|
|
|
|
تاریخچه ی: جداسازی و خالص سازی مواد با لیزر
تفاوت با نگارش: 3
| - |
| |
| - | | |
| - | {img src=img/daneshnameh_up/f/ff/LAZER.JPG} | |
| - | |
| |
| | !دید کلی | | !دید کلی |
| - | ایزوتوپهای بر گزیده نظیر ایزوتوپهای ((اورانیوم)) ، بسیار با ارزش هستند. این ((ایزوتوپ|ایزوتوپها)) را می‌توان بطور اقتصاد با فرآیندهای لیزری با بهره کوانتومی کاملا کمتر از واحد ، از هم جدا کرد. جداسازی مولکولی هم شبیه جداسازی ایزوتوپهاست و مانند ایزوتوپها ، مولکولها نیز بعلت اختلاف در طیف جذبی اجزای برانگیخته می‌توانند جداسازی شوند. با استفاده از ((شیمی و لیزر|لیزر)) ، می‌توان ترکیبات را خالصسازی کرد.
یک طرح خالصسازی مواد با لیزر ، هنگامی که مقادیر ناخالص کمتر از 100PPm هستند، حتی برای ((مواد شیمیایی)) با تولید انبوه ، به‌خوبی با فرآیندهای پُرانرژی ، نظیر تقطیر در سرما می‌تواند رقابت کند. |
+ | ایزوتوپهای برگزیده نظیر ((ایزوتوپهای اورانیوم)) ، بسیار با ارزش هستند. این ایزوتوپها را می‌توان بطور اقتصادی با فرآیندهای لیزر با بهره کوانتومی کاملا کمتر از واحد ، از هم جدا کرد. جدا سازی مولکولی هم شبیه جدا سازی ایزوتوپهاست و مانند ایزوتوپها ، مولکولها نیز به علت اختلاف در ((طیف جذبی)) اجزا برانگیخته می‌توانند جداسازی شوند. با استفاده از ((لیزر)) می‌توان ترکیبات را خالص سازی کرد، یک طرح ((خالص ساز شیمیایی با لیزر|خالص سازی مواد با لیزر)) ، هنگامی که مقادیر ناخالصی کمتر از 100PPm هستند، حتی برای ((مواد شیمیایی)) با تولید انبوه ، به خوبی با فرآیندهای پر انرژی ، نظیر ((تقطیر در سرما)) می‌تواند رقابت کند.
|
| | !لیزر در جداسازی ایزوتوپها | | !لیزر در جداسازی ایزوتوپها |
| - | ایزوتوپهای مختلف اتمها ، دارای فرکانسهای جذب اندک متفاوتی هستند. لیزرهای با نوار طیفی باریک را می‌توان برای برانگیختن گزینشی یک ایزوتوپ بکار برد. برانگیختن چند فوتونی ، با استفاده از لیزرها در طول موجهای متعدد ، منتهی به یونیزاسیون گزینشی می‌گردد، به گونه‌ای که مواد غنی شده از نظر ((ایزوتوپ)) را می‌توان از هر یک از بخشهای واکنش داده یا واکنش نداده جمع آوری کرد. ابزار غنی‌سازی ایزوتوپی با لیزر بسیار پیچیده‌تر از ((سانتریفوژ)) یا سلول نفوذی است، ولی به‌علت غنی‌سازی بالا در هر مرحله ، کل فرآیند ساده‌تر است.
*با تابش لیزر ((گزنون)) به نمونه گازی اورانیوم طبیعی ، اورانیوم 235 برانگیخته می‌شود و به دنبال آن ، فوتونهای تابانده شده از لیزر کریپتون ، باعث یونیزه شدن اورانیوم 235 می‌گردد. یونهای مثبت ایجاد شده را در یک ((الکترود|الکترود منفی)) جمع می‌کنند تا در اثر کاهش ، به اورانیوم 235 تبدیل شود. امروزه این روش ، اندک اندک در حال جایگزینی با غنی‌سازی معمولی است.
