| دسته بندی | فنی و مهندسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 6649 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 96 |
فهرست مطالب
چکیده
فصل اول: آشنایی کلی با سازههای پارچهای
بخش اول: مواد کامپوزیتی و خصوصیات آنها....... 1
1-1- تاریخچه................................. 1
2-1- مقدمه................................... 2
3-1- کامپوزیتها چه هستند؟.................... 5
4-1- صنعت کامپوزیتها......................... 8
1-4-1- کامپوزیتهای مصرفی..................... 8
2-4-1- کامپوزیتهای صنعتی..................... 9
3-4-1- کامپوزیتهای پیشرفته................... 9
5-1- ساختارهای تشکیل دهنده مواد مرکب......... 10
6-1- چرا کامپوزیتها متفاوتند؟................ 11
7-1- کامپوزیتها از نقطه نظر دیگر............. 13
8-1- طبقه بندی کامپوزیتها.................... 14
1-8-1- کامپوزیتهای الیافی (رشتهای)........... 15
2-8-1- کامپوزیتهای لایهای..................... 16
3-8-1- کامپوزیتهای ذرهای..................... 17
4-8-1- کامپوزیتهای پولکی..................... 17
5-8-1- کامپوزیتهای پرشده..................... 17
9-1- مزایای هشتگانه کامپوزیتها (پلاستیکهای تقویت شده با الیاف FRP) 19
1-9-1- انعطاف پذیری در طراحی................. 19
2-9-1- پایداری ابعاد......................... 19
3-9-1- ساخت قطعات به شکل یکپارچه............. 19
4-9-1- مقاومت بالا............................ 20
5-9-1- سبکی وزن.............................. 20
6-9-1- هزینه تجهیزات متوسط................... 20
7-9-1- هزینه پرداختکاری پایین................ 20
8-9-1- مقاومت در برابر خوردگی بالا............ 20
بخش دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده قبلی..... 21
10-1- شبیه سازی سه بعدی زیرلایههای کامپوزیت بافته شده برای صفحه مدارهای چند لایهای......................................... 21
11-1- شبیهسازی تصادفی شکل گیری کامپوزیتهای بافته شده 21
12-1- روش میکرو سطح/ ماکرو سطح و مولتی سطح برای آنالیز ورقههای کامپوزیت پارچههای بافته شده................... 22
1-12-1- روش میکروسطح / ماکروسطح و مولتی سطح.. 24
13-1- روندهای نمونه برداری برای کامپوزیتهای بافته شده هشت وجهی سهبعدی........................................ 26
1-13-1- فرایند تولید برای کامپوزیتهای بافته شده سه بعدی 28
14-1- تست فریم تصویری تقویتهای کامپوزیت بافته شده با یک ثبت واتنش میدان کامل.............................................. 29
15-1- مدلهای میکرو مکانیکی برای رفتار خمش کامپوزیت بافته شده 30
بخش سوم: سازههای پارچهای..................... 32
16-1- سازههای پارچهای ....................... 32
17-1- خصوصیات مواد نساجی..................... 34
18-1- پارچههای مورد استفاده در سازههای پارچهای 35
19-1- انواع سازههای پارچهای.................. 35
20-1- مزیتهای سازههای پارچهای................ 37
21-1- انتخاب سازههای پارچهای................. 37
22-1- کاربردهای امروزه....................... 38
فصل دوم: مقایسه خصوصیات مکانیکی پارچه کامپوزیتی با پارچه پیراهنی
بخش اول: روش انجام آزمایشات ................. 42
1-2- مقدمه................................... 42
2-2- معرفی مواد مورد آزمایش.................. 42
1-2-2- پارچه کامپوزیتی (سازه پارچهای)........ 42
1-1-2-2- خصوصیات پارچه کامپوزیتی............. 42
2-2-2- پارچه پیراهنی......................... 43
1-2-2-2- خصوصیات پارچه پیراهنی............... 43
3-2- اندازهگیری ضخامت با دستگاه.............. 44
1-3-2- اندازهگیری ضخامت پارچه کامپوزیتی...... 44
2-3-2- اندازهگیری ضخامت پارچه پیراهنی........ 45
4-2- تعریف خواص مکانیکی ..................... 46
1-4-2- خاصیت کشسانی و قانون هوک.............. 46
5-2- خواص مکانیکی پارچه...................... 47
1-5-2- استحکام............................... 47
2-5-2- مقاومت خمشی........................... 47
3-5-2- قابلیت ازدیاد طول..................... 48
6-2- طول خمشی................................ 48
1-6-2- سختی خمشی............................. 51
2-6-2- مدول خمشی............................. 51
7-2- استحکام پارچه........................... 52
1-7-2- مقدمه................................. 52
2-7-2- خصوصیات موثر بر خواص استحکامی کششی پارچه 52
3-7-2- اندازهگیری استحکام پارچه.............. 55
4-7-2- اندازهگیری استحکام پارچه با باریکهای از پارچه 56
بخش دوم: نتایج بدست آمده از آزمایشات......... 58
8-2- محاسبه سختی خمشی........................ 58
1-8-2- سختی خمشی پارچه کامپوزیتی در جهت تار.. 58
2-8-2- سختی خمشی پارچه کامپوزیتی در جهت مورب ס45 58
3-8-2- سختی خمشی پارچه پیراهنی در جهت تار.... 59
4-8-2- سختی خمشی پارچه پیراهنی در جهت پود.... 59
5-8-2- سختی خمشی پارچه پیراهنی در جهت مورب ס45 60
9-2- محاسبه استحکام.......................... 61
1-9-2- اندازهگیری استحکام پارچه کامپوزیتی در جهت تار 61
2-9-2- اندازهگیری استحکام پارچه کامپوزیتی در جهت مورب ס45 62
3-9-2- اندازهگیری استحکام پارچه پیراهنی در جهت تار 63
4-9-2- اندازهگیری استحکام پارچه پیراهنی در جهت پود 64
5-9-2- اندازهگیری استحکام پارچه پیراهنی در جهت مورب ס45 65
10-2- محاسبه سختی برشی....................... 66
1-10-2- سختی برشی برای پارچه کامپوزیتی....... 66
2-10-2- سختی برشی برای پارچه پیراهنی......... 66
فصل سوم: نتیجهگیری
1-3- مقدمه................................... 67
2-3- مقایسه خواص مکانیکی پارچه پیراهنی و پارچه کامپوزیتی 67
3-3- مقایسه خواص ظاهری پارچه پیراهنی و پارچه کامپوزیتی 68
4-3- نتایج .................................. 68
ضمائم........................................ 69
منابع و مآخذ
فهرست منابع فارسی............................ 95
فهرست منابع غیرفارسی......................... 96
فهرست جداول
1-2- جدول: اندازهگیری ضخامت پارچه کامپوزیتی 44
2-2- جدول: اندازهگیری ضخامت پارچه پیراهنی.. 45
3-2- جدول: دادههای آزمایش پارچه کامپوزیتی در جهت تار 61
4-2- جدول: نتایج آماری پارچه کامپوزیتی در جهت تار 61
5-2- جدول: دادههای آزمایش پارچه کامپوزیتی در جهت مورب (o45) 62
6-2- جدول: نتایج آماری پارچه کامپوزیتی در جهت مورب (o45) 62
7-2- جدول: دادههای آزمایش پارچه پیراهنی در جهت تار 63
8-2- جدول: نتایج آماری پارچه پیراهنی در جهت تار 63
9-2- جدول: دادههای آزمایش پارچه پیراهنی در جهت پود 64
10-2- جدول: نتایج آماری پارچه پیراهنی در جهت پود 64
11-2- جدول: دادههای آزمایش پارچه پیراهنی در جهت مورب (o45) 65
12-2- جدول: نتایج آماری پارچه پیراهنی در جهت مورب (o45) 65
1-3- جدول: مقایسه خواص مکانیکی پارچه پیراهنی و پارچه کامپوزیتی 67
2-3- جدول: مقایسه خواص ظاهری پارچه پیراهنی و پارچه کامپوزیتی 68
فهرست شکلها
1-1- شکل: کامپوزیت طبیعی................... 5
2-1- شکل: کاهگل (خشت)...................... 7
3-1- شکل: واسطه ارتباط بین الیاف و ماتریس. 11
4-1- شکل: تفاوت ساختاری بین کامپوزیتها و فلزات 12
5-1- شکل: شکل کلی انواع کامپوزیتها......... 15
