یون

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 35

تنظیم ترکیبات یونی و PH میان سلولی :

توزیع و انتشار ویژه ای از یونها در سراسر غشاء پلاسمای سلولهای یوکاریوتیک ewkaryotic وجود دارد که از طریق مکانیزمهای انتقال فعال یونی و نفوذپذیری یون و غشاء انتخابی انجام می شود . این حالت منجر به تفاوت پتاسین در سراسر غشاء در حدود 70mv در طی شرایط ساکن می شود که نزدیک به پتانسیل ثابت برای پتاسیم است بنابراین گرادیان برای سدیم و کلسیم به داخل سلل هدایت می شوند در حالیکه گرادیان پتاسیم به سمت خارج است . منیزیم یونیزه شده تقریبا بطور مساوی و یکسان در سراسر غشاء پلاسمایی منتشر می شود گرچه به علت پتانسیل منفی ساکن مقدار آن از میزان ثابت الکتروشیمیایی بیشتر است . محدوده فیزیولوژیکی این یونها در بدنه خارج سلولی و داخل سلولی در جداول 6-1 ارائه شده است .

تعادل یون بهینه شده برای متابولیسم ، رشد معمولی و عملکرد سلولها لازم و اساسی است مکانیزمهای موثر غلظت یون را در میان طیف های باریک خود تنظیم و کنترل می کنند به این دلیل سلولهای یوکاریوت شامل کانالها و ناقلهای یونی مختلفی در غشاء هستند علاوه بر این مکانیزمها ارتباط نزدیکی با تنظیم و کنترل حجم و PH درون سلولی دارند.

پتاسیم :

پتاسیم یکی از کاتیونهای بسیار فراوان بدن است ، بالغ بر 3500 تا 4000 میلی مول در کل است . مقدار کلی مرتبط با جرم چربی آزاد بدن است و در حدود 50-70 است . از کل پتاسیم بدن 98% در خارج سلول واقع شده است در حالیکه باقی مانده در بدنه های مختلف خارج سلولی (فاصله بافت و غشاء 40mmol – مابع میان سلولی 35mmol ، پلاسما 40mmol ) این گرادیان پتاسیم برای تنظیم حجم سلول به علاوه برای تحریک پذیری سلولهای عصبی و ماهیچه ای بسیار اهمیت دارد .

پروتئینهای غشاء تنظیم کننده پتاسیم:

توزیع و انتشار نامتعادل پتاسیم غالبا نتیجه فرایندهای انتقال فعال At pox سدیم – پتاسیم است . علاوه بر این توزیع و انتشار آن بستگی به تراوش پذیری و نفوذپذیری غشاء پلاسما برای پتاسیم دارد که متاثر از مسیرها و کنالهائی مختلف انتقال پتاسیم است . از اینرو تعادل پتاسیم درون سلولی بطور عالی از طریق ساختارهای مختلف حاصل پتاسیم نظیر پمپ های یونی ،‌کانالهای پتاسیم و ناقلهای پتاسیم تنظیم و کنترل می شود .

جدول 6-1

توزیع یونها در سراسر غشاء پلاسمایی گلبولهای قرمز خون

غلظت برون سلولی

غلظت درون سلولی

یون

پتاسیم

؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

؟؟؟؟؟؟؟؟؟

سدیم

؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

کلسیم

؟؟؟؟؟؟؟؟؟

منیزیم

؟؟؟؟؟؟؟؟؟

؟؟؟؟؟؟؟؟

؟؟؟؟؟؟؟؟

مهمترین مورد در خصوص ورزش در پاراگرافهای بعدی آمده است

- کانالهای پتاسیم :

کانالهای پتاسیم بزرگترین و متنوع ترین زیر مجموعه ای از کانالهای یونی است در یک بررسی و تجدید نظر ،‌در کانال اصلی پتاسیم عبارتند از کانالهای پتاسیم حساس به ولتاژ و کانالهای یکسوساز پتاسیم داخلی هر دو نوع کانالها شامل چهار زنجیره یا زیر واحد پپتید هستند که به صورت همگن یا ناهمگن با هم در ارتباط هستند تا مسیر نفوذ تراوش را در سراسر غشاء تشکیل دهند . زنجیره های پپتید در کانالهای پتاسیم یکسو ساز در داخل سلول شامل دو مارپیچ در یک طرف غشاء با بخشی از آمینواسیدهای کوچک میان آنها می باشد . این وضعیت لوپ p نامیده می شود . زیرا آن داخل غشاء بدون اینکه کاملا آنرا قطع کرده باشد قرار دارد چنین ساختاری ویژگی مشخصه تمام انواع کانالهای پتاسیم است .

