فهرست مطالب
مقدمه
ساختار آنیون ها و کاتیون های متداول در مایعات یونی
ویژگی های مایعات یونی
سمیت مایعات یونی
کاربردهای مایعات یونی
کاربرد مایعات یونی در شیمی تجزیه
تعداد اسلاید: 22 صفحه
با قابلیت ویرایش و مناسب جهت ارائه سمینار و انجام تحقیقات و گزارشات
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات62
رزین های تعویض یونی ذرات جامدی هستند که می توانند یون های نامطلوب در محلول را با همان مقدار اکی والان از یون مطلوب با بار الکتریکی مشابه جایگزین کنند.
در سال 1850 یک خاک شناس انگلیسی متوجه شد که محلول سولفات آمونیمی که به عنوان کود شیمیایی بکار می رود، در اثر عبور از لایه های ستونی از خاک، آمونیم خود را از دست می دهد بگونه ای که در محلول خروجی از ستون خاک، سولفات کلسیم در محلول ظاهر می شود.
این یافته توسط دیگران پیگیری شد و متوجه شدند که سیلیکات آلومینیوم موجود در خاک قادر به تعویض یونی می باشد. این نتیجه گیری با تهیه ژل سیلیکات آلومینیوم از ترکیب محلول و سولفات آلومینیم و سیلیکات سدیم به اثبات رسید. بنابراین اولین رزین مصنوعی که ساخته شد سیلیکات آلومینیوم بود.
به رزین های معدنی، زئولیت می گویند و در طبیعت سنگهای یافت می شوند که می توانند کار زئولیت های سنتزی را انجام دهند. این مواد، یون های سختی آور آب ( کلسیم و منیزیم) را حذف می کردند و بجای آن یون سدیم آزاد می کردند از اینرو به زئولیت های سدیمی مشهور شدند که استفاده از آن در تصفیه آب مزایای زیادی داشت چون احتیاج به استفاده از مواد شیمیایی نبود و اثرات جانبی هم نداشتند. اما زئولیت های سدیمی دارای محدودیتهایی بودند. این زئولیت ها می توانستند فقط سدیم را جایگزین کلسیم و منیزیم محلول در آب نمایند و آنیونها بدون تغییر باقی می ماندند. از این رو آب تصفیه شده با زئولیت های سدیمی به همان اندازه آب خام، قلیاییت، سولفات، کلراید و سیلیکاتت دارند.
واضح است که چنین آبی برای صنایع مطلوب نیست. مثلاً بی کربنات سدیم محلول در آب می تواند مشکلاتی را در مراحل بعدی برای دیگ بخار بوجود آورد. زیرا در اثر حرارت به سود و گاز دی اکسید کربن تبدیل می شود. سود یکی از عوامل مهم در خوردگی موضعی در نیروگاههاست که بحث مفصل تر آن در مباحث آینده خواهد آمد. گاز دی اکسید کربن موجود در بخار آب در اثر میعان بخار به صورت اسید کرینیک در می اید که باعث خوردگی لوله های برگشتی می شود که بخار آب خروجی از توربین را به کندانسور (چگالنده) می برند.
یکی دیگر از اشکلات مهم استفاده از زئولیت ها ی سدیمی، عدم کاهش غلظت سیلیس در آب تصفیه شده می باشد که یکی از خطرناکترین ناخالصی های آب تغذیه دیگ بخار در فشارهای زیاد می باشد.
تحقیقات برای رفع عیوب زئولیت های سدیمی ادامه یافت تا آنکه در اواسط دهه 1930 در هلند زئولیت هایی ساخته شد که بجای سدیم فعال، هیدروژن فعال داشتند . این زئولیت ها که به تعویض کننده های کاتیونی هیدروژنی معروف شدند، می توانستند تمام نمکهای محلول در آب را به اسیدهای مربوط تبدیل کنند. بعنوان مثال بی کربناتهای کلسیم و منیزیم به اسید کربنیک تبدیل می شوند که اسید کربنیک بی دی اکسید کربن و آب تجزیه می شود.
دی اکسید کربن تولید شده را می توان توسط هوادهی یا هوازدایی از محیط حذف کرد. لذا با این روش تمام قلیاییت بی کربناتی حذف می شود. رزین های کاتیونی هیدروژنی جدید، سیلیس نداشته و علاوه بر این قادرند همزمان هم سختی آب را حذف کنند و هم قلیاییت آب را کاهش دهند.
