دانش و فن آوری (بازدید: 6848)
پنج شنبه 12/5/1391 - 19:30 -0 تشکر 489001
من سوالی داشتم درباره تجزیه آب به اكسیژن و هیدروژن

با سلام .

من یك طرحی را در مرحله فرضیه هست ، دارم برسی میكنم كه رسیدم به این مرحله كه باید آب تجزیه بشه به هیدروژن و اكسیژن .كه خودم بلدم تجزیش كنم فقط مشكل اینجاست كه سرعت برام خیلی مهمه اگه میشه كسی نظری در این باره داره بگه.
به نظر شما از آب مایع استفاده كنم و از روش نیم پیل برای جدایی استفاده كنم؟؟؟
یا آب و به شكل گاز دربیارم بعدش از  قطبیت آب استفاده كنم و تجزیش كنم؟؟؟
فقط یك فرضیه هست كه اگه بتونم سرعت خوبی برای تجزیه این پیدا كنم.اونوقت نظریه به بار میشینه.
تشكر میكنم هم فكری كنید.
حتی اگه فكر میكنید كه یك روشی هست خوبه حتی در حد حدس و گمان هم باشه بیانش كنید.
با تشكر

جمعه 13/5/1391 - 20:0 - 0 تشکر 490347

سلام...
من دراین زمینه ی اطلاعات زیادی ندارم دوست عزیز
ولی از دکتر ابولقاسمی و دکتر رضوی میپرسم براتون...

موفق باشین

 

 

دوران خوش آن بود که با دوست به سر شد ***باقی همه بی حاصلی و بی خبری بود  

 

 

 

 

 

 

