اصدقاء الكيمياء

تفاعلات التفكك: المارد السحري
المارد السحري – يوديد الصوديوم.
يتم في هذا النوع من التفاعلات تفكك مادة واحدة لتعطي مادتين مختلفتين أو أكثر. ونلاحظ في الصورة تفاعل المارد السحري الذي يمكن تطبيقه عن طريق إضافة يوديد الصوديوم إلى دورق يحتوي على فوق أكسيد الهيدروجين 30%، مما يؤدي إلى انطلاق الدخان بشكل مثير، ويتكون هذا الدخان من بخار الماء والأوكسجين.



الجرمانيوم
في عام 1875 تم اكتشاف عنصر رصاصي صلب شبه فلزي. وقد قدم مندليف توقعات دقيقة حول العنصر غير المعروف والذي أسماه ب (eka-silicon) أي تحت السيليكون، وذلك من خلال دراسته لخصائص العناصر المعروفة و المحيطة به.
الوزن الذري = 69.72


انبعاث الضوء من الغاز في أنبوبة التفريغ الكهربائي
يكون الضوء الصادر عن الزئبق ذا لون أزرق ساطع، حيث يلاحظ انبعاث ألوان مميزة مختلفة من الغازات المختلفة عند إثارتها بالتفريغ الكهربائي.



لافتة من النيون
مقهى الصبار
انبعاث الألوان الزاهية عند إثارة خليط من النيون وغازات أخرى بتيار كهربائي.
By chemistryfriends • Posted in صورة وتعليق



الخاصية الشعرية من خلال ساق الكرفس
تتضح تلك الخاصية بوساطة امتصاص السوائل من قبل أوراق الكرفس، حيث
يسبب التوتر السطحي ارتفاعَ الماء في الأنبوب الضيق، فيتم سحب المياه حتى تتوازن قوى التوتر السطحي على امتداد طول الأنبوب مع وزن الماء الموجود بداخله.


انبعاث الضوء من غاز الهيليوم في أنبوبة التفريغ الكهربائي.
يعتبر الهيليوم من الغازات النبيلة وهو ذو لون وردي فاتح.
في حالة الإثارة بالتفريغ الكهربائي، يقوم كل غاز بإصدار ضوء ذي خصائص طيفية وألوان مميزة تختلف عن باقي الغازات الأخرى
By chemistryfriends • Posted in صورة وتعليق


طور باحثون من المملكة المتحدة (بريطانيا) microgel (هلام دقيق) يستخدم عن طريق الحقن، بإمكانه استعادة الوظيفة الميكانيكية للأقراص الشوكية التالفة بشكل تام، وذلك على الأقل عند الحيوانات.

يوجد أكثر من مليون حالة مسجلة في كل عام، حيث تشكل آلام الظهر سبباً شائعاً للإجازات المرضية، كما يعتقد أنها تؤثر على 80% من الناس في مرحلة ما من مراحل حياتهم. وغالباً ما تكون الإصابات التي تؤثر على الأقراص المرنة التي تتوضع بين الفقرات هي المسؤولة عن آلام الظهر، أما العلاجات الحالية فهي إما العلاج الطبيعي على المدى الطويل أو جراحة في العمود الفقري محفوفة بالمخاطر.

وقد قام كيميائيون من جامعة مانشستر University of Manchester حالياً بتصميم نوعية من الهلام القابل للزرع في الجسم، يمكن أن يكون بديلاً عن العمليات الجراحية الطفيفة. وتعتمد هذه المواد على بولي ميثاكريلات الميثيل (poly methyle methacrelate) وجسيمات مجهرية أخرى، ويتم تحضيرها على شكل سائل يمكن حقنه مباشرة في الأقراص لتحل محل الغضروف المتضرر، حيث تتضخم تلك الجزيئات في درجة حرارة الجسم ودرجة الحموضة فيه، لتشكل سائلاً لزجاً خلال خمس دقائق فقط. وقد أظهرت الأقراص التي تم حقنها بالهلام عند الأبقار لدى تعرضها لتحمل ضغط 1 ميجا باسكال مقاومة للإجهاد مماثلة لمقاومة الأقراص الشوكية غير المتضررة .

“إن فكرة الحقن بالهلام (gel) في الأقراص الشوكية ليست بفكرة جديدة ” هذا ما أوضحه براين سوندرز (Brian saunders) وهو أحد القائمين على هذه الدراسة، ويضيف “ولكن هذا البحث هو أول من أظهر أن الهلام القابل يمكن أن يوفر دعماً ذا دلالة إحصائية للضغوط التي توجد على ظهر الإنسان”.

