منوی اصلی
دانستنیهای علمی
لطفا برای استفاده راحت تر، با کامپیوتر های شخصی وارد وبلاگ ما شوید و یا گوشی را افقی نگه دارید!
  • A.Arjmand دوشنبه 2 مرداد 1396 12:02 ق.ظ نظرات ()
    تصورش را بکنید، در مناطقی از دنیا که آب پیدا نمی‌شود، با استفاده از ابزارهایی از هوا آب بگیرید. این جمله‌ای است که دقیقا پژوهشگران انستیتو تکنولوژی ماساچوست و دانشگاه کالیفرنیا، در توضح دستگاه جدیدی که ساخته‌اند، گفته‌اند.


    محققان MIT و دانشگاه کالیفرنیا دقیقا دستگاهی ساخته‌اند که با انرژی خورشیدی کار می‌کند و از هوا، آب می‌گیرد. «اولین وانگ» (Evelyn Wang)، یکی از استادان MIT درباره‌ی دستگاهی که ساخته‌اند گفته است: “ما دستگاهی ساخته‌ایم که از هوا آب می‌گیرد. دستگاه ما می‌تواند حتی در مناطقی که خیلی خشک است و رطوبتی حدودا نزدیک به ۲۰ درصد دارد، از هوا آب بگیرد.”


    دستگاه ساخته شده می‌تواند با استفاده از موادی به اسم Metal Organic Framework یا MOF، مولکول‌های آب را از هوا جذب کند. مواد MOF ساختاری یک، دو، یا سه بعدی دارند و از یون‌های فلز یا لیگاندهای ارگانیک تشکیل شده‌اند. این دستگاه سپس با استفاده از انرژی خورشید، یا هر گرمای دیگری، مولکول‌های بخار را از بدنه‌ی فلزی جدا می‌کند و در نهایت آبی قابل نوشیدن را تحویل می‌دهد؛ طوری که در این دستگاه، شاهد صورت گرفتن واکنش میعان هستیم.
    در حال حاضر با دستگاه ساخته شده می‌توان روزانه با استفاده از هر کیلوگرم MOF، حدود ۲٫۸ لیتر آب گرفت. این مقدار آب برای مصرف یک نفر در روز کافی است، اما پژوهشگران می‌خواهند دستگاه خودشان را بهتر کنند تا میزان آب تولیدی آن بیشتر شود.
    چالش اصلی هزینه‌ی ساخت دستگاه است. قیمت دستگاه باید طوری باشد تا هر کسی بتواند به آب مورد نیاز خودش در مناطق محروم دسترسی پیدا کند.
    آخرین ویرایش: پنجشنبه 19 مرداد 1396 11:39 ق.ظ
    ارسال دیدگاه
  • A.Arjmand چهارشنبه 30 فروردین 1396 08:52 ب.ظ نظرات ()
    آب یکی از مواد مایع و فراوان‌ترین مادهٔ مرکب بر روی سطح کره زمین و بستر اولیه حیات به شکلی که امروزه می‌شناسیم، است. بیش از ۷۱٫۱٪ وزن یک انسان از آب تشکیل شده‌است و نیز بیش از ۷۰٪ سطح کره زمین را آب پوشانده است (نزدیک به ۳۶۰ میلیون از ۵۱۰ میلیون کیلومتر مربع).

    Image result for water drop wallpapers

    با وجود این حجم عظیم آب تنها 3 درصد از آب‌های کره زمین شیرین و قابل شرب است و باقی آن به علت محلول بودن انواع نمک‌ها خصوصاً نمک خوراکی غیرقابل استفاده است. از همین دو درصد آب شیرین بیش از ۹۰ درصد به صورت منجمد در دو قطب زمین و دور از دسترس بشر واقع شده‌است.

    بیشترین چگالی آب خالص در دمای ۳٫۹۸ درجه سلسیوس (۳۹٫۱۶ درجه فارنهایت) حاصل می‌شود که برابر ۱ گرم بر سانتی‌متر مکعب یا ۱۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است.
    ویژگی های فیزیکی و شیمیایی: فرمول شیمیایی آب، H۲O است؛ مولکول آب از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن تشکیل شده‌است که با پیوندهای کووالانسی به هم متصل شده‌اند. اتم‌های هیدروژن دارای مقداری بار مثبت هستند و با زاویه نزدیک به ۱۰۵ درجه در اطراف اتم اکسیژن قرار گرفته‌اند که این موضوع باعث قطبی شدن پیوندهای مولکول آب شده‌است. جرم مولی آب برابر ۱۸/۰۱۵ گرم بر مول می‌باشد. وزن مولکولی آب ۱۸/۰۱۵ است. با این وزن مولکولی در شرایط کره زمین (از نظر فشار و دما) آب می‌بایستی به‌حالت گاز باشد.
    آمونیاک با وزن مولکولی ۱۷ در ۳۳ درجه سانتی‌گراد زیر صفر به حالت بخار است. هیدروژن سولفید Hydrogen sulfide (گاز فاضلاب) که وزن مولکولی آن ۳۴ است، در پایین‌تر از ۵۹ درجه سانتیگراد زیر صفر هنوز بخار است.
    توجه کنیم که آب تقریباً سه چهارم مساحت زمین را پوشانیده و تأثیر مهمی روی حرارت هوا و شرایط جوی دارد. اگر آب این حالت استثنایی را نداشت تغییرات جوی، شکل بلای آسمانی به‌خود می‌گرفت؛ و حیات در آن پایدار نمی‌ماند.
    خواص فیزیکی آب (مقطر): بی‌بو، بی‌رنگ و بی‌طعم. آب خواص ویژه‌ای دارد که آن را از دیگر مایعات متمایز کرده‌است. از این خواص ویژه می‌توان به ظرفیت گرمایی بالا، افزایش غیرعادی حجم به هنگام انجماد، کشش سطحی بالا، گرانروی بسیار پایین و بالا بودن گرمای نهان تغییر فاز اشاره نمود. دلیل بسیاری از این خاصیت‌ها وجود پیوند هیدروژنی در میان مولکولهای آب است. چگالی آب در دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد و فشار ۱ اتمسفر برابر ۰٫۹۹۸ گرم بر سانتمیتر مکعب است. آب در فشار ۱ اتمسفر در دمای ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد می‌جوشد و در دمای صفر درجه سانتی‌گراد منجمد می‌شود.
    همچنین آب در ۴ درجه سانتی گراد (دقِقاً ۳/۹۸ درجهٔ سانتی‌گراد) بیشترین چگالی یعنی ۱ گرم بر سانتیمتر مکعب را دارد، که این مسئله از لحاظ علمی بسیار جالب است و یک استثنا به شمار می‌آید.
    با آن که مولکول آب دارای بار الکتریکی نیست، اما یک «دوقطبی الکتریکی» (Electric Dipole) به شمار می‌آید. همین قطبی بودن مولکول‌های آب موجب شده تا نیروی جاذبهٔ میان مولکول‌های آن، از نیروی جاذبهٔ میان مولکول‌های دیگر حلال‌ها بیشتر باشد.
    آخرین ویرایش: پنجشنبه 19 مرداد 1396 11:51 ق.ظ
    ارسال دیدگاه