روزنامه گلشن مهر گلستان

🔸️تیتر اول روزنامه گلشن مهر گلستان
شنبه سوم خرداد ۱۴۰۴ شماره ۲۹۷۹


🔹️يد و باران گلستان

✍️علي مختاري
عضو هيات علمي و دانشيار گروه شيمي دانشگاه گلستان


 اشاره
اين مطالعه به منظور بررسي گمانه هايي همچون، تاثير کارخانجات توليد يد استان گلستان بر روي ميزان نزولات جوي بويژه باران تهيه شده است. طي چند سال اخير تحقيقات پيشرفته اي در سازمان اروپايي تحقيقات هسته‌اي (CERN) براي تعيين مکانيسم تشکيل و تراکم ابرها تحت عنوان پروژه CLOUD انجام شده است. در اين تحقيقات يد به عنوان يک عامل مهم در فرايند تشکيل و تراکم ابر معرفي شده است.

 

نحوه تشکيل قطرات مايع در جو
معمولا به بسياري از ما فقط درک ساده اي از فرآيند تشکيل ابر آموزش داده شده است. به عنوان مثال گفته مي‌شود که ابرها زماني تشکيل مي‌شوند که بخار آب به قطرات آب مايع تبديل مي‌شود. اما در واقع اين فرآيند کمي پيچيده‌تر است. براي ايجاد قطرات آب در جو، بخار آب بايد بر روي يک سري ذرات ريز به نام آئروسل (هر ذره ريز جامد يا مايع معلق در هوا است) متراکم شود. يعني بخار آب براي تبديل شدن به مايع نياز به يک ذره با اندازه مناسب دارد. به اين ذرات ريز، بذرهاي تراکم ابر

(CCN: Cloud Condensation Nuclei) گفته مي شود. ذرات آئروسل يا بايد در آب محلول باشند (مانند ذرات نمک)، يا قطر آنها به اندازه کافي بزرگ باشد (شعاع بزرگتر از 100 نانومتر) و سطح خيس‌شونده‌اي داشته باشند يعني آب‌دوست باشند.

براي تشکيل يک قطره آب باران، آئروسل جامد به عنوان يک محل براي تراکم يا همان ميعان ذرات بخار آب عمل مي‌کند. در بارورسازي ابرها نيز ذرات کوچکي (از جنس يديد نقره) به جو اضافه مي‌شوند تا تشکيل ابر و بارش را القا کنند. اين کار از طريق پراکنده کردن املاح نقره يديد در جو با استفاده از روش‌هاي هوايي يا زميني انجام مي شود. آئروسل‌ها به طور طبيعي از گرد و غبار، دوده، کريستال‌هاي نمک يا مولکول‌هاي آزاد شده توسط گياهان تشکيل مي‌شوند. اما مولکول‌هاي اسيد سولفوريک و آمونياک نيز مي‌توانند در جو تجمع يافته و ذرات آئروسل را تشکيل دهند. محاسبات و مدلسازي‌ها نشان مي‌دهد که بيش از نيمي از قطرات ابر از ذرات آئروسل تشکيل شده‌اند که در اتمسفر تشکيل شده‌اند. اين نکته را نيز بايد اضافه نمود که براي تشکيل ابرها، اينکه ذرات آئروسل از چه چيزي ساخته شده‌اند، تعيين‌کننده نيست؛ آنچه بيش از همه اهميت دارد اندازه آنهاست. ذرات آئروسل نهايتا به اندازه اي حدود 100 نانومتر و بالاتر تبديل مي شوند که بذرها يا هسته‌هاي تراکم قطرات ابر (CCN) خواهند بود.

در طبيعت ذرات CCN مي‌توانند از به هم پيوستن مولکولهاي گازهاي آلاينده يا اکسايش آنها در حضور نور خورشيد توليد شوند. تراکم گازهاي آلاينده در هوا و چسبيدن آنها به هم (انعقاد) باعث مي‌شود که آئروسل‌ها به سرعت، به اندازه 10 تا 1000 نانومتر رشد کنند که براي تراکم بخار آب لازم است. بر فراز اقيانوس‌ها، هسته هاي تراکم ابر (CCN) مي‌تواند از جنس ترکيبات گوگردي مانند سولفات و اسيد سولفوريک باشند که از گازهايي مانند دي متيل سولفيد و متان سولفونيک اسيد توليد شده توسط فيتوپلانکتون‌ها آزاد شده‌اند.


