همه چيز در مورد آب - تركيبات آب - سختي آب- آلودگي آب و...

[moji5]

دانشمندان استراليايي مي گويند موفق شده اند يک فرآيند اصلي در عمل فتوسنتز را در شرايط تقليد کنند که اين دستاورد مي تواند به استفاده از نور خورشيد براي تجزيه آب به هيدروژن و اکسيژن بيانجامد.
اين دانشمندان با هدايت "لئون اسپيکيا" ، "رابين بريمبل کامب" و "آنت کو" از "دانشگاه موناش" ، سامانه اي ابداع کرده اند که به گفته آنها مي تواند باتهيه ارزان قيمت تر و آسانتر هيدروژن براي توليد در مقياس تجاري، صنعت انرژي تجديدپذير را متحول سازد.
اسپيکيا گفت: "ما با استفاده از عناصر و با استفاده از مکانيزم هاي موجود در حيات گياهي که در طول مدت بيش از 3 ميليارد سال تکامل يافته اند،از طبيعت تقليد کرديم و توانستيم يکي از اين رويه ها را در محيط آزمايشگاهي خلق کنيم."
ساليان سال است که دانشمندان مي توانند آب را به هيدروژن و اکسيژن تجزيه کنند اما اين نخستين باري است که آنان موفق شده اند اين کار را تنها با استفاده از نور خورشيد، يک پتانسيل الکتريکي 2/1 ولتي و دقيقا همان ماده شيميايي که در طبيعت براي اين منظور انتخاب شده است، انجام دهند.
اين تحقيق در مجله " Angewandte Chemie" منتشر مي شود.

[moji5]

آب سخـت آبـي اسـت كـه حـاوي گـچ، آهـك و ديــگر املاح محلول مي بـاشـد. در آب سـخـت سـطـــح برخي از املاح مـعـدني مـحـلـول در آب بيـشـــتر است. اين املاح معدني عمدتا شامل كربنات كلسيم و كربنات منيزيم مي باشند.


آب سخـت آبـي اسـت كـه حـاوي گـچ، آهـك و ديــگر املاح محلول مي بـاشـد. در آب سـخـت سـطـــح برخي از املاح مـعـدني مـحـلـول در آب بيـشـــتر است. اين املاح معدني عمدتا شامل كربنات كلسيم و كربنات منيزيم مي باشند.
اما املاحي مانند بي كربناتها، سولفاتها و سيليكات ها و هــمچنين آهن و منگنز را نيز در برميگيرد. با آنكه نوشيدن آب سـخـت مشـكل خـاصـي بـراي سـلامـتـي شـما ايجاد نمي كنـد (جـز آنـكه ميتواند تشكيل سنگ كليه را افزايش دهـد) چــه بسا ممكن است در برخي موارد مزيتهايي نيز داشـتــه باشد (مثلا شكستگي استخوانها سريعتر جوش مي خـورند و يا خوردگي را در لوله ها به حداقل ميرساند)
امــا مصرف آب سخت مضرات بسياري نيز دارا ميباشد كه به قرار زير ميباشد:



1- موجب رسوب مواد آهكي بروي جداره داخلي كتريها، قوريها، لوله هاي آب گرم، لباس شوييها، ظرف شوييها، كولرها، شوفاژها و ديگهاي بخار ميگردد.
2- كيفيت طعم و مزه چاي و قهوه را كاهش ميدهد.
3- صابون، شامپو و ساير شوينده هاي خانگي با آب سخت خوب كف توليد نميكنند بنابراين بازده شستشو كاهش يافته و مصرف شوينده ها افزايش مي يابد.
4- سبب خشن و زبر شدن البسه، رنگ پريدگي لباسها و خاكستري شدن لباسهاي سفيد رنگ ميشود. عمر مفيد لباسها را كاهش ميدهد.
5- كارايي و راندمان شوفاژ و ساير سيستمهاي گرمايشي كه در آنها آب جريان دارد راكاهش ميدهد.
6- سبزيها به خوبي پخته نميگردند.
7- شستن بدن حين استحمام با آب سخت سبب ميگردد قشري از نمكهاي نامحلول روي پوست و موهاي بدن رسوب كند. كه همين امر سبب مسدود شدن روزنه ها و خارش و سوزش پوست ميگردد. همچنين موها را رنگ پريده كرده و شانه كردن و برس كشيدن موها دشوار ميگردد. اين رسوبات رشد باكتريها را نيز تسهيل ميكند.


براي كاهش سختي آب ميتوانيد از فيلترهاي تصفيه كننده آب خانگي استفاده كنيد كه داراي سختي گير ميباشند. سختي گيرها با تبادل يونهاي كلسيم و منيزيم با يونهاي سديم و پتاسيم غلظت املاح سخت را كاهش ميدهند.


مزاياي آبي كه سختي آن گرفته شده است


1- عمر مفيد هيترها، ظرف شوييها و ماشين لباس شوييها و لوله هاي آب افزايش مييابد.


2- صابون و شامپو بهتر كف توليد كرده و ميزان مصرف آنها 50 درصد كاهش مي يابد.


3- كف خمير دندان افزايش مي يابد.


4- بازده سيستمهاي گرمايشي افزايش مي يابد.


5- مدت زمان شستشوي ظرفها كاهش مي يابد.


6- جرم و رسوبات كتري، قوري، لوله هاي آب گرم و وان حمام حذف ميگردد.


