گروههای آموزشی شیمی فیزیک ناحیه 2 شیراز





 “Rheology” is by definition ,the science of deformation and flow of the matter.

The Rheological behavior of polymers involves several widely different phenomena ,like Viscose , flow, elasticity , etc.

 Which can be related to some extent to different molecular mechanisms.Vico elasticity where the deformation of the polymer specimen is reversible but time dependent and associated with the distortion of polymer chains from their equilibrium conformations through activate segment motion involving rotation about chemical bonds.

  Hooken elasticity ,where the motion of chain segments is drastically restricted and probably involves only bond stretching and bond angel deformation .The material behaves like a glass.[1]

Polymer blending is an economical and alternative route to new materials with superior properties [2, 3]. Polymer blends have wide range of applications for production of new material. It is an easy and cheaper method to get material with desired properties [4].


The usefulness of solution viscosity as a measure of polymer molecular weight has been recognized ever since the early work of Staudinger (1930).Solution viscosity is basically a measure of the size or extent ion in space of polymer molecules .

It is empirically related to molecular weight for linear polymers ,the simplicity of the measurement and the usefulness of the viscosity-molecular weight correlation are so great that viscosity measurement constitutes an extremely value able tool for the molecular characterization of polymers.[1]

 III.Brief History Of Blends (Polystyrene & Poly Vinyl Acetate)

a.Synthetic Polymers :

The first commercial use of styrene was in synthetic rubbers made by copolymerization with denies in the early 1900`s.poly styrene was produced commercially in Germany about 1930 and successfully in U.S.A in 1937.In 1936 Poly Vinyl Acetate produced.[1]


Based on consideration method of preparation of polymers , P.S & PVAC are in group of addition polymers starts with a radical initiator ,the same as follows: [5]                                                                      


IV.Properties Of P.S & PVAC

  a .(P.S) :  Poly Styrene is a thermo plastic with many desirable properties .it is clear ,transparent ,easily colored and easily fabricated.It has reasonably good mechanical and thermal properties ,but it is slightly brittle and softens below 100oC.

Poly styrene is a  a linear polymer ,the commercial product being a tactic and therefore amorphous.

 b. (PVAC): The most widely used Polymer of Vinyl Ester is PVAC.

It I utilized not only as a plastic primarily in the form of emulsions but also as the precursor for two polymers which cannot be prepared by direct polymerization.

This polymer is a tactic and hence amorphous .stereo regular polymers have not been offered commercially .the glass transition temperature of PVAC is only slightly above room temperature .(29oC)PVAC is water sensitive in certain physical properties as strength and adhesion ,but does not hydrolyze in neutral systems .Poly Vinyl Acetate is also widely used in adhesives ,both of the emulsion type and of the hot-melt type.[1]



 1.Poly Styrene referred as PS in compunction classification is a homo polymer .

Poly Styrene derived from 1-Phenyle Ethylene monomer commonly calls Styrene:


  2.Poly Vinyl Acetate referred as PVAC is prepared by the vapor-phase addition of Acetic Acid to Acetylene.[6]


 Source based :Poly(Vinyl Acetate)

Structure based :Poly(1-Acetoxy Ethylene)




  Material: Samples of Poly(Styrene) and Poly(Vinyl Acetate) were obtained from B.D.H limited Pool England  without further purification . Samples of Poly Vinyl Acetate will use by M.W average 190000& M.W approximately of Poly Styrene  100000.

 The solvent is Toluene  Analar grade from ACS, made in European Union Barcelona, Spain.


 Physical properties of polymers in solution play a key role in the fabrication technology of polymers.

 Poly styrene as the thermoplastic additive is an illustration of another principle of the importance of thermoplastic properties.

 The specific volume of polystyrene at any temperature is greater than either that of P.V.AC .yet it is not near ly as effective as either of these materials  for controlling shrinkage.[7]

 The present investigation was aimed to carry out a systematic studies of the dilute and concentrated solution properties of P.S and P.V.AC in Toluene at different temperatures and concentrations .the dilute solution properties usually studied by viscosity measurement.


 1. DSV: Dilute Solution Viscometery

 2. FTIR: Fourier Transform Infra-Red ,Spectroscopy to get information about curing process of P.S & P.V.AC in Toluene.

 3. SEM: Scanning Electron Microscopy , will use to observe size and distribution of P.S & P.V.AC in Toluene.

 4. TS: Tensile Strength

 5. TGA: Thermo Gravimetric Analysis


  1. Fred W.Bill Meyer ,JR Text Book Of Polymer Science ,Page 301,3d Edition ,.New York,(1984).

 2. M.S.Han, H.C.Jung, J.H.Park, J.C.Hyun and W.N.Kim, Korean J. Chem.Eng., 19,337(2002).

 3.S.Steinmann, W.Gronski, C.Friedrich, Polymer, 42, 6619(2001).

 4. V.Suthar, A.Pratap and H.Raval, Bull.Mater.Sci. 23, 215(2000).

 5. Seyed Ahmad Mirshokraei.Organic Chemistry.Vol .3.(1991)

 6..P.Bahadur, N.V.Sastry.Principles of Polymer Science;India(2003)

 ۷.D.R.Paul.Seymour New man.Polymer Blends.V.2.P(406)






+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و نهم آبان 1387ساعت 13:12  توسط گروههای آموزشی شیمی فیزیک ناحیه 2 شیراز  | 


انتظار آشنا

در گذر غروب وقتي پرنده ها و مردم

 سراسيمه به سوي آشيانه هاشان شتاب مي گيرند

به چار سوي كوچه سير مي كنم

جوياي روزني كه نوري از آن دميده است

بر درگاه لاي درب نيم باز

لختي به انتظار كسي كه با حس نهانیم

آشناست مي مانم 

 او را نديده ام 

 تنهايي بر سرم آوار مي شود

اما تو اينجا نشسته اي

فضا لبريز حس توست 

بوي تو در مشام آينه موج ميزند

و دستان پنجره به روي تو باز ميشود.

