نصايح

خشونت اخلاقي ازناتواني ودرماندگي ست. انساني كه قادربه آفرينندگي نيست، طالب نابود ساختن است. تنهاشفاي تخريب وخشونت، پرورش استعدادهاي خلاق وقابليت آدمي براي كاربرد زواياوباروري قدرتهاي انساني خويش است.                                         اريك فروم

                                                   *&*&*&*&*&*&*&*&*&&**&&&

غم واندوه نشانه ناسازگاري وعدم انطباق بازندگي ست.                                                  فرانكل

                                                   *&*&*&&&*&*&*&*&&*&*&*&

اشخاصي كه نمي توانند ببخشند، پل هايي راكه بايد ازآن عبوركنند، خراب مي كنند                     هربرت

                                                   *&*&&*&*&&**&*&&*&*&*&*&

درلحظات حساس وبحراني تاريخ، اين اسلام بوده كه مسلمانان رانجات داده نه اينكه مسلمين اسلام رانجات داده باشند.            اقبال لاهوري

                                                   @@@@@@@@@@@@@

هرچيزاگريكبارميرانده شود براي هميشه مي ميرد، مگردين كه اگرصدبارميرانده شود، باز زنده مي شود               ويل دورانت

                                                   ***********************************

اي جهان چه مي شد اگرهمه نيروهايت رادرهم مي فشردي ودرهرروزگار، شخصيتي مانند«علي(ع)» باآن عقل وقلب وزبان وشمشيرنمودارمي كردي

                                                                                                                           جرج جرداق

شكست بايد انرژي خفته رابيدار كند.

فردا وقتي است كه تنبلها كارخواهند كرد.

دانائي توانائي است وخواستن توانستن است پس بخوان تا بتواني .

رفتارخشونت آميز برسلامت جسمي، رواني واجتماعي انسانها تاثيرنامطلوب دارد مامي توانيم دركاهش خشونت درمحيط اطراف خودمان بسيارمؤثر باشيم.

پيش ازضرر كردن مشورت كن وقبل ازاقدام به كاربه تفكربپرداز.

عرصه تعليم وتربيت بايد عرصه مهرباني، رافت، صميميت، عشق ومحبت باشد تابتواند گوهر وجودي جوان راشفاف كند

                                                   *********************************

اگرصدهانفرقادر برتكلم باشند، فقط يكي نفراز آنهاقادربرتفكر است واگرهزارنفرقادربه تفكر باشند، تنهايك نفردرميان آنهاديده بينا دارد

                                                                                                                           «راسكن»

                                                   %%%%%%%$$$$$$$$

بزرگترين افتخار ما اين نيست كه هرگز شكست نخوريم بلكه افتخار ما اين است كه بعد از هر شكست خوردن دوباره بلند شويم

براي رسيدن به هدفهاي بزرگ از پذيرفتن زيانهاي كوچك نترسيد

                                                                                       « ديل كارنگي»

هيچ وقت به اين گمان كه وقت داريد ننشينيد زيرا در عمل خواهيد ديد كه هميشه وقت كم وكوتاه است

                                                                                                               « فرانكلين»

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))

پيشرفت هركسي به استعداد او بستگي ندارد بلكه درهمت وتلاش وپشتكار اوست

زندگي زماني ارزشمند است كه هدفهاي ارزشمندي داشته باشيد؛ خوشبختي موضوع آينده نيست موضوع حال است. خوشبختي عادتي ذهني ست مي توان آن راكاشت وپرورش داد. نگران فردا نباشيد همه حواستان رامتوجه حال كنيد. ناكامي هاي گذشته رافراموش كنيد وبه حال وآينده بيانديشيد زيرا انديشيدن به ناكامي ها امكان خوشبختي رابه صفر مي رساند                                                      « ويليام جيمز»

آن قدرشكست مي خورم تا راه شكست دادن رابياموزم         «ناپلئون بناپارت»

هركس بهتر رنج برد، بهتركارتواند كرد                «ملتون»

خوشبختي ونبوغ يعني نود درصد زحمت كشيدن وعرق ريختن وده درصد الهام گرفتن          «اديسون»

انسان تنبل حق زندگي كردن ندارد

زندگي بدون مبارزه جزمرگ نيست

مصائب بزرگ زندگي مردان بزرگ به وجود مي آورد

اخلاق راطوفان هاي روزگارتقويت مي كند                      «گوته»

شدائد وآلام هوش انسان راتيزترومحصول خيز ترمي كند

روز ها را مي گذرانيم تا به خوشبختي برسيم اما بعدها مي فهميم خوشبختي در روزهايي بود كه گذشت

ازخدا برايتان روزي مريم ، قصرآسيه ، تقواي حسين، قلب خديجه ، دوستي فاطمه ، جمال يوسف ، ثروت قارون ، حكمت لقمان ، ملك سليمان ، صبر ايوب ، عدالت علي، حياي زينب ، عمرنوح و محبت اهل بيت رسول الله را آرزو مي كنم

انسان مانند رود خانه است هرچه عميق تر باشد آرام تر است

پروردگارا !  به من آرامش ده تا بپذيرم آنچه را كه نمي توانم تغيير دهم  ؛

                     دليري ده تا تغيير دهم آنچه را كه مي توانم تغيير دهم ؛

                     بينش ده تا تفاوت اين دو را بدانم ؛

                     و مرا فهم ده تا متوقع نباشم دنيا و مردم آن مطابق ميل من رفتار كنند .

                                                                                                        جبران خليل جبران

بردباري نيكوست ، ليكن به وقت كامكاري نيكوتر  ؛

علم نيكوست و ليكن با هنر نيكوتر ؛

نعمت نيكوست و ليكن به شكر وبرخورداري نيكوتر ؛

طاعت نيكوست و ليكن با علم و خداترسي نيكوتر .

اگر مي دانستيد كه يك محكوم به مرگ هنگام مجازات چقدر آرزوي برگشت به زندگي را دارد ، قدر روزهايي را كه با غم و اندوه و نگراني و بدخلقي مي گذرانديد را بهتر مي دانستيد .                                        ابوعلي سينا

خمير نان زندگي مخلوطي از آب فرصت و آرد عقل است .    

                                                                                  يك ضرب المثل يوناني

اگر به آرزوي خود نائل نشده ايد يا واقعاً آنرا از ته دل آرزو نكرده ايد و يا اينكه بر سر قيمتش چانه زده ايد

                                                                                                                           كپلينگ

آنها كه هميشه از زندگي شكايت دارند كمتر از ديگران براي نبرد روزانه آماده هستند .

                                                                                                               يوريتوتاشي

مي دانيد چرا احساس بدبختي مي كنيم ؟ چون كمتر متوجه سعادت خود مي شويم .

                                                                                                               موريس مترلينگ

كوه بانخستين سنگ آغاز مي شود و انسان با نخستين درد .

طلا را با آتش ، زن را با طلا و مرد را با زن امتحان كنيد .            ( فيثاغورث )

 طور گسترده وتحسين برانگيزي به صورت سرد كننده در يخچالها وكولرهاي گازي ، پيشران آئروسلي در قوطي هاي افشانه ها ، دمنده ي اسفنج ، حلال شستشو وموارد ديگر بكار گرفته شده اند ، تادهه ي 1970ميلادي اين تركيبات از نظر زيست محيطي ، سازگار و از نظر مهندسي بسيار مطلوب بودند زيرا بي اثر ، سمّي ، اشتعال ناپذير ( غيرآتشگير) ، غيرفرار ، غيرخورنده ، انحلال ناپذير در آب و بسيار پايدارند . مثلاً CFC-12  ابتدا به عنوان يك سرد كننده معجزه آسا در نظر گرفته شد . بنابراين تعجبي ندارد كه از دهه ي 1970 توليد جهاني CFCها حدود يك ميليون تن در سال بوده است .

             معمولاً براي تهيه ي CFCها از كربن تتراكلريد استفاده مي شود :

CCl4(g) + HF(g)     SbFCl4   CFCl3(g) + HCl(g)                                     

 CFCl3(g) + HF(g)    SbFCl4    CF2Cl2(g) + HCl(g)                                

 CFC ها وهواكره

              هنگامي كه يخچالهاي كهنه ودستگاههاي تهويه ي هواي كهنه دور انداخته شدند وهنگامي كه افشانه هاي موي سر وبوگيرهاي زيربغل مورد استفاده قرارگرفتند ، كلروفلوئوروكربنهاي آزاد شده به تدريج در بالاي اتمسفر زمين جمع شدند . بي اثري آنها باعث شد كه بدون تغيير پابرجا باقي بمانند وبالا وبالاتر بروند . تا اينكه سرانجام به استراتوسفر رسيدند و در برابر نور فرابنفش خورشيد قرار گرفتند . اكنون معلوم شده است كلروفلوئوروكربن هايي كه با آن دقت و با بهترين اهداف تهيه شده اند ، غولهايي همچون فرانكشتين هستند كه به وجود آورندگان خود و در واقع زندگي بر روي زمين را تهديد مي كنند .

             تمام گونه هاي شيميايي نشان داده شده در طرح3 در هواي غير آلوده ي طبيعي موجودند . اما از اوايل دهه ي 1970 دانشمندان درباره ي تغييرات صورت گرفته در لايه ي اوزون به دست انسان ، احتمالاً ناشي از جنگ افزارهاي هسته اي ، هواپيماهاي بلندپرواز و آزادسازي كلروفلوئوروكربن ها ، پرسش هايي را مطرح كرده اند . امروزه نقش CFCها به عنوان مهمترين عامل به اثبات رسيده است . آنها در تروپوسفر خيلي پايدارند ونسبت به حمله ي راديكال هيدروكسيل مقاوم اند وبه حد كافي زنده مي مانند تا از درون تروپوپاز به استراتوسفر عبور كنند و در آنجا بر اثر نوركافت توسط تابش فرابنفش ، راديكال و اتم كلر ايجاد كنند . اين اتم كلر واكنشهاي زنجيري آغاز و اوزون را

 تخريب مي كند .

  طرح 3 . چرخه هاي كاتاليزي مسئول تخريب اوزون اند

             تا سال 1987 سرعت آزادسازي CFC به تروپوسفر زياد ( بيش از 5/1 مگاتن در سال ) و طول زنجير براي واكنشهاي مناسب ، طولاني ( از مرتبه ي 100000 ) بود . بنابر مشاهدات دانشمندان انگليسي دلايل بيشتري وجود دارد كه نشان مي دهد اوزون هرسال در معرض نابودي بيشتر است . آنها از سال 1983 به شواهد روشني دال بر نابودي كلي اوزون در هر بهار جنوبگان دست يافتند . اكنون گستره ي جغرافيايي ناحيه ي مزبور زياد شده و تا بخش پاييني آمريكاي جنوبي را شامل مي شود ، زيان حاصل مربوط به سرعتهاي آزادشدن CFC است و مي تواند بر مبناي واكنشهاي خاص ناهمگني كه در بلورهاي يخ استراتوسفري اتفاق مي افتد و خاص ناحيه ي جنوبگان است ، طراحي شود ( طرح 4 ) . اين پژوهش به معاهده ي مونترال در سال 1987 منجر شد كه در آن بسياري از ملتها بر سر عدم توليد و مصرف CFCها و جانشيني مواد كم خطرتر توافق كردند . اوزون استراتوسفري در اينجا ، لايه ي « محافظ » زندگي بر روي زمين از شرّ تابش UV-B شناخته مي شود . با وجود اين ، بهبود غلظت استراتوسفري تا سطح قبل از صدمات CFC ممكن است چندين دهه طول بكشد .

طرح 4 . خلاصه ي شيمي تخريب اوزون در جنوبگان .

               اولين بار در اوايل دهه ي 1970 ، پرسشهايي درباره ي تخريب اوزون استراتوسفر مطرح گرديد  ودر 1974 اين پديده نخستين بار به CFCها ارتباط داده شد . با آگاهي از اينكه راديكالهاي كلر قادر به تجزيه كاتاليزوري اوزون استراتوسفر هستند ، دانشمندان پيشنهاد كردند كه منبع انساني بروز كلر در استراتوسفر ، CFCها هستند و اين دسته از تركيبات مسئول تخريب لايه ي اوزون اند . آنها تخمين زدند كه اگر سرعت توليد CFCها بدون تغيير ادامه يابد ، سالانه نيم ميليون تن كلر در استراتوسفر جمع خواهد شد . ضمناً پيش بيني كردند كه بدين ترتيب سرعت طبيعي تجزيه اوزون دو برابر مي شود ودر نتيجه ، اوزون استراتوسفري بين 7 تا 13 درصد تخريب خواهد شد .

