بزرگترین فروشگاه فروش محصولات الکترونیکی در الکترونیک110ایسام

وجود آب و اهميت آن در طبيعت

آب مايه حيات است. شصت و هفت درصدوزن بدن انسان را آب تشكيل ميدهدكه حدود نيمي ار آن در سلول هاي بدن و باقيمانده آن در خون و ساير مايعات بدنيافت مي شود.آب مواد غذايي و همچنين موادي را كه بايند دفع شوند در بدن جابجا ميكند . اكسيژن هوا به وسيله ي هموگلوبين خون از ششها به سلول هاي بدن مي رسد.غذاييكه مي خوريم در محيط آبي هضم مي شود و محصولات هضم غذا بوسيله خون به سلول ها ميرسند و محصولات غير مفيد تنفس سلول ها به وسيله ي خون به عضوهايي كه براي دفع آنهانقش دارند،منتقل مي شوند.آب تنها ماده اي است كه در شرايط عادي موجود در زمين به هرسه حالت جامد،مايع و گاز يافت مي شود .آب خالص ماده اي بيرنگ ،بي بو و عملاًبي طعماست،در C100(درفشار يك جو مي جوشد) و در C0منجمد مي شود.آب در رودخانه ها درياهادرياچه ها و اقيانوس ها وجود داردو به صورت برف و يخ نيز نواحي قطبي و قله هايكوههاي بلند را مي پوشاند.

خواص فيزيكي آب

دماهاي ذوب و جوش آب و چند ماده مولكولي ديگر كه وزن مولكول هايآنها به هم نزديك استدرزير داده شدهاست.به طوري كه ملاحظه مي كنيد دماهاي ذوب و جوشآب به ميزان قابل توجهي از ساير مواد مولكولي بيشتر است .علت آن را بايد در ساختاروپيوندهاي مولكول آب جستجو كرد.

خاصيت قطبي آب

براي نشان دادن خاصيت قطبي مولكولهاي آب چنانچه يك شانه پلاستيكيرا به موهاي خشك خود كشيده ايد يا ميله اي را كه بر اثر مالش بار دار شده است بهجريان بار يك و مداوم آب از شير آزمايشگاه مطابق شكل نزديك كنيد مشاهده مي كنيد كهجريان آب منحرف مي شود زيرا مولكول هاي قطبي آب به سمت بار الكتريكي ساكني كه درشانه يا ميله ايجاد شده است جذب مي شود.

تجزيه الكتريكي آب

آب تركيبي از هيدروژن و اكسيژن است و اجزاي تشكيل دهنده ي آن رامي توان با عبور دادن جريان برق از درون آب معين كرد . اين عمل الكتروليز ناميده ميشود .الكتروليز آب در ظرفي به نام ولتا متر انجام مي گيرد.الكترود هاي ولتامتر رابه دوسر يك باتري مناسب وصل مي كنيم.الكترودي كه به قطب مثبت باطري وصل مي شود آندو الكترودي كه به قطب منفي وصل مي شوت كاتد ناميده مي شود.

آب مقطر جريان آب را از خود عبور نمي دهداز اين رو بايد مقداريمحلول سود يا اسيدسولفوريك به آن بيفزاييم و به هم بزنيم نا جرريا عبور كند.حبابهاي گاز روي الكترودها ظاهر مي شود و گازها زير لوله ها ي پر از آب روي الكترود هاجمع مي شوند .آزمايش نشان مي دهد كه مقدار سود يا اسيد تغيير نمي كند،يعني گازها ازتجزيه آب بدست مي آيند .حجم گاز در كاتد تقريباًدو برابر حجم گاز دز آند است.

گازهايي كه در لوله ها جمع مي شوند،يكسان نيستند.در آند گازيبيرنگ بدست مي آيد و يك چوب كبريت نيم افروخته در آن شعله ور مي شود. اين گازاكسيژن است.

در كاتد گازي بيرنگ بدست مي ايد كه در مجاورت هوا به كمك شعله ميسوزدو انفجار كوچكي توليد مي كند.اين گاز هيدروژن است

اكسيژن و هيدروژن را كه از الكتروليز آب بدست مي آيند ،مي توانباهم تركيب كرد و دوباره آب بوجود آورد.آزمايش تركيب شدن اين دو گاز را در دستگاهيبه نام آب سنج انجا ممي دهند.اين دستگاه از يك لوله با جدار ضخيم تشكيل شده است كهدر آن دو ميله فلزي براي عبور جريان برق و ايجاد جرقه قرار دارد.اين لوله بر رويتشتك پر از جيوه واژگون مي كنند.

