جهان از نور تا نور
آغاز جهان
تقریبا 15 میلیارد سال پیش ، همه ماده موجود در جهان بصورت توده‌ای بسیار متراکم و فوق‌العاده داغ (در واقع بصورت پلاسما) بود، با انفجار این توده چگال و بسیار ریز ماده مزبور به اطراف پاشیده و جهان منبسط شد. بدین ترتیب جهان فعلی ما که هنوز هم در حال انبساط است در اثر این انفجار بزرگ بوجود آمده است.
اختر فیزیکدانان توانسته‌اند با کمک فیزیک ذرات بنیادی ، نخستین لحظات بعد از انفجار بزرگ را تصویر کنند و نشان دهند که چگونه عناصر شیمیایی سبک از پلاسما بوجود آمده‌اند. مطالعه گذشته جهان به ما امکان میدهد تا بتوانیم حال و آینده را بهتر درک کنیم. دانشمندان با کشف آثار بجامانده از گذشته می‌توانند صحت نظریاتشان در مورد گذشته را بررسی کنند ولی تصاویر آنها از آینده فعلا در قالب نظریه باقی می‌ماند.
آینده جهان
در بررسی آینده جهان با توجه به گذشته آن چند نظریه وجود دارد.
اول آنکه انبساط کنونی جهان تا ابد ادامه خواهد یافت.
طبق نظریه دوم در اندازه معینی انبساط جهان متوفق شده و جهان در همان حال ثابت باقی می‌ماند.
در نظریه سوم انبساط کنونی جهان روزی بر اثر نیروی جاذبه متوقف شده و روند معکوس را به شکل انقباض طی خواهد کرد...
فعلا مشاهدات و یافته‌ها ، نظریه اول را تایید می‌کند ولی هرکدام از نظریات امکان وقوع دارند.
سرنوشت ستاره‌ها
میلیاردها میلیارد ستاره در جهان وجود دارند، اگر انبساط ابدی باشد، سرنوشت آنها چگونه خواهد بود؟ آیا تا ابد ستارگان خواهند درخشید؟ ستارگان سرانجام ذخایر سوختی خود را تمام کرده ، پیر شده و می‌میرند. هرچه ستاره پرنورتر باشد، ذخایر سوختی خود را سریعتر مصرف می‌کند و زودتر می‌میرد. مثلا خورشید که در مصرف سوختش صرف‌جویی می‌کند پس از 5 میلیارد سال به کوتوله سفید تبدیل شده و بتدریج سرد و بی‌جان می‌شود.
ستاره های بزرگتر از خورشید کمتر عمر می‌کنند و بسته به جرمشان در پایان عمر به ستاره‌های نوترونی یا به سیاهچاله تبدیل می‌شوند. ستاره‌های سبکتر بیشتر عمر کرده و دیرتر می‌میرند.
بعضی از دانشمندان معتقدند که ستاره‌های جدید جای ستاره‌های مرده را می‌گیرند، برخی از آنها می‌گویند ستاره‌های جدید از مواد بین ستاره‌ای بوجود می‌آیند و برخی دیگر بر این باورند که ستاره‌های مزبور از اجرام متراکم بوجود می‌آیند. ولی در هر صورت ، تولد یک ستاره مستلزم وجود ماده و انرژی هسته‌ای است. در آینده‌ای دور ، همه ذخایر ماده و انرژی هسته‌ای موجود در جهان ، صرف تولد ستارگان جدید می‌شود و پس از آن دیگر ستاره جدیدی بوجود نخواهد آمد. تا آن زمان 10
14 سال دیگر وقت باقی است. این مدت ، ده‌هزار برار زمانی است که از آغاز انفجار بزرگ تا کنون سپری شده است.
سرنوشت کهکشانها
کهکشانها مجموعه‌ای از ستارگان هستند که در اطراف هم جمع شده‌اند. هر کهکشان از صدها میلیارد ستاره تشکیل شده است. دانشمندان کشف کرده‌اند که در اطرفا مرکز کهکشان ، فعل و انفعالاتی رخ میدهد و با بررسی این فعل و انفعالات نظر داده‌اند که در مرکز هر کهکشان یک سیاهچال فوق‌العاده سنگین وجود دارد.
زمانی فرا می‌رسد که نیروی جاذبه میان ستارگان هر کهکشان تغییر می‌کند و بر اثر این تغییر سرعت ستاره افزایش می‌یابد و ستاره میان کهکشانها سرگردان می‌شود. ستاره‌ها کم‌کم از کهکشان‌های خود دور می‌شوند. در همان حال مرکز کهکشان متراکمتر و جاذب‌تر می‌شود. یعنی سیاهچاله مرکزی می‌تواند ستارگان بیشتری را به خود جذب کند و سنگینتر شود. ولی فقط 10 درصد ستارگان کهکشان را جذب می‌کند، 90 درصد بقیه ستارگان در فضا پراکنده می‌شوند. از این زمان تا 10
19 سال دیگر کهکشانها تجزیه می‌شوند. تا آن زمان همه ستاره‌ها مرده‌اند و دیگر ستاره‌ای باقی نمانده است.
عصر تشعشع
تا 10
32 سال دیگر همه مواد هسته‌ای جهان تجزیه و ستارگان و سیاران به فوتون و نوترینو تبدیل می‌شوند ولی سیاهچاله‌ها باقی خواهند ماند. تا اینکه به تدریج به تشعشعاتی مثل فوتون ، نوترینو و گراویتون تبدیل شوند. این تغییرات بسیار آهسته اتفاق می‌افتد و زمان صرف شده برای آنها نجومی است. مثلا سیاهچاله‌ای با جرم ده برابر خورشید ، 10
69 سال دیگر به تشعشع تبدیل می‌شود. این زمان برای سیاهچاله‌ای که 10
6 برابر جرم خورشید است ، 10
96 سال خواهد بود.
پس همه سیاهچاله‌ها هم سرانجام به تشعشع تبدیل خواهند شد و در آن زمان تنها تشعشع وجود خواهد داشت و دوره جدیدی از تاریخ جهان که «عصر تشعشع» نامیده می‌شود، بوجود خواهد آمد، جهانی که نخستین ثانیه‌های ولادت خود زیر سیطره نور بود، دوباره به زیر سیطره نور می‌رود. جهان در 10
100 سالگی فقط الکترون و پوزیترون خواهد داشت.
بعضی از اخترفیزیکدانان معتقدند که در هرحال و در هر زمان ، ماده به حرکات پیچیده خود ادامه میدهد و حیات هوشمندانه وجود خواهد داشت ولی روند تحولات جهان کندتر می‌شود.
