل نفت و مشتقات آن و بسیاری مواد شیمیایی آلی هستند، بطوری كه در معرض آنها نرم می‌شوند. علاوه بر این، در مقابل تابش اشعه UV (به عنوان مثال، قرار گرفتن در معرض نور خورشید) بسیار حساس هستند. در مجموع این ماده برای كاربردهایی كه به مقاومت سایشی، مقاومت الكتریكی و خواص جذب ضربه یا ارتعاش نیاز دارند، بسیار مناسب است. با وجود این، به واسطه محدودیت مكانیكی رابر طبیعی، و همچنین بسیاری رابرهای مصنوعی، توسط ولكانیزاسیون و تركیب با افزودنیهای دیگر این مواد به محصولات پایدارتر و سخت‌تر تبدیل می‌شوند. فرآیند ولكانیزاسیون شامل اختلاط رابر طبیعی یا مصنوعی خام با 25 درصد وزنی سولفور و حرارت مخلوط در OC150 است. مواد رابر حاصله به واسطه واكنش‌های زنجیری بین رشته‌های كربن مجاور به مراتب سخت‌تر و قوی‌تر از مواد اولیه هستند. بنابراین، كاربردهای صنعتی رابر طبیعی ولكانیزه شده شامل مواردی نظیر: پوشش داخلی پمپ‌ها، شیرها، لوله‌ها، خرطومی‌ها و اجزای ماشین كاری است. به دلیل مقاومت شیمیایی پایین و حساسیت این رابر به نور خورشید، كه یك خاصیت نامطلوب در صنایع است، امروزه این ماده با انواع جدید الاستومرها جایگزین می‌شود.

ترانس- پلی‌ایزوپرن رابر (PIR)
ترانس – 1 و 4- پلی‌ایزوپرن رابر، یك رابر مصنوعی با خواص مشابه نوع طبیعی آن است. این ماده اولین بار در طول جنگ جهانی دوم به واسطه مشكلات تامین رابر طبیعی بطور صنعتی شناخته شد. گرچه، این ماده حاوی ناخالصی‌های كمتری نسبت به رابر طبیعی بوده و فرآیند تهیه آن بسیار ساده است، به دلیل قیمت بالای آن، زیاد مورد استفاده قرار نمی گیرد. خواص مكانیكی و مقاومت شیمیایی آن، مشابه رابر طبیعی بوده و مانند بسیاری از انواع دیگر رابرها خواص مكانیكی آن توسط فرآیند ولكانیزاسیون بهبود می‌یابد.

ج- رابر استایرن بوتادین (SBR)


رابر استایرن بوتادین، یك كوپلیمر استایرن و بوتادین است. این رابر تحت نام تجاری Buna S شناخته شده است. مقاومت شیمیایی آن مشابه رابر طبیعی است و دارای مقاومت پایین در مقابل اكسید‌كننده‌ها، هیدروكربن‌ها و روغن‌های معدنی است. از این رو از نظر شیمیایی مزیت خاصی نسبت به دیگر رابرها ندارد این رابر در تایر اتومبیل، تسمه‌ها، واشرها، لوله‌های خرطومی و دیگر محصولات متنوع استفاده می‌شود.

رابر نیتریل (NR)


نیتریل رابر، یك كوپلیمر از بوتادین و آكریلونیتریل است. این ماده در نسبتهای متفاوت از 25:75 تا 75:25 ساخته می‌شود كه سازنده باید درصد آكریلونیتریل را در محصول خود مشخص كند. رابر نیتریل تحت نام تجاری Buna N شناخته شده و نظر به مقاومت در برابر متورم شدن در حالت غوطه‌وری در روغن‌های معدنی، دارای مقاومت بالا در مقابل روغن‌ها و حلا‌ل‌ها است. علاوه بر این، مقاومت شیمیایی آن در مقابل روغن‌ها متناسب با میزان آكریلونیتریل آن است. گرچه این ماده در مقابل اكسید‌كننده‌های قوی نظیر اسید نیتریك مقاوم نیست، مقاومت خوبی در مقابل ازن و تابش اشعه UV نشان می‌دهد. رابر نیتریل برای لوله‌های پلاستیكی گازوئیل، دیافراگم پمپ‌های سوخت، واشرها، آب‌بندها و درزگیرها (نظیر او- رینگ‌ها) ونهایتاً زیره‌های مقاوم در برابر روغن برای كفش‌های كار ایمنی استفاده می‌شوند.

ه) بوتیل رابر


بوتیل رابر، یك كوپلیمر از ایزوبوتیلن و ایزوپرن است. بوتیل رابر از نظر شیمیایی در مقابل اسیدهای معدنی رقیق، نمكها و قلیاها مقاوم بوده و مقاومت شیمیایی خوبی در مقابل اسید‌های غلیظ به استثنای اسیدنیتریك و اسید سولفوریك دارا است. این رابر در مقابل ازن نیز مقاومت بالایی دارد. گرچه به راحتی در مقابل مواد شیمیایی اكسید‌كننده، روغن‌ها، بنزن، و ستن‌ها مورد حمله قرار می‌گیرد، دارای مقاومت شیمیایی پایین در مقابل نفت و مشتقات آن و دیگر مواد شیمیایی آلی است. علاوه بر این، رابر بوتیل در مقابل اشعه UV (مانند قرار گرفتن در معرض نور خورشید) بسیار حساس است. مشابه دیگر رابرها، خواص مكانیكی آن توسط فرآیند ولكانیزاسیون بهبود می‌یابد. كاربردهای صنعتی آن مشابه كاربردهای رابر طبیعی است. بوتیل رابر برای تیوبهای داخلی تایر و لوله‌های خرطومی استفاده می‌شود.

نتیجه‌گیری
با توجه به مطالب ارایه شده در این مقاله، پلیمرها به سه گروه اصلی ترموپلاستیك‌ها، ترموست‌ها و الاستومرها تقسیم می شوند كه بعضی انواع آن از نظر خواص فیزیكی و كاربردهای آنها بیان شد.
نتیجه حاصل از بررسی انواع مختلف پلیمرها مشخص می‌كند كه هر سه گروه مذكور داری مقاومت شیمیایی بسیار بالا در برابر اسیدهای معدنی بوده و تقریباً همه آنها در مقابل تابش اشعه UV، مخصوصاً تابش نور خورشید، بسیار حساس هستند.
ترموپلاستیك‌ها با توجه به خواص مكانیكی و شیمیایی مناسب، در بسیاری كاربردهای صنعتی نظیر لوله‌ها و تجهیزات انتقال، تجهیزات الكتریكی، پوشش‌ها، اتصالات و نظایر آن استفاده می‌شوند.
ترموست‌ها برخلاف ترموپلاستیك‌ها دارای مقاومت خوردگی پایینی هستند و در نتیجه استفاده از آنها در صنایع محدود به ساخت لوله‌ها، شیرها، پمپ‌ها، ظروف، پوشش‌های محفاظ، عایق‌كاری، چسبنده‌ها و ... می شود.
الاستومرها نیز به عنوان مواد پوشش‌ مخازن، تانكها و لوله‌ها استفاده شده و از نظر شیمیایی در مقابل اسیدهای معدنی رقیق، قلیاها و نمكها مقاوم هستند.


جمعه 16 مهر 1389

تكرار زمانه

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :عمومی ،

تكرار زمانه

مردی 80ساله با پسر تحصیل کرده 45ساله­اش روی مبل خانه خود نشسته بودند ناگهان کلاغی كنار پنجره‌شان نشست. پدر از فرزندش پرسید: این چیه؟ پسر پاسخ داد: کلاغ.

پس از چند دقیقه دوباره پرسید این چیه؟ پسر گفت : بابا من که همین الان بهتون گفتم: کلاغه.

بعد از مدت کوتاهی پیر مرد برای سومین بار پرسید: این چیه؟ عصبانیت در پسرش موج میزد و با همان حالت گفت: کلاغه کلاغ!

پدر به اتاقش رفت و با دفتر خاطراتی قدیمی برگشت. صفحه­ای را باز کرد و به پسرش گفت که آن را بخواند.

در آن صفحه این طور نوشته شده بود:

امروز پسر کوچکم 3سال دارد. و روی مبل نشسته است هنگامی که کلاغی روی پنجره نشست پسرم 23بار نامش را از من پرسید و من 23بار به او گفتم که نامش کلاغ است.
هر بار او را عاشقانه بغل می‌کردم و به او جواب می‌دادم و به هیچ وجه عصبانی نمی‌شدم و در عوض علاقه بیشتری نسبت به او پیدا می‌کردم.


پنجشنبه 15 مهر 1389

این جوری به دانشجو درس می دنا

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :عمومی ،

این ساختمان در هلند ساخته شده و با سفر به درون آن می‌توان از

 تمامی قسمتها و کارکرد درست یک بدن سالم اطلاعات کسب کرد..

ارتفاع این ساختمان که از نظر ظاهری  پیکر انسانی نشسته است،

35 متر است

 


 


 


 


سه شنبه 13 مهر 1389

مشخصات نفت

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :مقالات - کتاب -هندبوک ،

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 


 

جدول ازسلی (1985)
دراین جدول عناصر دیگری مانند وانادیوم ، نیکل و اورانیوم با درصد وزنی حداکثر 0.1 در ترکیب نفت خام موجود هستند. بعلاوه در خاکستر نفت خام آثاری از عناصر C r ، Cu ، Pb ، Mn ، Sr ، Ba ، Mo ، Mg ، Ca ، Ti ، Al ، Fe و Si یافت می‌شود که بعضی از عناصر بالا مانند V-Ni-U احتمالا در رابطه با عنصر ارگانیکی اولیه (مادر) بوجود آمده و بعضی دیگر از عناصر مشخصات ژئوشیمیایی سنگ دربرگزیده را نشان می‌دهند.
قابل ذکر است که آثاری از نمک ، آب و سولفید هیدروژن نیز درنفت خام مشاهده می‌شوند.


خواص فیزیکی نفت خام
ویسکوزیته
همانطور که نفت خام ممکن است با دخالت عواملی به رنگهای زرد ، سبز ، قهوه‌ای ، قهوه‌ای تیره تا سیاه مشاهده گردد، لذا ویسکوزیته متغیر را برای آنها خواهیم داشت. بنابراین نفت خام درسطح زمین دارای ویسکوزیته بیشتر بوده و بعبارتی ویسکوزتر است. چون در مخزن زیرزمینی یکی از عوامل دخیل حرارت موجود درمخزن می‌باشد، که همراه با این عامل ، عمق نیز موثر می‌باشد. همچنین سن نفت را به لحاظ زمان مخزن شدن را درطیف تغییرات ویسکوزیته سهیم می‌دانند.


ترکیبات مولکولی نفت خام
تعداد ترکیبات مولکولی نفت خام وابسته به سن زمین شناسی آن ، عمق تشکیل آن ، منشا آن و موقعیت جغرافیایی آن متغیر می‌باشد. برای مثال نفت خام Ponca city از Oklahoma شامل حداقل 234 ترکیب مولکولی می‌باشد.


گروههای تشکیل دهنده نفت خام
هیدروکربنها (Hydrocarbons)
هیدروکربنها همانطور که از نامشان مشخص است، شامل گروههایی هستند که ترکیبات ملکولی آنها فقط از هیدروژن و کربن تشکیل شده است. انواع هیدروکربنها عبارتند از :


هیدروکربن‌های پارافینی (پارافینها)  CnH2n+2
هیدروکربنهای نفتنی (سیکلوپارافینها یا نفتنیکها )  CnH2nN
هیدروکربنهای آروماتیک (بنزنوئیدها)  H2n-6
غیرهیدروکربنها (Heterocompounds)
این گروه شامل ترکیباتی غیر از هیدروژن و کربن می‌باشند و عناصری از قبیل اکسیژن ، نیتروژن ، گوگرد ، اتمهای فلزی همراه با هر کدام از اینها و یا ترکیب با همه اینها نظیر Ni ، V می‌باشد.


وزن مخصوص نفت خام
از خواص فیزیکی نفت خام که ارزش اقتصادی نفت خام بر مبنای آن سنجیده می‌شود، وزن مخصوص آن می‌باشد. لذا سنجش و نحوه محاسبه فرمول آن مهم است. اکثر کشورهای جهان ، وزن مخصوص نفت خام را برحسب درجه A.P.I که یک درجه بندی آمریکائی است، محاسبه می‌کنند. مشابه همین درجه بندی و سنجش ، وزن مخصوص نفت خام را در کشورهای اروپائی با درجه بندی Baume محاسبه می‌کنند که از لحاظ مقدار اندکی از درجه A. P.I کمتر می‌باشد.

   

سنجش وزن مخصوص نفت خام
سنجش وزن مخصوص نفت خام مانند سایر مواد و مایعات برمبنای قانون کلی که همان وزن واحد حجم مایع است، در شرایط ºF 60 و P=1at سنجیده می‌شود و مقدار آن در فرمول جایگزین شده و وزن مخصوص نفت خام را بر حسب درجه A.P.I یا درجه Baume می‌دهد.
بدلیل اینکه S.G (Pure water)=1 می‌باشد. لذا وزن مخصوص آب با درجه 10 ، API خواهدبود. بدلیل کوچکتر بودن وزن مخصوص نفت از آب که همواره عددی کوچکتر از 1 را برای وزن مخصوص نفت در 60ºF خواهیم داشت. لذا هیچوقت در جدولها و محاسبات ، وزن مخصوص نفت بر حسب درجه A.P.I کوچکتر و مساوی 10 نخواهیم داشت.


تاثیر درجه حرارت بر وزن مخصوص نفت خام
از عواملی که سبب تغییر در وزن مخصوص نفت خام می‌شوند، تغییرات دما است. یعنی با بالارفتن دما ، وزن مخصوص کمتر شده و به درجه A. P.I افزوده می‌شود. همچنین بالا رفتن درجه حرارت اثر معکوس بر روی ویسکوزیته نفت خام می‌گذارد.


انواع مختلف نفت برحسب A.P.I
نفت سنگین با 10 الی 20 درجه A.P.I
نفت متوسط با 20 الی 30 درجه A.P.I
نفت سبک با بیش از 30 درجه A.P.I
وزن مخصوص نفت‌ها بستگی به ماهیت هیدروکربورهای مختلف دارد. هر قدر مقدار گاز محلول در روغن بیشتر باشد،چگالی آن کمتر خواهد بود. بنابراین پارافین‌ها دارای پایین ترین چگالی و نفتیک‌ها کمی بالاتر و آروماتیک‌ها بالاترین چگالی را دارند.

ضریب انبساط نفت خام
ضریب انبساط نفت خام از 6.1x10-4 الی 8.3x10-4 در نوسان بوده که با کاهش چگالی ، ضریب انبساط آن افزایش می‌یابد.

ارزش حرارتی و گرمایی ویژه نفت خام
ارزش حرارتی پایین نفت بین 9000 الی 11000 کیلوکالری است. گرمای ویژه نفت در دمای معمولی از 0.35 الی 0.55 کیلوکالری به کیلوگرم درجه است، که در صورت ازدیاد درجه حرارت به مقدار آن افزوده می‌شود.


نقطه اشتعال نفت
نقطه اشتعال نفت نیز به مقدار مواد زود جوش آن مربوط است، و می‌تواند از صفر الی 200C باشد. لذا در حمل و نقل نفت خام به دلایل ایمنی ، قسمتی از زودجوش‌ها را پایدار نموده و نقطه اشتعال را بالا می‌برند.


نقطه سفت شدن نفت خام
نقطه سفت شدن نفت خام عبارتست از دمائی که در آن خاصیت جاری شدن نفت خام به اتمام می‌رسد. این دما در حمل و نقل و انبارکردن نفت اهمیت بسزائی دارد.


پالایش نفت خام
از تصفیه یا پالایش نفت خام می‌توان فرآورده‌های زیادی بدست آورد، که قابل فروش در بازار باشند. نخستین گام در پالایش نفت خام عمل تقطیر است. تحمیل حرارت‌های زیاد در موقع تقطیر باعث تجزیه و شکسته شدن مولکول‌های نفت شده و اشکالاتی در ادامه پالایش نفت بوجود می‌آورد، که از عواقب آن ، ضایع شدن مواد و افزایش هرینه را می‌توان نام برد.


 


یکشنبه 11 مهر 1389

الیاف طبیعی

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :الیاف (نخ بخیه ) ،

الیاف طبیعی

الیافی كه از منابع طبیعی مانند معادن ، حیوانات و گیاهان به دست می‌آیند ، در گروه الیاف طبیعی قرار می‌گیرند. مصریان باستان از كامپوزیتهای الیاف طبیعی آجر ، ظروف سفالی و قایقهای كوچک می‌ساختند. یك قرن پیش تولید تقریباً تمام وسایل و بسیاری از محصولات فنی از الیاف طبیعی ساخته می‌شد. پارچه ، طناب ، كرباس و كاغذ از الیاف طبیعی مانند كتان ، شاهدانه ، سیسال و كنف ساخته می‌شد.

می‌توان الیاف طبیعی را به سه دسته معدنی ، حیوانی و گیاهی تقسیم نمود.

الف)الیاف معدنی: الیاف این گروه از سنگهای معدنی بدست می‌آیند. به عنوان نمونه می ‌توان به آزبست اشاره نمود. آزبست می‌تواند استحكام و سفتی كامپوزیت را بهبود ببخشد ولی استحكام ضربه را كاهش می‌دهد. علاوه بر این فرآیند آن مشكل است. امروزه استفاده از این الیاف بدلیل ایجاد سرطان ریه در طولانی مدت ، محدود و ممنوع شده است.

ب)الیاف حیوانی: الیاف به دست ‌آمده از ارگانیسم‌ های زنده ، الیاف حیوانی نامیده می‌شوند. به عنوان مثال ، پشم از گوسفند اهلی بدست آید. الیاف ابریشم را كرم ابریشم می‌سازد. ابریشم بر خلاف تمام الیاف طبیعی دیگر از قبیل پنبه ، كتان و پشم ، یک ساختار سلولی ندارد و روش ساخت آن ، شبیه الیاف مصنوعی می‌باشد. از الیاف حیوانی در ساخت كامپوزیتها استفاده نمی ‌شود.

ج)الیاف گیاهی: در بین الیاف طبیعی، الیاف گیاهی بیشترین كاربرد را در كامپوزیتها دارند.
▪ بر اساس اینكه از كدام قسمت گیاه گرفته شده‌اند، به سه دسته تقسیم می‌شوند:
۱) الیاف میوه: پنبه (cotton) نارگیل (coir) و kapok
۲) الیاف پوست یا ساقه: كتان ، كنف ، (jute ) ، بوته شاهدانه (hemp) و رامی
۳) الیاف برگ: سیسال (sisal) ، آناناس

الیاف طبیعی از قدیم در صنایع مختلف استفاده می‌شده‌اند و پتانسیل كاربرد در صنایع رو به رشد كامپوزیتهای مهندسی را دارا می‌باشند. اگر چه جایگزینی مستقیم الیاف شیشه با الیاف طبیعی به راحتی امكان پذیر نیست ، اما خواصی كه این الیاف در مقایسه با شیشه از خود نشان می ‌دهند در بسیاری جهات موجب برتری آنها می‌شود:
۱) ‌دارای منابع تجدید شونده
۲) ‌امكان استحصال نامحدود
۳) فواید محیطی ناشی از ایجاد تعادل در تولید و مصرف گاز۲ CO
۴) سبكی
۵) بازیافت بهتر
۶) كاهش فرسایش ابزار
۷) بهبود بازگشت انرژی (recovery Energy Enhanced)
۸) كاهش ناراحتی‌های پوستی و تنفسی
۹) زیست تخریب بودن
b-۱,۴-Polyacetal ایزوتكتیك می‌باشد. سلولز جامد، یك ساختار میكروكریستالین با نواحی كریستالی و آمورف تشكیل می‌دهد.

چ) لیگنین: یك تركیب حلقویِ بیشتر سه بعدی، با جرم مولكولی بالاست كه فقط در مقادیر جزئی می‌تواند هیدرولیز شود. خواص مكانیكی آن به وضوح پایین‌تر از سلولز می‌باشد.

ح )پكتین: نام كلی هتروپلی ساكاریدهاست كه اصولاً شامل اسید پلی‌گالاكتورُن می‌باشد. این ماده تنها پس از خنثی سازی جزئی با قلیا یا هیدروكسید آمونیم قابل حل در آب می‌باشد.

خ) واكس: ماده‌ای كه می‌توان آنرا با تركیبات آلی استخراج كرد ولی در آب غیر قابل حل است. agent coupling) و كوپلیمریزاسیون گرفت.

اصلاح سطح تاثیر مهمی درافزایش خواص كامپوزیت دارد. علاوه بر آن ممكن است حساسیت به رطوبت الیاف را به حداقل برساند و دوام كامپوزیت را بیشتر كند.

توجه همگانی به شرایط محیطی علاقه‌ مندی مجددی را در كاربرد الیاف طبیعی ایجاد كرده است. بازیافت و لحاظ شرایط محیطی برای معرفی كامپوزیتهای جدید به بازار از اهمیت روز افزونی برخوردار است.
قوانین محیط زیستی و فشار مصرف كننده، باعث شده است كه تولید كنندگان مواد و قطعات ، اثرات محصولات خود در محیط زیست را در تمام مراحل كار بسنجند. این نكات باعث شده است در سالهای اخیر كارهای زیادی در ساخت مواد كامپوزیتی بر پایه منابع تجدید پذیر از جمله الیاف طبیعی انجام بگیرد. اخیرا صنعت خودرو سازی به كاربرد كامپوزیتهای الیاف طبیعی به عنوان یك راه خدمت به محیط زیست و در عین حال رعایت مسایل اقتصادی، توجه جدی داشته است. كاربردهای دیگر نیز در صنایع ساختمان در حال پیدایش هستند.

شرایط آب و هوایی، عمر و فرآورش نه تنها بر ساختار الیاف، بلكه بر تركیبات شیمیایی الیاف اثر می‌گذارد. اجزاء الیاف طبیعی عبارتند از سلولز، لیگنین، پكتین، واكس و مواد محلول در آب.

د) سلولز: بخش اصلی تمام الیاف گیاهی
باید توجه داشت كه بدلیل حضور گروه های آبدوست در الیاف ، رطوبت تأثیر شدیدی روی كامپوزیتهای الیاف طبیعی دارد. خشک كردن الیاف به هنگام فرآیند ساخت اهمیت فراوانی دارد چرا كه رطوبت روی الیاف به عنوان یک عامل جداساز در فصل مشترک الیاف و رزین عمل می‌نماید. به همین جهت تمام روشهای ساخت در دماهای بالا انجام می‌گیرد. وجود هرگونه رطوبت ، باعث كاهش استحكام و سفتی كامپوزیت می‌شود. اغلب الیاف گیاهی، ۱۰ درصد رطوبت اسمی دارند كه پس از خشك كردن به ۱ درصد كاهش می‌یابد.