7- رگه ها و لكهاي ظروف پس از شستشو به حداقل رسيده و ظروف براق تر و درخشنده تر ميگردند.


8- موها را نرم و لطيف كرده و شانه و برس زدن آنها راحت تر ميگردد.


9- شستشوي خودرو آسانتر ميگردد.


10- اصلاح ريش صورت آسانتر ميگردد.


11- خشكي و زبري پوست كاهش مي يابد.


12- رخت ها پس از ششتشو نرمتر و روشنتر ميشوند.

[moji5]

آنیون های موجود در آب

دانلود

پسورد: www.3ch.blogfa.com

[moji5]

فناوری نانو و برخی کاربردهای آن در صنعت آب

دانلود

[*میترا*]

اين مقاله به بررسي تركيبات موجود در آب آشاميدني بالاخص فلورايد مي پردازد، همانگونه كه مسلم است آب مهمترين مايحتاج بشر براي زندگي ميباشد .پس پرواضح است كه شناخت آب مي تواند كمك شاياني به ما در رابطه با استفاده بهينه از اين مايع حيات بخش نمايد همچنين با بررسي تركيبات موجود در آب مي توانيم از رسيدن صدمات احتمالي ناشي از مصرف آب آلوده جلوگيري نماييم . با توجه به اينكه املاح و مواد گوناگوني در آب وجود دارند و برخي از آنها براي سلامتي مضر است لذا سعي شده است مقدار مجاز برخي از آنها با توجه به استانداردهاي جهاني ارائه گرددتا بدين وسيله به روشنگري در اين خصوص پرداخته باشيم.
البته نكته قابل توجه اين است كه اين مقاله بصورت (part to part) نگاشته شده است تا بصورت واقعي ارائه شود و هيچگونه تغييري در متن اصلي داده نشود ، در ادامه نيز نگاهي گذرا به آب برخي مناطق وتركيبات موجود در آنها خواهيم داشت جهت تهيه اين مقاله از سايتهاي مختلف اينترنتي و همچنين منابع فارسي استفاده شده است.
مقدمه

آبي كه ما مي نوشيم حاوي املاح و مواد گوناگوني مي باشد كه پاره اي از آنها مضر و پاره اي ديگر نه تنها مضر نيستند بلكه براي سوخت وساز بدن بسيار مفيد مي باشند . مواد موجود در آب را مي توان به شاخه هاي بيولوژيكي كه عبارتند از انواع ميكروبها و ويروسهاوانگلها و آميب ها و … ،و شيميائي كه عبارتست از عناصر ومواد شيميائي نظير بي كربنات وانواع كاتيونها – آنيونها – كربناتها – سولفاتها – فسفاتها و … كه وجود برخي از آنها در آب مايه سلامت و برخي ديگر عامل نقاهت و مرض مي باشد .
آب يكي از مهمترينو پر قدرت ترين حلالهاي شيميايي مي باشد لذا آب جاريبا توجه بهتركيبات شيميايي بسترخود مقداري از عناصر را در خود حل مي كند در زير به بررسي اجمالي آنها مي پردازيم.
تركيبات موجود درآب عبارتنداز : نيترات ونيتريت ، آهن و منگنز، جامدات معلق،سولفات ، فسفات ،كلرايد، فلورايد ،كلسيم و سديم وعناصرناچيز
درصد فراواني عناصر در پوسته زمين: (1)

اكسيژن 49.5% سديم 2.63% كلر 0.19% باريم 0.04%
سيليسيم 25.7% پتاسيم 2.40% فسفر 0.11% نيتروژن 0.03%
آلومينيم 7.4% منيزيم 1.93% منگنز 0.09% فلوئور 0.03%
آهن 4.7% هيدروژن 0.9% كربن 0.08% استرانسيم 0.02%
كلسيم 3.4% تيتانيوم 0.6% گوگرد 0.06% ساير عناصر 0.47%

جامدات معلق:

جامدات معلق جامداتي هستند كه محلول حقيقي نبوده و مي توان با صاف كردن از محيط حذفشان نمود . جامدات كل معرف مجموع جامدات حل شده وجامدات معلق مي باشد (اكثر اوقات به مقدار جامدات كل مانده كل هم اطلاق مي شود . در آب با منشأ، بستري است كه آب در آن جاري مي باشد از عوامل ديگر ايجاد مواد معلق مي توان به نقش كارخانجات صنعتي و كارگاهها – كودهاي كشاورزي – فاضلابهاي شهري وصنعتي وكشاورزي و…. در ايجاد مواد معلق اشاره نمود .
استانداردهاي سازمان بهداشت آب آشاميدني آمريكا مقدار كل جامدات را براي يك آب قابل شرب خوب( 500 ppm) خاطر نشان كرده است اما اگر در ايالتي و يا ناحيه اي نتوان به اين استاندارد دست يافت مقدار(1000 ppm )نيز اجازه داده شده است .لازم به ذكر است كه عملاً هيچ محدوديتي بطور مستقيم بر روي مقدار جامدات حل شده و معلق اعمال نگرديده و اين محدوده توسط كدورت آب كه نبايد از (10) واحد تجاوز كندكنترل مي شود . (2)