مطالب مذکور نتایجی از قوانین فیزیک امروزه هستند، ممکن است در آینده فعل و انفعالات و قوانین و نیروهایی بوجود آید که آینده جهان را کاملا دگرگون کند.
حفاظت در برابر پرتوزاها
دید کلی:
مواد پرتو زا ، تابش کننده پرتوهای حامل انرژی هستند لذا مهمترین خصیصه پرتوها انرژی آنهاست و این پرتوها می توانند با اتم ها و ملکولها بر هم کنش نشان داده و آنها را از حالت عادی خارج کنند لذا پرتو گیری ، بدن انسان از مواد پرتو زا چه بصورت پرتوگیری از منبع خارج از بدن و یا پرتو گیری از منبع وارد شده به بدن ، موجب اختلال در ملکولها و سلولهای بدن می شود. اصول کلی حفاظت در برابر پرتوها بیشتر به جلوگیری از ورود مواد پرتو زا به بدن مربوط می شود.
تعریف پرتو: پرتو انتقال دهنده انرژی از راه تابش است. هنگامی که پرتوی انرژی خود را از دست بدهد دیگر پرتو نیست. پرتو می تواند وارد اتم بشود و با برخورد به الکترونها و یا هسته ، اتم را از حالت عادی و طبیعی خارج کند. پرتو درهر برخورد بخشی از انرژی خود را از دست می دهد و در نهایت متوقف می شود. برای مثال پرتو های آلفا و پرتون پس از متوقف شدن از حالت پرتوی خارج شده به هسته اتمی تبدیل می گردند. پرتوها می توانند ذره یا امواج الکترومغناطیسی باشند.
اصول کلی حفاظت در برابر پرتو زا: پرتو گیری بدن از مواد پرتوزا می تواند منبع داخلی یا خارجی داشته باشد. ولی برای حفاظت از پرتوها باید به حفاظت از بدن در برابر ورود مواد پرتو زا به بدن توجه کرد و این امر مستلزم این است که محیط اطراف از مواد پرتوزا عاری باشد و در صورت آلودگی محیط باید راههای ورود آلودگی به بدن مسدود شود. خطر شیمیایی آلودگی یک ماده به مراتب کمتر از خطر آلودگی همان ماده پرتو زا است. لذا تکنیک کنترل آلودگی محیط به مواد پرتوزا به مراتب مهمتر از کنترل ترکیبات شیمیایی غیر فعال است.
حداکثر مقادیر مجاز آلودگی
باید توجه داشت که هر مقدار آلودگی حتی آگر به مراتب کمتر از حداکثر میزان آلودگی مجاز می باشد باز هم کاملا بی خطر و بدون عارضه نمی باشد. برای آب و هوا حدود آلودگی مجازی که بدن انسان می تواند تحمل کند و برای بدن عارضه ای پیش نیاید تعیین شده است.
نکات اساسی در تعیین مقادیر مجاز آلودگی:
- تمام محاسبات ، با منظور کردن خصوصیات اندامهای یک انسان با هیکل استاندارد (70 کیلوگرم وزن و 170 سانتی متر قد) انجام می شود.
- برای تعیین حداکثر آلودگی مجاز در آب ، محاسبات بر اساس میزان مصرف و دفع روزانه آب از بدن انجام می شود.
- حداکثر آلودگی مجاز در هوا بر اساس میزان استنشاق هوا در محیط کار حساب می شود.
- طرز توزیع ماده پرتوزا در اندام در مجموع پرتوزاهایی که می توانند در اندام خاصی جایگزین شوند منظور می گردد.
- نوع و همچنین نیمه عمر فیزیکی و نیمه عمر بیولوژیکی و بالاخره نیمه عمر موثر ماده پرتوزا در نظر گرفته می شود.
- کلیه محاسبات بر اساس حداکثر مجاز پرتو گیری بدن انجام می شود.
پرتوزاهای آلوده کننده محیط:
مواد پرتوزای آلوده کننده محیط زیست به دو دسته طبیعی و مصنوعی تقسیم می شوند و آلوده کننده های طبیعی همان عناصر رادیو اکتیو موجود در طبیعت هستند و آلوده کننده های مصنوعی خود به سه گروه تقسیم می شوند. اول پرتوهای ناشی از انفجارهای هسته ای دوم زباله ها و پسمانهای اتمی و سوم پرتوزاهایی که در راکتورهای هسته ای و شتابدهنده ها تولید می گردند.
کنترل آلودگی هوا
مواد پرتوزا به دلیل تنفس هوای آلوده ، خوردن مواد آلوده و یا به علت آلوده شدن پوست به مواد رادیو اکتیو ، وارد بدن شده و موجب پرتو گیری آن می گردند. می توان از ورود مواد پرتوزا از راه های بلع و آلودگی پوستی ممانعت کرد. ولی برای جلوگیری از ورود این مواد به بدن از راه استنشاق ، بهترین را ه ، جلوگیری از آلوده شدن هوای مورد استنشاق است که انجام آن در محیطهای کار الزامی و اجتناب ناپذیر است. در محل های محدود و سربسته ای که احتمال آلودگی هوا وجود دارد الزاما بایستی میزان آلودگی بطور مداوم تحت کنترل باشد. موثرترین راه برای کاهش میزان آلودگی هوا در چنین محل هایی خارج کردن هوای آلوده و رقیق کردن و پخش کردن آنها در هوای آزاد است. در محل هایی که از چشمه های بار پرتوزا استفاده می شود بهترین راه برای جلوگیری از آلوده شدن هوای مورد استنشاق این است که کلیه عملیات بر روی آنها در محفظه ای با فشار منفی (فشار کمتر از فشار محیط) انجام شود برای اینکار هوای داخل محفظه بوسیله هواکش مکیده می شود و پس از عبور از ورقه های صافی به خارج فرستاده می شود. برای جلوگیری از ورود مجدد آن به محل اولیه و یا به محل های مجاور عمل تخلیه هوا در ارتفاع مناسبی انجام می گیرد. قسمت هواکش دستگاه در انتهای آن قرار داده می شود تا در صورت وجود منفذ یا سوراخ هوای آلوده نتواند به خارج سرایت کند. در صورتیکه تخلیه هوای آلوده به خارج از محیط کار ممکن نباشد با گذراندن هوای آلوده از صافی های مناسب و مطمئن ، آلودگی از هوا گرفته می شود و هوای نسبتا پاک مجددا به همان محل اولیه برمی گردد.
