مواضيع

1

منتدى علم الكيمياء / حمض التنيك

« في: أبريل 21, 2006, 11:49:14 مساءاً »

قرأت العديد من المعلومات حول حمض التنيك

لكن للأسف لا أعرف تركيبه حتى الآن

وأنتظر منكم مساعدتي فى العثور على تركيبه

ومن معلوماتى حول هذا الحمض

عصير التفاح يحتوي على حمض التنيك الغير قابل للالتصاق، الذي يساعد على منع الأمراض المتعلقة بالأسنان، بحيث يمنع بعض البكتيريا من التكون وينتج البلاك في الأسنان. وهذا الحمض يساعد الجهاز البولي ويقلل من مخاطر أمراض القلب. وهو يقوي العظام

يحتوي السواك على مادة ( حمض التنيك ) .. ولهذه المادة تأثير مضاد للتعفنات كما أنه يعد مطهرا ، وله استعمالات مشهورة ضد نزيف الدم ، كما يطهر اللثة والأسنان ويشفي جروحها الصغيرة ، ويمنع نزف الدم منها.

زيادة شرب الشاي تؤدي على حصول الجسم على كميات كبيرة من حمض التنيك الذي يرتبط مع الحديد ومع فيتامين ب12 مما يؤدي إلى نقصهما وبالتالي إلى أنيميا.

2

منتدى علم الكيمياء / إزالة الصدأ

« في: فبراير 25, 2006, 04:41:15 مساءاً »

السلام عليكم ورحمة الله

إخوتى الأعزاء

لى صديق يعمل طبيب أسنان

ومعظم الأدوات التى يستعملها مصنعة من الاستانلس ستيل ، ويتم تعقيمها يومياً ، إلا أنه لوحظ أن الأدوات تخرج من فرن التعقيم مؤكسدة ( يعلوها الصدأ)

وكنت أعتقد أن السبب فى ماء الصنبور الذى يستخدمه فى التعقيم ، ونصحته باستخدام الماء المقطر ...

إلا أن المشكلة لم تحل

وعندى الآن مشكلتان

1- كيف أزيل طبقة الصدأ التى ظهرت على الأدوات.
2- كيف أمنع صدأها ثانية .



وجزاكم الله خيراً

3

منتدى علم الطب / الليزر وطب الأسنان

« في: ديسمبر 01, 2005, 01:45:17 صباحاً »

الإخوة الأعزاء
السلام عليكم

من فضلكم أبغى موضوعات تتعلق بــــ
1- الليزر
2- استخدامات الليزر الطبية
3- الليزر وطب الأسنان

سواء كان مواقع أو كتب على النت أو أبحاث منشورة على النت عربى أو انجليزى

ولكم جزيل العرفان

4

منتدى علم الكيمياء / Heterocyclic Chemistry

« في: نوفمبر 20, 2005, 01:08:25 مساءاً »

الأخوة الأعزاء

أرجو من يعرف منكم أن يزودنى ببحث أو موقع أوكتاب فى الكيمياء الحلقية غير المتجانسة ،
فى تحضير وتفاعلات حول 1.3 Azoles
مثل
imidazole
thiazole
oxazole

ولكم جزيل الشكر

5

منتدى علم الكيمياء / سؤال حول الكشف عن الأحماض

« في: نوفمبر 01, 2005, 06:03:01 مساءاً »

من فضلكم
أبغى إجابة هذا السؤال
إذا أعطيت ثلاثة أنابيب اختبار تحتوى على أحماض كبريتيك ونيتريك وهيدروكلوريك مخففة جميعاً

فكيف يمكن الكشف عنها أو التفرقة بينها بتجربة واحدة

6

منتدى علم الفيزياء العام / سؤال حول طبيعة الماء

« في: أكتوبر 14, 2005, 06:32:27 مساءاً »

الإخوة الأعزاء
السلام عليكم
ورد فى كتاب العلوم للصف الأول الإعدادى بمصر حول شذوذ الماء
( أن الماء يبدأ فى التمدد عند رجة حرارة أقل من 4ْ سيلزيوس ، ينما ورد فى كتا الصف الثالث لنفس المرحلة أنه يبدأ فى التمدد عند الصفر )
وأنا اتفق مع الرأى الأول ، ولى زميل متحمس للثانى
وأنا أقترح هذا للموضوع لمناقشتكم

العلاقة ين كثافة الماء أو حجمه ودرجة الحرارة

ولكم جزيل الشكر

7

منتدى علم الكيمياء / الهيدروجيــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــن

« في: مايو 01, 2005, 10:42:47 مساءاً »

الهيدروجين

يعتبر الهيدروجين أكثر العناصر وفرة فى الكون ، إذ تبلغ نسبته 93 % إذا عد بالذرات ، فهو العنصر الرئيسى فى جو الشمس ، وهو الوقود النووى الذى تستهلكه النجوم عند انتاجها للطاقة .

