چوب :

چوب بی گمان یکی از بهترین و سودمندترین مواد خامی است که طبیعت به ما هدیه کرده است ، که بی آن بشر هرگز به سطح بالای پیشرفت و رفاه و بهروزی کنونی نمی رسید . نخست ،

ماده ای حیاتی برای ساخت ابزاهای اولیه ، خانه و قایق برای حرکت در رودها بود . سپس ، برای ساخت اکثر چیزها و ابزار سودمندی که انسان قرنها برای پیشرفت زندگی خود به آنها متکی بود ، به کار رفت . بخشی از تکنولوژی بر اثر تلاش صنعتگران باقی مانده ، ولی بیشتر آن به گونه ای چاره ناپذیر از بین رفته و با مواد و روشهای دیگر که نتیجه انقاب صنعتی بشر است ، جایگزین شده است . چوب ارزش یگانه غیر قابل بیان دارد ، تنها منبع طبیعی همیشه تجدید پذیر است . نفت سرانجام تمام خواهد شد . همچنین زغال سنگ و دیگر معادن ، ولی یک جنگل خوب نگهداری شده یا حتی گاهی بدون نگهداری ، بطور نامحدود به تولید چوب ادامه خواهد داد . این روزها ، چوب جایگاه برجسته ای در اقتصاد جهانی دارد .

اجزای تشکیل دهنده چوب :

در یک برش عرضی از تنه درخت ، ساختار قابل رویت چوب به ترتیب از مرکز چوب به سمت بیرون عبارتند از :

مغز چوب ، چوب یا زایلم ، لایه زاینده ( کامبیوم ) ، پوست .

مغز چوب :

مغز ، که در قسمت مرکزی و وسط ساقه یا شاخه قرار دارد به صورت یک نوار سیاه رنگ قابل تشخیص است . مغز شامل بافتهایی است که در اولین سال رشد درخت تشکیل شده اند .

چوب ( زایلم )

قسمت چوب ، یک لایه ضخیم است که در کنار سلولهای زاینده به صورت حلقه های متحد المرکز ( رویش های سالانه ) آرایش می یابد . در درخت در حال رشد ، چوب عموما از سلولهای زنده تشکیل شده است . چوب محکمترین و مقاوم ترین قسمت تنه برای کارهای ساختمانی است . در جهت برش های افقی ، شیره درخت از پوست درخت از میان نسوج شعاعی عبور می کند و به چوب می رسد . 

نقش نسوج شعاعی در مقاومت چوب بسیار مهم است . در واقع این نسوج مانند بست هایی هستند که الیاف چوب را به یک دیگر محکم می کنند و نگاه می دارند و از هم گسیختگی رشته می کاهند . به مرور زمان در اطراف مغز چوب ، بافتی از سلول مرده تشکیل می گردد که چوب پیر نام دارد . این قسمت معمولا از چوب جوانی که آن را احاطه کرده است محکمتر می باشد و حاوی مقادیری مواد قلیایی است .

در مقطع عرضی درختانی مثل گردو ، آلبالو و نارون ، چوب مرکزی یا پیر دیده می شود . چوب جوان معمولا رنگ روشنی دارد ، آما چوب پیر تیره تر می باشد .

لایه زاینده ( کامبیوم )

 ناحیه کامبیومی ، لایه بسیار نازکی است که شامل سلولهای زنده می باشد و بین چوبی اولیه و پوست داخلی ( آبکش ) قرار دارد . تقسیم سلولی و رشد شعاعی درخت در این ناحیه صورت می گیرد . تعداد  سلولهایی که تولید می شوند و به بافت چوبی داخلی می پیوندند ، بیشتر از تعداد سلولهایی است که به طرف آبکش ( قسمت خارجی ) می روند . یعنی سلولهای آوند آبکشی کمتر از سلولهای بافت چوبی تقسیم می شوند . به این دلیل ، بیشترین حجم درخت را چوب تشکیل می دهد تا پوست .

رشد درخت

درخت از طریق تقسیم سلولی به دو صورت رشد می کند : رشد طولی و رشد عرضی ( شعاعی ) . رشد طولی ( اولیه ) که در اولین فصل سال رخ می دهد ، در انتها  ساقه ها شاخه ها و ریشه انجام می شود و نقاط رشد ، در داخل جوانه ها که در پاییز سال قبل تشکیل شده اند قرار دارد . رشد عرضی ( شعاعی ) همانطور که ذکر شد در ناحیه لایه زاینده ( کامبیوم ) صورت می گیرد .

پوست :

پوست درخت در برابر ضربات و ضایعات  مکانیکی از چوب محافظت می کند ، از دو لایه تشکیل شده است : لایه بیرونی ( پوست خارجی ) و لایه داخلی ( آبکش ) . لایه نازک پوست داخلی ( آبکش ) ، انتقال شیره درخت به شاخه ها و ذخیره آنها را بر عهده دارد .

تقسیم بندی چوبها :

 درختان ، متعلق به تیره گیاهان بذرده هستند که به دو دسته بازدانگان و نهاندانگان تقسیم می شوند . سوزنی برگان( نرم چوب ها ) به دسته اول و پهن برگان ( سخت چوبها ) به دسته دوم تعلق دارند .

سخت چوب ها :

این دسته شامل چوب درختان پهن برگ می باشد . بافت چوب درختان پهن برگ تنها در زمانی که درخت برگ دارد ، رشد می کند . رشد نمو در بهار شروع می شود و به مرور در پاییز متوقف می شود . لذا حلقه سالیانه این درختان به صورت یکنواخت از چوب بهاره دارای رنگ روشن به طرف چوب پاییز تیره  رنگ تغییر می کند . نام سخت چوبها ، بدلیل نوع بافت آنها است و دلیل بر سخت تر بودن کلیه چوب های این دسته نمی باشد .

برخی از درختان پهن برگ عبارتند از : گردو ، انجیر ، بلوط ، چنار ، راش ، تبریزی ، سپیدار و افرا ، از جمله موارد استفاده از این نوع چوب ها ، ساخت مبلمان در پنجره و نازک کاری در ساختمان می باشد .

نرم چوب ها :

شامل چوب درختان سوزنی برگ است . بافت چوب درختان سوزنی برگ در طول سال ، زمان رشد بیشتری دارد این نوع درختان در بهار و تابستان با شدت بیشتری رشد می کنند و سپس تا پایان فصل سرما این رشد و نمو به کندی می گراید . و به آرامی ادامه پیدا می کند . به این دلیل ، چوب پاییزه بهاره در حلقه سالیانه به راحتی از یک دیگر تمیز داده می شود و رنگ آنها این مساله را مشخص می کند .

در فصل بهار ، بدلیل وجود آب فراوان و خاک سرشار از مواد غذایی موجب می شود که سلولهای پهن با دیواره نازک تشکیل شوند و بافتی متخلخل و نسبتا کمرنگ بوجود آورند . اما با کاهش سرعت رشد در اواخر تابستان ، چوب پاییزه شکل می گردد که متشکل از الیاف دیواره ضخیم است و به ساقه مقاومت و استحکام مکانیکی می دهد و فشرده تر ، تیره تر و مقاومتر از چوب بهاره می باشد .

ریز ساختار چوب :

ترکیبات تشکیل دهنده سلول چوب عبارتند از : کربوهیدارتها ، لیگنین ، مواد استخراجی ، ترکیبات معدنی

کربوهیدارتها :

کربوهیدارتهای موجود در چوب ، عمدتا از سلولز و همی سلولز تشکیل شده است .

