پلی اتیلن چیست ؟

پلی اتیلن یا پلی اتن یکی از ساده‌ترین و ارزانترین پلیمرها است. پلی اتیلن جامدی مومی و غیر فعال است. این ماده از پلیمریزاسیون اتیلن بدست می‌آید و بطور خلاصه بصورت PE نشان داده می‌شود. مولکول اتیلن دارای یک بند دو گانه C=C است. در فرایند پلیمریزاسیون بند دو گانه هر یک از مونومرها شکسته شده و بجای آن پیوند ساده‌ای بین اتم‌های کربن مونومرها ایجاد می‌شود و محصول ایجاد شده یک درشت‌مولکول است.

تاریخچه تولید پلی اتیلن

پلی اتیلن اولین بار بطور اتفاقی توسط شیمیدان آلمانی "Hans Von Pechmanv" سنتز شد. او در سال 1898 هنگام حرارت دادن دی آزومتان ، ترکیب مومی شکل سفیدی را سنتز کرد که بعدها پلی اتیلن نام گرفت. اولین روش سنتز صنعتی پلی اتیلن بطور تصادفی

"ازیک ناوست" و "رینولرگیسون" ( از شیمیدان‌های ICI ) در 1933 کشف شد. این دو دانشمند با حرارت دادن مخلوط اتیلن و بنزالدئید در فشار بالا ، ماده‌ای موم‌مانند بدست آوردند.

علت این واکنش وجود ناخالصی‌های اکسیژن‌دار در دستگاه‌های مورد استفاده بود که بعنوان ماده آغازگر پلیمریزاسیون عمل کرده بود. در سال 1935 "مایکل پرین" یکی دیگر از دانشمندهای ICI این روش را توسعه داد و تحت فشار بالا پلی‌اتیلن را سنتز کرد که این روش اساسی برای تولید صنعتی LDPE در سال 1939 شد.

استفاده از انواع کاتالیزورها در سنتز پلی‌اتیلن

اتفاق مهم در سنتز پلی اتیلن ، کشف چندین کاتالیزور جدید بود که پلیمریزاسیون اتیلن را در دما و فشار ملایم‌تری نسبت به روش‌های دیگر امکان‌پذیر می‌کرد. اولین کاتالیزور کشف شده در این زمینه تری اکسید کروم بود که در 1951 ، "روبرت بانکس" و "جان هوسن" در شرکت فیلیپس تپرولیوم آنرا کشف کردند. در 1953 ، "کارل زیگلر" شیمیدان آلمانی سیستم‌های کاتالیزور شامل هالیدهای تیتان و ترکیبات آلی آلومینیوم‌دار را توسعه داد.

این کاتالیزورها در شرایط ملایم‌تری نسبت به کاتالیزورهای فیلیپس قابل استفاده بودند و همچنین پلی اتیلن یک آرایش (با ساختار منظم) تولید می‌کردند. سومین نوع سیستم کاتالیزوری استفاده از ترکیبات متالوسن بود که در سال 1976 در آلمان توسط "والتر کامینیکی" و "هانس ژوژسین" تولید شد. کاتالیزورهای زیگلر و متالوسن از لحاظ کارکرد بسیار انعطاف‌پذیر هستند و در فرایند کوپلیمریزاسیون اتیلن با سایر اولفین‌ها که اساس تولید پلیمرهای مهمی مثل VLDPE و LLDPE و MDPE هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اخیرا کاتالیزوری از خانواده متالوین‌ها با قابلیت استفاده بالا برای پلیمریزاسیون پلی اتیلن به نام زیرکونوسن دی کلرید ساخته شده است که امکان تولید پلیمر با ساختار بلوری (تک آرایش) بالا را می‌دهد. همچنین نوع دیگری از کاتالیزورها به نام کمپلکس ایمینوفتالات با فلزات گروه ششم مورد توجه قرار گرفته است که کارکرد بالاتری نسبت به متالوسن‌ها نشان می‌دهند.

انواع پلی اتیلن

طبقه‌بندی پلی اتیلن‌ها بر اساس دانسیته آنها صورت می‌گیرد که در مقدار دانسیته اندازه زنجیر پلیمری و نوع و تعداد شاخه‌های موجود در زنجیر دخالت دارد.

HDPE (پلی‌اتیلن با دانسیته بالا)

این پلی‌اتیلن دارای زنجیر پلیمری بدون شاخه است بنابراین نیروی بین مولکولی در زنجیرها بالا و استحکام کششی آن بیشتر از بقیه پلی اتیلن‌ها است. شرایط واکنش و نوع کاتالیزور مورد استفاده در تولید پلی اتیلن HDPE موثر است. برای تولید پلی‌اتیلن بدون شاخه معمولا از روش پلیمریزاسیون با کاتالیزور زیگلر- ناتا استفاده می‌شود.

LDPE (پلی‌اتیلن با دانسیته پایین)

این پلی‌ اتیلن دارای زنجیری شاخه‌دار است بنابراین زنجیرهای LDPE نمی‌توانند بخوبی با یکدیگر پیوند برقرار کنند و دارای نیروی بین مولکولی ضعیف و استحکام کششی کمتری است. این نوع پلی ‌اتیلن معمولا با روش پلیمریزاسیون رادیکالی تولید می‌شود. از خصوصیات این پلیمر ، انعطاف‌پذیری و امکان تجزیه بوسیله میکروارگانیسمها است.

LLDPE (پلی اتیلن خطی با دانسیته پایین)

این پلی ‌اتیلن یک پلیمر خطی با تعدادی شاخه‌های کوتاه است و معمولا از کوپلیمریزاسیون اتیلن با آلکن‌های بلند زنجیر ایجاد می‌شود.

MDPE

پلی اتیلن با دانسیته متوسط است.

کاربرد

پلی‌اتیلن کاربرد فراوانی در تولید انواع لوازم پلاستیکی مورد استفاده در آشپزخانه و صنایع غذایی دارد. از LDPE در تولید ظروف پلاستیکی سبک و همچنین کیسه‌های پلاستیکی استفاده می‌شود. HDPE ، در تولید ظروف شیر و مایعات و انواع وسایل پلاستیکی آشپزخانه کاربرد دارد. در تولید لوله‌های پلاستیکی و اتصالات لوله‌کشی معمولا از MDPE استفاده می‌کنند.

LLDPE بدلیل بالا بودن میزان انعطاف‌پذیری در تهیه انواع وسایل پلاستیکی انعطاف‌پذیر مانند لوله‌هایی با قابلیت خم شدن کاربرد دارد. اخیرا پژوهش‌های فراوانی در تولید پلی اتیلن‌هایی با زنجیر بلند و دارای شاخه‌های کوتاه انجام شده است. این پلی اتیلن‌ها در اصل HDPE با تعدادی شاخه‌های جانبی هستند. این پلی اتیلن‌ها ترکیبی ، استحکام HDPE و انعطاف‌پذیری LDPE را دارند.

تشخیص سرطان با کمک نقاط کوانتومی

محققان اموری و جورجیا تک اعلام کرده‌اند که نانوذرات فلورسنت قابل تنظیم که نقاط کوانتومی نامیده می‌شوند ابزارهایی ایده‌آل برای تشخیص سلول‌های سرطانی در نمونه برداری‌های بافتی هستند.

در مقاله‌ای که در 15 جولای با عنوان "آشکارسازی و بیان خصوصیت سلول‌های تومور نادر در لنفومای هاج کین با کمک نقاط کوانتومی" منتشر شد نحوه اتصال آنتی بادی‌ها به نقاط کوانتومی چندرنگ برای تشخیص سلول‌های رید - استرنبرگ لنفومای هاج کینک شرح داده می‌شود. نویسنده مقاله، شومینگ نی..........

 

سلول‌های سرطانی رید - استرنبرگ به‌صورت حاشیه قرمز، آبی ، سفید و سبز نشان داده شده‌اند

 

نقاط کوانتومی کریستال‌های نیمه هادی در ابعاد نانومتر هستند که خصوصیات شیمیایی و فیزیکی منحصر‌به‌فردی دارند که این خصوصیات وابسته به اندازه و شدت فشردگی ساختار آنها است. این نقاط می‌توانند به‌صورت شیمیایی با آنتی بادی‌های سطوح یا بخش‌های داخلی سلول‌های سرطانی پیوند برقرار کنند.

نویسندگان مقاله از چهار رنگ سفید، قرمز، سبز و آبی برای تشخیص انواع مختلف پروتئین در نمونه‌هایی که از غدد لنفاوی تهیه شده بود استفاده کردند. هدف، تشخیص شش مورد لنفومای هاج کینگ از دو نوع دیگر لنفوما بود که نمونه‌ها از دو بیمار مبتلا تهیه شدند. سلول‌های رید - استرنبرگ ظاهری ویژه دارند اما در بافت غدد لنفاوی آنها معمولا توسط گلبول‌های سفید احاطه شده‌اند. نویسندگان شرح می‌دهند که یافتن آنها مانند یافتن سوزن در انبار کاه است.

اندرو یانگ، استاد پاتولوژی در دانشگاه اموری و رئیس آزمایشگاه‌ها در سیستم سلامت گردی می‌گوید: امیدواریم این روش به یافتن درمان برای یک بیمار سرطانی کمک کند و بتوان از آن برای شناسایی انواع سلول‌های سرطانی استفاده کرد. یانگ می‌گوید: قابل اعتمادترین روش شناسایی سلول یافتن بیش از یک پروتئین است. با روش‌های استاندارد در بیشتر آزمایشگاه های پاتولوژی، سلول‌های رنگ شده دارای چهار نوع آنتی بادی مختلف نیاز به چهار اسلاید جداگانه دارند که این در زمانی که نمونه خیلی کوچک باشد خود یک معضل است. امروزه تشخیص نمونه‌های کوچک معمول است زیرا آنها بار را روی بیمار به حداقل می‌رسانند. علاوه بر این، تصاویر گرفته شده از اسلایدهای جداگانه دقیقا همان سلول‌ها را نشان نمی‌دهند. نقاط کوانتوم امکان می‌دهند تا برش‌های چندتایی داشته باشیم تا با چهار رنگ آنها را رنگ کنیم.

لنفومای هاج کینگ معمولا با شیمی درمانی و پرتودرمانی درمان می‌شود و در بین انواع لنفومای بزرگسالان رایج است و شانس درمان آن بالاست. یانگ بیان می‌دارد که تکنیک نقاط کوانتومی می‌تواند برای تشخیص سایر انواع سرطان‌ها هم مفید باشد و علاوه بر شناسایی می‌توان با روش‌های هدف گیری روش‌های درمانی طراحی گردد.

روش های ساخت صنعتی فرآورده های شیمیایی

ر بخش اول از مبحث»مروری برتحولات علم شیمی در مراحل نخستین انقلاب صنعتی« که انتشار آن از شماره قبل آغاز شده، به عوامل تحول شیمی در فاصله بین سده شانزدهم تا اواسط قرن هجدهم میلادی اشاره شد. همچنین عنوان شد که شیمیدانان در این برهه، چگونه به اصلاح روشها و تجهیزات این علم و صنعت پرداختند.
در بخش دوم از این سلسله مطالب که برگرفته از کتاب»تاریخ صنعت و اختراع«، اثر موریس دوما است، با روش های ساخت صنعتی محصولات...............

