التصنيف: العلوم الكيميائية

العلوم الكيميائية

التصنيفات
العلوم الكيميائية

الكيمياء الحيوية

الكيمياء الحيوية هي احد الفروع الهامة لعلم الكيمياء الذي يبحث في تكوين وتركيب المواد الكيميائية التي تتكون منها اجسام الكائنات الحية ، ومن الموضوعات الهامة التي يشملها هذا الفرع ما يجري من تحولات على الغذاء وما يصاحب ذلك من انتاج للطاقة وكيفية الاستفادة منها في اداء الوظائف الحيوية .

وفي هذا الدرس سنتعرف على بعض المواد الاساسية الموجودة في جسم الكائن الحي ودورها في عملية البناء , والتفاعلات اللازمة لتزويد الجسم بما يحتاج من طاقة .

ومن هذه المواد :
1- الكربوهيدرات .
2- الليبيدات .
3- البروتينات .

وسنتناول كل منها بالتفصيل الممتع تعليم_الجزائر

الدرس الاول : الكربوهيدرات

بعد دراسة هذا الدرس يتوقع ان تكون قادراً على ان :
1- تذكر ثلاثة انواع من المواد التي تزود الجسم بما يحتاج اليه من طاقة .
2- تكتب الصيغة العامة للكربوهيدرات .
3-تميز بين السكريات الاحادية والثنائية والعديدة .
4- تكتب الصيغة البنائية لمركبات الكربوهيدرات الاحادية والثنائية .
5- تذكر مثال على السكريات الاحادية والثنائية والمتعددة .

الكربوهيدرات :
هي مركبات كيميائية عضوية تتكون من الكربون , والهيدروجين , والاكسجين . وتعتبر هذه المركبات من مصادر الطاقة في جسم الكائن الحي, والمادة التركيبية لعضيات الخلية .

الصيغة العامة : x [CH2O]n , حيث n = من 3 الى 7 .

صور الكربوهيدرات : توجد على هيئة سكريات , ونشويات , وسكريات بسيطة , وكربوهيدرات بسيطة ومعقدة , ودايت كربوهيدرات .

المصادر الغذائية للكربوهيدرات :
1. تعتبر السكريات المعقدة مصادر جيدة للمعادن والفيتامينات والألياف والتي نستطيع الحصول عليها من :
§ الخبز .
§ الحبوب .
§ بعض الخضروات .
§ الارز .
§ البطاطس .

تعليم_الجزائر

2. السكريات البسيطة ايضا تحتوي على المعادن والفيتامينات ونحصل عليها من :
§ الفواكه .
§ الحليب ومنتجاته .
§ الخضروات .

تعليم_الجزائر

وظيفة الكربوهيدرات :
الوظيفة الأساسية للكربوهيدرات هو توفير الطاقة لجسم الكائن الحي خاصة الدماغ والجهاز العصبي.حيث يتم تحويل النشا والسكر الى جلوكوز ومن ثم يتاكسد الجلوكوز ويتحول الى طاقة . مثلا واحد مول من الجلوكوز ينتج عند اكسدته طاقة مقدارها 673 كيلوكالاري ( الكالاري كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة كيلوجرام من الماء درجة سيليزية واحدة ) .

المجموعات الوظيفية التي تدخل في تركيب الكربوهيدرات :
تعتبر الكربوهيدرات الديهيدات أي انها تحتوي على مجموعة الديهيد .

تعليم_الجزائر

او كيتونات عديدة الهيدروكسيل.

تعليم_الجزائر

بعضها تحتوي على مجموعات حرة للكيتون والالديهيد , وبعضها لا يحتوي على أي منها ولكن عند تحلله في الماء يعطي مركبات تحتوي اما على كيتون او الديهيد .
ويمكن تقسيم الكربوهيدرات تبعا لعدد جزيئات السكر بها الى الاقسام التالية :
§ سكريات احادية ( Monosaccharides ) : وهي ابسط انواع السكريات تتكون من جزيء واحد فقط , وكل جزيء يحتوي على 3 – 7 ذرات كربون .

امثلة : الجلوكوز (C6H12O6) , و الفركتوز (C6H12O6) , والرايبوز (C5H10O5) .

التصنيف : تصنف السكريات الاحادية على اساس عدد ذرات الكربون ونوع المجموعة الوظيفية في الجزيء. مثلا لدينا الجلوكوز والفركتوز لهما نفس الصيغة الجزيئية (C6H12O6) , أي انهما يحتويان على نفس عدد ذرات الكربون الا ان المجموعة الوظيفية في الجلوكوز هي الالديهيد , وفي الفركتوز هي الكيتون. اما بالنسبة للريبوز فان الفرق يكون في عدد ذرات الكربون .

جميع السكريات الاحادية تكون على خطية , حيث ان جميع ذرات الكربون في السلسلة ما عدا واحدة تكون مرتبطة بمجموعة هيدروكسيل (-OH ) , اما الاخيرة تكون مرتبطة بمجموعة الكربونيل (-C=O ) .

كما هو واضح في الشكل التالي :

تعليم_الجزائر

السكريات الاحادية التي تحتوي على عدد من ذرات الكربون يساوي خمس او اكثر قد تكون على هيئة حلقات بالاضافة الى الشكل الخطي كما هو موضح في الصور التالية :

الجلوكوز
تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

في هذا المركب تتكون رابطة تساهمية بين مجموعة الالديهيد في ذرة الكربون الاولى , ومجموعة الهيدروكسيل المرتبطة بذرة الكربون الخامسة :

تعليم_الجزائر

كما هو واضح في الصورة فان الجلوكوز يكون على صورتين , الفا وبيتا. ويكون للجلوكوز طبيعتين في المحاليل المائية فقط , والاختلاف يكون في موقع احد مجموعات الهيدروكسيل .

صورة الرايبوز
تعليم_الجزائر

الفركتوز
تعليم_الجزائر

في هذا المركب تتكون رابطة تساهمية بين مجموعة الالديهيد في ذرة الكربون الثانية , ومجموعة الهيدروكسيل المرتبطة بذرة الكربون الخامسة :

تعليم_الجزائر

§ سكريات ثنائية : تتكون من ارتباط جزيئين من السكريات الاحادية برابطة كيميائية تساهمية . ويتحلل الجزيء الواحد فيها مائيا ليعطي جزيئين من السكريات الاحادية .
امثلة : السكروز ( سكر القصب ) : يتكون من جزيئين الاول جلوكوز والثاني فركتوز .
اللاكتوز ( سكر الحليب ) : يتكون من جزيئين ايضا الاول سكروز والثاني جلاكتوز .
المالتوز ( سكر الشعير ) : يتكون من جزيئين جلوكوز الفا وبيتا .

تعليم_الجزائر

صورة توضح تكون المالتوز من جزيئين جلوكوز بعد فقد جزيء ماء وتكون الرابطة التساهمية .

تعليم_الجزائر

صورة توضح الاكتوز والسكروز .

§ السكريات العديدة ( كربوهيدرات عديدة التسكر ) :
جزيئات كبيرة من الكربوهيدرات يتحلل الجزيء الواحد منها مائيا الى عدة جزيئات من السكريات الاحادية.

امثلة : النشا :
والنشا الطبيعي هو عبارة عن خليط من نوعين احدهما يسمى الاميلوز ( 10-20%) ويوجد هذا النوع في القسم الداخلي للخلية ويتكون من سلسة طويلة غير متفرعة من عدة الاف من جزيئات الجلوكوز ترتبط مع بعضها البعض عن طريق اتصال ذرة الكربون رقم ( 1 ) في الجزيء الاول بذرة الكربون رقم ( 4 ) في الجزيء الذي يليه مع فقد جزيئات ماء , وهو قابل للذوبان في الماء .

والاخريسمى الاميلوبكتين ( 80-90%) ويوجد هذا النوع في جدار الخلية, ويكون غير قابل للذوبان في الماء . وهو عبارة عن متفرعة تتكون من سلسلة رئيسية خطية ترتبط فيها جزيئات الجلوكوز بالارتباط بين ذرة الكربون رقم ( 1 ) في الجزيء الاول بذرة الكربون رقم ( 4 ) في الجزيء الذي يليه مع فقد جزيئات ماء . وتتكون الرابطة بين السلسلة الرئيسية والتفرع بارتباط ذرة الكربون رقم ( 1 ) من التفرع مع ذرة الكربون رقم ( 6 ) من السلسلة الرئيسية . كما هو موضح في الصورة التالية :
الصورة التوضييحية للاميلوبكتين , وهو عبارة عن سلسلة متفرعة :

تعليم_الجزائر

السيليلوز: يعتبر من اهم المواد التي تدخل في تركيب جدر الخلايا النباتية . وهو المادة الاساسية المكونة لهيكل النباتات . وينتج السيليلوز من تكاثف عدد كبير جدا يقدر بالالاف من جزيئات الجلوكوز عن طريق الارتباكط بنفس الطريقة الواردة في الاميلوز. وهو عبارة عن سلسلة غير متفرعة قد تصل كتلتها الى الملاين .