سلولز:

سلولز ، جزء اصلی چوب است . در اغلب گونه ها در حدود 40 تا 45 درصد چوب خشک ، سلولز است . سلولز یک هوموپلی ساکارید تشکیل شده از واحدهای گلوکز است مولکولهای سلولز ، کاملا خطی هستند و تمایل شدید به تشکیل پیوندهای هیدروژنی بین مولکولهای دارند . در نتیجه ، دسته های از مولکولهای سلولز با یک دیگر مجتمع می شوند و زیر لیفچه ها را تشکیل می دهند . از تجمع زیر لیفچه ها ، لیف سلولزی تشکیل می شود .

بر اثر همین ساختار لیفی و پیوند های هیدروژنی محکم ، سلولز از مقاومت کششی بالایی برخوردار است و در اغلب  حلال ها ، نامحول می باشد .

همی سلولز ها : همی سلولزها ، هتروساکاریدهایی هستند که معمولا بین 20تا 30 درصد نسبت وزنی چوب خشک را تشکیل می دهند و همی سلولز به عنوان ماده ساختمانی در دیواره سلول عمل می کنند . در اثر اسید ، بسادگی به اجزای تکپاری خود آبکافت می شوند . همی سلولزهای سوزنی برگان عبارتند از : گالاکتوگلوکامانان ، آرابینوگلوکورونوزایلان ،آرابینوگالاکتان ، نشاسته و مواد پکتیکی .

همی سلولز های پهن برگان عبارتند از : گلوکورونوزایلان ، گلوکومانان ، نشاسته و مواد پکتیکی .

لیگنین ها :

لیگنین ، بسپاری متشکل از واحدهای فنیل پروپان است و با اتصال های استری یا اتری گلیکوزیدی با کربوهیدراتها ، پیوند برقرار می کنند . پس از خارج ساختن پلی ساکارید ها به وسیله آبکافت از چوب عاری از مواد استخراجی و عصاره ای ، لیگنین به صورت توده نامحلولی باقی می ماند . همچنین می توان لیگنین را آبکافت کرد و از چوب خارج نمود یا آن را به مشتقات محلول تبدیل کرد .

مواد استخراجی :

تعداد زیادی از اجزای شیمیایی موجود در چوب که در کل بخش کوچکی را تشکیل می دهند ، در حلال های آلی خنثی یا در آب انحلال پذیرند . این اجزا را مواد استخراجی می گویند در ترشحات بیرون زده از درخت که بر اثر آسیب های مکانیکی یا حمله را به دسته چربی دوست و آب دوست تقسیم می کنند و غالبا اصطلاح رزین را برای مجموعه عصاره های چربی دوست ( به استثنای فنل ها ) قابل حل در حلالهای غیر قطبی و غیره قابل حل در آب بکار می برند .

ترکیب های عصاره ای ، مواد اولیه خام ارزشمندی در ساخت مواد شیمیایی بشمار می آیند و در فرآیند های تولید خمیر و کاغذ هم تاثیر گذار می باشند . برای ادامه اعمال بیوژیک درخت ، انواع موادعصاره ای مورد نیاز است . به عنوان مثال ، چربی ها منبع انرژی سلولهای چوب هستند در حالی که ترپنوئیدها ، اسید های رزینی و مواد فنلی ، چوب در برابر آسیب های بیوژیکی یا حمله حشرات محافظت می کنند .

اندکی یون های فلزی ، معمولا بخش عاملی آنزیم ها را که در بیوسنتز به عنوان کاتالیزور عمل می کنند ، تشکیل       می دهند . مواد استخراجی چوب عبارتند از :

·        ترپنوییدها و استروییدها : که در کانالهای رزینی یافت می شوند .

·        چربی ها و موم ها : در سلولها پارانشیم پره چوبی یافت می شوند .

·        عصاره های فنلی : عمدتا در چوب درون و در پوست متمرکزند .

·        ترکیب های معدنی چوب : چوب دارای اندکی ترکیب های معدنی است که به صورت خاکستر اندازه گیری می شود و به ندرت از 1 درصد نسبت به وزن چوب خشک تجاوز می کند . خاکستر ، معمولا شامل نمک هایی از قبیل کربنات ها ، سیلیکات ها ، اگزالات ها و فسفات هاست . فراوان ترین یون های فازی در خاکستر عبارتند از : کلسیم ، پتاسیم و منیزیم مقدار یون های فلزات آهن و منگنز دز حدود 110 ppm است و مقدار یون های سایر فلزات حتی کمتر از 10 ppm است .

خواص فیزیکی چوب :

·        قابلیت هدایت حرارتی چوب کم است و به این دلیل ، برای ساختن عایق های حرارتی مناسب است .

·        گرمای ویژه چوب خیلی زیاد است و به همین دلیل ، در برابر خورشید و تابش آن بر خلاف فلزات سطحش سوزاننده نیست و در محیط بسیار سرد یخ نمی زند .

·        چوب به علت قابلیت ارتجاعی قادر به تقویت اصوات می باشد و انتشار صوت در چوب در جهات مختلف متفاوت است .

·        چوب های سبک ، اصوات را بهتر جذب می کنند و هر چه سطح چوب نامنظم تر و مرطوب تر باشد ، خاصیت عایق بودن آن در برابر صدا بیشتر است .

·        میزان هدایت الکتریکی چوب وابسته به درصد چوب می باشد و بطور کلی ، چوب های خشک ، عایق جریان برق هستند .

کاربرد های چوب :

در سطح جهانی ، چوب یک ماده خام و تجدید شونده است که برای تولید انرژی و مواد شیمیایی بکار می رود چوب همواره نقش مهمی را در تولید انواع وسایل به عهده داشته است به مرور زمان ، اکثر آنها با مواد پتروشیمیایی جایگزین شده است با وجود اهمیتی که مواد پتروشیمیایی دارند ، نباید فراموش کرد که منابع و فسیلی پایان پذیرند و قیمت آنها رو به افزایش است . 

به علاوه ، نگرانی زیست محیطی سبب شده است که به چوب و تبدیل شیمیایی آن به انواع سوخت مواد شیمیایی ، توجه بیشتری بشود . در صنایع و موارد گسترده و گوناگون کاربرد دارد ، مانند : کشتی سازی ، هواپیما سازی ، صنعت حمل و نقل و بسته بندی ، کاغذ سازی ، ابریشیم و چرم مصنوعی ، پارچه بافی ، فیلم سازی ، ساخت ابزار موسیقی و . . .

چوب به عنوان یکی از مصالح ساختمانی در کلیه امور قابل استفاده می باشد و به علت برخوداری از تاب مناسب فشاری و کششی ، از آن علاوه بر مصارف روزمره ، برای ساختن پل ها و اعضای طاق های پوسته ای نیز استفاده می شود . چوب در تزئینات داخلی و خارجی ، به عنوان یکی از بهترین و زیباترین مصالح طبیعی به طراحان کمک شایانی می کند .

چوب تبدیل شده و فرآورده های جنبی آن :

1 – تخته روکش شده : چوبهای محکم و ظریف که بسیار مناسب برای کابینت ها و بطور کلی کمد ها بوده و در انواع تخته لایه ها تولید شده و بر حسب ضخامت مورد نیاز و کاربرد از سه لایه ، پنچ لایه ، هفت لایه و حتی بیشتر ساخته

شده و متاسفانه در ایران به دلایل گوناگون اکثر واحدهای تولید کننده آن متوقف است .