در صورتی که در هوای آلوده گاز رادیو اکتیوی وجود نداشته باشد نظر به اینکه جذب آن بوسیله صافی های معمولی امکان پذیر نیست بایستی نخست هوا از روی مواد جاذب گاز عبور داده شود و سپس بوسیله سیستم تهویه مناسب ، در هوای باز تخلیه گردد.
اصول حفاظت فردی
پس از اینکه تمام اقدامات لازم جهت کنترل آلودگی هوا به مواد پرتو زا انجام شد باز لازم است که هر فرد جهت رعایت بهداشت و حفظ سلامتی خود از روشها و وسایل خاص استفاده کند. و از ورود مواد پرتوزا به بدنش جلوگیری کند.
بهترین وسیله برای جلوگیری از ورود مواد پرتوزا به بدن از راه استنشاق استفاده از ماسک های مخصوص است.
بدون جلوگیری از ورود مواد پرتوزا به بدن از راه دهان باید خوردن و آشامیدن در محیط کار اکیدا ممنوع باشد. همچنین توصیه شده که در محل های آلوده باید از انجام هر عملی که احتمالا موجب انتقال آلودگی به دهان می شود مانند سیگار کشیدن و حتی استفاده از تلفن در محل کار خود داری شود.
برای جلوگیری از جذب مواد پرتوزا به بدن از راه پوست از دستکش های نازک پلاستیکی یکبار مصرف ، روپوش ، کلاه و کفش نایلونی یکبار مصرف یا پارچه های قابل شستشو و همچنین از کرمهای ساده جهت پوشش دادن قسمت باز و بدون حفاظ سطح بدن استفاده می شود. استفاده از این وسایل هنگام کار و استحمام پس از انجام کار بخش مهمی از حفاظت فرد را تامین می کند. پس از ورود مواد پرتوزا به بدن و جایگزین شدن آن در اندامی از بدن جلوگیری از اثر بیولوژیکی آن محدود به دفع سریع این مواد از بدن است که این کار تقریبا غیر ممکن است.
خواص تابش الکترو مغناطیسی
تعریف کلی:
تابش الکترو مغناطیسی ، نوعی انرژی است که از درون فضا با سرعت بی نهایت زیاد ، عبور می کند. این تابش ، ممکن است اشکال متعددی به خود گیرد که نور و تابش حرارتی ساده ترین شکل قابل تشخیص آن هستند. شکلهایی که کمتر واضح اند ، عبارت هستند از تابشهای اشعه ایکس ، ماورا بنفش ، میکرو ویو و رادیویی.
خواص تابش الکترو مغناطیسی:
برای اینکه بتوانیم بسیاری از خواص تابشی الکترو مغناطیسی را مشخص کنیم ، مناسب است که یک طبیعت موجی برای انتشار آن در نظر بگیریم . این امواج را توسط پارا مترهایی نظیر سرعت ، فرکانس ، طول موج و دامنه ترسیم کنیم. مع ذالک ، بر خلاف سایر پدیده های موجی نظیر صدا ، تابش الکترو مغناطیسی احتیاجی به هیچ محیط مادی برای عبور ندارند و به آسانی از درون خلا می گذرد. الگوی موجی تابش در توجیه پدیده های مربوط به جذب یا نشر انرژی تابشی ، با شکست کامل روبرو می شود. برای توجیه این فرایند ها لازم است که به تابش الکترو مغناطیسی به صورت ذرات مجزای انرژی به نام فوتون بنگریم ، انرژی فوتون متناسب با فرکانس تابش است. این نگرش دو جنبه ای تابش ، به صورت ذره و به صورت موج ، انحصاری نیست. در واقع ظهور این دوگانگی توسط مکانیک موجی به اثبات رسیده است و می بینیم که در مورد پدیده های دیگری نظیر رفتار جریانهایی از الکترونها و یا ذرات بنیادی دیگر نیز صدق می کند.
خواص موجی تابش الکترو مغناطیسی:
تابش الکترومغناطیسی به راحتی مانند یک میدان الکتریکی با متناوی در فضا رفتار می شود. همراه با میدان نیروی الکتریکی اما عمود بر آن ، یک میدان نیروی مغناطیسی وجود دارد. خواص موجی تابش می تواند توسط بردارهای الکتریکی و مغناطیسی نشان داده شود که هر دو بردار ، سینوسی اند و عمود بر جهت انتشار می باشند. این میدان الکتریکی تابش الکترومغناطیسی است که با الکترونهای ماده ، تاثیر متقابل دارد ؛ در نتیجه ؛ نمایش تابش با تنها بردار الکتریکی ، برای بیشتر مقاصد کافی است.
همان طور که در مورد سایر پدبده های موجی مشاهده می شود ، موجهای الکترو مغناطیسی نیز هنگام افتادن روی هم ، می توانند تحت برخی شرایط یر یکدیگر تاثیر متقابل کنند. این تاثیر متقابل ، تولید یک موج برآیند می کند که شدت آن بسته به فلزهای امواج سازنده ، یا تقویت می شود ویا کاهش می یابد. حداکثر تداخل تخریبی وقتی اتفاق می افتد که دو موج 180 درجه خارخ از فاز باشند و حداکثر تداخل سازنده ، زمانی رخ میدهد که موجها دقیقا هم فاز باشند.
تابش الکترو مغناطیسی معمولا در مسیر های مستقیم حرکت می کند. مع ذالک وقتی که یک دسته شعاع از یک لبه تیز رد شود و یا از درون یک دهانه باریک عبور کند ، قسمتی از آن در ناحیه ای ظاهر می شود که قاعدتا می بایستی در سایه جسم در مسیر عبور خود قرار می گرفت. این خمش تابش ، نوعی پراش است و نتیجه مستقیم تداخل می باشد.
تابش همدوس:
برای اینکه دو دسته شعاع ، همدوس باشند ، باید دارای دو شرط باشند: اول اینکه دو دسته شعاع باید دارای فرکانس و طول موج برابر باشند و دوم اینکه رابطه فازی بین موجها یا مجموعه های موجها در تمام فواصل از منبع ، باید ثابت باشد. در صورتیکه دو تابش غیر همدوس باشند ، هیچ تداخلی بین آنها صورت نمی گیرد.
خواص ذره ای تابش:
- انرژی تابش الکترومغناطیسی:
در بعضی از تاثیرات متقابل تابش با ماده ، احتیاج است که تابش را به صورت بسته هایی از انرژِی به نام فوتونها با کوانتومها تلقی کرد. انرژی فوتون به فرکانس تابش بستگی دارد و بر طبق رابطه زیر بیان می شود:
E = hf
که در آن h ثابت پلانک و f فرکانس تابش است.