كیفیت فصل مشترک الیاف و رزین نقش مهمی در تعیین مقبولیت الیاف طبیعی به عنوان تقویت كننده مواد كامپوزیتی دارد. به منظور بهبود چسبندگی الیاف و رزین ، روشهای فیزیكی و شیمیایی مختلفی وجود دارد. برخی این روشها عبارتند از اصلاح توسط پلاسما و كرونا ، اصلاح توسط تخلیه الكتریكی ، جفت كننده‌های شیمیایی.

*سایر الیاف
در برخی كاربردها ذرات معدنی به عنوان تقویت كننده پلیمرها استفاده می‌شوند.
ذرات معدنی به شرط دارا بودن نسبت aspect (طول به قطرd/l) كافی و چسبندگی مناسب به ماتریس پلیمری ، خواص خوبی به پلیمر می‌دهند. این الیاف به راحتی فرآورش می‌شوند و كمتر می‌شكنند و فرسایش كمی در تجهیزات تولید ایجاد می‌كنند. گاهی اوقات طبیعت شیمیایی این مواد می‌تواند ویژگی‌هایی چون مقاومت شعله در پلیمر ایجاد می‌نماید.
علاوه بر محصولات طبیعی مانند ولاستونیت (wolastonite) و آزبست ، این الیاف شامل محصولات مصنوعی مانند كربنات كلسیمِ ته نشین شده و سولفات كلسیم نیز می‌باشد. همچنین گاهی الیاف بر پایه آلومینا و بر (boron) به منظور ایجاد خواص ویژه در كامپوزیت بكار برده می‌شوند. این سیستم‌ها نه تنها استحكام خوبی دارند ، بلكه دارای خواص هدایت حرارتی و الكتریكی و مقاومت فرسایش نیز می‌باشند.

در گذشته تنها دو محصول طبیعی ، دارای صرفه اقتصادی بود كه آزبست و ولاستونیت نامیده می‌شوند. به دلیل شرایط زیست محیطی دیگر از آزبست به عنوان تقویت كننده استفاده نمی‌شود.

ولاستونیت در طبیعت بصورت سوزنی شكل وجود دارد و بیان شده كه دارای سمیت كمی است. این ماده پس از استخراج بصورت پودری سفید رنگ با l/d ‌های مختلف بدست می‌آید. بالاترین نسبت aspect قابل دستیابی در این الیاف۲۰:۱ می‌باشد. این امر پتانسیل تقویت كنندگی این ماده را كاهش می‌دهد. با این وجود، محدوده‌ای از مصولات با انجام اصلاح سطح به منظور بهبود چسبندگی وجود دارد. علیرغم پایین بودنl/d، ولاستونیت می‌تواند تلفیق خوبی از خواص با یك قیمت معقول ایجاد نماید، بویژه وقتی به همراه الیاف شیشه استفاده شود.

تعدادی از مواد معدنی می‌توانند به روش ته نشینی از محلول به صورت ذرات سوزنی شكل در آیند و به عنوان تقویت كننده‌های تجاری استفاده شوند. از جمله این مواد می‌توان به كربنات كلسیم تهیه شده به روش ته نشین، سولفات كلسیم، اكسی سولفات و فسفات منیزیم اشاره نمود. نسبت
l/d این مواد بین ۱ :۲۰ تا۱:۱۰۰ می‌باشد.

* الیاف آلومینا:
در تئوری آلومینا می‌تواند به عنوان یك ماده با استحكام بالا مطرح باشد. پیوندهای چند ظرفیتی اشتراكی قوی این ماده موجب ایجاد كریستال‌های محكم با مدول شصت گیگاپاسكال و مقاومت حرارتی بالا می‌شود. در عمل پلی كریستالینهای آلومینا به عنوان یك سرامیك مهندسی مطرح هستند. افزودن سایر اكسیدها می‌تواند به فرآورش، تراكم و كنترل اندازه ذرات كمك كند. به دو دلیل بسط الیاف پیوسته آلومینا به كندی صورت می‌گیرد:
اول آنكه دانسیتهٔ آن نسبتا بالا خواهد بود و برای كاربردهایی كه خواص ویژه اهمیت دارند، جذاب نیست. و دوم اینكه آلومینا، مانند شیشه دارای خواص ذوب و ریسندگی مذاب نیست و اصولا تهیه الیاف عاری از حباب

* الیاف بُر:
بُر یك ماده مناسب برای ساخت الیاف با كارایی بالاست. اتمهای سبک بُر چند ظرفیتی هستند و پیوندهای با ظرفیت بالا ایجاد می‌ نمایند و در عین حال دانسیته پایینی دارند. تولید تجاری الیاف بُر، انحصارا توسط روش (free‌-void) بسیار مشكل است. deposition بخار شیمیایی (Cvd =‌Deposition vapour chemical) انجام می‌گیرد.
بُر شكل deposite شده فاز بخار روی رشته نازكی از یك فلز نسوز (معمولا تنگستن) به قطر ۱۲mm است. رشته تنگستن به عنوان بستر deposition عمل می‌نماید. هم‌ هالید بُر و هم هیدرید بُر برای انتقال بُر به بستر رشته‌ای استفاده می‌شوند. در یك سیتم‌هالیدی، هیدروژن برای احیاء‌ هالید به بُر استفاده می‌شود. در سیستم هیدریدی، از تخریب حرارتی در فشار پایین استفاده می‌شود.
قطر رشته‌های بر صد میكرومتر می‌باشد و استحكام كششی آنها می‌تواند در محدوده ی دو تا چهار گیگاپاسكال و مدول آنها در حدود سیصد و هشتاد مگاپاسكال باشد. در مجموع می‌توان گفت این الیاف خواص بسیار جالبی دارند ولی گران قیمت هستند.

منبع: شبکه ایران ـ کامپوزیت


جمعه 9 مهر 1389

خواص کولیگاتیو

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :مقالات - کتاب -هندبوک ،

این مطلب به سفارش یكی از كسانی میباشد كه در قسمت نظرات عنوان كردند

نگاه کلی

همه ما با خواص کولیگاتیو محلولها در زندگی روزمره سرو کار داریم، بدون این که اصطلاح علمی آن را بدانیم و یا علت وقوع چنین پدیده‌‌‌‌‌‌هایی را بتوانیم توضیح دهیم. به‌عنوان مثال ، در تهیه مربا و شربت به صورت علمی تجربه کرده‌ایم که محلول آب و شکر دیرتر از آب خالص می‌جوشد یا محلول آب و نمک و آب و شکر در دماهای پایینتر از دمایی که آب خالص یخ می‌بندد، منجمد می‌شوند. وقتی در رادیاتور ماشین برای جلوگیری از انجماد آب ، ضد یخ اضافه می‌کنیم، از پدیده نزول نقطه انجماد استفاده کرده‌ایم.

پدیده اسمز در بسیاری از فرآیندهای زیستی نقش اساسی دارد. مواد غذایی و زائد با عمل اسمز از میان دیواره سلولهای بافتهای حیوانی عبور داده می‌شوند. سلولهای خونی در محلولهای غلیظ ، آب از دست داده‌ ، چروکیده می‌شوند. به همین دلیل ، باید محلولهای غذایی تزریقی به داخل سیاهرگ ، باید دقیقا طوری تنظیم شود که فشار اسمزی خون (در حدود 7.7 اتمسفر) برابر باشد.

دیواره سلولهای گیاهی و جانوری به‌عنوان غشاهای نیمه‌تراوا عمل می‌کنند و در محلولهای قندی و نمکی ، آب از دست داده ، چروکیده می‌شوند. در زیر برخی از خواص کولیگاتیو را بررسی می‌کنیم.

کاهش فشار بخار

فشار بخار تعادل حلال بالای یک محلول کمتر از حلال خالص است. به تجربه دیده شده است که محلولهای آبی غلیظی مانند آب قند ، آهسته‌تر از آب خالص تبخیر می‌شوند و این نشان‌دهنده کاهش فشار بخار آب بر اثر وجود ماده حل شده است. اگر غلظت ماده حل شده به حد کافی زیاد باشد، بخار موجود در اتمسفر ، مایع شده ، بعد از ورود به محلول ، آن را رقیق خواهد کرد. بررسی میزان کاهش فشار بخار نشان می‌دهد که این کاهش ، یک خاصیت کولیگاتیو حقیقی است و مستقیما به غلظت ماده حل شده بستگی دارد و مستقل از ماهیت مولکولهای حل شده است.

رابطه بین فشار بخار حلال و غلظت را می‌توان به این صورت بیان کرد:


1 - P1 = X21


کمیت P˚1 - P1 ، اختلاف بین فشار بخار حلال در مایع خالص و در محلول است و همان ، کاهش فشار بخار خواهد بود. بنابراین:



در این معادلات P1 فشار بخار حلال روی محلول ، X1 کسر مولی حلال در محلول و P˚1 فشار بخار حلال خالص در همان دما ، X2 جزء مولی ماده حل شده.


تصویر
جوش

صعود نقطه جوش

محلولی از ماده حل شده غیر فرار همواره در دمای بالاتر از نقطه جوش حلال می‌جوشد. در محلولهایی که رقیق هستند، صعود نقطه جوش مستقیما به غلظت ماده حل شده بستگی دارد. صعود نقطه جوش محلولهایی را که مواد حل شده آنها غیر فرار هستند، می‌توان بر حسب کاهش فشار بخار توجیه کرد. چون محلول مذبور در هر دمایی فشار بخاری کمتر از فشار بخار حلال خالص دارد، محلول مذبور باید برای جوش آمدن به دمای بالاتری برسد، یعنی رسیدن به این دما قبل از این که فشار بخار محلول برابر با فشار بیرون باشد، صورت گیرد. صعود نقطه جوش در یک محلول را از رابطه زیر بدست می‌آورند:


Tb = Kb X m∆


در این معادله Tb∆ صعود نقطه جوش بر حسب درجه سیلسیوس ، m مولالیته و Kb ثابت مربوط به حلال مورد نظر است. Kb برای آب 0.52 درجه می‌باشد. یعنی نقطه جوش یک مولال آبی ماده حل شده غیر فرار (قند و اوره ...) 0.52 بیشتر از نقطه جوش آب است.

نزول نقطه انجماد

محلولهای شامل مقدار کمی از ماده حل شده در دماهای پایینتر از حلال خالص منجمد یا ذوب می‌شوند. شیمیدانها از این روش برای بررسی خلوص جامداتی که در آزمایشگاه تهیه کرده‌اند، استفاده می‌کنند. با مقایسه نقطه ذوب نمونه تهیه شده با نمونه خالص ، میزان ناخالصی موجود در نمونه را حدس می‌زنند.

نزول نقطه انجماد هم مانند صعود نقطه جوش ، نتیجه مستقیم کاهش فشار بخار حلال بر اثر حضور ماده حل شده است.
نقطه انجماد یک محلول دمایی است که در این دما فشار بخار حلال موجود در محلول مانند فشار بخار حلال جامد خالص است. این موضوع نشان می‌دهد که هنگام انجماد محلول ، حلال خالص (مثل یخ) جدا خواهد شد و در عمل هم این اتفاق می‌افتد. نزول نقطه انجماد هم متناسب با غلظت ماده حل شده است و از این رابطه بدست می‌آید:


Tf = Kf X m∆


در این معادله Tf∆ صعود نقطه جوش بر حسب درجه سیلسیوس ، m غلظت مولال و Kf ثابت مربوط به حلال مورد نظر است.


جدول ثابتهای نقطه انجماد و نقطه جوش مولال چند حلال
حلال نقطه انجماد بر حسب سیلسیوس Kf نقطه جوش بر حسب سیلسیوس Kb
آب 0 1.86 100 0.52
اسید استیک 17 3.90 118 2.93
بنزین 5.50 5.10 80 2.53
سیکلوهگزان 6.5 20.2 81 2.79
کافور 178 40.0 208 5.95



تصویر
اسمز

فشار اسمزی

اگر دو ظرف که یکی حاوی آب خالص و دیگری یک محلول آبی قند باشد، در یک محفظه قرار داده شوند، با گذشت زمان ، سطح مایع در بشر شامل محلول بالا می‌رود، در حالیکه سطح آب خالص پایین می‌آید. در نتیجه ، در اثر تبخیر و میعان ، همه آب به محلول منتقل می‌شود. این اثر ناشی از اختلاف فشار بخار آب در دو بشر است که آب خود به خود از ناحیه‌ای که فشار بخارش بالاست، به نقطه‌ای که فشار بخارش پایین است، منتقل می‌شود. هوای داخل محفظه نسبت به مولکولهای آب تراوا می‌باشد.

غشاهایی وجود دارد که نسبت به مولکولهای حلال (مثل آب) تراوا هستند. اما مانع عبور مولکولهای ماده حل شده می‌شوند. فرآیندی را که طی آن ، فقط حلال از غشای تراوا نفوذ می‌کند، اسمز معکوس می‌نامند. با اعمال فشار بر محلول ، می‌توان مانع عبور مولکولهای آب از درون غشا به محلول مزبور شد. مقدار فشار برونی که بتواند مانع عمل اسمزی شود، به نام
فشار اسمزی محلول معروف است. فشار اسمزی یک محلول رقیق ، یکی از خواص کولیگاتیو می‌باشد، زیرا با غلظت ماده حل شده نسبت مستقیم دارد و مستقل از ماهیت ماده حل شده است. فشار اسمزی از رابطه زیر حساب می‌شود:


π = MRT


در این معادله ، π فشار اسمزی بر حسب اتمسفر ، M مولاریته ، R ثابت جهانی گازها (0.0821Lit.atm/mol˚K) و T دما بر حسب کلوین می‌باشد. چون M = n/V که در آن n تعداد مولها و V حجم هستند، بنابراین πV = nRT


جمعه 9 مهر 1389

پلاستیک ها

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :پلاستیک ،

پلاستیک ها

در چند سال اخیر كاربرد پلاستیک ها به شدت افزایش یافته است. یكی از انگیزه های اولیه برای بدست آوردن این مواد جایگزینی توپهای عاجی بیلیارد بوسیله یک ماده ارزانتر بود.

پلاستیک ها توسط ریختن در قالب ، فرم دادن ، اكستروژن و نورد تولید می شود و به صورت قطعات توپر ، روكش ، پوشش ، اسفنج ، الیاف و لایه های نازک وجود دارند. پلاستیک ها مواد آلی با وزن مولكولی بالا هستند كه می توانند به شكل های مختلف در آیند. بعضی از آن ها به صورت طبیعی یافت می شوند ولی اكثر آنها به صورت مصنوعی به دست می آیند.

بطور كلی پلاستیک ها در مقایسه با فلزات و آلیاژها خیلی ضعیف تر ، نرم تر ، مقاوم تر در برابر یون های كلر و اسید كلریدریک ، مقاومت كمتر در برابر یون های اكسید كننده مثل اسید نیتریک ، مقاومت كمتر در برابر حلال ها و دارای محدودیت حرارتی پایین تر می باشد. خزش در درجه حرارت های محیط یا سیلان سرد از نقطه ضعف های پلاستیک ها به ویژه ترموپلاست ها می باشد.

ترموست ها و ترموپلاست ها

ترموپلاست ها (گرما نرم) با افزایش درجه حرارت نرم می شوند و موقعی كه سرد می شوند به سختی اولیه باز می گردند. اكثر آن ها را می توان ذوب نمود.

ترموست ها (گرما سخت) با افزایش درجه حرارت سخت می شوند و با سرد شدن سختی خود را حفظ می كنند و با حرارت دادن تحت فشار شكل می گیرند و تغییر شكل مجدد آنها ممكن نیست.

خواص پلاستیك ها را می توان با افزودن مواد نرم كننده ، سخت كننده و فیلر بطور قابل ملاحظه ای تغییر داد. پلاستیك ها مانند فلزات خورده نمی شوند.

ترمو پلاست ها:

▪ فلورو كربنها:
تفلون و كل اف و فلورو كربن ها فلزات نجیب پلاستیك ها هستند به این معنی كه تقریبا در تمام محیط های خورنده تا دمای ۵۵۰ درجه فارنهایت مقاوم هستند. این ها از كربن و فلور ساخته شده اند اولین تترا فلوراتیلن توسط دوپنت تولید شد و تفلون نام گرفت. تفلون علاوه بر مقاومت خوردگی ، دارای ضریب اصطكاک كمی است كه می تواند مانند یک روغن كار سطح فلزاتی كه بر روی هم سایش دارند از خورده شدن در اثر اصطكاک (خوردگی فیزیكی) محافظت كند.


▪ پلی ونیل كلراید (PVC):
این ماده اساسا سخت است ولی با اضافه كردن مواد نرم كننده و وینیل استات میتوان آنرا نرم نمود. كاربرد این ماده در لوله ها و اتصالات ، دودكش ها ، هواكش ها، مخازن و روكش ها می باشد.


▪ پلی پروپیلن (PP):
پلی پروپیلن ، پرو فاكس و اسكان برای اولین بار در ایتالیا به وجود آمدند و دارای مقاومت حرارتی و خوردگی بهتری نسبت به پلی اتیل بوده و همچنین از آن سخت تر هستند. برای ساخت والو ها ، بطری هایی كه توسط حرارت استریل می شوند و لوله و اتصالات به كار می رود.

ترموست ها:

▪ سیلیكونها :
سیلیكونها دارای مقاومت حرارتی بسیار خوبی هستند. خواص مكانیكی با تغییر درجه حرارت تغییر كمی می كند. یكی از مواد تشكیل دهنده این ماده سیلیسیم است كه دیگر پلاستیك ها چنین نیستند. سیلیكونها بعنوان تركیبات قالب گیری ، رزینهای ورقه ای و بعنوان عایق در موتورهای برقی استفاده می شود اما مقاومت آنها در مقابل مواد شیمیایی كم است.

▪ پلی استرها :
پلاستیك های پلی استر ، داكرون ، دیپلون و ویبرین دارای مقاومت خوردگی شیمیایی ضعیفی هستند. مورد استفاده اصلی پلی استر ها در كامپوزیت ها بصورت الیاف می باشد. مثلا كامپوزیت پلی استر تقویت شده و شیشه دارای چنان مقاومتی می شود كه در بدنه اتومبیل و قایق مورد استفاده می گردد.


▪ فنولیكها :
مواد فنولیكی (باكلیت) ، دارز ، رزینوكس از قدیمی ترین و معروفترین پلاستیك ها هستند. این مواد عمدتا بر اساس فنول فرم آلدئیدها هستند. كاربردهای آن عبارتند از : بدنه رادیو ، تلفن ، پریز ، پمپ ، سر دلكو و غلطک ها.

منبع: پایگاه مقالات علمی ملاصدرا


 


چهارشنبه 7 مهر 1389

لاستیک ها

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :صنعت لاستیک ،

لاستیک ها

از ویژگی برجسته لاستیک ها مدول الاستیسیته پایین آن ها است همچنین مقاومت شیمیایی و سایشی و خاصیت عایق بودن آنها باعث كاربردهای بسیار در زمینه خوردگی می گردد. مثلا لاستیک ها با اسید كلریدریک سازگارند و به همین دلیل لوله ها و تانک های فولادی با روكش لاستیكی سالهاست مورد استفاده قرار می گیرند.

نرمی لاستیک ها نیز یكی دیگر از دلایل كاربرد فراوان این مواد می باشد مانند شیلنگها ، نوارها و تسمه ها ، تایر ماشین.

لاستیكها به دو دسته تقسیم میشوند:

۱) لاستیک های طبیعی

لاستیک دارای مولكول های از ایزوپرن (پلی ایزوپرن) می باشد و به صورت یک شیره مایع از درخت گرفته می شود ، ساختمان كویل شكل آن باعث الاستیسیته بالای این ماده می شود (۱۰۰ تا ۱۰۰۰ درصد انعطاف پذیری.)

محدودیت حرارتی لاستیک نرم حدود ۱۶۰ درجه فارنهایت است ، این محدودیت با آلیاژ سازی تا حدود ۱۸۰ درجه فارنهایت افزایش می یابد. با افزایش گوگرد و حرارت دادن لاستیک سخت تر و ترد تر می شود. اولین با ر در ۱۸۳۹ چارلز گودیر این روش را كشف كرد و آن را ولكا نیزه كردن نامید ، حود ۵۰% گوگرد باعث جسم سختی بنام ابونیت می گردد كه برای ساخت توپ بولینگ مورد استفاده قرار می گیرد. مقاومت خوردگی معمولا با سختی نسبت مستقیم دارد.

مدول الاستیسیته برای لاستیک ها ی نرم و سخت بین ۵۰۰ تا ۵۰۰۰۰۰ پوند بر اینچ متغیر است.

۲) لاستیک های مصنوعی

در جنگ جهانی دوم وقتی منابع اصلی لاستیک ها به دست دشمن افتاد نیاز شدیدی برای جایگزینی آن توسط یک ماده مصنوعی احساس می شد. در اوایل دهه ۱۹۳۰ نئوپرن توسط دوپنت به دست آمد ، این ماده پنجمین ماده استراتژیک در جنگ جهانی بود. امروزه لاستیک های مصنوعی زیادی شامل تركیباتی با پلاستیک ها وجود دارند.

بطور كلی لاستیک های طبیعی دارای خواص مكانیكی بهتری هستند مانند مدول الاستیسیته پایین تر ، مقاومت در برابر بریدگی ها و توسعه آنها اما در مورد مقاومت خوردگی لاستیک های مصنوعی دارای شرایط بهتری هستند.

فیلرهای نرم كننده و سخت كننده مختلفی برای به دست آوردن خواصی چون الاستیسیته ، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر حرارت با هم تركیب می شوند كه در ادامه به معرفی چند تا از این مواد می پردازیم:

۱) نئوپرن و لاستیک نیتریل در مقابل نفت و گاز مقاومند. یكی از اولین كاربردهای آن در شیلنگ های پمپ بنزین است.

۲) لاستیک بوتیل:
خاصیت برجسته این لاستیک عدم نفوذ پذیری در مقابل گازهاست این خاصیت باعث استفاده آن در لوله های داخلی و تجهیزات كارخانجات مواد شیمیایی مثلا آبندی تانكرهای حمل گاز می باشد. همچنین این لاستیک مقاومت خوبی در برابر محیطهای اكسید كننده مانند هوا و اسید نیتریک رقیق دارد.

۳) لاستیک سیلیكون :
 مقاومت حرارتی این لاستیک در حدود ۵۸۰ درجه فارنهایت می باشد.

۴) پلی اتیلن كلرو سولفاته شده :
دارای مقاومت عالی در محیط های اكسید كننده مثل ۹۰% اسید نیتریک در درجه حرارت محیط می باشد.

لاستیک های نرم در مقابل سایش بهتر عمل می كنند. روكشها می توانند از لایه های سخت و نرم تشكیل شوند.