6-1- شکل: طبقه بندی کامپوزیتها از دیدگاه دیگر 18
7-1- شکل: روش چند سطحی برای ساختمان های کامپوزیت پارچه بافته شده.............................................. 25
8-1- شکل: ترمینال حج در عربستان سعودی...... 32
9-1- شکل: گنبد پارچهای در لندن............. 33
10-1- شکل: استادیوم ورزشی در کالیفرنیا..... 33
11-1- شکل: ساختار سازه پارچهای............. 34
12-1- شکل: چگونگی تشکیل سازه پارچهای........ 35
13-1- شکل: سازههای هوایی................... 36
14-1- شکل: سازههای کششی.................... 36
15-1- شکل: سقف خانه........................ 38
16-1- شکل: گنبد............................ 39
17-1- شکل: سالنهای نمایش................... 39
18-1- شکل: استادیومهای ورزشی............... 40
19-1- شکل: پارکهای تفریحی.................. 40
20-1- شکل: سالن نمایشگاه................... 41
1-2- شکل: منحنی تنش- کرنش یک ماده در منطقهای که رفتار کشسان از خود نشان میدهد......................................... 46
2-2- شکل: اصول اندازه گیری خمش پارچه....... 49
3-2- شکل: روش آزمایشگاهی بررسی خمش پارچه... 50
4-2- شکل: اثر تاب بر استحکام نخ........... 53
5-2- شکل: دستگاه استحکام سنج کششی پارچه.... 57
بخش اول: مواد کامپوزیتی و خصوصیات آن
ترکیب مواد برای ساختن یک ماده جدید با خواص بهتر از گذشته دور مطرح بوده است.استفاده کارگران از ساقه های بریده شده درختها، استفاده سامورائی های ژاپنی از فلزات چندلایه در ساخت شمشیر واستفاده هنرمندان از کاغذهای لایه لایه در اندازه های مختلف برای ساخت ابزار آلات هنری از نمونه های کاربردی ترکیب مواد از گذشته دور است. ]2[
مبدا و زمان مشخصی درباره استفاده از مواد مرکب در دست نیست، اما به گواهی تاریخ در مصر باستان از «کاهگل» برای ساخت بناها استفاده میشده است. همچنین در 8000 سال قبل از میلاد نیز فلسطینیها از نی و حصیر در ساخت آجر و از حرارت خورشید برای عمل آوردن آن استفاده میکردند. در 5000 سال قبل از میلاد در خاورمیانه از اولین ماده مرکب که در آن پلیمر به کار رفته بود، برای قیراندود کردن قایقها استفاده میشد. در 1500 سال قبل از میلاد نیز از چوبهای لایه لایه، با چسب طبیعی گیاهان و درختان و یا سریش و تخممرغ استفاده میگردید. با بسط و توسعه شیمی آلی در سال 1847 «برزیلوس» شیمیدان سوئدی اولین رزینها را تهیه کرد و در سال 1909 رزین با کالیت (رزین فنل فرمالدئید) بدست آمد. در سال 1930 دانشمندان به فکر استفاده از مواد تقویتکننده افتاده و مفهوم جدید مواد مرکب را پایهگذاری کردند. در سال 1942 پلی استر تقویت شده با شیشه، 1946 مواد مرکب با رزین اپاکسی، 1964 کامپوزیتهای تقویت شده با الیاف هیبریدکربن و شیشه، در سال 1975 مواد مرکب هیبریدی از الیاف
آرامیدی- گرافیت ساخته شده است. اخیراً نیز از علم ژنتیک برای رسیدن به تارهای مقاومت بالا در مواد مرکب استفاده میشود. ]4[
در این رابطه میتوان به الیاف ابریشمی اشاره نمود که از این طریق تهیه شدهاند که حدود پنج برابر لیفی فولادی با همان قطر مقاومت دارند. ضمن آنکه دانسیته کمتری نیز دارند. ]4[
قدمت اولین ماده کامپوزیتی با رفتار بالا و پیشرفته به قدمت بشر وحیات وی است: استخوان ها و بافت ماهیچه یک کامپوزیت لایه لایه چند جهتی[1] هستند، تایر اتومبیل نیز یک کامپوزیت امروزی است .امروزه ،الیاف در داخل مواد برای ایجاد مقاومت[2] وسفتی[3] استفاده میشوند و گذشته از آن سازندگان از تقویت کنندگان مقاوم در مقابل حرارت برای پخت سریع کامپوزیتها ، بدون ایجاد تنش های داخلی بالادرآنها ، استفاده می کنند. ]2[
سازندگان، طراحان و مهندسین، کاربرد مواد کامپوزیت را جهت تولید محصولاتی با کیفیت بالا، بادوام و ارزان مفید تشخیص دادهاند. مواد کامپوزیت در محصولات زیادی در زندگی روزمره ما یافت میشوند، از اتومبیلهایی که بر آن سوار میشویم تا قایقها، چوبهای اسکی و گلف که در تعطیلات آخر هفته استفاده میکنیم. علاوه بر این، کامپوزیتها در بسیاری از کاربردهای صنعتی حساس، هوافضا و نظامی استفاده میشوند. ]4[
در بازاری که تقاضا برای محصول همواره در حال افزایش است، مواد کامپوزیت ثابت کردهاند که در کاهش هزینهها و افزایش کارآیی، میتوانند موثر باشند. کامپوزیتها، مشکلات را حل میکنند، سطح کارآیی را بالا میبرند و توسعه محصولات جدید را قادر میسازند. در ایالات متحده، ساخت کامپوزیتها، یک صنعت 25 میلیون دلاری در سال است و یکی از معدود صنایعی است که در آن نسبت به دیگر رقبای خارجی کمی پیشرفتهتر است. بیش از 3000 مرکز در ارتباط با ساخت قطعات و توزیع مواد کامپوزیت در آمریکا وجود دارند. این امکانات، بیش از 236000 نفر را به کار گمارده است. علاوه بر آن حدود 250.000 نفر در ارتباط با تجارت این صنعت شامل، تهیهکنندگان مواد، فروشندگان تجهیزات و دیگر پرسنل پشتیبانی کننده، مشغول به کار میباشند. ]4[
در حدود 90% کامپوزیتهای تولید شده، از الیاف شیشه و رزین پلی استر و وینیل استر استفاده میشود. 65% کامپوزیتها با استفاده از روش قالبگیری باز ساخته میشوند و 35% باقیمانده با استفاده از روشهای قالبگیری بسته یا پیوسته تولید می شوند. ]2[
کامپوزیتها به طور گستردهای به عنوان پلاستیکهای تقویت شده غالباً، الیاف تقویتکننده، فایبرگلاس (Fiber Glass) می باشند گرچه الیافی با استحکام بالا نظیر آرامید (Aramid) و کربن (Carbon) در کاربردهای پیشرفته به کار برده میشوند. ]2[
ماتریس پلیمری (Polymer Matrix) معمولاً شامل رزین ترموستی (Thermoset Resin) نظیر پلی استر، وینیل استر و رزینهای اپاکسی میباشد. رزینهای خاصی نظیر فنولیک،پلی اورهتان و سیلیکون برای کاربردهای ویژه استفاده می شوند. رزینهای مصرفی معمولاً در ضمن فرآیند قالب گیری، شبکهای شده و منسجم و جامد میگردند. این فرآیند به نام فرآیند شبکهای شدن معروف است. به علت انجام این فرآیند مقاومت شیمیایی، حرارتی و خواص فیزیکی و دوام سازهای کامپوزیت افزایش مییابد. به دلیل مزایای بی شمار کامپوزیتها کاربرد این مواد در بازارهایی نظیر حمل و نقل، ساختمان، سازههای دریایی، سازههای خیلی قوی، محصولات مصرفی، وسایل برقی، هواپیما و هوافضا، وسایل وتجهیزات تجاری روبه افزایش است. برخی از این مزایا به شرح زیر است:
1- استحکام بالا: مواد کامپوزیت برای نیازهای استحکامی خاص در یک کاربرد میتوانند طراحی شوند. مزیت بارز کامپوزیتها نسبت به سایر مواد، توانایی استفاده کردن از تعداد زیادی از ترکیبهای رزینها و تقویتکنندهها و بنابراین رسیدن به خواست مشتری از نظر خواص مکانیکی و فیزیکی سازه میباشد.
2- سبکی: کامپوزیتها، موادی را ارائه میدهند که میتوانند هم برای استحکام بالا و هم وزن کم طراحی شوند. در حقیقت کامپوزیتها جهت تولید سازههایی با بالاترین نسبت استحکام به وزن شناخته شده برای بشر به کار برده می شوند.
3- مقاومت در برابر خوردگی: کامپوزیتها، مقاومت طولانی مدتی را در کار در محیطهای شیمیایی و دمایی ارائه میدهند. کامپوزیتها، موادی منتخب برای قطعاتی محسوب میشوند که در محیطهای بازی، کاربردهای شیمایی و دیگر شرایط محیطی قرار دارند.
4- انعطافپذیری طراحی: کامپوزیتها نسبت به دیگر مواد این مزیت را دارند که میتوانند با شکلهای پیچیده نسبت به هزینه کم، قالبگیری شوند. انعطافپذیری در ایجاد شکلهای پیچیده، به طراحان آزادی عمل می دهد که این موضوع نشاندهنده موفقیت کامپوزیتها است.