الصورة التوضيحية :

تعليم_الجزائر

ويكون السيليلوز الالياف التي تساعد في عملية الهضم في الانسان .

تعليم_الجزائر

صورة توضح السيليولوز في جدار الخلية النباتية

والجليكوجين : يخزن في الكبد ويتحول الي جلوكوز بفعل هرمون الجلوكاجون في حالة نقص نسبة السكر في الدم

.

الصورة التوضيحية :

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

التصنيفات
العلوم الكيميائية

اللدائن المصبوبة casting plastics

اللدائن المصبوبة CASTING PLASTICS
تعليم_الجزائر
الصب هو عملية سكب سائل بلاستيكي في قالب مناسب ، وقد يكون البلاستيك على شكل مونمر يستكمل بلمرته بعد صبه او سائل راتنجي مضاف إليه عامل مساعد (منشط) قبل السكب
. أما القالب فقد يكون معقد التركيب أو بسيطا جدا حتى يمكن استخدامه في الورشة المنزلية وعموما فان القوالب المستخدمة في عمليات الصب غير مكلفة حيث تصنع عادة من الخشب أو الزجاج أو الطين الصلصالي أو المعادن إلى جانب إمكانية أن تكون مادة القالب من نوع آخر من البلاستيك.
ويمكن أن تصب الراتنجات المستخدمة على الساخن أو على البارد ثم تترك لتتصلب من خلال عملية بلمرة متقدمة ، وغالبا ما يتم حشو الراتنجات لتقويتها ، ويمكن تلوينها باللون المطلوب حيث تتراوح من راتنجات رائقة الى معتمة.
ويستخدم في عمليات الصب سوائل راتنجية متعددة مثل :
تعليم_الجزائر
1- الاكريليك : ويستخدم في إنتاج الألواح والقضبان والمواسير والمجوهرات المقلدة وكرات البلياردو والرخام الصناعي.
تعليم_الجزائر
2- البوليستر : ويستخدم في تبطين العينات وأشغال الهوايات ، الألواح المصبوبة وأيضا أجزاء بعض أنواع الأثاث والمجوهرات.
تعليم_الجزائر
3- الايبوكسي : يتم خلط راتنج الايبوكسي مع بعض مساحيق المعادن ويستخدم على نطاق واسع في صناعة السيارات والطائرات لإنتاج القوالب البلاستيكية وادوات الهز ولقمة القالب
تعليم_الجزائر
4-البولي يوريثان : ويستخدم في إنتاج الأجسام الجاسئة ذات المرونة كأجزاء الأثاثات وصدامات السيارات والأجهزة المنزلية.
تعليم_الجزائر
5- السيليكون : يستفاد من مرونة راتنجات السيليكون في صناعة قوالب الصب والتي تصب فيها سوائل راتنجية أخرى لإعطاء منتج ذو تفاصيل دقيقة ويسهل ازالته من القالب.
تعليم_الجزائر
6 – النايلون : يستخدم في إنتاج جلب الخدمة الشاقة ، التروس ، رفاصات القوارب والأحواض المقاومة للكيماويات.
تعليم_الجزائر
عمليات الصب : CASTING PROCESSES
تعليم_الجزائر
1) صب الاكريليك :
يعتبر إنتاج ألواح الاكريليك الشفافة او الملونة احد عمليات الصب الرئيسية وفيها يسكب سائل سميك من مخلوط مونمر الاكريليك سابق التجهيز بين لوحين من الزجاج المصقول ويترك ليتجمد ويتماسك مستكملا بلمرته ، وبعد انتهاء الصب فان الالواح الناتجة تسخن لإزالة أي انضغاطات على اللوح وتقطع إلى الحجم المطلوب ثم تغطى بورق لحماية السطح المصقول من الخدوش. وفي إنتاج قضبان الاكريليك تستخدم نفس التقنية تماما مع تغيير شكل الزجاج.
تعليم_الجزائر
2) صب البوليستر :
ومن عمليات الصب الأخرى عملية صب راتنجات البوليستر والتي يتم فيها خلط الراتنج مع العامل المساعد (المنشط) داخل وحدة رش بطريقة آلية وبذلك يصبح سائل البوليستر جاهزا لصب متواصل منتجا أجزاء للأثاث مشابهة تماما للخشب.
تعليم_الجزائر
3) صب ا سليكون :
يرجع استخدام راتنجات السيليكون في صناعة قوالب الصب لسكب راتنجات أخرى فيها إلى مرونة هذا الراتنج وتحمله لدرجات حرارة عالية (حتى 316ºم) مما يجعله صالحا حتى لصب الرصاص فيه ، ويمكن استخدام القالب المصنوع من السيليكون من 100-200 مرة حسب نوع الراتنج المسكوب فيه.
تعليم_الجزائر
4) صب النايلون :
وفي راتنجات النايلون يصب المونمر في قالب ذو قطعة واحدة أو قطعتين ويترك ليتماسك حتى تكون البوليمر ، وتعطى راتنجات النايلون منتجا ذو قوة عالية ومقاومة ملحوظة للتآكل ، ونجد أن حجم وسمك المنتج يتحدد حسب حجم القالب مما يسهل لنا الحصول على منتجات النايلون بالحجم المطلوب بهذه الطريقة خاصة وان الحجم يعتبر عائقا هاما في عملية إنتاج مواد النايلون بطريقة الحقن.
تعليم_الجزائر
5) دفن المواد والأجسام :
تستخدم تقنية الصب في دفن المواد والأجسام المختلفة داخل المادة البلاستيكية الشفافة كالبوليستر أو الاكريليك لحمايتها من الرطوبة والبكتريا والصدمات والحرارة المباشرة مثل الأشياء الثمينة والعينات البيولوجية .. الخ.
وتتم عملية الدفن على مرحلتين تشمل الأولى منها وضع طبقة من الراتنج الممتزج مع العامل المنشط في القالب وتركها حتى تتماسك جزئيا ثم تأتي المرحلة الثانية حيث يوضع الجسم المراد دفنه فوق الطبقة المتماسكة ثم تصب الطبقة الثانية من الراتنج لتحيط بالجسم وتلتحم مع الطبقة الأولى السفلية.
اوريد معرفة المواد المضافه على
البوليستر لكى يتحمل درجة حرارة 150 درجة مئوية

التصنيفات
العلوم الكيميائية

الــفــلــزات واللا فــلــزات

الـفــلـزات واللا فــلـزات :
هنـاك تـجاذباً بيــن الشحنـات الكـهربـائيــه المـوجــبه والســالبـــه ,
وهذا يعنـي وجـود تـجاذب بين النواة ( وهي موجبه والشحنة لوجود البروتونات فيها )
والإلكترونات الموجوده في المستويـات الخارجيه , ففي بعـض العنـاصر تكـون الجاذبيـه
النـواة الإلكترونـات المستوي الخارجـي ضعيفه, وهذا أحد الاسباب التي تجعـل إمكانيـــة
فقـدان الـذره الإلكترون أو اكثر سهله نسبياً , وتسمي مثـل العنـاصـر ( الفلــزات ) . مثل
الحـديد , الفضـه , النـحـاس , الذهب , الصوديوم , الألمنيوم ,الماعنيسوم ,البوتاسيوم.
أما الفئه الأخرى من العنـاصـر فإن جاذبيـة نـوى ذراتها عـلى إلكترونات المستوي الخارجي
تـكون قويـة , وهذا أحـد أسبـاب صعـوبـة إزالـة تلـك الإلكترونات , وعلى العكس فإنها
تجذب إلكترونات إضافية لإكمــال مستوياتها الخارجيـه الـتي تنقصها الإلكترونات , وتسمي
هذه العنـاصر ( اللأفــــلزات ) مثـل الاكسجيـن , الكـربيـت , الكلـور , البروم ,الكربون والنيتروجين,
والواقـع أن العديد من المركبـات هو حصيلة أتحـاد يشمـل إنتقـال أو اشتراك إلكترونات من ( الفلزات )
إلــي ( اللأ فلـزات ) ويسـمي هـذا الإتحاد تفاعلاً كيمائياً . تمتاز ( الفلزات) بخصواص عامة ومشتركة
فيما بينهما إلا انها تختلف عن الخواص العــامه (اللأفلـزات ) بصــور عكسيـــه ,

خـواص ( الـفـلـزات ) :
1- لهــا بــريـق ولـمعان مميز .
2- قابله للـطرق على شـكـل ألـواح, والحسـب على شكـل اسلأك .
3- موصـله جيــده للحـراره والكهربــاء .
4- غالباً ماتكــون كثافتــها عاليـــــه .
5- درجـة أنصهارها وغليانهـا عـاليـــه .

