الرسائل

106

منتدى علم الكيمياء / مكتبة المركبات الكيميائية

« في: ديسمبر 10, 2006, 06:33:44 مساءاً »

Methanol



الكحول الميثيلي أو الميثانول. ويسمى أيضاً بكحول الخشب (لإمكانية تحضيره من التقطير الإتلافي للخشب أو حرق الخشب وتقطيره بمعزل عن الهواء )
يعد الميثانول أبسط أنواع الكحوليات تركيباً
وهو عبارة عن سائل عديم اللون والرائحه سريع الإلتهاب تبلغ درجة غليانه 65 درجة مئويه .

الصيغة الجزيئية

CH3OH

تحضيره في المختبر

CH3Cl + NaOH ------> CH3OH + NaCl

تحضيره في الصناعه

يتم تحضيره من غاز الميثان من خلال عدة عمليات كيمياويه معقدة , وبوجود عوامل مساعده وحرارة تصل الى 800 درجة مئوية حيث يتحول الميثان من خلالها الى غازي الهيدروجين واحادي اكسيد الكربون

CH4 + H2O -------> CO + 3H2

والتي يترك لها المجال للتفاعل مع بعضها بنسب معينة تحت ضغط عال يبلغ 250 – 350 ضغط جوي عند درجة حرارة 320 -380 درجة مئوية وبوجود محفز مكون من خليط من اكسيد الخارصين واكسيد الكروم وزمن تماس 1-2 ثانيه ويمكن اجراء التفاعل تحت ضغط اقل نسبياً ( 50- 100 ضغط جوي ) وعند درجة حرارة 240- 260 درجة مئوية بوجود عامل محفز مكون اكسيد النحاس واكسيد الخارصين واكسيد الألومنيوم .

x2H2 + CO -------> CH3OH

استخدامات الميثانول

للميثانول اهمية كبيرة اذ يمكن استخدامه كوقود للسيارات وكوقود في المنازل إلا أن الخطر الناشئ من تداول الميثانول قد حد من استخداماته في هذا المجال , ويكمن الخطر في ابتلاعه او استنشاق غازاته .
هذا ويستخدم الميثانول ايضاً كوقود في الأفران والغلايات البخارية وفي التربينات الغازية . كما يعتبر من المواد الصناعية الهامة اذ يستعمل كمذيب لمواد عضوية عديدة وكمصدر مهم في انتاج العديد من المواد الكيماوية اللازمة لصناعات مختلفة .

اهم المواد الصناعية التي يستخدم الميثانول لإنتاجها

مثيل ثلثي بيوتيل الإيثير

(95% ) من هذه المادة يستخدم لرفع العدد الأوكتيني لوقود السيارات عند إنتاج وقود خالٍ من الرصاص. أما الباقي فيستخدم كمذيب وفي الصناعات البتروكيماوية. الطلب على هذه المادة يرتفع بمعدل 3.5% سنوياً. و تنتج من مفاعلة الكحول المثيلي مع الأيزوبيوتيلين.

الديزل الحيوي (Biodiesel)

تستخدم هذه المادة لتشغيل محركات الديزل كبديل عن الديزل النفطي أو بالخلط مع الديزل النفطي؛ الخلط هو المتبع اعتيادياً لعدم كفاية الكميات المنتجة منها. معظم مواصفات الديزل الحيوي أفضل من تلك للديزل النفطي خصوصاً فيما يتعلق منها بالبيئة، لهذا وضعت الجهات المختصة في أوروبا وأميركا برامج لزيادة إنتاجه بحيث ترتفع نسبة استخدامه من 2% حالياً إلى 6% من الديزل المستهلك وخلال السنوات الخمس القادمة. ينتج الديزل الحيوي من تفاعل الميثانول مع الزيوت النباتية و الحيوانية الجديدة والمستخدمة منها، وفي هذا فائدة مضافة وهي التخلص من زيوت الطهي المستخدمة باسلوب نافع.

الفورمالدهايد

50% من هذه المادة يستخدم في إنتاج الراتنجات والأصماغ و40% كمادة وسط في التركيب الكيماوي للبولي أسيتال والبولي يورثين. يستخدم المتبقي في صناعات الصبغات ومواد دباغة الجلود والفيتامينات والمطيبات والمواد الصيدلانية ومانع تآكل المعادن والمواد الحافظة والمواد المطهرة. يزداد معدل استهلاك الفورمالديهايد بمعدل 2-3% سنوياً. تنتج مادة الفورمالدهايد من أكسدة الكحول المثيلي.

107

منتدى علم الكيمياء / مكتبة المركبات الكيميائية

« في: ديسمبر 10, 2006, 06:32:57 مساءاً »

Ammonia




الصيغة الجزيئة

NH3

الصيغة البنائية




خواص النشادر

النشادر او الأمونيا هو غاز عديم اللون ذو رائحة نفاذة مميزة
اخف من الهواء , كثافته تبلغ 0.771 جم/ لتر
تسهل اسالته بالتبريد او الضغط ليكون سائل عديم اللون
درجة غليانه -33.4 درجة مئوية
درجة تجمده -77.7 درجة مئوية
سريع الذوبان في الماء


 


صورة توضح شدة ذوبان غاز النشادر في الماء ( تجربة النافورة )

تحضيره في المختبر

بتفاعل أي قاعدة مع ملح يحتوي على أيون الأمونيوم , مثلاً يمكن تحضيره بتسخين كلوريد الأمونيوم مع الجير المطفي الجاف او NaOH

x2NH4Cl + Ca(OH)2 ------> CaCl2 + x2NH3 +2H2O


تحضيره في الصناعة

يتم تحضير الأمونيا في الصناعة بطريقتين

الطريقة الاولى

طريقة السياناميد

يتم تحضير النشادر بهذه الطريقة بأن يمرر غاز النيتروجين فوق كربيد الكلسCaC2 المسحوق والمسخن الى 1100 درجة مئوية بواسطة قضبان من الكربون المغموسة في براميل الكربيد والمتصلة بتيار كهربائي , فيتكون سياناميد الكلس CaCN2 الممزوج بالجرافيت

CaC2 +N2 ------> CaCN2 + C

وبتسخين سياناميد الكلس مع الماء تحت ضغط مرتفع , يتكون غاز النشادر وكربونات الكالسيوم

CaCN2 + 3H2O -------> CaCO3 + 2NH3

الطريقة الثانية ( وهي الأهم صناعياً )

التفاعل المباشر بين النيتروجين والهيدروجين

في عام 1908 استخدم الكيمياوي الألماني فرتز هابر جهاز مبسط لإنتاج الامونيا . ولم يكن تفاعل النيتروجين مع الهيدروجين عملية سهلة , لكن هابر نجح في تهيئة الظروف الازمة مخبرياً لإحداث التفاعل . وبعد خمس سنوات , طورالكيمياوي الصناعي الالماني كارل بوش , جهاز هابر المخبري الى الحجم الصناعي .
وتتلخص انتاج الأمونيا بهذه الطريقة بفصل النيتروجين من الهواء بواسطة التقطير التجزيئي , يلي ذلك تفاعل النيتروجين مع الهيدروجين بنسبة 3:1 على التوالي عند درجة حرارة475 درجة مئوية وتحت ضغط مساوياً لـ 300 ضغط جوي بوجود عامل حفاز من اكسيد الحديد المنشط ببعض أكاسيد المعادن مثل أكسيد الألومنيوم هذا وتزداد نسبة الأمونيا بإزدياد الضغط وإنخفاض درجة الحرارة

N2 + 3 H2 = 2 NH3

استعمالات الامونيا

يستخدم الأمونيا كوسط تبريد خصوصاً في المصانع الكبيرة، كما يستخدم في الصناعات التعدينية وفي إنتاج عجينة الورق، وفي صناعة المطاط و اللدائن والنايلون والألياف الصناعية والمتفجرات وفي دباغة الجلود وفي المنظفات المنزلية والعقاقير كما يستخدم في صناعة مواد كيميائية عديدة مثل حامض النيتريك و الهيدرازين والكيلات الأمين كما يدخل في انتاج علف الحيوان . إلا أن الاستخدام الأوسع هو في صناعة الأسمدة النيتروجينية، ( وتقدر كمية المستهلك من النشادر في صناعة الأسمدة بـ 75 % من انتاج النشادر ) والتي أهمها سماد اليوريا

108

منتدى علم الكيمياء / مكتبة المركبات الكيميائية

« في: ديسمبر 09, 2006, 12:24:05 صباحاً »

الهستامين ( histamine ) :
هو مادة كيميائية تفرزها خلايا الجسم عند الاصابة بالحساسية بسبب الغبار او غيره من المواد المهيجة .. الامر الذي يؤدي الى حدوث ردود فعل بيولوجية في جسم الانسان مثل الربو وادماع العين وسيلان الانف وزيادة الافراز للسائل المعدي وانخفاض ضغط الدم .

الصيغة الجزيئية : C5H9N3

الكتلة الجزيئية = 111 جم / مول




سبب التسمية : هو احتواء المركب على الهستادين بالاضافة الى مجموعة الامين = hist(idine) + amine

ومن الممكن تثبيط عمل الهستامين بواسطة مضادات الهستامين. ويصف الاطباء هذه المواد كادوية لعلاج الحساسية .

ومن الاطعمة الغنية بالهستامن :
منتجات الالبان , الاسماك , التونه , الخميرة , الخضروات , السبانخ , اللحوم , الافوكادو , السجق , الخل , الطماطم , وغيرها .. وتختلف درجة تاثر الجسم بها من شخص الى اخر .

اما الاطعمة التي تحث الجسم على افراز الهستامين :
الكحول , الموز , بعض البقوليات , الشوكولاته , البيض , السمك , الحليب , الفافاي , الاناناس , الفراولة والطماطم .


ملاحظة : عند ترك الاسماك في درجة حرارة عالية لمدة طويلة فان ذلك يؤدي الى افراز مادة الهستامين ... الامر الذي يؤدي الى الاصابة بالحساسية , اما اذا زاد تركيز الهستامين في الدم فانة قد يؤدي الى التسمم والعياذ بالله .

بالرغم من سلبيات الهستامين الا ان ثمت اهمية خاصة له في الجسم ... حيث ان الله سبحانه وتعالى لا يخلق شيئ الا وبه فائدة ..

اذا ما هي الفائدة من وجود الهستامين ؟؟؟

للهستامين فائدة كبيرة للدماغ حيث انه يساعد على الانتباه واليقظة .

اما اذا نقص معدل الهستامين في الجسم عن المعدل الطبيعي قد يؤدي ذلك الى الخمول او النوم وفقدان الوعي .

109

منتدى علم الكيمياء / الاسلحه النوويه

« في: ديسمبر 08, 2006, 11:50:49 مساءاً »

الأسلحة النووية الاندماجية منذ نشوء فكرة خلق كميات هائلة من الطاقة خلال عملية الانشطار النووي أدرك العلماء أن خلق نفس الكمية الهائلة من الطاقة ممكنة من الناحية النظرية والعملية بإجراء عملية معاكسة تماما لعملية الانشطار النووي ألا وهي فكرة اندماج نواتين لذرتين خفيفتي الكتلة في عمليات اندماج متسلسلة تسمى بعملية الاندماج النووي وكانت ذرة الهيدروجين هو الاختيار الأنسب لكونها خفيفة الكتلة.
هناك 3 نظائر للهيدروجين، وهي الديتيريم deuterium والتريتيم tritium والبروتيم protium، وعندما يتحد الديتيريم مع التريتيم يتكون نتيجة لهذا الاندماج ذرة هيليوم ويتكون أثناء هذه العملية طاقة حركية هائلة ولكنها أقل بالمقارنة بعملية الانشطار النووي وتتطلب هذه العمليات الاندماجية كميات كبيرة من الحرارة تصل إلى ملايين الدرجات المئوية ولهذا السبب يطلق تسمية القنابل النووية الحرارية على هذا النوع من الأسلحة النووية.
يمكن تعريف السلاح النووي الاندماجي بأحد أنواع الأسلحة النووية التي تكمن مصدر قوتها مع عملية الاندماج النووي عندما تتحد أنوية خفيفة الكتلة مثل عنصر الديتريوم Deuterium وعنصر اللثيوم لتكوين عناصر أثقل من ناحية الكتلة حيث تتم تحفيز سلسلة من عمليات الاتحاد بين هذين العنصرين وتنتج من هذه السلسلة من عمليات الاندماج كميات كبيرة من الطاقة الحركية. ويطلق على القنابل المصنعة بهذه الطريقة اسم القنابل الهيدروجينية H-bombs أو القنابل النووية الحرارية Thermonuclear Bombs لأن سلسلة الاندماج المحفزة بين أنوية هذه العناصر الخفيفة تتطلب كميات كبيرة من الحرارة وتعتبر القنبلة النيوترونية والهيدروجينية من أهم انواع الأسلحة النووية الاندماجية.
جربت هذه النوعية من القنابل لأول مرة عام 1951 م في الولايات المتحدة وكانت هناك مزاعم متبادلة بين الولايات المتحدة والاتحاد السوفيتي حول من توصل إلى تفجير أول القنابل من هذا الطراز حيث تزعم الولايات المتحدة أنها فجرت القنبلة الأولى تجريبيا في 1 نوفمبر 1952 م ثم تلاها الاتحاد السوفيتي في 1 مارس 1954 م وقد خلق الانفجار التجريبي السوفيتي ضجة إعلامية لم يحظى بها الانفجار التجريبي الأمريكي حيث تشكلت سحابة إشعاعية ضخمة فوق سفينة صيد يابانية كانت على بعد 160 كم من موقع الانفجار وقام العلماء اليابانيون بتحليل الغبار على ملابس الصيادين بعد عودتهم وانتشر بعد ذلك خبر امتلاك الاتحاد السوفيتي لهذا النوع من الأسلحة النووية.
الأسلحة النووية التجميعية هي احد انواع الأسلحة النووية التي تتم صناعتها بخطوتين , تكمن فكرة هذا النوع من السلاح في خلق مايسمى الكتلة الفوق حرجة ويتم هذا بدمج كتلتين تعتباران ذو كتلة دون الحرجة ولغرض عملية الدمج هذه يسلط ضغط هائل على الكتلتين لدمجهما في كتلة واحدة تعتبر فوق الحرجة وينشأ من عملية الدمج هذه كميات هائلة من الطاقة الحركية.
المقصود بمصطلح الكتلة الحرجة لعنصر معين هو الحد الأدنى من كتلة مادة معينة كافية لتحمل سلسلات متعاقبة من الأنشطارات . اذا كان العنصر المستخدم في عملية الأنشطار النووي ذو كتلة يتطلب تسليطا مستمرا بالنيوترونات لتحفيز الأنشطار الأولي للنواة فان هذه الكتلة تسمى الكتلة دون الحرجة. اذا كان العنصر المستخدم في عملية الأنشطار النووي ذو كتلة قادرة على تحمل سلسلات متعاقبة من الأنشطار النووي حتى بدون اي تحفيز خارجي بواسطة تسليط نيوترونات خارجية فيطلق على هذه الحالة الكتلة الفوق حرجة حيث يستعمل العنصر في هذه الحالة الطاقة المتولدة من الأنشطارات السابقة لتحفيز الأنشطارات اللاحقة.
بعد استكمال مرحلة الكتلة فوق الحرجة تاتي الخطوة الثانية وهي اشعال الفتيلة التى اما تكون على شكل تصويب طلقة من اليورانيوم كما هو الحال في القنابل ذو الأنشطار المصوب Gun-type Fission Weapon او تفجير قنبلة تقليدة في وسط المادة ذو الكتلة فوق الحرجة كما هو الحال في قنابل الأنشطار ذو الأنضغاط الداخلي