5- بادوام بودن: سازههای کامپوزیتی عمری با دوام و طولانی را دارا هستند. این خصوصیت با حداقل نیازمندیهای تعمیر و نگهداری توام گشته است. طول عمر کامپوزیتها در کاربردهای حساس مزیت به شمار میرود. در نیم قرن توسعه کامپوزیتها، سازه های کامپوزیتی به گونهای خوب طراحی شدهاند که هنوز کاملاً فرسوده نشدهاند. ]4[
امروزه، صنعت کامپوزیتها به عنوان یک ارائه دهنده اصلی مواد به رشد خود ادامه میدهد به صورتی که بیشتر طراحان، مهندسین و سازندگان از مزایای این مواد همه کاره مطلع شدهاند. ]4[
مواد مرکب (composite materials) به دلیل دارا بودن مقاومت بالا و وزن کم، یکی از مواد بسیار مناسب برای مهندسین سازه میباشد. کاربرد این مواد در سازههای هواپیما، کشتی، قایق، ماشین و نظیر آن روند صعودی داشته و رفته رفته جای خود را در دیگر زمینههای صنعتی به طور کامل باز کرده است. ]4[
کلمه کامپوزیت میتواند در چند جای مختلف به کار برده شود و تعریف آن میتواند در محدودهای از یک حالت عمومی تا حالتی خیلی خاص به کار رود. ترکیب چند تصویر به داخل یک تصویر به عنوان یک تصویر کامپوزیتی شناخته میشود که ترکیبی از اجزای مختلف است. مواد کامپوزیت هم، ترکیبی از اجزای مختلف هستند.
تعریف جامع یک کامپوزیت عبارت است از: دو ماده غیریکسان که در صورت ترکیب، ماده حاصله از تک تک مواد قویتر می شود. کامپوزیتها میتوانند هم به صورت طبیعی و هم به صورت مصنوعی (ساخت بشر) باشند. ]2[
|
|||
شکل 1-1- کامپوزیت طبیعی ]2[
چوب مثال خوبی از یک کامپوزیت طبیعی است که در شکل 1-1 نشان داده شده است. چوب ترکیبی از الیاف سلولزی (Cellulose) و لیگنین میباشد. الیاف سلولزی استحکام را ایجاد میکنند و لیگنین چسبی است که الیاف را به هم میچسباند و پایدار میکند. بامبو (Bamboo) (نی یا خیزران)، یک سازه کامپوزیتی چوبی بسیار کارآمد میباشد. اجزای آن عبارتند از: سلولز و لیگنین، همانگونه که در دیگر چوبها نیز هست. ضمناً بامبو توخالی است و این امر باعث می شود که سازهای سفت و خیلی سبک باشد. چوبهای بلند ماهیگیری کامپوزیتی و بدنه چوبهای گلف، کپی این طرح طبیعی میباشند. ]2[
تخته چند لایی، یک کامپوزیت ساخت بشر است که ترکیبی از مواد طبیعی و مصنوعی میباشد. این لایههای نازک چوب یا چسب به هم چسبانده میشوند و تشکیل صفحاتی تخت از چوب لایهگذاری شده، که از چوب طبیعی قویتر هستند را میدهند. ترکیبات دیگری از مواد طبیعی ساخت بشر وجود دارند که کامپوزیتهای مفیدی را تشکیل میدهند. مصریان باستان کامپوزیتها را ساختند. آجرهای خشتی مثال خوبی هستند. ترکیبی از کاه و گل، کامپوزیتی را تشکیل میدهد که هم از گل و هم از کاه به تنهایی قویتر است. ]2[
بتن و فولاد ترکیب میشوند تا سازههایی را ایجاد کنند که صلب و قوی هستند. (بتن مسلح) اینها نمونههایی از ماده کامپوزیتی کلاسیک هستند که در آنها اشتراک مساعی بین مواد وجود دارد. در این حالت، اشتراک مساعی به معنای این است که ترکیب مواد قویتر است و از تک تک مواد بهتر عمل میکند. بتن صلب هست و استحکام فشاری خوبی دارد در حالی که فولاد استحکام کششی بالایی دارد. نتیجه این است که این سازه هم از نظر کشش و هم از نظر فشار قوی میباشد. محصول کامپوزیتی دیگری که ما با آن خیلی آشنا هستیم، تایر لاستیکی است. تایر اتومبیل ترکیبی است از مخلوط لاستیک و تقویتکنندهای نظیر فولاد، نایلون، آرامید یا دیگر الیاف. لاستیک به عنوان ماتریس عمل میکند و تقویت کننده را در جای خود نگاه میدارد. ماتریس، چسبی است که الیاف را در جای خود نگاه میدارد. ]2[
همانطور که در شکل 2-1 ملاحظه میشود در قدیم از کاه بعنوان تقویت کننده در گل استفاده میشده است.
شکل 2-1- کاهگل (خشت) ]2[
یک تعریف ویژه از کامپوزیت برای اهداف ما چنین است:
ترکیبی است از الیاف تقویت کننده و یک ماتریس پلیمری.
برای مثال، رزین پلی استر (Polyester) ماتریس و الیاف شیشه تقویت کننده است. الیاف شیشه استحکام کششی و رزین استحکام فشاری و صلبیت را ایجاد میکنند. ]2[
در تعریف مواد کامپوزیتی، باید دقت کرد که خواص، خصوصیات و مشخصات آنها به خوبی بیان شوند، با این حال این امر اختیاری است و به سلیقه افراد بر می گردد. بسیاری به سادگی گفتهاند که مواد کامپوزیت از ترکیب دو یا چند ماده برای تشکیل ماده مفید جدید و یا بدست آوردن خاصیت مشخصی از ماده تشیکل شدهاند. بعضی مواقع، از لغات میکروسکوپیک وماکروسکوپیک نیز برای توصیف سطح مشخصات ماده استفاده شده است. این تعریف گسترده است و محدوده وسیعی از کاربردها را می پوشاند. برای روشن شدن مطلب، تیری ساخته شده از المانهای مسی وتیتانیومی در نظر گرفته می شود. این کامپوزیت در یک سطح ماکروسکوپیک، در نظر گرفته شده که برای بالا بردن وابستگی رفتار ماده به درجه حرارت، با توجه به از بین رفتن ضرایب انبساط حرارتی میان مس و تیتانیوم، استفاده شده است. این سیستم ازکامپوزیت که از دو ماده مختلف تشکیل شده با تعاریف جدید از کامپوزیت هایی که در صنایع هوایی، اتومبیل و سایر کاربردهای صنعتی استفاده می شوند تطابق ندارد. ]2[
صنعت کامپوزیتها، عموماً توسط بازارهایی که از محصولات کامپوزیتها استفاده میکنند مشخص میگردد. کامپوزیتها توسط هزاران سازنده محصولاتی که در سه مقوله زیر کار میکنند شناخته می شوند: کامپوزیتهای مصرفی، کامپوزیتهای صنعتی و کامپوزیتهای پیشرفته. ]2[
صنعت کامپوزیتها به مدت بیش از 50 سال جا افتاده است و محصولات مصرفی نظیر قایقها، اتومبیلها و محصولات بازسازی شده از اوایل دهه 1950 ساخته شدهاند.
گرچه غالباً، و نه همیشه، کامپوزیتهای مصرفی شامل محصولاتی میباشند که به یک پرداخت تزئیناتی نیاز دارد (نظیر قایقها، وسایل بازسازی شده، پوشش حمامها و وسایل ورزشی) در بسیاری از حالتها، پرداخت تزئیناتی، یک پوشش شناخته شده به عنوان ژل کت (Gel Coat) درون قالب است. کامپوزیتهای مصرفی، بخش عمدهای از کل محصولات بازار را به خود اختصاص میدهند. ]2[
تنوع وسیعی از محصولات کامپوزیتی در کاربردهای صنعتی، جاهایی که مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد در محیطهایی با شرایط بد را میطلبد مصرف می شوند. به طور کلی رزینهای در حد متوسط نظیر ایزوفنالیک و وینیل استر برای مشخصههایی نظیر مقاومت در برابر خوردگی مورد نیاز می باشند و الیاف شیشه (فایبرگلاس) تقریباً همواره به عنوان الیاف تقویت کننده به کار میروند.
محصولات کامپوزیتی صنعتی شامل مخازن زیرزمین، لولهکشیها، دودکشها، اجزاء عملیات تصفیه آب، مخازن تحت فشار و گروهی دیگر از محصولات میباشند. ]2[
این بخش از صنعت کامپوزیتها با استفاده از سیستمهای رزینی با عملکردی بالا و گرانقیمت و الیاف تقویت کنندهای با استحکام و سفتی بالا مشخص میگردند. صنعت هوافضا شامل انواع هواپیماهای نظامی و تجاری، مشتری اصلی برای کامپوزیتهای پیشرفته میباشد. این مواد همچنین برای استفاده در ابزارهای ورزشی، جاهایی که عملکرد بالایی نیاز هست نظیر چوبهای گلف، راکتهای تنیس، چوبهای بلند ماهیگیری و کمانهای تیراندازی و جاهایی که خواصی نظیر نسبت استحکام بالا به وزن کم مدنظر است به عنوان مواد پیشرفته استفاده میشوند.
