LPG(Liquefied Petroleum GAS) یا گاز مایع

گاز مایع كه بصورت مخفف LPG نامیده می شود معمولاً عمدتاً از دو تركیب هیدروكربنی پروپان و بوتان با فرمول شیمیایی C4H10, C3H8 تشكیل شده است. بوتان خود شامل دو تركیب ایزوبوتان ونرمال بوتان است. LPG كه معمولاً در برخی نقاط دنیا به نام تركیب عمده آن، پروپان، نیز شناخته می شود بعنوان محصول فرعی فرآیندهای تصفیه و تولید گاز طبیعی و پالایش نفت خام تولید می شود. LPG در آمریكا عمدتاً از 90% پروپان، 5/2% بوتان و هیدروكربنهای سنگین و مقدار كمی نیز اتان و پروپلین تشكیل شده است. گاز مایع فاقد رنگ، بو و مزه است و بطور كلی زیان آور نیست ولی در صورتیكه حجم زیادی از آن استشمام گردد باعث بیهوشی خواهد شد. به منظور آگاهی از نشت گاز مایع تركیبات گوگرد دار بنام مركاپتان شامل "اتیل مركاپتان" و "متیل مركاپتان" به گاز مایع افزوده می شود. LPG در شرایط فشار و دمای عادی بصورت گاز است و تحت فشار atm10-8 ، اجزا آن به مایع تبدیل می شود. بنابراین نگهداری و حمل و نقل این محصول به سادگی امكان پذیر است. البته تركیبات LPG برای مكانهای مختلف و در فصول مختلف متفاوت است. برای مثال گاز مایع ارائه شده به مصرف كنندگان در ایران در فصول مختلف بین (90-50) درصد بوتان و (50-10) درصد پروپان و تا 2% تركیبات سنگین تر مثلاً پنتان دارد. به علت كیفیت سوخت گاز مایع LPG و كاهش انتشار آلاینده ها، استفاده از این سوخت در جهان به صورت فزاینده ای مورد توجه بوده و در كشورهای مختلف مانند ایتالیا (با 1500000 خودرو)، ژاپن، امریكا، انگلیس استفاده از این سوخت جایگزین مورد حمایت و تشویق دولتها می باشد.

مزایای LPG شامل در دسترس بودن ( دركشورهای تولید كننده)، ایمنی، نیاز به تغییرات جزیی در موتور خودروها و بازدهی مناسب سوخت می باشد. جهت مایع نمودن، این گاز در فشار حدود 8 تا 10 اتمسفر در مخازن فلزی با استحكام مناسب ذخیره می شود. چون این مخازن مجهز به شیر قطع جریان در صورت نشت از خطوط انتقال سوخت هستد استفاده از آنها ایمن تر از بنزین می باشد.

LPG به موتور محفظه احتراق به صورت بخار وارد می شود، لذا روغن را از دیواره سیلندرها نمی شوید، یا در شرایط سرد بودن موتور، روغن را رقیق نمی كند. همچنین، مواد آلاینده مانند اسید سولفوریك، یاذرات كربن را وارد روغن موتور نمی نماید.

بنابراین موتورهایی كه با سوخت گاز مایع كار می كنند هزینه تعمیرات و نگهداری كمتری خواهند داشت. چون LPG دارای عدد اكتان بالا حدود (RON=105) می باشد قدرت موتور یا بازدهی سوخت بدون افزایش ضربه در موتور، با افزایش ضریب تراكم قابل افزایش است.

معایب LPG:

در مقایسه با بنزین، LPG دارای محتوای انرژی (energy content) كمتر است، لذا مخزن سوخت باید بزرگتر از مخزن بنزین بوده و بعلت اینكه مخزن تحت فشار می باشد سنگین تر خواهد بود و هزینه خودروهای با سوخت LPG بین 2000 –1000 دلار گرانتر از خودروهای بنزینی می باشد. البته قیمت LPG در سطح جهانی تقریبا" مشابه قیمت بنزین است.

با توجه به اینكه گاز مایع بعنوان محصول فرعی پالایشگاههای گاز و نفت تولید می شود لذا فراوانی منابع آن كاملاً محدود است. لذا بعنوان راه حل اساسی در كاهش الودگی و جایگزینی سوخت در بسیاری از نقاط جهان نمی تواند مطرح باشد.

به لحاظ ایمنی، چون گاز پروپان سنگین تر از هواست در صورت نشت، بصورت لكه روی سطح زمین باقی مانده و در آبهای زیرزمینی نیز نفوذ می كند. امكان شعله ور شدن آن روی سطح زمین نیز هست. لذا از این حیث باید در حمل و نقل و حین استفاده، نهایت دقت در جلوگیری از نشت LPG صورت گیرد.

از سایر معایب این سوخت می توان به افت قدرت موتور در موتورهای تبدیلی به میزان 10-15 درصد و عدم توانائی مناسب موتور در عبور از سربالائی ها اشاره نمود.

در موتورهای تبدیلی اگر موتور به طور مناسب تبدیل نگردیده باشد در تابستانها گاز بصورت خشك سوخته و باعث جوش آمدن موتور می گردد. و در زمستان نیز برای شروع و استارت موتور دارای مشكل بوده و باید با بنزین موتور تبدیلی روشن گردد.

انتشار گازهای آلاینده:

از دیدگاه زیست محیطی استفاده از LPG بصورت استاندارددارای كمترین چرخه حیات انتشار گازهای گلخانه ای در مقایسه با سایر سوختهای تجاری است. پتانسیل كاهش اوزون با استفاده از این سوخت به نصف بنزین كاهش می یابد، همچنین انتشار هیدروكربنهای نسوخته 3/1 اكسیدهای نیتروژن 20%، منواكسید كربن 60% در مقایسه با بنزین كاهش می یابد

گاز طبیعی مایع (LNG)

گاز طبیعی چنانچه در فشار اتمسفر تا دمای F º260- سرد شود، به حالت مایع تبدیل می شود. LNG شامل بیش از 95 درصد متان و درصد كمی اتان و پروپان و سایر هیدروكربورهای سنگین تر است. سایر تركیبات و ناخالصی های گاز طبیعی مانند اكسیژن، آب، گازكربنیك و تركیبات گوگردی طی فرآیند سرد كردن از گاز طبیعی جدا شده و گاز طبیعی در حالت مایع بدست می آید. البته LNG تا حد 100 درصد متان خالص نیز قابل دستیابی است. حجم LNG 600/1 حجم گاز طبیعی و دانسیته آن 42/0 دانسیته آب است. این ماده، مایعی بی بو، بی رنگ و غیر سمی است و نسبت به فلزات یا سایر مواد حالت خورندگی ندارد. LNG وقتی تبخیر یا با هوا تركیب شود در دامنه غلظت 5 تا 15 درصد می سوزد. LNG یا بخار آن در محیط و فضای باز حالت انفجاری ندارد. كلیه آزمایشات انجام شده و خواص LNG، ایمن بودن این سوخت را كاملاً تائید می كند زیرا نشت مایع LNG یا ابربخارات آن به محض تماس با زمین یا در اثر حرارت محیط به سرعت در هوا تبدیل به گاز شده و چون در این حالت از هوا سبك تر است در محیط پراكنده و منتشر می شود. LNG در وهله اول برای خودروهای سنگین دیزلی (HEAVY DUTY VEHICLE) كاربرد دارد. به لحاظ ارزش حرارتی و دانسیته انرژی، مشابه سوخت دیزل (گازوئیل) هست.

LNG در دمای ºF260- و فشار اتمسفریك در حالت مایع اشباع ( در دمای جوش مایع) است. بنابر این مانند هر مایع در حال جوش چنانچه در فشار ثابت نگهداری شود (حتی با افزایش حرارت) در دمای ثابت خواهد ماند.

مادام كه بخار LNG از مخازن خارج می شود (boil off)، دمای مخزن ثابت می ماند. اجزاء سیستم خودروهای با سوخت LNG:

از لحاظ انتقال سوخت به موتور، مشابه موتورهای با سوخت CNG است و سوخت به صورت بخار وارد موتور می شود. فرق اساسی بین موتورهای CNG, LNG در نحوه نگهداری و تحویل سوخت است.

مخازن ذخیره LNG دوجداره می باشند و برای فشار كاری حداكثر تا 230 psi یا 16bar طراحی شده است. این مخازن دارای لوله و اتصالات لازم برای خارج كردن گاز در صورت افزایش فشار ( با توجه به انتقال حرارت از محیط به مخزن) و یا انتقال سوخت در زمان مصرف هستند. این مخازن مجهز به سیستم اعلام پایان سوخت گیری (پرشدن مخزن) نیز هستند. موتور خودروها گاز را در فشار 4 الی 9 بار (60-120 psi) مصرف می كند.

معایب استفاده از LNG:

بسیاری از مردم به استفاده از مواد در دماهای پایین عادت نداشته لذا نیاز به آموزش خاصی در زمینه استفاده از سوخت در دمای خیلی پایین هست.

در ایستگاههای سوخت گیری خطوط انتقال گاز از مخزن به خودرو ( شامل لوله ها شیرآلات و وسایل اندازه گیری) جهت انتقال LNG در حالت مایع باید پیش از شروع ، سوخت تا دمای ºF 260- سرد شوند در غیر اینصورت منجر به تبخیر بخشی از سوخت می شود.