الهيدروجين على الأرض :-
إذا نظرنا على الأرض فإن توافر الهيدروجين أقل من ذلك بكثير ، ويساوى حوالى 3% من عدد الذرات أو حوالى 0.14 % من الكتلة ، وربما يرجع السبب على الأرجح إلى ضعف جاذبية الأرض وعدم قدرتها على ابقاء الهيدروجين فيها عند تكون الكوكب .

اكتشافه :-
اكتشفه الكيميائى الإنجليزى ( هنرى كافنديش - 1731-1810م).
وجوده :-
معظم الهيدروجين على الأرض موجود فى صورة مركبات ، ونشاطه الشديد خصوصاً تجاه الأكسجين ، لايسمح بوجوده فى حالة حرة إلا بنسبة ضئيلة جداً فى الغلاف الجوى .
ويشكل الهيدروجين 11% من كتلة الماء ، 66.7% من حجمه ؛  ويوجد الهيدروجين فى صورة جزيئات ثنائية الذرات H2 ، ويغلى عند درجة حرارة -253س ، ويتجمد عند درجة حرارة -259س ، وطبيعى أن يكون غاز فى درجة حرارة الغرفة .
ويعتبر الهيدروجين أقل العناصر كثافة ، لذا يستخدم فى البالونات الطائرة .

نظائر الهيدروجين :-
الهيدروجين العادى الذى لاتحتوى نواته على نيوترونات هو أكثر نظائر الهيدروجين توافراً ، ويسمى أحياناً البروتيوم ، أما نواة الهيدروجين إذا احتوت على بروتون ونيوترون فيطلق عليها ديوتيريوم ، بالإضافة إلى التريتيوم ، وهو نواة هيدروجين تحتوى على بروتون ونيوترونين ، وهو نظير مشع ، فترة عمر النصف له 12.3 سنة .

8

منتدى علم الكيمياء / السيليكون ( ملك أشباه الموصلات )

« في: مايو 01, 2005, 01:43:11 مساءاً »

يعتبر السيليكون العنصر الثانى الأكثر وفرة فى القشرة الأرضية ، فهو يشكل مايقارب من 27.7% من كتلة القشرة الأرضية ، حيث يتوافرفى الصخزر بمختلف أنواعها .

وجوده:-
ويوجد السيليكون فى القشرة الأرضية فى صورة سيليكات ، أى مركبات السيليكا مع الأكسجين .
تحضيره :-
يتم الحصول على العنصر فى الحالة الحرة عن طريق اختزال ثانى أكسيد السيليكون ( الرمل ) بواسطة الكربون فى فرن كهربى
SiO2 + 2C  ---------> Si + 2Co
الخواص الطبيعية العامة :-
السيليكون مادة صلبة قاتمة اللون لها مضهر فلزى شبه لامع ، وينصهر عند درجة حرارة 1410 س
الخواص الكيمائية العامة :-
السيليكون عنصر نشاطه محمدود عند درجة الحرارة العادية ، ولا يتأثر بالأحماض ، لكنه يذوب فى المحاليل القاعدية الساخنة ، ليعطى هيدروجين ومزيجاً من السليكات .
                                        شكراً

9

منتدى علم الكيمياء / التآكل CORROSION

« في: أبريل 30, 2005, 10:27:16 مساءاً »

التآكل هو تلف يصيب الفلزات تدريجياً ، كالتفتت أو التحول إلى أكاسيد ، نتيجة عوامل طبيعية أو كيميائية .
ويمكن تقسيم التآكل من حي طبيعته إلى قسمين
أ- تآكل كيميائى :
وينشأ عن التفاعل الكيميائى المباشر بين الفلزات واللا فلزات أو مركباتها ، وهذا النوع من التآكل لايعتمد على وجود محاليل أو رطوبة كما لايعتمد على سريان تيار كهربى ولذلك يعرف بالتآكل الجاف ، والتآكل الجاق يكون بطيئاً جداً فى درجات الحرارة العادية ، لكنه يحدث بسرعة كبيرة فى درجات الحرارة العادية ، لاحظ التآكل فى صمامات ومواسير عادم السيارات .
ب- تآكل كهروكيميائى :
ويحدث هذا النوع من التآكل تحت تأثير التيارات الكهربية التى تنشأ عن تكون خلايا كهرو كيميائية على سطح الفلز ، أو التيارات الناشئة عن مصدر خارجى ، ويشترط لحدوث هذ النوع من التفاعلات وجود الرطوبة أو المحاليل الالكتروليتية ، ولذلك يعهرف بالتآكل الرطب .