"




يمكن تقسيم التأثيرات الناجمة عن الانفجار النووي إلى ثلاثة أنواع من التأثيرات:
•   التأثيرات الناجمة عن انفجار القنبلة النووية
•   التأثيرات الحرارية للقنبلة النووية
•   التأثيرات الإشعاعية للقنبلة النووية





التاثيرات الناجمة من انفجار القنبلة النووية يقصد بها التاثير التي تحدثه انفجار الأسلحة النووية نتيجة لعملية الأنفجار بحد ذاتها وليست الأضرار الناجمة من التاثيرات الحرارية للقنبلة النووية و التاثيرات الأشعاعية للقنبلة النووية. تبلغ قوة الأنفجار مايقارب 40% الى 60% من الطاقة الأجمالية للقنبلة النووية حيث تؤدي الحرارة و الضغط الشديدين الناجمة من الأنفجار الى حركة سريعة للغازات الموجودة في الجو نحو خارج منطقة الأنفجار مسلطا ضغطا هائلا على المناطق المجاورة على شكل موجات متعاقبة دائرية الشكل وتكون سرعة هذه الموجات مئات الكيلومترات في الساعة وبهذا يمكن القول ان هناك نوعين من الضغط يتولدان في لحظة الأنفجار و هما:
•   ضغط مرتفع ساكن نتيجة للارتفاع المفاجئ والهائل من هول انفجار القنبلة.
•   ضغط مرتفع متحرك نتيجة للاهتزاز وحركة الغازات في الجو بشكل دائري نحو خارج نقطة الأنفجار .
ناهيك عن تاثير هذين النوعين من الضغط العالي عن المباني فان لها تاثيرا على جسم الأنسان ايضا حيث يسلط ضغط شديد على جميع انسجة جسم الأنسان مؤثرة على مناطق الأتصال بين نسيجين مختلفين مثل اتصال العضلات مع العظام فيحدث تمزقات شديدة وكذلك يتعرض الأعضاء التي تحتوي على غازات كالرئة و الأمعاء والأذن الوسطى الى ضغط شديد يؤدي الى انفجار هذه الأعضاء .
لقياس قوة الأنفجار الأولي يستعمل عادة اسلوب المقارنة مع قوة انفجار مادة تي إن تي وعلى هذا القياس فان قوة انفجار قنبلة نووية هي معادلة الى 10 - 20 من الكيلوطن من مادة تي إن تي ولتوضيح اكثر فان مقدار 10 كيلوطن كافية لتدمير مدينة عصرية صغيرة الحجم حيث تمتد القوة التدميرية لمقدار 10 كيلوطن الى مسافة 2.4 كم من نقطة الأنفجار.
يعتمد قوة الأنفجار الأولي للقنبلة النووية على عاملين مهمين اولهما وكما هو معروف عبارة عن قوة القنبلة مقارنة بمادة تي إن تي والعامل الثاني هو الأرتفاع الذي فجرت فيه القنبلة فوق سطح الأرض ويعتمد اختيار الأرتفاع المناسب لتفجير القنبلة على مدى قوتها فعلى سبيل المثال تم اختيار ارتفاع 580 متر لتفجير القنبلة التي القيت على مدينة ناكاساكي في اليابان وكانت القنبلة من قنابل الانشطار ذو الانضغاط الداخلي وقوتها مساوية الى 20 كيلوطن من مادة تي إن تي , وهذه المسافة تتناسب طرديا مع قوة القنبلة فقنبلة بقوة 30 كيلوطن على سبيل المثال تحتاج الى ان تفجر من ارتفاع اعلى لكي يكون تاثير الأنفجار في اعلى حالات التاثير.
"


التاثيرات الحرارية للقنبلة النووية يقصد بها الأضرار الناتجة فقط من حرارة انفجار الأسلحة النووية وليست التاثيرات الناجمة من انفجار القنبلة النووية و التاثيرات الأشعاعية للقنبلة النووية. تقدر التاثيرات الحرارية مايقارب 30% الى 50% من القوة الأجمالية للقنبلة النووية وتنتج هذه الحرارة من انبعاث كميات هائلة من الأشعة الكهرومغناطيسية مثل الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية ويعتبر الحروق الجلدية وتلف الأنسجة البصرية من اهم التاثيرات للحرارة الناتجة من الأنفجار.
يسبب الحرارة الشديدة الناتجة من انفجار القنبلة النووية الى تكوين كتلة ساخنة جدا من الغازات يسمى بكرة النار fireball ويتناسب قطر كرة النار تناسبا طرديا مع قوة القنبلة فعلى سبيل المثال اذا انفجرت قنبلة بقوة 10 كيلوطن فان كرة النار تكون قطرها قريبا من 300 متر ويعتمد انتشار هذه الحرارة الى المناطق المجاورة على حالة الجو عند الأنفجار , اذا كان الجو صافيا تكون الحرارة في اعلى درجاتها.
يؤدي الأنارة العالية جدا في بداية الأنفجار الى تلف سريع لشبكية العين مسببا الأصابة بعمى مؤقت قد تصل الى 40 دقيقة وبعد ذلك وعندما تبدأ انسجة شبكية العين بالالتئام يتكون الياف رابطة على شبكية العين والتي بدورها تؤدي الى مشاكل في حاسة البصر بشكل دائمي . تقوم الحرارة العالية ايضا باحراق كل جسم جاف قابل للاشتعال مثل الأقمشة و الأوراق والأشجار الجافة ومنها ينتشر اللهيب الى اجزاء اخرى وقد اثبتت الأدلة التي تم جمعها في مدينتي هيروشيما و ناكاساكي ان معظم الحرائق كانت ثانوية نتيجة انفجار في قناني الغاز و الأسلاك الكهربائية.
عندما يلامس الحرارة جسما معينا فان الجسم يقوم بامتصاص جزء من الحرارة و انعكاس جزء اخر ويعتمد مقدار الأمتصاص على طبيعة و لون و سمك السم فالاجسام الغير السميكة تنقل الحرارة اكثر و الألوان الفاتحة تعكس الحرارة اكثر ويعتبر كمية الرطوبة في الجو من العوامل المهمة ايضا في سرعة انتشار الحرارة الى المناطق المجاورة . هناك ظاهرة حصلت في مدينة هيروشيما عند اسقاط القنبلة النووية عليها وهي اتحاد مجموعة من الحرائق الصغيرة لتكوين حريق كبير الحجم مشابه لحرائق الغابات وادى هذا الحريق الهائل الى تكوين هواء حار متجه نحو الأعلى والذي ادى بدوره الى تكوين رياح ساخنة متجهة مرة اخرى نحو مركز النيران في الأسفل وادت هذه الحركة الحلقية للهواء الساخن الى رفع درجة الحرارة اكثر محرقا كل شيئ قابل للاحتراق في طريقها.
"





التاثيرات الأشعاعية للقنبلة النووية ويقصد بها التأثير الأشعاعي الناجم من جراء انفجار الأسلحة النووية لمعرفة التاثيرات الحرارية لأنفجار قنبلة نووية اقرأ التاثيرات الحرارية للقنبلة النووية ولمعرفة التاثيرات الناجمة من قوة الأنفجار الأولي لقنبلة نووية اقرأ التاثيرات الناجمة من انفجار القنبلة النووية. يمكن تقسيم التاثير الأشعاعي لأنفجار قنبلة نووية الى قسمين رئيسيين:
•   التأثير الاشعاعي الاولي
•   التاثير الأشعاعي الثانوي
يقصد بالاشعاع الأولي التاثيرات الأشعاعية الناجمة من انفجار قنبلة نووية في الدقائق الأولى من الأنفجار ويقصد بالاشعاع الثانوي الاشعاع الذي يبقى في الجو و التربة بعد فترة طويلة من الأنفجار الأولي فعلى سبيل المثال اذا دخل شخص ما الى منطقة تبعد 1 كم عن انفجار قنبلة نووية بعد 100 ساعة من الأنفجار فسوف يتعرض هذا الشخص الى التاثير الثانوي للاشعاع.
يقاس نسبة الأشعاع عادة بوحدة تسمى Gray ويرمز لها Gy وهي وحدة عالمية لقياس الأشعاع الممتص من قبل الأجسام وهي بالتحديد جول واحد من الأشعاع تم امتصاصه من قبل 1 كغم من اي جسم حيا كان او جامدا. وحسب وحدة القياس هذه يمكن حسب هذا المصدر [1] تكوين الجدول التالى:
•   1 Gray يؤدي الى تقيئ وتقليل مؤقت لنسبة تكوين كريات الدم البيضاء في نخاع العظم.
•   10 Gray يؤدي الى تقليل نسبة الصفائح الدموية المسؤولة عن تخثر الدم اضافة الى تقليل نسبة تكوين كريات الدم البيضاء في نخاع العظم.
•   100 Gray يؤدي الى غيبوبة و موت محقق خلال ساعات.
تبلغ نسبة الأشعاع بوحدة Gray حسب المسافة من مركز الأنفجار النسب التالية:
•   اذا كنت تبعد عن مركز الأنفجار مسافة 100 متر فسوف يمتص جسمك مقدار 117 Gray وهي كفيلة بالقضاء على الحياة.
•   اذا كنت تبعد عن مركز الأنفجار مسافة 1 كم فسوف يمتص جسمك مقدار 3.93 Gray وهي كفيلة بتقليل تكوين كريات الدم البيضاء لفترة مؤقتة.
•   اذا كنت تبعد 2.5 كم عن مركز الأنفجار فسوف لايكون هناك تاثيرات اشعاعية من الأنفجار الأولي ولكن قد تصاب بتاثيرات اشعاعية ثانوية بصورة بطيئة.
ينتج التاثيرات الأشعاعية من انبعاث كميات هائلة من النيوترونات و اشعة گاما و دقائق ألفا و الإلكترونات بسرعة هائلة وتكون نسبة نشاط النيوترونات على اشدها بالقرب من مركز الأنفجار ونسبة اشعة گاما على اشدها في المناطق البعيدة عن نقطة الأنفجار . يقوم النيوترونات بالاتحاد مع الهيدروجين الموجود في جسم الأنسان مؤديا الى تكوين شحنة موجبة من البروتون والتي بدورها تلحق اضرارا بانسجة الجسم وبالنسبة الى اشعة گاما فان لها قدرة على الأختراق العميق لانسجة جسم الأنسان.
ادت الدراسات التي اجريت على الأشخاص الذين بقوا على قيد الحياة بعد انفجار هيروشيما و ناكاساكي الى استنتاج مفاده ارتفاع نسبة سرطان كريات الدم البيضاء (لوكيميا) بنسبة 51% وكان معظم المصابين يبعدون عن نقطة الأنفجار بمسافة 2.5 كم وبدأت معظمها بعد 10 سنوات من الأنفجار وقد شمل التاثير ايضا الأجنة في بطون الحوامل حيث لوحظ ارتفاع نسبة نقص معدلات الذكاء في الأطفال المولودين من نساء تعرضوا الى الأشعاع الثانوي





انتشار التسلح النووي في العالم
في الوقت الحاضر؛ توجد خمس دول أعلنت أنها دول تمتلك اسلحة نووية، وقامت بتوقيع معاهدة الحد من انتشار الأسلحة النووية. وهذه الدول هي: الولايات المتحدة والاتحاد السوفيتي (روسيا حاليا) وفرنسا والمملكة المتحدة والصين . هناك دولتان اعلنتا امتلاكهما لأسلحة نووية دون أن توقعا على معاهدة الحد من انتشار الأسلحة النووية وهما باكستان والهند. كوريا الشمالية أعلنت رسميا عن امتلاكها لأسلحة نووية لكنها لم تقدم أدلة ملموسة حول إجراء اختبار لقنبلتها النووية، ويحيط الكثير من الغموض بالملف النووي الكوري. وعلى النقيض من كوريا الشمالية كانت جنوب أفريقيا تمتلك في السابق ترسانة نووية لكنها قررت تدميرها.
هناك شكوك كبيرة في امتلاك اسرائيل لأسلحة نووية، غير أن الحكومات الأسرائيلية لم تعلن أو تنكر رسميا امتلاكها لأسلحة نووية حتى الآن. وجهت مؤخرا اتهامات الى أيران من قبل الولايات المتحدة وبعض الحكومات الغربية بامتلاكها قنابل المواد المخصبة، وهي نوع من الأسلحة النووية الإنشطارية، ولكن إيران نفت هذه الاتهامات؛ ولايزال الجدل قائما حول سماح ايران لمنظمة الوكالة الدولية للطاقة الذرية بإجراء عمليات تفتيش على المفاعلات النووية الإيرانية.
فيما يلي أرقام قُدمت عام 2002 من قبل الدول ذات الكفاءة النووية نفسها؛ و يعتبر البعض هذه الأرقام أرقاماً لايمكن الاعتماد عليها لأنها لم تقدم من جهات عالمية محايدة:


اسم الدولة   عدد الرؤوس النووية   سنة اختبار القنبلة الأولى
 الولايات المتحدة الأمريكية
10,500   1945
 الاتحاد الروسي
18,000   1949
 المملكة المتحدة لبريطانيا العظمى وآيرلندا
200   1952
 فرنسا
350   1960
 الصين
400   1964
 الهند
60-90   1974
 باكستان
28-48   1998
 جمهورية كوريا الشعبية الديمقراطية
0-18   لا تتوفر معلومات