نيترات:
نيتريت ونيترات از ديگر مواد موجود درآب مي باشند كه معمولاً به مقدار نسبتاً كمي در آبهاي طبيعي يافت مي شوند ، احتمالاً تركيبات نيتروژن دار از طريق فاضلاب هاي صنعتي و كشاورزي وتاحدودي صنعتي به اين آبها وارد مي شوند كه با اكسيد شدن اين تركيبات به نيترات توأم است، اداره بهداشت ايالات متحده آمريكا در ارتباط با استانداردهاي آب آشاميدني ،هيچگونه محدوديتي را در ارتباط با مقدار محتوي نيترات در آب عمل نكرده است . اخيراً،مشخص شده كه وجود غلضت هاي بالايي از نيترات « بالاي ppm 10 » دليل آبي شدن رنگ نوزادان تحت عنوان « methem eglobinemia » مي باشد معمولاً وجود چنين غلظت هاي بالايي مربوط به آب چاههايي در مناطق روستايي و نزديك به منابع نفوذ سطحي مي باشد.( البته اين تحقيق مربوط به كشور آمريكا مي باشد.) (3)
ميزان نيترات در آب چند نقطه در شهر اراك و دو نوع آب معدني:

منطقه دارايي 39.65 ppm دماوند(آب معدني) 7 ppm
منطقه دانشگاه 15.2 ppm پلور( آب معدني ) 2 ppm

آهن:

آهن به دو گونه آهن فرو و آهن فريك وجود دارد . آهن در فرم فريك كاملاً اكسيده شده در حاليكه در وضعيت فرو ، به گونه اي جزئي اكسيده مي گردد . در آزمايش مقدار كل محلول شده و دو نوع ، يعني آهن فرو و آهن فريك مورد سنجش قرار مي گيرد . از آنجاييكه آهن يكي از فراوانترين عناصر پوسته جامد زمين مي باشد در اكثر آبهاي طبيعي وجود دارد . آهن در آبهاي سطحي به دليل اكسيد شدن توسط اكسيژن ، به صورت فريك مي باشد ، اما آهن در آبهاي چاه ، معمولاً بصورت فرو ديده مي شود ، وقتي آب از درون چاه به سطح زمبن آورده مي شود ،به محض تماس با هواي بيرون گاز دي اكسيد كربن آزاد گشته و آهن فرو تبديل به آهن فريك مي گردد . آهن در رده عناصر قشر ساز شبيه كلسيم و منيزيم قرار داده شده است و دليل آنهم تشكيل رسوب از محلول و توليد يك لايه مي باشد ، آهن در آب اشكالات زيادي را توليد مي كند ، توليد لكه هايي ميكند كه لايه حفاظتي و بهداشتي دستشوئي ها را از بين برده و بر ساير ظروف مشابه تأثيرات سوئي مي گذارد . از نقطه نظر قوانين بهداشتي دولت ايالات متحده آمريكا ،حداكثر مقدار اين ماده دردرون آب قابل شرب حدود« 0.3 ppm »بصورتFeاست. (2)(3) از آنجا كه حضور آهن به مقدار فراوان باعث ناهنجاريهاي بهداشتي مي گردد از اينرو حذف آن بسيار حائز اهميت مي باشد .
حذف آهن از محيط به همراه فرآيندهاي زير صورت مي گيرد(4)
1- هوا دادن 2- منعقد ساختن 3- نرم كردن توسط آهك و آهك كربنات سديم 4- تبادل يوني 5- صافسازي تماسي

منگنز:
منگنز بيشتر در آبهاي آهن دار با دامنه اي كمتر از آهن وجود دارد. اشكالاتي كه در اثر حضور هريك از آنان بوجود مي آيد شبيه يكديگر مي باشد وروش حذف آهن بر منگنز نيز تأثير مي گذارد . منگنز بيشتر در آبها وجود داشته و معمولاً مقدارش بيشتر از «3 ppm » نمي باشد اين عنصر ،مانندآهن از محلول راسب مي شود و به فرم هيدروكسيد منگنز قهوه اي يا سياه رنگ در درون لوله هاي انتقال ، شيرها و غيره ديده مي شود حضور منگنز توليد يكسري لكه هاي بد رنگ مي كند . مقدار منگنز براي اكثر اهداف صنعتي نبايستي بيشتر از«0.1 ppm »(4) باشد و جهت تعدادي از فرايندها ، مانند توليد كاغذهاي نرم و نازك ، اين مقدار منگنز هم به عنوان آلوده كننده مطرح مي شود .استاندارد اداره بهداشت آمريكا در اين مورد بيشتر نبودن منگنز بصورت « Mn » درحدود « 0.5 ppm » در آب آشاميدني را توصيه مي نمايد . (3)

روش هاي حذف منگنز از آب:

1- هوادهي
2- صاف سازي تماسي
3- نرم كردن توسط آهك با آهك كربنات كلسيم 4- نرم سازي توسط زئوليت

عناصر ناچيز موجود در آّب :

اصطلاح عنا صر ناچيز به آن دسته از عنا صر كه به مقدار بسيار اندك (درحد اثر) در يك سيستم معين وجود داشته باشند اشاره دارد .
يك تعريف قابل قبول براي عناصر ناچيز چنين است ، عنصري كه به مقدار چند قسمت در ميليون يا كمتر در نمونه وجود داشته باشد اصطلاح مواد ناچيز تعريف كلي تري است كه هم براي مواد شيميايي و هم براي عناصر بكار مي رود . جدول زير مهمترين عنا صر ناچيز را كه در آبها يافت مي شوند را نشان مي دهد ، بعضي از اين عناصر به عنوان مواد غذايي براي زندگي جانوري وگياهي شناخته مي شوند ، ، بعضي از اين عناصر به مقدار كم مورد نياز حتمي هستند ولي مقدار زياد آنها سمي است . بسياري از مواد موجود در محيط زيست آبي داراي چنين رفتاري هستند.به خواص و ويژگي برخي از آنها در زير اشاره شده است .
وجود و اهميت عناصر ناچيز در آبهاي طبيعي و فاضلاب ها: (3)

