التصنيفات
العلوم الكيميائية

الأمينات

الأمينات

الأمينات هي عائلة من المركبات العضوية التي تحتوي على عنصر النتروجين. ويمكن النمر إلى الأمينات على أنها مشتقة من الأمونيا، أنظر الجدول (6-13) ولاحظ أوجه التشابه والاختلاف بينهما.

الجدول (6-13): صيغ بعض الأمينات وأسماؤها، ودرجات غليانها (‏ ْس) مقارنة بالأمونيا.

تعليم_الجزائر
الصيغة
البنائية
تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر
الأمونيا
الاسم
ميثيل أمين
ثنائي ميثيل
أمين
ثلاثي ميثيل أمين
إيثيل أمين
بروبيل أمين
-33
درجة
الغليان
-8
8
3
17
49

بمقارنة الصيغ البنائية للأمينات بالأمونيا تلاحظ كأن الأمينات تنتج من استبدال مجموعة ألكيل (أو أكثر ) بذرة هيدروجين (أو أكثر) في الأمونيا. وتصنف الأمينات إلى أولية وثانوية وثالثية، كما هو موضح فيما يأتي:
تعليم_الجزائر

سؤال

صنف الأمينات الواردة في الجدول (6-13) إلى أمينات أولية وثانوية وثالثية.

وبالرجوع إلى أسماء الأمينات في الجدول تلاحظ أن التسمية تشبه الطريقة المتبعة عند تسمية الإيثرات، إذ تضاف كلمة أمين إلى اسم (أو أسماء) مجموعة الألكيل المرتبطة بذرة النتروجين.
1- أشكال جزيئات الأمينات
تعليم_الجزائر
الشكل (6-10): شكل جزيء الأمونيا.
لفهم أشكال جزيئات الأمينات سنذكرك بروابط جزيء الأمونيا وشكله، كما درست سابقاً في الوحدة الثانية. انظر الشكل (6-10).
يتضح من الشكل أن المستوى الأخير لذرة N يحتوي على خمسة إلكترونات، وقد تم استكمال هذا المستوى إلى ثمانية إلكترونات بإحاطة ذرة N نفسها بثلاث روابط مشتركة مع ثلاث ذرات هيدروجين، فضلاً عن زوج غير رابط من الإلكترونات عليها.
وبدراسة شكل جزيء أبسط الأمينات، وهو ميثيل أمين، إذ استبدلت مجموعة ميثيل بذرة هيدروجين واحدة في الأمونيا، تجد أن الزوايا بين الروابط المتصلة مع ذرة N
تعليم_الجزائر
الشكل (6-11): الصيغ البنائية لجزيء ميثيل أمين (أ) بالنماذج (ب) بالخطوط؟قريبة من الزاوية ت‏ 107.3ْ، انظر الشكل (6-11).
وتساعد معرفة الروابط في الأمينات على تفسير بعض خصائصها الفيزيائية؛ كدرجة الغليان، فالرابطة (N – H) في الأمينات قطبية، مما يجعل جزيء الأمين قطبياً، وبذلك يوجد تجاذب قوي نسبياً بين جزيء أمين وآخر، إلا أن هذا التجاذب أقل منه بين جزيئات الكحول (اعتماداً على كهرسلبية الذرات) كما تتوقع إمكانية تكوين روابط هيدروجينية بين جزيئات الأمين كما في الشكل ( 6-12).
تعليم_الجزائرالشكل (6-12): الروابط الهيدروجينية بين جزيئات أمين أولي.

سؤال

بالاعتماد على قيم الكهرسلبية للعناصر (H,O,N) من جدول (2-3) أجب عن الآتي:
1- أي الروابط الآتية أكثر قطبية الرابطة O – H ، أم N – H ؟
2- كيف تفسر الاختلاف في درجتي غليان CH3OH ا(65ْس) و CH3NH2 ا(-8ْس) رغم تقارب كتلهما المولية؟

2 – بعض تفاعلات الأمينات
إن وجود زوج من الإلكترونات على ذرة النتروجين يجعل الأمينات قواعد، فمحاليلها المائية تغير لون ورقة عباد الشمس إلى اللون الأزرق كما يتضح من المعادلة:
تعليم_الجزائر
وتتفاعل الأمينات مع الحموض، مثل :HCL، مكوّنة أملاحاً، كما في المعادلة الآتية:

تعليم_الجزائر

وهذا التفاعل المميز للأمينات يساعد في الكشف عنها، ويمكن تحويل الملح إلى الأمين بإضافة قاعدة قوية، مثل هيدروكسيد الصوديوم كما يأتي : تعليم_الجزائر
كما تتفاعل الأمينات بالتسخين مع الحموض الكربوكسيلية معطية الأميدات كما في المعادلة الآتية:
تعليم_الجزائر
ويستخدم مبدأ هذا التفاعل في إنتاج النايلون، وأملاح الامينات أكثر ذائبية في الماء من الأمينات نفسها، لماذا؟ لذا فإن الأدوية التي تحتوي على مجموعة الأمين تحضر في صورة أملاح لتذوب في سوائل الجسم.