ـــ
وفي النهايه اتمنى قد اعجبكم موضوعي .
الكاتب : عيـد

التصنيفات
العلوم الكيميائية

الجسيمات الأولية

– تتشكل مادة الكون من مجموعة من الجسميات الأساسية. ما قصة اكتشاف هذه الجسيمات؟
لقد اهتم الانسان منذ القديم بالمكونات الأساسية للكون. وكان لوسيبوس الميلي هو أول من قال بأن الذرة هي العنصر الأكثر أولية في الطبيعة. ثم جاء بعده ديمقريطس، وثبّت مفهوم الذرة غير المنقسمة والقاسية وغير المنضغطة. وكانت هذه الذرات تختلف في شكلها وترتيبها وتخضع لحركة مستمرة وأبدية وشواشية. وتؤلف هذه الذرات كل شيء بما في ذلك النفس. وأضاف لها أبيقور خاصة جديدة هي نوع من الثقالة. وتكون حركتها وفقه منتظمة وموجهة نحو الأسفل إنما يمكن أن تكون منحرفة قليلاً. وقد جوبهت هذه النظرية الذرية في العصور الوسطى بالموروث الأرسطي الذي يتألف العالم وفقه من أربعة صفات أولية، هي الحرارة والبرودة والرطوبة والجفاف، بالاضافة إلى مادة خاصة متواجدة في كل شيء هي الأثير. ولم تُطرَح النظرية الذرية بقوة إلا في مطلع القرن العشرين مع اكتشاف الالكترون، وكان تتويجاً لأعمال تمت في العديد من الدول الأوروبية بين عامي 1890 و 1900. وفي عام 1905 اقترح أينشتين في الوقت الذي كان يطرح فيه نظريته النسبية أن يكون الضوء مثل دفق من الجسيمات الأولية، أو كمات من الطاقة المعينة في نقاط من الفضاء. وقد سميت هذه الكمات فيما بعد بالفوتونات. وأًثبت وجود هذه الجسيمات في عام 1923 على يد كومبتون. وكان رزرفورد قد برهن قبل ذلك بعشر سنوات، ابتداء من معطيات تجريبية ترتكز على قذف ورقة ذهبية بذرات الهليوم الموجبة الشحنة، أنه يوجد في مركز الذرة نواة موجبة الشحنة وصغيرة جداً. وسمى رزرفورد في عام 1920 شحنة النواة الموجبة هذه بروتوناً. وبعد ذلك باثنتي عشرة سنة اكتشف شادويك جسيماً متعادلاً كهربائياً في قلب النواة، وسماه النترون. وتوقف الأمر عند هذا الحد حتى عام 1964 عندما اقترح كل من جيل مان وزويغ كل بمفرده مفهوم الكوارك، حيث تؤلف الكواركات العناصر الأولية للبروتونات والنترونات. ولم يثبت وجودها إلا في السبعينات.
هل هي جسيمات حقاً؟ وكيف يمكن وصفها؟
لا يمكن تمثيل الجسيم الاولي بكرية صغيرة كما هو شائع. فهذا التشبيه صحيح عندما نتحدث عن الميكانيك الكلاسيكي، ذلك أن الفيزيائيين يمثلون المادة كمجموعة من النقاط المادية، وهي نقاط تتركز فيها الكتلة. أما في الكهرطيسية، فيمكن وصف حركات هذه النقاط بفضل مفهوم الحقل الذي أدخله فاراداي في منتصف القرن التاسع عشر. وهو بنية لانهائية ممتدة على كامل المكان والزمان، وقد أصبح مع مرور الوقت مفهوماً أساسياً لفهم المادة. لكنه طرح مشكلة في الواقع. فكيف يمكن ملاءمة مفهوم يرتكز على معادلات تعتمد على الاستمرارية مع مفهوم الجسيم وهو متقطع في الجوهر؟ وقد حَلَّت المعضلة نظرية الميكانيك الكمومي التي طُرحت عام 1930. فوفق الميكانيك الكمومي لا يكون السؤال ما هو وضع الجسيم وما هي سرعته وطاقته، بل يكون السؤال على الشكل التالي: هذه كافة الحالات التي يمكن أن تشغلها أو لا تشغلها الجسيمات في إطار تفاعل ما، فكيف يكون توزعها؟ إن الحقول الكمومية هي مؤثرات تملأ أو تفرغ هذه الحالات. والملء هو خلق جسيم، والإفراغ هو إنهاء وجوده. فالجسيم ليس بالتالي نقطة مادية بل عينة وامتداداً للحقل الكمومي المعرّف لنمط معين من التفاعلات. ويشبه الجسيم بشكل ما لغة الواحد أو الصفر في برنامج معلوماتي. ويمكن لعينات الحقل أن تشكل مركبات المادة فتسمى بالفرميونات، أو تكون معاملات التفاعل فتسمى البوزونات. وللبوزونات والفرميونات خصائص مختلفةجداً. فاللف الذاتي للبوزونات معدوم أو صحيح في حين أنه يكون كسرياً عند الفرميونات. والفرميونات لا يمكن أن تتجمع في مكان واحد، فالمادة لا تتراكب. أما البوزونات فيمكن أن تتواجد في النقطة ذاتها، فالفوتون هو بوزون والأشعة الضوئية تتراكب.
ما هي الأسس الفيزيائية التي توصف وتصنف وفقها هذه الجسيمات؟
في الحقيقة لا يمثل النظري والتجريبي الجسيم بالطريقة ذاتها. فالجسيم بالنسبة للنظري هو امتداد للحقل، وبالتالي فإن المفهوم الأساسي بالنسبة له هو الحقل وليس الجسيم. وتُحدَّد طبيعة الحقول الكمومية بواسطة التفاعلات الرئيسية الأربعة وبالتناظرات التي تحافظ عليها. ولتفسير ذلك نأخذ مثالاً كهرمغنطيسياً. فلوصف تفاعل كهرمغنطيسي يستخدم الفيزيائي مفهوم الكمون. ويسمح له اشتقاق بالنسبة لاحداثيات المكان بالانتقال إلى كمون الحقل. وكما أن مجموعة غير منتهية من المستقيمات المتوازية لها الميلان نفسه، فهناك لانهاية من الكمونات التي تعطي الحقل نفسه. وكافة هذه الكمونات متطابقة إلى حد ما. فإذا حولنا أحد الكمونات إلى كمون
آخر فإن المعادلات لا تتأثر. ويستخدم الفيزيائيون في الميكانيك الكمومي مصطلح تناظر جوج لوصف هذا النمط من التحول. والواقع أن التفاعلات الأساسية الأربعة والمعادلات التي تصفها تحافظ على هذا النوع من التناظر، دون أن يستطيع العلماء تفسير ذلك حتى الآن تماماً. ولهذا انعكاس على الحقول الكمومية المرتبطة بالتفاعلات وبالتالي بالجسيمات. وهكذا فإن مفاهيم الجسيمات والتناظر والتفاعلات والحقول مرتبطبة عند الفيزيائي النظري. أما الجسيم بالنسبة للتجريبيين فهو ليس أكثر من أثر لنمط معين من الكواشف. وفي حين ان النظري يرمز لهذه الجسيمات في معادلاته بكمونات تابعة لمتحولات المكان والزمان، فإن التجريبي يشير إليها بحروف، مثل z , t, e , الخ.
هل أمكن اكتشاف هذه الجسيمات كلها وكيف؟
هناك بين الجسيمات المعروفة ما يوجد في الطبيعة مثل الالكترون، وهو جسيم مكون لذرات المادة، والنيوترينو، وهو جسيم حيادي الشحنة موجود في الأشعة الكونية. وهناك جسيمات أخرى لم توجد إلا في اللحظات الأولى من عمر الكون ولا يمكن اكتشافها إلى بواسطة مسرعات أو مصادمات هائلة. فلو تخيلنا أننا نريد اكتشاف بنية تحتية في بنية أكبر منها مثل البروتون، يمكننا أن نفعل ذلك بسبر هذه البنية بإرسال جسيم أو جسيمات سابرة عليها. وكان لويس دو بروي قد حدد عام 1923 طول الموجة المرتبط بهذه الجسيمات السابرة بحسب ثنائية الموجة الجسيم. لكننا نعرف أن الظاهرة الموجية لا تندمج إلا مع أجسام ذات أبعاد أكبر من طول موجتها. ومن أجل سبر الأجسام الصغيرة يجب إذن إرسال جسيمات سابرة عليها بطول موجة قصير جداً، أي بطاقة عالية جداً. وتبنى المسرعات أو المصادمات على هذا المبدأ. ففي المسرع تسير حزمتان من الجسيمات ذات الطاقة العالية باتجاهين مختلفين. ويؤدي تصادم جسيمين من الحزمتين إلى انتاج جسيمات أخرى بحسب مبدأ التكافؤ بين الكتلة والطاقة الناتج عن النظرية النسبية الخاصة. وكلما كانت طاقة الصدم أكبر، تكون الجسيمات الناتجة أكبر كتلة. وهذا لا يعنى أنها أكبر حجماً على الاطلاق! بل على العكس، فكلما كانت كتلتها وبالتالي طاقتها أكبر فإن حجمها أو بشكل أدق طول الموجة المرتبط بها يكون أصغر. ويكون عمر هذه الجسيمات قصيراً جداً، بحيث لا يمكن لأي جهاز أن يرصد أو يصور مباشرة حادثة الصدم. وما يكشفه المجربون هو الآثار الباقية من تحلل هذه الجسيمات. وهم يضعون العديد من الكواشف حول نقطة الصدم من أجل تحديد موضعها وطاقتها.
