دانلود مقاله کاربرد استوکیومتری

بخشی از مقاله

کاربرد استوکیومتری
1-رادیو ایمونواسی نوعی تجزیه بطریق رقیق کردن ایزوتوپی (IDA) ، جزو استو کیومتری است که در آن عنصر مورد تجریه نشاندار و غیر نشاندار برای پیوند با مقادیر محدود مولکولی که بطور خاص با عنصر مورد تجزیه پیوند می‌دهد، رقابت می‌کند. RIA بطور گسترده در آزمایشگاههای پزشکی برای تعیین هورمونها ، داروها ، ویروسها ، و دیگر گونه‌های آلی در سطح جهان بکار می‌رود.

شروع RIA به سالهای 1950 ، با بررسی S.Berson و R.Yalow برروی متابولیسم انسولین B1I در مریض‌های دیابتی بر می‌گردد

Berson و Yalow دریافتند که مریض‌های دیابتی موادی در سرم خون دارند که با انسولین پیوند می‌دهند. آنها مشاهده کردند که انسولین نشاندار و غیرنشاندار با این ماده پیوند دهنده رقابت کرده، و این مقدار انسولین غیرنشاندار موجود ، مقادیر انسولین نشاندار را که پیوند داده متاثر می‌کند.

آنها در این مطالعه توانایی روش ، جهت ارزیابی انسولین را دریافتند. RIA از آن زمان تا کنون پیشرفتهای گسترده‌ای را در روشهای پزشکی با کاربردهای وسیع برای اندازه گیری مقادیر بسیار کم بسیاری از بیو مولکولهای مهم نموده است.

2- لیزرهای نیم رسانا به طریقی خیلی شبیه به دیودهای نورگسیل( LED) که به گستردگی در وسایل الکترونیکی به کار می روند، کار می کنند. با اعمال یک پتانسیل الکتریکی روی اتصال ساده دیودی بین بلور نوع p و n الکترونهای روی مرز نیم رسانا از نوار والانس فرو می افتند و در این فرایند تابش نشر می شود. نشرعمدتا در زیر قرمز است و خواص نوری بلور در چنین طول موجهایی امکان را فراهم می آورد که دو وجه انتهایی بلور، محدوده حفره تشدید را تعیین کنند.

یکی از مزیتهای این نوع لیزر. اندازه بسیار کوچک آن است که معمولاً به نیم میلی متر می رسد، ولی این مسئله باعث موازی شدن بسیار کمی می شود. واگرایی به اندازه 10 به هیچ وجه نامعمول نیست و بدین ترتیب نیاز به ابزار اپتیکی تصحیح کننده را در کاربردهای زیادی، الزامی می کند.

به طور کلی دونوع لیزر نیم رسانا وجود دارد: آنهایی که در طول موج ثابت کار می کنند و آنهایی که کوک پذیرند. متداولترین انواع طول موج ثابت عبارت اند از: گالیم آرسنید، گالیم آلومینیم آرسنید و ایندیم گالیم آرسنید فسفید.

لیزرهای گالیم گارسنید طول موجی درحوالی mm 904/0 نشر می کنند، انعطاف پذیری زیاد در استوکیومتری سایر انواع، ساخت لیزرهایی را که در طول موجهای ثابت مختلفی در گستره 8/0 تا mm 3/1 کار می کنند، امکان پذیر کرده است. با این حال، لیزرهای به اصطلاح دیود « نمک سرب » که از ترکیبات دوتایی غیر استوکیومتری سرب، کادمیم و قلع با تلوریم، سلنیم و گوگرد تهیه می شوند، بسته به نوع دقیق ترکیب در گستره 8ر2 تا m m 30 ( 3500 تا cm330 ) نشر می کنند.

