كـ ـي ـمـ ـيـ ـ ــاء ()4 التعليم الثانوي (نظام املقررات) م�سار العلوم الطبيعية
اسم الطالب .............................................................................. : الـمــدرس ـ ـ ــة ............................................................................... :
طبعة جتريبية 1431هـ 1432 -هـ 2010 /م 2011 -م
رقـ ـ ــم الإي ـ ـ ـ ــداع 14٢9/3782 : ردمك 9960 - 48 - 232 - 4 :
طبعة جتريبية 1431هـ ـ 1432هـ 2010م ـ 2011م
كيمياء 4 ( نظام المقررات ) م�سار العلوم الطبيعية لجنة التطوير والتعديل ابت�سام عبد الكريـ ــم جوهـ ــري �أمي ـ ـم ـ ــة عمـ ـ ـ ــر محمد ج ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــان نـ ـ ـ ــور مح ـم ـ ــد عـي ـ ــد الحـ ــربــي وجـدان نايـ ــف زامـ ــل ال�شريف لجنة المراجعة
خليل فراج الواف ـ ـ ــي
عمر عبداهلل مغربـ ـ ـ ــي
راجعه و�أ�شرف على الت�صميم الفني والتعليمي والإخراج خالد بن �صالح القري�شي طبعة تجريبية 1431هـ ـ ـ 1432هـ 2010م ـ ـ 2011م
وزارة التربية والتعليم 1429 ،هـ فهر�سة مكتبة الملك فهد الوطنية �أثناء الن�شر وزارة التربية والتعليم كيمياء ( 4التعليم الثانوي) -الريا�ض 1429 ،هـ �228ص ؛ � 27 x 21سم ردمك 4 :ــ 232ــ 48ــ 9960 1ـــ الكيمياء ــ كتب درا�سية 2ـــ التعليم الثانوي ــ ال�سعودية ــ كتب درا�سية �أ .العنوان 1429 /3782 ديوي 540 ،712 رقم الإيداع 1429 / 3782 : ردمك 4 :ـ ـ 232ـ ـ 48ـ ـ 9960
�أ�شرف على الت�أليف والتطوير
الإدارة العامة للمناهج
له ��ذا المقرر قيمة مهمة وفائدة كبي ��رة فلنحافظ عليه ولنجعل نظافته ت�شهد على ح�سن �سلوكنا معه . �إذا ل ��م نحتفظ بهذا المقرر في مكتبتنا الخا�صة في �آخر العام لال�ستفادة فلنجعل مكتبة مدر�ستنا تحتفظ به . حقوق الطبع والن�شر محفوظة لوزارة التربية والتعليم ـ المملكة العربية ال�سعودية
موقع
وزارة التربية والتعليم www.moe.gov.sa
موقع
البوابة التعليمية للتخطيط والتطوير http://www.ed.edu.sa
موقع
�إدارة التعليم الثانوي www.hs.gov.sa
البريد الإلكتروني لإدارة التعليم الثانوي
Secondary-Education@curriculum.gov.sa
.
رب العالمي ��ن وال�صالة وال�س�ل�ام على �أ�شرف الأنبياء والمر�سلي ��ن نبينا محمد �صلى اهلل الحم ��د هلل ِّ علي ��ه و�سل ��م وعلى �آله و�صحبه �أجمعين� .إن من �أهم �أهداف تدري� ��س الكيمياء تعميق العقيدة الإ�سالمية، وتر�سي ��خ الإيمان باهلل وعبادته عل ��ى الوجه الذي يليق به �-سبحانه وتعالى -و�إك�ساب الطالب العديد من المفاهيم والمهارات واالتجاهات المنا�سبة. �إن عل ��م الكيمي ��اء عل ��م تجريبي مبني عل ��ى التجربة والم�شاه ��دة ودقة المالحظة ؛ ليت ��م اال�ستنتاج والتف�سي ��ر الذي يمك ��ن تطبيق نتائجه في مج ��االت عديدة كال�صناع ��ة ،والزراع ��ة ،والهند�سة ،والطب، وال�صيدل ��ة وغيرها.وق ��د �أُ ِخذَ بعين االعتبار في اختيار كتب الكيمي ��اء للمرحلة الثانوية بالمملكة العربية ال�سعودية االتجاهات الحديثة في مجال بناء المناهج بعامة ومناهج العلوم والكيمياء بخا�صة . وي�شتمل كتاب الكيمياء()4على �ستة ف�صول هي: الف�صل الأول (:الكيمياء المنزلية). الف�صل الثاني ( :الكيمياء الدوائية ). الف�صل الثالث ( :الكيمياء الغذائية). الف�صل الرابع ( :ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية). الف�صل الخام�س ( :التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة ). الف�صل ال�ساد�س ( :الكيمياء والبيئة ) . وينته ��ي كل ف�ص ��ل بالأ�سئل ��ة المتنوعة التي تقي� ��س العديد من م�ستوي ��ات المعرفة .ولتو�ضي ��ح الن�صو�ص وتقريب الفكرة �إلى �أذهان الطالب ُا ْ�ست ِ ُخد َم ْت الر�سوم التو�ضيحية وال�صور والجداول والتجارب العملية، وجميعها مرقم بت�سل�سل ح�سب رقم الف�صل التابع له. وا�ستخدم ��ت ف ��ي ثنايا عر�ض مو�ضوعات الكتاب بع� ��ض الفقرات التي تعزز التعل ��م وو�ضع لكل منها رمز مميز كما في التو�ضيح التالي: هـ
بع† ¢الفقرات في هòا الكتاÜ ومدلولت¡ا ورموزها الرمõ
الفقرI
مدلولت¡ا
مãا∫
ه ��و ن ��و´ م ��ن الأ�شئل ��ة المحلول ��ة عل ��ى الفك ��رة اأو المفهوم المعرو�ض يهدف اإلى تر�شيخه ��ا ،ويقي�ض عليها المتعلم عند تنفيذ التدريبات اأو حل تمارين اآخر الف�شل.
تدريÖ
ه ��و نو´ م ��ن الأ�شئل ��ة يعر�ض في ثناي ��ا المو�ش ��و´ المدرو�ض تطبيق kا لفكرة اأو مفهوم علمي مر به للتو ،بغية التدريب عليها داخل ال�ش∞ وبالإ�شراف والتقويم من قبل المعلم.
معلومات á«FGôKEG
ويق�ش ��د بها تلك المعلوم ��ات الإ�شافية ح ��ول المو�شو´ قيد الدرا�ش ��ة اأو فقرات منه يق∞ المتعل ��م ال�شغوف على المزيد حولها دون اأن يدخل ما ت�شمنته في عمليات التقويم النهائية.
SصوDا∫
ه ��و نو´ من الأ�شئلة ذو عالقة بمو�شو´ الدر�ض ويتر∑ فر�شة للطالب لالإجابة عليه داخل الف�شل.
ن�صا• عملي
ه ��و عبارة ع ��ن الن�شاط ��ات التجريبية العملي ��ة التي يجريها المتعلم ��ون داخل غرفة المختب ��ر اأو يجريها المعلم في حالة عدم توفر الأدوات والمواد الكافية اأو لخطورتها عليهم.
بحå
هو محاولة يتم من خاللها ممار�شة المتعلم لمهارات البحث العلم ��ي واأ�شاليب ��ه ب�ش ��ورة مب�شط ��ة م�شتخدم� � kا الم�ش ��ادر المعرفية المختلف ��ة المتوفرة بين يدي ��ه ( المكتبة العلمية) البرام ��ج الحا�شوبي ��ة ال�شبك ��ة المعلوماتي ��ة ،وغيرها ،دون مطالبته بها في عمليات التقويم النهائية . ﻭ
الرمõ
الفقرI
مدلولت¡ا
مناق�صة
هي تل ��ك الت�شاوDلت التي ت�شهم في تنمي ��ة مهارات التفكير لدi المتعلمي ��ن وترتب§ ارتباطا وثيقا بمو�ش ��و´ الدر�ض ويطالب بها في عمليات التقويم المختلفة.
تcòر اأن
ي ��راد به ��ا تذكير المتعل ��م ببع� ��ض المفاهي ��م اأو العالقات ذات العالقة بالمو�شو´ دون اأن ت�شتهدف بذاتها في عمليات التقويم.
الكيميا Aفي Mياتنا
يق�ش ��د بها التطبيق ��ات الحياتية للمو�شو´ اأو فق ��رات منه تزيد من دافعي ��ة التعلم لد iالمتعلمين وت�شع ��ر√ باأهمية الكيمياء في الحياة بكافة منا�شطها وم�شتلزماتها.
علماA
لعر�ض منجزات علماء العرب والم�شلمين في الما�شي والحا�شر بهدف تنمية رو ìالعتزاز باأمتنا وبيان اأثر العلوم الإ�شالمية في تنوي ��ر العالم خا�شة في مجال العل ��وم التجريبية ،ورفع م�شتوi الثقة بالذات واأن بالإمكان المناف�شة في عالم يعج بالمبتكرات .
زيار Iميدانية
هي ن ��و´ من الن�شاطات الحيوية خ ��ارج ال�ش∞ يو�شى بتنفيذها جماعي� � kا اأو فردي� � kا ،يت ��م خالله ��ا ت�شجي ��ل التقاري ��ر الو�شفي ��ة والت�شاوDلت ثم تتم مناق�شتها مع المعلم وباقي الطالب ،دون اأن يدخل في عمليات التقويم النهائية للف�شل الدرا�شي.
ت�صميم عر¢V
لتوظي ��∞ التقنية الحديث ��ة وم�شادر المعلوم ��ات واأدوات تطوير المهارات لد iالمتعلمين ،في مزيد من التعلم الفردي والجماعي.
وقفة تاأمل
للفت النتبا√ اإلى ما ي�شتدعي التاأمل والتفكر مما يعزز التجاهات الوجدانية وينمي التجاهات الإيمانية .
عر ¢Vفيديو
ن ��و´ م ��ن معين ��ات التعل ��م ال�شمعي ��ة الب�شري ��ة المتحركة ذات العالق ��ة بالمو�شو´ ،يوDدي توظيفها اإلى مزيد من تحقيق التعلم وتعزيز√. ﺯ
الوMد Iالأولى :المواد الكيمياFية المنõلية الف�صل الأو∫ (الكيميا Aالمنõلية) · · · · · · · · · ·
2 3 4 16 22 24 30 31 35 40
الأهداف المقدمة ال�شابون المنظفات ال�شناعية العطور ا�شتخال�ض الزيوت العطرية البخور المبيدات الكيميائية الأ�شمدة الكيميائية اأ�شئلة الف�شل الأول
الف�صل الãاني ( الكيميا AالدواFية) 42 43 44 45 47 50 54 57 57 58 58 59 66
الأهداف المقدمة الكيمياء الدوائية الأدوية الكيميائية طرق ت�شنيع المركبات الدوائية م�شكنات الألم الم�شادات الحيوية م�شادات الح�شا�شية م�شادات الحمو�شة م�شادات اللتهابات ال�شترويدية الملينات الأم�شال الطبية اأ�شئلة الف�شل الثاني ﺣـ
الف�صل الãال( :åالكيميا AالغòاFية) 68 69 70 70 82 99 105 109 119
الأهداف المقدمة المواد الغذائية الأ�شا�شية البروتينات الكربوهيدرات الفيتامينات الأمال ìالمعدنية الم�شافات الغذائية اأ�شئلة الف�شل الثالث
الف�صل الراب™ ( :ال�صناعات الكيمياFية Zير الع†صوية) 122 123 123 128 132 144
الأهداف المقدمة الإ�شمنت �شناعة الإ�شمنت الزجاج اأ�شئلة الف�شل الرابع
ﻁ
الف�صل الîام� ( ¢التعدين وال�صناعات الكيمياFية في المملكة) الأهداف المقدمة �شور الخامات المعدنية في الق�شرة الأر�شية ت�شني∞ المعادن التعدين بع�ض الثروات المعدنية في المملكة وطرق ا�شتخال�شها الذهب الحديد الألومينيوم اأهم ال�شناعات الكيميائية في المملكة �شناعة الورق �شناعة حم�ض الكبريت �شناعة حم�ض النتروجين ت�شنيع بع�ض القلويات المعدنية اأ�شئلة الف�شل الخام�ض
146 147 147 148 150 152 152 152 160 175 175 182 187 190 194
الف�صل ال�صاد( ¢Sالكيميا AوالبيÄة) 198 199 199 200 203 206 206 209 212 214
الأهداف المقدمة علم البيئة النظام البيئي التلو çالبيئي ق�شايا بيئية ثقب الأوزون الحتبا�ض الحراري الكيمياء الخ�شراء اأ�شئلة الف�شل ال�شاد�ض
ﻱ
الكيمياء المنزلية
á«dõæªdG AÉ«ª«µdG
:¿CG π°üØdG ájÉ¡f »a ∂æe ™bƒàf .á«dõæªdG á«FÉ«ª«µdG OGƒª∏d áØ∏àîªdG ´GƒfC’G ø«H õ«ªJ - 1 .ÉgôWÉîeh É¡Ñ«côJh É¡ØFÉXhh ∫õæªdG »a ΩGóîà°S’G á©FÉ°ûdG äÉضæªdG ´GƒfCG ±ô©àJ - 2 .∫õæªdGh ôÑàîªdG »a Égô«°†ëJh É¡Ø«æ°üJ ¥ôWh ¬«dEG ±É°†ªdG OGƒªdGh ¿ƒHÉ°üdG ´GƒfCG ±ô©àJ - 3 .ÉgôWÉîeh É¡d πãeC’G ΩGóîà°S’Gh É¡ØFÉXhh AGƒ¡dG äÉØ£∏eh Qƒ£©dG ´GƒfCG ±ô©àJ - 4 .É¡d á∏ªàëªdG ôWÉîªdGh É¡d πãeC’G ΩGóîà°S’Gh ∂«à°SÓÑ∏d á«dõæªdG äÉeGóîà°S’G ±ô©àJ - 5 .á«dõæªdG áYGQõdG »a áeóîà°ùªdG á«FÉ«ª«µdG OGƒªdG ´GƒfCG ±ô©àJ - 6 .ÉgôWÉîeh É¡d πãeC’G ΩGóîà°S’Gh É¡ØFÉXhh ájô°ûëdG äGó«ÑªdG ´GƒfCG ±ô©àJ - 7 .ÉgôWÉîeh É¡d πãeC’G ΩGóîà°S’Gh É¡ØFÉXhh á«FÉ«ª«µdG Ióª°SC’G ´GƒfCG ±ô©àJ - 8 .á«dõæe á«FÉ«ª«c OGƒe ≈∏Y á«∏ª©dG äÉWÉ°ûædG ¢†©H …ôéJ - 9 .á«dõæªdG á«FÉ«ª«µdG OGƒªdG ™e πeÉ©àdG »a á«∏ªY äGQÉ¡e »ªæJ - 10 .Iô£îdG á«dõæªdG á«FÉ«ª«µdG OGƒªdG ™e πeÉ©àdG óæY QòëdGh ábódG ≈NƒàJ - 11
2
المقدمة منذ قديم الزمان والإن�سان ي�ستخدم العديد من المواد الطبيعية في مختلف مجاالت حياته اليومية �س ��واء في م�سكنه �أو ملب�سه �أو زراعته �أو و�سائل التنظيف وقد كانت هذه الموا د م�صنعة من م�صادر طبيعية لذا كان ��ت قليلة وذات ا�س ��تخدامات محددة .ومع اكت�ش ��اف النفط وما تبعه من تقدم هائل في مجال ال�صناعة ودخول عهد البتروكيميائيات ظهرت مواد جديدة ا�س ��تعملت في مختلف مناحي الن�شاط الإن�ساني.و�أ�صبحت مالزمة لنا في منـازلنا ,وذلك من واقـع متطلبات حياتنا اليومية. �شكل ()1-1بع�ض المواد الم�ستخدمة في المنزل يحت ��وي المطبخ المنزلي على العديد من الم ��واد الغذائية و المـواد البال�س ��تيكية الم�ص ��نعة كيميائي ًا واليكاد يخلو البيت من مــواد عطرية ومنظفات مختلفة ومبيدات ح�شرية وزراعية وغير ذلك من المواد الكيميائية الأخرى � .إنـها كيمياء المنزل التي بــات من ال�ضروري �إلمـامنا التام بها من منطلق ثقافة علمية �أ�سا�سية ومهمة حتى لغير المتخ�ص�صين ,فكــما �أن هذه المـواد قد �ســاهمت في ا�ستقرار الحياة لدينا �إال �أن لها من المخــاطر ما يحتم علينا �أخذ الحيطة والحذر عند التعامل معها داخل منازلنـا ،فالعطور وملطفات الهواء والمبيدات الح�ش ��رية والزراعية وكذلك المنظفات بجميع �أنواعــها بما فيها منظفات ال�ص ��ودا كاوية الأ�ش ��د خطر ًا في المن ��زل كلها تحتاج �إلى الحذر ال�ش ��ديد عند التعامل معها و�أماكن حفظـها وكيفية ا�س ��تخدامها وكذلك درا�سة �آثــارها ال�صحية الم�ستقبلية على �أفراد الأ�سرة .و�سوف نتناول في هذا الف�صل درا�سة بع�ض هذه المواد وطرق تح�ضيرها وتركيبها وفوائدها ومخاطرها. من خالل حياتك اليومية ا�ستخدمت العديد من هذه المواد. فهل با�ستطاعتك �أن تذكر بع�ض المواد الكيميائية الموجودة في منزلك ؟ هل يمكنك التمييز بين هذه المواد وت�صنيفها �إلى فئات ؟ هل تعرف تركيب هذه المواد �أو طرق ت�صنيعها ؟ ما المخاطر التي تن�ش�أ من �سوء ا�ستخدام هذه المواد ؟
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
لعلك الحظت من خالل �إجابتك على الأ�س ��ئلة ال�س ��ابقة �أن المواد الكيميائية المنزلية يمكن �أن ن�صنفها �إلى �أ�صناف �أهمها: ال�صابون والمنظفات
المواد الكيميائية المنزلية
المبيدات الح�شرية
العطور
البال�ستيك
الأ�سمدة
وهناك الكثير من الأ�صناف الأخرى التي ال يت�سع المجال لذكرها.
ال�صابون :Soap لقد اهتم الإ�سالم بالنظافة حتى جعل الو�ضوء والطهارة �شرط ًا ل�صحة ال�صالة؛ و(النظافة من الإيمان) عبارة نرددها دائما حتى ُيعتاد على النظافة؛ ومنذ القدم والإن�س ��ان ي�س ��تعمل مواد منظفة تحدث رغوة في الماء م�ستخل�صة من النباتات. ُيعد ال�صابون من �أقدم المواد التي ا�ستخدمت في التنظيف ,حيث كان يتم تح�ضيره قديم ًا في المنزل بخلط الزيوت وال�شحوم مع المادة القلوية الم�ستخل�صة من رماد بع�ض الأ�شجار �أو بع�ض الأع�شاب البحرية, ثم تطورت �صناعته بعد اكت�شاف التركيب الكيميائي للزيوت والدهون في �أوائل القرن الما�ضي .فال�صابون م ��ادة منظف ��ة ناتجة من تفاعل الزيوت �أوالدهون مع المواد القلوية وقد �س ��اعد التق ��دم العلمي على ابتكار �أ�صناف جديدة ومتنوعة من ال�صابون تتنا�سب مع االحتياجات المتجددة للإن�سان. مقرر الكيمياء ()4
الكيمياء المنزلية
�إن رغبة الإن�سان في الح�صول على �أق�صى قدر من النظافة جعلت ال�صابون والمنظفات من �أكثر المواد ال�ص ��ناعية ا�ستهالك ًا مما �أدى �إلى تنوع كبير في �إنتاجه و�صناعته ف�أ�صبح من ال�صناعات الهامة التي يعتمد عليها اقت�صاد بع�ض الدول وتناف�ست ال�شركات ال�صناعية في تطوير �صناعته و�إليك �أهم �أنواع ال�صابون : ال�صابون ال�سائل ال�صابون العادي
ال�صابون الرخو �أنواع ال�صابون
ال�صابون الطري (اللين)
ال�صابون الطبي
لق ��د حث الإ�س�ل�ام عل ��ى النظاف ��ة وجعلها �أ�س ��ا�س العب ��ادة ومفتاح� � ًا لها, فيو�صي الإ�سالم بالتجمل في غير �إ�سراف والثوب الطيب دليل على طيب الالب�س ،وهذا مما �أو�صى { �سورة المدثر اهلل به ر�سوله الكريم .قال تعالى } : �آية ( .) 4-1وروي عن جابر ر�ضي اهلل عنه �أن النبي �صلى اهلل عليه و�سلم ر�أى رج ًال �أ�شعث الر�أ�س فقال �« :أما يجد هذا ما ي�س ��كن به �ش ��عره» ور�أى رج ًال �آخر عليه ثياب و�سخة فقال �« :أما يجد هذا ما يغ�سل به ثيابه» .ويدل هذا على �أن الدين الإ�سالمي ال ير�ضى ب�إهمال المرء نظافة ج�سده وثوبه و�ش�ؤونه اليومية ,فالم�سلم ي�ضم �إلى نظافة ج�سده وجمال ملب�سه نظافة باطنه ،وهي من الأهداف ال�سامية التي دعا �إليها الإ�سالم وتعاليمه ال�سمحة.
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الأول
�أنواع ال�صابون:
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
�صناعة ال�صابون: �إن المواد الخام التي تدخل في �ص ��ناعة ال�صابون تق�سم �إلى ق�سمين:
�أو ًال :المواد الأولية (الأ�سا�سية) وت�شمل:
=
O CH2 - O - C - R1 O CH - O - C - R2 O CH2 - O - C - R3
=
=
�أ -الزيوت والدهون :حيث ت�ستخل�ص ال�شحوم والدهون من الن�سيج ال�شحمي للحيوانات� ,أما الزيوت فهي �سائلة في درجة الحرارة العادية ,وت�س ��تخرج من ثمار النباتات �أو بذورها �أو منهما معا .والزيوت وال�شحوم مت�شابهة في تركيبها وخوا�صها, فه ��ي تتركب م ��ن قاعدة هي الجلي�س ��رين مرتبطة مع بع�ض الأحما�ض الدهنية بن�سب مختلفة ,كما في ال�شكل المجاور: ب -القواع ��د القلوي ��ة :عرف ��ت �س ��ابق ًا �أن م ��ن مكون ��ات ال�صابون المواد القلوية ويو�ضح الجدول التالي �أهم و�أ�شهر القواعد القلوية الم�ستخدمة في �صناعة ال�صابون.
�شكل ( )2-1المواد الأولية في �صناعة ال�صابون
ال�صيغةالعامة للزيت �أو الدهن
المادة هيدروك�سيد ال�صوديوم
ال�صيغة NaOH
ا�ستعمالها في �صناعة ال�صابون
كربونات ال�صوديوم
Na2CO3
كربونات البوتا�سيوم
K2CO3
هيدروك�سيد البوتا�سيوم
KOH
مادة مالئة في ال�صابون ال�صلب. مادة قديمة ا�ستخدمت في �صناعة ال�صابون ويتم الح�صول عليها من حرق الأع�شاب و�إذابة رمادها في الماء . في �إنتاج ال�صابون الرخو و�صناعة �صابون الحالقة.
مقرر الكيمياء ()4
الكيمياء المنزلية
=
=
= =
= =
جل�سرين كربوك�سيالت �صوديوم(�صابون) (غول ثالثي الهيدروك�سيل) حم�ض دهني
زيت �أو �شحم(�إ�ستر)
هناك �أنواع مختلفة وحديثة من ال�صابون؛ حاول �أن تجمع معلومات عن هذه الأنواع وكيفية ت�صنيعها .
اختي ��ار الزي ��وت والده ��ون المنا�سبة ف ��ي تح�ضي ��ر ال�صابون: تعتم ��د خوا�ص ال�ص ��ابون على نوعية الزي ��وت والدهون الداخلة في �ص ��ناعته ،وتق�س ��م الزيوت �إلى ثالثة �أق�س ��ام رئي�س ��ية تختلف عن بع�ضها في كل من القوام وال�صفات. - 1الده ��ون والزي ��وت الثابت ��ة : Fixedويك ��ون م�ص ��درها حيوان ��ي �أو نبات ��ي وتت�ص ��ف ب�أنه ��ا �أخف م ��ن الماء والت ��ذوب في الم ��اء ولكنها تكون م�س ��تحلب ًا ف ��ي الإيثر والكلوروف ��ورم وراب ��ع كلوريد الكرب ��ون وتنحل عند درجة ح ��رارة 315 5م واليمكن تقطي ��ر هذه الزيوت.
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الأول
�إن ه ��ذه الم ��ادة الت ��ي تعرف بال�صابون هي نتاج عملية مزج الزي ��وت �أو ال�شحوم مع مادة قلوية كاوية, فعند �إذابة المادة القلوية في الماء و�إ�ضافتها �إلى ال�شحوم �أو الزيوت تحدث عملية يطلق عليها (الت�صبن) وبمج ��رد ح ��دوث ه ��ذه العملية تب ��د�أ المادة القلوية في التح ��ول �إلى مادة معادلة �سرع ��ان ما تختفي بعد معالج ��ة ال�صاب ��ون لع ��دة �أ�سابي ��ع ,فال�صابون على الرغم م ��ن احتوائه على مادة قلوي ��ة �إال �أنه ال يحتوي عليها في �صورته النهائية .ويتم التفاعل وفق المعادلة التالية: O O + Na + RCOCH2OCR CH2OH O O ت�صبن(حلم�أة) + CHOCR + 3NaOH CHOH R CO - Na O O CH2OCR CH2OH R CO - Na
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
- 2الزي ��وت الطي ��ارة :Volatileويكون م�ص ��درها نباتي وتختلف عن بع�ض ��ها البع�ض في الوزن النوعي فبع�ضها خفيف وبع�ضها �أثقل من الماء وبع�ضها قليل الذوبان في الماء وتذوب في الغول. وت�ستخدم في �صناعة ال�صابون لت�ضفي عليه رائحة عطرية . - 3الزيوت المعدنية :Mineralت�شتق هذه الزيوت من طفل ( طين ) البرافين وهي زيوت �أخف م ��ن الم ��اء والتذوب في الم ��اء �أو في الغول وتنحل عند تقطيرها في �ص ��ناعة ال�ص ��ابون ولكنها ت�ستخدم ب�شكل وا�سع في تزييت الآالت . بع�ض الدهون والزيوت المالئمة ل�صناعة ال�صابون: الرغوة الزيت الم�صنوع منه ال�صابون قوام ال�صابون رغوة ثابتة حد ما زيت فول �سوداني �صلب �إلى ٍّ رغوة ثابتة حد ما زيت الزيتون �صلب �إلى ٍّ رغوة ثابتة و�سريعة رخو زيت القطن رغوة ثابتة و�سريعة �صلب زيت جوز الهند رغوة ثابتة و�سريعة �صلب زيت البابايا رغوة ثابتة و�سريعة �صلب زيت بذور النخيل رغوة قليلة رخو زيت الخروع رخو ولزج رغوة قليلة وغير ثابتة القلفونية �صلب جد ًا بطئ �شحم حيواني يرغي نوعا ما �صلب زيت نخيل رغوة ثابتة �صلب دهون
الفعل التنظيفي متو�سط جيد جيد جيد جد ًا في الماء البارد والدافئ جيد جد ًا في الماء البارد والدافئ جيد جد ًا في الماء البارد والدافئ متو�سط متو�سط جيد جيد جد ًا جيد
وكل زيت يختار في عملية الت�صبن يحتاج �إلى مقدار معين من هيدروك�سيد ال�صوديوم لحدوث التفاعل المطلوب في عملية الت�ص ��بن؛ ف�إذا زدنا كمية هيدروك�سيد ال�صوديوم في ال�صابون ف�إن ذلك يمكن �أن ي�ؤدي �إلى تهيج وحروق في الجلد� ,أما وجود الدهون بكميات كبيرة ي�ؤدي �إلى �إك�س ��اب ال�ص ��ابون
مقرر الكيمياء ()4
الكيمياء المنزلية
ثانياً :المواد الم�ضافة(مح�سنات ال�صابون). هي مواد يتم �إ�ضافتها �إلى ال�صابون لتح�سين مظهره �أو لونه �أو رائحته ولي�س لها ت�أثير على عملية الت�صبن �أو �أي �ص ��فة منظفة ,وهناك عدة �أ�سباب ال�س ��تخدام هذه المواد منها: الت�أثير المفيد لبع�ض هذه المواد على الب�شرة . زيادة حجم الكمية النهائية المنتجة . ال�ش ��كل الجمال ��ي لقطعة ال�ص ��ابون بعد �إ�ض ��افة هذه المواد والملم�س ال�صابوني . االنتعا�ش الذي ي�شعر به الفرد نتيجة الروائح الطيبة . �شكل ( ) 3-1بع�ض �أنواع ال�صابون ويتم �إ�ضافة هذه المواد الجافة في مرحلة ترك الأثر وهي المرحلة التي يغلظ عندها قوام ال�صابون تدريج ًيا, ويمكن تو�ضيح �أهم المواد الم�ضافة بالمخطط التالي: �سليكات ال�صوديوم Na2SiO3 المواد المالئة �سليكات المغني�سيوم MgSiO3 الن�شا الفونيك المواد المعقمة الفورمالين المواد الم�ضافة اليوريك (مح�سنات ال�صابون) مواد ع�ضوية مثل االينلين والكلوروفيل المواد الملونة مواد معدنية مثل �أخ�ضر الكروم وكبريتات النحا�س العطور (الروائح العطرية)
عطور طبيعية عطور �صناعية
نباتية مثل :ين�سون� ,شمر, يا�سمين ,لوز حيوانية مثل :الم�سك مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الأول
يف�س ��د وتتغير رائحته ب�س ��هولة .وهناك طرق ح�سابية الناتج ملم�س� � ًا طري ًا وغير �ص ��لب و يمكن �أن ُ ت�س ��تخدم لح�س ��اب كمية الزيت والدهن المنا�سب .ويوجد برنامج �إلكتروني م�صمم من قبل �شركة (ثير�سالوت) على الإنترنت يقوم بالعمليات الح�سابية الالزمة لعملية الت�صبن.
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
مح�سنات ال�صابون �أ -اختيار الروائح العطرية �أهم عن�ص ��ر في ت�صنيع ال�ص ��ابون هو اختيار رائحة جميلة ومميزة لإ�ض ��افتها �إليه وذلك ح�سب ا�ستعمال ال�ص ��ابون .لذلك يجب اختيار زي ��وت عطرية تتحمل �شكل ( ) 4-1بع�ض �أنواع الزيوت العطرية عملية الت�ص ��بن وتكون �أكثر ثبات ًا .يمكن ا�ستخال�ص الزيوت العطرية من النبات عن طريق التقطير وتمتاز بارتفاع �أ�سعارها لأنها تحتاج �إلى كمية كبيرة من النبات ال�ستخال�ص ��ها ،وتعتبر عنا�ص ��ر قوية ال يجب مالم�ستها لب�شرة �صانع ال�صابون الح�سا�سة ومن الممكن عن طريق �أخ�ص ��ائي العالج معرفة الخ�ص ��ائ�ص العالجية للعديد من الزيوت العطرية وعل ��ى الرغ ��م من عدم الت�أكد من �ض ��رر عملية الت�ص ��بن على تلك الخ�ص ��ائ�ص �إال �أن ��ه من الم�ؤكد �أن الروائ ��ح العطري ��ة الم�ض ��افة يمكن �أن تت ��رك �أثر ًا طيب ًا ف ��ي النف�س مغيرة م ��ن الحالة المزاجية للأ�ش ��خا�ص .ي�ستطيع �ص ��انعوا ال�صابون مزج الزيت الأ�سا�س ��ي بزهور طبيعية و�أع�شاب قبل �إ�ضافته �إلى ال�صابون عن طريق طحن البتالت �أو الأع�شاب ال�ستخال�ص الرائحة منها . �أ�شهر الزيوت العطرية : )1زيت الغار بغرب الهند وي�ستخدم في �صناعة العطور و�صابون الرجال . )2زيت البرجموت وي�ستخدم في عالج حب ال�شباب . )3زيت الإيلنج وي�ستخدم في ال�شامبو لتقوية ال�شعر. ب -المواد الملونة: تُ�ضفي المواد الملونة على ال�صابون �ألوان ًا جميلة وجذابة .ولكن الم�شكلة الرئي�سية في عملية التلوين هي �أن هيدروك�س ��يد ال�صوديوم �س ��يحدث تفاع ًال ي�ؤدي �إلى نتائج غير متوقعة ,فال�صبغة الزرقاء قد تنتج �ص ��ابون ًا وردي اللون وا�س ��تخدام �شمع النحل للح�صول على �ص ��ابون بلون الع�سل واللبن قد تنتج
مقرر الكيمياء ()4
10
الكيمياء المنزلية
المادة الملونة فلفل �أحمر بودرة القرفة بودرة الكاكو بودرة الكاري بودرة الكركم فلفل بارد قطع من ال�شكوالته الخام كلوروفيل �سائل
درجة اللون بين الوردي والبرتقالي بيج بين لون القهوة واللون البني بين اللون الأ�صفر واللون البرتقالي الوردي �أ�صفر ذهبي اللون الوردي البرتقالي بني �أخ�ضر
طرق ت�صنيع ال�صابون : تمر عملية �صناعة ال�صابون في مرحلتين مهما كانت طريقة ال�صناعة: مراحل ت�صنيع ال�صابون �شكل ( ) 5-1م�صهور ال�صابون
1
الح�صول على م�صهور ال�صابون
2
ت�شكيل م�صهور ال�صابون بال�شكل المرغوب
11
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الأول
�ص ��ابونا بلون �أ�س ��ود وهذا يعتمد على نوع الزيوت الأ�سا�س ��ية الم�س ��تخدمة في ال�ص ��ابون وعلى كمية المادة الملونة الم�ضافة ,في�ستخدم ما يقارب 2.5جم من مواد التلوين لكل 454جم من ال�صابون ومزجها ثم �إعادتها �إلى الإناء مع التقليب ال�سريع ،ويجب �أن تتم �إ�ضافة مواد التلوين ب�صورة �أف�ضل في مرحلة ترك الأثر بعد �إ�ضافة الزيوت العطرية لأنها يمكن �أن ت�ؤثر على اللون الأ�سا�سي لل�صابون, �أكثر الألوان ثبات ًا هي التي يمكن الح�صول عليها من عنا�صر طبيعية مثل المواد التالية:
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
وتتنوع طرق �صناعة ال�صابون ومن �أ�شهرها مايلي: -1الطريق ��ة الب ��اردة -2طريق ��ة �ش ��به الغلي ��ان
-3طريق ��ة الغليان
-4الطريقة الم�س ��تمرة
�صناعة ال�صابون بالطريقة الباردة : ي�ستخدم في هذه الطريقة زيت الخروع وجوز الهند واللذان يمكنهما التفاعل مع القاعدة القلوية (هيدروك�سيد ال�صوديوم -هيدروك�سيد البوتا�سيوم ) المركزين عند درجة الحرارة العادية وينتج عند ذلك ال�صابون. ( ) 1 - 1كيف ت�صنع �صابونا ؟
الأدوات والمواد المطلوبة : زيت ,غول �إيثيلي ,هيدروك�سيد �ص ��وديوم ,محل ��ول كلوري ��د �ص ��وديوم م�ش ��بع ,كلوري ��د الكال�سيوم ،كلوريد مغن�سيوم, ك�ؤو� ��س زجاجي ��ة� ,أنابي ��ب اختبار� ,ساق زجاجية ,قطعة قما�ش نظيفة ,موقد بنزن
الخطوات (� )1ضع في دورق زجاجي 5مل من الزيت �أو الدهن ثم �أ�ضف �إليه 25-20مل منالغول الإيثيليو25ملمنهيدروك�سيدال�صوديوم. (� )2س ��خن ال ��دورق في حمام مائ ��ي وحرك المزيج با�س ��تمرار �أثناء الت�سخين بوا�سطة �ساق زجاجية لمدة 30دقيقة . ( )3بع ��د انتهاء المدة وتم ��ام عملية الت�ص ��نيع ت�ؤخذ قطرة من المحلول وتو�ض ��ع في الماء ف�إذا انف�ص ��ل الزيت دل ذلك على ع ��دم اكتم ��ال عملية الت�ص ��بن وفي ه ��ذه الحالة ا�س ��تمر في الت�سخين حتى يتم تبخير الغول . ( )4ح�ضر محلول م�شبع من كلوريد ال�صوديوم في ك�أ�س زجاجية. (�)5أ�ض ��ف المزيج �إلى 150مل من محلول NaClالم�ش ��بع في الك�أ�س. (� )6ضع قطعة �صغيرة من المادة ال�صلبة (ال�صابون) في �أنبوبة اختبار بها كمية قليلة من الماء المقطر ثم رج الأنبوبة .ماذا تالحظ؟ �شكل ( ) 6-1خطوات ت�صنيع ال�صابون ( )7كرر الخطوة ال�سابقة بعد �إ�ضافة محلول كلوريد الكال�سيوم �أو المغن�سيوم �إلى �أنبوبة االختبار ماذا تالحظ ؟ماذا ت�ستنتج ؟ مقرر الكيمياء ()4
12
الكيمياء المنزلية
�إر�شادات عامة يجب اتباعها عند تح�ضير ال�صابون: • يجب �أن ترتدي دائم ًا قفازات من المطاط عند التعامل مع هيدروك�س ��يد ال�ص ��وديوم ومزج ال�صابون ومعالجة ال�صابون حديث الت�صنيع . • يجب �أن ترتدي نظارات واقية للعين عند ا�س ��تخدام �أو مزج محلول هيدروك�س ��يد ال�ص ��وديوم مع الدهون . • ال تلم�س عينيك بعد لم�سك لهيدروك�سيد ال�صوديوم . • يف�ضل و�ضع كمامة على الأنف عند �إ�ضافة الماء �إلى هيدروك�سيد ال�صوديوم لأنه �ستت�صاعد بع� ��ض الأبخرة من الإناء حيث �س ��تظل هذه الأبخرة لدقائق مع ��دودة �أو �أن تبعد وجهك دائم ًا عن هذه الأبخرة والعمل في مكان جيد التهوية . • ال ت�ستخدم ال�صابون الذي قمت بت�صنيعه قبل انق�ضاء �أربعة �أ�سابيع . • يجب االحتفاظ بزجاجة من الخل عند ت�صنيع ال�صابون ،ف�إذا حدث وتطاير ال�صابون عن طريق الخط�أ ولم�س ج�س ��دك قم بغ�س ��ل الم�ساحة المعر�ضة لل�ص ��ابون بالخل ثم بالماء � .أما �إذا تطاير ال�صابون و�أ�صاب عينيك يجب غ�سلهما بكميات كبيرة من الماء البارد قبل التوجه �إلى الطبيب . • عند تنظيف �إناء ال�صابون اترك المزيج المتبقي الموجود فيه يجف ثم قم ب�شطفه في حقيبة بال�س ��تيك �أغلق الحقيبة جيدا ً ثم قم ب�إلقائها في �س ��لة المهمالت � .أ�ض ��ف خ ًال �إلى الماء الذي �ستغ�سل به الإناء ثم اغ�سله ب�سائل غ�سل الأطباق .
13
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الأول
(� )8أ�ضف �إلى بع�ض محلول ال�صابون في �أنبوبة االختبار قطرات من حم�ض الهيدروكلوريك المركز والحظ انف�صال الأحما�ض الدهنية عن ال�صابون. ( )9اختر �إحدى الروائح العطرية والمواد الملونة و�أ�ضفها في مرحلة ترك الأثر للح�صول على منتج جذاب.
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
• يج ��ب �أن تت ��م عملية الت�ص ��بن في �أوعية ال ت�ص ��د�أ حتى يمكن منع وج ��ود �أمالح الحديد �أو النحا�س في قطع ال�ص ��ابون لأن �أمالح الحديد والنحا�س ت�ساعد و تُن�شط الأك�سدة وعدم وجودها ي�ساعد على ثبات لون ورائحة قطع ال�صابون . �صناعة ال�صابون ال�سائل :Manufacture Liquid Soap ال�ص ��ابون ف ��ي �ص ��ورته ال�ص ��لبة �أو ( )Bar or Cakeق ��د ي�سبب �أ�ضرار ًا عند اال�ستخدام في المغا�سل العامة هذا بالإ�ضافة �إلى �أن ال�ص ��ابون من �ص ��فاته االنزالق فوق الأر�ض ��يات والتعر�ض للنق ��ع بالماء عند وجود قطع ال�ص ��ابون ف ��ي الأحوا�ض واالنحالل �شكل (� )7-1صابون �سائل عن ��د تعر�ض ��ه للن ��دى والت�ش ��بع بالماء وتحول ��ه �إلى م ��ادة لزجة . ولتجن ��ب هذه الأ�ض ��رار الناتجة عن ا�س ��تخدام ال�ص ��ابون في �ص ��ورته ال�ص ��لبة اتجه التفكير �إلى ت�ص ��نيع ال�ص ��ابون في �ص ��ورته ال�سائلة ( ،)Liquidو�أ�ص ��بح �أكثر انت�شار ًا من ال�صابون ال�ص ��لب فهو ي�ستخدم في المن�ش� ��آت العام ��ة ,والمدار�س ,والفنادق ,والم�ست�ش ��فيات وغيره ��ا .هذا �إلى جانب الفائدة االقت�ص ��ادية من ا�س ��تعمال ال�ص ��ابون ال�س ��ائل مقارنة بال�ص ��ابون ال�ص ��لب .واالختالف الأ�سا�سي بين ال�ص ��ابون ال�سائل وال�ص ��ابون ال�صلب يرجع �إلى ا�ستخدام هيدروك�سيد البوتا�سيوم (البوتا�س الكاوية )Caustic potash في ال�ص ��ابون ال�س ��ائل وا�س ��تخدام هيدروك�س ��يد ال�ص ��وديوم ( ال�ص ��ودا الكاوي ��ة )Caustic Sodaفي ال�صابون ال�صلب .ومن �أكثر الزيوت ا�ستخدام ًا في ال�صابون ال�سائل زيت جوز الهند (.)Coconutoil ( )2 - 1ت�صنيع ال�صابون ال�سائل: خطوات العمل: ( )1ي�صب ن�صف كمية الماء في �إناء من البال�ستيك ثم تو�ضع علية البوتا�سا الكاوية مع التقليب للت�أكد من عملية الذوبان .
مقرر الكيمياء ()4
14
الأدوات والمواد المطلوبة: 1كج ��م حامـــــ� ��ض �س ��لفــونــيــــك25،جم, هيدروك�س ��يد البوتا�س ��يوم(بوتا�س كاوي ��ة), 8لت ��رات ماء ع ��ادي ,وعاء بال�س ��تيك ,ملح طعام ,جل�سرين ,ملعقة ,روائح ومواد ملونة.
الكيمياء المنزلية
مع التقليب .يو�ضع محلول البوتا�س الكاوية �إلي المحلول المخفف لمادة حم�ض ال�سلفونيك. ( )3يو�ض ��ع عل ��ي المزيج الملح والروائح والجل�س ��رين ث ��م التقليب لفترة حتى يت ��م الدمج الكامل لل�صابون .ويظهر اللون ( )4ثم يعب�أ بالقمع البال�ستيك في زجاجات ح�سب العبوة المطلوبة. ( )5وعند الرغبة في عمل طبقة هالمية �سميكة لقوام ال�صابون ال�سائل ي�ضاف ملء ملعقة من ملح الطعام على المخلوط ويذاب ويقلب المخلوط فيعطي القوام المطلوب لل�صابون ال�سائل. ملحوظة: لك ��ي تختب ��ر مدى ج ��ودة المنتج قم ب ��رج الخليط جيدا لمدة 10ث ��وانٍ ،ثم �أتركه ل ��و وجدت رغوة �شديدة ظلت لحوالي 10 - 5ثوانٍ ،فبذلك تكون نجحت في �صناعة ال�صابون ال�سائل .عند �إ�ضافة اللون �إذا كان على هيئة بودرة يذاب �أو ًال في الماء ثم ي�ضاف �إلى ال�صابون.
بالرجوع �إلى م�صادر المعلومات لديك �أو الذهاب �إلى �أقرب م�صنع لل�صابون في منطقتك �أكتب تقرير ًا عن طرق ت�صنيع ال�صابون الأخرى.
كيف يعمل ال�صابون على �إزالة الأو�ساخ ؟ يمكن تف�س ��ير عمل ال�ص ��ابون كمنظف للمالب�س والأواني و�إزالة الأو�ساخ والعرق عن ج�سم الإن�سان على النحو التالي : تعتمد فكرة تنظيف ال�صابون على خف�ض التوتر ال�سطحي للماء من خالل جزئيه حيث يت�ألف ال�صابون ( �أمالح الأحما�ض الدهنية ) من جزء قطبي يذوب في الماء وجزء هيدروكربوني ال يذوب في الماء.
15
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الأول
( )2ي�ص ��ب ن�صف كمية الماء في �إناء �آخر من البال�ستيك ثم يو�ضع عليه مادة حم�ض ال�سلفونيك
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
�سل�سلة هيدروكربونية نافرة من الماء (م�ؤخر الجزئ) مجموعة وظيفية �أليفة للماء (مقدم الجزئ).
كم ��ا ف ��ي ال�ش ��كل ( ) 8-1حي ��ث يق ��وم الج ��زء الهيدروكربوني ب�إذابة الده ��ون وتفكيكها ليعمل الماء المذيالت عل ��ى �إزالته ��ا .فعند �إذابة ال�ص ��ابون في الماء تنت�ش ��ر مث ��ال عل ��ى ج ��زئ منظ ��ف �صابون ��ي جزيئاته وتك ِّون ما ي�شبه الدوائر ال�صغيرة كما في ال�شكل ي�ستعمل في �صابون المطابخ. ( )9-1حيث ت�صطف الجزيئات بحيث تكون �أطرافها الغي ��ر محب ��ة للماء للداخ ��ل ور�ؤو�س ��ها المحب ��ة للماء للخارج ويعرف ال�ش ��كل الذي تتخذه جزيئات ال�صابون المذاب ��ة ف ��ي الماء بالمي�س ��يل هو ما ي�س ��مى بالرغوة. �شكل ( ) 8-1تركيب ال�صابون
قمت ب�ش ��راء �صابون ووجدت به عيب ًا �أو لم تعجبك نتائجه .فكر في جميع الطرق الممكنة لال�ستفادة منه بد ًال من �إلقائه.
المنظفات ال�صناعية :Detergent
�شكل ( )9-1عمل ال�صابون في �إزالة الأو�ساخ
نظ ��ر ًا للزي ��ادة في ع ��دد ال�س ��كان وبالتالي الزي ��ادة في ا�س ��تهالك الدهون ف ��ي الغذاء وغيرها من مج ��االت الحياة. �أدى �إل ��ى النق�ص ف ��ي الزيوت والده ��ون وال�ش ��حوم النباتية والحيوانية الم�س ��تخدمة في �صناعة ال�صابون بالإ�ضافة �إلى �أن َّ ال�صابون العادي ال يعمل في الماء الع�سر فقد لج�أ العلماء �إلى ت�ص ��نيع بديل لل�صابون يقوم بعملية التنظيف با�ستخدام مواد غير دهنيه .وقد تم اكت�ش ��اف �أول منظف �صناعي عام �شكل ( ) 10-1مجموعة من المنظفات ال�صناعية 1916م وا�ستخدم في تنظيف الأ�صواف . مقرر الكيمياء ()4
16
الكيمياء المنزلية
�أ�شكال المنظفات ال�صناعية: ت�صنع المنظفات ال�صناعية على عدة �أ�شكال هي: حبيب ��ات �ص ��غيرة �أو م�س ��حوق ناع ��م �أو �س ��ائل وتتك� � َّون المنظف ��ات ال�ص ��ناعية المعروف ��ة في الأ�س ��واق م ��ن خليط من الم ��واد �إحداهم ��ا ه ��ي الم ��ادة الفعالة الت ��ي تنتج م ��ن البترول وتخل ��ط معه ��ا م ��واد �إ�ض ��افية م�س ��اعدة كم ��واد التبيي� ��ض والم ��واد المالئ ��ة وم ��واد مبلل ��ة وعطور وم ��واد ملون ��ة وغيرها. وتترك ��ب جزيئ ��ات المنظفات ال�ص ��ناعية كما في ال�ص ��ابون م ��ن جزيئ ��ات طويل ��ة تت�أل ��ف من ج ��زء �ص ��غير قطبي و�سل�س ��لة هيدروكربونية غير قطبية طويلة كما في ال�شكل ( .) 11-1
�شكل () 11-1 تركيب كيميائي لمنظف �صناعي
ت�صنيف المنظفات ال�صناعية: ت�صنف المنظفات ال�صناعية تبعاً لكيفية عملها �إلى:
�أ -المنظفات الأنيونية (المنظفات ال�سالبة) :Anionic detergents
وم ��ن �أكثره ��ا انت�ش ��ارا �س ��لفونات �ألكي ��ل البنزي ��ن ومن ال�ص ��فات غي ��ر المرغوب ��ة �أنه غي ��ر قابل لل ّتحلُّ ��ل بالبكتيري ��ا ف ��ي مي ��اه الأنه ��ار ومحطات ال�ص ��رف ال�ص ��حي مما ي�س ��بب تلوث تل ��ك المناطق
17
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الأول
وا�ستمرت الأبحاث للح�صول على منظفات �صناعية ذات جودة عالية . و�شهدت هذه ال�صناعة تطور ًا هائ ًال ف�أمكن بعد �سنة 1950م �صناعة منظف �صناعي من منتجات البترول .وتتميز هذه المنظفات بمميزات �أهمها: - 1تتفوق على ال�صابون في المياه الحم�ضية �أو القلوية. - 2تعمل في المياه الع�سرة لعدم تر�سيبها لأمالح الكال�سيوم �أو المغني�سيوم. - 3تعد الأف�ضل في غ�سل الأقم�شة ال�صوفية �أو الحريرية لأنها متعادلة. � - 4سهلة الذوبان في المياه الباردة وال�ساخنة وتنظف في جميع درجات الحرارة.
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
ولقد وجد �أنه كلما كانت �سل�سلة الألكيل الفرعية المرتبطة بحلقة البنزين م�ستقيمة كان التحلل �أ�سهل، وهي �شائعة اال�ستعمال في م�ساحيق و�سوائل الغ�سيل ومن �أمثلتها �أي�ضا كبريتات الألكيل. SO3- Na+
C12H25
�سلفونات �ألكيل البنزين (� )ABSسل�سلة متفرعة
SO3- Na+
CnH2n+1
�سلفونات �ألكيل البنزين (� )LASسل�سلة م�ستقيمة �سلفونات ال�صوديوم الهيدروجينية
n-C11H23CH2OSO3-Na+
وظيفة المادة
نوعها
ن�سبتها
مادة ع�ضوية فعالة منظفة
� ABSأو LAS
%20-15
مواد بناءة غير ع�ض ��وية مزيلة للع�س ��ر والو�ساخ
�صوديوم تراي بولي فو�سفات
%50-30
مادة للتبي�ض
�صوديوم بيريورات
% 15-1
م�ضاد لل�صد�أ
�سيليكات ال�صوديوم
% 10-5
مانع لتر�سيب الأو�ساخ على المالب�س
�صوديوم كاربوك�س �سيليلوز
% 3-0.5
مواد مزهرة مواد مالئة
% 0.8 -0.3 كبريتات ال�صوديوم والعطور ومواد ملمعة % 25 - 5
ماء
مقرر الكيمياء ()4
%15-8
18
الكيمياء المنزلية
تتميز هذه المنظفات بوجود �شحنة موجبة لها خا�ص ّية الذوب ��ان في الماء وه ��ذه ِّ المنظفات هي �أم�ل�اح الأمونيوم ال ُّرباعي ��ة وتحتوي على �سل�س ��لة �ألكيلية طويلة .ويعتبر هذا النوع من المنظفات الجيدة؛ حيث يمتلك خا�ص ��ية مقاومة الجراثي ��م .لذل ��ك ي�س ��تخدمه الأطباء لغ�س ��ل �أيديهم قبل العمليات الجراحية وبعدها .ومن �أمثلة هذه المنظفات: CH3 CH3
CH3(CH2)15 N
Cl-
CH3
�صابون
حم�ض �سلي�سليك
�صابون حم�ض بوريك
�شكل (� ) 12-1صابون كاتيوني طبي
CH3 CH3
CH2 N
C8H17
جـ -المنظفات المتعادلة Nonionic detergents تحتوي هذه المنظفات على مجموعات هيدروك�سيلية متعادلة ل ��ذا ف�إنها تذوب في الم ��اء نتيجة لتكون الرواب ��ط الهيدروجينية وت�ستعمل في �س ��وائل غ�سيل ال�صحون ومن �أمثلة هذه المنظفات: CH2OH......OH CH2(CH2)14 - COOCH3- C - CH2OH......OH CH2OH......OH
�شكل (� ) 13-1صابون متعادل لغ�سيل ال�صحون
penta erythrityl plamitate CH3(CH2)15 - (OCH2CH2)- OH )An ethoxylate (lauryl ethoxylate alcohol
19
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الأول
ب -المنظفات الكاتيونية (المنظفات الموجبة) :Cationic detergents
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
( )3-1تح�ضير منظف لغ�سيل المالب�س في المنزل خطوات العمل
الأدوات والم ��واد المطلوبة :
( )1اخلط 448جم ال�صابون مع 1كوب من الماء في وعاء.
ماء � ,صابون مب�شور ,بورك�س
(� )2أ�ضف ملعقتين من البورك�س ثم اترك المخلوط جانب ًا عدة دقائق. وبذلك يمكنك ا�ستعمال المخلوط ال�سابق ب�شكل فوري لغ�سيل المالب�س.
( )4-1تح�ضير منظف لغ�سيل الأطباق في المنزل الأدوات والمواد المطلوبة:
خطوات العمل
( )1اخلط 1120مل من الماء مع 448جم من مب�ش ��ور ال�ص ��ابون ماء� ,صابون مب�شور ,جل�سرين مع� � ًا في وع ��اء مزدوج الج ��دران فوق ن ��ار هادئ ��ة حتى يذوب �سائل ,زيت ح�صى البان ,زيت ال�صابون في الماء وي�صبح المحلول رائق ًا. برتقال حلو. (� )2أ�ضف 112جم من الجل�سرين و 28جم من زيت ح�صى البان و 28جم من زيت البرتقال الحلو وبعد المزج الجيد بالق�ضيب قم ب�صب ال�صابون في زجاجات.
مقرر الكيمياء ()4
20
الكيمياء المنزلية
21
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الأول
ال�سموم من حولك : في حياتك اليومية تتعامل مع العديد من المواد الكيميائية المنزلية ذات العالقة بالتنظيف والتلميع والتبيي�ض والتعقيم والتطهير فهل �أنت في م�أمن من خطر ا�ستعمال هذه المواد ؟ معظم ال�صابون الم�ستخدم في التنظيف غير �سام نتيجة معادلة المادة القلوية الموجودة فيه؛ �أما المنظفات ال�صناعية الم�ستخدمة في غ�سيل المالب�س فتحتوي على مواد ع�ضوية وغير ع�ضوية ومواد منعمة للغ�سيل و�إنزيمات ت�سهل عملية التنظيف وتعتبر هذه المنظفات �أقل �سمية من المنظفات الأخرى �شديدة ال�سمية مثل (الفال�ش وم�سلكات البالوعات) كما يتم �إ�ضافة مواد �أخرى ت�سمى البناءة تتك َّون من الكربونات �أوال�سليكات �أو الكبريتات �أو الفو�سفات التى ت�ساعد على تر�سيب الكال�سيوم وبع�ض المعادن الأخرى مما ي�ساعد على تح�سين درجة النظافة ،وقد ي�ضاف للمنظفات مواد �أخرى للتبيي�ض مثل الكلورك�س الذي يحتوي على % 6 - % 3من هيبوكلورايت ال�صوديوم وهي مادة مهيجة للأغ�شية المخاطية وللجهاز اله�ضمي� .أما ال�شامبوهات فهي قليلة ال�سمية �إال من بع�ض الآثار الب�سيطة المهيجة للأغ�شية المخاطية ولكن هناك بع�ض ال�شامبوهات تحتوي على مواد تمنع ق�شور ال�شعر مثل ال�سيلينيوم الذي قد ي�ؤدي �إلى �أعرا�ض ت�سممية مع كثرة ا�ستعمال ال�شامبو �أو ابتالعه عن طريق الخط�أ وفيما يلي ذكر لمخاطر بع�ض المواد المنظفة والملمعة: ( )1مواد التبيي�ض مثل الكلورك�س :ي�ستخدم في الغ�سيل لتبي�ض المالب�س وتحتوي هذه المواد على الكلور �أو حم�ض الأوك�ساليك فهي ت�سبب التهاب ًا حاد ًا في القناة اله�ضمية عند �شربها ,كما ت�سبب التهاب ًا في الجلد عند التالم�س . ( )2مواد تلميع المعادن :وتحتوي على حم�ض الأوك�ساليك وبع�ض المذيبات الع�ضوية وخطرها ال يقت�صر على بلعها ولكن في التالم�س عن طريق الجلد ,لذا يجب ا�ستخدام قفاز �أو فر�شاة لحماية الج�سم. ( )3ورني�ش الأحذية :يحتوي على النيتروبنزين مع بع�ض الأ�صباغ التي يدخل في تركيبها الر�صا�ص وغيرة وزيت التربين ومن الممكن الإ�صابة بالت�سمم عن طريق الجلد عند كثرة التالم�س.
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
( )4المواد المطهرة والمعقمة (الفينيك ,الديتول ,الفورمالين ) :وهي تجذب الم�ستخدم برائحتها المحببة ولكن كثرة التعر�ض لهذه المواد �سواء باللم�س �أو اال�ستن�شاق لمدة طويلة قد ي�ؤدي لحاالت الت�سمم المزمن �أو الحاد بالفينول مثل :انهيار الجهاز التنف�سي واحتبا�س البول �أو الف�شل الكلوي بالإ�ضافة لاللتهابات الجلدية المعروفة والبقع البي�ضاء ,لذا يجب الحر�ص على تهوية المكان جيد ًا عند ا�ستخدام هذه المواد. وعلى الرغم من وجود بع�ض المخاطر في تلك المنظفات �إال �أن اال�ستخدام الآمن لها ي�ساعد على الوقاية من مخاطرها ب�إذن اهلل.
العطور: للعطور مكانة خا�ص ��ة في حياة ال�شعوب ب�شكل عام وعند الم�س ��لمين ب�ش ��كل خا�ص .فقد ا�ستطاع العرب قديم ًا الح�ص ��ول على م ��اء الورد من عملية التقطي ��ر كذلك عرفوا الم�س ��ك والعنب ��ر ومازالت ه ��ذه العط ��ور الثالث ��ة �إل ��ى يومن ��ا هذا م ��ن �أهم م ��ا يميز العط ��ر ال�ش ��رقي .وقد تطيب الم�س ��لمون وتعط ��روا اقتداء بالر�س ��ول الكريم عليه ال�ص�ل�اة (ح ِّبب �إلي من دنياكم وال�سالم للحديث ال�شريف ُ ال�صالة). وجعلت ُق َّرة عيني في َّ الطي ��ب والنِّ�ساء ُ تعتب ��ر العط ��ور محالي ��ل طيب ��ة الرائح ��ة لكيميائي ��ات عطري ��ة ت�ص ��نع م ��ن م ��واد طبيعي ��ة (نباتي ��ة �أو حيواني ��ة) �أو �ص ��ناعية .وتحتاج المادة �إلى موا�ص ��فات خا�ص ��ة لتك ��ون عطرية ويكت�ش ��فها �أن ��ف الإن�س ��ان ,فجزيئاتها يجب �أن تك ��ون خفيفة ج ��د ًا حت ��ى تُحمل من خ�ل�ال اله ��واء وت�ص ��ل �إلى الأن ��ف ،كما يجب �أن تكون قابلة للذوبان في الماء. مقرر الكيمياء ()4
كلمة العط ��ر Perfumeم�شتقة من الكلمة الالتينية Perfumumومعناها ملأ المكان الدخان.
�شكل ( )14-1بع�ض العطور
22
الكيمياء المنزلية
تعتبر �صناعة العطور من ال�صناعات الهامة في حياة الإن�سان .وتعتبر من الأمور المعقدة لتعدد المكونات ودقة الكميات المطلوبة من تلك المكونات .و�إن كان الت�صنيع ال يت�ضمن مخاطر تذكر على ال�صانع .وتكون العطور على �ش ��كل زيوت لها رائحة طيبة وقد �س ��ميت هذه العطور بالزيوت لأنها في درجة الحرارة العادية تكون على �ش ��كل زيوت (لها نف�س خوا�ص الزيوت ) وت�س ��مى �أي�ض ��ا بالزيوت الطي ��ارة لأن رائحتها تزول مع الوقت لذا ا�س ��تعملها الإن�س ��ان في التعطر .وتعتمد �ص ��ناعة العطور على انحالل الزي ��وت العطرية في �أحد المذيبات الجيدة .ثم الح�ص ��ول على المحلول العطري بعملية التر�ش ��يح والتنقية .و�أف�ض ��ل هذه المذيبات الغول الإيثيلي (وي�ستعمل للح�صول على المحلول العطري غول �إيثيلي ذو درجة تركيز معينة وقبل ا�ستخدام الغول الإيثيلي نعمل على �إزالة رائحة الغول).
�إزلة رائحة الغول الإيثيلي: ويتم ذلك بو�ضع 1كجم من الغول الإيثيلي مع 1جم من عطر الجاويو ،و 5جم من عطر الم�سك, وتترك لمدة � 3أ�س ��ابيع ثم ير�ش ��ح فنح�ص ��ل على الغول الإيثيلي خال من الرائحة .وللت�أكد من زوال الرائحة يو�ض ��ع �أك�س ��يد الكال�سيوم والفحم الحيواني لمدة �أ�س ��بوع �آخر ثم ير�شح فنح�صل على غول �إيثيلي عديم اللون والرائحة .ويعتبر الغول الإيثلي من �أف�ض ��ل الأغوال في �ص ��ناعة العطور وذلك لأن بال�ص ��حة ويمكن اال�ستعا�ضة عن الغول الإيثيلي في بع�ض العطور المركزة بمواد بع�ض الأغوال �ض ��ار ِّ �أخرى مثل التربينول ,الغول البنزيلي ,بنزوات البنزيل ,الغول الأيزوبروبيلي . المثبتات: ت�س ��تعمل لتثبي ��ت الرائح ��ة لم ��دة طويل ��ة ومن الم ��واد التي ت�س ��تخدم لذل ��ك الم�س ��ك ,العنب ��ر الجاوي, البنف�س ��ج ,زي ��ت ال�ص ��ندل ومن الم ��واد ال�ص ��ناعية الكومارين ,الفانيلي ��ن .وهي مواد بطيئ ��ة التبخير تعمل على ت�أخير تطاير العطر وت�ض ��اف هذه المثبتات بن�س ��بة محددة تح�سب على �أ�س ��ا�س كمية الزيت العطري في الم�ستح�ض ��ر ويجب على �ص ��انع العطور �أن يعرف �أي المواد المثبتة �أكثر �ص�ل�احية للعطر المطلوب تح�ضيره .
23
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الأول
�صناعة العطور:
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
ت�صنيف العطور: يمكن ت�صنيف العطور �إلى نوعين: -1زيوت طبيعية عطرية: وهي ت�س ��تخرج من النباتات ( زهور ,فاكهة � ,أوراق ,لحاء ,خ�ش ��ب ) وبع�ض الإفرازات الناتجة عن الحيوانات ( الم�سك ,العنبر ) .ومن �أ�شهر الزيوت العطرية الم�ستخدمة ف�صناعة العطور : اليا�س ��مين ,الورد ,الريحان ,البرجموت ,المر ,البابونج ,النيرولي ( زيت البرتقال) النعناع ,الكافور , الالفندر والخزامى.
-2زيوت �صناعية عطرية: وه ��ي م ��واد ذات روائح مميزة يتم �إنتاجها من خامات طبيعية �أو �ص ��ناعية وعادة ما تنتج بكميات كبيرة ولكن نظر ًا ال�ستخداماتها المتعددة بدء ًا من عطور الزينة �إلى المنتجات المنزلية (منظفات وغيرها)َّ . كثير ًا من هذه المواد اال�ص ��طناعية ذات ت�أثير �ض ��ار على حياة الإن�س ��ان ولي�س لها ال�ص ��فات العالجية المعروفة للزيوت العطرية الطبيعية.
ا�ستخال�ص الزيوت العطرية: هناك عدة طرق ال�ستخال�ص الزيوت العطرية ( الطيارة ) وتعتمد هذه الطرق على : -1اختالف الجزء في النبات الذي يحتوي الزيت العطري. -2التركيب الكيميائي للزيت الطيار . -3كمية الزيت الطيار المتواجد في النبات. -4الكلفة االقت�صادية� ،أي الح�صول على الزيت بموا�صفاته الأ�سا�سية ب�أقل تكلفة .
مقرر الكيمياء ()4
24
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
ومن �أكثر الطرق �شيوعا في ا�ستخال�ص الزيوت العطرية هي: ا�ستخال�ص الزيوت العطرية
اال�ستخال�ص بالتقطير
اال�ستخال�ص بالوخز(الع�صر)
اال�ستخال�ص بالمذيبات
اال�ستخال�ص الكيماوي (�إنزيمات الحلم�أة)
ا�ستخال�ص الزيوت العطرية بالتقطير(:)distillation تنف�ص ��ل الزيوت العطرية ب�س ��هولة بالبخار بدون �أن تتعر�ض للتك�س ��ير والتحلل المائي والتي تعتمد على تطاي ��ر الزيوت العطرية مع البخار حي ��ث �إن درجة غليانها (الزيوت العطرية) تنخف�ض عند خلطها بالماء ويتم التقطير بطريقتين ح�س ��ب طبيعة العطور الم�ستخل�ص ��ة وح�س ��ب طبيعة الج ��زء المحتوي على الزيت الطيار مثل الأوراق ,ال ّثمار ,الجذور� ,أو بتالت الأزهار .وتنوع طرق التقطير و�س ��وف ن�س ��تعر�ض طريقتين من طرق التقطير هما:
�أ -التقطير با�ستخدام الماء :Water distillation وت�س ��تخدم ه ��ذه الطريقة للنبات ��ات الجافة الت ��ي ال تت�أثر بالغلي مثل زيت التربنتين( الخ�ش ��ب ال�ص ��مغي) وللح�صول على الزيت من مكثف الب ��ذور والأوراق والق�ش ��ور حي ��ث يو�ض ��ع النبات المراد ا�س ��تخال�ص نبات الزي ��ت العطري منه في وعاء (�أنابيب) بعــد تجزئته ثم يغـمر بالمـاء لهب ويعر�ض الجزء ال�سفلي من الوعاء لم�صدر حراري (حرق الأخ�شاب �أو المازوت وغيرها) .يتطاير الزيت والماء ,ويمران من خالل المكثف �شكل ( )15-1التقطير بالماء كما في ال�ش ��كل ( )15-1ثم على وعاء اال�ستقبال وبما �أن الزيت �أثقل م ��ن الماء فيكون في الطبقة ال�س ��فلى ونح�ص ��ل عليه بفتح حنفية وعاء اال�س ��تقبال .والزي ��ت المتقطر بهذه الطريقة تكون كميته قليلة و�صفاته الفيزيائية والكيميائية رديئة.