انرژی مربوط به یک فوتون اشعه X در حدود ده هزار برابر بزرگتر از انرژی فوتون نشر شده توسط یک سیم داغ تنگستن است. به خاطر اینکه فوتون اشعه X دارای طول موجی تقریبا نصف طول موج فوتون سیم داغ تنگستن است.
با ملاحظه اثر فتو الکتریک ، می توان احتیاج به داشتن یک مدل ذره ای را برای توصیف رفتار تابش الکترومغناطیسی مشاهده کرد. وقتی که تابش با انرژی کافی به یک سطح فلزی برخورد می کند ، الکترونهایی نشر می شوند. انرژی الکترون نشر شده بر طبق رابطه زیر با فرکانس تابش تابنده مرتبط است:
E = hf - w
که در آن w تابع کار ، مقدار کاری است که برای خارج کردن الکترون از فلز به خلا مورد نیاز است. در حالیکه E مستقیما به فرکانس بستگی دارد ، ولی به طور کامل مستقل از شدت دسته اشعه است و افزایش در شدت فقط باعث افزایش در تعداد الکترونهای نشر شده با انرژی E می شود.
- مقدار کار W لازم است برای نشر الکترونها از هر فلز ، مشخصه آن فلز است. فلزات قلیایی ، توابع کار پایینی دارند و وقتی که در معرض تابش اشعه ای در ناحیه مرئی قرار گیرند ، الکترون نشر می کنند. فلزات سنگینتر نظیر کادمیم دارای توابع کار بزرگتر هستند و برای نشان دادن اثر فتو الکتریک از خود ، احتیاج به تابش پر انرژی تر ماورا بنفش دارند. اثر فتو الکتریک اهمیت عملی زیادی در آشکارسازی تابش با فوتون ها دارد.
- واحدهای انرژی:
انرژی یک فوتون که توسط یک نمونه از ماده ، جذب یا نشر می شود ، می تواند به جدایی انرژی بین دو حالت اتمی یا مولکولی یا به فرکانس حرکت مولکولی یک جز سازنده ماده ، مرتبط شود. به این دلیل اغلب مناسب است که تابش را با واحدهای انرژِی یا بر حسب فرکانس ) HZ (یا عدد موجی Cm-1) (که مستقیما متناسب با انرژی اند ، شرح دهیم. از طرف دیگر ، اندازه گیری تجربی تابش غالبا بر حسب واحدهای عکس طول موج مربوطه بیان می شود. یک شیمیدان باید در تبدیل واحدهای متفاوتی که در طیف بینی مورد استفاده قرار می گیرند ، ماهر شود. الکترون ولت) ev (واحد انرژی است که معمولا برای توصیف انواع پر انرژی تر تابش نظیر اشعه X یا ماورا بنفش به کار می رود. الکترون ولت مقدار انرژی است که یک الکترون برای افت از پتانسیل معادل یک ولت لازم دارد.
خوردگی فلزات
تعریف کلی:
خوردگی ( Corrosion ) ، اثر تخریبی محیط بر فلزات و آلیژها می باشد. خوردگی ، پدیده ای خودبخودی است و همه مردم در زندگی روزمره خود از بدو پیدایش فلزات با آن روبرو هستند. در اثر پدیده خودبخودی ، فلز از درجه اکسیداسیون صفر تبدیل به گونه ای با درجه اکسیداسیون بالا می شود:
در واقع واکنش اصلی در انهدام فلزات ، عبارت از اکسیداسیون فلز است.
- فلزات در اثر اصطکاک ، در اثر سایش و در اثر نیروهای وارده دچار تخریب می شوند که تحت عنوان خوردگی مورد نظر ما نیست.
فرایند خودبخودی و فرایند غیر خودبخودی:
خوردگی یک فرایند خودبخودی است. یعنی به زبا ترمودینامیکی در جهتی پیش می رود که به حالت پایدار برسد. البته می تواند به حالتهای مختلف گونه های فلزی با اجزای مختلف ظاهر شود. اگر آهن را در اتمسفر هوا قرار دهیم زنگ می زند که یک نوع خوردگی و پدیده ای خودبخودی است. انواع مواد هیدروکسیدی و اکسیدی نیز می تواند محصولات جامد خوردگی باشد که همگی گونه فلزی هستند. پس در اثر خوردگی فلزات در یک محیط که پدیده ای خودبخودی است ، اشکال مختلف آن ظاهر می شود.
به ندرت می توان فلز را به صورت فلزی و عنصری در محیط پیدا کرد و اغلب به صورت ترکیب در کانی ها و به صورت کلریدها و سولفیدها و غیره یافت می شوند و ما آنها را بازیابی می کنیم. به عبارت دیگر با استفاده از روشهای مختلف ، فلزات را با روشهای مختلف از آن ترکیبات خارج می کنند. یکی از این روشها ، روش احیا فلزات است. به عنوان مثال ، برای بازیابی مس از ترکیبات آن ، فلز را به صورت سولفات مس از ترکیبات آن خارج می کنیم. یا اینکه آلومینیوم موجود در طبیعت را با روشهای شیمیایی تبدیل به اکسید آلومینیوم می کنند و سپس با روشهای الکترولیز می توان آنها را احیا کرد. برای تمام این روشها ، نیاز به صرف انرژی است، که یک روش و فرایند غیر خودبخودی است و یک فرایند غیر خودبخودی هزینه و مواد ویژه ای نیاز دارد. از طرف دیگر هر فرایند غیر خودبخودی در صدد است که به حالت اولیه خود بازگردد ، چراکه بازگشت به حالت اولیه یک مسیر خودبخودی است. پس فلزات استخراج شده میل دارند به ذات اصلی خود باز گردند.
در جامعه منابع فلزات محدود است و مسیر برگشت طوری نیست که دوباره آنها را باز گرداند. وقتی فلزی را در اسید حل می کنیم و یا در و پنجره دچار خوردگی می شود ، دیگر قابل بازیابی نیست. پس خوردگی یک پدیده مضر و ضربه زننده به اقتصاد است.
جنبه های اقتصادی فرایند خوردگی:
برآوردی که در مورد ضررهای خورئگی انجام گرفته ، نشان می دهد سالانه بالغ بر 5 میلیارد دلار هزینه تحمیل شده ز سوی خوردگی است. بیشترین ضررهای خوردگی ، هزینه هایی است که برای جلوگیری از خوردگی تحمیل می شود.