تشكل الجسيمات الأولية البنية الأساسية للمادة في الكون. ما هي الصلات القائمة فيما بينها؟
تقسم الجسيمات إلى عائلتين هما الفرميونات التي تشكل المادة والبوزونات التي تنقل التفاعلات بين الجسيمات. وهناك نمطان من الجسيمات في مجموعة الفرميونات: فمن جهة هناك اللبتونات التي لا تشارك في التفاعلات الشديدة، ومن جهة أخرى الكواركات المختلفة النكهات والألوان والتي تشارك في كافة التفاعلات. وتحدد شحنات النكهة (وعددها ست) واللون (وعددها ثلاث) للكواركات سلوكها تبعاً للتفاعل الضعيف والقوي. إن البوزونات، وهي موجهات التفاعلات الأساسية الأربعة، هي الفوتون بالنسبة للتفاعل الكهرطيسي، والغليونات للتفاعل الشديد وهي تربط الكواركات فيما بينها، والبوزونات حاملات التفاعل الضعيف، وأخيراً الغرافيتون ناقل الجاذبية. وقد صُنفت الفرميونات والبوزونات في ثلاث مجموعات في النموذج المعياري، وهو نظرية تذهنية تسمح بالتنبؤ بكافة الظاهرات التي تنتج عن التفاعلات الأساسية باستثناء الجاذبية. ويمكن استنتاج المجموعتين الأخيرتين من الأولى إذ لا يتميز الجسيم فيهما عن جسيمات المجموعة الأولى إلا بالكتلة. فالميون ليس سوى الكترون إنما أثقل قليلاً، وكذلك التون هو ميون أثقل منه قليلاً. فكما لو كانت الطبيعة قد قد بنت المادة وفق ثلاث مراحل. ويقبل الفيزيائيون بأن النموذج المعياري كان يمكن أن يكون صحيحاً بمجموعة واحدة من الجسيمات.
لماذا لا يوجد مجموعة واحدة أو خمس مجموعات مثلاً من الجسيمات؟
إنه أحد الأسئلة الكبيرة المطروحة حالياً في الفيزياء. ولا بد من العودة إلى مفهوم التناظر لفهم جوانب هذه المسألة. فنظرية الحقول الكمومية تقتضي وجود تناظر يقال له CTP ، وهو نتاج تناظرات الشحنة C (حيث نستبدل الشحنة بشحنة معاكسة)، والفراغ P (حيث نستبدل إشارات الاحداثيات الفراغية)، والزمن T (حيث نعكس اتجاه الزمن). أن عدم تغير الفيزياء عبر التناظر CPT يمكن أن يجعلنا نعتقد أنه يوجد أيضاً ثبات فيزيائي بالنسبة لـ C و P و CP و T بشكل منفصل. لكن التفاعل الضعيف يشرخ هذا المبدأ: فهو ليس ثابتاً بالنسبة للتناظر CP . ويعني ذلك عملياً أنه ضمن صيرورات من التحلل الاشعاعي، فإن تغيير شحنة جسيم بشحنة معاكسة والنظر إلى النتيجة بالمرآة (أي عكس الاحداثيات) هو صيرورة ليس لها الاحتمال نفسه الذي لصيرورة البدء. فانكسار التناظر CP هذا يمكن أن يفسر غلبة المادة في الكون على المادة المضادة التي تحمل دوماً الشحنة المعاكسة لشحنة المادة. وقد توصل الفيزيائيون إلى تبيان أن الانكسار في إطار النموذج المعياري ليس ممكناً إلا إذا كان يوجد ثلاث مجموعات حصراً من الجسيمات.
هل توجد الجسيمات المضادة حقاً؟
إنها موجودة طالما تم رصدها‍! فقد عُثر عليها أولاً في الاشعة الكونية، ثم في المسرعات والمصادمات. لكن ديراك كان قد افترض وجود الجسيمات المضادة في نهاية العشرينات قبل أن يمكن رصدها. فمن أجل موافقة الميكانيك الكمومي والنظرية النسبية تخيل وجود جسيم موجب الطاقة تساوي كتلته كتلة الالكترون إنما يعاكسه بالشحنة. وقد أُثبت وجود هذه الازدواجية من الجسيمات والجسيمات المضادة بشكل تجريبي في عام 1932. وقد تم اليوم اكتشاف كافة الجسيمات المضادة للجسيمات الأولية. ويملك الجسيم المضاد الكتلة نفسَها واللف الذاتي نفسَه اللذين للجسيم الذي يحمل الاسم نفسه ويختلف بالشحنات. والشحنات بصيغة الجمع هنا إذ توجد أنواع مختلفة منها. فكل جسيم أو جسيم مضاد يحمل في الواقع عدداً من الشحنات (الشحنة الكهربائية، والشحنة اللونية، والعدد الباريوني، وشحنة النكهة… إلخ). وهذه الأرقام هي نوع من المميزات التي تحدد سلوك الجسيم أو الجسيم المضاد في التفاعلات. إن أحد الألغاز الكبرى في الفيزياء الحديثة هو نقص هذه المادة المضادة المقاس في الكون.
هل يمكن رصد كافة الجسيمات الأولية؟
يمكن ذلك من حيث المبدأ. لكن يصعب رصد بعضها أكثر من غيره، مثل النيوترينو وهو جسيم من اللبتونات متعادل كهربائياً. وكان باولي قد تنبأ بوجود هذه الجسيمات المتعادلة في عام 1932. وبعد نحو عشرين عاماً تم اكتشاف النيوترينو. ومن الصعب رصد هذه الجسيمات لأنها غير مشحونة ولا تشارك إلا في التفاعل الضعيف: وبالتالي فإن احتمال تفاعلها مع المادة شبه معدوم. وتزيد هذه الخاصية أيضاً تعقيد مسألة قياس الكتلة التي ربما تكون صفراً. كذلك فإن كشف الكواركات صعب حتى ولو كانت هذه الفرميونات تشارك في التفاعلات كلها. إن الكوارك لا يمكن أن يُلحظ مباشرة لأنه ينتقل دائماً بشكل حزمة، إن مع كواركين آخرين أو مع كوارك مضاد. ونعرف إضافة إلى ذلك أنه توجد ثلاثة ألوان مختلفة لكوارك واحد، ولكن هذه الألوان تعطي إذا امتزجت مع بعضها ما يشبه الأجسام البيضاء، وهذه الأجسام هي وحدها التي يمكن رؤيتها بحسب نظرية القوة الشديدة. فنحن لا يمكننا إذن أن نرصد مباشرة سوى تجمعات الكواركات وليس الكواركات المعزولة أبداً.
لماذا للجسيمات الكتلة التي تملكها؟
الحق أن الفيزيائي لا يستطيع الإجابة على هذا السؤال. إنه يستطيع أن يتنبأ بفضل النموذج المعياري بعدد معين من المتحولات ولكن ليس بالقيم الدقيقة لكتل الجسيمات. وبحسب ا لنموذج المعياري الحالي يجب أن تكون كتلة كافة الجسيمات معدومة. فقد رأينا أن التفاعلات الرئيسية الأربعة تحافظ على التناظرات، وهذه التناظرات هي التي تفرض على جسيمات التفاعل، أي البوزونات، أن تكون معدومة. وهذا هو حال الفوتونات بالنسبة للتفاعل الكهرمغنطيسي والغليونات بالنسبة للتفاعل الشديد، لكنه ليس حال بوزونات التفاعلات الضعيفة ذات الكتلة الكبيرة والتي تصل إلى ثمانين ضعف كتلة البروتون. ومن أجل تفسير هذه الظاهرة اخترع الفيزيائيون حقلاً كمومياً جديداً هو حقل هيغز، هو مولّد الكتلة، وتفاعلاً جديداً مرتبطاً به هو آلية هيغز. وبحسب النموذج المعياري فقد جعل حقل هيغز كافة الجسيمات ثقيلة ما عدا الفوتون والغليون. ويفسر النموذج المعياري ذلك بأن شرخاً آنياً حدث في تناظر حقل هيغز في الحالة المستقرة الأساسية التي هي الفراغ. ويشبه ذلك وضع كرية في قعر زجاجة محدبة من الأسفل، فتكون الحالة المستقرة هي وجود الكرية على يمين أو يسار قعر الزجاجة (وهي حالة غير متناظرة) وليس في وسطها (وهي حالة متناظرة). فإذا كانت آلية هيغز صحيحة يجب عندها تصور وجود جسيم ثقيل يسمى بوزون هيغز. ويبحث العلماء عن هذا البوزون الآن. وعدم العثور عليه حتى الآن يرجع إلى كتلته الكبيرة جداً. ويعلق العلماء على بناء المصادم العملاق التابع لمركز الأبحاث النووية الأوروبي أملاً كبيراً من أجل اكتشاف بوزون وآلية هيغز. ويرى علماء كثيرون أن صورة المادة المبنية من كواركات ولبتونات وبوزونات ربما ليست سوى صورة مبسطة للواقع. وبالمقابل فإن تصور بنية أكثر أولية للجسيمات في إطار النموذج المعياري يتطلب طاقات أعلى بآلاف المرات من الطاقات التي سمحت بإثبات وجود الكواركات.

