مجلة جامعة البعث

‫مجلة جامعة البعث‬ ‫للعلوم التطبيقية‬

‫مجلة علمية محكمة دورية‬ ‫المجمد ‪ 36‬ـ العدد ‪7‬‬ ‫‪ 1435‬ىـ ـ ‪ 0214‬م‬ ‫‪1‬‬

‫األستاذ الدكتور أحمد مفيد صبح‬ ‫رئيـس جامعـة البعـث‬ ‫رئيس هيئة التحرير‬ ‫د‪ .‬سامح العرجة‬

‫رئيس هيئة التحرير‬

‫د‪ .‬جودت ابراهيم‬

‫رئيس التحرير‬

‫د‪ .‬محمود حداد‬

‫رئيس التحرير‬

‫مديرة مكتب مجمة جامعة البعث‬ ‫بشرى مصطفى‬ ‫د‪ .‬محمود عزو الحسن‬

‫عضو هيئة التحرير‬

‫د‪ .‬مهند أيوب‬

‫عضو هيئة التحرير‬

‫د‪ .‬بسام ابراهيم‬

‫عضو هيئة التحرير‬

‫د‪ .‬محمد خضور‬

‫عضو هيئة التحرير‬

‫د‪ .‬الياس ميدع‬

‫عضو هيئة التحرير‬

‫د‪ .‬رياض طمي‬

‫عضو هيئة التحرير‬

‫د‪ .‬شفيق باصيل‬

‫عضو هيئة التحرير‬

‫د‪ .‬عبد االله النبهان‬

‫عضو هيئة التحرير‬

‫د‪ .‬سعد الكردي‬

‫عضو هيئة التحرير‬

‫د‪ .‬محمد الحسن‬

‫عضو هيئة التحرير‬

‫د‪ .‬محمد الجاسم‬

‫عضو هيئة التحرير‬

‫د‪ .‬منال مرسي‬

‫عضو هيئة التحرير‬

‫د‪ .‬عزام الكردي‬

‫عضو هيئة التحرير‬

‫‪0‬‬

‫تيدف المجمة إلى نشر البحوث العممية األصيمة‪ ،‬ويمكن لمراغبين في طمبيا‬ ‫االتصال بالعنوان التالي‬

‫رئيس تحرير مجمة جامعة البعث‬

‫سورية ـ حمص ـ جامعة البعث ـ اإلدارة المركزية ـ ص ‪ .‬ب (‪)77‬‬ ‫ـ هاتف ‪ /‬فاكس ‪++ 960 02 1208372 :‬‬

‫ـ موقع اإلنترنت ‪www.albaath-univ.edu.sy :‬‬

‫ـ البريد االلكتروني ‪magazine@ albaath-univ.edu.sy :‬‬

‫قيمة العدد الواحد‬

‫‪ 05‬دوال اًر أمريكياً‬

‫‪ 122‬ل‪.‬س‬

‫داخل القطر العربي السوري‬

‫خارج القطر العربي السوري‬

‫قيمة االشتراك السنوي ‪ 1222‬ل‪.‬س لمعموم‬ ‫ألعضاء الييئة التدريسية والطالب‬

‫‪ 522‬ل‪.‬س‬

‫خارج القطر العربي السوري‬

‫‪ 052‬دوال اًر أمريكياً‬

‫توجو الطمبات الخاصة باالشتراك في المجمة إلى العنوان المبين أعاله‪.‬‬

‫يرسل المبمغ المطموب من خارج القطر بالدوالرات األمريكية بموجب شيكات‬ ‫باسم جامعة البعث‪.‬‬ ‫تضاف نسبة ‪ %52‬إذا كان االشتراك أكثر من نسخة‪.‬‬

‫‪3‬‬

‫شروط النشر في مجمة جامعة البعث‬ ‫عمى الباحث أن يقدم ثالث نسخ من بحثو مطبوعاً عمى الحاسب ومرفقاً بديسك‬

‫‪-2‬‬

‫يحويو‪.‬‬ ‫‪-1‬‬

‫‪-0‬‬

‫يجب أن ال يزيد البحث عن ‪ 32‬صفحة بما في ذلك الجداول واألشكال‪.‬‬

‫يجب أن تكون ىناك خالصة وافية مستقمة لكل بحث بالمغتين العربية واإلنكميزية مما‬

‫يساعد القارئ عمى استيعاب موضوع البحث عمى أن ال تزيد عن ‪ 022‬كممة‪.‬‬ ‫‪ -4‬يتم ترتيب البحث عمى النحو التالي‬

‫عنوان البحث ـ اسم الباحث وعنوانو ـ ممخص ـ مقدمة ـ ىدف البحث وطريقتو ـ المناقشة ـ النتائج ‪.‬‬ ‫وتأتي المصادر بالمغة اإلنكميزية بصفحة مستقمة‪.‬‬ ‫‪-6‬‬

‫تجنب اإلشارة إلى الجداول واألشكال في متن البحث‪.‬‬

‫‪-5‬‬

‫يجب أن تكون الصور واضحة ونظيفة وغير مثبتة أو مطوية ويوضع عنوان البحث‬ ‫ورقم الشكل عمى ظير الصورة وحسب ورودىا في متن البحث‪.‬‬ ‫‪-7‬‬

‫يجب اعتماد اإلعدادات التالية أثناء طباعة البحث عمى الكمبيوتر‬ ‫أ‪-‬‬

‫قياس الورق ‪.B5 05×1775‬‬

‫ب‪ -‬ىوامش الصفحة أعمى ‪ -0754‬أسفل ‪ – 0754‬يمين ‪ -075‬يسار ‪ 075‬سم‬ ‫ت‪ -‬نوع الخط وقياسو العنوان ـ ‪ Monotype Koufi‬قياس ‪02‬‬ ‫ـ كتابة النص ‪ Simplified Arabic‬قياس ‪ 13‬عادي ـ العناوين الفرعية ‪Simplified‬‬ ‫‪ Arabic‬قياس ‪ 13‬عريض‪.‬‬ ‫ج ـ يجب مراعاة أن يكون قياس الصور والجداول المدرجة في البحث ال يتعدى ‪10‬سم‪.‬‬ ‫‪-8‬‬ ‫‪-9‬‬

‫تجنب اإلشارة إلى مكان وزمان إجراء البحث‪.‬‬

‫في حال عدم إجراء البحث وفقاً لما ورد أعاله من إشارات فإن البحث سييمل وال‬ ‫يرد البحث إلى صاحبو‪.‬‬

‫‪-23‬‬

‫تقديم أي بحث لمنشر في المجمة يدل ضمناً عمى عدم نشره في أي مكان آخر‪ ،‬وفي‬ ‫حال قبول البحث لمنشر في مجمة جامعة البعث يجب عدم نشره في أي مجمة أخرى‪.‬‬

‫‪-22‬‬

‫الناشر غير مسؤول عن محتوى ما ينشر من مادة الموضوعات التي تنشر في المجمة‬

‫‪4‬‬

‫‪-21‬‬

‫تكتب المراجع ضمن النص عمى الشكل التالي [‪ ]1‬حيث يشير الرقم إلى رقم المرجع‬ ‫الوارد في قائمة المراجع‪.‬‬ ‫أما في نياية البحث فتكتب المراجع كما يمي‬ ‫آ ـ إذا كان المرجع أجنبياً ً​ً‪:‬‬

‫الكنية باألحرف الكبيرة ـ الحرف األول من االسم تتبعو فاصمة ـ سنة النشر ـ وتتبعيا معترضة ( ‪-‬‬ ‫) عنوان الكتاب ويوضع تحتو خط وتتبعو نقطة ـ دار النشر وتتبعيا فاصمة ـ الطبعة ( ثانية ـ‬ ‫ثالثة ) ـ بمد النشر وتتبعيا فاصمة ـ عدد صفحات الكتاب وتتبعيا نقطة‪.‬‬

‫وفيما يمي مثال عمى ذلك‬ ‫‪-MAVRODEANUS, R1986– Flame Spectroscopy. Willy, New York,‬‬ ‫‪373p.‬‬ ‫ب ـ إذا كان المرجع عربياً‪:‬‬

‫ـ يتبع األسموب نفسو المذكور في كتابة المراجع األجنبية‪ .‬الكنية باألحرف الكبيرة وتتبعيا فاصمة‪ ،‬ثم‬ ‫االسم وتتبعو فاصمة‪ ،‬ثم سنة النشر واسم الكتاب ويوضع تحتو خط وتتبعو نقطة ـ الطبعة (ثانية ـ‬ ‫ثالثة) وتتبعيا فاصمة ـ اسم دار النشر بمد النشر وتتبعيا فاصمة ـ عدد الصفحات‪.‬‬ ‫ج ـ إذا كان المرجع بحثاً منشو ارً في مجمة بالمغة األجنبية‪:‬‬

‫ـ بعد الكنية واالسم وسنة النشر يضاف عنوان البحث وتتبعو فاصمة‪ ،‬اسم المجمد ويوضع تحتو‬ ‫خط وتتبعو فاصمة ـ المجمد والعدد ( كتابة مختزلة ) وبعدىا فاصمة ـ أرقام الصفحات الخاصة‬ ‫بالبحث ضمن المجمة‪.‬‬

‫مثال عمى ذلك‬ ‫‪BUSSE,E 1980 Organic Brain Diseases Clinical Psychiatry News , Vol.‬‬ ‫‪4. 20 – 60‬‬ ‫د ـ إذا كان المرجع بحثاً منشو ارً في مجمة بالمغة العربية‪:‬‬ ‫ـ بعد الكنية واالسم وسنة النشر وعنوان البحث في المجمة‪ ،‬يضاف اسم المجمة دون اختصار ويوضع‬ ‫تحتو خط ـ المجمد والعدد و يتبعيما فاصمة ـ أرقام الصفحات الخاصة بالبحث ضمن المجمة‪.‬‬ ‫تصنف المراجع حسب تسمسل األحرف اليجائية تبعاً لكنية المؤلف‪ ،‬وبالنسبة لكل مؤلف تصنف‬ ‫ابتداء من األقدم نحو األحدث‪.‬‬ ‫بحوثو‬ ‫ً‬

‫‪5‬‬

‫المحتوى‬ ‫اسم البحث‬

‫اسم الباحث‬

‫الصفحة‬

‫دراسة تركٌب الزٌت العطري المستخلص من‬ ‫الكمون‬ ‫‪Cuminum cyminum L.‬‬

‫شذا ستر هللا‬

‫‪42-7‬‬

‫تحدٌد الثٌامٌن هٌدروكلورٌد فً‬ ‫المستحضرات الدوائٌة بالطرٌقة الطٌفٌة‬ ‫الضوئٌة الحركٌة‬

‫بشٌر الٌاس‬ ‫محمد خطٌب‬ ‫أٌمن كرم‬ ‫فاطمة الرحال‬

‫‪24-43‬‬

‫ثر ٌَّا شربك‬ ‫د‪ .‬محمد مضر الخضر‬

‫اصطناع معقدات معدنٌة للهٌدرازونات‬ ‫األرٌلٌة‬

‫دراسة كمومٌة للخصائص البنٌوٌة‬ ‫واإللكترونٌة والطٌفٌة ألٌونات عناقٌد‬ ‫الصودٌوم‬

‫كارولٌن الراهب‬ ‫عدنان كودأل‬ ‫سلٌمان دٌبو‬

‫الطالء الغلفانً بالكادمٌوم‬ ‫باستخدام حمض السوكسٌنٌك‬

‫د‪ .‬محمد علً الشٌخ‬

‫‪6‬‬

‫‪68-25‬‬

‫‪884-68‬‬

‫‪812-881‬‬

‫دراسة تقارب طرٌقة التحوٌل التفاضلً‬ ‫المعدلة لحل مسائل القٌم الحدٌة من مراتب‬ ‫عالٌة‬

‫صالح ملحم‬ ‫د‪ .‬محمد عامر‬

‫‪838-813‬‬

‫دلٌل انتقاء برمجٌات االختبار اآللً‬ ‫أسالٌب ‪ -‬تقنٌات‪ -‬أدوات‬

‫هنادي عمٌش‬ ‫د‪.‬محمد الناٌف الحاج ٌونس‬ ‫د‪.‬محمد ربٌع شاهٌن‬

‫التطبٌقات الجٌودٌز ٌّة بٌن فضاءات رٌمان –‬ ‫آٌنشتاٌن‬

‫باسل العرنوس‬ ‫أ‪.‬د‪ .‬محسن شٌحة‬

‫‪876-861‬‬

‫تقنٌة إلهظهار عوامل التثثٌر على بعض‬ ‫األعمال‬

‫محمد فائق الناصر‬ ‫د‪ .‬محمد الدبش‬

‫‪441-877‬‬

‫‪7‬‬

‫‪864-838‬‬

8

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫شذا ستر هللا‬

‫دراسة تركيب الزيت العطري المستخلص من الكمون‬ ‫‪Cuminum cyminum L.‬‬ ‫شذا ستر هللا‬

‫الممخص‬

‫يهدف هذا البحث إلى دراسة تركيب الزيت العطري المستخمص من نبات الكمون السوري‬

‫(‪ (Cuminum cyminum‬الذي ينتمي لمفصيمة الشفوية‪ ،‬وتم استخالصه باستخدام‬ ‫جهاز الجرف ببخار الماء الكالسيكي‪ ،‬وهو زيت ذو لون أصفر شاحب‪.‬‬

‫تم التعرف عمى ‪ 5‬مكونات في هذا الزيت‪ ،‬من خالل التحديد الكمي والكيفي لمكوناته‬ ‫باستخدام جهاز ‪ .GC-MS‬وتبين أن المكونات الرئيسية في الزيت هي‪ :‬كومين الدهيد‬

‫(‪ )39.48%‬و‪-γ‬تربينين (‪ )15.21%‬واوسيمين (‪ )11.82%‬و‪ -β‬بينين (‪)11.13%‬‬ ‫و‪-2‬كارينال‪.)7.93%(10 -‬‬

‫الكممات المفتاحية ‪ :‬الكمون ‪ ,‬الفصيمة الشفوية‪ ,‬الزيت العطري‪ ,‬الجرف ببخار الماء‬ ‫‪GC-MS‬‬

‫‪9‬‬

Cuminum cyminum L‫دراسة تركيب الزيت العطري المستخلص من الكمون‬ .

Studying the composition of essential oil extracted of (Cuminumcyminum L.)

Abstract

This search is purposed to study Chemical composition of the

essential oil of Syrian Cuminum cyminum which is considered as

one of lamiaceae family, It was analyzed by using GC-MS, and It is yellowish pale oil. The qualitative and quantitative composition of the volatile oil identified and characterized by means of GC-MS. A total of 5 compounds were identified. The main components were Cuminaldehyde (39.48%), γ-Terpinene (15.21%), O-cymene (11.82%), β-pinene(11.13%) and 2-caren-10-al(7.93%).

Keywords : Cuminum cyminum, hydrodistillation, essential oil, lamiaceae, GC-MS.

01

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫شذا ستر هللا‬

‫‪-1‬المقدمة‪:‬‬

‫تعتبررر النباتررات مصررد اًر أساسررياً طبيعيراً يررتم فرري داخمرره اصررطناع معظررم المركبررات الكيميائيررة‬

‫الثانوي ررة ذات الفائ رردة واألهمي ررة العظم ررى نظر ر اًر لت ثيره ررا ونش رراطها البيول رروجي عم ررى أع رراء‬ ‫كيميائير ررة كجر ررزء مر ررن نشر رراطاتها‬ ‫ركبر ررات‬ ‫الجسر ررم البشر ررري والحي ر رواني‪ .‬تُنر ررتلّ كر ر ترل ت‬ ‫ت‬ ‫النباتر ررات ُم ت‬ ‫أوليررة مثررل‬ ‫الكيميائيررة‬ ‫ركبررات‬ ‫رتيالبية‬ ‫النباتيررة إلررى‪ُ :‬مسررتيمبات ت‬ ‫ت‬ ‫ت‬ ‫الم ت‬ ‫ت‬ ‫االسر ت‬ ‫الطبيعيررة‪ .‬تُيسررم هررذ ُ‬

‫السركاكر و ال تردهون التتري توجرد فري كر ترل النباترات‪ ,‬ويسرتخدمها النبرات الصرطناع المسررتيمبات‬ ‫ريدي وظيفررة أكثررر‬ ‫حيررز ص ر ير مررن الخميررة النباتيررة‪ ,‬تر ت‬ ‫الثانويررة وهرري مرتكبررات موجررودة فرري ت‬

‫نوعي ررة‪ .‬تسر رتخدم المس ررتيمبات الثانوي ررة ع ررادة ف رري النب ررات لم رردفاع ع ررن نفس رره أو لمتكي ررف مر ر‬ ‫ت‬ ‫المحيط الخرارجي‪ ،‬يكرون بع رها سرموم تسرتخدم لرردع االفترراس و يرهرا وبع رها هرمونرات‬ ‫تس ررتخدم لج ررذب الحشر ررات لمتمي رريس‪ .‬تمتم ررك ه ررذ المس ررتيمبات الثانوي ررة بش رركل ع ررام تر ر ثيرات‬

‫عالجي ر ررة يمك ر ررن استخالص ر ررها وتنييته ر ررا لد ارس ر ررة ت ثيراته ر ررا الدوائي ر ررة‪ ,‬مث ر ررل ال ديدي ر ررد أم ر ررين‬ ‫المستخمص من االشرنيات والكينرين المسرتخمص مرن شرجر الكينرا‪ ،‬ومورفينوكرودئين الموجرود‬ ‫فرري الخشررخاش‪ ،‬وديجوكسررين المسررتخمص مررن الررديجيتال‪ ،‬وهرري مركبررات معروفررة وجميعهررا‬ ‫تبدي خواص بيولوجية‪.‬‬

‫يوجد مصدران أساسيان لمعياقير‪ ،‬أحدهما المركبات الكيميائية المصنعة التي انتشرت‬ ‫وتنوعت نتيجة لمتطور العظيم في فروع الكيمياء‪ ،‬واآلخر المواد الفاعمة المستخمصة من‬

‫النباتات الطبية‪.‬‬

‫تبين إ ن المادة الدوائية المصنعة ال تبدي الفعالية ذاتها التي تبديها نفس المادة‬ ‫المستخمصة من النبات‪ ،‬حيث يمكن أن يكون سبب ذلك طريية تح يرها في المخابر‬ ‫تحت ظروف تفاعالت كيميائية قاسية‪ ،‬لكن المواد الفاعمة في النباتات بتراكيز منخف ة‬ ‫يمكن لمجسم البشري التفاعل معها برفق بصورتها الطبيعية لذلك يكون لها فعالية أكبر‪.‬‬

‫وعمى الر م من أن الشركات الدوائية الكبيرة قد خف ت عممها وتمويمها لدراسة المنتجات‬

‫الطبيعية‪ ،‬إال أن العديد من األدوية المنتجة من مواد ذات أصل طبيعي أو مشتياتها‪،‬‬ ‫تبيى في قمة مبيعات ‪ 35‬شركة من شركات األدوية العالمية الكبيرة بين عامي ‪2000-‬‬ ‫‪ .2001‬ليد تبين أي اً في دراسة احصائية أجريت عام ‪ ،2004‬أن ‪ 15‬مركباً دوائياً‬ ‫‪00‬‬

‫دراسة تركيب الزيت العطري المستخلص من الكمون‪Cuminum cyminum L‬‬ ‫‪.‬‬

‫مكتشفاً من مواد ذات أصل طبيعي أو مشتياتها بين عامي ‪ 2002-2003‬وصمت‬ ‫االختبارات في تحديد فعاليتها إلى المرحمة الثالثة‪ ،‬وتبين ب نه حوالي ‪ 40%‬من األدوية‬

‫التي تم الحصول عميها من أصل طبيعي ]‪.[13‬‬

‫لذلك تعتبر المصادر الطبيعية مصد اًر هاماً لممركبات الع وية ذات األهمية البيولوجية‪،‬‬ ‫حيث توجهت الجهود ومنذ زمن طويل لدراسة صيغ النواتّ الطبيعية وبنيتها وطرائق‬ ‫اصطناعها وذلك ألهميتها الكبيرة في مجال الصيدلة والطب‪ .‬وقد ساعد عمى تطور هذ‬

‫الدراسة فهم التفاعالت الكيماوية‪ ،‬ومن أكثر هذ المركبات أهميةً تعد‪ :‬الستيروئيدات‬ ‫والهرمونات والفيتامينات وأشبا اليمويات والم ادات الحيوية‪.‬‬

‫أدى االهتمام في دراسة النباتات إلى اكتشاف أعداد كبيرة من األدوية من المصادر‬ ‫الطبيعية كما ذكرنا وجعل النواتّ الطبيعية تمعب و باستمرار دو اًر هاماً و تفتس اآلفاق‬ ‫لمييام بعمميات النمذجة الجزيئية من اجل اكتشاف المزيد من الدواء‪.‬‬

‫يشتمل بمدنا عمى بيئات مختمفة ومناخات متباينة تنمو عمى ربوعه وصحاريه وه ابه‬ ‫مختمف النباتات البرية ذات الفائدة الحيوية طبياً واالقتصادية مادياً‪ ,‬والتي تحتاج إلى‬

‫دراسة أكثر تعمياً وأكثر شمولية لالستفادة منها في مجاالت شتى‪ ,‬كبدائل ألدوية ومركبات‬ ‫مستوردة ذات تكاليف باهظة الثمن‪.‬‬

‫‪ -‬الدراسة المرجعية‪:‬‬

‫يعتبر الكمون ‪ Cuminum‬من مكونات التوابل الشائعة االستخدام في المح رات‬ ‫ال ذائية‪ .‬كما انه يستخدم في الطب التيميدي بمثابة منبه‪ ،‬وطارد لم ازات وقابض‪ ،‬إ افة‬ ‫إلى توفير طعم ونكهة إ افية إلى األطعمة ]‪ .[16,17‬يخمط م العسل لشفاء الجروح‬ ‫ويستخدم مسحوقه م الخل ليط النزيف سواء بالشم أو باستخدامه بيطعة مبممة في‬

‫األنف‪ ,‬كما يستخدم"الكمون لتفتيت الحصى ومعالجة الم ص وانتفاخ المعدة ]‪.[5‬‬

‫يساعد الكمون في التخفيف من البدانة ‪ ,‬ويعمل عمى تحسين قدرة الجسم عمى حرق‬ ‫الدهون بشكل سري بميدار ‪ ،25%‬ألنه يحسن من عممية اله م‪ ،‬وييي الجسم من‬ ‫األمراض]‪.[4,10‬‬

‫‪04‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫شذا ستر هللا‬

‫بينت الدراسات الحديثة وجود خواص مساعدة لمه م ‪ ، digestion stimulating‬ولها‬ ‫ت ثير كمخفض لمشحوم في الدم‪ ،‬ويستخدم كمادة م ادة لمرض السكر وم ادة‬

‫لاللتهابات ولمفطور ولمسرطان ]‪.[9‬‬

‫كما بينت الدراسات المرجعية ب ن أوراق الكمون وبذور من النباتات ال نية بالمركبات‬ ‫الفينولية مثل التانينات والفالفونوئيدات والكومارينات والحموض الكومارينية تتوزع بنسب‬

‫متنوعة في األوراق والبذور أو الجذور ولذلك فإن الكمون يمثل نبات ًا يبدي خواص ًا م ادة‬

‫لألكسدة ]‪.[8‬‬

‫جذب الكمون االهتمام في الصناعات ال ذائية لخواصه الم ادة لألكسدة ويعتبر زيته‬ ‫العطري مسيوالً عن الرائحة المميزة لمكمون ويعود ذلك إلى وجود مركبات ألدهيدية في‬

‫مكونات الزيت العطري لمكمون لذلك يستخدم الكمون كمادة م ادة ألكسدة المركبات‬

‫الهيدروكسيمية والبيروكسيدية والمركبات الميبيدية ]‪.[1‬‬

‫يعتبر الكمون من النباتات العطرية ذات الرائحة الجميمة والمذيذة ‪ ،‬ويستخدم في كثير من‬

‫األطعمة والمشروبات إلكسابها رائحة ذكية وطعما لذيذا‪ ،‬ويستخدم عمى نطاق واس في‬ ‫الطبخ في بعض الدول اآلسيوية واألفرييية وأمريكا الالتينية كمنكه لمطعام ويمكن أن‬

‫يستخدم كم مي‪ ،‬ويعتبر نوع الكمون المصري من أف ل األنواع [‪.]6‬‬

‫تجذب النباتات التي تبدي روائس عطرية اهتماماً واسعاً الستخالص الزيوت العطرية منها‬ ‫وتيييم خواصها الم ادة لألكسدة وامكانية استخدامها في الصناعات ال ذائية‪ .‬انطالقاً من‬

‫ذلك وب ية دراسة النباتات المنتشرة في البيئة السورية التي تبدي روائس عطرية تم اختيار‬

‫نبات الكمون لدراسة تركيب زيته العطري والتعرف عمى مكوناته‪.‬‬ ‫‪ -‬وصف النبات‪:‬‬

‫الكمون ‪ Cuminum cyminum‬هو نبات عشبي حولي ص ير ينتمي لمفصيمة الشفوية‬ ‫يزرع في البالد العربية وفي الهند وجمي بمدان حوض البحر األبيض المتوسط‪ ,‬وهو نبات‬ ‫محدود النمو يصل ارتفاعه إلى ‪ ,30-40cm‬أوراقه مركبة رفيعة لونها أخ ر داكن‬

‫ويحمل النبات أزها اًر ص يرة بي اء وأرجوانية في نورات خيمية والثمار بي اوية مستطيمة‬

‫تنشق كل منها بسرعة عند جفافها إلى ثميرتين منحنيتين‪ ,‬ولون الثميرة أخ ر زيتوني يبمغ‬ ‫‪06‬‬

‫دراسة تركيب الزيت العطري المستخلص من الكمون‪Cuminum cyminum L‬‬ ‫‪.‬‬

‫مر قميال‪ .‬تشبه بذور الكمون‬ ‫طولها من ‪ ،0.4-0.7cm‬كما يتميز برائحة عطرية وطعم ت‬ ‫بذور الكراوبة في شكمها‪ ،‬ويميل لونها من األصفر إلى البني‪.‬‬

‫الشكل (‪ )1‬نبات الكمون‬

‫‪-2‬هدف البحث‪:‬‬

‫يهدف هذا البحث الستخالص ودراسة تركيب الزيت العطري المستخمص من الكمون لما‬

‫لزيت ه العطري من أهمية في العديد من المجاالت كما وجدنا‪ .‬حيث يتم استخالص العطور‬ ‫بشكل رئيسي من النباتات‪ ،‬وتنتمي مكوناتها إلى طائفة التربينات األحادية أو السيسكي‬ ‫تربينات‪ ،‬وهي زيوت عطرية مستخمصة في أ مبها من النباتات ومسيولة عن الروائس‬

‫الجميمة لهذ النباتات‪ .‬هناك اهتمام متزايد في الوقت الحا ر في استخدام الزيوت‬

‫العطرية كمواد طبيعية حافظة لممواد ال ذائية وكمواد م ادة لألكسدة ]‪.[13‬‬ ‫‪-3‬مواد وطرق البحث‪:‬‬ ‫‪ -1.3‬األجهزة واألدوات المستخدمة‪:‬‬

‫تم استخدام كالً من األجهزة التالية ‪:‬‬

‫أ‪ -‬جهاز الجرف ببخار الماء الكالسيكي‪.‬‬ ‫ب‪ -‬الكروماتو رافيا ال ازية‪ -‬مطياف الكتمة ‪ GC-MS‬من شركة ‪،Shimadzu‬‬ ‫والمزود بكاشف نوع ‪ Quadrapole‬م عمود فصل من نوع ‪.DB5‬‬

‫ت‪ -‬مبخر دوار من شركة ‪ Heidolph‬األلمانية‪ ،‬نوع ‪.VV1‬‬ ‫‪02‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫شذا ستر هللا‬

‫‪ -2.3‬المادة النباتية ‪Plant Material .‬‬

‫تر ر ررم جم ر ر ر بر ر ررذور النبر ر ررات فر ر رري مدينر ر ررة حمر ر ررص فر ر رري منتصر ر ررف شر ر ررهر حزي ر ر رران مرر ررن عر ر ررام‬

‫‪ 2013‬وتر ررم تجفير ررف الجر ررزء المجمر رروع فر رري الظر ررل فر رري مكر رران جر رراف جير ررد التهوير ررة‪ ،‬ثر ررم‬ ‫طحن ووزن‪ ،‬فكان وزنه بعد الطحن والتجفيف ‪.500gr‬‬

‫‪-3.3‬طريقة استخالص الزيت العطري‪:‬‬ ‫تم استخالص الزيت العطري من ‪ 500gr‬من بذور الكمون بطريية الجرف ببخار الماء‬

‫لمدة ثالث ساعات‪ ،‬واستخمصت الخالصة الناتجة في نهاية عممية الجرف باستخدام قم‬ ‫فصل باستخدام ثنائي كمور المتان‪ ،‬وتم تركيز الخالصة بواسطة المبخر الدوار تحت‬

‫التفريغ في درجة ح اررة ال رفة‪ ،‬فحصمنا عمى الزيت العطري من البذور بمردود قدر‬ ‫‪ 2.2%‬من وزن العينة الجافة‪.‬‬ ‫‪-4.3‬تحليل الزيت العطري المستخلص‪:‬‬

‫ليد مرر الزيت العطري المفصول من بذور النبات عمى جهاز ‪ ،GC-Ms‬مزود بكشاف‬ ‫وعمود شعري ‪ DB5‬من السيميكا (‪ )30m x 0.23 mm‬ذو قطر داخمي مساو لر‬

‫(‪ ،)0.25µm‬وسماكة لمفيمم مساويةر (‪ .)0.21µm‬حين ‪ 1µl‬من الزيت العطري المنحل‬ ‫في التولوين في الحاقن الذي‬

‫بطت درجة ح اررته عند ‪ 290°C‬ثم جرفت مكوناته ب از‬

‫الهميوم بتدفق قدر ‪ .1 µL/min‬تمت برمجة درجة الح اررة كما يمي‪ :‬ثبتت درجة ح اررة‬ ‫العمود عند ‪ 200 °C‬لمدة ثالث دقائق‪ ,‬ثم رفعت إلى ‪ 250 C°‬معدل ‪ 3‬درجات‪/‬د‪ ،‬ثم‬ ‫رفعت إلى ‪ 300‬درجة بمعدل ‪ 5‬درجات‪/‬د‪ ،‬ثم إلى ‪ 350 C°‬بمعدل ‪ 15‬درجة مئوية‪/‬‬

‫دقيية‪ ،‬ثم ثبتت لمدة (‪.)10 min‬‬

‫بط جهاز مطيافية الكتمة وفق الشروط التالية‪ :‬طاقة‬

‫الكترونات التشريد ‪ ،70 ev‬وح اررة مصدر اإللكترونات ‪ 230 °C‬وح اررة رباعي األقطاب‬ ‫(‪ ،)150 C°‬ومن ثم تم المسس‪.‬‬

‫‪01‬‬

‫دراسة تركيب الزيت العطري المستخلص من الكمون‪Cuminum cyminum L‬‬ ‫‪.‬‬

‫‪ -4‬النتائج والمناقشة‪:‬‬ ‫سمس تحميل الكروماتو رام عمى جهاز ‪( GC-MS‬الشكل ‪ )2‬الموافق لمزيت العطري‬ ‫المستخمص من بذور الكمون‪ ،‬بالتعرف عمى خمس مركبات‪ ،‬تمثل هذ المركبات نسبة‬

‫‪ 85.5%‬من المكونات الكمية في الزيت المستخمص‪ ،‬وتشكل مزيجاً متجانساً من مركبات‬ ‫الدهيدية وأ وال ‪ ،‬وتم التعرف عمى محتوى الزيت باالعتماد عمى زمن االحتفاظ لكل‬

‫مكون وعمى تفسير النتائّ المتعمية بنتائّ تشظية المركبات في أطياف الكتمة وباالستعانة‬ ‫بالبحوث السابية‪ ،‬وهي مو حة في الشكل (‪ )2‬والجدول (‪.)1‬‬

‫الشكل (‪ :)2‬كروماتوغرام ‪ GC‬للزيت العطري للكمون‬

‫بينت النتائّ أن المحتوى من الكومين األلدهيدي بنسبة (‪ )39.48%‬و‪-γ‬تربينين‬ ‫(‪ )15.21%‬وأوسيمين (‪ )11.82%‬و‪-β‬بينين(‪ )11.13%‬و‪-2‬كارينال‪)7.93%(10-‬‬ ‫وهي المكونات الرئيسة لمزيت المستخمص‪ .‬تبين دراسة محتوى هذا الزيت العطري‪ ،‬ب ن‬ ‫أ مب مكوناته موجودة في زيت الكمون وفي ًا لممراج ]‪ ،[7‬وهناك تفاوت في نسبها‪ ،‬كما‬

‫لوحظ ياب بعض المكونات مثل ‪ -1,8‬سنيول و المينالول المذان يعتبران من المكونات‬ ‫‪03‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫شذا ستر هللا‬

‫الهامة في الكمون في مناطق اخرى من العالم ]‪ ،[11‬كما ظهرت مكونات أخرى لم تذكر‬ ‫في المراج مثل‪:‬‬

‫‪-2‬كارينال‪ .10-‬أي أن محتوى الزيت العطري يبدي تنوعاً في نسب مكوناته ميارنة‬

‫بالمراج ‪ .‬وعمى العموم يوجد تطابق م الدراسات السابية باعتبار أن المكون الرئيسي في‬

‫هذا الزيت هو كومين الدهيد الذي شكل النسبة األكبر من تركيب الزيت المدروس [‪.]10‬‬ ‫الجدول(‪ :)1‬مكىوات السيث العطري للكمىن‬ ‫مكىوات السيث العطري للكمىن‬ ‫(زمه الحتفاظ) ‪%‬‬ ‫القمة اسم المركب‬

‫‪RT‬‬

‫التطابق*‬

‫‪1‬‬

‫‪β-pinene‬‬

‫‪3.761‬‬

‫‪95 11.13‬‬

‫‪2‬‬

‫‪γ-Terpinene‬‬

‫‪5.598‬‬

‫‪96 15.21‬‬

‫‪3‬‬

‫‪O-cymene‬‬

‫‪3.865‬‬

‫‪96 11.82‬‬

‫‪4‬‬

‫‪Cuminaldehyd‬‬

‫‪3.049‬‬

‫‪97 39.48‬‬

‫‪5‬‬

‫‪2-caren-10-al‬‬

‫‪4.409‬‬

‫‪98‬‬

‫‪7.93‬‬

‫*اعتماداً على المراجع أو مكتبة الجهاز‪.‬‬

‫تشير الدراسات السابية إلى وجود عدة أنواع من زيت الكمون ذات األهمية التجارية‪ :‬منها‬ ‫زيت الكمون الصيني ]‪ [18‬ويتميز بوجود )‪ ,cumin-alcohol (24.4%‬و‬ ‫)‪ ,2-caren-10-al (20.9%‬و)‪ ,cuminal (18.4%‬و)‪β-terpinen (10.6%‬‬

‫بينما يتميز زيت الكمون التونسي ]‪ [5‬باحتوائه عمى )‪ ,p-cymene (9.05%‬و‬ ‫)‪ ,β-terpinen (25.58%‬و)‪ ,1-phenyl-1,2ethanediol (23.16%‬و‬

‫)‪ ,cuminaldheyde (15.31%‬و)‪ ,β-pinene (15.16%‬أما زيت الكمون االيراني‬ ‫]‪ [14‬فتميز بمحتوى )‪ ,cuminaldehyde (30.2%‬و)‪ ,p-cymene (14.1%‬و‬ ‫)‪ ,γ -terpinene (12.8%‬و)‪ ,safranal (9.4%‬و)‪. β -pinene (6.4%‬‬ ‫‪01‬‬

‫دراسة تركيب الزيت العطري المستخلص من الكمون‪Cuminum cyminum L‬‬ ‫‪.‬‬

‫إن وجود نسبة عالية من كومين الدهيد (‪ )39.48%‬في الزيت المدروس يتطابق م‬ ‫الزيت العطري المستخمص من الكمون االيراني الذي يظهر فيه الكومين ألدهيد كمكون‬ ‫رئيسي‪ .‬وبما أن نسبة الكومين الدهيد في الكمون المدروس أعمى من نسبته في الكمون‬

‫االيراني فإن ذلك يزيد من جودة الزيت العطري المستخمص من الكمون السوري‪ ،‬حيث‬ ‫يمكن أن يكون سبب ذلك هو اختالف الطيس أو اختالف الظروف البيئية لزراعة النبات‬

‫[‪ .]13‬ويمكن أن يعزى سبب انخفاض بعض المكونات مثل ‪-β‬البينين في الزيت‬ ‫المستخمص من الكمون إلى أوقات الحصاد‪ ،‬أما فيما يتعمق بسبب انخفاض االوسيمون‬

‫فإن األمر يمكن أن يعود إلى طريية االستخالص التي اتبعت هنا أو أن يكون بسبب‬

‫تماكب المركبات‪ ،‬أو تخربها باالستخالص وفق الطريية الكالسيكية‪ ،‬أو حدوث‬

‫ياع‬

‫أثناء فصل الزيت من الماء‪.‬‬ ‫‪H‬‬

‫‪O‬‬

‫‪2-Caren-10-al‬‬

‫‪O‬‬

‫‪H‬‬

‫‪Cuminaldhyde‬‬

‫‪Terpinene‬‬

‫‪-Pinene‬‬

‫‪o-cymene‬‬

‫تشير الدراسات السابية ب ن تركيب الزيت العطري لمكمون يت ثر بالعديد من العوامل نذكر‬ ‫منها‪ :‬وقت جم بذور النبات أي في أي مرحمة‪ ،‬هل تم في وقت كان حجم الحبيبات‬

‫‪ ،)40(mesh‬أو ‪ (60)mesh‬أو ‪ (80)mesh‬كما تبين أن درجة الح اررة التي تم جم‬

‫بذور النبات فيها أي اً تيثر عمى تركيب الزيت العطري ]‪ .[18‬وكذلك تشير هذ‬

‫الدراسات أي اً بت ثر نسبة هذ المكونات بطريية االستخالص كما أن المردود يزداد‬

‫باستخدام طريية االستخالص بال ازات وهي في حالتها فوق الحرجة‪ ،‬اما االستخالص‬ ‫بطريية الجرف ببخار الماء فإنها تزيد من نسبة الهيدروكربونات ذات درجة ال ميان‬

‫المنخف ة مثل التربينين ‪ terpinene‬والميرسين ‪ myrcene‬والبينين ‪ pinene‬والميمونين‬ ‫‪.[18] limonene‬‬

‫‪01‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫شذا ستر هللا‬

‫وبالنتيجة فإنه من أجل استخالص جيد‪ ،‬ال بد من سحق البذور بشكل جيد‪ ،‬من أجل‬ ‫الحصول عمى مردود جيد والتيميل من مدة التيطير‪ ،‬ولكن يجب االنتبا إلى أن تكون‬

‫طريية السحق ير عنيفة‪ ،‬وأن ال ترتف درجة الحرارة خاللها‪ ،‬ألن الزيت يصبس نياً‬

‫بالمواد الهيدروكربونية ]‪.[18‬‬

‫ليد لوحظ تنوعاً في تركيب الزيت المستخمص من الكمون المدروس‪ ،‬وهو يتعمق بنسبة‬ ‫المكونات من جهة‪ ،‬وظهور أو ياب مكونات جديدة ير مشتركة م المراج ‪ ،‬أما فيما‬

‫يتعمق بالمكونات المشتركة‪ ،‬فإن التنوع في التركي ب يكمن في ت ير نسب هذ المكونات‪،‬‬

‫وهو ما يمكن أن ييثر عمى خواص وجودة الزيت المستخمص من الكمون ]‪.[18‬‬

‫ومن جهة أخرى‪ ،‬وبما أن مكان زراعة النبات والشروط المناخية التي ينمو فيها تيثر عمى‬ ‫تركيب الزيت‪ ،‬فإن الخواص الفيزيائية لمزيت سوف تت ير بحسب مكان زراعة النبات‪،‬‬

‫وكذلك فإن هذ الخواص سوف تت ير أي اً بت ير حالة النبات المعدة لالستخالص‪ ،‬أي‬

‫هل كانت جافة‪ ،‬وهل تم تخزين بذور النبات فترة طويمة أو أن االستخالص تم باستخدام‬

‫نبات ض‪ ،‬وأخي اًر في أي وقت تم جم البذور‪ ،‬كل ذلك يمكن أن يكون قد أثر عمى‬ ‫تنوع تركيب الزيت واختالف بعض مكوناته في البذور [‪.]18‬‬ ‫‪ -5‬االستنتاجات والتوصيات‪:‬‬

‫تم التوصل من خالل دراسة تركيب الزيت العطري لنبات الكمون المزروع في سوريا إلى‬

‫النتائّ التالية‪:‬‬

‫‪ -1‬إن المكونات الرئيسية في العينة هي مركبات كومين الدهيد (‪ )39.48%‬و‬ ‫‪- γ‬تربينين (‪ )15.21%‬وأوسيمين (‪ )11.82%‬و‪-β‬بينين (‪ )11.13%‬و‬

‫‪-2‬كارينال‪.)7.93%(10-‬‬

‫‪ -2‬يمتاز هذا الزيت بارتفاع نسبة االلدهيد (‪ )39.48%‬وعدم ظهور المينالول‪ ،‬وهو‬ ‫يدل عمى تنوع الزيت الذي يظهر في الكمون من مكان آلخر‪.‬‬

‫‪ -3‬إن المركبات الرئيسة ونسبها هي متياربة بشكل عام م ما ورد في الدراسات‬ ‫السابية‪ ،‬بالر م من ظهور تفاوت في نسب بعض المركبات م الييم المرجعية‪.‬‬ ‫‪09‬‬

‫دراسة تركيب الزيت العطري المستخلص من الكمون‪Cuminum cyminum L‬‬ ‫‪.‬‬

‫‪ -4‬يمثل مردود الزيت العطري المستخمص من الكمون تيريباً ‪ 2.2%‬من وزن العينة‬

‫النباتية الجافة‪ ،‬وهي قيم قريبة من الييم المرجعية في الكمون الذي ينمو في‬ ‫بمدان أخرى من العالم‪.‬‬

‫‪ -5‬ينتمي زيت الكمون السوري إلى النوع االيراني‪ Iranchemotype‬الذي يتميز‬ ‫بوجود نسبة عالية من األلدهيد‪ ،‬أي أن هذا الزيت يتميز بجودة عالية ويمكن‬

‫استخدامه وا افته كمنكهات في الصناعة ال ذائية‪.‬‬

‫‪41‬‬

‫شذا ستر هللا‬

4102 - 7 ‫ – العدد‬63 ‫مجلة جامعة البعث – المجلد‬

:‫ المراجع‬-6 [1]- Ahmed Hassan El-Ghorab, Muhammad Nauman, Faqir Muhammad Anjum, Shahzad Hussain, and Muhammad Nadeem, 2010,A Comparative Study on Chemical Composition and Antioxidant Activity of Ginger (Zingiber officinale) and Cumin (Cuminum cyminum, J. Agric. Food Chemistry, Vol.58, p. 8231– 8237.

[2]- A.R. Naeini, M. Nazeri, H. Shokri,2011 Antifungal activity of Zatariamultiflora, Pelargonium graveolens and Cuminumcyminum essential oils towards three species of Malassezia isolated from patients with pityriasisversicolor, Journal de MycologieMédicale / Journal of Medical Mycology, Volume 21, Pages 87-91.

[3]- Baratta MT, Dorman H, Deans SG, Figueiredo AC, Barroso JG, Ruberto G, 1998 Antimicrobial and antioxidant properties of some commercial essential oils, Flavour and fragrance journal, 1998,Vol.13,p.235-44.

[4]- Behera S, Nagarajan S, Jagan Mohan Rao L.,2004 Microwave heating and conventional roasting of cumin seeds (Cuminumcyminum L.) and effect on chemical composition of volatiles, Food Chemistry,Vol.87,p.9-25.

[5]-BettaiebRebey I, Jabri-Karoui I, Hamrouni-Sellami I, Bourgou S, Limam F, Marzouk B.,2012 Effect of drought on the biochemical composition and antioxidant activities of cumin (Cuminumcyminum L.) seeds, Ind Crops Product,Vol.36,p.238-45.

[6]-Hajlaoui H, Mighri H, Noumi E, Snoussi M, Trabelsi N, Ksouri R, 2010 et al. Chemical composition and biological activities of Tunisian Cuminum cyminum L. essential oil: a high effectiveness against Vibrio spp. Strains, Food ChemToxicol, Vol.48,p.86-92.

40

Cuminum cyminum L‫دراسة تركيب الزيت العطري المستخلص من الكمون‬ .

[7]-Iacobellis NS, Lo Cantore P, Capasso F, Senatore F.,2005 Antibacterial activity of Cuminumcyminum L. and Carumcarvi L. essential oils. J Agric Food Chemistry,Vol.53,p.57-61.

[8]-Iness Bettaieb, Soumaya Bourgou, Wissem Aidi Wannes, Ibtissem Hamrouni, Ferid Limam Mazouk,2010 Essential Oils Phenolics and Antioxidant Activities of Different Parts of Cumin (Cuminum cyminum L,J. Agric. Food Chemistry,Vol. 58, p.10410–10418.

[9]- John R. Paterson, Rajeev Srivastava, Gwen J.Baxter, Alan B.Graham, and James R.Lawrence, 2006 Salicylic Acid Content of Spices and Its Implications, J. Agric. Food Chemistry,Vol. 54, p.2891-2896 [10] –KanagalSahana, SubbanNagarajan, Lingamallu Jagan Mohan Rao,2011 Chapter 50 - Cumin (Cuminumcyminum L.) Seed Volatile Oil: Chemistry and Role in Health and Disease Prevention, Nuts and Seeds in Health and Disease Prevention, Pages 417427.

[11]-LatifGachkar, DavoodYadegari, Mohammad BagherRezaei, MasoodTaghizadeh, ShakibaAlipoorAstaneh, IrajRasooli, 2007 Chemical and biological characteristics of Cuminumcyminum and Rosmarinusofficinalis essential oils, Food Chemistry, Volume 102, , Pages 898-904.

[12]- Li R, Jiang ZT.,2004 Chemical composition of the essential oil of Cuminumcyminum L from China, Flavour Fragrance J. ,Vol.19,p.311-3.

[13]- Mark S. Butlerm, Mer Lion, 2004 The Role of Natural Product Chemistry in Drug Discovery, journal National Product , Vol.67, p.2141-2153.

44

‫شذا ستر هللا‬

4102 - 7 ‫ – العدد‬63 ‫مجلة جامعة البعث – المجلد‬

[14]-Oroojalian F, Kasra-Kermanshahi R, Azizi M, Bassami M., 2010 Phytochemical composition of the essential oils from three Apiaceae species and their antibacterial effects on food-borne pathogens, Food Chemistry,Vol.120,p.765-70.

[15]-Soliman KM, Badeaa RI.,2002 Effect of oil extracted from some medicinal plants on different mycotoxigenic fungi, Food ChemToxicol,Vol.40,p.1669-75.

[16]-Tolou Allahghadri,Iraj Rasooli,Parviz Owlia,Mohammadreza Jalali Nadooshan,Tooba Ghazanfari,Massoud Taghizadeh,and Shakiba Darvish Alipoor Astaneh, 2010 Antimicrobial Property Antioxidant Capacity and Cytotoxicity of Essential Oil from Cumin Produced in Iran, Journal of food science,Vol.75,p. 2.

[17]- V. Ani · M. C. Varadaraj · K. Akhilender Naidu, 2006 Antioxidant and antibacterial activities of polyphenolic compounds from bitter cumin (Cuminum nigrum L.), Eur Food Res Technol ,Vol.224,p.109–115.

[18]-X.-M. Li a, S.-L. Tian a, Z.-C. Pang a, J.-Y. Shi b, Z.-S. Feng c, Y.-M. Zhang a,2009 Extraction of Cuminum cyminum essential oil by combination technology of organic solvent with low boiling point and steam distillation, Food Chemistry,Vol.115,p.114-1119.