             راديكالهاي كلر (.Cl) از تفكيك نوركافتي CFCها در استراتوسفر پاييني توليد مي شوند . واكنشهاي زير ، نمونه ي اين واكنش به ترتيب براي 11-CFC و 12-CFC هستند:

                               a)                   CCl3F + hυ → CCl2F. + Cl.

 CCl2F2 + hυ → CClF2. + Cl.                   (b                               

سپس راديكالهاي Cl. در تمام ضخامت لايه ي استراتوسفر ، از طريق مجموعه اي از فرآيندها از جمله فرآيند ذيل كه كلرمونوكسيد (ClO.) در آن درگير است ، اوزون را به صورت كاتاليزوري تخريب مي كنند :

                               c)                      Cl. + O3 → ClO. + O2

ClO. + O. → Cl. + O2                      (d                               

دانشمندان برآورد مي كنند كه يك تك راديكال كلر مي تواند با حدود 100000 مولكول اوزون واكنش دهد . به علاوه ، پيش بيني مي كنند كه CFCها به علت پايداري شان ، مي توانند تا حدود 100 سال در طبيعت باقي بمانند .

              گروهي از تركيبات برم دار مرتبط با CFCها موسوم به هالون ها ( CF2BrCl  و C2F4Br2) كه به طور گسترده در آتش نشاني به كار مي رفتند ، حتي مخرب ترند . اين تركيبات در واكنشهايي مشابه بالا ، راديكالهاي برم (Br.) آزاد كرده و اين خود توليد برم مونوكسيد مي كند . غلظت هالون ها در استراتوسفر با سرعتي بالغ بر 5% در سال در حال افزايش است .

             امروزه كل غلظت كلر در استراتوسفر حدود 3 قسمت در بيليون است . اين مقدار را مي توان با مقدار  ppb6/0 يك قرن پيش و ppb2 در اواخر دهه ي 1970 مقايسه كرد . كلر در استراتوسفر عمدتاً به شكل CFCها و محصولات جانبي نورشيميايي آنها مانند كلرمونوكسيد است . برم به شكل هالون ها و برم مونوكسيد است و مقدار آن نيز ppb02/0 است

             CFCها همچنين گازهاي گلخانه اي كارآمدي هستند كه به ميزان 15 تا 20 درصد در پوشش گرمايي اطراف زمين مشاركت دارند . اثرگرم كنندگي گلخانه اي يك مولكول 11-CFC يا 12-CFC معادل تأثير 10000 مولكول CO2 است .

             بنابراين اتمهاي كلر مي توانند زنجيرهاي (ج) و (د) را بشكنند و سرعت تشكيل اوزون را كاهش دهند . بلافاصله متوجه شدند كه در هواكره ي بالا يك منبع اتمهاي كلر : يعني نوركافت كلروفلوئوروكربن ها زنجير توليد اوزون را ، آن طور كه در معادله هاي (a) تا (d)  نشان داده ايم و از CFCl3 به عنوان مثال استفاده شده است ، مي شكنند .

             در اينجا با يك واكنش راديكال آزاد زنجيري برخورد مي كنيم . در مرحله ي آغاز زنجير (a) ، كلروفلوئوروكربن به وسيله ي نور فرابنفش مي شكند و يك اتم كلر به وجود مي آورد . بعد دو مرحله ي انتشار زنجير به دنبال مي آيند . در مرحله ي (c) يك اتم كلر به اوزون حمله مي كند كه در نتيجه O2 و ClO به وجود مي آيد . در مرحله ي (d) ، ClO به O حمله مي كند تا O2 تشكيل شود و دوباره يك اتم كلر به وجود آيد . هر يك از اين واكنشها ، زنجير توليد اوزون يعني (ج) و (د)  را مي شكنند . واكنش (c) اوزون مورد نياز در مرحله ي (د) را نابود مي كند ؛ واكنش (d)  O  ضروري براي مرحله ي (د) را از بين مي برد .

             پس به طور كلي چند مولكول نسبتاً محدود مي توانند  با شكستن زنجير از تشكيل شدن شمار زيادي مولكول فرآورده جلوگيري كنند تا اينكه تمام بازدارنده مصرف شود . ولي در اينجا عامل شكننده ي زنجير مصرف نمي شود . مراحل (c) و (d) دوباره Cl اوليه را به وجود مي آورند ، كه براي شكستن يك زنجير توليد اوزون ديگر آماده است و مي تواند بارها وبارها دوباره توليد شود . عامل شكننده  ي زنجير با توليد دوباره ي Cl چندين برابر مي شود ونتيجه

 نهايي فوق العاده است : هر مولكول CFC كه در مرحله ي (a) نوركافت مي شود ، احتمالاً از تشكيل شدن چيزي نزديك به 100000 مولكول اوزون جلوگيري مي كند .

 حفاظت از اوزون

 در طول دو دهه ي گذشته ، جوامع سراسر جهان از چندين شكل آلودگي جهاني آگاه شده اند كه پديده هايي مانند تخريب اوزون ، گرم شدن گلخانه اي ، باران اسيدي و مه دودهاي شيميايي را موجب شده كه به نوبه ي خود حيات روي زمين را به خطر مي اندازند .

             از اواسط دهه ي 1970 ، مجامع ملي و بين المللي بر اساس جمع آوري شواهد علمي ، به اين نتيجه رسيدند كه CFCها از جمله عوامل مهم دخيل در آلودگي جهاني هستند . در سال 1976 سازمان حفاظت از محيط زيست آمريكا ، مقاصد خود را براي جلوگيري از مصرف غير ضروري CFCها به عنوان پيشرانهاي آئروسلي اعلام كرد . اما تا سال 1984 ، توليد جهاني CFCها از مقدار ممنوع شده تجاوز كرد و به بيش از يك ميليون تن در سال افزايش يافت .

             به منظور جلوگيري از هرگونه آثار بالقوه مصيبت بار بر بيوسفر كه نتيجه تخريب بيشتر لايه ي اوزون استراتوسفري است ، در 16 سپتامبر 1987 ، 24 كشور قطعنامه ي مونترال را با حمايت برنامه ي محيط زيست ملل متحد امضا كردند . سه التزام مهم اين قطعنامه به قرار زيرند :

o   ميزان مصرف 11-CFC ، 12-CFC ، 113-CFC ، 114-CFC ، 115-CFC مربوط به سال 1986 ، از نيمه ي 1989 به بعد نبايد بيشتر شود .

o   سقف توليد سال 1986 CFCها ، بايد از اول ژوئيه 1993 ، 20% كاهش و تا ژوئيه 1998 به 30% ديگر كاهش يابد وبه كاهش كل 50% برسد .

o       تا سال 1994 بايد مصرف هالونها ، در سطح مصرف سال 1986 ثابت شود .

       در كنفرانسهاي بين المللي اوزون كه در لندن در مارس 1989 با حضور نمايندگان 123 كشور و در هلسينكي در مه 1989 ، برگزار شد كشورهاي ديگري قطعنامه مونترال را پذيرفتند . در 1990 ، هيدروكلروفلوئوروكربن ها (HCFCها) كه به عنوان جايگزين CFCها توليد شدند ، در قطعنامه مونترال به عنوان مواد انتقالي معرفي شدند .

     همگام با برنامه ريزي در جهت كاهش قابل ملاحظه ي توليد CFCها و تركيبات وابسته در دهه هاي آينده توليدكنندگان CFC روي توسعه و آزمايش جايگزين هاي سازگار CFC با محيط زيست و همچنين روي تكنولوژي هاي جايگزين مرتفع كننده نيازهاي جامعه سرمايه گذاري هاي سنكيني كرده اند . با وجود اين مشخص شده است كه در بسياري از موارد ، مثلاً در تجهيزات سردسازي و تهويه مطبوع مي توان در كوتاه مدت به سادگي با بازيافت و استفاده ي مجدد از CFCها ميزان نشر اين مواد را به ميزان قابل ملاحظه اي كاهش داد . چندين شركت در توسعه ي سيستمهاي كربن فعال براي بازيابي CFCهايي كه به عنوان عوامل دمنده در فرآيند توليد اسفنج هاي پلاستيكي به كار مي روند دخالت دارند . اين سيستم ها گران اند اما مي توانند 40% از عوامل دمنده را بازيابي كنند . طبق نظر صنعتگران ، احتمالاً توليد CFCها در همين سطح و استفاده از فرآورده ها يا تكنولوژي هاي جايگزين آنها ، تقاضا براي CFCها را احتمالاً تا 60% كاهش خواهد داد . بدين ترتيب حدود 40% از بازار فعلي جهت جايگزين سازي CFC آزاد خواهد بود و اين مقدار شايد 500000 تن در سال باشد .

             شايد طنزآميز باشد كه پايداري ، يعني همان عاملي كه CFCها را چنان پر اهميت مي ساخت ، اكنون آنها را به صورت تهديدي براي محيط زيست درآورده است. حضور هيدروژن در مولكول باعث مي شود كه تركيب توسط راديكالهاي هيدروكسيل (OH) تجزيه شود و اين موجب كاهش پايداري جوي مي شود . تركيبات متان و اتان هالوژن دار شده به طور جزئي ( همه داراي هيروژن ) توسعه يافته اند و اكنون در مقياس وسيع توليد مي شوند. اين تركيبات HCFCها هستند كه به مراتب كمتر از CFCها ، در تخريب اوزون سهم دارند . اكنون اغلب پژوهشها و توسعه هاي صنعتي در جهت يافتن مسيرهاي جديد براي دستيابي به تركيباتي است كه مانند هيدروفلوئوروكربن ها (HFCها) با اوزون سازگار بوده و كلر وبرم نداشته باشند . توانايي CFC يا HCFC براي تخريب اوزون به مقدار آنها و وهمچنين به نيم عمر آنها در هواكره بستگي دارد . پتانسيل تخريب اوزون ، سهم انواع CFCها و جايگزين هاي ممكن را در تخريب اوزون ، نسبت به 11-CFC كه مقدار0/1 به آن داده شده ، مي سنجد . پتانسيل گرم شدن جهاني با استفاده از مدلهاي كامپيوتري محاسبه شده و نسبت به 11-CFC كه همان مقدار 0/1 به آن اختصاص داده شده سنجيده مي شود .

             در ژانويه 1988 براي ارزيابي ايمني تركيبات مناسب جايگزين CFC ، برنامه ي آزمايش سمّيت تركيبات جايگزين فلوئوروكربن پايه ريزي شد . نتايج مطالعاتي كه در وضعيت هاي بحراني ، نيمه بحراني و نيمه مزمن بر روي 123-HCFC ، a134-HFC و b141-HCFC ، انجام گرفت  وهمراه با آن ، آزمايشهاي قابليت جهش ژنتيكي و تكامل غيرطبيعي جنين به دلايل ژنتيكي ، در آزمايشگاه نشان داد كه نمودار

  سمّيت اين سه تركيب از بسياري جهات با 11-CFC و 12-CFC مشابه است . جوع بندي ارزيابي هاي دوساله در ارتباط با حالات مزمن/ سرطان زايي روي اين فرآورده ها در حال انجام است و در آينده ي نزديك منتشر مي شود .

             قطعنامه ي 1987 مونترال و اصلاحات بعدي آن در نشستي از وزيران محيط زيست جهاني ، در كپنهاك در نوامبر 1992 تجديد نظر شد وكاهش بيشتر در توليد و استفاده از CFCها وتركيبات وابسته ، در مقايسه با مقادير سال 1986 ، مقرر گرديد . نشست كپنهاك ، محدوديت هاي بيشتري را در مورد HCFCها ، كه در قطعنامه ي مونترال سال 1990 به عنوان مواد انتقالي معرفي شده بودند ، اعمال نمود . به اين ترتيب كه تا 1996 استفاده از آنها به سطح 1/3%+ سال 1989 محدود خواهد شد . به دنبال آن استفاده از هيدروكلروفلوئوروكربن ها به شكل تصاعدي كاهش خواهد يافت : 35% تا سال 2004 ، 65% تا سال 2010 ، 90% تا سال 2015 ، 5/99% تا سال 2020 و100% تا سال 2030  .

