مقاله اکسایش کننده ها و عملکرد آنها

اختصاصی از یاری فایل مقاله اکسایش کننده ها و عملکرد آنها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این محصول در قالب ورد و قابل ویرایش در 33 صفحه می باشد.

1-1- پتاسیم پر منگنات بعنوان اکسنده  در شیمی آلی  :] 1   [                                    

   بیش از یک قرن است که پتاسیم پر منگنات بعنوان عامل اکسنده انعطاف پذیر و قـــوی در  شرایط اسیدی ،قلیایی ، و خنثی بکار گرقته می شود. یون چهار وجهی پر منگنات با پیونــد Πگسترده در شرایط خنثی و کمی قلیایی پایدار است.اما در حضور یون هیدروکسید و شرایط     شدیـدا" قلیایی به منگنز V   (هیپومنگنات) یا منگنز VI  (منگنات)  تسهیم نامتناسب پیــدا  میکند.]3و2[ 

در شرایطPH بالا بعضی اوقات تشخیص اینکه اکسایش از طریق فرایند های  تک الکترون یا دو الــکترون پیش میرود ، مشکل است

      سدیم و پتاسیم پرمنگنات تــــوسط اکســایش الکترولیتیکی  در مقیاس زیاد تولید میشوند پرمنگنات در محـــلولهای قلیایی ناپایدار بوده و به آرامی تجزیه میشود امـا سرعت تجزیه شدن آن در شرایط اسیدی قابل مشاهده است در محلول های خنثی یا کمی قلیایی و در تاریکی تجزیه پر منگنات بسیار آهسته می باشد.اما این تجزیه توسط نور کاتالیز می شود. بنابراین محلول های پرمنگنات باید در شیشه های تیره نگهداری شود. در محلولهای قلیایی پرمنگنات بعنوان یک عامل اکسنده قوی عمل میکند.

در شرایط بازی قوی و در حضور مقادیر اضافی از یون پرمنگنات Mn تولید می شود.(E=+0.56v)

  در محلولهای اسیدی ,پرمنگنات توسط مقادیر اضافی از یک عامل کاهنده به  کاهش می یابد.(E=+1.51v)      

       اما از آنجاییکه آنیون پرمنگنات    را اکسید می کند,محصول در حضور مقادیر اضافی پرمنگنات MnOخواهد بود.                                                                                       

 مکانیسم اکسایش با پر منگنات بسیار پیچیده است و مراحل دو مولکولی متعددی را در بر می گیرد. گستره اکسایش مـــواد آلی با یون پرمــنگنات به PHمحیــط بستگی دارد. منگنز V والانــــسی در شرایط قلیایی یا اســـیدی ضعیف به  منــگنز IV تبدیل میگردد.

در شرایط اسیدی قوی پرمنگنات کاهش بیشتری یافته ومنگنر IIIو نهایتا" منگـنز   II را تشکیل می دهد .                                                                                         

      بنابر این متغیر هایی که نقش اساسی در تعیین پتانسیل اکسایش بازی می کنند عبارتند از:  ماهیت مولکول اکسید شونده و PH  محیط .

عموما اکسایش با پر منگنات در محیط های آبی،حلالهای آلی قابل اختلاط با آب که در آنها پتاسیم پر منگنات حلالیت مناسبی نشان می دهد،انجام می شود. این حلالها عبارتند از: اتانول (توصیه شده برای اکسایش آلکنها)،ترشیوبوتانول، استون ،پیریدن و استیک اسید. استیک انیدرید برای اکسایش آلکنها به دی کتونها استفاده شده است. تری فلورواستیک اسید قطعا یک حلال آلی برای پر منگنات و هیدروکربنهاست.دی متیل فرمامید حلال دیگری است که برای اکسایش آلکنها بکار می رود. حلال اپروتیک دیگری که بسیار مورد استفاده قرار می گیرد، دی متیل سولفوکسید است. به هر حال فقدان حلالی که هم بتواند پر منگنات و هم هیدروکربنها را حل کند، یکی از مشکلات اصلی در این ارتباط است .

برای حل این مشکل از واکنشگرهای انتقال فازی همچون نمکهای آمونیوم نوع چهارم     ]  4 [و اترهای تاجی ]  5 [ استفاده میشود که هر دو واکنشگر را در فاز آلی در کنار همدیگر قرار میدهد.