2 – ذرات چوب فشرده : به شکل زهواره یا تخته در انواع همگن ، سه لاو یا تخته هایی با ذرات ریز چوب در سطح که بصورت تدریجی بطرف مرکز تخته ، ذرات چوب درشتر می شود وجود دارند که در ایران به غلط به نئوپان معروف شده و کارشناسان به آن تخته خرده چوب می گویند .

3 – چوب پنبه : در ابعاد دانه و چگالی های گوناگون

4 – کاغذ با نقش رگه چوب : با یا بدون انواع مختلف رزینهای اشباعی .

5 – تخته های کلفت چوبی بلوک برد :

لایه ای از تخته با کیفیت پایین که بصورت ردیف در کنار هم قرار گرفته ( یا تخته فشرده ) با رویه نازکی از چوب خوش نقش و مرغوب .

6 – پلاستیک و تخته های طبقه طبقه : با پایه و پشتیبانی سلولز

آغشته به رزین . مواد دیگر مانند پلی اورتان گسترده ، پی وی سی ، پلی و استر . . .

تغییرات و نقایص چوب :

تغییرات عیب ها و بیماری های که بر چوب اثر می کنند اغلب ناشی از این واقعیتند که چوب یک ماده زنده است . درخت چه قطع شده چه ایستاده یک ماده ارگانیک است که در معرض عوامل بیولوژیک قرار می گیرد که می تواند موجب تغییر ، از ریخت افتادن ، شکست و حتی تخریب آن گردد .

این عوامل فیزیکی و محیطی اغلب باعث کاهش ارزش چوب می شوند .

آشنایی با انواع چوب ها

راش  Brich

توسکا  Alnus

افرا   Maple

چوب روسی

ماهاگونی یا آکاژو

چوب در بازار:

حضور چوب در بازار و در نتیجه وجود نام تجاری و مرز بندی تعداد نامهای تجاری بوسیله ویژگی های زیر تعیین می شود

1 – کیفیت و سودمندی

2 – دسترسی

3 – سهولت بهره برداری

4 – شمول تحت نام تجاری یک گونه علیرغم شباهت ویژگی ها و کاربرد ها ، ممکن است به گونه های مختلف گیاهی تعلق داشته باشند .

چوبهای رزینی بویژه با نواحی پهن تر و تاریکتر آخرین چوب حلقه رشد مشخص می شوند ، در برابر چوبهای نخستین ، ناحیه روشنتر و باریکتر است ، بنابراین شعاعهای مغزی با چشم غیر مسلح دیده نمی شوند و نیز آوندهای ناکامل چشم گیر نیستند ، چنانکه آنها با الیاف در یک راستا آمیخته می شوند و عناصر را هدایت می کنند . چوب های اولین و آخرین  بصورت حلقه های هم مرکز دیده می شوند ، متناوبا در برش جلویی تاریک و روشن هستند و الیاف موازی تقریبا با پهنای یکسان در برش شعاعی و نوار موجی با پهنای نا مساوی به سمت پهلو رشد یافته را در برش مماسی تشکیل می دهند .

وقتی که رشد دوایر موجی باشد و آخرین چوب به تدریج ضعیف می شوند ، الیاف و آب به شکوه چشمگیری دست می یابند . تقریبا 650 گونه از مخروطیان وجود دارند که به 50 طبقه که 8 خانواده را تشکیل می دهند ، تقسیم می شوند . بیشتر آنها در مناطق معتدل زندگی می کنند ، گر چه برخی از آنها در سردترین نقاط زمین هستند . مخروطیان بلندترین گیاهان روی زمین هستند و در مقایسه با پهن برگان تفاوت زیادی دارند . مخروطیانی وجود دارند که 85 تا 100 متر ارتفاع دارند .   

هادی کسائی

آمونیاک  

تاریخچه :

اگر چه تا سال 1773 بوجود گاز آمونیاک پی برده نشد بود ولی ترکیباب معینی از آن بویژه کلر و آمونیوم حدود ده قرن قبل از هجرت توسط کاهنان مصری شناخته شده بود . در همین هنگام نیز عرب ها  از تقطیر ماده ای که از شاخ گوزن گرفته می شد . موفق به تولید محلول آمونیاک بدون اینکه شناختی از فرمول شیمیایی آن داشته باشند شده بودند . در سال 1773 پریستلی ( Priestly ) گاز آمونیاک را از طریق حرارت دادن کلر و آمونیوم با آهک به بدست آورد . گسترش واحدهای تقطیر زغال سنگ در قرن نوزدهم که به منظور تولید گاز زغال سنگ و کک ایجاد شده بود و نقش عمده ای در شناسایی و کاربرد آمونیاک داشته است نستز آمونیاک اولین بار در سال 1912 توسط فریتز هابر ( Feritz Harber ) و کارل بوش ( Carl Bosch ) برندگان جایزه نوبل به ترتیب در سالهای 1917 و 1930 بنیانگذاری شد .

هیدروژن لازم جهت نستز آمونیاک تا قبل از جنگ جهانی دوم از هیدروکربن های حاصله از منابع زغال سنگ بدست آمده ولی بعد از آن اغلب از گاز طبیعی و نفت تامین شده است

اطلاعات کلی :

آمونیاک ، مهمترین ترکیب هیدروژنه ازت بوده ، در طبیعت از تجزیه مواد آلی ازت دار حاصل می گردد . این ماده ، گازیست بی رنگ با مزه فوق العاده تند و زننده که اشک آور و خفه کننده نیز می باشد . گاز آمونیاک از هوا سبک تر بوده به سهولت به مایع تبدیل می شود .آمونیاک در آب و در منهای 7/77 در جه سانتی گراد منجمد و در منهای 5/33 درجه سانتی گراد به جوش می آید .

وزن مخصوص محلول اشباع آمونیک 88/0 گرم بر سانتی متر معکب است .

موارد استفاده :

در کارنجات یخ سازی ، در ساخت کودهایی از قبیل نیترات ، سولفات و فسفات آمونیوم ، تهیه اسید نیتریک ، دارو و مواد منفجره بکار می رود .

آمونیاک تجاری :

محلول آمونیاکی که معمولا در تجارت ، خرید و فروش می شود ، 20 تا 22 درجه 7/20 درصد و نسبی آن ( 92/0 = d ) و یا 28 تا 29 درجه ( 7/32 درصد آمونیاک ) می باشد .

 روش های تهیه آمونیاک

آمونیاک را می توان اصولا از سه منبع زیر تهیه کرد :

1 – تقطیر زغال سنگ که از آب های آمونیاکی آن ، آمونیاک و سپس سولفات آمونیاک تهیه می کنند .

2 – سنتز مستقیم 

3 – تهیه سینامادئید و سیانوز ها

تقطیر زغال سنگ برای تهیه آمونیاک :

منظور از تقطیر زغال سنگ استفاده از گازها سوختنی و یا کک برای صنایع فلز سازی است که بحث مفصلی را تشکیل می دهد و مربوط به برنامه نیست . لیکن در این جا آن قسمت از عملیات تقطیر که مربوط به آمونیاک و سولفات آن است ، از نظر تکمیل مبحث بررسی می شود . زغال سنگ دارای 1 تا 5/1 درصد نیتروژن آلی است و در موقعی که آن را تقطیر کنیم ، قسمتی از نیتروژن ، بصورت آزاد و قسمت دیگری به حالت آمونیاک و ترکیبات آمونیاکی فرار و غیر فرار از دستگاهای تقطیر خارج می شود و در خنک کننده هایی که به این منظور بعد قرنها تقطیر قرار داده اند ، مخلوط با قطرانهای زغال سنگی جمع آوری می گردد .