10

منتدى علم الكيمياء / موضوع للنقاش

« في: أبريل 30, 2005, 09:13:37 مساءاً »

سؤال يستحق النقاش من كل الكيمياءيين العرب !!!!!!!!!
هل كل التفاعلات الكيميائية تفاعلات أكسدة واختزال ؟

11

منتدى علم الفيزياء العام / عمل شاشات البلازما

« في: أبريل 29, 2005, 03:20:12 مساءاً »

مبدأ عمل شاشات البلازما يعود إلى العام 1964 في جامعة الينويز الأمريكية، ولم تكن الفكرة اكبر من شاشة مكونة من نقطة ضوء تم منذ ذلك اوقت وحتى نهاية الستينات العمل على تطوير شاشة متكاملة من نقط الضوء هذه وهذه الشاشة كانت صغيرة وتعطي صور غير واضحة وكانت فكرة الحصول على شاشة مسطحة وكبيرة وجودة عالية في ذلك الوقت كمشهد من الخيال العلمي، ولكن مع تطور العالم الرقمي تم الوصول إلى شاشات عالية الجودة وتغطي مساحة كبيرة حديثا سمعنا على شاشات تلفزيونية من نوع اخر تسمى شاشات البلازما plasma flat panel display هذه الشاشات يمكن ان تصل الى 60 انش أو أكثر وسمكها لا يزيد عن 15 سنتيمتر ويمكن تعليقها على الجدار كالصورة هذا بالاضافة إلى العديد من المزايا والخصائص التي تعطي رفاهية ومتعة مشاهدة أكثر من التلفزيونات التقليدية.

 وللتعرف اكثر على فكرة عمل هذه الشاشات التي بدأت تنتشر بكثرة يجب اولاً أن نلقى بعض الضوء على فكرة عمل الشاشات التقليدية.  فمنذ أكثر من 70 عاماً اعتمدت اجهزة التلفزيون على شاشات الكاثود Cathod ray tube.  حيث تتكون شاشات الكاثود من مدفع الكتروني في انبوبة مفرغة وتنطلق الالكترونات المعجلة باتجاه شاشة فسفورية، وباستخدام مجالين كهربيين متعامدين يمكن مسح الشعاع الالكتروني على الشاشة بمعدل يصل الى 25 مرة في الثانية، تعمل الالكترونات عند سقوطها على ذرات الفسفور المونة للشاشة على اثارتها مما تجعلها تعطي ضوء لتتخلص من اثارتها.  هذا الضوء المنبعث من تلك العناصر الضوئية (ذرات الفسفور) تكون الصورة التي نشاهدها.  هذه الصورة التي نحصل عليها من شاشات الكاثود صورة واضحة ومقبولة ولكن حجم الشاشة الكبير مما يعني عمق كبير لجهاز التلفزيون ويصبح الجهاز ثقيل ويشغل حيز كبير من الغرفة الموجود بها.

 

ماهي البلازما؟

نعلم ان شاشات الكاثود في التلفزيون الملون تعمل من خلال تقسيم الشاشة إلى مربعات صغيزة تسمى البكسل  pixelوهو عنصر الصورة ويكون هناك ثلاثة بيكسلات لكل من الالوان الاساسية وهي الأحمر والأخضر والأزرق وتكون موزعة على مساحة الشاشة وعند اصطدام الالكترونات بأي من هذه البكسلات يعطي ضوء بلون البكسل وهذا يكون الصورة

تعمل شاشات البلازما بنفس الآلية حيث يوجد يتكون كل بكسل من ثلاث ألوان (الأحمر والأخضر والأزرق) ولكن لا يوجد الشعاع الالكتروني ولا يوجد الشاشة الفوسفورية انما يتم توليد هذه الالوان الثلاثة في كل بكسل من خلال fluorescent lights  ضوء فلورسنت ومن خلال التحكم ودرجة شدة كل ضوء فلورسنت ينتج اللون المطلوب وهذا يحدث على كل بكسلات الشاشة وعندها تتكون الصورة الكاملة.

