تبلیغات
علم و دانش
آموختن علم و دانش بیشتر

مقدمه وبلاگ علم و دانش

تاریخ:چهارشنبه 28 تیر 1396-06:31

علم ، كلیدی كه تمام درها را می گشاید

دانش به معنای دانه ی اندیشه و دانشوری است که جای پاشیدن این دانه،در ذهن انسان است. هر داده دانشی, کلید رازی از چیستان های طبیعت است که پرده از روی پدیده پنهانی برمی دارد و ما را با پیوندی میان دو یا چند چیز آشنا می کند. برای نمونه، دانستن این نکته که آتش آب را گرم می کند و به جوش می آورد، دانه ای دانشی ست که در ذهن کسی که برای نخستین بار با آن آشنا می شود، کاشته می شود. این دانه اندک اندک در ذهن پرورش می یابد و بارور می شود و پیوندهای تازه ای میان آب و آتش آشکار می کند؛ این که با اتش می توان یخ را آب کرد و آب را بجوش آورد و میکروب ها و باکتری های آن را کشت و آن را بی خطر ساخت و نیز گوشت ها، میوه ها و سبزیجات سفت را در آن آب نرم کرد و یا پخت و هم با آب آتشناک، آلودگی ها را زدود و نیز فضای بسته ای را گرم کرد و با کاربرد آب و آتش، ماشین بخار ساخت و هزار و یک.......

 این گونه، دانش، ابزار پیروزی انسان برطبیعت می شود و سازگاری بیشتر او را با زیست بومش فراهم می کند. هر جا نیز که این زیست بوم سخت سری می کند و به نیازهای انسان گردن نمی نهد، وی آن را بازسازی و بازپردازی می نماید تا در راستای نیازهای خود شکل دهد.


     




شیمی دارویی

تاریخ:جمعه 11 اسفند 1391-20:34

شیمی ‌دارویی ، گستره‌ای از علوم دارویی است که‌ اصول شیمی ‌و محیط زیست شناسی را برای ایجاد واکنشی که می‌تواند منجر به مواد دارویی جدید شود، بکار می‌برد.


تصویر

تعاریف اولیه ‌از شیمی ‌دارویی

شیمی ‌دارویی ، جنبه‌ای از علم شیمی ‌است که درباره کشف ، تکوین ، شناسایی و تغییر روش اثر ترکیبات فعال زیستی در سطح مولکولی بحث می‌کند و تاثیر اصلی آن بر داروهاست، اما توجه یک شیمی‌دان دارویی تنها منحصر به دارو نبوده و بطور عموم ، دیگر ترکیباتی که فعالیت زیستی دارند، باید مورد توجه باشند. شیمی ‌دارویی ، علاوه بر این ، شامل جداسازی و تشخیص و سنتز ترکیباتی است که می‌توانند در علوم پزشکی برای پیشگیری و بهبود و درمان بیماریها بکار روند.

سیر تاریخی شیمی ‌دارویی

آغاز درمان بیماریها با دارو ،‌ در قدمت خود محو شده ‌است. اولین داروها منشاء طبیعی داشته و عمدتا از گیاهان استخراج می‌شدند و برای درمان بیماریهای عفونی بکار رفته‌اند. قرنها پیش از این ، چینی‌ها ، هندی‌ها و اقوام نواحی مدیترانه ، با مصارف درمانی برخی گیاهان و مواد معدنی آشنا بوده‌اند. به عنوان مثال ، برای درمان مالاریا از گیاه چه‌انگشان(Changshan) در چین استفاده می‌شد. اکنون ثابت شده ‌است که ‌این گیاه ، حاوی آلکالوئیدهایی نظیر فبریفوگین است.

سرخپوستان برزیل ، اسهال و اسهال خونی را با ریشه‌های اپیکا که حاوی آستن است، درمان می‌کردند. اینکاها از پوست درخت سین کونا ، برای درمان تب مالاریا استفاده می‌کردند. در سال 1823 ، کینین از این گیاه ‌استخراج شد.
بقراط در اواخر قرن پنجم قبل از میلاد استفاده ‌از نمکهای فلزی را توصیه کرد و درمانهای طبی غرب را نزدیک به 2000 سال تحت نفوذ خود قرار داد.

تاریخ معرفی شیمی ‌دارویی به عنوان علم

اولین فارماکوپه در قرن 16 و قرنهای بعد منتشر شد. گنجینه عوامل دارویی سرشار از داروهای جدید با منشاء گیاهی و معدنی معرفی شدند. در اواخر قرن 19 ، شیمی ‌دارویی با کشف "پل ارلیش" که ‌او را پدر شیمی ‌درمانی جدید می‌نامند، در ارتباط با اینکه ترکیبات شیمیایی در برابر عوامل عفونی ویژه‌ای از خود سمیت انتخابی نشان می‌دهند، دچار یک تحول شگرف شد.

در همین دوران ، "امیل فیشر" ، نظریه قفل و کلید را که یک تغییر منطقی برای مکانیسم عمل داروها بود، ارائه داد. تحقیقات بعدی ارلیش و همکارانش ، منجر به کشف تعداد زیادی از عوامل شیمی ‌درمانی جدید شد که ‌از آن میان ، آنتی بیوتیک‌ها و سولفامیدها ، از همه برجسته‌تر بودند.

تصویر

جنبه‌های بنیادی داروها

سازمان بهداشت جهانی ، دارو را به عنوان « هر ماده‌ای که در فرایندهای دارویی بکار رفته و سبب کشف یا اصلاح فرایندهای فیزیولوژیک یا حالات بیماری در جهت بهبود مصرف کننده شود. » تعریف نموده ‌است و فراورده‌های دارویی را تحت عنوان « یک شکل دارویی که حاوی یک یا چند دارو همراه با مواد دیگری که در فرایند تولید به آن اضافه می‌شود. » معرفی می‌کند.

شکل داروها

بسیاری از داروها ، حاوی اسیدها و بازهای آلی می‌باشند. دلایل متعددی مبنی بر اینکه ‌این ترکیبات در داروسازی و پزشکی باید به فرم نمک مصرف شوند، عبارتند از :


  • اصلاح خصوصیات فیزیکوشیمیایی ، مانند حلالیت ، پایداری و حساسیت به نور و اثر بر اعضاء مختلف

  • بهبود نواحی زیستی از طریق اصلاح جذب ، افزایش قدرت و گسترش اثر

  • کاهش سمیت

کاربرد داروها

داروها بر اساس مقاصد خاصی بکار می‌رود که عبارتند از :


  1. تامین مواد مورد نیاز بدن ، مثل ویتامینها

  2. پیشگیری از عفونتها ، مثل سرمهای درمانی و واکسنها

  3. سمیت‌زدایی ، مانند پادزهرها

  4. مهار موقتی یک عملکرد طبیعی ، مانند بیهوش کننده‌ها

  5. تصحیح اعمالی که دچار اختلال شده‌اند و ... .

تصویر

فعالیت زیستی داروها

عملکرد داروها در سه مرحله مشاهده می‌شود :


  • تجویز دارو (فروپاشی شکل دارویی مصرف شده)

  • سینتیک دارو (جذب ، توزیع ، متابولیسم و دفع دارو)

  • نحوه ‌اثر دارو (پدیده‌های شیمیایی و بیو شیمیایی که باعث ایجاد تغییرات زیستی مورد نظر می‌شوند.)

دارو نماها

داروهایی هستند که ‌اثرات ویژه‌ای بر ارگانیسم دارند، اما درمان کننده بیماری خاصی نیستند. نمونه‌هایی از این داروها عبارتند از : مورفین (مسکن) ، کوکائین (بیهوش کننده) ، آتروپین (ضد تشنج) و ... . استفاده ‌از این داروها ممکن است به بهبودی یک بیماری عفونی میکروبی یا ویروسی کمک کند. اما دارو مستقیما روی ارگانیزم بیماری‌زا عمل نمی‌کند، در صورتی که در درمان شیمیایی عامل بیماری‌زا هدف اصلی است.

طبقه‌بندی داروها

داروها را بر اساس معیارهای گوناگون طبقه‌بندی می‌کنند که عبارتند از :


  1. ساختمان شیمیایی

  2. اثر فارماکولوژی

  3. مصارف درمانی

  4. ساختمان شیمیایی درمانی ، تشریحی

  5. مکانیسم عمل در سطح سلول
تصویر

نامگذاری داروها

هر دارو دارای سه یا چند نام می‌باشد که عبارتند از:


  1. شماره رمز یا رمز انتخابی

  2. نام شیمیایی

  3. نام اختصاصی غیر علمی ‌(تجاری)

  4. نام غیر اختصاصی ژنریک

  5. نامهای مترادف

نام شیمیایی دارو ، نامی ‌است که بدون ابهام ، ساختمان شیمیایی دارو را توصیف و آن را دقیق و کامل معرفی کند و بر اساس قوانین نامگذاری ترکیبات شیمیایی نامگذاری می‌شود.


داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

نوسانگر

تاریخ:دوشنبه 23 بهمن 1391-22:48

دید کلی

  • آیا تا بحال به حرکت رفت و برگشتی عقربه‌های ساعت دقت کرده‌اید؟
  • به نظر شما صدای سیم ویلو‌ن چگونه ایجاد می‌شود؟
  • آیا نوسان رقاصک ساعت مچی را دیده اید؟
  • تصور شما از حرکت نوسانی چیست ؟



تصویر

حرکت نوسانی چیست؟

هر حرکتی که در بازه‌های زمانی مساوی تکرار شود حرکت تناوبی است. جابجایی هر ذره در حرکت تناوبی را همیشه می‌توان بر حسب توابع سینوسی «کسینوسی) بیان کرد. چون اصطلاح هماهنگ (هارمونیک) به عبارتهایی اطلاق می‌شود که شامل این توابع‌اند، حرکت تناوبی را غالبا حرکت هماهنگ می‌گویند. اگر ذره‌ای که حرکت تناوبی دارد روی یک مسیر واحد پس و پیش برود، حرکت آن را نوسانی یا ارتعاشی می‌نامند. جهان پر از حرکتهای نوسانی است که از آن جمله می‌توان به نوسانهای رقاصک ساعت ، سیم ویو‌‌لن ، جرم متصل به فنر و ...اشاره کرد.

مشخصات حرکت هماهنگ

  • مدت زمان لازم برای انجام یک رفت و برگشت را دوره تناوب حرکت هماهنگ نامیده و آنرا با T نمایش می دهند. به عبارت دیگر دوره تناوب زمان لازم برای یک نوسان یا چرخه کامل است.

  • تعداد نوسانها (یا چرخه‌ها) در واحد زمان را فرکانس نامیده و با ν نشان می‌دهند. بنابراین فرکانس عکس دوره تناوب است. یکا فرکانس در دستگاه SI دور بر ثانیه یا هرتز می‌باشد.

  • موضعی که در آن هیچ نیرویی به ذره در حال نوسان وارد نمی‌شود، موضع تعادل می‌نامند و جابجایی «خطی یا زاویه‌ای) عبارت است از فاصله (خطی یا زاویه‌ای) ذره نوسان کننده از موضع تعادل آن در هر لحظه.



تصویر

مکانیزم کار

ذره ای را که در امتداد یک خط راست میان دو حد ثابت نوسان می‌کند در نظر می‌گیریم. اگر جابجایی ذره را با X ، سرعت ذره را با V و شتاب ذره را با a نشان دهیم که سرعت و شتاب از نظر بزرگی و جهت به طور متناوب تغییر می‌کنند ، در این صورت نیروی وارد بر ذره با توجه به رابطه F=ma تغییر خواهد کرد. از لحاظ انرژی می‌توان گفت که ذره‌ای که حرکت هماهنگ دارد، حول نقطه‌ای (موضع تعادل) که در آن انرژی پتانسیل ذره کمینه است نوسان می‌کند. آونگ در حال نوسان مثال خوبی در این باره است، زیرا انرژی پتانسیل آن در پایینترین نقطه مسیر حرکت یعنی در موضع تعادل کمینه است. نیروی وارد بر ذره در هرحالت از تابع انرژی پتانسیل یعنی رابطه زیر تبعیت می کند.

F=-du/dx

جسمی به جرم m را در نظر بگیرید که به فنر ایده‌آلی با ثابت K بسته شده‌است و می‌تواند آزادانه روی یک سطح افقی بدون اصطکاک حرکت کند. انرژی پتانسیل ذره از رابطه U(x) = kx2/2 به دست می‌آید. که در آن K ثابت فنر بوده و x مقدار تراکم یا فشردگی فنر «ایده‌آل» می باشد. نیروی وارد بر ذره از رابطه F(x) = -kx به دست می‌آید. حرکت هماهنگ نه تنها تناوبی است بلکه کراندار نیز هست. فقط توابع سینوسی و کسینوسی (یا ترکیباتی از آنها) هستند که این هر دو خاصیت را همزمان دارند. حرکت یک نوسانگر هماهنگ ساده براساس معادله زیر بیان می‌شود.

A=A0Cos ωt+Φ

کمیت (ωt+Φ) را فاز حرکت ، ثابت Φ را ثابت فاز و A (که برابر با بیشترین جابجایی ذره از موضع تعادلش می باشد) را دامنه نوسان می‌نامند. امکان دارد حرکتهایی با دامنه یکسان ولی فاز متفاوت وجود داشته‌باشند.

کاربردهای حرکت نوسانگر هماهنگ ساده

  • آونگ ساده :
    آونگ ساده دستگاه ایده‌آلی است شامل یک جرم نقطه‌ای که توسط یک نخ سبک و غیر قابل کشش آویزان شده‌است. هرگاه آونگ را در موضع تعادلش به یک طرف کشیده و رها کنیم، آونگ در اثر نیروی گرانشی در یک صفحه قائم شروع به نوسان می‌کند. این حرکت یک حرکت تناوبی یا نوسانی است. دوره تناوب یک آونگ ساده هنگامی که دامنه‌اش کوچک باشد برابر است با
T=2п√L/g

  • آونگ پیچشی :
    آونگ پیچشی شامل قرصی است که به وسیله سیمی که به مرکز قرص متصل است آویخته‌شده‌‌است.این سیم از طرف به یک آویز‌گاه صلب و از طرف دیگر به یک قرص محکم بسته‌شده‌است. اگر قرص را اندکی چرخانده و رها کنیم سیم پیچیده‌ و گشتاور نیرویی به قرص وارد می‌کند و کوشد که آن را به موضع تعادلش بر گرداند. این گشتاور نیرو یک گشتاور نیروی بازگرداننده است.

