انجمن علمی شیمی دانشگاه مراغه

تعیین وزن اتمی منیزیم:

منیزیم عنصری فلزی به رنگ سفید نقره ای است که در گروه 2 جدول تناوبی قرار دارد. این عنصر در سال 1808 توسط humphrey davy دانشمند انگلیسی کشف گردید. از الکترو لیز نمک کلرید منیزیم و همچنین از آب دریا بدست می آید. منیزیم و ترکیبات آن مدت زمان مدیدی است که شناخته شده هستند. منیزیم هشتمین عنصر از نظر فراوانی در پوسته زمین به حساب می آید. این عنصر در نهشته های عظیم در کانیهای مگنزیت، دولومیت ودیگر کانی ها یافت می شود. این عنصر از الکترولیز کلرید منیزیم ناشی از اب های نمک دار، چاه ها و آب دریا ها حاصل می شود. منیزیم عنصری سبک به رنگ سفید نقره ای است این عنصر به راحتی در درجه حرارت بالا می سوزد و شعله سفید رنگ وتابناکی در موقع سوختن نمایان می کند. موارد استفاده این عنصر شامل مواد محترقه و منفجره شامل بمب های آتش زا می باشد. حدود یک سوم ترکیبات الو مینیومی و آلیاژهای ضروری برای هواپیما ها و موشکها از این عنصر استفاده می شود. این عنصر دارای خاصیت جوش خوردگی بهتر از آلومینیوم می باشد که برای عناصر آلیاژی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین برای تولید گرافیتهای حلقه ای چدنی کاربرد دارد. همچنین این عنصر یک عامل کاهنده در تولید اورانیوم خالص و نمکهای فلزی است. هیدروکسید، کلرید، سولفات و سیترات منیزیم در دندانپزشکی استفاده می شود. به علت اشتعال پذیری بالای این عنصر برای سوخت کوره های کارخانه ها استفاده می شود. ترکیبات آلی منیزیم نقش حیاتی در زندگی گیاهی و جانوری دارند. کلرفیل گیاهان دارای منیزیم است. به علت اشتعال پذیری بالای منیزیم موقع استفاده از این عنصر باید دقت لازم را به عمل بیاوریم. در موقع سوختن منیزیم نباید از آب استفاده کرد.

روش کار:

ابتدا درون یک ارلن تمیز، به مقدار کمی آب می ریزیم و سپس در حدود 15ml Hcl غلیظ به آن اضافه میکنیم (هنگام برداشتن Hcl غلیظ از عینک ایمنی استفاده کنید) و سپس به ارلن آب اضافه کرده تا ارلن پر شود (تا وسط گردنه ارلن). سپس یک تکه نوار منیزیم را وزن کرده، (m=0.024 gr ) آن را درون بشر انداخته و درپوش ارلن را که لوله ی شیشه ای از وسط آن می گذرد، می گذاریم. در انتهای لوله شیشه ای یک بشر می گذاریم.

در درون ارلن واکنش زیر اتفاق می افتد: 2HCl + Mg MgCl2 + H2 با پیشرفت واکنش حجم گاز H2 موجود در ارلن بیشتر شده، با بالا رفتن فشار به سطح مایع درون ارلن فشار می آید، از لوله شیشه ای بالا آمده و درون بشر می ریزد. واکنش تا جایی پیش می رود که منیزیم به طور کامل با HCl واکنش دهد. یک دماسنج درون بشر می گذاریم تا دمای مایعی که از ارلن به بشر می ریزد بدست آید. دما را یادداشت می کنیم (T1=297.5k ). مایع موجود درون بشر را به یک استوانه مدرج منتقل کرده تا حجم مایع بدست آید (V1=138ml ). این حجم در واقع همان حجم گاز هیدروژنی است که از واکنش منیزیم با محلول HCl تولید شده است.

محاسبات:

فشار آزمایشگاه را نیز (p1=750 mmHg ) در نظر می گیریم.

شرایط استاندارد را نیز در نظر می گیریم، (T2=273 K وp2=760 mmHg ).

مقادیر فوق را در فرمول زیر جایگزین کرده تا حجم گاز H2 در شرایط استاندارد بدست آید:

P1 V1 / T1 = P2 V2 / T2 750×138/297.5 = 760×V2/273 V2=124.96 ml

با توجه به اینکه 1 mol از هر گازی 22.4L حجم دارد تعداد مول H2 بدست می آید:

mol H2 = 0.12496L .(1mol / 22.4L) = 5.578×10-3 mol H2

از آنجایی که در فرمول واکنش ضرایب H2 وMg برابر هستند، در نتیجه: Mol H2 = mol Mg = 5.578×10-3

با استفاده از فرمول زیر وزن اتمی منیزیم بدست می آید:

M = m / n = 0.24 / 0.005528 = 43.021

محاسبه ی درصد خطا

100 × مقدار واقعی /مقدار تجربی - مقدار واقعی=درصد خطا

24.3050-43.021/24.3050 × 100 = 77% =درصد خطا

دلایل خطای آزمایش:

عواملی که باعث خطا در آزمایش شده عبارتند از:

1. مقداری از محلولی که از ارلن بالا امده در لوله باقی مانده که در اندازه گیری حجم گاز H2 محاسبه نشده. (هوای درون لوله در اندازه گیری حجم H2 لحاظ نشده).

2. بشر بر روی میز کار که از جنس سنگ است قرار داده شده بود که از نظر دما عایق نبود در نتیجه دمای محلول ما دارای خطا شده است.

3. اشکال فنی ترازویی که با آن وزن Mg را اندازه گیری کردیم.

منبع : http://www.forum.lianportal.com

این مقام متعلق است به گرافن که شکلی از کربن است؛ضخامت ورقه های گرافن تنها به اندازه یک اتم است.یک نوع شناخته شده از کربن گرافیت است که در ساختن مغز مداد هم بکار می رود.وقتی طراحی می کنید لایه هایی نازک از گرافیت روی کاغذ می آورید.اگر این لایه ها را یکی یکی بردارید در نهایت به اثری از کربن به باریکی یک لایه اتم می رسید و این گرافن است.
گرافن که برای اولین بار در سال 1383 ساخته شد،از نظر استحکام و هدایت الکتریکی قابلیت های جالب توجهی دارد.این ماده یک رسانای عالی است که می تواند در ترانزیستورهایی با کارایی بسیار بالا به کار رود.از این ترانزیستورها می توان در تراشه های کامپیوتری کم مصرف با سرعت بالا استفاده کرد.یا مواد نیمه رسانا در ترکیب با قدرت بالای گرافن می توانند به صورت صفحه های لمسی نازک،بادوام و کارآمد گوشی های تلفن همراه دربیایند.
گرافن هنوز یک ماده آزمایشگاهی است اما کشف آن به حدی اهمیت دارد که کاشفانش در سال 1389 برنده جایزه نوبل فیزیک شدند.

منبع:شیمی جوان

۱- ماده شیمیایی Dioxin باعث بروز سرطان خصوصاً سرطان سینه می شود.

۲- دیوکسین یک سم بسیار قوی برای سلولهای بدن است.

۳- اخیراً تحقیقاتی توسط دکتر Edward Fujimoto مدیر برنامه ریزی سلامت بیمارستان Castleآمریکا راجع به دیوکسین و چگونگی عملکرد آن در بدن صورت گرفته که در نتیجه آن توصیه های ذیل ارائه شده است .