علاوه بر گوگرد محققان اکنون عنصر ديگري را مرتبط با جلبک‌هاي دريايي شناسايي کرده‌اند که واکنش‌هاي پيوسته‌اي را در جو دريا نشان مي‌دهد. در اين تحقيقات يد به عنوان ماده‌اي که بسيار مستعد تشکيل ذرات آئروسل است، معرفي شده است. اين ذرات مي‌توانند به مرور زمان به ذرات بزرگتري تبديل شوند و به عنوان هسته‌هاي تراکم ابر عمل کنند و در نتيجه بر تشکيل ابر و بارش تأثير مثبت بگذارند.

خوب است بدانيد که همه موجودات زنده مقداري عنصر يد در خود دارند. به عنوان مثال، در انسان، يد باعث ايجاد هورمون‌هايي مي شود که متابوليسم بدن را کنترل مي‌کنند و از رشد استخوان و مغز در دوران بارداري پشتيباني مي‌کنند. پس از حادثه چرنوبيل در سال 1986، قرص‌هاي يديد پتاسيم بين مردم توزيع شد تا شايد بتوانند اثرات منفي تشعشعات بر سلامتي را کنترل کنند.  با اينکه يد صدها سال است که در محلول‌هاي آبي شناخته شده است، دانشمندان تنها از دو دهه قبل شروع به بررسي چگونگي تأثير يد بر رفتار جو زمين نموده اند. مطالعات جديد، واکنشهايي را نشان مي‌دهند که در آنها يد به يک ترکيب شيميايي به نام اسيد يديک تبديل مي‌گردد، و اين ترکيب نقش کاتاليزوري در تشکيل ذرات جوي (آئروسل) دارد. در حال حاضر ثابت شده است که، يد تنها عنصري است که پس از آزاد شدن از سطح زمين، جو را ترک نمي‌کند، و مي‌تواند از طريق واکنش‌هاي اکسايش-کاهش در حالي که هنوز به صورت ذره جامد است، مجددا به فاز گازي بازگردد. اين بدان معناست که يد مي‌تواند به عنوان يک کاتاليزور مهم در تشکيل ابرها عمل کند.

www.group-telegram.com/ar/ir_golshanemehrr.com/9083

76 viewsMay 23 at 16:23

🔸️تیتر اول روزنامه گلشن مهر گلستان
شنبه سوم خرداد ۱۴۰۴ شماره ۲۹۷۹


🔹️يد و باران گلستان

✍️علي مختاري
عضو هيات علمي و دانشيار گروه شيمي دانشگاه گلستان


 اشاره
اين مطالعه به منظور بررسي گمانه هايي همچون، تاثير کارخانجات توليد يد استان گلستان بر روي ميزان نزولات جوي بويژه باران تهيه شده است. طي چند سال اخير تحقيقات پيشرفته اي در سازمان اروپايي تحقيقات هسته‌اي (CERN) براي تعيين مکانيسم تشکيل و تراکم ابرها تحت عنوان پروژه CLOUD انجام شده است. در اين تحقيقات يد به عنوان يک عامل مهم در فرايند تشکيل و تراکم ابر معرفي شده است.

 

نحوه تشکيل قطرات مايع در جو
معمولا به بسياري از ما فقط درک ساده اي از فرآيند تشکيل ابر آموزش داده شده است. به عنوان مثال گفته مي‌شود که ابرها زماني تشکيل مي‌شوند که بخار آب به قطرات آب مايع تبديل مي‌شود. اما در واقع اين فرآيند کمي پيچيده‌تر است. براي ايجاد قطرات آب در جو، بخار آب بايد بر روي يک سري ذرات ريز به نام آئروسل (هر ذره ريز جامد يا مايع معلق در هوا است) متراکم شود. يعني بخار آب براي تبديل شدن به مايع نياز به يک ذره با اندازه مناسب دارد. به اين ذرات ريز، بذرهاي تراکم ابر

(CCN: Cloud Condensation Nuclei) گفته مي شود. ذرات آئروسل يا بايد در آب محلول باشند (مانند ذرات نمک)، يا قطر آنها به اندازه کافي بزرگ باشد (شعاع بزرگتر از 100 نانومتر) و سطح خيس‌شونده‌اي داشته باشند يعني آب‌دوست باشند.

