|
|
|
|
|
|
تحول انقلابي توليد اسيد فسفريك و در پي آن كودهاي فسفاته نتيجه پژوهش دو ايراني است
اسيدفسفريك اعلا ساخت ايران
|
|
|
|
اسيد سولفوريك كه در فرايند ساخت اسيدفسفريك استفاده مي شود، بسيار اكسيد كننده است. در اغلب سنگ هاي فسفاته مواد آلي وجود دارد و چون مدت واكنش زياد است، مواد آلي موجود در سنگ به زغال تبديل مي شوند و يك مقدار از رنگ سياه اين اسيد به اين دليل است. اما در فرايند ابداعي، چون فعل و انفعال در صدم ثانيه انجام مي شود، چنين اتفاقي رخ نمي دهد
در سال بيش از يك ميليون تن كود فسفاته در كشور مصرف مي شود كه با اين روش، وابستگي به واردات خيلي كمتر مي شود
گروه دانش و فن آوري ـ هما كبيري: با رشد روزافزون جمعيت جهان و محدوديت زمين هاي كشاورزي، ميزان بهره وري و راندمان توليد محصول از خاك به ازاي هر واحد، ضرورتا بايد افزوده شود تا بتواند پاسخگوي رشد فزاينده جمعيت باشد. امروزه اين كار ديگر با كودهاي حيواني انجام نمي شود. چرا كه كودهاي حيواني تنها فيزيك خاك را تغيير مي دهند و خاك را براي رشد آماده مي كنند، اما از نظر مواد مغذي براي گياه بسيار فقير هستند. براي بالا بردن بهره وري خاك، استفاده از كودهاي شيميايي ضرورت شناخته شده اي است. كودهاي شيميايي كه به NPK معروف اند، شامل سه عامل ازت، فسفر و پتاس هستند. ازت 80 درصد حجم اتمسفر زمين را فراگرفته است و به سادگي در دسترس انسان است. عنصر پتاس در شوره زارها به مقدار فراوان موجود است. اما عنصر سوم يعني فسفر از نظر ذخاير فقط در مكان هاي خاصي وجود دارد كه با استفاده فزاينده از آن، رفته رفته رو به اتمام مي رود. شايد بتوان گفت نقش فسفر به لحاظ استراتژيكي همانند نفت است. كشورهاي شمال آفريقا، مراكش، موريتاني و اردن سنگ فسفات فراواني دارند كه مرتبا در حال مصرف است. البته مقدار كمي از اين نوار معادن فسفات به فلوريداي آمريكا هم مي رسد. اين ها سنگ هايي با پايه رسوبي هستند كه فعاليت شيميايي خوبي دارند. اما برخلاف اين سنگ ها در مكان هاي ديگري از جهان، معادني وجود دارند كه فسفات موجود در آن ها سخت و غيرقابل استفاده است. اين سنگ ها ريشه آتشفشاني دارند و تمايل به واكنش شيميايي در آن ها بسيار كم است و به سختي به اسيدفسفريك تبديل مي شوند. با توجه به اين كه مصرف كودهاي NPK با در نظر گرفتن رشد جمعيت در حال افزايش مداوم است، تركيبات رسوبي فسفر به شدت در حال كاهش بوده و بايد به دنبال روشي براي استفاده از سنگ هايي بود كه فسفاتي با عيار كمتر دارند و يا سخت تر واكنش مي دهند.(Hard Rock)
مهندس احمد مسعودي و مهندس صمدي براي اين منظور دست به ابداع روش جديدي در فرايند توليد اسيد فسفريك زده اند كه از آن با تحول انقلابي در اين صنعت ياد مي كنند. اين طرح در مقياس صنعتي در ايران به اجرا درآمده و طبق برنامه در ارديبهشت ماه سال آينده در كنفرانس بين المللي معتبري كه شركت هاي شناخته شده در عرصه فسفات جهان در آن شركت دارند عرضه خواهد شد و اين تكنولوژي با نام ايران به كشورهاي ديگر دنيا ارائه خواهد گرديد. همچنين كار ثبت اين تكنولوژي جديد در آمريكا و نيز ايران آغاز شده است.
مگر فسفر چقدر اهميت دارد؟
مصرف اصلي فسفر در اسيد فسفريك، در توليد كودهاي فسفاته است. همچنين فسفر به عنوان يكي از مواد اوليه صنايع شوينده كاربرد فراوان دارد. تركيب فسفر با سود سوزآور، اس تي پي پي يا همان سديم تري پلي فسفات است كه بين 40 درصد در شوينده ها مصرف مي شود و خاصيت آن گرفتن سختي آب است.
كاربرد ديگر اس تي تي پي در صنايع سراميك است همچنين از موارد عمده كاربرد آن تهيه خوراك دام و طيور بوده و در صنعت هم كاربردهايي نظير نگهداري ديگ هاي بخار دارد. جالب توجه است بدانيد كه در صنايع غذايي نظير صنايع نوشابه سازي و كنسرو سازي نيز از آن استفاده مي شود.
مگر اين ها چقدر مهم اند؟
براي روشن شدن نياز كشور به تركيبات فسفات، همين كافي است كه گفته شود كشاورزان ايران در سال جاري، يك ميليون تن كود فسفاته نياز دارند. در حالي كه يكي از معضلات سازمان هاي ذي ربط كشاورزي، واردات اين نوع كود است. همچنين بيش از 200 هزار تن اس تي تي پي كه ماده اوليه شوينده هاست، مورد نياز است. اين حداقل مصرف كشور است و اين مقدار نسبت به سرانه آسيا، حداقل 30 درصد كمتر است. سرانه مصرف مواد شوينده در تركيه به ازاي هر نفر در سال در حدود 12 كيلوگرم است. در حالي كه اين مقدار در ايران به 3 تا 4 كيلوگرم ختم مي شود! در واقع مصرف اس تي تي پي در كشور سطح بهداشت كشور را نشان مي دهد. اگر بخواهيم سرانه استاندارد را در نظر بگيريم، بيش از 4 ميليون تن اس تي تي پي نيازمنديم. پس اسيد فسفريك كه ماده اوليه كود شيميايي و مواد شوينده است، از دو لحاظ جنبه استراتژيك دارد:
۱ـ خوراك و مواد غذايي انسان
۲ـ سطح بهداشت
به همين دليل ابعاد اين طرح، ابعادي ملي است. چرا كه كشور ما از نظر توليد اسيد فسفريك دچار محدويت شديد است. چون سنگ هاي معدن فسفاته از خارج از كشور وارد مي شوند و اين وابستگي سال هاست كه ادامه دارد. در حالي كه اين ماده، به عنوان پايه در صنعت پتروشيمي جهت توليد اسيد فسفريك مورد نياز جدي است.
فرايند توليد اسيد فسفريك در دنيا
فرايندهاي معمول در دنيا براي توليد اسيد فسفريك به اين صورت است كه اسيد سولفوريك را با سنگ هاي معدن فسفات ـ با فرمول شيميايي فسفات كلسيم ـ تركيب مي كنند كه در نتيجه، تركيب تبديل به گچ و اسيد فسفريك مي شود. با عبور مواد حاصل از سيستم فيتراسيون، گچ باقي مي ماند و اسيد فسفريك از آن خارج مي شود. گچ باقي مانده را در چند مرحله مي شويند و چون مواد ناخالص بسياري در ماده معدني اوليه وجود دارد، اين گچ به دليل رنگ تيره، حتي كاربرد صنعت ساختماني نيز ندارد و اجبارا به صورت دور ريز از سيستم خارج مي شود.
سنگ هاي معدن فسفات عمدتا تركيب هاي بسيار بسيار گران قيمتي را به همراه دارند كه به آن ها خاكي هاي نادر مي گويند. در پروسس هاي موجود در سراسر دنيا، اين مواد به همراه گچ دور ريخته مي شوند.
به هنگام واكنش سنگ معدن با اسيد سولفوريك، براي انجام واكنش بهتر، سنگ معدن به صورت پودر تبديل مي شود. چرا كه در غير اين صورت اگر سنگ معدن پودر نشده باشد، گچ تشكيل شده در محلول بر روي سنگ ته نشين گرديده و نمي گذارد كه اسيد با قسمت هاي دروني سنگ فعل و انفعال لازم را انجام دهد.اگر سنگ معدن برپايه رسوبي باشد، واكنش با در نظر گرفتن زمان كافي، نسبتا خوب انجام مي شود. راندمان فعل و انفعال معمولا در حدود 75 درصد مي باشد.
و اين ابداع چه كرد؟
مهندس مسعودي كه از 35 سال پيش در تنها كارخانه اي كه در ايران اسيد فسفريك توليد مي كرد، سابقه فعاليت داشته اند، با مطالعه بر روي اين مسأله تصميم مي گيرد كه تركيب سنگ فسفات را به صورت يوني تبديل كند. با ايجاد اين شرايط، تنها فسفات كلسيم بوده كه وارد واكنش مي شود و تركيبات اضافي كه همراه سنگ معدن هستند، به دليل ايجاد شرايط خاص، هيچ كدام وارد فرايند نمي شوند و به اين ترتيب علاوه بر توليد اسيد فسفريك كاملا خالص، تمام تركيبات گران قيمت از سنگ معدن جدا مي شوند و طي آناليزهاي انجام شده بر روي آن ها، درجه خلوص و غني شده خوبي هم دارند. با سنگ هاي معدني ايران به دليل خاصيت آذرين و آتشفشاني بودنشان، با روش هاي موجود در جهان نمي توان اسيد فسفريك توليد كرد. ولي چون ما سنگ ها را به صورت محلول يوني تبديل كرديم، توانستيم اين فعل و انفعال ها را انجام دهيم. به دليل شرايطي كه ذكر شد، فرايند توليد اسيد فسفريك در روش هاي معمول حدود 7 ساعت طول مي كشيد كه با ابداع اين طرح، اين 7 ساعت براي سنگ هاي رسوبي به 30 دقيقه و براي سنگ هاي سخت با پايه آتشفشاني به يك ساعت كاهش يافت. اين باعث شد حجم دست گاه ها و رآكتورها حداقل يك پنجم شود، سيستم هاي جانبي كوچك تر شوند و مصرف برق كاهش پيدا كند. ما شرايطي ايجاد كرديم كه تركيب هاي مزاحم از سيستم جدا شوند و خورندگي دستگاه ها به حداقل ممكن برسد. ماده فرعي گچ توليد شده به دليل جدا شدن مواد ناخالص، بسيار سفيد است كه رنگ آن قابل مقايسه با كاغذهاي A4 موجود در بازار است و اين گچ با يك فرايند ساده به عنوان گچ ساختماني مرغوب قابل استفاده بوده و به اين ترتيب معضل دور ريز كردن حجم زياد گچ و معضلات زيست محيطي آن از بين مي رود. اس تي تي پي را با اسيدي كه در روش هاي معمول توليد مي شود، نمي توان ساخت چرا كه اسيد توليدي در اين روش ها به رنگ قهوه اي و يا سبز تيره است كه بايد طي يك فرايند بسيار پرهزينه بي رنگ شود و بعد آن را به عنوان ماده اوليه توليد اس تي پي پي استفاده كرد. همچنين دي كلسيم فسفات كه براي كمك غذاي دام و طيور استفاده مي شود، با اسيد فسفريك مذكور به دليل ناخالص بودن آن قابل توليد نمي باشد. اما با اسيد فسفريكي كه مهندس مسعودي و همكارانش توليد كرده اند، اين مواد به راحتي حاصل مي شوند. مهندس مسعودي معتقد است كه در سيستم آن ها راندمان نزديك به 100 درصد است، چون خاك فسفات تركيب نشده اصلا وجود ندارد!
اما مهم ترين بخش از نظر خودمان اين است كه ناخالصي هايي كه در روش هاي معمول به عنوان يك معضل در سيستم وجود دارد و معمولا دور ريخته مي شوند را مي توانيم از هم تفكيك كرده و مواد با ارزش آن را كه در دنيا فقط 5 كشور تكنولوژي آن را دارند بازيابي كنيم. مهندس مسعودي مي افزايد: دور ريز ما چندين و چند برابر محصول ما ارزش دارد. به طوري كه ارزش اسيد فسفريك در برابر آن عناصر به چشم نمي آيد و فكر مي كنيم كه به طور كلي صنعت توليد اسيد فسفريك به طور كلي دچار تحول انقلابي مي شود.
|
|
|
پيش بيني جديد براي ماده تاريك
|
|
دو نظريه پرداز در اسكاتلند و دانمارك پيش بيني كرده اند نوع جديدي ماده تاريك هست كه از مجموعه اي از اتم ها ساخته شده كه گوي هايي به اندازة تا 20 سانتي متر مي سازند. جرم هر يك از اين گوي ها ممكن است تا 1110كيلوگرم برسد. آشكار كردن اين گوي ها دشوار است، اما ممكن است اين گوي ها درون ستاره هاي سنگين وجود داشته باشند. اين دانشمندان تصور مي كنند ممكن است اين گوي ها ستاره را ببلعند و آن قدر انرژي آزاد كنند كه ستاره به شكل ابرنواختر منفجر شود. آن ها معتقد ند ممكن است به طور ميانگين هر حجم به اندازه حجم منظومه شمسي ما يكي از اين گوي ها ماده تاريك داشته باشد.
ماده تاريك ابتدا براي توضيح اين پيشنهاد شد كه كهكشان ها سريع تر از آن چه بر اساس مقدار ماده مرئيشان انتظار مي رود مي چرخند. اين شكل اسرارآميز ماده تابش الكترومغناطيسي نمي گسليد و جذب نمي كند (به همين خاطر به آن ماده تاريك مي گويند) و فقط از اثر گرانشيش بر ماده معمولي است كه مي شود آن را آشكار كرد. براساس مدل استاندارد كيهان شناسي، تصور مي شود جهان شامل حدود 50 درصد ماده معمولي، حدود 25 درصد ماده تاريك، و حدود 70درصد انرژي تاريك است. فعلا ماهيت اين ماده و انرژي تاريك بزرگ ترين معما كيهان شناسي است.
اين مدل جديد ماده تاريك (كه آن را كالين فراگات از دانشگاه گلاسگو و هلگر نيلسن از موسسه نيلزبور در كپنهاگ پيش نهاده اند)، برخلاف ديگر نظريه هاي اخير به برهمكنش يا ذره بنيادي جديدي فراي مدل استاندارد فيزيك ذرات نياز ندارد. ضمنا نسبت ماده تاريك به ماده معمولي بر اساس پيش بيني اين نظريه، با آن چه در 2003 از ماهواره ويلكينسون مپ ناسا به دست آمده مي خواند. اما در اين مدل فرض مي شود خلأ ديگري هست كه چگالي انرژي اش همان مقدار متناظر با خلأ عادي ما است.
فراگات و نيلسن حساب كرده اند خيلي زود در تاريخ جهان اين دو نوع خلأ از هم جدا شده اند و در ناحيه هاي مختلف قرار گرفته اند. اين ناحيه ها با ديواره هاي حوزه اي از هم جدا شده اند كه در دماهاي زياد آن موقع جهان تشكيل شده اند. اين پژوهشگران مي گويند حدودا يك ثانيه پس از مه بانگ، اين ديواره ها گوي هايي ساختند شامل ماده درون نوع ديگر خلأ ممكن است به اين ترتيب همه نوكلئون ها گير افتاده باشند و با انقباض سريع گوي ها اولين هسته هاي سبك (مثلا هليم) ساخته شده باشند.اين انقباض ادامه يافت تا هسته هاي هليم در هم گداختند و هسته هاي سنگين تري ساختند و انرژي آزاد شده طي اين واكنش ها زنجيره اي نوكلئون ها را از اين گوي ها بيرون انداخت. بر اساس اين مدل جديد يك ششم نوكلئون ها به اين طريق آزاد و وارد خلأ معمولي شده اند و به ماده معمولي تبديل شده اند. بقيه نوكلئون ها به شكل ماده تاريك درون گوي ها از جنس خلأ ديگر به دام افتاده اند.
اين گروه معتقد است بعضي از اين گوي ها ممكن است درون ستاره هاي پرجرم باشند، و در چگالي ها و دماهاي به حد كافي زياد شروع به مصرف ستاره كرده باشند، چنان كه انرژي كافي آزاد شود كه ستاره به شكل يك ابرنواختر منفجر شود. خود گوي ها هم ممكن است فرو بريزند و پرتوها،كيهاني فراپرانرژي توليد كنند كه از جاهاي ظاهرا خالي جهان مي آيند. اين پژوهشگران ضمنا مي گويند نظريه شان ممكن است اين را هم توضيح دهد كه مقدار ليتيم در جهان 2 تا 3 بار كمتر از آني است كه بر اساس مدل استاندارد هسته زايي مه بانگ پيش بيني مي شود.
منبع:staff.alzahra.ac.ir/mamwad
|
|
|
۱۰۰ ميليون كاربر اينترنت در هند
گروه دانش و فن آوري ـ محمدتقي رسولي: طبق تحقيقات به عمل آمده توسط انجمن اينترنت هند، تعداد كاربران اينترنت در اين كشور طي دو سال اخير از 5/38 ميليون نفر به 100 ميليون نفر رسيده است.انجمن اينترنت هند دليل اين رشد 54 درصدي را خريد و فروش هاي آن لاين، سيستم رزرواسيون اينترنتي بليت قطار، هواپيما، اتوبوس و... مي باشد كه مردم را مجبور به فراگيري اينترنت نموده است. پيش بيني مي شد كه هندي ها در تجارت الكترونيك و ارتباطات آن لاين پيشرفت قابل توجهي داشته باشند. در حال حاضر مقدار پولي كه در تجارت الكترونيك هندي ها رد و بدل مي شود 8/11 بيليون روپيه (262 ميليون دلار) مي باشد و پيش بيني مي شود تا انتهاي سال 2007 اين رقم به 23 بيليون روپيه (511 ميليون دلار) برسد. تعداد كافي نت هاي هند در سال 2001، 18 هزار عداد بوده كه در سال جاري به 350/105 عدد رسيده است. ظاهرا هندي ها نيز جا در پاي چيني ها گذارده اند و در حال فراگيري نحوه استفاده صحيح از نيروي انساني بي شمار خود هستند.
منبع: ComputerWorld.com
|
|
|
بيگانگان در كهكشان ما
ايسنا: اخترشناسان مي گويند هزاران ستاره كه از كهكشاني كوتوله جدا شده اند، هم اكنون در درون كهكشان راه شيري در حركت هستند. اين ستارگان بيگانه ممكن است گاه از مجاورت خورشيد نيز بگذرند.