۴- بطری های پلاستیکی آب را در فریزر برای انجماد قرار ندهید چون این کار باعث آزادسازی سم دیوکسین از ظروف پلاستیکی می شود.

۵- نباید غذاهای خود را در ظروف پلاستیکی در مایکروویو گرم کنید مخصوصاً در مورد غذاهای حاوی روغن و چربی او اعلام نموده ترکیب «چربی ـ حرارت بالا و پلاستیک» باعث آزادسازی دیوکسین به داخل غذا و نهایتاً بدرون سلولهای ما میشود.

۶- بجای آن برای گرم کردن غذا استفاده از ظرف شیشه ای مثل پیرکس و چینی توصیه می شود، در این حال شما همان نتیجه را از گرم کردن غذا فقط بدون دیوکسین میگیرید.

۷- غذاهای فوری (Fast Food) و سوپها باید از ظرف یکبار مصرف تخلیه و در ظرف دیگری گرم شوند.

۸- کاغذ بد نیست ولی نمی دانیم که مطمئن تر از ظروف شیشه ای و غیره باشد.

۹- وقتیکه قبلاً رستورانهای غذای فوری (Fast Food) غذا را از ظروف یونولیت (Foam) به ظرف کاغذی جابجا کردند، مسئلۀ دیوکسین یکی از دلایل انجام این کار بود.

۱۰- لفاف های پلاستیکی فقط وقتی خطرناکند که با غذا برای پخت در مایکروویو استفاده شوند.

۱۱- فرآوری غذاها در حرارت خیلی بالا باعث حل شدن و آزاد شدن دیوکسین از پلاستیک و تزریق آن بداخل غذا می شود..

۱۲- به عنوان جایگزین پوشاندن غذا با یک لفاف کاغذی توصیه می شود.

منبع:پاتوق شیمیستها

شرکت ای جی وای (AGY) الیاف شیشه جدیدی را با ضریب کششی بی نظیری 99Gpa/14.359Ksi معرفی نمود که این سطح ضریب قبلاً در محصولات الیاف شیشه دیده نمی شد.

الیافS-3 UHM™ با ضریب بسیار بالای ماده و با استفاده از فن آوری ذوب مستقیم مدولار (MDM) شرکت ای جی وای توسعه یافت و برای اینکه مشخصات مکانیکی این الیاف را پیشرفت دهد از فرمول بی نظیر مواد خام یا مواد اولیه S-Glass استفاده نمود. طبق گفته رئیس شرکت ای جی وای آقای درو واکر (Drew Walker): "فن آورری تولید الیاف با در نظر گرفتن ماده اصلی شیمیایی شکل میگیرد و ما را قادر میسازد که این ماده جدید با افزایش ضریب کششی تا 40 % نسبت به الیاف شیشه قدیمی نوع E را گسترش دهیم."

این ماده جدید به تولید کنندگان و طراحانی که قبلاً از سایر الیاف ها استفاده مینمودند این اجازه را خواهد داد که از تقویت کننده الیاف شیشه استفاده کنند. واکر ادامه میدهد: این فرصت بسیار خوبی برای مشتریان ما است. سطح جدید ضریب کششی در الیاف شیشه هیچ یک از مشخصات شیشه را به عنوان جزئی از کامپوزیت مانند عایق حرارتی، الکتریکی، مقاومت ضربه ای و رنگ پذیری پایین سیستم رزین را از دست نمی دهد.

اخیراً نظرات در خصوص افزایش میزان الیاف در حال دسترس شرکت ای جی وای الیاف S-1 HM™ rovings, S-3 HDI™ yarns and L-Glass™ yarns است. واکر اظهار مینماید: این نشان میدهد که چگونه شرکت ای جی وای فن آوریهای شیشه را توسعه میدهد و میتواند پاسخگو تقاضاهای بازار باشد همچنین میگوید جهت برطرف نمودن نیاز مشتری به الیاف شیشه باید توانایی مان را بالا ببریم. الیاف شیشه S-3 UHM الیاف بی نظیری در بازار خواهد بود چراکه این ویژگی جدید آن به تقاضای طیف گسترده ایی از کاربردها پاسخ خواهد داد.

الیاف S-3 UHM در فرمتهای مختلف که شامل یارنز (yarns)، روینگ ها(rovings)، الیاف بریده شده (chopped) در دسترس میباشد.

تاریخ‌گذاری اشیای باستانی کار ساده‌ای نیست، اما اندازه‌گیری برخی ایزوتوپ‌های رادیواکتیو می‌‌تواند به تعیین سن مصنوعات و سنگواره‌های قدیمی کمک کند.

تا همین اواخر تاریخ‌گذاری نسبی تنها روش شناسایی سن واقعی یک شی باستانی بود.

باستان‌شناسان با بررسی رابطه شیء با لایه‌های رسوبات در منطقه با مقایسه آن شیء با دیگر چیزهای یافت‌شده در محل اکتشاف، می‌توانند تخمین بزنند شیء در چه زمانی به آن محل وارد شده است.

گرچه تاریخ‌گذاری نسبی هنوز روشی بسیار مورد استفاده است، چندین روش تاریخ‌گذاری نوین به آن افزوده شده است.

تاریخ‌گذاری رادیواکتیو شامل تعیین سن یک سنگواره یا نمونه باستانی با اندازه‌گیری میزان کربن 14 در آن است.

کربن 14 یا رادیوکربن یک ایزوتوپ رادیواکتیو طبیعی است که هنگامی تشکیل می‌شود که پرتوهای کیهانی در بخش فوقانی جو به مولکول‌های نیتروژن برخورد می‌کنند، و باعث اکسیداسیون و تبدیل آنها به دی‌اکسیدکربن می‌شوند.

گیاهان سبز این دی‌اکسیدکربن را جذب می‌کنند، بنابراین تعداد مولکول‌های کربن 14 به طور مداوم تا زمانی که گیاه بمیرد، د رآن افزایش می‌یابد.

کربن 14 همچنین به بدن حیوانات که گیاهان را می‌خورند نیز وارد می‌شود. پس از مرگ مقدار کربن 14 در نمونه آلی همگام با تلاشی مولکول‌ها به طور منظم کاهش پیدا می‌کنئد.

کربن 14 نیمه‌عمری برابر 40±5730 سال دارد، به این معنا که حدود هر 5700 سال یک بار یک شیء نیمی از محتوای کربن 14 خود را از دست می‌دهد.

نمونه‌های به دست آمده از 70000 سال گذشته که متشکل از چوب، زغال، استخوان، تورب، شاخ و یا یک بسییاری از اجسام کربن‌دار دیگر باشند،‌با استفاده از تکنیک قابل تاریخ‌گذاری هستند.