             متيل برميد ، CH3Br ، كه به عنوان ضد عفوني كننده براي كشتن حشرات در خاك و ميوه هاي انبار شده به كار مي رود ، به قطعنامه كپنهاك اضافه شد . در سال 1995 ، سقف توليد آن در حد توليد سال 1991 پابت خواهد ماند و در مراحل بعدي تدريجاً كاهش مي يابد .

 ديگر جايگزين هاي CFCها

                 به غير از مواردي كه در بند قبلي به آنها اشاره شد نوع ديگري از تركيبات جانشين براي كلروفلوئوروكربنها و ديگر مواد شيميايي نابود كننده ي لايه ي اوزون به بازار آمده است . محصولات هيدروفلوئورواتر ( HFE) كه براي مصارف صنعتي و تجارتي طراحي شده اند، ضمن سمّيت كم ، اشتعال ناپذيرند . يكي از محصولات اوليه 1- متوكسي- نونا فلوئوروبوتان (7100-HFE) را مي توان براي گستره ي وسيعي از روغنهاي سبك ، تركيبات هالوژن دار و مواد معلق به عنوان حلال و براي روانكارهاي ته نشين ساز به عنوان سيال حامل استفاده كرد . نوع ديگر مخلوطي است آزئوتروپ كه براي شستشوي روغنهاي ميان وزن و روغنهاي سيليكوني به كار مي رود . 7100-HFE به عنوان جانشين سردكننده هايي چون 502- R ، براي مصرف در حلقه ي دوم سيستم هاي انتقال گرما تا دماي حدود ˚C40-  طراحي شده است . در ˚C40- ، گرانروي اين تركيب  ft²/h0413/0 و چگالي آن g/cm³6/1 است .

 ساير تركيبهاي آسيب زا به لايه اوزون 

              آتش از دير باز نيرويي پر قدرت در طبيعت ، تغيير محيط زيست طبيعي ، آماده سازي مواد غذايي و تسريع تكامل بوده است . آتش همچنين ابزاري قديمي در كشاورزي براي پاكسازي زمين از درختان و بوته ها ، آماده سازي زمين براي كاشت ، يا چراگاه و نيز سوزاندن و خاكستركردن پسمانده هاي درو است . سوختن زيست توده نوعي آلودگي غيرصنعتي را كه اغلب در كشورهاي كمتر توسعه يافته توليد مي شود سبب مي گردد . حدود 15 سال پيش عده اي از پژوهشگران متوجه شدند كه اثر بالقوه ي سوختن زيست توده بر تركيبات شيميايي موجود در هواكره بيش از آن است كه در ابتدا به نظر مي رسيد . بخش جديدي از اين تأثير به مقدار زياد و شگفت آور متيل برميد آزاد شده از سوختن زيست توده مربوط مي شود .

             آنها پس از مشاهده ي دقيق دودهاي قابل رؤيت و شعله هاي حاصل از سوختن زيست توده توسط دستگاههاي مجهز ، ملاحظه كردند گازهاي حاصل از اين سوختن مي تواند شيمي هوا را در مناطق مختلف تغيير دهد . مثلاً نيتروژن اكسيدها و كربن مونوكسيد مي توانند در پايين ترين لايه ي هوا ( تروپوسفر ) همانند هواي مه دود و آلوده ي مناطق شهري ، طي واكنشهاي نورشيميايي ( طرح 1 ) اوزون توليد كنند .

             نقش CH3Cl حاصل از سوختن نباتات نيز به همان اندازه تأسف بار است ، با وجودي كه بيشتر CH3Cl  به صورت نورشيميايي در تروپوسفر تخريب مي گردد ، اما درصد اندك باقي مانده به سمت استراتوسفر بالا رفته و در آنجا اتمهاي كلر تخريب كننده اوزون آزاد مي شود .

             اكنون مي دانيم سوختن زيست توده ، CH3Br گازي نيز توليد مي كند و اين منبع 30%CH3Br موجود در هواكره را فراهم مي آورد . در حالي كه بسياري از پژوهشگران در تلاش بوده اند تا بدون اطلاع از چنين منبعي ، مقدارCH3Br  موجود در هواكره را تخمين بزنند ، واقعيت فوق الذكر محرز گرديده است و شيمي تركيبات برم موجود در هواكره نيز كانون توجه قرار گرفته است . به دليل اينكه اتم هاي Br نسبت به اتمهاي Cl بازدهي بالاتري در تخريب لايه ي اوزون ( 20 تا 60 برابر ) دارند ، در حال حاضر توجه بيشتري را به خود جلب كرده اند . با اينكه تخريب اوزون در لايه ي استراتوسفر تا كنون بيشتر به اتم هاي كلر حاصل از گازهاي كلروفلوئوروكربن (CFC) نسبت داده شده است ، اما در چشمه آنتاركتيك ، گرچه مقدار برم معدني استراتوسفر كمتر از 1% غلظت كلر معدني است ، در حدود 25% اين تخريب به اتم هاي Br حاصل از تركيبات سنتزي هالون و CH3Br نسبت

  داده مي شود .

             اتمهاي آزاد Br  ، طي واكنشهاي پي درپي زير ، تخريب اوزون استراتوسفر را تسريع مي كنند :

                                                           Br + O3 → BrO + O2

                                                           Cl + O3 → ClO + O2  

                                                      BrO + ClO + hυ → Br + Cl + O2

                                                                    2O3 + hυ → 3O2

              اتم هاي برم به صورت تركيبات نسبتاً پايداري مانند هالون 1301(CF3Br) ، هالون1211(CF2BrCl) و نيز CH3Br به محدوده استراتوسفر برده مي شوند . طول عمر اين هالون ها در هواكره به ترتيب 65 و 20 سال است ، بنابراين تقريباً همه ي هالون هاي آزاد شده در سطح زمين به صورت كامل به استراتوسفر مي رسند . هالون هاي آزاد شده در سال 1990 در سراسر جهان شاري معادل10³×2/7 تن برم در سال را به استراتوسفر وارد كرده اند . متيل برميد بسيار فعالتر از تركيبات پرهالوژن هالون است ؛ طول عمر آن در هواكره حدود دو سال است ، فقط درصد ناچيزي از CH3Br آزاد شده در سطح ، به استراتوسفر مي رسدكه در آنجا منابع طبيعي نيز همانند منابع انساني وجود دارد .

             علاوه بر اين بحث ومجادله در مورد وسايل حمل ونقل فوق صوت (SSTها) از نوع كنكورد  در اطراف تشكيل نيتروژن اكسيدها دور مي زند كه به هنگام عبور هواي شامل اكسيژن و نيتروژن از موتور جت كه دماي بسيار زيادي دارد توليد مي شود . يكي از اين محصولات ، نيتريك اكسيد ، مستقيماً با اوزون واكنش مي دهد و در نتيجه غلظت اوزون را در استراتوسفر كاهش مي دهد :

                                                     NO + O3 → NO2 + O2

به علاوه نيتروژن دي اكسيد مي تواند واكنش دهد و راديكال هاي آزاد اكسيژن را غيرفعال سازد و از احتمال تركيب مجدد آنها با اكسيژن مولكولي براي توليد اوزون جلوگيري به عمل آورد

                                 NO2 + O → NO + O2                    

توجه كنيد كه نتيجه تركيبي از دو واكنش فوق تبديل اوزون به اكسيژن است :

                                                               O + O3 → 2O2

همچنين توجه كنيد كه اكسيدهاي نيتروژن پيوسته بازيابي مي شوند بنابراين در تجزيه ي اوزون به عنوان كاتاليزور عمل مي كنند . بحث ومجادله جاري در اطراف ميزان اكسيدهاي نيتروژن كه توسط SSTها تشكيل مي شود و تأثيري كه بر ميزان غلظت اوزون گذاشته مي شود ، دور مي زند .

                                                                                        والسلام

 منابع و مآخذ :

1-    تورنتون موريسون ؛ تورنتون بويد – شيمي آلي 1 و 2 . ترجمه دكتر علي سيدي اصفهاني  ، دكتر عيسي ياوري  دكتر احمد ميرشكرايي – ويرايش ششم 1992 – نشر علوم دانشگاهي.

2-    هيويي جيمز ؛ شيمي معدني ( اصول ساختار و واكنش پذيري ) جلد اول – ترجمه مهدي رشيدي ، داريوش مهاجر ، اعظم رحيمي – ويرايش سوم 1982 – مركز نشر دانشگاهي .

3-    دكتر حسين آقابزرگ ، دكتر محمدرضا ملاردي – شيمي معدني 1 – نشر علوي 1370

4- Greenwood and Earnshaw , Chemistry of the elements ; Pergamon  Press , 1984                                                                                                

              5- Mcpeters , Richard . Scientific American 2000 , oct 4 .                 

6- Nature , April 9 , 1998 .                                                                             

7- Science , 4  March , 1994 .                                                                        

8- Chemistry in Britain , November 1995.                                                       

9- Deutschland , December 1995 .                                                                 

10- Chemical Engineering , May , 1996 .                                                          

11- Chemistry in Britain , July 2000 .                                                              

        12- New Science , 7 May , 1994 .                                                                    13- Something in the air ? Miklos Feher and Philip A.Martin – Chemirtry in    Britain , October 1993  

14- Chemical Engineering , November      1994

15- Ozone protector or polluter ? David            Philips  - Education in Chemistry,July 1999.

16- Chemical Engineering , January 2000 .

17- Our health in flox , John Lee ,  New  Scientist ,  12 December  1998  .

18- Introduction to General , Organic  and Biological Chemistry .

19- محمد جلال ظهوريان – ترجمه ي منتخب مقالات پژوهشي بخش فرهنگي يونسكو 1993                                                                          

 طول موج ليزر مرئي يا زيرقرمز استفاده مي شود ، يكي از اين دو كاملاً توسط مولكول جذب مي شود، در حالي كه ديگري جذب بسيار اندكي دارد  . هر دو طول موج به سمت عقب پراكنده مي شوند ، ولي علامت آنكه جذب نشده قوي تر است . بنابراين يك طيف تفاضلي ايجاد مي شود . اطلاعات فضايي با تپي كردن ليزر و اندازه گيري درنگ زماني علامت پراكنده شده به عقب ، به دست مي آيد .

             از سوي ديگر طبق نظر پژوهشگران دانشگاه ويرجينيا ، مهمترين وسيله اي كه براي اندازه گيري لايه ي اوزون در لايه هاي بالاي هواكره استفاده مي شود در واقع يك آلودگي ديگر يعني گوگرد دي اكسيد را در هوا اندازه مي گيرد . بنابراين پژوهشگران در واقع كاهش مقدار گوگرد دي اكسيد در هوا را اندازه مي گيرند . گوگرد دي اكسيد واوزون در فركانسهاي مشابه ، نور را جذب مي كنند و دابسون متر ، وسيله ي اندازه گيري غلظت گازها با استفاده از طيف بيني جذبي ، اين دو ماده را به آساني از يكديگر تشخيص نمي دهد . ده سال پيش پژوهشگران بلژيكي ادعا كردند كه كم شدن لايه ي اوزون در آسمان بروكسل بر اثر بهبود كنترل نشر گوگرد دي اكسيد از نيروگاه هاي برق بوده است . ولي پژوهشگران ديگر تجربه بروكسل را يك نمونه غير عادي مي دانند .

