فهرست مطالب

مهندسی شیمی ایران - پیاپی 81 (مهر و آبان 1394)

دوماهنامه مهندسی شیمی ایران
پیاپی 81 (مهر و آبان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/09/13
  • تعداد عناوین: 12
|
  • سخن سردبیر
  • جلال شایگان صفحه 5
  • مقالات
  • مهناز شاه زمانی، محمود معصومی، روح الله باقری* صفحه 6
    با گسترش کاربرد ایروژل ها در صنعت، اهمیت استفاده از ایروژل های پایه آلی و لزوم آشنایی با آنها هر چه بیشتر احساس می شود. در این مقاله، تلاش می شود مطالعات و پژوهشهای انجام شده به منظور سنتز ایروژل های بسپاری و کربنی بررسی شود. به این ترتیب، پس از بررسی فرایند سنتز ایروژل های رزورسینول فرمالدهید، پلی یورتانی، سلولزی و کربنی، درباره تاثیر شرایط سنتز و عوامل موثر بر ساختار و خواص آنها بحث می شود. این عوامل، مواردی مانند دما، pH محیط، غلظت کاتالیزورها و غلظت عوامل واکنشگر را در بر می گیرد.
    کلیدواژگان: ایروژل آلی، فرایند سل، ژل، ایروژل بسپاری آلی، ایروژل کربنی
  • علی صابری مقدم*، آرزو بشیری فر صفحه 17
    مولکول هیدروژن شامل دو حالت هیدروژن ارتو و هیدروژن پارا است که در هر دمایی با نسبت مشخصی با هم در حالت تعادل اند.
    به منظور جلوگیری از تبدیل کند و گرمازای هیدوژن ارتو به پارا در مخازن ذخیره هیدروژن مایع، و ممانعت از تبخیر هیدروژن مایع، فرآیند تبدیل در بسترهای کاتالیستی صورت می گیرد. هیدروژن ارتو و پارا در خواص فیزیکی، از جمله رسانش گرمایی، فشار بخار، آنتالپی و نیز در طیف سنجی رامان و تشدید مغناطیس هسته و کروماتوگرافی گازی با هم تفاوت دارند. با بهره گیری از اختلاف در این خواص، می توان درصد هیدروژن پارا در هر مرحله از فرایند مایع سازی هیدروژن را تعیین کرد. با توجه به اهمیت تعیین میزان هیدروژن پارا در آزمونهای کنترل کیفیت هیدروژن مایع تولیدشده برای ذخیره سازی، در این مقاله انواع روش های اندازه گیری درصد هیدروژن پارا بر پایه اختلاف این خواص فیزیکی بیان شده است. بر اساس بررسی های انجام شده، روش رسانش گرمایی پر کابردترین شیوه برای تعیین درصد هیدروژن پارا به شمار می آید.
    کلیدواژگان: هیدروژن ارتو، هیدروژن پارا، اسپین، رسانش گرمایی، آنتالپی، فشار بخار، طیف سنجی رامان، تشدید مغناطیسی هسته، کروماتوگرافی گازی
  • حمیدرضا عظیمی* صفحه 28
    در این تحقیق، بعد از توضیح مراحل اسفنجی شدن بسپار و مباحث نظری آن، به بررسی مطالعات مختلف پیرامون فرایند اسفنجی شدن پلی استایرن و پلی متیل متاکریلات، با بهره گیری از عوامل پف زای متفاوت پرداخته شده است. یکی از روش های معمول بررسی ریخت شناسی نمونه های نهایی اسفنج، روش میکروسکوپی الکترونی دینامیکی است. اما این روش اطلاعات دقیقی مرتبط با مراحل اسفنجی شدن بسپار در اختیار قرار نمی دهد. بنابراین، ابزار جدیدی مورد نیاز است تا به کمک آن بتوان اطلاعاتی راجع به تشکیل یاخته، رشد و به هم چسبیدن سلول به دست آورد. برای این منظور در این تحقیق روش جدیدی به نام فناوری مشاهده ای برای مطالعه و بررسی دینامیک فرایند ناپیوسته اسفنجی شدن معرفی شده و مطالعات مرتبط با درنظر گرفتن پارامترهای مختلف عملیاتی، مورد مطالعه قرار گرفته است. در نهایت، مشخص شد که متغیرهایی مانند دما، فشار و زمان اسفنجی شدن تاثیر بسزایی در فرایند و نیز کیفیت محصول تولیدی دارد.