شما می دانیدکه اکسیژن در هوا بی رنگ است و شما ممکن است شنیده باشید که اکسیژن مایع آبی رنگپریده است، اما آیا شما می دانید که اکسیژن در رنگهای صورتی، نارنجی، قرمز، سیاه، وحتی به صورت فلزی وجود دارد؟
در فشاراتمسفر، اکسیژن مایع با سرد شدن به اکسیژن جامد که به شکل بلورهای آبی است تبدیلمیشود
. بهرحال، باافزایش فشار و یا کاهش دما، انتقال فاز رخ می دهد که ساختار اکسیژن و نیز رنگ آن راتغییر میدهد
. شش حالت اکسیژن جامدشناختهشده است
:1) فاز α: آبیکمرنگ - در فشار 1 اتمسفر و زیر 23.8 درجه کلوین تشکیل میشود. ساختار کریستالیمونوکلینیک دارد
.2) فاز β: آبیکمرنگ مایل به صورتی - در فشار 1 اتمسفر و زیر 43.8 درجه کلوین تشکیل میشود. ساختار کریستالی منشور شش وجهی (rhombohedral) دارد. (در دمای اتاق و فشار بالا،تبدیل به تترا اکسیژن O₄ میشود
.)3) فاز γ: آبیخیلی کمرنگ - در فشار 1 اتمسفر و زیر 54.36 درجه کلوین تشکیل میشود. ساختارکریستالی مکعبی دارد
.4) فاز δ: نارنجی – در دمای اتاق و فشار 9 گیگا پاسکال تشکیل میشود
.5) فاز ε: قرمز تیره مایل به سیاه - در دمای اتاق و فشار بیش از 10 گیگا پاسکال تشکیلمیشود
.6) فاز ζ: فلزی - در دمای اتاق و فشار بیش از 96 گیگا پاسکال تشکیل میشود.لازم به ذکراست کهتترا اکسیژن (Tetraoxygen (O₄)) یک حالت گذرا است، اگر چه اکتا اکسیژن (Octaoxygen (O₈)) پایدار است. فاز فلزی اکسیژن حالت ابررسانایی نشانمیدهد

تصویر: اکتا اکسیژن (Octaoxygen) یامولکول O₈ است که به شکل کریستالهای قرمز دیده میشود
.
منبع
:http://chemistry.about.com/b/2013/02/20/red-oxygen-and-black-oxygen.htmترجمه
:Azshimi.ir

جوراب‌ها، تی‌شرت‌ها و سایر البسه با کمک روش‌های جدید میکروب‌زدایی که توسط دانشمندان در وزارت کشاورزی آمریکا (USDA) در نیو اورلئان ابداع شده، دیگر جایگاه مناسبی برای باکتری‌های عامل بوی بد در لباس‌ها نخواهد بود.

در مطالعاتی که در مرکز تحقیقات منطقه‌ای جنوبی توسط سرویس تحقیقات کشاورزی وزارت کشاورزی آمریکا (ARS) انجام شده است، گروهی از دانشمندان به دنبال راهی برای جلوگیری از رشد میکروب‌ها در کتان با کمک ذرات 2 تا 6 نانومتری نقره هستند.

به عقیده بریان کاندن مسئول این گروه، در گذشته از نانوذرات نقره به عنوان عوامل ضدمیکروب در محصولاتی نظیر لباس، ظروف پلاستیکی مواد غذایی و منسوجات پزشکی استفاده می‌گردید. با این حال روش‌های سنتز این مواد بر اساس استفاده از عوامل سمی و حلال‌های آلی بنا شده بود. گروه وی نشان داد که پلی‌اتیلن گلایکول و آب به عنوان جایگزینی مناسب و دوست‌دار محیط زیست، به خوبی در تولید ذرات نقره عمل می‌کنند. به علاوه ذرات در اندازه‌های مورد نظر تولید می‌شوند.

به گفته کاندن که واحد تحقیقات بهره‌برداری و شیمی کتان مرکز ARS را هدایت می‌کند، آنها روشی را برای فعال‌سازی نانوذرات نقره برای تشکیل مستقیم بر روی الیاف کتان ابداع کرده‌اند که موجب حذف مراحل حمل و نگهداری عوامل ضدمیکروبی قبل از استفاده می‌گردد. این امر یک مزیت برای کتان نسبت به نخ‌های مصنوعی خواهد بود زیرا نخ‌های مصنوعی قابلیت آماده‌سازی با نانوذرات نقره را ندارند.

از سوی دیگر وین ادوارد شیمیدان ARS بهمراه کاندن روشی را برای غوطه‌ورسازی نخ‌های کتانی بافته نشده در آنزیم لیزوزیم ابداع کرده‌اند. این آنزیم دیواره سلول میکروارگانیسم‌های مولد بوی بد یا عفونت را باز می‌کند و باعث مرگ آنها می‌شود. به گفته کاندن، آنزیم‌های مشابهی نیز برای کاربردهای دفاع زیستی مانند غیرفعال‌سازی عوامل عصبی وجود دارند.

این پژوهشگران به دنبال شرکای تجاری هستند تا این پیشرفت‌ها را به سمت بازار هدایت نمایند. زیرا مطمئنا با افزایش هزینه‌های تولید، کاهش منابع و وجود رقبای جهانی، ادامه حیات کتان در آمریکا مشکل خواهد بود. این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Agricultural Research منتشر کرده‌اند