نمک های آمونیاکی :

نمک های آمونیاکی که از تقطیر زغال سنگ بدست می آیند ، بر دو نوع : نمک های فرار مانند کربنات آمونیوم 

CO3 ( NH4 )2 و سولفیدرات SHNH4 و S( NH )2  که به آسانی بوسیله بخار آب برده می شوند ، نمکهای ثابت و غیره فرار مانند کلرید آمونیوم .

خطرات آتش سوزی و انفجار :

آمونیاک ، گازیست قابل اشتعال و حدود اشتعالش 16 تا 25 درصد حجمی گاز آمونیاک در هوا می باشد . حضور مواد نفتی و دیگر مواد قابل اشتعال ، خطر حریق را افزایش می دهند . محلول غلیظ اکسید نقره از محلول آمونیاک حل شده و تولید فولمینات نقره به فرمول CNOg می نمایند که ماده شدید قابل انفجار است . همچنین گاز آمونیاک در اثر حرارت از 400 درجه به بالا تجزیه شده ، تولید هیدروژن می نمایند .

خطرات بهداشتی :

سبب تحریکاتی سیستم تنفسی ، پوست و چشم شده و با آسیب رساندن به ریه ها در اثر مواجهه با جم زیاد این گاز می توانند سبب مرگ شود . در تماس با آمونیاک مایع ، سوختگی شدید در محل تماس ایجاد می گردد . آستانه مجاز مواجهه با آن 50 pmm است و جهت کمک های اولیه ، قسمت های آلوده سطح بدن را با آب و صابون شسته و چشم ها را نیز با آب فراوانی شستشو داد و به پزشک مراجعه نمود .

طریقه اطفاء حریق :

در صورتی که سیلندر گاز آمونیاک مشتعل شد ، نباید آن را خاموش نمود ، مگر اینکه قبلا بتوان جریان گاز را قطع کرد . در حین عملیات اطفاء ، باید سیلند های حاوی گاز آمونیاک را با خنک نمود . از پودر شیمیایی خشک یا گاز کربنیک یا آب به صورت اسپری جهت اطفاء می توان استفاده نمود . به هنگام عملیات باید از لباس کاملا ایمن و سیستم حفاظتی دستگاه تنفس استفاده نمود .

طریقه نگهداری و حمل و نقل :

آمونیاک باید در سیلندرهای استیل نگهداری و توسط تانکرهای مخصوص آن حمل گردد . باید سعی نمود از رسیدن تنش های فیزیکی زیاد به ظروف محتوی آمونیاک جلوگیری شود . انبار و محل نگهداری آن باید مقاوم در برابر حریق بوده و دارای سیستم اعلام و اطفاء اتوماتیک باشد . آمونیاک باید جدا از موادی چون گازهای اکسید کننده ، کلر ، ید ، و اسیدها نگهداری شود .

کاربرد آمونیاک :

از آمونیاک برای تهیه اسید نیتریک ، اوره آمونیاک سولفات و آمونیاک فسفات استفاده می شود . در شیمی آلی آمونیاک برای سنتز آمیدها ، نیتریل و آمین ها بکار می رود . عمده ترین مصرف آمونیاک در صنعت کود شیمیایی می باشد . که 80 درصد از آمونیاک تولیدی در این صنعت مصرف می شود . صنعت پلاستیک سازی در درجه دوم قرار دارد که برای تولید . رزین پلی اورتان ، اوره ، فرمالدئید نایلون و پلی آکرونیتریل از آمونیاک استفاده می شود . آمونیاک در تهیه مواد منفجره هم مصرف دارد .

اشکال دفع نیتروژن در موجودات زنده :

در جانوران مختلف ، نیتروژن گروه آمینو به یکی از سه اشکال اصلی زیر ترشح می شود . اکثر موجودات آبزی نیتروژن را به صورت آمونیاک (NH3) می سازنند . آمونیاک ترکیبی بسیار سمی است ولی به علت محلول بودن در آب سمیت آن برای موجودات زنده کاهش می یابد . پرندگان و برخی از خزندگان نیتروژن را به صورت اسید اوریک ترشح می کنند . اسید اوریک سمی نیست ولی در آب نامحلول است و به همین دلیل به صورت جاودانه موجود دفع می شود .

سایر موجودات ، نیتروژن را به صورت اوره به خارج ترشح می کنند اوره نسبت به NH3 سمیت کمتری دارد و در آب نیز حل می شود . خون مواد نیتروژن دار مثل اوره و اسید اوریک را می گیرد و در حین گردش در بدن همواره از کلیه ها   می گذرد . در کلیه ها مواد نیتروژن دار آب اضافی و مواد دفعی دیگر از خون گرفته شده و به خارج دفع می گردد .غلظت اوره در پلاسمای خون 03/0 و مقدار آن در ادرار دو درصد است .

hadi kasaei

هیدروکربورهای پارافینی :

هیدروکربورهای پارافینی سبک قسمت اعظم گازهای طبیعی و برش های سبک حاصل از تقطیر مواد نفتی را تشکیل می دهند که در بیشتر اوقات می توان آنها را بوسیله عمل تفکیک از سایر مواد جدا نمود . تفکیک این مواد از یکدیگر مستلزم دقت بیشتری نسبت به جدا نمودن موادی با اوزان مولکولی بزرگتر است .

در تمام مناطقی که گازهای طبیعی وجود دارد متان را می توان با قیمت نازلی تهیه نمود .

در صنعت پتروشیمی متان همیشه به عنوان یک ماده اولیه برای تهیه گاز سنتز ( CO + nH2 ) بکار می رود . 

در هنگام تصفیه و تقطیر مواد نفتی ، اتان – پروپان – بوتان نرمال و ایزو بوتان با هم جمع آوری می شود و برای جدا کردن آنها از یک دیگر باید از یک واحد تقطیر دقیق تری استفاده نمود .

هنگام عمل تقطیر بنزین های سبک ممکن است پنتان و ایزوپنتان را از یک دیگر جدا نمود اما تفکیک ایزومرهای ترکیبات بالاتر مشکل تر می باشد .

هیدرو کربن های پارافینی نرمال مطابق جدول زیر دارای نقاط جوش مختلف می باشند که به راحتی در اثر تقطیر مجدد می توان آنها را از یک دیگر مجزا نمود ، اما جدا نمودن ایزومرها بدین روش آسان نیست زیرا می توان 37 هیدروکربور با ساختمان مولکولی مختلف را ذکر نمود که نقطه جوش آنها بین نقاط جوش n.C7 و n.C8 باشد ، ضمن یاد آوری این نکته که امکان وجود کلیه ایزومرها در یک برش نفتی نیست . معهذا اکنون این اشکال با استفاده از روش های پتروفیزیک یعنی به کمک الک مولکولی یا تامی مولکولر تا حدی مرتفع گردیده است .

نقاط جوش برخی از هیدروکربورهای پارافینی نرمال

بالاخره برش مربوط به هیدروکربورهای پارافینی سنگین ( روغن ها یا پارافین های با وزن مولکولی زیاد ) به عنوان یک ماده فرعی به شمار می آید لازم به تذکر است که به علت پایین بودن عدد اکتان هیدروکروبورهای C10 به بالا نمی توان از آنها به عنوان بنزین استفاده نمود ، اما در مقابل به علت طویل بودن زنجیر ه هیدروکربوری ، اهمیت زیادی در سنتز دترجنت ها دارا می باشند .