- حداكثر پرشدن مخزن دوجداره Cryogenic تا حد ماكزیمم ظرفیت، امكان پذیر نیست زیرا به اندازه لازم فضای خالی در بالای سطح مایع جهت تبخیر یا جوشیدن مایع باید در مخزن در نظر گرفته شود.

مزایای استفاده از LNG:

دانسیته انرژی بالاتری نسبت به سوختهای گازی دارد، زیرا به شكل مایع ذخیره می شود. مسافت پیمایش بیشتر و وزن كمتر مخازن ذخیره، استفاده از آن را در خودروهای كوچكترامكان پذیر می سازد. سرعت سوختگیری بالا به نحوی كه در خودروهای بزرگ زمان سوختگیری 4 الی 6 دقیقه می باشد (10 الی 40 گالن در دقیقه). ارزیابی و كنترل تركیب سوخت با دقت بالایی امكان پذیر است و با توجه به اینكه LNG تولید شده برای خودروها تا 99 درصد متان دارد، لذا كنترل و تعیین مناسب تركیب سوخت بازدهی موتور و سوخت را نیز افزایش می دهد.

وقتی اتم هیدروژن به دو یا چند اتم دیگر پیوند شده باشد، یک پیوند هیدروژنی وجود دارد. این تعریف اشاره بر این دارد که پیوند هیدروژنی نمی‌تواند یک پیوند کووالانسی عادی باشد، زیرا اتم هیدروژن تنها یک اوربیتال (۱S) در سطح انرژی به قدر کافی پایین دارد که درگیر تشکیل پیوند کووالانسی شود.

● جاذبه بین مولکولی و پیوند هیدروژنی

جاذبه بین مولکولی در برخی از ترکیبات هیدروژن‌دار بطور غیر عادی قوی است. این جاذبه در ترکیباتی مشاهده می‌شود که در آنها بین هیدروژن و عناصری که اندازه کوچک و الکترونگاتیوی زیاد دارند، پیوند هیدروژنی وجود دارد. در این ترکیبات ، اتم عنصر الکترونگاتیو چنان جاذبه شدیدی بر الکترونهای پیوندی اعمال می‌کند که در نتیجه آن ، هیدروژن دارای بار مثبت قابل ملاحظه +&#۹۴۸; می‌گردد.

هیدروژن در این حالت ، تقریبا به صورت یک پروتون بی‌حفاظ است، زیرا این عنصر فاقد الکترون پوششی است. اتم هیدروژن یک مولکول و زوج الکترون غیر مشترک مولکول دیگر ، متقابلا همدیگر را جذب می‌کنند و پیوندی تشکیل می‌شود که به پیوند هیدروژنی مرسوم است. هر اتم هیدروژن قادر است تنها یک پیوند هیدروژنی تشکیل دهد.

● نقطه جوش و پیوند هیدروژنی

ترکیباتی که پیوند هیدروژنی دارند، خواص غیر عادی از خود نشان می‌دهند. تغییرات نقاط جوش در مجموعه ترکیبات SnH۴ , GeH۴ , SiH۴ , CH۴مطابق روال پیش بینی شده برای ترکیبات است نیروهای بین مولکولی آنها منحصر به نبروهای لاندن است. نقطه جوش در این مجموعه با افزایش اندازه مولکولی ، زیاد می‌شود. ترکیبات هیدروژنی عناصر گروه چهار اصلی ، مولکولهای ناقطبی هستند. اتم مرکزی هر مولکول فاقد زوج الکترون غیر مشترک است. در گروههای پنج ، شش و هفت اصلی نیروهای دو قطبی - دوقطبی به نیروهای لاندن در چسباندن مولکولها به یکدیگر کمک می‌کند. ولی نقطه جوش نخستین عنصر هر مجموعه (NH۳,H۲O , HF) بطور غیر عادی بالاتر از نقاط جوش سایر اعضای آن مجموعه است. پیوند هیدروژنی در هر یک از این سه ترکیب ، جدا شدن مولکولها را از مایع مشکلتر می‌کند.

● سایر خواص غیر عادی مربوط به پیوند هیدروژنی

ترکیباتی که مولکولهای آنها از طریق پیوند هیدروژنی به همدیگر پیوسته‌اند، علاوه بر دارا بودن نقاط جوش بالا ، بطور غیرعادی در دمای بالا ذوب می‌شوند و آنتالپی تبخیر ، آنتالپی ذوب و گرانروی آنها زیاد است.

● شروط تشکیل پیوند هیدروژنی قوی

مولکولی که پروتون را برای تشکیل پیوند هیدروژنی در اختیار می‌گذارد (مولکول پروتون دهنده) باید چنان قطبیتی داشته باشد که بار +&#۹۴۸; اتم هیدروژن نسبتا زیاد باشد. افزایش قدرت پیوند هیدروژنی به ترتیب N-H.....N

اتم مولکول پروتون گیرنده که زوج الکترون لازم برای تشکیل پیوند هیدروژنی را در اختیار می‌گذارد، باید نسبتا کوچک باشد. پیوند هیدروژنی واقعا موثر یا قوی فقط در ترکیبات فلوئور ، اکسیژن و نیتروژن تشکیل می‌شوند. ترکیبات کلر پیوند هیدروژنی ضعیف تشکیل می‌دهند و این خصلت ، با توجه به تغییر جزئی نقطه جوش HCl پیداست. الکترونگاتیوی کلر تقریبا با نیتروژن برابر است. ولی چون اتم کلر بزرگتر از اتم نیتروژن است، پراکندگی ابر الکترونی در اتم کلر بیش از اتم نیتروژن می‌باشد

● مقایسه پیوند هیدروژنی در آب و هیدروژن فلوئورید

تاثیر پیوند هیدروژنی به نقطه جوش آب بیش از هیدروژن فلوئورید است. اگر چه قدرت پیوند O−H…O در حدود ۲.۳قدرت پیوند F_H…F است، ولی تاثیر فوق مشاهده می‌شود. بطور متوسط ، تعداد پیوندهای هیدروژنی به ازای هر مولکول در H۲O دو برابر آن در HF است. اتم اکسیژن در هر مولکول آب ، با دو اتم هیدروژن پیوند دارد و دارای دو زوج الکترون آزاد غیر مشترک است. اتم فلوئور در مولکول هیدروژن فلوئورید ، سه زوج الکترون آزاد دارد که می‌توانند با اتمهای هیدروژن پیوند تشکیل دهند ولی فقط دارای یک اتم هیدروژن است که می‌تواند با ان پیوند هیدروژنی تشکیل دهد.

● پیوند هیدروژنی و بلور یخ

پیوند هیدروژنی در آب به مقدار خیلی زیاد بر روی سایر خواص آن نیز تاثیر می‌گذارد. آرایش چهار وجهی اتمهای هیدروژن و زوج الکترونهای غیر مشترک اکسیژن در آب ، سبب می‌شوند که پیوندهای هیدروژنی بلور یخ دارای چنین آرایشی باشد و منبع به ساختار گشوده بلور یخ می‌شوند. به همین علت چگالی یخ نسبتا کم است. در نقطه انجماد آب ، مولکولها به هم نزدیکترند و به همین علت و بطور غیر متعارف چگالی آب بیشتر از چگالی یخ است. باید توجه داشت که مولکولهای H۲O در حالت مایع توسط پیوندهای هیدروژنی به هم پیوسته‌اند ولی میزان این پیوستگی و استحکام آن در حالت مایع کمتر از جامد (یخ) است.

● پیوند هیدروژنی و انحلال پذیری ترکیبات مختلف

با توجه به پیوند هیدروژنی می‌توان انحلال پذیری غیر منتظره برخی ترکیبات حاوی اکسیژن ، نیتروژن و فلوئور را در برخی حلالهای هیدروژن‌دار بویژه آب ، توجیه کرد. مثلا آمونیاک (NH۳) و متانول (CH۳OH) با تشکیل پیوندهای هیدروژنی در آب حل می‌شوند. علاوه بر این ، برخی آنیونهای اکسیژن‌دار (مانند یون سولفات ، ۴۲+SO) ، با تشکیل پیوند هیدروژنی در آب حل می‌شوند.

● نقش پیوند هیدروژنی در سیستمهای زنده

پیوند هیدروژنی در تعیین ساختار و خواص مولکولهای سیستمهای زنده نقش اساسی دارد. اجزای مارپیچ آلفا در ساختار پروتئینها و اجزای مارپیچ دوگانه در ساختمان DNA توسط پیوند هیدروژنی به هم می‌پیوندند تشکیل و گسسته شدن پیوندهای هیدروژنی در تقسیم یاخته و سنتز پروتئینهای آن دارای اهمیت اساسی است.

● کشش سطحی

حتما تاکنون ایستادن حشرات را در سطح آب رودخانه‌ها دیده‌اید. علت این امر و پیوند هیدروژنی بین مولکولهای آب سطح رودخانه و ایجاد کشش سطحی و در نتیجه یک لایه به هم پیوسته و تور مانند در سطح آب است که وزن پاهای نازک حشرات را می‌تواند تحمل کند.