دول قد تمتلك اسلحة نووية , هناك اعتقاد بأن هذه الدول قد تمتلك قنبلة نووية واحدة على الأقل:
•    إسرائيل , لإسرائيل مفاعل نووي يسمى مفاعل ديمونة وتصر إسرائيل على أنها تستعمله لأغراض سلمية. في عام 1986 كشف أحد العلماء الإسرائيليين واسمه مردخاي فعنونو معلومات عن مفاعل ديمونة. وهناك اعتقاد سائد بأن إسرائيل قد قامت في عام 1979 باجراء تفجير اختباري دون أن تتوفر الأدلة لإثبات هذه المزاعم.
•    إيران , وقعت إيران على معاهدة الحد من انتشار الأسلحة النووية؛ وتصر ايضا على لسان وزير خارجيتها كمال خرازي ان مفاعلها النووي تستعمل لأغراض سلمية فقط.
•    جمهورية كوريا الشعبية الديمقراطية, انسحبت من معاهدة الحد من انتشار الأسلحة النووية في 10 يناير 2003، وفي فبراير 2005 أعلنت عن امتلاكها لأسلحة نووية فعالة، لكن انعدام الاختبار التجريبي أثار الشكوك حول هذه المزاعم.
دول كانت تمتلك أسلحة نووية في السابق
•    أوكرانيا , ورثت 5000 سلاح نووي من الاتحاد السوفيتي ولكنها تخلت عنها عام 1996 ونُقلت الى روسيا.
•    بيلاروسيا ورثت 81 رأسا نوويا من الاتحاد السوفيتي ولكنها تخلت عنها عام 1996 ونُقلت الى روسيا.
•    كازاخستان , ورثت 1400 رأسا نوويا من الاتحاد السوفيتي ولكنها تخلت عنها عام 1995 ونُقلت الى روسيا.
•    جنوب إفريقيا , أنتجت 6 قنابل نووية في الثمانينيات ولكنها تخلت عنها وقامت بتدميرها في التسعينيات.
دول قادرة على بناء ترسانة نووية , يُعتقد أن الدول المذكورة أدناه قادرة على بناء قنبلة نووية خلال سنوات في حال اتخاذ حكوماتها قرارات بهذا



الشأن، علماً بأن كل هذه الدول قد وقعت على معاهدة الحد من انتشار الأسلحة النووية:
•    كندا ,  اليابان ,  إيطاليا ,  ليتوانيا ,  هولندا,  المملكة العربية السعودية. وكل هذه الدول باستثناء السعودية لديها مفاعلات نووية تستعمل لأغراض مدنية. وُضِعَت السعودية في هذه القائمة بسبب دعايات حول تزويد باكستان للسعودية بعدد من القنابل النووية          








التسلح النووي أثناء الحرب الباردة
 
 
الانفجار الأختباري السوفيتي في 29 اغسطس 1949 كانت بداية انتشار التسلح النووي في الحرب الباردة
 
 
تصنيع السوفيت للصواريخ العابرة للقارات اثارت فزعا في الولايات المتحدة
 
 
قذائف الهاون الأمريكية المسماهDavy Crockett والتي صممت في الخمسينيات وتعتبر اصغر الأسلحة النووية حجما
بعد انتهاء الحرب العالمية الثانية استمرت الولايات المتحدة في تطوير قدراتها النووية وركزت في السنوات الأولى بعد الحرب على تطوير طائراتها من نوع Convair B-36 ليكون بمقدورها حمل قنابل نووية أشد قوة. في 29 اغسطس 1949 قام الاتحاد السوفيتي لأول مرة بتفجير تجريبى لقنبلة نووية في منطقة سيمي بالاتنسك الواقعة في كازاخستان وكانت هذه مفاجئة للولايات المتحدة التي لم تتصور أن السوفييت سيتمكنون من بناء ترسانة نووية بهذه السرعة؛ علماً بأن العلماء في مشروع مانهاتن كانوا قد حذروا البيت الأبيض من أن الاتحاد السوفيتى سيتمكن مستقبلا من تصنيع الأسلحة النووية. هناك مزاعم بأن المخابرات السوفيتية تمكنت من الحصول على الخطوط العريضة لتصميم الأسلحة النووية التجميعية وكانت القنبلة الأولى عبارة عن نسخة مشابهة جدا من قنابل الإنشطار ذات الانضغاط الداخلي التي أُلقِيَت على ناكاساكي.
بدأ التوتر يسود البيت الأبيض الذي قرر تحويل مسؤولية الإشراف على الأسلحة النووية من الجيش الأمريكي إلى لجنة خاصة سُميت؛ لجنة الطاقة الذرية تحسباً لقرارات فردية قد تتخذها قيادات الجيش لاستعمال الأسلحة النووية. وبدأت بعد ذلك في نشر التسلح النووي، فقامت الولايات المتحدة بدعم بعض الحكومات الأوروبية الغربية الموالية لها بإمكانيات صنع ترسانة نووية، وقامت المملكة المتحدة بأول تفجير اختباري في عام 1952، وتلتها فرنسا في عام 1960. بالرغم من أن ترسانة المملكة المتحدة و فرنسا كانت أصغر من ترسانة الاتحاد السوفيتي إلا أن قربهما جغرافيا من الاتحاد السوفيتي كان عاملا استراتيجيا مهما في الحرب الباردة.
بدأ شوط جديد من نشر الأسلحة النووية كوسيلة للدفاع الاستراتيجي في الحرب الباردة في مايو 1957 عندما نجح الاتحاد السوفيتي في تصنيع صواريخ ذات رؤوس نووية عابرة للقارات مما اثار فزعا في صفوف الحكومة الأمريكية. قام جون كينيدي في حملته الانتخابية باستعمال هذا التطور؛ حيث صرح بأن الاتحاد السوفيتي أصبح أكثر تطورا من الولايات المتحدة من ناحية تصنيع الصواريخ ووعد بان يضع تطوير الصواريخ الأمريكية في مقدمة أولوياته في حال انتخابه رئيسا. وبالفعل بعد انتخابه قام بتطوير تقنية الصواريخ، وضيق الفجوة التي كانت تهدد أمن الولايات المتحدة حسب تصور الإدارة الأمريكية.
في عام 1962 شهدت الحرب الباردة تصعيداً خطيراً عندما زود الاتحاد السوفيتي كوبا بمجموعة من الصواريخ النووية؛ واستمرت هذه الأزمة الخطيرة ثلاثة عشر يوماً كانت من أخطر أيام الحرب الباردة وانتهت الأزمة في 28 اكتوبر 1962 بقرار من نيكيتا خوروشوف باسترجاع الصواريخ إلى الإراضي السوفيتية. في الثمانينيات شهد سباق التسلح النووي في الحرب الباردة تطوراً آخر وهو تسليح الغواصات بالصواريخ النووية وكان الاتحاد السوفيتي أول من توصل إلى هذه القدرة العسكرية.
[تحرير] أنظمة إطلاق الصواريخ النووية
انظمة اطلاق الصواريخ النووية هي مجموعة من النظم المستعملة لوضع القنبلة النووية في المكان المراد انفجاره أو بالقرب من الهدف الرئيسي، وهناك مجموعة من الوسائل لتحقيق هذا الغرض منها:
•   القنابل الموجهة بتأثير الجاذبية الأرضية وتُعتبر هذه الوسيلة من أقدم الوسائل التي اُستُعمِلَت في تاريخ الأسلحة النووية، وهي الوسيلة التي اُستُعمِلَت في إسقاط القنابل ذات الإنشطار المصوب على مدينة هيروشيما وقنابل الإنشطار ذات الانضغاط الداخلي التي أُلقِيَت على مدينة ناكاساكي حيث كانت هذه القنابل مصممة لتقوم طائرات بإسقاطها على الأهداف المطلوبة أو بالقرب منها.
•   الصواريخ الموجهة ذات الرؤوس النووية وهي عبارة عن صواريخ تتبع مساراً محدداً لايمكن الخروج عنه. و تطلق هذه الصواريخ عادة بسرعة يتراوح مقدارها بين 1.1 كم في الثانية إلى 1.3 كم في الثانية وتقسم هذه الصواريخ بصورة عامة إلى صواريخ قصيرة المدى ويصل مداها إلى إقل من 1000 كم ومنها على سبيل المثال صواريخ V-2 الألمانية، وصواريخ سكود السوفيتية، وصواريخ SS-21 الروسية. وهناك أيضا صواريخ متوسطة المدى يصل مداها الى 2500 - 3500 كم. وأخيرا؛ يوجد هناك الصواريخ العابرة للقارات والتي يصل مداها إلى أكثر من 3500 كم. وتستعمل عادة الصواريخ المتوسطة المدى و العابرة للقارات في تحميل الرؤوس النووية؛ بينما تستعمل الصواريخ القصيرة المدى لاغراض هجومية في المعارك التقليدية. منذ السبعينيات شهد تصنيع الصواريخ الموجهة تطورا كبيرا من ناحية الدقة في اصابة أهدافها.
•   صواريخ كروز، وتُسمى ايضا صواريخ توما هوك، تعتبر هذه الصواريخ موجهة وتستعمل أداة إطلاق نفاثة تُمَكِنُ الصاروخ من الطيران لمسافات بعيدة تُقَدَرُ بآلاف الكيلومترات. ومنذ عام 2001 تم التركيز على استعمال هذا النوع من الصواريخ من قبل القوات البحرية الأمريكية وتكلف تصنيع كل صاروخ مايقارب 2 مليون دولار. و تشتمل هذه النوعية من الصواريخ -بدورها- على نوعين؛ نوع قادر على حمل رؤوس نووية، وآخر يحمل فقط رؤوساً حربية تقليدية.
•   'الصواريخ ذات الرؤوس النووية الموجهة من الغواصات في سبتمبر 1955 نجح الاتحاد السوفيتي في إطلاق هذه الصواريخ، وشكلت انعطافة مهمة في مسار الحرب الباردة. تمكنت الولايات المتحدة بعد سنوات عديدة من تصنيع صواريخ مشابهة.
•   أنظمة إطلاق أخرى وتشمل استعمال القذائف الدفعية والألغام وقذائف الهاون. وتعتبر هذه الأنواع من أنظمة الاطلاق أصغر الأنظمة حجماً، ويُمكِن تحريكها واستعمالها بسهولة. ومن أشهرها قذائف الهاون الأمريكية المسماة Davy Crockett، والتي صُمِمَت في الخمسينيات وتم تزويد المانيا الغربية بها إبان الحرب الباردة وكانت تحتوي على رأس نووي بقوة 20 طن من مادة تي إن تي. وتم اختبارها في عام 1962 في صحراء نيفادا في الولايات المتحدة.



معاهدات عدم انتشار الأسلحة النووية
برزت منذ الخمسينيات أصوات مناهضة لعمليات الاختبار والتسلح النووي، حيث أُجري منذ 16 يونيو 1945 وحتى 31 ديسمبر 1953 أكثر من خمسين انفجاراً نووياً تجريبياً، مما حدا بالكثير من الشخصيات العالمية إلى التعبير عن رفضها لهذه الأفعال، ومن أبرزها جواهر لال نهرو رئيس وزراء الهند آنذاك والذي دعى إلى التخلي عن إجراء أي اختبارات نووية، دون أن تلقى دعواته آذاناً صاغية من القوى العظمى آنذاك بسبب انهماكها في تفاصيل الحرب الباردة.
بدأت أولى المحاولات للحد من الأسلحة النووية في عام 1963؛ حيث وقعت 135 دولة على اتفاقية سُميت معاهدة الحد الجزئي من الاختبارات النووية وقامت الأمم المتحدة بالإشراف على هذه المعاهدة؛ علماً بأن الصين وفرنسا لم توقعا على هذه المعاهدة وكانتا من الدول ذات الكفاءة النووية.
في عام 1968 تم التوقيع على معاهدة الحد من انتشار الأسلحة النووية، ولكن باكستان والهند وهما دولتان تملكان الأسلحة النووية لم توقعا على هذه المعاهدة، وانسحبت كوريا الشمالية منها في عام 2003.
في 10 سبتمبر 1996 فُتِحَت مُعاهدة جديدة للتوقيع سَميت معاهدة الحد الكلي من إجراء الاختبارات النووية وفيها مُنِع أجراء أي تفجير للقنابل النووية؛ حتى لأغراض سلمية. تم التوقيع على هذه المعاهدة من قبل 71 دولة حتى الآن. لكن لغرض تحويل هذه المعاهدة الى قرار عملي فإنه يجب ان يصدق عليه من قبل كل الدول الأربع والأربعين التالية: الجزائر والأرجنتين وأستراليا والنمسا وبنغلاديش وبلجيكا والبرازيل وبلغاريا وكندا تشيلي والصين وكولومبيا وكوريا الشمالية وجمهورية الكونغو الديمقراطية ومصر وفنلندا وفرنسا وألمانيا و هنغاريا والهند وإندونيسيا وإيران وإسرائيل وإيطاليا واليابان و المكسيك و هولندا و النروج و باكستان و پيرو و بولندا و رومانيا وكوريا الجنوبية وروسيا وسلوفاكيا وجنوب إفريقيا وإسبانيا والسويد وسويسرا وتركيا وأوكرانيا والمملكة المتحدة والولايات المتحدة وفيتنام.
إلى هذا اليوم قامت بعض الدول الأربع والأربعين التي يجب أن تُصادِق على المعاهدة بالتوقيع. لم توقع الهند وباكستان وكوريا الشمالية، وقامت دول اخرى بالتوقيع ولكنها لم تتخذ قرارا بالتصديق على المعاهدة؛ وهذه الدول هي الصين وكولومبيا ومصر وإيران وإسرائيل والولايات المتحدة وإندونيسيا وفيتنام. ولا يتوقع ان تقوم اي من هذه الدول بالتصديق على المعاهدة في المستقبل القريب حيث تشهد معظم هذه المناطق توترا سياسيا يحول دون التصديق على هذه المعاهدة

110

منتدى علم الكيمياء / الاسلحه النوويه

« في: ديسمبر 08, 2006, 11:50:13 مساءاً »

الانفجارات تستخدم جرافات ضخمة لإبعاد الكتل الصخرية، ثم تستخدم جرافات أصغر لاستخراج خام اليورانيوم.
التعدين الأرضي. يستخدم التعدين الأرضي في حالة وجود خام اليورانيوم بعيدًا عن السطح. تحفر شركات التنقيب أنفاقًا داخل الترسبات، وبعد ذلك يحفر المنقبون ثقوبًا داخل جدران الأنفاق لملئها بالمتفجرات التي تخلخل الخام، ثم يضعون الخام في دلاء ترفع إلى السطح.
الدول الرائدة في إنتاج اليورانيوم
إنتاج اليورانيوم السنوي بالطن المتري
   2001م    2002م    2003م    2004م
كندا    12.520    11.604    10.457    11.597
أستراليا    7.756    6.854    7.572    8.982
كازاخستان    2.050    2.800    3.300    3.719
النيجر    2.920    3.075    3.143    3.282
روسيا    2.500    2.900    3.150    3.200
ناميبيا    2.239    2.333    2.036    3.038
أوزبكستان    1.962    1.860    1.598    2.016
الولايات المتحدة    1.011    919    779    846
أوكرانيا    750    800    800    800
جنوب إفريقيا    873    824    758    755
الصين    655    730    750    750
تشيكيا    456    465    452    412
البرازيل    58    270    310    300
الهند    230    230    230    230
ألمانيا    27    212    150    150
رومانيا    85    90    90    90
باكستان    46    38    45    45
فرنسا    195    20    صفر    7
أسبانيا    30    37    صفر    صفر
البرتغال    3    2    صفر    صفر
إجمالي الإنتاج العالمي    36.366    36.063    35.613    40.219
المصدر: مركز معلومات اليورانيوم             
تكرير ومعالجة خام اليورانيوم. ينقل الخام من المنجم إلى مطحنة لتركيز اليورانيوم. وفي المطحنة يستخدم العاملون حمض الكبريتيك أو محاليل الكربونات لإنتاج ملح من أملاح اليورانيوم يسمى الكعكة الصفراء. وتنقى الكعكة الصفراء إلى أكسيد يسمى أيضًا الكعكة الصفراء، وصيغته الكيميائية U3O8. ويُخضع الأكسيد في معمل تحويل إلى تفاعل كيميائي مع الفلور، لإنتاج سادس فلوريد اليورانيوم (UF6).
وينقل سادس فلوريد اليورانيوم إلى محطة تخصيب لفصل اليورانيوم 235 عن اليورانيوم 238. وينتج عن هذا الفصل يورانيوم مخصب، يحتوي على نسبة من اليورانيوم 235 أعلى من النسبة التي يحتويها اليورانيوم الموجود في الطبيعة. وتستخدم معظم المفاعلات النووية في محطات القدرة النووية وقودًا يحتوي على اليورانيوم 235 بنسبة تتراوح بين 2% و4% تقريبًا. أما الأسلحة النووية ومفاعلات السفن التي تعمل بالقدرة النووية فتتطلب نوعًا من اليورانيوم يحتوي على اليورانيوم 235 بنسب أعلى من ذلك.
وينقل اليورانيوم المخصب، الذي يراد استخدامه في المفاعلات، إلى محطة صنع الوقود، لتحويل سادس فلوريد اليورانيوم إلى ثاني أكسيد اليورانيوم، الذي يضغط إلى كريات أسطوانية الشكل، تستخدم وقودًا.
 

