شیمی ، علم اتم‌ها ، پیوندها و مولکولهاست. دانشی که می‌تواند خواص ماده ، چگونگی تغییرات و شیوه تولید آنها را از هسته اتم گرفته تا کهکشان‌ها بررسی کند و رشته شیمی ، رشته‌ای است که به پرورش متخصصانی می‌پردازد که با مطالعه و تحقیق و آزمایش به ابداع و نوآوری پرداخته و یا فرآورده‌های شیمیایی را کنترل می‌کنند.
رشته شیمی دارای دو بخش علم شیمی و صنایع شیمی است که علم شیمی به‌عنوان یکی از علوم پایه زیربنای علوم مختلفی همچون بیولوژی ، بیوتکنولوژی ، پزشکی ، دندانپزشکی ، داروسازی و رشته‌های متعدد مهندسی است. اما صنایع شیمیایی عبارت است از صنایعی که در آنها واکنش شیمیایی انجام می‌گیرد، یعنی اقسام مواد اولیه تبدیل به محصولات جدید می‌گردد که خواص این محصولات تا حدودی با مواد اولیه متفاوت است.
با توجه به تعریف فوق ، صنایع شیمی طیف گسترده‌ای از صنایع را در بر می‌گیرد که از آن جمله می‌توان به صنایع غذایی، داروسازی، پتروشیمی ، الیاف مصنوعی ، بهداشتی و آرایشی و صنایع تولید لوازم خانگی اشاره کرد.
حضور در آب و فاضلاب: فسفر در اکثر آبهای طبیعی و پسابها تقریبأ فقط به صورت فسفات وجو دارد. فسفاتها به سه شکل ارتوفسفاتها، پلی فسفاتها، (پیرو – متا و دیگر پلی فسفاتها) یا فسفات متراکم و فسفاتهای آلی در طبیعت وجود دارند که می توانند بصورت محلول، ذرات ریز و درشت یا در بدن موجودات آبزی یافت شوند. اشکال مختلف فسفاتها از منابع متعددی تولید می شوند. میزان کمی از برخی پلی فسفاتها طی فرایند های تصفیه به آب افزوده می شوند. مقادیر بیشتری از این ترکیبات ممکن است هنگام شستشو وارد منابع آب شوند زیرا این مواد از اجزاء اصلی بسیاری از پاک کننده های تجارتی هستند. فسفاتها بطور گسترده ای در تصفیه آب دیگهای بخار بکار می روند. ارتو فسفاتهای مصرفی در کشاورزی تحت عنوان کودهای فسفات می توانند به دنبال شسته شدن خاک در اثر سیلابها و ریزشهای تر ویا ذوب برف وارد آبهای سطحی شوند. فسفاتهای آلی اساسأ به وسیله فرایندهای بیولوژکی تشکیل می شوند. این ترکیبات در اثر ورود فوضولات و باقیمانده مواد غذائی به فاضلاب و همچنین از تبدیل ارتو فسفاتها در فرایند تصفیه بیو لوژیکی و یا توسط آبزیان تولید می شوند.
فسفر برای رشد موجودات زنده ضروری است و می تواند ماده مغزی محدود کننده رشد و تولید مثل آبزیان در یک منبع آبی باشد. در جای که فسفات عنصر محدود کننده رشد است، تخلیه پسابهای خام یا تصفیه شده، زهاب کشاورزی و یا برخی فاضلابهای صنعتی به منبع آبی می توانند موجب رشد فتوسنتزی آبزیان ریز و درشت ناخواسته و مزاحم گردد. به علاوه فسفاتها در رسوبات ته نشین شده و لجن های بیولوژیکی به شکل مواد معدنی قابل ته نشینی و ترکیب با مواد آلی نیز وجود دارند.
تعاریف
اندازه گیری فسفر شامل دو مرحله است:
الف) تبدیل گونه های مختلف فسفر به ارتو فسفات محلول
ب) تعیین ارتو فسفات محلول به روش رنگ سنجی. جداسازی اشکال مختلف فسفر به شیوه تجزیه ایی صورت می گیرد.
صاف کردن نمونه از میان غشایی 45/0 میکرون فسفر محلول را از شکل معلق آن جدا می کند ولی تاکنون ثابت نشده که صاف کردن با چنین معانی فسفر معلق و محلول را کاملأ از هم جدا می کند. این کار شیوه ای آسان و مناسب برای جداسازی کلی مواد محلول و معلق است.