پوششهای رنگها و جلاها:
ساده ترین راه مبارزه با خوردگی ، اعمال یک لایه رنگ است. با استفاده از رنگها به صورت آستر و رویه ، می توان ارتباط فلزات را با محیط تا اندازه ای قطع کرد و در نتیجه موجب محافظت تاسیسات فلزی شد.
به روشهای ساده ای می توان رنگها را به روی فلزات ثابت کرد که می توان روش پاششی را نام برد. به کمک روشهایرنگ دهی ، می توان ضخامت معینی از رنگها را روی تاسیسات فلزی قرار داد. آخرین پدیده در صنعت رنگ سازی ساخت رنگهای الکتروستاتیک است که به میدان الکتریکی پاسخ می دهند و به این ترتیب از پراکندگی و تلف شدن رنگ جلوگیری کرد.
پوششهای فسفاتی ، کروماتی
این پوششها که پوششهای تبدیلی نامیده می شوند ، پوششهایی هستند که از خود فلز ابجاد می شوند. فسفاتها و کروماتها نامحلو اند. با استفاده از محلول های معینی مثل اسید سولفوریک با مقدار معینی از نمکهای فسفات ریا، قسمت سطحی قطعات فلزی را تبدیل به فسفات یا کرومات آن فلز می کنند و در نتیجه ، در سطح قطعه فلز چسبیده و به عنوان پوششهای محافظ در محیط های خنثی می توانند کار آیی داشته باشند. این پوششها بیشتر به این دلیل فراهم می شوند که از روی آن ها بتوان پوششهای رنگ را بر روی قطعات فلزی به کار برد. پس پوششهای فسفاتی ، کروماتی ، به عنوان آستر نیز در قطعات صنعتی می توانند عمل کنند ؛ چراکه وجود این پوشش ، ارتباط رنگ با قطعه را محکم تر می سازد. رنگ کم و بیش دارای تحلخل است و اگر خوب فراهم نشود ، نمی تواند از خوردگی جلوگیری کند.
پوششهای اکسید فلزات:
اکسید برخی فلزات بر روی خود فلزات ، از خوردگی جلوگیری می کند. به عنوان مثال ، می توان تحت عوامل کنترل شده ، لایه ای از اکسید آلومینیوم بر روی آلومینیوم نشاند. اکسید آلومینیوم رنگ خوبی دارد و اکسید آن به سطح فلز می چسبد و باعث می شود که اتمسفر به ان اثر نکرده و مقاومت خوبی در مقابل خوردگی داشته باشد. همچنین اکسید آلومینیوم رنگ پذیر است و می توان با الکترولیز و غوطه وری ، آن را رنگ کرد. اکسید آلومینیوم دارای تخلخل و حفره های شش وجهی است که با الکترولیز ، رنگ در این حفره ها قرار می گیرد.
همچنین با پدیده الکترولیز ، آهن را به اکسید آهن سیاه رنگ – البته به صورت کنترل شده – تبدیل می کنند که مقاوم در برابر خوردگی است که به آن سیاه کاری آهن یا فولاد می گویند که در قطعات یدکی ماشین دیده می شود.
پوششهای گالوانیزه:
گالوانیزه کردن ( Galvanizing ) ، پوشش دادن آهن و فولاد با روی است. گالوانیزه ، به طرق مختلف انجام می گیرد که یکی از این طرق ، آبکاری با برق است. در آبکاری با برق ، قطعه ای که می خواهیم گالوانیزه کنیم ، کاتد الکترولیز را تشکیل می دهد و فلز روی درز آند قرار می گیرد. یکی دیگر از روشهای گالوانیزه ، استفاده از فلز مذاب یا روی مذاب است. روی دارای نقطه ذوب پایینی است و به صورت مذاب در حمام مورد استفاده قرار می دهند و با استفاده از غوطه ور سازی فلز در مذاب ، لایه ای از روی در سطح فلز تشکیل می شود که به این پدیده ، غوطه وری داغ ( Hot dip galvanizing)گویند.
لوله های گالوانیزه در ساخت قطعات مختلف ، در لوله کشی منازل و آبرسانی و . . . مورد استفاده قرار می گیرد.
پوششهای قلع:
قلع از فلزاتی است که ذاتا به راحتی اکسید می شودو از طریق ایجاد اکسید در مقابل اتمسفر مقاوم می شود و در محیط های بسیار خورنده مثل اسیدها و نمکها و . . . به خوبی پایداری می کند. به همین دلیل در موارد حساس که خوردگی قابل کنترل نیست ، از قطعات قلع یا پوششهای قلع استفاده می شود. مصرف زیاد این نوع پوششها ، در صنعت کنسروسازی می باشد که بر روی ظروف آهنی این پوششها را قرار می دهند.
پوششهای کادمیم:
این پوششها بر روی فولاد از طریق آبگیری انجاو می گیرد. معمولا پیچ و مهره های فولادی با این فلز ، روکش داده می شود.
فولاد زنگ نزن:
این نوع فولاد ، جزو فلزات بسیار مقاوم در برابر خوردگی است و در صنایع شیر آلات مورد استفاده است. این نوع فولاد ، آلیاژ فولاد با کروم می باشد و گاهی نیکل نیز به این آلیاژ اضافه می شود.
مباحث مرتبط با عنوان:
طبقه بندی خوردگی
پیچیدگی خوردگی
الکتروشیمی
آبکاری فلزات
ترانزیستورهای پیوندی دو قطبی
دید کلی:
ترانزیستور یک قطعه الکترونیکی فعال بوده و با ترکیب سه قطعه n و p بدست می آید. که از ترزیق باربرهای اقلیت در یک پیوند با گرایش مستقیم استفاده می کند و دارای سه پایه به نامهای بیس (B) ، امیتر (E) و کلکتور (C) می باشد و چون دراین قطعه اثر الکترون ها و حفره ها هر دو مهم است به آن یک ترانزیستور دو قطبی گفته می شود.
تاریخچه: عصر نوین الکترونیک مفید رساناها با اختراع ترانزیستور دو قطبی در 1948 توسط باردین ، براتاین و شاکلی در آزمایشگاههای تلفن بل آغاز شد. این قطعه به همراه همتای اثر میدانی خود تاثیر شگفتی روی تقریبا تمام حوزه های زندگی نوین گذاشته است.
انواع ترانزیستور پیوندی
- pnp: شامل سه لایه نیمه هادی که دو لایه کناری از نوع p و لایه میانی از نوع n است. و مزیت اصلی آن در تشریح عملکرد ترانزیستور این است که جهت جاری شدن حفره ها با جهت جریان یکی است.