و فرآورده های مختلف شیمیایی در سال های نخستین انقلاب صنعتی و ماشینیسم آشنا خواهیم شد.
صنعت فرآورده های کانی
مرسوم شده است که روش لبلان در تهیه کربنات سدیم را سرآغاز صنایع بزرگ شیمیایی به شمار آورند.»پاول بود« یکی از مورخان نخستین تاریخ شیمی می نویسد» از اولین ربع سده نوزدهم، کارخانه های تولید کربنات دوسود به طریقه لبلان مایل بودند که پدیده اقتصادی تمرکز را که اینک»تمرکز عمودی و تمامیت« تعریف می شود به معرض نمایش بگذارند. در این پدیده کارگاههای متعدد یک مجتمع در محلهای تهیه ماده خام، که معمولاً از خاک استخراج
می شود تحت یک رهبری، مجتمع می شوند و محصولاتی را که یکی از دیگری به دست می آیند، تولید می کنند.« بدون تردید پیدایش پدیده لبلان و تعداد دیگری از این دست، طبیعت تولید شیمی صنعتی را تغییر داد و تحرک تازه ای به آن بخشید؛ اما به نظر می رسد که جملات نقل شده از »پاول بود« را می توان برای همه رشته های شیمی صنعتی ربع اول سده هجدهم تعمیم داد و به جای تولید کربنات سدیم، اصطلاح اسیدنیتریک را گذاشت. همین نویسنده زمانی که از»شیمی فرانسه در سال1806« سخن می گوید چنین اظهار می دارد: »صنعت بزرگ شیمی با برپا شدن کارخانه تولید اسید ویتریولیک (اسیدسولفوریک) اوکر و کربنات سدیم لبلان تولد یافت.« کارخانه اسیدویتریولیک »اوکر« حدود سال1766 در روان تأسیس شد. اطاق سربی را اوکر در فرانسه رواج داد. اما تولید و مصرف این اسید در فرانسه هنوز کم بود، زیرا روش تازه در مختصات صنعت شیمی تغییراتی وارد ساخته بود.
در واقع در آن زمان ساخت اسید نیتریک با غلظتهای مختلف بدنه اصلی صنعت شیمی را تشکیل می داد و این صنعت حدود نیم سده پایدار ماند.

اسید نیتریکاز اسید نیتریک در سده شانزدهم برای جداسازی طلا از نقره استفاده می شد. اسید نیتریک را از شوره به دست می آورند؛ بدین طریق که سولفات آهن یا زاج را در حالت گرم روی شوره اثر می دادند. این طریقه تولید نشان می دهد که شوره مصرفی، خالص بوده است. به ترکیبی از دو ماده، کمی ماسه، آهک و یا سفال شکسته می افزودند؛ ماده به دست آمده را در یک شیشه کوچک درب دار می ریختند. این شیشه ها را در کوره آهک پزی
می گذاشتند که می توانست دو ردیف از این شیشه ها را که هر ردیف چهار تا شیشه بود در برگیرد. این شیشه ها را تا گردن در خاک یا خاکستر، که سبب پخش گرما و جلوگیری از ترک برداری شیشه می شد، قرار می دادند. از در پوش شیشه ها لوله هایی خارج می شد که به همین تعداد شیشه های مایع کننده، برروی سکویی خارج از کوره متصل بودند. همه اتصالات بدقت آب بندی می شدند. حرارت نخست معتدل بود تا ماده خام درون شیشه ها خشک شود، سپس هر شش ساعت به شش ساعت حرارت را زیاد می کردند، گازهای نیترو بوسیله آب تبلور نمکها، به خارج کشیده می شد. هر وقت رنگ محصول تقطیر نشان می داد که تجزیه به پایان رسیده است، حرارت را به تدریج کم می کردند.
روش سولفات آهن باز بوسیله گلوبر شرح داده شده است. این روش بدون شک تا آغاز سده هجدهم، تنها روش مورد استفاده برای این تولید بود. انگلیسی ها و هلندی ها تا مدتها بعد هم از روش سولفات آهن استفاده
می کردند؛ اما در فرانسه روش آلومین جای آن را گرفت. در سده پیش، تولید کنندگان اسید نیتریک گمان می بردند که بازده تولید با روش آلومین از بازده آن با سولفات آهن کمتر است. کمی پس از آن نظر مخالف غلبه یافت بدون اینکه معلوم شود که برپایه کدام مشاهدات این تغییر عقیده ایجاد شده است. بدیهی است که کار آزمایشگاهی در این عمل بی تأثیر بوده است. محتوای کتابهای شیمی شامل دستورهای نسخه مانندی است که مؤلفان آنها از عمل کنندگان دریافت داشته اند. گویا تغییرات در روشهای سنتی در نتیجه ایجاد بازار بهتر و تقاضاهای بیشتر بوده است.
در حقیقت اسید نیتریک فقط برای عیارسنجی طلا به کار می رفت و طی سده های متوالی مصرف صنعتی آن کم بود. طریقه تولید این اسید به شکل پیوست روشهای متالوژی برای تصرف در فلزات گرانبها درج می شد. رفته رفته صنایع دیگری، مصرف بیشتر این اسید را شروع کردند. علاوه بر زرگران و تمیزکنندگان فلزات، کارگران دیگری هم که در رشته های دیگر فلزی (مثلاً ریخته گران و سازندگان دیگ بخار) کار می کردند، برای تمیز کردن قطعات، آن را به کار می بردند. صحافان نیز به همین منظور از آن استفاده می کردند. رنگسازان براده های قلع را در آن حل می کردند تا جلای رنگدانه های قرمز، و همچنین رنگ پوست و چرم را جلا دهد؛ در کلاهدوزی از آن برای از بین بردن چربی از کلاه و واکس زدن چرم و آماده سازی
رنگدانه ها و در گراوورسازی به عنوان دندانه استفاده می کردند. دشوار می توان پذیرفت که چون اسیدنیتریک به قیمت بسیار نازل و غلظتهای کاملاً معینی داد و ستد می شد و یا اینکه چون تقاضا برای خرید آن افزایش یافته بود تولید آن نیز افزایش یافت. محتمل است که در مورد اسیدنیتریک طی دو سده مورد بحث تأثیر متقابل عرضه و تقاضا وجود داشته است و این امر به آهستگی تولید آن را متحول ساخت و بالاخره همین تحول بود که سبب توسعه و رشد این صنعت بزرگ شیمیایی در سده نوزدهم شد.
کاربرد آلومین به عنوان ماده اولیه ارزان محققاً منجر به تجربه سنتی و تعداد زیادی آزمایشهای کورکورانه شد. معلوم بود که همه خاکهای رس خالص و مناسب این کار نیستند؛ بویژه خاکهای دارای پیریت، رسهای آبی یا خاکستری که سفالگران از آنها کوره های قابل حمل می ساختند. در فرانسه برای تولید اسیدنیتریک از خاک رس دهستان ژانتیلی استفاده می شد که به محل کارخانه نزدیک بود.
شوره های تصفیه شده لازم برای تولید کلان این اسید فراهم بود. شوره سرخ پخت اول مادرآبهای تبلور نخست که محتوی مقدار زیادی نمک دریایی، نیتراتهای قلیاییهای خاکی و منیزیم بود به کارگرفته می شد. این مادر آب را بر روی مخلوط خاک رس و شوره سرخ می پاشیدند. گاهی هم آب مانده از تقطیر اسید نیتریک برای این کار مورد استفاده قرار می گرفت.
تحولات بسیار مهمی روی تأسیسات تقطیر عملی شد. عنوان صنایع بزرگ شیمیایی با این تأسیسات پدید آمد. هرچند که اصول کار تقطیر تغییری نکرد اما کوره ها را بسیار بزرگتر می ساختند. در فرانسه به این کوره ها نام جهنم داده شده بود و مشخصات کاملاً معینی داشتند. مخلوط مورد تقطیر را در ظروف گلی به نام Cuine می گذاشتند. در بالای این ظرف لوله ای بود که با دیگهای سفالین که تیزاب (اسیدنیتریک) در آنها جمع می شد راه داشت. این مواد و وسایل کاملاً استاندارد بودند. در اواسط سده هجدهم یک کارگاه سفالگری در ساوینی تقریباً انحصار تولید اسید نیتریک را داشت.
با تغییر دادن طریقه اداره تقطیر و خالص سازی بعدی محصول، سه نوع اسیدنیتریک به دست می آمد که برپایه درجه غلظت و نیز خلوص، بویژه مقدار اسید کلریدریک آن تقسیم بندی شده بود.
دو ماشی که برای آکادمی علوم فرانسه کتاب »حرفه تقطیرکننده اسید نیتریک« را تألیف کرده است، در سال1773 می نویسد:»روش تقطیر اسید نیتریک برپایه خاک رس بسیار جدید است و می توان آن را اختراعی از فرانسه دانست.«
تولیدکنندگان اسید نیتریک در فرانسه روش سولفات آهن را کاملاً رها نکردند؛ تقطیر روی کوره های چدنی در انبیق های آهنی صورت می گرفت که روی سکوهای خاکی قرار داده می شدند.
اسید نیتریک که با نام جوهر شوره فروخته می شد در شیشه های گردن درازی در دسترس بود. این روش هلندیها بود که در شمال فرانسه رواج داشت.
اسیدنیتریک دود کننده به مقدار کم برای برخی کارها مورد استفاده قرار می گرفت. برای تهیه آن اسید سولفوریک را روی شوره تصفیه شده اثر می دادند.
حول و حوش مراکز استقرار تولیدکنندگان اسید نیتریک در پایان سده هفدهم، بتدریج مجتمعی از کارخانه های جنبی تأسیس شد که در آن از همان مواد خام لازم برای تولید اسید نیتریک و یا محصولات جنبی آن استفاده
می کردند.