25
مقرر الكيمياء ()4
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
ب – التقطير بالماء والبخار :Waterand Steam distillation وت�س ��تخدم ه ��ذه الطريق ��ة للنبات ��ات الغ�ض ��ة والجافة التي تت�أثر بالغلي وتتحمل درجات الحرارة العالية مثل الزيت الم�س ��تخل�ص من نبات القرنفل والقرف ��ة ،الين�س ��ون ,النعن ��اع ,الورد اليا�س ��مين , الليمون ,ال�ص ��نوبر .) ..وتتم عمل َّي ��ة التقطير كما في ال�ش ��كل ( )16-1بو�ض ��ع الماء ف ��ي الوعاء()1 والنبات المجز�أ المراد ا�ستخال�ص الزيت العطري منه في الوعاء( , )2فعندما ي�س ��خن الماء يتطاير عل ��ى �ش ��كل بخار وي�ص ��ل �إل ��ى الوع ��اء الموجود به النبات فيتطاير البخ ��ار حام ًال الزيت الطيار ومن خالل المكثف ي�ص ��ل �إلى الوعاء( )3وينف�صل �إلى طبقتين ح�س ��ب الكثافة ,ثم يف�ص ��ل الزيت الطيار بوا�سطة الحنفية �أ�سفل الوعاء (. )3
مكثف
�شكل ( )16-1التقطير بالماء والبخار
�شكل ( )17-1مراحل ت�صنيع العطور
مقرر الكيمياء ()4
26
الكيمياء المنزلية
خطوات العمل: � -1ض ��ع ق�ش ��ور البرتقال المقطع �إلى قطع �صغيرة �إلى دورق �سعتة 500مل في الدورق(ب). � -2س ��خن الماء في الدورق (�أ) حتى يتولد البخار ويطلق �إلى الزجاجة (ب) الموجود فيها ق�ش ��ور البرتقال . -3اجمع الزيت الناتج في المخبار (د)ماذا تالحظ؟ مالح ��ظ :ت�س ��تغرق عملي ��ة ا�س ��تخال�ص العطر في الن�شاط ال�سابق حوالي �3ساعات .
الأدوات والمواد المطلوبة : ق�شور ثالثة �أو �أربع ثمرات برتقال ,جهاز التقطير الب�سيط كما في ال�صورة.
�شكل ( )18-1ا�ستخال�ص العطور في المختبر
هناك طرق �أخرى لتح�ضير الزيوت العطرية ومنها: طريقة الوخز ( الع�صر) :Expression وت�س ��تخدم هذه الطريقة للزيوت التي تت�أثر بالحرارة ويجب �إجراء هذه العملية في مكان بارد وبعزل عن �ضوء ال�شم�س وتتم بطريقتين : الوخز با�ستعمال الإ�سفنج :ت�ش ��بع ق�ش ��ور الثمار في الماء بعد �إزالة اللب وتع�صر في �إناء نظيف باليد بوجود قطعة من الإ�س ��فنج بعد ت�ش ��بعها بالعطر حيث ينف�صل على �شكل زيت طاف وت�ستخدم طريقة الطرد المركزي لف�صل العطر نهائي ًا. الوخز با�ستعمال �آالت الع�صر :تو�ضع الق�شور �أو كامل الثمار في جهاز كروي بداخله م�سامير �صغيرة ثم يغلق الجهاز ويدور بحركة دائرية ,فتخرج الق�ش ��ور ويخرج منها العطر الذي تجمع في الناتج بعد توقف الجهاز.
27
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الأول
( )5-1ا�ستخال�ص عطر من ق�شور البرتقال ب�إ�ستخدام الماء والبخار
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
طريقة المذيبات :جميع الزيوت العطرية في العادة تذوب في الغول و�إثر البترول والإيثر العادي كما تذوب في الزيوت وال�شحوم وعليه يمكن تق�سيم طرق ا�ستخال�ص العطر بوا�سطة مذيب �إلى ق�سمين: )1الطريقة التي ي�ستخدم بها مذيب طيار. )2الطريقة التي ي�ستخدم فيها مذيب غير طيار . بالإنزيم ��ات( الحلم� ��أة) :تحت ��وي بع�ض النباتات مركب ��ات تعطي بعد الحلم�أة زيت� � ًا عطري ًا مثل بذر الخ ��ردل وهذه البذرة تحتوي جاليكو�س ��يد ي�س ��مى ال�س ��ينيقروزيد كما تحوي �أنزيم ًا خا�ص� � ًا يدعى خميرة اليروزين ،ف�إذا تم �س ��حق بذور الخردل بوجود قليل من الماء الدافئ ف�إن خميرة الميروزين ت�ؤثر في ال�سينقيروزيد وتعطي عطر ًا يدعى ال�سينيقول .
الخوا�ص العامة للمركبات العطرية: - 1يجب �أن يكون المحلول رائق ًا وخالي ًا من ال�شوائب . � - 2أن يكون المحلول م�صنع ًا من الكحول الإيثيلي الخالي تمام ًا من الكحول الميثيلي . � - 3أن يكون المحلول خالي ًا من المواد الملونة ال�ضارة بال�صحة وغير الم�صرح بها من قبل وزارة ال�صحة. � - 4أال يتعكرالمحلول عند انخفا�ض درجة الحرارة �إلى °15م.
{ للعطور مكانة خا�صة في قلوب الم�سلمين قال تعالى }: (�سورة الأعراف �آية ) 31وقال عليه ال�صالة وال�سالم �« :أطيب الطيب الم�سك» حيث تطيب الم�سلمون وتعطروا اقتداء بالر�سول الكريم علية ال�صالة وال�سالم ,وانت�شرت �صناعة العطور في الع�صر الإ�سالمي ب�صورة لم ي�سبق لها مثيل في تاريخ ال�شعوب الإ�سالمية قبل الإ�سالم .فالطيب والعطر هما متعة النف�س لأن الروائح العطرية ال تجعل المكان �أكثر ابتهاجا فح�سب بل هي �أي�ضا ت�ؤثر في الحالة النف�سية للفرد وال�سيما �أن كل رائحة من الروائح العطرية �إما �أن تكون من�شطة �أو مهدئة �أو دافعة لال�سترخاء.
مقرر الكيمياء ()4
28
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
(� )6-1صناعة الكولونيا: المواد والأدوات 10جم زيت برجموت 15جم زيت زهرة ينزولي 5جم زيت ليمون 5جم محلول عنبر 5جم �صبغة الجاوي 5جم زيت قرنفل 1جم زيت ح�صالبان 1لتر كحول نقي % 96 � 400سم 3ماء مقطر ,كربونات المغني�سيوم �أو بودرة التلك
الخطوات - 1ت�ضاف الزيوت للكحول وتترك في غرفة مظلمة لمدة � 24ساعة . - 2ي�ضاف الماء بن�سبة % 30بعد �إتمام عملية التخمر . - 3ي�ضاف قلي ًال من كربونات المغني�سيوم . - 4يو�ضع المحلول في زجاجات ملونة لمدة �أ�سبوع ويرج ب�شدة يومي ًا ثم ير�شح .
لماذا يتم �إ�ضافة بودرة التلك �أو كربونات المغني�سيوم عند ت�صنيع العطر؟
م�شروع :بعد معرفتك بطرق ت�صنيع العطور قم ب�صناعة عطر خا�ص بك و�سمه
29
مقرر الكيمياء ()4
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
العالج بالزيوت الطيارة: للعطور ت�أثير على جهاز ال�شم وعلى الجهاز الع�صبي وعلى الجلد وال�سيما ما يعرف با�سم (اال�سبريهات) التي تتركب من الكلوريد والكربون والتي ت�ؤثر ب�صورة مبا�شرة على ن�سبة الأك�سجين في الجو والتي بدورها ت�ؤثر على طبقة الأوزون �أما العطور الم�ستخل�صة من �شكل ( )19 - 1زيوت عطرية المواد الأولية التي ال ي�ستخدم فيها التراكيب الكيميائية مثل العطور الزيتية التي ت�ساعد على اال�سترخاء و�إراحة الأع�صاب وقد ثبت م�ؤخر ًا �أن ا�ستن�شاق بع�ض العطور الزيتية مثل اليا�سمين والورد وغيرها ي�ساعد على �إزالة ال�صداع كما ثبت فعاليتها كمادة مطهرة لاللتهابات والخراج �أو كدواء مثل زيت الكافور .وقد ظهر في ال�سنوات الأخيرة �أ�سلوب العالج بالزيوت كو�سيلة من و�سائل العالج الطبيعي لأمرا�ض عديدة .
البـخور: �أينما تحل �ض ��يف ًا في منا�س ��بة ما تج ��د رائحة البخور وقد م�ل��أت المكان قبل ��ك .وتطلق كلمة بخور على م ��واد عطرية �أو عل ��ى مخالي ��ط عطرية تو�ض ��ع على الجم ��رة فتت�أث ��ر بحرارة الجمرة فيتحول المخلوط �إلى دخان عطري جيد الرائحة . �شكل ( )20-1بخور العود وللبخور �أنواع متعددة منها :العود ,الجاوي ,الم�صطكي ,اللبان المر ( ال�شحري ) وغيرها كثير. العود من �أ�ش ��هر �أنواع البخور (العود) والذى ينت�ش ��ر على نطاق وا�سع في الجزيرة العربية ودول الخليج العربي.ويعرف العود علمي ًا ب�شجرة ( �إقوالوريا ) وهي �شجرة تنمو في المناطق الإ�ستوائية الرطبة الممطرة بكثرة وخا�ص ��ة مناطق �ش ��رق �آ�سيا ( فيتنام � ,أندوني�سيا كمبوديا ,تايالند ) يكتمل نمو ال�شجرة خالل ثالث �س ��نوات فقط .وقد اكت�ش ��ف الباحثون �آثار ًا لهذه ال�شَّ جرة في الجزيرة العربية والتي انقر�ضت عبر ال�سنين مع الحيوانات ولع َّل هذه �أحد �أ�سباب اهتمام �أهل الجزيرة العربية بالبخور والعود . مقرر الكيمياء ()4
30
الكيمياء المنزلية
ورود �شجر �إقوالوريا
�شجر �إقوالوريا
المبيدات الكيميائية: اهتم الإن�سان منذ القدم بالزراعة وزيادة الإنتاج الزراعي َّ وجودته ,وقد �أدى تقدم الإن�سان في الزراعة وا�ستمرار الحاجة للغذاء �إلى �إحداث تقدم �س ��ريع في اكت�شاف المواد الكيميائية المختلف ��ة التي ت�س ��تخدم في زيادة خ�ص ��وبة الترب ��ة �أو وقاية النبات من الآفات الح�ش ��رية التي ت�ؤثر على �إنتاج المحا�ص ��يل الزراعية المختلفة. فق ��د ا�س ��تخدم الأقدم ��ون نب ��ات العن�ص ��ل للق�ض ��اء على الفئران وظهرت في �أواخر القرن ال�سابع كتابات عديدة تن�صح با�س ��تعمال بع�ض الم ��واد الكيميائية الم�ستخل�ص ��ة من نباتات �سامة لمكافحة الح�شرات والآفات الزراعية ال�ضارة فا�ستعملت مركبات النحا�س والزرنيخ والزئبق لمكافحة الأمرا�ض النباتية وا�س ��تخدمت الأ�س ��مدة الطبيعية وال�ص ��ناعية لنف�س الغر�ض. وتعتبر الأ�سمدة الكيميائية والمبيدات الح�شرية من الطرق الحديثة التي تعمل على زيادة الإنتاج والق�ضاء على عدد كبير من الآفات ال�ض ��ارة بالنباتات و�س ��وف نتعرف ب�شكل مخت�صر على هذه المركبات الكيميائية.
31
مقطع ل�شجر ة وبداخلها البخور
�شكل ()21 - 1 مراحل ا�ستخراج العود بخور العود
�شكل ( )22-1المبيدات الكيميائية
�شكل ()23-1بع�ض المبيدات الكيميائية
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الأول
كيفية تكون العود ؟ تنتج �ش ��جرة العود م ��ادة راتيجية عطري ��ة عندما ت�ص ��اب بفطر معين فيتكون العود وهو خ�شب داخل اللب ثقيل الوزن وال ي�ستدل على وجود العود داخل لب ال�ش ��جرة �إال بعد قطعها ولي�س في كل الحاالت يتم �إيجاد خ�ش ��ب البخ ��ور داخل ال�ش ��جرة فهي توجد تحدي ��د ًا داخل الأ�ش ��جار المعمرة وفي منت�ص ��فها .ويتميز العود الجيد عن غيره بدرجة الكون وال�س ��واد فيه وثقل وزنه وعندما ي�ستن�شق تدمع العين من جودته.
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
المبيدات الكيميائية الزراعية: نظرة تاريخية:
ا�س ��تخدم الإن�س ��ان منذ الق ��دم �أنواع ًا من المبيدات الح�ش ��رية لزي ��ادة الإنتاج الزراعي فقد ا�س ��تخدم ال�ص ��ينيون (�سنة 1200ق .م) مبيدات ح�ش ��رية تت�ألف من الكل�س والرماد وخال�صات نباتية .كما ا�ستخدم نبات التبغ لمقاومة بق الكثري .وعرف الفر�س البيرثيوم ( م�ستخرج من نبات الكرازين )وا�ستخدموه على نطاق وا�س ��ع كمبيد ح�ش ��ري .وفي عام 1874م تمكن العالم الألماني زيدلر من تح�ضير مركب ()D.D.T وقد عرفت فاعليته على الآفات الزراعية وعلى الح�شرات الناقلة للأمرا�ض مثل البعو�ض ،وفي الفترة مابين الحربين العالميتين الأولى والثانية تم ا�ستخدم مركبات الفلور وبع�ض المركبات الأخرى . ما المق�صود بالمبيدات ؟ يطل ��ق تعبير المبي ��دات الكيميائية على الم ��ادة الكيميائية التي تقتل �أو تمنع �أو تح ُّد من تكاثر انت�شار المخلوقات الحية التي تناف�س الإن�سان في غذائه وممتلكاته و�صحته .
�أنواع المبيدات الكيميائية: مبيدات الأع�شاب التي ت�ستخدم في قتل الح�شائ�ش ال�ضارة
المبيدات الكيميائية المبيدات الفطرية التي تتحكم في الفطريات
�شكل ( )24-1بع�ض المبيدات الكيميائية
المبيدات الح�شرية التي ت�ستخدم �ضد الح�شرات المر�ضية
�أو ًال :مبيدات الأع�شاب :Herbicides ت�س ��تخدم مبيدات الأع�ش ��اب بكميات كبيرة وفي مناطق �شا�س ��عة �أكثر من �أي مبيدات كيميائية حيث تظهر �أهميتها في �إبادة الح�شائ�ش المختلطة في مح�ص ��ول ب�س ��تاني �أو حقلي � ،إبادة الح�شائ�ش في �أر�ض غير مزروعة ا�س ��تخدام بع�ض المركبات في �إ�سقاط الأوراق عن بع�ض المحا�صيل مثل �إ�سقاط �أوراق القطن في مراحل نموه الأخير .وتق�سم مبيدات الأع�شاب ح�سب التركيب الكيميائي لها �إلى ق�سمين: مقرر الكيمياء ()4
32
�شكل ( )25-1مبيدات الأع�شاب
الكيمياء المنزلية
ب -مبيدات ح�شائ�ش ع�ضوية
�أ -مبيدات ح�شائ�ش غير ع�ضوية
Organic Herbicides
InOrganic Herbicides
م�ش ��تقات ثنائ ��ي النيترو مجموع ��ة الكاربامات مجموع ��ة المركبات الحلقية النيتروجينية غير المتجان�س ��ة م�شتقات اليوريا مجموعة مركبات ثالثي كلوريد وحام�ض الخليك
مث ��ل زرنيخيت ال�ص ��وديوم وكبريت ��ات النحا�س وحم� ��ض الكبريتيك وتميل ه ��ذه المركبات �إلى ع ��دم قدرته ��ا على االختي ��ار فهي تق�ض ��ي على ال�ضار والنافع .
ثانياً :المبيدات الفطرية :Fungicides ي�ستخدم هذا النوع في التحكم في نمو الفطريات الطفيلية التي تعرف ب�أنها من النباتات البدائية حيث كثيرا ما ت�سبب خ�سارة فادحة في المح�صول وتنق�سم المبيدات الفطرية �إلى :
�أ ) مبيدات فطرية غير ع�ضوية Inorganic fungicidesومنها: الكبريتيت ومركباته المختلفة – مركبات النحا�س ومخاليطها ( كبريتات النحا�س – �أك�سيد النحا�سيك) مركبات الزئبق مثل كلوريد الزئبق مثل كلوريد الزئبقيك.
ب ) مبيدات فطرية ع�ضوية Organic fungicidesوت�شمل: -1المركبات المعدنية الع�ضوية ( مركبات الزئبق الع�ضوية ) . -2مركبات الكبريت الع�ضوية ومنها م�شتقات ثنائي ثيوكاربمات والثيرام وغيرها . -3مجموعة الألدهيدات والكيتونات مثل الفورمالدهيد والكيتونات . -4المركبات الحلقية غير المتجان�سة ومنها مركب جليودين . -5الم�ضادات الحيوية ومنها اال�ستربتوم�سين ،و�سيكلوهك�سميد . -6مدخنات التربة لمقاومة فطريات التربة .
33
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الأول
مبيدات الأع�شاب
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
ثالثا :المبيدات الح�شرية:
�أنواع المبيدات الح�شرية مبيدات ح�شرية غير ع�ضوية مبيدات ع�ضوية طبيعية مبيدات ع�ضوية م�صنَّعة مثل مركبات الزرنيخ ومركبات الفلور
مثل الزيوت والمبيدات غير الزيتية
مثل الهيدروكربونات المكلوره والمبيدات الع�ضوية الف�سفورية و مبيدات الكاربامات
ال�سموم من حولك : ُّ فر�ضت المدنية علينا التعامل مع طائفة كبيرة من المركبات مجهولة الهوية؛ فالمبيدات الح�شر َّية منت�شرة في معظم المنازل .وهذه المواد ال�سا ّمة م�سئولة عن طائفة كبيرة من الأمرا�ض التي ت�صيب النّا�س مثل الربو والأكزيما وال�صداع الن�صفي و�آالم المفا�صل والع�ضالت التهاب الجهاز التنف�سي والتهابات العين والغثيان والح ّكة وال�ضعف العام وفقدان الب�صر وعلى المدى البعيد تتراكم هذه المواد في الخاليا ال ُّدهن َّية داخل ج�سم الإن�سان وت�ؤ ّدي �إلى تل ُّيف الكبد والرئة والكلى ،وهناك مبيدات المركبات الف�سفورية التي ت�س ِّبب ال�شَّ لل الع�ضوي الذي ال يمكن معالجته بالإ�ضافة �إلى �أن بع�ض ال�سرطان .ويعتقد � َّأن مادة D.D.Tوالألدرين هي الم�سبب المبيدات تت�سبب في كثير من �أنواع َّ الرئي�سي لمر�ض �سرطان الكبد وتنتقل المبيدات عن طريق ازدياد تركيزها وتج ُّمعها في الأن�سجة النَّباتية �أو المحا�صيل الزِّ راعية �إلى الحيوانات كالأبقار والأغنام ،فعند تحليل الحليب والزبدة وا ُّللحوم ُوجد �أنَّها تحتوي على مبيدات وبتناول الإن�سان لها مع تناوله للفواكه والخ�ضراوات تتناول كميات من هذه المبيدات ومع مرور الزمن يزداد تركيزها في الج�سم لأنها تتميز بخا�صية التراكم وبطء تفككها ،مما ي�ؤدي في ال ِّنهاية �إلى الإ�صابة بتلك اال�ضطرابات والأمرا�ض .
مقرر الكيمياء ()4
34
الكيمياء المنزلية
الأ�سمدة الكيميائية : كان معروفا منذ القدم �أن ت�سميد الأرا�ضي الزراعية يعمل على وفرة الإنتاج وخ�صب الأر�ض ،حيث يقوم ال�سماد والناتج من مخ َّلفات الما�شية و الطيور والحيوانات على �سطح التربة ثم يقوم النبات المزارع بتوزيع َّ ال�سماد. بدوره بامت�صا�ص ما يحتاجه من عنا�صر �أ�سا�سية لنموه متوفرة في هذا َّ
35
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الأول
�شجرة النيم مبيد ح�شري وعالج (�صيدل َّية القرية ) �ش ��جرة النيم �ش ��جرة مدارية تنت�ش ��ر في الغابات الجافة في الهن ��د وباك�س ��تان و�س ��يريالنكا وبورما و�أجزاء من جنوب �ش ��رق �آ�سيا وغرب �أفريقيا وجنوب �أمريكا .وهي �شجرة تقاوم الظروف البيئي ��ة والمناخي ��ة ،ولقد دل ��ت الأبحاث الفوائد ال�ص ��حية لهذه ال�ش ��جرة؛ فزيت النيم وهو ذو طع ��م الذع ورائحته مثل الكبريت �أو الث ��وم ويحتوي على فيتامي ��ن ( ) Eوبع�ض الأحما�ض الأمينية �شكل ()26-1بذور �شجرة النيم الأ�سا�سية يدخل في تركيب بع�ض م�ستح�ضرات التجميل ومعالجة الأمرا�ض الجلدية .كما ي�س ��تخدم زيت النيم كمبيد ح�شري فل�شدة مرارته التقترب منه الح�شرات كما ي�سبب خل ًال في هرمونات النمو فيها ،و�إيقاف نموها وموتها .و�أثبت فعاليته �ضد �أكثر من 200 نوع من الح�شرات ولي�س له �آثار جانبية �ضارة على الإن�سان �أو البئية والمادة الفعالة فيه هي مركب ال�سالمين حيث �أثبت فعاليته �ضد البعو�ض الناقل للمالريا والبق والبراغيث وهو �أف�ضل من المبيد الح�شري DEETغير الآمن على الب�شر �أو البيئة .هذا بالإ�ضافة �إلى الفوائد الطبية العالجية في �أوراق ولحاء النّيم.
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
ومع مرور الزمن �إزدات الحاجة �إلى محا�صيل زراعية وازدادت رقعة الأرا�ضي المزروعة مما ترتب عليه ا�ست�صالح الأر�ضي البور والرملية والأرا�ضي الجيرية ب�أنواعها ،فكانت الحاجة ملحة �إلى التفكير الجدي في تح�ضير �أ�سمدة جديدة و�صناعية تواكب التقدم العلمي الحديث والتطور في الزراعة .فظهر دور الكيمياء ب�شكل المخ�صبات (ال�سماد) ومبيدات �أكثر بروز ًا عندما �أ�ضيفت مواد مبا�شرة للبيئة التي يعي�ش فيها النبات .ومنها ِّ الح�ش ��رات والأع�ش ��اب ومن�شطات النمو وقد القى ا�س ��تخدام هذه المواد نجاح ًا باهر ًا في البالد المتطورة . المخ�صبات ( الأ�سمدة ) وم َّم تتكون ؟ فماهي ّ �إن النباتات الخ�ض ��راء هي الم�ص ��در النهائي لجميع الغذاء فهي ت�أخذ الطاقة من ال�ش ��م�س لتحول الماء وثاني �أك�سيد الكربون لمركبات معقدة مع اال�ستعانة بمواد �أخرى من �أهمها مركبات النيتروجين وت�ستمدها من التربة ،م َّما يعني توافر هذه المواد في التربة ،ولكن بازدياد �أعداد ال�سكان والإكثار من �إنتاج الغذاء �سلب التربة ما فيها من مخزون لتلك المواد ف�ص ��ار لزاما �أن ت�ضاف لها مخ�صبات نيتروجينية و�أ�سمدة متنوعة . الأ�س ��مدة �أو المخ�ص ��بات ما هي �إال خليط من مركبات كيميائية معقدة تحتوي ( بوتا�سيوم – ف�سفور– نيتروجين ) ت�ضاف �إلى التربة فتت�ضمن نمو النبات �سواء بالت�أثير المبا�شر �أو غير المبا�شر.
�أنواع الأ�سمدة الكيميائية : م ��ن العنا�ص ��ر الأ�سا�س ��ية الالزم ��ة لنم ��و النبات ��ات عنا�ص ��ر الكربون والهيدروجين والأك�س ��جين وهي متوافرة في الهواء والماء �أما النيتروجين بال�صورة فبالرغم من توافره في الهواء �إال �أنَّه غير متاح للنباتات مبا�شرة ُّ الموج ��ود فيها ،لكن �أنواع� � ًا من البكتيريا ب�إمكانها تثبي ��ت النيتروجين �أي تحوله من ال�ص ��ورة العن�صرية �إلى �ص ��ورة قابلة للذوبان واالمت�صا�ص من قبل النبات لذلك قام المزارعون قدي ًما باال�س ��تفادة من ن�ش ��اط البكتيريا العقدي ��ة وذلك بزرع البقول كالبر�س ��يم وحرث الأر� ��ض لدفن النبات فيها وهو في مرحلة الع�ش ��ب قبل �أن ي�صفر فيتم �إخ�صاب التربة بما يدفن معه �شكل ()27-1عقد بكتيرية من مركبات النيتروجين .وبالمقابل نجد �أن عنا�صر الف�سفور والكبريت �ضرورية للنبات ولكن بمقادير �أقل ، المخ�صبات ال�صناعية تحقِّق �إ�ضافة بع�ض هذه العنا�صر �أو ك ِّلها � ،أما باقي العنا�صر مثل البوتا�سيوم ووجد �أن ِّ فهي متوافرة في الق�شرة الأر�ضية وقد ت�ضاف مع المخ�صبات النيتروجينية – الف�سفورية .التي تُع ُّد �صناع ّي ًا . مقرر الكيمياء ()4
36
الكيمياء المنزلية
المخ�صبات النيتروجينية
المخ�صبات الفو�سفاتية
المخ�صبات البوتا�سية
المخ�صبات النيتروجينية: يبد�أ �صنع المخ�صبات النيتروجينية ب�صنع الأمونيا ،وت�صنع الأمونيا باتحاد النيتروجين والهيدروجين في م�ص ��انع ي�ص ��ل �إنتاج الواحد منها �إلى ما يقارب 1000طن يومي ًا وهذه الم�ص ��انع تطبق طريقة هابر - بو�ش .Haber- Boschويمكن ا�س ��تخدام الأمونيا نف�س ��ها مخ�صب ًا ( �سماد ) وذلك ب�أن تحقن مبا�شرة في التربة � .أما في طريقة هابر – بو�ش تحول الأمونيا �إلى �سماد �صلب ( نترات االمونيوم – كبريتات االمونيوم – اليوريا ) وتتحول �أمالح االمونيوم واليوريا في التربة �إلى نترات .
اليوريا (ثنائي �أميد حم�ض الكربون): تعتب ��ر اليوري ��ا �أحد �أهم المواد الع�ض ��وية الهام ��ة وتدخـل في كـثير من ال�ص ��ناعات الكيميائية نتيجة ل�س ��هولة تح ّللها ويطل ��ق على اليـوريا �أي�ض� � ًا ا�سم (البولينا) ،واال�سم الكيميائي لهـا هو (ثنائي�-أميد حم�ض الكرب ��ون)و اليوريا ه ��ي الناتج النهائي لعملية تحطي ��م البروتينات في ج�سم الحيوان وتفرز �أي�ض ًا في بول ال ّثدييات ُّ والطيور وكذلك الزواحف. وتف�ض ��ل اليوريا ك�س ��ماد وذلك ل�سهولة �ص ��نعها ،ولأنَّها �أغنى من حيث ن�سبة النيتروجين فيها ولعدم قابليتها للتفجر .
Urea �شكل ()28-1
تح�ضير اليوريا: - 1تح�ض ��ر اليوريا بتفاعل غاز ثاني �أك�س ��يد الكربون مع الن�ش ��ادر تحت �ض ��غط مرتفع ودرجة حارة تقارب °200م حيث يتم التفاعل على مرحلتين يمكن اخت�صارهما في المعادلة التالية : 2NH3 + CO2 = NH2-CO-NH2 + H2O
37
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الأول
و هناك ثالث مخ�صبات رئي�سة:
الكيمياء المنزلية
الف�صل الأول
- 2تح�ض ��ر اليوريا بتفاعل الن�ش ��ادر مع غاز الفو�س ��جين ال�س ��ام �أو مع كربونات ثنائي الأثيل ،حيث �إن غاز الفو�سجين هو �سام فينبغي الحذر عند التعامل معه. - 3تح�ضر اليوريا بكمية وافرة بتحلل �سيانيد الكال�سيوم مع حم�ض الكبريتيك المخفف .
خوا�ص اليوريا: - 1الخوا�ص الفيزيائية : - 1ما َّدة ب ّلور َّية بي�ضاء. - 2تذوب في الماء. - 3تت�س ��امى ب�س ��هولة تحت �ضغط منخف�ض ودرجة حرارة �أقل من درجة ان�صهارها البالغة °132.7م . تمت�ص الماء حتى تبلغ الرطوبة الن�سبية � % 72أو �أكثر. ُ - 4متم ِّيعة ُّ - 2الخوا�ص الكيميائية : تتفاعل اليوريا مع الماء ببطء وتزداد �سرعة تفاعلها بوجود البكتيريا �أو الإنزيمات ،وينطلق غاز الن�شادر وغاز ثاني �أك�سيد الكربون
ا�ستخدامات اليوريا: تعتب ��ر مادة �أ�سا�س ��ية في الكثير من ال�ص ��ناعات الكيميائية ،حي ��ث يمكن �أن تتحد اليوري ��ا كيميائي ًا مع الفورمالدهيد مكونة نوع ًا من الراتنج ،و هو نوع �ش ��ائع اال�س ��تخدام في كثير من الأغرا�ض ال�صناعية ،وهو م ��ادة ال لون لها ،قابلة للذوبان في الماء وت�س ��تخدم في �ص ��ناعة الأزرار و�أغطي ��ة الزجاجات الجراحية وفي غني بالنّيتروجين. غيرها من الأغرا�ض ال�صناعية غير المح�صية ،هذا بالإ�ضافة �إلى ا�ستخدامها ك�سماد ٍّ
مقرر الكيمياء ()4
38
الكيمياء المنزلية
+
+
Ca3(PO4)2 3H2SO4
2H3PO4 3CaSO4 ومن ثم �إ�ضافة الأمونيا �إلى حام�ض الفو�سفوريك:
�صخور الفو�سفات
2NH3 + H3PO4 (NH4)2HPO4 وال�صخر الفو�سفاتي نف�سه ي�ستخدم مخ�صب ًا �إذا كان ب�شكل م�سحوق ناعم وهو �صالح للتربة الحم�ضية - 3المخ�صبات البوتا�سية: المكون الرئي�سي لهذه المخ�صبات هو كلوريد البوتا�سيوم KClالذي يذوب في الماء ويمكن ا�ستخدام كبريتات البوتا�س ��يوم لهذا الغر�ض �أي�ض ًا ،وهو على خالف المخ�صبات النيتروجينية والفو�سفاتية ال يتطلب معالجة كيميائية للخام .ويتم الح�صول على كلوريد البوتا�سيوم من الكارناليت KCl .MgCl2 . 6H2O الموج ��ودة بكميات وافرة في البحر الميت حيث يف�ص ��ل عن كلوريد المغن�س ��يوم .وتجدر الإ�ش ��ارة هنا �إلى �أن ��ه يمكن �إعداد مخ�ص ��بات مختلطة بحيث ال تتفاعل مكوناتها ،ومنها نت ��رات الأمونيوم كبريتات الأمونيوم ال�س ��وبر فو�سفات وفو�س ��فات الأمونيوم واليوريا وكلوريد البوتا�س ��يوم ،بحيث تكون دقائقها متنا�سقة حتى ال يحدث انف�صال ب�سبب االختالف في الحجم .
من خالل م�صادر المعلومات المتو ِّفرة لديك .ابحث عن طرق اال�ستفادة من م�شتقات البترول للح�صول على ال�سماد الكيميائي و�أهم م�شاريع �صناعة ال�سماد في المملكة.مبين ًا مخاطر اال�ستخدام غير المقنن للأ�سمدة.
39
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الأول
- 2المخ�صبات الفو�سفاتية (:ال�سوبر فو�سفات ): ت�صنع �أنواع المخ�صبات الفو�سفاتية من �صخر الفو�سفات الذي ي�ستخرج في كثير من بالد العالم كالمغرب والواليات المتحدة االمريكية – الأردن وفل�سطين وتوغو ودول �أخرى .وت�ستخدم ٪ 90من �صخور الفو�سفات ل�صنع المخ�صبات� ،أما الباقي فيحول �إلى عن�صر الف�سفور الذي يدخل في �إعداد المواد الطبية ومبيد الح�شرات وعيدان الثقاب والمنظفات ومعاجين الأ�س ��نان والحالقة ومزيلاً لع�سر وال�صابون وم�ستح�ضرات التجميل . ويتم ت�ص ��نيع �أهم و�أكثر المخ�صبات الفو�سفاتية وهو فو�سفات ثنائي االمونيوم DAP(NH4)2HPO4 ال ��ذي يح�ض ��ر بمعالج ��ة �ص ��خر الفو�س ��فات بحم� ��ض الكبريتي ��ك للح�ص ��ول عل ��ى حم� ��ض الفو�س ��فوريك.
∫hC’G π°üØdG á∏Ä°SCG :»∏j ɪ«a áë«ë°üdG áHÉLE’G ôàNG : 1¢S ø«Lhôà«ædG øe áÑ°ùf ≈∏YCG ≈∏Y iƒàëj …òdG Oɪ°ùdG -1 NH3 (O
HNC(NH2)2 (`` `L
NH4NO3 (Ü
(NH2)2CO (CG
™e ¿ƒgódG hCG äƒjõdG πYÉØàH πFÉ°ùdG ¿ƒHÉ°üdG ™æ°üj - 2 ΩÉ©£dG í∏e (O
ájhɵdG É°SÉJƒÑdG (`L
…ô«édG ôéëdG (Ü
ájhɵdG GOƒ°üdG (CG
IOɪc ¿ƒHÉ°üdG áYÉæ°U »a Ωƒ°ù«æ¨ªdG äɵ«∏°S Ωóîà°ùJ - 3 á`` ª≤©e (O
á`` fƒ∏e (`` `L
RCOOR(O RCOOH (`L
Ü +CG (O IQó`` «¡dG(O
Iô`` £©e (Ü
á`` ÄdÉe (CG
á«dÉàdG äÉÑcôªdG ø«H øe »YÉæ°üdG ∞¶æªdG - 4
RCOO-Na+(Ü
Na+SO (R - C H ) (CG 3
6
5
IQGôëdÉH ôKCÉàJ »àdG ájô£©dG äƒjõdG ¢UÓîà°SEG ºàj - 5
QÉ`` îÑdGh AÉ`` ªdÉH ô`` «£≤àdG (`` `L
AÉ`` ªdÉH ô`` «£≤àdG (Ü
ô`` °ü©dG (CG
ΩƒjOƒ°üdG ó«°ùchQó«g ™e äƒjõdG hCG ¿ƒgódG πYÉØJ ≈∏Y ≥∏£j - 6 á`` ∏µdC’G (`` `L
ø`` Ñ°üàdG (Ü
á`` æé∏¡dG (CG
≈∏Y …ô£©dG âjõdG ¢UÓîà°SE’ áÑ°SÉæªdG á≤jô£dG QÉ«àNEG óªà©j -7 ôcP Ée ™«ªL(O
âjõdG ᫪c (`L
ájOÉ°üàb’G áØ∏µdG (Ü
âjõ∏d »FÉ«ª«µdG Ö«côàdG (CG
á«dÉàdG äÉÑcôªdG ø«H øe …ô£a ó«Ñªc Ωóîà°ùj …òdG ÖcôªdG - 8 ø«Jƒµ«ædG(O
Ωƒ`` «fƒeC’G äÉ`` Ø°Sƒa (`` `L
Ωƒ`` «°SÉJƒÑdG ó`` jQƒ∏c (Ü
≥`` ÑFõdG ó`` jQƒ∏c (CG
? ¬JÉ«M IQhO äÉÑædG É¡H πªµà°ùj »àdG á«°SÉ°SC’G ô°UÉæ©dG »g Éeh . Oɪ°ùdG ±ôY :2¢S ? äÉØ°Sƒa ôHƒ°ùdG Oɪ°S êÉàfEG »a ∂jQƒØ°SƒØdG ¢†ªM ΩGóîà°SG í°Vh : 3¢S
40
�س:4قرر ما �إذا كانت العبارة �صحيحة �أم خاطئة: -1الطريقة الباردة هي �إحدى طرق تح�ضير المبيدات الح�شرية. ( -2ي�ستخل�ص الم�سك من م�صادر نباتية. ( -3يعتبر النيكوتين من �أ�شهر المبيدات الح�شرية. ( -4يتم الح�صول على ثنائي فو�سفات االمونيوم (ال�سوبر فو�سفات) من معالجة االمونيا كيميائي ًا( . -5يتكون جزيء ال�صابون من طرفين كالهما �أيوني م�شحون. (
) ) ) ) )
�س�:5صمم�صيغلك ًالمنمنظف�صابونيمعقم ,منظفال�صابونيلغ�سيلال�صحون ,عطرمخفف. �س : 6ف�سر كيف يعمل ال�صابون على �إزالة الأو�ساخ � ��س : 7الم ��واد التالي ��ة تعتبر من المواد ال�صناعي ��ة الهامة �أذكر كيف ت�ستخدم ف ��ي �إنتاج ما ذكر بجانبها بالمعادالت: �أ -هيدروك�سيد ال�صوديوم منظف �صابوني ب -الأمونيا �سماد ف�سفوري
�س :8ما لفرق بين الزيوت العطرية والعطر. �س :9علل لما يلي :
-1يعتقد المزارعون �أن البرق ي�ساعد في الح�صول على مح�صول زراعي جيد . -2يترك ال�صابون الم�صنع في المنزل مدة ثالثة �أ�سابيع تقريب ًا قبل ا�ستخدامه . -3تح�سب كمية القاعدة والزيت الم�ستخدمة في �صناعة ال�صابون بدقة . -4ي�ستخدم الأطباء منظفات كاتيونيه لغ�سل �أيديهم قبل وبعد �إجراء العمليات الجراحية . 5ـ -يتم ا�ستخال�ص الزيت العطري التربنتين بالتقطير بالماء. 6ـ -يتم ا�ستخال�ص زيت القرنفل العطري بالتقطير بالماء والبخار. -7ال تزيل المنظفات ال�صناعية بقعة ال�صد�أ . -8تف�ضل اليوريا ك�سماد على غيرها من الأ�سمدة النيتروجينية .
41
الكيمياء الدوائية
الأهداف نتوقع منك في نهاية الف�صل �أن: - 1تتعرف التركيب الكيميائي لأدوية م�سكنات الآالم ,الم�ضادات الحيوية . - 2تتعرف الم�ضادات الحيوية وطرق تح�ضيرها. - 3تتعرف الأم�صال المقاومة وطرق تح�ضيرها. – 4تتعرف دور الكيمياء في تطور ال�صناعات الدوائية الطبية . - 5تتعرف مخاطر اال�ستخدام غير ال�سليم للأدوية والعقاقير الطبية .
42
المقدمة يفرز ج�سم الإن�سان العديد من المواد الكيميائية المختلفة للتحكم في وظائف �أجهزة الج�سم المختلفة وتعمل هذه المواد الكيميائية بانتظام .و�إذا حدث خلل في �إفرازها زيادة �أو نق�صان ف�إنه ي�سبب عل ًال معينة في وظائف �أجهزة الج�سم .
فكيف يمكن �إعادة هذه المواد الكيميائية �إلى �إفرازها ب�صورة �سليمة ؟ حاول الإن�س���ان منذ القدم �إيجاد و�سائل لعالج هذه العلل فالحظ العالقة بي���ن النباتات البرية التي تغطي وجه الأر�ض وبين الأمرا�ض التي ي�ص���اب بها ف�أ�س���تعمل ه���ذه النباتات �أو �أجزاء منها في التداوي . فف���ي الق���رن الخام�س قب���ل المي�ل�اد ا�س���تخدام الطبيب اليوناني ابقراط لحاء �ش���جرة ال�صف�ص���اف كمخفف للألم, ونقي���ع �أوراق القمعي���ة لمعالج���ة ق�ص���ور القل���ب كذل���ك ب���رع �شكل ( ) 1-1نبات ال�صف�صاف الم�ص���ريين في عمل العديد من الخلطات والتركيبات ال�شبيه التي نجحت في عالج العديد من الأمرا�ض وقد كان للم�س���لمين م�س���اهمات بارزة في مجال الدواء والعالج وتقدموا كثير ًا في العالج بالأع�ش���اب ومن �أبرز ه�ؤالء ابن �س���ينا .هذا وقد تطور ا�س���تخدام الأع�شاب كدواء ففي القرن التا�س���ع ع�ش���ر ا�س���تخدمت خال�ص���ة الكيماويات في هذه الأع�شاب على �ش���كل �أقرا�ص عالجية ونتيجة للتقدم العلمي في مجاالت الطب وال�ص���يدلة والكيمياء تقدمت �ص���ناعة المواد الدوائية �س���وا ًء من م�صادر طبيعية �أو �صناعية.
43
الكيمياء الدوائية
الف�صل الثاني
عرف���ت �أ�س���ماء كبيرة و�أعالم عرب وم�س���لمون طبعت كتبهم وانت�ش���رت و�ص���فاتهم الطبي���ة في بلدان �أوروب���ا فتعلم���ت منهم و�أخذت عنهم الكثير مما �س���اعد على نه�ض���تها العلمية المعا�ص���رة نذكر منهم الطبيب العربي الم�س���لم ما�سوية المارديني الذى ولد في ماردين ثم غادر �إلى بغداد عا�صمة الخالفة الإ�س�ل�امية ,وتخ�ص����ص في الطب وال�ص���يدلة والنباتات الطبي���ة ,ثم غادر �إلى القاه���رة وزاول مهنة الطب فيها زمن الخليفة الفاطمي الحاكم ب�أمر اهلل ودفن بالقاهرة �سنة 1015هـ ومن �أ�شهر كتبه (في العقاقير) وكتاب (المادة الطبية) .التي ترجمت �إلى الالتينية وكتاب (الترياق والأقربازين المركب) (ويق�ص���د با لأقربازين الأدوية وتركيبها الكيميائي ومفعول الدواء في الج�س���م) الذي يبحث في علم الأدوية الطبية وم�ضادات ال�سموم .ومن العلماء �أي�ضا العالم الم�سلم والطبيب ال�صيدالني الزهراوي الذي يعد �أول من �ص���نع �أقرا�ص الدواء وكان ي�ص���بها في قوالب من خ�ش���ب الأمينو�س �أو العاج وعليها نف�ش ا�سمها الطبي . كما �أن �أول من تنبه �إلى طريقة حفظ الأدوية من التلف والف�ساد الطبيب العربي الم�سلم داود الأنطاكي في كتابة (تذكرة �أولي الألباب والجامع لعجب العجاب ) .
الكيمياء الدوائية: ع���رف الإن�س���ان الدواء قديم ًا بقدم المر����ض حيث ظهرت مخطوطات دوائية عالجي���ة قديمة .وما علم الأدوية الموجود بين �أيدينا في الوقت الحا�ض���ر الإ ح�ص���يلة خبرة الح�ض���ارات ال�س���ابقة والحالية .وقد �ش���هد العلم تط���ور ًا كمي ًا وكيفي ًا في هذا الق���رن مكنت الطبيب من التعامل مع كثي���ر من الأمرا�ض حتى �أ�ص���بح عل���م الأدوية م���ن �أحدث العلوم الطبي���ة ويمكننا تعريف عل���م الدواء ب�أنة العل���م الذي يبحث في م�ص���ادر الأدوية وخ�صائ�ص���ها وت�أثيراتها المختلفة وامت�صا�ص���ها وم�صيرها في الج�س���م وا�ستعماالتها الطبية وجرعتها وت�أثيرها ال�سام ،بمعني �آخر هو العلم الذي يبحث في كل ما يتعلق بالدواء . عل ��م ال ��دواء , Pharmacologyفارماكولوجي م�شتقة من الكلم ��ة اليونانية Phamaconوتعني الدواء مقرر الكيمياء ()4
44
الكيمياء الدوائية
الأدوية الكيميائية:
فالدواء( )Drugعبارة عن مواد كيميائية مركبة (مح�ضرة) لمعالجة اعتالل معين بمعاونة كيماويات الج�س���م و�إعادة الجهاز المختل �إلى و�ضعة الطبيعي .وقد ت�ستخدم في العالج �أو الت�شخي�ص �أو تخفيف الألم �أو الوقاية من الأمرا�ض .
�شكل ( ) 3-2الإح�سا�س بالألم
كما عرفنا �سابق ًا ب�أن الأدوية لي�ست من م�صادر نباتية فقط وعليه يمكن تق�سيم م�صادر الأدوية �إلى: م�صادر الأدوية الحيوان والح�شرات والمخلوقات الدقيقة
النباتات
المواد المعدنية
45
الأدوية الم�صنعة كيميائي ًا مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثاني
بد�أت المداوة بالأع�شاب عندما الحظ الإن�سان بع�ض الحيوانات التي كانت ت�شفي وتهد�أ �إذا �أكلت بع����ض النباتات فبد�أ الإن�س���ان بانتق���اء دوائه من الأع�ش���اب وخالل ال�س���نين �أ�ص���بحت لدي���ة خبرة عالجية م�ستعين ًا بما يحيط به في بيئته من نبات �أو �شكل ( ) 2-2بع�ض �أنواع من الأدوية الحديثة حجر �أو معدن �أو قرن غزال �أو مخلب حيوان وقد عرف ال�صينيون القدماء التداوي بالأع�شاب والنباتات فكانوا يجربون ت�أثير الأدوية على �أنف�سهم وعلى الحيوان وا�ستمر في بحثه عن �أدوية تنا�سب �أمرا�ض ًا جديدة لم تكن معروفة من قبل .ثم بد�أ يظهر علم ال�صيدلة في القرن الثامن ع�شر تحت ا�سم الكيمياء والكيميائيين فكان الأطباء يح�ضرون الدواء وي�صفونه للمر�ضى وكانت تلك الأدوية �إما مفردة تتكون من عن�صر طبيعي واحد �أو مركبة تتكون من عدة عنا�صر طبيعية �أطلق عليها العرب ا�سم الأقربازين ثم تطورت �صناعة الأدوية من النباتات والحيوانات �إلى ت�صنيعها من مواد كيميائية حيث يتم تحويل المادة الكيميائية لدواء �آمن فعال وتحدد جرعاته .
الكيمياء الدوائية
ت�صنيف الأدوية: ت�صنف الأدوية بناء على مايلي:
الف�صل الثاني
ت�صنيف الأدوية طرق الت�صنيع الكيميائية :الأج�����ه�����زة ال��وظ��ي��ف��ي��ة مث���ل التح�ض���ير بطريقة التي ي�ؤثر عليها ال��دواء الأك�س���دة �أو االخت���زال �أو بالج�سم م��ث��ل الأدوي����ة التي ت�ؤثر على الجهاز الأ�سترة اله�ضمي �أو الع�صبي
التركي���ب الكيميائي �أو ال��ت���أث��ي��ر ال��ب��ي��ول��وج��ي المجموع���ة الوظيف���ة والدوائي فمنها �أدوية مثل الأدوي���ة الفينولية م�سكنة و�أخرى مهدئة والكحوالت الأمينية وغيرها منومة
الأدوية الم�صنعة كيميائياً: تح�ضر هذه الأدوية بطرق �صناعية كيميائية من مواد �أولية ،وي�شترط توفر المواد الأولية الالزمة وبكميات كبيرة من موارد طبيعية �أو �صناعية �إذ يقل���ل ذلك تكلفة الدواء وال يلقي عبئ ًا على الم�س���تهلك (المري�ض). وتخ�ض���ع الأدوية الم�صنعة كيميائي ًا بعد تح�ض���يرها وتنقيتها لخطوات عدي���دة الختبار نقاوته���ا وفعاليتها الحيوية ودرا�س���ة �آثارها ال�س���امة .
�شكل (� ) 4-2صناعة الدواء
الأ�س�س التي يتم بموجبها ت�صنيع الدواء ثم اختبار مفعوله العالجي: �أ ) ت�ص���نيع مركبات كيميائية تت�ش���ابه في تركيبها البنائي مع مواد طبيعية ذات ت�أثير دوائي معروف ويتم ذلك بتغيير مجموعات وظيفية معينة من جزيئات المادة للح�صول على مركبات جديدة ذات فعالية بيولوجية ومن �أمثلة ذلك :ت�ص���نيع عقار البروبادرين ( فينيل بروبانول �أمين ) الذي ي�شابه في تركيبه الكيميائي عقار الإفيدرين الذي يح�صل عليه من نبات الإفيدرا .
مقرر الكيمياء ()4
46
الكيمياء الدوائية
CH-CH-CH3 OH NH-CH3
CH-CH-CH3 OH NH2
بروبادرين
ب ) اكت�شف العلماء في مجال الت�صميم الدوائي �أن العديد من الأدوية تعطي ت�أثيرها نتيجة ارتباطها ببع�ض المواد البروتينية داخل الج�سم التي ت�سمى م�ستقبالت الدواء وبمعرفة دقيقة ل�صفات هذه الم�س���تقبالت و�أبعاده���ا تمكن ه�ؤالء العلماء من ت�ص���نيع نم���اذج دوائية تالئم هذه الم�س���تقبالت وترتب���ط به���ا لتعطي الت�أثي���ر البيولوجي المطل���وب ومثال ذلك عق���ار ال�س���ايمتيدين الذي يرتبط بم�ستقبل الهي�ستامين – Hوي�ستخدم لعالج قرحة المعدة . جـ ) يتم اختبار الدواء وذلك لدرا�سة ت�أثيراتها البيولوجية . احتياطات واجبة في �صناعة الأدوية: ) 1ي�شترط توافر المواد الأولية بكميات كبيرة وب�سعر زهيد وعلى درجة عالية من النقاوة. ) 2يخ�ض���ع المنتج ال�ص���ناعي في جميع خطوات ت�ص���نيعه �إل���ى الرقابة الكيميائي���ة للت�أكد من نتائج التفاعالت الكيميائية في كل خطوة من خطوات الت�صنيع طبق ًا للخطة المر�سومة لت�صنيعه. ) 3يجب �أن يكون المنتج ذا جودة عالية و�أن ال يكون �سعره غالي ًا.
طرق ت�صنيع المركبات الدوائية: � - 1أدوية تح�ضر بطريقة الأ�سترة (:)Esterification ومن �أمثلة ذلك ت�ص���نيع عقار الأ�س���برين ،وهو من �أكثر الأدوية �إنتاج ًا لكثرة ا�س���تعماله كم�س���كن للآالم وخاف����ض للح���رارة ولعالج حاالت الروماتيزم والتهاب المفا�ص���ل .وي�ص���نع بتفاعل حام�ض ال�سال�س���ليك مع �أنهيدريد حم�ض الخل في وجود حم�ض الكبريت المركز .
47
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثاني
�إفيدرين
الكيمياء الدوائية OH
OCOCH3
H2SO4
+ CH3COOH
الف�صل الثاني
COOH
حم�ض الخل
(CH3CO)O2+ COOH
حم�ض ال�سالي�سيليك �أنهيدريد حم�ض الخل ( �أ�سبرين)
�أ�سيتيل حم�ض ال�سالي�سيليك ( �أ�سبرين)
-2الهلجنة(:)Halogenation وهي من �أكثر الطرق �ش���يوع ًا في �ص���ناعة الأدوية ،ويق�ص���د بكلمة هلجنة �إدخال ذرة هالوجين( كلور، بروم ،فلور �أو يود) في جزيء المادة الكيميائية. ت�ص���نيع الكلوروفورم حيث ي�س���تخد كمخدر مو�ضعي وي�ستعمل بكثرة في م�ص���انع الدواء كمذيب ع�ضوي ويتم تح�ضيره في ال�صناعة ح�سب المعادلة التالية: O 2CHCl3+ Ca(CH3COO)2+ 2Ca(OH)2
هيدروك�سيد الكال�سيوم
خالت الكال�سيوم
كلوروفورم
2CH3 C CH3+ 3Ca(OCl)2
هيبوكلوريت الكال�سيوم
� -3أدوية تح�ضر بطريقة الألكلة(:)Alkyaltion مثل عقار الفينوباربيتون ( الفينوباربتال ) والذي ي�ستخدم كمنوم.
مقرر الكيمياء ()4
48
�أ�سيتون
الكيمياء الدوائية
N
C
N
C
H Phenobarbital
O
O
C
( لالطالع فقط)
C Et
الف�صل الثاني
H
O
هناك طرق �أخرى يتم من خاللها تح�ضير الأدوية مثل : � ) 1أدوية تح�ضر بطريقة �إدخال مجموعة الكربوك�سيل : يح�ض���ر الإ�س���برين و�سال�س���يالت الميثيل به���ذه الطريقة من حم�ض ال�سل�س���ليك وي�س���تخدم الأ�س���برين كم�سكن للآالم كما ت�ستخدم �سال�س���يالت الميثيل كمراهم لعالج �أمرا�ض الروماتيزم والتهاب الأع�صاب . � ) 2أدوية تح�ضر بطريقة التكثيف : ت�شمل طريقة التكثيف على تفاعل جزيئات مادتين �أو �أكثر مع طرد نواتج ثانوية �صغيرة ومن �أمثلة ذلك تح�ض���ير عقار هيك�سيل ريزور�س���ينول الذي ي�ستخدم كمطهر لت�أثيره القاتل للجراثيم وكطارد للديدان وخا�صة الديدان الخطافية . � ) 3أدوية تح�ضر بطريقة نزع الماء : مثل تح�ض���ير الإيثر والذي ي�ستخدم كمخدر عام �أثناء العمليات الجراحية وي�ستخدم كمذيب ع�ضوي في ال�صناعات الكيميائية والمختبرات . � ) 4أدوية تح�ضر بطريقة الأك�سدة : ومثال ذلك تح�ضير عقار الأي�سونيازيد وي�ستخدم في عالج حاالت التدرن (ال�سل الرئوي)
49
مقرر الكيمياء ()4
الكيمياء الدوائية
الف�صل الثاني
�صناعة الدواء: �إن تح�ضير الأدوية ي�ستلزم خدمات على درجة عالية من التدريب في البحوث الطبية والدوائية وي�شترك في �إنتاج الأدوية ثالثة قطاعات ,الأطباء ,والباحثين وال�صناعات الدوائية ومن المعروف �أن الأدوية كلها تنتج �آثار ًا جانبية .فتظهر في كل عام �آالف الم�ستح�ضرات الأكثر فاعلية والأقل �ضرر ًا على �أع�ضاء و�أجهزة الج�سم ( الكبد ,الأع�صاب ,الدم) ومن ال�صعب للغاية الح�صول على دواء وال يخلو من �آثار الجانبية التي يكون خطرها رهن ًا بكمية الجرعة ومدة تناولها وحال المري�ض ولهذا ال�سبب يو�ضع �صانعو الأدوية الجرعة المثلى والإر�شادات وتتوقف كفاءة الدواء على ن�سبة تركيزه في الدم وعلى �إمكانية ت�أثيره على المو�ضع الم�صاب دون غيره.
قم بزيارة لأحد م�صانع الدواء في منطقتك �أو ح�سب ما يتوفر لديك من م�صادر المعلومات وتعرف على مراحل ت�صنيع الدواء وكيفية تقدير الجرعات وتحديد ال�سمية ثم �أكتب تقرير ًا عن ذلك. �أمثلة لبع�ض المركبات الدوائية الم�ستعملة في عالج بع�ض الأمرا�ض
- 1م�سكنات الألم :Analgesics عندما يح�صل ا�ضطراب في داخل الج�سم �أو في محيطة ي�ؤدي �إلى �شعور ال�شخ�ص ب�إح�سا�س غير مريح (الألم) ويعتبر الألم عملية وقائية ف�إذا ما وقع يحتاج �إلى تخفيف وي�س���تخدم لذلك مركبات ع�ض���وية ت�سمى الم�سكنات التي تنق�سم �إلى :
الم�سكنات
مركبات ت�ستخدم لتخفيف الألم ال�شديد مثل: المورفين وهي ت�سبب الإدمان مقرر الكيمياء ()4
مركب���ات ت�س���تخدم لتخفي���ف الآالم لمتو�س���طة والخفيفة كالأ�سبرين وال ت�سبب الإدمان
50
الكيمياء الدوائية
م�سكنات الآالم المتو�سطة والخفيفة:
�أ -الأ�سبرين :Aspirin وهو بودرة بي�ضاء اللون لي�س له رائحة مميزة وا�سمه الكيميائي �أ�س���تيل �سال�س���يليك ,والم���ادة الفعالة فيه هي حم�ض �أ�ستيل �سال�سيليك
�شكل ( )5-2الأ�سبرين
ن�شاط عملي ( ) 1-2تح�ضير الأ�سبرين في المختبر خطوات العمل
الأدوات والم ��واد المطلوبة :
- 1زن 3جم من حم�ض ال�سالي�ساليك على زجاجة �ساعة ثم �ضعها في دورق مخروطي . � - 2أ�ضف �إليها 3مل من انهيدريد حم�ض الخليك ( مع االحتياط ). - 3ثم �أ�ضف 5-4قطرات من حم�ض الكبريت المركز . � - 4س���خن با�ستخدام حمام مائي لمدة ( ) 6-5دقائق حتى ي�صبح المحلول رائق . � - 5أوق���ف الت�س���خين ثم خذ الدورق وبحذر �أ�ض���ف 5م���ل من الماء الب���ارد مع الثلج( .يج���ب االحتياط حيث الزي���ادة من انهيدريد حم�ض الخليك تتك�سر مولدة حرارة بالدورق).
انهيدري���د حم����ض الخلي���ك, حم����ض ال�سالي�س��� ـ ــالي ـ ـ ــك , حم����ض الكبري���ت المرك���ز , ميثان���ول ,م���اء مقط���ر ,ثلج , زجاجة �ساعة(عدد ,)2دورق مخروطي ال�شكل �سعة 100مل (عدد ,)2حمام مائي ,موقد بن���زن ,ورق تر�ش���يح ,ميزان ح�سا�س ,قمع تر�شيح
51
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثاني
ت�س���تخدم كثير من المركبات الع�ضوية الب�سيطة في �ص���ناعة العديد من الأدوية التي تعمل على تخفيف الآالم الب�سيطة وخف�ض درجة حرارة الج�سم ,ومن �أ�شهر هذه المركبات:
الكيمياء الدوائية
الف�صل الثاني
-6برد الدورق في حمام ثلجي لمدة ع�شرة دقائق ثم ر�شح . -7اغ�سل البلورات بجزء من الماء البارد . -8خذ البلورات من قمع التر�شيح ثم انقلها �إلى دورق مخروطي جاف ثم �أ�ضف 7مل ميثانول . � -9سخن الدورق على حمام مائي حتى تذوب البلورات . � -10أ�ضف 18مل ماء مقطر ف�إذا تعكر المحلول �سخن على حمام مائي حتى ي�صبح المحلول رائق . -11ب���رد ال���دورق بعد ذلك بالتدري���ج في درجة حرارة الغرفة ثم في حم���ام مائي ثلجي حتى تظهر بلورات �أبرية . -12ر�شح ثم �أنقل البلورات �إلى زجاجة �ساعة .
من خالل قيامك بالن�شاط العملي .اكتب معادلة كيميائية لتح�ضير الأ�سبرين
يدخل الأ�س���برين في ما يقارب 50نوع ًا من الأدوية .من خالل م�ص���ادر المعلومات المتوفرة لديك اكتب تقرير ًا عن الأ�س���برين تتناول فيه ا�ستخال�ص���ه و�أهميته العالجية والأدوية التي يدخل في تركيبها و�أ�ش���كاله المتوفرة والأ�ش���خا�ص الم�س���موح لم بتناوله والجرعات الم�س���وح بها والآثار الجانبية لهذا الدواء.
مقرر الكيمياء ()4
52
الكيمياء الدوائية ب� -أ�سيتامينوفين (Acetaminophenبارا �سيتامول :)paracetamol
O
O
NH C CH2 ، HO
NH C CH3
�أ�سيت�أمينوفين
(لالطالع)
CH3CH2O
فينا�سيتين
الأ�سماء التجارية للأ�سيتامينوفين: تايلينول Tylenolفي �أمريكا بانادول panadolفي انكلترا تيمبرا Tempraفي كثير من دول العالم
م���ن خالل رجوعك �إلى م�ص���ادر المعلومات لديك اكتب تقرير ًا عن م�س���كنات الألم ال�ش���ديد مو�ضح ًا �أنواعها� ,صيغها الكيميائية ,ا�ستخداماتها الطبية ,م�ضارها.
53
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثاني
يعتبر الأ�سيتامينوفين في يومنا هذا متفوق ًا على الأ�سبرين حيث �أنة يمكن ا�ستعماله كم�سكن وخاف�ض للحرارة للمر�ض���ى الذين ال ي�س���تعملون الأ�س���برين �أو الم�ص���ابين بالقرحة المعدية �أو الذين يعانون من �ص���عوبات ف���ي تخثر الدم �أو الأطفال ومركب �آخر من م�ش���تقاته فينا�س���يتين .وهو متوفر تحت �أ�س���ماء تجارية م�ش���هورة .ورغم اعتبار الأ�س���يتامينوفين �أكثر الأدوي���ة الموجودة �أمان ًا �إال �أن ا�س���تعمال اليومي لجرعة الأ�س���يتامينوفين قد ي�ؤثر على �إنزيمات الكبد بالإ�ضافة �إلى �أعرا�ض جانبية قد تظهر مثل طفح جلدي وانزعاج المعدة .
الكيمياء الدوائية -2الم�ضادات الحيوية :Antibiotics
الف�صل الثاني
كانت الأمرا�ض المعدية ذات انت�شار وا�سع وقدت�سببت ف���ي قتل الكثير من النا�س .ولكن بف�ض���ل من اهلل تو�ص���ل الإن�س���ان في منت�ص���ف ال�س���تينات من القرن ال�سابق �إلى و�س���ائل تقلل من انت�شار هذه الأمرا�ض وتقاومها بفعالية. �شكل ( ) 6-2الم�ضادات الحيوية ومن هذه الو�سائل ا�س���تخدام عقاقير دعيت بالم�ضادات الحيوية .وقد ا�ستخدم هذا اال�سم ليدل على مواد تنتج عن بع�ض المخلوقات الحية الدقيقة ( فطريات �أو بكتريا) ولها القدرة على �إ�ضعاف �أو �إيقاف �أو منع نمو مخلوقات �أخرى حية دقيقة(فطريات �أو بكتريا). O
O
NH
C NH2 O
H N H
�سلفانيل �أميد Sulfanilamide
SO2 NH C NH2
�سلفا غوانيدين
H2N
Sulfaquanidine
O SO2 NH S
H2N
�سلفاثيازول Sulfathiazole
C OH
H2N
حام�ض باوا � -أمينو بنزويك
�شكل ( ) 5-2الأ�سبرين (لالطالع فقط)
وجميع الم�ضادات الحيوية يح�صل عليها بزراعة بع�ض الأحياء الدقيقة في و�سط معقم ومن ثم ا�ستخال�ص الم�ض���اد الحيوي من هذا الو�س���ط .بالإ�ض���افة �إلى م�ضادات �أخرى من �صنع الإن�س���ان لها ت�أثير م�شابه ومن ذلك عقاقير ال�سلفا .Sulfa drays ورغم النجاح الذي القته عقاقير ال�س���لفا �إال �أنه قد توفر من الأدلة التجريبية ما ي�ش���ير �إلى �سمية هذه المركبات مما �أدى �إلى نق�ص ا�ستعمالها تدريجي ًا حتى تال�شى كلي ًا .ولكن بالرغم من ذلك ف�إن العالج بهذه العقاقير مازال م�ستخدم ًا في الطب البيطري. تم �إكت�شاف الم�ضادات الحيوية التيترا�سايكلينات ومن �أمثلتها كلورامفينيكول. مقرر الكيمياء ()4
54
،
الكيمياء الدوائية وفي عام 1929م تم اكت�ش���اف �أول م�ض���اد حيوي بوا�س���طة الك�س���ندر فلمنج من طحلب pencillium .Notatumويتميز بت�أثيره القوي في الق�ض���اء على كثير من البكتيريا التى لم تت�أثر بمركبات ال�سلفا وقد
تم ا�شتقاق �أنواع مختلفة منه حتى �صارت ت�سمى عائلة البن�سلينات كلورامفينيكول
OH CH2OH
CH CH NH CO CH2 Cl Cl CH3
OH
OH
الف�صل الثاني
CH3
CH3
O2N
OH
كلوتترا�سيكلين
OH
OH
�شكل ( ) 8-2عقار كلورامفينيكول (لالطالع فقط)
ال�صيغة العامة للبن�سلين وم�شتقاته: S
وهي النواة الأ�سا�سية مرتبطة بحلقة يتكون جزئ البن�سلين كما في ال�شكل()9-2من حلقة O في جميع البن�سلينات و�سل�سلة جانبية . R C NH Rوال يختلف التركيب البنائي لبقية �أفراد مجموعة البن�سلين O S �إال باخـتـالف ال�سل�س���لـة الجـانـبيـة ()Rكـمـا في �شـكــل CH R C NH CH CH C ( .)10-2وق���د ح���دث تطور ًا في �ص���ناعة الم�ض���ادات CH الحيوي���ة للتقلي���ل م���ن �آثارها ال�ض���ارة ويبي���ن الجدول C N CH O التالي بع�ض �أ�شهر الم�ضادات الحيوية C
CH
CH CH
CH
2
2
N
N
C
O
3
3
2
�شكل ( )9-2البن�سلين H
بن�سلين
G
بن�سلين
O
CH2 = CHCH2SCH2= R
بن�سلين
V
O - CH2= R
CH2 = R CH3
S
CH3 COOH
�شكل ( )10-2م�شتقات البن�سلين
55
CON
CH3CH2
N O
بن�سلين )(penicillin G
مقرر الكيمياء ()4
الكيمياء الدوائية O F
الف�صل الثاني
�أمثلة المجموعة البن�سلين ,الفوما�سلين, البن�سلين الأمبي�سيللين ,الأجمانتيين ال�سيفالو�سيورين ال�سيفاكلور ,ال�سيفيوروك�سيم الدوك�سي�سيللين التترا �سيكلين الأمينو جليكو �سيد جنتامي�سين ,الأميكا�سين
H
N O
N O
HO OH
دوك�سي فلويوريدين
الجدول لالطالع فقط
HO
Doxyfluridine
�شكل ( ) 11-2م�ضاد حيوي �ضد ال�سرطان لالطالع
�إذهب �إلى �أقرب �ص���يدلية بجوار منزلك وا�س����أل ال�صيدلي عن �أنواع الم�ضادات الحيوية .ثم اختار �أحدها واكتب عنه تقرير ًا مبين ًا تركيبه ومنافعه و�أ�ضراره.
