تبلیغات
گروه شیمی و آزمایشگاه منطقه ۷ تهران - تازه های علمی
 
گروه شیمی و آزمایشگاه منطقه ۷ تهران
اخبار و اطلاعات و تاز ه هااز گروه شیمی منطقه ۷ تهران
درباره وبلاگ
نظرسنجی
شما به عنوان دبیر شیمی از وب گروه شیمی چه انتظاری دارید؟










تصاویر لحظه‌ای از ساختارهای مولکولی

 

پژوهشگران از میکروسکوپ نیروی اتمی برای بدست آوردن تصاویر مولکولی واضحی استفاده کرده‌اند که به تعیین ساختار اتمی واقعی مولکول‌های آلی ناشناخته کمک می‌کنند.

به گزارش سرویس علمی ایسنا این پژوهشگران می‌گویند این رهیافت می‌تواند در شناخت ساختارهای مواد طبیعی که سایر روش‌ها مانند طیف‌سنجی NMR از آن عاجز هستند، به‌کار گرفته شود.

لئو گراس و همکارانش از مركز تحقیقاتی IBM در زوریخ، از یک میکروسکوپ نیروی اتمی غیرتماسی (NC-AFM) برای حل مسأله مربوط به ساختار سفالاندول (Cephalandole A)A، یک متابولیت معروف که از باکتری درماکوکوس آبایسی (Dermacoccus aby SSI ) استخراج می‌شود، استفاده کردند.

NC-AFM اندازه‌گیرهای خود را از طریق نیروی اتمی وارد بر یک نوك تیز اتمی که به یک فنر ارتعاشی متصل است، انجام می‌دهد. هنگامی که این نوك به یک مولکول سطحی نزدیک می‌شود، از حالت تنظیم خارج می‌شود و فرکانس تشدیدی آن اندکی تغییر می‌کند. این تغییر می‌تواند ثبت شود.

هر اتم در داخل مولکول یک تغییر فركانس تشدیدی متفاوت ایجاد می‌کند و این تفاوت به صورت نواحی روشن و تاریک در تصویر ظاهر می‌شود. برای جلوگیری از فرورفتن نوک AFM در داخل مولکول‌ها، یک مولکول منفرد مونوکسید کربن به این نوك چسبانده می‌شود. این کار حتی می‌تواند وضوح تصاویر را به‌صورت رویایی بهبود بخشد.  

بنا به توضیحات این محققان، آنها توانستند با استفاده از طیف‌سنجی جرمی فرمول مولکولی سفالاندول A را شناسایی کند.

آنها می‌گویند كه با این‌حال، وقتی ما سعی کردیم تا زیرساختارهای مختلف بدست آمده از مطالعات NMR را به‌صورت یکپارچه درآوریم متوجه شدیم که چهار ساختار کاری متفاوت وجود دارد و با وضعیتی مواجه شدیم که NMR قادر به ارائه جواب روشن نبود.

سال گذشته گروه گراس این تکنیک را با تصویربرداری از تمامی اتم‌های پنتاسن، یک مولکول تخت کاملاً متقارن که فقط شامل اتم‌های هیدرژن و کربن است، به نمایش گذاشتند.  

گراس توضیح می‌دهد که سفالاندول A شامل اتم‌های کربن، هیدرژن، اکسیژن و نیترژن بوده و فاقد صفحات تقارنی است و همین امر تعیین ساختار آن را پیچیده‌تر می‌کند.  

گراس می‌گوید: "در حقیقت این اولین باری بود که با مولکولی کار کردیم که هیچ شناختی از آن نداشتیم و توانستیم ساختار آن را با AFM شناسایی کنیم."

 

شنل نامرئی کننده

فیزیک دانان آمریکائی با استفاده از حلقه های طلا نخستین شنل واقعی نامرئی کننده در دنیا را ابداع کردند .

به گزارش ایسنا ، این شنل وسیله ای است که می تواند یک شیء را در طیف مرئی نور پنهان کند با این وجود ، در حال حاضر این شنل فقط در 2 بعد و در یک مقیاس بسیار کوچک کارایی دارد . این شنل جدید که از قطر آن فقط 10 میکرو متر است ، پرتوهای نور را از اطراف یک شیء به درون خود هدایت کرده و از طرف دیگر آزاد می کند . به نظر می رسد که امواج نوری در یک خط مستقیم حرکت کرده اند ، بنابراین شنل و شیئی که درون آن است نامرئی به نظر می رسد .