يتم توليد ضوء الفلورسنت من خلال البلازما، والبلازما هي غاز متأين حيث تكون ذرات الغاز منزوعة منها الكتروناتها ويصبح الغاز مكون من ايونات موجبة الشحنة والكترونات سالبة الشحنة.  وبالطبع هذا الغاز (البلازما) يحدث في ظروف خاصة مثل أن يكون الغاز داخل مجال كهربي كبير ناتج عن فرق جهد عالي مما يؤدي إلى انجذاب الالكترونات إلى الطرف الموجب والأيونات إلى الطرف السالب فتصطدم الالكترونات مع الايونات مما يؤدي الى أثارة ذرات الغاز في البلازما وينتج عن هذه الاثارة تحرر طاقة في صورة فوتونات ضوئية كما هو الحال في المصابيح الفلوريسنت التي نستخدمها للاضاءة.  

يتم في شاشات البلازما استخدام غاز مكون من ذرات النيون وذرات الزينون وعند اثارة هذا الغاز بالطريقة سابقة الذكر نحصل على فوتونات في مدى الترددات الفوق بنفسجية التي لا ترى بالعين المجردة ولكن هذه الفوتونات تستخدم للاثارة للحصول على فوتونات بترددات في المدى المرئي.

 نظرة أعمق في فكرة عمل شاشات البلازما

تتوزع ذرات النيون وذرات الزينون على ألاف الخلايا المحصورة بين لوحين من الزجاج المنطقة رقم (2) و (6) الموضحة في الشكل.  يتصل باللوح الزجاجي الأمامي (2) الكترود يسمى الكترود العرض Display Electrode ويتصل باللوح الزجاجي الخلفي (6) الكترود العنونة Address Electrode.  وبالتالي تصبح كل خلية ضوئية (تحتوي على ذرات النيون والوينون) محاطة بالكترود العرض من الامام والكترود العنونة من الخلف.

تحيط مادة عازلة غير موصلة للكهرباءdielectric material  الكترود العرض ومغطاة بطبقة واقية من اكسيد الماغنيسيوم لتكون بين الخلية الضوئية ولوح الزجاج الأمامي.

كما هو موضح في الشكل المقابل اللون الأصفر للالكترود الأمامي والخلفي والخلايا ضوئية الموضحة باللون الأزرق ويوجد بجانبها خلية ضوئية خضراء وأخرى حمراء، كذلك موضح الطبقة الواقية الشفافة من MgO.



بنظرة شمولية اكثر نلاحظ في الشكل التالي كيف تترتب الخلايا الضوئية على مساحة الشاشة وتقسم الشاشة الى وحدات صغيرة تسمى عناصر الصورة وتدعى بكسل وكل بكسل عبارة عن ثلاثة خلايا ضوئية للألوان الأحمر والأخضر والأزرق.  ونلاحظ أيضا اشرطة الالكترود (اللون الاصفر) بحيث تكون مرتبة في صفوف متوازية ويكون الكترود العنونة ممدد على طول الخلايا الضوئية ذات اللون الواحد ويكون الكترود العرض ممددا على طول البكسل.وهذا يكون على طول وعرض الشاشة مما يشكل في النهاية شبكة من الالكترود

وعملية تأين الغاز في داخل اية خلية ضوئية يتحكم فيه كمبيوتر خاص للشاشة حيث يتحكم في توجيه الشحنة الكهربية الى الالكترودين المتعامدين فيحدث التفريغ الكهربي في تلك الخلية وتتكرر هذه العملية الاف المرات في جزء من الثانية.

عندما يشحن الالكترودين المتعامدين (المتقاطعين) يصبح هناك فرق جهد بينهما فيمر تيار كهربي في تلك الخلية الضوئية التي تحتوي غاز النيون والزينون فيتأين الغاز ويتحول إلى بلازما وتنطلق اشعة كهرومغناطيسية (فوتونات) فوق بنفسجية.

تعمل الاشعة الفوق بنفسجية المنطلقة من البلازما على اثارة المادة الفسفورية المغلفة للخلية الضوئية حيث تمتص الكترونات ذرات الفسفور فوتون الاشعة فوق البنفسجية وينتقل الالكترون الى مستويات طاقة أعلى وعند عودة الالكترون المثار الى مستوى طاقته الأصلي يعطي ضوء في المدى المرئي.