رزین اپاکسی (Epoxy) و الیاف تقویت کننده آرامید، کربن یا گرافیت در این قسمت بخش مهمی از بازار را به خود اختصاص میدهند. ]2[
| دسته بندی | علوم انسانی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 1296 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 75 |
چکیده :
روشهای سینتیکی- اسپکتروفوتومتری از جمله روشهای تجزیه دستگاهی به منظور بررسی تغییرات میزان گونههای موجود در نمونه میباشند که ضمن دارا بودن صحت، دقت و سرعت عمل بالا دارای هزینه روش بسیار پایین است. این خصوصیات کاربرد این تکنیک را در حد وسیعی برای بررسی رفتار ترکیبات رنگی و چگونگی تخریب وحذف آنها از پسابهای صنعتی میسر میسازد. نظر به اهمیت ایجاد آلودگی توسط رنگهای آلی در پسابهای صنعتی ارائه روشهای مناسب و جدید با حداقل هزینه و کارآیی بالا به منظور حذف این گونه ترکیبات مورد نظر پژوهشگران بوده و هست.
مقدمه :
اگر کروم موجود در پساب مستقیماً در محیط آزاد شود به صورت یک عامل واکنش دهنده در محیط عمل نموده و از فعالیت باکتریها به صورت آشکار جلوگیری میکند. بنابراین بازده عملیات موجودات بسیار کم میشود. بنابراین سمیت کروم بسیار زیاد میباشد. بنابراین اندازهگیری آن در گونههای مختلف به ویژه پسابهای صنعتی همواره مورد توجه پژوهشگران بوده و تاکنون مقالات متعددی در این زمینه در مجلات مختلف علمی ارائه شده است.
در این پروژه علاوه بر ارائه فاکتورهای مؤثر در تخریب رنگ متیلنبلو میتوان به اندازهگیری یون کروم که یک ماده سرطانزاست، پرداخت. یک روش حساس و ساده برای تعیین مقادیر بسیار کم کروم به روش سینتیکی- اسپکتروفوتومتری براساس اثر بازدارندگی کروم در واکنش اکسیدشدن متیلنبلو توسط آسکوربیک اسید در محیط اسیدی (H2SO4 4 مولار) معرفی شده است. این واکنش به روش اسپکتروفوتومتری و با اندازهگیری کاهش جذب متیلنبلو در طول موج 664 نانومتر به روش زمان ثابت استفاده شده است. در محدوده زمانی 8- 5/0 دقیقه و دمای محیط، حد تشخیص ppm 013/0 بوده است و منحنی کالیبراسیون در محدوده ppm (3- 05/0) از غلظت کروم خطی است.
بخش تجربی :
موادشیمیایی مورد استفاده:
رنگ متیلن بلو، آسکوربیک اسید، سولفوریک اسید، پتاسیم نیترات، یون کروم . (III)
دستگاه مورد استفاده:
تمام بررسیها و اندازهگیری های صورت گرفته توسط دستگاه اسپکتروفوتومتر UV-VIS ساخت شرکت Varian مدل Cary 100 صورت گرفته است. طیف های جذبی در ناحیه محلولهای رنگی 800-350 نانومتر مورد بررسی قرار گرفته و کلیه جذبها در طول موج 664( طول ماکزیمم MB) صورت پذیرفته است.
نحوه انجام کار:
به منظور دستیابی به بهترین حد تشخیص و حساسیت پارامترهای مختلف مؤثر روی سرعت واکنش آسکوربیک اسید با متیلن بلو بهینه شدند. برای بهینه کردن این پارامترها از محلولهای شاهد و نمونه استفاده شده است. کلیه محلولها در بالن حجمی 10 میلی لیتری تهیه گردیده است. برای ساختن محلول نمونه به ترتیب زیر عمل شده است لازم به ذکر است که در این پروژه عوامل مختلفی بهینه شده و در نهایت منحنی کالیبراسیون به منظور بررسی واندازهگیری یون کروم وتعیین محدوده خطی آن ترسیم شده و حد تشخیص روش برای اندازهگیری کروم محاسبه گردیده است. در یک بالن حجمی 10 میلی لیتری، به ترتیب محلولهای سولفوریک اسید، متیلن بلو و کروم(III) اضافه شده، سپس به محلول حاصل معرف آسکوربیک اسید اضافه نموده که با افتادن آخرین قطره آسکوربیک اسید کرنومتر را به کار انداخته و محلول حاصل را با آب مقطر به حجم رسانده و پس از به هم زدن قسمتی از آن را به سل اسپکتروفوتومتر منتقل نموده و سپس جذب آن را در طول موج nm664 در فاصله زمانی 8 - 5/0دقیقه متوالی پس از شروع واکنش قرائت شده است.
بحث و ارزیابی نتایج:
اثر قدرت یونی:
در یک بالن حجمی 10 میلی لیتری 2/0 میلی لیتر سولفوریک اسید 4 مولار و ml1 رنگ متیلن بلو 2/0 میلی مولار و حجمهای مختلفی از پتاسیم نیترات و سپس یک میلی لیترمحلول کرومppm20 ریخته و 1 میلی لیتر آسکوربیک اسید02/0 مولار اضافه نموده همزمان با افتادن آخرین قطره آسکوربیک اسید کرنومتر را بکار انداخته محلول را به حجم رسانیده و پس از بهم زدن قسمتی از آن را به سل اسپکتروفوتومتر منتقل کرده و تغییرات جذب شاهد و نمونه در فاصله زمانی 8- 5/0 دقیقه و در طول موج 664 نانومتر قرائت شده است. در محلول شاهد مراحل بالا طی شده با این تفاوت که محلول کروم ppm20 اضافه نشده است.
نتایج حاصل از اندازهگیری تغییرات جذب نمونه و شاهد با غلظتهای مختلف KNO3 در جدول و در نمودار زیر برای تعیین قدرت یونی محلول آورده شده است. نتایج حاصل نشان میدهند که با افزایش قدرت یونی اختلاف جذب شاهد و نمونه در ابتدا افزایش و سپس به آرامی کاهش مییابد بر اساسنتایج حاصل غلظت 15/0 مولار KNO3 بهینه شده و برای کارهای بعدی از آن استفاده گردید.
|
[KNO3] / mol L-1 |
|
|
0.015 |
0.2569 |
|
0.03 |
0.32095 |
|
0.06 |
0.3703 |
|
0.15 |
0.48265 |
|
0.3 |
0.45395 |
|
0.45 |
0.44555 |
|
0.6 |
0.43645 |
|
0.75 |
0.3948 |
|
0.9 |
0.33985 |
جدول تغییرات بر حسب غلظت های متفاوت KNO3
نمودار تغییرات بر حسب غلظتهای متفاوت KNO3
اثر زمان:
بررسی اثر زمان در غلظتهای بهینه سولفوریک اسید2/0 مولار، پتاسیم نیترات 15/0 مولار، آسکوربیک اسید 4/0میلی مولار،رنگ متیلن بلو با غلظت 03/0 میلی مولار و محلول
ppm2کرومIII)) در محدوده زمانی 8 - 5/0 دقیقه پس از شروع واکنش به صورت زیر انجام شد.
در یک بالن حجمی ده میلی لیتری 5/0 میلی لیترسولفوریک اسید 4 مولار، 5/1 میلی لیتر متیلن بلو 2/0 میلی مولار و یک میلی لیتر محلول کروم ppm 20 اضافه کرده سپس2/0 میلی لیتر آسکوربیک اسید02/0 مولار افزوده شده است. همزمان با افتادن آخرین قطره آسکوربیک اسید کرنومتر را روشن کرده محلول را با آب مقطر به حجم رسانده بهم زده و قسمتی از آن را به سل اسپکتروفوتومتر منتقل نموده ودر طول موج 664 نانومتر تغییرات جذب در فواصل زمانی 8- 5/0 دقیقه قرائت شده است. برای محلول شاهد نیز همین مراحل تکرار شده با این تفاوت که محلول کروم (III) اضافه نگردیده است. همانطورکه نتایج حاصل درجدول ونمودار زیر آورده شدهاند بیشترین اختلاف جذب ما بین شاهد و نمونه در فاصله زمانی 5/4 دقیقه بوده است.بنا براین زمان بهینه جهت اندازهگیری کروم 5/4 دقیقه بوده است.
|
Min / زمان |
|
|
0.5 |
0.11648 |
|
1 |
0.19292 |
|
1.5 |
0.27937 |
|
2 |
0.32305 |
|
2.5 |
0.36673 |
|
3 |
0.40677 |
|
3.5 |
0.43953 |
|
4 |
0.4809 |
|
4.5 |
0.51142 |
|
5 |
0.51142 |
|
5.5 |
0.5103 |
|
6 |
0.5089 |
|
6.5 |
0.50295 |
|
7 |
0.497 |
|
5 |
0.4935 |
|
8 |
0.49105 |
جدول تغییرات بر حسب زمانهای متفاوت پس از افزایش آسکوربیک اسید
نمودار تغییرات بر حسب زمانهای متفاوت پس از افزایش آسکوربیک اسید
منحنی کالیبراسیون:
برای رسم منحنی کالیبراسیون از روش زمان ثابت برای بدست آوردن حساسیت بیشتر مورد استفاده قرار گرفته است. منحنی در شرایط بهینه حاصل شده است. بدین منظور میزان جذب برای دامنه غلظت (ppm 3- 05/0) از یون کروم(III) خطی بوده است و منحنی کالیبراسیون در این دامنه غلظتی رسم شده است نحوه عمل به صورت زیر بوده است.