-       یکی از روش های تهیه هیدروکربورهای مایع از منابع غیر نفتی روش فیشرتراپ است . در این روش ، ابتدا گاز سنتز را از زغال سنگ بدست آورده و سپس تحت فشار معمولی به کمک کاتالیزور های مخلوط ، مانند اکسید آهن کبالت در دمای 270 – 250 درجه سانتی گراد ، هیدرو کربورهای مایع حاصل بدست می آورند .

در 300 درجه سانتی گراد

C + H2O ــــــــ CO + H2

n CO + ( 2n + 1 ) H2 ــــــــ Cn H2n + 2 + n H2O

در روش برگیوس (1) ، ابتدا پودر نرم زغال را با روغن های خوب آغشته می کنند . سپس مخلوط را تحت فشار زیاد هیدروژن و در دمای 400 درجه سانتیگراد حرارت داده و در اثر هیدروژناسیون ، هیدروکربورهای مایع بدست می آورند .

                          Fe2O3 , MnO2

n C + ( n + 1 ) H2                   CnH2n +2

P = 700 At                                                                                 

t = 400  C 

منبع : پتروشیمی ، روش های تولید فرآورده ها در صنعت پتروشیمی

تالیف : دکتر مرتضی خسروی

HADİ KASAEİ

بنزن :

بنزن مایعی است بی‌رنگ و خوشبو که در تولید صنعتی گروهی از مواد مانند پلی استیرن،لاستیک مصنوعی و نایلون استفاده می‌شود.این مایع در تهیهٔ شوینده‌ها و رنگ‌ها نیز به‌ کار می‌رود.

ساختار بنزن :

بنزن متعلق به خانوادهٔ هیدروکربن‌هاست که هر مولکول آن ۶ اتم کربن و ۶ اتم هیدروژن دارد که یک آرایش حلقوی را به‌وجود می‌آورند. این آرایش حلقهٔ بنزن نامیده می‌شود که در بسیاری از ترکیبات از جمله آسپیرین و مادهٔ منفجرهٔ تی.ان.تی نیز وجود دارد. بنزن سمی و سرطانزا است.بنزن در طبیعت به دو ساختار صندلی و قایقی وجود دارد که ساختار صندلی ان غیر قطبی بوده و ساختار قایقی قطبی میباشد.

تاریخچه :

بنزن را مایکل فارادی در سال ۱۸۲۵ میلادی کشف کرد.بنزن در ابتدا از طریق حرارت دادن و قطران زغال‌سنگ و سپس تبدیل بخار آن به مایع به‌دست می‌آمد اما امروزه بنزن را به مقدار زیاد از نفت خام استخراج می‌کنند.
ساختار بنزن توسط فردریش آگوست ککوله شناسایی شد.

ویژگیهای بنزن :

مایع بی رنگ ، معطر و دارای رایحه خوب، بسرعت بخار می شودو دارای قابلیت اشتعال فوق العاده بالا است این ماده در مواد پلاستیک ، رزین ،نایلون ، روغن های روان ساز،مواد رنگی،پاک کننده ها سموم آفت کش و..موجود است

چگونه در معرض آن قرار می گیریم؟

*استنشاق از طریق :  بخارات و مقدار کمی ازآن در دود سیگار
       *بلعیدن :  از طریق منابع آب زیر زمینی آلوده
•    تماس و جذب از راه پوست

•    اثرات استنشاق بنزن:

•    خواب آلودگی ، گیجی ، افزایش ضربان قلب ، سر درد ، رعشه و لرزش، عدم شناخت و سر گیجه غش کردن و بیهوش شدن و مـــــر گــــــــــــ اثرات خوردن بنزن از طریق آب یا غذای آلوده : تهوع و استفراغ ،سوزش معده ،سرگیجه وعدم تعادل ، سستی و خواب آلودگی ،تشنج افزایش ضربان قلب ومـر گ

•    اثرات تماس بنزن : قرمزی ، زخم شدن وجراحات دردناک ، سوزش و ناراحتی چشم
 
اثرات مزمن وطولانی مدت بنزن

•    کاهش خون سازی بدن ناتوانی در سیستم دفاعی بدن سرطان : سرطان خون لوسومی اختلال در سیستم تنفسی تاخیر در استخوان بندی جنین انسان صدمه به سیستم تولید مثل انسان و به سمت عواقب نا باروری تومورهای غدد لنفاوی و صدمه به کبد

•    راههای تشخیص :

•    1. تست ریه و تنفسی – فقط در مواردی که بسرعت پس از تماس انجام شود ودر موارد آلودگی با مقدار پایین جواب گو نیست 2.تست کامل فا کتور های خون و مغر استخوان آنهم سریعا پس از آلودگی چون بسرعت در خون واکنش داده ومحو می گردد لذا بایستی سریعا پس از مواجه با آن آزمایشات خونی شامل فاکتورهای انجام پذیرد : WBC, Granulocytes, Lymphocytes CD4-T cells,CD8-T cells,CD4/CD8, B cells,NK cells, Monocytes,Platelets, Hemoglobin

 
چندین موسسه از جمله انجمن تحقیقات سرطان دنیا ، انجمن حفظت محیط زیست امریکا ،اداره خدمات بهداشت امریکا ، بنزن ، را عامل سرطان خون (لوسمی) و دارای درجه سرطان زای 1 معرفی کرده اند. دوره مرحله پنهانی سرطان خون بطور معمول 5 تا 15 سال بعد از اولین تماس رخ می دهد.
•   
سرطان خون :

• لوسمی به معنای سرطانی شدن سلولهای خونی می باشد که معمولاً در بین رده های خونی ، گلبولهای سفید بیشتر تمایل به سرطانی شدن دارند. سلولهای سرطانی در مقایسه با سلولهای خونی طبیعی متفاوت بوده و عملکرد طبیعی خود را نیز از دست داده اند.
•  سرطانهای خونی خود به دو دسته تقسیم می شوند که هر کدام از آنها خود به دو صورت حاد و مزمن تظاهر می یابند.
•  در لوسمی حاد، سلولهای اولیه و نابالغی که اصطلاحاً بلاست نامیده می شوند به تعداد زیاد در گردش خون وجود دارند که معمولاً بسیار نابالغ بوده فاقد عملکرد طبیعی هستند. سرعت تکثیر این سلولها بسیار بالا می باشد و بیماری به سرعت گسترش می یابد.در لوسمی مزمن نیز سلولهای بلاستی وجود دارند اما این سلولها بالغ تر بوده و قادر به انجام بعضی اعمال خود می باشند. در این حالت سلولها آرامتر رشد می کنند و پیشرفت بیماری کندتر می باشد.
  