اکسایش با پرمنگنات می تواند در گستره دمایی عریضی از نزدیک صفر تا 0 بسته به نوع و حساسیت ترکیب مربوطه به انجام برسد. به عنوان مثال آلکنها و الکلها به نحو مطـلوبی ازC    10 -  تاC     25 + اکسید می شوند. در حالیکه برای اکسایش آلکینها ، هیدروکربـنها یا ترکیبـات آروماتیک با شاخه جانبی آلکیل به دمای  نیاز است. مقالات مربوط به اکسایش با پر منگنات بسیار زیاد بوده و سیمای سنتزی  آن مورد بحث قرار گرفته است.   ]  12-6 [

مکانیسم اکسایش با پرمنگنات درشرایط مختلف و برای ترکیبات آلی مختلف نیز به طور گسترده ای موردبازبینی قرارگرفته است.  ]17-13و8و7و6و2[

پتاسیم پر منگنات بصورت غیرتثبیت شده و تثبیت شده در اکسایش آلی مختلف استفاده شده است که در ادامه به برخی از آنها اشاره می شود.                                                 

1-1-1- اکسایش ترکیبات آلی توسط پتاسیم پر منگنات غیر تثبیت شده :     ] 18 و1 [

 1-1-1-1- اکسایش آلکنها:                                                               

پتاسیم پر منگنات  آبی بیش از یک قرن است که بعنوان اکسنده برای ترکیبات غیر اشباع مورد استفاده قرار می گیرد. این واکنشگر معمولا برای تبدیل آلکنها به دی اولها استفاده می شود. (واکنش دی هیدروکسیداسیون ونگر[1])] 19[.

معمولا تحت شرایط قلیایی آلکنها به  دی اولهای مربوطه تبدیل می‌شوند، که رانـــدمان این  واکنشها با کاتالیزورهای انتقال فاز] 20 [و یا افزایش هم زدن] 21 [بالا می رود.

   در محلولهای  خنثی یا بازی ضعیف   - هیدروکسی کتونها تولید میشوند .  این واکنشهاا همیشه همراه  با شکستن پیوند کربن-کربن هستند. شکستن پیوند کربن-کربن همچنین آلدهیدها،کتونها  وکربوکسیلیک اسیدها را هم نتیجه می دهد.]  23 و 22 [ .   

محلولهای آبی معمولا بخاطر پایداریشان استفاده می شوند،اما محلولهای آلی بخاطر حلالیت بهتر ترکیبات آلی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.                                         

1-1-1-2- اکسایش آلکینها:

اگر چه تبدیل آلکینها به دی اونهای  مربوطه از طریق اکسایش توسط پتاسیم پر منگنات یک واکنش معمولی است .]  24 و 11 و 10 [  اما توافق زیادی برای محصولات موردانتظار از اکسایش  آلکینها وجود ندارد
. ]  26 – 24 و 2[  

تحقیقات اخیر توسط لی[2] و چانگ [3]]  28 و 27 [  در مورد اکسایش آلکینهای غیر انتهایی توسط پتاسیم پر منگنات نشان می دهد که بسته به شرایط  واکنش از سه طریق مختلف پیش می رود : 1) در محلولهای آبی شکستن پیوند سه گانه کربن-کربن همراه با تشکیل کربوکسیلیک اسیدها واکنش اصلی هستند. 2)در دی کلرو متان بدون آب واکنش با کمک کاتالیزور انتقال فاز ، منجر به تشکیل α  - دی کتونها با راندمان خوب میشود.  3)در محلولهای دی کلرومتان در تماس با پرمنگنات آبی با کمک کاتالیزور انتقال فاز α - دی کتون باضافه محــــصولات حاصل از شکستن زنجیر حاصل میشود.                                                               

تحقیقات ]  28 و 27 [ نشان  داده که اکسایش آلکینها احتیاج به شرایط سخت تری از اکسایش آلکنها دارد.]  29 [  .

1-1-1-3:اکسایش آلکانها و آرنها:                                                     

اکسایش هیدروکربنها ی اشباع توسط محلولهای پر منگنات آبی خیلی شناخته شده نیست.    