کانالهای پتاسیم حساس به ولتاژ

در این نوع کانال (kv) چهار زنجیره اضافی پپتید جلوتر از دو حلقه مارپیچ میان غشائی قرار دارد که شامل واحدهای حساس به ولتاژ هستند کانالهای حساس به ولتاژ تفاوت زیاد در حساسیت پذیری ولتاژ و فعال سازی انرژی جنبشی را نشان می دهد . حداقل 22ژن مختلف دارای کد و رمز برای این نوع کانالهای در پستانداران شناسایی شده است . در صورتیکه انواع زیادی توسط عملیات پیوند و دایمر کردن نامشابه تولید شده اند . یک نمونه کانال پتاسیم یکسو ساز تاخیری است که تقریبا در تمام غشاء های تحریک پذیر وجود دارد . این کانال به محض اینکه غشاء قطبش زدایی شد پس از یک تاخیر کوتاه باز می شود . بدین وسیله پتانسیل بازگرداننده به سطح ساکن بر می گردد. گروه دیگر از کانالهای پتاسیم ورودی ولتاژ توسط کانالهای پتاسیم فعال شده کلسیم نمایان می شوند . این نوع از کانالها توسط افزایش و یا قطبش زدایی کلسیم فعال شده فعال می شوند کانالهای پتاسیم فعال شده کلسیم حداقل سه زیر مجموعه به علت خاصیت رسانایی آنها تقسیم می شوند . بزرگ (200-300ps) توسط 20-60ps و کوچک 10-14ps احتمال بازشدن کانال توسط میزان زیادی از غلظت کلسیم درون سلولی درصد را 50mmol تا0/5 تنظیم می شود که تنوع سایت ها و مکانهای اتصال کلسیم های تنظیم کننده را نشان می دهد و نقش این کانالها تنها تحت شرایط افزایش غلظت کلسیم درون سلولی در طی فعالیت های مداوم عضلانی و یا در ضمیرهای تحلیل رفته مشخص می شود.

کانالهای پتاسیم یکسو ساز داخلی

اجزاء بین کانالها دارای یک خاصیت مشترک هستند و همه در تنظیم توسط مدولاتورهای مختلف داخل سلولی و یا پیک های داخل سلولی نظیر کلئوتیدها ، فسفرلیپیدها ، یکفازها ، پلی آمیدها ، PH و پروتئین G سهیم هستند کانالهای پتاسیم یکسوکننده داخلی به خوبی و درستی تحریک پذیری غشاء را تنظیم می کنند . باز شدن کانال پتاسیم غشاء و را نزدیک پتانسیل متعادل پتاسیم به توازن می رساند . در این حالت سلول دارای حداقل تحریک پذیری است . جزء دیگر گروه keir کانال پتاسیم حساس ATP است . این نوع کانال نمونه ای است که چگونه متابولیسم و تحریک پذیری می توانند با هم در ارتباط باشند . از نظر متابولیکی ، فیبرهای عضله تحلیل رفته کاهش در غلظت ATP سیتوسولیک به علاوه در PH ناشی از افزایش زیاد رسانایی پتاسیم در غشاء است که به علت بازشدن کانالهای پتاسیم حساس ATP اتفاق می افتد اینگونه فرض می شود که در ارتباط با مصرف ناکافی پتاسیم از طریق na-k-Atpuse باعث کاهش ظرفیت غشاء سلولی برای تولید پتانسیل فعال همراه با کاهش نیرو می شود.

یون

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 35

تنظیم ترکیبات یونی و PH میان سلولی :

توزیع و انتشار ویژه ای از یونها در سراسر غشاء پلاسمای سلولهای یوکاریوتیک ewkaryotic وجود دارد که از طریق مکانیزمهای انتقال فعال یونی و نفوذپذیری یون و غشاء انتخابی انجام می شود . این حالت منجر به تفاوت پتاسین در سراسر غشاء در حدود 70mv در طی شرایط ساکن می شود که نزدیک به پتانسیل ثابت برای پتاسیم است بنابراین گرادیان برای سدیم و کلسیم به داخل سلل هدایت می شوند در حالیکه گرادیان پتاسیم به سمت خارج است . منیزیم یونیزه شده تقریبا بطور مساوی و یکسان در سراسر غشاء پلاسمایی منتشر می شود گرچه به علت پتانسیل منفی ساکن مقدار آن از میزان ثابت الکتروشیمیایی بیشتر است . محدوده فیزیولوژیکی این یونها در بدنه خارج سلولی و داخل سلولی در جداول 6-1 ارائه شده است .

تعادل یون بهینه شده برای متابولیسم ، رشد معمولی و عملکرد سلولها لازم و اساسی است مکانیزمهای موثر غلظت یون را در میان طیف های باریک خود تنظیم و کنترل می کنند به این دلیل سلولهای یوکاریوت شامل کانالها و ناقلهای یونی مختلفی در غشاء هستند علاوه بر این مکانیزمها ارتباط نزدیکی با تنظیم و کنترل حجم و PH درون سلولی دارند.