در مدرسه با سه شکل ماده آشنا میشویم: گاز، مایع و جامد. ولی این‌ها نیمی از حالات ماده اند. شش شکل ماده وجود دارد: جامد، مایع، گاز، پلاسما، ماده چگال باس-اینشتین و حالت تازه کشف‌شده: ماده چگال فرمیونی. تمام دانش‌آموزان راهنمایی خصوصیات حالات معمول ماده روی زمین را می‌شناسند. مواد جامد در برابر تغییر شکل مقاومت می‌کنند، آنها سفت و گاهی شکننده اند. مایع‌ها جاری می‌شوند و به سختی متراکم می‌گردند و شکل ظرف خود را می‌گیرند.
گاز‌ها کم چگال‌تر اند و ساده‌تر متراکم می‌شوند و نه‌تنها شکل ظرف محتویشان را می‌گیرند، بلکه آن‌قدر منبسط می‌شوند تا کاملا آن را پر کنند.
حالت چهارم ماده، پلاسما، شبیه گاز است و از اتم‌هایی تشکیل شده‌است که تمام یا تعدادی از الکترون‌های خود را از دست داده‌اند (یونیده شده‌اند). بیشتر ماده جهان در حالت پلاسماست، مثل خورشید که از پلاسما تشکیل شده‌است. پلاسما اغلب بسیار گرم است و می‌توان آن را در میدان‌های مغناطیسی به دام انداخت.
حالت پنجم با نام ماده چگال بوز-اینشتین (Bose-Einstein condensate) که در سال 1995 کشف شد، در اثر سرد شدن ذراتی به نام بوزون‌ها (Bosons) تا دما‌هایی بسیار پایین پدید می‌آید. بوزون‌های سرد در هم فرومی‌روند و ابر ذره‌ای که رفتاری بیشتر شبیه یک موج دارد تا ذره‌ای معمولی شکل می‌گیرد. ماده چگال بوز-اینشتین شکننده‌است و سرعت عبور نور در آن بسیار کم است.
حالت تازه هم ماده چگال فرمیونی (Fermionic condensate) است. دبورا جین (Deborah Jin) از دانشگاه کلورادو که گروهش در اواخر پاییز سال 1382 موفق به کشف این شکل تازه ماده شده‌است، می‌گوید: وقتی شکل جدیدی از ماده روبرو می‌شوید باید زمانی را صرف شناخت ویژگی‌هایش کنید. آنها این ماده تازه را با سرد کردن ابری از پانصدهزار اتم پتاسیم – 40 تا دمایی کمتر از یک میلیونیم درجه بالاتر از صفر مطلق پدیدآوردند. این اتم‌ها در چنین دمایی بدون گران‌روی جریان می‌یابند و این نشانه ظهور ماده‌ای جدید بود. در دما‌های پایین‌تر چه اتفاقی می‌افتد؟ هنوز نمی‌دانیم.
ماده چگال فرمیونی بسیار شبیه ماده چگال بوز-اینشتین (BEC) است. ذرات بنیادی و اتمها در طبیعت می نوانند به شکل بوزون یا فرمیون باشند. یکی از تفاوتهای اساسی میان آنها حالتهای کوانتومی مجزابرای ذرات است. تعداد زیادی بوزون می توانند در یک حالت کوانتومی باشند ، مثلا انرژی ، اسپین و ... آنها یکی باشد ، اما مطابق اصل طرد پائولی دو فرمیون نمی توانند همزمان حالتهای کوانتومی یکسان داشته باشند. برای همین مثلا در آرایش اتمی ، الکترونها که فرمیون هستند نمی توانند همگی در یک تراز انرژی قرار گیرند.در هر اوربیتال تنها دو الکترون که اسپینهای متفاوت داشته باشند جا می گیرد و الکترونهای بعدی باید به اوربیتال دیگری با انرژی بالاتر بروند.
ینابراین اگر فرمیونها را سرد کنیم و انرژی آنها را بگیریم ، ابتدا پایینترین تراز انرژی پر می شود ، اما ذره بعدی باید به ترازی با انرژی بالاتر برود. وجود ماده چگال فرمیونی همانند ماده چگال یوز- اینشتین سالها قبل پیش بینی شده و خواص آن محاسبه شده بود ، اما رسیدن به دمای نزدیک به صفر مطلق که برای تشکیل این شکل ماده لازم است تا کنون ممکن نشده بود. هر دو از فرورفتن اتم‌ها در دماهایی بسیار پایین ساخته‌می‌شوند. اتم‌های BEC بوزون اند و اتم‌های ماده چگال فرمیونی، فرمیون. اما این‌ها به چه معنی اند؟
بوزون‌ها می توانند همگی در یک تراز انرژی قرارگیرند. به طور کلی اگر تعداد الکترون + پروتون + نوترون اتمی عددی زوج باشد، آن اتم یک بوزون است. مثلا اتم‌های سدیم معمولی بوزون ‌اند و می‌توانند به حالت فاز چگال بوز-اینشتین ادغام شوند.
اما فرمیون‌ها مطابق اصل طرد پائولی نمی‌توانند در یک حالت کوآنتومی هم ادغام شوند. هر اتمی که تعداد الکترون‌ها + پروتون‌ها + نوترون‌هایش عددی فرد باشد، مثل پتاسیم – 40 یک فرمیون است.
گروه جین برای مقابله با خواص ادغام‌ناپذیری فرمیون‌ها از تأثیر میدان مغناطیسی بر آنها استفاده‌کردند. میدان مغناطیسی سبب می‌شود فرمیونهای تنها جفت شوند. قدرت این پیوند را میدان مغناطیسی تعیین می‌کند. جفت‌های اتم‌های پتاسیم برخی از خواص فرمیونیشان را حفظ می‌کنند، ولی کمی شبیه بوزون‌ها عمل خواهند‌کرد. یک جفت فرمیون می‌تواند در جفت دیگری ادغام شود - و جفت تازه در جفتی دیگر ...- تا سرانجام ماده چگال فرمیونی شکل‌گیرد.
در اثر این پدیده، گران‌روی (Viscosity) ماده به وجود آمده باید بسیار کم باشد.
مشابه این پدیده را در ابررسانایی می‌بینیم. در یک ابررسانا، جفت‌های الکترون (الکترون‌ها فرمیون اند) می‌توانند بدون هیچ مقاومتی جریان یابند. متأسفانه مطالعه و دسترسی به ابررسانا‌ها بسیار مشکل است. گرم‌ترین ابررسانای امروزی باید در دمای 135- درجه سانتیگیراد عمل می‌کند و این بزرگ‌ترین مشکل برای مطالعه و استفاده از آنهاست. قدرت جفت‌شدن شگفت‌انگیز در حالت جدید، دانشمندان را امیدوار کرده‌است که بتوانند از یافته‌های خود درباره حالت تازه ماده، برای تولید ابررساناها در دمای اتاق استفاده‌کنند.
ابررساناها کاربردهای فراوانی در علوم و فن‌آوری فضایی دارند. برای مثال ژیروسکوپ‌هایی که برای هدایت فضاپیما‌ها در مدار استفاده می‌شوند، با آهن‌ربا‌های ابررسانا بسیار دقیق‌تر کارمی‌کنند. همچنین چون ابررسانا‌ها می‌توانند حامل جریان‌های بیشتر در اندازه‌های کوچکتری نسبت به یک سیم مسی باشند، حجم موتورهایی که از آنها ساخته‌می‌شود 4 تا 6 برابر کوچک‌تر از موتورهای امروزی فضاپیماها خواهدبود.