این گروه پژوهشی به مدیریت ((ایگور اسمولیانینوف )) از داشنگاه مریلند ، این شنل را بر اساس نخستین طراحی  تئوریک برای شنل نامرئی کننده که توسط ((ولادیمر شالئوف )) از دانشگاه  پوردوی آمریکا در اوایل سال جاری منتشر شد ابداع کردند . این پیشرفت درست یک سال پس از این که فیزیک دانان آمریکایی و انگلیسی یک شنل نامرئی کننده را با کارایی در منطقه ریز امواج از طیف الکترومغناطیس ساختند ، حاصل شده است.

 

نوبل‌های مضحک امسال به چه کسانی رسید؟

نوبل شیمی برای کشف پروتئین سبز فلورسانت در یک جانور دریایی

سه پژوهشگر به خاطر کشف پروتئین نورانی در یک جانور دریایی موسوم به چتر دریایی(عروس دریایی) برنده جایزه نوبل شیمی شدند.
دو پژوهشگر آمریکایی و یک پژوهشگر ژاپنی به خاطر کشف پروتئینی نورانی در چتر دریایی که سلول‌ها، بافت‌ها و حتی اندام‌ها را درخشان می‌کند - ابزاری که اکنون هزاران پژوهشگر در سراسر دنیا از آن استفاده می‌کنند - برنده جایزه نوبل شیمی شدند.
جایزه 10 میلیون کرونی (1.4 میلیون دلاری) نوبل در رشته شیمی به اوسامو شیمومورا، دانشمند متولد ژاپن که اکنون در آزمایشگاه زیست‌شناسی دریایی Woods Hole در ماساچوست آمریکا کار می‌کند، مارتین چالفیه از دانشگاه کلمبیا در نیویورک و راجر تسین از دانشگاه کالیفرنیا در سان‌دیه‌گو به خاطر کشف پروتئین دارای خاصیت فلورسانس سبز اهدا شد.
کمیته نوبل شیمی از آکادمی سلطنتی علوم سوئد در بیانیه‌ای گفت: "پروتئین سبز نورانی فلورسان" (GFP) در ابتدا در یک گونه "چتر دریایی" (Aequorea victoria) در سال 1962 کشف شد. از آن هنگام به بعد این پروتئین به یکی از مهم‌ترین ابزارهای مورد استفاه در علوم زیستی معاصر بدل شده است."
شیمومورا در ابتدا GFP را از چترهای دریایی ساحل غربی آمریکای شمالی جدا کرد، و کشف کرد که این پروتئین در برابر نور ماورای‌بنفش می‌درخشد. از سال 1967 برای 20 سال او هر تابستان بندر فرایدی در ایالت واشنگتن در غرب آمریکا می‌رفت تا هر روز بیش از 3000 چتر دریایی جمع کند.
چالفیه و همکارانش باکتری‌‌هایی مانند "ای‌ کولای" (E. coli) و کرم‌های ریز به نام "کانوربیتیدیس الگانس" (C. elegans) را برای تولید این پروتئین با "چسباندن" (splicing) ژن‌ مناسب به کار گرفتند.
رنگ سبز پروتئین چتر دریایی زیر نور آبی و نور ماورای بنفش خود را نشان می‌دهد، به پژوهشگران امکان می‌دهد که سلول‌های توموری را نورانی کنند، مواد سمی را ردیابی کنند و خاموش و روشن بودن ژن‌ها را تحت نظر بگیرند.
چالفیه در مصاحبه‌ای تلفنی گفت:‌ "ما می‌توانیم به سادگی به درون جانور نگاه کنیم و بگوییم در کجا این رنگ سبز روشن شده است، از چه هنگامی روشن شده است و پروتئین ایجاد کننده رنگ سبز در کجا ساخته شده است و به کجا می‌رود؟"
تسین، که پژوهشگر انستیتوی پزشکی هاوارد هیوز در آمریکا است، نیز از پروتئین مرجان استفاده کرد، و این رنگ فلورسانس را در فراسوی سبز به زرد، آبی و سایر رنگ‌ها گسترش داد تا فرایند‌های زیست‌شناختی متعددی را در یک زمان دنبال کند.
تسین گفت در زمان کودکی به علت ابتلا به آسم مجبور بود که در خانه بماند، و برای همین ساعت ها با رنگ‌‌ها به عنوان بخشی از آزمایش‌های شیمی در زیرزمین خانه‌شان بازی می‌‌کرد.
تسین گفت او به خاطر جایزه بسیار مفتخر است و تصدیق کرد که دانشمندان دیگری در این حوزه کار کرده‌اند که ممکن بود در این جایزه سهیم شوند.
او گفت: "من تنها سه شخص دیگر را می‌شناسم که می‌توانستند این جایزه را بگیرند و مطمئن هستم که کمیته داوران با تصمیم‌گیری مشکلی روبه‌رو بوده است."
این سه پژوهشگر با برنده‌شدن جایزه نوبل شیمی، به ردیف برخی بزرگترین نام‌ها در علم مانند ماری کوری، که جایزه نوبل فیزیک را هم برد، و لینوس پائولینگ، دانشمند و فعال مشهور راه صلح که در سال 1954 این جایزه را برد، پیوستند.