+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و هشتم آبان 1387ساعت 13:6  توسط گروههای آموزشی شیمی فیزیک ناحیه 2 شیراز  | 

.:: خواندن کل اين متن بيشتر از 3 دقيقه زمان شما را نخواهد گرفت. پس لطفا بخوانيد :

١٨ سال پيش من در شرکت سوئدى ولوو استخدام شدم. کار کردن در اين شرکت تجربه جالبى براى من به وجود آورده است.  اينجا هر پروژه‌اى حداقل ٢ سال طول مي‌کشد تا نهايى شود، حتى اگر ايده ساده و واضحى باشد. اين قانون اينجاست. جهانى شدن (globalization)  باعث شده است که همه ما در جستجوى نتايج فورى و آنى باشيم. و اين مشخصاً با حرکت کند سوئدي‌ها در تناقض است. آن‌ها معمولاً تعداد زيادى جلسه برگزار مي‌کنند، بحث مي‌کنند، بحث مي‌کنند، بحث مي‌کنند و خيلى به آرامى کارى را پيش مي‌برند. ولى در انتها، اين شيوه هميشه به نتايج بهترى مي‌انجامد. به عبارت ديگر:
 سوئد در حدود 450000  کيلومتر مربع وسعت دارد.
سوئد حدود 9 ميليون جمعيت دارد.
 استكهلم، پايتخت سوئد كه به پايتخت اسكانديناوي نيز مشهور است حدود  78000 نفر جمعيت دارد.
4- ولوو، اسکانيا، ساب، الکترولوکس و اريکسون برخى از شرکت‌هاى توليدى سوئد هستند.
اولين روزهايي كه در سوئد بودم، يکى از همکارانم هر روز صبح با ماشينش مرا از هتل برمي‌داشت و به محل کار مي‌برد. ماه سپتامبر بود و هوا کمى سرد و برفى. ما صبح‌ها زود به کارخانه مي‌رسيديم و همکارم ماشينش را در نقطه دورى نسبت به ورودى ساختمان پارک مي‌کرد. در آن زمان، ٢٠٠٠ کارمند ولوو با ماشين شخصى به سر کار مي‌آمدند. روز اول، من چيزى نگفتم، همين طور روز دوم و سوم. روز چهارم به همکارم گفتم:  آيا جاى پارک ثابتى داري؟ چرا ماشينت را اين قدر دور از در ورودى پارک مي‌کنى در حالى که جلوتر هم جاى پارک هست؟ او در جواب گفت: براى اين که ما زود مي‌رسيم و وقت براى پياده‌رفتن داريم. اين جاها را بايد براى کسانى بگذاريم که ديرتر مي‌رسند و احتياج به جاى پارکى نزديک‌تر به در ورودى دارند تا به موقع به سرکارشان برسند. تو اين طور فکر نمي‌کني؟

ميزان شرمندگى مرا خودتان حدس بزنيد. اين روزها، جنبشى در اروپا راه افتاده به نام غذاى آهسته (Slow Food). اين جنبش مي‌گويد که مردم بايد به آهستگى بخورند و بياشامند، وقت کافى براى چشيدن غذايشان داشته باشند، و بدون هرگونه عجله و شتابى با افراد خانواده و دوستانشان وقت بگذرانند. غذاى آهسته در نقطه مقابل غذاى سريع (Fast Food) و الزاماتى که در سبک زندگى به همراه دارد قرار مي‌گيرد. غذاى آهسته پايه جنبش بزرگترى است که توسط مجله بيزنس طرح شده و يک "اروپاى آهسته" ناميده شده است. اين جنبش اساساً حس شتاب و ديوانگي به وجود آمده بر اثر نهضت جهانى شدن را زير سوال مي‌برد. نهضتى که کميّت را جايگزين کيفيت در همه شئون زندگى ما کرده است. مردم فرانسه با وجودى که ٣٥ ساعت در هفته کار مي‌کنند امّا از آمريکائي‌ها و انگليسي‌ها مولّدترند. آلماني‌ها ساعت کار هفتگى را به 28/8 ساعت تقليل داده‌اند و مشاهده کرده‌اند که بهره‌ورى و قدرت توليدشان ٢٠درصد افزايش يافته است. اين گرايش به آهستگى و کندکردن جريان شتاب آلود زندگى، حتى نظر آمريکائي‌ها را هم جلب کرده است. البته اين گرايش به عدم شتاب، به معنى کمتر کار کردن يا بهره‌ورى کمتر نيست. بلکه به معنى انجام کارها با کيفيت، بهره‌ورى و کمال بيشتر، با توجه بيشتر به جزئيات و با استرس کمتر است. به معنى برقرارى مجدّد ارزش‌هاى خانوادگى و به دست آوردن زمان آزاد و فراغت بيشتر است. به معنى چسبيدن به حال در مقابل آينده نامعلوم و تعريف نشده است. به معنى بها دادن به يکى از اساسي‌ترين ارزش‌هاى انسانى يعنى ساده زندگى کردن است. هدف جنبش آهستگى، محيط‌هاى کارى کم تنش‌تر، شادتر و مولّدترى است که در آن‌، انسان‌ها از انجام دادن کارى که چگونگى انجام دادنش را به خوبى بلدند، لذت مي‌برند. اکنون زمان آن فرا رسيده است که توقف کنيم و درباره اين که چگونه شرکت‌ها به توليد محصولاتى با کيفيت بهتر، در يک محيط آرامتر و بي‌شتاب و با بهره‌ورى بيشتر نياز دارند، فکر کنيم. بسيارى از ما زندگى خود را به دويدن در پشت سر زمان مي‌گذرانيم امّا تنها هنگامى به آن مي‌رسيم که بر اثر سکته قلبى يا در يک تصادف رانندگى به خاطر عجله براى سر وقت رسيدن به سر قرارى، بميريم. بسيارى از ما آنقدر نگران و مضطرب زندگى خود در آينده هستيم که زندگى خود در حال حاضر، يعنى تنها زمانى که واقعاً وجود دارد را فراموش مي‌کنيم. همه ما در سراسر جهان، زمان برابرى در اختيار داريم. هيچکس بيشتر يا کمتر ندارد. تفاوت در اين است که هر يک از ما با زمانى که در اختيار داريم چکار مي‌کنيم. ما نياز داريم که هر لحظه را زندگى کنيم. به گفته جان ‌لنون، خواننده معروف: زندگى آن چيزى است که براى تو اتفاق مي‌افتد، در حالى که تو سرگرم برنامه‌ريزي‌هاى ديگرى هستى.
به شما به خاطر اين که تا پايان اين مطلب را خوانديد تبريک مي‌گوئيم. بسيارى هستند که براى هدر ندادن زمان، از وسط مطلب آن را رها مي‌کنند تا از قافله جهانى شدن عقب نمانند!