طريقة الانتشار الغازي لفصل النظائر، تستخدم فيها حواجز مسامية لفصل نظائر اليورانيوم. ويحدث الفصل لأن جزيئات غاز سادس فلوريد اليورانيوم المحتوية على نظير اليورانيوم 235 تمر خلال الحواجز أسرع من الجزيئات المحتوية على اليورانيوم 238.
فصل نظائر اليورانيوم. طور العلماء طرقًا عديدة لفصل نظائر اليورانيوم. وتستخدم شركات التخصيب طريقتين من هذه الطرق، هما طريقة الانتشار الغازي وطريقة الطرد المركزي. وهناك طريقة ثالثة تحت التجريب تسمى طريقة فصل النظائر بالليزر.
طريقة الانتشار الغازي. تستخدم هذه الطريقة في الولايات المتحدة. وفي هذه الطريقة تضخ جزيئات سادس فلوريد اليورانيوم خلال حواجز تحتوي على ملايين الثقوب الدقيقة.
وتمر جزيئات الغاز الخفيفة عبر ثقوب الحواجز أسرع من الجزيئات الثقيلة. وتحتوي الجزيئات الخفيفة على ذرات اليورانيوم 235، ولذلك يحتوي الغاز الذي يمر عبر الحاجز على نسبة من اليورانيوم 235 أعلى من الغاز الأصلي. ونظرًا لأن هذه الزيادة طفيفة جدًا فإن الغاز يجب أن يمر عبر الحاجز عدة آلاف مرة لإنتاج اليورانيوم المخصب الذي يراد استخدامه في محطات القدرة النووية.

 

طريقة الطرد المركزي لفصل النظائر، تستخدم فيها أسطوانة ذات حركة دوامية. يجبر دوران الأسطوانة غاز سادس فلوريد اليورانيوم إلى الخروج. ويتجمع الغاز المحتوي على اليورانيوم 238 على الجدران لثقله، بينما يتركز الغاز الأخف، المحتوي على اليورانيوم 235 قرب المركز.
طريقة الطرد المركزي. تستخدم هذه الطريقة في عدد من المحطات في أوروبا واليابان. ويتكون جهاز الطرد المركزي في هذه الطريقة من أسطوانات عمودية ذات حركة دوامية سريعة. ويضخ غاز سادس فلوريد اليورانيوم في كل أسطوانة عبر أنبوبة عمودية ثابتة داخل كل أسطوانة.
وتجبر الحركة الدوامية للأسطوانة كل الغاز الخارجي تقريبًا في اتجاه الجدران المنحنية. وبالإضافة إلى ذلك، تساعد مغرفة متصلة بقاعدة الأنبوبة الثابتة في انسياب الغاز عموديًا، كما تساهم الفروق في درجات الحرارة داخل الأسطوانة في إحداث هذا الانسياب العمودي.
وبسبب هذه التأثيرات ـ الحركة الدوامية للأسطوانة وحركة المغرفة وفروق درجات الحرارة ـ ينساب الغاز بنمط معقد، ويصبح الغاز القريب من قاعدة الأسطوانة مركزًا باليورانيوم 238 أكثر من الغاز العلوي.
وتزيل المغرفة السفلية النفايات الغازية، التي تحتوي على تركيزات أعلى نسبيًا من اليورانيوم 238، بينما تزيل المغرفة العلوية الغاز المخصب الذي يحتوي على اليورانيوم 235 بتركيز أعلى. وتتكرر العملية حتى يتم الحصول على التركيز المطلوب من اليورانيوم 235.
 

فصل النظائر بالليزر تستخدم فيه حزمة ليزرية واحدة أو أكثر (يوضح الشكل أعلاه حزمتين). يسبب هذا الضوء اكتساب ذرات اليورانيوم 235 فقط في غاز اليورانيوم لشحنات كهربائية. وتجذب ألواح ذات شحنة مغايرة هذه الذرات، ولكنها لا تؤثر على ذرات اليورانيوم 238. وهكذا ينفصل الغاز إلى اتجاهين.
فصل النظائر بالليزر. في هذه الطريقة تستخدم توليفة من ضوء الليزر وشحنة كهربائية لفصل نظائر اليورانيوم. والليزر نبيطة تنتج حزمة رفيعة من الضوء ذات مدى ترددي ضيق جدًا (تردد الضوء هو معدل اهتزاز موجات الضوء).
وفي طريقة لفصل النظائر بالليزر تسمى طريقة البخار الذري تسخِّن حزمة من الإلكترونات قطعة من اليورانيوم عند قاعدة حاوية مغلقة، محولة اليورانيوم إلى بخار (غاز)، ثم يُخترق الغاز بنبضات من حزمة ليزرية. ويوالف تردد الحزمة بحيث تستطيع الإلكترونات في ذرات اليورانيوم 235 امتصاص الضوء، ولا تستطيع إلكترونات ذرات اليورانيوم 238 ذلك.
وعندما يمتص إلكترون اليورانيوم 235 هذا الضوء يحصل على طاقة تكفيه لترك الذرة. وتغير هذه العملية التوازن الكهربائي للذرة. فالإلكترون يحمل شحنة كهربائية سالبة، بينما تحمل النواة شحنة كهربائية موجبة واحدة أو أكثر. وفي الذرة العادية يكون عدد الشحنات الموجبة مساويًا لعدد الشحنات السالبة. ولذلك تكتسب الذرة شحنة موجبة عندما يتركها إلكترون. ويقول العلماء عن هذه الحالة إن الذرة تحولت إلى أيون موجب. وهكذا يؤيِّن ضوء الليزر ذرات اليورانيوم 235، ولا يؤين ذرات اليورانيوم 238.
وعند صعود البخار الساخن إلى أعلى تجذب ألواح تجميع سالبة الشحنة في قمة الحاوية أيونات اليورانيوم 235 الموجبة. ولأن ألواح التجميع أبرد من الغاز فإن اليورانيوم 235 يتكثف عليه (يتحول من غاز إلى سائل). ويتقطر اليورانيوم 235 من ألواح التجميع إلى حاويات خاصة، مكونًا كتلة صلبة. ثم تجمع الكتل الصلبة وتنقى وتؤكسد لاستخدامها وقودًا نوويًا.
وفي نفس الأثناء ينتقل اليورانيوم 238، المتعادل كهربائيًا، عبر الألواح المشحونة، ثم يتكثف فوق لوحة نفايات قرب قمة الحاوية.
وفي إحدى التقنيات الليزرية تسخن وحدة كهربائية قطعة من اليورانيوم منتجة بخارًا. وتعمل حزمتان ليزريتان معًا لتأيين ذرات اليورانيوم 235 في البخار، ثم تجمع لوحة موجبة الشحنة أيونات اليورانيوم 235، تاركة بخار ذرات اليورانيوم 238 تخرج عبر فتحة في قمة الحاوية.
وتستهلك طريقة فصل النظائر بالليزر طاقة كهربائية أقل بكثير من الطاقة التي تستهلكها طريقة الانتشار الغازي، كما أن تكلفة معدات طريقة الفصل بالليزر أقل بكثير من تكلفة معدات طريقة الطرد المركزي. ولذلك تجري الشركات المدعومة حكوميًا في فرنسا واليابان والولايات المتحدة التجارب لاستخدام طريقة فصل النظائر بالليزر.
تاريخ استخدام اليورانيوم
استخدم الناس اليورانيوم ومركباته منذ حوالي ألفي عام تقريبًا. فقد احتوي زجاج ملون أنتج في حوالي عام 79م على أكسيد اليورانيوم، وظل مصنعو الزجاج يستخدمون هذا المركب مادة ملونة حتى القرن التاسع عشر. واستخدم اليورانيوم أيضًا مادة ملونة في طلاء أو تزجيج الخزف الصيني. وبالإضافة إلى ذلك استخدم اليورانيوم في معالجة الصور الفوتوغرافية.
وفي عام 1896م، اكتشف الفيزيائي الفرنسي أنطوان هنري بكويريل أن اليورانيوم مادة مشعة، وكان هذا الاكتشاف أول اكتشاف لعنصر مشع في التاريخ.
وفي عام 1935م، اكتشف الفيزيائي الكندي المولد آرثر دمبستر اليورانيوم 235. واستخدم الكيميائيان الألمانيان أوتو هان وفرتز ستراسمان اليورانيوم لإنتاج أول انشطار نووي اصطناعي في عام 1938م. وفي عام 1942م، أنتج الفيزيائي الإيطالي المولد إنريكو فيرمي ومساعدوه في جامعة شيكاغو أول تفاعل سلسلي اصطناعي، مستخدمين اليورانيوم 235 مادة انشطارية. وقد قاد عمل فيرمي إلى تطوير القنبلة الذرية، كما قادت الأبحاث العلمية إلى الاستخدامات السلمية لليورانيوم.
ومنذ أوائل سبعينيات القرن العشرين أصبحت محطات القدرة النووية التي تستخدم اليورانيوم وقودًا من أهم مصادر الطاقة. وتوجد هذه المحطات في 30 دولة، يواصل عدد منها الآن بناء المزيد من المحطات. أما بقية الدول فقد أوقفت بناء المحطات الجديدة لأسباب عديدة منها القلق من تأثير هذه المحطات الجديدة على السلامة العامة، والنظم الحكومية المرتبطة بالسلامة، وارتفاع تكلفة وتشغيل المحطات الجديدة مقارنة بتكلفة محطات القدرة التي تستخدم الطاقة الناتجة عن حرق الفحم الحجري والغاز الطبيعي.
انظر أيضًا : الذرة؛ النظير؛ الطاقة النووية؛ السلاح النووي؛ الإشعاع (المواد الطبيعية النشطة إشعاعيًا).






هناك ثلاثة انواع رئيسية من الأسلحة النووية وهي:
•   الأسلحة النووية الإنشطارية Fission Weapons وتشمل الأنواع الفرعية: قنابل الكتلة الحرجة Critical Mass , قنابل المواد المخصبة Enriched Materials.
•   الأسلحة النووية الإندماجية Fusion Weapons ومن أهم أنواعها: القنابل الهيدروجينية Hydrogen Bombs التي تعرف ايضا بالقنابل النووية الحرارية Thermonuclear Bombs والقنبلة النيوترونية Neutron Bomb.
•   الأسلحة النووية التجميعية Combination Methods، وتشمل الأنواع الفرعية: القنابل ذات الإنشطار المصوب Gun-type Fission Weapon , قنابل الإنشطار ذات الانضغاط الداخلي Implosion Method.


الأسلحة النووية الأنشطارية هي احد انواع الأسلحة النووية التي تكمن قوتها في عملية الأنشطار النووي لعنصر ثقيل مثل اليورانيوم ذو كتلة ذرية رقم 235 (يورانيوم-235) و بلوتونيوم ذو كتلة ذرية رقم 239 (بلوتونيوم-239) حيث تحفز هذه العناصر التقيلة على الأنشطار بواسطة تسليط حزمة من النيوترونات على نواتها والتي تؤدي الى انشطارها الى عدة اجزاء وكل جزء مكون بعد الأنشطار الأولي تمتلك من النيوترونات الخاصة بها ماتكفي لتحفيز انشطار اخر وتستمر هذه السلسلة من الأنشطارات التي تتم اجراءها عادة في المفاعلات النووية وكل عملية انشطار يؤدي الى خلق كميات كبيرة من الطاقة الحركية.
ترجع بداية هذه الفكرة الى العالم الفيزيائي ألبرت أينشتاين حيث قام في عام 1905 بنشر فكرة النظرية النسبية الخاصة , وحسب هذه النظرية فان الطاقة تساوي كتلة المادة مضروبا في مربع سرعة الضوء E = mc2 وحسب هذه المعادلة الشهيرة فان كمية قليلة من الكتلة تكون مساوية الى كمية هائلة من الطاقة فعلى سبيل المثال يمكن تحويل كغم واحد من المادة كاملة الى طاقة مساوية الى الطاقة الناتجة من تفجير 22 ميغاطن من مادة تي إن تي ولتوضيح اكثر فان هذه المعادلة تعني ان اي جسم له كتلة يكون له طاقة حتى اذا كان الجسم في حالة ثبات, هذه المعادلة كانت العامل الرئيسي الذي تمحور حوله فكرة االأسلحة النووية فبقياس كتل الانوية لذرات عناصر مختلفة يمكن تقدير الطاقة الموجودة فيها بمجرد ضربها في سرعة الضوء التي هي عدد ثابت (1,079,252,848.8 كم في الساعة او تقريبا 300,000 كم في الثانية).
في عام 1938 تمكن عالم من المانيا اسمه Otto Hahn من انشطار ذرة يورانيوم الى جزئين عن طريق تسليط حزمة من النيوترونات عليه وبعد هذه التجربة اصبحت فكرة الأسلحة النووية في متناول اليد. ويعتبر قنابل المواد المخصبة و قنابل الكتلة الحرجة اهم انواع الأسلحة النووية الأنشطارية