 


آزمایش پلیمریزاسیون استایرن بروش حرارتی
هدف آزمایش

تهیه پلی استایرن به روش پلیمریزاسیون زنجیری
تئوری آزمایش
بطور کلی ، پلیمریزاسیون زنجیری به واکنش ترکیب مولکول‌های منومر با یکدیگر و تشکیل مولکول‌های بزرگ پلیمری گفته می‌شود. در این روش ، تغییر در ترکیب عنصری بوجود نمی‌آید و در روند پلیمریزاسیون ، به هیچ وجه ، محصول جانبی بدست نمی‌آید. واکنش پلیمریزاسیون زنجیری ، برای ترکیباتی که دارای یک و یا چند بند سیر نشده می‌باشند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پلی استایرن‌ها ، پلاستیکهایی هستند که در ساخت آنها ، از منومر استایرن استفاده شده باشد. معروفترین پلاستیکها از این خانواده پلی استایرن ، پلی استایرن اصلاح شده ( ایمپکت پلی استایرن )، استایرن آکریلونیتریل (SAN ) و آکریلونیتریل بوتادین استایرن ( ABS ) است.

 

وسایل مورد نیاز

 

 

4 عدد لوله آزمایش که بوسیله شعله از قسمت دهانه کشیده شده‌اند

4 عدد بشر 100 میلی لیتری

4 عدد ظرف پتری

استایرن

بنزن و یا تولوئن

اتیل الکل و یا اتر نفت


روش آزمایش

 

داخل هر یک از 4 لوله آزمایش ، 2 گرم (2,2 میلی لیتر) استایرن می‌ریزیم. لوله‌های آزمایش بکمک شعله بدقت کشیده شده و مسدود می‌شوند. لوله‌های آزمایش 1 تا 4 بترتیب در دماهای ثابت 100 ، 120 ، 140 و 160 درجه سانتی‌گراد بمدت 3 ساعت داخل حمام‌های گلیسیرین قرار داده می‌شوند. پس از پایان زمان فوق ، لوله‌های آزمایش به آرامی سرد شده و بدقت باز می‌شوند و بر روی هر کدام از لوله های آزمایش ، 10 الی 15 میلی‌لیتر بنزن و یا تولوئن جهت انحلال پلی‌استایرن اضافه می‌شود.

باید به این نکته توجه داشت که در دماهای آزمایش بالاتر از 100 درجه سانتی گراد ، حلال بتدریج به پلیمر اضافه شود. پلیمرهای حل شده به بشرهای حاوی 40 الی 50 میلی لیتر الکل اتیلیک و یا اتر نفت ، ریخته شده ، پلیمر رسوب می‌کند. سپس رسوب به دقت جدا شده و دوباره با 10 الی 15 میلی لیتر رسوب دهنده شسته می‌شود. پلی استایرن جامد بدست آمده ، ابتدا در هوا (محیط) و سپس در اتوخلاء در دمای 60 الی 70 درجه سانتی گراد خشک شده و توزین می‌گردد.

نتیجه آزمایش

در قدیم ، پلی استایرن بعنوان عایق در صنایع الکتریکی مصرف می‌شد و همینطور زمانی بعنوان لاستیک مصنوعی بکار می‌رفت. ارزانی ، قالب پذیری خوب و سایر خواص پلی استایرن سبب شده که این پلیمر در اغلب صنایع مانند صنایع تولید وسایل خانگی ، صنایع غذایی ، صنایع بسته بندی ، صنایع تولید اسباب بازی و صنایع تولید عایق الکتریسته و عایق حرارت کاربرد داشته باشد.

مصارف کشپاری پلی استایرن شامل تایر ، شیلنگ ، تسمه ، کفش ، الیاف پوشش دار و عایق الکتریکی می‌شود. کاربردهای پلاستیکی شامل فیلم بسته بندی ، قطعات خودرو ، ظروف ، چمدان ، اسباب بازی ، لوله های آب گذر و فاضلاب ، لایه‌های یخچال ، محصولات اسفنجی (کولر و فنجان قهوه) و جعبه تلویزیون است. اسامی تجارتی پلی استایرن ( PS ) ، لوسترکس ، هوستیرن ، استیروسل و استیروفرم است


آزمایش پلیمریزاسیون زنجیری متیل متاکریلات
هدف آزمایش

تهیه پلی متیل متاکریلات بروش نوری

تئوری آزمایش

بطور کلی ، پلیمریزاسیون زنجیری به واکنش ترکیب مولکولهای منومر با یکدیگر و تشکیل مولکولهای بزرگ پلیمری گفته می‌شود. در این روش ، تغییری در ترکیب عنصری بوجود نمی‌آید و در روند پلیمریزاسیون به هیچ وجه ، محصول جانبی بدست نمی‌آید. واکنش پلیمریزاسیون زنجیری برای ترکیباتی که دارای یک یا چند بند سیر نشده می‌باشند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پلیمریزاسیون ، تنها مختص ترکیباتی که در آنها ، بند دوگانه بین دو اتم کربن واقع است، نمی‌باشد، بلکه در مورد بندهای دوگانه مابین کربن و عنصر دیگر نیز بوقوع می‌پیوندد. این مورد ، حالتی استثنایی می‌باشد و در این مقوله ، تنها بذکر پلیمریزاسیون ترکیباتی که بند دوگانه مابین دو اتم کربن قرار دارد توجه داریم. در این روش ، بعلت بالا بودن سرعت واکنش نسبت به روشهای دیگر ، می‌توان به اجرام بسیار بالایی دست یافت.

 

وسایل مورد نیاز

 

 

4 لوله آزمایش که بوسیله شعله از قسمت وسط کشیده شده‌اند.

4 عدد بشر 100 میلی لیتری

لامپ جیوه

پایه فلزی

متیل متاکریلات

بنزن

اتر نفت

هپتان و یا هگزان


روش آزمایش

 

داخل چهار لوله آزمایش ، 5 گرم ( 5,3 میلی لیتر ) ، متیل متاکریلات می‌ریزیم. بکمک شعله ، دهانه لوله‌های آزمایش را بادقت می‌کشیم و می‌بندیم و به پایه فلزی متصل می‌کنیم. بوسیله لامپ جیوه‌ای ، لوله آزمایش شماره 1 ( لوله‌های آزمایش را شماره‌گذاری کرده‌ایم ) را بمدت دو ساعت ، لوله آزمایش شماره 2 را بمدت چهار ساعت ، لوله آزمایش شماره 3 را بمدت شش ساعت و لوله آزمایش شماره 4 را بمدت هشت ساعت ، تحت تشعشع قرار می‌دهیم.

بعد از پایان موعد مقرر ، دهانه لوله‌های آزمایش را بدقت باز می‌کنیم. بر روی هر کدام از لوله‌های آزمایش ، 20 میلی لیتر بنزن ریخته و پلی متیل متاکریلات حاصل شده را در آن حل می‌کنیم. بعد از انحلال ، پلیمر را بداخل بشرهای 100 میلی لیتری منتقل می‌کنیم و بکمک 50 الی 60 میلی لیتر اتر نفت ، هپتان و یا هگزان ، پلیمر را رسوب می‌دهیم. رسوب پلی متیل متاکریلات را بدقت جدا می کنیم.

نتیجه آزمایش

پلیمر پلی متیل متاکریلات از طریق پلیمریزاسیون زنجیری حاصل شد که در اینجا ، بطریق پلیمریزاسیون نوری بود. پلیمر حاصل در سرویسهای حمام و همینطور در لنزها مورد استفاده قرار می‌گیرد


 


یکشنبه 4 مهر 1389

كاربرد كامپوزیت ها در صنعت خودرو سازی

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :كامپوزیت ،

كاربرد كامپوزیت ها در صنعت خودرو سازی

صنعت كامپوزیت یكی از صنایع رو به رشد در عرصه مواد مهندسی است. امروزه به خاطر مزایایی كه كامپوزیت ­ها نسبت به فلزات دارند ، توسعه زیادی پیدا كرده­اند. از جمله می­توان به كاربرد قطعات كامپوزیتی در صنعت خودرو اشاره كرد.
اكثر قطعاتی كه در خودرو كاربرد دارند فلزی هستند ، اما فلزات محدودیت ­هایی دارند كه راه را برای استفاده از قطعات كامپوزیت در صنعت خودرو باز كرده است. كامپوزیت­های مورد استفاده در صنعت خودرو بیشتر از نوع كامپوزیت ­های زمینه پلیمری هستند. این كامپوزیت ‌ها از مواد ترمو­ست (گرما­سخت) و ترمو پلاستیک (گرمانرم) تشكیل شده­ اند كه توسط الیاف شیشه تقویت می ­شوند.

* مزایا و صرفه ­جویی ­ها

به علت مزایایی كه قطعات كامپوزیتی نسبت به قطعات فلزی دارند و صرفه ­جویی ­هایی كه در اثر استفاده از آن ها ایجاد می­ شود ، هر روز قطعات بیشتری از خودرو به قطعات كامپوزیتی تبدیل می­شود. در فلزات امكان ریخته­ گری با ضخامتهای كم وجو ندارد. اگر با ورق نیز به شكل ­دهی قطعه پرداخته شود ، دور­ ریز زیاد دارد و ضایعات را زیاد می كند. در صورتی كه برای كامپوزیت ­ها این محدودیت وجود ندارد و به خاطر قدرت سیلان بالا می­ توانند تمام قالب را پر كرده و شكل قطعه مورد نظر را كامل كنند.

در زیر به بعضی از مزایا و صرفه ­جویی ­های ناشی از استفاده از مواد كامپوزیت در صنعت خودرو ، اشاره شده است:

1- سبکی:

این قطعات به خاطر وزن مخصوص كم دارای وزن كمتری نسبت به قطعات فلزی هستند. وزن تا حدود نصف و حتی بیشتر كاهش پیدا می­كند. طبیعتاً این كاهش وزن در كاهش مقدار سوخت و استفاده از موتورهایی با قدرت كمتر و كوچک تر موثر خواهد بود. این مساله باعث صرفه ­جویی در مصرف سوخت و در نتیجه كاهش آلودگی می­گردد.

۲- خواص مكانیكی بالا:
به همان نسبت كه وزن قطعات كم می شود ، مقاومت مكانیكی آنها در ابعاد مختلف افزایش می یابد و به­ طور متوسط در تمام خواص مكانیكی خواص بهتری نسبت به فلزات از خود نشان می­ دهند. این مسئله باعث افزایش عمر قطعات خواهد شد.

3- مقاومت در برابر خوردگی:

بر خلاف فلزات تاثیر مواد نمكی و شیمیایی و اكسید شدن در قطعات كامپوزیتی كم است یا اصلاً وجود ندارد كه باعث صرفه ­جویی در هزینه­ های نگهداری و افزایش عمر قطعات می ­شود و استفاده از قطعات در محیط­ های مرطوب را برای مدت طولانی فراهم می ­نماید.

4- سرمایه­ گذاری كم:

بر خلاف قطعات فلزی برای تولید قطعات با استفاده از كامپوزیت­ها سرمایه­­­گذاری كمتری لازم است. به­طور مثال اگر برای تولید یک قطعه از فلز چند قالب لازم باشد ، برای تولید همان قطعه با كامپوزیت ، از یک یا دو قالب بیشتر استفاده نمی ­شود.

5- سهولت تولید:
این قطعات را می ­توان با ماشین آلات كمتر و با سهولت بیشتری نسبت به فلزات و با تعداد بیشتری تولید كرد.

* روشهای تولید

با توجه به­ نوع قطعه و خواص مورد نظر ، در قطعات كامپوزیتی با زمینه پلیمر ، روش ­های مختلفی برای تولید وجود دارد. در زیر به شرح بعضی از آن­ ها پرداخته­ شده است:

1) روش های دستی (Hand Lay-up): كه روش پیچیده ­ای نیست و تیراژ پایین دارد. این روش برای قطعات ساده كه انتظار بالایی از نظر خواص مكانیكی از آن ها نداریم استفاده می­ شود ، مانند شناورها ، قایق ها، گلدانها و اتاقكها.

2) روش (RTM (Resin Transfer Molding: در این روش یک قالب رزینی وجود دارد كه پارچه­ ای از فایبرگلاس در آن قرار می ­گیرد و سپس رزین تزریق می گردد. این روش از دقت و صافی سطح بیشتری نسبت به روش دستی برخوردار است. ولی چون فشار بالا نیست به هم پیوستگی كمتری نسبت به روش SMC دارد. RTM نسبت به روش دستی به سرمایه­گذاری بیشتری نیاز دارد.

3) روش: (SMC (Sheet Molding compound: در این روش ابتدا مواد ترموست (گرماسخت) با الیاف شیشه تقویت شده و سپس بصورت ورق در می آید و سپس تحت گرما و فشار در قالب پرس شده و شكل می گیرد.

4) روش (GMT (Glass Matt reinforced Thermoplastic: در این روش مواد ترمو پلاستیک (گرمانرم) با پارچه ­ای از فایبر گلاس مسلح شده و تحت فشار شكل می ­گیرند.

5) روش (FW (Filament Winding: این روش عمدتاً برای تولید قطعات مدور استفاده می شود كه به صورت پیوسته تولید می ­شوند ، مثلاٌ برای تولید لوله ­ها، به دور هسته­ ای استوانه­ ای ، فایبر گلاس آغشته به رزین پیچیده می ­شود و بعد مواد تحت گرما حالت نهایی به خود می گیرند.

6) روش (BMC (Bulk Molding Compound: توده ­ای از خمیر كه شامل مواد پلیمری و فایبرگلاس می­باشد ، تحت فشار به قالب تزریق می شود.

7) روش (LFT (Long Fiber Thermoplastic: در این روش مواد ترمو پلاستیک با الیاف شیشه در داخل اكسترودر مخلوط می ­شوند و پس از خروج از اكسترودر تحت فشار ، قطعه شكل نهایی را به خود می­گیرد.

روش­ های SMC و GMT بیشتر در ساخت قطعات در صنعت خودرو كاربرد دارند. امروزه تمام بدنه خودرو از روش SMC تولید می ­شود. به ­طور مثال می ­توان به خودرو رنو مدل spas اشاره كرد كه تمام بدنه آن كامپوزیتی است. سپرها ، سینی زیر موتور ، قطعات زیر خودرو (Under body cover) ، سقف خودور ، قاب چراغ­ ها ، سینی جا چراغی ، جای فن و غیره از جمله قطعاتی هستند كه معمولاٌ از كامپوزیت ­ها ساخته می ­شوند.

منبع: شبکه تحلیلگران تکنولوژی ایران


 


شنبه 3 مهر 1389

مشخصات یک روغن موتور خوب

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :مقالات - کتاب -هندبوک ،

به تمامی مواد معدنی - گیاهی - مصنوعی و همچنین چربی های گیاهی و حیوانی لغزنه - قابل اشتعال و چسب ناک ( ویسکوز) که در دمای اتاق به صورت مایع و یا مایع پذیر باشد ( اگر در دمای اتاق جامد باشد و به مایع تبدیل نشود به آن چربی گویند!!) و در حلال های آلی مثل اتر حل شود ولی در آب حل نشود روغن میگویند که بطور گسترده ای در زندگی روزمره از آن استفاده میشود بخصوص به عنوان سوخت و روان کننده.

انواع روغن ها:

روغن آشپزی ( نوعی از روغن های خوراکی)
روغن خوراکی از تصفیه آن دسته از چربی های گیاهی یا حیوانی تهیه میشود که در دمای اتاق مایعند. روغن گیاهی را از دانه ها - بذرها و مغز میوه ها نهیه میکنند. با اینکه اکثر حیوانات دارای چربی میباشند و نه روغن ولی ماهی ها و عده ای دیگر از جانداران خونسرد در بدن خود به جای چربی روغن تولید میکنند. روغن های عذایی را میتوان توسط بعضی از گیاهان خوش بو نمود. همچنین در مصرف روغن باید دقت نمود مثلا پیاز و سیری که در داخل روغن سرخ شده است یا باید تا هنگام مصرف داغ بماند یا در یخچال یا فریزر نگهداری شود در غیر اینصورت باعث مسمومیت می گردد. انواع روغن های گیاهی عبارتند از: روغن دانه انگور - روغن آفتاب گردان - روغن زیتون - روغن بادام - روغن کنجد و ....

روغن در رنگ روغن
روغنی که برای تهیه رنگ روغن مصرف میشود را به طرق مختلف میتوان بدست آورد که یکی از راههای رایج جوشاندن بذر گیاه کتان و گرفتن روغن آن است. پس از آن روغن را با رنگ دانه (ماده رنگی) مخلوط میکنند تا رنگ مورد نظر حاصل شود. رنگ دانه های رایج دارای بنیاد های سربی و کادمیومی می باشد. ولی امروزه بیشتر از رنگ دانه های سنتتیک و پلیمری استفاده میشود و روی بسیاری از آنها نیز آزمایش ضد رنگ پریدگی (مقاومت رنگ در برابر نور) انجام نمی شود.

نکاتی در رابطه با مصرف رنگ روغن

1-بسیاری از رنگ های روغنی دارای مواد شیمیایی سمی هستند. سرب در دراز مدت ما را در معرض ابتلا به سرطان قرار میدهد و استنشاق مداوم کادمیوم موجب سرطان میشود.

2- دستان خود را پس از رنگرزی بشویید و از در هنگام رنگرزی هوای اتاق را تهویه کنید.

3- کاغذ ها و پارچه های آغشته به روغن به شدت آتش گیرند! آنها را پس از مصرف در آب یا در پلاستیک و در جای خنک قرار دهید.

4- با آنکه رنگ دانه های مصنوعی و پلیمری بسیار کاربرد دارند ولی برای جایگزین کردن آنها به جای رنگ دانه های کادیومی مناسب نیستند.

5- روغن کتان نیز مانند دیگر روغن در برابر آب مقاومند. و برای پاک کردن آنها باید از تینر استفاده نمود....

اسانسهای روغنی (Essential Oils)
روغنهای فراری هستند که در گیاهان موجود می باشند و خواص بویایی و مزه ای گیاه را دارا می باشند. اسانسهای روغنی در اندامهای مختلف گیاهان مثل دانه، گل، پوست و برگ پیدا می شوند و یا اینکه در سلولهای مخصوص و یا غدد جمع می شوند. به علت خواصشان به طور گسترده ای در صنایع عطرسازی، طعم دهنده و داروسازی استفاده می شوند. ترکیب شیمیایی آنها متفاوت میباشد و دربسیاری به طور مثال، ترپین ها، ترکیبات کربن و هیدروژن عمده تر هستند. انواع دیگر داردای آلدهاید، کتون یا فنل هستند. اکسیژن؛ گوگرد و نیروژن در ترکیبات بقیه موجود هستند. به طور کلی آنها مخلوط پیچیده ای هستند. آنها به روشهای مختلف بسته به اینکه در چه قسمت گیاه هستند به دست می آیند. روشهای مختلف عبارتند از: فشردن, تقطیر با بخار، استخراج و جذب آنها توسط خیساندن وبه کار بردن فشار. گیاهان قابل توجه به لحاظ اسانس روغنی آنها از خانواده های گیاهی زیر می باشند:

هویج ( مثل انیس؛ شوید، سنبل ختایی)، زنجبیل (هل)، خلنگ (همیشه بهار)، برگ بو (دارچین و کافور)، نعناع (پونه، نعناع فلفلی، سوسنبرگ، آویشن)، مورد (میخک و اوکالیپتوس)، زیتون (یاسمن ویاس)، ارکیده (وانیل)، رز(رز عطار و بادام)، و رو (لیمو و دیگر مرکبات)

روغن موتور

نفت .... مهمترین و ارزانترین روغن!


شنبه 3 مهر 1389

فلز سرب

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :مقالات - کتاب -هندبوک ،

اطلاعات اولیه
سرب ، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Pb و عدد اتمی 82 وجود دارد. سرب ، عنصری سنگین ، سمی و چکش‌خوار است که دارای رنگ خاکستری کدری می‌باشد. هنگامیکه تازه تراشیده شده ، سفید مایل به آبی است، اما در معرض هوا به رنگ خاکستری تیره تبدیل می‌شود. از سرب در سازه‌های ساختمانی ، خازنهای اسید سرب ، ساچمه و گلوله استفاده شده و نیز بخشی از آلیاژهای لحیم ، پیوتر و آلیاژهای گدازپذیر می‌باشد. سرب سنگین‌ترین عنصر پایدار است.
تاریخچـــــــه
به‌علت فراوانی سرب ( هنوز هم اینگونه است ) ، تهیه آسان ، کار کردن آسان با آن ، انعطاف‌پذیری و چکش‌خواری بالا و پالایش راحت ، حداقل از 7000 سال پیش مورد استفاده بشر می‌باشد. در کتاب خروج ( بخشی از انجیل ) به این عنصر اشاره شده است. کیمیاگران می‌پنداشتند سرب قدیمی‌ترین فلز بوده و به سیاره زحل مربوط می‌شود. لوله‌های سربی که نشانه‌های امپراتوری روم را حمل می‌کردند، هنوز هم بکار می‌روند. نشان Pb برای سرب خلاصه نام لاتین آن plumbum است. در اواسط دهه 80 تغییر مهمی در الگوهای پایان استفاده از سرب بوجود آمده بود. بیشتر این تغییر ناشی از پیروی مصرف کنندگان سرب آمریکا از قوانین زیست محیطی بود که بطرز قابل ملاحظه ای استفاده از سرب را در محصولات بجز باطری از جمله گازوئیل ، رنگ ، اتصالات و سیستمهای آبی کاهش داده یا حتی حذف کرد.
خصوصیات قابل توجه
سرب فلزی است براق ، انعطاف پذیر ، بسیار نرم ، شدیدا" چکش خوار و به رنگ سفید مایل به آبی که از خاصیت هدایت الکتریکی پایینی برخوردار می‌باشد. این فلز حقیقی به‌شدت در برابر پوسیدگی مقاومت می‌کند و به همین علت از آن برای نگهداری مایعات فرسایشگر ( مثل اسید سولفوریک ) استفاده می‌شود. با افزودن مقادیر خیلی کمی آنتیموان یا فلزات دیگر به سرب می‌توان آنرا سخت نمود.
کاربردها
• کاربردهای اولیه سرب عبارت بودند از: سازه های ساختمانی ، رنگدانه‌های مورد استفاده در لعاب سرامیک و لوله‌های انتقال آب. کاخها و کلیساهای بزرگ اروپا در وسایل تزئینی ، سقفها ، لوله‌ها و پنجره‌هایشان دارای مقادیر قابل توجهی سرب هستند. این فلز ( در حالت عنصری ) پس از آهن ، آلومینیوم ، مس و روی بیشترین کاربرد را دارد.
• در باطری‌های اسید سرب ، در اجزای الکترونیکی ، روکش کابل ، مهمات ، در شیشه CTR ها ، سرامیک ، شیشه‌های سُرب‌دار ، لوله‌های سربی ( اگرچه استفاده از اتصالات سربی در لوله های آب آشامیدنی در دهه 90 در آمریکا قانونی شد ، امروزه کاربرد آنچنانی ندارند ) ، در رنگها ( از سال 1978 در آمریکا و به‌تدریج از دهه 60 تا دهه 80 در انگلستان ممنوع شد، اگرچه رنگ سطوح قدیمی می‌توانست تا 50% وزن از سرب باشد ) ، آلیاژها ، پیوتر ، اتصالات و مواد پر کننده دندان.