عنصر منبع تأثير و اهميت حدمجاز (ppm)
آرسنيك محصول فرعي استخراج معدن – آفت كش ها سمي و احتمالاً سرطان زا 5 ppm
كادميم ضايعات صنايع – فضولات استخراج معادن- آبكاري- لوله هاي آب در فرآيندهاي شيميايي جانشين روي مي شود- باعث افزايش فشار خون وآسيب به كليه ها و… 0.01ppm
بريليم زغال سنگ و نيروگاههاي هسته اي و صنايع فضايي مسموميت حاد و مزمن و احتمالاً سرطان زا ـــــ
بور زغال سنگ،موادپاك كننده ،فضولات صنعتي سمي براي گياهان 1 ppm
كروم آبكاري فلزات، مواد افزودني به برجهاي خنك كننده عنصر ناچيز ضروري 0.05 ppm
مس آبكاري فلزات،فضولات صنعتي،زباله هاي شهري و معدنكاوي، عنصر ناچيز ضروري،براي جانوران سمي نيست ولي براي گياهان سمي است 1 ppm
فلوئور(يون) منابع ژئولوژيكي- پسمانده صنعتي بيش از 1ppm باعث خرابي دندان ميشود 1.7-1.8 ppm
آهن پسمانده صنعتي-كان آب اسيدي ماده غذايي نه چندان سمي ضروري 0.05ppm
سرب لوله هاي آب-بنزين –معد نكاوي مسموميت-نابودي حشرات 0.05ppm
منگنز پسمانده صنعتي-كان آب اسيدي به مقدار زياد براي گياهان سمي 0.05ppm
روي پسمانده صنعتي،لوله هاي آب آبكاري فلزات به مقدار زياد براي گياهان سمي 5 ppm

فلوئور

فلوئور (0.3)گرم به ازاء هر كيلو گرم از وزن پوسته زمين را شامل مي شود . تركيبات فلوئور در توليد آلومينيم مورد استفاده قرار مي گيرند . و فلورايد در طي ساخت و استفاده كودهاي فسفاته كه تا 4 درصد فلوئور دارندآزاد مي شود مقادير تماس روزانه با فلورايد بستگي به منطقه جغرافيايي دارد. اگر رژيم غذايي شامل ماهي، و چاي باشد ،تماس از طريق غذا ممكن است به طور خاص زياد باشد . در مناطق ويژه ،ساير غذاها و آلودگي هوا در محيط بسته ممكن است به مقدار قابل توجه در كل ميزان تماس سهيم باشند مقادير دريافتي بيشتر ممكن است از مصرف خميردندان حاوي فلورايد ناشي شوند . تماس با فلورايد از طريق آب آشاميدني به مقدار زياد بستگي به شرايط طبيعي دارد. مقادير آن در آب خام معمولاًپايين تر از (1.5 mg/lit) است اما آبهاي زير زميني ممكن است در مناطق غني از مواد معدني فلوئوردار ، محتوي حدود (10 mg/lit) باشند برخي اوقات فلورايد جهت پيشگيري از پوسيدگي دندان به آب آشاميدني افزوده مي شود .فلورايدهاي محلول پس از ورود آب آشاميدني به بدن به سرعت در سيستم گوارش جذب ميشوند. (3)
در سال 1987 ، IARC (سازمان بين المللي پژوهش بر روي سرطان) فلورايدهاي معدني را در گروه 3 طبقه بندي كرد. گر چه در يك مطالعه انجام شده بر روي موش هاي صحرايي نر ،شواهد دو پهلويي در خصوص سرطانزايي به دست آمده ولي مطالعات اپيدميولوژي گسترده هيچ گونه شواهدي از سرطانزايي در انسان نشان نداده اند . شواهدي دال بر اينكه مقدار رهنمودي (1.5 mg/lit) در سال 1984 نياز به تجديدنظر داشته باشد ، غلظت هاي بالاتر از اين مقدار افزايش خط فلوروزيس دندان را به دنبال دارد و غلظت هاي بسيار بالاتر به فلوروزيس اسكلتي مي انجامد . اين مقدار بالاتر از آن چيزي است كه براي فلوئورزني مصنوعي آب توصيه شده است. (5)
يكي از مطالبي كه بايد به آن اشاره كرداين نكته است كه تركيباتي مثل كربنات – سولفات ودماي محيط وهمچنين pH برروي غلضت فلورايد مؤثر است. تأثير سولفات بر فلورايد.(11)