در یک بالن حجمی 10 میلی لیتری، 5/0 میلی لیتر از سولفوریک اسید 4مولار، 5/1 میلی لیتر متیلنبلو 2/0 میلی مولار و حجمهای مختلفی از محلول کروم(III) و در آخرین مرحله 2/0 میلی لیتر آسکوربیک اسید 02/0 مولار اضافه شده است. به طوریکه بعد از به حجم رساندن بالن، غلظت کروم در دامنه ppm(3- 05/0) واقع شد. پس از افزایش آخرین قطره آسکوربیک اسید کرنومتر را به کار انداخته و پس ازبه حجم رساندن و به هم زدن و انتقال قسمتی از محلول به سل دستگاه اسپکتروفوتومتر در فاصله زمانی 8- 5/0 دقیقه و در طول موج 664 نانومتر تغییرات جذب قرائت شده است. نتایج در جدول و نمودار زیر آورده شده است.
در شرایط بهینه یعنی غلظت سولفوریک اسید 2/0 مولار، آسکوربیک اسید4/0 میلی مولار و محدوده زمانی 8- 5/0 دقیقه بعد از شروع واکنش و در محدوده غلظتی ppm (3- 05/0) معادله زیر با ضریب همبستگی (9986/0=R2) حاصل شده است.:
در این رابطه X غلظت کروم بر حسب ppm و تغییرات جذب نمونه در فاصله زمانی 8- 5/0 دقیقه پس از شروع واکنش در دمای محیط و بر اساس شرایط بهینه میباشد.همانطور که نتایج حاصل نشان میدهند روش پیشنهادی علاوه بر ارایه شرایط مناسب جهت تخریب رنگ متیلن بلو موارد بهینه برای اندازه گیری یون کروم(III) ارایه مینماید.
|
|
|
|
0.05 |
0.0084 |
|
0.075 |
0.0105 |
|
0.1 |
0.0204 |
|
0.25 |
0.0529 |
|
0.5 |
0.1076 |
|
0.75 |
0.1791 |
|
1 |
0.2471 |
|
1.25 |
0.3183 |
|
1.5 |
0.3957 |
|
2 |
0.5164 |
|
2.5 |
0.6187 |
|
3 |
0.7549 |
جدول تغییرات در محدوده غلظتی ppm (3- 05/0) کروم
نمودار تغییرات در محدوده غلظتی ppm (3- 05/0) کروم
نتیجه گیری:
بررسی انجام شده نشان می دهد که تحت شرایط بهینه غلظت سولفوریک اسید 2/0 مولار، غلظت آسکوربیک اسید 4/0 میلی مولار ، غلظت متیلنبلو 03/0 میلی مولار ، غلظت پتاسیم نیترات 15/0 مولار و در محدوده زمانی 8- 5/0 دقیقه پس از شروع واکنش و در دمای محیط در محدوده
ppm(3- 05/0) کروم خطی است. منحنی کالیبراسیون و ضریب همبستگی (R2 = 0/9986) نشان میدهد که همبستگی خوب بین غلظت کروم و تغییرات جذب در زمان ثابت وجود دارد.
منابع و مآخذ:
1.دکتر علی فیروزنیا،شیمی پوست وفناوری چرم،مبتکران،1376.
2.دکتر محمد رضا ملاردی،شیمی و تکنولوژی چرم،مبتکران،1380.
[3]. G. Zhao, M. Li, Z. Hu, H. Hu, Sep. Purif. Technol., 43 (2005).227.
[4]. M. Mazloum Ardakani, M. R. Shishebore, N. Nasirizade, Canadian J. Anal. Sciences Spectroscopy, 51 (2005) 117.
[5]. M. R. Shishehbore, N. Nasirizadeh, A. A. Kerdegari, Anal. Science. 21 (2005) 1213.
[6].H. Kocaokutgen, S.Ozkinal, Dyes Pigments, 63 (2004) 83.
[7]. Z. Song, C. J. Wiliams, Water Res., 34 (2000) 2171.
[8]. R. M. Harrison, S. J. Mora, Introductory Chemistry for the environmental Sciences, p.179,Cambridge:University Press (1996).
|
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده
فصل اول : کروم
مقدمه ......................................... 2
1-1- تعریف چرم................................. 4
1-2- لزوم پوست پیرایی ......................... 4
1-3- پوست پیرایی با نمکهای کروم (دباغی کرومی) . 5
1-4- تاریخچه پوست پیرایی با نمکهای کروم (III) .. 5
1-5- معادله واکنش با گاز گوگرد دی اکسید........ 6
1-6- شیمی نمکهای کروم (III) .................... 6
1-7- شیمی پوست پیرایی با نمکهای کروم (III)...... 7
1-8- عامل های بازدارنده (کند کننده)............ 8
1-9- مفهوم قدرت بازی........................... 8
1-10- نقش عاملهای کندکننده در پوست پیرایی با نمکهای کروم (III) 9
1-11- عاملهای مؤثر بر پوست پیرایی کرومی........ 10
1-12- رنگآمیزی چرم............................. 10
1-13- نظریه تثبیت رنگینهها..................... 11
1-14- صنعت چرم سازی و آلودگی محیط زیست......... 11
1-15- منبعها و منشأهای پساب کارخانههای چرم سازی 12
فصل دوم : اسپکتروفوتومتری
2-1- اساس اسپکتروفوتومتری جذبی................. 14
2-2- جذب تابش.................................. 15
2-3- تکنیکها و ابزار برای اندازهگیری جذب تابش ماوراء بنفش و مرئی 15
2-4- جنبههای کمی اندازهگیریهای جذبی............ 16
2-5- قانون بیر- لامبرت (Beer - Lamberts Law)......... 17
2-6- اجزاء دستگاهها برای اندازهگیری جذبی....... 21
فصل سوم : کاربرد روشهای سینتیکی در اندازهگیری
3-1- مقدمه..................................... 23
3-2- طبقهبندی روشهای سینتیکی................... 25
3-3- روشهای علمی مطالعه سینتیک واکنشهای شیمیایی 27
3-4- غلظت و سرعت واکنشهای شیمیایی ............. 28
3-5- تاثیر قدرت یونی........................... 28
3-6- تاثیر دما................................. 29
3-7- باز دارندهها.............................. 30
3-8- روشهای سینتیکی............................ 30
3-8-1- روشهای دیفرانسیلی....................... 31
3-8-1-1- روش سرعت اولیه........................ 31
3-8-1-2- روش زمان ثابت ........................ 33
3-8-1-3- روش زمان متغیر........................ 34
3-8-2- روشهای انتگرالی......................... 35
3-8-2-1- روش تانژانت .......................... 36
3-8-2-2- روش زمان ثابت......................... 36
3-8-2-3- روش زمان متغیر........................ 37
3-9- صحت دقت و حساسیت روشهای سینتیکی........... 38
فصل چهارم : بخش تجربی
4-1- مواد شیمیایی مورد استفاده................. 40
4-2- تهیه محلولهای مورد استفاده................ 40
4-3- دستگاه های مورد استفاده................... 41
4-4- طیف جذبی.................................. 42
4-5- نحوه انجام کار .......................... 43
4-6- بررسی پارامترها و بهینه کردن شرایط واکنش . 44
4-7- اثر قدرت یونی ............................ 45
4-8- اثر زمان.................................. 47
4-9- شرایط بهینه............................... 49
4-10- روش پیشنهادی برای اندازه گیری کروم....... 49
4-11- منحنی کالیبراسیون........................ 50
4-12- حد تشخیص................................. 53
فصل پنجم: بحث و نتیجهگیری
5-1- مقدمه..................................... 55
5-2 – بهینه نمودن شرایط........................ 56
5-3- منحنی کالیبراسیون......................... 56
منابع ومآخذ.................................... 57
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول (3-1) طبقه بندی عمومی روشهای سینتیکی...... 26
جدول (4-1) مواد شیمیایی مورد استفاده........... 40
جدول (4-2). تغییرات بر حسب غلظت های متفاوت KNO3 46
جدول (4-3). تغییرات بر حسب زمانهای متفاوت پس از افزایش آسکوربیک اسید .......................................... 48
جدول (4-4). تغییرات در محدوده غلظتی ppm (3- 05/0) کروم 52
فهرست نمودارها
عنوان صفحه
نمودار (4-1) تشخیص طولموج ماکسیمم رنگ متیلنبلو. 42
نمودار (4-2) اثر تخریب رنگ متیلن بلو بدون حضور کروم (III) 44
نمودار (4-3). تغییرات بر حسب غلظتهای متفاوت KNO3 46
نمودار (4-4). تغییرات بر حسب زمانهای متفاوت پس از افزایش آسکوربیک اسید ................................. 48
نمودار (4-5). تغییرات در محدوده غلظتی ppm (3- 05/0) کروم 5
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل (2-1) اجزاء دستگاهها برای اندازهگیری جذب تابش 21
شکل (3-1) سرعت واکنش نسبت به زمان.............. 23
شکل (3-2) روش سرعت اولیه....................... 32
شکل (3-3) روش زمان ثابت........................ 34
شکل (3-4) روش زمان متغیر....................... 35
شکل (3-5) روش تانژانت.......................... 36
چکیده :
روشهای سینتیکی- اسپکترفوتومتری از جمله روشهای تجزیه دستگاهی به منظور بررسی تغییرات میزان گونههای موجود در نمونه میباشند که ضمن دارا بودن صحت، دقت و سرعت عمل بالا دارای هزینه روش بسیار پایین است. این خصوصیات کاربرد این تکنیک را در حد وسیعی برای بررسی رفتار ترکیبات رنگی و چگونگی تخریب وحذف آنها از پسابهای صنعتی میسر میسازد. نظر به اهمیت ایجاد آلودگی توسط رنگهای آلی در پسابهای صنعتی ارائه روشهای مناسب و جدید با حداقل هزینه و کارآیی بالا به منظور حذف این گونه ترکیبات مورد نظر پژوهشگران بوده و هست.
