الهيدروجين الأخضر

 

قرأت في الآونة الأخير عن أكبر مشروع للهيدروجين الأخضر في العالم في مدينة نيوم في شمال غرب المملكة العربية السعودية ولفت إنتباهي كثرة الحديث عن هذا الهيدروجين الأخضر ، و أنه من أنظف أنواع الطاقة الستقبلية لما له دور في خفض الإنبعاثات في الجو فأثار فضولي الكيميائي هذا الموضوع فقرأت عنه كثيراً فأحببت أن اشارككم بما لدي من معلومات عن هذه الطاقة . 

فالبداية لابد أن نعرف بعض خصائص عنصر الهيدروجين  

هو عنصر كيميائي له الرمز (H) والعدد الذري 1 وهو غاز عديم اللون و الرائحة سريع الاشتعال في الظروف القياسية وهو غير سام ، كما انه ثنائي الذرة أحادي التكافؤ له الصيغة الجزيئية H2 ، كما أنه غاز خفيف وقابل للاشتعال أيضا ، في حين أن الهيدروجين السائل يجب أن يبرد إلى مادون (33) كلفن ولكي يضمن عدم تبخره يبرد الى مادون (20.28) كلفن وهذه العملية لكي يتم تخزينه ونقله .

اما الان نبدأ بسرد قصة هذا الهيدروجين الأخضر 

يرجع سبب تسمية الهيدروجين الأخضر بهذا الأسم إلى طريقة الفصل أو مما يتم فصله ، كما أن هناك الهيدروجين البني والأسود ، و الهيدروجين الرمادي ، و الهيدروجين الأزرق وأخيرا بطل هذه القصة الهيدروجين الأخضر . ولكي تتضح الصورة سأقوم بشرح كل نوع على حده بداية بالهيدروجين البني أو الأسود . 

الهيدروجين البني و الأسود 

سبب تسميته لأنه يتم فصل الهيدروجين هنا  من  الفحم البني (الليقنيت) أو الفحم الأسود سواءً الحجري أو الحيواني بواسطة عملية (التغويز) وهي عملية يتم من خلالها تحويل المواد الكربونية إلى هيدروجين و أول أكسيد الكربون بفعل الحرارة العالية والضغط بوجود البخار ، وهذا التفاعل الكيميائي لوصف هذه العملية 

ولكن هذه العملية قد تحدث تلوثاً بمقدار (19) كلجم من أول اكسيد الكربون لكل (1) كجم من الهيدروجين وهذه النسبة تعتبر ضارة للبيئة وقد تم توضيح خطر الانبعاث الكربوني على البيئة في موضوعنا السابق ( عالم بلا أشجار ) حيث أنه أحد اسباب الاحتباس الحراري . 

الهيدروجين الرمادي 

هذا الهيدروجين يتم إنتاجه من مصادر الوقود الأحفوري ويعتبر أقل تكلفة و أكثر نقاءً لفصل الهيدروجين ولكن مازال الخطر قائما على البيئة ، حيث يتم فصل الهيدروجين من الميثان (CH4)  بواسطة بخار الماء وذلك بتسخين الغاز بوجود محفز وبذلك يحدث الفصل للهيدروجين و أول أكسيد الكربون ، كما في التفاعل التالي :

 وفي هذه الطريقة ينبعث حوالي (10) كجم من أول أكسيد الكربون لكل كجم واحد من الهيدروجين . 

الهيدروجين الأزرق 

يعتبر الهيدروجين الأزرق أقل ضرراً من سابقيه على البيئة مع العلم أن طريقة الفصل هنا بنفس الهيدروجين البني و الرمادي ولكن سمي بالأزرق لأن بعد عملية الفصل يتم تخزين أول اكسيد الكربون  وبذلك يتم الحد من إنبعاثه في الغلاف الجوي وهذه الطريقه تعتبر من أفضل الطرق السابقه فهي تقلل نسبة الإنبعاثات بمقدار (90) % على البيئة . 

الهيدروجين الأخضر  

سمي بالأخضر لأنه يتم فصله من الماء فقط وليس هذا هو السبب الوحيد بل لانه يستخدم لفصله مصادر الطاقة المتجدده كالرياح و الطاقة الشمسية وبذلك تصبح هذه الطاقه الأنظف لبيئتنا ، وتتم عملية فصل الهيدروجين بواسطة التحليل الكهربائي يعمل بتمرير تيار كهربائي يقوم بفصل جزيئات الماء (H2O) الى (O) و (H2) ويكون الإنبعاث الوحيد هو الاكسجين و تعبتر المملكة العربية السعودية موقعاً خصباً لتوفر الرياح على مدار العام و كذلك أشعة الشمس القوية . 

 

أكمل القراءة...

عالم بلا أشجار !

 

الأشجار جزء أساسي في دورة الحياه ، ومن دون الأشجار قد نفقد وظائف غير عادية و أساسية للحياه في الأرض 

فللأشجار وظائف مهمه لهذا الكوكب من تخزين الكربون لتقليل الإنبعاثات الى الغلاف الجوي ، والحفاظ على التربة ، وفي توفير المنازل لكثير من الكائنات الحية من ظمنها الإنسان ، وتمنع حدوث الفياضانات وحدوث العواصف الترابية . 

الأشجار تساعد في التقليل من الإحترار الناجم عن تغير المناخ عن طريق تخزين الكربون في جذوع الاشجار و إزالة ثاني اكسيد الكربون من الغلاف الجوي .

قد يسبب تسرب الكربون الى المحيطات الى تحمض شديد للمياه وقتل ربما جميع الكائنات الحية ماعدا قناديل البحر . 

ولها دور بالغ في التقليل من زحف الرمال والحد من العواصف الترابية .

 كما تساعد في تقليل درجات الحرارة فهي تعمل على التبريد الموضعي حيث أنها توفر الظل الذي يساعد على الحفاظ على درجات الحرارة حيث ان الأماكن التي كانت تتواجد بها الأشجار أصبحت أكثر دفئاً من قبل .

