دسته: شیمی و مواد

کریستال وزلایت

کریستال وزلایت یک بلور بسیار زیبا با رنگ‌های بین سبز و آبی است. این کریستال شگفت‌انگیز یک کانی نادر ثانویه‌ی مس-روی است که در نواحی اکسید شده‌ی دارای رسوبات فلزات پایه ایجاد می‌شود. نام آن از وزلی، مهندس معدن لهستانی گرفته شده است که آن را کشف کرد.

کریستال وزلایت

کریستال وزلایت (بیشتر…)

بیشتر

قندیل مرمر سبز

مرمر سبز یک کانی هیدروکسیدی کربنات مس می‌باشد که رنگ سبز زیبایی دارد. این کانی به صورت قندیل آویخته شده از سقف غارها نیز تشکیل می‌شود و مالاکیت استالاکتیت یا چکنده‌ی مرمر سبز نام دارد. در تصویری که مشاهده می‌کنید برش مقطع این کانی، زیبایی آن را بیشتر نمایان ساخته است.

قندیل مرمر سبز

(بیشتر…)

بیشتر

چهار عنصر اصلی طبیعت: جدول تناوبی

در قدیم مردم و دانشمندان گمان می‌کردند که چهار عنصر وجود دارد و این چهار عنصر اصلی طبیعت عبارتند از: خاک، آب، هوا، آتش. این سیستم که به آن عناصر چهارگانه گفته می‌شد بسیار ساده بود و تمامی جهان و موجودات زنده را بر اساس آن طبقه‌بندی می‌کردند. جدول تناوبی آن‌ها خیلی راحت و ساده و به شکل زیر بود.

چهار عنصر اصلی طبیعت

(بیشتر…)

بیشتر

آب داغ سریع‌تر از آب سرد یخ می‌زند: اثر امپمبا

شاید عجیب به نظر برسد ولی آب داغ سریع‌تر از آب سرد یخ می‌زند. به این فرآیند اثر امپمبا گفته می‌شود. این اثر به نام یک دانش‌آموز تانزانیایی نامگذاری شده است که در سال ۱۹۶۳ متوجه شد که مخلوط بستنی گرم سریع‌تر از یک مخلوط بستنی سرد یخ می‌زند. اراستو امپمبا زمانی که این پدیده را کشف کرد با تمسخر اطرافیانش مواجه شد ولی در سال ۱۹۶۹ مقاله‌ای را منتشر کرد که این اثر را توضیح می‌داد. نظریه‌های اثر امپمبا بر این اساس بود که:

  • آب داغ سریع‌تر تبخیر می‌شود و بنابراین حجمی که باقی می‌ماند کمتر است و سریع‌تر یخ می‌زند
  • تشکیل یک لایه‌ی برفک بر روی آب سرد آن را عایق می‌کند
  • آب داغ غلظت کمتری از حل شونده‌هایی مانند دی‌اکسید کربن دارد که در حین گرم کردن از آن خارج می‌شوند.

متأسفانه این اثر همیشه پدیدار نمی‌شود و آب سرد اغلب سریع‌تر از آب گرم یخ می‌زند همانطور که انتظار دارید. اثر امپمبا برخی به طور منظم مشاهده می‌شود ولی هنوز کسی نتوانسته است دلیل مشخصی را برای این پدیده بیابد.

یک تیم از فیزیکدانان دانشگاه فنی نان‌یانگ سنگاپور شواهدی را یافتند که بیان می‌کرد این به خاطر پیوندهای شیمیایی آب داغ است که این اثر ایجاد می‌شود. هر مولکول آب از یک مولکول اکسیژن تشکیل شده است که با دو مولکول هیدروژن پیوند کوالانسی برقرار می‌کند. این پیوند شامل اتم‌هایی است که با هم الکترون به اشتراک می‌گذارند و به خوبی شناخته شده است. اتم‌های مجزای آب هم با پیوندهای ضعیف‌تری که پیوند هیدروژنی گفته می‌شود به هم وصل شده‌اند. این پیوند زمانی ایجاد می‌شود که اتم هیدروژن از یک مولکول آب نزدیک به اتم اکسیژن از یک مولکول دیگر آب قرار می‌گیرد. این تیم پیشنهاد می‌کنند که این پیوندها هستند که اثر امپمبا را ایجاد می‌کنند. آن‌ها بیان می‌کنند زمانیکه اتم‌های آب در تماس نزدیکی با هم قرار می‌گیرند یک دافعه‌ی طبیعی بین مولکول‌ها باعث می‌شود که پیوندهای کوالانسی کشیده شده و انرژی ذخیره شود. زمانیکه مایع گرم می‌شود پیوندهای هیدروژنی کشیده شده و آب متراکم‌تر شده و مولکو‌ها بیشتر از هم دور می‌شوند. کشیده شدن پیوندهای هیدروژن به پیوندهای کوالانسی اجازه داده که آزاد شده و تا حدی انقباض یابند که باعث می‌شود انرژی آزاد کنند. فرآیندی که در آن پیوندهای کوالانسی انرژی‌شان را آزاد می‌کنند اساساً مانند خنک کردن است و بنابراین آب گرم از نظر تئوری باید سریع‌تر از آب سرد یخ بزند. محاسبات این تیم بیان می‌کنند که میزان آزادسازی پیوند کوالانسی مسئول تفاوت زمانی یخ زدن آب گرم و آب سرد است. (بیشتر…)

بیشتر

وانتابلک سیاه‌ترین ماده جهان

وانتابلک (Vantablack) یک ماده‌ی ساخته شده از نانولوله‌های کربنی و سیاه‌ترین ماده‌ی شناخته شده است. این ماده ۹۹٫۹۶۵ درصد از تابش طیف مرئی را جذب کرده و تنها ۰٫۰۳۵ درصد از آن را بازمی‌تاباند. تصویری که مشاهده می‌کنید فویل آلومینیومی است که با پوشش وانتابلک پوشانده شده است.