جوهر نمکیکی از فرآورده های بزرگ صنایع شیمیایی، جوهر نمک (اسیدکلریدریک) بود. طرز تهیه این اسید شبیه طرز تهیه اسید نیتریک بود.
مادرآبهای مانده از تقطیر اسید نیتریک را روی خاک رس می ریختند و اثر
می دادند. این مادر آب چیزی جز محلول غلیظی از نمک دریا و کلرورهای فلزات خاکی نبود. تولیدکنندگان اسید کلریدریک از زرادخانه ها، مادر آبهای مانده از تصفیه شوره را می خریدند، بنابراین ماده خام مورد نیاز
اسید کلریدریک و اسید نیتریک از یک محل خریده می شد.
عملیات تولید اسیدکلریدریک در همان وسایلی انجام می گرفت که اسید نیتریک تولید می شد: در ظرفهای گلی و روی کوره. برشهای مختلف تقطیر که به طور جدا جدا جمع می شد درجاتی از غلظت اسید کلریدریک داشت که بتدریج کم شده بود. عیناً مانند کار تولید اسید نیتریک، برای تهیه اسید کلریدریک نیز از تأثیر نمک دریا یا برروی زاج سبز(سولفات آهن)، یا اسید سولفوریک غلیظ استفاده می شد. محصولات جنبی
تمام فرآورده های جنبی در کارخانه به دست می آمد که یا به بازار فرستاده می شد، و یا اینکه برای تولید مواد دیگر مورد استفاده قرار می گرفت.
رس پخته ای که از ظرف گلی بیرون می آوردند برای تهیه سیمان مخصوص، بهترین ماده بود. برای تهیه این سیمان، ماده خام فوق را آسیا و با آهک زنده مخلوط می کردند. از این سیمان برای فرش کردن حیاط، انبار و تمام سطوحی که باید آب بندی می شد، استفاده می کردند. چنانچه این سیمان با شستشو از مواد رنگی خود عاری می شد آن را برای زینت در خیابانهای باغ به کار می بردند.
نوعی گرد سنباده از تأثیر زاج سبز(سولفات آهن) روی شوره به دست می آمد. این گرد، که از نمکهای آهنی غنی است، پس از اینکه خشک و پخته شد ماده قرمز رنگی می دهد که با شستشو، همه نمکهای محلول شونده آن خارج می شود و تنها گل اخرا(قلقتار) باقی می ماند که درصد زیادی ناخالصی دارد. قلقتار را نیز مستقیماً به روش حرارت دادن سولفات آهن به دست می آوردند.
چنانچه آب این گرد سنباده را به ظرف دیگری انتقال دهند، آهنی که در آن محلول مانده است به کمک محلول قلیایی پتاس رسوب داده می شود، این رسوب سولفات پتاسیم است. اگر همین کار با محلول قلیایی سود انجام شود، نمک گلوبر(سولفات سدیم) به دست می آید. سرانجام مانوفاکتورها به عنوان مکمل این ردیف تولیدات، نمک زینت(تارترات دوگانه سدیم و پتاسیم) را تولید می کردند. برای این کار کرم تارتر(تارترات پتانسیم) را که معمولاً به صورت مونیلیه تهیه و یا از آلمان وارد می شد، با محلولی از سود عمل می کردند. همه این نمکها فقط مصرف دارویی داشت و با اینکه به مقدار زیاد مصرف می شد نیازی به تولید کارخانه آنها نبود چون هرکس می توانست آنها را به آسانی و ارزان تولید کند. مثلاً سولفات پتاسیم که در آلمان مستقیماً از اثر پتاسیم برروی زاج سبز(سولفات آهن) تهیه می شد چنان ارزان به فروش می رفت که تقطیرکنندگان اسید نیتریک تولید آن را رها کردند. دیگر نمکهای قلیایی و اکسید منیزیم در محل تولید می شدند؛ کارگران استخراج نمک در مناطق ساحلی لورن، انگلیس و فرانسه بدین کار می پرداختند.
از مادر آب نیتر(یعنی آب تصفیه شوره) مربوط به پخت اول و دوم، منیزی سفید به دست می آوردند. این ماده در مادر آبِ رقیق شده با آب، با کمک محلول قلیایی پتاسیم، ته نشین می شود.

تولید صنعتی رنگدانه سیاه

دوده کربن تنها رنگدانه عمده سیاه می‌باشد. این رنگدانه در صنعت لاستیک سازی و همچنین به عنوان سفت کننده بعضی از قطعات مکانیکی بکار می‌رود. اغلب مرکب‌‌های چاپ بر پایه این رنگدانه تهیه می‌شوند. کربن سیاه بکار رفته در مرکب‌های چاپ باید.......

ه صورت دانه‌های ریز باشد. رنگدانه‌های سیاه بکار رفته در پلاستیکها و رنگها و لباسها از جنس کربن سیاه می‌باشند.

روشهای سنتز صنعتی رنگدانه سیاه

با توجه به کاربرد وسیع رنگدانه سیاه در صنعت ، امروزه روشهای مختلفی برای تولید آن ابداع شده است و قطر ذرات بدست آمده با توجه به نوع کاربرد متفاوت می‌باشد. سه روش اصلی برای تهیه این رنگدانه وجود دارد که عبارتند از:

فرایند کانالی

در این فرایند ، شعله گاز طبیعی وارد یک کانال آهنی به طول 20 الی 25 سانتیمتر می‌شود. دوده حاصل را از این کانال خارج می‌کنند. قطر ذرات بدست آمده با این روش 10 تا 300 نانومتر می‌باشد.

فرایند دمایی ( Internal black proces )

در این روش گاز طبیعی در دمای 1100 تا 1650 درجه سانتی‌گراد ، به هیدروژن و کربن شکسته می‌شود. قطر ذرات بدست آمده در این روش 140 تا 500 نانومتر است.

فرایند کوره‌ای روغن

در این فرایند از روغنهای آروماتیک استفاده می‌شود. در بعضی موارد هم مشتقات قیر را بکار می‌برند. این فرایند در راکتور فولادی صورت می‌گیرد. باید توجه کرد که دوده بر روی فلزات خاصیت فعال‌کنندگی دارد، بنابراین برای جلوگیری از خوردگی فلزات ، آن را مستقیما روی فلز مصرف نمی‌کنند.

فرمول تهیه رنگهای نساجی

رنگ آبی : هیدرو سولفید 1 کیلو - سود 500 گرم - نیل 200 گرم
رنگ سرمه ای : هیدرو سولفید 1 کیلو - سود 500 گرم - نیل تا 2.5 کیلو - روناس 200 گرم
رنگ ساقه ای : هیدرو سولفید 1 کیلو - سود 500 گرم - نیل 20 گرم - برگ مو 3 کیلو -اسپرک 600 گرم - زاج سفید 2 کیلو
رنگ عبایی : زاج سفید 6 کیلو- پوست بیرونی گردو 12 کیلو - برگ مو 12 کیلو - روناس 12 کیلو
رنگ بژ- زاج سفید 6 کیلو - پوست گردو 5 کیلو - روناس 3.5 کیلو - سود 1 کیلو

کاربرد نانو تکنولوژی در شیمی و الکتروشیمی تجزیه ای

مقدمه :

امروزه بشر نمی تواند با داشتن یک دید ثابت همیشگی به فرایندهای طبیعی، شیمیایی و بیوژیکی همچنان مرزهای دانش را گسترش دهد، بلکه نیاز به دید از زوایای مختلف و در ابعاد مختلف جهت رشد و پیشرفت بشر کاملأ حس می گردد. نگاه از ابعاد بزرگ و وسیع مثل نقشه برداری از شهرها و کشورها توسط ماهواره و غیره اطلاعاتی می دهد که بادید طبیعی غیر قابل حصول می باشد.

از طرفی نگاه به طبیعت و فرایندهای شیمیای بیولوژیکی از دید میکرونی و نانومتری یعنی در ابعاد اتمی اطلاعاتی به دست می دهد که بسیار راحت تر می توان به رمز و راز آن پدیده پی برد و مسیر حرکتی آن را مشخص و خواسته ها و نظرهای شخصی ......

 

را به آن اعمال نمود. آنچه که امروز تحت عنوان نانو تکنولوژی مطرح است آشنا شدن و کنترل کردن بسیاری از پدیده های در ابعاد اتمی و آنگسترومی می باشد که مسیری مشکل با آینده ای روشن و نتایجی بس شگفت انگیز است.

پیشرفت اخیر در ساخت Carbon nonatubes، چیپس های کامپیوتری، موتورهای بیومولکولی و nanomachines، گرد و غبارهای هوشمند، سنسورهای با ابعاد باکتری، فیلترهای میکرونی و دیگر موارد موجبات تغییر و تحول در علوم مختلف از جمله کامپیوتر، الکترونیک، هوافضا، بیوشیمی، محیط زیست، شیمی و دیگر علوم را فراهم آورده است. درا ین زمینه، علم شیمی نیز بی بهره نبوده و با حضور روش های میکروسکوپی و الکترودهای با ابعاد نانو متر امکان بررسی ساختار و شناسایی بسیاری از سطوح فلزی و غیر فلزی میسر شده است. در این مقاله به بررسی روش های مختلف آنالیز سطح در شیمی و الکتروشیمی پرداخته و کاربردهای آنها مشخص می گردد.

نانو تکنولوژی عرصه ای است که امروزه بیش از پیش اهمیت آن مشخص شده است. در واقع در هر زمینه علمی و در اکثر علوم استفاده از نانو تکنولوژی به نحوی موجبات توسعه و پیشرفت در آن زمینه علمی شده است. در الکتروشیمی تجزیه ای که خود زمینه علمی بسیار گسترده ای می باشند با حضور نانو تکنولوژی تغییر و تحولی دو چندان پیدا نموده است. آنچه که در الکتروشیمی تجزیه ای مهم است اطلاعات پیرامون سطح الکترودها، سطوح نمونه ها وسایر سطوح مورد نظر می باشد. هر گونه غیر یکنواختی در سطوح موجبات عدم تکرار پذیری در دریافت نتایج آزمایشات می باشد.

همچنین بسیاری از بر هم کنش ها در زندگی روزمره در گرو خواص سطوح بر هم کنش می باشد. اطلاعات پیرامون خوردگی سطوح، شکست یا ساییدگی سطوح، غیر یکنواختی سطوح، شناخت اجزای موجود در سطوح و درجه اکسیداسیون آنها جهت مطالعه فرایندها بسیار ضروری می باشد.

این اطلاعات مهم با حضور نانو تکنولوژی قابل دست یابی بوده و روش های مختلف میکروسکوپی جهت آنالیز سطوح توسعه و بهبود یافته اند. این روش قادر به آنالیز سطح در ابعاد اتمی می باشند که از پیشرفت های شگرف در زمینه شناخت سطوح می باشد. از جمله این روش ها می توان به روش های:

1-Force Microscopy (AFM) Atomic

2-Scanning Tunneling Microscopy (STM)

3- Scanning Electron Microscopy (SEM)

4-Scanning Electro Chemical Microscopy (SECM)

5-Field Optical Microscopy (NFOM) Near

6-X- Ray Photoelecton Spectroscopy (XPS, ESCA)

و دیگر روش ها اشاره نمود که در ادامه این روش ها معرفی میگردند.

 تئوری:

بسیاری از واکنش های شیمیایی در سطح جامدات اتفاق می افتد که از آن جمله می توان به واکنش های کاتالیزوری، الکتروشیمی و دیگر واکنش ها اشاره نمود. فهم بیشتر این واکنش ها نیاز به فهم بیشتر و علم بیشتر پیرامون ساختار و ترکیب سطوح دارد. روش های آنالیز سطح به دو دسته کلی تقسیم می گردند.

1-روش هایی که برای آنالیز عنصری سطوح به کار می روند که در واقع این روش ها اطلاعاتی راجع به ساختار و اجزای سطوح به ما می دهند.

2-روش های که برای تصویر برداری سطوح به کار می روند و در واقع این روش ها نقشه ای از میزان هموار بودن یا ناهمواری و غیز یکنواختی در سطوح را می دهند. تعدادی از این روش ها که در علم شیمی از عمده روش های تجزیه سطح می باشند معرفی می گردند. 

  

1-Force Microscopy (AFM) Atomic

در این روش یک قطعه در ابعاد اتمی به سطحی که باید آنالیز شود نزدیک می شود. بر حسب بر هم کنش (جذب یا دفع) بین اتم نوک قطعه (tip) و اتم های سطح، بالا و پایین رفتن نگهدارنده قطعه اتمی (canti lever) را خواهیم داشت.

حساسیت در روش AFM در واقع توانایی مونیتورینگ کردن و یا ثبت کردن این نوسانات بالا و پایین رفتن می باشد. یکی از راههای مونیتورینگ قطعه اتمی استفاده از اشعه لیزر و استفاده از انعکاس یا تفرق اشعه لیزر می باشد. در واقع با برخورد اشعه لیزر به قطعه اتمی انعکاس یا تفرق داریم که با تغییر مکان این قطعه تغییر انعکاس را داشته و در واقع این نوسانات مونیتورینگ شده و تصویر سه بعدی سطح قابل دست یابی می باشد. در این روش لازم نیست تا سطح مورد نظر الکتریکی هادی باشد. کاربردهای AFM موارد زیر است:

studies of phenomena such as abrasion, adhesion, cleaning, corrosion, etching, friction, lubrication, plationg, and polishing.

