• بازدید : 141 views
  • بدون نظر

دانلود پروژه پایان نامه ورد جوش کاری زیر آب رو براتون گذاشتم.

دانلود این فایل می تواند کمک ویژه ای به شما در تکمیل یک پایان نامه ی کامل و قابل قبول و ارایه و دفاع از آن در سمینار مربوطه باشد.

برخی از عناوین موجود در این فایل :
۱-برشكاري اكسيژن-هيدروژن
۲- برشكاري
۳- الكترودهاي مخصوص برش و شيار زدن
و بسیاری موارد دیگر…
امیدوارم این فایل مورد استفاده شما دوستان عزیز قرار بگیره.

مقدمه:

      اززمانيكه عملكرد قوس الكتريكي( شعله الكتريكي) شناخته شده است، بيش از صد سال مي گذرد.اولين جوش كاري زير آب توسط كارخانه كشتي سازي نيروي دريايي انگلستان براي مهر و موم كردن و محكم كردن قسمت هايي از كشتي كه در زير آب چكه مي كرد، انجام شد. جوش كاري زير آب وسيله مهمي براي كارهاي ساختماني زير دريا محسوب مي شود. در سال ۱۹۶۴ الكترودهاي ضد آب ويژه اي توسط ون درويلينگين(van der Willingen) درهلند توسعه وگسترش يافت. در سالهاي اخير، تعدادي از ساختارها ويا ساختمان هايي كه شامل لوازم حفاري نفتي، خط لوله و سكوها هستند، دوراز خشكي و دردريا به طور قابل ملاحظه اي نصب شده اند.بعضي از اين ساختارها، خرابي و شكست اجزاي تشكيل دهنده اشان رادر طول مدت استفاده هاي معمولي ويا به دليل اتفاقات غير منتظره وغير قابل پيش بيني مثل طوفان و ياتصادف، تجربه خواهند كرد.

تقسيم بندي: جوشكاري زير آب را مي توان اين چنين تقسيم بندي كرد:۱-جوشكاري مرطوب(در تماس با آب) ۲-جوشكاري خشك (بدون تماس با آب)

درجوشكاري مرطوب، جوشكاري در زير آب انجام مي شود، كه مستقيما درتماس با محيط مرطوب خواهد بود. درجوشكاري خشك، يك حفره يا محفظه خشك در نزديكي منطقه اي كه قرار است جوشكاري شود، قرار داده مي شود وجوشكار كار خود را با قرار گرفتن در اين حفره انجام مي دهد.

  • بازدید : 223 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۰صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

هليم (Helium) با علامت مختصر He يک عنصر شيميايي بدون بو، بدون رنگ و بدون مزه‌است که به صورت گاز است. در جدول عناصر بعد از هيدروژن قرار مي‌گيرد و دومين ماده‌اي است که به وفور در کيهان يافت مي‌شود. هليوم در سال ۱۸۶۸ توسط يک اخترشناس فرانسوي کشف شد. هليوم در مواردي از جمله سرمازايي و پر کردن بالن‌ها استفاده مي‌شود.
واژهٔ هليوم از واژهٔ يوناني “هليوس” (Helios) گرفته شده که بمعناي خورشيد است
هليم چيست؟
بسياري از گازها را مي توان در آزمايشگاه تهيه كرد. اما بعضي از آنها را فقط در طبيعت مي توان يافت.
هليم يكي از اين گازها است كه بي بو و بي مزه است. اين گاز داراي خصوصيات ويژه اي است كه انرا براي ما مفيد مي سازد پس از هيدروژن اين گاز سبك ترين گازهاست. سبكي گاز هليم باعث كاربرد آن در بالون ها، نيروي دريايي، هوايي و زميني در ارتش مي شود. براي آنكه غواصاني كه از اعماق دريا رو به سطح آب شنا مي كنند. به دليل تغيير ميزان فشار آب دچار سكته نشوند در كپسول هواي آنها تركيبي از هليم و اكسيژن وارد مي كنند. براي جوشكاري آلومينيوم نيز از گاز هليم بهره برده مي شود. تركيبي از هليم و نئون براي توليد اشعه ليزر بكار گرفته شود. در حرارت ۴/۲۸۶ درجه سانتي گراد هليم به مايع تبديل مي شود. به همين دليل براي انجام كارهايي كه در حرارت بسيار كم امكان پذير است مورد استفاده قرار مي گيرد. هليم در ۱۸۶۸ توسط دانشمندان انگليسي«سرجوزف ندمن» «لايك ير» «پيرجانسن» كشف شد. هنگامي كه آنان مشغول مطالعه طيف خورشيدي براي عناصر موجود در آن بودند متوجه خطوطي كه پيش از آن هرگز ديده شده بود گرديدند اين خطوط امكان وجود عناصر جديدي را در خورشيد مطرح كرد و بر اساس كلمه يوناني «هليوس» يعني خورشيد نام آن را هليم گذاشتند از آن پس دانشمندان مطالعات فراواني بر روي هليم انجام دادند و دريافتند كه در اتمسفر زمين نيز هليم به ميزان كمي وجود دارد در هواي اتمسفري هليم به مقدار ۱۸۶۰۰۰/۱ از عناصر را تشكيل مي دهد يعني ۰۰۰۵۲۳۹/ درصد مي باشد.
در بعضي از نقاط امريكا مانند تگزاس نيومكزيكر، كانزاس، ميزان هليم به ۸% در اتمسفر مي رسد همچنين در بعضي نقاط ديگر مثل كانادا، افريقا و صحرا ميزان اين گاز زياد است.
امريكا بزرگترين فروشنده هليم به كشورهاي ديگر است زيرا داراي بزرگترين منبع هليم جهان است در گذشته اين گاز بسيار گران بود اما امروزه قيمت آن كاهش يافته است.


اطلاعات اوليه 
هليم ، عنصر شيميايي است که در جدول تناوبي با نشان He و عدد اتمي ۲ وجود دارد. هليم که گاز بي‌اثر بي‌رنگ و بي‌بويي است، داراي پايين‌ترين نقطه جوش در ميان عناصر است و تنها تحت فشار بسيار زياد به حالت جامد در مي‌آيد. اين عنصر بصورت گاز تک‌اتمي يافت مي‌شود، از نظر شيميايي خنثي مي‌باشد و بعد از هيدروژن فراوانترين عنصر در جهان به حساب مي‌آيد.

هليم در جو زمين به ميزان بسيار کم براثر فرسايش مواد معدني خاصي يافت شده ، در بعضي از آبهاي معدني هم وجود دارد. هليم در گازهاي طبيعي خاصي بصورت مقادير قابل تهيه تجاري وجود دارد و از آن بعنوان گاز بالابرنده در بالونها ، مايع سردکننده سرمازا در آهنرباهاي ابر رسانا و گاز وزن افزا در غواصي در آبهاي عميق استفاده مي‌گردد. 
تاريخچــــــــه 
هليم ( از واژه يوناني helios به معني خورشيد ) درسـال ۱۸۶۸ توسط “Pierre Janssen” فرانســوي و “Norman Lockyer” انگليسي که مستقل از هم فعاليت مي‌کردند، کشف شد. هر دوي آنها هنگام يک خورشيد گرفتگي در همان سال ، مشغول مطالعه بر روي نور خورشيد بودند و بطور طيف‌نمايي متوجه خط انتشار عنصر ناشناخته اي شدند. “Eduard Frankland” ضمن تاييد يافته‌هاي Janssen ، نام اين عنصر را با توجه به نام خداي خورشيد در يونان ،Helios پيشنهاد کرد و چون انتظار مي‌رفت اين عنصر جديد ، فلز باشد، پسوند ium – را به آن افزود.

“William Ramsay” سال ۱۸۹۵ اين عنصر را از clevite جدا نمود و در نهايت متوجه غير فلز بودن آن گشت، اما نام اين عنصر تغييري نکرد. “Nils Langlet” و “Per Theodor Cleve” شيميدانان سوئدي که بطور مستقل از Ramsay کار مي‌کردند، تقريبا” در همان زمان موفق به جداسازي هليم از Clevite شدند.

سال ۱۹۰۷ “Thomas Royds” و “Thomas Royds” موفق به اثبات اين واقعيت شدند که ذرات آلفا ، هسته‌هاي اتم هليم مي‌باشند. “Heike Kamerlingh Onnes” فيزيکدان آلماني درسال ۱۹۰۸ اولين مايع هليم را بوسيله سرد کردن اين گاز تا ۹K بدست آورد و به سبب اين کار بزرگ ، جايزه نوبل را به او اهداء کردند.

سال ۱۹۲۶، يکي از شاگردان او به نام “Willem Hendrik Keesom ” براي اولين بار هليم را بصورت جامد تبديل نمود. 
پيدايــــــــش 
هليم بعد از هيدروژن فراوانترين عنصر در جهان است و تقريبا” ۲۰% ماده ستارگان را تشکيل مي‌دهد. اين گاز همچنين داراي نقش مهمي در واکنشهاي پروتون – پروتون و چرخه کربن در ستارگان است که تشکيل دهنده بيشترين انرژي آنها مي‌باشد. فراواني هليم بيشتر از آن است که با توليد توسط ستارگان توجيه شود، اما با مدل انفجار بزرگ (Big Bang ) سازگار است و اکثر هليم موجود در جهان در سه دقيقه اول شکل‌گيري جهان بوجود آمده‌اند.

اين عنصر در جو زمين و به مقدار ۱ در ۰۰۰ ۰۰ ۲ وجود داشته ، بعنوان يک محصول فروپاشي در کاني‌هاي راديواکتيو گوناگوني يافت مي‌شود؛ بخصوص اين عنصر در کاني‌هاي اورانيوم و توريم مانند clevites ، pitchblende، carnotite ، monazite و beryl ، بعضي از آبهاي معدني ( در بعضي از چشمه هاي ايسلند به ميزان ۱ در ۱۰۰۰ هليم وجود دارد )، در گازهاي آتشفشاني و در گازهاي طبيعي خاصي در آمريکا (که بيشتر هليم تجاري جهان از اين منطقه بدست مي‌آيد) ديده مي‌شود.

هليم را مي توان از طريق بمباران ليتيم با بور بوسيله پروتونهاي سريع توليد نمود. 
خصوصيات قابل توجه 
هليم در دما و فشار طبيعي بصورت گازي تک‌اتمي وجود دارد و فقط در شرايط بسيار غير عادي متراکم مي‌شود. هليم داراي پايين‌ترين نقطه ذوب در ميان عناصر است و تنها مايعي است که با کاهش دما به جامد تبديل نمي‌شود و در فشار استاندارد تا دماي صفر مطلق به حالت مايع باقي مي‌ماند؛ (تنها با افزايش فشار مي‌توان آنرا به جامد تبديل نمود.)

در واقع دماي بحراني که بالاتر از آن بين حالات مايع و گاز هيچ تفاوتي وجود ندارد، تنها ۱۹,۵K است. He-4 و He-3 جامد از اين نظر که يک محقق مي‌تواند با استفاده از فشار حجم آنها را بيش از ۳۰% تغيير دهد، منحصر به فرد هستند. ظرفيت گرمايي ويژه گاز هليم بسيار زياد است و بخار آن بسيار متراکم مي‌باشد، بطوري‌که در صورت گرم شدن در دماي اطاق سريعا” منبسط مي‌گردد.

هليم جامد فقط در فشار بالا و در تقريبا” ۱۰۰ مگا پاسکال در ۱۵- درجه کلوين است که بين دماي پايين و بالا يک جابجايي انجام مي‌دهد که در آن ، اتمها داراي آرايشهاي به‌ترتيب مکعبي و شش‌ضلعي مي‌شوند. در يک لحظه از اين دما و فشار ، حالت سومي بوجود مي‌آيد که در آن ، اتمها آرايشي مکعبي به خود مي‌گيرند، در حاليکه جرم آن در مرکز قرار دارد.