وانتابلک سیاه ترین ماده جهان (بیشتر…)

بیشتر

اقیانوس‌ها دارای ۲۰ میلیون تن طلا هستند

طلای موجود در آب دریا به صورت محلول می‌باشد و بسیار رقیق است. غلظت طلا در هر لیتر آب دریا در حد ۱۳ میلیاردم گرم می‌باشد که مجموع این مقادیر کم برای تمامی اقیانوس‌های زمین عدد قابل توجه ۲۰ میلیون تن طلا می‌باشد. در حال حاضر روش اقتصادی و مقرون به صرفه‌ای برای استخراج این طلا وجود ندارد ولی اگر می‌شد آن را استخراج کرد به هر نفر حدود در جهان حدود ۴ کیلوگرم طلا می‌رسید.

همچنین کف اقیانوس نیز دارای طلای حل نشده است. هرچند که اقیانوس عمیق بوده  و رسوبات طلا یک یا دو مایل زیر آب هستند. بعلاوه باید توجه کرد که اگر بتوانید به کف اقیانوس برسید رسوبات طلا در سنگ‌ها قرار دارند و باید بتوانید آن‌ها را سوراخ کنید که کار راحتی نیست.

(بیشتر…)

بیشتر

باران الماس بر روی اورانوس و نپتون

با توجه به وجود گاز متان در اتمسفر اورانوس و نپتون، و دما و فشار بالا در این سیارات، احتمالاً الماس به صورت ذرات کوچک در اتمسفر آن‌ها تشکیل شده و به مانند تگرگ می‌بارد. این دمای بالا در اثر تخلیه‌ی الکتریسیته (رعد و برق) ایجاد می‌شود. (بیشتر…)

بیشتر

سنگ تورمالین هندوانه‌ای

سنگ تورمالین هندوانه‌ای یک کانی از سیلیکات بور بلوری می‌باشد که با عناصری مانند آلومینیوم، آهن، منگنز، سدیوم، لیتیوم یا پتانسیوم ترکیب شده است. تورمالین جزو سنگ‌های نیمه قیمتی می‌باشد و تنوع رنگ زیادی دارد. این کریستال در سریلانکا یافت می‌شود.

سنگ تورمالین هندوانه‌ای

سنگ تورمالین هندوانه ای

(بیشتر…)

بیشتر

دلیل تمام لذت‌ها و خوشی‌های انسان دو ماده‌ی شیمیایی پیام‌رسان عصبی در مغز هستند: دوپامین و سروتونین

دلیل تمام لذت‌ها و خوشی‌های انسان، دو ماده‌ی شیمیایی پیام‌رسان عصبی در مغز هستند: دوپامین و سروتونین. (بیشتر…)

بیشتر

آیا شمع در جاذبه صفر می سوزد؟

سوختن شمع در فضا

شمع می‌تواند در جاذبه‌ی صفر بسوزد ولی نوع شعله‌ی آن متفاوت است. چون در جاذبه‌ی صفر جریان متحرک هوا وجود ندارد اکسیژن از طریق نفوذ به شمع می‌رسد و دی‌اکسید کربن هم از نقطه‌ی احتراق به همین شکل خارج می‌شود. این باعث می‌شود مواد احتراق در اطراف شعله تجمع کرده و اکسیژن با سختی بیشتری به شعله برسد و در نتیجه سرعت سوختن بسیار آهسته باشد. شمعی که در زمین طی ۱۰ دقیقه می‌سوزد در فضا سوختن آن تا ۴۵ دقیقه طول خواهد کشید. شعله‌ی یک شمع در جاذبه‌ی صفر یا بسیار کم، یک رنگ آبی بسیار کم رنگ دارد. همچنین دمای شعله در مقایسه با زمین بسیار پایین است و دوده تولید نمی‌کند. دوده و سرعت سوختن به سرعت سوختن بستگی دارند. شکل شعله در جاذبه‌ی صفر به صورت گرد می‌باشد در حالیکه در زمین به صورت کشیده است. این کشیدگی به خاطر وجود گرمای زیاد است که باعث منبسط شدن و جریان یافتن محصولات احتراق به طرف بالا و در نتیجه کشیده شدن شعله می‌شود. به این فرآیند همرفت جاذبه‌ای می‌گویند که در اثر شیب تراکم بوجود می‌آید که این شیب تراکم نیز در اثر گرما و منبسط شدن محصولات احتراق ایجاد شده است. (بیشتر…)

بیشتر