هل ت�ستخدم الم�ضادات الحيوية في معالجة الأمرا�ض الفيرو�سية .لماذا ؟
ال�سموم من حولنا :الم�ضادات الحيوية داء ودواء ؟! تعمل الم�ضادات الحيوية على �إيقاف �أو قتل بع�ض الفطريات والبكتيريا ولكن الم�ضادات الحيوية ال تميز بين �أنواع الفطريات فهي تق�ضى على البكتيريا النافعة (التي ت�ساعد على اله�ضم �أو على التخل�ص من الف�ضالت �أو التي تحلل ال�سموم لإخراجها من الج�سم )
مقرر الكيمياء ()4
56
»fÉãdG π°üØdG
á«FGhódG AÉ«ª«µdG
Ö«Ñ£dG IQÉ°ûà°SG ¿hO É¡dhÉæJ hCG ájƒ«ëdG äGOÉ°†ªdG ∫hÉæJ »a •GôaE’G ΩóY Öéj Gòd IQÉ°†dGh áehÉ≤e ä’Ó°S ódƒj ájƒ«ëdG äGOÉ°†ª∏d •ôتdG ΩGóîà°S’CG ¿CG äÉ°SGQódGh çƒëÑdG äócCG óbh Gòg Qƒ°üb É¡æeh É¡ÑÑ°ùJ »àdG á«ÑfÉédG QÉKB’G ≈dEG áaÉ°VE’ÉH Gòg É¡LÓY Ö©°üj ÉjôàµÑdG øe IQƒ£àeh ¢†©H ¢UÉ°üàeG ≈∏Y AÉ©eC’G IQób ¢ü≤f áé«àf »ª°†¡dG RÉ¡édG »a è«¡Jh , ≈∏µdGh óѵdG ∞FÉXh »a ¢†©H ¿CG ɪc, 䃪dG áLQO ≈dEG π°üJ »àdG ¢UÉî°TC’G ¢†©H Ö«°üJ »àdG á«°SÉ°ùëdGh á«FGò¨dG OGƒªdG QGô°VCG ≈dEG áaÉ°VE’ÉH Gòg ¿Éæ°SC’G ¿ƒ∏j É¡°†©Hh ™ª°ùdG á°SÉëH QGô°VE’G ≈dEG …ODƒJ ájƒ«ëdG äGOÉ°†ªdG äGOÉ°†ªdG ¢†©H ¿CG áãjóëdG äÉ°SGQódG âàÑKCG óbh ™°VôªdGh πeÉëdG ≈∏Y ájƒ«ëdG äGOÉ°†ªdG ¢†©H . ∫ÉØWCÓd ƒªædG »a ábÉYEGh ´ô°üdG äÉHƒfh áµëdGh ¥ÉgQE’G ÖÑ°ùJ ájƒ«ëdG
:á«°SÉ°ùëdG äGOÉ°†e -3 CH3 CHOCH2CH2 N
ø«eGQó«¡æ«a …GO
≈∏Y áJhÉØàe äÉ`` LQóHh äÉÑcôªdG √òg π`` ª©J ø«eÉà°ù«¡dG IOÉ`` ªd »`` Lƒdƒ«ÑdG ∫ƒ`` ©ØªdG ∫É`` £HEG É¡à∏ãeCG ø`` eh á«°SÉ°ùëdG Ió`` M ø`` e ∂dòH π`` ∏≤Jh . ø«eGQó«¡æ«a …GódG Öcôe
CH3
(´ÓWÓd) ø«eÉà°ù«¡∏d OÉ°†e QÉ≤Y ( 12-2) πµ°T
: á°VƒªëdG äGOÉ°†e - 4 »a ∂jQƒ∏chQó«¡dG ¢`` †ªM RGô`` aEG øe π∏≤J hCG ∫OÉ`` ©J äÉÑcôe »`` gh ádOÉ©e ≈∏Y πª©J óYGƒb ≈`` ∏Y Ék ÑdÉZ á°VƒªëdG äGOÉ°†e πª°ûJh Ió`` ©ªdG Ωƒ«°ù«æ¨ªdG ó«°ùcCGh (NaHCO3) ΩƒjOƒ°üdG äÉfƒHôµ«H πãe ¢†ªëdG äÉ`` fƒHôch (Mg(OH)2), Ωƒ`` «°ù«æ¨ªdG ó`` «°ùchQó«gh (MgO) Al(OH)3 Ωƒ`` «æ«eƒdC’G ó`` «°ùchQó«gh (MgCO3) Ωƒ`` «°ù«æ¨ªdG .(2MgO3SiHO2)Ωƒ«°ù«æ¨ªdG äɵ«∏«°S ådÉKh á°VƒªëdG äGOÉ°†e ( 13-2) πµ°T (4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
57
الكيمياء الدوائية
-5م�ضادات االلتهاب اال�ستيرويدية:
الف�صل الثاني
ت�ش���مل مرك���ب الكورتزول وهو خميرة �س���تيرويدية م���ن الغدة فوق الكلي���ة والمركبات الم�ش���ابهة له مثل الديك�ساميثازون والتي تعالج �أعرا�ض االلتهاب كاالحمرار والتورم. CH2OH O OH
CH2OH O
C CH3
OH
O H
H
C CH3
CH3
O H
H
H
CH3 H O
O
�شكل ( ) 14-2م�ضاد االلتهاب الإ�ستيرويدية (لالطالع فقط)
- 6الملينات : ويتم التليين �إما بتهييج الأمعاء مثل زيت الخروع �أو تزيد حجم ف�ضالت الأطعمة مثل ميثيل ال�سيلولوز �أو تكون م�شحمة مثل الزيوت المعدنية.
بالرجوع �إلى م�صادر المعلومات المتوفرة لديك وباال�شتراك مع زمالئك �صمم عر�ض ًا با�ستخدام الحا�سب تو�ضح بع�ض �أ�شهر �أنواع الأدوية وتركيبها الكيميائي ,وطرق ا�ستخدامها ,وم�ضارها. بالرغم من �أن معظم الأدوية الم�س���تعملة في المجال الطبي في الوقت الحا�ض���ر يتم ت�ص���نيعها كيميائي ًا ف�إن بع�ض الأدوية ما زالت تنتج من م�صادرها الطبيعية �إما لرخ�ص و�سهولة �إنتاجها بهذه الطريقة �أو لعدم قدرة الإن�سان على تح�ضيرها بكميات كبيرة في المختبرات .وت�شمل هذه الأدوية على المواد ذات الم�صدر النبات���ي �أو الحيواني مثل عقار الكينين الم�س���تخل�ص من نبات الكينا ومركبات المورفين الم�ستخل�ص���ة من نبات الخ�شخا�ش ومركبات الكافائين من ال�شاي ومادة الأن�سولين من بنكريا�س بع�ض الحيوانات كالبقر. مقرر الكيمياء ()4
58
الكيمياء الدوائية
الأن�سولين : �شكل ( ) 15-2تركيب الأن�سولين
�شكل (� )16-2أنواع الأن�سولين
طريقة تح�ضير الأن�سولين: - 1يجم���د بنكريا�س البق���ر �إلى درجة °20م ،ثم يفرم ويترك في �أحوا�ض خا�ص���ة كبيرة مع الكحول الإيثيلي بعد معاملته بحم�ض الهيدروكلوريك ويتم اال�س���تخال�ص بوا�سطة عدة �أجهزة تعتمد على الطرد المركزي وينتج في نهاية العملية عجينة من الدهون ال�س���اخنة ومحلول الكحول المحتوي على هرمون الأن�سولين . - 2ت�ض���اف مادة الأمونيا �إلى المحلول لي�ص���بح قاعدي ًا فتتر�س���ب بذلك بع�ض المواد غير المرغوب فيها وير�شح الخليط للح�صول على محلول الهرمون في الكحول . - 3يتم تركيز المحلول ال�سابق بتبخيره وبذلك تتر�سب بلورات الأن�سولين .
-7الأم�صال الطبية : Serums الم�صل عبارة عن الأج�سام الم�ضادة الجاهزة �أو م�ضادات ال�سموم الجاهزة التح�ضير التي ت�ؤدي مفعولها فور �إعطائها وي�ستمر هذا المفعول لفترة ق�ص���يرة و�سميت �أم�ص���اال لأنها تح�ضر من م�صل(بالزما) عائل
59
�شكل ( )17-2م�صل
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثاني
يقوم الأن�سولين بتحويل �سكر الجلوكوز الزائد في الدم �إلى جليكوجين ودهون يتم تخزينها في الج�س����م واال�ستفادة منها عند الحاجة للح�صول على الطاقة الالزمة لحياة الإن�س����ان والحيوان ويت�س����بب النق�ص في هذا الهرمون في حدوث م�ش����كالت �ص����حية متعددة .ويتم الح�صول على هذا الهرمون با�ستخال�ص����ه م����ن بنكريا�س بع�ض الحيوان����ات كالبقر ،ويعتبر �أول مادة بروتينية �أمكن الح�ص����ول عليها على �شكل بلورات ،وي�ؤدي فقد الأن�س����ولين �أو نق�ص����ه ب�ش����كل كبير �إلى مر�ض ال�س����كر(البول ال�سكري).
الكيمياء الدوائية �آخر ثم تنقل بعد ذلك عن طريق الحقن الع�ضلي �أو الوريدي .وتك�سب ال�شخ�ص ما يعرف بالمناعة ال�سلبية.
�أنواع الأم�صال:
الف�صل الثاني
تح�ضر الأم�ص���ال عن طريق حقن الخيول ال�سليمة على دفعات وبكمي���ات متزايدة من اللقاح فتقوم الخيول بتكوين المواد ال�ض���ارة بعد فترة . �شكل ( ) 18-2تح�ضير الم�صل وعندما ت�ص���ل ن�س���بة المواد الم�ض���ادة في الدم لأعلى م�س���توى ي�سمى الج�سم الم�ضاد الم�ستخدم في ي�س���تنزف دم الحي���وان ث���م يجلط ليف�ص���ل ما به من خالي���ا الدم الأم�صال بالجلوبيولين الحمراء والبي�ض���اء ويف�ص���ل الم�ص���ل وما به من المواد الم�ض���ادة ثم يعقم ويحفظ لحين ا�ستعماله .ويمكن تح�ض���ير بع�ض الأم�ص���ال من متطوعين بعد �إجراء الفحو�ص الالزمة ل�ض���مان خلوهم من الأمرا�ض .ولكن معظم الأم�صال تح�ضر �صناعي ًا لتالفي نقل �أمرا�ض الدم .وتوجد ثالثة �أنواع رئي�سية هي:
-1الم�صل الب�شري :Human Immune Globulin
ويح�ض���ر من عدد من المتطوعين ويحفظ عند درجة حرارة °4م ويبد�أ فاعليته في الج�س���م بعد 48 �س���اعة من الحقن وت�س���تمر فاعليته لمدة ثالثة �أ�سابيع .وي�س���تخدم للوقائية من الأمرا�ض التالية الكبد الوبائ���ي �أ ,والجديري ,والح�ص���بة الألمانية .ومن عيوبه �أنة يعط���ي مناعة م�ؤقتة كما تختلف فاعليته من نوع لآخر وقد ي�سبب ح�سا�سية �شديدة في بع�ض الأحيان .
-2الم�صل ذو المناعة العالية :Hyperimmune Globulin
ويح�ض���ر من الأ�ش���خا�ص الذين لديهم ن�س���بة عالية من الأج�س���ام الم�ض���ادة لمر�ض معي���ن .ويكون تح�ض���يره من ه�ؤالء الأ�ش���خا�ص �أثناء فترة النقاهة �أو عن طريق تحفيز جهاز المناعة لأ�شخا�ص �أ�صحاء ب�إعطائهم اللقاح الخا�ص بالمر�ض .ومن عيوبه الح�سا�س���ية ال�ش���ديدة ومن �أمثلته م�ص���ل ال�س���عار ( داء الكلب ) والم�صل الم�ضاد للإلتهاب الكبدي ب و التيتانو�س
-3الم�صل الوريدي :Intra-venous Immune Globulin
ويعطى عن طريق الحقن بالوريد .ويف�ض����ل هذا النوع من الم�صل للأطفال المب�سترين ناق�صي النمو �ضد الإ�ص����ابات البكترية والفيرو�سية مثل االلتهاب ال�س����حائى �أو الأيدز ومن عيوبه الح�سا�سية .وهناك �أنواع �أخرى من الأم�ص����ال مثل م�ص����ل م�ضاد الت�س�سم الغذائي وم�صل �ضد �س����م الثعبان ,وم�صل �سم العقرب والعنكبوت.
مقرر الكيمياء ()4
60
الكيمياء الدوائية
اللقاحات :Vaccines وهي عبارة عن الميكروب الم�سبب للمر�ض �أو جزء منه وذلك بعد �إ�ضعافه �أو قتلة وت�ؤدي اللقاحات مفعولها بعد تكوين الأج�سام الم�ضادة بعد عدة �شهور ولكن مفعولها يدوم مدى الحياة �أما عملية �إعطاء اللقاح بق�صد اكت�ساب مناعة �ضد الإ�صابة بالأمرا�ض فت�سمى التلقيح �أو التطعيم .
61
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثاني
المناعة : المناعة قدرة الفرد على مقاومة م�سببات �أحد الأمرا�ض والتغلب عليها ,وتعتبر المناعة تعبير ن�سبي ولي����س مطلق ًا ف����إذا قلنا �أن �أحد الأفراد منيع فهذا يعني �أنه �أكثر مقاومة �أو �أقل قابلية للإ�ص���ابة عن الأفراد العاديين والقابلين للإ�صابة قابلية كاملة .وتنق�سم المناعة �إلى : �أ -مناعة طبيعية : Natural Immunityوت�ش���مل المناعة المكت�س���بة من الأم قيل الوالدة �إال �أنه���ا تختف���ي بين � 12-9ش���هر ًا والمناعة الطبيعية الموروث���ة ( للفرد �أو ال�س�ل�الة �أو النوع ) وهي تتفاوت من حيث المقاومة للإ�صابة . ب -مناع ��ة مكت�سب ��ة :Acquired Immunityوهي المناعة التي تكت�س����ب �أثن����اء الحياة ولها نوعان -1المناع ��ة ال�سلبي ��ة :ويلج����أ �إليها في حالة ح���دوث وباء وال يوجد وقت كافي الكت�س���اب المناعة �أو التطعيم �ض���د ه���ذا الوباء لم ي�ؤخذ م���ن قبل وتعرف ب�أنها �إعطاء الأج�س���ام الم�ض���ادة الجاهزة وال�سابقة التح�ضير بغر�ض توفير مناعة فورية م�ؤقتة �ضد مر�ض محدد . -2المناعة الإيجابية :ويق�ص���د بها �إعطاء ال�ش���خ�ص نوع �أو �أكثر من مولدات الم�ض���ادات الخا�صة بميكروب محدد بهدف تحفيز الجهاز المناعي ليكون الأج�س���ام الم�ض���ادة الخا�صة به وقد تكون المناعة الإيجابية طبيعية �إذا �أعقبت الإ�ص���ابة بالمر�ض نف�سه وقد تدوم مدى الحياة .وقد تكون �صناعية �إذا �أعقبت اللقاحات الخا�صة بمر�ض معين .
الكيمياء الدوائية �أنواع اللقاحات :
الف�صل الثاني
�أ -لقاحات حية :وهي التي تحتوي على ميكروبات �أو فيرو�سات حية ولكنها م�ضعفة وواهنة ال ت�سبب �أمرا�ض بل تحفز جهاز المناعة ومن �أمثلتها :لقاح الدرن ,لقاح �شلل الأطفال الذي يعطى عن الطريق الفم في �شكل نقط .
�شكل ( )19-2لقاح
ب -لقاحات غير حية :وهي التي تحتوي على ميكروبات �أو فيرو�سات ميتة �أو �أجزاء منها مثل لقاح ال�سعال الديكي و�شلل الأطفال الذي عن طريق الحقن . جـ -توك�سيد وهي اللقاحات التي تحتوي على �سموم البكتريا بعد تحويلها �إلى توك�سيد غير �ضار مثل توك�سيد الدفتيريا والتيتانو�س وتق�سم اللقاحات �إلى �أ�سا�سية (�إجبارية) وت�شمل الدرن � ,شلل الأطفال ,ثالثي البكتيري ( الدفتيريا ,التيتانو�س ,ال�سعال الديكي ,االلتهاب الكبدي الوبائي ب, الح�صبة ,الثالثي الفيرو�سي ( الح�صبة ,الح�صبة الألمانية ,النكاف). اللقاحات غير الأ�سا�سية ( الإ�ضافية ) :وتعطى طبق ًا لظروف اللقاح والحالة الإقت�صادية للبلد وت�شمل: الهيموفلي�س �أتفلونزا ,الإلتهاب الكبدى الوبائي �أ ,الجديري المائي ,فيرو�س الأتفلونزا ,الطاعون , الحمى ال�صفراء وغيرها . ومن المالحظ �أن بع�ض الأمرا�ض لها م�صل ولقاح في نف�س الوقت مثل الدفتيريا والتيتانو�س
مخاطر اال�ستخدام غير ال�سليم للأدوية والعقاقير الطبية: يتم امت�ص���ا�ص �أغلب الأدوية �إلى مجرى الدم وتنتقل على الكبد وهو م�ص���نع التجهيز الكيميائي للج�سم حيث يتم فيه تك�س���ير وانحالل كثير من العقاقير بفعل �إنزيمات الكبد ثم ينتقل الدواء بعد ذلك �إلى مو�ض���ع مفعوله وهو المكان الذي يقوم فيه بمعظم عمله ,ثم يقوم الج�س���م بالتخل�ص من العقار عن طريق البول �أو عن الطريق تك�سيره في الكبد .وهناك بع�ض العوامل التي ت�ؤثر على فاعلية عمل الدواء وهذه العوامل ت�شمل م���ا ت�أكله �أو ت�ش���ربه م���ع الدواء ومدى �إتباعك لتعليمات الطبيب في تناول الدواء و�س���نك وجن�س���ك ( ذكر �أو �أنثى) و�أي�ضا ج�سمك ومن هذه الن�صائح ما يلي - : مقرر الكيمياء ()4
62
الكيمياء الدوائية �أو ًال :مع الطبيب �أخبر الطبيب عن المعلومات التالية :
ثانياً:افهم العالج المو�صوف ال تترك الطبيب وال�صيدلي قبل �أن تت�أكد من معرفتك بالأمور التالية: • ا�س���م الدواء العلمي والتجاري و�أهمية ذلك لأن الأ�س���ماء التجارية قد تختلف ح�س���ب ال�شركات وتكون المادة الفعالة واحدة. • البد �أن نعرف كيف يعمل الدواء. • ما مقدار الجرعة المو�صوفة ؟ وعدد المرات في اليوم؟ ومدة العالج الكلية ؟ • معرفة الأدوية والأغذية والم�شروبات التي يجب االمتناع عنه �أثناء العالج. • معرفة الأعرا�ض الجانبية المحتملة لهذا الدواء. • ما الذي عليك فعله �إذا ن�سيت الجرعة �أو تجاوزت الجرعة المو�صوفة ؟.
ثالث� �اً :بع ��د ا�ستالمك الدواء من ال�صيدلي يجب �أن تتحق ��ق منه قبل المغادرة وذلك باتباع التالي:
• مقارنة العالج مع الو�صفة بدقة مقارنة التعليمات المكتوبة على الال�صقة مع تعليمات الطبيب.
رابعاً:مراجع ��ة الطبي ��ب :القي ��ام بمرجع ��ة الطبي ��ب خالل فت ��رة المعالجة وذل ��ك لمراقبة التطورات التي تطر�أ على الحالة ويجب �إخبار الطبيب عن �سير العالج وذلك ب�إخباره • عن �أية م�شكلة تواجهك لها عالقة بالدواء المو�صوف. • عن تطور الحالة منذ بداية تناولك العالج.
63
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثاني
• �أ�سماء كل الأدوية التي تتناولها حالي ًا �سوا ًء بو�صفة �أو بغير و�صفة. • �إخبار الطبيب �إن كنت تتح�س����س من �أي دواء �أو غذاء �أو عن �أي �أعرا�ض جانبية تعر�ض���ت لها عند ا�ستعمالك لأي دواء. • �أخبر الطبيب عن وجود �أمرا�ض وراثية في العائلة. • �إخبار الطبيب �إذا كنت ت�شكين ب�أنك حامل �أو مر�ضعة. • �إذا كنت تعاني من مر�ض �آخر �أو م�شكلة وتتابع مع طبيب �آخر.
الكيمياء الدوائية
الف�صل الثاني
باال�شت ��راك م ��ع زمالئ ��ك ف ��ي الف�صل اخت ��ر �أحد الأدوي ��ة الطبية وح ��اول ا�ستخراج م ��ا يلي من الن�ش ��رة المرفق ��ة لل ��دواء :المكون ��ات الفعال ��ة ,اال�ستخدام ��ات والتحذي ��رات ,و المكونات غير الفعالة , ,معلومات �أخرى.
التفاعالت بين العقاقير والأطعمة: يمك���ن �أن يتفاع���ل الطع���ام مع العقاقير مم���ا يجعلها تعمل �أبط�أ �أو �أ�س���رع �أو حت���ى يمنعها من �أن يك���ون له���ا ت�أثير على الإطالق .وكل م���ن الطعام الذي ت�أكله والأدوية الت���ي تتناولها يتم التعامل معه ثم �إمت�صا�ص���ة في الجزء العلوي من القناة المعدية المعوية .فمث ًال تم اكت�ش���اف �أن فاكهة الجريب ف���روت وع�ص���يرها تزيد من م�س���تويات بع����ض الأدوية في ال���دم لأن هذه الفاكهة تثب���ط �إنزيمات في الأمع���اء الدقيق���ة تعمل عل انحالل �أدوية عديدة بالإ�ض���افة �إلى �أن الفاكهة الحم�ض���ية مثل البرتقال والجريب فروت تحتوي ع�ص���ائرها على حم�ض الأ�س���كوربيك ( فيتامين جـ ) الذي ي�س���رع امت�صا�ص الحديد من مكمالت الحديد مما يجعل بع�ض الأدوية تذوب في المعدة بد ًال من الأمعاء الدقيقة حيث يتم امت�صا�ص���ها بكفاءة �أكثر لذا من الواجب تجنب تناول الأدوية في خالل �س���اعة بعد �أكل الفواكه الحم�ضية �أو �شرب ع�صائرها.
مقرر الكيمياء ()4
64
الكيمياء الدوائية
العالج بالأع�شاب :
- 2معرفة المركبات الكيميائية التي يحتويها �سواء �أكانت في الجذور �أو ال�سيقان �أو الثمار . � - 3إعطاء هذه الأع�ش���اب لحيوانات التجارب غير المري�ض���ة لمعرفة م���دى وجود �آثار جانبية على �أع�ضاء الج�سم المختلفة . - 4اختبار مدى فاعلية الع�شب في عالج المر�ض في حيوانات التجارب الم�صابة . - 5تحديد الجرعة المعالجة والجرعة ال�ضارة حتى يتم تحديد الجرعة المنا�سبة لإعطائها للمري�ض. وهناك مجاالت �أخرى لها عالقة بت�صنيع الأدوية الع�شبية مثل علم الزراعة والري والهند�سة الوراثية.
65
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثاني
انت�ش���رت خالل ال�س���نوات الأخيرة ظاهرة العالج بالأع�ش���اب والنباتات الطبي���ة في جميع �أنحاء العالم بعد �أن �أ�ص���اب النا����س الملل من العالج بالأدوية الكيميائية .فنجد الباعة المتجولين غير المرخ�ص لهم يفتر�شون الأر�صفة بكميات من الأكيا�س التي بها الأع�شاب المختلفة ومدون عليها ا�ستعمالها للعالج ،وكذلك محالت العطارة تتاجر بالأع�شاب كل هذا في غياب الطبيب مما ي�شكل خطر ًا على �صحة الإن�سان. والأع�ش���اب وكما �أن لها فوائد طبية لها �آثار �ض���ارة قد ت�ؤدي �إلى الموت مثل الأدوية والعقاقير الكيميائية هذا ما �أثبتته الدرا�س���ات والبحوث �أن �شكل( )20-2نباتات طبية ا�س���تخدم النباتات والأع�ش���اب في العالج يحتاج �إلى �ض���وابط و�أ�س����س علمية لأن الع�ش���ب ك�أي دواء ع���ادي ب���ه قدر من ال�س���ميات وقدر من المواد الفعال���ة فالبد �أن ت�ؤخذ تحت �إ�ش���راف طبي حيث �أن هناك العديد من الأع�ش���اب ال�سامة غير الآمنة والتي ت�ض���ر بالإن�سان بالإ�ضافة �إلى الأع�شاب �سيئة التخزين �أو المجموعة في غير موعدها والتي انتهت فاعليتها ومن الأ�س����س التي البد مراعاتها عند ا�ستعمال الأع�شاب الطبية : - 1التعرف على نوع الع�شب والو�صف العلمي له.
»fÉãdG π°üØdG á∏Ä°SCG ? ájhOC’G QOÉ°üe »g Ée :1¢S . É¡æe áKÓK ôcPCG ,AGhódG ™«æ°üJ ¥ôW øe kGOóY â°SQO :2¢S : á«dÉàdG ä’ÉëdG øe ádÉM πµd ájhOC’G øe Ö°SÉæªdG ´ƒædG Ée :3¢S ,(πØW)IQGôM á`` LQO »`` a ´ÉØJQG ,º`` °ùédG IQGô`` M ´ÉØJQÉH ܃`` ë°üe ´Gó`` °U ,ø`` «JRƒ∏dG ÜÉ`` ¡àdG .∫ÉØWC’G π∏°T øe ájɪëdG ,¿ƒYÉ£dG AÉHh QÉ°ûàfG
áë«ë°üdG áHÉLE’G ∫ƒM IôFGO ™°V :4¢S :»JÉÑf Qó°üe øe òNCG á«dÉàdG ájhOC’G óMCG - 1 ø«æ«µdG (O
ø«dÉàæjQOC’G (`L
øjôÑ°SE’G(Ü
ø«dƒ°ùfC’G (CG
:ájhOCÓd á«f’ó«°üdG ∫ɵ°TC’G øe ôÑà©j ’ - 2 äGPGPôdG (O
ä’ƒ°ùѵdG (`L
ºgGôªdG (Ü
èfƒHÉÑdG ¢SÉ«cCG (CG
:êÓY »a ±É°üØ°üdG Iôé°T AÉëd kɪjób Ωóîà°SG - 3 ≈∏µdG Qƒ°üb (O
∫É©°ùdG (`L
ΩGQhC’G(Ü
ºdC’G(CG
:ádó«°üdGh Ö£dG »a ø«ª∏°ùªdGh Üô©dG Aɪ∏Y ô¡°TCG øe - 4 ¿hó∏N øHG (O
¬jƒÑ«°S (`L
ºã«¡dG øHG (Ü
»æjOQɪdG(CG
»a AGhódG Ωóîà°ùj - 5 Ωó≤J Ée ™«ªL (O
ºdC’G ∞«ØîJ (`L
ájÉbƒdG (Ü
¢ü«î°ûàdG (CG
:πYÉØJ ≥jôW øY ΩQƒahQƒ∏µdG ™«æ°üJ øµªj - 6 Ió°ùcC’G (O
áLQó¡dG ( `L
á∏µdC’G (Ü
Iôà°SC’G(CG
:≈∏Y AGhódG ™«æ°üJ óªà©j - 7 Ü+CG (O
≈°VôªdG (`L
ø«ãMÉÑdG (Ü
AÉÑWC’G(CG
:QÉ≤Y ¬Ñ°ûj øjQOÉHhôdG QÉ≤©d »FÉ«ª«µdG Ö«côàdG - 8 ø«eGQó«¡æ«a …GódG(O
øjôÑ°SC’G( `L
ø«Jƒµ«ædG (Ü
66
øjQó«aE’G (CG
-9جميع الأم�صال التالية ذات مناعة عالية ماعدا: �أ) داء الكلب
ب) الإلتهاب الكبدى ب
جـ) الإلتهاب الكبدي �أ
د) التينانو�س
-10ي�شترط في المادة الأولية الم�ستخدمة في ت�صنيع الدواء �أن تكون: �أ) عالية النقاوة
جـ) متوفر بكميات قليلة
ب) غالية الثمن
د) جميع ما تقدم
�س :5قرر ما �إذا كانت العبارات التالية �صحيحة �أم ال - 1تعتبر الحيوانات والح�شرات من م�صادر الأدوية . - 2يعتمد في ت�صنيف الأدوية على الت�أثير البيولوجي لها . - 3ي�ستخدم المورفين كم�سكن للآم ال�صداع الب�سيطة . - 4اال�سم ال�شائع لعقار ا�سيتيل �سال�سيليك هو تنبرا . - 5ين�صح الأطباء با�ستخدام الأدوية الع�شبية ب�أي مقدار . - 6تعمل الأم�صال الطبية على �إك�ساب الفرد مناعة مدى الحياة .
) ) ) ) ) )
( ( ( ( ( (
�س :6المركبات التالية منها ماي�ستخدم كعقار ومنها ما ي�ضاف للأدوية. ا�س���تيل �سال�س���ياليك ,مورفي���ن ,تايلين���ول ,كلورامفينيك���و ,داى فيتهيدايين ,البن�س���لين ,فانيلين, �أنثرانيالت ميثيل .قم بت�صنيفها كال ح�سب ا�ستخدامه ؟
� ��س : 7تعم ��ل م�ضادات الحمو�ضة على تخفي ��ف �آالم القرحة عن الطريق التفاعل مع حم� ��ض المع ��دة (حم�ض الكلور) مثل لما يحدث بمعادالت كيميائية عند تناول هذه الم�ضادات �إذا كانت مادتها الفعالة MgCO3 , Al(OH)3
67
الكيمياء الغذائية
الأهداف نتوقع منك في نهاية الف�صل �أن: - 1تتعرف البروتينات و�أهميتها الغذائية. - 2تتعرف الأحما�ض الأمينية وتح�ضيرها. - 3تتعرف ت�صنيف البروتينات. - 4تتعرف ت�صنيف الكربوهيدرات و�أهميتها الغذائية . - 5تو�ضح خوا�ص الكربوهيدرات والك�شف عنها. - 6تتعرف الفيتامينات و�أنواعها وم�صادرها و�أهميتها. - 7تتعرف الأمالح المعدنية و�أنواعها وم�صادرها و�أهميتها. - 8تتعرف المحليات ال�صناعية. - 9تتعرف �صودا الخبز و�أنواعها.
68
المقدمة يحتاج الإن�س���ان للطعام كي يعي�ش ،فالعنا�صر الغذائية المختلفة الزمة لحيويته و�إك�س���ابه الطاقة الالزمة لقيامه بالأن�شطة المختلفة في حياته .كما �أن الغ���ذاء ل���ه فوائد وظيفية هامة ف���ي الوقاية من الأمرا�ض، و ي�س���تخدم الغ���ذاء كع�ل�اج يتمث���ل ف���ي النبات���ات الت���ي ن�أكله���ا لأن اهلل تعال���ى �أنب���ت �شكل ( ) 1-3الهرم الغذائي ف���ي الأر����ض م���ن كل �ش���يء م���وزون ،ق���ال تعال���ى { (�سورة الحجر� ،آية )19 :بالإ�ضافة �إلى �أن نق�ص } بع�ض العنا�صر الغذائية قد ي�صيب الإن�سان بالمتاعب والأمرا�ض ،فمن ال�ضروري احتواء طعام الإن�سان على كل العنا�صر الغذائية التي تحافظ على �صحته وكيفية تناول الطعام لها �أهمية ال تقل عن �أهمية الطعام ذاته { (�سورة الأعراف� ،آية )157 :فما هي العنا�صر الغذائية الأ�سا�سية التي يحتاج } �إليها ج�سم الإن�سان ؟ { (�سورة الأعراف� ،آية )157 :دلت الأبحاث العلمية قال تعالى } في الع�صر الحديث �أن الطيبات من الرزق التي وردت في �آيات كثيرة من القر�آن الكريم هي المواد التي يتكون منها غذاء الإن�سان و هي التي ت�شكل المواد الأ�سا�سية لنموه و�إمداده بالطاقة ووقايته من الأمرا�ض الحتوائها على العنا�صر الأ�سا�سية من بروتينات ،وكربوهيدرات ودهون و�أمالح معدنية وفيتامينات و�ألياف وماء ،هناك مواد غذائية �ضرورية للحياة وهي البروتينات ,الدهون ,الكربوهيدرات وت�سمى الم���واد الغذائية الأ�سا�س���ية ومواد غذائية تكميلية �أو وقائي���ة وهي الفيتامينات والأمالح المعدنية لذلك �س���وف نتطرق في هذه الف�ص���ل للحديث عن عنا�صر الغذاء الأ�سا�سية والوقائية. هل مواد الفيتامينات والأمالح المعدنية مواد غذائية تكميلية غير �ضرورية ؟
69
الكيمياء الغذائية
�أو ًال :المواد الغذائية الأ�سا�سية: �أ -البروتينات:
الف�صل الثالث
البروتين���ات عب���ارة ع���ن مركب���ات ع�ض���وية معق���دة تنت�ش���ر في جمي���ع الخاليا الحيواني���ة والنباتية وتعتبر اللبنة الأ�سا�س���ية لتركيب الخلية(كلمة بروتين م�ش���تق من الكلمة اليونانية بروتيو�س التي تعني من المرتبة الأولى ).لها دور في تكوين وتجديد الأن�س���جة المختلفة, فج�س���م الإن�س���ان يحتوي على ن�س���بة كبيرة من المواد البروتينية في الجل���د والعظ���ام والدم والع�ض�ل�ات ومختلف الأن�س���جة والأع�ض���اء, �شكل ( �)2-3أطعمة تحتوي على ويعتمد الإن�س���ان والحيوان في ح�ص���وله على البروتي���ن من النباتات بروتينات متنوعة التي تقوم بت�ص���نيع البروتين من م�ص���ادر ال ع�ضوية ( كالنيتروجين والماء وثاني �أك�س���يد الكربون ) وعند تناول المواد البروتينية الموجودة في الغذاء ف�إنها تتحول بعد ه�ضمها �إلى �أحما�ض �أمينية يمت�ص���ها الج�س���م ،وتعتمد القيمة الغذائية للبروتينات على ح�س���ب عدد ونوع الأحما�ض الأمينية الداخلة في تركيبها ،وعليه يمكن اعتبار �أن البروتينات مركبات مكونة من �أحما�ض �أمينية مرتبطة مع بع�ضها بوا�سطة روابط ببتيدية وتكون هذه المركبات ذات كتل جزيئية عالية .
الأحما�ض الأمينية: الأحما����ض الأميني���ة هي اللبنة الأ�سا�س���ية لبناء جمي���ع البروتينات وم���واد �أولية لتكوين بع�ض المواد مثل الهرمونات والفيتامينات .ويتكون مجموعة �أمين الحم�ض الأميني من مجموعة الكربوك�س���يل ومجموعة الأمين و�سل�س���لة مجموعة كربوك�سيل جانبية Rتمثلها ال�ص���يغة المقابلة .هن���اك حوالي 170حم�ض �أميني, ال�صيغة العامة للحم�ض الأميني ع�شرون حم�ض �أميني منها تدخل في تكوين البروتين .وتنتج الأحما�ض الأمينية من تحلل البروتين �أو بالطرق ال�صناعية. �سل�سلة جانبية
مقرر الكيمياء ()4
70
الكيمياء الغذائية ويالحظ من خالل ال�صيغة العامة �أن االختالف بين الأحما�ض الأمينية ينبع من االختالف في المجموعة ( )Rفقد تكون ب�سيطة �أو معقدة وبين الجدول التالي ثالثة �أمثلة على الأحما�ض الأمينية الأ�سا�سية .
�آالنين
جالي�سين
�سيرين
هناك عدة ت�صنيفات للأحما�ض الأمينية فت�صنف ح�سب الم�صدر �إلى �أ�سا�سية وغير �أ�سا�سية �أو ح�سب التركيب الكيميائي �أو ال�شحنة الكهربائية . ت�صنيف الأحما�ض الأمينية ح�سب ال�شحنة الكهربائية
�أحما�ض �أمينية غير محبة للماء: وتك���ون المجموع���ة ( )Rذات طبيع���ة هيدروكربوني���ة غير محبة للم���اء .مثل : الأالنين والليو�سين.
�أحما����ض �أميني���ة قطبي���ة عديمة ال�شحنة : وتكون فيها المجموعة()R �أكث����ر ذوب����ان في الم����اء من الأحما�����ض الأميني����ة غي����ر المحبة للماءب�سبب�إحتوائها على مجاميع وظيفية يمكنها تك����ون رواب����ط هيدروجينية مع الم����اء مثل :ال�س����يرين, ال�س�ستين ,الأ�سبارجين.
الأحما�ضالأمينيةموجبة ال�شحنة (قاعدية) : وتك���ون فيه���ا المجموعة ( )Rموجبة ال�شحنة عند الرق���م الهيدروجيني .7 ومن �أمثلتها الالي�س���ين, الأرجنين ,اله�ستدين.
71
الأحما�ض الأمينية �سالبة ال�شحنة (حام�ضية): وتكون مح�ص���لة ال�ش���حنة الكهربائي���ة عن���د درج���ة التعادل�سالبةومن�أمثلتها: حم����ض الأ�س���بارتيك, وحم�ض الغلوتاميك.
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثالث
ت�صنيف الأمينات :
الكيمياء الغذائية
الف�صل الثالث
ت�صنف الأحما�ض الأمينية ح�سب تركيبها الكيميائي �إلى : �أ� -أحما�ض �أمينية �أحادية ( تحتوي على مجموعة �أمين واحدة ومجموعة كربوك�س���يل واحدة) مثل: الأالنين ,الليو�سين ,الفالين ,الأيزوليو�سين . ب� -أحما�ض هيدروك�سيلية �أحادية ( تحتوي على مجموعة �أمين واحدة ومجموعة كربوك�سيل واحدة) مثل :ال�سيربن ,الترئيونين ج���ـ � -أحما����ض �أميني���ة ( �أحادية مجموعةالأ مي���ن – ثنائية مجموع���ة الكربوك�س���يل) مثل :حم�ض الأ�سباريتك ,حم�ض الغلوتاميك . د� -أمي���دات الأحما����ض (�أحادي���ة مجموعةالأ مين – ثنائي���ة مجموعة الكربوك�س���يل ,وتحتوي على مجموعة الأميد ()CONH2مثل :الأ�سبارجين ,الغلوتاميك هـ � -أحما�ض �أمينية (ثنائية مجموعة الأ مين –�أحادية مجموعة الكربوك�سيل) مثل :الأرجين ,الليزين. و� -أحما�ض �أمينية حاوية على الكبريت مثل :ال�سي�ستئين ,ال�سي�ستين ,المتيئونين . م� -أحما�ض �أمينية حلقية ومنها :ذات الحلقة المتماثلة مثل :الفينيل االنين ,التيرو�سين.ذات حلقات مختلفة مثل :التربتوفان ,الهي�ستيدين . ي� -أحما�ض الأيمينية تحتوي على مجموعة �أمين واحدة ومجموعة كربوك�سيل واحدة وحلقة خما�سية مثل :البرولين ,هيدروك�سي برولين .
خوا�ص الأحما�ض الأمينية: - 1مركبات بي�ضاء اللون بلورية �صلبة . - 2درجات ان�ص���هارها عالية �أكثر م���ن 2000م وعندها تتحلل معظم الأحما�ض الأمينية . O
مقرر الكيمياء ()4
72
�شكل ()3-3بروتين الألبومين من البروتينات الب�سيطة
الكيمياء الغذائية - 3ال تذوب في المواد الع�ضوية وتذوب في الماء. - 4جميع الأحما�ض الأمينية الم�ستخل�صة من البروتين ذات مجموعة �أمين ي�سارية. - 5فعالة �ضوئي ًا ماعدا الجالي�سين. - 6ذو خا�صية حم�ضية وقاعدية فهي يتفاعل مع الأحما�ض والقواعد. - 7قطبية نتيجة الختالف ال�سالبية الكهربائية بين ذراتها.
ف�صل الأحما�ض الأمينية:
الحم�ض الأميني غلوتامات �أحادي ال�صوديوم :
الف�صل الثالث
ت�ستخدم عدة و�سائل لف�صل الأحما�ض الأمينية منها - 1كروماتوجرافيا التبادل الأيوني. - 2التحليل الكهربائي.
غلوتامات �أحادي ال�صوديوم
من �أكثر الأحما�ض الأمينية انت�شار ًا في الطبيعة ويتكون ملحة غلوتام���ات �أحادي ال�ص���وديوم �أثناء تخزي���ن اللحوم وتفكك HO موادها البروتينية له طعم قليل ال�ش���بة بطعم اللحم ووجودة NH2 مع �أينو�سين �أحادي الفو�سفات يعزز الطعم والنكهة الخا�صة باللحوم .وب�سبب رخ�ص ثمنة عن �أينو�سين �أحادي الفو�سفات لذا يف�ضل منتجو اللحوم �إ�ضافتة �إلى منتجاتهم لزيادة نكهتها وتح�سين طعمها .ويوجد هذا الحم�ض ف���ي بع����ض الفطريات التي ي�ض���في عليها م���ذاق اللحوم كذلك نج���د بع�ض المخلوق���ات الدقيقة مثل Micrococcus, Brevibacteriumتف���رز حم�ض حم�ض الغلوماتيك عند تغذيتها بالأطعمة الغنية بالن�شادر ويعد تخمر الن�شادر بهذه الطريقة ال�صناعية من الطرق الم�ستخدمة للح�صول على غلوتامات �أحادي ال�صوديوم.
73
مقرر الكيمياء ()4
الكيمياء الغذائية
تكوين البروتينات :proteins يتك���ون البروتي���ن من ارتب���اط الأحما�ض الأمينية مع بع�ض���ها البع�ض بوا�س���طة روابط تع���رف بالروابط الأميدية ( الببتيدية ) مكونة �سل�سلة طويلة من الجزيئات ذات كتل جزيئية كبيرة. ويمكن ت�صنيف البروتينات بعدة طرق �إلى: طرق ت�صنيف البروتينات
الف�صل الثالث
ح�سب تركيبها الكيميائي ب�سيطة مثل البي�ض والحليب و الأرز
م�شتقة : مركبة ناتجة مثل الهيموجلوبين من تحلل الجيالتين ال�شحوم
ح�سب الأ�شكال
ح�سب وظيفتها في الج�سم بروتينات �إنزيمات هرمونات بروتينات بروتينات الدم الع�ضالت هيكلية
خيطية(ليفية)
كروية
التركيب الكيميائي للبروتينات: تعتب���ر البروتين���ات م���واد متبلم���رة ( )Polymersذات كتل جزيئية عالية ،تت�ألف من مجموعة من الأحما�ض الأمينية ،حيث تن�ش����أ روابط �أميدية بين مجموعة - NH2من �أحدها ومجموعة - COOHالجزء الآخر المجاور له ،فتتكون �سل�س���لة طويلة بها ع���دد كبير من روابط الأميد ،تعرف با�س���م بولي ببتيد :وتختلف البروتينات عن بع�ض���ها البع�ض باختالف �أنواع الحمو�ض الأمينية وترتيبها وعددها،
مقرر الكيمياء ()4
74
�شكل( )4-3اختالف ترتيب الأحما�ض الأمينية في البروتين
الكيمياء الغذائية
الف�صل الثالث
ولتو�ضيح فكرة تكوين �سال�سل البروتين لن�أخذ الحمو�ض الأمينية غالي�سين , Gly �أالنين � Alaسيرين Serولننظر �إلى بع�ض احتماالت اتحادها: االحتمال (: )1 Ser -Ala- Gly - Ser -Ala- Gly - Ser -Ala- Gly - Ser -Ala- Gly - Ser - Ala - Gly -
االحتمال (: )2 Ala - Ser - Gly - Ala - Ser - Gly -Ala - Ser - Gly -Ala - Ser - Gly - Ala - er Gly y -
االحتمال (: )3 ........... Ala - Ser – Gly - Gly - Ser – Ala - Ser – Gly - Gly - Ser – Ala - Ser – Gly - Gly -
االحتمال (: )4 ................... Gly - Gly - Ala – Ala - Ser - Ser – Gly - Gly - Ala – Ala - Ser – Ser
. اختر �أحد االحتماالت ال�سابقة وو�ضح بالر�سم تكون جزيء البروتين مع بيان موقع الروابط الأميدية.
75
مقرر الكيمياء ()4
الكيمياء الغذائية الخوا�ص الطبيعية والكيميائية للبروتينات :
الف�صل الثالث
تمتاز البروتينات بالعديد من الخوا�ص الكيميائية والفيزيائية �أهمها : لها كتل جزيئية كبيرة. درجة ان�صهارها مرتفعة �سريعة الذوبان في الماء . توجد البروتينات في المحاليل المائية على �شكل ايونات ثنائية الأقطاب . تمتل���ك البروتين���ات خا�ص���ية امفوتيرية � ,أي �أن لها الق���درة على التفاعل مع الأحما����ض والقواعد نظرا الحتوائها على �ش���ق حام�ض���ي وهو مجموعة الكربوك�س���يل ( ,)- COOHو�ش���ق قاعدي وهو مجموعة الأمين (.)- NH2 تخريب البروتين (�إف�ساد البروتين) :Denaturing �إن عملي���ة تخري���ب البروتين تتم على البنية البروتيني���ة الطبيعية م�ؤديا ذلك �إلى تغي���ر الخوا�ص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية لجزيء البروتين �إ�ض���افة �إلى تغير ال�ش���كل الفراغي الخا�ص الذي تتمتع به جزيئات البروتين ومن �أهم العوامل الم�ؤدية �إلى تخريب البروتين مايلي : الت�سخين �إلى درجة حرارة عالية ( ˚70م˚100 -م ) �أو التعر�ض لل�ضغط العالي. تعر�ض البروتين لدرجة حمو�ضة �أو قاعدية عالية جدا �أو كحول �أو �أ�سيتون �أو يوريا. التعر�ض للأ�شعة فوق البنف�سجية واالهتزازات فوق ال�ضوئية . التحريك والرج القوي لمحلول مائي من البروتين فتتولد فقاعات ورغوة على �سطح البروتين �إ�ضافة �أمالح المعادن الثقيلة كالزئبق والف�ضة والزرنيخ ت�ؤدي �إلى تخثر البروتينات . وللحف���اظ على جزيء البروتين م���ن عوامل التخريب يمكن ا�س���تخدام التبريد والمحالي���ل المائية الملحية المركزة للمحافظة على درجة حمو�ض���ة الو�س���ط و�أي�ض���ا ا�س���تعمال المحاليل الم�ش���بعة لل�س���كاكر الب�سيطة والكحوالت المتعددة مثل الجل�سرين .
مقرر الكيمياء ()4
76
الكيمياء الغذائية ( ) 1-3التعرف على بع�ض �صفات البروتين: خطوات العمل: اختبر قابلية ذوبان البروتينات في ك ًال من الماء البارد ثم ال�ساخن ثم في محلول هيدروك�سيد ال�صوديوم � - 1سجل نتائجك في الجدول التالي: البروتين
قابلية الذوبان
البومين كازين جيالتين
م�ساحيق مختلفة من البروتين ( جيالتي���ن ,البومي���ن , كازين) محلول هيدروك�س���يد ال�ص���وديوم � ،% 0.1أنابي���ب اختبار حم���ام مائي ,حم�ض الكبري���ت المرك���ز ,حم����ض النيتروجي���ن المركز ,حم�ض الكلور المركز.
– 2تر�سيب البروتينات بوا�سطة الأحما�ض المعدنية : �أ ) خذ � 9أنابيب اختبار و�ضع في ثالثة منها 1مل من حم�ض الكبريتيك والثالثة الأخرى 1مل من حم�ض النيتريك والثالثة الأخيرة 1مل من حم�ض الكلور. ب ) �أ�ضف لكل �أنبوبة ببطء محلول البروتين بحيث ي�سيل على جدار الأنبوب واتركها لفترة من الزمن والحظ ما يحدث.
الك�شف عن البروتينات : ي�س���تخدم كا�شف بيورت للك�شف عن وجود البروتين .فعندما يعامل البروتين بمحلول كبريتات النحا�س
HO في و�س���ط قلوي يظهر لون بنف�س���جي ب�س���بب تكون �أيون معقد بين �أيون النحا�س ومجموعة ( )-N-C-في
الروابط البتيدية في البروتين .وهذا االختبار ال يعطي نتيجة �إيجابية مع الأحما�ض الأمينية الحرة .كما �أنه ال يعتبر اختبار خا�ص بالبروتينات حيث �أن �أي مركب يحتوي على مجموعتين كاربونيل مرتبطتين بوا�س���طة نيتروجين �أو بوا�سطة ذرة كربون يعطي نتيجة �إيجابية مع هذا التفاعل.
77
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثالث
ماء بارد ماء �ساخن محلول هيدروك�س���يد ال�ص���وديوم
الأدوات والمواد المطلوبة:
الكيمياء الغذائية
( ) 2-3الك�شف عن البروتين: خطوات العمل:
الأدوات والمواد المطلوبة:
الف�صل الثالث
- 1رقم �أنابيب االختبار من � 1إلى .6 ملعقة�,أاللبومين ,الحليب, - 2في �أنبوب اختبار �ضع بع�ضا من �أاللبومين و�أ�ضف 20 – 10 علبة تونا� ,صفار البي�ض, نقطة من محلول بيورت ( )1وحرك بلطف. �سكر ال�سكروز �أنابيب اختبار � -3أ�ضف 20 – 10نقطة من محلول بيورت ( )2وحرك بلطف. قارورة ماء �صغيرة محلول �- 4ضع الأنبوبين لمدة 5دقائق في نف�س درجة حرارة الغرفة. بيورت ( )1بتركيز 6موالر - 5اعد الخطوات ال�سابقة مع الحليب والتونا و �صفار البي�ض و�سكر NaOHمع قطارة محلول ال�سكروز المذاب ورقم �أنابيب االختبار. بيورت( CuSO4 % 1 )2مع - 6اعد الخطوات ال�سابقة مع �أاللبومين ولكن ا�ستخدم نف�س الحجم قطارة من الماء بدل محاليل بيورت وحرك بلطف .في اي �أنبوب اختبار كان هناك تغير في اللون ما الهدف من ا�ستخدام �سكر ال�سكروز والماء بدل محلول بيورت؟ هناك عالقة مبا�شرة بين �شدة اللون الناتج وعدد روابط الببتدية في البروتينات �سجل نتائجك في الجدول التالي: رقم �أنبوب االختبار محتويات �أنبوب االختبار محلول بيورت �أاللبومين 1 الحليب 2 التونا 3 �صفار البي�ض 4 ال�سكروز 5 �أاللبومين 6
مقرر الكيمياء ()4
78
الماء لون محلول بيورت
الكيمياء الغذائية
محل ��ول بي ��ورت ( )Biuret solutionيح�ضي ��ره ب�إذاب ��ة 3جم من كبريت ��ات النحا�س الثنائي و 12جم ترتارات ال�صوديوم والبوتا�سيوم في 100مل مياه مقطرة ثم �أ�ضف على مهل 600مل %10 هيدروك�سي ��د ال�صودي ��وم مع التحريك الم�ستمر (يعاي ��ر با�ستخدام الحام� ��ض)� .أثناء تح�ضير هذا المحلول ا�ستخدم واقي للوجه وكفين لليدين.
بالرجوع �إلى م�صادر المعلومات لديك �أكتب مو�ضوع َا عن البروتين ال�صناعي مبين َا طرق تح�ضيره والهدف من ت�صنيعة .مبين ًا الآثار ال�صحية المحتملة من ظهورهذا النوع من البروتينات الم�صنعة.
79
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثالث
�أهمية البروتينات(وظيفة البروتين) : تقوم البروتينات بوظائف �أ�سا�سية متنوعة في المخلوقات الحية ويمكن �إجمال �أهم الوظائف فيما يلي : تدخل البروتينات في تركيب الجلد وال�شعر والأظافر كاكراتين .وفي تركيب جدران الأوعية الدموية كاال�ستين .وفي تركيب الأن�سجة كالكوالجين . تدخل في تركيب الهرمونات كالأن�سولين وهرمون النمو لبع�ض البروتينات وظائف دفاعية �أو وقائية �ضد الفيرو�سات والبكتريا ال�ضارة وت�سمى هذه البروتينات بالأج�سام الم�ضادة . تعمل بع�ض البروتينات كعنا�صر �أ�سا�سية في التقلي�ص والأنب�ساط و�أهمها الأكتين والميو�سين . بروتينات م�صل الدم مثل الألبومين ت�ؤدي دور ًا هام ًا في المحافظة على ال�ضغط الأ�سموزي وبقاء( )PHالأ�س الهيدروجيني بمعدلة الطبيعي .7.4 تدخل في تركيب كثير من الإنزيمات لتن�شيط التفاعالت الكيميائية . تقوم بنقل المركبات الحيوية بين الأع�ضاء والأن�سجة المختلفة داخل الج�سم
الكيمياء الغذائية
الف�صل الثالث
عزل البروتين : �إن االتجاه الحديث في ال�صناعات الغذائية في الوقت الحا�ضر هو عزل البروتينات من م�صادر مختلفة وا�ستعمالها كمكونات للأغذية والميزات الوظيفية لهذه البروتينات المعزولة لها �أهمية كبيرة في هذا المجال تتمثل في ثبات الم�ستحلب والرغوة ,تكوين الجيل �أو الهالم � ,سهولة الذوبان وربط جزئيات في الماء ,يعطي اللزوجة المنا�سبة للمنتج .فمث ًال -:ت�ضاف البروتينات المعزولة في عمل المقانق لتزيد من ثبات الم�ستحلب في المنتج .كما تعتبر �صفات البروتين اال�ستحالبية مهمة في عمل الكريم المخفوق والمواد التي ت�ستعمل في القهوة لتغير لونها .
قال اهلل تعالى } {(�س���ورة العنكب���وت :الآي���ة )41 و�أنثى العنكبوت هي التي تقوم بن�س���ج الخيط ،عن طريق �آلية هند�س���ية تعتبر معجزة �إلهية في حد ذاتها ،فخيط العنكبوت ال�ض���ئيل الذي يظهر �أمام العين المجردة م�ص���نوع بالطريقة نف�سها التي ي�صنع بها الكوابل �شديدة ال�صالبة؛ حيث يتكون الخيط المفرد من عدة خيوط متناهية في ال�صغر ملتفة حول بع�ضها ،وقد يبلغ �سمك الخيط الواحد منها 1من مليون من البو�صة ،تنتجه غدد �أنثى العنكبوت (�سبع غدد على الأقل و �أحيان ًا ي�صل عدد هذه الغدد في بع�ض �أنواع العناكب �إلى 600من خالل ثالثة مغازل خا�صة موجودة �أ�سفل البطن ،ويوجد قرب كل مغزل فتحات لغدة �صغيرة تخرج منه���ا الم���ادة التي تكون الخي���وط الحريرية ،وهي م���ادة معظمها من البروتي���ن .فتقوم العنكبوت بال�ضغط على بطنها ،لتدفع الخيوط الحرارية خارج الغدد ال�سبع الموجودة في بطنها ،وتقوم بربط طرف الخيط الأول ،المعروف با�سم الج�سر ،ب�ساق ع�شبه ما� ،أو ورقة �شجر .ثم تهبط �إلى الأر�ض مع الخ�صلة ،وهي م�ستمرة بعملية الحياكة ،ثم تنزل �إلى الأر�ض وت�صعد �إلى نقطة �أخرى مرتفعة، لت�سحب الخيط بقوة ،وتربطه في مكانه جيدا با�ستخدام مادة ال�صقة تخرج من �إحدى غددها �أي�ضا.
مقرر الكيمياء ()4
80
الكيمياء الغذائية
81
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثالث
فتق���وم �أوال بتثبي���ت خ�ص���لة ،ب�ش���كل �أفق���ي دائما ،ثم ت�س���قط خيطيي���ن حريريين ف���ي كل طرف م���ن �أط���راف الخي���ط الأول ،وذلك لتكوين ج�س���ور �أخرى اق���ل ارتفاعا من الأولى والتي �ست�ص���بح �أ�س���ا�س �ش���بكة العم���ل .ث���م تق���وم بغ���زل خيوط ع���دة داخ���ل �ش���بكة العمل ه���ذه ،عل���ى �أن تلتقي الخي���وط جميع���ا في الو�س���ط .وهنا ي�أت���ي العمل الذكي ،حيث تقوم بو�ض���ع المادة الال�ص���قة على الخي���وط الخارجي���ة م���ن ال�ش���بكة فق���ط ،وعندم���ا تنته���ي كلي���ا من �ص���نع ال�ش���بكة تكم���ل عملية و�ض���ع الغ���راء ف���ي الداخ���ل وعلى بع����ض المقاط���ع فق���ط بحيث تت���رك مكانا له���ا لتتح���رك عليه ب�س���هوله .ولهذا ال�س���بب ال تقع العنكبوت في �ش���باكها الخا�ص���ة ...للعنكبوت خم�س���ة خيوط منها خيوط الرباط الن�س���يج وحبل لل�س���حب ،ويعتبر خيط ال�س���حب من الن�س���يج الذهبي للعنكبوت �أكثر درا�س ًة بالن�سبة لأبحاث العلماء .. وخيط العنكبوت هو مبلمر طبيعي وهو عبارة عن مبلمر بروتيني ويوجد من �ضمن مجموعة البروتينات ال�صلبة والذي يحتوي على الكوالجين والكراتين ( الموجود في الأظافر وال�شعر) البروتين الموجود في خيط ال�سحب هو عبارة عن فيبرون ( ) fibroinوالذي يتكون من اتحاد بروتين ال�سبيدروين 1 وال�سبيدروين .. 2وال�شكل الأ�سا�سي لهذه البروتينات يعتمد على عدة عوامل من �ضمنها الغذاء والنوع. ويتكون الفيبروين من % 42الجالي�سين و % 25االنين ك�أهم الأحما�ض الأمينية�أما المكونات المتبقية فهي عبارة عن الجلوتامين وال�س���يرين والليو�س���ين والفالين والبرولين والتيرو�س���ين والأرجنين ... وال�سبيدروين 1وال�سبيدروين 2يختلفان عن بع�ضهما البع�ض في محتواهما من البرولين والتيرو�سين .. ....تركيب ال�سبيــدروين ( ... ) Spideroinيحتوي ال�سبيدروين على مبلمر من االنين حوالي 4 �إلى 9من جزيئات االنين ترتبط مع بع�ضها على �شكل �صف ..ويرجع �سبب مرونة ومطاطية خيوط العنكبوت �إلى وفرتها بجزيئات الجالي�سين حيث �أنها تكون �سل�سلة من خم�سة �أحما�ض �أمينية مكررة با�س���تمرار ..و يح���دث الدوران للجزيء عند درجة 180بعد كل �سل�س���لة لينتج ال�ش���كل اللولبي ... ويعتبرالخيط الذي يتم به القب�ض على الفري�سة من �أ�شهر الأنواع المرنة ،وقادر على التمدد من 2 �إلى 4مرات من طوله الأ�صلي غير �أن خيط ال�سحب قادر على التمدد بن�سبة % 30من طوله الأ�صلي .. ويوج���د �أي�ض��� ًا قط���ع غني���ة بجزيئ���ات الجالي�س���ين المكررة وال���ذي يحت���وي على ث�ل�اث احما�ض �أميني���ة ..وت���دور ه���ذه الأحما����ض بع���د كل دورة لتعط���ي ال�ش���كل المت�ص���لب الحلزون���ي ..
الكيمياء الغذائية
الف�صل الثالث
تركيب خيط الحرير :ويوجد �أي�ض��� ًا قطع غنية بجزيئات الجالي�س���ين المكررة والذي يحتوي على ثالث احما�ض �أمينية ..وتدور هذه الأحما�ض بعد كل دورة لتعطي ال�ش���كل المت�ص���لب الحلزوني .. تركيب خيط الحرير -:عبارة عن محلول �سائل متبلور حيث تتحرك جزيئات البروتين فيه بحرية ولكن بترتيب معين ليحتفظ ب�شكله على المحور العمودي ويكون متوازي مع بقية الجزيئات فينتج عن ذلك ال�ص���فات البلورية ...و ُيعتقد ب�أن جزيئات ال�سبيدروين تلتف على �شكل ق�ضيب داخل المحلول وبعد ذلك تنحل لتك ّون الخيوط ...وخالل هذه المرحلة تمر الجزيئات ب�أنابيب �ضيقة �إلى �أن ت�صل �إلى المغزال « الع�ضو الناتج للخيوط في العنكبوت « وت�صطف جزيئات البروتين ويحدث تبلور جزئي ٍ مواز للمحور الخيطي الليفي ..ويتم ذلك من خالل التركيب الذاتي للجزيئات بحيث ترتبط مبلمرات االنين مع بع�ض���ها البع�ض م���ن خالل روابط هيدروجينية لتك ّون �ص���فائح البيتا وتكون البيتا بمثابة روابط ت�صل بين جزيئات البروتين وتمنحها قوة ال�شد في خيوط الحرير وتعتبر مناطق التبلور في الجزيء البروتيني كارهة للماء مما ي�س���اعد على فقد الماء خالل عملية ت�صلب خيوط العنكبوت.. وهذا يف�سر �أن خيوط العنكبوت ال تذوب في الماء وغير قادرة على اختراق الروابط الهيدروجينية القوية جد ًا الموجودة في �ص���فائح بيتا ..وتك ّون �إجمالي المناطق الغنية بالجالي�سين الموجودة في ال�سبيدروين مناطق غير منتظمة وتعتبر هذه المناطق هي المناطق المرنة في خيوط العنكبوت ..
ب -الكربوهيدرات : تعتبر الكربوهيدرات �أكثر المركبات الع�ض���وية وجود ًا وانت�شار ًا في النباتات والحيوانات ،مثل �سكر الق�صب، الجلوكوز ،وال�س���ليلوز ،وال�ص���موغ ،والن�ش���ا والجاليكوجين ( ن�ش���ا حيواني) .كما تدخل الكربوهيدرات في تكوين المكونات الأ�سا�س���ية في ق�ش���رة ال�س���رطان وجراد البحر وتعتبر �أن�سجة م�س���اندة للنباتات (ال�سليلوز في الخ�شب والقطن والكتان) .وتقوم الكربوهيدرات ب�إمداد المخلوق الح���ي بالطاقة الكيميائية ،وتدخل في تركيب بع�ض الفيتامينات وم�ساعدات الأنزيمات والأحما�ض النووية، �شكل ( � )5-3أطعمة تحتوي على كربوهيدرات
مقرر الكيمياء ()4
82
الكيمياء الغذائية
فركتوز
جلوكوز
83
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثالث
كما تدخل في تراكيب ف�صائل الدم وتراكيب �أغ�شية الخاليا على �شكل دهون �سكرية وبروتينات �سكرية � .أما من الناحية ال�ص���ناعية فهي المواد الأولية في �ص���ناعة الورق كال�س���ليلوز والمن�سوجات والدقيق الذي ي�صنع من���ة الخب���ز والبطاطا والرز والذرة ،كم���ا تعطي المذاق الحلو للأغذية .كيف تبن���ى الكربوهيدرات ؟ تبنى الكربوهيدرات في النباتات الخ�ضراء في عمليات التمثيل ال�ضوئي التي تعتمد على طاقة ال�شم�س كما يت�ضح من خالل المعادلة التالية : XCO2 + y H2O Cx(H2O)y + O2 حي���ث تبد�أ العملية بامت�ص���ا�ص �ض���وء ال�ش���م�س بوا�س���طة ( الكلوروفيل ) ف���ي النبات ،وينت���ج عن ذلك طاق���ة كيميائية ت�س���تخدم في اختزال ثاني �أك�س���يد الكربون �إلى كربوهيدرات و�أك�س���دة الماء �إلى �أك�س���جين وخزن الطاقة ال�شم�س���ية في الكربوهيدرات ،والتي يتم �إطالقها عندما تتعر�ض الكربوهيدرات في �أج�س���ام المخلوقات الحية �إلى العمليات الكيميائية الحياتية . المجموعات الوظيفية الفعالة التي تدخل في تركيب الكربوهيدرات : تمعن في المعادلة ال�سابقة ثم �أجب ما هي الذرات المكونة للكربوهيدرات ؟ ما ن�سبة عدد ذرات الأك�سجين بالن�سبة لذرات الهيدروجين ؟ من المعادلة ال�س���ابقة نج���د �أن الكربوهيدرات تحتوي على الكربون والهيدروجين والأك�س���جين ،وتكون ن�س���بة وجود كل من الأك�س���جين والهيدروجين تماثل ن�س���بتهما ف���ي الماء ،فت�أخذ الكربوهيدرات ال�ص���يغة العام���ة Cn(H2O)nحيث nعدد ذرات الكربون ويمكن الإ�ش���ارة �إلى �أن تركيب الكربوهيدرات عبارة عن الدهيدات متعددة الهيدروك�سيل �أو كيتونات كما في ال�شكلين التالين :
الكيمياء الغذائية نالح���ظ �أن الجلوك���وز ( الدهيد عديد الهيدروك�س���يد ) يحتوي على مجموعة الدهي���د (� )-CHOأما الفركتوز فيحتوي على مجموعة كيتون (.)C=O
ت�صنيف الكربوهيدرات: يمكن تق�سيم الكربوهيدرات تبعاً لتحللها المائي �إلى: � - 1سكريات �أحادية ()Mono Saccharides � - 2سكريات قليلة التعدد()Oligosaccharides � - 3سكريات متعددة ()Polysaccharides
الف�صل الثالث
�أو ًال – ال�سكريات الأحادية : تدعى هذه ال�سكريات بال�سكاكر الب�سيطة حيث ال تتحلل �إلى �أ�شكال �أب�سط منها .وهي الأ�سا�س التركيبي لجميع المواد الن�شوية ومن �أهمها �سكر العنب ( الجلوكوز ) و�سكر الفواكه ( الفركتوز ) حيث تتحول جميع المواد الكربوهيدراتيه �إلى �سكر العنب �أثناء عملية اله�ضم واالمت�صا�ص الذي ت�ستفيد منه جميع �أن�سجة الج�سم. وم���ن الخوا�ص الفيزيائية لل�س���كاكر الأحادي���ة �أنها مركبات بلورية عديمة الل���ون لها طعم حلو تذوب في الماء وال تذوب في المذيبات غير القطبية. وتتميز هذه المركبات ب�أنها فعالة �ضوئي ًا الحتوائها على ذرات كربون غير متناظرة ،وتختلف ال�سكريات عن بع�ض���ها في خوا�صها ال�ضوئية ( �أي �سلوكها نحو ال�ض���وء الم�ستقطب ) بحيث تحرف ال�ضوء الم�ستقطب نحو اليمين �أو نحو الي�سار وقد ال تحرف ال�ضوء. الجلوكوز(�سك ��ر العن ��ب � ,سك ��ر الدم) :يوجد ب�ش���كل حر في �أ�ص���ناف الفواكه وفي الع�س���ل ويعتبر الجلوك���وز لبنة البناء في كل من ال�سيليلوز والن�شا. �صيغته الجزيئيةC6H12O6 : يعتبر من ال�سكريات المحتوية على مجموعة �ألدهيد �شكل ( � ) 6-3شكل فراغي للجلوكوز ( )-CHOوللجلوكوز �ص���يغ بنائية مفتوحة ومغلقة كما في ال�شكل التالي : مقرر الكيمياء ()4
84
الكيمياء الغذائية ال�صيغة البنائية للجلوكوز
التفاعالت الكيميائية للجلوكوز : ت�شبه �صفات الجلوكوز �صفات الأغوال والألدهيدات ،ومن �أبرز تلك ال�صفات ما يلي : - 1االختزال:يت���م اخت���زال ال�س���كريات الأحادية بت�أثي���ر الهيدروجين و�أنزيمات خا�ص���ة وينتج عن هذه العملية �سكر غولي عديد الهيدروك�سيل . المعادلة :
H2
جلوكوز
85
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثالث
ويعتبر الجلوكوز مركب الطاقة في الإن�سان حيث تقوم الخاليا ب�أك�سدة ما تحتاجه منه للح�صول على الطاقة �أو ل�صنع العديد من المركبات الب�سيطة الالزمة ل�صنع مركبات معقدة .