تمامي اين حالات از نظر انرژي و چگالي مشابه هستند و دلايل اين تغييرات به جزئيات چگونگي شکل‌گيري اتم‌ها بر مي‌گردد. 
کاربردهـــــــا 
هليم بيشتر بعنوان گازي بالابرنده در بالونها استفاده مي‌شود که از آنها به‌ترتيب براي تبليغات ، تحقيقات جوي ، شناسايي‌هاي نظامي و بعنوان يک چيز بديع استفاده مي‌شود. بعلاوه هليم داراي قدرت بالابرندگي ۹۲,۶۴% هيدروژن است، اما بر خلاف آن قابل اشتعال نبوده ، بنابراين ايمن‌تر از هيدروژن به‌حساب مي‌آيد. 
ساير کاربردهاي آن 
هليم – اکسيژن براي تنفس در محيطهاي پرفشار مثل لباس غواصي يا زيردريائيها بکار مي‌رود، چون هليم ساکن است و کمتر از نيتروژن ، در خون قابل حل مي‌باشد و ۲,۵ مرتبه سريعتر از نيتروژن منتشر مي‌شود. اين مسئله موجب کاهش مدت زمان لازم براي از بين بردن گاز در هنگام فشارزدايي مي‌شود و خطر خواب نيتروژني را از بين مي‌برد و احتمال تمرکز آن مثل حبابهاي متصل وجود ندارد.
داراي پايين‌ترين نقطه ذوب و جوش در ميان عناصر است که اين خصوصيت ، مايع هليم را به خنک کننـده اي ايده‌آل براي مقاصدي که دماي بسيار پايين نياز دارند، تبديل مي‌کند، از جمله آهنرباهاي ابررسانا و تحقيقات سرما شناسي که در آنها دماي نزديک به صفر مطلق نياز است.
هليم بعنوان يک خنثي و حامل بعنوان مثال در گاز رنگ‌کاري)) مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
همجوشي هيدروژن به هليم انرژي لازم براي بمبهاي اتمي را تامين مي‌کند.
از هيدروژن همچنين براي موشکهاي با سوخت مايع فشرده ، بعنوان حفاظ گاز در جوشکاري برقي ، بعنوان گازي محافظ براي توليد بلورهاي سيليکون و ژرمانيم ، بعنوان عامل خنک کننده براي رآکتورهاي اتمي و براي تونلهاي بادي فراصوتي استفاده مي‌شود.
همزمان با پيشرفت تکنولوژي MRI) magnetic resonance imaging) در مصارف پزشکي ، استفاده از هليم مايع در MRI رو به افزايش است. 
ترکيبات 
هليم اولين عنصر در گروه گازهاي بي‌اثر است و براي بسياري از اهداف عملي واکنش‌ناپذير مي‌باشد. اما در اثر تخليه الکتريکي يا بمباران الکتروني ، ترکيباتي را با تنگستن ، يد ، فلوئور ، گوگرد و فسفر بوجود مي‌آورد. 
ايزوتوپهــــــــــا 
معمولترين ايزوتوپ هليم ، He-4 مي‌باشد که هسته آن ، داراي دو پروتون و دو نوترون است. چون تعداد نوکلئونها عجيب است، اين يک آرايش اتمي غيرعادي پايدار به‌حساب مي‌آيد، يعني نوکلئونها در لايه‌هاي کامل آرايش يافته‌اند. بسياري از هسته‌هاي سنگين‌تر بر اثر انتشار هسته‌هاي He-4 متلاشي مي‌شوند، فرآيندي که فروپاشي آلفا ناميده شده ، به همين علت هسته‌هاي هليم را ذرات آلفا مي‌نامند و بيشتر هليم زمين با اين فرآيند توليد مي‌شود.

دومين ايزوتوپ هليم ، He-3 است که هسته آن تنها داراي يک نوترون مي‌باشد. علاوه بر اينها هليم چندين ايزوتوپ سنگين تر راديواکتيو دارد. He-3 عملا” در سطح زمين ناشناخته است، چون منابع دروني هليم ، زمانيکه ذرات آلفا و هليم اتمسفري در دوران زمين شناسي نسبتا” کوتاهي وارد فضا مي‌شوند، فقط ايزوتوپ He-4 توليد مي‌کنند.

He-3و He-4 هر دو در انفجار بزرگ (Big Bang) توليد شده‌اند و بعد از هيدروژن ، فراوانترين عنصر موجود در طبيعت هليم است. هليم اضافي بوسيله همجوشي هيدروژن درون هسته‌هاي اختري و از طريق فرآيندي که زنجيره پروتون – پروتون ناميده مي‌شود، توليد مي‌گردد. 
گونه‌هــــــــا 
هليم مايع ( He-4) به دو صورت يافت مي‌شود : He-4II و He-4I که در نقطه تحول فعالي در دماي ۱۷۶۸,۲K و در فشار بخار آن مشترک هستند. He-4I ( بالاي اين نقطه) مايعي نرمال است، اما He-4II ( پايين اين نقطه) شبيه هيچ يک از مواد شناخته شده نمي‌باشد. 
وقتي در دماي بالاتر از ۱۷۶۸,۲K و در فشار بخار خود ( به اصطلاح نقطه لامدا ) سرد شد، تبديل به يک ابر شار به نام هليم مايع II مي‌گردد ( برعکس هليم مايعI که نرمال است) که به علت تاثيرات کوانتومي ، ويژگيهاي غير عادي زيادي داشته ، يکي از اولين نمونه‌هاي مشاهده شده از اثرات کوانتومي است که درمقياس macroscopic عمل مي‌کند.

چون اين تاثير متکي به تراکم بوزونها( bosons ) است، اين تحولات در He-3 در دمايي پايين‌تر از He-4 رخ مي‌دهد، اما هسته‌هاي He-3 فرميونها ( fermions ) هستند که نمي‌توانند جداگانه متراکم شوند، ولي در جفتهاي بوزوني بايد اينگونه باشند. چون اين دگرگوني منظم است، بدون گرماي نهان در نقطه لامدا اين دو نوع مايع هرگز همزيستي نمي‌کنند.

هليم II داراي ويسکوزيته صفر است و خاصيت هدايت حرارتي آن از تمام مواد ديگر بيشتر است. بعلاوه هليم II پديده ترمومکانيکال را بروز مي‌دهد؛ اگر دو ظرف حاوي هليمII بوسيله يک لوله بسيار باريک به هم متصل باشند و يکي از آنها را گرم کنيم، جرياني از هليم II به طرف ظرف گرم شده بوجود مي‌آيد. بر عکس در پديده مکانيک حرارتي ، سرد کردن هليم II که در حال خارج شدن از لوله باريک است، باعث ايجاد جريان اجباري هليم II در لوله اي باريک مي‌شود
  • بازدید : 125 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۵صفحه ابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

           اكثر عناصر تحت شرايط كره ي زمين به ندرت به صورت اتم هاي منفرد و مجزا وجود دارند .اتم هاي شناخته شده ترين عناصر از طريق شيميايي  با اتم هاي ديگر پيوند يافته اند .براي نمونه ، اكسيژن ، ازت ، هيدروژن و هالوژن ها مولكولهاي دو اتمي ميباشند   گوگرد زرد و فسفر سفيد به صورت مولكولهايي كه فرمول آنها به ترتيب  s وp  است ، وجود دارند . مولكولهاي الماس يا گرافيت (هر دو شكل كربن) و فسفر قرمز از چندين ميليون اتم تشكيل يافته اند . همچنين عناصر فلزي مانند مس و پتاسيم ، عموماً بلوري شكل بوده و از اتم هاي پيوند يافته تشكيل شده اند .
          البته ، بعضي از عناصر (نمونه هاي قابل ذكر گاز هاي نادر مانند هليم و آرگون مي باشند) به صورت اتم هاي پيوند نيافته وجود دارند 
اين سئوالات در فراگيري  علم شيمي اساسي مي باشند ، زيرا تغييرات شيميايي ذاتاً تغيير پيوند هاي شيميايي است . از سه نوع نيروي كششي _ ثقل ، مغناطيسي و الكترو استاتيك تنها نيروي آخري به مقدار كافي قوي است تا انرژي هاي پيوندي مشاهده شده را توجيه كند . مهمترين كليد به منظور درك نيروي محركه براي پيوند شيميايي ، كشف گازهاي نادر و رفتار شيميايي ظاهراً بي اثر آنها مي باشد . رابطه ي بين پيوند اتم ها  و آرايش الكتروني گازهاي نادر در سال ۱۹۱۶ توسط والتر كاسل و گيلبرت ن .لوويس مستقل از يكديگر پيشنهاد گرديد ، و در ۱۹۱۹ توسط ايروينگ لانگمير توسعه يافت . عقيده بر اين بود كه اتم ها از طريق تغيير تعداد الكترو ن هايشان ، به طوري كه ساختمان الكتروني يك گاز نادر را به دست آورند ، بر يكديگر اثر مي كنند . به استثنا هليم كه داراي آرايش الكتروني s21بوده ، هر گاز نادر ديگر دارا ي هشت الكترون با توزيع P6 2S در بالاترين سطح اصلي انرژي خود مي باشد . لزوم داشتن هشت الكترون به اين فرضيه نام قاعده ي اوكتت (هشتايي ) را مي دهد . ليكن استثناهائي در قاعده ي اوكتت وجود دارد و حتي تركيباتي از گازهاي نادر سنتز شده اند .

((علامت هاي لوويس))

              در بحث زير علامت هاي لوويس براي نمايش اتم ها به كار برده شده اند . چنين علامتهايي شامل حرف مخففه عنصر و نقطه هايي براي نمايش الكترون ها در بالاترين سطح اصلي انرژي مي باشد . اين الكترو نها معمولا” الكترون هاي شركت كننده در پيوند هستند . براي اتم هاي عناصر اصلي تعداد الكترونها با شماره گروه تناوبي آنها برابر است . علامت هاي لوويس براي نخستين رده عنصر و بعضي از يون هاي آنها در زير نشان داده شده اند . توجه نمائيد كه-O²  و-F داراي ساختمان الكتروني يكسان مانندNe   مي باشند . چنين ذراتي را هم الكترون مي نامند . اين علامت گذاري براي عناصر اصلي بسيار مفيد مي باشد . هر گاه علامت هاي لوويس براي عناصر واسطه به كار برده شوند ، اشكالاتي بروز مي نمايند . پيوند حاصل از عناصر واسطه مي تواند شامل الكترون هايي ببش از يك سطح اصلي انرژي باشد .
((پيوند يوني))

           اينك نوع پيوندي كه هتگام تشكيل پتاسيم برميد از عناصرش نتيجه مي گردد را بررسي مي نمائيم . اگر اتم پتاسيم (با عدد اتمي ۱۹)يك الكترون از دست بدهد و از اين طريق تبديل به يك يون پتاسيم (با بار مثبت)شود ، آرايش الكتروني همانند آرگون (با عدد اتمي ۱۸) ، يك گاز نادر ، خواهد داشت . اگر يك اتم برم (با عدد اتمي ۳۵) ، يك الكترون دريافت كند و تبديل به يك يون برميد (با بار منفي ) شود ، آرايش الكتروني همانند كريپتون (با عدد اتمي ۳۶) ، يك گاز نادر ، خواهد داشت . پتاسيم برميد ، كه توسط چنين انتقال الكترون هايي تشكيل شده داراي پيوند يوني  مي باشد . 
            وقتي اتم ها به وسيله ي انتقال الكترون ها واكنش دهند ، تعداد الكترون هاي گرفته و داده شده بايستي برابر باشند . لذا تركيب به دست آمده خنثي است . تعداد الكترون هايي كه توسط يك اتم در هنگام تشكيل يك پيوند يوني داده يا گرفته        مي شود با ظرفيت آن برابر مي باشد . اتم هايي كه به سهولت الكترون از دست مي دهند را الكتروپوزيتيو و آنهايي راكه به سهولت الكترون مي گيرند را الكترونگاتيو مي گويند . از دست دادن الكترون را اكسايش و گرفتن الكترون را كاهش مي نامند . بنا بر تعريف ، تشكيل يك پيوند يوني از عناصر بايستي شامل واكنش اكسايش _ كاهش باشد . عنصر الكتروپوزيتيو تراكسيده و عنصر الكترو نگاتيو ترگاهيده          مي شود . 
ايجاد يك پيوند يوني اكثراً وقتي اتفاق مي افتد ، كه يك عنصر فلزي با انرژي  يونيزاسييون  كم با يك عنصر غير فلز با الكترون خواهي زياد واكنش دهد .