التصنيفات
العلوم الكيميائية

المركبات الاروماتية والظاهرة الاروماتية

ي عام 1825 م اكتشف فارادي البنزين بعزله من غاز كان يستعمله للاستضاءة . والبنزين مثل على طائفة من المواد تدعى المواد الاروماتية ( أو العطرية ) .
وفي عام 1834 تبين ان الصيغة الاولية للبنزين هي ( CH ) ، وبعد ذلك عينت صيغته الجزيئية وكانت C6H6 . وقد كان هذا في حد ذاته أمراً غريباً ، إذ ان معظم المركبات التي كانت معروفة عندئذ كانت تحتوي على نسبة اعلى من ذرات الهيدروجين مقارنة بعدد ذرات الكربون ، فكانت النسبة عادة 1.2 تقريباً .
لذلك فالبنزين بصيغة C6H6 أو CnH2n – 6 يجب أن يتألف من جزيئات ذات عدم اشباع مرتفع . فمعامل النقص الهيدروجيني هو 8 . فمعامل النقص الهيدروجيني ، فلو كانت في الجزئ حلقة فأنه لا يزال من الضروري أن يحتوي على روابط مضاعفة . لكن البنزين وغيره من المركبات الأروماتية تمتاز بالميل إلى الدخول في تفاعلات الاحلال المميزة للمركبات المشبعة بدلاً من ان تظهر تفاعلات الاضافة الخاصة بالمركبات غير المشبعة .
وخلال الفترة الأخيرة من القرن التاسع عشر كانت نظرية كيلوله – كوبر – بتريلوف في التكافؤ تطبق على جميع المركبات العضوية المعروفة . وكانت احدى نتائج هذه المحاولات ان قسمت المركبات العضوية إلى قسمين رئيسيين : المركبات الاليفاتية والمركبات الاروماتية . ووصف اليفاتي كان يعني ان للمركب صفات ((دهنية )) ( لكن الكلمة الآن تعني شبهاً بالالكان أو بالألكين او الالكاين أو المركبات الحلقية المقابلة لها ) .
وأما وصف أروماتي فقد قصد به ان في المركب نسبة هيدروجين : كربون منخفضة ، وان له رائحة . ومعظم المركبات العضوية الأولى كان مصدرها الزيوت النباتية والراتنجات resins . ومن ضمن هذه المركبات بنزالدهيد ( من اللوز المر ) ، حامض بنزويك وكحول بنزيل ( من صمغ بنزوين) وتولوين ( من بلسم تولو ) .
وقد كان كيلوله أول من لاحظ ان كل هذه المركبات الأروماتية تحتوي على وحدة من ست ذرات كربون ، وأنها تحتفظ بها خلال تحولاتها أو خسفها . وأخيراً تبين ان البنزين هو المركب الأساسي لهذه السلسلة من المركبات .
وبما انه تبين ان هذه المجموعة من المركبات متميزة بخواص تفوق الرائحة في الهمية فان لفظ اروماتي ( أو عطري ) تحول ليدل على معان كيميائية و معنى كلمة اروماتي قد نما بنمو معرفة الكيميائيين عن خواص المركبات الاروماتية وتفاعلاتها .

منقول

التصنيفات
العلوم الكيميائية

الوجه الجديد للكربون


الوجه الجديد للكربون
كلنا يعرف ان للكربون وجهين … الجرافيت والماس

ولكن هنا سنتعرف على وجه جديد للكربون

Buckminsterfullerene, C60

هنا ترتبط 60 ذرة كربون مع بعضها البعض وتاخذ شكل كرة القدم حيث ترتبط ذرات الكربون مع بعضها مكونه 12 شكل خماسي
تعليم_الجزائر

و 20 شكل سداسي:
تعليم_الجزائر

كما هو موضح بالصورة :

تعليم_الجزائر

لقد تم اكتشاف هذا الشكل للكربون عام 1985 م

وقد ترتبط 70 ذرة كربون مع بعضها البعض حيث تؤدي الى تكون شكل بيضاوي بدلا من الكروي كما في الشكل التالي :
تعليم_الجزائر

التصنيفات
العلوم الكيميائية

الجزيئات الكيرالية

[COLOR=#000000]الجزيئات الكيرالية
المتشكلات .. هي عبارة عن مركبات عضوية لها نفس الصيغة الجزيئية ولكنها تختلف في ترتيب الصيغة …
وتنقسم المتشكلات إلى قسمين ..
1 – – المتشكلات البنائية( Structural Isomerism ) …… 2 – المتشكلات الفراغية أو المجسمة ( Sterioisomerism )
هي عبارة عن جزئيات لها نفس الصيغة الجزيئية ونفس ترتيب الصيغة ..( أي أن الذرات مرتبطة مع بعضها بنفس الترتيب في كل جزيء …) والذرات في كل جزيء تكون لها ثلاثة أبعاد فراغية وهو الذي يجعلها غير متطابقة .. وهناك نوعان منها ………[ /COLOR]

أ – المتشكلات الهندسية ( Geometric Isomerim ) ……
ب – المتشكلات الضوئية ( Optical Isomerism ))

وسوف نتطرق الآن إلى المتشكلات الضوئية ….
الكيرالية ..
الجزيئات الغير متطابقة التي تكون علاقتها كجسم وصورته في المرآة ..
ومن هذه الأشياء .. اليد ، وهي التي يشتق منها اسمها اللاتيني لفظ كيرالي أو كيرالية .. فإذا رفعت يدك اليمنى أمام المرآة وراحتها نحوها ، فإن الصورة التي تراها يد يسرى .ولو حاولت أن تُجري عملية التطابق بين اليد اليمنى واليسرى ستجد أنهما لا تتطابقان على الرغم من كل يد خمسة أصابع بنفس التتابع … وحتى يسهل علينا توضيح ذلك … عادةً اليد اليمنى لا يناسبها القفاز الأيسر ، وكذلك اليد اليسرى ..

تعليم_الجزائر

فبالتالي فإن الشيء الذي لا يتطابق مع صورته في المرآة يوصف بأنه كيرالي . فإذا وجدنا أن بالإمكان أن نتصور وجود سطح يقطع إلى نصفين أحدهما مطابق للآخر ، فإن الشيء يكون غير كيرالي .. ومن أمثلة ذلك الكرة والمسمار .. أما إذا كان النصفان لا يتطابقان ، كان الشيء ككل كيرالياً ، ولا يتطابق مع صورته في المرآة ..
وهذا أيضاً ينطبق على الجزيئات :
فيعتبر الجزيء كيرالي .. إذا لم يكن متطابقاً مع صورته في المرآة ..
ويعتبر غير كيرالي .. إذا كان متطابقاً مع صورته في المرآة ..

التصنيفات
العلوم الكيميائية

كيميـــــاء التفلـــــون

: ღ : كيميـــــاء التفلـــــون : ღ :
.,,. الســلام عليـكم ورحمـة الله وبــركـاته .,,.
يمكن أن ندعو القرن العشرين بعصر المواد الهندسية كما حدث في العصور السابقة كالعصر الحجري و الحديدي و النحاسي, لكن

تسمية هذا العصر بمادة محددة يعد أمراً صعباً . أندعوه بعصر الفولاذ أم عصر ناطحات السحاب, عصر استخدام النحاس للنقل الكهربائي

, السيليكون في السفن, البلاستيكيات و المواد الكيميائية , المواد التجميلية للزرع الطبي ….. بطريقة أو بأخرى فإن كل تلك المواد

كانت مهمة جداً للاختراعات و الإبداعات التي ساهمت في تغيير القرن .