تهيه اوزون

             تشكيل مولكول اوزون از اكسيژن گازي ، يك واكنش گرماگير است:

kJ.moleˉ¹                                   142+ = ΔH        ,      3O2(g) → 2O3(g)

براي تهيه اوزون ، گاز اكسيژن را از يك ميدان الكتريكي داراي ولتاژ زياد عبور مي دهند . اين واكنش همان طور كه اشاره شد گرماگير است و بازده اوزون پائين است . معادله ي بالا نشان مي دهد كه محتواي انرژي اوزون خيلي بيشتر از مولكول اكسيژن است وبه طوري كه انتظار مي رود ، پايداري و فعاليت شيميايي اوزون با اكسيژن فرق دارد . تجزيه ي اوزون عكس واكنش فوق است و اگر چه در دماي پائين كند است ولي با بالا رفتن دما سرعت آن افزايش مي يابد . مواد مختلفي مثل پلاتين و منگنز دي اكسيد (2 MnO) مي توانند تجزيه ي اوزون را كاتاليز كنند .

             اخيراً پژوهشگران آزمايشگاه لاورنس بركلي فرآيند جديدي براي توليد در جاي اوزون با نصف هزينه ي روش الكتريكي متداول ابداع كردند . با اين روش ، اوزون جايگزين جالبي براي كلر در صنعت رنگبري خمير چوب خواهد بود . در مقياس آزمايشگاهي ، اين فرآيند ( موسوم به پوزان ) كه طي آن فسفر زرد با اكسيژن هوا واكنش مي دهد به توليد O3 و P4O10 مي انجامد . در اين فرآيند فسفر ابتدا در دماي بالاتر از ˚C 45 در آب ذوب مي گردد. سپس عمليات هم زدن مخلوط براي ساخت يك امولسيون و دميدن هوا از ميان آن براي توليد O3 انجام مي

 گيرد . براي استفاده با خمير چوب ابتا خمير بايد در امولسيون غوطه ور و هوا در ميان آن دميده شود . در اين حالت P4O10  با آب تركيب مي شود و H3PO4 كه فرآورده ي با ارزشي است به دست مي آيد .

كاربرد هاي اوزون

             اوزون به صورت يك عامل رنگبر وهمچنين به صورت يك ضدعفوني كننده مصرف دارد . كه ذيلاً به موارد چندي اشاره مي شود :

يك شركت آلماني آزمايش كاملي را براي فرآيند سفيدتر كردن با استفاده از اوزون تكميل كرده است . O3 جانشين فن آوري موجود نمي شود ولي آن را اصلاح مي كند . رنگ زدايي معمولاً با افزودن آهك به شكر داغ ( 60 تا ˚C 70 ) ، تزريق CO2  و SO2 براي رسوب دادن СaСO3 و CaSO4 وصاف كردن انجام مي گيرد. برخي از توليد كنندگان از روش افزودن آهك پيش از جذب سطحي و استفاده از تبادل يوني يا زغال واكنش پذير استفاده مي كنند . در فرآيند جديد ، O3 به مخلوط كن همزن دار حاوي محلول نيشكر ( در حدود 60 تا 65 درصد سوكروز) در دماي 65 تا ˚C 75 تزريق مي شود .

از اوزون اغلب براي تصفيه ي آبهاي آلوده استفاده مي شود . زيرا اوزون عامل اكسنده ي قويي است كه توانايي نابود سازي گستره ي وسيعي از تركيبات آلي را دارد . روش متداول تصفيه ، عبور گاز اوزون از ميان آب توسط حباب هايي از اكسيژن يا هواست . ولي از آنجا كه اوزون تنها اندكي در آب حل مي شود اين واكنش مي تواند آهسته باشد . به تازگي گروهي از مهندسان شيمي دانشگاه برادفورد روشي ابداع كرده اند كه كارايي بالاتري نسبت به روشهاي متداول دارد . در اين روش غلظتهاي بالاي اوزون روي حبه هايي از سيليكاژل جذب سطحي مي شوند وبه تله مي افتند.

             در عين حال از اوزون براي انجام برخي واكنشهاي شيميايي نيز استفاده مي شود ؛ مثلاً تهيه يون پرمنگنات  درمحيط اسيدي وهمچنين اوزون كافت آلكنها كه براي تعيين ساختار آنها به كار مي رود . هر چند اوزون كاربردهاي ديگري نيز دارد كه بحث در مورد آنها در اين مقوله نمي گنجد .

در استراتوسفر چه روي مي دهد؟

             دانشمندان هواشناس اوليه با دو پرسش كليدي مواجه بودند : چه چيزي استراتوسفر را گرم مي كند؟

و چه گونه هاي شيميايي در هواكره ، آفتاب را جذب مي كنند تا قطع مشخصه ي فرابنفش در حدود nm 290 ممكن شود ؟

             طيف UV به سه دسته تقسيم مي شود:

v    UV-C با طول موج 200 تا 280 نانومتر ، پرانرژي ترين و زيان بارترين طيف است ؛

v    UV-B  با طول موج 280 تا 320 نانومتر ؛

v    UV-A با طول موج 320 تا 400 نانومتر .

اكسيژن پرتو فرابنفش را با امواج زير 242 نانومتر جذب مي كند در حالي كه اوزون عمدتاً پرتوهاي داراي طول موج بين 230 و 290 نانومتر را جذب مي كند .

             بنابراين ، اكسيژن و اوزون باعث مي شوند مولكول هاي داخل بدن موجودات زنده ، از جمله انسان ، ميزان زيادي از پرتو فرابنفش را جذب نكنند . اين كاري است حياتي ، زيرا انتقال انرژي حاصل از پرتوهاي فرابنفش  درفرآيندهاي زيستي تأثير شگفت آوري دارد . در صنعت ، UV-C براي كشتن جانداران ريز ذره بيني روي تجهيزات و غذا به كار مي رود . خوشبختانه لايه ي اوزون UV-C را جذب مي كند ونمي گذاردكه به سطح زمين برسد ، UV-A اثر ناچيزي دارد واگر نگوييم همه ، اما بخش اعظم UV-B را جذب مي كندو آنچه عبور مي كند آن قدر هست كه به پوست وچشمان ما آسيب رساند .

             در سال 1880 هارتلي تعيين كرد كه جذب مشخصه ي شكل سه پارِ اكسيژن ، يعني اوزون ، باگونه ي جذب كننده ي مجهول تطابق دارد و حدود 40 سال بعد سيدني چاپمن نشان داد كه چگونه اوزون مي تواند با تعدادي از واكنشهاي بسيار ساده ي جوّي ايجاد شود و از بين برود ( طرح2 ) . در حقيقت از اين پنج واكنش تنها چهار مورد  

                       طرح 2 . چرخه ي چاپمن براي واكنشهاي اكسيژن در استراتوسفر( M: مولكول ، عمدتاً N2 و O2 )

مهم اند ، چون تركيب مجدد اتمهاي اكسيژن ، واكنش ( ب) ، در عمل بسيار كُند است ( واكنش ب طرح 2 از مرتبه سوم و شامل دو اتم اكسيژن است كه اين اتم ها تنها در مقادير بسيار كوچك وجود دارند) . واكنشهاي طرح 2 علاوه بر دليل حضور لايه ي اوزون در استراتوسفر ، در ارتفاع تقريباً km20 تا حد زيادي منبع گرمايي در استراتوسفر را نيز توضيح مي دهد . انرژي جذب شده از آفتاب توسط اين واكنشها ، در اين چرخه به انرژي گرمايي ( گرما) تبديل مي شود .

             لايه ي اوزون در جلوگيري از رسيدن تابش UV-B خورشيد به زمين عملكردي حياتي دارد . اين تابش بالقوه براي حيات ، كشاورزي ، شيلات و غيره ، مخرب است . فنون مدلسازي ، اندازه گيري هاي آزمايشگاهيِ ثابتهاي سرعت و پارامترهاي جوّي اندازه گيري شده بيانگر اين مطلب است كه اوزون توليد شده از واكنشهاي فقط شامل اكسيژن ، 5 برابر نسبت به آنچه در هواكره موجود است ، بيشتر است . بنابراين واكنشهاي ديگري نيز بايد اتفاق بيافتد كه طي آنها اوزون كاهيده شود . اينها واكنشهايي زنجيري هستند كه در آنها مقادير كاتاليزي از اكسيدهاي هيدروژن ، نيتروژن وكلر شركت دارند .( طرح 3 )

            يكبار آنچه را كه تا كنون گفته ايم مرور كنيم . زمين در تابش الكترومغناطيسي خورشيد غوطه ور است . اين تابش مستقيماً زمين را گرم مي كند و براي توليد كربوهيدراتها در گياهان – كربوهيدراتهايي كه به طور مستقيم يا غيرمستقيم انواع گوناگون زندگي حيواني را تغذيه مي كنند – انرژي فراهم مي آورد . اين تابش از نور مريي ونامريي ساخته شده است . نوري كه طول موج آن بين حدوداً nm400 و nm750 قرار دارد ، مريي است . درست بعد از انتهاي قرمز طيف مريي ، نور زير قرمز با طول موج بزرگتر و انرژي كمتر قرار دارد . درست بعد از انتهاي بنفش طيف ، نورفرابنفش با طول موج كوتاه تر و انرژي بيشتر قرار دارد .

            نور فرابنفش كه انرژي بيشتري دارد ، مي تواند موجب نوركافت شود و به اين ترتيب واكنشهايي را به راه اندازد . يعني براي مثال يك مولكول كلر را بشكند وبه اتمهاي كلر تبديل كند . حتي طول موجهاي كم انرژي تر، تاnm 300 مي توانند به مولكولهايي كه در فرايندهاي زيست شناختي مشاركت دارند ، يعني به زيست مولكولهاي حياتي آسيب برسانند . يكي از مهمترين اين بيومولكولها DNA است كه در سطح مولكولي وراثت را زير كنترل دارد وسنتز ساير بيومولكولها را اداره مي كند

            اجزاء سازنده ي اصلي هواكره يعني O2 و N2 طول موجهايي تا nm250 را جذب مي كنند وبه اين ترتيب زمين را از بيشتر اين تابش – ولي نه همه ي آن – محافظت مي كنند ؛ اين اجزاء در برابر طول موجهاي بين nm250 و nm300 شفاف اند واجازه مي دهند تا اين نور از آنها عبور كند .

             خوشبختانه در هواكره ي بالا يعني در استراتوسفر جزء سازنده ي كوچك ديگري يعني اوزون وجود دارد . اين « لايه ي » اوزون فوق العاده پراكنده است و در ارتفاع حدوداً km30 تا km90 زمين گسترش دارد . اوزون طول موجهاي محصور بين nm250 و nm300 را جذب مي كند و تنها محافظ زمين در برابر اين تابش زيان آور زيست شناختي را فراهم مي آورد. بدون اين محافظ ظريف وشكننده زندگي هرگز نمي توانست از درياي حفاظ دار بيرون بخزد و خود را بر روي خشكي مستقر سازد .

             حال نگاه ديگري به معادلات طرح 2 بياندازيم . همانطور كه در معادله هاي (الف) تا (ه) نشان داده شده است ، اوزون ارتفاع بالا از اثر نور فرابنفش بر O2 تشكيل مي شود .

             در اينجا ، اجزاي سازنده ي آشناي يك واكنش راديكال آزاد زنجيري را مي شناسيم . نخست ، در مرحله ي آغاز زنجير (الف) ، يك مولكول اكسيژن O2  به دو اتم اكسيژن O تبديل مي شود . انرژي مورد نياز براي اين تفكيك ( كه به صورت hυ نمايش داده شده است ) از طريق جذب نور فرابنفش با طول موجهايي كمتر از nm250 فراهم مي آيد ( تصور مي شود همين جذب O2 است كه زمين را از اين طول موجها محافظت مي كند ) . بعد مراحل انتشار زنجير يعني (ج) و (د) صورت مي گيرند كه بارها و بارها تكرار مي شوند .