• علائم ذیل از جمله معمولترین علائم سرطان خون می باشد، اما ممکن است هر فردی علائم دیگری نیز داشته باشد :
• افزایش میزان ابتلا به عفونتها و تب ، کم خونی و علائم مربوط به آن  شامل رنگ پریدگی پوست ، خستگی و ضعف ، خونریزی ، کوفتگی و خونمردگی، تب و لرز ، کاهش اشتها، کاهش وزن ، تورم غدد لنفاوی، کبد و طحال بزرگ و دردناک، لکه های قرمزرنگ تو پر پوستی، تورم و خونریزی از لثه ها ، تعریق و درد استخوانها و مفاصل، می باشند.
• سایر اختلالات خونی و یا بعضی داروها نیز ممکن است علائم مشابهی ایجاد کنند . لذا در صورت مشاهد این علائم به پزشک مراجعه نمائید
• علاوه بر اخذ تاریخچه کامل و انجام معاینات لازم روشهایی تشخیصی انواع سرطانهای خون شامل موارد ذیل است. معاینه و ارزیابی بزرگ شدن کبد، طحال ، غدد لنفاوی پشت آرنج ، کناره ران و گردن
•    - انجام آزمایشهای خونی و سایر آزمایشات لازم - آزمایش خونی برای ارزیابی تعداد سلولهای خونی نابالغ ( بلاستها) - نمونه گیری مغز استخوان - نمونه گیری از مایع کمری -روشهای تصویر برداری نظیر عکسبرداری ، سونوگرافی و سی تی اسکن
•  روشهای درمانی

• استفاده از روشهای درمانی خاص برای یک بیمار بر عهده پزشک می باشد و براساس سن، سلامت عمومی و تاریخچه پزشکی بیمار، وسعت بیماری، میزان تحمل بیمار در مقابل داروها یا روشهای درمانی خاص ، انتظاری که از سیر بیماری وجود دارد و نظر و ارجحیت خود بیمار می باشد.

•  روشهای درمانی شامل موارد ذیل است : شیمی درمانی، پرتو درمانی، پیوند سلولهای بنیادی مغز استخوان، درمان بیولوژیکی، تزریق خون و استفاده از داوهایی که مانع از تخریب سایر سیستمهای بدن تحت تأثیر انتشار سرطان می شوند .

•    علل و عوامل خطرساز :

•  از جمله علل و عوامل خطر سازی که منجر به افزایش احتمال به سرطان خون می شوند می توان به قرار گرفتن در معرض اشعه ها، تماس با مواد شیمیایی نظیر بنزن که در محیطهای کاری بیشتر رخ می دهد و استنشاق از طریق هوای آلوده در شهرها می باشد.،
   
• استاندارد غلظت بنزن مطابق جدول ذیل ، مرجع مختلف استانداردهای متفاوتی برای محیط های مختلف ذکر نموده اند ، بطور مثال برای محیط کارخانه در ساعات کاری 8 ساعته مقادیر 0.5و 0.1 و 1 ذره در میلیون بیان کرده اند
   

تحقیقات پزشکی ناشی از بنزن :

• در جدول بعدی تحقیقاتی که سال 2005 در مورد اجزا و 11فاکتور خون و همچنین ادرار در مورد 390 نفر شامل 140 نفردر محیط کنترل شده و 250 نفر در محیط آغشته به بنزن با سطوح مختلف را نشان می دهد.
•    چگونه ریسک خطر را کاهش دهیم :

 1. پایش و اندازه گیری بنزن موجود در هوا بوسیله سنسورهای مخصوص بنزن و موادآروماتیکی و تطابق با استانداردها و پیدا کردن ورفع نشتی های احتمالی ومشخص نمودن میزان ریسک خطر بنزن موجود در هوا

  2. استفاده لباس کامل کار ضد مواد شیمیایی که سیستم تنفسی داخل لباس است،دستکش و چکمه مخصوص و ماسکهای تمام صورت فشار مثبت  SAR,SCBA
 3.ایجاد اتوشویی ورخت کن ایزوله جهت تعویض لباس کار پرسنل هنگام ورود و خروج از مجتمع و استحمام برای نفرات در معرض مستقیم بنزن قبل از خروج از محل کار بردن لباس کار به منزل یعنی احتمال آلوده کردن فرزندان وخانواد ها !!

5. ایجاد سیستم بارگیری اتوماتیک بدون دخالت نفر و چک میزان بنزن قبل از بارگیری

6. تنها افرادي اجازه حضور در محل كار شيميايي را داشته با شند كه به آنها مربوط مي شود. بايد از توفقهاي بيهوده جلوگيري شود

7. معاینات کامل دورهای شش ماهه برای پرسنل و دو سال یکبار برای خانوادها جهت تست کامل سرطان خون

 8. تغذیه سالم با مواد گیاهی و سبزیجات ولبنیات و ورزش به سلامتی پرسنل شاغل کمک شایانی می نماید .

9. کم کردن ساعات کار در معرض موادآروماتیکی

10. دوره های منظم و مداوم آموزشی آشنایی با انواع مختلف مواد شيميايي و اصول بهداشت کار در مجتمع های پتروشیمی به ویژه آروماتیک ها

11.مدیریت پسماند مواد شیمیایی و جمع آوری ظروف و موادآلوده از سایت

12. ایجاد علائم و هشدارها و دستور العمل های ایمنی در مکانهای لازم

13. رعایت نکات کامل ایمنی در هنگام کارهای تعمیراتی و بخصوص در تعمیرات اساسی و جلوگیری از نشتی های احتمالی .

منبع :

1 .بهداشت عمومی ،دکتر منصور غیاث الدین ،دانشگاه علوم پزشکی تهران*

کتاب پتروشیمی – دکتر خسروی

نفتن ها :

نفتن ها مخصوصا سیکلوهگزان مانند پارافین ها به مقدار زیاد در مواد خام نفتی یافت می شود و معمولا بطریق ساده ای می توان آنها را در اثر فراکسیونه نمودن بدست آورد .

هنگام عمل تقطیر مواد خام ، برشی که در 65 الی 85 درجه سانتی گراد تقطیر می گردد ، شامل 20 درصد سیکلو هگزان است و همانطور که می دانیم این جسم یک ترکیب نفتنی است و بیشتر از هیدروکربورهای نفتنی دیگر مورد تقاضا قرار می گیرد . این برش همان طور که در جدول زیر نشان می دهد محتوی 36 درصد از میتل سیکلو پنتان است که از ایزومریزاسیون جسم اخیر بطور ساده ای ( در فاز مایع با کاتالیزور کلرور آلومینیوم ) می توان سیکلو هگزان تهیه نمود .

نسبت درصد حجمی فراکسیونی که بین C 85 – 65 تقطیر می گردد .

بنابراین قبل از هر چیز جهت بالا بردن مقدار سیکلو هگزان ( تا 50 درصد ) در صنعت باید عمل ایزومریزاسیوان را بر روی این برش انجام داد و سپس بطریق زیر سیکلو هگزان را از مخلوط هیدروکربورها جدا نمود .

ابتدا مخلوط را باید تحت اثر انیدرید سولفوروی مایع قرار داد تا بنزن در آن حل گردیده ، از محیط عمل خارج شود . سپس هگزان نرمال را بوسیله تقطیر از مخلوط باقیمانده جدا نمود .

علیرغم وجود این منبع طبیعی ، در برخی از کارخانجات سیکلوهگزان را از هیدروژن دهی بنزن بدست می آورند و ظاهرا چنین به نظر می رسد که این روش ناصحیح است زیرا سیکلو هگزان ماده طبیعی اشباع شده ای است که در اثر هیدروژن گیری از آن می توان بنزن تهیه نمود . اما باید توجه داشت که این روش های غیر عادی به علت ( مقدم و موخر بودن ) وضع جغرافیایی یا به سبب تصادف های مخصوصی انجام می گیرد مثلا در مورد فوق چون سیکلو هگزان مستقیما می تواند در سنتز نایلون 6 – 6 و پرلون مورد استفاده قرار گیرد و سطح تولید مواد اخیر روز بروز نیز در حال تزاید است لذا با توجه به مصرف زیاد سیکلو هگزان ، کارخانجات تهیه بنزن به ناچار به اندازه فوق ظرفیتشان از این جسم تولید می نماید . بنابراین با توجه به اهمیت موضوع ، این روش کاملا منطقی است زیرا از هیدروژن دهی بنزن با راندمان ایده آل ( 100 درصد ) می توان سیکلو هگزان بدست آورد .