كما ذكرنا سابقا فإن كل بكسل مكون من ثلاث خلايا ضوئية وكل خلية ضوئية مغلفة من الداخل بمادة فسفورية تعطي ضوء أحمر والثانية تعطي ضوء أخضر والثالثة تعطي الضوء الأزرق (أي أن هناك ثلاث انواع مختلفة من الفسفور لكل خلية ليعطي الألوان الأساسة).

وبالتحكم بشدة تيار النبضات الكهربية الموجهة بواسطة الكمبيوتر إلى الخلايا الضوئية المختلفة يمكن الحصول على خليط من الألوان الاساسية لتعطي في المحصلة كل الالوان الممكنة.  وحيث أن التحكم يصل إلى كل بكسل فإن الصورة الناتجة من الشاشة ذات دقة عالية مهما كانت الزاوية التي ننظر إليها إلى الشاشة.

ميزات شاشات البلازما

وزن الشاشة خفيف ومسطحة تماماً وسمكها لا يزيد عن 15 سنتيمتر مما يجعل تعليقها على الجدران ممكن.

مدى رؤية كبير يصل إلى 160 درجة وصورة واضحة والوان زاهية ودقة عالية.

لا تتأثر بالمجالات المغناطيسية حولها وبالتالي يمكن تثبيت نظام سمعي عالي الجودة دون القلق على التأثير المغناطيسي للسماعات على الشاشة.
عيوب شاشات البلازما
هذه الشاشات تصنيعها معقد وتكنولوجيا متقدمة وباهظة الثمن حيث سعرها يتراوح من 4000 دولار الى 15 ألف دولار ولكن تدريجيا سيهبط السعر مع انتشارها واستبدالها بالشاشات التقليدية

12

منتدى علم الفيزياء العام / كيف نفرق بين الفعل الكهروضوئى  وفعل كومبتون

« في: أبريل 29, 2005, 03:06:27 مساءاً »

1: الفعل االكهرضوئي هو فعل متبادل غير مرن أي أن طبيعة الجسيمات الناتجة ليست نفسها الجسيمات التي قامت بالتفاعل ,لماذا لأن الفوتون في هذا الفعل يقوم بإعطاء طاقته كلها للإلكترون الذي يصدم به و بالتالي لا يبقىلدينا بعد التفاعل سوى الإلكترون لأن الفوتون تخلى عن طاقته , و بالتالي و حسب كان لدينا في بداية الفعل إلكترون و فوتون و في النهاية لم يبق لدينا سوى إلكترون .
بينما في فعل كومبتون : الأمر مختلف فهو عبارة عن فعل متبادل مرن .. , لأن الفوتون ( ذو الطاقة العالية هنا ) في هذه الحالة يعطي جزء من طاقته فقط للإلكترون , و بالتالي يبقى لدينا بعد التفاعل فوتون و إلكترون معاً أي أن الجسيمات الناتجة بعد التفاعل هي نفسها بعد التفاعل مع اختلاف الطاقات طبعاً .
2: الفوتونات التي تقوم بعملية الفعل الكهرضوئي طاقتها مساوية أو أكبر بقليل من طاقة ارتباط الإلكترون الذي تصطدمه ,
بينما الفوتونات التي تقوم بفعل كومبتون فيجب أن تكون ذا طاقات عالية ( مثل فوتونات الأشعة السينية أو أشعة غاما )و هي أكبر بكثير من طاقة ارتباط الإلكترون.
على كل حال هذه هي الفروقات الأساسية من ناحية التفاعل الطاقي و حالةالفوتونات .

13

منتدى علم الفيزياء العام / علماء الفيزياء العرب    إلى الأمام

« في: أبريل 29, 2005, 03:03:51 مساءاً »

عبرت العالمة التونسية زهرة بن لخضر لـ«الشرق الأوسط» من باريس ، عن سعادتها لحصولها على جائزة «لوريال ـ اليونسكو» الدولية، بوصفها ممثلة لأبرز عالمات القارة الافريقية في الفيزياء، وذلك بمناسبة الاحتفال بالسنة الدولية للفيزياء.