سؤال

أكتب الصيغ البنائية للمركبات C,B,A في التفاعلات الآتية:

تعليم_الجزائر

ورائحة الأمينات غير مقبول، فهي تشبه رائحة السمك الفاسد، وهي المسؤولة عن الرائحة الكريهة المنبعثة من تحلل الجثث. وللأمينات استعمالات صناعية متعددة، فهي تدخل في صناعة الأدوية والأصباغ والملابس والمبيدات الحشرية وغيرها.

[IMG]http://www.*************/up/uploads/18bdb16a31.gif[/IMG]


التصنيفات
العلوم الكيميائية

معنى سرعة التفاعل الكيميائي

حصـــ ~ معنى سرعة التفاعل الكيميائي ~ ــريا

معنى سرعة التفاعل الكيميائي

إن السيارة التي تقـطع مسافة (80) كيلومتراً في ساعة واحدة، نقول إن سرعتها تعليم_الجزائر

(أ) تفاعل انفجار (ب) تفاعل الحديد مع الحموض
الشكل (5-1): تفاوت سرعة التفاعلات الكيميائية.

(80 كيلو متراً/ ساعة)، والحنـفية التي تعطي (10) لترات من الماء في دقيقة واحدة نقول إن سرعة ضخها (10 لترات/ دقيقة)، ذلك أن السرعة هي مقدرا التغير في وحدة الزمن، ويمكن استخدام وحدة زمن مناسبة كالثانية أو الدقيقة أو الساعة أو اليوم.
والتفاعلات الكيميائية تتفاوت في سرعتها؛ فهناك تفاعلات سريعة جداً كالانفجارات؛ كما في الشكل (5 -1/أ) وهنا ك تفاعلات أقل سرعة كتفاعل الفلزات مع الحموض، كما في الشكل (5-1/ب)؛ وهناك تفاعلات بطيئة كصدأ الحديد. ووصف تفاعل ما بأنه سريع أو بطيء ليس كافياً، إذ لا بد من قياس سرعة التفاعل والتعبير عنها كمياً. فكيف يتم ذلك؟
استعرض المثال الآتي: إذا ألقيت شريطاً من المغنيسيوم في كأس تحتوي على محلول مخفف لحمض الكبريتيك، فإن تفاعلاً يحدث؛ إذ يتفاعل شريط المغنيسيوم تدريجياً. وتظهر فقاعات من غاز H 2؛ وفقاً للمعادلة الآتية:
تعليم_الجزائر
ويمكن قياس سرعة التفاعل بتحديد سرعة اختفاء إحدى المواد المتفاعلة، أو سرعة تكون إحدى المواد الناتجة. وفي هذا التفاعل تقاس السرعة بقياس أحد المتغيرات الآتية في وحدة الزمن:
1- كتلة المغنيسيوم المستهلكة. 2-كتلة غاز الهيدروجين الناتج.
فإذا كان أي من المتغيرات السابقة يساوي تعليم_الجزائرك (تعليم_الجزائر تقرأ دلتا) واستغرق حدوث التغير فترة زمنية Dن؛ فإن :
تعليم_الجزائر
وتعتمد وحدة سرعة التفاعل على الوحدات المستعملة للمقادير السابقة؛ فمثلاً: إذا كان التغير في كتلة المغنيسيوم المستهلكة بوحدة (غ) والزمن بالدقيقة؛ فإن وحدة سرعة التفاعل ستكون غ/ دقيقة.
مثال (1): تفاعل شريط من المغنيسيوم كتلته 2 غ مع حمض الكبريتيك، وانتهى التفاعل في 40 ثانية.
احسب معدل سرعة التفاعل.
تعليم_الجزائر

سؤال

1- على اعتبار أن الثانية هي وحدة الزمن، ما وحدات سرعة التفاعل السابق إذا كان:
أ- التغير في تركيز الحمض بوحدة مول/ لتر. ب-التغير في حجم غاز الهيدروجين بوحدة مل.
2- يتحلل فوق أكسيد الهيدروجين وفق المعادلة الآتية:
تعليم_الجزائر
فإذا تحلل محلولان (أ، ب) من فوق أكسيد الهيدروجين، وأنتج المحلول (أ) 20 مل من O2 في 20 ثانية، وأنتج المحلول (ب) 30مل من O2 في الزمن نفسه.
أ‌- اكتب ثلاث طرائق للتعبير عن سرعة التفاعل؟ ب- أي المحلولين يتحلل بسرعة أكبر؟
جـ- ما معدل سرعة التفاعل لتحلل محلول (ب).

تلاحظ ما سبق أنه تم حساب معدل سرعة التفاعل اعتماداً على التغير في الكتلة أو حجم الغاز، ويمكن حساب معدل سرعة التفاعل اعتماداً على التغير في التركيز على النحو الآتي:
لنفرض أن تركيز H 2SO 4 عند تفاعله مع المغنيسيوم قد تغير من 1.2 مول/ لتر إلى 0.8 مول/ لتر خلال 5 دقائق.
تعليم_الجزائر

[IMG]http://www.*************/up/uploads/18bdb16a31.gif[/IMG]


التصنيفات
العلوم الكيميائية

أنـــــواع التدابيـــر الكيميـــائيـــة عند المسلمين الأوائـــل

الســلام عليــكم ورحمــة الله وبــركاته …

هل تعلم ماذا تعني كلمة تــدابيـــر ؟؟؟؟

التدابير في المصطلح القديم للكيمياء هي ما يعرف حالياً بالتجارب …

فما هي أنواع التدابير عند المسلمين الكيميائيين الأوائل ..؟؟؟

لخص الأستاذ محمد زهير البابا ، في كتابه ” تاريخ وتشريع وآداب

الصيدلة ” أقسام التدابير الأربعة في كتاب ” سر الأسرار ” للرازي

كالآتي :

1- التنظيف …

2- التشميع …

3- الحل أو الإذابة …

4 – العقد ..