 

2-Scanning Tunneling Microscopy (STM)

روش STM می تواند سطوح موادی که از نظر الکتریکی هادی می باشند که در حد ابعاد اتمی تصویر نگاری نماید. در این روش نیز یک قطعه فلزی نوک تیز به سطح مورد نظر خیلی نزدیک می شود. این نزدیک شدن در حد اتمی می باشد به طوری که فاصله بین قطعه فلزی و سطح مورد نظر در ابعاد اتمی می باشد. وقتی که قطعه فلزی نیز و سطح مورد نظر توسط یک منبع ولتاژ به هم وصل گردند در حد فاصل بین آن دو جریانی به نام جریان تونلی جاری می گردد. این جریان قابل اندازه گیری بوده و بزرگی آن بستگی به فاصله بین قطعه و سطح دارد. چنانچه بخواهیم قطعه فلزی تیز را روی سطح حرکت دهیم در صورت یکنواخت حرکت دادن آن جریان تغییر خواهد کرد. حال اگر حرکت قطعه روی سطح طوری باشد که همواره فاصله بین آن دو ثابت باشد یا به عبارتی جریان را ثابت بگریم. لذا حرکت قطعه به موازات سطح صورت گرفته و در واقع حرکت قطعه فلزی نقشه توپوگرافی از سطح تهیه می نماید. گروهی که این کار را برای اولین بار در سال 1985 ارایه نمودند به نام &G erd Binnig Heinrich Rohrer بودند که موفق به کسب جایزه نوبل در سال 1986 گردیدند.

3- Scanning Electron Microscopy (SEM)

در روش SEM‌ الکترون ثانویه ای که از سطح مورد نظر ساطع می گردد به منظور تصویر برداری از سطح، مورد استفاده قرار میگیرد. این تصاویر برای مطالعه مورفولوژی سطح و تعیین اندازه ذرات سطح مهم می باشند. بنابراین با رویش الکتون های اولیه در سطح Y-X می توان الکترون های ثانویه را که از سطح ساطع می گردند با کی دتکتوری که در بالای نمونه نصب شده است دریافت و متناسب با شدت الکترون ساطع شده نقشه شدتی که تابعی از موقعیت شعاع الکترونی می باشد را رسم نمود. برای سطوحی که غیر هادی می باشند معمولا لایه نازکی (در ابعاد اتمی) بر روی سطح مربوطه پوشش داده می شود.

4-Scanning Electro Chemical Microscopy (SECM)

روش SECM در واقع یک Scanned probe Microscopy می باشد که شبیه به روش STM‌ و AFM می باشد. در روش SECM‌ تصویر برداری از سطح در ابعاد اتمی در محلول الکترولیت با یک قطعه فلزی نوک تیز یک اولترامیکرو الکترود می باشد که سیگنال حاصله جریان فارادیک حاصل از الکترولیز ذرات در سطح می باشد. در بعضی از موارد قطعه فلزی نوک تیز (tip) الکترود انتخابگر یونی (Ion selective electrod) می باشد. تفاوتی که بین SECM و AFM وجود دارد یکی در حساسیت شیمیایی قطعه فلزی نوک تیز در SECM‌ و دیگری در استفاده از فازهای محلول یونی یا مولکولی برای سیگنال تصویر برداری شده می باشد. در روش SECM معمولأ قطعه نوک تیز (tip) بر روی یک قسمت پیزوالکترویک نصب و در هر سه جهت محور با سرعت 05/0 تا m/s   1000 عمل روبش را انجام می دهد که معمولأ محدوده m/s   20-1 معمول تر می باشد. در طول حرکت قطعه روی یک سطح، پتانسیل ثابت نگهداشته شده و جریان فارادیک در طول تصویر برداری از سطح، مونیتورینگ می گردد. این عمل معمولا توسط یک پتانسیواستات صورت می گیرد و یک ویدیو میکروسکوپ جهت مشاهده سطح الکترود و میزان نزدیکی آن با سطح مورد نظر به کار می‌رود.

اولین و بزرگترین پالایشگاه جهان

اولین پالایشگاه جهان در پولشیتی، رومانی در سال ۱۸۵۶ ساخته شده، تا قبل از اشغال رومانی توسط نازی‌ها چندین پالایشگاه دیگر نیز با سرمایه گذاری شرکت‌های آمریکایی در همان محل تأسیس گردید. اکثر این پالایشگاه‌ها در طی بمباران نیروی هوایی آمریکا در عملیات تیدال ویو در ۱۹۴۳ از کار افتادند. پس از این حادثه این پالایشگاه‌ها دوباره سازی گردیده‌اند. پالایشگاه قدیمی دیگر پالایشگاه .........

 

Oljeon می‌باشد که هم اکنون به عنوان موزه در میراث جهانی یونسکو به عنوان سایت انگلسبرگ (Engelsberg) ثبت شده‌است. این پالایشگاه در ۱۸۷۵ افتتاح گردیده‌است. پالایشگاه‌های اولیه درایالات متحده تنها نفت سفید را پالایش می‌کردند و مابقی محصولات پالایش نشده به نزدیک‌ترین رودخانه تخلیه می‌گردید. با اختراع اتومبیل پالایشگاه‌ها به سمت تولید بنزین و سوخت دیزل هدایت شدند که تا به امروز به عنوان اصلی‌ترین فرآورده پالایشگاه شناخته می‌شوند. پس از نیمه دوم قرن بیستم در ایالات متحده سازمان‌های محیط زیست قوانین بسیار محدودکننده‌ای برای احداث پالایشگاه‌های جدید (از نظر آلودگی‌های آب و هوا) و ضع نموده‌اند. این شرایط احداث پالایشگاه‌های جدید در آمریکا را بسیار محدود و پرهزینه کرده‌است بطوریکه آخرین پالایشگاه نفت احداث شده در ایالات متحده مربوط به سال ۱۹۷۶ می‌باشد. تشخیص اینکه کدام پالایشگاه هم اکنون بزرگ‌ترین پالایشگاه جهان است کار مشکلی است. زمانی ادعا می‌شد پالایشگاه راس التانورا در عربستان سعودی متعلق به آرامکو صاحب این عنوان است. با این حال می‌توان ادعا نمود که در قرن بیستم پالایشگاه آبادان واقع در ایران بزرگ‌ترین پالایشگاه جهان بوده‌است. این پالایشگاه در طی جنگ ایران و عراق متحمل خسارات فراوانی شد. هم اکنون کتاب ثبت رکوردهای گنیس (اکتبر ۲۰۰۶) پالایشگاه BP Ameco واقع در تگزاس ایالات متحده را به عنوان پالایشگاه دارای بیشترین ظرفیت پالایش (با ظرفیت ۴۳۳،۰۰۰ بشکه در روز) ثبت کرده‌است.

مسمومیت نیتراتی

نیترات ترکیبی است شیمیایی که به صورت طبیعی د ر ساختار بدن موجود زنده نیز تولید میشود.برای گیاهان منبع مهم نیتروژن برای پروتئین سازی بحساب می آید.برای باکتریها نیز به عنوان منبع نیتروژنی استفاده می شود. باکتریهای دستگاه گوارش در تک معده ایها و نشخوار کنندگان (چند معده ایها) از نیترات موجود در آب و غذای مصرفی استفاده می کنند و بر روی آن ...........

 

تغییراتی ایجاد می کنند تا نیتروژن آن قابل استفاده برای ساختن پروتئینها باشد. این تغییرات یک سری واکنشهای احیایی است. در مسیر این واکنشها ترکیبات دیگری تولید می شوند که همگی متابولیتهای نیترات بحساب می آیند. مهمترین آنها را میتوان نیتریت ( NO۲ ) و یون آمونیوم ( NH۴+ ) ذکر کرد.

نیترات خودش مضر نیست این نیتریت است که سم است.نیترات به کمک آنزیم نیترات ردوکتاز به نیتریت تجزیه میشود.این آنزیم در گیاهان وجود دا رد . برخی گونه های خاص باکتریایی و با فتهای بدن پستانداران هم این آنزیم را دارند. به این ترتیب می توان این نتیجه را پیشگویی کرد که احیای نیترات به نیتریت همانگونه که در شکمبه یا سکوم قابل انجام است در بافتهای گیاهی و سیلوها نیز انجام پذیر است. دامهای نشخوار کننده و اسبها نسبت به غیر نشخوار کنندگان به مسمومیت نیتراتی حساسترند.

بیش از ۵۰ مرگ در نوزادان(انسان) در آمریکا و اروپا بخا طر مسمومیت نیتراتی گزارش شده است که به خاطر آلودگی آب مصرفی به سطوح بالای نیترات بوده است {آمار مربوط به زمان نوشتن مقا له می باشد}. یکی از مواردی که باید در مورد نیترات و نیتریت به آن توجه داشت عمل متقابل و همکاری آنها با منابع پروتئینی است که منجر به تولید یک ترکیب قوی سرطانزا به نام نیتروز آمین می گردد که این واکنش نیازمند آنزیم نیست و در شرایط اسیدی انجام می گیرد( شرایط محیط معده). هر چند تشکیل نیتروز آمین در شکمبه محدود است ولی در سیلوی علوفه گراس و سیلوی ذرت شناسایی شده است.اگر چه تا کنون مدرکی وجود ندارد ولیکن انتقال نیتروز آمین به شیر میتواند برای سلامتی انسان مهم با شد. نیتروزآمین در فاصله زمانی پختن گوشتهای حاوی نیترات هم تشکیل می شود.به این ترتیب جایگزینهایی برای افزودنیهای نیتراتی که از رشد باکتری کلوستریدیا بوتولینوم جلوگیری می کند جستجوشده اند.

عمده منبعی از نیترات که به معده انسان میرسد از بزاق است، محدودیتهایی در مورد ا فزودنیهای نیترا تی و نیتریتی که در فرآورده های گوشتی استفاده می شود اعمال شده است وهنوز جای بحث و توجه دارد .

اخیرا نشان داده شده است اضافه سازی چربی کره ای از ترشح نیتروزآمین جلوگیری می کند و احتمالا از تشکیل آن در ratsکه بخاطر ممانعت از فعا لیت نیترات ردوکتاز باکتریایی در معده است.

نیترات ها و نیتریت ها باید با هم در نظر گرفته شوند. گا هی نیترات ها در مقادیر سمی در آب یا فت می شوند ا ما نیترات ها به ندرت در مقادیر سمی در آب موجود می باشند. اغلب حضور نیترات یا نیتریت در آب، نشان دهنده آلودگی آب با مدفوع یا فاضلاب می باشند. ماهیت نیترات ها چندان سمی نمی با شد بلکه وقتی به نیتریت ها تبدیل می شوند مشکل ساز هستند. نیتریت ها وقتی وارد جریان گردش خون می شوند باعث تبدیل رنگدانه قرمز رنگ هموگلوبین به رنگدانه قهوه ای رنگ مت هموگلوبین می شوند. هموگلوبین مسئول حمل اکسیژن از ریه ها به بافت های بدن می با شند ولی مت گلوبین قادر به حمل اکسیژن نمی با شد. وقتی که ۵۰ درصد از هموگلوبین به مت هموگلوبین تبدیل می شود، دام علایم دیترسی تنفسی از قبل تنگی تنفس را نشان می دهد. در بالاتر از این مقدار دیترسی تنفسی منجر به مرگ دام می شود.در مقادیر ۸۰ درصد و بالاتر، دام به دلیل قطع تنفس از بین خواهد رفت. در نشخوارکنندگان، باکتری های شکمبه نیترات موجود در غذا یا آب را به نیتریت تبدیل می کنندکه نیتریت حاصله می توا ند به جریان خون راه یابد. سمیت نیترات در آب متداول نیست ا ما به همراه نیترات های موجود در غذا می تواند مشکل ساز با شد. تبدیل نیترات به نیتریت در حیوانات تک معده ای نمی تواند به عنوان یک مشکل عمده مطرح باشد.