براي آشنائي بيشتر با خواص فلوئور درآب بهتر است به دو مقاله زير كه اولي از سايت صدا و سيما و دومي از سايت اقاقيا گرفته شده است توجه كنيد:
در سال 1903 براي اولين بار در کلرادوي آمريکا يک دندان پزشک متوجه شد مردمي که ازآبهاي داراي فلوئوراستفاده مي کننداستحکام دندانهايشان بيشترمي شوداما لکه هاي قهوه اي رنگي روي دندانهايشان ايجاد مي شود . مطالعات بعدي نشان داد که اگر ميزان فلوئور آب حدود (1mg/lit)يا به طور متوسط(0.7-1.5mg) باشد حداقل 60% کاهش پوسيدگي دندان داريم و لکه هاي قهوه اي رنگ ايجاد نمي شود .بررسي ديگري در آمريکا انجام شد . دو منطقه انتخاب شد که آب آنهاکمتر از(7 mg/lit) يا PPM ( Parts Permillion ) فلوئور داشت.به آب يکي از مناطق فلوئور اضافه کردندو به آب منطقه ديگر فلوئور اضافه نشد. بعد از گذشت10 سال کودکان را موردمطالعه قرار دادند . مشاهده کردند کودکاني که بعداز 10 سال از اضافه شدن فلوئور16ساله شده اند40% پوسيدگي دندانهايشان نسبت به منطقه اي که به آب آن فلوئوراضافه نشده بودکاهش يافته است.و درکودکان12 ساله در حقيقت 48% از پوسيدگي دندانهاکاهش يافته بود.بدين ترتيب اگراز بدو تولد بتوان فلوئور را به آب اضافه کرد و فلوئور مورد نياز بدن را تأمين کرد، خطر پوسيدگي دندان ها کاهش مي يابد.ضمن اينکه مطالعات بعدي نشان داداصولاً مردمي که ازآبهايي استفاده
مي کنندکه فلوئورکافي را دارد در آينده کلسي فيکاسيون عروق قلبي مخصوصاً عروق کروندوآئورت کمتر اتفاق مي افتد.اما اگر ميزان فلوئور از 1.5) (PPM تجاوز کند و به 2برسد فلوئورزيس دنداني شروع مي شودو اگر به 2.5 برسد معمولاً نشانه هاي انباشت فلوئور دردندانها که فلوئورزيس نام دارد مشاهده مي شود. نکته مهم اين است که اگر فلوئور آب در حد 2.5 PPM باشد فلوئورزيس ، زيبايي دندانها را از بين مي برد . منظره عمومي دندانها گچ مي شود و شفافيت و براقي آنها را از بين مي برد.روي اين حالت کج دندانها ، يک نوار براق وجود دارد و روي اين نوار براق لکه هاي قهوه اي رنگ ديده مي شود . زماني که فلوئور آب در حد2.5 PPM است.فلوئورزيس زيبايي دندانها را از بين مي برد اما باعث استحکام دندانها مي شود . در حالي که وقتي مقدار فلوئور آب از حد 2.5 PPM بيشتر شود و مخصوصاً زماني که به 5-6) (PPM برسد فلوئورزيس باعث استحکام دندانها نمي شود ، بلکه موجب تخريب بافت دنداني مي شود و دندانها کاملاً قهوه اي رنگ شده و به مرور زمان پوسيده و پوک مي شوندو کم کم مي ريزند. اگر فلوئور آب به بيش از10 PPM برسدبراي افرادي که بيش از30 سال در چنين منطقه اي زندگي مي کنند نه تنها دندانها از بين مي رود بلکه تئوزيز استخواني هم ايجاد مي شود. به گونه اي که اگر از ستون فقرات اين افراد راديولوژي تهيه کنيديک لايه ستون يکنواخت به همراه زوائدي ديده مي شودوافرادازدردهاي استخواني به شدت رنج مي برند. نکته اي که حائز اهميت است اين است که در مناطقي که فلوئور آب زياد است فلوئورزيس در دندانهاي شيري معمولاً مشاهده نمي شود اما در دندانهاي دائمي مشاهده مي شود .

[*میترا*]

لينك انعقاد آب

http://njavan.com/forum/showthread.p...2851#post62851

[*میترا*]

