عناصر و کاربرد آن‌ها

[آیدا.ف]

سدیم
یک عنصر شیمیایی جدول تناوبی است ک نماد آن Na و عدد اتمی آن 11 است. سدیم یک فلز واکنش‌دهنده نرم و مومی‌شکل است که به گروه فلزات قلیایی که از نظر ترکیبات طبیعی فراوان هستند (بویژه آب نمک و هالیدها) تعلق دارد. این عنصر بسیار واکنش‌دهنده است و با شعله زرد رنگی میسوزد در آزمایش‌های مربوط به هوا اکسید می‌شود و به شدت با آب واکنش می‌دهد از این رو باید همیشه در زیر نفت یا روغن نگهداری شود.

ویژگیهای مهم

سدیم مانند دیگر فلزات قلیایی نرم سبک وزن سفید مایل به نقره‌ای و واکنش دهنده است و از این جهت هرگز به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی‌شود. سدیم در آب غوطه ور شده و آن را تجزیه کرده هیدروژن آزاد می‌کند و هیدرواکسید می‌سازد. سدیم در آب فوراً آتش می‌گیرد ولی در آزمایش‌های مربوط به هوای معمولی در دمای زیر ۳۸۸ کلوین آتش نمی‌گیرد.

 

[آیدا.ف]

اکسیژن یکی از عناصر شیمیایی در جدول تناوبی است که نماد آن O و عدد اتمی آن ۸ است. یک عنصر زیستی بوده و همه جا چه در زمین و چه در کل جهان هستی یافت می‌شود. مولکول اکسیژن (O۲)در زمین از نظر ترمودینامیکی ناپایدار است ولی توسط عمل فتوسنتز باکتری های بی هوازی و در مرحله بعدی توسط عمل نور ساخت گیاهان زمینی به وجود می‌آید.

 

[آیدا.ف]

فلوراید یا فلوئور عنصریت گازی شکل که در طبیعت فقط به صورت فلوئورور یا فلوراید وجود دارد و مهمترین انها عبارتند از : فلوراید سدیم ، پتاسیم ، نقره ، آلومینیوم ، قلع و جیوه که همگی در آب محلولند . سردسته ی این مواد ، فلوراید کلسیم می باشد که به مقدار 3 درصد در ساختمان بلورهای استخوان و دندان (آپاتیت) بکار رفته است .

فلوراید مانع پوسیدگی دندان
عنصرفلوراید ماده ای است که از پوسیدگی و کرم خوردگی دندان پیشگیری می کند . بدین منظور بهترین و موثر ترین راه استفاده از عنصرفلوراید به طریق آب اشامیدنی است که در موقع آهکی شدن دندان مفید واقع می شود . بدین منظور در حدود 60 درصد از پوسیدگی های دندان کاهش می یابد . لذا موسسات بهداشتی هر کشور چنانچه کمبودی ملاحظه نمایند این مقدار فلورایدرا به آب اشامیدنی مردم اضافه می کنند . ولی به گزارش آسان تب بیش تر از مقدار عنصرفلوراید نه تنها مفید نیست بلکه باعث اختلال در رشد دندان می شود که در این صورت به نام بیماری فلوروز موسوم است .

راههای ورود فلوراید به بدن
عنصرفلوراید از سه راه به بدن می رسد : هوا ، غذا و آب .

هوا – در کنار تاسیسات و معادن کرئولیت و کارخانه ای که فلزات ضد زنگ (Stainles steel) می سازند در هوای مجاور آنها فلوراید موجود است .

غذا- غذاهایی که محتوی عنصر فلوراید می باشند عبارتند از : ماهی ، جگر ، قلوه ، مغز ، زرده تخم مرغ ، گوشت ، شیر ، پنیر ، لوبیا سفید ، عدس ، قهوه ، برنج و مخصوصا چای مقدار قابل توجهی عنصرفلوراید دارد .

آب – آبهای اشامیدنی بر حسب جغرافیای مختلف و خاک مجاور ، مقدار فلورایدشان متفاوت است .

مقدار کل عنصرفلوراید در بدن انسان حدود 2 تا 6 گرم است که 95 درصد آن در استخوان ها و دندان هاست و بقیه در بافت ها و مایعات دیگر از جمله خون ، شیر و بزاق وجود دارد .

دفع فلوراید توسط ادرار ، عرق و مدفوع صورت می گیرد .