یکی دیگر از روش های تهیه هیدروکربورهای نفتنی ، واکنش های سیکلوادیش ترکیبات غیر اشباع خطی و سپس هیدروژناسیون محصول حلقوی غیر اشباع می باشد که در زیر چند نمونه از این واکنش ها اشاره می شود .

-       واکنش سیکلوادیشن [ 2+4 ] ( واکنش دیلز – الدر ) دی ان های مزدوج و مونواولفین ها تولید ترکیبات حلقوی 6 عضوی اشباع می کنند که حد وسط آن سیکلو هگزان می باشد برای مثال از واکنش 1 و 3 بوتادی ان و اتیلن سیکلو هگزان تهیه می شود .  

-       واکنش سیکلو آدیشن [ 4 + 4 ] کاتالیستی دو مولکول 1 و 3 – بوتادی ان تولید سیکلو اکتان می نماید که ترکیب حد وسط آن 1 و 5 – سیکلو اکتادی ان است .    

-       واکنش سیکلو تریمریزاسیون [ 4 + 4 + 4 ] کاتالیستی سه مولکول 1 و 3 – بوتا دی ان که پیش از هیدروژناسیون تولید سیکلو دودکان می کند و ترکیب حد وسط آن 1 و 5 و 9 – سیکلو دودکاتری ان است .

منبع : کتاب پتروشیمی

تالیف : دکتر مرتضی خسروی

HADI KASAEI

سرامیک :

کلمه سرامیک از Clay  یا خاک رس گرفته شده است که در لاتین به آن Kerames گفته می شود . این واژه در اثر کثرت استعمال به سرامیک تبدیل شده است .

اطلاعات اولیه :

سرامیک ها معمولا به استثنای فلزات و آلیاژهای فلزی و مواد آلی ، شامل تمام مواد مهندسی می شوند که از نظر شیمیایی جزو مواد معدنی هستند و بعد از قرار گرفتن در دمای بسیار بالا ، شکل اولیه خود را حفظ کرده و مقاوم تر می شوند . ظروف سفالی ، چینی و چینی های بهداشتی و غیره ، جزو این گروه می باشند .

تاریخچه :

آشنایی انسان با مواد سرامیکی و استفاده از آنها ، قدمتی به طول تاریخ دارد . سفالینه های کشف شده در مناطق باستانی دنیا نشان می دهد که انسان در دوران باستان ، گل رس و چگونگی کار با آن و پخت و مقاوم سازی آن آشنا بوده است . اما امروزه سرامیک ، کاربردهای بسیار فراتر از ظروف سفالی یا چینی دارد و در صنعت و تکنولوژی ، استفاده های فراوانی از آن می شود .

مواد اولیه سرامیک :

سرامیکها ، از سه ماده اولیه خاک رس ، فلدسپارها و ماسه تهیه می شود . خاک رس ، همان سیلکاتهای آلومینیوم هیدارته است که به صورت کانی مختلفی یافت می شوند .

دید کلی :

از زمانی که انسان غارنشینی را به قصد یافتن مکان زیست بهتر ، پشت سر گذاشت ، با مصالح ساختمانی سرو کار پیدا کرده بود . بدیهی است که این مواد از نوع موجود در طبیعت بود ، مانند پوست برای بنا کردن خیمه و یا گل و سنگ برای تهیه مسکن دائمی . بعدها بشر آموخت که از قطعات چوب و تخته و میخ و پیچ برای استحکام بنا استفاده کند و موادی مانند آهک ، ساروج و سیمان را برای اتصال محکم تر قطعات سنگ و یا چوب به یک دیگر بکار می رود ، ولی خاک رس مهمترین ماده اولیه تهیه بسیاری از مصالح ساختمانی است . خاک رس به صورت ناخالصی در تهیه کوزه ، گلدان های گلی ، ظروف سفالی ، اشیاء و لوله های سفالی ، سرامیک ، سیمان و به صورت خالص ، در تهیه ظروف چینی و . . . مصرف می شود .

تعریف :

از نظر واژه : سرامیک به کلیه جامدات غیره آلی و غیره فلزی گفته می شود .

از نظر ساختار شیمیایی : کلیه موادی که از مخلوط خاک رس با ماسه و فلدسپار در دمای بالا بدست می آیند و توسط توده شیشه مانندی انسجام یافته و بسیار سخت و غیره قابل حل در حلال ها و تقریبا گداز ناپذیر می باشند ، سرامیک نامیده می شوند .

نقش اجزای سه گانه در سرامیک :

خاک رس : موجب نرمی و انعطاف و تشکیل و تنوع شگرفی یافته و اهمیت و کاربردهای آن نیز وسعت پیدا کرده است . ذرات بلوری سرامیک می شود .

ماسه : قابلیت چین خوردن ، پس از خشک و گرم شدن و تشکیل بلوری سرامیک را کاهش می دهد .

فلدسپار : در کاهش دادن دمای پخت و تشکیل توده شیشه ای و چسباننده ذرات بلوری سرامیک موثر است .

خواص سرامیک ها :

خواص سرامیک ها بسته به نوع و درجه خلوص هریک از اجزای اصلی ، مواد افزودنی ، لعاب ، زمان حرارت دادن ، مواد اکسنده و کاهنده های موجود در محیط ، تفییر می کند .

سرامیک های ویژه

مقره های برق :

که عایقهای خوبی برای گرما و برق هستند و در آنها از Al2O3  و Zr2O3 استفاده می شود .

سرامیک های مغناظیسی :

در این نوع سرامیک از اکسیدها آهن استفاده می شود . مهمترین کاربرد آنها در تهیه عنصرهای حافظه در کامپیوتر است .

سرامیک های شیشه ای :

وقتی شیشه معمولی پس از تهیه در دمای بالایی قرار گیرد ، تعداد قابل توجهی از ذرات بلور در آن تشکیل می شود و خاصیت شکنندگی آن کم می گردد و بر خلاف شیشه های معمولی دیگر ، ایجاد یا پیدایش شکاف کوچک در آنها ساری نمی باشد ، یعنی این شکافها خود به خود پیشرفت نمی کنند . از این سرامیک ها برای تهیه ظروف که آشپزخانه یا ظروفی که برای دادن حرارت لازم باشند ، استفاده می شود که آن را اصطلاحا پیروسرام می نامند .

لعابها و انواع آنها :

لعابها طیف وسیعی از ترکیبات آلی و معدنی را بر می گیرند . لعاب مربوط به سرامیک معمولا مخلوط شیشه مانندی متشکل از کوارتز ، فلدسپار و اکسید سرب ( Pbo ) است . این اجزا را پس از آسیاب شدن و نرم کردن به صورت خمیری رقیق در آورند . آنگاه وسیله سرامیکی مورد نظر را در این خمیر غوطه ور کرده و پس از لعاب دادن روی چینی ، روی آن مطالب مورد نظر را می نویسند و یا طرح مورد نظر را نقاشی می کنند و دوباره روی آن را لعاب داده و یک با دیگر حرارت می دهند . در این صورت وسیله مورد نظر پر ارزش تر و نوشته و طرح روی آن بادوام تر می شود .

