اندازه گیری سدیم کربنات- سدیم بی کربنات و سود در مخلوط

:اندازه گیری سدیم کربنات- سدیم بی کربنات و سود در مخلوط

نام گزارشگر:اکرم حیدری

 تیتر کردن از روش‌های تجزیه حجمی است. در تجزیه حجمی ابتدا جسم را حل کرده و حجم معینی از محلول آن را با محلول دیگری که غلظت آن مشخص است که همان محلول استاندارد نامیده می‌شود، می‌سنجند. در تیتراسیون محلول استاندارد به‌طور آهسته از یک بورت به محلول حاوی حجم مشخص یا وزن مشخص از ماده حل شده اضافه می‌شود.

افزایش محلول استاندارد ، آنقدر ادامه می‌یابد تا مقدار آن از نظر اکی‌والان برابر مقدار جسم حل شده شود. نقطه اکی‌والان نقطه ای است که در آن ، مقدار محلول استاندارد افزوده شده از نظر شیمیایی برابر با مقدار حجم مورد نظر در محلول مجهول است. این نقطه را نقطه پایان عمل از نظر تئوری یا نقطه هم ارزی نیز می‌گویند.
روش تیتر کردن
در عمل تیتر کردن ، محلول استاندارد را از یک بورت به محلولی که باید غلظت آن اندازه گرفته می‌شود، می‌افزایند و این عمل تا وقتی ادامه دارد تا واکنش شیمیایی بین محلول استاندارد و تیتر شونده کامل شود. سپس با استفاده از حجم و غلظت محلول استاندارد و حجم محلول تیتر شونده ، غلظت محلول تیتر شونده را حساب می‌کنند.
یک مثال
نقطه اکی‌والان در عمل تیتر کردن NaCl با نقره تیترات وقتی مشخص می‌شود که برای هر وزن فرمولی -Cl در محیط یک وزن فرمول +Ag وارد محیط عمل شده باشد و یا در تیتر کردن ، سولفوریک اسید (H2SO4 ) با سدیم هیدروکسید ( NaOH ) نقطه اکی‌والان وقتی پدید می‌آید که دو وزن فرمولی اسید و دو وزن فرمولی باز وارد محیط عمل شوند.
تشخیص نقطه اکی‌والان
نقطه اکی‌والان در عمل بوسیله تغییر فیزیکی ( مثلا تغییر رنگ ) شناخته می‌شود. نقطه ای که این تغییر رنگ در آن روی می‌دهد، نقطه پایان تیتر کردن است. در تیتراسیون اسید و باز شناساگرها برای تعیین زمان حصول نقطه اکی‌والان بکار می‌روند. تغییر رنگ معرف ، نشانگر نقطه پایانی تیتراسیون می‌باشد.

بر حسب واکنش‌هایی که بین محلول تیتر شونده و استاندارد صورت می‌گیرد، تجزیه‌های حجمی (تیتراسیون) به دو دسته تقسیم می‌شوند:

انواع تیتر کردن
• روش‌هایی که بر اساس ترکیب یون‌ها هستند. یعنی تغییر ظرفیت در فعل و انفعالات مربوط به آن صورت نمی‌گیرد. این روش‌ها عبارت اند از:

• روشهایی که بر اساس انتقال الکترون هستند؛ مانند واکنش‌های اکسایش و کاهش
تیتر کردن واکنش های اسید و باز یا خنثی شدن
تیتر کردن ، عبارت است از تعیین مقدار اسید یا باز موجود در یک محلول که با افزایش تدریجی یک باز به غلظت مشخص یا بر عکس انجام می‌گیرد. موقعی که محلول یک باز دارای یونهای -oh است به محلول اسید اضافه کنیم، واکنش خنثی شدن انجام می‌شود.

 
واکنش خنثی شدن

تیتراسیونهای خنثی‌شدن بطور گسترده در تعیین غلظت آنالیتهایی کاربرد دارند که یا اسید و یا باز هستند، یا با استفاده از روشهای مناسب به چنین گونه‌هایی تبدیل می‌شوند. آب ، حلال معمول برای تیتراسیون خنثی‌شدن است، زیرا بسادگی در دسترس و ارزان و غیرسمی است. پایین بودن ضریب انبساط دمایی آن یک خاصیت اضافی دیگر است.

ولی بعضی از آنالیتها در محیط آبی قابل تیتر کردن نیستند، زیرا انحلال‌پذیری آنها بسیار پایین است، یا چون قدرتهای اسیدی یا بازی آن چندان زیاد نیست که نقاط پایان رضایت بخشی را فراهم کنند. غلظت چنین موادی را اغلب می‌توان با تیتر کردن آنها در حلال دیگر به غیر از آب تعیین کرد.

نظریه تیتراسیونهای خنثی‌کردن
محلولهای استاندارد اسیدها و بازهای قوی را بطور گسترده‌ای برای تعیین آنالیتهایی بکار می‌برند که خود اسید یا بازند یا می‌توانند با اعمال شیمیایی به چنین گونه‌هایی تبدیل شوند.
واکنشگرها برای واکنشهای خنثی‌شدن
محلولهای استاندارد برای تیتراسیونهای خنثی شدن همواره از اسیدها یا بازهای قوی تهیه می‌شوند، زیرا این نوع واکنشگرها تیزترین نقطه پایانی را ارائه می‌کنند.
محلولهای استاندارد
محلولهای استاندارد بکار گرفته شده در تیتراسیونهای خنثی شده ، اسیدهای قوی یا بازهای قوی هستند. زیرا این اجسام در مقایسه با اسیدهای ضعیف و بازهای ضعیف بطور کاملتر با آنالیت واکنش می‌دهند. اسیدهای استاندارد از اسید هیدرو کلرویک ، اسید پرکلریک و اسید سولفوریک تهیه می‌شوند. اسید نیتریک بندرت بکار برده می‌شود، زیرا خاصیت آن بعنوان یک اکسنده ، عامل بالقوه‌ای برای واکنشهای جانبی ناخواسته است.

باید بخاطر داشت که محلولهای گرم و غلیظ اسید سولفوریک و اسید پرکلریک نیز عوامل اکسنده مستعدی هستند و بنابراین پرخطرند.

بنابرین ، خوشبختانه ، محلولهای رقیق این واکنشگرها نسبتا بی‌خطرند و می‌توانند بدون احتیاطهای خاص بجز محافظت چشم ، در آزمایشهای شیمی تجزیه‌ای بکار برده شوند. محلولهای استاندارد بازی معمولا از هیدروکسید سدیم ، هیدروکسید پتاسیم و گهگاه از هیدروکسید باریم تهیه می‌شوند. مجددا ، هنگام کار با این واکنشگرها و محلولهای آنها باید همیشه چشمها محافظت شوند.

بسیاری از اجسام طبیعی و سنتزی ، رنگهایی از خود نشان می‌دهند که به PH محلولی که این اجسام در آن حل شده‌اند، بستگی دارند. برخی از این اجسام که طی قرنها برای نشان دادن خاصیت قلیایی یا اسیدی آب بکار برده شده‌اند، در سالهای اخیر بعنوان شناساگر اسید و باز بکار گرفته می‌شوند. بطور کلی ، شناساگرهای اسید و باز ، اسیدها و بازهای ضعیف آلی هستند که بسته به تفکیک یا تجمع ، متحمل تغییرات ساختاری درونی می‌شوند که به تغییر در رنگ منجر می‌شود.
کاربردهای نوعی تیتراسیونهای خنثی‌شدن
تیتراسیونهای خنثی‌شدن در اندازه گیری آن دسته از گونه‌های بی‌شمار معدنی ، آلی و زیستی که خواص اسیدی یا بازی ذاتی دارند بکار برده می‌شوند. ولی کاربردهای بسیاری به همان اندازه اهمیت وجود دارند که در آنها ترکیب مورد تجزیه با یک واکنشگر مناسب به یک اسید یا باز تبدیل و سپس با یک باز یا اسید قوی استاندارد تیتر می‌شود.

دو نوع عمده از نقاط پایانی بطور گسترده در تیتراسیونهای خنثی‌شدن بکار برده می‌شود. نوع اول یک نقطه پایانی بصری است و بر پایه تغییر رنگ شناساگر قرار دارد. نوع دوم یک نقطه پایانی پتانسیومتری است که در آن پتانسیل یک سیستم الکترود شیشه - کامومل با یک وسیله اندازه گیری ولتاژ تعیین می‌شود. پتانسیل اندازه گیری شده مستقیما متناسب با PH است.

نگاه اجمالی
بهترین شناساگرهای اسید - باز ، اسیدهای آلی ضعیف می‌باشند. شکل اسیدی شناساگر رنگ مشخصی دارد و در صورت از دست دادن پروتون ، به ترکیب بازی که دارای رنگ دیگری می‌باشد، تبدیل می‌شود. یعنی تغییر رنگ اغلب شناساگرها از محلول بستگی به تغییر شکل آنها دارد. با استفاده از شناساگرها می‌توان PH یک محلول را تعین کرد شناساگرهای مختلفی برای تعیین PH شناخته شده‌اند که هر یک در محدوده خاصی از PH تغییر رنگ می‌دهند.

 

چگونگی تغییر رنگ یک شناساگر
شناساگرها ، اسیدها یا بازهای ضعیفی هستند و چون اکثر آنها شدیدا رنگی هستند، در هر اندازه گیری PH چند قطره از محلول رقیق شناساگر کافی می‌باشد. شناساگرهای اسید - باز را معمولا به صورت HIn نشان می‌دهند.

فرم اسیدی HIn ↔ H+ + -In فرم بازی

(Ka = (H+)x(In-)/(HIn)

اگر محلولی شامل دو جزء رنگی A و B باشد، معمولا رنگ A در مخلوط وقتی توسط چشم انسان تشخیص داده می‌شود که شدت آن ، ده برابر بیشتر از شدت رنگ B باشد، چون شدت آن تابع غلظت است. بنابراین رنگ ترکیب اسیدی شناساگر زمانی قابل رویت است که :


(10In-) = (HIn)

و رنگ و ترکیب بازی شناساگر زمانی قابل مشاهده است که:


(In-) = 10(HIn)

انتظار می‌رود وقتی که (In-) = (HIn) می‌باشد، رنگ شناساگر حد واسط بین دو رنگ باشد. در آن نقطه ویژه :

اهمیت استفاده از شناساگر مناسب در تیتراسیون
با استفاده از انواع شناساگر ، می‌توان PH یک محلول را تعیین کرد. برای این کار لازم است محدوده PH تغییر رنگ شناساگر را بدانیم. در تیتراسیونهای اسید و باز هم لازم است که PKa شناساگر مورد استفاده به PH محلول مورد نظر نزدیک باشد، در غیر اینصورت آزمایش همراه با خطا خواهد بود. اگر شناساگر قبل از نقطه هم‌ارزی تغییر رنگ دهد، حجم نقطه پایان کمتر از نقطه هم‌ارزی (خنثی شدن اسید یا باز) است و اگر شناساگر بعد از نقطه هم ارزی تغییر رنگ دهد، حجم نقطه پایان بیشتر از نقطه هم ارزی است.

در برخی از موارد مخلوطی از دو یا چند شناساگر در یک تیتراسیون مصرف می‌شود تا تغییر رنگ مشخصی در نقطه پایان رخ دهد. بعنوان مثال می‌توان متیلن آبی را با متیلن قرمز مخلوط کرده و یک شناساگر مخلوط بوجود آورد که در PH حدود 5.4 از بنفش به سبز تغییر رنگ می‌دهد. در این مورد ، متیلن آبی حین تیتراسیون بدون تغییر رنگ می‌ماند. اما متیلن قرمز در PHهای ‌کمتر از حدود 5.4 قرمز و در PHهای بیشتر از حدود 5.4 زرد می‌باشد.

در PHهای ‌کمتر ، قرمز و آبی ترکیب شده و رنگ بنفش ایجاد می‌کنند و در PHهای بیشتر ، زرد و آبی ترکیب شده و رنگ سبز ایجاد می‌کنند. دیدن تغییر رنگ بنفش به سبز ، آسانتر از تشخیص تغییر رنگ قرمز به زرد در شناساگر متیلن سرخ تنهاشت.

معرفهای معروف PH
شناساگر
رنگ اسیدی دامنه PH برای تغییر رنگ رنگ قلیایی
آبی تیمول قرمز 1.2 - 2.8 زرد
متیل اورانژ قرمز 3.1 - 4.5 زرد
سبز برموکروزول زرد 3.8 - 5.5 آبی
سرخ متیل قرمز 4.2 - 6.3 زرد
لیتموس قرمز 5 - 8 آبی
آبی برم‌تیمول زرد 6 - 7.6 آبی
آبی تیمول زرد 8 9.6 آبی
فنل فتالین بی‌رنگ 8.3 - 10 قرمز
زرد آلیزارین زرد 10 - 12.1 ارغوانی کم رنگ
تیمول فتالئین بی‌رنگ 9.3 - 10.5 آبی
ایندوفنول قرمز 7.1 - 9.1 آبی
برموفنول آبی زرد 3 - 4.6 ارغوانی
آزو بنفش زرد 13 – 11 بنفش
متیل بنفش زرد 0.15 - 3.2 بنفش 1. واکنش‌های خنثی شدن یا واکنش‌های اسید و باز 2. واکنش‌های رسوبی 3. واکنش‌هایی که تولید ترکیبات کمپلکس می‌کنند. OH- + H3O+ -----> 2H2O Ka شناساگر برابر غلظت +H و PKa = PH است. در نتیجه PH ای که در آن یک شناساگر که PKa آن نزدیک PH نقطه هم‌ارزی تیتراسیون است، تغییر رنگ شناساگر در نزدیک نقطه تعادل ، امکان‌پذیر می‌باشد.

منحنی های تیتراسیون برای اسید قوی در مقابل باز قوی

در اینجا از هیدروكلریك اسید به عنوان نماد بارز اسید قوی و از سدیم هیدروكسید به عنوان نماد بارز باز قوی بهره جسته ایم .

NaOH {aq} + HCl {aq}  ---------------------à NACl{aq} + HCl {l}

 

الف)

تیتر كردن باز توسط اسید :

چنانچه مشاهده می كنید مقادیر PH    تنها اندكی تا رسیدن به نقطه ی اكی والان تغییر می كند . سپس شیب تند نمودار ظاهر می گردد . با محاسبه ی مقادیر مشاهده می گردد كه PH   از 3/11 ، زمانی كه شما  9/24 cm ³  تیترانت افزوده اید به 7/2 در شرایط افزودن  1/25 cm ³    تیترانت ، كاهش می یابد .

ب)

تیتر كردن اسید توسط باز :

این منحنی شباهت بسیاری به منحنی قبل دارد و بالطبع مقدار PH  از صفر شروع شده و به تدریج  با افزودن محلول سدیم هیدروكسید مقدار آن افزایش می یابد .

 مجددا PH   تغییر زیادی نخواهد داشت تا زمانی كه به نقطه ی اكی والان بسیار نزدیك شویم . سپس منحنی با شیب تند بالا می رود .

منحنی های تیتراسیون اسید قوی و باز ضعیف

این بار از هیدروكلریك اسید به عنوان اسید قوی و از محلول آمونیاك به عنوان باز ضعیف استفاده می كنیم .

NH3{aq} + HCl {aq} -------------------à NH4Cl { aq}

 

الف)

تیتر شدن باز توسط اسید:

بدین سبب كه شما از یك باز ضعیف استفاده می كنید ، شروع منحنی شما به طور آشكاری متفاوت خواهد بود . هر چند اگر اسید را یك باره و به مقدار زیاد وارد كنید ،‌ منحنی به شدت شبیه منحنی قبل خواهد بود .

در آغاز تیتراسیون با افزودن اسید منحنی به شدت سقوط خواهد كرد ، اما خیلی سریع شیب تند آن كم خواهد شد ؛ زیرا در این مرحله محلول بافری مركب از محلول آمونیاك و كلرید آمونیوم در حال تشكیل است .

 

توجه داشته باشید كه نقطه ی اكی والانی در حال حاضر كمی اسیدی است  . ( كمی كمتر از ph =5   ) زیرا كلرید آمونیوم خالص خنثی نیست . هر چند نقطه ی اكی والانی هنوز روی قسمت شیب دار منحنی قرار می گیرد . این مسئله می تواند در انتخاب شناساگر مناسب برای تیتراسیون مهم باشد .

ب)

تیتر شدن اسید توسط باز :

تنها پس از نقطه ی اكی والانی است كه تغییراتی بروز می كند .

محلول بافری متشكل از آمونیاك و كلرید آمونیوم تشكیل شده است ؛ كه مانع از تغییر و افزایش ph   در مقیاس وسیع می گردد . هر چند انتظار تغییرات وسیع ph  را نداریم ؛ زیرا به هر جهت آمونیاك باز ضعیفی است .