براي تشکيل يک قطره آب باران، آئروسل جامد به عنوان يک محل براي تراکم يا همان ميعان ذرات بخار آب عمل مي‌کند. در بارورسازي ابرها نيز ذرات کوچکي (از جنس يديد نقره) به جو اضافه مي‌شوند تا تشکيل ابر و بارش را القا کنند. اين کار از طريق پراکنده کردن املاح نقره يديد در جو با استفاده از روش‌هاي هوايي يا زميني انجام مي شود. آئروسل‌ها به طور طبيعي از گرد و غبار، دوده، کريستال‌هاي نمک يا مولکول‌هاي آزاد شده توسط گياهان تشکيل مي‌شوند. اما مولکول‌هاي اسيد سولفوريک و آمونياک نيز مي‌توانند در جو تجمع يافته و ذرات آئروسل را تشکيل دهند. محاسبات و مدلسازي‌ها نشان مي‌دهد که بيش از نيمي از قطرات ابر از ذرات آئروسل تشکيل شده‌اند که در اتمسفر تشکيل شده‌اند. اين نکته را نيز بايد اضافه نمود که براي تشکيل ابرها، اينکه ذرات آئروسل از چه چيزي ساخته شده‌اند، تعيين‌کننده نيست؛ آنچه بيش از همه اهميت دارد اندازه آنهاست. ذرات آئروسل نهايتا به اندازه اي حدود 100 نانومتر و بالاتر تبديل مي شوند که بذرها يا هسته‌هاي تراکم قطرات ابر (CCN) خواهند بود.

در طبيعت ذرات CCN مي‌توانند از به هم پيوستن مولکولهاي گازهاي آلاينده يا اکسايش آنها در حضور نور خورشيد توليد شوند. تراکم گازهاي آلاينده در هوا و چسبيدن آنها به هم (انعقاد) باعث مي‌شود که آئروسل‌ها به سرعت، به اندازه 10 تا 1000 نانومتر رشد کنند که براي تراکم بخار آب لازم است. بر فراز اقيانوس‌ها، هسته هاي تراکم ابر (CCN) مي‌تواند از جنس ترکيبات گوگردي مانند سولفات و اسيد سولفوريک باشند که از گازهايي مانند دي متيل سولفيد و متان سولفونيک اسيد توليد شده توسط فيتوپلانکتون‌ها آزاد شده‌اند.


علاوه بر گوگرد محققان اکنون عنصر ديگري را مرتبط با جلبک‌هاي دريايي شناسايي کرده‌اند که واکنش‌هاي پيوسته‌اي را در جو دريا نشان مي‌دهد. در اين تحقيقات يد به عنوان ماده‌اي که بسيار مستعد تشکيل ذرات آئروسل است، معرفي شده است. اين ذرات مي‌توانند به مرور زمان به ذرات بزرگتري تبديل شوند و به عنوان هسته‌هاي تراکم ابر عمل کنند و در نتيجه بر تشکيل ابر و بارش تأثير مثبت بگذارند.

خوب است بدانيد که همه موجودات زنده مقداري عنصر يد در خود دارند. به عنوان مثال، در انسان، يد باعث ايجاد هورمون‌هايي مي شود که متابوليسم بدن را کنترل مي‌کنند و از رشد استخوان و مغز در دوران بارداري پشتيباني مي‌کنند. پس از حادثه چرنوبيل در سال 1986، قرص‌هاي يديد پتاسيم بين مردم توزيع شد تا شايد بتوانند اثرات منفي تشعشعات بر سلامتي را کنترل کنند.  با اينکه يد صدها سال است که در محلول‌هاي آبي شناخته شده است، دانشمندان تنها از دو دهه قبل شروع به بررسي چگونگي تأثير يد بر رفتار جو زمين نموده اند. مطالعات جديد، واکنشهايي را نشان مي‌دهند که در آنها يد به يک ترکيب شيميايي به نام اسيد يديک تبديل مي‌گردد، و اين ترکيب نقش کاتاليزوري در تشکيل ذرات جوي (آئروسل) دارد. در حال حاضر ثابت شده است که، يد تنها عنصري است که پس از آزاد شدن از سطح زمين، جو را ترک نمي‌کند، و مي‌تواند از طريق واکنش‌هاي اکسايش-کاهش در حالي که هنوز به صورت ذره جامد است، مجددا به فاز گازي بازگردد. اين بدان معناست که يد مي‌تواند به عنوان يک کاتاليزور مهم در تشکيل ابرها عمل کند.

BY روزنامه گلشن مهر گلستان