((پيوند كووالانت ؛ كووالانسي))

مي دانيم كه غالباً انتقال الكترون كه منجر به يك پيوند يوني مي شود وقتي صورت    مي پذيرد كه يك اتم الكترون بگيرد و اتم ديگري الكترون از دست بدهد ، و هر دو يون حاصل با گازهاي نادر هم الكترون گردند . 
           چه اتفاقي رخ مي دهد اگر دو اتم كه هر دوي آنها براي هم الكترون شدن با  گاز هاي نادر به الكترون نياز دارند با يكديگر واكنش دهند ؟ ساده ترين نمونه از چنين وضعيتي تركيب دو اتم هيدروژن جهت تشكيل مولكول هيدروژن مي باشد . چون هر اتم هيدروژن براي هم الكترون شدن با هليم به يك الكترون نياز دارد ، بنا بر اين انتقال الكترون ها نمي تواند احتياجات هر دو را بر آورده نمايد . در عوض اتم هاي هيدروژن متقابلاً الكترون هاي خود را به اشتراك مي گذارند . گفته مي شود كه اين جفت مشترك به هر دو تعلق دارد . مي توان تصور نمود كه هر اتم هيدروژن يك الكترون گرفته و ساختمان هليم را به دست آورده است :
H• + H•  →  H:H 
اين نوع به اشتراك گذاردن جفت الكترون به ايجاد يك پيوند كووالانت منتهي ميگردد كه وجود آن غالباً توسط يك خط H-H ، يا يك زوج نقطه نشان داده مي شود ، بعد از آن كه پيوند كووالانت تشكيل شد دو الكترون پيوند ساز توسط دو هسته ، به جاي يك هسته كشيده مي شوند و از اين رو حالت پيوند يافته پايدارتر از حالت پيوند نيافته          مي باشد .
            تعداد پيوند هاي كووالانت تشكيل شده به وسيله يك اتم را كووالانسي آن اتم مي گويند . كووالانسي يك اتم برابر است با تعداد الكترون هايي كه اين اتم براي هم الكترون شدن با يك گاز نادر لازم دارد . بعضي از عناصر رايج تر ، هر گاه از قاعده ي اوكتت پيروي نمايند ، داراي كووالانس هاي زير بوده و بدون بار        مي باشند :
۱ . هيدروژن و هالوژن ها 
۲ . اكسيژن و گوگرد 
۳ . ازت و فسفر                                                                    
۴ . كربن و سيليسيم 

((پيوند هاي چند گانه ))

            اكثراً دو اتم براي پيروي از قاعده ي اوكتت و مقررات كووالانسي خود بايستي در بيش از يك جفت الكترون مشترك شوند . اين امر منجر  به وجود آمدن پيوندهاي چندگانه مي گردد . اشتراك دو جفت الكترون به يك پيوند دو گانه و اشتراك سه جفت الكترون به پيوند سه گانه منجر مي شود . نمو نه هايي ازمولكول ها با پيوند هاي چند گانه عبارتند از : فسژن كه حاوي يك پيوند دو گانه است . ازت و هيدروژن سيانيد كه هر كدام حاوي يك پيوند سه گانه و كربن دي اكسيد كه در آن كربن داراي دو پيوند دو گانه مي باشد .
          عموماً در يك گروه مشخص جدول تناوبي توانايي تشكيل پيوند هاي چند گانه ، در حالي كه اوكتت الكتروني حفظ مي شود ، با افزايش اندازه ي اتم ، كاهش مي يابد . به استثناي چند مورد مانند گوگرد ، تنها اتم هاي تناوب دوم ميتوانند داراي يك پيوند چند گانه و اوكتت الكتروني باشند . 
       تعداد تركيباتي كه در آنها گوگرد پيوند هاي چند گانه تشكيل مي دهد كم است ، و اين پيوند ها بسيار ضعيف تر از پيوند هاي مشابه شان در اكسيژن مي باشد . 

((استثناهاي قاعده ي اوكتت))

            با وجود اين كه قاعده اوكتت يك نتيجه كلي مفيد مي باشد اصرار زياد در كاربرد آن عاقلانه نيست . بعضي مولكول ها و يون ها داراي اتم هايي با كمتر از يك اوكتت مي باشند ، در صورتي كه مولكول هاي ديگري اتم هايي با بيش از يك اوكتت را دارا هستند .
        الف) اتم هايي با كمتر از يك اوكتت الكتروني . هر گاه اتمي داراي كمتر از چهار الكترون بوده و اين الكترون ها را جهت تشكيل پيوند كووالانت به اشتراك بگذارد . مي تواند داراي كمتر از يك اوكتت الكترون باشد . اتم بور اولين عضو گروه R   و اتم بريليم اولين عضو گروهR 2 نمو نه هاي بارزي از اين حالت           مي باشند . بور و فلور تركيب كووالانت بورتري فلوريد كه در آن بور توسط تنها شش الكترون احاطه شده است ، را تشكيل مي دهد . 
وقتي بريليم با كلر واكنش دهد ايجاد يك تركيب كووالانت مي نمايد كه در آن B E تنها چهار الكترون را داراست . 
        ب)راديكال هاي آزاد . نيتريك اكسيد ، NO، نمونه ي ديگري از يك مولكول با اتمي حاوي كمتر از يك اوكتت مي باشد يك ساختمان الكتروني ممكن مولكول نشان مي دهد كه اتم اكسيژن توسط هشت و اتم ازت توسط هفت الكترون احاطه شده است . مولكولهايي كه در آنها يك يا بيش از يك الكترون جفت نشده باشد به عنوان راديكال آزاد شناخته شده اند . راديكال هاي آزاد توسط دو خاصيت مشخص ميگردند: آنها پارا مغناطيسي و اكثرا” رنگي مي باشند . از اين رو دي اكسيد ازت يك گاز قهوه اي رنگ و دي اكسيد كلر يك گاز زرد رنگ است ، NO  در حالت گازي بي رنگ ولي در حالت مايع آبي رنگ مي باشد .
           اگر چه يك فرمول الكتروني مشتمل بر قاعده ي اوكتت را مي توان براي عنصر اكسيژن نوشت ، تجربه نشان مي دهد كه عنصر اكسيژن داراي يك گشتاور مغناطيسي دائمي مربوط به دو الكترون جفت نشده ، مي باشد . در نتيجه اكسيژن مولكولي بايستي يك راديكال آزاد با يك الكترون جفت نشده بر روي هر اتم باشد .
            دو مولكول راديكال آزاد مي توانند از طريق جفت شدن الكترون هاي جفت نشده يك پيوند كووالانت تشكيل دهند ، عملي كه به ديمريزه شدن معروف است. 
            اكثر راديكال هاي آزاد تمايلشان به ديمريزه شدن بيش از باقي ماندن به حالت تك الكتروني مي باشد اكسيد نيتروژن ، دي اكسيد نيتروژن ، اكسيژن و دي اكسيد كلر ، از اين قاعده مستثني هستند . حتي بعضي از اين ها همان طوري كه براي  دي اكسيد نيتروژن  نشان داده مي شود در درجه حرارت پائين ديمريزه مي گردند و هر گاه درجه حرارت افزايش يابد ديمريزه شدن برگشت پذير مي گردد .
      پ) اتم هايي با بيش ا ز يك اوكتت . اوكتت الكتروني بوسيله اتم هاي تناوب دوم جدول تناوبي تجاوز نمي نمايد . هيچ مولكول پايداري هنوز شناخته نشده است كه در آن اتم هاي Li ، Be ، B ، C ، N ، O و F توسط بيش از هشت الكترون احاطه شده باشد . اگر چه پاره اي از اتم هاي تناوب بالاترممكن است توسط بيش از هشت الكترون احاطه شوند . 
       ت) يون هاي عناصر واسطه و يون هاي بعضي از عناصر اصلي . 
         يون هاي بسياري از عناصر واسطه با گازهاي نادر هم الكترون نمي باشد . اسكانديم ، نخستين عنصر عناصر واسطه در تناوب ۴ ، سه الكترون از دست داده و يون Sc3+ توليد مي نمايد ، كه با آرگون هم الكترون مي باشد . باوجود اين عناصر ديگر ، يون هاي پايداري كه با آرگون يا با كريپتون هم الكترون نيستند را تشكيل   مي دهند .
          چندين اتم سنگين در گروه هاي R 3تا R 5جدول تناوبي يون هايي را ايجاد    مي نمايند كه داراي آرايش گاز نادر نمي باشند . مانند : قلع  ،  آنتيموان  ،  سرب  و بيسموت .

((خواص تركيبات يوني و كووالانت ))

       معيار رده بندي تركيبات به عنوان يوني و كووالانت چيست ؟اين رده بندي اكثراً بر اساس خواص فيزيكي انجام گرفته است . براي بحث خواص فيزيكي اجسام كووالانت ، لازم است آنها را به دو دسته تقسيم كنيم : 
          الف ) نوع كووالانت مولكولي نظير CO2 ، I2 ، P4 و Cl2 از مولكولهاي قابل تشخيص تشكيل مي شود . اتم هاي اين مولكول ها توسط پيوند هاي كووالانت قوي ، پهلوي يكديگر نگاه داشته شده اند ، اما نيروهاي بين خود مولكول ها بسيار ضعيف     مي باشند بر اثرنيرو هاي بين مولكولي ضعيف ، اين مولكول ها به راحتي از يكديگر جدا مي شوند . بنابر اين تركيبات كووالانت مولكولي اكثراً به صورت گازها ، مايعات يا جامداتي مي باشند كه در درجه حرارت هاي نسبتاً پايين ذوب مي شوند ،  مي جوشند ، يا بخار مي گردند . به ندرت مي توان مولكولي را با نقطه ذوبي بالاتر از ۳۰۰ درجه يا جوششي بالاتر از ۶۰۰  درجه سانتي گراد پيدا كنيم . 
        ب)ذراتي از نوع شبكه اي نظير دي اكسيد سيليسيم و الماس مي باشند . اين اجسام از انبوه اتم هايي كه به صورت كووالانت پيوند و به طريق سه بعدي توسعه يافته تشكيل شده اند . نيرو هاي كششي بين اتم ها بسيار قوي هستند . از اين رو تركيبات شبكه اي ، جامداتي تغيير ناپذير با نقطه ذوب و نقطه جوش بسيار بالا مي باشند . براي نمونه دي اكسيد سيليسيم (كوارتز) در حدود ۱۷۱۰ درجه سانتي گراد ذوب و در ۲۲۳۰ درجه سانتي گراد مي جوشد و الماس در۳۵۰۰ درجه ذوب و در ۴۲۰۰ درجه سانتي گراد مي جوشد .خاصيتي كه يك تركيب يوني را به وضوح مشخص مي نمايد قابليت هدايت جريان الكتريكي در حالت مايع مي باشد . تركيب را بايستي ذوب يا حل نموده به طوري كه يون ها براي حركت آزاد بوده و بار را حمل نمايند . تركيبات يوني معمولا” داراي نقاط ذوب و نقاط جوش بالاي ۵۰۰ درجه سانتي گراد مي باشند . اين خواص ناشي از مقدار انرژي زيادي است كه براي غلبه بر نيروي كششي قوي بين يوني بايستي فراهم نمود . ولي نقاط ذوب و جوش تركيبات يوني  به اندازه نقاط ذوب و جوش جامدات كووالانت شبكه اي بالا نيست . براي نمونه ، NaCl در ۴/۸۰۰ درجه ذوب شده و در ۱۴۱۳ درجه سانتي گراد به جوش مي آيد و NaOH در ۴/۳۱۸  درجه ذوب شده و در ۱۳۹۰ درجه سانتي گراد مي جوشد .

((پيوند هاي كووالانت قطبي، الكترو نگاتيوي))

          اشتراك برابر يك جفت الكترون ، در مولكول هاي دو اتمي مانند  H:H و بين اتم هاي يكسان با همسايگان يكسان ، همان طور كه به وسيله دو اتم C در اتان نمايش داده شده صورت مي پذيرد . ولي اگر دو اتم پيوند يافته يكسان نباشند ، مانند H :Cl يا يكسان باشند ولي اطرافيان يكساني نداشته باشند مانند دو اتم  C در H3C—CCl3 ، اين اشتراك نابرابر است . مي توان انتظار داشت كه يك اتم نسبت به ديگري الكترون ها را قوي تر جذب نمايد . بر روي اتمي كه قوي تر  الكترون ها را جذب مي كند مقداري بار منفي و بر روي اتم ديگر مقداري بار مثبت آشكار مي شود . اين بارها مقاديري كمتر از ۱+ و ۱- دارند و به صورت بار جزئي +δ و-δ مشخص شده اند . به چنين پيوند هايي كووالانت قطبي گفته مي شود ، كه از پيوند هاي Cl – Cl يا H – H ، كه غير قطبي ناميده شده اند تميز داده مي شوند . حد نهايي اشتراك نابرابر يك جفت الكترون ، پيوند يوني مي باشد كه در تركيباتي مانند CsF ، NaCl يا CaF2 وجود دارد . بنا بر تصوير ساده ي ما از تصوير يوني ، يك اتم جفت الكترون را غصب نموده ، و بار هاي جزئي به مقادير كامل بار الكتروني نزديك مي شوند . در حقيقت پيوندهاي قطبي حد واسطي بين پيوند يوني كووالانت مي باشند . بنا براين پيوند كووالانت غير قطبي و يوني حدود نهايي توزيع يك جفت الكترون بين دو هسته است . بين اين حدود نهايي بسياري پيوندهاي كووالانت قطبي وجود دارند . 
           تمايل نسبي يك اتم پيوند يافته در يك مو لكول براي جذب الكترون توسط اصطلاح الكترونگاتيوي بيان مي شود . اين كلمه به معناي محتوي واقعي بار منفي نيست بلكه تنها تمايل در به دست آوردن آن مي باشد . بنا براين ، F بسيار الكترونگاتيو است در صورتي كه F- نمي باشد . مقادير الكترونگاتيوي مستقيماً اندازه گيري نشده اند ، آنها از داده هاي ديگر و از انواع مختلف فرضيه هايي كه شيمي دانان  درباره ي آنها هم عقيده نيستند ، گرفته شده است . توجه نمائيد كه الكترونگاتيوي در يك تناوب از چپ به راست و با تعدادي استثنا در يك گروه از پايين به بالا افزايش مي يابد . همچنين توجه شود كه فلور و اكسيژن الكترونگاتيوترين  عناصر مي باشند .