همچنین در بامها بعنوان درزگیر برای محافظت اتصالات در برابر باران مورد استفاده قرار می‌گیرد. در گازوئیل ( بنزین) بعنوان تترا اتیل و تترا متیل سرب برای کاهش صدای موتور کاربرد دارد. ( pre-detonation ، pre-ignition و pinking هم نامیده می‌شود ). فروش بنزین سربدار در آمریکا از سال 1986 و در اتحادیه اروپا از سال 1999 ممنوع شد.
جداسازی
سرب محلی در طبیعت یافت می‌شود، اما کمیاب است. امروزه معمولا" سرب در کانی‌هایی همراه با روی ، نقره و ( بیشتر) مس یافت می‌شود و به همراه این مواد جدا می‌گردد. ماده معدنی اصلی سرب گالن (PbS) است که حاوی 86,6% سرب می‌باشد. سایرکانیهای مختلف و معمول آن سروسیت ( PbCO3 ) و انگلسیت ( PbSO4 ) می‌باشند. اما بیش از نیمی از سربی که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرد، بازیافتی است.

سنگ معدن بوسیله مته یا انفجار جدا شده ، سپس آنرا خرد کرده و روی زمین قرار می‌دهند. بعد از آن ، سنگ معدن تحت تاثیر فرآیندی قرار می‌گیرد که در قرن نوزدهم در Broken Hill استرالیا بوجود آمد. یک فرآیند شناور سازی ، سرب و دیگر مواد معدنی را از پس‌مانده‌های سنگ جدا می‌کند تا با عبور سنگ معدن ، آب و مواد شیمیایی خاص از تعدادی مخزن که درون آنها دوغاب همیشه مخلوط می‌شود، عصاره ای بوجود آید.

درون این مخزنها هوا جریان یافته و سولفید سرب به حبابها می‌چسبد و بصورت کف بالا آمده که می‌توان آنرا جدا نمود. این کف ( که تقریبا" دارای 50% سرب است ) خشک شده ، سپس قبل از پالایش به منظور تولید سرب 97% سینتر می‌شوند. بعد ازآن سرب را طی مراحل مختلف سرد کرده تا ناخالصیهای سبکتر بالا آمده و آنها را جدا می‌کنند. سرب مذاب با گداختن بیشتر بوسیله عبور هوا از روی آن وتشکیل لایه ای از تفاله فلز که حاوی تمامی ناخالصیهای باقی مانده می‌باشد، تصفیه شده و سرب خالص 99,9% بدست می‌آید.
ایزوتوپهــــــــــــا
سرب بطور طبیعی دارای چهار ایزوتوپ پایدار است : Pb-204(1.4%)-Pb-206(24.1%)-Pb-207(22.1%)-Pb-208(52.4%). سرب 206 ، 207 و 208 همگی پرتوزا بوده ، محصولات پایانی زنجیره فروپاشی پیچیده ای هستند که به ترتیب در U-238 ، U-235 و Th-232 رخ می‌دهند.
هشدارهــــــــــا
سرب فلز سمی است که به پیوندهای عصبی آسیب رسانده ( بخصوص در بچه‌ها ) و موجب بیماریهای خونی و مغزی می‌شود. تماس طولانی با این فلز یا نمکهای آن ( مخصوصا" نمکهای محلول یا اکسید غلیظ آن PbO2 ) می‌تواند باعث بیماریهای کلیه و دردهای شکمی شود. به اعتقاد بعضی افراد استفاده تاریخی از سرب توسط امپراطوری روم برای لوله‌های آب ( و نمک آن ، استات سرب که بعنوان شیرین کننده شراب و به نام شکر سرب هم معروف است ) عامل دیوانگی بسیاری از امپراطوران بود. نگرانی درباره نقش سرب در عقب‌ماندگی ذهنی کودکان موجب کاهش استفاده از آن در سطح جهان گردید.

فروش رنگهای حاوی سرب در کشورهای صنعتی متوقف شده ، گرچه احتمالا" بسیاری از خانه‌های قدیمی هنوز دارای مواد سربی در رنگهایشان هستند. کلا" پیشنهاد می‌شود رنگهای قدیمی را با سمباده ازبین نبرند، چون این کار باعث ایجاد غباری قابل استنشاق می‌گردد. نمکهای سرب که در لعاب ظروف سفالی بکار می‌رود، گاهی اوقات ایجاد مسمومیت کرده‌اند، چون هنگامیکه در آنها اسید نوشیده می‌شود، مانند آبمیوه ها ، یونهای سرب از لعاب ظرف جدا می‌شوند. گفته می‌شود استفاده از سرب برای فشردن سیب جهت تهیه آب سیب ، عامل بیماری Devon colic می‌باشد.

گمان می‌رود سرب پیامدهای ناگواری برای دختران و خانمهای جوان داشته باشد به همین علت بسیاری از دانشگاهها در تجزیه و تحلیلهای دختران ، سرب را در اختیار آنها نمی‌گذارند. سرب در واقع برای ساخت مدادهای اولیه مورد استفاده قرار می‌گرفت، اگرچه در چند دهه اخیر مغز مدادها از گرافیت که شکل طبیعی کربن می‌باشد، ساخته شده است


شنبه 3 مهر 1389

انواع گاز

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :مقالات - کتاب -هندبوک ،


امروزه سه نوع گاز عمده را می شناسیم : 1- گاز طبیعی 2- گاز ذغال سنگ 3- گاز آب
گاز طبیعی:
منابع گازهای طبیعی در بسیاری از نقاط جهان یافت می شود . در این سرزمین ها بر اثر دگرگونی هایی که در پوسته ی زمین رخ داده ، گاز تراکم یافته است .
گاز طبیعی را با لوله کشی مهار کرده و از مسافت های دور به شهر ها می آورند تا در مصارف گوناگون شهری یا کارخانجات مختلف مانند فولاد سازی و ذوب فلزات و تامین روشنایی و نیرو مورد استفاده قرار گیرد .

گاز ذغال سنگ:
گاز ذغال از پودر زغال سنگ به دست می آورند که در کوره های بزرگ و در بسته ای که راه ورود هوا ندارند ف حرارت داده می شوند .
وقتی دما در این کوره ها به حد معینی رسید ذغال به حالت خمیری در می آید و گازی از خود آزاد می کند . این گاز را توسط لوله از کوره خارج کرده و آن را در ظرفی جمع آوری می کنند و بعد از جداسازی مواد زائد و تصویه کامل آن توسط لوله هایی به انبار گاز منتقل می شود . انبار گاز به وسیله ی لوله کشی به خانه های مردم و کارخانه ها متصل می شود و یا گاز را درون کپسول های مخصوص کرده و به فروش می رسانند .
قطران ذغال سنگ:
قطران که ماده ای سیاه و غلیظ است ، پس از جدا کردن گاز از ذغال سنگ باقی می ماند و دارای فراورده های فرعی ارزنده ای است . این فراورده ها را از قیر جدا کرده و در عطر سازی ، دارو و انواع روغن ها به کار می برند .
ماده ای که در کوره های گازی به جا می ماند کُک نام دارد .
البته امروزه برای مصرف روشنایی کمتر از گاز استفاده می شود و بیش از 80 درصد از گاز برای ایجاد حرارت در پخت و پز و تولید گرما در خانه و کارخانه ها و یا در اتومبیل ها مورد استفاده قرار می گیرد .


گازهای موجود در کانسارهای زغال سنگ:
این نوع گازها تا 6 درصد حاوی هیدروکربنهای ردیف بالا هستند. گازهایی که منشاء آنها مربوط به زغال سنگ است، خیلی کمیاب هستند (مانند گازهای موجود در کانسارهای زغال سنگ هلند) و علت آن را چنین توجیه می‌کنند که این نوع گازهای حاصل در مرحله زغال شدگی برای خودشان سنگ مخزن خوبی پیدا نمی‌کنند تا جمع شوند.


تهیه گاز سنتز از منابع هیدروکربورها امکان پذیر است که به شرح زیر خلاصه می شود:
۱) تهیه گاز سنتز از زغال سنگ در فرایند تهیه گاز سنتز از زغال سنگ و یا گازی کردن زغال سنگ بخار آب و اکسیژن در دمای ۸۷۰ درجه سانتیگراد و فشار ۲۷ اتمسفر با زغال سنگ ترکیب می شود محصول حاوی ۲۲.۹ درصد هیدروژن ۴۶.۲ درصد کربن منو اکسید ،۷.۸ درصد کربن دی اکسید ، ۲۲.۵ درصد آب و ۰.۶ درصد کربن متان و نیتروژن است پس از جداسازی گاز کربن دی اکید ، محصول برای فروش از طریق خطوط لوله عرضه می شود. در نمودار زیر فرایند تولید گاز سنتز از زغال سنگ نشان داده شده است.
۲) تهیه گاز سنتز از مواد سنگین نفتی مواد سنگین نفتی با اکسیژن ( نه هوا) در دمای ۱۳۷۰ درجه سانتیگراد و فشار ۱۰۲ اتمسفر ترکیب شده و گاز سنتز تولید می کند.
۳) تهیه گاز سنتز از نفتا نفتا با بخار آب در مجاورت کاتالیست نیکل در دمای ۸۸۵ درجه سانتیگراد و فشار ۲۵ اتمسفر ترکیب وگاز سنتز حاصل می شود.
۴) تهیه گاز سنتز از گاز طبیعی این روش که در جهان متداول تر است در در دو مرحله کراکینگ و خالص سازی ، گاز طبیعی به گاز سنتز تبدیل می گردد.در این روش از کبالت ، مولیبدیم و اکسید روی به عنوان کاتالیست استفاده می شود.
محصول نهایی حاوی ۸۳.۸ درصد هیدروژن ، ۱۴.۸ درصد کربن منواکسید ۰.۱ درصد کربن دی اکسید و مقداری متان نیتروژن و بخار آب است. فرایند تهیه گاز سنتز از زغال سنگ در شکل نشان داده شده است.


چهارشنبه 31 شهریور 1389

زغال فعال شده چیست؟

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :مقالات - کتاب -هندبوک ،

زغال فعال شده چیست؟
اصطلاح زغال فعال شده نشان دهنده یک سری از مواد جذب کننده سطحی , با جنسی زغالی و شکل کریستالی می باشد که در ساختار داخلی آن روزنه های زیادی وجود دارد.
زغال فعال شده دارای کاربردهای زیادی است, از جمله مصارف آن:
- تصفیه آبها ( آب شرب, آب آکواریومها, آبهای صنعتی), از نظر رنگ و بو و طعم
- رنگزدایی از قند و شکر
- بازیافت طلا
- بهسازی رنگ و طعم در نوشیدنی ها و آب میوه ها
- استفاده در دستگاههایی مثل: تصفیه کننده های هوا, خوش بو کننده ها, تصفیه کننده های صنعتی و ...
- ....
 

تولید زغال فعال شده
اصول و فنون گوناگونی در ساخت و تولید زغالهای فعال شده وجود دارد که به 3 اصل بستگی دارد:
- نوع ماده اولیه
- مشخصات فیزیکی مورد نظر برای محصول (زغال فعال شده)
- مشخصات جذبی برای کاربردهای مختلف
شیوه های فعالسازی که بیشتر در تولیدات تجاری بکار میرود عبارتند از:
فعال سازی شیمیایی،فعال سازی توسط بخار
 

فعال سازی شیمیایی:
این شیوه بیشتر برای مواردی است که مواد اولیه آن چوب و یا زغال سنگ نارس(Peat) می باشد. مواد اولیه را با یک عامل آبگیر مانند اسید فسفریک P2O5 یا کلرید زنیک ZnCl2 آغشته می کنند تا ماده ای خمیری حاصل شود. این ماده را در بازه دمایی 500 - 800 درجه سانتیگراد حرارت میدهند تا کربن فعال شود.
زغال فعال شده حاصل را بعد از شستشو خشک و به پودر تبدیل می کنند.
زغال فعال شده بدست آمده توسط این روش , دارای منافذ باز زیادی است و برای جذب مولکول های بزرگ بسیار مناسبند.
 

فعال سازی توسط بخار:
این روش بیشتر برای موادهای اولیه ای چون چوب نیم سوخته, زغال سنگ و پوست نارگیل که زغالی شده اند به کار می رود. فعال سازی در بازه دمایی 800 – 1100 درجه سانتیگراد و در حضور بخار انجام می شود.
در آغاز مواد زغالی با بخار به گاز تبدیل می شوند که به واکنش water-gaz معروف است:
 

(C + H2o CO + H2 – 175.440 KJ/(KgMol


این واکنش گرماگیر است و گرمای مورد نیاز توسط سوختن ناقص CO و H2 بصورت زیر تامین می شود:
 

(2CO + O2 2CO2 + 393.790 KJ/(KgMol

(2H2 + O2 2H2O + 396.650 KJ/(KgMol

 

در ضمن هوا به مقدار مورد نیاز وارد واکنش می شود تا زغال نسوزد.
زغال های فعال شده ی تولید شده توسط این روش معمولا دارای منافذ ریزند و برای جذب مواد از مایعات و گازها مناسبند.
 

ویژگی های جذبی و فیزیکی
گونه های مختلفی از زغال های فعال شده با ویژگی های مشخص وجود دارند که خصوصیات هر یک از آنها بستگی به مواد اولیه و فنون به کا ر رفته در تولید آنها بستگی دارد. در انتخاب یک گونه زغال فعال شده, برای بهبود بخشیدن به فرایندها, نیاز به شناخت دقیق ویژگی های فیزیکی و جذبی مواد داریم.
 

ویژگی های جذبی:
(1 سطح: با استفاده از N2 حدود منافذ سطحی زغال فعال شده را اندازه می گیرند.هر چه سطح زغال فعال شده بیشنر باشد, قسمتهای جاذب نیز بیشترند.
2) اندازه منافذ: تعیین اندازه های یک زغال فعال شده میتواند راهی مناسب برای تشخیص خصوصیات آن باشد.که در IUPAC منافذ بر اساس اندازه به صورت زیر دسته بندی شده اند:
Micropores r<1nm
Mesopores r 1-25nm
Micropores r>25
که mesopore ها برای جا به جایی و Micropore ها برای جذب مواد هستند.
3) تخلخل: یکی از راههای اندازه گیری میزان تخلخل در توده ای از زغال فعال شده , استفاده از میزان جذب CCl4 خالص در حالت گازی می باشد.
 

- ویژگیهای فیزیکی:
1)  سختی و مقاومت در برابر حررت و فشار : زغال های فعال شده دارای سختی های متفاوتی هستند که مربوز به مواد اولیه و شیوه تهیه آنها می باشد. بنا به درجه سختی, هر یک از آنها کاربردهای متفاوتی دارند.
2)  چگالی
3)  اندازه ذرات: هر چقدرکه اندازه ذرات زغال فعال شده کوچکتر باشد, سرعت جذب بیشتر است.

***زغال فعال شده را به سه شکل دانه ای , پودر و استوانه ای میسازند.***


زغال فعال شده چگونه کار می کند؟
زغال فعال شده مواد اورگانیک را از محیط اطرافش جذب می کند , که عمل انتقال آلاینده از فاز مایع ( آب) به فاز جامد ( کربن) صورت می گیرد.نیروی جاذبه ای باعث تشکیل یک پیوند بین آلاینده و کربن و چسبیدن آنها به هم می شود.
علاوه بر این باکتری هایی به سطح خارجی زغال فعال شده می چسبند و بخشی از آلاینده ها را جذب و مصرف می کنند.
جذب منجر به پخش یک گاز یا ترکیب در شبکه متخلخل زغال فعال شده می گردد , جایی که یک واکنش شیمیایی یا یک ثبات فیزیکی روی می دهد. به عنوان مثال ازن O3
در قسمتی که جذب می شود , قسمتی از زغال فعال شده را اکسید میکند, و 3O به O2 تبدیل می شود و ازن در ساختار کربن اندوخته و گردآوری نمی شود.
جذب در زغال فعال شده دارای 3 مرحله است:
1- تماس ذرات آلاینده محلول در مایع ( آب) با ذرات زغال فعال شده
2- پخش شدن ذرات آلاینده در شبکه متخلخل زغال فعال شده
3- جذب ذرات آلاینده به زغال فعال شده و بوجود آمدن یک پبوند برگشت ناپذیر

***این 3 مرحله همزمان رخ می دهند***
 

بازیافت زغال فعال شده
به مرور زمان و استفاده از زغال فعال شده , سطح آن از مواد آلاینده اشباع می شود. زغال فعال شده یک محصول گران است و در عین حال میتواند در چرخه بازیافت قرار گیرد و مجددا مورد استفاده قرار گیرد. بازیافت زغال فعال شده , هزینه کمی نسبت به تولید اولیه دارد و دارای قیمت ارزانتری نیز می باشد.
زغال فعال شده و مهندسی شیمی
در تولید زغال فعال شده : مهندس شیمی, می تواند درطراحی فرآیندهای تولید و بازیافت زغال فعال شده متناسب با کاربرد و ویژگی های مورد نظر, طراحی راکتورهای مورد نیاز, کنترل کیفیت محصولات و بهسازی آنها بعالیت داشته باشد.
در فروش زغال فعال شده: مهندس شیمی , به خاطر داشتن اطلاعات لازم از محصول و آشنایی با مصارف آن می تواند در بخش بروش و بازار یابی نیز بعالیت داشته باشد.
در مصرف زغال فعال شده: مهندس شیمی , می تواند در صنایعی که نیاز به استفاده از زغال فعال شده دارند, با تعیین نوع و میزان و شیوه استفاده از زغال فعال شده و کنترل آن ایفای نقش کند.

 

 


چهارشنبه 31 شهریور 1389

چگونگی نگهداری از ماشین لباسشویی

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :عمومی ،

راه‌های نگهداری ‌ماشین لباسشویی
راه‌هایی وجود دارد كه با رعایت آنها می‌شود به دوام ماشین لباسشویی و خوب كار كردنش امیدوار بود.

خانواده هایی كه به سالم ماندن وسایل خانه اهمیت زیادی می دهند، ماشین لباسشویی یكی از اصلی ترین آنهاست. ماشین لباسشویی بویژه وقتی هزینه زیادی صرف خریدش می شود بیشتر تمركز خانم خانه را به خود جلب می كند، چون خراب شدن ماشین همان و زحمت رخت شستن با دست همان. اما راه هایی وجود دارد كه با رعایت آنها می شود به دوام ماشین لباسشویی و خوب كار كردنش امیدوار بود. گام اول در نگهداری از ماشین لباسشویی این است كه آن را در جایی قرار دهیم كه به شیر آب، پریز برق و خروجی فاضلاب نزدیك باشد. قدم دوم به یاد داشتن این نكته است كه نباید هرگز ماشین را بیش از حد ظرفیت آن پر كرد، چون این كار باعث می شود لباس ها براحتی در آب حركت نكنند و در نتیجه بخوبی شسته نشوند.

دانستن این نكته هم ضروری است كه هر برنامه لباسشویی برای شستن گروهی خاص از لباس هاست پس اگر اصرار داشته باشیم كه تمام لباس ها با یك برنامه مشخص شسته شوند به ماشین لباسشویی مان آسیب می زنیم.

اما اگر به جای ماشین تمام خودكار ماشین های نیمه خودكار در خانه دارید به یاد داشته باشید تا پس از هر بار شستشو آب اضافه داخل محفظه را خالی كنید (در ماشین هایی كه در آن از بالا باز می شود). البته شستن هر روزه محفظه لزومی ندارد مگر این كه در آخرین شستشو از سفید كننده یا ماده افزودنی مشابه استفاده كرده باشید.

رعایت این نكته هم بسیار ضروری است كه پس از شستن مواد پرز دار مانند عروسك، پتو و... فیلتر ماشین را بخوبی پاك كنید.

بعضی از اشكالات رایجبعضی وقت ها امكان دارد كه با رعایت تمام این موارد باز هم ماشین لباسشویی ما دچار اشكال شود، اما اگر هنگام استفاده از ماشین لباسشویی متوجه ایرادی شدید، وحشت زده نشوید و موضوع را فورا به موتور آن ارتباط ندهید، چون در بسیاری از مواقع، مشكل تنها بر اثر یك ریزه كاری به وجود آمدهاست.

یكی از این ریزه كاری ها این است كه اگر ماشین پر از آب نمی شود، به احتمال زیاد یا لوله آب آن یا صافی رابطش گرفته است و با تمیز كردن مرتب صافی و برطرف كردن گرفتگی لوله، اشكال رفع خواهد شد.

اشكال رایج دیگر هنگام استفاده از ماشین لباسشویی خروج كف از زیر بدنه آن است، پس اگر چنین مشكلی دارید، بدانید كه یا زیاد از حد در محفظه پودر ریخته اید یا پودری كه استفاده كرده اید مناسب ماشین لباسشویی نیست.

اما اگر ناگهان آب از ماشین سرازیر شد قبل از هر چیز باید لوله فاضلاب را كنترل كنید تا مطمئن شوید كه گرفته نباشد. اگر لوله مشكلی نداشت آنگاه به دنبال رفع مشكل دستگاه باشید.

اگر چرخش ماشین نیز صدای زیادی دارد، مشكل می تواند به یاتاقان آن مربوط باشد كه علامت آن تشكیل لكه های زنگ زده در زیر و پشت دستگاه است. اما اگر محفظه مشكلی نداشته باشد، منبع صدا می تواند وجود یك جسم خارجی در بخش موتور یا پمپ باشد. اما قبل از اینها، باید از تراز بودن ماشین روی سطح زمین مطمئن شوید.

البته گاهی هم لباس ها داخل محفظه به یكدیگر می پیچند و تعادل ماشین را بر هم می زنند در این هنگام اگر ماشین روی سطح زمین تراز نباشد، ماشین تكان های شدید همراه با سرو صدای زیاد خواهد داشت.

راه هایی برای صرفه جویی این باور كه آب داغ باعث شستشوی بهتر لباس می شود را از خود دور كنید و با تغییر دادن درجه ماشین از داغ به گرم، مصرف انرژی را كاهش دهید. سعی كنید به یك بار شسته شدن لباس ها بسنده كنید بویژه لباس هایی كه می دانید زیاد كثیف نیستند و زود تمیز می شوند. بهتر است پارچه های خیلی چرك را ابتدا خیس كنید. برای این كار می توانید از برنامه خیساندن لباس ها استفاده كنید. به این ترتیب در استفاده از وقت و انرژی صرفه جوییكنید.

