Free and open educational resources for Afghanistan

کاربن

کاربن  به دلیل این که می‌تواند چهار باند دیگری را به اتم‌ها شکل دهد،  کاملاٌ یک عنصر غیرعادی است. کاربن همچنان تمایل دارد  با اتم‌های کاربن دیگر،  سلسله های قوی زنجیره‌یی را شکل دهد و سپس با اتم‌های هایدروجن به سوی این زنجیرهای کاربنی حمله‌ور شوند.

زنجیره کاربن پایه واساس یک سلسله وسیع از مرکبات مختلف را تشکیل می‌دهد که مرکبات عضوی نامیده می‌شوند. موجودات حیه از مرکبات عضوی ساخته شده اند.

کاربن به اشکال مختلف وجود دارد: گرافیت (نوک پنسل) شکل ثابت و نرم و سیاه رنگ کاربن می‌باشد، اما الماس شکل غیرعادی، سخت و شفاف کاربن می‌باشد.

احتراق

هنگامی‌ که یک ماده با اکسیجن ترکیب می‌گردد، ما می‌گوییم که این ماده اکسایدی گردیده است. عمل اکسیدیشن بسیارعادی بوده و احتراق هم یک نمونه از عمل اکسیدیشن سریع می باشد. میتان عنصر اصلی گازطبیعی درموجودیت اکسیجن محترق شده  و تولید کاربن دای اکساید و آب می نماید.

تنفس یک نوع اکسیدیشن آهسته وخیلی‌ها تحت کنترول است. موجودات حیه جهت اخذ انرژی ازگلوکوز به تنفس نیاز دارند. گلوکوز درموجودیت اکسیجن، سوخته وتولید کاربن دای اکساید و آب می‌نماید. انرژی‌یی که از این عمل اکسدیشن رها می‌شود توسط بدن در تمام مراحل زندگی مورد استفاده قرارمی‌گیرد.

اکسیدیشن آهن که تشکیل اکساید آهن می‌نماید، نمونه دیگری از عمل مهم اکسیدیشن می‌باشد. این عمل معمولاٌ بیشتر به زنگ آهن شهرت دارد.

درمواد حاوی آهن، تکنیک‌هایی هم‌چون جریان برق دادن جهت اینکه اکسیجن را از ترکیب با آهن و زنگ زدن آهن بازدارد، به کارمی‌رود.

هنگامی‌که کاربن حاوی مرکبات (چون زغال ، پترول ، کود گیاهی) درهوا سوخته و تولید کاربن دای اکساید را می‌نماید، ما این را محصول فرعی عمل یاد میکنیم. کاربن دای اکساید یک گاز مهم است که توسط نباتات درعملیه فوتوسنتیز استفاده شده تا آن‌ها بتوانند غذای شان را بسازند. علاوه بر این، افزایش سطوح درهوا دراین اواخر به نظرمی‌رسد که عامل تغیرات محیطی چون گرم شدن کره زمین که بوقوع پیوسته است باشد.

مواداحتراقی

منابع انرژی یا قابل تجدید است یا غیرقابل تجدید. یک مواد احتراقی منبع متمرکزانرژی است. اکثراً مواد احتراقی به منظور رهایی مقداری از انرژی کیمیاوی شان به شکل حرارت قابلیت احتراق را دارند.

تمامی مواد احتراقی فسیلی به عین شکل تشکیل می‌شوند. حیوانات ونباتات مرده  به تدریج پوشیده می‌شوند تا به صخره‌های رسوبی تبدیل گردند. فشار و حرارت بی حد و حصر که بالای این صخره‌ها طی میلیون ها سال به کارمی‌رود، منتج به تشکیل مواد بازمانده عضوی که به شکل ذغال سنگ، نفت و یا گاز طبیعی درآمده‌اند می‌گردند.

هایدروکاربن ها

نفت خام اصطلاحی است که برای نفت غیرپروسس شده که از زمین استخراج می‌شود، به کار می‌رود. نفت خام ازلحاظ رنگ (از رنگ روشن تا رنگ سیاه قیرگونه) و ازنقطه نظرلزجیت (ازآب الی تقریبا جامد) فرق می‌کند.

نفت خام حاوی هایدروکاربن‌ها است. هایدروکاربن‌ها مالیکول‌هایی اند که دارای تعداد زیاد اتم‌های هایدروجن وکاربن اند. هایدروکاربن‌ها با طول وساختمان‌های گوناگون وجود دارند، از زنجیره‌های راست گرفته تا زنجیره‌های شاخه یی و تا حلقه ها.

هایدروکاربن‌ها به موجب این دو دلیل عمده خیلی مفید اند:

< >آنها حاوی مقدارزیاد انرژی اند. بسا اشیای مشتق شده از نفت خام، مثل پترول ، دیزل ، موم معدنی وغیره که مورد استفاده ما قرار دارند.آن‌ها اشکل مختلف زیادی را به خود می‌گیرند. توسط زنجیره‌های هایدروکاربنی که ازلحاظ کیمیاوی به طور متقابل پیوند خورده‌اند، می‌توان مواد گوناگون خیلی وسیعی را تولید وتصنیع کرد، مثل رابر مصنوعی ، نیلون و پلاستیک.نفت خام توسط عملیه تقطیر می‌تواند به اجزای گوناگون خویش تجزیه گردد. تقطیر روندی است که مخلوط‌های مایع را به وسیله استفاده از تفاوت میان نقاط جوش شان تجزیه وجدا میکند. هنگامی که شما یک مخلوط ازمایعات را جوش می‌دهید، آن‌هایی که دارای نقاط جوش پایین هستند، اول به جوش می‌آیند.

پولیمیرها

زنجیره‌های طویل مالیکول‌های کاربوهایدریت پولیمیر نامیده می‌شوند. پلاستیک یک نام بیشتر آشنا برای پولیمیر است. اکثرپلاستیک‌ها از نفت خام ساخته می‌شوند. آن‌ها صرف یکی از هزاران تولیدات نفتی اند که ما هرروز مورد استفاده قرارمی‌دهیم.

معمول ترین پولیمیرها متشکل از هایدروکاربن‌ها هستند. این پولیمیرها مشخصاٌ از واحدهایی که با زنجیره‌های طویل در پیوند اند، ساخته می‌شوند. کاربن، ستون فقرات مالیکول را می‌سازد و اتم‌های هایدروجن با ستون فقرات بسته است.

پولیمیرها می‌توانند طبیعی یا ترکیبی باشند. پولیمیرطبیعی شامل رابر، ابریشم، کتان، کهربا و قیر می‌شود.

 پولیمیر مصنوعی یا ترکیبی شامل پلی تین، نیلون و پلی استر می‌گردد که درصنعت به واسطه یک‌جا کردن مونومرها با هم‌دیگر ودر ترتیبات گوناگون ساخته می‌شوند.

پلاستیک‌ها بدیل مقرون به صرفه برای مواد صنعتی قدیمی می‌باشند که یکی از مزیت‌های اساسی آن‌ها به شمار می‌رود. این درحالی است که به دست آوردن پلاستیک‌ها کار دشواری است. پولیمیرهای طبیعی مانند سلولوز وپروتین تجزیه وتخریب پذیربوده و توسط مایکرو-ارگانیسم تجزیه می‌گردند. پولیمیرهای ترکیبی مانند پلی تین و نیلون غیرقابل تخریب و تجزیه بوده ودرنتیجه می‌توانند بسیار اندک پرمخاطره باشد.