ولقد انتشر استعمال البوليمرات أو المواد البلاستيكية على نطاق واسع في جميع مجالات الحياة ، وأصبح لها فرعاً مستقلاً من فروع علم الكيمياء

يُسمى علم البوليمر ” Polymer Science ” … ومن ضمن هذه البوليمرات…البوليمرات الفورية …

“::**::”….البوليمرات الفلورية….”::**::”

تتميز البوليمرات الفلورية بأنها تقاوم فعل الحرارة والمواد الكيميائية ، وبأنها لا تقبل الاشتعال ، وبصفاتها العازلة للكهرباء ، ويضاف إلى ذلك أن

لها مرونة كافية حتى عند درجات الحرارة المنخفضة …

والبوليمرات المحتوية على ذرات الفلور عدة أنواع ، وهي تحضّر بطرق مشابهة لطرق تحضير بولي كلوريد الفاينيل ، وأهم أنواعها البوليمرات

التي تحضر ببلمرة فلوريد الفاينيل ، أو فلوريد الفاينايليدين أو رباعي فلوروإيثيلين ..

ولا تحضر هذه المركبات بالتفاعل المباشر بين غاز الفلور والهيدركربونات ، لأن التفاعل بالغ العنف ويسبب اشتعال خليط التفاعل ويعطي رابع

فلوريد الكربون في أغلب الأحوال ..

وقد اكتشفت البوليمرات الفلورية عام 1941 م ، ولكنها لم تعرف على نطاق واسع إلا بعد الحرب العالمية الثانية .. وتتميز هذه البوليمرات

بمقاومتها العالية للحرارة وبعدم ذوبانها في المذيبات العضوية ، وببقائها مرنة حتى عند درجات الحرارة المنخفضة ..

وقد اكتشف حديثًا خاصية جديدة لبوليمر بولي فايناليدين فقد تبين أنه يعطي مجالاً كهربائيًا عند تعرضه لضغط مرتفع أو التواء حاد ، كذلك تبين أنه

عند تعريضه لفرق في الجهد الكهربائي ، فإنه يغير من حجمه أو من طوله وعضه ..

وقد استعمل بولي فلوروفاينايليدين حديثًا في علاج كسور العظام وفي صنع أغشية سماعات التلفزيون وغيرها للاستفادة من هذه الخاصية

الجديدة ..

ومن الأمثلة على هذه البوليمرات :-

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر

المقــلاةالسحــرية””قصـــــــــةالتيفـال”

تعليم_الجزائر

::”×”::…نبــــذةتــــاريخيــــــة…::”×”::

بالرغم من أن اكتشاف التيفال قد حدث صدفة على يد كيميائي أمريكي فإن التقنية الفرنسية هي التي أدت لإنتاج أول مقلاة من التيفال الذي لا يلصق

به الطعام ..

بدأت قصة التيفال مع وجبة عشاء بسيطة في بالتيمور عام 1958 م ، إذ قبل توماس هاردي المراسل الخارجي لوكالة الصحافة الدولية المتحدة ،

الدعوة إلى منزل صديقه العائد لتوه من باريس .. كانت الوجبة معدة في مقلاة فرنسية مدهشة لم يلصق بها ولو جزء بسيط من الطعام بالرغم من

تجنب صاحب الدعوة استخدام الدهون من زبدة وزيت في الطهي ، أعجب هاردي بالطبقة الثابتة التي تم طلاء المقلاة بها المعروفة في فرنسا

بالتيفال التي هي عبارة عن بلاستيك أمريكي ابتكره ” دوبونت ” لغايات صناعية أسماه ” التيفلون “ ..

بدأ غريغوري وهو صياد سمك بتغطية حبال الأشرعة والصواري بمادة التيفلون لتخفيف الالتصاق والتشابك ، وأوحت له زوجته بفكرة تغطية آنية

الطهي بنفس المادة التي ، فطلي إحدى المقالي بالبلاستيك المذكور بناءً على اقتراحها .. حدث هذا قبل سنوات من وصول هاردي يوم بلغت

مبيعات فرنسا من التيفال ما يزيد على مليون مقلاة سنويًا ..

تعليم_الجزائر

عاد هاردي إلى الولايات المتحدة مصطحبًا معه عدداً من المقالي وهو ما يزال لا يصدق أن ذلك الإنتاج لم يصل إلى أمريكا بعد .. وواصل

اتصالاته بكبار صنّاع أدوات الطهي في البلاد طيلة عامين بعد عودته من فرنسا ، لكن أحداً منهم لم يظهر اقتناعاً كافياً .. فاتصل وهو المقتنع

بملائمة السوق الأمريكية لتسويق أواني التيفال ، بغريغوري طالبًا منه أن يصدر له 3000 مقلاة .. ولدى وصولها إليه أرسل عينات إلى 100

مخزن كبير للبيع ، لكن بائعاً واحداً لم يطلب شراء تلك المقالي لعدم اقتناعهم بخاصيتها المعلنة ..

تعليم_الجزائر

لاحق هاردي ، نتيجة إحباطه ، أحد باعة الأدوات المنزلية في متجر ” ماكاي هيرالد ” في نيويورك فباعه 200 مقلاة بسعر سبعة دولارات

للواحدة .. عرضت هذه المقالي للبيع في 16 كانون الأول من عام 1960 م في طقس ثلجي عاصف حيث بلغت سماكة الثلج 40 سنتيمترا

وحرارته 15 تحت الصفر ..

وبالرغم من رداءة الطقس أقبل الناس لشراء المقالي من الخزن فنفذت خلال يومين ، فطلب المتجر المزيد ، وكذلك فعلت ربات البيوت الأمريكيات

، وعندما أصبح المصنع الفرنسي عاجزاً عن سد حاجة السوق الأمريكية المتزايدة ، أسس هاردي في عام 1961 م مصنعاً آليًا في مدينة ”

تيمونيوم” بولاية ميرلاند في فترة أصبح كل صانع لأدوات المطبخ في أمريكا يخطط لإنشاء خط خاص به لإنتاج آنية طهي مغطاة بطبقة من

التيفال .. ودخل عنصر جديد إلى المطبخ …

تعليم_الجزائر

زاد النشاط إليه من شهرة الدكتور ” روي بلانكيت ” ” Plunkett_Roy ”

تعليم_الجزائر

الملقب باسم دوبونت ، ذو اللسان المعسول الذي اكتشف بالمصادفة

مادة التيفلون أثناء قيامه باختبارات على الغازات المبرّدة المستخدمة في البرادات والمكيفات .. ففي صباح السادس من أيار عام 1938 م ، وفي

مختبره بنيوجرسي فحص بلانكيت وعاءً كان قد خزنه طوال الليل متوقعاً أن يجده مليئًا بغاز شديد البرودة ، لكنه بدلاً من ذلك ، وجد أن الغاز قد

تجمَّد مشكلاً مادة شمعية القوام صلبة التصقت من تلقاء نفسها على جدران الوعاء ..

تعليم_الجزائر

دُهش الدكتور بلانكيت ” Plunkett_Roy ” لزلاقة المادة

وكتامتها المطلقة ومقاومتها لكل الكيماويات الأكّالة التي عرَّضها لها فأطلق عليها اسم التيفلون وهي كلمة مختصرة لاسم المادة الكيماوية ”
تيترافلوروإيثيلين ” …

واستخدم التيفال فيما بعد في صنع الرداء الخاص برواد الفضاء فكان الرواد على متن رحلة أبولو قد قاموا بارتداء ملابس مصنوعة من التيفال ..

تعليم_الجزائر

وكذلك بدأ استخدامه في رقائق الحاسوب وفي الحلول محل شرايين القلب وواقٍ حراري للمركبات لدى اختراقها الغلاف الجوي عند عودتها إلى

الأرض .. وتمت إضافة التيفال إلى مفاصل تمثال الحرية ” 15000 مفصل “بولاية نيويورك للتقليل من سرعة تآكلها وتلفها ، كما تقلل مادة

التيفال التي تغطي المصابيح من تحطمها وتحد من تمزق مكابح السيارات وتآكلها الناجمين عن الاحتكاك .. ضُمّ اسم الدكتور روي بلانكيت إلى

قائمة المخترعين العالميين في عام 1985م بسبب هذا الاكتشاف …

تعليم_الجزائر
::”×”::…كيميـــاءالتفـــلون…::”×”::

الصيغة الكيميائية

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

“”*””….تحضيــــره….””*””

يحضر التفلون من الكلوروفورم وفلوريد الهيدروجين في وجود عامل مساعد مثل كلوريد الأنتيمون حيث يتكوّن ثنائي فلوروكلوروميثان مع بعض

المركبات الأخرى ..

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

ويطلق عليه اسم ” فلوون ” ” Fluon ” في إنجلترا واسم تيفلون ” Teflon ” في الولايات المتحدة الأمريكية واشتهر بهذا الاسم ..

تعليم_الجزائر
“”*””…..الخــواصالمميــّزةللتفلون….””*””

تعليم_الجزائر

درجة الانصهار

327 deg. C

المظهر :

مادة بيضاء شديدة الثبات ..

على هيئة شمعية ..

عازل للكهرباء ..