111

منتدى علم الكيمياء / الاسلحه النوويه

« في: ديسمبر 08, 2006, 11:49:04 مساءاً »

وفي أوائل القرن الحادي والعشرين بلغ إجمالي وزن اليورانيوم القابل للتعدين بتكاليف معقولة حوالي 3.100.000 طن متري. ويبلغ إنتاج العالم السنوي من اليورانيوم حوالي 40.200 طن متري. وتأتي كندا في مقدمة الدول المنتجة لليورانيوم في العالم، حيث تنتج منطقة ساسكاتشوان أكثر من نصف ما تنتجه كندا من اليورانيوم.
نظائر اليورانيوم
يوجد اليورانيوم في الطبيعة في ثلاثة نظائر (أشكال)، عددها الذري (عدد البروتونات في النواة) 92. ولكل من هذه النظائر عدد مختلف من النيوترونات، ولذلك تختلف هذه النظائر في العدد الكتلي الذري (مجموع عدد البروتونات والنيوترونات في النواة). ويحتوي أخف هذه النظائر على 92 بروتونًا و142 نيوترونًا، بعدد إجمالي قدره 234 من الجسيمات النووية، ويسمى هذا النظير اليورانيوم 234. والنظيران الطبيعيان الآخران لليورانيوم هما اليورانيوم 235 واليورانيوم 238، ويحتويان على 143 نيوترونًا و146 نيوترونًا على التوالي. ويشكل اليورانيوم 238 حوالي 99,28% من إجمالي اليورانيوم الطبيعي، بينما يمثل اليورانيوم 235 حوالي 0,71%، واليورانيوم 234 حوالي 0,006%. ويعرف اليورانيوم 238 باليورانيوم المستنفد، أو الخامد، أو المنضّب.
واليورانيوم 235 هو النظير الطبيعي الوحيد الذي يمكن إخضاع نواته لعملية الانشطار، أي الانشقاق إلى نصفين. وتنطلق عن عملية الانشطار الطاقة النووية المستخدمة في محطات القدرة وفي الأسلحة.
خواص اليورانيوم
الوزن الذري لليورانيوم 238,0289، وكثافته عند 25°م 19,05جم لكل سنتيمتر مكعب. و ينصهر اليورانيوم عند 1,132°م، ويغلي عند 3,818°م. وهو ينتمي إلى مجموعة العناصر المسماة سلسلة الأكتينيدات. انظر: العنصر الكيميائي (الجدول الدوري).
ويتحد اليورانيوم بسهولة مع العناصر الأخرى، ويوجد في الطبيعة عادة مكونًا مركبات مع الأكسجين. وفي معظم المياه السطحية والجوفية يوجد اليورانيوم في شكل أكسيد أو كربونات أو فوسفات أو فلوريد أو كبريتات. وبالإضافة إلى ذلك، يتفاعل اليورانيوم مع الأحماض مكونًا مركبات تسمى أملاح اليورانيل. وكل مركبات اليورانيوم عالية السمية.
النشاط الإشعاعي. كل نظائر اليورانيوم مشعة، حيث تنحل (تتفتت) نوى ذراتها مطلقة جسيمات وطاقة، وخاصة جسيمات ألفا وجسيمات بيتا وأشعة جاما. انظر: الإشعاع (شكل توضيحي : الانحلال الإشعاعي). وعندما ينحل النظير يتحول إلى نظير آخر. وبحدوث سلسلة من الانحلالات يتحول اليورانيوم في النهاية إلى نظير للرصاص غير مشع.
ويقيس العلماء معدل إشعاع أي نظير على أساس عمره النصفي، أي الفترة الزمنية التي يتبقى بعدها نصف عدد الذرات المكونة لعينة من النظير في شكل ذرات لذلك النظير.
ولنظائر اليورانيوم أعمار نصفية طويلة. فالعمر النصفي لليورانيوم 238 يبلغ حوالي 4,5 بليون عام، ولليورانيوم 235 حوالي 700 مليون عام، ولليورانيوم 234 حوالي 250,000 عام. ويعتقد أن جزءًا كبيرًا من حرارة باطن الأرض ينتج عن الإشعاع الصادر عن اليورانيوم.
قابلية الانشطار. ينشطر اليورانيوم 235 إلى شظيتين عند قذفه بنيوترون، وتنطلق عن ذلك طاقة، كما ينطلق نيوترونان أو أكثر. وتسبب هذه النيوترونات بدورها انشطار نوى أخرى، مطلقة أيضًا طاقة ونيوترونات. وتحت ظروف معينة يمكن لهذه العملية أن تستمر في سلسلة من الانشطارات ذاتية الاستمرار تسمى التفاعل السلسلي.
ولا تنشطر نواة اليورانيوم 238 عند قذفها بنيوترون إلا نادرًا، وذلك لأنها عادة تمتص النيوترونات التي تصطدم بها.
كيف يعدَّن اليورانيوم ويعالج
 

الدول الرائدة في إنتاج اليورانيوم
تعدين اليورانيوم. تستخدم شركات التنقيب ثلاث طرق رئيسية لاستخراج اليورانيوم من الأرض : 1- التعدين المحلولي المكاني 2- التعدين المكشوف 3- التعدين الأرضي.
التعدين المحلولي المكاني. يبدأ التعدين المحلولي المكاني بضخ محلول خاص عبر ثقوب تحفر في باطن الأرض لتذويب أكاسيد اليورانيوم. ويضخ المحلول المحتوي على الأكاسيد بعد ذلك إلى حاويات موضوعة على السطح.
وفي كل الحالات تقريبًا، تكون الثقوب المستخدمة في التعدين المحلولي المكاني محفورة مسبقًا ضمن جهود التنقيب عن ترسبات اليورانيوم، حيث يستخدمها المنقبون، أثناء عمليات الاستكشاف الأولية لإنزال كاشفات الإشعاع.
التعدين المكشوف. في هذا النوع من التعدين تستخدم المتفجرات لتفتيت الصخور والترب التي تغطي ترسبات اليورانيوم قرب سطح الأرض. يحفر المنقبون ثقوبًا تملأ بالمتفجرات. وبعد

112

منتدى علم الكيمياء / الاسلحه النوويه

« في: ديسمبر 08, 2006, 11:48:25 مساءاً »

السلاح النووي عبارة عن سلاح يعتمد في قوته التدميرية على عملية الإنشطار النووي؛ ونتيجة لعملية الإنشطار هذه تكون قوة انفجار قنبلة نووية صغيرة أكبر بكثير من قوة انفجار أضخم القنابل التقليدية حيث أن بإمكان قنبلة نووية واحدة تدمير أو إلحاق أضرار فادحة بمدينة بكاملها. فُجرت أول قنبلة نووية للاختبار في 16 يوليو 1945 في منطقة تدعى صحراء ألاموغوردو Alamogordo تقع في ولاية نيو مكسيكو New Mexico في الولايات المتحدة وسميت القنبلة باسم القنبلة (أ) A-bomb وكان هذا الاختبار بمثابة ثورة في عالم المواد المتفجرة التي كانت قبل اختراع القنبلة النووية تعتمد في قوتها على الإحتراق السريع لمواد كيميائية الذي يؤدي إلى نشوء طاقة معتمدة فقط على الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي للذرة؛ على عكس القنبلة النووية التي تستمد طاقتها من نواة الذرة مستندة على عملية الإنشطار النووي وبهذه العملية فان شكلاً دائرياً صغيراً بحجم كف اليد يمكن أن يسبب انفجاراً تصل قوته إلى قوة انفجار يحدثه 20,000 طن من مادة تي إن تي.
القنبلة (أ) A-bomb تم تطويرها وتصنيعها واختبارها من قبل ماسمي بمشروع مانهاتن Manhattan Project التي كانت عبارة عن مؤسسة امريكية ضخمة تشكلت في عام 1942 في خضم الحرب العالمية الثانية وكان المشروع يضم ابرز علماء الفيزياء في الولايات المتحدة مثل أنريكو فيرمي Enrico Fermi و روبرت أوبنهايمر J. Robert Oppenheimer والكيميائي هارولد أوري Harold Urey. بعد الحرب العالمية الثانية قامت هيئة الطاقة النووية في الولايات المتحدة بإجراء أبحاث على القنابل الهيدروجينية وتدريجيا بدأ إنتاج قنابل نووية أصغر حجما بكثير من القنابل النووية الأولية التي كانت ضخمة الحجم وبدأت عملية تركيب رؤوس نووية على الصواريخ التقليدية التي يمكن اطلاقها من على منصات متحركة أو من على سطح البحر وحتى من تحت أعماق المحيطات.
اُستُعمِلَت القنبلة الذرية مرتين في تاريخ الحروب؛ وكانتا كلتاهما أثناء الحرب العالمية الثانية عندما قامت الولايات المتحدة بإسقاط قنبلة ذرية على مدينة هيروشيما في 6 اغسطس 1945 وقنبلة ذرية اخرى على مدينة ناكاساكي بعد 3 أيام، أي في 9 اغسطس 1945 وكلا المدينتين تقعان في اليابان. وقد أدى إسقاط هاتين القنبلتين إلى قتل 120,000 شخص في نفس اللحظة، ومايقارب ضعف هذا العدد بعد سنوات. وكانت الأغلبية العظمى من الضحايا في هذين المدينتين من المدنيين. انتقدت الكثير من الدول الضربة النووية على هيروشيما و ناكاساكي إلا أن الولايات المتحدة ارتأت انها احسن طريقة لتجنب اأعداد أكبر من القتلى إن استمرت الحرب العالمية الثانية فترة أطول.
بعد الضربة النووية على هيروشيما و ناكاساكي وحتى وقتنا الحاضر؛ وقع مايقارب 2000 انفجارا نوويا كانت بمجملها انفجارات تجريبية واختبارات قامت بها الدول السبع التي أعلنت عن امتلاكها لأسلحة نووية وهي الولايات المتحدة والاتحاد السوفيتي (روسيا حالياً) وفرنسا والمملكة المتحدة والصين وباكستان والهند. هناك عدد من الدول التي قد تمتلك اسلحة نووية ولكنها لم تعلن عنها مثل إسرائيل وكوريا الشمالية وأوكرانيا، واتُهِمَت إيران مؤخراً من قبل عدد من الحكومات بأنها إحدى الدول ذات القدرة النووية. يُستخدم السلاح النووي في وقتنا الحاضر كوسيلة ضغط سياسية وكوسيلة دفاعية استراتيجية، وتستعمل القدرة النووية أيضا استعمالات غير عسكرية للطاقة النووية.





الأنشطار النووي Nuclear fission هي عملية انشطار نواة ذرة ما الى قسمين او اكثر ويتحول بهذه العملية مادة معينة الى مادة اخرى وينتج عن عملية الأنشطار هذه نيوترونات و فوتونات حرة( بالاخص اشعة گاما) ودقائق نووية مثل دقائق ألفا alpha particles ودقائق بيتا beta particles. يؤدي انشطار العناصر الثقيلة الى تكوين كميات ضخمة من الطاقة المتحركة.

تستعمل عملية الأنشطار النووي لتزويد الوقود لمولدات الطاقة النووية وتحفيز انفجار الأسلحة النووية واذا امكن اخضاع عنصر ثقيل الى سلسلة من الأنشطارات النووية فان ذلك سيؤدي الى تكوين ما يسمى بالوقود النووي ويتم تحفيز هذه السلسلة المتاعقبة من الأنشطارات النووية في المفاعلات النووية ويعتبر اليورانيوم-235 و البلوتونيوم - 239 من اكثر انواع الوقود النووي استعمالا. تبلغ كمية الطاقة الناتجة من كمية معينة من الوقود النووي ملايين اضعاف الطاقة الناتجة من نفس الكمية من البنزين.




يختلف الانشطار النووي عن عملية التحلل الإشعاعي من ناحية انه يمكن السيطرة على عملية الأنشطار النووي خارجيا. تقوم النيوترونات الحرة الناتجة من كل عملية انشطار إلى تحفيز انشطارات اخرى التي بالتالى تؤدي الى تكوين نيوترونات حرة اخرى وتستمر هذه السلسلة من الفعاليات مؤدية إلى إنتاج كميات هائلة من الطاقة.

يطلق على نظائر عناصر كيميائية لها القدرة على تحمل هذه السلسلة الطويلة من الأنشطارات النووية اسم الوقود النووي. من أكثر أنواع الوقود النووي استعمالا هي اليورانيوم ذو كتلة ذرية رقم 235 (يورانيوم-235) و بلوتونيوم ذو كتلة ذرية رقم 239 (بلوتونيوم-239) , هذين العنصرين ينشطران بصورة بطيئة جدا تحت الظروف الطبيعية التي تسمى ب الانشطار التلقائي spontaneous fission وتاخذ هذة العملية التلقائية مايقارب 550 مليون سنة على أقل تقدير ولكن عملية الانشطار هذه يتم تحفيزها والإسراع بها في المفاعلات النووية.

تنتج عادة عن سلسلة من الأنشطارات في المواد المذكورة اعلاه طاقة حركية هائلة تقدر بحوالي المئات من الكترون فولت وللتوضيح فان 0.03 الكترون فولت قادر على تدفئة منزل صغير . يرجع السبب الرئيسي في تفضيل اليورانيوم لاجراء عملية الأنشطار النووي عليه لغرض تصنيع الأسلحة النووية الى كون النظير 235 لليورانيوم او مايسمى يورانيوم-235 خفيف الكتلة ويمكن تحفيز انشطاره بسهولة بواسطة تسليط حزمة من النيوترون عليه وبعد الأنشطار يتولد 2.5 نيوترون وهذه الكمية من النيوترون كافية لاستمرار عمليات انشطار متسلسلة و متعاقبة.