    به این ترتیب حرکت قرص یک
    حرکت نوسانی خواهد بود.شایان ذکر است که در اینجا بر خلاف آونگ ساده جابجایی به‌ صورت زاویه‌ای می باشد، اما هر دو از قانون هوک پیروی می‌کنند. دوره تناوب آونگ پیچشی مانند آونگ ساده است، با این تفاوت که در این مورد بجای کمیت L (طول آونگ) ، کمیت I «لختی دورانی جسم) قرار می‌گیرد.

  • آونگ فیزیکی :
    هر جسم صلبی که بتواند در یک صفحه قائم حول محوری که از آن صفحه می‌گذرد تاب بخورد، آونگ فیزیکی نامیده می‌شود. این تعریف تعمیم تعریف آونگ ساده‌ای است که در آن نخ بدون وزنی یک ذره منفرد را نگه می‌دارد. عملا تمام آونگهای واقعی فیزیکی هستند.


نوع مطلب : مکانیک(فیزیک) 

داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

پلوتونیوم

تاریخ:چهارشنبه 6 دی 1391-16:17


تصویر
لایه های اتمی پلوتونیوم

اطلاعات اولیه

پلوتونیوم ، یک عنصر شیمیایی رادیواکتیو و فلزی است که نماد آن Pu و عدد اتمی آن 94 می‌باشد. وزن اتمی این عنصر 244.06 بوده ، چگالی آن 19.800 kg/m3 می‌باشد. پلوتونیوم در سال 1940 توسط GlennT.Seaborg ، Edwin McMillan ، Kennedy و Wahl از طریق بمباران دوترونی اورانیوم در سیکلوترون (شتاب دهنده ذرات مدور) Berkeley Radiation Laboratory دانشگاه کالیفرنیا برکلی کشف شد. اما این کشف تا مدتها سری باقی ماند. این عنصر با توجه به کشف سیاره پلوتو که درست بعد از نپتون کشف شد، پلوتونیوم نام گرفت؛ (پلوتون در منظومه شمسی بعد از نپتون قرار دارد).

ایزوتوپها

مهمترین ایزوتوپ پلوتونیوم Pu239 بوده که نیم عمر آن 24200 سال می‌باشد و بدلیل نیمه عمر کوتاه آن ، رد بسیار ناچیزی از پولوتونیم به‌صورت طبیعی در معادن
یافت می‌شود. پلوتونیوم 239 ، در رآکتورهای هسته‌ای از اورانیوم 238 و در مقیاسهای بالا تولید می‌شود.

ایزوتوپ پلوتونیوم 238 ساطع کننده اشعه آلفا می‌باشد که نیمه عمرش 87 سال است. این خصوصیات ، آن را برای استفاده در تولید نیروی برق برای دستگاه‌هایی که می‌بایست بدون نگهداری مستقیم در مقیاسهای زمانی حدودا برابر عمر انسان کار کنند، مناسب می‌کند؛ بنابراین در RTG هائی مانند آنهائی که نیروی کاوشگرهای فضایی Galileo و Cassini را تامین می‌کنند، کاربرد دارد.

همچنین پلوتونیم چهار ظرفیت یونی را در محلولهای آبی از خود نشان می‌دهد
یون +PuO در محلولهای آبی پایدار نیست و تناسبی با 4+Pu و 2+PuO ندارد. 4+Pu می‌تواند +PuO را به 2+PuO تبدیل کرده ، خودش به 3+PuO تبدیل شود و یک +PuO و 3+PuO آزاد کند.

پلوتونیوم ترکیبات دوتایی PuO و PuO2 را با اکسیژن شکل می‌دهد و با هیدراتهای PuF3,PuF4,PuCl3,PuBr3,PuI3 و کربن ، نیتروژن وسیلیکون در ترکیبات متغیر مداخله می‌کند. Puc, PuN, PuSi2 و اکسی هالیدها نیز شناخته شده می‌باشند: PuOCL , PuObr , PuOI.

کاربردها


img/daneshnameh_up/0/0d/125px_Plutonium_button.jpg

پلوتونیوم یکی از مواد مهم شکافت هسته‌ای در سلاحهای هسته‌ای پیشرفته می‌باشد. باید احتیاط لازم جهت جلوگیری از جمع شدن مقداری از پلوتونیوم که به جرم بحرانی نزدیک می‌شود، به عمل آورد، چرا که این مقدار از پلوتونیوم خود به خود واکنشهای شیمیایی تولید می‌کند.

بدون توجه به محدود نشدن پلوتونیوم توسط فشار خارجی که برای یک سلاح هسته‌ای لازم است، پلوتونیوم می‌تواند خودش را گرم کرده ، هر چیزی را که پیرامون آن را محدود می‌کند بشکند، جلوگیری شود. شکل ظاهری پلوتونیوم هم در این امر موثر است، بنابراین ، باید از اشکال فشرده مانند کره جلوگیری کرد.

همچنین پلوتونیوم مخصوصا نوع بسیار خالص آن ، آتش‌زا بدوه ، به‌صورت شیمیایی با اکسیژن و آب واکنش می‌دهد که می‌تواند باعث انباشتگی هیدرید پلوتونیوم و یک ترکیب Pyrophoric شود که ماده ای است که در دمای اطاق در هوا می‌سوزد. حجم پلوتونیوم به هنگام ترکیب شدن با اکسیژن بسیار افزایش می‌یابد و می‌تواند ظرف خود را بشکند. بنابر این احتیاطهای لازم برای حمل پلوتونیوم در هر شکل آن ، باید انجام شود و عموما یک اتمسفر خشک و خنثی نیاز می‌باشد.

علاوه بر اینها ، خطرات رادیواکتیوی نیز وجود دارد. خاک اکسید منیزیم موثرترین ماده برای فرو نشاندن آتش پلوتونیوم می‌باشد. آن ماده ، شعله را مانند یک کاهنده دما ( Hit Sink )سرد می‌کند و در عین حال از رسیدن اکسیژن به آن جلوگیری می‌کند. آب نیز در این مورد موثر است. در سال 1962 در Rocky Flats Plant در نزدیکی Boulder, Colorado یک آتش‌سوزی بزرگ پلوتونیومی رخ داد.

پلوتونیوم همچنین در ساخت سلاحهای رادیولوژیکی و ساخت زهرها ( نه الزاما مهلک ) کاربرد دارد. توده‌های انباشته شده پلوتونیوم توسط اتحاد جماهیر شوروی قدیم و ایالات متحده آمریکا بوجود می‌آمد. از پایان جنگ سرد ، تمرکز بر نگرانی از گسترش تکنولوژی هسته‌ای بوجود آمد. در سال 2002 دپارتمان انرژی ایالات متحده 34 تن از مواد پلوتونیوم را که برای ساخت سلاحهای هسته‌ای استفاده می‌شد، از دپارتمان دفاع ایالات متحده گرفت و از اوایل سال 2003 تصمیم گرفت برای خلاصی از این اورانیومها ، به تبدیل چندین نیروگاه هسته‌ای در آمریکا ، از سوخت اورانیوم غنی شده به سوخت MOX اقدام کند.


تصویر
پلوتونیوم

خطرات

گاهی اوقات از پلوتونیوم با عنوان سمی‌ترین ماده شناخته شده بر انسان نام برده می‌شود و این در حالی است که یک توافق کلی در میان کارشناسان مبنی بر نادرست بودن این مطلب وجود دارد. تا سال 2003 تنها یک مورد مرگ انسان به‌علت مجاورت و ارتباط با پلوتونیوم وجود داشته است. رادیومی که به‌صورت طبیعی بوجود می‌آید، حدودا 200 برابر سمی‌تر از پلوتونیوم است و برخی از Toxinهای آلی مانند سم بوتولین ، میلیاردها برابر سمی‌تر از پلوتونیوم می‌باشند.

به هر حال ،حوادث بحرانی نیز وجود داشته است. حمل بی ملاحظه 6.2 kg پلوتونیوم کروی در Los Alamos در 21 آگوست 1945 ، باعث انتشار دوز مرگبار تشعشع گردید. "Harry Daghlian" دوزی در حدود 510 rem دریافت کرد؛ او 4 هفته بعد درگذشت. مرگ دیگری در سال 1958 در واحد غنی‌سازی اورانیوم Los Alamos روی داد. پلوتونیوم در یک مخزن مخلوط‌کن جمع شده بود. یک بار جدید هم به آن منتقل شد و در نتیجه 8 کیلوگرم پلوتونیوم در مرکز مخزن جمع شد. یک کارگر در معرض تشعشع قرار گرفت و در کمتر از دو روز در گذشت.

حالتهای سمی پلوتونیوم از نظر شیمیایی و رادیو لوژیکی ، باید از خطرات پلوتونیوم متمایز شود. بسیاری از جنبشهای ضد هسته‌ای و در ادامه جنبشهای سیاست سبز از پلوتونیوم به‌عنوان خطرناک‌ترین ماده شناخته شده برای بشریت یاد کرده‌اند و تنها دلیلشان ، نقش مهلک آن در تولید سلاحهای هسته‌ای می‌باشد.

احتمالا اختلاف این دو دیدگاه است که باعث گزافه‌گویی‌های احساسی در خصوص سمی بودن پلوتونیوم می‌شود. در سال 1989 نوشته ای از "Bernard L. Cohen" اینگونه بیان می کند که:

«« خطرات پلوتونیوم خیلی آشکارتر و راحت‌تر از خطرات ناشی از مواد افزودنی به غذاها و همچنین حشره کشها فهمیده می‌شوند و در مقایسه تنها یک مرگ در هر 300 سال می‌تواند کم‌مایه بودن این نظر را اثبات کند. علی‌رغم حقایق شناخته شده بر جامعه علمی افسانه سمی بودن پلوتونیوم همچنان ادامه دارد.»»

بنابراین هیچ گونه شک و تریدی وجود ندارد که پلوتونیوم در صورت استفاده نادرست می‌تواند بسیار خطرناک باشد. پرتوی آلفا که پلوتونیوم از خود ساطع میکند نمی‌تواند به پوست نفوذ کند، اما می‌تواند به اندامهای داخلی در صورت تنفس و یا خوردن پلوتونیوم آسیب برساند. ذرات بسیار کوچک پلوتونیم در صورت تنفس و رسیدن به ریه‌ها می‌تواند باعث بوجود آمدن سرطان ریه شود. مواد دیگر از جمله ricin ، سم botulinum و سم tetanum در دوزهائی کمتر از یک میلی‌گرم ، می‌توانند کشنده باشند، بنابراین پلوتونیوم از این نظر غیر عادی نیست.

مقادیر قابل توجه بیشتر آن ، در صورت بلع یا تنفس ، می‌تواند باعث بوجود آمدن مسمومیت رادیویی حاد و مرگ شخص شود. با این وجود ، تاکنون هیچ مورد مرگ به‌علت خوردن و یا تنفس پلوتونیوم دیده نشده و بسیاری از مردم مقدار قابل توجهی پلوتونیوم در بدن خود دارند.

خصوصیات

این فلز ظاهری نقره‌ای رنگ دارد و هنگامی که اکسید می‌شود، رنگش تا حدی به زرد تیره می‌گراید. اگر مقدار زیادی از پلوتونیوم در جایی جمع شود، به قدری گرم می‌شود که نمی‌توان آن را لمس کرد و دلیل آن نیز ساطع کردن انرژی آلفا می‌باشد. مقادیر بیشتر گرمای لازم را برای جوشاندن آب بوجود می‌آورد. این فلز به‌سرعت در اسید هیدرویدیک یا اسید پرکلریک غلیظ ، حل می‌شود. این فلز شش حالت آلوتروپی Allotropic با ساختارهای بلورین گوناگون از خود نشان می‌دهد که چگالی آنها از 16.00 تا 19.86 تغییر می‌کند.



داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

عنصر گالیم

تاریخ:چهارشنبه 6 دی 1391-16:06

 


Zinc - Gallium - Germanium
Aluminum
Ga
In

img/daneshnameh_up/1/13/Ga_TableImage.png
جدول کامل
عمومی__
نام , علامت اختصاری , شماره Gallium, Ga, 31
گروه شیمیایی فلز ضعیف
گروه , تناوب , بلوک 13 IIIA , 4 , بلوک p
جرم حجمی , سختی 5904 kg/m3, 1.5
رنگ سفید نقره‌ای
img/daneshnameh_up/3/32/125pxGa2C31.jpg
خواص اتمی
وزن اتمی 69.723 amu
شعاع اتمی (calc.) 130 (136)pm
شعاع کووالانسی 126 pm
شعاع وندروالس 187 pm
ساختار الکترونی Ar]3 d10 4 s2 4p1]
-e بازای هر سطح انرژی 2, 8, 18, 3
درجه اکسیداسیون (اکسید) 3 (آمفوتریک)
ساختار کریستالی اورتورومبیک
خواص فیزیکی
حالت ماده جامد
نقطه ذوب 302.91 K (85.57 °|F)
نقطه جوش 2477 K (3999 °F)
حجم مولی 11.80 scientific notationש10-6 m3/mol
گرمای تبخیر 258.7 kJ/mol
گرمای هم‌جوشی 5.59 kJ/mol
فشار بخار 9.31 scientific notation-36 Pa at 302.9 K
سرعت صوت 2740 m/s at 293.15 K
متفرقه
الکترونگاتیویته 1.81 (درجه پائولینگ)
ظرفیت گرمایی ویژه 370 J/kg*K
رسانائی الکتریکی 6.78 106/m اهم
رسانایی گرمایی 40.6 wW/m*K
1st پتانسیل یونیزاسیون 578.8 kJ/mol
2nd پتانسیل یونیزاسیون 1979.3 kJ/mol
3rd پتانسیل یونیزاسیون 2963 kJ/mol
4th پتانسیل یونیزاسیون 6180 kJ/mol
پایدارترین ایزوتوپها
ایزو وفور طبیعی نیم عمر DM DE MeV DP
69Ga 60.1% Ga با 38 نوترون ، پایدار است.
71Ga 39.9% Ga با 39 نوترون پایدار است
واحدهای SI & STP استفاده شده ، مگر آنکه ذکر شده باشد.