 منحنی های تیتراسیون برای اسید ضعیف و باز قوی

 

در اینجا از اتانوئیك اسید به عنوان نمادی از اسید ضعیف و از سدیم هیدروكسید به عنوان نمادی از باز قوی استفاده می كنیم .

 

CH3COOH{aq} + NaOH {aq} ---------à CH3COONa {aq} +H2O{l}

 

 

 الف)

تیتر شدن باز توسط اسید :

در ابتدا و شروع منحنی مقدار زیادی سدیم هیدروكسید در محیط وجود دارد . منحنی درست مشابه زمانی است كه هیدروكلریك اسید به سدیم هیدروكسید اضافه كردیم و درست زمانی كه اسید در محیط زیاد است ؛ نقطه ی متفاوت منحنی محسوب می گردد .

پس از نقطه ی اكی والانی محلول بافر متشكل از سدیم اتانوئات و اتانوئیك اسید در محیط موجود خواهد بود كه مانع از هر گونه كاهش شدید PH   خواهد شد .

 

ب)

تیتر شدن اسید توسط باز

ابتدای منحنی افزایش نسبتا سریع PH   را نشان می دهد  ، اما كاهش  این شیب به دلیل وجود بافر حاوی اتانوئیك اسید و اتانوئات سدیم است . از طرفی نقطه ی اكی والان این منحنی ( زمانی كه مقدار سدیم هیدروكسید زیاد است .)   كاملا شبیه نقطه ی پایانی منحنی   HCl-NaOH   است .

 

منحنی های تیتراسیون برای اسید و باز ضعیف

رایج ترین نمادها در این زمینه عبارتند از : آمونیاك و اتانوئیك اسید .

 

 

CH3COOH{aq}+NH3{aq}-------------àCH3COONH4 {aq}

 

معمولا در شرایط اسید و باز ضعیف ، نقطه ی اكی والان به درستی در ph    معادل 7 قرار خواهد گرفت .

 

الف)

تیتر شدن باز توسط اسید :

این منحنی به حقیقت تركیبی از منحنی هایی است كه تا كنون دیده اید . چنانچه نقطه ی اكی والانی آن مشابه منحنی آمونیاك-  HCl  و پس از نقطه ی اكی والانی آن مشابه منحنی اتانوئیك اسید – سود می باشد .

توجه داشته باشید كه هیچ قسمتی از این منحنی دارای شیب تند نمی باشد . در عوض در آن نقطه ای تحت عنوان نقطه ی عطف مشاهده می شود . فقدان نقطه ی اكی والان بدین مفهوم است كه تیتر كردن باز ضعیف توسط یك اسید ضعیف دشوار است .

 

نكاتی چند از برخی منحنی های مهم :

 

روش شما در تیتراسیون  معمولا به صورت اضافه كردن اسید به باز است . در اینجا  حالات مختلف منحنی های توضیح داده شده در بالا را به اختصار آورده ایم ؛ بنابر این می توانید تمام انها را با هم ببینید .

 

برخی منحنی های پیچیده ی تیتراسیون

 

افزودن هیدرو كلریك اسید به محلول سدیم كربنات

 

معادله ی كلی برای واكنش بین محلول سدیم كربنات و هیدرو كلریك اسید رقیق عبارت است از :

 

NA2CO3{aq}+2HCl{aq}-----------à 2NaCl{aq}+CO2{g}+H2O{l}

 

اگر شما دو محلول با غلظت های مساوی داشته باشید ،ناچارید از دو حجم هیدرو كلریك اسید برای رسیدن به نقطه ی اكی والان استفاده كنید ؛ كه دلیل آن نسبت یك به دو در این معادله  است  .

 

فرض كنید شما تیتراسیون را با 25 cm³  محلول سدیم كربنات شروع كرده اید و هر دو محلول دارای غلظت های مساوی می باشند . ( 1 mol / dm³ )

 این بدین معناست كه شما پس از آنكه 50 cm³ اسید افزودید ، می توانید انتظار یك شیب افتان در منحنی تیتراسیون را داشته باشید .

 منحنی بسیار پیچیده تر از چیزی است كه تصور می كنید و وقایع عجیبی در طول تیتراسیون رخ می دهد .

شما انتظار دارید هنگامی كه به كربنات ها  ،  اسید می افزایید  ؛  دی اكسید كربن تولید كنند . در حالیكه در این مرحله از تیتراسیون ، هیچ دی اكسید كربنی تولید نمی گردد .

سپس ، به محض اینكه شما نصف مسیر تیتراسیون را طی كردید ، بسیاری از ملكول های دی اكسید كربن  ناگهان در محلول آزاد می گردند .

 نمودار دو نقطه ی پایانی را نشان می دهد ؛‌  یكی در PH  معادل 3/8  ( كمی بیشتر از مقدار نقطه ی عطف ) و دیگری در PH    حدود 7/3  . واكنش به طور آشكار و بدیهی در دو بخش مجزا صورت می گیرد .

در بخش اول كه در نقطه ی A   منحنی پایان می یابد ، كربنات سدیم در واكنش با اسید برای تولید سدیم هیدروكربنات می باشد .

 

Na2CO3{aq}+HCl{aq}-------------àNaCl{aq}+NaHCO3{aq}

 

مشاهده می كنید كه این واكنش منجر به تولید هیچ دی اكسید كربنی نمی گردد .

در مرحله ی دوم ، هیدروكربنات سدیم حاصل ، وارد واكنش با اسید می گردد و طی آن مقادیر زیادی كربن دی اكسید تولید می شود .

 

NaHCO3{aq}+HCl{aq}-------àNaCl{aq}+CO2{g}+H2O{l}

 

این واكنش  در  نقطه ی   B    منحنی خاتمه می یابد .

می توان هر دو نقطه ی پایانی را با انتخاب صحیح شناساگر مناسب به دست آورد .

 

 

افزودن محلول سدیم هیدروكسید برای رقیق سازی اتانوئیك اسید

اتانوئیك اسید در گذشته با نام اگزالیك اسید شناخته می شد كه یك اسید دو پروتونه می باشد . این بدین معناست كه این اسید می تواند دو پروتون ( یون هیدرونیوم ) به باز بدهد .

اسیدهایی همانند هیدروكلریك اسید كه تنها قادرند یك پروتون به باز بدهند تحت نام اسیدهای یك پروتونه شناخته می شوند .

 واكنش با سدیم هیدروكسید طی دو مرحله صورت می گیرد زیرا جدا شدن یك هیدروژن اسانتر از جدا شدن دیگرسیت .  این دو واكنش متوالی عبارتند از:

اگر شما محلول سدیم هیدروكسید را در محلول اتانوئیك اسید بریزید ،‌ منحنی  ، نقاط پایانی برای هر دو واكنش را نشان می دهد .

این منحنی مربوط به واكنش سدیم هیدروكسید و اتانوئیك اسید  در غلظت های برابر می باشد

 

 مواد لازم:

بورت

ارلن مایر

بشر

پیپت

0.1N کلریک اسید  

0.053gسدیم کربنات

نمونه مخلوط کربنات و سود

شناساگر فنل فتالئن

شناساگر سبز برموکروزول

 

 

آزمایش اول:

ازسدیم کربنات جامد  به میزان        0.0638 برداشته سپس آن را به ارلن مایر  انتقال می هیم. آنگاه به آن  آب مقطر اضافه کرده تا حجم محلول درون ارلن به 50 تا 75 میلی لیتر برسد.سپس دو قطره شناساگر سبز برموکروزول افزوده و تیتراسیون را با کلریک اسد استاندارد که از قبل در بورت ریخته شده انجاممی دهیم.عمل تیتراسیون را تا جایی که رنگ شناساگر متمایل به سبز می شود ادامه می دهیم( در صورتی که رنگ محلول به زرد تبدیل شود، از نقطه ی هم ارزی رد شده ایم)حجمکل اسید مصرفی را یادداشت کرده وانگاه به  سراغ آزمایش دوم  می رویم.

 

آزمایش دوم:

از نمونه مخلوط  کربنات و سود         10 برداشته آنگاه دو قطره به آن شناساگر فنل فتالیین اضافه می کنیم و با کلریکاسید استاندارد تیتر می نماییم تا  لحظه ای که رنگ شناساگر بی رنگ شود.حجم کلریک اسد مصرفی را یادداشت می کنیم.حال دو قطره شناساگر سبز برموکروزول به محتوای ارلن اضافه می کنیم و اینبار تیتراسیون را تا جایی که رنگ شناساگر به سبز متمایل به زرد می گراید ادامه می دهیم و در پایان حجم کلریک اسیدمصرفی را یادداشت می کنیم.

 

استاندارد کردن اسید و باز- تیتراسیون خنثی سازی

آزمایش:استاندارد کردن اسید و باز- تیتراسیون خنثی سازی  

نام گزارشگر:اکرم حیدری   

تیتراسیون

روشی که توسط آن ، محلولی با غلظت مشخص به محلولی دیگر اضافه می‌شود تا واکنش شیمیایی بین دو ماده حل شده کامل گردد، تیتراسیون نامیده می‌شود.

تیتر کردن از روش‌های تجزیه حجمی است. در تجزیه حجمی ابتدا جسم را حل کرده و حجم معینی از محلول آن را با محلول دیگری که غلظت آن مشخص است که همان محلول استاندارد نامیده می‌شود، می‌سنجند. در تیتراسیون محلول استاندارد به‌طور آهسته از یک بورت به محلول حاوی حجم مشخص یا وزن مشخص از ماده حل شده اضافه می‌شود.

افزایش محلول استاندارد ، آنقدر ادامه می‌یابد تا مقدار آن از نظر اکی‌والان برابر مقدار جسم حل شده شود. نقطه اکی‌والان نقطه ای است که در آن ، مقدار محلول استاندارد افزوده شده از نظر شیمیایی برابر با مقدار حجم مورد نظر در محلول مجهول است. این نقطه را نقطه پایان عمل از نظر تئوری یا نقطه هم ارزی نیز می‌گویند.

و یا به بیانی دیگر: افزایش تدریجی یک محلول استاندارد از بورت به محلولی از آنالیت تا کامل شدن واکنش.

تیتراسیون یعنی شمارش

 همانند روش گراویمتری تیتراسیون نیز یكی از روشهای قدیمی در شیمی تجزیه می باشد . كه هر دوی این روشها مبتنی بر واكنش شیمیایی می باشند.

 در این روش حجم محلول استاندارد ( تیترانت ) مصرفی، جهت واكنش كامل با ماده مجهول (آنالیت) اندازه گیری می شود كه این حجم مبین مقدار ماده مجهول می باشد.

از آن زمان كه لوشمیت و آووگادرو فهمیدند كه یك گرم مولكول از ماده حاوی مقدار مشخصی ذره است محلول استاندارد ( تیترانت ) از حل كردن وزن مشخصی از ماده بدست آمد . این بدان معنی است كه اندازه گیری حجم مشخصی از تیترانت در طی تیتراسیون می تواند شمارش تعداد مشخصی ذره از ماده مجهول

 ( آنالیت ) باشد. بدین ترتیب تیتراسیون همان شمارش است .

با وجود روشهای دستگاهی و غیر دستگاهی فیزیكی و شیمیایی جدید امروزه هنوز تیتراسیون به عنوان یكی از روشهای تجزیه ای كمی، در استانداردها جای دارد كه این حفظ موقعیت را می توان به دلایل زیر دانست .

- سادگی انجام تیتراسیون : دستگاهها و روشها ساده بوده و به راحتی مهیا می گردند . اساس تیتراسیون شناخته شده و به راحتی قابل یادگیری است.

- تیتراسیون یكی از روشهای قاطع برای اندازه گیری آنالیت است و نتایج آزمایشات به صورت مستقیم می تواند مقدار كمی ماده مجهول مورد اندازه گیری را تعیین كند این روش به مانند روش های اسپكتروسكوپی یا فتومتری نیاز به كالیبراسیون ندارد.

- تیتراسیون به سرعت انجام می پذیرد : زمانی كه نتیجه گیری سریع برای شما مهم باشد این روش می تواند در وقت شما نسبت به روشهای دیگر آنالیز كمی، صرفه جویی قابل ملاحظه ای را انجام دهد.

-تیتراسیون متضمن نتایج با صحت و دقت بالا می باشد.

- معمولا" تكرار پذیری اكثر تیتراسیون ها كه با واحد انحراف استاندارد نسبی اندازه گیری می شوند زیر یك درصد می باشند.

- تیتراسیون قابلیت اتوماسیون نیز دارد:

 تیتراسیون در حد بالایی قابلیت اتوماسیون دارد این بدان معناست كه در آنالیز نمونه های روتین بسیار مناسب است

-تیتراسیون خیلی مقرون بالصرفه است :

در قیاس با سایر روشهای آنالیز كمی، این روش هزینه كم و كارایی بالایی دارد .

 

شرایط مهم برای استاندارد اولیه

- خلوص بالا- روش معتبری برای تاثیر خلوص ان باید در دسترس باشد

- پایداری هوا

- نداشتن آب هیدراته که در نتیجه ی ترکیب با تغییرات نسبی، رطوبت تغییر نمی کند.

- فراوانی و قیمت نسبتا بالا

- انحلال پذیری مناسب در محیط تیتراسیون

- وزن مولکولی زیاد که در نتیجه ی خطای توزین کاهش می یابد.

 

خواص محلول استاندارد

- به اندازه ی کافی پایدار باشد لذا فقط یکبار به اندازه گیری غلظت نیاز داشته باشد

- با آنالیت به سهولت واکنش دهد و مدت زمان بین افزایش های متوالی از محلول تیتر کننده به حداقل کاهش یابد.

- با آنالیت تقریبا به طور کامل واکنش دهد و لذا نقطه ی پایانی مطلوبی ارائه دهد.

- با آنالیت واکنش گزینشی داشته باشد، به نحوی که بتواند با یک واکنش ساده ی متوازن بیان شود.

 

 

دسته بندی واكنشهای تیتراسیون

الف ) تیتراسیون های اسید باز شامل :

1- اسید و باز قوی

2- اسید ضعیف با باز قوی

3- باز ضعیف با اسید قوی

4- اسید و باز ضعیف

 

ب ) تیتراسیون های رسوبی شامل :

1- تیتراسیون با تیترانت های غیر آلی

2- تیتراسیون های سورفكتنتها

 

ج ) تیتراسیونهای اكسیداسیون و احیا ( ردكس )

د ) تیتراسیون های كمپلكسومتری / كیلیتومتری

 

 

روشهای تشخیص نقطه اكی والان

نقطه اکی‌والان در عمل بوسیله تغییر فیزیکی ( مثلا تغییر رنگ ) شناخته می‌شود. نقطه ای که این تغییر رنگ در آن روی می‌دهد، نقطه پایان تیتر کردن است. در تیتراسیون اسید و باز شناساگرها برای تعیین زمان حصول نقطه اکی‌والان بکار می‌روند. تغییر رنگ معرف ، نشانگر نقطه پایانی تیتراسیون می‌باشد.

 

اصولا" نقطه اكی والان زمانی بدست می آید كه آنالیت با تیترانت با نسب استكیومتری مربوطه به طور كامل واكنش دهند.

اگر تیتراسیون را به عنوان " شمارش یونها یا مولكولها " بدانیم، بدست آوردن نقطه اكی والان باید خیلی مهم باشد.  

انجام این كار می تواند با استفاده از خواص بعضی محلولها به عنوان شناساگر رنگی كه در بهترین حالت در  نقطه اكی والان تغییر رنگ می دهند، انجام شود.  

اما این تغییر رنگ در نقطه پایان اتفاق می افتد نه در نقطه اكی والان با اینكه نقطه پایان بسیار نزدیك به نقطه    اكی والان است . اما همواره در این روش انتشار خطا خواهیم داشت از آن گذشته تشخیص افراد مختلف در تشخیص رنگ بسیار متفاوت است.  

 

 

اصولا" تشخیص نقطه اكی والان به سه روش مرسوم انجام می پذیرد :

- روش چشمی یا فتومتری

- روش پتانسیومتری

- روش بی ولتامتری/بی آمپرومتری

 

 

 

روش تیتر کردن

در عمل تیتر کردن ، محلول استاندارد را از یک بورت به محلولی که باید غلظت آن اندازه گرفته می‌شود، می‌افزایند و این عمل تا وقتی ادامه دارد تا واکنش شیمیایی بین محلول استاندارد و تیتر شونده کامل شود. سپس با استفاده از حجم و غلظت محلول استاندارد و حجم محلول تیتر شونده ، غلظت محلول تیتر شونده را حساب می‌کنند.