أولاً .. التنظيف …

يضم التنظيف العمليات التالية :

التقطير ، الشي ، الطبخ ، الملغمة ، التصعيد ، التكليس ، الصهر ، التصدية …

التقطير :

هو مثل صنعة ماء الورد ، وهو أن يوضع الشيء في القرع ، ويوقد تحته فيصعد ماؤه إلى الأنبيق وينزل إلى القابلة ويجتمع فيه ..

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

الشي :

أن يسقى بعض العقاقير مياهاً ثم يوضع في قارورة أو قدح مطين ويعلق بآخر ويمتد رأس القارورة ويجعل في نار إلى أن يشتوي …

الملغمة :

هي أن يسحق جسد معدن ثم يخلط مع زئبق ، يقال ألغمته بازئبق والتغم ولازالت الكلمة مستعملة في الكيمياء الحديثة حتى اليوم وبنفس المعنى …

التصعيد :

شبيه بالتقطير إلا أنه أكثر ما يستعمل في الأشياء اليابسة ، والمقصود هنا هو تنقية المواد بالتسامي كتنقية الكبريت والكافور وغيرهما ..

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

التكليس :

أن يجعل جسد في كيزان مطينة ، ويجعل في النار حتى يصير مثل الدقيق وهو ما يسمى في الكيمياء حديثاً بالأكسدة …

تعليم_الجزائر

التصدية :

من الصدأ مثل ما يعمل في صنعة الزنجار بتعليق النحاس في الخل ثم لفه بتفل العنب ونحت الزنجار المتكون على سطح النحاس …

ثانياً .. التشميع :-

إضافة بعض المواد كالبوارق إلى المادة بعد تنظيفها ، بحيث تصبح سهلة الصهر بالحرارة ، وباختصار التشميع هو تليين الشيء وتصييره كالشمع ..

ثالثاً .. الحل أو الإذابة :-

أشار الرازي إلى ثمان طرق للحل والإذابة منها الحل بالماء الحار ، والحل بالمرجل ، والحل بالتقطير ، والتحليل أن تجعل المنعقدات مثل الماء …

رابعاً … العقد :-

هو وضع المادة في قرع والإيقاد تحتها حتى تجمد وتعود حجراً .. ويقصد بالعقد إعطاء الخلاصة السيالة أو المحلول قواماً ليناً أو نصف صلب بواسطة التبخير غالباً …

وقد ذكر الرازي أرع طرق للعقد لا تختلف عن بعضها إلا بالأدوات المستعملة في الحصول عليها ..

والعقد هو المرحلة الأخيرة للوصول إلى الأكسير ، إذا أن الإكسير هو ما انعقد وجف ، أما السيال فهو خمير ..

وهذا بالإضافة إلى كثير من العمليات الكيميائية الأساسية التي عرفها

المسلمون ولازالت تستخدم في هذا العصر حتى اليوم مثل :

التصفية ، الاستنزال ” الترشيح ” التبييض ” قصر الألوان ” التبخير والخلط

ولسحق والتجفيف والتكرير ” فصل السوائل بعضها عن بعضها “السقي “

التخفيف بالماء ” التطهير ” الغسل بالماء وإزالة الشوائب ” التخمير

السكرجة ” البخر ” التنقير ويقصد به التنقية …


التصنيفات
العلوم الكيميائية

كيميـــــاء القرفـــــة

~¤ô_ô¤~ كيميـــــاء القرفـــــة ~¤ô_ô¤~

trans-Cinnamaldehyde
ترانس – سينمالديهايد … من المقومات الاساسية لحديقة القرفة

الصيغة الجزيئية لهذا المركب هي C9H8O

والصيغة البنائية كالتالي :

هذا المركب هو اساس الرائحة المميزة للقرفة الي تعبر عنها وتجعلنا قادرين على التعرف عليها من بعيد .

ولكن كمية مركزة من هذا المركب قد تؤدي الى حدوث حساسية في الجلد وفي الغشاء المخاطي .

المنتجات النموذجية للمواد ذات رائحة القرفة تحتوي فقط على بضع عشرات بالمئة من هذا المركب .

هذه المادة يمكن استخدامها ايضا كمبيد للفطريات في الزراعة .
__________________

.,.. معلومات كيميائية قيمه للقرفه استاذه ..,..

..,.. ربي يعطيكِ كل الصحه والعافيه ويسعدك في الدارين ..,..

..,..بعد اذنك استاذه ,,,, عند بحثى للصور للقرفة ” <<<< هذي مدمنة بحث عن الصور الكيميائية " وجدت بعض المعلومات والعديد من صور القرفة …

اتمنى ان تنال ع رضائك ” والمعذره للازعاج “..,..