در این پروژه علاوه بر ارائه فاکتورهای مؤثر در تخریب رنگ متیلنبلو میتوان به اندازهگیری یون کروم که یک ماده سرطانزاست، پرداخت. یک روش حساس و ساده برای تعیین مقادیر بسیار کم کروم به روش سینتیکی- اسپکتروفوتومتری براساس اثر بازدارندگی کروم در واکنش اکسیدشدن متیلنبلو توسط آسکوربیک اسید در محیط اسیدی (H2SO4 4 مولار) معرفی شده است. این واکنش به روش اسپکتروفوتومتری و با اندازهگیری کاهش جذب متیلنبلو در طول موج 664 نانومتر به روش زمان ثابت استفاده شده است. در محدوده زمانی 8- 5/0 دقیقه و دمای محیط، حد تشخیص ppm 013/0 بوده است و منحنی کالیبراسیون در محدوده ppm (3- 05/0) از غلظت کروم خطی است.
فصل اول
کروم
مقدمه :
کرم اولین نوع فلز سنگین در پساب است.
یونهای کروم (III) و کروم (VI) برای محیط زیست و هستی بشر مضر هستند.
بر طبق استاندارد موجود مقدار کروم باقیمانده در پساب باید mg/l 5/1 باشد. در کنار شکل ساده یونهای کروم (III) و کروم (VI)، کمپلکس هماهنگ کروم (III)یا کروم (VI)، با پیوندهای ملکولی آلی و غیرآلی وجود دارد.
به طور مثال کمپلکس کروم در رنگها به طور کامل در صنعت نساجی از طریق واکنش شیمیایی بین Cr2O3 و یک نوع از ترکیبات آزو آلی استفاده میشود. ساختار هماهنگ کمپلکس کروم قبل از تخریب بسیار پایدار و سخت است. این دسته از ترکیبهای کروم حد بالایی ازغلظت کروم را در پسابهای صنعتی ایجادمینمایند.
اگر کروم موجود در پساب مستقیماً در محیط آزاد شود به صورت یک عامل واکنش دهنده در محیط عمل نموده و از فعالیت باکتریها به صورت آشکار جلوگیری میکند. بنابراین بازده عملیات موجودات بسیار کم میشود. بنابراین سمیت کروم بسیار زیاد میباشد. بنابراین اندازهگیری آن در گونههای مختلف به ویژه پسابهای صنعتی همواره مورد توجه پژوهشگران بوده و تاکنون مقالات متعددی در این زمینه در مجلات مختلف علمی ارائه شده است.
رسوب دادن شکل مؤثری از فرآیند برداشتن یون کمپلکس کروم است اما قابل اجرا نمیباشد، با استفاده از روشهای مبادله یون میتوان به طور مؤثرغلطت یون کروم را کاهش داد ولی این کار خیلی عملی نیست. از مهمترین عیبهای این روش بالا بودن هزینه تولید مواده مبادله کننده یونی و بهرهبرداری آن است به علاوه در تعویض یون تنها میتوان از محدوده کمی از درجه pH استفاده کرد.
جذب روشی شناخته شده و مؤثر برای انتقال فلز آلوده کننده سنگین میباشد، اما ظرفیت جذب باید با جاذب شیمیایی مناسب تقویت و یا تغییر داده شود.
مقادیر کم کروم (تا 5/0 درصد) را میتوان به روش رنگ سنجی در محلول قلیایی به صورت کرومات اندازه گرفت؛ اورانیم و سدیم مزاحماند ولی وانادیم اثری ندارد. عبور محلول در 365 تا 370 نانومتر یا با استفاده از یک صافی که عبور ماکسیمم آن در قسمت بنفش طیف قرار دارد، اندازه گیری میشود.
خصلت قلیایی محلول استاندارد به کار گرفته شده برای تهیه منحنی مرجع باید همانند محلول نمونه باشد و ترجیهاً غلظت نمکهای خارجی در دو محلول باید یکی باشد محلولهای استاندارد را میتوان از پتاسیم کرومات با خلوص تجزیه ای تهیه نمود.
هزاران نمونه از کمپلکسهای کروم (III) وجود دارند که به جز چند مورد بقیه شش کوئوردیناسیونی هستند. مشخصه اصلی این ترکیبات بی اثر بودن سنجش آنها از نظر سینتیکی در محلول آبی است و به خاطر همین بی اثر بودن است که این همه نمونههای کمپلکس از کروم میتوان جدا کرد و به همین دلیل است که قسمت عمده شیمی کلاسیک مربوط به کمپلکسها که توسط پژوهشگران اولیه به خصوص یورگنسن و ورنر مطالعه و بررسی شد، کروم را در بر میگرفت. این کمپلکسها حتی درمواردی که از نظر ترمودینامیکی ناپایدارند، در محلول دوام میآورند.
1-1- تعریف چرم:
چرم مهمترین فراوردهای است که در فرآیند پوست پیرایی از تأثیر برخی مواد شیمیایی بر پوست به دست میآید. چرم در برابر هوا و آب نفوذپذیر بوده و در مقابل باکتری ها و عاملهای فیزیکی و شیمیایی محیط مقاومت مینماید. چرم برای تهیه بسیاری از لوازم مورد نیاز زندگی مناسب است و کاربردهای گوناگونی در زمینههای مختلف زندگی دارد. با توجه به پوست پیرایی دو نوع چرم ساخته شده و به بازار عرضه میشود:
الف) چرمهای گیاهی: برای ساخت این نوع چرم از مواد دباغی گیاهی استفاده میشود.
ب) چرمهای شیمیایی: که برای ساخت آنها از مواد شیمیایی در پوست پیرایی استفاده میشود این نوع چرم دارای ضخامت کمتری است.
1-2- لزوم پوست پیرایی:
پوست پیرایی فرآیندی فیزیکو شیمیایی برای تبدیل پوست به چرم است، که کالایی با ارزش اما فاسد شدنی را به کالایی فاسد نشدنی تبدیل میکند. پوست از نظر شیمیایی پلیمری از آمینواسیدها است در واقع از رشتههای پروتئینی تشکیل شده است. این رشتهها به وسیله عوامل فیزیکی و شیمیایی محیط تجزیه میشوند. در این صورت زنجیرههای پروتین تشکیل دهنده بافت پوست گسسته میشوند و پوست کیفیت طبیعی خود را از دست میدهد.
برای جلوگیری از خرابی پوست میبایست تغییرات به گونهای اعمال شوند که به ماهیت اصلی و ساختار پوست لطمه وارد نسازند. به این تغییرات دباغی پوست (پوست پیرایی) میگویند.
1-3- پوست پیرایی با نمکهای کروم (دباغی کرومی):
امروزه بیشتر مواد معدنی که در پوست پیرایی به کار میرود، از نمکهای کروم (III) و به ویژه سولفات کروم (III) تهیه میشوند. در روش پوست پیرایی با نمکهای کروم، این نمکها با الیاف پوست واکنش میدهند و پایداری بسیار زیادی به الیاف پوست میبخشند که آن را در برابر دمای بالا مقاوم میسازند.
چرمی که به این روش ساخته میشود بسیاری از ویژگیهای مطلوب را ندارد و به وسیله رنگرزی و پوست پیرایی دوباره با مواد گیاهی ویژگیهای یک چرم خوب را پیدا مینماید.
ویژگی مهم پوست پیرایی کرومی سرعت عمل و راندمان بالای آن است. به همین دلیل این روش پس از کشف آن در زمان کوتاهی رونق زیادی پیدا نمود. به نحوی که در بعضی کشورها تنها برای این ماده برای پوست پیرایی استفاده میشود.
1-4- تاریخچه پوست پیرایی با نمکهای کروم (III):
نخستین بار در سال 1858 فریدیش ناب روش پوست پیرایی با نمکهایی که کاتیون آنها هیدرولیز میشوند، همانند نمکهای آهن (III)، آلومینیم و کروم (III) را ارائه داد این روش از آغاز قرن بیستم به طور روز افزون توسعه یافته است.
بر اثر این کشف بود که چرم سازی از یک کاردستی به صنعت تبدیل شد. نخستین فرآوردههای تجاری چرم کرومی، به آگوست شوتز در سال 1884 نسبت داده شده است. در روش شولتز پوست پیرایی با نمکهای کروم در دو مرحله انجام میگرفت.