براي انجام دادن آزمايش ،10 ميلي ليتر اكسيژن و 20 ميلي ليترهيدروژن را وارد آب سنج كرده كرده جريان برق را وصل مي كنيم .باايجاد جرقه واكنشبين اين دوگازانجام ميشودوجيوه

درلوله بالا مي رودوآب به صورت قطره هايي برجدارلوله مينشيند.

با دانستن اين كه از تجزيه آب 2 حجم هيدروژن و 1 حجم اكسيژن بدستمي آيد و تشكيل آن نيز همين نسبت حجمي مصرف مي شوند،مي توان نسبت حجمي اين دو عنصررا در آب حساب كرد. فرض كنيم كه در تجزيه آب يك ليتر اكسيژن و دو ليتر هيدروژندرشرايط متعارفي آزاد شده باشد . يك ليتر هيدروژن089/0گرم و يك ليتر اكسيژن 924/1گرم وزن دارد.در نتيجه نسبت وزني اكسيژن به هيدروژن 871/0:934/1يا1:8 است.يعني درتشكيل آب يك قسمت وزني هيدروژن و 8 قسمت وزني اكسيژن لازم است.

آب به عنوان حلال

يكي از خواص قابل توجه آب توانايي آن در حل مواد ديگر است . پارهاي از نمك ها مانند كلريد سديم در آب حل مي شوند.علت حل شدن موارد جامد يوني در آباثر جاذبه مولكولهاي قطبي آب براي يون هاي مثبت و منفي تشكيل دهندهي شبكه بلوراست.به اين ترتيب مولكول هاي آب به درون شبكه بلور نفوز مي كنند و بر نيروهايي كهيون ها را در شبكه در شبكه بلور به يكديگر متصل نگهداشته اند غلبه كرده يون ها رااز هم جدا مي كنند.به طوري كه يون ها در آب حل مي شوند . يون هاي مثبت و منفي بهوسيله لايه اي از مولكول ها ي آب احاطه مي شوندو اين گونه يون هاي آب پوشيده مينامند.در مقابل آن دسته از مواد جامد يوني كه انحلال پذيرند،مواد مولكولي غير قطبيمانند نفت و بنزين در آب (كه قطب است)حل نمي شوند.

گاز ها نيز درآب انحلال پذيرند اما وقتي محلول بيشتر گاز ها درآب را مي جوشانيم گاز ها از آن خارج مي شوند. گازهايي مانند اكسيژن و نيتروژن بهمقدار كم در آب حل مي شونداما همين مقدار كم اكسيژن براي آبزيان مهم است .دي اكسيدكربن در آب به نسبت خوب حل مي شوند و در اثر انحلال در آب باران محلولي مي دهدكهاندكي اسيدي است.در شهر هاي بزرگ و مناطق صنعتي در نتيجه استفاده از زغال سنگ،كك يامواد نفتي گوگرد دار مقادير زيادي دي اكسيد گوگرد به وجود مي آيد.انحلال پذيري اينگاز در آب باران زياد است و محلول اسيدي مي دهد.ذره هاي كربن (دوده)موجود در هوا ميتوانند بخار آب و گاز هاي اسيديبه خود جذب مي كند در نتيجه در درون اين ذره ها يكربن غلظتهاي موضعي بالايي از اسيد به وجود مي آيد.گاز هاي ديگر به ويژه اكسيدهاينيتروژن،از تخليه الكتريكي ميان ابر ها يا از واكنش اكسيژن و نيتروژن در موتوراتوموبيل ها حاصل مي شوند،نيز ممكن است در آب باران موجود باشند.اسن گازهاي اسيديبه سنگ بنا ها آسيب مي رسانندو خوردگي آهن را سريعتر مي كند.

چرخه آب در طبيعت

چهار پنجم از سطح زمين پوشيده از آب است اما تنها 3 درصد به صورتآب شيرين است. آب رودخانه ها كه درصد كمي از كل آب را تشكيل مي دهد بخشي است كهبيشترين مورد مصرف انسان قرار مي گيرد.آب از سطح در ياها و اقيانوس ها بخار مي شودو بخار آب بوسيله جريان باددر سطح زمين جابجا مي شود. بخار آب نامئي با تبديل شدنبه قطره هاي بسيار كوچك آب،ابر را بوجود مي آوردو اين قطره ها بر اثر سرد شدنسرانجام به صورت برف يا باران فرو مي ريزند.آب باران يا آب حاصل از ذوب شدن برف ،خاك را مرطوب مي كند و رودخانه ها را پرمي كند.آب با نفوذ در خاك مقداري مواد حلشدني آن را حل مي كند و با خود مي برد.آب بيستر رودخانه ها به دريا مي ريزد از اينرو دريا انباري از مواد شيميايي است.