از پودر هم بیش از حد نیاز استفاده نكنید، چون كف بیش از حد به ماشین فشار می آورد و انرژی بیشتری مصرف می كند.


چهارشنبه 31 شهریور 1389

تعیین نقاط اشتعال و احتراق به روش سربسته

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :گزارش کار ازمایشگاه نفت ،

تعیین نقاط اشتعال و احتراق به روش سربسته
( fire point )  & ( flash point  )
تئوری آزمایش :
در این آزمایش مقدار معینی از نمونه در ظرف سربسته با سرعت ثابت گرم می شود . هنگامی که مقدار کافی از ترکیبات فرار تبخیر شد و در محوطه ی بسته ی ظرف آزمایش جمع آوری گردید ، آنگاه عبور یک شعله ( مربوط به دستگاه ) از روی آن بخارات موجب ایجاد یک جرقه بر روی نمونه خواهد شد این جرقه در واقع نشانگر آن است که دمای مواد هیدروکربنی درون ظرف به نقطه ی اشتغال خود رسیده است . لذا ما این دما را به عنوان ( flash point  ) در نظر می گیریم حال اگر مقداری بیشتر به هیدروکربن گرما و حرارت داده شود به دمای احتراق ( flash point  ) خواهد رسید به طوری که دیگر شعله خاموش نخواهد شد .
اهداف آزمایش :
1) این آزمایش اولاً می تواند میزان مواد فرار در نمونه را برای ما نشان دهد به طوری که هر چه دمای اشتعال ماده هیدروکربنی بالاتر باشد ، یعنی میزان مواد فرار موجود در نمونه کمتر خواهد بود ولی هر چه میزان مواد فرار بیشتر باشد ، مقدار آنها زودتر به آن میزانی خواهد رسید که با عبور یک شعله ی کوچک از روی آن جرقه ی لازم زده شود .
2) دانستن این مطلب که با توجه به نقطه ی اشتغال و احتراق یک مادٌه هیدروکربنی ، تا چه دمایی و بدون ایجاد خطر می توان یک مادٌه هیدروکربنی را در یک ظرف سر بسته نگهداری نمود .
 وسایل مورد نیاز در آزمایش :
1- نمونه ای از یک نفت خام
2- دستگاه آزمایش ( PENSKY )
شرح دستگاه آزمایش :
دستگاه مربوط به این آزمایش همانگونه که در شکل مربوط به آن مشاهده می کنید از اجزاء زیر بوجود آمده است :
1)گرم کن (heater) : که توسط جریان الکتریکی عمل گرم کردن سیالی را بر عهده دارد که درون ظرف سر بسته ی دستگاه قرار گرفته است .
2) همزن : به کمک همزن ، مواد هیدروکربنی موجود درون ظرف سر بسته به طور مداوم برهم زده می شود تا دمای سیال در تمامی نقاط آن یکسان گردد و لذا دماسنج دمای دقیق تری از سیال را به ما نشان دهد .
3) ترمومترالکتریکی)  ( Electrical Thermometer : ترمومتر یا دماسنج در واقع دمای سیال درون ظرف سربسته را به ما نشان می دهد .
توجه : علت عدم استفاده از دماسنج دستی علاوه بر آنچه در آزمایش شماره ی یک شرح داده شد آن است که در این آزمایش درب ظرف به طور کامل در طول آزمایش بسته خواهد بود و ما نمی توانیم دماسنج را درون آن قرار دهیم .
4) دکمه ی تنظیم درجه ی انتقال حرارت : به کمک آن می توان سرعت گرم کردن سیال را در طول انجام آزمایش تغییر داد . چنانچه در ابتدای آزمایش بایستی به منظور بالا بردن سرعت گرم شدن سیال دکمه را روی اعدادی چون 10 یا 9 تنظیم کرد ولی با گذشت زمان و رسیدن به نقطه ی اشتعال می بایستی این سرعت را کاهش دهیم .
5) منبع گاز و شعله : با کمک این منبع و شعله ای که بر روی آن تعبیه شده است می توان جرقه را بر روی سیال مشاهده نمود .
6) ظرف در بسته ای برای قرار دادن سیال نیز در این دستگاه تعبیه شده است که دارای دو سوراخ می باشد . یکی از این سوراخ ها جهت عبور دادن شعله از روی سیال هیدروکربنی می باشد و سوراخ دیگر برای دیدن جرقه و یا شعله ور شدن سیال تعبیه شده اند . همچنین یکی از علل اصلی تعبیه ی این سوراخ ها جلوگیری از تجمع بخارات درون ظرف و همچنین جلوگیری از خطر انفجار ظرف می باشد .
روش آزمایش :
در این آزمایش ابتدا مقداری از سیال ( مواد هیدروکربن ) مورد نظر را درون ظرف سربسته میریزیم . سپس دستگاه آزمایش را روشن کرده و با کمک دکمه ی تنظیم درجه ی انتقال حرارت ، میزان درجه ی انتقال حرارت به سیال را تعیین می کنیم . آنگاه شعله ی  گاز را روشن کرده و منتظر می مانیم . هر چند دقیقه یکبار با کمک دسته ای که بر روی دستگاه تعبیه شده است و چرخاندن آن شعله را از روی مواد هیدروکربنی عبور داده و نگاه می کنیم که آیا جرقه ای زده می شود یا خیر .
آن قدر این عمل را انجام می دهیم تا سر انجام یک جرقه ( شعله ی ناگهانی کوچک ) از درون سوراخ تعبیه شده بر روی درب ظرف مشاهده گردد . آنگاه این دما را به عنوان دمای اشتعال  ( flash point  ) سیال یادداشت می نمائیم . سپس درجه ی انتقال حرارت را کاهش می دهیم و چند لحظه صبر می کنیم تا دما اندکی بالاتر رود به طور که عبور شعله از روی نمونه هیدروکربنی ، جرقه ی روشن شده شعله ور گردد و دیگر خاموش نشود . در واقع این دما همان دمای احتراق  ( fire point  )  نمونه خواهد بود . آنگاه دستگاه را خاموش می کنیم و شعله ی روشن شده را نیز از بین می بریم .
نتایج آزمایش :
نتایج بدست آمده از این آزمایش به صورت زیر می باشد :
1-    در این آزمایش دمای نقطه ی اشتعال  ( flash point  ) ، 198 درجه ی سانتی گراد اندازه گیری گردید .
2-    از مقایسه نتایج بدست آمده از این آزمایش و آزمایش شماره ی یک مشاهده می شود که دمای اشتعال و احتراق بدست آمده از این آزمایش ، از دمای اشتعال و احتراق بدست آمده از آزمایش ما قبل تقریباً کمتر می باشد . علت این امر آن است که در این جا چون درب ظرف بسته می باشد ، بخارات فرار حاصل از مواد هیدروکربنی سریعتر می توانند تجمع یابند در حالی که در روش قبل چون با هوای آزاد سر و کار داشتیم ممکن بود که بخارات ایجاد شوند اما تحت تاثیر عواملی چون باد و ... پراکنده گردند .
خطاهای آزمایش :
1-    یکی از اصلی ترین خطاهای این روش خطای عدم تکرار آزمایش مورد نظر می باشد . زیرا همانگونه که می دانید رنج مشخص و معینی برای دمای اشتغال و احتراق این نمونه هیدروکربنی در اختیار نداریم . بنابراین بایستی برای بدست آوردن نتایج بدست آمده ، می توان بهترین نتیجه  را بیان نمود . حال آنکه ما فقط یک بار این آزمایش را انجام می دهیم .
2-    ممکن است در طی این واکنش ، ما زودتر از دمای بدست آمده به نقطه ی اشتعال رسیده باشیم که به خاطر عدم دقٌت و یا خطای دیده دمای عنوان شده بدست آمده است .

 


چهارشنبه 31 شهریور 1389

كروماتو گرافی گازی

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :گزارش کار ازمایشگاه نفت ،

موضوع آزمایش : كروماتو گرافی گازی
 
تئوری آزمایش :
امروزه شناسایی تركیبات یك ماده مركب از مهمترین بخشهای واحد های پژوهشی هر صنعت محسوب می شود روشهای زیادی نیز تا كنون برای انجام این كار ارائه شده است روشهایی كه بعضا نوع ماده مركب،میزان،درصد وسایر اطلاعات مربوط به این تركیبات را به آمایشگر ارائه می دهند.
میزان زمان انجام آزمایش ،سرعت آزمایش ،دقت دستگاه یا روش و میزان هزینه بری یا همان فاكتور اقتصادی از عوامل متمایز كننده این روشها از هم می باشد .
در این آزمایش ما از روش كروماتو گرافی گازی برای شناسایی مواد مركب یك ماده استفاده خواهیم كرد. در این دستگاه اساس جداسازی بر مبنای جدا سازی گازی بر پایه توزیع نمونه بین دو فاز استوار است . یكی از فازها بستر ساكن از ذرات ریز با سطح بسیار زیاد است و فاز دیگر گازی است كه به كمك گاز حاصل از میان این بستر ساكن می گذرد . این روش برای شناسایی اجزای یك ماده گازی فرار است كه با عبور دادن آن گاز از بستر ساكن حاصل می شود . فاز بستر ساكن می تواند جامد و یا مایع باشد . چنانچه فاز ساكن جامد باشد ، آنرا كروماتو گرافی گاز – جامد یا GSC می نامند. و اگر فاز ساكن مامایع باشد آنرا كروماتو گرافی گاز – مایع یاGFC میگویند . در حالت اول مواد جامد می توانند سیلیكاژن یا زغال باشند . در حالت دوم مایع به عنوان فاز ساكن به صورت فیلمی نازك بر روی جسم جامد بیاثر پخش می شود و اساس جدا سازی بر مبنای تقسیم نمونه به درون وبیرون این فاز مایع است .كروماتوگرافی برای اولین بار در سال 1905 برای جدا سازی مخلوطهایی از گازهامورد استفاده قرار گرفت.واژه رنگارنگی را به عنوان معنای تحت الفظی كلمه كروموتوگرافی آورده اند.                                       
مواد مورد آزمایش بسته به جرم ملكولی آنها بشكل نوارهای مجزایی در گاز حامل حمل شده و بسته به سرعت حركت گاز حامل این مواد از ستون كرو موتوگرافی كه وظیفه جداسازی اجزا را بر عهده دارد بیرون می آیند وسپس توسط یك آشكار ساز بصورت تابعی از زمان آشكار شده و آن را می توان توسط یك ثبت كننده كه وظیفه ثبت نتایج را بر عهده دارد مشاهده كرد.
از مزایای كار كروموتوگرافی گازی می توان به 3 مورد زیر اشاره كرد:
1)سرعت بالای این روش
2)تجزیه كمی كه توسط این روش صورت می گیرد
3)حساسیت بالای این روش كه میزان دقت نتایج حاصله را بالا می برد
حال به تشریح چند عبارت مهم می پردازیم:
a )گاز حامل:
یك سیلندر گاز با فشار بالا می تواند با عنوان مبدأ گاز حامل بكار رود .گاز حامل ما در این آزمایش گاز نیتروژن است كه از یك سیلندر گاز نیتروژن پر فشار تأمین می شود.
مهمترین ویژگی های یك گاز حامل عبارتند از :
1)بی اثر باشد تا ازهر گونه تأثیربر روی نمونه جلو گیری شود.
2)نفوذ گاز را به كمترین مقدار خود برساند
3)خالص و به آسانی در دسترس باشد
4)ارزان باشد
5)برای آشكار ساز مناسب باشد
b)ستون :
ستون را می توان از جنس مس ، فولاد زد زنگ ،آلومینیوم و یا شیشه و در حالتهای مستقیم و یا مایل ساخت. ازآنجایی كه اجزای برخی از تركیبات مانند آسترین ها با مس واكنش می دهند و یا ممكن است جذب مس شوند از استفاده از ستون مس در برخی موارد جلوگیری می كند.
فاز ساكن یا همان بستر ساكن درون ستون قرار دارد .این مواد می بایست بطور یكنواخت درون ستون قرار گیرند. بهمین دلیل ابتدا ستون را در حالت مستقیم از این مواد پر می كنیم و سپس آن را به حالت پیچیده در می آورند.
 
c)آشكار سازها:
آشكار سازها بر دو نوع دیفرانسیلی و انتگرالی هستند. از قسمت ثبت كننده ها پاسخ آشكار سازها بر حسب زمان رسم می شود.مساحت زیر منحنی نشان دهنده نقدار ماده در مخلوط است.
شرح دستگاه :
یك دستگاه كروموتوگرافی گازی شامل اجزای زیر است :
1)گاز حامل یا CARREIR
2)كنترل كننده سرعت و جریان گاز
3)سیستم نمونه گیری ، در این آزمایش ما از یك عدد سرنگ نمونه گیری مخصوص مایعات استفاده كردیم .سرنگ نمونه گیری گازها در اندازه با سرنگ نمونه گیری مایعات متفاوت است.
4)ستون
5)آشكار ساز با مدار های الكترونیكی DETECTOR
6)سرد كننده یا RECORDER كه در آزمایش كا یك نرم افزار كامپیوتری است
7)سیستم تولیدو كنترل و تنظیم دما
ستون:
رامی توان مس .فولاد ضد زنگ یا آلومینیم  ویا شیشه بصورت مستقیم یامار پیچ ساخت . مس ممکن است در برخی نمونه ها  مناسب نباشد  زیرا برخی از اجزا نمونه ممکن است با آواکنش نشان دهند ویا جذب آب شود برای اینکه مواد موجود در داخل ستون به طور یکنواخت پر شود ابتدا ستون را در حالت مستقیم پر کرده و سپس آن را به حالت مارپیچ در می آوردزمان سپری (زمان ماند )فاکتور مهمی برای مشخص شدن نوع گاز است .زیرا هر نوع گاز بعد از گذشت زمان خاصی از درون سیستم خارج می شود
به علت خراب بودن برنامه نرم افزاری ،آزمایش انجام نشد.


 


چهارشنبه 31 شهریور 1389

تعیین نقطه ابری شدن ؛نقطه انجماد ؛و نقطه ریزش

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :گزارش کار ازمایشگاه نفت ،


عنوان : تعیین
1.    نقطه ی ابری شدن (cloud point )
2.    نقطه ی انجماد ( freezing point )
3.    نقطه ی ریزش ( pour point )
تئوری آزمایش :
در این آزمایش نمونه را به آهستگی و بدون بر هم زدن آن سرد می نمائیم . همگامی که نمونه حالت کدر و شیری رنگ به خود گرفت ، دما را یادداشت می نــــــــــمایند . این دما همان دمای ابری شـــــدن و یا دمای( cloud point ) می باشد . اکنون اگر نمونه را بیشتر سرد نمائیم خواهیم دید پس از مدت زمانی نمونه سخت شده و دیگر حرکت نمی کند در این حالت که اصطلاحاً به آن منجمد شدن نمونه گویند . دما را یادداشت کرده و به عنوان دمای انجماد ( freezing point ) آن عنوان   می کنیم . در صورتیکه پس از منجمد شدن نمونه ، آن را کمی گرم کنیم خواهیم دید که در دمای نمونه شروع به مایع شدن می نماید . لذا دمایی را که در آن اولین قطره مایع از نمونه ی منجمد شده بدست می آید ، تحت عنوان نقطه ی ریزش ( pour point ) بیان خواهد شد .
اهداف آزمایش :
به طور کلی اهداف اصلی این آزمایش عبارتند از :
4.    تعیین دمای نقطه ی ابری شدن( (cloud point
5.    تعیین دمای نقطه ی انجماد ( freezing point )
6.    تعیین دمای نقطه ی ریزش ( pour point )
7.    تعیین میزان پارافین ها در روغن و یا مقدار هیدروکربنها یی یا نقطه ی انجماد بالا در سایر فراورده های نفتی
وسایل و مواد مورد نیاز آزمایش :
8.    دماسنج جیوه ای
9.    روان کننده به عنوان نمونه
10.                       دستگاه آزمایش ( cloud and pour point )
11.                       الکل ( برای ریختن در دستگاه آزمایش )
12.                       لوله ی آزمایش با درب چوب پنبه ای برای آن
شرح دستگاه آزمایش :
نام این دستگاه ( cloud and pour point ASTM D97 )   می باشد که از قسمت ها و اجزاء زیر تشکیل شده است :
13.                       محفظه ی سرد کننده :این محفظه با الکل پر شده است . همانگونه که می دانید از الکل برای انتقال حرارت بهتر استفاده می گردد .
14.                       دماسنج الکتریکی : این دماسنج در واقع دمای سیال (الکل) درون محفظه را به ما نشان می دهد .
15.                       دکمه ی تنظیم دما : ( set point )  : به وسیله ی این دکمه می توان حداقل دمایی را که می خواهیم سیال داشته باشد را به دستگاه بدهیم بنابراین دمای دستگاه از این دما پایین تر نخواهد آمد . علٌت استفاده از این دکمه آن است که ظروف چینی مختلف دارای ضریب حرارتی ( انبساط یا انقباض ) مختلفی هستند . بنابراین ممکن است دمای دستگاه آنقدر پائین بیاید که موجب ترک خوردن و نهایتاً شکستن ظرف بلوری گردد .
 
روش آزمایش :
در این آزمایش ابتدا درون محفظه ی سرد کننده ی دستگاه مقداری الکل می ریزیم سپس درون یک لوله ی آزمایش مقداری از مواد هیدروکربنی میریزیم. سپس درب لوله ی آزمایش را بسته و آنگاه از طریق سوراخی که درون درب لوله ی آزمایش تعبیه شده است ، دماسنج جیوه ای را به داخل ظرف آزمایش می رانیم سپس لوله آزمایش را درون محفظه ی سرد کننده ی دستگاه قرار می دهیم و آنگاه دستگاه را روشن می کنیم و دکمه ی تنظیم های آن را روی دمایی مانند 25 درجه ی سانتی گراد تنظیم می نمائیم سپس در حالی که به دقٌت به دماسنج جیوه ای نگاه می کنیم ، هر چند دقیقه یک بار هم لوله ی آزمایش را از محفظه ی سرد کننده بیرون می آوریم و به حالت مادٌه ی روانکار درون آن توجٌه می کنیم که آیا حالت شیری رنگ و کدر پیدا کرده است یا خیر . این کار را آنقدر انجام می دهیم تا سرانجام به دمائی برسیم که در آن مادٌه روانکار حالت شیری رنگ یا ابری پیدا کند ( دقیقاً مانند حالتی که نوشابه با باز کردن درب آن پس از سرد شدن زیاد پیدا می کند ) آنگاه این دما را یادداشت می کنیم و به عنوان دمای ابری شدن ( (cloud point آن را بیان می کنیم . سپس مجدداً لوله ی آزمایش را درون محفظه ی سرد کننده قرار می دهیم و باز هم صبر می کنیم تا دمای ماده پائین تر رود تا هنگامی که به مادٌه به طور کامل منجمد گردد و دیگر حرکت نکند . بنابراین این دما همان دمای نقطه ی انجماد( freezing point ) خواهد بود پس از تحقیق از تعیین دماهای نقاط ابری شدن و انجماد ، دستگاه آزمایش را خاموش کرده و این بار به لوله ی آزمایش که درون آن ماده روانکار منجمد قرار گرفته است ، اندکی حرارت می دهیم تا اینکه اولین قطره ی مایع از ماده ی روانکار بدست آید . سپس این ماده را یادداشت می کنیم و به عنوان دمای نقطه ی ریزش pour point)) آن را ذکر می نمائیم .
نتایج آزمایش :
1.    در این آزمایش دمای نقاط ابری شدن ، انجماد و ریزش به صورت زیر بدست آمد :
دمای نقطه ی ابری شدن :      ( 6-) درجه سانتی گراد
دمای نقطه ی انجماد      :      ( 13-)   درجه سانتی گراد
دمای نقطه ی ریزش       :      ( 10- )   درجه سانتی گراد
2.    همانگونه که در شکل مربوطه مشاهده می کنید در درون لوله ی آزمایش مقداری از ناخالصی ها و دیگر مواد وجود دارند که در زیر نمونه ی روانکار بصورت مایع قرار گرفته اند و این در حالی است که مادٌه روانکار خود به صورت جامد می باشد .
3.    به هنگام کاربرد فرآورده های نفتی و به ویژه برای پمپ کردن آنها در زمستان باید نقطه ی ریزش را به عنوان حداقل دمایی که می توان فراورده را در آن دما نگه داری نمود تا منجمد نگردد و یا مشکلی برای آن پیش نیاید در نظر گرفت .
4.    از آنجایی که دمای نقطه ی انجماد ( freezing point )، حدوداً 5 درجه سانتی گراد از دمای نقطه ی ریزش pour point)) کمتر است ( برای یک مادٌه ناخالص ) ، همانگونه که اشاره شد اگر بخواهیم محصولمان یخ نزند ، حداقل دمایی را که در نظر می گیریم نقطه ی ریزش                pour point)) است .
5.    ASTM    یک استاندارد آمریکایی برای آزمایشات است که برای این آزمایش (97 D ) می باشد .
6.    از آنجایی که مادٌه خالص با مادٌه مرکٌب متفاوت است ، در مادٌه خالص دمای نقطه ی ریزش با دمای نقطه ی انجماد با هم برابرند .
خطاهای آزمایش :
1.    خطاهای آزمایش :ممکن است در این آزمایش ما در دمای بالاتری نسبت به دمای ذکر شده به نقطه ی ابری شدن برسیم ولی چون کمی دیر نمونه را نگاه کرده ایم ، دمای پائین تری را به عنوان دمای ابری شدن و یا حتٌی دماهای انجماد و ریزش در نظر بگیریم .
2.    خطاهای مربوط به دماسنج : ممکن است دماسنج به طور واقعی دمای سیٌال را نشان ندهد یعنی دمای بالاتر و یا دمای پائین تری را به ما نشان  دهد .


چهارشنبه 31 شهریور 1389

تعیین مقدارآب همراه نفت

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :گزارش کار ازمایشگاه نفت ،

عنوان : تعیین مقدارآب همراه نفت
هدف آزمایش:
اندازه گیری آب همراه نفت
تئوری:
نفت خام اساساً از هیدروکربن های پارافینی، نفتی و آروماتیک تشکیل شده است . علاوه بر این، مقدار کمی ترکیبات گوگردی، نیتروژن دار، اکسیژن دار و مقدار جزیی فلزات نیز در نفت خام وجود دارد .
آب و رسوب:
آبی که در نفت خام وجود دارد قسمتی به حالت محلول و قسمتی به صورت امولسیون می باشد . رسوبها عبارتند از مواد جامد نامحلول در آب و هیدروکربنها . این مواد شامل ذرات ریز ماسه، گل حفاری، گچ، فلدسپات و فلزات به صورت ترکیب معدنی یا به حالت آزاد نظیر آهن، سرب، نیکل و وانادیم می باشند . حضور این مواد بسیار نامطلوب است زیرا باعث انسداد لوله ها و آلودگی محصولات می شوند . در مدت ذخیره شدن، رسوبها همراه فاز آب جدا می شوند و با پارافینها و آسفالتها در ته مخازن به صورت لجن ضخیمی رسوب می کنند .روش اندازه گیری آب و رسوب نفت خام و فرآورده های نفتی( بوسیله سانتریفوژ مخلوط حاوی نمونه و حلال تولوئن و عامل شکننده امولسیون)بدست می اید.
 