ظرفيت گرمايي آب در سه حالت جامد و مايع وگاز
حالت هاي مختلف فيزيكي داراي ظرفيت هاي گرمايي متفاوت هستند. ظرفيت گرمايي، عبارت است از ميزان گرمايي كه لازم است به يك جسم داده شود تا دماي آن به ميزان يك درجه سانتيگراد افزايش يابد.
ببينيم افزايش دما به چه نحو صورت مي‌گيرد؟ هنگامي كه جنبش ذرات ماده زياد شود، اين حركت و جنبش به صورت افزايش دما خود را نشان مي‌دهد.حال هنگامي كه جاذبه و پيوند بين ذرات ماده ضعيف باشد، با دادن اندك گرمايي به جسم، ذرات آن از قيدوبند رها شده و شروع به جنبش و حركت مي‌كنند، درنتيجه زود گرم مي‌شود. چنين ماده‌اي داراي ظرفيت گرمايي اندكي است. اما هنگامي كه ذرات و اتمهاي يك ماده با پيوندهاي قوي به هم متصل شده باشند، با دادن اندك انرژي يا گرما به آن، ذرات از قيد و بند رها نشده و شروع به حركت نمي‌كنند. در چنين جسمي براي رهاندن ذرات از قيدوبند جاذبه‌ي بين ذرات، نياز به دادن گرماي بيشتري است و درنتيجه ظرفيت گرمايي اين ماده بالا مي‌رود.
غير از نوع و ذات اتمهاي موجود در يك ماده ، حالت ماده نيز در تعيين ظرفيت گرمايي مهم است، زيرا در حالتهاي مختلف از يك جسم، پيوندهاي بين ذرات آن هم متفاوت مي‌شود. به عنوان مثال در آب، مولكولها به وسيله‌ي پيوندهاي قوي هيدروژني به يكديگر متصل هستند. در چنين شرايطي براي سست كردن يا پاره كردن اين پيوندها و به حركت درآوردن مولكولها و سرانجام افزايش دماي آب، نياز به دادن انرژي و گرماي زيادي داريم و درنتيجه ظرفيت گرمايي آب زياد مي‌باشد.
اما در يخ، آرايش مولكولها به نحو ديگري است، مولكولهاي آب به صورت شش‌ضلعي‌هايي كنار هم قرار مي‌گيرند طوريكه يك فضاي خالي بين اين شش‌ضلعيها به وجود مي‌آيد. حال انرژي اندكي براي تخريب اين ساختمان مورد نياز است، درنتيجه ظرفيت گرمايي يخ كمتر از ظرفيت گرمايي آب مي‌باشد.
همچنين ظرفيت گرمايي بخار آب نيز با تعميم رابطه ي بالا نيز نسبت به آب اندك است، زيرا بين مولولها در حالت بخار، هيچ جاذبه اي و قيد و بندي وجود ندارد، درنتيجه به راحتي مي توان جنبش آنها را كم يا زياد نمود، بنابراين ظرفيت گرمايي بخار نيز اندك است.
با اين توضيحات مي توان نتيجه گرفت كه اين موضوع(تغيير ظرفيت گرمايي با تغيير حالت ماده) در مورد تمام مواد صدق مي كند.
چرا ظرفيت گرمايي ويژه آب از يخ بيشتر است ؟
دليل اوّل : در يخ تنها جنبش هاي ارتعاشي وجود دارد و با افزايش انرژي بدون نياز به شكستن پيوند شدت اين ارتعاشات بالا مي رود، در حالي كه آب جنبش‌هاي انتقالي و نيز تعداد كمي دوراني وجود دارد افزودن انرژي كه براي بيشتر كردن شدت اين حركات به كار مي‌رود ، ابتدا بايد صرف شكستن پيوندهاي هيدروژني گردد تا اين حركات شديدتر شوند .
دليل دوم : يخ در واقع دو فاز است. يكي فاز جامد و ديگري فاز گاز و ظرفيت گرمايي آن ميانگين اين دو فاز است و چون ظرفيت گرمايي ويژه حالت گاز به علت نبودن جاذبه هاي قابل توجه كم است ، پس ظرفيت گرمايي يخ هم كم مي شود.

[moji5]

آب تبلور به چه معناست؟
آب تبلور آبی است كه به همراه مولكولهای بعضی بلورهای جامدهای یونی است. هنگامی كه یک جامد یونی از محلول آبی متبلور می ‌شود به عنوان مثال باریم كلرید محلول در آب است و ما به وسیله‌ی تبخیر یک مقدار از محلول و اشباع كردن محلول، مقداری بلور BaCl2 به دست می آوریم. در این هنگام تعدادی از مولكولهای آب در شبكه بلور به دام افتاده و با بلور پیوندهای ضعیف واندروالسی برقرار می كند. در این هنگام ما به جای BaCl2 خالص، نمک متبلور آن را داریم و فرمول آن به صورت ((BaCl2, 2H2O(s) می ‌باشد. به این گونه بلورهای نمكی كه با مولكولهای آب همراه هستند، هیدرات و به آبی كه این بلورها را همراهی می كند و در شبكه ی بلوری این نمكها وارد شده است، آب تبلور گفته می شود. مثال دیگر از این دست، سولفات مس هیدراته است كه دارای 5 مولكول آب تبلور می ‌باشد ­(CuSO4, 5H2O (s)
معمولا ً ظاهر هیدراتها با تركیبات بی ‌آب آنها كاملا ً تفاوت دارد. به طور معمول، هیدراتها بلورهای نسبتا ً بزرگ و غالبا ً شفاف تشكیل می ‌دهند. هیدراتها بر اثر گرم شدن تجزیه می ‌شوند و آب تبلور خود را به صورت بخار آب از دست می ‌دهند.

