سنگ شناسی رسوبی
سنگ هاي رسوبي

سه جزء اصلي بافتي سنگ هاي رسوبي تخريبي عبارتند از

1- دانه ها كه در حد گراول ، ماسه ، و سيلت مي‌باشند

2- ماتريكس يا ماده زمينه كه از ذرات دانه ريز در حد سيلت و رس تشكيل شده و دانه هاي رسوبي را در بر مي‌گيرد.

3- سيمان كه به صورت شيميايي تشكيل شده وعمدتاً از جنس سيليس و يا كربنات كلسيم مي باشد، البته برخي از اوقات سيمان از جنس اكسيد آهن نيز دربين دانه ها تشكيل مي شود. سيمان مي شد چسب دانه‌ها را به يكديگر مي چسباند. در بسياري از مواقع بين دانه ها فضاهاي خالي باقي مي ماند كه بعداً ممكن است توسط آب هاي زيرزميني و يا نفت و گاز اشغال شود كه برخي از رشته هاي تخصصي زمين شناسي نظير آب شناسي و زمين شناسي نفت وظيفه بررسي اين فضاهاي خالي را كه اصطلاحاً تخلخل ناميده مي‌شوند را دارند.

- اندازه دانه‌ها

يكي از مهمترين شاخصه هاي بافتي رسوبات و سنگ هاي رسوبي اندازه دانه هاي تشكيل دهنده آن مي باشد. زيرا توسط بررسي اندازه دانه ها مي‌توان انرژي عامل حمل ونقل و دوري و نزديكي رسوب نسبت به ناحيه فشار را تعيين نمود و به واسطه اندازه دانه ها تقسيم بندي رسوبات و سنگ هاي رسوبي مطابق جدول زير انجام مي شود. طبقه بندي دانه ها از روي بلندترين قطر آنها صورت مي گيرد كه براي اولين بار توسط ونثورث واودرن ارايه شد. اين مقياس لگاريتمي بوده و در آن ، هر درجه اي برابر بزرگتر از درجه قبلي است. امروزه اين مقياس ميلي متري نيز معروف است.

2: شكل دانه grain shape

شكل دانه عبارت از توصيف فرم هندسي دانه در رسوب يا سنگ است كه توسط فرم، كروپت ، گردشدگي و بافت سطح دانه مورد بررسي قرار مي‌گيرد.

الف ) فرم form : فرم عبارت است از رابطه بين سه قطر اصلي تشكيل دهنده يك دانه مي باشد ( اقطار بلند، كوتاه، متوسط) كه براساس آن دانه ها ممكن است به اشكال زير ديده شوند.

ب) كرويت sphericity

كرويت عبارتست از اين كه شكل دانه تا چه حد به كره نزديك باشد. كرويت يكي از ويژگي هاي ارثي دانه ها مي باشد.

ج) گردشدگي reandness

گردشدگي عبارتست از اين كه دانه رسوبي زوايا و گوشه هاي تيز خود را در حين حمل و نقل از دست بدهد. هرچه دانه رسوبي بزرگتر باشد گردشدگي سريعتر اتفاق مي افتد. امروزه اگر كنار بستر يك رودخانه برويد ذراتي را خواهيد ديد كه كاملاً‌ گوشه هاي تيز خودرا از دست داده اند. به واسطه ميزان گردشدگي مي توان به راحتي مقدار مسافت طي شده رسوب را تخمين زد. هرچه رسوبي مسافت بيشتري را طي نموده باشد گردتر مي شود. بايد توجه داشت ذرات دانه ريز در صد سيلت هيچگاه گرد نمي شوند. ميزان گردشدگي بستگي به درجه سايش دانه در هنگام حمل ونقل ، اندازه دانه ومسافت حمل ونقل دارد.

د) بافت سطح دانه grain surface texture

عوارض مواد در سطح دانه ، بافت سطح دانه را تشكيل مي دهند. بعنوان مثال رسوبات از منشاء يخچالي كه در حد گراول باشند عمدتاً برروي آن‌ها خطوطي ديده مي شود كه نمايانگر جهت حركت يخچال مي‌باشد. و يا اينكه در كنار ساحل دريا به دانه هاي ماسه اي توجه نمايند متوجه مي شويد كه دانه ها ماسه‌اي درخشان و براق مي باشند. زيرا سطح اين دانه‌ها در اثر حركت بر روي يكديگر توسط امواج براق گرديده است.

در محيط هاي بياباني سطح دانه‌ها كدر يا مات است ، امروزه دانشمندان زمين شناسي توسط بررسي اين اختصاصات توسط ميكروسكوپ هاي پيشرفته ، به راحتي مي توانند فشار بسياري از رسوبات را شناسايي نمايند.

3 - جورشدگي sorting

جورشدگي به يكنواختي اندازه دانه‌ها در سنگ اشاره مي نمايد، اگر سنگي از دانه هاي بااندازه تقريباً يكسال تشكيل شده باشد را سنگ با جورشدگي خوب مي نامند و اگر سنگ از مخلوطي از دانه‌ها در سايزهاي مختلف نظير گراول ، ماسه و گل تشكيل شده باشد آن را سنگي با جورشدگي بد مي‌نامند، به طور كلي رسوبات ساحل دريا از جورشدگي بسيار خوب و رسوبات يخچالي از جورشدگي بدي بهره مي‌برند. دانشمندان از جورشدگي در تشخيص مقدار منافذ خالي موجود در سنگ استفاده مي‌نمايند.

4- طرز قرارگيري دانه ها

نحوه آرايش دانه هاو رسوبات در مقدارفضاي خالي بين ذرات حايز اهميت بسزايي است. بطوريكه هرگاه دانه ها به صورت مكعبي آرايش پيدا نمايند مقدار تخلخل به صورت 47 % و اگر به صورت رومبوئدر آرايش يابند ميزان تخلخل تقريباً نصف خواهد شد. اين مسئله در آب شناسي حائز اهميت است.

 سنگ هاي رسوبي دانه ريز

براساس اندازه تشكيل دهنده اين گونه سنگ‌ها آن را به دو قسمت تقسيم مي‌شوند.

1- سيلت سنگ ها ( اندازه دانه‌ها يابين 4 تا 64 ميكرون)2- رس سنگ ها(اندازه دانه‌ها از 4 ميكرون كوچكتر مي‌باشد).

1- سيلت سنگ‌ها

اندازه دانه‌ها تشكيل دهنده اين گونه سنگها مابين 64 تا 4 ميكرون مي‌باشد. از نظر بافتي سيلت سنگ‌ها مابين ماسه‌ها و فسيل‌ها مي‌باشند. تشخيص اندازه دانه‌ها توسط چشم غير مسلح مشكل است، اما يكي از ساده ترين راهها براي تشخيص آن در طبيعت اين است كه اگر مقداري از آن را مابين دندان هاي خود قرار دهيم، دانه‌هاي تشكيل دهنده آن را احساس خواهيم نمود. كوارتز عمده‌ترين ذره تشكيل‌دهنده سيلت‌ها است

2- رس سنگ ها

شيل ها ويا رس سنگ ها از دانه هاي بسيار ريز ( كوچكتر از 4 ميكرون) تشكيل شده‌اند. بنابراين دانه‌ها بقدري ريز هستند كه توسط لنز دستي و ميكروسكوپ با بزرگنمايي كم هم قابل تشخيص نمي‌باشند. در طبيعت جهت تشخيص اين گونه سنگ ها از سيلت سنگ ها كافي است قدري آن را مابين دندان‌هاي خود بگذاريم بر اثر فشار هيچگونه دانه‌اي را در بين دندان‌هاي خود احساس نمي‌ نماييم. اين گونه سنگ ها را براساس رده‌بندي و نحوه شكسته شدن به دودسته شيل و رس سنگ تقسيم مي نمايد.

ـ شيل : داراي خاصيت فيسيليستي است fissile ) اين داراي لايه بندي ظريف بوده و در امتداد اين لايه بندي به راحتي جدا مي‌شود.

ـ رس سنگ : فاقد فيسيليستي بوده و به صورت نامنظم مي شكند.

ـ رنگ رسوبات دانه‌ريز بسيار متغير است كه علت برخي ازرنگ ها به شرح زير است.

رنگ سياه بعلت وجود مواد آلي مي‌باشد كه به اين گونه شيل ها ، شيل سياه مي‌گويند.

رنگ قرمز در شيل هاي قرمز بعلت وجوداكسيد آهن است ونمايانگر رسوبگذاري آن در محيط هاي اكسيدان مي‌باشد.

ـ كائولن : نوعي گل سنگ سفيد رنگ است كه عمدتاً از كاني كائوليونيت تشكيل شده است. اين گونه سنگ كاملاً اقتصادي است واز آن در ساخت چيني، كاغذ ، پلاستيك و صنايع ديگر استفاده مي‌شود. كشور مانسبت به اين ماده معدني نسبتاً غني مي‌باشد و معادن آن در استان آذربايجان شرقي ، خراسان و لرستان موجوداست.

ـ گل :

از نظر علمي گل عبارتست از مخلوط سيلت رس مي‌باشد. ومعادل سنگي گل را گلسنگ مي‌نامند. هرگاه گل سنگ داراي خاصيت فيسيليتي بود به آن گل شيلي مي‌گويند.

 سنگ هاي آواري دانه درشت

اجزاء تشكيل دهنده اين دسته از سنگ هاي آواري اندازه بزرگتر از

اجزاء تشكيل دهنده اين دسته از سنگ هاي آواري اندازه بزرگتر از 2 ميلي متر داشته و بر اساس گردشدگي دانه ها به دودسته كنگلومرا (Conglomerate) و برش (Breccia) تقسيم مي‌شوند. كنگلومرا يا سنگ جوش از قطعات گردودانه درشتي تشكيل شده كه اختلافش با برش در فقدان ذرات زاويه دار مي باشد. طبق نظريه پتي‌جان (Pettijohn) اگر ده درصد ذرات سنگي ابعاد بيش از 2 ميلي متر داشته باشند آن‌ سنگ را كنگلومرا مي نامند. برش سنگي است كه از قطعات زاويه‌دار و دانه‌دار درشت تشكيل شده است. اصولاً برش در وسعت خيلي كمتر از كنگلومرا در رسوبات ديده مي‌شود. علت گوشه دار بودن برش دراين است كه قطعات متشكله آنها بوسيله آب يا عامل ديگري حمل نشده‌اند ودر نتيجه زواياي آن ها محفوظ مانده است. از انواع برش ها مي توان به برش انحلالي ، برش گسلي وبرش آتشفشاني اشاره نمود.

سنگ هاي آواري دانه متوسط (ماسه سنگ ها sandston

ماسه سنگ‌ها از دانه‌هاي در حدوداندازه ماسه (بين دو میلی متریا شصت وچهارمیکرون)تشكيل شده‌اند.

ماسه‌ها و ماسه سنگ‌ها نسبت به كنگلومرها داراي گستردگي بيشتري مي‌باشند و بر خلاف رسوبات دانه درشت از جورشدگي بهتري بهره مي‌برند. ذرات ماسه در ماسه سنگ ها عمدتاً توسط سيمان سيليس يا كربنات به يكديگر چسبيده است. در صورتي‌كه كنگلومرها اين امر بيشتر توسط ماتريكس انجام مي‌شود. ماسه سنگ‌ها را براساس تركيب شيميايي ذرات به سه دسته عمده تقسيم مي نمايند.

