کتاب روشهای شناسایی و آنالیز مواد

سرگذشت شناسایی عناصر شیمیاییبخش مهمی از تاریخ زندگی بشر را به خود اختصاص می دهد. قدمت واژه عنصر به دوران باستان بر می گردد به مفهومی فراتر از آنچه که امروز دارد به کار می رفته است گوگرد در عهد باستان ش آن روزگاران داشته اند. نکته جا شناسایی عناصر شیمیایی، بخش مهمی از تاریخ زندگی بشر را به خود اختصاص امت واژه عنصر، به دوران باستان برمی گردد و به مفهومی فراتر از آنچه که امروز رفته است. عناصری مانند مس، آهن، کربن، طلا، نقره، جیوه، قلع، سرب و عهد باستان شناخته شده بودند و حاکمیت قابل توجهی بر زندگی صنعتی بشر . داشته اند. نکته جالب آن است که با توجه به میزان فراوانی عناصر در طبیعت، . و کربن نسبت به دیگر عناصر اشاره شده فراوانتر بوده و بقیه، چندان هم به وفور شده اند و این اندیشه که عناصر فراوانتر باید زودتر شناخته شده باشند را نفی د. جالب است که تا اواخر قرن ۱۸ میلادی هیچکس نمیدانست هوایی که بشر هزاران سال تنفس می کرده مخلوطی از دو عنصر شیمیایی است. عصر شناسایی عناصر شیمیایی از نیمه دوم قرن هجدهم آغاز می شود. در این زمان، دانشمندان در مورد مفهوم عنصر شیمیایی به توافق رسیده بودند، واژه ای که سالها بر سر : اختلاف نظر وجود داشت. روشهای تجزیه شیمیایی، روشهای اصلی کشف عناصر بودند و زمینه شناسایی عناصر بسیاری را فراهم آوردند. اما فقط با تجزیه شیمیایی، پر کردن خانه های جدول تناوبی مندلیف امکان پذیر نبود. سزیم، روبیدیم، ایندیم، تالیم و گالیم عناصری هستند که به کمک طیف سنجی شناسایی شده اند. از آن پس، تجزیه طیفی به عنوان ابزار قدرتمندی برای شناسایی عناصر در خدمت دانشمندان قرار گرفت. کشف گازهای بی اثر نیز مدیون روش طیف سنجی است. اواخر قرن نوزدهم و آغاز قرن بیستم، کشف پدیده رادیواکتیو، زمینه ساز شناسایی عناصر رادیو اکتیو شد. بنابراین اورانیم و توریم شناخته شدند و طیف سنجی جرمی، ایزوتوپ بسیاری از عناصر را آشکار ساخت. فلسفه اتمی که از روزگار دموکریتوس مطرح شده بود، در اوایل قرن نوزدهم و برای توجیه پدیده های فیزیکی، مانند حالتهای گوناگون ماده و بیان واقعیتهای دقیق در شناسایی واکنشهای شیمیایی دوباره جلب توجه کرد. دالتون متوجه شد که ویژگی گازها را با نظریه اتمی بهتر می توان تشریح کرد. برزليوس نظام نشانه گذاری ترکیبات شیمیایی را به روشی که اکنون نیز به کار می رود ارایه کرد. آووگادرو بر اساس نظریه دالتون، تعداد اتمهای موجود در حجم معینی از یک گاز را پیشنهاد داد و مندلیف موفق به کشف ارتباط وزن اتمی عناصر و ویژگیهای فیزیکی آنها شد. در سال ۱۸۹۵ با کشف تصادفی پرتو ایکس توسط رونتگن، برگ جدیدی از فیزیک نوین گشوده شد. رونتگن دریافت که پرتو ایکس، مانند نور معمولی شکسته نمیشود و میدانهای الکتریکی و مغناطیسی بر آن بی اثرند. لاوه این اندیشه را که پرتو ایکس باید بتواند آرایش منظم اتمی را در ساختارکوتاه تر از نور مریی دارد. پس از مدت زمانی نه چندان دور، کشف پرتو ایکس، زمینه ساز مطالعات و شهرت براگ در زمینه بلورشناسی و آنالیز فازی شد.

کتاب حاضر شامل ده فصل است که در نگارش آن تلاش شده تا به کمک اصول ابتدایی و جنبه هایی فیزیکی هر پدیده، برخی از روش های شناسایی و آنالیز مواد بررسی شوند. دو فصل ابتدایی کتاب، با آشنایی مفاهیم عمومی آغاز و سپس اساس طیف سنجی معرفی می شود. در فصل سوم، برخی از روشهای مهم و کاربردی طیف سنجی مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند. فصل چهارم و پنجم به معرفی پرتو ایکس پرداخته و در فصل ششم پدیده فلورسانس این پرتو در آنالیز عنصری شرح داده شده است. روشهای گوناگون آنالیز حرارتی در فصل هفتم معرفی شده اند. آنالیز سطح، به دلیل اهمیت کاربردی که در شناخت سطح و تركيب سطحی دارد، در فصل هشتم آمده و در فصل های نهم و دهم، میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی که روش های قدرتمندی برای مشاهده و شناسایی ریزساختار هستند، بررسی شدهاند. برخی از مثال های تجربی که به منظور روشن شدن سازکار روشهای آنالیز و شناسایی مواد در این کتاب معرفی شده اند، نتایج عملی هستند که در انجام کارهای پژوهشی نویسندگان به دست آمده اند و خوانندگان می توانند برای آشنایی بیشتر، به مراجعی که در پایان کتاب آمده است مراجعه کنند.

این کتاب مختصر است و نویسندگان امید به مفید بودن آن دارند و از خوانندگان محترم تقاضا می کنند تا در صورت مشاهده کاستی های احتمالی، ایشان را در جهت رفع آنها در چاپ های بعدی یاری دهند. سعی شده است مطالب به زبانی ساده و قابل فهم برای دانشجویان و کارشناسان صنعتی توضیح داده شود، و از پرداختن به جزییات پرهیز شده و بیشتر هدف شناساندن اصول کاری در هر روش آنالیز و شناسایی بوده است.

لازم میدانم از مهندسین على طلیمیان، مسعود امین زارع، فرشید فرزانه، نوید صولتی و نسترن براتی که با مرور کتاب راهنماییهای ذیقیمتی را ارایه کرده اند تشکر نماییم. نویسندگان امید دارند کاستی هایی که در کتاب قبلی موجود بود، در این نگارش جدید کاهش پیدا کرده باشد. از همه آنهایی که با خواندن پنج چاپ قبلی ما را تشویق نمودند، تشکر و قدر دانی می نماییم.