اطلاعات اولیه

گالیم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای نشان Ga و عدد اتمی 31 می‌باشد. گالیم فلز پست نرم ، کمیاب و نقره‌ای رنگ است که در حرارت پایین شکننده بوده ، اما در بالاتر از دمای اطاق به حالت مایع در می‌آید و واقعا در کف دست می‌جوشد. این عنصر در مقادیر بسیار کم در سنگ معدن بوکسیت و روی وجود دارد. آرسنید گالیم بعنوان نیمه هادی و بیشتر در دیودهای نور افشان (LED ها) مورد استفاده می‌باشد.

تاریخچه

گالیم را ( از واژه لاتین Gallia به معنی "فرانسه" و نیز gallus به معنی خروس ) Lecoq de Boisbaudran در سال 1875 با مشخصه طیف‌نمایی خود ( 2 خط بنفش ) و در آزمایش یک مخلوط روی از کوههای پیرنه کشف نمود. قبل از کشف بیشتر ویژگیهای این عنصر توسط "دیمتری مندلیف" بر مبنای جایگاهش در جدول تناوبی پیش بینی و توصیف شده بود؛ ( او این عنصر فرضی را eka-aluminum نامید ).

بعدها Boisbaudran در سال 1875 با الکترولیز هیدروکسید در محلول KOH این عنصر آزاد را بدست آورد. او نام این عنصر را از نام سرزمین مادری اش فرانسه اقتباس کرد و در یکی از جناسهای چند زبانه مورد علاقه دانشمندان اوایل قرن نوزدهم ، نام این عنصر را از نــام Lecoq به معنی خروس گرفتند و کلمه لاتین برای خروس ، gallus است.

پیدایش

این فلز حقیقی اغلب بصورت اجزاء بسیار کم در بوکسیت ، زغال سنگ ، دیاسپور ، ژرمانیت و اسفالریت یافت می‌شود. غبار لوله حاصل از سوخت زغال سنگ دارای مقادیر به بزرگی 5/1 درصد گالیم می‌باشد.

خصوصیات قابل توجه

گالیم با درجه خلوص بالا رنگ نقره‌ای جذابی داشته و فلز جامد آن مانند شیشه می‌شکند. فلز گالیم در صورت سخت شدن 3,1 درصد انبساط می‌یابد، بنابراین نباید آنرا در ظروف شیشه‌ای یا فلزی نگهداری کرد. همچنین گالیم ، بیشتر فلزات دیگر را با نفوذ در شبکه فلزی آنها فرسوده می‌کند. گالیم یکی از چهار فلزی ( سزیم ، جیوه و روبیدیم ) است که در دمای نزدیک به دمای معمولی اطاق به شکل مایع هستند و بنابراین می‌توان از آنها در دماسنجهای دمای بالا استفاده نمود. از نکات قابل توجه این عنصر ، دارا بودن یکی از بزرگترین بازه‌های مایع (منظور فاصله بین دمای ذوب و دمای تبخیر می‌باشد) برای یک فلز و دارا بودن فشار بخار کم در دماهای زیاد است.

این فلز تمایل شدیدی به فوق سرد شدن زیر نقطه ذوب خود دارد، لذا برای سخت نمودن آن استفاده از ریزبلورها ( ذرات ریزی که برای منجمد کردن بکار می‌رود ) ضروری است. گالیم با درجه خلوص بالا توسط اسیدهای معدنی به‌آهستگی مورد حمله قرار می‌گیرند. نقطه ذوب آن بسیار پایین است (T=30°C) و چگالی آن در حالت مایع بیشتر از حالت بلوری آن می‌باشد، ( همانند آب ، برای فلزات معمولا" تاثیرات معکوس دیده می‌شود ).

گالیم بصورت هیچ یک از ساختارهای بلوری ساده متبلور نمی‌شود. حالت پایدار در شرایط عادی به‌صورت قائم‌الزاویه با 8 اتم در سلول واحد معمولی می‌باشد. هر اتم تنها یک همسایه نزدیک ( در مسافت A 44,2 ) و شش همسایه دیگر در 39,0A دارد. بسیاری از حالات پایدار و فراپایدار ، تابع دما و فشار هستند.

عامل اتصال اتمهای نزدیکتر ، ویژگی کووالانسی است، بنابراین دوتائی های Ga2 اساسی‌ترین بخش این ساختار بلوری می‌باشد. ترکیب آرسنید گالیم قادر است الکتریسیته را مستقیما" به نور هم‌فاز تبدیل کند ( این ویژگی برای دیودهای نورفشان ضروری است ).

img/daneshnameh_up/f/f6/130pxGallium1_640x480.jpg

کاربردها

  • عمده‌ترین مورد استفاده گالیم در IC های آنالوگ است و دومین کاربرد نهائی عمده آن در دستگاههای الکترونیک نوری ( بیشتر دیودهای لیزری و دیودهای نور فشان ) می‌باشد.

  • گالیم چون باعث خیس شدن شیشه یا چینی می‌شود، در ساخت آئینه‌های بسیار شفاف بکار می‌رود.

  • به‌طور وسیع برای استحکام نیمه‌هادیها داشته و در ساخت ابزار جامد مثل ترانزیستور مورد استفاده قرار می‌گیرد.

  • گالیم به‌راحتی با بیشتر فلزات آلیاژ تشکیل داده و بعنوان بخشی از آلیاژهای زود ذوب بکار می‌رود.

  • استفاده از گالیت منیزیم دارای ناخالصی (مانند Mn+2 )، در ساخت پودر فسفر فعال شده با اشعه ماورای بنفش آغاز گشته است.





داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

شناسایی و طبقه بندى آلدئیدها و کتونها

تاریخ:چهارشنبه 29 آذر 1391-21:58

2-1- آزمونهای خاص آلدئیدها

الف) معرف شیف (فوشین)

روش آزمایش

5 قطره آلدهید (یا 5 صدم گرم آلدهید جامد) را با 2 سی سی معرف شیف مخلوط كرده و در حمام آب سرد (مخلوط آب – یخ) به خوبی تكان دهید. ایجاد رنگ ارغوانی مایل به بنفش پس از حداكثر چند دقیقه، نشانه نتیجه مثبت آزمایش است.

توضیح:

بعضی از كتونها و تركیبات غیر اشباع با معرف تركیب شده و رنگ صورتی كمرنگ فوشین اولیه را تولید میكنند كه دلیل بر مثبت بودن آزمایش و آلدهید بودن جسم نیست. از این آزمایش برای تشخیص آلدوزها از ستوزها در قندها نیز استفاده میشود، بدین صورت كه آلدوزها پس از یك ساعت رنگ صورتی ایجاد میكنند در صورتی كه كتوزها (ستوزها) و دی ساكاریدها به جز مالتوز این عمل را انجام نمیدهند.

عده ای از آلدهیدهای آروماتیك (مثل وانیلین) به این آزمون جواب منفی میدهند.

تذكر:

در انجام آزمایش فوق نباید معرف فوشین (شیف) را گرم نمود زیرا با حرارت دادن، اسید سولفور از معرف خارج شده و معرف خودبخود تغییر رنگ میدهد. همچنین معرف نباید قلیایی باشد و هرگاه این آزمایش با یك جسم مجهول انجام شود باید یك آلدهید معلوم به عنوان شاهد جهت مقایسه با معرف آزمایش شود.

ب) آزمون كرومیك اسید

واكنش با كرومیك اسید موید این واقعیت است كه آلدهیدها را می توان در اثر اكسایش با كرومیك اسید به سهولت به كربوكسیلیك اسید مربوطه تبدیل نمود. رسوب سبز رنگ كروموسولفات است.

روش آزمایش

یك قطره مایع یا 10 میلی گرم جامد مورد نظر را در 1 سی سی استون حل كنید. چند قطره معرف كرومیك اسید را همراه با به هم زدن به تدریج اضافه كنید. از بین رفتن رنگ نارنجی معرف و ایجاد رسوب یا امولسیون سبز یا آبی مایل به سبز نشانه نتیجه مثبت آزمون است و موید وجود آلدهید است.

H2Cr2O7 نارنجی رنگ و Cr2(SO4)3 سبز رنگ است

توضیح:

در مورد آلدهیدهای آلیفاتیك پس از 5 ثانیه رنگ محلول كدر میشود و پس از 30 ثانیه رسوب ظاهر میشود. برای آلدهیدهای آروماتیك 30 تا 120 ثانیه و یا بیشتر ممكن است طول بكشد. در مواردی ممكن است رسوب تشكیل شود ولی رنگ محلول نارنجی بماند.

تذكر:

برای اطمینان از خلوص استون، آزمون را با استون تنها نیز انجام دهید و 3 تا 5 دقیقه برای نتیجه گیری صبر كنید.

ج) آزمون تولنس

بیشتر آلدهیدها با محلول نقره نیترات آمونیاكی واكنش می دهند و آلدهید در اثر اكسایش به كربوكسیلیك اسید تبدیل می شود و فلز نقره رسوب می كند (آئینه نقره ای).

روش آزمایش

1 قطره مایع یا 10 میلی گرم جامد مجهول را در حداقل دی اكسان حل كنید. این محلول را به 2 تا 3 سی سی معرف تولنس در یك لوله آزمایش اضافه كنید. محلول را به خوبی به هم زده و به تشكیل آئینه نقره ای در جدار لوله دقت كنید. در بعضی موارد لازم است محلول را در حمام آب، گرم كنید.

توضیح:

این آزمایش به آلدهیدهای خطی و حلقوی پاسخ میدهد. علاوه بر آن دی فنیل آمین و سایر آمینهای حلقوی، همچنین آلفا نفتیل و سایر فنلها نیز با این معرف پاسخ مثبت میدهند.

تذكر:

پس از آزمون محتوی لوله را خالی كرده و با نیتریك اسید رقیق بشویید تا فولمینات نقره كه خشك آن منفجر شونده است حذف شود.

د) آزمون با محلول فهلینگ

آلدهیدها محلول فهلینگ را به اكسید كوئیورو زرد یا قرمز رنگ احیا میكنند. برای آلدهیدهای آلیفاتیك نتیجه آزمایش مثبت است ولی در مورد آلدهیدهای آروماتیك قضاوت مشكل است.

روش آزمایش

2 قطره مایع یا 20 میلی گرم جامد مجهول را در یك لوله آزمایش با 2 الی 3 سی سی محلول فهلینگ مخلوط كنید و آنرا در حمام آب جوش بمدت حدود 3 دقیقه حرارت دهید. ایجاد رسوب زرد تا قرمز نتیجه مثبت آزمایش (وجود آلدهید) را نشان میدهد.

توضیح:

این آزمایش به آلدهیدهای خطی سریعا پاسخ میدهد. ولی با آلدهیدهای حلقوی معمولا پاسخ نمیدهد.

هـ) آزمون با محلول بندیكت

روش آزمایش

به محلول سوسپانسیونی از یكدهم گرم (یا 2 قطره) مجهول در 2 سی سی آب، حدود 2 سی سی محلول بندیكت اضافه كنید. به تشكیل رسوب زرد یا سبز مایل به زرد دقت كنید. سپس تا جوش حرارت دهید و به تشكیل رسوب دقت كنید.

روش آزمایش برای تركیباتی كه گوگرد دارند.

نیم سی سی از آلدهید مورد آزمایش را با 3 سی سی سدیم بیكربنات 10% مخلوط و به آن 2 سی سی معرف بندیكت اضافه كنید و لوله را در بشر محتوی آب جوش قرار دهید. پس از چند دقیقه ایجاد رسوب زرد تا نارنجی یا سبز مایل به زرد نتیجه مثبت آزمایش را نشان میدهد.

توضیح:

از این معرف جهت تشخیص آلدهیدهای خطی، مخصوصا جهت شناسایی قندها استفاده میشود. این معرف حتی تا 1صدم درصد گلوكز در آب را تشخیص میدهد. رنگ رسوب ممكن است قرمز، زرد و یا سبز باشد كه این بستگی به جسم احیا كننده دارد.

روش تشخیص آلدهیدهای حلقوی و خطی بدین نحو است كه هر دو آلدهید به معرف تولنس (تولنز) پاسخ مثبت میدهند در صورتی كه فقط آلدهیدهای خطی با این معرف جواب مثبت میدهند. آلفا هیدروكسی كتون، آلفا كتو آلدهید و آلفا هیدروكسی آلدهید نیز همینگونه پاسخ میدهد.

مشتقات هیدرازین مثل فنیل هیدرازین، هیدرازو بنزن، فنیل هیدروكسیل آمین و پارا آمینو فنل با این معرف پاسخ مثبت میدهند. مولكولهایی كه فقط یك گروه الكلی (اول یا دوم یا سوم) یا یك گروه كتونی دارند به این معرف پاسخ نمیدهند.

تذكر:

این محلول به جای محلول فهلینگ كه شدیدا قلیایی است معرفی شده است.

2-2- آزمونهای مشترك برای آلدئیدها و كتونها

در صورتیكه با آزمون 2و4- دی نیترو فنیل هیدرازین وجود گروه كربنیل اثبات شد و هیچیك از آزمونهای فوق نتیجه مثبت نداد وجود گروه كتونی قابل تایید است. به هرحال برای شناسایی و تعیین ساختمان دقیق تر میتوان آزمونهای زیر را انجام داد. البته آزمونهای زیر خاص كتونها نیستند بلكه بعضی از آنها در شناسایی ساختمان آلدهیدها هم بكار میروند.

الف) آزمون یدوفرم

این آزمون برای شناسایی متیل كتونها میباشد. همچنین برای تركیباتی كه در شرایط آزمایش (محلول قلیایی ید) میتوانند به متیل كتونها اكسید شوند نیز جواب مثبت میدهند.