 ومنحت الجائزة التي تخصص للنساء في ميدان العلوم، ايضا لعالمات الفيزياء بليتا كويلر من البرازيل وميريام. ب. ساراشيك من الولايات المتحدة و فوميكو يونيزاوا من اليابان و دومينيك لانجفان من فرنسا الجوائز الاربع الاخرى عن الاميركتين وقارتي آسيا واوروبا.
وقالت البروفيسورة في الفيزياء الذرية والجزيئية في كلية العلوم بجامعة المنار في تونس في اتصال هاتفي، ان الفوز بالجائزة جاء مكافأة لتجاربها ونماذجها في الدراسات الفيزيائية الدقيقة وتطبيقاتها في رصد التلوث البيئي وفي الطب. وأضافت انها اشرفت على ابحاث لتوظيف الليزر لدراسة تركيز الملوثات الكيميائية في النبات والمياه، اضافة الى دراسات لرصد التلوث البيئي الجوي في تونس، خصوصا ازدياد تركيز الميثان، احد غازات الاحتباس الحراري في الارض، واضافت انها ساهمت في تدريب 45 باحثا وعالما تونسيا. وسلَّم كويشيرو ماتسورا المدير العام لليونسكو وليندسي أوون جونز رئيس مجلس إدارة لوريال، جائزة لوريال ـ اليونسكو للفائزات .

وحول سؤال عن تصوراتها حول العلم والمرأة العربية وأمنياتها لها، أشادت البروفيسورة بن لخضر بدور تونس في إعلاء شأن المرأة والاهتمام بتعليمها ومنحها حقوقها في شتى ميادين الحياة، وقالت «أمنيتي ان تساهم المرأة العربية في جميع الميادين خصوصا العلمية، وفي تعليم النشء». واختتمت مقابلتها الهاتفية بتوجيه تحياتها الى قارئات «الشرق الأوسط» قائلة: «الله يعينكن، عليكن بالثقافة فهي سيف المستقبل، ويجب علينا الاعتزاز ببعضنا وبدولنا، والاعتزاز بالعلم والمرأة».
 

المصدر جريدة الشرق الأوسط

14

منتدى علم الفيزياء العام / الموصلات فائقة التوصيل

« في: أبريل 29, 2005, 01:44:46 مساءاً »

تقسم المواد من حيث قدرتها على توصيل الكهرباء إلى عوازل Insulators)) مثل الخشب، وأنصاف الموصلات(Semiconductors)  مثل السيليكون، و موصلات (Conductors) مثل النحاس، و لكن هناك نوعاً اخراً وهو مايعرف باسم الموصلات فائقة التوصيل (Superconductors)

والموصلات فائقة التوصيل سميت هكذا نظرا لأنها عند درجة حرارة معينة (منخفضة نسبيا) تصبح مقاومتها للكهرباء مساوية للصفر، وتصبح قدرتها على التوصيل فائقة جداً، حيث أنه إذا ما وجد تيار كهربى فى حلقة متصلة من هذه المادة فإنه سوف يسرى داخل الحلقة بدون وجود مصدر للجهد الكهربى.
نبذة تاريخية

قبل عام 1911 كان الاعتقاد السائد أن جميع المواد تصبح فائقة التوصيل للكهرباء فقط عند درجة حرارة الصفر المطلق أى -273oم.  ولكن فى تلك السنة لوحظ أن الزئبق النقى تصبح مقاومته مساوية للصفر عند درجة حرارة 4 مطلق أى  -269oم ويمكن الحصول على هذه الدرجات المنخفضة بتسييل غاز الهيليوم.  لقد كان هذا الاكتشاف مثيرا لاهتمام الكثير من العلماء لإيجاد تفسير علمى لهذه الظاهرة وخاصة بعد أن وجد أن هناك مواد أخرى لها نفس الخاصية عندما تبرد وهذا ما كان مخالفا للاعتقاد السائد انذاك.  ولكن تسييل غاز الهيليوم مكلف جدا من ناحية مادية، ولذلك كان البحث فى هذا المجال محدوداً جداً إلى أن تم التوصل فى عام 1986 إلى مركب فائق التوصيل للكهرباء، رمزه الكيميائى هو YBa2Cu3O7  عند درجة حرارة -180oم، ويمكن الحصول على هذه الدرجة بتسييل غار النيتروجين و هذا غير مكلف و من هنا بدأت البحوث و التجارب العلمية تنشط لمحاولة فهم هذه الظاهرة وكيفية استغلالها فى تطبيقات صناعية و تكنولوجية، و كذلك فى البحث عن مواد تكون مقاومتها صفر عند درجات حرارة الغرفة أى 25oم.