- npn: شامل سه لایه نیمه هادی که دو لایه کناری از نوع n و لایه میانی از نوع p است. پ ساز درک ایده های اساسی برای قطعه pnp می توان به سادگی آنها را به ترانزیستور پرکاربرد تر npn مربوط ساخت.
ساختمان ترانزیستور پیوندی
ترانزیستور دارای دو پیوند گاه است. یکی بین امیتر و بیس و دیگری بین بیس و کلکتور بهمین دلیل ترانزیستور شبیه دو دیود است. دیود سمت چپ را دیود بیس امیتر یا صرفا دیود امیتر و دیود سمت راست را دیود کلکتور – بیس یا دیود کلکتور می نامیم. میزان ناخالصی نا وسط بمراتب کمتر از دو ناحیه جانبی است. این کاهش ناخالصی باعث کم شدن هدایت و بالعکس باعث زیاد شدن مقاومت این ناحیه می گردد. امیتر که شدیدا آلائیده شده نقش گسیل و یا تزریق الکترون به درون بیس را بعهده دارد. بیس بسیار نازک ساخته شده و آلایش آن ضعیف است و لذا بیشتر الکترونهای تزریق شده از امیتر را به کلکتور عبور می دهد. میزان آلایش کلکتور کمتر از میزان آلایش شدید امیتر و بیشتر از آلایش ضعیف بیس است و کلکتور الکترون ها را از بیس جمع آوری می کند.
طرز کار ترانزیستور پیوندی
طرز کار ترانزیستور را با استفاده از npn مورد بررسی قرار می دهیم. طرز کار pnp هم دقیقا مشابه npn خواهد بود. بشرط اینکه الکترونها و حفره ها با یکدیگر عوض شوند. در نوع npn بعلت تغذیه مستقیم دیود امیتر ناحیه تهی کم عرض می شود در نتیجه حاملهای اکثریت یعنی الکترونها از ماده n به ماده p هجوم می آورند. حال اگر دیود بیس – کلکتور را بحالت معکوس تغذیه نمائیم دیود کلکتور به علت بایس معکوس عریض تر می شود. الکترونهای جاری شده به ناحیه p در دو جهت جاری می شوند. بخشی از پیوندگاه کلکتور عبور کرده ، به ناحیه کلکتور می رسند و تعدادی از آنها با حفره های بیس باز ترکیب شده و بعنوان الکترونهای ظرفیت بسوی پایه خارجی بیس روانه می شوند این مولفه بسیار کوچک است.
نحوه اتصال ترازیستورها
- اتصال بیس مشترک: در این اتصال پایه بیس هر دو بخش ورودی و خروجی مدار مشترک است. جهت های انتخابی برای جریان شاخه ها جهت قراردادی جریان در همان جهت حفره ها می شود.
- اتصال امیتر مشترک: مدار امیتر مشترک بیشتر از سایر روشها در مدارهای الکترونیکی کاربرد دارد و مداری است که در آن امیتر بین بیس و کلکتور مشترک است این مدار دارای امپرانس ورودی کم بوده ولی امپرانس خروجی مدار بالا می باشد.
- اتصال کلکتور مشترک: اتصال کلکتور مشترک برابر تطبیق امپرانس در مدار به کار می رود. زیرا بر عکس حالت قبلی دارای امپرانس ورودی زیاد و امپرانس خروجی پائین است. اتصال کلکتور مشترک غالبا بهمراه مقاومتی بین امیتر و زمین بنام مقاومت بار بسته می شود.
کاربرد ترانزیستور
ترانزیستورها می توانند با کنترل جریان مدار تقویت کننده و این مورد به طور گسترده ای در مدارهای ترانزیستوری به کار می رود. همچنین عمل مهم دیگر ترانزیستورها در مدارهای الکترونیکی قابلیت کنترل حالت خاموش و روشن قطعه است. این نوع سوئیچ کردن به ویژه در مدارهای رجیت می مفید است.
شیمی دارویی
تعاریف اولیه از شیمی دارویی
شیمی دارویی جنبه ای از علم شیمی است که درباره کشف ، تکوین ، شناسلیی و تغییر روش اثر ترکیبات فعال زیستی در سطح مولکولی بحث می کند و تاثیر اصلی آن بر داروهاست ، اما توجه یک شیمی دان دارویی تنها منحصر به دارو نبوده و به طور 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 می توانند در علوم پزشکی برای پیشگیری و بهبود و درمان بیماریها به کار روند.
با توجه به مطالب بالا می توان گفت که شیمی دارویی گستره ای از علوم دارویی است که اصول شیمی و محیط زیست شناسایی را برای ایجاد واکنشی که می تواند منجر به مواد دارویی جدید شود به کار می برد.
سیر تاریخی شیمی دارویی
آغاز درمان بیماریها با دارو در قدمت خود محو شده است. اولین داروها منشا طبیعی داشته و عمدتا از گیاهان استخراج می شدند و برای درمان بیماریهای عفونی به کار رفته اند. قرنهایش از این چینیها ، هندیها واقوام نواحی مدیترانه ، با مصارف درمانی برخی گیاهان و مواد معدنی آشنا بوده اند. به عنوان مثال برای درمان مالاریا از گیاه چه انگشان ( Changshan ) در چین استفاده می شد. اکنون ثابت شده است که این گیاه حاوی آلکالوئیدهایی نظیر فبریفوگین است.
سرخپوستان برزیل اسهال و اسهال خونی را با ریشه های اپیکا که حاوی استن است درمان می کردند. اینکاها از پوست درخت سین کونا برای ردمان تب مالاریا استفاده می کردند. در سال 1823 کینین از این گیاه استخراج شد. بقراط در اواخر قرن پنجم قبل از میلاد استفاده از نمکهای فلزی را توسیه کرد و درمان های 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 منشا گیاهی و معدنی معرفی شدند. در اواخر قرن 19 شیمی دارویی با کشف پل ارلیش که او را پدر شیمی درمانی جدید می نامند در ارتباط با اینکه ترکیبات شیمیایی در برابر عوامل عفونی ویژه ای از خود سمیت انتخابی نشان می دهنددچار یک تحول شگرف شد. در همین دوران امیل فیشر نظریه قفل و کلید را یک تغییر منطقی برای مکانیسم عمل داروها بود ارائه داد.
تحقیقات بعدی ارلیش و همکارانش منجر به کشف تعدا زیادی از عوامل شیمی درمانی جدید شد که از آن میان آنتی بیوتیکها و سولفامیدها از همه برجسته تر بودند.