ننتظر داااائما من الاستاذه لافندر مركب الاسبوع

القرفــة ” الدارسين”

شجيرة من فصيلة السّمروبيات، ساقها منتصبة تعلو 3 ـ 5 أمتار، الأوراق متعاقبة مركبة، والأزهار صفراء صغيرة، والثمرة صغيرة تشبه القرنفل.

شجرة القرفة موطنها الأساسي سيلان ، والهند و مدغشقر وقد عرفت منذ القدم وظلت لفترة طويلة أحد اثمن التوابل.

المواد الفعالة :

مواد سكرية، ونشا، وزيت مثبت، وزيت طيار، ومواد صابغة.

الخصائص الطبية :

ـ يستعمل المغلي أو المستخلص منه للاضطرابات الهضمية وخاصة الإمساك وحالات الانتفاخ وفقدان الشهية .
ـ الزيت المستخرج يستخدم في أغراض طبية وفى صناعة الصابون وفي الصناعات الغذائية.

أمراض القلب :

أصبح عجينه من العسل ومسحوق القرفة وضعها على الخبز بدلاً من الجيلي أو المربى وقم بتناولها بإنتظام على الإفطار ، فإنها تقلل نسبة الكوليسترول في الشرايين وتنقذ المريض من الأزمة القلبية وأيضاً هؤلأ المرضى المصابين بالفعل بأزمة قلبية من قبل فإنهم عند تناول هذه الجرعة يومياً نجدها تحميهم كثيراً من أزمات قلبية أخرى . ونجد أن التناول المستمر للوصفة السابقة نجده ينعش التنفس ويزيد ضربات القلب ونجد دور كثيرة ومتنوعة لشفاء في أمريكا وكندا قد عاملت مرضاها بهذه الوصفة بنجاح ووجدوا أنه نتيجة للعمر المتزايد للشرايين والأوردة التي تفقد مرونتها فقد وجد أنها تحيها وتجددها على نحو فعال .

الجهاز المناعي

إن التناول اليومي للعسل مع مسحوق القرفة يقوي الجهاز المناعي ويحمي الجسم من البكتريا والأمراض الخطيرة فقد وجد العلماء أن العسل به الكثير من الفيتامينات المتنوعة والحديد في كميات كبيرة . أن التناول الدائم للعسل يقوي كرات الدم البيضاء التي تحارب البكتريا والأمراض الخطيرة .

سوء أو عسر الهضم :

إن مسحوق القرفة المرشوش في ملعقتين من العسل المأخوذ قبل الطعام يخفف من الحموضة ويهضم أثقل الوجبات .

الأنفلونزا :

قد أثبت عالم في أسبانيا أن العسل يحتوي على مادة طبيعية تقتل جراثيم الأنفلونزا وتنقذ المريض منها .

الدمامل :

أعمل خليط أو عجينه من 3 ملاعق من العسل مع ملعقة واحدة من مسحوق القرفة ثم ضع هذه العجينة على الدمل قبل النوم وأغسلها في اليوم التالي بماء دافئ وإذا تم ذلك يومياً لمدة أسبوعين فإنه ستقضى على الدمامل نهائياً .

عدوى الجدل – أمراض الجلد :

مثل القوباء أو السعقة وكل أمراض الجلد تشفى بوضع العسل ومسحوق القرفة في أجزاء متساوية على أجزاء الجلد المصابة .

تقليل الوزن (التخسيس) :

إن تناول العسل مع مسحوق القرفة مغلية في كأس من الماء كل صباح يومياً بنصف ساعة قبل الإفطار والمعدة فارغة وفي الليل قبل النوم بانتظام يقلل الوزن على نحو كبير حتى هؤلأ الأشخاص ذو الجسم البدين . وأيضاً بتناول هذا الخليط بانتظام فإنه يمنع الدهون من التركم في الجسم حتى ولو كان الشخص يأكل وجبه بها سعرات حرارية عالية .

السرطان :

قد أثبتت الأبحاث الحديثة في اليابان واستراليا أن المراحل المتقدمة من سرطان المعدة والعظم قد أشفيت بنجاح . فعلى المرضى الذين يعانون من هذه الأنواع من السرطان أن يتناول يومياً ملعقة من العسل مع ملعقة من مسحوق القرفة لمدة ثلاثة شهور يومياً .

التعب – الإعياء:

قد أوضحت الدراسات الحديثة أن كمية السكر من العسل تكون مساعدة أكثر من ضررها لقوة الجسم إن الأشخاص المتقدمين في العمر الذين يتناولون العسل مع مسحوق القرفة في جرعات متساوية تجعلهم يتميزون باليقظة والمرونة . قول د/ ميلتون الذي قام بهذا البحث إن أخذ نصف ملعقة من العسل في كوب من الماء مرشوش بمسحوق القرفة المتناول يومياً بعد الاستحمام وفي المساء حوالي الساعة 3 م وعندما تتناقص حيوية الجسم مسرعان بعد هذه الجرعة ماتتزايد حيوية الجسم خلال أسبوع .

صعوبة التنفس :

نجد أن أول ما يقوم به شعب أمريكا الجنوبية في الصباح هو الغرغرة بملعقة من العسل مع مسحوق القرفة المخلوطة بماء ساخن وعليه يظل تنفسهم صحو .