    کلیدواژگان: پلی استایرن، پلی متیل متاکریلات، فرایند اسفنجی شدن، روش مشاهده ای
  • محمدحسین غلامی، پریسا خدیوپارسی*، رضا ضرغامی، درسا ترابی صفحه 36
    سوکروز استر اسید چرب نوعی ماده فعال سطحی غیر یونی است، که با برخورداری از سازگاری مناسب با بدن آدمی و تجزیه پذیری در طبیعت، دارای کاربردهای وسیعی به ترتیب در صنایع غذایی، آرایشی و بهداشتی، دارو، شویندگی و ضد میکروبی، حشره کش ها و آفت کش ها در صنایع کشاورزی و نیز تولید ذرات نانو ساختار است. این ماده از مواد ارزان، در دسترس و تجدیدپذیری مانند شکر و اسیدهای چرب تولید می شود و به دلیل وجود هشت جایگاه استری شدن سوکروز، می توان دامنه گسترده ای از خواص فیزیکی، شیمیایی و زیستی را پدید آورد، که این تفاوت ها به طور عمده با تغییر درجه جانشینی و طول زنجیره اسیدهای چرب آن ها ایجاد می شود.
    کلیدواژگان: سوکروز استر، ماده فعال سطحی غیر یونی، کاربردها
  • جواد احمدی، داود کاه فروشان*، خالد ظروفچی بنیس، اسماعیل فاتحی فر صفحه 48
    مدل سازی پخش آلودگی هوا ابزاری ضروری برای مطالعات آلودگی هوا به شمار می آید و با توجه به این که اندازه گیری غلظت آلاینده ها در هر نقطه و هر زمان امکان پذیر نیست، از این رو در امر بررسی آثار زیست محیطی و تاثیر منابع آلاینده هوا بر محیط، بهره گیری از مدل های پخش آلودگی هوا امری اجتناب ناپذیر است. با توجه به تعویض سوخت نیروگاه تبریز در فصل زمستان از گاز طبیعی به مازوت و افزایش میزان انتشار آلاینده ها و نیز کاهش محسوس دما، پخش آلودگی به خوبی صورت نمی گیرد و شدت آلودگی در منطقه افزایش می یابد. از این رو، هدف این مطالعه به دست آوردن میزان غلظت آلاینده های نیتروژن اکسید و گوگرد دی اکسید در اطراف نیروگاه تبریز در فصل زمستان، و سپس مقایسه آن با استاندار های هوای پاک ایران و استاندار های بین المللی هوای پاک است. به این منظور، با وارد کردن اطلاعات متوسط 3 ماهه منابع آلاینده و داده های هواشناسی در نرم افزار ISCST3 الگوی پخش آلودگی و میزان غلظت آلاینده ها در سطح زمین به دست آمد. بنابر نتایج به دست آمده، میزان متوسط 24 ساعته آلاینده گوگرد دی اکسید بیش از مقدار مجاز بود، اما غلظت نیتروژن اکسید ناشی از دودکش نیروگاه تبریز، در زمان و شرایط مدل سازی پائین تر از استاندارد های زیست محیطی ایران و جهان است.
    کلیدواژگان: آلودگی هوا، مدل سازی، ISCST3، نیروگاه حرارتی تبریز
  • مصطفی محمودیان، احد قائمی*، شاهرخ شاه حسینی صفحه 57
    در این تحقیق از روش های شیمیایی برای افزایش بازده حذف آلودگی های کربناتی محلول سدیم آلومینات در فرایند بایر بهره گرفته شده است. در آزمایشهای تجربی از باریم آلومینات (Ba2Al2O5)، کلسیم آلومینات (Ca3Al2(OH)12) و سدیم فسفات (Na3PO4) همراه با آهک استفاده شد. بنابر نتایج به دست آمده، استفاده از باریم آلومینات (Ba2Al2O5) با بازده حذف کربنات معادل 74%، بیشترین کارایی را در میان سایر روش ها دارد و کاربرد کلسیم آلومینات با جداسازی 55/34%، کمترین بازده حذف کربنات برخوردار است.
    بنابر همین نتایج، استفاده از کلسیم و باریم آلومینات بر خلاف روش سدیم فسفات - آهک که با حذف آلومینا همراه است، موجب افزایش میزان آلومینا در محلول سدیم آلومینات نیز شده است. انجام آزمایش روی محلول واحدهای مختلف شرکت آلومینای جاجرم نیز نشان داد که این عملیات با محلول خروجی فرآیند آسیاب تر و ترسیب، به بهترین بازده می رسند.