صاف کردن با صافی غشائی به علت احتمال بیشتر جداسازی ذرات ریز نسبت به صافی معمولی ترجیح دارد. به منظور افزایش سرعت صاف شدن می توان از صافی پشم شیشه برای مرحله مقدماتی صاف کردن استفاده نمود.
فسفاتهای که بدون انجام مراحل مقدماتی هیدرولیز و یا هضم اکسیدی نمونه به آزمایش های رنگ سنجی پاسخ میدهند، « فسفر واکنشگر» نامیده می شوند. هر چند که بیشتر فسفر واکنشگر از نوع ارتوفسفات است، اما جزء کوچکی از پلی فسفات های موجود در نمونه نیز در حین کار به طور اجتناب ناپذیری هیدرولیز می شود . فسفر واکنشگر به هر دو صورت معلق ومحلول موجود می باشد.
هیدرولیز اسیدی در دمای جوش آب، پلی فسفاتها ی محلول ومعلق ریز را به ارتو فسفاتها ی محلول تبدیل می کند.فرایند هیدرولیز همچنین مقداری فسفات را از ترکیبات آلی آزاد می کند، ولی این مسئله را می توان با انتخاب مناسب قدرت اسیدی و زمان و دمای هیدرولیز به حداقل ممکن کاهش داد. به همین جهت عبارت « فسفر قابل هیدرولیز با اسید» به جای « پلی فسفات » مناسب تر است.
فسفاتهای که تنها به وسیله تجزیه اکسید اسیونی مواد آلی موجود بود ارتو فسفات تبدیل می شود تحت عنوان « فسفر با پیوند آلی» یا « فسفر آلی » خوانده می شود شدت اکسیداسیون لازم برای این تبدیل، به شکل و میزان فسفر آلی موجود بستگی دارد فسفر آلی مانند فسفر واکنشگر وفسفر قابل هیدرولیز اسیدی به هر دو صورت معلق و محلول وجود دارد.
کل فسفر و نیز فسفر محلول و معلق از نظر تجزیه پذیری می توانند به سه شکل شیمیایی به اشاره شده تقسیم شوند: فسفر واکنشگر، فسفر قابل هیدرولیز اسیدی و فسفر آلی. شکل 1 مراحل انجام آزمایش هر یک از اجزاء فسفر را نشان می دهد. اندازه گیری ها معملأ فقط روی نمونه های صاف شده و صاف نشده انجام می شود و فسفر معلق به وسیله اختلاف این در تعیین می گردد.
انتخاب روش
الف- روشهای هضم: چون فسفر ممکن است در ترکیب با مواد آلی باشد، یک مرحله هضم برای اکسیداسیون موثر مواد آلی جهت تبدیل فسفر به شکل ارتوفسفات باید به کار گرفته شود. سه روش هضم در بخش های 3 و 4و 5 مبحث آماده سازی نمونه برای آزمایش فسفر تشریح
شده اند. روش اسید پر کلریک وقت گیر درعین حال رقیق است و تنها برای نمونه های پیچیده مثل رسوبات، پیشنهاد می شود.
روش اسید سولفوریک – اسید نیتریک برای بیشتر نمونه ها مناسب است. تا به حال ساده ترین روش، شیوه اکسید اسیون با پرسولفات می باشند. پیشنهاد می شود که این روش ابتدا در مقابل یک یا چندروش هضم توتیر کنترل گشته و پس از کسب کارائی مشخص به کار رود.
پس از هضم، ارتو فسفات آزاد شده به وسیله یکی از روشهای تعیین فسفر اندازه گیری می شود. روش رنگ سنجی نسبت به روش هضم با در نظر گرفتن اثر مزاحمت ها حداقل غلضت قابل تشخیص را تعیین می کند.
ب- روش رنگ سنجی: سه روش برای اندازه گیری ارتو فسفات شرح داده شده است. انتخاب هر یک از آنها بستگی زیادی به دامنه غلضت ارتو فسفات دارد. روش اسید و انا دومولیبد و فسفر یک برای آزمایشات روزانه در محدوده از 1 تا 20 میلی گرم در لیتر فسفر بهترین است. روش کلرید قلع یا روش اسیداسکوربیک برای محدوده از 01/0 تا 6 میلی گرم در لیتر فسفر مناسب تر می باشند. برای مقادیر پایین تر در حضور عوامل مداخله گری که باید حذف شوند یک مرحله استخراج نیز توصیه می شوند. روش اتوماتیک اسید اسکوربیک نیز وجود دارد.
