يسر ادارة موقع الكيميائين العرب بانفرادها بمقالات ولقاء شخصي وحصري للمستشار الأستاذ نزار صبري الشمالية رئيس الجمعية الكيماوية السورية- رئيس الاتحاد العام للكيميائين العرب للدورة ٢١    يمكن متابعة موقع االمهندسين الكيميائين العرب واخر الابحاث والمقالات عبر موقع التواصل الاجتماعي facebook       بحث مختصر وشامل عن صناعة الاسمنت * للباحث :م.حمزة نور الله الحسين *         كلمة الباحث مهندس الصناعات الكيميائية حمزة نور الله الحسين لموقع المهندسين الكيميائين العرب       يسر ادارة موقع المهندسين الكيميائين العرب استضافة الاستاذ الكيميائي نزار صبري الشمالية رئيس الاتحاد العام للكيميائين العرب رئيس الجمعية الكيميائية السورية مستشار في الصناعات الكيميائية والبترولية       أبحاث مهندس الصناعات الكيميائية حمزة نور الله الحسين       ترقبو اقوى واشمل منتدى عربي كيميائي    كل ما يتعلق بالكيمياء من كتب حديثة ومقالات تجدونه لحظة بلحظة    
إستفتاء
ما هو رأيك بالموقع وهل هو خطوة ايجابية ام لا
الموقع جيد وهو خطوة ايجابية
لم يعجبني الموقع وغير ايجابي

يسر إدارة موقع الكيميائيين العرب ان يستضيف الباحثين والكيميائيين

وإن ادراة الموقع تتشكر الباحث مهندس الصناعات الكيميائية حمزة نور الله ال ... المزيد


الادوات الكيميائية مع تسمياتها


التحليل الحراري



التحليل الحراري
 
هناك عدة طرق مختلفة لتعيين التوازن بين الأطوار البلورية والطور السائل . وسنتوقف عند إحداها فقط وهي طريقة التحليل الحراري حيث سندرس النوعين اللذين تستخدم بهما .
 
إن الطريقة الأكثر بساطة ودقة ، والتي يمكن تطبيقها على الجمل المؤلفة من مكونات شفافة عند درجات حرارة ليست عالية جدا ولا منخفضة جدا ، هي الطريقة ، التي تعتمد على المراقبة البصرية للمحلول . فبتغيير درجة حرارة المحلول المعروف التركيز تغيرا بطيئا (في هذا الاتجاه أو ذلك على التناوب) يمكن تحديد درجة الحرارة ، التي تظهر عندها البلورات ، وكذلك درجة الحرارة ، التي تختفي عندها هذه البلورات . فبدون تعقيدات كبيرة يمكن بهذا الطريق الحصول على تطابق بين هاتين الدرجتين يبلغ 0.1°م وأكثر .
 
لايمكن تحقيق هذه المراقبة البصرية في الجمل الحاوية على مواد غير شفافة أو تنصهر عند درجات حرارة عالية . ففي هذه الحالات يكون من المفيد استخدام نوع آخر لطريقة التحليل الحراري . وهذا النوع يعتمد على مراقبة تغير درجة حرارة الجملة عند تبريدها أو تسخينها بانتظام .
 
إن تغير درجة الحاررة يحدث بصورة منتظمة أيضا . وهذا ما تدل عليه التجربة ويمكن البرهان عليه نظريا أثناء التبريد المنتظم لجملة لا تحدث فيها تحولات طورية (تستثنى من ذلك التفاعلات الكيميائية) .
 
لنضع جسما ما مسخنا سلفا (سبيكة نحاسية مثلا) في ظروف تبريد طبيعي (منتظم) ثم نقيس درجة حرارته . وبإدراج نتيجة القياس على مخطط يمثل علاقة درجة الحرارة بالزمن نحصل على منحنى سلس . وإذا حدث بالزمن نحصل على منحنى سلس . وإذا حدث تحول طوري في هذا المجال من درجات الحرارة فإن نتيجة المراقبة ستكون مختلفة اختلافا أساسيا . فبمراقبة التبريد الطبيعي للماء مثلا (الشكل 124) يمكن التأكد من أن الانخفاض المنتظم لدرجة الحرارة يستمر حتى درجة الصفر المئوية فقط . ولدى بلوغ هذه الدرجة (يمكن تجنب فرط تبريد supercooling الماء بإدخال بذر من الجليد مثلا) يتحول الماء السائل إلى جليد .
 
