د نانو ټیکنالوژۍ په لور ګام
زرګونه کاله مخکې، خلک حیران وو چې شاوخوا شاوخوا جسدونه له کوم شی څخه جوړ شوي دي. ځوابونه مختلف وو. په لرغوني یونان کې، ساینس پوهانو دا نظر څرګند کړ چې ټول بدنونه د کوچنیو نه ویشلو عناصرو څخه جوړ شوي، چې دوی یې اتوم بولي. څومره لږ دوی نشو کولی اشاره وکړي. د څو پیړیو لپاره، د یونان نظرونه یوازې فرضیې پاتې دي. دوی په XNUMX پیړۍ کې دوی ته راستانه شوي ، کله چې د مالیکولونو او اتومونو اندازې اټکل کولو لپاره تجربې ترسره شوې.
یو له تاریخي پلوه د پام وړ تجربه چې دا یې ممکنه کړې چې د ذرو اندازه محاسبه کړي، ترسره شوه انګلیسي ساینس پوه لارډ ریلی. څرنګه چې دا ترسره کول ساده دي او په ورته وخت کې خورا قانع کوونکی دی، راځئ هڅه وکړو چې دا په کور کې تکرار کړو. بیا به موږ دوه نورو تجربو ته مخه کړو چې موږ ته اجازه راکوي چې د مالیکولونو ځینې ملکیتونه زده کړو.
د ذرو اندازه څه ده؟
وريجې. 1. په استخراج شوي ګازو کې د تیلو محلول کېښودلو لپاره د سرنج چمتو کولو طریقه؛ p - poxylina
ج – سرنج
راځئ هڅه وکړو چې د لاندې تجربې په ترسره کولو سره دې پوښتنې ته ځواب ووایو. د سرنج څخه 2 سانتي متره3 پلنجر لیرې کړئ او د پوکسیلین سره یې مهر کړئ ترڅو دا د ستنې داخلولو لپاره د آوټ لیټ ټیوب په بشپړ ډول ډک کړي (انځور 1). موږ یو څو دقیقې انتظار کوو تر هغه چې پوکسیلینا سخته شي. کله چې دا پیښ شي، شاوخوا 0,2 سانتي متره په سرنج کې واچوئ3 د خوراکي تیلو او دا ارزښت ثبت کړئ. دا د تیلو حجم B کارول کیږي.o. د سرنج پاتې حجم د ګازولین سره ډک کړئ. دواړه مایعات د تار سره مخلوط کړئ تر هغه چې یو همجنس محلول ترلاسه نشي او سرنج په عمودي ډول په هر هولډر کې خوندي کړئ.
بیا په ډنډ کې ګرمې اوبه واچوئ ترڅو ژوروالی یې 0,5-1 سانتي متره وي. ګرمې اوبه وکاروئ، مګر ګرمې نه وي، ترڅو پورته بخار ښکاره نشي. موږ د کاغذ یوه پټه د اوبو د سطحې په اوږدو کې څو څو ځله په تنزلي ډول کشوو ترڅو د ګرده ګرده سطحه پاکه کړو.
موږ د تیلو او پټرول لږ مخلوط په ډراپر کې واچوو او ډراپر د برتن مرکز ته د اوبو سره حرکت کوو. په نرمۍ سره د پاکولو فشار ورکړئ، د امکان تر حده یو کوچنی څاڅکی د اوبو په سطحه کېږدئ. د تیلو او پټرول مخلوط یو څاڅکی به په پراخه کچه د اوبو په سطحه په ټولو لارښوونو کې خپریږي او د ضخامت سره یو ډیر پتلی طبقه رامینځته کوي ، په خورا مناسب شرایطو کې ، د یوې ذرې قطر سره مساوي - ورته ویل کیږي. monomolecular طبقه. د یو څه وخت وروسته، معمولا یو څو دقیقې، ګازولین به تبخیر شي (کوم چې د اوبو د تودوخې په زیاتوالي سره ګړندی کیږي)، او د تیلو یو مونومولیکول پرت به په سطحه پاتې شي (2 انځور). پایله لرونکی طبقه ډیری وختونه د حلقې شکل لري چې قطر یې څو سانتي متره یا ډیر وي.