آب خروجی از تعویض کننده کاتیونی هیدروژنی، اسیدی است و باید خنثی شود. این کار با اضافه کردن قلیا (باز) یا مخلوط کردن خروجی تعویض کننده کاتیونی هیدروژنی با خروجی تعویض کننده سدیمی (زئولیت ) امکان پذیر است.
تعویض کننده های کاتیونی هیدروژنی هم دارای محدودیت هایی هستند. هنوز آنیونها، مثل سولفات کلراید و سیلیکات حذف نمی شوند.
برای بهبود تکنولوژی تصفیه آب گام های اساسی در سال 1944 برداشته شد که باعث تولید رزین های تعویض یونی آنیونی شد. (3) رزین های کاتیونی هیدروژنی تمام کاتیونهای آب را حذف می کنند و رزین های آنیونی تمام آنیونهای آب از جمله سیلیس را حذف می نمایند. در نتیجه می توان با استفاده از هر دو نوع رزین، آب بدون یون تولید کرد. پیشرفت های بعدی که در دهه 1950 حاصل شد منجر به اختراع و تولید رزین های تعویض یونی ضعیف گردیدکه صرفه جویی قابل توجهی در مصرف مواد شیمیایی مورد نیاز برای احیاء رزین ها را باعث شد.
برای درک بهتر این خواص نگاهی نزدیک تر به ساختار ترکیب های یونی می اندازیم بین یون های سدیم و یون های کلرید موجود در بلور سدیم کلرید نیروی ججاذبه ای بسیار قوی وجود دارد که آنها را محکم کنارهم نگاه می دارد به این نیروی جاذبه ای که میان یون هایی با بار نام هم نام برقرار است پیوند یونی می گویند در تمام نمک ها این نوع پیوند وجود دارد ساختار نمک ها نشان می دهد که این نیروی جاذبه تنها محدود به یک کاتیون و یک آنیون نیست بلکه در تمام جهات و میان همه ی یون های ناهم نام مجاور و در فواصل مختلف وجود دارد در نتیجه ی تعداد بسیار زیادی از یون های سدیم و کلرید به سمت یکدیگر کشیده می شوند و یک آرایش منظم از یون ها را به وجود می آورند.
"مناسب برای دبیران، دانش آموزان و اولیاء"
برای دانلود کل پاورپوینت از لینک زیر استفاده کنید:
فرمت وُرد
34 صفحه +19 صفحه جدول
روشهای آزمایشگاهی جهت اندازه گیری ضرایب فعالیت منفرد و متوسط یونی الکترولیتها
1- مقدمه
روشهای تجربی متفاوتی جهت اندازه گیری ضرایب فعالیت محلولهای الکترولیت مورد استفاده قرار گرفته است. این روشها به دو بخش تقسیم می شوند بخش اول شامل روشهایی است که انحراف فعالیت جسم حل شده با معادله گیبس دو هم را اندازه گیری می کند و بخش دوم شامل روشهایی است که مستقیماً فعالیت جسم حل شده را اندازه گیری می کند. بخش اول شامل چهار روش که عبارتند از: 1- تنزل نقطه انجماد 2- افزایش نقطه جوش 3- تنزل فشار بخار 4- ایزوپیستیک یا تعادل فشار بخار.
بخش دوم شامل چهار روش: 1- نیروی الکتروموتوری سلهای گالوانی با اتصال مایع 2- نیروی الکتروموتوری با انتقال 3- حلالیت 4- نفوذ از این روشها روش پایداری برای نمکهای کم محلول قابل کاربرد است.
انرژی آزاد گیبس یکی از مهمترین توابع در تعادل فازی است که برحسب درجه حرارت و ترکیب درصد اجزاء تشکیل دهنده محلول است. وقتی که محلول ما از حالت ایده آل انحراف داشته باشد مثلاً در یک محلول الکترولیت برای تابع انرژی گیبس اضافی داریم:
(1-1)
که با استفاده از تابع انرژی آزاد گیبس اضافی می توان ضریب فعالیت را بدست آورد. در عمل می توان توابع انرژی آزاد گیبس اضافی را اندازه گیری نمود و مقدار آن را از روی مقادیر مربوط به ضرایب فعالیت اجزاء در یک محلول مورد ارزیابی قرار می‌گیرد.