لعاب ها در انواع مختلف وجود دارد :

1 – لعاب بی رنگ : این لعاب که برای پوشش سطح چینی های بدلی ظریف بکار می رود ، بی رنگ و شفاف است و از مخلوط کلسیم و سیلیس و خاک چینی سفید تهیه می شود .

2 – لعاب رنگی : برای رنگ آبی از اکسید مس (Cu2o ) ، برای رنگ زرد از اکسید آهن ( FeO ) و برای رنگ سبز از اکسید کروم ( cr2O3 ) ، برای رنگ زرد از کرومات سرب و برای ارغوانی از کاسبوس استفاده می شود .

3 – لعاب کدر : این نوع لعاب که پوشش چینی های بدلی معمولی بکار می رود و از مخلوط pb3O3 / SiO2 /PbO SnO2 ، نمک و کربنات سدیم تهیه می شود . که آن را پس از ذوب کردن ، سردکردن ، در آب به صورت حمام شبر در می آورند و شئی لعاب دادنی را در آن غوطه ور می کنند .

ظروف لعابی :

ظروف لعابی در واقع ، نوعی ظروف آهنی هستند که سطح آنها را به منظور جلوگیری از زنگ زدن ، از لعاب می پوشانند . البته این نوع ظروف را نباید زیاد گرم یا سرد و یا پرتاب و یا اینکه تحت ضربه قرار داد ، زیرا لعاب سطح آنها ترک برداشته و می ریزند .

انواع چینی :

چینی ها در واقع از انواع سرامیک محسوب می شوند و به دو دسته چینی ها اصل یا سخت و چینی های بدلی تقسیم می شوند .

چینی های اصل :

·        چینی ظرف : که می توان آن را نوعی شیشه کدر دانست ، مانند ظرف چینی معرف به سور . از ویژگیی های این نوع چینی آن است که لعاب رنگی را به خود می گیرد .

·        چینی سیلیسی : این نوع چینی که به چینی لیموژ معروف است ، در کشور فرانسه ، ژاپن و چین تهیه می شود . مواد اولیه آن خاک چینی سفید ، شن سفید و فلدسپار است .

·        چینی آلومینیوم دار : این نوع چینی به نام چینی ساکس و بایو در فرانسه تهیه می شود و دارای CaO / SiO2 / Al2O3 است .

چینی های بدلی :

خمیر این نوع چینی ها ترکیبی حد واسط از خمیر سفال و خمیر چینی های ظریف است . در نتیجه سختی آنها از چینی های اصل کمتر است . از این رو ، حتما باید آنها را با لعاب بپوشانند . این نوع چینی ها خود به دو دسته تقسیم می شوند :

·        بدل چینی های معمولی که خمیر آنها رنگی است و از این رو ، با لعاب کدر پوشاننده می شود .

·        بدل چینی های ظریف که خمیر آنها مانند خمیر چینی بی رنگ است اما بر خلاف چینی در مقابل نور شفاف نیست . معمولا سطح این نوع چینی ها را از لعاب بی رنگ ورنی مانند و شفا می پوشانند تا ظاهری مانند اصل پیدا کنند .

طبقه بندی کانی های رس

کانی سیلیکاتی دو لایه ای

کائولینیت : بررسی پراش اشعه ایکس ، وجود دو لایه را در در کائولینیت نشان می دهد . لایه اول شامل واحد های 2 – Si2O5 چهار وجهی است و لایه دوم از واحد های هشت وجهی 2 – Al2(OH) تشکیل شده است . از اتصال دو لایه ، یک لایه یک واحد بوجود مآید که تکرار آن ، لایه کائولینیت را می سازد .

هالوی سیت : کانی دیگر ، هالوی سیت است که در مقایسه با کائولیت کاربرد کمتری دارد

کانی های سیلیکاتی سه لایه ای :   

مونت موری لونیت : مونت موری لونیت دارای سه لایه ، دو لایه به صورت چهار وجهی های سیلیکاتی و لایه وسط به صورت گروه های هیدروکسی آلومینات است . به علت توانایی گیر انداختن سیستمهای مولکولی مختلف ، اغلب به عنوان کاتالیست مصرف دارند .

ایلیت : ساختمان ایلیت ، تقریبا شبیه مونت موری لونیت می باشد و چون همیشه همراه با مخلوط کانی های دیگر است فرمول دقیقی نمی توان برای آن در نظر گرفت .

ترکیبات ثانوی خاک ر س و تاثیر آن بر سرامیک ها :

ترکیبات ثانوی ، شامل ترکیبات آهن ، ماسه ، کربنات کلسیم و منیزیم ، میکا و مواد آلی است که مقادیر آنها در انواع خاک رس متغیر می باشد . ترکیبا ت آهن موجود در خاک رس مثل پیریتها و هیدرو کسیدها آهن و . . . باعث پایین آمدن نقطه ذوب و تغییر رنگ سرامیک قبل از پختن به زرد متمایل به قهوه ای و بعد از پختن به صورتی متمایل به قرمز تیره می شوند . باعث کم شدن حالت پلاستیته و کاهش قدرت چسبند گی می شود .

کربناتها کلسیم و منیزم به عنوان ناخالصی باعث آسیب دیده گی محصول شده و بعد از پخت ، باعث افزایش خلل و فرج و کاهش قدرت مکانیکی و خواص نسوزی محصول می شوند . نمک های سو لفات و کربنات و کلرید های فلزات قلیایی خاک رس و وانادیوم ، قابل حل در خاکهای رس هستند و موجب پخش مواد در توده خاک رس می شوند . ترکیبات وانادیوم لکه های زرد متمایل به سبز ، روی محصول ایجاد می کنند . ترکیبات آلی موجود در خاک رس ، باعث ایجاد رنگ خاکستری می شوند .

انواع سیلیکا :

دی اکسید سیلیکون ، معمولا به سه صورت سنگ ، گرانول و پودر وجود دارد . دی اکسید سیلکون در حالت سنگ به صورت کوارتز یافت می شود که در این حالت کمیاب است . به علت خالص بودن بهترین نوع سیلیکا برای مصرف در سرامیک است . نوع گرانول در صنعت سرامیک سازی خیلی رایج می باشد . این نوع سیلیکا را معمولا قبل از مصرف ، دانه بندی کرده ، می شویند . نوع پودر سیلیکا معمولا خالص نبوده و در ساخت سرامیک چندان مصرف ندارد .

نقش فلدسپار در سرامیک سازی :

فلدسپارها خاصیت سیال کنندگی دارند و امروز نیز از این ترکیبات در صنعت سرامیک استفاده می کنند . نقش این ترکیبات در سرامیک سازی ، ایجاد فاز شیشه ای در توده اولیه است .

انواع فلدسپار در سرامیک :

فلدسپار پتاسیم 6SiO2 و Al2O3 و KO

فلدسپار سدیم 6SiO2 و Al2O3 و Na2O

فلدسپار کلسیم 6SiO2 و Al2O3 و CaO

از بین این ها فلدسپار پتاسیم از همه مهمتر است ، ولی در عمل موادی که به عنوان سیال کننده بکار می روند ، مخلوطی از فلدسپار های مختلف هستند .

HADI KASAEI