+ نوشته شده در  پنجشنبه بیست و سوم آبان 1387ساعت 20:50  توسط گروههای آموزشی شیمی فیزیک ناحیه 2 شیراز  | 

 سوال بالا يکي از سوالات امتحان فيزيک در دانشگاه کپنهاگ بود. يکي از دانشجويان چنين پاسخ داد: "به فشار سنج يك نخ بلند مي بنديم. سپس فشارسنج را از بالاي آسمان خراش طوري آويزان مي کنيم که سرش به زمين بخورد. ارتفاع ساختمان مورد نظر برابر با طول طناب به اضافه‌ي طول فشارسنج خواهد بود." پاسخ بالا چنان مسخره به نظر مي آمد که مصحح بدون تامل دانشجو را مردود اعلام کرد. ولي دانشجو اصرار داشت که پاسخ او کاملا درست است و درخواست تجديد نظر در نمره ي خود کرد. يکي از اساتيد دانشگاه به عنوان قاضي تعيين شد و قرار شد که تصميم نهايي را او بگيرد .نظر قاضي اين بود که پاسخ دانشجو در واقع درست است، ولي نشانگر هيچ گونه دانشي نسبت به اصول علم فيزيک نيست. سپس تصميم گرفته شد که دانشجو احضار شود و در طي فرصتي شش دقيقه اي پاسخي شفاهي ارائه دهد که نشانگر حداقل آشنايي او با اصول علم فيزيک باشد. دانشجو در پنج دقيقه ي اول ساکت نشسته بود و فکر مي کرد. قاضي به او يادآوري کرد که زمان تعيين شده در حال اتمام است. دانشجو گفت که چندين روش به ذهنش رسيده است ولي نمي تواند تصميم گيري کند که کدام يک بهترين مي باشد. قاضي به او گفت که عجله کند، و دانشجو پاسخ داد: "روش اول اين است که فشارسنج را از بالاي آسمان خراش رها کنيم و مدت زماني که طول مي کشد به زمين برسد را اندازه گيري کنيم. ارتفاع ساختمان را مي توان با استفاده از اين مدت زمان و فرمولي که روي کاغذ نوشته ام محاسبه کرد." دانشجو بلافاصله افزود: "ولي من اين روش را پيشنهاد نمي کنم، چون ممکن است فشارسنج خراب شود!" "روش ديگر اين است که اگر خورشيد مي تابد، طول فشارسنج را اندازه بگيريم، سپس طول سايه ي فشارسنج را اندازه بگيريم، و آنگاه طول سايه ي ساختمان را اندازه بگيريم. با استفاده از نتايج و يک نسبت هندسي ساده مي توان ارتفاع ساختمان را اندازه گيري کرد. رابطه ي اين روش را نيز روي کاغذ نوشته ام. "ولي اگر بخواهيم با روشي علمي تر ارتفاع ساختمان را اندازه بگيريم، مي توانيم يک ريسمان کوتاه را به انتهاي فشارسنج ببنديم و آن را مانند آونگ ابتدا در سطح زمين و سپس در پشت بام آسمان خراش به نوسان درآوريم. سپس ارتفاع ساختمان را با استفاده از تفاضل نيروي گرانش دو سطح بدست آوريم. من رابطه هاي مربوط به اين روش را که بسيار طولاني و پيچيده مي باشند در اين کاغذ نوشته ام."آها! يک روش ديگر که چندان هم بد نيست: اگر آسمان خراش پله ي اضطراري داشته باشد، مي توانيم با استفاده از فشارسنج سطح بيروني آن را علامت گذاري کرده و بالا برويم و سپس با استفاده از تعداد نشان ها و طول فشارسنج ارتفاع ساختمان را بدست بياوريم." "ولي اگر شما خيلي سرسختانه دوست داشته باشيد که از خواص مخصوص فشارسنج براي اندازه گيري ارتفاع استفاده کنيد، مي توانيد فشار هوا در بالاي ساختمان را اندازه گيري کنيد، و سپس فشار هوا در سطح زمين را اندازه گيري کنيد، سپس با استفاده از تفاضل فشارهاي حاصل ارتفاع ساختمان را بدست بياوريد." "ولي بدون شک بهترين راه اين مي باشد که در خانه ي سرايدار آسمان خراش را بزنيم و به او بگوييم که اگر دوست دارد صاحب اين فشارسنج خوشگل بشود، مي تواند ارتفاع آسمان خراش را به ما بگويد تا فشارسنج را به او بدهيم!" دانشجويي که داستان او را خوانديد، نيلز بور، فيزيکدان دانمارکي  بود