((بار ظا هري و عدد اكسايش ))

            در اين بخش دو قرار داد برا ي تخصيص به اتم ها را بحث مي كنيم . با وجودي كه اين بار ها تصنعي است ، براي  درك فعاليت مو لكول هاي كووالانت مفيد مي باشد. اين قرار داد ها بر اساس چگونگي نگرش ها بر اشتراك جفت الكترون ها در پيوند كووالانت پايه گذاري شده است .
 بار ظاهري .براي بار ظاهري فرض مي كنيم تمامي الكترونها به طور مساوي به اشتراك گذارده شده اند و بدون توجه به قطبي بودن پيوند يكي از دو الكترون مشترك را به هر اتم تخصيص مي دهيم . به اين ترتيب بار ظاهري به صورت زير تعريف مي شود :

(تعداد الكترون هاي تخصيص داده شده ) – ( تعداد الكترون هاي هر اتم به تنهايي ) = بار ظاهري 
در اين و در تمامي تعاريف و بحث ها تنها با الكترون هايي كه در بالاترين سطح اصلي انرژي مي باشند ، يعني آنهايي كه در علامت لوويس نشان داده مي شوند ، سر و كار داريم .
           در :NH3 ، اتم ازت داراي يك اوكتت الكترون است كه شش تاي آن ها با  اتم هاي H مشترك مي باشند . اما سه تا از شش تاي آن ها را به اتم N تخصيص       مي دهيم كه اكنون ازت داراي پنج الكترون مي گردد ، زيرا الكترون هاي آزاد را نيز به حساب مي آوريم : 
  • بازدید : 121 views
  • بدون نظر
این فایل در قالب pdfتهیه شده وشامل موارد زیر است:

ترکیب شیمیایی عبارت است از یک ماده شیمیایی خالص که از دو یا چند عنصر شیمیایی مختلف تشکیل می‌شود. این عناصر به وسیلهٔ پیوند شیمیایی به یکدیگر متصل می‌شوند و می‌توانند به وسیله واکنش شیمیایی به مواد ساده تبدیل گردند. هر ترکیب شیمیایی مختلف، یک ساختمان شیمیایی تعریف شده منحصر به فرد دارد؛ به عبارت دیگر، هر ترکیب نسبت اتمی یکسانی دارد که اتم‌های آن با چینش مکانی مشخصی به وسیله پیوند شیمیایی آرایش می‌یابند. ترکیبات شیمیایی ممکن است به صورت ترکیب مولکولی باشند که در این صورت مولکول‌ها با پیوند کووالانسی در کنار هم قرار می‌گیرند؛ همچنین ممکن است به صورت نمک باشند و به وسیله پیوند یونی به هم پیوند یابند؛ اگر ترکیب مورد نظر تنها شامل فلزات باشد، پیوند بین ذره‌های آن پیوند فلزی و اگر کمپلکس شیمیایی باشد، پیوند بین ذرات آن پیوند داتیو خواهد بود.عناصر شیمیایی خالص، در گروه ترکیبات شیمیایی قرار نمی‌گیرند، حتی اگر از دو یا چند اتم از یک نوع عنصر (مانند H۲ و S۸) تشکیل شده باشند که پیوندهای دو اتمی یا چند اتمی نامیده می‌شوند.
شیمیدان‌ها ترکیب‌های شیمیایی را با به کار گیری فرمول‌ها توصیف می‌کنند. شکل‌های گوناگونی برای توصیف فرمول شیمیایی وجود دارد. برای ترکیب‌هایی که به صورت مولکولی هستند، فرمول برای یک واحد مولکولی نشان داده می‌شود. در مورد مواد پلیمری و دارای ساختارهای تکراری، مانند مواد معدنی معمولاً فرمول تجربی مورد استفاده قرار می‌گیرد (مانند NaCl که فرمول تجربی نمک طعام است).

چینش نام عناصر در یک ترکیب شیمیایی با ترتیب مشخصی صورت می‌گیرد. برای نمونه، بر پایه روشی که نام‌گذاری هیل نامیده می‌شود، اگر اتم‌های کربن و هیدروژن در یک ترکیب وجود داشته‌باشند، ابتدا کربن و پس از آن هیدروژن و سپس سایر عناصر به ترتیب الفبایی قرا داده می‌شوند.

یک روش دیگر آن است که عناصر به ترتیب الکترون‌خواهی خود در فرمول قرار داده می‌شوند. در این روش، ابتدا عناصر فلزی که کمترین الکترون‌خواهی را دارند در سمت چپ و عناصر غیر فلزی در سمت راست فرمول قرار می‌گیرند. یک روش کامل‌تر، آن است که نوشتن فرمول با تکیه بر ساختار ترکیب انجام شود. برای نمونه، در ترکیبات آلی اسیدی، بخش آلی در سمت چپ و بخش اسیدی شامل COOH در سمت راست نوشته می شود. (برای نمونه، استیک اسید به صورت CH۳COOH نوشته می شود.)
ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی مخلوطی از چند عنصر یا ترکیب، مشابه با ویژگی‌های مواد تشکیل دهنده آن است؛ در حالی که ويزگی‌های ترکیب‌ها با عناصر تشکیل دهنده آن‌ها متفاوت است. یک تفاوت معمول دیگر ترکیب با مخلوط آن است که می‌توان ماده‌های تشکیل دهنده یک مخلوط را با روش‌های مکانیکی (مانند تبخیر و میدان مغناطیسی) به سادگی از یکدیگر جدا کرد؛ ولی اجزای شکل دهنده یک ترکیب تنها با استفاده از یک واکنش شیمیایی قابل تجزیه هستند.
برخی از مخلوط‌ها مانند آلیاژهای فلزی، به گونه‌ای با یکدیگر مخلوط می‌شوند که ویژگی‌هایی مانند ترکیب‌ها پیدا می‌کنند.
سیاری از عناصر در حالت اتمی پایداری مناسبی ندارند و با یکدیگر ترکیب می‌شوند تا به حالت پایدارتر برسند. آنها هنگامی به حالت پایدار می‌رسند که به بیشترین تعداد الکترون لایه ظرفیت و بیشترین سطح انرژی خود رسیده باشند که معمولاً تعداد ۲ یا ۸ ظرفیت الکترون است. به همین دلیل گازهای نجیب غالباً واکنش نشان نمی‌دهند، زیرا همه ۸ الکترون ظرفیت آنها پر شده و نیاز به تغییر در ساختار الکترونی خود ندارند. (بجز هلیم که ۲ الکترون در لایه ظرفیت خود دارد).

همچنین ممکن است دو یا چند ترکیب که در مجاورت یکدیگر قرار دارند، واکنش شیمیایی انجام داده و به یک یا چند ترکیب دیگر تبدیل شوند. برای نمونه، هنگامی که یک باز و یک اسید با یکدیگر مخلوط شوند، واکنش شیمیایی انجام داده و به یک نمک و آب تبدیل می‌شوند. مانند ترکیب زیر:
  • بازدید : 43 views
  • بدون نظر
این فایل در ۳صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:


هیدروژن یا آبزا، یک عنصر شیمیایی در جدول تناوبی است كه با حرف H و عدد اتمی ۱ نشان داده شده است. هیدروژن عنصری بی رنگ، بی بو، غیر فلز، یک ظرفیتی و گازی دو اتمی، با خاصیت شعله وری فوق العاده بالا است. هیدروژن سبک‌ترین و فراوانترین عنصر در جهان بوده و در آب و نیز در تمامی ترکیبات آلی و موجودات زنده یافت می‌شود. هیدرژن قابلیت واکنش شیمیایی با بیشتر عناصر را دارد. ستارگان در توالی اصلی خود به وفور از هیدروژن در حالت پلاسمایی تشکیل شده اند. این عنصر در تولید آمونیاک، به‌عنوان یک گاز بالا برنده، یک سوخت جایگزین و اخیرا به‌عنوان منبع انرژی مورد استفاده پیلهای سوختی قرار می‌گیرد.
در آزمایشگاه، از واکنش اسیدها بر فلزهایی مثل روی، بدست می‌آید. اما برای تولید در حجم زیاد از الکترولیز آب که معمول‌ترین روش است، استفاده می‌شود. اکنون دانشمندان سعی دارند تا روش‌های جدیدی را بوجود آوردند که از جلبک‌های سبز برای تولید هیدروژن استفاده نمایند.
ویژگی‌های درخور نگرش چیست
هیدروژن سبک‌ترین عنصر شیمیایی بوده با معمول‌ترین ایزوتوپ آن که شامل تنها یک پروتون و الکترون است. در شرایط فشار و دمای استاندارد هیدروژن یک گاز،۲H، دو اتمی با نقطه جوش۲۷/۲۰°K و نقطه ذوب ۰۲/۱۴°K را می سازد. در صورتیکه این گاز تحت فشار فوق العاده بالایی، مانند شرایطی که در مرکز غولهای گازی وجود دارد، قرار گیرد مولکولها ماهیت خود را از دست داده و هیدروژن بصورت فلزی مایع در می‌آید. اما در فشارهای بسیار پایین مانند شرایطی که در فضا یافت می‌شود، به این علت که هیچ راهی برای ترکیب اتمهایش وجود ندارد، هیدروژن تمایل دارد تا بصورت اتم‌های مجزا در آمده؛ابرهای ۲H (هیدروژنی) تشکیل می‌شود که به شکل گیری ستارگان نیز مرتبط است.
این عنصر نقش بسیار حیاتی در تأمین انرژی جهان از طریق واکنش پروتون-پروتون و چرخه کربن-نیتروژن به عهده دارد(اینها فرآیندهای هم جوشی هسته‌ای هستند که با ترکیب دو اتم هیدروژن به یک اتم هلیم، مقدار بسیار عظیمی از انرژی آزاد می‌کنند.)
کاربردها
به مقدار بسیار زیادی هیدروژن در فرآیند هابر (Haber Process) صنعت نیاز است، مقدار قابل توجهی در  تولید آمونیاک، هیدروژنه کردن چربی‌ها و روغن‌ها، و تولید متانول. سایر مواردی که نیازمند هیدروژن است عبارت‌اند از:
آلکیل زدایی آبی (هیدرودیلکیلاسیون hydrodealkylation)، گوگردزدایی آبی (هیدرودیسولفوریزاسیون، hydrodesulfurization) و هیدروکرکینک (hydrocracking)
تولید اسید هیدروکلریک،جوشکاری،سوخت‌های موشک و احیاء سنگ معدن فلزی؛
هیدروژن مایع در تحقیقات سرما‌شناسی مانند مطالعات ابررسانایی بکار می‌رود؛
تریتیوم که در رآکتورهای اتمی تولید می‌شود در ساخت بمبهای هیدروژنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
هیدروژن چهارده و نیم بار از هوا سبکتر است و سابقا به‌عنوان عامل بالا برنده در بالون‌ها و کشتی‌های هوایی مورد استفاده قرار می‌گرفت تا وقتیکه فاجعه هیندنبرگ ثابت کرد که استفاده از این گاز برای این منظور بسیار خطرناک است.
دوتریوم به‌عنوان یک کند کننده جهت کاهش حرکت نوترونها در فعالیت‌های هسته‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد، و ترکیبات دوتریوم در شیمی و زیست‌شناسی در مطالعات تأثیرات ایزوتوپ، مورد استفاده واقع می‌شوند.
تریتیوم که یک ایزوتوپ طبقه بندی شده در علوم زیست‌شناسی است که به‌عنوان یک منبع تشعشع در رنگهای نورانی کاربرد دارد.
هیدروژن می تواند در موتورهای درون سوز سوخته شود و یا در پیلهای هیدروژنی انرژی بصورت برق تولید کند.تاکنون چند خودرو آزمایشی توسط شرکتهای مختلف اتومبیل سازی از جمله BMW(موتور گرمایی) و Mercedes Benz ،Toyota ،Opel و … (پیل هیدروژنی) تولید شدند. پیل‌های سوختی هیدروژنی، به‌عنوان راه کاری برای تولید توان بالقوه ارزان و بدون آلودگی، مورد توجه قرار گرفته است.
تاریخچه
هیدروژن (در زبان فرانسه به معنی سازنده آب و واژه یونانی hudôr یعنی “آب” و gennen یعنی “تولید کننده”) برای اولین بار در سال ۱۷۷۶ به‌وسیله هنری کاوندیش به‌عنوان یک ماده مستقل شناخته شده، آنتونی لاوازیه نام هیدروژن را برای این عنصر انتخاب کرد.
پیدایش
هیدروژن فراوان ترین عنصر در جهان است بطوریکه ۷۵٪ جرم مواد طبیعی از این عنصر ساخته شده و بیش از ۹۰٪ اتم‌های تشکیل دهنده آنها اتم‌های هیدروژن است.
این عنصر به مقدار زیاد و به فور در ستارگان و سیارات غولهای گازی یافت می‌شود. به نسبت فراوانی زیاد آن در جاهای دیگر، هیدروژن در اتمسفر زمین بسیار رقیق است(۱ ppm برحسب حجم). متعارف‌ترین منبع برای این عنصر در زمین آب است که از دو قسمت هیدروژن و یک قسمت اکسیژن (H2O) ساخته شده است.
منابع دیگر عبارتند از بیشترین اشکال مواد آلی که در اندام تمام موجودات زنده شناخته شده وجود دارند، زغال،سوخت فسیلی و گاز طبیعی. متان (CH4)، که یکی از محصولات فرعی فساد ترکیبات آلی است که اهمیت منابع آن رو به افزایش است.
هیدروژن از چندین راه مختلف بدست می‌آید:
 عبور بخار از روی کربن داغ، تجزیه هیدروکربن به‌وسیله حرارت، واکنش هیدروکسید سدیم یا پتاسیم بر آلومینیوم، الکترولیز آب یا از جابجایی آن در اسیدها توسط فلزات خاص.
هیدروژن تجاری در حجم های زیاد معمولاً به‌وسیله تجزیه گاز طبیعی تولید می‌شود.
ترکیبات
هیدروژن سبک ترین گاز ها با اکثر عناصر ترکیب شده و ترکیبات مختلف را بوجود می‌آورد. هیدروژن دارای عدد اکترونگاتیویته ۲.۲ است پس هیدروژن هنگامی ترکیبات را می‌سازد که عناصر غیر فلزی تر و عناصر فلزی تری وجود داشته باشند. در این حالت(غیر فلزی) تشکیل دهنده‌ها, هیدریدها نامیده می‌شوند، که هیدروژن یا بصورت یونهای -H یا بصورت حل شده در عنصر دیگر وجود خواهد داشت (مانند هیدرید پالادیوم). در حالت دوم (ترکیب با فلز) هیدروژن تمایل برای تشکیل پیوند کووالانسی دارد، چون یونهای + Hبصورت یک اتم عریان فاقد الکترون در می‌آیند بنابراین تمایل شدیدی به جذب الکترونها به سمت خود دارند. هر دوی اینها تولید اسید می‌کنند. لذا حتی در یک محلول اسیدی می‌توان یونهایی مثل+ O۳H را دید که گویی پروتونها محکم به چیزی چسبیده اند.
هیدروژن با اکسیژن ترکیب شده و تولید آب می‌کند، که در این واکنش مقدار زیادی انرژی را بصورتی آزاد می‌کند که، باعث انفجار در هوا می‌گردد. به تولید اکسید دوتریوم یا O۲D، که معمولاً آب سنگین گفته می‌شود می انجامد. همچنین هیدروژن با کربن یک سری ترکیبات گسترده‌ای را بوجود می‌آورد. بخاطر ارتباط این ترکیبات با چیزهای زنده، این ترکیبات را ترکیبات آلی می‌نامند، و به مطالعه خصوصیات این ترکیبات شیمی آلی گفته می‌شود.
حالتها
در شرایط عادی گاز هیدروژن ترکیبی از دو نوع متمایز مولکول است که با هم از نظر جهت چرخش الکترون‌ها و هسته تفاوت دارند. این دو شکل به نام ارتو- و پارا- هیدروژن معروفند. (این مورد با ایزوتوپ‌ها فرق می‌کند به پاراگراف بعد توجه کنید.) در شرایط استاندارد هیدروژن معمولی ترکیبی از ۲۵٪ شکل پاراو ۷۵٪ شکل ارتو است. شکل ارتو را نمی‌توان بصورت حالت خالص آن تهیه کرد. این دو مدل هیدروژن از نظر انرژی با هم متفاوتند که این مسئله موجب می‌گردد، تا خصوصیات فیزیکی آنها کمی متفاوت باشد. مثلاً نقطه ذوب و جوش پاراهیدروژن تقریباً ۰٫۱K° پایین تر از ارتوهیدروژن است.
ایزوتوپ ها هیدروژن
پروتیوم , معمولی ترین ایزوتوپ  هیدروژن فاقد نوترون است گرچه دو ایزوتوپ دیگر به نام دوتریوم دارای یک نوترون و تریتیوم رادیو اکتیویته دارای دو نوترون، وجود دارند. دو ایزوتوپ پایدار هیدروژن پروتیوم(۱H-) و دیتریوم(۲H-,D ) هستند. دیتریوم شامل۰.۰۱۸۴- ۰.۰۰۸۲ ٪ درصد کل هیدروژن است (IUPAC)؛ نسبتهای دیتریوم به پروتیوم با توجه به استاندارد مرجع آب VSMOW اعلام می‌گردد. تریتیوم(T یا ۳H-)، یک ایزوتوپ پرتوزا (رادیواکتیو) دارای یک پرتون و دو نوترون است. هیدروژن تنها عنصری است که ایزوتوپ‌های آن اسمهای مختلفی دارند. به نظر منطقي مي رسد.
هشدارها
هیدروژن گازی است با قدرت افروزش بسیار زیاد. این گاز همچنین به شدت با کلر و فلوئور واکنش نشان می‌هد. O۲ D، یا آب سنگین برای بسیاری از گونه‌ها سمی است. اما مقدار قابل توجهی از آن برای کشتن انسان لازم است.
سوخت هیدروژنی    چیست                                    
در ساليان اخير توجه به كار بر روي هيدروژن به عنوان جايگزين سوختهاي معمول افزايش يافته است.
موانع علمي اين امر كه به موانع اقتصادي آن دامن زده است موجب شده كه كمتر از آن به عنوان سوخت ياد شود ولي تحقيقات علمي همچنان ادامه دارد در مقايسه با سوختهاي رايج ,هيدروژن حجم بالاتري را به دليل گاز بودن اشغال مي كند يكي از راههاي از بين بردن اين مشكل بكار بردن اتانول به عنوان حامل هيدرژن است .هيدروژن همراه با اتمهاي كربن اتانول حمل ميشود و سپس از آن آزاد شده و در اختيار سلول سوختي قرار ميگيرد .(اين مواد در ماشين هاي اتانول سوز نيز ميسر است . )
هيدروژن ,منبع نويد بخشي براي تامين انرژي در سوختهاي آينده بشمار مي آيد ,زيرا ميتوان آن را در پيلهاي سوختي به كار گرفت .از لحاظ نظري ,پيلهاي سوختي بازده تبديل انرژي بالاتري نسبت به تجهيزات احتراقي كنوني دارند.حتي اگر هيدروژن را به عنوان سوختي احتراقي به كار گيريم, هيچ دي اكسيد كربن خروجي مشاهده نخواهيم كرد.به هر حال هيدروژن مي بايد از ديگر منابع انرژي توليد و جدا وبه گونه اي ايمن استفاده شود.                                                                 
آزمایشات انجام گرفته در ایستگاه فضایی بین المللی می تواند حركت به سوی اقتصاد مبتنی بر هیدروژن را تسریع كند. تصور كنید برای سوخت گیری خودروتان به سمت جایگاه سوخت رسانی حركت می كنید، دهانه لوله سوخت رسانی را وارد مخزن سوخت خودرو می كنید، اما سوختی كه مصرف می كنید، از نوع سوخت های متداول نیست بلكه هیدروژن است. هیدروژن گازی بی رنگ و بی بو است كه از سوختن آن فقط بخار آب حاصل می شود كه سریع و بدون هیچ خطری توسط محیط اطراف جذب می شود. یك كیلوگرم از هیدروژن تقریباً سه برابر همین میزان بنزین انرژی آزاد می كند. و این در حالی است كه هیدروژن فراوان ترین عنصر طبیعت محسوب می شود! پس جای تعجب نیست كه چرا دانشمندان در تلاش اند تا راهی بیابند كه بتوان از هیدروژن به عنوان سوخت در خودروها استفاده كنند. ال ساكو مدیر مركز تولید مواد پیشرفته تحت جاذبه ضعیف (CAMMP) در دانشگاه نورسسترون بوستون كه زیر نظر ناسا مشغول فعالیت است در این زمینه می گوید: «ده ها شركت از جمله بزرگ ترین شركت های سازنده خودرو، موتورهایی را طراحی كرده اند كه از هیدروژن به عنوان سوخت استفاده می كند. این موتورها بسیار شبیه به موتورهای احتراق داخلی هستند كه ما امروزه به طور گسترده ای از آنها استفاده می كنیم. سلول های سوختی ( یكی دیگر از منابع ممكن برای تولید نیرو در خودروها ) نیز از هیدروژن استفاده می كنند. برای آنكه استفاده از این فناوری ها در زندگی روزمره ممكن شود، لازم است دانشمندان راهی برای ذخیره سازی و انتقال ایمن هیدروژن بیابند كه از لحاظ هزینه به صرفه بوده و با هزینه های استفاده از بنزین قابل مقایسه باشد.» اما انجام این كار چندان هم آسان نیست. گاز هیدروژن سبك و فرار است. مولكول های كوچك H2 از طریق روزنه ها و شكاف ها و همچنین از طریق بست ها و شیرها بسیار سریع نشت می كنند و هنگامی كه از این طریق خارج شدند خیلی زود تبخیر می شوند. هیدروژن چهار برابر سریع تر از متان و ده برابر سریع تر از بخارهای بنزین نفوذ می كند. این مسئله در مورد حفظ ایمنی دستگاه از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است چرا كه قطرات هیدروژن بسیار سریع تبخیر شده و در محیط پراكنده می شوند و می توانند ایمنی سیستم را به خطر اندازند. این مسئله می تواند برای هر كسی كه می خواهد گاز هیدروژن را ذخیره كند، دردسرساز شود. هر چند كه هیدروژن مایع بسیار متراكم است و ذخیره سازی آن آسان به نظر می رسد، اما در عین حال ذخیره كردن آن می تواند مشكلاتی را نیز به همراه داشته باشد.
سامانه ‌هايي كه براي ذخيره هيدروژن توسعه يافته‌اند، عبارتند از:                                       
هيدروژن فشرده، هيدروژن مايع و پيوند شيميايي ميان هيدروژن و يك ماده ذخيره (براي مثال، هيدريد فلزات).                                           
با اين كه تاكنون هيچ سامانه حمل و نقل و توزيع مناسبي براي هيدروژن وجود نداشته، اما توانايي توليد اين سوخت از مجموعه متنوعي از منابع و خصوصيت پاك سوز بودن آن، هيدروژن را به سوخت جانشين مناسبي تبديل كرده است.                                                
هيدروژن يکي از ساده‌ترين و سبك‌ترين سوخت هاي گازي است که در فشار اتمسفري و دماي جوي حالت گاز دارد. سوخت هيدروژن همان گاز خالص هيدروژن نيست، بلكه مقدار كمي اكسيژن و ديگر مواد را نيز با خود دارد. منابع توليد سوخت هيدروژن شامل گاز طبيعي ، زغال سنگ ، بنزين و الكل متيليك هستند. فرآيند فتوسنتز در باكتري ها يا جلبك ها و يا شكافتن آب به دو عنصر هيدروژن و اكسيژن به كمك جريان الكتريسيته يا نور مستقيم خورشيد از آب، روش هاي ديگري براي توليد هيدروژن هستند.                                              
در صنعت و آزمايشگاه هاي شيمي، توليد هيدروژن به طور معمول با استفاده از دو روش شدني است: ۱- الكتروليز
 2- توليد گاز مصنوعي از بازسازي بخار يا اكسيداسيون ناقص.
 در روش الكتروليز با استفاده از انرژي الكتريكي، مولكول‌هاي آب به هيدروژن و اكسيژن تجزيه مي‌شوند. انرژي الكتريكي را مي‌توان از هر منبع توليد الكتريسيته كه شامل سوخت هاي تجديد پذير نيز مي‌شوند، به دست آورد. وزارت نيروي آمريكا به اين نتيجه رسيده است كه استفاده از روش الكتروليز براي توليد مقادير زياد هيدروژن در آينده مناسب نخواهد بود.                           
روش ديگر براي توليد گاز مصنوعي، بازسازي بخار گاز طبيعي است. در اين روش، مي‌توان از هيدروكربن‌هاي ديگر نيز به عنوان ذخاير تامين مواد استفاده كرد. براي نمونه، مي‌توان زغال سنگ و ديگر مواد آلي (بيوماس) را به حالت گازي درآورد و آن را در فرآيند بازسازي بخار براي توليد هيدروژن به كار برد. از طرفي چون هيدروکربن هاي فسيلي محدود و رو به اتمام هستند، پس بهتر است ديد خود را به سمت استفاده از منابع تجديد شونده معطوف کنيم.
گاز هيدروژن مي تواند هم از منابع اوليه تجديد پذير و هم از منابع تجديد ناپذير توليد شود. امروزه توليد گاز هيدروژن از منابع تجديد پذير به سرعت مراحل توسعه و رشد خود را مي پيمايد. اين در حالي است که توليد گاز هيدروژن از منابع تجديد ناپذير به ويژه منابع فسيلي به علت محدود بودن اين منابع روز به روز کاهش مي يابد.
پردازنده های سوخت چگونه کار می کنند؟
این سلولها از هیدروژن و اکسیژن الکتریسیته تولید و تنها بخار آب ساتع می کنند. مشکل اصلی سلولهای سوختی هیدروژنی ، ذخیره و توزیع هیدروژن است.
هیدروژن، گازی با دانسیته انرژی زیاد نیست؛ یعنی در مقایسه با یک سوخت مایع مثل بنزین یا متانول انرژی کمی در واحد حجم دارد. لذا قرار دادن مقدار کافی هیدروژن در سلول سوختی یک ماشین هیدروژنی به منظور طی مسافتی معقول و منطقی دشوار به نظر می رسد. هیدروژن مایع، دانسیته انرژی خوبی دارد ، اما باید در دمای بسیار پایین و فشار زیاد نگهداری و ذخیره شود که نگهداری و حمل آن را مشکل می سازد.
سوختهای رایج و معمولی مثل گاز طبیعی ، پروپان ، بنزین وسوختهای  غیر رایج مانند متانول و اتانول ، همه در ساختار مولکولیشان هیدروژن دارند. اگر یک فناوری وجود داشت که هیدروژن را از این سوختها جدا و از آن برای سوخت رسانی به سلول سوختی استفاده می کرد می توان گفت مشکل ذخیره و توزیع هیدروژن به کلی برطرف می شد.این فنا وری در حال توسعه پردازنده سوخت یا مبدل (Reformer ) نام دارد. در این قسمت می آموزیم که مبدل گازی (Steam Reformer ) چگونه کار می کند.
هدف پردازنده های سوخت
وظیفه پردازنده های سوخت، تأمین هیدروژن خالص وابسته برای سلول سوختی ، با استفاده از یک سوخت است که آماده و دردسترس بوده و براحتی قابل حمل است. پردازنده های سوخت باید قادر باشند که این عمل را به روش بهینه و کارآمد با کمترین آلودگی انجام دهند؛ در غیر این صورت آنها مزایای استفاده از سلول سوختی را از بین می برند.
برای اتومبیلها، مسأله اصلی ذخیره انرژی است. برای اجتناب از مخزنهای سنگین و فشرده ، یک سوخت مایع به گاز ارجحیت دارد. شرکتهای مختلف روی پردازنده هایی برای سوختهای مایع مانند بنزین و متانول کار می کنند. بهترین سوختی که در کوتاه مدت توصیه می شود متانول است. در حال حاضر این سوخت بسیار شبیه بنزین، ذخیره و توزیع می شود.
برای خانه ها و ایستگاههای تولید برق، سوختهایی چون گاز طبیعی و پروپان مناسب ترند. بسیاری از خانه ها و ایستگاههای تولید برق قبلاً به منابع گاز طبیعی، لوله کشی و متصل شده اند. بعضی خانه ها نیز که لوله کشی نشده اند ، مخزن پروپان دارند.
بنابراین معقول به نظر می رسد که این سوختها را به هیدروژن تبدیل کرده تا در سلولهای سوختی ساکن استفاده شوند.
متانول و گاز طبیعی هردو می توانند در یک مبدل گازی (steam reformer) به هیدروژن تبدیل شوند. فناوری در حال توسعه، پردازنده سوخت یا مبدل (reformer) نام دارد. در این قسمت می آموزیم که مبدل گازی (steam reformer) چگونه کار می کند.
مبدل گازی (steam reformer)
 دو نوع مبدل گازی وجود دارد؛ یکی متانول را  و دیگری گاز طبیعی را بازسازی می کند.
بازسازی متانول
فرمول مولکولی متانول CH3OH است. هدف مبدل این است که حداکثر هیدروژن (H) ممکن را از این مولکول جدا کند طوری که میزان نشر آلاینده هایی چون کربن مونواکسید را به حداقل برساند.این فرآیند با تبخیر متانول مایع و آب آغاز می گردد. گرمایی که در فرآیند بازسازی تولید شده بود، برای این منظور (تبخیر) استفاده می شود. ترکیب بخار آب و متانول (متانول گازی) از یک اتاقک داغ حاوی کاتالیزگر عبور داده می شود.
هنگامی که مولکول های متانول به کاتالیزگر برخورد می کنند به مونواکسید کربن (CO) و گاز هیدروژن (H2) تجزیه می شوند:
CH3OH => CO + 2H2
بخار آب نیز به گاز هیدروژن و اکیسژن تجزیه می شود. این اکسیژن با CO ترکیب می شود تا CO2 بسازد. با این روش، مقدار بسیار کمی CO آزاد می شود چرا که بیشتر آن به CO2  تبدیل شده است:
H2O + CO => CO2 + H2
 بازسازی گاز طبیعی
گاز طبیعی که بیشترین ماده ترکیبی آن متان(CH4) است ، با عملکردی مشابه پردازش می گردد. متان موجود در گاز طبیعی با بخار آب واکنش داده و گازهای مونواکسید کربن وهیدروژن، آزاد می کند:
CH4 + H2O => CO + 3H2
 همانند عملی که در بازسازی متانول انجام شد، بخار آب به گاز هیدروژن و اکسیژن تجزیه می شود. اکسیژن با CO ترکیب شده و CO2 حاصل می گردد:
 H2O + CO => CO2 + H2
 هیچ کدام از این ترکیبها ایده آل نیستند؛ مقداری از متانول یا گاز طبیعی و مونواکسید کربن بدون اینکه واکنش دهند باقی می مانند. این مواد در مجاورت یک کاتالیزگر با مقدار کمی هوا(برای تأمین اکسیژن) سوزانده می شوند. این عمل، بسیاری از ملکولهای CO باقی مانده را به CO2 تبدیل می کند.
بسیاری روشهای دیگر ممکن است استفاده شود تا آلاینده های دیگری همچون گوگرد که ممکن است در گاز اگزوز باشند را پاک کنند.
به دو دلیل حذف کردن مونواکسید کربن از گاز اگزوز اهمیت دارد: اول اینکه اگر CO از سلول سوختی عبور کند ، کیفیت عملکرد و طول عمر سلول سوختی کاهش می یابد . دوم اینکه این گاز یک آلاینده کنترل شده است که بسیاری از ماشینها مجازند تنها مقدار بسیار کمی از آن را تولید کنند.
پردازنده سوخت و سلول سوختی
برای تولید برق، سیستم های مختلفی باید با هم کار کنند تا جریان الکتریکی خروجی را تأمین نمایند. یک سیستم معمولی از یک مصرف کننده الکتریکی (مثل اتاق خودرو یا موتور الکتریکی) یک سلول سوختی و یک پردازنده سوخت تشکیل شده است.
خودرویی که با سلول سوختی کار می کند را بررسی می کنیم. وقتی که شما پدال گاز(هیدروژن) را فشار می دهید، فعل و انفعالاتی به طور همزمان رخ می دهند.
● کنترل کننده موتور الکتریکی شروع به برقراری جریان در موتور الکتریکی کرده  و موتور الکتریکی نیز گشتاور بیشتری ایجاد می کند.
● در سلول سوختی، هیدروژن بیشتری واکنش می دهد، الکترونهای بیشتری تولید شده، در موتور و کنترل کننده الکتریکی جریان می یابند و نیاز بیشتر به انرژی را برطرف می کنند.
● پردازنده سوخت، متانول بیشتری را درون سیستم – که هیدروژن تولید می کند- پمپ می کند. پمپ دیگری  جریان هیدروژنی را که به سلول سوختی می رود افزایش می دهد.
 فعل و انفعالات متوالی مشابه ای نیز هنگامی که دراتاق، مصرف انرژی بالا می رود رخ می دهد. مثلاً وقتی سیستم تهویه روشن می شود برق خروجی سلول سوختی باید سریعاً افزایش یابد وگرنه چراغها کم نور می شوند تا اینکه سلول سوختی نیاز انرژی را تأمین کرده و افت ولتاژ را جبران نماید.
جنبه های منفی پردازنده های سوخت
پردازنده های سوخت زیانهایی نیز دارند. زیانهایی همچون آلودگی و تأثیر روی بازده کلی.
 آلودگی
اگرچه پردازنده های سوختی می توانند گاز هیدروژن را برای سلول سوختی با آلودگی بسیار کمتر از یک موتور درون سوز تأمین نمایند، مقدار قابل توجهی دی اکسید کربن (CO2) تولید می کنند. اگرچه این گاز یک آلاینده کنترل شده نیست، گمان می رود که در گرم شدن زمین (global warming) نقش داشته باشد.
اگر در یک سلول سوختی هیدروژن خالص استفاده شود ، تنها محصول فرعی آن ، آب (بخار آب) است. CO2  یا هیچ گاز دیگری تولید نمی شود. اما چون خودرو هایی با پردازنده های سوخت از سلول سوختی انرژی می گیرند، مقدار کمی از آلاینده های کنترل شده (مثل مونواکسید کربن) را تولید می کنند، نمی توان نام وسایل نقلیه پاک و غیر آلاینده (ZEVs : zero emission vehicles) را با با توجه به قوانین آلودگی کالیفرنیا بر آنها نهاد. هم اکنون فناوری های اصلی که تحت عنوان ZEV ها شناخته می شوند ، خودرو های الکتریکی با باتری و خودرو های هیدروژنی هستند.
به جای تلاش در جهت بهبود پردازنده های سوخت برای حذف آلاینده های کنترل شده از آنها، برخی شرکتها روی شیوه های جدیدی برای ذخیره یا تولید هیدروژن در وسیله نقلیه کار می کنند. Ovonic روی مخزنی از جنس هیدرید فلزی کار می کند تا هیدروژن را مثل اسفنجی که آب را جذب می کند، جذب کند. با این وسیله نیازی به مخزنهای پرفشار نیست و می توان ظرفیت هیدروژن وسیله نقلیه را افزایش داد.
Powerball Technologies درنظر دارد از گلوله های پلاستیکی کوچکی که مملو ازسدیم هیدرید می باشند استفاده کند. این توپها وقتی باز شده و به داخل آب انداخته شوند هیدروژن تولید می کنند. محصول فرعی این واکنش سدیم هیدرواکسید مایع بوده که یک ماده شیمیایی صنعتی رایج است.
بازده
زیان دیگر پردازنده های سوخت این است که بازده کلی ماشینی که با سلول سوختی کار می کند را کاهش   می دهند. پردازنده سوختی ازگرما وفشار برای کمک به انجام واکنشهایی که هیدروژن آزاد می کنند استفاده می کند.
بسته به نوع سوختی که به کار می رود و بازده سلول سوختی و پردازنده سوخت، بهبود بازده روی خودرو های بنزینی معمولی به طور آشکار کم است.برای این مقایسه بازده های ماشین بنزینی و ماشین با سلول سوختی و ماشین برقی را تحقیق کنید.
تولید هیدروژن از گیاهان و باکتری ها                                         همچنین گاز هيدروژن در اثر واکنش هاي تخميري ميکروارگانيسم هاي زنده، به ويژه باکتري ها و مخمر ها روي بيوماس، توليد مي شود. بيوماس از منابع اوليه تجديد پذير است که از موادي مانند علوفه، ضايعات گياهان و فضولات حيوانات به دست مي آيد. در روند توليد گاز هيدروژن، باکتري هاي بي هوازي با استفاده از پديده تخمير، مواد آلي و آب را به گاز هيدروژن تبديل مي کنند. براي توليد هيدروژن به وسيله باکتري ها دو نوع تخمير وجود دارد: يک نوع تخمير نوري است که در آن به منبع نور نياز است و نوع ديگر، تخمير در تاريکي است که نيازي به نور ندارد. در اين واکنش ها منابع کربني زيادي استفاده مي شود که همگي از بيوماس تامين مي شوند.                      
در طبيعت ميکروارگانيسم هاي بي هوازي در غياب اکسيژن و با استفاده از پديده تخمير، گاز هيدروژن توليد مي کنند، ولي مقدار اين گاز از نظر کمي پايين است و از نظر اقتصادي براي مصارف صنعتي و خانگي و … قابل توجيه نيست؛ از اين رو بايد با استفاده از روش هايي، بازده توليد گاز هيدروژن را افزايش داد. يکي از روش هايي که مي توان بازده توليد گاز هيدروژن را بالا برد، تغييرات ژنتيک در ژنوم اين باکتري ها با استفاده از روش هاي مهندسي ژنتيک و بيوتکنولوژي است. روش ديگر، استفاده از ترکيبي از باکتري هاي هوازي و بي هوازي در کنار هم است. در اين روش چون باکتري هاي بي هوازي در فرآيند تخمير توليد اسيد هاي آلي مي کنند، رفته رفته محيط واکنش اسيدي مي شود و PH پايين مي آيد؛ از اين رو توليد هيدروژن کاهش مي يابد. ولي هنگامي که باکتري هاي هوازي در محيط باشند، از اسيد هاي آلي استفاده و آنها از محيط خارج مي کنند؛ در نتيجه راندمان توليد گاز هيدروژن بالا مي رود.                                             
تحقيق و توسعه                                         
وزارت نيروي آمريكا براي توسعه استفاده از هيدروژن دو برنامه اصلي را دنبال مي‌كند که يکي برنامه هيدروژن وزارت نيرو و ديگري شبكه اطلاعاتي تكنولوژي‌هاي هيدروژن است. هيدروژن، سومين انرژي فراوان بر روي سطح زمين است. همان طور كه به صورت ابتدايي در آب و تركيبات آلي يافت مي شود. هيدروژن از هيدروكربن ها يا آب به دست مي آيد و هنگامي كه به عنوان سوخت مصرف مي شود، يا براي توليد الكتريسيته از آن استفاده مي شود و يا با تركيب مجدد با اكسيژن توليد آب مي كند. از اين رو و با توجه به قابليت بالاي توليد انرژي در اين سوخت اخيراً تلاش هاي زيادي براي جانشين کردن اين سوخت صورت مي گيرد.                                  
مسائل ايمني                                       
هيدروژن از ديدگاه ايمني نيز مطمئن و مطلوب است و براي حمل ونقل ، نگهداري و استفاده، خطرناك تر از سوخت هاي رايج ديگر نيست. به هر صورت مسائل ايمني همچنان به عنوان يكي از اساسي‌ترين مقوله ها در استفاده از انرژي هيدروژن باقي مي ماند.استانداردهاي متداول دنيا امنيت استفاده از آن را با سختگيري در طراحي‌ و انجام آزمايش هاي متعدد فراهم مي آورد. همچنين در حوزة نگهداري و حمل آن، استانداردهاي بسياري براي تمام تجهيزات مرتبط تدوين شده است.
اقتصاد هيدروژن                                                
براي هيدروژن به عنوان يك سوخت، سيستم توزيعي مناسبي وجود ندارد. با اين كه معمولاً انتقال از طريق خط لوله با صرفه‌ترين راه انتقال سوخت‌هاي گازي است، اما در حال حاضر سيستم خط لوله مناسبي موجود نيست. انتقال هيدروژن به طور خاص از طريق مخزن و تانكرهاي گاز صورت مي‌گيرد. استفاده از هيدروژن به عنوان سوخت به يك زير ساختار براي حمل ونقل و نگهداري و با توجه به مسائل ايمني و اقتصادي نياز دارد.                              
ديدگاه ايجاد يك زير ساختار كه هيدروژن را به عنوان منبع انرژي مورد استفاده قرار مي‌دهد، مفهوم اقتصادي بودن اين طرح را پديد آورده كه بهترين راه جهت ايجاد تقاضاي بيشتر براي توليد و مصرف اين انرژي است، زيرا منابع توليد هيدروژن بسيار ارزان و در دسترس هستند. هيدروژن قابليت بالايي براي توليد انرژي دارد و ميزان آلودگي ناشي از مصرف اين سوخت در محيط زيست بسيار کم است. اين سوخت به عنوان منبعي تجديدپذير، پاک و فراوان تر از سوخت فسيلي مي تواند کاربرد زيادي براي نيروگاه ها و بخش حمل و نقل داشته باشد.
  • بازدید : 99 views
  • بدون نظر
این فایل در ۳۵صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