    کلیدواژگان: فرایند بایر، آلودگی کربناتی، سدیم آلومینات، حذف شیمیایی
  • مریم تاکی، عاطفه عابدی، مهدی فرهودی* صفحه 70
    در واژه شناسی بسته بندی مواد غذایی، مهاجرت عمدتا، بنابر تعریف، عبارت است از انتقال مواد از بسته بندی به داخل ماده غذایی. از لحاظ ایمنی ماده بسته بندی، بررسی مهاجرت مواد بسته بندی که عموما از پلاستیک، کاغذ، مقوا و یا مواد لاکی تشکیل می شوند، از اهمیت خاصی برخوردار است. موادی که در نتیجه تماس یا بر هم کنش بسته بندی و محصول منتقل می شوند، مواد مهاجر نامیده می شوند. مهاجرت مواد از بسته بندی به مواد غذایی از قوانین کلی انتقال جرم پیروی می کنند و مهمترین فرایند در رخداد آن پدیده انتشار است که ممکن است به شدت تحت تاثیر واکنش درونی ترکیبات غذایی با ماده بسته بندی باشد. این واکنش ها ممکن است خصوصیات بسته بندی را تغییر دهد. نوع ماده شیمیایی که می تواند از ظرف بسته بندی غذا به داخل غذا مهاجرت کند، به نوع ماده وجنس ظروف بسته بندی بستگی زیادی دارد. مواد بسته بندی عموما مدت زمانی طولانی در تماس نزدیک با غذایی اند. به دلیل ایجاد چنین شرایط مساعدی برای انتقال مواد از بسته بندی به داخل غذا، بسیاری از کشورها قوانین خاصی را برای کنترل مواد بسته بندی وضع کرده اند که خطری برای سلامتی انسان نداشته باشند.
    کلیدواژگان: مهاجرت، بسته بندی، انتشار، ماده غذیی، انتقال جرم
  • مهرناز قراگوزلو*، زهره مسگری صفحه 77
    در میان اکسیدهای نیمرسانا، تیتانیم دی اکسید به دلیل پایداری شیمیایی دامنه دار، بهای مناسب و عدم سمیت، به عنوان مناسب ترین ماده برای کاربردهای فوتوکاتالیستی محیطی به کار گرفته شده است. تحقیقات گسترده نشان داده اند که شکل بلوری آناتاز فعالیت فوتوکاتالیستی بیشتری در مقایسه با شکل روتیل دارد. بازده تخریب فوتوکاتالیستی، بسته به این که نور به کار رفته نور خورشید است یا نور فرابنفش، می تواند متفاوت باشد. همچنین، در تخریب رنگزاهای آزو عوامل دیگری چون pH، مقدار فوتوکاتالیست، غلظت اولیه رنگزا، حضور اکسیدکننده، شدت نور و زمان تابش دهی، حضور یون های معدنی و نوع حلال موثرند که در این مقاله به بررسی آنها پرداخته شده است. نتایج نشان می دهند که در فرآیند تخریب فوتوکاتالیستی رنگزاهای آزو، ترکیبات حدواسط اصلی شامل مشتقات هیدروکسیلات، آمین های آروماتیک، ترکیبات فنولیک و اسیدهای آلی اند. در این مقاله، عوامل موثر بر تخریب فوتوکاتالیستی رنگزاهای آزو با گروه های عاملی مختلف، با بهره گیری از نانوذرات تیتانیم دی اکسید به عنوان فوتوکاتالیست در محلول های آبی تحت تابش نور خورشید و فرابنفش بررسی می شوند.
    کلیدواژگان: نانوذرات، تیتانیم دی اکسید، تخریب فوتوکاتالیستی، رنگزاهای آزو
  • فهیمه سبحانیان، سلمان موحدی راد*، محمدتقی صادقی صفحه 85
    از جمله روش های غیرتداخلی که برای اندازه گیری غلظت یک جزء خاص در سیال به کار می رود، فلوئورسانی القایی با لیزر (LIF)1 است. در این روش از یک لیزر به منظور انگیختن جزء موردنظر با خاصیت فلوئورسانی استفاده می شود. معمولا رنگدانه هایی مانند رودامین2 یا فلئورسانی3 به عنوان ردیاب به کار می روند. ردیاب بخشی از انرژی تابشی لیزر را جذب و سپس قسمتی از این انرژی جذب شده را به صورت تابش فلوئورسانی با طول موج بالاتر گسیل می کند. نور بازتابیده از ردیاب پس از عبور از صافی توسط دوربین CCD دریافت و برای اندازه گیری میدان غلظت به کمک نرم افزار پردازش می شود.