در مرحله اول پوست با یک محلول اسیدی از پتاسیم دیکرومات (K2CrO7) آغشته شده و در مرحله دوم پتاسیم دیکرومات در مجاورت یک ماده کاهنده مانند گلوگز به نمک کروم (III) سبز رنگ بر روی سطح پوست تبدیل میشود.
1-5- معادله واکنش با گاز گوگرد دی اکسید:
این روش دو مرحلهای با این که دارای نقصهایی است اما به چرم تولید شده کیفیت ویژه و مطلوبی میدهد.
روش دیگری از پوست پیرایی با نمکهای کروم روش یک مرحلهای است در این روش از یک نمک کروم (III) که به آسانی آبکافت میشود مانند کروم (III) کلرید و یا سولفات استفاده میشود.
برای نمونه واکنشهای کروم (III) کلرید و سولفات به صورت زیر میباشند.
در این روش پوست با یک نمک کروم (III) مانند محلول بازی کروم (III) واکنش میدهد. در این روش قبل از اضافه کردن نمک کروم (III) محیط را اسیدی میکنند و سپس پوست را در آن قرار میدهند. در این شرایط توانایی ترکیب شدن نمک کروم با پروتئین پوست کاهش مییابد و در نتیجه نمک کروم امکان نفوذ کردن به درون پوست را پیدا میکند. پس از اینکه به درون لیف نفوذ کرد pH را بالا میبرند. در نتیجه این تغییرات نمک کروم با پوست واکنش میدهد.
1-6- شیمی نمکهای کروم (III):
نمکهای کروم (III) در اسیدهای قوی حل میشود اما در pH بالاتر از 4 به صورت کروم (III) هیدروکسید رسوب میکند. این نمکها میتوانند با تعدادی از مواد آلی واکنش دهند. در pHهای بالا محلول این نمکها رنگیاند.
1-7- شیمی پوست پیرایی با نمکهای کروم (III):
در محلول کروم (III) نیترات، یون نیترات به صورت و یون کروم (III) وجود دارد و تغییری که در این یون کمپلکس به وجود میآید اساس شیمی پوست پیرایی با نمکهای کروم (III) را تشکیل میدهد.
واکنشهایی که در محلول این یون روی میدهد اساساً دو نوع است:
الف) آزاد شدن یون هیدرونیوم بر اثر آبکافت کاتیون کمپلکس و تولید یک نمک بازی براساس معادله شیمیایی زیر:
به هیمن دلیل محلول نمکهای کروم (III) خاصیت اسیدی دارند. انجام این واکنش که در آن یون تولید میشود، دلیل روشنی بر وجود مولکولهای آب به صورت لیگاند در کاتیون کمپلکس کروم (III) در محلول نمکهای آن است.
ب) جانشینی شدن آنیون ها به عنوان لیگاند به جای مولکولهای آب در کاتیون کمپلکس در یک واکنش تعادلی در غلظت و دمای معین که معادله شیمایی آن به صورت زیر است:
در مجاورت نمکهای خنثی مانند KCl احتمال ندارد که کمپلکسهای آنیونی نیز به وجود آید. یون دیاکوآتتراکلروکرومات (III)
یونهای کلرید موجود در این کملکس با نقره نیترات رسوب نمیدهند.
1-8- عامل های بازدارنده (کند کننده):
این عاملها آنیونی هستند و با اتم فلز در یون کمپلکس پیوند تشکیل میدهند. این پدیده به یون پوشاندن اتم مرکزی هم معروف است و در بررسی مکانیسم فرآیند پوست پیرایی با نمکهای کروم نیر مفید میباشد.
از این رو، محلولهایی که دارای لیگاندهای قویتر هستند به محلولهای کندکننده معروفند.
آنیون اسیدهای کربوکسیلیک میتواند با دو اتم کروم و یک گروه پلساز ، یک حلقه شش ضعلی تشکیل دهند. برای نمونه داریم:
تشکیل کمپلکس با آنیون اسیدهای آلی دو ظرفیتی
تشکیل کمپلکس بایون اکسالات:
کمپلکس کروم (III) با یون اکسالات به اندازهای پایدار است که در مجاورت مقدار زیادی از یونهای اکسالات از پیشرفت فرآیند پوست پیرایی جلوگیری مینماید.
1-9- مفهوم قدرت بازی:
کروم میل شدیدی برای جذب یونهای هیدروکسید در محلول دارد. واکنش کروم با این یون را میتوان به صورت واکنش سه مرحلهای با نخستین، دومین و سپس سومین یون هیدروکسید نوشت. تمایل نمکهای کروم در نخستین مرحله واکنش بسیار زیاد است و حتی در pH=2 که غلظت یون برابر 12-10 مول بر لیتر می باشد، واکنش انجام میپذیرد.
با افزایش pH محلول در حدود 3 تا 4 دومین یون نیز وارد واکنش میشود. با افزایش بیشتر pH سومین یون نیز وارد واکنش میگردد.
(قدرت بازی %33)
(قدرت بازی %66)
(قدرت بازی %100)
نمکهای کروم (III) مورد استفاده در پوست دارای قدرت بازی 33 تا 45 درصد میباشد. همانطور که قدرت بازی به معنی یونهای با کروم (III) است قدرت اسیدی به بخش اسیدی نمک نسبت داده میشود. بنابراین مجموع قدرت اسیدی و بازی محلول نمک برابر صد است.
1-10- نقش عاملهای کندکننده در پوست پیرایی با نمکهای کروم (III):
یون کلرید () میتواند در ساختار یون کمپلکس وارد شود یا در محلول آزاد بماند. این یون تمایل کمی برای ورود به ساختار کمپلکس کروم (III) دارد. اما یونهای دیگر ممکن است تمایل بیشتری برای ورود به ساختار کمپلکس داشته باشد.
برای مثال یون سولفات درنقش یک لیگاند دو دندانهایی تمایل زیادی به وارد شدن به ساختار کمپلکس دار می باشد و دو محل کوئوردیناسیون در کمپلکس های کروم (III) را اشغال مینماید.
واکنش تعداد زیادی از مواد آلی با کروم (III) در محلول و تشکیل کمپلکسهای پایدار مورد بررسی فراوان قرار گرفته است. از این مواد آلی به عنوان عوامل کندکننده در فرآیند پوست پیرایی با نمک های کروم (III) استفاده میشود.
1-11- عاملهای مؤثر بر پوست پیرایی کرومی:
عاملهای مؤثر در پوست پیرایی کرومی عبارتند از: pH، قدرت بازی محلول، غلظت محلول، دما و زمان.
الف) اثر pH: در pHهای بالا در (محلولهای قلیایی) توانایی پروتئین برای ترکیب شدن با نمک کروم افزایش مییابد اما افزایش زیاد pH باعث رسوب مواد دباغی کرومی در محلول میشود در نتیجه تنظیم دقیق pH در این فرآیند ضروری است.
ب) قدرت بازی واکنش دهندهها: هرچه که قدرت بازی بیشتر باشد، کمپلکسهایی با ملکولهای درشتتر در محلول به وجود میآید.
ج) غلظت محلول: غلظت محلول در این فرآیند باید ثابت باشد.
د) اثر دما: در دمای بالا سرعت واکنش به طور کلی افزایش مییابد و عمل تثبیت کروم بر روی پوست بیشتر میشود اما بالا رفتن بیش از حد دما باعث ناصافی در چرم شده بنابراین پوست پیرایی را در دمای پایین آغاز مینماید.
هـ)زمان: سرعت هر واکنش بسته به اندازه pH و دما تغییر میکند. کنترل مناسب این فرآیند به ارتباط بین زمان، pH و دما بستگی دارد.
1-12- رنگآمیزی چرم:
با استفاده از نمکهای کروم (III) می توان هر نوع رنگی را بر روی انواع مختلف چرم به وجود آورد. رنگ کردن چرم دشواریهای خاص خود را دارا میباشد. از جمله به دلیل سه بعدی بودن رشتههای چرم، نفوذ رنگینه به داخل چرم از نظر عملی و کاربردی اهمیت بسیار زیادی دارد. از آنجایی که چرم از مواد پروتئینی تشکیل شده است ماهیت شیمیایی آن بر اثر عوامل پوست پیرایی تغییر مینماید، بنابراین تثبیت رنگینه تا حدود زیادی با مواد بکار رفته برای پوست پیرایی و همچنین وجود مواد دیگر ترکیب شده با پروتئین تغییر میکند بنابراین تثبیت رنگینه در چرم فرآیند پیچیدهای است و نیاز به تلفیق دانشهای عملی، هنری و تجربه کاری دارد.
1-13- نظریه تثبیت رنگینهها:
هدف از رنگ کردن چرم تثبیت مواد شیمیایی و واکنشگرهای رنگی در الیاف چرم میباشد. عمق رنگ به چرم ساخته شده بستگی دارد. برای چرمهایی که با نمک کروم (III) پوست پیرایی شدهاند از رنگ های اسیدی برای رنگرزی استفاده میشود. چون مواد رنگزا از نظر اندازه مولکولی، میزان انحلال پذیری، خواص اسیدی و بازی متفاوتاند تثبیت رنگ در چرم به این عوامل بستگی دارد.