46

‫دراسة تركيب الزيت العطري المستخلص من الكمون‪Cuminum cyminum L‬‬ ‫‪.‬‬

‫‪42‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫فاطمة الرحال‬ ‫أيمن كرم‬

‫بشير الياس‬

‫محمد خطيب‬

‫تحديد الثيامين هيدروكلوريد في المستحضرات‬ ‫الدوائية بالطريقة الطيفية الضوئية الحركية‬ ‫بشير الياس*‪ ،‬محمد خطيب**‪ ،‬أيمن كرم*‪ ،‬فاطمة الرحال*(طالبة دكتوراه)‬

‫*قسم الكيمياء‪ ،‬كمية العموم‪ ،‬جامعة البعث‪** ،‬قسم العموم األساسية‪ ،‬كمية الهندسة‬ ‫الميكانيكية والكهربائية‪ ،‬جامعة البعث‬

‫الممخص‬ ‫طورت طريقة طيفية ضوئية حركية جديدة لتقدير الثيامين هيدروكموريد‬

‫)‪ (vitB1‬في الحالة النقية وفي المستحضرات الدوائية‪ .‬تعتمد الطريقة المطورة عمى‬ ‫أكسدة الڤيتامين المدروس بواسطة برمنغنات البوتاسيوم في وسط شديد القموية من‬ ‫‪ ،)pH=12.33( NaOH‬لتشكيل ناتج أكسدة منحل في الماء عند درجة ح اررة المختبر‬

‫‪ .25±0.5ºC‬درس التفاعل حركياً وذلك بحساب التزايد في االمتصاصية كتابع لمزمن‬ ‫عند طول موجة االمتصاص األعظمي ‪ .610nm‬رسم المنحني العياري بطريقتي السرعة‬

‫االبتدائية والزمن الثابت‪ .‬تحقق قانون بير (‪ )Beer Law‬ضمن مجال خطي من‬

‫تركيز‪ ،vitB1‬تـراوح ما بين ‪ 2.5-17.5μg.mL-1‬و‪ ،2.5-20.0μg.mL-1‬بمعامالت‬ ‫ارتباط ‪ 0.9923‬و‪ 0.9970‬لكل من طريقة السرعة االبتدائية وطريقة الزمن الثابت عمى‬ ‫الترتيب‪ .‬اعتمدت النتائج التحميمية بعد معالجتها إحصائياﹰ‪ ،‬وطبقت الطريقة المقترحة‬ ‫بنجاح من أجل تحديد ‪ vitB1‬في المستحضرات الصيدالنية دون حصول إعاقة من‬ ‫السواغات المضافة لممستحضرات الدوائية‪.‬‬ ‫الكممات المفتاحية ‪ :‬الثيامين هيدروكموريد‪ ،‬برمنغنات البوتاسيوم‪ ،‬التحميل الطيفي الضوئي‬

‫الحركي‪ ،‬المستحضرات الصيدالنية‪.‬‬

‫‪25‬‬

Determination of Thiamine Hydrochloride in Pharmaceutical Preparations by Kinetic Spectrophotometric Method Bashir Elias*, Mouhammed Khateeb**, Ayman Karam*, Fatema AL-rahal*** *Dept. of Chemistry, Faculty of Sciences, University of AL Baath. ** Dept. of Basic Sciences Lecturer at the Faculty of Mechanical and Electrical Engineering, University of AL Baath, ***Postgraduate student, ph. D.

Abstract Simple, accurate and reliable kinetic spectrophotometric method has been developed for the quantitative determination of thiamine hydrochloride (vitB1), in pure and pharmaceutical. formulations. This method is based on kinetic investigation of the oxidation reaction of the drug with alkaline potassium permanganate at room temperature. The increase in absorbance of the colored manganate ion was measured at 610 nm. The initial rate and fixed time methods were adopted for constructing the calibration curves. The linearity range was found to be 2.50-17.5Îźg mL-1 and 2.5-20.0Îźg mL-1 for initial rate and fixed time method, respectively. The correlation coefficient for initial rate and fixed time methods are 0.9923 and 0.9970, respectively. The proposed methods have been successfully applied to the determination of (vitB1) in pharmaceutical dosage forms with no interference with the excipients. Statical comparison of the results shows that there is no significant difference between the proposed methods and pharmacopeial method.

Keywords: Thiamine Hydrochloride, Kinetic Spectrophotometry, Potassium Permanganate, Pharmaceutical Preparations.

26

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫فاطمة الرحال‬ ‫أيمن كرم‬

‫بشير الياس‬

‫محمد خطيب‬

‫المقدمة‪:‬‬ ‫الثيامين هيدروكموريد أوما يعرف بڤيتامين ‪ (vitB1) B1‬عبارة عن مسحوق بموري‬

‫عديم المون‪ ،‬له طعم مر‪ ،‬ذو رائحة خفيفة ومميزة‪ .‬ينصهر عند الدرجة ‪ .284˚C‬ينحل‬ ‫في الماء وفي الغميسرول‪ ،‬وتتناقص انحالليته في المحالت العضوية‪ ،‬يعتبر ڤيتامين ‪B1‬‬

‫عديم االنحالل في البنزن وااليتر واألستون‪ .‬يفقد فعاليته عند قيمة ‪ ،pH=4‬كما يفسد‬

‫عند التعرض لمضوء والرطوبة‪ ،‬لذلك يحفظ في أوعية مغمقة بعيداﹰ عن الضوء والرطوبة‪.‬‬

‫يعد هذا الڤيتامين ضروري الستقالب السكريات ويتواجد في الحبوب بمختمف أنواعها‪،‬‬

‫ويسبب نقصه اضطراب عام في جسم االنسان وضعف في العضالت وتأخر في النمو‪،‬‬ ‫واختالل الجممة العصبية)‪.(British Pharmacopoeia, 2007‬‬

‫حدد ڤيتامين ‪ B1‬في المـادة الدوائيـة النقيـة وفـي المستحضـرات الصـيدالنية المتعـددة‬

‫الڤيتــامين باســتخدام التحميــل الطيفــي وفــق تقنيــة الحقــن المتــدفق مــن خــالل أكســدته بواســطة‬ ‫فري سيانيد البوتاسـيوم ]‪ ،)Aniceto, et al,1999( K3[Fe(CN)6‬كمـا حـدد وفـق تقنيـة‬ ‫الفمــورة كتقنيــة انتقائيــة فــي األق ـراص متعــددة الڤيتــامين وفــي عينــات الطحــين األبــيض وفــي‬ ‫مصل الدم البشري وعينات البول ‪(Chen, et al,1999; Viňas, et al, 2000; Zhu,‬‬

‫)‪،et al, 2002; Moore and Dalan, 2003; López-Flores, et al, 2005‬‬ ‫كهركيميائيـة‬ ‫الكهركيمائي من خالل أكسدته ومن ثـم توليـد اشـارة ا‬ ‫ا‬ ‫كما عين بطريقة التحميل‬

‫عمـى قطـب مـن البالتـين )‪ ،(Zhang, et al,1999; Aboul- Kasim, 2000‬وبطريقـة‬ ‫الرحالن الكهربائي الشعري في العينات الغذائيـة مثـل المحـم والحميـب وفـي السـوائل الحيويـة‬ ‫‪(Vidal-Valverde and Diaz-Pollán, 1999; Mrestani and Neubert,‬‬ ‫)‪ .2000‬ط ـ ــورت ع ـ ــدة ط ارئ ـ ــق لتحدي ـ ــد ڤيت ـ ــامين ‪ B1‬ف ـ ــي دقي ـ ــق األرز باس ـ ــتخدام تقني ـ ــة‬ ‫الكروماتوغرافيـ ـ ـ ـ ــا السـ ـ ـ ـ ــائمة ذات األداء العـ ـ ـ ـ ــالي (‪ )HPLC‬المـ ـ ـ ـ ــزودة بكاشـ ـ ـ ـ ــف الفمـ ـ ـ ـ ــورة‬

‫)‪ ،(Ohta, et al,1984‬وطبقــت التقنيــة الســابقة لتحديــد ڤيتــامين ‪ B1‬فــي بالزمــا الــدم‬

‫وبعــض الس ـوائل الحيويــة باســتخدام كاشــف الفمــورة عنــد طــول موجــة اصــدار ‪λex:375nm‬‬ ‫وطــول موجــة امتصــاص ‪ .(Fayol, 1997, Tallaksen, 1991) λem:430nm‬كمــا‬

‫نشرت طريقة كروماتوغرافيا السائمة لتحديد الڤيتامين مع بعـض المركبـات المشـتقة منـه فـي‬ ‫‪27‬‬

‫األنســجة الحيوانيــة )‪ ،(Iwata, et al,1988‬وضــمن م ـزيج مــن الڤيتامينــات المنحمــة فــي‬ ‫ـادا عمـى تقنيـة الكروماتوغرافيـا السـائمة ذات الطـور المعكـوس‬ ‫الماء‪ ،‬حدد ڤيتـامين ‪ B1‬اعتم ﹰ‬ ‫)‪.(Amidžtc, 2005; Poongothai, et al, 2010‬‬

‫أىمية البحث وأىدافو‪:‬‬

‫يستمد هذا البحث أهميته من استخدام طرائق بسيطة ومتاحة فـي أي مختبـر تحميـل‬

‫(طريقة طيفية حركية) في تحديد تركيز ڤيتامين ‪ B1‬في عينات دوائية‪ ،‬تمتاز هـذ الطريقـة‬ ‫ببســاطتها إذ ال تحتــاج إلــى أجه ـزة معقــدة ‪ ،‬وســهولتها حيــث ال تحتــاج إلــى معالجــة طويمــة‬ ‫لمعينات‪ ،‬وانخفاض كمفة التحميل إذ ال تحتاج إلى مواد غالية الثمن‪.‬‬

‫يهــدف هــذا البحــث إلــى تطــوير طريقــة جديــدة مــن أجــل تحديــد ڤيتــامين ‪ B1‬كمــادة‬

‫عياري ــة‪ ،‬باس ــتخدام التحمي ــل الطيف ــي الض ــوئي الحرك ــي‪ ،‬وم ــن ث ــم اختب ــار ص ــالحية ه ــذ‬

‫الطريقة الستخدامها في مخابر الرقابة الدوائية اليومية عمى مستحضرات دوائية‪.‬‬ ‫القسم العممي‪:‬‬ ‫األجيزة ‪:‬‬

‫اســتخدم جهــاز طيفــي ضــوئي يعمــل فــي المجــالين المرئــي ومــا فــوق بنفســجي ‪Jasco‬‬

‫ياباني طراز ‪ V-530‬مزود بخاليا كوارتز ‪ 1cm‬وسـرعة مسـو وسـطية ‪ .400nm/min‬يـتم‬

‫مسو الطيف آلياً بوساطة برمجيات خاصة بالجهاز‪ ،‬تم اجراء المسو الطيفـي ضـمن المجـال‬

‫‪ .200-800nm‬واستخدم مقياس درجة الحموضة نـوع ‪ ORION‬أمريكـي طـراز ‪ 250A‬مـع‬ ‫مسرى زجاجي‪ ،‬كما تم استخدم مبخر دوراني يعمل تحت الضغط المنخفض‪.‬‬ ‫المركبات الكيميائية والمحاليل‪:‬‬ ‫إن جميع المواد الكيميائية والمذيبات المستخدمة من النوع عالي النقاوة تحميمياً من‬

‫شركة ‪ .BDH‬والماء المستخدم ثنائي التقطير‪ .‬حضر محمول الكاشف المؤكسد ‪KMnO4‬‬ ‫بتركيز‪ .0.01M‬كما حضر محمول ‪ NaOH‬بتركيز‪ .2M‬استخدم الثيامين هيدروكموريد‬ ‫)‪ (C12H17ClN4OS,HCl.=337.3 g.mol-1‬ذو النقاوة (‪ )99.4%‬كمادة قياسية من‬ ‫شركة(‪ )Sino Chem‬الصينية‪ .‬حضر المحمول العياري األصمي بتركيز ‪100μg.mL-1‬‬ ‫بحل الكمية المناسبة في ‪ 100mL‬ماء ثنائي التقطير‪ .‬استخدم مستحضر دوائي يحتوي‬ ‫‪28‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫فاطمة الرحال‬ ‫أيمن كرم‬

‫بشير الياس‬

‫محمد خطيب‬

‫عمى ‪ vitB1‬من السوق المحمية عبارة عن مضغوطات عيار‪ 300mg‬من انتاج شركة‬ ‫أسيا لمصناعات الدوائية‪ ،‬كما استخدم مستحضر أخر عمى شكل مضغوطات عيار‬ ‫‪ 300mg‬من شركة (‪ )Darou Pakhsh Pharmaceutical Mfg. Co‬اإليراويت‪.‬‬ ‫طريقة العمل من أجل الڤيتامين النقي‪:‬‬ ‫‪ -1‬طريقة السرعة االبتدائية‪:‬‬

‫وضعت في سمسمة دوارق حجمية سعة ‪ 10mL‬حجوماً مناسبة من محمول ‪vitB1‬‬

‫العياري ذو التركيز ‪ (0.25-2.00mL) 100μg.mL-1‬و‪ 1mL‬من محمول ‪KMnO4‬‬ ‫‪ 0.01M‬و‪ 1mL‬من محمول ‪ ،2M NaOH‬ثم أكمل الحجم حتى اإلشارة بالماء ثنائي‬

‫التقطير‪ ،‬مزج المحمول المحضر جيداً‪ ،‬وتم مراقبة التزايد في قيمة امتصاصية ناتج‬ ‫األكسدة المتشكل عند طول الموجة ‪ 610nm‬كتابع لمزمن بين(‪ )0-30 min‬مقابل‬

‫محمول مقارن‪ .‬مثل المنحني العياري لتغيرات لوغاريتم سرعة التفاعل بداللة لوغاريتم‬ ‫تركيز ‪ vitB1‬بيانياً لحساب تراكيز مجهولة من الڤيتامين‪.‬‬ ‫‪ -2‬طريقة الزمن الثابت‪:‬‬

‫وضعت في سمسمة دوارق حجمية سعة ‪ 10mL‬حجوماً مناسبة من محمـول ‪vitB1‬‬

‫العي ــاري ذو التركي ــز ‪ (0.25-2.00mL) 100μg.mL-1‬و‪ 1mL‬م ــن محم ــول ‪KMnO4‬‬ ‫‪ 0.01M‬و‪ 1mL‬مـن محمـول ‪ ،2M NaOH‬ثــم أكمـل الحجـم حتـى اإلشـارة بالمـاء ثنــائي‬

‫التقطير‪ ،‬مزج المحمول الناتج بشـكل جيـد‪ ،‬وبعـد ‪ 15min‬قيسـت امتصاصـية نـاتج األكسـدة‬ ‫المتشـكل عنـد طـول الموجـة ‪ 610nm‬مقابـل محمـول مقـارن محضـر بالطريقـة نفسـها بــدون‬ ‫الڤيتــامين المــدروس‪ .‬مثــل بياني ـاً المنحنــي العيــاري وفــق قــانون بي ـر لتغي ـرات االمتصاصــية‬

‫بداللة تركيز ‪ vitB1‬لحساب تراكيز مجهولة من الڤيتامين‪.‬‬ ‫طريقة العمل من أجل المستحضر الدوائي‪:‬‬

‫وزنـت بدقــة عشـرة مضــغوطات مــن المستحضـر الــدوائي‪ ،‬ثــم حســب الــوزن الوســطي‬

‫لممضغوطة الواحدة‪ .‬طحنت المضغوطات الموزونة بشكل نـاعم‪ ،‬أخـذ مـن المسـحوق كميـة‬ ‫موزون ــة بدق ــة تك ــاف حـ ـوالي ‪ 10mg‬م ــن ‪ vitB1‬وأض ــيف إليه ــا ‪ 50mL‬م ــن الميت ــانول‪،‬‬ ‫ومزج ـت لمــدة ‪ 15‬دقيقــة‪ .‬رشــو المحمــول فــي دورق حجمــي ســعة ‪ 25mL‬وغســل ال ارســب‬ ‫‪29‬‬

‫بقميل من الميتانول‪ ،‬ومن ثـم بخـر الميتـانول بواسـطة المخبـر الـدوارني حتـى الجفـاف التـام‪.‬‬ ‫أذيب ــت الم ــادة الص ــمبة المتبقي ــة بالم ــاء ثن ــائي التقطي ــر ف ــي دورق حجم ــي س ــعة ‪100mL‬‬ ‫وبذلك يكون تركيـز المحمـول النـاتج الـذي اسـتخدم فـي التطبيـق هـو ‪ 100μg.mL-1‬تقريبـاً‪.‬‬

‫أخذت حجوماً مناسبة من هذا المحمول لتحديد ‪ vitB1‬كما ورد سابقاً حسب كل طريقة‪.‬‬ ‫النتائج والمناقشة‪:‬‬

‫طيوووا االمتصوواص‪ :‬يبــدي طيــف امتصــاص نــاتج تأكســد ‪ vitB1‬بواســطة ‪ KMnO4‬فــي‬ ‫وس ــط قم ــوي م ــن ‪ NaOH‬قم ــة امتص ــاص عظم ــى عن ــد ط ــول الموج ــة ‪ 610nm‬مقاب ــل‬

‫المحمول المقارن‪ ،‬كما هو مبين في الشكل رقم )‪.(1‬‬

‫‪3‬‬ ‫‪2‬‬

‫‪1‬‬

‫الشكل رقم )‪ :(1‬طيا امتصاص ‪ vitB1‬مقابل الماء ثنائي التقطير (‪ ،)1‬طيف امتصاص المحلول‬ ‫المقارن مقابل الماء ثنائي التقطير‪ ،(2) (:‬طيا امتصاص ناتج األكسدة مقابل المحمول المقارن)‪،(3‬‬

‫حيث أن‪ [vitB1]= 1.0mL KMnO4 (0.01M)+1.0mL NaOH (2M):‬في حجم نيائي‬ ‫مقداره ‪.10mL‬‬

‫الشروط المثمى الستخدام الطريقة‪:‬‬

‫أجري ــت ع ــدداً م ــن الد ارس ــات التمهيدي ــة لموص ــول إل ــى الش ــروط المثم ــى م ــن أج ــل‬

‫الكمي لناتج أكسدة الڤيتامين بثباتيـة وحساسـية قصـوى‪ ،‬وذلـك بتغييـر أحـد‬ ‫التشكيل السريع و ّ‬ ‫القـ ـرائن ف ــي ك ـ ّـل مـ ـرة بينم ــا تبقـ ـى القـ ـرائن األخ ــرى ثابت ــة وذل ــك لمالحظ ــة م ــدى ت ــأثير ف ــي‬ ‫‪30‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫فاطمة الرحال‬ ‫أيمن كرم‬

‫محمد خطيب‬

‫بشير الياس‬

‫االمتصاصية عند طول موجة االمتصاص األعظمي‪.‬‬ ‫‪ -1‬درس تأثير حجم المادة انمؤكسذة ‪ KMnO4‬في تشكيم واتت األكساذة‪ ،‬ووجاذ‬

‫أن إضتفت ‪ 1.0mL‬مه ‪ 0.01M KMnO4‬ها انحجا األمثـل لتشـكل نـاتج األكسـدة‪ ،‬كمـا‬ ‫في الشكل رقم )‪.(2‬‬ ‫‪0.63‬‬

‫‪Absorbance‬‬

‫‪0.33‬‬

‫‪0.03‬‬ ‫‪1.2‬‬

‫‪0.8‬‬

‫‪1‬‬

‫‪0.4‬‬

‫‪0.6‬‬

‫‪0‬‬

‫‪0.2‬‬

‫‪VKMnO4 .mL‬‬

‫الشكل رقم (‪ )2‬تأثير حجم المؤكسد ‪ 0.01M KMnO4‬بوجود ‪ 2M NaOH 1mL‬في‬ ‫تشكيل ناتج األكسدة المقاس عند ‪.)t=30min( [vitB1]=10.0μg.mL-1 ,610nm‬‬

‫‪ -2‬درس تأثير حجم ‪ NaOH‬عمى عممية تشـكيل نـاتج األكسـدة‪ ،‬ووجـد أن إضـافة‬

‫‪ 1.0mL‬م ــن محم ــول ‪ 2M NaOH‬ه ــو الحج ــم األمث ــل لتش ــكل ن ــاتج األكس ــدة‪ ،‬كم ــا ف ــي‬ ‫الشكل رقم )‪.(3‬‬ ‫‪0.65‬‬

‫‪0.45‬‬

‫‪Absorbance‬‬

‫‪0.55‬‬

‫‪0.35‬‬

‫‪1.6‬‬ ‫‪V NaOH.mL‬‬

‫‪1.2‬‬

‫‪0.4‬‬

‫‪0.8‬‬

‫‪0‬‬

‫الشكل رقم (‪ )3‬تأثير حجم ‪ 2M NaOH‬المضاا بوجود ‪ 1.0mL‬من المؤكسد ‪KMnO4‬‬ ‫‪31‬‬

‫‪ 0.01M‬في تشكيل ناتج األكسدة المقاس عند ‪)t=30min( 610nm‬‬

‫تقييم الطرائق الحركية التحميمية الكمية‪:‬‬

‫لــوحظ مــن خــالل د ارســة تشــكل نــاتج أكســدة ‪ vitB1‬بواســطة ‪ KMnO4‬مــع الــزمن‪،‬‬

‫أن هن ــاك ت ازي ــد ف ــي ش ــدة الم ــون (االمتصاص ــية عن ــد الط ــول الم ــوجي ‪ )610nm‬بم ــرور‬ ‫الزمن‪ ،‬كما هو موضو في الشكل رقم )‪.(4‬‬ ‫‪1.00‬‬ ‫‪20.0μg/L‬‬ ‫‪17.5μg/L‬‬

‫‪0.75‬‬

‫‪15.0μg/L‬‬

‫‪0.50‬‬

‫‪10.0μg/L‬‬ ‫‪7.5μg/L‬‬

‫‪0.25‬‬

‫‪5.0μg/L‬‬

‫‪Absorbance‬‬

‫‪12.5μg/L‬‬

‫‪2.5μg/L‬‬

‫‪0.00‬‬ ‫‪30‬‬

‫‪25‬‬

‫‪20‬‬

‫‪15‬‬

‫‪10‬‬

‫‪5‬‬

‫‪0‬‬

‫‪t,min‬‬

‫الشكل رقم (‪ )4‬منحنيات تغير قيمة االمتصاصية بداللة زمن أكسدة ‪ vitB1‬بواسطة المؤكسد‬ ‫‪ 0.01M KMnO4‬بوجود ‪[VitB1]=2.5-20.0μg.mL-1 :2M NaOH‬‬

‫وبناءاً عميـه تمـت د ارسـة إمكانيـة التحديـد الكمـي لمڤيتـامين المـدروس بطريقـة حركيـة‬

‫من خالل تقييم أربع طرائق حركية ‪ :‬طريقة السرعة االبتدائية لمتفاعل وطريقة ثابـت سـرعة‬ ‫التفاعــل وطريقــة االمتصاصــية الثابتــة ( التركيــز الثابــت أو الــزمن المتغيــر) وطريقــة الــزمن‬

‫الثابت‪ .‬ومن ثم اختيار الطريقة األنسب لتحديد ‪ vitB1‬اعتماداً عمى قيمة معامـل االرتبـاط‬ ‫الخطي لكل طريقة وقيم الميل والمجال الخطي(‪.)Kopanica, et al, 1983‬‬

‫‪ -1‬طريقة السرعة االبتدائية‪:‬‬

‫يعبر عن سرعة التفاعل االبتدائية بالعالقة التالية‪:‬‬ ‫‪32‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫فاطمة الرحال‬ ‫أيمن كرم‬

‫محمد خطيب‬

‫بشير الياس‬

‫حيــث أن‪ v :‬ســرعة التفاعــل‪ ΔA ،‬التغيــر فــي قيمــة االمتصاصــية بــين زمــن بــدء التفاعــل‬

‫والزمن ‪ k ،t‬ثابت سرعة التفاعل‪ C ،‬تركيز المـادة الدوائيـة مقـد اًر ب ‪ n ،M‬مرتبـة التفاعـل‪.‬‬ ‫وبأخذ الموغاريتم العشري لمعالقة السابقة نحصل عمى المعادلة التالية‪:‬‬ ‫)‬

‫(‬

‫تم حساب لوغاريتم سرعة التفاعـل عنـد (‪ )t=30min‬لتراكيـز مختمفـة مـن ‪.vitB1‬‬

‫مثل بيانياً المجال الخطي العيـاري لتغيـرات لوغـاريتم سـرعة التفاعـل بداللـة لوغـاريتم تركيـز‬

‫‪ ،vitB1‬كما هو موضو في الشكل رقم )‪.(5‬‬ ‫‪log C,M‬‬ ‫‪-4.25‬‬

‫‪-5.25‬‬

‫‪-4.75‬‬

‫‪-3.5‬‬

‫‪logΔA/Δt‬‬

‫‪-3.75‬‬

‫‪log v= 0.9077c + 0.2671‬‬ ‫‪R² = 0.9923‬‬

‫‪-4‬‬ ‫‪-4.25‬‬ ‫‪-4.5‬‬

‫الشكل رقم )‪ (5‬يمثل المجال الخطي لتحديد ‪ vitB1‬بطريقة سرعة التفاعل االبتدائية‪.‬‬ ‫لوغاريتم سرعة التفاعل بداللة لوغاريتم تركيز ‪)t=30min(,vitB1‬‬

‫تبــين مــن الشــكل(‪ )5‬وجــود ارتبــاط خطــي بــين لوغــاريتم ســرعة التفاعــل ولوغــاريتم‬ ‫تركيــز ‪ vitB1‬ضــمن مجــال مــن التراكيــز يت ـراوح مــا بــين‪ ،2.5–17.5μg.mL-1‬كمــا تــم‬

‫الحصول من برنامج ‪ Excel‬عمى قيمة معامل االرتباط ومعادلة المنحني العياري اآلتية‪:‬‬ ‫]‬

‫[‬

‫)‬

‫(‬

‫بالمقارنة مع العالقة السابقة وجد أن التفاعل من المرتبة األولى )‪(n=0.9077≈1‬‬ ‫بالنسبة لتركيز ‪ vitB1‬وقيمة ثابت السرعة االفتراضي‪. k=1.85.s-1‬‬ ‫‪33‬‬

‫‪ -2‬طريقة ثابت سرعة التفاعل‪:‬‬

‫مثمــت بياني ـاً المنحنيــات العياريــة لتغي ـرات الموغــاريتم العشــري لالمتصاصــية بداللــة‬

‫ال ــزمن لتراكي ــز تق ــع ف ــي المج ــال(‪ ،(2.22×10-5-5.93×10-5M) - (7.5-20μg.mL-1‬وت ــم‬ ‫الحصول من معادالت هذ المنحنيات عمى قيمة ميل كل منحني‪ ،‬ثم حسب ثابت السـرعة‬

‫‪ k‬لكــل تركيــز كمــا هــو موضــو فــي الجــدول رقــم)‪ ،(1‬وذلــك بضــرب قيمــة الميــل بالثابــت ‪-‬‬ ‫‪ ،2.303‬ومن ثـم مثـل بيانيـاً المنحنـي العيـاري لتغيـرات ثابـت سـرعة التفاعـل بداللـة تركيـز‬

‫‪ vitB1‬كما هو موضو في الشكل رقم )‪ (6‬وتـم الحصـول مـن برنـامج ‪ Excel‬عمـى قيمـة‬ ‫معامل االرتباط ومعادلة المنحني العياري مباشرة‪:‬‬ ‫‪k = 0.9844c - 0.000172‬‬ ‫)‪( R² = 0.9682‬‬ ‫الجدول رقم (‪ )1‬قيم ثابت سرعة التفاعل‬

‫)‪k ( s-1‬‬

‫‪[VitB1], M‬‬

‫‪-14.87×10-4‬‬

‫‪2.22×10-5‬‬

‫‪-12.37×10-4‬‬

‫‪3.71×10-5‬‬

‫‪-12.97×10-4‬‬

‫‪4.45×10-5‬‬

‫‪-11.01×10-4‬‬

‫‪5.93 ×10-5‬‬ ‫‪C, M x105‬‬

‫‪6‬‬

‫‪5‬‬

‫‪4‬‬

‫‪3‬‬

‫‪2‬‬ ‫‪-10‬‬

‫‪-12‬‬

‫‪-14‬‬

‫‪K, s-1 x105‬‬

‫‪k = 0.9844c - 17.179‬‬ ‫‪R² = 0.9682‬‬

‫‪-16‬‬

‫الشكل رقم )‪(6‬الخط العياري لتحديد ‪ vitB1‬بطريقة ثابت سرعة التفاعل‬

‫‪34‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫فاطمة الرحال‬ ‫أيمن كرم‬

‫محمد خطيب‬

‫بشير الياس‬

‫‪ -3‬طريقة االمتصاصية الثابتة‪:‬‬ ‫في هذ الطريقة ثبتت االمتصاصية عند القيمة ‪ ،0.5‬ثم تم حساب الزمن الالزم‬

‫لموصول إلى هذ القيمة مقد اًر بالثانية وذلك من خالل منحنيات تغير االمتصاصية بداللة‬ ‫الزمن لتراكيز مختمفة من ‪ ،vitB1‬تتراوح ما بين ‪10.0-17.5μg.mL-1‬‬

‫)‪ ،(2.96×10-5-5.19×10-5M‬ومن ثم مثل بيانياً المنحني العياري لتغيرات مقموب‬

‫الزمن بداللة تركيز ‪ ،vitB1‬كما هو موضو في الجدول رقم )‪ (2‬والشكل رقم )‪ ،(7‬وذلك‬ ‫إليجاد قيمة معامل االرتباط ومعادلة المنحني العياري التالية‪:‬‬ ‫‪1/t=-0.0223+717.78c‬‬ ‫)‪(R2 = 0.9246‬‬

‫الجدول رقم )‪ (2‬قيم مقموب الزمن عند امتصاصية ثابتة )‪ (0.5‬لتراكيز مختمفة من ‪vitB1‬‬

‫)‪1/t ( s-1‬‬

‫‪[VitB1], M‬‬

‫‪5.71×10-4‬‬ ‫‪27.78×10-4‬‬ ‫‪76.92×10-4‬‬ ‫‪166.67×10-4‬‬

‫‪2.69×10-5‬‬ ‫‪3.71×10-5‬‬ ‫‪4.45×10-5‬‬ ‫‪5.19×10-5‬‬

‫‪2000‬‬ ‫‪1/t = 717.78c - 2233.31‬‬ ‫‪R² = 0.9246‬‬

‫‪1500‬‬ ‫‪t,S-1×105‬‬ ‫‪s‬‬

‫‪1000‬‬

‫‪500‬‬

‫‪0‬‬ ‫‪5.5‬‬

‫‪3.5‬‬

‫‪4.5‬‬

‫‪2.5‬‬

‫‪C,M×105‬‬

‫الشكل رقم )‪(7‬الخط العياري لتحديد ‪ vitB1‬بطريقة االمتصاصية الثابتة‬ ‫‪35‬‬

‫‪ -4‬طريقة الزمن الثابت ‪:‬‬

‫مثم ـ ـت بياني ـ ـاً المنحنيـ ــات العياريـ ــة لتغي ـ ـرات االمتصاصـ ــية (عنـ ــد الطـ ــول المـ ــوجي‬

‫‪ )610nm‬بدالل ــة تركي ــز ‪ vitB1‬عن ــد أزمن ــة مح ــددة م ــن ‪.(0,5,10,15,20,25)min‬‬ ‫حــدد المجــال الخطــي‪ ،‬لمحصــول عمــى معادلــة المنحنــي العيــاري ومعامــل االرتبــاط وقيمــة‬

‫الميل والتقاطع عنـد كـل زمـن مـن برنـامج ‪ ،Excel‬وهـذ القـيم مبينـة فـي الجـدول رقـم )‪(3‬‬

‫والشكل رقم )‪.(8‬‬

‫‪1‬‬ ‫‪A = 0.0421c+ 0.0352‬‬ ‫‪R² = 0.9970‬‬

‫‪0.8‬‬ ‫‪Absorbance‬‬

‫‪0.6‬‬ ‫‪0.4‬‬ ‫‪0.2‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪20‬‬

‫‪25‬‬

‫‪15‬‬

‫‪10‬‬

‫‪5‬‬

‫‪0‬‬

‫‪[vitB1],μg.mL-1‬‬

‫الشكل رقم )‪ (8‬الخط العياري لتحديد ‪ vitB1‬بطريقة الزمن الثابت‬ ‫الجدول رقم )‪ (3‬معادالت المنحنيات العيارية لتحديد ‪vitB1‬عند أزمنة محددة‬

‫الزمن‬

‫المجال الخطي‬

‫معادلة المنحني العياري‬

‫معامل االرتباط‬ ‫‪R2‬‬

‫‪μg.mL-1‬‬

‫‪0‬‬

‫‪A = 0.0254c +0.0007‬‬

‫‪0.9927‬‬

‫‪2.5-20.0‬‬

‫‪5‬‬

‫‪A = 0.0356c +0.0269‬‬

‫‪0.9978‬‬

‫‪2.5-20.0‬‬

‫‪10‬‬

‫‪A = 0.0394c +0.0368‬‬

‫‪0.9969‬‬

‫‪2.5-20.0‬‬

‫‪15‬‬

‫‪A = 0.0421c +0.0352‬‬

‫‪0.9970‬‬

‫‪2.5-20.0‬‬

‫‪20‬‬

‫‪A = 0.0431c +0.0472‬‬

‫‪0.9958‬‬

‫‪2.5-20.0‬‬

‫‪min‬‬

‫‪36‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫فاطمة الرحال‬ ‫أيمن كرم‬

‫بشير الياس‬

‫محمد خطيب‬

‫‪0.9954‬‬

‫‪2.5-20.0‬‬

‫‪A = 0.0441c +0.0508‬‬

‫‪25‬‬

‫‪ ،A‬االمتصاصية ‪ c,‬الرتكيز واحدته ‪μg.mL-1‬‬

‫وبالنتيجة لدى المقارنة بين الطرائق الحركية األربعة‪ :‬طريقة السرعة االبتدائية‬ ‫لمتفاعل وطريقة ثابت سرعة التفاعل وطريقة االمتصاصية الثابتة وطريقة الزمن الثابت‪،‬‬ ‫تبين أن طريقة سرعة التفاعل االبتدائية (حيث‪ )to=0; t=30min‬وطريقة الزمن‬ ‫الثابت)‪ ،(t=15min‬كانتا الطريقتين األمثل لتحديد تركيز ‪ ،vitB1‬كونهما أبدتا قيم جيدة‬ ‫لمعامالت االرتباط‪ ،‬بالمقارنة مع معامالت االرتباط لمطرائق الحركية األخرى‪ ،‬عالوة‬ ‫عمى المجال الخطي التحميمي الجيد الذي تمتعت به كل طريقة‪ ،‬حيث تحقق قانون بير‬ ‫مجال‬

‫ضمن‬

‫من‬

‫تراكيز‬

‫‪vitB1‬‬

‫تتراوح‬

‫بين(‪)2.5-17.5μg.mL-1‬‬

‫(‪ (2.5–20.0μg.mL-1‬بالنسبة لطريقة السرعة االبتدائية وطريقة الزمن الثابت عمى‬ ‫التسمسل‪.‬‬ ‫تحديد نسبة التفاعل‪:‬‬

‫ح ـ ــددت نس ـ ــبة التفاع ـ ــل ب ـ ــين ‪ vitB1‬و‪KMnO4‬‬

‫بطريق ـ ــة الح ـ ــد الموغ ـ ــاريتمي‬

‫)‪ ،(ROSE, 1964‬حيث ثبت تركيز ‪ KMnO4‬وأضـيف تركيـز مت ازيـد مـن ‪ vitB1‬ومثّـل‬

‫بيانيـ ـاً المنحن ــي العي ــاري لتغيـ ـرات لوغ ــاريتم االمتصاص ــية بدالل ــة لوغ ــاريتم تركي ــز ‪vitB1‬‬

‫الشكل ]‪ ،[8,A‬ثم ﹸثبـت تركيـز ‪ vitB1‬وأضـيف تركيـز مت ازيـد مـن ‪ ،KMnO4‬ﹸومثـل بيانيـاً‬ ‫المنحنــي العيــاري لتغي ـرات لوغــاريتم االمتصاصــية بداللــة لوغــاريتم تركيــز‪ KMnO4‬الشــكل‬

‫]‪ .[8,B‬وبنس ــبة مي ــل المنحن ــي األول ال ــذي يس ــاوي(‪ )0.6563‬إل ــى مي ــل المنحن ــي الث ــاني‬ ‫الذي يساوي(‪ ،)0.6064‬تبين أن نسبة التفاعل بين ‪ vitB1‬و‪ KMnO4‬هي (‪.(1:1‬‬

‫‪37‬‬

‫]‪log[vitB1‬‬ ‫‪-4.4‬‬

‫‪-4.2‬‬

‫‪-4.8‬‬

‫‪-4.6‬‬

‫‪-5.2‬‬

‫‪-5‬‬

‫‪-0.2‬‬

‫‪log A‬‬

‫‪y = 0.6563x + 2.5284‬‬ ‫‪R² = 0.9909‬‬

‫‪-0.4‬‬

‫‪-0.6‬‬

‫‪-0.8‬‬

‫)‪[KMnO4]=5×10-4M, [vitB1]=(1.0×10-5-5.0×10-5)M; t:15 min (A‬‬ ‫]‪log[KMnO4‬‬ ‫‪-3.4‬‬

‫‪-3.2‬‬

‫‪-3.8‬‬

‫‪-3.6‬‬

‫‪-0.2‬‬

‫‪log A‬‬

‫‪y = 0.6064x + 1.7413‬‬ ‫‪R² = 0.9926‬‬

‫‪-0.4‬‬

‫‪-0.6‬‬ ‫‪-4‬‬

‫‪-4‬‬

‫‪-4‬‬

‫)‪[vitB1]=5.0×10 M, [KMnO4] =(3.0×10 -7.0×10 M); t:15 min (B‬‬ ‫الشكل رقم )‪ (9‬طريقة الحد الموغاريتمي‬

‫ألية التفاعل المقترحة"‬

‫تــم اقت ـراح آليــة التفاعــل المحتممــة بــين ‪ vitB1‬و‪ KMnO4‬بوجــود ‪NaOH 1mL‬‬ ‫‪ 2M‬وفق ما يوضحه الشكل رقم )‪.(10‬‬

‫‪38‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫فاطمة الرحال‬ ‫أيمن كرم‬

‫بشير الياس‬

‫‪HCl‬‬ ‫‪CH3‬‬

‫_‬

‫‪OH‬‬

‫_‬

‫‪+‬‬

‫‪4‬‬

‫‪MnO‬‬

‫‪+‬‬

‫‪N‬‬

‫‪N‬‬

‫‪S‬‬

‫‪OH‬‬

‫_‪2‬‬

‫‪MnO 4‬‬

‫‪Cl‬‬ ‫‪N‬‬

‫‪HCl‬‬

‫‪CH3‬‬

‫‪1/2 H2‬‬

‫‪NH2‬‬

‫‪+‬‬

‫‪-‬‬

‫‪+‬‬

‫محمد خطيب‬

‫‪H3C‬‬

‫‪NH2‬‬

‫‪+‬‬

‫‪N‬‬

‫‪N‬‬

‫‪+‬‬ ‫‪S‬‬

‫‪OOH‬‬

‫‪-‬‬

‫‪Cl‬‬

‫‪H3C‬‬

‫‪N‬‬

‫الشكل رقم )‪ (10‬اآللية المقترحة لتفاعل أكسدة ‪ vitB1‬بواسطة ‪ KMnO4‬في وسط قموي‪.‬‬

‫الخصائص الطيفية لناتج أكسدة ‪ vitB1‬بواسطة ‪:KMnO4‬‬ ‫تــم حســاب حــد الكشــف مــن المعطيــات العياريــة لطريقــة الســرعة االبتدائيــة‪ ،‬وكــذلك‬

‫حســبت م ــن المعطي ــات العياريــة لطريق ــة ال ــزمن الثاب ــت قــيم معام ــل االمتصــاص الجزيئــي‬ ‫األعظم ــي لنـ ــاتج األكس ــدة المتشـ ــكل وحساس ــية سـ ــاندل وح ــد الكشـ ــف‪ ،‬وح ــددت معطيـــات‬ ‫المنحني العياري الخطي لكل طريقة‪ ،‬كما هو مبين في الجدول رقم )‪.(4‬‬ ‫الجدول رقم )‪ (4‬الخصائص الطيفية لناتج أكسدة ‪ vitB1‬بوساطة ‪.KMnO4‬‬

‫القرائه‬ ‫انمجتل انخطي‪μg.mL-1 ،‬‬ ‫مجتل ‪ Ringbom‬انخطي‬ ‫األمثم‪μg.mL-1 ،‬‬ ‫وسبت انتفتعم‬ ‫‪vitB1-KMnO4‬‬

‫طريقة السرعة االبتدائية‬ ‫)‪(t=30min‬‬

‫طريقة الزمه‬ ‫الثابت‬ ‫)‪(t=15min‬‬

‫‪2.5-17.5‬‬

‫‪2.5-20.0‬‬

‫_‬

‫‪2.5-20.0‬‬

‫_‬

‫‪1:1‬‬

‫‪39‬‬

‫‪1.56×104‬‬

‫‪ɛ :L.mol-1.cm-1‬‬ ‫حذ انكشف‪μg.mL-1 ،‬‬ ‫حذ انكشف انكمي‪μg.mL- ،‬‬

‫‪0.24‬‬

‫‪0.21‬‬

‫‪2.5‬‬

‫‪2.5‬‬

‫_‬

‫‪0.043‬‬

‫‪log(ΔA/Δt)=n log c‬‬ ‫**)‪+log k‬‬

‫‪(A = m‬‬ ‫)‪*c+b‬‬

‫‪n=0.9077≈1‬‬

‫‪m= 0.0421‬‬

‫‪1‬‬

‫حستسيت ستوذل )‪،(SS‬‬ ‫‪μg.cm-2‬‬

‫معطيتث معتدنت انمىحىي‬ ‫انعيتري‬

‫;‪log k=0.2671‬‬ ‫‪k:1.85.s-1‬‬ ‫‪0.9970‬‬ ‫‪0.9923‬‬ ‫معتمم االرتبتط )‪(R2‬‬ ‫‪-1‬‬ ‫*فيمـا يتعمـق بالمعادلـة ‪ ،A= m c + b‬حيـث أن ‪ A‬االمتصاصـية و‪ c‬التركيـز ‪ μg.mL‬و‪ m‬ميـل‬ ‫المنحني و‪ b‬نقطة تقاطع المنحني مع محور االمتصاصية‪.‬‬ ‫** فيما يتعمق بالمعادلة )‪ ،log(ΔA/Δt) =n log c +logk‬حيث أن ‪ ΔA/Δt‬تمثل سرعة التفاعـل‬ ‫و‪ c‬التركيز ‪ M‬و‪ n‬مرتبة التفاعل بالنسبة لمڤيتامين المدروس و ‪ k‬ثابت سرعة التفاعل‪.‬‬ ‫‪b=-0.0352‬‬

‫اعتماد الطريقة‪:‬‬

‫لتحدي ــد دق ــة وص ــحة الطـ ـريقتين الح ــركيتين المقت ــرحتين م ــن أج ــل تحدي ــد ‪vitB1‬‬

‫باالعتمــاد عمــى تفاعــل أكســدته بوســاطة ‪ .KMnO4‬حضــرت ثــالث محاليــل عياريــة مــن‬

‫تركيزهــا تقــع ضــمن المجــال الخطــي المحــدد بالنســبة لكــل طريقــة‪ ،‬وحمم ـت خمــس‬ ‫ا‬ ‫‪vitB1‬‬ ‫مكــررات مــن كــل واحــد منهــا بتطبيــق ط ارئــق العمــل المقترحــة‪ .‬أجري ـت بعــض الحســابات‬ ‫االحص ــائية‪ ،‬مث ــل االنحـ ـراف العي ــاري واالنحـ ـراف العي ــاري النس ــبي المئ ــوي واالس ــترجاعية‬

‫النســبية (الصــحة النســبية) وح ــد الثق ــة عنــد احتمــال موثــوق مقــدار ‪ ،95%‬لتراكيــز مختمفــة‬ ‫محددة مـن المنحنـي العيـاري‪ ،‬كمـا هـو وارد فـي الجـدول رقـم )‪ .(5‬تميـزت نتـائج الطـريقتين‬

‫الطيفيتين الحركيتين ممتازة من خالل االسترجاعية الجيدة‪.‬‬

‫الجدول رقم )‪ (5‬تقدير دقة وصحة الطريقتين الحركيتين المقترحتين‬

‫من أجل تحديد‪vitB1‬‬ ‫‪40‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫فاطمة الرحال‬ ‫أيمن كرم‬

‫بشير الياس‬

‫‪RSD‬‬ ‫‪%‬‬

‫حد الثقة‬

‫االسترجاعية‪%‬‬

‫‪7.52 ± 0.20‬‬

‫‪100.27‬‬ ‫‪100.20‬‬

‫‪μg.mL-1, VitB1‬‬

‫الطريقة‬

‫السرعة‬

‫االبتدائية‬

‫الزمن‬

‫الثابت‬

‫محمد خطيب‬

‫المأخوذ‬

‫المحدد*‬

‫‪S.D‬‬

‫‪7.50‬‬

‫‪7.52‬‬

‫‪0.20‬‬

‫‪2.67‬‬

‫‪10.00‬‬

‫‪10.02‬‬

‫‪0.19‬‬

‫‪1.90‬‬

‫‪10.02 ± 0.19‬‬

‫‪16.00‬‬

‫‪16.09‬‬

‫‪0.11‬‬

‫‪0.68‬‬

‫‪16.09 ± 0.11‬‬

‫‪100.56‬‬

‫‪7.50‬‬

‫‪7.33‬‬

‫‪0.19‬‬

‫‪2.59‬‬

‫‪7.33 ± 0.19‬‬

‫‪97.73‬‬

‫‪10.00‬‬

‫‪9.91‬‬

‫‪0.26‬‬

‫‪2.62‬‬

‫‪9.91± 0.26‬‬

‫‪99.10‬‬

‫‪16.00‬‬

‫‪15.91‬‬

‫‪0.31‬‬

‫‪1.95‬‬

‫‪15.91± 0.31‬‬

‫‪99.43‬‬

‫*متوسط خمس تجارب‪.‬‬

‫التطبيق العممي‪:‬‬

‫طبق ـ ـت الطريقتـ ــان المطورت ـ ـان مـ ــن أجـ ــل تحديـ ــد ڤيتـ ــامين ‪ B1‬فـ ــي المستحض ـ ـرات‬

‫الصــيدالنية لتقــدير مــدى صــالحيتهما مــن أجــل الرقابــة الدوائيــة اليوميــة‪ .‬أجريــت معاجمــة‬ ‫إحص ــائية لمنت ــائج‪ ،‬وذل ــك ع ــن طري ــق حس ــاب ق ــيم ‪ S.D.‬وحس ــاب ق ــيم االختب ــار ‪t-test‬‬

‫واالختب ــار‪ .F-test‬عن ــد س ــوية ثق ــة ‪ %95‬وأرب ــع درج ــات حري ــة واالختب ــار‪ .F-‬إن ق ــيم‬ ‫االختبارين الحاصمة عند سـوية ثقـة ‪ %95‬وأربـع درجـات حريـة لـم تـزد عـن القيمـة النظريـة‬ ‫المجدولـة فــي الم ارجــع ممــا يــدل عمــى عــدم وجــود فــرق يــذكر بــين الط ارئــق عنــد ســوية الثقــة‬

‫هذ ‪ .‬والجدول رقم )‪ (6‬يبين النتائج التي تم الحصول عميها‪.‬‬

‫الجدول رقم )‪ (6‬تحديد ‪ vitB1‬في المستحضرات الدوائية بالطرائق المقترحة‬

‫المستحضر‬

‫االسترجاعية‪S.D.  *%‬‬

‫‪41‬‬

‫الطريقة المقترحة‬ ‫السرعة االبتدائية‬ ‫ڤيتامين‬ ‫‪***B1‬‬ ‫‪300mg/Tab‬‬ ‫ڤيتامين‬ ‫‪****B1‬‬ ‫‪300mg/Tab‬‬

‫الطريقة المرجعية‬

‫الزمن الثابت‬

‫(‪)Aniceto, et al,1999‬‬

‫‪101.040.31 102.440.50‬‬ ‫‪**t =0.76‬‬ ‫‪**t =1.14‬‬

‫‪101.740.69‬‬ ‫‪**t =1.12‬‬

‫‪99.080. 30‬‬ ‫‪**t =0.69‬‬

‫‪101.620.41‬‬ ‫‪**t =1.79‬‬

‫‪=09.1‬‬

‫‪**F‬‬

‫‪97.960.33‬‬ ‫‪**t =1.39‬‬ ‫‪=1.54‬‬

‫‪**F‬‬

‫‪=4.95‬‬

‫‪=1.87‬‬

‫‪**F‬‬

‫‪**F‬‬

‫*متوسط خمس تجارب‪.‬‬ ‫** من أجل أربع درجات حرية وحد ثقة ‪ 95%‬قيمة ‪ t‬المجدولة هي ‪ 2.776‬وقيمة ‪ F‬المجدولة هي ‪.6.26‬‬ ‫*** مضغوطات من انتاج محمي من شركة أسيا لمصناعات الدوائية‪.‬‬ ‫**** مضغوطات من انتاج شركة(‪ )Darou Pakhsh Pharmaceutical Mfg. Co‬اإليراويت‪.‬‬

‫االستنتاجات‪:‬‬

‫امتـ ــازت الطريقتـ ــان بالدقـ ــة العاليـ ــة والتك ارريـ ــة الجيـ ــدة مـ ــن خـ ــالل قـ ــيم االنح ـ ـراف العيـ ــاري‬

‫المنخفضــة‪ ،‬وبالصــحة الممتــازة مــن خــالل قــيم االســترجاعية الجيــدة‪ ،‬وبالبســاطة والســرعة‬ ‫وصالحية االستخدام في ضبط الجودة اليومية دون حدوث إعاقة مـن المـواد المضـافة إلـى‬

‫المستحضــر الــدوائي مثــل ال نشــاء والالكتــوز وشــمعات المغنيزيــوم‪ .‬كمــا تميــزت الطريقتــان‬ ‫بعدم استهالكهما لكواشف ومذيبات مرتفعة الثمن‪.‬‬

‫‪42‬‬

‫محمد خطيب‬

‫بشير الياس‬

4102 - 7 ‫ – العدد‬63 ‫مجلة جامعة البعث – المجلد‬ ‫فاطمة الرحال‬ ‫أيمن كرم‬

References [1].ABOUL-KASIM, E., 2000-Anodic adsorptive voltammetric determination of the vitamin B1 (thiamine), Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, Vol.22, 1047– 1054.