يوضح هذا الشكل كيف أن مغناطيساً دائماً يرفع قرصاً من مادة الـYBa2Cu3O7  و ذلك عندما يبرد بسائل النيتروجن إلى درجة حرارة -269oم
خصائص هذه المواد

عند درجة حرارة معينة تعرف بدرجة حرارة التحول تصبح مقاومتة هذه المواد  للتيار الكهربى مساوية للصفر.
اكتشف كذلك أن هذه المواد عند درجة حرارة التحول حساسة جداً للمجال المغناطيسى، حيث تنفر المجال المغناطسيى الخارجى أى أنها تعكس المجال المغناطيسى مهما ضعفت شدته.

هاتان الخاصيتان فتحت الأبواب أمام العلماء لاستغلالها فى ابتكارات واختراعات ذات كفاءة عالية تدخل فى معظم مجالات العلوم والتكنولوجيا، حيث أن هذه المواد (Superconductors) سوف تحل محل أنصاف الموصلات (Semiconductors) التى تدخل الأن فى صناعة الترانسيستور و الدوائر الالكترونية المتكاملة.

بعض التطبيقات الهامة

إن اكتشاف مواد فائقة التوصيل للكهرباء عند درجات حرارة مرتفعة نسبيا سوف يجعلها تدخل فى تركيب كل جهاز ممكن تصوره.  أول هذه التطبيقات هو الحصول على وسيلة غير مكلفة لنقل التيار الكهربى، لأن التكاليف المادية لنقل التيار عبر أسلاك النحاس مرتفعة نظرا للفقد الكبير فى الطاقة على شكل حرارة متبددة نتيجة مقاومة السلك النحاسى، كذلك إذا ما قارنا قيمة التيار الذى يمكن نقله عبر السلك النحاسى حيث تبلغ شدته 100 أمبير لكل سنتيمتر مربع بينما فى السلك المصنوع من مركب الـ YBa2Cu3O7 تبلغ 100000 أمبير لكل سنتيمتر مربع.

كذلك فإن هذه المواد لها تطبيقات عديدة فى مجال الالكترونيات لما تمتاز به من قدرة عالية فى فتح و إغلاق الدائرة الكهربية لتمرير التيار ومنعه، وهذا يشكل العنصر أساسى فى بنية الكمبيوتر والبحث جارى الأن لإدخال هذه المواد فى صناعة السوبركمبيوتر، وإذا ما توصل إلى ذلك فإن هذا سوف يؤدى إلى تطور كبير فى مجال الكمبيوتر.  أما فى مجال الطب فقد تم صناعة أجهزة ذات حساسية عالية جدا للمجالات المغناطيسية المنخفضة الشدة، وتستخدم الأن كبديل للمواد المشعة المستخدمة فى تشخيص الأمراض التى قد تصيب الدماغ، حيث يتم الكشف عن التغير فى المجال المغناطيسى المنبعث من الدماغ والتى تبلغ شدته 10-13 تسلا، وهذا مقدار صغير جداً لكن تلك الأجهزة قادرة على قياسه، كذلك يمكن بدقة تحديد مصدر الأشارات العصبية الصادرة من الدماغ   وأيضا يمكن أن تستخدم فى البحث عن المعادن الدفينة فى باطن الأرض وعن مصادر المياه والنفط لأنها تحدث تغيراً طفيفاً فى المجال المغناطيسى للأرض وهذا التغير يمكن التقاطه بواسطة هذه الأجهزة.


وهنالك أيضا تطبيقات على مجال أوسع، ففى اليابان تم تصميم قطار يعمل على قضبان مصنوعة من هذه المواد فائقة التوصيل، وعندما تبرد هذه القضبان إلى درجة الحرارة المطلوبة فإن القطار بكامله يرتفع عن سطح القضبان نتيجة التنافر المغناضيسى ويصبح وكأنه يسير على الهواء وهذا يمنع الأحتكاك مما يقلل من استهلاك الوقود..

15

منتدى علم الفيزياء العام / مصابيح كهرباء لا تحترق بطول الاستعمال

« في: أبريل 29, 2005, 01:41:18 مساءاً »

منذ أن بدأ الإنسان يستخدم الكهرباء في حياته وهو يعرف نمطين من الانارة، هما المصابيح الشعيرية المتوهجة الاعتيادية، ويُطلق عليها مصابيح التنجستون، ومصابيح الفلورسنت التي يتوهج داخلها الغاز نتيجة التفريغ الكهربائي الذي يحصل بين القطبين الموجودين في طرفي الأنبوب ، ولكن اليوم ظهر منافس خطير لهذين النمطين ، يتمثل في الإنارة بواسطة اشباه الموصلات وهي المادة التي تصنع منها الترانزستورات.