واکنشهایی می توانند مطالعه شوند که در آنها زنجیر های اشباع با گروههای عاملی همچون کربوکسیل وجود داشته باشد، در اینحالت  از محلول قلیایی پر منگنات برای اکسایش استفاده  میشود.

پتاسیم پر منگنات می تواند آرنها را در موقعیت بنزیلیک آنها اکسید کند. اگر کربن بنزیلیک  نوع سوم باشد ،الکل بوجود می آید.  ]31 [

و در غیر اینصورت کربوکسیلیک اسید بوجود می آید.

1-1-1-4- اکسایش الکلها:                     

مقاله طیف سنجی نشری قوس و جرقه

اختصاصی از یاری فایل مقاله طیف سنجی نشری قوس و جرقه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این محصول در قالب ورد و قابل ویرایش در 38 صفحه می باشد.

فهرست مطالب

طیف سنجی نشری قوس و جرقه ۵
منابع برانگیختگی قوس ۵
قوس های dc آزاد سوز ۶
تبخیر گزینشی ۹
انواع دیگر قوس ۱۰
قوس های ac و نوبتی ۱۱
قوس ها به عنوان منابع نشری ایده آل ۱۲
جرقه های ولتاژ بالا و دیگر منابع نشری ۱۳
تخلیه جرقه با ولتاژ بالا ۱۴
منابع جرقه ۱۵
فرآیندهای تشکیل واپاشی جرقه ۱۷
طیف بینی با تفکیک زمان ۱۷
کاربردهای دیگر جرقه ۱۸
نتیجه گیری : ۱۹
منابع برانگیختگی گوناگون ۲۰
ریزردیاب لیزری ۲۰
شکست القا شده با لیزر ۲۱
تخلیه در فشار کاهش یافته ۲۲
تخلیه کاتد توخالی ۲۳
فیلم های نازک منفجر شونده ۲۴
تخلیه فشردگی تتا ۲۵
آشکارسازی عکاسی برای نشر قوس و جرقه ۲۶
مشخصه های عملکرد ۲۹
روش شناسی و کاربردها ۳۲
روش های کمی ۳۴
کاربردها ۳۶
تجزیه سیلیکات های معدنی و سنگ ها ۳۶
اندازه گیری فلزات در فولاد ۳۷

طیف سنجی نشری قوس و جرقه

در منابع قوس و جرقه تقریباً امکان برانگیختن همه عناصر پایدار در جدول تناوبی وجود دارد.

تخلیه قوس و جرقه به عنوان منابع برانگیختگی از دهه ۱۹۲۰ برای طیف سنجی نشری وکیفی و کمی استفاده شده است. بسیاری از پیشرفت های نوین برانگیختگی قوس و جرقه در طی سالهای جنگ، دهه ۱۹۴۰ به ویژه در پروژة منهتان اتفاق افتاد.

در منبع قوس dc ،  ۷۰ تا ۸۰ عنصر برانگیخته می شود. کاربرد اصلی قوس، برای تجزیه کیفی و نیمه کمی است، زیرا دقت اندازه گیری های کمی چندان مطلوب نیست. منبع جرقة‌ ولتاژ بالا، پر انرژی تر از قوس است؛ حتی گازهای نادر و هالوژن ها در تخلیه الکتریکی جرقه می‌توانند برانگیخته شوند. دقت جرقه بیشتر از قوس dc است و برای اندازه گیری های کمی برتری دارد.

منابع برانگیختگی قوس

در این بخش مشخصه ها، مزایا و محدودیت های انواع گوناگونی از تخلیه های قوس نظیر قوس dc ، قوس ac ، قوس با اتمسفر کنترل شده و قوس پایدار شده با گاز مورد توجه قرار می‌گیرند.

قوس که در تجزیه طیف شیمیایی به کار می رود، تخلیه دی الکتریکی بین دو یا چند الکترود هدایت کننده است. یکی از الکترودها ،‌حاوی پودر نمونه، مخلوط جامد یا پس ماندة محلول است. شدت نشر در کل زمان قوس زنی که سوزاندن نامیده می شود، به صورت فوتوگرافیکی یا الکترونیکی انتگرال گیری می شود. قوس می تواند در هوا یا اتمسفری از گاز بی اثر آزادسوز باشد، یا به وسیله گاز پایدار شود. قوس های آزادسوز بیشتر برای تجزیه های طیف شیمیایی به کار گرفته می شوند. سه نوع قوس مورد استفاده قرار می گیرد: قوس dc ، قوس ac و قوس نوبتی یا تک جهتی.