 في دراسة وجد الباحث (Prevedello) وزملائه أن الإزالة الكاملة للأشجار لمساحة (25) كيلو متر مربع من الغابات تسبب في زيادة درجات الحرارة المحلية السنوية بما لا يقل عن درجتين مئوية في المناطق الإستوائية ودرجة حرارة واحدة في المناطق المعتدلة . 

إذا تم القضاء على الأشجار سيكون هناك إنقراضات واسعة للكائنات الحية .

كما سيؤدي قطع الأشجار الجائر إلى الفقر والجوع لكثير من الناس ممن يعتمد على الخشب في التدفئة و الطبخ أيضا ويحد من عمل النجارين وصانعي الورق حيث أن قطاع الأخشاب يوفر فرص عمل لـ(13.2) مليون شخص ويولد (600) مليار دولار كل عام وفقاً للبنك الدولي ، وستتراجع المحاصيل التي تعتمد على ظلال الأشجار كالقهوة وكذلك المحاصيل التي تعتمد على الطيور و الحشرات لنقل حبوب اللقاح التي تعيش على الأشجار. 

 المصدر لمن أراد الإطلاع 

أكمل القراءة...

 

مياه الشرب 

 تطلق على مياه الشرب مصطلحات كـمياه الشرب المعبأه و غير المعبأه  وقد لا يعلم البعض مالفرق بين هذه المياه ، بعد قراءتك لهذه المقالة ستتعرف على اهم الفروق من بين هذه المصطلحات . 

• مياه الشرب تنقسم إلى قسمين رئيسيين : 

أولاً: مياه شرب معبأه 

مياه الشرب المعبأه تشمل مياه الشرب المعدنية الطبيعية ومياه الشرب المعبأه وهي الأكثر إستخداماً وتكون معالجة وصالحة للشرب وهي المياه المغلقة بأسماء شركات المياه . 

ثانياً: مياه شرب غير معبأه 

مياه شرب تؤخذ من الشبكة مباشرة أو ما  تؤخذ من الصنبور مباشرة في المنزل . 

يكمن الفرق الكبير بين هذه المياه في مجموع الأملاح الكلية الذائبة أو الأملاح الصلبة الذائبة ، أو مايعرف بـ(TDS) (Total Dissolved Solids) 

الأملاح الصلبة  الذائبة (TDS)  

مصطلح يستخدم لوصف الأملاح غير العضوية والقليل من المواد العضوية الموجودة في الماء كـ: الكالسيوم (Ca) والصوديوم (Na) والبوتاسيوم(K)  وغيرها وتقاس هذه الاملاح بـ(جزء في المليون ) (ppm) . 

الحدود المسموح بها لكل نوع من المياه كالتالي : 

أ- في المياه غير المعبأه تتراوح نسبة الأملاح مابين (100-1000) ppm أو جزء في المليون . 

ب- في المياه المعبأه  تتراوح مابين (100-500) ppm أو جزء في المليون . 

ج- في المياه المعدنية المعبأه تكون كما هي دون التغيير عليها . 

*قد يتم تقليل نسبة الأملاح في المياه المعبأه لقصد الإستساغه . 

تشمل الأملاح الصلبة الذائبة عدد من العناصر وتنقسم لقسمين :

١- الكاتيونات : 

وهي ذات الشحنات الموجبة ومن العناصر (الكالسيوم Ca و المغنيسيوم Mg و الصوديوم Na و كاتيونات البوتاسيوم K و الحديد Fe )

٢-الانيونات : 

وهي ذات الشحنات السالبة ومن العناصر ( الكربونات و كربونات الهيدروجين -HCO3 و الكلوريد Cl و أنيونات النترات -NO3 و الفلورايد F )

الرقم الهيدروجيني (PH)

مصطلح لـ درجة حموضة وقاعدية السوائل ويتراوح في مياه الشرب بكل اشكالها مابين (6.5 -8.5 ) مع العلم انه ليس له أي علاقة بالصحة . 

العسر الكلي (Total Hardness ) : 

الماء العسر هو مجموع تركيزي الكالسيوم و المغنيسيوم ، ويمكن ملاحظة عسر الماء عندما لا تتكون رغوة للصابون ، وذلك بسبب تفاعل أملاح الكالسيوم و المغنيسيوم مع الصوديوم  في الصابون مكونة صابوناً معدنياً لا يمكن أن يذوب في الماء 

وتتراوح الحدود المسموحة لعسر الماء مابين (0-60) ppm أو جزء في المليون 

البرومات (-BrO3) 

إن أملاح البرومات لا توجد في الماء بشكل طبيعي ، فتتكون عن طريق تفاعل البرومايد مع الاوزون نتيجة التعقيم للمياه 

هناك بعض العوامل المؤثرة على تحول البرومايد الى برومات عند التعقيم بالاوزون كـ درجة الحرارة و درجة الحموضه ،فبإزدياد درجة الحرارة وقاعدية الماء يزداد معدل تكون البرومات . تم تعديل المواصفات القياسية السعودية ليصبح حد البرومات الأقصى المسموح به هو (10) ppb أو جزء في البليون بدلاً من (25) ppb بتاريخ 7/1/1430 هـ . 

 

- الحدود المسموحة لبعض العناصر و المواد في الماء   : 

- مادة الفلورايد توجد في المياه ولكن بحدود تتراوح مابين ( 0.7 - 1.5 ) . 

- عنصر الصوديوم يوجد بشكل طبيعي في المياه ولكن يجب الا تتجاوز الحدود  ( 20 )  خصوصاً لمن يعاني من أمراض القلب و إرتفاع ضغط الدم و الفشل الكلوي . 

أكمل القراءة...