 فلسفه ی  زندگی
۱٫ فراهم کردن  محیطی  که جوانان  به کا رآیی  های خود  پی ببرند .
۲٫ افزایش  توانایی در برابر  آسیب های  اجتماعی 
۳٫ کشف  استعدادهای  درونی جوانان
۴٫ ایجاد  انگیزه برای  کسب مهارتهای   زندگی  در بین جوانان و نوجوانان
۵٫ فراهم  کردن  مسئولیت  پذیری  در بین  جوانان
سخنی از  اهل دل 
 اصبغ بن نباته گفت : شنیدم  امیر المومنین به فرزندش  حسن  فرمود : پسرم  چهار  سخن به تو بیاموزم  که از طب و اطباو طبیب بی نیاز شوی !
 گفت :آری  پدرم . فرمود :  بر طعام  ننشین مگر  گرسنه  باشی .
 ازطعام  برمخیزمگر هنوز گرسنه باشی . غذارا خوب  بجو و هنگام  خواب به آبریز برو.
غلط انداز
 جهانگرد بخت بر گشته ای  به دست  آدم خواران گرفتار آمده است .
آدم خوارهابه او این فرصت را  می دهند  که  جمله  ای ابراز  کند  به این شرط که  اگر درست  بود ، وی را کباب  کنند و اگر نادرست بود  ، اورا آب پز نمایند . ! اگر  جهانگرد بگوید :«من آب پز خواهم شد » تکلیف آدم خوارها  چیست ؟ 