● تجمع نیترات در گیاهان علوفه ای:

بسیاری از غذاهای انسان شامل چغندر، اسفناج ، ۷/۰ تا ۵/۱% مربوط به ازت نیترات (No۳-N) میباشد.(اینرا با سطح تحمل نیترات در گاو که ۱۵/۰ تا ۴۵/۰ درصد می باشد مقایسه کنید).بعضی گونه های گیاهی مخصوصا مشهور به تجمع دهنده نیترات هستند.این علوفه ها شامل یولاف- سورگوم- ذرت- جانسون - گراس- کاه گندم و تعدادی از علفهای هرز همانند: pigweed, thistle, lambsquarter, bindweed, wireweed, ragwee و حتی جلبکها می شوند.

انتخاب و اصلاح ژنتیکی برای تولید نژادهای کم جمع کننده نیترات در علوفه هاموفق بوده است اگرچه عموما در تولید و مقدار عملکرد کاهشهایی را داشته است.

حدس زده می شود نیترات ردوکتاز بخشی از کلروپلاست گیا هی باشد.. چون نیتریت برای گیاه سمی است پس نیترات ردوکتاز در اولین مرحله با NADPHکنترل می شود.{معمولا در سیستمهای آنزیمی که چند محصول پی درپی تحت نظارت آنزیمهای متوا لی تولید می شوند یکی از محصولات (معمولا اولین یا آخرین محصول) با یک سیستم فیدبکی بر عمل آنزیم و سرعت و شدت تولید محصولات آن اعمال کنترل میکند}.نیترات جذب شده به نیتریت احیا میشود و سریعا و تنها در شرایط فعال بودن فتو سنتز وساخت کربو هیدرات در گیاه جهت پروتئین سازی به محصولات دیگر تبدیل می شود.

در شرایط خشکسا لی ، سایه و کمبود مواد مغذی"" که هرکدام کاهش فوتوسنتز و کاهش سنتز پروتئین را باعث می شوند"" جذب نبترات همچنان ادامه دارد ولی بدلیل اینکه برای پروتئین سازی مصرف نمی شودپس در با فتهای گیا هی تجمع می یابد. بطور قطع جذب نیترات در شرایط خشکسا لی معتدل بیشتر از جذب در شرایط خشکسا لی شدید است.

در شرایط خشکسا لی معتدل گیاه به جذب نیترات در طول شب ادامه می دهد ولی در شرایط نور روز برگهاپژمرده شده وکاهش جذب نیترات را در پی دارد. درمان با علفکش ۲,۴-D{که مصرف آن محدودتر شده است}تجمع نیترت را در برگ بعضی گیاهان افزایش داده و در برخی گیاهان کاهش داده است.تنها در شرایطی مه گیاه بخاطر حشرات آسیب ببیند یا تخریب سلامتی برایش پیش بیاید تجمع نیترات در سطوح خیلی بالا رخ خوا هد داد.

گیاهان زنده نیترات را به کمک مایعات و رطوبت خاک جذب می کنند وبرای احیا جهت بیوسنتز آمین ها وپروتئینها به پایگاههای فتوسنتز منتقل می کنند.در هر حا لی که گیاه آب جذب کند نیترات نیز جذب می شود. شبیه حیوانات نیترات برای گیاهان نیز سمی نیست در حا لیکه نیتریت سمی است. نیترات می تواند برای احیاهای بعدی در بافتهای گیاهی ذخیره شود و به بالاترین سطح خود در ساقه( کاه ) برسد.مقایسات نشان داده اند که جذب کود نیتراتی از جذب کود آمونیومی بیشتر است که ا لبته احتمالاً این تفاوت به غلظت نیترات خاک وابسته است و نه به تفاوت در متابولیسم آنها.اضافه کردن برخی منابع نیتراتی (N Serve ) و دیگر ترکیبات شیمیایی به خاک که تبدیل آمونیوم به نیترات را کند نماید میتواند از تجمع نیترات در گیاهان بکا هد. طریقه های کوددهی که کود به خاک اضافه شود یا در آب آبیاری حل گردد مقدارجذب را تغییرنداده است.استفاده مستقیم از کود آمونیومی نسبت به نیترات از مقدار استفاده ATPدر گیاه کاسته و برمقدار تولید افزوده است.در حقیقت آزاد شدن آهسته آمونیوم از ترکیبات حاوی آمونیوم مثل بیورت (biuret ) محتوای شکر چغندر قند را افزایش داده است. چون گراسها بویژه نسبت به لگومها سطوح بیشتری از ازت کود را جذب میکنند به این ترتیب مسئله تجمع نیترات در وحله ا ول در مورد گراسها باید مورد توجه قرار گیرد. لگومها در سطوح بالای کوددهی ازت آلی یا غیر آلی است که نیترات را در خود جمع می کنند.

غلظت نیترات در گیاهان بستگی به تولید و توزیع ماده خشک در گیاه دارد.عموما برگها و دانه ها غلظتهای بسیار کمتری از نیترات را در مقایسه با ساقه و کاه دارند.در مقایسه با گیا هان جوان و یکسا له با گیاهان چند سا له ومسنتر(annual, young plants vsperennial plants ) گیاهان چندسا له مقدار نیترات کمتری را در خود دارند. گیاهان چند سا له و مسن سیستم ریشه ای پایداری را برای خود توسعه داده اند واز انرژی در اختیار خود در وحله اول برای رشد اندامهای هوایی که پروتئین بالاتری( نسبت به ریشه)دارند استفاده می کنند و همچنین انرژی خود را برای رقیق کردن (کاستن از مقدار غلظت ) نیترات در توده های قابل توجه علوفه ای به کار میگیرند. ظرفیت ریشه این گیاهان همچنین برای ذخیره نیترات در ریشه ها بیشتر است.عموما وقتی ماده خشک در بخشهایی از گیاه که در آن غلظت ازت آلی کمتر است(مثل سا قه ها وریشه ها)تجمع میابد مصرف نیترات برای ساختن پروتئین محدود تر میشود که این به معنی تجمع نیترات در این قسمتهای گیاهی است.در گیاهان سریع الرشد یکساله بیشتری مقدار نیترات را در فصل بهار که رشد گیاه سریع است و در فصل پائیز که رشد گیاه محدود تر است دیده میشود. در برخی گونه های گیاهی محتوای نیترات و محتوای پروتین گیاه با هم همبستگی( مثبت) دارند.

وقتی که گراسهای با مقدار بیشتر از۷/۱۵درصد پروتئین خام یا لگومهای بیشتر از ۸/۱۸درصد پروتئین خام به تغذیه دام میرسند باید توجه ویژه ای را معطوف به سلامت دام کردد.

مقدار نیترات در گیا هان را میتوان با استفاده از کیتها یا تستهای شیمیایی یا با استفاده از الکترودهای یون سنج (ion selective electrodes) اندازه گیری کرد.

علوفه هایی که بیشتراز۱۵/۰درصد از ماده خشکشان نیترات داشته باشند باید با احتیاط به مصرف دام برسند.

فرم و شکلی که علوفه دارد بر توانایی آن در ایجاد مسمومیت اثر میگذارد.علوفه های خشک از گیا هان تا زه برداشت شده ویا گیاهان سبز چریده شده در مراتع سمی ترند.علوفه های خشک بیش از ۸۰درصد نیترات خود را در ۳۰ دقیقه ابتدایی ورود به شکمبه آزاد میکنند در حا لیکه این مقدار برای علوفه های تازه رطوبت دار ۳۰ درصد است.علوفه های سبز مراتع در هنگام خوراک(چرا) از علوفه های تازه برداشت شده مطمئن تر هستند زیرا سرعت خوراک( و ورود نیترات به شکمبه) کند تر و در طول زمان بلند تری است(و یکباره نیست).وقتی علوفه ای سیلو میشود از مقدار نیتراتش ۳۰ تا۱۰۰در صد کاهش می یابد. ا لبته علو فه ایی که نیترات بیشتری دارند نیترات کمتری از انها کاسته میشودو شدت تخمیر آنها هم کمتر است.اگرچه مقداری از احیای نیترات در سیلو بخاطر نیترات ردوکتاز بافتهای گیاهی است ولی برخی سویه های خاص باکتریایی مثل E.coliو Hafniaنیز نیترات را به نیتریت - آمونیاک برخی گازهای سمی متل نیتریک اکساید تبدیل و احیا می کنند.

اضافه کردن با فرها به سیلو به خاطر خنثی کردن لاکتیک اسید و ادامه فعا لیت تخمیرباعث می شود از مقدار نیترات سیلو بیشتر کاسته شود.حضور نیترات در سیلو از فعا لیت کلوستریدیاها جلو گیری میکند.یعنی اضا فه کردن نیترات شبیه آنچه که در مورد بیوسولفات انجام می شود می تواند ازفعا لیت بعضی گونه های نامطلوب باکتریها و بعضی تخمیرهای نا مطلوب در سیلو جلوگیری کند.به این نکته باید توجه کردکه ا ضا فه ساختن( ا فزودن )نیترات به گیا هانی که کربوهیدرات محلول کمتری دارند باعث افزایش طول مدت تخمیر می گردد.آمونیاکی که ا زاحیای نیترات در سیلو آزاد می شودلاکتیک اسید سیلو را خنثی کرده و حضور نیترات در سیلو محصولات نهایی تخمیر را از لاکتیک اسید به استیک اسید سوق میدهد که اسید ضعیف تری است.

مسمومیت حاصل از نیترات در آب ۳۰ تا ۸۰ درصد از مسمومیت نیترات غذایی سمی تر است پس تمام نیتراتی که دام از غذا های مختلف و آب در معرض آن قرار میگیرد مستقیما جمع پذیر نیست.احتمالاً آزاد شدن سرعتر نیترات در شکمبه یا بیشتر نشخوار کنندگان می تواند علت سمی تر بودن آب حاوی نیترات در مقایسه با نیترات غذا با شد.

● احیای نیترات در شکمبه:

ساعات اندکی پس از ورود نیترات به شکم به بیش از۲۵ درصد آن توسط نیترات ردوکتاز باکتریایی به نیتریت تبدیل می شود. این آنزیم باند شده با غشا یک پروتئین مولیبدنی است (molybdoflavo protein) که برای فعا لیت به فلزمولیبدن نیاز داردو PHمنا سب فعا لیت آن در دامنه۵/۶تا۶/۶ می باشد. این آنزیم آنزیمی تنفسی است. این آنزیم نیترات را به عنوان منبعی برای واحدهای احیا کننده اضا فی بکار می گیرد.(usesnitrate as a sink for surplus reducing equivalents).

نیتریت نیز توسط نیتریت ردوکتاز احیا می شود(PHمناسب فعالیت این آنزیم در دامنه ۶/۵تا۸/۵ میباشد و از مس-آهن - منیزیم استفاده می کند و با نیترات فعا لیت آن متوقف م شود) و در احیا های بیشتر به هیدروکسیل امین تبدیل میشود که برای این تبدیل نیز به مس-آهن و منیزیم نیاز دا رد و در نهایت به آمونیوم تبدیل میگردد این مرحله به منگنزو منیزیم وابسته است.برای تمام این فرآایند میکروبها ۸ واحد(معادل) احیا کننده را مصرف میکنند که از طرف دیگر این واحدها برای تولید متان ا ز COیا تولید بوتیرات ا ز استات بکا ر گرفته می شدند. به عنوان منبع ا لکترون (electron sink ) نیترات نهایتا محصولات نهایی تخمیر را تغییرخواهد داد .