يکشنبه 13/12/1391 - 17:23 - 0 تشکر 592752

با سلام خدمت دوست عزیز راستش منم دارم درهمین مورد تحقیق میکنم.به یه چیزاییم رسیدم  چندتا مقاله برات میفرستم شاید به دردت بخوره
3- تولید هم‌زمان برق و آب آشامیدنی، پروژه‌ تازه دانشمندان
پژوهشگران آمریکایی در صددند همزمان با تبدیل آب آلوده یا شور به آب آشامیدنی، برق نیز تولید کنند. ابزار اصلی اجرای این پروژه یک آلیاژ فلزی و یک سلول سوختی است.
 مبتکران این ایده معتقدند که از پروژه‌ تولید دوگانه‌ برق و آب آشامیدنی می‌توان به ویژه در مناطقی استفاده کرد که هم از آب آشامیدنی و هم از نعمت برق محروم هستند. این ایده همچنین برای زیردریایی‌ها و مناطق بحران‌زده مفید خواهد بود.
 پروژه‌ یادشده که مبتکر آن جری وودال، از دانشگاه پردیو (Purdue) در ایالت ایندیانای آمریکا است، تا کنون به عمل در نیامده و تنها برای مرحله‌ آزمایشی معرفی شده است.
 تشریح پروژه
 ایده جری وودال بسیار ساده به نظر می‌‌رسد. باید آب آلوده یا شور را به اجزای اصلی آن یعنی اکسیژن و هیدروژن تجزیه کرد. هیدروژن به دست آمده سپس یک سلول سوختی را تغذیه خواهد کرد.
 هیدروژن با اکسیژن هوا ترکیب و دوباره به آب تبدیل می‌شود. همزمان با این فعل و انفعال‌ها انرژی شیمیایی نیز به انرژی الکتریکی بدل می‌گردد.
 سلول سوختی باید طوری انتخاب شود که گرمای حاصل از این واکنش بسیار بالا باشد به طوری که آب به بخار تبدیل شود. در این صورت باکتری‌های آب از بین رفته و آب پس از عمل میعان (تبدیل گاز به مایع) قابل آشامیدن می‌شود.
 به گزارش دویچه‌وله،‌ پژوهشگران تا کنون موفق به کشف آلیاژ مورد نیاز برای اجرای نخستین قدم این پروژه شده‌اند. این آلیاژ ترکیبی از فلزات آلومینیم، گالیوم، ایندیوم و قلع خواهد بود که قادر است با آب واکنش نشان داده و آن را به اکسیژن و هیدروژن تجزیه کند.
 آب اولیه‌ مورد نیاز برای این مرحله می‌تواند پس‌آب، آب آلوده‌ زیرزمینی یا آب دریا باشد. هیدروکسید آلومینیوم تنها ماده‌ زایدی خواهد بود که از این واکنش به دست خواهد آمد که دفع آن هم آسان است.
 محققین معتقدند که می‌توان دستگاه مورد نظر را که شامل آلیاژ نامبرده، راکتور و سلول سوختی خواهد بود چنان ساخت که کمتر از ۵۰ کیلوگرم وزن داشته و به راحتی قابل حمل و نقل باشد.
 پژوهشگران حتی قیمت برق و آب آشامیدنی حاصل از این پروژه را نیز برآورد کرده‌اند. بهای یک لیتر آب آشامیدنی می‌تواند حدود دست کم ۳۰ سنت باشد. قیمت برق نیز می‌تواند حدود ۲۳ سنت در هر کیلووات‌ساعت حساب شود.
 جری وودال می‌گوید، این بها خیلی هم ارزان نیست اما اگر هزینه‌‌ ساخت یک نیروگاه و شبکه‌ لوله‌کشی را هم در نظر بگیریم می‌بینیم که این قیمت خیلی هم به صرفه است. وی این پرسش که ساخت دستگاه مورد نظر چه زمانی به پایان خواهد رسید را باز گذاشت و به آن پاسخ نداد.
http://hamshahrionline.ir
ویروسی که آب را به اکسیژن و هیدروژن تجزیه می‌کند
سایر مطالب - پژوهشگران ام.آی.تی با الهام از فرایند فتوسنتز در گیاهان و دستکاری ژنتیکی یک ویروس، آب را تجزبه و اکسیژن آن را جدا کردند. گام بعدی، دستیابی به روش مقرون به صرفه تجزیه آب و استحصال هیدروژن است.
بهنوش خرم‌روز: ویروس‌ها معمولا مسبب اتفاقات بد هستند، ‌اما گاهی هم می‌توانند بسیار مفید باشند. برای مثال،‌ باکتری‌خوارها با اعمال تغییرات،‌ برای پاک کردن عفونت‌هایی به کار می‌روند که غیرقابل پاک کردن بودند و مواد ژنتیک ویروس‌ها برای تسهیل سوخت زیستی به کار می‌روند. این بار گروهی در موسسه فناوری ماساچوست،‌ ام.آی.تی،‌ با استفاده از یک ویروس اصلاح شده می‌خواهند به ساختار نانوی لازم برای تفکیک آب به اتم‌های سازنده‌اش،‌ هیدروژن و اکسیژن، دست یابند.
البته راه‌های دیگری برای این کار وجود دارد، اما هیچ‌کدام به موثری و راحتی استفاده از گیاهان نیست که با فرایند فتوسنتز خود اکسیژن آب را جدا می‌کنند. البته این گیاهان برای به انجام رساندن کار خود نیاز به انرژی از بیرون سیستم دارند. به همین دلیل تلاش‌هایی برای جدا کردن اجزای فوتوسنتز گیاهان صورت گرفت تا بتوان تنها از نور خورشید و انرژی آن استفاده کرد اما تمام این تلاش‌ها بی‌نتیجه ماند.
به گزارش پاپ‌ساینس، این بار دانشمندان ام.آی.تی تصمیم گرفتند ویروسی را اصلاح کنند که بتواند با ابزار مصنوعی، جدا کردن اکسیژن از آب توسط گیاهان را تقلید کند. آن‌ها پیش از این توانسته بودند با استفاده از یک رنگدانه پورفیرین روی و کاتالیزور اکسید ایریدیوم فوتوسنتزهای طبیعی را بازتولید کنند که در تبدیل انرژی خورشید به سوخت لازم برای واکنش‌های تجزیه آب درون گیاهان بسیار موثر است. اما برای رسیدن به نتیجه مطلوب،‌ کاتالیزور و رنگدانه باید به روش خیلی خاصی کنار هم قرار بگیرند.
اما این بار گروه از یک ویروس دستکاری شده به نام ام.13 استفاده کرده که نوعی خود ساختار دهنده زیستی است و به نوعی ایریدیوم و پورفیرین را در کنار هم قرار می‌دهد که تولید اکسیژن چهار برابر می‌شود. رنگدانه‌ها نور خورشید را می‌گیرند و انرژی آن را در طول ویروس انتقال می‌دهند تا به ایریدیوم برسد و با واکنش خود اکسیژن آب را جدا کند.
اما تمام این فرایند هنوز یک گام اساسی کم دارد:‌ وقتی تجزیه به طور کامل انجام می‌شود،‌ اکسیژن آب جدا می‌شود اما هیدروژن باقی‌مانده به الکترون‌ها و پروتون‌هایش تجزیه می‌شود. دانشمندان امیدوارند بتوانند فرایند زیستی دیگری را برای ترکیب مجدد این عناصر و به دست آوردن هیدروژن قابل استفاده و ذخیره‌سازی پیدا کنند. آن‌ها امیدوارند که ظرف دو سال آینده بتوانند آب را به طور کامل و موثر در آزمایشگاه تجزیه کنند.
http://www.khabaronline.ir

