• بازدید : 40 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۰صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

شكی نیست بیوتكنولوژی در زندگی حال و آینده بشر اهمیت روزافزونی دارد. پیشرفت های بیوتكنولوژیك در دیگر كشورها نیز با شتاب ادامه دارد كه حاكی از انرژی فزاینده ای است كه پژوهش ها و اكتشافات بیوتكنولوژیك در عرصه های مختلف زندگی انسان پدید می آورند. فرآورده های مختلف بیوتكنولوژیك در علوم و صنایع مختلف، از معدن و محیط زیست گرفته تا رشته های پزشكی، كشاورزی و داروسازی، صنایع غذایی و حتی علوم و صنایع رایانه ای كاربرد دارد. 
یكی از حوزه های نوین بیوتكنولوژی در صنعت مربوط به خوردگی میكروبی است كه یكی از معضلات عمده صنعت به ویژه در ایران برآورد شده است. 
زیان خوردگی میكروبی به صنایع ایران، تنها در سال ۱۳۷۵ معادل شش برابر سرمایه گذاری دولت در بخش صنعت در همان سال بوده است. 
طبق تعریف خوردگی عبارت است از واكنش فیزیكی شیمیایی متقابل بین فلز و محیط اطرافش كه معمولا دارای طبیعت الكتروشیمیایی بوده و نتیجه اش تغییر در خواص فلز است. تغییرات خواص فلز ممكن است منجر به از دست رفتن توانایی عملكرد فلز یا محیط شود. بررسی های اقتصادی در سطح جهان نشان می دهد كه معمولا بین ۱ تا ۵ درصد تولید ناخالص ملی هر كشور توسط خوردگی از بین می رود و سهم خوردگی میكروبی از زیان اقتصادی وارد آمده ۲۰ درصد كل این خسارات است. خوردگی میكروبی یا به اصطلاح صحیح تر آن، خوردگی تاثیرپذیر از عوامل میكروبیولوژیك دارای اثرهای زیست محیطی فراوانی است. در این نوع خوردگی بیشتر اثر باكتری های احیا كننده سولفات و باكتری های اكسید كننده گوگرد مدنظر است. 
برای مثال تركیبات گوگردی حاصل از فعالیت باكتری های احیاكننده سولفات علاوه بر اتلاف هزاران ماهی در سواحل انگلستان در سال ۱۹۹۴ باعث سوختگی شیمیایی شالیزارها و حتی مسمومیت كارگران شد.  باكتری های احیاكننده در ایران در مكان هایی نظیر اطراف دریاچه نمك قم، آب خلیج فارس و جزیره های خارك و سیری، آب دریاچه خزر نواحی آستارا و انزلی و شهرهای قم و سبزوار یافت شده است و باكتری های اكسیدكننده گوگرد در مكان هایی مانند آبیك قزوین، اهرم و میراحمد بوشهر، آل طیب اهواز و مزارع اطراف پژوهشگاه نفت ری. 
بیوتكنولوژی می تواند از دو راه به حل مسائل خوردگی میكروبی كمك كند: 
۱ تقلید روش های طبیعی برای كنترل جمعیت های میكروبی 
۲ استفاده از روش های مهندسی ژنتیك برای كنترل فعالیت های میكروبی در جهت دلخواه. 
در طبیعت، روش های مختلفی توسط جانداران به كار گرفته می شود تا جمعیت های میكروبی كنترل شوند و اثرهای زیانبار آنها تقلیل یابد. در این زمینه سه عامل وجود دارد كه با توجه به آنها می توان امیدوار بود كه نه تنها روش نوینی برای مبارزه با مسائل ناشی از خوردگی میكروبی یافت شود، بلكه روش های موجود نیز با طبیعت سازگارتر شود:
 
۱ شناخت هر بیشتر و عمیق تر این روش ها و مشكلات ناشی از عملكرد میكروارگانیسم ها و نتایج آن بر روند خوردگی 
۲ تطبیق روش های طبیعی مقابله با جمعیت های میكروبی 
۳ اعمال این روش ها در صنایع با هدف اقتصادی بودن، كارا بودن و سازگار بودن با سایر روش ها و مواد شیمیایی موجود در سیستم ها 