تعرض الحرارة المنطقة عند تجميد الماء عن الخسارة في الحرارة الناجمة عن التبريد الطبيعي ، وتبقى درجة الحرارة ثابتة إلى أن يتحول الماء بأكمله إلى جليد . وبعد ذلك فقط يسبب التبريد اللاحق انخفاض درجة الحرارة علما بأن سرعة انخفاض درجة الحرارة وبالتالي زاوية ميل المنحنى سيختلفان نظرا للتباين بين السعتين الحراريتين للماء السائل والجليد . وتوجد على المنحنيين A و B (الشكل 125) الممثلين لحالة كهذه قطعتان أفقيتان واضحتان جدا . وقد تنشأ مثل هذه المنحنيات أثناء التحولات الطورية الأخرى للمواد النقية حيث تظهر فيها منطقة أفقية أكبر أو أصغر من المنطقة السابقة ، وذلك تبعا للأثر الحراري لهذا التحول ولكمية المادة المأخوذة وسرعة تصريف الحرارة .
 
يطلق على المنحنيات ، التي تمثل علاقة درجة حرارة الجملة بالزمن أثناء تبريد الجملة اسم منحنيات التبريد ، وتسمى بمنحنيات التسخين عند إجراء العملية في الاتجاه المعاكس (أي أثناء تسخين الجملة ) .
 
عند دراسة مخط حالة جملة مؤلفة من المكونين A و B يعين منحنيا تبريد المكونين النقيين وتعين أيضا منحنيات تبريد اصهارات المختلفة التركيب . وتظهر على الشكل 125 المنحنيات التي يتم الحصول عليها عندئذ . ويحتوي كل منحنى من منحنيي تبريد المكونين النقيين على قسم أفقي عند درجة الانصهار . أما القسم المتبقي من كل منحنى ، فيمثل تغيرا منتظما لدرجة الحرارة بدلالة الزمن . هذا وتتمتع منحنيات تبريد المحاليل بشكل أثكر تعقيدا .
 
لندرس منحني التبريد I لصهارة تحوي كمية من المكون B قدرها 1x . تنخفض درجة الحرارة بصورة منتظمة حتى الدرجة الموافقة للنقطة 1 . وبعد ذلك يبطئ تشكل البلورات ، الذي يرافقه انطلاق كمية من الحرارة ، تغير درجة الحرارة أي أنه يقلل من ميل المنحنى دون أن يؤدي مع ذلك إلى ظهور سطح أفقي . وعند بلوغ الدرجة اليوتكتية يتشكل سطح أفقي نظرا لأن مكوني الصهارة يتبلوران عندئذ في آن واحد في حين تبقى درجة الحرارة ثابتة . أما الانخفاض اللاحق لدرجة الحرارة فسيستمر من جديد بصورة منتظمة (بوجه عام ، حتى بلوغ درجة حرارة يتم عندها تحول طوري آخر) . ويلاحظ نفس الشكل المذكور عند منحنيات التبريد العائدة لصهارات من تركيب آخر (x2 و x3 و x4) باستثناء اليوتكتيك E ، الذي يعطي بتبلوره عند درجة حرارة ثابتة منحنى منتظما ذا قسم أفقي عند الدرجة اليوتكتيكة وذلك على غرار منحنيات المكونات النقية . وبعد تعيين منحنيات التبريد لصهارات مختلفة التركيب يمكن بواسطة هذه المنحنيات رسم مخطط الحالة . وطريقة رسم هذا المخطط واضحة من الشكل 125 . وهذا هو مبدأ طريقة التحليل الحراري هذه .
 
إن تعيين مخططات الحالة عملية دقيقة جدا وتتطلب جهدا كبيرا . إلا أن القيمة الكبرى للنتائج التي يتم الحصول عليها بواسطة هذه المخططات تعوض كليا هذا الجهد المبذول . ولقد وضع كورنا كوف أسس هندسة المخطط الكيميائي ، وبين أن المركبات ذات التركيب الثابت لاتتمتع وحدها بأهمية كبيرة في المحاليل بل أن المركبات ذات التركيب المتغير تلعب دورا هاما في هذا المجال أيضا . ولقد طبق روزيوم (1895 – 1901) علم الأطوار في دراسة مخططات الحالة .
 
تسمح مخططات الحالة في الجمل الفلزية وغيهرا بالحكم على البنية الداخلية للسبائك وتساعد على اكتشاف وتعيين تراكيب المركبات التي تتشكل من المكونات وعلى تشكيل البلورات المختلطة وغير ذلك من خصائص البناء الداخلي للسبائك .
 
لاتستخدم مخططات حالة الجمل في دراسة البنية الداخلية فحسب بل وتستخدم أيضا من أجل تعيين أفضل الطرق الواجب اتباعها لفصل المكونات الحرة وفي تحضير مواد مختلفة .

م. عالية عدي



في 2012-10-04


التعليقات

التعليقات المنشورة لا تعبر عن رأي الموقع بالضرورة وإنما تعبر عن رأي أصحابها .

أضف تعليق
الإسم:
البريد الإلكتروني
البلد
التعليق
لديك عدد 250 من الأحرف متبقي.