تولید صنعتی چسب

چسب‌های بسیاری برای متصل کردن اجسام مشابه یا غیر مشابه در دسترس هستند. امروزه تقریبا استفاده از چسباننده‌های طبیعی مثل سریش بجز موارد استفاده خاصی منسوخ شده است. در عوض هر روز شاهد تولید و سنتز چسب‌های جدیدی هستیم که منشأ پلیمری دارند. چسب‌ها در اشل صنعتی به شیوه‌های گوناگونی تهیه می‌شوند که در این بحث برخی از مهمترین روشها را معرفی می‌کنیم. 

پخت یا پروراندن رزین چسب به صورت یک جسم جامد 
اپوکسی‌ها معروفترین چسبهای این گروه هستند که با استفاده از رزینهای سیکلوآلیفاتیک ، طوری فرمولبندی می‌شوند که در دماهای بالا قابل استفاده باشند. برای سنتز چسبهای قوی و نیمه انعطاف‌پذیر از رزینهای اپوکسی با عوامل پخت پلی آمین یا پلی آمید استفاده می‌شود و بیشتر اپوکسی‌ها بدون استفاده از مواد افزودنی هم چسبندگی خوبی دارند. زمان پخت می‌تواند از ثانیه‌ها تا روزها طول بکشد که این امر به کاتالیزورها و دما بستگی دارد.

اپوکسی فنولی با استفاده از این چسبها می‌توان اتصالاتی پدید آورد که تا 315ºC پایدار هستند. این چسبها در دماهای بالا پرورده می‌شوند و از آنها برای پیوند ساختمانی و لانه زنبوری استفاده می‌شود. از دیگر چسبهای این گروه می‌توان از پلی استرها (که ارزان قیمت و زودگیر و شکننده هستند)، سیلیکونها ، سیانوآکریلاتها و آکریلیها ، نام برد. 
 

تبخیر حلال از محلول پلیمر گرمانرم 
مواد پلیمری حل شده در حلالها می‌توانند چسبهای مفیدی تشکیل دهند. با تبخیر حلال ، پلیمر گرمانرم جامدی حاصل می‌شود که به چسب حلال معروف است. از این گروه می‌توان نیتروسلولز را نام برد که سالها محلول 10 تا 25 در صد آن به عنوان چسب هواپیما و یا برای مصارف خانگی استفاده می‌شد.
آکریلیها ، محلول رزینهای آکریلیک پرورده شده هستند و به چسبهای پلاستیک مشهورند و برای متصل کردن پلاستیکهای ABS ، پلی استیرن و آکریلی مؤثرند. سیمانهای لاستیکی هم جزو چسبهای حلال می‌باشند. 
 

تبخیر آب از یک شیرابه پلیمری 
شیرابه‌ها از ذرات کوچک پلیمر پرورانده شده معلق در آب تشکیل شده‌اند و در موقع تبخیر آب ، ذرات بوسیله نیروهای واندرواسی به یکدیگر متصل می‌شوند. رزین خشک شده ، دیگر در آب حل نمی‌شود. از این چسبها می‌توان پلی وینیل استات را نام برد که برای اتصال قطعات چوبی بکار می‌رود و به صورت شیرابه (محلول در آب) عرضه می‌شود و به نام چسب سفید یا چسب چوب معروف است. 

سرد کردن پلیمر گرمانرم ذوب شده 
پلیمرهایی که در دمای مناسب ذوب می‌شوند و دارای نیروهای جاذبه زیادی می‌باشند، بعنوان چسب داغ ذوب شناخته می‌شوند. از انواع پلی استرهای گرمانرم ، پلی آمیدها و پلی اتیلنها ، بعنوان چسب داغ ذوب استفاده می‌شود. این چسبها به صورت لوله‌هایی با ضخامت کم در بازار موجود می‌باشد. در اثر حرارت دادن ، لوله ذوب و جاری می‌شود و با مالیدن به سطح جسم و فشردن سطوح به همدیگر ، اتصال در ضمن سرد شدن انجام می‌شود. 