پیوند هیدروژنی

جاذبه بین مولکولی دربرخی از ترکیبات هیدروژن‌دار بطور غیرعادی قوی است این جاذبه در ترکیباتی مشاهده می‌شود که درآنها بین هیدروژن و عناصری که اندازه کوچک و الکترونگاتیوی زیاد دارند پیوند هیدروژنی وجود دارد. پیوند هیدروژنی نه تنها بین مولکولهای یک نوع ماده ، بلکه بین مولکولهای دو ماده متفاوت که توانایی تشکیل پیوند هیدروژنی را دارند نیز برقرار می‌شود.

● تعریف

هرگاه هیدروژن به اتمی با الکترونگاتیوی زیاد مثل فلوئور ، اکسیژن یا نیتروژن متصل گردد شرایطی برای بوجود آمدن نوع بسیاری مهمی جاذبه بین مولکولی مثبت ـ منفی که آن را پیوند هیدروژنی می‌گویند حاصل می‌شود. به عبارت دیگر ، اتم هیدروژن یک مولکول و زوج الکترون غیر مشترک مولکول دیگر متقابلا همدیگر را جذب می‌کنند و پیوندی تشکیل می‌شود که به پیوند هیدروژنی مرسوم است.

● نحوه تشکیل پیوند هیدروژنی

پیوند هیدروژنی بر اثر جاذبه اتم هیدروژن اندک مثبت موجود در یک مولکول و اتم بسیار الکترونگاتیو (FON) موجود در مولکول دیگر (یا در محل دیگر همان مولکول اگر مولکول به قدر کافی بزرگ باشد که بتواند روی خود خم شود) تولید می‌گردد. جا به جا شدن یک جفت الکترون به سمت عنصر بسیار الکترونگاتیو نیتروژن ، اکسیژن یا فلوئور موجب می‌شود که این اتمها دارای بار منفی جزئی شوند. در این صورت پیوند هیدروژنی پلی است میان دو اتم شدیدا الکترونگاتیو با یک اتم هیدروژن که از طرفی بطور کوالانسی با یکی از اتمهای الکترونگاتیو و از طرف دیگر بطور الکترواستاتیکی (جاذبه مثبت به منفی) با اتم الکترونگاتیو دیگر پیوند یافته است. استحکام پیوند هیدروژنی یک دهم تا یک پنجاهم قدرت یک پیوند کوالانسی متوسط است.

● شرایط تشکیل پیوند هیدروژنی

▪ بالا بودن الکترونگاتیوی اتمهای متصل به هیدروژن :

برهمین اساس است که فلوئور (الکترونگاتیوترین عنصر) قویترین پیوند هیدروژنی و اکسیژن (الکترونگاتیوتر از نیتروژن) پیوند هیدروژنی قویتری درمقایسه با نیتروژن تشکیل می‌دهد. همچنین بار مثبت زیاد بر روی اتم هیدروژن ، زوج الکترون مولکول دیگر را به شدت جذب می‌کند و کوچک بودن اندازه اتم هیدروژن سبب می‌شود که ملکول دوم بتواند به آن نزدیک شود.

▪ کوچک بودن اتمهای متصل به هیدروژن :

پیوند هیدروژنی واقعا مؤثر فقط در ترکیبات فلوئور ، اکسیژن و نیتروژن تشکیل می‌شود. با وجود اینکه دو اتم نیتروژن و کلر الکترونگاتیوی برابر دارند چون اتم کلر از اتم نیتروژن بزرگتر است بر خلاف نیتروژن ، کلر پیوند هیدروژنی ضعیفی تشکیل می‌دهد.

● توجیه خواص غیرعادی برخی از مواد

وجود خواص غیرعادی برخی از مواد در حالت جامد یا مایع از جمله بالا بودن دماهای ذوب و جوش ، نشان می‌دهد که نیروهای جاذبه بین مولکولی در آنها به اندازه‌ای زیاد است که نمی‌توان آن را به تأثیرهای متقابل ضعیف بین مولکولی نسبت داد. آشناترین این نوع مواد فلوئورید هیدروژن ، آب و آمونیاک است که بسیاری از خواص آنها از جمله دماهای جوش و ذوب آنها از دماهای جوش و ذوب ترکیبهای مشابه خود ،برای مثال PH۳H۳SHCl به طور غیرمنتظره‌ای بالاتر است. شاید تصور شود که علت این وضعیت غیر عادی ، قطبیت به نسبت زیاد این مولکولها ست. البته تا اندازه‌ای همین طور است. اما بررسی دقیق این پدیده غیر عادی نشان می‌دهد که باید نیروی جاذبه قویتر از نیروهای جاذبه دوقطبی _ دوقطبی بین مولکولهای آنها برقرار باشد.

اگر به ساختار الکترونی مولکولهایNH۲H۲OHF توجه شود، می‌توان به موردهای مشترک بین آنها پی برد. این وجه اشتراک ، وجود دست کم یک پیوند کوالانسی با اتم هیدروژن و یک اوربیتال هیبریدی ناپیوندی دو الکترونی اتم مرکزی بسیار الکترونگاتیو در هر یک از آنهاست، اتمهای NOF الکترونگاتیوی بالایی دارند با هیدروژن پیوند کوالانسی به شدت قطبی به وجود می‌آورند. بطوری که هیدروژن به میزان قابل توجهی خصلت یک پروتون را پیدا می‌کند. جفت الکترون ناپیوندی و قابل واگذاری روی اتم الکترونگاتیوی وجود H ، این امکان را پدید می‌آورد که اتم هیدروژن در نقش پل ، اتم‌های الکترونگاتیو دو مولکول را به یکدیگر متصل کند و نیروی جاذبه‌ بین مولکولی بوجود می‌آید که به پیوند هیدروژنی مرسوم است.

● خواص ترکیباتی که پیوند هیدروژنی دارند

ترکیباتی که مولکولهای آنها از طریق پیوند هیدروژنی به همدیگر پیوسته‌اند، علاوه بر دارا بودن نقاط جوش بالا ، بطور غیرعادی در دمای بالا ذوب می‌شوند و آنتالپی تبخیر ، آنتالپی ذوب و گرانردی آنها زیاد است.

● چرا یخ شناور است؟

یخ روی آب شناور می‌ماند زیرا به هنگام انجماد ، منبسط می‌شود. سبب این انبساط پیوند هیدروژنی میان مولکول‌های خمیده آب است ساختار خمیده یا زاویه‌ای مولکول آب ناشی از آرایش چهار وجهی چهار جفت الکترون در لایه ظرفیت یک اتم است. ساختار زاویه‌ای مولکول آب و پیوند هیدروژنی میان مولکولهای آب به آن معنی است که هر مولکول آب می‌تواند حداکثر با چهار مولکول آب دیگر پیوند هیدروژنی داشته باشد. پس آب مایع را می‌توان به صورت خوشه‌هایی از مولکولهای آب تصورکرد، خوشه‌هایی که با پیوند هیدروژنی از مولکولهای آب ساخته شده‌اند و دائم در حال حرکتند.

شمار مولکولها در هر خوشه و سرعت حرکت خوشه‌ها به دما بستگی دارد. با سرد شدن آب ، مجموعه‌هایی از مولکولهای آب که به سرعت در حرکت‌اند، کند می‌شدند و در نقطه انجماد به یکدیگر قلاب شده ساختمان سه بعدی منبسط شده‌ای را بوجود می‌آورند. این ساختمان گسترده‌تر موجب می‌شود که تراکم یخ کمتر از آب باشد. ذوب شدن یخ در حدود ۱۵%انرژی پیوند‌های هیدروژنی را می‌شکند و این امر سبب فرو ریختن ساختار می‌شود. در نتیجه مایعی متراکم حاصل می گردد.

● چرا نقطه جوش آب بالا است؟

خاصیت عجیب دیگر آب نقطه جوش نسبتا زیاد آن است. تقریبا تمام ترکیبات هیدروژن‌دار مجاور اکسیژن و اعضای خانواده آن یعنیCH۴NH۳H۲SH۲SeH۲TePH۳HCL در دمای اتاق به حالت گازی هستند. اما آب مایع است. برای آنکه یک مولکول به حالت بخار در آید باید انرژی جذب کند تا بتواند خود را از قید مولکولهای دیگر آزاد کند. چون آب مایع با پیوند هیدروژنی به صورت خوشه‌هایی از مولکول‌ها در می‌آید برای شکسته شدن پیوند‌های هیدروژنی آن لازم است. اما همه پیوندهای هیدروژنی شکسته نمی‌شوند و خوشه‌هایی از مولکولهای آب حتی در نزدیکی ۱۰۰۰درجه سانتیگراد هنوز وجود دارند.

وقتی آب گرم می‌شود آشفتگی گرمایی پیوند هیدروژنی را می‌گسلد تا آنکه در بخار آب ، فقط جزء کوچکی از شمار پیوندهای هیدروژنی موجود در آب مایع یا جامد باقی می‌ماند. اگر پیوند محکم میان مولکولی از قبیل پیوند هیدروژنی وجود نداشته باشد، مواد معمولا بنا به جرم مولکولی خود به جوش می‌آیند. جرم‌های مولکولی بزرگتر برای جوش آمدن به دمای زیادتری نیازمندند عمدتا به این دلیل که ابرهای الکترونی بزرگتر آسانتر و پیچیده می‌شوند و این امر منجر به نیروهای لاندن بین مولکولی قویتر می‌شود.