إن سبب هذه القدرة العالية على التحمل هو تشكل الروابط التساهمية المتعددة المتخللة بين الجزيئات أثناء اتساعها، فتضخم الجزيئات يجعل مجموعات الفينيل (vinyl groups) على الجزيئات المتجاورة قريبة بما يكفي لتتفاعل مع بعضها وتتشابك في وجود الجذور الحرة – التي تضاف قبل الحقن مباشرة، وبالتالي تكون النتيجة : هلام دائم على درجة عالية من الاستقرار.

ويمكن التحكم بالصلابة ومدى القدرة على التحمل الى حد ما عن طريق تغيير تركيز الجزيئات، ووفقا لسوندرز فإن قدرة الضبط هذه أمر ضروري، حيث إن “كل شخص يتعرض لضغوط مختلفة على أقراصه الفقرية، لذلك يجب عليك أن تكون قادرا على ضبط المركب وفق احتياجات الفرد الواحد”، كما قال : “مع نظامنا يمكننا فعل هذا بسهولة “.

وقد هنأ أندرو ليون (Andrew Lyon) وهو خبير في تصميم الهلام الدقيق من معهد جورجيا للتكنولوجيا (Georgia institute of technology) في الولايات المتحدة هذه الدراسة لكونها دراسة متطورة و واعدة، لكنه سلط الضوء أيضاً على الحاجة لمزيد من العمل داخل الجسم الحي حيث قال:” مع أي طريقة من طرق العلاج أنت بحاجة لرؤية مدى استجابة الجسم لها خلال فترة طويلة من الزمن “، وأضاف : “علينا التأكد أن الفوائد الميكانيكية العائدة خلال فترة قصيرة تترافق مع الشفاء على المدى الطويل “
ويوافق سوندرز على ذلك، حيث يقول إن الخطوة المقبلة هي وضع الهلام تحت الاختبار للتثبت من استقراره على المدى الطويل وتوافقه مع أجسام الكائنات الحية.

قام فريق من هاواي بتوجيه روبوتات مجهرية Microrobots أصغر من عرض شعرة الانسان لتجميع خلايا الخميرة الأحادية والمحملة ضمن غلاف جيلاتيني في أنماط معينة باستخدام فقاعات مجوفة. يمكن استخدام الروبوتات لدفع الخلايا لتشكيل الأنسجة الصناعية.
كان هناك عدد من الأساليب المختلفة المستخدمة لتجميع خلايا مفردة في أنماط معينة، بما في ذلك المتلاعب المجهري (micromanipulators)، والذي يجمع أجسام الخلايا يدويا ولكنها تحتاج لفنيين مهرة لاستخدامها؛ وملاقط بصرية، و يمكن أن تتم بشكل آلي ولكن عادة ما تحتاج أجهزة ليزر قوية أو حقول كهربائية يمكن أن تؤثر على الخلايا وتخربها.
يمكن للروبوتات المجهرية التلاعب بالخلايا، في حين يجري التحكم فيها عن بعد، ولها تأثير صغير جدا على الخلايا نفسها. أظهر أرون أوتا Aaron Ohta وزملاؤه من جامعة هاواي في مانوا (University of Hawaii at Manoa)، أن روبوتات مجهرية من الهيدروجيل مصنوعة من بولي إيثيلين جليكول دي اكريلات poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA)، يمكن استخدامها لتجميع الخلايا لأغراض زراعية. “الروبوتات المجهرية المصنوعة من هيدروجيل، مواد مشابهة للهلام، مما يجعلها قادرة على تجميع لطيف للأجسام الصغيرة مثل الخلايا الفردية. ويمكن استخدام الروبوتات المجهرية لتنظيم الخلايا في الأنسجة التي يمكن أن تنمو خارج الجسم”، يقول أوتا.

يتم إنشاء الحركة بواسطة نبضات ليزر، مما يخلق فقاعات غاز في الوسط المائي. التدرج الحراري على سطح الفقاعة يؤدي إلى تدفق حراري شعري والذي يحتوي عنصرين رئيسيين هما: رأسي (عمودي) وموازي. المكون الرأسي يحرك الفقاعة والروبوت فوق (الركيزة). المكون الموازي يسبب تحريك الفقاعة والروبوت فوقها حتى تتمركز على نقطة الليزر. إذا تم تحريك بقعة الليزر، تتحرك الفقاعة.

“أعتقد أن هذا البحث مثير جدا للاهتمام ويجلب اتجاه جديد لاستخدام الروبوتات” علق أتكان ديمرجي Utkan Demirci، الذي يشارك في أبحاث في علم الموائع الدقيقة (microfluidics) وأنظمة إلكترو ميكانيكية صغيرة (Microelectromechanical systems) في كلية هارفارد الطبية جامعة بريجهام ومستشفى النساء Harvard University Medical School, Brigham and Women’s Hospital (BWH)، و معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، الولايات المتحدة Massachusetts Institute of) (Technology, US. “أشعر أنه سيكون لها تطبيقات مختلفة كآلية هامة لمعالجة الخلايا في النظم المجهرية “.