قوس های dc آزاد سوز

معمولی ترین نوع قوس بکار گرفته شده در تجزیه طیف شیمیایی قوس dc است؛ که بطور مرسوم با آشکارپذیری و دقت کم مشخص می شود. گر چه در تخلیة قوس، یونش اساساً وجود دارد اما خطوط نشری اتم های خنثی برتری دارند. در واقع خطوط اتم خنثی، اغلب خطوط قوس نامیده می شوند؛ یا به عنوان خطوط نوع (I) در نامگذاری طیف بینی خوانده می شوند. بنابراین خط آرگون (I) ، خط آرگون خنثی است.

قوس dc از تخلیه پیوسته ۱ تا ۳۰ آمپری بین یک جفت الکترود فلزی یا گرافیتی حاصل میشود. دیاگرام ساده شدة مدار الکتریکی در شکل ۹-۱ نشان داده شده است.

قوس بیشتر مقاومت منفی از خود نشان می دهد، چون افزایش جریان قوس منجر به افت ولتاژ در گاف و کاهش در مقاومت قوس خواهد شد.

با افزایش یافتن رسانایی قوس، جریان باید بدون محدودیت افزایش یابد. کنترل صحیح جریان به سوزاندن یکنواخت کمک می کند و شدت های نشر تکرارپذیری ایجاد می‌شود. برای تنظیم بهتر جریان ولتاژ اعمال شده باید بزرگتر از افت ولتاژی باشد که در دو سر قوس اتفاق می افتد.

معمولی ترین ماده الکترود، گرافیت است. گرچه گاهگاهی خود نمونه های فلزی به شکل مناسب درآورده شده و به عنوان الکترود استفاده می شوند. گرافیت ارزان و باخلوص بالا در دسترس است، همچنین در برابر حملة بیشتر واکنش گرها مقاوم و نیز ماده ای دیرگداز است.

اغلب نمونه هایی که باید تجزیه شوند جامدند، پودرها، تراشه ها و براده های متداول‌اند. به طور کلی نمونه ها با تبخیر از الکترود فنجانی شکل (الکترود پایینی ) که شبیه یکی از الکترودهایی است که در تصویر ۹-۳ نشان داده شده اند وارد قوس می شوند.

برای ایجاد قوس یا الکترودها لحظه ای به هم برخورد می کنند یا مولد جرقه ای با جریان الکتریکی پایین امکان یونش اولیه را مهیا می سازد. با یونش گرمایی مواد موجود در گاف‌ و تأمین الکترونها و یونها از الکترودها ، قوس برقرار می شود.

در آمریکا، معمولا در قوس، الکترود نمونه به عنوان آند و الکترود مخالف به عنوان کاتد عمل می کند. نمونه برداری کاتدی بیشتر در اروپا استفاده می شود. با نمونه برداری آندی، میدان رو به بالا بر مواد یونیده اثر می گذارد. فقط غلظت نسبتاً پایینی از مواد یونیده در ستون قوس وجود دارد و بخار کمی به وسیله نفوذ جانبی خارج می شود. در برانگیختگی کاتدی، بخارات یونیده در معرض نیروهای رو به پایین در ستون قرار می گیرند. نتیجة این امر غلظت پایین در ستون و انباشتگی ذرات فلزی در کاتد است، که به لایة کاتدی معروف است. گاهی برانگیختگی کاتدی برای کاهش حد آشکارسازی مطلق استفاده می شود که به دلیل افزایش نشر در لایة کاتدی است. با این حال، نشر زمینة شدیدی نیز در ناحیه لایه کاتدی یافته می شود و نسبتهای علامت به زمینه ممکن است بهتر از نمونه برداری آندی، نباشد. در قوس های آزادسوز، زمان گذار به اندازه‌ی ‌چند میلی ثانیه است.

مقاله ساخت محلول ها

اختصاصی از یاری فایل مقاله ساخت محلول ها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این محصول در قالب ورد و قابل ویرایش در 56 صفحه می باشد.