مادة مرنة ، مقاومة الشَّّّّدّ ..

مادة مقاومة للمواد الكيميائية ..

لا يلتصق بأي مادة أخرى ..

ثباته للحرارة …

لا يتأثر بالعوامل الجوية ..ولا بفعل البكتريا ..

لا يذوب في المذيبات العضوية ..

تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر
“”*””….استخدامـــاتــه….””*””

يستخدم في :-

صنع أواني الطهي وغيرها ..

صناعة المعدات والكابلات والأجهزة الكهربائية ..

صنع أغشية المضخات والجوانات التي تمنع تسرب الزيوت الآلات ..

تغطية المحاور التي لا تحتاج إلى تشحيم ..

وقد صنعت منها أيضًا طلاء صامدة للماء لكل من الأوراق والألياف وألياف النسيج ..

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

….فقـــــــرةخــــــــاصةبربـــةالمنزل….

في الطبخ كما في النشاطات الأخرى, فإن المعدات التي نستخدمها قد تحدث الفرق بين التجربة الفعالة الممتعة وبين العذاب شبه

اليومي لسيدة المنزل ..

وعندما تقوم سيدة المنزل بقطع الفواكه أو الخضار إلى شرائح رقيقة … حتمًا ستحتاج إلى لوحة التقطيع …

ولكن يا تُرى على أي لوحة ستقطّع ؟

تنقسم ألواح التقطيع إلى عدة أنواع، وتصنع من مواد مختلفة كالنايلون, البلاستيك, الزجاج, الرخام والخشب.

ألواح التقطيع المصنوعة من النايلون أو البلاستيك هي من أفضل الأنواع وينصح باستخدامها في المطبخ، لأنها لا تتعرض للكسر كألواح

الزجاج كما أن لوحة البلاستيك أو النايلون لا تعرض السكاكين للتلف كألواح الرخام.

ولا تحتفظ بروائح الأطعمة كألواح الخشب.

ولابد دائماً التأكد من تنظيف اللوح بعناية كبيرة خصوصاً بعد القيام بتقطيع اللحوم النيئة.

والآن … ماذا نختــار من ملاعق المطبخ ؟؟؟

هل من المناسب اختيار البلاستيك ؟ أم التفلون؟ أم المعدن؟

يمكنكم اختيار ملاعق التفلون أو البلاستيك فهي ذات استخدام متعدد و لكن لا يجب نسيان ملاعق الخشب والمعدن فهي جيدة أيضا.

تعليم_الجزائر

و من أدوات المطبخ هنالك أيضًا الأواني المطلية بالتيفال ، فمن ضمن مميزات التفلون التي سبق وأن ذكرناها هي أنها لا تلتصق بأي مادة

أخرى .. ولذلك تستعمل في تغطية سطوح بعض أدوات الطهي التي يسهل تنظيفها بعد الطهي أو الشواء بقطعة من القماش ، ولكن هذه الميزة لا

تبقى طويلاً ، فبمرور الوقت تبدأ طبقة التفلون التي تغطي سطح الإناء في التآكل تدريجيًا حتى تنتهي تمامًا …

فجميع تلك الأواني تلامس طعامنا دون إدراك لما يتسرب منها من سموم ، فتزداد بذلك نسبة مركبات الفلور التي تدخل في الجسم

وتسبب للإنسان ضرراً كبيرًا على المدى الطويل في حال عدم مطابقتها للمواصفات أو وجود أي خدش فيها أو تكسر للطلاء ، فلقد صنعت

تلك الأواني و طليت بمادة التيفال الصعبة التفاعل مع الحموض أو المواد الدسمة , إلا أن تلك المادة قد تؤثر على صحة الإنسان ..

التصنيفات
العلوم الكيميائية

البوزيتــــــــــــــــــرون

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

تحياتي لكم

اعتبرت نقائض المادة في مواجهة المادة حقيقة من حقائق كوننا المدرك‏,‏ حيث ثبت أن لكل جسيم مادي نقيضه أي جسيما يماثله تماما في الكتلة والحجم والسرعة ولكن له شحنة مضادة ويدور بطريقة معاكسة‏,‏ وثبت انه إذا التقي الضدان فإنهما يفنيان فناء تاما‏.‏
وقد تساءل العلماء عن كيفية بقاء عالمنا المادي مع وجود كل من المادة وأضدادها وكلاهما يفني بلقاء الآخر وقد فسر ذلك بان كلا من المادة والمادة المضادة قد تجمع على ذاته لتكوين تجمعات سماوية خاصة به بمعني وجود عوالم من المادة المضادة مغايرة لعالمنا المادي لا نراها ولا نعلم عنها شيئا‏,‏ وهذا وحده غير كاف لإثبات وجود فراغات في السماء‏.‏
هذه الادلة مجتمعة تنفي وجود فراغات في الكون المدرك وسبحان الذي انزل من قبل ألف وأربعمائة سنة تأكيد هذه الحقيقة الكونية فقال ‏(‏ عز من قائل‏) :‏
﴿ أفلم ينظروا إلي السماء فوقهم كيف بنيناها وزيناها وما لها من فروج ﴾‏

ومن الاكتشافات الحديثة أن المادة Matter
لها أضدادها Anti matter …. وأن كل جسيم من الجسيمات الأولية المكونة لذرات المواد له جسم مضاد بنفس الكتلة ولكنه يحمل صفات مضادة‏ Particle and Anti particle ، وذلك مثل البروتون وأضداد البروتون‏ Proton and Anti Proton
والنيوترون وأضداد النيوترون Neutron and Anti Neutron‏
والإليكترون وضده أو البوزيترون
Electron and Anti Electon ( Positron )
وأن نوى الذرات تتكون من جسيمات دقيقة تسمي الباريونات Baryons
‏
من مثل البروتونات والنيوترونات‏,‏ وأن هذه أيضا لها أضدادها
Anti Baryon وهكذا‏.‏
وعند التقاء أي جسيم من جسيمات المادة وضده فإنهما يفنيان ويتحولان إلي طاقة على هيئة أشعة جاما حسب القانون‏:‏
الطاقة الناتجة‏=‏ الكتلة‏*‏ مربع سرعة الضوء‏.‏
وقد ثبت علميا أن المادة وأضدادها على مختلف المستويات قد خلقت بكميات متساوية عقب عملية الانفجار الكوني مما يؤكد حقيقة الخلق من العدم‏,‏ وامكان الافناء إلى العدم‏.‏
وفي سنة‏1980‏ م منح كل من جيمس و‏.‏ كرونين‏,‏ فال فيتش جائزة نوبل في الفيزياء لإثباتهما بالتجربة القابلة للتكرار والإعادة‏,‏ أن إفناء بعض الجسيمات الأولية للمادة بواسطة أضدادها لا يتم بتماثل كامل‏,‏ ومن هنا كان بقاء المادة في الكون وعدم فنائها بالكامل‏.‏
وفي سنة‏1983‏ م حصل وليام فاولر على جائزة نوبل في الفيزياء مناصفة مع آخرين لجهوده في تفسير عملية تخليق نوي ذرات العناصر المختلفة بواسطة الاندماج النووي‏ ..

ولذلك سوف يكون حديثنا عن البوزيترون أحد الجسيمات المضادة في المادة …

ولكن هناك أسئلة ولا بد أن نجيب عنها ,,,,,,

تعتبر أهم ذرة في الكيمياء …… ولكن ما هي يا تُرى …؟؟
ما هو رمزها ……؟؟

كم متوسط عمرها …….؟؟
أين موقعها في الجدول الدوري ….؟؟
ما هي فائدتها …….؟؟ومن هم الأشخاص المستفيدون منها ……؟؟
كيف يتم فناااااءها …………؟؟؟

هي ذرة من المادة المضادة …
ولكن عفواً … لا يمكنك البحث عنها في الجدول الدوري ….