پتاسیم :

پتاسیم یکی از کاتیونهای بسیار فراوان بدن است ، بالغ بر 3500 تا 4000 میلی مول در کل است . مقدار کلی مرتبط با جرم چربی آزاد بدن است و در حدود 50-70 است . از کل پتاسیم بدن 98% در خارج سلول واقع شده است در حالیکه باقی مانده در بدنه های مختلف خارج سلولی (فاصله بافت و غشاء 40mmol – مابع میان سلولی 35mmol ، پلاسما 40mmol ) این گرادیان پتاسیم برای تنظیم حجم سلول به علاوه برای تحریک پذیری سلولهای عصبی و ماهیچه ای بسیار اهمیت دارد .

پروتئینهای غشاء تنظیم کننده پتاسیم:

توزیع و انتشار نامتعادل پتاسیم غالبا نتیجه فرایندهای انتقال فعال At pox سدیم – پتاسیم است . علاوه بر این توزیع و انتشار آن بستگی به تراوش پذیری و نفوذپذیری غشاء پلاسما برای پتاسیم دارد که متاثر از مسیرها و کنالهائی مختلف انتقال پتاسیم است . از اینرو تعادل پتاسیم درون سلولی بطور عالی از طریق ساختارهای مختلف حاصل پتاسیم نظیر پمپ های یونی ،‌کانالهای پتاسیم و ناقلهای پتاسیم تنظیم و کنترل می شود .

جدول 6-1

توزیع یونها در سراسر غشاء پلاسمایی گلبولهای قرمز خون

غلظت برون سلولی

غلظت درون سلولی

یون

پتاسیم

؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

؟؟؟؟؟؟؟؟؟

سدیم

؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

کلسیم

؟؟؟؟؟؟؟؟؟

منیزیم

؟؟؟؟؟؟؟؟؟

؟؟؟؟؟؟؟؟

؟؟؟؟؟؟؟؟

مهمترین مورد در خصوص ورزش در پاراگرافهای بعدی آمده است

- کانالهای پتاسیم :

کانالهای پتاسیم بزرگترین و متنوع ترین زیر مجموعه ای از کانالهای یونی است در یک بررسی و تجدید نظر ،‌در کانال اصلی پتاسیم عبارتند از کانالهای پتاسیم حساس به ولتاژ و کانالهای یکسوساز پتاسیم داخلی هر دو نوع کانالها شامل چهار زنجیره یا زیر واحد پپتید هستند که به صورت همگن یا ناهمگن با هم در ارتباط هستند تا مسیر نفوذ تراوش را در سراسر غشاء تشکیل دهند . زنجیره های پپتید در کانالهای پتاسیم یکسو ساز در داخل سلول شامل دو مارپیچ در یک طرف غشاء با بخشی از آمینواسیدهای کوچک میان آنها می باشد . این وضعیت لوپ p نامیده می شود . زیرا آن داخل غشاء بدون اینکه کاملا آنرا قطع کرده باشد قرار دارد چنین ساختاری ویژگی مشخصه تمام انواع کانالهای پتاسیم است .

کانالهای پتاسیم حساس به ولتاژ

در این نوع کانال (kv) چهار زنجیره اضافی پپتید جلوتر از دو حلقه مارپیچ میان غشائی قرار دارد که شامل واحدهای حساس به ولتاژ هستند کانالهای حساس به ولتاژ تفاوت زیاد در حساسیت پذیری ولتاژ و فعال سازی انرژی جنبشی را نشان می دهد . حداقل 22ژن مختلف دارای کد و رمز برای این نوع کانالهای در پستانداران شناسایی شده است . در صورتیکه انواع زیادی توسط عملیات پیوند و دایمر کردن نامشابه تولید شده اند . یک نمونه کانال پتاسیم یکسو ساز تاخیری است که تقریبا در تمام غشاء های تحریک پذیر وجود دارد . این کانال به محض اینکه غشاء قطبش زدایی شد پس از یک تاخیر کوتاه باز می شود . بدین وسیله پتانسیل بازگرداننده به سطح ساکن بر می گردد. گروه دیگر از کانالهای پتاسیم ورودی ولتاژ توسط کانالهای پتاسیم فعال شده کلسیم نمایان می شوند . این نوع از کانالها توسط افزایش و یا قطبش زدایی کلسیم فعال شده فعال می شوند کانالهای پتاسیم فعال شده کلسیم حداقل سه زیر مجموعه به علت خاصیت رسانایی آنها تقسیم می شوند . بزرگ (200-300ps) توسط 20-60ps و کوچک 10-14ps احتمال بازشدن کانال توسط میزان زیادی از غلظت کلسیم درون سلولی درصد را 50mmol تا0/5 تنظیم می شود که تنوع سایت ها و مکانهای اتصال کلسیم های تنظیم کننده را نشان می دهد و نقش این کانالها تنها تحت شرایط افزایش غلظت کلسیم درون سلولی در طی فعالیت های مداوم عضلانی و یا در ضمیرهای تحلیل رفته مشخص می شود.