 

کلروفلوئوروکربن ها:

CFC11: این ترکیب مایعی است که در دمای اتاق می جوشد.برای پف کردن محصولات اسفنجی نرم نظیر بالش ، تشک ، صندلی اتومبیل استفاده می شود .قبلاً به عنوان پیشران قوطی ها ی افشانه ای استفاده می شد.

CFC12:این ماده خالص در 30- درجه سانتیگراد می جوشد و در دمای اتاق به صورت گاز است .تحت فشار به آسانی مایع می شود

113 CFCاین ماده برای تمیز کردن چسب و لحیم از روی مدار های الکتریکی بکار می رفت.

این سه ترکیب به عنوان    CFC  های سخت معروفند زیرا هیچ فرایند طبیعی بر آنها اثر نمی کند. CFC  های

سخت یعنی آنهایی که هیدروژن ندارند، راهی برای حذف آنها از تروپوسفر وجود ندارد. در آب حل نمی شوند ،

بوسیله باران شسته نمی شوند، و با نور مرئی تجزیه نمی شوند .این ترکیبات پس از چند سال به استراتوسفر صعود می کنند و پس از چند دهه که بدون تغییر در آنجا ماندند به قسمت فوقانی استراتوسفر صعود کرده و در آنجا بوسیله طول موج 210 – 200 نانومتر بصورت نور شیمیایی تجزیه می شوند و از این راه اتم های کلر آزاد می شوند.

طول عمر    CFC  ها در جو زیاد است . بطور متوسط برای مولکول    CFC12   مدت 60 سال و برای مولکولهای   CFC11  مدت 105 سال است.در حال حاضر این دو عامل اصلی ایجاد حفره در لایه اوزون به شمار

 می روند.

 پوزیترون:

اولین نشانه های وجود پوزیترون یعنی ذره سبکی که تنها اختلاف آن با ‏الکترون در علامت بار است، در سلل

1932 به کمک اتاقک ابر ویلسون بدست آمد. در اتاقک ابر ویلسون ، واقع در میدان مغناطیسی ، رد باریکی که

‏بطور آشکار مربوط به یک ذره تک‌بار و خیلی سبک همانند الکترون بود، ‏مشاهده شد. اما در جهتی متناظر با بار مثبت منحرف می‌شد. ‏
بعدها ثابت شد که فرایند عمده برای تشکیل پوزیتون‌ها ، عبارتند از پرتوزایی ‏مصنوعی و اندرکنش اشعه های

 گامای پرانرژی وابسته به آنها با هسته‌های اتمی. یکی از این فرایندها را می‌توان با قراردادن اتاقک ابر ‏ویلسون

در میدان و تاباندن باریکه نازک تابش بر آن بررسی کرد. در بعضی عکسها در مسیر باریکه تابش گاما ، رد

 دوگانه خاصی دیده می‌‏شود.