● کاربردهای پیوند

پیوندهای هیدروژنی در بسیاری از مواد یافت می‌شوند پدیده‌هایی از قبیل چسبناک شدن آب‌نبات سفت ، دیرتر خشک شدن الیاف پنبه‌ای از الیاف نایلونی‌ ، نرم شدن پوست با نایلونی ، ناهنجارهای ظاهری در ماهیت آب ، همگی ناشی از همین پیوندهای هیدروژنی است. پیوند هیدروژنی در تعیین ساختار و خواص مولکولهای سیستم‌های زنده نقش اساسی دارد. اجزای مارپیچ آلفا در ساختار پروتئین‌ها و اجزای مارپیچ دوگانه در ساختار DNAتوسط پیوند هیدروژنی به هم می‌پیوندند. تشکیل و گسسته شدن پیوندهای هیدروژنی در تقسیم یافته و سنتز پروتئین‌ها توسط آن دارای اهمیت اساسی است.

تهیه و تنظیم:سعید جهانگیری

برج خنک کننده

انواع برج خنک کننده :
الف) برجهای خنک کننده مرطوب : WET - COOLING TOWER
برجهای خنک کننده مرطوب حرارت تلف شده به وسیله دستگاه را به وسیله مکانیزمهای زیر به محیط می دهند:
1. بوسیله افزایش حرارت هوای اطراف
2. بوسیله تبخیر بخشی ازآب در حال گردش در سیستم
3. بوسیله افزایش دمای مخزن طبیعی آب جمع آوری سرد شده
برجهای خنک کننده یک سیستم توزیع و پخش آب گرم دارند که آب را بصورت یکنواخت روی یک شبکه کاری مشبک از تخته های افقی نزدیک به هم می باشد که این شبکه ها آکنه نامیده می شوند . آکنه ها آب سرازیر شده از بالای برج را با هوایی که از میان آنها حرکت می کند کاملاً مخلوط کرده بطوریکه آب بصورت یک قطره از یک آکنه به سطح آکنه دیگر توسط نیروی ثقل خود می ریزد .
هوای بیرونی از طریق منافذی که بصورت میله های افقی در اطراف برج قرار دارند وارد می شوند . این میله ها بمنظور نگهداری آب در داخل خود بطرف پائین مایل هستند . در اثر اختلاط آب و هوا ، انتقال حرارت و انتقال جرم اتفاق افتاده و در نتیجه آب سرد می گردد . آب سرد شده در حوضچه بتنی که در انتهای برج قرار دارد جمع آوری شده و سپس بطرف کندانسور پمپ می شود . اکنون هوای مرطوب و گرم از بالای برج خارج می گردد .
برجهای خنک کننده مرطوب بصورت برجهای خنک کننده با کشش طبیعی و برجهای خنک کننده با کشش مکانیکی دسته بندی می شوند .

ب)برجهای خنک کننده خشک DRY – COOLING TOWER:
در مکانهای که آب کافی برای برج خنک کننده مرطوب وجود ندارد ، می بایست از اتلاف بر اثرتبخیرحداکثر جلوگیری بعمل آورد ، از این نوع برج استفاده می شود .دربرجهای خنک کننده خشک ، آب در حال گردش از میان لوله های پره دار عبور کرده بطوریکه هوای سرد از روی آنها عبور می کند .بنابراین حرارت آب در حال گردش از طریق لوله ها خارج شده و جذب هوای سرد می گردد.
برجهای خنک کننده خشک می توانند با کشش طبیعی و یا با کشش مکانیکی عمل نمایند .یک افشانک هوا که با بخار کار می کند با خارج کردن هوا و سایر گازهای غیر قابل تراکم به برقراری خلا کمک می کند . برای جلوگیری از نشت هوا به داخل دستگاه پمپ گرادیان اصلی فشار در داخل برج را مثبت نگه می دارد .ممکن است قسمتی ازکار پمپ توسط توربین هیدرولیک بازیابی گردد . این عمل پس از خروج آب از برج در مسیر آب فشانه های جتی انجام می گیرد .
فشار متراکم و درجه حرارتهایی که یک برج خنک کننده خشک بکار می برد بطور قابل ملاحظه ای بیشتر از برج مرطوب است . برای دستیابی به فشار بیشتر ، مساحت کوچکتری برای فضای بین دو تیغه آخرین مرحله در بوربین با فشار کم ضروری است . در یک برج خنک کننده خشک با کشش طبیعی ، شناوری هوای گرم شده باعث جریان یافتن هوا در سرتاسر سطوح مولد حرارتی می گردد که برای انتقال حرارت آب داغ به جریان هوا ضروری است . همچنین می توان جریان هوا را با ایجاد کشش القائی یک بادبزن افزایش داد . کشش مکانیکی استفاده شده از یک بادبزن ابعاد برج را تقلیل داده ولی باعث اتلاف انرژی بیشتری در دستگاه می گردد .
برج خنک کننده خشک فقط باعث اضافه شدن انتالپی به هوا می گردد . در نتیجه مشکلاتی از قبیل یخ زدگی که در برج خنک کننده مرطوب در شرایط خاص جوی با آن مواجه است ، ایجاد نمی شود .
ج )برجهای خنک کننده خشک-مرطوب WET-DRY COOLING TOWER :
با توضیحاتی که در مورد دو نوع برجهای قبلی داده شد مشخص می شود که برجهای مرطوب همیشه مقداری آب بصورت تبخیر ، مکش توسط هوا و نشتی مصرف می کنند .همچنین این برج دچار مشکل پراکندن ذرات آب هست .
برجهای خنک کننده خشک مشکلی بر کارکرد نیروگاه بخصوص در موقع گرم شدن هوای محیط تحمیل می کند .
در چنین مواردی برای کاهش عوارض حاصل از دو نوع برج ذکر شده از برجهای خنک کنننده خشک-مرطوب استفاده می شود .
همانطوری که از نام این نوع برجهای خنک کننده استنباط می شود یک برج خنک کننده خشک- مرطوب بوسیله ترکیبی از برجهای خشک و مرطوب عمل می کند . این سیستم دارای دو مسیر هوای موازی و دو مسیر آب سری می باشد .
قسمت بالای برج قسمت خشک می باشد که شامل لوله های پره دار است و قسمت پائین برج دارای آکنه ها است قسمت مرطوب است .
آب گرم پروسس از قسمت فوقانی برج وارد لوله های پره دار شده و ضمن عبور ماپیچ از لوله ها قسمت خشک را ترک کرده و تحت اثر نیروی جاذبه از میان آکنه ها در قسمت مرطوب به حوضچه آب سرد می ریزد .
هوای محیط بصورت دو جریان از میان قسمتهای خشک ومرطوب کشیده می شود .این دو جریان بهم پیوسته و قبل از ترک برج در داخل آن مخلئط می شود . چون اولین جریان بصورت خشک گرم شده و حتی خشک تر از هوای محیط می گردد . در حالیکه جریان دوم بطور معمول اشباع است ، بنابراین مخلوط هوای که برج را ترک می کند زیر اشباع است .
دو فایده مهم برای برجهای خشک و مرطوب وجود دارد :
1. هوای زیر اشباع خروجی ذرات آب کمتری نسبت به برج مرطوب ایجاد نموده و شرایط اقلیمی مطلوب آنها را کاملاً حذف می کند .
2. چون آب در قسمت خشک قبلاً خنک شده است بنابراین افت های ناشی از تبخیر در قسمت مرطوب کاهش یافته است و در نتیجه از مصرف آب جبرانی برای جبران تبخیر آب بطور قابل ملاحظه ای کاسته خواهد شد .
نسبت حرارت گرفته شده در قسنتهای خشک و مرطوب بوسیله دو پارامتر تنظیم می گردد . برای مثال اگر آب مشکل اصلی باشد ، برج را با قسمت خشک بزرگتری نسبت به قسمت مرطوب می سازند . بعلاوه تبخیر را می توان توسط یک کنترل کننده که جریان هوا را از میان قسمت مرطوب تنظیم می کند تغییر داد .
در آب و هوای سرد زمستان برای تقلیل اختلاف دمای ورودی و خروجی آب به برج برای معتدل ساختن دمای آب برگشتی به پروسس، عبور هوا از میان قسمت مرطوب را قطع نموده و برج را بصورت یک برج خنک کننده خشک تبدیل کرد . از طرف دیگر می توان زیر فن یک مانع بصورت یک در تعبیه کرد که می توان از آن در آب و هوای گرم که قسمت خشک برج مشکلی برای کارکرد نیروگاهی ایجاد می کند برای افزایش دمای محیط استفاده کرد .
برجهای خنک کننده خشک – مرطوب در مواردیکه امکان دسترسی به آب هست و نیز نیاز به کاهش مؤثر ذرات باشد مورد استفاده قرار می گیرد .