 

تیتر کردن واکنش های اسید و باز یا خنثی شدن

تیتر کردن ، عبارت است از تعیین مقدار اسید یا باز موجود در یک محلول که با افزایش تدریجی یک باز به غلظت مشخص یا بر عکس انجام می‌گیرد. موقعی که محلول یک باز دارای یونهای ^-OH است به محلول اسید اضافه کنیم، واکنش خنثی شدن انجام می‌شود: ‌

 

OH^- + H₃O⁺ -----> 2H₂O

 

تیتراسیون خنثی سازی

تیتراسیونهای خنثی‌شدن بطور گسترده در تعیین غلظت آنالیتهایی کاربرد دارند که یا اسید و یا باز هستند، یا با استفاده از روشهای مناسب به چنین گونه‌هایی تبدیل می‌شوند. آب ، حلال معمول برای تیتراسیون خنثی‌شدن است، زیرا بسادگی در دسترس و ارزان و غیرسمی است. پایین بودن ضریب انبساط دمایی آن یک خاصیت اضافی دیگر است.
ولی بعضی از آنالیتها در محیط آبی قابل تیتر کردن نیستند، زیرا انحلال‌پذیری آنها بسیار پایین است، یا چون قدرتهای اسیدی یا بازی آن چندان زیاد نیست که نقاط پایان رضایت بخشی را فراهم کنند. غلظت چنین موادی را اغلب می‌توان با تیتر کردن آنها در حلال دیگر به غیر از آب تعیین کرد.

 

نظریه تیتراسیونهای خنثی‌کردن

محلولهای استاندارد اسیدها و بازهای قوی را بطور گسترده‌ای برای تعیین آنالیتهایی بکار می‌برند که خود اسید یا بازند یا می‌توانند با اعمال شیمیایی به چنین گونه‌هایی تبدیل شوند.

 

واکنشگرها برای واکنشهای خنثی‌شدن

محلولهای استاندارد برای تیتراسیونهای خنثی شدن همواره از اسیدها یا بازهای قوی تهیه می‌شوند، زیرا این نوع واکنشگرها تیزترین نقطه پایانی را ارائه می‌کنند.

 

محلولهای استاندارد

محلولهای استاندارد بکار گرفته شده در تیتراسیونهای خنثی شده ، اسیدهای قوی یا بازهای قوی هستند. زیرا این اجسام در مقایسه با اسیدهای ضعیف و بازهای ضعیف بطور کاملتر با آنالیت واکنش می‌دهند. اسیدهای استاندارد از اسید هیدرو کلرویک ، اسید پرکلریک و اسید سولفوریک تهیه می‌شوند. اسید نیتریک بندرت بکار برده می‌شود، زیرا خاصیت آن بعنوان یک اکسنده ، عامل بالقوه‌ای برای واکنشهای جانبی ناخواسته است.
باید بخاطر داشت که محلولهای گرم و غلیظ اسید سولفوریک و اسید پرکلریک نیز عوامل اکسنده مستعدی هستند و بنابراین پرخطرند.
بنابرین ، خوشبختانه ، محلولهای رقیق این واکنشگرها نسبتا بی‌خطرند و می‌توانند بدون احتیاطهای خاص بجز محافظت چشم ، در آزمایشهای شیمی تجزیه‌ای بکار برده شوند. محلولهای استاندارد بازی معمولا از هیدروکسید سدیم ، هیدروکسید پتاسیم و گهگاه از هیدروکسید باریم تهیه می‌شوند. مجددا ، هنگام کار با این واکنشگرها و محلولهای آنها باید همیشه چشمها محافظت شوند.

 

نظریه رفتار شناساگر

بسیاری از اجسام طبیعی و سنتزی ، رنگهایی از خود نشان می‌دهند که به PH محلولی که این اجسام در آن حل شده‌اند، بستگی دارند. برخی از این اجسام که طی قرنها برای نشان دادن خاصیت قلیایی یا اسیدی آب بکار برده شده‌اند، در سالهای اخیر بعنوان شناساگر اسید و باز بکار گرفته می‌شوند. بطور کلی ، شناساگرهای اسید و باز ، اسیدها و بازهای ضعیف آلی هستند که بسته به تفکیک یا تجمع ، متحمل تغییرات ساختاری درونی می‌شوند که به تغییر در رنگ منجر می‌شود.

 

کاربردهای نوعی تیتراسیونهای خنثی‌شدن

تیتراسیونهای خنثی‌شدن در اندازه گیری آن دسته از گونه‌های بی‌شمار معدنی ، آلی و زیستی که خواص اسیدی یا بازی ذاتی دارند بکار برده می‌شوند. ولی کاربردهای بسیاری به همان اندازه اهمیت وجود دارند که در آنها ترکیب مورد تجزیه با یک واکنشگر مناسب به یک اسید یا باز تبدیل و سپس با یک باز یا اسید قوی استاندارد تیتر می‌شود.
دو نوع عمده از نقاط پایانی بطور گسترده در تیتراسیونهای خنثی‌شدن بکار برده می‌شود. نوع اول یک نقطه پایانی بصری است و بر پایه تغییر رنگ شناساگر قرار دارد. نوع دوم یک نقطه پایانی پتانسیومتری است که در آن پتانسیل یک سیستم الکترود شیشه - کامومل با یک وسیله اندازه گیری ولتاژ تعیین می‌شود. پتانسیل اندازه گیری شده مستقیما متناسب با PH است.

 

تجزیه عنصری

تعدادی از عناصر مهم را که در سیستمهای آلی و زیستی دخالت می‌کنند، می‌توان به سهولت با روشهایی که در مرحله پایانی به یک تیتراسیون اسید و باز ختم می‌شوند، اندازه گیری کرد. عموما عناصری که قابلیت این نوع تجزیه را دارند، غیر فلزند و شامل کربن ، نیتروژن ، گوگرد ، کلر ، برم ، فلوئور و چند گونه نامتداول دیگرند. در هر مورد ، عنصر به یک اسید یا باز معدنی تبدیل و متعاقبا تیتر می شود.
بعنوان مثال ، نیتروژن در بسیاری از مواد با اهمیت در پژوهش ، صنعت ، کشاورزی یافت می‌شود. مثلا نیتروژن در اسیدهای آمینه ، پروتئینها ، داروهای سنتزی ، کودهای شیمیایی ، مواد منفجره ، خاک ، آبهای آشامیدنی و رنگها وجود دارد. پس روشهای تجزیه‌ای برای تعیین نیتروژن بویژه در مواد آلی از اهمیت بسیاری برخوردارند.

 

اندازه گیری مواد معدنی

تعداد زیادی از گونه‌های معدنی را می‌توان توسط تیتراسیون با اسیدها یا بازهای قوی اندازه گیری کرد. بعنوان مثال ، نمکهای آمونیوم را می‌توان بسادگی با تبدیل به آمونیاک توسط باز قوی و سپس تقطیر در دستگاه کلدال اندازه گیری کرد. آمونیاک طبق روش کلدال جمع آوری و تیتر می‌شود. روشی را که برای نمکهای آمونیوم بیان شد، می‌توان برای اندازه گیری نیترات و نیتریت معدنی تعمیم داد.

 

تعیین گروههای عاملی آلی

تیتراسیونهای خنثی‌شدن برای سنجش مستقیم و غیر مستقیم انواع گروههای عاملی آلی روشهای ساده‌ای را فراهم می‌کنند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مواد لازم:

0.2552gپتاسیم  هیدروژن فتالات: 

10 ml کلریدریک اسید:

آب مقطر به میزان لازم

0.1Nسود

شناساگرفنل فتالیین چند قطره

بورت

ارلن

بشر

پیپت مدرج

 

الف)تیتراسیون اول:

ابتدا بورت را برداشته آن را با آب مقطر خوب  می شوییم سپس برای این که  سود توسط آب مقطر درون بورت رقیق نشود ، سه الی چهار بار بورت را با سود شست وشو می دهیم  و در هربار شستشو بورت را به خوبی برگردانیده تا تمام سطح داخلی بورت با محلول تماس پیدا کند آنگاه شیر بورت را چندبار با سرعت باز کرده تا حباب هوای  آن خارج گردد.

سود را با کمک بشر در داخل بورت می ریزیم سپس آن را روی صفر تنظیم می نماییم. باید توجه شود که حین تنظیم کردن عدد صفر از روبه رو و به پایین تعقر سود نگاه شود تا خطای دید رخ ندهد.بعد از انجام این مراحل بورت را روی پایه سوار کرده .

پتاسیم هیدروژن فتالات وزن شده را داخل ارلن ریخته طوری که بهدیواره ها برخورد نکند به میزان لازم به آن آب مقطر اضافه می کنیم تا تمام جامد به خوبی در آن حل شود2 الی 3 قطره شناساگر فنل فتالیین به محتوای ارلن اضافه می نماییم.سپس ارلن را زیر بشر و برای بالا بردن دقت دید و تشخیص بهنگام نقطه ی پایانی کاغذ سفیدی زیر ارلن قرار می دهیم.شیر بورت را باز کرده  به صورتی که قطره قطره NaOH   درون ارلن بریزد و در هنگام خالی کردن NaOH   در ارلن، ارلن را با دست راست تکان می دهیم تا NaOH  سریع تر با KC₈H₄O₄

خنثی شود . مشاهده کردیم که  هر قطره سود که در محلول KC₈H₄O₄ می ریزد  رنگ آن برای چند  لحظه صورتي شده  ودوباره شفاف می شود  آن قدر سود را اضافه می کنیم تا رنگ محلول به ، صورتی کم رنگ  که پایدار باشد و پس از مدتی رنگ محلول شفاف نشود تغییر کند وقتی که رنگ به مدت نیم دقیقه پایدار در محلول باقی ماند، نقطه ی پایانی فرا رسیده است و

در آن لحظه شیر بورت را می بندیم و ارلن را از زیر بورت خارج می کنیم  ومقدار  حجم  NaOH  مصرفی را یاداشت می کنیم که حجم آن برابر با 10.2mlاست

ب)تیتراسیون دوم:

مجدد بورت را برداشته سود را با کمک بشر در داخل بورت می ریزیم سپس آن را روی صفر تنظیم می نماییم. باید توجه شود که حین تنظیم کردن عدد صفر از روبه رو و به پایین تعقر سود نگاه شود تا خطای دید رخ ندهد.بعد از انجام این مراحل بورت را روی پایه سوار کرده .

با کمک پیپت مدرج 10ml کلریدریک اسید را برداشته و در ارلن می ریزیم آنگاه چند قطره از شناساگر فنل- فتالیین به ارلن اضافه می نماییم.سپس ارلن را زیر بشر و برای بالا بردن دقت دید و تشخیص بهنگام نقطه ی پایانی کاغذ سفیدی زیر ارلن قرار می دهیم.

شیر بورت را باز کرده  به صورتی که قطره قطره NaOH   درون ارلن بریزد و در هنگام خالی کردن NaOH   درارلن، ارلن را با دست راست تکان می دهیم تا NaOH  سریع تر با HCl خنثی شود . مشاهده کردیم که  هر قطره سود که در HCl  می ریزد  رنگ آن برای چند  لحظه صورتي شده  ودوباره شفاف می شود  آن قدر سود را اضافه می کنیم تا رنگ محلول به ، صورتی کم رنگ  که پایدار باشد و پس از مدتی رنگ محلول شفاف نشود تغییر کند وقتی که رنگ به مدت نیم دقیقه پایدار در محلول باقی ماند، نقطه ی پایانی فرا رسیده است ودر آن لحظه شیر بورت را می بندیم و ارلن را از زیر بورت خارج می کنیم  ومقدار  حجم  NaOH  مصرفی را یاداشت می کنیم که حجم آن برابر با  8.1 mlاست

 

 

 

M_NaOH=?

0.2552g KC₈H₄O₄ .1mol KC₈H₄O₄ /204.23g .1molNaOH/1mol KC₈H₄O₄ .1/10.2mlNaOH .1000mlNaOH/1L= 0.122M _NaOH

 

 

M_Hcl=?

8.1mlNaOH .1L/1000ml . 0.122molNaOH/1L . 1molHCl/1mol NaOH .1mol/10mlHCl . 1000ml/1L = 0.099M

آزمایش ِ تهیّه ی رنگدانه ی آبی پروس PRUSSIAN BLUE

تئـــــــــــــــوری آزمایش:

انواع رنگ آبي عبار تند از آبي اولترامارين دانه ريز/آبي پروس يا پا ريس (سيانوژن آهن)آبي كبالت سير وروشن/آبي سيرولين/
آبي در طبيعت به دو صورت وجود دارد= يكي آبي كوهي كه تركيبي از مس است كه ناپايدار مي با شد وديگري لاجورد كه سنگي نيمه قيمتي است.امروزه ديگر ازهيچكدام از دوماده خام براي رنگ استفاده نمي شود.(هرچند كه لاجورد در مقابل نور مقاوم است.) اين ماده در نقاشي هاي قديمي به صورت يك گليز قيمتيروي زير رنگ حجم پردازي شده به كار مي رفت و به همين جهت به آن سنگ گليز مي گفتند. نام الترا مارين نيز در مورد آن متداول است زيرا آن را ازماوراي دريا يعني آن سوي درياي خزر به دست مي آورند.
آبي اولترامارين: امروزه به صورت مصنوعي از تركيب سودا و اكسيد آلومينيوم و گوگرد واسيد سيلسيك ساخته مي شود وآبي اولترامارين نزد يك ترين آبي به رنگ اصلي آبي در دايرهء رنگ است اين رنگ درمقا بل نور مقا وم و بسيار خا لص است چون اين رنگ در مقا بل آهك مقا وم است.مهمترين رنگ آبي براي نقاشي د يواري و رنگ آميزي خانه است حتي در جعبه رنگ هاي معمو لي و ارزان بچه هاهم به صورت خالص وجود دارد بهترين نوع آن نه به قرمز و نه به سبز متمايل است اين رنگ تحت تاثير خواص شيميايي ساير رنگ ها نيز قرارنمي گيرد .
آبي پروس (سيانوژن آهن) دومين آبي با اهميتي است كه حتي براي محدود ترين تخته رنگ نيز لازم است آن را به نام قد يم آن آبي پاريس يا برلين نيز مي نامند . اين رنگ قوي ترين نيروي رنگي را دارد و مقدار اند كي از آن يك لوله رنگ زرد يا حتي قهواي را مي تواند به سبز درخشان تبد يل كند . با قر مز تر كيبي در خشان مي دهد و در تركيب با قرمز كاميوم سياه عميقي به وجود مي آورد كه نقاش مي تواند از آن به جاي هر رنگدانهء سياهي استفاده كند. بر خلاف آبي اولترامارين كه قدرت پوشا نند گي زيادي دارد و در گليز نيز مورد استفاده قرار گيرد . آبي پروس كه رنگ ارزاني است در جعبه رنگهاي معمولي مشا هد ه مي شود اين رنگ براي نقاشي د يوار بي فايده است زيرا بلا فاصله با آهك از بين مي رود .آبي كبالت = رنگ گران قيمتي است كه در جعبه رنگ هاي معمو لي مشابه آن را كه تر كيبي از اولترامارين و سفيد روي است مي توان ديد ولي هر گز درخشش بي نظير كبا لت حقيقي را ندارد . آبي كبالت حتي به صورت لايهء ضخيم باز هم درخشان است . اين رنگ بايد به تنهاي به كار رود زيرا در تركيب با رنگهاي ديگر به سادگي محو مي گردد. قد رت رنگ كنند گي آن زياد نيست و بين رنگهاي مات و شفاف قرار مي گيرد اين رنگ خيلي غني به نظر مي رسد و به ويژه در فرسك آبرنگ وتمپرا نمود فريبنده اي دارد . ولي مقداري از فريبند گي آن در اثر تر كيب از روغني كه چربي و جلاي آن زياد باشد از بين مي رود . افزودن مقدار كمي آبي كبالت به رنگ هاي روغني ديگر موجب مي شود زود تر خشك شود .از اين رنگ دو نوع ديگر كه از آن مشتق مي شوند كمياب است =1 آبي سيرولين كه به رنگ آسمان بد ون ابر است. كه براي نمايش حا لتها ي جوي بسيار جا لب است . 2=اكسيد آبي-سبز (رنگ كبا لت قلعي) كه اغلب براي نمايش رنگ افق آسمان در زمستان به كار مي رود . اين دو را نبا يد با رنگ هاي ديگر تر كيب كرد زيرا هر يك به تنهايي مثل جواهرمي درخشند . اين دو رنگ كه مشتقاتي از كبالت هستند در مقابل آهك مقاوم اند و از نظرسايرخصوصيات رنگ آميزي نيز مثل كبالت هستند در مقابل حرارت مقاومند و در نقاشي چيني و لعاب كاري نيز كا ربرد دارند. يك رنگ آ بي منسوخ شده= نيل (اينديگو) مركبي آ بي رنگ است كه از ريشهء گياه نيل به دست مي آيد و قرن ها به عنوان رنگ پا رچه به كار مي رفت و تنها رنگ آ بي مو جود بود. نوع مصنو عي آن سرانجا م تهيه شد ولي با وجود ييشرفت هنوز هم در مقابل نور كاملا مقاوم نبوده اين رنگ كه چيزي بين آبي اولترامارين و آبي پروس است وقتي به صورت رنگدانه است پس از مدت كمي تيره و كد ر مي شود و امروزه به عنوا ن مشابه يا اصل نيل مو جود است . تيره روشني رنگ آن هم نتيجه ی پريدن رنگ آ ن است .