اليورانيوم فلز مشع أبيض فضي اللون، رمزه الكيميائي U. وهو مصدر الطاقة المستخدمة في توليد الطاقة الكهربائية في كل محطات القدرة النووية التجارية الكبيرة. فبإمكان قطعة من اليورانيوم في حجم كرة المضرب إطلاق كمية من الطاقة تساوي كمية الطاقة التي تطلقها حمولة من الفحم الحجري يبلغ وزنها ثلاثة ملايين ضعف وزن قطعة اليورانيوم. وينتج اليورانيوم أيضًا الانفجارات الهائلة لبعض الأسلحة النووية.
واليورانيوم هو ثاني أثقل عنصر موجود في الطبيعة بعد البلوتونيوم. ويستغل المهندسون ثقل اليورانيوم في عدد من التطبيقات، حيث يستخدمون اليورانيوم في البوصلات الدوارة في الطائرات، لحفظ توازن الجنيحات وغيرها من سطوح التحكم في الطائرات والمركبات الفضائية، وللوقاية من الإشعاع باستخدام اليورانيوم غطاء. واليورانيوم المستخدم في هذه التطبيقات ذو خاصية إشعاعية ضعيفة جدًا. ويستخدم العلماء اليورانيوم أيضًا لتحديد أعمار الصخور والمياه الجوفية وترسبات الترافرتين (أحد أشكال الحجر الجيري) في المواقع الأثرية.
يوجد اليورانيوم أساسًا في الصخور، ولكن بتركيزات منخفضة جدًا. ففي المتوسط، يوجد 26 رطلاً فقط من اليورانيوم في كل مليون رطل من القشرة الأرضية. ويوجد اليورانيوم بتركيزات أقل من ذلك في الأنهار والبحيرات والمحيطات وغيرها من الأجسام المائية، حيث يوجد ما بين 0,1 رطل و10 أرطال من اليورانيوم في كل بليون رطل من الماء، بما تحتويه من مواد محتوية على اليورانيوم.
اكتشف الكيميائي الألماني مارتن كلابروث اليورانيوم في عام 1789م، حيث وجده في البتشبلند، وهو معدن داكن، أسود مزرق اللون. وقد سمى كلابروث اليورانيوم على اسم كوكب أورانوس، الذي كان قد اكتشف في عام 1781م. وفي عام 1841م فصل الكيميائي الفرنسي يوجين بليجو اليورانيوم النقي من البتشبلند.
مصادر اليورانيوم
 

اليورانيوم يوجد في معظم القارات. توضح الخريطة المواقع المعروفة لرواسب اليورانيوم الرئيسية. تمتلك الولايات المتحدة أكبر الرواسب، تليها كندا ثم أستراليا. ولا تتوفر معلومات عن رواسب اليورانيوم في بعض الأقطار.
المصدر الأساسي لليورانيوم هو اليورانينيت، ومن أهم أنواعه البتشبلند، الذي اكتشف فيه اليورانيوم لأول مرة. ومن الخامات الرئيسية الأخرى اليورانوفان والكوفينيت والكارنوتيت. وقد يحتوي الحجر الجيري والطفل والفوسفات على ترسبات قيمة من خامات اليورانيوم، بينما يحتوي الجرانيت عادة على كميات قليلة من اليورانيوم

113

منتدى علم الكيمياء / مكتبة المركبات الكيميائية

« في: ديسمبر 08, 2006, 11:45:06 مساءاً »

يتبع ان شاء الله والي حاب يشارك اهلن وسهلن





تحياتي

اسلحة الطاقه

114

منتدى علم الكيمياء / مكتبة المركبات الكيميائية

« في: ديسمبر 08, 2006, 11:43:38 مساءاً »

الخواص الكيميائية لحمض الكبريتيك

يتفكك حمض الكبريتيك كلياً - عند درجة حرارة 430 درجة مئوية - متحولاً الى بخار الماء و ثالث أكسيد الكبريت الذي يتفكك بدوره الى غازي ثاني أكسيد الكبريت والأكسجين .

حمض الكبريتيك كعامل مزيل للماء

لحمض الكبريتيك ميل كبير للماء واذا مزج معه انطلقت كمية كبيرة من الحرارة , لذلك فمن الخطر عند تخفيف الحمض أن يضاف الماء اليه لان الحرارة الناتجة تعمل على تبخير الماء فيدفع البخار بعض الحمض بقوة كبيرة , لذلك يجب إضافة الحمض بالتدريج الى وعاء كبير من الماء مع التحريك المستمر لتوزيع الحرارة .

يستطيع حمض الكبريتيك انتزاع الماء من كثير من المركبات كالكربوهيدرات حيث يحولها الى كتلة إسفنجية من الكربون .



C12H22O11(s) + 11H2SO4 --------> 12C(s) + 11H2SO4.H2O

كما أن قدرة حمض الكبريتيك على إزالة الماء جعلته يستخدم في تفاعلات الاسترة والنيترة لإزالة الماء الناتج في هذه التفاعلات وبذلك يمنع انعكاس التفاعل .

C2H5OH + CH3COOH = CH3COOC2H5 + H2O

الخواص الحمضية لحمض الكبريتيك

يتأين حمض الكبريتيك في المحلول المائي مكوناً أيونات الهيدروجين .

H2SO4 ===> 2H(+) + SO4(2-) x

يتفاعل حمض الكبريتيك مع القواعد والقلويات مكوناً الكبريتات العادية أو الكبريتات الحمضية .

H2SO4 +2NaOH ------> Na2SO4 + 2H2O

H2SO4 + NaOH ------> NaHSO4 + H2O

ونظراً لارتفاع درجة غليان حمض الكبريت بالنسبة للأحماض العادية الأخرى فإنه أقل تطايراً منها ولذا يتفاعل الحمض المركز مع أملاح هذه الأحماض ويزيح أحماضها .

فيتفاعل مثلاً مع الكلوريدات مكوناً كلوريد الهيدروجين .

H2SO4 +2NaCl = Na2SO4 + 2HCl

و مع النترات مكوناً حمض النيتريك .

H2SO4 +2NaNO3 = Na2SO4 + 2HNO3

كما يمكن أن يتفاعل مع كلاً من CaF2 و NaI

H2SO4 + CaF2 -------> 2 HF + CaSO4

H2SO4 + 2 NaI --------> 2 HI + Na2SO4

حمض الكبريتيك كعامل مؤكسد

لحمض الكبريت المركز الساخن خواص مؤكسدة بالإضافة الى خواصه الحمضية فيتفاعل مع كثير من الفلزات حيث يختزل الى ثاني أكسيد الكبريت كما في حالة النحاس مثلاً .

Cu + 2 H2SO4 ==> CuSO4 + SO2 + 2 H2O

ويتفاعل الحمض المركز مع الخارصين وينتج بالإضافة الى ثاني أكسيد الكبريت بعض كبريتيد الهيدروجين والكبريت .

ويؤكسد الحمض أيضاً كثيراً من اللا فلزات كالكربون والكبريت .

C + 2H2SO4 = CO2 + 2SO2 + 2H2O

S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O

تفاعل حمض الكبريتيك مع المركبات العضوية العطرية

يتفاعل حمض الكبريتيك المركز مع الكثير من المركبات العضوية العطرية حيث تستبدل ذرة من ذرات الهيدروجين بها بمجموعة حمض السلفونيك , ولهذا التفاعل أهمية كبيرة في تحضير الكثير من المركبات كا لفينول والسكارين , فيتفاعل مثلاً مع البنزين مكوناً حمض البنزين سلفونيك .

C6H6 + HO.SO2.OH = (C6H5.SO2.OH) + H2O

استخدامات حمض الكبريتيك

لحمض الكبريتيك استخدامات عديدة فهو يدخل بشكل ما في معظم المواد المصنوعة تقريباً ويعتبر مستوى انتاجه دليلاً على القدرة الصناعية لأي بلد وتعود وفرة استخدامه الى رخصه وتنوع تأثيره الكيميائي .

يدخل حمض الكبريتيك في انتاج الأصباغ والكحولات والبلاستيك والمطاط وصناعة الصابون والمنظفات والمفرقعات وحفظ بعض الأطعمة وفي صناعة الورق و صناعة الحديد والنحاس و سحب الألمنيوم , كما يدخل في منتجات صيدلية ونفطية عديدة .

ولعل أهم استخداماته تتمثل بصفة أساس فيما يلي :

1- كمادة مؤكسدة ونازعة للماء .

لذا يستخدم حمض الكبريت في تجفيف المركبات الكيميائية من الماء .

2- إنتاج الأسمدة الكيميائية مثل :

أ‌- سماد سوبر الفوسفات الأحادية .

وذلك بتفاعل حمض الكبريتيك مع الصخور الفوسفاتية كما يلي :

x2H2SO4 + Ca3(PO4)2 --------> CaSO4 + Ca(H2PO4)2

ب‌- سماد كبريتات الأمونيوم .

ويحضر بتفاعل حمض الكبريت مع الأمونيا على النحو التالي :

H2SO4 + 2NH3 -------> (NH4)2SO4

3- تحضير الكبريتات .

مثل كبريتات الصوديوم ( تستخدم في صناعة الورق والمنظفات والزجاج وتحلية المياه) , وكبريتات الألومنيوم ( صناعة الزيوت وتكرير النفط) , وكبريتات البوتاسيوم ( صناعة الأسمدة والزجاج والشبة والمواد الغذائية ) .

مثال يوضح كيفية تحضير كبريتات الصوديوم بواسطة حمض الكبريتيك :

H2SO4 + NaCl -------> NaHSO4 + HCl

NaHSO4 + NaCl -------> Na2SO4 + HCl

4- صناعة بطاريات السيارات .

ويسمى حمض الكبريت في هذه الحالة بماء النار أو الأسيد (Acid) , ويصل تركيزه في البطارية الى 33.33 % حامض كبريتيك




حمض الكبريتيك والمطر الحمضي

تكون الامطار الحمضية

تتكون الامطار الحمضية من تفاعل الغازات المحتوية على الكبريت . واهمها ثاني اكسيد الكبريت مع الاكسجين بوجود الاشعة فوق البنفسجية الصادرة عن الشمس، وينتج ثالث اكسيد الكبريت الذي يتحد بعد ذلك مع بخار الماء الموجود في الجو، ليعطي حمض الكبريت . الذي يبقى معلقا في الهواء على هيئة رذاذ دقيق تنقله الرياح من مكان لاخر، وقد يتحد مع بعض الغازات في الهواء مثل النشادر، وينتج في هذه الحالة مركب جديد هو كبريتات النشادر، اما عندما يكون الجو جافا، ولا تتوفر فرصة لسقوط الامطار، فان رذاذ حمض الكبريت، ودقائق كبريتات النشادر يبقيان معلقين في الهواء الساكن، ويظهران على هيئة ضباب خفيف، لاسيما عندما تصبح الظروف مناسبة لسقوط الامطار فانهما يذوبان في ماء المطر، ويسقطان على سطح الارض على هيئة مطر حمضي، هذا وتشترك اكاسيد النيتروجين مع اكاسيد الكبريت في تكوين الامطار الحمضية حيث تتحول اكاسيد النيتروجين بوجود الاكسجين والاشعة فوق البنفسجية الى حمض النيتروجين . ويبقى هذا الحمض معلقا في الهواء الساكن، وينزل مع مياه الامطار، مثل حمض الكبريت مكونا الامطار الحمضية.



التسمم بحمض الكبريتيك

تبلغ الجرعة القاتلة من حمض الكبريتيك حوالي 4- 5 سم3 وتؤدي إلي الوفاة بعد 12- 48 ساعة من التعاطي بسبب الصدمة العصبية والدموية الناجمة عن الألم المحرق أو الجفاف نتيجة القيء المتكرر. وقد تتأخر الوفاة إلي بضعة أسابيع ثم يموت المريض من الإنهاك والضعف العام الناجم عن نقص التغذية نتيجة انسداد المريء من جراء انكماش الغشاء المخاطي في موضع التآكل .

أعراض وعلامات التسمم

تبدأ بعد تناول السم مباشرة بشكل ألم شديد محرق يبدأ من الفم فالمريء فالمعدة وسرعان ما ينتشر الألم حتى يعم البطن كله ويكون مصحوباً بغثيان وقيء متكرر طعمه حمضي ولونه أسمر ويشكو المريض من عطش شديد وإمساك وقلة في البول وصعوبة في التنفس كما يصعب عليه البلع والكلام وتظهر علي كل من فم المريض ورقبته وملابسه خطوط تآكلية سوداء من جراء تساقط الحمض من الفم وسرعان ما تظهر أعراض الصدمة الثانوية مثل الوهن وهبوط درجة الحرارة وضعف النبض وتسرعه والعرق الغزير. ويحدث التسمم عادة عرضاً عندما يشرب الحمض التجاري بطريق الخطأ ويندر أن يكون التسمم انتحارياً ولكن قد يستعمل الحمض جنائياً بإلقائه علي الخصوم بغرض الانتقام أو التشوه وخاصة في النساء، وفي هذه الحالات يحدث الحمض حروقاً سطحية متسعة في الوجه والجسم والأطراف وتأخذ الحروق عادة شكل خطوط متوازية متجهة من الأعلى إلي الأسفل .
وكثيراً ما يؤدي ذلك إلي الوفاة وهو يؤدي دائماً إلي تشويه الوجه أو الرقبة أو الجسم .



وقد يكون النسيج الندبي الناشئ عن التئام الحروق سبباً في زيادة التشوه حين ينكمش بعد مدة أو تتكون جدرة (keloid) يمكن أن تتحول في النهاية إلي ورم سرطاني يقضي علي حياة الإنسان .

المعالجة

يحظر عمل غسيل للمعدة خوفاً من انثقاب المعدة وكذلك عدم استعمال المقيئات لأن المريض يقيئ بما فيه الكفاية كما لا يجوز استعمال أملاح الكربونات والبيكربونات لأن ثاني أكسيد الكربون الناتج عنهما يؤدى إلي تمدد جدار المعدة وانثقابها. ويعتبر استعمال الماء والحليب أفضل علاج ويفضل الحليب ليس لأنه يخفف الحمض فقط ولكن لأنه يحمي ويلطف الغشاء المخاطي المبطن للمريء والمعدة أيضاً وكذلك الحرارة الناتجة بين تفاعل الحليب والحمض أقل من تلك الناتجة بين الماء والحمض. كذلك يمكن استعمال زلال البيض أو زيت الزيتون. ويحقن المريض بالمورفين 5-10 مجم بالوريد لعلاج الألم ويعالج الجفاف بحقن محلول الجلوكوز والملح في الوريد ويتم التغلب علي العطش بإعطاء المريض قطعاً صغيرة من الثلج يمصها في فمه. ويجب أن تمنع تغذية المريض عن طريق الفم لبضعة أيام ويكتفى بتغذيته من الشرج أو بحقنه عن طريق الوريد ويحافظ عليه من المضاعفات الرئوية بإعطائه بعض المضادات الحيوية ، أما إذا ظهرت أعراض انسداد حنجري (مما قد يؤدي إلى اختناق) فإن ذلك يعد من دواعي فغر الرغامي (tracheostomy). أما في حالات إلقاء الحمض على الجلد فيتم غسل الجلد جيداً بكمية كبيرة من الماء والصابون وفي حالة إصابة العين فيتم غسلها بماء جاري (بدون صابون) لمدة من 15-20 دقيقة ثم يحول المصاب إلى أخصائي عيون لمتابعة حالته.