[2].AMIDŽTC, R., BRBORIC, J.,ČUDINA, O., VLADIMIROVM ,S., 2005-RP-HPLC Determination of vitamins B1, B3, B6, folic acid and B12 in multivitamin tablet, Journal of the Serbian Chemical Society, Vol.70, 1229–1235.

[3].ANICETO, C., PEREIRA, A. V., COSTA-NETO, C. O., FATIBELLO FILHO, O., 1999Flow-Injection Spectrophotometric Determination of Vitamin B1 (Thiamine) in Multivitamin Preparations, Laboratory Robotics and Automation, Vol.11, 45–50.

[4].British Pharmacopoeia, 2007- Her Majesty, s Stationery Office Ltd, London.

[5].CHEN, Q Y., LI, D. H., YANG, H. H., ZHU, Q Z., ZHENG, H., Xu, J G., 1999- Novel spectrofluorimetric method for the determination of thiamine with iron(III) tetra sulfonatophthalocyanine as a catalyst, Analyst, Vol.124, 771–775.

[6].FAYOL, V., 1997-High-performance liquid chromatography determination of total thiamin in biological and food products, Methods Enzymol, Vol. 279, 57-66.

[7].IWATA, H., MATSUDA, T., TONOMURA, H., 1988Improved high-performance liquid chromatographic determination of thiamine and its phosphate esters in animal tissues, Journal of Chromatography, Vol.450, 317-323.

[8].KOPANICA M., SATRA V., ECHSCHLAGER K, RORSAK I., KODUYS Z, SANDR K., 1983-Kinetic methods in chemical analysis, Elsevier, Amsterdam, The Netherlands, 25-27.

[9].LÓPEZ-FLORES, J., FERNANDES-De CÓRDVA, M. L., MOLINA-DÍAZ, A, 2005-Implementation of flow-through solid phase spectroscopic transduction with photo chemically induced fluorescence: determination of thiamine, Analytica Chimica Acta, Vol.535, 161–168.

43

[10].MOORE, J. C., DALAN, K. D., 2003-Optimization of oxidation steps used in fluorometric determination of thiamin in soft wheat flour, Cereal Chemistry, Vol.80, 238-240.

[11].MRESTANI, Y., NEUBERT, R. H H., 2000-Thiamine analysis in biological media by capillary zone electrophoresis with a high-sensitivity cell, Journal of Chromatography A, Vol.871, 351–356.

[12].OHTA, H., BABA, T., SUZUKI, Y., 1984-High-performance liquid chromatographic analysis of thiamine in rice flour with fluorimetric postcolumn derivatization, Journal of Chromatography, Vol. 284, 281-284.

[13].POONGOTHAI, S., ILAVARASAN, R., M.KARRUNAKARAN, C., 2010-Simultaneous and accurate determination of vitamins B1, B6, B12 and Alphalipoic acid in multivitamin capsule by reverse phase high performance liquid chromatographic method, International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Vol.2, 133-139.

[14].ROSE J., 1964-Advanced Physico-chemical Experiments, Pittman, London, P 67.

[15].TALLAKSEN,C.M. E., BQHMER, T., BELL, H., 1991Concomitant determination of thiamin and its phosphate esters in human blood and serum by high-performance liquid chromatography, Journal of Chromatography, Vol. 564, 127136.

[16].VIDAL-VALVERDE, C., DIAZ-POLLÁN, C., 1999Optimization analysis by capillary electrophoresis of thiamine in meat: comparison with high performance liquid chromatography, Eur Food Res Technol, Vol.209, 355–359.

[17].VIDAL-VALVERDE, C., DIAZ-POLLÁN, C., 2000Comparison of capillary electrophoretic and high performance liquid chromatographic thiamin determination in milk, Milchwissenschaft, Vol. 55, 307-309.

[18].VIŇAS, P., LÓPEZ-ERROZ, C., CERDÁN F. J., CAMPILLO, N., HERNÁNDEZ-CÓRDOBA, M., 2000- Flow injection fluorimetric determination of thiamine in pharmaceutical preparations, Mikrochim Acta, Vol.134, 8387.

44

‫محمد خطيب‬

‫بشير الياس‬

4102 - 7 ‫ – العدد‬63 ‫مجلة جامعة البعث – المجلد‬ ‫فاطمة الرحال‬ ‫أيمن كرم‬

[19].ZHANG, C., ZHOU, G., ZHANG, Z., AIZAWA, M., 1999Highly sensitive electrochemical luminescence determination of thiamine, Analytica Chimica Acta, Vol. 394, 165-170.

[20].ZHU, H, HE, Q, FANG, Q, CHEN, H, 2002-Elimination of ascorbic acid interference with the determination of thiamine in pharmaceutical preparation by flow injection online photochemical spectrofluorimetry, Analytical Letters, Vol.35, 707–720.

45

46

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫ثريَّا شربك د‪ .‬محمد مضر الخضر‬

‫اصطناع معقدات معدنية للهيدرازونات األريلية‬ ‫ثريَّا شربك* ‪ ،‬د‪ .‬محمد مضر الخضر‬

‫**‬

‫ممخص البحث ‪:‬‬ ‫ييدف ىذا البحث إلى تحضير مشتقات لمييدرازونات األريمية مع بعض معقداتيا‬

‫تم اصطناع المرتبطة )‪: (L1H‬‬ ‫المعدنية‪ .‬إذ ً‬ ‫‪ ، N`-[(1E)-1-Phenylethyliden] benzohydrazide‬كما تم تحضيره معقد ليا‬ ‫مع النحاس )‪ Cu(II‬بنسبة )‪ (2:1‬من الشكل ‪ .[Cu(L1H)2]Cl2‬كذلك تم تحضير‬

‫المرتبطة )‪: )L2H2‬‬

‫‪N'-(2-mercapto-1-methylpropylidene)benzohydrazide‬‬ ‫إضافةً إلى تحضير معقدىا مع الزنك )‪ Zn(II‬ذي الصيغة ]‪ ، [Zn(L2H)2‬و معقدىا‬ ‫مع البالتين )‪.[Pt(L2H)2] : Pt(II‬‬

‫تم إثبات بنية المركبات الناتجة باستخدام مطيافيات األشعة تحت الحمراء (‪ (FT-IR‬و‬

‫األشعة فوق البنفسجية و المرئية (‪ )UV –Visible‬و أيضاً مطيافية الطنين النووي‬

‫المغناطيسي البروتوني )‪ ، (H1 : NMR‬حيث بينت النتائج أن المرتبطة (‪ (L1H‬تسمك‬

‫سموك مرتبطة معتدلة ‪ ،‬مانحة ثنائية السن من النمط )‪ ، (NO‬في حين أن المرتبطة‬

‫)‪ (L2H2‬يمكن أن تمعب دور مرتبطة أحادية القاعدة ‪ ،‬مانحة ثنائية السن من النمط ‪NO‬‬ ‫أو مانحة ثالثية السن من النمط ‪. SNO‬‬ ‫الكممات المفتاحية ‪ :‬الييدرازونات األريمية ‪ ،‬المرتبطات ثنائية السن ‪، NO‬‬ ‫المرتبطات ثالثية السن ‪. SNO‬‬

‫* طانبت ياجستير في قسى انكيًياء – كهيت انعهوو – جايعت انبعث ‪.‬‬ ‫** أستاذ في قسى انكيًياء – كهيت انعهوو – جايعت انبعث ‪.‬‬ ‫‪24‬‬

‫اصطناع معقدات معدنية لمييدرازونات األريمية‬

Synthesis of Metallic Complexes of Aryl Hydrazones Thuria Sharbk* , D. Mohammd Moudar Alkhuder

**

Abstract The aim of

this research was to synthesize aroyl hydrazones

derivatives with their some metallic complexes . we have synthesized the ligand (L1H) :

N`-[(1E)-1-Phenylethyliden] benzohydrazide , and its copper complex

[Cu(L1H)2]Cl2 in molar ratio 2:1 . In addition to , the

ligand (L2H2) : N'-(2-mercapto-1- methylpropylidene) also was synthesized with its zinc Zn(II) complex [Zn(L2H)2] as well as to prepare a Platinum Pt(II) complex [Pt(L2H)2] .

The resultant compounds were characterized by (FT-IR , UV–Vis)

and (H1: NMR) spectroscopies. The results indicates that the ligand (L1H) functions as neutral , bidentate NO ligand while the ligand (L2H2) acts as monobasic , bidentate NO or tridentate SNO.

25

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫ثريَّا شربك د‪ .‬محمد مضر الخضر‬

‫‪Key words:Aryl Hydrazones, bidentate NO ligand,tridentate SNO‬‬ ‫‪ligand‬‬

‫‪1- Master at Albaath university, faculty of science, department of chemistry.‬‬ ‫‪2- Prof at Albaath university , faculty of science , department of chemistry .‬‬

‫المقدمة ‪:‬‬

‫لقد كانت صناعة الييدرازونات و مشتقاتيا محط اىتمام العمماء عمى مدى سنوات عديدة‬

‫لما تشغمو من أىمية في مجال الكيمياء التحميمية والتساندية و ذلك نظ اًر لقدرتيا عمى‬

‫تشكيل معقدات معدنية ثابتة مع معظم المعادن االنتقالية ‪ ،‬إضافةً إلى تطبيقاتيا‬

‫البيولوجية الواسعة ‪.‬‬

‫تشكل الييدرازونات ومشتقاتيا صنفاً واسعاً من المركبات الكيميائية اليامة بسبب‬ ‫استعماالتيا المتعددة ‪ ،‬و ذلك نظ ارً الحتوائيا عمى ذرتي نتروجين مرتبطتين مع بعضيما‬ ‫مباشرةً ما يجعميا تتمتع بنوكميوفيمية عالية ‪.‬‬ ‫تممككك الييككدرازونات البنيككة ‪ ، R1R2C=NNH2‬وىككي مرتبطككة بشكككل أساسككي مككع الكيتونككات‬ ‫و األلدىيككدات ‪ ،‬إذ يككتم تصككنيعيا عككادةً بككخجراء التسككخين المرتككد لكميككة مناسككبة مككن مركبككات‬

‫(الييد ارزين‪/‬الييد ارزيك ككدات) المسك ككتبدلة مك ككع مركبك ككات (الكيتونك ككات أو األلدىيك ككدات) حيكككث يك ككتم‬ ‫استبدال المجموعة ‪ -NNH2‬بأوكسجين المركبات الكربونيمية وذلك ضمن وسكط مالئكم مكن‬

‫المحالت مثل ‪ :‬تتراىيدروفوران ‪ ،‬البوتكانول‪ ،‬المتكانول ‪ ،‬حمكض الخكل الثمجكي ‪ ،‬اويتكانول ‪،‬‬ ‫(إيتككانول‪-‬حمككض الخككل الثمجككي) ‪... ،‬الكك‪ . .‬كمككا يمكككن تصككنيعيا عككن طريككق ارتبككاط أمككالح‬ ‫الككديازونيوم األريميككة مككع مركبككات الييككدروجين الفعككال ‪ ،‬و أيض كاً يمكككن الحصككول عمييككا مككن‬

‫خكالل تفاعكل ‪ Japp-Klingeman reaction‬و ذلكك باسككتخدام حمكوض ‪ β‬الكيتونيككة أو‬

‫إسككترات ‪ β‬الكيتوني ككة م ككع أم ككالح ال ككديازونيوم األريمي ككة ]‪ ، [1‬باإلضاااافت نااا مككا س ككبق يمك ككن‬ ‫الحصككول عمييككا بط ارئككق أخككرى كيككر كالسككيكية باسككتخدام المككاء أو األشككعة الميكرويككة فككي‬ ‫االصك ككطناع‬

‫]‪[2‬‬

‫‪ ،‬و حيك ككث أن اسك ككتخدام ىك ككذه األخي ك كرة يكك ككون صك ككديقاً لمبيئك ككة و خالي ك كاً مك ككن‬

‫‪26‬‬

‫اصطناع معقدات معدنية لمييدرازونات األريمية‬

‫المخاطر ‪ ،‬إضافةً إلكى كونكو سكريعاً ‪ ،‬و آمنكاً ‪ ،‬و ذا مكردود أعمكى ‪ ،‬و متفوقكاً عمكى كيكره‬ ‫من الطرائق التقميدية‬

‫]‪[3‬‬

‫‪.‬‬

‫إذ تمتك ك ك ك ككاز مركبك ك ك ك ككات األسك ك ك ك ككيل ىيك ك ك ك ككدرازون(‪ ) Acylhydrazone‬واألرويك ك ك ك ككل ىيك ك ك ك ككدرازون‬

‫)‪ )Aroylhydrazone‬والييتكرو أرويكل ىيكدرازون )‪ )hetroaroylhydrazone‬بامتالكيكا‬ ‫مواقككع مانحككة إضككافية مثككل )‪ ، )C=O‬مككا يجعميككا أكثككر مرونكةً و تنوعكاً ‪ ،‬و حيككث أن ىككذه‬

‫التعدديككة فككي الجوانككب جعمككت منيككا عوامككل متعككددة مانحككة مككع مختمككف المعككادن االنتقاليككة و‬ ‫االنتقالية الداخمية و لفتت انتباه الباحثين إلييا‬

‫]‪[4‬‬

‫‪.‬‬

‫فعمى نطاق الكيمياء التحميمية ‪ ،‬استخدمت الييدرازونات في تحديد و فصل المركبات‬ ‫الحاوية زمرة الكربونيل‬

‫الشوارد المعدنية مثل ‪:‬‬

‫]‪[5‬‬

‫‪ ،‬إضافةً إلى استخداميا كعوامل تحميمية في تحديد العديد من‬

‫‪Fe3+,Fe2+,Co2+,Ni2+,Cu+2,Zn+2,Cd+2,Pb+2,Pt+2,Pd+2,Sn+2,Ti+4,U+6,Th+6‬‬ ‫]‪[5] [6‬‬

‫‪.‬‬ ‫‪Salicylaldehyde isonicotinoyl‬‬

‫عمى سبيل المثال يستخدم المركب‬

‫‪ hydrazine‬في التعيين الطيفي لشوارد اونديوم )‪ In(III‬و الغاليوم )‪ ، Ga(III‬كما أن‬

‫المركب‬

‫‪Dimethyl amino benzaldehyde isonicoti -noyl hydrazone‬‬

‫استعمل بفضل خواصو االنتقائية في تعيين الزئبق )‪ Hg(I‬و )‪Hg(II‬‬ ‫المركب ‪Biscyclohexanoneoxalyldihydrazone‬‬

‫]‪[6‬‬

‫‪ ،‬كما يعد‬

‫من الييدرازونات المستخدمة‬

‫مبك ارً في تحديد النحاس طيفياً ‪ ،‬إذ يعطي مع كمية قميمة من النحاس لوناً أزرق ‪ ،‬و‬

‫يستعمل في تعيين النحاس في مصل دم اونسان ‪ ،‬و في النباتات و الفوالذ و منتجات‬ ‫لباب الورق و المعادن الالحديدية و الخالئط و سمفيد الكادميوم‬

‫من المركبات الييدرازونية المدروسة مسبقاً ‪.‬‬

‫]‪[5‬‬

‫‪ ،‬إضافةً إلى العديد‬

‫كما وجد أن الييدرازونات تمعب دو اًر ىاماً في العديد من التفاعالت العضوية إذ تدخل‬ ‫كمركبات وسيطة في تفاعل اختزال ‪ Wolff–Kishner reduction‬لمحصول عمى‬ ‫‪01‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫ثريَّا شربك د‪ .‬محمد مضر الخضر‬

‫األلكانات ‪ ،‬و أيضاً تفاعمي ‪َ Shapiro reaction‬و ‪Bamford-Stevens reaction‬‬

‫لتشكيل مركبات الفينيل‬

‫]‪[1‬‬

‫‪ ،‬إضافةً إلى استعمال مركبات (الييد ارزيد‪ /‬ىيدرازون) في‬

‫صناعة الحمقات المتغايرة و مشتقاتيا مثل األوكساديازول و التيريازول و الكومارين و‬

‫البيريدين و الثيوفن و الثيازول و التريازين و البيريدازول والبيريدازين‬

‫]‪[11] [10] [9] [8] [7‬‬

‫‪.‬‬

‫كذلك تدخل الييدرازونات في صناعة البالستيك وكمواد مثبتة لمبوليميرات و محرضة‬ ‫لمبممرة و مضادة لألكسدة ‪ ،‬كما أنيا تمعب دو ارً كمواد مبيدة لمقوارض و الحشرات و‬ ‫األعشاب ‪ ،‬و منظمة لنمو النباتات ‪ ،‬و كمواد وسيطة في الكيمياء التحضيرية ‪ ،‬كما‬ ‫تستعمل معقداتيا في صناعة المطاط وكمواد فوتوكرافية و كأصبغة لمصوف و في‬ ‫الصناعة ]‪. [5‬‬

‫عالوةً عمى ذلك يمكن القول أن أحد األسباب اليامة لمتوجو الكبير نحو دراسة‬ ‫الييدرازونات و مشتقاتيا في اآلونة األخيرة أنيا تشكل طيفاً واسعاً من المركبات ذات‬ ‫الفعالية البيولوجية و الدوائية العالية و القابمة لمتطوير باستمرار‪ ،‬إذ تم استخداميا كأدوية‬

‫مسكنة ومضادة لالختالج و االكتئاب و االلتياب ‪ ،‬و مضادة لمصفيحات ‪ ،‬و مضادة‬ ‫لممالريا والبميارسيا و الميكروبات و الفطريات و األورام و الفيروسات ‪ ،‬و أيضاً‬

‫كموسعات وعائية ]‪ ، [12‬إضافةً إلى استخداميا كعوامل مضادة لفيروس العوز المناعي‬

‫البشري (اويدز) ‪ ، HIV‬وكمثبطات لعامل الجمرة الخبيثة ‪ ،‬و كعوامل مضادة لمرض‬ ‫السكري‬

‫]‪[13‬‬

‫‪.‬‬

‫لقد بينت الدراسات أن المعقدات المعدنية لمييدرازونات العطرية تظير ميالً و قدرةً لتمعب‬ ‫دور مرتبطات مستوية خماسية التساند في معظم المعقدات إضافةً إلى دورىا كمرتبطات‬ ‫ثالثية التساند‪ ،‬كما أنيا تبدي تماكباً نزوحياً بين الشكمين اوينولي والكيتوني‪ ،‬و‬ ‫باستطاعتيا أن تتساند إما بشكل متعادل ‪ ،‬أو أحادي الشحنة ‪ ،‬أو ثنائي الشحنة ‪ ،‬أو‬ ‫ثالثي الشحنة مع الشوارد المعدنية التي تممك أعدداً تساندية مساوية لكِ ‪ 6‬و ‪ ، 7‬مما‬

‫يؤدي لمحصول عمى معقدات أحادية أو ثنائية النوى ‪ ،‬و ىذا في النياية يعتمد عمى‬

‫‪00‬‬

‫اصطناع معقدات معدنية لمييدرازونات األريمية‬

‫شروط التفاعل مثل ‪ :‬الشاردة المعدنية و تركيزىا ‪ ،‬درجة حموضة الوسط ‪ ، PH‬و طبيعة‬ ‫المرتبطة‬

‫]‪[14‬‬

‫‪.‬‬

‫فمثالً يشكل المركب )‪ Acetylpyridine benzoyl hydrazone (APBH‬معقداً مع‬

‫النحاس )‪ Cu(II‬ثنائي النوى )‪[{(APBH)CuCl}2].(EtOH‬‬

‫و كالىما يبدي فعاليةً‬

‫مضادة لممتفطرات تجاه البكتريا العصوية المخنية ‪، Mycobacterium smegmatis‬‬

‫إال أنيا كانت أعمى في معقد النحاس )‪ ، Cu(II‬مما يدل عمى زيادة تعزيز الفعالية‬ ‫البيولوجية عند التعقيد المعدني‬

‫]‪[15‬‬

‫‪.‬‬

‫من ناحية أخرى يمكن أن يظير تأثير ‪ PH‬الوسط عمى بنية المعقدات المتشكمة من‬

‫خالل المرتبطة‬

‫)‪ 2-Furaldehyde-2-thenoylhydrazone (fth‬التي تشكل مع‬

‫خالت المعادن ‪ M(II) acetate‬حيث ‪M= Co (II), Ni (II), Cu(II) , Zn(II) :‬‬ ‫معقدات ثمانية الوجوه من النمط ]‪[M(fth-H)2‬‬

‫‪ ،‬و ذلك بوجود ماءات البوتاسيوم‬

‫‪ KOH‬في وسط التفاعل بنسبة ‪ ، 1:2:2‬بينما تشكل نفس المرتبطة معقدات ثمانية‬ ‫الوجوه أيضاً و لكن من النمط ]‪ [M(fth)2Cl2‬و ‪ [M(fth)2](NO3)2‬و ذلك مع أمالح‬ ‫الكموريدات والنترات و لكن في وسط معتدل ]‪. [16‬‬ ‫هدف البحث ‪:‬‬ ‫ييدف البحث إلى اصطناع المرتبطة )‪: (L1H‬‬

‫‪ N`-[(1E)-1-Phenylethyliden] benzohydrazide‬انطالقاً من تكاثف‬

‫األسيتوفينون ‪ Acetophenone‬مع البنزىيد ارزيد ‪ Benzhydrazide‬ضمن وسط من‬

‫اويتانول المطمق ‪ ،‬و من ثم تحضير معقد لمنحاس )‪ Cu(II‬معيا بنسبة )‪ ، (2:1‬إضافةً‬ ‫إلى اصطناع المرتبطة )‪: (L2H2‬‬ ‫‪ N'-(2-mercapto-1-methylpropylidene)benzohydrazide‬بدءاً من تكاثف‬

‫البنزىيد ارزيد ‪ Benzhydrazide‬مع ‪ 3-Mercapto-2-Butanone‬في وسط من‬ ‫اويتانول ‪ ،‬ومعقدين ليا و ذلك مع الزنك )‪ Zn(II‬و )‪ ، Pt(II‬ومن ثم إثبات بنية‬ ‫‪04‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫ثريَّا شربك د‪ .‬محمد مضر الخضر‬

‫المركبات الناتجة باستخدام مطيافيات األشعة تحت الحمراء )‪ (IR‬و األشعة فوق‬

‫البنفسجية – المرئية )‪ )UV-Vis‬إضافةً إلى مطيافية )‪. (H1: NMR‬‬ ‫مالحظة ‪:‬‬

‫تجدر اوشارة إلى أنو تم تحضير المرتبطة ‪ L1H‬في أبحاث سابقة و دراسة بنيتيا‬

‫البمورية ]‪ ، [17‬كما تم تحضيرىا أيضاً مع معقد ليا مع الكوبالت )‪ Co(II‬بنسبة )‪ (2:1‬و‬ ‫إثبات بنية ىذه المركبات بالطرائق الطيفية‬

‫]‪[18‬‬

‫‪.‬‬

‫القسم العممي ‪:‬‬ ‫األجهزة و األدوات المستخدمة ‪:‬‬

‫‪ ‬جياز مطيافية األشعة تحت الحمراء )‪: (FT-IR‬‬

‫‪Jascow – Infrared Spectrophotometer Fourier Transform‬‬ ‫‪FT/IR - spectrum-4100 (KBr).‬‬

‫‪ ‬جياز مطيافية األشعة فوق البنفسجية و المرئية )‪: (UV-Vis‬‬

‫‪Jascow - (UV-Visible) Spectrophotomete‬‬

‫‪ ‬جياز مطيافية الطنين النووي البروتوني )‪: (H1: NMR‬‬

‫‪Nuclear Magnate Resonance Spectra NMR-400MHz‬‬

‫‪ ‬جياز قياس درجة االنصيار‪:‬‬

‫‪Electrothermal Melting Point Apparatus Apparatus‬‬

‫‪‬‬

‫ميزان تحميمي حساس بدقة تصل إلى ‪. 0.0001 gr‬‬

‫‪ ‬سخان مزود بمحرك مغناطيسي ‪.‬‬

‫‪ ‬مجموعة من األدوات الزجاجية المختمفة ‪.‬‬ ‫المواد المستخدمة ‪:‬‬ ‫‪06‬‬

‫اصطناع معقدات معدنية لمييدرازونات األريمية‬

‫‪‬‬

‫بنزىيد ارزيد )‪ -3 ،)Benzhydrazide‬ميركبتو‪ -2-‬بوتانون (‪3-Mercapto-‬‬

‫‪ ،)2-Butanone‬إيتانول مطمق (‪ )Ethanol Absolute‬من إنتاج شركة‬ ‫)‪. (SIGMA - ALDRICH‬‬ ‫‪ ‬كموريد النحاس الالمائي ‪ ،)Copper Chloride Anhydrous) CuCl2‬ثري‬

‫إيتيل أمين(‪ ،(Triethylamine‬حمض الخل الثمجي)‪،)Glacial Acetic Acid‬‬ ‫رباعي كمورو بالتين )‪ (II‬البوتاسيوم ]‪K2[PtCl4‬‬

‫)‪ (Potassium tetrachloroplatinate(II‬من إنتاج شركة )‪.(MERCK‬‬ ‫‪ ‬كموريد الزنك ‪ – 2،2 ،)Zinc Chloride) ZnCl2‬دي كمورو متان‬

‫)‪ (1,2 -Di Chloro Methan‬من إنتاج شركة )‪. (BDH‬‬ ‫‪ ‬أسيتوفينون )‪ )Acetophenone‬من إنتاج شركة‬

‫) ‪. (RIEDEL-DE HAEAG SEELZ–HANNOVER‬‬ ‫‪ ‬ميتانول مطمق )‪. (CARLO ERBA) (Methanol Absolute‬‬ ‫‪ ‬خالت اويتيل )‪ )ethyl acetate‬من إنتاج شركة‬ ‫)‪(SURE CHEM PRODUCTS LTD‬‬

‫‪.‬‬

‫‪ ‬أسيتون )‪ (Acetone‬من إنتاج شركة )‪. (SCP‬‬ ‫‪ -1‬اصطناع المرتبطة )‪ : (L1H‬ن‪ -1-(1) ] -‬فينيل ايتميدين [ بنزوهيدرازيد ‪:‬‬ ‫‪: N`-[(1E)-1-Phenylethyliden] benzohydrazide‬‬

‫تم حل ‪ (2.7241 gr) 20 mmol‬من البنزىيد ارزيد )‪ )Benzhydrazide‬في ‪30 ml‬‬ ‫من اويتانول المطمق ‪ ،‬كما تم حل ‪ (2.4 gr) 20 mmol‬من األسيتوفينون‬

‫)‪ )Acetophenone‬في‪ 10 ml‬من اويتانول المطمق ‪ ،‬ومن ثم تم مزج المحمولين معاً‬ ‫في حوجمة مصنفرة سعة ‪ 50 ml‬و ذلك مع التحريك و التسخين المطيف عمى سخان‬

‫مزود بمحرك مغناطيسي ‪ ،‬تال ذلك إضافة كمية من حمض الخل الثمجي مع استمرار‬ ‫التحريك و التسخين ‪ ،‬تبعيا إجراء تسخين مرتد لمدة ‪ 7‬ساعات ‪ .‬بعد ذلك ترك المحمول‬

‫‪02‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪H 3C‬‬

‫‪+ H2O‬‬

‫‪C‬‬

‫‪N‬‬

‫‪C‬‬ ‫‪NH‬‬

‫‪reflux , C2H5OH‬‬ ‫‪H+‬‬

‫‪NH‬‬ ‫‪NH2‬‬

‫‪O‬‬

‫‪O‬‬

‫‪C‬‬

‫‪C‬‬

‫‪+‬‬

‫‪CH3‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫ثريَّا شربك د‪ .‬محمد مضر الخضر‬

‫الناتج ليتبخر في درجة ح اررة الغرفة حيث تشكمت خالل التبريد بمورات إبرية بيضاء‬ ‫لماعة تم ترشيحيا‪ ،‬وكسميا باويتانول المطمق‪ ،‬و أخي اًر تجفيفيا عند درجة ح اررة الغرفة ‪.‬‬

‫تم حساب المردود لمبمورات الناتجة و كان مساوياً لكِ ‪. 74.4 %‬‬

‫كما تم قياس درجة االنصيار لممركب الناتج و لوحظ أنيا تبمغ ‪ 143°C‬وىي مختمفة‬ ‫عن درجات انصيار المواد األولية ] من أجل البنزىيد ارزيد تبمغ ‪ ، (112 -114)°C‬و‬ ‫من أجل األسيتوفينون تبمغ ‪ [ (19 -20)°C‬مما يساىم في التأكد من تشكل مركب‬

‫جديد ‪.‬‬ ‫تم التأكد من نقاوة المرتبطة الناتجة ‪ L1H‬باستخدام تقنية كروماتوكرافيا الطبقة الرقيقة‬ ‫)‪ ، (TLC‬حيث تم تجريب أنواع مختمفة من األطوار الجارفة ( و ذلك باستخدام‬

‫اويتانول المطمق كمذيب لممركبات ) كان أفضميا األسيتون‪ ،‬و خالت اويتيل ‪ ،‬إضافةً‬ ‫إلى من الجممة المؤلفة من (‪ 25 %‬ميتانول مطمق و ‪ 75 %‬دي كمورو إيتان) ‪.‬‬ ‫تم حساب معامل االحتباس ‪ Rf‬لكل من المرتبطة والمواد األولية في كل من األطوار‬ ‫السابقة و كان مساوياً إلى ‪:‬‬

‫‪ -2‬عندما يكون الطور الجارف ىو األسيتون ‪:‬‬

‫‪Rf (L1H) = 0.85‬‬

‫‪Rf (Benzhydrazide) = 0.73‬‬ ‫‪0.84‬‬

‫= )‪Rf (Acetphenone‬‬

‫‪ -2‬عندما يكون الطور الجارف ىو خالت اويتيل ‪:‬‬

‫‪Rf (L1H) = 0.86‬‬

‫‪Rf (Benzhydrazide) = 0.28‬‬ ‫‪Rf (Acetphenone) =0.9‬‬

‫‪ -3‬عندما يكون الطور الجارف الجممة المؤلفة من (‪ 25 %‬ميتانول مطمق و‬ ‫‪00‬‬

‫اصطناع معقدات معدنية لمييدرازونات األريمية‬

‫‪ - 2،2 75 %‬دي كمورو إيتان) ‪:‬‬

‫‪Rf (L1H) = 0.80‬‬

‫‪Rf (Benzhydrazide) = 0.58‬‬ ‫‪Rf (Acetphenone) = 0.85‬‬ ‫‪ -2‬اصطناع المعقد ‪: [Cu(L1H)2] Cl2‬‬

‫)‪Chloride bis (N`-[(1E)-1-Phenylethyliden] benzohydrazide‬‬ ‫)‪copper (II‬‬

‫كموريد مثنى (ن – ](‪ -1 )1‬فينيل ايتيميدين[ بنزوهيدرازيد) النحاس )‪: (II‬‬

‫تم حل كمية ‪ (0.0476 gr) 0.2 mmol‬من المرتبطة ‪ L1H‬في ‪ 15 ml‬من الميتانول‬

‫المطمق ‪ ،‬بينما تم حل ‪ (0.0134 gr) 0.1 mmol‬من ممح كموريد النحاس ‪ CuCl2‬في‬

‫‪ 10 ml‬من الميتانول المطمق ‪ ،‬ثم أضيف المحمول األخير عمى شكل قطرات إلى محمول‬ ‫المرتبطة و ذلك ضمن حوجمة مصنفرة مع التحريك و التسخين المطيف عمى سخان‬

‫مزود بمحرك مغناطيسي ‪ ،‬بعدىا أضيفت كمية من مزيج )‪ (KOH + MeOH‬و تغير‬ ‫المون خالل ذلك إلى المون الزيتي ‪ ،‬تالىا إجراء التسخين المرتد لمدة ‪ 15‬ساعة ‪ ،‬حيث‬

‫تشكل راسب أخضر تم ترشيحو و كسمو بالماء المقطر ‪ ،‬ثم تجفيفو عند درجة ح اررة‬ ‫الغرفة ‪.‬‬ ‫و يمكن كتابة المعادلة بالشكل المقترح التالي ‪:‬‬ ‫‪2 L1H + CuCl2‬‬

‫‪[Cu(L1H)2] Cl2‬‬

‫كان المردود الناتج مساوي ًا لكِ ‪. 3%‬‬

‫درجة االنصيار لممعقد الناتج وجد أنيا تبمغ )‪. ) < 260°C‬‬ ‫‪-3‬اصطناع المرتبطة )‪ :)L2H2‬ن– (‪ -2‬ميركبتو‪ -1-‬ميتيل بروبيميدين) بنزوهيدرازيد‬ ‫‪: N'-(2-mercapto-1-methylpropylidene)benzohydrazide‬‬

‫‪03‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫‪gr) 20‬‬

‫ت ككم وزن كمي ككة ‪mmol‬‬

‫ثريَّا شربك د‪ .‬محمد مضر الخضر‬

‫‪ (2.8‬م ككن البنزىيد ارزي ككد‬

‫حميككا فككي ‪ 30 ml‬مككن اويتككانول المطمككق ‪ ،‬ثككم تككم أخككذ‬

‫)‪ )Benzhydrazide‬و‬

‫‪ (2.6 ml) 20 mmol‬مككن‬

‫مركك ك ك ك ككب ‪ 3-Mercapto-2-Butanone‬و إضك ك ك ك ككافتيا إلك ك ك ك ككى ‪ 20ml‬مك ك ك ك ككن اويتك ك ك ك ككانول‬

‫المطمك ك ككق ‪ ،‬بع ك ك ككدىا تم ك ك ككت إض ك ك ككافة المحم ك ك ككول األول إلك ك ككى المحم ك ك ككول الث ك ك ككاني فك ك ككي حوجمك ك ككة‬

‫مصك ككنفرة مك ككع التحريك ككك و التسك ككخين المطيك ككف عمك ككى سك ككخان مك ككزود بمحك ككرك مغناطيسك ككي ‪،‬‬ ‫تالى ك ككا إض ك ككافة قطك ك كرات م ك ككن حم ك ككض الخ ك ككل الثمج ك ككي ‪ ،‬ث ك ككم إجك ك كراء تس ك ككخين مرت ك ككد لممك ك كزيج‬ ‫التف ك ككاعمي لم ك ككدة ‪ 7‬س ك ككاعات ‪ ،‬بع ك ككد ذل ك ككك ت ك ككرك الن ك ككاتج ف ك ككي بيش ك ككر ليتبخ ك ككر لمي ك ككوم الث ك ككاني‬ ‫حيك ك ككث تشك ك كككمت بمك ك ككورات بيضك ك ككاء لماعك ك ككة تك ك ككم ترشك ك ككيحيا ‪ ،‬و كسك ك ككميا بالمك ك ككاء المقطك ك ككر و‬

‫اويتانول و اويتر اويتيمي بشكل متعاقب‪ ،‬ثم جففت عند درجة ح اررة الغرفة ‪.‬‬ ‫‪O‬‬

‫‪CH3 SH‬‬

‫‪+ H2O‬‬

‫‪CH3‬‬

‫‪CH‬‬

‫‪C‬‬

‫‪O‬‬

‫‪N‬‬

‫‪NH‬‬

‫‪C‬‬

‫‪SH‬‬ ‫‪reflux , C2H5OH‬‬

‫‪CH CH3‬‬

‫‪O‬‬ ‫‪H3C C‬‬

‫‪H+‬‬

‫‪C‬‬

‫‪+‬‬

‫‪NH‬‬ ‫‪NH2‬‬

‫تم حساب المردود لمبمورات الناتجة و كان مساوياً لكِ ‪. 59.56 %‬‬

‫تم التأكد من نقاوة المرتبطة الناتجة باستخدام كروماتوكرافيا الطبقة الرقيقة )‪ ، (TLC‬حيث‬

‫تم اختبار مجموعة من األطوار الجارفة المتنوعة ( و ذلك لدى استخدام اويتانول المطمق‬ ‫كمذيب لممركبات ) ‪ ،‬و وجد أن أفضميا الجممة المؤلفة من (المتانول المطمق ‪ 25%‬و‬

‫‪ – 2،2‬دي كمورو إيتان ‪ ،) 75%‬إضافةً إلى األسيتون ‪ ،‬حيث تم حساب معامل‬ ‫االحتباس ‪ Rf‬لكل من المرتبطة و المواد األولية و كان مساوياً إلى ‪:‬‬

‫‪ -2‬عندما يكون الطور الجارف الجممة المؤلفة من (المتانول المطمق ‪ 25%‬و ‪ –2،2‬دي‬ ‫كمورو إيتان ‪: ) 75%‬‬ ‫‪Rf (L2H2) = 0.87‬‬

‫‪Rf (Benzhydrazide) = 0.58‬‬ ‫‪Rf (3-Mercapto-2-Butanone) = 0.91‬‬ ‫‪ -2‬عندما يكون الطور الجارف ىو األسيتون ‪:‬‬ ‫‪04‬‬

‫اصطناع معقدات معدنية لمييدرازونات األريمية‬

‫‪Rf (L2H2) = 0.95‬‬

‫‪Rf (Benzhydrazide) = 0.7‬‬ ‫‪Rf (3-Mercapto-2-Butanone) = 0.89‬‬ ‫قيست درجة االنصيار لممرتبطة ‪ L2H2‬الناتجة و بمغت ‪ ، 178°C‬و ىي مختمفة عن‬

‫درجات انصيار المواد األولية ‪ ] ،‬من أجل البنزىيد ارزيد تبمغ ‪ [ (112 -114)°C‬ما‬ ‫يساىم في إثبات تشكل مركب جديد ‪.‬‬ ‫‪ -4‬اصطناع المعقد ]‪: [Zn(L2H)2‬‬

‫‪Bis‬‬

‫‪N'-(2-mercapto-1-methylpropylidene)benzohydrazide‬‬

‫)‪zinc (II‬‬ ‫مثنى ن– (‪ -2‬ميركبتو‪ -1 -‬ميتيل بروبيميدين) بنزوهيدرازيد الزنك )‪: (II‬‬ ‫تكم أخكذ كميكة ‪ (0.222 gr) 0.1 mmol‬مكن المرتبطكة ‪ L2H2‬و حميكا فكي ‪ 15 ml‬مكن‬ ‫اويتكانول المطمكق ‪ ،‬كمكا تكم وزن كميكة مماثمكة مكن ممكح كموريكد الزنكك ‪ ZnCl2‬أي‬ ‫‪ (0.136 gr) 0.1 mmol‬وحميككا فككي ‪ 5 ml‬مككن اويتككانول المطمككق ‪ ،‬ثككم تمككت إضككافة‬ ‫محمول الممكح المعكدني إلكى محمكول المرتبطكة فكي حوجمكة مصكنفرة عمكى شككل قطكرات وذلكك‬

‫مع التحريك و التسخين المطيف‪ ،‬حيث ككان لكون المحمكول أخضكر شكفاف ‪ ،‬بعكدىا أضكيفت‬

‫قطكرات مكن مكزيج )‪ ، (KOH +MeOH‬و لكوحظ مكع بدايكة اوضكافة تشككل عككر و تغيكر‬ ‫ل ككون المحم ككول المتفاع ككل خ ككالل ذل ككك إل ككى الم ككون األخض ككر المب ككيض ‪ ،‬و اس ككتمرت إض ككافة‬ ‫الوسككط القمككوي حتككى أصككبح ‪ PH‬الوسككط مسككاوياً إلككى ‪ ، 7‬بعككدىا تككم إج كراء التسككخين المرتككد‬

‫لمم كزيج التفككاعمي لمككدة ‪ 6‬سككاعات ‪ ،‬حيككث كككان المحمككول خالليككا أصككفر عكككر ‪ ،‬تككال ذلككك‬

‫ترشككيح النككاتج حيككث تككم الحصككول عمككى ارسككب أصككفر باىككت ‪ ،‬تككم كسككمو بالمككاء المقطككر و‬ ‫تجفيفو عند درجة ح اررة الغرفة‪.‬‬

‫و يمكن اقتراح المعادلة التالية لتفاعل التعقيد ‪:‬‬ ‫‪[Zn(L2H)2] + 2 HCl‬‬ ‫كان المردود الناتج مساوي ًا إلى‬

‫‪2 L2H2 + ZnCl2‬‬

‫‪. 42.86 %‬‬ ‫‪05‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫ثريَّا شربك د‪ .‬محمد مضر الخضر‬

‫قيست درجة االنصيار لممعقد الناتج و وجد أنيا )‪. ) < 240°C‬‬ ‫‪ – 5‬اصطناع المعقد ]‪: [Pt(L2H)2‬‬ ‫‪N'-(2-mercapto-1-methylpropylidene)benzohydrazide‬‬

‫‪Bis‬‬

‫)‪Platinum (II‬‬ ‫مثنى ن– (‪ -2‬ميركبتو‪ -1-‬ميتيل بروبيميدين) بنزوهيدرازيد البالتين )‪: (II‬‬

‫حمّت كمية ‪ (0.0444 gr) 0.2 mmol‬من المرتبطة ‪ L2H2‬في ‪ 20 ml‬من اويتانول‬

‫المطمق‪ ،‬و أيضاً تم حل كمية ‪ (0.0830 gr) 0.2 mmol‬من ممح البالتين )‪: Pt(II‬‬

‫]‪ K2[PtCl4‬في ‪ 6 ml‬من الماء المقطر ‪ .‬بعدىا أضيف محمول الممح المعدني ببطء‬

‫و عمى شكل قط ارت إلى محمول المرتبطة في حوجمة مصنفرة ‪ ،‬و ذلك مع التحريك و‬ ‫التسخين المطيف عمى سخان مزود بمحرك مغناطيسي ‪ ،‬حيث تدرج لون المحمول خالل‬

‫اوضافة من البرتقالي إلى البني الفاتح و ليصبح المزيج كثيف مع نياية اوضافة ‪،‬‬

‫بعدىا تم إجراء التسخين المرتد ‪ reflux‬لمدة ‪ 22‬ساعة ‪ ،‬حيث تشكل راسب عسمي ‪،‬‬ ‫تم جمعو و تجفيفو عند درجة ح اررة الغرفة ‪.‬‬ ‫و يمكن كتابة معادلة التفاعل بالشكل التالي ‪:‬‬ ‫‪[Pt(L2H)2] + 2 KCl + 2 HCl‬‬

‫كان المردود الناتج مساوياً إلى ‪. 50.92 %‬‬

‫]‪2 L2H2 + K2[PtCl4‬‬

‫وجد أن درجة االنصيار لممعقد الناتج تبمغ )‪. ) < 260°C‬‬

‫النتائج و المناقشة ‪:‬‬

‫تم كت د ارسككة بنيككة المركبككات بواسككطة مطيافيككة األش كعة تحككت الحم كراء )‪ (FT-IR‬ضككمن‬ ‫المجال ‪ ، (4000-400) cm-1‬و مطيافية األشعة فوق البنفسجية و المرئية‬

‫)‪ ، )UV –Vis‬باسككتخدام خميككة مككن الك كوارتز ذات عككرض ‪ 1 cm‬و الميتككانول المطمككق‬

‫كمحل ‪ ،‬إضافةً إلى مطيافية الطنين النكووي البروتكوني )‪ (H1: NMR‬وحيكث تكم تفسكير‬ ‫ّ‬

‫النتائج اعتماداً عمى المراجع ‪. [19],[20],[21],[22] :‬‬

‫‪ -1‬دراسة بنية المرتبطة ‪: L1H‬‬

‫أوالً ‪ :‬مطيافية األشعة تحت الحمراء لممرتبطة ‪: L1H‬‬ ‫‪06‬‬

โ ซุงุตุทู ุงุน ู ุนู ุฏุงุช ู ุนุฏู ู ุฉ ู ู ู ู ุฏุฑุงุฒู ู ุงุช ุงุฃู ุฑู ู ู ุฉโ ฌ

โ ซู ุงู ุญ ู ู ุธ ู ู ู ู ุทู ู ู ู ุงุฃู ุด ู ู ุนุฉ ุชุญ ู ู ุช ุงู ุญู ู ู ุฑุงุก ู ู ู ุฑุชุจุท ู ู ุฉ โ ช( L1Hโ ฌุงู ุด ู ู ู ู โ ช ) 1โ ฌุธู ู ู ู ุฑ ุนุต ู ู ุงุจุฉโ ฌ

โ ซุงู ุชุตุงุต ู ุชู ุณุทุฉ ุงู ุดู ุฏุฉ ุนู ู ุฏ )โ ช (3181 cm-1โ ฌุชุนู ู ุฏ ุฅู ู ู ุงู ุชุทู ุงุท ุงู ุฑุงุจุทู ุฉ )โ ช ุ (N-Hโ ฌู ู ู ุงโ ฌ โ ซู ุธู ู ู ุฑ ุงู ุทู ู ู ู ุนุต ู ู ุงุจุชู ุงู ุชุต ู ู ุงุต ุนู ู ู ุฏโ ฌ โ ซุงู ู ุฑุจู ู ู ู ู ู )โ ชI] (C=Oโ ฌโ ฌ

โ ซ)โ ชcm-1โ ฌโ ฌ

โ ซโ ช [Amideโ ฌู ุนู ู ู ุฏ )โ ชcm-1โ ฌโ ฌ

โ ซโ ช (1639โ ฌุชุงุจุน ู ู ุฉ ุงู ู ุชุทู ู ุงุท ู ุฌู ู ุน ู ู ุฉโ ฌ โ ซโ ช (1578โ ฌุชุน ู ู ู ุฏ ุงู ู ุชุท ู ู ุงุท ุงู ู ุฌู ู ุน ู ู ุฉโ ฌ โ ซโ ช-1โ ฌโ ฌ

โ ซุงู ู ู ู ู ู ู ุฉ )โ ช ุ (C=Nโ ฌู ู ู ุง ู ุธู ู ุฑ ุงู ุทู ู ู ุนุตู ุงุจุฉ ุงู ุชุตู ุงุต ุนู ู ุฏ ) โ ช (1541 cmโ ฌู ู ู ู ู โ ฌ

โ ซุฅุฑุฌุงุนู ุง ุงู ู ุชุฒุงุฒ ุงู ุฑุงุจุทุฉ (โ ช] )Amide IIโ ฌุงู ุชู ุชู ุชุฌ ุนู ู ุณุงู ู ุฉ โ ช 60%โ ฌู ู ู โ ช(N-H)bendโ ฌโ ฌ โ ซู โ ช 40%โ ฌู ู ู ู โ ช ุ [ (C-N)stretchโ ฌู ุนุตู ู ุงุจุฉ ุฃุฎู ู ุฑู ุนู ู ู ุฏ )โ ช (1284 cm-1โ ฌุนุงุฆู ู ุฏุฉ ุงู ู ุชุทู ู ุงุทโ ฌ

โ ซุงู ุฑุงุจุทุฉ )โ ช. (C-Nโ ฌโ ฌ

โ ซุงู ุดู ู )โ ช (1โ ฌุทู ู ุงุฃู ุดุนุฉ ุชุญุช ุงู ุญู ุฑุงุก ู ู ู ุฑุชุจุทุฉ โ ชL1Hโ ฌโ ฌ