روش آزمایش

در یك لوله آزمایش 2دهم سی سی و یا نیم گرم از تركیب كربونیل دار (آلدهید یا كتون) بریزید. (در صورتی كه از جسم جامد استفاده میشود جهت حل نمودن آن از 3 سی سی محلول دى اكسان استفاده نمایید). سپس به آن یك سی سی محلول سود 10% اضافه نموده، سپس تا زمانی كه رنگ زرد معرف یدوفرم در لوله پایدار بماند یا رسوب تشكیل شود، از معرف یدوفرم به آن اضافه كنید. چند دقیقه در حمام آب گرم 60 درجه قرار داده تا واكنش انجام شود و سپس لوله را سرد كنید و چند سی سی آب مقطر به آن اضافه كنید. رسوب زرد رنگ یدوفرم پس از چند دقیقه ظاهر میگردد كه میتوانید آنرا صاف نموده و پس از خشك كردن نقطه ذوب آنرا تعیین كنید. (نقطه ذوب یدوفرم 119 تا 121 درجه سانتیگراد میباشد).

در صورتی كه پس از حرارت دادن رنگ زرد ید زایل شود دوباره تا ثابت ماندن رنگ زرد از محلول ید اضافه كنید و در صورتی كه بیش از حد لازم از محلول ید اضافه شود، با اضافه نمودن چند قطره سود 10% رنگ اضافی از بین میرود.

توضیح:

این آزمایش برای تركیباتی كه دارای یك گروه CH3CO یا CH2ICO یا CHI2CO باشند و همچنین تركیبات CH3CHOHR، CH3CORC2H5OH، CH2CHO، RCHOHCH2CHOHR و RCH2COR’ پاسخ مثبت میدهد كه R میتواند هر بنیان آلكیل یا آریل باشد بجز رادیكال آریل استخلاف شده دی ارتو كه جواب مثبت نمیدهد. همچنین این آزمایش برای تركیبات زیر پاسخ منفی میدهد.

CH3COCH2NO2، CH3COCH2CN و CH3COCH2COOR زیرا در این تركیبات گروه استیل بوسیله معرف یدوفرم شكسته میشود و استیك اسید تولید شده با ید تركیب نمیشود.

ب) واكنش با معرف هیدروكسیل آمین هیدروكلراید

در اثر واكنش آلدهیدها و كتونها با این معرف، اكسیم همراه با آزاد شدن HCl تشكیل میشود كه قابل تشخیص است.

روش آزمایش برای تركیبات خنثی

در یك لوله آزمایش 1 سی سی معرف هیدروكسیل آمین هیدروكلراید و دودهم سی سی یا چند بلور از تركیب كربونیل دار (آلدهید یا كتون) بریزید. تغییر رنگ از نارنجی به قرمز نتیجه مثبت آزمایش را نشان میدهد. اگر در حرارت معمولی تغییر رنگی مشاهده نشد تا جوش حرارت دهید و تغییر رنگ آنرا یادداشت كنید.

روش آزمایش برای تركیبات اسیدی و قلیایی

در یك لوله آزمایش 1 سی سی از معرف هیدروكسیل آمین هیدروكلرید و دو دهم سی سی یا چند بلور از تركیب كربونیلدار (آلدهید یا كتون) بریزید. در یك لوله آزمایش دیگر 1 سی سی معرف هیدروكسیل آمین هیدرو كلراید را بعنوان شاهد بریزید و سپس به لوله آزمایش اولی سود 1% یا HCl رقیق اضافه نموده تا رنگ آن مشابه رنگ لوله آزمایش دوم شود. مجددا یك سی سی معرف هیدروكسیل آمین هیدروكلراید به لوله آزمایش اول اضافه كرده رنگ ایجاد شده را یادداشت كنید.

توضیح:

تغییر رنگ ایجاد شده مربوط به اسید كلریدریك آزاد شده است. خاصیت بازی اكسیم آزاد شده به اندازه ای نیست كه اسید كلریدریك آزاد شده را خنثی نماید. تمام آلدهیدها و بسیاری از كتونها با معرف فوق فوری تفییر رنگ میدهند. بعضی از كتونهای سنگین مولكول مانند بنزوفنون، بنزوئیل، بنزوئین و كامفر احتیاج به حرارت دارند. بسیاری از آلدئیدها بعلت اكسیداسیون در هوا، خودبخود دارای مقداری اسید میباشند از این جهت باید محلول آنها در آب یا سوسپانسیون آنها را بوسیله كاغذ تورنسل آزمایش نمود.

ج) آزمون فریك كلراید

آلدئیدها و كتونهایی كه فرم انولی در آنها زیاد است به این آزمون پاسخ مثبت میدهند.

روش آزمایش

چند قطره محلول دو و نیم درصد فریك كلراید به یك سی سی محلول آبی نمونه (3-1 درصد وزنی) اضافه كنید. محلول را خوب مخلوط كنید. تشكیل رنگ معمولا فوری است اما تا مدت زیادی پایدار نیست.

چنانچه نمونه در آب نامحلول بود حدود 20 میلی گرم نمونه جامد و یا 1 قطره مایع را در 1 میلی لیتر كلروفرم حل كنید. یك قطره پیریدین و 3 تا 5 قطره محلول 1% فریك كلراید در كلروفرم به آن اضافه كنید. رنگ ایجاد شده بخاطر تشكیل كمپلكس با یون Fe(III) است.

د) واكنش با سدیم بی سولفیت:

تشكیل رسوب كمپلكس افزایشی بی سولفیت نشانه وجود تركیب كربونیل دار می باشد. البته تمام كتونها چنین مشتقی ایجاد نمیكنند و بیشتر خاص آلدهیدها میباشد.

روش آزمایش

یک میلی لیتر از معرف سدیم بی سولفیت غلیظ را در یک لوله آزمایش ریخته به آن 3/0 میلی لیتر از جسم مورد نظر اضافه کنید و شدیدا تکان دهید. تشکیل رسوب سفید دلیل بر مثبت بودن آزمایش است.

توضیح:

اکثر گروههای کربونیل فعال به این آزمایش جواب مثبت میدهند، چون این واکنش نوکلئوفیلی است هرچقدر گروه کربنیل مثبت تر باشد امکان جواب مثبت بیشتر است، در نتیجه این آزمایش بیشتر مخصوص آلدئیدها میباشد.

تركیب محصول كه هیدروكسی آلكان سولفونات نام دارد فقط در محیط خنثی پایدار بوده و در محیط اسیدی و یا بازی تجزیه شده و آلدهید یا كتون اولیه را بوجود می آورد. از این خاصیت جهت خالص نمودن آلدهیدها و كتونها میتوان استفاده نمود. تركیب محصول كه از آلدهیدهای با وزن مولكولی پایین به دست می آید در آب محلول میباشد. اكثر متیل كتونها و كتونهای حلقوی با وزن مولكولی پایین یا سیكلو اكتانون و بعضی از گروههای كربونیل فعال با معرف بی سولفیت سدیم واكنش میدهند ولی بعضی متیل كتونها بكندی واكنش داده و یا اصلا واكنش نمیدهند. (مانند پنیاكولون، مزیتیل اكساید و آریل متیل كتونها). از طرف دیگر سینامیل آلدهید ایجاد مشتق بی سولفیتی مینماید كه دو مولكول بی سولفیت به آن اضافه شده است.




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

تهیه استانیلید

تاریخ:چهارشنبه 29 آذر 1391-21:37

استانیلید

استانیلید یا فنیل استامید نرمال یا استانیلین نرمال یک ماده ورقه ای (پرکی شکل) سفید یا کرم رنگ می باشد. این ماده در انواع بی رنگ، کریستالی براق نیز موجود است. از این ماده به عنوان تب بر و ضد درد استفاده می گردد. همچنین استانیلید به عنوان یک ماده میانی در ساخت رنگینه ها نقش حیاتی ایفا می کند.

خصوصیات

1)استانیلید یک پودر سفید رنگ یا کرم رنگ یا به صورت ورقه ای می باشد.

2)وزن مولکولی آن برابر 16/135 می باشد.

3)وزن مخصوص استانیلید 21/1 می باشد.

4)نقطه ذوب آن 2/114 درجه سانتیگراد می باشد.

5)نقطه جوش استانیلید 8/303 درجه سانتیگراد می باشد.

6)در الکل، اتر و بنزن حلالیت دارد.

7)حلالیت آن در آب ناچیز است.

8) در دمای 545 درجه سانتی گراد اشتعال پذیر است.

کاربرد و موارد مصرف

استانیلید به صورت گسترده به عنوان تب بر و ضد درد استفاده می شود.مصارف اصلی استانیلید به صورت زیر می باشد.

1)داروئی

2)مواد میانی و ساخت رنگهای نساجی

3)به عنوان تسریع کننده در صنایع لاستیک سازی

4)پایدار کننده پراسید

5) به عنوان بازدارنده در هیدروژن پراکسید

6) پایدار کننده استر،سلولوز، روغن جلا

انواع

1)صنعتی

2)فوق العاده خالص

بررسی جایگاه صنعتی

در حال حاضر بین 8 تا 10 سازنده استانیلید در کشور هندوستان وجود دارد که مجموع ظرفیت آنها بالغ بر 2850 تن می باشد. هر چند تولیدات آنها بالغ بر 21000 تن می باشد ولی میزان تقاضای آن حدود 3200 تن تخمین زده می شود.

روش تولید

سه روش عمده جهت تولید استانیلید وجود دارد.

1)از آنیلین و اسید استیک

فرمول واکنش : (بازده 90 درصد)C6H5 NH2 + CH3 COOHC6H5NHCOCH3 + H2O

آب استانیلید اسید استیک آنیلین

2) از آنیلین و انیدرید استیک

فرمول واکنش:2C6H5 NH2 + (CH3 CO)2 O2C6H5 NHCOCH3 + H2O

آب استانیلید انیدرید استیک

3) از انیدرید استیک و فنیل آمونیوم کلراید

آثار استانیلید:

اگر چندین روز متوالی روزی یک گرم تا یک گرم و نیم استانیلید بکار برده شود، در چهره و انتهای دست و پا سیانوز تولید میشود. سبب سیانوز تبدیل هموگلوبین خون به متهموگلوبین است .در آزمایش خون رنگ سرم تغییری نیافته و تعداد و شکل گلبول های قرمز تفاوت بسیار نکرده است . از این آزمایش چنین نتیجه گرفته میشود که استانیلید هموگلوبین رادر داخل گلبول ها تبدیل به متهموگلوبین کرده و خود گلبول های قرمز را منهدم نمی کند و تا هنگامی که گلبولها منهدم نشوند متهموگلوبین بسهولت به حالت اکسی هموگلوبین درمی آید و بهمین جهت است که سیانوز ناشی از استعمال استانیلید بزودی بهبودی یافته و در صورتی که بیش از میزان تراپوتیکی (درمان شناسی ) تجویز نشده باشد همیشه بدون هیچگونه خطری رفع شده ، اثری از خود باقی نمی گذارد. استانیلید بمقدار بسیار، علاوه بر سیانوز شدید قلب را فلج میکند. استانیلید حرارت را بسرعت پائین می آورد. در اثر ضدّ تب چهل سانتی گرم آن با یک گرم آنتی پیرین برابر است . معمولاً ده تا بیست سانتی گرم آن برای پائین آوردن تب کفایت میکند. استانیلید به میزان روزی یک گرم تا یک گرم و نیم مقدار بول را کم میکند.


موارد استعمال :

با وجودی که سیانوز حاصل ازبکار بردن استانیلید زودگذر و بدون خطر است ، این دارو بعنوان ضدّ تب مضرّی شناخته شده ، از ضدّ تب آن به ندرت استفاده میشود. اثر ضددرد این دارو در درمان حملات دردناک تابس ، نورالژی ، سیاتیک ، نورالژی بین ضلعی و نورالژی عصب سه شاخه مورد استفاده است . مقدار استعمال آن 25 سانتی گرم در یک بار و 75 سانتی گرم در بیست وچهار ساعت است . حداکثر میزان استعمال آن در یک بار سی سانتی گرم و در 24 ساعت 5/1 گرم است . (درمان شناسی تالیف محمدعلی غربی ، به اهتمام علی محمد سپهر ج 1 ص 184 و 185.)

مشخصات و مکانیزم ساخت نیترواستانیلید

C6H5-NH(C=O)CH3 استانیلید می باشد که در آن گروه NHCOCH3 بر روی حلقه ی آروماتیکی وجود دارد. حال چنانچه بخواهیم یک گروه دیگر بر روی حلقه قرار دهیم، این گروه می تواند موقعیتهای ارتو، متا و پارا را اشغال نماید. یعنی گروه جدید همسایه ی گروه قبلی باشد (ارتو) و یا یک کربن از آن فاصله داشته باشد(متا) و یا دو کربن فاصله داشته باشد و در دورترین فاصله ی ممکن قرار گیرد (پارا).
استانیلید دارای نقطه ذوب 113 تا 115 درجه ی سانتیگراد و نقطه جوش 304 درجه ی سانتیگراد می باشد.
ارتو و پارا نیترواستانیلید بوسیله ی واکنش استانیلید با مخلوطی از نیتریک اسید و سولفوریک اسید بدست می آید. زیرا گروه نخست یعنی NHCOCH3
گروه حجیمی است، فرم پارا که در آن دو گروه فوق و نیترو از هم فاصله ی بیشتری دارند، پایدارتر بوده و قسمت بیشتر محصول را به خود اختصاص می دهد. اما جدا کردن ایزومرهای پارا و ارتو از طریق تقطیر جز به جز ممکن است، زیرا ابن دو ترکیب در نقطه ی جوش متفاوت هستند.
واکنش استانیلید با نیتریک اسید غلیظ سبب تولید پارانیترواستانیلید می شود. برای بالا بردن بازده می توان از نسبت 3 به 1 از سولفوریک اسید و نیتریک اسید استفاده نمود. چون این واکنش گرمازا است، باید افزایش استانیلید به اسید نیتریک غلیظ بسیار آهسته و همراه با سردکردن محیط واکنش صورت گیرد.