مثالی از این روش های طبیعی عمل گلبول های سفید خون در سیستم ایمنی بدن است كه باعث تخریب و از بین رفتن میكروب های مهاجم می شوند. 
از دیگر حوزه هایی كه كاربرد بیوتكنولوژی در آن می تواند مفید باشد، حوزه مهندسی ژنتیك باكتری ها، برای دستیابی به هدف های معین است. برای مثال در سال ۱۹۹۸، پژوهشگران موسسه پژوهشی برق آمریكا و دانشگاه كالیفرنیا گزارش كردند كه با دستكاری ژنتیكی می توانند آنها را به نحوی كدبندی كنند كه علاوه بر ترشح بیوفیلم های محافظت كننده در برابر خوردگی، قادر به تشریح مواد ضدمیكروبی باشند كه به خصوص مانع اثرهای مضر باكتری های احیاكننده سولفات گردند. 
با توجه به خسارت های ناشی از خوردگی میكروبی به صنایع ایران، بیوتكنولوژی در بخش صنعت می تواند در كنار دیگر هدف های تعریف شده خود با به كار بستن دانش انباشته در این حوزه به حل مسائل و معضلات خوردگی میكروبی بپردازد. بدیهی است با ورود بیوتكنولوژی به این حوزه می توان امید داشت كه همانند دیگر كشورها، مسائل خوردگی میكروبی مورد مطالعه و بررسی فعالانه قرار گیرد و از نتایج آن در بخش های صنعت به طور گسترده بهره مند شوند.


خوردگی فلزات و حفاظت کاتدی
خوردگی فلزات
خوردگی ، ( Corrosion ) ، اثر تخریبی محیط برفلزات و الیاژها می‌‌باشد. خوردگی ، پدیده‌ای خودبه‌خودی است و همه مردم در زندگی روزمره خود ، از بدو پیدایش فلزات با آن روبرو هستند. در اثر پدیده خودبه‌خودی ، فلز از درجه اکسیداسیون صفر تبدیل به گونه‌ای با درجه ‌اکسیداسیون بالا می‌‌شود.

M ——> M+n + ne
در واقع واکنش اصلی در انهدام فلزات ، عبارت از اکسیداسیون فلز است.
خریب فلزات با عوامل غیر خوردگی
فلزات در اثر اصطکاک ، سایش و نیروهای وارده دچار تخریب می‌‌شوند که تحت عنوان خوردگی مورد نظر ما نیست.

فرایند خودبه‌خودی و فرایند غیرخودبه‌خودی
خوردگی یک فرایند خودبخودی است، یعنی به زبان ترمودینامیکی در جهتی پیش می‌‌رود که به حالت پایدار برسد. البته M+n می‌‌تواند به حالتهای مختلف گونه‌های فلزی با اجزای مختلف ظاهر شود. اگر آهن را در اتمسفر هوا قرار دهیم، زنگ می‌‌زند که یک نوع خوردگی و پدیده‌ای خودبه‌خودی است. انواع مواد هیدروکسیدی و اکسیدی نیز می‌‌توانند محصولات جامد خوردگی باشند که همگی گونه فلزی هستند. پس در اثر خوردگی فلزات در یک محیط که پدیده‌ای خودبه‌خودی است، اشکال مختلف آن ظاهر می‌‌شود.

بندرت می‌‌توان فلز را بصورت فلزی و عنصری در محیط پیدا کرد و اغلب بصورت ترکیب در کانیهاو بصورت کلریدها و سولفیدها و غیره یافت می‌‌شوند و ما آنها را بازیابی می‌‌کنیم. به عبارت دیگر ، با استفاده ‌از روشهای مختلف ، فلزات را از آن ترکیبات خارج می‌‌کنند. یکی از این روشها ، روش احیای فلزات است. بعنوان مثال ، برای بازیابی مس از ترکیبات آن ، فلز را بصورت سولفات مس از ترکیبات آن خارج می‌‌کنیم یا اینکه آلومینیوم موجود در طبیعت را با روشهای شیمیایی تبدیل به ‌اکسید آلومینیوم می‌‌کنند و سپس با روشهای الکترولیز می‌‌توانند آن را احیا کنند.
برای تمام این روشها ، نیاز به صرف انرژی است که یک روش و فرایند غیرخودبه‌خودی است و یک فرایند غیرخودبه‌خودی هزینه و مواد ویژه‌ای نیاز دارد. از طرف دیگر ، هر فرایند غیر خودبه‌خودی درصدد است که به حالت اولیه خود بازگردد، چرا که بازگشت به حالت اولیه یک مسیر خودبه‌خودی است. پس فلزات استخراج شده میل دارند به ذات اصلی خود باز گردند.
در جامعه منابع فلزات محدود است و مسیر برگشت طوری نیست که دوباره آنها را بازگرداند. وقتی فلزی را در اسید حل می‌‌کنیم و یا در و پنجره دچار خوردگی می‌‌شوند، دیگر قابل بازیابی نیستند. پس خوردگی یک پدیده مضر و ضربه زننده به ‌اقتصاد است.

