up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله مواد شيميايي PDF
QR code - مواد شيميايي

مواد شيميايي

طبقه بندي مواد شيميايي

مواد شيميايي بطور عمده به دو گروه بزرگ مواد معدني و مواد آلي تقسيم بندي مي شوند. هر يک از اين دو گروه ، در دو مبحث شيمي آلي و شيمي معدني بررسي مي شوند. در اين مطالعه ، خواص فيزيکي و شيميايي مواد آلي و معدني ، منابع ، طريقه سنتز و واکنش ها و ... مورد بررسي قرار مي گيرند.
مواد شيميايي آلي
در قديم ، ماده آلي به ماده اي اطلاق مي گرديد که بوسيله بدن موجودات زنده ساخته مي شد. تا اينکه در سال ۱۸۲۸ ، وهلر (Wohler) دانشمند آلماني ، براي اولين بار جسمي به نام اوره به فرمول CO(NH۲)۲ را در آزمايشگاه از يک ترکيب معدني به نام ايزوسيانات تهيه نمود و از آن پس معلوم شد که مي توان مواد آلي را نيز در آزمايشگاه ساخت.
امروزه بيش از يک ميليون نوع ماده آلي شناخته شده است که بسياري از آنها را در آزمايشگاهها تهيه مي کنند. مواد آلي ، به مواد غير معدني گفته مي شود و با مواد معدني تفاوتهاي کلي در چند مورد دارند.
مواد شيميايي معدني
اگر شيمي آلي به عنوان شيمي ترکيبات کربن ، عمدتا آنهايي که شامل هيدروژن يا هالوژنها به علاوه عناصر ديگر هستند، تعريف شود، شيمي معدني را مي توان بطور کلي به عنوان شيمي عناصر ديگر در نظر گرفت که شامل همه عناصر باقيمانده در جدول تناوبي و همينطور کربن ، که نقش عمده اي در بيشتر ترکيبات معدني دارد، مي گردد.
شيمي آلي - فلزي ، زمينه وسيعي که با سرعت زياد رشد مي کند، به علت اينکه ترکيبات شامل پيوندهاي مستقيم فلز - کربن را بررسي مي کند دو شاخه را بهم مرتبط مي سازد. همانطوري که مي توان حدس زد، قلمرو شيمي معدني با فراهم کردن زمينه هاي تحقيقي اساسا نامحدود ، بسيار گسترده است.
● مقايسه مواد آلي و مواد معدني
مواد شيميايي آلي و معدني با همديگر تفاوتهاي کلي دارند که عبارتند از:
در تمام مواد آلي حتما کربن وجود دارد، در صورتي که مواد معدني بدون کربن بسيارند. ضمنا در ترکيبات آلي ، اتمهاي کربن مي توانند با يکديگر ترکيب شوند و زنجيرهاي طويل تشکيل دهند، در حالي که اين خاصيت در عناصر ديگر خيلي کمتر ديده مي شود.
مقاومت مواد آلي در برابر حرارت از مواد معدني کمتر است.
اغلب واکنش هاي ميان مواد آلي کند و دو جانبه يا تعادلي هستند، در صورتي که اغلب واکنش هاي معدني تند مي باشند.
در ترکيبات آلي ، ممکن است ۲ يا چند جسم مختلف با فرمولهاي ساختماني مختلف ، داراي يک فرمول مولکولي باشند که در اين صورت به آنها ايزومر يا همفرمول گفته مي شود. مثلا الکل معمولي C۲H۵OH با جسمي به نام اتر اکسيد متيل CH۳OCH۳ همفرمول يا ايزومر است. زيرا هر دو داراي فرمول بسته يا مولکولي C۲H۶O هستند، در صورتي که پديده ايزومري در ترکيبات معدني وجود ندارد.
● تقسيم بندي مواد شيميايي آلي
عناصر تشکيل دهنده ترکيبات شيميايي آلي به ترتيب فراواني مطابق زير است:
فلزات , هالوژنها , C , H , O , N , S , P , As . فراوانترين چهار عنصر N , O , H , C عناصر اصلي سازنده مواد آلي به حساب مي آيند. زيرا اغلب اجسام آلي از اين چهار عنصر تشکيل يافته اند و با توجه به همين مطلب ، مواد آلي را به چهار دسته کلي تقسيم مي کنيم:
▪ هيدروکربنهاي ساده
ترکيباتي هستند که فقط از H , C درست شده اند و به همين دليل ، هيدروکربن شده اند. آنها با فرمول کلي CxHy نمايش مي دهند. بسته به اينکه y , x چه اعدادي باشند، هيدروکربنهاي گوناگون يافت مي شوند.
▪ هيدروکربنهاي اکسيژن دار
ترکيباتي هستند که از O , H , C درست شده اند و با فرمول کلي CxHyOz نشان داده مي شوند.
▪ هيدروکربنهاي نيتروژن دار
ترکيباتي هستند که از N , H , C درست شده اند و با فرمول کلي CxHyNt نشان داده مي شوند.
▪ هيدروکربنهاي اکسيژن و نيتروژن دار
ترکيباتي هستند که علاوه بر H ، C ، اکسيژن و نيتروژن و با فرمول کلي CxHyOzNt نمايش داده مي شوند.
مواد شيميايي آلي سمي