انواع برجهای سرد کننده آب
برجهای که برای سرد کردن آب مورد استفاده قرار می گیرند معمولاً از چوب ساخته می شوند .این چوب از نوع مخصوص است که مقاومت بسیاری در مقابل رطوبت دارد . معمولاً در اثر تماس آب با چوب احتمال روئیدن گیاهان قارچی در درون خلل و فرج چوب وجود دارد. از این رو پوشش نازکی از لاستیک نئوپرین روی چوب ایجاد می کنند تا از حمله گیاهان قارچی در امان باشد .
بر دیواره های برج علاوه بر چوب از مواد دیگری نظیر ملات ، پنبه نسوز و پلاستیکهای مختلف استفاده می شود .حتی برجهای وجود دارند که تماماً از مواد پلاستیک ساخته می شوند . آکنه های داخل برج همگی از جنس چوب بوده و به صورت قطعات باریک ونازک بر روی یکدیگر قرار داده می شود .
چوبها را می توان به انواع مختلف روی یکدیگر قرارداد .نوع بسیار متداول این است که در هر ردیف موازی با هم چیده شوند و جهت چوبها در هر ردیف عمود بر جهت آنها در ردیف بالاتر باشد .
استفاده از آکنه های پلاستیکی و حتی از جنس استیل نیز مقدور است که در آن صورت بکمک قالب ریزی آنها را بصورت شبکه های مختلف در می آورند .
برای آنکه افت فشار در طول برج به کمترین حد ممکن کاهش یابد درصد فضای خالی به حجم برج معمولاً بسیار زیاد و در حدود 90 درصد اختیار می شود . در چنین حالتی می توان انتظار داشت که فاز آب علاوه بر حرکت از روی آکنه ها بشکل قطرات مجزا در فضای خالی برج به پائین بریزد که در این صورت سطح تماس موجود بین آب وهوا علاوه بر قسمتهای مرطوب آکنه ها شامل مجموع سطوح این قطرات نیز می باشد .بنابراین خصوصیت مشترک برجهای خنک کن این است که آب توسط نیروی ثقل خود از بالا روی آکنه ها ریخته و توسط جریان هوایی که اطراف آن وجود دارد خنک می شود .
برجهای خنک کننده به دودسته عمده زیر تقسیم می شوند :
1. برجهای خنک کننده با کشش طبیعی هوا
2. برجهای خنک کننده با کشش مکانیکی هوا
که هر یک از این دو دسته به انواع زیر دسته بندی می شوند :
i. برجهای خنک کننده با جریان متقابل COUNTER FLOW
ii. برجهای خنک کننده با جریان عرضی CROSS FLOW

انواع برجهای خنک کننده با کشش طبیعی هوا
این نوع برجها شامل انواع کلی زیر است :
1. استخرهای خنک کننده :
استخر های خنک کننده معمولی و ساده ترین نوع دستگاههای خنک کننده می باشند و عمل خنک شدن بوسیله تماس آب با هوا در سطح استخر انجام می گیرد .قسمتی از خنک شدن بوسیله تماس آب با هوا در سطح استخر انجام گرفته وقسمتی از خنک شدن نیز بوسیله تبادل حرارت و انتقال آن به دیواره ها و کف استخر انجام می گیرد .آب از یک سوی استخر خارج شده و آب برگشتی از طرف دیگر وارد استخر می گردد.
ساختن این نوع دستگاههای خنک کننده بسیار آسان است ولی احتیاج به فضاید وسیعی داشته و مخارج بسیاری برای عمل حفاری لازم است . میزان انتقال حرارت در این نوع استخرهای خنک کننده بسیار کم بوده و راندمان پائین می باشد .
2. استخر های آبپاش :
این استخرها دارای آبپاشهایی هستند که چندین فوت بالاتر از استخر قرار گرفته اند . این استخرها دارای دیواره های روزنه دار کنبدی شکلی هستند که کار این حصارها جلوگیری از انتقال آب توسط جریان هوا می باشد .از مزایای این نوع استخرها نسبت به نوع قبلی اشغال فضای کمتر ، مخارج احداث کمتر و زمان تماس کمتر آب وهوا می باشد.
خنک کننده های تزئینی :
در برخی موارد برای سیستم های کوچک از استخرهای تزئینی استفاده می شود . از معایب این نوع خنک کننده ها تبخیر زیاد آب در محیط و احتمال حمله بیشتر قارچها و باکتریها و لجن می باشد .
از مزایای این نوع خنک کننده ها ، دامنه خنک کردن بیشتر است . از این نوع خنک کننده ها بیشتر در رستورانها و هتلهای بزرگ استفاده می شود .
برجهای جوی :
حرکت هوا در این برجها بستگی به وزش باد دارد .آب از بالای برج بطرف پائین سرازیر شده بطوریکه جریان هوا یطور افقی جریان عمودی آب را قطع می کند که در این حالت قسمتی از جریان هوا را جابجایی گرمای حاصل از آب گرم بوجود می آورد .
این نوع برجها بعلت در دسترس نبودن قطعات یدکی آنها دارای عمر نسبتاً کوتاه و گردش مجدد هوا در آنها بنحوی انجام نمی گیرد . از خصوصیات ویژه این نوع برجها بلند و کوتاه بودن ساختمان برج است . بنابراین پمپهایی با فشار زیاد برای پمپ کردن آب به بالای یرج مورد استفاده قرار می گیرد .در ساخت این نوع برجها می بایست دقت بسیار زیادی بخرج داد تا استحکام و مقاومت آنها در برابر وزش بادهای شدید زیاد باشد .چون این نوع برجها دارای ارتفاع زیادی هستند لذا احتیاج به لنگرهای مناسبی دارند .
افت دمایی آب بستگی به سرعت و جهت حرکت باد دارد و مخارج احداث این نوع برجها زیاد است .
برج خنک کننده با کشش طبیعی :
این نوع برجها ابتدا در اروپا توسعه یافتند . نخستین برج خنک کننده با کشش طبیعی در ابتای قرن حاضر در هلند بنا شد که از چوب ساخته شده بود . بعدها جنس این برجها از چوب به استیل تغییر یافت و امروزه این نوع برجها از بتن مسلح ساخته می شوند . در ابتدا شکل آنها شبیه استوانه های بود که از وارانه کردن یک مخروط ناقص از طرف دیگر آن بدست آمد ه و لیکن امروزه شکل آنها بصورت هیپربولیکی است . این نوع برجها بیشتر در انگلستان استفاده می شوند و در ایالات متحده اولین نوع از این برج در سال 1972 ساخته شده است . یک برج خنک کننده با کشش طبیعی اساساً شامل یک پوسته خالی بشکل دودکش است که ممکن است بالغ بر 330 ft ارتفاع و 300ft قطر داشته باشد. در حالیکه در دودکش خنک کننده آکنه هایی تعبیه شده که وظیفه پخش بهتر آب را انجام می دهند و ارتفاع بستر آکنه ای به 30 ft می رسد .
در حال حاضر در بالای دودکش خنک کننده معمولاًیک حذف کننده نصب می شود تا از خروج قطره آب توسط هوا جلوگیری نماید . در غیر اینصورت قطرات آب توسط جریان هوا به بیرون منتقل شده و در صورت خروج در اطراف برج ته نشین شده و بصورت باران کثیف در می آیند .
پوسته این برجها از بتن آرمه ساخته می شود که شکل آن بصورت هذلولی تغییر یافته است . این پوسته بر روی پایه هایی که بمنظور ورود هوای آزاد ساخته شده است نگاهداشته می شوند .همچنین این پایه ها جهت داشتن مقاومت لازم در برابر نیروهای شکننده حاصل از جریان هوا در داخل پوسته بصورت شیبدار ساخته می شود .
چون این نوع از برجها از پروانه یا فن جهت جریان هوا استفاده نمی کنند می بایست عاملی برای ایجاد جریان هوا وجود داشته باشد .این عامل بصورت فشار توسط اختلاف دانسیته های هوای سرد خارج و هوای گرم و مرطوب داخل ایجاد می گردد.شکل خاص هذلولی مانند دودکش این نوع برجها به جریان یافتن بهتر هوا کمک می کند.
آب توسط پمپ به دانه های آبفشان که در بالای شبکه ای از چوب قرمز قرار گرفته است وارد شده و ضمن پائین آمدن از روی شبکه های چوب مجدداًقطرات جدیدی تشکیل می گردد .
سپس این قطرات جدید برروی آکنه ها ریخته و این عمل تا پائین برج ادامه می یابد .
در اینجا انتقال حرارت بین هوای سرد ورودی از انتهای برج و قطرات آب سرازیرشده صورت گرفته، در نتیجه از حرارت بخاطر گرادیان بین هوا وآب پروسس از آب طرف هوا منتقل میگردد .همچنین اختلاف فشار بخار آب اشباع شده در سطح قطرات با بخارآب در هوایی که در جهت مخالف آب جریان دارد به تبادل حرارتی کمک می کند .
کار و وظیفه اصلی دودکش خنک کننده افزایش سطح جانبی بین آب گرم و هوای سرد است که این عمل بوسیله پاشیدن قطرات ریز آب در آکنه های نوع splash یا بوسیله فراهم کردن سطح بزرگی از آب بصورت یک لایه متحرک در آکنه های نوع film صورت می گیرد . همچنین مقطع هیپربولیکی استحکام بیشتری را داراست و در مقایسه با شکلهای دیگر مقاومت بیشتری در برابر جریان باد ایجاد می کند . پس بطور اساسی به مواد کمتری برای ساخت این بدنه ها احتیاج است و می توان ضخامت این دودکش ها را در قسمت میانی به 6-7 اینچ رساند .
برجهای خنک کننده با کشش طبیعی ممکن است از نوع جریان متقابل (جهت حرکت هوا و قطرات مخالف یکدیگر) و یا از نوع جریان متقاطع (جهت حرکت هوا و قطرات عمود بر یکدیگر) باشند .
در برجهای جریان متقابل آکنه ها بصورت یک سطح وسیع گسترده شده اند و در نتیجه دارای ارتفاع کمی هستند. در برجهای جریان متقاطع آکنه ها بر روی حلقه ای که در خارج از برج قرار دارد سوار شده اند .
انتخاب بین انواع مختلف از برجهای خنک کننده به عوامل زیادی بستگی دارد که مهمترین عوامل شرایط اقلیمی، اقتصادی و آب و هوایی می باشد