خطر التسمم بغاز (CO) أول اكسيد الكربون خصوصاً في فصل الشتاء

قد لا تخلو الجلسات  في هذه الأيام التي تميل الى البرودة بالليل من دون إشعال النار بواسطة الحطب أو الفحم للتدفئة و الاستمتاع برائحتها ورؤيتها ، ولكن قد يقع البعض في أخطاء قد يراها أفعالاً لا خطر فيها ، ولكن  هذه الأفعال قد تسبب الاختناق لا سمح الله . 

فالبداية لا بد ان نعرف ما هو الاحتراق أو كيف يحدث الاحتراق :

 الاحتراق عبارة عن تفاعل اوكسجين والمادة المراد اشعالها كالفحم والحطب بوجود عامل مسبب للاحتراق كاحتكاك مولد للحرارة او شرارة أو ضوء عالي التركيز ، ونتيجة للاحتراق الغير تام ذو الشعلة الصفراء المتوهجة ، وهذا مثال على احتراق غير تام للفحم  مما ينتج بعض الغازات من ضمنها غاز أول أكسيد الكربون السام وهو من أخطر الغازات المنبعثة  . 

كيف يحدث التسمم بغاز أول أكسيد الكربون (CO) . 

هناك مصادر كثيرة لانبعاث غاز اول أكسيد الكربون كعوادم المركبات (ومواقد الطبخ ) وأجهزة التدفئة المنزلية (التي تعمل على الغاز أو الزيت ) والحطب والفحم ، ولكن سنتحدث اليوم عن احتراق الحطب و الفحم ، عندما ينبعث الدخان الكثيف الذي يحتوي على غاز أول أكسيد الكربون  في الأماكن ذات التهوية القليلة أو المغلقة فقد يتراكم في الهواء ، ومن حكمة الله تعالى أن خلايا الدم الحمراء تستقبل هذا الغاز بشكل اكبر و أسرع من الاكسجين وقد تستبدل الاكسجين بهذا الغاز  عندما يتواجد بشكل أكبر ، مما  قد يحدث ضرراً بالأنسجة ومن ثم الاختناق أو الوفاة لا سمح الله . 

ومن أعراض التسمم بهذا الغاز : 

• صداع طفيف 
• ضيق في التنفس 
• فقدان للوعي 
• الشعور بالتقيؤ
• الدوار   

لذلك يجب أن يكون هناك تهوية جيدة لكي لا يتراكم الدخان ويحدث تسمم بهذا الغاز 

• الحطب 

قد يستخدم البعض للإشعال الحطب كحطب السمر والرمث و الغضى وهذه الأنواع تقريبا هي الأكثر استخداما في الجزيرة العربية ولكل نوع منها تركيبة خاصة به ذات صفات مختلفة ، مثلا حطب الرمث يتصف بسرعة الاشتعال ودقة أعواده ، وحطب السمر الذي يتميز باللهب الجميل أما حطب الغضى فيتميز بطول مدة بقاء جمره وجمال رائحته  وقد تغنى به مالك ابن الريب حين قال : 

ألا ليت شِعري هل أبيتَنّ ليلةً            ...     بجَنبِ الغَضا أُزجي القِلاص النّواجِيا

فليت الغَضا لم يقطَعِ الركب عَرضَهُ    ...     وليت الغَضا ماشي الركابَ لياليا

لقد كان في أهل الغضا لو دنا الغضا   ...     مـزارٌ، ولكـنّ الغضـا ليْـسَ دانيـا

مما يتكون الحطب ؟ 

يتكون الخشب بشكل عام ويشمل الحطب  بشكل رئيسي من 3 مركبات رئيسية : 

السيليلوز ( Cellulose ) 

يتكون الحطب بشكل عام من انسجة السليلوز التي تكون الخلايا النباتية بشكل رئيسي وهو المكون الرئيسي في الخشب حيث يشكل مابين 40 - 50 % من نسبة الخشب ، والسليلوز هو عبارة عن كربوهيدرات معقده أي  سكر عديد (إتحاد سكريات احادية) إذ يحتوي على مايقارب 7000-15000 من جزيئات الجلوكوز وهو مقاوم للمحاليل القلوية . 

الليقينين (Lignin)

 ويتكون الخشب أيضاً من  مركب الليقنين وهو مركب عضوي معقد يحتوي على الأكسجين ، ويكمل الفراغات في جدار الخلية النباتية ، حيث يتواجد في الخلايا الجدارية للخشب بشكل عام وهو من اكثر المواد مقاومة لتأثير الميكروبات والتغيرات الكيميائية ويعمل على تقوية الخشب وتدعيمة ،و يعد الأبطأ تحللاً في التربة . 

الهيميسيليلوز (hemicellulose)

أو المعروف بإسم (Polyose) ، هو بوليمر طبيعي يتواجد في جدار الخلية النباتية ،يعطي قوة للهيكل الخلوي للنبات ،يقوم بحماية جدار الخلية النباتية ، وهو بوليمر ذا تفرع بعكس السليلوز ، يكوّن الخلية بنسبة 20-30%من الوزن النبات الجاف . 

 

• الفحم 

هو مادة سوداء مكونة من الكربون نتيجة التحلل الحراري للمواد العضوية في الخشب، فكيف يتم صنع الفحم ؟ 

تصنيع الفحم النباتي 

يتم صنع الفحم النباتي بطرق كثيرة منها القديم و الحديث ولكن بشكل عام يحرق الخشب بدرجات حرارة عالية جدا دون وجود هواء أو اكسجين وذلك حتى لا يتم الاحتراق بشكل تام ، ومن ثم تتطاير الغازات وبخار الماء ويتبقى بذلك الكربون، وبزيادة درجات الحرارة تزداد نسب الكربون وتقل الشوائب في الفحم ويصبح سريع الاشتعال .

مراحل التحلل الحراري للخشب 

1. 100-200 درجة مئوية يجف الخشب وتتبخر المياه .
2. 225-300 يبدأ الخشب بالاحتراق و وتتطاير المواد العضوية وما تبقى من بخار الماء .
3. 300-650 يتكون الفحم وتتطاير المواد العضوية الخفيفة و الثقيلة . 