โ ซุซุงู ู ุงู โ ช :โ ฌู ุทู ุงู ู ุฉ ุงุฃู ุดุนุฉ ู ู ู ุงู ุจู ู ุณุฌู ุฉ ู ุงู ู ุฑุฆู ุฉ ู ู ู ุฑุชุจุทุฉ โ ช: L1Hโ ฌโ ฌ

โ ซู ุธู ุฑ ุงู ุดู ู )โ ช (2โ ฌุทู ู ุงุฃู ุดุนุฉ ู ู ู ุงู ุจู ู ุณุฌู ุฉ ู ู ู ุฑุชุจุทุฉ โ ช ุ L1Hโ ฌุญู ุซ ุชุธู ุฑ ู ู ุฉ ู ุญู ุฏุฉโ ฌ

โ ซุนู ุฏ โ ช ุ 288 nmโ ฌุชุนู ุฏ ุฅู ู ุงุงู ู ุชู ุงู ๐ โ ฌ

โ ซ๐ ) ู ุชู ุฌุฉ ุงุญุชู ุงุก ุงู ู ุฑุชุจุทุฉ ุนู ู ู ุฌู ู ุนุชู โ ฌ

โ ซุงู ู ู ู ู )โ ช (C=Nโ ฌู ุงู ู ุฑุจู ู ู ู )โ ช (C=Oโ ฌุฅุถุงู ุฉู ุฅู ู ุงู ุฑู ุงุจุท )โ ช (C=Cโ ฌู ู ุงู ุญู ู ุฉ ุงู ุนุทุฑู ุฉ โ ช.โ ฌโ ฌ

โ ซโ ช31โ ฌโ ฌ

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫ثريَّا شربك د‪ .‬محمد مضر الخضر‬

‫الشكل )‪ (2‬طيف األشعة فوق البنفسجية و المرئية لممرتبطة ‪L1H‬‬

‫ثالثاً ‪ :‬مطيافية الطنين النووي المغناطيسي البروتوني )‪ (H1: NMR‬لممرتبطة ‪: L1H‬‬ ‫يظير الشكل )‪ (3‬شارة أداديت عُد االَزياح انكيًاوي )‪ (10.783 ppm‬عائدة‬ ‫نبروتوٌ ‪ NH‬ضافتً ن‬

‫شارة تعدديت في انًجال ‪ (7.436 -7.875) ppm‬تعود‬

‫نبروتوَاث انًجًوعت انعطريت كًا هو يوضخ في األسفم ‪:‬‬

‫‪30‬‬

‫اصطناع معقدات معدنية لمييدرازونات األريمية‬

‫الشكل )‪ (3‬طيف الطنين النووي المغناطيسي البروتوني )‪ (H1: NMR‬لممرتبطة ‪L1H‬‬

‫و انجدول انتاني يبيٍِّ االَزياداث انكيًاويت نكم انًجًوعاث انبروتوَيت انًوجودة‬ ‫انًرتبطت ‪: L1H‬‬ ‫الجدول )‪ (3‬قيم االنزياح الكيماوي للمجموعات البروتونية في المرتبطة ‪L1H‬‬

‫‪multiplicity‬‬

‫‪Chemical‬‬ ‫)‪Shift δ (ppm‬‬

‫‪Group‬‬

‫‪multiplets‬‬

‫‪7.436-7.875‬‬

‫)‪(a)+(d‬‬

‫‪singlet‬‬

‫‪10.783‬‬

‫)‪(b‬‬

‫‪quintet‬‬

‫‪2.493 – 2.517‬‬

‫)‪(c‬‬

‫‪singlet‬‬

‫‪3.339‬‬

‫‪CH3‬‬ ‫)‪(solvent‬‬ ‫‪34‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫‪singlet‬‬

‫‪2.373‬‬

‫ثريَّا شربك د‪ .‬محمد مضر الخضر‬

‫)‪(OH‬‬

‫‪O‬‬

‫)‪(c‬‬ ‫‪H3C‬‬ ‫‪C‬‬

‫‪N‬‬

‫‪C‬‬ ‫‪NH‬‬ ‫)‪(b‬‬

‫)‪(d‬‬

‫‪ -2‬دراسة بنية معقد النحاس )‪ Cu(II‬مع المرتبطة ‪: L1H‬‬ ‫أوالً ‪ :‬مطيافية األشعة تحت الحمراء لممعقد ‪: [Cu(L1H)2]Cl2‬‬

‫نككورد فككي الشكككل )‪ (4‬طيككف األشككعة تحككت الحمكراء لممعقككد ‪ ، [Cu(L1H)2]Cl2‬فمككن خككالل‬ ‫مقارنتو مع طيف المرتبطة الحكرة ‪ L1H‬يالحكظ ظيكور عصكابة امتصكاص عريضكة و بشكدة‬

‫متوسككطة تابعككة المتطككاط مجموعككة )‪ (O-H‬عنككد )‪ ، (3445 cm-1‬إضككافةً إلككى انزيككاح‬

‫عصابتي االمتصاص التكابعتين المتطكاط مجموعكة الكربونيكل)‪(C=O‬نحكو )‪(1594 cm-1‬‬ ‫و امتطكاط مجموعكة اآلزوميتكين )‪ (C=N‬نحكو )‪ ، (1550 cm-1‬ممكا يكدل عمكى إمكانيكة‬

‫ح ككدوث التس ككاند ف ككي ى ككذه المواق ككع ‪ ،‬كم ككا أن العص ككابة العائ ككدة المتط ككاط الرابط ككة )‪(N-H‬‬

‫انزاحت نحو )‪ (3088 cm-1‬نتيجة التساند مع الشاردة المعدنية ‪ ،‬بينما ان ازحكت العصكابة‬ ‫العائككدة الىت كزاز الرابطككة )‪ (Amide II‬نحككو (‪ ، (1521 cm-1‬كككذلك لككوحظ انزيككاح‬

‫العصابة التابعة المتطاط الرابطة )‪ (C-N‬نحو )‪. (1229 cm-1‬‬

‫مما سبق يمكن القول بأن تساند الشاردة المعدنية )‪ Cu(II‬مع المرتبطكة ‪ L1H‬يمككن أن يكتم‬ ‫من خالل ذرة نتروجين مجموعكة اآلزوميتكين)‪ (C=N‬وذرة أوكسكجين المجموعكة الكربونيميكة‬ ‫)‪ (C=O‬و ذلك إثر انزياح العصابة العائدة لككل منيكا نحكو األعكداد الموجيكة األقكل مقارنكةً‬ ‫مع طيف المرتبطة الحرة ‪.‬‬

‫‪36‬‬

‫)‪(a‬‬

โ ซุงุตุทู ุงุน ู ุนู ุฏุงุช ู ุนุฏู ู ุฉ ู ู ู ู ุฏุฑุงุฒู ู ุงุช ุงุฃู ุฑู ู ู ุฉโ ฌ

โ ซุงู ุดู ู )โ ช (4โ ฌุทู ู ุงุฃู ุดุนุฉ ุชุญุช ุงู ุญู ุฑุงุก ู ู ู ุนู ุฏ โ ช[Cu(L1H)2]Cl2โ ฌโ ฌ

โ ซุซุงู ู ุงู โ ช :โ ฌู ุทู ุงู ู ุฉ ุงุฃู ุดุนุฉ ู ู ู ุงู ุจู ู ุณุฌู ุฉ ู ุงู ู ุฑุฆู ุฉ ู ู ู ุนู ุฏ โ ช: [Cu(L1H)2]Cl2โ ฌโ ฌ โ ซู ุธู ุฑ ุงู ุดู ู )โ ช (5โ ฌุทู ู ุงุฃู ุดุนุฉ ู ู ู ุงู ุจู ู ุณุฌู ุฉ ู ุงู ู ุฑุฆู ุฉ ู ู ู ุนู ุฏ โ ช ุ [Cu(L1H)2] Cl2โ ฌุญู ุซโ ฌ โ ซู ุงู ุญุธ ู ุฌู ุฏ ุซุงู ุซ ู ู ู โ ช ุ โ ฌุงุฃู ู ู ู ุชู ุน ุนู ุฏ (โ ฌ โ ซุงุงู ู ู ุชุฑู ู ู โ ฌ

โ ซ๐ โ ฌ

โ ซ) ู ู ู ุนุงุฆุฏุฉ ู ุงู ู ุชู ุงู โ ฌ

โ ซ) ุงู ู ุงุชุฌ ุนู ู ู ุญ ุงุฃู ุฒู ุงุญ ุงุงู ู ู ุชุฑู ู ู ุฉ ู ู ุงู ุดุงุฑุฏุฉ ุงู ู ุนุฏู ู ุฉ ุฅู ู โ ฌ

โ ซุงู ู ุฑุชุจุทุฉ โ ช ุ โ ฌู ู ุญู ู ุฃู ุงู ุนุตุงุจุฉ ุงู ุซุงู ู ุฉ ุงู ุชู ุชุธู ุฑ ุนู ุฏ (โ ฌ โ ซุฃู ุชุนู ุฏ ู ุงู ู ุชู ุงู ุงุงู ู ู ุชุฑู ู ู ( ๐ โ ฌ

โ ซ๐ ) ู ุงู ุชู ุงู ุฒุงุญุช ุนู ุง ู ู ุนู ู ู โ ฌ

โ ซ) ู ู ู ู โ ฌ

โ ซู ู ุญุงู ุฉโ ฌ

โ ซุงู ู ุฑุชุจุทุฉ ุงู ุญุฑุฉ โ ช L1Hโ ฌู ุชู ุฌุฉ ุงู ุชุณุงู ุฏ ู ุน ุงู ุดุงุฑุฏุฉ ุงู ู ุนุฏู ู ุฉ โ ช ุ โ ฌุฃู ุง ุงู ุนุตุงุจุฉ ุงู ุซุงู ุซุฉ ู ุงู ุชู โ ฌ โ ซุชุธู ุฑ ุนู ุฏโ ฌ

โ ซ) ู ู ู ู ู ุฃู ุชู ุซู ุงุงู ู ุชู ุงู ุงุงู ู ู ุชุฑู ู ู โ ฌ

โ ซุงู ู ุงุฌู ุนู ุงุงู ู ุชู ุงุงู ุช ุงุงู ู ู ุชุฑู ู ู ุฉ ุจู ู ุงู ุณู ู ุงุช โ ช dโ ฌู ู ุงู ุดุงุฑุฏุฉ ุงู ู ุนุฏู ู ุฉ โ ช.โ ฌโ ฌ

โ ซโ ช32โ ฌโ ฌ

โ ซ)โ ฌ

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫ثريَّا شربك د‪ .‬محمد مضر الخضر‬

‫الشكل )‪ (5‬طيف األشعة فوق البنفسجية والمرئية لممعقد ‪[Cu(L1H)2] Cl2‬‬

‫و نورد في الجدول )‪ (2‬أىم قيم االمتصاصات في أطياف األشعة تحت الحمراء العائدة‬ ‫لممرتبطة ‪ L1H‬ومعقدي النحاس )‪ Cu(II‬المحضرين )‪ (A‬و )‪: (B‬‬

‫الجدول )‪ (2‬قيم امتصاصات طيف )‪ (IR‬لممرتبطة ‪ L1H‬ومعقدها مع النحاس )‪Cu(II‬‬

‫‪Groups/Compounds‬‬

‫‪[Cu(L1H)]Cl2‬‬

‫‪L1H‬‬

‫‪3445 m‬‬

‫‪3424 W‬‬

‫)‬

‫‪3088w‬‬

‫‪3181m‬‬

‫)‬

‫‪1594m‬‬

‫‪1639s‬‬

‫)‪( Amide I‬‬ ‫)‬ ‫‪30‬‬

‫اصطناع معقدات معدنية لمييدرازونات األريمية‬

‫‪1550m‬‬

‫‪1578m‬‬

‫‪1521s‬‬

‫‪1541s‬‬

‫‪1229m‬‬

‫‪1284m‬‬

‫‪3059‬‬

‫‪3054‬‬

‫‪s;1490‬‬ ‫‪;2923,2855‬‬ ‫‪;1438‬‬ ‫‪;1329‬‬

‫)‬ ‫)‬ ‫)𝝂‬ ‫)‬ ‫)‬

‫‪s;1487‬‬ ‫‪;2850‬‬ ‫‪;1444‬‬ ‫‪;1375‬‬

‫)‬ ‫)‬

‫‪ -3‬دراسة بنية المرتبطة ‪: L2H2‬‬ ‫أوالً ‪ :‬طيف األشعة تحت الحمراء لممرتبطة ‪: L2H2‬‬

‫يالح ككظ ف ككي طي ككف األش ككعة تح ككت الحمك كراء لممرتبط ككة ‪( L2H2‬الش كككل ‪ ) 6‬ظي ككور عص ككابة‬

‫امتصككاص متوسككطة الشككدة عنككد (‪ (3258 cm-1‬عائككدة إلككى امتطككاط الرابطككة )‪، (N-H‬‬ ‫بينمك ك ككا يظيك ك ككر امتطك ك ككاط المجموعك ك ككة الكربونيميك ك ككة )‪I] (C=O‬‬

‫‪ [Amide‬عنك ك ككد القيمك ك ككة‬

‫(‪ ، )1653 cm-1‬أما امتطاط المجموعة )‪ (C=N‬فكيالحظ ظيكوره عنكد )‪،(1578 cm-1‬‬ ‫كككذلك يالحككظ ظيككور عصككابة امتصككاص عنككد )‪ (1521 cm-1‬تعككود إلككى اىت كزاز الرابطككة‬ ‫‪33‬‬

โ ซู ุฌู ุฉ ุฌุงู ุนุฉ ุงู ุจุนุซ โ ุงู ู ุฌู ุฏ โ ช โ 63โ ฌุงู ุนุฏุฏ โ ช4102 - 7โ ฌโ ฌ

โ ซุซุฑู ู ู ุง ุดุฑุจู ุฏโ ช .โ ฌู ุญู ุฏ ู ุถุฑ ุงู ุฎุถุฑโ ฌ

โ ซ)โ ช ุ (Amide IIโ ฌู ู ู ุง ู ุงู ุญู ุธ ุงู ุชุตู ุงุต ุงู ุชุทู ุงุท ุงู ุฑุงุจุทู ุฉ )โ ช (C-Nโ ฌุนู ู ุฏ )โ ชุ (1274 cm-1โ ฌโ ฌ โ ซุฅุถุงู ุฉู ุฅู ู ุฐู ู ู ู ุญุธ ุธู ู ู ุฑ ุนุตู ุงุจุฉ ุงู ุชุตู ุงุต ุฎู ู ู ู ุฉ ุงู ุดู ุฏุฉ ุชุนู ู ุฏ ุฅู ู ู ุงู ุชุทู ุงุท ู ุฌู ู ุนู ุฉโ ฌ

โ ซุงู ุซู ู ู )โ ช (S-Hโ ฌุนู ุฏ )โ ช. (2863 cm-1โ ฌโ ฌ

โ ซุงู ุดู ู )โ ช (6โ ฌุทู ู ุงุฃู ุดุนุฉ ุชุญุช ุงู ุญู ุฑุงุก ู ู ู ุฑุชุจุทุฉ โ ชL2H2โ ฌโ ฌ

โ ซุซุงู ู ุงู โ ช :โ ฌู ุทู ุงู ู ุฉ ุงุฃู ุดุนุฉ ู ู ู ุงู ุจู ู ุณุฌู ุฉ ู ุงู ู ุฑุฆู ุฉ ู ู ู ุฑุชุจุทุฉ โ ช: L2H2โ ฌโ ฌ

โ ซู ุธู ุฑ ุงู ุดู ู )โ ช (7โ ฌุทู ู ุงุฃู ุดุนุฉ ู ู ู ุงู ุจู ู ุณุฌู ุฉ ู ุงู ู ุฑุฆู ุฉ ู ู ู ุฑุชุจุทุฉ โ ช L2H2โ ฌู ู ุฉ ู ุญู ุฏุฉ ุนู ุฏโ ฌ โ ซ) ู ู ู ู ุฃู ู ุนุฒู ู ุฌู ุฏู ุง ุฅู ู ุงุงู ู ุชู ุงู ุงุงู ู ู ุชุฑู ู ู โ ฌ

โ ซ๐ โ ฌ

โ ซ๐ )โ ฌ

โ ซู ุชู ุฌุฉ ุงุญุชู ุงุก ุงู ู ุฑุชุจุทุฉ โ ช L2Hโ ฌุนู ู ู ุฌู ุนุชู ุงุขู ุฒู ู ู ุชู ู )โ ช (C=Nโ ฌู ุงู ู ุฑุจู ู ู ู )โ ช(C=Oโ ฌโ ฌ โ ซุฅุถุงู ุฉู ุฅู ู ุงู ุฑู ุงุจุท ุงู ุซู ุงุฆู ุฉ )โ ช (C=Cโ ฌุงู ุชุงุจุนุฉ ู ู ุญู ู ุฉ ุงู ุนุทุฑู ุฉ โ ช.โ ฌโ ฌ

โ ซุงู ุดู ู )โ ช (7โ ฌุทู ู ุงุฃู ุดุนุฉ ู ู ู ุงู ุจู ู ุณุฌู ุฉ ู ุงู ู ุฑุฆู ุฉ ู ู ู ุฑุชุจุทุฉ โ ชL2H2โ ฌโ ฌ

โ ซุซุงู ุซุงู โ ช :โ ฌุทู ู ุงู ุทู ู ู ุงู ู ู ู ู ุงู ู ุบู ุงุทู ุณู ุงู ุจุฑู ุชู ู ู )โ ช (H1: NMRโ ฌู ู ู ุฑุชุจุทุฉ โ ช: L2H2โ ฌโ ฌ โ ซโ ช34โ ฌโ ฌ

‫اصطناع معقدات معدنية لمييدرازونات األريمية‬

‫أظير طيف المرتبطة (الشكل‪ )8‬إشارة أحادية عند االنزياح الكيماوي )‪(8.617 ppm‬‬ ‫عائدة لبروتون ‪ NH‬إضافةً إلى إشارة تعددية في المجال ‪ (7.514-7.876) ppm‬تعود‬ ‫لبروتونات المجموعة العطرية كما ىو موضح في األسفل ‪:‬‬

‫الشكل )‪ (8‬طيف الطنين النووي المغناطيسي البروتوني )‪ (H1: NMR‬لممرتبطة ‪L2H2‬‬

‫و انجدول انتاني يبيٍِّ االَزياداث انكيًاويت نكم انًجًوعاث انبروتوَيت انًوجودة في‬ ‫انًرتبطت ‪: L2H2‬‬

‫‪35‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫ثريَّا شربك د‪ .‬محمد مضر الخضر‬

‫الجدول )‪ (3‬قيم االنزياح الكيماوي للمجموعات البروتونية في المرتبطة ‪L2H2‬‬

‫‪Multiplicity‬‬

‫‪Chemical Shift‬‬ ‫)‪δ (ppm‬‬

‫‪Group‬‬

‫‪multiplets‬‬

‫‪7.514 -7.876‬‬

‫)‪(a‬‬

‫‪singlet‬‬

‫‪8.617‬‬

‫)‪(b‬‬

‫‪doublet‬‬

‫‪1.515 ,1.542‬‬

‫)‪(c‬‬

‫‪quintet‬‬

‫‪2.544 -2.577‬‬

‫)‪(e‬‬

‫‪doublet‬‬ ‫‪doublet‬‬

‫‪1.354 ,1.376‬‬

‫)‪(f‬‬ ‫‪CH3‬‬

‫)‪(d‬‬ ‫)‪(c‬‬ ‫‪CH3 HS‬‬ ‫‪CH‬‬ ‫)‪(e‬‬

‫‪C‬‬

‫‪N‬‬

‫)‪O (b‬‬ ‫‪C NH‬‬

‫)‪(d‬‬

‫‪1.435 , 1.456‬‬

‫)‪(f‬‬

‫‪ – 4‬دراسة بنية معقد الزنك )‪ Zn(II‬مع المرتبطة ‪: L2H2‬‬ ‫أوالً ‪ :‬طيف األشعة تحت الحمراء لممعقد ]‪: [Zn(L2H)2‬‬ ‫يالحظ من خالل مقارنة طيف األشعة تحت الحمراء لممعقد ]‪( [Zn(L2H)2‬الشكل ‪) 9‬‬ ‫مع طيف المرتبطة الحرة ‪ L2H2‬اختفاء االمتصاص العائد لكل من امتطاط مجموعة‬

‫ال عن ذلك ظيرت عصابة جديدة‬ ‫الكربونيل )‪ (C=O‬و امتطاط الرابطة )‪ ، (N-H‬و بد ً‬ ‫عند )‪ (1353 cm-1‬عائدة المتطاط الرابطة )‪ ، (C-O‬كذلك يالحظ وجود امتصاص‬ ‫عند )‪ (3414 cm-1‬عائد المتطاط )‪ ،(O-H‬مما يدل عمى دخول المرتبطة بالشكل‬ ‫اوينولي ضمن المعقد ‪ ،‬إضافة إلى ظيور عصابة امتصاص عند )‪(1624 cm-1‬‬

‫ترجع لمرابطة )‪ ، (C=N-N=C‬و ىذا يدل عمى إمكانية حدوث التعقيد من خالل‬

‫نتروجين مجموعة اويمين و األوكسجين اوينولي ‪ ،‬كما لوحظ عدم انزياح العصابة‬

‫العائدة لمجموعة الثيول )‪ (S-H‬مما يؤكد عدم مشاركتيا في التساند مع الشاردة المعدنية‪.‬‬

‫‪36‬‬

‫)‪(a‬‬

โ ซุงุตุทู ุงุน ู ุนู ุฏุงุช ู ุนุฏู ู ุฉ ู ู ู ู ุฏุฑุงุฒู ู ุงุช ุงุฃู ุฑู ู ู ุฉโ ฌ

โ ซุงู ุดู ู )โ ช (9โ ฌุทู ู ุงุฃู ุดุนุฉ ุชุญุช ุงู ุญู ุฑุงุก ู ู ู ุนู ุฏ ]โ ช[Zn(L2H)2โ ฌโ ฌ

โ ซุซุงู ู ุงู โ ช :โ ฌุทู ู ุงุฃู ุดุนุฉ ู ู ู ุงู ุจู ู ุณุฌู ุฉ ู ุงู ู ุฑุฆู ุฉ ู ู ู ุนู ุฏ ]โ ช: [Zn(L2H)2โ ฌโ ฌ

โ ซู ุงู ุญุธ ู ู ุทู ู ุงุฃู ุดุนุฉ ู ู ู ุงู ุจู ู ุณุฌู ุฉ ู ุงู ู ุฑุฆู ุฉ )โ ช (UV-Visโ ฌู ู ู ุนู ุฏ ]โ ช[Zn(L2H)2โ ฌโ ฌ

โ ซ(ุงู ุดู ู โ ช ) 10โ ฌุธู ู ุฑ ุนุตุงุจุชู ู โ ช ุ โ ฌุงุฃู ู ู ู ุนู ุฏโ ฌ โ ซู ุงู ู ุชู ุงู ุงุงู ู ู ุชุฑู ู ู โ ฌ

โ ซ๐ โ ฌ

โ ซ๐ ) ุงู ู ู ุฒุงุญ ู ู ุงุฑู ุฉู ู ุธู ุฑู ู ู ุทู ู ุงู ู ุฑุชุจุทุฉ ุงู ุญุฑุฉ โ ชุ L2Hโ ฌโ ฌ

โ ซุจู ู ู ุง ุชุธู ุฑ ุนุตุงุจุฉ ุซุงู ู ุฉ ุฌุฏู ุฏุฉ ุนู ุฏโ ฌ

โ ซู ุงู ู ุชู ุงู โ ฌ

โ ซ๐ โ ฌ

โ ซ) ู ู ู ุนุงุฆุฏุฉโ ฌ

โ ซ) ู ุงู ุชู ู ู ู ู ุฅุฑุฌุงุนู ุงโ ฌ

โ ซ) ู ุชู ุฌุฉ ุงู ุชุณุงู ุฏ ู ุน ุดุงุฑุฏุฉ ุงู ู ุนุฏู โ ช ุ โ ฌู ุญู ุซ ู ุงู ุญุธ ุนุฏู ุธู ู ุฑโ ฌ โ ซ) ู ุชู ุฌุฉ ุงู ุชุงู ุก ุงู ู ุฏุงุฑุงุช ุงุงู ู ู ุชุฑู ู ู ุฉโ ฌ

โ ซุนุตุงุจุฉ ุซุงู ุซุฉ ู ู ุงู ุทู ู ุนุงุฆุฏุฉ ู ุงู ู ุชู ุงู โ ฌ

โ ซ)โ ช (dโ ฌู ู ุดุงุฑุฏุฉ ุงู ุฒู ู )โ ช Zn(IIโ ฌุฅุฐ ุชู ู ู ุงู ุจู ู ุฉ )โ ช ุ (d10โ ฌุจุงู ุชุงู ู ุงู ู ุญุฏุซ ู ุฏู ู ุง ู ุซู ู ุฐุง ุงู ู ู ุนโ ฌ โ ซู ู ุงุงู ู ุชู ุงุงู ุช ุงุงู ู ู ุชุฑู ู ู ุฉ โ ช.โ ฌโ ฌ

โ ซโ ช41โ ฌโ ฌ

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫ثريَّا شربك د‪ .‬محمد مضر الخضر‬

‫الشكل )‪ (10‬طيف األشعة فوق البنفسجية و المرئية لممعقد ]‪[Zn(L2H)2‬‬

‫‪ – 5‬دراسة بنية معقد البالتين )‪ Pt(II‬مع المرتبطة ‪: L2H2‬‬ ‫أوالً ‪ :‬مطيافية األشعة تحت الحمراء لممعقد ]‪: [Pt(L2H)2‬‬

‫بمقارنة طيف المعقد الناتج مع المرتبطة ‪( L2H2‬الشكل ‪ ) 11‬يالحظ انزياح عصابة‬

‫امتصاص امتطاط الرابطة الكربونيمية )‪ (C=O‬نحو األعداد الموجية األقل عند القيمة‬ ‫)‪ ، (1634 cm-1‬و كذلك األمر بالنسبة إلى عصابة امتطاط الرابطة )‪ (C=N‬التي‬

‫انزاحت نحو القيمة )‪ ، (1512 cm-1‬مما يرجح حدوث التساند في ىذه المواقع ‪ ،‬كما‬ ‫يالحظ اختفاء عصابة االمتصاص العائدة المتطاط الرابطة )‪ (N-H‬حيث يمكن إرجاع‬

‫ذلك الختفائيا خمف عصابة االمتصاص العريضة التابعة المتطاط )‪ ، (O-H‬إضافةً إلى‬

‫اختفاء عصابة امتصاص الرابطة )‪ (S-H‬مما يدل عمى إمكانية حدوث التساند أيضاً‬ ‫عن طريق ذرة الكبريت ‪.‬‬

‫الشكل )‪ (11‬طيف األشعة تحت الحمراء لممعقد ]‪[Pt (L2H)2‬‬ ‫‪40‬‬

‫اصطناع معقدات معدنية لمييدرازونات األريمية‬ ‫ثانياً ‪ :‬مطيافية األشعة فوق البنفسجية و المرئية لممعقد ]‪: [Pt (L2H)2‬‬

‫يالحك ك ك ككظ فك ك ك ككي طيك ك ك ككف األشك ك ك ككعة فك ك ك ككوق البنفسك ك ك ككجية و المرئيك ك ك ككة (الشك ك ك كككل ‪ ) 12‬لممعقك ك ك ككد‬ ‫المك ك ك ك ككدروس ظيك ك ك ك ككور عصك ك ك ك ككابتين ‪ ،‬األولك ك ك ك ككى عنك ك ك ك ككد‬ ‫عائ ك ك ك ككدة لالنتق ك ك ك ككال االلكترون ك ك ك ككي‬

‫) و ىك ك ك ك ككي‬

‫𝜋 ) المنك ك ك ك كزاح مقارنك ك ك ك كةً نظيك ك ك ك كره ف ك ك ك ككي طي ك ك ك ككف‬

‫𝜋‬

‫المرتبطك ك ك ك ككة الح ك ك ك ك كرة ‪ ، L2H2‬إضك ك ك ك ككافةً إلك ك ك ك ككى ظيك ك ك ك ككور عصك ك ك ك ككابة ثانيك ك ك ك ككة جديك ك ك ك ككدة عنك ك ك ك ككد‬ ‫) و الت ك ك ك ككي يمك ك ك ك ككن إرجاعي ك ك ك ككا لالنتق ك ك ك ككال‬

‫) نتيج ك ك ك ككة‬

‫𝜋‬

‫التساند مع شاردة المعدن ‪.‬‬

‫الشكل )‪ (12‬طيف األشعة فوق البنفسجية و المرئية لممعقد ]‪[Pt (L2H)2‬‬

‫و نورد في الجدول )‪ (4‬أىم قيم االمتصاصات في أطياف األشعة تحت الحمراء العائدة‬ ‫لممرتبطة ‪ L2H2‬ومعقدييا مع الزنك )‪ Zn(II‬و البالتين )‪: Pt(II‬‬ ‫الجدول )‪ (4‬قيم امتصاصات طيف )‪ (IR‬لممرتبطة ‪ L2H2‬ومعقديها‬

‫]‪[Pt(L2H)2‬‬

‫])‪[Zn(L2H2‬‬

‫‪L2H2‬‬

‫‪3434‬‬

‫‪3414w‬‬

‫‪3435w‬‬

‫)‬

‫‪-‬‬

‫‪-‬‬

‫‪3258m‬‬

‫)‬

‫‪1634‬‬

‫‪-‬‬

‫‪1653S‬‬

‫‪1512‬‬

‫‪1526S‬‬

‫‪1578m‬‬

‫‪44‬‬

‫‪Compounds‬‬

‫)‪Amide (I‬‬ ‫)‬ ‫)‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫ثريَّا شربك د‪ .‬محمد مضر الخضر‬ ‫)‬

‫‪-‬‬

‫‪-‬‬

‫‪1521‬‬

‫‪-‬‬

‫‪-‬‬

‫‪1274‬‬

‫)‬

‫‪-‬‬

‫‪1353S‬‬ ‫‪2864‬‬

‫‬‫‪2863‬‬

‫)‬ ‫)‬

‫‪3059W‬‬

‫‪3055W‬‬

‫‪3062W‬‬

‫‪s; 1487‬‬

‫‪as;1587‬‬

‫‪;2920,2858‬‬ ‫‪1440‬‬ ‫‪;1357‬‬

‫‪;2975,2923‬‬ ‫‪;1439‬‬

‫‪-‬‬

‫‪as;1599‬‬ ‫‪s;1484‬‬ ‫‪;2982,2961‬‬ ‫‪1446‬‬ ‫‪;1377,1367‬‬

‫)𝝂‬

‫)‬ ‫)‬ ‫)‬

‫مع الزنك )‪ Zn(II‬و البالتين )‪Pt (II‬‬

‫االستنتاجات و التوصيات ‪:‬‬ ‫‪ .1‬تم تحضير المرتبطة ‪ L1H‬من خالل تفاعل التكاثف بين البنزىيد ارزيد واألسيتوفينون‪،‬‬ ‫إضافةً إلى تحضير معقد جديد ليا مع النحاس ‪. [Cu(L1H)]Cl2‬‬ ‫بناء عمى الدراسة السابقة يمكن القول بأن المرتبطة ‪ L1H‬تتساند مع الشاردة المعدنية‬ ‫ً‬

‫)‪ Cu(II‬من خالل نتروجين مجموعة اآلزوميتين )‪ (C=N‬و ذرة أوكسجين المجموعة‬

‫الكربونيمية )‪ (C=O‬لتمعب بذلك دور مرتبطة معتدلة مانحة ثنائية السن من النمط ‪، NO‬‬ ‫و تشكل معقداً رباعي الوجوه ‪ ،‬و حيث تم من التأكد من وجود شوارد الكمور في الكرة‬ ‫الخارجية لممعقد من خالل نترات الفضة إذ تشكل راسب أبيض من ‪ ، AgCl‬و عمى ىذا‬ ‫يمكن اقتراح البنية التالية لممعقد كما ىو موضح في األسفل ‪:‬‬

‫‪46‬‬

‫اصطناع معقدات معدنية لمييدرازونات األريمية‬

‫الشكل )‪ (13‬بنية المعقد ‪[Cu(L1H)2]Cl2‬‬

‫‪ .2‬تم تحضير نوع جديد من المرتبطات (ميركبتو‪ -‬ىيدرازون) ‪ ،‬حيث تم اصطناع‬ ‫المرتبطة ‪ L2H2‬من خالل تفاعل التكاثف بين المركبين ‪-3‬ميركبتو‪ -2-‬بوتانون و‬ ‫البنزىيد ارزيد‪ ،‬إضافةً إلى تحضير معقدين معدنيين ليا مع شاردتي‬ ‫)‪ Zn(II‬و)‪. PT(II‬‬

‫‪ .3‬إن المرتبطة ‪ L2H2‬تتسكاند مكع شكاردة االزنكك )‪ Zn(II‬مكن خكالل نتكروجين المجموعكة‬ ‫اويمين ككة )‪ (C=N‬وذرة األوكس ككجين اوين ككولي ‪ ،‬لتس ككمك ب ككذلك س ككموك مرتبط ككة أحادي ككة‬ ‫القاعك ككدة و مانحك ككة ثنائيك ككة السك ككن ‪ NO‬و تشك كككل معقك ككداً ربك ككاعي الوجك ككوه مك ككن الشك كككل ‪:‬‬

‫]‪ ، [Zn(L2H)2‬و حيث تم التأكد من عدم احتواء المعقد عمكى شكوراد الكمكور ‪ Cl-‬سكواء‬ ‫داخككل أو خككارج ك كرة التسككاند باسككتخدام نت كرات الفضككة ‪ ، AgNO3‬و عككن طريككق قيككاس‬

‫الناقمية الكيربائية‪ ،‬بالتالي يمكن اقتراح الصكيغة التاليكة لممعقكد المعكدني كمكا ىكو مبكين‬ ‫في الشكل التالي ‪:‬‬

‫‪42‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫ثريَّا شربك د‪ .‬محمد مضر الخضر‬

‫الشكل )‪ (13‬بنية المعقد ]‪[Zn(L2H)2‬‬ ‫‪ .4‬تشكل المرتبطة ‪ L2H2‬مع الشاردة )‪ Pt(II‬معقداً من النمط‪ ، [Pt(L2H)2] :‬حيث يتم‬ ‫التساند عن طريق نتروجين اآلزوميتين و أوكسجين الكربونيل إضافةً إلى ذرة كبريت‬

‫المجموعة الثيولية ‪ ،‬أي أن المرتبطة ‪ L2H2‬في ىذه الحالة تمعب دور مرتبطة‬

‫أحادية القاعدة و مانحة ثالثية السن ‪ ، SNO‬و قد تم التأكد من عدم وجود شوارد‬

‫الكمور ‪ Cl-‬في بنية المعقد عن طريق نترات الفضة و قياس الناقمية الكيربائية ‪،‬‬

‫بالتالي يمكن اقتراح بنية المعقد بالشكل الثماني الوجوه كما ىو موضح في الشكل‬

‫التالي ‪:‬‬

‫الشكل )‪ (14‬بنية المعقد ]‪[Pt(L2H)2‬‬ ‫‪40‬‬

‫اصطناع معقدات معدنية لمييدرازونات األريمية‬

‫‪ .5‬يمكن متابعة البحث بتحضير المزيد من المعقدات المعدنية لممرتبطات السابقة مع‬ ‫معادن أخرى ‪ ،‬و باستخدام أمالح مختمفة ‪.‬‬

‫‪ .6‬يمكن اختبار و استكشاف الفعالية البيولوجية لممركبات المحضرة ‪ ،‬و التحري عن‬ ‫إمكانية االستفادة منيا في العديد من التطبيقات و المجاالت الصناعية ‪.‬‬

‫‪43‬‬

‫ محمد مضر الخضر‬.‫ثريَّا شربك د‬

4102 - 7 ‫ – العدد‬63 ‫مجلة جامعة البعث – المجلد‬

‫المراجع‬ References [1]. G. Uppal, S. Bala, S. Kamboj M. Saini , Therapeutic Review

Exploring Antimicrobial Potential of Hydrazones as Promising Lead Der Pharma Chemica, 2011, 3(1) ,250-251.

[2]. Sh. Gupta, S. Gupta, M. Anis, He. Kulshrashtha K. Sharma , Green Chemical Route towards Synthesis of Novel

Acid Hydrazones , International Journal of Green and Herbal Chemistry , 2012; Vol.1.No.2, 140 -141.

[3]. B. Parashar1, S. Bharadwaj, V. K. Sharma , P. B. Punjabi, Microwave synthesis and antimicrobial activity of some N-aryl hydrazones , Der Pharma Chemica, 2010, 2(2) , 229 .

[4]. W. Al Zoubi, F. Kandil, M. Kh. Chebani , Synthesis of

Macrocyclic Bis-hydrazone and Their using in Metal Cations Extraction , Department of chemistry, Faculty of science, University of Damascus, 1.

[5]. A Brief review on Hydrazones as analytical reagents , 4-12 .

[6]. L. N. SUVARAPU1, Y. K. SEO1, S. O. BAEK1, V. R.

AMMIREDDY, Review on Analytical and Biological applications of

Hydrazones and their Metal Complexes , E-Journal of Chemistry , 2012, 9(3), 1291- 1296 .

[7]. N. P. Belskaya , W. Dehaen, V. A. Bakulev , Synthesis and

properties of hydrazones bearing amide, thioamide and amidine functions , ARKIVOC 2010 (i) , 302 .

44

‫اصطناع معقدات معدنية لمييدرازونات األريمية‬

[8]. S. Rollas , S. Karakus , The synthesis and biological activities of 3-acyl- 2,3-dihydro-1,3,4-oxadiazole / 3-acyl-1,3,4-oxadiazoline derivatives obtained from hydrazide-hydrazones , Marmara Pharmaceutical Journal 16 , 2012, 120.

[9]. R. M. MOHAREB , E. E. EL-ARAB , K. A. ELSHARKAWY, The Reaction of Cyanoacetic Acid Hydrazide with 2-Acetylfuran: Synthesis of Coumarin, Pyridine, Thiophene and Thiazole Derivatives with Potential Antimicrobial Activities , Sci Pharm. 2009; 77; 355 .

[10]. R. M. Mohareb , A. a. El-Khair , Novel Synthesis of Hydrazide – Hydrazone and Uses for the Synthesis 1,3,4Oxadiazine ,1,2,4- Triazine , Pyrazole , and Pyridazine Derivatives with Antimicrobial and Antifungal Activities , International Journal of

Applied Biology and Pharmaceutical Technology ,Volume:2: Issue4: Oct - Dec -2011,434 .

[11]. W. W. Wardakhan , The uses of hydrazide-hydrazone

derivatives in heterocyclic synthesis: Novel synthesis of pyridazine, 1,2,3-triazole, pyrazole derivatives and their anti-tumor

evaluations, Analytica Acta-2012, Volume 3, Issue 7 , November 22-24, 2012 , 70 .

[12]. S. Rollas , Ş. G. Küçükgüzel , Biological Activities of Hydrazone Derivatives , Molecules 2007, 12, 1910-1939.

[13]. B. Narasimhan ,P. Kumar, D.Sharma, Biological activities of

hydrazide derivatives in the new millennium , Acta Pharmaceutica Sciencia , 52, 2010 , 177-178 .

[14]. A. Ray , S. Banerjee , S. Sen ,R. J. Butcher ,G. M. Rosair , M. T. Garland , S. Mitra, Two Zn(II) and one Mn(II) complexes 45

‫ محمد مضر الخضر‬.‫ثريَّا شربك د‬

4102 - 7 ‫ – العدد‬63 ‫مجلة جامعة البعث – المجلد‬

using two different hydrazone ligands: spectroscopic studies and structural aspects , 1.

[15]. J. Patole, U. Sandbhor, S. Padhye, D. N. Deobagkar,

Ch. E. Anson , A. Powell , Structural Chemistry and In Vitro Antitubercular Activity of Acetylpyridine Benzoyl Hydrazone and Its

Copper Complex against Mycobacterium smegmatis , Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 13 (2003) 51.

[16]. A-Gh M. Al-Daher, I. A. Al-Qassar , Synthesis and Characterization of Co(II), Ni(II), Cu(II), and Zn(II)

Complexes with 2-Furaldehyde-2- Thenoylhydrazone , Raf. J. Sci., Vol. 22, No.4 ,2011, 117 .

[17]. H.-K. Fun, K. V. Sujith, P. S. Patil, B. Kallurayab S. Chantraprommad, N0-[(E)-1-Phenylethylidene]benzohydrazide, Acta Crystallographica Section E64, 1961–1962 , 2008.

[18]. Sa. Behera , Cobalt(II) and Nickel(II) Complexes of Aroyl Hydrazone Ligand: Synthesis and Characterization , National Institute of Technology , ROURKELA .

[19]. Structure Determination of Organic Compounds , E. Pretsch, Ph. B¨uhlmann , M. Badertscher, 4th , Completely Received Edition .

[20]. M. Reichenbächer, J. Popp , Challenges in Molecular

Structure Determination, Vibrational Spectroscopy ,Chapter 2, 2012.

[21]. B. Sturat , Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Application .

46

‫اصطناع معقدات معدنية لمييدرازونات األريمية‬

[22]. J. Coates , Interpretation of Infrared Spectra, A Practical Approach ,2000 .

51

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫سليمان ديبو‬ ‫عدنان كودأل‬

‫كارولين الراهب‬

‫دراسة كمومية للخصائص البنيوية واإللكترونية‬ ‫والطيفية أليونات عناقيد الصوديوم‬ ‫كارولين الراهب‪:‬‬

‫طالبة ماجستير‪ -‬قسم الفيزياء‪-‬كمية العموم‪-‬جامعة البعث‬

‫عدنان كودأل‪ :‬أستاذ الكيمياء الكوانتية ‪ -‬قسم الكيمياء‪-‬كمية العموم‪-‬جامعة البعث‬ ‫سميمان ديبو‪ :‬مدرس فيزياء ذرية‪ -‬قسم الفيزياء‪-‬كمية العموم‪-‬جامعة البعث‬

‫ممخص البحث‬

‫تطبيق‬

‫طريقة‬

‫تابعية‬

‫تم‬ ‫‪Gaussian09‬‬ ‫برنامج‬ ‫باستخدام‬ ‫ّ‬ ‫الكثافة())‪ (DFT/B3LYP(6-311+G(2d‬لدراسة تأثير تغير الكثافة اإللكترونية عمى‬ ‫خصائص عناقيد الصوديوم ‪ Nan‬وذلك من خالل حساب الخصائص البنيوية‬

‫واإللكترونية والطيفية لعناقيد الصوديوم المعتدلة ‪ (n=1 , 2 , 3 , …) Nan‬وأيوناتيا‬ ‫‪ (q=1 , 2) Na-q‬ومقارنة خصائص العناقيد المشحونة‬ ‫‪ Na+q‬والسالبة‬ ‫الموجبة‬ ‫‪n‬‬ ‫‪n‬‬ ‫بخصائص العناقيد المعتدلة‪ .‬حيث تم تحديد الخصائص الفيزيائية والطيفية لمعناقيد‬ ‫المستقرة ( طاقة االرتباط‪ ،‬طول الرابطة‪ ،‬عرض المجال المحظور‪ ،‬طيف رامان‪ ،‬طيف‬

‫تحت األحمر ‪ ،‬طيف فوق البنفسجي)‪.‬‬ ‫لقد أظيرت ىذه الدراسة أن البنى اليندسية تتغير بشكل كبير عند تغيير شحنة العنقود‬ ‫سواء أصبحت شحنتو سالبة أو موجبة‪ ،‬فيي تسعى بشكل عام ألن تصبح أكثر خطية‬

‫عندما تكون شحنتيا سالبة وتأخذ بنى ىندسية فراغية إذا كانت موجبة الشحنة‪ .‬كما لوحظ‬ ‫أن أكثر العناقيد تماسكاً ىي العناقيد ذوات الشحنة الموجبة ‪ .‬أما من حيث ناقمية العناقيد‬ ‫ُوجد أنو كمما ازدادت الكثافة اإللكترونية في العنقود تزداد الناقمية من أجل نفس الحجم‬ ‫لمعنقود ‪ .‬وعند دراسة طيوف تحت األحمر ُوجد أن العناقيد المعتدلة قادرة عمى‬

‫‪‬‬ ‫امتصاص األطوال الموجية األقصر بالمقارنة مع العناقيد السالبة ‪ Na n‬ثم تأتي بعدىا‬

‫العناقيد الموجبة ‪ . Na n‬وفي الطيوف فوق البنفسجية يالحظ أن العناقيد قادرة عمى‬ ‫امتصاص أطوال موجية ‪ Na 2 , Na 3 , Na 4 , Na 5 , Na 6‬أقصر بالمقارنة مع بقية‬

‫العناقيد‬ ‫‪10‬‬

‫دراسة كمومية للخصائص البنيوية واإللكترونية والطيفية أليونات عناقيد الصوديوم‬

Quantum Study of the structural , electronic and spectral Properties of Sodium Clusters Ions Al-Raheb, C.*) , kodlaa, A.**) , Diebo, S.***) *) Master student : Department of Physic-Faculty of science-albaath university, SYRIA **) Prof. Dr. for quantum chemistry : Department of chemistry-Faculty of science-albaath university, SYRIA ***) Dr. for atomic physic : Department of physic-Faculty of science-albaath university, SYRIA

Abstract Density change effect of sodium small clusters properties have been studied using density functional theory (DFT/B3LYP(6-311+G(2d))), with exploitation Gussian09 program . Geometrical, electronic, likewise spectral properties of the lowest energy structures have been calculated for neutral sodium clusters Nan (n=2-6), positively sodium clusters Na+q n -q (q=1-2), and negatively sodium clusters Nan , Moreover comparative have been accomplished between charged and neutral clusters properties, so physical and spectral properties have been determined for the lowest energy structures (binding energy, bond length, energy gap, ionization energy, electron affinity, Raman spectra, Infra-red spectra, Ultra Violetvisible spectra) .

We conclude that the geometrical structures change considerable when the charged clusters change as for being positively, negatively, or neutral charge . These display straight geometrical structures when these have negatively charged, whereas tridimensional geometrical structures when these have negatively charged . Likewise positively charge clusters holding together more than remaining part of negatively or neutral clusters. On the other hand negatively charge clusters are conductive more than other studied clusters . As well as are showed through the Infra-Red spectra that neutral clusters are able to absorption shorter wavelength than other clusters (negatively and positively clusters) , Whereas the study of the Ultra Violate spectra have been showed that closed clusters such as Na 2 , Na 3 , Na 4 , Na 5 , Na 6 . are able to absorption shorter wavelength than other clusters .