شرح آزمایش :
در روش آزمایشگاهی  اندازه گیری آب همراه نفت از یک دستگاه     STRACTUERاستفاده می کنیم.100cc نفت خام  راوارد یک بالن  کرده و 50ccحلال تولوئن را نیز وارد آن می کنیم و به طور کامل مخلوط میکنیم سپس دستگاه راا ماده می کنیم وبالن را در جای مناسب خود قرار می دهیم  .هیتر را روشن کرده ومی گذاریم تا خوب به جوش بیاید ...در این مدت چون تولوئن و آب دارای نقطه جوش پایین تر از نفت است ابتدا  انها تبخیر می شوند .و از بالن صعود  می کنند واز ان خارج می شوند و وارد ( (Groduot ed tubeمی شوند که توسط  یک مبرد میعان می شود.در ان جا به دلیل اختلاف دانسیته  بیشتر، آب در ته ان قرار می گیرد  . این آزمایش تا زمانی ادامه  میدهیم  تا مطمئن شویم  .که کل آب از نفت خارج شده است  درپایان مقدار آب درون لوله اندازه گیری شد.
 


چهارشنبه 31 شهریور 1389

اندازه گیری میزان نمک موجود در نفت (تیتراسیون)

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :گزارش کار ازمایشگاه نفت ،


 عنوان : اندازه گیری میزان نمک موجود در نفت (تیتراسیون)
تئوری آزمایش:
نمک از جمله موادی است که میتواند از طریق اب شور سازند وارد نفت شود.با برداشت از نفت هر چه به مرز نفت-آب نزدیک شویم میزان نمک وارده از آب به نفت افزایش می یابد .نمک به تنهایی در نفت یافت نمی شود بلکه بصورت محلول در آب وجود دارد و اسیب هایی را به سیستم می تواند وارد کند ،از جمله تاثیر بر روی کارکرد پمپ ها و خراب شدن آن ، ته نشین شدن و رسوب دادن وایجاد خوردگی که این عمل در سینی های برج تقطیر بیشتر بوده وسبب میشود که جهت تعمیر جدا کننده ها یا separator چند روز متوقف شوند که هزینه های زیاد به ما تحمیل خواهد کرد .این آزمایش بر پایه خواص شیمیایی مواد و معرف ها می باشد .این آزمایش در واقع نوعی تیتراسیون بوده و KgNO3 (نیترات نقره) معرف اصلی برای مشخص کردن نمک می باشد که آنرا به صورت امولسیون نمایش داده واز حالت محلول خارج می شود .از نقاطی که باید در مورد نمونه نمونه مورد آزمایش ذکر شود این است که:
نمونه گیری باید با روش گفته شده در کتاب IP انجام گیرد - نمونه گیری نباید به روش جابجا نمودن با آب انجام شود - نمونه گیری نباید فاصله زمانی زیادی با آزمایش داشته باشد – نمونه مرد نظر می بایست قبل از انجام آزمایش بشدت بهم زده شود.
میزان نمک موجود در نفت را بر حسب گرم در متر مکعب از طریق فرمول زیر محاسبه نموده ونتیجه را پس از طی مراحل ذکر شده گزارش می دهیم:
Gr/m^3    NACL=46.75(ml AgNo3 – ml KSCN)
 
شرح آزمایش:
مقدار 80 گرم نفت را جدا کرده ودر دستگاه میریزیم و جریان برق را برقرار می کنیم.در مرحله سوم مقدار 70cc تولوئن را به لوله اضافه میکنیم.در طی سه مرحله 70cc را اضافه می کنیم.در مرحله چهارم مقدار 40cc مخلوط الکل واستون را به نسبت 25cc الکل و 15cc استون اضافه می کنیم.استون حلال است وکار تولوئن را ادامه می دهد تا اب از نفت جدا شده و خارج شود.قبل از این مرحله باید دستگاه را خاموش کرد.در مرحله 5 دستگاه را روشن کرده ومقدار 125cc آب مقطر به نمونه اضافه می کنیم.در مرحله 6 مدت 15min دستگاه باید کار کند و سپس 15min باید گذاشت تا خنک شود.پس از خنک شدن مقدار 100cc از مجموع آب مقطر و الکل که 160cc است (فاز پایین) جدا کرده ودرون ارلن مایر می ریزیم .در مرحله8 سه ماده را به نمونه اضافه می کنیم:
1- اسید نیتریک5 نرمال به مقدار 5cc تا محیط را اسیدی کرده و اگرگاز محلولH2S در نمونه باشد جدا شود.
2- ایزومیل الکل به میزان 10cc تا چربی های آب نمونه را به سطح برساند.(در این آزمایش از ایزومیل الکل استفاده نمیشود)
3-فریک آلوم به میزان 3cc تا نمونه را برای تغییر رنگ در مقابل تیوسیانات پتاسیم آماده کند.
در مرحله 9 ارلن مایر را جهت تیتراسیون ابتدا زیر بورت تیوسیانات پتاسیم برده و مقدار 0.5cc به نمونه اضافه می کنیم.(محلول قرمز رنگ می شود).در مرحله 10 ارلن را زیر بورت نیترات نقره و آنقدر اضافه کرده تا محلول شیری رنگ شود.در مرحله 11 مجدداً محلول را زیر تیوسیانات پتاسم برده و انقدر قطره قطره اضافه می کنیم تا رنگ محلول زرد اجری شود.در مرحله 12 اختلاف مصرفی بین نیترات نقره و تیوسیانات پتاسیم در عدد ثابت 47 ضرب شده و مقدار نمک بر حسب متر مکعب گزارش می شود.
AgNO3                  10cc
 KSCN                    8cc
10-8=2*50=100 gr
 


چهارشنبه 31 شهریور 1389

تعیین نقاط اشتغال و احتراق به روش سر باز و سر بسته

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :گزارش کار ازمایشگاه نفت ،


  عنوان آزمایش: تعیین نقاط اشتغال و احتراق به روش سر باز و سر بسته
حالت سر باز:
 تئوری آزمایش :               (flash point fire point )
در این آزمایش ، مقدار معینی از نمونه در ظرف سرباز با سرعت ثابت گرم می شود . هنگامی که مقدار کافی از ترکیبات فرار تبخیر و در بالای نمونه جمع شده عبور یک شعله ی کوچک از روی نمونه باعث ایجــاد جرقه ای می گردد . در این حال دمای نمونه نشان دهنده نقطه ی اشتغال (flash point )  می باشد . اگر گرم کردن نمونه ادامه یابد به  نقطه ای میرسیم که جرقه ای دیگر ایجاد شده خاموش نخواهد شد . دمای مربوط معرف نقطه ی احتراق   (flash point )  می باشد .
به طور کلی با توجه به نوع استفاده ای که از یک نمونه ی هیدروکربن مایع در صنعت می شود می توان دمای نقطه ی احتراق را به 2 روش بدست آورد.
روش اول :  استفاده از دستگاه در باز  ( مربوط به این آزمایش )
روش دوم : استفاده از دستگاه در بسته
اهداف آزمایش :
1)این آزمایش مشخص می نماید که میزان مواد فرار در نمونه چقدر است .
2)دانستن نقطه ی اشتغال معلوم می کند که تا چه دمایی می توان یک فرآورد. را بدون ایجاد خطر گرم و یا در یک ظرف سر باز نگهداری کرد .
وسایل و مواد مورد نیاز آزمایش :
1)نمونه نفت خام
2)دستگاه آزمایش (Cleveland  open  cup  tester    )که شرح آن در زیر آمده است .
شرح دستگاه آزمایش :
ستگاه آزمایش همانگونه که در شکل مربوط به آن مشاهده می کنید . به طور کل دارای اجزاء و بخش های زیر است .
گرم کن (heater  ) که به وسیله ی جریان الکتریکی عمل گرم کردن سیال را انجام می دهد به طوری که سیال در ظرف آن در دستـــــگاه ریخته  می شود و گرم کن زیر این ظرف قرار می گیرد
ترمومتر الکترونیکی ( Thermometer   ) : ترمومتر یا دماسنج ، در واقع دمای درونی سیال را به ما می دهد .
نکته : توجه داشته باشید که علت عدم استفاده ا زدماسنج دستی آن است که
اوٌلاً : دقٌت دماسنج الکترونیکی از دماسنج دستی بالا تر است .
ثانیاً : ممکن است در طی انجام آزمایش دماسنج دستی شکسته و از بین برود .
توجه کنید دمای نشان داده شده بوسیله ی دماسنج بر حسب درجه ی سانتی گراد (سلیسیوس ) می باشد . دکمه ی تنظیم درجه ی انتقال حرارت : که می توان با کمک این دکمه در واقع سرعت گرم کردن سیٌال درون ظرف را افزایش و یا کاهش داد .
منبع گاز و شعله : با کمک این منبع و شعله ای که بر روی ظرف تعبیه شده است . می توان جرقه ی مورد نظر را بر روی سیٌال هیدروکربنی مشاهده نمود .
روش آزمایش :
در این آزمایش ابتدا مقداری از سیال هیدروکربنی مورد نظر را در درون ظرف تعبیه شده در دستگاه می ریزیم سپس دستگاه آزمایش را روشن می نمائیم و با کمک دکمه ی درجه ی انتقال حرارت ، در ابتدای آزمایش درجه ی انتقال حرارت را بالا می بریم با سیال با سرعت بالاتری شروع به گرم شدن نماید آنگاه در حالی که دستگاه در حال گرم کردن نمونه ی مورد نظر است ، شیر مربوط به گاز را باز کرد و شعله ی گاز را روشن می نمائیم . هنگامی که دما شروع به بالا رفتن نمود و بخارات هیدروکربنی از روی سیال متصاعد شدند آنگاه شعله ی آتش را به آرامی بر روی نمونه ی آزمایشی برده و نگاه می کنیم که آیا جرقه ای زده خواهد شد و یا خیر . هنگامی که دما به میزان کافی بالا رفت و بخارات با سرعت بالاتری متصاعد شدند آنگاه درجه ی انتقال حرارت را پائین می آوریم و مجدداً با دقٌت شعله را از روی سیٌال عبور می دهیم . هنگامی که اولیٌن جرقه زده شد ، دما را یادداشت کرده و آن را به عنوان دمای اشتعال (flash point )  گزارش می کنیم سپس دوباره اندکی صبر می کنیم تا دما به قدری بالا رود که دیگر جرقٌه ی زده شده خاموش نگردد آنگاه این ها همان دمای احتراق (flash point )  خواهد بود .
سپس دستگاه را خاموش کرده و به آرامی شعله را خاموش می کنیم .
 
 
نتایج آزمایش :
-1در این آزمایش دمای نقطه ی اشتعال (flash point )  ، 194درجه ی سانتی گراد اندازه گیری گردید .
-2با افزایش دمای یک سیال هیدروکربنی مایع تا رسیدن به نقطه ی فشار حباب و یا همان ( bubble point ) و یسکوزیته کاهش می یابد و از نقطه ی حباب به بعد و یسکوزیته افزایش می یابد .
خطاهای آزمایش :
خطاهای انجام شده در این آزمایش عبارتند از :
1-    از آنجایی که ما سیال هیدروکربنی موجود در ظرف را بر هم نمی زنیم، دمایی که توسط ترمومتر نشان داده می شود از دقٌت کافی برخوردار نیست زیرا دمای سیٌال در پایین ظرف ، در نزدیکی گرم کن     (  heater ) از دمای آن در بالای ظرف و به مراتب بیشتر است .  بنابر این در صورت بر هم زدن سیٌال ، دمایی نشان داده شده دقیق تر  می بود .
2-    خطای دید : از آنجایی که در نزدیکی نقطه ی احتراق و اشتعال دما به سرعت بالا می رود ، امکان دارد که ما به طور صحیح لحظه ای را که جرقه زده می شود نبینیم و در نتیجه دما را به درستی گزارش ننمائیم.
 

 


چهارشنبه 31 شهریور 1389

اندازه گیری چگالی نفت

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :گزارش کار ازمایشگاه نفت ،

عنوان: اندازه گیری چگالی نفت
تئوری آزمایش:
نفت خام مایعی است غلیظ به رنگ سیاه یا قهوه ای تیره که اساساً از هیدروکربن ها تشکیل شده است . در مورد منشأ نفت و طرز تشکیل آن هر صاحب نظری به مقتضای تخصص و تجارب شخصی خود عقیده ای بیان نموده است که درنهایت به یکی از دو نظریه منشأ معدنی و یا منشأ آلی نفت منجر می شود.
الف – نظریه منشأ معدنی
       نظریه منشأ معدنی نفت که در ابتدای قرن بیستم به وسیله اکثر شیمیدانها و زمین شناسان مورد قبول واقع شده بود، در حال حاضر رد شده است و صرفاً از نظر تاریخچه ای ، علل مطرح شدن آن ذکر می گردد
-       در 1889 "مندلیف" براساس یک رشته آزمایش ها و با فرض حضور کربورهای فلزی در لایه های عمیق پوسته زمین، نظریه " برتلو" را تأیید کرد .
-       در 1901 "ساباتیه و ساندرنس" استیلن را در دمای 200-3000c در حضور کاتالیزورهای نیکل و آهن احیا شده ، هیدروژن دار کردند و گستره نسبتاً کاملی از هیدروکربن های موجود در نفت خام را بدست آوردند .با آنکه نظریه معدنی بودن منشأ نفت در ابتدا به سهولت پذیرفته شده بود، طولی نکشید که با ایرادهای زیادی مواجه گشت که منجر به کنار گذاشتن آن شد . نقاظ ضعف این نظریه به قرار زیرمی باشند :
-       فلزات قلیایی و کربورهای فلزی که در سنتز " برتلو" به کار رفته بودند ، عملاً در میان عناصر سازنده پوسته زمین شناسایی نشده اند .
-       تجمع های هیدروکربنی اغلب در زمین های رسوبی و در اعماق نسبتاً اندک یافت می شوند و در این نقاط دما پائین تر از حد لازم برای سنتزهای مورد نظر است .
-       در نفت خام ترکیبات نیتروژن دار و اجسام فعال نوری وجود دارند که نشان دهنده منشأ آلی آن می باشند .
ب – نظریه منشأ آلی نفت
        امروزه می توان گفت که نظریه منشأ آلی برای نفت خام نسبت به هر نظریه دیگری قابل قبول تر است . این نظریه به دلایل زیر متکی است :
-       نفت خام همیشه در لایه های رسوبی یافت می شود که همواره مقدار زیادی از مواد آلی نیز در این لایه وجود دارند . بقایای این مواد اعم از گیاهی و یا حیوانی محتوی مقدار زیادی کربن و هیدروژن (سازنده های اصلی نفت خام) می باشند .
-       نفت های خام محتوی ماده ای به نام پورفیرین می باشند . این ماده فقط در عامل سرخی خون (همین) حیوانات و نیز در سبزینه گیاهان وجود دارد .
-       اکثر نفت های خام خاصیت چرخش سطح پلاریزاسیون نور را دارند . این خاصیت مربوط به وجود کلسترون است که ماده ای است با منشأ حیوانی یا گیاهی .
با قبول نظریه آلی بودن منشأ نفت ، سوالات زیر مطرح می شوند :
-       مواد آلی مولد نفت ، خود از کجا آمده اند ؟
-    تحت چه شرایطی این مواد آلی با رسوب ها مخلوط و حفظ شده اند ؟
 -    روند تبدیل این مواد به هیدروکربن های نفتی چگونه بوده و چه مدت طول کشیده است ؟
در پاسخ به سوالات مطالب زیر ارائه شده اند :
الف – مواد آلی اولیه
        به نظر می رسد که موجودات بسیار کوچک و بیشماری که در دریاها، دریاچه ها و مردابها زندگی می کنند و پلانکتون (فیتوپلانکتون و زئوپلانکتون) نامیده می شوند، منشأ مواد آلی مولد نفت باشند . توزیع پلانکتون ها در سطح دریاها یکنواخت نیست . این موجودات در قسمت بالای آب دریاها (عمق 50 تا 100 متری) که اشعه خورشید نفوذ می کند و نیز در مجاورت سواحل متمرکزند . تولید مثل این موجودات بسیار زیاد است و پس از نابودی در کف دریاها رسوب کرده، قسمت اعظم مواد آلی ای را تشکیل می دهند که بعداً با رسوبهای مختلف مخلوط می شوند . البته پلانکتون ها تنها منبع مواد آلی نیستند . آب رودخانه هایی که به دریا می ریزند حاوی مقداری مواد هیومیک است که ترکیبشان نزدیک به هیدروکربن هاست .
ب – شرایط رسوب کردن
       تنها قسمت کوچکی از مواد آلی پلانکتونی می تواند به اعماق دریا رسیده با رسوبها مخلوط شود . بقیه اجساد پلانکتونی به هنگام سقوط به اعماق دریا به وسیله باکتری های هوازی از بین می روند و هر چه میزان اکسیژن محلول در آب بیشتر باشد ، حمله این باکتری ها شدیدتر است . مقدار مواد آلی که به اعماق آبهای فلات قاره می رسند 5-2% و در مورد اعماق اقیانوس ها 05/0 – 02/0% مقدار اولیه است. یکی از عوامل موثر در حفظ و نگهداری مواد آلی ته نشین شده در اعماق آبها، دانه بندی رسوبهای معدنی در این اعماق است . اگر این رسوبها درشت دانه بوده (شن و ماسه) و آبها نیز مقداری اکسیژن داشته باشند، مواد آلی از تأثیر مخرب باکتری های هوازی در امان نبوده، از بین می روند ولی اگر رسوبها ریزدانه باشند(رس یا آهک)، مواد آلی بسرعت مدفون شده، از اثر باکتریهای هوازی مصون می مانند .
ج – تبدیل مواد آلی به هیدروکربن ها
        مواد آلی موجود در رسوبها حاوی 35-15% اکسیژن و 10-7% هیدروژن می باشند در حالی که مواد نفتی حداکثر4% اکسیژن و 15-11% هیدروژن دارند . بنابراین تبدیل مواد آلی به هیدروکربن ها یک پدیده احیاست که به کمک باکتری های غیرهوازی موجود دراعماق آبها صورت می گیرد . بدین ترتیب مواد آلی طی یک رشته واکنش های فساد و تجزیه میکروبی تراکم و پلیمری شدن ، به ماده هیدروکربنی بسیار غلیظی به نام کروژن تبدیل می شوند . مجموعه این تغییر و تبدیل ها را دگرگونی دیاژنتیک می نامند . این دگرگونی از لایه های یک متری آغاز شده، تا اعماق هزار متری ادامه می یابد و مدت آن نیز 5 تا 10 هزار سال است . با ادامه رسوب گذاری، عمق لایه ها نیز زیاد می شود و در نتیجه فشار و دما افزایش می یابند . تحت چنین شرایطی ( t > 1000c , P > 100 ) کروژن در اثر تجزیه حرارتی به هیدروکربن های مایع سبکتر تبدیل می گردد و با ادامه رسوب گذاری، مقداری از این هیدروکربن ها در اثر شکست تبدیل به هیدروکربن های سبک و گاز متان می شود . شکل I -1-1 روند دگرگونی مواد آلی را تا تشکیل نفت نشان می دهد .
تشکیل معادن نفتی
       پس از آنکه نفت در سنگ مادر تشکیل شد ، در معرض نیروهای مختلفی نظیر وزن رسوبهای فوقانی، نیروهای مربوط به زمین شناسی ... قرار می گیرد . فشرده شدن رسوبها باعث می شود که آب و نفت از سنگ مادر خارج شده به طرف سنگ های نفوذپذیرتر(سنگ مخزن) جریان یابند . این جریان نفت معمولاً به طرف  لایه های فوقانی که فشردگی کمتری دارند صورت می گیرد . حرکت نفت از سنگ مادر به سمت سنگ مخزن را هجرت اولیه می گویند . اگر در مسیر جریان نفت مانعی نباشد که آن را نگه دارد، سرانجام نفت به سطح زمین  می رسد و از بین می رود . موانعی که نفت را از حرکت باز می دارند و باعث تجمع آن در یک محل می شوند ، تله یا نفتگیر نامیده می شوند .
چگالی نفت خام که معمولاً برحسب درجه API بیان می شود، یکی از معیارهای قیمت گذاری آنست . معمولاً چگالی نفتهای خام در محدوده 000/1 – 008/0 قرار دارد ولی نفتهایی نیز با چگالی پایین تر (787/0 در مورد نفت خام آلاسکا) و یا بالاتر (028/1 در مورد نفت خام کالیفرنیا) شناسایی شده اند .
معمولاً نفتهای خام با توجه به چهار دسته تقسیم می شوند :
نفت خام سبک
نفت خام متوسط
نفت خام سنگین
نفت خام خیلی سنگین
 
شرح آزمایش:
هیدرو متر را درون استوانه مدرجی که محتوی نفت است  قرار داده وعدد مربوط به s.g نفت راقرائت می کنیم.دقت آن 0.001 است.در قسمت پایین جیوه قرار دارد که مقدار جیوه آن معادل عددی است که روی آن درج شده است.اگر هیدرومتر تا آخر در سیال فرو رفت یعنی هیدرومتر از سیال سنگینتر است و مناسب نیست.از مانومتر دارای رنج 0.9 تا 0.95 استفاده می کنیم .لذا s.g نفت ما 0.867 اندازه گیری شده وs.g  آب دارای ناخالصی برابر 0.997 شد.
 