هرچند این لیزرها به دمای عملیاتی بسیار پایینی نیاز دارند، نوعاً در گستره 15 تا K 90 ، طول موج عملیاتی خیلی وابسته به دماست و در نتیجه میتوان با تغییر دما، طول موج را تنظیم کرد. گستره کوک یک لیزر دیود نمک سرب با ترکیبی مخصوص، نوعاً در حدودcm 100 است.

در یک لیزر دیودی، مدها نوعاً به فاصله 1 تاc m 2 از هم قرار دارند و معمولاً هر مد مجزا، پهنای خط بسیار باریکی به اندازه cm 10 یا کمتر دارد. معمولاً توان خروجی لیزرهای نیم رسانای پیوسته برحسب میلی وات سنجیده می شود، هرچند اکنون تجهیزات یک واتی به طور تجاری در دسترس اند. مهمترین کاربرد این لیزرها به عنوان پیکاپهای نوری درگرداننده های دیسک فشرده ( CD)، مخابرات نوری و تارهای نوری است،

لیزرهای دیودی درحال حاضر نمایشگر بالنده ترین قسمت بازار لیزرند. با این حال، لیزرهای دیودی برای طیف بینی زیر قرمز با تفکیک زیاد نیز خیلی مناسب اند، زیرا پهنای خط آن چنان اندک است که می توان ساختار چرخشی را برای بسیاری از مولکولهای کوچک از گذارهای ارتعاشی جدا کرد. ارزش این روش خصوصاً در مشخص کردن واسطه های کوتاه عمر در واکنشهای شیمیایی، اثبات شده است.

با ظهور لیزرهای دیودی که درانتهای قرمز طیف مرئی نشر می کنند، می توان کاربردهای متنوعتری را انتظار داشت. می توان توقع داشت که با کاهش قیمتها، لیزرهای دیودی، لیزرهای هلیم ـ نئون را از بسیاری از کاربردهای سنتی شان کناربگذارند.

3- علاوه بر دمای هوای احتراق دو عامل مهم دیگر نیز در درجه حرارت شعله تأثیر دارند که عبارتند از : مقدار هوا یا سوخت اضافی و کیفیت احتراق0 هرگونه انحراف از نسبت استوکیومتری سوخت و هوا چه در جهت غنی شدن مخلوط و چه در جهت فقیر شدن آن عامل کاهش دمای شعله می باشد0 جدول 5 مقایسه ای از دمای شعله های مختلف احتراق گاز طبیعی با نسبت های متفاوت غنای مخلوط نسبت به مخلوط استوکیومتری را نشان می دهد0

درجه حرارت شعله گاز طبیعی با غنای متفاوت مخلوط

غنای 0.70 غنای 0.86 غنای 1 عنای1.18 غنای1.49
1591 oC 1816 oC 1960 oC 1871 oC 1649 oC

البته همچنان که گفته شد عملاً سیستم مشعل ها قادر به احتراق کامل با اختلاط استوکیومتریک نمی باشند و همیشه مقداری هوای اضافی برای احتراق کامل مورد نیاز می باشد که مقدار 5% در مورد گاز طبیعی مطلوب بوده و باید از افزایش آن جلوگیری شود0

عامل دیگر در کاهش دما، ارزش حرارتی و ضریب تشعشع احتراق ناقص می باشد که در این حالت بخشی از کربن موجود در ئیدروکربور بجای تبدیل به دی اکسید کربن به مونواکسید کربن تبدیل می شود0 لازم به ذکر است که گرمای احتراق و احد جرم کربن در احتراق کامل بیش از سه برابر گرمای احتراق ناقص آن می باشد0

CH4 + 2O2 ---> 2H2O + CO2

یک مولکول کربن دی اکسید +دومولکول آب<--- دومولکول اکسیژن + یک مولکول متان
O 2 + C 1 <--- O 4 + C 1
H 4 + O 2 <--- H 4
وقتی همه علوم به سوی كمال می روند مفاهيم آنها شكل رياضی می گيرد.
آلفرد نورث وايتهد
بين تعداد اتم عنصر هايی كه يك ماده را می سازند ؛روابط كمی وجود دارد كه اين روابط را با
فرمول های شیمیایی نمایش می دهند.عنصرها؛به نسبت جرمي معين باهم وارد واكنش می شوند

و تركيب شيميايی رامی سازند.
پس دریک ترکیب خاص درصدعنصرهای سازنده آن معین وثابت است .
به کمک ترکیب درصد عنصرهای سازنده يك ماده مركب شيميايی مي توان فرمول تجربی آن ماده
رابه دست آورد.