ساخت محلولها :

1- محلولهای بافری:

• محلول بافر A :

این محلول ، بافر تریس بازی با غلظت mM 50 ،‌8/5=PH می باشد که از محلول استوک آن ،‌با غلظت mM200 به طریقة زیر تهیه شد:

مقدار g22/24 تریس بازی وزن شد و با ml800 آب مقطر در یک بشر یک لیتری مخلوط شد. PH این محلول با استفاده از محلول Hcl ،‌37% تا 8/5= pH پائین آورده شد. سپس حجم نهایی توسط آب مقطر به یک لیتر رسانده شد. محلول استوک بدست آمده ، 4 بار رقیق شد تا محلول بافر A حاصل شد.

2-1- محلول بافر B:

این محلول ، بافر تریس بازی با غلظت mM50 ،‌8/6PH= می باشد که همانند محلول بافر A تهیه شد با این تفاوت که کاهش pH محلول تا 8/6=pH  صورت گرفت.

3-1- محلول بافر C:

این محلول ، بافر فسفات سدیم با غلظت mM10،8/6= pH است که از محلول استوک آن با غلظت mM 100به طریقه زیر تهیه گردید:

مقدار g81/35 نمک فسفات دی سدیک و g6/15 نمک فسفات مونوسدیک به همراه ml800 آب مقطر در یک بشر یک لیتری مخلوط شد. سپس pH محلول توسط محلول Hcl، 37% تا 8/6= pH پائین آورده شد و با آب مقطر حجم نهایی محلول به یک لیتر رسانده شد. محلول استوک بدست آمده ، 10 بار رقیق شد تا محلول بافر c بدست آمد.

2- محلولهای االکتروفورز:

1-2- محلول بافر تانک یا الکترود:

این محلول شامل تریس بازی با غلظت M025/0 و گلایسین با غلظت M192/0 ، با 3/8= pH در آزمایشات الکتروفورز بکار گرفته شد. این محلول به حجم یک لیتر به صورت زیر تهیه شد:

مقدار g03/3 تریس بازی و g4/14 گلایسین وزن شده و در یک بشر یک لیتری تا حجم یک لیتر ، آب مقطر به آنها اضافه گردید.

2-2-محلول بافر ژل متراکم کننده (ژل فوقانی):

این محلول با غلظت M5/0 تریس بازی ، 8/6 = pH به طریقة زیر تهیه شد:

مقدار g 1/6 تریس بازی به همراه ml70 آب مقطر در یک بشر مخلوط شد و با کمک محلول Hcl37%، pH  آن تا 8/6 کاسته گردید. سپس حجم نهایی محلول با آب مقطر به ml100 رسانده شد.

3-2- محلول بافر ژل جدا کننده (ژل تحتانی):

این محلول با غلظت M5/1 تریس بازی ، 8/8 = pH به طریقة زیر تهیه شد:

مقدار g 2/18 تریس بازی در ml70آب مقطر به حالت محلول درآورده شد و توسط محلول Hcl37% pH آن تا  8/8 کاهش پیدا کرد. سپس حجم نهایی محلول با آب مقطر به  ml 100 رسانده شد.

4-2- محلول بافر نمونه (× 5):

حجم ml15 محلول بافر تریس بازی با غلظت 1M، 8/6= pH (g81/1 تریس بازی در ml15 آب مقطر) تهیه شد. به این محلول ml25گلیسرول ، و ml10 آب مقطر افزوده گردید و بخوبی مخلوط شد. به محلول حاصل چند بلور رنگ برموفنل بلو اضافه شد تا محلول به رنگ آبی تیره درآمد.

5-2- محلول آکریل آمید – بیس آکریل آمید:

پودر آکریل آمید و بیس آکریل آمید سمی بوده و باید از استنشاق آنها جلوگیری کرد. جهت تهیه محلول استوک 8/30% از آن با استفاده از دستکش و ماسک ، در زیر هود شیمیایی ،‌مقدار g30 پودر آکریل آمید و g8/0 پودر بیس آکریل آمید وزن شد و در یک بشر تا حجم ml100 آب مقطر مخلوط گردید. برای حل شدن بهتر مواد فوق در آب مقطر ، بشر در حمام آب گرم قرار داده شد و به کمک همزن مغناطیسی به مدت 30 دقیقه مخلوط شد. سپس محلول بدست آمده توسط کاغذ صافی فیلتر شد و در ظرف تیره رنگی در یخچال نگهداری گردید. محلول فوق خطرناک و نورو توکسیک می باشد و در طی کار آبا آن باید از دستکش استفاده کرد.