مواد شيميايي سنتزي ترکيباتي هستند که در طبيعت يافت نمي شوند و اغلب توسط شيميدانان از اجسام ساده تر يا فروپاشي موادي با ساختار پيچيده تر ، سنتز مي شوند. اکثر اين مواد مصرف تجاري دارند و بخش اعظم آنها ترکيباتي آلي هستند که از نفت بعنوان منبع اوليه کربن در ساختمان اين ترکيبات استفاده شده است. از ترکيبات آلي سنتزي که سمي هم هستند در مهار انواع آفتها استفاده مي شود و سميت اين مواد ، موجب نگراني از لحاظ سلامتي انسان و ساير موجودات و همچنين آلودگي محيط زيست شده است.
● آفت کشها
آفت کشها ترکيباتي هستند که يک موجود نامطلوب را از بين برده و يا با مداخله در فرايند تکثير آنها ، جمعيتشان را مهار مي کنند. خاصيت مشترک تمام آفت کش هاي شيميايي اين است که فرايند سوخت و ساز مهم موجوداتي را که اين مواد براي آنها سمي است، مسدود مي کنند. آفت کش ها بطور گسترده در مهار آفتهاي کشاورزي مانند علف هاي هرز و همچنين حشرات مورد استفاده قرار مي گيرند. آفت کش هاي سنتزي از همان اوايل مصرف بعلت تاثيري که در سلامت انسان در اثر مصرف مواد غذايي آغشته با اين مواد شيميايي دارند، موجب نگراني بوده است.
● تاريخچه استفاده از آفت کش ها
يونانيها حدود ۱۰۰۰ سال پيش از ميلاد براي ضد عفوني کردن خانه هاي خود ازحاصل از سوزاندن گوگرد جامد استفاده مي کردند. اين عمل تا قرن نوزدهم با وارد کردن اين عنصر در شمع مورد استفاده قرار مي گرفت. استفاده از آرسنيک و ترکيبات آن برابر مهار حشرات حداقل به سال ۹۰۰ ميلادي بر مي گردد و از اواخر قرن نوزدهم تا جنگ جهاني دوم کاملا گسترش يافت.
سبز پاريس که نمک مس با يون آرسنيک است، حشره کش معروفي است که در سال ۱۸۶۷ معرفي شد. ترکيبات آرسنيک در دهه هاي ۱۹۳۰ تا ۱۹۵۰ بطور گسترده مورد استفاده قرار مي گرفت تا اينکه در سالهاي ۱۹۴۰ تا ۱۹۵۰ صنايع شيميايي آمريکا مقادير زيادي از آفت کش هاي جديد بويژه حشره کش ها را که ترکيبات آلي کلردار بودند، توليد کردند.
● انواع آفت کش ها
آفت کش ها انواع مختلفي دارند، اما پرکاربردترين آنها عبارتند از:
▪ حشره کش ها
حشره کش ها هزاران سال است که توسط مردم استفاده مي شوند. انگيزه اصلي براي استفاده از آنها ، مهار امراضي است که حشرات ، ناقل آن هستند. مالاريا ، تب زرد و ... نمونه هايي از اين امراض هستند. عامل ديگر استفاده از حشره کش ها اين است که حشرات به محصولات غذايي آسيب مي رسانند.
از مهمترين حشره کش ها مي توان ترکيبات آلي کلردار مانند ددت را نام برد که در گذشته بصورت گسترده مورد استفاده قرار مي گرفت. توکسافنها و سيکلوپنتادي انهاي کلردار شده مانند هپتا کلروآلدرين جزء مواد آلي حشره کش ها محسوب مي شوند. امروزه از حشره کش هاي آلي فسفات دار که مدت زيادي در محيط زيست انبار نمي شوند، استفاده مي شود.
▪ علف کش ها
اين مواد اغلب براي از بين بردن علفهاي هرز بدون آسيب رساندن به محصولات اصلي بکار مي رود. در اوايل قرن بيستم از نمکهاي معدني مثل (سديم کلرات) بعنوان افشانه هاي علف کش استفاده مي کردند. بعدها ترکيبات آلي آرسنيک دار جاي آنها را گرفتند. ولي امروزه علف کش هاي معدني و آلي فلزي بدليل دوام آنها در خاک از دور خارج شده اند و ترکيبات کاملا آلي جاي آنها را گرفته اند که مي توان بعنوان مثال به علف کش هاي تري آزين اشاره کرد که آترازين مشهورترين عضو اين گروه براي نابود کردن علفهاي هرز مزارع ذرت بکار مي رود.
▪ قارچ کش ها
قارچ کش ها براي مهار کردن رشد انواع مختلف قارچ ها بکار مي رود. گوگرد به شکل گرد و افشانه بعنوان قارچ کش براي مبارزه با زنگ زدگي گردمانند روي گياهان استفاده مي شود. هگزاکلروبنزن بعنوان يک قارچ کش کشاورزي براي محصولات گندم مصرف مي شود. از ترکيبات آلي جيوه مانند متيل جيوه هم بعنوان قارچ کش براي محافظت دانه هاي گندم استفاده مي شود.
● تاثير ترکيبات آلي سمي بر روي محيط زيست
در ترکيب اکثر آفت کش هاي آلي از کلر استفاده مي شود. شکستن پيوند کلر و کربن دشوار است و حضور کلر باعث کم شدن واکنش پذيري ساير پيوندها مي شود. هرچند اين خاصيت باعث دوام بيشتر آفت کش مي شود، اما با وارد شدن ترکيبات آلي کلردار به محيط زيست تخريب آنها بکندي صورت مي گيرد و باعث تراکم آنها در محيط زيست مي شود. ترکيبات کلردار آلي آبگريزند. اما در چربي ها حل مي شوند. اين خاصيت سبب جمع شدن آنها در بافت چربي انسان و موجودات ديگر مي شود.