أكمل القراءة...

 المواد الحافظة 

الكثير منا قد يقرأ أو قد يسمع بمصطلح (المواد الحافظة)  وقد يعتقد في بادئ الأمر بأنها متعلقة بالمنتجات الغذائية حصراً ،في هذه المقالة سنتعرف على ماهية المواد الحافظة ، وما هي آلية عملها ، وهل هي فقط تضاف للمنتجات الغذائية ؟ . 

المواد الحافظة 

هو مصطلح يطلق على مواد كيميائية سواءً كانت طبيعية أو  مصنعة تضاف للمنتجات الغذائيو و الدوائية و تضاف أيضا لمنتجات كالدهانات والاخشاب ومنتجات العناية الشخصية والتجميلة ..إلخ ، والغرض من هذه المواد المضافة لتقليل نمو البكتيريا والطفيليات أو مايسمى بـ ( التفكك الحيوي ) أي التكسير او التفكك بواسطة كائنات حية كالبكتيريا و الطفيليات 

وهذه المواد إما تكون مواد كيميائية  طبيعية  أو عضوية كالملح و الكحولات أو مصطنعة كنترات الصوديوم (NaNO3) وبنزوات الصوديوم (C₆H₅COONa) . 

تنقسم المواد الحافظة بشكل رئيسي الى قسمين : 

• مضادات الاكسدة :  وتكون بإضافة أكسجين من أحد الجزيئات في الطعام أو بإزالة هيدروجين وتعمل هذه الطريقة على منع حدوث عفن الطعام أو بتأخيره .
• المضادات الميكروبية :  تعمل على تقليل من النمو البكتيري او الطفيلي المسبب لعفن الطعام ومن الامثلة على ذلك ملح الطعام (NaCl) المستخدم في الحفاظ على اللحوم . 

المواد الحافظة في الأغذية 

كانت الطرق القديمة فعالة نوعاً ما واكثر صحة من الآن كرش الملح على الاسماك و اللحوم و إستخدام السكر لحفظ الأطعمة المعلبة و من الطرق أيضاً لحفظ الخضروات كانت بتخليلها . 

أما الطرق الحديثة فهي بإضافة المواد الحافظة في الأطعمة لمنع حدوث العفن أو النمو البكتيري وبذلك زيادة فترة صلاحية أطول وبقائه طازجاً لفترة أطول دون تغير في لونه أو رائحته أو طعمه ، يتم عمل الأختبارات بشكل دوري للمواد الحافظة في المنتجات الغذائية من قبل الغذاء والدواء الأمريكية لتحسين جودة هذه المواد ولتأكيد أمانها للإستخدام . 

المواد الحافظة في المنتجات الصيدلانية 

تستخدم هذه المواد في منع الكائنات الحية كالبكتيريا والفطريات من التلوث الجرثومي المسبب للمرض أو للعدوى وهذه المواد تعتبر غير نشطة أو لا تدخل في التفاعل الكيميائي للدواء . 

المواد الحافظة في المنتجات التجميلية والعناية الشخصية 

تستخدم المواد الحافظة في المنتجات التجميلية والعناية الشخصية بمنع نمو البكتيريا الضارة و الطفيليات وبعض تفاعلات الاكسدة بوجود الضوء و الحرارة مع الاكسجين المسبب للعدوى والتهيج للجلد كمنتجات الشامبو و واقيات الشمس و معجون الأسنان . 

المواد الحافظة في الأخشاب 

يعالج  الخشب بالمواد الحافظة ويستخدم في الأعمدة و الأسطح وبعض الكراسي في الحدائق الأماكن العامة الخارجية . 

هناك طرق لحفظ الأطعمة منها (الفيزيائية)  كالتجفيف والتبريد والتجميد وهذه طرق مادية دون إضافات ، أما الطرق الكيميائية فهي تنقسم لنوعين "طبيعية" كإضافة الملح و السكر كما ذكرنا سابقاً وإضافة عصير الليمون ومنها ماهو مصطنع كمادة حافظة صناعية وسنذكر بعضاً من الأمثلة عليها و في ماذا تستخدم . 

أمثلة على المواد الحافظة :

• البارابين : 

هي سلسلة من مادة كيميائية حافظة لديها الاسم الكيميائي ( Para-Hydroxybenzoic Acid ) تعمل على التقليل من النمو البكتيري والفطريات ، تتواجد بشكل طبيعي في بعض الفواكه و الخضروات ، وتستخدم بشكل شائع في مستحضرات التجميل والعناية الشخصية وواقيات الاشعة الشمسية ومن أشكال البارابين الشائعة ميثيل البارابين وتحمل الاسم التجاري ( E218) ، إيثيل البارابين ولها الاسم التجاري التالي (E214) ، وبروبيل البارابين (E216) ، ووفقاً للغذاء و الدواء الأمريكية أن هذه المواد لا تدعوا للقل بشأن تواجدها في المنتجات التجميلية و العناية الشخصية . 

• بنزوات الصوديوم 

هي مادة حافظة تستخدم لحفظ  المنتجات الحمضية في الأغذية كالمخللات ووصلصات الصويا ومعصور الليمون المعبأ وتحمل الأسم التجاري التالي (E211) وتستخدم في الأدوية لجعل عملية ذوبان وتليين الدواء ، وتستخدم في المنتجات التجميلية  كمعجون الأسنان وغسول الفم ومن استخداماتها أيضاُ كمانع تجمد للمبرد في السيارة كما في موضوعنا السابق  مع العلم بوجود بعض الاضرار المترتبه على هذه المادة كالحساسية والإلتهابات التنفسية . 