طرز عمل فلوراید
می دانیم که مواد آهکی در عاج و مینا به صورت بلورهای هیدروکسی آپاتیت به فرمول(( Ca10(PO4)6(OH) می باشند . فلوراید جای OH در هیدروکسی می نشیند و فلوئور آپاتیت ایجاد می شود که بصورت لایه محافظتی مقاومت مینا را در برابر اسیدها زیاد کرده مانع از پوسیدگی و کرم خوردگی دندان می گردد .همچنین بعضی از مولفین معتقدند که یون فلوراید احتمالا با غیر فعال کردن بعضی آنزیم ها مانع فعالیت باکتری های دهان شده و از ایجاد ترکیبات اسیدی حاصل از قندها که باعث پوسیدگی دندان می شوند پیشگیری می کنند .

 

[آیدا.ف]

شب هنگام که از خیابانها می گذریم انواع چراغ های رنگی و آگهی های گوناگون را بر سر در مغازه ها مشاهده می کنیم. ما فکر می کنیم که آنها چراغ های نئون هستند.

اما حقیقت این است که همه ی آنها نورهایی نیستند که بر اثر تابش گاز نئون تولید می شوند. گازهای دیگری چون هلیوم، آرگون، کریپتون و گِزنُون هم در تولید نور دخیل هستند. هر گاز اگر الکتریسیته از میان آن بگذرد نور رنگی متفاوتی ایجاد می کند.

رنگ نور تولید شده بستگی به عواملی چون حرارت، فشار و ولتاژ الکتریکی دارد. نئون نور قرمز مایل به پرتقالی، آرگون نور آبی مایل به قرمز، هلیوم نورهای سفید و زرد و گاه بنفش، کریپتون نور زرد و سبز و یا بنفش کمرنگ، و گزنون نور آبی یا آبی- سبز از خود متصاعد می کنند.

بر اثر عبور الکتریسیته از گاز نئون، اتم ها نور متصاعد می کنند. آنچه اتفاق می افتد از این قرار است که جریان برق الکترونهای بعضی از اتم های نئون را آزاد می کند. هنگامی که این الکترونها دوباره به اتم های نئون ملحق شوند، انرژی به صورت نور آزاد می شود.

تمام گازهایی که در بالا ذکر کردیم، تشکیل عناصری را می دهند که به آنها گازهای بی اثر یا گازهای نجیب گفته می شود. گاهی هم آنها را گازهای نادر گویند. همه ی این گازها از لحاظ شیمیایی نسبتا غیر فعال اند، یعنی نمی سوزند و در شرایط عادی تشکیل ترکیبات شیمیایی نمی دهند.

منبع اصلی این گازها هوای معمولی است ( البته جز هلیوم که از گازهای طبیعی به دست می آید ). گازها در هوا با اکسیژن، نیتروژن، دی اکسید کربن و دیگر مواد مخلوط می شوند.

برای به دست آوردن گازهای نجیب یا بی اثر، هوا را به عناصر تشکیل دهنده اش تجزیه کرده، هر بار یکی از گازها را از آن جدا می کنند. این عمل به وسیله ی سرد کردن هوا، یعنی پایین آوردن درجه حرارت و تبدیل آن به مایع، انجام می پذیرد. هوای مایع را از طریق لوله به برجهای بلند می برند و سپس به آن حرارت می دهند. هر گاز با رسیدن به نقطه ی جوشش، به شکل گاز از هوای مایع جدا می شود.

 

[آیدا.ف]

یكی از املاح مورد نیاز هر سلول از بدن شما ، منیزیم می باشد . بدن انسان بزرگسال حاوی 28-20 گرم منیزیم است كه 60% از آن در استخوان ، 26% در عضله و ماهیچه ها و بقیه در بافت های نرم و مایعات بدن وجود دارد . نیمی ازذخایر منیزیم بدن شما درون سلولهای بافت ها و اندامهای بدن و نیمی از آن به صورت تركیب با كلسیم و فسفر در استخوان وجود دارد. تنها 1% از منیزیم بدن شما در خون یافت می شود . بدن شما برای حفظ میزان ثابت منیزیم خون ، خیلی سخت فعالیت می كند . بیش از 300 واكنش بیوشیمیایی در بدن برای فعالیت خود به منیزیم نیاز دارند چرا كه منیزیم باعث حفظ فعالیت نرمال ماهیچه و عصب، ضربان منظم قلب و استحكام استخوانها می شود. همچنین منیزیم در متابولیسم انرژی و سنتز پروتئین نقش دارد.