+ نوشته شده در  پنجشنبه بیست و سوم آبان 1387ساعت 20:23  توسط گروههای آموزشی شیمی فیزیک ناحیه 2 شیراز  | 

Wish list of scientists 

One would like to have

 ( Movement of photons parallel to each other (Beam

 ( Large number of photons (Intensity

    No fluctuation in intensity

   Movement of photons in-step with each others

   Wave length selection of photons

 Photons of same wave length

   Shooting photons in pulses in short times and constant numbers

   Polarized photons   


The only sources of light which meet these requirements are laser sourses.

+ نوشته شده در  پنجشنبه بیست و سوم آبان 1387ساعت 16:45  توسط گروههای آموزشی شیمی فیزیک ناحیه 2 شیراز  | 


پيشگامان پليمر

  توسعه علم پليمر مدرن طبيعتا  مديون تفكرات نو آورانه و خردورزانه بسياري از دانشمندان و تكنولوژيست هاي عصر حاضر است. پيشرفت هاي بسياري در پنج دهه اخير در زمينه پليمر به چشم مي خورد. جايزه نوبل شيمي پنج بار نصيب دانشمندان پليمر به خاطر سهمشان در پيشبرد اين علم شده است. .جايزه نوبل شيمي سال 2000 يك بار ديگر نصيب دانشمندان پليمر براي اختراع پلاستيك هاي هادي شد.

هرمان استادينگر   1965-1881   

در سال 1953 استادينگر مفتخر به دريافت جايزه نوبل شيمي شد. وي اولين كسي بود كه واژه ماكروملكول را در سال 1920 به كار برد. او بنيان گذار انديشه كلي وجود درشت ملكولها كه داراي خصوصيات  متمايز از ملكول هاي با سايز كوچكتر هستند ميباشد. استادينگر  مقالات علمي متعددي منتشر كرده است.

از اوان 1920 وي حدود 500 مقاله تحقيقاتي كه تقريبا  120 موردآن  درباره سلولز  وحدود 50 مورد آن راجع به سلولز و ايزوپرن ميباشد منتشر نموده است. در طي اين دوره به غير از تجربيا ت تحقيقي دست اول او بر روي سلولز و لاستيك وي عنوان كرد كه اين تركيبات داراي ملكولهايي با سايز درشت و متمايز از انواع ساده ميباشند. ايده او توسط اكادمي علوم رد شد. در حقيقت اعضاي اكادمي كه پافشاري او را نسبت به نظريه ماكروملكول ديدند با بيان اينكه "همكار عزيز  رها كن ايده درشت ملكول ها را زيرا چنين چيزي نميتواند وجود داشته باشد " اورا از اين ايده منع نمودند. اين موضوع در سال 1925 اتفاق افتاد. گرچه امروزه تقريبا محال به نظر ميرسد كه اپوزيسيوني چنين ايده متفكرانه اي را رد كند.

 علم پليمر بسيار مديون هرمان استادينگراست .كسي كه به عنوان پدر ماكروملكول شناخته شده است . استادينگر شمار بسياري كتاب  منتشر كرده است. برخي از آنها عبارتند از:

كتون ها:  اشتوتگارت 1912

مقدمه اي بر تجزيه كمي مواد آ لي:   اولين چاپ :برلين 1923و تا سال 1955 ششمين چاپ.

جدول هاي عمومي براي مواد غير آ لي براي دبيران و اساتيد شيمي:    پنجمين چاپ : كارلس روهه 1947

تركيبات الي با ملكولهاي بسيار :لاستيك و سلولز:    برلين 1932

شيمي كلوئيد هاي آ لي:   برانس چگ:  1950سومين انتشار.

پروژه هاي شيمي و فيزيك و تكنيكها يي براي ماكروملكول ها:  با همكاري پروفسور ويلوگ و روهرز.  1939و 1942 مونيخ.

بيولوژي و شيمي ماكروملكولها :   بسل 1947

از سال 1947 استادينگر سردبير ژورنال شيمي"  ماكروملكول "كه توسط دكتر هاتيگ و پف و همكارانشان در بسل سوئيس انتشار مي يافت  شد .


هرمان استادينگردر ورمز آ لمان در 23 مارچ 1881 به دنيا آمد . وي ابتدا در ورمز در دانشگاه هالي و سپس در    دارمستادت و مونيخ به تحصيل پرداخت . او در بسياري موسسات به عنوان پروفسور (پروفسور شيمي آ لي در انستيتوي كارلس روهه و دانشگاه فريبرگ براي 14 سال از 1912تا 1926) همكاري داشته است. همچنين وي به عنوان سرپرست و رئييس انستيتوي تحقيقاتي ماكروملكول ها در فريبرگ آ لمان بوده است. او افتخارات و جوايزبسياري دريافت نموده است .اخذ مدرك دكتري از دانشگاه كارلس روهه و دانشگاه ماينزو سالامانكا و همچنين دانشگاه تورينو از مفاخر وي است.


 استادينگر با مگدا ويت ازدواج كرد .كسي كه سالهاي بسياري در كارهاي تحقيقاتي و بسياري از كارهاي مشهور وي همكاري داشته است.     