رنگینههای بازی به وسیله گروهای دارای بار منفی موجود در چرم جذب میشود. در محیط اسیدی چرم مانند پروتئین پوست اولیه یونهای هیدروژن را جذب میکند و دارای بار مثبت میشود و در نتیجه، رنگینههای بازی که کاتیونی میباشند تمایل زیادی به جذب در پوست را دارند. هرقدر pH بالاتر برود چرم دارای بار منفی بیشتری شده و به تثبیت رنگینه بازی کمک مینماید.
1-14- صنعت چرم سازی و آلودگی محیط زیست:
تبدیل یا تغییر شکل هر ماده و شیئی به منظور استفادههای گوناگون همراه با ضایعات است. انواع این ضایعات به نوع ماده اولیه و پیچیدگی ساختار و کاربرد فرآورده نهایی بستگی دارد.
این تغییرات اثرات مستقیم و یا غیرمستقیم بر محیط زندگی تمامی موجودات زنده دارند. متأسفانه آلودگیهای محیط زیست به گونهای هستند که حیاتی ترین ماده مورد نیاز بشر یعنی آب و هوا را در بر میگیرند و باعث زیانهایی جبران ناپذیری به انسانها، حیوانات، گیاههان و .... میشوند.
از این رو تمام پسابهای صنعتی به نحوی بر کیفیت آبهای جاری اثر گذارده و هنگامی که این آب به اندازهای کیفیت خود را از دست بدهد که نتوان از آن برای شستشو، شنا و نوشیدن استفاده نمود، آب آلوده شده است.
صنعت چرمسازی از صنایعی است که هم به دلیل مصرف زیاد آب و دور ریز آن به صورت پساب و هم به دلیل شدت آلودگی پساب آن برای محیط زیست زیان آور است در پساب این صنعت آلایندههای گوناگونی مانند BOD بالا، COD بالا، pH نامناسب، نمکهای کروم (III) و کلریدها وجود دارند که حضور هر یک از این آلایندهها در پساب کارخانههای چرمسازی مستلزم تصفیه آن است تا میزان آلایندههای آن به مرز استانداردهای رایج جهانی برسد.
1-15- منبعها و منشأهای پساب کارخانههای چرم سازی:
پساب کارخانههای چرم سازی از انجام یافتن مرحلههای مختلف این فرآیند به وجود می آید از این رو مراحل را به طور جداگانه مورد بررسی قرار میدهیم.
خیساندن: پساب این مرحله شامل مواد ضدعفونی کننده ماننده فنول و مواد شوینده مانند چربی و روغن میباشد.
آهک دهی (موزدایی): به منظور موزدایی از آهک استفاده میکینم که خاصیت بازی شدید دارد (11pH>) پساب حاصل از این مرحله دارای مواد جامد بسیار زیاد میباشد. علاوه بر این سولفید خارج شده در این مرحله به زندگی آبزیها صدمه زیادی وارد میسازد و مقدار اکسیژن آب را کاهش میدهد.
آهکزدایی، آنزیمدهی و اسیدی کردن: پساب حاصل از آهکگیری و آنزیمدهی شامل مقداری نمکهای کلسیم و آمونیم، مو، چربی های اضافی و مواد تجزیهنشدنی آنزیمها میباشد.
پوست پیرایی کرومی: محلول نمکهای کروم (III) هنگام تخلیه دارای pH برابر 3 تا 5 است و شامل نمکهای کروم (III)، سولفوریک اسید و فرمیک اسید آزاد و نمک میباشند. نمکهای کروم (III) حتی در مقدارهای پایین سمی است.
| دسته بندی | بازاریابی و امور مالی |
| فرمت فایل | ppt |
| حجم فایل | 431 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 62 |
فهرست مطالب:
•مقدمه
•تعریف بازاریابی
•ویژگی های منحصر به فرد خدمات
•آمخته های بازاریابی خدمات
•مدل PROMPT برای مزیت خدمت
•مزیت خدمت و خدمت برتر
•الزامات یک سازمان خدماتی پویا
•عوامل مهم ممیزی خدمات
•معیارهای ارزیابی «نتیجه» و «تجربه» خدمت
•گام های اساسی در بازاریابی خدمات
•راهنمای فروش خدمات
•برنامه ارائه خدمات به مشتریان
•انتظارات مشتریان ازسازمانهای خدماتی
•عوامل وعناصر نظرخواهی برای تعیین شاخص رضایت مشتریان
•راه های افزایش ارزش خدمات
•صفات وویژگیهای «خدمت» و«خدمتگزاری»
•منابع
| دسته بندی | معماری |
| فرمت فایل | ppt |
| حجم فایل | 2495 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 32 |
بخشی از متن:
سومین مسجد بزرگ جهان که در ابوظبی، پایتخت امارات متحده عربی قرار دارد، نام این مسجد از «شیخ زاید بن سلطان آل نهیان»گرفته شدهاست که بنیانگذار و نخستین رئیس جمهور امارات بودهاست.
این مسجد بعد از مسجد الحرام و مسجد النبی ، سومین مسجد بزرگ جهان است و یکی از نقاط دیدنی امارات متحده عربی به شمار میآید. او در ۲۰ رمضان ۱۴۲۵ ه.ق (۴ نوامبر ۲۰۰۴ میلادی) درگذشت و قبر وی در سمت شمال مسجد واقع شدهاست. این مسجد به طور رسمی در ماه رمضان در سال ۲۰۰۷ میلادی گشوده شد.
فهرست مطالب:
معرفی مسجد شیخ زاید
موقعیت مسجد
هزینه و مساحت مسجد
قبه ها و مناره های مسجد
تصاویر از قسمت های مختلف مسجد
| دسته بندی | معماری |
| فرمت فایل | ppt |
| حجم فایل | 6854 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 57 |
بخشی از متن:
مشخصات عمومی:
26 میلیون نفر (32 درصد ) جمعیت در یکی از 84 شهر بالای 100 هزار نفر زندگی می کنند. اما بیشتر جمعیت در شهرهای کوچک به سر می برند. 6.5 میلیون نفر (8درصد) در سکونتگاههای زیر 2000 نفر زندگی می کنند و 49.5 میلیون نفر (6 درصد) درسکونتگاههای 2 هزار تا 100 هزارنفری سکونت دارند.
برنامهریزی کالبدی در آلمانی به برنامهریزی فضایی،آمایش سرزمین و برنامهریزی ایالتی نیز مرسوم است.
خاستگاه آمایش سرزمین در آلمان بیشتر بدلیل توسعه شهرها بر اساس توسعه صنعتی و مهاجرت روستا به شهر است و برنامهریزی معنای اقتصادی نداشته بلکه بیشتر رویکرد کالبدی دارد.
قانون اساسی سال 1949 آلمان قدرت را در سطوح حکومتی تقسیم کرده است؛
وزارت فدرال ترابری، ساختمان و مسکن(BMVBV)
لاندها (فدراسیون میتواند قواعد چاچوبی را در مورد آمایش سرزمین در لاندها صورت دهد ودر عوض لاندها از طریق بوندسرات که نمایندگی دولتهای لاندهاست میتوانند در مدیریت فدراسیون مؤثر باشند و تعداد لاندها 16تاست:
دولت مرکزی در سه زمینه حق دخالت در امور لاندها را دارد؛
سیاست منطقهای (بهبود ساختار اقتصادی مناطق)
احداث دانشگاه
ساختار کشاورزی و حفاظت سواحل
فهرست مطالب:
مشخصات عمومی
سطوح برنامه ریزی فضایی در آلمان
پایه های حقوقی برنامه ریزی فضایی در آلمان
اصول قوانین گذشته آمایش سرزمین
تمرکز غیر متمرکز
سیاست مورد عمل در برنامه ریزی فضایی
تمرکز غیر متمرکز با افزایش جمعیت
ارتباط فضایی مراکز در سطوح متعدد
مهمترین نهاد مشترک بین فدراسیون و لاندها
سرچشمه ها،جهتگیرها واهداف آمایش سرزمین در آلمان
معیارهای اصلی انتخاب مکانهای مرکزی
شبکههای شهری آلمانی
مراکز متوسط دریک نمونه از ایالت های آلمان(براندبنورگ)
مجموعههای تک مرکزی (Mono Centric) و چند مرکزی (Poly Centric) در آلمان
کریدورهای سازنده ساختار فضایی
نواحی تخصیص اولویتدار
آمایش در ابعاد کمونها
تامین مالی برنامه ها (منابع مالی لاندها)
ایجاد« فروشگاههای محله» در نواحی روستایی
نمونهای از راه حلهای نوین برنامه ریزی فضایی
کانسپت ها و استراتژیهای توسعه فضایی آلمان بر اساس سال 2006
فراهم نمودن و حفاظت از خدمات عمومی
حفاظت از منابع و شکل گیری چشم اندازهای فرهنگی
استراتژی های مناطق کلانشهری آلمان از نظر آدام برایت