به جمله های پشت و روی  یک  کارت  توجه کنید :
 روی کارت :  
جمله ی پشت این کارت «دروغ» است . 
 پشت کارت :  
جمله  پشت  این کارت «راست» است.
 کدام جمله  راست و کدام  دروغ است ؟
خونه ی خاله کدوم وره ؟ 
۱٫ ساده ترین روش جهت یابی ،طلوع وغروب آفتاب  است .خورشید  همواره  از شرق  طلوع کرده و در غرب ،غروب  می کند البته  در عرضهای  جغرافیایی  بالاتر (یعنی  جاهای نزدیک  تر به قطب  شمال  مثلاً تهران) خورشید  تقریباً ازجنوب  شرق  طلوع کرده و درجنوب غرب ،غروب  می کند
۲٫ اما روش  دیگری برای  جهت یا بی  به وسیله  خورشید  در هر ساعت  از روز  وجود دارد . این کار  به کمک  یک ساعت  عقربه ای  به صورت  زیر انجام می گیرد : 
 صفحه ساعت  را به صورت  افقی  قرار داده ، عقربۀ ساعت  شمار را سمت  خورشید  قرا می دهیم . برای  این کار می توانیم  قطعه  چوبی را کنار ساعت  بگذاریم و عقربه را زیرسایه ی  چوب و رو به آن قرار  دهیم . آنگاه  نیم ساز زاویه ی بین عقربه وشماره ۱۲سمت جنوب  را نشان  می دهد (چرا؟)
۳٫ تمام ستارگان ، سیارات و ماه نیز  خورشید  از شرق طلوع می کنند و پس از 
مدتی  به بالاترین  نقطه  در اسمان  می رسند (  ظهر هر ستاره ) و مدتی بعد  
در غرب ، غروب می کنند . بنابراین  نمی توان  از ستارگان  برای جهت  یابی  
استفاده  کرد به غیر از  یک ستاره  که (تقریباً) به دور  خود می چرخد و سمت  شمال  را نشان  می دهد که به ان ستاره  قطبی( جدی) می گویند .
 برای پیدا کردن  ستاره  قطبی  در آسمان ، می توان  از دو صورت  فلکی  کمک گرفت .  اولی ، صورت  فلکی  ذات الکرسی  است که به شکل  یک W  بزرگ  درآسمان مشاهده می شود و دومی ، صورت  فلکی دب اکبر است  که به صورت  یک ملاقه U     در آسمان  قرار گرفته است .  اگر زا ویه  بزرگ  ذات الکرسی  را به صورت  کمان ۵ برابر  امتداد  دهیم ،  یا فا صله  دو ستاره  دب  اکبر  به نام  قراولان را ۵ برابر  امتداد دهیم . به ستاره  قطبی  می رسیم. 
 چترشبانه 
 زهره و مشتری 
 سیاره  مشتری در  تیر ماه  ، در آسمان شا م گاهی  تنهاست  و از سیارات  پر فروغ  اسمان  خبری  نیست . مشتری  آنقدر  پر نورا ست  که می توانیدبه را حتی  هرشب  بعد از غروب خورشید آن در  را غرب آسمان ببینید در اوایل تیرماه ، مشتری  تابعد از نیمه شب   هم در آسمان  دیده میشود ولی  در اواخر  این ماه  نزدیک  ساعت ۲۲:۳۰ غروب  خواهد کرد .
  زهره  پس از  آن گذر پر سر و صدا ، بعد از  شانزدهم  تیر به آرامی  در شرق اسمان   ظاهر   خو اهد شد و می توانید  قبل از غروب خورشید  ان راببینید شما با   وسایل ساده  و آماتوری  مانند  یک  دوربین چشمی ۵۰  20 نیز  می توانید   این  دوسیاره ر ا  رصد کنید. حتی با دوربین  دو چشمی  به را حتی  می توانید ۴ قمر  گالیله  ای مشتری و هلال زهره را هم ببینید. چون لرزش دستتان  ما نع کار  خواهد شد.کافی است دوربین رابرروی یک سه پایه یا هر جای  دیگری  محکم کنید تا نلرزد.
صورت  فلکی  ماه :عقرب
بر خلاف بیشتر صورتهای فلکی ، صورت  فلکی « عقرب» وا قعا ً شبیه  عقرب است . این  صورت  فلکی  زیبا را می توانید  در آسمان جنوبی پیدا کنید  بهترین  وقت برای  دیدن عقرب،بین  ساعت های ۲۲ تا ۱ بامداد می باشد .درخشان  ترین ستاره  این صورت  فلکی « قلب  العقرب »نام داردو درآسمان  به رنگ  قرمز دیده  می شود . این  خورشیدبزرگ و قطرآن حدود۳۰۰ برابر  قطر  خورشید است . در شبهای  دهم و یازدهم  تیر  ماه کنار این صورت  فلکی  قرار دارد و را هنمای  خوبی  برای یافتن  عقرب است .
نی نی خودرو 
 هیدروژن  بنزین  هزاره سوم  
 نفت  کم کم  دارد  تمام می شود  . این زنگ  خطر  سال هاست  که برای   سا کنان زمین به صدا در آ مده است و کشورهای  پیشرفته را نگران  کرده و انها را برای  پیدا کردن   جایگزینی  مناسب  برای  نفت و کلاً  سوخت های فسیلی و به اتمام  زمین ،به تکاپو  اندا خته است . سخن  ازانرژی  هسته ای  ، انرژی  خورشید، آب ، باد و  انرژی های نو ظهورو تجدید  پذیر  دیگر فرا وان است  ودعوابرسرآنهاهنوزهم ادامه دارددعوایی برسرآلودگی های دفع نا پذیر هسته ای  و محدودیت  ها ی  انرژی های  طبیعی . اما  در یک  مورد  به نظر  می رسد  که بزرگان  دنیا  برای جانشینی  یک سوخت   فسیلی به توافق  رسیده اند : در  مورد  بنزین  خودروها و جایگزین آن ، یعنی  هیدروژن ! 
اما هیدروژن چگونه می تواند  جای بنزین را  بگیرد ؟  بای پاسخ این  پرسش ، نخست بگذارید  هیدروژن را بهتر بشناسیم.
 هیدروژن چیست ؟
 حتما می دانید  که هیدروژن ،  ساده ترین  عنصری  است که  بشر می شناسد . یک گاز  دو اتمی  تک  پروتونی و فراوان ترین   گاز جهان . با همه  فرا وانی   این گاز  ، 
هیدروژن  به صورت  عنصر  خالص ۲ در طبیعت  وجود  نداردو همیشه  در ترکیب  با عناصر  دیگر  در مولکول  های گوناگون مانند آب (H2O ) و  متان (CH4)  یا فت می  شود . همه  مشتقات نفتی  هم  دارای هیدروژن  هستند.
  