 شرح آزمایش:

ابتدا 0.8 g  از FeCl₃ را توزین می کنیم و در بشر کوچکی می ریزیم. 5 ml  آب مقطّر به آن اضاف می کنیم تا حل شود. بشر را روی هیتر قرار می دهیم تا به محلول گرم شود و بجوشد. بشر کوچک دیگری بر می داریم و 1.9 g از  K₄ [ Fe (CN) ₆ ]  را در آن می ریزیم و با 5 ml  آب مقطّر حل می کنیم . این بشر را هم روی حرارت هیتر قرار می دهیم تا بجوشد. مدّتی صبر می کنیم تا محلول های هر دو بشر شروع به جوشیدنن کند. آنگاه بشرها را از روی حرارت بر می داریم . محتویات بشر اوّل ( Fe Cl₃) را قطره قطره به بشر دوم اضافه می کنیم. آنچه مشاهده می کنیم ظهور رنگ آبی تیره است .در این هنگام برای لخته شدن رسوبات چند قطره الکترولیت KCl در زیر هود به آن اضافه می کنیم. بشر را روی سطح شیب دار قرار می دهیم و پس از آن رسوب به دست آمده را با قیف و ارلن بوخنر صاف می کنیم و با اتانول  0.70 %  شست و شو می دهیم. رسوب صاف شده را در دستگاه آون قرار می دهیم تا خشک شود. پس از خشک شدن می توانیم آن را وزن کنیم و از وزن کاغذ صافی همراه آن کم کنیم تا وزن حقیقی رنگدانه ی آبی پروس را به دست آوریم.

واکنش ها:

 

Fe Cl ₃ +  K₄ [Fe ( CN) ₆ ] →K₄ Fe [Fe (CN)₆] + 3KCl

 

محاسبات:

= 0.4 g وزن کاغذ صافی

 کاغذ صافی همراه با رسوب = 1.23 g

 وزن رنگدانه ی تهیّه شده = 1.23 g – 0.4 g = 1.19 g

 نتیجه گیری:

از این آزمایش نتیجه می گیریم که نوعد محلول رنگدانه ی آبی پروس (Prussian blue)  صبق واکنش زیر از افزایش قطره قطره ی نمک یون آهن Ш به مقادیر زیادی از محلولا فروسیانید پتاسیم به دست می آید.

 

Fe Cl ₃ +  K₄ [Fe ( CN) ₆ ] →K₄ Fe [Fe (CN)₆] + 3KCl

 منابع خطا:

1-    ریز بودن رسوبات آبی پروس که می تواند موجب بروز مشکلاتی در هنگام رسوب گیری شود. با کاهش Q-S/S سعی می شود رسوبات درشت تری به دست آورد.برای اینکار باید مدبت زمان تولید رسوب را تداوم بخشیم. همچنین با استفاده از محلول های رقیق و هم زدن ممتد باید غلظت ماده ی حل شده در هر لحظه(Q) را کاهش داد.همچنین با اعمال دمای بالا می توان حلالیت تعادلی(S) را افزایش داد.]همه اینها موجب کاهش Q-S/S  می شود و آن هم موجب تشکیل رسوب های درشت می شود.[

2-افزودن سریع FeCl₃ موجب بروز خطا می شودوباید آن را آرام وقطره قطره بیفزاییم.

3-خشک نشدن کامل رسوب هم موجب خطا هنگام توزین می شودبرای رفع این خطا رسوب باید به مدّت کافی در آون بماند.

گزارش کار کاملِ آزمایش ِ تهیّه ی سدیم کرومات از سنگ معدن کروم (کرومیت)

هدف آزمایش:

هدف از انجام واکنش تهّیه ی بی کرومات و کرومات از کرومیت در مجاورت کربنات های سدیم و کلسیم است.

تئوری آزمایش:

کروم یکی از عناصر جدول تناوبی است که دارای عدد اتمی24می باشد.خصوصیا قابل توجه کروم فلزی سخت براق وبه رنگ خاکستری. فلزی است که به شدت جلا میگیرد به سختی قابل جوش خوردن است ودر برابر زنگ زدگی وسیاه شدن مقاوم است .ترکیبات کروم در حالت اکسایش 6 اکسیدکننده های قوی هستند.

کاربردها:

بعنوان یک جز در آلیلپها مثلا در فولاد ضد زنگ / در آب کاری با کروم/ در آلومینیوم آنادایز/ بعنوانم یک کاتالیزور/ از کرومیت برای ساخت قالبهای پخت آجر استفاده می شود./ نمک‌های کروم باعث سبز شدن رنگ شیشه می‌شوند./ کرومات‌ها واکسیدها در رنگ مو و رنگهای معمولی به کار می‌روند./ دی کرومات پتاسیم یک معرف شیمیایی است که درتمیز کردن ظروف شیشه‌ای آزمایشگاهی و به عنوان یک عامل تیترات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این عنصر همچنین بصورت دندانه (مثلاً ،عامل ثابت نگه دارنده) در رنگرزی بکار می‌رود.

دی اکسید کروم(CrO2) در تولید نوارهای مغناطیسی مصرف می‌شود این نوارها نسبت به نوارهای اکسید آهن دارای مقاومت در برابر میدانهای مغناطیسی بیشتری بوده، لذا کارآیی بهتری دارند.

نقش بیو لو ژیکی

کروم 3 ظزفیتی فلزی است که مقدار کم آن بسیار ضروری است و برای سوخت و ساز وکامل قند در بدن انسان مورد نیاز است.کمبودهای کرم می تواند بر توانایی انسولین در ثابت نگه داشتن میزان قند خون تاثیر بگذارد.برخلاف سایر فلزاتی که مقدار کم انها ضروری است ، بای کروم عملکرد بیو لوژیکی در متاپروتئین دیده نشده است.

پیدایش:

کروم به شکل سنگ معدن کرومیت استخراج می شود.این عنصر برا به صورت تجاری با حرارت دادن این شنگ معدن در حضور آلومینیوم یا سیلیسیوم تهیه می شود.تقریبا"نیمی از سنگ معدن کرومیت جهاندر آفریقای حنوبی تولید می شود.البتهد در قزاقستان ، هند ،  ایران و ترکیه نیز از تولید کنندگان عمده ی آن هستند.مقدار کرومیت استخراج نشده بسیار زیاد است ، امّا از نظر جغرافیایی در قزاقستان و آفریقای جنوبی متمرکز هستند. در سال 2000 تقریبا" 15 میلیون تن سنگ کرومیت قابل فروش تولید شد و تقریبا" به 4 میلیون تن آهن – کروم به ارزش تقریبی 2.5 میلیارد دلار آمریکا تبدیل شد.اگرچه وجود کروم خالص بسیار نادر است ، مقادیری کروم خالص کشف شده است . معدن udachnaya در روسیه نمونه هایی از کروم خالص تولید می کند. این معدن یک استوانه ی   کیمبرلیت غنی از الماس است که در آن هم کروم عنصری و هم الماس تولید می شود.

 

ترکیبات:

دی کرومات پتاسیم عامل اکسید کننده بسیار قوی است و این ترکیب برای تمیز کردن ظروف آزمایشگاهی، ارجح تر از سایر ترکیبات آلی است. اکسید کرومیک همان اکسید کروم سبز است (Cr2O3)که در نقاشی لعابی و رنگ کردن شیشه مورد استفاده قرار می‌گیرد. زردینه کروم رنگدانه زرد درخشانی است (PbCrO4) که مورد استفاده نقاشان قرار می‌گیرد. اسید کرومیک دارای ساختار فرضی H2CrO4 است. نه اسید کرومیک و نه اسید دی کرومیک در طبیعت یافت نمی‌شوند اما آنیون‌های آنها در ترکیبات متنوعی یافت می‌شود. تری اکسید کروم CrO3 ،-اسید بدون آب اسید کرومیک - بصورت تجاری ،به‌عنوان اسید کرومیک بفروش می‌رسد.

ایزوتوپ‌ها

کروم به طور طبیعی متشکل از 3 ایزوتوپ پایدار Cr-53 ,Cr-54 ,Cr-52 است که فراوان‌ترین آنها Cr-52 (با فراوانی طبیعی 789/83%) است. 19 رادیو ایزوتوپ که پایدارترین آنها Cr-50 با نیمه عمر(بیش از) 1.8E17سال وCr-51 با نیمه عمر7025/27 روزمی‌باشد برای این عنصر شناخته شده است. مابقی ایزوتوپ‌های رادیواکتیو آن از نیمه عمری کمتراز 24 ساعت برخوردارند که نیمه عمر اکثر آنها کمتر از 1 دقیقه است. این عنصر همچنین دارای 2 حالت برانگیخته است. کروم 53 محصول فروپاشی پرتوزاد Mn-53 است.محتویات ایزوتوپی کروم معمولا" با محتویات ایزوتوپی منگنز ترکیب می‌شود و در زمین‌شناسی ایزوتوپی کاربرد دارد. نسبت‌های ایزوتوپ Mn-Cr شواهدی را که از Al-26 وPd-107 درباره تاریخ ابتدایی به دست آمده تقویت می‌کند. اختلاف در نسبتهای Cr-53/Cr-52 و Mn-Cr در چندین شهاب سنگ بیانگر یک نسبت Mn-53/Mn-55 است که نشان می‌دهد رده‌بندی ایزوتوپ Mn-Cr باید از فروپاشی ثابت Mn-53 در پیکره سیاره‌های مجزا ناشی شده باشد. بنابراین Cr-53 دلایلی بیشتر را درباره فرآیندهای نوکلئوسنتزی بلافاصله قبل از یکپارچگی منظومه شمسی در اختیار می‌گذارد.

 

ایزوتوپهای کروم از نظر وزن اتمی، در بازه 43amu (کروم 43) تا 67amu(کروم 67) قرار دارند. حالت فروپاشی اتمی بلافاصله قبل از فراوان‌ترین ایزوتوپ پایدار(کروم 52)، جذب الکترون است و حالت بلافاصله بعد از آن کاهش بتا است.

شرح کار:

جلسه ی اوّل:

0.25g از سنگ معدن را وزن کرده و در بوته می ریزیم. به ان 1گرم پراکسید سدیم اضافه می کنیم . مخلوط را هم می زنیم و نیم ساعت روی بونزن حرارت می دهیم تا زمانی که مخلوط به رنگ زرد قهوه ای در اید و ذوب شود( اکسایش) در بشری 200 میلی لیتر آب مقطّر جوشانده و بوته نیکلی را در آن می اندازیم .

به محلول سدیم کرومات 25 میلی لیتر اسید سولفوریک 4N  اضافه می کنیم و 5 دقیقه می جوشانیم .سپس محلول را صاف کرده و ودر بالن ژوژه می ریزیم .

جلسه ی دوّم :

 سپس محلول را به دو قسمت تقسیم می کنیم.یکی از بالن ها را بر می داریم و با آب مقطّر به حجم 100 میلی لیتر می رسانیم . 5 ml از ان را برداشته و در ارلن می ریزیم . با پیپت 5ml  سولفات فرو بر می داریم و چند قطره معرّف دی فنیل آمین به آن اضافه می کنیم .آن را با  پتاسیم دی کرومات 0.1N  تیتر می کنیم.تغییر رنگ محلول به بنفش نشانگر نقطه ی پایان است.حجم مصرفی را از بورت می خوانیم .

در مرحله ی دوم 10ml  از محلول جلسه ی قبل را برداشته و در ارلن می ریزیم و 1  پتاسیم یدید اضافه می کنیم.به مدّت 3 دقیقه در کمد و در تاریکی قرار می دهیم.سپس با تیوسولفات 0.1N تیتر می کنیم . پس از اینکه چند قطره از بورت به ارلن اضافه کردیم، چسب نشاسته را هم اضافه می کنیم.که با افزودن چسب نشاسته ف محلول به آبی پررنگ تغییر رنگ می دهد.تیتراسیون را تا جایی ادامه می دهیم که محلولمان بی رنگ شود.

محاسبات :

 

 

(5 ml * 0.097) – (3.5 *0.1)=0.135 meq                                   در 5 میلی لیتر

 

 

)0.135 * 100/5) = 2.7 meq                             در 100 میلی لیتر                     

 

2.7 meq * 116/3 = 104.4 mg =0.104 g                                     کل Cr₂O₄^2-

 

2(FeO .Cr₂O₃ ) +8 NaOH +7/2 O₂  ↔  Fe₂O₃ +4 Na₂CrO₄+ 4H₂O

 

224*2         162 *4

 0.124          X          → X=0.181

 

راندمان = 0.104 /0.181 * 100 =    57.46 %                  تیتراسیون برگشتی          

 

 

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

 

3 ml * 0.093 = 0.289

 

0.28 * 116/ 3 = 10.79 mg                                             در 10 میلی لیتر               

 

10.79 mg * 100 /10= 107.9 mg                                 در 100 میلی لیتر               

 

 

راندمان = 0.108 /0.181 *100 =59.66 %          تیتراسیون یدومتری 

 

                                     

 واکنش ها:

تهیه ی  کرومات سدیم:

 

2CrO₄^- + 2 H⁺↔ Cr ₂O₇^2- + H₂O

HCrO₄^- + 2H₂O₂ + H⁺ ↔ CrO₅ + 3H₂O

Na₂Cr ₂o₇+3 H₂O₂ +4H₂SO₄ → Cr₂(SO₄ ) ₃ +Na ₂ SO₆ + 7H₂O +3O₂

 

روش صنعتی:

Fe Cr₂ O₄+8Ca CO₃→ 7O₂ 2Fe₂O₃+8CO₂

 

روش آزمایشگاهی:

6 Fe Cr₂O₇ + 12Na₂CO₃+7NaClO₃→3Fe₂O₃ +12 Na₂CrO₄ +7NaCl +12CO₂

 

تیتراسیون دی کرومات:

Cr₂O₇²- +14H+ +9 I^- →3I_{2 +}2Cr³⁺ +7H₂O

تهیه ی کروم خالص:

2(FeO.Cr₂O₃ ) +8NaOH +7/2 O₂↔Fe₂O₃ +4Na₂CrO₄+4H₂O

2Na₂Cr₂O₄+2H⁺→Na₂Cr₂O₇ +2Na⁺ +H₂O

Na₂Cr₂O₇ +2C→ Cr₂O₃ +Na₂CO₃ +C

Cr₂O₃ +2Al→ Al₂O₃+2C

 

هیدرولیز بازی:

Cr₂O₇^2- +OH^-↔HCrO₄^- +CrO₄^2-

HCrO₄^- +OH^-↔CrO⁴2- +H₂O

منابع مورد مطالعه:

1-    جزوه ی آزمایشگاه شیمی معدنی ِ 1

2-daneshnameh.roshd.ir

3-na-cl.blogfa.com

4-daneshju.ir

 

گزارش کار کاملِ تهیه ی زاج کروم

تئوری آزمایش :

 

یکی از مهمترین الگوهای سه بعدی که در طبیعت یافت می شود بلورهاست. الگوهای سه بعدی شامل یک موتیف و یک شبکه هستند. در بلورها یک موتیف از یک یا چند اتم ساخته شده اند و این ابتکار طبیعت است. بلورها در یک الگوی سه بعدی بوده که اتم ها  اجزاء تشکیل دهنده آن میباشند و اتم یا مولکول ها یک الگوی تکراری منظم را تشکیل میدهند.

تک بلور یک قطعه مجزا از یک جامد بلوری است. مانند برف یا نمک طعام.

یک شبکه فضایی آرایه ای نامحدود از نقاط در سه بعدی فضاست که هر نقطه غیر قابل تشخیص از نقاط دیگر است.

زاج جسمي است معدني و بلوري شكل به رنگ هاي سفيد، كبود، سبز، سياه ، كه مزه آن شيرين وقابض است و معمولاً در آب حل مي شود.

زاجها نوعی نمکهای مضاعف هستند. نمکهای مضاعف در اثر تبلور همزمان دو نمک با هم به نسبت مولی ساده بوجود می آيند. شکل و سيستم بلوری نمک مضاعف با شکل بلوری دو نمک سازنده يکی است..

واحد های بلوری زاجها لزومی به شباهت با نمکهای سازنده  ندارند. در ساختمان زاج دو کمپلکس و نمکهای مضاعف يک کمپلکس با يک نمک ساده وجود دارند.

تفاوت دیگر زاجها با نمک های مضاعف این است که در ساختمان آن دو کمپلکس شرکت دارند در صورتیکه در نمک های مضاعف یک کمپلکس با یک نمک ساده ترکیب میشوند.