نمونه برداري خاک: هدف:تجزيه وشناخت خاک و در نتيجه مورد استفاده قرار دادن آن است 1.تقسيم بندي زمين:بر اساس نوع زمين ونوع گياه وشيب يا مسطح بودن 2.نمونه ...

● نانو دانش و فنون مقياس نانو در اين نوشتار با دو دسته از مواد هوشمند نوع اول آشنا خواهيم شد که آشنايي با آنها ديد مناسبي از نحوه عملکرد ساير مواد اين ...

بشر با تلاش براي دستيابي به مواد جديد, با استفاده از مواد ألي (عمدتا هيدروكربنها) موجود در طبيعت به توليد مواد مصنوعي نايل شد. اين مواد عمدتا شامل عنص ...

پيل سوختي ، پيل الکتروشيميايي اوليه است که در آن ، الکتريسته مستقيما بر اثر واکنش سوخت گازي يا سوخت مايع توليد مي شود که اين سوخت با يکي از الکترودها ...

كانابيس (حشيش يا ماري جوانا) از ۵۰۰۰ سال پيش هم براي مقاصد تفريحي و هم براي مقاصد طبي مورد استفاده بود. اين ماده كه منشأ آن را چين يا آشور دانسته اند، ...

پژوهشگران سيمان جديدي توليد کرده اند که با جذب گسترده گاز کربنيک، تاثيرات گرمايش جهاني را کاهش مي دهد به لطف نوآوري مهندسان بريتانيايي, سيمان که هم اک ...

جهان امروز بر خلاف دنياي ديروز که تمام توجهش به صنايعي چون نفت و انرژي بود، به سمت فن آوري اطلاعات، مواد جديد، بيوتکنولوژي، نانوتکنولوژي و الکترونيک گ ...

فرآورده هاي نفتي از پرمصرف ترين مواد شيميايي در دنياي مدرن امروز محسوب مي شوند. با توجه به حجم عظيم سوختي که براي توليد نيرو در اتومبيل ها و ايجاد حرا ...

دانلود نسخه PDF - مواد شيميايي