اصطلاحا به گازی گفته می شود که از طریق خط لوله از یک مجتمع تولید گاز به مصرف کنندگان تحویل می شود . گاز شهری یا از زغال سنگ و یا از نفتا تولید و در مناطقی مصرف می شود که یا گاز طبیعی در دسترس نباشد و یا زغال سنگ ارزان به وفور یافت شود ترکیب گاز شهری هیدروژن %50، متان%20 تا %30، کربن منواکسید %7 تا %17، کربن دی اکسید%3، نیتروژن %8، هیدروکربورها %8 علاوه بر این ناخالصی های دیگری مانند بخار آب ، امونیاک ، گوگرد، اسید سیانیدریک نیز در گاز شهری وجود دارد.وجودگوگرد(به صورت ترکیب شیمیایی دارای بوی قوی)بوی خاصی به گازشهری می دهدکه ازویژگی های آن است درحقیقت گاه تعمدا این بو رابه گازاضافه می کنندتادرصورت نشت عامل هشداردهنده ای باشد.گازغیرسمی یااصلااکسیدکربن نداردویامقدارآن بسیارکم است.این گازبافشارحداقل(حدود7%کیلوگرم به سانتی مترمربع)به خانه هالوله کشی می شود. به گاز شهری گاز زغال سنگ و یا گاز سنتز نیز می گویند. در ایران گازی که از طریق خط لوله به مشترکین در شهرها عرضه می گردد گاز طبیعی است و ترکیب آن مشابه گاز شهری نیست..
گاز طبیعی عمدتا از هیدروکربورها همراه با گازهایی مانند کربن دی اکسید ، نیتروژن و در بعضی از مواقع هیدروژن سولفید تشکیل شده است بخش عمده هیدروکربورها را گاز متان تشکیل می دهد و هیدروکربورهای دیگر به ترتیب عبارتند از اتان ، پروپان ، بوتان، پنتان و هیدروکربورهای سنگین تر ناخالصی های غیرهیدروکربوری نیز مانند آب ، کربن دی اکسید ، هیدروژن سولفید و نیتروژن در گاز طبیعی وجود دارد. گاز چنانچه در نفت خام حل شده باشد گاز محلول (SOLUTION GAS ) نام دارد و اگر در تماس مستقیم با نفت از گاز اشباع شده باشد گاز همراه (ASSOCIATED GAS) نامیده می شود.
گاز غیر همراه ( NON-ASSOCIATED GAS)از ذخایری که فقط قادر به تولید گاز به صورت تجاری باشد استخراج می شود در بعضی موارد گاز غیر همراه حاوی بنزین طبیعی و یا چکیده نفتی ( CONDENSATE) استخراج می شود که حجم قابل توجهی از گاز را از هر بشکه هیدروکربور بسیار سبک آزاد می کند.
گاز طبیعی عمدتا از متان تشکیل شده است و دراکثر نقاط جهان یافت می شود. (نگاه کنید به گاز طبیعی ) گاز طبیعی را می توان از طریق خط لوله و یا به صورت گاز طبیعی مایع شده (LNG) با نفتکش حمل نمود. از گاز طبیعی فشرده و یا به اختصار سی ان جی می توان در اتومبیل های احتراقی به عنوان سوخت استفاده کرد در حال حاضر حدود یک میلیون وسیله نقلیه در جهان با گاز فشرده حرکت می کنند. در ایتالیا در مقیاس وسیعی از سی ان جی استفاده می شود و در زلاندنو و آمریکای شمالی نیز استفاده از گاز طبیعی فشرده رواج دارد.
ترکیبات گاز طبیعی متفاوت است و بستگی به نوع میدان گازی دارد که از ان بدست امده است ناخالصی ها شامل هیدروکربورهای سنگین ، نیتروژن ، دی اکسید، اکسیژن و هیدروژن سولفید می باشد. در اتومبیل گاز طبیعی فشرده باید در مخزن سنگین و بزرگ و در فشاری برابر 220 اتمسفر ذخیره گردد. البته از لحاظ میزان ذخیره و ارزش حرارتی سی ان جی که حدود 8/8 هزار ژول /لیتر است ( در مقایسه بنزین حدود 32 هزار ژول می باشد مسافتی که اتومبیل می پیماید محدود خواهد بود. علاوه بر این به علت محدودیت تعداد ایستگاه ای سوخت گیری اتومبیل باید به نحوی طراحی شود که علاوه بر سی ان جی بتواند از بنزین هم استفاده نماید.

تفلون نام تجاری پلی تترافلوئورواتیلن ، همان محصول چند میلیارد دلاری شركت دوپون است كه در موارد گوناگونی، از ماهیتابه های نچسب گرفته تا لباسهای فضایی و دریچه های مصنوعی قلب، استفاده شده است. كشف آن ناشی از تصادفی بود كه روی ج. پلانكت ( Roy.J. Plunkett) ، شیمیدان جوانی در شركت دوپون كه تنها دو سال قبل از روز سرنوشت ساز 6 آوریل سال 1938 ، دكترای خود را از دانشگاه ایالتی اوهایو گرفته بود، مشاهده كرد. در این روز دكتر پلانكت مخزنی از تترافلوئورَ واتیلن گازی ، باز كرد به این امید كه سرد كننده ای غیر سمّی از آن تهیه كند. اما پلانكت و دستیارش جك ریبوك با شگفتی دیدند كه گازی خارج نشد. پلانكت نمی توانست این پدیده را توجیه كند، چون وزن مخزن نشان می داد كه باید پر از فلوئوروكربن گازی باشد.
پلانكت تصمیم گرفت به جای آنكه برای ادامه پژوهش در زمینه مواد سرد كننده ، مخزن را دور بیندازد و مخزن جدیدی بگیرد، كنجكاوی اش را در باره آن مخزن خالی ارضاء كند. وقتی سیمی به دریچه مخزن وارد كرد و مطمئن شد كه اشكالی ندارد، مخزن را اره كرد و به درونش نگاهی انداخت. در آنجا گرد سفید مومی شكلی پیدا كرد و چون شیمیدان بود، فهمید كه ممكن است این مشاهده چه معنایی داشته باشد.
مولكولهای تترافلوئورواتیلن گازی به حدی با یكدیگر تركیب ( پلیمریزه) شده بودند كه ماده جامدی تشكیل دادند. هیچ كس تا آن هنگام پلیمریزاسیون این تركیب بخصوص را مشاهده نكرده بود، اما با این حال واكنش به نحوی در مخزن خالی مرموز صورت گرفته بود. چندی نگذشت كه این كشف تصادفی و ویژگی های عجیب پلیمر به دست آمده، پلانكت و دیگر شیمیدانان شركت دوپون را واداشت تا راههایی پیدا كنند كه پلی تترافلوئور واتیلن را برحسب نیاز تولید كنند.
واقعاً هم كه این گرد سفید مومی شكل ویژگیهای عجیبی داشت: از شن هم خنثی تر بود. نه تحت تأثیر اسیدها و بازی های قوی قرار می گرفت، نه حرارت. هیچ حلّالی هم آن را حل نمی كرد اما بر خلاف شن بسیار لیز بود. با وجود این ویژگی های جالب وغیرعادی، اگر جنگ جهانی دوم در نگرفته بود، چه بسا به دلیل گرانی این پلیمر جدید، تا مدتها بعد كار دیگری در زمینه آن صورت نمی گرفت. اما چند ماهی نگذشته بود كه دانشمندانی كه مشغول ساختن نخستین بمب اتمی بودند ، احیتاج به ماده ای پیدا كردند تا بتوانند از آن واشرهایی بسازند كه در برابر گازِ بسیار خورنده هگزافلوئورید اورانیم، كه برای تولید اورانیم 235 بمب مصرف می شد، مقاوم باشد. از قضا سرهنگ لزلی ر. گرووز، مسئول بخش طرح بمب اتمی در ارتش ایالات متحده، از طریق آشنایانی كه در شركت دوپون داشت از پلاستیك جدیدشان كه فوق العاده خنثی بود، خبردار شد. وقتی به گرووز گفته شد ممكن است این پلاستیك جدید گران تمام شود، پاسخ داد كه در این طرح ، قیمت به هیچ وجه مطرح نیست. بدین ترتیب این پلیمر لغزنده در واشرها و دریچه ها به كار رفت، و واقعاً هم نسبت به تركیب خورنده اورانیم مقاوم بود. شركت دوپون در طی جنگ، تفلون را برای این كاربرد تولید كرد و عموم مردم تا بعد از جنگ هم چیزی درباره این پلیمر جدید نمی دانستند.