هرچندکوتاه
 چرا ، چراغ  خطر قر مزاست ؟
 نو ر قرمز ، بلندترین  طول موج  را در طیف  نور مرئی  دارد  . بنابراین  تو سط  ذرات  معلق  در هوا کمتر از سایررنگها   پر ا کنده  ی شود  د لیل ، نور  قرمز  برد بیشتری  دارد . 
 این مو ضوع  از لحاظ به دست آوردن  بیشترین  دید ممکن برای راننده  که بتو اند  قبل از رسید ن به ما نع   ، وسیله  نقلیه   خود را متوقف  کند  ا همیت  زیاد ی   دارد.به دلیل اینکه جودرمقابل طول مو ج های بلند شفافیت زیادی دارد(عبور می کند)  
ستاره شناسان  برای  عکس برداری  از سیارات ( به خصوص  مریخ )  از فیلترهای  ما دون  قرمز  استفاده یم کند . 
 دلیلی  دیگری   برای  انتخاب  نور قرمز  در مورد  چرا غ های  خطر ،  این است  که چشم ما  حساسیت  بیشتری  به نور  قر مز دارد ( تا آبی و سبز) 

 مسابقه ، مسابقه

۱٫ ۹ لیوان  خالی  روی میز قرار دارد  در هر مرحله می توان پنج  لیوان را سرو ته  کردآیا  شما می توانید  پس از  چند مر حله ، همه لیوانها را سرو ته کنید 
  • بازدید : 45 views
  • بدون نظر
این فایل در ۶۵صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

امروزه براي توليد انرژي الكتريكي كه در خانه‌ها و وسايل نقليه استفاده مي‌شود، ناگزير به استفاده از تكنولوژيهاي جديد براي صرفه‌جويي بيشتر در انرژي هستيم. يكي از روشهاي توليد انرژي كه امروزه مورد توجه قرار گرفته است استفاده از fuel cell يا پيل سوختي است. پيل سوختي يك وسيله تبديل انرژي شيميايي به انرژي الكتريكي است. 
يك پيل سوختي هيدروژن و اكسيژن را تبديل به آب كرده و در طي اين پروسه الكتريسيته توليد مي‌كند. يكي از وسيله‌هايي كه تا حد زيادي شبيه به پيل سوختي عمل مي‌كند، باتري است.
غشاء
كاربردهاي بسيار زياد غشاء، جايگاه مهمي در تكنولوژي شيميايي پيدا كرده است، قدرت غشاء دركنترل ميزان نفوذ گونه‌هاي شيميايي از بين غشاء، خاصيت كليدي آن به شمار مي‌رود. در فرآيند‌هاي جداسازي، هدف، اجازه دادن به جزئي از يك مخلوط براي نفوذ آزادانه داخل غشاء است واين در حالي است كه غشاء از عبور اجزاء ديگر جلوگيري مي‌كند. 
تاريخچه غشاء 
 تحقيقاتي كه به صورت جدي روي غشاء انجام شد، توسط دانشمندان قرن ۱۸ صورت گرفت به عنوان مثال Abbe  Nolet در سال ۱۷۴۸ واژه اسمز را براي نفوذ آب از بين يك ديافراگم به كاربرد. غشاها در بين قرنهاي نوزدهم و بيستم كاربرد صنعتي يا تجاري نداشتند و تنها به عنوان تجهيزات آزمايشگاهي و براي انجام تئوري‌هاي فيزيكي/ شيميايي مورد استفاده قرار مي‌گرفتند. به عنوان مثال براي اندازه‌گيري فشار اسمزي محلول، در سال ۱۸۸۷ غشايي توسط Trauble & Pfeffer ساختند كه با قانون وانت‌هوف (van’t Hoff ) كار مي‌كرد و رفتار محلولهاي خالص ايده‌آل را توضيح مي‌داد. به عبارت ديگر اين عمليات مستقيما به قانون وانت‌هوف منجر شد. 
در همان زمان، نظريه غشاي نیمه تراواي انتخابگر به وسيله ماكسول و ديگران (Maxwell  & others) به منظور توسعه تئوري جنبشي گازها ارائه شد. محققين غشاهاي نخستين، انواع ديافراگمهايي كه در اختيار داشتند مثل مثانه خوك، گاو يا ماهي، و روكش سوسيهايي كه از دل و روده حيوانات ساخته مي‌شد را مورد آزمايش قرار دادند. بعدها غشاهاي ساخته شده از كلودين (نيتروسلولز) (collodion) به دليل اينكه به صورت تكثيري ساخته مي‌شدند مورد توجه قرار گرفتند. بچهولد (Bechhold) در سال ۱۹۰۷ شيوه‌اي براي تهيه غشاهاي نيتروسلولزي با اندازه‌هاي درجه بندي شده‌اي براي منافذ ابداع كرد كه باتست حباب انجام مي‌شد .  و ديگران به خصوص الفورد (Elford) ، بچمن و زيگموندي (Bachmann & zsigmondy)  و فري (Ferry)  روش بچهولد را ادامه دادند. در طي ۲۰ سال اخير تكنولوژي توليد غشاهاي micro filtration توسط پليمرها مخصوصا استات سلولز گسترش پيدا كرده است. اولين كاربرد ويژه غشاها در آزمايش آب شرب در انتهاي جنگ جهاني دوم بود. آب شرب براي استفاده در آلمان و قسمتهايي از اروپا كه شكست خورده بودند تأمين مي‌شد. و در آن زمان شديدا به فيلترهايي براي آزمايش روي آب شرب نياز بود. 
محققين براي توسعه اين فيلترها كه به وسيله ارتش ايالات متحده مورد حمايت قرار مي‌گرفت، تلاشهاي زيادي را انجام دادند. ايالات متحده به اولين وبزرگترين توليد كننده غشاهاي micro filtration در جهان فعاليت مي‌كند. در ۱۹۶۰ اصول علم غشا توسعه پيدا كرده بود. اما غشاها تنها براي تعداد كمي از آزمايشگاهها و كاربردهاي ويژه صنعتي كوچك مورد استفاده قرار مي‌گرفتند. در آن زمان صنعت غشاهاي ويژه وجود نداشت و فروش خالص‌نهايي غشاها براي همه كاربردهاي صنعتي بيشتر از ۲۰ ميليون دلار امريكا در سال ۲۰۰۳ نبود. در كاربرد غشاها در فرايندهاي جداسازي چهار مشكل وجود دارد: 
۱- غير قابل اطمينان بودن آنها
۲- سرعت كم
۳- گزينش پذيري كم
۴- قيمت بالا
حل هر كدام از اين مشكلات در طي ۳۰ سال انجام شد. كشف اساسي كه جداسازي غشايي را از يك كار آزمايشگاهي به يك فرايند صنعتي تبديل كرد، فرايند لوب- سوريراژان
[Leob – Sourirajan] براي ساخت غشاهاي اسمز معكوس anisotropic بدون نقص با شار بالا (high-flux) در سال ۱۹۶۰ بود. [۵]
اين غشاها شامل يك فيلم سطحي انتخابگر بسيار نازك برروي يك سطح ضخيم تر هستند و با داشتن منافذي در مقياس micro ( ) بسيار نفوذ پذير مي‌باشند و مي‌توانند نيروي مكانيكي را تامين ‌كنند. شاراوليه غشاي اسمز معكوس كه توسط لوب – سوريراژان ساخته شده بود ۱۰ برابر بيشتر از غشايي بود كه قبلا براي فرايند اسمز معكوس ساخته شده بود. كار لوب- سوريراژان و تحقيقات بسياري از محققين و تقبل هزينه‌ها توسط وزارت داخلي امريكا و سازمان آبهاي شور ((OSW) Office  of  Salive  Water) به تجاري كردن فرايند اسمز معكوس انجاميد و عامل مهمي در گسترش Ultra filtrtion وMicro filtration  به شمار مي‌رفت. 
همچنين الكترودياليز- به وسيله كمكهايي كه از يافته‌هاي OSW گرفته شد- گسترش پيدا كرد. به طور همزمان با گسترش كاربردهاي صنعتي غشاء، غشاها به طور مستقل براي فرايند‌هاي جداسازي در پزشكي به ويژه در ساخت كليه مصنوعي گسترش پيدا كردند. 
دبليو. جي. كالف[W.J.Kolf]  اولين موفقيت كليه مصنوعي را در سال ۱۹۴۵ در نترلند Netherland)) نشان داد و تقريباً ۲۰ سال براي تكنولوژي فيلتراسيون در مقياس بزرگ زمان صرف شد، اما اين تحقيقات در سال ۱۹۶۰ كامل شد. از آن به بعد، استفاده غشاء در عضوهاي مصنوعي اقدام مهمي در نجات جان انسانها به شمار مي‌رفت. بيش از ۰۰۰/۸۰۰ نفر كه هم اكنون كليه مصنوعي دارند بر اين مهم صحه مي‌گذارند و هر سال بيش از ميليونها نفر تحت عمل جراحي قلب باز- با روشي كه امكان اكسيژن دادن به خون به وسيله غشاء را فراهم مي‌كند.- قرار مي‌گيرند. 
در دوره سالهاي ۱۹۶۰ تا ۱۹۸۰ تغييرات چشمگيري در وضعيت تكنولوژي غشاء به وجود آمد. فرايندهاي شكل‌گيري انواع ديگر غشا بر مبناي اصول روش لوب- سوريراژان شامل پليمريزاسيون interfacial و ريخته‌گري كامپوزيتهاي چند لايه و پوشش دهي آنها، به منظور ساخت غشاهاي با عملكرد بهتر، توسعه پيدا كرد. استفاده از اين فرايندها، ساخت غشاهايي با لايه‌هاي انتخابگر selective layers)) به ضخامت   ياكمتر – كه هم اكنون توسط تعدادي از كمپاني‌ها توليد مي‌شوند- را به دنبال داشت. در سال ۱۹۸۰، ميكروفيلتراسيون (microfiltration) ، آلترافيلتراسيون (ultrafiltration) ، اسمز معكوس (reverse osmosis) و الكترودياليز electro dialysis)) ، فرآيندهايي بودند كه در بسياري از واحدها در سراسر جهان انجام مي‌شدند. تحول مهمي كه در سال ۱۹۸۰ روي داد، ظهور غشاهاي صنعتي درفرايندهاي جداسازي گازها بود. اولين تحول بزرگي كه در اين زمينه انجام شد، غشايي بود كه توسط مونسانتو پريسم Monsanto Prism]] در سال ۱۹۸۰ براي جداسازي هيدروژن ارائه شد. [۷] در ظرف چند سال دو (Dow) سيستمهايي براي جداسازي نيتروژن از هوا توليد كرد و سينارا وسپاركس Cynara  & Separex)) سيستمهايي براي جداسازي دي‌اكسيد كربن از گاز طبيعي توليد كردند. تكنولوژي جداسازي گازها به سرعت رشد و گسترش پيدا كرد، علاوه بر اينكه رشد قابل توجهي در سالهاي اخير به چشم مي‌خورد. آخرين پيشرفتها در سال ۱۹۸۰ به وسيله GFT كه يك كمپاني كوچك مهندسي آلماني بود انجام شد.  در اين كمپاني اولين سيستم Pervaporation تجاري براي هيدروژن زدايي الكلها به كار گرفته شد. بيش از ۱۰۰ واحد هيدروژن زدايي Pervaporation براي ايزوپروپانول و اتانول هم اكنون در حال نصب هستند. 

انواع غشاء:
 در واقع غشاء چيزي جز يك فصل مشترك نازك منفصل نيست كه نفوذ گونه‌هاي شيميايي را كه با آن ارتباط دارد، تعديل و كنترل مي‌كند. اين فصل مشترك ممكن است از نظر مولكولي همگن باشد، به عبارت ديگر ساختار و تركيبي كاملا يكنواخت داشته باشد و يا اينكه از نظر فيزيكي يا شيميايي ناهمگن باشد به عنوان مثال داشتن سوراخها و منافذ با اندازه‌هاي محدود و معين و يا داشتن ساختار متفاوت در لايه‌ها. يك صافي نرمال با اين توضيحات غشا ناميده مي‌شود. براساس قرارداد، فيلترها معمولا براي جداسازي سوسپانسيونهاي خاصي كه ذرات آنها بزرگتر از ۱ تا ۱۰ ميكرومتر هستند، استفاده مي‌شوند مهمترين انواع غشاها به صورت شماتيكي در شكل زير نشان داده شده‌اند و به صورت خلاصه توضيح داده شده‌اند: 

عتیقه زیرخاکی گنج