فرمول تجربی هرماده شيميايی نسبت اتمی عنصر های سازنده تركيب رانشان می دهد.بادردست
داشتن جرم مولكولی؛مي توان فرمول مولكولی تركيب راتعيين نمود.
يك مولكول درفرآيندهای فيزيكی وشيميايی به صورت يك واحد عمل می كند.

استوكيومتری يك تركيب شيميایی:
فرمول شيميايی؛ تركيب اتمی يك ماده خالص است كه به كمك نمادهای شيميايی نوشته می شود.

درفرمول شيميايی برای نشان دادن نوع عنصرازنمادشيميايی وبرای مشخص كردن تعدادنسبی
عنصرهاازاعدادی به صورت زيرونداستفاده می شود.براي مثال: فرمول شيميايي سديم اكسيد
به صورت Na2Oمی باشد؛كه نشان می دهد دربلوراين تركيب يونی به ازای هراتم اكسيژن
دواتم سديم وجود دارد.اگردرفرمول شيميايی نمادعنصري زيروند نداشته باشد؛به اين معنی است
كه تعداد آن عنصردرواحد مولكولی ماده ؛يك است.

درتركيب هايی كه ساختار يك پارچه دارند؛ فرمول تجربی همان فرمول شيميايي ماده مي باشد
مانند تركيب هاي يونی NaCl ؛ فلزها Feوياتركيب هاي كوالانسی نظيرالماس C ؛ به موارد
زير توجه كنيد.

الف:دراكثرتركيب های يونی؛ فرمول شيميايی ساده ترين نسبت بين يون های تشكيل دهنده ی بلور
می باشد. زيرادربلوراين گونه مواد هيچ يونی به طورانحصاري به يون ديگر تعلق ندارد.
فكركنيد:
شكل مقابل بلور نمك طعام رانشان می دهد.
الف:به ازای هريون كلريد چند يون سديم وجوددارد؟ + Na
ب: درمجموع اين قطعه بلورازنظربارچگونه است؟
پ: چه فرمول شيميايی براي نمك طعام پيشنهاد می كنيد؟ - Cl

ب: الماس سخت ترين جامد می باشد كه درساختارآن اتم های كربن با پيوند كووالانسی به هم متصل شده اند.
ومولكول نامحدودوغول آسايی رامی سازند.
فکرکنید:
الف :بايك جمله كوتاه اين ساختارراتشريح كنيد.



ب:كوچك ترين ذره سازنده اين بلور چيست.
پ:به نظر شما فرمول شيميايی الماس راچگونه بايد نوشت؟
فعاليت:
قسمت عمده ماسه تركيبي به نام سيليسيم اكسيد می باشد دربلور اين تركيب شيميايی هر اتم
سيليسيم ازچهار جهت به چهار اتم اكسيژن وهراتم اكسيژن به دواتم سيليسيم طوری متصل شده اند

كه حلقه های شش گوشه به هم چسبيده ایی رابه وجود می آورند. به وسيله ی موادی مانند خميربازی؛
مدلی برای نشان دادن ساختار بلور اين تركيب شيميايي بسازيد.
فرمول شيميايی ماسه به نظر شما چگونه بايد نوشته شود؟
پ: درساختاربلورفلزهانيزتعدادبی شماری اتم فلزی باپيوندی به نام پيوندفلزی به هم متصل شده اند.