انواع برجهای خنک کننده با کشش مکانیکی هوا
در برجهای خنک کننده با کشش مکانیکی ،هوا بوسیله یک یا چند باد بزن (FAN) که بطور مکانیکی عمل می نمایند بحرکت در می آید .بطوریکه در ژنراتورهای بخار ،باد بزنها که از نوع کشش اجباری هستند در سطح زیرین جهت راندن هوا بداخل برج نصب شده اند .از لحاظ تئوری این نوع برج ترجیح داده می شود ،زیرا فن با هوای خنک کننده کار می کنند و بدین جهت نیروی کمتری را تلف می کنند . بهر حال آزمایش و کار با این نوع فن ها دارای بعضی نقطه ضعف ها است که از آنجمله می توان به موارد ذیل اشاره کرد :
پخش وتوزیع هوا ، نشت وتراوش ،برگشت هوای خروجی مرطوب و داغ به برج و جمع شدن شبنم و سرماریزه در ضمن کار در زمستان .
در برجهای کشش مکانیکی ،فن ها جایگزین دودکش ها در برجهای کشش طبیعی می شوند .
خصوصیات عمل سرمایش (خنک کردن) قدری متفاوت است .در شرایط آب وهوایی که رطوبت بسیار پائین است برجهای کشش طبیعی بطور رضایت بخشی عمل می کنند و در برجهای کشش مکانیکی بسیار اقتصادی تر خواهند بود .
برای واحدهای کوچک چند سلولی بدون شک برجهای کشش مکانیکی ارزانتر از برجهای کشش طبیعی است ، اما در مورد واحدهای بزرگ که تمایل به زیاد شدن هزینه های اصلی و اولیه وجود ندارد بکار بردن برجهای کشش مکانیکی هزینه توان مورد نیاز بادبزن می بایست مورد بررسی قرار گیرد .
یکی از اشکالات کاربرد برجهای کشش مکانیکی تخلیه ذرات پخش شده از برج در ارتفاع کم می باشد که ممکن است این ذرات بداخل ورودی های هوا کشیده شوند . این برگشت مجدد ذرات می تواند سبب نزول ذرات و بدی عملکرد مجموعه بزرگی از تجهیزات سلولهای برجهای کشش مکانیکی گردد .بعلاوه اگر ذرات بطرف زمین کشیده شوند ممکن است اطراف برج مه آلود شود .از مزایای اصلی این برجها می توان موارد زیر را نام برد :
1. اطمینان از بجریان انداختن هوای مورد نیاز به هر میزان و در شرایط اقلیمی و آب و هوائی
2. استفاده از پمپهای با فشار کم
3. اشغال فضای کمتر جهت بهره برداری از این نوع دستگاههای مبرد
4. تنظیم دقیق دمای آب
5. سرمایه اولیه کم و هزینه ساخت ناچیز
از معایب این نوع برجها می توان به موارد زیر اشاره کرد :
1. قدرت زیاد باد بزنها مستلزم خرج زیادتر است .
2. ایجاد سروصدا و لرزشهای فراوان حاصل از گردش پروانه ها
3. خسارات ناشی از خرابی فن ها و فساد الوار
شش مکانیکی خواهد بود .

قسمت های برج خنک کننده

 بنزین:سوپر یا معمولی! مسئله اینست؟؟؟

تو این مقاله سعی داریم بنزین و عدد اکتان اون رو موشکافی کنیم همچنین به این سوال پاسخ بدیم ایا زدن بنزین

 سوپر الزامی هست؟ فرق بین بنزین سوپر با معمولی چیه و...؟؟؟ که در ادامه به تمامی این سوالات پاسخ خواهیم داد.

در موتور های 4 زمانه چهار مرحله مختلف داریم که عبارتند از مکش. تراکم. انفجار{کار یا عمل}. تخلیه.

ما با تراکم کار داریم. تراکم زمانی اتفاق میوفته که مخلوط بنزین با هوا توسط پیستون تا حد مشخصی متراکم

 میشه و بعد از اون توسط جرقه محترق میشه و مابقی ماجرا. که این میزان تراکم رو با اعداد مختلفی نشون

میدنو به صورت نسبی که در موتور های قدیمی این عدد 5:1 یا 6:1 و در موتور های جدید 10:1 تا 12:1 هم

میرسه. اما مخلوط سوخت ما کلآ قابلیت اشتعال زایی بالایی داره که اگر این مخلوط قبل از جرقه زدن شمع

مشتعل بشه موتور دچار کوبش میشه. چون قبل از این که پیستون به بالاترین نقطه خودش برسه ما وسط راه و به

زور میخواییم اون رو به پایین که دلیل این کوبش هم همین هست.

اکتان:توانایی متراکم شدن سوخت قبل از احتراق خود به خودی رو عدد اکتان میگن.

در خلال جنگ جهانی اول که در حدود سال 1300 شمسی روی داد. فردی به نام میجلی پی برد که با افزودن

سرب {lead tetraethy} به مخلوط بنزین نسبت اکتان اون تا حد چشمگیری افزایش پیدا میکنه که راهی ارزان

برای بالا بردن اکتان سرب نسبت به روش های موجود دیگه بود. مزیت دیگه این کار روانکاری سوپاپ ها بود. اما بعد

 ها متوجه شدند که سرب ضررهای زیادی به محیط زیست وارد میکنه. پس ماده MTBE جایگزین سرب شد. و در

اگزوز ماشین ها هم از catalyst converter استفاده کردند. لازم به ذکر هست که سرب موجود در بنزین باعث از

کار افتادن کاتالیست میشه. بعد ها دریافتند که ماده MTBE نیز باعث الودگی محیطی میشه پس در صدد پیدا

جایگزین برای این ماده شدند. که حاصل این تلاش ها toluene . benzene ethanol و ETBE بود.

اما سوال اینجاست که عدد اکتان رو چگونه بدست میارن؟؟

عدد اکتان از دو روش که یکی عملی و دیگری تئوری هست بدست می اید. روش تحقیقی RON و روش عملی MON نامیده میشود.

فاصله بین ۲ عدد بدست آمده از این ۲ روش رو، sensitivity یا حساسیت سوخت مینامند که بسیار هم با اهمیت

میباشد چرا که ممکن است بنزینی بدلیل نوع افزودنی ها و مواد بکار رفته جهت بالا بردن اکتان در شرایط آزمایش

RON عدد بالایی از اکتان را ارائه دهد اما در شرایط سخت تر ، توانایی مقابله بسیار کمتری نسبت به تراکم پذیری

داشته باشد و عدد حاصل از آزمایش MON بسیار پایین باشد ، لذا بین چند بنزین مختلف که از آزمایش RON عدد

 مشابهی بدست آورده اند ، بنزینی مرغوبتر است که فاصله اعداد بدست آمده از ۲ آزمایش RON و MON برای آن نوع بنزین کمتر از بقیه باشد.

ولی سوال اینجاست که عدد بدست اومده در روش تحقیقی RON بالاتر از عدد عملی هستMON. که همین

اختلاف باعث میشه راه برای فریب مردم باز باشه و شرکت ها از تفاوت این دو عدد سواستفاده کنن {تو ایران هم

همینطوره} و عدد RON رو مبنای مقایسه اکتان بنزینشون معرفی کنن. در حالی که در امریکا از روش

 RON+MON)/2) استفاده میکنن که از اون با نام PON نام میبرن.

عوامل موثر بر عدد اکتان:

1- ارتفاع از سطح دریا:هرچه ارتفاع از سطع دریا بالا تر باشه سوخت دیرتر دچار خودسوزی میشه که مثله این

میمونه که عدد اکتان بنزین بالاتر هست.

2-میزان رطوبت و دمای هوا : هرچه قدر که به میزان رطوبت هوا اضافه بشه شاهد بالا رفتن عدد اکتان MON

هستیم و همچنین هر چه قدر که دمای هوا کاهش پیدا بکنه دوباره شاهد افزایش این عدد اکتان هستیم.