فقدان السمع :

إن تناول جرعات ثابتة من العسل مع مسحوق القرفة يومياً في الصباح والمساء يحافظ على السمع .

بعض الاستعمالات الداخلية:

– يستعمل مشروب مغلي القرفة بمعدل 2 إلى 3 أكواب يومياً لحالات البرد والسعال وآلام الرحم وعسر البول والعادة الشهرية.
– يستعمل مسحوق القرفة مع الزنجبيل والهيل كمشروب ساخن ممتاز لحالات التخمة وانتفاخات المعدة والمغص المعوي وضعف الشهية.
– يستعمل ما بين 8 إلى 2 جرام من مسحوق القرفة مغلياً مع السكر لتقوية المعدة.
– يستعمل منقوع القرفة بمعدل 2 إلى 8 جرامات مع 500 ملي ماء لتنشيط الدورة الدموية والأمعاء والإدرار ومكافحة البرد وفتح الشهية.
– يستعمل زيت القرفة بمعدل قطرة إلى قطرتين كمادة مطهرة.
– تستعمل صبغة القرفة بمعدل 4 إلى 8 جرامات لتقوية القلب وتنشيط الرياضيين والسباحين.
– تستعمل كأشهر التوابل فهي تضاف إلى الطعام لإكسابه نكهة ورائحة طيبة. كما تضاف إلى بعض المشروبات والحلويات والعطور.

وقالوا عنها قديماً:

لقد ذكرت القرفة في الطب الصيني من قبل 2700 سنة قبل الميلاد، كما دخلت القرفة إلى مصر عن طريق الصومال عام 1495 قبل الميلاد، وجاء اسم القرفة ضمن الكثير من الوصفات العلاجية في البرديات الطبية الفرعونية، لقد وصف كل من جالين وويسكوريدس نبات القرفة وقشورها. كما كتب عنها القزويني الذي يعتبر أول مسلم كتب عنها في القرن الثاني عشر وتلاه البيروني، وقد عرف الأوروبيون القرفة عن طريق العرب.

ومما قاله الطبيب اليوناني ديسكوريدس عن القرفة «يستخدم زيت القرفة دهاناً لعلاج الكلف والنمش ومع الخل للبثور، وهو مفيد لعلاج القوباء، والقروح، يؤخذ شراباً لعلاج السعال وينقي الصدر ويقوي المعدة ويدر البول والطمث، ويستخدم مع التين لبخات وضمادات ضد لسع العقرب».

وقال أبو بكر الرازي «مغلي القرفة بالزنجبيل نافع ضد أمراض البرد والزكام ..

وقال ابن البيطار « تمزج القرفة مع مسحوق المصطكي لعلاج الربو والفواق». كما وردت القرفة في وصفات فرعونية حيث ورد ذكرها 6 مرات في بردية هيرست الطبية كمسكن موضعي وضد الحروق المتعفنة، وتعتبر القرفة من الأباريز المشهورة حيث أطلق عليها علماء التغذية في فرنسا اسم صديق الجهاز الهضمي.

– قام اليابانيون عام 1980 بدراسة تأثير المركب الرئيسي في زيت القرفة كمهدئ ومسكن وأثبتوا تأثير هذا المركب كمادة مهدئة ومسكنة بالإضافة إلى تخفيضه لضغط الدم والحمى. كما أثبتوا أن خلاصة القرفة لها تأثير ضد أنواع من البكتيريا من الفطور.

التخزين:

يجب تخزين القرفة في مكان بارد وجاف وبعيداً عن الضوء المباشر، كما يجب عدم وضع القرفة في الفريزر أو كبائن الحمامات لأن الحرارة والرطوبة تقضي على المواد الفعالة في القرفة. كما يجب عدم سحق القرفة إلا عند الحاجة حيث إن سحقها وحفظها بعد السحق تكون عرضة لفقد الزيوت الطيارة التي يعزى إليها التأثير الدوائي


التصنيفات
العلوم الكيميائية

حوار مع شيطان النيكل

كان النيكل حتى مطلع القرن الماضي ، يعتبر من الفلزات الثمينة ، وكانت النساء تتباهى بالتزين به بارتدائه تارة على الصدر او تاجا على الرأس تارة اخرى. ولصعوبة استخراجه لم تتوفر منه سوى كميات ضئيلة كان الصاغة وصناع الحلي والزينة يتسابقون على الاستيلاء عليها . ومع هذا الفلز الابيض الفضي الذي تتخلله ظلال خفيفة جدا من اللون البني ، كان لنا هذا الحوار .

تعليم_الجزائر

1- لماذا يطلق عليك اسم “الشيطان النحاسي” ؟

– هذه التسمية غير صحيحة ، وقد اطلقت علي بسبب الجهل ، حيث كان عمال المناجم في سكسونيا ، يعثرون غالبا على معدن احمر اللون ، فيظنون خطأ بانه خام نحاسي . ولفشل خبراء التعدين في الحصول على النحاس من هذا “الخام النحاسي” اعلنوا ان السبب في ذلك يعود الى عمل تخريبي تقوم به “نيك” تلك الروح الشريرة التي استوطنت في الاحجار الشطانية ،ولا ترغب في التخلي حتى عن اونصه واحدة مما تملكه من النحاس .وهذه التسمية مشتقة من الجملة الالمانية “kupfer nickel ” حيث تعني كلمة nickel باللغة الالمانية النحاس ، وتعني كلمة kupfer الشيطان ..