ساختمان حلال و ماهیت حوزه های حلال پوشی گونه های حل شده موجود و واکنشهای بین گونه ها و تعادلهای ناشی از آن همگی بر پایداری کمپلکس ها اثر میگذارند. پايداری کمپلکس ها وابسته به نوع فلز مرکزی (عدد اکسايش، شعاع) و ليگند(قدرت نوکلئوفيلی، ممانعت فضايی والکتروستاتيکی و کی ليت سازی)می باشد.

زاج ها دارای فرمول عمومی MIMIII(SO4)2,12H2O هستند. فلز يک ظرفيتی می تواند پتاسيم، روبيديم، سزيم و آمونيوم، و فلز سه ظرفيتی کبالت(III)، آهن (III)، کروم(III)، آلومينيوم(III)، تيتانيم(III) و اسکانديم (III)است.

پايداری زاج ها وابسته به اندازه يونهای فلزی است. يونهای يک ظرفيتی می توانند زاجهای پايداری را تشکيل دهند، ولی هر قدر يون سه ظرفيتی بزرگتر باشد، از پايداری زاج کاسته می شود. دو کمپلکس تشکيل دهنده زاج از طريق يونهای سولفات به هم متصل می شوند(هيبريد فلزات) sp3d2 و يا d2sp3 می باشد

 

کاربرد زاج ها

اضافه کردن زاج برای سفید کردن سطح نان. درطب سنتي براي درمان زخم هاي دهاني و دباغی مورد استفاده قرار مي گیرد.

 همانطور که میدانیم نان سفید در پاره‌ای از مناطق دارای طرفداران بیشتری است بنابراین عده‌ای از فروشندگان ناآگاه مقداری زاج به آردهای تیره اضافه می‌کنند. همچنین در رنگرزی به عنوان دندانه مخصوصا در پشم ها سبب پذیرش رنگ. در صنایع غذایی براي تهيه مربا و شربت کاربرد دارد و  درزمینه پزشکی وتهیه ی لوازم آرایشی وبهداشتیو زيبايي  براي پوستهاي چرب استفاده میشود.

تهيه زاجهای بلورين                                          
محلولی هم اکی والان سولفات فلز سه ظرفيتی و يک ظرفيتی را در دمای معمولی تبخير کنيد. بلورهای هشت وجهی زاج به دست می آيد. (قرار دادن يک تکه بلور در محلول سير شده وهمگن بودن محلول از عوامل موثر در رشد بلور خواهد بود.

 شرح انجام آزمایش:

 

تهیه ی پتاسیم1،کروم 3سولفات12آبه

اين ترکيب به نام زاج کروم معروف است.

مقدار2.5گرم دی کرومات پتاسیم را در 25 میلی لیتر آب مقطر حل میکنیم. مقدارآب نباید زیادباشد.تا محلول سریعتر به نقطه ی اشباع برسد.بشر را در کاسه ی پلاستیکی آب و یخ قرار میدهیم.2.8میلی لیتراسیدسولفوریک غلیظ  را به آن اضافه کرده.محلول را خنک میکنیم و سپس با اتانول 96%از بورت احیا میکنیم.محلول نباید دمای بالایی داشته باشد(زیر40) و کروم+6را به کروم3+ احیا میکنیم.با تغییر رنگ از نارنجی به سبز تیره افزودن اتانول را قطع میکنیم.محلول حاصل را در زیر هود نگهداری میکنیم.پس از چند روز بلور هشت وجهی زاج کروم مشاهده خواهد شد.

 محاسبات:

 

2.5 gr k₂Cr₂O₇*  * *  98.08 gr  H₂SO₄/1mol=3.334 gr

_وزن اسید  سولفوریک خالص

3.334*1.5=5.001grH₂SO₄

1766.4gr               1000ml

5.001                     X

x=2.8ml

 

Mol H₂SO₄=5.001gr* =0.05 mol

Mol K₂Cr₂O₇=2.5grK₂Cr₂O₇* =

محدودکننده0.0084 mol

?gr kCr(SO₄) =0.0084 mol k₂Cr₂O₇ * 2molKCr(SO₄)₂ /1mol   *  500.4 gr kCr(SO4)2.12H2O/1MOL=8.4gr بازده نظری    

؟grkCr(SO₄)₂=8.4 gr  نظری   

راندمان=عملی/نظریX100

3.52=grوزن بلور

Ra=3.52/8.4 * 100=72.87 %

منابع ایجاد خطا:

 

-افزودن اتانول به مقدار زیاد

-افزودن آب به میزان زیاد

-اشتباه در تعیین نقطه ی پایانی بعلت خطا در رویت رنگ سبز

 

پاسخ به سوالات:

 

1.نحوه ی محاسبه ی مقدار اسید سولفوریکی که 1.5برابرمقدارتئوری میباشد را شرح دهید؟

ابتدابر اساس روابط استوکیومتری مقدار گرم تئوری اسید سولفوریک را بدست می اوریم.سپس 1.5 برابر آن را محاسبه کرده،وحجم آن را با داشتن غلظت مولی آن در 1000میلی لیتر بدست می آوریم.

 

 

2.5gr k₂Cr₂O₇* * * = 3.334 gr

_وزن اسید  سولفوریک خالص

3.334*1.5=5.001grH₂SO₄

1766.4gr               1000ml

5.001                     X

x=2.8ml

2.راندمان عمل را محاسبه کنید؟

در قسمت محاسبات انجام داده شد.

3.در یاقوتهای طبیعی ویا سنتزی نیز فرایندهای مشابهی اتفاق می افتد،در این مورد با رجوع به مراجع توضیحات لازمه را بیان نمائید.

4.درارتباط با کاربرد یاقوت در لیزر یاقوت توضیح دهید.

3. لیزرهای شبیه یاقوت

بلور-     با یون        نیز آلائیده می‌شود و فرایند رشد آن شبیه یاقوت است. لیزر                      یکی از سیستمهای لیزری حالت جامدی است که ناحیه قابل تنظیم طول موجی آن خیلی وسیع و در حدود 300 نانومتر می‌باشد.

جایگزین لیزرهای یاقوت

لیزرهای یاقوت که زمانی بسیار مورد توجه بوده‌اند، امروزه کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. چه رقبایشان لیزرهای Nd:YAG یا نئودیمیم _ شیشه (Nd:glass) جانشین آنها شده‌اند. در واقع از آنجا که لیزر یاقوت با طرح سه ترازی کار می‌کند، انرژی آستانه دمش مورد نیاز در حدود یک مرتبه بزرگی از انرژی آستانه دمش برای لیزر Nd:YAG به همان ابعاد بزرگتر است. ولی لیزرهای یاقوت هنوز هم برای برخی از کاربردهای علمی نظیر تمام نگاری تپی و آزمایشهای فاصله یابی (مثال فاصله یابهای نظامی) استفاده می‌شوند.                                                                                                            

مکانیزم لیزر یاقوت:ماده فعال این لیزر با حدود 0.05% وزنی کروم به عنوان ناخالصی در آن بدست می‌آید. یونهای فعال هستند که با یونهای آلومینیوم در شبکه جایگزین می‌شوند. ترازهای مهمی در انجام ، عمل لیزر را نشان می‌دهد.گذار لیزری(در694میلیمتر)بین ترازهای اخیر    و تراز های حالت پایه واقع میشوند ولذا یاقوت یک دستگاه لیزری 3ترازیست.به همین دلیل لازم است  بیش از نصف حالت یونها به حالت    - دمش شوندتا جمعیت معکوس شود.

عمل دمش از طریق دو باند پهن 4T1 و 4T2 انجام می‌گیرد. (مانند لیزر Nd:YAG ) با استفاده از لامپ فلاش می‌توانیم لیزر ضربانی بدست آوریم. ایجاد لیزر با پرتو مداوم به دلیل نیاز به پمپاژ بیشتر بسیار مشکل است. برای این منظور لامپ جیوه با فشار بالا که خروجی آن با باندهای جذبی یاقوت مطابقت دارد، کاملا مناسب است.

نور لیزر:وقتی که نور در دستگاه لیزر توسط کوانتومها تولید شد، با رفت و برگشت بین آینه‌ متمرکزتر می‌شود

بلور یاقوت و اکثر بلورهای لیزری ، به روش رشد بلور چکرالسکی قابل تولید هستند.

ساختار بلوری یاقوت :تک بلورهای میزبان ، تک محور و دارای ساختاری شش گوش می‌باشند. بلور دارای یک محور تقارن است. در فرایند آلایش به جای یکی از یونهای آلومینیم یون ناخالصی (مانند کروم3+  ) می‌نشیند. به روش چکرالسکی میله‌های لیزری به طول 15 سانتیمتر و قطر 3.5 سانتیمتر قابل رشد می‌باشد. در فرایند رشد ، بلور بر روی نطفه اولیه با خلوص بالا رشد داده شده و به آهستگی از داخل ماده مذاب مایع بیرون کشیده می‌شود. مقدار آلایش ، 0.05 درصد وزنی الومینیم اکسید واکسید کروم  است.

5-چرا دمای واکنش نباید از 40 درجه ی سانتیگراد بیشتر باشد؟

زیرا در دمای زیاد آلدئیدهای حاصله به علّت نقطه ی جوش کمی که دارند تبخیر شده و محیط آزمایشگاه را سمّی می کنند و دمای زیاد باعث تبخیر آب شده که این عمل باعث کاهش راندمان می شود.

 

 

 

 

 

 

 

منابع مورد مطالعه:

 

 

1-Daneshnameh.rosh.ir

2-na-cl.blogfa.com

3- جزوه ی آزمایشگاه شیمی معدنی 1

آزمایش ِ تهیه ی اسید بوریک از بوراکس

 

آزمایش ِ تهیه ی اسید بوریک  از بوراکس

 

تئوری ِ آزمایش:

  بور و تركيبات گوناگون آن داراي كاربردهاي بسيار وسيع، استراتژيك و مهمي در صنايع مختلف كوچك و بزرگ كشاورزي، دارويي و پزشكي مي باشند. به دليل عدم وجود عناصر و مواد جايگزين آن بعضي از شاخه‌هاي صنعتي وابسته به اين عنصر متوقف مانده و يا با مشكلاتي اساسي و جدي روبروست. امروزه بوراتها داراي مصارف بسيار زيادي در ساخت فايبرگلاس، سراميك، رساناها، اسيدبوريك، كاشي سازي، شوينده‌ها (صابون سازي، مواد پاك كننده و...) (10%)، پارچه بافي، صنعتي كشاورزي (32%)، كود شيميايي، پربوراتها، صنايع شيشه، پشم شيشه، مينا كاري، كمك ذوب، چسب، مهار آتش سوزي، گدازآور در صنايع فلزگري، در تهيه چسب و حلالها، در راكتورهاي اتمي، صنايع الكتريكي، در كاغذ سازي، در تركيب ضد يخ، چرم سازي، جوشكاري، لحيم كاري و عكاسي مورد استفاده قرار مي گيرند.

مصرف بور در غرب از سال 1970 تا سال 1989 داراي رشد نسبي 4/1 درصد در سال و از سال 1989 تا 1999 داراي رشد نسبي 2 درصد در سال بوده است. عنصر بور در رژيم غذايي انسانها وارد مي‌شود و هم اكنون تحقيقات زيادي در اين زمينه در حال انجام است. گياهان بور را از آب و خاك مي‌گيرند و بدون آن نمي‌توانند زنده بمانند.

عنصر بور و تركيبهاي گوناگون آن، داراي كاربردهاي بسيار وسيع و مهمي در صنايع مختلف كوچك و بزرگ كشاورزي، دارويي و پزشكي مي‌باشند. به گونه‌اي كه مي‌توان گفت به دليل عدم وجود عناصر و مواد جايگزين آن فعاليت بعضي از شاخه‌هاي صنعتي وابسته به اين عنصر، متوقف مي‌ماند و يا مشكلاتي اساسي و جدي روبرو مي‌شوند.

در فاصله بين دو جنگ جهاني، شيشه‌هايي به بازار عرضه مي‌شد كه از سيليكاتهاي بور تهيه مي‌شدند. اين شيشه‌ها داراي خواصي چون مقاومت در برابر انبساط، مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر شوكهاي حرارتي بودند. در مدت جنگ جهاني دوم بهمراه رشد سريع صنايع الكترونيك و نياز به ساخت شيشه‌هاي بور و سيليكات به ميزان تقاضاي اينگونه شيشه‌ها افزوده شد و كارخانجات عرضه كننده درصدد رفع نياز بازار بور آمدند.

شيشه بورات: با اكسيدهاي لانتان و تانتال ولي بدون سيليس براي شيشه‌هاي عدسي‌هاي عكاسي، هواپيما و چشمي‌هاي با زاويه ديد وسيع به كار بورده مي‌شود. اينگونه شيشه‌ها داراي ضريب شكست نور زياد و پاشندگي كم هستند.

 

شيشه‌هاي اكسيد بوريا شيشه‌هاي بوراكس

اشعه ماوراء بنفش را عبور مي‌دهند. شيشه معروف به شيشه نامريي، شيشه بوراكس است كه سطح آن با لايه نازكي از فلوئوروسديم پوشيده شده است كه 6/99 درصد كليه اشعه مرئي را عبور مي‌دهد، و فقط بازتاب كمي داشته و حالت نامرئي بودن را به وجود مي‌آورد. شيشه‌هاي معمولي سديك و پتاسي نور ماوراء بنفش را عبور نمي‌دهند. شيشه محتوي 2 الي 4 درصد اكسيد سديك اشعه ماوراء بنفش را جذب مي‌كند و براي سپرهاي اشعه ايكس نيز به كار برده مي‌شود. شيشه‌اي كه بتواند اشعه ايكس پر انرژي و اشعه گاما را جذب كند ممكن است محتوي فسفات تنگستن باشد، در حالي كه شيشه‌اي كه براي جذب نوترونهاي كند در نيروگاهاي اتمي به كار برده مي‌شود. محتوي بورسيليكات كادميم همراه با فلوئورورها است.

همچنين از اسيد بوريك و بوراكس بعنوان مواد خام مورد نياز در صنعت شيشه سازي استفاده فراوان مي‌شود. البته انتخاب مواد خام حاوي بور بيشتر تابعي است از اندازه و نوع تجهيزات كارخانه ذوب شيشه، براي مثال در ساخت شيشه تجاري Eutal (نام ديگر آن E-gladd است) احتياج به كوره‌هاي بزرگ گاز سوز با كوره‌هاي پيش گرم كننده هوا مورد نياز است. با اين حال در بعضي از موارد جايگزين كردن اين مواد خام با يكديگر عملي مي‌باشد.

امروزه از كلمانيت بجاي سنگ آهك و اسيد بوريك جهت افزايش سرعت ذوب شيشه استفاده مي‌گردد. اين افزايش باعث بيشتر شدن مقدار توليد كوره در هر شيفت كاري مي‌گردد. اولكسيت نيز معمولاً جايگزين خوبي براي بوراكس محسوب مي‌شود، هر چند كه كلمانيت مراحل ذوب را سريعتر از اولكسيت پشت سر مي‌گذارد بهمين دليل هنگام مصرف اولكسيت مقداري (Soda Ash) Na2CO3 به آن اضافه مي‌كنند. در شيشه‌هاي كه نياز به خلوص و رنگ با كيفيت بالا وجود دارد ترجيح داده مي‌شود از اسيد بوريك و يا بوراكس خالص استفاده شود، كلمانيت و الكسيت هر دو به اندازه كافي داراي ناخالصي اكسيد آهن و سولفات مي‌باشند.

وجود بور در شيشه علاوه بور كاهش انبساط حرارتي باعث افزايش دوام شيميايي شيشه، اصلاح خواص اپتيكي و همچنين اصلاح خواص الكتريكي شيشه، مي‌گردد بوراي تهيه شيشه‌هايي كه درصد بالايي از سليس (High-Silica-glass) در تركيبات آنها وجود دارد، از بوراتها بعنوان كمك ذوب بجاي اكسيدهاي قليايي استفاده مي‌شود.

شيشه‌هاي معروف به شيشه‌هاي ضد اسيد نيز تركيبي از بور و سليس هستند كه درصد مواد قليايي در آنها بسيار پايين مي‌باشد. در سخت كردن پلاستيكها و در ساخت تانكهاي ذخيره زير زميني كه احتياج به مقاومت كشش و مدول الاستيسيته بالا دارد، از الياف شيشه‌اي استفاده مي‌گردد كه اين الياف از جنس سيليس و بور مي‌باشند. در جداول زير درصد مواد تشكيل دهنده بعضي از شيشه‌هاي حاوي اكسيد بور و همچنين مصارف مهم كاني‌هاي بوراته آورده شده است.

براي بالا بردن ضد سوختگي چوب و درب چوبي و چهار چوبهاي فلزي و چوبي براي جلوگيري در امر آتش سوزي و بخصوص راه پله‌هاي فرار ساختمانها و درب آنها از تركيبات بور استفاده مي‌شود.