• النتريت 

وهي مادة كيميائية لمنع البكتيريا و الفطريات من الظهور في اللحوم و الطبيعية و المعالجة ومن أمثلة المواد الحافظة هنا نترات الصوديوم ذات الاسم التجاري (E251) و نيتريت الصوديوم ذات الاسم التجاري (E250) وبالمناسبة من الناحية الكيميائية 

• BHA و BHT

مضادات أكسدة للحفاظ على الدهون والزيوت لمنعها من التأكسد ومن ثم تفسد ، يتم إضافة BHT ذو الاسم التجاري (E321) في مستحضرات التجميل ، و BHA ذو الاسم التجاري (E320) يتم إضافته للزبدة واللحوم والمنتجات المخبوزة 

لمن أراد المقالة بصيغة ملف PDF على هذا الباركود 

أكمل القراءة...

كيمياء الحناء

 كيمياء الحنا

الحناء أو مايعرف علمياً بـ(Lawsonia Inermis) وهو نبات يعيش غالبا في الجنوب الغربي من قارة آسيا حيث المناخ الرطب و الحار . 

ويتم استخدام أوراقه وجذوعه ،حيث تحضر عن طريق تجفيف الاوراق و الجذوع ثم بعد ذلك يتم طحنها لتصبح كبودرة ناعمة ، وتستخدم غالباً لدى النساء لتزيين ايديهن و أرجلهن وكصبغة للشعر أيضا. 

اذ يحتوي الحناء على مركب لوسون (Lawsone) ويعرف أيضاً بحمض الحناء  (Hennotannic Acid ) ، وأسمه وفقاً للتسمية النظامية (ايوباك) هي  (Hydroxy-1,4-naphthoquinone) وله الصيغة الكيميائية التالية (C10H6O3)

وهو صبغة ذات لون أحمر مائل للبرتقالي ،ولكن كلما كان بقاؤه على الجلد وتعرضه للهواء لفترة أطول مال الى السواد أكثر بسبب تأكسده ، حيث يتم أمتصاص صبغة لوسون من قبل مسامات الطبقة العلوية للجلد ، فتبقى على الجلد لفترة  تتراوح مابين (٢-٥ )أسابيع ثم تختفي تدريجياً ، والسبب في اختفاء صبغة لوسون او تلاشيها هو تجدد الخلايا الجلدية وسقوطها ليحل محلها خلايا جلدية جديدة لا تحمل هذه الصبغة.

هناك مايسمى (بالحناء الأسود) وهو مركب يضاف إلى الحناء الطبيعي حتى يصبح لونه شديد السواد وتزداد فترة بقائه على الجلد 

وهو مركب عضوي يسمى (ParaPhenylenediamine) ويتم إختصاره إلى (PPD)  وله الصيغة الكيميائية التالية (C6H8N2) 

ويتواجد أيضا هذا المركب في صبغات الشعر  ولكن قد يسبب  تهيج للبشره و الجلد وإلتهاب شديد لفروة الرأس  لبعض الأشخاص 

أكمل القراءة...

 التدخين 

مقدمة 

التدخين آفة تفشت في المجتمعات بشكل كبير جداً مابين بالغ من رجل و إمرأه و أطفال أيضاً ، ومصطلح التدخين يشمل تدخين السجائر و الشيشة و السجائر الإلكترونية وهناك التبغ غير المدخّن أو مايعرف بـ(التنباك أو الشمة ) وهذه ضضررها على  اكبر ، ورغم ذلك نجد أن أعداد المدخنين في إزدياد (نقلا عن موقع أطلس التبغ ) فقد بلغ عدد المتوفين  بأسباب التدخين  في المملكة العربية السعودية (٧٠٠٠) شخص تقريباً  في كل عام  ، بينما عدد المدخنين بشكل يومي من البالغين الذكور (١٥ عام فأكثر ) حوالي (٣,٢٩٥,٤٠٠) رجل تقريباً بنسبة ٢٤.٩% ، ومن النساء من يدخن بشكل يومي حوالي (١٥٧,٩٠٠) إمرأه تقريباً بنسبة ١.٧% ، وبلغ عدد الاطفال   (مابين ١٠-١٤ عاماً ) المدخنين بشكل يومي، من الأولاد (١٨٢,٠٠٠)فتى تقريباً بنسبة ١.٣% ، وعدد الفتيات المدخنات بشكل يومي (٢٤٠٠) فتاة تقريباً بنسبة ٠.١٨% ، اما من يستخدم التبغ غير المدخن (التنباك ) (٢٣٨,٢٠٠)شخص تقريباً بنسبة ٠.٩% . 

اقتصادياً :

تبلغ التكلفة الاجمالية بمعدل تقريبي متضمنة تكاليف العلاج لمرضى التدخين والتكاليف المتعلقة بالانتاجية بسبب الوفيات المبكرة وعجز العمل مايقارب (٤٥٤٥) مليون ريال سعودي . 

الكيمياء في السجائر : 

هل تعلم أن عدد المركبات و المواد الكيميائية في السيجارة الواحدة مايقارب (٧٣٥٠ ) مركب ومادة كيميائية منها( ٧٠ ) مركباً كيميائياً مسرطناً ، سنذكر في هذه المقالة بعضاً من هذه المركبات والمواد الكيميائية مع العلم بأن الجرعات ليست دقيقة جداً فهي تختلف بإختلاف شركات التبغ ، ومن أهم وأخطر المركبات الموجود في السيجارة ما يلي : 

ملاحظة / الوحدة المستخدمة لقياس الجرعات هي PPM أي جزء لكل مليون 

• النيكوتين (Nicotine) 

النيكوتين مركب موجود في نبات التبغ بشكل طبيعي وحاجة النبات له هو للدفاع عن نفسها ، وتقدر كمية النيكوتين في السيجارة الواحدة (٩١٩) ppm ، ويحمل الصيغة الكيميائية التالية (C10H14N2) ، وهو المسبب الرئيسي لإدمان التبغ ، ومن أضراره ما يلي 

1. زيادة في معدل ضربات القلب 
2. إرتفاع ضغط الدم 
3. إرتفاع نسبة السكر في الدم 

تقدر جرعته المميتة مابين (٥٠٠ - ١٠٠٠ ) ppm 

• النيتروزأمين (N-Nitrosamines) 

من المركبات المسرطنة التي تترسب في جسد المدخن ،  وكيميائياً وهو من المجموعات الوظيفية ذات الصيغة العامة  (R1N-R2-N=O) ، وتشمل هذه المجموعة مركبات كثيرة ، وتتواجد أكثرها في السيجارة ومن أكثر المركبات المسرطنة هي (NNN) Nicotine-Derived Nitrosamine Keton اذ تحتوي السيجارة الواحدة على (٠.٣) ppm منه ، ومركب (NNk) Nitrosonornicotine يحتوي على (٢-٥٠) ppm لكل سيجارة منه . 