14

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫سليمان ديبو‬ ‫عدنان كودأل‬

‫كارولين الراهب‬

‫‪ – I‬مقدمة ‪: Introduction‬‬ ‫تُعد العناقيد حالة وسطى بين الذرات والجسيمات النانومترية؛ إذ تتميز بخصائص‬ ‫متباينة فيما بينيا ومختمفة تماماً في معظم الحاالت عن خصائص المادة األم‪.‬‬ ‫فخصائص العناقيد الذرية ‪ An‬كتابع لعدد الذرات ‪ n‬تُبدي تغيرات قوية في حالة‬ ‫العناقيد الصغيرة )‪ ،(n  100‬بينما في حالة العناقيد الكبيرة نسبياً )‪(n > 100‬‬

‫تقترب خصائصيا بشكل سمس من خصائص الجسم الصمب ]‪ُ .[1‬يعزى اختالف‬ ‫خصائص العناقيد تبعاً الختالف عدد ذراتيا إلى التوزع الكبير لمذرات السطحية‬ ‫والبنية اإللكترونية‪.‬‬

‫َّ‬ ‫جعل منيا‬ ‫إن تمتُع العناقيد بخصائص متميزة ومختمفة عن خصائص المادة األم‪،‬‬ ‫َ‬ ‫تم تخصيص قسم جديد في الفيزياء لدراستيا‪،‬‬ ‫مح ّ‬ ‫ط اىتمام العمماء والباحثين؛ حيث ّ‬ ‫وذلك بعد النجاح في تجارب عديدة مثل اكتشاف بنية ىيكل اإللكترون في العناقيد‬

‫المعدنية‪ ،‬وامتصاص البالزما التجاوبي في العناقيد المعتدلة والمشحونة بشحنة‬

‫سالبة وحيدة أو شحنتين‪.‬‬

‫لمعناقيد أنواع مختمفة فمنيا‪ :‬العناقيد المعدنية وعناقيد أنصاف النواقل والعناقيد‬ ‫العضوية ‪ ...‬الخ‪ .‬وكل نوع من ىذه األنواع تتميز بخصائص فريدة ومختمفة‪ ،‬ومن‬

‫خالل دراسة ىذه الخصائص يمكننا فيم آلية االنتقال من حالة الذرات أو الجزيئات‬ ‫البنى‬ ‫إلى حالة الجسم الصمب‪ .‬إن الشرط الرئيس لفيم تمك الخصائص ىي معرفة ُ‬

‫اليندسية ليذه العناقيد؛ إذ بذلت جيود كبيرة لفيم ُبنى ىذه العناقيد وخصائصيا‬ ‫المختمفة‪.‬‬

‫تُعد العناقيد المعدنية السيما عناقيد عناصر الفصيمة األولى من الجدول الدوري‬ ‫نقطة انطالق جيدة لمفيم النظري لخصائص العناقيد المعدنية ألن ىذه العناصر‬ ‫تمتمك إلكترونات تكافؤ أحادية عمى المدار ‪s‬؛ حيث يجد المرء عدد ال بأس ِ‬ ‫بو من‬ ‫الدراسات التجريبية والكوانتية التي تناولت عناقيد عناصر الفصيمة األولى‪ ،‬السيما‬

‫عناقيد الصوديوم ]‪.[2-7‬‬ ‫‪16‬‬

‫دراسة كمومية للخصائص البنيوية واإللكترونية والطيفية أليونات عناقيد الصوديوم‬

‫فقد درس كل من ىاريسون والوسون )‪ [2] (2004‬الخصائص البنيوية واإللكترونية‬ ‫لمجزيئات ثنائية الذرة )‪ (K2 , Na2 , Li2 , H2‬باستخدام طرائق كوانتية مختمفة‬

‫تم تحديد عزم رباعي األقطاب من‬ ‫مثل‪ )SCF, B3LYP , CCSD(T)) :‬حيث ّ‬ ‫أجل تمك المواد كتابع لطول الرابطة‪ ،‬وطبيعة الرابطة وقيم الطاقة الكمية وطاقة‬

‫االرتباط ‪.‬‬

‫باالعتماد عمى نظرية )‪ (DFT‬درس كل منولتر و موزلر )‪ُ [3 ,4](2010‬بنى‬ ‫عناقيد ثالثة معادن مختمفة )‪(Na ,Pd ,Au‬؛ حيث ُدرست الخصائص اإللكترونية‬ ‫والبنيوية‬

‫من‬

‫أجل‬

‫العناقيد‬

‫المعدنية‬

‫الحرة‬

‫والمرتبطة‬

‫بوساطة‬

‫طريقة‬

‫)‪ .(DFT/GPAW‬كما أُجريت دراسة كوانتية تفصيمية لعناقيد الصوديوم المعتدلة‬

‫لمبنى اإللكترونية لعناقيد الصوديوم‬ ‫‪ ,(n=4-40) Nan‬ودراسات تجريبية وكوانتية ُ‬ ‫السالبة ‪ (n=20-40)Nan-‬واستطاعوا من خالل مقارنة النتائج النظرية المحسوبة‬ ‫كوانتياً باستخدام طريقة )‪ (DFT/GPAW‬مع النتائج التجريبية )‪ (PES‬تفسير‬ ‫البنى اليندسية لمعناقيد في الحالة الغازية بشكل دقيق‪.‬‬

‫وبنى وحركية عناقيد الصوديوم الحرة‬ ‫تمت دراسة الطيوف اإللكترونية )‪ُ (PES‬‬ ‫كما ّ‬ ‫تجريبياً من قبل كوستكو وآخرون ]‪ [5‬وتضمنت ىذه الدراسة الطريقة التجريبية‬

‫لتصنيع ىذه العناقيد وكيفية تصنيع ‪ Na ‬إضافةً إلى الطيوف اإللكتروضوئية‬ ‫‪3‬‬ ‫‪+‬‬ ‫لأليونات السالبة ‪ ( n= 17,18,19,20,37,39,40,41,58,309 ) Na ‬والموجبة ‪( n=16, Nan‬‬ ‫) ‪.93, 139‬‬

‫‪n‬‬

‫إن دراسة انصيار عناقيد الصوديوم تجريبياً وكوانتياً من قبل رييس نافا وآخرون‬

‫]‪ ،[6‬بينت أن درجة انصيار عناقيد الصوديوم تنخفض بنسبة ‪( %33‬أي تكافئ‬

‫انخفاض في درجة الح اررة بمقدار)‪ ) (120 K‬عن قيمتو في المادة األم‪ .‬وتُظير‬ ‫النتائج أيضاً أن التغير في حجم العنقود يؤدي إلى تغير مذىل في درجة الح اررة‬ ‫تمت دراسة انصيار العناقيد السابقة كوانتياً باستخدام طريقتي‬ ‫)‪ .(±30 K‬كما ّ‬ ‫مونتي كارلو وطريقة حركية الجزيئات‪.‬‬

‫‪12‬‬

‫كارولين الراهب‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫سليمان ديبو‬ ‫عدنان كودأل‬

‫وفي عام )‪ (2001‬تمت دراسة ُبنى عناقيد الصوديوم الصغيرة وخصائصيا بشكل‬ ‫تفصيمي ]‪ [7‬وذلك باالعتماد عمى نظرية ىارتري فوك )‪ (HF‬ونظرية تابعية الكثافة‬ ‫تم الحصول‬ ‫)‪ (DFT‬ومقارنة النتائج مع القيم التجريبية المتوفرة ومع النتائج التي ّ‬ ‫البنى اليندسية المستقرة‬ ‫تم إيجاد ُ‬ ‫عمييا باستخدام طرائق كوانتية أخرى؛ حيث ّ‬ ‫لمعناقيد المعتدلة ‪ Nan‬والمشحونة بشحنة موجبة أحادية ‪ (n=1-20) Na ‬وحساب‬ ‫‪n‬‬ ‫عزم ثنائي األقطاب ورباعي األقطاب الكيربائي واالستقطابية وطاقة االرتباط الذرية‬ ‫وكمون التأين والتواتر االىتزازي من أجل ىذه العناقيد وأيوناتيا‪ ،‬كما أُجريت العديد‬

‫وتم الحصول عمى أعداد عناقيد سحرية‬ ‫من التجارب من أجل العناقيد الصغيرة ّ‬ ‫والتحقق منيا بوساطة امتصاصية عناقيد الصوديوم في مطيافية الكتمة‪ ،‬أما دراسة‬ ‫الخصائص الحركية ليذه العناقيد فتمت عن طريق دراسة تبعثر الفوتون واإللكترون‬

‫و الجسيمات المشحونة‪.‬‬

‫‪ - II‬الهدف من البحث‪:‬‬ ‫ثم ‪:‬‬ ‫أوالً ‪ :‬إيجاد البنى الهندسية المستقرة لعناقيد الصوديوم المعتدلة ‪ّ ، (n=1,2,…6) Nan‬‬

‫‪ )0‬حساب بعض المقادير الفيزيائية المميزة ليذه العناقيد ‪:‬‬ ‫‪ ‬طاقة االرتباط (أو طاقة التفكك) ‪.‬‬

‫‪ ‬الشحنات الجزئية وعزوم ثنائيات األقطاب ‪.‬‬ ‫‪ )4‬دراسة امتصاصية العناقيد لألشعة )‪. (IR, UV-Vis ,...‬‬ ‫ثانياً ‪ :‬إيجاد البنى الهندسية المستقرة لعناقيد الصوديوم الموجبة‬ ‫()‪ (q=1,2‬ث ّم ‪:‬‬

‫‪n=1,2,…6) Na nq‬‬

‫‪ )0‬حساب بعض المقادير الفيزيائية المميزة ليذه العناقيد ‪:‬‬ ‫‪‬‬

‫طاقة االرتباط (أو طاقة التفكك)‪.‬‬

‫‪‬‬

‫الشحنات الجزئية وعزوم ثنائيات األقطاب‪.‬‬

‫‪‬‬

‫طاقة التأين‪.‬‬

‫‪ )4‬دراسة امتصاصية األيونات الموجبة لألشعة )‪. (IR, UV-Vis,...‬‬

‫‪18‬‬

‫دراسة كمومية للخصائص البنيوية واإللكترونية والطيفية أليونات عناقيد الصوديوم‬ ‫ثالثاً ‪ :‬إيجاد البنى الهندسية المستقرة لعناقيد الصوديوم السالبة ‪(n=1,2,…6) Na nq‬‬ ‫; )‪ ، (q=1,2‬ث ّم ‪:‬‬

‫‪ )0‬حساب بعض المقادير الفيزيائية المميزة ليذه العناقيد ‪:‬‬ ‫‪‬‬

‫طاقة االرتباط (أو طاقة التفكك)‪.‬‬

‫‪‬‬

‫الشحنات الجزئية وعزوم ثنائيات األقطاب‪.‬‬

‫‪‬‬

‫األلفة اإللكترونية‪.‬‬

‫‪ )4‬دراسة امتصاصية األيونات السالبة لألشعة )‪.(IR, UV-Vis, ...‬‬ ‫رابعاً‪ :‬مقارنة خصائص األيونات مع خصائص العناقيد المعتدلة واالستنتاجات ‪:‬‬

‫من خالل المقارنة بين خصائص العناقيد المعتدلة وخصائص أيوناتيا يمكننا استنتاج‬

‫البنى اليندسية واإللكترونية‬ ‫التغيرات التي تسببيا تغيرات الكثافة اإللكترونية عمى ُ‬ ‫والطيفية‪.‬‬ ‫‪-III‬الطريقة الكوانتية والحسابات ‪: Quantum Method and Calculations‬‬

‫باستخدام برنامج ‪ [10] Gaussian09‬طبقت طريقة تابعية الكثافة‬

‫)‪ [8,9] (DFT/B3LYP‬عمى ذرات الصوديوم وعمى عناقيد الصوديوم المعتدلة ‪Nan‬‬ ‫)… ‪ (n=2,3, 4,‬وكذلك عمى أيونات عناقيد الصوديوم ‪(q= 1, 2) Nan±q‬؛‬

‫إن طريقة تابعية الكثافة ‪ DFT‬ال ُمستخدمة بعد إدخال التعديالت تُسمى بطريقـة‬ ‫‪ ،DFT/B3LYP‬وتتمثل ىذه التعديالت بتقريب تابع طاقة التبادل المصححة تدريجياً لـ‬ ‫بيكي )‪ (Becke‬وتقريب تابع التيجين (تيجين ثالثة معامالت ‪three-parameter‬‬

‫‪ ) hybrid‬وتقريب تابع كثافة طاقة االرتباط لـ لي‪-‬يانغ‪-‬بار)‪.) (Lee , Yang , Parr‬‬ ‫وقد أثبتت دراسات عديدة عمى أن تطبيق ىذه الطريقة عمى جممة ما (ذرة ‪ ،‬جزيئة ‪،‬‬

‫عنقود ‪ ،‬أيون ‪ ... ،‬الخ) قد أعطى نتائج عالية الدقة‪ ،‬كما أنيا تسمح بحساب‬ ‫الخصائص البنيوية واإللكترونية والترموديناميكية والطيفية لمجممة المدروسة‪ .‬ويؤخذ عمييا‬

‫أنيا مكمفة (لكون زمن الحسابات طويل جدًا) بالمقارنة مع غيرىا من الطرائق وخاصة‬ ‫الطرائق نصف االختبارية‪.‬‬

‫‪13‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫سليمان ديبو‬ ‫عدنان كودأل‬

‫كارولين الراهب‬

‫تم استخدام المجموعة القاعدية التكافؤية )‪ (6-311G‬التي تعتمد عمى‬ ‫كما ّ‬ ‫فصل المدارات التكافؤية عن المدارات الداخمية مضافاً إلييا توابع االستقطاب المرمزة بـ‬

‫المرمزة بـ )‪.(+‬‬ ‫)‪ (2d‬وتوابع االنتشار‬ ‫ّ‬ ‫في ىذه الطريقة عمينا إيجاد حمول لمعادلة كون‪ -‬شام )‪(Kohn - Sham‬‬ ‫التالية‪:‬‬

‫‪1 2‬‬ ‫‪  Veff )  i  ε i  i‬‬ ‫‪2‬‬

‫)‪(1‬‬

‫‪(‬‬

‫حيث‪ : Veff :‬الكمون الفعال لـ كون‪ -‬شام ( أو كمون كون‪ -‬شام الفعال)‪:‬‬

‫‪E‬‬ ‫‪J‬‬ ‫‪xc  V‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ne‬‬ ‫‪ρ‬‬ ‫‪ρ‬‬

‫)‪(2‬‬ ‫حيث‪:‬‬

‫‪،‬‬

‫)‪ : J(‬طاقة كولون‬

‫‪Veff ‬‬

‫)‪ : Vne(‬الطاقة الكامنة لتجاذب نواة –‬

‫إلكترون ‪ : Exc() ،‬طاقة االرتباط التبادلي‪.‬‬ ‫يمكن كتابة الطاقة الكمية لجممة ما كما يأتي‪:‬‬

‫أن حل المعادلة ىو تركيب لتوابع غاوص‪،‬وتُعطى معادلـة المدار الذري الغاوصي‬ ‫‪ (Gaussian Type Orbital) GTO‬بالعالقة‪:‬‬ ‫‪r‬‬

‫‪2‬‬ ‫‪i‬‬

‫‪e‬‬

‫‪2‬‬

‫‪GTO ‬‬

‫)‪(3‬‬ ‫‪ : ‬معامل التخامد‪ : ri ،‬نصف قطر المدار الذري باألنغستروم‪.‬‬ ‫‪05‬‬

‫‪π‬‬

‫إن المعامل ‪ ‬الذي يظير في ىذه المدارات الذرية ُينظم التخامد القطري‬ ‫لمتوابع بالنسبة لممسافة بين اإللكترون والنواة‪.‬‬ ‫نستخدم ىنا المجموعة القاعدية )‪ 6-311+G(2d‬ىذا يعني أننا نجمع ستة توابع‬ ‫غاوصية من أجل كل مدار ذري في الطبقة الداخمية وثالثة توابع غاوصية من أجل‬

‫‪ STO‬األول من المدار الذري التكافؤي وتابع غاوصي واحد من أجل ‪ STO‬الثاني من‬ ‫المدار الذري التكافؤي وتابع غاوصي واحد من أجل ‪ STO‬الثالث من المدار الذري‬ ‫‪18‬‬

‫دراسة كمومية للخصائص البنيوية واإللكترونية والطيفية أليونات عناقيد الصوديوم‬

‫التكافؤي‪ .‬وىناك عدة أمثمة ليذه المجموعات القاعدية منيا‪ 3-21G:‬و ‪ 4-31G‬و‬ ‫‪ 6-31G‬و ‪ 6-311G‬و ‪ ..‬الخ‪ .‬مثالً ‪ 6-311G‬يعني‪:‬‬

‫‪ : 6‬يمثل عدد توابع غاوص التي جمعت لوصف مدار الطبقة الداخمية‪.‬‬

‫‪ : 3‬يمثل عدد توابع غاوص الذي يتضمن مدار ‪ STO‬األول من ثالثية زيتا‪.‬‬ ‫‪ : 1‬عدد توابع غاوص التي جمعت في مدار ‪ STO‬الثاني من ثالثية زيتا‪.‬‬

‫‪ : 1‬عدد توابع غاوص التي جمعت في مدار ‪ STO‬الثالث من ثالثية زيتا‪.‬‬ ‫‪ : G‬غاوص )‪.(Gaussian‬‬

‫فمثالً من أجل ذرة الصوديوم )‪ (Na: 1s2 2s2 2p6 3s1‬نحتاج إلى أربع معادالت‪:‬‬

‫عرف المدار ‪( 1s‬مدار في الطبقة الداخمية) تضم ستة‬ ‫ إن المعادلة األولى التي تُ ّ‬‫توابع غاوصية‪:‬‬

‫)‪(4‬‬

‫) ‪1sGF( r , ζ1s,i‬‬

‫‪6‬‬

‫‪  C ‬‬ ‫‪1s, i‬‬

‫)‪1s (r‬‬

‫‪i 1‬‬

‫حيث ‪ GF‬ترمز إلى توابع غاوص )‪.(Gaussian Functions‬‬

‫عرف المدار ‪( 2s‬مدار في الطبقة الداخمية) تضم أيضاً‬ ‫ إن المعادلة الثانية التي تُ ّ‬‫ستة توابع غاوصية‪:‬‬ ‫)‪(5‬‬

‫) ‪2sGF( r , ζ 2s,i‬‬

‫‪6‬‬

‫‪  C ‬‬ ‫‪2s, i‬‬

‫)‪2s (r‬‬

‫‪i 1‬‬

‫عرف المدار ‪( 2p‬مدار في الطبقة الداخمية) تضم أيضاً‬ ‫ إن المعادلة الثالثة التي تُ ّ‬‫ستة توابع غاوصية‪:‬‬ ‫)‪(6‬‬

‫) ‪2PGF ( r , ζ 2P, i‬‬

‫‪6‬‬

‫‪  C‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪2P, i‬‬

‫)‪2P (r‬‬

‫‪i 1‬‬

‫عرف المدار ‪( 3s‬المدار التكافؤي األول) تضم خمسة‬ ‫ إن المعادلة الرابعة التي تُ ّ‬‫توابع غاوصية ىي‪ :‬ثالثة توابع غاوصية تمثل التابع السميتري األول ذو ثالثية‬

‫زيتا وتابع غاوصي واحد يمثل التابع السميتري الثاني وتابع غاوصي واحد يمثل‬

‫التابع السميتري الثالث‪.‬‬ ‫‪11‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫سليمان ديبو‬ ‫عدنان كودأل‬

‫)‪(7‬‬

‫‪ 3sGF ( r , ζ 3s, i ) ‬‬

‫كارولين الراهب‬

‫‪3‬‬

‫‪3s, i‬‬

‫‪  C‬‬

‫)‪3s (r‬‬

‫‪i1‬‬

‫) ‪3sGF ( r , ζ 3s,2 )  C3s,2  3sGF ( r , ζ3s,3‬‬

‫‪C3s,1 ‬‬

‫باستخدام المعادالت الثالثة السابقة يمكننا حساب التركيب الخطي لممدارات‬ ‫الذرية )‪ LCAO(Linear Combination of Atom Orbitals‬من أجل ذرة‬ ‫الصوديوم‬ ‫تفسير )‪ (2d‬في المجموعة القاعدية عندما ترتبط الذرات مع بعضيا فإن توزع شحنتيا‬ ‫يسبب مفعول االستقطاب (تنسحب الشحنة الموجبة إلى جية بينما تنسحب الشحنة‬

‫السالبة إلى الجية األخرى) الذي يشوه أشكال المدارات الذرية‪ .‬في ىذه الحالة تبدأ‬ ‫المدارات ‪ s‬لتممك قميالً من صفات ‪ p‬والمدارات ‪ p‬تبدأ لتممك قميالً من صفات ‪ d‬إن‬ ‫ظيور )‪ (2d‬في نياية المجموعة القاعدية يعني أنو تم األخذ بالحسبان استقطاب‬

‫المدارات ‪ s‬إضافة إلى المدارات ‪. p‬‬

‫التأين أو الحالة‬ ‫تفسير ‪ +‬في المجموعة القاعدية ‪ :‬عندما تكون الذرة أو الجزيئة في حالة ُ‬ ‫المييجة فإن إلكترونات الرابطة الحرة المسؤولة عن الطاقة في ذيل التابع الموجي تكتسب‬ ‫ُ‬ ‫أىمية كبيرة جدًا ‪ .‬تُمثّل المجموعات القاعدية االنتشارية بإشارات الزائد )‪ . (+‬إشارة زائد‬ ‫واحدة )‪ (+‬تعني أننا نأخذ بعين االعتبار االنتشار من أجل المدارات ‪. p‬‬

‫تم دراسة العناقيد الصغيرة جدًا‬ ‫المختارة ّ‬ ‫لمتحقق من فعالية المجموعات القاعدية ُ‬ ‫باستخدام مجموعات قاعدية مختمفة (الجدول )‪.) (1‬‬ ‫الجدول )‪ :(1‬القيم المحسوبة لطاقة التأين )‪ (Ip‬واأللفة اإللكترونية )‪ (Ae‬لذرة ‪Na‬‬

‫وطول الرابطة )‪ (Rb‬وطاقة االرتباط اإللكترونية )‪ (Eb‬وتواتر االىتزاز ) ‪ ( ‬لمعنقود‬

‫‪ Na2‬باستخدام مجموعات قاعدية مختمفة‪.‬‬

‫)‪(cm-1‬‬

‫‪Eb‬‬ ‫)‪(eV‬‬

‫‪Na2‬‬ ‫‪Rb‬‬ ‫) ‪(Å‬‬

‫‪Na‬‬ ‫‪Ip‬‬ ‫‪Ae‬‬ ‫)‪(eV) (eV‬‬

‫‪156.81‬‬ ‫‪157.99‬‬ ‫‪159.15‬‬

‫‪0.733‬‬ ‫‪-0.727‬‬ ‫‪-0.734‬‬

‫‪3.0426‬‬ ‫‪3.0523‬‬ ‫‪3.0523‬‬

‫‪5.4032‬‬ ‫‪5.4173‬‬ ‫‪5.4173‬‬

‫‪‬‬

‫‪-0.4220‬‬ ‫‪-0.4461‬‬ ‫‪-0.4460‬‬

‫‪18‬‬

‫‪Method‬‬ ‫)‪DFT/B3LYP(6-31G‬‬ ‫)‪DFT/B3LYP(6-311G‬‬ ‫))‪DFT/B3LYP(6-311G(d‬‬

‫دراسة كمومية للخصائص البنيوية واإللكترونية والطيفية أليونات عناقيد الصوديوم‬ ‫‪157.98‬‬ ‫‪159.17‬‬ ‫‪159.69‬‬ ‫‪159.18‬‬ ‫‪159.69‬‬

‫‪1.9.10‬‬ ‫)***(‬

‫‪-0.727‬‬ ‫‪-0.735‬‬ ‫‪-0.743‬‬ ‫‪-0.735‬‬ ‫‪-0.743‬‬ ‫‪-0.747‬‬

‫)***(‬

‫‪3.0523‬‬ ‫‪3.0523‬‬ ‫‪3.0523‬‬ ‫‪3.0523‬‬ ‫‪3.0523‬‬

‫‪-0.5847‬‬ ‫‪-0.5847‬‬ ‫‪-0.5847‬‬ ‫‪-0.5847‬‬ ‫‪-0.5847‬‬

‫‪5.4184‬‬ ‫‪5.4184‬‬ ‫‪5.4184‬‬ ‫‪5.4184‬‬ ‫‪5.4184‬‬

‫‪7.7333‬‬ ‫)***(‬

‫‪-0.548‬‬ ‫)**(‬

‫‪5.139‬‬ ‫)*(‬

‫)‪DFT/B3LYP(6-311+G‬‬ ‫))‪DFT/B3LYP(6-311+G(d‬‬ ‫))‪DFT/B3LYP(6-311+G(2d‬‬ ‫))‪DFT/B3LYP(6-311++G(d‬‬ ‫))‪DFT/B3LYP(6-311++G(2d‬‬

‫‪Experimental values‬‬

‫]‪ [2‬أُخذت من المرجع )***( ‪. [12] /‬أُخذت من المرجع )**( ‪. [11] /‬أُخذت من المرجع )*(‬

‫يتم حساب طاقة االرتباط ‪ (binding energy) Eb‬لمعنقود ‪ Nan‬كما يأتي ‪:‬‬ ‫)‪Eb = Etot (Nan) - n Etot(Na‬‬ ‫)‪(8‬‬ ‫حيث ‪ : n‬عدد ذرات الصوديوم في العنقود ‪ : Etot ،‬الطاقة الكمية )‪(total energy‬‬ ‫لمعنقود ونميز ىنا حالتين تبعاً لدرجة الح اررة التي تتم عندىا الحسابات ‪:‬‬

‫عند درجة الصفر المطمق )‪ ، (T = 0 K‬تُدعى الطاقة الكمية ‪ Etot‬بالطاقة الصفرية‬ ‫ويرمز ليا بـ ‪ ، E0‬وتُحسب من العالقة اآلتية‪:‬‬ ‫ُ‬ ‫‪E0 = Eelec + EZPE‬‬ ‫)‪(9‬‬ ‫حيث ‪ : Eelec‬الطاقة اإللكترونية )‪ (electronic energy‬لمعنقود عند درجة الصفر‬ ‫المطمق‪.‬‬

‫‪ : EZPE‬طاقة النقطة الصفرية )‪ ، (zero point energy‬وىي طاقة اىتزاز‬

‫الجزيئة عند درجة الصفر المطمق ‪.‬‬

‫عند درجة الح اررة ‪ُ ، (T ≠ 0 K) T‬يرمز لمطاقة الكمية ‪ Etot‬بـ ‪ ET‬وتُحسب من‬ ‫العالقة اآلتية‪:‬‬ ‫‪ET = E0 + Etherm‬‬ ‫)‪(10‬‬ ‫حيث ‪ : Etherm‬الطاقة الح اررية )‪ (thermal energy‬وىي عبارة عن مجموع ثالث‬

‫طاقات ‪:‬‬ ‫)‪(11‬‬ ‫حيث‬

‫‪Etherm = Evib + Erot + Etransl‬‬ ‫‪ : Etransl‬الطاقة االنتقالية )‪ (translation energy‬لمعنقود ‪.‬‬ ‫‪ : Erot‬الطاقة الدورانية )‪ (rotation energy‬لمعنقود ‪.‬‬

‫‪ : Evib‬الطاقة االىت اززية )‪ (vibration energy‬لذرات العنقود ‪.‬‬

‫‪81‬‬

‫كارولين الراهب‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫سليمان ديبو‬ ‫عدنان كودأل‬

‫ويتم حساب كل من طاقة التأين ‪ (ionization energy) Ip‬واأللفة اإللكترونية ‪Ae‬‬ ‫)‪ (electron affinity‬وفقاً لما يأتي ‪:‬‬ ‫)‪(12‬‬

‫) ‪Ip = ET (Na ) - ET (Nan‬‬

‫)‪(13‬‬

‫) ‪Ae = ET (Nan-q ) - ET (Nan‬‬

‫‪+q‬‬ ‫‪n‬‬

‫حيث ‪ُ : q‬يمثل عدد اإللكترونات التي يخسرىا أو يكسبيا العنقود ‪.‬‬

‫أما عرض المجال المحظور ‪ (energy gap) Gape‬فيتم حسابو وفق العالقة اآلتية ‪:‬‬ ‫‪Gape = εLUMO - εHOMO‬‬ ‫)‪(14‬‬ ‫حيث ‪ : ε HOMO‬طاقة أعمى مدار جزيئي مشغول باإللكترونات‬ ‫)‪(energy of highest occupied molecular orbital‬‬

‫‪ : εLUMO‬طاقة أخفض مدار جزيئي غير مشغول باإللكترونات‬ ‫)‪(energy of lowest unoccupied molecular orbital‬‬

‫بمقارنة القيم المحسوبة كوانتياً من قبمنا باستخدام مجموعات قاعدية مختمفة مع القيم‬

‫التجريبية الموافقة (انظر الجدول)‪ ،)(1‬نجد أن الطريقة األدق ىي طريقة‬

‫) )‪ . DFT/B3LYP( 6-311+G(2d‬لذلك تم اعتماد ىذه الطريقة لتنفيذ جميع الحسابات‬ ‫الالحقة ‪.‬‬

‫‪ - IV‬النتائج والمناقشة ‪: Results and Discussion‬‬

‫‪ - I - IV‬العناقيد المعتدلة ‪: Neutral clusters‬‬

‫البنى اليندسية واإللكترونية لعناقيد الصوديوم‬ ‫تم دراسة ُ‬ ‫كخطوة أولى ّ‬ ‫‪ (n= 2,3 .. ,6 ) Nan‬؛ وذلك باستخدام الطريقة الكوانتية المذكورة في الفقرة السابقة‪ .‬إذ‬

‫ت ّـم البحث عن البنية اليندسية الفُضمى (البنية الموافقة ألخفض طاقة) لكل عنقود من‬ ‫خالل دراسة عدة نماذج بنيوية (‪ )Isomers‬مفترضة ُمعطاة مسبقاً‪ ،‬ومن أجل كل نموذج‬ ‫من ىذه النماذج البنيوية ُبحث عن القيمة الفضمى لمقدارين (المسافة بين كل ذرتين‬ ‫متجاورتين وكـذلك الزاوية بينيما)‪.‬‬

‫البنى اليندسية ال ُمستقرة ليذه العناقيد ويتضمن الجدول )‪ (2‬قيم بعض‬ ‫ُيبين الشكل )‪ُ (1‬‬ ‫البنى اليندسية ال ُمستقرة‪.‬‬ ‫المقادير المحسوبة من أجل ىذه ُ‬ ‫‪80‬‬

‫دراسة كمومية للخصائص البنيوية واإللكترونية والطيفية أليونات عناقيد الصوديوم‬

‫المستقرة لعناقيد الصوديوم ‪.(n= 2 -6) Nan‬‬ ‫الشكل )‪ُ :(1‬‬ ‫البنى اليندسية ُ‬ ‫وعند المقارنة مع المرجع ]‪ [7‬حيث تم إيجاد البنى اليندسية األكثر استق ار ار من أجل‬ ‫عناقيد الصوديوم المعتدلةوىي الموافقة ألخفض قيمة لمطاقة الكمية‪ ،‬نجد أن البنية‬ ‫اليندسية المستقرة لمعنقود ‪ Na3‬ليا شكل خطي ‪ ،‬وتمتمك شكل متوازي األضالع في‬

‫العنقود ‪ ،Na4‬وشكل شبو منحرف من أجل العنقود ‪ ،Na5‬أما العنقود ‪ Na6‬لو شكل‬

‫مثمث متساوي االضالع بداخمو مثمث أخر مشابو لو‪ ،‬ونالحظ أن ىذه النتائج متوافقة مع‬ ‫نتائج عممنا التي حصمنا عمييا‪.‬‬ ‫الجدول )‪ :(2‬طول الرابطة (أقصر مسافة تفصل ذرتي صوديوم متجاورتين) )‪، (Rb‬‬ ‫طاقة االرتباط الكمية لمعنقود )‪ ، (Eb‬عزم ثنائي األقطاب )‪ ، (‬طاقة أعمى مدار جزيئي‬

‫مشغول باإللكترونات ) ‪ ، (HOMO‬طاقة أخفض مدار جزيئي غير مشغول باإللكترونات‬ ‫) ‪ ، (LUMO‬فجوة الطاقة )‪ (Gape‬بين أخفض مدار جزيئي غير مشغول باإللكترونات‬ ‫)‪ (LUMO‬وأعمى مدار جزيئي مشغول باإللكترونات )‪. (HOMO‬‬

‫‪84‬‬

‫كارولين الراهب‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫سليمان ديبو‬ ‫عدنان كودأل‬

‫‪Gape‬‬

‫‪LUMO‬‬

‫‪HOMO‬‬

‫‪‬‬

‫‪Eb‬‬

‫‪Rb‬‬

‫)‪(eV‬‬

‫)‪(eV‬‬

‫)‪(eV‬‬

‫)‪(Debye‬‬

‫)‪(eV‬‬

‫)‪(Å‬‬

‫‪0.0756‬‬ ‫‪0.0728‬‬ ‫‪0.0504‬‬ ‫‪0.0571‬‬ ‫‪0.0705‬‬

‫‪-0.0552‬‬ ‫‪-0.0491‬‬ ‫‪-0.0616‬‬ ‫‪-0.0542‬‬ ‫‪-0.0546‬‬

‫‪-0.1307‬‬ ‫‪-0.1219‬‬ ‫‪-0.1120‬‬ ‫‪-0.1113‬‬ ‫‪-0.1251‬‬

‫‪0‬‬ ‫‪0.0141‬‬ ‫‪0.0005‬‬ ‫‪0.025‬‬ ‫‪0.0072‬‬

‫‪-0.7227‬‬ ‫‪-0.9487‬‬ ‫‪-1.5818‬‬ ‫‪-2.1393‬‬ ‫‪-2.9627‬‬

‫‪3.044‬‬ ‫‪3.243‬‬ ‫‪3.153‬‬ ‫‪3.388‬‬ ‫‪3.372‬‬

‫‪Cluster‬‬ ‫‪size‬‬

‫)‪(n‬‬

‫‪2‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪6‬‬

‫يمكننا أن نستنتج من الجدول السابق ما يمي‪:‬‬

‫‪ ‬تزداد طاقة االرتباط الذرية )‪ (Eb/n‬مع ازدياد حجم العنقود ‪ n‬إال من أجل العنقود‬ ‫‪ Na3‬يسجل قيمة منخفضة لقيمة طاقة االرتباط ‪.‬ويمكننا تفسير ذلك بأن العدد‬ ‫التساندي الوسطي لو أصغر من العدد التساندي لبقية العناقيد المعتدلة المدروسة‬

‫لكون البنية اليندسية لو خطية‪.‬‬

‫‪ ‬تزداد فجوة الطاقة في العناقيد في البداية مع ازدياد حجم العنقود من أجل العناقيد‬ ‫‪ ، Na 2,3,4‬ثم تتناقص مع ازدياد حجم العنقود من أجل العناقيد ‪. Na 4,5,6‬‬ ‫تمت دراسة الخصائص الطيفية ( طيف تحت األحمر‪ ،‬و طيف المجال فوق‬ ‫كما ّ‬ ‫البنفسجي والمرئي) لمعناقيد المعتدلة ‪ (n=2-6) Nan‬و أشكال الطيوف موضحة في‬ ‫األشكال )‪ (2‬و )‪. (3‬‬

‫‪86‬‬

‫دراسة كمومية للخصائص البنيوية واإللكترونية والطيفية أليونات عناقيد الصوديوم‬

‫الشكل )‪ :(2‬طيوف تحت األحمر من أجل عناقيد الصوديوم المعتدلة ‪(n=2-6) Nan‬؛‬

‫حيث تم تمثيل تغيرات النفوذية )‪ (T%‬بداللة العدد الموجي ) ‪. (cm‬‬ ‫‪-1‬‬

‫في الطيوف تحت الحمراء نالحظ انزياح لمقمم نحو أعداد موجية أكبر من أجل العناقيد‬ ‫الزوجية ‪ Na4,6‬بالمقارنة مع األعداد الموجية لقمم العناقيد الفردية ‪ .Na3,5‬كما تنزاح‬ ‫القمم نحو األعداد الموجية األكبر كمما ازداد حجم العنقود ‪.‬‬

‫إن قيمة عزم ثنائي األقطاب لمعنقود ‪ Na2‬معدومة لذلك ال يمتمك طيف تحت األحمر ‪.‬‬

‫‪82‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫سليمان ديبو‬ ‫عدنان كودأل‬

‫كارولين الراهب‬

‫الشكل )‪ :(3‬طيوف االمتصاصية في المجال (المرئي‪ -‬فوق البنفسجي) من أجل عناقيد‬ ‫الصوديوم المعتدلة ‪ (n=2-6) Nan‬حيث ُرسمت الشدة بداللة طول الموجة ‪. (nm) ‬‬

‫نالحظ من الشكل السابق انزياح في قمم الطيوف نحو أطوال موجية أقصر في العناقيد‬

‫الزوجية ‪ Na2,4,6‬بالمقارنة مع القمم في العناقيد الفردية ‪ ، Na3,5‬كما نالحظ انزياح القمم‬ ‫نحو أطوال موجية أكبر مع ازدياد عدد الذرات ( حجم العنقود) ‪. n‬‬

‫‪ -II– IV‬العناقيد أحادية الشحنة الموجبة ‪: Positively single charged clusters‬‬

‫‪‬‬ ‫تم‬ ‫يوضح الشكل )‪ (4‬البنى اليندسية المستقرة أليونات عناقيد الصوديوم ‪ ، Na n‬كما ّ‬ ‫حساب بعض المقادير من أجل ىذه البنى اليندسية ووضعت بعض القيم فيالجدول )‪.(3‬‬

‫‪88‬‬

‫دراسة كمومية للخصائص البنيوية واإللكترونية والطيفية أليونات عناقيد الصوديوم‬

‫المستقرة أليونات عناقيد الصوديوم ‪.(n= 2 -6) Na n‬‬ ‫الشكل )‪ُ :(4‬‬ ‫البنى اليندسية ُ‬ ‫وبالمقارنة مع البنى اليندسية في المرجع ]‪ [7‬نجد أنيم حصموا عمى نفس النتائج التي‬ ‫حصمنا عمييا‪.‬‬

‫الجدول )‪ :(3‬طول الرابطة )‪ ، (Rb‬طاقة االرتباط الكمية لمعنقود )‪ ، (Eb‬طاقة التأين‬

‫األولى )‪ ، (I1‬عزم ثنائي األقطاب )‪ ، (‬طاقة أعمى مدار جزيئي مشغول باإللكترونات‬ ‫) ‪ ، (HOMO‬طاقة أخفض مدار جزيئي غير مشغول باإللكترونات ) ‪ ، (LUMO‬فجوة‬

‫الطاقة )‪.(Gape‬‬

‫‪Gape‬‬

‫‪LUMO‬‬

‫‪HOMO‬‬

‫‪‬‬

‫‪I1‬‬

‫‪Eb‬‬

‫‪Rb‬‬

‫)‪(eV‬‬

‫)‪(eV‬‬

‫)‪(eV‬‬

‫)‪(Debye‬‬

‫)‪(eV‬‬

‫)‪(eV‬‬

‫)‪(Å‬‬

‫‪0.1070‬‬

‫‪-0.021‬‬

‫‪-0.128‬‬

‫‪-‬‬

‫‪5.4186‬‬

‫‪-‬‬

‫‪-‬‬

‫‪0.0994‬‬

‫‪-0.2065‬‬

‫‪-0.306‬‬

‫‪0‬‬

‫‪5.130‬‬

‫‪-1.011‬‬

‫‪3.608‬‬

‫‪0.0997‬‬

‫‪-0.193‬‬

‫‪-0.293‬‬

‫‪0.0013‬‬

‫‪4.084‬‬

‫‪-2.284‬‬

‫‪3.398‬‬

‫‪0.0650‬‬

‫‪-0.1835‬‬

‫‪-0.246‬‬

‫‪0‬‬

‫‪4.2774‬‬

‫‪-2.723‬‬

‫‪3.207‬‬

‫‪83‬‬

‫‪Cluster‬‬ ‫‪size‬‬ ‫)‪(n‬‬

‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪4‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫سليمان ديبو‬ ‫عدنان كودأل‬

‫كارولين الراهب‬

‫‪0.0808‬‬

‫‪-0.1648‬‬

‫‪-0.246‬‬

‫‪0.0068‬‬

‫‪3.893‬‬

‫‪-3.665‬‬

‫‪3.210‬‬

‫‪0.0495‬‬

‫‪-0.1803‬‬

‫‪-0.230‬‬

‫‪0.3535‬‬

‫‪4.3295‬‬

‫‪-4.052‬‬

‫‪3.121‬‬

‫‪5‬‬ ‫‪6‬‬

‫من الجدول السابق يمكننا أن نالحظ ‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ ‬العناقيد الفردية ‪ Na 3,5‬أكثر تماسكاً من العناقيد الزوجية ‪ Na 2,4,6‬ألنيا تمتمك‬

‫قيم أكبر لطاقة االرتباط الذرية ‪.‬‬

‫‪‬‬ ‫‪ ‬قيم فجوة الطاقة في العناقيد الزوجية ‪ Na 2,4,6‬أصغر من قيم فجوة الطاقة في‬ ‫‪‬‬

‫العناقيد الفردية ‪ ، Na 3,5‬أي أن الناقمية في العناقيد الزوجية أكبر ‪ ، Na 2,4,6‬كما‬ ‫‪‬‬

‫نالحظ ازدياد الناقمية بازدياد حجم العنقود ‪.‬‬ ‫كما تمت دراسة الخصائص الطيفية ( تحت األحمر ‪ ،‬طيف فوق البنفسجي‪-‬المرئي )‬

‫لمعناقيد ‪ ( n=2-6 ) Na n‬وأشكال الطيوف موضحة في األشكال )‪ (5‬و )‪. (6‬‬

‫الشكل )‪ :(5‬طيوف تحت األحمر من أجل أيونات عناقيد الصوديوم الموجبة ‪Na n‬‬

‫)‪.(n=2-6‬‬

‫‪88‬‬

‫دراسة كمومية للخصائص البنيوية واإللكترونية والطيفية أليونات عناقيد الصوديوم‬

‫في طيوف امتصاصية العناقيد لألشعة تحت الحمراء نالحظ انزياح لمقمم نحو األعداد‬ ‫‪‬‬ ‫‪ Na 3,5‬بالمقارنة مع القمم في حالة العناقيد‬ ‫الموجية األكبر في حالة العناقيد الفردية‬

‫الزوجية ‪ . Na 4,6‬وتنزاح القمم نحو أعداد موجية أكبر كمما ازداد حجم العنقود في العناقيد‬ ‫‪‬‬ ‫‪. Na 3,5‬‬

‫الشكل )‪ :(6‬طيوف االمتصاصية في المجال (فوق البنفسجي‪-‬المرئي) من أجل عناقيد‬ ‫الصوديوم الموجبة ‪.(n=2-6) Na n‬‬ ‫‪‬‬

‫نالحظ من الشكل السابق انزياح في القمم نحو األطوال الموجية األقصر في العناقيد‬

‫‪‬‬ ‫‪ Na 3,5‬بالمقارنة مع قمم الطيوف في حالة العناقيد الزوجية‬ ‫الفردية‬

‫نالحظ انزياح القمم نحو أطوال موجية أكبر مع ازدياد حجم العنقود‬ ‫‪81‬‬

‫‪ . Na 2,4,6‬كما‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫سليمان ديبو‬ ‫عدنان كودأل‬

‫كارولين الراهب‬

‫وعند المقارنة بين بعض القيم النظرية التي حصمنا مع القيم التجريبية في المرجع ]‪[13‬‬ ‫المتصاصية العناقيد في جياز السبيكترومتر نالحظ تقارب في القيم ( حيث تم تحويل‬ ‫قيم طول الموجة إلى قيم لمطاقة حيث ‪) E=c.h/λ‬‬

‫الجدول )‪ :(4‬قيم طول الموجة التي حصمنا عمييا لبعض ‪ ، λcalc‬قيم طاقة الفوتونات‬ ‫الموافقة ‪ ، Ecalc‬القيم التجريبية لطاقة الفوتونات الممتصة ‪( Eexp‬تنويو‪ :‬تم قراءة القيم‬ ‫التجريبية من الطيوف مباشرة)‬ ‫‪Ecalc Eexp‬‬ ‫𝛌‬ ‫)‪(nm) (eV) (eV‬‬ ‫‪584.56 2.13 1.97‬‬

‫العنقود‬ ‫‪Na 2‬‬ ‫‪Na 3‬‬

‫‪351.39 3.53 3.33‬‬ ‫‪448.91 2.77 2.62‬‬ ‫‪691.37 1.8 1.8‬‬

‫‪Na 4‬‬

‫‪557.73 2.23‬‬

‫‪Na 5‬‬

‫‪2.2‬‬

‫‪ – III – IV‬العناقيد ثنائية الشحنة الموجبة ‪:Positively double charged clusters‬‬ ‫‪‬‬

‫يوضح الشكل )‪ (7‬البنى اليندسية المستقرة أليونات عناقيد الصوديوم ‪Na n‬‬ ‫تم‬ ‫‪ ،‬كما ّ‬ ‫حساب بعض المقادير من أجل ىذه البنى اليندسية ووضعت القيم في الجدول )‪.(5‬‬

‫المستقرة أليونات عناقيد الصوديوم ‪.(n= 4 -6) Na n ‬‬ ‫الشكل )‪ُ :(7‬‬ ‫البنى اليندسية ُ‬ ‫‪88‬‬

‫دراسة كمومية للخصائص البنيوية واإللكترونية والطيفية أليونات عناقيد الصوديوم‬

‫نالحظ وجود عنقودين مستقرين ‪ Na 4 ‬و ‪ ، Na5‬بينما لم تمتمك بقية العناقيد‬ ‫‪‬‬ ‫المدروسة ‪ُ Na 2,3,6‬بنى ىندسية مستقرة ‪ .‬فمن أجل العنقود ‪ Na 4 ‬كانت البنية اليندسية‬ ‫المستقرة ليا شكل ىرم ثالثي بسيط منتظم ‪ .‬وفي حالة العنقود ‪ Na5‬تمتمك البنية‬

‫اليندسية المستقرة شكل مثمثين متساويي الساقين متقابمين بالرأس ‪ .‬أما من أجل العنقود‬ ‫‪ Na 6‬نجد أنو يمتمك شكل ىرم رباعي مضاعف غير منتظم في البداية ‪ ،‬سرعان ما‬

‫ينفصل ليشكل عنقودين منفصمين ) ‪ ، (2Na 3‬كل منيما عبارة عن مثمث متساوي‬ ‫األضالع ؛ حيث يكون لدينا‪ . Na6  Na3  Na3 :‬وبالتالي ال يمتمك العنقود‬ ‫‪ Na 6‬بنية ىندسية مستقرة ‪.‬‬

‫سنقوم بدراسة الخصائص الفيزيائية لمعناقيد المستقرة فقط وىما العنقودين ‪ Na 4 ‬و‬ ‫‪. Na 6‬‬ ‫الجدول )‪ :(5‬طول الرابطة )‪ ، (Rb‬طاقة االرتباط الكمية لمعنقود )‪ ، (Eb‬طاقة التأين‬ ‫الثاني )‪ ،(I2‬عزم ثنائي األقطاب )‪ ، (‬طاقة أعمى مدار جزيئي مشغول باإللكترونات‬ ‫)‪ ، (HOMO‬طاقة أخفض مدار جزيئي غير مشغول باإللكترونات )‪ ، (LUMO‬فجوة‬

‫الطاقة ) ‪. ( Gape‬‬

‫‪HOMO‬‬

‫‪‬‬

‫‪I2‬‬

‫‪Eb‬‬

‫‪Rb‬‬

‫)‪(eV‬‬

‫)‪(eV‬‬

‫)‪(eV‬‬

‫)‪(Debye‬‬

‫)‪(eV‬‬

‫)‪(eV‬‬

‫)‪(Å‬‬

‫‪Cluster‬‬ ‫‪size‬‬ ‫)‪(n‬‬

‫‪LUMO Gape‬‬ ‫‪0.107‬‬ ‫‪0.092‬‬

‫‪-0.321‬‬ ‫‪-0.280‬‬

‫‪-0.428‬‬ ‫‪-0.372‬‬

‫‪0.0177‬‬ ‫‪0.0046‬‬

‫‪12.155‬‬ ‫‪11.725‬‬

‫‪-0.264‬‬ ‫‪-1.251‬‬

‫‪3.945‬‬ ‫‪3.685‬‬

‫‪4‬‬ ‫‪5‬‬

‫من الجدول السابق يمكننا أن نالحظ أن طاقة االرتباط الذرية )‪ (Eb/n‬لمعنقود ‪Na5‬‬ ‫أكبر من طاقة األرتباط الذرية لمعنقود ‪. Na 4 ‬‬ ‫كما ُنالحظ أن ناقمية العنقود ‪ Na5‬أكبر من ناقمية من العنقود ‪ Na 4 ‬ألن قيمة فجوة‬ ‫الطاقة لمعنقود ‪ Na5‬أصغر من قيمة فجوة الطاقة لمعنقود ‪. Na 4 ‬‬ ‫كما تمت دراسة الخصائص الطيفية ( تحت األحمر ‪ ،‬طيف المرئي‪ -‬فوق البنفسجي)‬ ‫لمعناقيد المستقرة ‪ Na 4 ‬و ‪ Na5‬وأشكال الطيوف موضحة في األشكال )‪ (8‬و )‪. (9‬‬ ‫‪011‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫سليمان ديبو‬ ‫عدنان كودأل‬

‫كارولين الراهب‬

‫الشكل )‪ :(8‬طيوف تحت األحمر من أجل أيونات عناقيد الصوديوم ‪. Na n ‬‬ ‫الشكل )‪ :(9‬طيوف المجال (فوق البنفسجي‪-‬المرئي) من أجل عناقيد الصوديوم الموجبة‬ ‫‪. Na n ‬‬

‫‪ ‬عند دراسة امتصاصية عناقيد الصوديوم ‪ Na 4 ‬و ‪ Na5‬لألشعة تحت الحمراء‬

‫لوحظ أن العدد الموجي إلحدى قمم الطيف في العنقود ‪ Na 5‬أكبر من العدد‬

‫الموجي لقمة الطيف في العنقود ‪. Na 4 ‬‬

‫‪ ‬عند دراسة طيوف فوق البنفسجي من أجل العناقيد ‪ Na 4 ‬و ‪ Na5‬و المقارنة بين‬ ‫‪‬‬ ‫الطيفين نالحظ أنزياح القمة لطيف العنقود ‪ Na 4‬نحو أطوال موجية أقصر‬

‫بالمقارنة مع العنقود ‪. Na5‬‬

‫‪ -IV - IV‬العناقيد أحادية الشحنة السالبة ‪:Negatively single charged clusters‬‬ ‫‪010‬‬

‫دراسة كمومية للخصائص البنيوية واإللكترونية والطيفية أليونات عناقيد الصوديوم‬ ‫‪‬‬ ‫تم‬ ‫يوضح الشكل )‪ (10‬البنى اليندسية المستقرة أليونات عناقيد الصوديوم ‪ Na n‬كما ّ‬ ‫حساب بعض المقادير من أجل البنى اليندسية المستقرة ووضعت القيم في الجدول )‪(6‬‬

‫المستقرة أليونات عناقيد الصوديوم ‪.(n= 2 -6) Na n‬‬ ‫الشكل )‪ُ :(10‬‬ ‫البنى اليندسية ُ‬ ‫الجدول )‪ :(6‬طول الرابطة )‪ ، (Rb‬طاقة االرتباط الكمية لمعنقود )‪ ، (Eb‬طاقة األلفة‬ ‫اإللكترونية األولى )‪ ،(A1‬عزم ثنائي األقطاب )‪ ، (‬طاقة أعمى مدار جزيئي مشغول‬ ‫باإللكترونات )‪ ، (HOMO‬طاقة أخفض مدار جزيئي غير مشغول باإللكترونات‬ ‫)‪ ، (LUMO‬فجوة الطاقة ) ‪.( Gape‬‬

‫‪LUMO Gape‬‬

‫‪HOMO‬‬

‫‪‬‬

‫‪A1‬‬

‫‪Eb‬‬

‫‪Rb‬‬

‫)‪(eV‬‬ ‫‪1.0038‬‬

‫)‪(eV‬‬ ‫‪0.0207‬‬

‫)‪(eV‬‬ ‫‪-0.9831‬‬

‫)‪(Debye‬‬ ‫‪0‬‬

‫)‪(eV‬‬

‫)‪(eV‬‬

‫)‪(Å‬‬

‫‪Cluster‬‬ ‫‪size‬‬ ‫)‪(n‬‬

‫‪-0.5845‬‬

‫‪-‬‬

‫‪-‬‬

‫‪0.0328‬‬

‫‪0.0186‬‬

‫‪-0.0141‬‬

‫‪0‬‬

‫‪-0.4625‬‬

‫‪-0.601‬‬

‫‪3.48‬‬

‫‪0.0469‬‬

‫‪0.0466‬‬

‫‪-0.0004‬‬

‫‪0‬‬

‫‪-1.1115‬‬

‫‪-1.4756‬‬

‫‪3.3754‬‬

‫‪0.0485‬‬

‫‪0.0427‬‬

‫‪-0.0058‬‬

‫‪0.1443‬‬

‫‪-1.0331‬‬

‫‪-2.030‬‬

‫‪3.3479‬‬

‫‪0.0416‬‬

‫‪0.0232‬‬

‫‪-0.0183‬‬

‫‪0.0531‬‬

‫‪-1.0402‬‬

‫‪-2.595‬‬

‫‪3.2508‬‬

‫‪0.0347‬‬

‫‪0.0024‬‬

‫‪-0.0324‬‬

‫‪0.0183‬‬

‫‪-0.7097‬‬

‫‪-3.0879‬‬

‫‪3.4162‬‬

‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪6‬‬

‫‪014‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫سليمان ديبو‬ ‫عدنان كودأل‬

‫كارولين الراهب‬

‫يمكننا أن ُنالحظ من الجدول السابق مايمي ‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ ‬إن العنقود ‪ Na 2‬يمتمك أخفض قيمة لطاقة االرتباط الذرية ثم تزداد قيمتيا في‬ ‫العنقود ‪ Na 3‬بشكل حاد‪ ،‬ويستمر ازدياد قيم طاقة االرتباط الذرية بشكل‬ ‫‪‬‬ ‫طفيف من أجل العناقيد ‪. Na 4,5,6‬‬

‫‪ ‬قيم فجوة الطاقة تزداد في البداية مع ازدياد حجم العنقود من أجل العناقيد‬ ‫‪‬‬ ‫‪( Na 2,3,4‬أي تتناقص الناقمية فييا) ‪ ،‬ثم تعود وتنخفض قيم الفجوة فتزداد‬ ‫‪‬‬ ‫الناقمية مع ازدياد حجم العنقود من أجل العنقودين ‪. Na 5,6‬‬

‫كما تمت دراسة الخصائص الطيفية ( تحت األحمر ‪ ،‬طيف فوق البنفسجي والمرئي)‬ ‫لمعناقيد ‪ Na n‬و الطيوف موضحة باألشكال )‪ (11‬و )‪. (12‬‬

‫‪016‬‬

‫دراسة كمومية للخصائص البنيوية واإللكترونية والطيفية أليونات عناقيد الصوديوم‬

‫الشكل )‪ :(11‬طيوف تحت األحمر من أجل أيونات عناقيد الصوديوم السالبة ‪Na n‬‬

‫نالحظ من الشكل السابق انزياح القمم نحو األعداد الموجية األكبر في العناقيد الفردية‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ Na 3,5‬بالمقارنة مع األعداد الموجية لمقمم في العناقيد الزوجية ‪ . Na 2,6‬كما نالحظ‬

‫انزياح القمم نحو أعداد موجية اكبر مع ازدياد حجم العنقود عند المقارنة بين العناقيد‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ Na 3,5‬وبين العناقيد ‪. Na 4,6‬‬

‫الشكل )‪ :(12‬طيوف فوق البنفسجي والمرئي من أجل عناقيد الصوديوم السالبة‬ ‫‪‬‬ ‫‪.(n=2-6) Na n‬‬

‫عند دراسة طيوف فوق البنفسجي من أجل العناقيد ‪ ، Na n‬نالحظ انزياح في القمم نحو‬ ‫‪‬‬ ‫األطوال الموجية االقصر في العناقيد الفردية ‪ Na 3,5‬بالمقارنة مع األطوال الموجية لمقمم‬

‫‪‬‬

‫في العناقيد الزوجية ‪. Na 2,4,6‬‬ ‫‪ - V -IV‬مقارنة خصائص العناقيد المعتدلة بخصائص أيوناتها‪:‬‬ ‫‪012‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫سليمان ديبو‬ ‫عدنان كودأل‬

‫كارولين الراهب‬

‫يالحظ المرء بوضوح تأثير تغير الكثافة اإللكترونية عمى الخصائص البنيوية‬ ‫واإللكترونية والطيفية لعناقيد الصوديوم ‪ ،‬السيما عمى‪:‬‬

‫البنية اليندسية لمعنقود‪ ،‬وأطوال الروابط في العنقود‪ ،‬تماسك العنقود‪ ،‬ناقمية العنقود‬ ‫امتصاصية العنقود لألشعة تحت الحمراء‪ ،‬امتصاصية العنقود لألشعة فوق البنفسجية‪.‬‬ ‫‪ .A‬البنية الهندسية لمعنقود ‪:‬‬

‫عند المقارنة بين البنى اليندسية المستقرة لعناقيد الصوديوم بشحنتيا المعتدلة والسالبة‬

‫والموجبة نالحظ أن التغيرات في الكثافة اإللكترونية تؤدي إلى تغيرات جوىرية في البنى‬ ‫اليندسية لمعناقيد‪.‬‬

‫من خالل مقارنة األشكال اليندسية السابقة نالحظ وجود تأثير لتغيرات الكثافة اإللكترونية‬

‫عمى البنية اليندسية لمعنقود‪ ،‬فمن أجل العنقود ‪ n=3‬نالحظ أن البنية اليندسية تكون‬ ‫خطية في حالة العنقود ‪ Na 3‬و ‪ ، Na 3‬بينما يأخذ شكل مثمث متساوي األضالع‬ ‫عندما تكون شحنتو موجبة ‪. Na 3‬أما من أجل العنقود ‪ n=4‬يأخذ شكل متوازي‬ ‫مستطيالت عندما يكون معتدل الشحنة ‪ Na 4‬وشكل خطي عندما يحمل شحنة سالبة‬ ‫‪ ، Na 4‬ويأخذ شكل معين عندما يحمل شحنة موجبة ‪ Na 4‬و شكل ىرم ثالثي بسيط‬

‫من أجل شحنتين موجبتين ‪ . Na 4 ‬ومن أجل العنقود ‪ n=5‬نالحظ أيضاً تغيرات كبيرة‬

‫عمى البنية اليندسية لمعنقود‪ ،‬ففي حالة كونو معتدل ‪ Na 5‬يأخذ العنقود شكل شبو‬

‫المنحرف‪ ،‬والشكل الخطي عندما تكون شحنتو سالبة ‪ ، Na 5‬ويأخذ شكل مثمثين‬ ‫متساويي الساقين متقابمين بالرأس في الحالتين عندما يحمل شحنة موجبة ‪ Na 5‬أو‬ ‫شحنتين ‪ . Na 5 ‬ومن أجل العنقود ‪ n=6‬نالحظ أنو يأخذ شكل مثمث متساوي‬ ‫األضالع داخمو مثمث مماثل آخر في حالة شحنتو المعتدلة ‪ ، Na 6‬والسالبة ‪، Na 6‬‬

‫بينما يأخذ شكل ىرمين ثالثيين بسيطين مشتركين بالضمع في حالة الشحنة الموجبة‬ ‫‪، Na 6‬أما عندما يمتمك شحنتين موجبتين ‪ Na 6 ‬يكون لو شكل ىرم رباعي مضاعف‬ ‫غير منتظم في البداية سرعان ما ينفصل ليشكل عنقودين منفصمين ) ‪ ، (2Na 3‬كل‬ ‫‪‬‬

‫منيما عبارة عن مثمث متساوي األضالع ‪.‬‬

‫‪018‬‬

‫دراسة كمومية للخصائص البنيوية واإللكترونية والطيفية أليونات عناقيد الصوديوم‬

‫كما ُيالحظ في البنى اليندسية لمعناقيد ‪ n=3,4,5,6‬أنيا تأخذ شكل خطي تتباعد فيو‬ ‫‪‬‬ ‫الذرات عن بعضيا عندما تكون سالبة الشحنة ‪ ، Na n‬بينما تأخذ شكل ىندسي فراغي‬ ‫تتقارب فيو الذرات مع بعضيا عندنا تكون موجبة الشحنة ‪ ، Na n‬ويمكن تفسير ذلك في‬

‫حالة العناقيد السالبة يزداد التنافر بين اإللكترونات فيسعى العنقود ألن يأخذ شكل خطي‪،‬‬

‫بينما في العناقيد الموجبة تعمل الشحنة الموجبة عمى التقميل من أثر التنافر بين‬ ‫اإللكترونات مما يزيد التقارب بين الذرات وتأخذ العناقيد الموجبة بنى ىندسية فراغية‪.‬‬ ‫‪ .B‬تماسك العنقود ‪: Nan‬‬

‫تم رسم‬ ‫ّ‬ ‫تمت دراسة تأثير تغيير الكثافة اإللكترونية لمعنقود عمى قيم طاقة االرتباط حيث ّ‬ ‫قيم طاقة االرتباط الذرية )‪ ( Eb/n (eV‬وىي حاصل قسمة طاقة االرتباط لمعنقود عمى‬ ‫عدد الذرات في العنقود ‪ ) n‬بداللة حجم العنقود ‪ n‬وذلك من أجل العناقيد المعتدلة‬ ‫والموجبة والسالبة ‪ Na n‬و ‪ Na n‬و ‪ Na n‬و ‪ Na n ‬كما ىو موضح أدناه في الشكل‬

‫)‪. (14‬‬

‫‪013‬‬

‫كارولين الراهب‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫سليمان ديبو‬ ‫عدنان كودأل‬

‫]‪E /n [ev‬‬

‫‪1 b‬‬ ‫‪0.9‬‬ ‫‪0.8‬‬

‫‪0.7‬‬

‫‪Na n‬‬

‫‪0.6‬‬ ‫‪0.5‬‬

‫‪Na n‬‬

‫‪0.4‬‬

‫‪Na n‬‬

‫‪0.3‬‬

‫‪Na n ‬‬

‫‪0.2‬‬ ‫‪0.1‬‬

‫‪n‬‬

‫‪0‬‬ ‫‪7‬‬

‫‪6‬‬

‫‪5‬‬

‫‪4‬‬

‫‪3‬‬

‫‪2‬‬

‫‪1‬‬

‫الشكل )‪ : (14‬طاقات االرتباط الذرية )‪ Eb/n (eV‬بداللة حجم العنقود ‪(n=2-6) n‬‬ ‫وذلك من أجل العناقيد ‪ Na n‬و ‪ Na n‬و ‪ Na n‬و ‪. Na n ‬‬

‫نالحظ من الشكل السابق أن قيم طاقة األرتباط الذرية في العناقيد الموجبة ‪ Na n‬أكبر‬ ‫‪‬‬ ‫من القيم في العناقيد السالبة ‪ Na n‬والمعتدلة ‪ . Na n‬أي أن أكثر العناقيد تماسكاً ىي‬

‫العناقيد ذو الشحنة الموجبة التي تمتمك أعمى قيمة لطاقة االرتباط الذرية حيث تعمل‬

‫الشحنة الموجبة في العنقود عمى ازدياد التجاذب بين الذرات وبالتالي تزداد طاقة االرتباط‬ ‫الذي يؤدي الزدياد تماسك العنقود‪.‬‬ ‫‪ .C‬ناقمية العنقود ‪: Nan‬‬

‫تمت دراسة تأثير تغيير الكثافة اإللكترونية عمى ناقمية العنقود وذلك بمعرفة قيم فجوة‬ ‫الطاقة ‪ Gape‬بين أخفض مدار جزيئي غير مشغول باإللكترونات )‪ (LUMO‬وأعمى‬ ‫‪018‬‬

‫دراسة كمومية للخصائص البنيوية واإللكترونية والطيفية أليونات عناقيد الصوديوم‬

‫مدار جزيئي مشغول باإللكترونات )‪ ، (HOMO‬كما ىو موضح في الشكل )‪ (20‬حيث‬ ‫ُرسمت المخططات البيانية لقيم فجوة الطاقة ‪ Gape‬بداللة حجم العنقود ‪ n‬من أجل‬ ‫العناقيد ‪ Na n‬و ‪ Na n‬و ‪. Na n  Na n‬‬

‫]‪Gape [eV‬‬ ‫‪Na n ‬‬

‫‪0.12‬‬

‫‪Na n‬‬

‫‪0.11‬‬ ‫‪0.1‬‬ ‫‪0.09‬‬

‫‪Na n‬‬

‫‪0.08‬‬ ‫‪0.07‬‬ ‫‪0.06‬‬ ‫‪0.05‬‬

‫‪Na n‬‬

‫‪0.04‬‬ ‫‪0.03‬‬

‫‪n‬‬

‫‪0.02‬‬ ‫‪8‬‬

‫‪6‬‬

‫‪2‬‬

‫‪4‬‬

‫‪0‬‬

‫الشكل )‪ : (15‬فجوة الطاقة )‪ Gape (eV‬بداللة حجم العنقود ‪ (n=2-6) n‬وذلك من‬ ‫أجل العناقيد ‪ Na n‬و ‪ Na n‬و ‪ Na n‬و ‪. Na n ‬‬

‫تأخذ العناقيد السالبة ‪ Na2,3,4,5,6‬أصغر قيم لفجوات الطاقة ثم تأتي بعدىا العناقيد‬ ‫المعتدلة ‪ ، Na2,3,4,5,6‬أما العناقيد المشحونة إيجابيا تأخذ أكبر قيم لفجوات الطاقة‬ ‫وبالتالي أقل العناقيد ناقمية‪ ،‬ويمكننا استنتاج أنو كمما زدادت الكثافة اإللكترونية في‬

‫العنقود ازدادت الن اقمية من أجل نفس الحجم لمعنقود‪ ،‬ويمكن تفسير ذلك بأنو في حالة‬ ‫العناقيد السالبة تكون الناقمية أكبر حيث يمكن بسيولة أن يغادر اإللكترون العنقود‬

‫ليساىم في الناقمية‪ ،‬بينما في العناقيد الموجبة تزداد طاقة التأيين بسبب ازدياد صعوبة‬ ‫تخمي العنقود عن إلكترون بسبب شحنتو الموجبة وبالتالي تتناقص الناقمية‪.‬‬ ‫‪011‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫سليمان ديبو‬ ‫عدنان كودأل‬

‫كارولين الراهب‬

‫‪ . E‬امتصاصية العنقود لألشعة تحت الحمراء‪:‬‬

‫في الطيوف امتصاصية العناقيد لألشعة تحت الحمراء نالحظ أن العناقيد المعتدلة ‪Na n‬‬

‫قادرة عمى امتصاص األطوال الموجية األقصر بالمقارنة مع العناقيد السالبة ‪ Na n‬التي‬ ‫بدورىا قادرة عمى امتصاص األطوال الموجية األقصر بالمقارنة مع العناقيد الموجبة‬ ‫‪. Na n‬‬

‫‪ .F‬امتصاصية العنقود لألشعة فوق البنفسجية‪:‬‬

‫‪ ‬في الطيوف فوق البنفسجية نالحظ أن العناقيد موجبة الشحنة ‪ Na n‬قادرة عمى‬ ‫امتصاص أطوال موجية أقصر بالمقارنة مع العناقيد السالبة ‪. Na n‬‬

‫‪ ‬في الطيوف فوق البنفسجية نالحظ أنو في حالة العناقيد الفردية ‪ n=3,5‬تكون‬ ‫قادرة عمى امتصاص أطوال موجية أقصر عندما تكون موجبة الشحنة ‪Na n‬‬

‫بالمقارنة فيما لو كانت معتدلة الشحنة ‪. Na n‬‬

‫‪ ‬في الطيوف فوق البنفسجية نالحظ أن العناقيد الزوجية ‪ n=2,4,6‬تكون قادرة‬ ‫عمى امتصاص أطوال موجية أقصر عندما تكون معتدلة الشحنة ‪Na n‬‬

‫بالمقارنة فيما لو كانت موجبة الشحنة ‪. Na n‬‬

‫‪ –V‬االستنتاجات والتوصيات ‪:‬‬

‫‪ ‬دراسة حجوم أكبر لعناقيد الصوديوم حتى يمكننا دراسة العالقة بين حجم العنقود‬ ‫وخصائصو الطاقية والطيفية ‪.‬‬ ‫‪ ‬دراسة العناقيد موجبة الشحنة لمحصول عمى عناقيد أكثر تماسكاً‪.‬‬ ‫‪ ‬دراسة العناقيد سالبة الشحنة من أجل الحصول عمى ناقمية أكثر لمعنقود ‪.‬‬ ‫‪ ‬لمحصول عمى امتصاصية ألطوال موجية أقصر يجب أن تكون العناقيد الزوجية‬ ‫معتدلة‬

‫الشحنة‪،‬‬

‫أما‬

‫في‬

‫حالة‬

‫العناقيد‬

‫الفردية‬

‫ُيفضل‬

‫أن تكون العناقيد موجبة الشحنة ‪ .‬ومنو ُينصح بدراسة العناقيد‬

‫‪018‬‬

‫دراسة كمومية للخصائص البنيوية واإللكترونية والطيفية أليونات عناقيد الصوديوم‬

‫أبحاث‬

‫في‬

Na 2 , Na 3 , Na 4 , Na 5 , Na 6 , Na 7 , Na 8 , Na 9 , Na10 ,.....

. ‫قادمة لمتأكد من االستنتاج السابق‬ References [1]= R.Foumier , J.-B.-Y. cheng ,A.Wong , 2003 theoretical study of the structure of lithium clusters, J .chem .phys, Vol . 119, No.18, p.9444 -9454.

[2]= Harrison, J. F. ; Lawson, D. B., 2005 Quadruple Moments of the Alkali Dimers, Li2, Na2, and K2, International Journal of Quantum Chemistry,Vol. 102, No.6, p.1087–1091.

[3]= M.Moseler, B.huber ,H .Hakkinen ,U.Landman ,G .Wrigge , M .Astruc Hoffmann ,and B.v.Issendorff, 2003 Thermal effects in the photoelectron spectra of Nan clusters (n=4–19), Phys. Rev, B 68, p.165413,1-6.

[4]= M. Walter, M. Moseler , NIC Symposium, 2010 Determination of Structure and Electronic Properties of Free, Supported and Ligand Protected Metal Clusters by Density Functional Theory, Julich GmbH, Germany, p. 199-206.

[5]= Oleg Kostko, Christof Bartels, J Äorg SchwÄobel, Christian Hock, and Bernd v. Issendor, 2007 Photoelectron spectroscopy of the structure and dynamics of free size selected sodium clusters, Journal of Physics: Conference Series 88. 12034, p.1-8.

[6]= Juan A.Reyes-Neva, Ignacio L. Garzon, Marcela R. Beltran and Karo Michaelian, 2002 Melting of sodium clusters, Phys .Rev . Mex .Fis.48(5), pp 450 -456.

[7]= Ilia A Solov'yovy, Andrey V Solov'yovz and Walter Greinerx, 2001 Structure and properties of small sodium clusters, Phys.

Rev. A, Vol. 65, No. 5, p. 1-47.

[8]= Becke, A.D., 1988 Density–functional exchange-energy approximation with correct asymptotic behavior, Phys. Rev. A, Vol.38, p.3098-3100.

[9]= Le, C.; Yang, W.; Parr, R.G., 1988 Development of the ColleSalvetti correlation- energy formula into a functional, Phys.

Rev. B, Vol. 37, p.785-789.

001

‫كارولين الراهب‬

4102 - 7 ‫ – العدد‬63 ‫مجلة جامعة البعث – المجلد‬ ‫سليمان ديبو‬ ‫عدنان كودأل‬

[10]= M. J. Frisch, G. W. Trucks,; et al.,.Gaussian 09, Revision A.1, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2009.

[11]= T.-S. Yeh, T.-S. ; Su, T.-M. , 1999 Conformational Analysis of the Molecular Complexes of Sodium with Methanol and 1,2-Ethanediol: Photoionization and ab Initio Molecular Orbital Studies, J. Phys. Chem. A , 103, p.3115-3122.

[12]= Ritze, H.-H., 1997 Ab initio calculations of the anionic sodium- ammonia complex, ScienceDirect–Chemical Physics Letters Vol.275, No.3-4, p.399-403.

[13]= G.Lefkidis, H.C.Schneider, W.Hubner, 2009 Optical response of small closed-shell sodium cluster, J.PhysTechnische Bundesallee, p.1-7. **********************************************

000

‫دراسة كمومية للخصائص البنيوية واإللكترونية والطيفية أليونات عناقيد الصوديوم‬

‫‪004‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫د‪ .‬محمد علي الشيخ‬

‫الطالء الغلفاني بالكادميوم‬ ‫بادتخدام حمض الدوكدينيك‬ ‫د‪ .‬محمد عمي الشيخ‬ ‫ممخص البحث‬ ‫درسنا في هذا البحث التفاعالت الحالة في الملة اللونن لن حلض‬ ‫السنوسينيك ‪ -‬وبريتات وادلينم – لاء ) بالطرق الفيزيائي ‪ -‬الويليائي ( قياس الـ ‪pH‬‬ ‫ن قياس الناقةي‬

‫ترويب اللروبات اللتشوة في اللحةنل ‪ ,‬ثم‬ ‫الوهربائي ) ‪ ,‬نحددنا ا‬

‫حسبنا ثنابت تشوةها ‪.‬‬

‫ثــم حانلنــا ااســتفادة لــن هــذا الوهرليتــات فــي الطــالء المةفــاني بالوــادلينم نذلــك‬

‫بالترسيب الوهربائي لهذا اللعدن عةـ اللسـارا اللـةب‬

‫( نحـاس ‪ ,‬فـناذ ) فتنلـةنا إلـ‬

‫تحديــد ضف ــل هــذا الوهرليتــات ةفاني ـاط ‪ ,‬نالشــرنط اللثة ـ اســتثلارا ‪ ,‬نقــد نمــدنا ضنــف فــي‬

‫الشرنط التالي ‪:‬‬

‫‪ -1‬عندلا يونن ‪ –pH =4-6 :‬الوهرليت ‪,‬‬ ‫‪ -2‬نوثاف التيار ‪, i=1-2 A/dm2 :‬‬

‫‪ -3‬نترويز شنارد الوادلينم‪ [Cd2+] ≥0,5 mol / L :‬في النسب اللنلي (‪ )1:1‬لع‬ ‫حلض السنوسينيك‪ ,‬يلل إل اللردند (‪ , )75- 85 %‬ننحلل عة طالء بالوادلينم‬ ‫لتمانس ذن للعان ميد ‪ ,‬ير لسالي‪ ,‬لتين‪ ,‬نتبةغ سلاوتف حنالي ( ‪ )10 -15‬ليورنناط‪.‬‬ ‫الكممات المفتاحية‪:‬‬

‫الطــالء المةفــاني‪ -‬وبريتــات الوــادلينم – حلــض السنوســينيك – ‪ pH‬اللحةــنل‪ -‬الناقةي ـ‬

‫الوهربائيـ ‪ -‬البــنارن ار‬

‫– لســرق قطـرات الزئبــق ‪ -‬وهرليــت – ااســتاطابي ‪ -‬اللســارا‬

‫اللةب ‪ -‬اللردند حسب التيار ‪.‬‬ ‫‪---------------------------------------------------‬‬

‫‪ –1‬ضستاذ لساعد في قسم الويلياء – مالع البعث ‪.‬‬

‫‪ -2‬ضمرا البحث في لخابر وةي العةنم – مالع البعث ‪.‬‬

‫‪006‬‬

‫الطالء الغلفاني بالكادميوم باستخدام حمض السوكسينيك‬

The galvanic plating by Cadmium in presence of Succinic Acid DR . AL - SHEIKH M . A .

SUMMARY We studying in this research the reaction with Cadmium sulphate in an aqueous solution by physical - chemical method in presence of Succinic Acid , and determined compounds which are formed in this solution and we calculated of it formation the constants.

After we used these electrolytes in plating by Cadmium , that is by electro precipitation of this metal on the solid electrodes (steel, copper) so that we definite the best of these electrolytes for galvany and the set necessary conditions for its use.

--------------------------------------------------------------------------------Key words : plating - Cadmium - Succinic Acid - (electrical-conductivity)electrolyte – Polarograph - Mercury drops electrode - polarization.

******************************************************

002

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫مقدمة‬

‫إن اللـ ــدض ‪ -‬ولا لعرن‬

‫– هن لادة حل ـ ـ ـراء‬

‫د‪ .‬محمد علي الشيخ‬

‫ارب إل الةنن البني تتشول‬

‫عة سطح الحديد ضن الفناذ عندلا يتعرض لةهناء الرطب ‪ .‬نعندلا يستخدم الللطةح‬

‫ضساسا لن ضوسيد الحديد اللائي ‪ .‬نيتونن‬ ‫بلفردا فإنف يعني لدض الحديد ‪ ،‬الذا يتأل‬ ‫ط‬ ‫اللدض لن اتحاد ضوسمين الهناء لع الحديد في علةي تعر باألوسدة ‪ .‬نا يتسبب‬ ‫الفةز وذلك‪.‬‬

‫اللدض في تآول السطنح فحسب‪ ،‬بل ُي ع‬ ‫نيســبب لــدض اللعــادن نتآوةهــا خســارة وبيـرة فــي اقتلــاد مليــع البةــدان ‪ ,‬لهــذا فــإن لســأل‬ ‫ُ‬

‫ايم ــاد لنان ــع الل ــدض نل ــادات التآو ــل تحت ــل األنلنيـ ـ ف ــي البح ــنث العةليـ ـ لو ــل ال ــدنل‬

‫اللتطنرة لناعياط‪ ,‬إا ضنف نحت النقت الحا ـر فـإن الطـالء المةفـانيط الطـالء بالوهربـاء ط‬ ‫ُيعتبر لن ضف ـل ن ضرخـص الطـرق اللسـتخدل فـي حلايـ الفةـزات لـن اللـدض نالتآوـل لـن‬ ‫مه نلتحسين لظهرها نتمليةها لن مه ضخرق ‪.‬‬

‫إن الترسيب الوهربائي لةلعادن لن الوهرليتات اللعادة يتلتع بلملنع لن الليزات ‪ ,‬فهن‬ ‫يسلح بالتحوم بسلاو الطالء المةفاني نبنيتف ‪ ,‬ولا يسلح بالتنزع اللنتظم لهذا الطالء‬

‫عة السةع ن األدنات اللعدني ذات اللااطع اللعادة ‪.‬‬

‫إن ضوثر لن‪%06‬لن الحمم العام لةطالء المةفاني اللستخدم يتم الحلنل عةيف باستعلال‬

‫الزنك ‪ ,‬إا ضن الطالء بالوادلينم الطالء المةفاني بالوادلينم – نظ اطر للا يتلتع بف هذا‬ ‫اللعدن لن لاانل لوثير لن األنساط – لف لن األهلي بحيث يلون استخدالف لحلاي‬

‫الاطع الفناذي التي تتعرض لالحتواك اللستلر لحلاي اللنشآت اللعدني الناقع تحت‬

‫تأثير اللحاليل اللةحي ناسيلا في اللناطق البحري ‪.‬‬ ‫تاسم وهرليتات الطالء بالوادلينم إل ‪:‬‬

‫‪ ‬وهرليت ــات بس ــيط ‪ :‬نضهله ــا الوهرليت ــات الحل ــي نه ــي ا تعط ــي طباـ ـ ط ــالء‬ ‫لر ي إا في درمات ح اررة لرتفع ن بعد إ اف لناد وثيرة إل حنض الطـالء‬

‫ناسيلا اللناد الفعال سطحياط ن يرها لن اللناد ‪.‬‬

‫‪ ‬وهرليتات لعادة ‪ :‬نضهلها ‪:‬‬

‫* لعادات السيانيد التي تعتبر لن ضف ل وهرليتات الطالء الوادلينم نضوثرها‬ ‫انتشا اطر ‪ ,‬إا ضن هذا الوهرليتات ف الط عن وننها سال فإنها تلةك لملنع لن‬ ‫‪001‬‬

‫الطالء الغلفاني بالكادميوم باستخدام حمض السوكسينيك‬

‫النناقص التوننلنمي ‪ ,‬فااستاطابي اللهبطي لميرة نسبي طا ‪ ,‬نااستاطابي‬ ‫الللعدي العالي تؤدا إل‬

‫سةبي الللعد نعدم فعاليتف ‪ ,‬ضلا وثاف التيار‬

‫العالي فتؤدا إل تشول حلض سيان الهيدرنمين ‪ HCN‬شديد السلي ناللةنث‬

‫لةبيئ ‪.‬‬

‫* لعادات ‪ –3 , 2‬ثنائي برنبان سةفانات اللندينم لع شنارد الوادلينم‬

‫( نالتي تسل ضننيتينات الوادلينم ولا في الليم التالي )‪:‬‬

‫تعد لن ضف ل وهرليتات الطالء بالوادلينم‪ ,‬فهـي يـر سـال ‪ ,‬الطـالء النـات الـع ‪,‬‬ ‫نهي ّ‬ ‫يــر لســالي‪ ,‬لتــين نتلــل ســلاوتف حت ـ (‪ )20‬ليورنن ـاط ]‪. [1‬إا ضن األننيتيــنل يــر‬

‫لتنفر نهن ال مداط ‪.‬‬

‫‪ -1‬هدف البحث‬

‫نلعظلها ا يخةن‬

‫بناء عة لا سبق نرق ضن وهرليتات الطالء بالوادلينم قةية‬ ‫ط‬ ‫لن اللسانئ نالعينب ‪ ,‬لن هنا وان هد بحثنا هذا هن لحانل إعداد وهرليت مديد‬ ‫لةطالء بالوادلينم قد يسهم في حل لشوة اللدض نالتآول لن مه ن ااستمناء عن‬ ‫وهرليتات السيانيد السال لن مه ضخرق‪.‬‬

‫لا سبق فإن دراس الترسيب الوهربائي لةوادلينم لن الوهرليتات‬

‫بناء عة‬ ‫نهوذا ط‬ ‫الحاني عة لعادات هذا اللعدن لع حلض السنوسينيك تُعتبر هال نحيني فهي تطرح‬ ‫بديالط لوهرليتات السيانيد السال هذا لن مه ‪ ,‬ولا ضن نتائ البحث ستونن هال لن‬ ‫الناحي النظري حيث ستُلوننا لن لعرف العلةيات الوهرليتي‬ ‫لن مه ضخرق‪.‬‬ ‫نبلا ضن علةي الترسيب الوهربائي لةشنارد اللعدني‬

‫الحادث في هذا اللحاليل‬

‫لن لحاليل لروباتها اللعادة تترافق‬

‫عادة باستاطابي لهبطي لةحنظ – باللاارن لع لحاليل لروباتها البسيط – للا يؤدا‬ ‫في لملنع حاات إل تحسين ننعي الطالء المةفاني ]‪ . [1-2‬لذلك فاد لفت حلض‬ ‫‪003‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫د‪ .‬محمد علي الشيخ‬

‫السنوسينيك ‪ Succinic Acid‬ذا الليم ( ‪) HOOC  CH 2  CH 2  COOH‬‬ ‫والذي سنزمز له اختصاراً ‪ H 2 Suc‬لفت انتباهنا ولرتبط ثنائي ‪ ,‬فنظ اطر لوننف يحتنا‬

‫عة لروزين لانحين لإللوترننات ( ‪ )- OH‬فإنف ُيشول لع شنارد اللعادن اانتاالي‬ ‫(شنارد الوادلينم في بحثنا ) لعادات ثابت لعادات لخةبي حةاي ثابت تفي بالمرض ‪,‬‬

‫إ اف إل ذلك فإن حلض السنوسينيك نلعاداتف لع الوادلينم ير سال نذناب في‬

‫اللاء بشول ميد في درم ح اررة اللخبر‪.‬‬ ‫نبلــا ضن يلي ـ نحروي ـ العلةيــات اللســرني تابع ـ لةحال ـ اابتدائي ـ لةمســيلات فــي‬

‫اللحةنل فاد وان لن ال رنرا د ارسـ تفاعـل حلـض السنوسـينيك لـع وبريتـات الوـادلينم‬ ‫نالتعــر عة ـ بن ـ اللروبــات اللتشــوة‬

‫الويليائي ـ‬

‫نحســاب ثنابــت تشــوةها ( بــالطرق الفيزيائي ـ –‬

‫) ‪ ,‬نالتأو ــد لــن نت ــائ هــذا الد ارسـ ـ بــالطرق الوهرويليائيـ ـ‬

‫نذلــك لــن خــالل‬

‫دراس اإلرماع الوهربائي لةوـادلينم (‪ )II‬عةـ لسـرق قطـرات الزئبـق ن لسـارا النحـاس‬ ‫ن الفــناذ نلــن ثــم تحديــد الترويــب األساســي لوهرليــت الطــالء بالوــادلينم نالشــرنط اللثة ـ‬

‫لعلةف ‪.‬‬ ‫‪ -2‬طرق البحث وتقنيات التجارب‬

‫‪ -‬استخدلنا لن ضمل تحديد ترويز شنارد الهيدرنمين لاياس ‪ pH‬رقلي لارو ‪:‬‬

‫‪ WTW pH 325/SET‬لـزند بلسـبر حـرارا ‪ , Sentix 97 T‬تلـت لعايرتـف ينليـاط‬ ‫باستخدام ثالث لحاليل عياري ‪.‬‬

‫‪ -‬درسنا الناقةي الوهربائي باستخدام لاياس الناقةي‬

‫‪. Cyber Scan Con 100 :‬‬

‫حيـث ضمريــت التمـارب عنــد درمـ حـ اررة اللخبــر ‪ ,‬باسـتخدام لحاليــل لح ـرة حــديثاط ‪ .‬نقــد‬ ‫اس ــتخدلنا ف ــي ه ــذا البح ــث اللـ ـناد التاليـ ـ ‪ :‬حل ــض السنوس ــينيك ‪ , C4H6O4‬وبريت ــات‬

‫الوـادلينم )‪ H2SO4 , Na OH ( ,(3 Cd SO4 . 8 H2O‬ل ـبط ‪ – pH‬اللحةـنل)‬ ‫نلاء لاطر ‪.‬‬

‫‪ -‬درس ــنا اإلرم ــاع الوهرب ــائي لةو ــادلينم (‪ )II‬باس ــتخدام لاي ــاس األس ــتاطاب الوهرب ــائي‬

‫البــنارن ار ) ‪ ) AMEL 433‬اللنمــف بناســط الحاســنب ‪ .‬نقــد تـ ّـم طــرد األنوســمين‬ ‫اللنحل في اللحةنل اللدرنس بارقرتف بماز اآلزنت للدة ( ‪. ) 20-30‬‬ ‫‪001‬‬

‫الطالء الغلفاني بالكادميوم باستخدام حمض السوكسينيك‬

‫ استخدلنا عند دراس الترسيب الوهربائي لةوادلينم ( ‪ ) II‬لسـارا لـن النحـاس نالفـناذ‬‫مــرق لــاةها نتنظيفهــا بدق ـ قبــل نزنهــا ن لســها فــي اللحةــنل اللــدرنس ‪ ,‬ثــم مــرق ضخــذ‬ ‫الاياسـ ــات باسـ ــتخدام نحـ ــدة (مهـ ــاز) الطةـ ــي بالوـ ــادلينم ناللؤلف ـ ـ لـ ــن ‪ :‬حـ ــنض يحـ ــنا‬

‫اللحةــنل الوهرليتــي اللــدرنس ( لــس فيــف لهــبط لــن النحــاس ضن الفــناذ ن للــعد لــن‬ ‫‪ , 25 SUPPLY ac & dc‬لايـاس ضلبيـر ‪ ,‬لعدلـ نقاطعـ لنلـنل‬

‫الفحم ) ‪ ,‬لمذي‬

‫عة التسةسل ‪.‬‬ ‫‪ -3‬القسم العممي‬ ‫أولً‪-‬الدراسة الفيزيائية–الكيميائية لمجممة]حمض السوكسينيك – كادميوم( ‪ –) II‬ماء[‪:‬‬

‫عنــد تفاعــل ش ـنارد الوــادلينم ‪ Cd2+‬لــع حلــض السنوســينيك ‪ C4H6O4‬فإنهــا‬

‫تزيح شنارد الهيدرنمين لـن الزلـر الوربنوسـيةي نتحـل لحةهـا نهـذا يـؤدا طبعـاط إلـ زيـادة‬

‫ترويـز شـنارد الهيـدرنمين ن انخفـاض ‪ -pH‬اللحةـنل ‪ ,‬ننعتاـد ضنـف بحسـب ترويـز حلـض‬

‫السنوســينيك فــي اللحةــنل يلوــن ضن يتشــول لــدينا اللروبــات ( ‪) Cd2+ : C4H6O4‬‬ ‫بالنســب اللنليـ التاليـ ‪ )1:2( )1:1( ,‬و(‪ )1:3‬نهــذا ســن‬

‫يــنعوس بلــنرة لختةفـ عةـ‬

‫‪ -pH‬اللحةنل ن ناقةيتف الوهربائي ‪.‬‬

‫نبلـ ــا ضن تفـ ــاعالت اإل ازح ـ ـ بطيئ ـ ـ لـ ــذلك درسـ ــت حرويتهـ ــا بـ ــالطرق الفيزيائيــ ـ –‬

‫الويليائيـ ـ‬

‫ناس ــيلا قي ــاس ال ـ ـ ‪ pH‬نقي ــاس الناقةيـ ـ الوهربائيـ ـ‬

‫]‪... [3‬الـ ـ ‪ ,‬ث ــم لثة ــت‬

‫نتائ هذا الدراس عة شول رسنم بياني تبين ويفي تمير خناص اللحةـنل بدالـ تونينـف‪,‬‬

‫الشول ( ‪. ( 1‬‬ ‫حيث يبين( الشول– ‪ –1‬اللنحني–‪ )1‬ويفي تمير الـ ‪ pH‬بدال تمير تونين اللحةنل ‪.‬‬ ‫تلةك لحاليل اللروبات اللدرنس‬ ‫وبريتات الوادلينم‬

‫اللروبات إل‬

‫‪ pH‬ابتدائي يسانا )‪ )2,95) , (5,85‬لن ضمل‬

‫نحلض السنوسينيك عة‬

‫التتالي ‪ ,‬يؤدا لزج‬

‫تحليض اللحةنل إذ يستلر انخفاض ‪ pH‬حت‬

‫لحاليل هذا‬

‫تلبح نسب لوننات‬

‫اللحةنل(‪ )50%‬حلض السنوسينيك ن(‪ )50%‬وبريتات الوادلينم ‪ ,‬نيلبح ‪pH‬‬ ‫اللحةنل عندئذ لسانياط (‪ , )2,50‬ضا ضن زيادة نسب حلض السنوسينيك في اللحةنل‬

‫لن (‪ )0 %‬نحت (‪ ) 50%‬تؤدا إل خفض ‪ pH‬اللزي حت (‪ ,)2,50‬بينلا ا تؤدا‬ ‫زيادة نسب حلض السنوسينيك لن (‪ ) 50 %‬حت (‪ )75 %‬إل تمير في قيل ‪pH‬‬ ‫‪001‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫د‪ .‬محمد علي الشيخ‬

‫اللزي (ضا ضن ‪- pH‬اللحةنل يبا علةياط ثابت طا ) ‪ ,‬ضلا في اللمال الذا تونن فيف نسب‬ ‫حلض السنوسينيك في اللحةنل لن (‪ )75 %‬حت (‪)100 %‬‬

‫ضا في اللمال المني‬

‫بحلض السنوسينيك– فأن إ اف حلض السنوسينيك تؤدا إل زيادة ‪ – pH‬نهذا يدل‬ ‫عة تراوم نتملع مزيئات حلض السنوسينيك ير اللرتبط‬

‫‪ ,‬نيزداد عندئذ ‪– pH‬‬

‫اللحةنل قةيالط حت يلل إل الايل الخال بحلض السنوسينيك (‪ .) pH =2,95‬نهذا‬ ‫يتطابق لع اللعطيات اللرمعي ] ‪. [ 3- 4 -5‬‬

‫الشول (‪ :)1‬يبين ويفي تمير بعض الخناص الفيزيائي – الويليائي لةملة‬ ‫تمير تونين هذا الملة ‪.‬‬ ‫]حلض السنوسينيك – وادلينم(‪ -)II‬لاء [ بدال ّ‬ ‫‪ -1‬لنحني تمير ‪ –pH‬اللحةنل ‪ -2 ,‬لنحني تمير الناقةي الوهربائي الننعي ‪.‬‬ ‫حيث ‪[ H 2 Suc ] = [Cd SO4 ] = 2.10-2 mol /l :‬‬

‫‪001‬‬

‫الطالء الغلفاني بالكادميوم باستخدام حمض السوكسينيك‬

‫لن نمه نظرنا يلون تفسير العلةيات الماري ولا يةي ‪:‬‬ ‫عند زيادة ترويز حلض السنوسينيك في اللحةـنل حتـ توـنن نسـب اللوننـات (‪ )1:1‬فإنـف‬

‫ـتم تشـ ـ ــول سنوسـ ـ ــينات الوـ ـ ــادلينم نانطـ ـ ــالق ش ـ ـ ـنارد الهيـ ـ ــدرنمين لـ ـ ــن اللملنعـ ـ ــات‬ ‫يـ ـ ـ ّ‬ ‫( ‪ )-COOH‬اللنمندة في حلض السنوسينيك نذلك حسب اللعادل ( ‪: ) 1‬‬

‫ضلــا لمــال ثبــات ال ـ ‪ - pH‬لــن (‪ ) 50%‬نحت ـ ( ‪ ) 75 %‬حلــض السنوســينيك فيــدل‬ ‫عة ان لام مزيئ ضن مزيئتـي حلـض السنوسـينيك إلـ اللروـب اللتشـول نفـق اللعادلـ‬ ‫(‪ )1‬نذلك بآلي تساندي ولا في اللعادات (‪ )2‬ن(‪: )3‬‬

‫‪041‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫نه ــذا يتط ــابق ل ــع اللعطي ــات اللرمعيـ ـ‬

‫د‪ .‬محمد علي الشيخ‬

‫] ‪ , [3-4‬إذ ضن الو ــادلينم ف ــي لعاداتــف يتلي ــز‬

‫بعدد تساندا يسانا ست بحيث ينافق الحال الهمين ‪. SP 3 d 2 ‬‬

‫تـ ّـم حســاب ترويــز ش ـنارد الهيــدرنمين الناتمـ عــن التفاعــل (‪ )1‬ن التراويــز التنازني ـ‬ ‫لةلناد الداخة نالناتمـ عـن التفاعـل نذلـك باسـتخدام لعطيـات اللنحنـي البيـاني تميـر ‪pH‬‬

‫ اللحةنل بدال تمير تونينف (الشول –‪ – 1‬اللنحني –‪ , ) 1‬ثم ت ّـم حسـاب ثنابـت تشـول‬‫اللروبات (‪ )1:2( , )1:1‬و(‪ )1:3‬اعتلاداط عة طريا بينرلا ]‪ [6‬نذلك ولا يةي ‪:‬‬ ‫لعرن‬

‫ضن حلض السنوسينيك يتشرد نفق اللعادلتين ‪:‬‬

‫‪040‬‬

‫الطالء الغلفاني بالكادميوم باستخدام حمض السوكسينيك‬

‫لع‬

‫ثم تتفاعل شاردة السنوسينات‬

‫نفق التفاعل التالي ‪:‬‬

‫بالحل اللشترك لةلعادلتين (ض) ن (ب) نمد ضن ثابت تشول اللروب‬

‫يعط‬

‫بالعالق التالي ‪:‬‬

‫حيث ‪:‬‬

‫‪ - K1 , K 2‬ثنابت تشرد حلض السنوسينيك‪.‬‬

‫‪  ‬‬

‫‪‬‬

‫‪ - H 2 Suc , Cd 2 , H  , Cd Suc‬ه ـ ــي التراوي ـ ــز التنازنيـ ـ ـ لةلـ ـ ـناد ف ـ ــي‬

‫اللعادل (‪.)1‬‬ ‫ن قد نمد ضن‬

‫‪ K1  1,0410 4‬ثابت تشول سنوسينات الوادلينم ضا اللروـب‬

‫‪ Cd 2 : Suc 2  1 : 1‬نباللثـ ــل تـ ـ ّـم حسـ ــاب ‪ K 2  5,2  10‬ثابـ ــت تشـ ــول اللروـ ــب‬ ‫‪7‬‬ ‫(‪ )1:2‬ن ‪ K3  2,6 10‬ثاب ــت تش ــول اللرو ــب (‪ , )1:3‬نه ــذا الايلـ ـ تتطــابق بش ــول‬ ‫‪5‬‬

‫ميد لع اللعطيات اللرمعي ]‪.[6 -7‬‬ ‫إن اللعــادات اللاترح ـ لويفي ـ تشــول هــذا اللروبــات تثبتهــا نتؤوــد لــحتها نتــائ‬

‫اللعــايرة الـ ـ ‪ - pH‬لتري ـ للحاليــل هــذا اللروبــات بلحةــنل هيدرنوســيد اللــندينم ‪ .‬فاــد‬ ‫نمد ضن لنحنـي لعـايرة لحةـنل سنوسـينات الوـادلينم (‪ )1:1‬هـن عبـارة عـن لنحنـي تعـديل‬ ‫حلـض قـنا بأسـاس قـنا ‪ -‬الشـول‪ ( 2 -‬اللنحنـي ‪ )-1-‬ن يالحـظ عنـد إ ـاف الاةـنا‬ ‫إل اللحاليل الحاني عة اللروبات اللتشوة نفـق اللعـادات (‪ )2‬ن(‪ ( , )3‬الشـول ‪– 2‬‬ ‫اللنحنيـ ــات ‪ 2‬ن ‪ ) 3‬ضن العتب ـ ـ اللعب ـ ـرة عـ ــن تعـ ــادل البرنتننـ ــات يـ ــزداد طنلهـ ــا بشـ ــول‬ ‫لتناسـ ــب لـ ــع ولي ـ ـ حلـ ــض السنوسـ ــينيك اللتسـ ــاند ‪ .‬زد عة ـ ـ ذلـ ــك فأننـ ــا نالحـــظ عةـ ـ‬

‫اللنحنيات الثالث العتب التي تدل عة تشـول هيدرنوسـيد الوـادلينم نالتـي نالحظهـا عنـد‬

‫لعايرة وبريتات الوادلينم بلحةنل هيدرنوسيد اللندينم ‪.‬‬ ‫‪044‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫د‪ .‬محمد علي الشيخ‬

‫الشول (‪ : )2‬لنحنيات اللعايرة الـ ‪ - pH‬لتري للحاليل حاني عة (حلض‬

‫السنوسينيك – وبريتات الوادلينم ) في النسب اللنلي التالي ‪Cd 2 : H 2 Suc :‬‬ ‫‪. ) 1:1( - 1‬‬ ‫‪. ) 1:2( - 2‬‬ ‫‪. ) 1:3( - 3‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪ )25 ml( - 4‬حلض السنوسينيك ( ‪. ) 2.10 mol / l‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪ )25 ml( - 5‬وبريتات الوادلينم ( ‪. ) 2.10 mol / l‬‬

‫بلحةنل هيدرنوسيد اللندينم ( ‪. ) 0,1 mol / l‬‬

‫التراويز اابتدائي‬

‫‪. Cd 2 = H 2 Suc = 2.102 mol / l‬‬

‫‪046‬‬

‫الطالء الغلفاني بالكادميوم باستخدام حمض السوكسينيك‬

‫نلـ ــن ضمـ ــل لعرف ـ ـ اللروبـ ــات اللتشـ ــوة بدق ـ ـ نتحديـ ــد اللمـ ــال الـ ــذا توـ ــنن فيـ ــف الناقةي ـ ـ‬ ‫الوهربائي ضحسن لـا يلوـن ‪ ,‬درسـت الناقةيـ الوهربائيـ‬

‫– وادلينم (‪ – )II‬لاء[ ثم لثةت نتائ‬

‫فـي الملةـ ] حلـض السنوسـينيك‬

‫هذا الد ارسـ فـي( الشـول –‪ - 1‬اللنحنـي–‪, ) 2‬‬

‫ولـ ـ ــا هـ ـ ــن لالحـ ـ ــظ فـ ـ ــإن لحاليـ ـ ــل وبريتـ ـ ــات الوـ ـ ــادلينم نحلـ ـ ــض السنوسـ ـ ــينيك بتراويــ ــز‬

‫( ‪ )2.10-2 mol/l‬تلةـك الاـيم التاليـ لةناقةيـ الوهربائيـ (‪ 2,50 ms/cm‬و ‪ ) 1,15‬عةـ‬

‫التتــالي ‪ 6‬ن عنــد لــزج لحاليــل اللوننــات اللدرنس ـ تــزداد الناقةي ـ الوهربائي ـ حت ـ تأخــذ‬ ‫قيل ـ ـ عظل ـ ـ ( ‪ms/cm‬‬

‫‪80‬‬

‫‪ ) 2,‬عنـ ــدلا يحـ ـ ـنا اللحةـ ــنل عة ـ ـ ( ‪ )50%‬حلـ ــض‬

‫السنوسينيك ن ( ‪ ) 50 %‬وبريتات الوادلينم ‪ .‬نانطالقاط لــن لبـادئ التحةيـل الفيزيـائي‬ ‫الويلي ــائي فــإن النهاي ـ‬

‫العظل ـ الناقع ـ عنــد النس ــب‬

‫تنافق تشول لروب بنيتف ( ‪: H 2 Suc‬‬

‫‪2‬‬

‫( ‪ ) 50 %‬حلــض السنوســينيك‬

‫‪ ) Cd‬بنسبة ( ‪.( 1:1‬‬

‫نهوذا فاد سلحت الد ارسـ الفيزيائيـ الويليائيـ‬

‫( قيـاس ال ـ ‪ pH‬نقيـاس الناقةيـ‬

‫الوهربائي ـ ) بأخــذ فو ـرة ضنلي ـ عــن التفاعــل الحالــل فــي الملة ـ ] حلــض السنوســينيك –‬ ‫وادلينم (‪ – )II‬لاء [ نلعرف‬

‫تراويب اللروبات اللتشوة‬

‫نثنابـت تشـوةها بدقـ ‪ ,‬حيـث‬

‫تبــين ضن حلــض السنوســينيك يشــول لــع الش ـنارد اللعدني ـ ( ‪ ) Cd 2‬لروبــات ثابت ـ نضن‬

‫ثب ــات ه ــذا اللروب ــات يلاث ــل ثب ــات األلنني ــات نلعا ــدات الهيدرنوس ــيد }‬

‫حي ــث ثناب ــت‬

‫‪9‬‬ ‫تش ــول اللعا ــدات ‪ Cd NH 3 2n‬تتمي ــر ل ــن ‪ 2,35 103‬حتىىى ‪ 2,89 10‬حس ــب قيلـ ـ‬ ‫)‪.[6 -7] .{ )n=1-4‬‬ ‫ثانياً ‪ -‬الدراسة الكهركيميائية‪:‬‬

‫‪ -1‬دراسة اإلرجاع الكهركيميائي لمكادميوم (‪ )II‬بوجود حمض السوكسيينيك بالطريقية‬ ‫الستقطابية ( البولروغرافية ) ‪:‬‬

‫درس ـ ــنا اإلرمـ ـ ــاع الوهرويليـ ـ ــائي لةوـ ـ ــادلينم (‪ )II‬بنمـ ـ ــند حلـ ـ ــض السنوســ ــينيك‬ ‫بالطريا البنارن رافي باسـتخدام اللحاليـل الوهرليتيـ التاليـ ‪, ) 0,5 mol/l H2SO4 ) :‬‬ ‫) ‪, ) 0,5 mol/l NH4OH+0,5 mol/l NH4Cl( ,) 0,5 mol/l Na 2SO4‬‬ ‫وأر يات ضن لحاليل حالةـ ‪ .‬نقــد ت ّـم اختيـار هـذا اللحاليـل لتوـنن الد ارس ـ شـالة للمـال‬

‫الـ ‪ pH‬من (‪ 1‬نحت ‪. ) 12‬‬

‫‪042‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫د‪ .‬محمد علي الشيخ‬

‫أ‪ -‬السيييموك الكهركيمييييائي لمحميييول حميييض السوكسيييينيك أثنييياء السيييتقطابية المهبطيييية‬ ‫لمسرى قطرات الزئبق عمى األرضيات المختمفة ‪:‬‬

‫بهــد‬

‫ــلان الدق ـ فــي تفســير اللعطيــات التمريبي ـ‬

‫درســنا بداي ـ ط ســةنك حلــض‬

‫السنوسـينيك ضثنــاء إرماعــف لــن اللحاليــل الوهرليتيـ الســابا ‪ .‬نقــد بينــت الد ارس ـ التمريبيـ‬

‫ضن حلــض السنوســينيك لــم يعــط ضا قلــم بنارن رافي ـ عة ـ ضا ضر ــي لــن األر ــيات‬

‫اللدرنس ‪.‬‬

‫ب‪ -‬السموك الكهركيميائي لمكادميوم (‪ (II‬و تأثير ‪ – PH‬الكهرليت عمى عممية اإلرجاع‪:‬‬

‫ضثناء ضخذ اللنحنيات ااستاطابي العادي باستخدام لحاليل وبريتات الوادلينم ‪,‬‬

‫حلةنا عة ضلناج بنارن رافي في ياب حلض السنوسينيك نبنمندا عة حد سناء‬ ‫نقد ازداد ارتفاع التيار الحدا إلرماع شنارد الوادلينم (‪ (II‬بشول خطي بزيادة ترويزها‬

‫في اللحةنل ولا في الشول (‪. )3‬‬

‫الشول (‪ : )3‬التيار الحدا لعلةي اإلرماع الوهرويليائي لةوادلينم (‪ )II‬بدال ترويز‬ ‫وبريتات الوادلينم عة األر يات التالي ‪:‬‬

‫‪, ) 0,5 mol/l H2SO4 ) - 1‬‬ ‫‪, ) 0,5 mol/l Na 2SO4 ) - 2‬‬ ‫‪. ) 0,5 mol/l NH4OH + 0,5 mol/l NH4Cl ( - 3‬‬

‫نهذا يـدل عة النظام اانتشارا لعلةي إرماع شنارد الوادلينم ( ضا ضن اللرحة‬

‫الحدي التي تحدد سرع العلةي اللسرني هي اانتشار)[‪ .]8‬نيبين الشول(‪ )3‬ضي اط ضن‬

‫التيار الحدا إلرماع الوادلينم (‪ (II‬ينخفض بزيادة ‪ -PH‬الوهرليت‪.‬‬ ‫‪041‬‬

‫الطالء الغلفاني بالكادميوم باستخدام حمض السوكسينيك‬

‫نلن ضمل لعرف لدق عونسي العلةي اللسرني استخدلنا لانل طالالنشي]‪ .[9‬حيث‬ ‫تم رسم التابعيات ‪ log i/id-i‬بدال ‪ ( E‬حيث ‪ -E‬الولنن الوهربائي للسرق الزئبق‬ ‫ّ‬ ‫الناطي يعط‬

‫‪2,3RT‬‬ ‫‪i i‬‬ ‫بالعالق ‪:‬‬ ‫‪log d‬‬ ‫‪n .F‬‬ ‫‪i‬‬

‫‪ , ) E  E ‬المدير بالذور ضننا حلةنا‬ ‫‪2‬‬

‫‪1‬‬

‫عة تابعيات لتشابه عة األر يات الثالث اللستخدل ‪) 0,5 mol/l H2SO4 ) :‬‬ ‫و ) ‪ ) 0,5 mol/l Na2SO4‬و ( ‪, )0,5 mol/l NH4OH + 0,5 mol/l NH4Cl‬‬ ‫نلذلك سنوتفي بإيراد تابعي ناحدة فاط ألنها لتشابه ن نرق ضنف ا داعي لتورارها ‪,‬‬ ‫انظز الشول(‪. )4‬‬ ‫يبـ ـ ــين الشـ ـ ــول ( ‪ )4‬ضن علةي ـ ـ ـ إرمـ ـ ــاع ش ـ ـ ـنارد الوـ ـ ــادلينم فـ ـ ــي يـ ـ ــاب حلـ ـ ــض‬

‫السنوســينيك عونسـ ‪ .‬فالعالقـ نلـ‬

‫الةن اريتليـ‬

‫‪ log i/id-i‬بدالـ‬

‫ع ـن خــط لســتايم تحــدد ناط ـ تااطعــف لــع لحــنر الســينات ولــنن نل ـ‬

‫‪ E‬عبــارة‬

‫لنم ـ تفاعــل‬

‫اإلرمــاع ‪ ,‬نهــذا اللســتايم يحاــق لانلـ طالالنشــي فليةــف حـنالي ( ‪ . ) 30 mv‬نهــذا‬

‫يدل بـال شـك عةـ عونسـي علةيـ إرمـاع شـنارد الوـادلينم لــن لحاليـل ضلالحـف البسـيط‬ ‫نهن يتطابق بشول ميد لع اللعطيات اللرمعي‬

‫] ‪. [ 10‬‬

‫الشكل (‪ :)4‬تابعية المقدار ‪ log i/id-i‬لولنن لسرق قطرات الزئبق لن ضمل تفاعل‬ ‫اإلرماع الوهربائي الوادلينم (‪ )II‬لن لحاليةف لع حلض السنوسينيك بالنسب اللنلي ‪:‬‬ ‫)‪1- ( 1:1) , 2- ( 1:2 ( , 3- (1:3‬‬ ‫‪ , [Cd 2+] = 2.10-3 mol/l‬عة ضر ي ) ‪. ) 0,5 mol/l H2SO4‬‬ ‫‪043‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫د‪ .‬محمد علي الشيخ‬

‫نيبــين الشــول (‪ )4‬ضي ـاط ضن علةي ـ اإلرمــاع الوهربــائي لش ـنارد الوــادلينم بنمــند حلــض‬ ‫السنوســينيك شــبف عونس ـ ( ضن نل ـ‬

‫عونس ـ ) نالــدليل عة ـ ذلــك ضن التلثيــل البيــاني‬

‫لةلاــدار‪ log i/id-i‬بدال ـ ‪ E‬يــر خطــي ( يــر لســتايم ) ] اللنحني ـات (‪ )2‬ن(‪)3‬‬ ‫الشول (‪. [ )4‬‬

‫نيعتبــر ســبب اإلخــالل بالعونســي‬

‫إلــا التـزاز حلــض السنوســينيك عة ـ ســطح اللســرق‬

‫‪2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫ضن تشول اللروـبات ‪ Cd : Suc‬في اللحةنل ولا سـبق نذورنـا ‪ ,‬نتحديـد ذلـك يحتـاج‬

‫إل لزيد لن الدراس نبحث لستال ‪.‬‬ ‫نتؤوــد اللنحنيــات الحةاي ـ ط فنلــت – ضلبيــر ط ‪ -‬التــي ضخــذت عة ـ األر ــيات‬ ‫الثالث اللدرنس – تؤود ضي اط عونسي علةي إرمـاع شـنارد الوـادلينم (‪ )II‬لـن لحاليـل‬ ‫ضلالحف البسيط ‪ .‬نسـنوتفي بـإيراد لنحنـي ناحـد فاـط ألن هـذا اللنحنيـات لتشـابه‬

‫ن نـرق‬

‫ضنــف ا داعــي لتورارهــا ‪ -‬الشــول (‪ , )5‬إذ يبــين هــذا الشــول ضن لاــدار انزيــاح اللنحنيــات‬ ‫ااسـتاطابي اللهبطيـ نالللـعدي بالنسـب لةولـنن التـنازني(‪ , [ 8 ] )30 mv‬إذا ضخـذنا‬ ‫بعين ااعتبار ضن عدد اإللوترننات اللشترو في العلةي اللسرني ( ‪. ) n=2‬‬

‫الشول ( ‪ : ) 5‬لنحني فنلت –ضلبيـر حةاـي ت ّـم الحلـنل عةيـف ضثنـاء اسـتاطابي لسـرق‬ ‫قط ـرات الزئبــق فــي لحةــنل وبريتــات الوــادلينم ( ‪ ) 2.10-3 mol/l‬عة ـ ضر ــي ‪:‬‬ ‫) ‪mol/l Na2SO4‬‬

‫‪. ) 0,5‬‬

‫‪041‬‬

‫الطالء الغلفاني بالكادميوم باستخدام حمض السوكسينيك‬

‫نيبـ ــين الشـ ــول (‪ )6‬ضنـ ــف عنـ ــد إ ـ ــاف‬

‫حلـ ــض السنوسـ ــينيك إل ـ ـ اللحةـ ــنل اللـ ــدرنس‬

‫بنارن رافيـ ـاط بحي ــث تو ــنن نس ــبتف إلـ ـ شـ ـنارد الو ــادلينم (‪ , )1:1‬فإن ــف يالح ــظ انخف ــاض‬ ‫فــي قيل ـ التيــار الحــدا إلرمــاع ش ـنارد الوــادلينم ن انزيــاح ولــنن نل ـ‬

‫طفي ـ‬

‫لنم ـ‬

‫إرماعها بلادار (‪ )30-35 mv‬في اتماا الايم السالب لةولـنن ( عةـ األر ـيات الـثالث‬ ‫اللدرنسـ )‪ .‬نعنــدلا تلــبح نســب شـنارد الوــادلينم ن حلــض السنوســينيك (‪ )1 : 3‬فــإن‬ ‫قيلـ التيـار الحــدا تـنخفض ضوثــر ( نهـذا نــات عـن تلديــد اللحةـنل ) ‪ ,‬بينلــا يباـ‬

‫نلـ‬

‫ولــنن‬

‫لنمـ اإلرمــاع علةيـاط ثابتـاط ‪ .‬نتـرتبط ااســتاطابي اللترافاـ لـع علةيـ تفريــغ شـنارد‬

‫الوـ ــادلينم لـ ــن لحاليـ ــل ‪ )1:1( Cd 2 : Suc 2‬ن (‪ ) 1:2‬حسـ ــب التلـ ــنرات المديـ ــدة‬

‫] ‪ [ 10-11‬بــبطء مريـان الفعــل الخــاص بــالتفريغ ‪ ,‬حيــث يــؤدا نمــند شـنارد الوــادلينم‬ ‫في لروب حةاي ثابت إل نالان فعاليتها نال ضزاحف ولنن ترسيبها فـي مهـ الولننـات‬

‫السالب ‪.‬‬

‫تم الحلنل عةيف ضثناء استاطابي لسرق قطرات‬ ‫الشول ( ‪ : ) 6‬لنحني فنلت – ضلبير حةاي ّ‬ ‫الزئبق في لحةنل سنوسينات الوادلينم ( ‪) 1:1‬‬ ‫عة ضر ي ‪)0,5 mol/l NH4OH + 0,5 mol/l NH4 Cl ( :‬‬ ‫‪[Cd 2+] = H 2 Suc= 2.10-3 mol/l‬‬ ‫‪041‬‬

‫د‪ .‬محمد علي الشيخ‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫نقد حددنا عدد اإللوترننات اللشترو في علةي إرماع شنارد الوادلينم بطرياتين ‪:‬‬ ‫‪ -1‬لن اللنحني ااستاطابي التفا ةي بالعالق اللستخدل لن ضمل العلةيات العونس‬ ‫نشبف العونس ‪:‬‬

‫‪98 mv‬‬ ‫‪S‬‬

‫=‪n‬‬

‫حيث ‪ :‬الـ ‪ 89 ( - 98 mv‬ليةي فنلت هي لادار ثابت )‪.‬‬ ‫تم الحلنل عةيها‬ ‫‪ – S‬عرض نل الذرنة –البيك( نهاي عظل حادة ّ‬ ‫باستخدام البنارن رافيا التفا ةي )] ‪. [ 10‬‬ ‫‪ -2‬لـ ـ ــن ليـ ـ ــل اللسـ ـ ــتايم اللعـ ـ ــرنض عة ـ ـ ـ الشـ ـ ــول (‪ )4‬نلعطيـ ـ ــات لعادل ـ ـ ـ اللنم ـ ـ ـ‬

‫البنارن رافي العونس ن الالعونس ‪:‬‬

‫‪E  E1/2  (0,059/ . n).log i/i d - i‬‬

‫حيث‪ – θ :‬عالل التحنيل ن تترانح قيلتف بين اللفر نالناحد (حسب درم العونسي )‪.‬‬ ‫نق ــد اعتبرن ــا ضن )‪ ) θ = 1‬ل ــن ضمـ ـل األلـ ـناج البنارن رافيـ ـ‬

‫ضمـ ـل األلـ ـناج نلـ ـ‬

‫العونسـ ـ ن)‪ ) θ = 0,5‬ل ــن‬

‫العونسـ ـ نق ــد تب ــين ضن ع ــدد االوترنن ــات اللش ــترو ف ــي العلةيـ ـ‬

‫اللسرني )‪ ) n=2‬ضا ضن علةي اإلرماع تمرا في لرحة ناحدة ‪:‬‬

‫‪Cd 2  2e  Cd ‬‬

‫سنوتفي بهذا الادر نسنحانل فيلا يةي لناقش نتائ اللعطيات البنارن رافي ‪:‬‬

‫‪ -‬إن ولنن نل‬

‫لنم علةي إرماع الوادلينم لن لحاليةف لع حلض السنوسينيك‬

‫لنزاح باللاارن لع ولنن إرماع الشاردة اللليه‬

‫في ول اللحاليل اللدرنس ‪ ,‬نلادار‬

‫هذا اإلزاح ناحد ط لتسان ط يلثل حنالي ( ‪ ) 30 -35 mv‬نهذا يعني ضن لساهل تشول‬

‫اللروب ف ي استاطابي العلةي اللسرني لتلاثة نلرتبط بإرماع المسيل نفسها نهذا‬ ‫المسيل هي سنوسينات الوادلينم (‪. ) 1:1‬‬

‫‪ -‬تــؤدا زيــادة ترويــز حلــض السنوســينيك فــي اللحةــنل بلاــدار ل ـرتين إل ـ إ ازح ـ التبعي ـ‬

‫نل‬

‫الةن اريتلي‬

‫‪ log i/id- i‬بدالـ‬

‫‪ E‬بلاـدار‬

‫ـئيل فـي اللمـال السـالب لةولـنن‬

‫ضلا شول الخط البياني فيبا ثابتاط الشول (‪ 4‬اللنحني ‪ ) 3‬نهـذا يـدل عةـ ثبـات طـابع‬ ‫نيلي علةي اإلرماع ‪.‬‬

‫‪041‬‬

‫الطالء الغلفاني بالكادميوم باستخدام حمض السوكسينيك‬

‫ يعتبــر ال ـ ‪- pH‬عالــل هــام فــي تحديــد حروي ـ إرمــاع سنوســينات الوــادلينم (إذ يــؤدا‬‫ذل ــك إلـ ـ انخف ــاض ارتف ــاع لنمـ ـ اإلرم ــاع ن انزي ــاح ول ــنن نلـ ـ‬

‫اللنمـ ـ نح ــن الا ــيم‬

‫الســالب لةولــنن) فــي حــين تــؤدا زي ــادة الحلن ـ إل ـ زيــادة ســرع تفاعــل اإلرمــاع ‪,‬‬ ‫ن بالتــالي يلوــن الاــنل ضن ش ـنارد الهيــدرنمين ن الهيدرنوســيل تعتبــر لرتبطــات لتنافس ـ‬

‫تشترك بلنرة لباشرة في التفاعل اللسرنا اإلملالي ‪.‬‬ ‫‪ -‬نف ــي النس ــط الاة ــنا بش ــول و ــا‬

‫يحتل ــل ضن يظه ــر ت ــأثير شـ ـنارد الهيدرنوس ــيل نذل ــك‬

‫لحظـ ـ ـ تفري ـ ــغ ش ـ ــاردة الو ـ ــادلينم حي ـ ــث ت ـ ــدخل ه ـ ــذا األخيـ ـ ـرة ف ـ ــي تفاع ـ ــل ل ـ ــع شـ ـ ـنارد‬ ‫الهيدرنوســيل لشــوة هيدرنوســيل الوــادلينم عةـ ســطح اللســرق ‪ ,‬للــا يــؤدا إلـ ســةبي‬

‫اللسرق – بلنرة مزئي – نهوذا ينخفض اللردند حسب التيار حت ( ‪.) 50-60 %‬‬

‫‪ -‬ضخي اطر تمرا علةي إرمـاع سنوسـينات الوـادلينم بلشـارو إلوتـرننين فـي لرحةـ ناحـدة‬

‫نهي علةي شبف عونس عند استاطابي لهبطي عالياط نسبياط ‪.‬‬

‫‪ -2‬دراسة اإلرجياع الكهربيائي لمكيادميوم( ‪ ) Cd 2‬مين محاليميم مي حميض السوكسيينيك‬ ‫عمى المساري الصمبة‪:‬‬

‫نمـدنا ضن ‪ - pH‬الوهرليـت يـؤثر بلـنرة نا ـح عةـ علةيـ ترسـيب الوـادلينم‬

‫نهذا يلون تفسيرا عة األرمح بتميير الطباـ اللحيطـ باللسـرق نباألخـذ بعـين ااعتبـار‬ ‫ضن اللــردند حســب التيــار‬

‫‪ BT%‬فــي اللحاليــل الحل ــي ســيونن ضقــل لــن الايل ـ‬

‫يرفـ ــق تفريـــغ شـ ـنارد‬ ‫النظري ـ ـ بلـ ــنرة لةحنظ ـ ـ ( بسـ ــبب تفريـ ــغ ش ـ ـنارد الهيـ ــدرنمين الـ ــذا ا‬

‫الوــادلينم ) ‪ ,‬نفــي اللحاليــل الاةني ـ يحتلــل تشــول هيدرنوســيد الوــادلينم فــي اللحةــنل‬ ‫اللـ ــدرنس ‪ ,‬لـ ــذلك سـ ــيونن الوهرليـ ــت األوثـ ــر قبـ ــناط اسـ ــتخدالف فـ ــي علةي ـ ـ الطـ ــالء هـ ــن‬

‫الوهرليــت اللعتــدل ‪ .‬نلــع ذلــك نبهــد اســتولال التبعيــات التــي تـ ّـم الحلــنل عةيهــا بــين‬ ‫( ‪ ) E , I‬لــن مه ـ ن ‪- pH‬اللحةــنل لــن مه ـ ضخــرق حــددنا لــردند الوــادلينم حســب‬ ‫التيار عند قيم لختةف لـ ‪ -PH‬الوهرليت ن ذلك باستخدام العالق [ ‪: ] 1,10-11-12‬‬ ‫‪M Cd‬‬ ‫‪ 100‬‬ ‫‪Q.I .t‬‬

‫‪061‬‬

‫‪BT % ‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫حيث ‪M Cd :‬‬

‫–‬

‫د‪ .‬محمد علي الشيخ‬

‫وتة الوادلينم اللترسب عةـ اللهـبط ‪ ,‬لاـدرة بـالمرام حـددت باسـتخدام‬

‫طرياـ الــنزن حيــث تـ ّـم إعــداد اللســرق العالــل (قطعـ النحــاس ضن الفــناذ اللـراد طالؤهــا)‬ ‫تم تمفيفف ننزنف بدق قبل علةي الطالء نبعدها ‪.‬‬ ‫ثم ّ‬ ‫‪ -Q‬اللوافئ الوهرويليائي ‪ ( ,‬يسانا ‪ 2,097‬رام‪ /‬ضلبير ‪.‬الساع بالنسب لةوادلينم)‪.‬‬ ‫‪ - I‬شدة التيار ‪,‬ضلبير ‪.‬‬

‫‪ - t‬زلن التحةيل الوهربائي ‪ ,‬بالساع ‪.‬‬ ‫يبين الشول ( ‪ : ) 7‬تميـر اللـردند حسـب التيـار تبعـاط ل ـ ‪ - pH‬الوهرليـت اللنحنـي‬

‫(‪ , )1‬نلتروي ــز سنوس ــينات الو ــادلينم (‪ ) 1:1‬اللنحن ــي ( ‪ ) 2‬ن لوثافـ ـ التي ــار اللنحن ــي‬ ‫(‪ . ) 3‬ولــا هــن نا ــح لــن الشــول فــإن لــردند الوــادلينم حســب التيــار يوــنن ضعظــم لــا‬

‫يلون عند (‪ )pH=4-6‬ن يبةغ (‪ )75-85%‬ن ذلك باسـتخدام لحةـنل ترويـز سنوسـينات‬ ‫الوادلينم فيف ( ‪. ) 0,50 mol/l‬‬

‫فــي اللحالي ـل شــديدة الحلن ـ يمــرا تفريــغ ش ـنارد الهيــدرنمين لــع الوــادلينم ( نهــذا‬ ‫يسيء إل ننعي الطالء ) ناللردند حسب التيار ا يتمانز ( ‪. ) 50-60%‬‬ ‫ضلا في النسط الاةنا‬

‫‪pH ≥ 7,7‬‬

‫فيتشول في اللحةنل راسب ضبيض هاللي لن‬

‫هيدرنوسيد الوادلينم ‪ -‬ولا سبق نذورنا‪ -‬نهذا اللمال بشول عام ير لالح لعلةي المةفن ‪.‬‬

‫الشول (‪ : )7‬تابعي لردند الوادلينم حسب التيار للختة‬

‫اللاادير اللؤثرة في علةي الترسيب ‪:‬‬

‫‪-1‬ل ـ ‪-pH‬اللحةنل(عند ترويز لسنوسينات الوادلينم ‪.) I = 1.5A/dm2 & 0,5 mol/l‬‬ ‫‪– 2‬لترويز سنوسينات الوادلينم (‪.) I =1.5A/dm2 & PH ≈ 5,0 ( ) 1:1‬‬

‫‪– 3‬لوثاف التيار ( عند ترويز لسنوسينات الوادلينم ‪.) pH ≈ 5,0 & 0,5 mol/ l‬‬ ‫‪060‬‬

‫الطالء الغلفاني بالكادميوم باستخدام حمض السوكسينيك‬

‫وهكذا فاد سلحت لملنع التمارب السابا بتحديد الترويب األساسي لوهرليت‬

‫الطالء بالوادلينم نالشرنط اللثة لعلةف نهي والتالي ‪:‬‬

‫*النسب اللنلي لوبريتات الوادلينم نحلض السنوسينيك ( ‪ )1:1‬بتراويز (‪. )0,5 mol/l‬‬ ‫*وثاف التيار ‪I = 1-2 A/dm2‬‬

‫‪.‬‬

‫*‪ –pH = 4 – 6‬الوهرليت ‪.‬‬

‫* تحريك الوهرليت ‪.‬‬ ‫لاد حلةنا‬

‫لن هذا الشرنط عة طالء ةفاني بالوادلينم‪ ,‬ضبيض للعانف ميد‪,‬‬

‫يلتاز بلاانل ميدة لةخدش ‪ ,‬بةغ لردندا حسب التيار حنالي ( ‪ ) 85%‬لن وهرليت‬

‫قةيل اللوننات عند درم ح اررة اللخبر ‪ ,‬في حين بةمت سلاو حنالي الطالء ( ‪) 15‬‬

‫ليورنناط ‪ ,‬نقد حسبت بالعالق ] ‪: [ 1,10-11,13‬‬

‫‪M Cd‬‬ ‫‪100.  . S‬‬

‫‪d‬‬

‫حيث ‪ – ρ :‬وثاف الوادلينم اللترسب عة اللهبط ( نهي تسانا ‪.) 8,7 g/cm3‬‬ ‫‪ – S‬لساح السطح اللطةي ‪. cm2‬‬ ‫‪-4‬الستنتاجات‬

‫‪ -1‬دلت الدراس الفيزيائي – الويليائي ( قياس الـ ‪ pH‬نقياس الناقةي الوهربائي ) عة‬ ‫حدنث تفاعل في الملة ] حلض السنوسينيك – وادلينم (‪ – )II‬لاء [‪ ,‬نهذا التفاعل‬ ‫يترافق بتشول سنوسينات الوادلينم نانطالق شنارد الهيدرنمين _ التي تعتبر الناقل‬ ‫األساسي لةشحن _ للا يؤدا إل زيادة الناقةي الوهربائي لةلحةنل بحيث تونن عظل‬ ‫عندلا تونن نسب لوننات اللحةنل (‪ , ) 1:1‬نهذا النهاي العظل ليست لرتبط‬

‫فاط‬

‫بزيادة ترويز شنارد الهيدرنمين في اللحةنل نلوـن بظهنر المسيل النشط وهرويليائياط‬

‫(‪ , ( Cd : Suc=1:1‬نذلك ولا بينت الدراس البنارن رافي ‪.‬‬

‫‪ -2‬ضودت الدراس الوهرويليائي نتائ‬ ‫إليها‪:‬‬

‫تم التنلل‬ ‫التحةيل الفيزيائي– الويليائي التي ّ‬

‫فاد بينت الطريا البنارن رافي ضن المسيل‬

‫النشط وهرويليائياط نالتي تؤلن تشول‬

‫طالء للتاز بالوادلينم هي سنوسينات الوادلينم (‪ , ) 1:1‬ولا ضظهرت الدراس إن‬ ‫‪064‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫د‪ .‬محمد علي الشيخ‬

‫علةي إرماع الوادلينم ( ‪ ( II‬لن سنوسينات الوادلينم عة لسرق قطرات الزئبق شبف‬ ‫عونس لع اشت ارك إلوترننين نفق يلي لونن لن لرحة ناحدة ‪.‬‬ ‫ولــا بينــت الد ارس ـ ضن زيــادة‬

‫‪- pH‬اللحةــنل تــؤدا إل ـ وــبح ن فرلة ـ علةي ـ اإلرمــاع‬

‫نيظهر ذلك في إزاح ولنن نل‬

‫لنم اإلرماع في اتماا الولننات األوثر سةبي ‪.‬‬

‫‪ُ -3‬حدد الترويب األساسي لوهرليت الطالء بالوادلينم ن الشرنط اللثة لعلةف ‪ ,‬نالتي‬ ‫ت لن لردنداط عالياط ن ننعي ميدة لن الطالء ‪.‬‬

‫نهوذا فاد قدلت الدراس وهرليتاط مديداط لةطالء بالوادلينم يلتاز‪ -‬باإل اف إل لا ذور‪-‬‬

‫بوثير لن الليزات لنها ‪:‬‬

‫* الوهرليت قةيل اللوننات ‪ ,‬فهن يتأل‬

‫لن (حلض السنوسينيك‪ +‬وبريتات الوادلينم)‪.‬‬

‫تم الترسيب الوهربائي في درم ح اررة ن‪ pH‬لعتدل ندنن إ اف ضي ضلالح ضخرق‬ ‫* ّ‬ ‫لزيادة الناقةي الوهربائي لةلحةنل ضن لةحفاظ عة درم الحلن ‪.‬‬

‫إ ن هذا الليزات الهال تسلح لنا بأن ننلي باستخدام هذا الوهرليت في اللناع‬

‫المةفاني نااستفادة لنف علةياط في طةي اللعادن ( ن اسيلا الحديد ن الفناذ ) نحلايتها‬ ‫لن اللدض نالتآول ‪.‬‬

‫**************************************************‬

‫‪066‬‬

‫الطالء الغلفاني بالكادميوم باستخدام حمض السوكسينيك‬

‫المراجييي‬ [1] - AL-Sheikh , M.A . Dissertation1994-Elaboration of the structures of Unitiolate Electrolytes for Electrostatic precipitation of Zinc and Cadmium . Alma-ata .( USSR ) ,152 P. [2]- Hambley ,T . Comba, P. Molecular Modeling of Inorganic Compounds 2nd ed…, . (Wiley VCH, 2001) .

[3]- Bagotsky, V , S . Fundamentals of electrochemistry 2ed ,2006.

917 P. [4]- Spravachnik khimika Uzdatelstva " khimia " , Moscow , 1995 , V3 ,1004p.

[5] - Encyclopedia of Inorganic Chemistry 2e [10 volumes] (Wiley, 2005).

[6]- Bhasin, S. k ; Kumar , R. N . Polarography of the complexes of 2-amino- pyrimidine with Zn (II) and Cd ( II ) . Electrochem .

1991 V7, N3 P. 146-148 .

[7]- Schlager,N . Weisblatt, J. Newton, D. E., Editors Encyclopedia of Chemical Compounds [3 volumes](Gale,2006) .

[8]- Perez , N . Electrochemistry and corrosion science. 2004 .

[9]- Tamamushi , K. Tanaka , N . " polarographic study on the electrode reaction of Zinc ion ".Phys.Chem. V39,N.1-P117-119.

[10]- Singh, R . Verma ,P .S. Polarography of Zn (II) in presence of aromatic acids . Electrochem .Soc . India . 1990, V39 N2 , P .95-96.

[11]- Zanello, P . Inorganic electrochemistry - Theory, practice and application 2003 .

[12]- Morzow , H. Zinc plating . Metal finish , 2012 .V89 , N1-175-178 .

[13]- Grall ,M Durand, G . Plating and surface finishing. 2009.

V72. *************************************************** *

062

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫صالح ملحم‬

‫د‪ .‬محمد عامر‬

‫دراسة تقارب طريقة التحويل التفاضلي المعدلة لحل‬ ‫مسائل القيم الحدية من مراتب عالية‬ ‫طالب الماجستير‪ :‬صالح ممحم‬ ‫قسم الرياضيات‪ ،‬كمية العموم‪ ،‬جامعة البعث ‪ ،‬حمص ‪ ،‬سوريا‬ ‫اشراف الدكتور‪ :‬محمد عامر كمية العموم – جامعة البعث‬ ‫الممخص‬ ‫في ىذا البحث سندرس تقارب طريقة التحويل التفاضمي المعدلة لمحمول التقريبية لمسألة‬

‫القيم الحدية من مراتب عالية بحيث تعطي حالً تقريبياً دقيقاً ‪،‬و سنبين سيولة استخدام‬ ‫الطريقة في حل مثال عن مسائل القيم الحدية من مراتب عالية ومقارنة الحل التقريبي‬

‫بالحل الفعمي لممسألة الحدية ‪.‬‬ ‫الكممات المفتاحية‪ :‬مسائل القيم الحدية ‪ ،‬طريقة التحويل التفاضمي‪ ،‬الحل الدقيق‪،‬‬ ‫التقارب‪.‬‬

‫‪061‬‬

‫دراسة تقارب طريقة التحويل التفاضلي المعدلة لحل مسائل القيم الحدية من مراتب عالية‬

A Study of Convergence of Modified Differential Transform's Method to Solution of High Order Boundary Value Problems Saleh Mulhem Department of Mathematics, Faculty of Science, Al- Baath University, Homes, Syria

Abstract In this Study, we prove a convergence of ModifiedDifferential Transform's method (MDTM) for approximate solutions of highorder boundary value problems (BVP). ModifiedDifferential Transform's method (MDTM) will be implemented to construct such solutions. One example is presented to illustrate the effectiveness of MDTM for solving high-order BVP.

Keywords: High order boundary value problems, Modified Differential Transform's method (MDTM),Convergence.

063

‫صالح ملحم‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫د‪ .‬محمد عامر‬

‫‪ .1‬مقدمة‬

‫تبرز المعادالت التفاضمية من مراتب عالية في حقول وميادين عممية عديدة‬ ‫ومتنوعة]‪ ،[1],[2], [3‬فعمى سبيل المثال ال الحصر‪ ٌ،‬تنمذج مسألة تحميل اىت اززات‬

‫قضيب إنشائي بمعادلة تفاضمية من المرتبة الرابعة]‪ [4],[5],[6‬وكذلك تـنمذج مسألة‬

‫تحميل اىت اززات حمقة إنشائية بمعادلة تفاضمية من المرتبة السادسة]‪ .[7‬أما في التطبيقات‬ ‫الحديثة فتظير الدراسات أنو عندما يطبق حقل مغناطيسي منتظم عبر مائع ما بنفس‬

‫اتجاه الجاذبية األرضية فإن المعادالت المعبرة عن استقرار أو ال استقرار سطح المائع‬ ‫ىي معادالت تفاضمية من المرتبة العاشرة أو الثانية عشر]‪.[1],[2],[8],[9‬‬

‫في ىذا البحث سنبين فعالية استخدام طريقة التحويل التفاضمي المعدلة في حل ىكذا‬

‫معادالت‪،‬في القسم الثاني من البحث سنشرح طريقة التحويل التفاضمي وما أدخمنا عمييا‬ ‫من تعديالت ونثبت تقارب الطريقة‪ ،‬أما في القسم الثالث فسنقدم تحميالً ليذه الطريقة‬

‫وسنشرح خطوات تطبيقيا عمى المسائل الحدية من مراتب عالية‪ ،‬وأخي اًر في القسم الرابع‬

‫نوضح ومن خالل مثال عددي دقة وفعالية طريقة التحويل التفاضمي المعدلة ونقارن الحل‬

‫التقريبي الناتج عنيا بالحل التحميمي لممسألة الحدية‪.‬‬ ‫وتجدر اإلشارة أن العمل سيكون في فضاء باناخ‬

‫والقابمة لالشتقاق‬

‫لجميع الدوال المستمرة‬

‫مرة متتالية‪.‬‬

‫‪ .2‬طريقة التحويل التفاضمي المعدلة‬ ‫لتكن‬

‫بأنو ‪:‬‬

‫دالة معرفة ومستمرة في‬ ‫‪+‬‬

‫ويكون التحويل التفاضمي العكسي لـ‬

‫نعرف التحويل التفاضمي]‪[6],[9‬‬ ‫(‪)1‬‬

‫*‬ ‫معرفاً كما يمي‪:‬‬

‫(‪)2‬‬

‫∑‬ ‫وىو ينتج بسيولة من تعريف نشر تايمور لمدالة‬ ‫‪061‬‬

‫‪.‬‬

โ ซุฏุฑุงุณุฉ ุชู ุงุฑุจ ุทุฑู ู ุฉ ุงู ุชุญู ู ู ุงู ุชู ุงุถู ู ุงู ู ุนุฏู ุฉ ู ุญู ู ุณุงุฆู ุงู ู ู ู ุงู ุญุฏู ุฉ ู ู ู ุฑุงุชุจ ุนุงู ู ุฉโ ฌ

โ ซู ุชู ุงู ุชุนุงู ู ู ุน ุงู ุชุญู ู ู ุงู ุชู ุงุถู ู ุจุฃู ู ู ุคุซุฑ ุฎุทู ุนู ู ู ุถุงุก ุจุงู ุงุฎโ ช .โ ฌุงู ุฌุฏู ู โ ฌ โ ซุงู ุชุงู ู ]โ ช [9],[10โ ฌู ู ุถุญ ุงู ุชุญู ู ู ุงู ุชู ุงุถู ู ู ู ุนุฏู ุฏ ู ู ุงู ุฏู ุงู ุนู ุฏโ ฌ โ ซุงู ุฏุงู ุฉโ ฌ

โ ซโ ช:โ ฌโ ฌ

โ ซุชุญู ู ู ู ุง ุงู ุชู ุงุถู ู โ ฌ

โ ซโ โ ฌ โ ซโ ช,โ ฌโ ฌ โ ซ๐ โ ฌ

โ ซ๐ โ ฌ

โ ซู ู ู ู ู ู ุงุขู ู ุจุฅุฌุฑุงุก ุชุนุฏู ู ุนู ู ุงู ุนุงู ู ุฉ (โ ช )2โ ฌู ู ุง ู ู ู โ ช:โ ฌโ ฌ

โ ซู ู ู ุนู ู ู ู ู ุฃุฌู โ ฌ

โ ซู ู ุนุฑู ุงู ู ุฑู โ ฌ

โ ซู ู ุง ู ู ู โ ช:โ ฌโ ฌ โ ซ)โ ฌ

โ ซ(โ ฌ

โ ซ(โ ช)3โ ฌโ ฌ

โ ซู ู ุงู ุนุงู ู ุฉ (โ ช )3โ ฌู ู ู ู ุงุณุชู ุชุงุฌ ุงู ุชู ู ู ุฏู ุฉ ุงู ุชุงู ู ุฉโ ช:โ ฌโ ฌ โ ซุชู ู ู ุฏู ุฉโ ช:1.โ ฌโ ฌ โ ซุฅุฐุง ู ุงู โ ฌ โ ซู ู ุฃุฌู ุฃู โ ฌ

โ ซู ุดู ู ู ุชุชุงู ู ุฉ ู ุชู ุงู ุตุฉโ ช ุ โ ฌู ุฅู ุงู ู ุฑู โ ฌ โ ซโ ช.โ ฌโ ฌ

โ ซโ ช061โ ฌโ ฌ

โ ซุณู ู ู ู ู ุชุชุงู ู ุฉ ู ุชู ุงู ุตุฉโ ฌ

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫قابمة لممفاضمة‬

‫اآلن‪ ،‬لتكن الدالة‬

‫وفق العالقة]‪:[7‬‬

‫منشور تايمور لمدالة‬

‫صالح ملحم‬

‫مرة متتالية عند‬ ‫ّ‬

‫د‪ .‬محمد عامر‬

‫‪ ،‬يعطى‬

‫(‪)4‬‬ ‫حيث ‪:‬‬ ‫(‪) 5‬‬ ‫ويكون عددا حقيقيا بين‬

‫و ‪ .‬تسمى العالقة (‪ )5‬بصيغة الباقي لالغرانج‪.‬‬

‫تمهيدية‪( 2.‬باقي منشور تايمور)‪:‬‬ ‫ليكن‬ ‫أجل‬

‫عددا طبيعيا و‬ ‫عندئ ٍذ يتحقق‪:‬‬

‫من‬

‫عددا حقيقيا وتحقق‬

‫أي‬ ‫ولنقوم اآلن بإثبات المبرىنة التالية والتي تعطي صياغة جديدة لمتحويل التفاضمي العكسي‬ ‫المبين في (‪.)2‬‬ ‫مبرهنة ‪:3.‬‬ ‫إن التحويل التفاضمي العكسي لـ‬ ‫∑ ‪+‬‬

‫حيث‬

‫و‬

‫المبين في (‪ )1‬يعطى وفق الصيغة‪:‬‬ ‫∑‬

‫*‬

‫(‪)6‬‬

‫‪.‬‬

‫كما أن باقي المتسمسمة (‪ )6‬يعطى وفق الصيغة‪:‬‬ ‫‪+‬‬

‫‪061‬‬

‫*‬

‫∑‬

‫(‪)7‬‬

‫دراسة تقارب طريقة التحويل التفاضلي المعدلة لحل مسائل القيم الحدية من مراتب عالية‬

‫حيث‬

‫صيغة الباقي لالغرانج المبينة في (‪.)5‬‬

‫اإلثبات‪:‬‬ ‫من تعريف منشور تايمور لمدالة‬

‫في جوار النقطة‬

‫يمكن كتابة‬

‫كما يمي‪:‬‬ ‫(‪)8‬‬

‫حيث‪:‬‬ ‫( ‪)9‬‬

‫∑‬ ‫لنكتب‬

‫كما يمي‪:‬‬ ‫(‪)11‬‬

‫حيث ‪:‬‬ ‫(‪)11‬‬

‫∑‬ ‫ٍ‬ ‫عندئذ‪:‬‬

‫(‪)12‬‬

‫∑‬

‫ونجد‪:‬‬ ‫∑‬

‫(‪)13‬‬ ‫حيث‬

‫‪.‬‬

‫ومن العالقتين (‪ )9‬و (‪ )13‬نجد ‪:‬‬ ‫‪021‬‬

‫صالح ملحم‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫د‪ .‬محمد عامر‬

‫∑‬

‫}‬

‫(‪)14‬‬

‫وبالتعويض في (‪ )8‬ينتج‪:‬‬ ‫(‪)15‬‬ ‫اآلن وبإعادة جميع الخطوات (‪ )11‬و(‪ )11‬و(‪)12‬و (‪ )13‬و(‪ )14‬عمى الجزء‬ ‫∑ بحيث يكون‪:‬‬ ‫∑ فيمكننا أن نجد‪:‬‬ ‫∑ ‪+‬‬

‫(‪)16‬‬

‫*‬

‫كما أن‪:‬‬ ‫‪+‬‬

‫}‬ ‫وبصورة عامة من أجل تكرار الخطوات السابقة‬ ‫‪+‬‬

‫}‬

‫حيث‬

‫*‬

‫(‪)17‬‬

‫مرة فإننا نجد‪:‬‬ ‫*‬

‫∑‬

‫(‪)18‬‬

‫‪.‬‬

‫وبذلك يكون‪:‬‬ ‫(‪)19‬‬

‫‪020‬‬

‫دراسة تقارب طريقة التحويل التفاضلي المعدلة لحل مسائل القيم الحدية من مراتب عالية‬

‫حيث‪:‬‬ ‫∑ ‪+‬‬

‫∑‬

‫*‬

‫أي أن صيغة الباقي تكون‪:‬‬ ‫‪+‬‬

‫حيث‬

‫(‪)21‬‬

‫∑‬

‫*‬

‫صيغة الباقي وفق الغرانج‪.‬‬

‫وبذلك يكون تم المطموب □‪.‬‬ ‫المبرىنة التالية تعطي تقارب المتسمسمة(‪:)6‬‬ ‫مبرهنة‪:4.‬‬ ‫ليكن‬

‫من أجل‬

‫أعدادا حقيقية ويتحقق‬ ‫عندئ ٍذ يتحقق‪:‬‬

‫(‪)21‬‬ ‫االثبات‪:‬‬ ‫لىختر‬

‫في العالقة (‪ ،)21‬ورلك دون المساس بعمومية البرهان‪.‬‬

‫وعلم أن‪:‬‬ ‫|‬

‫|‬

‫(‪)22‬‬

‫ويكون‪:‬‬ ‫|‬

‫|‬

‫|‬

‫|‬

‫(‪)23‬‬

‫عىذئ ٍز يكون‪:‬‬ ‫|* ⏟‬

‫‪|+‬‬ ‫أي أن‪:‬‬ ‫‪024‬‬

‫|‬

‫|‬

‫(‪)24‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫صالح ملحم‬

‫د‪ .‬محمد عامر‬

‫|‬

‫(‪)25‬‬

‫|‬ ‫لكه‪:‬‬ ‫*‬

‫‪+‬‬

‫(‪)26‬‬

‫ووجذ‪:‬‬ ‫|‬ ‫بجعل‬

‫|‬

‫(‪)27‬‬

‫‪،‬ومه التمهيدية‪ ،2.‬وجذ‪:‬‬ ‫(‪)28‬‬

‫□‪.‬‬ ‫مالحظة ‪1.‬‬ ‫نبدل كل‬

‫في حالة‬

‫∑ ‪+‬‬

‫و بذلك تصبح‬

‫معرفة عند‬

‫بـ – في (‪ )6‬فتنتج الصيغة‪:‬‬ ‫∑‬

‫*‬

‫("‪)6‬‬

‫‪.‬‬

‫‪ .3‬تحميل طريقة التحويل التفاضمي المعدلة في حل مسائل القيم الحدية‬

‫في ىذا القسم سنقدم شرحاً لكيفية تطبيق طريقة التحويل التفاضمي عمى مسائل القيم‬ ‫الحدية من مراتب عالية‪.‬‬ ‫لنأخذ معادلة تفاضمية ]‪ [1],[8],[9‬من المرتبة‬ ‫)‬