وريجې. 2. د اوبو په سطحه د تیلو Monomolecular پرت
m – pelvis، c – اوبه، o – تېل، D – د جوړښت قطر، g – د جوړښت ضخامت
(د تېلو د ذرې اندازه)
موږ د اوبو سطحه روښانه کوو او په دې کې د فلش لائټ څخه د روښنايي بیم په مستقیم ډول روښانه کوو. دا د پرت سرحدونه ډیر ښکاره کوي. موږ کولی شو په اسانۍ سره د اوبو د سطحې څخه پورته د یو حاکم په کارولو سره د هغې نږدې قطر وټاکو. د دې قطر په پوهیدو سره، موږ کولی شو د حلقې د ساحې لپاره د فورمول په کارولو سره د پرت S ساحه محاسبه کړو:
که موږ پوهیږو چې د V تیلو حجم څه دی1 په غورځیدلي څاڅکي کې شتون لري ، نو د تیلو مالیکول d قطر په اسانۍ سره محاسبه کیدی شي ، داسې انګیرل کیږي چې غوړ غوړ شوی او د سطح S سره یو پرت رامینځته شوی ، دا دی:
د فورمولونو (1) او (2) پرتله کولو وروسته او یو ساده بدلون، موږ یو فورمول ترلاسه کوو چې موږ ته اجازه راکوي د تیلو د ذرې اندازه محاسبه کړو:
د حجم V ټاکلو لپاره ترټولو ساده، مګر ترټولو سمه لاره نه ده1 دا معلومه کړئ چې په سرنج کې د مخلوط ټول حجم څخه څومره څاڅکي ترلاسه کیدی شي او د Vo تیلو حجم د دې شمیرې لخوا کارول کیږي. د دې کولو لپاره ، موږ مخلوط په پایپټ کې اخلو او څاڅکي رامینځته کوو ، هڅه کوو ورته اندازه وساتو لکه څنګه چې د اوبو سطح ته څاڅکي. موږ دا کار کوو تر هغه چې ټول مخلوط ختم نه شي.
یو ډیر دقیق مګر ډیر کار لرونکی میتود د اوبو په سطحه په مکرر ډول د تیلو یو څاڅکی راښکته کول ، د تیلو د مونومولیکولر پرت ترلاسه کول او د هغې قطر اندازه کول شامل دي. البته، مخکې له دې چې هر پرت جوړ شي، مخکې کارول شوي اوبه او تیل باید د ډنډ څخه راوباسي او په پاکو سره ډک شي. د ریاضي معنی د ترلاسه شوي اندازه کولو څخه محاسبه کیږي.
ترلاسه شوي ارزښتونه په فورمول (3) کې ځای په ځای کول، مه هیروئ چې واحدونه بدل کړئ او بیان په مترو (m) او V کې څرګند کړئ.1 په متر مکعب کې (m3). موږ د ذرې اندازه په مترو کې ترلاسه کوو. دا اندازه به د کارول شوي تیلو ډول پورې اړه ولري. پایله ممکن د ساده کولو انګیرنې له امله غلطه وي چې رامینځته شوي ، په ځانګړي توګه دا چې پرت مونومولیکولر نه و او دا چې د څاڅکي اندازې تل یو شان نه وې. دا په اسانۍ سره لیدل کیږي چې د پرت د monomolecularity نشتوالی د d ارزښت ډیروالی لامل کیږي.-8-10-9 m. بلاک 10-9 m بلل کیږي نانومیټر او ډیری وختونه په ګړندۍ وده کونکي ساحه کې کارول کیږي چې په نوم پیژندل کیږي نانو ټیکنالوژي.
د مایع حجم "غائب کیدل".
وريجې. 3. د انقباض لپاره د مایع ازموینې لپاره د ویسل ډیزاین؛
g - شفاف پلاستيکي ټیوب، p - پولی آکسیلین، l - حاکم،
t – شفاف ټیپ
لاندې دوه تجربې به موږ ته اجازه درکړو چې دې پایلې ته ورسوو چې د مختلف بدن مالیکولونه مختلف شکلونه او اندازې لري. د لومړي کولو لپاره، د روښانه پلاستيکي ټیوب دوه ټوټې ټوټې کړئ، دواړه د 1-2 سانتي مترو داخلي قطر او 30 سانتي متره اوږدوالی لري، د ټیوب هره ټوټه د ټیپ په څو ټوټو سره د یو جلا حاکم په څنډه کې چپک شوی. پیمانه (3 شکل). د نلی ټیټ پایونه د پوکسیلین پلګونو سره وتړئ. دواړه حاکمان په عمودی موقعیت کې د چپک شوي نلی سره خوندي کړئ. په یو نلی کې کافي اوبه واچوئ ترڅو د نلی شاوخوا نیمایی اوږدوالی کالم جوړ کړئ ، د مثال په توګه 14 سانتي متره. په ورته اندازه ایتیل الکول په دوهم ټیسټ ټیوب کې واچوئ.