چهارشنبه 31 شهریور 1389

منشا تشکیل نفت

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :مقالات - کتاب -هندبوک ،

منشا تشکیل نفت

دید کلی
قبلا در مورد منشا نفت دو نظریه ارائه می‌شد: تشکیل نفت از منشا آلی و از منشا غیر آلی. دلایل ارائه شده در مورد منشا غیر آلی ( معدنی) نفت بسیار ضعیف بوده و امروزه باطل شناخته می‌شود. همه محققین این عقیده را دارند که کانسارهای بیتومن‌های طبیعی از عناصر آلی و در داخل تشکیلات رسوبی بوجود می‌آیند. البته تشکیل متان به صورت معدنی که در فضا و در چندین سیاره دیگر یافت می‌شود استثنایی در این مورد است. معمولا متان معدنی نمی‌تواند تشکیل ذخایر عمده گازی را بدهد.
حمل و ته نشست مواد آلی در دریا
وقتی که نفت از مواد آلی مشتق شد مهم فهمیدن چگونگی ته نشست آن مواد در داخل رسوبات دریایی است. در هر سال حدود 5.110 تن مواد آلی در اقیانوسهای جهان تولید می‌شوند که اکثریت آنها در داخل رسوبات دریایی مدفون می‌شوند. مواد حاصل از فرسایش سنگها در خشکی به داخل اقیانوسها حمل می‌شوند و در مناطق ساحلی خصوصا در دلتاهای رودخانه‌ای بیشتر از سایر جاها رسوب می‌کنند. همچنین مقدار مشابهی از مواد گیاهی حاصل از خشکی نیز در داخل اقیانوسها انباشته می‌شوند.
فیتوپلانکتونها
بیشتر فرآوردهای بیولوژیکی تا اعماق 50 - 30 متری اقیانوسها وجود دارند و تمامی رویش فیتوپلانکتونها در اعماقی که نور خورشید جهت انجام فرآیند فتوسنتز به آنجا می‌رسد، صورت می‌گیرد (اعماق 150 - 100 متری). فیتوپلانکتونها تولید کننده‌های مواد غذایی برای سایر موجودات اقیانوس هستند. زئوپلانکتونها از فیتوپلانکتونها تغذیه کرده بنابراین ازدیاد تنها در جاهایی صورت می‌گیرد که تولیدات فیتوپلانکتونی زیاد باشد موجوداتی که می‌میرند، به اعماق دریا فرو می‌روند و ممکن است در اثر پوسیده شدن آزاد شدن مواد مغذی گردند که این چرخه ، در اعماق زیاد صورت می‌گیرد.
آب
در نواحی قطبی خصوصا در جاهای سرد ، آبهای با دانسیته زیاد به اعماق فرو رفته و به سمت عرضهای جغرافیایی پایین جاری می‌شوند. در نواحی با بادهای خشکی غالب ، به عنوان مثال در کرانه‌های غربی قاره‌ها چاه‌های آرتزین قوی وجود دارند که حاوی آب غنی از مواد مغذی به مانند اعماق اقیانوس‌هاهستند که این امر تهیه مواد اساسی خصوصا تولید مواد اولیه آلی با درصد بالا را موجب می‌شوند. بهترین مثال در این مورد ساحل غربی آمریکای جنوبی می‌باشد.
انرژی نفت
انرژی موجود در نفت که ما امروزه از آن استفاده می‌کنیم قبلا به صورت انرژی خورشیدی ذخیره شده بود. در عمل فتوسنتز دی‌اکسید کربن و آب با انرژی کم به هیدرات کربن با انرژی زیاد تبدیل می‌گردد (مانند گلوکز)

CO2 + H2O → CH2O + O2

که در این رابطه CH2O هیدرات کربن مانند گلوکز است. این انرژی می‌تواند مستقیما توسط موجودات برای عمل تنفس استفاده شود که در اثر فرآیند معکوس ، هیدراتهای کربن مجددا به دی‌اکسید کربن و آب شکسته می‌شوند که اکسیداسیون 100 گرم گلوکز 375 کیلوکالری انرژی آزاد می‌کند.
فتوسنتز و ذخیره انرژی در مواد آلی
مقداری از انرژی انباشته شده در گیاهان در طول عمل فتوسنتز در اثر تنفس تلف می‌شوند و هر یک از تولیدات هیدرات کربن که در سوختن استفاده نمی‌شود، می‌تواند بصورت گلوکز یا سلولز در دیواره سلولی ذخیره شود. فتوسنتز همچنین منبع بیوشیمیایی برای سنتز لیپدو پروتئین است.


نیتروژن و فسفر و بسیاری از عناصر واسطه برای تشکیل مواد آلی (پروتوپلاسم) در زندگی موجودات ضروری می‌باشد و کمبود این مواد در دریا باعث مرگ تعداد بسیاری زیادی از جانداران می‌شود که این عمل به صورت انعکاسی و زنجیره‌ای توسط SH2 مسموم کننده حاصل از اجساد جانداران مرده محیط انجام پذیرد. باید گفت که پروتئینها ملکولهای پیچیده بزرگی هستند که از آمینو اسیدهای متراکم ساخته شده‌اند. مانند گلیسین به فرمول : 

 

مواد زنده اجزای آلی هیدراتهای کربن
نور خورشید
پروتوپلاسم پروتئین
 سلولز

زئوپلانکتون لیپید گلوکز
مواد مغذی
  نشاسته
فسفر ، نیتروژن و فلزات واسطه


مهمترین مواد آلی تشکیل دهنده نفت
جلبکهای پلانکتونیک (پلانکتونی) ، مهمترین شرکت کننده‌هایی از مواد آلی هستند که در تشکیل نفت دخالت دارند، در این میان دیاتومه‌ها مهمترین آنها می‌باشند چون دارای اسکلت سیلیسی بوده و بخش آلی آنها شامل تقریبا 31 درصد هیدرات کربن و 48 - 24 درصد پروتئین و 15 - 2 در لیپید است. همچنین دینوفلاگلاتها Dinoflagellaies ، ترکیب مشابه‌ای با اینها دارند.
زئوپلانکتونها Zeoplanciones
زئوپلانکتونها مواد آلی غنی از لیپید را می‌سازند و مشتق شده‌اند از :

• رادیولارها (Radiolarites ) : با پوسته سیلیسی ، بخش وسیع ، بخصوص در آبهای نواحی گرمسیر.
• فرامینیفرها (Foraminiferes) : با پوسته کربنات کلسیم‌دار مانند (گلوبیژرین).
• پتروپودها (Detropodes) : دارای عضو پا مانند هستند که به صورت زائده نرم آویزان است و حاوی پوسته کربناتی هستند.
در زنجیره غذایی این زئوپلانکتونها ، توسط سخت پوستان خورده می‌شوند که آنها نیز به نوبه خود توسط ماهیها خورده می‌شوند. در زنجیره غذایی طبیعی هر بند را یک سطح تروپیک می‌نامند و هر بند در طول کاهش زنجیره تراکم زیستی ضریبی از 10 دارد.
دلتاها و تشکیل نفت
در مردابهای ساحلی خصوصا دلتاها ، تولیدات زیاد مواد آلی سبب رویش و شکل گرفتن گیاهان و درختان می‌شود که در بقایای این گیاهان بزرگ امکان دارد تورب تشکیل شده و با قرار گرفتن در عمق بیشتر و دگرگون شدن به لیگنیت و زغالهای بیتومینوز تبدیل گردد که چنین ته نشستهایی یک منبع ذخیره نفت و گاز نیز می‌باشند. همچنین مواد گیاهی شامل چوب که به صورت شناور در رودخانه‌ها حمل می‌شوند در محیطهای دلتایی نزدیک سواحل پس از کاسته شدن سرعت آب ته نشین شده و به ته آب فرو می‌روند.
اسید هومیک 
فرآورده‌های آب رودخانه حاوی مواد غذایی معدنی و همچنین شامل مقدار قابل ملاحضه‌ای مواد آلی می باشند که از این مواد مخصوصا اسید هومیک و مواد مشابهی که در اثر تجزیه مواد گیاهی حاصل می‌شوند می‌توان نام برد. اسید هومیک به صورت ضعیف در آب حل می‌شود آوردن منابع هیدروکربنی عهده‌دار است


چهارشنبه 31 شهریور 1389

پرمنگنات پتاسیم

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :مقالات - کتاب -هندبوک ،

پرمنگنات پتاسیم یک اکسید کننده قوی است و در اکثر واکنشهای شیمیایی بعنوان عامل اکسید کننده استفاده می‌شود. نام آیوپاک آن پتاسیم منگنات (VII) است. وزن مولکولی پرمنگنات پتاسیم 158.04gr/mol، شکل آن منشوری ، جامد ، به رنگ ارغوانی تیره ، محلول آبی آن به رنگ صورتی و ترکیبی بدون بو است. این ترکیب بدلیل خاصیت اکسید کنندگی بسیار خورنده است.
-=
پرمنگنات پتاسیم برای اولین بار در سال 1659 کشف شد. ابتدا بعنوان پودر فلاش در عکاسی استفاده می‌شد.
=-
واکنشها
پرمنگنات پتاسیم بدلیل ارزان بودن در واکنشهای شیمیایی که به معرف اکسید کننده نیاز باشد، استفاده می‌شود. بعنوان معرف در آزمون بایر برای شناسایی آلکنها از سایر ترکیبات استفاده می‌شود. آلکنها رنگ بنفش محلول سرد و رقیق پرمنگنات را از بین می‌برند. البته برخی از مواد مانند آلکینها و آلدمیدها هم به این آزمون جواب مثبت می‌دهند.
کاربرد
مهمترین کاربرد پرمنگنات پتاسیم بعنوان عامل اکسید کننده است. بعنوان ضدعفونی کننده و برای رفع بوهای نامطبوع هم کاربرد دارد. پرمنگنات پتاسیم برای رفع نوعی بیماری انگلی در ماهیها استفاده می‌شود. همچنین در تصفیه آبهای آشامیدنی بعنوان عامل حذف کننده فسفر مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای تولید کوکائین صد در صد خالص از این ماده استفاده می‌شود.

محلول رقیق 0.25 درصد آن می‌‌تواند بعنوان دهان‌شویه مورد استفاده قرار گیرد و محلول یک درصد آن را می‌توان برای ضدعفونی کردن دستها بکار برد. به همراه آب می‌تواند بعنوان کاتالیزور همراه T - stoff در پیشرانه راکتها استفاده شود و همچنین بعنوان معرف برای تعیین عدد کاپا در تهیه کاغذ از خمیر چوب استفاده می‌شود. این ترکیب بعلت رنگی بودن در صنایع رنگ‌سازی و پیگمان‌سازی هم کاربرد دارد.
نکات مهم
پرمنگنات پتاسیم بر دست یا لباس ایجاد لکه می‌کند بنابر این در استفاده از آن باید احتیاط کرد. لکه روی لباس حاصل از این ماده را می‌توان بوسیله اسید استیک یا اسید کلریدریک پاک کرده و با شستشو با آب رفع کرد. لکه ایجاد شده روی پوست پس از 48 ساعت از بین می‌رود. بعلت خاصیت خورندگی در پوست ایجاد سوزش می‌کند و در صورت خورده شدن می‌تواند باعث التهاب و آسیب به معده شود.
توضیحات
T - stoff سوخت راکت به همراه اکسید کننده در جنگ جهانی دوم توسط ارتش آلمان مورد استفاده قرار گرفت که عبارت بود از 80 درصد وزنی  و 20 درصد وزنی  به همراه اسید فسفریک – فسفات سدیم و 8- اکسی کینولین که بعنوان پایدار کننده استفاده می‌شد.
عدد کاپا
عدد کاپا
                                                                                                                                                               تعیین میزان سفیدی کاغذ در فرایند کاغذسازی از خمیر چوب برای چوبهای مختلف متفاوت است و در محدوده 70 - 10 است. این عدد توسط اندازه گیری با محلول استاندارد  تعیین می‌شود.
پاک کردن لکه پرمنگنات از روی شیشه
اگر محلول پرمنگنات ، مدت زیادی در شیشه بماند، یک قشر بی‌اکسید منگنز در آن باقی می‌گذارد که به آسانی نمی‌توان پاک کرد. این قشر اغلب در موقع تهیه اکسیژن از محلول پرمنگنات و آب اکسیژنه و نگهداری محلول پرمنگنات پتاسیم به مدت طولانی و تهیه کلر از محلول پرمنگنات و اسید کلریدریک تولید می‌گردد.

برای پاک کردن آن ، کافی است قدری اسید کلریدریک و بی‌سولفیت سدیم روی آن بریزیم. ممکن است بجای سولفیت سدیم از سولفات سدیم ا                                                                                                                                                                                                                                                             


سه شنبه 30 شهریور 1389

نمودار گیری (Electric Logging)

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :مقالات - کتاب -هندبوک ،

در این قسمت مختصری درباره نمودارهای الكتریكی كه توسط ابزار سیمی از یك چاه به دست می آید صحبت می شود. اطلاعات زمین شناسی و ارزیابی یك مخزن كه از چاه در حال حفاری به دست می آید از چندین طریق است. یكی بدست آمدن خرده های سنگ حفاری شده (Cuttings) كه توســط گردش گل حفاری به سطح زمین آورده شده و توسط زمین شنـاسی بررسی می شود. دیگری گرفتن مغزه (Core) است و راه سوم راندن نمودار های الكتریكی گوناگون در داخل چاه است كه با تفسیر آنها می توان اطلاعات دقیقی از لایه های حفاری شده در چاه بدست آورد. امروزه از نمودارهای گوناكونی برای ارزیابی مخازن استفاده میشود.


نمودار پرتو گاما (Gamma Ray Log) :
در این نمودار میزان مواد رادیواكتیو موجود در لایه های زمین را اندازه گیری میكند. از این نمـودار برای هم ترازی طبقات زمین به همراه نمودار صوتی (Sonic) استفاده میشود.نمــــودار پرتو گاما به همراه كلیه نمودارهای دیگر برای هم ترازی آنها رانده میشود. از این نمودار در چاه های جداره گذاری شده (Cased hole) نیز استفاده می شود. بخصوص همراه نمودار CCL (تعیین كننده محل اتصال لوله های جداری) برای تعیین فواصل انتخاب شده برای مشبك كاری و یا توپك (Packer) گذاشتن استفاده میشود
.
دستگاه نمودار گیر پرتو گاما شامل یك موج یاب (Sonde) است كه تشعشع اشعه گامای خارج شده از لایه نزدیك به دستگاه نمودار گیر را اندازه گیری میكند. واحد این نمودار API است كه بر روی كاغذ نمودار گیری معمولا بین 0 تا 100 API اندازه كیری میشود كه هر تقسیم بندی 10 API است.
 

نمودار صوتی (Sonic Log) :
اساس این نمودار برای اندازه گیری سرعت صوت در لایه های زمین است. بدین معنی كه زمان لازم برای طی كردن یك فوت در لایه ها به موازات جداره چاه اندازه گیری می شود.از این نمودار برای هم ترازی طبقات، تعیین نوع سنگها ((Litology و محاسبه تخلخل استفاده میشود. نمودار صـــــــوتی معمولا به همراه نمودار اشعه گاما در چاه رانده می شود و مجموعه این دو بهترین نمودار برای تعیین جنس سنگ های طبقات زمین است. واحد این نمودار میكروثانیه بر فوت است. بر روی كاغذ اندازه گیری تغییرات سرعت معمولا بین 40 تا 140 اندازه گیــــری میشود كه هر تقسیم بندی برابر 10 است
.
 

نمودار جرم مخصوص (FED=Formation Density Log) :
از این نمودار برای اندازه گیری جرم مخصوص الكترونی لایه ها كه برابر تعداد الكترون ها در هر سانتی متر مكعب از سنگ است استفاده می گردد. اساس ابزار این نمودار گیر یك فرستنده اشعه رادیو اكتیو و دو گیرنده اشعه های باز یافت است. از این نمودار برای اندازه گیری تخلخل لایه ها و تعیین سطح گاز ها در طبقات استفاده می شود .
معمو لا این نمودار به همراه نمودار نوترون در چاه رانده میشود. واحد نمودار جرم مخصوص گرم بر سانتی متر مكعب است. وبر روی كاغذ نمودار گیری معمولا بین 2تا 3گرم در سانتی متر مكعب اندازه گیری می شود كه هر تقسیم بندی معادل 05/0 گرم بر سانتی متر مكعب است .
 

نمودار نوترونی (CNL=Compensated Neutron Log)
اساس كار این نمودار بر اندازه گیری مقدار یون هیدروژن موجود در خلل و فرج سنگها است . كه سپس از روی این اندازه گیری درصد تخلخل لایه ها تعیین میگردد .بنابراین این نمودار مستقیما درصد تخلخل سنگها را نشان میدهد. مجموعه نمودار جرم مخصوص و نوترون نمایان گر میزان صحیح تخلخل سنگها و تعیین گاز در لایه ها است . همچنین با مقایسه منحنی این دو نمودار با منحنی سایر منودارها میتوان جنس سنگها را نیز تعیین نمود
.
از نمودار نوترونی در چاه های دارای جداره نیز می توان استفاده نمود. بر روی كاغذ منحنی این نمودار درصد تخلخل بین صفر تا 45 درصد خوانده میشود . كه هر تقسیم بندی نشان دهنده 3 درصد تخلخل است .

نمودار مقاومت مخصوص جانبی (DLL=Dual Laterolog):
این نمودار مقاومت مخصوص سنگها را به همراه سیالات موجود در خلل وفرج آنها نشان میدهد .مقاومت مخصوص یك جسم آن مقدار مقاومتی است كه ان جسم در برابر عبور جریان الكتریسیته از خود نشان میدهد . اساس كار این دستگاه نیز فرستادن امواج الكتریسیته به داخل لایه های زمین و اندازه گیری مقاومت ان لایه ها در برابر عبور این جریان است. مخازن زیر زمینی دارای هیدرو كربن مقاومت بیشتری در مقابل عبور جریان الكتریسیته نسبت به مخازن دارای آب از خود نشان میدهند. همچنین هر چه درصد اشباع نمكهای محلول در آب بیشتر باشد مقاومت آان محلول در برابر جریان اكتریسیته كمتر است . به طور كلی مقاومت مخصوص یك لایه باز تابی از نسبت هیدروكربن ها و آب موجود در ان لایه و در نتیجه درصد تخلخل ان لایه است .از این نمودار در چاه هایی كه دارای گل حفاری پایه آبی (water base mud) هستند استفاده میشود و برای تعین درصد تخلخل و درصد اشباع آب سازند به كار میروند . واحد نمودار مقاومت مخصوص ویا به عبارت ساده تر اهم متر است
.
 

نمودار درجه حرارت (Temperature Logging):
اساس ابزار این نمودار از یك حرارت سنج تشكیل شده است . این حرارت سنج با دقت بسیار تغییرات درجه حرارت را در چاه هایی كه با گل یا هوا حفاری میشوندنشان میدهد.از این نمودار برای تعیین لایه های تولید كننده گاز و تعیین حدود این لایه ها ، تعیین نقاطی كه جریان از آب نمك به داخل چاه دارند و یا نقاطی كه گل گم شدگی صورت میگیرد و تعببن شیب درجه حرارت استفاده میگردد
.
همچنین در چاه های جداره پوش می توان برای بدست اوردن حد بالای سیمان در پشت لوله جداره استفاده كرد.
 

نمودار قطر یاب (Caliper Logging ):
از این نمودار برای اندازه گیری قطر داخلی چاه باز و یا تغییرات ایجاد شده در پوشش جداری چاه ها استفاده می شود .این ابزار را می توان به تنهایی و یا همراه سایر نمودار ها استفاده نمود .معمو لا به همراه ابزار نمودار گیری پرتو گاما واندازه مته به داخل چاه رانده می شود .یكی از موارد عمده استفاده از این نمودار برای بدست آوردن حجم دقیق داخل چاه برای تعیین مقدار سیمان برای سیمان كاری پشت لوله جداره و تعیین نقاط شسته شده است
.


سه شنبه 30 شهریور 1389

برج آکنده

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :گزارش کار آزمایشگاه عملیات واحد ،

برج آکنده
چکیده:
در دستگاههای برج آکنده، مایع و گاز با هم در تماس مداوم هستند. برای ایجاد سطح تماس بیشتر، داخل برج را از پرکنها پر می کنند، مایع نیز از بالای برج وارد می شود و در اثر عبور از روی پرکنها سبب ایجاد سطح تماس زیری بین دو فاز می شود. ساختار پرکنها باید طوری باشد که نسبت سطح خارجی آن به حجمی که اشغال می کند بزرگ باشد تا در کمترین حجم، بیشترین سطح تماس را ایجاد کند.دستگاه مورد استفاده در اینجا از نوع تصفیه ناپیوسته است. چهار هیتر به مخزن برج متصل هستند که در پایین آن قرار گرفته اند و آن را گرم می کنند. ارتفاع پرکنها ft6 و قطر داخلی برج in 3 می باشد. بخار پس از عبور از داخل برج به کندانسور می رسد و پس از مایع شدن ، به حالت total reflux به برج وارد می شود. به این ترتیب ، مایعی که از بالا وارد می شود با بخاری که به سمت بالا در حرکت است تماس پیدا می کند. مایع برگشتی از یک splitter box که برای تقسیم مایع برگشتی به برج به کار می رود ، می گذرد. در این دستگاه مخلوط آب و الکل وجود دارد، که در انتها غلظت الکل در بالای برج 79% و در پایین برج به 40% می رسد. نمونه برداری زمانی انجام می شود که دستگاه به حالت steady state رسیده باشد. زمان پر شدن بشر در بالای برج 7 ثانیه و در پایین برج 13 ثانیه خواهد بود.

مقدمه تئوری :
در جذب گاز، یک بخار انحلال پذیر به کمک مایعی که گاز حل شونده در آن کم و بیش انحلال پذیر است، از مخلوط آن با یک گاز بی اثر جدا می شود. که به عنوان مثال می توان شستشوی آمونیاک را از مخلوط آمونیاک- هوا مثال زد. ماده حل شده را به روش تقطیر از مایع بازیابی می کنند و مایع جذب شده را می توان دور ریخت یا مجدداً استفاده کرد و متعاقباً گاهی این ماده حل شده را ضمن تماس مایع با گاز بی اثر از مایع جدا کرد که چنین عملیاتی را معکوس جذب یا واجذبی می نامند، اما به طور کلی این فرآیند بیشتر جهت بازیابی و یا جداسازی حل شونده ها استفاده می شود، اما تفکیک حل شونده ها از یکدیگر توسط فرآیند تقطیر صورت می گیرد. حال به سراغ دستگاه متداولی که بیشتر در جذب گاز و برخی عملیات دیگر کاربرد فراوان دارد می رویم.
برج آکنده که نمونه آن در شکل نمایان است مشتمل به یک ستون استوانه ای یا برج است که خود این بخش در برگیرنده: ورودی گاز و فضای توزیع در پائین، ورودی مایع و توزیع کننده در بالا، خروجی گاز و مایع به ترتیب در بالا و پائین، و توده ای از مواد جامد بی اثر موسوم به آکنه که وزن آنها را یک صفحه تحمل می کند، می باشد.
این برج ها معمولاً با یک جریان ناهمسوی سیال عمل می کنند. در موردی که فاز های مایع و بخار موجود باشند، مایع درون ستون به صورت لایه نازکی بر روی پر کن ها( Packing ) پخش می شود و به پائین می آید و بخارات از درون فضای بین پرکنها صعود می کنند. بدین طریق سطح برخورد وسیعی برای مایع و بخار فراهم می شود و عملیات انتقال جرم به طور موثر صورت می گیرد.