BaCl2, 2H2O(s) à BaCl2 (s) + 2H2O(g(

از بین رفتن آب تبلور یک هیدرات را شكوفا شدن می ‌نامند.
رنگ برخی از نمک های آب پوشیده با رنگ نمک بی آب آنها متفاوت است، از این رو، از این نمكها به عنوان شناساگر رطوبت استفاده می كنند. مثلا ً
قرمز رنگ CoCl2.2H2O
صورتی رنگ CoCl2.5H2O
بنفش رنگ CoCl2.4H2O
آبی رنگ CoCl2
مسائل مربوط متبلور معمولا ًَ به این صورت است كه مقدار مشخصی از نمک را حرارت داده و وزن آن در اثر تبخیر آب درون آن كاسته می شود. از روی كاهش وزن داده شده از ما می خواهند كه نسبت آب به نمک را محاسبه كنیم. به عنوان مثال:
023/1 گرم نمک آب پوشیده ی مس II سولفات را در یک بوته ی چینی حرارت می دهیم تا آب آن بخار شود. 654/0 گرم نمک بی آب مس II سولفات در بوته باقی می ماند. حساب كنید به ازای هر مول CuSO4، چند مول آب در نمک آبدار وجود داشته است.(جرم مولی مس، گوگرد، اكسیژن و هیدروژن به ترتیب 64، 32، 16 و 1 گرم بر مول است.)
برای حل این گونه سؤالات باید سه مرحله طی كنیم:
1- ابتدا این رابطه را بنویسیم و جرم هر یک از این گونه ها را حساب كنیم: آ- جرم نمک آبدار ب- جرم نمک بی آب ج- جرم آب و این رابطه را برایش بنویسیم:
جرم نمک آبدار = جرم نمک بی آب + جرم آب
2- تبدیل كردن جرم نمک بی آب به مول
3- تبدیل كردن جرم آب به مول
4- به دست آوردن نسبت مولی آب به نمک به وسیله ی تقسیم كردن مرحله ی 4 به مرحله ی 3
پس با استفاده از مرحله ی اول، ابتدا جرم آب بخار شده را حساب كنیم:
جرم آب بخار شده = جرم نمک آب پوشیده – جرم نمک بی آب
369/0 = 654/0 - 023/1
بنابراین مقدار آب بخار شده برابر 369/0 گرم می باشد.
2- حال باید تعداد مول نمک بی آب را محاسبه می نماییم. برای این منظور جرم نمک مورد نظر را در معكوس جرم مولی آن ضرب می نماییم.
= تعداد مول نمک بی آب
Mol 004/0=g CuSO4 160 / mol CuSO4 1 * g CuSO4 654/0
3- حال باید ببینیم این مقدار گرم آب برابر چند مول آب می باشد. برای این منظور به این ترتیب عمل می كنیم:یعنی باید جرم مورد نظر را در معكوس جرم مولی آب ضرب نماییم. جرم مولی نیز با جمع جرم اتمهای تشكیل دهنده ی با در نظر گرفتن تعداد آن ها به دست می آید.
= تعداد مول آب بخار شده
Mol 020/0=g H2O 0/18 / mol H2O 1 * g H2O 369/0
4- حال نسبت تعداد مول های آب بخار شده به مول های نمک بی آب را به وسیله ی تقسیم آن ها به یكدیگر به دست می آوریم.
1/5 = mol 400/0 / mol 020/0 = تعداد مول CuSO4 / تعداد مول H2O
پس نسبت آب به نمک برابر 5 به 1 است. بنابراین فرمول تجربی این نمک CuSO4.5H2O بوده، تعداد آب تبلور آن 5 است.
منبع: WWW.TEBYAN.NET

[*میترا*]

آب طبیعی به علت خاصیت حل کنندگی خوبی که دارد معمولادارای حجم بالایی از نمکهای محلول در آب می‌شود. Co2 هوا به خاطر انحلال در آب وتولید اسید کربنیک ضعیف ، خاصیت خورندگی آب را بهبود می‌بخشد. بنابراین آب هنگامعبور از محیط‌های گوناگون مخصوصا محیط‌های آهکی مقداری از کربناتها را در خود حلمی‌کند که این کربناتها همراه یونهایی مثل کلسیم ، منیزیم و … باعث ایجاد سختی موقتمی‌شود که با جوشاندن از بین می‌رود. البته یونهای منیزیم و کلسیم و سایر یونهایفلزی با سولفات و نیترات و کلرو ایجاد سختی دائم می‌کنند. سختی آب باعث رسوب کردنصابون در آب می‌شود (خاصیت کف کنندگی صابون را از بین می‌برد)

اثرات زیانبخش ناخا لصیهای آب در صنعت :

آب در شیمی یکی از مهمترینحلالها می‌باشد و معمولا از آن به عنوان حلال عمومی نام می‌برند و بنابراین کاربرداساسی در صنعت دارد که برخی از کاربردهای مهم به این شرح می‌باشد:

• به عنوان حلال
• به عنوان ماده اولیه برای شرکت در واکنشهای شیمیایی تهیه محصول
• به عنوان ماده واسطه برای خارج کردن مواد ناخواسته
• به عنوان بستر یا محیط واکنش

وجود ناخالصیها در آب باعث ایجاد رسوب در دستگاههای حرارتی و دیگ بخار می‌شود کهاین عمل باعث کاهش عمر مفید دستگاه می‌گردد. بخاری که از آبهای ناخالص تولید می‌شوددارای کیفیت بسیار پایینی می‌باشد به عنوان مثال سیلیس همراه بخار خارج شده و دراثر سرد شدن روی پره‌های توربین رسوب می‌کند. خوردگی بویلرها و تأسیسات حرارتی ولوله‌ها، اتلاف مواد شیمیایی و باقی گذاشتن لکه روی محصولات غذایی و نساجی ازعوارض دیگر آبهای ناخالص می‌باشد.

بهترین آب برای استفاده در صنعت آب بدون یون است اما هزینه تولید آب بدون یونبسیار بالاست. بنابراین در اکثر آزمایشگاهها و واحدهای صنعتی از آب مقطر استفادهمی‌کنند همچنین در مناطق کویری و خشک که منابع آب آشامیدنی محدود می‌باشد. از روشتقطیر آب دریا برای تولید آب آشامیدنی استفاده می‌شود.

روش تقطیر آب

تقطیر یک محصول و خالص سازی آن به فراریت اجزای آن محلولیعنی اختلاف نقاط جوش آنها بستگی دارد. آب طبیعی از دو جزء حلال (آب) و مواد حل شده (انواع نمکها) تشکیل شده است. آب جزء فرار می‌باشد. در اثر حرارت آب بخار می‌شود ونمکهای موجود در آن در ظرف تقطیر به صورت رسوب باقی می‌ماند. اگر بخار آب حاصل راسرد کنیم بخار به مایع تبدیل شده و آب مقطر به دست می‌آید. با تکرار تقطیر می‌توانآب مقطر با خواص بهتری را بدست آورد.