الكيمياء الغذائية - 2تفاعالت الأك�سدة : يت�أك�سد الجلوكوز بالعوامل الم�ؤك�سدة وتختلف النواتج باختالف العامل الم�ؤك�سد كما يلي : �أ -الأك�سدة ال�ضعيفة: عند �أك�س���دة الجلوكوز بالبروم ف�إن مجموعة الكربونيل الألدهيدية تت�أك�س���د �إلى مجموعة كربوك�س���يل مكونة حم�ض ًا كما في المعادلة التالية :
الف�صل الثالث
ب -الأك�سدة القوية : عند تفاعله مع حم�ض النيتروجين المركز ف�إن الأك�سدة تتم حتى مع مجموعة الهيدروك�سيل الطرفية بالإ�ضافة �إلى مجموعة الكربونيل متحولة �إلى مجموعتي كربوك�سيل ومكونة حم�ض ًا كما في المعادلة :
جـ -الت�أك�سد بالتفاعل مع محلول تولن ومحلول فهلنج : يختزل الجلوكوز محلول تولن وفهلنج نظر ًا الحتوائه على مجموعة كربونيل �ألدهيدية . وتت�أك�سد ال�سكريات الأحادية في ج�سم الإن�سان لتعطي CO2وماء وطاقة
مقرر الكيمياء ()4
86
الكيمياء الغذائية - 3التفاعل مع الهيدرازين وم�شتقاته : يتفاع ��ل الجلوك ��وز مع الهيدرازي ��ن وم�شتقاته ليعطي مواد �صلبة ملون ��ة وذلك لوجود مجموعة الكربونيل في الجلوكوز .
- 4ت�أثير الأحما�ض والقلويات :
ال تت�أث ��ر ال�سكري ��ات الأحادي ��ة عن ��د �إ�ضافة الأحما� ��ض المعدني ��ة المخففة وال�ساخن ��ة ولكن عند ت�سخي ��ن ال�سكاك ��ر الخما�سي ��ة �أو ال�سدا�سي ��ة م ��ع الحمو� ��ض المعدنية القوية مث ��ل HCl , H2SO4 ف�إنها تعطي الفورفورال بالن�سبة لل�سكاكر الخما�سية ومركب هيدروك�سي ميثيل فورفورال لل�سكاكر ال�سدا�سية بعد �أن يفقد جزيء ماء في كال الحالتين .
تتحول بع�ض ال�س���كاكر بفعل البكتيريا �إلى كحول وثاني �أك�سيد الكربون تحت ت�أثير بع�ض الأنزيمات. الفركت ��وز :يوج ��د في جمي ��ع الفواكه و�صيغته الجزيئي ��ة ( ) C6H12O6وله �صي ��غ بنائية مفتوحة ومغلقة كما في ال�شكل التالي: ال�صيغة البنائية للفركتوز
ال�صيغة البنائية للفركتوز الحلقي (في حالة ال�صلبة)
ال�صيغة البنائية للفركتوز (في حالة محلول مائي)
87
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثالث
- 5التخمر :
الكيمياء الغذائية التفاعالت الكيميائية للفركتوز:
الف�صل الثالث
-1تفاعالت الأك�سدة : يخالف الفركتوز معظم الكيتونات نظراً لقابليته للت�أك�سد بم�ؤك�سد مثل كا�شف تولن �أو محلول فهلنج لذا ي�صنف �شكل ( � ) 7-3شكل فراغي للفركتوز الفركت ��وز عل ��ى �أن ��ه م ��ن ال�سكري ��ات المختزل ��ة رغ ��م كون ��ه كيتوناً ويع ��زى �سب ��ب ذلك �إلى ارتب ��اط مجموعة الكربونيل الكيتونية بذرة كرب ��ون مجاورة عليها مجموعة هيدروك�سيل . - 2التفاعل مع الهيدرازين وم�شتقاته: يتفاع ��ل الفركت ��وز م ��ع الهيدرازي ��ن �أو م�شتقات ��ه ليعط ��ي مواد �صلب ��ة ملونة وذلك لوج ��ود مجموعة الكربونيل في الفركتوز كما في الألدهيدات والكيتونات
الحكمة من الإفطار على التمر عن �سلمان بن عامر ر�ضي اهلل عنه عن النبي (�صلى اهلل عليه و�سلم ) قال�« :إذا �أفطر �أحدكم فليفطر على تمر ،ف�إن لم يجد فليفطر على ماء ،ف�إنه طهور» (رواه �أبو داود والترمذي) �إن الإح�سا�س بالجوع والعط�ش الذي يعتري ال�صائم �أثناء ال�صيام يعود �إلى نق�ص ن�سبة ال�سكر وكذلك بع�ض العنا�صر الحيوية الهامة ولي�ست قلة الطعام وال�شراب هي �سر ذلك .لذا حث الر�سول �صلى اهلل عليه و�سلم على الإفطار بالتمر وكذلك ال�سحور.
مقرر الكيمياء ()4
88
الكيمياء الغذائية
لماذا يف�ضل ال�صوم للأ�شخا�ص الم�صابين بارتفاع ال�سكر
89
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثالث
فالتمر �س���ريع اله�ضم واالمت�ص���ا�ص خالل �ساعة من تناول���ه مما ي�س���رع في �إمداد الج�س���م بالطاقة وتعوي�ض���ه بالعنا�صر المعدنية والفيتامينات والكربوهيدرات .فالتمر يعتبر م���ن �أغنى الأغذية ب�س���كر الجلوك���وز ،وبالتالي فهو �أف�ض���ل غذاء يقدم للج�س���م حينئذ؛ �إذ يحتوي على ن�س���بة عالية من ال�س���كريات ،تتراوح ما بين ( ،)% 87 - 75يكون الجلوكوز % 55منها ،والفركتوز ،% 45عالوة على ن�سبة من البروتينيات والدهون وبع�ض الفيتامينات، �أهمه���ا� :أ ،وب ،2وب ،12وبع����ض المع���ادن الهام���ة� ،أهمه���ا :الكال�س���يوم ،والفو�س���فور ،والبوتا�س���يوم، والكبريت ،وال�صوديوم ،والماغن�سيوم ،والكوباليت ،والزنك ،والفلورين ،والنحا�س ،والمنجنيز ،ون�سبة من ال�سليولوز. كذلك ف�إن �س���كر الفركتوز يعو�ض ال�سكر المحترق في الدم نتاج الحركة وبذل الجهد فال يفتر ال�صائم وال يتعب .وللفركتوز مع ال�سليولوز ت�أثير من�شط للحركة الدودية للأمعاء كما �أن الفو�سفور مه��� ٌّم في تغذي���ة حجرات الدم���اغ ،ويدخل في تركي���ب المركبات الفو�س���فاتية ،مث���ل :الأدينوزين، والجوانين ثالثي الفو�س���فات ،والتي تنقل الطاقة وتر�شد ا�ستخدامها في جميع خاليا الج�سم ،كما �أن جميع الفيتامينات التي يحتوي عليها التمر لها دور ف َّعال في عمليات التمثيل الغذائي (�أ ،وب،1 أي�ضا ت�أثير مهدئ للأع�صاب. وب ،2والبيوتين ،والريبوفالفين� ...إلخ) ،ولها � ً وعلى العك�س من ذلك لو بد�أ الإن�سان فطره بتناول المواد البروتينية� ،أو الدهنية؛ فهي ال تمت�ص �إال بعد فترة طويلة من اله�ضم والتحلل ،وال ت�ؤدي الغر�ض في �إ�سعاف الج�سم لحاجته ال�سريعة من ً ف�ض�ل�ا على �أن ارتفاع الأحما�ض الأمينية في الج�سم نتيجة للغذاء الخالي من ال�سكريات، الطاقة، �أو حتى الذي يحتوي على كمية قليلة منه ،ي�ؤدي �إلى هبوط �سكر الدم.
الكيمياء الغذائية ثان ًيا � :سكريات قليلة التعدد (الب�سيطة �أو ال�سكريات الثنائية) هي التي يدخل في تركيبها عدد محدد من ال�سكاكرالأحادية. وقد تكون ثنائية �أو ثالثية وتت�ألف ال�سكريات الثنائية من اتحاد �سكرين �أحاديين بوا�سطة رابطة غلوكوزيدية �أك�س���جينية تت�شكل ما بين مجموعة الكربونيل لل�س���كر الأول ومجموعة الهيدروك�سيل لل�سكر الثاني وينتج عن اتح���اد ال�س���كرين الأحاديين فقدان جزئ ماء .وتتمثل ال�ص���يغة الجزيئية لل�س���كريات الثنائية في ال�ص���يغة . C12H22O11و�أهم هذه ال�سكريات تت�ضح في الجدول التالي :
الف�صل الثالث
ال�سكر
م�صدرة
�أهميته
�سكر الق�صب ( ال�سكروز) Sucrose
ق�صب ال�سكر والبنجر وع�سل النحل والفاكهة حلوة الطعم والجزر
يعرف با�سم �سكر ال�شمندر ،مهم في ال�صناعات الغذائية و�أ�شد ال�سكريات حالوة و�أكثرها �شيوع ًا
�أقل حالوة من ال�سكروز ،فائدته كبيرة ،يرفع من القيمة الحرارية للأطعمة بعد �إ�ضافته �إليها، مهم ب�شكل خا�ص في التغذية .ال يتخمر في �سكر اللبن (الالكتوز) حليب الحيوان والإن�سان المعدة ي�ساعد على نمو البكتيريا المفيدة في Lactose الأمعاء ،ي�ساعد في تمثيل الكال�سيوم و الف�سفور داخل الج�سم ،يمت�ص من الدم بدرجة �أبط�أ ينحل ب�شكل جيد في الماء ويتبلور في المحاليل �سكر ال�شعير (المالتوز) في ال�شعير وفي الحبوب المائية ،ويتحلل �إلى جزئين جلوكوز بوا�سطة Maltose �أنزيم مالتيز
مقرر الكيمياء ()4
90
الكيمياء الغذائية
ال�سكر المكرر:
91
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثالث
ُي�ص���نع ال�س���كر عن طريق ع�ص���ر ق�صب ال�س���كر ،ال�شوندر ال�سكري� ،أو الذرة ،ثم معالجتها كيميائي ًا .وفي ت�صنيعه يتعر�ض النبات للغ�س���يل والتنظيف ثم ُيع�صر بطريقة معقدة ،وتُزال منه «ال�شوائب» بالكل�س والحرارة� ،أو كبريتات وكربونات الكال�سيوم. ي�ساعد التبخير والتكثيف على تركيز الع�صير ،بعدها تتم بلورته في �أوعية مفرغة مع �إ�ضافة «كحول ُم َم ْث َيل» (وهو كحول �إيثيلي ت ّمت �إ�ض���افة مواد �سامة جد ًا له ،مثل الميثانول� ،إيزوبروبانول ،ميثيل �إيثيل كيت���ون ،ديناتونيوم ،وحتى غازولين الطيارات �أحيان ًا هذا الكحول ال ُم َم ْث َيل ُيل ّون عادة بالأزرق و ُي�ستخدم غالب ًا كوقود احتراق وكمذيب كيميائي ،ثم �إ�ضافة الغلي�سيرين.يدخل بعدها المزيج �إلى جهاز طرد مركزي لف�صل ال�سائل منه (دب�س ال�سكر) ،وتُجفف المادة الكثيفة بعدها بالحرارة ثم تُطحن. ال�سكر المكرر وطاقة الج�سم : يحترق ال�س���كر في الج�س���م والخاليا والأن�س���جة وينتج عنه طاقة هي المادة الحافزة ال�شتعال ال�سكر… وال�سكر له ت�أثيران� ،أو ًال يحترق بحرارة عالية وقوة و�سرعة ,ترتفع حرارة الج�سم فتندفع كمية كبيرة من الطاقة �إلى الر�أ�س والق�س���م الأعلى من الج�س���م تته ّيج الأع�ص���اب وتندفع المعادن والفيتامين���ات والأنزيمات للم�س���اعدة على �أك�س���دة الجلوك���وز يخفق القلب ب�س���رعة �أكبر ،ونتنف�س ب�س���رعة �أي�ض��� ًا .بعد ه�ض���م ال�س���كر ،يظهر ت�أثيره الثاني وهو البرودة والخمول .يخمد الوعي وتنام الأع�ص���اب ،تنخف�ض كمية المعادن والفيتامينات وعوامل الطاقة .وي�سبب ال�سكر حالة حم�ضية في الدم ،مما ي�سبب مناعة �ضعيفة للج�سم. الآثار الخطيرة لل�سكر المكرر عندما يطر�أ �أي اختالل في ج�سمنا ،ف�إن الغدد الكظرية تُطلق �صرخة ا�ستغاثة وعندما ترتفع �أو تنخف�ض ن�سبة ال�سكر في الدم ف�إنها تعمل بجهد كبير ،وهذا ما يح�صل عندما ن�ستهلك �أي �شكل من �أ�شكال ال�سكر المكرر.هذا يعني ف� ً شال كلوي ًا ،وانخفا�ض ًا �شديد ًا في حرارة وطاقة الج�سم.ي�ؤدي هذا �إلى تدهور وانحالل بطيء ،و�إمكانية كبيرة للإ�صابة بالأمرا�ض الفطرية الغا ِز َية.
الكيمياء الغذائية
الف�صل الثالث
الخمائ���ر والفطريات تحب ال�س���كر ،لذل���ك ف�إن الفائ�ض عن حاجة خاليان���ا يتجه �إلى الخمائر التي يمكنها �أن تنمو وتخرج عن ال�سيطرة في قناة اله�ضم ،وتنت�شر في كل �أجهزة الج�سم. عندما تتناول هذا ال�سكر النقي المكرر ف�إن ج�سمك ي�ستهلك مخزونه من الفيتامينات والمعادن له�ضمه ،ويتم �سحب الكال�سيوم تدريجي ًا من العظام والأ�سنان م�سبب ًا ترقق العظام وت�سو�س الأ�سنان. وي�سبب زيادة �إفراز الحمو�ضة في المعدة فتظهر القرحة بعد فترة... ال�س���كر المكرر ُيمت�ص ويدخل �إلى الدم ب�سرعة ،في�ؤدي ا�ستهالكه المتكرر �إلى تعب البنكريا�س والغدد الكظرية نتيجة ت�شو�ش م�ستويات ال�سكر في الدم ،وهذا التعب �أ�سا�س مر�ض ال�سكري� .إ�ضافة �إلى �أن ال�سكر ي�سبب الإدمان ،لأن طاقة جزيئاته تماثل طاقة الكوكايين المخدر.هذا بالإ�ضافة �إلى ت�شو�ش الفكر ،تق ّلب المزاج ،ك�سل الطحال ، ،الغازات ،االنتفاخ ،الت�شنجات ،الإ�سهال �أو الإم�ساك، ال�سمنة ،ه�شا�شة وترقق العظام ،التهاب المفا�صل ،ت�سو�س الأ�سنان، ّ
ثالثاً :ال�سكريات المتعددة :Polysaccharides هي ناتجة من اتحاد عدد كبير من ال�س���كريات الب�س���يطة مثل الن�ش���ا الذي يتكون من وحدات من �س���كر الجلوكوز .وتكون هذه ال�س���كريات الأحادية على �ش���كل �سال�سل �إما م�س���تقيمة �أو متفرعة في عملية البلمرة. ويمكن تق�سيم ال�سكريات المتعددة ح�سب نوع ال�سكريات الأحادية الداخلة في تركيبها �إلى: �أ� -سكريات متعددة متجان�سة :يتكون هذا النوع من اتحاد نوع واحد من ال�س���كريات الأحادية (كالن�ش���ا، الجاليكوجين ،ال�سليلوز) المتكونة من وحدات الجلوكوز —جلوكوز—جلوكوز—جلوكوز.- جزيء ن�شا (يت�ألف من جزيئات كثيرة من الجلوكوز) جزيء جلوكوز)
�شكل (� )9-3سل�سلة �سكر الن�شا (لالطالع فقط) مقرر الكيمياء ()4
92
الكيمياء الغذائية
كيف يختلف الن�شا عن الجاليكوجين ،ال�سليلوز ب� -سكري ��ات متع ��ددة غي ��ر متجان�س ��ة :يتكون هذا النوع م���ن اتحاد �أكثر من نوع واحد من ال�س���كريات الأحادية مثل الهيبارين ,ال�صمغ العربي ,البكتين .
يت���م تميي���ز الكربوهي���درات عن غيرها م���ن المركبات الأخ���رى التي تتكون م���ن نف�س العنا�ص���ر (كربون- �أك�س���جين -هيدروجين) با�س���تخدام اختبار مولي�ش ال���ذي يعطي نتيجة �إيجابية م���ع الكربوهيدرات فقط .
ن�شاط( :) 3-3اختبارمولي�ش الك�شف عن الكربوهيدرات خطوات العمل � - 1أ�ضف في �أنبوبة اختبار 1مل من محلول �ألفا نافثول �إلى 1مل من محلول المادة الكربوهيدراتية المذابة في الماء ورج جيد ًا. � - 2أ�ضف 1مل من حم�ض الكبريتيك المركز باحترا�س على جدران الأنبوبة ال�سابقة ماذا تالحظ ؟ رج المزيد جيد ًا .ثم الحظ ماذا يحدث ؟ اال�ستنتاج....................................................... :
93
الأدوات والم ��واد المطلوبة : م���ادة كربوهيدراتي���ة ،م���اء مقط���ر ،حم����ض كبريتي���ك مركز� ،أنابيب اختبار ،محلول �ألفا نافثول .
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثالث
الك�شف عن الكربوهيدرات:
الكيمياء الغذائية
ن�شاط( :) 4- 3الك�شف عن الجلوكوز في الأطعمة:
الف�صل الثالث
خطوات العمل الأدوات والم ��واد المطلوبة : ملعق���ة� ,ص���حن يحت���وي على - 1رقم �أنابيب االختبار من � 1إلى 4 ب�صل مهرو�س ,وعاء �أو �صحن - 2با�ستخدام الملعقة �ضع بع�ضا من بودرة �سكر الجلوكوز في يحت���وي عل���ى ع�س���ل ب���ودرة �أنبوب االختبار رقم .1 � - 3أ�ضف 1مل من الماء وقم بالتحريك حتى يذوب �سكر الجلوكوز �س���كر الجلوكوز ,بودرة �س���كر ال�س���كروز� ,أنابي���ب اختب���ار - 4اعد الخطوتين ال�سابقتين 2و 3مع بودرة �سكر ال�سكروز، ع���دد ,ق���ارورة ماء �ص���غيرة, الع�سل ،مهرو�س الب�صل با�ستخدام الأنابيب المخبرية 2و3و.4 � - 5أ�ضف 15نقطة من محلول بندكت �إلى هذه الأنابيب المخبرية محلول فهلنج (�أ ،ب) محلول بندكت ،حمام مائي. وقم بهزها بحركة لطيفة. تحذير :محلول بندكت عبارة عن مادة مهيجة فتجنب مالم�سة هذا المحلول للجلد والعين قم بغ�سل �أية قطرات �أو ت�سريبات من هذا المحلول بالماء لمدة 15دقيقة وا�ستدعي معلمك فورا. �- 6ضع الأنابيب الأربعة في الماء الذي يغلي. � - 7سجل مالحظاتك عن اي تغير في لون محلول بندكت. تحذير :الماء المغلي ي�سبب حروق من الدرجة الثانية فال تلم�س الوعاء بيدك �أو ت�سمح للماء بمالم�سة جلدك ،تجنب غليان الماء ال�ش���ديد وا�س���تعمل حمالة الأنابيب .في حالة الإ�ص���ابة قم بغ�س���ل المنطقة بالماء البارد. – 8كرر الخطوات ال�سابقة مع محلول فهلنج. محلول فهلنج �أ :يذاب 34.6جم من كبريتات النحا�س الثنائي في 500مل ماء مقطر. محلول فهلنج ب :يذاب 173جم من ملح رو�شيل «طرطرات �صوديوم بوتا�سيوم» مع 52جم هيدروك�سيد �صوديوم في 500مل ماء مقطر في غياب ملح رو�شيل ف�إن محلول الطرطرات ي�ستبدل باالتي : 121جم من هيدروك�س���يد ال�ص���وديوم و 39.1جم حم�ض طرطريك مذاب في 400مل ماء مقطر ثم ي�ستكمل المحلول الى 500مل.
مقرر الكيمياء ()4
94
الكيمياء الغذائية - 9كرر الخطوات ال�سابقة مع محلول تولنز(نترات الف�ضة الن�شادرية)نترات الف�ضة الن�شادرية: يذاب 50جم من نترات الف�ضة في 500مل ماء مقطر ثم ي�ضاف هيروك�سيد الأمونيوم المركز نقطة نقطة حتى ي�صبح المحلول رائق ًا. �سجل النتائج في الجدول التالي:
كرر التجربة ال�سابقة مع مواد غذائية �أخرى
( :) 5- 3الك�شف عن ال�سكريات الثنائية الأدوات والمواد المطلوبة : خطوات العمل � - 1ض���ع جزء ًا من محلول ال�س���كروز في �أنبوبة اختبار ثم �أ�ض���ف محلول ال�سكروز(�س���كر الق�صب) �إلي���ة 10قط���رات من حم����ض HClالمركز �ض���ع الأنبوبة في حم����ض الهيدروكلوري���ك المركز، محلول كربونات �صوديوم مخفف، حمام مائي وا�ستمر في الت�سخين لمدة ن�صف �ساعة . - 2ارفع الأنبوبة من الحمام المائي ،ثم �أ�ض���ف �إليها ب�ضع نقاط ماء مقطر ،محلول بندكت� ،أنابيب اختبار ،حمام مائي ،موقد بنزن. من محلول كربونات ال�صوديوم حتى يتم التعادل . اال�ستنتاج ...................................................... :
95
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثالث
رقم �أنبوب االختبار محتويات �أنبوب االختبار محلول بندكت محلول فهلنج نترات الف�ضة الن�شادرية الجلوكوز 1 ال�سكروز 2 الع�سل 3 مهرو�س الب�صل 4
الكيمياء الغذائية الك�شف عن ال�سكريات العديدة (الن�شا): يتكون الن�شا من ( تكاثف ) –بلمرة – وحدات عديدة من الجلوكوز ،وهو �شحيح الذوبان في الماء البارد ولكنه يكون محلول غروي في الماء ال�س���اخن .يتم الك�ش���ف عن الن�شا بوا�سطة اليود حيث يكون معه متراكب لونه �أزرق كما انه يتحلل مائي ُا ( تمي�ؤ ) في وجود حم�ض HClالمركز مع الت�س���خين �إلى وحدات الجلوكوز التي يتكون منها .
الف�صل الثالث
( :) 6-3الك�شف عن وجود الن�شا في الأطعمة المختلفة محلول لوجول ( )IKIهو عبارة عن كا�ش���ف للن�ش���ا ،ذو لون بني مائل �إلى ال�ص���فار .،لتح�ض���ير ه���ذا المحلول ق���م ب�إذابة 10جم من �أيودات البوتا�س���يوم في 100مل مياه مقطرة ،ثم �أ�ض���ف �إلى ه���ذا المحل���ول 5جم من بل���ورات الي���ود ،وقم بتخفيفة بخم�س���ة ا�ضعاف الحجم با�ستخدام الماء المقطر يجب بعد ذلك معايرته با�ستخدام 1 ,موالر ( )Mمن NaS2O8
الأدوات والمواد المطلوبة : م�سحوق الن�ش���ا ،ماء مقطر ،قطع من البطاطا ,حب الفا�صوليا ,قطع من الخبز ,قطع من �شرائح الموز قطع من �ش���رائح الخيار� ,صحون بت���ري ,محل���ول لوج���ول (,)IKI �سكر الطعام� ,شرائح تفاح
خطوات العمل رقم ال�ص���حون من � 8-1أ�ض���ف نقطتين من محلول لوجول �إلى كل من �ص���حون بتري المرقمة من 1 �إل���ى 8وقم بمراقب���ة �أي تغير على لون محلول لوجول و�س���جل مالحظاتك� .س���جل نتائجك في الجدول التالي تحذير :محلول لوجول عبارة عن ماده مهيجة ي�س���تحيل �إزالتها عن المالب�س ،فتجنب مالم�س���ة هذا المحلول للجلد والعين والمالب�س ،قم بغ�سل �أية قطرات �أو ت�سريبات من هذا المحلول بالماء لمدة 15دقيقة ،وا�ستد ِع معلمك فورا.
مقرر الكيمياء ()4
96
الكيمياء الغذائية
1 2 3 4 5 6 7 8
م�سحوق الن�شا قطع من البطاطا حب الفا�صوليا قطع من الخبز �شرائح الموز �شرائح الخيار �شرائح التفاح �سكر الطعام
-1اختالف نوع الكربوهيدرات في الفواكه مع مقدار الن�ضج �ص���حن بتري يحتوي على كمية من الموز الغير مكتمل الن�ض���ج �,صحن بتري يحتوي على كمية من الموز مكتمل الن�ضج محلول بندكت ,محلول لوجول � ,أنابيب اختبار عدد � ,2شوك عدد ,2قارورة ماء �صغيرة,لهب بن�سن. - 2قم بهر�س الموز الغير مكتمل الن�ضج با�ستخدام ال�شوكة و�ضعه في احد �أنابيب االختبار�،أ�ضف 10مل من الماء و 15نقطة من محلول بندكت ،وحرك بلطف ،وقم بالت�سخين الحذر فوق لهب بن�سن .كرر الخطوة ال�سابقة مع الموز مكتمل الن�ضج. �سجل نتائجك في الجدول التالي: لون محلول بندكت
لون محلول لوجول
قطع الموز النا�ضجة قطع الموز الغير نا�ضجة
97
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثالث
رقم �صحن بتري
محتويات �صحن بتري
لون محلول لوجول
الكيمياء الغذائية
قال تعالى ﴿ :
﴾�سورة الواقعة(.)21-20
الف�صل الثالث
ب���د�أ اهلل بالفاكه���ة ثم بالطع���ام وهذا �إعج���از قر�آني ،فمن الأخطاء ال�ش���ائعة تن���اول الفاكهة بعد الوجبات الغذائي ة لذلك يجب مراعاة �أ�صول التغذية ال�سليمة في تناول الغذاء �إن تناول الفاكهة في نهاية الوجبة تعمل على تدمير �إنزيم البتيالين وهو �إنزيم �أ�سا�س���ي لإتمام عملية ه�ض���م الن�ش���ويات كم���ا �أن الفاكه���ة تحتاج �إلى م���رور بطيء �إلى المعدة حتى ته�ض���م بطريقة طبيعي��� ة ولكنها عندما تلتقي باللحوم تتخمر في المعدة وقد تتحول �إلي كحول يعوق عملية اله�ضم .وفي الوقت نف�سه تفقد الفاكهة كل ما تحتويه من فيتامينات وت�ض���طرب عملية التمثيل الغذائي للبروتين بالإ�ضافة �إلى �أن التحلل غير العادي للبروتينات ينتج عنه انتفاخ في المعدة .فين�صح بتناول الفاكهة بعد نحو ثالث �ساعات من تناول وجبة الغذاء �أو �ساعة قبل تناول الع�شاء �أو تناول وجبة كاملة من الفاكهة
الكراميل:ال �شك �أنك تذوقت كعكة مغطاة بطبقة من ( الكراميل ) فما هو الكراميل ؟ حينما تتعر�ض ال�سكريات �إلى حرارة في و�سط يحتوي على الماء �أو ت�سخين محاليل مركزة من ال�سكريات تحدث �سل�سلة من التفاعالت ت�ؤدي �إلى تكوين الكراميل .وهو مادة لونها بني غامق C36H50O25 ت�سمى �صبغة الكاراميالن Caramelanوتذوب هذه ال�صبغة في الماء وااليثانول ولها طعم مر ،وعند ا�ستمرار الت�سخين تنتج �صبغة غامقة اللون جد ًا ال تذوب في الماء وتركيبها الكيميائي هو � C H Oشكل ( )10-3الكريم كرميل 125 188 80 ت�سمى هيومين �أو كاراميلين ت�ساعد في �إعطاء النكهة الخا�صة .ومعظم ال�سكريات عند ت�سخينها تتحول �إلى اللون البني ويتغير طعمها وقد نالحظ ذلك عند تحمي�ص الخبز والكعك والب�سكويت وي�ساعد ذلك في �إعطاء نكهة مرغوبة لهذه المنتجات . مقرر الكيمياء ()4
98
الكيمياء الغذائية
الفيتامينات:
ا�ش ��تقت كلم ��ة فيتامي ��ن Vitaminمن كلمة الأمي ��ن الحي ��وي amine - Vitalالموجودة في ق�ش ��ور الأرز التي ا�س ��تخدمت في عالج مر�ض البري بري ،رغم �أن كثير من الفيتامينات لي�س ��ت �أمينات �إال �أن ا�سم Vitaminمازال م�ستخدما حتى الآن ،وقد تم التعرف على �أهمية الفيتامينات ف ��ي الأغذي ��ة ع ��ام 1881م عندما الح ��ظ العالم لوم ��ن � Luminأن الفئران ال تنمو ب�ش ��كل طبيعي عن ��د تناولها غذاء يحتوي على مكون ��ات غذائية نقية مثل البروتينات وال�س ��كريات والدهن والأمالح المعدنية ،ولكنها نمت ب�شكل طبيعي عند �إ�ضافة الحليب �إلى مكوناته الغذائية ال�سابقة ،مما يعني �أن الحليب يحتوي على بع�ض المواد ال�ضرورية لنمو الحياة .
ت�صنيف الفيتامينات : �أوال :الفيتامينات الذائبة في الماء :
هي مجموعة من الفيتامينات ذات ال�صفات الم�شتركة وت�شمل فيتامين()Cومجموعة فيتامين .)B1,B2,B6,B12) Bال تخزن هذه الفيتامينات في الج�سم بمقادير كبيرة ،وال يتركز تخزينها في مكان محدد ،فهي موزعةعلى جميع خاليا الج�سم؛ لذا ف�إن �أعرا�ض نق�صها تحدث ب�صورة �سريعة والجدول التالي يو�ضح بع�ض هذه الفيتاميتات و�أثر نق�صها :ــ
99
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثالث
يحتاج الج�سم لكميات �ضئيلة من مواد ع�ضوية ذات طبيعة كيميائية تعمل على تنظيم العمليات الحيوية ونمو الج�سم ومقاومة الأمرا�ض ،وت�سمى هذه المواد بالفيتامينات ويتم ت�صنيع هذه الفيتامينات في الن�سيج النبات ��ي ،وتدخل في تركيب الن�س ��يج الحيوان ��ي بكميات قليلة جدا .وقد تقوم بع�ض البكتريا با�ص ��طناع عدد مح ��دود من الفيتامينات ويتراوح عدد الفيتامينات التي يحتاجها الإن�س ��ان ما بي ��ن 18 -16فيتامين ،ويتم الح�ص ��ول على الفيتامينات من خالل الطعام النباتي والحيواني ،فيح�ص ��ل عليها الإن�س ��ان على �أي �ش ��كل فيتامي ��ن �أو طليعة فيتامين وفي حالة فقدان الفيتامينات من الأغذية يطر�أ خلل كبير على العمليات الحيوية في الج�سم وي�ؤدي �إلى ظهور بع�ض الأعرا�ض المر�ضية .
الكيمياء الغذائية الفيتامين
B1الثيامين
نوع الطعام
وظائفة
نق�صة
خمي ��رة البيرة – الحبوب ي�س ��اعد عل ��ى �إنت ��اج كري ��ات ال ��دم الحم ��راء الإ�ص ��ابة بفق ��ر ال ��دم ال�ش ��ديد غي ��ر المق�ش ��ورة – نخالة والبروتين وي�ساعد الجهاز اله�ضمي على �أداء وا�ضطرابات الجهاز اله�ضمي . القم ��ح الخب ��ز الأ�س ��مر وظائفه . الكبده الحليب وم�شتقاته ومنتجاته من الخ�ضروات
الف�صل الثالث
خميرة البي ��رة – الحليب مه ��م ف ��ي تحوي ��ل الم ��واد البروتيني ��ة نق�ص ��ه ي�س ��بب التهاب في العينين – البي� ��ض – الكب ��ده – والكربوهيدراتية والده ��ون �إلى طاقة حرارية وت�ش ��ققات في زاويتي الفم والل�سان الريبوفالفين نخالة القمح – البقوليات يحتاجها الج�سم لإنتاج الأن�سجة وترميمها .وال�ش ��فتين والته ��اب الجل ��د وفروه B2 الر�أ�س مع فقدان ال�شعر وا�ضطراب – الخ�ضراوات وظائف الجهاز الع�صبي
B6
B12
مقرر الكيمياء ()4
خميرة البي ��رة – اللحوم ي�ساعد على ا�س ��تفادة الج�سم من البروتينات القلق ال�ش ��ديد الت�شنجات � ,سقوط ال�شعر التهاب الجلد فقر الدم عند – الكب ��ده – ال ��كالوي – �ضروري للنمو ال�سليم. الأطفال . – الم ��وز – البطاط� ��س – البي� ��ض – الأ�س ��ماك – الفول �أه ��م م�ص ��ادره الكب ��د ي�ش ��ترك هذا الفيتامي ��ن في عملي ��ات الأي�ض يحدث نتيجة لنق�ص هذا الفيتامين والكليتين والع�ضلة القلبية ف ��ي الأن�س ��جة على هيئ ��ة �أثنين من م�ش ��تقاته ا�ضطرابات في عملية تكوين كريات واللح ��م والدم ��اغ والجبن هم ��ا �أ ) ميثيل كوبال �أمين – 5دي �أوك�س ��ي الدم الحم ��راء وانخفا�ض ال�ش ��هية �أدينو�سين كوبال �أمبن وهذه الم�شتقات عبارة ونق�ص ��ان النم ��و وخل ��ل ف ��ي �إنتاج و�صفار البي�ض . عن مرافق ��ات �أنزيمية ترتبط م ��ع بروتيناتها الأحما�ض النووية . الخا�ص ��ة م�ش ��كلة الإنزيم ��ات الفعال ��ة حي ��ث ت�شترك هذه الإنزيمات في كثير من تفاعالت الأي� ��ض البروتين ��ي و�أي�ض ال�س ��كريات وكذلك الده ��ون والنيوكليوتي ��دات و�أه ��م التفاعالت ه ��ي نق ��ل مجموع ��ة الميثي ��ل – CH3وبناء المركبات الجديدة .
100
á«FGò¨dG AÉ«ª«µdG
ådÉãdG π°üØdG
¬°ü≤f
¬ØFÉXh
≈dEG ∂«æKƒàfÉÑdG ¢`` †eÉM »`` a ¢ü≤ædG …ODƒj •ƒ≤°S ≈dEG ∂`` dòch ájô¶µdG Ió`` ¨dG á`` HÉ°UEG á`` côëdG ¿Gó`` ≤ah á`` «¡°ûdG ¿Gó`` ≤ah ô`` ©°ûdG . á≤°ùæªdG
Gk óL º¡e ∂`` «æKƒàfÉÑdG ¢†eÉM ô`` Ñà©j »gh Acetylation á∏à°SC’G á«∏ªY »a ( CH3CO-) π«à°SC’G áYƒªée ∫ÉNOEG √òg º`` àJh á`` jƒ°†©dG äÉ`` ÑcôªdG ≈`` dEG . óѵdGh ïªdG »a á«∏ª©dG
º°SÉH ±ô©J á«°Vôe á`` dÉM ≈dEG ¬°ü≤f …ODƒj ¬°VGôYCGh ( ø°ûîdG ó`` ∏édG »æ©J ) Gô`` LÓ«H •É°ûf »a π∏N ºK ∞©°†dGh Ö©àdG »a ¢üî∏àJ »WÉîªdG AÉ°û¨dG äÉHÉ¡àdGh ᫪°†¡dG IÉæ≤dG »a Ék °Uƒ°üN ó∏édG äÉHÉ¡àdGh ¿É`` °ù∏dGh ºØ∏d áeó≤àªdG ä’É`` ëdG »`` ah ø`` jóîdGh ø`` «ØµdG ô¡¶Jh »Ñ°ü©dG RÉ¡édG •É°ûf »a π∏N ô¡¶j .¿Éjò¡dGh IôcGòdG ¿Gó≤a πãe ¢VGôYCG
»a ∫É©a Qhó`` H ø«eÉà«ØdG Gò`` g Ωƒ`` ≤j »a πNój å`` «M OGƒªdG ¢†jCG äÉ`` «∏ªY IõØëªdG äɪjõfC’G äÉ`` ≤aGôe Ö«côJ ∫Gõ`` àNC’Gh Ió`` °ùcC’G äÓ`` YÉØàd õ`` «æ«LhQó«¡jO É`` ¡Ø°UƒH á`` ahô©ªdGh .Dehydrogenases
¢Vôªd ø`` «eÉà«ØdG Gò`` g »a ¢`` ü≤ædG …ODƒ` `j ΩódG äÉjôc Oó`` Y ¿É°ü≤æH ∂dPh ΩódG ô`` ≤a . AÉ°†«ÑdGh AGôªëdG
á«¡°ûdG á∏bh ó∏édG ÜÉ`` ¡àdG ≈dEG ¬°ü≤f …ODƒj . äÓ°†©dG ΩB’Gh ¿É«ã¨dGh
(4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
ΩÉ©£dG ´ƒf
∂«æKƒàfÉÑd ¢†eÉM óLƒj QÉ`` Ø°U »`` ah ó`` ѵdG »`` a Ωƒëd »a ∂`` dòch ¢†«ÑdG íª≤dGh Ö«∏ëdGh ∑ɪ°SC’Gh ≥aCG AÉæH »a πNój .QõédGh (A COA) ºjõfC’G
ø«eÉà«ØdG
¢†eÉM ∂«æKƒàfÉÑdG
»`` a ™`` °SGh πµ`` °ûH ó`` Lƒj ó`` Lƒj å`` «M á`` ©«Ñ£dG ádÉîf »a Iô«Ñc äÉ`` «ªµH ádÉîfh Iô«ªîdG »ah RQC’G ∂dòc ó`` ѵdG »ah í`` ª≤dG ¢†eÉM ø«°SÉ«f ¬æjƒµJ øµªj : ∂æ«Jƒµ«ædG ∂dPh ¿É°ùfE’G º`` °ùL »a »`` æ«eC’G ¢`` †ªëdG ø`` e . ¿ÉaƒàÑjôàdG ójó©∏d Gk Qó°üe ∂«dƒØdG ¢†eÉM ôÑà©j á«JÉÑædG AÉ°†YC’G »a óLƒj π`` Nójh á`` «ªjõfC’G äÉ`` ≤aGôªdG ø`` e AGô°†îdG QɪãdG á°UÉN äGQP ´õ`` f »`` a ¬`` æe ô`` ëdG πµ`` °ûdG . ¥GQhC’Gh áLRÉ£dG Ió°ùcC’G äÓ`` YÉØJ »`` a ø`` «LhQó«¡dG ∂«dƒØdG ¢†eÉM k »a ¬à«ªgCG øªµJ ÉeƒªYh , ∫Gõ`` àN’Gh »a ájhƒædG ¢`` VɪMC’G øjƒµJ äÉ`` «∏ªY . »ëdG ¥ƒ∏îªdG º°ùL ø`` e ó`` jó©dG äÉ`` fƒµe ó`` MCÉc π`` Nój áé°ùfC’G ™`` «ªL »a ó`` Lƒj ø«eÉà«a) ø«Jƒ«H ∫ƒNódG ≈∏Y IQó≤dG É¡d »àdG äɪjõfE’G ≈∏Y á`` «fGƒ«ëdGh á`` «JÉÑædG ( H ) `g äÓYÉØJ »`` a ∂«fƒHôµdG ¢`` †eÉM ™e Ö`` côe ™`` e ó`` ≤©e πµ`` °T ø«Jƒ«H – α (CG äɪjõfE’G √ò¡d ¿EÉa »dÉàdÉHh á`` côà°ûe Gò¡d áÑ°ùf ≈∏YCGh »`` æ«JhôH ø`` e êô`` îà°ùjh . (CO2) RÉZ â«ÑãJ ≈∏Y IQó≤dG óѵdG »a óLƒJ ø`` «eÉà«ØdG ¢†«ÑdG QÉØ°U . êÉLódG ¢†«Hh ø«à«∏µdGh ø«Jƒ«H – β (Ü
101
الكيمياء الغذائية فيتامين جـ (:) C
OH CH2OH
يع ��رف بحام�ض الأ�س ��كوربيك وهو م�ش ��تق من ال�س ��كريات الأحادية م�ص���ادره� :أهم م�ص ��ادرة الفواكه والخ�ض ��ار الطازجة والحم�ضيات والفلفل.
H
C
O
O
H
OH HO ل -حام�ض اال�سكوربيك L- ascorbic acid
الف�صل الثالث
وظائفه :لهذا الفيتامين �إمكانية الت�أك�سد واالختزال ب�صورة عك�سية حيث �أنه ي�ش ��ترك ب�ص ��ورة فعالة في تحوالت االحما�ض الأمينية كما ي�ؤثر على عملية �ص ��نع الكوالجين بروتين الأن�س ��جة الرابطة وهو �ضروري لتن�شيط العديد من الإنزيمات وهو �ضروري �إلى جانب مركب الطاقة �شكل ( )12-3فيتامين ج ( )ATPفي عملية انتقال الحديد في البالزما �إلى بروتين العزيتين الن�سيجي حيث يختزل فيه. نق�صه :ي�ؤدي نق�ص ��ه �إلى مر�ض الأ�س ��قربوط حيث ي�صاب ال�ش ��خ�ص ب�ضعف عام وخفقان في القلب و�ضيق التنف� ��س وتقل� ��ص الأوعية الدموي ��ة وظهور بقع حمراء نزيفيه عل ��ى الجلد كما تنزف اللثة وت�ض ��عف العظام وخا�صة الأ�سنان وي�سهل خلعها وي�صاب ال�شخ�ص بخلل كبير في وظائف الكبد والغدد ال�صماء .
ثانيا :الفيتامينات الذائبة في الدهون : ت ��ذوب ه ��ذه المجموع ��ة م ��ن الفيتامين ��ات ف ��ي الده ��ون ومذيباتها وال ت ��ذوب في الم ��اء ،وت�ش ��مل فيتامين ( ،)A-D-E-Kوتوجد هذه الفيتامينات في الطبيعة متحدة مع الأن�سجة التي تقوم بخزن الدهون ،ومن هنا تت�ض ��ح �أن الج�س ��م تمكن من خزن هذه الفيتامينات ( خا�ص ��ة في الكبد ) وبكميات كبيره ن�سبيا ،لذا ال يح�ص ��ل نق�ص �س ��ريع عند عدم تناولها يوميا ،والإفراط في تناولها قد ي�ؤدي �إلى الت�سمم و�سوف ن�ستعر�ض �أهم م�صادر الفيتامينات والأمرا�ض الناجمة عن نق�صها :ـــ
فيتامين �أ (:)A هناك عدة �أنواع منه �أكثرها انت�شارا هو فيتامين ( �أ ) ()A1 المعروف با�سم ريتينول. م�صادره :زيت ال�سمك والزبد و�صفار البي�ض والخ�ضار الحمراء الم�صفرة مثل الجزر والطماطم . مقرر الكيمياء ()4
102
CH2OH
ريتينول
retinol
(للإطالع فقط)
الكيمياء الغذائية وظائف���ه :يعتب ��ر فيتامين ( � ) Aض ��روري لتكوين مركب بروتين معقد في �ش ��بكة العين له عالقة مبا�ش ��رة بحا�س ��ة الإب�ص ��ار ويعرف هذا البروتين با�سم رودوب�س ��ن ومعناه الإرجوان الب�ص ��ري حيث �أنه ح�سا�س جد ًا لت�أثير ال�ض ��وء ،وجد �أن فيتامين ( ) Aدور مهم في تكوين الهرمونات الجن�س ��ية وعمليات النمو والتطوير الجنيني وعملية تكوين البروتينات وفي نمو العظم والأ�سنان . نق�صه :تطر�أ تغيرات على الأغ�ش ��ية المخاطية نتيجة لنق�ص هذا الفيتامين كما يجف الجلد وت�ص ��اب قرنية العين وفي الحاالت المتقدمة يتم فقدان الب�ص ��ر خا�ص ��ة عند الأطفال كما ي�ص ��اب ال�شخ�ص بالعمى الليلي عند وجود نق�ص في هذا الفيتامين .
من المواد المعرفة با�سم �ستيروالت ويعرف ب�سم الفيتامين الم�ضاد للك�ساح: م�صادره :زيت كبد ال�سمك و�صفار البي�ض والحليب . ) CH CH CH CH(CH وظائفه :ي�ؤدي لزيادة امت�صا�ص الكال�سيوم من خالل الجدار المعوي . نق�ص���ه :ي� ��ؤدي النق�ص في ه ��ذا الفيتامي ��ن لظهور مر�ض الك�س ��اح وذلك لحدوث خلل في ت�شكل العظام خا�صة الأطراف ال�سفلية ب�سبب نق�ص �أمالح الكال�سيوم والفو�سفات في العظام ،ومن عالمات مر�ض الك�ساح تقو�س الأرجل . 2
3 2
2
الف�صل الثالث
فيتامين د (:)D H3C
2
H3C
CH2
OH
(لالطالع فقط)
فيتامين (:)E يعرف با�سم توكوفيرول Tocopherolوتعني الإنتاج الجن�س ��ي وتق�س ��م م�ش ��تقات فيتامي ��ن � Eإلى (�ألفا ،αبيتا ،βجاما - γتكوفيرول) م�ص ��ادره :الحبوب والتفاح واللحوم والحليب والزبد و�صفار البي�ض والزيوت النباتية والخ�ضار.
103
CH3 H3C
O CH3
CH3 H
CH3 H OH
�ألفا -توكوفيرول
CH3
α-Tocopherol (لالطالع فقط)
مقرر الكيمياء ()4
الكيمياء الغذائية وظائفه :لم تعرف وظائفه ب�صورة تامة بعد حيث يعتقد �أنه يعمل كم�ضاد للأك�سدة. نق�صه :ارتخاء في معظم �أجزاء الج�سم وال�ضعف الع�ضلي وكذلك �ضمور القنوات المنوية في الذكور.
فيتامين ك (:)K يوج ��د من ��ه ثالثة �أنواع ه ��ي K1 ، K2 ، K3والجزء المركزي منه حلقة نفثوكونيون مت�ص ��لة مع �سل�س ��لة من O الهيدروكربون مختلفة الطول CH م�صادره :الأوراق الخ�ضراء ـ الكبد . O وظائفه :ي�شترك في تفاعالت الأك�سدة واالختزال المينا كينون Menaquinone وفي عمليات تكوين العظام وكذلك ي�شترك فيتامين (لالطالع فقط) Kفي تكوين العوامل البروتينية الالزمة لتخثر الدم . نق�ص���ه :م ��ن �أهم �أعرا�ض نق� ��ص هذا الفيتامين هي النزف الدموي تحت الجلد وداخل الع�ض�ل�ات وهبوط �سرعة تخثر الدم . 3
الف�صل الثالث
حاول تلخي�ص الفيتامينات الذائبة في الدهون في الجدول التالي: ا�سم الفيتامين
مقرر الكيمياء ()4
وظيفته
م�صدره
104
ما ينتج عن نق�صه
الكيمياء الغذائية
حام�ض الفوليك هو �أحد الأنواع الهامة لفيتامين (ب ) المركبة وي�سمى بالفوال �سين وهو هام لت�صنيع الأحما� ��ض النووي ��ة DNA- RNAالموج ��ودة ف ��ي الخاليا وهو مادة �أي�ض ��ا في تمثي ��ل الأحما�ض الأمينية ،وي�ستخرج هذا الحم�ض من الكبد والخميرة ومن �أهم م�صادره الأوراق الخ�ضراء الطازجة، الكبد ،الكليتين والع�ض�ل�ات والحيليب والبي�ض وفول ال�صويا والعد�س والفول ال�سوداني والذرة الحلوة والموز والحبوب وتقدر الحاجة اليومية منه من ا 2 -ملغم ،كما �أن نق�ص ��ه ي�ؤدي �إلى حدوث فقر دم، �أمرا�ض جلدية ي�ؤثر على نمو الجنين في رحم الأم لذلك فهو من العنا�صر الهامة للمر�أة الحامل .
الأمالح المعدنية: مثلما يحتاج الج�س ��م �إلى المواد الغذائية الرئي�س ��ية كال�س ��كريات والدهون والبروتينات والم ��اء ف�إنه يحتاج �إلى المواد الغذائية الأخرى بكميات قليلة كالأمالح المعدنية التي تتكون من عنا�صر �أو مركبات غير ع�ضوية �أو قد تكون متحدة مع المركبات الع�ضوية كالف�سفور في الف�سفوبروتين وقد تكون �أي�ضا على �شكل �أيونات مرتبطة بالإنزيمات. الأمالح المعدنية ال تمد الج�سم بالطاقة فح�سب ولكنها تقوم بوظائف ف�سيولوجية و�أخرى بنائية ك�أهمية الكال�س ��يوم والف�س ��فور لال�سنان والعظام والع�ض�ل�ات ،ومن �أ�شهر العنا�ص ��ر الموجودة في الأمالح المعدنية البوتا�سيوم وال�صوديوم والكال�سيوم والمغن�سيوم والكلوريد والكبريت والفو�سفات والبيكربونات وتوجد بع�ض العنا�صر بكميات قليلة جدا تق�سم �إلى ثالث مجاميع وهي: المجموعة الأولى :وهي العنا�ص ��ر الأ�سا�س ��ية المهمة من الناحية الغذائية وت�شمل الحديد والنحا�س واليود والكوبالت والمنجنيز والزنك. المجموعة الثانية :العنا�ص ��ر غير المهمة من الناحية الغذائية غير ال�س ��امة وت�ش ��مل البورون والألومينوم والنيكل والق�صدير والكروم.
105
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثالث
بالرجوع �إلى م�صادر المعلومات لديك اكتب تقرير ًا عن الآثار الجانبية للفيتامينات.
الكيمياء الغذائية المجموعة الثالثة :العنا�ص ��ر ال�سامة وهي تمثل الزئبق والر�ص ��ا�ص والزرنيخ والكادميوم واالنتمون وفيما يلي م�صادر ووظائف بع�ض العنا�صر المعدنية: الت�أثيرات وظيفته نق�صه م�صادره العن�صر الجانبية
الف�صل الثالث
يوج ��د ف ��ي البي� ��ض والحلي ��ب ومنتجات ��ه مثل الأجب ��ان والألبان وف ��ي الخ�ض ��روات ذات الأوراق الكال�سيوم الخ�ضراء والجمبري والأ�سماك.
ي�س ��اعد عل ��ى تكوي ��ن العظام والأ�س ��نان وعلى �س ��رعة تخثر ال ��دم وي�س ��اعد عل ��ى تحري ��ك الأع�ص ��اب والع�ضالت و�سرعة التئام الجروح والعظام.
يوج ��د في المل ��ح المعال ��ج باليود وفي المنتج ��ات البحرية والأغذية التي تنمو على �شواطئ البحار .
مقوي لهرمون الغ ��دة الدرقية التي تنظ ��م ا�س ��تعمال الطاقة واليود وتمنع الإ�ص ��ابة بمر�ض ت�ضخم الغدة الدرقية . يدخ ��ل ف ��ي بن ��اء خالي ��ا الدم الحمراء وتركيب الهيموجلوبين – كم ��ا �أنه مه ��م للأنزيمات الت ��ي تعمل على تولي ��دا لطاقة والحرارة الالزمة للج�سم ولها دور هام في النمو .
اليود
يوجد في الكبد والكالوي واللحوم الحم ��راء والدج ��اج الأ�س ��ماك �صفار البي�ض الخ�ضروات الورقية الحديد -الحب ��وب بق�ش ��وره ( القم ��ح وال�ش ��وفان وال ��ذرة والمك�س ��رات والبقوليات بع�ض الفواكه كالخوخ والم�شم�ش التين التمر . يوجد في الخ�ضراوات ذات الأوراق من�ش ��ط للأنزيمات و�ض ��روري الخ�ضراء والحبوب بق�شورها وفي للنم ��و ومه ��م ل�ش ��فاء والتئ ��ام الكبد والكالوي واللحوم الحمراء الجروح . الزنك والبي�ضاء. يوج ��د ف ��ي الحلي ��ب وم�ش ��تقاته ي�س ��اعد عل ��ى تكوي ��ن العظام كالأجب ��ان والزب ��ادي واللح ��وم والأ�س ��نان ومغ ��ذي للم ��خ الف�سفور والطي ��ور والأ�س ��ماك والحب ��وب وعن�صر هام في تركيب بالزم ال ��دم مق ��وي للذاكرة من�ش ��ط والمك�سرات والبقوليات . للأع�صاب .
مقرر الكيمياء ()4
106
في الأطفال ي�ؤدي �إلى نق�ص ال توج ��د ل ��ه النم ��و والإ�ص ��ابة بمر� ��ض ت�أثيرات جانبية. الك�س ��اح ( لي ��ن العظ ��ام ) وكذل ��ك تلف العظ ��ام و�إلى �أ�ص ��ابتهم بنوبات الت�شنج ، �أما عند البالغين فنق�ص ��ه ي�ؤدي �إلى ه�شا�شة العظام . ي� ��ؤدي نق�ص ��ه �إلى ت�ض ��خم تن ��اول كمي ��ات كبيره منه يخف�ض الغدة الدرقية . م ��ن �أداء الغ ��دة الدرقية . ي�ؤدي �إلى الإح�س ��ا�س بفقر الإكث ��ار في ��ه ق ��د ال ��دم والإح�س ��ا�س بالتع ��ب ي� ��ؤدي �إل ��ى تليف الكبد . و�ضعف التركيز.
ي� ��ؤدي نق�ص ��ه �إل ��ى ت�أخ ��ر في النمو وت�أخ ��ر في البلوغ الجن�س ��ي و�إلى ت�أخر �شفاء الج ��روح وظه ��ور ح ��ب ال�شباب و�ضعف ال�شهية . ي�ؤدي �إلى الإ�صابة بال�ضعف الع ��ام وفق ��دان الأم�ل�اح م ��ن العظ ��ام �أي فق ��دان الكال�سيوم من الج�سم.
الأكث ��ار فيه ي�ؤدي �إل ��ى الإ�ص ��ابة بارتفاع ��ل درجة الحرارة وال�شعور بالغثي ��ان والقيء والإ�سهال . ال توج ��د ل ��ه ت�أثيرات جانبية.
الكيمياء الغذائية فوائد الأمالح المعدنية: للمعادن �ش�أن كبير في المحافظة على �صحة الإن�سان نظرا الن ج�سم الإن�سان يتركب من عنا�صر مختلفة من معادن و�أ�شباه المعادن ،لذلك فهو بحاجة م�ستمرة لتلك العنا�صر التي ال يمكنه الح�صول عليها �إال من الهواء والماء والغذاء المتوازن ولهذه العنا�ص ��ر فوائد جمة ال يمكن ح�صرها .فما هي �أهم فوائد �أمالح المعادن؟
الف�صل الثالث
يمكن تلخي�صها كما يلي: حفظ كثافة الدم والإفرازات وال�سوائل . تنظم التفاعالت الكيميائية في الج�سم . ت�ساعد الج�سم في بناء الأن�سجة من عظام و�أ�سنان وغ�ضاريف وع�ضالت . ت�ساعد في تكوين خاليا الدم الحمراء ( الهيموجلوبين ) . تحافظ على محتويات القناة اله�ضمية من التخمر والتعفن . تك�سب الدم خا�صية التخثر ( والتجلط ) تك�سب ال�سوائل خا�صية االنت�شار في الج�سم وتحافظ على �ضغطها . ت�ضفي على الأن�سجة المرونة المنا�سبة . () 7- 3 الإ�سالم دين الو�سط و االعتدال في كل �شيء ،ونظرة الإ�سالم �إلى الطعام وال�شراب �أي :الغذاء الذي هو ع�صب حياة الإن�سان هي كذلك الو�سطية واالعتدال ،فال �إفراط وال تفريط ...وال �إ�سراف وال تق�صير ...وال علو وال تق�صير ...وي�أمرنا اهلل �سبحانه وتعالى وير�شدنا �إلى ذلك في قوله تعالى: { (الأعراف)31 : } باال�شتراك مع زمالئك في ال�صف مما �سبق �صمم غذاء متوازن يحقق المعاني ال�سابقة.
107
مقرر الكيمياء ()4
الكيمياء الغذائية
الف�صل الثالث
معالجة الأغذية يتحللالطعامويتفككعندمايتعر�ضللبكترياوالدقائقالمجهريةالأخرى وهذا التلف الناتج قد يف�سد الطعام وي�سبب ت�سمم ًا غذائي ًا فهناك �أنواع من البكتريا مثل البتيولية وال�سلمونيلة يمكن �أن ي�سبب �أمرا�ض ًا خطيرة ،واحيان�أً الموت ،ولهذا ابتكرت و�سائل متنوعة في حفظ الطعام ومنع البكتريا من �إف�ساد الطعام ،ومن هذه الطرق �إزالة الماء(التجفيف) حتى ال تنمو المخلوقات الحية وي�ضاف الملح لتعزيز المقاومة لنمو البكتريا� .أو �إ�ضافة كيماويات تحد من نمو تلك الدقائق .ومن طرق التجفيف لحفظ الأ�سماك تجفيف الأ�سماك فوق نار مدخنة فتعمل الكيماويات في الدخان على قتل البكتريا .كذلك ا�ستخدم الماء �شديد الملوحة وال�سكر والخل لحفظ بع�ض الأطعمة لأنها ت�سمم البكتريا � .شكل ()11 -3 وتحفظ بع�ض الأطعمة في �أكيا�س محكمة ال�سد لمنع الهواء من الدخول �أو �أطعمة محفوظة �أنها تحتوي على غاز النتروجين �أو ثاني �أك�سيد الكربون لأن بع�ض المخلوقات التي ت�سبب تلف الطعام تحتاج �إلى الهواء للنمو .كذلك من طرق حفظ الأطعمة التبريد ف�ستخدم الجليد عند درجة حرارة �صفر مئوي �أو مزيج من الجليد والملح عند درجة حرارة (20-م) .وتجمد بع�ض الأطعمة بالنيتروجين ال�سائل �أو بالهواء في مجمدات على درجة حرارة )18-م) �أو �أقل � .أي�ضا من طرق حفظ الأطعمة التعليب في علب من الألمونيوم �أو الفوالذ المطلي بالق�صدير فيغلى الطعام في العلب لتوليد بخار يطرد الهواء من الفجوة بين الطعام والغطاء قبل قفله .ثم يحكم �سد الغطاء على العلبة ثم تحمى العلبة في درجة حرارة ˚120م لقتل �أي مخلوقات مجهرية �أخرى وتحفظ الأ�شربة في قوارير بعد تعقيم ال�شراب بطريقة الب�سترة عند درجة حرارة بين ˚70-55م ثم تعب�أ في قوارير معقمة محكمة ال�سد .
مقرر الكيمياء ()4
108
الكيمياء الغذائية رحلة معرفية: �أو�ضحت نتائج الدرا�سات والبحوث التي قام بها المخت�صون عالقة الم�شروبات الغازية بكثير من الأمرا�ض وخا�صة ال�سمنة الت���ي ارتف���ع مع���دل الإ�صاب���ة به���ا بين الأطف���ال� .أكت���ب تقريراً ع���ن �أ�ض���رار الم�شروب���ات الغازي���ة بجميع �أنواعها عل���ى ال�صحة م���ع اقت���راح حلول لظاه���رة انت�ش���ار الم�شروبات الغي���ر �صحية.
تع ��رف الم�ض ��افات الغذائي ��ة تقني ًا بكونه ��ا مجموعة من الم ��واد �أو المركب ��ات الكيميائي ��ة الطبيعية �أو ال�ص ��ناعية الم�ص ��در التي يتم ا�س ��تخدامها بالعديد من المنتجات الغذائية وذلك بهدف تح�س ��ين خوا�صها الح�س ��ية والت�ص ��نيعية لأغرا�ض �ص ��حية واقت�ص ��ادية هامه ،ومما يميز هذه المواد عن المكونات الأ�سا�سية للمنتج �أنها ت�ض ��اف بكميات قليلة ن�س ��بي ًا بالإ�ضافة �إلى اعتبارها مواد ثانوية يمكن اال�ستغناء عنها في بع�ض الأحي ��ان دون ح ��دوث ت�أثير جوهري على المنت ��ج .انطالقا من ذلك ف�إن الهدف من درا�س ��تنا لي�س التذكير ب�أهمية المواد الم�ضافة لل�صناعات الغذائية و�سرد ميزاتها العديدة �إال �أن الأهم من ذلك هو محاولة تو�ضيح بع�ض الحقائق فيما يتعلق بمفهوم الم�ضافات الغذائية.
تعريف المواد الم�ضافة: لقد �ص ��در التعري ��ف الدولي والذي يعرف المواد الم�ض ��افة على �أنه ��ا �أي مادة ال ت�س ��تهلك بذاتها كغذاء و ال ت�س ��تعمل عادة كمكون غذائي �س ��واء كان لها قيمة غذائية �أم ال وت�ض ��اف هذه المواد لتحقيق �أغرا�ض تكنولوجية �س ��واء �أثناء الت�ص ��نيع �أو التح�ض ��ير ً �أو التعبئ ��ة �أو التغلي ��ف �أو النقل ويتوقع �أن ت�ص ��بح هذه المواد ج ��زءا من الغذاء وت�ؤثر �شكل ( )12-3 على خوا�ص ��ه .و ال يت�ض ��من ه ��ذا التعريف بقاي ��ا المبيدات �أو الم�ض ��ادات الحيوية �أو الم�ضافات الغذائية الهرمونات وال�سموم التي تفرزها البكتيريا الممر�ضة �أو الفطريات.
109
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثالث
الم�ضافات الغذائية:
الكيمياء الغذائية وكذلك الكيماويات التي تت�س ��رب �إلى الغذاء عن طريق مواد التعبئة وقد ت�س ��مى بالملوثات ،وعموم ًا ال ي�شمل هذا التعريف �أي�ض ًا المواد التي ت�ضاف لرفع القيمة الغذائية كالفيتامينات والمعادن
�أق�سام الم�ضافات الغذائية: وتق�سم الم�ضافات الغذائية �إلى عدة �أق�سام منها:
- 1المواد الحافظة(المقاومة للتلف):
الف�صل الثالث
تعمل هذه المواد على حفظ الطعام لفترات �أطول دون تلف ومن الأمثلة التقليدية لهذه المواد :ال�سكر والملح (ملح الطع ��ام) والخل كما �أن لبع� ��ض المواد القدرة على منع �أو تثبيط ن�شاط ونمو البكتريا وت�ضاف هذه المواد بكميات قليلة للغذاء وتعتمد في �إ�ضافتها �إلى نوعية الطعام وطريقة �صنعه كذلك على الميكروب الذي يحدث التلف.ومن هذه المواد بع�ض المواد الحافظة (لالطالع فقط) حم�ض بروبيونيك وبروبيونات ال�صوديوم �أو الكال�سيوم التي ت�ضاف للخبز والجبن .ونيتريت ال�صوديوم( )NaNO2الذي ي�ضاف للحوم للمحافظة على لونها الطبيعي .
- 2المواد المقاومة للأك�سدة:
ت�ض ��اف هذه المواد لبع�ض الأطعمة لمنع �أو ت�أخير فترة التغيرات الكيميائية نتيجة لت�أك�س ��د المواد الدهنية والزيوت و الفيتامينات الذائبة في الدهون والتي ت�ؤدي �إلى التزنخ والتعفن الذي يف�س ��د الغذاء ويجعله م�ضرا ب�صحة الإن�سان ،كما �أن م�ضادات الأك�سدة تمنع �أك�سدة الفاكهة المجمدة.
- 3المواد المبي�ضة والم�ساعدة على الن�ضج:
يميل لون الدقيق (الطحين) حديث الطحن �إلى ال�ص ��فرة ,ومع طول مدة التخزين ين�ضج الطحين ويتحول ببطء �إلى اللون الأبي�ض .ولبع�ض المواد الكيميائية خا�صية زيادة �سرعة التبيي�ض والم�ساعدة على الن�ض ��ج في وقت اقل مما يوفر نفقات التخزين ويجنب كذلك المخزون من خطورة الإ�صابة بالح�شرات ال�ضارة والقوار�ض كما ت�ضاف هذه المواد �إلى العجائن للغر�ض نف�سه.
- 4المواد الحم�ضية والقلويات والمحاليل المنظمة:
تعتب ��ر درج ��ة الحمو�ض ��ة على قدر م ��ن الأهمية في �ص ��ناعة و�إع ��داد الكثي ��ر م ��ن الأطعمة،فالأ�س الهيدروجين ��ي( )PHق ��د ي�ؤثر على لون الغ ��ذاء �أو قوامه �أو رائحته؛ ولذلك ف ��ان المحافظة على درجة الحمو�ضة �ضرورية في �إنتاج بع�ض هذه الأغذية.