أهم المراجع والمصادر

مجلة العلوم والتقنية العدد 42
أ/ محسن حمدي مخللاتي

الكيمياء العامة وغير العضوية
د/ سامي طوبيا د/ نظير عريان

الكيمياء العامة
فريدريك ر. لونجو



http://www.ausetute.com.au/sulfacid.html

http://www.ucc.ie/ucc/depts/chem/dol...omp/h2so4.html

http://www.greenline.com.kw/Reports/065.asp




http://www.greenline.com.kw/Reports/087.asp

115

منتدى علم الكيمياء / مكتبة المركبات الكيميائية

« في: ديسمبر 08, 2006, 11:42:32 مساءاً »

يعد حمض الكبريت من أوائل الأحماض التي تم التعرف عليها , حيث عرفه العرب منذ القرن الثامن الميلادي , وعرفته أوربا في القرنين الرابع والخامس عشر .

أطلق جابر بن حيان على هذا الحمض قديماً زيت الزاج ( Oil of Vitroil ) بسبب تحضيره من تسخين وتقطير الزاج الأخضر ( كبريتات الحديدوز المائية ) , والكبريتات الأخرى المشابهة له .

الصيغة الكيميائية

H2SO4

التركيب الكيميائي







الخواص الفيزيائية لحمض الكبريتيك

حمض الكبريتيك سائل عديم اللون .



زيتي القوام لا رائحة له عندما يكون نقياً , إلا أنه يعطي أحياناً رائحة غاز ثالث أكسيد الكبريت (SO3 ) عند وجود هذا الغاز بنسبة عالية اثناء تحضير الحمض . كما يتميز حامض الكبريتيك المركز بأنه موصل للتيار الكهربائي .

يتجمد حمض الكبريتيك عند درجة حرارة 10 درجة مئوية , بينما
يغلي حامض الكبريتيك المركز (100 % وزناً ) عند درجة حرارة 330 درجة مئوية محرراً ثالث أكسيد الكبريت .
تبلغ كثافة حامض الكبريتيك 1.84 جم / ملل

تحضير حمض الكبريتيك

تعتمد طرق تحضير حمض الكبريتيك بصفة أساس على الكبريت والكبريتات كمواد أولية , كما أنها تحتاج الى تنقية عالية نتيجة النشاط الكيميائي الشديد للحامض , وتتمثل طرق تصنيع حامض الكبريتيك في طريقتين هما :

طريقة غرف الرصاص

وتعرف أيضاً بطريقة أكسيد النيتروجين , وهي طريقة قديمة إلا أنها لا زالت تستعمل في بعض البلدان وتتمثل هذه الطريقة في الخطوات التالية :

1- تفاعل ثاني أكسيد الكبريت مع الماء في وجود أكسيد النيتروجين , وفق التفاعل التالي :

SO2 + H2O + NO2 --------> H2SO4 + NO

2- أكسدة أول أكسيد النيتروجين (NO ) الناتج من التفاعل السابق للحصول على ثاني أكسيد النيتروجين وذلك كما يلي :

x2NO + O 2 ---------> 2NO2

3- إعادة ثاني أكسيد النيتروجين لبرج التفاعل مرة أخرى لتفاعله مع الماء وثاني أكسيد الكبريت للحصول على الحامض ... وهكذا .

SO2 + H2O + NO2 ---------> H2SO4 + NO

طريقة التماس ( التلامس )




تم إكتشاف هذه الطريقة عام 1831 م , ثم طورت حتى أصبحت في الوقت الحاضر أرخص طرق تصنيع حمض الكبريت وأكثرها إنتشاراً .

تتم طريقة التماس من خلال عدة مراحل , هي كالتالي :

1- صهر عنصر الكبريت وترشيحة لفصل الأجزاء غير المنصهرة عنه .

2- ضخ المصهور الى وحدة حرق الكبريت للحصول على غاز ثاني أكسيد الكبريت الذي يمرر على سخان ثم الى مرشح الغاز الحار لتنقيته من الشوائب وفقاً للمعادلة التالية :

S + O2 -------> SO2

3- إدخال غاز ثاني أكسيد الكبريت الى برج التحويل المحتوي على محفز – مثل معدن البلاتين أو الفناديوم – ليتأكسد ويتحول الى ثالث أكسيد الكبريت في وجود الهواء عند درجة حرارة معينة للحصول على أعلى مردود (97 % - 98 % ) من الغاز الناتج وفقاً للتفاعل التالي :

x2SO2 + O2 --------> 2SO3

4- إمتصاص غاز ثالث أكسيد الكبريت بواسطة الماء

SO3 + H2O --------> H2SO4

ثم أخذ المحلول الى وسط برج الأوليوم – حامض الكبريت مكثف مذاباً فيه ثالث أكسيد الكبريت – ليقابل حمض الكبريت الداخل من وسط البرج من الطرف الآخر .

5- أخذ جزء من الناتج من أسفل البرج الى مبرد الأوليوم ليصعد جزء منه مرة أخرى الى أعلى البرج , بينما يتجه الجزء الآخر من الحامض الناتج الى الخزانات .

6- سحب الغازات المنطلقة من أعلى برج الأوليوم الى برج الإمتصاص لتقابل حامض الكبريت حيث يمتص جزء منها ويخرج الباقي من فتحة في أعلى برج الامتصاص .

7- تنقية حمض الكبريت وتركيزه , وذلك بتبخير الحامض الناتج للحصول على ثالث أكسيد الكبريت , الذي يتم امتصاصه في أعمدة من الكوارتز لتحويله الى حامض نقي .



مخطط إنتاج حمض الكبريتيك بطريقة التلامس


يختلف تركيز الحمض الناتج باختلاف درجة تبخير الحامض حيث يصل تركيزه الى 96 % عند درجة حرارة 300 درجة مئوية , بينما يصل تركيزه الى 98.3 % عند درجة حرارة 330 درجة مئوية , وللحصول على تراكيز معينة للحامض تستخدم مبخرات خاصة عند ضغوط معينة

116

منتدى علم الكيمياء / مكتبة المركبات الكيميائية

« في: ديسمبر 08, 2006, 11:40:01 مساءاً »

للأحجار الكريمة مكانتها الراقية
في حياة الإنسان ، صلته بها قديمة تمتد جذورها عميقة في الزمن والتاريخ ..
فمنذو العصور الغابرة كان الاهتمام الكبير بالأحجار الكريمة
واستعمالاتها العلاجية وكذلك استخدامها في تزيين المعابد وتوابيت الملوك
وفي الكتابة ، صناعة الحلي ، المجوهرات وتجميل الأواني
إضافة إلى قيمتها المادية والجمالية العالية .


ظهرت الأحجار الكريمة بأشكالها وأنواعها وألوانها المتعددة التي تسحر بها عين ناظرها فمن حمرة الياقوت القرمزية إلى زرقة الفيروز والزفير الصافية ..و لو نظرنا إلى الطبيعة من حولنا لاكتحلنا بزرقة السماء اللازوردية ورحلنا مع أمواج البحر في رحلة هادئة بهدوء لونها الزبرجدي الصافي .. ففي رحلة الكون لن ننسى أن البحر أزرق والسماء زرقاء وما يبقى هو خليط من ألوان مختلفة يشترك معها اللون الأزرق .. يا له من لون يسطو على الطبيعة فيحرك مشاعر الإنسان نحو الهدوء والبرود والفن والخيال ..
اللون الأزرق هو اللون الذي تتميز به معظم الأحجار الكريمة كالزفير والزبرجد والفيروز ، فماذا يحمل لنا اللازورد الشبيه بزرقة البحار العميقة ..



 



ينطق اسم اللازورد Lazurite (Lapis Lazuli) بسكون الزاي وتعني بالفارسية أزرق . وقدأطلق العرب هذا الأسم على حجر سماوي اللون كانوا يسمونه العوهق ، والعوهق طائر أسود اللون لريشه بريق ، وقد عرفه الأوروبيون باسم ( (Lapis Lazuli أي الحجر الأزرق واشتقوا منه إسما للون السماء ، وقد عرف اللازورد منذ القديم وترجع تسميته إلى الأصل الفارسي ، وتترواح زرقته ما بين الأخضر والبنفسجي . إهتم الناس منذ القديم بزرقة اللازورد وصنعوا منه المزهريات والتماثيل الصغيرة والعقود والمشابك والتعاويذ والعلب الفخمة وغيرها ، كما استخدموا مسحوق اللازورد مادة ملونة في الرسم ، وكان الرسامون خاصة في عهد النهضة الإيطاليه ويستخدمون مسحوقه الناعم في صناعة الأصباغ الجميله التي تعرف باسم الترامارين ( Ultramarine ) لتكوين اصباغ الزيت اتي تدخل في الأعمال الفنية ذات الألوان الزرقاء الرائعة ، إن زرقة اللازورد المدهشة جعلت منه حجرا جميلا ذا قيمة كبيرة منذو اقدم العصور




التركيب الكيميائي والمعدني



 



يتكون اللازورد من سيليكات عدد من الصخور كالتالي :
Na,Ca)8(Al,Si )12O24(SO4Sn) ) وهو تركيب كيمائي معقد بالمقارنة مع غيره من الأحجار شبه الكريمه ، كما أن تركيبه المعدني مقعد أيضا .
يتكون اللازورد من معادن مجتمعة مع بعضها البعض كما يلي :
• الهاينايت ( Hauyne ) : ويعزى إلى هذا المعدن اللون الأزرق الجميل اللازورد ي
• الصودالايت ( Sodalite )

 


• نوزيلايت Nosean) )
• اللازورايت : وهو معدن متماثل شكليا لمعدنين هما الهاينايت ( Hauyne ) والصودالايت ( Sodalite ) واسم المعدن الرابع قريب من إسم حجر اللازورد ويبدو أن اسم هذا المعدن له دورا في تسمية اللازورد .
حيث يحتوي اللازورد على حوالي ( 25 – 40 % ) لازوريت وهو معدن سليكات فيلدسباثويد مكوّن من الصّوديوم, الألومنيوم, السّيليكون, الأوكسيجين, الكبريت و الكلور..
وتتبلور هذه المعادن في نظام المكعب ( Cubic System ) والتي تنتمي إلى المجموعة المعدنية التي تسمى بالفلسباثويدات ( Feldspathoids ) وتشبه هذه المجموعة الفلسبار ( Feldspars Group ) إلا أن مجموعة الفلسبار تتكون عادة عند وجود السيليكا بكميات كبيرة أما مجموعة الفلسباثويد Feldspathoids Group)) فإنها تتغير إلى مجموعة الفلسبار عند وجود السيليكا (اللازورايت هو معدن سليكات ألومنيوم كالسيوم الصّوديوم المعقّد الكبريتات الّتي فيها يُسْتَبْدَل جزء من ذرّات السّيليكون (Si) بذرّات الكبريت (S) على شكل انيون الكبريت . واللون الأزرق الغنيّ بسبب الكبريت الملازم لهيكل اللازورايت . ويُوصَف عادة بإنه شديد الزرقة يميل إلى اللون الازرق الرمادي وهو معدن هشّ و يُعَالَج بسهولة ) ولا يقتصر تكون اللازورد على هذه المعادن فقط بل هناك معادن آخرى قد يؤدي وجودها إلى انخفاض قيمة اللازورد مثل معدن الكالسايت الذي يكسب اللازورد مسحة بيضاء .



 


وهناك معادن أخرى كالبايرايت ( الاصفر ) والميكا والبايروكسين والامفيبول التي تؤثر على لون اللازورد ، ولذلك فاللازورد ليس معدنا بالمعنى الحقيقي ولكنه عبارة عن صخر يحتوى على عدة معادن وهو حجر شبه كريم استخدمه الإنسان منذ القديم للزينة والتجميل .





الخواص الفيزيائية


نتيجة للتركيب المعدني غير المحدد اللازورد ، فإن خواصه الفيزيائية تختلف وتتاثر بذلك فلون اللازورد يترواح ما بين الأزرق السماوي والأزرق الغامق إلى الأزرق الضارب إلى الخضرة .

 

أما بريقه فيتراوح ما بين الزجاجي إلى الدهني ومخدشة أزرق وهو معتم إلى نصف شفاف ومتوسط معامل إنكساره حوالي 1.5 ويماثل معامل انكسار الزجاج تقريبا . وزنه النوعي يترواح ما بين 2.4 إلى 2.9 خاصة في الأنواع التجارية وتترواح صلادتة ما بين 5 إلى 6 حسب مقياس موهز للصلادة النسبية وبلورات اللازورد المفردة نادرة ويكون في العادة مجهري التبلور وكلما ازدادت نسبة اللازورايت فيه زاد جمال لونه وازدادت قيمته ويذوب اللازورد في حمض الهيدروكلوريك ويعطي رائحة البيض الفاسد التي تميز غاز كبريتيد الهيدروجين ( H2S ) وعند وضع اللازورد تحت الأشعة فوق البنفسجية فإنه يتفلور بوميض برتقالي ويكون التفور واضحا وقويا في العينات المستخرجة من شيلي ويقل وضوح التفلور عند استخدام مصدر ذي طول موجي قصير من الاشعة فوق البنفسجية .


أماكن وجود اللازورد


إن أشهر أماكن وجود اللازورد هو مقاطة بدخشان الواقعة على جبال افغانستان الشمالية الشرقية وتوجد هناك مناجم لاستخراج اللازورد تستغل منذ 6000 سنة وقد زارها الرحالة الشهير ماركو بولو نسة 1271 م ومن أماكن وجوده الضفة الجنوبية لبحيرة بيكال بروسيا ويوجد اللازورد في شيلي وفي منغوليا حيث يكون الترسيب في تجمعات عشوائية من الحجر الجيري المتبلور كما يوجد في سيبريا وبورما وأنجولا والولايات المتحدة ولكن بنسب قليلة ويستخرج من إيران أيضا .


 



تكّون اللازورد

يرتبط تكون اللازورد بالصخور الكلسية والدلوماتيه التي تعرضت للتحول التماسي حيث يتكون اللازورد عندما يتحول الحجر الجيري غير النقي بالتماس مع الكتل المندفعة إلى أعلى من الجرانيت المصهور الذي يعيد تبلور الرخام مع انفصال عدد من المعادن الجديدة ومن ضمنها اللازورد بلونه الجميل . وأجود أنواع اللازورد هو ذو لون شديد الزرقه, و قد يوجد كريستال البيريت الذهبي( FeS2 )على شكل نقط صّغيرة تتلألأ كالنجوم في سماء زرقاء و نقط البيريت مساعدة جدا في التّعرّف على الحجر الحقيقيّ و لا يقلّل من قيمته كثيرًا.