آب سخت

سختي آب معمولاًمربوط به وجود يونهاي كلسيم است.كربنات كلسيم درآب حل نمي شود اما آب باران كه داراي مقداري دي اكسيد كربن باشد مي توان سنگهايآهكي را در خود حل كند.در اين واكنش كربنات هيدروژن كلسيم تشكيل مي شود كه انحلالپذير است:

اين واكنش برگشت پذير است و چنانچه آب رابجوشانيم كربنات كلسماز نو حاصل مي شودو اين همان رسوب سفيد رنگي است كه در كتري يا ديگ بخا ر مشاهدهميشود:

چند يون فلزي كه به طور عمده يون هاي كلسيم،منيزيم و آهن باشندتوليد سختي مي كنند.اين يون ها با صابون يا با بعضي شوينده ها واكنش مي دهند. صابونمعمولي با يون كلسيم تولي رسوب مي كنند . از اين رو صابون در /اب سخت به خوبي كفنمي كند و براي انجام دادن شست و شو بايد مقدار صابون بيشتري به كاربرده شود در ضمنپارچه هم لك مي شود.

چنانچه سختي آب مربوط به يون هاي كلسيم و منيزيم به صورت نمكانحلال پذير كربنات هيدروژن باشد ان را سختي موقتي مي نامند و اين نوع سختي باجوشاندن آب و تشكيل نمكهاي انحلال نا پذير كربنات كلسيم و كربنات منيزيم بر طرف ميشود.يكي از روش هاي ملايم كردن آب استفاده از روش تقطير است ،دستگاهي كه درآزمايشگاهها براي تقطير به كار مي رود . اين دستگاه شامل بالن با لوله جانبي برايجوشاندن آب،يك خنك كننده براي خنك كردن بخارآب و يك بالن تخت براي جمع آوري آب مقطراست . اين روش تقطير نسبتاًگران است و معمولاً در مقياس وسيع به كار برده نمي شود. يكي از موارد مصرف آب مقطر در پزشكي و داروسازي براي تهيه آمپولها و سرم هاست.روشديگري كه براي ملايم كردن آب بكار مي رود شامل اضافه كردن كربنات سديم است . كربناتسديم در آب به طور كامل جدا مي شود و يون هاي كربنات آن با يون هاي كلسيم و منيزيمموجود در آب تركيب شده به صورت رسوب جدا مي شوند.

كشش سطحي آب

به طوري كه قبلاً ديديم مولكول هاي آب خاصيت قطبي دارند و يكديگررا جذب مي كنند.در زير سطح آب هر مولكول از هر جهت تحت تاثير نيروهاي جاذبه يمولكولهاي ديگر است اما مولكول هاي موجود در سطح تحت تاثير كششي از سمت بالا نيستند . نتيجه ي آن كه مولكول هاي سطح آب به وسيله ي مولكول هايي كه در زير آنها قراردارند به سمت درون كشيده مي شوند و اين درست مثل اين مي ماند كه روي آس ((پوستنازكي))وجود دارد . اين پوست نازك سبب مي شود كه آب نتواند به خوبي در پارچه نفوزكند و آن را تر كند. اما اگر بخواهيم چيزي را بشوييم بايد كاملاً((تر))شود . درنتيجه براي بالا بردن قدرت تر كنندگي آب بايد ماده اي اضافه كرد تا پوست نازك آبرا سست كند.صابون و شوينده هاي سنتزي مي تواند اين كار را انجام دهند.

تصفيه آب طبيعي

براي تامين آب آشاميدني شهر هاي بزرگ ابتدا آب رودخانه ها را درحوضهاي بزرگ زخيره مي كنند بر اثر تابش نور خورشيد بسياري از باكتريهاي مولد بيماريها كه در آب موجودندكشته ميشوند.آب داراي مواد ريز كلوييدي است كه منشا آنها به طورعمده خاك رس است . اين ذره ها باره الكتريكي دارند و يكديگر را دفع مي كنند و ازاين رو به صورن معلق انداين ذره ها در اين حوض ها به كندي ته نشين مي شوند . برايتسريع در ته نشين شدن ذره هاي كلوييدي مي توان تركيب هاي آلومينيم به آن افزود اينيون ها ذره هاي كلوييدي را خنثي كرده ته نشين مي شوند.