3- از سایر موارد موثر در عدد اکتان میتونیم به نسبت تراکم موتور ، آوانس و ریتارد دلکو ، میزان کارکرد موتور ، دمای

 موتور ، نسبت بنزین و هوا که البته خودرو های مجهز به ECU چون می تونن نسبت هوا و سوخت رو اندازه بگیرن و

سوخت متناسب با دور موتور دمای هوا غلظت اکسیژن و... رو وارد موتور کنن کمتر دچار مورد سوم میشن {که از

اون به عنوان نسبت استوکیومتری نیز نام میبرن.}


در خودروهای قدیمی هنگامی که سوخت مصرفی اکتانی کمتر از میزان لازم برای خودروی موردنظر را دارا باشد ،

در هنگام شتابگیریها یک صدای تقه یا کوبشی شنیده می شود و همانگونه که در ابتدا ذکر شد این امر به شدت

به موتور خودرو آسیب می رساند ، اگر با خودروی خود به مناطق کم ارتفاع همچون شمال کشور سفر کرده باشید

 حتما با افزایش شدید این صدا روبرو شده اید که دلیل آن نیز تاثیر ارتفاع بر اکتان سوخت میباشد. که برای رفع این

مشکل با تنظیم دلکوی خودرو ، تنظیم موتور با دستگاه و فیلرگیری می توان خودسوزی سوخت را در این خودرو ها

مرتفع و صدا را برطرف کرد.{زمانی که بچه بودم میرفتیم شمال بابا میگفت ماشین اب و هوا عوض کرده که این

اصطلاح رو من از تعمیرکار ها هم شنیده بودم. خلاصه من هر چی فکر میکردم خدایا این که میگن ماشین اب و

 هوا عوض کرده یعنی چی؟؟ ما اومدیم شمال اب و هوامون عوض بشه ماشینه دیگه چرا اینطوری شده. خلاصه

من میپرسیدم بابامون ما رو میپیچوند تا اخرش من خودم یه بار رفته بودیم تعمیرگاه از طرف پرسیدم.}

امروزه خودروسازان با نصب سنسوری به نام سنسور ضربه تو مجموعه مدیریتی سوخت ماشین مشکل ضربه و

 کوبش رو حل کردن. که این امر به وسیله ریتارد کردن زمان جرقه زنی توسط کامپیوتر خودرو انجام میپذیره. ولی

هنوز مشکل پایین اومدن شتاب ماشین دیر عکس العمل نشون دادن ماشین در هنگام فشار بر روی گاز و از بین

رفتن منبع کاتالیست خودرو و در نتیجه الودگی بیشتر محیط زیست و نکته مهم دیگه از بین رفتن سریعتر قطعات

 خودرو در دراز مدت پا برجاست.
نکته اخر اینکه دست اندر کاران شرکت های نفتی تو ایران عدد های اکتان بنزین معمولی رو 75 الی 80 و بنزین

سوپر رو هم 95 اعلام کرده اند در حالی که این اعداد بر حسب عدد اکتان RON هست و هم اینکه پایین تر از

مقادیر گفته شده هست. هیچ وقت باک رو تا انتها پر نکنید چون قوطی جاذب بخارات بنزین نمیتونه به درستی

عمل کنه. و هیچ گاه هم نزارید که سطح بنزین شما تا اون حد برسه که چراغ اخطار روشن بشه چون در این حالت

 با توجه به کم بودن سوخت پمپ برای تامین سوخت ماشین باید بیشتر کار کنه که موجب گرم شدنه اون میشه و

هم اینکه ذرات ته نشین شده در انتهای باک وارد مجموعه سوخت رسانی بشن. و نکته اخر هم اینکه چون اصولا

 دما باعث انبساط در مواد میشه{به غیر از مواردی} که سیالات هم از این تاثیر دما بی بهره نیستن پس در هنگام

ظهر با افزایش حجم سوخ مواجه هستیم که در اینصورت شما درجه امپر بنزین ماشینتون تو ظهر تا نصف هست

باک رو هم پر میکنیدو شب که ماشین رو روشن میکنید میبینید امپر بنزین به نسبت افت کرده پس حدالامکان

شب ها بنزین بزنید.{ ساعت 4 تا 5 صبح بزنید. }

تهیه و تنظیم: سعید جهانگیری

  موسسه ISI چیست و چگونگی نوشتن مقالات ISI

موسسه اطلاعات علمی (Institute for Scientific Information): بانک اطلاعات ISI مرکزی برای فهرست نمودن و پوشش دادن جامع مهمترين مجلات علمی منتشره در دنيا به منظور تبادل اطلاعات ميان پژوهشگران مختلف می باشد. شمار مجلات ISI ثابت نيست. يک مجله ممکن است در يک زمان٬ از مجلات ISI محسوب شود٬ اما به دليل کاهش بار علمي٬ بعداً از ليست مجلات ISIکنار گذاشته شود. در حال حاضر بيش از ۱۶۰۰۰ مجله٬ در ليست ISI قرار دارند. هر ساله ۲۰۰۰ مجله جديد مورد ارزيابی قرار می گيرد و حدود ده درصد آنها به ليست ISI اضافه می شوند.
هر مجله علمی قبل از انتخاب شدن و فهرست شدن در ISIيکسری مراحل ارزيابی را پشت سر می گذارد. ازجمله عوامل مورد ارزيابی و رعايت استانداردهای بانک اطلاعاتی ISI ، کميته علمی منتخب مجله، تنوع بين المللی مقالات چاپ شده در آن، نشر به موقع مجله و جايگاه نشرآن می باشد. لازم به ذکر است که هيچ يک از اين عوامل به تنهايی مورد بررسی و ارزيابی قرار نمی گيرد بلکه با بررسی مجموع عوامل يک امتياز کلی داده خواهد شد. از جمله مواردی که در ارزيابی مجله مورد توجه قرار دارد اين است که عنوان مقالات، چکيده و کلمات کليدی بايد به زبان انگليسی باشد همچنين توصيه می شود که منابع نيز به زبان انگليسی نوشته شوند. اگر چه اطلاعات علمی مهم به تمامی زبانها به چاپ می رسد اما موارد ذکر شده بايد به زبان انگليسی باشد تا تحت داوری و ارزيابی ISI قرار گيرد زيرا ارزيابی کنندگان مجلات علمی در ISI نمی توانند عناوين و منابع بکاررفته در مقالات را به زبان انگليسی ترجمه کنند. داوری علمی و تخصصی مقالات چاپ شده در مجله توسط داوران نام آشنای علمی از جمله عمده ترين موارد مورد توجه ارزيابی کنندگان می باشد که گويای اعتبار و غنای علمی مجله است.......................................................................

برای مھندس بن بستی وجود ندارد 
یا راه می یابند 
یا می سازند 

تا مهندس نباشى و لذت جرم سیالات حرارت و استاتيك و از همه مهمتر ترمو پاس كردن را نچشيده باشى.هيجان و احساس غرور زائد الوصف ناشى از خوندن اين چند خط را درك نخواهى كرد.

روز مهندس به همه مهندس های سرزمینم (اعم از شاغل و بیکار) مبارک...

روز مھندس مبارک * * * 

Why be an engineer:

1.You'll have the power to make a difference! By becoming an

engineer, you can help solve problems that are important to society. You could be controlling and preventing pollution, developing new medicines, creating advanced technologies, even exploring new worlds.
2.You'll have money and job security! Engineers have significantly higher starting salaries than do college graduates with bachelor's degrees in many other fields. After 4 years of college, you could be making $36,000 to $60,000 a year. And society will always need people, like engineers, who solve problems and come up with new ways of thinking about and doing things. Learn more about engineering careers.

3.You'll be working with other talented people! Engineering is a team effort. As an engineer you may be working on projects with experts in many different fields and people from different backgrounds - even different countries.
4.You'll have lots of options! Engineers work everywhere: in big and small cities, rural communities, even remote wilderness areas. Some work in business offices or classrooms, others in factories or research labs; some work outdoors or even in outer space! Some engineers go into medicine, law, business management, or policy. An engineering education will prepare you for many different careers.
5.You'll get to do cool stuff! Be the first to develop or try out a new technology, like a flying car or an undersea house. Design and build virtual reality amusement parks. Discover and patent a new material that can mend broken bones or cure arthritis. Engineers will be involved in making all the wonders of the future a reality.
Happy ur day dear engineers))))))))

 

 

 

 

در اين تاپيك واژگان تخصصي رشته شيمي همراه با ترجمه اين واژگان ( از ديدگاه علم شيمي )
قرار داده مي شود . اميدوارم مفيد واقع شه!

acetate , noun نمك‌ جوهر سركه‌، استات‌
acid , noun اسيد، جوهراسيد،
acidic , adjective تشكيل‌ دهنده‌ء‌ اسيد، اسيد دار، اسيدي‌
acidify , verb اسيد كردن‌
active , adjective فعال‌، كنشي‌
additive , noun ماده‌اي‌ كه‌براي‌ افزايش‌ خواص‌ ماده‌ء‌ ديگري‌ به‌ ان‌ اضافه‌ شود
agent , noun عامل
alchemy , noun علم‌ كيميا، كيمياگري‌، تركيب‌ فلزي‌ با فلز پست‌ تر
alcohol , noun الكل
alkali , noun (alkalis-alkalies.pl) قليا، ماده‌اي‌ باخاصيت‌ قليايي‌مثل‌ سودمحرق‌، فلزقليايي‌

caustic , adjective
chain reaction , noun واكنش‌ زنجيري‌ ياهسته‌اي‌
chemical , noun شيميايي‌، كيميايي‌
chemical , adjective شيميايي‌، كيميايي‌
chemical reaction , noun واکنش شيميايى
chemist , noun شيمي‌ دان‌، داروساز
chemistry , noun علم‌ شيمي‌
chlorinate , verb اغشته‌ كردن‌ باكلر، با كلر تركيب‌ شدن‌
citric acid , noun اسيدسيتريك‌، جوهرليموترش‌
combustion , noun سوختن ،‌ احتراق