کانالهای پتاسیم یکسو ساز داخلی

اجزاء بین کانالها دارای یک خاصیت مشترک هستند و همه در تنظیم توسط مدولاتورهای مختلف داخل سلولی و یا پیک های داخل سلولی نظیر کلئوتیدها ، فسفرلیپیدها ، یکفازها ، پلی آمیدها ، PH و پروتئین G سهیم هستند کانالهای پتاسیم یکسوکننده داخلی به خوبی و درستی تحریک پذیری غشاء را تنظیم می کنند . باز شدن کانال پتاسیم غشاء و را نزدیک پتانسیل متعادل پتاسیم به توازن می رساند . در این حالت سلول دارای حداقل تحریک پذیری است . جزء دیگر گروه keir کانال پتاسیم حساس ATP است . این نوع کانال نمونه ای است که چگونه متابولیسم و تحریک پذیری می توانند با هم در ارتباط باشند . از نظر متابولیکی ، فیبرهای عضله تحلیل رفته کاهش در غلظت ATP سیتوسولیک به علاوه در PH ناشی از افزایش زیاد رسانایی پتاسیم در غشاء است که به علت بازشدن کانالهای پتاسیم حساس ATP اتفاق می افتد اینگونه فرض می شود که در ارتباط با مصرف ناکافی پتاسیم از طریق na-k-Atpuse باعث کاهش ظرفیت غشاء سلولی برای تولید پتانسیل فعال همراه با کاهش نیرو می شود.

یون

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 35

تنظیم ترکیبات یونی و PH میان سلولی :

توزیع و انتشار ویژه ای از یونها در سراسر غشاء پلاسمای سلولهای یوکاریوتیک ewkaryotic وجود دارد که از طریق مکانیزمهای انتقال فعال یونی و نفوذپذیری یون و غشاء انتخابی انجام می شود . این حالت منجر به تفاوت پتاسین در سراسر غشاء در حدود 70mv در طی شرایط ساکن می شود که نزدیک به پتانسیل ثابت برای پتاسیم است بنابراین گرادیان برای سدیم و کلسیم به داخل سلل هدایت می شوند در حالیکه گرادیان پتاسیم به سمت خارج است . منیزیم یونیزه شده تقریبا بطور مساوی و یکسان در سراسر غشاء پلاسمایی منتشر می شود گرچه به علت پتانسیل منفی ساکن مقدار آن از میزان ثابت الکتروشیمیایی بیشتر است . محدوده فیزیولوژیکی این یونها در بدنه خارج سلولی و داخل سلولی در جداول 6-1 ارائه شده است .

تعادل یون بهینه شده برای متابولیسم ، رشد معمولی و عملکرد سلولها لازم و اساسی است مکانیزمهای موثر غلظت یون را در میان طیف های باریک خود تنظیم و کنترل می کنند به این دلیل سلولهای یوکاریوت شامل کانالها و ناقلهای یونی مختلفی در غشاء هستند علاوه بر این مکانیزمها ارتباط نزدیکی با تنظیم و کنترل حجم و PH درون سلولی دارند.

پتاسیم :

پتاسیم یکی از کاتیونهای بسیار فراوان بدن است ، بالغ بر 3500 تا 4000 میلی مول در کل است . مقدار کلی مرتبط با جرم چربی آزاد بدن است و در حدود 50-70 است . از کل پتاسیم بدن 98% در خارج سلول واقع شده است در حالیکه باقی مانده در بدنه های مختلف خارج سلولی (فاصله بافت و غشاء 40mmol – مابع میان سلولی 35mmol ، پلاسما 40mmol ) این گرادیان پتاسیم برای تنظیم حجم سلول به علاوه برای تحریک پذیری سلولهای عصبی و ماهیچه ای بسیار اهمیت دارد .

پروتئینهای غشاء تنظیم کننده پتاسیم:

توزیع و انتشار نامتعادل پتاسیم غالبا نتیجه فرایندهای انتقال فعال At pox سدیم – پتاسیم است . علاوه بر این توزیع و انتشار آن بستگی به تراوش پذیری و نفوذپذیری غشاء پلاسما برای پتاسیم دارد که متاثر از مسیرها و کنالهائی مختلف انتقال پتاسیم است . از اینرو تعادل پتاسیم درون سلولی بطور عالی از طریق ساختارهای مختلف حاصل پتاسیم نظیر پمپ های یونی ،‌کانالهای پتاسیم و ناقلهای پتاسیم تنظیم و کنترل می شود .