ذرات باردار متحرک در گاز ، با یونیدن اتمهای گازدار ، انرژی از دست می‌‏دهند و در نتیجه پیوسته از سرعت آن کاسته می‌شود. آزمون کامل این رد ، ‏آشکار می‌کند که خمیدگی هر شاخه آن با افزایش فاصله از پیچیدگی

 رد ‏تیزتر می‌شود. ‏این پدیده به این معناست که ما با ردهایی از جفت ذره خارج شونده از ‏یک نقطه سروکار

 داریم نه رد خم شده یک ذره. تنها با داوری از روی درجه ‏یونش ، هر دو رد به رد الکترون‌ها می‌مانند.

این ردها که معرف جفت ذرات ‏اخیر هستند، در میدان مغناطیسی و در جهتهای مختلف خم شده‌اند، ‏یعنی به

ذره‌هایی باردار تعلق دارند.‏ با استفاده از مواد پرتوزا به‌عنوان چشمه‌های غنی پوزیترون ، مطالعه ‏جزئیات خواص

 این مواد ممکن شده است، بویژه ثابت شده است که ‏جرم پوزیترون دقیقا با جرم الکترون برابر یعنی حدود

2000/1 جرم پروتون ‏است.‏

پس از زمان کوتاهی از تشکیل آن ، هر پوزیترون با یک الکترون محیط ترکیب ‏می‌شود و به دو کوانتوم نور

 تبدیل می‌شود. تشکیل جفتهای الکترون و ‏پوزیترون از کوانتومها و ترکیب الکترونها با پوزیترون‌ها که به

 تشکیل دو ‏کوانتوم منجر می‌شود، اساساً فرایند جدیدی است که در آن ، تبدیل ‏متقابل تابش میدان

الکترومغناطیسی ( فوتون های گاما ) و ذرات ماده ‏الکترون و پوزیترون صورت می‌گیرد

  کاتیون های سنگین

با گسترش صنعت وپیشرفت صنایع ،خطر آلودگی فلزات سنگین در طبیعت،روز به روز در حال افزایش است.از آن جهت که امروزه پاکسازی وتصفیه فاضلاب ها از فلزات سنگین سمی واستفاده مجدد از پساب ها برای مصارف صنعتی وکشاورزی مورد توجه فراوان قرار گرفته است و به لحاظ آنکه روشهای معمول حذف فلزات سنگین کارآیی لازم را نداشته وهزینه بالایی دارد،استفاده از مواد وروش های ارزان قیمت وپر بازده از اولویت های واحدهای صنعتی به شمار می آید. در این میان زئولیت ها با ساختار ویژه فضایی ،ظرفیت تبادل کاتیونی بالا ،حفظ ساختار در دمای بالا ،قیمت پایین وتوزیع فراوان آن در جهان  به عنوان یک حذف کننده مورد توجه فراوان قرار گرفته است.قابلیت جذب بعضی از زئولیت ها تا 30در صد وزن آنهاست.

کانی های گروه زئولیت ها ترکیبات نادر،زیباومنحصر به فردی هستند که در نتیجه دگرگونی ضعیف شکل گرفته اند.این کانی ها به طور طبیعی در دریاچه های قلیایی ونمکی،رسوبات عمیق دریاها وهمچنین در خاک های قلیلیی تشکیل می شوند.مکانیزم جذب بوسیله زئولیت ها،تبادل یونی است.در ساختمان سه بعدی زئولیت ها،کانال های بزرگی شامل سایت هایی با بار منفی ناشی از جایگزینی AL3+به جای Si4+در ساختمان تترا هدرال که با اتم های اکسیژن در حلقه ها به اشتراک گذاشته شده است و حفرهای ان با کاتیون هایی که پیوند ضعیفی در ساختمان کانی برای خنثی کردن بار دارند،اشغال شده است.زئولیت ها شامل انواع مختلفی سایت های کاتیونی هستند.در مجموع،بار منفی آنیون ها با کاتیون ها ی تبادلی مثل سدیم، پتاسیم و کلسیم که در ساختمان ودر درون کانال ها قرار گرفته اند خنثی می شوند وبنابر این می تواننند با یون های عناصر سنگین جایگزین شوند.

 



آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

*
*
*
*
*
*
*