 




تصنيع اللازورد


يمكن تقليده أو تصنيع اللازورد بما يسمى باللاز السويسري الألماني وهو نوع من اليشب Jasperالمصبوغ باللون الأزرق الناتج عن صبغة حديدو سيانيد البوتاسيوم وكبريتات الحديدوز التي ينتج عنها اللون الأزرق البروسي أو اللون الأزرق البرليني ويكون اللاز السويسري أو الألماني أكثر صلادة من اللازورد ولا يكون اللون مماثلا تماما وهناك عجائن تستخدم في تقليد اللازورد كما أن اللون الشاحب اللازورد يمكن تحسينه وجعله يكتسب لونا زاهيا جميلا بصبغه بالكالسيت الأبيض لتحسين اللون ، ولكن لون اللازورد المصبوغ يتضاءل مع الزمن .
وقد أمكن أخيرا تصنيع اللازورد كيميائيا بطرق عديدة وأصبح بذلك من أحجار الزينة المصنعة بشكل جيد


استـخدامـاتـه


هذا الحجر الكريم كان ثمين بدرجة كبيرة و له استخدامات بارزة من قبل المصريون القدماء في التّمائم و الزّينة وفي مواقع الدّفن المصريّة التي تؤرخ 3000 سنة قبل الميلاد احتوت على الآلاف من بنود المجوهرات, كثير من لازورد اللّازورد المسحوق اُسْتُحْسِنَ من قبل السّيّدات المصريّات كظلّ جفون سطحيّ ، كما اُسْتُخْدِمَ أيضًا من قبل الأشوريّين و البابليون في القبور السّومريّة الملكيّة القديمة الواقعة بالقرب من نهر الفرات في العراق .




 


ويستخدم مطحونًا أيضًا و مصنّعًا لجعل الصّبغة زرقاء تعرف بالصبغة الفرنسية . تصنع منه الآنية الثمينة والتحــــف للزينة وأرضية مواني ساعـــــــــــات وكذلك أرضية أو قاعــــــــدة النياشين العسكرية والمســــــابـــح ‏والأبراج والكثير من الحلي .


 



 

يُعتبر اللازورد حجر العراقة والأصول في الحضارة الفرعونية، وكان الفراعنة يطحنونه ويستخدمون "بودرته" في كحل العيون رمزاً للجمال. ويُقال بأن الحجر يحرض الشخص على الحكمة ويجعل لديه بصيرة فذة وأنه يقاوم الكآبة.



خاص إلى محبي اللون الأزرق


من صفات محبي اللون الأزرق بصفة عامة : (الهدوء-البرود-العقلانية-الصدق-الحكمة-التروي-حب الطبيعة-والموهبة في الفن او الخيال)...ويُقال بأن اللون الأزرق هو (لون الحب الحقيقي) وليس اللون الأحمر كما يُشاع. وانه اللون الذي لا يهمل العاطفة إطلاقاً، وهو يملك القدرة في التعبير عن النفس بشكل واضح ... وهو لون قادر على الوصول للحقيقة أينما كانت ... ويملك هذا اللون قدرةً على الإيحاء .. ويملك قدرة إبداعية عالية ..ومحبي هذا اللون بهم صفة جميلة وهي (العدالة).
والشخصية الزرقاء هي شخصية تبحث دائماً عن الأخلاقيات أكثر من بحثها عن الماديات. وتملك روح دعابة وفكاهة عالية



المصادر والمراجع :
مجلة القافلة
العلاج والشفاء بالأحجار الكريمة
http://en.wikipedia.org/wiki/Lazurite
http://www.naturalpigments.com/detai...UCT_ID=410-18S
http://www.geography4kids.com/misc/lazurite.html

117

منتدى علم الكيمياء / مكتبة المركبات الكيميائية

« في: ديسمبر 08, 2006, 11:37:10 مساءاً »

حمض الهيدروكلوريك Hydrochloric acid



يعتبر حمض الهيدروكلوريك من الأحماض الهيدروجينية والتي تتألف بصفة أساس من الهيدروجين مع عناصر أخرى , إلا أنها لاتحتوي على عنصر الأكسجين بصورة أو بأخرى .

تم التعرف على حمض الهيدروكلوريك في القرن الخامس عشر الميلادي , وأول من اكتشف حمض الهيدروكلوريك هو العالم العربي جابر بن حيان .



تفرزمعدة الإنسان كميات صغيرة من هذا الحمض الذي يساعد في عملية الهضم (يوجد حمض الهيدروكلوريك في المعدة بنسبة 2% وقد تزيد هذه النسبة أو تقل ) . ومع ذلك فإنّ زيادة إفراز المعدة لهذا الحمض تسهم في تكوين تقرحات بالمعدة .


الصيغة الكيميائية

HCl

الوزن الجزيئي

36.46

التركيب الكيميائي





الخواص الفيزيائية

يوجد هذا الحمض في الظروف العادية على شكل غاز وينحل الغاز بسهولة في الماء مكوناً حمض كلوريد الهيدروجين HCl بتراكيز مختلفة تعتمد على كمية الغاز المذاب في الماء , ويوجد الحمض تجارياً بثلاثة تراكيز هي 28 % و 32 % و 37 % .

حمض الهيدروكلوريك سائل عديم اللون برائحة لاذعة كريهة . ( عندما يكون الحمض ذو لون أصفر فهذا يعني أنه يحتوي على شوائب من معادن مذابة فيه ) .




الكثافة 1.18 جم / سم3 ( عند تركيز 38 % )

درجة الغليان 48 درجة مئوية

درجة الانصهار -26 درجة مئوية

حمض الهيدروكلوريك ذو توصيل ردئ للتيار الكهربي , يذوب حمض الهيدروكلوريك في البنزين والكحول والايثر بينما لا يذوب في الهيدروكربونات .

تحضير حمض الهيدروكلوريك

تحضير حمض الهيدروكلوريك في الصناعة



تتمثل طرق صناعة حمض الهيدروكلوريك في أربع طرق رئيسية هي :

1- تفاعل أملاح الكلوريدات مع حمض الكبريتيك : مثل تفاعل كلوريد الصوديوم مع حمض الكبريت وذلك كما يلي :

H2SO4 + 2NaCl ------> Na2SO4 + 2HCl

ويتم ذلك حسب الخطوات التالية :

1- يُحمص ( يشوى ) ملح كلوريد الصوديوم وحمض الكبريت في فرن ليتشكل غاز ( HCl ) وكبريتات الصوديوم .

2- تمرر نواتج التفاعل على مبرد ( مبادل حراري ) , ثم يمرر الغاز المبرد في برج يحتوي على فحم الكوك وذلك لتنقيته من الشوائب .

3- يؤخذ غاز كلوريد الهيدروجين النقي من أعلى برج فحم الكوك ثم يمرر على برج الامتصاص بالماء فيذوب الغاز في الماء مكوناً حمض كلوريد الهيدروجين الذي يتم سحبه من أسفل البرج الى الخزانات .

2- الاتحاد المباشر بين الكلور والهيدروجين وفقاً للتفاعل التالي :

Cl2 + H2 ------> 2HCl

ثم إذابة الغاز الناتج (HCl ) في الماء بعد ذلك يتم تركيز المحلول للحصول على حمض الهيدروكلوريك المركز النقي .

3- كناتج ثانوي عند كلورة الهيدروكربونات الأروماتية أو الأليفاتية وفقاً للمعادلة التالية :

C6H6 + Cl2 ------> C6H5Cl + HCl

4- تفاعل كلوريد الصوديوم مع غاز ثاني أكسيد الكبريت في وجود الأكسجين وفقاً للمعادلة التالية :

x4NaCl + 2SO2 + O2 + 2H2O ------> 2Na2SO4 + 4HCl


تحضير حمض الهيدروكلوريك في المختبر

يتم تحضير حمض الهيدروكلوريك في المختبر بتفاعل حمض الكبريتيك المركز الساخن مع كلوريد الصوديوم حيث يتكون غاز كلوريد الهيدروجين الذي يذوب بشدة في الماء وينتج حمض الهيدروكلوريك .

H2SO4 + 2NaCl ------> Na2SO4 + 2HCl








الخواص الكيميائية

يتفاعل حمض الهيدروكلوريك مع معظم المعادن الشائعة حيث يحرر الهيدروجين ويشكّل كلوريد المعدن كما في التفاعلات التالية :

تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع الصوديوم


تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع المغنيسيوم






تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع الزنك




تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع الحديد







كما يتفاعل حمض الهيدروكلوريك المخفف مع أكسيد الحديد ليتكون كلوريد الحديد

FeO + 2 HCl ------> FeCl2 + H2O


يتفاعل حمض الهيدروكلوريك مع الإيثاين ببطء شديد

C2H2 + HCl -----> H2C=CHCl + HCl -----> CH3CHCl2


يتفاعل حمض الهيدروكلوريك مع كل الإيثانول والميثانول في وجود ( ZnCl2 ) حيث يتكون كلوريد الإيثيل وكلوريد الميثيل على التوالي :

C2H5OH + HCl ------> C2H5Cl + H2O

CH3OH + HCl ------> CH3Cl + H2O


أيضاً يتفاعل حمض الهيدروكلوريك مع ثاني أكسيد المنجنيز ليتكون الكلور

MnO2 + 4 HCl ------> MnCl2 + 2 H2O + Cl2


استخدامات حمض الهيدروكلوريك

لحمض الهيدروكلوريك استخدامات عديدة أهمها صناعة المعادن وتستهلك 47 % من الإنتاج العالمي للحامض , وصناعة المواد الكيميائية ( كصناعة حمض الفوسفوريك , ثاني أكسيد الكلور , كلوريد الأمونيوم , كلوريد الفينيل , كلوريد الألكيل , الأسمدة , الحرير الصناعي , صبغات الألوان , المطاط الصناعي ) والصيدلانية ( 33 % ) , والصناعات الغذائية ( 7 % ) ( كصناعة تكرير السكر وانتاج الجلاتين ) .



وصناعة النفط ( 6 % ) , وبعض الصناعات الأخرى ( 7 % ) مثل تحضير الصمغ , واستخلاص الأحماض العضوية الدسمة , وتهيئة السطوح المراد طلاؤها , وتنظيف الستيل , وإزالة الطبقة المؤكسدة ( الصدأ ) .

Fe2O3 + Fe + 6HCl -----> 3FeCl2 + 3H2O



الآثار السمية لحمض الهيدروكلوريك

يتميز حمض الهيدروكلوريك بأنه سريع التطاير ولذلك تكثر معه الأعراض التنفسية الرئوية وعسر التنفس والاختناق والتعرض له قد يسبب انهيار قد يقود إلى الموت (الجرعة القاتلة منه تبلغ حوالي 15سم3 ) كما يسبب حروق القرنية , والتهاب وتقرح الجهاز التنفسي , التهاب الجلد , حروق الجلد , التهاب الأنف , التهاب الحنجرة , التهاب القصبة الهوائية , الالتهاب الرئوي , تآكل الأسنان , الخشونة , الاختناق , الغثيان , التقيؤ , الألم البطني , الإسهال , الجفاف , التشنجات , هبوط في ضغط الدم , نزلات البرد , الصدمة , الخمول , الغيبوبة , الضرر البصري الدائم , الكحة والاختناق , وعند بلعة أو اتصال الجلد به يمكن أن يسبب تآكل الأغشية المخاطية والفم والحلق والمرئ , كما يسبب ألم وعسر بلع فوريين , أيضاً يمكن أن يسبب النزيف المعدي والعطش الشديد





مجلة العلوم والتقنية العدد 42
الأستاذ / محسن حمدي مخللاتي

http://www.nsc.org/library/chemical/Hydrochl.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrochloric_acid

http://chemistry.webhop.org/

http://www.bartleby.com/65/hy/hydrogn-ch.html

118

منتدى علم الكيمياء / مكتبة المركبات الكيميائية

« في: ديسمبر 08, 2006, 11:30:57 مساءاً »

في البدايه سوف نتعرف على بعض المركبات الكيميائيه


وبعد ذلك سوف اضع مقدمه بسيطه عن الكيمياء العضويه












في البدأ كلنا نعرف غاز الإيثان(CH4) وعند إستبدال ذرة هيدروجين بذرة كلور والإستبدال المستمر وهذا بالطبع يحدث وكلنا نعرف تحت تأثير الضوء وتسمى هذه العملية "الكلورة للميثان" أو "كلورة الكلوروفورم"..

التحضير:

هناك عدة طرق لتحضيره منها:
1-يحضر فعل الكلور أو أحادي كلوريد الكبريت على ثنائي كبريتيد الكربون(CS2)في وجود برادة الحديد.
CS2+3Cl2====>CCl4+S2Cl2
2-يحضر كما قلنا بالكورة التامة للكلوروفورم أو بطريقة إستبدال ذرة هيدروجين بذرة كلور إبتادءا من الميثان حتى نحصل على رابع كلوريد الكربون.

الخواص الطبيعية لهذا المركب:

رابع كلوريد الكربون هو عبارة عن سائل شفاف ذو رائحة مقبولة تشبه رائحة الكلوروفورم.ويغلى عند درجة76م ولا يتأثر بالهواء الجوي كما هو الحال في الكلوروفورم.

الخواص الكيميائية لهذا المركب:

يمتلك هذا المركب العديد من الخواص الكيميائية التي تميزه عن غيره من المركبات العضوية ومما لفت إنتبهاي هذه الخاصيتين:
1-يختزل بواسطة برادة الحديد"الرطبة" إلى الكلورفورم.
2-يمكن التفرقة بينه وبين الكلورفورم بواسطة محلول فهلنج الذي يختزل الكلورفورم ولكنه لايختزل بواسطة رابع كلوريد الكربون.


إستخداماته:


من خلال مراجعتي إثناء الدراسة لكثير من المذيبات العضوية وجدت أن رابع كلوريد الكربون من أفضل المذيبات العضوية على الأطلاق هذا إلى جانب الكثير من المذيبات العضوية الأخرى.
ويعتبر رابع كلوريد الكربون ماده غير قابلة للإشتعال نظرا لثقلها ولذلك فأنه يستخدم في أنتاج مادة إطفاء الحريق التي تعرف بإسم"Pyrene" حيث توضع هذه المادة في أسطوانات مخصصة لهذا الغرض .

119

منتدى علوم الحاسب / محتاج مساعدتكم يا اخوان

« في: ديسمبر 07, 2006, 07:13:27 صباحاً »

والله مو متاكد اني فهمة الي بدك اياه بالظبط
انتا بدك برنامج يساعدك على تاريخ العينات او تسجيل تاريخ ومراقبة العينات ويعطيك انذار اذا في حاجه جديده تغيرت او طراءة




اعتقد اذا هذا الي فهمتو


برنامج الاكس الي قلت عنو انتا مفيدوممكن تخلي خاصيه متغيره كل ما تغير قيمه تتغير القيمه الي مرافق لها مباشره واذا في رسم بيناي راح يتغير برضو الرسم البياني اذا انتا غيرت اي قيمه واحده او اكثر





ارجو ان اكون قد افدك




تحياتي

اسلحة الطاقه

120

منتدى علوم الأرض / البحر الأبيض المتوسط

« في: ديسمبر 05, 2006, 02:24:43 مساءاً »

مشاء الله حور مجهزه المواضيع على طول  



موضوع رائع يسلمو ايديكي




تحياتي

اسلحة الطاقه