جدول 6-1

توزیع یونها در سراسر غشاء پلاسمایی گلبولهای قرمز خون

غلظت برون سلولی

غلظت درون سلولی

یون

پتاسیم

؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

؟؟؟؟؟؟؟؟؟

سدیم

؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

کلسیم

؟؟؟؟؟؟؟؟؟

منیزیم

؟؟؟؟؟؟؟؟؟

؟؟؟؟؟؟؟؟

؟؟؟؟؟؟؟؟

مهمترین مورد در خصوص ورزش در پاراگرافهای بعدی آمده است

- کانالهای پتاسیم :

کانالهای پتاسیم بزرگترین و متنوع ترین زیر مجموعه ای از کانالهای یونی است در یک بررسی و تجدید نظر ،‌در کانال اصلی پتاسیم عبارتند از کانالهای پتاسیم حساس به ولتاژ و کانالهای یکسوساز پتاسیم داخلی هر دو نوع کانالها شامل چهار زنجیره یا زیر واحد پپتید هستند که به صورت همگن یا ناهمگن با هم در ارتباط هستند تا مسیر نفوذ تراوش را در سراسر غشاء تشکیل دهند . زنجیره های پپتید در کانالهای پتاسیم یکسو ساز در داخل سلول شامل دو مارپیچ در یک طرف غشاء با بخشی از آمینواسیدهای کوچک میان آنها می باشد . این وضعیت لوپ p نامیده می شود . زیرا آن داخل غشاء بدون اینکه کاملا آنرا قطع کرده باشد قرار دارد چنین ساختاری ویژگی مشخصه تمام انواع کانالهای پتاسیم است .

کانالهای پتاسیم حساس به ولتاژ

در این نوع کانال (kv) چهار زنجیره اضافی پپتید جلوتر از دو حلقه مارپیچ میان غشائی قرار دارد که شامل واحدهای حساس به ولتاژ هستند کانالهای حساس به ولتاژ تفاوت زیاد در حساسیت پذیری ولتاژ و فعال سازی انرژی جنبشی را نشان می دهد . حداقل 22ژن مختلف دارای کد و رمز برای این نوع کانالهای در پستانداران شناسایی شده است . در صورتیکه انواع زیادی توسط عملیات پیوند و دایمر کردن نامشابه تولید شده اند . یک نمونه کانال پتاسیم یکسو ساز تاخیری است که تقریبا در تمام غشاء های تحریک پذیر وجود دارد . این کانال به محض اینکه غشاء قطبش زدایی شد پس از یک تاخیر کوتاه باز می شود . بدین وسیله پتانسیل بازگرداننده به سطح ساکن بر می گردد. گروه دیگر از کانالهای پتاسیم ورودی ولتاژ توسط کانالهای پتاسیم فعال شده کلسیم نمایان می شوند . این نوع از کانالها توسط افزایش و یا قطبش زدایی کلسیم فعال شده فعال می شوند کانالهای پتاسیم فعال شده کلسیم حداقل سه زیر مجموعه به علت خاصیت رسانایی آنها تقسیم می شوند . بزرگ (200-300ps) توسط 20-60ps و کوچک 10-14ps احتمال بازشدن کانال توسط میزان زیادی از غلظت کلسیم درون سلولی درصد را 50mmol تا0/5 تنظیم می شود که تنوع سایت ها و مکانهای اتصال کلسیم های تنظیم کننده را نشان می دهد و نقش این کانالها تنها تحت شرایط افزایش غلظت کلسیم درون سلولی در طی فعالیت های مداوم عضلانی و یا در ضمیرهای تحلیل رفته مشخص می شود.

کانالهای پتاسیم یکسو ساز داخلی

اجزاء بین کانالها دارای یک خاصیت مشترک هستند و همه در تنظیم توسط مدولاتورهای مختلف داخل سلولی و یا پیک های داخل سلولی نظیر کلئوتیدها ، فسفرلیپیدها ، یکفازها ، پلی آمیدها ، PH و پروتئین G سهیم هستند کانالهای پتاسیم یکسوکننده داخلی به خوبی و درستی تحریک پذیری غشاء را تنظیم می کنند . باز شدن کانال پتاسیم غشاء و را نزدیک پتانسیل متعادل پتاسیم به توازن می رساند . در این حالت سلول دارای حداقل تحریک پذیری است . جزء دیگر گروه keir کانال پتاسیم حساس ATP است . این نوع کانال نمونه ای است که چگونه متابولیسم و تحریک پذیری می توانند با هم در ارتباط باشند . از نظر متابولیکی ، فیبرهای عضله تحلیل رفته کاهش در غلظت ATP سیتوسولیک به علاوه در PH ناشی از افزایش زیاد رسانایی پتاسیم در غشاء است که به علت بازشدن کانالهای پتاسیم حساس ATP اتفاق می افتد اینگونه فرض می شود که در ارتباط با مصرف ناکافی پتاسیم از طریق na-k-Atpuse باعث کاهش ظرفیت غشاء سلولی برای تولید پتانسیل فعال همراه با کاهش نیرو می شود.