تعليم_الجزائر
“خام البنتتلانديت احد خامات النيكل “

بيد ان الكيميائي السويدي كرونستد (Axel Fredrik Cronstedt ) لم يقتنع بهذا التعليل لانه لا يؤمن بالخرافات ولا يخاف “الشياطين” وتابع دراسته على ذلك المعدن الاحمر ، وتمكن في نهاية الامر من الحصول على عنصر جديد اطلق عليه اسم “النيكل” .

– ما هي قصة سبيكة “النيتينول” ؟

– مع ان عدد سبائكي التي تستخدم في الصناعة والحلي والمجوهرات والحياة اليومية ، يزيد على 3000 سبيكة مختلفة ، الا ان اكثرها اهمية هي سبيكة “النيتينول” التي تتألف من 55% نيكل و 45% تيتانيوم . وقد صنعت هذه السبيكة لاول مرة في احد المختبرات الامريكية ، في بداية الستينات ، وتتميز هذه السبيكة بخفتها ومتانتها ، ولدوو نتها ، ومقاومتها للتآكل ، اضافة إلى “موهبة” رائعة كشفتها التجارب ، حيث اظهرت هذه السبيكة قدرة خارقة على “تذكر” ماضيها .

3- هل يعقل ان تتميز سبيكة “بتذكر” ماضيها ؟

– هذا ما اثبتته التجربة ، حيث قام العلماء بتسخين لولب مصنوع من هذه السبيكة حتى درجة (159م) ثم تركوه ليبرد . وبعدها علقوا به ثقلا جعله يمتط ويتحول الى سلك مستقيم تماما . ثم ظهرت الاعجوبة عندما سخن هذا السلك مرة اخرى إلى درجة (95م) : اذ تحول على مرأى من الحاضرين الى هئيته السابقة وعاد لولبا كما كان اصلا !! واعيدت التجربة مرة تلو الاخرى ، على اشكال مختلفة من هذه السبيكة التي كانت “تتذكر ” شكلها الاصلي ، وتعود اليه فور انتهاء التجربة وفي احدى المرات ، اخذ سلك من هذه السبيكة ولف بحيث شكلت منه كلمة “نيتينول” ثم سخن وترك فترة ليبرد . فإذا بشكله يتشوه ويصبح كتلة متشابكة لا تمت الى الشكل الاصلي بأية صلة ، ولكن ما ان مرر العلماء تيار كهربائي قوي جعلته يسخن فورا ، حتىعاد من جديد الى وضعه الاصلي مؤلفا الكلمة “نيتينول” !!
ولم يجد العلماء تفسيرا دقيقا لهذه الظاهرة ، ولكنهم توصلوا الى استخدام هذه السبيكة في اكثر من 100 تطبيق عملي .

– يقال : ” لولا النيكل ، لما استطاع العلماء الحصول على الشحوم الجامدة من الزيوت النباتية السائلة ” . فما مدى صحة هذا القول ؟

– هذا القول مطابق للواقع . ففي تسعينات القرن الماضي توصل العالمان الفرنسيان ساباتيه وسندرن الى انه يمكن الحصول على الشحوم الجامدة من الزيوت النباتية السائلة ، إذا امكن ضم كمية معينة من الهيدروجين الى حزئ الزيت النباتي . ولكن المعضلة تمثلت في عدم تفاعل غاز الهيدروجين مع الزيت النباتي . وبعد تجربة اضافة مواد مختلفة تحفز على التفاعل ، لم يتمكن العالمان من تحقيق هدفها المنشود ، الا باستخدام مسحوق دقيق من النيكل . وهكذا اصبح الشحم الناتج من هذه العملية يستخدم في صناعة المارجرين الذي سمي بهذا الاسم تشبيها له باللؤلؤ ، اذ ان كلمة ” margaros ” باللاتينية ، تعني اللؤلؤ .
5- هل انت متوافر بكثرة في الكرة الارضية ؟

– تبلغ نسبتي في القشرة الارضية 0,008% ،ونسبتي اكبر من نسبة النحاس والزنك والرصاص .

6- الا تعتبر هذه النسبة قليلة ؟

– اطلاقا . اذ ان الكمية الاجمالية في القشرة الارضية تقدر بحوالي (10 اوس 15) . ولنفرض ان احدا منكم خطر بباله ان يطلي سطح الكرة الارضية بالنيكل ، فهل تكفيه هذه الكمية ؟
يدل الحساب البسيط ان هذه الكمية تكفي لطلاء الارض ، اضافة الى “2000 كوكب كروي” آخر مثل الكرة الارضية !


التصنيفات
العلوم الكيميائية

نظـرة كيميــائية فــي خصـائص بحــرية

♥ |!| نظـرة كيميــائية فــي خصـائص بحــرية |!| ♥

بسم الله الرحمن الرحيم
تعليم_الجزائر

تتميز مياه البحار عن المياه العذبة بملوحتها ومذاقها المر , ولهذا فهي

غير صالحة للشرب والاستعمالات المنزلية , ويرجع سبب هذا المذاق

المر إلى وجود أملاح معينة في حالة ذائبة , وأهم تلك الأملاح الذائبة

هي ملح الطعام وكلوريد المغنسيوم , وكبريتات المغنسيوم ,

وكبريتات ,الكالسيوم .