مقرر الكيمياء ()4
110
الكيمياء الغذائية - 5عوامل اال�ستحالب والرغوة والمواد المثبتة والمغلطة للقوام: تعمل مواد اال�ستحالب على مزج مواد ال يمكن مزجها معا مثل الزيت والماء وتمنع المواد المثبتة ف�صل احدهما عن الأخرى مرة �أخرى �أما المواد التي ت�ساعد على الرغوة فتعمل على مزج الغازات مع ال�سوائل كما في الم�شروبات الغازية كذلك فان المواد المغلظة للقوام التي ت�ستعمل في �صنع الكيك والحلويات والأي�س كريم تزيد من الحجم وتح�سن القوام والمظهر،
- 6مواد النكهة والرائحة �أو المعطرة:
- 7المواد ال ُمل ِّونة:
ت�ستعمل هذه المواد الملونة الطبيعية منها �أو الم�ص ��نعة بكثرة في �صناعة الغذاء فعندما يختف ��ي الل ��ون الطبيعي للمنت ��ج الغذائي �أثناء التح�ض ��ير ف�إن م�ص ��انع الأغذية ت�ضيف مادة ملون ��ة وغالب ��ا م ��ا تكون ه ��ذه الم ��ادة طبيعية والم ��واد الملونة تجع ��ل الطعام �أكث ��ر جاذبية بع�ض المواد الملون (لالطالع فقط) وتزي ��د من �إقب ��ال الم�س ��تهلك علي ��ه فالجزر يحتوي على – βكاروتين الذي ي�س ��تخدم لتلوين �أطعمة �أخرى .كذلك ا�س ��تخدمت ع�ص ��ارة ال�ش ��مندر الأحمر والزعفران وغيرها .وقد ا�ستخدمت �أ�صبغ �صناعية لإ�ضفاء �ألوان على الأطعمة ،وجميعها �أ�صباغ �أزو� ،أما بالن�س ��بة لأغذية الأطفال ،فالمجاز ا�س ��تخدامه من هذه المواد الملونة ثالثة �أنواع م�ص ��ادرها جميعا من الفيتامينات.
111
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثالث
هناك الكثير من المنتجات الطبيعية ذات النكهة اعتاد النا�س على ا�س ��تخدامها و�إ�ض ��افتها للطعام ومن ذلك الزنجبيل والقرفة والفانيليا ،وهذه مواد غير �ض ��ارة وقد تمكن العلماء في الآونة الأخيرة من �ص ��ناعة المواد الرئي�س ��ية الم�سببة لتلك النكهة بطرق كيميائية و�أ�ص ��بحت ت�ضاف �إلى الطعام وهذه لها �أ�ضرار بدون �شك ،كما �أن هناك مواد كيميائية لي�ست م�صدر ًا للنكهة �أو الطعم في حد ذاتها ،لكنها ت�ساعد على �إبراز النكهة .ومن تلك المواد التي ي�سهل �صناعتها كيميائيا نكهة البرتقال ،زيت الموز ،زيت الثوم، زيت القرفة ،ومن المواد المنت�ش ��رة في هذا المجال ملح ال�صوديوم الأحادي لحام�ض جلوتاميك ،وهذا ي�ستخدم بكثرة في الأغذية المعلبة و�شبه المعلبة مثل مرقة الدجاج الم�سماة بالماجي كذلك المايونيز.
الكيمياء الغذائية - 8المواد المحلية:
ت�ضاف المواد المحلية اال�صطناعية كال�سكارين واال�سبرتيم بكثرة كبدائل لل�سكر العادي المتيازها بانخفا�ض ال�سعرات الحرارية وعدم ت�أثيرها على ت�سو�س اال�سنان.
الف�صل الثالث
ا�ستعماالت م�ضافات الأغذية: قد ت�س ��تعمل م�ض ��افات الأغذية في �إح ��دى مراحل نمو النب ��ات بحيث يتم امت�صا�ص ��ها عن طريق الجذور� ،أو قد ت�ضاف �أثناء الح�صاد �أو التعليب �أو الت�صنيع �أو التخزين �أو �أثناء الت�سويق لغر�ض تح�سين نوعية الغذاء �أو زيادة قبول ا�ستهالكه وي�شمل الغر�ض من �إ�ضافة المواد الم�ضافة للأغذية الآتي: - 1التح�س ��ين �أو المحافظ ��ة عل ��ى القيمة الغذائية :ت�ض ��اف بع�ض الفيتامين ��ات �أو الأمالح المعدنية وذلك لزيادة القيمة الغذائية ك�إ�ض ��افة بع�ض مركبات فيتامين (ب) المركب �إلى الخبز والدقيق (الطحين) ،وفيتامين (د) �إلى الحليب ،وفيتامين (�أ) �إلى بع�ض �أنواع الزبد واليود �إلى ملح الطعام. - 2تح�س ��ين النوعية وزيادة �إقبال الم�س ��تهلك عليه ��ا :المواد الملونة والمثبتة وعوامل اال�س ��تحالب وقواما منا�س ًبا ورائحة مقبولة وكل هذا والمواد المبي�ض ��ة والمعطرة تمنح العظام مظهرا جذابا ً ي�ساعد على زيادة الإقبال على الأطعمة. - 3تقليل التلف وتح�سين نوعية الحفظ :قد ينتج التلف من تلوث ميكروبي �أو تفاعل كيميائي ،لذا ف�إن �إ�ض ��افة مواد م�ضادة للتعفن بيكربونات ال�ص ��وديوم للخبز و �إ�ضافة حم�ض ال�سوربيك �إلى الجبن يمنع نمو الفطريات عليها وكذلك الحال بالن�سبة لإ�ضافة المواد الم�ضادة للت�أك�سد �إذ تمنع ت�أك�سد وتزنخ الزيوت والدهون كما تمنع ت�أك�سد بع�ض الفيتامينات الذائبة في الدهون وكذلك الأحما�ض الدهنية الأ�سا�سية. - 4ت�سهيل تح�ضير الغذاء :قد ت�ضاف مواد مثل بع�ض الأحما�ض �أو القلويات �أو المحاليل المنظمة بهدف المحافظة على و�سط حم�ضي �أو قلوي منا�سب وكذلك عوامل اال�ستحالب التي تعمل على مزج الدهون مع الماء كما في الم�ستحلبات مثل المايونيز والمواد التي ت�ساعد على تكوين الرغوة مثل الكريمات التي تو�ض ��ع على الكيك والمواد المثبتة والمغلطة للقوام التي ت�س ��اعد في �ص ��ناعة االي�س كريم. - 5خف�ض �س ��عر الأطعمة :حيث �أن حفظ المواد الغذائية بكميات كبيرة لفترة طويلة دون تلف ي�ؤدي �إلى انخفا�ض �سعرها. مقرر الكيمياء ()4
112
الكيمياء الغذائية
- 1المواد الملونة :وقد رمز لها بالرمز ( )Eتتبعه االرقام من 100الى .199 - 2المواد الحافظة :وقد رمز لها بالرمز ( )Eتتبعه االرقام من 200الى .299 - 3م�ضادات االك�سدة :وقد رمز لها بالرمز ( )Eتتبعه االرقام من 300الى .399 - 4المواد الم�ستحلبة والمثبتة :وقد رمز لها بالرمز ( )Eتتبعه االرقام من 400الى .499 �أما باقي المواد الم�ض ��افة مثل المواد المحلية والمواد المعطرة والمواد المحدثة للرغوة وغيرها فيعمل المجتمع العلمي في دول االتحاد الأوروبي في الإعداد لتوحيدها.
بالرغ ��م م ��ن الإيجابي ��ات للم�ض ��افات الغذائي ��ة �إال �أنه ظهر ف ��ي الآونة الأخيرة �أ�ص ��وات تن ��ادي بعدم ا�ستخدامها ب�سبب ارتباطها المبا�شر ببع�ض الأمرا�ض .اكتب تقرير ًا عن النواحي ال�سلبية لهذه الم�ضافات و�ضع ت�صور ًا للتقليل من هذه ال�سلبيات .
113
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثالث
- 6تن ��وع الأطعم ��ة :حي ��ث �أن حف ��ظ الأغذية م ��دة �أطول ي�ؤدي �إل ��ى ظهورها حتى في غير مو�س ��مها كالخ�ضراوات والفواكه. الم�ستوى �أو التركيز المنخف�ض يطلق عليه ا�سم المتناول اليومي المقبول وهو يمثل التركيز الذي يتناوله الفرد يوميا طول حياته دون �أ�ضرار ب�صحته. ت�سمية الم�ضافات الغذائية: نظ ��را لك ��ون بع�ض المواد التي ت�ض ��اف �إل ��ى المنتجات الغذائية ق ��د تحمل �أ�س ��ماء علمية طويلة ومعق ��دة �أو قد تختلف م�س ��مياتها من بلد �إلى �آخر وبالتالي ي�ص ��عب التعرف عليها� ،أ�ص ��بح بالإمكان ا�س ��تخدام رموز معينة للداللة على هذه المواد .فقد اتفق المخت�ص ��ون في دول االتحاد الأوروبي على توحيد �أ�سماء هذه المواد الم�سموح ب�إ�ضافتها �سواء كانت مواد طبيعية (من حيوان �أو نبات) �أو مواد �ص ��ناعية وذلك بو�ض ��ع حرف ( )Eتتبعه �أرقام معينة تدل على تلك المواد.ولقد تم تق�سيم م�ضافات االغذية ـ حتى االن ـ الى اربعة اق�سام رئي�سية هي:
الكيمياء الغذائية
الف�صل الثالث
العوامل الواجب اتخاذها عند اتخاذ قرار المنع �أو ال�سماح با�ستخدام مادة م�ضافة: - 1مقدار ال�ضرر المحتمل للم�ستهلك. - 2حاجة ورغبات الم�ستهلك ،ففي حالة الأطفال على �سبيل المثال نجد �أنهم يقبلون برغبة كبيرة على تناول المثلجات (الآي�سكريم) الملونة. - 3متطلب ��ات توف ��ر الغذاء ( الأمن الغذائي ) و�ص ��حة المواطن ،قد ي�س ��مح مث ًال با�س ��تخدام مبيد ح�ش ��ري غير م�صرح با�س ��تخدامه للق�ضاء على ح�شرات تهدد مح�ص ��ول غذائي في بلد يتعر�ض للمجاعة ،وهذا ما يق�صد بتطبيق معادلة ال�ضرر والمنفعة ال�سابق ذكرها. - 4متطلبات منتجي وم�صنعي الأغذية. - 5العوامل االقت�صادية. - 6مدى توفر الطرق التحليلية لتنظيم عمليات ال�سيطرة. الحاالت التي يمنع فيها ا�ستخدام المواد الم�ضافة: � - 1إذا كان الهدف من ا�ستعمال المادة الم�ضافة هو تغطية �أخطاء �أو عيوب في العملية الت�صنيعية. � - 2إذا كان الهدف من ا�ستعمال المادة الم�ضافة هو �إخفاء تلف �أو ف�ساد المادة الغذائية. � - 3إذا كان ا�ستعمال المادة الم�ضافة يهدف �إلى خداع الم�ستهلك. � - 4إذا كان ا�ستعمال المادة الم�ضافة ي�ؤدي لفقد كبير لواحد �أو �أكثر من مكونات المادة الغذائية. � - 5إذا كان بالإمكان الح�ص ��ول على المادة الغذائية بدرجة عالية من الجودة با�س ��تعمال �أ�س ��اليب الت�صنيع الجيد. � - 6إذا كان ال بد من ا�س ��تعمال ن�س ��ب مرتفعة من المادة الم�ض ��افة للح�صول على الت�أثير المطلوب. وفي بع�ض الحاالت نجد �أن ا�س ��تعمال المادة الم�ض ��افة قد ي�ش ��كل القليل من ال�ضرر �أو الخطورة ولكن ي�سمح ب�إ�ضافة هذه المادة حتى �إيجاد بديل �أكثر �أمانا وفعالية.
مقرر الكيمياء ()4
114
الكيمياء الغذائية المحليات ال�صناعية ( بدائل ال�سكر): يتناول معظم النا�س في وقتنا الحا�ض ��ر مواد غذائية محلية ب�ش ��كل ملفت للنظر وقد تكون هذه المحليات طبيعة �أو �صناعية كما �سنرى في درا�ستنا هذه.
�أنواع المحليات:
�شكل (� ) 13سكر �صناعي
الف�صل الثالث
- 1المحليات الطبيعية: وهي المحليات التي تعطي طاقة مثل ال�سكروز والع�سل والفركتوز والالكتوز . - 2المحليات ال�صناعية: وهي مجموعة من المواد الكيميائية ال�ص ��ناعية تعتبر من الإ�ض ��افات الغذائية لها ت�أثير م�ش ��ابه لطعم ال�س ��كر الطبيعي ولكنها �أقل من ال�س ��كر الطبيعي من حيث محتواها الحراري. وال�سبب في ظهور هذه المحليات �أمران هما مر�ض ال�سكري وال�سمنة. ثم ظهرت �أ�سباب �أخرى منها المو�ضة ونمط الحياة ال�صحي مما �أدى �إلى تعدد �أنواعها وقيمتها الغذائية.
� � ��(�� � ��� ��� � ) 1 3
�شكل ()14-3 ع�سل محليات طبيعية
�أنواع المحليات ال�صناعية: �أ -محليات مكثفة غير مغذية : مثل ال�سكارين ,الأ�سبارتام ( كاندريل ) ,الثيوماتي ال�س ��لفام بوتا�س ��يوم� ,س ��ايكالمات ,وتتمي ��ز ه ��ذه المجموع ��ة م ��ن المحلي ��ات �أنها ت�س ��تخدم بكميات قليلة ومنخف�ض ��ة في ال�س ��عرات الحراري ��ة وبالتالي ال ت�ؤث ��ر عل ��ى الفرد من حي ��ث الطاق ��ة ,كذلك من مميزاتها �أنها تذوب كلي ًا ورخي�ص ��ة الثمن والت�سبب ت�سو�س الأ�سنان.
115
المقدار المقبول تناوله �أنواع المحليات يومياً مجم /كجم ال�سكارين و�أمالحه
2.5
الأ�سبارتم
40
ال�سلفام بوتا�سيوم
15
ال�سوربيتول
40
الزيلتون
40 الجدول للإطالع فقط
مقرر الكيمياء ()4
الكيمياء الغذائية ب -محليات مغذية ( ال�سكريات الكحولية ): مثل الزيلتون ,ال�سربيتول ,المانيتول� ,أيزو مانيتول الكتيتول .وهي بدائل لل�سكر وتتميز ب�أنهاحالوتها تفوق حالوة ال�سكر وتزود الفرد بقدر من الطاقة والكربوهيدرات والبروتين . CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
(CHOH)4
(CHOH)3
CHOH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
�سوربيتول
زايليتول
جلي�سرول
جاليكول ايثيلين
الف�صل الثالث
الآثار الجانبية للإفراط في ا�ستعمال المحليات: �إن الإفراط في ا�ستعمال المحليات ال�صناعية وال�سكريات الكحولية قد يكون له �آثار جانبية: - 1الإ�سهال - 2انتفاخ البطن وذلك للخا�صية الأ�سموزية . - 3ت�ش ��ير بع�ض الأبحاث �إلى عالقة المحليات ال�ص ��ناعية بم�شاكل ن�ش�ؤ ال�س ��رطان والتي لم يتم ت�أكيدها �أو نفيها �إلى الوقت الحا�ضر.
تتوفر المحليات ال�صناعية في عبوات ورقية في المطاعم والمحالت التجارية ب�ألوان مختلفة زرقاء , �صفراء ,وردية وغيرها قم بزيارة لأحد هذه الأماكن وحدد نوع ال�سكر الموجود بها ثم �أكتب تقرير ًا عن مخاطر المحليات ال�صناعية منخف�ضة ال�سعرات الحرارية.
ال�سموم من حولنا :الوجبات ال�سريعة ( Fast foodمو�ضة الع�صر): يحتاج الإن�سان �إلى الغذاء لثالثة �أ�سباب رئي�سية تتمثل :في �إنتاج الطاقة ،والبناء و التجديد، والوقاية والتنظيم ،لذلك ف�إن االهتمام ب�سالمة و�صحة الغذاء يعتبر مهما جد ًا . .ولقد طر�أت في الآونة الأخيرة تغييرات كبيرة على �أنماط وعادات الغذاء في مجتمعنا حيث زادت ن�سبة االعتماد على الأغذية المعلبة وانت�شرت مطاعم الوجبات ال�سريعة.
مقرر الكيمياء ()4
116
الكيمياء الغذائية
فما المق�صود بالوجبات ال�سريعة ؟ تعرف الوجبة ال�سريعة ب�أنها الوجبة التي تحتوي على �أطعمة �سريعة التح�ضير مثل� :شطائر ال�شاورما والبرجر والفالفل والفطائر والبيتزا وقطع الدجاج المقلية ،مع م�شروب غازي �أو ك�أ�س من الع�صير و�شرائح البطاط�س المقلية .والمالحظ �أن �أكثر النا�س �إقباال على الوجبات ال�سريعة هم الأطفال والمراهقون ،الذين �صارت الوجبات ال�سريعة جزءا من روتينهم اليومي .
�آثارها ال�سلبية�:أ�سري ًا � :ساهمت في تفكيك الأ�سرة؛ �أدخلت �أعباء �إ�ضافية على ميزانية الأ�سرة . ارتفاعا ب�شحوم الدم، �صحي ًا :الوجبات ال�سريعة غنية بالدهون غير الم�شبعة؛ وبالتالي فهي ت�سبب ً أي�ضا ذات �سعرات حرارية عالية لذا فهي ت�سبب ال�سمنة .وي�سبب والكولي�سترول .والوجبات ال�سريعة � ً ا�ستعمالها للمدى الطويل ،ارتفاع �ضغط الدم ،والتهاب مفا�صل تن ّك�سي بالركبتين ،والعمود القطني، �إ�ضافة للعبء الكبير الذي ت�سببه على القلب والرئتين ،بل هذه الأطعمة قوامها جاف وقليلة الخ�ضار والألياف فت�سبب �إم�سا ًكا و�إرباكات بالجهاز اله�ضمي� ،إ�ضافة �إلى �أنه في معظم الأحيان ي�ضاف �إليها ارتفاعا في �ضغط الدم. كثير من الملح والمخلالت ،وهذه ت�سبب ً
�صودا الخبز: اال�سم ال�شائع لبيكربونات ال�صوديوم (كربونات ال�صوديوم الهيدروجينية) �صيغتها الجزيئية ()NaHCO3
117
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الثالث
�صفاتها :ال تحتوي على الفاكهة وال�سلطات � ,أنها ت�ؤكل على عجل� ,سريعة التح�ضير ،فال يحتاج الم�ستهلك االنتظار كثيرا تحتوي على كميات كبيرة من الدهون ،وبالتالي �سعرات حرارية عالية ,غنية بال�صوديوم الموجود في ملح الطعام فقيرة في العنا�صر الغذائية المفيدة ،مثل الفيتامينات والأمالح والمعادن ال�ضرورية كالكال�سيوم والحديدذات مذاق مميز يجذب �صغار ال�سن والمراهقين بالإ�ضافة للإعالنات والهدايا التي ترفق معها في كثير من الأحيان .غنية بالن�شويات ب�سبب ا�ستعمال الخبز الأبي�ض و المعجنات.
الكيمياء الغذائية خوا�صها: - 1من القواعد ال�ضعيفة .
- 2بلورات �صغيرة بي�ضاء اللون .
- 3قليلة الذوبان في الماء .
تح�ضيرها في ال�صناعة: تتم بطريقة �سولفاي حيث يتم �إمرار غاز الن�شادر ( )NH3وغاز ثاني �أك�سيد الكربون ( )CO2في محلول مركز لكلوريد ال�صوديوم فتتكون بيكربونات ال�صوديوم .
ا�ستخداماتها:
الف�صل الثالث
-1ت�ستخدم �صودا الخبيز في �صناعة العجين ،فعند تحللها حرارة تعطي غاز ثاني �أك�سيد الكربون ( )CO2الذي يعمل على نفخ العجين مكون ًا فقاعات تتخلل العجين. - 2كما وت�ضاف �إلى برك ال�سباحة لمعادلة قيمة الرقم الهيدروجيني pHوالتي تتغير بفعل �إ�ضافة مواد قتل البكتيريا. - 3ت�س ��تخدم ف ��ي الطب لتح�ض ��ير بع�ض الأدوية الم�س ��تخدمة في عالج حمو�ض ��ة المعدة. - 4لحرائق ال�س ��يارات :يو�ص ��ى باالحتفاظ بها في �س ��يارتك لإخماد �أية حرائق قد تتعر�ض لها ومن مميزاتها �أنها ال تتلف �أي �شيء تو�ضع عليه. - 5للمعان الكروم والأ�س ��تنل�س �س ��تيل والف�ضة :تم�س ��ح بقطعة �أ�سفنجية مبللة وبها بيكربونات ال�صودا.
�شكل (� )16-3صودا الخبز
�شكل () 17-3 ا�ستخدامات �صودا الخبز
مقرر الكيمياء ()4
118
�أ�سئلة الف�صل الثالث �س:1اختار الإجابة ال�صحيحة: - 1ينتج عن التحلل المائي لل�سكروز: ب -فركتوز وجلوكوز
�أ -جالكتوز وجلوكوز
د -فركتوز
جـ -جلوكوز
- 2اك�سدة الجلوكوز بم�ؤك�سد متو�سط يعطي: �أ -حم�ض الجلوكاريك ب -حم�ض الجلوكونيك جـ -حم�ض الجلوكورنيك د� -أ+ب
- 3جميع ال�سكريات متعددة ومتجان�سة ما عدا: �أ -الن�شا
جـ -ال�سليلوز
ب -الجاليكوجين
د -الهيبارين
- 4يتكون الحرير الطبيعي من البروتينات وي�أخذ �شكل: �أ -حلزوني
ب -كروي
د� -أ +ب
جـ -ليفي
- 5من بين العنا�صر الكيميائية التي يحتاجها الج�سم: �أ -اليود
ب -الكلور
د -جميع ما تقدم
جـ -المجنيز
- 6جميع الفيتامينات التالية ذائبة في الدهون ماعدا: �أ -فيتامينA
جـ -فيتامين E
ب -فيتامين C
د -فيتامين K
- 7جميع المحليات ال�صناعية التالية منخف�ضة ال�سعرات الحرارية ماعدا: �أ -ال�سكارين
ب -ال�سلفام بوتا�سيوم
د -الزيلتون
جـ -الثيوماتي
- 8ت�ستخدم ع�صارة ال�شمندر في الأغذية كمادة : �أ -ملونة
جـ -مبي�ضة
ب -مانعة للأك�سدة
د -منكهة
- 9تعتبر الحبة الكاملة للقمح م�صدراً لـ : �أ -فيتامينA
جـ -فيتامين D
ب -الثيامين
� - 10أب�سط الأحما�ض الأمينية: �أ -االالنين
ب -جالي�سين
جـ � -سيرين
119
د -غلوتامين
د -جميع ما�سبق
:á«bQódG Ió¨dG ºî°†J ≈dEG ¬°ü≤f …ODƒj - 11 ≥Ñ°SÉe ™«ªL -O
ójóëdG - `L
ø«°UQÉîdG -Ü
Oƒ«dG -CG
:»∏jɪd π∏Y:2¢S .∫ÉØWCÓd AGò¨c ΩC’G øÑd π°†Øj (CG .¬dõàîj’ Rhôµ°ùdG ɪæ«H èæ∏¡a ∫hÉëe ∫õàîj RƒàcÓdG (Ü .á«∏°UC’G ¬à©«ÑW ≈dEG ¬JOÉYEG Qò©àjh ¬∏µ°T ô«¨àj âjõdÉH ¢†«ÑdG »∏b óæY (`L .á«∏°UC’G ¬à©«ÑW ≈dEG Oƒ©j ’h ¬∏µ°T ô«¨àj ¥hôëd ¿É°ùfE’G ó∏L ¢Vô©J óæY (O .äÉæ驪dG πªY »a ΩƒjOƒ°üdG äÉfƒHôµ«H Ωóîà°ùJ (P
:á«dÉàdG OGƒª∏d »ª∏©dG º°SE’G ÖàcG:3¢S ∫ƒæ«àjQ , õÑîdG GOƒ°U , C ø«eÉà«a , B1 ø«eÉà«a , ΩódG ôµ°S , øÑ∏dG ôµ°S
– QƒØ`` °ùØdG – Ωƒ«`` °ùdɵdG á«dÉàdG äÉæ«eÉà«ØdGh ¿OÉ©ªdG ᫪gCG ∫hó`` L »a ¿hO:4¢`` S ∂æ«Jƒµ«ædG - E ø«eÉà«a :CÉ£îdG í«ë°üJ ™e áÄWÉN ΩCG áë«ë°U IQÉÑ©dG âfÉc GPEG Ée Qôb:5¢S . äÉæ«JhôÑdG ™«ªL AÉæÑd á«°SÉ°SC’G áæÑ∏dG »g ájƒ°†©dG ¢VɪMC’G ôÑà©J . á≤à°ûªdG äÉæ«JhôÑdG øe ø«Hƒ∏Lƒª«¡dG ∞æ°üj á«Lƒdƒ«ÑdGh á«FÉjõ«ØdGh á«FÉ«ª«µdG ¬°UGƒN ô«¨J ≈dEG …ODƒj ø«JhôÑdG ø«î°ùJ ¿EG . á°ùfÉéàªdG IOó©àªdG äÉjôµ°ùdG óMCG ƒg »Hô©dG ≠ª°üdG . á«fó©ªdG ìÓeC’G äÉfƒµe óMCG ∂«dƒØdG ¢†ªM ôÑà©j
120
™`` °V ºK »dÉàdG ∫hó`` édG »`` a ¬`` °ü≤f ø`` Y º`` LÉædG ô`` KC’Gh ¬`` àØ«Xhh ø`` «eÉà«a πc ø`` «H π`` °U : 6¢`` S : ¢ü°üîªdG É¡fɵe »a áHÉLE’G ¬°ü≤f
¬àØ«Xh
ø«eÉà«ØdG º°SG
ΩB’G ó∏édG ÜÉ¡àdG-CG π°UÉتdG
êÉàfEG ≈∏Y óYÉ°ùj -1 ΩódG äÉjôch ø«JhôÑdG AGôªëdG
∂«dƒØdG ¢†ªM
¿É°ü≤fh ΩódG ô≤a-Ü á«∏ªY »a º¡e -2 AGôªëdG ΩódG äÉjôc »a AÉæHh º°ùédG »a ¢†jC’G AÉ°†«ÑdGh IójóL äÉÑcôe
(B1) ø«eÉà«a
RÉ¡édG äÉHGô£°VG -`L »ª°†¡dG
ƒªæ∏d …Qhô°V -3 º°ùé∏d º«∏°ùdG
(E) ø«eÉà«a
•ƒ≤°Sh äÉéæ°ûàdG -O ô©°ûdG
§«°ûæàd …Qhô°V -4 äɪjõfE’G
(B6) ø«eÉà«a
Ö∏≤dG ¿É≤ØN -`g •ƒHô≤°SE’G ¢Vôeh
¢VɪMC’G øjƒµJ -5 ájhƒædG
(B12) ø«eÉà«a
âëJ …ƒeO ∞jõf -h â«ÑãJ ≈∏Y IQó≤dG ¬d -6 Ωɶ©dG πNGOh ó∏édG ø«é°ùcC’G RÉZ
(C) ø«eÉà«a
á«¡°ûdG ¢VÉØîfG -R ƒªædG ¿É°ü≤fh
(K) ø«eÉà«a
Ωɶ©dG øjƒµJ -7
121
áHÉLE’G o +Ü
: ∫Éãe
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية الأهداف نتوقع منك في نهاية الف�صل �أن: - 1تتعرف على الإ�سمنت و�أهميته و�أنواعه وخوا�صه و�أهم ا�ستخداماته. - 2تو�ضح تقنية ت�صنيع الإ�سمنت والمواد الخام الم�ستخدمة في ت�صنيعه. - 3تتعرف على الزجاج �أنواعه وخوا�صه و�أهم ا�ستخداماته. - 4تو�ضح خطوات ت�صنيع الزجاج و�أثر الإ�ضافات الكيميائية عليه.
122
المقدمة خلق اهلل �س���بحانه وتعالى الإن�س���ان وا�س���تخلفه في الأر�ض كي يعمرها و�س���خر له كل �ش���يء في الأر�ض، ووهبه العقل الذي يعي به ويجرب قال تعالى } {(�سورة ق �آية .)7:6 بد�أ الإن�س���ان حياته على هذه الأر�ض بداية تت�س���م بالب�ساطة ومن بين الأ�شياء التي ا�سترعت االنتباه منذ البداية تلك التي تتعلق بم�س���كنة وبالأغرا�ض التي يحتاجها داخل الم�سكن فا�ستخدم الطين في بناء م�سكنة و�صنع منه الأواني وا�ستخدم الحجارة �أي�ضا في بناء الم�ساكن ،وتو�صل �إلى �صنع الجير بعد �أن عرف خا�صيته في تما�س���ك الحجارة .كما تو�ص���ل ل�ص���نع الطوب بحرق الطين في النار ،ثم عرف �صناعة الزجاج ،وهكذا تعاقبت الأجيال فظهرت ح�ض���ارات مختلفة �أدت �إلى �إ�ض���افات عديدة في مجال الإن�ش���اءات مما �ساهم في تطور �صناعة مواد البناء حتى و�صلت �إلى الم�ستوى الذي نراه اليوم . وفي هذا الف�صل �سنقوم بدرا�سة �أهم المواد الالزمة لعمليات البناء والطرق المتبعة في ت�صنيعها ،ومن هذه ال�صناعات �صناعة الإ�سمنت والزجاج .
الإ�سمنت: يعتبر الإ�سمنت �سلعة هامة يحتاجها العالم كله و�صناعة ا�ستراتيجية مهمة الرتباطها المبا�شر ب�أعمال البناء والتعمير. وال نبالغ �إذا قلنا �أن ح�ض���ارة الع�ص���ر الحديث اعتمدت على هذه ال�س���لعة ,فهو يدخل في بناء الم�ساكن والطرق والج�سور وال�س���دود والمطارات ...الخ .وتعتبر �ص���ناعة الإ�سمنت من ال�ص���ناعات الب�س���يطة �إذا م���ا قورنت بال�ص���ناعات الكبرى وتعتمد على توفر المواد الخام الالزمة لذلك.
123
�شكل ()1-4ا�ستخدام �أ�سمنت في البناء
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية ونظر ًا لتوفر هذه المواد الخام في المملكة العربية ال�سعودية فقد تم بحمد اهلل �إن�شاء العديد من م�صانع الإ�سمنت في كل من المدن والمناطق الرئي�سية في المملكة لتفي باالحتياجات المتزايدة للبناء والتعمير.
�سم كافة م�صانع الإ�سمنت في المملكة ،ثم من خالل ما يتوفر لديك من م�صادر المعلومات ِ اختر �أحدها و�أكتب تقرير ًا عنه.
ماذا تعني كلمة �إ�سمنت ؟ تعني كلمة الأ�سمنت ب�شكل عام ( مادة رابطة )Adhesivematerailsقادرة على ربط الأجزاء والكتل ال�صلبة في �شكل كبير ومتما�سك .وهذا التعريف ي�شمل �أنواع كثيرة من المواد المختلفة .ولكن في الأغرا�ض الهند�سية يطلق ب�صفة عامة على الإ�سمنت الجيري والذي يحتوي على المواد الجيرية ك�أ�سا�س في مكوناته.
الف�صل الرابع
�أنواع الإ�سمنت: يمكن تق�سيم �أنواع الإ�سمنت �إلى ق�سمين �أنواع الإ�سمنت - 1الإ�سمنت غير الهيدروليكي Nom Hydraulic
- 2الأ�سمنت الهيدروليكي Hydraulic Cements
Cementsوهو نوع من الأ�سمنت غير قادر على التما�س���ك واكت�ساب ال�صالبة في وجود الماء مثل الجير .
ه���ذا النوع من الإ�س���منت له القدرة على التما�س���ك (ال�ش���ك)و �إك�س���اب المتان���ة وال�ص�ل�ابة ف���ي وجود المياه ومن �أهم �أنواعه اال�سمنت البورتالندي. اال�سمنت البورتالندي Portland Cement
مقرر الكيمياء ()4
124
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية الإ�سمنت البورتالندي Portland Cement
بع�ض �أنواعه
�شكل ( ) 4-4الإ�سمنت الأبي�ض
�شكل ( )2-4الإ�سمنت البورتالندى العادي �شكل ( )3-4الإ�سمنت البورتالندى المقاوم للكبريتات
تعني كلمة ال�ش���ك (التر�س���ب) settlingب�أنها تحول المادة من حالة العجينة اللينة �إلى الحالة ال�صلدة� .أما ال�صالبة hardeningفهي �إك�ساب المادة (المونة �أو الخر�سانة) للمتانة الميكانيكية.
125
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الرابع
الإ�سمنت المقاوم للأمالح الإ�سمنت البورتالند �أو الكبريتات :وتزاد في العادي ويمتاز ب�أنه �صناعة هذا النوع خام �سريع الت�ص ّلب .كما الحديد الم�ضاف للخلطة يمتلك مقاومة جيدة لت�أثيرات الهواء البرودة .ويت�صف بقدرة �أكبر على مقاومة الكبريتات ب�سبب لذا ي�ستعمل في جميع الأعمال الإن�شائية العادية مكوناته� ،أو ب�سبب العمليات الم�ستخدمة في �صناعته، والخر�سانة. لذلك فهو ي�ستخدم في الإن�شاءات التي تتعر�ض لوجود الأمالح في التربة �أو المعر�ضة لمياه البحر التي تحتوي على �أمالح الكبريتات والكلوريدات.
الإ�سمنت �سريع الت�ص ّلب :الإ�سمنت الأبي�ض :وهو ما ويحتوي علي ن�سبة عالية من ينعدم فيه مركب �أك�سيد �سيليكات ثالثي الكا�سيوم الحديد ،وي�صنع مثل الأ�سمنت العادي ،حيث ويمتاز بمقاومته العالية، يتركب من الحجر الجيري و�سرعة ت�صلبه ،وتزيد تكاليف �إنتاجه بمعدل % 20والطين الأبي�ض (كاوولين)، تقريبا عن الإ�سمنت العادي .وي�ستعمل هذا الأ�سمنت في البالط والموزاييك ،و�أر�صفة الطرق وعالمات المرور بالطرق والمطارات وغيرها.
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية
الإ�سمنت البورتالندي :Portland Cement
يعتبر من �أهم �أ�ص���ناف الإ�س���منت الهيدروليكي و�أكثرها انت�ش���ار ًا لأنه ،ي�ص���نع من مواد رخي�صة ومتوفرة وهو يت�صلب في الهواء وتزداد قوته ب�شكل كبير بعد ت�صلبه كما يمتلك مقاومة جيدة لت�أثيرات الهواء والبرودة ال�شديدة .ويعود تاريخ �إنتاج هذا النوع من الإ�سمنت �إلى عام 1824م حيث تم تحمي�ص الطين والحجر الجيري فنتج هذا النوع .ولقد �أطلق عليه ا�سم الإ�سمنت البورتالندي نظر َا لأن الحجر الجيري الذي ا�ستخدم في تح�ضيره ي�شبه حجارة البناء التي ت�ؤخذ من جزيرة بورتلندا قرى �إنجلترا .
المواد الخام الداخلة في �صناعة الإ�سمنت:
الف�صل الرابع
تحتوي مادة الإ�س���منت على �أربعة عنا�ص���ر رئي�سية هي (ال�س���يليكون ،Siالألومينيوم ،Alالحديد ،Fe الكال�س���يوم )Caوهناك العديد من المواد الخام التي ت�ستخدم للح�صول على هذه العنا�صر ويبين الجدول التالي �أهم المواد الخام الم�ستخدمة في �صناعة الإ�سمنت مع بيان العن�صر الرئي�سي الذي تحويه كل مادة، وتجدر الإ�ش���ارة �إلى �أن هذه العنا�ص���ر العن�صر الرئي�سي المكون له المادة الخام موجودة في الأ�سمنت على �شكل مركب Ca الحجر الجيري �أو �آخر من مركباتها. Fe , Al , Si , Ca �صخر الإ�سمنت يت�ض���ح من هذا الج���دول �أن هناك Ca , الطين الحجري العدي���د من الم���واد الخ���ام التي يمكن Fe , Al , Si الطين ا�س���تخدامها في �ص���ناعة الإ�سمنت �إال Fe , Al , Si الطفل (الطين ال�صفحي) �أنه يمكن تلخي�صها كالتالي: Si الرمل والحجر الرملي Al بوك�سييت (هيدروك�سيد الألومنيوم) Ca الجب�س (كربونالت الكال�سيوم)
مقرر الكيمياء ()4
126
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية او ًال :المواد الرئي�سية وت�شمل المواد التالية: �أ -المواد الجيرية :Limestome وه���ي خامات طبيعية تحتوي على ن�س���بة عالية جد ًا من كربونات الكال�س���يوم حي���ث يتحول �أثناء عملية ت�ص���نيع الإ�س���منت �إلى �أك�سيد الكال�سيوم وثاني �أك�س���يد الكربون ويكون �أك�سيد الكال�سيوم ما ن�سبته %67من التركيب الكيميائي . 850 C CaCO3 CaO + CO2 O
ثانياً :المواد الم�صححة :Corrective Matenialy
وهي مواد ت�ض���اف على المواد الخام الأ�سا�س���ية للو�صول للتركيب الكيميائي المطلوب للخلط لت�صنيع الأ�سمنت ومن �أهم هذه الماد ما يلي : • الرمل Sandنظر ًا الحتوائية على ن�سبة عالية جد ًا من �أك�سيد ال�سيلكا . • خامات الحديد ( :)Iron Oreيحتوي على ن�سبه عالية من �أكا�سيد الحديد . • خام الألومنيوم :والذي يحتوي على ن�سبة عالية من �أك�سيد الألومنيوم () Al2O3مثل البوك�سيت .
جـ) مواد �أخرى: �أ -ت�ستخدم المواد الكيميائية في المعمل ،للقيام بالتحاليل واختبارات التحكم في الجودة. ب -ت�ستخدم الزيوت ومواد التزليق الأُخرى ل�صيانة الآالت. جـ -ي�ستخدم الغاز الطبيعي والمازوت لتوليد غازات االحتراق الم�ستخدمة في الأفران ،وتكون الأفران مجهزة بحيث ت�ستطيع حرق �أكثر من نوع واحد من �أنواع الوقود
127
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الرابع
ب -المواد الطينية ( الطفلة ) :Clays وهذه المواد ت�ش���مل ب�صفة �أ�سا�سية في تركيبها الكيميائي على �أك�س���يد ال�سيلكا ()SiO2و�أك�سيد الألومينيوم ( )Al2O3والمتمثلة في الكاولين ذو �شكل ( )5-4الحجر الجيري والطفلة ال�صيغة الكيميائية ()Al2O3.2SiO2.2H2O وت�ص���ل ن�س���بة �أك�س���يد ال�س���يلكا و�أك�س���يد الألومينيوم من % 30 - % 20من التركيب الكيميائي للإ�سمنت الخام.
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية
�صناعة الإ�سمنت: ويح�ض���ر الإ�سمنت بت�سخين مخلوط الطفل وكربونات الكال�س���يوم �إلى 1400م 1500-م للح�صول على مادة كالح�صى خ�شنة الملم�س زجاجية القوام تدعى الكلنكر ( Clinkerالمادة الو�سيطة ) وتطحن هذه المادة وتعب�أ في �أكيا�س ورقية من عدة طبقات بعد �أن ت�ضاف لها بع�ض المواد الأخرى O
O
التركيب الكيميائي للإ�سمنت البورتالندي يتركب الأ�سمنت من �أربعة �أكا�سيد رئي�سية هي:
الف�صل الرابع
�أك�س���يد ال�س���يليكون � ، SiO2أك�س���يد الكال�سيوم � .CaOأك�س���يد الحديدالثالثي � ،Fe2O3أك�سيد الألوميني���وم Al2O3لكل منها دور في تكوين الإ�س���منت الخام ( الكنكلر ) ولكن الدور الأ�سا�س���ي في تكوين �س���ليكات الكال�سيوم يتمثل في �أك�س���يد ال�سيليكون ، SiO2و �أك�سيد الكال�سيوم CaOفالخوا�ص الأ�سا�سية للإ�سمنت الخام تعتمد على هذين المعدنيين .حيث ت�صل ن�سبة وجودهما مع ًا %75من محتويات الأ�س���منت الخام�.أما وجود �أك�سيد الحديدالثالثي Fe2O3و�أك�سيد الألومينيوم Al2O3الم�ستعملة كمواد خام في �ص���ناعة الإ�س���منت فت�س���اعد عل���ى خف�ض درج���ة الحرارة الالزمة الن�ص���هار �أك�س���يد ال�س���يلكون و�أك�س���يد الكال�س���يوم .حيث تبلغ درحة الحرارة الالزمة للإن�ص���هار 1450م .الكاولين �ص���خر طين���ي دقيق الحبيب���ات �أبي�ض اللون ويتدرج �إل���ى اللون الرمادي ثم الأ�ص���فر ,ويحتوي علىمجموعة من ال�ص���خور الطينية ت�سمى �شكل ( )5-4الحجر الجيري والطفلة مجموع���ة الكاولي���ن .وتن�ش����أ في مو�ض���عه الأ�ص���لي نتيجة لتحلل المعادن الحاوية للألومينيوم مثل الفلور�سبار والمايكا في �صخور الجرانيت ,كما يعرف الكاولين ب�أنه مادة �صخرية تحتوي علىمواد طينية تحتوي على كمية قليلة من الحديد ،وغالب ًا ما يكون لونها �أبي�ض. كما يمكن �إطالق م�س���مى الكاولين على الكاولنيت النقي الأبي�ض والذي يمكن معالجته ليكون �ص���الح ًا لل�ص���ناعة .وهناك ت�س���مية �أخرى له في المملكة المتحدة ت�س���مى الطين الكروي ( )Ball Clayمن قرون عديدة. O
مقرر الكيمياء ()4
128
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية
خوا�ص الكاولين: من خوا�صه القدرة على امت�صا�ص الماء وله بع�ض الليونة واالنكما�ش ،كما �أنه يتمدد في وجود الماء وكثافته 26ودرجة ان�ص���هاره 1780م وتعتبر مجموعة الكاولي���ن من المعادن المطلوبة في التطبيقات ال�صناعية لأنها مواد خاملة غير فعالة كيميائي ًا وهي قوية في التغطية والإخفاء عند ا�ستخدامها كمادة ملونة في �أعمال ال�ص���باغ والطالء �أو كمادة للح�ش���و وهي معادن المعة �شديدة النعومة كما �أن ناقلتيها للحرارة والكهرباء �ضعيفة وهي رخي�صة مقارنة مع المعادن الأخرى . وللكاولين ا�ستخدامات �صناعية منها : �صناعة الورق .البال�ستيك ,ال�سيراميك ,المطاط ,مزاد الطالء ,الدهانات .ويوجد الكاولين في ال�صخور الر�سوبية في بع�ض المناطق على امتداد البحر الأحمر ومن �أهم المناطق في المملكة العربية ال�س���عودية المتواجد فيها الزبيرة في �ش���مال �ش���رق المملكة ,خ�شم را�ضي �شرق الخرج ,جبل �شبهة . O
المرحلة الثانية
المرحلة الرابعة
المرحلة ال�ساد�سة
نقل الخامات
تخزين الخامات
تحديد ن�سب خلط المواد الخام
طحن المواد الخام بعد خلطها
تك�سير المواد الخام
المرحلة الخام�سة
المرحلة ال�سابعة حرق الخامات
تقييم الخامات الواردة من المحاجر
المرحلة الثالثة
الف�صل الرابع
المرحلة الأولى
مخطط لمراحل ت�صنيع الإ�سمنت
129
مقرر الكيمياء ()4
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية مراحل ت�صنيع الإ�سمنت : يتم ت�صنيع الإ�سمنت على عدة مراحل مبينة في المخطط ال�سابق :
الف�صل الرابع
واليك �شرح موجز لكل مرحلة من المراحل ال�سابقة: -1المرحلة الأولى :يتم فيها التحليل الكيميائي والمعدني للخامات الرئي�سية للح�صول على الن�سب المطلوبة للتركيب الكيميائي للخلطة المراد حرقها في الفرن لإنتاج الإ�سمنت الخام (كلنكر) -2المرحلة الثانية :ويتم فيها ا�س���تخدام الك�س���ارات للو�صول �إلى حبيبات ذات قطر �2سم ثم يخزن كل نوع على حدة . -3المرحل ��ة الثالث ��ة :تنقل الخامات من �أماكن تك�س���يرها في المحاجر �إلى الم�ص���نع عن طريق الج�س���ور الناقلة. -4المرحل ��ة الرابع ��ة :تخزن الخامات في �ص���وامع التخزين ولكل خامة �ص���ومعة خا�ص���ة بها كذلك المواد الم�صححة مثل الرمل ,البوك�سيت لها �صوامع خا�صة. -5المرحل ��ة الخام�س ��ة :ويت���م فيه���ا تحدي���د التركيب الكيميائ���ي المطلوب للم���واد الناتجة وفق��� ًا للمعايير المطلوبة ،وكذلك تحديد ن�س���بة الجزء الم�سال �أثناء عملية االحتراق بحيث ال تتجاوز ن�س���بتها عن ( ،) % 25 - % 18وكذلك تت�ض���من هذه المرحلة �سهولة احتراق المخلوط وذلك بعدم زيادة ن�سبة ال�سيلكا ( )SiO2عن الحد المطلوب . -6المرحل ��ة ال�ساد�س ��ة :ويت���م فيها طحن المواد طحنن ًا جيد ًا بوا�س���طة �أنواع مختلفة م���ن الطواحين ،ويتم الطحن لدرجة من النعومة ويتم بعدها الخلط والتجان�س وتتم بطريقتين مختلفتين �أ -الطريقة الرطبة (:)Wetprocess تطحن المواد الخام في وجود ن�سبة كبيرة من الماء من (.)% 50 - % 40 ب -الطريقة الجافة (:)Dryprocess تطحن الخامات على الحالة الجافة في عدم وجود المياه. – 7المرحلة ال�سابعة :في هذه المرحلة نركز على طريقة الت�ص���نيع الجافة ال�س���تخدامها على نطاق وا�سع ولكبر كمية اال�سمنت المنتج بهذه الطريقة عنه في الطريقة الرطبة وفيه يتم طحن مقرر الكيمياء ()4
130
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية المخلوط المح�ض���ر في الحالة الجافة ثم ي�ش���حن المخلوط في ال�س���يلكونات والتي تتدرج فيها الحرارة من العادية حتى 850م 900 -م و�صو ًال عند مدخل الفرن الدوار وفي هذه المرحلة تحدث التفاعالت التالية: �أ -تبخر الماء الموجود في المخلوط على �شكل رطوبة. ب -انطالق الماء الموجود ك�أحد مكونات الطفلة. 500 C - 700 C 0
0
Al2O3. SiO2 + H2O جـ -تحلل كربونات الكال�سيوم (الحجر الجيري).
Al2O3.2SiO2.2H2O
550 C - 900 C0 0
0
CaCO3 CaO + CO2 بدء اتحاد وتفاعل اك�سيد الكال�سيوم CaOو�أكا�سيد الطفلة Al2O3. SiO2 8 7
-1 -2 -3 -4 -5
5
الف�صل الرابع
9
321
4
6
4
-6 -7 -8 -9 �شكل ( )7-4فرن الإ�سمنت الدوار (لالطالع)
بالرجوع �إلى م�ص���ادر المعلومات لديك .اكتب تقرير ًا تتناول فيه �ص���ناعة الإ�س���منت في المملكة العربية ال�س���عودية مو�ض���ح ًا فيه الم�صانع التي بادرت ب�إنتاج الإ�س���منت و�أنواع الإ�سمنت التي لم تذكر والمواد الخام التي تدخل في �صناعته وطرق الت�صنيع.
131
مقرر الكيمياء ()4
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية
الزجاج :
الف�صل الرابع
لقد �أودع اهلل جل وعال بع�ض المواد خ�صائ�ص ف�إذا ما ارتفعت درجة حرارتها �إلى حد معين ف�إنها تن�صهر مكونة الزجاج الطبيعي ويتك����ون هذا النوع من الزجاج نتيجة ان�ص����هار بع�ض �أنواع �ص����خور ال�س����يلكا بفعل حرارة البراكين �أو ال�صواعق .وكان النا�س ي�صنعون من����ه ال�س����كاكين ور�ؤو�س ال�س����هام والحلي والنقود وع����ادة ما يتميز �شكل ( ) 8-4زجاج طبيعي �أحمر الزج����اج الطبيعي بالألوان القاتمة نظر ًا الحتوائه على ن�س����به عالية تحول �إلى الأخ�ضر من �أكا�س����يد الحديد والنحا�س .وتحتوي تربة و�ص����خور القمر على هذا النوع من الزجاج � .أما من حيث ت�صنيع الزجاج فت�شير الدالئل التاريخية �إلى �أن �أول عملية لت�صنيع الزجاج بد�أت في م�صر حوالي عام 1600ق .م وقام الرومان ب�إن�ش����اء عدة م�ص����انع للزجاج وفي الع�ص����ور الإ�س��ل�امية ازدهرت �ص����ناعة الزجاج ,وتطورت ب�ش����كل كبير في الع�ص����ر الحديث وتعددت الأنواع المنتجة له كما ت�ش����عبت المجاالت التي ت�ستخدم فيها هذه المادة الهامة. �شكل ( )9-4م�صنع للزجاج في م�صر القديمة
التركيب الكيميائي للزجاج: الزجاج مادة ه�شة غير متبلورة تنتج من تبريد م�صهور ال�سيليكا وبع�ض المواد الأخرى وقد يكون �شفاف �أو معت���م ,ولقد بينت التحاليل الكمية التي �أجريت على الزجاج �أن هناك مكونات �أ�سا�س���ية البد من توفرها في���ه ,وهناك مواد �إذا ما �أ�ض���يفت للزجاج بن�س���ب قليل���ة ف�إنها تعمل على تغير خوا�ص���ه .وعلى ذلك يمكننا ت�صنيف مكونات الزجاج �إلى �صنفين رئي�سين هما: - 1المكونات الرئي�سية : �أ -ثاني �أك�سيد ال�سيلكون SiO2 ب� -أك�سيد الكال�سيوم ( الجير) CaO جـ� -أك�سيد ال�صوديوم Na2O مقرر الكيمياء ()4
132
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية - 2مكونات ثانوية وت�شمل �أ� -أك�سيد الر�صا�ص PbO ب� -أك�سيد الألومينيوم Al2O3 جـ � -أك�سيد الحديد Fe2O3 د� -أك�سيد الزرنيخ As2O3
%12كربونات �صوديوم
%16كربونات كال�سيوم �أخرى
%2مواد �أخرى
%50رمل
%20قطع زجاج قديم
�شكل (� ) 10 -4شكل يو�ضح ن�سب مكونات الزجاج
خوا�ص الزجاج : - 1الخوا�ص الكيميائية: ال يتفاعل مع كثير من الأحما�ض .واليت�آكل والي�صد�أ �إال �أنه يت�آكل بفعل حم�ض الهيدروفلوريك لأنة يذيب ال�سيلكا الداخلة في تكوينه .تذوب بع�ض من �أنواع الزجاج بفعل القلويات مثل هيدروك�سيد ال�صوديوم.
133
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الرابع
تعتبر ال�س���يلكات من �أهم المواد الالزمة ل�ص���ناعة الزجاج ويعود ال�س���بب في ذلك �إلى خوا�ص ذرة ال�س���يلكون التي لها المقدرة على �أن تحي���ط نف�س���ها ب�أرب���ع ذرات من الأك�س���جين ,بحيث تكون على �ش���كل Na-O-Si-O-Si-O رباعي الأوجه وتكرار هذا ال�شكل يكون الن�سيج ال�شبكي الذي يتميز به O O الزجاج كما في ال�شكل وتوجد هذه المادة (ال�سيلكا) بكميات كبيرة في الطبيعة فهي المكون الأ�سا�سي للرمل ويتواجد رمل ال�سيلكا ب�شكل عام Na-O-Si-O-Si-O في ال�ص���حاري التي ت�ش���كلت نتيجة لتجوية ال�صخور النارية المحتوية �شكل (الن�سيج ال�شبكي للزجاج) على معدن المرو �أو الكوارتز مثل �صخور الجرانيت والجرانوديوريت و والكوارتز مونزونت وال�صخور البركانية .وقد وجد �أن رمل ال�سيلكا عادة يحتوى على بع�ض المعادن الثانوية التي تعتبر �شوائب غير مرغوب فيها في �صناعة الزجاج .
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية - 2الخوا�ص الفيزيائية: �أ -درجة الحرارة : ي�ؤث���ر التغير المفاج���ئ في درجات الحرارة على الزجاج فالت�س���خين المفاجئ ي����ؤدي �إلى �إحداث ان�ض���غاط ال�س���طح الخارجي مع توتر في الداخل على عك�س التبريد المفاجئ يعمل على �إحداث تمدد في ال�س���طح م�ص���حوب ًا بان�ضغاط في الأجزاء الداخلية� .أي�ض��� ًا يتميز الزجاج بارتفاع درجة االن�صهار مما يجعله �صالح ل�صنع �أواني الطبخ وغيرها. ب -الخا�صية الميكانيكية: من �أهم هذه الخوا�ص هي مقاومة الزجاج للك�سر �إال �إذا تعر�ض للتوتر �أما ال�ضغط العادي والحرارة العادية ال ت�ؤدي �إلى ك�س���ره � .أي�ض��� ًا من خوا�ص الزجاج الميكانيكية اللدونة ف�إذا ما تعر�ض �إلى �إجهاد �إلى حد تكون �شق فيه ف�إنه ب�سب خا�صية اللدونة يعود �إلى و�ضعة الطبيعي عند زوال هذا الإجهاد.
الف�صل الرابع
جـ -الخا�صية الكهربائية: يعتبر الزجاج مادة غير مو�صلة للكهرباء لذلك ي�ستخدم كمادة عازلة في �إنتاج المكثفات الكهربائية.
مراحل ت�صنيع الزجاج : تبد�أ عملية �ص���نع الزجاج بجلب المواد الخام وتك�سيرها ،ثم تخزينها بجوار الم�صنع حيث ت�ستخدم في تح�ضير الخلطة التي �ستدخل الفرن وذلك ب�أخذ مقادير موزونة من كل مادة وفي الفرن تتم عملية الحرق عند درجة الحرارة المطلوبة والتي تتراوح بين 1300م 1600 -م وتمر �صناعة الزجاج بعدد من المراحل وهي : ال�صهر
Melting
الإنهاء
Finishing
مقرر الكيمياء ()4
الت�شكيل
Shaping
التلدين
الإختبار
التطبيع
134
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية وتتم هذه المراحل كما يلي :
Na2SiO3 + CO2
Na2CO3 + SiO2
CaSiO3 + CO2
CaCO3 + SiO2
- 2الت�شكيل: وفي هذه المرحلة يبرد م�ص���هور الزجاج ببطء حتى ي�ص���ل �إلى مرحلة الت�شكيل بالدرجة المطلوبة وتتم مرحلة الت�شكيل على مرحلتين �أ -النفخ والت�شكيل اليدوي :حيث ي�صب م�صهور الزجاج في قالب ويتم نفخة بالفم �أو المنفاخ.
135
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الرابع
- 1ال�صه ��ر :يت���م ف���ي ه���ذه العملي���ة �إذاب���ة الم���واد الم�س���تخدمة في تكوي���ن الزجاج بداخل ن���وع معين من الأف���ران ,وهناك نوعان من الأفران يتم بداخلها عملية ال�صهر هما: فرن البوتقة :وهو عبارة عن حجرة احتراق يو�ضع بداخلها بوتقة واحدة �أو عدد من البواتق م�ص���نوعة من نوع معين من الطين ،وي�س���تخدم هذا الفرن لإنتاج �أنواع معينة من الزجاج كزجاج الب�ص���ريات والزينة وي�ص���نع �شكل ( )13-4مرحلة �صهر لتكوين الزجاج ه���ذا الفرن �إما من البالتين �أو ال�صل�ص���ال وت�س���تخدم البوات���ق الم�ص���نوعة من البالتين ف���ي �إنتاج الأن���واع النقية من الزجاج وخ�صو�ص��� ًا تلك التي ت�س���تخدم في الأغرا�ض الب�صرية . ف ��رن الحو� ��ض :وهو عبارة عن حو�ض وا�س���ع من القرميد الناري( الط���وب الحراري) وفيه يتم �إدخال المواد الأولية من �أحد طرفي الفرن حيث ت�س���خن بالغاز وينتج م�ص���هور الزجاج وغازات .ويخرج م�ص���هور الزجاج من الطرف الآخر ت�صل درجة حرارته ˚1200م .وتحدث التفاعالت الكيميائية �أثناء عملية ال�صهر بي���ن الم���واد الأولي���ة وينتج عند ذلك ال�س���يلكات وكميات كبيرة من الغازات حيث ت�س���اعد ه���ذه الغازات في تحريك وتجان�س م�صهور الزجاج كما في المعادالت التالية:
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية ب -النفخ والت�شكيل الآلي :تتم عملية �ص���ب الم�صهور والنفخ �آلي ًا. ويراع���ى �أن تتم ه���ذه العملية في وقت ق�ص���ير جد ًا حتى ال يتحول الزجاج من عجينة �إلى مادة �ص���لبة ,قد ت�ؤدي �إلى تكوين مناط���ق يكون الزجاج فيه���ا غير متجان�س ,مم���ا ي�ؤثر على قوة تحمل الزجاج فيكون بذلك �سهل الك�سر.
نفخ الزجاج بدون ا�ستعمال قوالب
�شكل ( )14-4طرق ت�شكيل الزجاج
الف�صل الرابع
هناك �أربع طرق رئي�سية لت�شكيل الزجاج وهي :النفخ والكب�س وال�سحب وال�صب. النف ��خ :نف���خ الزج���اج وتتم هذه العملي���ة بغم�س �أنبوبة نفخ م���ن الحديد طولها بي���ن 1.2و 1.5من الأمتار في الزجاج المن�ص���هر الذي يلت�صق بع�ض منه بطرف الأنبوبة الذي يكون �شكله �أ�شبه بالكمثرى .ويبد�أ �أحد العمال في النفخ بلطف في الأنبوبة حتى ينتفخ الزجاج ويتجاوب مع نفخ العام���ل الذي يقوم ب�إعطائه ال�ش���كل المطلوب عن طريق النف���خ .ويمكن للزجاج وهو في هذه المرحلة �أن يع�ص���ر ويمط ويفتل ويقطع .ويقوم العامل بت�س���خين هذا الزجاج مرة بعد �أخرى للحفاظ عليه طر ًيا مر ًنا .وعندما ي�ص���اغ الزجاج ال�س���اخن في �ش���كله النهائي المطلوب ،ف�إن هذا ال�ش���كل يك�س���ر من طرف الأنبوبة الحديدية .وبالإمكان نفخ الزج���اج في قوالب حديدية �سواء باليد �أو بالآالت. الكب�س :ي�ص���حب الكب�س �إ�سقاط كتلة زجاجية �س���اخنة في قالب ،ثم تكب�س بمكب�س حتى تنت�شر كتلة يتم ت�ش���كيل المادة بطريقة الزج���اج وتم�ل��أ جوف القالب ،ولكي تُكب����س هذه الكتلة ،يجب �أن َّ تُم ِّك���ن من �س���حب المكب�س .وت�س���تخدم عملي���ة الكب�س عادة في �ص���نع �أطب���اق الخبز والكتل الزجاجية والعد�سات وطفايات ال�سجاير.
مقرر الكيمياء ()4
136
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية
ال�سحب :هو الطريقة التي تُ�س���تخدم لت�ش���كيل الزجاج الم�سطح و�أنابيب الزجاج والألياف الزجاجية وي�ش��� َّكل هذا النوع عن طريق �س���حب �صحيفة عري�ضة من الزجاج المن�صهر في �صهريج من الق�ص���دير المن�صهر .وي�س���مى هذا ال�ص���هريج الح ّمام الطافي لأن الزجاج يطفو في طبقة م�س���توية على �سطح الق�صدير المن�ص���هر البالغ النعومة .و ُي�ضبط الت�سخين في حمام الطفو بحيث تُ�صهر �أية خ�شونة قد تعلق بالزجاج .ولما كان الزجاج ين�صهر في درجة حرارة �أعلى من تلك التي ين�ص���هر عندها الق�ص���دير ف�إنه بالإمكان نقله من الق�صدير المن�صهر لمزيد من التبريد .وعندما ُي�ش َّكل الزجاج الم�سطح في حمام طفو ،ف�إن كال الجانبين يخرج ب�شكل المع بحيث ال يحتاج �إلى �شيء من ال�صقل والتهذيب. ال�صب :وتت�ضمن عملية ال�صب هذه ملء قوالب بزجاج من�صهر وذلك �إما ب�صب الزجاج من مغارف و�إما مبا�ش���رة من الفرن� ،أو ب�ص���ب الزجاج من قاع الفرن .وي�س���تخدم ال�صب في �إنتاج قطع الزجاج الم�ستعمل في ال�ش�ؤون المعمارية وفي �إنتاج زجاج الفنون وزجاج الليزر.
هو عملية �إزالة �آثار ال�ش���د وال�ض���غط المتبقية في الزجاج بعد عملية الت�شكيل .وتُل َّدن معظم الأدوات الزجاجية بمجرد الفراغ من ت�ش���كيلها .و�إذا لم تتم عملية التلدين ،فقد يتحطم الزجاج ب�س���بب ال�ش���د ال���ذي ي�س���ببه التبريد غير المت���وازن .وتتم عملية التلدين هذه عن طريق ت�س���خين الزج���اج مرة �أخرى وتبريده بالتدريج وببطء لتجنب ت�ش���ققه وتك�س���ره وتجرى هذه العملية بو�ضع الأدوات الزجاجية في فرن للتبريد على درجة حرارة تتراوح مابين 400م 600 -م في فترة زمنية كافية ثم يتم تبريده تدريجي ًا �إلى الدرجة العادية
- 4التطبيع : عملية يعاد فيها ت�س���خين الأ�ش���كال الزجاجية التي �صنعت حتى ت�ص���بح طرية تقري ًبا ،ثم تب ّرد فج�أة بتيارات قوية من الهواء البارد� ،أو بغم�س���ها في زيت �أو �أي مواد كيميائية �س���ائلة .ويجعل التطبيع الزجاج �أكث���ر متان���ة م���ن الزجاج الع���ادي ،وعالوة عل���ى ذلك ،ف�إن���ه بالإمكان تطبي���ع الم�ص���نوعات الزجاجية بالكيميائيات.
137
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الرابع
- 3التلدين (التبريد ) :
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية - 5االختبار: في كل م�ص���نع من م�ص���انع الزجاج تقري ًبا يتولى بع�ض المهند�سين اختبار عينات من الم�صنوعات الزجاجية ت�ؤخذ مبا�شرة من الأفران للت�أكد من �أن الزجاج من نوعية جيدة ،و�أن له الخوا�ص المطلوبة. كذلك ف�إنه ت�ؤخذ عينات من الأواني الختبار حجمها وجودة متانتها وغير ذلك من الخوا�ص الأخرى.
- 6ال�صقل (الإنهاء ) : وتت�ضمن هذه المرحلة التنظيف والتلميع والق�ص حيث يتم فيها تنظيف الأدوات الزجاجية و�صقلها وقطعها وت�ص���نيفها وعادة ما ي�سلط تيار هوائي ي�شتمل على الرمل من �أجل تنظيف ال�سطوح الزجاجية.
�أنواع الزجاج :
الف�صل الرابع
الزجاج عبارة مادة �شفافة المعه تك�سر ب�سهولة .يعتقد كثير من النا�س �أن الزجاج الذي ي�ستعمل في النوافذ وعد�سات النظارات ,وفي المختبرات ,وفي �أواني المطبخ م�صنوع من مادة واحدة ,والواقع �أن هناك �أنواع متعددة من الزجاج ت�ستخدم لأغرا�ض مختلفة منها: - 1الزج ��اج الع ��ادي (اللي ��ن) :يتك���ون م���ن SiO2 %13 , CaO %15 , Na2O %70يتمي���ز ه���ذا النوع من الزجاج بعدم ان�صهاره عند درجات الحرارة العالية نوع ًا ما ,وي�س���تخدم هذا النوع في عمل النواف���ذ والمرايا والأوعية الزجاجية كالقوارير. - 2البايرك� ��س :زج���اج �س���يلكات الب���ورون يتك���ون م���ن %28 - %13 �أك�س���يد ب���ورون B2O3و� % 87 - % 80س���يلكا SiO2يتميز هذا النوع بمقاومته العالية للحرارة وال�صدمات والكهرباء وال يتفاعل مع المواد الكيميائية لذا ي�ستخدم في �صناعة الأدوات الزجاجية الم�ستخدمة في المختبرات و�ص���ناعة الأطباق التي تو�ضع في الأفران و�صناعة العوازل الكهربائية وكا�سات ال�شاي.
�شكل ( ) 15-4الزجاج العادي
�شكل ( )16-4زجاج البايرك�س
مقرر الكيمياء ()4
138
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية - 3زجاج ال�صواني �أو الكري�ستال (زجاج الب�صريات): يتكون من % 90من �أك�سيد الر�صا�ص وال�سيلكا والمواد القلوية يلين هذا الزجاج بالت�سخين وي�ستخدم في الأجهزة الب�ص���رية (والميكرو�سكوبات والتل�سكوبات وعد�سات �آالت الت�ص���وير الم�ص���ابيح الكهربائية وغيرها) وعازل لبع�ض الإ�ش���عاعات النووي���ة .ويدخ���ل ف���ي �ص���ناعة المجوهرات �شكل ( )17-4زجاج الب�صريات ال�صناعية وهناك نوع �آخر من زجاج ال�صواني يحتوي على ن�س���بة من �أك�سيد البوتا�سيوم K2Oوهو غير ملون و�ص���افي وي�ستعمل في بع�ض الأجهزة الكهربائية لأنة ردئ التو�صيل الكهربائي .
- 4زجاج الأمان الم�صفَّح:
- 5الأدوات المعملية الزجاجية (.الكوارتز ): ت�شمل الك�ؤو�س الكبيرة والدوارق ،و�أنابيب االختبار والأجهزة الكيميائية الخا�ص���ة .وت�صنع هذه الأ�ش���ياء من زجاج مقاوم للحرارة ليتحمل �صدمات درج���ات الحرارة العنيفة بالإ�ض���افة �إلى �أنه �أكثر مقاوم���ة للكيميائيات من الزجاج العادي.
139
�شكل ( )19-4الأدوات المعملية الزجاجية
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الرابع
�ش���طائر ت�صنع عن طريق �إل�ص���اق �شرائح من مادة بال�س���تيكية ب�أخرى من زجاج م�س���طح ،الواحدة بعد الأخ���رى بالتبادل لتكوين هذا الزجاج .وقد تنك�س���ر طبقة الزج���اج الخارجية �إذا ارتطم بها ج�س���م طائر ،ولكن الطبقة البال�ستيكية المطاطية المل�صقة بها تت ّمدد وتم�سك بالقطع المه�شمة وتمنعها من التطاير في كل اتجاه .وي�س���تعمل هذا الزجاج الم�صفَّح عندما يخ�شى �أن �شكل ( )18-4زجاج الأمان ُي ِ حدث الزجاج المتطاير �إ�ص���ابات خطرة كما يحدث �أحيا ًنا عندما ينك�س���ر زجاج مقدمة ال�سيارات.