تجزیه ی آب برای انرژی تجدید پذیر، ساده تر از آنچه قبلا تصور می شد
یك تیم بین المللی از دانشمند كه توسط تیمی از دانشگاه موناش رهبری می شود دریافتند كه كلید حل مشكل هیدروژن می تواند از یك ماده ی معدنی خیلی ساده كه معمولا به صورت لكه های سیاه روی سنگ ها دیده می شود حاصل شود.
 یافته های كه با همكاری محققان دانشگاه UC DAVIS در آمریكا و استفاده از امكانات موجود در یك سینكروترون استرالیای پدید آمده است در مجله ی Nature Chemistry   در تاریخ 15 مه 2011 به چاپ رسید.
به گزارش هیتنا و به نقل از ساینس دیلی، پروفسور لئون اپیسیا از دانشكده شیمی دانشگاه موناش می گوید كه هدف نهایی محققین ایجاد یك روش ارزان و كارآمد است كه توسط نور خورشید انرژی آن تامین شده و  برای تجزیه آب  و تولید هیدروژن راهی ارزان و ساده پیش رو قرار دهد. چنین ابداعی منجر به راه حل های طولانی مدت تری برای معضل انرژی های تجدید پذیر می شود.
برای نیل به این هدف، آنها كاتالیست های پیچیده ای را مورد مطالعه قرار دادند كه به تقلید از گیاهان كاتالیزوری، آب را با استفاده از نورخوشید تجزیه میكنند. اما مطالعات جدید نشان می دهد راه حل های ساده تری برای این كار در دست است. به گفته ی اسپیسیا "سخت ترین قسمت تبدیل آب به سوخت این است كه آب را به هیدروژن و اكسیژن تجزیه كنیم، اما به نظر می رسد كه تیم دانشگاه موناش با ساخت سلول تجزیه آب با كاتالیزور منگنزی این مسئله را میسر كرده اند. "
به نظر می رسد كه چاره ی كار "برینزیت" است. منگنز همانند سایر عناصر موجود در اواسط جدول تناوبی در داخل آنچه شیمیدانان وضعیت های اكسید شدن می نامند وجود دارد. این ویژگی به تعداد اتمهای اكسیژنی كه فلز می تواند با آنها تركیب شود مربوط است.
"زمانی كه الكتریسیته به سلول وارد می شود، آب را به هیدروژن و اكسیژن تجزیه می كند و محققان با استفاده از پیشرفته ترین روش های طیف سنجی كاتالیزور را مورد بررسی قرار دادند و دریافتند كه این كاتالیست طبیعی برینزیت است كه زمین شناسان آن را بعنوان لكه ی سیاهی برروی سنگ ها می شناسند."
منگنز درون كاتالیزور بین دو وضعیت اكسیدی نوسان می كند. ابتدا ولتاژ برای اكسید شدن از مگنز 2 به منگنز4 در برنزیت به كار می رود. سپس در نور آفتاب برنزیت به منگنز2  بر میگردد.
این فرایند چرخشی عامل اكسید شدن آب برای تولید اكسیژن، پروتون و الكترون است. همكار اپیسیا در این مقاله دكتر رزالی هاكینگ از مركز استرالیایی الكترو مواد توضیح می دهد كه آنچه جالب توجه است این است عمل این كاتالیزور است كه مشابه چرخش منگنز در اقیانوس هاست.
"این مسئله می تواند درك عمیق تری از عمل طبیعی كاتالیزور تجزیه آب كه در همه ی گیاهان با استفاده از مراكز منگنزی ایجاد كند"
دانشمندان تلاش های زیادی برای ساخت مولكول های بسیار پیچیده ی منگنز برای تقلید از گیاه كرده اند، اما به نظر می رسد كه دیگر به فكر استفاده از ماده ای كه در زمین وجود دارد افتاده اند، ماده ای مقاوم كه از آزمایشات سخت جان سالم به در می برد.
واكنش دو مرحله دارد. اول، دو مولكول آب اكسیده شده تا یك مولكول گاز اكسیژن و 4 هسته ی باردار هیدروژن و 4 الكترون پدید آورند. دوم، پروتون ها و الكترون ها برای تشكیل گاز هیدروژن باهم تركیب می شوند و گاز هیدروژن H_2 تشكیل می شود.
كارهای آزمایشگاهی با استفاده از ابزار مخصوصی در سه وسیله شامل سینكروتون استرالیایی، دستگاه نور نقطه ای ملی استرالیا در ژاپنو مركز الكترومیكروسكوپی موناش بكار رفته و با همكاری پروفسور بیل كیسی از دانشگاه كالیفرنیا دیویس صورت گرفته است.
به گفته دكتر هوكینگ "تحقیق اهمیت استفاده از طیف سنجهای برپایه سینكروتون بدست آمده را روشن می كند و بدون این تجهیزات كشف ارتباط ماده ی روی سنگها و تجزیه آب امكان پذیر نبود"
امید است كه این تحقیقات در نهایت به ساخت دستگاه های ارزان تری برای تولید هیدروژن منجر شود.
http://hitna.ir
تجزیه آب به اکسیژن و هیدروژن
محققان با شبیه سازی عملکرد این عنصر در گیاه توانسته اند آب را به دو عنصر اصلی آن تجزیه کنند. در این روش یک پروتون رسانا به کمک آند غشای یک نوع پلیمر که عملکردی شبیه منگنز دارد پوشش داده شد. ماده حاصل به صورت عادی قابلیت انحلال در آب را نداشته و پس از جا گیری یک کاتالیزور در غشای آن، عنصر در مقابل تجزیه نیز مقاوم شد. سپس این ماده به عنوان کاتالیزور آب در هنگام فرایند اکسیداسیون آن توسط نور دهی استفاده شد که کربو هیدرات تولید شده به این شیوه را نیز به راحتی به گاز هیدروژن تبدیل کرد.
دستگاه طی سه روز از دوره آزمایشی خود همچنان به کمک آب، انرژی الکتریکی و نور قابل دید به تولید اکسیژن و هیدروژن ادامه داد.
بر اساس گزارش ScienceDaily ، محققان بر این باورند که تولید هیدروژن تنها به کمک آب و نور خورشید نوید یک منبع انرژی پاک، فراوان و تجدید شدنی را به دنیا خواهد داد زیرا این گاز به عنوان سوختی تمیز، سازگار با محیط زیست، ارزان، اقتصادی و با دستیابی آسان شناخته شده است.
http://fa.wikipedia.org