    فلوئورسانی القایی با لیزر روشی موثر در اندازه گیری میدان غلظت و دما در کارهای آزمایشگاهی است. در این مطالعه علاوه بر توصیف فلوئورسانی و خواص آن ابزارهای به کار رفته برای اندازه گیری غلظت، مبانی نظری و برخی کارهای انجام شده با کمک این روش بررسی شده است.
    کلیدواژگان: فلوئورسانی القایی با لیزر، تصویر، میدان غلظت
  • اخبار و گزارش ها
  • صفحه 106
  • معرفی کتاب
    صفحه 111
|
  • M. Shahzamani, M. Masoomi, R. Bagheri* Page 6
    Organic polymer aerogels have received much attention due to the recent development in industrial application of aerogels. A lot of researches have been done about the synthesis of various organic polymer aerogels and carbon aerogels. This paper presents a brief review of the literature on synthesis methods of resorcinol-formaldehyde, polyurethane, cellulose and carbon aerogels. Since structure and properties of organic aerogels are influenced by synthetic conditions, the effect of temperature, PH of solutions, catalysts and monomer concentrations are discussed.
    Keywords: Organic Aerogel, Sol, Gel Process, Organic Polymer Aerogel, Carbon Aerogel
  • A. Saberi Moghaddam*, A. Bashiri Far Page 17
    Hydrogen molecule consists of two states: ortho and para hydrogen which are in equilibrium at a certain ratio in any temperature. The conversion process in the catalytic beds takes place in order to prevent a slow exothermic conversion of ortho to para hydrogen in the liquid hydrogen storage tanks and to avoid evaporation of liquid hydrogen. Ortho and para hydrogen differs in physical properties such as thermal conductivity, vapor pressure, enthalpy, as well as Raman spectroscopy, nuclear magnetic resonance and gas chromatography. The percentages of para hydrogen content can be determined in each stage of hydrogen liquefaction process using such differences in these properties. Given the importance of determining the amount of para hydrogen in the quality control test of produced liquefied hydrogen, various percentage measurement methods based on differences in the physical properties of para hydrogen content has been expressed in this paper. As the surveys shows, the thermal conductivity is the most applicable method to determine the percentage of para hydrogen.
    Keywords: Ortho, Para Hydrogen, Spin, Thermal Conductivity, Enthalpy, Vapor Pressure, Raman Spectroscopy, Nuclear Magnetic Resonance, Gas Chromatography
  • H. R. Azimi* Page 28
    In this study at the first, the foaming process states and related theoretical background were explained. Then the literature survey according to foaming of poly styrene and poly methyl methacrylate with different blowing agents was conducted. Using scanning electron microscopy is one of the common methods for investigating of foams morphology. But this method did not give any exact information about foaming process states. Therefore a new tool is necessary to gain information about nucleation, growth and coalescence of cells. In this work a new visual technology was introduced for investigating of batch foaming dynamics and also related studies considering various operation parameters were investigated. In the following it was concluded that some parameters like temperature, pressure and foaming time had important effects on the foaming process and the produced foam quality.
    Keywords: Poly Styrene, Poly Methyl Methacrylate, Foaming Process, Visual Technology
  • M. H. Gholami, P. Khadiv, Parsi*, R. Zarghami, D. Torabi Page 36
    Sucrose fatty acid ester is a nonionic surfactant, which is nonaggressive with skin, biocampatible and biodegradable. Thus this surfactant has extensive applications in several industries including the food, cosmetics, pharmacy, anti-microbial detergents, insecticides and pesticides in agriculture. It has been also applied in the production and stabilization of nanostructured particles. Sucrose esters are produced from sugar and fatty acids, which are cheap, accessible and renewable sources of material. Due to the eight positions of esterification in sucrose, a wide range of physical, chemical and biological properties could be created. These differences are mainly possible through changing the degree of substitution and chain length of fatty acids.