عوامل اتصال دهنده 
موادی که با شیمی دوگانه وجود دارند، می‌توانند به چسبندگی کمک کنند. این ترکیبات دارای دو گروه عاملی متفاوت در دو انتها می‌باشند و معمولیترین آنها عوامل اتصال دهنده سیلان می‌باشند. یک انتهای این ترکیبات ، تولید چسبندگی با شیشه یا مواد معدنی دیگر می‌کند و انتهای دیگر از نظر شیمیایی فعال می‌باشد.

اخیرا ترکیباتی به نام تیتاناتها وارد بازار شده‌اند که مانند سیلان دارای شیمی دوگانه هستند و شبیه آنها عمل می‌کنند، اما برتریهایی هم در برخی خواص نسبت به سیلانها دارند.

گريس و ساختار آن

گريس ماده اي است جامد يا نيمه جامد كه از تركيب يك ماده پركننده و صابون (Thickener) ، در داخل روغن به دست مي آيد. البته ممكن است ساير موادي كه بتواند بر خاصيت آن بيفزايد نيز در آن به كار گرفته شود. روغن هاي معدني (مشتقات نفتي) و يا سنتتيك ماده اصلي تشكيل دهنده گريس است كه در حدود80 درصد آن را تشكيل مي دهند و نقش مهمي در قوام آن دارند. در صورتي كه اين ماده با كيفيت نامناسب مورد استفاده قرار گيرد ساختار گريس بسيار ضعيف و ناپايدار شده و در شرايط سخت به صورت دو فاز (روغن و صابون) در آمده و به قطعات و ماشين آلات صدمه بسيار وارد خواهد كرد. دومين ماده اصلي تشكيل دهنده گريس، صابون است كه آن نيز داراي انواع مختلف مي باشد. براي ساخت گريس، صابون در داخل روغن به وسيله حرارت تركيب و پخته مي شود. دراين مرحله، صابون در روغن، كريستاليزه شده و توليد الياف (Fibers) مي كند و تركيب به صورت ژلاتيني حاصل مي شود. سپس گريس در دماي قابل تخليه درون ظروف تخليه مي شود. لازم به تذكر است كه در برخي از انواع گريس تشكيل اين رشته ها در داخل گريس، بعد از اتمام پخت تا مدت طولاني ادامه پيدا مي كند. 

نامگذاري:

 گريس را با پايه صابوني آن مي شناسند. عمده ترين صابون هاي سازنده گريس شامل صابون كلسيم (در گريس هاي كاپ وشاسي)، سديم (در گريس هاي R.B.B ، فايبر يا با نام تجاري والوالين) ، صابون ليتيم (در گريس هاي مالتي پرپوز و ماهان) ، غير آلي (در گريس نسوز يا بنتون) و ساير صابون ها مانند آلومينيوم.
 
ساخت صابون:

 اين ماده خود نيز از پخت چربي ها (اسيد هاي چرب) و مواد قليايي به دست مي آيد. صابون در بسياري از گريس ها بايستي از قبل تهيه شود. براي اين منظور مواد اوليه به درون دستگاه پخت صابون بنام اتوكلاو، تزريق شده و تحت فشار قرار مي گيرد. سپس اين دستگاه به طور كامل بسته شده و مانند ديگ هاي زودپز تحت فشار قرار مي گيرد. اين دستگاه داراي جداره اي گرمكن از نوع روغن داغ بوده و دماي پخت آن در حدود300 درجه سانتي گراد است. اتوكلاو هم چنين براي اختلاط كامل، داراي همزني است كه در زمان پخت براي يكنواختي كامل مواد از آن استفاده مي شود. بدين ترتيب ساخت صابون با انجام آزمايش ها و نمونه برداري تا به دست آوردن نتيجه كامل ادامه مي يابد.

 ساخت گريس:

 پس از پايان ساخت صابون، مواد به داخل دستگاه پخت گريس بنام ?كتل? انتقال يافته و  سپس روغن به آن افزوده مي شود. اين دستگاه مشابه اتوكلاو عمل مي كند با اين تفاوت كه تحت فشار قرار نمي گيرد. در زمان پخت، صابون در داخل روغن به صورت كريستال هاي ريز درآمده و مخلوطي به حالت ژلاتيني به وجود مي آورد. رشد كريستال ها در روغن از عمده و حساس ترين مراحل پخت گريس است. اگر از مواد اوليه به ويژه روغن پايه نامرغوب استفاده شود، ساختار كريستال هاي به وجود آمده ضعيف شده و در زمان كاركرد در شرايط عادي و يا سخت، صابون از روغن جدا و گريس خاصيت روانكاري را از دست خواهد داد. 
كريستال ها: نوع و اندازه كريستال ها عمده ترين عامل ساختار گريس است. به طور كلي آنها به سه گروه الياف بلند، متوسط و كوتاه طبقه بندي مي شوند. ضخامت اين رشته ها از100 تا0/012 ميكرون متفاوت است. هر چه نسبت طول رشته ها به قطر آنها بيشتر باشد گريس از قوام بهتري برخوردار خواهد بود

 گريد:

گريس از نظر طبقه بندي به9 گروه تقسيم شده است. در هر طبقه حدفاصل كوچك ترين تا بزرگترين مقدار،30 و بين هر گروه15 واحد فاصله وجود دارد. حداقل اين مقدار،85 و حداكثر آن475 است. براي تعيين گريد گريس آن را به دماي25 درجه سانتي گراد مي رسانند. سپس دستگاه نفوذ پذيري را كه داراي مخروط استانداردي است، از ارتفاع معين با استفاده از نيروي طبيعي ثقل بر روي سطح گريس گرم شده مي اندازند. 
آنگاه مقدار نفوذ اين مخروط را در داخل گريس اندازه گيري كرده و آن را به عنوان شاخص در نظر مي گيرند. اعداد جدول زير ميزان نفوذ مخروط در داخل گريس را به دهم ميليمتر نشان مي دهد. 
هر قدر نفوذ اين مخروط در داخل گريس بيشتر باشد نشانگر نرمي بيشتر گريس و اعداد كوچكتر نشان دهنده ساختار سفت گريس است. به طور مثال گريد6(حد115-85) جامد و به صورت بلوك و گريد سه صفر(حد475-445) به شكل مايع و روان است. اين آزمايش طبق استاندارد (ASTM D217) در دو مرحله و به منظور مشخص كردن قوام گريس انجام مي گيرد. در مرحله اول گريس به صورت ?كارنكرد? (بدون هيچ گونه كار فيزيكي) و در مرحله دوم به صورت ?كاركرد? (با انجام كار فيزيكي) با روش اشاره شده آزمايش مي شود. در مرحله دوم گريس را وارد دستگاهي مي كنند كه صفحه مشبك استانداردي در داخل آن ارتفاعي معين در حدود60 بار به صورت رفت و برگشت حركت مي كند. چون محفظه گريس بسته است درنتيجه صفحه مشبك از درون حفره هاي داخل صفحه عبور مي كند و اين عامل، باعث گسستگي رشته هاي صابوني (كريستال ها) خواهد شد. عدد حاصل از اين آزمايش را عدد كاركرد مي نامند و مبناي استاندارد تعيين گريد گريس  است. گريس هاي خوب برگشت پذيرند يعني رشته هاي گسسته شده دوباره ترميم مي شوند. اين خاصيت گريس را خاصيت برگشت پذيري مي نامند. اين خاصيت در عامه گريس ها وجود ندارد و به طور معمول اين نوع گريس ها پس از كاركرد به علت گسستگي كريستال ها، نرمتر مي شوند.

رنگ:

 رنگ گريس وابسته به روغن پايه و صابوني است كه با آن ساخته شده باشد. اين ويژگي نقشي در مرغوبيت گريس ندارد. ممكن است برخي تصور كنند كه رنگ روشن تر نشانه مرغوبيت گريس است، اين مساله از نظر علمي صحيح نيست. 
پركننده ها: اين مواد براي كاربردهاي خاصي به صورت جامد و يا مايع به گريس اضافه مي شوند. به طور مثال ادتيوهاي افزايش دهنده تحمل فشار (EP) ، از جمله رايج ترين آنها هستند. 