منابع انرژی از مسمومیت نیترات به دو صورت میکاهند: نخست با رقیق کردن علوفه های نیترات دار(کم کردن ازدرصد انها در غذا) که از کل نیترات مصرفی میکاهد و طریقه دوم فراهم آوردن منابع ا لکترون در شکمبه یا کاهش PH است که باعث کاهش سطوح نیترات در شکمبه شده و از مسمومیت نیترات می کاهد. . نیترات تنها در صورتیکه در شکمبه جمع شود وجذب خون شود مسمومیت نیتراتی رخ می دهد.

همچنین می توان با ممانعت از فعا لیت آنزیم نیترات ردوکتاز ویا فراهم کردن شرایط برای احیای بیشتر نیترات -از مسمومیت آن کاست.فلز تنگستن به عنوان یک ممانعت کننده رقابتی برای مولیبدن فعا لیت نیترات ردوکتاز را کم میکند. اضافه کردن ۲ گرم تنگستن در روز به صورت ترکیب تنگستات سدیم از تولید نیتریت در شکمبه کاسته و دام را در برابر مسمومیت نیتراتی حفظ میکند.در مطالعات انجام شده در نترلند(Netherlands) اثرات زیان بارتنگستن بر روی دیگر آنزیمها و هضم سلولز کم بود اگرچه و مقادیر اندکی از تنگستن در شیر یافت شد.

به خاطر اینکه نیترات به عنوان منبعی برای واحدهای احیا کننده کار میکند به این ترتیب محصولات نهایی تخمیر در شکمبه را بویژه با افزایش غلظت بخشی(نسبی) استات با هزینه کردن از بوتیرات و سپس مقداری از پروپیونات تحت تاثیر قرار میدهد. در سطوح بسیار بالای نیترات بوتیرات ممکن است کا ملا ناپدید شود(کمتر از ۱درصد کل اسیدهای چرب فرا ر) که این مسئله دیواره شکمبه را از یک منبع انژی محروم میکند و یا حتی وضعیت stasis را برای شکمبه بوجود بیاورد.اگرچه نسبت پایین استات به پروپیونات که اشاره به سندرم چربی پایین شیر دارد میتواند با تغذیه نیترات تخفیف یابد ولیکن تنظیم این مشکل به این شیوه برای ایجاد تصحیح درچربی پایین شیر موفق نبوده است. تولید متان در شکمبه (Methanogenesis) با هردو ترکیب نیترات یا نیتریت در شکمبه متوقف می شود.

به عنوان منبعی ترجیحی برای الکترون(Asa preferred electron sink )- پیش بینی می شود نیترات اضافه شده به غذا ا فزایش تولید مقدرا ATPو تولید سلولهای میکربی در شکمبه را بهبود دهد .به این ترتیب اگر از ایجاد مسمومیت جلوگیری شود ا فزودن نیترات به جیره میتواند در افزایش جریان پروتئین میکربی به روده ها و جذب آن کمک نماید.به این ترتیب ا فزودن نیترات به عنوان مکملی در جیره می تواند بالا بردن عملکرد جیره های ضعیف درزمینه پروتئین شکمبه ای مفید با شد .

● مکانیسم و چگونگی ایجاد مسمومیت:

ظهور ناگها نی نیتریت در شکمبه نشان می دهد که نیتریت از دیواره شکمبه جذب می شود.بیش از ۲۵ درصد نیتریت پس از جذب در ادرا ر ظاهر می شود.اگرچه نیتریت و نیترات به شکمبه با ز چرخ می گردند ولیکن اوج غلظت ساعات اندکی پس از مصرف غدا رخ می دهد. پس از ورود نیتریت به جریان خون - در نشخوار کنندگان و غیر نشخوارکنندگان - نیتریت با یون آهن دو ظرفیتی هموگلوبین که ممکن است با اکسیژن باند داده یا باند نداده باشد واکنش داده و آنرا مستقیما یا غیر مستقیم به یون آهن سه ظرفیتی تبدیل می کند به این ترتیب از هموگلوبین متهموگلوبین تولید می شود که قابلیت حمل اکسیژن را ندارد.این عامل باعث کمی اکسیژن و مرگ میشودAnoxia and Death.در طول مدت پنج دقیقه ۷۰درصد ا ز هموگلوبین می تواند به مت هموگلوبین تبدیل شود و غلظت بالاتر از ۷۵درصد این ترکیب درخون عموما مسمومیت آفرین است.

سطوح مت هموگلوبین در خون با تغییر در مقدار جذب نیتریت تغییر پیدا می کند که عموما ۴تا ۸ ساعت پس از مصرف غذای پر نیترات به اوج خود می رسد و کاهش متهموگلوبین به کمک آنزیم NADPHردوکتازNADPH reductase ومجددا به هموگلوبین تبدیل می گردد. خون به رنگ قهوه ای شوکولاتی درمی آید ولیکن تجزیه و همولایزی در سلولهای قرمز خونی رخ نمیدهد.تغییر رنگ خونی منجر به ایجاد تغییر رنگ در پوست و غشاهای موکوسی مثل واژن و اطراف دهان( muzzle, vagina) می شود. دیگر علایم شامل کسالت- لرزش عضلانی - ضربان قلب سریع و سرعت تنفس بالا( بخاطر کمی اکسیژن) - کوری blindness) ) و راه رفتن با گیجی می باشند. تزریق دوزی از متیلن بلو( معمولترین ترکیب پیشگیری کننده) مت هموگلوبین را دوباره اکسیده می کند و به عنوان درمان روتین و رایج مسمومیت نیتراتی بکار گرفته می شود.اگرچه پذیرفته شده است که کمبود اکسیژن است که عامل مرگ است ولیکن نیتریت جذب شده اثر قوی دراتساع دهندگی رگها دارد که افت فشار خون(ایجاد شده نیز) نیز ممکن است در مرگ دخیل باشد.یک چنین کاهشی در فشار خون در پی جذب نیتریت احتمالا مسئول بیماری "hot dog headaches"در انسانهای مشکوک می با شد. گاوها و گوسفند ممکن است چند روز پس از در معرض نیتریت قرار گرفتن- سقط بدهند. اغلب محققین اینرا به بحران مت هموگلوبین درمادر(dam ) و کمبود اکسیژن جنین که منجر به مرگ جنین می شود نسبت می دهند.حساسیت بیشتر هموگلوبین جنین به احیای نیتریتی نیز پیشنهاد شده است ولیکن آزمایشات انجام شده با خون نوزادان انسان و بچه خوکها این فرضیه را تایید نمیکند. اخیرا مطالعات انجام شده در جورجیا پیشنهاد مینماید که سطوح پروژسترون در خون با غذاهای پر نیترات در گاوهای سیکلینگcyclingcows و گاوهای با آبستنی کمتر از ۱۲۰ روز ا فت پیدا می کند. کا هش پروژسترون در اوایل دوران آبستنی هم میتواند منجر به سقط شود.حساسیت بیشتر به نیترات درneonate بویزه درکودکان نابالغ ممکن است مربوط به معده اسیدی تر (PH بالاتر معده) درجوانترها باشد که فعالیت ردوکتازباکتریایی و بافت بدنی را درتبدیل نیترات به نیتریت بالاتر برده و در نتیجه جذب نیتریت افزایش پیدا می کند.

● اثر متقابل و تداخل با منبع پروتئینی:

نیترات اثر ممانعت کنندگی بر آنزیم اوره آز دارد و آزاد سازی آمونیاک را در شکمبه محدود می کند. اگرچه این آزادسازی محدود شده از مسمومیت آمونیاکی جلوگیری می کند ولیکن سودی متابولیکی از این کند شدن آزادسازی آمونیاک خاطر نشان نشده است.با وجود این مکمل سازی(ا فزودن) نیترات نشان داده شده است که فایده وکارآمدی استفاده از اوره را محتملاً در شرایط کاستن از اندازه ذرات غذا و افزایش تعداد دفعات تغذیه بهبود می دهد. در چندین تحقیق ثابت شده است که اوره در خوراکهای پر نیترات بالاتر از کنجاله سویا به عنوان مکمل پروتئینی جیره بوده است. دلایل و علتها در این موضوع شفاف نیست.بطور مشابهی افزودن کنجاله سویا به یک مکمل انرزی ارزش تکمیلی ذرت را در ممانعت از بروز مسمومیت نیتراتی کاسته است.توضیحی برای این تداخل و اثر متقابل در دست نیست هر چند تداخل با سولفات - تغییرات در PHو میزان فراهم بودن عاملهای احیایی(ا لکترونها) می تواند در این زمینه مربوط باشد.

● اثر متقابل و تداخل با ویتامین آ(A):

جیره های پر نیترات در بعضی مطا لعات و نه همه آنها غلظت کبدی ویتامین آ Aرا کم کرده اند.در سیلو و اسید معده ( ولی نه در غذاهای خشک) گزارش شده است که نیترات کاروتن را تخریب می کند.اضا فه کردن نیترات در جیره گاوهای نر پرواری جریان ویتامین آ A را به شیردان abomasum تغییر نداده است.در موشها و خوک نیتریت و نه نیترات غلظت ذخیره کبدی ویتامین آ Aیا کاروتن مصرف شده از راه خوراک را کم کرده ولی بر غلظت ذخیره ای ویتامین آ مصرف شده از راه تزریق اثر نداشته است. این آزمایشات نشان میدهد که نیتریت از جذب یا انتقال ویتامین آ A جلوگیری میکند.شاید نیتریت جذب ویتامین آ Aرا با اثر بر عملکرد تیروئید تغییر میدهد.بعضی غذاهای خاص یا کمبودهای منطقه ای در ید میتواند مسئول برخی از این تفاوتها در نتایج تحقیقات مربوط به این اثرات متقابل باشد.در هر مورد بخاطر هزینه اندک در مواقعی که مشکوک به مصرف مقادیر بالای نیترات (از سمت غذا یا علوفه) باشیم ا فزودن ویتامین A به جیره توصیه میشود.

● عادت پذیری به نیترات و نیتریت:

هم فلورمیکربی(جمعیت میکربی که باهم در محل زندگی میکنند) و هم خود میزبان به تغذیه طولانی مدت نیترات عادت پیدا خوا هند کرد.معمولا پیک Peak و اوج مقدار غلظت مت هموگلوبین خون در نخستین روز تغذیه کمتر از روزهای سوم وپنجم بعد از تغذیه است. احتمالا عادت پذیری یک پروسه دو مرحله ای است - یک افزایش ناگهانی ( در طول چهار ساعت)در مقدار نیترات ردوکتاز که ده تا پانزده برابر میشود و یک کاهش در تعداد باکتریها در شکمبه. این روند کاهش در تعداد باکتریها ا لیته با گزینش تدریجی گروه هایی ازباکتریها که میتوانند نیترات ونیترت را احیا کنند دنبال میشود. در طی تعداد روزهای اندکی تعداد باکتریهای مقاوم به نیترات در شکمبه از ۲ درصد تا نزدیک به ۲۰ درصد افزوده میشود. نیترات ردوکتاز به دامهای موجود درمحوطه های نزدیک احتمالا از طریق پلاسمید منتقل میشود. در شرایط حضور نیترات - این آنزیم(نیترات ردوکتاز) به گروههای ویژه باکتریایی از لحاظ انرژِی یک مزیتی برای مصرف عوامل احیایی میدهد(با صرف انرژی کمتر از این منبع استفاده کنند) . مقدار و ا فزایش ِ نیترات ردوکتاز ِ ا فزایش پیدا کرده تا چهار روز پس از حذف نیترات از غذا - در شکمبه محدود میشود. یک چنین رابطه ای از نیترات ردوکتاز با عادت پذیر کردن دام برای محا فظت دام از مسمومیت نیتراتی بجای اینکه مفید با شد آنرا زیان آور می سازد. عادت پذیری به نیتریت با افزایش احیاو حذف آن تا کنون آزمایش نشده است. به علاوه بخاطر اثر ممانعت کنندگی که نیتریت بر کلوستریدیا و دیگر بی هوازی ها دارد - نیتریت - در آغا ز - تنوع جمعیت باکتریهای عادت ناپذیر شکمبه را به میزان بیش از ۶۰درصد کاهش میدهد. پروتوزوآها (یکی از جمعیت های مفید شکمبه ای) احتمالا در عمل احیای نیترات وارد نمی شوند.