بكارگيري اين محصولات در اروپا اجباري مي‌باشد لذا بيش از 10% توليد جهاني بور براي بالا بردن درجه ضد سوختگي چوب بكار مي‌رود.

ساخت اسيد بوريك

درصد خلوص كانسارهاي بور به وسيله حل شدن و تبخير بالا مي‌رود. بخارات سيستم‌هاي ژئوترمال قبل از استفاده در توليد قدرت (برق) حاوي مواد شيميايي داراي بور بوده كه بصورت اسيد بوريك قابل تفكيك مي‌باشد. از اين نوع تكنولوژي در كشور ايتاليا استفاده مي‌شود.

كانيهاي بور در شرايط خشك پايدار بوده اسيد بوريك يكي از محصولات مهم بور در شرايط معمولي پايدار بوده ولي اگر حرارت داده شوند ابتدا به اسيد متابوريك (HBO2) و با حرارت بيشتر سپس به اكسيد بور B2O3 تبديل مي‌شود.

ساخت فايبرگلاس ها

ماده اصلي فايبرگلاس از بور و سيليس با تركيبات قليايي كمتر، مي‌باشد مصارف زيادي يافته است.

يكي از مصارف اصلي بور در ساخت فايبرگلاسهاي مختلف مي‌باشد. از آنجائي كه در صنعت فايبر گلاس پارچه تكنولوژي جايگزين استفاده از بور اخيراً كشف شده است، مي‌توان تا حدودي كندي حركت استفاده از عنصر بور در ساخت اين نوع فايبرگلاسها را پيش‌بيني نمود.

مصارف هسته‌اي

تركيبات بور در ساخت پايگاه‌هاي پرتاب موشك داراي كاربرد استراتژيك مي‌باشند.

مصارف كشاورزي

كاني‌هاي بور نقش مهمي در ساختن بسياري از كودهاي شيميايي دارند. مصرف مقادير زيادي بور در كودهاي شيميايي ممكن بوراي گياهان و محصولات كشاورزي مضر باشد.

مصارف متالورژيكي

تركيبات بور در توليد استيل و فلزات غير آهني، آلياژها، مغناطيس‌هاي كمياب و فلزات بي شكل مورد استفاده قرار مي‌گيرد. علاوه بور اين براي جوشكاري، ساخت بعضي از روكشها، بعنوان كمك ذوب آهن و فلزات غير آهني استحصال بعضي از مواد معدني و پوشهاي ضد زنگ نيز استفاده مي‌شود.

بوراتها بسادگي با اكسيدهاي فلزي آغشته شده تا در درجه حرارتهاي كاملاً پايين بتوان از به هدر رفتن فلزات قيمتي در هنگام استحصال جلوگيري كند. همچنين از فلزات بي‌شكل حاوي تركيبات بور براي از دست رفتن انرژي در ترانسفور ماتورها استفاده مي‌گردد. تركيب بور، آهن و روي در ساخت آلياژهاي ضد زنگ و مقاوم در برابر حرارت استفاده مي‌گردد.

مصارف آتشباري

مواد منفجره آمونيوم در مناطقي كه مس استخراج مي‌شود بخاطر اثرات سولفيدهاي مس بر روي آنها در شرايط خاصي پايدار نمي‌ماند، لذا با پاشيدن محلول‌هاي بورات آمونيوم بر روي چاله‌هاي حفاري در جايي كه مواد منفجره قرار مي‌گيرند اين مواد را پايدار نگه مي‌دارند.

مصارف مغناطيسي

فرو بردن Ferro Boron براي ساخت پودرهاي آهن رباهاي خيلي قوي مورد استفاده مي‌گردد.

مصارف جوشكاري

تقريباً تمامي جوش دهنده‌هاي خشك حاوي تركيبات بور بوده كه بوراي زنگ نزدن و اتصال خوب و محكم محل جوي، مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

مصارف پوششي

بوراتها بصورت آلياژ با نيكل در كنترل كردن PH در زمان الكتروليز و پوشش دادن، بكار مي‌رود.

مصارف ديگر

ديگر مصارف عنصر بور عبارتند از:

ماده شيميايي بور براي تنظيم خواص قليايي و اسيدي (خنثي كننده) بعضي تركيبات شيميايي نقش اساسي دارد.

كنترل كننده غلظت رنگها

ثابت نگه داشتن PH مواد منفجره

ساخت فيلم‌ها

مقاوم كردن سطح شيشه‌ها در برابر حرارت و مواد شيميايي

ساخت صفحه‌هاي ظريف LCD

ساخت سراميك‌هاي زيبا

آلياژ بور و آهن براي جلوگيري از زنگ زدگي

مخلوط روي و بور براي پوشش كابلهاي الكتريكي

جذب اشعه نوترون

محفظ‌هاي هسته‌اي

ساخت ضد باكتري

ساخت مواد آرايشي

معالجه سرطان و...

شرحکار:

درجلسه اول آزمایش 3.6gازبوراکس را توزین نمودیم آن را درون ارلن ریختیم وml12آب راتوسط استوانه مدرج به آناضافه نمودیم.محتویات ارلن راروی  هیترقراردادیم تابوراکس حل شود.سپس ارلن رابه همراه محتویات درون آن درداخل یک کاسه محتوی آب شهرقراردادیم.بمدت10دقیقه تاکاملاخنک شود.سپس مقدار1.2g  از اسید سولفوریک غلیظ که معادل 0.7 میلی لیتراسترابه درون ارلن اضافه نمودیم وبمدت 10دقیقه منتظر ماندیم تا H₂so₄کاملا حل شود.

برای جدا کردن رسوب از قیف و ارلن بوخنر استفاده کردیم.

در جلسه ی دوم آزمایش 50ml آب مقطر را وسیله ی هیتر گرم نمودیم.0.5g  از اسید بوریک را به آن اضافه کردیم .محلول بد ست آمده را به بالن ژوژه منتقل کردیم و به حجم  100mlرساندیم.

10میلی لیتر را درون یک ارلن ریخته  و30ml گلیسیرین 1Mرا با استفاده ازیک  استوانه ی مدرج درون ارلن ریختیم .1 تا 2 قطره فنل فتالئین ریخته وبا سود آن را تیتر نمودیم.بامشاهده تغییررنگ به صورتی کم رنگ تیتراسیون خاتمه می یابد.حجم سود مصرفی 7.4میلی لیتر بود.

 در مرحله ی بعد 10میلی لیتر از محلول را برداشته و به همراه  3mlگلیسیرین 0.1M درون یک ارلن تمیز ریختیم وبا 27mlآب مقطر به حجم رساندیم.3قطره فنول فتالئین را به محلول اضافه کردیم  مجموعه را با NaOHتیتر کردیم.کاهش مقدارسود مصرفی نشان میدهد با کاهش غلظت گلیسیرین مقدار باز مصرفی کمتر میشود.

در مرحله ی سوم 10mlبوراکس به همراه1-2قطره متیل اورانژ را درارلن ریختیم وبا HClتیتر کردیم.پایان تیتراسیون را با تغییر رنگ محلول از زردئ به قرمز مایل به نارنجی تشخیص دادیم.

واکنش ها:

تیتراسیون بوراکس

1-Na₂B₄O₇  +2Hcl +5 H₂o  2Nacl +4H₃Bo₃

2_—Na₂B₄O₇ +H₂SO₄ + 5 H₂o→4 H₃Bo₃ + Na₂So₄

3-H₃BO₃ +BO₃H₄ → H₂SO₄ +5H₂O +Na₂B₄O₇

تهیّه بوراکس

4-Ca₂B₄O₁₁ + 2NaCO₃ → 2CaCO₃  +Na₂B₄O₇ +NaBO₂

5- 4NaBO₂ +CO₂ → Na₂CO₃ +NaB₄O₇

محاسبات:

                             =0.0120Mol Mol H₂SO₄ =1.2 g H₂SO₄ ×

Mol Na₂B₄O₇=3.6gr Na₂B₄O₇,10H₂O × =0.01793  Mol

 

H₂SO₄واکنش دهنده ی محدود کننده می باشد.

 

grH₃BO₃=0.012MolH₂SO₄×  × =2.966g

 

وزن رسوب همراه کاغذ صافی=1.90

وزن کاغذ صافی=0.32gr

%

_{ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ}

M H₂SO₄=98.08 gr/mol

درصد خلوص=95-97%

d=1.84g/cm3         

 

 

gr pure=1840gr/l×96/100=1766.4gr

gr/lH2SO4=1.84g/ml× =1840g/l

 

 

1766.4gr              1000ml

1.2gr           Χml

x=0.679=0.7ml

_______________________________________

NHCl=0.083

V Hcl=12m

N₁V₁ بوراکس=N₂V₂HCl

N₁×10ml=0.083×12ml

N₁= =.0996

وزن هم ارز بوراکس←E=M/a=382/2=191gr/mol

C=N.E=0.0996mol/l×191gr/mol=18/91gr/l

18.91g                                      1000ml

Χgr                                        250ml

Χ=4.73gr

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

V_NaOH= 7.1 ml

N _NaOH = 0.1

(H₃BO₃) N₁V₁=N₂V₂ (NaOH)

N₁ 10 =0.1 7.1

N₁= 0.071

                                                           

= =61.78g/mol=وزن هم ارزاسید بوریک

C=N.E=0.71mol/l×61.78g.mol=4.386

4.386g          1000ml

X g                 100ml                              x=0.4386

 

 

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

V_NaOH=3.0 ml

N_NaOH= 0.1

(H₃BO₃) N₁V₁=N₂V₂(NaOH)

N₁

N₁=0.03 mol/l

 

E=  = = 61.78g

C=E.N =61.78  0.03

1.85g            1000ml

X g                 100 ml                         x=0.185

 

بازده درصدی

پرسش و پاسخ ها:

1-هیبریداسیون پیشنهادی بور در اسیذد بوریک و شکل ساختمانی آن را نشان دهید:

SP2

 

2-اگر در آزمایش شناسایی و سنجش به جای دی متیل الکل از گلیسیرول استفاده شود چه تغییراتی ایجاد خواهد شد؟

بورات ها ب پلی اُل ها مانند  هیدروکسی کربوکسیلیک اسیدها و گلیسیرول کمپلکس هایی به نسبت 1:1 تشکیل می دهند و قدرت اسیدی بیشترمی شود و تیتر مستقبم با سود ممکن می شود.گلیسیرول ماده ای کمپلکس دهنده است که با کم شدن غلظتش تعداد کمپلکس های پایدار کمتر می شود، درنتیجه قدرت اسیدی اسید بوریک کاهش یافته و با حجم پایین تری از سود تیتر می شود.

 

3-سدیم تترا بورات نمک چه اسیدی است؟

بورات ها از 3 اسید مشتق می شوند:

الف-اسید پیرو بوریک H₂B₄O₇

ب- اسید متابوریک H₂BO

ج-اسید اورتو بوریک  H₃BO₃

 

4-واکنش تهیه اسیدبوریک از بوراکس و اسید سولفوریک را بنویسید:

Na₂SO₄  + H₄BO₃  → H₂SO₄ +5H₂O + Na₂B₄O₇

 

5-تغییر شکل اسید بوریک را در اثر حرارت بیان کنید؟

وقتی اسید بوریک ذوب می شود به صورت شیشه به دست می آید.B₂O₃ مذاب حاصل می تواند اکسید های فلزی را در خود حل کند.وشیشه ی بورات تشکیل می دهد، پیرکس شیشه ای از بور و سیلیکات می باشد.

شیمی معدنی ِ 2

 

در صورتی که سرعت باز شدن عکس ها کم بود می توانید به لینک ِ اصلی مراجعه کنید . برای ورود به سایت روی لینک زیر کلیک کنید:

 

                                                      اینجا کلیک کنید

 

 

پودر طلای سفید!!!

 

پودر طلای سفید (White Powder Gold) عنصری عجیب !
چندی پیش در منطقه فینیکس واقع در آریزونا در کشور آمریکا، کشاورزی بنام دیوید هادسون به ماده ی سفید رنگی که در سرتاسر زمینهای زراعی اش گسترده بود مشکوک شد و مقداری از آنرا به آزمایشگاههای معتبر سپرد تا به او بگویند که این ماده سفید رنگ متشکل از چه مواد اولیه ای است. اما در عین ناباوری، پاسخ آزمایشگاه این بود:You Have Pure Nothing یعنی شما یک ماده ای دردست دارید که خالصاً هیچ چیز مشخصی که در جدول عناصر تعریف شده باشد در آن به چشم نمی خورد!
اما پس از چندی یک آزمایشگاه روسی به روش آزمایش آمریکاییها شک کرد و روش جدیدی را برای آنالیز این ماده ی عجیب پیش رو گذاشت که صحیح تر بود و بلاخره پرده ی جادویی کنار رفت و عنصر تشکیل دهنده رخ نمود.
این ماده شکل دیگری از اتم های طلا بود که بصورت یک نانو رشته (رشته ای از الکترونها که از پی هم قرار می گیرند و شکل یک تسبیح نخ شده را دارد) در آمده بود. نام علمی آن ORME یا ORMUS مخفف Orbitally Rearranged Monotomic Element می باشد.
آزمایشات بعدی، اما، حیرت آورتر بودند. برای وزن کردن آن، یک پیمانه ی خالی را ابتدا وزن کردند و سپس مقدار مشخصی از این گرد سفید رنگ را درون پیمانه ریخته مجدداً وزن کردند و در عین ناباوری در تمام این توزینها، همواره وزن پیمانه+وزن گرد سفید رنگ از وزن پیمانه ی خالی “کمتر” بود! آزمایشی که چندین بار تکرار شد و همواره یک پاسخ را ارائه می داد. گویی که ۴۰ درصد از جرم این ماده در جهان ما و ۶۰ درصد دیگر آن در جهانی موازی با جهان ما سیر می کند.
نکته ی مهم زمانی به چشم آمد که محققان، پیمانه ی لبریز از ماده سفید رنگ را حرارت دادند و مشاهده کردند کهدر حرارت بسیار بالا وزن پیمانه به سمت صفر گرم سوق پیدا کرد. یعنی “با حرارت دادن به این ماده، می توان جاذبه را دفع نمود”.
ناسا با بهره گیری از این ترکیب جدید طلای بسیار ناب (The Pure Gold) توانست ماده ی جدیدی اختراع کند با نام آیروژل (AeroGel) که به خودی خود از هوا سبک تر است و فرم خالص آن می تواند در هوا شناور باشد و همچنین با حرارت دادن به آیروژل، این ماده می تواند وزنهایی بیش از وزن خود را نیز در هوا معلق نگاه دارد. ناسا از این ژل در تحقیقات گسترده ای بهره می برد. (در ویکیپدیا جستجو کنیدAeroGel )
اما چندی پیش، در “صحرای سینا” (علاقه مندان به آثار سیچین توجه فرمایند) معبدی متعلق به راهبان مصر باستان کشف شد که درون آن آکنده بود از پودری سفید رنگ! آزمایش این ماده نشان داد که شباهت زیادی بین این پودر تازه کشف شده با نانو رشته ی طلا وجود دارد. مصریان باستان به این ماده “مفکات” می گفتند و راز تهیه آن در دست راهبان مقدس بوده است.
ترکیب مفکات با حرارت می توانسته بی وزنی را بهمراه آورد و شاید راز چگونگی ساخته شدن اهرام عظیم مصر در همینجا نهفته باشد.
به این نکته توجه کنید: نام تمام اشکال هندسی (چه به فارسی و چه به لاتین) مستقیما به شکل هندسی آنها اشاره می کند. مثلاً دایره از دوار بودن می گوید، مثلث از سه ضلعی بودن. اما در این بین نامی که برای شکل هندسی “هرم” در نظر گرفته شده یک استثنای عجیب است. هرم در لاتین Pyramid ترجمه شده که از ترکیب دو کلمه ی Pyro بمعنی “آتش” و Amid بمعنی “گرفته شده” تشکیل شده است. بنابراین Pyramid یعنی Fire Begotten یا از آتش گرفته شده!!! حتی اسم عربیِ “هِرم” نیز از ریشه هُرم بمعنی حرارت و داغی گرفته شده و اشاره ای به شکل هندسی آن ندارد.

علاقه مندان به پیگیری این مطلب می توانند به آدرس graal.co.uk/whitepowdergold.html مراجعه و یا در گوگل White Powder Gold را جستجو نمایند..

همانگونه که کتاب “اسرار گمشده صندوقچه مقدس” اثر لارنس گاردنر اشاره دارد، اخیراً توجه دانشمندان به این عنصر مرموز معطوف شده است که در جدول تناوبی عناصر یافت نمی شود.