اين بيگانگان مزاحم در پژوهشي جديد كه كل گستره آسمان را پوشش داد، شناسايي شدند. انجام چنين مطالعه اي به دانشمندان امكان داد تا با حذف تصوير اجرامي كه در جلو قرار گرفته اند، به اطراف راه شيري نگاه دقيقي بيندازند. منجمان با استفاده از نور مادون قرمز، نشان داده اند كه راه شيري درحال بلعيدن يكي از كهكشان هاي همسايه است. اين نخستين تحليلي است كه ابعاد كهكشان كماندار را به طور كامل به تصوير مي كشد و نشان مي دهد كه چگونه اين كهكشان توسط راه شيري از هم گسيخته و بلعيده مي شود. جرم كهكشان كماندار۱۰ هزار بار كمتر از جرم راه شيري است. استيون مايوسكي ـ استاد ستاره شناسي در دانشگاه ويرجينيا ـ مي گويد: آشكار است كه در اين كنش و واكنش كدام كهكشان غالب و كدام مغلوب خواهد بود. با اين حال مشاهده اين زد و خورد آسماني به دليل وجود ستارگان، گازها و غباري كه ديد ما را مسدود مي كند، آسان نيست.
ستاره شناسان براي تصويري بهتر، از نقشه هاي مادون قرمز استفاده كردند و ميليون ها ستاره را كه در جلو واقع شده اند با فن آوري ديجيتال حذف كردند. آن ها با اين ترفند توانسته اند ستاره اي به نام غول- ام را آشكار كنند. اين نوعستارگان عظيم هستند و در نور مادون قرمز مي درخشند. ستارگان از نوع غول - ام به عنوان ردياب عمل مي كنند چون تعداد آن ها در كهكشان كماندار زياد است. اما شمار آن ها در كرانه هاي بيروني راه شيري ناچيز است. مارتين واينبرگ از دانشگاه ماساچوست گفت: كهكشان كماندار كه آرام آرام و بي وقفه توسط راه شيري جويده شده است، قادر نيست انسجام خود را براي مدت زيادي حفظ كند. ما كماندار را به عنوان يك سيستم دست نخورده در انتهاي حيات خود مي بينيم.
|
|
|
يافته هاي جديد درباره تكامل انسان
ايسنا : دانشمندان به يك بحران عمده آب و هوايي پي برده اند كه ده ها هزار سال قبل در آفريقا روي داد و به گفته آن ها احتمالا تاريخ تكامل انسان را به مسير تازه اي انداخت. محققان در نشست انجمن ژئوفيزيك آمريكا در سانفرانسيسكو گفتند كه قاره آفريقا در آن زمان گرفتار خشكسالي عظيمي شد كه هزاران سال ادامه داشت. اين يافته حاصل شواهدي است كه از رسوبات حفر شده در بستر درياچه مالاوي و تانگانيكا در شرق آفريقا و درياچه بوسومتوي در غنا به دست آمده است. اين شواهد وجود بحراني اقليمي در حدود 70 هزار سال قبل زماني كه بوسومتوي كاملا خشك شد را آشكار مي كند. درياچه مالاوي كه هم اكنون دريايي محصور در خشكي به طول۵۰۰ كيلومتر است در آن زمان به آبگيري به طول حداكثر 10 كيلومتر تقليل پيدا كرد. تنها يك خشكسالي طولاني در سراسر قاره مي توانسته چنين تأثيري بر جاي بگذارد. نكته جالب توجه درباره وقوع اين حادثه اين است كه از لحاظ زماني به نظريه حوا درباره تكامل انسان گره مي خورد. براساس اين نظريه جد همه انسان هاي امروزي به گروهي شامل تقريبا 10 هزارنفر كه در آن زمان در شرق آفريقا زندگي مي كردند مي رسد. بلافاصله پس از پايان آن بحران، جمعيت هاي انساني به سرعت گسترش يافت و بسياري از اجداد انسان ها به تدريج خروج از آفريقا به خاورميانه و وراي آن به آسيا و اروپا را آغاز كردند. دانشمندان بيش از پيش قانع شده اند كه وقايع فاجعه بار در عمق تاريخ همواره مسير تكامل انسان را به جهات تازه اي انداخته است. اين ايده كنجكاوي دانشمندان را برانگيخته كه ممكن است ما وجود خود را مديون گروه كوچكي از بازماندگان بحراني با ابعاد عظيم باشيم.
|
|
|