ولهذا نجد أن البحر أثقل من المياه العذبة وتأثيرها قلوي . وكمية الأملاح

في مياه البحار ثابتة إلى حد كبير وخاصة في المسطحات المائية

البعيدة عن اليابس . وتقدر كمية الأملاح بحوالي 34.33 جرام في كل

1000 جرام من مياه البحر وعلى هذا نجد أن نسبة الملوحة تبلغ حوالي 3.4 % .

تعليم_الجزائر*الأمـــلاح فــي ميــاه البحــــر

تعليم_الجزائر

لقد ثبت وجود الكثير من العناصر المعروفة في مياه البحر وأهم تلك

العناصر سبعة رئيسية هي :

الكلورين – البرومين – الكبريت – البوتاسيوم – الصوديوم –

الكالسيوم – المغنسيوم

وقد وجد أن ماء البحر العادي الذي يحوي ملوحة مقدارها

34.33 جرام لكل ألف جرام بالوزن يحتوي على :

18.980جرام لكل كيلو جرام من الكلورين 10.561 جرام لكل كيلو جرام من الصوديوم

وهما العنصران اللذان يؤلفان الملح العادي ( ملح الطعام )

في مياه البحر .

1272مليجرام لكل كيلو جرام ( أو أجزاء من المليون ) من المغنسيوم .

884 مليجرام لكل كيلو جرام ( أو أجزاء من المليون ) من الكبريت .

400 مليجرام لكل كيلو جرام ( أو أجزاء من المليون ) من الكالسيوم .

380 مليجرام لكل كيلو جرام ( أو أجزاء من المليون ) من البوتاسيوم .

ورغم أن نسب العناصر الأخرى منخفضة جداً إلا أن مجرد أثر لوجودها

له قيمة كبيرة من الوجهة الحيوية , بل ومن الوجهة التجارية .

وتوجد الفضة بنسبة 0.3 مليجرام لكل طن ( أجزاء لكل ألف مليون )

والذهب 0.006 مليجرام لكل طن , والراديوم 0.0000002 مليجرام

لكل طن وهي نسب كما ترى ضئيلة للغاية .

وتبقى نسب مختلف العناصر الأساسية ثابتة في مياه البحر من مختلف

جهاته حتى مع اختلاف الملوحة الكلية .

إن بعض العناصر الهامة في مياه البحر هي تلك التي تستفيد منها

الكائنات العضوية لنموها أو للتكاثر

وتسمى بالعناصر المغذية Nutrients

وتتضمن : السيليكون – النيتروجين – الفوسفور – وهناك عناصر أخرى

تدخل ضمن العناصر المغذية ولكن بنسب ضئيلة منها الزرنيخ , والحديد

والمنجنيز , والنحاس .

ويصبح البحر أجرد خالياً من المخلوقات لو حدث واستهلك كل

الأوكسجين المذاب والنيترات والسيليكات الضرورية للحياة في البحر ,

ولم يحدث لتلك العناصر إحلال وإبدال . لكن حيث تتجدد المياه عن

طريق التقليب وصعود المياه السفلى يصبح البحر خصباً غنياً بالمخلوقات .
الغــازات الجـوية فـي ميـاه البحــر

تمتص المياه سواء كانت مالحة أو عذبة غازات الجو , وفي الواقع

يمكن اعتبار مياه البحر محلولاً يحتوي على غازات الأكسجين ,

والنيتروجين , والأرجون وثاني أكسيد الكربون من الجو , ولكن وجودها

في الماء لا يكون بنسبة وجودها في الجو , ففي الجو نجد نسبة حجم

الأكسجين إلى النيتروجين 21 إلى 78 أي بنسبة 1 إلى 4 على وجه

التقريب . أما في الماء الذي تكون درجة حرارته في درجة الصفر المئوي

، فإن وجود الغازين يكون بنسبة 34.6 إلى 61.8 ، أي بنسبة 1 إلى 2

على وجه التقريب . معنى هذا أن الكائنات البحرية تتنفس في بيئة

عامرة بالأكسجين أكثر من بيئة الحيوانات البرية .

وكما يوجد الأكسجين والنيتروجين في المستويات السطحية لمياه

البحر ,يوجد أيضاً على أعماق كبيرة, وتبلغ نسبة النيتروجين في المياه

العميقة مثيلتها في المياه السطحية , ويدل على ذلك أن المياه العميقة

كانت في وقت ما قرب السطح على اتصال بالجو . أما نسبة الأكسجين

في مياه الأعماق فتختلف كثيراً عن مثيلتها في مياه السطح , ويرجع

هذا إلى أن قسماً منه يستهلك في عمليات تنفس الحيوانات البحرية ,

وفي بعض الأحوال تزيد نسبه الأكسجين زيادة غير عادية في مستويات

المياه السطحية ويعزى هذا أيضاً إلى أسباب حيوية تتلخص في تكوينه

عن طريق عملية التمثيل الكلوروفيلي التي تقوم بها النباتات الطافية

أو البلانكتون النباتي , فهذه العملية عملية التمثيل الكربوني – يقوم بها

النبات المزود بالكلوروفيل أو مادة الخضير في وجود ضوء الشمس

ويستخدم في هذا ثاني أكسيد الكربون الجوي , إذ يمتص الكربون
ويترك الأكسجين .