6-2- محلول آمونیوم پرسولفات (APS):

جهت تهیة محلول 10 درصد APS، مقدار g1/0 پودر آمونیوم پرسولفات وزن شده و در 1ml آب مقطر حل گردید. این محلول بهتر است تازه تهیه شده و در یخچال نگهداری شود.

3- محلولهای رنگامیزی ژل پلی آکریل آمید:

1-3- محلول رنگامیزی کوماسی بلو G-250:

حجم ml50 محلول رنگامیزی با مخلوط کردن اجزاء زیر تهیه گردید:

ml15 متانل و ml10 اسید استیک گلاسیال با ml25آب مقطر مخلوط شد. به محلول حاصل مقدار g2/0-1/0 رنگ کوماسی بلو G-250 اضافه گردید تا محلول آبی تیره رنگی بدست آمد. این محلول بعنوان محلول ثبوت پروتئینها نیز عمل می کند.

1-1-3- محلول رنگبر:

برای زدودن رنگ از ژل ، به حجم بیشتری محلول رنگبر نسبت به محلول رنگامیزی نیاز است . حجم ml100از این محلول برای رنگبری یک ژل کوچک با ضخامت mm75/0 کافی می باشد. برای تهیة آن ml30 متانل و ml20 اسید استیک با ml50 آب مقطر مخلوط شد و در ظرف درب بسته ای نگهداری گردید.

2-3- محلولهای رنگامیزی نقره :

این محلولها شامل چهارمحلول ، به ترتیب جهت رنگامیزی بکار برده شدند. هر یک از محلولهای رنگامیزی به حجم ml60 تهیه شد که جهت رنگامیزی یک ژل کوچک با ضخامت mm75/0 کافی می باشد. تمامی محلولها برای هر بار رنگامیزی ، تازه تهیه شده و پس از استفاده دور ریخته شدند.

1-2-3- معرف ثبوت:

حجم ml60 محلول استوک استن 50% (V/V) (ml30 استن در ml30 آب مقطر) با حجم ml5/1 محلول استوک تری کلرواستیک اسید (TCA) 50% (V/V) (ml 75/0TCA در ml75/0 آب مقطر ) مخلوط شد. سپس 25 میکرولیتر محلول فرمالدتید 37% اضافه شد.

2-2-3- محلول پیش تیمار II :

حجم 100 میکرولیتر محلول استوک تیوسولفات سدیم 10% (W/V) (g 1/0 تیوسولفات سدیم خشک در 1ml  آب مقطر ) با ml60 آب مقطر مخلوط گشت.

-2-3- معرف رنگ:

حجم ml8/0 محلول استوک نیترات نقره 20% (W/V)  (g2/0نیترات نقره خشک در ml1 آب مقطره ) و حجم ml6/0 محلول فرمالدئید 37% به ml60 آب مقطر اضافه شده و مخلوط گردید.

4-2-3- معرف ظهور

مقدار g2/1 کربنات سدیم وزن شده و در ml60 آب مقطر حل شد. سپس 25 میکرولیتر محلول فرمالائید 37% و 25 میکرولیتر محلول استوک تیوسولفات سدیم 10% (W/V)  (g1/0 تیوسولفات سدیم خشک در ml1 آب مقطر) به محلول فوق اضافه و مخلوط گشت.

4- معرف برادفورد:

جهت تهیه این معرف که به منظور سنجش مقدار پروتئین محلول بکار برده شد، به طریقة زیر عمل گردید:

مقدار mg100 رنگ کوماسی بلو G-250 وزن شده و در ml50 اتانل 95%  حل شد. به محلول حاصل ، ml100 ارتوفسفریک اسید 85% اضافه گردید. سپس حجم نهایی محلول با افزودن آب مقطر به یک لیتر رسانده شد. محلول بدست آمده با استفاده از کاغذ صافی فیلتر شده و در ظرف درب داری نگهداری شد.

آماده سازیها:

• آماده سازی ژل سفادکس G-50: