انیمیشن  مربوط به طیف نشری خطی اتم هیدروژن

http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/essentialchemistry/flash/linesp16.swf

انیمیشن مربوط به آزمایش رادر فورد

http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/essentialchemistry/flash/ruther14.swf

*انیمیشن مربوط به پر شدن تراز های انرژی ( فواعد آفبا )(فوق العاده جالب)

http://www.chemfiles.com/flash/e_configs1.swf

انیمیشن در مورد پرتوهای رادیو اکتیو ( آزمایش اول رادر فورد )

http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/essentialchemistry/flash/radioa7.swf

روند تغییرات شعاع اتمی در جدول و نیز تغییرات شعاع در حین تشکیل یون

http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/essentialchemistry/flash/atomic4.swf

عکس برداری ازیک مگس به کمک میکروسکوپ الکترونی

پرتوهای الکترونی در مسیر خود از روزنه های تعبیه شده در یک فلز و گاز (معمولا بخارآب)عبور کرده وبا عبور از لنزهای مغناطیسی بر روی شی مورد نظر تابانده شده ودر نتیجه بازتاب نور تصو یر شی دیده خواهد شد.که میتوان آن را در کامپیوتر به وضوح ثبت نمود.

این دستگاه همواره به یک مدار الکتریکی متصل است که ولتاژ مناسب را برای پمپاز کردن پرتوهای الکترونی برای پمپهای میکروسکوپ فراهم میسازد وبوسیله آن الکترونها تحت شتاب به طرف هدف میروند همچنین انرژی لازم برای تقویت کنندهای پرتوهای بازتاب را فراهم میکند .

میکروسکوپها انواع مختلف دارند مانند میکروسکوپ الکترونی عبوری، میکروسکوپ با نیروی اتمی و...

بطور کلی .بعضی ازاطلاعاتی را که میکروسکوپ الکترونی ارائه میدهدعبارتند از:


۱- توپوگرافی شئ : (نقشه برداری )که با اشکار کردن مشخصات سطح و بافت داخلی شئ میتوان به خواصی مانند سفتی و میزان ار تجائی بودن ان پی برد.

۲- مورفولوژی (ریخت شناسی): از ان رو که در این رویت شکل و سایز ذرات مشخص است.

۳-ترکیب: این میکروسکوپ میتواند عناصر سازنده شئ را مشخص نماید بنابراین میتوان به خواصی مانند نقطه ذوب اکتیویته شئ نیز دست یافت.

۴-بلور شنا سی: میکرو سکوپ الکترونی چگونگی چیده شدن اتمها را در مجاورت یکدیگر رامی دهد وبه این تر تیب میتوان انها را از نظر رسانایی و خواص الکتریکی بررسی نمود.

۵- اسفاده در متالوژی تحلیل شکستهای قطعات

                                                                             كيانا

شيمي نقش بنيادي در پيشرفت تمدن آدمي داشته و جايگاه آن در اقتصاد ، سياست و زندگي روز به روز پر رنگ تر شده است . با اين همه ، شيمي طي روند پيشرفت
خود ، كه همواره با سود رساندن به همراه بود ، آسيب هاي چشم گيري نيز به سلامت آدمي و محيط زيست وارد كرده است شيميدانها سالها كوشش و پژوهش ، مواد خاصي از طبيعت برداشت كرده اند .كه با سلامت آدمي و شرايط محيط زيست سازگاري سيار دارند ، و آنها را به مواردي تبديل كرده اند كه سلامت آدمي و محيط زيست را به چالش كشيده اند . همچنين ف اين مواد به سادگي به چرخه ي طبيعي مواد باز
نمي گردند و سالهاي زيادي بصورت زباله هاي بسيار آسيب رسان و هميشگي در طبيعت مي ماند .

بارها از آسيب هاي مواد شيميايي به بدن آدمي و محيط زيست شنيده و خئانده ايم . اما چاره ي كار چيست ؟ آيا دوري و پرهيز از بهره گيري از مواد شيميايي مي تواند به ما كمك كند ، تا چه اندازه اي مي توانيم از آنها دوري كنيم ؟ كدام ها را مي توانيم بكار نبريم ؟ كداميك از فراورده هاي شيميايي را مي توان يافت كه با آسيب به سلامت آدمي يا محيط زيست همراه نباشد ؟ داروهايي كه سلامتي ما به آنها بستگي زياد‌‌‌ي را به خود ما آسيب هايي به بدن ما همراهند .. آيا مي توانيم آنها را بكار نبريم ؟ آيا مي توان آب تصفيه شده با مواد شيميايي را  ننوشيم ؟ پيرامون ما را انبوهي از مواد شيميايي گوناگون فراگرفته اند كه در زهرآگين بودن و آسيب رسان بودن بيشتر آن شكي نداريم و از بسياري از آنها نيز نمي توانيم دوري كنيم .

بي گمان هر اندازه كه بتوانيم از بكارگيري مواد شيميايي در زندگي خود پرهيز كنيم يا از رها شدن اين گونه مواد در طبيعت جلوگيري كنيم ، به سلامت خود و  محيط زيست كمك كرده ايم . اما به نظر مي رسند كه در اين راهكارهاي پيش گيرانه ، كه تا كنون كارآمدي چشم گيري از خود نشان نداده اند ، بايد به راه هايي كارآمدتري نيز بيانديشيم كه دگرگوني در شيوه ي ساختن مواد شيميايي در راستاي كاهش آسيب هاي آنها به آدمي و محيط زيست يكي از اين راهها است . امروزه ، از اين رويكرد نوين با  عنوان شيمي سبز ياد مي شود كه عبارت است از : طراحي فراورده ها و فرايندهاي شيميايي كه بكارگيري و توليد مواد آسيب رسان به سلامت آدمي و محيط زيست را كاهش مي دهند يا از بين مي برند .

در علم شيمي انقلابي سبز در حال شكل گيري است كه نه تنها پايداري محيط و سود بخشي را به ارمغان مي آورد بلكه از خطرات فاجعه هاي صنعتي نيز مي كاهد .

استخراج

خواص فیزیکی

• منیزیم: سفید درخشان
  
  
• کلسیم: قرمز آجری
  
  
• استرانسیم: قرمز خونی
  
  
• باریم: سبز
  
  

خواص شیمیایی

اکسید

هالید

حالت اکسیداسیون

اطلاعات صنعتی

از میان فلزات این گروه فقط منیزیم بطور گسترده تولید می‌شود.از این فلز ، بدلیل داشتن شعله سفید و درخشان در ترکیب منومرها ، فشفشه ها و گلوله‌های نورانی ردیاب و بمب‌های آتشزا استفاده می‌شود. منیزیم با آلومینیوم آلیاژی با دانسیته پایین و دوام بالا ایجاد می‌کند که در صنایع هواپیماسازی کاربرد دارد. اکسید منیزیم بدلیل دمای ذوب بالا در بدنه کوره‌ها استفاده می‌شود.

                                         کیانا

-هالوژن ها از نظر خواص شیمیایی شباهت زیادی به یکدیگر دارند. در این گروه ، نظام های معینی با افزایش عدد اتمی مشاهده می شود؛ مثلا، واکنش پذیری آنها با افزایش عدد اتمی کم می شود

- هالوژن ها در طبیعت به حالت آزاد وجود ندارند و این نشانه ی واکنش پذیری زیاد آنهاست.

- هالوژن ها توسط اکسایش یون هالید مربوط تهیه می شوند.  

- اتم هالوژن دارای هفت الکترون ظرفیت است.از این رو ، هالوژن ها

تمایل به کسب الکترون و   هالید ،  دارند.پایدارترین حا لت اکسایش هالوژن ها 1- است. 

 - فلوئور به طور مستقیم با اکسیژن ترکیب می شود، اما سه هالوژن دیگر واکنش نمی دهند.در واکنش با آب فلوئور و کلر آب را اکسید می کنند، اما برم و ید این کار را انجام نمی دهند.

 - قدرت اکسید کنندگی هالوژن ها از فلوئور به سمت ید کاهش می یابد.

 - بجز فلوئور ، سایر هالوژن ها می توانند در ترکیب های خود حالت های اکسایش مثبت اختیار کنند. بیشترین حالت اکسایش مثبت برای اتم هالوژن 7+ است.

- در واکنش هالوژن با محلول بازی ، تسهیم نامتناسب صورت می گیرد.اتم هالوژن همزمان به یونX^-كاهش مي يابدو به يون XO^- اکسایش می یابد

 اکسی اسیدهای کلر در حالت های اکسایش 1+ ، 3+ ، 5+ ، 7+ شناخته شده اند. قدرت اسیدی آنها با افزایش تعداد اتم های اکسیژن متصل به اتم کلر زیاد می شودو قدرت اکسید کنندگی این اکسی اسید ها از پر کلریک

اسید به سمت هیپو کلرواسید افزایش می یابد.

                                                      کیانا

در گذشته گروه‌های جدول را بر اساس تشابه خواص عناصر آن گروه به یکدیگر ساختند، در حالی که در شیمی جدید نظم گروه‌ها را بر اساس آرایش آخرین لایه الکترون اتم عناصر آن گروه می‌دانند.

شماره گروه‌ها

برای شماره‌بندی گروه‌ها سه راه وجود دارد: راه اول استفاده از اعداد هندی-عربی است و و دو راه دیگر استفاده از اعداد رومی. در گذشته هم برای نامگذاری گروه‌ها از اعداد رومی استفاده می‌شده‌است، اما استفاده از اعداد عربی توسط آیوپاک برای از بین بردن اشتباهات پیشنهاد شده‌است.

برای نامگذاری گروه‌ها از ترکیب اعداد رومی با حروف انگلیسی A و B استفاده می‌شود به طوری که در سیستم قدیمی آیوپاک از حرف A برای ذکر عناصر سمت چپ جدول و از حرف B برای ذکر عناصر سمت راست جدول استفاده می‌شود در حال که در سیستم CAS از حرف A برای ذکر عناصر گروه‌های اصلی و از حرف B برای ذکر عناصر واسطه استفاده می‌شود. این نوع نامگذاری بیشتر در اروپا استفاده می‌شود، در حالی که سیستم جدید آیوپاک سعی در برطرف کردن اشتباهات دارد.

گروه‌های جدول تناوبی عبارت‌اند از (در پرانتز به ترتیب نام‌های سیستم قدیمی در اروپا و امریکا نوشته شده‌است):

• گروه ۱ (IA,IA): فلزات قلیایی
• گروه ۲ (IIA,IIA): فلزات قلیایی خاکی
• گروه ۳ (IIIA,IIIB)
• گروه ۴ (IVA,IVB)
• گروه ۵ (VA,VB)
• گروه ۶ (VIA,VIB)
• گروه ۷ (VIIA,VIIB)
• گروه ۸ (VIII)
• گروه ۹ (VIII)
• گروه ۱۰ (VIII)
• گروه ۱۱ (IB,IB): فلزات مسکوک (این نام توسط آیوپاک پیشنهاد نشده‌است)
• گروه ۱۲ (IIB,IIB)
• گروه ۱۳ (IIIB,IIIA): گروه بور
• گروه ۱۴ (IVB,IVA): گروه کربن
• گروه ۱۵ (VB,VA): گروه نیتروژن
• گروه ۱۶ (VIB,VIA): گروه کاکوژن‌ها
• گروه ۱۷ (VIIB,VIIA): گروه هالوژن‌ها
• گروه ۱۸ (گروه 0): گازهای نجییب

                                                          کیانا

جدول تناوبي(periodic table)

جدول تناوبي عناصر جدولي است كه بر اساس قانون تناوبي عنصرها(قرارگرفتن به ترتيب افزايش عدد اتمي) استوار است و 7 تناوب يا دوره و 18 گروه يا خانواده دارد.

برخي از گروه هاي جدول تناوبي به سبب خصوصيات فيزيكي و شيميايي مشابهشان و همچنين به علت ويژگي بارزي كه دارند را با نام هاي مختلف مي شناسيم (فلزات قليايي، فلزات قليايي خاكي، فلزات سكه ساز، كالكوژن ها و هالوژن ها و گازهاي نجيب يا بي اثر)، هر تناوب يا دوره با يك فلز قليايي آغاز و به يك گاز بي اثر ختم مي گردد، برخي از خواص عناصر جدول تناوبي به صورت متناوب و داراي روندي خاص هستند.

عناصر گروه اول جدول تناوبي

اين شش عنصر را با نام فلزات قليايي(alkali metals) نيز مي شناسيم، همگي داراي آرايش الكتروني لايه ي آخر مشابهي هستند، همگي به ns¹ ختم مي شوند و به همين خاطر داراي واكنش پذيري بسيار زيادي هستند، چون آن ها مي توانند در واكنش هاي شيميايي آن 1 الكترون لايه ظرفيت خود را از دست بدهند و به يون مثبت(كاتيون) تبديل گردند، انسان ها در گذشته  از محلول خاكستر چوب براي از بين بردن چربي ها استفاده مي كردند و نام آنرا قليا ناميده بودند، پس از تحقيقات متمادي مشخص گرديد كه در خاكستر چوب از عناصر گروه اول وجود دارد و به همين دليل نام عناصر گروه اول را فلزات قليايي گذاشتند.

عناصر گروه اول فلزاتي بسيار نرم مي باشند كه به راحتي با چاقو بريده مي شوند و سطح آن ها داراي جلاي فوق العاده زيادي مي باشد، با اكسيژن هوا به آساني واكنش مي دهند و اكسيد فلز مربوطه را توليد مي كنند به همين علت آن ها را در آزمايشگاه درون نفت نگهداري مي كنند، لازم به ذكر است كه فلزات قليايي از بالا به پايين يا به عبارت ديگر با افزايش عدد اتمي نرم تر مي شوند.

عناصر گروه اول به ترتيب عبارتند از:

Li  Na  K  Rb  Cs  Fr

از بالا به پايين واكنش پذيري اين عناصر افزايش مي يابد.

انرژي نخستين يونش اين عناصر بسيار كم و پايين است و از بالا به پايين اين انرژي كاهش مي يابد اما انرژي دومين يونش فلزات قليايي بسيار بالاست به گونه اي كه تاكنون تركيبات دو يا چند ظرفيتي در اين عناصر ديده نشده است. 

سديم فراوان ترين عنصر قليايي مي باشد و پس از آن پتاسيم قراردارد و بقيه عناصر اين گروه نسبتا كمياب مي باشند و فرانسيم هم كه عنصري راديواكتيو يا پرتوزا مي باشد.

از آلياژ سديم و پتاسيم در رآكتورهاي هسته اي براي سردكردن و انتقال حرارت استفاده مي شود.

عناصر گروه دوم جدول تناوبي

اين شش عنصر را با نام فلزات قليايي خاكي مي شناسيم، چون اين عناصر در پوسته ي زمين يافت مي شوند.

همگي به ns² ختم مي شوند بنابر اين، نسبت به فلزات قليايي واكنش پذيري كم تري دارند، چون از دست دادن دو الكترون(در فلزات قليايي خاكي) سخت تر از ازدست دادن يك الكترون مي باشد.

سختي و چگالي و دماي ذوب جوش اين عناصر از عناصر گروه اول بيش تر مي باشد.

همانند عناصر گروه اول از بالا به پايين واكنش پذيري شان زياد مي شود به گونه اي كه بريليم عملا در آب بي اثر است، منيزيم فقط با آب جوش واكنش مي دهد و با آب سرد واكنش بسيار كمي دارد اما كلسيم علاوه بر واكنش با آب جوش با آب سرد نيز واكنش مي دهد.

منيزيم در صنعت هواپيماسازي مورد استفاده قرار مي گيرد، آلياژ منيزيم و آلومينيوم كه براي ساخت هواپيما مورد استفاده قرار مي گيرند با نام آلياژ سبك شناخته مي شوند.

بريليم در كاني معروف به بريل با فرمول Be₃Al₂ يافت مي شود.

منيزيم دومين فلز فروان در هيدروسفر يا آب هاي دريا مي باشد.

كلسيم به صورت سنگ آهك، مرمر و ... در طبيعت موجود است، كلسيم فراوان ترين فلز قليايي خاكي مي باشد.

استرانسيوم و باريم بيشتر به صورت سولفات يافت مي شوند و راديم، عنصر آخر گروه دوم هم كه يك عنصر راديواكتيو مي باشدكه از تغييراتي در اورانيوم –238 به وجود مي آيد.

عناصر گروه هاي سوم تا دوازدهم

اين فلزات را عناصر واسطه مي نامند، فلزات واسطه به دوسته ي كلي تقسيم مي شوند:

1- فلزات واسطه خارجي:

اين دسته از فلزات را مي توان در خود جدول تناوبي مشاهده نمود ، در عناصر واسطه خارجي زير لايه ي d در حال پرشدن مي باشد، اين عناصر نسبت به فلزات گروه اول و دوم سختي، چگالي و دماي ذوب و جوش بالاتري دارند، همه فلزات (اعم از قليايي، قليايي خاكي و واسطه و فلزات اصي دسته p) جامد مي باشند به جز جيوه كه در دماي اتاق به حالت مايع مي باشد و يك استثناء به شمار مي آيد. در آرايش الكتروني اين عناصر بي نظمي هاي متعددي ديده مي شود، براي مثال دو نمونه از اين بي نظمي ها در دو عنصر Cr و Cu ديده مي شوند، گروه يازدهم يا IB با نام فلزات سكه ساز نيز شناخته مي شوند كه شامل سه عنصر مس، نقره و طلا مي باشد، البته در بين فلزات واسطه خارجي نامگذاري هاي ديگري نيز وجود دارد كه به صورت دسته اي صورت گرفته اند و نظمي بين اين دسته بندي ها ديده نمي شود، براي مثال دو نمونه از اين دسته بندي ها عبارتند از:

- فلزات پلاتيني: كه شامل شش عنصر پالاديم، پلاتين، روديم، ايريديم، روتنيم و اوسميم مي باشد.

- تريادها يا فلزات فرومانتيك يا دسته ي سه تايي ها: كه شامل آهن، كبالت و نيكل سه عنصر كه در نامگذاري آيوپاك در يك گروه قرار گرفته اند و در تناوب چهارم جدول تناوبي و گروه هاي هشتم و نهم و دهم قراردارند.

2- فلزات واسطه داخلي:

با مشاهده ي جدول تناوبي دو دسته از عناصر را مشاهده مي كنيد كه جدا از جدول تناوبي و در پايين تصوير قرار گرفته اند، اينها همان عناصر واسطه ي داخلي هستند كه عناصر دسته ي اول خواصي مشابه فلز لانتان دارند و به لانتانيدها مشهور هستند و عناصر دسته ي دوم خواصي مشابه فلز اكتينيم دارند و به اكتينيدها معروف شده اند.

از آن جا كه قرار دادن لانتانيد ها و اكتينيدها در خانه هاي پلاك 57 و 89  ميسرنمي شد، اين دو گروه در پايين جدول تناوبي و به صورت جداگانه اما با ارجاع به دو عنصر لانتانيم(لانتان) و اكتينيم قرارگرفته اند.

الف)لانتانيدها: در اين عناصر زيرلايه ي 4f در حال پرشدن مي باشد و شامل عناصر از عدد اتمي 58 تا 71 مي باشند.

ب)اكتينيدها: در اين عناصر زيرلايه ي 5f در حال پرشدن مي باشد و شامل عناصر از عدد اتمي 90 تا 103 مي باشد، براي مطالعه ي اكتينيدها ساختارهسته نسبت به آرايش الكتروني عناصر از اهميت بيش تري برخوردار مي باشد، مشهورترين اكتينيد كه امروزه بحث هاي زيادي را در اقتصاد و سياست و علم به خود اختصاص داده است اورانيوم مي باشد كه از آن انواع استفاده هاي صلح آميز و غير صلح آميز(براي ساخت سلاح هاي شيميايي) مي شود.

عناصر گروه هاي سيزدهم تا هجدهم

در همه ي اين عناصر زيرلايه ي p در حال پرشدن مي باشد و به همين علت آن ها را عناصر اصلي دسته p  مي نامند، و آرايش الكتزوني لايه ي آخر آن ها به ترتيب عبارتند از:

از بين اين شش گروه، سه گروه داراي نام هاي مشخصي هستند: كالكوژن ها(گروه 16)، هالوژن ها(گروه 17)، گازهاي نجيب يا بي اثر يا كامل يا نادر(گروه 18).

در بين اين شش گروه، سه نوع ماده مشاهده مي شود: نافلز، شبه فلز و فلز كه ازنظر گوناگوني مواد، عناصر اصلي دستهp داراي گوناگوني زيادي هستند.

گروه 13 داراي دو نوع ماده: شبه فلز و فز مي باشد.

گروه هاي 14 و 15 و 16 داراي سه نوع ماده به ترتيب از بالا به پايين نافلز، شبه فلز و فلز مي باشند،

گروه 17 با نام هالوژن ها شناخته مي شود و همگي نافلز مي باشند و همانطور كه مي دانيد همه ي نافلزات به جز برم(استثناء) يا جامد هستند يا گاز.

و گروه 18 كه با نام هاي مختلفي مانند گاز نجيب شناخته مي شوند به حالت گازي شكل مي باشند و از نظر نوع ماده نافلز هستند.

الف) گروه 17(هالوژن ها)

عناصر گروه هفدهم با نام عناصر هالوژن يا نمك ساز شناخته مي شوند و به اين علت به اين نام مشهورند كه با اكثر فلزات همچون فلزات قليايي يا قليايي خاكي واكنش مي دهند و نمك توليد مي كنند.

عناصر اين گروه عبارتند از:

F Cl Br I At

كه فلوئور و كلر در دماي اتاق در حالت گازي مي باشند و برم هم كه تنها استثناي نافلزي مي باشد به حالت مايع است و يد و استاتين هم به حالت جامد مي باشد.

هالوژن ها واكنش پذيرترين نافلزات هستند كه لايه ي آخرشان به ns2 np5 ختم مي شوند كه مي توانند به راحتي يك الكترون بگيرند و به آرايش گاز نادر بعد از خود برسند و به آنيون(يون با بار منفي) تبديل شوند.

فلوئور 08/0 % ليتوسفر يا همان پوسته ي جامد زمين را تشكيل مي دهد و مهمترين كاني آن فلوئورين مي باشد.

كلر 19% ليتوسفر را تشكيل مي دهد و معروف ترين تركيب آن NaCl  مي باشد.

برم بيش تر به صورت برميد سديم، برميد پتاسيم، برميدمنيزيم و ... يافت مي شود.

يد در تركيب هايي چون يدات سديم و ... يافت مي شود.

استاتين هم كه يك عنصر راديواكتيو مي باشد.

ب) گروه 18(گازهاي نجيب)

اين گروه از جدول تناوبي نام هاي مختلفي هم چون گازهاي كامل(بعلت اينكه آرايش الكتروني آن ها در لايه آخر كامل مي باشد)، گازهاي نادر(بعلت اينكه تركيبات نسبتا كمي دارند)، گازهاي نجيب يا noble gasses(بعلت اينكه تمايلي به شركت در واكنش هاي شيميايي ندارند)و گازهاي بي اثر(بعلت اينكه در واكنش هاي شيميايي شركت نمي كنند) دارند.

اين گروه شامل عناصر نافلزي زير مي باشد:

He  Ne  Ar  Kr  Xe  Rn

همگي اين عناصر به جز هليم در لايه ي آخر خود داراي آرايش ns²np⁶ مي باشند كه اين آرايش كامل بوده و به  علت تكميل بودن لايه ظرفيت اين عناصر تمايلي به شركت در واكنش هاي شيميايي ندارند.

هليم هم كه در تناوب اول جدول تناوبي قرار گرفته به 1s² ختم مي شود كه يك آرايش كامل در لايه ي ظرفيت مي باشد.

گرچه اين عناصر تركيبات كمي دارند اما مصارف صنعتي زيادي دارند، براي مثال نئون براي ساخت تابلوهاي تبليغاتي ، از آرگن در جوشكاري و ... استفاده مي شود.

مقدمه

یک نیروگاه در نیومکزیکو

خورشید نه تنها خود منبع عظیم انرژی است، بلکه سرآغاز حیات و منشاء تمام انرژیهای دیگر است. طبق برآوردهای علمی در حدود ۶۰۰۰ میلیون سال از تولد این گوی آتشین می‌گذرد و در هر ثانیه ۲/۴ میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل می‌شود. با توجه به وزن خورشید که حدود ۳۳۳ هزار برابر وزن زمین است. این کره نورانی را می‌توان به‌عنوان منبع عظیم انرژی تا ۵ میلیارد سال آینده به حساب آورد.

قطر خورشید ۶۱۰ × ۳۹/۱ کیلومتر است و از گازهایی نظیر هیدروژن (۸/۸۶ درصد) هلیوم (۳ درصد) و ۶۳ عنصر دیگر که مهم‌ترین آنها اکسیژن – کربن – نئون و نیتروژن است تشکیل شده‌است.

میزان دما در مرکز خورشید حدود ۱۰ تا ۱۴ میلیون درجه سانتیگراد می‌باشد که از سطح آن با حرارتی نزدیک به ۵۶۰۰ درجه و به صورت امواج الکترو مغناطیسی در فضا منتشر می‌شود.

زمین در فاصله ۱۵۰ میلیون کیلومتری خورشید واقع است و ۸ دقیقه و ۱۸ ثانیه طول می‌کشد تا نور خورشید به زمین برسد. بنابراین سهم زمین در دریافت انرژی از خورشید حدود از کل انرژی تابشی آن می‌باشد.

جالب است بدانید که سوختهای فسیلی ذخیره شده در اعماق زمین، انرژیهای باد و آبشار و امواج دریاها و بسیاری موارد دیگر از جمله نتایج همین مقدار انرژی دریافتی زمین از خورشید می‌باشد.

[ویرایش] تاریخچه

شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از آن برای منظورهای مختلف به زمان ماقبل تاریخ باز می‌گردد. شاید به دوران سفالگری، در آن هنگام روحانیون معابد به کمک جامهای بزرگ طلائی صیقل داده شده و اشعه خورشید، آتشدانهای محرابها را روشن می‌کردند. یکی از فراعنه مصر معبدی ساخته بود که با طلوع خورشید درب آن باز و با غروب خورشید درب بسته می‌شد.

ولی مهم‌ترین روایتی که درباره استفاده از خورشید بیان شده داستان ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونان قدیم می‌باشد که ناوگان روم را با استفاده از انرژی حرارتی خورشید به آتش کشید گفته می‌شود که ارشمیدس با نصب تعداد زیادی آئینه‌های کوچک مربعی شکل در کنار یکدیگر که روی یک پایه متحرک قرار داشته‌است اشعه خورشید را از راه دور روی کشتیهای رومیان متمرکز ساخته و به این ترتیب آنها را به آتش کشیده‌است. در ایران نیز معماری سنتی ایرانیان باستان نشان دهنده توجه خاص آنان در استفاده صحیح و مؤثر از انرژی خورشید در زمان‌های قدیم بوده‌است.

با وجود به آنکه انرژی خورشید و مزایای آن در قرون گذشته به خوبی شناخته شده بود ولی بالا بودن هزینه اولیه چنین سیستمهایی از یک طرف و عرضه نفت و گاز ارزان از طرف دیگر سد راه پیشرفت این سیستمها شده بود تا اینکه افزایش قیمت نفت در سال ۱۹۷۳ باعث شد که کشورهای پیشرفته صنعتی مجبور شدند به مسئله تولد انرژی از راههای دیگر (غیر از استفاده سوختهای فسیلی) توجه جدی‌تری نمایند.

[ویرایش] کاربردهای انرژی خورشید

در عصر حاضر از انرژی خورشیدی توسط سیستم‌های مختلف و برای مقاصد متفاوت استفاده و بهره‌گیری می‌شود که عبارت‌اند از:

1. استفاده از انرژی حرارتی خورشید برای مصارف خانگی، صنعتی و نیروگاهی.
2. تبدیل مستقیم پرتوهای خورشید به الکتریسیته بوسیله تجهیزاتی به نام فتوولتائیک.

[ویرایش] استفاده از انرژی حرارتی خورشید

یک فروند هواپیمای آزمایشی خورشیدی ناسا

این بخش از کاربردهای انرژی خورشید شامل دو گروه نیروگاهی و غیر نیروگاهی میباشد.

[ویرایش] کاربردهای نیروگاهی

تأسیساتی که با استفاده از آنها انرژی جذب شده حرارتی خورشید به الکتریسیته تبدیل می‌شود نیروگاه حرارتی خورشیدی نامیده می‌شود این تأسیسات بر اساس انواع متمرکز کننده‌های موجود و بر حسب اشکال هندسی متمرکز کننده‌ها به سه دسته تقسیم می‌شوند:

• نیروگاههایی که گیرنده آنها آینه‌های سهموی ناودانی هستند (شلجمی باز)
• نیروگاه‌هایی که گیرنده آنها در یک برج قرار دارد و نور خورشید توسط آینه‌های بزرگی به نام هلیوستات به آن منعکس می‌شود. (دریافت کننده مرکزی)
• نیروگاه‌هایی که گیرنده آنها بشقابی سهموی (دیش) می‌باشد (شلجمی بشقابی)

قبل از توضیح در خصوص نیروگاه خورشیدی بهتر است شرح مختصری از نحوه کارکرد نیروگاه‌های تولید الکتریسیته داده شود. بهتر است بدانیم در هر نیروگاهی اعم از نیروگاههای آبی، نیروگاههای بخاری و نیروگاههای گازی برای تولید برق از ژنراتورهای الکتریکی استفاده می‌شود که با چرخیدن این ژنراتورها برق تولید می‌شود. این ژنراتورهای الکتریکی انرژی دورانی خود را از دستگاهی بنام توربین تأمین می‌کنند. بدین ترتیب می‌توان گفت که ژنراتورها انرژی جنبشی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. تأمین کننده انرژی جنبشی ژنراتورها، توربین‌ها هستند توربینها انواع مختلف دارند در نیروگاههای بخاری توربینهایی وجود دارند که بخار با فشار و دمای بسیار بالا وارد آنها شده و موجب به گردش در آمدن پره‌های توربین میگردد. در نیروگاه‌های آبی که روی سدها نصب می‌شوند انرژی پتانسیل موجود در آب موجب به گردش در آمدن پره‌های توربین می‌شود.

بدین ترتیب می‌توان گفت در نیروگاههای آبی انرژی پتانسیل آب به انرژی جنبشی و سپس به الکتریکی تبدیل می‌شود، در نیروگاههای حرارتی بر اثر سوختن سوختهای فسیلی مانند مازوت، آب موجود در سیستم بسته نیروگاه داخل دیگ بخار (بویلر) به بخار تبدیل می‌شود و بدین ترتیب انرژی حرارتی به جنبشی و سپس به الکتریکی تبدیل می‌شود در نیروگاههای گازی توربینهایی وجود دارد که بطور مستقیم بر اثر سوختن گاز به حرکت درآمده و ژنراتور را می‌گرداند و انرژی حرارتی به جنبشی و سپس به الکتریکی تبدیل می‌شود. و اما در نیروگاههای حرارتی خورشیدی وظیفه اصلی بخش‌های خورشیدی تولید بخار مورد نیاز برای تغذیه توربینها است یا به عبارت دیگر می‌توان گفت که این نوع نیروگاهها شامل دو قسمت هستند:

• سیستم خورشیدی که پرتوهای خورشید را جذب کرده و با استفاده از حرارت جذب شده تولید بخار می‌نماید.
• سیستمی موسوم به سیستم سنتی که همانند دیگر نیروگاههای حرارتی بخار تولید شده را توسط توربین و ژنراتور به الکتریسیته تبدیل می‌کند.

[ویرایش] نیروگاههای حرارتی خورشید از نوع سهموی خطی

در این نیروگاهها، از منعکس کننده‌هایی که به صورت سهموی خطی می‌باشند جهت تمرکز پرتوهای خورشید در خط کانونی آنها استفاده می‌شود و گیرنده به صورت لوله‌ای در خط کانونی منعکس کننده‌ها قرار دارد. در داخل این لوله روغن مخصوصی در جریان است که بر اثر حرارت پرتوهای خورشید گرم و داغ می‌گردد.

این روغن داغ از مبدل حرارتی عبور کرده و آب را به بخار به مدارهای مرسوم در نیروگاههای حرارتی انتقال داده می‌شود تا به کمک توربین بخار و ژنراتور به توان الکتریکی تبدیل گردد.

برای بهره‌گیری بیشتر و افزایش بازدهی لوله دریافت کننده سطح آن را با اکسید فلزی که ضریب بالایی دارد پوشش می‌دهند و همچنین در محیط اطراف آن لوله شیشه‌ای به صورت لفاف پوشیده می‌شود تا از تلفات گرمایی و افت تشعشعی جلوگیری گردد و نیز از لوله دریافت کننده محافظت بعمل آید.

ضمناً بین این دو لوله خلاء بوجود می‌آوردند برای آنکه پرتوهای تابشی خورشید در تمام طول روز به صورت مستقیم به لوله دریافت کننده برسد.

در این نیروگاهها یک سیستم ردیاب خورشید نیز وجود دارد که بوسیله آن آینه‌های شلجمی دائماً خورشید را دنبال می‌کنند و پرتوهای آن را روی لوله دریافت کننده متمرکز می‌نمایند.

تغییرات تابش خورشید در این نیروگاهها توسط منبع ذخیره و گرمکن سوخت فسیلی جبران می‌شوند. در چند کشور نظیر ایالات متحده آمریکا – اسپانیا – مصر – مکزیک – هند و مراکش از نیروگاه‌های سهموی خطی استفاده شده‌است که این نیروگاهها یا در مرحله ساخت و یا در مرحله بهره‌برداری قرار دارند. در ایران نیز تحقیقات و مطالعاتی در زمینه این نیروگاهها انجام شده و پروژه یک نیروگاه تحقیقاتی با ظرفیت ۳۵۰ کیلووات توسط سازمان انرژیهای نو ایران در شیراز در حال انجام می‌باشد و انتظار می‌رود تا پایان سال ۸۳ به بهره‌برداری برسد.

کلیه مراحل مطالعاتی، طراحی و ساخت این نیروگاه‌ به طور کامل توسط مختصصین و مهندسان ایرانی انجام می‌پذیرد.

بدیهی است که با افزایش ظرفیت فنی و علمی که در اثر اجرای پروژه نیروگاه خورشیدی شیراز عابد محققین مجرب ایرانی می‌شود ایران در زمره محدود کشورهای سازنده نیروگاه‌های خورشید از نو ع متمرکز کننده‌های سهموی خطی قرار خواهند گرفت.

[ویرایش] نیروگاههای حرارتی از نوع دریافت کننده مرکزی

در این نیروگاه‌ها پرتوهای خورشیدی توسط مزرعه‌ای متشکل از تعداد زیادی آینه منعکس کننده بنام هلیوستات بر روی یک دریافت کننده که در بالای برج نسبتاً بلندی استقرار یافته‌است متمرکز می‌گردد. در نتیجه روی محل تمرکز پرتوها انرژی گرمایی زیادی بدست می‌آید که این انرژی بوسیله سیال عامل که داخل دریافت کننده در حرکت است، جذب می‌شود و بوسیله مبدل حرارتی به سیستم آب و بخار مرسوم در نیروگاه‌های سنتی منتقل شده و بخار فوق گرم در فشار و دمای طراحی شده برای استفاده در توربین ژنراتور تولید می‌گردد.

این سیال عامل در مبدلهای حرارتی در کنار آب قرار گرفته و موجب تبدیل آن به بخار با فشار و حرارت بالا میگردد. در برخی از سیستم‌ها سیال عامل آب است و مستقیماً در داخل دریافت کننده به بخار تبدیل می‌شود.

برای استفاده دائمی از این نوع نیروگاه‌ در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد مثلاً ساعات ابری یا شبها از سیستم‌های ذخیره کننده حرارت و یا احیاناً از تجهیزات پشتیبانی که ممکن است از سوخت فسیلی استفاده کنند جهت ایجاد بخار برای تولید برق کمک گرفته می‌شود.

مطالعات و تحقیقات در زمینه فناوری و سیستمهای این نیروگاه‌ها ادامه دارد و آزمایشگاهها و مؤسسات متعددی در سراسر دنیا در این زمینه فعالیت می‌کنند.

مطالعات ساخت اولین نیروگاه خورشیدی ایران از نوع دریافت کننده مرکزی توسط سازمان انرژیهای نو ایران و با کمک شرکتهای مشاور و سازنده داخلی با ظرفیت یک مگاوات و سیال عامل آب و بخار در طالقان جریان دارد. کلیه مطالعات اولیه و پتانسیل سنجی و طراحی نیروگاه به انجام رسیده و یک نمونه هلیوستات نیز ساخته شده‌است.

[ویرایش] نیروگاه‌های حرارتی از نوع شلجمی بشقابی

در این نیروگاهها از منعکس کننده‌هایی که به صورت شلجمی بشقابی می‌باشد جهت تمرکز نقطه‌ای پرتوهای خورشیدی استفاده می‌گردد و گیرنده‌هایی که در کانون شلجمی قرار میگیرند به کمک سیال جاری در آن انرژی گرمایی را جذب نموده و به کمک یک ماشین حرارتی و ژنراتور آن را به نوع مکانیکی و الکتریکی تبدیل می‌نماید.

[ویرایش] دودکش‌های خورشیدی

روش دیگر برای تولید الکتریسیته از انرژی خورشید استفاده از برج نیرو یا دودکش‌های خورشیدی میباشد در این سیستم از خاصیت دودکش‌ها استفاده می‌شود به این صورت که با استفاده از یک برج بلند به ارتفاع حدود ۲۰۰ متر و تعداد زیادی گرم خانه‌های خورشیدی که در اطراف آن است هوای گرمی که بوسیله انرژی خورشیدی در یک گرمخانه تولید می‌شود و به طرف دودکش یا برج که در مرکز گلخانه‌ها قرار دارد، هدایت می‌شود.

این هوای گرم بعلت ارتفاع زیاد برج با سرعت زیاد صعود کرده و با عث چرخیدن پروانه و ژنراتوری که در پایین برج نصب شده‌است می‌گردد و بوسیله این ژنراتور برق تولید می‌شود هم اکنون یک نمونه از این سیستم در ۱۶۰ کیلومتری جنوب مادرید احداث گردیده که ارتفاع برج آن به ۲۰۰ متر می‌رسد.

[ویرایش] مزایای نیروگاههای خورشیدی

نیروگاه‌های خورشیدی که انرژی خورشید را به برق تبدیل می‌کنند امید است در آینده با مزایای قاطعی که در برابر نیروگاه‌های فسیلی و اتمی دارند به خصوص اینکه سازگار با محیط زیست می‌باشند، مشکل برق بخصوص در دوران انجام ذخائر نفت و گاز را حل نمایند. تأسیس و بکارگیری نیروگاه‌های خورشیدی آینده‌ای پر ثمر و زمینه‌ای گسترده را برای کمک به خودکفایی و قطع وابستگی کشور به صادرات نفت فراهم خواهد کرد. اکنون شایسته‌است که به ذکر چند مورد از مزایای این نیروگاه‌ها بپردازیم.

[ویرایش] الف) تولید برق بدون مصرف سوخت

نیروگاه‌های خورشیدی نیاز به سوخت ندارند و برخلاف نیروگاه‌های فسیلی که قیمت برق تولیدی آنها تابع قیمت نفت بوده و همیشه در حال تغییر می‌باشد. در نیروگاه‌های خورشیدی این نوسان وجود نداشته و می‌توان بهای برق مصرفی را برای مدت طولانی ثابت نگهداشت.

[ویرایش] ب) عدم احتیاج به آب زیاد

نیروگاه‌های خورشیدی بخصوص دودکشهای خورشیدی با هوای گرم احتیاج به آب ندارند لذا برای مناطق خشک مثل ایران بسیار حائز اهمیت می‌باشند. (نیروگاه‌های حرارتی سنتی هنگام فعالیت نیاز به آب مصرفی زیادی دارند).

[ویرایش] پ) عدم آلودگی محیط زیست

نیروگاه‌های خورشیدی ضمن تولید برق هیچگونه آلودگی در هوا نداشته و مواد سمّی و مضر تولید نمی‌کنند در صورتی که نیروگاه‌های فسیلی هوا و محیط اطراف خود را با مصرف نفت – گاز و یا ذغال سنگ آلوده کرده و نیروگاه‌های اتمی با تولید زباله‌های هسته‌ای خود که بسیار خطرناک و رادیواکتیو هستند محیط زندگی را آلوده و مشکلات عظیمی را برای ساکنین کره زمین بوجود می‌آورند.

[ویرایش] ت) امکان تأمین شبکه‌های کوچک و ناحیه‌ای

نیروگاه‌های خورشیدی می‌توانند با تولید برق به شبکه سراسری برق نیرو برسانند و در عین امکان تأمین شبکه‌های کوچک ناحیه‌ای، احتیاج به تأسیس خطوط فشار قوی طولانی جهت انتقال برق ندارند و نیاز به هزینه زیاد احداث شبکه‌های انتقال نمی‌باشد.

[ویرایش] ث) استهلاک کم و عمر زیاد

نیروگاه‌های خورشیدی بدلایل فنی و نداشتن استهلاک زیاد دارای عمر طولانی می‌باشند در حالی که عمر نیروگاه‌های فسیلی بین ۱۵ تا ۳۰ سال محاسبه شده‌است.

[ویرایش] ج) عدم احتیاج به متخصص

نیروگاه‌های خورشیدی احتیاج به متخصص عالی ندارند و میتوان آنها را بطور اتوماتیک بکار انداخت، در صورتی که در نیروگاه‌های اتمی وجود متخصصین در سطح عالی ضروری بوده و این دستگاهها احتیاج به مراقبتهای دائمی و ویژه دارند.

[ویرایش] کاربردهای غیر نیروگاهی

کابردهای غیر نیروگاهی از انرژی حرارتی خورشید شامل موارد متعددی می‌باشد که اهم آنها عبارت‌اند از: آبگرمکن و حمام خورشیدی – سرمایش و گرمایش خورشیدی – آب شیرین کن خورشیدی – خشک کن خورشیدی – اجاق خورشیدی – کوره‌های خورشیدی و خانه‌های خورشیدی.

[ویرایش] الف – آبگرمکن‌های خورشیدی و حمام خورشیدی

تولید آب گرم مصرفی ساختمانها اقتصادی‌ترین روشهای استفاده از انرژی خورشیدی است می‌توان از انرژی حرارتی خورشید جهت تهیه آب گرم بهداشتی در منازل و اماکن عمومی به خصوص در مکانهایی که مشکل سوخت رسانی وجود دارد استفاده کرد. چنانچه ظرفیت این سیستمها افزایش یابد می‌توان از آنها در حمامهای خورشیدی نیز استفاده نمود. تاکنون با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران تعداد زیادی آب گرمکن خورشیدی و چندین دستگاه حمام خورشیدی در نقاط مختلف کشور از جمله استان‌های خراسان – سیستان و بلوچستان و یزد نصب و راه اندازی شده‌است.

[ویرایش] ب – گرمایش و سرمایش ساختمان و تهویه مطبوع خورشیدی

گرمایش و سرمایش ساختمانها با استفاده از انرژی خورشید، ایده تازه‌ای بود که در سالهای ۱۹۳۰ مطرح شد و در کمتر از یک دهه به پیشرفتهای قابل توجهی رسید. با افزودن سیستمی معروف به سیستم تبرید جذبی به سیستم‌های خورشیدی می‌توان علاوه بر آب گرم مصرفی و گرمایش از این سیستم‌ها در فصول گرما برای سرمایش ساختمان نیز استفاده کرد.

[ویرایش] پ – آب شیرین کن خورشیدی

هنگامی که حرارت دریافت شده از خورشید با درجه حرارت کم روی آب شور اثر کند تنها آب تبخیر شده و املاح باقی می‌ماند.

سپس با استفاده از روشهای مختلف می‌توان آب تبخیر شده را تنظیم کرده و به این ترتیب آب شیرین تهیه کرد. با این روش می‌توان آب بهداشتی مورد نیاز در نقاطی که دسترسی به آب شیرین ندارند مانند جزایر را تأمین کرد.

آب شیرین خورشیدی در دو اندازه خانگی و صنعتی ساخته می‌شوند. در نوع صنعتی با حجم بالا می‌توان برای استفاده شهرها آب شیرین تولید کرد.

[ویرایش] ت – خشک کن خورشیدی

خشک کردن مواد غذایی برای نگهداری آنها از زمانهای بسیار قدیم مرسوم بوده و انسان‌های نخستین خشک کردن را یک هنر می‌دانستند.

خشک کردن عبارت است از گرفتن قسمتی از آب موجود در مواد غذایی و سایر محصولات که باعث افزایش عمر انباری محصول و جلوگیری از رشد باکتریها می‌باشد. در خشک کن‌های خورشیدی بطور مستقیم و یا غیر مستقیم از انرژی خورشیدی جهت خشک نمودن مواد استفاهد می‌شود و هوا نیز به صورت طبیعی یا اجباری جریان یافته و باعث تسریع عمل خشک شدن محصول می‌گردد. خشک کن‌های خورشیدی در اندازه‌ها و طرحهای مختلف و برای محصولات و مصارف گوناگون طراحی و ساخته می‌شوند.

[ویرایش] ث – اجاقهای خورشیدی

دستگاههای خوراک پز خورشیدی اولین بار بوسیله شخصی بنام نیکلاس ساخته شد. اجاق او شامل یک جعبه عایق بندی شده با صفحه سیاهرنگی بود که قطعات شیشه‌ای درپوش آنرا تشکیل می‌داد اشعه خورشید با عبور از میان این شیشه‌ها وارد جعبه شده و بوسیله سطح سیاه جذب می‌شد سپس درجه حرارت داخل جعبه را به ۸۸ درجه افزایش می‌داد. اصول کار اجاق خورشیدی جمع آوری پرتوهای مستقیم خورشید در یک نقطه کانونی و افزایش دما در آن نقطه می‌باشد. امروزه طرحهای متنوعی از این سیستم‌ها وجود دارد که این طرحها در مکانهای مختلفی از جمله آفریقای جنوبی آزمایش شده و به نتایج خوبی نیز رسیده‌اند. استفاده از این اجاقها به ویژه در مناطق شرقی کشور ایران که با مشکل کمبود سوخت مواجه می‌باشند بسیار مفید خواهد بود.

[ویرایش] ج – کوره خورشیدی

در قرن هجدهم نوتورا اولین کوره خورشیدی را در فرانسه ساخت و بوسیله آن یک تل چوبی را در فاصله ۶۰ متری آتش زد.

بسمر پدر فولاد جهان نیز حرارت مورد نیاز کوره خود را از انرژی خورشیدی تأمین می‌کرد. متداولترین سیستم یک کوره خورشیدی متشکل از دو آینه یکی تخت و دیگری کروی می‌باشد. نور خورشید به آینه تخت رسیده و توسط این آینه به آینه کروی بازتابیده می‌شود. طبق قوانین اپتیک هر گاه دسته پرتوی موازی محور آینه با آن برخورد نماید در محل کانون متمرکز می‌شوند به این ترتیب انرژی حرارتی گسترده خورشید در یک نقطه جمع می‌شود که این نقطه به دماهای بالایی می‌رسد. امروزه پروژه‌های متعددی در زمینه کوره‌های خورشید در سراسر جهان در حال طراحی و اجراء می‌باشد.

[ویرایش] چ – خانه‌های خورشیدی

ایرانیان باستان از انرژی خورشیدی برای کاهش مصرف چوب در گرم کردن خانه‌های خود در زمستان استفاده می‌کردند. آنان ساختمانها را به ترتیبی بنا می‌کردند که در زمستان نور خورشید به داخل اتاقهای نشیمن می‌تابید ولی در روزهای گرم تابستان فضای اتاق در سایه قرار داشت. در اغلب فرهنگ‌های دیگر دنیا نیز می‌توان نمونه‌هایی از این قبیل طرحها را مشاهده نمود. در سالهای بین دو جنگ جهانی در اروپا و ایالات متحده طرحهای فراوانی در زمینه خانه‌های خورشیدی مطرح و آزمایش شد. از آن زمان به بعد تحول خاصی در این زمینه صورت نگرفت. حدود چند سالی است که معماران بطور جدی ساخت خانه‌های خورشیدی را آغاز کرده‌اند و به دنبال تحول و پیشرفت این تکنولوژی به نتایج مفیدی نیز دست یافته‌اند مثلاً در ایالات متحده در سال ۱۸۹۰ به تنهایی حدود ۱۰ تا ۲۰ هزار خانه خورشیدی ساخته شده‌است. در این گونه خانه‌ها سعی می‌شود از انرژی خورشید برای روشنایی – تهیه آب گرم بهداشتی – سرمایش و گرمایش ساختمان استفاده شود و با بکار بردن مصالح ساختمانی مفید از اتلاف گرما و انرژی جلوگیری شود.

در ایران نیز پروژه ساخت اولین ساختمان خورشیدی واقع در ضلع شمالی دانشگاه علم و صنعت و به منظور مطالعه و پژوهش در خصوص بهینه سازی مصرف انرژی و امکان بررسی روشهای استفاده از انواع انرژیهای تجدیدپذیر به ویژه انرژی خورشیدی اجرا گردیده‌است.

[ویرایش] سیستمهای فتوولتائیک

به پدیده‌ای که در اثر تابش نور بدون استفاه از مکانیزم‌های محرک، الکتریسیته تولید کند پدیده فتوولتائیک و به هر سیستمی که از این پدیده‌ها استفاده کند سیستم فتوولتائیک گویند. سیستم‌های فتوولتائیک یکی از پر مصرف‌ترین کاربرد انرژی‌های نو می‌باشند و تاکنون سیستم‌های گوناگونی با ظرفیت‌های مختلف (۵/۰ وات تا چند مگاوات) در سراسر جهان نصب و راه اندازی شده‌است و با توجه به قابلیت اطمینان و عملکرد این سیستم‌ها هر روزه بر تعداد متقاضیان آنها افزوده می‌شود. از سری و موازی کردن سلولهای آفتابی می‌توان به جریان و ولتاژ قابل قبولی دست یافت. در نتیجه به یک مجموعه از سلولهای سری و موازی شده پنل (Panel) فتوولتائیک می‌گویند. امروزه اینگونه سلولها عموماً از ماده سیلیسیم تهیه می‌شود و سیلیسیم مورد نیاز از شن و ماسه تهیه می‌شود که در مناطق کویری کشور، به فراوانی یافت می‌گردد. بنابراین از نظر تأمین ماده اولیه این سلولها هیچگونه کمبودی در ایران وجود ندارد. سیستمهای فتوولتائیک را می‌توان بطور کلی به سه بخش اصلی تقسیم نمود که بطور خلاصه به توضیح آنها می‌پردازیم.

[ویرایش] ۱ – پنلهای خورشیدی:

این بخش در واقع مبدل انرژی تابشی خورشید به انرژی الکتریکی بدون واسطه مکانیکی می‌باشد. لازم به ذکر است، جریان و ولتاژ خروجی از این پنلها DC (مستقیم) می‌باشد.

[ویرایش] ۲ – تولید توان مطلوب یا بخش کنترل:

این بخش در واقع کلیه مشخصات سیستم را کنترل کرده وتوان ورودی پنلها را طبق طراحی انجام شده و نیاز مصرف کننده به بار یا باتری تزریق و کنترل می‌کند لازم به ذکر است که در این بخش مشخصات و عناصر تشکیل دهنده با توجه به نیازهای بار الکتریکی و مصرف کننده و نیز شرایط آب و هوایی محلی تغییر می‌کند.

[ویرایش] ۳ – مصرف کننده یا بار الکتریکی:

با توجه به خروجی DC پنلهای فتوولتائیک، مصرف کننده می‌تواند دو نوع DC یا AC باشد، همچنین با آرایشهای مختلف پنلهای فتوولتائیک می‌توان نیاز مصرف کنندگان مختلف را با توانهای متفاوت تأمین نمود. با توجه به کاهش روز افزون ذخائر سوخت فسیلی و خطرات ناشی از بکارگیری نیروگاههای اتمی، گمان قوی وجود دارد که در آینده‌ای نه چندان دور سلولهای خورشیدی به انرژی برق به‌عنوان جایگزین مناسب و بی خطر برای سوختهای فسیلی و نیروگاههای اتمی توسط بشر بکار گرفته شود.

[ویرایش] مصارف و کاربردهای فتوولتائیک

الف – مصارف فضانوردی و تأمین انرژی مورد نیاز ماهواره‌ها جهت ارسال پیام

ب – روشنایی خورشیدی:

در حال حاضر روشنایی خورشیدی بالاترین میزان کاربرد سیستم‌های فتوولتائیک را در سراسر جهان دارد و سالانه دهها هزار نمونه از این سیستم در سراسر جهان نصب و راه اندازی می‌گردد، مانند برق جاده‌ها و تونلها بخصوص در مناطقی که به شبکه برق دسترسی ندارند، تأمین برق پاسگاههای مرزی که دور از شبکه برق هستند، تأمین برق مناطقی شکاربانی و مناطق حفاظت شده نظیر جزیره‌های دور افتاده که جنبه نظامی دارند.

پ – سیستم تغذیه کننده یک واحد مسکونی:

انرژی مورد نیاز کلیه لوازم برقی منازل (شهری و روستایی) و مراکز تجاری را می‌توان با استفاده از پنلهای فتوولتائیک و سیستمهای ذخیره کننده و کنترل نسبتاً ساده، تأمین نمود.

ت – سیستم پمپاژ خورشیدی:

سیستم پمپهای فتوولتائیک قابلیت استحصال آب از چاهها، قنوات، چشمه‌ها، رودخانه‌ها و ….. را جهت مصارف متنوعی دارا می‌باشد.

ث – سیستم تغذیه کننده ایستگاههای مخابراتی و زلزله نگاری:

اغلب ایستگاههای مخابراتی و یا زلزله نگاری در مکانهای فاقد شبکه سراسری و صعب العبور و یا در محلی که احداث پست فشار قوی به فشار ضعیف و تأمین توان الکتریکی ایستگاه مذکور صرفه اقتصادی و حفاظت الکتریکی ندارد نصب شده‌اند.

ج – ماشین حساب، ساعت، رادیو، ضبط صوت و وسایل بازی کودکانه یا هر نوع وسیله‌ای که تاکنون با باطری خشک کار می‌کرده‌است یکی دیگر از کاربردهای این سیستم می‌باشد. مثلاً ژاپن در سال ۱۹۸۳ حدود ۳۰ میلیون ماشین حساب خورشیدی تولید کرده‌است که سلولهای خورشیدی بکار گرفته در آنها مساحتی حدود ۰۰۰/۲۰ متر مربع و توان الکتریکی معادل ۵۰۰ کیلووات داشته‌اند.

چ – نیروگاههای فتوولتائیک:

هم‌زمان با استفاده از سیستم‌های فتوولتائیک در بخش انرژی الکتریکی مورد نیاز ساختمانها اطلاعات و تجربیات کافی جهت احداث واحدهای بزرگ‌تر حاصل گردید و همه اکنون در بسیاری از کشورهای جهان نیروگاه فتوولتائیک در واحدهای کوچک و بزرگ و به صورت اتصال به شبکه و یا مستقل از شبکه نصب و راه اندازی شده‌است ولی این تأسیسات دارای هزینه ساخت، راه اندازی و نگهداری بالایی می‌باشند که فعلاً مقرون به صرفه و اقتصادی نیست.

ح – یخچالهای خورشیدی:

از یخچالهای خورشیدی جهت سرویس دهی و ارائه خدمات بهداشتی و تغذیه‌ای در مناطق دور افتاده و صعب العبور استفاده می‌گردد. عملکرد مناسب یخچالهای خورشیدی تا حدی بوده‌است که در طی ۵ سال گذشته بیش از ۱۰۰۰۰ یخچال خورشیدی برای کاربردهای بهداشتی و درمانی در سراسر آفریقا راه اندازی شده‌است.

خ – سیستم تغذیه کننده پرتابل یا قابل حمل:

قابلیت حمل و نقل و سهولت در نصب و راه اندازی از جمله مزایای این سیستم‌ها می‌باشد بازده توان این سیستم‌ها از ۱۰۰ وات الی یک کیلو وات تعریف شده‌است. از جمله کاربردهای آن می‌توان به تأمین برق اضطراری در مواقع بروز حوادث غیر مترقبه، سیستم تغذیه کننده یک چادر عشایری و کمپ‌های جنگلی اشاره نمود.

                                                   كيانا

با يخ آب را به جوش بياوريد!!!

باور نمي كنيد؟!!!  

شرح آزمايش:شما در كلاس يا آزمايشگاه قطعه از يخ را برروي سطح خارجي بالون شيشه اي حاوي آب كه وارانه است بكشيد در كمال شگفتي آب شروع به جوشيدن مي كند.

روش انجام آزمايش: ابتدا 3/1 بالن شيشه اي ته گردی را آب ريخته سپس به كمك حرارت آب موجود در بالن را بجوش آوريد آنگاه بالن را از روي شعله برداشته تا از جوش بيفتد سپس دهانه بالن را با چوپنبه كاملا" مسدود و آنرا وارانه مي كنيم حال اگر يك قطعه يخ (جرياني از آب )برروي بالن قرار دهيم مشاهده خواهيم كرد كه آب بجوش ميآيد

توضيح:نقطه ي جوش هر مايع به فشار بالاي مايع بستگي دارد.در شرايط معمولي(فشار يك اتمسفر)آّب خالص در صد درجه ي سانتيگراد مي جوشد اما با كاهش دماي هواي بالاي سطح مايع(توسط مالش يخ به بدنه ي بالن فشار بالاي آب درون بالن نيز كاهش يافته و در نتيجه آب در دماي بسيار پايين تر مي جوشد.

                                                               كيانا

                                                             كيانا

=6.02251023	96487	N=
	(1.602110-19)

مطالبي چند پيرامون اين عدد

شيميدانها هميشه  از عدد  آووگادرو استفاده مي كنند؛ زيرا يك شيميدان بر اهميت اين عدد واقف بوده و مي داند كه به چكار مي آيد.آيا تا بحال به اين فكركرده ايد كه:

•  اين عدد از كجا آمده؟

• آيا  آووگادرو خودش همه محاسبات رو انجام داده ؟

•  ممكنه كه اين عدد يك عدد قرار دادي باشه؟

•  چطوري آنرا اندازه گيري كرده اند؟

براي دريافت پاسخ به ادامه اين نوشتار توجه كنيد.

آماده ئوآووگادرو(Amadeo  Avogadro ) (1776-1856) صاحب فرضيه آووگادرو در سال 1811 هماني است كه به همراه استانيس لائو (Stanislao Cannizzaro)[ صاحب قانون گاي لوساك (Gay-Lussac's)] كليه شبهات مربوط به مقياس وزن اتمي را در كنفرانس كارسرو(Karlsruhe ) به ظرافت تمام از ميان برداشتند.

بله عدد آووگادرو عنواني است كه به افتخار محاسبه تعداد اتمها ؛ ملكولها و ….موجود  در يك گرم مول از هر ماده شيميايي به او داده شد. البته شايان ذكر است كه چنانچه واحد جرم را عوض نماييد ( مثلا پوند مول بگيريد) مقدار عدد آووگادرو ديگر 10²³6.022 نخواهد بود.

اولين كسي كه تعداد مولكولهاي جرمي مواد را محاسبه نمود جوزف لاشميت( Josef Loschmidt)( (1821-1895) دبير يكي از دبيرستانهاي استراليا بود. وي در سال 1865 با استفاده از تئوري جديد جنبش ملكولي (KMT) تعداد ملكولهاي موجود در يك سانتي متر مكعب از ماده گازي شكل ، تحت شرايط متعارفي دما و فشار را محاسبه و مقدار آنرا 10¹⁹2.66 بدست آورد. معمولا اين عدد را ثابت لاشميتز مي نامند.  اين مقدار در سايت :  NIST  به ميزان 2.686 7775 x 10²⁵ m^-3  آورده شده است.

براي اولين بار چه وقت عدد آووگادرو بكار گرفته شد؟

بنظر مي رسد كه اولين بار در سال 1909 و  در مقاله اي تحت عنوان :  حركت برآوني و واقعيت ملكولي(Movement and Molecular Reality) كه به قلم جين باپتيس جين پرين (Jean Baptiste Jean Perrin (b. Lille, France, 30.9.1870-d. New York, 17.4.1942.) نوشته شده  اين تخصيص صورت گرفته است. اين مقاله در(  Annals De Chimie et de Physique ) از فرانسه به انگليسي توسط فردريك سودي(Fredric Soddy ) ترجمه شده و هم اكنون نيز در دسترس است.

پرين  همان كسي است كه در سال 1926 جايزه نوبل فيزيك را بواسطه كار بر روي عدم پيوستگي ساختار ماده  و خصوصا كشف تعادل ته نشيني (sedimentation equilibrium)  از آن خود نمود. نام پرين براي بسياري از كسانيكه با محاسبات ديناميك ملكولي سروكار دارند آشناست زيرا بسياري از اين روشها توسط وي توسعه داده شده است. در مقاله پرين او گفته كه : اين عدد ثابت N ، ثابتي است جهاني كه مناسب است آنرا ثابت آووگادرو درنظر بگيريم.

در مراسم اهدا جايزه نوبل در سال 1926 در باره كار پرين گفته شد كه :

شايد بتوان گفت كه در اين كار كه ما آنرا خلاصه نموده ايم ؛ پرين بطور غير مستقيم به وجود ملكولها اشاره نموده است. همانطور كه از مشاهده مستقيم در ك مي كنيم ، ذرات ميكروسكپي موجود درمايع ، هيچگاه در حال استراحت نيستند. آنها بطور دائم در حركتند ، حتي در شرايط كامل  تعادل بيروني ، دماي ثابت و …
تنها توضيح انكار ناپذير براي اين پديده ، انتساب حركت ذرات به شوكهاي توليدي از سوي ملكول خود مايع است. انشتين تئوري رياضي اين پديده را قبلا عنوان نموده بود. اولين دليل تجربي اين تئوري توسط فيزيكدان آلماني سديگ (Seddig) بيان شده است. بعد از وي ؛ دو دانشمند بطور همزمان بر روي اين مسئله كار كرده اند. يكي از انها پرين و ديگري ودبرگ (Svedberg) بود. ما تنها به پرين مي پردازيم. اندازه گيريهاي او بر روي حركت برآوني نشان داد كه تئوري انشتين كاملا صادق است. هر چند كه اين اندازه گيري ها مقدار جديدي را براي عدد آووگادرو ارائه نمود.

توليد  ضربه هاي ملكولي نه تنها حركت رو به جلو ذرات را در مايع سبب مي شود بلكه آنها را به چرخش نيز وا مي دارد. تئوري اين چرخش توسط انيشتين بيان شده بودولي اندازه گيري اين چرخش توسط پرين به انجام رسيد.درحين همين اندازه گيري ها بود كه وي به عدد جديدي براي آووگادرو دست يافت. خب نتايج اين تحقيقات چيست؟ در دو گرم هيدروژن چندتا ملكول وجود دارد؟

خب باتوجه به اين سه روش ؛ اين جوابها بدست مي آيند: 68.2 x 10²²; 68.8 x 10²²; 65 x 10²²

كارهاي انشتين و پرين قدمهاي اوليه در راه شناخت ماهيت ملكولهايي به حساب مي آيند كه حتي تا پيش از دهه 1900 ناشناخته بودند و عدد آووگادرو داراي مقداري بود كه بايد بطور تجربي اندازه گيري ميشد.در ادامه كار لاشميتز و پرين ؛ بسياري از دانشمندان با بكارگيري روشهاي مختلف تلاش زيادي را براي رسيدن به مقدار دقيق تري از تعداد ملكولهاي موجود در يك مول ماده ، انجام داند ولي تا سال 1933 هنوز به قطعيت مناسبي دست نيافتند. مقاله ويرگو( فيزيكداني در دانشگاه شفيلد انگلستان) تحت عنوان  "Loschmidt's Number" منتشره در سال 1933 بيان ميدارد كه :

اين عدد كه متناوبااز آن  به عنوان عدد آووگادرو ياد مي شود  بيان ديگري است از عدد لاشميتز كه همان تعداد ملكولهاي موجود در يك سانتي متر مكعب از گاز در شرايط استاندارد مي باشد.
متاسفانه اين تعابير اغلب ناپايدار هستند. فرضيه مهم آووگادرودر شناسايي تعداد ملكولهاي گازهاي مختلف در حجم معين ( تحت فشار و دماي يكسان) در سال 1811 فرموله شد و لذا با نام وي درآميخت؛ اما آووگادرو تخميني كمي از ثابتهاي بالا ارائه ننمود.
اولين تخمين واقعي از تعداد ملكولهاي موجود در يك سانتي متر مكعب از گاز ، تحت شرايط استاندارد ، در سال 1865 و توسط لاشميتززده شد و از اين زمان بود كه تعداد ملكولها ( اتمها) در يك گرم ملكول(اتم) مورد ارزيابي قرار گرفت.البته بر پايه اكثرمتون علمي آلماني ،  از نقطه نظر كميتي چنان بر مي آيد كه  بجاي عدد لاشميتز بر سانتي متر مكعب  بايد گفت عدد لاشميتز بر ملكول (اتم) گرم .

لذا تا سال 1933نظريه روشني كه اين عدد بايد به چه نام معرفي شود ، وجود نداشت. ويرجو ادامه مي دهد كه در آن سال 8 تعيين  جدا از هم براي كشف مقدار واقعي اين عدد ساخته شده بود.( زيرا اين عدد پايه ثابت اتمي است كه احتمالا مقدارش مهمترين چيز در فيزيك اتمي مي باشد). جديدترين مقدار براي آنچه كه ما امروزه آن را عدد آووگادرو مي ناميم؛ پراش پرتو ايكسي است كه در فاصله شبكه اي فلزات و نمكها سنجيده مي شود. در مقاله ويرجو ، كوششهايي را كه وي پيش از اين در استفاده از اين روش به انجام رسانده ، آورده شده است.در كتابهاي نوين شيمي عمومي نتايج متاثر از اين روشها آورده شده است.مثلا از داده هاي حاصل از اشعه ايكس ، فرد مي تواند معين كند كه تيتانيم (TI) داراي ساختماني با هسته مركزي مكعب شكل ( يعني دو اتم تيتان براي هر سلول) بوده و طول هر گوشه آن 330.6 پيكومتر است. همچنين مي توان دريافت كه چگالي فلز تيتان 4.401 گرم بر سانتي متر مكعب است.تعداد مولكولهاي تيتان در يك مول از آن (47.88 گرم) يعني عدد آووگادرو را مي توان به صورت زير محاسبه نمود:

امروزه بهترين مقدار كه همانا  6.022 141 99 x 10²³ mol^-1  اتم بر مول ( منبع = سايت NIST) است ؛ بهترين مقدار متوسطي است كه از بهترين روش ممكن بدست آمده است. تحصيل تجربي اين عدد كار بسيار مشكلي است و بايد گفت كه در حال حاضر 8 عدد مختلف براي عدد آووگادرو از روشهاي تجربي بدست آمده است.

                                                             كيانا

اوزون, پوششی است گازی به دور کره زمین که آن را از تابش‎های پرانرژی و خطرناک خورشیدی در امان نگه می دارد.
اوزون از مولکولهای سه اتمی O3 که به همین نام خوانده می شوند و دگر شکلی از عنصر اکسیژن هستند، تشکیل شده است.
اوزون ماده‏ای ناپایدار و بسیار واکنش پذیر است. از گاز اوزون می توان به عنوان رنگبر، عامل بوزدایی و گندزدایی هوا و آب آشامیدنی استفاده کرد. این ماده در غلظت‏های پایین یک گاز سمی است.
اوزون به طور طبیعی در لایه «استراتوسفر» هواي کره و در غلظتی در حدود 1 تا 3 قسمت در میلیون وجود دارد.  در این لایه از هواي کره، اوزون از تأثیر تابش فرابنفش بر مولکولهای O2  پدید می آید. هر گاه یک مولکول O2 به دو اتم مجزای O می شکند، هر اتم تنهای O به یک مولکول O2 می پیوندد تا مولکول O3  تشکیل شود.
 در این تغییر و تحولات, تابشهای پرانرژی فرابنفش  خورشیدی به تابشهای کم انرژی‎تر گرمایی تبدیل می شوند. از یک سو, کره زمین از دریافت این تابشها به مقدار زیاد در امان می ماند و از سوی دیگر, مقدار گاز اوزون با گذشت زمان ثابت می ماند؛ به همین دلیل به اوزونی که در لایه استراتوسفر (15 تا 50 کیلومتر بالای سر ما یافت می شود، به آن صفت «اوزون خوب» نسبت می دهند.
 ولی گاز اوزون در پایین ترین بخش از هواي کره که به آن «تروپوسفر» می گویند، در اثر آلاینده های انسانی مي‎تواند تولید شود.
«اوزون تروپوسفری» که  گاهی آن را «اوزون بد» هم می نامند, یک آلاینده انسانی است که در نتیجه عملکرد موتورهای درون‏سوز با سوختن بنزین و نیروگاهها با سوختن ذغال سنگ تشکیل می شود. اگزوز خودروها و آلاینده های صنعتی موجب گسترش گازهای NOx («نیتروژن مونو اکسید» و «نیتروژن دی اکسید») و همچنین ترکیبهای آلی فرار (VOC) می‎شوند. NOx  و VOC با واکنش شیمیایی با اکسیژن در یک روزآفتابی  و خشک - که به طور معمول اواسط تابستان یا اوایل پاییز است - موجب تشکیل اوزون تروپوسفری می شوند. این اتفاق در بعدازظهرها به اوج خود می رسد و در اوایل غروب و ابتدا ی شب کمتر دیده شده است. 
نور خورشید با شکستن مولکولهای «نیتروژن دی اکسید»، اتمهای O  را پدید می آورند که آنها نیز به نوبه خود با حمله به مولکولهای O2 موجود در محیط تروپوسفر مولکولهای O3 را ایجاد می کنند. از طرفی مولکول نیتروژن «مونو اکسید» می تواند با اوزون واکنش دهند تا دوباره NO2 تشکیل شود و این چرخه ادامه یابد…

                                                                     کیانا

بسیاری از مناطق شهری با پدیده آلودگی هوا روبه‌رو هستند که در جریان آن ، سطوح نسبتا بالایی از ازن در سطح زمین که جزء نامطلوبی از هوا در ارتفاعات کم است، در نتجه واکنش نور القایی آلاینده‌ها تولید می‌شود. این پدیده را مه دود نور شیمیایی می‌نامند و گاهی از آن به عنوان "لایه ازن در مکانی نادرست" از نظر تشابه آن با مسئله تهی شدن ازن استراسفر یاد می‌کنند. فرآیند تشکیل مه دود در واقع شامل صدها واکنش مختلف است که دهها ماده شیمیایی را دربرمی‌گیرد و بطور همزمان رخ می‌دهند. در واقع ، هوای شهرها را به "واکنشگاههای شیمیایی عظیم" تشبیه کرده‌اند. پدیده مه دود شیمیایی ، نخستین بار در دهه 1940 در لوس آنجلس مشاهده شد و از آن زمان ، عموما به این شهر بستگی داده شده است. اما در دهه‌های اخیر با کنترل آلودگی هوا مسئله مه دود در شهر لوس آنجلس بطور نسبی تخفیف پیدا کرده است. از نظر کمی ، اکثر کشورها و همچنین سازمان جهانی بهداشت (WHO) ، حدی را برای حداکثر غلظت مجاز اوزون در هوا در نظر گرفته‌اند که در حدود 100ppb (میانگین غلظتها در طول زمان یک ساعت) است. اوزون در هوای پاکیزه تنها به چند در صد این مقدار می‌رسد. واکنش دهنده‌های اصلی اولیه در یک پدیده مه دود نور شیمیایی ، اسید نیتریک ، NO و هیدروکربنهای سوخته نشده هستند که از موتورهای احتراقی درون سوز به عنوان آلاینده در هوا منتشر می‌شوند. جزء مهم دیگر در تشکیل مه دود ، نور خورشید است.  

                                  كيانا

يك عدد صحيح است با چنين نگرشي به نيرو مي توان نسبيت و مكانيك كوانتوم را در هم ادغام كرد. اين كوانتوم نيروي گرانش را گراويتون مي ناميم كه حالت خاصي از سي. پي. اچ. است.

                                                                                          کیانا

چگونه مواد مختلف از عناصر محدود ساخته می شوند ؟                                                              

   تعداد عناصر طبیعی ثابت بر روی زمین در حدودو 92 عنصر است . اگر چه دانشمندان تاکنون موفق به کشف 107 عنصر شده اند ،اما 15 عدد از آ نها به صورت مصنوعی در آزمایشگا هها ساخته شده اند .این عناصر مصنوعی در طبیعت بی ثبات هستند . اتمهای این 92 عنصر فقط 92 نوع هستند .

   تمامی مواد موجود در دنیا از ترکیب این 92 اتم با یگدیگر ساخته شده اند .یعنی اتم مواد مختلف ،به نسبتهای مختلف با یگدیگر ترکیب شده و مواد بیشماری را به وجود اورده است .بعضی از عناصر مهم عبارتند از: اهن ،طلا،نقره، مس،آلومینیوم ،سدیم،پتاسیم،(که همگی از فلزات هستند )،اکسیژن ،کلر،نیتروژن،کربن و گوگرد (که عناصر غیر فلز هستند ).در این ترکیبات دو یا چند اتم با یکدیگرترکیب

 می شوند تایک مولکول بوجود آید .مانند ترکیب دو اتم ایدروژن ویک اکسیژن که تشکیل یک مولکول آب را می دهد ،یا مثلا یک اتم سدیم ویک اتم کلر که یک مولکول نمک تشکیل میدهد .

به طور کلی اتمها به دو روش با یکدیگر ترکیب می شوند در اولین نوع ترکیب ،یک اتم تعدادی از الکترونهای خود را به اتم دیگر می دهد تا یک ماده جدید به وجود آید در دومین نوع ترکیب ،دو اتم مختلف با اشتراک متقابل الکترونهای خود ماده جدیدی را به وجود می آورند . در این نوع ترکیب ، الکترونهای مدار خارجی در اشتراک الکترونی شرکت میکنند .حال سوال این است که چگونه تبادل الکترونها ،مواد جدید را به وجود می اورند ؟

   در تشکیل نمک ،یک الکترون از اتم سدیم به یک اتم کلر منتقل می شود .این انتقال،اتم سدیم را به یک یون مثبت و اتم کلر را به یک یون منفی تبدیل می کند .در اینجا ،نیروی جاذبه ای بین دو یون به وجود میآید که باعث چسبیدن دو اتم به یکدیگر می شود و یک مولکول نمک پدید می آید .همین شیوه در تشکیل مولکول آب صورت می گیرد .یعنی در حقیقت تمام موادی که در عالم وجود دارد از چنین روشها ی ترکیبی ساخته می شوند .چند نوع از مواد مرکب به دین ترتیب هستند :

   ترکیب یک اتم کربن و دو اتم اکسیژن ،یک مولکول دی اکسید کربن تشکیل می دهد .از ترکیب یک اتم نیتروژن وسه اتم ایدروژن یک مولکول گاز امونیاک به دست میآید .به همین ترتیب ،اتمهای 92عنصر مختلف با نسبتهای متفاوت با یکدیگر ترکیب شده و مواد مختلف به دست می آید

                                                                                        كيانا