زمانى تولید برف مصنوعى كار چندان مشكلى نبود و برخى مى توانستند به سادگى با آسیاب كردن یا ساییدن و خرد كردن قالب هاى بزرگ یخ، این مواد ساییده شده را در هر جایى كه دوست داشتند پخش كنند، یا از مواد جانشین مانند پودر سلولز و یا تكه هاى كاغذ استفاده كنند. هم اكنون با ظهور ابزارها و مواد بهتر همچون مواد سفید كركى مردم را خیلى بیشتر جذب مى كند، وجود هزارها روش براى تولید برف منجر به ایجاد شغل هایى شده كه با برف سروكار دارد و از برف هاى ماشین ساز یا مصنوعى در كاربردهاى داخلى و بیرونى استفاده مى شود.
طراحى و ساخت ماشین برف ساز به ویژه با توجه به كاربردهاى آن در ورزش اسكى در طول سال هاى گذشته بهینه سازى شده است. صنعت برف سازى براى خدمت رسانى به ورزش هایى مانند هاكى روى یخ و اسكى (در سالن هاى ویژه) در فصل هایى كه هوا گرم است و برفى در كار نیست، توسعه یافته، ولى آن زمان كه به كنترل حالت هاى برف نیاز باشد اهمیت بیشترى پیدا مى كند، مثلاً زمانى كه تعداد اسكى بازها افزایش چشمگیر مى یابد یا نیاز به تغییر روش استفاده از شیب یا توسعه به دلیل استفاده از تیوب یا تخته اسكى و سورتمه رفتن باشد. علاوه بر آن ماشین تولید برف در آزمایشگاه ها براى یادگیرى پیش بینى توفان ها به كار گرفته مى شود. براى تولید برف، آب تا سر حد انجماد خنك مى شود و بعد از طریق دهانه تفنگ برف با فشار بالا پمپاژ مى شود. هواى فشرده یا پنكه هاى الكتریكى معمولاً براى كمك به پودر شدن آب و تبدیل به قطره هاى كوچك به كار مى رود تا آنها را به اطراف بپاشد. در این حالت قطره ها پیش از آنكه به زمین برسند منجمد مى شوند، به شرطى كه برف زیاد خیس نباشد. روش دیگرى هم وجود دارد و آن ساختن برف از به كارگیرى تركیب آب با هواى فشرده است كه با استفاده از محلول نیتروژن منجمد مى شود. این روش بیشتر در مراكز ورزشى و سالن هاى ورزش به كار گرفته مى شود. در ضمن با استفاده از دى اكسید كربن هم مى توان برف تولید كرد. مطلب بسیار مهم در ساختن برف براى اسكى، اطمینان از تركیب صحیح دما و رطوبت است. رطوبت پایین به همراه دماى زیاد اطراف مى تواند در شكل گرفتن و تولید برف نقش داشته باشد. مقدارى آب پالایش نشده و دمایى در حدود هشت درجه سانتى گراد براى این كار نیاز است. عامل مهم دیگر ایجاد تعداد كافى مكان هاى هسته سازى است تا كریستال هاى یخ شكل گیرند. مكان هاى هسته سازى مى توانند مقدارى از مولكول هاى آب باشند كه یون هاى كلیسم، منیزیم یا سایر یون ها را با یكدیگر مخلوط مى كنند یا مى توانند ناخالصى هایى مانند یك ذره خاك باشند.
زمانى كه دما به اندازه كافى سرد نیست (در حدود ۵- درجه سانتى گراد) ماشین هاى برف ساز به مواد دانه اى نیاز دارند تا به عنوان مكان هاى هسته ساز به آب افزوده شوند. كائولین، صابون، قارچ ها و نوعى گیاه خاص از جمله موادى هستند كه در این مورد به كار برده مى شوند.
امروزه رایج ترین افزودنى ها در این مورد اسنومكس (Snowmax) است. پودر پروتئین خشك شده و منجمد كه از طریق شركت «یورك اسنو» در نیویورك فروخته مى شود، از دیگر موادى است كه استفاده مى شود. اسنومكس كه از «syringa» تهیه مى شود، نوعى باكترى است كه از تجزیه علف، درختان و سبزیجات به دست مى آید.در سال ۱۹۷۰ چند آسیب شناس گیاهى در بررسى هاى خود در مورد حساسیت برفك بر روى گیاهان ذرت در دانشگاه «ویسكانسین مدیسون»، به این مسئله پى بردند كه باكترى در انعقاد كریستال هاى یخ نقش بسیار مهمى دارد.
جدیدترین فرآورده هایى كه به صورت بارشى عرضه شده است، برف انباشت (Drift) نامیده مى شود. این دریفت همانند یك عامل فعال عمل مى كند تا میزان پیوند هیدروژنى در آب كاهش یابد. از زمان تولید برف مصنوعى و شكل گیرى تجارت برف مصنوعى، یخ، برفك، بیش از صدها ماده مختلف براى كاربرد در این زمینه به وجود آمده است. به طور مثال یك شركت انگلیسى ویژه تهیه برف مصنوعى براى فیلم هاى سینمایى تاسیس شده است. از جمله مواد مختلفى كه به این منظور به كار مى رود مى توان به كاغذ، پلاستیك، نشاسته و كف یا سلولز اشاره كرد. در فیلم هاى سینمایى معمولاً چندین محصول در تركیب به كار گرفته شده و یا توسط ماشین برف ساز، جلوه هاى موردنظر ساخته مى شود. البته برف ماشینى در اینگونه موارد به كار گرفته نمى شود، زیرا زود ذوب شده و در زمان بارش از ماشین به صورت دانه دانه دیده نمى شود. كاغذ نشاسته و سلولز بهترین مواد براى بارش برف مصنوعى هستند. آنها را مى توان به خوبى به روى صحنه پاشیده و با وزش هواى پنكه این مواد را در هوا پخش كرد. تنها مشكلى كه هنگام استفاده از پنكه ممكن است ایجاد شود، تداخل صداى پنكه با دیالوگ هاى فیلم است. معمولاً در زمان صحنه هاى بارش برف، براى فیلم دیالوگ نمى گیرند بلكه دیالوگ به صورت دوبله روى آن گذاشته مى شود. كاغذ در این مورد به علت مقاومتى كه در برابر تغییرات جوى دارد یكى از مواد انتخابى همه كاره به حساب مى آید. نشاسته و سلولز مى توانند جلوه اى تقریباً به رنگ خاكسترى ارائه دهند و همچنین برفك گیاهان و زمین را القا مى كند، اما هنگام راه رفتن روى آن لغزنده است و هم به یك ماده درهم چسبناك تبدیل مى شود. در ضمن برفى كه از تراشه پلاستیك تولید شده است براى كاربرد در مناظر كوچك همانند استودیو مناسب است، ولى بسیار گران قیمت است. كف مخصوص آتش نشان ها نیز در ایجاد برف هاى شدید خوب عمل كرده است و كاربرد آن نیز سریع و ارزان است ولى راه رفتن روى آن مشكل است.
یكى از مواد مطلوب در این زمینه تراشه هاى سیب زمینى است. دانه هاى برف در اینگونه موارد خیلى جذاب و واقعى به نظر مى رسند. تنها ایرادى كه این روش دارد، این است كه وقتى شروع به بارش مى كند روى زمین یا هر جایى كه باشد آنجا را خیس و تر مى كند و در ضمن خیلى نفوذپذیر هم هستند. همچنین در صحنه هاى نماى نزدیك، دانه هاى برف مانند خود سیب زمینى به نظر مى رسند و بر روى اشیا نیز منظره خوبى ندارند. نوع دیگرى از برف هاى مصنوعى هم وجود دارد كه شامل موادى مانند چوب، پلاستیك یا فلز است كه معمولاً به صورت داربست در فضاهاى باز كار گذاشته مى شوند كه البته بیشتر در اسكى هاى غیر فصل و یا مناطقى كه در آنجا برف نیست، كاربرد دارد. در این گونه موارد در زیر سطح برف از مواد سختى استفاده مى شود كه مى تواند خطر صدمه دیدن ورزشكاران و افراد را در پى داشته باشد. مواد جدیدى كه در این زمینه مى تواند تا حدودى مشكل را رفع كند، مواد پلیمرى است كه به صورت لایه روى هم فرش مى شوند. دو فرآورده دیگر از جمله «اسنوفلكس» در شركت یورك شایر انگلستان و دیگرى به نام پودرپك (powderpak) كه توسط شركت آتلانتا و با همان نام براى همین كاربرد تولید مى شوند.

گرداوری و تنظیم: سعید جهانگیری