• البنزين(Benzene) 

البنزين مركب كيميائي عضوي وهو من ابسط المركبات العضوية الحلقية و أشهرها يعرف برائحته النفاذه والمتطايرة ، صيغته الكيميائية (C6H6)حلقي ، وتحوي كل سيجارة على (٤٦-٢٧٢) ppm من مركب البنزين ، ومن أضراره على المدخن : 

1. من المواد المسرطنة 
2. يستهدف نخاع العظم 
3. التقليل من عدد الخلايا الحمراء للدم 
4. يضر بالاعضاء التناسلية 

• الأمينات الحلقية (Aromatic Amines)

مركبات كيميائية  لها نفس المجموعة الوظيفية اذ تحتوي على مجموعة أريل حلقية ، منها مركب (٢-أمينونافثالين) كما في الصورة وتحتوي كل سيجارة على (٠.٠٤)ppm من هذا المركب  ومن أضرارها مايلي : 

1. مركبات مسرطنة 
2. ترتبط بسرطان المثانة 

• أسيتالدهيد أو الإيثانال (Acetaldehyd Or Ethanal) 

مركب عضوي متطاير يتبع لمجموعة الالدهيد الوظيفية وصيغته الكيميائية (CH3CHO) ، تبلغ كمية المركب في السيجارة الواحدة مابين (٦٨٠-١٥٧١) ppm ، ومن الاضرار التي يسببها هذا المركب لمتعاطي التبغ ما يلي : 

1. يعتبر من المجموعة الأولى للمسرطنات "بتصنيف الوكالة الدولية لأبحاث السرطان " 
2. مهيج قوي لليدين وسطح الجلد 
3. اكثر ضرراً على الجهاز التنفسي 

• ١-٣البوتادايين (Butadiene-1,3) 

مادة كيميائية تحمل الصيغة الكيميائية التالية (C4H6) ، وهو من المواد الكيميائية الملوثة و المسممه للهواء ، وتقدر كمية البوتادايين في السيجارة الواحدة مابين (٣٦-١٩١) ppm ومن أضرار هذا المركب على المدخن مايلي : 

1. من المواد المسرطنة 
2. يستهدف الجهاز التنفسي العلوي 
3. مهيج للعيون و الجلد 

وأيضا من المركبات الكيميائية في التبغ التي سنذكرها بإيجاز و أين ممكن ان نجدها على سبيل المثال : 

غاز أول اكسيد الكربون : غاز يخرج من عوادم المركبات 

غاز الميثان : وهو غاز يخرج من أنابيب الصرف الصحي 

الأمونيا : تستخدم في المنظفات 

هذه بعضاً مما يوجد في سيجارة واحدة فما هو حال من يتعاطى التبغ كل يوم ولسنوات عديدة ، فالإقلاع عن التدخين أو تعاطي التبغ بشكل عام ليس صعباً كما يظن البعض ، بل كل مافي الأمر التحلي بالإصرار و الشجاعة وقليلاً من الصبر ، وهناك دراسات على اشخاص بدأوا بترك التدخين وهذا قد يعطي نوعا من العزيمة لمن أراد الإقلاع عن التدخين تقول الدراسات أن من يقلع عن التدخين لـعشرون دقيقة ستتحسن وتستقر لديه الدورة الدموية ، ويستقر ضغط الدم وضربات القلب ، وبعد ثمان ساعات ينخفض مستوى النيكوتين و أول اكسيد الكربون الى النصف ويعود الأكسجين الى مستواه الطبيعي ، وبمضي اثناعشر ساعة يعود معدل أول اكسيد الكربون الى معدله الطبيعي ، وخلال اربعاً وعشرون ساعة تبدأ الرئتان بالتخلص وتنظيف المتبقي من التبغ ويتم طرد أول اكسيد الكربون ، وخلال ثلاثة أيام تبدأ أعراض الانسحاب بالتلاشي ويعود التنفس الى وضعه الطبيعي وتتحسن مستويات الطاقة ، أما بعد مضي مابين ثلاث الى تسعة أشهر تتجدد الخلايا في الرئتين لتساعد من رفع كفاءة عمل الجهاز التنفسي ، وبعد مضي العام ينخفض مستوى الخطر بالإصابة بأمراض القلب الى النصف ، وتنخفض معدلات الخطر بالإصابة بسرطان الفم و الحنجرة و المريء و المثانة الى النصف ،  وقد قدمت وزارة الصحة في المملكة العربية السعودية مشكورة تسهيلات وبسرية تامة لمن أراد الإقلاع عن التدخين ، إما بالاتصال بالرقم المجاني (٩٣٧) أو عن طريق خدمة (موعد) في تطبيق صحتي ، عافانا الله وإياكم من شر هذا البلاء القاتل . 

أكمل القراءة...

سائل التبريد Radiator liquid

 سائل التبريد أو Radiator liquid

 ما هو المبرد أو (Radiator) ، وماهي ألية عمله .  

المبرد أو (Radiator) : 

من اهم القطع في جميع المركبات ماعدا الكهربائية منها وتكمن أهميته في تبريد محرك المركبة حتى يحافظ على درجة حرارة المحرك معتدلة ، فهو يقوم باستقبال السائل القادم من المحرك بدرجة حرارة عالية ومن ثم يتم تبريده بمساعدة الهواء القادم من مقدمة المركبة أو بواسطة مروحة  في حال توقف المركبة ومن ثم يعود لعملية تبريد المحرك . 