دقت و صحت: برای کمک به انتخاب روش ، نتایج حاصل از ترکیب روشهای مختلف هضم، هیدر.لیز و رنگ سنجی برای سه نمونه آزمایشگاهی که طرز تهیه آن ها در زیر آمده است در جدول 1 نشان داده شده است
نمونه 1:100mg/l ارتوفسفات (po43--p) ، mg/l 80 پلی فسفات (هگزا متا فسفات سدیم). mg/l 30 فسفر آلی (اسید آدنیلیک) ، mg/l NH3 –N 5/1 ، mg/l No3- -N 5/0 و mg/l CL-400
نمونه 2:mg/l po43- -p 600، mg/l 300 پلی فسفات (هگزا متا فسفات سدیم). mg/l 90 فسفر آلی (اسید آرنیلیک)، mg/l nh3 –n 8/0 ، mg/l No3- 0/5 و CL- mg/l 400 .
نمونه 3 : mg/l pou3- -p 00/7 ، mg/l 00/3 پلی فسفات (هگزا متا فسفات سدیم). Mg/l 90 فسفر آلی (اسید آرنیلیک)، mg/l nh3 –n 2/0 ، mg/l No3- 0/5 و cl - mg/l 400
نمونه برداری و نگهداری نمونه ها
در صورتی که قرار باشد شکلهای مختلف فسفر به طور مجزا اندازه گیری شوند.نمونه باید بلافاصله بعد از جمع آوری صاف گردد. سپس در دمای c10- یا کمتر منجمد و محافظت شود. هنگامی که نمونه ها برای مدت طولانی نگهداری می شوند، mg 40 Hgcl2 به ازاء هر لیتر
نمونه بخ آناضافه می شود.(احتیاط: Hgcl2 یک ماده خطراناک است، به هنگام دور ریختن احتیاط های لازم را در نظر بگیرید).زمانی که قرار است اشکال مختلف فسفر تعیین شوند، نباید از اسید یا کلروفرم بریا حفاظت نمونه استفاده نمود. اگر فقط فسفر کل اندازه گیریی می شود: یک میلی لیتر HCL تهیه کرده (غلیظ ) و به هر لیتر نمونه اضافه کنید و یا بدون هیچ افزودنی منجمد کنید.
نمونه های حاوی غلظت های کم فسفر را بجز در حالت انجماد نباید در بطری های پلاستیکی نگهداری نمود. زیرا صفات می تواند بر دیواره ظرف جذب شود. هم ظروف شیشه ای را می بایست با HCL رقیق و داغ شسته و پس چند باربا آب مقطر آب کشی نمود . هرگز نباید از پاک کننده های تجارتی حاوی صفات برای تمیز کردن شیشه آلاتی که در آزمایش فسفات بکار می رو د استفاده کرد.
آماده سازی نمونه
جهت کسب اطلاعات لازم در ارتباط با انتخاب روش هضم به قسمت های زیر توجه کنید:
1- صاف کردن اولیه
برای تعیین فسفر واکنشگر محلول، فسفر قابل هیدرولیز اسیدی محلول و کل فسفر محلول، نمونه را به کمک صافی عشائی صاف کنید. برای صاف کردن اولیه نمونه هایی که به سختی
صاف می شوند می توان ابتدا از صافی پشم شیشه و سپس از صافی غشائی استفاده کرد.
در نمونه هایی که غلضت فسفات آنها کم است مقادیری فسفر می تواند از طریق صافی غشائی به نمونه راه یابد، به همین جهت توصیه می شود صافیهای غشائی قبل از استفاده با خیساندن در آب مقطر شسته شوند، برای شستشوی صافیها می توان از یکی از دو روش زیر کمک گرفت:
الف) خیساندن 50 عدد صافی در 2 لیتر آب مقطر برای مدت 24 ساعت.
ب) خیساندن 50 عدد صافی در 2 لیتر آب مقطر به مدت 1 ساعت . تعویض آب مقطر و خیساندن مجدد به میزان 3 ساعت.