یونوفر موننسین هم ممکن است جمعیتهای تولید کننده نیتریت( از نیترات) را ترجیح بدهد اگرچه ما در این زمینه گزارشی از ارتباط بین تغذیه یونوفرها با مسمومیت نیتراتی پیدا نکردیم. علاوه بر عادت پذیری میکربی - سیستم خونی دامهای نشخوار کنندهvascular system نیز با ا فزایش حجم خونblood volume و مقدار هموگلوبین خونhemoglobin از طریق ا فزایش خونسازی خود را با شرایط تطبیق خواهد داد. بخاطر اینکه در طول زمان هم دام وهم میکربها به نیترات عادت پیدا خوا هند کرد مطا لعه در زمینه مسمومیت مزمن نیازمند دا مهای عادت یافته (به نیترات ) می باشد. نژادها و گونه های (مختلف) دامهای اهلی پاسخ متفاوتی به نیترات میدهند. با استفاده از یک غذای مشابه مقدار نیترات در خون و ادرار گاوهای هولشتاینHolstein بیش از گاوهای گرنزیGuernsey است.گاوهای شیری نسبت به گاوهای پرواری به علوفه های پر نیترات مقاومت بیشتری نشان می دهند که احتمالا بخاطر سطوح بالاتری از کنسانتره است که به گا وهای شیری تغذیه میشود. اگرچه مسومیت نیترا تی می تواند در هر گونه نشخوار کننده رخ بدهد( مواردی چون گوزن شمالی - بز و گاومیش آبیreindeer, goats and waterbuffalo نیز تایید شده است) ولی مدا رک مسمومیت نیتراتی در گوسفند بسیار کمتر از گاو می باشد.

● چشم انداز آینده:

نشانه های مسمومیت نیتراتی میتواند بابعضی فعالیتها درمدیریت کشت علوفه تغییر یابد. نخست کا هش مقدار کودهای ازته است.تغییر مقدار کودِ یکبار کوددهی به چند بار کوددهی و کاهش سرعت آزاد شدن ازت در خاک میتواند از تجمع نیترات در گیاه بکاهد. گونه های کم نیترات(کم تجمع دهنده ) برای بعضی اصلاح نژاد کنند گان جالب میباشند.در بعضی موارد برداشت علوفه در غروب نسبت به صبح می تواند از غلظت نیترات در گیاه بکاهد. دوم: از آنجا که بعضی علفکشها جذب نیترات در گیاه را تغییر می دهند احتمالا ا سپری کردن تنظیم کننده ها egulators در گیا ها نی که تحت تاثیر تنش خشکی بوده ا ند می تواند از تجمع نیترات بکا هد. شبیه به عوامل خشک کننده علوفه ها drying agents for hayاستفاده ازترکیبات شیمیایی در زمان برداشت که میزان احیای نیترات را ا فزایش بدهند ممکن است توسعه پیدا کند. سوم: در زمینه علوفه ها(و محصولاتی ) که سیلو می شوند- تلـقیح علوفه های پر نیترات با گونه های باکتریایی احیاکننده نیترات باید بیشتر مورد آزمایش و بررسی قرار گیرد. تغذیه چند بار (در روز) می تواند از بروز مسمومیت نیترات جلوگیری کند. جلوگیری از احیای نیترات به نیتریت - افزایش در احیای نیتریت به ترکیبات غیر مضر دیگر- و افزایش بازگشت و بازچرخ (تبدیل معکوس) متهموگلوبین به هموگلوبین سه دستاوردی است که میتوانیم به آن برسیم. اولین ایده بکار گیری توجه بیشتر است. افزودن مقداردو۲ گرم تنگستن به ازای هر گاو در روز به صورت ترکیب تنگستات سدیمsodium tungstate احیای نیترات به نیتریت را کند میکند که بطور قابل توجهی در نترلند Netherlands مورد آزمایش واقع شده است. عادت پذیر کردن دامها به نیترات با تغذیه ان به دام عموما بطور موفقی تایید شده است .

عادت پذیری به نیتریت باید مورد آزمایش واقع شود. این مورد ممکن است منجر به افزایش ظرفیت میکربهای شکمبه ای در مسمومیت زدایی از نیتریتِ حاصل از نیترات گردد. اینکه آیا سولفیت sulfite یا دیگر ترکیبات بتوانند احیای نیتریت را تحریک کنند نیز باید مشخص گردد.رقیق سازی علوفه های پر نیترات یا مکمل سازی منابع انرژی با این علوفه ها مسمومیت زدایی باکتریهای شکبه از نیتریت را افزایش خواهد داد و اجازه تغذیه علوفه های پر نیترات را به ما خواهد داد. توجه به افزودن مقادیر کافی از عناصر مس - آهن - منیزیم - منگنز و ید و نیز ویتامین A باید مورد عمل قرارگیرد.

در غیر نشخوار کنندگان افزودنیهای ویژه غذایی شامل اسکوربیک اسید - سلنیت - استا مینوفن ascorbicacid, selenite and acetaminophen از طریق کاهش غلظت متهموگلوبین - و نیز ممانعت از تشکیل ان - و افزایش تبدیل ان به هموگلوبین - مقاومت به نیتریت را افزایش داده است.این ترکیبات در نشخوار کنندگان باید بیشتر مورد توجه قرار بگیرند(در مصرف آنها تا مل شود).

● نتیجه گیری:

مسمومیت نیتراتی نتیجه ای از تداخل بین شرایط و وضعیت محیطی - کود دهی - و مدیریت دا مها است. تنها راه حل که هم اکنون عملی میباشد اجتناب از تغذیه علو فه های پر نیترات یا تغذیه مکمل های دانه ای(کنسانتره) همراه با آنها یا تغذیه انها با غذاهای کم نیترات تر یا علوفه های با قابلیت پلت پذیری میباشد. صاحبان دامها باید از اثرات conducive کود دهی - شرایط آب و هوایی و نوع محصول و علوفه بر تجمع نیترات در علوفه آگاه should be alert to باشند.

مطالعات ژنتیک گیاهی نیازمند انتخاب گونه های پرمحصولی است که نیترات را در خود جمع نکنند(تجمع ندهند). کیتهای تست نیترات باید از طریق مروجین در دسترس باشند. غلظتها باید با استفاده از واژه ها و عبارات استاندارد تفسیر شوند

وقتی غذایی پر نیترات تغذیه می شود توجه به مقادیر کافی از عناصر مس - آهن - منیزیم - منگنز و ید و نیز ویتامین A می تواند از مسئله مسمومیت نیتراتی بکاهد ولی هرگز بطور کامل از آن جلوگیری نمی کند. تحقیقات بیشتری بر تلقیح سیلو برای ا فزایش احیای نیترات و تلقیح در شکمبه برای ا فزایش احیای نیتریت ممکن است نتیجه دار باشد. اگرچه ا فزودن تنگستات ممکن است از عوا رض کوتاه مدت مسایل مسمومیت جلوگیری کند - برای بررسی اثرات طولانی مدت تنگستات بر رشد و با قی ماندن آن ( در بافت گوشت و شیر) باید بیشتر توجه شود. افزودن نیترات می تواند راندمان رشد میکربی در شکمبه را افزایش دهد. تغذیه نیترات در سطوح اندک میتواند در موا قعی که جیره کم پروتئین به مصرف میرسد مفید باشد. به این ترتیب تغذیه غذاها وعلوفه های با مقدار کم نیترات علی رغم اثر قویش درغلظتهای بسیار بالامی تواند در شرایط ویژه تغذیه ای مفید باشد.

عوارض خطرناک پاک کن مداد

ژوهشی که به وسیله 140 عضو گروه تحقیقاتی منتشر شده، نشان می‌دهد: این مواد شیمیایی که فتالاتس‌ها(Phthalates) نام دارند در همه وسایل شخصی و غیر شخصی افراد وجود دارد که می‌تواند به روش‌های مختلف به بدن نفوذ کند.

تصور کنید کودکی در کلاس درس مدرسه نشسته است، او مدادش را که دارای پاک کنی در انتهای آن است، بر می‌دارد و...

ناخودآگاه می‌جود، بنابراین مواد شیمیایی که اصولا به سم تبدیل می‌شوند، در بزاق دهان حل شده و به داخل بدن نفوذ می‌کنند، به این طریق مشکلات زیادی برای کودک به وجود می‌آید.
به گزارش ایسنا، پژوهشی که به وسیله 140 عضو گروه تحقیقاتی منتشر شده، نشان می‌دهد: این مواد شیمیایی که فتالاتس‌ها(Phthalates) نام دارند در همه وسایل شخصی و غیر شخصی افراد وجود دارد که می‌تواند به روش‌های مختلف به بدن نفوذ کند.

مطالعه انجام شده در آزمایشگاه‌های شیمیایی برلین آلمان نشان داد: پاک‌ کن‌ مدادها سه برابر بیش از سایر وسایل شخصی کودکان، حاوی فتالاتس‌ها هستند.

نگرانی در خصوص فتالاتس‌ها تازگی دارد و محققان یادآور شدند: مواد موجود در پاک کن‌ها که حاوی مقدار زیادی فتالاتس‌ها هستند، تا حدی نگرانی‌ها را افزایش داده‌اند. بنابراین محققان در صدد ممنوع کردن ساخت آن‌ها هستند.

به هر حال پژوهشگران به والدین هشدار دادند تا در این خصوص مراقبت‌های خود را افزایش داده و تا حد امکان جلوی استفاده از این مدادپاک‌کن‌ها توسط کودکان را بگیرند.

گاز طبیعی فشرده (CNG)

گاز طبیعی فشرده (CNG) یکی از مناسب ترین و در دسترس ترین جانشین های بنزین به شمار می آید، به ویژه در ایران که با بهره برداری از همه منابع شناسایی شده تا حدود ۱۷۰ سال گاز طبیعی با بهای ثابت خواهد داشت، سوختی ایده آل است و در صورت گسترش مصرف، کشور را از واردات بنزین بی نیاز می سازد.
گاز طبیعی نیز سوختی فسیلی است که به صورت گاز و یا گاز همراه با چاه های نفت یا مایعات حاوی گاز از چاه ها استخراج.........

می شود. گاز طبیعی به طور عمده از متان CH 4تشکیل شده و دارای مقادیر ناچیزی اتان ، پروپان، بوتان و پنتان است. متان، بی رنگ و بی بو است و با شعله ای کم رنگ و نسبتاً روشن می سوزد .