نام:

استانیلید

Acetanilide

نام های مشهور دیگر:

N - فنیل استامید((N-Phenylacetamide

Acetanil

نام تجاری:

Antifebrin

شکل مولکول:

فرمول مولکولی:

C6H5NH(COCH3)

جرم مولکولی (گرم بر مول):

135.17

نقطه ذوب (درجه سانتیگراد):

113–114°C (235–239 °F)

نقطه جوش (درجه سانتی گراد):

304

درجه احتراق (درجه سانتیگراد):

545

چگالی (گرم بر سانتیمتر مکعب):

1.219

حالت:

جامد- بی بو- بی طعم

رنگ:

بدون رنگ مایل به سفید

حلالیت در آب:

1 g/185 mL at 22°C

:CAS number

]103-84-4[

کلیه اطلاعات داده شده در شرایط استاندارد می باشد.

(دمای 25 درجه سانتی گراد و فشار 100 کیلو پاسکال).


تهیه پارا نیترو استانیلید

نام آیوپاک: N-(4-nitrophenyl)acetamide




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

گاز هیدروژن به فلز تبدیل شد

تاریخ:پنجشنبه 23 آذر 1391-22:16

h2

محققان موسسه ماکس پلانک ادعا دارند با کمک گرفتن از ویژگی های خاص گاز هیدروژن و تحت شرایطی ویژه توانسته اند هیدروژن را به فلز تبدیل کنند.
شاید این ادعا غیر ممکن به نظر بیاید اما با در نظر گرفتن اینکه هیدروژن گازی قلیایی است، می تواند تحت شرایطی خاص و مناسب ویژگی های فلزی از خود نشان دهد. با این همه تا به امروز کسی نتوانسته است فراوانترین عنصر موجود در جهان را با ویژگی های فلزی به نمایش بگذارد.

تمام معنی چنین ادعایی به این بستگی دارد که فلز چگونه تعریف می شود. برای انتخاب عنصری به عنوان فلز معیارهای استانداردی وجود دارند: فلزها باید رسانای برق و حرارت باشند، باید تا درجه حرارتی خاص از قابلیت چکش خواری برخوردار باشند و تحت شرایطی خاص باید به شکل جامد باشند.با وجود اینکه به نظر نمی آید بتوان هیدروژن را با هیچ یک از این معیارها انطباق داد، دو محقق موسسه ماکس پلانک در مقاله ای ادعا کرده اند موفق به انجام این کار شده اند. این دو ابتدا مقداری هیدروژن را درون واشر آلومینا اپوکسی قرار داده و این واشر را در میان سلول سندانی الماسی گذاشتند تا بتوانند میزان کدری و مقاومت الکتریکی نمونه خود را از طریق لیزر و الکترودها محاسبه کنند. سپس محققان در حرارت اتاق میزان فشار را به بالای 220 گیگاپاسکال رساندند، شرایطی که نمونه آغاز به کدر شدن کرده و ویژگی های رسانایی در آن پدیدار شد.

در مرحله بعدی این آزمایش، محققان در حالی که فشار را به 260 گیگاپاسکال می رساندند، درجه حرارت را نیز به منفی 400 درجه رساندند. در این وضعیت مقاومت الکتریکی نمونه 20 درصد افزایش پیدا کرد.

بر اساس گزارش پاپ ساینس، نکته قابل توجه این آزمایش ایجاد ویژگی های رسانایی در هیدروژن تحت حرارت اتاق و به واسطه بالا بردن میزان فشار است. با این همه برای تایید یا رد این ادعا، نتایج به دست آمده محققان ماکس پلانک باید توسط دیگر دانشمندان مورد بازبینی و آزمایش دوباره قرار بگیرد.




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

محلول سازی

تاریخ:چهارشنبه 15 آذر 1391-10:57

محلول سازی



نوع مطلب : محلول ها(شیمی) 

داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

پایان دنیا: اگر واقعیت داشت چطور؟

تاریخ:چهارشنبه 15 آذر 1391-10:39

چند روزی بیشتر تا پایان دنیا باقی نمانده است. این دیدگاهی است که بیش از 700 میلیون نفر در جهان به آن معتقدند! بر اساس یک تحقیق علمی معتبر و گزارش منتشر شده در روییترز، از هر 7 نفر، یک نفر معتقد است که پایان جهان به زودی فرا می رسد. بر اساس جدیدترین نظرسنجی ها، تقریباً 15 درصد از مردم جهان بر این باورند که دنیا در طول دوران زندگی آنها پایان خواهد پذیرفت و این در حالی است که 10 درصد معتقدند پیش بینی مایا کاملاً صحیح می باشد.

اما چرا؟ چطور ممکن است که جمعیتی بالغ بر ۷۰۰,۰۰۰,۰۰۰ نفر در جهان به پایان دنیا طی روزهای آینده باور داشته باشند؟ دلایل آنها چیست و بر چه اساسی چنین پایانی برای آنها قابل قبول می باشد. در ادامه این مقاله از زاویه جدیدی به پایان جهان در سال 2012 نگاه خواهیم نمود. بدون شک شما نیز تاکنون مقالات گوناگونی در این خصوص خوانده اید. اما ما در این مقاله سعی خواهیم نمود تا به برخی زوایای پنهان در رابطه با پایان جهان اشاره نموده و نیز آنرا از دیدگاه مردم مورد برسی قرار دهیم. اینکه چرا گروه عظیمی از مردم جهان به پیش بینی مایا و پایان جهان در 21 دسامبر 2012 باور دارند، دلایل و دیدگاه آنها چیست و آیا براستی پایان دنیا ممکن است؟

پایان دنیا: آیا ممکن است؟

بله. این واقعه پیش از این نیز اتفاق افتاده و در هر زمانی می تواند روی دهد. اما در اینجا نکات قابل توجهی وجود دارد که بایستی آنها را در نظر بگیرد.

نکته اول اینکه در اینجا اصطلاح "پایان دنیا" و یا "پایان جهان" در واقع تنها به کره زمین اشاره دارد نه کل جهان هستی. دنیا میلیاردها و میلیاردها سال است که باقی و پابرجاست و این پروسه همچنان ادامه خواهد داشت.

بنابراین منظور افراد از "پایان جهان" تغییرعظیمی در کره زمین بر اثر یک عامل خارجی (مانند برخورد یک شهاب سنگ) و یا عامل داخلی (مانند تغییرات زمین ) می باشد که می تواند منجر به نابودی همه و یا گروه عظیمی از انسان ها شود.

نکته دوم این است که چنین رویدادها و حوادثی کاملاً طبیعی بوده و هر روزه در نقاط گوناگون جهان هستی روی می دهد. زمین پیش از این نیز بارها دچار تحولات عظیم و نابودی شده است که از جمله نمونه های بارز آن می توان به نابودی دایناسورها در 65 میلیون سال پیش اشاره کرد. بنابراین وقوع چنین رویدادهایی غیرمنطقی و دور از ذهن نیست و دیر یا زود نیز برای زمین تکرار خواهد شد. دنیا بدون شک روزی به پایان خواهد رسید اما آن روز شاید به این زودی ها نباشد.

در واقع آنچه که ماهیت پایان دنیا را در دسامبر 2012 به چالش می کشد وقوع این حادثه نیست بلکه پیش بینی چنین حادثه ای توسط یک انسان است. پس تنها یک سوال پیش می آید. آیا یک انسان قادر به چنین پیش بینی عظیم و دقیقی می باشد؟

مایا

آیا مایا از لحاظ دانش ستاره شناسی به درجه ای رسیده بود که چنین رویداد عظیم و باورنکردنی را به درستی پیش بینی کرده باشد؟

چرا گروهی معتقدند پایان دنیا در 2012 ممکن است؟

صرف نظر از اینکه دنیا بر اثر وقوع چه حادثه ای ممکن است پایان پذیرد، اگر براستی روزی پایان دنیا نزدیک باشد و گروه خاصی از افراد و دولت ها از آن مطلع باشند، آیا این موضوع بایستی به همه مردم جهان اعلام گردد؟ شاید خیر. چرا که در واقع اعلان چنین موضوعی نه تنها به مردم جهان کمکی نخواهد کرد، بلکه تنها ترس و وحشت عمومی جهان را فرا خواهد گرفت.تغییرات و تحولات عظیمی در وضعیت جهان روی خواهد داد و شاید اندک امید برای نجات گروهی خاص از افراد و متخصصان آینده زمین نیز از بین برود. بنابراین این واقعیتی انکار ناپذیر است که آن زمان که زمین در معرض نابودی قرار گیرد و انسان قادر به نجات خود در چنین شرایطی نباشد، بهتر است از آن مطلع نباشد. این دیدگاه، یکی از مسائل کلیدی است که از طرف معتقدان به پایان دنیا در 2012 مطرح گشته است و آنها بر این باورند که دولت ها چنین واقعیتی را از مردم جهان پنهان خواهند نمود.

علاوه بر این، آنها اظهار داشته اند که تاکنون هیچ یک از نظریه های پایان دنیایی تا این حد دارای قدمت و پیشینه معتبر نبوده است. تقویم مایا به بسیاری رویدادهای های نجوم اشاره نموده است که همگی درست بوده اند و بعلاوه، تقویم مایا تنها نشانه پایان دنیا در 2012 نیست بلکه بسیاری از پیشگویی ها (از جمله آثار نوسترداموس) و وقایع تاریخی گوناگون دیگر نیز این پایان را پیش بینی نموده اند.

همچنین گروهی که بر وجود دنیاهای موازی و یا علوم فراطبیعی باور دارند چنین اظهار می دارند که پیشگویی وقایع آینده توسط برخی انسان ها ممکن بوده و مایا نیز یکی از این انسان ها بوده است. آنها حرکت علوم فراطبیعی را در مسیری جدا و متفاوت از مسیر طبیعی جهان دانسته و بر این باورند که این علوم قادر به مشاهده و پیشگویی آینده می باشند.

ورود موجودات فضایی و آغاز جنگ بین دنیاها! یکی از عجیب ترین نظریه های پایان دنیایی

جهان در 2012 چگونه پایان می پذیرد؟

در این باره نظریه ها، حرف و حدیث های گوناگونی وجود دارد. برخی معتقدند زندگی در زمین بر اثر برخورد یک سیارک و یا شهاب سنگ عظیم آسمانی پایان خواهد یافت. حتی تصاویر و ویدئوهای گوناگونی از یک جرم آسمانی که آن را "سیاره ایکس" و یا "نیبرو" نامیده اند و در حال نزدیک شدن به زمین است در اینترنت منتشر شده است.

از جمله تئوری های دیگر تغییر قطب های مغناطیسی زمین است. برخی نیز معتقدند که با توجه به همترازی کهکشانی زمین در 21 دسامبر 2012، دگرگونی های عظیم جوی باعث نابودی زمین می گردد.

از جمله سایر نظریه های پایان دنیایی می توان به وقوع طوفان های خورشیدی، وقوع جنگ های اتمی بین دولت ها، ورود موجودات فضایی، تغییرات هسته زمین و وقوع آتشفشان های عظیم و... اشاره کرد.

پایان دنیا؛ اگر واقعیت داشت

دیر یا زود این اتفاق خواهد افتاد. شاید 10 سال دیگر، شاید 100 هزار سال و یا شاید 10 میلیون سال دیگر. اما به هر حال روزی عمر زمین به پایان رسیده و حیات در آن دگرگون خواهد شد. آن زمان، اگر انسان همچنان ساکن این سیاره خاکی باشد، بایستی آماده رویارویی با چنین تحول عظیمی باشد. اما در واقع نوع واکنش مردم در برابر چنین واقعه ای تابعی از زمان است. بدین معنا که وقوع چنین حادثه ای در آینده های بسیار دور شاید آنچنان موضوع مهمی نباشد چرا که با پیشرفت سریع علم و توانایی های انسان، در آن زمان احتمال جلوگیری از وقوع یک حادثه پایان دنیایی و یا حتی سفر به سیاره ای دیگر بیشتر است.

اما جهان امروز ما چگونه می بود اگر براستی پایان دنیا در دسامبر 2012 واقعیت داشت و این موضوع از طریق رسانه های معتبر جهان به همگان اعلام می گردید؟

این امر باعث تغییرات ژرف و عظیمی در دنیای پیرامون ما می شد. برای بسیاری از مردم دیگر دلیلی برای تحصیل، کار و فعالیت های روزمره وجود نداشت. بنابراین در یک روز دنیای پیرامون ما شاهد تحولی عظیم می شد. حال انسان ها می دانستند که بدون شک طی روزهای آینده خواهند مرد پس هیچ چیز دیگر آنقدرها مهم نیست. جهان دچار هرج و مرج بی پایان شده و تفکرات مردم به کلی دگرگون می شد. گرایش به فرقه های مذهبی به شدت افزایش پیدا نموده و انسان های زیادی به امید نجات دست به سوی آسمان بر می داشتند. برای گروهی از انسان ها زمان بازگشت دوباره به آغوش خانواده خواهد بود. گروهی به دنبال آرزوهای دست نیافتنی خود خواهند رفت و تازه این زمان شروع تفکر برای برخی دیگر انسان هاست. آنچه که مسلم است ترس و وحشت در سراسر زمین بر انسانها غلبه خواهد نمود، آنقدر که حتی پیش از تاریخ مقرر پایان جهان، دنیای آنها به نابودی کشیده می شد.

پایان دنیا

معتقدان به پایان دنیا ادعا می کنند که این تنها اقوام مایا نبوده اند که به پایان جهان اشاره کرده اند بلکه در فرهنگ های مختلف و توسط افراد گوناگونی پایان دنیا در سال 2012 پیش بینی شده است.

آیا براستی تقویم مایا پایان جهان را پیش بینی کرده است؟

خیر! در واقع تقویم مایا هیچ اشاره ای به پایان جهان نکرده است. این تقویم بر اساس دوره های زمانی خاصی طراحی شده است و در واقع 21 دسامبر 2012 پایان یکی از این دوره هاست. بر این اساس چنین اثتنباط می شود که در این روز جهان وارد یک دوره جدید از زندگی می شود. در واقع گروه بسیاری بر این باورند که 21 دسامبر نه تنها پایان چهان نیست بلکه یک آغاز دوباره و روز بسیار بزرگی برای جهانیان است.