نقطه قطره اي شدن:

 در اين درجه دما گريس از حالت جامد تبديل به مايع شده و با بالا رفتن درجه حرارت كاملاً روان مي شود. 
عمر سرويس و طول عمر گريس و فواصل زماني تعويض آن از مهم ترين سئوالات مصرف كنندگان است. به طور معمول بيشتر شركت هاي سازنده دستگاه ها، دستور العمل هاي گريس كاري و نوع آن را تعيين مي كنند. در صورت عدم دسترسي به اطلاعات در اين مورد مراجعه به كاتالوگ هاي سازندگان گريس براي انتخاب نوع گريس مناسب بهترين روش است. 
لازم به تذكر است كه به علت چسبندگي گريس، بيشتر ذرات آلاينده كه در گريس باقي مي ماند كه در صورت عدم تعويض به موقع، باعث سائيدگي و خورندگي بيشتر آن قطعه خواهد شد. گريس همانند روغن مي بايست در فواصل معين تعويض شده و فاصله زماني اين تعويض بستگي به نوع كاربرد آن دارد و اين عمل باعث روانكاري بهتر، طول عمر و تضمين سلامت كاركرد دستگاه ها خواهد

حفاظت شیمیایی از میوه ها

- چرا پوست میوه ها پلاسیده می شود؟      

- چرا میوه های شسته شده از میوه های نشسته زودتر پلاسیده می شود؟

- آیا ماده ی خاصی روی میوه ها وجود دارد که با شستن پاک می شود؟ 

- اگر چنین ماده ای وجود دارد ساختارش چیست؟ 

- آیا هر ماده ای چون گرد و خاک و ... می تواند از پلاسیدگی جلوگیری کند؟

(متن کامل) (خلاصه)

مطالب جالب شيمي

تعیین دقیق زمان مرگ
تعیین دقیق زمان مرگ در جرم شناسی بسیار اهمیت دارد.اندازه گیری غلظت پتاسیم مایع زجاجیه روشی است که بیش از سه دهه از پیشنهاد و بررسی ان میگذرد.مصونیت ماده زجاجیه از آلودگی ،خون و باکتریها پس از مرگ ،سهولت نمونه برداری و عدم نیاز به کالبدشکافی از مزایای این روش محسوب می شود.تجزیه پتاسیم زجاجیه با دو روش الکترودهای یونی ویژه که یک روش پتانسیل سنجی است و نور سنجی شعله ای که یک روش طیف سنجی است انجام می گیرد.سپس مقدار پتاسیم بدست آمده با منحنیهای استاندارد غلظت یون پتاسیم بر حسب زمان مرگ که برای دو گروه سنی کودکان وبزرگسالان مجزاست،مقایسه می شود.

- صابون 
همه ما روزانه از صابون هاي جامد و مايع براي شستشو استفاده مي كنيم و كارخانه هاي زيادي مشغول ساخت صابون هايي با عطر و رنگ هاي مختلفي هستند. 
اگر استئارات گليسرول را با محلول غليظ ئيدروكسيد سديم مخلوط كنيم گليسرول و استئارات سديم (صابون)
به دست مي آيد(معادله1در پايين) اين گونه واكنش ها كه منجر به وجود آمدن صابون ميشوند را صابوني شدن مي نامندپس از پايان واكنش به آن محلول غليظ ئيدروكسيد سديم ميزنند در اثر آن گليسرول از محلول جدا مي شود و صابون به سطح محلول مي آيد.كه در دماي معمولي جامد است.
در روشهاي جديد تر صابون طي واكنش ها ي(2)و(3)ميسازند.
(C17H35COO)3C-COO)3C3H5+3NaOH:3C17H35COONa+C3H5(OH)3 فرمول 1
(C17H35COO)3C-COO)3C3H5+3H2O:3C17H35COOH+C3H5(OH)3 فرمول 2
C17H35COOH+NaOH:C17H35COONa+H2O فرمول 3

- آلکنها
در بسياری از هيدروکربنها دو اتم هيدروژن کمتر از آلکان های هم کربن خود دارند.اين هيدروکربنها آلکن ها نام دارند.فرمول همگانی آلکنها CnH2 و n تعداد اتم های کربن است.ا
اتيلن:گازي بي رنگ با بويي ملايم و مطبوع است به مقدار كمي در آب حل مي شود.به عنوان هوشبر كاربرد دارد .
اتيلن هيدروكربن بسيار ارزنده اي است.به مقدار كمي در گياهان وجود دارد
در فرايند رسيدن ميوه ها دخالت دارد.افزايش غلظت آن باعث افزايش سرعت ميوه ها مي شود
از اين خاصيت در تجارت موز استفاده مي شود.اين ميوه را نارس مي چينند (زيرا ميوه نارس
كمتر از ميوه رسيده آسيب مي بيند)در محل مصرف آنها را در مجاورت استيلن قرار مي دهند
و رنگ آنها هم زرد مي شود.و در ظاهر تفاوتي با موز هاي طبيعي ندارند