انواع پرکنها :
تعداد انواع گونه های پرکنها بیشتر به منظور دستیابی به برخورد موثر بین دو فاز سیالات وجود دارند، این گونه ها معمولاً به دو نوع کلی منظم ( Stacked packing ) و غیر منظم ( Random packing ) طبقه بندی می شوند. منظم بودن یا غیر منظم بودن آنها تنها به داشتن شکل و ساختار هندسی آنها بستگی ندارد، آکنه های غیر منظم در عملیات صنعتی کاربرد فراوان دارند.
موادی که به طور تصادفی و بی قاعده درون برج ریخته می شوند،آنهایی که باید به صورت دستی چیده شودوآنهایی که ساختار یا ترتیب منظمی دارند. بعد اصلی آکنه های ریخته شده ( به صورت غیر منظم ) 6 تا 75 میلی متر ( 4/1 تا 8/3 اینچ ) است و از آکنه های کوچکتر عمدتاً در ستونهای آزمایشگاهی یا نیمه صنعتی استفاده می شود.
آکنه های نامنظم از مواد بی اثر ارزان مانند سفال، چینی یا انواع پلاستیکها ساخته می شوند. و گاه از حلقه های فلزی فولادی یا آلومینیومی با دیواره نازک استفاده می شود. با منظم یا تو خالی ساختن واحدهای آکنه می توان، فضای خالی برای عبور گسترده ی سیالات را فراهم کرد. این آکنه ها پس از درگیر شدن با یکدیگر ساختارهای بازی با تخلخل یا کسر خالی 60 تا 90 درصد را ایجاد می کنند.
آکنه های منظم اولیه از توری های سیمی ساخته می شدند، اما بعدها انواع سوراخ دار موج دار ساخته شدند و صفحات مجاور طوری مرتب شده بودند که مایع به راحتی روی سطح آن پخش می شد، در حالی که بخار از میان مجراهای تشکیل شده توسط موج ها عبور می کرد. زاویه ی مجراها با افق 45 درجه است، جهت این زاویه در صفحات متوالی به صورت یک در میان تغییر می کند. ضخامت هر لایه به چند اینچ می رسد. آکنه های اختصاصی گوناگون از نظر اندازه و آرایش موج ها و کار انجام شده بر روی سطح تفاوت دارند.
برای طراحی یک برج پرشده باید به عوامل مکانیکی نظیر افت فشار، ظرفیت جریان و بار گذاری توجه فراوان نمود، با این مختصر مقدمه ویژگیهای یک پرکن مناسب را بیان می کنیم.
1- ظرفیت بالا: پرکنها باید امکان شدت جریان زیاد بدون ایجاد افت فشار و تجمع مایع در برج را برای سیال فراهم کنند. به علت وجود پدیده ی طغیان با حمل مایع به خارج از برج که توسط بخار می تواند در سرعت های بالاتر از سرعت مجاز سیال صورت پذیرد در ظرفیت های بالا وجود سطح آزاد وسیع ضروری است.
2- افت فشار کم: به دلیل اینکه افت فشار درون پرکنها تابع مستقیمی از سرعت سیالات است، باید فضای خالی مناسب بین پرکنها ایجاد شود تا فشار را در جهت حداقل افت عبور دهد.
3- وزن و ماندگاری کم مایع: میزان بارگذاری و وزن ستون استوانه ای، در صورتیکه وزن پرکنها و مایع مانده در برج کم باشد، کم خواهد بود. البته ماندگاری مایع باید مقداری باشد که نیروی محرکه موثری برای انتقال جرم فراهم شود.
4- بزرگ بودن سطح فعال به ازای واحد حجم: به منظور افزایش کارایی، پرکنها باید سطح برخورد وسیعی را بین دو فاز سیال فراهم کنند. این امر با استفاده از پرکنهایی با شکل های نا منظم، که توزیع گسترده مایع را روی سطحی که در تماس مستقیم با سیال دوم است انجام می دهند،تحقق می یابد.
5- حجم آزاد و وسیع به ازای واحد حجم کل: این ویژگی زمانی اهمیت می یابد که برای انجام واکنش های شیمیایی در فاز گاز، به مدت زمان خاصی نیاز باشد، مانند اکسیداسیون اسید نیتریک توسط جذب دی اکسید نیتروژن در یک محلول آبی.
6- سایر عوامل: هزینه پائین، مقاومت بالا در برابر سائیدگی، خوردگی و عمر طولانی و سازگار بودن پرکنها با سطح داخلی برج.

- بررسی افت فشار:
عوامل اولیه که بر روی افت فشار در برج های پرشده موثر است:
1- شدت جریان سیالات.
2- دانسیته و ویسکوزیته سیالات.
3- اندازه، شکل، جهت گیری و سطح ذرات پرکن.
تغییرات دما و نرخ جذب:
وقتی که گاز غنی وارد یک برج جذب می شود، دمای برج به مقدار قابل توجهی از پائین به بالا تغییر می کند. گرمای جذب ماده ی حل شده دمای محلول را افزایش می دهد، ولی تبخیر حلال سبب کاهش دما می شود. معمولاً اثر کلی این دو عامل افزایش دمای مایع است، اما گاه دما در نزدیکی پائین برج از مقدار بیشینه ای می گذرد. شکل نیمرخ دما به سرعت جذب ماده ی حل شده، تبخیر یا چگالش حلال، و انتقال گرمای بین فازها بستگی دارد. برای به دست آوردن نیمرخ دقیق دمای مایع و گاز محاسبات طولانی مورد نیاز است. وقتی که دمای گاز ورودی به دمای خروجی مایع نزدیک باشد و گاز ورودی سیر شده باشد، تبخیر حلال تاثیر کمی دارد و افزایش دمای مایع تقریباً متناسب با مقدار ماده ی حل شده جذب شده است.
برج های آکنده استوانه های عمودی هستند که از دانه ها و قطعاتی به نام آکنه که دارای سطح نسبتاً زیادی است پر می شوند. این برج ها جهت ایجاد تماس پیوسته بین جریان متقابل گاز و مایع استفاده می شوند. در این دستگاه، فاز مایع از بالا وارد برج شده و با چکیدن به روی آکنه ها، سطح تماس زیادتری جهت برخورد با گاز حاصل می نمایند.
در یک تماس دهنده دیفرانسیلی مانند یک ستون آکنده، عملیات تماس می تواند همان طوری که به صورت دائمی و پیوسته در سرتاسر واحد اتفاق می افتد در نظر گرفته شود.
بنابراین آنالیز یک تماس دهنده دیفرانسیلی مرحله ای می تواند براساس جزء دیفرانسیلی طولی یا ارتفاعی انجام شود.
در ستونهای پرشده، ارتفاعی از ستون که بتواند جداسازی هم ارز با یک صفحه تئوری را ایجاد کند، یک طبقه تئوری ( نظری ) یا HETP نامیده می شود.
روش دقیقتر مقایسه عملیات گوناگون تماس پیوسته بین فازها مستلزم بررسی یک سری از تماس دهنده های دیفرانسیلی مجزا و به دست آوردن نتایجی است که بتواند بر حسب ضرایب انتقال جرم، یا تعداد واحدهای انتقال بیان شود. هر واحد انتقال همانند یک مرحله تئوری است، با این تفاوت که تغییرات دیفرانسیلی در آن به شرایط تعادل و غلظت بستگی دارد.
ضمناً هر طبقه تئوری مربوط به یک سری از تغییرات تعیین و محدود نیز می باشد.
مهمترین ویژگی های آکنه ها عبارتند از:
1- داشتن سطح ویژه بزرگ، بدون در نظر گرفتن سطح مربوط به خلل و فرج میکروسکوپی، سطح ویژه آکنه برابر مجموع سطوح آکنه ها به ازای واحد حجم قسمت آکنه یا پر شده برج است. لازم به ذکر است که اجسام متخلخل به خاطر خلل و فرج خود دارای سطح ویژه زیادی بوده و برای استفاده به عنوان آکنه مناسب نیستند.
2- داشتن خصوصیات لازم جهت جریان یافتن سیالات، این امر موجب می شود که حرکت سیال در داخل برج آسانتر انجام گرفته و افت فشار حاصله، ناشی از برخورد با آنها کمتر باشد تا بتوان از حالت طغیان و انباشتگی مایع در دل برج جلوگیری نمود.
3- بی اثر بودن از لحاظ شیمیایی در مقابل سیالاتی که با آنها در تماس خواهند بود.
4- داشتن استحکام کافی تا به هنگام نقل و انتقال و جابجایی مشکلی پیش نیاید.
5- ارزان بودن قیمت.
بخش تجربی
مواد شیمیایی : الکل ، آب .
شرح دستگاه :
این دستگاه دارای یک دیگ است که این دیگ محفظه ی اصلی جهت جوش آمدن محلول آب و الکل می باشد. حجم تقریبی این محفظهlit 75 است و از جنس فولاد آلیاژی و مقاوم شده با رنگ کوره ای می بهشد که توسط پشم سنگ و پشو شیشه عایق شده است.
روش کار :
در این دستگاه الکل 10% وجود دارد.در ابتدا دستگاه را روشن می کنیم و نقطه set point را روی 60 قرار می دهیم. سپس توسط 6 ترمومتر دماهای نقاط مختلف دستگاه را در هر 20 دقیقه می خوانیم. زمانی که غلظت در تمام برج یکسان شود این دماها یکسان می شوند و دستگاه به حالت steady state می رسد ،در این زمان از پایین و بالای برج نمونه گیری می کنیم. این نمونه گیری به این صورت است که توسط مزورcc 250 از پایین و بالای برج الکل بر می داریم و سپس توسط الکل سنج غلظت الکل را به دست می آوریم.غلظت الکل در بالای برج 97% ، و در پایین برج 40% است. در انتها نیز توسط یک بشرcc 500 و کرنومتر، زمان پر شدن را به دست می آوریم، این زمان در بالای برج 7 ثانیه و در پایین برج 13 ثانیه می باشد.

بخارات خروجی از ریبویلر T1 =
بخارات برگشتی (بالای برج) = T2
بخارات ورودی به کندانسور = T3
دمای آب سرد ورودی = T4
دمای مایع خروجی از کندانسورT5 =
آب سرد خروجی از کندانسورT6 =
20 دقیقه اول:
T1=78 , T2=31.9 , T3=68.7 , T4=14.7 , T5=22.9 , T6=16.5
20 دقیقه دوم:
T1=78.1 , T2=32.5 , T3=67.5 , T4=15.3 , T5=23.7 , T6=17.1
20 دقیقه سوم:
T1=78.2 , T2=32 , T3=67.3 , T4=15.7 , T5=24 , T6=17.4

محاسبات :
HETP = K1.(G) K2.(d) K3.(h) 1/3.(α.μ/ρ)

(α.μ/ρ) = 1.66 ×2×10-5/1.3=2.55(s/ft)×(hr/3600s)=7.08×10-4 (hr/ft)

h = 6 (ft) d = 3in×(1ft/12in)=0.25 (ft)

Q = V/T = (250cm3/7s)×(3600s/hr)×(gr/cm3)×(lb/454gr) = 283.1 (lb/h)

CH3CH2OH = 46.07gr×(1lb/454gr)=0.102 (lb) :اتانول

H2O = 18gr×(1lb/454gr)=0.039 (lb) : آب

(0.4×0.039)+(0.97×0.102) = 0.115 (lb/lbm) :جرم مولکولی

شدت جریان جرمی گاز=(جرم مولکولی Q/(

283.19(lb/hr)/0.115 (lb/lbm) = 2462.52 (lbm/hr)

A = πd2/4 = π×((3in) 2/4)×(ft/12in) 2 = 0.04 (ft) 2

G / شدت جریان جرمی گازA =

0.04(ft2) = 2462.52(lbm/hr)/G G = 61563 (lbm/hr.ft2)

HETP = 2.1×(61563)-0.37×(0.25)1.24×61/3×(7.08×10-4) = 8.21 ×10-6 (lb/ft)

NTU = (UA.L)/(G.Cp)

UA = (10G)0.16/d = (10×61563)0.16/0.25 = 33.76 (lb/hr.ft3)

NTU = (33.76×6)/(61563 ×1.25) = 2.63 (lb.R/Btu)

h= NTU×HETP

NTU = 6/(8.21 ×10-6) = 7.3 (lb.R/Btu)


نتیجه گیری :
زمانی که برج به حالت یکنواخت می رسد ، غلظت در تمام برج یکسان می شود و فرقی نمی کند که از کدام قسمت برج نمونه گیری می کنیم.منبع دمایی در پایین برج قرار دارد و هر چه از پایین به سمت بالا می رویم دما کاهش می یابد.هد مایع سبب می شود که بخارات از داخل مایع خارج شوند،بخار سبک به سمت بالا می رود و بخار سنگین در پایین قرار می گیرد.غلظت الکل در بالای برج 79% است و این نشان می دهد که غلظت ماده سبک در بالای برج بیشتر است،در پایین برج نیز غلظت الکل 40% است که این نشان دهنده ی غلظت کم الکل و غلظت بیشتر ماده سنگین، یعنی آب در پایین برج می باشد.


فهرست منابع:
1- تریبال رابرت . ترجمه دکتر طاهره کاغذ چی و دکتر مرتضی سهرابی . چاپ پنجم بهمن 1380 انتقال جرم ، نشر مرکز نشر دانشگاهی صنعتی امیرکبیر ( پلی تکنیک تهران )
2- وارن ال . مک کیب . جولیان سی . اسمیت . پیتر هریوت
ترجمه علی اصغر حمیدی ، داود رشتچیان ، محمد مهدی منتظر رحمتی ، چاپ اول 1380 عملیات واحد مهندسی شیمی ، نشر مرکز نشر دانشگاهی
3- ماکس . اس . پیترز . کلاوس دی . تیمرهاوس . ترجمه مجتبی سمنانی رهبر ، ساناز پورمند ، چاپ اول 1380 طراحی کارخانه و تحلیل مباحث اقتصادی برای مهندسین شیمی ، نشر دانشگاه امام حسین (ع)
4- دکتر مرتضی خسروی . سهیلا صداقت . چاپ اول زمستان 76، شیمی نشر دانشگاه امام حسین


سه شنبه 30 شهریور 1389

برج خنک کننده

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :گزارش کار آزمایشگاه عملیات واحد ،

برج خنک کننده

چکیده :
وقتی مایع گرمی باگازاشباع نشده ای تماس می یابد،قسمتی از مایع تبخیر می شود و دمای مایع افت می کند.مهمترین کاربرد این اصل در سیستمهای خنک کن است که بر مبنای آن دمای آب مصرفی در چگالنده ها و مبدل های گرمایی کاهش می یابد. از جمله مصارف این دستگاه ها در صنایع شیمیایی،نیروگاهها و وسایل تهویه مطبوع می باشد.
انواع سیستم های خنک کننده :
در تمام سیستم های خنک کننده، گرما به آب خنک کن منتقل می شود و دمای سطح فلزات در محدوده ای از زیر صفر ( برای صنایع یخچال سازی ) تا بالای °c100 ( موتور های احتراق داخلی ) متغییر است.در سیستم های گردشی، آب در نقطه ای گرم شده و در جای دیگر خنک می شود. میزان خنک شدن بسته به نوع سیستم و فرآیند متغییر است. سیستم خنک کننده به3 گروه اصلی زیر تقسیم بندی می شوند.
الف) سیستم های گردشی بسته
ب) سیستم های گردشی باز با برج های خنک کننده
پ) سیستم های خنک کن گزار


الف) سیستم های خنک کن بسته :
در سیستم چرخشی کاملاً بسته ،آب خنک کن از میان سیستم عبور کرده بدون اینکه هیچ گونه آبی تلف شود به مخزن اصلی بر می گردد. بنابراین انتخاب باز دارنده مناسب و غلظت آن بدون هیچ گونه محدودیت محیطی انجام می شود.


ب) سیستم های خنک کننده باز گردشی :
سیستم های خنک کننده باز از متداول ترین سیستم های خنک کن می باشند. در این سیستم در هر سیکل گردش، 2 تا 3 درصد آب تبخیر می شود. بنابراین غلظت نمک ها باید در یک سطح معقولی حفظ شوند. برای این کار مقداری از آب تغلیظ شده را از سیستم خارج و آب تازه را جایگزین آن می کنند. از طرفی مواد شیمیایی استفاده شده در این سیستم ها به رودخانه ها و دریاچه ها ریخته می شود. لذا ضروری است که مواد شیمیائی مصرفی با محیط زیست سازگاری داشته باشد.


- سیستم های خنک کن گذرا :
در سیستم خنک کننده گذرا آب از داخل رودخانه، دریا و ... به داخل سیستم فرستاده شده ویک بار از داخل واحدهای خنک کننده عبور می کند و به منبع اصلی خود برگشت داده می شود، بنابراین مصرف آب در این سیستم ها خیلی زیاد است. استفاده کردن مداوم از مواد شیمیایی از نظر اقتصادی محدود می باشد. ضمن آن که ملاحظات زیست محیطی نیز باید رعایت شود.

آشنایی با برجهای خنک کننده : برجهای خنک کن ستونهایی با قطر بزرگ اند واز پرکن هایی استفاده می کنند که تماس خوبی بین گاز ومایع به واسطه افت فشار کم برقرار کنند.


آب گرم توسط نازلهایی به داخل دستگاه پاشیده میشود یاتوسط شبکه ای از لوله ها وناودانهای شیردار روی پرکن توزیع می شود.جدار داخلی برج بیشتر از چوب قرمز،سیمان آسبست،پلی استر تقویت شده با شیشه ونظایر آنها ساخته میشود. البته برجهایی وجود دارند که کاملا از پلاستیک ساخته شده اند.فضای پر شده ی داخلی معمولا به شکل پرچین درست میشود به این ترتیب که تخته های باریکی را یک در میان به صورت ردیفهای افقی وعمودی قرار می دهند.
پرکنها معمولا از نوع پلی پروپیلن می باشند که به شکل میله ویااشکال دیگرقالب ریزی میشوند.
پرکن در تاسیسات جدید،پرکن سلولی یا پرکن فیلمی است که از صفحات کنگره ای پلاستیکی تشکیل شده است.عمق پرکن می تواند کسر اندکی از ارتفاع کل برج باشد. هوا توسط فن ها با کشش واداشته یا با کشش القایی،ودر بعضی برجها با کشش طبیعی ،از پرکن عبور می کند.
کاهش دمای آب دربرج خنک کن عمدتاًازتبخیرناشی می شود٬گرچه وقتی دمای هواکم است ،کمی گرمای محسوس به هواانتقال می یابد.ولی ٬ حتی وقتی هواگرم ترازآب است ،آب راباتبخیرمی توان خنک کردبه شرطی که دمای حباب خیس کم ترازدمای آب باشد.درعمل ٬دمای آب خروجی 5تا F˚15(3 تا C˚8)بیشترازدمای حباب خیس است ،واین اختلاف راتقرب می گویند.تغییردمای آب ازورود تا خروج را برد گویند ٬ و برد معمولا از 10تا F˚30(6تاC˚17 ) است.

انواع اصلی برجهای خنک کن عبارتند از ׃
1_برج های خنک کن با جریان عرضی
2_برجهای خنک کنبا جریان ناهمسو
3_برج های خنک کن پاششی
برج خنک کن باجریان عرضی : در این برج ها که دارای مقطع عرضی مستطیلی هستند،هوا به طور افقی از بسترهای مایل پرکن عبور میکند وآب به طرف پائین جریان می یابد.دریچه های مایل از فرار قطره های آب به خارج جلوگیری می کنند ودیواره های زاویه دار،که به آنها کشش گیر می گویند بیشتر قطره هایی راکه همراه با هوای خروجی برده می شوند، گیر می اندازند .
برج های خنک کن با جریان ناهمسو: در این برجها هوا در زیر لایه ای از پر کن وارد می شود و در جهت مخالف با جریان سقوطی آب به طرف بالا جریان می یابد.این وضعیت برای انتقال گرما موثرترین آرایش استو تقرب دمائی بهتری را ایجاد می کند.
برج های خنک کن پاششی
برجهای پاششی افقی می باشندوازآنهابیشتردرعملیات سردکردن بوسیله مرطوب سازی بصورت آدیاباتیک بااستفاده ازمایع درگردش استفاده می شود.اگرقطرات مایع درشت باشد،شدت جریان گازرامی توان به 8/0تا2/1کیلوگرم برمترمربع ثانیه (600تا900پاوندبرفوت مربع ساعت )نیزرسانیدولی درهرحال بایدازخروج مایع توسط گازجلوگیری شود.
شرح آزمایش :
دستگاه راروشن می کنیم وبااستفاده ازشیرتنظیم دبی را روی40وسپس روی 60 قرار داده و دماهای ورودی وخروجی راثبت می نماییم.می دانیم که آب ازطریق بالای برج واردسیستم می شودپس دمای آب گرم ورودی(5T)ودمای آب سرد خروجی(6T)رابااستفاده ازترمومتراندازه گیری میکنیم.هوای خشک پس ازورودبه واسطه قطرات آب درحال ریزش مرطوب می شودوازخنک کن خارج می گردد.دمای هوای مرطوب ورودی (1T)ودمای هوای مرطوب خروجی(3T)می باشند.همچنین دمای هوای خشک ورودی (2T)ودمای هوای خشک خروجی (4T)خواهدبود.

T119.618.12
T2 26 27.9
T326.432.4
T433.738.2
T544.741.8
T630.334.4

نتیجه گیری :
هدف ازبه کاربردن خنک کن کاهش دمای سیال ورودی می باشد.باافزایش دبی جریان آب ورودی دمای هوای مرطوب خروجی افزایش می یابد.بااین وجوددمای سیال خروجی نیزافزایش یافته بازده سیستم کاهش می یابد.پس بایددبی جریان ورودی رابراساس دمای سیال خروجی ازخنک کن تنظیم نمود

فهرست منابع:
1- تریبال رابرت . ترجمه دکتر طاهره کاغذ چی و دکتر مرتضی سهرابی . چاپ پنجم بهمن 1380 انتقال جرم ، نشر مرکز نشر دانشگاهی صنعتی امیرکبیر ( پلی تکنیک تهران )
2- وارن ال . مک کیب . جولیان سی . اسمیت . پیتر هریوت
ترجمه علی اصغر حمیدی ، داود رشتچیان ، محمد مهدی منتظر رحمتی ، چاپ اول 1380 عملیات واحد مهندسی شیمی ، نشر مرکز نشر دانشگاهی
3- ماکس . اس . پیترز . کلاوس دی . تیمرهاوس . ترجمه مجتبی سمنانی رهبر ، ساناز پورمند ، چاپ اول 1380 طراحی کارخانه و تحلیل مباحث اقتصادی برای مهندسین شیمی ، نشر دانشگاه امام حسین (ع)
4- دکتر مرتضی خسروی . سهیلا صداقت . چاپ اول زمستان 76، شیمی نشر دانشگاه امام حسین


تعداد کل صفحات: 16 ... 2 3 4 5 6 7 8 ...