+ نوشته شده در  پنجشنبه بیست و سوم آبان 1387ساعت 16:39  توسط گروههای آموزشی شیمی فیزیک ناحیه 2 شیراز  | 

ژوليو ناتا 1979- 1903

ژوليو ناتا در سال 1963 جايزه نوبل شيمي را با كارل زيگلر مشتركا دريافت داشت. ناتا كار حرفه ايش را با بررسي اشعه ايكس و پر اش الكتروني روي جامدات شروع كرد. وي سپس روشهاي مشابهي براي مطالعه روي كريستالها و ساختار برخي پليمرهاي آلي استفاده كرد. تحقيقات سينتيكي او بر روي سنتز متانول و بر روي هيدروژناسيون انتخابي تركيبات آلي سير نشده و بر روي اكسو سينتيك ها منجر به يافتن مكانيسم اين واكنشها و پيشرفت كاتاليست هاي انتخاب گر شد. در سال 1938 تحقيقات او بر روي پليمريزاسيون الفين ها و سينتيك واكنشهاي همزمان متوالي شروع شد. در سال 1953 وي كار تحقيقاتي اش را با زيگلر  بر روي كريستالهاي آلي - فلزي و پليمريزاسيون فضا ويژه توسعه بخشيد، كه منتهي به كشف سري جديدي از پليمرها با ساختار هايي از قبيل : ايزو تاكتيك، سينديو تاكتيك، پليمرهاي دي ايزوتاكتيك و شاخه خطي پليمرهاي الفينيك و كوپليمرها با يك ساختار اتاكتيك شد. نتيجه اين مطالعات منجر به پيشرفت وسيعي در مقياس صنعتي از سري جديد مواد ترموپلاستيك و پروپيلن ايزو تاكتيك شد.بوسيله مطالعات پراش اشعه ايكس پروفسور ناتا همچنين آرايش دقيق زنجير ها را در شبكه اي از پليمر هاي كريستالي اندازه گيري كرد. وي همچنين الاستومرهاي جديدي را با پايه بوتا دي ان و كوپليمر هايي از اتيلن با پروپيلن سنتز كرد. پروفسور ناتا همچنين بر روي سنتز ماكرو ملكولهاي فعال نوري از مونومر هاي غير فعال نوري و سنتز كوپليمر هاي آلتر ناتيو كريستالي و استريكالي از جفت كوپليمر هاي مختلف كار كرد. فعاليت هاي علمي و تكنيكي پروفسور ناتا در 700 مقاله مدون انتشار يافته و علاوه برآن بيش از 500 مقاله در مورد پليمر هاي منظم فضايي و تعداد كثيري مقاله كه در كشور هاي مختلف به ثبت رسيده است. ژوليو ناتا در 26 فوريه سال 1903 در  امپرياي ايتاليا به دنيا آمد. در سال 1924 در رشته مهندسي شيمي  از پلي تكنيك ميلان فارغ التحصيل شد. در سال 1933 وي به عنوان استاد تمام وقت و  يكي از اعضا مديريت دانشكده  پاويا منصوب شد. قبل از انتصاب وي به عنوان استاد تمام وقت شيمي فيزيك دانشگاه رم، به عنوان مدير انستيتوي شيمي عمومي دانشگاه پلي تكنيك ميلان به خدمت اشتغال داشت. وي همچنين با دپارتمان هاي شيمي صنعتي پلي تكنيك تورين و پلي تكنيك ميلان با توان مشابهي همكاري ميكرد. پروفسور ناتا عضو افتخاري بسياري از انجمن هاي شيمي از جمله اتريش 1968، سوئيس 1963، بلژيك 1962 و اكادمي علوم نيويورك در سال 1958 بود. وي همچنين مدال هاي طلاي بسياري به غير از مدال ارزشمندي كه در سال 1960 توسط رئيس جمهور وقت ايتاليا به دليل لياقت و شايستگي منحصر به فردش به وي اهدا شد، دريافت كرده است. بسياري از دانشگاه هاي بين المللي از جمله دانشگاه تورينو و ماينز دكتراي افتخاري به او اهدا كرده اند.    

+ نوشته شده در  پنجشنبه بیست و سوم آبان 1387ساعت 16:34  توسط گروههای آموزشی شیمی فیزیک ناحیه 2 شیراز  | 


 بنا به تصور غلط عامه ليزر توسط فيزيكدان ها كشف شده است. شايد به دليل اينكه شيميدان ها آن طور كه بايد آن (ايده)را حفظ نكرده اند. در حقيقت تمام فرايند هاي ليزري چه با فيزيك شروع شده باشد و چه از شيمي گذر كند، به شيمي محض برميگردد. تنها كساني كه به پيشرفت حقيقي در اين مورد دست يافته اند شيميدان ها بوده اند.

ادوارد تيلر (فيزيك دان)

بيش از چهل سال از ساخت نخستين ليزر ياقوتي، توسط مايمن و نخستين ليزر گازي هليوم –نئون ، توسط علي جوان دانشمند ايراني در سال 1339 هجري شمسي(1960م) ميگذرد. هر چند مباني نظري ليزر سال ها پيش از ان توسط اينشتين در سال(1917 م )مطرح شده بود، ولي سال هاي نسبتا زيادي طول كشيد تا صنعت و فناوري امكان ساخت اولين ليزر را فراهم كند. ليزر، مخفف واژه:

Light amplification by stimulated emission of radiation                                     

 و به معناي  "تقويت نور به روش گسيل القايي تابش"  مي باشد. ليزر ها در طيف گسترده اي از زمينه ها، همچون استفاده در اسكنرها، لوح هاي فشرده نوري، عمل هاي جراحي چشم و ﺁنژيو گرافي و همچنين اهداف نظامي مورد استفاده قرار مي گيرند. ليزرها همچنين انقلابي در تحقيقات شيمي فيزيك ايجاد كرده اند. به كمك ليزر اسپكتروسكوپي واكنش هاي ﺁغازگر نوري يا فتوشيمي انجام شده است و شيميدانها مي توانند ديناميك  طيف فتو شيميايي ملكولهايي با طيف بالا يا زمان را بررسي كنند. علاوه بر ﺁن حساسيت اين تكنيك ﺁن قدر بالا است كه حتي مي تواند يك مولكول مجزا را هم مورد مطالعه قرار دهد. امروزه براي هر شيميداني ضروري است كه طرز كار ليزر و  خصوصيات نورهاي به وجود ﺁمده از ﺁن را بداند. براي دانستن اينكه ليزر چگونه كار مي كند،  بايد ابتدا مسير هاي مختلفي كه منجر به برانگيختگي اتم يا ملكولي كه ميتواند به حالت پايه برگردد را بدانيم. ماهيت نور ليزر بستگي به سرعت بازگشت اين اتمها يا ملكول ها به حالت پايه دارد.

نشر تهييجي ليزر ها:

در اسپكتروسكوپي NMR  ما تنها دو تراز براي فوتون ها داريم، چون تنها دو  نوع اسپين الكتروني داريم. بنا بر اين DE بسيار كوچك خواهد بود و بيشتر كاربرد ﺁن در زمينه راديو فركانس ها خواهد بود. راديو فركانس ها را مي توان از روي جابجايي شيميايي ﺁن ها دريافت. ولي چون مقدار  اين جابجايي ها بسيار به هم نزديك هستند، تشخيص ﺁن ها در ملكول ها بسيار دشوار خواهد بود. بنا بر اين سيستم هاي دو ترازي براي ليزر شدن مناسب نيستند و حداقل  سه تراز لازم است. به محض اينكه تابش به يك نمونه برخورد كند و نمونه ﺁن تابش را جذب كند، دو حالت بوجود مي ﺁيد. يا به صورت حرارت عمل نشر را انجام ميدهد (يعني اتم يا ملكول خود به خود نشر ميكند) كه به ﺁن نشر خود به خود گويند و يا اينكه اين عمل به وسيله تحريك كننده ديگري انجام ميشود كه به ﺁن نشر تهييجي ميگويند. اين مسئله بستگي به فاصله تراز هاي انرژي دارد كه ﺁن نيز به فركانس ارتباط پيدا ميكند . فركانس تابشي كه مي خواهد نشر شود و در واقع فاصله سطوح انرژي كه از يك حالت به حالت ديگر رفته است. در فركانسهاي بالا نشر خود به خودي داريم، ولي در فركانسهاي كم ((ESR), (NMR نشر خود به خودي محتمل نبوده و نشر تهييجي خواهيم داشت .نشر تهييجي يك پديده رزونانسي است. يعني يك حالت برانگيخته زماني به حالت پايه مراجعه ميكند كه تابشي با همان فركانس با سيستم در اثر متقابل باشد.

 ويژگي هاي نشر تهييجي:

1- فركانس كاملا معين است: حالت برانگيخته خود به خود تحليل نمي رود، يعني اگر تهييج شود به همان حال باقي ميماند. بنا بر اين ذاتا داراي عمر طولاني خواهد بود كه اين عمل باعث ميشود ترازهاي انرژي باريك شود. (اصل عدم قطعيت هايزنبرگ)

2- تابش نشر شده با تابش تحريك شده هم فاز هستند: حالت برانگيخته از طريق برهم كنش با ميدان الكترو مغناطيسي نشر ميكند كه با دامنه ماكزيمم منطبق شده و از ﺁن جا كه فركانس دو موج كاملا يكسان است، موج ترك كننده با موج اوليه هم فاز ميشود.

3- تابش تهييجي با تابش نشر شده همدوس هستند، يعني دقيقا در يك جهت حركت ميكنند. بر عكس نشر خود به خود ميتواند در هر زمان باشد (بنا بر اين فوتون نشر شده با ساير فوتون ها هم فاز نيست) و نيز در هر جهت و درون باريكه اي كمابيش پهن از فركانس ها حادث ميشود.

پس از ﺁن كه نشر تهييجي حادث شد، به هيچ وجه جذب سيستم نميشود. بنا بر اين مي تواند با ملكول برانگيخته ديگري بر هم كنش پيدا كند و ﺁن را وادار به نشر كند. تابش نشر شده نيز ملكول بر انگيخته ديگري را وادار به نشر مي كند. روشن است كه چون هميشه منبعي از ملكول هاي بر انگيخته وجود دارد، اين فرايند به طور پي در پي محتمل است و مقدار زيادي تابش همدوس نشر ميشود. اگر شدت نشر تهييجي را زياد كنيم  ليزر ناميده ميشود. در واقع نشر نور (تابش مرئي ) به طور خود به خود خيلي محتمل است و بنا بر اين خاصيت همدوسي تابش ليزر را ندارد.

در الگوي اتمي بور، الكترونهاي اتم تنها مي توانند در مدارهاي كوانتيده معيني حركت كنند. مادام كه الكترون در اين مدارهاي مانا حضور دارد، تابشي گسيل نمي كند. اما هنگامي كه الكترون از يك مدار به مدار پايين تر مي جهد، يك فوتون، با انرژي برابر با اختلاف انرژي دو مدار گسيل مي كند و همچنين براي ﺁن كه الكتروني را از حالت n1 به حالت n2   (n2> n1)   منتقل كنيم، بايد به ﺁن مقدار معيني انرژي بدهيم كه در اين صورت گفته ميشود، اتم به حالت برانگيخته رفته است .