أما النيتروجين فأكثر انتظاماً في توزيعه في مياه المحيطات على الرغم

من وجود اختلافات تعزى أيضاً إلى المؤثرات البيولوجية .فهناك أنواع من

البكتريا توجد في مياه البحار , تستطيع أن تحلل النترات , فينطلق غاز

النيتروجين نتيجة لذلك ويؤدي هذا إلى زيادة نسبته في المياه ويزداد

نشاط تلك البكتريا في البحار المدارية حيث ترتفع درجة الحرارة كما

توجد أنواع أخرى من البكتريا تستطيع تثبيت النيتروجين الحر في المياه .

وعملية انتشار الغازات الجوية في مياه البحر تسير ببطء, ويعمل

على ازدياد سرعتها هبوط ذرات هياكل العضويات الطافية ( البلانكتون )

الدقيقة في تيارات تصحب معها كميات قليلة من الغازات الجوية إلى الأعماق .

تعليم_الجزائر

العضويات الطافية ( البلانكتون )

وتتباين درجة القلوية في مياه البحر فهي تزداد قرب رواسب

القاع القلوية, حيث تختلط مياه اليابس بمياه البحر . وتتناقص حيث توجد

الكائنات البحرية التي تستهلك الكربونات في غذائها.

وتحتوي بعض الرواسب البحرية على كربونات الكالسيوم والمغنسيوم ,

وحيثما يوجد غاز ثاني أكسيد الكربون الحر بوفرة في المياه فإن الكمية

الزائدة منه تتحلل وتذوب وبذلك تزداد قلوية مياه البحر .

وتختلف درجة إذابة وامتصاص المياه لحامض الكربونيك بالاختلاف في

درجات الحرارة . وقد وجد أنه كلما ازدادت درجة حرارة المياه كلما قلت

قدرتها على امتصاص حامض الكربونيك .

والمصدر الرئيسي لحامض الكربونيك في البحار هو الجو ولكن مما

لا شك فيه أن مياه البحر كانت تحتوي أصلاً على ذلك الحامض , فقاع

البحر يعتبر مصدراً آخر , وخاصة حيث تثور البراكين, فتنطلق منها كميات

كبيرة من الغازات ,وحينما يشتد الضغط الواقع على غاز ثاني أكسيد

الكربون فإنه يتحول إلى حالة سائلة , ولما كان الضغط الواقع على

مستويات المياه العميقة في المحيطات شديداً فإن حامض الكربونيك لا

يوجد في تلك الأعماق – تحت 400 قامة – في حالة غازية بل تمتصه

مياه البحر في حالة سائلة .وهناك نوع من التبادل في حامض الكربونيك

بين الجو ومياه البحر . وقد قدر أن كمية ثاني أكسيد الكربون الناتج عن

عمليات الاحتراق على اليابس تفوق الكمية التي تمتصها مياه البحر ,

ولهذا يقال إن البحر يعمل كمنظم لحامض الكربونيك في الجو.

وتعتمد الكمية الموجودة من حامض الكربونيك في مياه البحر أيضاً

على درجة الملوحة , فقد وجد أنه كلما ازدادت نسبة الملوحة كلما

ازدادت قابلية المياه لامتصاص حامض الكربونيك .ومن هنا يمكن القول

أن التغير في كمية حامض الكربونيك من مكان لآخر في البحر إنما

يرجع إلى ثلاثة أسباب رئيسية هي :

الملوحة – درجة الحرارة – والكائنات الطافية

تعليم_الجزائر*ميــاه البحــر محلول غذائـي للنباتات

تعليم_الجزائر

تزخر الحياة النباتية والحيوانية في البحار حيث تتوافر العناصر الأساسية

للغذاء فللنبات البحري , ينبغي أن تتوفر العناصر الآتية جميعاً وبدون

أحدها تستحيل حياته وهي :

الأكسجين , الأيدروجين , النيتروجين , الكبريت , الفوسفور ,

الكالسيوم , البوتاسيوم , المغنسيوم , الحديد , السليكون .

فلا بد من توفر كميات معينة من تلك العناصر حتى يستطيع النبات

الطافي أن ينمو نمواً طبيعياً . فإذا قلت كمية أحد من تلك العناصر فإن

ذلك يؤدي إلى نقص في محلول النبات العام.

وتعتمد النباتات البحرية جميعاً في غذائها على مياه البحر لا قاعه وهذا

ينطبق على نباتات قاع المحيط كما ينطبق على النباتات والدياتومات

الطافية . ولقد أجريت عدة تحليلات لتقدير نسب العناصر الأساسية

اللازمة لغذاء النبات في بعض البحار الشمالية , فوجد أن نسبة النيتروجين

في بحر الشمال والبحر البلطي, وإن كانت ضعيفة إلا أنها تعادل ثلاثة

أمثال نسبته في البحر المتوسط والبحر الأحمر . ولهذا يعتقد أن البحار

الدفيئة نظراً لفقرها في كمية النيتروجين الموجودة بمياهها, فقيرة أيضاً

في كائناتها الطافية .



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.