ذرة البوزيترونيوم ( Positronium ) :
تظهر ذرة البوزيترونيوم في حالات معينة من تحولات النشاط الاشعاعي المصاحب بانطلاق البوزيترون ، ولوقت قصير جداً يكون البوزيترون نظاماً ثابتاً مع الإلكترون ….
تعليم_الجزائر
متوسط عمرها :
قصير جداً ، لا يزيد على جزء من ألف مليون جزء من الثانية ..
ورمزها : هو PS
البوزيترون ( Positron ) :
تعليم_الجزائر
هو عبارة عن جسيم مضاد للإلكترون ، لديه نفس حجم وكتلة الإلكترون ، ولكنه مخالف له في الشحنة ، فهو موجب الشحنة .
وعندما يحدث تصادم بين البوزيترون و الإلكترون فإن ذلك نهايةً لكلٍ منهما ..
فكل منهما يلتهم الآخر ، وبمعنى آخر يتحولان إلى لا شيء ، أو بدقة أكثر إلى إشعاع لكن قبل اختفاء هذين العدوين اللدودين مباشرة يتواجدان جنباً إلى جنب لبرهة قصيرة ، في هذه البرهة تبعث روح ذرة البوزترونيوم فهي ذرة دون نواة ، ويدور كل من الإلكترون والبوزيترون حول مركز مشترك للجاذبية …
وتوضح الصورة التالية : فناء البوزيترون :
تعليم_الجزائر
شرح عملية الفنااااااااء بالتفصيل وبالصور ………
تعليم_الجزائر

1-يقترب الإلكترون من البوزيترون في مساحة معينة ..
2-ثم يتصادمان ، ويُفنيان مع إطلاق كميات ضخمة من الطاقة ..
3-ويتحولان بعد فنائهم إلى الفوتون أو جسيمات z ، والتي تعتبر جسيمات تحمل قوة كبيرة بداخلها …
4-وتنشأ من الجسيمات السابقة : الكواركات المفتونة ( والتي تعتبر أحد أنواع الكواركات التي تطرقت لها أختي دانة في موضوعها وسقطت الرؤية الدالتونية للذرة … ) وضدها …
5-ثم تتحرك هذه الجسيمات وتتمدد عن بعضها البعض … ويُلاحظ في الوسط حقل القوة الملون بالأخضر ….

تعليم_الجزائر

6-وتتحرك الكواركات ، وناشرة حولها حقل مغناطيسي ..
7-وتزداد الطاقة في الحقل المغناطيسي بإنفصال الكواركات عن بعضهم البعض .. وعندما يكون هناك مقدار كافي من الطاقة في الحقل المغناطيسي ، تتحول الطاقة إلى الكواركات وأضدادها …
8 – 10 – الكواركات تنفصل إلى جسيمات واضحة ومتعادلة : D وعليها شحنة موجبة ..( المفتونة وضد الكوراك السفلية …) و D وعليها شحنة سالبة ..( ضد المفتونة والكوارك السفيلة ..)

كيمياء البوزيترونيوم :
هي عبارة عن التفاعلات الكيميائية للبوزيترون و البوزيترونيوم ..
وتعتبر كيمياء البوزيترونيوم من الموضوعات الهامة لكلاً من الفيزيائي والكيميائي..
فيما يستخدم فناء البوزيترون :

1-يفيد في المسابر المجهرية في داخل المادة .
2- ومن خلال فنائه نحصل على معلومات عن تركيب وصفات بعض المواد .
فيمكن للبوزيترون أن يدخل في تفاعلات كيميائية . حيث يتفاعل بسهولة مع المركبات الكيميائية التي لها روابط تكافؤ حرة .. فتشغل ذرات البوزيترون تلك الفراغات غير المستعملة ، واستطاع الكيميائيون بواسطة أجهزة خاصة الكشف عن طبيعة تحطيم البوزيترون التي تحدث داخل الجزيء ، وقد مكن ذلك الكيميائيون من دراسة الأشكال الجزيئية المعقدة ..

في الطب … تقنية البوزيترون …
تمَّ خلال العشرين سنة الماضية ، استخدام البوزيترونات بشكل متزايد كأداة لفحص الأجسام الصلبة داخل المختبر .وبالفعل ، فإن تطبيق تقنيات كهذه في مجال الصناعة كان السبب الرئيسي في تطوير المجهر البوزيتروني ..
ويُعدّ المجهر البوزيتروني جهازاً أكثر تعقيداً من المجهر الإلكتروني ..
ويقترب الوقت كي تبدأ الصناعة باستخدام التقنيات البوزيترونية . فيخطط العلماء الان لاستخدام البوزيترونات التي يجري توليدها في المفاعل النووي ..
ومن التقنيات الحديثة للبوزيترون ..
Positron emission tomography (PET)
وهذه التقنية تستخدم لقياس تركيز انطلاق البوزيترون المشع في داخل الأنسجة الحية .. وأستخدمت حديثاً في علاج مرض الزهايمر ……..

هناك أسئلة عديدة حول المادة المضادة .. ومنها ..
1 – قد يتسأل البعض ..كيف بإمكاننا أن نعلم بأنه لايوجد مادة مضادة على الأرض ..؟؟؟
إذا كان هناك خليط من الذرات و الذرات المضادة لها ، سوف يكون هناك سلسلة ثابتة من الانفجارات والتي تكون نهايتها هي فناء هذه الجزيئات في شكل طاقة كبيرة جداً ..
– ماذا عن الفضاء الخارجي …؟؟ هل هناك كميات كبيرة من المادة المضادة فيه ..؟؟
هناك كميات كبيرة من المادة المضادة في المجرة وتُسمى في هذه الحالة الأشعة الكونية والتي تحتوي على الجسيمات المضادة …..
فبعد مضي ثانية واحدة علي الانفجار الكوني العظيم‏,‏ تقدر الحسابات النظرية أن كمية الطاقة المتوافرة في الكون أصبحت تسمح بتكون جسيمات أدق مثل الاليكترون‏,‏ الذي يحمل شحنة سالبة وضده البوزيترون الذي يحمل شحنة موجبة

‏(Electron and Anti electrono (Positron ))‏

وقد أفنت هذه الجسيمات بعضها بعضا‏,‏ تاركة وراءها محيطا من الإشعاع الحار علي هيئة فوتونات الضوء التي انتشرت في كل الكون‏,‏ والتي تدرك آثارها اليوم فيما يعرف باسم الخلفية الإشعاعية للكون‏,‏ والتي تشير إلي تناقص كل من كثافة الكون ودرجة حرارته باستمرار مع الزمن‏.‏
في مجال الفلك … والفضاء …
لقد ساعدت معرفة البوزيترون الفيزيائين الفلكيين في معرفة بعض الظواهر الكونية الغامضة التي استغلق على الإنسان سرها ولم تبح له بمكنوناتها مثل وجود مناطق شاسعة اختفت منها معالم المادة داخل بعض السدم ..
كذلك فسَّرت أسباب الانفجارات الشمسية للنجوم .

ويضيف كل تقدم يحرزه العلماء في أبحاث ما وراء المادة ودراسة الفضاء جديداً عن تلك الأحزمة المدمرة التي تحيط بالأرض ( المادة المضادة ) التي لا يعرف الإنسان عنها حتى الان إلا ما يعرف طفل حديث الولادة عن المجهول الذي يحيط به …….

قال الله تعالى …….(( وما أوتيتم من العلم إلا قليلاً ))

وأخيراً سبحان عز من قال في كتابه الكريم … (( سَنُرِيهِمْ ءَاياتنا في الأفاق وفي أَنْفُسِهِمْ حَتى يَتَبَيَّنَ لَهُمْ أنَّهُ الحَقُ أَولَمْ يَكْفِ بِرَبِّكَ أَنَّهُ على كُلِّ شَيءٍ شَهِيدٌ )) .

التصنيفات
العلوم الكيميائية

التحليل الكروماتوجرافي

التحليل الكروماتوجرافي

يعتمد هذا النوع من التحليل على اختلاف المواد بعضها عن بعض في ميلها للأمتزاز أو التجزئة أو التبادل خلال سطح مغلف بمذيب مناسب أو خلال مادة كيميائية ومن ثم يمكن أن تنفصل تلك المواد ، وتنقسم طرق التحليل الكروماتوجرافي إلى :

  1. كروماتوجرافيا الادمصاص: ويقصد به التحليل الكروماتوجرافي عن طريق الأدمصاص على السطح.
  2. كروماتوجرافيا التبادل الأيوني : ويقصد به التحليل الكروماتوجرافي عن طريق تبادل الأيونات بين مادة التقدير وبين أيونات السطح الذي يحدث عملية التبادل وهي مادة كيميائية راتنجية.
  3. كروماتوجرافيا التجزئة: ويقصد به التحليل الكروماتوجرافي عن طريق الفصل التجزيئي لمخلوط من عدة مواد وتنقسم هذه الطريقة إلى كروماتوجرافيا العمود بالتجزئة ويتم فيها التحليل على عمود معبأ بمادة معينة.
  4. كروماتوجرافيا الطبقة الرقيقة: وفيه يتم التحليل الكروماتوجرافي بالادمصاص أو التوزيع على ألواح زجاجية تنثر عليها مادة مسامية يجرى عليها الفصل والتحليل.
  5. كروماتوجرافيا الغاز: ويتضمن هذا التحليل الكروماتوجرافي باستخدام غاز ناقل يقوم بحمل أبخرة المواد المحللة فيتم اتصال أبخرة هذه المواد تبعًا لدرجات غليانها أي تظهر أولا ً المواد ذات درجات الغليان المنخفضة يتبعها المواد ذات درجات الغليان العالية وتخرج هذه الأبخرة لتنضم إلى الغاز الناقل ومن ثم يمكن فصل هذه المواد عن بعضها وتعينها ويمكن أيضًا بطريقة كروماتوجرافيا الغاز إجراء التقدير الكمي لهذه المواد المنفصلة