جنبه‌های اقتصادی فرایند خوردگی
برآوردی که در مورد ضررهای خوردگی انجام گرفته، نشان می‌‌دهد سالانه هزینه تحمیل شده از سوی خوردگی ، بالغ بر ۵ میلیارد دلار است. بیشترین ضررهای خوردگی ، هزینه‌هایی است که برای جلوگیری از خوردگی تحمیل می‌‌شود.

پوششهای رنگها و جلاها
ساده‌ترین راه مبارزه با خوردگی ، اعمال یک لایه رنگ است. با استفاده ‌از رنگها بصورت آستر و رویه ، می‌‌توان ارتباط فلزات را با محیط تا اندازه‌ای قطع کرد و در نتیجه موجب محافظت تاسیسات فلزی شد. به روشهای ساده‌ای می‌‌توان رنگها را بروی فلزات ثابت کرد که می‌‌توان روش پاششی را نام برد. به کمک روشهای رنگ‌دهی ، می‌‌توان ضخامت معینی از رنگها را روی تاسیسات فلزی قرار داد.
آخرین پدیده در صنایع رنگسازی ساخت رنگهای الکتروستاتیک است که به میدان الکتریکی پاسخ می‌‌دهند و به ‌این ترتیب می‌توان از پراکندگی و تلف شدن رنگ جلوگیری کرد.

پوششهای فسفاتی و کروماتی
این پوششها که پوششهای تبدیلی نامیده می‌‌شوند، پوششهایی هستند که ‌از خود فلز ایجاد می‌‌شوند. فسفاتها و کروماتها نامحلول‌اند. با استفاده ‌از محلولهای معینی مثل اسید سولفوریک با مقدار معینی از نمکهای فسفات ، قسمت سطحی قطعات فلزی را تبدیل به فسفات یا کرومات آن فلز می‌‌کنند و در نتیجه ، به سطح قطعه فلز چسبیده و بعنوان پوششهای محافظ در محیط‌های خنثی می‌‌توانند کارایی داشته باشند.
این پوششها بیشتر به ‌این دلیل فراهم می‌‌شوند که ‌از روی آنها بتوان پوششهای رنگ را بر روی قطعات فلزی بکار برد. پس پوششهای فسفاتی ، کروماتی ، بعنوان آستر نیز در قطعات صنعتی می‌‌توانند عمل کنند؛ چرا که وجود این پوشش ، ارتباط رنگ با قطعه را محکم‌تر می‌‌سازد. رنگ کم و بیش دارای تحلخل است و اگر خوب فراهم نشود، نمی‌‌تواند از خوردگی جلوگیری کند.

پوششهای اکسید فلزات
اکسید برخی فلزات بر روی خود فلزات ، از خوردگی جلوگیری می‌‌کند. بعنوان مثال ، می‌‌توان تحت عوامل کنترل شده ، لایه‌ای از اکسید آلومینیوم بر روی آلومینیوم نشاند. اکسید آلومینیوم رنگ خوبی دارد و اکسید آن به سطح فلز می‌‌چسبد و باعث می‌‌شود که ‌اتمسفر به‌ آن اثر نکرده و مقاومت خوبی در مقابل خوردگی داشته باشد. همچنین اکسید آلومینیوم رنگ‌پذیر است و می‌‌توان با الکترولیز و غوطه‌وری ، آن را رنگ کرد. اکسید آلومینیوم دارای تخلخل و حفره‌های شش وجهی است که با الکترولیز ، رنگ در این حفره‌ها قرار می‌‌گیرد.
همچنین با پدیده ‌الکترولیز ،آهن را به اکسید آهن سیاه رنگ (البته بصورت کنترل شده) تبدیل می‌‌کنند که مقاوم در برابر خوردگی است که به آن “سیاه‌کاری آهن یا فولاد” می‌‌گویند که در قطعات یدکی ماشین دیده می‌‌شود.