+ نوشته شده در  پنجشنبه بیست و سوم آبان 1387ساعت 12:23  توسط گروههای آموزشی شیمی فیزیک ناحیه 2 شیراز  | 

خواص تابش الكترومغناطيسي:

تابش الكترومغناطيسي، نوعي انرژي است كه با سرعت خارق العاده اي از فضا عبور مي كند. بسياري از خواص تابش الكترومغناطيسي را مي توان به وسيله مدل موجي كلاسيكي كه پارامترهايي مانند طول موج، فركانس، سرعت و دامنه را به كار مي گيرد، به آساني توصيف كرد. برخلاف ساير پديده هاي موجي عبور تابش الكترومغناطيسي به محيط مادي نياز ندارد و براحتي از خلاﺀ عبور مي كند. هر ذره داراي بار الكتريكي در فضاي اطراف خود ميدان نيروي الكتريكي بوجود مي آورد. اگر ذره داراي بار الكتريكي در حركت باشد، ميدان مغناطيسي نيز پيدا خواهد كرد. آثار اين ميدان الكترومغناطيسي ذره باردار در حال حركت نوساني بصورت امواجي است كه در دو سطح نوسان كننده، عمود برهم،  بدون تلف شدن انرژي با سرعت ثابت 1010 *2.9979  و به خط مستقيم در تمام راستاها در فضا پيش مي رود. اگر اين امواج در سر راه خود به يك ذره باردار ديگر برخورد كنند، آن را به نوسان در مي آورند.

در زندگي روزمره، هيچگونه ابهامي براي درك ذرات و امواج نيست. هنگامي كه قطعه سنگي به داخل آب مي افتد، امواجي از نقطه سقوط سنگ ايجاد مي شود كه از هم دور مي شوند و واضح است كه اين امواج قابليت حمل انرژي و ممنتم را از يك نقطه به نقطه ديگر دارند. اما اگر حقايق فيزيكي ناشي از پديده هايي كه در دنياي ميكروسكوپيك اتمها و ملكول ها الكترون ها و هسته اتفاق مي افتد را مورد مطالعه قرار دهيم، تفاوتي ميان ذرات و امواج محسوس نيست. الكترون را به صورت يك ذره در نظر مي گيريم، به اين علت كه داراي جرم و بار الكتريكي است و از قوانين ذره اي كاملا تبعيت مي كند. اين موضوع در دستگاههايي مثل لامپ تصوير تلويزيون به خوبي ملاحظه مي شود. ولي دلايل بسياري نشان ميدهد كه يك الكترون متحرك غير از ذره اي بودن، خواص يك موج را نيز از خود بروز مي دهد و مي توان اين الكترون متحرك را بصورت يك موج در نظر گرفت. ما امواج الكترو مغناطيسي را موج مي ناميم، چون تحت شرايط خاصي اين امواج متفرق و پلاريزه شده و همچنين با هم تداخل مي كنند.

همانطور كه گفته شد اين امواج بنام امواج الكترومغناطيسي يا تابش هاي الكترومغناطيسي معروفند كه به ترتيب افزايش طول موج، به پرتوهاي كيهاني، گاما، ايكس، فرابنفش، مرئي، زيرقرمز، مايكروويو و فركانس راديويي تقسيم مي شوند. مرز بين اين نواحي تقريبي است و فرايند هاي مولكولي در هر يك از اين نواحي، با جهش هاي بين يك نوع ترازهاي انرژي مولكولي، تقسيم بندي مي شود.

ناحيه اشعه گاما :     Ray –γ

اشعه گاما در فركانس هاي  Hz  3*1020−   3*1018   ديده مي شود و قدرت نفوذ آن بين 1 تا 100 پيكومتر است. تغيير انرژي آن، مربوط به نوآرايي ذرات هسته اي و در حدود  109 – 1011 ژول بر مول مي باشد. مطالعه اين تغيير انرژي را "طيف سنجي موزباور" مي نامند.

ناحيه اشعه ايكس:  Ray – X             

   اشعه ايكس در فركانس هاي  Hz ۳*1018 − 3 * 1016    ديده مي شود و قدرت نفوذ آن بين 0nm1 تا 100 پيكومتر است. تغيير انرژي آن، مربوط به الكترون هاي دروني مولكول هاست و انرژي جهش ها در حدود107  ژول بر مول مي باشد. مطالعه اين تغيير انرژي را "طيف سنجي فوتو الكتروني" مي نامند.

ناحيه اشعه  مرئي و فرابنفش: (Ultra Violet- Visible )

اشعه مرئي و فرابنفش در فركانس هاي  Hz ۳* 1016 − 3 * 1014    ديده مي شود و قدرت نفوذ آن بين 1 ميكرومتر  تا 100 نانومتر است. در اين ناحيه، جهش مربوط به انتقال يك الكترون والانس از يك اوربيتال مولكولي به اوربيتال ديگر است. مطالعه  جهش هاي الكترون والانس را" طيف سنجي الكتروني" مي نامند. تفاوت اين ناحيه با فركانس راديويي در اين است كه در آن جا فقط اسپين عوض مي شود، ولي در اين ناحيه تهييج الكتروني داريم. فاصله بين تراز هاي انرژي مربوط به الكترون والانس  در حدود105  ژول بر مول مي باشد.

ناحيه اشعه مادون قرمز:    (IR )

اشعه مادون قرمز در فركانس هاي  Hz ۳* 1014 − 3 * 1012    ديده مي شود و قدرت نفوذ آن بين  1 تا 100 ميكرومتر است. طيف سنجي در اين ناحيه از فركانس ها، مربوط به جهشهاي بين تراز هاي انرژي ارتعاشي مولكولها  است. مطالعه جهش هاي فوق را " طيف سنجي ارتعاشي" مي نامند.