تحقیق/ تاریخچه رزین های تعویض یونی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 62

1- تاریخچه رزین های تعویض یونی

رزین های تعویض یونی ذرات جامدی هستند که می توانند یون های نامطلوب در محلول را با همان مقدار اکی والان از یون مطلوب با بار الکتریکی مشابه جایگزین کنند.

در سال 1850 یک خاک شناس انگلیسی متوجه شد که محلول سولفات آمونیمی که به عنوان کود شیمیایی بکار می رود، در اثر عبور از لایه های ستونی از خاک، آمونیم خود را از دست می دهد بگونه ای که در محلول خروجی از ستون خاک، سولفات کلسیم در محلول ظاهر می شود.

این یافته توسط دیگران پیگیری شد و متوجه شدند که سیلیکات آلومینیوم موجود در خاک قادر به تعویض یونی می باشد. این نتیجه گیری با تهیه ژل سیلیکات آلومینیوم از ترکیب محلول و سولفات آلومینیم و سیلیکات سدیم به اثبات رسید. بنابراین اولین رزین مصنوعی که ساخته شد سیلیکات آلومینیوم بود.

به رزین های معدنی، زئولیت می گویند و در طبیعت سنگهای یافت می شوند که می توانند کار زئولیت های سنتزی را انجام دهند. این مواد، یون های سختی آور آب ( کلسیم و منیزیم) را حذف می کردند و بجای آن یون سدیم آزاد می کردند از اینرو به زئولیت های سدیمی مشهور شدند که استفاده از آن در تصفیه آب مزایای زیادی داشت چون احتیاج به استفاده از مواد شیمیایی نبود و اثرات جانبی هم نداشتند. اما زئولیت های سدیمی دارای محدودیتهایی بودند. این زئولیت ها می توانستند فقط سدیم را جایگزین کلسیم و منیزیم محلول در آب نمایند و آنیونها بدون تغییر باقی می ماندند. از این رو آب تصفیه شده با زئولیت های سدیمی به همان اندازه آب خام، قلیاییت، سولفات، کلراید و سیلیکاتت دارند.

واضح است که چنین آبی برای صنایع مطلوب نیست. مثلاً بی کربنات سدیم محلول در آب می تواند مشکلاتی را در مراحل بعدی برای دیگ بخار بوجود آورد. زیرا در اثر حرارت به سود و گاز دی اکسید کربن تبدیل می شود. سود یکی از عوامل مهم در خوردگی موضعی در نیروگاههاست که بحث مفصل تر آن در مباحث آینده خواهد آمد. گاز دی اکسید کربن موجود در بخار آب در اثر میعان بخار به صورت اسید کرینیک در می اید که باعث خوردگی لوله های برگشتی می شود که بخار آب خروجی از توربین را به کندانسور (چگالنده) می برند.

یکی دیگر از اشکلات مهم استفاده از زئولیت ها ی سدیمی، عدم کاهش غلظت سیلیس در آب تصفیه شده می باشد که یکی از خطرناکترین ناخالصی های آب تغذیه دیگ بخار در فشارهای زیاد می باشد.

تحقیقات برای رفع عیوب زئولیت های سدیمی ادامه یافت تا آنکه در اواسط دهه 1930 در هلند زئولیت هایی ساخته شد که بجای سدیم فعال، هیدروژن فعال داشتند . این زئولیت ها که به تعویض کننده های کاتیونی هیدروژنی معروف شدند، می توانستند تمام نمکهای محلول در آب را به اسیدهای مربوط تبدیل کنند. بعنوان مثال بی کربناتهای کلسیم و منیزیم به اسید کربنیک تبدیل می شوند که اسید کربنیک بی دی اکسید کربن و آب تجزیه می شود.

دی اکسید کربن تولید شده را می توان توسط هوادهی یا هوازدایی از محیط حذف کرد. لذا با این روش تمام قلیاییت بی کربناتی حذف می شود. رزین های کاتیونی هیدروژنی جدید، سیلیس نداشته و علاوه بر این قادرند همزمان هم سختی آب را حذف کنند و هم قلیاییت آب را کاهش دهند.

آب خروجی از تعویض کننده کاتیونی هیدروژنی، اسیدی است و باید خنثی شود. این کار با اضافه کردن قلیا (‌باز) یا مخلوط کردن خروجی تعویض کننده کاتیونی هیدروژنی با خروجی تعویض کننده سدیمی (زئولیت ) امکان پذیر است.

تعویض کننده های کاتیونی هیدروژنی هم دارای محدودیت هایی هستند. هنوز آنیونها، مثل سولفات کلراید و سیلیکات حذف نمی شوند.