روش دیگر استفاده از مقادیر مربوط به پتانسیل یک پیل الکتروشیمیایی است که به طور مستقیم اندازه گیری این پتانسیل ها منجر به تعیین ضرایب فعالیت متوسط و منفرد یونی در یک محلول الکترولیت می شود. برای یک محلول سه سازنده ای ارزیابی ضرایب فعالیت متوسط و منفرد یونی بسیار پیچیده تر از ارزیابی این ضرایب در محلولهای دو سازنده ای است.
با اینکه پیترز]100[ در سال 1979 گفته بود که بواسطه اثرات فضایی بارهای الکتریکی ضرایب
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه15
فهرست مطالب
ترکیبهای یونی
یونهای تک اتمی
ترکیبهای یونی
ترکیبهای یونی دو تایی
یونهای چند اتمی
ساختار بلوری جامدات
3-پیوند واندروالس:
تقسیم بندی بلور ها :
4-پیوند فلزی:
بلورهای مولکولی:
انباشتگی کره ها
ترکیبهای یونی
در بخش قبل ملاحظه کردید که اتمهای گازهای نجیب دارای آرایش پایدار هستند زیرا تمام اوربیتالهای لایه ظرفیت آنها پرشده است ( ns2 - np6) اتمهای دیگر هم تمایل دارند که خود را به آرایش الکترونی گاز نجیب قبل یا بعد از خودشان برسانند. وقتی اتمی به آرایش هشتایی پایدار می رسد، از واکنش پذیری آن کاسته می شود و دیگر تمایلی به تشکیل پیوندهای دیگر از خود نشان نمی دهد.
مشاهده ها نشان می دهد که فلزها با از دست دادن الکترونهای ظرفیت خود به آرامش هشتایی می رسند و تبدیل به کاتیون (یون مثبت) می شوند. در حالی که نافلزها با گرفتن الکترون به این آرایش پایدار می رسند و تبدیل به آنیون (یون منفی) می شوند.
یونهای تک اتمی
به هر یونی که از یک اتم آن هم بر اثر گرفتن یا از دست دادن یک یا چند الکترون تشکیل می شود یون تک اتمی می گویند.
فلزهای گروه اول با از دست دادن یک الکترون تبدیل به کاتیون با بار +۱ میشوند مثل Na+
فلزهای گروه دوم ، با از دست دادن دو الکترون تبدیل به کاتیون ۲+ می شوند مثل ۲+ Mg
نافلزهای گروه ۶۱ با گرفتن دو الکترون به آنیونی با بار ۲- تبدیل می شوند مثل ۲- O
نافلزهای گروه ۷۱ با گرفتن دو الکترون به آنیونی با بار ۱- تبدیل میشوند مثل Cl-
بعضی فلزهای واسطه بدون داشتن آرایش الکترونی گاز نجیب به پایداری می رسند. برخی از این عنصرها می توانند یونهایی با بار متفاوت داشته باشند مثل
+۲ Fe و ۲+ Fe یا ۳+ Mn و۳+ Mn
این یونها را به ترتیب یون را به ترتیب آهن (II ) و یون آهن (III) یا یون منگنز (II) و یون منگنز (III) می نامند.
ترکیبهای یونی
یک مثال متداول برای این ترکیبها نمک خوراکی (سدیم کلرید) است. نمکها از ذره های بارداری تشکیل شده اند که در نتیجه ی دادو ستد الکترون بوجود آمده اند. به نیروی جاذبه ای که بین این ذره های باردار، بار ناهمنام وجود دارد پیوند یونی می گویند. در تمام نمکها این نوع پیوند وجود دارد. این نیروی جاذبه محدود به یک کاتیون و یک آنیون نیست بلکه در تمام جهتها و میان همه ی یونهای ناهمنام مجاور و در فواصل مختلف وجود دارد . تعداد بسیار زیادی از یونهای ناهمنام به سمت یکدیگر کشیده می شوند و آرایش منظمی را بوجود می آورند.
آرایش یونها در نمکها به صورت یک الگوی تکراری است و این الگو در سراسر بلور تکرار می شود. به ساختاری که بر اثر چیده شدن ذره های سازنده ی یک جسم در سه بعد بوجود می آید، شبکه بلور آن جسم می گویند.