اوس راځه پوښتنه وکړو چې د دواړو مایعاتو د مخلوط د ستون لوړوالی به څومره وي؟ راځئ هڅه وکړو چې په تجربوي ډول ځواب ورکړو. الکول د اوبو نلی کې واچوئ او سمدلاسه د مایع پورتنۍ کچه اندازه کړئ. موږ دا کچه په نلی کې د پنروک مارکر سره نښه کوو. بیا دواړه مایعات د تار سره مخلوط کړئ او کچه یې بیا وګورئ. موږ څه ته پام کوو؟ دا معلومه شوه چې دا کچه راټیټه شوې، i.e. د مخلوط حجم د هغه اجزاو حجم څخه کم دی چې د دې تولید لپاره کارول کیږي. دې پدیدې ته د مایع حجم انقباض ویل کیږي. د حجم کمول معمولا څو سلنه وي.
د ماډل تشریح
د کمپریشن اغیزې تشریح کولو لپاره، موږ به د ماډل تجربه ترسره کړو. پدې تجربه کې د الکول مالیکولونه به د نخود د دانې لخوا نمایش شي، او د اوبو مالیکولونه به د کوکنارو تخمونه وي. په لومړي، تنګ، شفاف کانتینر کې د 0,4 مترو په لوړوالي د نخود لرونکي نخود واچوئ، د بیلګې په توګه یو اوږد جار، د کوکنارو تخم د ورته لوړوالي په دویم کانټینر کې واچوئ (عکس 1a). بیا موږ د کوکنارو تخمونه د نخود سره په کڅوړه کې واچوو او د حاکم په کارولو سره، هغه لوړوالی اندازه کړو چې د غلو لوړ پوړ ته رسیږي. موږ دا کچه د مارکر یا apothecary اریزر سره په کښتۍ کې نښه کوو (عکس 1b). کانتینر وتړئ او څو ځله وخورئ. موږ یې په عمودي توګه ځای په ځای کوو او وګورو چې د غنمو د مخلوط پورتنۍ سطح اوس څومره لوړوالی ته رسي. دا معلومه شوه چې دا د مخلوط کولو دمخه ټیټ دی (عکس 1c).
تجربې ښودلې چې د مخلوط کولو وروسته، د کوکنارو کوچني تخمونه د نخود تر مینځ خالي ځایونه ډکوي، چې په پایله کې د مخلوط لخوا نیول شوي ټول حجم کم شوی. ورته حالت واقع کیږي کله چې د الکول او ځینې نورو مایعاتو سره اوبه مخلوط کړئ. د دوی مالیکولونه په ټولو اندازو او شکلونو کې راځي. د پایلې په توګه، کوچنۍ ذرات د لویو ذراتو ترمنځ تشې ډکوي او د مایع حجم کمیږي.
عکس 1. د کمپریشن ماډل مطالعې راتلونکي مرحلې:
الف) لوبیا او د کوکنارو تخمونه په جلا جلا لوښو کې،
b) د شیدو وروسته دانه، c) د مخلوط کولو وروسته د دانې حجم کمول
عصري پایلې
نن ورځ دا معلومه ده چې زموږ په شاوخوا کې ټول بدنونه د مالیکولونو څخه جوړ شوي، او دا په بدل کې، اتومونه دي. دواړه مالیکولونه او اتومونه په دوامداره تصادفي حرکت کې دي، چې سرعت یې د تودوخې پورې اړه لري. د عصري مایکروسکوپونو څخه مننه، په ځانګړې توګه د سکینګ تونل مایکروسکوپ (STM)، انفرادي اتومونه لیدل کیدی شي. داسې میتودونه هم شتون لري چې د اټومي ځواک مایکروسکوپ (AFM) کاروي، کوم چې دا ممکنه کوي چې د انفرادي اتومونو په سمه توګه حرکت وکړي او په سیسټمونو کې یې یوځای کړي. نانو ساختمانونه. د کمپریشن اغیز هم عملي اهمیت لري. موږ باید دا په پام کې ونیسو کله چې د اړتیا وړ حجم مخلوط ترلاسه کولو لپاره د ځینې مایعاتو مقدار غوره کړئ. تاسو باید دا په پام کې ونیسئ، په شمول. د ووډکا په تولید کې، کوم چې، لکه څنګه چې پیژندل کیږي، په عمده توګه د ایتیل الکول (الکول) او اوبو مخلوط دي، ځکه چې د نتیجه شوي څښاک حجم به د اجزاوو د حجمونو څخه کم وي.