این پودر سفید رنگ غیر محسوس که از خانواده فلزاتی همچون طلا و پلاتنیوم بدست می آید، عنصری مونوتومیک (ساختاری از ماده که از اتمهای واحد تشکیل شده است) خوانده می شود. آنچنانکه این ماده توسط کاشف آن، دیوید هادسون، در سالهای دهه ی ۱۹۸۰ Orme نام گذاری شد که مخفف Orbitally Rearranged Monatomic Element (عنصری که اوربیتال آن بصورت تک اتمی بازچیده شده باشد) می باشد. بصورت عمومی و تجاری نام Ormus یا M-State برای این پودر سفید رنگ پذیرفته شده است.

ثقل سنجی حرارتی نشان داد که این ماده در حرارت بالا شروع به بی وزن شدن می نماید تا جایی که حتی می تواند در هوا شناور شود. حتی در شرایط خاصی این پودر سفید طلا می تواند به خاصیت ابر رسانایی برسد و یا در ابعاد دیگر عالم طنین ایجاد نماید.

در اسطوره های یونان باستان تلاش برای یافتن این ماده بصورت “افسانه پشم طلایی” تجلی یافته، در حالیکه در کتاب مقدس می توان رد این ماده را در داستان مربوط به صندوقچه ی عهد (که به دستور خدا توسط موسی در صحرای سینا ساخته شد و نهایتا به معبد سلیمان در اورشلیم منتقل شد) جستجو نمود. در بین النهرین باستان نیز از این پودر سفید رنگ یاد شده و نام آن شم-آن-نا یا “سنگ آتش” بوده است، درحالیکه مصریان به آن “مفکات” (mfkzt) می گفتند و اسکندر نیز آنرا با نام “سنگ بهشت” می ستود.

این پودر “سنگ آتش” رازآلود، بعنوان یک ماده خوراکی و به شکل نان های مخروطی و یا بصورت معلق بر سطح آب، به پادشاهان و فراعنه اختصاص می یافت. این ماده بعنوان غذایی برای “کالبد اختری” شناخته می شد که استعداد رهبری، آگاهی ذاتی، ادراک و فراست را در نزد شاهان و رهبران ارتقا می داده است. همچنین به تازگی ارتباط مابین این ماده جادویی با راز طول عمر نیز مکشوف گشته است.

امروزه، کمپانی های متعددی در حال تولید محصولاتی هستند که بر پایه مواد M-State بنا شده اند. برخی از طلا بعنوان فلز پایه بهره می برند، و برخی دیگر نیز از مشتقات پلاتنیوم که از رسوبات کف دریاها و یا منابع زمینی ای همچون دهانه های آتشفشان ها و یا محل برخورد شهاب سنگها استحصال می شود بهره می برند. از آنجاییکه روشهای متداول آنالیز مواد فلزی، برای شناخت M-State ها نا مناسب و نا کارآمد است لذا می توان گفت که هنوز بسیاری از تواناییهای این ماده در پرده ی ابهام باقی مانده است.

فیلسوف قرن هفدهم، ایرنائوس فیلالِتِس (فردی که مورد احترام آیزاک نیوتن، روبرت بویل، الیاس اشمول و دیگر اعضای کالج سلطنتی بریتانیا در عصر خود بوده است)، اثری را در سال ۱۶۶۷ نگاشت با نام “راز، بر ملا شد”. وی در این مقاله به بحث پیرامون “سنگ فلاسفه” می پردازد که تا آن زمان به اشتباه به “هر ماده ای که فلزات را به طلا تبدیل کند” گفته می شد.

فیلالتس مستقیماً به اصل موضوع می پردازد و آنچنانکه از اسناد می توان فهمید، وی سنگ فلاسفه را خودِ طلا می داند و اعلام می کند که به خلوص رساندن طلا می بایست تلاشی باشد که فلاسفه به انجام می رسانند. او می افزاید: ” سنگ ما چیزی نسیت جز طلا که به بالاترین درجه خلوص و لطافت (نرمی) رسیده باشد. بدان سنگ می گوییم چراکه خواص ذاتی آن اینگونه نشان می دهد؛ این ماده جلوی آتش را می گیرد همانطور که مابقی سنگها نیز اینچنین می کنند. در گونه ی خود این ماده همان طلا است، اما خالص تر از هر خالصی؛ این ماده ای جامد و نسوز است همانند سنگ، اما شکل ظاهری آن مانند پودری خالص و نرم است”.

چند قرن زودتر در سال ۱۴۱۶ شیمی دان فرانسوی، نیکولاس فلامل، می نویسد که وقتی فلز ناب در نهایت کمال آماده سازی شد، پودر عالی و سفید رنگِ طلا بدست می آید، که همان “سنگ فلاسفه” می باشد.

وقتی به مصر باستان باز می گردیم، ارجاعات بیشتری را به مفکات (mfkzt) باز می یابیم که به اماکن مقدسی در آن ناحیه اشاره دارند. یکی از این اماکن مقدس (نزد مصریان باستان) معبد کارناک می باشد و گنجینه ای متعلق به تاتموسیس سوم. در دیوار نگاره های معبد کارناک در قسمتی که مربوط به فلزات است، تعدادی شئی مخروطی شکل به تصویر درآمده است و در توضیحشان قید شده که این اشیاء از طلا ساخته شده اند اما نکته عجیب نام این اشیاء مخروطی شکل است:”نان سفید!”. مشخصاً از این نان در مراسمی بهره برده می شد که مختص فراعنه بوده و آنان پس از پشت سر گذاشتن روزه ای ۴۰ روزه با این نان مقدس روزه شان را باز می کردند و پس از این مراسم بوده که فرعون فرامین سالیانه خود را صادر می کرده است. تحقیقات بعدی ما نشان داد که این ماده ی سفید رنگ مستقیماً با افزایش ادراک و فراست و قوه ی مدیریت در ارتباط است چراکه پس از مصرف خوراکی آن توانمندی نیمه راست مغز را با توانایی نیمه ی چپ مغز برابر می گردد.

رد پای این پودر سفید را همچنین می توان از اسنادی که به اسکندر مقدونی باز می گردد جستجو نمود. همواره این داستان را از اسکندر شنیده ایم که وی بدنبال راز جاودانگی اقدام به سفر به بهشت نمود که بر اساس قراین بهشت در آنزمان سرزمین هخامنشیان، سرزمین اهورا مزدا، خدای نور و خرد بوده است. هدف وی یافتن “سنگ بهشت” بوده است که خواصی جادویی داشته از جمله افزایش عمر (جاودانگی). امروزه دانشمندان سرگرم مطالعه بر روی DNA انسان می باشند و ارتباطی را مابین پودر سفید طلا و طول عمر DNA یافته اند.

می توان خصوصیات پودر سفید طلا را به اینگونه بر شمرد:

۱- خاصیت ضد جاذبه در حرارت های بالا

۲- خاصیت ابر رسانایی در حرارت بالا

۳- اتصال کوانتومی به دیگر جهانهای موازی (Quantum Entanglement)

4- عدم مشابهت با ساختار عناصر جدول مندلیف

۵- درصورت برهم خوردن ساختار رشته ای، با نوری بسیار درخشان منفجر می شود

۶- بدلیل ساختار اتمی تک رشته ای، امکان تبدیل این ماده به مواد دیگر وجود دارد

۷- درصورت مصرف خوراکی، افزایش کارآیی مغز انسان را در دو نیمه چپ و راست بدنبال دارد
۸- در صورت مصرف خوراکی، افزایش طول عمر DNA که متعاقباً طول عمر انسان را بدنبال دارد.

 

 

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

و امّـــــــــــــــــا ضرب المثل های شیمی :

.

.

.

.

آب که از سر رفت چه يک وجب چه صد وجب

اين ضرب المثل شاید مربوط به آن زماني است که انسان هنوز نمي دانست هرچه جسم در عمق بيشتري از مايع باشد فشار بيشتري را تحمل خواهد کرد والا کيست که نداند فشار ناشي از يک وجب آب صد برابر فشار صدوجب آب مي باشد.


آب پاکي روي دست کسي ريختن

اضافه کردن آب خالص روي آزمايشي که در حال انجام شدن است يا استفاده از آب مقطر براي تهيه محلولي باغلظت معين.


آبي از دستش نمي چکد

يا دستش خشک است يا آب در دستش يخ زده است يا ظرف آبش سوراخ نيست والا اين ادعا به شدت تکذيب مي شود.


آب در هاون کوبيدن

روشي براي شکستن مولکول هاي آب و جدا کردن اتم هاي هيدروژن و اکسيژن از يکديگر. در آن دوراني که هنوز اديسون برق را کشف نکرده بود و بشر هنوز نمي توانست از روش برقکافت براي تجزيه آب استفاده کند از اين روش استفاده مي شد.


آب زير کاه

اين ديگر از آن حرفهاست که بايد قاه قاه به آن خنديد اگر چگالي آب از کاه بيشتر است پس آب به جز قرار گرفتن زير کاه چاره اي ديگر ندارد بالا ي کاه که نمي شود قرار بگيرد. کسي که اين را گفته يا چگالي را نمي شناخته يا از مقايسه چگالي آب و کاه عاجز بوده است.


آب زير پوستش رفته

کنايه از نمک هاي آب پوشيده است که داراي چند مولکول آب تبلور در ساختار خود مي باشند و تا زماني که گرما به سراغشان نيايد اين آب را زير پوستشان نگه مي دارند.

 

وقتی علم شیمی برای تفسیر واکنش های عشقی وارد عمل میشود ...

عشق نیز مانند تمام چیزهای دیگر این جهان بدون دست کم مقداری شیمی و فیزیک نمیتواند وجود داشته باشد. همانطور که یک بار دانشمندی با بد گمانی گفته بود، پیکان های کیوپید، خدای عشق، چنانچه ابتدا به ماده شیمیایی با نام غیررومانتیک و نه چندان خیال انگیز فنیل اتیل آمین آغشته نمی شد، هرگز موثر واقع نمی شد.

بدون اکسی توسین نیز واکنش های بدن انسان هرگز به خلق تراژدی هایی همچون رمئو وژولیت نمی انجامید.

 

 

البته هورمون های استروئیدی نظیر استروژن ( estrogen ) و تستوسترون ( testosterone ) در رانه جنسی نقشی حیاتی ایفا می کنند و بدون آنها شاید هرگز وارد قلمرو پرخطر عشق واقعی نمی شدیم. اما مشهورترین ماده شیمیایی مربوط به عشق همان فنیل اتیل آمین

( phenylethylamine ) یا PEA است، نوعی آمین که به طور طبیعی در مغز تولید می شود. PEA یک آمفتامین طبیعی، شبیه داروهای موجود در بازار است و میتواند موجب تحریکات مشابهی شود. این همان ماده ای است که احساساتی همچون پرواز کردن در آسمان و بر فراز جهان بودن ناشی از کشش به سوی معشوق را در شما پدید می آورد و همان که انرژی لازم برای بیدار ماندن تا صبح و مغازله های تلفنی را تامین می کند. این ماده که در اصطلاح مولکول عشق نیز نامیده می شود در نتیجه یک سری اعمال ساده فریبنده همچون تلاقی دو نگاه یا تماس دو دست از مغز ترشح می شود. هیجانات سرگیجه آور، ضربان تند قلب و نفس زدن های بریده بریده و همه اینها متاسفانه چیزی جز نشانه های بالینی مصرف بیش از حد این ماده شیمیایی در بدن فرد عاشق نیستند.
ممکن است کسانی به این مولکول عشق معتاد شوند. آنها به مقادیر زیاد مواد آمفتامین مانند دوپامین، نور اپی نفرین ( norepinephrine ) و فنیل اتیل آمین نیاز دارند. از آنجا که بدن نسبت به این مواد شیمایی مقاومت پیدا می کند، برای رسیدن به همان درجه از حال، مقدار مصرف این افراد رفته رفته افزایش پیدا می کند. از این رو برای برآوردن نیاز خود ناگزیر ند روابطشان را مداوم تجدید کنند. از انجام بعضی فعالیت های پرتنش نظیر سقوط آزاد از هواپیما پیش از بازکردن چتر نجات یا با خوردن شکلات نیز می توان مقداری PEA دریافت کرد. شاید به همین دلیل باشد که شکلات هدیه مناسبی برای روز والنتاین ( روز عشاق ) به شمار می آید. یکی از موادی که همراه PEA آزاد میشود ماده شیمیایی عصبی دوپامین ( dopamine ) است. پژوهشی که چندی پیش در دانشگاه ایموری انجام شد نشان می دهد که ول های ماده ( نوعی جونده کوچک ) در پاسخ به ازاد شدن دوپامین در مغزشان جفت خویش را انتخاب می کنند. وقتی در حضور یک ول نر به آنها دوپامین تزریق می شود، بعدا در میان جمعی از نرها فقط او را انتخاب خواهد کرد.

جدیدترین کشف، آرایش مولکول ها دراین ترکیب شیمیایی است و این تمام جهان را هیجان زده کرده زیرا اکنون همچون جادوگران زمان قدیم، ما هم میتوانیم معجون عشق بسازیم. به عبارت دیگر انسان اکنون در ابتدای راه جداسازی این ترکیب شیمیایی و ساخت داروهایی است که میتواند موجب این واکنش ها در ما شوند. یعنی دارو را مصرف میکنید و بعد عاشق اولین کسی می شوید که می بینید. تصور کنید جهان با چه افتضاحی روبه رو خواهد شد. اما دانشمندان می گویند در حال حاضر از این کشف میتوان در تنظیم بعضی واکنش های شیمیایی دیگر یا درمان بیماری ها یا پژوهش های سودمند تر دیگر استفاده کرد. با این همه چه چیزی سودمندتر از آنکه بتوانید با خوردن یک دارو کسی که دوستش دارید را عاشق خود کنید ؟ اما در حال حاضر پژوهش هایی که روی مولکول فنیل اتیل آمین صورت می گیرد، می تواند در ازمون مواد شیمیائی وابسته به بیماری های ذهنی از جمله بیماری پارکینسون فوق العالده موثر باشد.

آنچه در باره عشق می دانیم هنوز عمدتا خارج از کنترل ماست. برای مثال شیفتگی ظاهرا نخستین مرحله عاشق شدن است، کششی اجتناب ناپذیر به سوی معشوق. این جذبه موجب ترشح انفجاری مواد شیمیایی عصبی بسیار شبیه به آدرنالین می شود. با کمک فنیل اتیل آمین ( که سرعت جران تبادل اطلاعات میان سلولها را افزایش می دهد )،

دوپامین ( که ما را برافروخته می سازد و باعث میشود در نتیجه گرمای محبت احساس خوبی داشته باشیم ) و نور اپی نفرین ( که موجب تولید ادرنالین می شود )، کاری می کند که جهان به کام ما باشد، چشم هایمان آکنده از برق عشق شود و قلبمان تندتر بتپد.

پس از آن تمام هستی ما وابسته به دیدار یار است، همان که در حضورش تمام این واکنش ها در بدن ما به راه می افتد و هرچه اعتیاد ما به این مواد شیمیایی قوی تر می شود، کشش ما بسوی او نیز شدیدتر می شود. در این مرحله مرتکب اشتباهات احمقانه بسیار می شویم. داستان های عشقی پر از این اشتباهات است.

در واقع آنچه شیفتگی می نامیم تمام آن کارهایی است که این سه ماده شیمیایی با ما می کنند. احساس می کنیم سرشار از انرژی هستیم، روی ابرها سیر می کنیم و میتوانیم بدون خستگی ساعت ها حرف بزنیم.

 

به گفته فیشر (H.Fisher )، انسان شناس دانشگاه راتجرز و معروف ترین پژوهشگر عشق زمان ما، دوپامین و نوراپی نفرین ( که ساختاری بسیار مشابه آدرنالین دارد ) روی هم رفته موجب شادی، انرژی زیاد، بی خوابی، اشتیاق، بی اشتهایی و تمرکز می شوند. او می گوید « وقتی شرایط خاص فراهم شود، بدن انسان معجونی از شور عشق تولید می کند و ... مردان آسان تر از زنان این کار را می کنند و این به خاطر طبیعت دیداری تر آنها است. »

مقادیر زیاد دوپامین به ترشح نور اپی نفرین بیشتر می انجامد که تمرکز، حافظه کوتاه مدت، بیش فعالی، بیخوابی و رفتار جهت دار را تقویت می کند. به عبارت دیگر دو طرف در این مرحله از عشق، به شدت روی رابطه خویش تمرکز دارند و به اغلب چیزهای دیگر توجهی نمی کنند. تبیین محتمل دیگر برای این تمرکز شدید و نگاه دلخواه که در مرحله جذبه دیده می شود، توسط پژوهشگران یونیورستی کالج لندن ارائه شده است. آنها کشف کرده اند که افراد عاشق، سروتونین ( cerotonin ) کمتری دارند و دیگر اینکه مدارهای عصبی مرتبط با ارزیابی دیگران در آنها سرکوب شده است. این مقدار اندک سروتونین همان چیزی است که در افراد مبتلا به اختلال وسواس فکری - عملی دیده می شود و این احتمالا تبیین می کند که چرا عاشق در باره معشوق خویش این همه وسواس فکری دارد.