*با استفاده از لیزر ، می‌توان ((بور|ایزوتوپهای بور)) ، ((کلر)) ، ((گوگرد)) ، ((کربن)) و ((هیدروژن)) را هم جداسازی کرد. |
+ | ایزوتوپهای مختلف اتمها ، دارای فرکانسهای جذب اندک متفاوتی هستند، لیزرهای با نوار طیفی باریک را می‌توان برای برانگیختن گزینشی یک ایزوتوپ بکار برد. برانگیختن چند فوتونی ، با استفاده از لیزرها در طول موجهای متعدد ، منتهی به ((یونیزاسیون گزینشی)) می‌گردد، به گونه‌ای که مواد غنی شده از نظر ((ایزوتوپ)) را می‌توان از هر یک از بخشهای واکنش داده یا واکنش نداده جمع آوری کرد. ابزار ((غنی سازی ایزوتوپی با لیزر)) بسیار پیچیده‌تر از ((دستگاه گریز از مرکز|سانتریفوژ)) یا سلول نفوذی است، ولی به علت غنی سازی بالا در هر مرحله ، کل فرآیند ساده‌تر است.
*__((جداسازی ایزوتوپهای اورانیوم)):__ با تابش ((لیزر گزنون)) به نمونه گازی ((اورانیوم طبیعی)) ، 235U برانگیخته می‌شود و به دنبال آن فوتونهای تابانده شده از ((لیزر کریپتون)) باعث یونیزه شدن 235U می‌گردد. یونهای مثبت ایجاد شده را در یک ((الکترود|الکترود منفی)) جمع می‌کنند تا در اثر کاهش به 235U تبدیل شود. امروزه این روش اندک اندک در حال جایگزینی با غنی سازی معمولی است.
*با استفاده از لیزر می‌توان ((بور|ایزوتوپهای بور)) ، ((کلر)) ، ((گوگرد)) ، ((کربن)) و ((هیدروژن)) را هم جداسازی کرد. |
| | !جداسازی مولکولی با لیزر | | !جداسازی مولکولی با لیزر |
| - | فرآیند جداسازی مولکولی توسط لیزر ، زمانی نتیجه بخش است که لیزری با عرض نوار طیفی باریک ، بتواند اجزا برگزیده یک مخلوط مولکولی را ، به‌علت اختلاف در طیف جذبی اجزا ، برانگیخته سازد. برای مثال ، جذب زیاد سولفید هیدروژن نسبت به گاز سنتزی ، امکان حذف انتخابی سولفید هیدروژن را توسط لیزر اگزایمر فلوئورید آرگون از جریان گاز ، میسر می‌سازد. بعلت مسمومیت ((کاتالیزور|کاتالیزورها)) با مقادیر کمتر از PPm سولفید هیدروژن موجود در مواد اولیه ، حذف سولفید هیدروژن با فرایندهای شیمیایی متداول بسیار مشکل است. |
+ | فرآیند جداسازی مولکولی توسط ((لیزر)) ، زمانی نتیجه بخش است که لیزری با عرض نوار طیفی باریک بتواند اجزا برگزیده یک مخلوط مولکولی را ، به علت اختلاف در طیف جذبی اجزا ، برانگیخته سازد. برای مثال جذب زیاد سولفید هیدروژن نسبت به گاز سنتزی ، امکان حذف انتخابی سولفید هیدروژن را توسط ((لیزر فلوئورید آرگون|لیزر اگزایمر فلوئورید آرگون)) از جریان گاز ، میسر می‌سازد. به علت مسمومیت ((کاتالیزور|کاتالیزورها)) با مقادیر کمتر از PPm سولفید هیدروژن موجود در مواد اولیه ، حذف سولفید هیدروژن با فرایندهای شیمیایی متداول بسیار مشکل است.