 - چرا وقتی در نوشابه نمک می ریزیم, با شدت بیشتری گاز آزاد می شود ؟ 

 ابتدای ماجرا : هرچه دمای آب کمتر و فشار بیشتر باشد , ظرفیت پذیرش گاز بیشتری را خواهد داشت و به عنوان مثال CO2 بیشتری را در خود حل می کند. هنگام تولید نوشابه با استفاده از این خاصیت , در دماهای پایین و فشار بالا , نوشیدنی با تزریق گاز CO2 به حالت اشباع می رسد. بنابراین وقتی در نوشابه باز شود و نوشابه در دما و فشار معمولی قرار گیرد , محلول خاصیت فوق اشباع دارد یعنی مقدار CO2 حل شده در آن بیش از ظرفیت انحلال در آن دما و فشار است. چنین محلولی اگر شرایط مهیا باشد تمایل به آزاد کردن CO2 دارد. برای این کار گاز CO2 محلول باید به صورت حباب درآید یعنی مولکولهای CO2 حل شده باید در نقطه ای جمع شوند و با به هم پیوستن , یک حباب تشکیل دهند و به سطح نوشابه بیایند و از آن خارج شوند. اگر دقت کرده باشید تشکیل حباب در سطوح تماس خارجی نوشابه اتفاق می افتد یعنی در سطح نوشابه و دیواره های بطری یا دور نی . به زبان ساده این سطوح و به خصوص نا همواری های موجود روی آنها یا هر نوع ناهمگنی موجود در محیط نقش جایگاههای تجمع یا مکانهایی برای به هم پیوستن مولکولها و تشکیل حباب را بازی می کنند.به عبارت عامیانه یعنی مولکولها برای ایجاد حباب دنبال بهانه می گردند و این بهانه را در این سطوح پیدا می کنند. در این وضعیت ریختن نمک در نوشابه باعث خروج سریع تر گاز از محلول می شود. زیرا سطح بیشتری برای تشکیل حباب در اختیار مولکولها قرار می گیرد ( سطح جانبی بلورهای نمک ) . چیزی مانند تبلور ( = بلور شدن ) شکر پس از قرار دادن بلور یا نخ در محلول فوق اشباع آن.بنابراین چنین اتفاقی اصلا شیمیایی نیست. هیچ واکنشی هم صورت نمی گیرد و تقریبا هر ماده ای از نمک و شکر گرفته تا شن و ماسه که بتوانند نوعی ناهمگنی در محیط نوشابه ایجاد کند یا سطح آزاد در اختیار آن قرار دهد ( یا به طور خلاصه بهانه دست مولکولها بدهد ! ) میتواند این کار را بکند . این اتفاق را حتما در هنگام وارد کردن نی در نوشابه دیده اید. تنها مزیت نمک با شکر این است که به دلیل داشتن دانه های ریز سطح جانبی نسبی بیشتری در مقایسه با مواد درشت تر دارند. همین! از این به بعد می توانید در نوشابه دوستتان به جای نمک خاک بریزید !!!

- آيا ميدانستيد تمامی فلزات بجز آنتیموان و بیسموت در مواقع انجماد ، حجمشان کاهش می یابد ؟