نظر خود اقوام مایا نیز در این باره بسیار جالب است. رهبر فعلی قوم مایا "فیلیپه گومز "، دولت، آژانس های توریستی و رسانه ها را به دروغ گویی و کتمان حقیقت برای کسب درآمد متهم نموده است. او اظهار داشته که حقیقت در رابطه با سیکل های زمانی تقویم مایا به درستی بیان نشده است و دوره جدید زمانی که از 21 دسامبر 2012 در تقویم مایا آغاز می شود بدین معناست که در شخصیت، خانواده و سطوح اجتماعی تغییراتی ایجاد خواهد شد به گونه ای که تعادلی بین بشریت و طبیعت برقرار می شود. برای اطلاعات بیشتر و مطالعه مبحث تکمیلی در رابطه با سیکل های زمانی تقویم مایا و نیز آغاز زمزمه های پایان دنیا در دسامبر 2012 به مقاله "ترس بزرگ پایان جهان" که پیش از این در سایت نجوم ایران منتشر شده بود مراجعه نمایید.

سایر توضیحات

از جمله سایر دیدگاه ها به پایان جهان در 2012 می توان به دیدگاه های مذهبی اشاره نمود. به عنوان مثال در کشورهای مسلمان گروهی معتقدند که این تاریخ می تواند مصادف با ظهور امام مهدی و تغییرات جهان باشد. این در حالی است که گروهی دیگر از مسلمانان با این نظریه به شدت مخالف بوده و بر این باورند که تاریخ ظهور را هیچکس نمی داند و از آنجا که امام دوازدهم هنوز ظهور ننموده است بنابراین پایان جهان نیز در این تاریخ غیرممکن است. چنین دیدگاه مشابهی در بین مسیحیان و در رابطه با بازگشت مسیح نیز وجود دارد.

بر اساس مطالعات و نظرسنجی ها، بالاترین تعداد معتقدان به پایان جهان در سال 2012 در کشورهای آمریکا، ترکیه، آرژانتین و آفریقای جنوبی می باشند. این در حالی است که بالغ بر 22 درصد از مردم کشورهای آمریکا و ترکیه به پایان جهان باور دارند. همچنین از هر 10 نفر در جهان، یک نفر اظهار نموده است که ازپایان قریب الوقوع دنیا در سال 2012 هراس دارد و نگران است. بالاترین شمار این وضعیت در کشورهای روسیه و لهستان و پایین ترین ضریب در کشور انگلستان است.

کلام آخر

در پایان فراموش نکنید، چه 21 دسامبر 2012 پایان دنیا باشد، چه نباشد، اما باز هم پایان دنیا برای ما نزدیک است. به طور میانگین، روزانه بیش از 150 هزار نفر در جهان می میرند. پس شاید پایان دنیا برای من، شما و یا عزیزان ما همین امروز و یا فردا باشد. تا زمان باقیست، گذشته های بد را فراموش کنید و ارزش روزهای باقی مانده زندگی خود را بدانید.



نوع مطلب : نجوم(فیزیک) 

داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

زیر ساخت مكانیك نیوتنی

تاریخ:جمعه 10 آذر 1391-00:16

 



مقدمه

قبل از آنكه اندیشه ی آدمی شكوفا گردد و به بهره وری رسد، باید شرایط آن فراهم گردد. در جو اختناق آلود قرون وسطی چنین شرایطی فراهم نبود. به همین دلیل تولیدات فكری تقریباً به صفر رسید. برای رشد و پیشرفتهای علمی نخست باید زمینه ی فلسفی آن در جامعه فراهم باشد، به عبارت دیگر فلسفه های مورد قبول و حمایت جامعه بایستی پذیرای نظریه های جدید باشند تا جامعه شاهد شكوفایی اندیشه و تولیدات آن باشد. فلسفه توضیحی است برای بی نظمی طبیعی مجموعه ای از تجارب یا دانسته ها. بنابراین برای هر مجموعه ای از تجارب و فلسفه ای وجود دارد.

هرچند ممكن است بدون توجه به فلسفه ی یك دانش، آن را آموخت و به كار برد، اما درك عمیق آن دانش بدون توجه به فلسفه اش امكان پذیر نیست. در واقع بر عهده ی فلسفه ی علم است كه حوزه ی فعالیتهای یك دانش از جمله فیزیك، اهداف و اعتبار گزاره های آن را تعیین كند و روش به دست آوردن نتایج را توضیح دهد. این فلسفه ی علم است كه نشان می دهد هدف علم، پاسخ به هر سئوالى نیست. علم تنها مى تواند آنچه را كه متعلق به حوزه واقعیت هاى فیزیكى (آزمون هاى تجربى قابل سنجش) است، پاسخگو باشد. علم نمى تواند در مورد احكام ارزشى كه متعلق به حوزه اخلاق و پیامدهاى یك عمل است، نظرى ابراز دارد.

در فیزیك هیچ فلسفه ای غایت اندیشه های فلسفی نیست و هرگاه فلسفه ی خاصی به چنین اعتباری برسد، با اندیشمندان و مردم آن خواهد شد كه در قرون وسطی شد. سیاه ترین دوران زندگی انسان زمانی بود كه فلسفه و فیزیك ارسطویی از حمایت دینی برخوردار و غایت فلسفه ی علوم طبیعی قلمداد شد. در قرون وسطی گزاره های علمی، زمانی معتبر بودند كه با گزاره های پذیرفته شده ی قبلی سازگار بودند. پس آزمون گزاره های جدید عملی بیهوده شمرده می شد و تنها سازگاری آنها با گزاره های قبلی كفایت می كرد. علاوه بر آن بانیان گزاره های ناسازگار با مجازات رو به رو می شدند. آتش زدن برونو و محاكمه ی گالیله به همین دلیل بود. بنابراین نتیجه ی آزمایشهای گالیله بیش و پیش از آنكه یك تلاش علمی باشد، یك حركت انقلابی برای سرنگونی یك نظام فكری و حكومتی بر اندیشه ی انسان بود .

اندیشه ی روش استقرایی بعد از ترجمه ی آثار دانشمندان اسلامی بویژه ایرانیان به لاتین مورد توجه قرار گرفت. آزمایشهای گالیله با تدریس كارهای خواجه نصیرالدین طوسی و خیام توسط استادانی چون جان والیس در دانشگاه های اروپا همزمان بود. و همه اینها بعد از ترجمه ی آثار ابن هیثم به لاتین بود.

فرانسیس بیكن فیلسوف انگلیسى براى اولین بار در كتاب خود با نام ارگانون جدید كه نام آن برگرفته از كتاب ارسطو با نام ارغنون است، روش هاى تحقیق را مورد بررسى قرار داد و جان استوارت میل نیز به دنبال او در كتاب منطق خود بحث درباره شیوه هاى تجربى را بسط داد. البته برخى بر این باورند كه سخن از استقرا و منطق عملى را اولین بار روگر بیكن، (در قرن سیزدهم میلادى) به كار برد. اما این گالیله بود كه عملاً با آزمایشهای خود روش استقرایی را بكار برد. گالیله تا جایی پیش رفت كه خواست سرعت نور را اندازه گیری كند. و این واقعاً یك انقلاب فكری بود كه برتری روش استقرایی را نسبت به روش قیاسی نشان داد.

اندیشه اصلى استقراگرایى بر این مبناست كه علم از مشاهده آغاز مى شود و مشاهدات به تعمیم ها و پیش بینى ها مى رسد. حال اگر یك مورد پیدا شود كه با گزاره ی مورد قبول سازگار نباشد، گزاره ی فوق باطل مى شود. تفسیر استقراگرایان از این ابطال این است كه استنتاجات علمى، هیچ گاه به یقین منتهى نمى شوند اما آنها بر این باورند كه اینگونه استنتاجات مى توانند درجه بالایى از احتمال را به بار آورند.

رایشنباخ می گوید :

اصل استقرا داور ارزش نظریه ها در علوم است و حذف آن از علم به مثابه ی خلع علوم از مسند قضاوت در باره ی صدق و كذب نظریه های علمی است. بدون این اصل، علم به كدام دلیل میان نظریه های علمی و توصیف های شاعرانه فرق خواهد گذاشت؟ ولی دقیق تر این است كه اصل مجوز استقرا، معیار سنجش احتمالات خوانده شود.

3-1

مقاومت جزم اندیشی در مقابل نوآوری

هرچند سازمان تفتیش عقیده، كتاب كوپرنیك را كه مخالف با كتاب مقدس بود، ممنوع اعلام كرد، اما اندیشه های كوپرنیك اثر شایسته ی خود را در اذهان دگراندیشان بچا گذاشت. یكی از این اندیشمندان جردانو برونو بود. وی ریاضیدان، متفكر و فیلسوف ایتالیایی قرن شانزدهم بود كه هم استاد كالج دوفرانس پاریس بود وهم استاد دانشگاه اكسفورد در انگلستان بود. او می گفت : تمام حقایق دارای ذات واحد هستند و خدا با جهان یكی است. همچنین ، به عقیده او روح و ماده یكی هستند و هر جزئی از حقیقت از دو امر مادی و روحی تركیب یافته است كه تجزیه نمی شوند. بنابراین وظیفه ی فلسفه عبارت است از مشاهده وحدت در كثرت، روح در ماده و ماده در روح و همچنین: مقصود از فلسفه عبارتست از پیدا كردن تركیبی كه در آن تمام تضاد ها و تناقض ها باهم یكی شده اند و همچنان مقصود از فلسفه رسیدن به بالا ترین درجه ی معرفت وحدت كلی است كه مساوی است با عشق به خدا برونو، نظریه ی كوپرنیك را تایید می كرد. یعنی این كه : زمین به دور خورشید می گردد. نه خورشید به دور زمین . در كاینات خورشید ها و منظومه های شمسی دیگری وجود دارند. زمین یكی از اجزای سماوی است مانند میلیونها سیاره و ستاره دیگر. برونو از پژوش های كوپرنیك نتیجه های فلسفی نوین گرفت كه با آموزش های كلیسا ناسازگار بود. بنابراین از طرف دیوان یا دادگاه تفتیش عقاید "انگزیسیون " به عنوان مرتد به محاكمه خوانده شد. او هشت سال شكنجه و رنج زندان را با شكیبایی فراوانی سپری كرد ولی چون از عقاید خود دست نكشید، بالاخره محكمه ی تفتیش عقاید او را محكوم كرد كه با راحت ترین و سهل ترین طرق ممكن و بدون خونریزی كشته شود،یعنی زنده سوزانده شد.

گفتنی است كه ماجرای نفرت انگیز، انگیزیسیون، چند قرن پیاپی ادامه داشت و اروپای مسیحی را به كشتار گاهی تبدیل كرد كه خلایق را گروه گروه به شكنجه گاه ها و سیاهچال ها و شعله های آتش و چوبه های دار می سپرد. چراكه پاپ اعظم در مورد مشروعیت اینهمه جنایات هولناك از جانب عیسای مسیح فتوای شرعی صادر كرده بود . جلوه دیگری كه شاید عیسای مسیح از آن بی خبر بود ولی به نام او و سبب رضا و خشنودی خدا انجام می گرفت . تنها در دادگاه تفتیش عقاید اسپانیا طبق آمار كلیسا 31912 تن زنده در آتش سوزانیده شدند اما گالیله (1642 - 1564م ) ریاضی دان و فیزیكدان ایتالیایی كه اختر شناس بنامی نیز بود و مخترع یكی از اولین دوربین های نجومی، ناگزیر شد در هفتاد ساله گی در برابر قضات و داوران انگیزیسیون زانو به زمین بزند، دست بر كتاب مقدس انجیل بگذارد و قسم بخورد كه از عقیده كفر آمیز خود صرف نظر و توبه كند. گالیله در 36 سالگی یعنی در سال 1600 شاهد به آتش كشیده شدن برونو بود. شاید همین تجربه موجب شد كه توبه كند و از اندیشه های خود دست بردارد. گالیله اظهار داشته بود كه زمین ساكن نیست و به دور خورشید می چرخد، نه خورشید به دور زمین.

گالیله به وسیله ی آن دوربینی كه اختراع كرده بود معلوم ساخت كه: كره ماه دارای كوههای متعدد است و همچنین كهكشان از ستاره گان كوچك تشكیل شده و نیز به جز ستاره گانی كه با چشم می بینیم ،ستاره گان بیشمار در آسمان وجود دارند و نیز چهار ماه (قمر ) از اقمار مشتری و لكه های خورشید را كه متحركند كشف كرد. گالیله تحت تاثیر فرضیه های ذیمقراطیس معتقد شد كه هرگونه تغییری در عالم و كاینات مبتنی بر ریاضی می باشند. طولی نكشید كه مطالعات گالیله بر مطالعات كپلر اضافه گشت و این عقیده پیدا شد كه فرضیه ی قدیم مبتنی بر مركزیت زمین نسبت به جهان مادی صحیح نیست و خورشید مركز منظومه ی شمسی است منطق اساسی كلیسا در رد فرضیه ی گالیله این بود كه در كتاب مقدس تصریح شده بود كه خدا اول زمین را ساخت و بعد خورشید و ماه را. ماجرای استغفار و توبه ی گالیله نقطه عطف مبارزه مذهب با كسانی بود كه می خواستند حقیقتی را در خارج از چهار چوب " متون مقدس" جستجو كنند كه طبیعتاً از دید كلیسا كفر مطلق به حساب می آمد. معروف است كه چون گالیله توبه كرده و از جا برخاست و بیرون رفت، كسانی كه در آنجا بودند دیدند كه او با انگشت در روی زمین نوشته است : با این همه زمین حركت می كند.

اما در مورد نظریه گرانش نیوتن. اسحاق نیوتن در سال مرگ گالیله یعنی 1643 متولد شد. وی فیزیكدان، ریاضیدان و فیلسوف انگلیسی است كه در دانشگاه كمبریج تحصیل می كرد و قانون جهانی گرانش را كشف و قوانین اساسی میكانیك را تنظیم كرد. نیوتن به همان اندازه مورد خشم و مخالفت كلیسا قرار گرفت كه گالیله و برونو . چراكه در نظریه ی نیوتن توازن كاینات تابع قانون گرانش شناخته شده بود، در حالیكه این توازن در كتاب مقدس به خواست خداوند برپا بود، بدون هیچ قانونی . پس این نظریه نیز از جانب كلیسا تجلی تازه ای از گمراهی های شیطانی تلقی شد و فتوا دادند كه نیوتن عامل شیطان است و كافر و مرتد و لعین. اما نتوانستند به وی گزندی برسانند، زیرا نیوتن در انگلستان و مورد حمایت بود.