ويُطلق على جهاز الاضاءة هذا اسم «ثنائي الاقطاب المشعة للضوء» ويعتمد عملها على تحويل الجهد الكهربائي الى اشعة ضوئية.


ورغم أن هذا الجهاز ليس اختراعا تم مؤخرا بل إنه معروف منذ ما يزيد على ثلاثين عاما، لكن استعماله كان مقتصرا على المصابيح الملوّنة والصغيرة جدا الموجودة على واجهات أجهزة الكمبيوتر الصغيرة ، والستيريو والمعدات الإلكترونية المنزلية.


ولكن نجاح العالم الياباني «شوجي ناكامورا» بالحصول على الضوء الأزرق من مصابيح LED وذلك باستخدام نترات الجاليوم، بعد أن كان مقتصرا على اللونين الأخضر والأحمر، فتح الطريق واسعا أمام خلط الألوان الثلاثة للحصول على اللون الأبيض، وهو اللون المفضل داخل المساكن والمحلات التجارية.


ولم يدخل الاستعمال التجاري لهذه المصابيح البيوت بعد نظرا لصعوبة إنتاجها بقدرة تزيد على 5 واط ، ولكن تجري شركات الإنارة الكبرى في العالم تجارب كثيرة لزيادة قدرة هذه المصابيح إلى 60 واط وعندها يكون الاستعمال العملي لهذه المصابيح قد بدأ فعلا. وأوضح العالم الياباني أن لهذه المصابيح مميزات هامة بالمقارنة مع المصابيح الشعيرية ، فهي أولا اقتصادية لأنها تعطي شدة ضوء أكبر لكل واط من الاستهلاك الكهربائي، وثانيا لان تصميمها لا يحتوي على زجاج مملوء بأحد الغازات الخاملة كما في المصابيح الشعيرية، وثالثا لأنها لا تنتج حرارة أثناء عملها، فهي لا تسخن، كما أنها لا تحترق من جراء طول الاستعمال فهي طويلة العمر. وعلى الجانب الأخر ، وفي مجال تكنولوجيا توليد الكهرباء طور فريق من العلماء الأميركيين نوعا جديدا من خلايا الطاقة الشمسية تعتمد على استخدام نظم النانو تكنولوجي لتوليد الكهرباء.


ويؤكد الخبراء بجامعة كاليفورنيا بيركيلي إنه يمكن طلاء هذه الخلايا واستعمالها على أي سطح لتوليد طاقة كهربائية منخفضة الأمر الذي شجعهم على إدخال هذه الخلايا في الملابس.


وفي بريطانيا ، طور باحثون بريطانيون تقنية جديدة لتوليد الكهرباء في المنزل باستخدام نوع معين من البكتيريا الموجود في فضلات الطعام. ويأمل الباحثون المنتجون لهذه التقنية أنه بدلا من إعطائها للكلاب أو القطط أو تحويلها الى سماد عضوي للحديقة، يمكن لفضلات الطعام ونفايات المنزل العضوية زيادة كمية الكهرباء من أجل استهلاك المنزل. وداخل البطارية، التي لا تتجاوز حجم الراديو المحمول الصغير، توجد مستعمرة من البكتيريا التي تفرز الانزيمات التي تحلل النشويات، مطلقة بذلك ذرات الهيدروجين ، كما تحتوي البطارية على مواد كيمياوية تشغل سلسلة من تفاعلات التأكسد والتحميض، تجرد الالكترونات من ذرات الهيدروجين وتوجهها بشكل متواصل نحو القطب السلبي لخلية الوقود، مما يولد جهدا يمكن استخدامه لتشغيل دائرة كهربائية.


كما توصل باحثون بريطانيون إلى طريقة جديدة لتشغيل مصباح كهربائي اعتمادا على موقد تستخدم فيه الأخشاب ، وذلك من خلال ابتكار جهاز حراري مزدوج يحول بعضا من الطاقة الحرارية المهدرة من الموقد إلى تيار كهربائي ضعيف.


وأوضح أحد الباحثين أن مائة وات فقط ينتجها هذا الجهاز الحراري تكفي لتشغيل مصباح كهربائي أو جهاز تلفزيون صغير. وهو شيء مهم في المناطق الريفية النائية من العالم حيث تندر الكهرباء أو لا تكون موجودة من الأساس.