در واقع در سال 1960 بود كه نخستین ماهیتابه ها و ظروف شیرینی پزی پوشیده از تفلون به بازار آمدند. این فرآورده های تفلونی مانند بسیاری از محصولات پلیمری جدید موقعی كه نخستین بار به مردم معرفی شدند، چندان نتایج امیدوار كننده ای نداشتند. گرچه این پلاستیك به عنوان یك سطح خوراكپزی نچسب بسیار مناسب بود، اما به سختی به ظروف فلزی پیوند می شد، بنابراین در برابر شست و شوی زنان خانه داری كه عادت داشتند دیگ و ماهیتابه هایشان را محكم بسابند، مقاوم نبود. پس از آنكه روشهای گوناگونی امتحان شدند و چهار نسل پوشش تفلونی به تولید رسیدند، دوپون در سال 1986 اعلام كرد سیلورستون سوپرای آنان دو برابر مقاومتر از نسل سوم سیلورستون است. در همین ضمن كاربردهای متعدد دیگری كشف شده بودند كه دیگر پوشاندن ظروف خوراكپزی را نسبتاً بی اهمیت جلوه می دادند.
روی ج. پلانكت در سال 1910 در نیوكاركایل اوهایو به دنیا آمد. در سال 1932 از دانشكده منچستر لیسانس گرفت، و وقتی در بحران بزرگ دهه 1930 نتوانست كاری برای خود دست و پا كند، در دانشگاه ایالتی اوهایو به ادامه تحصیل مشغول شد. چه در دانشكده و چه در دانشگاه، همكلاسی و دوست شیمیدان مشهور دیگری به نام پل فلوری بود. پل ج. فلوری به سبب موفقیت هایش در شیمی – فیزیك پلیمرها جایزه نوبل1974 را برد. در سال 1936 روی پلانكت پس از اخذ درجه دكترا از دانشگاه ایالتی اوهایو در آزمایشگاه جكسون شركت دوپون مشغول به كار شد، و وظیفه پژوهش در زمینه فلوئوروكربنها را به عنوان مواد سرد كننده بر عهده گرفت. در طی این پژوهش بود كه شیمیدان جوان تفلون را كشف كرد. پژوهش های بیشتر در زمینه تفلون به بخش های دیگر شركت دوپون كه سابقه طولانی تری در زمینه فرآورده های پلیمری داشتند محوّل شد.
پلانكت كار خود را به عنوان شیمیدان ادامه داد و متعاقباً در شركت دوپون پله های ترقی را در زمینه فلوئوروكربنها و تتراتیل سرب طی كرد. هنگامی كه مدیریت بخش فرآورده های فرئون شركت دوپون را عهده دار بود، نقش مهمی در برپایی كارخانه ای درنزدیكی بندر كورپوس كریستی تگزاس داشت. وقتی در سال1975 از دوپون بازنشسته شد، به منزلی در یكی از جزایر نزدیك كورپوس كریستی نقل مكان كرد و اكنون با همسرش اوقاتش را به گلف و ماهیگیری می گذراند. دانشگاههای محل تحصیل او، یعنی دانشكده منچستر و دانشگاه ایالتی اوهایو، و نیز دانشكده واشنگتن، به او دانشنامه دكترای افتخاری اعطا كرده اند. از افتخارات دیگرش می توان از نشان جان اسكات از شهر فیلادلفیا، و جوایزی از انجمن ملی تولید كنندگان، انجمن صنعت پلاستیك، و انجمن شیمیدانان امریكا نام برد. مجسمه او در سال1973 در تالار مشاهیر صنعت پلاستیك و در 1985 در تالار مشاهیر مخترعان ملّی برپا شد.
اما او گذشته از این عناوین، بیشتر به تاثیری كه تفلون به طرق گوناگون بر زندگی میلیونها نفر در سراسر جهان داشته است، افتخار می كند. او می گوید آن قدر كسانی كه ضربانساز یا سرخرگ آئورت تفلونی در بدنشان تعبیه شده و امروز جانشان نجات یافته است برایش نامه می فرستند و تلفن می كنند كه به قول خودش نمی تواند از پس آنها برآید. چون تفلون از معدود موادی است كه بدن ، آن را در هنگام پیوند رد نمی كند. از آن می توان در ساخت قرنیه های مصنوعی، استخوانهای جایگزین برای چانه، بینی، جمجمه، مفاصل ران و زانو، قطعات گوش، نای مصنوعی، دریچه های قلب، زرد پی ها، بخیه ها، مجاری صفراوی و دندانهای مصنوعی، استفاده كرد.
از تفلون در پوشش بیرونی لباسهای فضانوردان استفاده شده است. تفلون ماده عایق كننده سیمها و كابلهای برقی است كه در برابر تابش شدید خورشید بر سطح ماه مقاومت كرده اند. مخروطه دماغه و دیگر سپرهای گرمایی سفینه های فضایی و نیز مخازن سوخت آنها از تفلون ساخته شده اند.
همه این كاربردهای مهم و ارزشمند، ثمره كشف بخت یارانه روی پلانكت بوده اند. آری، تصادفی بیش نبود، اما فقط به سبب كنجكاوی و ذكاوت مردی كه این تصادف برایش اتفاق افتاد، به اكتشافی تبدیل شد.

اشاره

آنچه باعث شد اصلاً وظیفه تركیب سرد كننده ای از فلوئور به روی پلانكت داده شود، خود اتفاق بخت یارانه دیگری بود. در سال 1928، چارلزف. كترینگ ( ملقب به رئیس ) از بخش مواد سرد كننده جنرال موتورز، جست وجو به دنبال سرد كننده بی خطری را آغاز كرد- تركیبی كه بی رنگ، بی بو، بی طعم، غیرسمّی و غیر آتشگیر باشد، تا جایگزین مواد سمّی و زیانمندی نظیر آمونیاك و دی اكسید گوگرد كه در آن هنگام در یخچالها استفاده می شدند بشود. توماس میجلی و آلبرت هن پس از بررسی دقیق منابع و مراجع شیمی نتیجه گرفتند كه گرچه گاه گزارش شده بود تركیبات فلوئور سمّی اند، اما شاید برخی از تركیبات فلوئوروكلرداركربن مناسب باشند.
برای آنكه میجلی و هن این گزارشها را تایید كنند، لازم بود نمونه هایی از كلروفلوئوروكربن های ساده تهیه و آنها را در آزمایش های جانوری امتحان كنند. آنان از یكی از انبارهای مواد شیمیایی تقاضای پنج بطری 30 گرمی تری فلوئورید آنتیموان كردند ( یعنی تمام ذخیره ای كه از این ماده شیمیایی در ایالات متحده وجود داشت!). یكی از این پنج بطری را به طور اتفاقی برگزیدند و از آن برای تهیه كلروفلوئوروكربن استفاده كردند. یك خوكچه هندی را زیر ظرفی شیشه ای كه تركیب كلروفلوئوروكربن گازی در آن بود گذاشتند و دیدند كه جانور به هیچ وجه تحت تأثیر گاز قرار نگرفت. این مشاهده گمان آنان را مبنی بر سمّی نبودن تركیبات آلی فلوئوردار اثبات كرد.
شیمیدانان برای تأیید این آزمایش نمونه های دیگری از گاز كلروفلوئوروكربن را با استفاده از بقیه بطری های تری فلوئورید آنتیموان تهیه و همین آزمایش را روی خوكچه های هندی تكرار كردند. در همه این آزمایشها خوكچه ها مردند! بررسی دقیق تر نشان داد كه در تمام بطری های تری فلوئورید آنتیموان جز یكی آب وجود داشت. آبی كه در چهار پنجم نمونه ها بود منجر به تولید گاز مرگبار فسژن شد (كلرفسژن از كلرید آلی استفاده شده به همراه تری فلوئورید آنتیموان كه ماده اولیه تهیه كلروفلوئوروكربن بود تأمین شد). بنابراین علت مرگ جانوران وجود فسژن بود. اگر میجلی و هن تصادفاً در نخستین آزمایش جانوریشان شیشه ی تری فلوئورید آنتیموان خشك را انتخاب نمی كردند، چه بسا خیال استفاده از كلروفلوئوروكربن ها را به عنوان مواد سرد كننده ای از سر به در می كردند و گزارش های ( نادرست) قبلی را مبنی بر سمّی بودن این تركیبات می پذیرفتند. اما سرمایه گذاری مشترك شركت های جنرال موتورز و دوپون منجر به تأسیس بخش فرئون دردوپون برای تحقیق و توسعه شیمی كلروفلوروكربنها شد، و در آنجا بود كه روی پلانكت تفلون را كشف كرد.