3-2

علم و ایمان

گالیله - عامل جدایی علم و دین

می گویند گاوس، ریاضیدان بزرگ آلمانی وقتی خبر از مشاهده سیاره هشتم در منظومه شمسی داد، هگل، فیلسوف پرآوازه هموطنش، در اعتراض و تمسخر پاسخ داد چنین چیزی از محالات است. ساختار منظومه شمسی با هفت سیاره به كمال خود رسیده و وجود سیاره هشتم قابل تصور نیست!

استیلمن دریك ، استاد ممتاز تاریخ علم در دانشگاه تورنتوی كانادا و نویسنده كتاب مشهور «زندگی نامه علمی گالیله» معتقد است از آنجا كه فلسفه به مثابه رویكردی به تبیین جهان، به لحاظ ترتیب زمانی میان دین و علم می نشیند، پس طبیعی است كه فلسفه در ابتدا دنباله رو دین و راهبر علم بوده باشد. دریك در بررسی این اپیزود تراژیك از سرگذشت علم، فرآیند استقلال فرزند معنوی فلسفه _ یعنی علم _ را در كانون تحلیل های خویش قرار می دهد. او گالیله را سرآغاز این زایش دردناك می داند.

گالیلئو گالیله ای ( 1564 ــ 1942 ) بزرگ ترین فرزند خانواده بود و شش خواهر و برادر داشت. پدرش موسیقیدانی بااستعداد بود. گالیله تحصیلاتش را در مدرسه ای در فلورانس آغاز كرد و سپس به دانشگاه پیزا رفت. سال ها بعد در یادداشتی نوشت كه از همان ابتدای فراگیری فلسفه طبیعی ارسطو در اینكه سرعت سقوط اجسام واقعا متناسب با ابعاد آنها باشد، تردید داشته است. او دیده بود كه دانه های تگرگ با اندازه های بسیار متفاوت با آنكه همه سقوط را تقریبا از یك ارتفاع و همزمان آغاز كرده اند با هم به زمین می خورند. گالیله در جلساتی به اصول اقلیدس علاقه مند شد، در نتیجه به رغم خواست پدر برای اتمام دوره پزشكی، ریاضیات و فلسفه خواند و در سال 1585 بی آنكه درجه ای كسب كرده باشد دانشگاه را رها كرد.

پس از ترك دانشگاه چند سالی به تدریس خصوصی ریاضیات پرداخت و در 1586 نخستین رساله علمی خود را درباره تعادل هیدروستاتیكی نوشت. در اواخر سال 1587 روش هوشمندانه و مفیدی برای تعیین مركز ثقل بعضی جامدات كشف كرد كه از ارشمیدس فراتر می رفت و آوازه گالیله را به خارج از ایتالیا می رساند. در سال 1588 آكادمی فلورانس از گالیله دعوت كرد تا درباره محل، ابعاد و طبقات جهنم، چنان كه در دوزخ دانته آمده بود، برای اعضای آكادمی سخنرانی كند. در سال 1589 به كرسی استادی ریاضیات دانشگاه پیزا دست یافت.

گالیله تفاوت اساسی رهیافت ارسطویی با روش خودش را در آخرین كتابش چنین توضیح داده است:

ارسطو می گوید كه گلوله ای به وزن صد پوند كه از ارتفاع صد زراع رها شده باشد قبل از اینكه گلوله ای یك پوندی به اندازه یك زراع سقوط كند به زمین می رسد. من می گویم كه هر دو گلوله همزمان به زمین می رسند. شما اگر آزمایش كنید خواهید دید كه گلوله بزرگ تر در انتهای مسیر فقط دو بند انگشت از گلوله كوچك تر جلو افتاده است. حالا شما می خواهید نود و نه زراع ارسطو را پشت این دو بند انگشت پنهان كنید.

دشمنان نوآوری حتی كوچك ترین اشتباه مرا به خطای كبیره تعبیر می كنند، چنان كه گویی آدمی بهتر است هم رنگ جماعت به خطا برود تا آنكه یك تنه راه استدلال درست را بپیماید.

در قبال نظریه كپرنیك به نقل از یكی از دوستانش می گوید: انجیل به ما می گوید كه چگونه به سوی عرش اعلی حركت كنیم نه آنكه عرش اعلی خود چگونه حركت می كند.

گالیله یك پرگار هندسی و نظامی اختراع كرد كه در حل یك مسئله عملی توپخانه كاربرد داشت و بعدها از آن در حل تقریبی تمام مسائل ریاضی عملی قابل تصور در آن زمان استفاده شد. یك دستگاه گرمان ها نیز ساخت كه در پزشكی به كار برده شد. در سال 1603 گالیله چندین مسئله حركت روی سطوح شیبدار را حل كرد و به بررسی شتاب پرداخت. در 1604 روشی ابداع كرد تا بتواند آهنگ تغییر مسافت را در حركت شتابدار عملا اندازه بگیرد.

از زمان قدیس آكویناس تا گالیله در حدود 4 قرن دانایی در اروپا زیر سایه ارسطو بود. اگر كسی می خواست بداند، راهش این بود كه كتاب های ارسطو را به دقت بخواند، تفسیرهایی را كه بر آثار ارسطو نوشته شده بود مطالعه كند تا منظور او را در بندهای دشوار بفهمد. فلسفه و دانش یكی بودند. ارسطو در آثار متعددی به فلسفه طبیعی (فیزیك) پرداخته، اما اصول علوم فیزیكی را در كتاب، مابعد الطبیعه (متافیزیك) بیان كرده بود. هدف اصلی فلسفه ارسطو تعمق در علل پدیده ها و پی بردن به منظور غایی از همه رویدادهای طبیعت است. انواع علت ها عبارتند از ماده، صورت، فاعل و غایب. در كیهان شناسی ارسطو بر آن بود كه ورای عناصر در بعد كه تغییرپذیرند، جوهر پنجمی هست كه تغییرناپذیر است. كیهان شناسی ارسطویی در مقابل نجوم بطلمیوسی تاب آورد و دچار تغییری نشد اما در مواجهه با نجوم كپرنیكی- كه خود زمین را در حركت می دانست- نتوانست دوام بیاورد.

سپس در تاریخ فرهنگ اروپا سه متفكر سرشناس ظهور كردند كه فلسفه طبیعی ارسطو را بی حاصل اعلام كردند؛ فرانسیس بیكن در انگلستان، گالیله در ایتالیا و رنه دكارت در فرانسه. ارسطو دانش را به علمی و عملی یا اپیستمه و تخنه تقسیم می كرد. انقلاب علمی به طور عمده عبارت بود از زدودن این وجوه تمایز و پیوند میان آنها، در واقع جست وجوی قوانین به جای جست وجوی علت ها. گالیله درباره آینده فلسفه نوشته است: خود فلسفه به یقین از مجادلات ما منتفع خواهد شد، زیرا اگر معلوم شود تصورات ما درست بوده اند، موفقیت های جدیدی حاصل خواهد شد و اگر غلط باشند، ابطال آنها به معنی تأیید بیشتری بر نظریه های قبلی است. پس نگرانی خود را برای بعضی فلاسفه نگه دارید؛ به كمكشان بیایید و از آن دفاع كنید. و اما علم، هیچ راهی جز پیشرفت ندارد.

گالیله هم مانند بیكن و دكارت در آرزوی فلسفه جدیدی بود كه بتواند جای سخن پردازی های مكتب ارسطو را بگیرد، اما برخلاف آن دو این نوع فلسفه در نظر او متعلق به آینده ای دور بود. نخستین نشانه های علم در قرن شانزدهم بیرون از دانشگاه ها ظاهر شد. فلسفه طبیعت از پیش به شدت سازمان یافته و كامل بود و هر تغییری در آن به تغییر ما بعدالطبیعه می انجامید و بر باقی فلسفه تأثیر می گذاشت. به این ترتیب علم اصولا اگر قرار بود پیشرفتی حاصل كند بایستی مستقل از فلسفه پیش می رفت.

در اكتبر 1604 یك ابرنواختر در آسمان شب پدیدار شد. بنابه اصول بنیادی ارسطو وقوع هیچ تغییری در آسمان هرگز ممكن نبود، چون همه چیز های آن از ماده تغییر ناپذیری به نام اتر ساخته شده است. گالیله سه سخنرانی عمومی درباره ستاره جدید برگزار كرد و نشان داد كه جای این ستاره باید در آسمان باشد. یعنی كه ارسطو به كلی در اشتباه بوده است. امروزه فهمیدنش سخت است كه روزگاری اگر یك ریاضیدان محض می توانست ثابت كند كه آسمان واقعا تغییر می كند چه تیشه ای به ریشه فلسفه طبیعی زده بود!

كرمونینی به نمایندگی از طرف فلاسفه اعلام كرد كه قواعد معمولی اندازه گیری در روی زمین را نمی شود در مورد فواصل بسیار دور به كار برد. گالیله در پاسخ گفت برای ریاضیدان فرقی نمی كند كه چیزی كه مشاهده می شود جوهر پنجم باشد یا پوره سیب زمینی، چون ماهیت این چیز را فاصله اش تغییر نمی دهد.

در سال 1609 ابزاری در هلند اختراع شد كه اجسام دور دست را نزدیك نشان می داد. گالیله سرانجام توانست تلسكوپی بسازد كه اجسام را بیست بار جلوتر می آورد. در حالیكه فیلسوفان طبیعت افلاك را بی نقص می دانستند و بر كرویت كامل اجرام آسمانی اصرار داشتند، گالیله در شب هایی كه آسمان صاف بود چیزهایی در ماه دید كه آنها را به درستی كوه ها و گودال های آتشفشانی تعبیر كرد. یك سال بعد نیز چهار قمر كشف كرد كه به دور مشتری می گشتند و این ناقض تصور فیلسوفان طبیعت بود كه می گفتند زمین مركز تمام حركات آسمانی است. در رم پدركلاویوس اظهار كرد كه به عقیده او همه چیز های جدیدی كه دیده شده اند در عدسی ها بودند نه در آسمان. دلیلی ندارد چیزی كه در شیشه های خمیده دیده می شود در جایی جز در خود آن عدسی ها وجود داشته باشد. چون اگر عدسی ها را از مقابل چشم برداریم آن چیز هم ناپدید می شود. اما كرمونینی هرگز نپذیرفت كه با تلسكوپ به آسمان نگاه كند. از نتایج آزمایش های اپتیك گالیله معلوم می شد كه اگر ماه كره كامل باشد بازتاب نور خورشید از آن را فقط به صورت یك نقطه روشن می دیدیم.

گالیله كوه هایی را در ماه اندازه گرفته بود كه ارتفاعشان به چهار مایل هم می رسید. اما فلاسفه دینی برای آن كه برسر حرف خود مبنی بر كرویت و هموار بودن سطح ماه بمانند اظهار كرده بودند كه سطح ماه پوشیده از بلور شفافی است كه گالیله كوه ها را در زیر آن دیده و به غلط گمان كرده است كه روی آنند. بدین ترتیب روش گالیله در شكل گیری فیزیك امروزی اهمیت اساسی داشت و همانی بود كه موجب شد علم و دین سرانجام راه هایشان را از هم جدا كنند.

گالیله تحقیقات خود را ادامه داد و رساله اى تحقیقى نوشت كه در آن به این نتیجه رسیده بود كه كهكشان راه شیرى متشكل از بسیارى ستاره است كه زمین نیز در آن مجموعه قرار دارد. تا این جاى این كشف مشكل شرعى براى كلیسا وجود نداشت چون هنوز نظر اصلى این بود كه زمین مركز دنیاست و همه ستاره ها دور زمین مى گردند و به همین لحاظ محبوبیت گالیله در سراسر اروپا گسترش یافت بدون اینكه كلیسا با او دشمن باشد. در 1611 گالیله به رم رفت و نتیجه تحقیقات او مورد تایید قرار گرفت و از او تقدیر شد. در همان زمان گالیله با كاردینال مافیو باربرینى آشنا شد كه در پرونده گالیله از حامیان اصلى او بود. در همان جلسه و در میهمانى شامى كه به افتخار گالیله برپا شده بود یكى از نجیب زادگان از نظریات گالیله و تعالیم انجیل و كلیساى كاتولیك پرسید و گالیله در جواب گفت: شاید انجیل بگوید كه انسان چگونه به بهشت مى رود، اما جوابى ندارد كه بگوید بهشت به كجا مى رود. همین مسئله و صحبت هایى كه از او در بیرون درز كرد باعث شد تا گالیله با كلیسا سرشاخ شود. در جلسه دادگاه كه به جرم ارتداد برگزار شده بود، گالیله پس از درخواست بخشش با پاى خود بر زمین زد و گفت: اما من مى دانم كه تو مى چرخى! دو باره گالیله به رم احضار شد تا درباره نظریات كوپرنیك صحبت كند و به دادگاه پاسخگو باشد. جرم بزرگ او به دو اتهام بازمى گشت:

زمین به دور خورشید مى گردد

و اینكه زمین دور خود نیز مى چرخد.

هر دو مخالف با گفته كلیسا بود. باربرینى در همان زمان به مقام پاپ رسید و گالیله پیش او مى رفت و با او از كشفیات خود سخن مى گفت بدون اینكه كوچك ترین اشاره اى به مطالعات و نظریات كوپرنیك داشته باشد. در همان زمان و در نتیجه كار كمیته تحقیق كلیسا گالیله از نوشتن درباره یافته هاى علمى خود ممنوع شد. در 1633 او را به رم فراخواندند تا در دادگاه نهایى خود شركت كند. در ابتداى محكمه به او گفتند كه تا آخر عمر حق تدریس ندارد اما گالیله دو نامه از دوستان كشیش خود داشت كه با نظریات او موافق بودند. از آنجایى كه هر دو كشیش از دنیا رفته بودند دادگاه نامه ها را فاقد اعتبار دانست. نتیجه نهایى دادگاه این بود كه گالیله به حبس ابد محكوم شده و روانه زندان شود. پس از آن گالیله یك دور شكنجه شد تا مامورین تحقیق مطمئن شوند كه او حرف خود را درباره حركت زمین به دور خورشید و چرخش زمین را پس گرفته است. به دلیل كهولت سن او را به زندان نفرستاده و در منزل مسكونى خود او را زندانى كردند. هر چه درخواست كرد كه پزشك یا دارو به او داده شود مخالفت شد حتى كشیش و كاردینال آرچترى كه از دوستان گالیله بودند، پادرمیانى كردند اما تغییرى حاصل نشد.گالیله در حین دست و پازدن با بیمارى درگذشت. در سال 1998 و پس از گذشت حدود 400 سال واتیكان حكم بخشش گالیله را صادر كرد تا روح او از سرگردانى آزاد شده و راهى بهشت شود.