             در مرحله (ج)  O با مولكولهاي فراوان O2 برخورد مي كند ، با آن تركيب مي شود و اوزون O3 به وجود مي آورد . در اينجا با چيزي برخورد مي كنيم كه پيش از اين درباره ي آن گفتگو نكرده ايم . يك پيوند كووالانسي O2     O   تشكيل مي شود و انرژي آزاد مي كند . پيوندي نشكسته است و ممكن است انتظار داشته باشيم كه واكنش بدون هيچ گونه اشكالي اجرا شود ؛ ولي جريان به اين سادگي نيست . راستي بر سر انرژي آزاد شده به هنگام تشكيل پيوند چه مي آيد ؟ اگر اين انرژي به مدت طولاني در مولكول اوزون تازه تشكيل شده باقي بماند ، مي تواند موجب شكسته شدن اين مولكول ( اوزون برانگيخته) شود . اگر قرار باشد فراورده ي پايداري به وجود آيد ، بايد بلافاصله بعد از تشكيل مقدماتي پيوند برخوردي با جسم سوم M يعني ذره ي ديگري ( مثلاً O2 يا N2 ) صورت بگيرد و در نتيجه بتواند انرژي اضافي خود را به صورت انرژي جنبشي از دست بدهد . ( به عبارت ديگر ، گرما به وجود مي آيد ) . در مرحله (د) اوزون تجزيه مي شود و O2 و O به وجود مي آيد . انرژي مورد نياز براي اين واكنش به وسيله ي نور فرابنفش ، ولي داراي طول موجي متفاوت با طول موج مورد نياز در مرحله ي ( الف) تأمين مي شود. در اينجا طول موجهاي محصور بين nm250 و nm300 جذب مي شوند و تصور مي شود همين جذب اوزون است كه زمين را زا تابش زيان آور محافظت مي كند .

سرانجام گاهي يك مرحله ي پايان زنجير مانند (ب) يا (ه) پيش مي آيد ، كه در آن ذرات واكنش پذير مصرف مي شوند ولي به وجود نمي آيند . بنابراين در مرحله ي (ج)  O2 به O3 تبديل مي شود و در مرحله ي (د) O3  دوباره به O2 باز مي گردد . همين تبديل متقابل است كه غلظت اوزون را در سطحي ثابت نگه مي دارد ؛ موازنه ي بين O2 و O3 ميليونها سال است كه لايه ي اوزون را دست نخورده محفوظ داشته است .

تخليه يا نابودي اوزون وعوارض آن

             تخليه يا به عبارتي عاميانه تر سوراخ شدن لايه ي اوزون در قسمت فوقاني هواكره ، يكي از جنبه هاي تغيير كره ي زمين است كه به دقت بررسي شده است . اوزون كه با تأثير نور خورشيد روي مولكولهاي اكسيژن تشكيل مي شود ، به دليل قرار گرفتن در معرض مواد شيميايي صنعتي ، در لايه ي استراتوسفر رقيق ونازك مي شود . بجز در قطب شمال و جنوب، زيانهاي كره ي زمين طي 20 سال گذشته در حدود 4% در هر دهه تخمين زده شده است . اين مسئله جدي است ، زيرا لايه ي اوزون ما را از تابش بيش از حد پرتو فرابنفش (UV) خورشيد حفظ مي كند .

             يكي از جدي ترين عوارض پرتوفرابنفش ، سرطان پوست است كه رايجترين تومور يا غده ي انساني نيز هست . تأثير ديگر تخليه لايه ي اوزون بر پوست ، تخريب ياخته هاي سيستم ايمني پوست است . اين ياخته ها مواد خارجي را تغيير مي دهند و براي بيرون راندن مزاحمان ، از جمله باكتري ها و ويروسها ، واكنش نشان مي دهند . پژوهشهاي انجام گرفته در آمريكا نشان مي دهد كه تابش بيش از حد فرابنفش ممكن است كاركرد رويه ي محافظ پوست را از بين ببرد كه در اين صورت انسان در برابر بيماريهاي عفوني خصوصاً در محيط كثيف و پر جمعيت آسيب پذير مي شود .

             اثر پرتو فرابنفش بر عدسي هاي چشم هم حتي از لحاظ بهداشت جهاني بسيار اهميت دارد . به دليل اينكه پروتئين هاي عدسي به طور طبيعي بسيار آهسته تعويض مي شوند ، تمركز ضايعات در آنها بيشتر است . با گذشت زمان ، آرايه هاي پروتئين كه به طور عادي شفاف هستند و نور را متمركز مي كنند كدر مي شوند وآب مرواريد ايجاد مي كنند كه يكي از موارد رايج كوري است ، البته پيشگيري از آن ممكن است.

             تخليه ي لايه ي اوزون همچنين به طور غير مستقيم برسلامت انسان اثر مي گذارد آسيبهايي را به بار مي آورد ؛ برآورد آن مشكل اما جدّي است . بسياري از حيوانات و گياهان نسبت به آثار زيانبار پرتو فرابنفش حساس هستند . بنابراين افزايش اين پرتو به زنجيره هاي غذايي آسيب مي رساند يا آن را از هم مي گسلد . فيتوپلانكتون ها ،

گياهان ريزشناور كه در سطح دريا زندگي مي كنند و براي فوتوسنتز نياز به نور دارند در برابر صدمات ناشي از پرتو فرابنفش بسيار آسيب پذيرند .

             محصولات كشاورزي و دام نيز ناگزير آسيب مي بينند . برخي از پژوهشها نشان مي دهد كه وقتي مقدار UV-B در نور تابشي 25% افزايش يابد ، عملكرد گياهاني مانند سويا ، نخود و لوبيا تا حد يك چهارم كاهش مي يابد و اگر چه پوشش متراكم مو ، پوست دام را حفظ مي كند،  ناراحتي هاي چشمي خصوصاً سوزش قرنيه ، آب مرواريد و سرطان چشم در آنها رو به افزايش است. روي هم رفته ، چشم انداز منابع غذايي سالم در جهان فوق العاده نامطمئن است .

خواص و كاربردهاي CFC  ها

             روزگاري نه خيلي دور طرحي پيشنهاد شد كه هدف از آن برنامه ريزي و سنتز گازهايي براي استفاده در يخچالها ، دستگاههاي تهويه هوا و ... بود ؛ گازهايي كه به آساني فشرده شوند و برخلاف شيشينيان خود ، بي اثر و غيرسمي باشند . اين طرح موفق شد و به تمام اهداف خود دست يافت ؛ فرآورده هاي اين طرح عبارت بودند از متان هاي كاملاً هالوژن دار شده موسوم به كلروفلوئوروكربن ها ( CFCs ) .

             مولكول هاي هالوكربن هايي كه شامل كلر و فلوئور هستند به عنوان كلروفلوئوروكربن يا CFC يا فريون شناخته شده اند :

                 Cl          Cl                                 Cl                             Cl     

F               C           C          F        F           C           Cl  F           C           Cl

                 F            F                                  Cl                              F    

                  فريون 13                                   فريون 11                      فريون12

1و2_دي كلرو_ 1و1و2و2_تترافلوئورواتان            كلروتري فلوئورومتان             دي كلرو دي فلوئورومتان

CFC-12                     CFC-11                              CFC-13                  

كلروفلوئوروكربن ها (CFCs) وتركيبهاي فلوئور دار وبرم دار مربوطه ( مثل CH3Br ) در طول دهه هاي اخير به

هواكره

              هواكره ( جوّ يا اتمسفر ) لايه اي از گازهاست كه اطراف كره ما را احاطه كرده است و البته نقش ها وكاركرد هاي متعددي نيز دارد . هر چند به گفته متخصصان ، كرات ديگر منظومه شمسي را نيز لايه اي از گاز در بر گرفته است ، اما هواكره زمين خصوصيات متفاوتي با آنها دارد .

              هواكره از ديدگاه افراد مختلف نيز معاني متفاوتي دارد . در نظر يك شاعر ، شايد فقط حالتي براي مشاهده ي غروب آفتاب باشد . به نظر يك هواشناس ، هواكره عاملي است براي استهلاك انرژي خورشيدي كه در آب وهوا تغيير ايجاد مي كند. در نظر يك ستاره شناس ضرورتي تأسف برانگيز ودر نظر يك زيست شناس ، هواكره ، عاملي براي حفاظت از زندگي است . در نظر شيميدان ، هواكره يك واكنشگاه بزرگ شيميايي است كه در آن مقادير زيادي مواد شيميايي واكنش مي دهند وموادي ساخته و برخي نابود مي شوند . اين واكنشها در فاز گازي و اغلب به صورت نورشيميايي انجام مي گيرند .

آسيب هاي وارده به هواكره

            گاهي احساس مي شود كه هواكره به سمت پائين حركت مي كند و اطراف گوشهايمان را گرفته است . با گزارشهايي در مورد تغييرات اقليمي ، تخليه ي لايه ي اوزون ، محدود تر شدن تنوع زيستي وتغييرات گسترده در بهره برداري از زمين همچون بيابان زايي ، اكنون نظريه ها و فرضيه ها را پشت سر گذاشته ايم وتغيير كره ي زمين در مقابل چشمان ما نمايان است . اكنون كه اين تغييرات صورت مي گيرند ، بهترين راه تطبيق يافتن با آنها چيست ؟

             اين تغييرات گسترده ، آن قدر عظيم وفراگيرند كه غير ممكن است در هر جايي كه هستيم ، آسيبي به ما وارد نكنند . تخليه لايه ي اوزون وتغيير اقليمي ، موارد روشني هستند كه هر دو اكنون بر سلامت انسان تأثير مي گذارند. اثر مستقيم آنها مانند تأثير تابش خورشيدي بر پوست به خوبي درك شده است و به ما كمك مي كند تا برخي جنبه هاي حوادث آينده را با اعتماد بيشتري پيش بيني كنيم . اما تأثيرات غير مستقيم آن – همچون تأثير تغييرات آب و هوا بر دامنه ي گستردگي بيماريهاي عفوني – غالباً تصويري كلي ، نسبتاً پيچيده وغيرقابل پيش بيني ايجاد مي كند .

شيمي هواكره

             به منظور فهم شيمي هواكره ، بايد بفهميم كه چه چيزي سرعت واكنش هاي شيميايي را تعيين مي كند . در ساده ترين شكل سرعت ( v ) يك واكنش گرمايي ( غير نور شيميايي ) بين مولكول A و مولكول B به صورت زير بيان مي شود :

                       V= k[A] [B]                    

كه در آن k ثابت سرعت و [A] و [B] غلظت مولكول هاي شركت كننده است . براي يك واكنش نورشيميايي بين A و  B نيز ، معادله ي سرعت مشابه بالاست به استثناي اينكه ثابت سرعت j جانشين ثابت سرعت k مي شود .

بيشتر واكنش هاي نورشيميايي ، تجزيه شدن هاي مرتبه اول اند، بنابراين سرعت اين واكنشها اين چنين خواهد بود :  

                          V= j [A]                 

با وجودي كه k در دماي ثابت ، مقدار ثابتي است ، اما وابسته به دماست ( معمولاً با افزايش دما افزايش مي يابد) . j پارامتر پيچيده اي است و از قانون جذب بير- لامبرت مشتق مي شود . براي مقادير جذب پايين ، فرمول سرعت به صورت زير است :

                                                       = Ia = εIº [A] LФ سرعت

كه در آن Ia سرعت جذب نور توسط غلظت مولكول هاي A ، L طول مسير نور از ميان گاز جذب كننده ، ε سطح مقطع جذب و Ф كسر مولكول هايي است كه نور را جذب مي كنند و بر اثر آن واكنش مي دهند ( موسوم به بهره كوانتومي ) . چون بيشتر مولكولها تنها كسري از طول موج هاي منتشر شده از خورشيد را جذب مي كنند ، لازم است در مورد توزيع طول موج نور به منظور به كارگيري اين معادله در هواكره اطلاعاتي داشته باشيم .

               شدت آفتاب بسته به موقعيت جغرافيايي در طول روز تغيير مي كند و در شب به صفر مي رسد . زاويه ي سمت الرأس تابش خورشيد ( ارتفاع خورشيد در آسمان ) بر طول مسير تأثير مي گذارد . همچنين بايد ضرايب جذب تعدادي از مولكول ها ونيمرخ دمايي آنها را بدانيم .