 

[آیدا.ف]

فردریک وهلر" بطور کلی به آلومینیوم خالص اعتقاد داشت .(لاتین :alum alumen). اما این فلز دو سال پیشتر بوسیله "هانس کریستین ارستد" شیمیدان و فیزیکدان دانمارکی بدست آمد. در روم ویونان باستان این فلز را بعنوان ثابت کننده رنگ در رنگرزی و نیز بعنوان بند آورنده خون در زخمها بکار می‌بردند و هنوز هم بعنوان داروی بند آورنده خون مورد استفاده است. در سال 1761 ، "گویتون دموروو" پیشنهاد کرد تا alum را آلومین (alumin) بنامند.
پیدایش و منابع
اگر چه Al ، یک عنصر فراوان در پوسته زمین است(18%) ، این عنصر در حالت آزاد خود بسیار نادر است و زمانی یک فلز گرانبها و ارزشمندتر از طلا به حساب می‌آمد. بنابراین ، بعنوان فلزی صنعتی اخیرأ مورد توجه قرار گرفته و در مقیاسهای تجاری تنها بیش از 100 سال است که مورد استفاده است. در ابتدا که این فلز کشف شد، جدا کردن آن از سنگها بسیار مشکل بود و چون کل آلومینیوم زمین بصورت ترکیب بود، مشکل‌ترین فلز از نظر تهیه به شمار می‌آمد.

آلومینیوم برای مدتی از طلا با ارزش‌تر بود، اما بعد از ابداع یک روش آسان برای استخراج آن در سال 1889 ، قیمت آن رو به کاهش گذاشت و سقوط کرد. تهیه مجدد این فلز از قطعات اسقاط (از طریق بازیافت) تبدیل به بخش مهمی از صنعت آلومینیوم شد. بازیافت آلومینیوم موضوع تازه ای نیست، بلکه از قرن نوزدهم یک روش رایج برای این کار وجود داشت. با اینهمه تا اواخر دهه 60 این یک کار کم منفعتی بود تا زمانیکه بازیافت قوطیهای آلومینیومی آشامیدنیها بالاخره بازیافـت این فلز را مورد توجه قرار داد. منابع بازیافت آلومینیوم عبارتند از: اتومبیلها ، پنجره ها ، درها ، لوازم منزل ، کانتینرها و سایر محصولات ... .

 

[آیدا.ف]

سيليسيم عنصري غيرفلزي است که در طبيعت به صورت خالص يافت نمي‌شود. سيليسيم خالص، ماده‌اي سخت به رنگ خاکستري تيره است. اين مادّه مانند فلزات مي‌درخشد. سيليسيم در حرارت بالا با ساير عناصر ترکيب مي‌شود.

سيليسيم خالص در ساخت‌ پيل‌هاي نوري- برقي، ترانزيستور و ابزارهاي الکترونيکي مورد استفاده قرار مي‌گيرد

28درصد از پوسته زمين و 50 درصد از خاک چيني راسيليسيم تشکيل مي‌دهد. سيليسيم در ماسه، سنگ، آب، استخوان و غيره يافت مي‌شود. ماسه داراي مقادير بسيار زيادي از اين مادّه است.

سيليسيم عموما از دي اکسيد سيليسيم استخراج مي‌شود. دي اکسيد سيليسيم ترکيبي از اکسيژن و سيليسيم است. با حرارت دادن دي اکسيد سيليسيم، اکسيژن جدا مي‌شود و سيليسيم به دست مي‌آيد.

سيليسيم خالص، ماده‌اي سخت به رنگ خاکستري تيره است. اين مادّه مانند فلزات مي‌درخشد. سيليسيم در حرارت بالا با ساير عناصر ترکيب مي‌شود

سيليسيم در طبيعت بيشتر به صورت سيليس يا همان دي اکسيد سيليسيم و به حالت متبلور يافت مي‌شود. کوارتز، ژاسب و ماسه شکل‌هاي مختلفي از سيليس‌اند. کوارتز، سيليس متبلور و شفّاف و ژاسب نوعي سنگ قيمتي است. ماسه نيز مخلوطي از سيليس ناخالص و مواد ديگر است.

سيليکات‌ها ترکيبات ديگري از سيليس‌اند که در صنايع مختلف کاربردهاي فراواني دارند.

28درصد از پوسته زمين و 50 درصد از خاک چيني را سيليسيم تشکيل مي‌دهد

ميکا و آزبست هر دو نوعي سيليکات‌اند. سيليکات‌ها در صنعت شيشه‌سازي، تهيه کاغذ سمباده و ابزارهاي الکترونيکي کاربرد دارند از سيليکات سديم در تهيه صابون و رنگرزي استفاده مي‌شود.

سيليسيم خالص در ساخت‌ پيل‌هاي نوري- برقي، ترانزيستور و ابزارهاي الکترونيکي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. از ترکيبسيليسيم و کربن براي جلا دادن فلزات استفاده مي‌شود. سيليسيم در ساخت نيمه‌رساناها - که در زندگي روزمره کاربردهاي فراواني دارند - نيز به کار مي‌رود.