    Keywords: Sucrose Ester, Nonionic Surfactant, Applications
  • J. Ahmadi, D. Kahforoushan*, Kh. Zoroufchi Benis, E. Fatehifar Page 48
    Air pollution modeling is an essential tool for air pollution studies. Also, considering that observations are often sparse, models can be used to make inferences on concentrations where there is no information. Due to switching fuel of Tabriz thermal power station from natural gas to mazut in the winters and increasing amount of pollutants emission, also considerable decrease in temperature, pollutants are not distributed well at the region around the emission sources which leads to increasing of pollutants concentration. The current study aimed to consideration of pollutants (NOx and SO2) concentration in areas adjacent to Tabriz power station during winter and comparison of concentration with clean air standards of Environmental Organization of Iran as well as National Ambient Air Quality Standards (NAAQS). Therefore, this study used the ISCST3 (Industrial Source Complex-Short Term) model to simulate pollutant distributions on 3 months period in order to assess the ground level concentration of pollutant in the study area. The results show that SO2 concentration on 24 hours period is more than air pollution standards but NOx concentration is lower than National and International air pollution standards.
    Keywords: Air Pollution, Modelling, ISCST3, Tabriz Thermal Power Station
  • M. Mahmoudian, A. Ghaemi*, Sh. Shahhosseini Page 57
    In this work, the removal efficiency of carbonate pollutants of sodium aluminate solution has been increased using chemical techniques. In the experiments barium aluminate with structures of Ba2Al2O5, calcium aluminate (Ca3Al2(OH)12), sodium phosphate (Na3PO4) - lime with lime were used. The results showed that barium aluminate with the structure of Ba2Al2O5 have 74% efficiency in carbonate removal, whereas calcium aluminate method has 34.6 % separation efficiency. The results also indicate that concentration of alumina increases in the existence of barium and calcium aluminate and it decreases in the existence of sodium phosphate-lime. In addition, better removal efficiency of carbonate was obtained on the experiment with the output solution of stages of wet grinding and alumina hydrate precipitation and filtration in Jajarm Company.
    Keywords: Bayer Process, Carbonate Pollution, Sodium Aluminate, Chemical Elimination
  • M. Taaki, A. Abedi, M. Farhoodi* Page 70
    In the terminology of food packaging, the term “migration” commonly describes the transfer of materials from package into food product. In terms of packaging materials safety, it is of paramount importance to investigate the migration of substances from plastics, papers, cardboards or lacquered materials. The materials called “migrants” transfer into food as a result of food and packaging interactions. Migration of substances from packaging material into foodstuffs obeys the general laws of mass transfer and occurs based on “diffusion” phenomenon. This phenomenon may strongly influenced by the intrinsic reactivity of food ingredients and packaging materials. These reactions may alter the properties of the package. The type of chemical migrated into food is strongly depend on the type of food container. Food packaging materials are generally in close contact with food products for a long time. Because of such favorable conditions leads to transfer of materials from packaging into food; many countries have enacted regulations for the control of packaging materials to decrease their risks for human health.
    Keywords: Migration, Packaging, Diffusion, Food Products, Mass Transfer
  • M. Gharagozlou*, Z. Mesgari Page 77
    Between semiconductor oxides, titanium dioxide has been used as the most suitable material for environmental photocatalytic applications has been applied due to the high chemical stability, reasonable prices and lack of toxicity. Extensive research has shown that the anatase crystalline form shows more photocatalytic activity in comparison with the rutile form. Photocatalytic destruction efficiency can vary depending on the used light that is ultraviolet light or sunlight. Also other parameters, such as pH, the amount of photocatalyst, initial dye concentrations, presence of oxidant, light intensity, time of radiation, presence of mineral ions and solvent can be effective on the destruction of azo dyes that will be investigated in this study. Results show that in the process of degradation of azo dyes, main intermediate compounds include hydroxylate derivatives, aromatic amines, phenolic compounds and organic acids. In this article the factors affecting the degradation of different azo dyes using titanium dioxide nanoparticles as a photocatalyst in aqueous solution under ultraviolet radiation and sunlight will be investigated.
    Keywords: Nanoparticles, Titanium Dioxide, Photocatalytic Degradation, Azo Dyes
  • F. Sobhanian, S. Movahedirad*, M. Taghi Sadeghi Page 85
    One of the best non-intrusive methods for concentration measurement in fluid flow is Laser Induced Fluorescence (LIF). In this technique, a laser used to excite the fluorescent component. Usually, fluorescent dyes such as Rhodamine B and fluoerscein are used as flow tracers. These tracers absorb the laser's energy and then emit a portion of the absorbed energy at the different wavelength. The emitted energy, after passing an optic filter reaches to a CCD sensor which could be quantified for dye concentration measurement. Additionally, this technique is used to whole field temperature measurement. In this article, the fluorescence phenomena, equipments for LIF system, basic theory and some literatures about concentration measurement in fluids have been reviewed.
    Keywords: Laser, Induced Fluorescence, Images, Concentration Field