              بنابراين j با وقت روز ، ارتفاع وفصل تغيير مي كند ودر نتيجه واقعاً مقدار« ثابتي » نيست . با وجود اين در اصل ، با اندازه گيري تعداد زيادي ثابت سرعت واكنشهاي گرمايي ونور شيميايي در آزمايشگاه وبا آگاهي از داده هاي تابش خورشيد ، دانشمندان مي توانند شيمي هواكره را « محاسبه » كنند . عملاً انتقال مواد اين كار را مشكل تر مي كند . با وجود اين ، قسمت عمده اي از كار در سه دهه ي گذشته انجام گرفته است وبا افزايش پيچيدگي اندازه_ گيري هاي جوّي در كنار سرعت و اندازه ي رايانه ها منجر به حصول نتايج قابل اعتماد زير شده است:

·   نزديكترين جوّ به زمين شامل دو قسمت است . لايه ي پاييني ، تروپوسفر است كه در آن زندگي مي كنيم واستراتوسفر لايه ي بالايي است كه به وسيله ي « تروپوپاز» از تروپوسفر جدا مي شود . اين تقسيم بندي ها به دليل تغيير مشخصي در موقعيت شيميايي هواكره يا به علت تغيير ناگهاني در فشار نيست بلكه بدين جهت است كه نيمرخ دما در تروپوپاز به طور چشمگيري تغيير مي كند .

·   با افزايش ارتفاع از سطح زمين ، دما كاهش مي يابد . ولي در تروپوپاز كه دما حدود ˚C  80 – است ، روند تغيير معكوس مي شود، به طوري كه با ورود به استراتوسفر، دما افزايش مي يابد تا در بالاترين قسمت استراتوسفر دما به ˚C 30 + يا بيشتر مي رسد . در تروپوپاز با يك وارونگي دمايي عمومي مواجه مي شويم كه در آن سيال ( هوا) خنك در زير سيال گرم محبوس مي شود و اين عكس حالت معمول است .

·   درنتيجه وارونگي دمايي ، تروپوپاز شبيه « پوستي » عمل مي كند كه عبور مولكولها از درون آن مشكل است . زمان نفوذ رو به بالا از تروپوسفر به استراتوسفر حدود 10 سال است وبنابراين دو قسمت هواكره را مي توان مستقل از هم در نظر گرفت .

در تروپوسفر

                يك گونه ي شيميايي اكسنده در تروپوسفر راديكال هيدروكسيل ( OH ) است كه نقش مهمي در تروپوسفر ايفا مي كند. هيدروكربنهايي نظير متان كه جزيي از هواي طبيعي حاصل از مرداب ها وزندگي حيواني به ويژه گاوها وگوسفند ها وموريانه هاست ، با راديكال OH اكسيد مي شود . تروپوسفر معمولاً در مقياس محلي مطالعه مي شود ؛ در حالي كه جوّ بالايي معمولاً به علت انتقال افقي سريع به استراتوسفر، در مقياس جهاني بررسي مي شود . آلاينده هايي نظير بخار آب ، كربن دي اكسيد ، گوگرد دي اكسيد ونيتروژن اكسيدها حاصل از احتراق سوختهاي فسيلي در مقادير زياد به تروپوسفر وارد مي شود و مي تواند در اين ناحيه تجمع يابد وباعث تغييرات مهم اما كوتاه مدت در هواكره طبيعي شود .

               بخار آب از آن رو كه مقدار جهاني آب در هواكره با بخار آب وتبخير آب از اقيانوس ها تعيين مي شود، بي ضرر است . در اينجا افراد كمي در مورد كربن دي اكسيد بحث مي كنند . ترس از اينكه افزايش 10 درصدي كربن دي اكسيد هواكره طي چند دهه ي گذشته منجر به گرم شدن جهاني از طريق اثر گلخانه اي شود ، هنوز به طور قطعي به لحاظ علمي تأييد نشده است ، اما بايد جداً هشيار ومراقب بود . بخار آب به هر صورت يك گاز گلخانه اي مهم است و اگر دماي زمين بالا رود ، افزايش مقدار آن مي تواند به گرم شدن بيشتر ، كمك كند .

             شيمي گوگرد پيچيده تر است . در اصل گوگرد بر اثر سوختن به گوگرد دي اكسيد ، اكسيد مي شود. گوگرد دي اكسيد ضمن واكنشهاي همگن وناهمگن ، گوگرد تري اكسيد مي دهد كه در آب قطره هاي باران يا برف حل و سولفوريك اسيد ايجاد مي شود . در حالي كه اين « باران اسيدي » مي تواند اثرات مضري بر محيط زيست داشته باشد ، مشكل به راحتي با حذف گوگرد از سوختها و فاضلاب ها حل شدني است والبته هزينه دارد .

            احتراق ناقص سوختها مي تواند به آزاد شدن ذرات جامدي نظير دوده منجر شود . در سال 1952 بين 5 تا 8 دسامبر در لندن يك وارونگي دمايي محلي به وجود آمد ومواد حاصل از سوخت زغال سنگ منتشر شده در هوا را به دام انداخت . حدود 4000 نفر به علت تنفس ذرات دوده ي پوشيده شده با سولفوريك اسيد از بين رفتند . اين پيشامد ناگوار به وضع « مقررات هواي پاك » منجر شد و عامل وجود هواي تميزتري شد كه اكنون در انگلستان وجود دارد ( دست كم از نظر ذرات معلق ) .

           اكسيد هاي نيتروژن حاصل از احتراق مي تواند نيتريك اسيد توليد كند كه در ايجاد باران هاي اسيدي دخالت دارند . اكسيدهاي نيتروژن آزاد شده در تروپوسفر كه حاصل از اگزوز خودروهاست، باعث ايجاد نوعي آلودگي محلي به نام ‹ مه دود نورشيميايي › مي شود كه نخستين بار در لوس آنجلس كاليفرنيا مشاهده شد، اما اكنون مشكلي براي بسياري از شهرهاي جهان است. توالي اين پديده ها كاملاً معلوم شده است :  نيتريك اكسيد (NO )، به عنوان آلاينده ي اوليه حاصل از موتور خودروها از طريق واكنشهاي پيچيده ، به گاز نيتروژن دي اكسيد قهوه اي رنگ ، اكسيد مي شود . اين گاز نور مرئي خورشيد را جذب مي كند و به طور نور شيميايي به نيتريك اكسيد واتم اكسيژن تجزيه مي شود . اتم اكسيژن با اكسيژن مولكولي تركيب مي شود وتشكيل اوزون مي دهد . اوزون با وجود نقش سودمندش در استراتوسفر گونه ي شيميايي بسيار اكسنده اي است كه به هيدروكربن ها حمله مي كند . اين ماده اغلب به عنوان آلاينده اوليه به شكل سوخت محترق نشده موجود است وباعث ايجاد آلدهيد ها ، آلكيل نيتراتها ونيتريتها ، نيترات هاي پروكسي آلكيل و ساير آلاينده هاي ثانويه به شكل آئروسل مي شود . آئروسل ها نور را پراكنده مي كنند و ظاهري قهوه اي رنگ به هوا مي دهند ( طرح 1) .

                    طرح 1 . شيمي« مه دود نورشيميايي »

مه دودنورشيميايي را مي توان با استفاده از تعبيه ي كاتاليزگر هايي در اگزوز خودروها حذف كرد يا كاهش داد . اين كاتاليزگرها مشتمل بر فلزات گرانبهايي هستند كه اكسيد هاي نيتروژن را به نيتروژن كاهش مي دهند . در ادامه ي اين روند آنها همچنين گوگرد دي اكسيد را به هيدروژن سولفيد مي كاهند . چون اين كاتاليزگرهاي فلزات گرانبها با سرب مسموم مي شوند ، بنزين بدون سرب را بهبود وتوسعه دادند تا امكان استفاده ي مؤثر از چنين كاتاليزگرهايي فراهم شود . با وجود اين بوي مشخص تخم مرغ گنديده مربوط به H2S ، اين روزها به هنگام عبور خودروهايي كه موتورشان سرد است اغلب در حاشيه ي جاده هاي شهري به مشام مي رسد . نظر به اين كه H2S به شدّت سمي است ، جاي تعجب است كه اين امر مجاز است . H2S در هوا به گوگرد دي اكسيد تبديل مي شود كه در تشكيل

باران هاي اسيدي نيز شركت دارد .

خواص و واكنشهاي اوزون

             همانطور كه مي دانيم اكسيژن يكي از عناصر گروه 16 ( VI  A ) جدول تناوبي عناصر است وبه صورت دو آلوتروپ ( دگرشكل ) مولكولي به حالتهاي « O2 ، دي اكسيژن » و « O3 ، اوزون » در هواكره زمين موجود است . بنابراين اكسيژن و اوزون آلوتروپ ها( دگرشكلها ) ي يكديگرند ، يعني شكل هاي متفاوت يك عنصر كه در حالت فيزيكي معيني وجود دارند ( در اين مورد هر دو گازي شكل هستند) . اتمهاي اكسيژن در مولكول اوزون طبق شكل زير با يكديگر زاويه ي  ´49 ‚˚116 مي سازند . اگر چه در اين ساختمان ها يك پيوند ساده وهم يك پيوند دوگانه تصوير شده است ، ولي بين اين اتمها فقط يك طول پيوند وجود دارد كه حد واسط بين طول يك پيوند ساده ويك پيوند دوگانه است. ( Ǻ  28/1 )

       O                                            O                                                O

O                                              O                                                O  

       O                                            O                                                O

              اوزون خالص گازي است به رنگ آبي روشن و بوي مشخصي دارد . به حالت مايع بسيار ناپايدار ومنفجر شونده است ، در ˚C 5/111- ( در atm 1 ) مي جوشد و رنگ آبي تيره دارد .

              اوزون در مقايسه با اكسيژن اكسيد كننده قوي تري است ومي تواند فلزاتي نظير نقره وجيوه را به اكسيد اين فلزات تبديل كند :

                                                             O3(g) + 2Ag(g) → Ag2O(s) + O2(g)

                                                               Hg(l) + O3(g) → HgO(s) + O2(g)  

وقتي اوزون به صورت يك عامل اكسيد كننده عمل مي كند ، فقط قسمتي از اكسيژن در مولكول كاهيده مي شود و يكي از محصولات عمل مولكول اكسيژن است . يك نمونه از اين واكنش ، اكسيد شدن سرب(II) سولفيد است:

PbS(s) + 4O3(g) → PbSO4(s) + 4O2(g)                                                    

در اين واكنش گوگرد از پائين ترين عدد اكسايش خود (2-) به بالاترين عدد اكسايش خود (6+) اكسيد شده است . براي آزمايش اوزون از واكنش اكسايش پتاسيم يديد به وسيله آن استفاده مي شود . يد آزاد شده در اين واكنش به وسيله ي رنگ آبي آن با چسب نشاسته تشخيص داده مي شود:

2KI(aq) + O3(g) + H2O(l) → 2KOH(aq) + I2(aq) + O2(g)                                      

                                                                       كمپلكس آبي رنگ → نشاسته + I2(aq)

تعيين غلظت اوزون

نظارت دقيق بر گازهاي موجود در اتمسفر ، در مطالعه ي فرآيندهاي پيچيده اي كه در اتمسفر به وقوع مي پيوندد ضروري است . با ليزرهاي ديودي قابل تنظيم در زيرقرمز نزديك مي توان نتايجي بسيار حساس وبي درنگ در محل حضور گازها تهيه كرد .

              در طي چند دهه ي اخير ، تغييرات به وقوع پيوسته در تركيب اتمسفر ، چه از سوي طبيعت و چه به دست انسان ، منجر به علاقه وتوجه شديدي به بررسي نقش اين عوامل شده است . مسائل ويژه اي مانند نابودي لايه ي اوزون ، باران هاي اسيدي ، مه دود نورشيميايي و اثر گلخانه اي ، منجر به تلاش هاي پژوهشي گسترده اي براي درك هرچه بيشتر شيمي اتمسفري شده است . در قلب اين رشته فعاليت هاي پژوهشي ، اندازه گيري غلظت و شار برخي گازهاي موجود در اتمسفر قرار دارد واين كار توسط فنون متنوعي از روشهاي طيف بيني مستقر بر روي زمين گرفته تا هواپيما ، بالون ونيز مشاهدات ماهواره اي انجام مي گيرد . از اين اندازه گيري ها به همراه مدلهاي نظري براي پيش بيني روندهاي جاري ودراز مدت استفاده مي شود . با اين حال ، نظارت منظم واعتمادپذير تنها از همين اواخر شروع شده است .