ملكول هايي در اين ناحيه فعال هستند كه ضمن ارتعاش بتوانند قطبش پذيري داشته باشند ( ممان دو قطبي پيدا كنند). مانند كربن دي اكسيد كه چهار شيوه ارتعاشي دارد. از آن جا كه واحد هرتز براي اين ناحيه، منجر به اعداد خيلي بزرگ مي شود، معمولا آن را بر حسب عدد موجي يا طول موج بيان مي كنند.  فاصله بين تراز هاي ارتعاشي در حدود  104 – 103  ژول بر مول ميباشد.  ناحيه مادون قرمز دور، تقريبا ناحيهHz۳*  1011  -۶*1012 −   را در بر گرفته و اطلاعاتي درباره ارتعاشات مولكولهايي با اتمهاي سنگين و نيز ارتعاشات شبكه بلوري، فراهم مي سازد.

ناحيه كهموج يا  مايكروويو: (Microwave )

اين اشعه  در فركانس هاي  Hz  ۳*1012 −  ۳* 1010     ديده مي شود ( بين1 سانتيمتر  تا 100 ميكرومتر). طيف سنجي در اين فركانس ها، به جهش هاي بين تراز هاي انرژي چرخشي مربوط است. ملكول هايي در اين ناحيه قرار مي گيرند كه داراي ممان دو قطبي دائمي باشند، مثل  HCl . پس دامنه اين طيف سنجي خيلي وسيع نيست.  فاصله بين تراز ها حدود چند صد ژول بر مول مي باشد. مطالعه جهش هاي چرخشي را "طيف سنجي كهموج" مي نامند.

ناحيه فركانس راديويي:

اين اشعه در فركانس هاي  Hz  ۳*1010 − 3 * 106    ديده مي شود ( بين1 سانتيمتر تا 10 متر). طيف سنجي "رزونانس مغناطيس هسته" و "رزونانس اسپين الكترون"، به اين ناحيه مربوط است.  چون اين ناحيه روي اسپين الكترون ها و پروتون ها اثر مي گذارد، اين اسپين، يك ممان دوقطبي ايجاد مي كند كه به آن ممان دو قطبي مغناطيسي گويند ( مثل آهنربا). اگر به اين اسپين نوري از جنس راديو فر كانس بتابانيم  Up Spin به   Down Spin تبديل مي شود و آنچه كه دتكتور نشان مي دهد، يك سري پيك هايي است كه ناشي از وارونه شدن اسپين است. يعني از روي پيك مي توان نوع فركانس را دانست. ترازهاي انرژي كه در اين ناحيه مطالعه مي شوند، از تاثير يك ميدان مغناطيسي خارجي روي مولكول ها نتيجه مي شود. در طيف سنجي رزونانس مغناطيسي هسته اي ميدان مغناطيسي موجب مي شود تا اسپين بعضي از هسته ها نسبت به راستاي ميدان جهت گيري هاي متفاوتي پيدا كنند. اين جهت گيري ها داراي انرژي متفاوتي هستند و تابشي با فركانس مناسب مي تواند، براي مطالعه شكاف بين اين تراز ها به كار رود. همچنين در طيف سنجي رزونانس الكترون، اسپين يك الكترون نسبت به راستاي ميدان خارجي، دو جهت گيري متفاوت پيدا مي كند و در اينجا نيز شكاف بين تراز هاي انرژي مربوط به دو جهت گيري به وسيله تابشي با فركانس مناسب مطالعه مي شود. فاصله بين تراز ها حدود10-10 ژول بر مول مي باشد.

پارامترهاي موج:

 پارامترهايي كه براي هر يك از اين امواج در نظر گرفته مي شوند، عبارتند از:

فركانس، كه تعداد نوسانهاي ميدان در ثانيه است. فركانس به وسيله منبع تعيين مي شود و بدون توجه به محيط مادي كه تابش از آن عبور مي كند، همواره بدون تغيير باقي مي ماند. در مقابل، سرعت انتشار، هم به نوع محيط مادي و هم به فركانس بستگي دارد. در خلاﺀ، سرعت انتشار تابش از فركانس مستقل مي شود و به max  خود ميرسد. عدد موجي، بصورت تعداد موج در  cm تعريف مي شود و راه ديگري براي توصيف تابش الكترومغناطيسي است.

روش هاي طيف بيني:

روش هاي طيف بيني، بر توليد يا بر هم كنش تابش هاي الكترومغناطيسي با ماده استوارند. روش هاي نشري به تابش الكترومغناطيسي توليد شده، هنگامي كه آناليت بوسيله انرژي گرمايي الكتريكي يا تابشي برانگيخته مي شوند، بستگي دارند. از طرف ديگر روش هاي جذبي، بر تضعيف (تخفيف) يك دسته پرتو از تابش الكترومغناطيسي و در نتيجه برهم كنش آن با آناليت و جذب قسمتي از آن به وسيله آناليت استوارند. روش هاي طيف بيني، هم از لحاظ كيفي و هم از نظر تجزيه كمي جزء گسترده ترين و قدرتمندترين ابزارهاي تجزيه اي محسوب مي شوند. روش هاي طيف بيني، برحسب نوع تابش الكترومغناطيسي درگير، فرق مي كنند. طيف الكترومغناطيسي، گسترده وسيعي از طول موجها را دربر مي گيرد. مقياس فركانس و طول موج، لگاريتمي است. مهم اينكه ناحيه مرئي براي چشم انسان، بخش بسيار كوچكي از كل طيف را تشكيل مي دهد.


+ نوشته شده در  پنجشنبه بیست و سوم آبان 1387ساعت 12:0  توسط گروههای آموزشی شیمی فیزیک ناحیه 2 شیراز  |