الخطوة التالية هي الحصول على روبوتات مجهرية متعددة تعمل معا، يقول أوتا : “يتم التحكم بالروبوتات بواسطة الليزر، لذلك من الممكن التحكم بأكثر من روبوت في آن واحد، وبرمجتها للعمل معا كفريق. وهذا ما سيجعل من عمليات التجميع المجهرية الدقيقة أسهل وأسرع، مثل تصنيع أنسجة وأعضاء اصطناعية في المخابر”.



طور العلماء في الصين طريقة سهلة وذات تكلفة منخفة لإنتاج أفلام مركبة من الجرافين ذات نطاق واسع وجودة عالية، و قد تكون خطوات تلك الطريقة غير مجدية في تسويق الأفلام من أجل تطبيقات المجسات البيولوجبة الكهروكيميائية.
اصبح الجرافين مادة مرغوبة منذ أن نال اندريه جيم و كونستانتين نوفوسيلوف جائزة نوبل لعام 2010 لإنجازاتهما الرائدة حول المادة، وقد أدت تطبيقاتها الإلكترونية والكيميائية المشهودة الى الدفع باتجاه القيام بأبحاث حول تطبيقات أخرى لها، ولكن مع ذلك فقد ظل إنتاجها البسيط والرخيص وواسع النطاق عقبة رئيسية أمام أرباحها التجارية.
أما الآن، فقد استخدم زنجاو تيان من الأكاديمية الصينية للعلوم، وخفي، ويوهوا شين من جامعة انهيو، طابعة نافثة للحبر لصنع أفلام من مركب الجرافين على شكل طبقات موزعة بشكل متجانس، بحيث يرتبط الجرافين مع حمض الفسفوتنغستيك وpolyoxometalate، والذي كثيراً ما يستخدم كمادة وظيفية حيث يحتفظ بتكوينه الكيميائى فى عمليات الأكسدة والاختزال . وبطباعة طبقة فوق طبقة على قاعدة من انديوم اكسيد القصدير، تم تشكيل فيلم من طبقات متعددة متلازمة للمركّب.
وتوضح هوي تشانغ وهي إحدى أعضاء الفريق أن هذه الطريقة فعالة في صناعة الأفلام لما لها من مزايا، مثل انخفاض تكلفتها وسرعتها العالية و قابليتها للتطبيق لركائز مختلفة.
مع ذلك فلم تكن تلك الطريقة خالية من التحديات, كالتي واجهها الباحثون مثلاً أمام الانسداد السهل لفوهة الطابعة.
ويوضح خوسيه ألدو جورجتيا زابرين، خبير مواد الكربون فى الجامعة الفيدرالية في بارانا في البرازيل، أن الجديد فى العمل يكمن في تقنية الطباعة النافثة للحبر, ووصفها بالطريقة الفعالة حقا لإنتاج الفيلم.
لقد تم اختبار هذه النوعبة من الأفلام فى تطبيقاتهم باعتبارها المجس البيولوجي للدوبامين، وهو مادة كيميائية حيوية في عمليات النقل العصبي ويستخدم لتشخيص مرض الشلل الرعاشي(الباركنسون) .
و استخدمت تيان و فريق عمل شين الفيلم على نطاق واسع من التركيزات بنجاح ، وأظهرت أن الفيلم المطبوع يعد منصة ممتازة لأجهزة الاستشعار البيولوجية.
وتتطلع المجموعة لمواصلة أبحاثهم باستخدام الطابعات النانومترية المهنية، والتي يأملون في استخدامها لصنع أفلام عالية الجودة. ويضيف زابرين أن إجراء المزيد من البحوث في حدود الكشف والتقدير أمر لا بد منه لجهاز استشعار حقيقي، و قد تكون سبلاً مثيرة للبحث.


تعد المحاليل المشبعة محاليل غير مستقرة، وإن أي إفساد لاستقرار هذا النوع من المحاليل سيؤدي لإعادة نمو البلورات من جديد، حيث إن إضافة قطعة صغيرة من أستات الصوديوم إلى إناء يحوي محلولاً مشبعاً منه ستدفع جزيئات أستات الصوديوم المنحلة لتشكيل البلورات، والتي تبدأ بالنمو بشكل شعاعي نحو الخارج بدءاً من نقطة تصادم البلورة المضافة بالمحلول.


اعداد الطالبة:امنية خلف الله