صافیهای غشایی را می توان با چندین حجم 100 میلی لیتری آب مقطر نیز شستشو داد. در این روش جهت اطمینان از شسته شدن کامل صافیها و برای کاهش خطای ناشی از انواع مختلف آنها می بایست از محلول مشاهد کمک گرفت
شرح فرآیند واحد اولفین نهم
مهمترین علامت مشخصه جریان های دوفازی وجود مشترک بودن بین فازهای گاز و مایع می باشد. این فصل مشترک دارای اشکال مختلفی می باشد. تقریبا امکان پیدایش یک دامنه نامحدود از فصل مشترک مختلف بین دو فاز وجود دارد اما عموما تاثیر کشش سطحی بین دو فاز منجر به پیدایش فصل های مشترک مختلفمنحنی شکل شده که نهایتا تمامی آن ها تبدیل به اشکال کروی (نظیر قطره ها و حباب ها) می شوند.
در حالت کلی با طبقه بندی انواع حالات توزیع فصل مشترک بین دو فاز گاز و مایع که اصطلاحا رژیم های جریان یا الگوی جریان نامیده می شوند می توان به توضیح و تفسیر این نوع جریان ها پرداخت. باید توجه داشت که این رژیم های جریان معمولا بوسیله موقعیت و شکل هندسی خط لوله و جهت جریان و خواص فیزیکی و شدت جریان هر یک از فازها و شار حرارتی وارد بر دیواره لوله تحت تاثیر قرار می گیرند.
لازم به ذکر است که علیرغم کوشش های بسیار زیادی که برای طبقه بندی انواع رژیم های جریان دو فازی به عمل آمده است با وجود تمامی این روش های بشدت کیفی و اغلب مطابق نقطه نظرات شخصی محققین می باشند بطوریکه تاکنون رژیم های جریان مختلفی تعریف گردیده و دامنه گسترده ای از اسامی برای این منظور مورد استفاده قرار گرفته اند.
در رساله ها و کتب موجود فقط عکس هایی قرار داده شده است که عده زیادی از دانشجویان و مهندسین تا قبل از ورود به صنعت و یا حتی بسیاری دیگر که در صنعت می باشند با این موضوع ها برخوردی نداشتند حال در اینجا عکس هایی به صورت فیلم برای شما تهیه کردم تا بتوانید درک بهتری نسبت به این قضیه داشته باشید.
1. Bubbly flow regime: Typically occurring at very high liquid velocities and low gas velocities, this flow regime is characterized by the presence of fast rising bubbles with a diameter equal to or less than the capillary diameter. The bubbles are often spherical or spherical-like in shape.
2. Taylor flow regime: Also known as the slug flow regime, Taylor flow consists of gas bubbles with lengths greater than the tube diameter that move along the capillary separated from each other by liquid slugs. Depending on the gas and liquid flow rates and properties, the bubbles often have hemispherical-like tops and bottoms.
3. Slug-bubbly flow regime: This is a transition regime that occurs between bubbly and Taylor flows. Like in Taylor flow, bubble slugs are present, separated from one another by liquid slugs. However, in the slug-bubbly regime, small bubbles are also present in the liquid slugs, something not observed for Taylor flow. The transition from Taylor flow to slug-bubbly flow occurs by increasing the liquid flow rate (with the gas flow rate kept constant).
4. Churn flow regime: Churn flow occurs at very high gas velocities. It consists of very long gas bubbles and relatively small liquid slugs. Due to the high gas velocity, a wave or ripple motion is often observed at the bubble tail. Further increase in gas flow rate results in annular flow
5. Annular flow regime: At excessively high gas velocities and very low liquid velocities, annular flow results. Here, a continuous gas phase is present in the central core of the capillary with the liquid phase displaced to form an annulus between the capillary wall and the gas phase
Bubbly flow
Slug-bubbly flow
Taylor flow
Churn flow
Annular flow
Air-ethanol
Bubbly flow
Slug-bubbly flow
Taylor flow
Churn flow
Annular flow
Air-oil mixture
Bubbly flow
Taylor flow
Churn flow
Annular flow
آشنایی با عملیات نمک زدایی نفت
شبیه سازی حلقه جداسازی اوره، آمونیاک و دی اکسیدکربن از پساب های صنعتی
پتروشیمی مروارید