از آب مقطر به دست آمده در آزمایشگاههای شیمی بطور گسترده استفاده می‌شود همچنینآب مقطر استریل شده در تزریقات کاربرد فراوانی دارد. آب مقطر مانند آب آشامیدنیگوارا نمی‌باشد. زیرا مقداری از اکسیژن محلول و همچنین برخی از یونهایی که باعثایجاد طعم خوب آب می‌شود را از دست داده است. در تاسیسات آب شیرین کن بعد از اینکهآب شور را تقطیر کرده و آب مقطر تولید می‌کنند طی فرآیندهایی که روی آب انجاممی‌دهند طعم آن را بهبود بخشیده و برای نوشیدن مناسب می‌سازند.

برخی خواص آب مقطر :

ph آب مقطر خنثی و در حدود 7 می‌باشد. رساناییویژه آن (عکس مقاومت) بسیار کم می‌باشد. زیرا رسانایی الکتریکی آب با انحلال نمکهادر آن افزایش می‌یابد. دمای جوش آن پایینتر از آبهای طبیعی می‌باشد و به علت عدموجود مواد محلول خاصیت خورندگی ندارد.

منبع: وب شیمی

[ارمين]

معايب آب سنگين

آب سخـت آبـي اسـت كـه حـاوي گـچ، آهـك و ديــگر املاح
محلول مي بـاشـد. در آب سـخـت سـطـــح برخي از املاح
مـعـدني مـحـلـول در آب بيـشـــتر است. اين املاح معدني
عمدتا شامل كربنات كلسيم و كربنات منيزيم مي باشند.
اما املاحي مانند بي كربناتها، سولفاتها و سيليكات ها و
هــمچنين آهن و منگنز را نيز در برميگيرد. با آنكه نوشيدن
آب سـخـت مشـكل خـاصـي بـراي سـلامـتـي شـما ايجاد
نمي كنـد (جـز آنـكه ميتواند تشكيل سنگ كليه را افزايش
دهـد) چــه بسا ممكن است در برخي موارد مزيتهايي نيز
داشـتــه باشد (مثلا شكستگي استخوانها سريعتر جوش
مي خـورند و يا خوردگي را در لوله ها به حداقل ميرساند)
امــا مصرف آب سخت مضرات بسياري نيز دارا ميباشد كه
به قرار زير ميباشد:


1- موجب رسوب مواد آهكي بروي جداره داخلي كتريها، قوريها، لوله هاي آب گرم، لباس شوييها، ظرف شوييها، كولرها، شوفاژها و ديگهاي بخار ميگردد.

2- كيفيت طعم و مزه چاي و قهوه را كاهش ميدهد.

3- صابون، شامپو و ساير شوينده هاي خانگي با آب سخت خوب كف توليد نميكنند بنابراين بازده شستشو كاهش يافته و مصرف شوينده ها افزايش مي يابد.

4- سبب خشن و زبر شدن البسه، رنگ پريدگي لباسها و خاكستري شدن لباسهاي سفيد رنگ ميشود. عمر مفيد لباسها را كاهش ميدهد.

5- كارايي و راندمان شوفاژ و ساير سيستمهاي گرمايشي كه در آنها آب جريان دارد راكاهش ميدهد.

6- سبزيها به خوبي پخته نميگردند.

7- شستن بدن حين استحمام با آب سخت سبب ميگردد قشري از نمكهاي نامحلول روي پوست و موهاي بدن رسوب كند. كه همين امر سبب مسدود شدن روزنه ها و خارش و سوزش پوست ميگردد. همچنين موها را رنگ پريده كرده و شانه كردن و برس كشيدن موها دشوار ميگردد. اين رسوبات رشد باكتريها را نيز تسهيل ميكند.

براي كاهش سختي آب ميتوانيد از فيلترهاي تصفيه كننده آب خانگي استفاده كنيد كه داراي سختي گير ميباشند. سختي گيرها با تبادل يونهاي كلسيم و منيزيم با يونهاي سديم و پتاسيم غلظت املاح سخت را كاهش ميدهند.

مزاياي آبي كه سختي آن گرفته شده است

1- عمر مفيد هيترها، ظرف شوييها و ماشين لباس شوييها و لوله هاي آب افزايش مييابد.

2- صابون و شامپو بهتر كف توليد كرده و ميزان مصرف آنها 50 درصد كاهش مي يابد.

3- كف خمير دندان افزايش مي يابد.

4- بازده سيستمهاي گرمايشي افزايش مي يابد.

5- مدت زمان شستشوي ظرفها كاهش مي يابد.

6- جرم و رسوبات كتري، قوري، لوله هاي آب گرم و وان حمام حذف ميگردد.

7- رگه ها و لكهاي ظروف پس از شستشو به حداقل رسيده و ظروف براق تر و درخشنده تر ميگردند.

8- موها را نرم و لطيف كرده و شانه و برس زدن آنها راحت تر ميگردد.

9- شستشوي خودرو آسانتر ميگردد.

10- اصلاح ريش صورت آسانتر ميگردد.

11- خشكي و زبري پوست كاهش مي يابد.

12- رخت ها پس از ششتشو نرمتر و روشنتر ميشوند.