درگاه:شیمی

شیمی مطالعهٔ ساختار، خواص، ترکیبات، و تغییر شکل مواد است.عنصرهای شیمیایی و ترکیب‌های شیمیایی که شامل اتم‌ها، مولکول‌ها و برهم‌کنش میان آنهاست وابسته به این دانش هستند.نظریه اتمی پایه و اساس علم شیمی است. این تئوری بیان می‌دارد که تمام مواد از واحدهای بسیار کوچکی به نام اتم تشکیل شده‌اند. یکی از اصول و قوانینی که در مطرح شدن شیمی به عنوان یک علم تأثیر به‌سزایی داشته، اصل بقای جرم است. این قانون بیان می‌کند که در طول انجام یک واکنش شیمیایی معمولی، مقدار ماده تغییر نمی‌کند.

تاریخ شیمی به سلسله اتفاقاتی اطلاق می‌شود که از زمان باستان تاکنون برای دانش شیمی اتفاق افتاده‌است. تا ۱۰۰۰ سال پیش از میلاد، تمدن‌های باستان از ابزارهایی استفاده می‌کردند که سرانجام اساس تنوع شاخه‌های شیمی شدند. برای نمونه استخراج فلزها از سنگ معدن، سفالگری با استفاده از لعاب تخمیر آبجو و شراب، تهیهٔ رنگدانه برای لوازم آرایشی و نقاشی،استخراج مواد شیمیایی از گیاهان برای دارو و عطر،تهیهٔ پنیر، ریسندگی، دباغی کردن چرم، تهیهٔ صابون از چربی، ساخت شیشه و ساخت آلیاژهایی مانند برنج.تاریخ شیمی از آغاز تاکنون با صنعت رابطه‌ای مستقیم داشته‌است. در ابتدای دوران مدرن در اروپا، شیمی از ترکیب دانسته‌های باستان با فعالیت‌های دانشمندان مسلمان در قرون وسطی توسعه یافت.سپس شیمی در کنار فیزیک توانست ماهیت درونی مواد را شرح دهد.امروزه شیمی دانشی بسیار پیچیده‌است که بخش‌های زیادی با اهداف متنوع در زمینه‌های مختلف فناوری دارد.

نمایش تازه

ویرایش

نوشتار برگزیده

راکتور شیمیایی یا واکنشگاه شیمیایی وسیله‌ای است که در آن یک واکنش شیمیایی انجام می‌شود و طی آن مواد اولیه خام به محصولات تبدیل می‌شوند. طراحی و بهره‌برداری از راکتورهای شیمیایی از جمله مهمترین وظایف متخصصین صنایع شیمیایی از جمله مهندسین شیمی است. طراحی راکتور شیمیایی نیازمند شناخت درست از واکنش شیمیایی انجام گرفته در راکتور است و برای این منظور تسلط بر علومی چون ترمودینامیک شیمیایی، سینتیک شیمیایی و ریاضیات ضروری است. راکتورهای شیمیایی می‌توانند در ابعاد بزرگ و برای مصارف صنعتی و یا در ابعاد کوچک جهت کاربردهای آزمایشگاهی و تحقیقاتی ساخته و تولید شوند. همچنین جنبه‌های اقتصادی نیز بر طراحی بهینه راکتور تاثیر گذار است. از جمله صرف هزینه کمتر برای طراحی راکتور کاراتر و کوچکتر، صرف انرژی کمتر برای تولید محصول بیشتر، رساندن مواد اولیه به بیشترین درصد تبدیل و بالا بردن راندمان فرآیند و ... .در طراحی راکتورها پارامترهای زیادی از جمله:زمان اقامت( $au$ )، حجم( $V$ )، دما( $T$ )، فشار( $P$ )، غلظت گونه‌های شیمیایی( $C_1,C_2,C_3,... C_n$ )، ضریب انتقال حرارت ( $h$ , $U$ )، سرعت واکنش ( $r$ )و ... ، دخالت دارند. راکتورهای شیمیایی بر اساس نوع واکنش و موارد کاربرد در اشکال مختلف و با جزئیات خاص طراحی می‌شوند که پیچیدگی آن‌ها را زیاد می‌کند. اما می‌توان راکتورها را در چند دسته بزرگ و کلی از جمله راکتورهای پیوسته و ناپیوسته، راکتورها سیال بستر و یا ثابت بستر، راکتورهای لوله‌ای و مخزنی و یا راکتورهای همگن و ناهمگن، طبقه بندی کرد. رفتار راکتورها معمولاً با معادلاتی موسوم به معادله راکتور مطرح می‌شود که برای گونه‌های مختلف راکتور متفاوت بوده و رابطه ریاضیاتی بین پارامترهای موثر در راکتور را بیان می‌کند.
ادامه...