برای بهبود تکنولوژی تصفیه آب گام های اساسی در سال 1944 برداشته شد که باعث تولید رزین های تعویض یونی آنیونی شد. (3) رزین های کاتیونی هیدروژنی تمام کاتیونهای آب را حذف می کنند و رزین های آنیونی تمام آنیونهای آب از جمله سیلیس را حذف می نمایند. در نتیجه می توان با استفاده از هر دو نوع رزین، آب بدون یون تولید کرد. پیشرفت های بعدی که در دهه 1950 حاصل شد منجر به اختراع و تولید رزین های تعویض یونی ضعیف گردیدکه صرفه جویی قابل توجهی در مصرف مواد شیمیایی مورد نیاز برای احیاء رزین ها را باعث شد.

2- شیمی رزین ها

همانگونه که می دانید محلول های الکترولیت دارای یون های مثبت (‌کاتیون) و یونهای منفی (آنیون) هستند و از نظر بار الکتریکی خنثی هستند. یعنی مجموع آنیون ها و مجموع کاتیون ها از نظر بار الکتریکی با هم برابرند.

رزین های تعویض یونی شامل بار مثبت کاتیونی و بار منفی آنیونی می باشند به گونه ای که از نظر الکتریکی خنثی هستند. اما تعویض کننده ها با محلول های الکترولیت این تفاوت را داند که فقط یکی از دو یون، متحرک و قابل تعویض است. بعنوان مثال یک تعویض کننده کاتیونی سولفونیک دارای نقاط آنیونی غیر متحرکی است که شامل رادیکال های آنیونی می باشد که کاتیون های متحرکی مثل H+ یا Na+ می توانند به آن متصل باشند. این کاتیون های متحرک می توانند در یک واکنش تعویض یونی شرکت کنند و به همین صورت یک تعویض کنده آنیونی دارای نقاط کاتیونی غیر متحرکی است که آنیون های متحرکی مثل هیدروکسیل یا کلراید می توانند به آن متصل باشند.

در اثر تعویض یونی، کاتیون ها با آنیون های موجود در محلول با کاتیون ها و آنیون های موجود در رزین تعویض می شوند به گونه ای که هم محلول و هم رزی ناز نظر الکتریکی خنثی باقی می مانند. باید توجه داشت که در اینجا با تعادل جامد- مایع سروکار داریم بدون آنکه جامد در محلول حل شود. برای آنکه یک تعویض کننده یونی جامد، مفید باشد، باید دارای شرایط زیر باشد :

تحقیق تاریخچه رزین های تعویض یونی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 62

1- تاریخچه رزین های تعویض یونی

رزین های تعویض یونی ذرات جامدی هستند که می توانند یون های نامطلوب در محلول را با همان مقدار اکی والان از یون مطلوب با بار الکتریکی مشابه جایگزین کنند.

در سال 1850 یک خاک شناس انگلیسی متوجه شد که محلول سولفات آمونیمی که به عنوان کود شیمیایی بکار می رود، در اثر عبور از لایه های ستونی از خاک، آمونیم خود را از دست می دهد بگونه ای که در محلول خروجی از ستون خاک، سولفات کلسیم در محلول ظاهر می شود.

این یافته توسط دیگران پیگیری شد و متوجه شدند که سیلیکات آلومینیوم موجود در خاک قادر به تعویض یونی می باشد. این نتیجه گیری با تهیه ژل سیلیکات آلومینیوم از ترکیب محلول و سولفات آلومینیم و سیلیکات سدیم به اثبات رسید. بنابراین اولین رزین مصنوعی که ساخته شد سیلیکات آلومینیوم بود.

به رزین های معدنی، زئولیت می گویند و در طبیعت سنگهای یافت می شوند که می توانند کار زئولیت های سنتزی را انجام دهند. این مواد، یون های سختی آور آب ( کلسیم و منیزیم) را حذف می کردند و بجای آن یون سدیم آزاد می کردند از اینرو به زئولیت های سدیمی مشهور شدند که استفاده از آن در تصفیه آب مزایای زیادی داشت چون احتیاج به استفاده از مواد شیمیایی نبود و اثرات جانبی هم نداشتند. اما زئولیت های سدیمی دارای محدودیتهایی بودند. این زئولیت ها می توانستند فقط سدیم را جایگزین کلسیم و منیزیم محلول در آب نمایند و آنیونها بدون تغییر باقی می ماندند. از این رو آب تصفیه شده با زئولیت های سدیمی به همان اندازه آب خام، قلیاییت، سولفات، کلراید و سیلیکاتت دارند.