|
| - | able dir align=left>
{img src=img/daneshnameh_up/3/30/LAZERC1.JPG} |
+ | </td>
r> |
| | |
| | | | |
| - | !خالصسازی شیمیایی با لیزر
خالصسازی با لیزر ، هنگامی از نظر اقتصادی امکانپذیر است که حذف مقادیر اندک ، خالصی ارزش فراورده را به مقدار زیاد بالا ببرد و فرآیند ، دارای بازده بالای کوانتومی باشد بطوری‌که تعداد نسبتا اندکی از فوتونها برای تولید یک ((مول)) از ماده خالص بکار روند. حذف ناخالص اغلب بدلیل اینکه ناخالص کارآیی فرورده را کم می‌کند (همانند ساخت نیم رسانا) یا بدلیل اینکه فریند بعدی را تحت تثیر قرار می‌دهد، مورد نیاز است. |
+ | !خالص سازی شیمیایی با لیزر
خالص سازی با لیزر ، هنگامی از نظر اقتصادی امکانپذیر است که ، حذف مقادیر اندک خالصی ارزش فراورده را به مقدار زیاد بالا ببرد و فرآیند دارای بازده بالای کوانتومی باشد، بطوری که تعداد نسبتا اندکی از فوتونها برای تولید یک مول از ماده خالص بکار روند. حذف ناخالصی اغلب به دلیل اینکه ناخالصی کارآیی را فرورده را کم می‌کند (همانند ساخت نیم رسانا) یا به دلیل اینکه فریند بعدی را تحت تثیر قرار می‌دهد، مورد نیاز است. |
| | !نقش لیزرهای IR در جداسازی | | !نقش لیزرهای IR در جداسازی |
| - | شیمی لیزری __IR__ ، بدلیل گزینش گونه‌ای آن ، معمولا روش مورد نظر برای جداسازی است. ولی برای اینکه لیزرهای __IR__ بتوانند بطور رضایت بخشی ، تحت شرایط فرآیندی همانند منشاء بالا یا تولید انبوه عمل نمایند، توسعه بیشتری برای آنها مورد نیاز است. هزینه تابش لیزر ، در صورتی توجیه‌پذیر است، که منجر به تشکیل فرورده‌های با ارزش افزوده بالا ، نظیر یک کمپلکس زیست مولکولی گردد. |
+ | شیمی لیزری IR ، به دلیل گزینش گونه‌ای آن معمولا روش مورد نظر برای جداسازی است. ولی برای اینکه لیزرهای IR بتوانند بطور رضایت بخشی ، تحت شرایط فرآیندی همانند منشا بالا یا تولید انبوه عمل نمایند، توسعه بیشتری برای آنها مورد نیاز است. هزینه تابش لیزر ، در صورتی توجیه پذیر است، که منجر به تشکیل فروردهای با ارزش افزوده بالا ، نظیر یک کمپلکس زیست مولکولی گردد. |
| | !مباحث مرتبط با عنوان | | !مباحث مرتبط با عنوان |
| - | *((افزای یونیایو با لیزر)) |
+ | *((ابزا غنی ای ایزوتپی با لیزر)) |
| | *((جداسازی مولکولی با لیزر)) | | *((جداسازی مولکولی با لیزر)) |
| | *((خالص سازی شیمیایی با لیزر)) | | *((خالص سازی شیمیایی با لیزر)) |
| | *((جداسازی شیمیایی با لیزرهای IR)) | | *((جداسازی شیمیایی با لیزرهای IR)) |
| - | *((سانتریفو))
*((تز پورهای شیمیایی ا یزر)) |
+ | *((دست ریز ا رکز)) |
| | *((شیمی و لیزر)) | | *((شیمی و لیزر)) |
| | *((غنی سازی ایزوتوپی با لیزر)) | | *((غنی سازی ایزوتوپی با لیزر)) |
| | *((کمپلکس زیست مولکولی)) | | *((کمپلکس زیست مولکولی)) |
| | *((لیزر در جداسازی ایزوتوپها)) | | *((لیزر در جداسازی ایزوتوپها)) |
| | *((لیزر فلوئورید آرگون)) | | *((لیزر فلوئورید آرگون)) |
| - | *((لیزر و اثر نور - گرمایی در تجزیه شیمیایی)) | |
| | *((یونیزاسیون گزینشی)) | | *((یونیزاسیون گزینشی)) |