3-3

روش استقرایی و دیفرانسیلی:

جهان بینی علمی در فیزیك نظری با كارهای گالیله آغاز شد. هرچند كه تلاشهای گالیله زیربنای فیزیك را تشكیل داد، اما این تلاشها ریشه در نگرشهای جدید به پدیده های فیزیكی داشت كه مهمترین آنها را می توان در آثار برونو و كپلر مشاهده كرد. برونو به طرز ماهرانه ای در آثار خود تشریح كرد كه همه ی ستارگان جهان نظیر خورشید هستند. كپلر با ارائه سه قانون خود نشان داد كه حركت سیارات قانونمند است و یك نظم منطقی در حركت، دوره تناوب و مسیر آنها وجود دارد.

گالیله آزمایشهای زیادی انجام داد تا بتواند حركت اجسام را در یكسری قوانین كلی خلاصه كند. در این میان آزمایش سطح شیبدار گالیله از همه مشهورتر است. اما نمی توان تاثیر نگرش گالیله را در پیشرفت علم به این آزمایشها خلاصه كرد. در حقیقت گالیله نوعی نگرش منطقی به پدیده های فیزیكی داشت كه تا آن زمان بی سابقه بود. این نگرش زیربنای روش استقرایی را در فیزیك تشكیل داد و بتدریج به سایر علوم گسترش یافت.

هرچند آزمایشهای گالیله از نظر كمی و كیفی با آزمایشهای امروزی قابل مقایسه نیست، اما آزمایشهای بسیار پیچیده و پیشرفته امروزی نیز از همان قاعده ی نگرش استقرایی گالیله پیروی می كنند. به این ترتیب گالیله زیر ساخت فیزیك را ایجاد كرد و نحوه ی برخورد علمی با طبیعت را نشان داد. اما نتیجه ی این تلاشها به صورت تشریحی بیان می شد.

سالها بعد نیوتن نتایج به دست آمده توسط گالیله را فرمول بندی و در قالب یكسری معادلات ریاضی ارائه كرد و ساختار فیزیك كلاسیك را مدون ساخت. نیوتن برای توجیه پدیده های فیزیكی " نگرش دیفرانسیلی" را جایگزین روش انتگرالی كرد. در روش انتگرالی همواره نتایج مورد نظر است. در حالیكه در نگرش دیفرانسیلی تحلیل روند رسیدن به نتایج مورد بحث قرار می گیرد و جواب های خاص را می توان از ان به دست اورد. به عنوان مثال قوانین كپلر را با قانون جهانی گرانش نیوتن مقایسه كنید. در قوانین كپلر نمی توان دوره ی گردش یك سیاره را از روی دوره ی گردش سیاره ی دیگر استخراج كرد. علاوه بر آن هر سه قانون كپلر مستقل از هم هستند. در حالیكه در قانون نیوتن می توان دوره گردش همه ی سیارات به دور خورشید را به دست آورد و همه آنها از یك قانون قابل استنتاج هستند.

بنابراین می توان گفت گالیله روش استقرایی را به وجود آورد و نیوتن روش دیفرانسیلی را ابداع كرد. اما از زمان گالیله تا نیوتن تغییرات عمده ای در نگرش به علم و پدیدها های فیزیكی ایجاد شده بود. یكی عموامل بسیا موثر در این زمینه آثار رنه دكارت 1569 - 1650 بود.

دكارت آن بخش از آگاهی ها و دانش انسان را علم می دانست كه مسلم باشد و با استدلال به دست آید و از این رو ریاضیات را نمونه كامل علوم می شمرد و می كوشید تا روشهای ریاضی را در كلیه رشته های دانش بشری به كار برد. او روش فیلسوفانی را كه برای اثبات یك موضوع به گفته ها و شنیده های این و آن متوسل می شوند كنار زد و بنا را بر این نهاد كه باید در همه چیز شك كند تا مطمئن شود كه عملش تقلیدی نیست دكارت سعی داشت روشی پیدا كند جامع كه بتواند از آن برای استدلال در هر علمی استفاده كند. او قبلا" طی مطالبی سعی در یكی كردن جبر و هندسه نیز كرده بود. او در یادداشت های خود در سال 1619 می نویسد : اگر امكان این باشد كه به ارتباط میان علوم پی ببریم در آنصورت نگهداری آنها در حافظه انسان به سادگی یادگیری رشته اعداد خواهد بود.

او در جایی دیگر می گوید : بعد از تحقیق بسیار دریافتم كه در علم ریاضیات شما با مسائل مربوط به ترتیب و مقدار درگیر هستید و برای شما هیچ فرقی ندارد كه این مقدار مربوط به ستارگان باشد یا هر شكل دیگری. بنا براین باید علمی وجود داشته باشد كه هر پرسشی مربوط به ترتیب و مقدار را پاسخ گوید بدون توجه به آنكه راجع به ترتیب یا مقدار چه صحبت می كند. من این علم را ریاضیات عام (Universal Mathematic) می نامم.

دكارت در رساله گفتار در روش راه بردن عقل می گوید: چهار دستور آینده مرا بس است به شرط آن كه عزم دائم راسخ كنم بر اینكه هرگز از رعایت آن ها تخلف نورزم.

نخست اینكه هیچ گاه هیچ چیز را حقیقت نپندارم جز آن كه درستی آن بر من بدیهی شود. یعنی از شتابزدگی و سبق ذهنی سخت بپرهیزم و چیزی را به تصدیق نپذیرم مگر آن كه در ذهنم چنان روشن و متمایز گردد كه جای هیچ گونه شكی باقی نماند.

دوم آنكه هر یك از مشكلاتی را كه به مطالعه در می آورم تا می توانم و تا اندازه ای كه برای تسهیل حل آن لازم است تقسیم به اجزا نمایم.

سوم آن كه افكار خویش به ترتیب جاری سازم و از ساده ترین چیز ها كه علم به آن ها آسانتر باشد آغاز كرده و كم كم به مركبات برسم و حتی برای اموری كه طبعا تقدم و تاخر ندارد ترتب فرض كنم.

چهارم آن كه در هر مقام شماره امور و ساده كردن را چنان كامل نمایم و بازدید مسائل را به اندازه ای كلی سازم كه مطمئن باشم چیزی فروگذار نشده است.

دكارت می گوید : یك چیز هست كه در آن شك نتوان كرد و آن این كه شك می كنم. چون شك می كنم فكر دارم و می اندیشم. پس كسی هستم كه می اندیشم و یا به عبارت معروف او می اندیشم - پس هستم .

دكارت به رساله گفتار در روش راه بردن عقل سه صمیمه تحت عناوین نور شناسی، كائنات جو، و هندسه تحلیلی اضافه كرد. هرچند كتاب هندسه تحلیلی دكارت بسط منظم روش تحلیلی نیست، اما وی با نشان دادن اینكه یك حرف می تواند معرف هر كمیتی، مثبت یا منفی باشد، تغییر عمده ای در محاسبات به وجود آورد. كلمات مختصات طول و عرض كه امروزه به معنی فنی آنها در هندسه تحلیلی مورد استفاذه قرار می گیرد، از جانب لایب نیتز وارد موضوع شد و بدین ترتیب دستگاه مختصات دكارتی شكل گرفت.

لازم به ذكر است كه حكـیم عـمر خـیام، اولین كسی است كه هـندسه تحلیلی را برای حل معـادلات به كار برده است و از این حیث قریب چـهار قرن قـبل از " دكارت " هـندسهً تـحلیلی را وضع كرده است. دكـتر جورج سارتون در این باره اینگـونه اظهار نظر كرده است: خیام اول كسی است كه به تحـقـیـق منظم و عـلمی در معـادلات درجات اول، دوم و سوم پرداخـته و به طبقه بندی تحسین آمیزی از معـادلات اقدام نموده است. و در حل تمام صور معادلات درجه سوم منظماً تحـقـیق كرده و به حل هـندسی آنها توفـیق یافته است. رسالهً وی در عـلم جـبر كه مشـتمل بر این تحـقـیقات است معرف یك فكـر منظم عـلمی است و این رساله یكی از برجـسته ترین آثار قرون وسطایی و احـتمالا برجسته ترین آنها در این عـلم است. اولین بار تعـریف مـنطقی اعـداد اصم به وسیلهً رشته های بـیـنهایت در مجـموعـهً تحـقـیقات حـكـیم عـمر خیام دیده می شود.

اولین شخـصی كه راجع به زوایای صحیح در یك چهـار ضلعی بخـصوص در ارتـباط با پـنجـمین اصل هندسه اقـلیدس كار بسیار كرد، حكـیم عـمر خـیام بود.

با توجه به مطلبی كه مطرح شد، از نظر فلسفی و ابزار شرایط برای فرمول بندی قوانین حركت آماده شد و در این شرایط بود كه نیوتن پا به عرصه هستی نهاد.

Balls.gif



نوع مطلب : مکانیک(فیزیک) 

داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

کشف عناصر مختلف جدول تناوبی و خواص ویژه ی آن ها

تاریخ:چهارشنبه 8 آذر 1391-21:24

کشف عناصر مختلف جدول تناوبی و خواص ویژه ی آن ها

تاریخ جدول تناوبی همان تاریخ کشف عناصر شیمیایی است. IUPAC (آیوپاک) پنج "دوره ی کشف اصلی" پیشنهاد می کند.

کشف عناصر مختلف جدول تناوبی و خواص ویژه ی آن ها

راهنما و شرح عناصر:

قبل از 1800 (34 عنصر): کشف عناصر، حین و قبل از "دوره ی روشن فکری".

1800-1849 (24 عنصر): تحولات علمی و صنعتی.

1850-1899 (26 عنصر): دوره ی طبقه بندی عناصر؛ کاربرد فنون تحلیل طیف های نوری توسط: بویس باردن، بونزن، کروکس، کیرشهف و "آثار خط نشری".

1900-1949 (13 عنصر): پیشرفت نظریه ی کوانتومی قدیمی و مکانیک کوانتومی.

1950-1999 (16 عنصر): دوران " پس از بمب اتمی"؛ ساخت اعداد اتمی 98 و بالاتر از آن (با روش های بمباران کردن و برخوردها).

2000 تا کنون ( 5 عنصر): اتم های مصنوعی جدید.

معرفی برخی از خانواده های جدول تناوبی:

گروه کشف عناصر مختلف جدول تناوبی و خواص ویژه ی آن هافلزات قلیایی:

هیدروژن یک عنصر مجزاست و به هیچ خانواده ای تعلق ندارد. اگرچه این عنصر در بالای عناصر گروه یک آمده است، تحت شرایط عادی، یک فلز نیست. همچنین هیدروژن گاهی اوقات به گونه ای رفتار می کند که انگار به گروه VIIA تعلق دارد!

کشف عناصر مختلف جدول تناوبی و خواص ویژه ی آن ها

فلزات قلیایی اصلی : لیتیوم (Li)، سدیم (Na)، پتاسیم (K)، روبیدیوم (Rb) و سزیم (Cs) هستند که براق و نرم اند. همگی به سرعت (به طور شدید) با آب واکنش می دهند تا محصولاتی تشکیل دهند که بسیار قلیایی هستند؛ به همین دلیل به این فلزات، نام قلیایی داده شده است. فلزات قلیایی به دلیل واکنش پذیری بالا در طبیعت به صورت خالص یافت نمی شوند؛ بلکه به صورت ترکیب با سایر عناصر وجود دارند. ششمین عنصر قلیایی فرانسیم (Fr) به سختی در طبیعت وجود دارد.

کشف عناصر مختلف جدول تناوبی و خواص ویژه ی آن ها

واکنش پذیری یک عنصر (به ویژه عناصر گروه اول) به چه معناست؟

عناصر را بر اساس واکنش پذیری شان دسته بندی می کنند. این عناصر به راحتی با دیگر عناصر پیوند می خورند تا مواد مرکب تشکیل دهند.

چیزی که باعث واکنش پذیری یک عنصر می شود:

- تراز ظرفیت ناکامل الکترونی

- تمام اتم ها به استثنای هیدروژن، میل به داشتن 8 الکترون در بیرونی ترین تراز انرژی خود دارند (این خصلت را قاعده ی هشت تایی می نامند).

- تا وقتی این تراز کامل شود، اتم ها پیوند خود با اتم های دیگر را ادامه خواهند داد. اگر اتمی الکترون های ظرفیتی کمی داشته باشد، در طول پیوند آن ها را از دست خواهد داد. اتم هایی با 6، 7 یا 8 الکترون ظرفیت در حین پیوند، الکترون به دست می آورند.

کشف عناصر مختلف جدول تناوبی و خواص ویژه ی آن ها

گروه کشف عناصر مختلف جدول تناوبی و خواص ویژه ی آن هافلزات قلیایی خاکی

فلزات قلیایی خاکی : بریلیوم (Br)، منیزیوم (Mg)، کلسیوم (Ca)، استرنسیوم (Sr)، باریوم (Ba) و رادیوم (Ra) هستند. آن ها نیز فلزاتی براقند ولی سخت تر و دارای واکنش پذیری کم تر از فلزات قلیایی هستند. آن ها نیز در طبیعت به حالت خالص یافت نمی شوند.

کشف عناصر مختلف جدول تناوبی و خواص ویژه ی آن ها

کشف عناصر مختلف جدول تناوبی و خواص ویژه ی آن ها

ادامه دارد...


ادامه مطلب


داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 


  • تعداد صفحات :33
  • ...  
  • 4  
  • 5  
  • 6  
  • 7  
  • 8  
  • 9  
  • 10  
  • ...