استفاده از تكنولوژي‌هاي نوين با قابليت‌هاي بيشتر، يكي از روش‌هاي بهبود كيفيت و اقتصاد توليد، برتري در رقابت با ساير توليدكنندگان و در اختيارگرفتن بازار مي‌باشد. در صنايع پتروشيمي، خصوصاً در خاورميانه به دليل وجود توليدكنندگان متعدد و رقابت نزديك كشورهاي توليدكننده مواد پايه، استفاده از تكنولوژي‌هاي نوين بسيار به صرفه خواهد بود. يكي از اين روش‌ها تبديل متانول به الفين مي‌باشد كه علاوه بر نو و اقتصادي‌بودن آن داراي امتيازات ويژه‌اي براي كشورهايي است كه از گاز طبيعي به عنوان خوراك پتروشيمي استفاده مي‌كنند. در اين مطلب به معرفي اين تكنولوژي و مزاياي استفاده از آن اشاره شده است:
اتيلن و پروپيلن مهمترين الفين‌هاي پايه مي‌باشند كه جهت ساخت پليمرهاي مختلف، بازارهاي بزرگي را به خود اختصاص داده‌اند. اين دو مونومر امروزه از طريق كراكينگ گرمايي هيدوركربن‌هاي اشباع‌شده همچون اتان بدست مي‌آيند.

تبديل اتان به الفين‌هايي نظير اتيلن و پروپيلن، در سالهاي آتي با مشكلاتي قابل توجه روبرو شده است. عمده اين مشكلات، تامين اتان براي واحدهاي روبه رشد پتروشيمي از منابع هيدوركربوري و اشباع بازار برخي مشتقات اين مواد نظير پلي‌‌اتيلن و اتيلن مي‌باشد. اين مسائل در كنار يكديگر نياز به تكنولوژي جديدي را كه از محدوديت‌هاي فرآيند كراكينگ گرمايي عاري باشد، ايجاد نموده است.

يكي از اين فرآيندها تبديل كاتاليستي تركيبات متوكسي نظير متانول و يا دي‌متيل‌اتر به مخلوط الفين‌ها مي‌باشد. اين پروسه كه MTO يا "متانول به الفين" نام دارد، متانول خام را به اتيلن و پروپيلن تبديل مي‌نمايد. در طي اين فرآيند ابتدا در مرحله اول، گاز طبيعي به متانول خام تبديل مي‌گردد و در مرحله دوم متانول حاصله از طريق يك واكنش كاتاليستي به اتيلن و پروپيلن تبديل مي‌گردد. از عمده ويژگيهاي اين فرآيند تبديل عمده‌ترين جزء گاز طبيعي (متان) به الفين مي‌باشد. متان حدود 90 درصد از گاز طبيعي را تشكيل مي‌دهد, از اين‌رو تبديل آن به الفين بسيار پرصرفه مي‌باشد. اتيلن و پروپيلن توليدي با خلوص بالاي 97 درصد بوده و مي‌توان آنرا به‌راحتي جدا ساخته و به واحد پليمرسازي فرستاد.

ضخامت سنج هاي ماوراء صوت ( Ultrasonic ) براي اندازه گيري ضخامت مواد از يك سمت آنها، استفاده مي شوند . اولين ضخامت سنج تجاري ، از اصول كاري ردياب هاي صوتي
( Sonar ) پيروي مي كرد ، كه در سال 1940 معرفي شد . وسيله هاي كوچك قابل حمل كه تنوع در كاربرد داشتند از 1970 متداول شدند. اخيرا پيشرفت در تكنولوژي ميكروپروسسورها منجر به مرحله جديدي از عملكرد پيچيده و كاربرد آسان اين وسيله ها شده است. كار تمامي سنجه هاي ماوراء صوت بر پايه اندازه گيري بازه زماني عبور پالس هاي فركانس صوتي از ميان ماده مورد آزمايش است . فركانس يا گام اين پالس هاي صوتي فراتر از حد شنوايي انسان است ، به طور كلي يك تا بيست ميليون سيكل در ثانيه ، در مقابل براي گوش انسان حد ، بيست هزار است . اين امواج فركانس بالا توسط وسيله اي توليد و دريافت مي شوند كه مبدل ماوراء صوت ناميده مي شود ؛ كه انرژي الكتريكي را به لرزش هاي مكانيكي تبديل مي كند و بلعكس .

امواج ماوراء صوت بكار رفته در آزمايشات صنعتي به خوبي نمي توانند از ميان هوا عبور كنند ؛ به همين دليل از يك جفت واسط مثل پروپيلن گليكول ؛ گليسرين ، آب يا نفت استفاده مي شود كه اغلب بين مبدل و قطعه قرار مي گيرد. بيشتر سنجه هاي ماوراء صوت از روش " ضربه - انعكاس " براي اندازه گيري استفاده مي كنند . امواج صوتي توليد شده توسط مبدل ، وارد قطعه شده و از بخش ديگر منعكس مي شوند و به مبدل بازمي گردند . سنجه ، بازه زماني بين پالس مرجع يا اوليه را با انعكاس آن با دقت اندازه گيري مي كند. به طور نمونه اين بازه زماني تنها يك ميليونيم ثانيه است. اگر سنجه با سرعت صوت در آن نمونه برنامه ريزي شده باشد ، مي توان ضخامت را بوسيله روابط ساده رياضي از روي اين بازه زماني محاسبه كرد.

t = VT/2

ضخامت قطعه = t

سرعت صوت در آن ماده = V

زمان رفت و برگشت اندازه گيري شده = T

نكته مهم اين است كه سرعت صوت در ماده مورد آزمايش يك بخش ضروري از اين محاسبه است .در مواد متفاوت سرعت انتقال صوت نيز متفاوت است ، و سرعت صوت به طور قابل توجهي با دما تغيير خواهد كرد . بنابر اين ضروري است كه ابزار ماوراء صوت با توجه به سرعت صوت در ماده مورد آزمايش كاليبره شود و دقت اندازه گيري وابسته به اين كاليبراسيون است .

حقيقتا هر ماده مهندسي را مي توان بدين وسيله اندازه گيري كرد . ضخامت سنج ماوراء صوت را مي توان طوري تنظيم كرد كه بتوان فلزات ، پلاستيك ، سراميك ها ، كامپوزيت ها ، اپوكسي ها و شيشه را اندازه گيري كند. همچنين نمونه هاي بيولوژيك و مايع را نيز ميتوان اندازه گيري كرد . موادي كه براي سنجه هاي متداول ، مناسب نيستند شامل چوب ، كاغذ ، بتن و فوم است . اندازه گيري آنلاين يا همزمان پلاستيك هاي اكسترود شده يا فلزات نورد شده ، همچنين اندازه گيري لايه ها يا پوشش در مواد چند لايه نيز ممكن است.