              تعيين منابع و مكان هاي تجمع وهمچنين توزيع زماني و فضايي انواع گازهاي كم مقدار از طريق نظارت در اتمسفر به منظور درك دلايل ، اثرها وتوزيع فرايندهاي موجود در اتمسفر حياتي است . چنانچه خط مشي هاي كنترل ، توسعه يابند چنين دانشي ضروري خواهد بود. كاربردهاي صنعتي نظارت برگاز هاي كم مقدار غالباً به افزايش ايمني مرتبط مي شود .

             مسائل متعدد در ارتباط با نظارت بر گازهاي كم مقدار موجود در اتمسفر ، سبب مي شود كه در انتخاب سيستم نظارت ، نيازمندي هاي دقيقي مدّ نظر قرار گيرد . با توجه به غلظت هاي پراكنده گازهاي كم مقدار اتمسفري ، مهمترين نياز « سيستم حساسيت » است .

             در يكي از روشهاي طيف بيني براي تعيين غلظت اوزون به نام « آشكار سازي وفاصله يابي نوري » از دو

ضد ماده

 فيزيكدانان درهرگوشه اي ازدنيا، ازماشين هائي باتكنولوژي پيشرفته جهت توليد ذراتي كه ضد ماده ناميده مي شوند استفاده مي كنند. فيزيكدانان براين باورهستند كه ضد ماده درواقع تصوير آينه اي ماده است وتمام دنياي امروزمافقط ازذرات مادي تشكيل شده است. همانگونه كه شماوتصويرتان درآينه كاملاً يكسان هستيد فقط بااين تفاوت كه جاي چپ وراست عوض شده اند، يك ذره وپاد ذره اش هم يكسان هستند به استثناي اينكه بارالكتريكي مخالف هم دارند.

       اين تحقيق به احتمال زياد هيچ چيزموجود راتغييرنخواهد داد ومسلماً هيچ شباهتي باكرمچاله (   (wormholeندارد. كرمچاله مي تواند اين امكان رابراي شمافراهم آورد كه دريك لحظه ازيك قسمت جهان به قسمت ديگري منتقل شويد. بااين حال اين تحقيق مي تواند به دانشمندان كمك كند تامنشاوتركيب جهان رابشناسند. البته ذرات ضد ماده كاربرد علمي هم پيداكرده اند به عنوان مثال درتجهيزات پزشكي كه براي تصويربرداري ازمغزجهت نشان دادن فعاليت ذهني به كارمي رود ، ضد ذرات نقش مهمي دارند. تابه حال عده كمي ازمردم كه اغلب آنهارافيزيكدانان تشكيل مي دهند توانسته اند ضدماده رامشاهده كنند.

       ماباماده آشناترهستيم ؛ آب ، هوا، تلويزيون، هرآنچه مي بينيم ، لمس مي كنيم، مي خوريم، مي نوشيم وهوائي كه تنفس مي كنيم همه ازذرات كوچكي كه اتم ناميده مي شوند، ساخته شده اند. خود اتم هاهم ازذرات به مراتب كوچكتري به نام الكترون، پروتون ونوترون تشكيل شده اند. الكترونهابارالكتريكي منفي وپروتونهابارالكتريكي مثبت دارند ونوترونهاهيچ بارالكتريكي ندارند.

       يك اتم معمولي ازتعداد مساوي الكترون وپروتون تشكيل شده است اماتعداد نوترونهالزوماًباآنهابرابرنيست. تعداد پروتونهاي يك اتم مشخص مي كند كه نوع اتم چيست؛ به عنوان مثال اتم هيدروژن يك پروتون ويك الكترون دارد ونوترون ندارد.ُ

       هر نوع از ذره يك پادذره هم دارد . آنتي پروتون درست مانند يك پروتون است با اين تفاوت كه بار الكتريكي منفي دارد . يك پوزيترون آنتي الكترون از همه لحاظ مانند الكترون است به استثناي اينكه بار الكتريكي مثبت دارد . هرگاه كه پروتون و آنتي پروتون به هم برسند يا هنگامي كه الكترون و پوزيترون با هم برخورد كنند ، همديگر را نابود مي كنند و اين نابودي منجر به توليد انرژي مي شود .

       رالف لاندائو فيزيكدان در سرن سوئيس مي گويد : هنگامي كه درباره ي ضدماده با همكارانم صحبت مي كنم آنها خيلي در اين باره هيجان زده نمي شوند و معمولاً مي پرسند كه ضد ذره جديد كدام است و چگونه رفتار مي كند . اما هنگامي كه با افرادي غير از فيزيكدانان صحبت مي كنم آنها با چشماني خيره از تعجب نگاه مي كنند و انگار با مسائلي كاملاً غيرعادي مواجه شده اند .

       در آزمايشگاه سرن ، لاندائو عضو گروهي است كه ATHENA ناميده مي شود . اين گروه فيزيكدانان براي اولين بار موفق شدند پوزيترون و آنتي پروتون را به هم اتصال دهند . نتيجه اين اتصال توليد اتم آنتي هيدروژن بود كه همانا ساده ترين آنتي اتم است . اصول نظري ساخت ضد ماده بسيار ساده است اما در عمل تجهيزات لازم بسيار پيشرفته و البته گران هستند . دانشمندان در سرن از يك نوع ماشين مخصوص ، براي توليد ضد ماده استفاده مي كنند . معمولاً هنگامي كه اين پادذره ها ايجاد مي شوند ، انرژي زيادي دارند . به همين خاطر در داخل ماشين ، آنها را در تونل هايي دايره اي به حركت در مي آورند . در بدو حركت اين پادذره ها در هر ثانيه يك ميليون دور در تونل حركت مي كنند اما با كمك ميدانهاي الكتريكي و مغناطيسي سرعت آنها را كاهش مي دهند و هنگامي كه ضدذره ها از حركت باز ايستاده اند آنها را حفظ مي كنند تا با ضدذره هاي ديگر تركيب كنند و آنتي اتم به دست آورند . تا به حال آنتي هيدروژن اولين اتمي است كه توسط انسان خلق شده است .

       تكه هاي ضدماده ساخته شده توسط انسان مي تواند پنجره اي رو به سوي لحظه هاي آغازين زمان باشد . لاندائو مي گويد : يكي از بزرگترين اسرار جهان اين است كه هنوز مكاني كه شامل ضد ماده باشدپيدا نشده است البته شايد شما هرگز درباره اين موضوع شبي را با بي خوابي سپري نكرده باشيد اما فيزيكدانان با اين قضيه درگير هستند . يك دليل را براي لزوم انديشيدن درباره ضد ماده بيان مي كنيم . بسياري از فيزيكدانان بر اين باورهستند كه اگرجهان ازانفجاربزرگ كه Big Bang ناميده مي شود، به وجود آمده باشد بايد مقدار ماده وضد ماده در جهان به يك اندازه توليد شده باشد. اما مي دانيم كه هرگاه ماده و ضد ماده با هم برخورد كنند همديگر را خنثي مي كنند و هردو نابود مي شوند . بنابراين مي بايست طي اولين چند ميلي ثانيه عمر جهان ، پس از انفجار بزرگ اين دو نوع ذره به هم مي رسيدند و همديگر را نابود مي كردند . اما چنين نشده است شايد به اين خاطر كه در آغاز پيدايش جهان مقدار ماده اندكي بيشتر از ضد ماده بوده است . لذا موقع برخورد اين دو نوع ذره ، تمام ضد ماده نابود شده است و ماده باقي مانده ، تمام جهان امروز را تشكيل داده است .

       دانشمندان مي خواهند دريابند كه چه چيز باعث عدم تعادل ماده و ضد ماده در ابتداي پيدايش جهان شده است . براي اين منظور آنها آنتي اتم ها را مورد بررسي قرار مي دهند و با اتمها مقايسه مي كنند و در جستجوي تفاوتي و لو كوچك ميان آنها هستند . اين سؤالات بسيار مهم هستند زيرا اگر هيچ عدم تعادلي ميان ماده و ضد ماده نبود ، ما در حال حاضروجود نداشتيم . روند پروژه كند است ؛ البته به خاطر نارسايي تكنولوژي موجود . محققان ATHENA مي توانند در هر ثانيه 100 اتم آنتي هيدروژن بسازند . با اين سرعت ، ساخت يك گرم آنتي هيدروژن چندين ميليارد سال به طول مي انجامد و اين زمان بيشتر از عمر جهان است . از طرفي ديگر ذخيره ضد ماده نيز بسيار دشوار است زيرا به محض اينكه ضد ماده با ماده تماس پيدا كند نابود مي شود . محققان دراين انديشه هستند كه چگونه آنتي اتم هاي بيشتري بسازند، آنها را به دام بياندازند و براي مدت طولاني نگه دارند. البته اين احتمال هم وجود دارد كه مقادير بزرگي از ضد ماده در مكان هايي دوردست در فضاي بيرون به شكل ضدستاره يا ضد كهكشان وجود داشته باشد.

        اما كاوش هاي طولاني هنوز چيزي را نشان نداده است . اما لاندائو هنوز اميد خود را در اين باره از دست نداده است . اين امكان هم وجود دارد كه جهان هاي ديگري وجود داشته باشند كه ما قادر به ديدن آنها نباشيم و در آنجا برتري با ضد ماده باشد . اما اينكه چرا حداقل يك مورد شبيه آن جهان در اين بخش از جهان ما وجود ندارد هنوز يك راز است . بنابراين امكان گام نهادن به جهان تصويري جايگزين ، براي فرار از مشكلات اين جهان به سپري شدن زماني طولاني موكول مي شود .

نكات علمي

مورچه ها نمي خوابند

فندك قبل از كبريت اختراع شد .

چشم شترمرغ از مغزش بزرگتر است .

توماس اديسون از تاريكي وحشت داشت

چشم انسان حدود 135 ميليون سلول بينايي دارد .

خوك ها به دليل فيزيك بدني شان نمي توانند آسمان را ببينند .

اسم قاره ها با همان حرفي كه آغاز مي شود ، پايان مي پذيرد .

بزرگترين مرواريد دنيا 4/6 كيلوگرم وزن دارد اين مرواريد حدود 71 سال پيش در فيليپين از داخل يك صدف بسيار بزرگ                       درآورده شد . متأسفانه اين مرواريد گرد نيست .

صدايي بلندتر از صداي پرتاب شدن يك سفينه به فضا در جهان وجود ندارد .

براي توليد يك كيلوگرم زعفران بيش از 85000 گل زعفران و به طور متوسط 370 تا 480 ساعت كار نياز است .

در حال حاضر بيش از شش ميليون اختراع در جهان وجود دارد كه توماس اديسون با 1093 اختراع ركورد دار است .

هر چشم مگس 10000 عدسي دارد .

هزارپاها ده هزار نژاد متفاوت دارند و جالب تر اين كه هيچ كدام هزارپا ندارند و بيشترين پا را يك نوع نژاد دارد كه در كاليفرنيا يافت مي شود  وتعداد پاهاي آن به 750 تا مي رسد .

صداي اردك ها هيچ وقت اكو نمي شود و كسي هم دليل اين موضوع را نمي داند .

اگر تار عنكبوت به كلفتي مغز يك مداد به هم تنيده شود مي تواند سنگيني يك هواپيماي بزرگ بوئينگ را تحمل كند .

پژوهشگران از كشف شواهد جديدي درباره ي خواص معجزه آساي سير در جلوگيري از ابتلا به سرطان خبر داده اند  . سير به جلوگيري از رشد و تكثير سلول هاي سرطاني معده كمك مي كند و موجب مرگ سلول هاي سرطاني مي شود .

لذت مطالعه

مطالعه به انسان لذت ، زيبايي وقدرت مي بخشد . بهره گيري اصلي از آن براي لذت، هنگام تنهائي وكناره گيري از امور زندگاني؛ براي رسيدن به زيبايي، هنگام گفتگو و خطابه؛براي كسب قدرت، درهنگام قضاوت و عهده داري مشاغل است. زيرا فردكارآزموده ميتواند كارهاي دقيق وحساس را بهتربه اجرا درآورد و درمورد تك تك آنهاقضاوت كند. به طوركلي، دانشمندان بهترازديگران نكته ها و طرحهاي سودمند ارائه مي دهند وتدبيرامور را به عهده مي گيرند .