عيب زخيره كردن آب در حوض اين است كه گاهي جلبك ها در آن رشد ميكنند و رشد آنها سبب برگشتن طعم آب مي شوند.براي جلوگيري از رشد جلبك ها سولفات مساضافه مي كنند ول مقدار آن خيلي كم بايد باشد چون كه مقدار زياد آن موجب مسموميتانسان ميشود.

آب را پس از حوض ته نشيني از روي صافي شني عبور مي دهند و درمرحله بعد باكتري هاي باقيمانده را با كلر زدن از بين مي برند . در انجام دادن اينكار بايد دقت شود زيرا زيرا اگر مقدار كلر از 1/0 قسمت در ميليون قسمت باشد باكتريهارا نمي كشد و اگر بيش از يك قسمت در يك ميليون قسمت باشد آب بد مزه مي شود. نسبتكلر مصرف شده را بر حسب فصول سال و احتمال شيوع بيماريها ي منتقل شده بوسيله ي آب ،كم و زياد مي كنند.

آلودگي هاي آب

آب جاري در جويها و آبي كه در منازلپس از مصرف در آشزخانه،حمام،توالت وارد فاضلاب مي شود ،آلوده است و در شهر هاي بزرگ كه از سيستم فاضلابشهري استفاده مي شود لازم است كه آب را پيش از رها كردن به رودخانه ها يا برايمصارف كشاورزي ؤتصفيه كنند،تصفيه فاضلاب شهري در سه مرحله صورت مي گيرد.مرحله اولشامل حذف مواد جامد است براي اين منظور از تورهاي سيمي استفاده مي شود تا تكه هايچوب و كهنه جمع آوري شوند . پس از آنكه فاضلاب را با سرعت كم در كانالهايي وارد ميكنند تا ذره هاي نخاله و شن آن ته نشين شوند سرانجام در مخزن هاي بزرگي نگه ميدارندتا در آنجا مواد جامد باقيمانده ته نشين شوند . به اين ترتيب در ته مخازن لجنجمع مي شود كه از آن با استفاده از باكتري هاي غير هوا زي گاز متان براي مصرف سوختتوليد مي كنند . مرحله دوم شامل حذف مواد آلي زائد است .براي اين منظور فاضلاب رااز روي يك بازوي گردان روي بستري از شن هاي درشت مي پاشند اين فاضلاب قطره قطره ازلا به لاي دانه هاي درشت شن رد مي شوند باكتري هاي هوازي در سطح شن ها رشد مي كنندو در معرض هوا از فاضلاب تغذيه مي كنند و به اين ترتيب ماده ي آلي بهنيتراتها،فسفاتها و گازهايي مثل دي اكسيد كربن شكسته مي شوند.آبي كه از اين بسترخارج مي شود پس از عبور از مخزن ته نشيني و سپس كلر زني خلوص آن در حدي است كه بهرودخانه هدايت مي شود يا براي آبياري به كار مي رود. مرحله سوم شامل حذف نيترات هاو فسفات هاست.اين نا خالصي هاي انحلال پذير براي گياهان مادهي غذايي مناسبس به شمارمي رودو از اين رو موجب رشد بيش از حد جلبك ها مي شوند در اين صورت با مصرفاكسيژنحل شده درآب زندگي آبزيان از جمله ماهيها به مخاطره مي افتد. در پودر هايشوينده نيز از فسفاتها استفاده مي شود و اين امر به نوبه خود به افزايش مقدار فسفاتدر فاضلاب كمك مي كند.

مقادير زيادي كودهاي نيتروژن دار و فسفر دار در زمين هاي كشاورزيبه كار مي رود.آب باران مقاديري از اين مواد را با خود به رودخانه ها و آبهايزيرزميني مي برد وموجب آلودگي اين آبها مي شود.

كار خانه هاي توليد مواد شيميايي اجازه ندارد فاضلاب كارخانه رابه سيستم فاضلاب شهري يا رودخانه سرازير كنند

برای خرید و دانلود پروژه های الکترونیک برنامه نویسی کامپیوتر و پروژه های آماری ما، به قسمت (آرشیو فایلهای فروشگاه) بروید ......