يك ضخامت سنج ماوراء صوت عموما شامل يك مدار گيرنده و فرستنده ، كنترل كننده و زمان سنج منطقي ، مدار محاسباتي ، مدار نمايش گر و يك تامين كننده نيرو است. پالسر، تحت كنترل يك ميكروپروسسور، يك پالس محرك را به مبدل مي فرستد . پالس ماوراء صوت بوسيله مبدل كه به نمونه تست متصل شده ، توليد مي شود. انعكاس ها از انتها يا داخل سطح نمونه بوسيله مبدل دريافت و به سيگنال هاي الكتريكي تبديل مي شوند . و يك آمپليفاير دريافت كننده را تغذيه مي كنند براي آناليز كردن. ميكرو پروسسور كنترل كننده و مدارهاي زمان سنج منطقي پالس را منطبق كرده و و سيگنال هاي انعكاسي مناسب را براي اندازه گيري بازه زماني انتخاب مي كنند . وقتي كه انعكاس ها دريافت مي شوند ، مدار زمان سنجي ، يك بازه برابر با رفت و برگشت پالس صوتي در نمونه تست را بدقت اندازه خواهد گرفت . اغلب اين پروسه چندين بار تكرار شده تا يك مقدار متوسط و پايدار بدست آيد.

سپس ميكروپروسسور اين بازه زماني را همراه با سرعت صوت و داده هاي ذخيره شده در حافظه دستگاه بكار مي برد تا ضخامت را اندازه گيري كند. اين ضخامت سپس نمايش داده شده و به طور متناوب آپديت مي شود . ضخامت خوانده شده همچنين ممكن است در حافظه بيروني ذخيره شود يا به پرينتر انتقال پيدا كند . اغلب ضخامت سنج هاي ماوراء صوت يكي از چهار نوع زير هستند : مبدل - تماسي ، خط تاخيري ؛ شناور و دوجزئي ؛ كه هركدام مزايا و معايب خود را دارند .

مبدل تماسي :

ضخامت سنج هايي كه از مبدل با تماس مستقيم استفاده مي كنند به طور كلي در اجرا ساده هستند و به طور گسترده اي در اندازه گيري هاي صنعتي بكار مي روند .بازه هاي زماني عبارت اند از پالس هاي القايي اوليه تا اولين انعكاس منهاي فاكتور تصحيح كننده اي كه حساب ضخامت از سطح ابزار مبدل را دارد و لايه كوپل شده ، همچنين تاخير الكتريكي در ابزار سنجش . به طور ضمني مبدل تماسي بكار گرفته مي شود در تماس مستقيم با قطعه مورد تست .مبدل هاي تماسي براي كاربرد هاي سنجش بجز موارد زير توصيه مي شوند .

مبدل خط تاخيري:

مبدل هاي خط تاخيري از يك سيلندر پلاستيك ، اپوكسي يا سيليكا جوش خورده تشكيل شده اند و به عنوان خط تاخيري بين جزء مبدل و قطعه كار شناخته مي شوند .يك دليل عمده براي استفاده از مبدل خط تاخيري جدا كردن انعكاس ها از پالس هاي محرك در ماده نازك مورد اندازه گيري هست . به عنوان يك موج بر ، خط تاخيري همچنين مي تواند امواج را به قطعه اي كه بسيار داغ است بفرستد تا اندازه گيري بوسيله مبدل تماسي حساس به گرما انجام شود . خط تاخيري را مي توان طوري شكل داد كه به راحتي با سطوح منحني و فضاهاي محدود كوپل شود . زمان بندي انعكاس ها در كاربردهاي خط تاخيري ممكن است يكي ازاين دوحالت باشد .انتهاي خط تاخيري به ابتداي انعكاس ديواره پشتي يا بين انعكاس هاي موفق ديواره . اين نوع زمان سنجي دقت اندازه گيري مواد نازك را بهبود مي بخشد و يا دقت اندازه گيري بيشتر از روش تماسي براي كاربردهاي ويژه است .

مبدل شناور :

مبدل هاي شناور يك ستون آب را براي انتقال انرژي صوتي به داخل قطعه بكار مي برند . آنها را مي توان بكار برد براي اندازه گيري آنلاين توليدات متحرك ، براي اسكن و يا اندازه گيري چرخشي ، يا بهينه سازي در شعاع هاي تيز و شيارها . نوع زمان سنجي مشابه نوع تاخير خطي است .

مبدل دو جزئي :

مبدل هاي دو جزئي اصولا براي اندازه گيري سطوح زبر و خشن مورد استفاده قرار مي گيرند .در آنها مبدل فرستنده و گيرنده جدا از هم هستند كه هر دو روي يك خط تاخيري سوار شده اند در يك زاويه متغيير براي تمركز انرژي يك فاصله انتخاب شده در زير سطح قطعه . همچنين دقت عمل اين نوع كمتر از انواع ديگر است . آنها فقط براي كاربردهاي زبر و خشن طراحي شده اند.

نتيجه گيري : براي هر كاربرد ضخامت سنج ماوراء صوت ، انتخاب سنجه و مبدل وابسته به نوع ماده ، رنج ضخامت ، دقت مورد نياز ، دما و هندسه و ديگر شرايط خاص است

چگونه یک گزارش کار کامل و استاندارد بنویسیم ؟

یادگیری نحوه نوشتن یک گزارش آزمایش کامل و ارائه نتایج و تحلیل به شکل علمی و دقیق یکی از هدفهای دروس آزمایشگاهی است. به این منظور و برای تحلیل داده ها، ارائه و ثبت نتایج بدست آمده از آزمایشها لازم است دانشجویان گزارش آزمایش را تهیه و حداکثر یک هفته بعد از انجام آزمایش به دستیار آزمایشگاه تحویل دهند.

یک گزارش آزمایش باید دارای بخشهای زیر باشد:

صفحه نخست شامل عنوان آزمایش، نام، نام خانوادگی و شماره دانشجویی آزمایشگر، تاریخ انجام آزمایش و گروه ثبت نامی

موضوع آزمایش

هدف از انجام آزمایش

مقدمه (کوتاه)

تئوری (کوتاه)

وسایل لازم برای انجام آزمایش

نحوه انجام آزمایش و نکاتی که باید در حین انجام آزمایش مورد توجه قرار گیرند(کوتاه)

رسم نمودارها، تحلیل دقیق داده ها و تحلیل رفتار منحنی ها در نواحی مختلف

محاسبه مواردی که در دستور کار خواسته شده اند

محاسبه خطاها (انحراف معیار میانگین) و دلایل بروز خطا

ارائه راهکارهای مناسب جهت بهبود شرایط آزمایش

پاسخ به سئوالات

جداول داده های ثبت شده

باید توجه داشت که تمامی واحدها بر حسب SI آورده شده و هر کمیتی با واحد مورد نظر آن ذکر شود. برای نوشتن گزارش باید ارقام بامعنی در محاسبات و ارائه نتایج مورد توجه قرار گیرد. برای رسم تمامی منحنی ها بهتر است از نرم افزارهای موجود مانند Excel، Origin و مانند آنها استفاده شود.