        صرف وقت بيش ازحد براي مطالعه بيهوده است واستفاده بيش ازحد ازمطالعه براي زيبايي كلام، تكبروظاهرسازي به همراه می آورد وچنانچه بخواهيم كليه امور را با دستورات و قوانين مطالعه مورد قضاوت قراردهيم، فقط تفنن علمي كرده ايم. با مطالعه مي توان برطبيعت چيره شد ولي مطالعه، با تجربه كامل مي شود، زيرا توانايي طبيعي انسان همچون گياهي كه به هرس كردن نياز دارد، بايد با تجربه پيراسته شود. مطالعه به تنهائي راههاي بسياري درپيش روي آدمي مي گستراند ولي تجربه آن را محدود مي كند.

        كارگران از مطالعه لذت نمي برند؛مردم ساده ازمطالعه دچار شگفتي و هيجان مي شوند و انديشمندان از مطالعه بهره مي برند. زيرا مطالعه فوايد خود را به وضوح نشان نمي دهد، بلكه نوعي آگاهي به انسان مي دهد كه با تجربه به بار مي نشيند.

        بخوانيد ولي نه به قصد انكار و تكذيب كتاب و نه اينكه مطالب آنرا به سادگي و بدون دليل بپذيريد و نه درجستجوي مطلبي براي زيباسازي كلام خود باشيد، بلكه تنها به منظور سنجيدن و غور در كتاب آنرا مطالعه كنيد.

        برخي از كتابها را بايد فقط مزه مزه كرد، بعضي ديگر را بايد بلعيد و تعداد معدودي را بايد خوب جويد و هضم كرد! به عبارت ديگر، برخي كتب را بايد فقط جزئي يا قسمتي از آن را مطالعه كرد. برخي ديگر را بايد خواند ولي نه با كنجكاوي و دقت؛ فقط كتب معدودي را بايد كامل خواند و تمركز و دقت در آنها مبذول داشت.

        بعضي ازكتابها را نيزمي توان به وسيله كتب كمكي يا خلاصه آنها كه توسط ديگران گردآوري شده است، مطالعه كرد. ولي اين گونه كتابها از اهميت كمتري برخوردارند ودر زمره كتب كم ارزش قرار دارند، زيرا اين گونه كتب مانند آب مقطر بدون طعم و مزه هستند.

        مطالعه به انسان تكامل مي بخشد وگفتگو و مباحثه به اوحضور ذهن و نوشتن براي او دقت به ارمغان مي آورد. بنابراين اگر كسي كمتر به نوشتن بپردازد، مسلماً او را حافظه اي قوي لازم آيد. چنانچه اندك گفتگو ومجادله كند به حضور ذهن نيازمند خواهد بود و اگر كم بخواند، به هوش و دقت بيشتري نيازدارد تا مردم را به آنچه نمي داند بفريبد و تظاهر به دانايي كند.

        ‌‌«تاريخ» انسان راخردمند و « شعر» او را باهوش مي سازد. « رياضيات» به انسان دقت مي بخشد و « فلسفه» و «علوم طبيعي» او را عميق ميگرداند. « اخلاق» انسان راجدّي و « منطق وفن بيان» او را سخنور و مجادله گر مي سازد. مطالعه، رفتار و شخصيت ما را دگرگون مي نمايد. هيچ مانع وحائلي بر سر راه انديشه وجود ندارد جز آنكه با مطالعات مناسب رفع خواهد شد.

        مسائل فكري و تعقّلي مختلف انسان را مي توان همچون امراض بدن با تمرينات مناسب درمان كرد.

        مثلاً سنگ اندازي براي دفع سنگ كليه، تيراندازي براي ريه ها و سينه، قدم زدن براي شكم و اسب سواري براي سردرد و مانند آن مفيد است. بنابراين اگركسي قادربه تمركز نباشد بايد رياضيات مطالعه كند،زيرا در حل معادلات اگر ذره اي اشتباه كند بايد دوباره كار را آغاز كند. اگر هوش انسان قادر به تشخيص و يافتن اختلافها نباشد، بايد حكمت فلاسفه قرون وسطي رامطالعه كند، زيرا منطق آنها خيلي موشكافانه است و هرگاه انسان نتواند از طرح يك موضوع به اثبات موضوع ديگر پي ببرد ، بايد به مطالعه دعاوي وكلاي دادگاهها بپردازد!

بنابراين براي هريك ازنواقص فكري راه حل ودرمان مناسبي وجود دارد.

*********

از: فرانسيس بيكن

====================================

Rez483_godarzi@yahoo.com

جان دالتون فيزيكدان ، هواشناس و شيميدان انگليسي در 2 فوريه سال 1844 از دنيا رفت .

                 وي سال 1766 در ايگلزفيلد انگلستان در خانواده اي فقير متولد شد . پدرش بافنده بود و استطاعت كافي براي فرستادن فرزندش به مدرسه را نداشت ؛ لذا« جان » براي تأمين هزينه تحصيل خود از كودكي كار مي كرد .

               او از ابتدا استعداد شگرفي در رياضيات از خود نشان داد لكن بيشتر وقت خود را مصروف مطالعه تغييرات جوي كرد .

               15 ساله بود كه به عنوان كارگر ساده در مدرسه اي استخدام شد و چون آن مدرسه كتابخانه و تجهيزات كاملي داشت تا 26 سالگي در آنجا ماند و پيرامون رياضيات ، هواشناسي و گياه شناسي مطالعه كرد .

               در 28 سالگي عضو انجمن ادبي و فلسفي منچستر شد و 6 سال بعد رياست آنجا را قبول كرد و لذا كتابخانه اي بسيار بزرگ و يك باب خانه براي تجهيزات و آزمايشهاي وي نيز در اختيارش گذارده شد . همچنين در اين پست امكان انتشار آثار خود را نيز پيدا كرد .

               اين شيميدان نخستين كسي بود كه براي مواد ، فرمول شيميايي نوشت و همچنين با مبنا قرار دادن جرم اتمي هيدروژن ، توانست جرم اتمي ساير عناصر را محاسبه كند و و بدين ترتيب ، محاسبات رياضي را در شيمي وارد كرد .

               دالتون در فيزيك نيز صاحب نظريه و ابداع بود . او وجود الكتريسيته در اجسام را ثابت كرد و مي توان وي را موجد فرضيه اتمي دانست زيرا براي نخستين بار مفهوم اتم را در عصر جديد مطرح و آن را كروي شكل فرض كرد و فرضيه اتمي معروف خود را به جهان دانش عرضه كرد .

              او بيماري « كوررنگي » را كه بدان مبتلا بود ، كشف كرد كه به نام خودش « دالتونيسم » ناميده شد . اين دانشمند بزرگ در 60 سالگي مدال سلطنتي را دريافت كرد و سرانجام پس از عمري مطالعه و تحقيق در 70 سالگي از دنيا رفت .

تكنيك هايي براي تقويت تمركز 

 بيشتر افراد دوست دارند در مواقعي كه مطلبي را مطالعه مي كنند جاي مناسب و راحتي داشته باشند ، البته برخي افراد اين گونه نيستند و در مترو ، اتوبوس و تاكسي و حتي حاشيه ي خيابان نيز به راحتي روي مطلب يا موضوع مورد نظرشان تمركز مي كنند . اما به راستي چرا برخي مي توانند تمركز حواس داشته باشند و برخي ديگر از آن بي بهره اند ؟

دليل آن هرچه باشد راههايي براي تقويت تمركز در افراد وجود دارد كه در اين مقاله به برخي از آنها اشاره مي كنيم .

تقويت تمركز به تمرين نياز دارد . ممكن است در هنگام شروع تمرينات ابتدا پيشرفت كمي را حس كنيم ، ولي وقتي چهار تا شش هفته كه از پرورش يادگيري مهارت ها گذشت ، شاهد پيشرفت هاي قابل توجهي خواهيد شد .

 براي شروع تمرينات بايد موارد زير را تمرين كنيم :

 1 – حواست را جمع كن

 اين شيوه ممكن است به ظاهر ساده به نظر بيايد ، ولي در عين حال بسيار مؤثر است . وقتي كه حواستان پرت مي شود و ذهنتان سرگردان است ، مرتب به خودتان هشدار بدهيد كه « حواست را جمع كن » . اين روش كم كم باعث مي شود كه توجه شما به موضوع مورد نظرتان جلب شود .

 2- روش عنكبوتي 

 اگر شما تار عنكبوتي را تحريك كنيد ، تار تكان مي خورد و عنكبوت نسبت به جنبش تار از خود واكنش نشان مي دهد و مي خواهد علت حركت را بيابد . ولي وقتي اين عمل چندين بار تكرار شود ، خواهيد ديد كه عنكبوت ديگر نسبت به حركت تار از خود هيچ عكس العملي نشان نمي دهد و متوجه مي شود كه حشره اي به دام او نيافتاده است . اين روش را ياد بگيريد و ذهن خود را پرورش دهيد و در برابر حواس پرتي تسليم نشويد . شما بايد تمركزتان را بر روي هدفي كه در ذهن داريد ، حفظ كنيد .

 3- فرصتي براي افكار مزاحم

 در طول روز ، زمان ويژه اي را به فكر كردن درباره ي مسائلي كه به ذهن شما خطور مي كنند و تمركزتان را بر هم مي زنند اختصاص دهيد ؛ به طور مثال ساعت 4:30 تا 5 بعدازظهر زماني است كه شما مي توانيد به اين موارد فكر كنيد . هنگامي كه اين افكار مزاحم در طول روز به

 ذهن شما خطور كرد و باعث نگراني شما گرديد ، به ياد بياوريد كه زمان ويژه اي را براي آنها در نظر گرفته ايد و اجازه دهيد كه از ذهن شما خارج شوند . كساني كه از اين روش استفاده كرده اند ، توانسته اند 35% از افكار مزاحم را در طول چهار هفته در خود كاهش دهند و اين تغيير بزرگي است

4- چوب خط زدن براي افكار مزاحم

 كارت هاي كوچكي درست كنيد و آنها را به سه قسمت مساوي تقسيم كنيد ؛ يك قسمت را به صبح و يك قسمت را به بعدازظهر و قسمت سوم را به شب اختصاص دهيد . هر بار كه حواستان پرت شد ، يك خط در قسمت مخصوص بكشيدو براي هر روز يك كارت براي خود درست كنيد . به مرور ، متوجه خواهيد شد كه تعداد خط ها روز به روز كاهش مي يابد و اين واقعاً جالب است .

5- زمان استراحت

 وقتي كه ما براي مدت طولاني مي نشينيم ، خون بدن مابه دليل نيروي جاذبه به طرف پائين ترين نقطه ي بدن ، يعني پاها كشيده مي شود .ماهيچه هاي بدن ما مانند يك پمپ عمل مي كنند . هنگامي كه پس از نشستن راه مي رويم ، خون به طور يكنواخت به سراسر بدن مي رسد .  درنتيجه اكسيژن بيشتري به مغز مي رسد و احساس شادابي مي كنيد .

 6 – عوض كردن موضوع

 بسياري از دانش آموزان ، به وسيله ي تغيير موضوع مطالعه به تمركزشان كمك مي كنند . شما هم مي توانيد هردو ساعت را به مطالعه يك درس اختصاص دهيد و پس از آن موضوع را عوض كنيد .

 7 – جايزه و پاداش

 هنگامي كه كاري را به طور كامل انجام داديد ، به خودتان پاداش دهيد . كار شما ممكن است خيلي كوچك يا خيلي بزرگ باشد .شما هم مي توانيد متناسب با كارتان براي خود جايزه يا پاداش در نظر بگيريد . اين جايزه مي تواند خواندن يك مطلب جالب و ديدن يك فيلم يا هر چه شما

لازم به ذكر است :هر نوع تغيير در روز و تاريخ جلسات متعاقبا اعلام مي گردد .از كليه همكاران گرامي خواشمند است نظرات و پيشنهادات خود را در جهت بهبود كيفيت آموزش و گروههاي آموزشي را مي توان از طريق وب لاگ يا از طريق واحد آموزش اعلام بفرمايند .با تشكر

نرگس امرايي سرگروهآموزشي درس شيمي