جنبه های بنیادی داروها
سازمان بهداشت جهانی دارو را به عنوان ( هر ماده ای که در فرایندهای دارویی به کار رفته و سبب کشف یا اصلاح فرایندهای فیزیولوژیک یا حالات بیماری در جهت بهبود مصرف کننده شود. ) تعریف نموده است.
و فراورده های دارویی را تحت عنوان ( یک شکل دارویی که حاوی یک یا چند دارو همواره با مواد دیگری که در فرایند تولید به آن اضافه شود. ) معرفی می کند.
بسیاری از داروها حاوی اسیدها و بازهای آلی می باشند. دلایل متعددی مبنی بر اینکه این ترکیبات در داروسازی و پزشکی باید به فرم نمک مصرف شود عبارتند از :
- بهبود نواحی زیستی از طریق اصلاح جذب ، افزایش قدرت و گسترش اثر
- کاهش سمیت
کاربرد داروها بر اساس مقاصد خاصی به کار می رود که عبارتند از :
- تامین مواد مورد نیاز بدن مثل ویتامینها
- پیشگیری از عفونتها مثل سرم های درمانی و واکسنها
- سمیت زدایی مانند پاد زهرها
- مهار موقتی یک عملکرد طبیعی ، مانند بیهوش کننده ها
- تصحیح اعمالی که دچار اختلال شده اند
و . . .
فعالیت زیستی داروها
عملکرد داروها در سه مرحله مشاهده می شود # تجویز دارو ( فروپاشی شکل دارویی مصرف شده )
- سی نیتک دارو ( جذب ، توزیع ، متابولیسم و دفع دارو ) # نحوه اثر دارو ( پدیده های شیمیایی و بیو شیمیایی باعث ایجاد تغییرات زیستی مورد نظر می شوند. )
دارو نماها
داروهایی هستند که اثرات ویژه ای بر ارگانیسم دارند اما درمان کننده بیماری خاصی نیستند. نمونه هایی 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 نمی کند در صورتی که در درمان شیمیایی عامل بیماریزا هدف اصلی نیست.
طبقه بندی داروها
دارو ها را بر اساس معیارهای گوناگون طبقه بندی می کنند که عبارتند از:
- ساختمان شیمیایی
- اثر فارماکولوژی
- مصارف درمانی
- ساختمان شیمیایی درمانی ، تشریحی
- مکانیسم عمل در سطح سلول
نامگذاری داروها
هر دارو دارای سه یا چند نام می باشد که عبارتند از:
- شماره رمز یا رمز انتخابی
- نام شیمیایی
- نام اختصاصی غیر علمی ( تجاری )
- نام غیر اختصاصی ژنریک
- 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 می شود.
شیمی تجزیه کمی
دیدکلی
شیمی تجزیه(Analytical chemistry )،شامل جداسازی، شناسایی و تعیین مقدار نسبی اجزای سازنده ی یک نمونه از ماده است. تجزیه ی کیفی، هویت شیمیایی گونه، را در نمونه آشکار میسازد.
تجزیه ی کمی، مقدار نسبی یک یا چند گونه یا آنالیت را به صورت عددی معلوم می دارد. پیش از انجام تجزیه ی کمی، ابتدا لازم است اطلاعات کیفی به دست می آید. معمولا تجزیه ی کیفی و کمی شامل یک مرحله ی جداسازی نیز هست.
نقش شیمی تجزیه در علوم
شیمیه تجزیه نقش حیاتی در توسعه ی علوم دارد. به عنوان مثال، «ویلهام اسوالد Wilhelm Ostwald » 1894 نوشت:
« شیمی تجزیه یا هنر تشخیص مواد مختلف و تعیین اجزا سازنده آن ، نقش اول را در کاربدهای مختلف علوم دارد ؛ چراکه پاسخگوی سوالاتی است که در هنگام اجرای فرایندهای شیمیایی برای مقاصد علمی و فنی مطرح می شود. اهمیت فوق العاده آن ، باعث شده است که از همان دوران نخستین تاریخ شیمی ، مجدانه شروع به رشد و توسعه کند و سوابق موجود شامل بخش قابل ملاحظه ای از کارهای کمی است که تمامی علوم را در بر می گیرد. »
از زمان اسوالد تا کنون ، شیمی تجزیه از یک هنر به یک علو در زمینه های مختلف صنعت ، طب و سایر علوم ، تحول و تکامل یافته است. به عنوان مثال ، برای تعیین کارایی وسایل کنترل دور ، لازم است مقدار هیدروکربنها ، اکسیدهای نیتروژن و منواکسید کربن موجود در گازهای اگزوز اتومبیل اندازه گیری شوند. اندازه گیری کمی کلسیم یونیده در سرم خون ، ما را در تشخیص مرض پارا تیروئید در بیماران یاری می کند. با اندازه گیری کمی نیتروژن در مواد غذایی ، میزان پروتئین موجود در آنها و در نتیجه ارزش غذایی آنها معلوم می شود. مقدار مرکاپتان موجود در گازهای مصرفی خانه ها به طور مستمر تحت کنترل قرار می گیرد تا از وجود مقدار معینی مرکاپتان برایایجاد بوی نامطبوع که هشداردهنده نشت گاز است ، اطمینان حاصل کنند. کشاورزان متجدد ،کود شیمیایی و آبیاری را به خوبی تنظیم می کنندکه منطبق با نیاز گیاه در طی فصلهای رشد باشد. آنها این نیاز را از تجزیه کمی گیاه و خاکی که گیاه در آن می روید معلوم می کنند.
به علاوه اندازه گیری های کمی دارای نقش حیاتی در بسیاری از کارهای پژوهشی در زمینه های شیمی ، زیست شناسی ، زیست شیمی ، زمین شناسی و سایر علوم است. طبقه بندی روشهای تجزیه کمی :
نتایج یک تجزیه کمی را از دو اندزه گیری به دست می آوریم. یکی وزن یا حجم نمونه مورد اندازه گیری است. و دوم ، اندازه گیری کمیتی است که با مقدار ماده مورد تجزیه در آن نمونه متناسب می باشد. معمولا در مرحله دوم ، تجزیه کامل می شود. شیمیدانان روشهای تجزیه را بر طبق طبیعت این اندازه گیری اخیر طبقه بندی می کنند. در یک روش وزنی ، جرم آنالیت یا جرم ماده ای که به طور شیمیایی به آن ارتباط دارد ، تعیین می شود. در یک روش حجمی ، حجم محلولی که دارای مقدار کافی واکنشگر برای واکنش کامل با آنالیت است ، اندازه گیری می شود. برمبنای اندازه گیری برهم کنش بین تابش الکترومغناطیسی و اتمها یا مولکولهای آنالیت ویا تولید چنین تابشی توسط آنالیت استوارند. بالاخره ، باید به چند روش متفرقه نیز اشاره کرد. این روشها شامل اندازه گیری خواصی چون نسبت جرم به بار ( طیف سنجی جرمی ) ، سرعت واپاشی پرتوزایی ، گرمای واکنش ، رسانندگی گرمایی ، فعالیت نوری و ضریب شکست است.