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية - 6الألياف الزجاجية(فايبر جال�س):
الف�صل الرابع
تطورت �إلى �صناعة �ضخمة في �سائر �أنحاء العالم منذ �أن ظهرت في الثالثينيات من القرن الع�شرين. وكل ليفه �إنما هي ق�ضيب من زجاج رقيق �إال �أنه �صلب ،وفي معظم الأحيان ،يبلغ �سمكه �أقل من واحد على ع�ش���رين من �سمك �شعرة الإن�سان .ويمكن تعبئة هذه الق�ض���بان الدقيقة م ًعا دون ت�ضييق ،في كتلة �أ�شبه بكتل ال�صوف بغر�ض العزل الحراري .وبالإ�ضافة �إلى ذلك ،ف�إنه بالإمكان ا�ستخدامها ك�ألياف ال�صوف والقطن ل�ص���ناعة خيوط غزل زجاجية �أو �ش���ريط �أو قما�ش �أو ح�صائر .وللألياف الزجاجية ا�ستعماالت كثيرة ،فهي ت�ستعمل في العزل الكهربائي ،وللتنقية الكيميائية ولمالب�س رجال المطافي .و�إذا تم دمجها مع البال�س���تيك ف�إن الألياف الزجاجية يمكن ا�س���تعمالها في �صناعة �أج�س���ام ال�سيارات .وتعتبر الألياف الزجاجي���ة م���ادة مرغو ًبا فيها لعمل ال�س���تائر لأنها غير قابل���ة لالحتراق كما �أنها يمكن غ�س���لها .يمكن �ص���بغ هذه الألياف ب�أي لون عند تغطيتها بطبقة من الجالتين الزجاج ال�ض���بابي (غير �ش���فاف)يتكون من الكريوليت والفلوريت وفو�س���فات الكال�س���يوم و�أك�سيد الق�صدير �صنع ب�إ�ضافة مواد تكون دقائقها في الحالة الفردية �إلى م�صهور الزجاج فتبقي الدقائق عالقة عند تبريد الزجاج وتجعله �ضبابي ًا لأنها تن�شر ال�ضوء وتفرقة ب�سب اختالف معامل انك�سارها عن معامل انك�سار بقية الزجاج.
تلوين الزجاج (الزجاج المع�شق): تلوين الزجاج هو عملية �ص���ب �أو �س���كب الأل���وان الممزوجة بالمواد الكيميائية على �سطح الزجاج �أو المرايا لتكوين طبقة من الزجاج الملون �سمكها ال يزيد عن مليمترين ،وتدعم ب�إ�ضافة مادة مطاطية ال�صقة .وتتم ه���ذه العملية وفق معادلة كيميائية معينة وفي و�س���ط حراري .ويتم تلوين الزجاج ب�إ�ض���افة �آثار من العنا�صر المعدنية ،فاللون الأحمر يتم ب�إ�ضافة �شكل ( )20-4تلوين الزجاج �أك�سيد النحا�سوز ،والأزرق المخ�ضر ب�إ�ضافة �أك�سيد النحا�سيك ،والأزرق بالكوبلت ،واللبني بالفو�سفات ،والأ�صفر بال�سيلينيوم ،والأخ�ضر ب�أك�سيد الحديد ،والرمادي بالكروم .الأ�صفر �أو البني بوجود ايون الحديد الثالثي �سمى بالمع�شق لإدخال الزجاج داخل قنوات ال�شرائط المعدنية .
مقرر الكيمياء ()4
140
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية
زجاج الإ�سمنت : ال تخلو الدول النامية من م�صانع الإ�سمنت ،فالعالم كله يحتاج �إلى هذه ال�سلعة ولكن الأتربة الناتجة عن �صناعتها ت�شكل خطر ًا يهدد البيئة والب�شر فهذه الأتربة لي�ست �إ�سمنت ًا �أو عن�صر يمكن �إعادة تدويره ل�صناعة الإ�سمنت مرة �أخرى مما جعل تلك �شكل ( � ) 28-4أدوات م�صنعة من زجاج الإ�سمنت الم�صانع تتخل�ص منه ب�إلقائه /في العراء وقد قدم د .محمد ي�سرى ح�سان �أ�ستاذ الفيزياء في كلية العلوم في جامعة الأزهر درا�سة �أجر�أها حول هذا التراب تو�صل من خاللها �أنة يحتوي على CaO , Al2O3 , K2O3وهي مواد تحتاجها م�صانع الزجاج لتح�سين �صفاته فتولدت لدية فكرة ا�ستخدام هذا التراب ب�إ�ضافته للرمال �أثناء ت�صنيع الزجاج ويكون بهذا قد حقق فائدتين التخل�ص من التلوث البيئي و�إنتاج زجاج رخي�ص الثمن .مما دفع بع�ض الم�ستثمرين �إلى التفكير في ا�ستخدام تراب الإ�سمنت لإنتاج �أطباق المائدة وزجاجات المياه من هذا الزجاج الملون
141
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الرابع
يلقى قطاع �ص���ناعة الزجاج في المملكة العربية ال�س���عودية دعم ًا كبي���ر ًا من حكومة المملكة العربي���ة ال�س���عودية مما جعلها من الدول المتقدمة في هذا المجال � .ص���مم عر�ض بالحا�س���وب مبين ًا فيه م�ص���انع الزج���اج في المملكة وطاقتها الإنتاجية � .أن���واع الزجاج التي لم تذكر ,طرق ت�صنيع الزجاج .
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية
الف�صل الرابع
الحفر على الزجاج ( زخرفة الزجاج) : -1الحف���ر بحم� ��ض الهيدروفلوري ��ك :وبع�ض مركبات���ه هي الكيميائيات الوحي���دة التي تعمل على ت�آكل الزجاج و�إذابته .وي�سمى الزجاج الذي يغم�س في هذه الكيميائيات �أو ُي َّ ر�ش بها ب�أنه زجاج مت����آكل .وبناء عل���ى مك ِّونات الزجاج وتركي���ز الفلوريد والمدة الزمنية التي يتعر�ض لها �س���طح الزجاج المت�آكل ي�ص���بح خ�شنًا ومعت ًما �إلى درجة تجعله ي�شبه الثلج ،ويكاد يكون غير �شفاف� ،أو ربما كان له مظهر ناعم ن�ص���ف �ش���فاف بنعومة مظهر قما�ش ال�ستان .و ُي َّ بطن داخل الم�صابيح الكهربائية بهذا الدهان الذي ي�شبه ال�ستان .كما تحفر الأباريق و�أقداح الماء والزجاج الم�صنوع للأعمال الفنية في كثير من الأحيان بت�ص���اميم معقَّدة .ويطلى �س���طح الم�ص���باح �أو ًال بحم�ض مق���اوم للكيميائي���ات لوقاية �أجزاء الزج���اج التي تقع خارج قالب النم���وذج المطلوب .ثم يت�آكل �سطح الزجاج غير المطلي بفعل الحم�ض تار ًكا النموذج .ومن الممكن عمل مادة �صقل حم�ضية المعة عن طريق خلط الهيدروفلوريك وحم�ض الكبريتيك. ال�سفع الرملي: �س���طحا ن�ص���ف �ش���فاف ،وغال ًبا ما يكون هذا ال�سطح يعطى الزجاج ً �أكثر خ�ش���ونة من ذلك الذي يتم الح�صول عليه عن طريق الحفر .وينفخ الهواء الم�ضغوط رم ًال بذرات خ�شنة ترتطم بالزجاج ،وكثي ًرا ما يتم ذلك خا�صا .وكثي ًرا ما تكون من خالل قالب زخرفي مطاطي ي�ش���كل ت�صمي ًما ً البطاق���ات على �أوعية الكيميائي���ات محكوكة بالرمل .وكثي ًرا ما تزخرف �شكل ()29-4 �أواني الإ�ض���اءة والأف���ران والأطباق والنوافذ بال�س���فع (الحك) الرملي .النق�ش بالعجالت النحا�سية القطع: عملية ت�آكل كميات كبيرة من الزجاج الأ�ص���لي ،وذلك بتثبيتها على حجر رملي دوار �أو عجالت الكاربورندم وهي المادة ال�شديدة ال�صالبة التي ت�ستعمل في ال�صقل والحك والك�شط .ويتابع العامل جدا .ويعاد البريق �شك ًال زخرف ًيا �سبق �أن و�ضع على الآنية �أو ال�شكل .وقد يكون القطع �أحيا ًنا عميقًا ً جدا. الأ�صلي لل�سطح الخ�شن المقطوع عن طريق الت�آكل بالأحما�ض �أو بال�صقل بكا�شطات ناعمة ً مقرر الكيمياء ()4
142
ال�صناعات الكيميائية غير الع�ضوية
النق�ش بالعجالت النحا�سية: وتت�ض���من العملية قطع الزجاج بع�ش���رات من العجالت النحا�سية التي تغذى بالمواد الكا�شطة. الزخرفة المعالجة بالنار .يمكن و�ضع الطالء الزجاجي الملون والأعمال ذات الرونق على الزجاج خ�صي�صا �إما عن طريق الفن الت�شكيلي اليدوي (الر�سم) ،و�إما عن طريق نقل ال�صور من ورق �أعد ً لهذه العملية �أو الطباعة الحريرية .وعندما ت�سخن هذه الو�سائل الفنية من طالء وغيرها �إلى درجة الحرارة المطلوبة ف�إنها تن�صهر في الزجاج ،وهكذا ت�صبح جز ًءا من الآنية الزجاجية.
الف�صل الرابع
143
مقرر الكيمياء ()4
�أ�سئلة الف�صل الرابع �س:1علل: �أ) ي�ضاف الجب�س �إلى الكلنكر. ب) تتم عملية تبريد الزجاج ببطء . جـ) ال تغلق القوارير الزجاجية التي تحتوي محاليل قلوية ( قاعدية ) بغطاء زجاجي.
�س:2اختر الإجابة ال�صحيحة : � - 1أحد المواد التالية ال يدخل في �صناعة الأ�سمنت : �أ -الرمل ب -الجب�س
د -خام الألومنيوم
جـ -خام الحديد
- 2مادة تدخل في �صناعة الأ�سمنت : �أ -ثاني �أك�سيد ال�سليكون
ب -كربونات البوتا�سيوم
جـ -كربونات ال�صوديوم
د -كربونات الكال�سيوم
الف�صل الرابع
- 3المادة الأولية الأ�سا�سية في �صناعة الأ�سمنت وت�شكل حوالي %80من مكوناته : �أ -الحجر الجيري
ب -الحجر الطيني
جـ -الجب�س
د -خام الحديد
- 4خام الأ�سمنت قبل خلطه بالجب�س : �أ -الكلنكر
ب� -أ�سمنت بورتالند
جـ -المقاوم للأمالح
د -ا�سمنت الأبي�ض
- 5نوع من الزجاج ي�ستخدم في �صناعة �أواني الطبخ و�أدوات المخابر التي تتحمل حرارة عالية : ب -الليفي
�أ -الم�سطح
جـ -المق�سى
د -البيرك�س
� - 6إحدى المواد التالية تُ�ستخدم في �صناعة الزجاج : �أ -الحجر الطيني
ب -خام الحديد
جـ -خام الألومنيوم
- 7يدخل الرمل في �صناعة : �أ -الزجاج
ب -المعلبات
جـ -الألومنيوم
144
د -الحديد
د -كربونات البوتا�سيوم
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة
- 8عملية يتم فيها تفاعل خامات الزجاج لتكوين �سليكات ال�صوديوم والكال�سيوم: ب -الكب�س
�أ -ال�سحب
د -ال�صهر
جـ -النفخ
- 9عملية تهدف �إلى �إزالة مكامن ال�شد في قوام الزجاج : �أ -التلدين
ب -التطبيع
د -ال�سحب
جـ -التلوين
- 10عملية تفيد في تقوية الزجاج �أكثر بكثير مما هو عليه �أ�ص ً ال: �أ -التلدين
جـ -التلوين
ب -التطبيع
د -ال�سحب
- 11للح�صول على الزجاج الأزرق ،ي�ضاف �أك�سيد: �أ -النحا�سوز
ب -الحديديك
جـ -اليورانيوم
د -الكوبالت
- 12لإعطاء اللون الأحمر للزجاج ،ي�ضاف �أك�سيد : �أ -النحا�سوز
جـ -اليورانيوم
ب -الحديديك
د -الكوبالت
- 13زجاج ُي�ستخدم في ت�صنيع النوافذ والمرايا: �أ -الم�سطح
ب -الليفي
جـ -المق�سى
د -البيرك�س
�س :3ار�سم مخطط يبن مراحل ك ً ال من �أ) تكون الإ�سمنت مع المعادالت. ب) تكون الزجاج مع المعادالت.
145
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
�س :4قارن بين الإ�سمنت والزجاج من حيث المواد الخام الداخلة في ال�صناعة وطرق الت�صنيع
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة الأهداف نتوقع منك في نهاية الف�صل �أن: - 1تتعرف على مفهوم التعدين . - 2تو�ضح خامات الفلزات وطريقة ا�ستخراجها . - 3تو�ضح �صناعة الذهب وا�ستخال�صه . - 4تتعرف على الحديد و�أهم خاماته و�أنواعه وطريقة ت�صنيعه وا�ستعماالته . - 5تو�ضح �صناعة الورق و�إعادة تدويره . - 6تتعرف على الألومينيوم و�أهم خاماته وطريقة تح�ضيره و�أهم ا�ستخداماته . - 8تتعرف على �صناعة بع�ض الأحما�ض المعدنية ( حم�ض النيتروجين ،حم�ض الكبريت ) - 9تو�ضح �صناعة بع�ض القلويات :ال�صودا كاوية ،الن�شادر .،
146
المقدمة توجد العنا�صر في الطبيعة �إما منف�صلة �أو متحدة بع�ضها مع بع�ض على هيئة مركبات .وتعرف ال�صورة من هذه المواد الموجودة �أ�ص�ل�ا في الطبيعة بالمعادن .فالمعدن مادة ذات تركيب كيميائي متميز و�شكل بلوري محدد وموجودة في الق�شرة الأر�ضية على هيئته الطبيعية . وتعتب ��ر المع ��ادن من الموارد الطبيعية اال قت�ص ��ادية الهامة وخا�ص ��ة �إذا كانت خام ��ات المعدن متوفرة بكميات تكفي ال�س ��تخراجها واال�ستفادة منها ب�صورة اقت�صادية .ويعتمد تحديد القيمة االقت�صادية للمعدن على ن�س ��بة تركيز العن�ص ��ر في المعدن وموقع الخام الجغرافي والجيولوجي ون�س ��بة ال�شوائب الموجودة فيه وخوا�ص المعدن الكيميائية والفيزيائية والميكانيكية .
هل يعتبر ال�صلب المح�ضر �صناعي ًا معدن ؟ لماذا ؟
�صور الخامات المعدنية في الق�شرة الأر�ضية: تكونت الخامات المعدنية في الق�شرة الأر�ضية الخارجية نتيجة لعوامل مختلفة وعلى فترات زمنية طويلة وتوجد هذه الخامات على هيئة ثالثة �صور رئي�سية هي: - 1خام ال�صهير :مثل خام الكروميت الذي يحتوي على خام الكروم . - 2خامات المحاليل المائية ال�ساخنة :ومن �أهم �أنواع خاماته الذهب ,الف�ضة ,النحا�س - 3الخامات المعدنية الر�سوبية :ومن �أهم خاماته الحديد ,المنجنيز, الفحم الحجري النفط .
147
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة رحلة معرفية: يتميز كل معدن بخوا�ص فيزيائية معينة ت�ساعد على التعرف عليه وتميزه في ق�شرة الأر�ض عن غي���ره م���ن المعادن .بالرجوع �إلى م�صادر المعلوم���ات لديك اكتب تقريراً عن الخوا�ص الفيزيائية للمعادن والتي ت�ساعد على التعرف على المعدن .
ت�صنيف المعادن: هناك عدة �أ�س�س لت�صنيف المعادن ,فقد ت�صنف على �أ�سا�س �أنها معادن فلزية ومعادن الفلزية �أو معادن ثابت ��ة ومعادن غير ثابتة تت�أثر بالعوامل الفيزيائية �أو معادن �أولية توجد بحالتها الطبيعية في ق�ش ��رة الأر�ض ومعادن توجد على هيئة مركبات.
الف�صل الخام�س
ت�صنيف المعادن بناءاً على التركيب الكيميائي للمعدن �إلى: - 1مجموعة المعادن التي توجد بحالتها الطبيعية :وتكون المعادن على هئية عنا�صر غير متحدة مع عنا�صر �أخرى مثل الذهب الف�ضة ,النحا�س ,الحديد. - 2مجموعة معادن الكبريتيدات :وتحتوي علي الكبريت متحد ًا بعنا�صر �أخرى مثل الجالينا ,ال�سينابار. - 3مجموعة معادن الأكا�سيد :وتحتوي على الأك�سجين متحد ًا مع عنا�صر �أخرى مثل الكوارتز, البوك�سايت ,الهيماتايت. - 4مجموعة معادن الهاليدات :وتحتوي على �أي نوع من الهاليدات متحدة مع عنا�صر �أخرى مثل الهاليت ,الفلورايت. - 5مجموعة معادن الفو�سفات :وتحتوي على مجموعة الفو�سفات متحدة مع عنا�صر �أخرى مثل �أباتايت ,البيرمورفايت.
مقرر الكيمياء ()4
148
áµ∏ªªdG »a á«FÉ«ª«µdG äÉYÉæ°üdGh øjó©àdG á«°VQC’G Iô°û≤dG »a ¬àÑ°ùf
ô°üæ©dG
á«°VQC’G Iô°û≤dG ¿Rh øe % 46^46
(O) ø«é°ùcC’G
á«°VQC’G Iô°û≤dG ¿Rh øe % 27^61
(Si) ¿ƒµ«∏«°ùdG
á«°VQC’G Iô°û≤dG ¿Rh øe % 8^07
(Al) Ωƒ«æ«eƒdC’G
á«°VQC’G Iô°û≤dG ¿Rh øe % 5^06
(Fe) ójóëdG
á«°VQC’G Iô°û≤dG ¿Rh øe % 3^64
(Ca) Ωƒ«°ùdɵdG
á«°VQC’G Iô°û≤dG ¿Rh øe % 2^83
(Na) ΩƒjOƒ°üdG
á«°VQC’G Iô°û≤dG ¿Rh øe % 2^58
(K) Ωƒ«°SÉJƒÑdG
á«°VQC’G Iô°û≤dG ¿Rh øe % 2^07
(Mn) õ«æéæªdG
á«°VQC’G Iô°û≤dG ¿Rh øe % 0^62
(Ti) Ωƒ«fÉà«àdG
¢ùeÉîdG π°üØdG
á«°VQC’G I ô°û≤dG »a ¿OÉ©ªdG ¢†©H Ö°ùf í°Vƒj ( 1-5) ∫hóL
:Mining øjó©àdG ¿OÉ©ªdG ±É°ûàc’ ܃∏£ªdG πª©dGh á«æ≤àdGh º∏©dG »æ©J øjó©J áª∏c ¿CG :É¡æe º«gÉØe IóY É¡d øjó©J áª∏c ,á«°VQC’G Iô°û≤dG í`` £°S øe á©aÉædG ¿OÉ©ªdG ¢UÓîà°S’ ≈`` ∏ãªdG á≤jô£dG ƒg ôNBG Ωƒ`` ¡Øe ,É`` ¡LGôîà°SGh á≤HÉ°ùdG º«gÉتdG ™ªL øµªjh ,áØ∏àîªdG ¿OÉ©ªdG øe ¬JÉÑ∏£àªH ™ªàéªdG OhõJ »àdG áYÉæ°üdG ƒg ôNBG Ωƒ¡Øe π°üa ºK øeh ,¢VQC’G øe ¿ó©ªdG ΩÉN êGôîà°S’ ºLÉæe AÉ°ûfEGh º«ª°üJ »æ©j øjó©àdG óMGh Ωƒ¡Øe »`` a .á«FÉ¡ædG ¬JQƒ°üH ¬à«≤æJh ¿ó©ªdG Gòg
(4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
149
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة هذه المناجم �إما �أن تكون مناجم �سطحية ،مثل حفرة مفتوحة على وجه الأر�ض� ،أو �أن تكون هذه المناجم تحت �سطح الأر�ض وت�شمل �أنفاق ًا محفورة في باطن الأر�ض للو�صول �إلى خام المعدن المطلوب وا�ستخراجه با�س ��تخدام �أحد �أ�س ��اليب ا�س ��تخراج المعادن من تحت باطن الأر�ض على �أعماق قد ت�ص ��ل �أحيانا �إلى �آالف الأمتار ،وعمليات التعدين لي�س ��ت مق�ص ��ورة على المعادن الفلزية الأ�سا�سية فقط ،بل هناك �أي�ض ًا المحاجر التى ي�ستخرج منها مواد البناء مثل الحجر ،ورمل ال�سليكا ،والأ�سمنت ،بالإ�ضافة �إلى مواد الرخام.
ا�ستخال�ص المعادن النقية من خاماتها: توجد خامات المعادن (ما عدا الذهب) بوجه عام على �شكل مركبات كيميائية مع الأك�سجين �أو الكبريت �أو كليهما ،وال�س ��تخال�ص المعدن نقي ًا يجب اختزاله من خامة �إلى الحالة الفلزية ،ويتم ذلك �إما با�س ��تعمال تفاعل كيميائي (الكربون في حالة خامات الحديد) �أو بالكهرباء كما في حالة الألومينيوم.
الف�صل الخام�س
حبا اهلل المملكة العربية ال�سعودية خيرات كثيرة منها خامات المعادن الموجودة في �أنحاء مختلفة من �أرا�ض ��يها بنيت من �أجلها المن�ش�آت والمناجم ال�ستخراج بع�ضها وتجرى الدرا�سات ال�ستك�شاف المزيد . اكت ��ب تقري ��ر ًا تتناول فيه �أ�ش ��هر المع ��ادن الموجودة ف ��ي المملكة و�أماك ��ن وجودها وطرق التنقيب عنها.
مقرر الكيمياء ()4
150
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة
التطهير والتعدين في القر�آن: قال اهلل تعالى في كتابه }
151
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
{ (�سورة الرعد �آية) 17في الآية بع�ض جوانب الإعجاز العلم ��ي ف ��ي مجالي التطهير والتعدين.ففي المقطع الأول تحدثت الآية الكريمة عن عملية �س ��يالن الأودية �إثر نزول المطر .وفي هذا �إ�ش ��ارة �إلى ظاهرة بيئية لم يكت�ش ��فها العلماء �إال في ال�س ��نوات الأخيرة وهي ظاهرة التطهير الذاتي للم�س ��طحات المائية .وهي عبارة عن مجموعة من الأ�ساليب الهيدرولوجي ��ة والفيريوكيمائية والبيولوجية تتفاعل مع بع�ض ��ها البع�ض لتقوم بت�ص ��فية المياه من ملوثاتها الع�ضوية .فينتج عن هذه العملية ما ًء �صافي ًا �صالح ًا لل�شراب ينفع النا�س .وزبد يعلوه يطرح ويلق ��ى لأنه ال فائدة فيه .وق ��د اقتب�س العلماء هذه الظاهرة الطبيعية وطوروا �أ�س ��اليبها تكنولوجيا وطبقوها ميدانيا في �شكل محطات لتطهير المياه الم�ستعملة .وفي المقطع الثاني من الآية الكريمة وفي نف�س ال�س ��ياق تحدث القر�آن عن عملية التعدي ��ن التي تبدو في ظاهرها عملية فيزيائية بحتة، وهي المعاملة الحرارية ال�س ��تخراج المعادن .وينتج �أي�ض ��ا عن هذه العملية معادن �ص ��افية ي�ستفاد بها للحلية والمتاع من ناحية ،وزبد يطرح ويلقى من ناحية �أخرى .لكن في الآن نف�س ��ه ركزت الآية الكريم ��ة على مثلية الزبد (زبد مثل ��ه) الناتج عن كال العمليتين :التطهي ��ر والتعدين ،في حين �أن الأ�س ��اليب الم�ستعملة مختلفة تمام ًا في المعاملة الأولى والثانية .وبالتالي ال يمكن مماثلة الزبد �إال م ��ن حيت �أنه خبث يطرح ويلقى� .إال �أن �س ��ياق الحديث في الآي ��ة ودقة القر�آن في لفظ «مثله» ي�أبى هذه المماثلة ال�ضعيفة .فجاءت االكت�شافات العلمية الحديثة في مجال هند�سة الأ�ساليب والتعدين لت�ؤكد �إمكانية ا�ستخراج المعادن ب�أ�ساليب هيدرولوجية وفيزيولوكيمائية وبيولوجية ينتج عنها زبد ي�ش ��به تمام ًا الزبد الذي ينتج عن عملية التطهير الذاتي التي تحدثت عنها الآية في المقطع الأول. وهذا يمثل قمة في الإعجاز العلمي للقر�آن الكريم ،فمن �أعلم الر�سول الكريم �صلى اهلل عليه و�سلم منذ 14قرنا بهذه الأ�س ��اليب في مجالي التطهير والتعدين التي لم يكت�ش ��فها العلم الحديث �إال في ال�سنوات الأخيرة .حق ًا �إنه القر�آن الذي ال ي�أتيه الباطل من بين يديه وال من خلفه تنزيل من حكيم حميد .
áµ∏ªªdG »a á«FÉ«ª«µdG äÉYÉæ°üdGh øjó©àdG
:É¡°UÓîà°SG ¥ôWh áµ∏ªªdG »a á«fó©ªdG äGhôãdG ¢†©H
.∑Ó¡dGhCGô««¨àdGπeGƒ©d ¬àehÉ≤eh¬JQóædø«ªK¿ó©ªcΩó≤dGòæeÖgòdG±ôY ∫óJ áeÓY ÖgòdG ∑ÓàeG ¿Éc óbh. π«ªédG ôØ°UC’G ¬fƒdh PÉNC’G ¬≤jôÑH õ«ªàjh ¬JGòH ºFÉb πeÉc º∏Y CÉ°ûf ,≈£°SƒdG ¿hô≤dG ∫ÓNh .ø«æ°ùdG øe ±’B’ AGôãdG ≈∏Y .á«YÉ棰UG ¥ô£H ÖgòdG ™æ°üd â`` dòH »àdG ä’hÉëªdG áé«àf AÉ«ª«îdG ≈`` ª°ùj AÉe øe Ö`` gòdG ¢UÓîà°SG »`` a åjóëdG ô`` °ü©dG »`` a Aɪ∏©dG í`` éf ó`` ≤dh ÖgòdG IQP(1-5)πµ°T ¢UÉ°UôdG …ô°üæY øe ÖgòdG Ö«côJ äɪ«°ùédG äÉYô°ùe ¿ÉµeEÉH ɪc ,ôëÑdG u ÉYƒf k ™æ°üJ ¿CG äÉYôu °ùªdG √ò¡d øµªj ɪc .≥`` ÑFõdGh Au õeôdG ø«JÓÑdG ø`` e ÉYƒæ°üe Ö`` gòdG ø`` e ô`` ≤à°ùe ô`` «Z k 79 …QòdG Oó©dG ¿CG ’EG .á`` ª«b Ö`` gòdG ¥ƒ`` Øj É`` ªgÓch Ωƒ`` jójôjC’Gh 196^967 ájQòdG á∏àµdG .¢VQC’G √Qó°üe ∫GRÉe ÉjQÉéJ èàæªdG ÖgòdG Ö∏ZCG k 3º°S/ºL 19^32 áaÉãµdG ≈∏Y Ö`` gò∏d á`` éàæªdG ¿Gó`` ∏ÑdG äÉ`` eƒµM ±ô`` °ûJh 3 + ,1 + DƒaɵàdG ÖgòdG ᫪°ùJ π°UCG Oƒ©J. ÖgòdG áYÉæ°Uh êGôîà°SG ™jRƒàdG Oƒ©j ɪæ«H ô`` Ø°UC’G »æ©Jh geolo á`` jõ«∏éfE’G ø`` e Xe 54 6s1 4f14 5d10 »fhôàµd’G . ÖgòdG »æ©Jh aurum á«æ«JÓdG øe õeôdG π°UCG
:á©«Ñ£dG »a √OƒLh
( 2-5 ) πµ°T á©«Ñ£dG »a ÖgòdG
.iôNCG ô°UÉæ©H óëàe ô«Z Gk ôM ájõ∏ØdG ¬JQƒ°U ≈∏Y á©«Ñ£dG »a ÖgòdG óLƒj - 1 .πeôdÉH áWƒ∏îeh õJQGƒµdG »a áfƒaóe Iô«¨°U äÉÑ«ÑM πµ°T ≈∏Y óLƒj - 2 .á°†ØdG ™e ∂FÉÑ°S πµ°T ≈∏Y óLƒj ¬fCG ɪc - 3 ∫ÉeQ »a hCG (»Ñ°SôàdG ÖgòdG) `H ±hô©ªdG Qƒî°üdG »a ÉeEG ¬JÉeÉN óLƒJ - 4
152
(4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
¢ùeÉîdG π°üØdG
:Gold ÖgòdG
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة الأنهار المعروف بـ (الذهب الطمي) الذي ينتج عن تحلل ال�ص ��خور المحتوية على الذهب وانجرافها مع تيارات مياه الأنهار ثم تر�سبها مرة �أخرى في قعر الأنهار �أو على �ضفافها . - 5توج ��د مناجم نا�ض ��بة للذهب منت�ش ��رة ف ��ي �أنحاء مختلفة م ��ن المملكة كمنجم الموية �ش ��رق الطائف و منجم مهد الذهب جنوب المدينة النبوية ل�شريفة والذي يعتبر من معالم ح�ضارة التعدين التي برع فيها �أجدادنا.
153
�شكل ( ) 3-5 التنقيب عن الذهب
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
التنقيب عن الذهب : يعتق ��د كثير من العلماء ب�أن الذهب قد تر�س ��ب من الغازات وال�س ��وائل المت�صاعدة من �أ�سفل �س ��طح الأر�ض .هذه الغازات وال�سوائل تت�صاعد في اتجاه ال�سطح خالل ت�شققات في الق�شرة الأر�ضية .ومن النادر وجود الذهب في �ص ��ورة نقية ،ولكن غال ًبا ما يكون م�ص ��حو ًبا بالف�ضة في �سبيكة طبيعية ت�سمى الإلكتروم ،وعادة ما يكون مقرو ًنا بالكوارتز �أو الكل�سيت �أو الر�صا�ص، �أو التليري ��وم �أو الزن ��ك �أو النحا�س ،وغال ًبا ما ُي�س ��تخرج كناتج ثانوي لهذه المعادن .ويوجد الذهب في عروق معدنية ،وفي تر�سبات غرينية �أو كعن�صر ف ��ي النحا�س ال�س ��ماقي وكذلك في ماء البحر .تر�س ��بات العروق المعدنية. هي عروق في الق�ش ��رة الأر�ضية.التر�س ��بات الغريني ��ة �أو الرملية .وهي ج�س ��يمات كبي ��رة ت�س ��مى �ش ��ذرات �أو حبيبات الذه ��ب ،وتوجد ف ��ي قيعان الأنهار .وهذه الج�س ��يمات جرفتها مياه ال�س ��طح �أو مياه الفي�ضان وحملتها جدا.و�أكبر ال�ش ��ذرات بعي � ً�دا عن العرق المعدني .وبع�ض ال�ش ��ذرات كبيرة ً التي اكت�ش ��فت حتى الآن هي مرح ًبا �أيها الغريب ،التي وجدت في موليجول بفكتوريا ب�أ�س ��تراليا في عام 1869م ،والتي ا�ستخل�ص منها 6992كجم من الذهب النقي..
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة
�أما التر�سبات الغرينية فهي نوعين متفتتة وطميية ،ويوجد النوع الأول بعيدا عنه ��ا ،غال ًبا في قيعان قري ًب ��ا م ��ن عروق الذهب� ،أم ��ا الثاني فيوجد ً الأنه ��ار .بع� ��ض الذهب يوجد في التر�س ��بات ال�ض ��خمة للنحا�س الم�س ��ماة بتر�س ��بات النحا�س ال�س ��ماقي .كذل ��ك تحتوي كل مياه البح ��ر على الذهب المحلول .وينتج من ماء البحر 72ملجم من الذهب لكل طن متري. كيفي ��ة التنقيب عن الذهب :تختلف طرق تعدين الذهب باختالف نوع �شكل ( ) 4-5 المواد المتر�سبة .ويتم الح�صول على الذهب بخطوتين �ضروريتين هما مراحل ف�صل الذهب - 2ف�صل الذهب عن الخام. - 1الح�صول على الخام وفي �أغلب عمليات التنقيب في التر�س ��بات الغرينية تتم العمليتان في مواقع الروا�سب .وفي حالة التنقيب تحت الأر�ض يتم التنقيب عن الخام ،ثم ينقل للطواحين فيفْ�صل وير َّكز هناك. ويتم التنقيب عن المواد المتر�سبة �أو العروق المعدنية تحت الأر�ض بالطريقة نف�سها التي يتم بها التنقيب عن الفحم الحجري ،وي�صل المنقبون للذهب بحفر ممرات ر�أ�سية في الأر�ض متتبعين اتجاه العرق ،وهناك بع�ض خامات الذهب يتم التنقيب عنها على �س ��طح الأر�ض .تُك�س ��ر ال�ص ��خور بو�ض ��ع متفجرات داخلها وتحفر ،ثم ت�ؤخذ ال�صخور المحتوية على الذهب �إلى الطواحين.
الف�صل الخام�س
ا�ستخال�ص الذهب: �إن الطريقة البدائية ال�س ��تخال�ص الذهب من الذهب الطمي تتم بف�صله من الرمال بالغ�سيل بالماء حيث تطفو حبيباته الناعمة على ال�سطح وي�سهل جمعها. �أم ��ا الذهب التر�س ��بي ف�إنه يمكن ا�ستخال�ص ��ه بنف�س الطريق ��ة ولكن بعد طحن ال�ص ��خور الحامل ��ة له .وهن ��اك طريقت ��ان جديدتان ال�س ��تخال�ص الذهب هي : - 1طريق����ة الملغمة :وفيها يعالج الطمى الحامل للذهب �أو م�س ��حوق ال�ص ��خور �شكل ( ) 3-5 الحامل ��ة للذهب ب�أن يفرد على �ألواح ر�صا�ص ��ية مملغم ��ة (مطلية بالزئبق) ،ا�ستخال�ص الذهب قديم ًا
مقرر الكيمياء ()4
154
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة فيتحد الذهب بالزئبق (�أو بالأحرى يذوب فيه) ،ثم يبخر الزئبق بت�سخين مملغم الذهب في �أفران ،ويقطر الزئبق ويعاد ا�ستعماله ،ويبقى الذهب �شبه نقي حاوي ًا لبع�ض �شوائب من الف�ضة والنحا�س والر�صا�ص . - 2طريق����ة ال�سياني����د :وفيه ��ا يعالج خام الذهب بمحلول مخفف من �س ��يانيد ال�ص ��وديوم �أو البوتا�س ��يوم �أو الكال�س ��يوم فيذوب الذهب والف�ض ��ة في هذا المحلول ويتكون ، Au(CN)2-وير�ش ��ح المحلول لف�ص ��ل الروا�س ��ب ثم يعالج الرا�شح بم�سحوق الخار�ص ��ين الذي يختزل الذهب وير�سبه كذهب فلزي (مع �شوائب من الف�ضة) وفق المعادالت التالية:
+ 4NaOH + 2Au (نقي)
4Au + 8NaCN + 2H2O + O2
4Na Au(CN)2
(خام)
2Na Au(CN)2 + Zn Na2 Zn(CN)4 وينق ��ى الذهب الم�س ��تخل�ص بهاتي ��ن الطريقتين بعدة طرق م ��ن �أهمها التحليل الكهربائ ��ي ،حيث تعمل ق�ض ��بان من الذهب المراد تنقيته كم�صعد في الخلية ،وتغم�س في �سائل التحليل وهو كلوريد الذهب المذاب ف ��ي حام� ��ض الهيدروكلوريك المخفف ،ويجمع الذه ��ب النقي على مهبط من ذهب ،وعادة ما ي�س ��تعمل تيار متقطع مع التيار الثابت ؛ لئال يتكون كلوريد الف�ضة على الم�صعد.
خوا�ص الذهب:
�أ ) الخوا�ص الفيزيائية:
- 1فلز �أ�صفر لماع لين - 2قابل للطرق وال�سحب - 3ين�صهر عند درجة حرارة °1063م - 4درجة غليانه ت�ساوي °2809م - 5مو�صل جيد للحرارة والكهرباء
�شكل ( ) 5-5ذهب نقي
155
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
قم بزيارة �إلى �أحد مناجم الذهب القريبة �إلى منطقتك في المملكة � ،أو قم بزيارة �إلى �شركات التعدين �أو فروع وزارة البترول والثروة المعدنية� ،أو بالرجوع �إلى م�صادر المعلومات لديك ،وناق�ش المهند� ��س الكيميائ ��ي عن طرق ا�س ��تخال�ص الذهب وكمياته ف ��ي المملكة و�أهم مواق ��ع التعدين .
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة ب ) الخوا�ص الكيميائية: يمت ��از الذه ��ب بقلة ن�ش ��اطه الكيميائي ،فه ��و ال يت�أثر باله ��واء �أو الماء �أو الح ��رارة و الرطوب ��ة .يقاوم ت�أثي ��ر الأحما�ض والقواع ��د والمحاليل الملحية. ولإذاب ��ة الذهب ي�س ��تخدم الم ��اء الملكي (مزي ��ج من حم�ض الكل ��ور وحم�ض النيتروجين ) ،كما ت�ستخدم لإذابة الذهب حام�ض ال�سيلينيوم يذوب �أي�ضا في محلول ثيوكبريتات ال�ص ��وديوم مع الأك�س ��جين وفي محاليل مركبات ال�سيانيد مع العنا�صر القلوية . �شكل()6-5 ويتخذ الذهب �أعداد �أك�سدة ( ) 1 +و ( ) 3 +في تفاعالته ،ويمكن اختزاله الخوا�ص الكيميائية للذهب في مركباته ب�سهولة �إلى فلز الذهب .
كيف يتكون ماء الذهب ،وكيف يكتب به على �أطباق الخزف ؟
الف�صل الخام�س
�أهم ا�ستخدامات الذهب: - 1ا�ستُخدم الذهب في �صناعة للقطع النقدية. - 2يخلط مع فلزات �أخرى كالنحا�س �أو الف�ضة �أو النيكل للح�صول على �سبائك �أكثر متانة . - 3يدخل الذهب مع البالتين في �صنع الألياف ال�صناعية نظر ًا �شكل()7-5 جنيه ذهب �سعودي ُ�ضرب في مكة لكونها مقاومة جد ًا لف�صل المواد الكيميائية . المكرمة عام 1370هـ1952 ،م وكانت - 4كثر ا�ستخدام الذهب في مجوهرات الزينة فيما يعرف قيمته 40ريا ًال. بالذهب الأ�صفر الناتج عن خلط الذهب مع النحا�س والف�ضة والخار�صين بن�سب متفاوتة لينتج عيارات الذهب المتعددة � ،أما الذهب الأبي�ض فهو ذهب ممزوج بالق�صدير �أو البالديوم من �أجل �إك�سابه اللون الأبي�ض وي�ستخدم الذهب الأبي�ض لأطقم المجوهرات .
مقرر الكيمياء ()4
156
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة
- 5ي�ستخدم في الطب ,كتلبي�س وح�شو الأ�سنان نظر ًا لليونته ومقاومته للت�آكل في الفم وفي تغليف الأدوية. - 6ي�ستخدم محلول الذهب في عالج الروماتيزم والتهابات العظام . - 7ي�ستخدم في طالء معظم طائرات �سالح الجو الأمريكي وطائرة الرئي�س ب�صفة خا�صة ،با�ستخدام الليزر ،على هيئة مر�آة �شديدة الح�سا�سية تعمل على ت�ضليل القذائف الحرارية الموجهة التي تحاول ا�سقاط الطائرة . - 8ي�ستخدم في طالء هوائيات الأقمار ال�صناعية لتو�صيله الجيد للحرارة والكهرباء ولمقاومته لعوامل التعرية. - 9ي�ستخدم في �صنع �سائل الذهب (ماء الذهب) الم�ستخدم في الر�سم والكتابة على الزجاج والخزف . - 10ي�ستخدم الذهب الم�شع ( )198في عالج بع�ض �أنواع �أمرا�ض ال�سرطان .عافانا اهلل و�إياكم منها . � - 11صناعة الدوائر الكهربائيه الدقيقة . - 12اي�ض ًا ي�ستخدم في الترانزي�ستورات والبلورات البيزوكهربائية والمزدوجات الحرارية وفي علم الب�صريات . - 13ي�ستخدم الذهب ومركباته في �صناعة المحفزات ,ولتغليف العديد من المعادن االخرى
157
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
الذه ��ب الأبي� ��ض عبارة عن خليط من الذه ��ب مع % 12بالديوم �أو % 15ني ��كل ويمكن �أن يميل لون الذهب �إلى اللون الوردي بخلطه مع % 5ف�ض ��ة و % 20نحا�س � ،إما اللون المائل �إلى الأخ�ض ��ر فينتج م ��ن خلط % 75ذهب مع % 25ف�ض ��ة �أو مع زن ��ك +كادميوم .ويكون اللون مائ�ل ً�ا للأزرق �إذا خلط الذه ��ب بقليل من الحديد� ،أما �إذا خلط الذهب مع � % 20ألومينيوم ف�إن اللون الناتج يكون �أرجواني ًا .ويمكن التحكم في درجة �إحمرار الذهب برفع �أو خف�ض ن�سبة النحا�س الم�ضافة .
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة التبر هو الذهب غير الم�ضروب �أو غير الم�صوغ . ي�س ��تخدم القيراط كوحدة لقيا�س نقاوة الم�صوغات الذهبية ويتباين عيار الحلي في الأ�سواق عادة بين 22-10قيراط وذلك ح�س ��ب تفاوت الن�س ��ب الم�ضافة �إليها من معدني النحا�س والف�ضة ويعتبر الذهب النقي الخال�ص 24قيراط .وت�س ��تخدم الأوقية (31،1جرام) والتوال (113جرام) كوحدات لوزن الحلي و�سبائك الذهب .
الف�صل الخام�س
ال�سبائك :Alloys ال�سبيكة عبارة عن م�صهور عدة فلزات وقد تحتوي بع�ض ال�سبائك علي عنا�صر غير فلزية مثل ال�سيليكون والكربون والف�سفور والكبريت مختلطة مع بع�ضها بن�سب معينة حتى تكت�سب �صفات جديدة لتالئم الغر�ض الذي ت�ستخدم فيه . وتختلف طريقة ارتباط العنا�صر المكونة لل�سبيكة من حالة لأخرى : - 1قد تذوب هذه العنا�صر في بع�ضها البع�ض مكونة محلوال �صلب ًا . - 2قد تتحد هذه العنا�صر مع بع�ضها البع�ض مكونة مركب كيميائي. - 3في بع�ض الأحيان تنت�شر بع�ض هذه العنا�صر انت�شار ًا متجان�س ًا في ال�سبيكة . وقد تختلف خوا�ص ال�سبيكة كلية عن خوا�ص العنا�صر الداخلة في تركيبها ويمكن التحكم في بع�ض هذه الخوا�ص مثل ال�صالبة ومقاومة ال�صد�أ بتغير ن�سب العنا�صر الداخلة في تركيب ال�سبيكة وبع�ض العنا�صر يندر ا�ستخدامها في ال�سبائك مثل الكال�سيوم واال�ستران�شيوم والباريوم وال�صوديوم والبوتا�سيوم ،كما �أن هناك نوع ًا من ال�سبائك يعرف بالمملغم ،وهو يتكون ب�إذابة الفلزات في الزئبق وكثيرا ما ي�ستخدم المملغم في ح�شو الأ�سنان.
مقرر الكيمياء ()4
158
�شكل()8-5 �سبيكة ذهب
�شكل()9-5 �سبيكة نيكل وكروم
�شكل()10-5 �سبيكة كادميوم وف�ضة
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة
159
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
الغر�ض من تكوين ال�سبائك : - 1تك�سب الفلز القدرة على مقاومة ال�صد�أ والت�آكل . - 2تك�سب الفلز المرونة و�سهولة الت�شكل - 3تك�سب الفلز القدرة على زيادة الخوا�ص المغناطي�سية والكهربية - 4تك�سب الفلز ال�صالبة والمتانة �شكل()11-5 �سبيكة نيكل زنك نحا�س طرق تح�ضير ال�سبائك :تح�ضر بطريقتين : - 1ب�صهر الفلزات مع بع�ضها البع�ض بن�سب معينة ثم ت�صب ال�سبيكة في قوالب وتترك لتبرد تدريجي ًا حتى تتجمد . - 2التر�سيب الكهربائي حيث يتم تر�سيب الفلزات في وقت واحد من محاليل �أمالحهم بالتيار الكهربائي . �شكل()12-5 �أمثلة لل�سبائك � :سبيكة النحا�س اال�صفر Brass �سبيكة نيكل نحا�س مكوناتها :نحا�س( ) % 50خار�صين ()% 50-10ر�صا�ص وق�صدير()% 10-1 درجة ان�صهارها 1000درجة مئوية �سبيكة البرونز Bronze مكوناتها :نحا�س ( )% 50ق�صدير ( )% 50 - 10ر�صا�ص وخار�صين ( )% 10-1 درجة ان�صهارها 950 :درجة مئوية �سبيكة اللحام Solder مكوناتها :ر�صا�ص ( )% 50ق�صدير ()% 50-10حديد �أقل من ()% 1 درجة ان�صهارها 250 :درجة مئوية �سبيكة ال�صلب غير القابل لل�صد�أ Wodd,salloy مكوناتها :حديد ( )% 50نيكل -كروم ( -)% 50 - 10منجنيز -كربون �أقل من()% 1 درجة ان�صهارها 1400 :درجة مئوية
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة
الحديد(:)Iron الحدي ��د �أكثر المع ��ادن ثبات� � ًا وبذلك يحفظ ت ��وازن الأر� ��ض ويتمي ��ز ب�أعل ��ى الخ�ص ��ائ�ص المغناطي�س ��ية وذل ��ك للمحافظ ��ة عل ��ى جاذبي ��ة الأر� ��ض ،و�أ�ص ��ل الحديد م ��ن مخلفات ال�ش ��هب والني ��ازك التي تت�س ��اقط من الف�ض ��اء الخارجي �شكل ( ) 13-5تركيب ذرة الحديد عل ��ى كوكب الأر�ض ،ويعد من �أكثر العنا�ص ��ر ا�س ��تخدام ًا ويدخ ��ل في العديد من المج ��االت ويعود ذلك �إلى الخوا�ص التي �أودعها اهلل جلت قدرته في هذا المعدن ،فهو معدن �صلب � ،سهل الت�شكيل وخاماته متوفرة كما �أن تكاليف ا�ستخال�صه تعد معقولة �إذا ما قورنت بتكاليف ا�ستخال�ص غيره من العنا�صر .
الف�صل الخام�س
الرمز العدد الذري الكتلة الذرية الكثافة عدد الأك�سدة درجة الإن�صهار درجة الغليان ن�صف القطر الذري التوزيع االلكتروني
Fe 26 55.847 7.86جم�/سم3 3+,2+ 1535درجة مئوية 2750درجة مئوية 1.16انج�ستروم Ar 18 4S2 3d6
وقفة ت�أمل الحديد في القر�آن .قال اهلل تعالى في كتابه العزيز } {(الحديد �آية.)25:
مقرر الكيمياء ()4
160
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة
لم يتمكن الإن�س ��ان من معرفة حقيقة �أن الحديد نزل من ال�س ��ماء �إلى الأر�ض �إال بعد �أن امتلك من الو�سائل العلمية ما تمكن به من معرفة ما جرى ويجري في �أعماق النجوم البعيدة لتكوين مادة الحديد .وبعد �أن تمكن من تحويل بع�ض العنا�صر الخفيفة �إلى عنا�صر ثقيلة وح�ساب �شكل()14-5 م ��ا يحت ��اج �إليه ذل ��ك من طاقة ،وعجزه ع ��ن تكوين مادة الحدي ��د من مواد �أخف من ��ه �إذ يتطلب ذلك طاقة ت�س ��اوي �أربعة �أ�ض ��عاف طاقة المجموعة ال�شم�س ��ية .كما �أن ا�س ��تخراج الب�ش ��ر للحديد م ��ن مناجم ��ه في باطن الأر�ض جعلهم ال يتوقعون �أن يكون الحديد قد نزل من ال�س ��ماء �إلى الأر�ض وحملهم على االعتقاد ب�أنه خلق مع �س ��ائر العنا�ص ��ر الأر�ضية .لذلك خلت العلوم التجريبية من �أي �إ�شارة �إلى هذه الحقيقة قبل الربع الأخير من القرن الع�شرين .وكذلك ا�ضطر كثير من المف�سرين �إلى ت�أويل اللفظ القر�آني(و�أنزلنا) �إلى معنى ال يحتمله اللفظ بما فيهم مف�سرون معا�صرون عا�شوا في القرن الع�شرين .فمن �أخبر محمد ًا �صلى اهلل عليه و�سلم بهذه الحقيقة التي لم تعرفها الب�شرية �إال في الربع الأخير من القرن الع�ش ��رين والتي خفيت عن كل الب�ش ��ر حتى هذا التاريخ ..من ؟ �إال الذي �أنزل الحديد و�أنزل القر�آن على عبده ليكون للعالمين نذير ًا .
وجود الحديد في الطبيعة:
�أهم خامات الحديد في الطبيعة: -1الهيماتيت ( �أك�سيد الحديد الثالثي):Fe2O3
الف�صل الخام�س
- 1ي َك ِّون % 5من وزن الق�ش ��رة الأر�ض ��ية ويعتبر العن�ص ��ر الرابع بعد الأك�سجين وال�سليكون والألومينيوم من حيث االنت�شار. - 2يوجد على �صورة نقية حرة في النيازك بن�سبة .% 90 - 3يوجد عل �شكل خامات طبيعية �أغلبها �أكا�سيد الحديد المختلفة. �شكل ()15-5 خامات الحديد
يوجد الهيماتيت بكميات كبيرة في وادي فاطمة قرب مكة المكرمة وتبلغ ن�سبة الحديد فيه ( . ) % 70– 65
161
مقرر الكيمياء ()4
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة - 2الماجنيتيت(�أك�سيد الحديد المغناطي�سي):Fe3O4 يمتاز ب�أن لونه �أ�سود ويوجد في وادي الدوا�سر،وت�صل ن�سبة الحديد في هذا الخام �إلى()% 72
- 3البيريت(كبريتيد الحديد):FeS لونه �أ�صفر ذهبي ،يوجد في �إ�سبانيا وت�صل ن�سبته �إلى ( ) % 46ويعد الحديد �أهم معدن ا�ستخرجه الإن�سان حتى الآن فال�صناعة الحديثة تعتمد ب�صورة رئي�سة على ا�ستعماله.
ا�ستخال�ص الحديد: وجد عملي ًا �أنه ال يتم �إنتاج الحديد �إطالق ًا في حالة نقية ،حيث �أنه �صعب التح�ضير ،كما �أنه مكلف جد ًا نقي تكون له خوا�ص مرغوبة ،خ�صو�ص� � ًا بالن�س ��بة لمعظ ��م الأغرا� ��ض .وعالوة على ذلك ،ف�إن حدي ��د ًا غير ٍّ عندما تكون ال�شائبة المميزة وهي الكربون بكميات متحكم فيها بحر�ص. ويجري التح�ض ��ير ال�ص ��ناعي لحديد غير نقي على نطاق �ضخم في الفرن العالي (الفرن الالفح) ،كما هو مبين في ال�شكل.
الف�صل الخام�س �شكل ( )16-5ا�ستخال�ص الحديد مقرر الكيمياء ()4
162
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة ويمكن تلخي�ص خطوات اال�ستخال�ص كما يلي :
)1يخلط خام الحديد بفحم الكوك (كربون) والحجر الجيري ( كربونات الكال�سيوم ) بن�سبة معينة ويلقى من الفتحة العليا للفرن . )2ينفخ هواء �أو �أك�سجين م�سبق الت�سخين �إلى الداخل عند القاع . )3يت�أك�س ��د الكوك بوا�س ��طة الأك�س ��جين القادم مكون ًا �أول �أك�س ��يد الكربون العامل المختزل الفعال مطلق ًا كميات كبيرة من حرارة عن طريق التفاعل الآتي : 2C + O2 2CO عندم ��ا يتحرك �أول �أك�س ��يد الكربون �إلى �أعلى الفرن ،ف�إنه يختزل �أكا�س ��يد الحدي ��د اعتماد ًا على درجة حرارة المنطقة المعينة .فعند قمة الفرن ،حيث تكون درجة الحرارة الأدنى (˚5250م) يختزل ()Fe2O3 �إلى ( )Fe3O4بوا�سطة التفاعل الآتي : ▲
3Fe2O3 + CO 2Fe3O4 + CO2 وعندما ي�ستقر ( )Fe3O4ف�إنه يختزل �أبعد من ذلك �إلى()FeOبوا�سطة التفاعل الآتي: ▲ Fe3O4 + CO 3FeO + CO2 و�أخير ًا ،ف�إنه قرب قاع الفرن ،يختزل ( )FeOفي �آخر الأمر �إلى حديد بوا�سطة التفاعل الآتي:
2Fe + 3CO2
Fe2O3 + 3CO
▲
وبالإ�ضافة �إلى التفاعالت ال�سابقة ،ف�إنه يحدث اتحاد( )CO2مع كربون �ساخن كما يلي:
▲ 2C + CO2 2CO وكذلك تحلل حراري لحجر الجير عن طريق التفاعل الآتي:
CaO + CO2
▲
163
CaCO3 مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
▲ FeO + CO Fe + CO2 وحي ��ث �أن درج ��ة الحرارة عن ��د الجزء الأدنى م ��ن الفرن ،تكون �أعل ��ى من نقطة ان�ص ��هار الحديد غير النقي ف�إنه ين�ص ��هر وي�س ��يل �إلى �أ�سفل في الم�أوى عند القاع نف�س ��ه .ويمكن كتابة المعادلة النهائية الختزال ( )Fe2O3على هيئة مجموع المعادالت الثالث الأخيرة كما يلي :
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة ويك ��ون كل من هذي ��ن التفاعلين مفيد ًا � :إذ يزي ��د الأول تركيز العامل المختزل( ،)COوي�س ��هل الأخير �إزاحة ال�شوائب المحتوية على �سيليكا()SiO2الموجودة في الخام الأ�صلي .وحيث �أن الجير ( )CaOعبارة عن �أك�س ��يد قاعدي ،ف�إنه يتفاعل مع الأك�س ��يد الحم�ضي ( )SiO2لتكوين �سيليكات كال�سيوم(. )CaSiO3 وتتجم ��ع �س ��يليكات الكال�س ��يوم على هيئة خبث ي�ش ��به مقذوف ��ات البراكين عند قاع الف ��رن ،حيث يطفو على م�صهور الحديد ويحميه من الت�أك�سد بوا�سطة �أك�سجين قادم . وي�س ��حب الحديد ال�سائل ،وخبث من�صهر عبر فتحات عند قاع الفرن وحيث �أن الخبث �أ�سا�س ًا عبارة عن �سيليكات كال�سيوم ،و�ألومنيوم ،ف�إن بع�ض ًا منه يدخل في ا�ستعمال جيد في �صناعة الأ�سمنت.
�أنـواع الحـديــد : - 1الحديد ال�صب (الحديد الزهر ) وله نوعان �أ-زهر رمادي ( عندما يبرد م�صهور الحديد ببطء) ب-زهر �أبي�ض ( عندما يبرد م�صهور الحديد ب�سرعة ) - 2الحديد المطاوع ( اللين ) . - 3الحديد ال�صلب ( الفوالذ ) . وي�ستخل�ص النوع الأول من الحديد من الخامات الرئي�سية للحديد ومنه يمكن تح�ضير النوعين الآخرين .
خوا�ص الحديد:
الف�صل الخام�س
�أ) الخوا�ص الفيزيائية :جدول يو�ضح الخوا�ص الفيزيائية لكل نوع من �أنواع الحديد: الحديد ال�صب ( الزهر )
الحديد المطاوع ( اللين )
ن�سبة الكربون من ( ) % 5 – 3ن�سبة الكربون من ( ) % 2 – 0 �صلب جد ًا ،ولكنه �سهل الك�سر ، لين ويمكن �سحبة وطرقه متين وغير قابل للطرق وال�سحب تمغنطه م�ؤقت �إذ يزول بزوال ال يت�أثر بالمغناطي�س الم�ؤثر المغناطي�سي يحتوي على بع�ض ال�شوائب مثل يحتوي على قليل من ال�شوائب الكبريت والف�سفور والمنجنيز مقرر الكيمياء ()4
164
الحديد ال�صلب ( الفوالذ ) ن�سبة الكربون من ( % )1.7–0.2 متين و�صلب ،قابل للطرق وال�سحب لدرجة �أقل م ��ن الحديد المطاوع يتمغنط ب�صعوبة ويفقد مغنطته ب�صعوبة خالٍ من ال�شوائب ما عدا المنجنيز
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة
ما �أثر وجود الكربون في الحديد؟
ب ) الخوا�ص الكيميائية: للحديد الزهر واللين والفوالذ �صفات كيميائية واحدة : -1تفاعله مع الهواء : ال ي�ؤث ��ر اله ��واء الجاف ف ��ي الحديد في درج ��ة الح ��رارة العادية بينما �إذا ترك ��ت قطعة من الحديد في جو من الهواء الرطب لمدة طويلة تت�ش ��كل طبقة بنية اللون ت�س ��مى �ص ��د�أ الحديد ،ويتكون من �أك�س ��يد الحديد المائي �شكل ( )17-5الخوا�ص الكيميائية للحديد ( )2Fe2O3.3H2Oوهيدروك�سيد الحديد الثالثي .Fe(OH)3 - 2تفاعله مع الماء : �إذا مررنا بخار الماء على الحديد الم�سخن �إلى درجة االحمرار يتكون �أك�سيد الحديد المغناطي�سي. Fe3O4 + 4H2
▲
3Fe + 4H2O
2FeCl3
▲
الف�صل الخام�س
- 3تفاعله مع الالفلزات مثل ( الكلور والكبريت ) : يحترق الحديد الم�سخن في الكلور مكون ًا كلوريد الحديد الثالثي()FeCl3 2Fe + 3Cl2
�إذا �سخنت برادة الحديد مع الكبريت تكون كبريتيد الحديد الثنائي()FeS FeS
▲
Fe + S
- 5تفاعله مع القلويات (القواعد): ال ت�ؤثر القواعد في الحديد لذلك ت�ستعمل �أوعية الحديد في �صهر القلويات فيها �أو �صبها �أو تخزينها.
165
مقرر الكيمياء ()4
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة
�إذا علمت �أن �صوف الحديد يحترق ،فلماذا ال تحترق كتلة من الحديد؟
الف�صل الخام�س
بع�ض مركبات الحديد :للحديد نوعان من المركبات: - 1مركبات الحديد الثنائي : غالب ًا ما تكون خ�ض ��راء اللون وهي غير ثابتة وتت�أك�س ��د ب�س ��رعة في الهواء �أو عند تعر�ض ��ها لمواد م�ؤك�س ��دة ،ومن الأمثلة على ه ��ذا النوع من المركبات� :أك�س ��يد الحديد الثنائي()FeO وكبريتات الحديد الثنائي( )FeSO4وكلوريد الحديد الثنائي( )FeCl2وهيدروك�سيد الحديد الثنائي(.)Fe(OH)2 - 2مركبات الحديد الثالثي : غالب ًا ما تكون �ص ��فراء �أو حمراء اللون ويمك ��ن اختزالها فتتحول �إلى �أمالح الحديد الثنائي ومن الأمثلة عليها � :أك�س ��يد الحديد الثالث ��ي( )Fe2O3وكلوريد الحديد الثالثي ()FeCl3 وكبريتات الحديد الثالثي(.)Fe2(SO4)3
كم تبلغ الن�س ��بة الطبيعية للهيموجلوبين في ج�سم الإن�سان البالغ ،وما �أ�سباب انت�شار مر�ض فقر الدم لدى الن�ساء؟
مقرر الكيمياء ()4
166
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة
ن�شاط ( )1 5-الك�شف عن الحديد في �أمالحه: خطوات العمل:
الأدوات والمواد المطلوبة:
- 1رقم �أنابيب االختبار بالأرقام ( ) 4 ( ، ) 3 ( ، ) 2 ( ، ) 1 � - 2ضع في الأنبوبتين رقم ( 2 ) 3 ( ، ) 1مل من كحلول كبريتات الحديد الثنائي وفي الأنبوبتين ( 2 ) 4 ( ، ) 2مل من محلول كلوريد الحديد الثالثي . � - 3أ�ضف 1مل من محلول هيدروك�سيد ال�صوديوم �إلى الأنبوبتين ( ) 2 ( ، ) 1ماذا تالحظ . � - 4أ�ضف �إلى الأنبوبتين ( ) 4 ( ، ) 3قطرات من محلول حديدو �سيانيد البوتا�سيوم ،ماذا تالحظ ؟
�أنابيب اختبار ,ما�سك �أنابيب, محل ��ول كبريت ��ات الحدي ��د الثنائي ,محلولكلوريد الحديد الثالث ��ي محلول هيدروك�س ��يد ال�ص ��وديوم ,محل ��ول حدي ��دو �سيانيد البوتا�سيوم.
الت�آكل (�صد�أ الحديد):
167
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
الت� ��آكل عب ��ارة عن تعريف عام ينطب ��ق على تلك العملية الت ��ي تتحول فيها فلزات غير متحدة �إلى مركبات .وفي الحالة الخا�ص ��ة بالن�س ��بة للحديد ،ف�إن عملية الت�آكل تعرف بال�ص ��د�أ .ومن الناحية االقت�ص ��ادية ،ف�إن ال�ص ��د�أ ي�شكل م�شكلة خطيرة ،وبالرغم من درا�سة �ضخمة �إال �أن الت�آكل ال زال عملية غام�ضة، و�أن كيمي ��اء الت� ��آكل غي ��ر مفهومة جيد ًا .ويبدو �أن ال�ص ��د�أ عبارة عن �أك�س ��يد حديدي ��ك مماه ،ذي تركي ��ب كيميـائي يرادف تقريب� � ًا (.)Fe2O3.XH2O ونظر ًا لأن الحديد ال ي�صد�أ في هواء جاف � .أو في ماء خال تمام ًا من �أك�سجين، ف� ��إن ك ًال م ��ن ( )O2)،(H2Oيكونان �ض ��روريين لتكوين �ص ��د�أ وعالوة على �شكل (� )18-5صد�أ الحديد ذلك ،ف�إنه يالحظ �أنه يمكن �إ�س ��راع ال�ص ��د�أ ،عن طريق وجود �أحما�ض �،أو �إجهادات في الفلز �،أو تالم�سه مع فلزات �أقل فعالية � ،أو وجود �صد�أ (عامل حفز ذاتي) .ولكي يمكن تف�سير الحقائق المالحظة ،فقد تم اقتراح الخطوات التالية ،على �أنها الميكانيكية التي يحدث �صد�أ عن طريقها :
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة - 1تنتج �أيونات حديدوز عن طريق فقد الكترونات من ذرات ( )Feمتعادلة كما يلي: Fe Fe++ + 2e - 2تلتقط �أيونات (� ، )H +إما من الماء �أو من مواد حم�ضية في الماء ،الكترونات لتكون ذرات ()Hمتعادلة التي تتحد لتكون جزيئات( )H2كمايلي : 2e- + 2H+ H 2
بما �أن الحديد عامل حفز جيد بالن�س ��بة لتفاعالت الهدرجة ،فيتم على �س ��طحه اتحاد ( )H2مع ()O2 وبهذا ت�ستهلك ذرات الـ ( )Hبوا�سطة التفاعل الآتي :
2H2 + O2 2H2O - 3يتفاعل �أيون الحديدوز مع غاز �أك�سجين ليكون �صد�أ ،وي�سترجع ( )H +الالزم للخطوة ( )2كما يلي : 4Fe++ + O + (4 + 2x)H O 2(Fe O . xH O) + 8H+ 2
3
2
ومح�صلة التفاعل ،الناتجة عن �إ�ضافة هذه الخطوات ،هي:
2
4Fe + 3O2 + 2xH2O
)2(Fe2O3. xH2O
طرق وقاية الحديد من ال�صد�أ
الف�صل الخام�س
- 1تغطيته بطبقة من الزيت �أو الورني�ش �أو ال�سالقون (�أك�سيد الر�صا�ص الأحمر) . - 2جلفنته وذلك بتغطيته بطبقة من الخار�صين . - 3تغطيته بطبقة من النيكل . - 4ي�ستخدم المغني�سيوم في وقاية الحديد الالزم ل�صناعة ال�سفن .
فكر في طرق �أخرى للوقاية من �صد�أ الحديد
مقرر الكيمياء ()4
2
168
áµ∏ªªdG »a á«FÉ«ª«µdG äÉYÉæ°üdGh øjó©àdG
,( äÉeƒ∏©ªdG QOÉ°üe øe ∂jód ôaƒàj Ée Ö°ùM hCG ) ójóëdG ™fÉ°üe ióME’ IQÉjõH ºb ¿ƒµJ ÜÉÑ°SCGh , ΩÉîdG OGƒªdG QOÉ°üeh ¬àYÉæ°U »a á©ÑàªdG ¥ô£dG øY ™æ°üªdG ¢Sóæ¡e ¢ûbÉfh . ¬àjÉbh »a á©ÑàªdG ¥ô£dGh CGó°üdG
¢ùeÉîdG π°üØdG
(19-5) πµ°T Ö∏°U ójóM
(20-5) πµ°T ´hÉ£ªdG ójóM
:ójóëdG äÉeGóîà°SG øe áYÉæ°üdG ºYO »a ójóëdG ᫪gCG ÉfOÓH »a ¿ƒdƒÄ°ùªdG ∑QOCG ó≤d »Øàd ™fÉ°üªdG AÉ°ûfEG Gƒ©é°ûa , É¡J’Éée ™«ªL »a ᫪æàdGh á«æWƒdG ójóëdG äÉeGóîà°SG RôHCG øeh IOɪdG √òg øe IójGõàªdG äÉLÉ«àM’ÉH : »∏j Ée :(ôgõdG ójóëdG) Ö∏°üdG ójóëdG äÉeGóîà°SG - 1 :πãe äÉeó°ü∏d ¢Vô©àJ ’ »àdG äGhOC’G áYÉæ°U »a Ωóîà°ùj . RɨdG Ö«HÉfCGh √É«ªdG Ö«HÉfCG :(ø«∏dG ójóëdG) ´hÉ£ªdG ójóëdG äÉeGóîà°SG - 2 áeóîà°ùªdG áàbDƒªdG á«FÉHô¡µdG äÉ°ù«WÉ横dG ™æ°U »a Ωóîà°ùj áeóîà°ùªdG í«∏°ùàdG ¿ÉÑ°†b »a Ωóîà°ùj ɪc á«FÉHô¡µdG Iõ¡LC’G »a . AÉæÑdG »a :(P’ƒØdG) Ö∏°üdG ójóëdG äÉeGóîà°SG - 3 . Qƒ°ùédGh ójóëdG ∂µ°S ¿ÉÑ°†bh øØ°ùdG áYÉæ°U »a Ωóîà°ùj
(21-5) πµ°T P’ƒØdG ójóM
(4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
169
áµ∏ªªdG »a á«FÉ«ª«µdG äÉYÉæ°üdGh øjó©àdG
: Ö∏°üdG ∂FÉÑ°S äÉeGóîà°SG :πµ«ædG Ö∏°U - CG ᵫѰùdG π©éj (πµ«ædGh Ö∏°üdG ójóëdG øe ¿ƒµàªdG) Ωóîà°ùJh É¡àfÉàeh É¡àHÓ°U øe ójõj ɪe CGó°üdG πcBÉJ ΩhÉ≤J äGQÉ«°ùdG áYÉæ°U »a (22-5) πµ°T : ΩhôµdG Ö∏°U - Ü ΩhôµdG Ö∏°U »a Ωóîà°ùJh áHÓ°U ôãcCG ᵫѰùdG π©éj ɪe (ΩhôµdGh Ö∏°üdG ójóëdG øe ¿ƒµàªdG ) .(»∏H ¿ÉeQ)É¡«∏Y ≥∏£j »àdGh äÉcôëªdG QhÉëe ácôM π¡°ùJ »àdG ójóëdG Iôc áYÉæ°U
:Ωƒ«æ«eƒdC’G ™°SGh ¥É£f ≈∏Y á`` eóîà°ùªdG ¿OÉ©ªdG øe Ωƒ`` «æ«eƒdC’G :»dÉàdG …QòdG Ö«côàdG ¬dh á«eƒ«dG ¿É°ùfE’G IÉ«M »a
»fhôàµdE’G ™jRƒàdG
DƒaɵàdG
ájQòdG á∏àµdG
…QòdG Oó©dG
1S22S22P63S23P1
3+
26,982
13
õeôdG »FÉ«ª«µdG Al
:á©«Ñ£dG »a Ωƒ«æ«eƒdC’G OƒLh ¬bƒØj ’h (% 8) øe ôãcCG É¡«a ¬àÑ°ùf ≠∏ÑJ PEG á«°VQC’G Iô°û≤dG »a Gk Oƒ`` Lh äGõ∏ØdG ôahCG Ωƒ«æ«eƒdC’G ô`` Ñà©j . äÉÑcôe πµ°T ≈∏Y ɪfEGh ôM πµ°ûH á©«Ñ£dG »a óLƒj ’h ¿ƒµ«∏«°ùdGh ø«é°ùcC’G ’EG ô°UÉæ©dG øe
170
(4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
¢ùeÉîdG π°üØdG
Ωƒ«fƒªdC’G ¿ó©e (23-5) πµ°T
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة خامات الألومينيوم: � - 1سيليكات الألومينيوم - 2البوك�سايت ( ) Al2O3 . XH2O - 3الكريوليت ( )Na3AlF6
�شكل ( )24-5البوك�سايت
كان زوار ب�ل�اط نابلي ��ون الثالث في فرن�س ��ا من ��ذ مائة عام فق ��ط يتحدثون ب�إعج ��اب عن معدن جدي ��د .وف ��ي حين كان الطع ��ام يقدم للنبالء من الزوار في �أواني من ذهب وبمالعق من ف�ض ��ة كان المحظيون منهم ي�س ��تعملون مالعق و�ش ��وك ًا من المعدن الجديد الألومينيوم .وقد خ�ص �سيام كزائر عظيم لفرن�س ��ا حينئذ بهدية ثمينة �س ��اعة م�ص ��نوعة من الألومينيوم .ثم ما لبثت �أن اكت�ش ��فت طرق اقت�ص ��ادية ال�ستخال�ص الألومينيوم ،وعرفت فوائده العملية وال�صناعية فعم انت�شاره ولم يعد معدن ًا نبي�ل ً�ا .وهناك حدث ��ان هامان يميزان تاريخ الألومينيوم هما :اكت�ش ��اف طريق ��ة التحليل الكهربائي ال�س ��تخال�ص الألومينيوم عام 1886م واكت�ش ��اف �سبيكة الألومينيوم والمغني�س ��يوم عام 1909م التي كانت الأ�سا�س في �صناعة الطائرات.
ي�س ��تخل�ص الألومينيوم بالتحليل الكهربـائي للبوك�سـايت النقي وهذا يتطلب درجات حرارة عالية ،لذلك يذوب البوك�س� �ـايت في م�ص ��هور من الكريواليت عند ° 1000م ،ويحلل كهربائي ًا في خاليا خا�ص ��ة .يتجمع الألومينيوم الم�صهور على المـهبط ( ) -وهو بطانة الخلية الم�صنـوعة من الجرافيت ويمرر لخارج الخلية حينما ت�ض ��اف كميات جديدة من البوك�س ��ايت .ونتيجة لت�آكل ق�ضبان الجرافيت الم�ستخــدمة كم�صعد ()+ تج ��دد با�س ��تمرار .وبم ��ا �أن هذه العملية ت�س ��تهلك كميات كبيرة م ��ن الطاقة الكهربائي ��ة فهي تجري قرب م�صادر كهرباء رخي�صة ن�سبيا
171
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
ا�ستخال�ص الألومينيوم:
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة 4Al + 3O2
2Al2O3
لماذا تت�آكل ق�ض ��بان الجرافيت الم�س ��تخدمة كم�ص ��عد عند التحليل الكهربائي للبوك�سايت؟ �شكل ( )25-5ا�ستخال�ص الألومنيوم
خوا�ص الألومينيوم: �أ -الخوا�ص الفيزيائية: - 1الألومينيوم النقي فلز ف�ضي اللون. - 2قابل للطرق وال�سحب. �شكل ( )26-5فلز الألمونيوم - 3مو�صل جيد للحرارة والكهرباء. - 4لين نوع ًا ما لكنه يكت�سب �صالبة ب�سبكه مع عنا�صر �أخرى مثل :المغني�سيوم.
الف�صل الخام�س
ب -الخوا�ص الكيميائية: يعتبر الألومينيوم من العنا�صر الن�شطة كيميائي ًا ،خا�صة عندما يكون على �شكل خراطة �أو م�سحوق، وفيما يلي بع�ض تفاعالته : - 1التفاعل مع الأك�سجين: عن ��د تـعر�ض الألـومينيوم للهــــواء الرطب يتغطى بطبقة رقيقة من �أك�س� �يـد الألـــومينيوم المـائي ( )Al2O3 . nH2Oتحميه من الت�آكل وتعرف هذه الظاهرة ب�صد�أ الألومينيوم. ويحترق م�س ��حوق الألومينيوم في الهواء ب�ش ��دة ،ويرافق ه ��ذا التفاعل انطالق كمية كبيرة من الحرارة: 4Al + 3O2 2Al2O3 + مقرر الكيمياء ()4
172
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة 2التفاعل مع الحمو�ض والقواعد:يتفاعل الألومينيوم ب�سهولة مع حم�ض الكلور خ�صو�ص ًا �إذا كان مركز ًا : 2Al + 6HCl
2AlCl3 + 3H2
يتفاعل الألومينيوم �أي�ض ًا مع محلول هيدروك�سيد ال�صوديوم المائي : 2Al + 6NaOH
2Na3AlO3 + 3H2
ونتيجة لتفـاعل الألومينيوم مع كـل من الحمو�ض والقلويـات ( القواعد ) يو�صف بـ�أنه مــــتردد (حم�ضي–قاعدي).
قارن بين �صد�أ الحديد و�صد�أ الألومينيوم.
ا�ستخدامات الألومينيوم: - 1ي�ستخدم في الأغرا�ض التي تتطلب متانة وخفة في نف�س الوقت، مثل �:صناعة الطائرات وفي �صناعة النوافذ والأبواب. - 2ي�ستخدم في �صناعة الأ�سالك الكهربائية الهوائية لجودة تو�صيله للكهرباء وعدم ت�آكله.
173
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
التدوير هي عملية �إعادة الت�صنيع با�ستخدام المخلفات ،ومن ذلك تدوير مخلفات الألومينيوم. قم بزيارة م�صنع تدوير الألومينيوم �أو بالرجوع �إلى م�صادر المعلومات المتوفرة لديك واكتب عن �إيجابيات هذه العملية و�سلبياتها وعالقة ذلك بالبيئة.
áµ∏ªªdG »a á«FÉ«ª«µdG äÉYÉæ°üdGh øjó©àdG
.IQGôë∏d á∏«°UƒJ IOƒéd ïÑ``£dG äGhOCG áYÉæ°U »a Ωóîà°ùj - 3 .äÉfÉgódG ô«°†ëJ »a ¥ƒë°ùªdG Ωƒ«æ«eƒdC’G Ωóîà°ùj - 4 .᪩WC’G ßØM »a ≥FÉbôc Ωóîà°ùj - 5 (27-5) πµ°T Ωƒ«æ«eƒdC’G äÉeGóîà°SG ¢†©H
: Ωƒ«æ«eƒdC’G äÉÑcôe
IQOÉf ä’ÉM »a Ék °†jCG óLƒjh , âjÉ°ùcƒH πµ°T ≈∏Y Gk ô°ûàæe óLƒj :Al2O3 Ωƒ«æ«eƒdC’G ó«°ùcCG - 2 øe Iô«Zh ≥«≤©dG É¡æe á櫪K äGQƒ∏ÑdG √ògh iô`` NCG äGõ∏a ó«°SÉcCG øe á∏«∏b ÖFGƒ°T ¬fƒ∏J Ék ` `«≤f øjƒ∏Jh Gk óL øNÉ°S Ö`` ¡d »a ó«°ùcC’G ô¡°üH É¡d äÉ`` ¡HÉ°ûe ™æ°U øµªjh . á`` ªjôµdG QÉ`` éMC’G . Ö°SÉæªdG ¿ó©ªdG ó«°ùcCÉH èJÉædG π°üëf ,Ωƒ«æ«eƒdC’G äÉ`` Ñcôe º`` gCG É`` gôÑà©f ¿CG ø`` µªj :Al2(SO4)3 Ωƒ`` «æ«eƒdC’G äÉ`` àjôÑc - 3 Ωƒ«æ«eƒdC’G äÉàjôÑc øe ¿’ƒ∏ëe §∏îj ÉeóæYh âjÉ°ùcƒÑdG ™`` e âjôѵdG ¢†ªM πYÉØàH É`` ¡«∏Y èàæJ •ƒ∏îªdG ôîÑj ºK , ɪ¡æe πµd á«ÄjõédG á∏àµdG ™e Ö°SÉæàJ äÉ«ªµH Ωƒ«°ù«æ¨ªdG äÉàjôÑch :á«dÉàdG á«FÉ«ª«µdG ᨫ°üdG ¬d Ö°ûdG º°SÉH ±ô©j êhOõe í∏e øe äGQƒ∏H K2SO4 . Al2(SO4)3 . 24H2O
174
(4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
¢ùeÉîdG π°üØdG
∫ƒ∏ëe ≈dEG èjQóàdÉH ΩƒjOƒ°üdG ó«°ùchQó«g ∫ƒ`` ∏ëe áaÉ°VEG óæY :Al(OH)3 ó`` «°ùchQó«¡dG - 1 Ühòj Ωƒ«æ«eƒdC’G ó«°ùchQó«g ø`` e »æ«JÓ«L ¢†«HCG Ö°SGQ ≈∏Y π`` °üëf Ωƒ«æ«eƒdC’G äÉ`` àjôÑc . ΩƒjOƒ°üdG ó«°ùchQó«g ∫ƒ∏ëe øe áaÉ°VE’G QGôªà°SÉH
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة �سبائك الألومينيوم:
�أهم ال�صناعات الكيميائية في المملكة: � - 1صناعة الورق: كان الإن�س ��ان في الع�صور القديمة ي�س ��جل �أخباره على الأحجار ،ثم ا�س ��تخدم لحاء ال�ش ��جر و�أوراقه كما ا�س ��تخدم العظام والع ��اج ،وقد برع قدماء الم�صريين في �صناعة الورق من نبات البردي وهو نبات كان ينمو
175
�شكل (� )29-5أنواع من الورق مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
�إن الألومينيوم النقي طري ن�سبي ًا ،ومفيد في اال�ستعماالت التي ال تتطلب قوة ومتانة كالتزيين والتغليف و�ص ��نع ال�س ��قوف والأدوات المنزلية ،غير �أن �إ�ض ��افة كميات قليل ��ة من معادن �أخرى �إل ��ى الألومينيوم تغير �ص ��فاته (خا�صة من حيث ال�ص�ل�ابة) تغيير ًا جذري ًا بحيث تفتح �أبواب ًا جديدة ال�ستعماالت ال�سبائك الناتجة عن هذه الإ�ضافة .وفيما يلي بع�ض �أنواع �سبائك الألومينيوم: � - 1ألومينيوم – مغني�سيوم : �إذا �أ�ضيف حوالي % 5مغني�سيوم �إلى الألومينيوم ف�إن ال�سبيكة الناتجة تكون مقاومة للت�آكل وت�ستعمل في �صنع ال�سفن. �شكل ( )28-5بع�ض �سبائك الألومينيوم � - 2ألومينيوم – مغني�سيوم – �سيليكون : يعطي هذا المزيج �سبائك تعالج بالحرارة وت�صلح للبناء والهند�سة. � - 3ألومينيوم – نحا�س: �إن �إ�ض ��افة % 5نحا�س �إلى الألومينيوم يعطي �س ��بيكة ت�ص ��لح لبناء هياكل الطائرات وتغطى عادة بطبقة من الألومينيوم النقي ليعطيها مقاومة للت�آكل. � - 4ألومينيوم – �سيليكون: حوالي � % 12سيليكون تعطي �سبيكة �سائلة �أو طرية ت�ستعمل لل�صب �أو لعمل التماثيل.
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة عل ��ى طول �ض ��فاف النيل ،كما ا�س ��تعملت ف ��ي الكتابة جلود الأبق ��ار والماعز والأل ��واح الطينية المغطاة بال�شمع � ،أما ال�صناعة الحقيقية للورق فقد ابتكرها ال�صينيون حوالي عام 105م ،واحتفظوا ب�سر �صناعتها حتى حوالي 700م عندما قدم العرب ل�س ��مرقند ،ومع نهاية القرن الرابع ع�ش ��ر الميالدي كانت قد �أدخلت تح�س ��ينات عدة على �ص ��ناعة الورق و�أ�صبح معروف ًا في جنوب �أوروبا .حتى �أ�صبح الورق �أحد �أهم المنتجات ال�ص ��ناعية فالكت ��ب والمج�ل�ات والجرائد تطبع على الورق .كما يت ُّم الح�ص ��ول على بيانات من الحوا�س ��يب مطبوعة على الورق .واليمكن للم�ؤ�س�سات التعليمية وال�صناعية والدوائر الحكومية العمل بدون ورق الطباعة والكتابة .كما ت�ش ��مل منتجات الورق الأخرى المهمة الورق المقوى (الكرتون) الذي ُي ْ�س� � َتخدم في التغليف، وورق التجفيف كالمناديل والمنا�شف الورقية.
تركيب الورق: ال ��ورق عبارة عن رقائق م�س ��توية تتكون من عدد كبير من الألياف الرقيقة الق�ص ��يرة (والألياف �أنابيب دقيق ��ة مجوف ��ة ومغلقة عند �أحد طرفيها وب�أطوال تتراوح ما بي ��ن 1و 5ملم .وتعمل مادة اللجنين الموجودة في الخ�شب على االحتفاظ بالألياف مع بع�ضها) ،والتي ت�شبه ال�شعيرات متداخلة ببع�ضها ومتال�صقة مكونة �سطح ًا مت�ص ًال �أمل�س ،تتركب جميع هذه الألياف من ال�سيلولوز( المكون البنائي الأ�سا�سي لجدران الخاليا النباتية) ,وي�ضاف �إليها بع�ض المواد لإعطاء الورق الموا�صفات المطلوبة.
الف�صل الخام�س
المواد الداخلة في ت�صنيع الورق: �أو ًال :المواد الخام: كانت �ألياف القطن والكتان التي يتم الح�صول عليها من الخرق والأقم�شة البالية لعدة قرون م�ضت ،هي المواد الرئي�سية الم�ستخدمة في �إنتاج الورق� .أما اليوم فقد ا�ستبدلت لب الخ�شب بهذه الألياف واللب هو اال�سم الم�ستخدم للألياف ال ُم َع َّدة لتح�ضير الورق . ح�صل على اللب من �أ�شجار الغابات ونفايات الأ�شغال الخ�شبية .حيث يتم معالجتة بالمواد الكيميائية و ُي َ ( مثل حم�ض النيتروجين ,ال�ص ��ودا الكاوية � ,أك�س ��يد الكال�س ��يوم ) تحت ظروف منا�س ��بة تعمل على تحول
مقرر الكيمياء ()4
176
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة المواد الأقل ثبات ًا (اللجنين والهيمي�س ��ليلوز وهي مواد مختلطة بال�س ��يلولوز في النبات ) �إلى مواد تذوب في الو�سط وفي الماء �أثناء الغ�سيل ،ومن ثم يتم تفكيك �أو ف�صل الألياف عن بع�ضها.
ثانياً :المواد الم�ضافة: وت�شمل المواد التالية
مواد مالئة
المواد الم�ضافة مواد التقويم
مواد ال�صقة
ت�ضاف لإنتاج ورق ي�صلح مثل الن�شا هي مواد ت�ضاف �إلى لأغرا�ض الكتابة مثل والهيمي�سليلوز اللب لملء الفراغات لم�ساعدة الألياف على بع�ض الراتنجات وتعمل �أو �سد الم�سام بين االلت�صاق يبع�ضها .المواد المقومة على منع الألياف كذلك �إعطاء ت�شرب الورق للحبر. الورق الوزن المطلوب. وب�إ�ضافة المواد المالئة والال�صقة يمكن �إنتاج ورق �صالح للطباعة.
مواد التلوين وت�ضاف �إلى العجينة لتعطي الورق اللون المطلوب.
ت�صنيع الورق : تمر عملية ت�صنيع الورق بمرحلتين: �أنواع اللب
�أ -اللب الميكانيكي
ب -اللب الكيميائي
ويح�ض ��ر م ��ن خ�ش ��ب الأ�ش ��جار بو�س ��ائل �آلية وي�ص ��نع منه �أوراق ال�ص ��حف والأوراق الرخي�ص ��ة ويت�أث ��ر بالعوام ��ل الجوية حي ��ث يتحول م ��ن اللون الأبي�ض �إلى اللون الأ�صفر بفعل الأك�سجين وال�ضوء وذلك الحتوائه على ن�سبة عالية من اللجنين.
ويح�ضر من خ�ش ��ب الأ�ش ��جار بطرق كيميائية ت�ستخدم فيها مواد كيميائية لتنقية �ألياف ال�سيلولوز من ال�ش ��وائب والح�ص ��ول علية نقي ًا وي�س ��تخدم في �صنع �أكيا�س تعبئة الأ�سمنت وال�سماد.
177
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
�أو ًال :تح�ضير اللب وهو نوعان:
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة ثانياً :تحويل اللب �إلى ورق: تم ��ر عملي ��ة تحويل اللب �إلى ورق بمراحل متتالية حتى الو�ص ��ول �إلى المنتج النهائي للم�س ��تهلك كما في ال�شكل التالي: عملية التبي�ض
تح�ضير اللب
عملية التقطيع
عملية ال�ضرب
ال�صقل والتنعيم
التجفيف
�آالت �صنع الورق
مواد الإ�ضافة
الف�صل الخام�س
و�إليك �شرح موجزللمراحل ال�سابقة: - 1عملية التبي�ض :وفيها تزال المواد الع�ضوية المتخلفة للح�صول على ورق جيد �أبي�ض. - 2تح�ضير اللب :وفيها يتم تحويل محلول اللب ال�سيلولوزية �إلى �ألواح ب�إ�ستخدام جهاز خا�ص - 3التقطيع :في هذه العملية تتحول الألواح ال�سيلولوزية على �ألياف ق�صيرة متماثلة ومنف�صلة. - 4ال�ضرب :وفيها يتم تفكيك الألياف �إلى مكوناتها الليفات الدقيقة فتتداخل مع بع�ضها البع�ض وتك�سب الورق المتانة والقوة . - 5مواد الإ�ضافة :وهي المواد ال�سابق ذكرها وت�ضاف في �أثناء عملية ال�ضرب . - 6الآت �ص ��نع ال ��ورق :ويت ��م فيها خلط محلول اللب بكمية منا�س ��بة م ��ن الماء ويمرر على �ص ��نع الورق لي�ص ��فى الماء الذى يعمل على ت�ش ��ابك الألياف وتداخلها مع بع�ضها البع�ض مكونا�ص �صفيحة مبتلة متوا�صلة من �شريط الورق . - 7التجفيف :وفيها يتم تبخير الماء لي�ص ��بح الورق جاف ًا تقريب ًا عن طريق �إمراره بين مجموعتين من �أ�سطوانات مجوفة م�سخنة بالبخار من الداخل . - 8ال�صقل :وفيه يتم �صقل وتنعيم �سطح الورق وتلميعة عبر عدد من الإ�سطوانات ،ثم يلف �شريط الورق على محور �إ�س ��طواني وي�صبح �ص ��الح ًا للأعمال المختلفة حيث يق�ص بوا�سط المق�صات وال�سكاكين ح�سب الحاجة.
مقرر الكيمياء ()4
178
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة
لماذا تتعر�ض الكتب �أو الجرائد القديمة وغيرها لال�صفرار مع مرور الوقت.
فكر في جميع الو�سائل التي يمكن �أن ت�ستخدمها لال�ستفادة من ورق الجرائد �أو المجالت .
مخزن ل�سائل اللب
غ�سالة
مبي�ض
منخل
غ�سالة
برج النقخ
ها�ضم
مقطع الأ�شجار
�آلة لنزع اللحاء
�شكل ( )30-5خطوات �صناعة اللب
179
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
قطع الأ�شجار (ال�سيقان)
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة
ورق جاهز ق�ضبان حديدية لل�صقل
مجففات
ق�سم ال�ضغط منخل
ر�أ�س م�ستودع ال�صندوق
م�صفى �أو خافق
مخزن �سائل اللب
مكينة فوردرينير
�شكل ( )31-5خطوات �صناعة الورق
من خالل ما يتوفر لديك من م�صادر المعلومات . �صمم عر�ض ًا مزود ًا بال�صور يو�ضح خطوات تدوير الورق.
الف�صل الخام�س
�أنواع الورق تق�سم الأخ�شاب الم�ستخدمة في �صناعة الورق �إلى نوعين: الأول � :أخ�ش���اب لين���ة :مثل �أخ�ش ��اب �ش ��جر ال�ص ��نوبر ،والأنانا�س ،والتنوب .وتتميز هذه الأخ�ش ��اب ب�أليافها الطويلة؛ ولذا تُ�ستخدم في �صناعة معظم �أنواع الورق. الثاني �أخ�شاب �صلبة :مثل �أخ�شاب �شجر ال�صمغ ،والحور ،والقيقب ،والبلوط .وتتميز هذه الأخ�شاب ب�أليافه ��ا الق�ص ��يرة .وي�س ��تخدم لب هذه الأخ�ش ��اب في �ص ��ناعة �أوراق الطباعة ،والكتاب ��ة ،والأنواع الفاخرة من الورق.
مقرر الكيمياء ()4
180
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة
181
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
تختلف �أنواع الورق تبع ًا للطريقة الم�ستخدمة في ت�صنيعه ،وتبع ًا للمعالجات الكيميائية التي تُجرى عليه خالل الت�صنيع .وعادة ما تختلف تلك الطريقة وهذه المعالجات باختالف الغر�ض المراد ا�ستخدام الورق فيه .فعلى �سبيل المثال ،ي�صنع ورق الطباعة من الألياف الم�ستخل�صة بالطريقة الكيميائية ،ويعالج لمنع ت�شرب الحبر �أثناء الطباعة. �أما �أوراق التغليف ،فيتم تلميعها و�صقلها لتبدو المعة براقة ،كما �أنها تعالج معالجة خا�صة لتالفي ت�شربها بال�سوائل� .أما �أوراق الدعاية والإعالن ،فتغطى بطبقة خليط من ال�صل�صال النقي والمواد الال�صقة .وتكون �أوراق الكتابة العادية قليلة التكلفة� ،إذ ت�صنع من الألياف الم�ستخل�صة ميكانيكي ًا� .أما المناديل الورقية و�أوراق الن�شاف وال�صناديق الورقية ،فت�صنع من الألياف المعاد ت�صنيعها (.)Recycled Fibers ومن �أكثر �أنواع الورق رواجاً: ورق الجرائد :وهو ورق خفيف قليل المتانة ق�صير العمر �شديد الت�شرب لل�سوائل. ورق المجالت :وهو ي�شبه ورق الجرائد� ،إال �أنه يتميز عنه بلمعانه الوا�ضح .وي�صنع كال النوعين من اللب الم�ستخل�ص بالطريقة الكيميائية. ورق الطباعة :ي�صنع من اللب الم�ستخل�ص بالطريقة الكيميائية كذلك، �إال �أنه ي�ضاف �إلى عجينته �أنوا ٌع من ِ الخ َرق ،ثم يعاد معالجة �شكل (� )32-5أنواع الورق العجينة كيميائ ًّيا .ويتميز هذا النوع بمقاومته ال�شديدة للرطوبة وقلة امت�صا�صه لل�سوائل. ورق الكرتون :ويوجد منه نوعان: النوع الم�ضلع :ويتكون من عدة طبقات ،و ُي�ستخدم لإنتاج �صناديق التعبئة. النوع الرمادي :وي�صنع بتجفيف عجينة اللب الم�ستخدمة فيه ب�أفران خا�صة ،بد ًال من �أ�سطوانات التجفيف ،و ُي�ستخدم في تجليد المطبوعات المختلفة. الورق المقوى :ويعالج اللب الم�ستخدم في ت�صنيعه بمواد كيميائية مختلفة ،و ُي ْط َلى بطبقات من ال�شمع ،حيث ي�ستخدم في تغليف المواد الغذائية.
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة
� - 2صناعة حم�ض الكبريت :Sulfuric Acid يع ��د حم�ض الكبريت من �أوائل الأحما� ��ض التي تم التعرف عليها ,حيث عرفه العرب منذ القرن الثامن الميالدي ,وعرفته �أوربا في القرنين الرابع والخام�س ع�شر. �أطل ��ق جاب ��ر بن حيان على هذا الحم�ض قديم ًا زيت الزاج ( )Oil of Vitroilب�س ��بب تح�ض ��يره من ت�سخين وتقطير الزاج الأخ�ضر ( كبريتات الحديدوز المائية ) ,والكبريتات الأخرى الم�شابهة له .
ال�صيغة الكيميائية: يطلق في ال�صناعة على مزيج غاز ثالث �أك�سيد الكبريت SO3والماء مهما كانت ن�سبة الماء حم�ض الكبريت وله ال�صيغة الكيميائية � H2SO4أما ال�صيغة البنائية فيمكن تمثيلها كما في ال�شكل المقابل.
الف�صل الخام�س
�شكل ( )33-5ال�صيغة الخوا�ص الفيزيائية: البنائية لحم�ض الكبريت حم�ض الكبريت الالمائي �أو الأحادي الماء ذو ال�صيغة H2SO4فيتميز بالخوا�ص التالية: � - 1سائل عديم اللون. - 2زيت ��ي الق ��وام ال رائحــة ل ��ه عندما يكون نقي ًا� ,إال �أنـه يعط ��ي �أحيـان ًا رائحة غـــاز ثالث �أك�سيد الكبريت( )SO3عند وجـد هذا الغـاز بن�سبة عالية �أثناء تح�ضير الحم�ض. - 3كما يتميز حام�ض الكبريت المركز ب�أنه مو�صل للتيار الكهربائي. - 4يتجمد عند درجة حرارة °10م. �شكل ()34-5 - 5يغلي حام�ض الكبريتيك المركز ( % 100وزن ًا ) عند درجة حرارة°330م محرر ًا ثالث �أك�سيد الكبريت. - 6تبلغ كثافة حام�ض الكبريتيك 1.84جم /ملل� .إذا �أحتوى حم�ض الكبريت على ن�س ��بة عالية من SO3 الذائب �سمي بالمدخن الأوليوم .Oleum مقرر الكيمياء ()4
182
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة ت�صنيع حم�ض الكبريت: يعتب ��ر حم�ض الكبريت من �أكثر المواد ال�ص ��ناعية الهامة ا�س ��تعماال في العالم فه ��و المادة الأولية لعدد كبير من ل�صناعات الهامة وقلم تجد مادة ال يدخل حم�ض الكبريت في �صناعتها .ولهذا ال�سبب ف�إن التقدم ال�صناعي لدولة ما ومدى ن�شاطها التجاري يقا�س في كثير من الأحيان بكمية �إنتاجها لحم�ض الكبريت .و ال يوجد حم�ض الكبريت طبيعي ًا بل ي�صنع وتعتبر �صناعته قليلة التكاليف وذلك لأن الحرارة الناتجة في �إحدى خطوات الت�صنيع ت�ستخدم كم�صدر حراري للخطوة التالية .والمادة الأولية في �صناعة حم�ض الكبريت هي الكبريت والكبريتات بالإ�ضافة �إلى الماء والهواء وتتمثل طرق ت�صنيع حام�ض الكبريتيك في طريقتين هما:
-1طريقة التالم�س :Contact Process تم اكت�شاف هذه الطريقة عام 1831م ,ثم طورت حتى �أ�صبحت في الوقت الحا�ضر �أرخ�ص طرق ت�صنيع حم�ض الكبريت و�أكثرها انت�شارا .تتم طريقة التما�س من خالل عدة مراحل , هي كالتالي : � - 1صهر عن�صر الكبريت وتر�شيحه لف�صل الأجزاء غير المن�صهرة عنه . � - 2ض���خ الم�صه���ور �إل���ى وح���دة حرق الكبريت للح�ص���ول على غاز ثاني �أك�سي���د الكبريت الذي يمرر على �سخان ثم �إلى مر�شح الغاز الحار لتنقيته من ال�شوائب وفقاً للمعادلة التالية:
▲
2SO2 + O2
� - 3إدخ���ال غ���از ثان���ي �أك�سي���د الكبريت �إلى ب���رج التحويل المحتوي على محف���ز – مثل معدن البالتي���ن �أو الفنادي���وم – ليت�أك�س���د ويتح���ول �إل���ى ثالث �أك�سي���د الكبريت في وج���ود الهواء عن���د درج���ة ح���رارة معينة للح�صول على �أعلى م���ردود ( ) % 98 - % 97من الغاز الناتج وفقاً للتفاعل التالي: 2SO3
- 4امت�صا�ص غاز ثالث �أك�سيد الكبريت بوا�سطة الماء SO3 + H2O
H2SO4
183
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
SO2
▲
S + O2
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة ث���م �أخ���ذ المحل���ول �إلى و�سط برج الأولي���وم – حام�ض الكبريت مكث���ف مذاباً فيه ثالث �أك�سيد الكبريت – ليقابل حم�ض الكبريت الداخل من و�سط البرج من الطرف الآخر . � - 5أخ���ذ ج���زء م���ن الناتج من �أ�سفل البرج �إلى مبرد الأوليوم لي�صعد جزء منه مرة �أخرى �إلى �أعلى البرج ,بينما يتجه الجزء الآخر من الحام�ض الناتج �إلى الخزانات . � - 6سح���ب الغ���ازات المنطلق���ة م���ن �أعل���ى برج الأولي���وم �إلى ب���رج االمت�صا����ص لتقابل حام�ض الكبريت حيث يمت�ص جزء منها ويخرج الباقي من فتحة في �أعلى برج االمت�صا�ص . - 7تنقي���ة حم����ض الكبري���ت وتركي���زه ,وذل���ك بتبخير الحام����ض الناتج للح�ص���ول على ثالث �أك�سيد الكبريت ,الذي يتم امت�صا�صه في �أعمدة من الكوارتز لتحويله �إلى حام�ض نقي. ح ��رارة بخ ��ار الم ��اء الم ��ار في الأنبوب اللولبي ت�صهر الكبريت قبل ان يرد �إلى داخل الفرن
التبادل الحراري
ُيدف ��ع اله ��واء الج ��اف �إل ��ى داخ ��ل الف ��رن فيتحد �أك�س ��جين الهواء بالكبريت مول ��د ًا غ ��از ثان ��ي �أك�س ��يد الكبريت.
ف ��ي المح ��ول ت ��زاد كيم ��ات �إ�ض ��افية م ��ن االك�س ��جين لتحوي ��ل غ ��از ثان ��ي اك�س ��يد الكبريت الى غاز ثالث �أك�سيد الكبريت
المحول ف ��ي ال ُمب ��ادل الح ��راري يم ��رر غ ��از ثاني اك�س ��يد الكبريت فوق �أنبوب م ��اء في�س ��خنه بحرارته، وت�س ��تخدم ه ��ذه الح ��رارة ف ��ي �ص ��هر الكبري ��ت وف ��ي تدوي ��ر الم ��راوح التي تنف ��ث الهواء �إلى داخل الفرن
جهاز االمت�صا�ص غاز ثالث اك�سيد الكبريت غاز ثاني اك�سيد الكبريت
�أك�سجين
الف�صل الخام�س
خام�س �أك�سيد الفاناديوم
�شكل ( ) 35-5تح�ضير حم�ض الكبريت بطريقة التالم�س
مقرر الكيمياء ()4
ُيمرر غاز ثالث �أك�س ��يد الكبريت عبر رذاذ م ��ن حام� ��ض الكبري ��ت ال ��ذي ي�س ��تحدثه لي�ص ��بح حام�ض� � ًا مركز ًا مدخنا ي�سمى الأوليوم
184
يخفف الأمونيوم (حام�ض الكبريت المدخن) بالماء للح�صول على حام�ض الكبريت بالتركيز المطلوب
كيميائي� � ًا يمك ��ن �إ�ض ��افة غ ��از ثال ��ث �أك�س ��يد الكبريت الى الماء مبا�شرة لإنتاج حام� ��ض الكبري ��ت ولك ��ن التفاعل يكون عنيف ًا وخطر ًا
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة
ت�صنيع حم�ض الكبريت بطريقة غرف الر�صا�ص وتعرف �أي�ض� � ًا بطريقة �أك�س ��يد النيتروجين ,وه ��ي طريقة قديمة �إال �أنها ال زالت ت�س ��تعمل في بع�ض البلدان وتتمثل هذه الطريقة في الخطوات التالية : - 1تفاعل ثاني �أك�سيد الكبريت مع الماء في وجود ثاني �أك�سيد النيتروجين ,وفق التفاعل التالي :
SO2 + H2O + NO2 H2SO4 + NO � - 2أك�س ��دة �أول �أك�س ��يد النيتروجين ( )NOالناتج من التفاعل ال�س ��ابق للح�صول على ثاني �أك�سيد النيتروجين وذلك كما يلي : 2NO + O2 2NO2 � - 3إعادة ثاني �أك�سيد النيتروجين لبرج التفاعل مرة �أخرى لتفاعله مع الماء وثاني �أك�سيد الكبريت للح�صول على الحام�ض ...وهكذا. SO2 + H2O + NO2 H2SO4 + NO
ا�ستخدامات حم�ض الكبريت:
-1كمادة م�ؤك�سدة ونازعة للماء:
لذا ي�ستخدم حم�ض الكبريت في تجفيف المركبات الكيميائية من الماء.
� -2إنتاج الأ�سمدة الكيميائية مثل:
�أ � -سماد �سوبر الفو�سفات الأحادية:
وذلك بتفاعل حم�ض الكبريتيك مع ال�صخور الفو�سفاتية كما يلي : 2H2SO4 + Ca3(PO4)2 2CaSO4 + Ca(H2PO4) 2
185
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
لحم�ض الكبريتيك ا�س ��تخدامات عديدة فهو يدخل ب�ش ��كل ما في معظم المواد الم�صنوعة تقريب ًا ويعتبر م�ستوى �إنتاجه دلي ًال على القدرة ال�صناعية لأي بلد وتعود وفرة ا�ستخدامه �إلى رخ�صه وتنوع ت�أثيره الكيميائي. يدخل حم�ض الكبريتيك في �إنتاج الأ�ص ��باغ والكحوالت والبال�ستيك والمطاط و�صناعة ال�صابون والمنظفات والمفرقعات وحفظ بع�ض الأطعمة وفي �ص ��ناعة الورق و �ص ��ناعة الحديد والنحا�س و �سحب الألومينيوم ,كما يدخل في منتجات �صيدلية ونفطية عديدة .ولعل �أهم ا�ستخداماته تتمثل ب�صفة �أ�سا�س فيما يلي :
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة ب� -سماد كبريتات الأمونيوم :
ويح�ضر بتفاعل حم�ض الكبريت مع الأمونيا على النحو التالي: H2SO4 + 2NH3
(NH4)2SO4
- 3تح�ضير الكبريتات: مثل كبريتات ال�صوديوم(ت�ستخدم في �صناعة الورق والمنظفات والزجاج وتحليه المياه) ,وكبريتات الألومينيوم(�ص ��ناعة الزيوت وتكرير النفط) ,وكبريتات البوتا�سيوم (�صناعة الأ�سمدة والزجاج وال�شبة والمواد الغذائية) ،مثال يو�ضح كيفية تح�ضير كبريتات ال�صوديوم بوا�سطة حم�ض الكبريتيك. H2SO4 + NaCl
NaHSO4 + HCl
NaHSO4 + NaCl
Na2SO4 + HCl
� - 4صناعة بطاريات ال�سيارات: وي�سمى حم�ض الكبريت في هذه الحالة بماء النار �أو الأ�سيد ( ,)Acidوي�صل تركيزه في البطارية �إلى % 33.33حام�ض كبريتيك.
الف�صل الخام�س
حم�ض الكبريتيك والمطر الحم�ضي تكون الأمطار الحم�ضية: تتكون الأمطار الحم�ضية من تفاعل الغازات المحتوية على الكبريت .و�أهمها ثاني �أك�سيد الكبريت مع الأك�سجين بوجود الأ�شعة فوق البنف�سجية ال�صادرة عن ال�شم�س ،وينتج ثالث �أك�سيد الكبريت الذي يتحد بعد ذلك مع بخار الماء الموجود في الجو ،ليعطي حم�ض الكبريت .الذي يبقى معلقا في الهواء على هيئة رذاذ دقيق تنقله الرياح من مكان لآخر ،وقد يتحد مع بع�ض الغازات في الهواء مثل الن�شادر ،وينتج في هذه الحالة مركب جديد هو كبريتات الن�شادر� ،إما عندما يكون الجو جافا ،وال تتوفر فر�صة ل�سقوط الأمطار ،فان رذاذ حم�ض الكبريت ،ودقائق كبريتات الن�شادر
مقرر الكيمياء ()4
186
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة
يبقيان معلقين في الهواء ال�ساكن ،ويظهران على هيئة �ضباب خفيف ،ال�سيما عندما ت�صبح الظروف منا�سبة ل�سقوط الأمطار ف�إنهما يذوبان في ماء المطر ،وي�سقطان على �سطح الأر�ض على هيئة مطر حم�ضي ،هذا وت�شترك اكا�سيد النيتروجين مع اكا�سيد الكبريت في تكوين الأمطار الحم�ضية حيث تتحول اكا�سيد النيتروجين بوجود الأك�سجين والأ�شعة فوق البنف�سجية �إلى حم�ض النيتروجين . ويبقى هذا الحم�ض معلقا في الهواء ال�ساكن ،وينزل مع مياه الأمطار ،مثل حم�ض الكبريت مكونا الأمطار الحم�ضية.
� -3صناعة حم�ض النيتروجين:
الخوا�ص الفيزيائية: � - 1سائل عديم اللون - 2كثافته 1‚532
187
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
للعلماء الم�س ��لمين دور كبير في تح�ض ��ير بع�ض الأحما�ض المعدنية ومنها على �س ��بيل المثال ..حم�ض النيتري ��ك ،حم�ض الكبريتيك ،حم�ض الهيدروكلوريك .فلقد �س ��خن الكيميائ ��ي القديم ملح البارود مع زيت الزاج فح�ص ��ل على حام�ض يدبغ الجلد والأظافر بلون �أ�ص ��فر �أو �أ�سمر ..و�إذا ما �سقط على المعادن العادية كالحديد �أو الخار�صين �أو النحا�س كان فعله عنيف ًا و�أخرج غازات و�س ��مي الحام� ��ض الجديد « الم ��اء القوي « والآن ُي�س ��مى خانق ��ة ُ ح�ض ��ر حم�ض النيتريك هو جابر بحم�ض النيتريك وكان �أول من ّ بن حيـان اال�سم الكيميائي :حم�ض النيتريك .. ال�صيغة الكيميائية� HNO3 :أما ال�صيغة البنائية كما في �شكل ( )36-5حم�ض النيتروجين ال�شكل المقابل
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة - 3درجة غليانه = °1.84م - 4درجة االن�صهار = °6.41 -م - 5متطاير ،غير ثابت �إذا كان ال مائي ًا - 6يتفكك بالتقطير ويغلي عند ال�ضغط العالي �إذا ما مزج بالماء عند درجة حرارة °121‚ 8م .. - 7ي�ش� � ّكل خليط� � ًا �أيزوتروبي ًا وبذلك يمكن زي ��ادة تركيز حم�ض النيتروجين المخف ��ف بتقطيره مع حم�ض الكبريتيك المركز.
تح�ضيرحم�ض النيتروجين في ال�صناعة: - 1طريقة بركالند – �أيد:
يتفاعل �أك�س ��يد النيتريك مع الماء فيت�أك�س ��د �أك�س ��يد النيتريك في وجود الهواء مكون ًا ثاني �أك�س ��يد يح�ضر من خالل النيتروجين الذي يتحول تمام ًا �إلى حم�ض النيتريك ..و�أك�سيد النيتريك في هذه الحالة ّ طريقة القو�س الكهربائي �إال �أن المتطلبات العالية من الطاقة في هذه العملية جعلت هذه الطريقة تختفي في عالم ال�ص ��ناعة ،وخ�صو�ص ًا حين �أ�صبح ت�أك�سد الن�شادر محور �صناعة المخ�صبات النيتروجينية ..
الف�صل الخام�س
2NO2
▲
2NO + O2
2NO2
▲
2NO + O2 ▲
2HNO3+ NO
3NO2 + H2O
� - 2أك�سدة الن�شادر في وجود عامل حافز: ت�أك�سد الن�شادر المحفز هو الأكثر �أهمية في �صناعة حام�ض النيتريك ،ويتم التفاعل في وجود حفاز من البالتين �أو الروديوم يعد عاد ًة في �صورة �شبكة .ذلك لأن ت�أك�سد الن�شادر في غياب الحفاز ينتج عنه غاز النيتروجين ،وتتم هذه الطريقة في عدة خطوات ( تُ�سمى �أحيان ًا طريقة �أو�ستوالد ،)Ostwald والتي تنتهي بتحول الن�شادر �إلى حام�ض النيتريك .. مقرر الكيمياء ()4
188
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة �أك�سجين
�أمونيا
مادة حافزة
�أك�سدة �أك�سدة
ماء و�أك�سجين
�شكل( )37-5تح�ضير حم�ض النيتروجين ب�أك�سدة الن�شادر
خطوات الأك�سدة: -1تت�أك�سد الأمونيا بوا�سطة الهواء الجوي عند درجة حرارة °850م على �شبكة من البالتين. -2تجري �أك�سدة �أك�سيد النيتروجين �إلى ثاني �أك�سيد النيتروجين بعد خف�ض درجة حرارة الغازات الناتجة من التفاعل الأول. -3تفاعل ثاني �أك�سيد النيتروجين مع الماء. -4تفكك حم�ض النيتروز: 2NH3 + 5/2O2 حرارة 2NO + 3H2O + حرارة 2NO2 +
ا�ستخداماته:
HNO3 + 2NO + H2O
2NO2 + H2O 3HNO2
- 1ي�ستخدم الحم�ض كعامل م�ؤكـ�سد في تح�ضير حمـ�ض الفو�سفوريك وحم�ض الأك�سـاليك من الكـربوهيدرات وحم�ض الكبريتيك في طريقة الغرف الر�صا�صية. - 2ي�س ��تخدم في نيترة المواد الع�ض ��وية في �ص ��ناعة الأ�ص ��باغ والمفرقعات وفي ال�ص ��ناعات الحربية وفي الألعاب النارية.
189
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
حرارة HNO2 + HNO3 +
2NO + O2
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة - 3تح�ضير النترات المختلفة التي ت�ستخدم في المخ�صبات الزراعية. � - 4إذابة الكثير من الفلــزات فكثير ًا ما ي�س ��مى بالحم�ض الفا�صل �إذ �أنه بف�ص ��ل الف�ض ��ة عن الذهـب فتذوب فيه الأولى ب�س ��هولة بينما ال يت�أثر الذهب بالحم�ض.
ت�صنيع بع�ض القلويات : �شكل () 38-5 ا�ستخدام حم�ض النيتروجين
- 1الن�شادر(الأمونيا): ال�صيغة الجزيئةNH3 :
ال�صيغة البنائية :كما في ال�شكل
خوا�ص الن�شادر:
الف�صل الخام�س
- 1غاز عديم اللون . - 2ذو رائحة نفاذة مميزة . - 3اخف من الهواء ,كثافته تبلغ 0.771جم /لتر - 4ت�سهل �إ�سالته بالتبريد �أو ال�ضغط ليكون �سائل عديم اللون - 5درجة غليانه – ° 33.4م - 6درجة تجمده ° 77.7 -م � - 7سريع الذوبان في الماء
�شكل () 39-5 ال�صيغة البنائية للن�شادر
�شكل (� ) 40- 5شدة ذوبان غاز �أطل ��ق على الن�ش ��ادر غ ��از الأموني ��ا ن�س ��بة �إل ��ى الأمونيين ،وهم الن�شادر في الماء(تجربة النافورة) قدماء الم�ص ��ريين الذين كانوا يعب ��دون الإله �آمون ( من دون اهلل)، وي�س ��تعملون المل ��ح المتطاي ��ر كلوري ��د الأمونيوم ،في طقو�س ��هم ثم ا�س ��تخدم هذا المل ��ح فيما بعد لإنعا�ش الم�ص ��ابين بالإغماء .ويوجد ملح كلوريد الأمونيوم ب�صورة طبيعية في الحفر البركانية. �شكل () 41-5 مقرر الكيمياء ()4
190
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة تح�ضير الن�شادر في ال�صناعة: يتم تح�ضير الأمونيا في ال�صناعة بطريقتين:
�أ -طريقة ال�سياناميد:
يت ��م تح�ض ��ير الن�ش ��ادر به ��ذه الطريق ��ة ب� ��أن يم ��رر غاز �شكل(�)42-5أحد م�صانع �إنتاج الن�شادر النيتروجين فوق كربيد الكال�سيوم CaC2الم�سحوق والم�سخن �إلى 1100درجة مئوية بوا�سطة ق�ضبان م ��ن الكربون المغمو�س ��ة في براميل الكربيد والمت�ص ��لة بتيار كهربائي ,فيتكون �س ��ياناميد الكال�س ��يوم CaCN2الممزوج بالجرافيت : CaCN2 + C
▲ °1100م
CaC2 + N2
بت�سخين �سياناميد الكال�سيوم مع الماء تحت �ضغط مرتفع ,يتكون غاز الن�شادر وكربونات الكال�سيوم CaCO3 + 2NH3
▲ �ضغط مرتفع
CaCN2 + 3H2O
ب -التفاعل المبا�شر بين النيتروجين والهيدروجين
191
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
في عام 1908ا�ستخدم الكيميائي الألماني فرتز هابر جهاز مب�سط لإنتاج االمونيا .ولم يكن تفاعل النيتروجين مع الهيدروجين عملية �س ��هلة ,لكن هابر نجح في تهيئة الظروف الالزمة مخبري ًا لإحداث التفاع ��ل .وبعد خم�س �س ��نوات ,طور الكيميائي ال�ص ��ناعي الألماني كارل بو� ��ش ,جهاز هابر المخبري �إلى الحجم ال�ص ��ناعي .وتتلخ�ص �إنتاج الأمونيا بهذه الطريقة بف�ص ��ل النيتروجين من الهواء بوا�س ��طة التقطي ��ر التجزيئ ��ي ,يلي ذلك تفاعل النيتروجين مع الهيدروجين بن�س ��بة 3:1عل ��ى التوالي عند درجة حرارة 475درجة مئوية وتحت �ض ��غط م�س ��اوي ًا لـ � 300ضغط جوي بوجود عامل حفاز من �أك�سيد الحديد المن�ش ��ط ببع�ض �أكا�س ��يد المعادن مثل �أك�س ��يد الألومينيوم هذا وتزداد ن�س ��بة الأمونيا بازدياد ال�ضغط وانخفا�ض درجة الحرارة . N2 + 3H2 = 2NH3
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة ا�ستخدامات الن�شادر:
الف�صل الخام�س
ي�ستخدم الن�شادر - 1كو�سط تبريد خ�صو�ص ًا في الم�صانع الكبيرة. - 2ي�س ��تخدم ف ��ي ال�ص ��ناعات التعديني ��ة وف ��ي �إنتاج عجين ��ة الورق، وفي �ص ��ناعة المطـ ��اط و اللدائ ��ن والنايلون والألياف ال�ص ��ناعية �شكل()43-5 ا�ستخدام الن�شادر ك�سماد والمتفجرات وفي دبـاغة الجلود وفي المنظفات المنزلية والعقاقير و�صناعة كربونات ال�صوديوم بطريقة �سولفاي وكذلك في �صناعة المواد الراتنجية .. - 3ي�ستخدم في �صناعة مواد كيمـيائية عديدة مثل حام�ض النيتروجين و الهيدرازين والكيالت الأمين - 4يدخل في �إنتاج علف الحيوان . - 5في �صناعة الأ�سمدة النيتروجينية (،وتقدر كمية الم�ستهلك من الن�شادر في �صناعة الأ�سمدة بـ % 75من �إنتاج الن�شادر ) والتي �أهمها �سماد اليوريا . - 6ي�س ��تخدم محلول الن�شادر في عمليات التحليل الكيميائي وغيرها كما ي�ستخدم الن�شادر الم�سال كمذيب وو�سط لتفاعالت مختلفة ،ويمكن ا�ستخدامه �أي�ض ًا كعامل مجفف. - 7ي�سخدم المحلول المائي في عمليات التنظيف « روح الن�شادر « ويعمل على معادلة المواد الحم�ضية التي توجد في العرق.
لماذا لبع�ض الأجبان المعتقة رائحة ت�شبه رائحة الأمونيا؟
مقرر الكيمياء ()4
192
التعدين وال�صناعات الكيميائية في المملكة - 2هيدروك�سيد ال�صوديوم(ال�صودا الكاوية): ال�صيغة الجزيئية :NaOH خوا�ص ال�صودا الكاوية: - 1ت���ذوب ف���ي الماء ،ويتكون محل���ول هيدروك�سيد ال�صدويوم قلوي الت�أثي���ر ،وي�صاحبه ارتفاع في درجة الحرارة. - 2تتفاعل بعد تمييعها في الماء مع ثاني �أك�سيد الكربون الموجود في الجو ،مكونة ق�شرة من كربونات ال�صوديوم التي يمكن تعرفها بتفاعلها مع حم�ض الهيدروكلوريك وت�صاعد .CO2 - 3تتفاع���ل م���ع بع����ض الفل���زات مث���ل الألوميني���وم والخار�صي���ن (الفل���زات ذات الأكا�سيد المت���رددة)� ،أي تتفاعل �أكا�سيدها مع الأحما�ض ك�أنها قواعد ويتكون ملح وماء ،وتتفاعل مع القلويات ك�أنها �أحما�ض ويت�صاعد الهيدروجين. 2NaOH + Zn Na2ZnO2 + H2
تح�ضير ال�صودا الكاوية :تح�ضر بعدة طرق: - 1التحليل الكهربائي لمحلول م�شبع لكلوريد ال�صوديوم : 2NaCl + 2H2O 2Na + 2H2O
2NaOH + H2 +Heat - 3با�ستخدام خلية: يخت���زل �أيون ال�صوديوم عند الكاث���ود ويذوب الفلز في الزئبق مكونًا ما ي�سمى بمملغم ال�صوديوم، ث���م يدف���ع مملغ���م ال�صوديوم عن طري���ق م�ضخة �إلى �إناء منف�ص���ل ليتفاعل ال�صوديوم م���ع الماء على �سطح الزئبق فيت�صاعد الهيدروجين ويتبقى محلول نقي من .NaOH Na(inHg) + 2H O Na +2OH- + 2H+ 2
193
مقرر الكيمياء ()4
الف�صل الخام�س
2NaOH + Cl2 + H2 - 2بتفاعله ال�صوديوم مع الماء.
�أ�سئلة الف�صل الخام�س �س :1اختر الإجابة ال�صحيحة فيما يلي : - 1الموارد التي ت�ستخرج من باطن الأر�ض بغر�ض اال�ستفادة منها هي الثروات : �أ) الحيوانية
جـ) المائية
ب) النباتية
د) المعدنية
� - 2أكثر العنا�صر انت�شاراً في الق�شرة الأر�ضية ويمثل حوالي ن�صف وزنها تقريباً: �أ) الحديد
جـ) االك�سجين
ب) الألومـينيوم
د) ال�سيليكون
- 3مورد �أر�ضي ينطبق عليه تعريف المعدن : �أ) الهيماتيت
جـ) الفوالذ
ب) ال�صلب
- 4خام ُي�ستخدم في ا�ستخال�ص فلز الألومينيوم : �أ) البوك�سيت
جـ) الماجنيتيت
ب) الهيماتيت
د) البرونز د) الكوارتز
- 5من �أهم خامات فلز الحديد : �أ) البوك�سيت
جـ) الكوبرايت
ب) الهيماتيت
د) الكوارتز
- 6معدن عن�صري فلزي يوجد منفرداً في الطبيعة وال يتفاعل مع الأحما�ض : �أ) الذهب
جـ) البالتين
ب) الف�ضة
د) الما�س
- 7يعتمد ا�ستخال�ص الفلز من الخام على عملية ت�سمى : �أ) االختزال
جـ) التنقية
ب) التعادل
د) التر�سيب
- 8مادة ت�ضاف �إلى الحديد في الفرن الالفح لتخلي�صه من ال�شوائب : �أ) الحجر الرملي
جـ) فحم الكوك
ب) الحجر الجيري
د) الحجر الطيني
- 9عند ا�ستخال�ص فلز الحديد بوا�سطة الفرن الالفح يخلط الخام المحم�ص بمادتين هما: �أ ) الحجر الجيري و�أك�سيد الكال�سيوم ب) الحجر الجيري و�أول �أك�سيد الكربون جـ) الحجر الجيري وفحم الكوك د) �أول �أك�سيد الكربون وفحم الكوك
194
- 10كلما زادت ن�سبة الكربون في الحديد : �أ) زادت درجة ان�صهاره
جـ) زادت مرونته
ب) زادت �صالبته
- 11حديد ُي�ستخدم في بناء الج�سور والم�ضخات و�أنابيب المياه : �أ) الزهر
جـ) ال�صلب
ب) المطاوع
د) قلت �صالبته د) النقي
- 12حديد يلين بالحرارة قبل �أن ين�صهر وت�صنع منه المغنطي�سات الدائمة : �أ) الزهر
جـ) ال�صلب
ب)المطاوع
د) النقي
- 13يمكن الح�صول على الحديد المطاوع من الحديد الزهر بتقليل ن�سبة الكربون �إلى حوالي : �أ) % 10
ب) % 4
د) % 1.5
جـ) % 25
- 14واحدة مما يلي لي�ست من �صفات الألومينيوم : ب) ال يت�أثر كثيرا بالهواء والماء د) رديء التو�صيل للحرارة والكهرباء .
�أ) متوفر في الق�شرة الأر�ضية بكثرة جـ) كثافته قليلة
- 15مادة ت�ضاف لخام الألومينيوم لت�سهيل عملية تحليله كهربيا : �أ) الكريوليت
جـ) الكوبرايت
ب) البوك�سيت
د) الجرافيت
- 16مادة تُ�ستخدم في �صناعة ال�صودا الكاوية: �أ) الحجر الجيري
ب) الحجر الطيني
جـ) الجير المطف�أ
د) الجير الحي
- 17ينتج المطر الحم�ضي عن تلوث ماء المطر ب�أحد الملوثات الهوائية التالية : �أ) الهيدروكربونات ب) �أكا�سيد الكبريت جـ) العوا�صف الترابية د) الج�سيمات ال�صلبة
�س :2اكتب الإ�سم العلمي وال�صيغة الكيميائية لكل من: الهيماتي ��ت ,الماجنيتي ��ت ,البيري ��ت ,زيت الزاج الأخ�ض ��ر ,الم ��اء القوي ,الأموني ��ا ,جير مطف�أ, ال�صودا الكاوية ,الكريوليت ,الحجر الجيري.
�س :3ما الدور الذي يقوم به ك ًل مما يلي: ب) الن�شا في �صناعة الورق هـ) التحمي�ص في �صناعة الحديد
�أ) الحجر الجيري في �صناعة الحديد د) حرق الكبريت في �صناعة حم�ض الكبريت و) التلبيد في �صناعة الحديد
195
�س :4علل لما يلي: �أ ) ا�ستخدام الذهب في طب الأ�سنان . ب) عند ترك قطعة من الحديد في جو من الهواء الرطب تتكون طبقة بنية اللون . ت) ا�ستخدام �أوعية من الحديد في تخزين المواد القلوية . ث) يعتبر الألومينيوم مادة مترددة . جـ) ت�صنع �أدوات الطبخ من الألومينيوم . حـ) طالء �أنابيب الحديد الم�ستخدمة لنقل المياه بمعدن الخار�صين . خـ) يح�ضر حم�ض النيتروجين بتفاعل حم�ض الكبريت مع �أحد �أمالح النترات . د) يحفظ حم�ض النيتروجين في زجاجات قاتمة اللون
�س :5اذكر طرق ا�ستخال�ص الذهب؟ �س :6ما هي �أهم الخامات التي يوجد عليها الحديد في الطبيعة ؟ �س :7بالمعادالت الكيميائية فقط بين ما يلي: �أ) تفاعل الحديد مع كل من : ا ) الماء ب ) الأحما�ض
ب) تح�ضير حم�ض الكبريت في ال�صناعة جـ) تح�ضير حم�ض النيتروجين في ال�صناعة د) تح�ضير الألومينيوم و) تفاعل ال�صودا الكاوية مع الفلزات
�س :8عدد �أهم ا�ستخدامات كل من: �أ )الحديد ال�صلب(الفوالذ) د)حم�ض النيتروجين ي)ال�صودا كاوية
ب)الحديد المطاوع هـ)حم�ض الكبريت
196
جـ)الألومينيوم و)الذهب
? ¥QƒdG áYÉæ°U πMGôe ¬«a ø«ÑJ kÉ££îe º°SQG :10¢S ? πcBÉàdG øe ójóëdG øe á©£b ájɪëd á«FÉ«ª«µdG á≤jô£dG Ée :11¢S .¬JÉØ°U ∫ÓN øe ¿ó©ªdG hCG ÖcôªdG ≈∏Y ±ô©J :12¢S .Ék «FÉ«ª«c §°ûf ô«Z AÉHô¡µdGh IQGôë∏d ó«L π°Uƒe ø«d ´Éªd ¿ó©e (CG . Ióª°SC’Gh ¥QƒdG áYÉæ°U »a πNój AÉHô¡µ∏d ó«L π°Uƒe ΩGƒ≤dG »àjR (Ü (Ar)18 4s2 3d6 »fhôàµdE’G ™jRƒàdG ¬d õ∏a (ä . Ió°ûH ø«é°ùcC’G ™e πYÉØàj AÉHô¡µdGh IQGôë∏d ó«L π°Uƒe ø«d ´Éªd ¿ó©e (ç . ø«é°ùcCGh AÉe »£©jh ájOÉ©dG IQGôëdG áLQO óæY Aƒ°†dG OƒLh »a ∂µØàj (`L . IQGôë∏d IOQÉWh ájóYÉb á«FɪdG É¡∏«dÉëe (`M . π«KɪàdG πªY »a Ωóîà°ùJ á∏FÉ°S ᵫѰS (`N
` ` : øe πc ø«H ¿QÉb :12¢S .ô«°†ëàdG á≤jôW å«M øe »FÉ«ª«µdG Ö∏dGh »µ«fɵ«ªdG Ö∏dG (CG .á«FÉjõ«ØdG ádÉëdG å«M øe ¿ƒµ∏«°S /Ωƒ«æ«eƒdC’Gh ¢SÉëædG / Ωƒ«æ«eƒdC’G ᵫѰS (Ü . QÉ¡°üfE’G áLQO å«M øe ΩÉë∏dG ᵫѰSh õfhôÑdG ᵫѰS (`L .( ä’OÉ©ªdÉH ) ¢VɪMC’G ™e πYÉØà∏d á«∏HÉ≤dG øe ójóëdGh ÖgòdG (O . á«°ù«WÉ横dG áØ°üdG å«M øe P’ƒØdG ójóëdGh ôgõdG ójóëdG (`g .( ä’OÉ©ªdÉH ) ø«é°ùcC’G ™e πYÉØàdG å«M øe Ωƒ«æ«eƒdC’Gh ÖgòdG (h .( ä’OÉ©ªdÉH ) QOÉ°ûædG ô«°†ëàd ô°TÉѪdG πYÉØàdGh ó«eÉfÉ«°ùdG á≤jôW (Q
197
áÄ«ÑdGh AÉ«ª«µdG
±GógC’G :¿CG π°üØdG ájÉ¡f »a ∂æe ™bƒàf . áÄ«ÑdG ±ô©J - 1 . »Ä«ÑdG ¿RGƒàdGh »Ä«ÑdG ΩɶædG ≈∏Y ±ô©àJ - 2 . çƒ∏àdG ´GƒfCG ≈∏Y ±ô©àJ - 3 áÑ∏°üdG äÉjÉØædÉH çƒ∏àdG ≈∏Y ±ô©àJ - 4 . ¿hRhC’G á≤ÑW ≈∏Y ±ô©àJ - 5 . …QGôëdG ¢SÉÑàM’G IôgÉX í°VƒJ - 6 . áÄ«ÑdG ájɪM »a áµ∏ªªdG QhO í°VƒJ - 7
198
áeó≤ªdG âdhÉæJ »àdG äÉ`` °SGQódG äôãµa É¡eƒ∏©H ø`` «ªà¡ªdGh ø«°üàîªdG π`` Ñb øe ô«Ñc ΩɪàgÉH á`` Ä«ÑdG â`` «¶M øe áÄ«ÑdG äÉfƒµe åjƒ∏J »a É¡JÉØ∏îeh á«FÉ«ª«µdG OGƒ`` ªdG âªgÉ°S ¿CG ó©H É°Uƒ°üNh É¡JÓµ°ûeh É`` gÉjÉ°†b . AGòZh AGƒgh AÉe óbh , ¬«a ôKDƒjh ¬H ôKCÉàj ¿É°ùfE’G ¬«a ¢û«©j …òdG »fɵªdG ∫ÉéªdG hCG §°SƒdG »g ΩÉ©dG É¡eƒ¡ØªH áÄ«ÑdÉa ôKDƒJh á«ëdG äÉbƒ∏îªdG É¡«a ¢û«©J »àdG á«LQÉîdG πeGƒ©dGh ±hô¶dG ´ƒªée ≈∏Y áÄ«ÑdG ßØd Aɪ∏©dG ≥`` ∏WCG á«©«Ñ£dG QOÉ°üªdGh áØ∏àîªdG ¬`` JÉfƒµeh …RɨdG ±Ó¨dG πª°ûàa áÄ«ÑdG äÉfƒµe É`` eCG . ájƒ«ëdG äÉ«∏ª©dG »`` a äÉfGƒ«Mh äÉJÉÑf ø`` e É¡«∏Y ¢û«©j É`` eh ¢VQC’G í£°Sh ¬∏NGóH É`` eh »FɪdG ±Ó¨dGh É`` gQOÉ°üeh á`` bÉ£dGh . áØ∏àîªdG ájô°ûÑdG äÉ©ªéàdGh äGRɨd á«©«Ñ£dG äGQhódGh ¬«a ¿RGƒàdGh »`` Ä«ÑdG ΩɶædG ≈∏Y Aƒ°†dG »≤∏f ¿CG π°üØdG Gòg »a ∫hÉ`` ëæ°Sh áØ∏àîªdG ¬YGƒfCÉH çƒ∏àdGh …QGôëdG ¢SÉÑàM’G IôgÉXh ¿hRhC’G á≤ÑWh AÉ`` ªdGh Qƒ`` Ø°ùØdGh O2 , N2 , CO2 . É¡«∏Y á¶aÉëªdGh áÄ«ÑdG ájɪëd ádhòѪdG Oƒ¡édG ≈dEG áaÉ°VE’ÉH
:(ECOLOGY)áÄ«ÑdG º∏Y øe ¬H §«ëj ɪH GôKCÉàe hCG Gô`` KDƒe »ëdG ¥ƒ∏îªdG ¬«a ¢û«©j …òdG QÉWE’G É¡fCÉH ΩÉ`` Y πµ°ûH áÄ«ÑdG ±ô`` ©J ø«àª∏µdG »a á«fÉfƒ«dG á¨∏dG ≈`` dEG(ECOLOGY)áÄ«ÑdG º∏Y í∏£°üe ™Lôjh ,á«M ô`` «Zh á«M äÉ`` bƒ∏îe IOƒLƒªdG äÓYÉØàdGh äÉbÓ©dG ´ƒªée á°SGQóH ≈æ©j …òdG º∏©dG »æ©Jh Logos h â«H ÉgÉæ©eh OiKOS hCG á«JÉÑf iôNC’G á«ëdG äÉbƒ∏îªdG øe √ô«Z hCG ¿É°ùfE’G ¬«NCGh ¿É°ùfE’G ø«H AGƒ°S , áÄ«ÑdG ô°UÉæY ™«ªL ø«H . á«ëdG ô°UÉæ©dG ø«H äÉbÓ©dG ∂dòch á«fGƒ«M :ɪg ø«°ù«FQ ø«ª°ùb ≈dEG º∏©dG Gòg áÄ«ÑdG Aɪ∏Y ∞æ°U óbh
199
áÄ«ÑdGh AÉ«ª«µdG áÄ«ÑdG º∏Y Autecology á«JGòdG áÄ«ÑdG º∏Y
Syencology á«YɪàL’G áÄ«ÑdG º∏Y
á«ëdG äÉbƒ∏îªdG äÉ©ªàée á°SGQóH ºà¡jh »àdG á«Ä«ÑdG πeGƒ©dGh É¡JCÉ°ûfh É¡Ñ«côJ áaô©ªd .É¡©jRƒJ »a ôKDƒJ
á«ëdG äÉ`` bƒ∏îªdG ø`` «H á`` bÓ©dG á`` °SGQóH º`` à¡jh É¡H §«ëJ »àdG IOó©àªdG áÄ«ÑdG π`` eGƒ©dGh ÉgOôتH .É¡æ«H πYÉØàdGh πeGƒ©dG √ò¡d É¡àHÉéà°SG á«Ø«ch
á«æjOh , á«aÉ≤Kh ,á«YɪàLGh , á«KGQh áÄ«H ) É¡æe ä’ƒdóe IóY ¬d áÄ«ÑdG ßØ∏a áÄ«ÑdG äÉ«ª°ùe âØ∏àNGh .¬H á°UÉN ±hôXh äÉfƒµe ¬d É¡æe πch (Égô«Zh ájô°†Mh
.áÄ«H ßØd É¡«∏Y ≥∏£j ¿CG øµªj ( •É°ShC’G ) hCG •ÉªfC’G øe OóY ôÑcCG ôcPG
äÉfƒµªdGh IOƒLƒªdG IÉ«ëdG »a ô«KCÉJ É¡d »àdG á°UÉîdG äGôKDƒªdGh ±hô¶dG áYƒªée πª°ûJ áÄ«ÑdG ¿CG ɪH ΩɶædG á«∏Y ≥`` ∏£j Ée ƒgh äGôKDƒªdGh ±hô`` ¶dG √òg ø«H ôªà°ùeh º`` ¶æe πYÉØJ ¬æY CÉ` `°ûæj É`` ªe á`` Ø∏àîªdG ¬æY èàæj Éeh á«ëdG ô«Zh á«ëdG áÄ«ÑdG ô°UÉæY ø«H ôªà°ùªdGh º¶æªdG πYÉØàdG »æ©j »Ä«ÑdG ΩɶædÉa .»Ä«ÑdG »a ≥«bO ¿RGƒJ øe Aõ`` L ’EG ƒg Ée ¢VQC’G í£°S ≈∏Y »`` Ä«ÑdG ¿RGƒàdG π©dh . áÄ«ÑdG ô`` °UÉæY ø«H ¿RGƒ`` J ø`` e ˆG ÉgóLhCG ɪc IOóëªdG É¡Ñ°ùfh ÉgOƒLh ≈∏Y ßaÉëJ áÄ«ÑdG äÉ«£©e hCG ô°UÉæY ¿CG »æ©j Gògh ¿ƒµdG Ωɶf .≈dÉ©Jh ¬fÉëÑ°S
200
(4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
¢SOÉ°ùdG π°üØdG
:»Ä«ÑdG ΩɶædG
áÄ«ÑdGh AÉ«ª«µdG :»Ä«ÑdG ΩɶædG äÉfƒµe óªà©jh É¡æ«H ɪ«a πYÉØàJ á«M ô«Z hCG á«M äÉfƒµe hCG äÉbƒ∏îe øe ¬YGƒfCG ™«ªéH »Ä«ÑdG ΩÉ`` ¶ædG ¿ƒ`` µàj á«Ä«ÑdG º¶ædGh á«M ô«Zh á«M ≈dEG äÉ`` fƒµªdG √òg º«°ù≤J øµªjh πeɵàe Ωɶf »£©àd ôNB’G ≈`` ∏Y É`` ¡æe πc . ôëÑdGh Iô«ëÑdGh ô¡ædGh áHɨdG É¡à∏ãeCG øe áYƒæàe
áØ∏àîe áÄ«H ᪶fCG ( 1-6 ) πµ°T »Ä«ÑdG ΩɶædG äÉfƒµe á«M ô«Z äÉfƒµe äÉÑf
ÜÉ°ûYCG äÓcBG
¢SOÉ°ùdG π°üØdG
OɪL
á«M äÉfƒµe
(4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
201
Ωƒëd äÓcBG
áÄ«ÑdGh AÉ«ª«µdG :É¡æeh á«ëdG äÉfƒµªdG . (AGô°†îdG äÉJÉÑædG) πãe É¡°ùØæH É¡FGòZ ™æ°üJ á«M äÉbƒ∏îe »gh äÉéàæe -1 :É¡æeh ájò¨àdG á«JGP á«M ô«Z äÉbƒ∏îe »gh äɵ∏¡à°ùe -2 :πãe (äÉbƒ∏îªdG øe Égô«Z ≈∏Y iò¨àJ äÉbƒ∏îe) Iô«ÑµdG äɵ∏¡à°ùªdG(CG . (∫Gõ¨dG)πãe Ö°û©dG äÓcBG á«dhCG äɵ∏¡à°ùe . (¿É°ùfE’G É°†jCGh Ö∏©ãdG ó°SC’G) πãe Ωƒë∏dG äÓcBG ájƒfÉK äɵ∏¡à°ùe Ió≤©ªdG ájƒ°†©dG OGƒ`` ªdG ∂«µØJ ≈∏Y óªà©J »gh (äÉjô£ah É`` jô«àµH) πãe Iô«¨°üdG äɵ`` ∏¡à°ùªdG(Ü .ᣫ°ùH äÉÑcôe ≈dEG É¡dƒëJh É¡æeh ¬«a ¢û«©J …òdG §°SƒdG »a á«Ä«ÑdG πeGƒ©dÉH ôKCÉàJ »¡a á«M ô«Z hCG á«M äÉfƒµªdG √òg âfÉc AGƒ°Sh .áHôàdG πeGƒY ∂dòch ìÉjôdGh Aƒ°†dGh AɪdGh ô£ªdGh áHƒWôdGh IQGôëdG : πãe á«NÉæªdG ±hô¶dG
äÉeƒ∏©ªdG QOÉ`` °üeh ( áÄ«ÑdG º∏©d ) ∂à`` °SGQO ∫ÓN øe . É¡H õ«ªàj ¢üFÉ`` °üN »Ä«ÑdG Ωɶæ∏d . ¢üFÉ°üîdG √òg ºgCG OóM ∂jód IôaƒàªdG
∫ƒëàj å«M , ábÉ£dG Qó°üe »g ¢ùª°ûdG á©°TCÉa , á«©«Ñ£dG äGQhódG »a á«ëdG äÉbƒ∏îªdG ™«ªL ∑ôà°ûJ ™«ªL ≈dEG É¡dÉ≤àfG º`` àj ájƒ°†Y OGƒe ≈dEG äÉ`` JÉÑædG ᣰSGƒH ¢ùª°ûdG á`` ©°TCG øe IQOÉ°üdG ábÉ£dG ø`` e Aõ`` L ø«é°ùcC’Gh ø«LhQó«¡dGh ¿ƒHôµdÉc ô°UÉæY Ió`` Y øe »ëdG ¥ƒ∏îªdG ¿ƒµàjh , á«©«Ñ£dG á«FGò¨dG π`` °SÓ°ùdG É≤HÉ°S âaô©J ∂∏©dh , áHGòe ìÓeCGh AÉe øe »ëdG ¥ƒ∏îªdG º°ùL ´ÉHQCG áKÓKh , iôNCG OGƒ`` eh ø`` «Lhôà«ædGh øe ¿ƒHôµdG ó°ùcCG »fÉK ¢UÉ°üàeÉH äÉJÉÑædG Ωƒ≤J PEG á«©«Ñ£dG »a É«FÉ≤∏J çóëJ ô°UÉæ©dG √ò¡d äGQhO ≈`` ∏Y ±Ó¨dG ≈dEG ¬JOƒYh ø«é°ùcC’G øjƒµJ É`` ¡dÓN øe ºàj »àdG ájƒ°†©dG äÉÑcôªdG ™æ°U »a ¬`` eóîà°ùàd AGƒ`` ¡dG ºàJ É©e ɪ¡dh AGƒ¡dG øe ø«é°ùcC’Gh ¿Gƒ«ëdGh äÉÑædG øe á`` jƒ°†©dG OGƒªdG ≈∏Y äÉfGƒ«ëdG π°üëJh …ƒ`` édG ó«°ùcCG »fÉK OôWh ø«é°ùcC’G òNCG É¡dÓN øe º`` àj »àdG AGò¨∏d Ió°ùcCG øe º°ùédG πNGO ájƒ«ëdG äÉ`` «∏ª©dG .á©«Ñ£dG »a ¿ƒHôµdGh ø«é°ùcC’G IQhóH ¬«ª°ùf Ée Gògh …ƒédG AGƒ¡dG ≈dEG ¿ƒHôµdG
202
(4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
¢SOÉ°ùdG π°üØdG
:á«Ä«ÑdG äGQhódG
áÄ«ÑdGh AÉ«ª«µdG ájƒ°†©dG OGƒªdG π∏ëJ øe ø`` «Lhôà«ædG ≈∏Y ∫ƒ°üëdG ºàj å«M Gk ó«≤©J ôãcCG »¡a ø`` «Lhôà«ædG IQhO É`` eCG .RɨdG Gòg ¢UÉ°üàeG ≈∏Y IQOÉ≤dG Éjô«àµÑdG IóYÉ°ùªH …ƒédG AGƒ¡dG øe hCG áHôàdG »a IOƒLƒªdG á૪dG
:»Ä«ÑdG çƒ∏àdG ﴿ : áHÉàc ºµëe »a ≈dÉ©J ∫Éb
¬©æ°U ø≤JCGh á≤∏N ˆG ºµMCGó≤d.(88 :πªædG) ﴾ äÉØ°Uh IOóëe ôjOÉ≤e äGP äÉfƒµe hCG äÉ«£©ªH áÄ«ÑdG √òg óLhCÉa .ô°ûÑ∏d áªFÓªdG IÉ«ëdG πÑ°S ô«aƒJ ≈∏Y IQó≤dG É¡d áæ«©e ¢üFÉ°üNh øe ôeóe πNóJ ¿hO á`` jOÉ©dG É¡àdÉM »a á«©«Ñ£dG á`` Ä«ÑdG ¿EG çƒ∏àdG øe á«dÉN áÄ«H (2-6 ) πµ°T ¢Vô©àJ ø«M á`` «©«Ñ£dG áÄ«ÑdÉa , á`` fRGƒàe ¿ƒ`` µJ ¿É°ùfE’G Ö`` fÉL ô«°UÉYC’Gh ±ÉØédGh äÉfÉ°†«ØdGh ≥FGôëdG ÖÑ°ùH ô`` «£N ô«eóàd »a ™ª£dG ÖÑ°ùH ¿É°ùfE’G ¬Kóëj …òdG QÉeódÉH ¿QÉ≤j ’ Qô°V øe ¬KóëJ Éeh á«©«Ñ£dG çQGƒµdG øe É`` gô«Zh øe Ωƒ«dG √ó¡°ûf É`` e , »Ä«ÑdG ΩɶædG ∫ÓàNG ô£N øe ó`` jõj ɪeh . á«dhDƒ°ùª∏d QÉ`` ≤àa’G hCG á`` jOÉe Ö`` °Sɵe .äÉJÉÑædG ´ÓàbGh ±ÉjQC’Gh ¿óªdG »a äÉjÉØædG ¢SóµJh ∫hôàÑdG äÉØ∏îe ójGõJh ó«°üdG »a ±Gô°SE’G
¢SOÉ°ùdG π°üØdG
:√ôgɶeh »Ä«ÑdG çƒ∏àdG áÄ«Ñ∏d á©«Ñ£dG äÉfƒµe »a ô«¨àdG ¬`` H ó°ü≤jh ∞«¶f ô«Z A»°T …CG ≈∏Y Pollution çƒ∏J á`` ª∏c ≥`` ∏£J . ájƒ«ëdG hCG á«FÉjõ«ØdG hCG á«FÉ«ª«µdG äÓYÉØàdG ÖÑ°ùH ∫ɪYCG ÖÑ°ùH ô««¨Jh ¬jƒ°ûJ øe ºdÉ©dG AÉëfCG ™«ªL »a á«©«Ñ£dG áÄ«ÑdG ¬d ¢Vô©àJ Ée ¿CÉH ∫ƒ`` ≤dG É`` æ浪jh áHôàdGh AɪdGh AGƒ`` ¡dG ¢Vô©Jh √É«ªdG ±ô`` °üH á°UÉîdG äBÉ°ûæªdG á`` eÉbEGh ¥ô£dG ó«Ñ©Jh Iô`` ªà°ùªdG AÉ`` æÑdG ≈dEG Ωƒª°S øe á≤«bódG á`` jƒ°†©dG äÉbƒ∏îªdG ¬∏≤æJ Éeh . ájhƒædG äÉ`` Ø∏îªdG äÉYÉ©°TEGh á«Lƒdƒ«ÑdGh çƒ`` ∏à∏d .çƒ∏àdG ôgɶe øe ó©j Ωƒë∏dG äÓcBG
(4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
203
áÄ«ÑdGh AÉ«ª«µdG ? GPɪdh ,çƒ∏à∏d Qƒ°U ôÑà©J á«dÉàdG ôgɶªdG πg ∂jCGQ »a -¢S . QÉé°TC’G ™£b »a ±Gô°SE’G • . ó«°üdG ÖÑ°ùH äÉfGƒ«ëdG øe ´GƒfCG ¢VGô≤fG • . á«°ü©à°ùe ¢VGôeCÉH áHÉ°UE’G áÑ°ùf ójGõJ • . ¿óªdG è«é°V • . á«aƒédG √É«ªdG ≈dEG »ë°üdG ±ô°üdG √É«e Üô°ùJ • . ƒédG äÉØ£∏e ΩGóîà°SG • . ôFÉé°ùdG ¿ÉNO •
:»Ä«ÑdG OÉ°ùØdG ﴾ ﴿ : ≈dÉ©J ∫Éb ájô°ûÑdG ïjQÉJ »a πÑb øe π«ãe É¡d ≥Ñ°ùj ºd Gk OhóM RhÉéàJ çƒ∏àdG Ö°ùf äCGóH ó≤d .(41 :Ωhô`` dG) √É«ªdG »a OÉ°ùah áHôàdG »`` a OÉ°ùa ∂dÉæg ôÑdG »Øa ôëÑdGh ôÑdG »`` a áÄ«ÑdG OÉ°ùaEG ≈dEG …ODƒ` `j Gò`` gh πàµdG äCGóH ôëÑdG »ah , á°ùHÉ«dG ≈∏Y »JÉÑædG ¿RGƒàdÉH πNG ɪe äÉJÉÑædG »a OÉ°ùah É¡Kƒ∏Jh á«aƒédG , ∂dòd áé«àf Qô°†àdÉH ájôëÑdG äÉ`` bƒ∏îªdG äCGóHh ƒédG IQGôM ´ÉØJQG ÖÑ°ùH ¿ÉHhòdÉH á`` jó«∏édG iOCG ∂dP πc É¡æ«fGƒbh áÄ«ÑdG IÉYGôe ¿hO É`` «LƒdƒæµàdG ΩGóîà°SG »a •GôaE’Gh çƒ∏àdGh Ühô`` ëdÉa QÉKBG øe ¬æY É°ûæj É`` eh …QGôëdG ¢SÉÑàM’G Qƒ¡Xh ,ƒ`` édG »a ¿ƒHôµdG áÑ°ùf IOÉjR »a ´QÉ`` °ùJ ≈`` dEG »a ìÓ°UE’G ≈dEG Gƒ`` ©Lôj ¿CÉH ¢SÉæ∏d Gk ô`` jòëJ øª°†àJ áªjôµdG ájB’Gh . Ék ` `eƒªY áÄ«ÑdG ≈`` ∏Y á`` «Ñ∏°S .äÉKƒ∏ªdG ᫪c øe Gƒ∏∏≤jh ¬fRGƒJ …ƒédG ±Ó¨∏d Ghó«©j ¿CGh »Ä«ÑdG OÉ°ùØdG Gòg ∑QGóJh ¢VQC’G
204
(4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
¢SOÉ°ùdG π°üØdG
: É¡Ø«æ°üJ ∫hÉM ºK çƒ∏àdG ôgɶe øe øµªe OóY ôÑcCG ÖàcG
áÄ«ÑdGh AÉ«ª«µdG
≈dÉ©J ˆ áÑ°ùædÉH πÑ≤à°ùªdG ¿CG ≈∏Y ád’ó∏d »°VɪdÉH ( ô¡X ) áª∏µH ºjôµdG ¿BGô≤dG ôÑY ó`` ≤d øY ∫ƒÄ°ùªdG øY áªjôµdG ájB’G âKóëJ ɪc , »°VɪdG »a â©bh É¡fCÉch É¡æe ôØe ’ á©bGh á≤«≤M ƒg . ¢VQCÓd ¿RGƒàdG IOÉYEG ≈dEG ≥£æªdGh πª©dÉH ´ƒLôdG á«fɵeEGh ¿É°ùfE’G ƒgh »Ä«ÑdG OÉ°ùØdG Gòg
:çƒ∏àdG ´GƒfCG QÉKBG ô°ü©dG Gò`` g »a ºdÉ©dG É¡°û«©j »àdG Iô`` «ÑµdG ájQÉ°†ëdG IôØ£dGh ᫪∏©dGh á`` «YÉæ°üdG IQƒ`` ã∏d ¿Éc ’ ᫪dÉY á∏µ°ûe çƒ∏àdG á`` ∏µ°ûe ó©J PEG , AGò¨dGh áHôàdGh AÉ`` ªdGh AGƒ¡dG çƒ∏J ÖÑ°S ɪe áÄ«ÑdG ≈`` ∏Y Iô`` eóe ôNBG ≈dEG ™bƒe øe ∫É≤àf’Gh áfôªdG ácôëdG ≈∏Y É¡JQó≤H ∞°üàJ »¡a ÉgóæY ∞bƒàJ á`` «°SÉ«°S GOk hóM ±ô`` ©J :»∏j ɪc çƒ∏àdG ∞«æ°üJ øµªjh .ó«©ÑdGh Öjô≤dG ióªdG ≈∏Y çƒ∏àdG ´GƒfCG AGò¨dG
AɪdG
AGƒ¡dG
áHôàdG
¢SOÉ°ùdG π°üØdG
. áÄ«ÑdG Qô≤e »a π«°üØàdÉH äÉKƒ∏ªdG √òg á°SGQO ≥Ñ°S óbh
.äÉeƒ∏©ªdG QOÉ°üe øe ∂jód ôaƒàj Ée ∫ÓN øeh 1 AÉ«ª«c Qô≤eh áÄ«ÑdG Qô≤ªd ∂à°SGQO ∫ÓN øe . É¡JÉÑÑ°ùeh çƒ∏àdG ´GƒfCG ø«H ¬«a §HôJ Qƒ°üdÉH Gk Ohõe Ék °VôY ºª°U
(4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
205
áÄ«ÑdGh AÉ«ª«µdG
:á«Ä«H ÉjÉ°†b äÉfƒµªd »µ«eÉæjódG ¬fRGƒJ »a ¬dÓNEGh ¿ƒ`` µdG Ωɶf »a ¿É°ùfE’G πNóJ øY âªéf »àdG ôWÉîªdG ø`` «H ø`` e Éæd ¿ƒµà°Sh .…QGôëdG ¢SÉÑàM’Gh É«∏©dG ƒédG á≤ÑW »a ¿hRhC’G ±Gõæà°SG »JôgÉX Aƒ°ûf ¢VQCÓd …ƒédG ±Ó¨dG ∂dòch ÉgQƒ£J øe óëdG πÑ°Sh É¡HÉÑ°SCG å`` «M øe ¿hRhC’G Ö≤K »JôgÉX ≈∏Y É¡dÓN øe ±ô©àf Iô`` «°üb á`` Øbh .…QGôëdG ¢SÉÑàM’G IôgÉX ? ¿hRhC’G RÉZ ƒgÉe ø«é°ùcC’G øe äGQP çÓK OÉëJG øe ¿ƒµàj IPÉØf áëFGQ ¬d ¿ƒ∏dG ºjóY RÉZ ƒg ¿CG √OÉÑ©H ¬Ø£dh ˆG ᪵M øeh . AGƒ°ùdG ≈∏Y äÉÑædGh ¿Gƒ«ëdGh ¿É°ùfEÓd ΩÉ°S ƒgh ∫Éb , ¢VQC’G í£°S ≈∏Y Qô°†∏d á`` ÑÑ°ùeh á«dÉY äGõ«côàH IOÉY óLƒj ’ RɨdG Gò`` g .(49: ôª≤dG IQƒ°S) | } ≈dÉ©J ƒédG äÉ≤ÑW »a ¿hRhC’G RÉ`` Z »∏Y …ƒàëJ »àdG á`` ≤Ñ£dG »g ¿hRhC’G á`` ≤ÑW ¿EG ,…ƒédG ±Ó¨∏d …ô«Ø°SƒJGôà°S’G ±Ó¨dG »a ™≤J »àdGh ,…ƒédG ±Ó¨dG øe É`` «∏©dG 20 ø«HÉe ìhGôàj ´ÉØJQG »∏Y á∏`eÉc áWÉMEG ,…ƒédG ±Ó¨dÉH §«ëJ ¿hRhC’G á≤ÑWh .ôàe ƒ∏«c 8-2 øe É¡µª°S ìhGôàjh ¢VQC’G í`£°S øe ôàe ƒ`∏«c 30 h ¢VQC’ÉH §«ëj …òdG »bGƒdG ´QódGh »©«Ñ£dG í°TôªdG QhóH ¿hRhC’G á≤ÑW Ωƒ≤Jh (Ultra Violet - B) á«é°ùØæÑdG ¥ƒ`` a á©°TC’G øe QÉ°†dG AõédG øe É`` ¡«ªë«d ¿hRC’G Ö≤K ( 3-6) πµ°T ƒªf øe π∏≤J ɪc ,AGƒ°S óM ≈∏Y ¿Gƒ«ëdGh ¿É°ùfE’G áë°üH ᪫°ùédG QGô°VC’G äGP .á«FɪdG áÄ«ÑdG º¶f ≈∏Y ôKDƒJh ,á«YGQõdG π«°UÉëªdG êÉàfEGh äÉÑædG Iô°TÉÑe èàæj ’ ƒgh ,áë°üdG ≈∏Y ô«Ñc ô«KCÉJ ¬d »dÉ©dG √õ«côàa ≈∏Ø°ùdG ƒédG á≤ÑW »a IOƒLƒªdG ¿hRhC’G ÉeCG ¢ùª°ûdG Aƒ°V OƒLh »`` a IôjÉ£àªdG ájƒ°†©dG OGƒªdGh äGRÉ`` ¨dGh äÉÑcôªdG ø«H Ió≤©e äÓ`` YÉØJ øe èJÉf ¬`` æµdh ≈∏Y óYÉ°ùJ ób AGƒ¡dG »a äÉKƒ∏ªdG OƒLhh , áæ°ùdG øe âbƒdGh IQGôëdG áLQO øe áæ«©e ±hôX ∂dP »a óYÉ°ùjh : ø«à≤jô£H …ƒédG ±Ó¨dG »a ¿hRhC’G ódƒàjh ¬£«ÑãJ hCG ¬æjƒµJ .ô«Ø°SƒJGôà°S’G á≤ÑW »a OƒLƒªdG ø«é°ùcC’G Rɨd »ÄjõédG »FÉ«ª«µdG π«∏ëàdG á«∏ªY ∫ÓN øe - 1 .¥ôÑdG çhóM AÉæKCG Öë°ùdG »a IOƒLƒªdG á«FÉHô¡µdG äÉæë°ûdG ô«KCÉJ ≥jôW øY - 2
206
(4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
¢SOÉ°ùdG π°üØdG
:¿hRhC’G Ö≤K
áÄ«ÑdGh AÉ«ª«µdG ó«dƒàdG Éà«∏ªY çóëJh á«é°ùØæÑdG ¥ƒ`` a á©°TC’G ¬°UÉ°üàe’ áé«àf á«©«ÑW ô«eóJ á`` «∏ª©d ¿hRhC’G ¢`` Vô©àjh ádÉM »a ¬∏©éj ɪe , áàHÉK – πLh õY ˆG IQó≤H- ¿hRhC’G á`` «ªc π¶àa óMGh QGó≤ªHh QGôªà°SÉH ô`` «eóàdGh iOCG ɪe ¿RGƒàdG Gòg ô««¨J ≈dEG äOCG ¿É°ùfE’G É¡«a ÖÑ°ùJ »`` àdG á«Ä«ÑdG äÉKƒ∏ªdG ¿CG ô«Z ,»µ«eÉæjO QGô`` ≤à°SG . ¿hRhC’G Ö≤K á∏µ°ûe Qƒ¡X ≈dEG
?¿hRhC’G á≤ÑW πcBÉJ ºàj ∞«c
¢SOÉ°ùdG π°üØdG
É¡æe ¢†©H …OCG ób á«FÉ«ª«µdG OGƒªdG ≥«∏îJ »a É«LƒdƒæµJ øe ¿É°ùfE’G ¬Kóëà°SG Éeh …ô°ûÑdG •É°ûædG ¿EG »a ô«Ñc πµ°ûH âªgÉ°Sh ¿hRhC’G á`` ≤ÑW óØæà°ùJ »àdG á«FÉ«ª«µdG OGƒªdG ºgCG øeh ¿hRhC’G á`` ≤ÑW ô«eóJ »`` dEG :»∏jÉe ¿hRC’G Ö≤K Qƒ¡Xh ¿hRhC’G iƒà°ùe ¢VÉØîfG áYô°S øe ôÑcCG áYô°ùH ô«°ùJ »`` àdG äGôFÉ£dG øe á«JhRB’G Ióª°SC’G øe á≤∏£æªdG ø`` «Lhôà«ædG ó`` «°SÉcCG - 1 .AÉ°†ØdG äÉÑcôªH ¢UÉîdG Ö∏°üdG OƒbƒdG ¥ôM øe hCG ájhƒædG äGô«éØàdG øeh ,䃰üdG ¥ô©dG áëFGQ äÓjõeh ô©°ûdG äÉNÉîH »a áeóîà°ùªdG ( ¿ƒj ôØdG äGRÉZ ) ¿ƒHôchQƒ∏a Qƒ∏µdG äÉÑcôe - 2 OGƒªdGh Qƒ£©dG áYÉæ°Uh »`` YÉæ°üdG èæØ°SC’G êÉàfEG »ah ∞««µàdG Iõ`` ¡LCGh äÉLÓãdÉH ójôÑàdG AGhO »`` ah . á«fhôàµdE’G ™£≤dÉH á°UÉîdG äÉÑjòªdGh ájƒZôdG .á«FÉHô¡µdG Iõ¡LC’G ≥FGôM AÉØWEG »a áeóîà°ùªdG äÉæ«LƒdÉ¡dG - 3
(4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
207
áÄ«ÑdGh AÉ«ª«µdG :¿hRhC’G Ö≤K ôWÉîe
¿hRhC’G Ö≤K ø`` Y CÉ°ûæJ »àdG iôNC’G ô`` WÉîªdG øY åëHG äÉ`` eƒ∏©ªdG QOÉ°üe ø`` e ∂jód ôaƒàj Ée ∫Ó`` N ø`` e
208
(4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
¢SOÉ°ùdG π°üØdG
»àdG ¿hRhC’G á≤ÑW ¿EG (32:AÉ«ÑfC’G IQƒ°S) | }≈dÉ©J ∫Éb Gòg øµdh , É¡«∏Y äÉbƒ∏îªdG IÉ«Mh ¢`` VQCÓd É«bGh ÉYQO ôÑà©J ähÉØJ ¿hO ºµëe Qó≤H πLh õ`` Y ˆG É`` ¡≤∏N »fhRhC’G Ö≤ãdG øe èàæJ ¿CG øµªj »àdG èFÉàædG ¿CG Aɪ∏©dG iôjh , áÄ«Ñ∏d ¿É°ùfE’G åjƒ∏J ÖÑ°ùH ∞©°†j CGóH ´QódG Üô°ùJ IOÉjRh ¢VQC’G í£°S ≈dEG á«é°ùØæH ¥ƒØdG á©°TC’G øe ô«Ñc Qób Üô°ùàj ±ƒ°S PEG áªdDƒeh Iô£N ¿ƒµà°S : »∏j ɪc ájOÉ°üàbG QGô°VCG ∂dòch ñÉæªdGh á«ëdG äÉbƒ∏îªdGh ¿É°ùfE’ÉH QGô°VCG ≈dEG …ODƒà°S á©°TC’G Aƒ°V ¿ƒ«©dG ¢VGôeCG OÉjORGh ó`` ∏édG ó©éJh IôµÑªdG áNƒî«°ûdGh …ó∏édG ≈`` ª©dGh á«°ùª°ûdG ¥hôëdÉH á`` HÉ°UE’G ≈dEG …ODƒj ɪe ¿É°ùfE’G º`` °ùL »a áYÉæªdG RÉ¡L ±É©°VCG h á`` æLC’G √ƒ°ûJ h »æ«©dG ó°ùdG ¢`` Vôe á`` °UÉîHh . ó∏édG ¿ÉWô°S á°UÉN á«fÉWô°ùdG ¢VGôeC’G QÉ°ûàfG IOÉjR ÉjôàµÑdGh ÖdÉë£dG πãe ᣫ°ùÑdG äÉjƒ°†©dG ≈∏Y ⫪e ô«KCÉJ É¡∏a iôNC’G á«ëdG äÉbƒ∏îª∏d áÑ°ùædÉH É`` eCG ÉjÓîdG ∞∏àH ÖÑ°ùJ ɪc , ájôëÑdG AGò¨dG º`` ¶f É¡«∏Y Ωƒ≤J »àdGh ∑ɪ°SC’G É¡«∏Y iò¨àJ »àdG äÉ`` «dhC’Gh . á«YGQõdG π«°UÉëªdGh äÉÑædÉH GQô°V ÖÑ°ùj ɪe , á«bGôdG äÉfGƒ«ë∏d á«ë£°ùdG ´ÉØJQGh ºdÉ©dG »a IQGôëdG áLQO ´ÉØJQGh ¢VQC’G ñÉæe »a Iô«Ñc äGô`` «¨J çhóM ≈dEG ¿hRhC’G Ö≤K …ODƒ` `jh Qƒ¡X »a ÖÑ°ùàj ɪc á«∏MÉ°S ≥WÉæeh ¿óe IóY ¥ô¨H Oó¡j ôeCG ƒgh ºdÉ©dG »a äÉ£«ëªdG √É«e ܃°ùæe . á«°†ªëdG QÉ£eC’Gh »fÉNódG ÜÉÑ°†dG íÑ°üJh ¬fƒd ô«¨Jh AÓ`` £dG ô°û≤J »a ÖÑ°ùJ á©°TC’G √ò`` ¡a Iô«Ñc ¬æY áªLÉædG ájOÉ°üàb’G QGô`` °VC’G É`` eCG . òaGƒædG êÉLR ¿ƒd ôØ°üjh ô°û≤àdG á∏¡°S äGQÉ«°ùdG ∞≤°SCG äÉfÉgO
áÄ«ÑdGh AÉ«ª«µdG :¿hRhC’G Ö≤K ´É°ùJG øe óë∏d á«dhódG äɪgÉ°ùªdG á«bÉØJG äÉ«bÉØJ’G √òg ºgCGh ¿hRhC’G Ö≤K ´É°ùJG ôWÉîe øe π«∏≤à∏d á°UÉN á«dhO äÉbÉØJG ∑Éæg äô¡X äÉÑcôe ∑Ó¡à°SG øe % 5 ¢†«ØîJ IQhô°†H »°†≤j …òdG Ω 1987 ΩÉY ∫Éjôàfƒe ∫ƒcƒJôHh / Ω 1985 ΩÉY Éæ«a . % 90 ¢†«ØîàdG áÑ°ùf IOÉjR IQhô°†H Aɪ∏©dG iôjh Ω 1999 ΩÉY ¿hRhCÓd áaõæà°ùªdG á«fƒHôc hQƒ∏ahQƒ∏µdG
? IôgɶdG √òg ô£N π«∏≤J »a ºgÉ°ùJ ób »àdGh ¿hRhC’G Ö≤ãd áÑÑ°ùªdG OGƒª∏d πFGóÑdGh äÉMôà≤ªdG »g Ée
:…QGôëdG ¢SÉÑàM’G ájƒédG ∫GƒMC’G âëÑ°UCG ó≤a, ñÉæªdG Iô°UÉ©ªdG ájOɪdG IQÉ°†ëdG πX »a ¿É°ùfE’G √ó°ùaCG Ée øª°V ø`` e »a Ö¡J »àdG áæNÉ°ùdG ìÉjôdGh É`` góYƒe ô«Z »a π£¡J »àdG QÉ£eC’Éa ,Iô«NC’G äGƒ`` æ°ùdG »a Iô≤à°ùe ô`` «Z . áæeB’G ¿óªdG ¢†©H ºgGóJ »àdG äÉfÉ°†«ØdGh AÉà°ûdGh ∞jôîdG »∏°üa óM ≈dEG ƒédG IQGôM áLQO ™aQ »a ÖÑ°ùJ IôgÉX øY ÜÉ≤ædG ∞°ûc Iô«ÑµdG á«NÉæªdG äGô«¨àdG √òg IôªZ »ah . …QGôëdG ¢SÉÑàM’G IôgÉX »g IôgɶdG √ògh, ñÉæªdGh äÉÑædGh ¿Gƒ«ëdGh ¿É°ùfE’G ≈∏Y ∂dP ôKDƒj ±ƒ°Sh ¥É£j ’
¢SOÉ°ùdG π°üØdG
: …QGôëdG ¢SÉÑàM’G IôgÉX ≈dEG ájODƒªdG ÜÉÑ°SC’G ±Ó¨dG Gòg Ωƒ`` ≤«a ¢VQC’G IQGô`` M ≈∏Y ßaÉëj ¢`` VQC’ÉH §«ëªdG …ƒ`` édG ±Ó¨dG ¿CG ±hô`` ©ªdG ø`` e ,ɡ룰S ≈dEG ójóL ø`` e É¡î°V ó«©jh ¢VQC’G øe áã©ÑæªdG äÉ`` LƒªdG á∏jƒW äÉYÉ©°TE’G ¢`` †©H ¢`` UÉ°üàeÉH •É°ûædG Gòg ∫ÓN øe áã©ÑæªdG äGRɨdÉa , …ƒédG ±Ó`` ¨dG Ö«côJ ô««¨J ≈dEG iOCG »YÉæ°üdG •É°ûædG ø`` µdh ¢UÉ°üàeÉH Ωƒ≤J …ƒédG ±Ó¨dG ≈dEG ≥∏£æJ ø«M ( ¿ƒ`` HôµdG ó«°ùcCG »fÉKh âjôѵdGh ø«Lhôà«ædG ó`` «°SÉcCG ) OGOõ«d ¢VQC’G í£°S ≈dEG ó`` jóL øe É¡ãH ó«©Jh ¢VQC’G í£°S øe áã©ÑæªdG ájQGôëdG á`` ©°TC’G øe ô«Ñc Aõ`` L .áfƒî°S (4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
209
áÄ«ÑdGh AÉ«ª«µdG
…QGôëdG ¢SÉÑàM’G IôgÉX ( 4-6) πµ°T
ɪe åÑdG IOÉ`` YEGh ¥Ó`` £f’G øe á«∏ª©dG √ò`` g ô`` ªà°ùJh ≈∏Y IQGôëdG áLQO »a §°Sƒàe ´ÉØJQG ≈dEG ájÉ¡ædG »a …ODƒ` `j äÉbhôëªdG ΩGó`` îà°SG ¿CG AÉ`` ª∏©dG ó≤à©jh .º`` dÉ©dG iƒ`` à°ùe ∂∏J IOÉjõd »°ù«FôdG ÖÑ°ùªdG »g iôNC’G ájô°ûÑdG ᣰûfC’Gh øcÉ°ùªdG áÄaóJh äGQÉ«°ùdG ô««°ùJh á`` bÉ£dG ¥ôëa ,äGRɨdG IOÉjR »a ÖÑ°ùàj á`` Ø∏àîªdG ™fÉ°üªdG 𫨰ûJh π`` ª©dG QÉ≤eh ¿É㫪dG äGRÉZ ÉeCG ,% 80 ÜQÉ`` ≤j ɪe ¿ƒHôµdG ó«°ùcCG »`` fÉK ôë°üàdG IOÉ`` jR ≈dEG É¡«a ÖÑ°ùdG ™`` Lô«a Rhôà«ædG ó`` «°ùcCGh .øjó©àdGh áØ∏àîªdG äÉYÉæ°üdGh áeɪ≤dG äÉѵeh äÉ`` fƒHôchQƒ∏ahQƒ∏µdG π`` ãe iô`` NC’G äGRÉ`` ¨dG ¿CG É`` ªc äÉ«∏ªYh …hÉZôdG áYÉæ°U øe áéJÉædG äÉfƒHôcQƒ∏ahQó«¡dGh . çƒ∏àdG øe ójõJ ó«ªéàdGh ójôÑàdGh ∞««µàdG
å«M Gô°TÉÑe ¿ƒµj Ée É¡æe ¿É°ùfE’G ≈∏Y á«Ñ∏°S QÉKBGh á«NÉæe QÉKBG …QGôëdG ¢SÉÑàM’G IôgÉX øY ºéæj ´ÉØJQÉa ô°TÉѪdG ô«Z ôKC’G ÉeCG . ÉgQÉ°ûàfG OGOõj »àdG ¢VGôeC’G øe ôãµJh 䃪dG ≈dEG IQGôëdG áLQO IOÉjR …ODƒJ äÉ≤ÑW »a ¿hRhC’G RÉZ øe ójõj ´ÉØJQ’G Gòg ¿CG ɪc .¿É`` °ùfE’G »a »Ñ°ü©dGh …QhódG RÉ¡édG IQGôM á`` LQO . iôNC’G áFôdG ¢VGôeCGh ƒHôdÉH ø«HÉ°üªdG ¢VGôYEG πcÉ°ûe øe ójõjh ¿É°ùfE’G áFQ OÉ°ùaEG ÖÑ°ù«a É«fódG ƒédG : »∏j Ée πª°ûàa IôgɶdG √òg øY áªLÉædG á«NÉæªdG äGô«¨à∏d áÑ°ùædÉHh . ºdÉ©dG ∫ƒM á«∏MÉ°ùdG ¿óªdG øe ô«ãc ¥GôZEG ≈dEG …ODƒ«°S √QGôªà°SG ∫ÉM »ah ø«Ñ£≤dG óæY ó«∏édG ¿ÉHhP - 1 . ¢VQC’G øe Iô«Ñc äÉMÉ°ùe ôë°üJ - 2 . ¢VQC’G áHƒWQ ¿É°ü≤fh ô«îÑàdG áYô°S OÉjORG - 3 . »YGQõdG êÉàfE’G ä’ó©e »a ôKDƒj ɪe ¬à©«ÑW ∑QóJ ’ πµ°ûH ô£ªdG ∫hõf Ωɶf ô«¨J - 4 . IôeóªdG äÉfÉ°†«ØdG »a √É«ªdG ܃°ùæe OGOõj å«M QÉ£eC’G ∫hõæH QÉ¡fC’G √É«e ô«KCÉJ - 5
210
(4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
¢SOÉ°ùdG π°üØdG
:…QGôëdG ¢SÉÑàM’G óæY áªLÉædG QÉKB’G
áÄ«ÑdGh AÉ«ª«µdG . ájò¨àdG Aƒ°S ¢VGôeCG ¬æY CÉ°ûæj ɪe á«FGò¨dG OGƒªdG êÉàfEG ¢VÉØîfG - 6 ™e ∞«µàdG ≈`` ∏Y É¡JQób ΩóY ÖÑ°ùH É`` «eƒj AÉ«MC’G ø`` e ÉYƒf ø«°ùªN ƒëf ø`` e ¢VQC’G í`` £°S ó`` jôéJ - 7 . á«NÉæªdG äGô«¨àdG
. É¡æe ∞«ØîàdG hCG É¡LÓY »a áØ∏àîªdG É¡JÉ≤«Ñ£J ∫ÓN øe AÉ«ª«µdG âªgÉ°S äÓµ°ûe »a ôµa
¢SOÉ°ùdG π°üØdG
: É¡«∏Y á¶aÉëªdGh áÄ«ÑdG ájɪM »a ádhòѪdG Oƒ¡édG Ée πch ¬æµ°ùeh ¬Hô°ûeh ¬`` ∏cCÉeh ¬°ùÑ∏eh ¬fóÑH ¬àjÉæYh º∏°ùªdG ΩɪàgG ≈`` ∏Y á«eÓ°SE’G á©jô°ûdG â`` ãM π¶dG »a ∫ƒÑdG øY º∏°Sh ¬«∏Y ˆG ≈∏°U ∫ƒ°SôdG ≈¡f å«M ¬∏c ∂dP »a É«∏©dG IhQòdG â¨∏H óbh , ¬`` H §`` «ëj Gƒ©£≤J ’) ¬dƒ≤H √OƒæL »`` °Uƒj ¬æY ˆG »°VQ ôµH ƒHCG ¿Éc ó≤a Üô`` ëdG ádÉM »a ≈àMh ócGôdG AÉ`` ªdG »`` ah áYÉ°ùdG âeÉb GPEG) : º∏°Sh ¬«∏Y ˆG ≈∏°U ∫ƒ°SôdG ∫ƒb ∂dP øe ´hQCGh √ó©H AÉL øe QÉ°S Gòg ≈∏Yh (Iôé°T (GôLCG É¡H ¬d ¿EÉa É¡°Sô¨«∏a É¡°Sô¨j ≈àM Ωƒ≤J ’CG ´É£à°SG ¿EÉa á∏«°ùa ºcóMCG ó«Hh ¬H …OÉæJ º`` d ɪæ«H »eÓ°SE’G ô`` °ü©dG äCÉ°ûf ò`` æe ô¡X Ωɪàg’G Gò`` g ¿CG É`` fóLƒd ø`` ©ªàH É`` fô¶f GPEGh . Öjôb ó¡Y òæe ’EG Iô°UÉ©ªdG äGQÉ°†ëdG áÄ«ÑdÉH ø«ªà¡ªdG OóY OGR ó≤dh ôHóJh ᪵ëH ÉgOQGƒe ΩGóîà°SGh ¢VQC’ÉH ájÉæ©dG »æ©J áÄ«ÑdG ájɪM ¿EG çƒ∏àdG äÉ«ªc ¢†Øîàd ø«fGƒ≤dG ø°ùd IógÉL äÉeƒµëdG â©°S ɪc åjóëdG ô°ü©dG »a É¡H ≥MÓdG Qô°†dGh äGôªJDƒªdG πãe ¥É£ædG ᫪dÉY äGAGô`` LEG äòîJG ɪc ôjhóàdG IOÉYEG ™jQÉ°ûeh ,AGƒ`` ¡dG AɪdG »a ≥∏£J »`` àdG ¬©Ñàj Éeh πjRGôÑdG »a 1992 ΩÉY ¢VQC’G áªb ôªJDƒe »Øa áÄ«ÑdÉH ÉjÉ°†≤dGh ¢VQC’G ∫ƒM äó≤Y »àdG á«dhódG . ¢VQC’G Öcƒc PÉ≤fE’ ᫪dÉY á«FGôLEG É££N äÉeƒµM IóY ⪰SQ äGôªJDƒe øe áÄ«ÑdG ≈∏Y á¶aÉëªdÉH Gk ô`` «Ñc Ék eɪàgG ájOƒ©°ùdG á`` «Hô©dG áµ∏ªªdG âdhCG ó≤a »∏ëªdG ó`` «©°üdG ≈∏Y É`` eCG ƒYój …òdG ∞«æëdG »`` eÓ°SE’G øjódG º«dÉ©àH ∂`` dP »a Ió°Tôà°ùe ,çƒ∏àdG π`` eGƒY øe É`` ¡àjɪMh É`` ¡à«ªæJh .±Gô°SEG ¿hO ÉgOQGƒªH ´ÉØàf’Gh É¡H QGô°VE’G ΩóYh áÄ«ÑdÉH ájÉæ©dG ≈∏Y åëjh
(4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
211
áÄ«ÑdGh AÉ«ª«µdG ádhódG πª©J{ :¿CG ≈∏Y ºµë∏d »°SÉ°SC’G ΩɶædG øe (33) IOɪdG â°üf è¡ædG Gò¡H áµ∏ªªdG øe Ék eGõàdGh Gk OóY ádhódG äQó°UCG ∂dP ≥«≤ëJ π«Ñ°S »ah ,zÉ`` ¡Kƒ∏J ™æeh Égôjƒ£Jh É¡àjɪMh áÄ«ÑdG ≈∏Y á¶aÉëªdG ≈`` ∏Y â©ÑJG ɪc ,á°üàîªdG á`` «eƒµëdG Iõ¡LC’Gh äGQGRƒdG øe Oó©H Égò«ØæJ á`` «dhDƒ°ùe âWÉfCG »àdG ᪶fC’G ø`` e Égô«KCÉJ ΩóY ¿Éª°†d á`` «ªæàdG ™jQÉ°ûeh èeGôH ò«ØæJh §`` «£îJ ∫ÓN á∏eɵàeh áfRGƒàe äÉ`` °SÉ«°S á`` µ∏ªªdG IQOÉædG ´GƒfC’G ɪ«°S’h OÓÑ∏d »©«Ñ£dG çGôàdG AɪfEGh ájɪëd ÉgOƒ¡L áµ∏ªªdG â¡Lhh ,áÄ«ÑdG ≈∏Y »`` Ñ∏°ùdG Qó°UCG Ω1986 ΩÉ`` Y »Øa ,ájôëÑdGh ájôÑdG Qƒ`` «£dGh äÉJÉÑædGh äÉfGƒ«ëdG ´Gƒ`` fCG øe ¢`` VGô≤f’ÉH IOó`` ¡ªdGh á«æWƒdG áÄ«¡dG AÉ°ûfEÉH »`` °†≤j Ék eƒ°Sôe ˆG ¬ªMôj õjõ©d Gó`` ÑY øH ó¡a ∂∏ªdG ø«Øjô°ûdG ø`` «eôëdG ΩOÉ`` N øH ¿É£∏°S ô«eC’G »µ∏ªdG ƒª°ùdG ÖMÉ°U á°SÉFôH É¡JQGOEG ¢`` ù∏ée π«µ°ûJh ,É¡FɪfEGh ájô£ØdG IÉ«ëdG á`` jɪëd É¡FÉ°ûfEG òæeh ,ΩÉ`` ©dG ¢ûàتdGh ¿Gô«£dGh ´É`` aódG ôjRh AGQRƒdG ¢ù∏ée ¢ù«FQ Ö`` FÉf ó¡©dG »dh õ`` jõ©d Gó`` ÑY ó«cCÉJh »©«Ñ£dG »Ä«ÑdG ΩɶædG QƒgóJ áédÉ©ªd á«dÉ©a ÉgôãcCGh º¶ædG π°†aCG ≥«Ñ£àd ÉgOƒ¡L áÄ«¡dG π`` °UGƒJ .»dhódGh »æWƒdG iƒà°ùªdG ≈∏Y »FÉ«ME’G ´ƒæàdG ájɪM
¢ùØæ∏d º∏X ôÑà©j É¡H §jôØàdGh »æWh ÖLGh ¿ƒµj ¿CG πÑb »Yô°T ÖLGh áÄ«ÑdG ≈∏Y á¶aÉëªdG ¿EG áaɵH çƒ∏àdG øe ÉæàÄ«H ≈`` ∏Yh Éæ«∏Y ÉgQô°V ºéM Qó≤f ’ áÄWÉN äÉ«cƒ∏°S ∂`` ∏°ùf Ée Gô«ãch ô`` «¨dGh . ¬YGƒfCG áaɵH çƒ∏àdG øe ∂àÄ«H ≈∏Y á¶aÉëª∏d ¬H Ωƒ≤J ¿CG Öéj …òdG QhódG ƒg ɪa ¬YGƒfCG
á«YÉæ°üdG á«FÉ«ª«µdG äÉ«∏ª©dG øY èàæJ »àdGh Ék «ë°Uh Ék «Ä«H Iô£îdG äÉKƒ∏ªdG π«∏≤àd Iô«Ñc Oƒ¡L âdòH ó¡édG ±ô°U øe ’k ó`` H á«dhC’G êÉàfE’G á«∏ªY AÉæKCG á`` eÉ°ùdGh áKƒ∏ªdG OGƒªdG π«∏≤J »`` dEG ¬Lƒe Ωɪàg’G CGó`` Hh í∏£°üeh Ωƒ¡Øe Iô«NC’G äGƒæ°S ô°û©dG »a ô¡X ≈àM É¡dƒ°üM ó©H çƒ∏àdG á∏µ°ûe áédÉ©eh ádGREG ≈∏Y §≤a »Ñ∏°ùdG AÉ«ª«µdG QhO π«∏≤J ≈dEG IQÉÑ©dG ô°üàîªH ±ó¡j …òdGh Green Chemistry AGô°†îdG AÉ«ª«µdG »dÉàdÉHh IQÉ°V OGƒe øjƒµJ ™æªJ hCG π∏≤J ¥ôW ΩGóîà°SÉH á«FÉ«ª«c äÉÑcôe êÉàfE’ §«£îàdGh áÄ«ÑdG çƒ∏J »a
212
(4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
¢SOÉ°ùdG π°üØdG
:Green Chemistry AGô°†îdG AÉ«ª«µdG
¢SOÉ°ùdG π°üØdG
áÄ«ÑdGh AÉ«ª«µdG »°SÉ°SCG CGóÑe ô`` °ûY ≈æKCG ∂dÉæg óLƒj .(á«Ä«Ñ∏d á`` ≤jó°U OGƒe)IQÉ°†dG OGƒªdG √ò`` ¡d Éæ°Vô©J øe π`` ∏≤f : É¡æe AGô°†îdG É¡aGógCG ≥«≤ëàd áeÉY á«é«JGôà°SEÉc AGô°†îdG AÉ«ª«µdG É¡ØXƒJ . »≤f AGƒg - 1 . ájôµ°ù©dG äBÉ°ûæªdGh äGQÉ£ªdGh á©jô°ùdG ¥ô£dGh »fÉѪ∏d á«°SÉ«b äÉØ°UGƒe - 2 .¬H äÉKƒ∏ªdG »eQ ΩóYh èdÉ©e »ë°U ±ô°Uh ∞«¶f AÉe - 3 . ᪶æªdG øe áMô°üeh á∏é°ùe É¡©«ªL ¿ƒµJ ¿CGh É¡YGƒfCÉH äGó«ÑªdG ∑Ó¡à°SGh IOɪdG ™«H º«¶æJ - 4 .äÉ£«ëªdG √É«e »a äÉØ∏îªdG »eQ º«¶æJ - 5 . øeB’G Üô°ûdG √É«ªd QÉ«©e ™°Vh - 6 .Iô°†ëªdG á«FÉ«ª«µdG OGƒªdG πc ø«H øe áeÉ°ùdG OGƒªdG ô°üM - 7 . ¢VQC’G øWÉH »a äÉjÉØædG øaO º«¶æJ - 8 . ™fÉ°üªdG øe áeÉ°ùdG äÉHô°ùà∏d ÇQGƒW á£N ™°Vh - 9 hCG êÉàfE’G ¥ôW ô«¨J ≥jôW øY äÉKƒ∏ªdG êÉàfEG øe äÉcô°ûdG ™«é°ûàH »Ä«ÑdG çƒ∏àdG ™æe ≈∏Y πª©dG- 10 . áeóîà°ùªdG ΩÉîdG OGƒªdG ∫GóÑà°SG . ô«eóàdG øe ¿hRhC’G á≤ÑW ≈∏Y Ék XÉØM ( ¿ƒHôchQƒ∏ahQƒ∏c ) øe Ék WÉ°ûf πbCG ájƒ°†Y OGƒe ΩGóîà°SG - 11 .çƒ∏àdG øe π«∏≤àdG »dÉàdÉHh øjõæÑdG ∑Ó¡à°SG øe π«∏≤à∏d ¥GôàM’G Ió«L äÉcôëe äGP äGQÉ«°S ΩGóîà°SG - 12 øe Ak GóàHG »FÉ«ª«µdG »YÉæ°üdG êÉàfE’G π`` MGôe ™«ªL »a ≥«bóàdG ºàj á«FÉ«ª«µdG áYÉæ°üdG ∫Éée »`` Øa Öéj …òdG ܃∏£ªdG »YÉæ°üdG èàæªdÉH Ak É¡àfGh á«YGQõdG ∫ƒ≤ëdG hCG ºLÉæªdG øe ΩÉîdG OGƒªdG êGôîà°SG »a á«£°SƒdG πMGôªdG. ™«æ°üàdG IOÉYEGh ôjhóà∏d πHÉbh ∂µØàdGh π∏ëà∏d πHÉb ∫ÉãªdG π«Ñ°S ≈`` ∏Y ¿ƒ`` µj ¿CG ¿ƒµJ ¿CG Öéj Ée á«∏ª©d á`` «dhC’G OGƒªdG ∫ÉãªdG π«Ñ°S ≈∏©a Ék °†jCG AGô`` °†N ¿ƒµJ ¿CG »¨Ñæj êÉ`` àfE’G á`` «∏ªY »a ’EG Égô«Zh äÉÑjòªdG hCG IóYÉ°ùªdG OGƒªdG ΩGóîà°SG ΩóY.iôNCG á«FÉ«ª«c hCG á«YÉæ°U á«∏ªY äÉØ∏îe ób É¡fC’ ájQhô°V ô«¨dG äÉ≤à°ûªdG êÉ`` àfEG ¢ü«∏≤J »¨Ñæj ∂dòch áeRÓdG äÉLÉ«àM’ÉHh ±hô¶dG ≥`` «°VCG . á«aÉ°VEG ∞°TGƒc ΩGóîà°SG Ö∏£àJ hCG äÉØ∏îe É¡æY èàæj
(4) AÉ«ª«µdG Qô≤e
213
¢SOÉ°ùdG π°üØdG á∏Ä°SCG ? »Ä«ÑdG ΩɶædGh áÄ«ÑdG ø«H ¥ôØdG Ée :1¢S : áÄ«ÑdG åjƒ∏J »a á«dÉàdG äÉKƒ∏ªdG ºgÉ°ùJ ∞«c :2¢S . äÉ¡µæªdGh áfƒ∏ªdGh á¶aÉëdG OGƒªdG . §ØædG äÓbÉfh ájQÉéàdG øØ°ùdG. ájô°ûëdG äGó«ÑªdG . á«MÓ°üdG á«¡àæe ájhOCG . ᫵«à°SÓÑdG ÜGƒcC’Gh äGƒÑ©dG
? áÄ«ÑdG ≈∏Y ¿hRhC’G Rɨd »HÉéjE’Gh »Ñ∏°ùdG ôKC’G RÉéjEÉH í°Vh :3¢S : á«JB’G äÉZGôØdG πªcCG :4¢S : …QGôëdG ¢SÉÑàM’G øY áªLÉædG QÉKB’G øe– CG ................... - 4 ................... - 3 ................... - 2 ................... - 1
: ¿hRhC’G á≤ÑW πcBÉJ »a âªgÉ°S »àdG OGƒªdG øe ( Ü ................... - 4 ................... - 3 ................... - 2 ................... - 1
: çƒ∏à∏d á«fƒµdG QÉKB’G øe (`L
?....................................... - 2 ...................................... - 1 ? ɪ¡æ«H ¿QÉbh ø«Ø∏àîe ø««Ä«H ø«eɶf ôàNG :5¢S ? ¿hRhC’G Ö≤ãd áÑÑ°ùªdG OGƒªdG ôWÉîe øe π«∏≤àdG »a ºgÉ°ùJ ’k ƒ∏M ìôàbG :6¢S :`H Oƒ°ü≤ªdG í°Vƒj §£îe º°SQG : 7¢S äÉjÉØædG ôjhóJ , çƒ∏àdG , ¿hRhC’G Ö≤K , …QGôëdG ¢SÉÑàM’G
AɪdG π≤æd ø«°UQÉîdG øe Ö«HÉfCG ΩGóîà`` °SG ¿CG ’EG áeÉ`` °S IOÉe ¢ù«d ø«`` °UQÉîdG :8¢S ? IOɪdG √òg »gÉe ∂jCGQ »a . áeÉ°S IOÉe ¿ƒµJ ÖÑ°ùj
214
™LGôªdG ºjôµdG ¿BGô≤dG ,Éæ«°S øHG áÑàµe . π«ªéàdG äGô°†ëà°ùeh Qƒ£©dG áYÉæ°U øa ( Ω2002) .∂dòc óªëe..Ω - 1 .ô°üe ,IôgÉ≤dG .ô°üe , IôgÉ≤dG , Éæ«°S øHG áÑàµe . ¿ƒHÉ°üdG äGô£©e áYÉæ°U øa ( Ω2000) .∂dòc óªëe..Ω - 2 .ô°üe , IôgÉ≤dG , Éæ«°S øHG áÑàµe . ƒÑeÉ°ûdGh ¿ƒHÉ°üdG áYÉæ°U ( Ω2002) .∂dòc óªëe..Ω - 3 QGO . ¥hQÉØdG QGó`` H áªLôàdG º°ùb OGóYEG . ¿ƒHÉ`` °üdG áYÉæ`` °U ( Ω2005) . ¢`` Sƒc Gó`` æ«∏«e.O - 4 . ô°üe , IôgÉ≤dG , ¥hQÉØdG . ájQÉéàdG á`` ãaÉf á°ù°SDƒe . á`` «FÉ«ª«µdG á`` «dhôàÑdG äÉYÉæ`` °üdG. (Ω2002). ÜÉ`` ë°S º`` dÉ°S .O - 5 .ájOƒ©°ùdG .¢VÉjôdG ô°ûæ∏d áaÉ≤ãdG QGO . á`` «Ñ£dG äÉ`` JÉÑædGh ô«bÉ≤©dG º`` ∏Y . ( Ω1997). ¿hôNBGh …hÉ`` éM ¿É`` °ùZ - 6 . ¿OQC’G . ¿ÉªY. ™jRƒàdGh äÉ`` JÉÑæ∏d IQÉ`` «£dG äƒ`` jõdG AÉ`` «ª«ch É«Lƒdƒ«`` °ùa . (Ω1995). ó`` jR ƒ`` HCG ô`` °üf äÉ`` ë°ûdG .O - 7 . ájOƒ©°ùdG . ¢VÉjôdG . ïjôªdG QGO.ájô£©dG .¿OQC’G . ¿ÉªY. ™jRƒàdGh ô°ûæ∏d áaÉ≤ãdG QGO . AGhódG º∏Y . ( Ω1996). ¿hôNBGh …hÉéM ¿É°ùZ - 8 .¿OQC’G . ¿ÉªY . ™jRƒàdGh ô°ûæ∏d AÉ«°†dG QGO. ÉæJÉ«M »a AÉ«ª«µdG . (Ω1994) . QGôL ∫OÉY .O - 9 , É«ªjOÉcCG . ¢`` ùHO óªëe .O áªLôJ ( Qƒ`` °üªdG AÉ«ª«µdG ºé©e ) . ¿hô`` NBGh º`` jÉKQh ø`` jÉL - 10 . ¿ÉæÑd ,ähô«H QGO . ájƒ`` °†©dG AÉ«ª«µdG »`` a ÜQÉéJ . (Ω1998). »`` Wɪ≤dG ¥QÉ`` W .O , á`` £æ°ûdG ó`` ªëe .O - 11 .¿ÉæÑd .ähô«H .π«édG á©eÉL . ø«°ùM ôgÉe .O áªLôJ áYÉæªdG º∏Y . ( `g1419) . äGQƒ«à°S ¿ƒLhôjh .ΩEG ódÉfhO - 12 ájOƒ©°ùdG . ¢VÉjôdG . Oƒ©°S ∂∏ªdG QGO . á°ùfÉéàªdG ô«Z á«≤∏ëdG äÉÑcôªdG . ( `g11422). ¿hôNBGh »`` eRÉëdG ø`` °ùM .O - 13 .ájOƒ©°ùdG . ¢VÉjôdG .»éjôîdG
215
QGO . QGôL ∫OÉY .O áªLôJ , ájƒ`` °†©dG AÉ`` «ª«µdG . ( 2ê , 2•) . õ`` fƒeƒdƒ°S ΩÉ`` gGôL .h .ä - 14 . IO’hGh »∏jGh ¿ƒL . ™jRƒàdGh ô°ûæ∏d ôéØdG QGO . ájƒ`` °†©dG AÉ«ª«µdG ¢ù`` °SCG . ( Ω2005). π°UGh …óée óªëe .O - 15 . ô°üe . IôgÉ≤dG . »fOQC’G ÖàµdG õcôe . ájƒ°†©dG AÉ«ª«µdG ∫ƒ°UCG . (Ω1990) . QGôL ∫OÉY .O - 16 ô°ûæ∏d áaÉ≤ãdG QGO . (3+2+1) ájƒ«ëdG AÉ«ª«µdG . ( Ω2000 ) . ¿hôNBGh Ö`` «£îdG OÉ`` ªY . O - 17 . ¿OQC’G . ¿ÉªY. ™jRƒàdGh . áaô©ªdG ¿É`` à°ùH á`` Ñæµe . á`` eÉ©dG á`` jƒ«ëdG AÉ`` «ª«µdG . (Ω2004). ¿hô`` NBGh É`` æÑdG ô`` ªY.O - 18 .ô°üe .ájQóæµ°SE’G .ájOƒ©°ùdG . ¢VÉjôdG . ó«dƒdG øH ódÉN QGO . ΩÓ°SE’G »a ájò¨àdG . (`g1425) . ó«°ùdG §°SÉÑdG óÑY .O - 19 . OGó¨H . á«æWƒdG áÑ൪dG . ájòZC’G AÉ«ª«c . (Ω1981 ). »eÉcôdG πeÉc .O , »`` dGO π`` °SÉH .O - 20 . á«bGô©dG ájQƒ¡ªédG á«∏ª©dG ájƒ«ëdG AÉ«ª«µdG ¢ù°SCG . ( Ω1996 ) . ô°UÉædG óÑY º«gGôHEG .O , ìÓ°U ƒHCG ódÉN .O - 21 . ájOƒ©°ùdG . ¢VÉjôdG . »éjôîdG QGO . . ¿OQC’G . ¿ÉªY . Iô°ùªdG IQGO . á«JÉ«ëdG AÉ«ª«µdG äÉ«°SÉ°SCG . (Ω2002 ). ôØX »eÉ°S .O - 22 äGQÉeE’G . »HO . º∏≤dG QGO . á«LÓ©dG ájò¨àdG ¢ù°SCG . ( Ω2001). ô≤«°üe øªMôdG óÑY .O - 23 . IóëàªdG á«Hô©dG .¿OQC’G . ¿ÉªY . ø«æM QGO . ájƒ«ëdG AÉ«ª«µdG »a õ«LƒdG . (Ω2001 ) . ôYÉ°ûdG ó«éªdG óÑY .O - 24 . ô°üe .IôgÉ≤dG . Éæ«°S øHG áÑàµe . çƒ∏àdG øe É¡àjɪMh ÉgÉjÉ°†bh É¡∏cÉ°ûe áÄ«ÑdG . »≤ØdG óªëe .Ω - 25 . ájOƒ©°ùdG . ¢VÉjôdG . »éjôîdG QGO . áÄ«ÑdG çƒ∏J Ωƒ∏Y . ( Ω1997 ). ¿Gójƒ°ùdG ø°ùM .O - 26 . ¿OQC’G ¿ÉªY . πÑ≤à°ùªdG QGO . áeÉ©dG Ωƒ∏©dG øe äÉØ£à≤e ( Ω1984) . ¿ÉÑ©°T íLGQ , ¢ùjQOEG óªëe - 27 . ôNBGh Öjô£b »`` ∏Y .O áªLôJ . á``«eƒ«dG É``æJÉ«Mh äÉ``ÄjõédG . (Ω1996 ) . õ`` æµJCG .O - 28 .ÉjQƒ°S .≥°ûeO .QGó°SÓW
216
á«HôàdG IQGRh . ( 7 º`` «c)á«≤«Ñ£àdG AÉ«ª«µdG . (Ω1988). ¿hôNBGh .ô`` HÉL Ö∏£ªdG ó`` ÑY .O - 29 . ájOƒ©°ùdG. º«∏©àdGh IQGRh . (8 º`` «c)á«≤«Ñ£àdG AÉ`` «ª«µdG . (Ω1988). ¿hô`` NBGh . »`` ÑædG ÜQ ó`` ÑY ˆG ó`` ÑY .O - 30 ájOƒ©°ùdG. º«∏©àdGh á«HôàdG á«HôàdG IQGRh . ( 9 º`` «c)á«≤«Ñ£àdG AÉ`` «ª«µdG . (Ω1988). ¿hô`` NBGh. ∫É`` ©dG óÑY ø`` «°ùM.O - 31 ájOƒ©°ùdG. º«∏©àdGh …ƒ`fÉ`ãdG º`` «∏©àdG ( á`` «Ä«ÑdG á«HôàdGh á`` Ä«ÑdG º`` ∏Y ) ( ` ` g1428). ¿hô`` NBGh »`` ë«dG ó`` ªM .O - 32 . ájOƒ©°ùdG . º«∏©àdGh á«HôàdG IQGRh . (∑ôà°ûªdG èeÉfôÑdG ) .ô°üe . IôgÉ≤dG. ôéØdG QGO . á«YÉæ°üdG AÉ«ª«µdG ¢ù°SCG (Ω2005). π°UGh …óée óªëe .O - 33 . `g1427 Ωôëe . ( 23 ) Oó©dG »ª∏©dG RÉéYE’G á∏ée - 34 . á«fó©dG IhôãdGh ∫hôàÑdG IQGRh . ¿OÉ©ªdG øY äGô°ûf áYƒªée - 35 á«HôàdG IQGRh . `g1428 . ∫hC’G »°SGQódG π°üØdG , (»©«ÑW) …ƒfÉK »fÉãdG ∞`` °ü∏d . AÉ`` «ª«µdG - 36 .ájOƒ©°ùdG .º«∏©àdGh IQGRh . `g1422 . ∫hC’G »°SGQódG π°üØdG ,( ø«æH ) (»©«ÑW) …ƒfÉK ådÉãdG ∞°ü∏d . AÉ«ª«µdG - 37 .ájOƒ©°ùdG .º«∏©àdGh á«HôàdG ,¢VÉjôd G , ô°ûæ∏d ïjôªdG QGO . ø°ùM ó«°ùdG :áªLôJ . AÉ«ª«µdG . (Ω1981) . π«°û«e , ƒµæ«°S - 38 ájOƒ©°ùdG á«Hô©dG áµ∏ªªdG
217