پوششهای گالوانیزه
گالوانیزه کردن (Galvanizing) ، پوشش دادن آهن و فولاد با روی است. گالوانیزه ، بطرق مختلف انجام می‌‌گیرد که یکی از این طرق ، آبکاری با برق است. در آبکاری با برق ، قطعه‌ای که می‌‌خواهیم گالوانیزه کنیم،کاتد الکترولیز را تشکیل می‌‌دهد و فلز روی در آند قرار می‌‌گیرد. یکی دیگر از روشهای گالوانیزه ، استفاده ‌از فلز مذاب یا روی مذاب است. روی دارای نقطه ذوب پایینی است.
در گالوانیزه با روی مذاب آن را بصورت مذاب در حمام مورد استفاده قرار می‌‌دهند و با استفاده ‌از غوطه‌ور سازی فلز در روی مذاب ، لایه‌ای از روی در سطح فلز تشکیل می‌‌شود که به ‌این پدیده ، غوطه‌وری داغ (Hot dip galvanizing) می‌گویند. لوله‌های گالوانیزه در ساخت قطعات مختلف ، در لوله کشی منازل و آبرسانی و … مورد استفاده قرار می‌‌گیرند.

پوششهای قلع
قلع از فلزاتی است که ذاتا براحتی اکسید می‌‌شود و از طریق ایجاد اکسید در مقابل اتمسفر مقاوم می‌‌شود و در محیطهای بسیار خورنده مثل اسیدها و نمکها و … بخوبی پایداری می‌‌کند. به همین دلیل در موارد حساس که خوردگی قابل کنترل نیست، از قطعات قلع یا پوششهای قلع استفاده می‌‌شود. مصرف زیاد این نوع پوششها ، در صنعت کنسروسازی می‌‌باشد که بر روی ظروف آهنی این پوششها را قرار می‌‌دهند.

پوششهای کادمیم
این پوششها بر روی فولاد از طریق آبگیری انجام می‌‌گیرد. معمولا پیچ و مهره‌های فولادی با این فلز ، روکش داده می‌‌شوند.
فولاد زنگ‌نزن
این نوع فولاد ، جزو فلزات بسیار مقاوم در برابر خوردگی است و در صنایع شیر آلات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع فولاد ، آلیاژ فولاد با کروم می‌‌باشد و گاهی نیکل نیز به ‌این آلیاژ اضافه می‌‌شود.

حفاظت کاتدی
عملیات گالوانیزاسیون ، از روشهای حفاظت کاتدی
دید کلی
بطور کلی ، فلزات سه دسته‌اند. یک دسته ، آنهایی که مثلا طلاو پلاتین ، در مجاورت هوا اکسید نمی‌شوند و نیازی به محافظت ندارند.
  • بازدید : 57 views
  • بدون نظر

این فایل در ۱۰صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

در عصري كه انر‍‍ژي رو به زوال است و جمعيت انسانها رو به افزايش، نياز بشر به انرژي بيشتر شده و از طرق مختلف و متفاوت به دنبال به دست آوردن اين منبع حيات است. به روشني مي توان بيان كرد ، دولت مردان و سياستمداران و اقتصاد دانان به دنبال منابع انرژي هستند. نفت ، آب شيرين ، معادن ذغال سنگ و غيره و بالاخره مواد غذايي كه از تمام موارد فوق مهمتر و حياتي تر است  در ادامه برای آشنایی بیشتر شما توضیحات مفصلی می دهیم

  • بازدید : 55 views
  • بدون نظر

قیمت : ۴۵۰۰۰ ريال    تعداد صفحات : ۱۱    کد محصول : ۱۷۹۶۹    حجم فایل : ۸۵ کیلوبایت   

در این مقاله کاربرد بیوتکنولوژی در باغبانی به صورت کامل توضیح داده شده است که می توان از کاربردهای آن برای اصلاح و بهبود محصولات باغبانى همچون :۱- کشت بافت. ۲- مهندسى ژنتیک. ۳- شناساگرهاى مولکولى. ۴- مارکرهاى مولکولى. ۵- تولید و توسعه میکروب هاى مفید اشاره کرد .


عتیقه زیرخاکی گنج