واضح است که چنین آبی برای صنایع مطلوب نیست. مثلاً بی کربنات سدیم محلول در آب می تواند مشکلاتی را در مراحل بعدی برای دیگ بخار بوجود آورد. زیرا در اثر حرارت به سود و گاز دی اکسید کربن تبدیل می شود. سود یکی از عوامل مهم در خوردگی موضعی در نیروگاههاست که بحث مفصل تر آن در مباحث آینده خواهد آمد. گاز دی اکسید کربن موجود در بخار آب در اثر میعان بخار به صورت اسید کرینیک در می اید که باعث خوردگی لوله های برگشتی می شود که بخار آب خروجی از توربین را به کندانسور (چگالنده) می برند.

یکی دیگر از اشکلات مهم استفاده از زئولیت ها ی سدیمی، عدم کاهش غلظت سیلیس در آب تصفیه شده می باشد که یکی از خطرناکترین ناخالصی های آب تغذیه دیگ بخار در فشارهای زیاد می باشد.

تحقیقات برای رفع عیوب زئولیت های سدیمی ادامه یافت تا آنکه در اواسط دهه 1930 در هلند زئولیت هایی ساخته شد که بجای سدیم فعال، هیدروژن فعال داشتند . این زئولیت ها که به تعویض کننده های کاتیونی هیدروژنی معروف شدند، می توانستند تمام نمکهای محلول در آب را به اسیدهای مربوط تبدیل کنند. بعنوان مثال بی کربناتهای کلسیم و منیزیم به اسید کربنیک تبدیل می شوند که اسید کربنیک بی دی اکسید کربن و آب تجزیه می شود.

دی اکسید کربن تولید شده را می توان توسط هوادهی یا هوازدایی از محیط حذف کرد. لذا با این روش تمام قلیاییت بی کربناتی حذف می شود. رزین های کاتیونی هیدروژنی جدید، سیلیس نداشته و علاوه بر این قادرند همزمان هم سختی آب را حذف کنند و هم قلیاییت آب را کاهش دهند.

آب خروجی از تعویض کننده کاتیونی هیدروژنی، اسیدی است و باید خنثی شود. این کار با اضافه کردن قلیا (‌باز) یا مخلوط کردن خروجی تعویض کننده کاتیونی هیدروژنی با خروجی تعویض کننده سدیمی (زئولیت ) امکان پذیر است.

تعویض کننده های کاتیونی هیدروژنی هم دارای محدودیت هایی هستند. هنوز آنیونها، مثل سولفات کلراید و سیلیکات حذف نمی شوند.

برای بهبود تکنولوژی تصفیه آب گام های اساسی در سال 1944 برداشته شد که باعث تولید رزین های تعویض یونی آنیونی شد. (3) رزین های کاتیونی هیدروژنی تمام کاتیونهای آب را حذف می کنند و رزین های آنیونی تمام آنیونهای آب از جمله سیلیس را حذف می نمایند. در نتیجه می توان با استفاده از هر دو نوع رزین، آب بدون یون تولید کرد. پیشرفت های بعدی که در دهه 1950 حاصل شد منجر به اختراع و تولید رزین های تعویض یونی ضعیف گردیدکه صرفه جویی قابل توجهی در مصرف مواد شیمیایی مورد نیاز برای احیاء رزین ها را باعث شد.

2- شیمی رزین ها

همانگونه که می دانید محلول های الکترولیت دارای یون های مثبت (‌کاتیون) و یونهای منفی (آنیون) هستند و از نظر بار الکتریکی خنثی هستند. یعنی مجموع آنیون ها و مجموع کاتیون ها از نظر بار الکتریکی با هم برابرند.

رزین های تعویض یونی شامل بار مثبت کاتیونی و بار منفی آنیونی می باشند به گونه ای که از نظر الکتریکی خنثی هستند. اما تعویض کننده ها با محلول های الکترولیت این تفاوت را داند که فقط یکی از دو یون، متحرک و قابل تعویض است. بعنوان مثال یک تعویض کننده کاتیونی سولفونیک دارای نقاط آنیونی غیر متحرکی است که شامل رادیکال های آنیونی می باشد که کاتیون های متحرکی مثل H+ یا Na+ می توانند به آن متصل باشند. این کاتیون های متحرک می توانند در یک واکنش تعویض یونی شرکت کنند و به همین صورت یک تعویض کنده آنیونی دارای نقاط کاتیونی غیر متحرکی است که آنیون های متحرکی مثل هیدروکسیل یا کلراید می توانند به آن متصل باشند.

در اثر تعویض یونی، کاتیون ها با آنیون های موجود در محلول با کاتیون ها و آنیون های موجود در رزین تعویض می شوند به گونه ای که هم محلول و هم رزی ناز نظر الکتریکی خنثی باقی می مانند. باید توجه داشت که در اینجا با تعادل جامد- مایع سروکار داریم بدون آنکه جامد در محلول حل شود. برای آنکه یک تعویض کننده یونی جامد، مفید باشد، باید دارای شرایط زیر باشد :