مراحل تجزیه کمی نوعی
اولین مرحله حیاتی در هر تجزیه کمی ، انتخاب روش است. انتخاب گاهی دشوار است و به تجربه و بصیرت شیمیدان بستگی دارد. از عوامل مهم در انتخاب روش ، میزان صحت مورد انتظار است. متاسفانه برای دست یابی به نتایج بسیار مطمئن ، همواره لازم است که وقت زیادی نیز صرف شود. معمولا ، روش را بر اساس مصالحه بین میزان صحت و جنبه های اقتصادی انتخاب می کنند.
دومین عاملی که در ارتباط با جنبه های اقتصادی در نظر گرفته می شود ، تعدا نمونه های مورد تجزیه است. اگر تعداد نمونه ها زیاد باشد ، در آن صورت می توان وقت زیادی را صرف عملیات مقدماتی نظیر نصب و درجه بندی دستگاه ها و وسایل و همچنین تهیه محلول های استاندارد کرد. اما اگر فقط یک نمونه یا نهایتا تعداد کمی نمونه داشته باشیم ، شاید صلاح در انتخاب روشی باشد که مراحل مقداتی را یا نداشته و یا حداقل ممکن را داشته باشد.
برای دستیابی به اطلاعات ارزشمند ، لازم است تجزیه بر روی نمونه ای انجام شود که ترکیب آن کاملا معرف تمامی ماده ای که نمونه از آن انتخاب شده است ، باشد. هنگامی که ماده بزرگ و ناهمگن است ، برای انتخاب نمونه نماینده باد سعی و دقت بسیار معطوف شود. نمونه برداری چه ساده باشد چه پیچیده ، شیمیدان قبل از آغاز عملیات تجزیه باید از اینکه نمونه آزمایشگاهی نماینده کل محموله است اطمینان یابد.
یک نمونه جامد آزمایشگاهی را آسیاب می کنند تا اندازه ذرات آن کاهش یابد ، سپس مخلوط می کنند تا همگن شود و قبل از انجام تجزیه بر روی آن ، برای مدت زمانهای مختلف نگهداری می کنند. در هر یک از این مراحل ، برحسب میزان رطوبت محیط ، ممکن است جذب یا دفع سطحی آب اتفاق افتد. چون ممکن است جذب یا دفع آب باعث تغییرات شیمیایی در نمونه شود ، لذا بهتر است نمونه ها را درست قبل از انجام تجزیه خشک کنیم. روش دیگر آنکه رطوبت نمونه را همزمان با انجام تجزیه بر روی نمونه ، طبق یک روش جداگانه ، اندازه گیری کنیم.
- استفاده از نمونه های همتا :
اکثر تجزیه های شیمیایی بر روی نمونه های همتا که وزن یا حجم آنها با دقت توسط ترازوی تجزیه و یا یک وسیله حجمی دقیق تعیین شده است ، انجام می شود. همتا سازی موجب ارتقای کیفیت نتایج و همچنین معیاری برای قابلیت اطمینان آنها خواهد بود.
بیشتر تجزیه ها بر روی محلول حاصل از نمونه ها انجام می شود. در حالت ایده آل ، حلال باید تمامی نمونه ( نه فقط آنالیت ) را به سرعت و به طور کامل حل کند. شرایط انحلال باید در حد امکان ملایم باشد تا مانع از اتلاف آنالیت شود. متاسفانه بسیاری از مواد مورد تجزیه در حلالهای معمولی نامحلولند. مواد سیلیکاتی ، بسپارهای با جرم زیاد یا نسوج حیوانی از این قبیل اند. در چنین مواردی تبدیل آنالیت به حالت محلول می تواند یک امر دشوار و وقتگیر باشد.
تعداد کمی از خواص شیمیایی و فیزیکی مهم در تجزیه های شیمیایی به گونه شیمیایی خاصی منحصر است. در عوض ، واکنشهایی که به کار می رود و خواصی که اندازه گیری می شود ، شامل ویژگی گروهی از عناصر و ترکیبات است. گونه های غیر از آنالیت از تداخل کننده ها جدا شود. هیچ قاعده و قانون قطعی برای حذف تداخل کننده ها نمی توان ذکر کرد که حل این مساله ، دشوارترین مرحله یک تجزیه است.
تمامی نتایج حاصل از تجزیه به اندازه گیری نهایی X که یک خاصیت فیزیکی آنالیت است ، بستگی دارد. این خاصیت باید به صورت معیین و تکرار پذیر با تغییر غلظت آنالیت تغیر کند. در حالت ایده آل ، خاصیت فیزیکی اندازه گیری شده ، مستقیما با غلظت متناسب است. یعنی:
که در آن K ثابت تناسب است. برای روشهای تجزیه ، باید مقدار به صورت تجربی و با معلوم تعیین شود. فرایند تعیین مقدار K مرحله مهمی است و به نام درجه بندی موسوم است.
معمولا ، محاسبه آنالیت با استفاده از داده های تجربی ، به ویژه با ماشینهای محاسبه و کامپیوتر مدرن ، یک امر ساده و سر راست است. چنین محاسباتی بر مبنای داده های خام که در مرحله اندازه گیری به دست آمده اند و همچنین استوکیومتری واکنش شیمیایی که تجزیه بر اساس آن انجام یافته است و بالاخره عوامل دستگاه استوار است.
- ارزیابی نتایج و برآورد میزان اطمینان آنها:
نتایج تجزیه بدون برآورد میزان اطمینان آنها کامل نیست. شخص آزمایش کننده ، برای آنکه داده ها ارزشمند باشند ؛ لازم است میزانعدم قطعیت نتایج محاسبه شده را معلوم کند.خواصی چون نسبت جرم به بار ( طیف سنجی جرمی ) ف سرعت واپاشی پرتوزایی ، گرمای واکنش ، رسانندگی گرمایی ، فعالیت نوری و ضریب شکست است.