بعد أن عرفنا ما هو المبرد و آلية عمله ، نتطرق للإجابة عن السؤال الآخر ، ماهو السائل المناسب لتبريد المحرك بكفاءة عالية ودون التسبب بمشاكل للمحرك و للأنابيب . 

سائل مانع التجمد أو المبرد (Antifreeze or Coolant) 

مانع التجمد  : هو سائل لديه خصائص لتحمل الطقوس المختلفة  دون أن يؤثر على المحرك و الانابيب الناقلة و المستقبلة للماء . فهو يعمل على منع الجزيئات المائية من الترابط في درجات حرارة اقل من صفر درجة مئوية وهي درجة التجمد للماء. 

• الماء : 

الماء لديه القدرة طبعا على تبريد المحرك ولكن عندما تكون درجات الحرارة منخفضة سيتجمد الماء لأن للماء حدود ما بين 0-100 درجة مئوية ،  ومن المعلوم ان الماء في الحالة الصلبة  يتمدد وهذا قد يؤدي الى اتلاف الانابيب و المحرك ، وأما اذا ارتفعت درجة الحرارة فهذا قد يؤدي الى تبخر الماء بشكل كبير ، ولذلك فالماء ليس فعالاً في تلك الظروف .  

• الأملاح : 

للأملاح دور فعال في إذابة و إزالة الثلوج و الجليد أيضاً  فقد كانت تستخدم لهذا الغرض في بعض الدول ، ولكن مع ذلك لها اضرارا على أجزاء المحرك والانابيب فهي تسبب التأكل أو الصدأ  لأجزاءه ، وذلك لإحتوائها على الكلوريد السالب (أيون ) لتكوينة مركبات تسبب التآكل و الصدأ . ومن هذه الأملاح : 

1. (CaCl2 ) Calcium Chloride مركب كيميائي ذا لون أبيض يساعد الملح (NaCl) في انزال درجة الحرارة، درجة الانصهار  (51-) درجة مئوية .
2. (MgCl2) Magnesium Chloride مركب كيميائي ، ملح هاليدي ذوبانيته في الماء عالية ، درجة الانصهار (33-) درجة مئوية 
3. (NaCl) Sodium Chloride  ملح الطعام وهو من اكثر الأملاح إستخداماً في إزالة الجليد ، درجة الانصهار (21-) درجة مئوية 

• المركبات العضوية : 

تعمل المركبات العضوية على تقليل درجة التجمد للسائل المستخدم في المبرد ، ولا تسبب التآكل كالأملاح ومن أمثلة هذه المركبات : 

1. (CaMg(CH3COO)6)  Calcium Magnesium Acetate  هو مركب عضوي ومن الأملاح البديلة لملح الطعام (NaCl) لعدم إحتواءه على أيون الكلوريد المسبب اللصدأ و للتآكل وهو ذا فائدة للنباتات من أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم ، ولكنه غير مجدي إقتصادياً لتكلفته العالية ، درجة انصهاره (27-) درجة مئوية  .
2. (CH3COOK ) Potassium Acetate  مركب كيميائي عضوي لديه القدرة على إزالة الجليد ولكنه باهض الثمن ، درجة انصهارة (60-) درجة مئوية 

• الكحولات :

الكحولات هي مركبات عضوية أيضا لكن مايميزها هي ارتباطها بمجموعة الهيدروكسيل (OH)  ، ولديها قابلية كبيرة للذوبان في الماء بشكل اكبر من المركبات العضوية الأخرى ومن أشهرها : 

1. (C3H8O3) Glycerol ويطلق عليه بالجلسرين وهو سائل ذا لزوجة عالية ، سبب قابليته للذوبان هو أرتباطه بـ ٣ مجموعات هيدروكسيل وظيفية ، درجة أنصهارة (37.8- ) . 
2. (C2H6O2) Ethylene Glycol   هو سائل يستخدم لوقت طويل جداً  لونه  في شركات مياه المبرد أخضر ، وهو مناسب للأنابيب المصنوعة من الحديد والزهر ، ولكن سميته تؤثر  على الإنسان و الحيوان ، ودرجة إنصهارة (50-) درجة مئوية ، ينتج بتفاعل مابين أكسيد الإيثيلين (C2H4O والماء كالتالي :                                                                                                  C₂H₄O + H₂O → HO–CH₂CH₂–OH
3. (C3H8O2) Propylene Glycol  سائل لزج لونه في شركات مياه المبرد أحمر أو أزرق ، وهو مناسب للأنابيب المصنوعة من الألمنيوم ، وهو ذا سمية اقل ومنخفض التطاير من Ethylene Glycol  ، نقطة إنصهارة (60-) درجة مئوية  . 

يتم خلط المركبات بنسب معينة إعتمادا على المناخ لكل منطقة ، للمناخ الحار تركيز معين وكذلك المناخ البارد و المعتدل ،  يضاف 50% من المركب المراد استخدامة سواءً البروبيلين أو الإيثيلين جليكول  بالإضافة الى الماء المقطر بنسبة 50% هذا التركيز  للمناخ المعتدل ، و بإضافة 70% من المركبات العضوية بالاضافة للماء بـ 30%    للمناطق الباردة ، وبإضافة 30% من المركبات العضوية مع 70% من الماء المقطر للمناطق الحارة . 

أكمل القراءة...

الزئبق

الزئبق (Mercury)

 

هو عنصر كيميائي موجود في الطبيعة منذ الأزل، تنتجه العمليات الجيولوجية الطبيعية، رمزه Hg اشتق من الكلمة اللاتينية Hydrargyrum  أي " الفضة السائلة " 

 عدده الذري في الجدول الدوري 80  ، لونه فضي مائل للزرقة  يشبه عنصر الرصاص في شكله، وهو العنصر الوحيد الذي يكون سائلًا في حرارة الغرفة ، يتجمد في مادة صلبة ناعمه عند درجة (-38.83 ) درجة مئوية و يغلي عند درجة (356.62 ) درجة مئوية، يتمدد الزئبق بالتسخين و ينكمش بالتبريد .