1- ماسه هاي كوارتزي Quartz Sand stone يا كوارتز آرنايت Quartz  arenite كه اين گونه ماسه ها حاوي بيش از نودو پنج درصد دانه‌هاي كوارتزمي‌باشند. علت فراواني دانه‌هاي كوارتزدراين دسته از ماسه سنگ ها فرسايش و حذف دانه‌ها ديگر نظير فلدسپات‌ها و... به علت هوازدگي مي‌باشد. اين گونه ماسه سنگ ها از نظر اقتصادي حايز اهميت فراواني مي‌باشند زيرا از آنهامي‌توان بعنوان سنگ معدن اس ای او دو جهت شيشه سازي و الكترونيك استفاده نمود. در ايران كوارتز آرنايت به وفور ديده مي‌شود. يكي از مهمترين سازند‌هاي اين ماده معدني است، بيس كوارتزيت به سن كامبرين است. كوارتز آرنايت ها در نواحي تشكيل مي‌شوند كه از نظر تكتونيكي فعال نباشد.

2- اركوز Arkose : ماسه سنگي است كه حدودبیست وپنج درصدحجم دانه‌هاي آن را ذرات فلدسپات تشكيل داده‌اند. بنابراين اركوز يك سنگ رسوبي آواري است كه از كوارتز و فلدسپات تشكيل شده است. فلدسپات ها معمولاً رنگ صورتي به اين قبيل ماسه سنگ‌ها مي دهند. از آنجايي كه فلدسپات ، يكي از كاني هاي اصلي تشكيل دهنده اركوز است واين كاني به سهولت توسط هوازدگي تجزيه مي‌شود. وجود فلوسپات فراوان در اين گونه ماسه سنگ مي توان نمايانگر شرايط آب و هوايي كاملاً خشك و يا بالا آمدگي سريع تاچه بعلت فعاليت هاي شديد تكتونيكي و فرسايش شديد پي آمدآن باشد. امروزه در نواحي گرم وخشك ايران در بستر رودخانه هاي فصلي عمدتاً ( رسوبات ماسه‌اي غني از فلدسپات نهشته مي‌شود.

3- ماسه سنگ ليت ارنايتي

در اين گونه ماسه سنگ ها مقدار قطعات خرده سنگي بيش ازبیست وپنج درصدمي باشد. جنس اين قطعات عمدتاً سنگ هاي دگرگوني با درجه خفيف ، سنگ هاي آذرين بيروني وقطعات رسوبي مي باشند. وجود اين گونه سنگ ها نمايانگر فعاليت‌هاي كوهزايي در ناحيه مورد بررسي مي‌باشد. در بسياري از مواقع فضاي مابين ذرات را در اين گونه ماسه سنگ‌ها را ماتريكس دانه‌ريز پر مي نمايد. 

انرژی گرمایی

برای انسان انرژی گرمایی محسوس ترین انرژی است که از دیرباز در زندگی روز مره با آن سروکار داشته است. حس گرما و سرما، مزایا و مضرات گرمی و سردی انسان را کنجکاو کرد که ماهیت آن را بشناسد. اما تا معادلات تابش الکترومغناطیسی و نحوه ی تولید آنها فرمول بندی نشد، شناخت ماهیت انرژی گرمایی مقدور نشد. با این وجود از نظر فیزیکی، گرما چیزی بیشتر از یک نوع انرژی محسوب نمی شود. اما همه ی انواع دیگر انرژی ها با انرژی گرمایی ارتباط تنگاتنگی دارند.

گرما شکلی از انرژی است . این انرژی برای اهداف مختلفی از قبیل گرم نمودن خانه و پخت غذا استفاده می شود.

انرژی حرارتی به 3 طریق قابل انتقال است

1 – هدایت

2 – انتقال

3 – تابش

زمانیکه انرژی مستقیماً از یک شئ به شئ دیگر عبور می کند به آن هدایت می گویند .  اگر یک ظرف سوپ برروی اجاق را با قاشق فلزی هم بزنید ، قاشق گرم خواهد شد. بدین ترتیب گرما از محیط گرم سوپ به قاشق سرد منتقل می شود.

فلزات هادی های بسیار خوبی برای انرژی گرمایی هستند، اما چوب و پلاستیک چنین خاصیتی ندارند. این گونه هادی های بد را عایق گویند. به همین دلیل است که معمولاً ظرف از جنس فلز بوده اما دستة آن از جنس پلاستیک قوی است.

انتقال، عبارت است از حرکت گازها و سیالات از یک محل سردتر به محل گرمتر . اگر ظرف سوپ از جنس شیشه باشد، می توان حرکت جریانات انتقالی در ظرف را مشاهده نمود. سوپ گرمتر از ناحیة پایین ظرف، که حرارت بیشتری دارد، به سمت بالا، که سردتر است، حرکت می کند. سپس سوپ سردتر به سمت پایین حرکت نموده و مکان سوپ گرمتر را اشغال می کند. این حرکت باعث ایجاد یک الگوی چرخشی درون ظرف می شود (به شکل توجه کنید).

بادی که ما حس می کنیم غالباً ناشی از جریانات انتقالی است. این امر توسط وزش بادهای نزدیک اقیانوس به سهولت قابل درک است. هوای گرم سبکتر از هوای سرد بوده و بنابراین اوج می گیرد. در خلال روز، هوای سرد روی آب حرکت نموده و در خشکی جایگزین هوایی می شود که در اثر دمای زمین اوج گرفته است. اما به هنگام شب جهت این جایگزینی تغییر می کند، به عبارت دیگر بعضی اوقات سطح آب گرمتر و خشکی سردتر است.

*تابش، شکل نهایی حرکت انرژی گرمایی است . نور و گرمای خورشید از طریق هدایت و انتقال نمی تواند به ما برسد زیرا فضا تقریباً به طور کامل خالی است . 

انرژی گرمایی زمین

ژئوترمال از کلمه ی یونانی "ژئو" به معنی زمین، و (ترمال) به معنی گرما و گرمایی گرفته شده است. بنابراین، انرژی ژئوترمال به معنای (انرژی زمین گرمایی) یا انرژی با منشا درونی زمین است. این انرژی، به شکل گرمای محسوس، از بخش درونی زمین است. این انرژی، به شکل گرمای محسوس، از بخش درونی زمین منشا می گیرد و این انرژی در سنگ ها و آب های موجود در شکاف ها و منافذ داخل سنگ در پوسته ی زمین وجود دارد. مشاهدات به عمل آمده از معادن عمیق و چاه های حفاری شده نشان می دهد که درجه ی حرارت سنگ ها به طور پیوسته با عمق زمین افزایش می یابد، هر چند نرخ افزایش درجه ی حرارت ثابت نیست. با این روند، درجه ی حرارت در قسمت بالایی جبه به مقادیر بالایی می رسد و سنگ ها در این قسمت به نقطه ی ذوب خود نزدیک می شوند.

   منشا این گرما در پوسته و جبه ی زمین، به طور عمده تجزیه ی مواد رادیواکتیو است. در طول عمر زمین، این گرمای درونی به طور آرام تولید شده و در درون زمین محفوظ و محبوس مانده است. همین امر موجب شده است که منبع انرژی مهمی فراهم شود و امروزه به عنوان انرژی نامحدودی در مقیاس انسانی مورد توجه قرار گیرد.

     از طرف دیگر، نظریه های موجود در خصوص تکامل زمین نیز مبنایی برای توضیح وجود گرما در داخل زمین  هستند. مطالعات نشان می دهد که زمین در زمان  پیدایش (حدود 5/4 میلیارد سال قبل) حالت مذاب  داشته، تدریجا سرد شده و بخش خارجی آن به صورت  جامد درآمده است. اما بخش های داخلی آن، به دلیل  کندی از دست دادن گرما، حالت مذاب خود را حفظ کرده  و دارای درجه ی حرارت بالایی است و می تواند منبع گرمایی درونی پوسته باشد که از هسته به طرف خارج منتقل می شود.

چگونگی انتقال گرمای زمین به سطح زمین:

   گرما از هسته ی زمین به طور پیوسته به طرف خارج حرکت می کند. این جریان از طریق انتقال و هدایت گرمایی، گرما را به لایه های سنگی مجاور (جبه) می رساند. وقتی درجه ی حرارت و فشار به اندازه ی کافی بالا باشد، بعضی از سنگ های جبه ذوب می شوند و ماگما به وجود می آید. سپس به دلیل سبکی و تراکم کمتر نسبت به سنگ های مجاور، ماگما به طرف بالا منتقل می شود و گرما را در جریان حرکت، به طرف پوسته ی زمین حمل می کند.

   گاهی اوقات، ماگمای داغ به سطح زمین می رسد و گدازه را به وجود می آورد. اما بیشتر اوقات، ماگما در زیر سطح زمین باقی می ماند و سنگ ها و آب های مجاور را گرم می کند. این آب ها بیشتر منشاء سطحی دارند و حاصل آب بارانی هستند که به اعماق زمین نفوذ کرده است. بعضی از این آب های داغ از طریق گسل ها و شکست های زمین به طرف بالا حرکت می کنند و به سطح زمین می رسند که به عنوان چشمه های آب گرم و آبفشان شناخته می شوند. اما بیشتر این آب ها در اعماق زمین، در شکاف ها و سنگ های متخلخل محبوس می مانند و منابع زمین گرما را به وجود می آورند.

انرژی Energy

مقدمه

از زمانی که انسانهای اولیه شروع به استفاده از انرژی کرده‌اند تا حال ، انرژی به انرژیهای قدیمی و انرژیهای نو تقسیم بندی می‌شود.

• انرژیهای قدیمی شامل: چوب ، زغال سنگ ، انرژی باد (برای کشتیهای بادی) ، نفت و ... می‌باشند.
• انرژیهای نو شامل: انرژی خورشید ، باد (برای ماشینهای بادی امروزی) ، هیدروژن ، اتم ، انرژی هسته‌ای و ... هستند.

این روزها همه صحبت از صرفه جویی در مصرف انرژی است و دانشمندان بیشترین تلاش خود را صرف پیدا کردن راههایی برای بدست آوردن انرژی بیشتر و ارزانتر می‌کنند و از باد ، خورشید ، جزر و مد دریاها و انرژی موجود در اتمها نیز مدد می‌جویند. اما جالب است بدانید که همین دانشمندان هم به سختی می‌توانند، تعریف دقیقی از انرژی ارائه کنند.

در حقیقت اگر انرژی را به صورت "کار ذخیره شده" یا "توانایی انجام کار" تعریف کنیم، توانسته‌ایم تا حدود زیادی تعریفی از انرژی ارائه نمائیم. هر چند که این تعریف چندان جامع و کامل نیست. در حقیقت وجود ما و دنیای اطراف ما بدون وجود انرژی و حتی تبدیل آن به صورتهای گوناگون امری محال است. لذا انرژی نه از بین می‌رود ونه به وجود می‌آید!

در تعریف انرژی می‌توانیم بگوییم که: انرژی توانایی انجام کار است. یعنی تمامی موجودات برای انجام کار باید غذا مصرف کنند تا این غذا بصورت انرژی در ماهیچه‌های آنها ذخیره شود که در موقع لازم بتوانند از آن استفاده کنند. با پیشرفت و انقلاب تکنولوژیک تمامی دستگاهها و ماشینها به نوعی از انرژیهای مختلف استفاده می‌کنند. مثلا ماشین بنزین مصرف نکند برای ما نمی‌تواند کار انجام دهد یا یخچال انرژی الکتریکی مصرف نکند، نمی‌تواند عمل سرمایشی انجام دهد.

در حقیقت انرژی همواره از صورتی به صورت دیگر تبدیل می‌شود و همین امر کارها را به سرانجام می‌رساند. برای نمونه انرژی موجود در دریاچه‌های پشت سدها ، انرژی ارتفاعی است. خودورهای در حال حرکت ، مثل بسیاری از اشیا متحرک دیگر ، دارای انرژی حرکتی هستند. در کمان تیراندازی انرژی کششی نهفته است و در ابرهای باران زا نیز می‌توانیم انرژی الکتریکی را بیابیم. اما این انرژی کار آمد و مهم را چگونه اندازه گیری می‌کنند!؟

موقعیت جهانی انرژی

• سرنوشت انسانها بر این روال است که در مقابل خطر متحد می‌شوند. ولی بر عکس در مورد مراکز هسته‌ای عقاید بسیار متفاوت است. زیرا بعضی از ملتها از دیگری می‌ترسند. در چنین شرایطی ، قانون طبیعی اتحاد به علت استفاده نادرست توسط قانون دیگر طبیعت به نام عدم اعتماد جایگزین می‌شود.
• بخشی از مردم به انرژی توجه بیشتری دارند و تنها راه حل را در افزایش مصرف انرژی الکتریکی که از انرژی اتمی تولید می‌شود، می‌دانند و تصور می‌کنند که افزایش تکنیک ، سبب کاهش خطر به میزان قابل توجه برای همه خواهد بود. آنان در اتم ، در ادامه آنچه که در شیمی ، در هواپیمایی ، در پزشکی و در تحقیقات فضایی انجام یافته ، پیشرفت حتمی را می‌بینند.
• بعضی دیگر از انرژی اتمی بیمناک هستند آنها بمب اتمی را بخاطر می‌آورند که به توسط مواد رادیواکتیو تشعشعات هسته‌ای نامرئی را بوجود می‌آورند، که برای محیط زیست بسیار زیان بار است.
• طرفداران استفاده از انرژیهای غیر هسته‌ای ، اجتماع طبیعت و علم را جویا هستند تا روشهای دیگری را برای تولید انرژی و برای انرژی گیری بوجود می‌آورند.

اندازه گیری انرژی

بدون تردید اندازه گیری انرژی با توجه به اهمیت زیاد آن ، باید بسیار دقیق باشد، آن هم با ارزش روز افزون انرژی ، که دنیا را دگرگون ساخته است. برای اندازه گیری انرژی واحدهایی وجود دارند که معروفترین آنها "کیلو وات - ساعت" (KWh) است. میزان مصرف برق هر وسیله برقی خانگی را با همین واحد اندازه گیری می‌کنند.

منابع انرژی

ما برای تأمین انرژی مورد نیاز خود سه گروه انرژی را در اختیار داریم. گروه اول مواد سوختی سنگواره‌ای ، از قبیل زغال سنگ ، نفت و گاز طبیعی هستند که بازمانده گیاهان وجانورانی می‌باشند که میلیونها سال قبل می‌زیسته‌اند. جالب اینکه ، این منابع بسیار مهم انرژی ، که می‌توان از آنها دارو و بسیاری از مواد مصنوعی ارزشمند دیگر را تهیه کرد، در حجم وسیعی سوزانده می‌شوند.

گروه دوم منابع انرژی تجدید شدنی است. مانند خورشید ، باد ، جزر و مد ، نیروی آب و گرمای محیط ، که بدون دخالت انسان خود به خود تجدید می‌شوند و به محیط زیست نیز صدمه نمی‌زنند. متأسفانه استفاده چندانی از اینگونه انرژیها به عمل نمی‌آید. گروه سوم نیز "مواد سوختنی هسته‌ای" مانند "اورانیوم" و "پلوتونیوم" هستند که انرژی عظیم و شگفت آوری را برای ما به ارمغان می‌آورند و این انرژی از هسته اتم به عمل می‌آید. جالب است بدانید که از سوختن یک کیلوگرم زغال سنگ تقریبا هشت کیلو وات ساعت حرارت بدست می‌آید، در صورتی که از یک کیلوگرم اورانیم 23000000 کیلو وات ساعت حرارت حاصل می‌شود. البته این انرژی در صورت استفاده نادرست خطرات غیر قابل باوری را به همراه می‌آورد.

انرژی را به صورت دیگر نیز دسته بندی می‌کنند. برای نمونه آن را به دو دسته انرژی اولیه و ثانویه تقسیم بندی می‌کنند. "انرژی اولیه" انرژی بدست آمده از موادی است که بطور طبیعی وجود دارند، که از جمله می‌توان از نفت خام ، گاز و زغال سنگ نام برد. در حالی که "انرژی ثانویه" آن دسته از انرژیهایی هستند که از ناقلان انرژی اولیه بدست می‌آیند. مانند جریان الکتریکی ، بنزین و مواد سوختنی گرمازا. متأسفانه ، هنوز علم انسان آنقدر پیشرفت نکرده است که از قسمت اعظم انرژی استفاده کند، زیرا تنها قسمت بسیار کوچکی از آن بصورت مفید به مصرف می‌رسد که از این مقدار کم ، بیشترین سهم به مصرف در لوازم خانگی اختصاص دارد و صنایع در ردیف دوم قرار دارند و وسایل نقلیه عمومی در ردیف کم مصرف‌ترین وسایل قرار دارند.

چشم انداز

نیاز جهانی به انرژی اولیه در حال حاضر حدود 12 میلیارد تن SKE (واحد زغال سنگ) در سال است و مسلما این مقدار انرژی مورد نیاز ، پیوسته بیشتر و بیشتر هم خواهد شد و این در حالی است که اگر انسانها با صرفه جویی زیاد هم انرژی را مصرف کنند، تا یکصد سال دیگر موادی مثل نفت خام و گاز پایان می‌رسند و زغال سنگ نیز حداکثر تا دو قرن دیگر پاسخگوی بخشی از نیاز شدید انسان به انرژی خواهد بود. ذخایر اورانیوم قابل استخراج زمین نیز توانایی تولید 153 میلیارد تن SKE انرژی را دارند.

این مقدار در نگاه نخست ناچیز به نظر می‌رسد، ولی با توجه به دستیابی انسان به فن‌آوریهای جدید می‌تواند چندین قرن مسأله انرژی را حل کند، اما برای آینده دور ناچیز است! به هر حال احتمال یافتن انرژیهای نو در قرنهای آینده هم غیر ممکن نیست و می‌توان آن را بدست آورد، مشروط بر اینکه آلودگی ناشی از مصرف انرژی طبق روند کنونی پیش نرود و محیط زیست انسان و سایر جانداران را به مخاطره نیندازد.

در حقیقت ما به اندازه مواد موجود انرژی داریم. سنگ ، ساعت و انسان همه یک وجه اشتراک دارند که همان جرم آنهاست که وزن مخصوص است. هر چیزی که جرم دارد ماده است. البته ناقلان انرژی بدون جرم نیز وجود دارند. برای نمونه امواج نوری جزو این دسته هستند. تا آغاز قرن کنونی چنین فرض می‌شد که جرم و انرژی دو چیز متفاوت هستند و هرگز به یکدیگر تبدیل نمی‌شوند. اما در اوایل قرن حاضر "آلبرت انیشتین" ثابت کرد که ماده فقط یکی از شکلهای متعدد قابل تصور انرژی است. او با فرمول معروف خود E = mc² که رابطه بین سرعت ، جرم و انرژی را بیان می‌کند، سخن از تبدیل ماده به انرژی را به میان آورد و دنیای علم را دگرگون ساخت و واکنشگرهای (رآکتورها) اتمی را برای بشر به ارمغان آورد.

هر چند که همچون همیشه ، بمبهای اتمی و در پی آنها بمبهای هیدروژنی نیز روانه بازار پر رونق سلاحهای جنگی مخوف شدند و در اولین قدم شهر هیروشیمای ژاپن را به تلی از خاک بدل کردند. به هر حال مطالعات و تحقیقات دانشمندان در مورد دستیابی به انواع ساده‌تر و ارزانتر انرژی در هر دو جهت مثبت و منفی کاربردهای فراوانی داشته است و در این میان شاید سهم ما بیشتر از هر چیزی درک آن حقیقت مهم و اساسی باشد که مصرف انرژی توسط فرد فرد ما می‌تواند مشخص کننده (کاهش یا افزایش) سرعت حرکت کشور در مسیر توسعه باشد.

الکتریسیته ی ساکن

چه چیز باعث شوک الکتریکی می شود؟

به شما شوک وارد می شود. یا در زمستان به خانه بر می گردید و کلاه پشمی تان را از سر بر می دارید و... پووووف! همه ی موهایتان در هوا راست می شوند. چه اتفاقی افتاده و چرا اغلب این اتفاق ها در زمستان می افتد؟ پاسخ الکتریسیته ی ساکن است. برای اینکه بدانیم الکتریسیته ی ساکن چیست، باید در مورد طبیعت ماده، قدری بیشتر بدانیم. به عبارتی باید به این پرسش پاسخ دهیم که "چیزهای اطراف ما از چه ساخته شده اند؟"

همه چیز از اتم ساخته شده است.

یک حلقه از طلای خالص را مجسم کنید. آن را در ذهن خود به دو قسمت تقسیم کنید و نیمی از آن را کنار بگذارید. این کار را همین طور ادامه دهید و ادامه دهید. به زودی قطعه ی بسیار کوچکی خواهید داشت که برای دیدنش نیاز به میکروسکوپ دارید. این قطعه ممکن است بسیار بسیار بسیار کوچک باشد اما هنوز یک قطعه از طلاست. اگر بتوانید عمل تقسیم کردن به ذرات کوچکتر و کوچکتر را ادامه دهید، در نهایت به کوچکترین ذره ی ممکن از طلا می رسید که "اتم" نام دارد. اگر اتم را به ذره های کوچکتر تقسیم کنید، ذره های حاصل شده دیگر از جنس طلا نخواهند بود.

همه چیز در اطراف ما از اتم تشکیل شده است. دانشمندان تا امروز تنها 115 نوع اتم مختلف کشف کرده اند. هرچه در اطراف ماست از ترکیبات مختلف این اتم ها ساخته شده است.

اجزای اتم

پس اتم ها از چه چیز ساخته شده اند؟ در مرکز هر اتمی "هسته" قرار دارد. هسته شامل دو نوع ذره ی متفاوت است که "پروتون" و "نوترون" نامیده می شوند. ذرات کوچک دیگری به نام الکترون به دور هسته می چرخند.

تعداد الکترون ها، پروتون ها و نوترون های 115 نوع اتمِ شناخته شده با هم متفاوت است و به همین خاطر هر نوع اتم را می توان در میان اتم های دیگر شناسایی کرد.

داخل هر اتم را می توان به منظومه ی شمسی تشبیه کرد. هسته ی اتم در مرکز قرار دارد، مانند خورشید که در مرکز منظومه ی شمسی است و الکترونها مانند سیاره ها به دور مرکز (هسته ی اتم) در گردش هستند. درست مانند منظومه ی شمسی، هسته ی اتم نسبت به الکترونها بسیار بزرگ است. داخل اتم به طور عمده فضای خالی است و الکترونها فاصله ی بسیار زیادی از هسته دارند. (البته توجه کنید که تمام اندازه ها نسبت به ابعاد هسته و اتم سنجیده می شود.)

تصویری که از اتم تا به اینجا ساختیم خیلی دقیق نیست، با این حال می توانیم از آن استفاده کنیم تا درباره ی الکتریسیته ی ساکن بیشتر بدانیم.

بارهای الکتریکی

پروتون، نوترون و الکترون با هم تفاوت زیادی دارند و هر کدام خواص و ویژگی های خاص خودشان را دارند. یکی از این ویژگی ها، "بار الکتریکی" است. پروتون ها خاصیتی دارند که ما به آن "بار مثبت" (+) می گوییم و الکترون ها "بار منفی" (-) دارند. نوترون ها بار الکتریکی ندارند و به اصطلاح خنثی هستند.

مقدار بار یک پروتون درست به اندازه ی بار الکترون است و تنها علامت بارها با هم متفاوت است. پس اگر در یک اتم تعداد پروتون ها با تعداد الکترون ها برابر باشد، آن اتم هیچ بار خالصی ندارد و خنثی است.

الکترون ها می توانند حرکت کنند.

پروتون ها و نوترون ها در هسته ی اتم به هم فشرده اند. معمولاً هسته ی اتم ثابت است و جابجا نمی شود اما برخی از الکترون های اتم که از هسته دورند می توانند از مدار خودشان خارج شوند. مثلاً می توانند از یک اتم به اتم دیگر بروند. اتمی که الکترون هایش را از دست داده، بار مثبت اش (تعداد پروتون هایش) از بار منفی اش (تعداد الکترون هایش) بیشتر است. پس کل اتم بار مثبت دارد. برعکس اتمی که الکترون به دست آورده، بار منفی اش بیشتر از بار مثبت اش است. این اتم بار منفی دارد. اتمی که بار دارد، (چه بار مثبت و چه بار منفی)، "یون" نامیده می شود.

در بعضی از مواد، اتم ها الکترون ها را محکم نگه می دارند و اجازه ی جدا شدن به آنها نمی دهند. این مواد "نارسانا" نام دارند. پلاستیک، شیشه، پارچه و هوای خشک، نارسانا های خوبی هستند.

برعکس، در بعضی از مواد، اتم ها به الکترون ها اجازه ی ورود و خروج می دهند. در این مواد الکترون ها مدام در حرکتند. به این مواد "رسانا" می گوییم. اغلب فلزات رساناهای خوبی هستند.

چطور می توانیم الکترون ها را از جایی به جایی منتقل کنیم؟ یک راه متداول برای این کار این است که دو جسم را به هم مالش بدهیم. اگر آنها از جنس های متفاوت و هر دو عایق باشند، الکترونها از یک جسم به جسم دیگر منتقل می شوند. هر چقدر دو جسم را بیشتر به هم بساییم، بار الکتریکی بیشتری از یکی به دیگری منتقل می شود و در آن تجمع می کند. (دانشمندان معتقدند که مالش و یا اصطکاک نیست که باعث انتقال الکترون ها از جسمی به جسم دیگر می شود. بلکه به سادگی این تماس دو ماده ی متفاوت است که باعث انتقال الکترون می شود. با سائیدن دو ماده، سطح تماس آنها با هم افزایش پیدا می کند و این کار جابجایی الکترونها را راحت تر می کند.)
الکتریسیته ی ساکن، مساوی نبودن بارهای مثبت و منفی در یک جسم است.

جاذبه ی بارهای مخالف

حالا خواهیم دید که بارهای مثبت و منفی رفتارهای جالبی از خودشان نشان می دهند. آیا تا به حال شنیده اید که "آدمها با خصوصیات اخلاقی مخالف، همدیگر را جذب می کنند."؟ در مورد یون ها این موضوع حقیقت دارد. دو جسم با بارهای مخالف (یک جسم با بار مثبت و دیگری با بار منفی) همدیگر را جذب می کنند. یعنی به سمت هم کشیده می شوند. برعکس، دو جسم با بارهای همنام (دو جسم با بار مثبت و یا دو جسم با بار منفی) همدیگر را دفع می کنند، یعنی از هم دور می شوند.

بار های مخالف همدیگر را جذب می کنند.

بار های مشابه همدیگر را دفع می کنند.

یک جسم باردار حتی می تواند اجسام خنثی را هم جذب کند. تا به حال درباره ی اینکه چگونه یک بادکنک به دیوار می چسبد، فکر کرده اید؟ اگر بادکنکی را با ساییدن به موهای خود باردار کنید، الکترون اضافه به دست می آورد و بار منفی خواهد داشت. نزدیک کردن بادکنک باردار به یک جسم خنثی (مثل دیوار) باعث حرکت الکترون های آن جسم می شود. اگر جسم خنثی رسانا باشد، الکترون های زیادی به راحتی به سمت دیگر آن حرکت می کنند و تا جای ممکن از بادکنک (که بار منفی دارد) دور می شوند. اما اگر جسم خنثی نارسانا باشد، الکترونها در اتم ها و مولکول ها کمی خود را به سمت دیگر جابجا می کنند و تا جایی که اتم اجازه می دهد، از بادکنک دور می شوند. در هر دو صورت (جسم خنثی رسانا باشد یا نارسانا) بارهای مثبت در مجاورت بادکنک بیشتر از بارهای منفی است. می دانیم که بارهای مخالف همدیگر را جذب می کنند. پس بادکنک باردار به جسم خنثی (مثلاً دیوار) می چسبد. (و تا وقتی که الکترونهای روی بادکنک به دیوار یا هوا منتقل نشده اند و بادکنک هنوز باردار است، به دیوار چسبیده می ماند.) اجسام خنثی و اجسام با بار مثبت هم به همین طریق همدیگر را جذب می کنند. آیا می توانید آن را به همین شیوه توضیح دهید؟

و حالا ببینیم که این اطلاعات چه ارتباطی با جرقه ی بین دست ما و دستگیره ی در دارد و چطور راست شدن موهای ما را هنگام برداشتن کلاه پشمی توضیح می دهد.

پاسخ این است که هنگامی که روی فرش راه می روید، الکترونها از فرش به بدن شما منتقل می شوند. حالا شما بار الکتریکی اضافه در خود جمع کرده اید. دستگیره ی در را لمس می کنید و ... ویز! دستگیره ی در یک رسانا است. الکترونهای اضافی بدن شما به راحتی به آن منتقل می شوند و این انتقال الکترونها باعث ایجاد جرقه بین دست شما و دستگره ی در می شود.
وقتی کلاه پشمی را از سرتان بر می دارید، کلاه به موهای سرتان مالیده می شود. الکترونها از موهای شما به کلاه منتقل می شود. حالا هر تار موی شما بار مثبت دارد. به یاد بیاورید که اشیاء با بارهای همنام همدیگر را دفع می کنند. بنابراین موها تلاش می کنند تا جای ممکن از هم دور شوند. پس راست می ایستند. در این حالت بیشترین فاصله را از هم پیدا می کنند.

ما اکثراً در زمستان با پدیده هایی که به الکتریسیته ی ساکن مربوط می شوند روبرو می شویم. زیرا در تابستان هوا بسیار مرطوب تر از زمستان است. از آن جایی که آب رسانا است، رطوبت موجود در هوا کمک می کند تا اجسام باردار سریع تر بار خود را تخلیه کنند (به هوا منتقل کنند) و در نتیجه بار الکتریکی زیادی در آنها تجمع نمی کند.

قانون پایستگی بار

وقتی ما چیزی را با الکتریسیته ساکن باردار کنیم، هیچ الکترونی "تولید نمی شود" و یا "از بین نمی رود". همین طور پروتون جدیدی به وجود نمی آید و ناپدید نمی شود. در عمل باردار کردن اجسام، تنها الکترونها از مکانی به مکان دیگر حرکت می کنند و منتقل می شوند. بار الکتریکی خالص، در کل ثابت می ماند. به این موضوع "قانون پایستگی بار الکتریکی" می گویند.

قانون کولن

اجسام باردار در اطراف خود یک میدان نیروی الکتریکی نامرئی ایجاد می کنند. شدت این نیرو بستگی به مسایل زیادی دارد مثلاً اندازه ی بار دو جسم باردار یا فاصله ی دو جسم و یا شکل اجسام باردار. این باعث پیچیده شدن موضوع می شود. برای ساده کردن شرایط می توانیم فرض کنیم که به جای "اجسام باردار" ، "نقاط باردار" داریم. یعنی ابعاد جسم بارداری که در نظر می گیریم، خیلی خیلی کوچکتر از فاصله ی بین آنها باشد. به طوری که هر جسم برای جسم دیگر تقریباً مثل یک نقطه ی باردار عمل کند.
اولین بار "چارلز کولن" در دهه ی 1780 میلادی، نیروی الکتریکی را توصیف کرد. او پی برد که نیروی الکتریکی بین دو جسم باردار و نقطه ای، رابطه ی مستقیم با ضرب بارهایشان دارد. یعنی که q¹ و q² اندازه ی بارهای نقطه ای هستند. هر چقدر بارهای نقطه ای بیشتر باشند، نیروی الکتریکی بین شان هم بزرگتر است. از طرف دیگر این نیرو با مجذور فاصله ی بارهای نقطه ای نسبت عکس دارد. یعنی که d فاصله ی بین بارهای نقطه ای است. هر چقدر فاصله ی بارها بیشتر باشد، نیروی الکتریکی بین آنها ضعیف تر است.
به طورکلی می توان نوشت . در این رابطه k ضریب تناسب است و اندازه ی آن به ماده ای بستگی دارد که دو بار را از هم جدا می کند.

با دو برابر شدن فاصله، نیروی الکتریکی، نیروی اولیه می شود.

با دو برابر شدن هر یک از بارها، نیروی الکتریکی، 4 برابر نیروی اولیه می شود.

در قرن 19 ابتدا یوهان دوبراینر خواص مجموعه ای از عناصر را به صورت 3 تایی مورد بررسی قرار داد.سپس جان نیولندز قانون 8 تایی خود را تنظیم و ارائه کرد.طبقه بندی نوین تناوبی عناصر از کایولیوس لوتامیر به ویژه مندلیف نشات میگیرد.هنری موزلی توانست بر پایه طیف خطی پرتو ایکس هر عنصر عدد اتمی صحیح آن را تعیین کند.بنا بر این توانست مشکل عناصری را که بر اساس وزن اتمی در جای درست خود قرار نمیگرفتند حل کند.

استوانه مدرج

استوانه مدرج: لوله شيشه اي استوانه اي شكل، مشابه لوله آزمايش است كه در پايه اي از جنس پلاستيك جاي مي گيرد و يا عموماً داراي پايه پهن شيشه اي است كه مي تواند آن را روي ميز به طور قائم نگهدارد. لبه آن مانند بشر، برگشتگي شيارمانندي براي خالي كردن محلول دارد. تفاوت درجه بندي آن با بورت و پيپت در اين است كه درجه هاي كوچكتر آن در پايين قرار دارد.

كاربرد: ابزاري است كه در اندازه گيري حجم مايع ها به كار مي رود.

طرز استفاده: استوانه مدرج را بايد در جاي كاملاً صاف و مسطح قرار داد و هنگام ريختن يا برداشتن محلول، پايه آن را با دو انگشت محكم نگهداشت تا از افتادن و شكستن آن جلوگيري شود.

چند نكته: چون استوانه مدرج، برخلاف لوله آزمايش جاي خاصي ندارد. از اين رو بايد بي درنگ پس از انجام كار، آن را دور از دسترس، در جاي امني قرار داد. اگر لبه استوانه مدرج پريده باشد، نبايد آن را دور انداخت. زيرا با استفاده از لوله هاي پلاستيكي شفاف و مناسب مي توان از آنها دوباره استفاده كرد. براي اين منظور مي توان قسمت شكسته آن را با سوهان صاف كرد و حلقه اي از لوله پلاستيكي مناسب به لبه آن وصل و با باريك كردن يك گوشه لوله پلاستيكي از آن استفاده كرد. از استوانه مدرجي كه ارتفاع آنها در اثر شكسته شدن، خيلي كوتاه شده باشد، براي اندازه گيري چگالي مايع ها (آب، نفت، جيوه…) مي توان استفاده كرد.

مويينگي

مويينگي از اثرهاي نيروي چسبندگي سطحي است. صعود مايع (مانند آب يا جيوه) از داخل لوله مويينه را مويينگي گويند. علت اين پديده نيروهاي چسبندگي بين مولکولها مي باشد. در مورد آب نيروي چسبندگي سطحي بين آب و شيشه بيشتر از نيروي چسبندگي بين مولکولهاي آب است در نتيجه آب در لوله بالا مي رود و از سطح آب بيرون لوله هم بالاتر مي رود و سطح آب درون لوله مويينه کاو است.

در مورد جيوه برعکس است يعني نيروي چسبندگي بين دو مولکولهاي جيوه بيشتر از نيروي چسبندگي سطحي بين جيوه و شيشه است. سطح جيوه در درون لوله مويين، از سطح جيوه درون ظرف پايين تر است و سطح آن کور است.

لایه اوزون و مشکلات آن

اکثر مردم ازون را با لايه محافظ اتمسفر که ما را از پرتوهاي مضر خورشيد حفظ مي نمايد ، و يا بعنوان يک آلاينده در سطح زمين مي شناسند. در واقع ازون در مه دود فتوشيميايي ناشي از آلودگي هوا وجود دارد زيرا برخي از روند هايي که آلودگي ايجاد ميکنند ، ازون هم توليد ميکنند . همچنين ، تابش آفتاب برروي آلاينده هاي صنعتي و اتومبيلها سبب خارج شدن اتمهاي اکسيژن از ملکولهاي آلاينده هايي مانند اکسيدهاي نيتروژن ، اسيد نيتريک ، دي اکسيد سولفور و کربن مونواکسايد ميشود .
در همين حال اتمهاي آزاد اکسيژن با اکسيژن آزاد موجود در هوا ازون تشکيل ميدهد . ازون فعال به نوبه خود با همان آلاينده ها مجددا ترکيب شده و آنها را با شکستن به آب ، دي اکسيد کربن ، نيتروژن ، گوگرد و اکسيژن خنثي ميکند . در نتيجه آلودگي زياد منجر به غلظت هاي بالاي ازون مي شود اما ازون اختصاصا مقصر اصلي نيست . از آنجايي که غلظت ازون داراي ارتباط مستقيم با غلظت آلاينده هاي شيميايي موجود در مه دود فتوشيميايي است ، به عنوان ضريبي براي کنترل آلودگي فضاي خارج از ساختمان بکار مي رود . اين دليل سؤ تفاهمي است که در رابطه با ازون وجود دارد . ازوني که از طريق واکنشهاي فتوشيميايي تشکيل شده و با ترکيبات شيميايي مه دود مخلوط شده است ، معجوني خطرناک از سموم است و نبايد تنفس شود . از طرف ديگر ، توليد غلظت هاي پايين ازون براي استفاده به عنوان تصفيه هوا و آب فوايد بسياري را به انسانها ارائه نموده است .
ازون يکي از قوي ترين مواد گندزدا و بوبر طبيعي است که به دانش بشري شناسانده شده است . ازون ( اکسيژن فعال ) تنها بوها و مواد خطرناک را نمي پوشاند بلکه آنها را در سطح ملکولي از بين مي برد 
١- ازون
ازون (O3 ) آلوتروپ سه اتمي اکسيژن يا " اکسيژن فعال " يا " اکسيژن سه ظرفيتي " يکي از اجزاي طبيعي هوايي است که ما هر روزه تنفس ميکنيم .
ازون زماني تشکيل مي گردد که ملکولهاي اکسيژن (O2 ) توسط پرتودهي فرابنفش خورشيد ، رعد و برق و قوس الکتريکي به دواتم تفکيک مي شود . اتمهاي آزاد در گروه هاي سه اتمي ترکيب مجدد شده و ازون را پديد مي آورند .
٢- غلظت مجاز ازون
غلظت هاي متوسط ازون بيرون از ساختمان در يک منطقه يبن p  pm ٥./. - ٣./. ميباشد. بيشترين سطوح طبيعي موجود در کنار ساحل درياها ، جنگلها و مناطق کوهستاني ، مکانهايي که مردم براي صرف تعطيلات و رفع خستگي به آنها ميروند ، يافت مي شود . هواي تازه و نيرو بخش پس از يک طوفان به همراه رعد و برق بهاري بخاطر توليد طبيعي ازون مي باشد. همينطور بوي خشک کن لباسشويي بهمين دليل است .
٣- ازون چگونه عمل ميکند‌؟
متاسفانه ازون در محيطهاي درون ساختمان مدرن ما از بين رفته است . اما آلاينده ها به قوت خود باقي اند . ازون با سرچشمه بوها و مواد شيميايي نامطبوع و خطرناک واکنش مي دهد . منابع آلاينده هاي شيميايي که حدود ٩٩ درصد آنها از ملکولهاي سير نشده تشکيل شده اند ، مي توانند با ملکولهاي اضافي مانند ازون واکنش دهند ( دود سيگار با بيش از ٣٦٠٠ ترکيب شيميايي ، يک نمونه از آلايندههاست .) ملکول فعال ازون آلاينده ها را سريعا به ملکولهاي پايه اوليه مي شکندو در نتيجه آنها را خنثي مي کند . ملکول ازون با دادن اتم اکسيژن سوم غير مزدوج خود در روند شيميايي ، خود به اکسيژن معمولي تبديل ميشود.
براي مثال فرمالدهيد ، که در تخته سه لا ، کابينتها ، مبلمان ، دود سيگار ، پتوهاي نو ، پرده هاي نو ، کاغذهاي ديواري ، قابها و ذرات چوب يافت مي شود بصورت زير با ازون واکنش ميدهد :
فرماهيد + ازون > دي اکسيد کربن + آب + اکسيژن                                       HCHO + 2O3> CO2 + 2O2
باکتريها ، کپکها و قارچها که توليد بوهاي نامطبوع کرده و واکنشهاي حساسيتي و گاهي بيماري ايجاد مي کنند ، در واکنش با ازون از بين ميروند. غشا يا پوسته خارجي اين ميکروارگانيسم ها گيرنده هايي دارند که مانند آلاينده هاي شيميايي مي توانند ازون را جذب کرده و منجر به نابودي آنها شود. باکتري ، کپک يا قارچ بدون غشا يا پوسته محافظ از بين مي رود . ويروسها نيز توسط ازون از بين مي روند .
٤- آيا ازون ايمن و بي خطر است ؟
تقريبا مانند هر چيز ديگر ، حتي اکسيژن ، چنانچه در معرض مقادير زياد ازون براي مدت زمان زيادي قراربگيريد ميتواند خطرناک باشد. همانطور که اشاره شد ، غلظتهاي طبيعي ازون خارج از ساختمان در محيطهاي پاک بين ppm  ٥./. - ٣./. متغير است . اداره غذا و دارويي آمريکا تنفس ppm ٥./. ، ٢٤ ساعته در روز را ايمن و بي خطر مي داند .اين يک استاندارد محتاطانه است زيرا غلظت هاي طبيعي ازون اغلب به ppm  ٦٥ ./. ،يعني ٢٥ درصد از محدوده عنوان شده توسط اداره غذا و دارو ، ميرسد

اصل بقای جرم

یکی از اصول و قوانینی که در مطرح شدن شیمی به عنوان یکی از علوم تأثیر بسزایی داشته اصل «بقای جرم» است. این قانون بیان می‌کند که، در طول واکنش شیمیایی و معمولی، مقدار ماده تغییر نمی‌کند. این قانون به این معناست که اگر 10 ‌هزار اتم داشته باشیم و مقدار زیادی واکنش شیمیایی انجام پذیرد، در پایان ما همچنان همان 10 ‌هزار اتم را خواهیم داشت. نکته مهم در اینجا این است که امروزه فیزیک نوین ثابت کرده که در واقع این «انرژی» است که بدون تغییر می‌ماند؛ و دیگر اینکه «انرژی» و «جرم» با یکدیگر رابطه دارند. این نکته ما را به مفاهیم مهمی مانند «تعادل ترمودینامیک» می‌‌رساند.

         اگر انرژی از دست رفته یا به‌دست‌آمده را مد نظر قرار دهیم، مقدار جرم نیز تغییر نمی‌کند. علم شیمی کنش و واکنش میان اتمها را بتنهایی یا در بیشتر موارد به‌ همراه دیگر اتمها و به‌ صورت «یون» یا «ملکول» و در قالب «ترکیب» بررسی می‌کند.

    اتمها معمولا با اتمهای دیگر واکنش انجام می‌دهند. برای نمونه، سوختن چوب در آتش واکنشی است بین اتمهای اکسیژن موجود در هوا و اتمهای کربن و هیدروژن درون چوب. «نور» هم گاهی در  واکنش بین اتمها تأثیر می‌گذارد که در این موارد از اصطلاح «فتوکاتالیست» برای توضیح عملکرد نور استفاده می شود. نمونه این عملکرد ظهور عکس است که بر اثر دگرگونیهایی ایجاد می شود که نور در مواد شیمیایی فیلم عکاسی صورت می دهد.

        یکی از یافته‌های بنیادین و جالب دانش شیمی - تا به حال - این بوده است که اتمها همیشه به نسبت معین با یکدیگر ترکیب می‌شوند. برای مثال، بر اساس این قانون، همیشه در یک ملکول «سیلیس» نسبت اتمهای سیلیسیوم به اکسیژن یک به دو است.

     امروزه، ثابت شده است که استثناهایی در قانون نسبتهای معین وجود دارد. این استثناها مواد «غیر استوکیومتری» نام گرفته اند.

 مطلب مهمی که در مطالعه علم شیمی باید بدان توجه داشت تعامل این علم با «فیزیک» است. ما هر دو این رشته ها را علومی مستقل شناخته ایم؛ اما باید دانست که تأثیر و تأثر آنها در یکدیگر بسیار قوی است. قوت این مسئله تا جایی است که حتی به ظهور شاخه علمی «شیمی فیزیک» انجامیده است. «شیمی فیزیک» بر پایهٔ فیزیک پیشرفته (نوین) بنا شده است. در شیمی فیزیک، می‌توان تمام نظامهای شیمیایی را با استفاده از نظریه «مکانیک کوانتوم» شرح داد. این نظریه از لحاظ ریاضی ماهیتی پیچیده و عمیقاً شهودی دارد و در عمل تنها بررسی نظامهای سادهٔ شیمیایی با مفاهیم مکانیکی کوانتوم مناسب بررسی است؛ و در اکثر مواقع، باید از تقریب استفاده کرد. بنابر این، استفاده کامل از مفاهیم مکانیک کوانتوم برای تمام مباحث شیمی کاربرد ندارد؛ زیرا نتایج مهم این نظریه _ بویژه اوربیتال اتمی _ را با استفاده از مفاهیم ساده‌تری می توان درک کرد و به‌ کار گرفت. مهم این است که با اینکه در بسیاری از موارد ممکن است مکانیک کوانتوم نادیده گرفته شود، مفهوم اساسی که پشت آن است - یعنی «کوانتومی کردن انرژی» - چنین نیست.

     شیمیدانها برای به کارگیری تمام روشهای طیف نمایی به آثار و نتایج کوانتوم وابسته‌اند، هرچند که ممکن است بسیاری از آنها از این امر آگاه نباشند. علم فیزیک ممکن است گاهی مورد بیتوجهی واقع شود، اما به هر حال، برخی از مفاهیم آن (مانند رزونانس مغناطیسی هسته‌ای) مرتب مورد استفاده قرار می گیرد.

    یکی دیگر از نظریه های اصلی فیزیک نوین که نباید آن را نادیده گرفت نظریه «نسبیت» است. این نظریه که از دیدگاه ریاضی پیچیده است شرح کامل فیزیکی علم شیمی است. خوشبختانه، مفاهیم نسبیتی تنها در برخی از محاسبات خیلی دقیق ساختمان هسته، بویژه در عناصر سنگینتر، کاربرد دارد و در عمل تقریباً با شیمی پیوندی ندارد.

    بخشهای اصلی دانش شیمی عبارت‌اند از:

¨    شیمی تجزیه؛ که به تعیین ترکیبات مواد و اجزای تشکیل دهنده آنها می‌پردازد.

¨    شیمی آلی؛ که به مطالعهٔ ترکیبات کربن‌دار، غیر از ترکیباتی چون دو اکسید کربن (دی اکسید کربن) می‌پردازد.

¨    شیمی معدنی؛ که به بیشتر عناصری که در شیمی آلی بر آنها تأکید نشده است و بر برخی از خواص ملکولها می‌‌پردازد.

¨    شیمی فیزیک؛ که پایه و اساس همه شاخه‌های دیگر را تشکیل می‌دهد و شامل ویژگیهای فیزیکی مواد و ابزار نظری بررسی آنهاست.

    دیگر رشته‌های مطالعاتی و شاخه‌های تخصصی که با شیمی پیوند دارد عبارت ‌است از: علم مواد، مهندسی شیمی، شیمی بسپار، شیمی محیط زیست، داروسازی.

کمیات اساسی در الکترومغناطیس

کمیات مدل الکترومغناطیس به دو گروه تقسیم می‌شود: کمیات منبع و کمیات میدان

[ویرایش] کمیات منبع

• بار الکتریکی: منبع یک میدان الکترومغناطیسی همواره بارهای الکتریکی در حال سکون یا متحرک است. هر چند یک میدان الکترومغناطیس می‌تواند باعث توزیع دوباره بار‌ها شود که آن نیز به نوبه خود باعث تغییر میدان می‌گردد.
• چگالی بار حجمی

چگالی بار حجمی را به عنوان یک کمیت منبع الکترومغناطیس به صورت زیر تعریف می‌کنند:

که در آن Δv حجم بسیار کوچک در نظر گرفته می‌شود.

در بعضی موارد فیزیکی ممکن است یک مقدار بار Δq با جزء کوچک سطحی Δs یا جزء کوچک خطی آن Δl مشخص نمود.در چنین مواردی مناسب‌تر است که چگالی بار سطحی ρ_s، یا چگالی بار خطی را ρ_l تعریف کنیم.

چگالی‌های بار به جز در موارد خاص از نقطه‌ای به نقطه دیگر تغییر می‌کند، از این‌رو ρ ،ρ_s و ρ_l عموماً توابع نقطه‌ای از مختصات فضایی هستند.

• جریان الکتریکی

جریان الکتریکی به صورت نرخ تغییر بار الکتریکی نسبت به زمان تعریف شده و با نماد I نشان داده می شود. این رابطه را با مشتقات جزیی (کلی ترین حالت) به صورت زیر نشان می دهیم:

در این رابطه، خود جریان می‌تواند نسبت به زمان تغییر کند. جریان الکتریکی برای تعریف شدن (یا اندازه گیری) باید از سطح معینی عبور کند (مثلاً از سطح مقطع یک رسانا) از این رو تابعی نقطه‌ای به شمار می‌آید. مقدارهای لحظه ای، متوسط و موثر برای جریان الکتریکی تعریف شده و به صورت ساده شده ای در سیم های رسانا قابل محاسبه اند.

جهت قراردادی جریان از ابتدا در جهت عبور بارهای مثبت تعریف شده است. هرچند می‌دانیم که در صورت داشتن رسانای فلزی، جریان الکتریسته، ناشی از عبور بارهای منفی، یعنی الکترون‌ها، (در خلاف جهت جریان ) می باشد.

مشخصات جریان الکتریکی

از نظر تاریخی نماد جریان I، از واژه آلمانی Intensität که به معنی شدت است، گرفته شده است. واحد جریان الکتریکی در دستگاه SI، آمپر است. به همین علت بعضی اوقات جریان الکتریکی بطور غیر رسمی و به دلیل همانندی با واژه ولتاژ، آمپراژ خوانده می‌شود. اما مهندسان از این گونه استفاده ناشیانه راضی نیستند.

[ویرایش] شدت جریان در نقاط گوناگون یک رسانا

شدت جریان در هر سطح مقطع از رسانا مقدار ثابتی است و بستگی به مساحت مقطع ندارد. مانند این که مقدار آبی که در هر سطح مقطع از لوله عبور می‌کند، همواره در واحد زمان همه جا مساوی است، حتی اگر سطح مقطعها مختلف باشد. ثابت بودن جریان الکتریسیته از این امر ناشی می‌شود که بار الکتریکی در هادی حفظ می‌شود. در هیچ نقطه‌ای بار الکتریکی نمی‌تواند روی هم متراکم شود و یا از رسانا بیرون ریخته شود. به عبارت دیگر در هادی چشمه یا چاهی برای بار الکتریکی وجود ندارد.

[ویرایش] سرعت رانش

میدان الکتریکی که بر روی الکترون‌های هادی اثر می‌کند، هیچ گونه شتاب برآیندی ایجاد نمی‌کند. چون الکترون‌ها پیوسته با یونهای هادی برخورد می‌کنند. لذا انرژی حاصل از شتاب الکترون‌ها به انرژی نوسانی شبکه تبدیل می‌شود و الکترون‌ها سرعت جریان متوسط ثابتی (سرعت رانش) در راستای خلاف جهت میدان الکتریکی بدست می‌آورند. پیوستگی جریان الکتریکی در مدارهای الکتریکی،قانون جریان کیرشهف نامیده می شود.

[ویرایش] اشکال مختلف جریان الکتریکی

در رساناهای فلزی، مانند سیمها، جریان ناشی از عبور الکترونها است، اما این امر در مورد اکثر رساناهای غیرفلزی صادق نیست. جریان الکتریکی در الکترولیت‌ها، عبور اتمهای باردار شده به صورت الکتریکی (یونها) است، که در هر دو نوع مثبت و منفی وجود دارند. برای مثال، یک پیل الکتروشیمیایی ممکن است با آب نمک (محلولی از کلرید سدیم) در یک طرف غشا و آب خالص در طرف دیگر ساخته شود. غشا به یونهای مثبت سدیم اجازه عبور می‌دهد، اما به یونهای منفی کلر این اجازه را نمی‌دهد. بنابراین یک جریان خالص ایجاد می‌شود.

جریان الکتریکی در پلاسما عبور الکترون‌ها، مانند یون‌های مثبت و منفی است. در آب یخ زده و در برخی از الکترولیتهای جامد، عبور پروتون‌ها، جریان الکتریکی را ایجاد می‌کند. نمونه‌هایی هم وجود دارد که علیرغم اینکه در آنها، الکترون‌ها بارهایی هستند که از نظر فیزیکی حرکت می‌کنند، اما تصور جریان مانند «حفره»‌های مثبت متحرک (نقاطی که برای خنثی شدن از نظر الکتریکی نیاز به یک الکترون دارند)، قابل فهم تر است. این شرایطی است که در یک نیم‌رسانای نوع p وجود دارد.

[ویرایش] اندازه گیری جریان الکتریکی

شدت جریان الکتریکی را می‌توان مستقیماً با گالوانومتر اندازه گیری کرد. اما این روش نیاز به قطع مدار دارد که گاهی مشکل یا نامطلوب است. جریان را می‌توان بدون قطع مدار و با اندازه گیری میدان مغناطیسی که جریان تولید می‌کند، محاسبه کرد. ابزارهای مورد نیاز برای این کار شامل حسگرهای اثر هال، کلمپ گیره‌های جریان و سیم پیچهای روگووسکی است.

[ویرایش] چگالی جریان

جریان I مشخصه هر رسانای بخصوصی است و این جریان یک کمیت ماکروسکوپی مانند جرم یا حجم جسم است. کمیت میکروسکوپی مربوط،چگالی جریان J است. J یک کمیت برداری است و بیشتر مشخصه نقطه‌ای در داخل رسانا است تا تمامی آن. هر گاه جریان در سرتاسر رسانایی با سطح مقطع A به طور یکنواخت توزیع شده باشد، بزرگی چگالی جریان برای تمام نقاط واقع بر روی مقطع عبارت است از: J = I/A. چگالی جریان الکتریکی توسط قانون اهم به میدان الکتریکی مربوط می شود:

J = σE

• چگالی جریان الکتریکی

چگالی جریان الکتریکی یک تابع نقطه‌ای است که مقدار جریان گذرنده از سطحی واحد و عمود بر مسیر عبور جریان را اندازه می‌گیرد. این کمیت را به اختصار با j نشان می‌دهند.

[ویرایش] کمیات میدان

• شدت میدان الکتریکی E
• چگالی شار الکتریکی D
• چگالی شار مغناطیسی B
• شدت میدان مغناطیسی H

هیپوتالاموس برای جانوران مهره‌دار به عنوان مهمترین بخش از مغز تلقی می‌شود که کنترل ثبات محیط داخلی بدن را به عهده دارد. هیپوتالاموس به عنوان بخش کوچکی از مغز است که در انسان فقط 5 گرم وزن دارد. هیپوتالاموس بخش شکمی مغز دوم را شامل می‌شود و در زیر تالاموس واقع شده است. هیپوتالاموس مرکز تنظیم اعمال مختلفی از جمله گرسنگی ، تشنگی ، خواب و بیداری و تنظیم دمای بدن است.

ساختار هیپوتالاموس

هیپوتالاموس را به سه ناحیه تقسیم می‌کنند.

·         ناحیه کنار بطنی: ناحیه کنار بطنی نازک است و کناره بطن سوم را تشکیل می‌دهد.

·         ناحیه میانی: در ناحیه میانی تعدادی هسته به ترتیب از جلو به پشت قرار دارند. از بخش شکمی میانی هیپوتالاموس ، ساقه هیپوفیز منشا می‌گیرد.

·         ناحیه جلویی: ناحیه جلویی ساقه هیپوفیز موسوم به برجستگی میانی است که جایگاه ختم پاره‌ای از نورونهای هیپوتالاموسی است. این نورونها ، مواد هورمونی خود را به داخل برجستگی میانی ترشح می‌کنند که توسط سیستم رگی باب هیپوتالاموس- هیپوفیز جذب جذب و به داخل هیپوفیز قدامی برده می‌شوند. در هیپوتالاموس جانبی نواحی هسته‌ای وجود ندارد و نورونهای پراکنده این ناحیه به سوی سیستم لیمبیک و همچنین پایک مغزی روانه می‌گردند.

ارتباطات ورودی و خروجی هیپوتالاموس

از وجود ارتباطات متعدد هیپوتالاموس می‌توان به اهمیت و مرکزیت این بخش پی برد. در واقع هیپوتالاموس به عنوان مرکز ارتباطی برای انجام اعمال پیکری ، نباتی (خودکار) و هورمونی تلقی می‌گردد. هیپوتالاموس جانبی توسط رشته‌های فراوانی با نواحی فوقانی تنه مغزی و همچنین سیستم لیمبیک بطور متقابل ارتباط برقرار می‌سازد. سیگنالهای حسی ورودی از سطح و درون بدن به کمک راههای بالا رونده روانه هیپوتالاموس جانبی می‌گردند. هیپوتالاموس میانی بطور متقابل با هیپوتالاموس جانبی و همچنین با پاره‌ای از جریانهای ورودی مستقیم مربوط می‌گردد.

به علاوه برخی از نورونهای هیپوتالاموس میانی در خدمت اندازه‌گیری پارامترهای مهم خون یا لیکور مغزی- نخاعی و از این طریق ثبات محیط داخلی می‌باشد. این گیرنده‌ها دائما حرارت خون ، تراکم نمک و یا تراکم هورمونها را در خون اندازه‌گیری می‌کنند. ارتباطات خروجی بخش هیپوتالاموس میانی با هیپوفیز هم از راه عصبی و هم راه هورمونی برقرار می‌شود.

سیستم هیپوتالاموس _ هیپوفیز

فعالیت اکثر غدد درون ریز توسط هیپوفیز تنظیم می‌گردد. تنظیم ترشح هورمونهای هیپوفیز به نوبه خود از طریق نوروهورمونهای نواحی میانی هیپوتالاموس صورت می‌گیرد که موسوم به هورمونهای آزاد سازند. هورمونهای آزاد سازنده از انتهای آکسونهای نورونهای هیپوتالاموس در ناحیه برجستگی میانی رها می‌کردند و توسط جریان خون سیستم باب هیپوتالاموس _ هیپوفیز به هیپوفیز قدامی می‌رسند.

هیپوتالاموس و رفتار

تحریکات الکتریکی نواحی کوچکی از هیپوتالاموس در حیونات بوسیله کارگذاری میکروالکترود باعث واکنشهای ویژه رفتاری می‌گردند. اینگونه رفتارها اکثرا رفتارهایی از قبیل رفتار دفاعی ، تغذیه و ... می‌باشد که موجب بقاء جاندار است. برای مثال تحریک الکتریکی موضعی نواحی پسین هیپوتالاموس در گربه بیدار واکنشهای دفاعی را به جریان می‌اندازد. واکنش دفاعی ترکیبی از انواع واکنشهای ارادی ، نباتی (خودکار) و هورمونی است.

بدین ترتیب از مطالعات منظم هیپوتالاموس می‌توان چنین نتیجه گرفت گه گروههای نورونی مسئول اعمال گوناگون در هیپوتالاموس بطور جداگانه قرار گرفته‌اند. مثلا تخریب ناحیه جانبی هیپوتالاموس ، یعنی جایی که مرکز گرسنگی در آنجاست باعث سیری و عدم تمایل به غذا و برعکس تخریب ناحیه میانی هیپوتالاموس یعنی جایگاه مرکزی سیری موجب افزایش تمایل به غذا و پرخوری خواهد گردید. نواحی رفتاری هیپوتالاموس مرزهای کاملا مشخص ندارند و در یکدیگر تداخل می‌کنند.

هیپوتالاموس و هیپوفیز مجموعاً «غدد درونریز ارشد» را بوجود آورده و سیستم مکمل و برونده تمام سلسله اعصاب مرکزى شناخته می‌شوند. هیپوتالاموس علاوه بر نقش خود در تنظیم آندوکرینى، غالباً جزئى از سیستم لیمبیک نیز شمرده شده و در تنظیم اشتها و میل جنسى نیز دخیل است. هیپوتالاموس به نظر می‌رسد نقش عمده‌اى در تنظیم ریتم‌هاى بیولوژیک و تنظیم سیستم ایمنى دارد. در ارتباط با روان‌پزشکى، مهمترین راه‌هاى عصبى عبارتند از فورینکس، خط انتهائى و راه آمیگدالوفوگال بطنى، که آمیگدال را به هیپوتالاموس ربط می‌دهد. راه دوپامین مزولیمبیک، همچنین راه‌هاى صعودى نورآدرنرژیک، سروتونرژیک و کولینرژیک ساقه مغز در هیپوتالاموس ختم می‌شود. اعمال هیپوتالاموس مشتمل است بر تنظیم فعالیت جنسى، تنظیم آب بدن، متابولیسم چربى و کاربوهیدرات‌ها و تنظیم حرارت بدن.

ترشح بسیاری از هورمون ها از دو غده ی هیپوتالاموس و هیپوفیز انجام می گیرد. این دو مرکز اصلی برای سایر غده های درون ریز هستند.

هیپوتالاموس مرکزی در مغز است که فعالیت های دستگاه عصبی و غدد درون ریز را هماهنگ می کند و نیز بسیاری از اعمال بدن مانند: دمای بدن ، فشار خون و احساسات را تنظیم می کند. هیپوتالاموس  از قسمت های دیگر مغز ، اطلاعاتی در باره ی شرایط درونی و بیرونی بدن بدست آورد و سپس به پیام های عصبی و نیز به غلظت هورمون های خون پاسخ می دهد در واقع پاسخ هیپوتالاموس صادر کردن دستور هایی به غده ی هیپوفیز است این دستورات هم هورمون های آزاد کننده هستند که هر یک سبب می شود قسمت جلوی هیپوفیز(هیپوفیز پیشین) هورمونی را بسازد و آنرا ترشح کند برخی دیگر از هورمون های هیپوتالاموس مهار کنند هستند و باعث می شوند که هیپوفیز پیشین ترشح یکی از هورمون های خود را متوقف کند.

 هیپوفیز سه قسمت دارد(پسین ، پیشین و میانی) که قسمت پیشین آن بیشترین هورمون ها را ترشح می کند. سلول های عصبی هیپوتالاموس دارای اکسون هایی هستند که تا قسمت پشتی غده هیپوفیز(هیپوفیز پسین) ادامه می یابند. سلول های عصبی هیپوتالاموس(جسم سلولی آنها) دو هورمون می سازند که در هیپوفیز پسین(در پایانه اکسون ها) ذخیره می شوند تا در مواقع لزوم آزاد شوند. این دو هورمون که هیپوتالاموس آنها را می سازد عبارتند از اکسی توسین (سبب خروج شیر از غده های پستانی و نیز سبب انقباضات رحم در هنگام زایمان می شود) هورمون ضد ادراری ADH(سبب می شود در مواقع لزوم ادرار غلیظ شود و در نتیجه آب بدن حفظ شود) است.

 بافت هدف هورمون ها:هورمون رشد بر تمام بافت ها اثر می گذارد,  و باعث تحریک ساخت پروتئین، استخوان و رشد و افزایش حجم ماهیچه (نه تقسیم آن) می شود. هورمون LH بر تخمدان ها و بیضه ها تاثیر میگذارد و باعث تحریک تخمک گذاری در تخمدان ها و آزاد شدن هورمون های جنسی نر و ماده می شود. اکسی توسین بافت هدفش غدد پستانی و دیواره ی رحم. هورمون آمینو اسیدی ضد ادراریADH بر روی کلیه تاثیر می گذارد و باعث غلیظ شدن ادرار می شود و هورمون دیگر آلدسترون است که بر روی کلیه اثر می گذارد و باز جذب سدیم و دفع پتاسیم را باعث می شود و هورمون دیگر هورمون پاراتیروئیدی است که باز جذب کلسیم از ادرار را افزایش می دهد.

هورمون ها ی تیروئیدی: این هورمون ها میزان سوخت و ساز بدن را تنظیم می کنند- رشد طبیعی مغز را باعث می شوند -  رشد استخوان ها و افزایش حجم ماهیچه ها را در دوران کودکی افزایش می دهند بر اعمال تولید مثلی تاثیر دارند و در افراد بزرگسال باعث هوشیاری می شوند. بالا بودن میزان کلسیم در خون سبب تحریک ترشح هورمونی به نام کلسی تونین از غده تیروئید می شود که باعث رسوب کلسیم در بافت استخوانی می شود. از کلسیم در موارد مختلفی استفاده می شود از جمله انقباض ماهیچه ها( که در    در ماهیچه ذخیره می شود) و نیز برای ترشح بعضی از مواد از سلول. هورمون های تیروئیدی از افزودن ید به آمینو اسید تیروزین ایجاد می شوند.

 کم کاری تیروئید(هیپوتروئیدیسم) که در کودکان باعث کاهش رشد، عقب افتادگی ذهنی و یا هر دو را به همراه دارد و در افراد بالغ هیپوتروئیدیسم سبب کمبود انرژی ، خشکی پوست و افزایش وزن می شود.

پر کاری تیروئید(هیپر تروئیدیسم) سبب بیقراری ، اختلالات خواب ، افزایش تعداد ضربان قلب و کاهش وزن می شود. این تنش ها تا حدودی بوسیله ی کورتیزول مهار می شود که از بخش قشری فوق کلیه آزاد می شود مهار می شود.

هورمون پاراتیروئید: باعث افزایش باز جذب کلسیم از روده(از طرق فعال کردن ویتامین D که باعث افزایش میزان کلسیم در خون می شود ، باز جذب آن از کلیه و تجزیه املاح کلسیم در استخوان و در نهایت باعث افزایش آن در خون می شود.

به غده ی تیروئید بزرگ گواتر گفته می شود که علت آن کمبود ید است. غده ی تیروئید در جلوی گلو قرار دارد و چهار غده ی پارا تیروئید هم در پشت غده ی تیروئید و چسبیده به آن قرار دارد. در تنظیم کلسیم دو غده ی تیروئید(با کلسی تونین موجب کاهش کلسیم) و پارا تیروئید ( با پاراتورمون موجب افزایش کلسیم خون) این دو غده عکس هم عمل می کنند.

قسمت مرکزی فوق کلیه  در مواقع فشار – روحی – جسمی مانند دستگاه هشدار دهنده عمل می کند و هورمون های ستیز و گریز را آزاد می کند و این هورمون ها عبارتند از اپی نفرین و نورا اپی نفرین. دستگاه سمپاتیک نیز در مواقع تنش زا همین پاسخ را ایجاد می کند اما مدت اثر هورمون های  قسمت مرکزی طولانی تر است. این هورمون های ستیز و گریز باعث افزایش ضربان قلب ، افزایش فشار خون ، قند خون و افزایش جریان خون به قلب و شش ها می شود.

هورمون های بخش قشری فوق کلیه عبارتند از آلدوسترون و کورتیزول که در پاسخ دیر پا به فشار روحی – جسمی آزاد می شوند. مقدار زیاد کورتیزول سبب سرکوب سیستم ایمنی می شود و مقدار انرژی در دسترس بدن را افزایش می دهد. برای مثال کورتیزول باعث می شود مقدار گلوکز خون افزایش یابد و پروتئین ها برای مصرف شکسته شوند. اما آلدوسترون آزاد شده از بخش قشری فوق کلیه باز جذب سدیم افزایش – فشار خون افزایش و همچنین مقدار پتاسیم خون کاهش می یابد. محرک ترشح آلدوسترون افزایش مقدار K  پتاسیم است.

انسولین هورمونی است که از بخش درون ریز پانکراس آزاد می شود و با افزایش تولید و تجمع گلیکوژن در کبد، قند خون را کاهش می یابد و همچنین باعث می شود جذب گلوکز توسط سلول های ماهیچه ای و تبدیل آن به گلیکوژن به عنوان یک منبع انرژی را افزایش می دهد. دیابت نوع یک بر اثر حمله دستگاه ایمنی بدن به جزایر لانگرهانس ایجاد می شود که نوعی بیماری خود ایمنی است. دیابت نوع دو به دنبال چاقی و عدم تحرک ایجاد می شود و در نوع دو تعداد گیرنده های انسولین در سلول ها کم ولی مقدار انسولین خون طبیعی است.

غده ی پینه آل به اندازه ی یک نخود در مغز است و ملاتونین ترشح می کند که در تنظیم ریتم های شبانه روزی ، نمو جنسی ، اختلالات خلقی  مانند افسردگی زمستانی نقش دارند.

مهمترین هورمون تنظیم کننده ی قند خون انسولین و نقش گلوکاگون در افزایش میزان قند خون نسبت به سایر هورمون ها نقش موثرتر و بیشتری دارد. هورمون ها و عوامل افزایش دهنده ی قند خون عبارتند از: گلوکاگون – اپی نفرین (آدرنالین) –  نورا اپی نفرین ( نورا آدرنالین) – کورتیزول -  سیستم سمپاتیک .

انسولین و اپی نفرین عکس یکدیگر عمل می کنند.

نقش هیپوتالاموس در گرسنگی

هیپوتالاموس در تنظیم احساسات گرسنگی و سیر نقش مهمی دارد. در واقع تمام کمبود گلوکز و سایر مواد لازم برای بدن از طرف کبد شناسایی و به این ساختار مغزی گزارش می‌شود. در هیپوتالاموس دو ناحیه خاص که بر غذای مصرفی تاثیر می‌گذارد، وجود دارد. اولین ناحیه هیپوتالاموس جانبی (Laternal HypoThalamus) است که فرمان خوردن را صادر می‌کند، ناحیه دوم هیپوتالاموس قدامی - میانی (Vertromedial HypoThalamus) است که جلوی خوردن را می‌گیرد. در واقع ناحیه اول مرکز تغذیه و ناحیه دوم مرکز سیری است.

آزمایش‌های متعدد بر روی حیوانات نیز نقش این دو ناحیه را ثابت کرده‌اند. برای مثال وقتی ناحیه اول (LH) منهدم شود دیگر هیپوتالاموس نمی‌تواند رفتار غذا خوردن را تحریک و راه اندازی کند و بدین ترتیب حیوان از خوردن خوداری می‌کند، بگونه‌ای که اگر به او بطور مصنوعی غذا داده نشود، خواهد مرد. از طرف دیگر اگر ناحیه دوم (VMH) تخریب شود، هیپوتالاموس قادر به بازداری رفتار غذا خوردن نخواهد شد و این باعث تغذیه بیش از حد در حیوان و چاقی مفرط خواهد شد. دو ناحیه موجود در هیپوتالاموس به عنوان مراکز «تنظیم کوتاه مدت غذا» معروف هستند و در کنار آن «دستگاه دراز مدت» نیز وجود دارد که تنظیم دقیق‌تری را بر عهده دارد. آن بدین صورت است که ثابت ماندن وزن جاندار در دراز مدت می‌شود.

هورمون ضد ادرار

عدم ترشح هورمون آنتي ديورتيك (ضد ادرار) از غده هيپوفيز باعث به هم خوردگي ميزان سديم و آب بدن در كليه و دفع مكرر ادرار مي‌شود و بيماري ديابت بي‌مزه را به وجود مي‌آورد.

هورمون آنتي ديورتيك (NDH) كه از قسمت خلفي غده هيپوفيز ترشح مي‌شود تنظيم ميزان غلظت خون را به عهده دارد؛ به صورتي كه ميزان سديم و آب بدن را به اندازه‌‌اي كه لازم است وارد خون، و مايعات اضافي را از طريق كليه دفع مي‌كند.
چنانچه به علت مشكلات ارثي يا چاقي و يا براثر ضربه به سر ترشح اين هورمون در افراد متوقف گردد، مقادير بسياري از آب بدن از طريق ادرار دفع و فرد به بيماري ديابت بي مزه دچار مي‌شود.
درخصوص علت انتخاب نام اين بيماري :ديابت به معناي لوله‌اي است كه آب به طور مداوم از آن دفع مي‌شود كه در صورت وجود قند در ادرار ديابت قندي و درصورتي كه ادرار فاقد هرگونه مواد قندي و تنها از آب تشكيل شده باشد، ديابت بي‌مزه نام مي‌گيرد.
استفاده از هورمون NHD به صورت اسپري و قرص را تا پايان عمر فرد جهت كنترل بيماري وي موثر است.

هورمونها ، شبه هورمونها و آنزيمهاي قلب

از عضلات دهليزي قلب دو نوع هورمون به نامهاي كارديوناترين و كارديوديلانتين كشف شده است. كارديوناترين خاصيت زياد كردن ادرار (ديورتيك) و دفع سديم (ناتريورتيك) دارد و بطور كلي فشار اسمزي مايعات و الكتروليتهاي بدن را تنظيم مي كند.

كارديوديلانتين با انبساط عضلات جدار رگها، باعث كم كردن فشار خون مي شود.

از نظر ساختماني تفاوتهاي ناچيزي بين ماهيچه هاي دهليزي و بطن هاي قلب وجود دارد. ترتيب استقرار ميوفيلامانها در اين دو نوع ماهيچه قلبي ،‌يكسان است. اما تعداد توبولهاي T در ماهيچه دهليزي به مقدار قابل ملاحظه اي كمتر و سلولهاي آن نسبتاً كوچكترند. در هر دو قطب هسته هاي ماهيچه قلبي ،‌و همراه با دستگاه گلژي موجود در اين ناحيه ،‌گرانولهاي محدود در غشايي به قطر تقريباً 2/0 تا 3/0 ميكرون يافت           مي شوند. گرانولهاي مزبور در سلولهاي ماهيچه اي متعلق به دهليز راست فراوانتر از جاهاي ديگرند (حدود 600 گرانول در هر سلول)، ولي در دهليز چپ ، بطن ها و بسياري از نقاط ديگر بدن نيز يافت مي شوند. اين گرانولهاي دهليزي حاوي پيش ساز(با وزن مولكولي بالا) هورموني موسوم به  فاكتور ناتريورتيك (دافع سديم) دهليزي (Atrialnatriuretic factor) ، اوريكولين (Auriculin) يا آتريوپپتين (Atriopeptin) يا كارديوناترين(Cardionatrin) است. هنگامي كه حجم داخل عروقي افزايش يابد، اين پيش هورمون ترشح مي شود كه قطعه اي از انتهاي كربوكسيل آن جدا شده و قطعه مزبور (حدود 30 آمينو اسيد) هورمون فعال را تشكيل ميدهد، فاكتور ناتريوتيك دهليزي بر روي كليه ها اثر كرده و باعث اتلاف سديم و آب (ناتريورزوديورز) مي شود، يعني اثر هورمون مزبور ، متضاد عمل هورمون آلدسترون و هورمون آنتي ديورتيك است كه اثرشان بر كليه ، منجر به احتباس سديم و آب مي گردد.

- دانشمندان متوجه شده اند كه در قلب ، پروستا گلاندين وجود دارد. تزريق داخل وريدي بعضي از پروستاگلاندينها باعث افزايش سرعت قلب شده و رگهاي صورت را گشاد نموده و فشار خون را كاهش مي دهد.

دو هورمون بخش پشتي هيپوفيز

يکي از اين هورمون‌ها، هورمون ضد ترشح ادرار(ADH) است و ديگري، هورمون محرک عضلات رحم در هنگام زايمان است که با ترشح اين هورمون انقباض عضلات رحم بيشتر شده و زايمان راحت‌تر انجام مي‌شود.

- هورمون ضد ترشح ادرار چه کار مي‌کند؟

اين هورمون در جريان خون رها مي‌شود، به کليه‌ مي‌رسد و دستور جذب آب را مي‌دهد. اگر کار اين هورمون مختل شود، آب به صورت اجباري از بدن دفع مي‌شود و به بيماري تبديل مي‌شود.

- چه بيماري؟

نوعي بيماري به نام "ديابت بي‌مزه" که در اين بيماري به خاطر کم شدن ترشح هورمون ضد ادراري، دفع آب از بدن بسيار زياد است به طوري که گاهي شخص مبتلا تا 20 ليتر ادرار دفع مي‌کند و تشنگي و نوشيدن زياد آب را در پي دارد.

بيمار در نهايت دچار کم آبي مي‌شود و ممکن است به حالت شوک فرو رود و در برخي مواقع، مرگ هم رخ مي‌دهد.

- در مورد علت بيماري چيزي نگفتيد.

بعضي وقت‌ها، سلول‌هايي که اين هورمون را مي‌سازند، آسيب مي‌بينند؛ مثلاً اگر به علت تصادف يا جراحي، ضربه‌اي به مغز فرد وارد شود، هيپوفيز ممکن است آسيب ببيند و اين ربطي به سن و سال ندارد و هم کودکان و هم بزرگسالان ممکن است دچار اين بيماري شوند.