 دوپامین به نوبه خود تولید اکسی توسین ( oxytocin ) را تحریک میکند که گاهی « ماده شیمیایی آغوش » نامیده می شود. اکسی توسین بیش از همه به نقشی که در ایجاد انقباض حین زایمان و کمک به شیردهی نوزاد دارد شناخته می شود. دانشمندان اکنون بر این باورند که هر دوجنس هنگام آغوش و نوازش این هورمون پرورشی را ترشح می کنند و میزان آن در زمان ارگاسم ( اوج لذت جنسی ) به اوج می رسد.

اکسی توسین نیاز به در آغوش گرفتن را در عشاق بوجود می آورد و سبب می شود که تماس نزدیک با جفت افزایش یابد.

به گفته پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا در سان فرانسیسکو، هورمون اکسی توسین « در ارتباط با توانایی حفظ روابط سالم بین اشخاص و مرز بندی های روان شناختی سالم با افراد دیگر است. » وقتی در هنگام ارگاسم ترشح می شود، به تدریج یک پیوند عاطفی ایجاد می کند. هرچه رابطه جنسی بیشتر شود، این پیوند هم قوی تر می شود.
به این ترتیب دو طرف به هم عادت می کنند. به همین دلیل است که جدا شدن این قدر کار دشواری است. حتی وقتی واقعا دیگر علاقه ای به طرف مقابل ندارید و میدانید که باید اورا ترک کنید، اغلب احساس می کنید که « نمیتوانید ». چرا؟ زیرا به او اعتیاد شیمیایی پیدا کرده اید. ترک اکسی توسین وقتی که شما را به فرد نامناسبی قلاب کرده باشد، میتواند حتی از ترک هروئین هم دشوارتر باشد. در واقع مسکن اکسی کانتین ( oxycontin ) که ساختاری مشابه اکسی توسین دارد، یکی از اعتیاد آور ترین داروها به شمار می آید.
در دنیای پیام های شیمیایی، انسان به لحاظ علمی یک گونه تک همسر( monogamus ) به شمار نمی آید؛

ما در میان آن 3 درصد از گونه هایی که تک همسراند جایی نداریم. گونه هایی که تا آخر با همسرشان می مانند معمولا دارای مقدار زیادی از یک ماده شیمیایی دیگر به نام وازوپرسین ( vasopressin ) هستند که در اصطلاح هورمون تک همسری نامیده می شود.

 

 در آزمایش هایی که در آنها این هورمون به مردان تزریق شده تمام شواهد مورد نیاز به دست آمده است. جدا کردن مردان پیش از آمیزش نشان داد که پیش از آمیزش نسبت به تمام زنان بی تفاوت بودند. در حالی که 24 ساعت پس از آن ورق بر می گردد و حسادت های شوهرانه نیز آغاز می شود.

به این ترتیب وازوپروسین که درواقع یک هورمون ضد ادارای است، با تشکیل رابطه تک همسری بلند مدت در ارتباط است. دکتر فیشر معتقد است که اکسی توسین و وازوپروسین با مسیرهای دوپامین و نور اپی نفرین در مغز تداخل می کنند. شاید به همین دلیل باشد که با افزایش دلبستگی عشق شور انگیز کمرنگ می شود.

دانشمندان می گویند که پس از دوره معینی که بین یک سال و نیم تا چهار سال طول می کشد، بدن فرد به محرک های عشقی عادت می کند.

پس از ایجا مقاومت در برابر مواد انگیزاننده ای همچون PEA، عشق شورانگیز به سردی می گراید و تبدیل به چیزی می شود که هلن فیشر در کتاب « آناتومی عشق » دلبستگی می نامد. در این مرحله مغز شما شروع به تولید اندورفین ( Endorphin ) می کند. این افیون مغز بیشتر شبیه مورفین هستند تا آمفتامین و بیشتر مخدر هستند تا محرک. فیشر می گوید: « برخلاف PEA، اندورفین ها ذهن را ساکت می کنند و به تدریج می کشند.» از این رو آنچه گاهی « اضطراب جدایی » نامیده می شود در عمل ممکن است نوعی کنار گذاشتن مخدر باشد.

نرخ طلاق در سالهای چهارم ازدواج به اوج خود می رسد.

در این زمان شالوده هایی شیمیایی عشق شورانگیز فرو می ریزد. شاید نام فیلم کلاسیک مریلین مونرو، « خارش هفت ساله » را باید « خارش چهارساله » می گذاشتند. ناگهان ایرداهای همسرتان را می بینید. تعجب میکنید که چرا عوض شده است. در واقع همسر شما احتمالا به هیچ وجه تغییر نکرده است؛ موضوع فقط این است که اکنون می توانید اورا بی پرده ببینید نه از پشت شیشه رنگی هورمون ها.

در این مرحله رابطه یا آنقدر قوی است که ادامه یابد یا به همین جا ختم می شود. برای مثال اندورفین ها هنوز می توانند به فرد احساس خوشبختی و امنیت بدهند. علاوه بر این اکسی توسین نیز هنوز در هنگام رابطه جنسی آزاد می شود و احساس رضایت و تعلق ایجاد میکند. وازوپروسین نیز به کمکتان می آید و همچنان در ایجاد وابستگی نقش بازی می کند. غم ناشی از مرگ همسر نیز کار اندورفین هاست که در شخص اشتیاق با هم بودن به وجود می آورند.

در پایان باید گفت که حتی دانشمندان سرسخت نیز می پذیرند که شیمی همه چیز نیست. فرهنگ، شرایط، شخصیت و دهها متغییر دیگر کمک می کنند تصمیم بگیریم به چه کسی توجه کنیم و در چه زمانی بی تفاوت بمانیم. پس تلاش نکنید که احساس عاشقانه را در زیر زمین آزمایشگاه شیمی خلق کنید، بلکه تمام تلاشتان را بکنید تا از فرصتی که زندگی به شما می دهد به بهترین شکل استفاده کنید.

شیمی در قرآن

اگر نظری به آیات قرآن بیفکنیم می بینیم که در موارد گوناگون خداوند انسانها را به سیر و گشت و گذار در جهان پیرامون خود فرا می خواند.بارها در قرآن آمده است ای  انسانها آیا  به آسمان نمی نگرید؟ آیا به ستارگان  نمی نگرید ؟ به گیاهان؟به حیوانات؟و ..........گویاترین بر این مدعا نامهای اشیا» , حیوانات و صورتهای فلکی است که در سراسر آیات قرآن مشاهده می شود.
اشاره به شیمی در قرآن:
سوختن چوب و تولید آتش:
در آیه 80 سوره یاسین خداوند به خاصیت آتش افروزی درختان سبز اشاره می کند.امروز میدانیم گیاهان گاز کربنیک را از هوا و آب را از زمین جذب کرده و به کمک انرژی نورانی خورشید طی عمل فتوسنتز در ابتدا ماه  گلوکز الی را ساخته واکسیزن آب در این فرآید آزاد میشود.طی فرآیندهای بعدی از گلوکز چوب ساخته میشود و انرژی ذخیره شده (انرژی شیمیایی خورشید)در گیاهان هنگام سوختن چوب ها آزاد می شود و همچنین اگر تمام چوب ها و درختان بر اثر وزش باد و طوفان به هم بخورند آتش سوزیهای وسیع و وحشتناک در جنگلها رخ می دهد.
آهن:
در آیه 25 سوره حدید آمده است آهن (و دیگر فلزات)را که در آن سختی (برای جنگ و کارزار)  و هم منافع بسیار برای مردم است افریدیم) و امروز میدانیم که آهن و آلیازهای آن به مجموع فلزات دیگر در زندگی انسان اهمیت دارد.
آب دریا ها :
در آیات متعدد قرآن خداوند اهمیت دریا و آب را بیان میکند (و هم او خدایی است که دریا را برای شما مسخر کرد)(نحل 14).دریاها سرشار از مواد معدنی و جلبلک هایی است که پایه و اساس زنجیره غذایی را در داخل آب تشکیل داده و اهمیت زیادی در زندگی انسانها دارند.سوره الرحمن آیه 19 اشاره به دو دریایی دارد که در کنار هم قرار دارند و در حالیکه با هم تماس دارند در میان آنها مانعی قرار دارد که یکی بردیگری غلبه نکند.چرا؟
سرنوشت آب دریاها:
قرآن کریم در آیه 6 سوره تکویر از برافروخته شدن دریاها و آیه 3 سوره انفطار از به هم پیوسته شدن دریاها در روز قیامت صحبت میکند که جای بسی شگفتنی است بعید نیست در استانه قیامت آب این دریاها که از دو ماده اکسیژن و هیدروژن تشکیل یافته چنان تحت فشار قرار گیرند که تجزیه شوند و بر اثر یک جرقه همگی تبدیل به یک پارچه آتش شوند.
رعد و برق:
ایه 12 سوره رعد و 24 سوره روم در قرآن رعد و برق را هم مایه ی امید و هم مایه ی ترس معرفی میکند و امروز با اکتشافات علمی ثابت شده که رعد و برق فوائد برکات فراوانی دارد از جمله :
1-آبیاری و از برق معمولا حرارت فوق ا لعاده زیادی تولید می شود که مقدار زیادی از هوای اطراف را سوزانیده و در نتیجه فشارها کم شده و ابرها می بارند.
2-در هنگام برق قطرات باران با اکسیژن کافی اضافی ترکیب شده که یکی از آثارش کشتن میکروبهاست و به همین دلیل هر سال که رعد و برق کم باشد آفات گیاهان زیاد می شود.
3-قطرات باران بر اثر برق و حرارت شدید یک حالت اسیدی پیدا می کند و هنگام پاشیدن بر زمینها یک نوع کود گیاهی موثر ساخته می شود و گیاهان تغذیه می شوند.
در آیه 2 سوره ی الحدید آمده که:له الملک السماوات ...........آهن عنصری است که براحتی از زمین استخراج شده و به راحتی می توانید به آن برگردد و دوباره مثل قبل بصورت اکسید آهن قرمز رنگ در کانی آهن درآید که به نظر من این آیه می تواند به این موضوع اشاره داشته باشد.
در آیه 25 این سوره که می فرماید:
ابتدا اشاره به فرستادن انبیا با عدل و سپس از خصوصیات آهن که فواید زیادی دارد و برای حفظ عدالت آفریده شده صحبت می کند.
از لحاظ شیمیایی آهن دارای عدد اتمی زوج است و پایداری نسبی بیشتری نسبت به عناصر با عدد اتمی فرد دارد و نسبت به آنها فراوانی نسبی بیشتری دارد.فراوانی عناصر به پایداری آنها مربوط است.این پایداری براساس انرژی اتصال بیان می شود.هنگام تشکیل هسته اتم از اجزای آن مقداری ماده به انرژی تبدیل می شود که این انرژی براساس رابطه زیر بیان می شود:
E =(m)C  انرژی اتصال آهن از اختلاف بین جرم هسته آهن و با جرم 26 پروتون و 30 نوترون تشکیل دهنده آن بدست می آید.
رنگهای شیمیایی در قرآن:
زندگی بشر از بدوخلقت تحت تاثیر دو عامل مهم شب و روز بوده است.
انسان با مشاهده علامت شب(تاریکی)به سر پناه خود روی می آوردو با آشکار شدن صبح و روشنایی به سوی تلاش و فعالیت می شتابد. خدای متعال از دو عامل فوق به عنوان نعمتی بزرگ یاد می کند و در کنار سایر نعمتهایش می فرماید:"و جعلنا اللیل لباسا و جعلنا النهار معاشا" (یعنی شب را برای شما پوششی قراردادیم و روز را برای معاش شما قرار دادیم )این عملکرد فطری در انسان بیانگر این است که انسان ناخوداگاه تحت تاثیر رنگها قرار می گیرید و با کشیده شدن پرده آبی تیره بر آسمان احساس نیاز به استراحت و آرامش در او به وجود می آید و با طلوع صبح و آشکار شدن نور و روشنایی زرد رنگ به انسان نیروی تکاپو و فعالیت دست میدهد.بنابراین پیشینه شناخت رنگها و احساس نیاز به آنها به صورت تکوینی در خلقت وجود داشته است. از این رو خداوند رنگها را صفت مشترک بین موجودات اعم از زنده و غیر زنده قرار داده و می فرماید:"آیا ندیدی که خدا باران را از آسمان فرود اورد و با ان انواع میوه های گوناگون و رنگارنگ پدید آورد و در زمین کوهها و طرق زیاد و اصناف و رنگهای مختلف سفید;سرخ;سیاه خلق فرمود و از اصناف انسان (مرد و زن ) و اجناس حیوانات نیز به همین گونه مختلف آفرید."
خواص رنگ سبز
در قرآن کریم از میان همه رنکها به رنگ سبز به عنوان رنگ لباس بهشتیان معرفی شده است.":ویلبسون شبابا خضرامن سندس و استبرق"لباسهای سبز حریر و دیبا بپوشند.
.مسرت بخشی و شادآور بودن
اگر آب مایه حیات است;رنگ سبز نشانگر طراوت و زندگی می باشد چرا که طبیعت با این رنگ لباس حیات به تن می کند خداوند متعال این شگفتی را به صورت زیبا ترسیم کرده و میفرماید:
رنگ سبز رنگ گیاهان و طبیعت است و خداوند آنها را مظهر مسرت و شادابی معرفی می کند"فانبتنا به حدائق ذات بهجه"پس به وسیله آب باغهای بهجت انگیز رویاندیم.در تعریف بهجت آورده که البهجه حسن اللون و ظهور السروفیه"بهجت بهترین رنگ است و شادابی و نشاط در آن ظهور دارد.امام صادق علیه السلام در بیان خاصیت رنگ سبز می فرماید:"سه چیز غم و غصه را از بین می برد 1-آب 2-رنگ سبز 3-خوشرویی.
خواص رنگ قرمز از منظر آیات و روایات
خداوند متعال در قرآن کریم از رنگ قرمز به عنوان رنگ کوهها در جاده های پرپیچ و خم کوهستانی تعبیر آورده و می فرماید:برخی از کوهها دارای خطوط سفید و سرخ به رنگها مختلف آفریدیم;که با اندکی تامل در آیه فوق به جایگاه رنگ قرمز در علم زمین شناسی پی می بریم زیرا کوهها سرخ رنگ منبع عظیم آتشفشانی هستند و مدام در حالت تلاطم می باشند. که نماد اصلی این کوهها گرم و فعال بودن آنها است به همین علت در اثر تغییرات جغرافیایی شروع به فوران می کنند و در آیه 37 سوره الرحمن نیز در سرخی دگرگونیها ی صفحه آسمان به هنگام قیامت به این رنگ تشبیه شده است با این بیان که "پس آنگاه که آسمان شکافته شوند مانند چرمی سرخ وگلگون گردد."
رنگ زرد از منظر آیات و روایات
"آیه یقول بقره صفر» فاقع لونها تستر الناظرین"در این آیه "صفرا»"با صفت"فاقع"آمده است.این چینش در بردارنده نکته مهمی در مورد رنگ زرد می باشد;زیرا فاقع از نظر لغوی به معنای زرد یکدست پررنگ و خالص می باشد و از دقت در معنای آن چنین استفاده می شود که رنگ زرد با ویژگیهای مذکور تشابه زیادی با رنگ موی شتر دارد.زیرا اغلب;رنگ موی شتران زرد پر رنگ یکسان است.خداوند در قرآن کریم در این باره می فرماید:
"انما ترمی بشرر کالصفر کانه جمالت صفیر"همانا آن(دوزخ) شراره سحابی چون کاخ پرتاب می کند گویی اشترانی زرد رنگند.
در آیه فوق "جماله"جمع"جمل"به معنی شتر و "صفر"جمع صفرا به معنی زرد است.در آیه وجه شبه;رنگ زرد;شعله و سرعت آن می باشد که نتیجه چنین حالتی حررات بخشی زیاد است.یعنی شعله های جهنم همانند شتران زردی هستند که از نظر تندی با سرعت زیاد به هم می پیچند.بنابراین حررات بخشی یکی از خواص رنگ زرد می باشد.با توجه به آیه مورد بحث"انه یقول بقره صفرا» فاقع لونها تسر الناظرین"خاصیت دوم رنگ زرد;سرعت بخشی آن می باشد.همان طور که در معنای"فاقع"بیان شد;رنگ زرد مورد نظر در آیه فوق;رنگ زردی با ویژگی های خاص (یکدست;خالص;پررنگ) است.به آیه;با بیان"تسرالناظرین"به این امر اشاره آشکار فرموده است.امام صادق علیه السلام می فرماید:هر کس رنگ زرد بپوشد تا زمانی که در پایش است در خوشحالی به سر می برد و نیز از امام علی علیه السلام نقل شده است:هر کس کفش زرد بپوشد کدورت و غصه اش کاهش می یابد.