برو به انجمن
انجمن فعال در هفته گذشته
مدیر فعال در هفته گذشته
آخرین مطالب
  • آلبوم تصاویر بازدید از کلیسای جلفای...
    آلبوم تصاویر بازدید اعضای انجمن نصف جهان از کلیسای جلفای اصفهان.
  • بازدید از زیباترین کلیسای جلفای اصفهان
    جمعی از کاربران انجمن نصف جهان، در روز 27 مردادماه با همکاری دفتر تبیان اصفهان، بازدیدی را از کلیسای وانک، به عمل آورده‌اند. این کلیسا، یکی از کلیساهای تاریخی اصفهان به شمار می‌رود.
  • اعضای انجمن در خانه شهید بهشتی
    خانه پدری آیت الله دکتر بهشتی در اصفهان، امروزه به نام موزه و خانه فرهنگ شهید نام‌گذاری شده است. اعضای انجمن نصف جهان، در بازدید دیگر خود، قدم به خانه شهید بهشتی گذاشته‌اند.
  • اطلاعیه برندگان جشنواره انجمن‌ها
    پس از دو ماه رقابت فشرده بین کاربران فعال انجمن‌ها، جشنواره تابستان 92 با برگزاری 5 مسابقه متنوع در تاریخ 15 مهرماه به پایان رسید و هم‌اینک، زمان اعلام برندگان نهایی این مسابقات فرارسیده است.
  • نصف جهانی‌ها در مقبره علامه مجلسی
    اعضای انجمن نصف جهان، در یك گردهمایی دیگر، از آرامگاه علامه مجلسی و میدان احیا شده‌ی امام علی (ع) اصفهان، بازدیدی را به عمل آوردند.
  • وبگردی