- آيا ميدانستيد استرانسیم از بقایای موجودات دریایی به دست می آید ؟

- آيا ميدانستيد کادمیم فلزی سمی است که در ساخت باطری های خشک کاربرد دار د؟

- ساختن موشك با استفاده از هيدروژن پري اكسيد و نقره
براي اين كار هيدروژن پري اكسيد بايد غليظ شده باشد.(در حدود 90 درصد ) هيدروژن پري اكسيد كه در دارو خانه ها ميفروشند غلظلتش درحدود 3 در صد است.فرمول شيميايی هيدروژن پري اكسيد H2O2 است.وقتي با نقره واكنش برقرار ميكند نقره نقش كاتاليزور را بازي ميكند.اين واكنش اتم اضافه اكسيژن را ازاد كرده  اب و گرماي زيادی توليد ميكند.گرما اب را به بخار تبديل كرده كه اين بخار ميتواند با سرعت بالا از نازل موشك خارج كند. 
براي ساخت موشك ميتوانيد از بطری نوشابه هاي خانواده خالي استفاده كنيد به اين صورت كه در نوشابه را سوراخ كوچکي بكنيد(نقش نازل موشك) و مواد را در ان ريخته و در ان را ببنديد واكنش انجام شده و بخار با سرعت از سوراخ به بيرون زده و اگر بطری نوشابه را بروي زمين بخوابانيد اين موشك حركت خواهد كرد

- آيا آرد (آرد گندم) ميتواند منفجر شود؟
همه ميدانيم كه بيشتر گندم سفيد از نشاسته درست شده است . و ميدانيم كه نشاسته از كربوهيدرات ساخته شده است يعني از به هم پيوستن زنجيره ی مولكولهاي شكر  . هر كسي كه  تا بحال مارشمالو (نوعي شيريني خميرمانند )را اتش زده باشد ميداند كه شكر براحتي ميسوزد , پس ارد هم ميتواند.آرد و خيلي از كربوهيدراتهاي ديگر ميتواند اتش بگيرند وقتي انها در هوا بحالت گرد و غبار وجود دارد .فقط کافيه در هر متر مكعب 50 گرم يا بيشتر آرد بصورت گرد در هوا وجود داشته باشد و مشتعل شود. ذره هاي آرد انقدر كوچك هستند كه فورا ميسوزند. وقتي يك ذره بسوزد بقيه ذره هاي نزديكش را هم روشن ميكند و انوقت شعله بوجود امده تمام ابر ارد را شعله ور كرده و منفجر ميشود. تقريبا هر كربو هيدرات بصورت گرد و غبار  وقتي مشتعل شود منفجر خواهد شد .در خيلي از انبارهاي آرد به همين صورت با يك جرقه يا يك منبع گرما باعت انفجار و اتش سوزي ميشود.

- آيا ميدانستيد گالیم در دمای 30 درجه  مایع می شود ؟

- علت جرقه زني در سنگ چخماخ چيست؟
سنگ چخماخ با نام flint معروف مي باشد، تيره رنگ مي باشد و در شاخه کوارتزها قرار مي گيرد Flint نوع کوارتز آلفا مي باشد که تا دماي 573 درجه سانتيگراد پايداري دارد و به صورت گرهکهايي در گچ و سنگ آهک يافت مي شود .از سنگهاي حاوي سيليس SiO2 كه عموماً منشاء رسوبي دارند مي باشد. ‌اين سنگها يك پارچه بوده كه به علت نقص ساختماني در برخورد با يكديگر جرقه زده و O-3 آزاد مي نمايد اين سنگ بانام سنگ آتشزنه معروف مي‌باشد .


- اطلاعات جالبی در مورد جيوه:
 بيشترين معادن جيوه دنيا در اسپانيا و ايتالياست و مهمترين سنگ معدن آن سينابار يا سولفور جيوه است با گوگرد و هالوژنها تركيب مي شود اما با اسيدها به جز اسيدنيتريك بي اثر است جيوه و تركيبات آن توسط پوست و بلعيدن و تنفس جذب بدن مي شود ماكسيمم مقدار مجاز بخار جيوه در هواي محيط كار 1.0 ميلي گرم در متر مكعب و ماكسيمم مقدار جيوه مجاز موجود در ادرار 3.0 ميلي گرم در ليتر است كليه ها نقش مهمي در دفع جيوه از راه ادراري دارند ضمن اينكه بيشترين تجمع جيوه در اعضاي بدن نيز در كليه هاست .


- آيا ميدانستيد اکسید کروم در ساخت نوار کاست و فیلم ویدئو استفاده می شود ؟

- آيا ميدانستيد  لیتیم در جامد کردن روغن های صنعتی کاربرد دارد ؟

- آيا ميدانستيد رادیم گرانترین فلز است ؟

منبع : سايت شرق

نكته هاي جالب شيمي

منبع : سايت ملاصدرا