 

لم يعرف من اكتشف الزئبق لكنه معروف قديمًا لدى المصريين و الصينيين و الهندوس و الإغريق و الرومان. 

قد أطلق عليه اسم "ساعي الالهة السريع " في الاساطير الرومانية  القديمة، و سمي أيضا بالزاووق. 

 

في القرن السادس نشأ اسم الزئبق في الخيمياء، كان استخدامه الرئيسي للأغراض الطبية.

 

أنواع الزئبق:

الزئبق الأحمر: 

يعتبر من العناصر المعدنية الموجودة في الطبيعة، في البداية يكون لونه فضي و بعد إضافة بعض المكونات المختلفة عليه يحدث له تأكسد فيتغير لونه الى اللون الأحمر.

 

استخداماته:

•        يدخل في صناعة القنابل الاندماجية كمفجر بدائي و بديل عن استخدام الوقود النووي. 
•       يسهل عملية تخصيب اليورانيوم بفاعليه عالية في المجالات العسكرية.
•      يستخدم قديمًا في مصر لتحنيط الموتى من الفراعنة.

 

الزئبق الأبيض: 

و هو من أشهر أنواع الزئبق المعروفة، و يتداول في الأسواق بشكل كبير، غالبًا ما يستخدم في الصناعات الطبية كميزان الحرارة و أجهزة قياس ضغط الدم. 

 

استخداماته:

•       يساعد في استخلاص الذهب.
•      المجالات الصناعية كإنتاج غاز الكلور، و صناعة الورق، و إنتاج البطاريات.
•     المجالات الكيماوية كصناعة الأصباغ.
•     المجال الطبي، صناعة حشوات الأسنان.

 

الزئبق المشع: 

هو أحد أنواع الزئبق و يستخدم بشكل كبير في مجالات نووية.

 

استخداماته:

•     يستخدم في تصنيع الأسلحة.
•     يستخدم في المفاعلات النووية.

 

للزئبق عشرة نظائر، سبعة منها مستقرة ونظير غير مستقر ، و نظيران ينتجان أشعه بيتا السالبة، وهذه بعض النظائر:

•     (80 بق 196) وهو نظير وجوده في الطبيعة 0.1% ، نظير مستقر .
•     (80 بق 197) نظير ليس مستقراً في الطبيعة، فيصبح  ذهباً . 
•     (80 بق 203) وهو النظير الطبيعي حيث يشع بشحنة بيتا السالبة  .

 

يعد الزئبق أكبر ملوث لمياه البحار، و الأنهار، و المحيطات ، جزء كبير من هذا التلوث يأتي من الطبيعه نفسها مثل البراكين و النحت الطبيعي للصخور التي تحتوي على الزئبق، سنويًا يتم طرح ما يقدره المختصين بين 4000 – 10000 طن من الزئبق في مياه البحار، 40٪ أسباب طبيعية و الباقي من المخلفات الصناعية كحرق القمامة و استهلاك الفحم الحجري .

 

لم يكتشف العلماء حتى الآن أن جسم الإنسان يحتاج للزئبق، بل العكس ينصح بتجنب ملامسته او حمله باليد لأنه شديد السميه و يتراكم في الدماغ مما يؤدي إلى تدمير الجهاز العصبي، و ينصح أيضا بتفادي استنشاق بخار الزئبق لأنه سريع التبخر، نصف العمر للزئبق في الدماغ يقدر بـ230 يوم و في بقية الجسم 70 يوم. 

 

استخراج الزئبق:

يتواجد الزئبق في الأرض بكميات بسيطة مقارنة بالمعادن الأخرى، و بالرغم من أن كميته بسيطة في القشرة الأرضية إلا أن الرواسب الأرضية تحتوي على كميات كبيرة من الزئبق .

يستخرج الزئبق من خام السنابار ( الزنجفر) يجهز ثم يركز بواسطة الغسل و التعويم، و بعد الانتهاء من تهيئة الخام، يعرض لتيار من الهواء عند درجة حرارة معينة ليتم تحميصه ( يمكن استخدام الحديد او أكسيد الكاليسوم بدلًا من الهواء) ، فيتأكسد بعد عملية التحميص و ينتج الزئبق على هيئة بخار حيث يتم تكثيفه. 

 

طريقة تحضير الزئبق: 

 

يحضر الزئبق عن طريق تسخين كبريتيد الزئبق (HgS) في الهواء و ثم تكثيف البخار الناتج .

الصيغة الكيميائية للتفاعل :

HgS + O₂ →  Hg + SO₂

التسمم من الزئبق:

يحدث تسمم بالزئبق عن طريق تناول المأكولات البحرية مثل التونه و السردين التي تحتوي على جرعات عاليه من الزئبق و أيضا التعرض للأبخرة المتصاعدة بكثرة و استنشاقها. 

 

يحدث أيضا عند التعرض للزئبق على فترات طويلة حتى لو كانت جرعات قليله يؤدي ذلك لتجمعه في الكليتين و خلايا الدماغ و يظهر التأثير الأكبر على أطفال الأمهات الحوامل اللاتي تعرضن للزئبق خلال فترة حملهن، سواء كان ذلك عن طريق تناول المأكولات البحريه التي تحتوي على الزئبق، او استعمال مواد التجميل التي تحتوي على الزئبق، يكون الأطفال بعد ولادتهم أكثر عرضة لفرط الحركه و التوحد و مشاكل في التعلم. 

 

 

أعراض التعرض للزئبق

 

• الام بالرأس و صداع 
• قلق وعدم استقرار صحي 
• إكتئاب 
• إختلال بالتوازن 

 

 

 

أكمل القراءة...