 

[آیدا.ف]

به خاطر دارید در مورد کلسیم که فراوان ترین املاح در بدن بود صحبت کردیم. فسفر از نظر فراوانی در بدن، پس از کلسیم است . این عنصر که در گروه ماکرو میزال( املاح فراوان دربدن ) قرار دارد . 1 درصد وزن بدن را تشکیل می دهد یعنی اگر شما یک مرد 70 کیلوگرمی هستید ، در بدنتان 700 گرم فسفر وجود دارد. فسفر در بیشتر غذاها موجود است، پس نگران دریافت آن نباشید. ولی بهتر است زنان و افراد مسن اطلاعات بیشتری راجع به آن داشته باشند چون فسفر همراه کلسیم استحکام بخش استخوانهاست.



فسفر در بدن چه نقشی بر عهده دارد؟
از کل فسفر موجود در بدن 80 درصد آن در استخوانها موجود است و 20 درصد آن در دیگر قسمت های بدن وجود دارد.

عملکرد فسفر در استخوان معلوم است، با کلسیم کریستال هایی را تشکیل می دهند که در اسکلت پروتئینی استخوان نشسته و موجب استحکام استخوان می گردد.

در بقیه بخش های بدن فسفر به عنوان یک عنصر مهم، نقش های زیادی را برعهده دارد. فسفر در ساختمان کلیه کروموزوم های بدن ما موجود است. در غشا همه سلول های بدن ما وجود دارد. فعال شدن بسیاری از آنزیم ها با اتصال یک مولکول فسفر صورت می گیرد و در خون به حفظ PH ثابت کمک می کند ، و به این ترتیب نمی گذارد خون بدن ما قلیایی یا اسیدی شود. و بالاخره هر چه ماده انرژی زا در بدن ما وجود دارد مثلATP* وCP** همه با اتصال مولکول فسفر انرژی را در خود ذخیره می کنند.

پس می بینید اگر فسفر وجود نداشته باشد حیات امکان پذیر نیست. به همین دلیل است که خداوند عنصر فسفر را به وفور در مواد غذایی قرار داده است.

 

[آیدا.ف]

گوگرد
گوگرد یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Sو عدد اتمی آن 16 می‌باشد. گوگرد یک نافلز فراوران بی‌بو ، بی‌مزه و چند ظرفیتی است که بیشتر به شکل کریستالهای زرد رنگ که در کانی‌های سولفید و سولفات بدست می‌آید شناخته شده می‌باشند. گوگرد یک عنصر حیاتی و لازم برای تمامی موجودات زنده است که مورد نیاز اسید آمینه‌ها و پروتئین‌ها می‌باشد. این عنصر به صورت اولیه در کودها استفاده می‌شود ولی بصورت گسترده تر در باروت ، ملین ها ، کبریت ها و حشره کش ها بکار گرفته می‌شود.

 

[آیدا.ف]

کلر
کلر خالص نوعی گاز است.
کلر یکی از کُشنده ترین گاز های سمّی و نیز یکی از مفید ترین آنها به شمار می رود. در طبیعت کلر به صورت جزیی از یک جسم مرکب یافت می شود ؛ مانند نمک طعام که کلرورسدیم است.
کلر خالص نخستین بار به وسیله ی یک شیمیدان سوئدی به نام کارل شِیلِه در سال 1774 تهیه شد. امروزه کلر را خیلی ارزان بدست می آورند . یعنی جریان برق را از محلول نمک طعام عبور می دهند و در نتیجه کلر خالص حاصل می شود .
نخستین گاز سمّی که در جنگ جهانی اول به کار رفت گاز کلر تقریباً خالص بود.
آلمانی ها آنرا در 22 آوریل 1915 بکار بردند. سپس هر دو طرف متخاصم ، یعنی آلمانی ها و نیرو های متفقین ، از گازهای مختلفی که همه دارای ترکیب کلر بود ، استفاده کردند .
در جنگ جهانی دوم ، نیرو های متفقین و دشمنان آنان ذخایر زیادی از کلر و گازهای دیگر داشتند ولی آنها را مورد استفاده قرار ندادند .
دیدم که کلر چگونه گازی سمی و خطرناک است . ولی با وجود این یکی از بهترین ابزار انسان برای حفظ تندرستی نیز بشمار می رود.
کلر در ساختن موّاد گندزدا و میکروب کش بکار می رود . به وسیله ی آن میکروب ها را ازبین می برند.
در بیشتر کشورها برای تصفیه کردن آب ، از کلر استفاده می کنند . بدین ترتیب میکروب هایی که در آب وجود دارند ، کشته می شوند . برای این منظور در هر 1000000 سانتیمتر مکعب آب فقط 4 یا 5 سانتیمتر مکعب کلر مایع لازم است .