گاز طبیعی تمیز ترین سوخت فسیلی است، زیرا به طور عمده فقط بخار آب و دی اکسید کربن تولید می کند . دمای احتراق خود به خود گاز طبیعی 649 درجه سانتی گراد است که 315 درجه سانتی گراد بالاتر از دمای خود اشتعالی بنزین است.
گاز طبیعی فشرده، سوختی قابل استفاده در خودروها است و نسبت به بنزین مزیت ها و معایبی دارد . این سوخت اکتان بالایی دارد، تمیز می سوزد، قابل اندازه گیری است و معمولاً میزان تولید گازهای خروجی آن پایین است.

اصولاً دو نوع جایگاه سوخت گیری

اصولاً دو نوع جایگاه سوخت گیری CNG متداول برای خودروها وجود دارد: جایگاه های سوخت گیری سریع و سوخت گیری آرام . در جایگاه های سوخت گیری سریع، زمان سوخت گیری خودروها کم است 2 تا 3 دقیقه برای هر خودرو . در جایگاه های سوخت گیری آرام، عملیات سوخت رسانی به خودرو در 6 تا 8 ساعت انجام می شود و برای سوخت گیری در پارکینگ منازل یا مکان هایی که خودروها در طول شب پارک می شوند، مناسب است.

ایستگاه CNG، گاز مورد نیاز خود را از شبکه گاز شهری دریافت می کند . نخست گاز وارد اتاقک (metering) و میزان گاز ورودی اندازه گیری و فیلتر می شود، سپس گاز فیلتر شده وارد دستگاه هایی به نام خشک کن (Dryer) می شود . این دستگاه را می توان در انتهای مسیر نیز قرار داد، اما حالت بهینه استفاده از آن در ابتدای خط است . کار دستگاه خشک کن این است که رطوبت موجود در شبکه گاز شهری را جذب کند و گاز خشک شده را به درون کمپرسور می فرستد . دلیل این امر این است که آب بزرگ ترین دشمن تجهیزات CNG است . آب می تواند سبب خوردگی اتصالات و جدار داخلی سیلندرها شود . آب موجود در گاز فشرده در فشار 200 بار در 15 درجه سانتی گراد یخ می زند و تشکیل بلورهای یخ می تواند موجب انسداد اریفیس های کوچک(Orifice) و یا خطوط انتقال گاز طبیعی فشرده شود . خشک کن های مورد استفاده در جایگاه های CNG معمولاً از نوع جذبی هستند و درون برج های دو قلوی آنها معمولاً مواد جذب کننده رطوبت مانند گلیکول یا سیلیکازل قرار داده می شود که با یک سیستم کنترلی به طور متناوب، عمل جذب رطوبت گاز ورودی را انجام می دهند.

پس از این مرحله، کمپرسور گاز خشک را می مکد و در 3 تا 4 مرحله گاز را از فشار حدود 250-220(psi) به 3000 تا 3600(psi) می رساند . کمپرسورهای مورد استفاده در ایستگاه های سوخت رسانی CNG معمولاً از نوع رفت و برگشتی هستند که دارای مزیت های سهولت تعمیرات به دلیل اشتراک سازکار کار آنها با بسیاری از کمپرسورهای رفت و برگشتی در صنایع دیگر، امکان ساخت به صورت یک یا چند مرحله ای در یک پوسته واحد، کارآیی قابل قبول این کمپرسورها در حد بالا و دبی های نسبتاً پایین و امکان استفاده از موتورهای گازسوز یا موتورهای الکتریکی به عنوان نیروی محرک است . از معایب آنها بزرگی ابعاد و ارتعاش های زیاد آنها است که می باید به عنوان عوامل اساسی به هنگام محاسبه شاسی ، قاب و خود پوسته کمپرسور لحاظ شوند.

گاز در هر مرحله فشرده سازی به دلیل اصطکاک مولکول های گاز با یکدیگر و با جدار سیلندرها به شدت گرم می شود؛ در نتیجه می باید در میان مسیر عبور آن خنک کن میانی یا Intercooler قرار داد . این کولرها می باید توان جذب 85 تا 90 درصد گرمای حاصل از عمل فشرده سازی در هر مرحله را داشته باشند . کولرها به صورت هوا خنک( با کمک فن های خنک ساز) یا آب خنک( با استفاده از رادیاتور) انتخاب می شوند . یاتاقان ها و رینگ های پیستون ها می باید پیوسته روغن کاری شوند که انواع روغن کاری به دو دسته روغن کاری تحت فشار و روغن کاری پاششی تقسیم می شود . روغن کاری تحت فشار، روش بهتری شمرده می شود . دوره کارکرد رینگ های کمپرسورها با روغن کاری تقریباً 8000 ساعت است. برای جداسازی روغن موجود در گاز فیلترهای روغن و جداسازهای دقیق تر به کارمی روند . کمپرسورهای مورد استفاده در ایستگاه های CNG معمولاً 200-2 مترمکعب در ساعت، ظرفیت تولیدگاز فشرده دارند.

نیروی محرک کمپرسورهای CNG بیشتر موتور الکتریکی است. این موتورها با برق سه فاز کار می کنند و نیروی تولیدی توسط آنها معمولاً با استفاده از تسمه ها و قرقره ها، چرخ دنده ها و چرخ زنجیر به کمپرسور انتقال داده می شوند. انتقال نیرو با کوپلینگ ها، روش بهتری برای انتقال نیرو به شمار می آید، زیرا ارتعاش کمتری دارد و هم محوری را دقیق تر و طولانی تر نگاه می دارد . حداکثر توان مورد مصرف برای الکتروموتورهای کمپرسورها 250 اسب بخار است که با توجه به توان مورد نیاز کمپرسور انتخاب می شوند.

مخازن بازیافت
برای این که پس از خاموش شدن کمپرسور به هر دلیلی گاز فشرده شده در پشت سیلندرها باقی نماند، لوله کشی جداگانه به مخزن بازیافت انجام می پذیرد . گاز تخلیه شده در این مخزن دوباره به وسیله رگولاتوری به جریان ورودی بازگردانده می شود.

مخازن
در مرحله پایانی تراکم گاز با فشاری در حدود (psi)3600 یا 250 بار کمپرسور را ترک می کند . خودروها با فشاری حدود 200 بار سوخت گیری می کنند . نصب یک مخزن فشار بالا در ایستگاه زمان سوخت گیری به میزان عمده ای از کاهش و خاموش و روشن شدن های پی در پی کمپرسور پیشگیری می کند و در نتیجه عمر کاری کمپرسور افزایش می یابد . مخازن ذخیره سازی CNG در ایستگاه را معمولاً به سه دسته تقسیم می کنند . این سه دسته عبارتند از:

سیلندرهای فشار بالا (High pressure)،
سیلندرهای فشار متوسط (Medium Pressure)
سیلندرهای فشار پایین (Low Pressure)

با این آرایه مخازن ذخیره در جایگاه های سوخت گیری، گازرسانی به مخزن سوخت خودروها در زمان کمتری انجام می شود و بسته به فشار و مقدار گاز موجود در مخزن خودرو به صورت آبشاری (Cascade) ابتدا از سیلندرهای ذخیره فشار پایین، سپس از سیلندرهای فشار متوسط و در پایان از سیلندرهای ذخیره فشار بالا سوخت گیری انجام می شود.
سامانه اولویت بندی سوخت گیری، وظیفه کنترل و هدایت گاز فشرده شده از مخازن به توزیع کننده ها (dispensers) را بر عهده دارد و مخازن خالی شده را به ترتیب نیاز، پر می کند.

توزیع کننده (Dispenser)
گاز فشرده شده از طریق نازل های توزیع کننده ها وارد خودرو می شود . سیستم های کنترلی پیشرفته ای روی Dispenser ها نصب شده اند که می توان به کمک آنها میزان سوخت تزریقی را اندازه گیری کرد. حس گرهای توزیع کننده این قابلیت را دارند که زمان پرشدن مخزن CNG خودرو را حس و تزریق سوخت را متوقف کنند تا از سرریز سوخت پیشگیری شود . معمولاً فشار گاز psig 3600 در کمپرسورها تولید می شود و فشار سوخت گیری ) psig 3000 حدود 200 بار) است . ظرفیت مخازن معمول در خودروها در دمای F ْ 70، psig 3600، 3000 و 2400 است . برای حجم ثابتی از گاز، فشار و دمای آن به طور مستقیم به هم وابسته اند، یعنی با افزایش دما فشار نیز افزایش خواهد یافت. این نکته اهمیت به سزایی دارد و می باید در طراحی مخازن در نظر گرفته شود.
دمای گاز درون مخزن به دلیل اصطکاک میان خود مولکول های گاز و مولکول های گاز و جدار سیلندر به هنگام سوخت گیری افزایش خواهد یافت، در نتیجه پس از کاهش دما، امکان افت فشار خواهیم داشت. در توزیع کننده های پیشرفته تر سعی بر این است که این افت فشار کاهش یابد، اما هنوز تحقیقات کاربردی در این زمینه ادامه دارد.

توزیع کننده ها دارای بخش های متفاوتی هستند که در اینجا برخی از آنها را شرح می دهیم:

جریان سنجی (flowmeter): مقدار گاز وارد شده به خودرو را محاسبه می کند.
تئوری عملکرد این حس گرها شتاب کوریولیس است. حس گرهای دیگری نیز وجود دارند که سرعت صوتی گاز در یک گلوگاه ونتورتی را اندازه می گیرند و به این وسیله میزان جرم گاز را تعیین می کنند . سنجش با استفاده از میزان کیلوگرم گاز مصرفی، بسیار دقیق و مناسب تر خواهد بود و برخلاف تصورعمومی که قیمت گاز از قیمت سوخت مایع معادل بالاتر است، زیرا یک کیلوگرم گاز 50 درصد بیشتر از یک لیتر گازوییل انرژی دارد، گاز طبیعی به لحاظ صرفه اقتصادی بسیار مناسب است . محل نصب توزیع کننده می باید تاحد امکان نزدیک به خودرو باشد تا از دقت این وسیله کاسته نشود.

حس گرهای فشار
روی شیلنگ های توزیع کننده نصب می شوند تا فشار درون مخازن خودروها را اندازه بگیرند. معمولاً به دلیل سرعت بالای گاز در داخل لوله های توزیع کننده، حس گرها نمی توانند فشار دقیق مخازن خودروها را ثبت کنند.

صفحه نمایش
میزان گاز انتقال یافته به مخزن خودرو را به اپراتور نشان می دهد و بسته به نوع بورد الکترونیک، قیمت کل و قیمت هر واحد سوخت را نیز می تواند نمایش دهد.
میزان گاز تزریقی می تواند بر حسب جرم )پوند یا کیلوگرم , ( حجم , (scf) ظرفیت گرمایی و یا میزان گالن گازوییل یا بنزین معادل محاسبه شود.

اتصال های قطع کننده
هنگام بروز خطر یا دورشدن ناگهانی خودرو در حالی که شیلنگ به خودرو متصل است، بی درنگ جدا می شود و جریان قطع می شود.

شیلنگ
شیلنگ های ایستگاه های CNG معمولاً از فولاد ضد زنگ و مواد مصنوعی به همراه پلاستیک فلوئوری ساخته می شوند. جنس مواد شیلنگ هادی الکتریسیته ساکن است .

نازل سوخت رسانی
نازل ها معمولاً از مواد مقاوم در برابر خوردگی ساخته می شوند و به وسیله برنج و آهن ضدزنگ سخت کاری می شوند. فیلتری برای جلوگیری از ورود ذرات خروجی نیز در نازل ها تعبیه می شود.