‫بصيغتيا العامة‪:‬‬ ‫(‬

‫(‪)29‬‬

‫ولنزودىا بالشروط الحدية‪:‬‬ ‫(‪)31‬‬ ‫‪026‬‬

‫دراسة تقارب طريقة التحويل التفاضلي المعدلة لحل مسائل القيم الحدية من مراتب عالية‬

‫و‬

‫حيث إن كالً من‬

‫ثوابت حقيقية و الدالة‬

‫عمى المنطقة‬

‫مستمرة‬

‫‪.‬‬ ‫‪.‬‬

‫تشكل العالقتين (‪ )29‬و (‪ )31‬مسألة قيمة حدية من المرتبة‬

‫المعرف في (‪ )1‬عمى المعادلة المبينة في (‪:)29‬‬ ‫ولنطبق التحويل التفاضمي‬ ‫ّ‬ ‫(‪)31‬‬ ‫حيث إن كالً من‬

‫ىو التحويل التفاضمي لمدوال‬

‫و‬

‫عمى‬

‫و‬

‫الترتيب ‪.‬‬ ‫المعرف في (‪ )1‬عمى الشروط الحدية (‪ )31‬أيضاً‪ ،‬فنجد‪:‬‬ ‫ولنطبق التحويل التفاضمي‬ ‫ّ‬ ‫∑‬ ‫∑‬

‫(‪)32‬‬

‫∑‬ ‫∑‬

‫}‬

‫حيث‬

‫‪.‬‬

‫اآلن يمكننا حساب جميع القيم‬

‫من العالقتين (‪ )31‬و (‪ )32‬من أجل كل‬ ‫من العالقة‬

‫‪ ،‬مما يسمح لنا بدوره بتعين تقريب جيد لمدالة‬ ‫(‪ )6‬كما يمي‪:‬‬ ‫∑ ‪+‬‬

‫∑‬

‫*‬

‫‪022‬‬

‫( ‪)6‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫ويمكننا أن نستنتج في حالة قيم‬

‫صالح ملحم‬

‫د‪ .‬محمد عامر‬

‫متناقصة أن (‪ )6‬ستشكل تقريباً جيداً لحل المسألة‬

‫الحدية السابقة‪.‬‬ ‫‪ .4‬النتائج العددية‬

‫سنقدم في ىذا القسم مثاالً يبين فعالية طريقة التحويل التفاضمي المعدلة في حل مسائل‬ ‫القيم الحدية‪.‬‬ ‫لنأخذ المعادلة التفاضمية من المرتبة السادسة ]‪ [7‬عمى المجال‬

‫التالية‪:‬‬

‫مع الشروط الحدية‬ ‫}‬

‫‪.‬‬

‫والتي تممك حالً تحميالً‬

‫تعتمد طريقة الحل وفق التحويل التفاضمي المعدلة عمى حساب قيم‬ ‫في (‪ )6‬لمحصول عمى الحل التقريبي‪.‬‬ ‫ولنثبت أوالً‬

‫في كل مما يمي‪.‬‬

‫إن تطبيق التحويل التفاضمي عمى المعادلة السابقة يعطي‪:‬‬ ‫‪+‬‬ ‫اآلن من أجل‬

‫*‬ ‫نجد‪:‬‬

‫‪021‬‬

‫ثم التعويض‬

‫دراسة تقارب طريقة التحويل التفاضلي المعدلة لحل مسائل القيم الحدية من مراتب عالية‬

‫}‬ ‫نجد‪:‬‬

‫وكذلك بتطبيق التحويل التفاضمي عمى الشرط الحدي عند‬

‫∑‬ ‫∑‬ ‫∑‬

‫}‬ ‫وينتج‪:‬‬

‫الحظ أن اختيارنا لـ‬

‫متناقصة‪ ،‬فيذا‬

‫ىو اختيار كيفي‪ .‬وبما أن قيم‬

‫يعني أن الحل التقريبي يعطى وفق (‪.)6‬‬ ‫بأخذ‬

‫في (‪ )6‬تكون سمسمة الحل معطاة وفق العالقة‪:‬‬ ‫*‬

‫‪+‬‬ ‫(‪)A1‬‬ ‫يبين الجدول التالي مقارنة بين الحل التحميمي والحل التقريبي المعطى في(‪:)A1‬‬ ‫‪023‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫‪Error of‬‬ ‫‪MDTM‬‬ ‫‪2.220446e-016‬‬ ‫‪2.433608e-013‬‬ ‫‪7.2344241e-011‬‬ ‫‪6.1995148e-009‬‬

‫صالح ملحم‬

‫‪MTDM‬‬

‫د‪ .‬محمد عامر‬

‫‪Exact solution‬‬

‫‪9.771222065281358e-001‬‬ ‫‪8.950948185845188e-001‬‬ ‫‪7.288475200838593e-001‬‬ ‫‪4.451081794989786e-001‬‬

‫‪9.771222065281360e-001‬‬ ‫‪8.950948185847621e-001‬‬ ‫‪7.288475201562036e-001‬‬ ‫‪4.451081856984935e-001‬‬

‫‪0.2‬‬ ‫‪0.4‬‬ ‫‪0.6‬‬ ‫‪0.8‬‬

‫ونالحظ أن قيم الحل التقريبي دقيقة جداً مقارنة بقيم الحل التحميمي‪.‬‬ ‫بأخذ‬

‫في (‪ )6‬تكون سمسمة الحل معطاة وفق العالقة‪:‬‬ ‫* )‬

‫(‬

‫(‪)A2‬‬

‫‪+‬‬ ‫يبين الجدول التالي مقارنة بين الحل التحميمي والحل التقريبي المعطى في(‪:)A2‬‬ ‫‪Error of‬‬ ‫‪MDTM‬‬ ‫‪-1.110223e-016‬‬ ‫‪-3.99869e-012‬‬ ‫‪-1.785186e-009‬‬ ‫‪-3.0655e-007‬‬

‫بأخذ‬

‫‪MTDM‬‬ ‫‪9.771222065281361e-001‬‬ ‫‪8.950948185887608e-001‬‬ ‫‪7.288475219413901e-001‬‬ ‫‪4.451084922504549e-001‬‬

‫‪Exact solution‬‬ ‫‪9.771222065281360e-001‬‬ ‫‪8.950948185847621e-001‬‬ ‫‪7.288475201562036e-001‬‬ ‫‪4.451081856984935e-001‬‬

‫‪0.2‬‬ ‫‪0.4‬‬ ‫‪0.6‬‬ ‫‪0.8‬‬

‫في (‪ )6‬نجد‪:‬‬ ‫* )‬

‫(‬

‫‪+‬‬ ‫(‪)A3‬‬

‫‪021‬‬

‫دراسة تقارب طريقة التحويل التفاضلي المعدلة لحل مسائل القيم الحدية من مراتب عالية‬

‫يبين الجدول التالي مقارنة بين الحل التحميمي والحل التقريبي المعطى في(‪:)A3‬‬ ‫‪Error of‬‬ ‫‪MDTM‬‬ ‫‪2.997602e-015‬‬ ‫‪5.820388e-011‬‬ ‫‪3.90719e-008‬‬ ‫‪1.345164e-005‬‬

‫‪Exact solution‬‬

‫‪MTDM‬‬ ‫‪9.771222065281330e-001‬‬ ‫‪8.950948185265583e-001‬‬ ‫‪7.288474810842538e-001‬‬ ‫‪4.450947340546279e-001‬‬

‫‪9.771222065281360e-001‬‬ ‫‪8.950948185847621e-001‬‬ ‫‪7.288475201562036e-001‬‬ ‫‪4.451081856984935e-001‬‬

‫‪0.2‬‬ ‫‪0.4‬‬ ‫‪0.6‬‬ ‫‪0.8‬‬

‫كما يبين الجدول التالي مقارنة بالدقة بين (‪ )A1‬و (‪ )A2‬و (‪ )A3‬من حيث الخطأ‬ ‫المرتكب في حسابيا‪:‬‬ ‫‪Error of‬‬ ‫‪MDTM‬‬

‫‪Error of‬‬ ‫‪MDTM‬‬

‫‪Error of‬‬ ‫‪MDTM‬‬

‫‪0.2‬‬ ‫‪0.4‬‬ ‫‪0.6‬‬ ‫‪0.8‬‬ ‫مما سبق يمكننا القول إن طريقة التحويل التفاضمي المعدلة ىي طريقة فعالة وتعطي خطأً‬ ‫صغي اًر وحالً تقريبياً قريب جداً من الحل التحميمي‪.‬‬ ‫‪ .5‬الخالصة‬ ‫قدمنا في ىذا البحث حالً تقريبياً لمسائل القيم الحدية من مراتب عميا باستخدام طريقة‬ ‫التحويل التفاضمي المعدلة وبرىنا عمى تقارب ىذه الطريقة‪ .‬كما بينا بمثال عددي دقة‬ ‫نتائج ىذه الطريقة وفعاليتيا في إعطاء الحمول‪.‬‬

‫‪021‬‬

‫ محمد عامر‬.‫د‬

‫صالح ملحم‬

4102 - 7 ‫ – العدد‬63 ‫مجلة جامعة البعث – المجلد‬

‫المراجع المستخدمة‬ [1] Wazwaz, A.M, (2000)Approximate Solutions to Boundary Value Problems of Higher Order by the Modified Decomposition Method, Computers and Mathematics with Applications,Vol40 .679-691.

[2]Siddiqi.S. and Akram.G,(2008) Solutions of 12th order boundary value problems using non-polynomial spline technique,Applied Mathematics and ComputationVol199,559–571.

[3]Wanga.Y, Zhao.Y.B and Wei.G.W,(2003) A note on the numerical solution of high-order differential equations,Journal of Computational and Applied Mathematics,Vol159, 387– 398.

[4] Attarnejad.R and Shahba.(2008)A,Application of Differential Transform Method in Free Vibration Analysis of Rotating NonPrismatic Beams, World Applied Sciences JournalVol 5 (4) ISSN 1818-4952,441-448.

[5]Viswanadham K.N.S. K, Krishna. P. M and Koneru R.S,(2010) Numerical Solutions of Fourth Order Boundary Value Problems by Galerkin Method with Quintic B-splines, International Journal of Nonlinear Science,Vol.10 No.2,pp.222-230.

[6] Casnu.U and Ozkan.O,(2010) Differential Transform Solution of Some Linear Wave Equations with Mixed Nonlinear Boundary Conditions and its Blow up, Applied Mathematical Sciences, Vol. 4, No. 10, 467 – 475.

[7]Erturk.V.S,(2007) Application of differential transformation method to linear sixth-order boundary value problems, Applied Mathematical Sciences, Vol. 1, no. 2, 51 – 58.

021

‫دراسة تقارب طريقة التحويل التفاضلي المعدلة لحل مسائل القيم الحدية من مراتب عالية‬

[8]Mulhem.S and Alkurdi.A,(2011)Solutions of Twelfth OrderBoundary Value Problems Using AdomianDecomposition Method, Journal of Applied Sciences Research,Vol7(6): 922934.

[9] Islam.S, Haq.SandAli.J,(2009) Numerical solutions of special 12th order boundary value problems using differential transformation method, Commun Nonlinear SciNumer Simulate,Vol14, 1132 – 1138.

[10]Mirzaee.F,(2011)Differential Transform Method for Solving Linear and Nonlinear Systems of Ordinary Differential Equations, Applied Mathematical Sciences, Vol. 5, no. 70, 3465 – 3472.

011

‫هنادي عميش‬ ‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫د‪.‬محمد ربيع شاهين‬ ‫د‪.‬محمد النايف الحاج يونس‬

‫دليل انتقاء برمجيات االختبار اآللي‬ ‫أساليب ‪ -‬تقنيات‪ -‬أدوات‬ ‫طالب دراسات عميا‪ :‬هنادي عميش‬

‫اشراف الدكتور‪ :‬محمد النايف الحاج يونس‬

‫كمية العموم – جامعة البعث‬

‫و الدكتور محمد ربيع شاهين‬

‫الممخص‬ ‫يتم استخدام البرمجيات في جميع نواحي الحياة بشكل متقدم في النقل والتمويل واألمور‬

‫المالية واالتصاالت‪ ،..‬وموثوقية مثل ىذه البرامج أمر بالغ األىمية‪ ،‬وخصوص ًا عندما‬ ‫يؤدي الخطأ في ىذه البرامج إلى كوارث‪ .‬لذلك فإن اختبار البرمجيات يعتبر ضرورة‬

‫أساسية لتقدم جودة البرمجيات‪ .‬وفي حسابات أنظمة تطوير البرمجيات قد يكمف اختبار‬

‫البرمجيات ‪ %50‬من الكمفة اإلجمالية لتطوير البرمجيات ]‪ ،[7‬لذلك يمكننا القول بأن‬ ‫اختبار البرمجيات مكمف ويتطمب الكثير من الجيد‪ ،‬وبالتالي إذا لم نممك أداة دعم آلية‬

‫لتنفيذ االختبار سيصبح االختبار أكثر كمفةً ويستغرق وقت ًا طويلً ويحتاج جيد مكثف‪،‬‬

‫لذلك قام الباحثون بالعمل ألتمتة عممية االختبار‪ .‬وتمكنوا من إيجاد عدد من األدوات‬ ‫اآللية للختبار تختمف عن بعضيا البعض في منيجية االختبار والفعالية‪ ،‬ولكن بسبب‬

‫تنوع ال تقنيات واألدوات اآللية للختبار سيقع مختبر البرمجيات في حيرة من أجل انتقاء‬ ‫أداة االختبار المناسبة‪.‬‬

‫نتناول في ىذا البحث مفيوم االختبار اآللي لمبرمجيات وأىم الفوائد والقيود التي تحد من‬ ‫تطوره‪ ،‬ونركز عمى أكثر تقنيات االختبار استخداماً واليدف ىو مساعدة مختبر‬ ‫البرمجيات في انتقاء تقنية االختبار األنسب التي يريد االعتماد عمييا في حال كان يريد‬

‫تصميم أداة االختبار الخاصة بو‪ .‬أو اختيار أداة االختبار التي يريد استخداميا وذلك‬ ‫حسب الموارد المتوفرة لديو‪ ،‬من خلل جدول تصنيف األدوات المقدم في ىذه الدراسة‪.‬‬ ‫الكممات المفتاحية‪ :‬االختبار اآللي لمبرمجيات‪ ،‬االختبار القائم عمى النموذج‪ ،‬االختبار‬ ‫القائم عمى المواصفات‪ ،‬االختبار العشوائي‪ ،‬التنفيذ الرمزي‪.‬‬ ‫‪050‬‬

‫ أدوات‬-‫ تقنيات‬- ‫دليل انتقاء برمجيات االختبار اآللي أساليب‬

AGuide for Selecting Automated Testing Software Methods-Techniques-Tools Abstract Software is being used advanced in all aspects of daily life, e.g. in transportation, finance, and telecommunications., The reliability of such software is critical for us, especially when failures may lead to catastrophes, Therefore, software testing is essential for the progress of the software quality. In the accounts of systems software development could cost the software testing 50% of the total cost of software development [7], so we can say that software testing is expensive and requires a lot of effort, and therefore if you do not have the tool to support a mechanism for the implementation of the test will be testing more costly, and takes time consuming, and requires intensive effort, so they have been working to automate the testing process.

In this article, we address the concept of automated software testing, and the most important benefits and limitations of its development, and focus most commonly used the testing techniques, and the aim is to assist the tester in the selection of the most appropriate test technique, that wants to rely on in case he wants to design its own testing tool. Or choose testing tool that wants to use it, according to the available resources to him, through the tools categorization table tools which presented in this study.

Keywords: Automated Software Testing, Model-Based Testing, Specification-based testing, Random Testing, Symbolic Execution.

263

‫هنادي عميش‬ ‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫د‪.‬محمد ربيع شاهين‬ ‫د‪.‬محمد النايف الحاج يونس‬

‫‪ -1‬مقدمة‪:‬‬ ‫في مجال تطور البرمجيات تعتبر مسألة التحقق من الصحة ووثوقية البرمجيات ىي‬

‫قضية التحدي الرئيسية وذلك قبل نشر أي برنامج‪ .‬وبالتالي يجب أن يجتاز كل جزء من‬

‫البرنامج مرحمة اختبار محددة وذلك من أجل المساىمة في تحقيق جودة نظام‬ ‫البرمجيات‪ .‬وان اختبار البرمجيات اليضمن صحة البرمجيات فقط وانما يكشف األخطاء‬ ‫التي ال يمكن كشفيا عادة من قبل المترجم‪ ،‬ويتم اختبار البرمجيات في عدة مستويات‪،‬‬ ‫أدناىا ىو اختبار الوحدة وىو اختبار ىام يزيد من جودة التعميمات البرمجية‪.‬‬ ‫أكدت دراسة تقرير ‪ NIST‬عام ‪ 2002‬إلى أن التكمفة السنوية لمبنى التحتية الختبار‬

‫البرمجيات في النظام االقتصادي األمريكي بين ‪ 22.2‬إلى ‪ 59.5‬مميون دوالر]‪ ،[8‬وأنو‬ ‫يمكن تجنب أكثر من ثمث ىذه التكمفة إذا تم إجراء اختبار البرمجيات بشكل أفضل‪.‬‬ ‫ويعتقد عموماً أنو كمما تم العثور عمى الخطأ في وقت أبكر كمما كان أفضل وأرخص‬ ‫إلصلحو‪.‬‬

‫في بادئ األمر ك ان اختبار البرمجيات يتم بشكل ساكن عن طريق القيام بعممية‬

‫فحص يدوي لمنص البرمجي ولمتطمبات النظام وتصميم البرنامج‪ ،‬حيث يأخذ المختبر في‬ ‫االختبار الساكن دور المستخدم النيائي ويختبر البرمجيات لتحديد السموك غير المتوقع‬ ‫أو العمة‪ .‬ولكن بسبب الكمفة المتزايدة لعممية االختبار‪ ،‬وزيادة الوقت المستغرق النجاز‬ ‫االختبار الساكن تم دراسة أتمتة عممية االختبار‪ ،‬وكان االختبار اآللي لمبرمجيات الذي‬ ‫يتضمن أتمتة لعمميات يدوية تقوم بإعادة تشغيل سيناريوىات االختبار بشكل متكرر‬

‫وأسرع‪ .‬واليدف األساسي ليذه السيناريوىات ىو فحص لمنص البرمجي (لمكشف عن‬ ‫الخطأ والخمل والعمة)‪ ،‬وتنفيذ ليذا النص في مختمف الحاالت والشروط‪ ،‬ودراسة توافق‬ ‫صمم من أجميا وذلك لمتأكد من أنو يعمل كما يجب‪.‬‬ ‫النظام مع الغاية التي ُ‬

‫‪056‬‬

‫دليل انتقاء برمجيات االختبار اآللي أساليب ‪ -‬تقنيات‪ -‬أدوات‬

‫خلل السنوات الماضية تم اقتراح عدد من التقنيات المختمفة التي يمكن أن تستخدم‬ ‫لتوليد حاالت االختبار اآللي‪ ،‬وتم إيجاد عدد ال بأس بو من األدوات اآللية التي تستخدم‬ ‫الختبار البرمجيات في مستوى اختبار الوحدة‪.‬‬

‫مشكمة البحث‪:‬‬ ‫إن عممية اختبار البرمجيات عممية ىامة جداً لضمان صحة عمل البرمجيات عمى‬

‫النحو المطموب وفي نفس الوقت ىي عممية مكمفة جداً وتحتاج الكثير من الجيد لموصول‬

‫إلى االختبار الصحيح‪ .‬ولكن الوصول إلى االختبار الصحيح يحتاج من مختبر‬ ‫البرمجيات الكثير من الوقت الختيار أداة االختبار المناسبة لو‪ ،‬والتي تقوم باكتشاف أكبر‬ ‫قدر ممكن من األخطاء وتكون ملئمة لمبرمجيات التي يريد اختبارىا‪ .‬أو يمكن أن يقوم‬

‫مختبر البرمجيات بتصميم أداة االختبار الخاصة بو وبالتالي يجب أن يكون لديو عمم‬ ‫بتقنيات االختبار األكثر استخداماً‪ .‬أي يجب أن يتوفر لدى مختبر البرمجيات دليل‬ ‫استخدام يمكن اإلستفادة منو الختصار الوقت والكمفة‪.‬‬

‫قمت من خلل ىذا البحث بتقديم دراسة عن عممية االختبار اآللية‪ ،‬وأكثر تقنيات‬ ‫االختبار استخداماً ودراسة الفروق األساسية بين ىذه التقنيات‪ .‬وقمت بتصنيف لمجموعة‬

‫من أدوات االختبار التي تستخدم لتنفيذ عممية االختبار اآللية في مستوى اختبار الوحدة‪،‬‬

‫وتوضيح األخطاء التي تحددىا ىذه األدوات‪ ،‬ليكون جدول التصنيف ىذا بمثابة دليل‬

‫استخدام لمختبر البرمجيات الذي يريد اختيار أداة اختبار‪ ،‬وبالتالي حسب الموارد المتوفرة‬ ‫لديو وحسب توفر األداة وطبيعة األخطاء التي تحددىا سيتمكن من عممية االختيار‪.‬‬ ‫‪ -2‬هدف البحث‪:‬‬ ‫ييدف ىذا البحث إلى‪:‬‬ ‫‪ .1‬تحديد الفوائد والقيود األساسية للختبار اآللي لمبرمجيات‪.‬‬ ‫‪ .2‬دراسة أساليب االختبار‪.‬‬

‫‪ .3‬دراسة تقنيات االختبار وتصنيفيا وايجاد الفروق األساسية بينيا‪.‬‬ ‫‪265‬‬

‫هنادي عميش‬ ‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫د‪.‬محمد ربيع شاهين‬ ‫د‪.‬محمد النايف الحاج يونس‬

‫‪ .4‬تعريف اختبار الوحدة وعرض مجموعة من منصات العمل األكثر شيرةً المتوفرة‬ ‫النجاز اختبار الوحدة‪.‬‬ ‫‪ .5‬دراسة لمجموعة من األدوات اآللية التي تستخدم من أجل االختبار اآللي‬ ‫لمبرمجيات‪.‬‬ ‫‪ .6‬تصنيف ىذه األدوات اآللية ووضعيا ضمن جدول يعتبر بمثابة دليل استخدام‬ ‫لمختبر البرمجيات‪.‬‬ ‫‪ -3‬تعريف االختبار‪:‬‬ ‫ىي محاولة اختبار نموذجية لموصول إلى أمن ودقة وكمالية المنتج وتكون بيدف إيجاد‬ ‫عيوب البرمجيات (الخطأ أو الخمل أو النقص) وتصحيح ىذه العيوب‪.‬‬ ‫وبشكل عام فإن عممية اختبار البرمجيات تقسم إلى عمميتين أساسيتين ىما‪:‬‬ ‫ عممية التحقق ‪ :Verification‬وىي عممية ضمان أن المنتج يمبي األعمال‬‫والمتطمبات التقنية التي وجيا تصميمو وتطويره من أجميا‪.‬‬

‫ عممية اإلثبات (التأكد من الصحة) ‪ :Validation‬وىي عممية ضمان أن المنتج‬‫يمبي توقعات الزبائن‪.‬‬ ‫‪ -4‬نموذج ‪ V‬لتطوير واختبار البرمجيات‪:‬‬

‫في دورة حياة تطور البرمجيات يكون الختبار البرمجيات أىمية كبيرة‪ ،‬ولكن يحدث‬

‫الكثير من المشاكل عندما يتم االختبار في وقت متأخر من دورة حياة تطور البرمجيات‪.‬‬

‫قدم ‪ [2] John Watkins‬نموذج ‪ V‬لتطوير واختبار البرمجيات الذي يظير فيو أن كل‬ ‫نشاط من أنشطة التطوير لدييا نشاط مقابل من أنشطة االختبار كما يبين الشكل (‪.)1‬‬

‫حيث يتم د مج مستويات االختبار داخل دورة حياة تطور البرمجيات الكمية‪ ،‬ويتم في ىذا‬ ‫النموذج االتجاه باتجاه األسفل ثم إلى األعمى وذلك من اليسار إلى اليمين لتوضيح‬

‫التطوير الصحيح لمسمسمة األساسية من نشاطات التطوير واالختبار‪.‬‬ ‫‪055‬‬

‫دليل انتقاء برمجيات االختبار اآللي أساليب ‪ -‬تقنيات‪ -‬أدوات‬

‫ونلحظ أن االختبار يجب أن يبدأ من بداية عممية التطوير‪ .‬ويوضح الطريقة التي‬ ‫تتصل كل مرحمة تطوير مختمفة بغيرىا‪ ،‬فمثلً نجد في مرحمة جمع المتطمبات تكون‬

‫متطمبات العمل ضرورية لمتحقق واإلثبات من حالة األعمال المستخدمة لتبرير المشروع‪،‬‬ ‫وأيضاً تستخدم مرحمة متطمبات العمل لتوجيو اختبار قبول المستخدم‪ .‬ويوضح النموذج ‪V‬‬

‫كيف أن كل مرحمة الحقة تتحقق وتثبت العمل الذي تم في المرحمة السابقة‪ .‬ويتيح لنا‬

‫ىذا الترابط ىوية األخطاء اليامة‪ ،‬وحاالت السيو‪ ،‬وغيرىا من المشاكل األخرى وذلك‬ ‫قبل أن تتسبب بأضرار خطيرة‪.‬‬

‫الشكل (‪:)1‬نموذج ‪ V‬لتطوير واختبار البرمجيات‬

‫يبدأ اختبار البرمجيات من اختبار الوحدة وىو االختبار الذي يتم تطبيقو عمى وحدات‬

‫فردية من النص البرمجي وذلك لمتأكد من صحتيا من حيث الوظيفة والمتطمبات‪ ،‬ويتم‬ ‫تنفيذ ىذا االختبار من قبل مطوري البرمجيات‪ .‬ثم اختبار التكامل ويتم في ىذا المستوى‬ ‫من االختبار اختبار أجزاء مجتمعة من التطبيق لمتحقق من صحة عمميا مع بعضيا‬

‫البعض‪ .‬ويقوم بيذا االختبار إما مطوري البرمجيات نفسيم أو فرق مستقمة للختبار‪.‬‬ ‫‪267‬‬

‫هنادي عميش‬ ‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫د‪.‬محمد ربيع شاهين‬ ‫د‪.‬محمد النايف الحاج يونس‬

‫المستوى التالي للختبار ىو اختبار النظام ويتم في ىذا المستوى اختبار النظام ككل‪،‬‬ ‫حيث يتم دمج جميع العناصر واختبار التطبيق بالكامل لمعرفة إذا كان يمبي معايير‬

‫وينجز ىذا النوع من االختبار من فبل فريق اختبار مختص‪ .‬وفي النياية يكون‬ ‫الجودة‪ُ .‬‬ ‫ىناك فريق ضمان الجودة الذي يقوم باختبار التطبيق فيما إذا كان يمبي المواصفات‬ ‫المقصودة ويرضي الزبون ويتم ىذا في مستوى اختبار القبول‪.‬‬ ‫‪ -5‬فوائد وقيود االختبار اآللي لمبرمجيات‪:‬‬ ‫بسبب الجيد المكثف الذي يتم في االختبار الساكن والذي يحتاج الكثير من الوقت‬ ‫والمال لموصول إلى الكفاءة والفعالية المطموبة‪ ،‬وبسبب األخطاء التي يرتكبيا مختبري‬

‫البرمجيات أثناء إجراء االختبار اليدوي المكرر والممل لذلك تم تنفيذ االختبار بشكل آلي‬ ‫والذي أدى إلى زيادة الكفاءة والفعالية بطريقة تخفض عمل مختبري البرمجيات‪ .‬ويوجد‬ ‫فوائد كثيرة للختبار اآللي لمبرمجيات‪ ،‬وكذلك العديد من القيود‪ .‬سنورد في مايمي بعض ًا‬

‫من الفوائد والقيود األكثر شيوعاً للختبار اآللي لمبرمجيات‪.‬‬ ‫‪ -1-5‬الفوائد‪:‬‬

‫‪ .1‬تشغيل الكثير م ن االختبارات في كثير من األحيان مما سيؤدي إلى خفض وقت‬ ‫االختبار ]‪.[5‬‬

‫‪ .2‬إعادة استخدام االختبارات عندما يتم تصميم حاالت االختبار عندىا يمكن تكرارىا‬ ‫بطلقة ]‪.[3‬‬

‫‪ .3‬إجراء االختبارات التي يكون من المستحيل إجراؤىا يدوياً ]‪.[5‬‬ ‫‪ .4‬االستخدام األفضل لمموارد ]‪.[6‬‬

‫‪ .5‬أقل جيد بشري وخفض الكمفة ]‪.[4‬‬ ‫‪ .6‬زيادة تغطية االختبار ]‪.[9‬‬

‫‪ .7‬وقت أبكر من أجل التسويق ]‪.[5‬‬ ‫‪ .8‬زيادة الثقة وتحسين جودة المنتج ]‪.[3],[9‬‬ ‫‪051‬‬

‫دليل انتقاء برمجيات االختبار اآللي أساليب ‪ -‬تقنيات‪ -‬أدوات‬

‫‪ -2-5‬القيود‪:‬‬ ‫‪ .1‬ال يمكن تطبيق األتمتة عمى كل االختبارات اليدوية‪ :‬ليس كل ميام االختبار يمكن‬ ‫أن تكون آلية بسيولة خاصة تمك التي تتطمب معرفة شاممة في المجال ]‪.[4]،[3‬‬ ‫‪ .2‬الفشل لتحقيق األىداف المتوقعة‪ :‬حاولت المنظمات عن طريق تشغيل االختبارات‬ ‫في جزء من الوقت لكن فشمت النجاز الفوائد الحقيقية ]‪.[5‬‬

‫‪ .3‬الصعوبة في صيانة االختبار اآللي‪ :‬وذلك بسب التغيرات في التكنولوجيا وتطوير‬ ‫منتجات البرمجيات ]‪.[3],[4‬‬ ‫‪ .4‬عممية االختبار اآللي تحتاج إلى وقت لمنضوج‪ :‬حيث أن إنشاء البنى التحتية‬ ‫للختبارات اآللية تحتاج الكثير من الوقت ]‪.[6‬‬

‫‪ .5‬استراتيجية أتمتة االختبار غير المناسبة‪ :‬ال يمكننا بسيولة اختيار استراتيجية‬ ‫االختبار المناسبة ]‪.[4‬‬ ‫‪ .6‬قمة األشخاص الماىرين‪ :‬أتمتة عممية االختبار تحتاج العديد من الميارات (المعرفة‬ ‫بأدوات االختبار‪ ،‬ميارات تطوير البرمجيات العامة‪ ،‬معرفة بالنظام ومجال العمل)‬ ‫]‪.[6‬‬ ‫‪ -6‬عممية االختبار اآللية‪:‬‬ ‫تمر عممية االختبار اآللية بمراحل مختمفة تتألف من ثلثة أجزاء رئيسية وىي‪:‬‬ ‫‪ .1‬اختيار أو توليد حاالت االختبار‪.‬‬ ‫‪ .2‬تنفيذ حاالت االختبار‪.‬‬ ‫‪269‬‬

‫هنادي عميش‬ ‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫د‪.‬محمد ربيع شاهين‬ ‫د‪.‬محمد النايف الحاج يونس‬

‫‪ .3‬تقييم جودة البرمجيات تحت االختبار وتقييم حاالت االختبار‪ ،‬ويتم تحديد نتيجة‬ ‫االختبار نجاح أو فشل (وتسمى ىذه الخطوة اختبار أوراكل) ‪.‬‬ ‫وتتضمن عممية توليد حالة االختبار اختيار مجموعة معينة من حاالت االختبار من‬

‫مجال غير منتو من الحاالت وذلك لتنفيذ البرنامج (وفي عام ‪ 1987‬قدر ‪ Dijkstra‬أنو‬ ‫إلجراء اختبار شامل لجداء عددين صحيحين سيستغرق ‪ 10000‬سنة) وذلك ألن مجال‬

‫كل الحاالت الممكنة ىو عممياً مجال غير منتو‪ .‬لذلك يكون االختيار الحكيم لحاالت‬ ‫االختبار ىو الميم‪ .‬وقد تم اقتراح تقنيات مختمفة لتوليد حاالت اختبار منتظمة وذلك‬

‫باستخدام أساليب اختبار مختمفة‪.‬‬ ‫يعتبر تنفيذ حالة االختبار ىي الخطوة األكثر قابمية لألتمتة‪ ،‬وىناك الكثير من‬

‫أدوات التشغيل اآللي المتوفرة منيا ‪ [31] JUnit‬التي يمكن أن تكون أكثر استخداماً‬ ‫كأداة تنفيذ حالة االختبار‪ .‬عندما يتم تنفيذ حاالت االختبار ينبغي تحقيق اليدف المتمثل‬ ‫في إيجاد العيوب وزيادة الثقة في جودة البرمجيات تحت االختبار‪ .‬ولمكشف عن عيوب‬ ‫البرمجيات يمكننا المقارنة بين نتيجة االختبار بعد تنفيذ حالة االختبار مع النتيجة‬ ‫المتوقعة وغالباً ما تتم ىذه المقارنة باستخدام اختبار أوراكل وىي أدوات برمجية تحدد إذا‬ ‫كانت حالة االختبار ناجحة أو فاشمة‪ .‬واذا لم يتم إيجاد العيوب خلل االختبار فإنو ليس‬ ‫ىناك أي ضمان بأن البرمجيات تحت االختبار خالية من العيوب كما قال ‪ Dijkstra‬في‬ ‫مقولتو المشيورة "يمكن للختبار أن يثبت وجود العيوب في البرمجيات ولكن ال يمكنو أن‬ ‫يثبت عدم وجودىا" ]‪.[12‬‬ ‫‪ -1-6‬توليد حاالت االختبار ‪:Test Cases Generation‬‬

‫بين الكثير من أبحاث االختبار يعتبر توليد حالة االختبار من الميام األكثر طمباً‬

‫ونقطة حاسمة في االختبار ألنو يمكن أن يكون ليا تأثير قوي عمى فعالية وكفاءة عممية‬ ‫االختبار االجمالي ة‪ .‬وىناك أبحاث كثيرة في ىذا المجال في العقود الماضية حيث تم بذل‬ ‫الكثير من الجيد في مجال توليد حالة االختبار اآللية وبالنتيجة تم تقديم عدد جيد من‬ ‫‪051‬‬

‫دليل انتقاء برمجيات االختبار اآللي أساليب ‪ -‬تقنيات‪ -‬أدوات‬

‫التقنيات والمنيجيات المختمفة لتوليد حالة االختبار ]‪ .[10‬وبشكل عام فإن حاالت‬ ‫االختبار ىي أدوات اصطناعية برمجية ىامة يجب توليدىا من بعض المعمومات اليامة‬

‫وىي‪:‬‬

‫‪ ‬مواصفات البرنامج ونماذج التصميم‪.‬‬ ‫‪ ‬بنية البرنامج(النص البرمجي)‪.‬‬

‫‪ ‬معمومات حول بيانات الدخل والخرج‪.‬‬ ‫‪ ‬معمومات ديناميكية يتم الحصول عمييا من تنفيذ البرنامج‪.‬‬ ‫‪ -1 -1-6‬أساليب االختبار‪:‬‬ ‫يوجد نوعين من أساليب االختبار األساسية وىي‪:‬‬ ‫‪ .1‬اختبار الصندوق األبيض ‪: White box testing‬‬ ‫ييتم اختبار الصندوق األبيض بالبنية الداخمية لمبرنامج والنص البرمجي من أجل‬ ‫تحديد حاالت االختبار ويسمى اختبار الصندوق الواضح أو تحميل الصندوق األبيض‪.‬‬ ‫وىو استراتيجية جيدة لتصحيح البرمجيات حيث يكون لممختبر معرفة ممتازة عن كيفية‬

‫تفاعل مكونات البرنامج ]‪ .[15‬ويمكن أن يستخدم من أجل تطبيقات الويب ولكن ناد اًر ما‬

‫يستخدم من أجل تصحيح األنظمة الكبيرة والشبكات‪ .‬وىو الطريقة التي يمكن أن تستخدم‬ ‫لمتحقق فيما إذا كانت التعميمات البرمجية تحقق التصميم المطموب ولمتحقق من صحة‬ ‫تنفيذ وظائف األمان والكشف عن نقاط الضعف الموجودة ]‪.[17‬‬

‫الشكل (‪ )2‬الصندوق األبيض‬

‫‪ .2‬اختبار الصندوق األسود‪: Black box testing‬‬

‫‪271‬‬

‫هنادي عميش‬ ‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫د‪.‬محمد ربيع شاهين‬ ‫د‪.‬محمد النايف الحاج يونس‬

‫المعروف أيضاً باالختبار الوظيفي أو االختبار المقاد بالبيانات‪ ،‬وىو استراتيجية‬

‫يظير فييا النظام تحت االختبار كصندوق أسود حيث ييتم المختبر فقط بالدخل والخرج‬

‫الناتج لمنظام في حال توافقو مع المواصفات]‪ .[15‬أما البنية الداخمية لمنظام والتعميمات‬ ‫البرمجية فل يتم اكتشافيا]‪ .[17‬ويقوم بأداء االختبار مع ممارسة كل المتطمبات الوظيفية‬ ‫لمبرنامج والعثور عمى األخطاء التالية‪ :‬وظائف غير صحيحة أو مفقودة‪ ،‬مواجية‬ ‫األخطاء‪ ،‬أخطاء في ىياكل البيانات أو الوصول إلى قاعدة البيانات‪ ،‬أخطاء األداء‪.‬‬

‫الشكل (‪ )3‬الصندوق األسود‬

‫تم في السنوات األخيرة دراسة أسموب اختبار ثالث وىو اختبار الصندوق الرمادي‪،‬‬

‫ويعرف بأنو اختبار لمبرمجيات مع معرفة عن بعض التعميمات البرمجية الداخمية وتصميم‬ ‫الخوارزميات من أجل تصميم حاالت االختبار وىذه المعرفة تكون أقل من اختبار‬

‫الصندوق األبيض ولك ن أكثر من اختبار الصندوق األسود ومن أىم ميزاتو أنو يقدم فوائد‬ ‫مشتركة بين أسموبي االختبار األبيض واألسود‪.‬‬ ‫‪ -2-1-6‬أصناف عامة من تقنيات االختبار‪:‬‬ ‫يتم تطوير حاالت االختبار باستخدام تقنيات اختبار مختمفة وذلك لتحقيق االختبار‬ ‫ذو الفعالية األكبر ويتم تزويد االختبار بشروط االختبار التي يكون ليا االحتمالية األعظم‬ ‫في إيجاد األخطاء‪ .‬سنقدم في ما يمي وصف موجز ألىم تقنيات االختبار والتي يتم‬ ‫تصنيفيا كما في الشكل التالي‪:‬‬

‫‪030‬‬

‫ أدوات‬-‫ تقنيات‬- ‫دليل انتقاء برمجيات االختبار اآللي أساليب‬

Testing

White Box

Black Box Equivalent Partitioning

Symbolic Execution

Boundary Value

Concolic Testing

Analysis

Decision table

Basis Path Testing

Model-based testing

Control-flow-based

c Specification-based r i

testing

Random testing

t e

r Search-based testing i a

‫ تصنيف عام لتقنيات االختبار‬:)4( ‫الشكل‬ c

c r

273

‫هنادي عميش‬ ‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫د‪.‬محمد ربيع شاهين‬ ‫د‪.‬محمد النايف الحاج يونس‬

‫‪ )1‬التقسيم المتكافئ )‪:Equivalence Partitioning(EP‬‬

‫تقوم ىذه التقنية بتقسيم مجال دخل البرنامج إلى عدد محدد من الصفوف تسمى‬

‫صفوف التكافؤ]‪ ،equivalence classes [15‬وتعرف صفوف التكافؤ بأنيا عبارة عن‬ ‫مجموعات منيا صالحة ومنيا غير صالحة لحاالت من شروط الدخل والخرج الواردة في‬ ‫المواصفات ويمكن أن تبنى أيضا عمى اإلرشادات أو التجربة‪ .‬وعندىا يفرض ما يمي‪:‬‬ ‫‪ ‬يسمك البرنامج نفس السموك لكل المدخلت التابعة لنفس الصف‪.‬‬ ‫‪ ‬يكفي اختبار واحد لقيمة واحدة ممثمة لمصف الواحد‪.‬‬

‫‪ ‬إذا تم اكتشاف خطأ عندىا كل القيم األخرى من نفس الصف سوف تكتشف نفس‬ ‫الخطأ‪.‬‬ ‫‪ )2‬تحميل القيمة الحدية )‪:Boundary Value Analysis(BVA‬‬ ‫ىذه التقنية تشابو تقنية التقسيم المتكافئ إال أنيا إلنشاء حاالت االختبار تستند عمى‬

‫اختيار القيم الحدية بين الصفوف الصالحة وغير الصالحة]‪.[15‬‬ ‫‪ )3‬جداول القرار‪: Decision table‬‬

‫تمثل جداول القرار كل علقة منطقية بين المدخلت والمخرجات(الشروط‬

‫واألحداث)‪ ،‬لذلك فإن حاالت االختبار تمثل كل المجموعات الممكنة بين المدخلت‬ ‫والمخرجات]‪.[22‬‬ ‫‪ )4‬االختبار القائم عمى النموذج )‪:Model-Based Testing(MBT‬‬

‫االختبار القائم عمى النموذج ‪ MBT‬ىو طريقة رسمية خفيفة تستخدم نماذج أنظمة‬

‫البرمجيات من أجل استخلص (اشتقاق) حاالت االختبار‪.‬‬

‫وعممية النمذجة ىي أسموب الحصول عمى المعرفة حول نظام ما واعادة استخدام‬ ‫ىذه المعرفة لتطوير النظام وتعتبر ىذه المعمومات التي تم الحصول عمييا معمومات‬

‫ىامة جداً لمختبري البرمجيات حيث يمكن استخداميا الشتقاق حاالت االختبار]‪.[11‬‬

‫‪036‬‬

‫دليل انتقاء برمجيات االختبار اآللي أساليب ‪ -‬تقنيات‪ -‬أدوات‬

‫وعمى العكس من الطرق الرسمية التقميدية التي تيدف إلى التحقق من صحة‬ ‫البرنامج فإن ‪ MBT‬تيدف إلى إثبات صحة البرنامج وقد اكتسبت ىذه التقنية أىمية في‬ ‫الممارسة العممية في بداية عام ‪ 2000‬وتوجد حتى اآلن تطبيقات صناعية كبيرة وىامة‬

‫في ىذا المجال ]‪ .[10‬ويكون النظام تحت االختبار ‪(System Under Test)SUT‬‬

‫كصندوق أسود يستقبل الدخل وينتج الخرج أي أن ىذه التقنية تقوم بالتركيز عمى سموك‬

‫النظام وتصف النماذج متسمسلت الدخل‪/‬الخرج عمى مستوى محدد من التجريد‪ ،‬ويرتبط‬ ‫تحقيقيا بعلقة مطابقة‪ ،‬وتستمد خوارزمية االختيار حاالت االختبار من النماذج‪ ،‬وذلك‬ ‫باستخدام معيار االختبار القائم عمى فرضية االختبار‪ .‬وتعتبر لغة ‪ UML‬المغة الواسعة‬

‫االستخدام لتوليد حاالت االختبار باالعتماد عمى النموذج]‪.[11‬‬ ‫‪ )5‬االختبار القائم عمى التوصيف ‪:Specification-based techniques‬‬ ‫يتم إنتاج مجموعات االختبار عمى أساس التوصيف‪ ،‬حيث يساعد التوصيف‬ ‫الرسمي عمى إمكانية توليد حاالت االختبار التي تؤدي إلى توليد االختبار اآللي األكثر‬ ‫كفاءة‪ .‬ويكون اليدف ىو إيجاد مجموعات االختبار التي تحقق الخصائص المعطاة‬

‫ومعايير االختبار‪ ،‬حيث أن معايير االختبار ىي بعض مفاىيم التغطية‪.‬‬

‫ويتم كتابة التوصيف باستخدام لغات التوصيف مثل (‪.[17] )Z,B,VDM, JML‬‬ ‫التي تستخدم مبدأ المنطق المتوقع الذي يصف النظام من حيث السموك والتفاعل بين‬ ‫العناصر‪ .‬ويقوم ىذا التوصيف بتحديد عممية من النظام حيث تحدد حالة كيفية يكون‬ ‫الدخل‪ ،‬وحالة تنفيذ العممية التي ترتبط بالخرج‪ ،‬والحالة بعد تنفيذ العممية‪.‬‬ ‫‪ )6‬االختبار العشوائي )‪:Random Testing (RT‬‬

‫يعتبر االختبار العشوائي من أىم طرق االختبار الشائعة ولو مفيوم بسيط وسيل‬

‫لمتطبيق ويمكن استخدامو بمفرده أو كمكون لمعديد من أساليب االختبار األخرى‪ ،‬وأول‬

‫من ذكر االختبار العشوائي عام ‪ 1979‬في كتاب‪ . [7] G. J. Myers‬وربما يكون‬ ‫تقريبا التقنية العممية الوحيدة إذا كانت المواصفات غير مكتممة أو التعميمات البرمجية‬ ‫غير متوفرة‪ .‬وىو إحدى التقنيات القميمة التي ليا القدرة عمى الكشف عن الخطأ بالتحميل‬ ‫‪275‬‬

‫هنادي عميش‬ ‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫د‪.‬محمد ربيع شاهين‬ ‫د‪.‬محمد النايف الحاج يونس‬

‫النظري]‪ .[13‬وتكون جميع مدخلت االختبار العشوائي مولدة بشكل عشوائي حيث يتم‬ ‫استخدام خوارزميات لحساب أعداد عشوائية وعندىا عدد كبير من مدخلت االختبار‬

‫ويستخدم االختبار‬ ‫يمكن أن تولد‪ ،‬وتوجد إحصائية مستقمة بين توليد نقاط االختبار]‪ُ .[13‬‬ ‫العشوائي عندما يكون تعقيد المسألة يجعل من المستحيل اختبار كل الحاالت الممكنة‪.‬‬

‫‪ )7‬االختبار القائم عمى البحث ‪:Search-based testing‬‬

‫ويتم في ىذا النوع من االختبار استخدام خوارزميات التحسين ألتمتة عممية البحث‬ ‫من أجل بيانات االختبار لزيادة تحقيق أىداف االختبار وذلك مع التقميل من كمفة‬

‫االختبار]‪.[10‬‬ ‫‪ )8‬تقنية التنفيذ الرمزي ‪:Symbolic Execution‬‬ ‫اقترح ‪ King‬في عام ‪ [17] 1976‬تقنية التنفيذ الرمزي وىي تقنية تعتمد في عمميا‬

‫عمى النص البرمجي حيث تقوم بتحميل نص البرنامج لتوليد حاالت االختبار وقد تم‬

‫العمل في ىذه التقنية عمى مجال واسع من ىندسة البرمجيات‪ .‬ويعتمد مبدأ عمل ىذه‬

‫ال من قيم محددة كمدخلت لمبرنامج ويتم تمثيل قيم‬ ‫التقنية عمى استخدام قيم رمزية بد ً‬ ‫متغيرات البرنامج كتعابير رمزية من ىذه المدخلت‪ .‬وتستكشف ىذه التقنية جميع‬

‫المسارات الممكنة من البرنامج بانتظام‪.‬‬

‫وتم استخدام تقنية التنفيذ الرمزي لتوليد حاالت االختبار ألىداف مختمفة منيا]‪.[10‬‬ ‫ اليدف الرئيسي والمعروف جيداً ىو تحسين تغطية النص البرمجي وكشف عيوب‬‫البرمجيات مثال))‪. (Cadar 2008, Godefroid 2008, Khurshid 2003‬‬

‫ الحفاظ عمى خصوصية تقارير األخطاء)‪.(Brumley2008‬‬‫‪ -‬تحميل االختبار )‪.(Zhang 2011‬‬

‫ اختبار واجيات المستخدم المرئية ‪.(Ganov 2008) GUI‬‬‫‪ )9‬تقنية ‪:Concolic Testing‬‬ ‫‪035‬‬

‫دليل انتقاء برمجيات االختبار اآللي أساليب ‪ -‬تقنيات‪ -‬أدوات‬

‫ىي من تقنيات التنفيذ الرمزي الحديثة وتسمى بتقنية تحقيق البرمجيات اليجينة ألنيا‬ ‫تخمط بين التنفيذ الرمزي والتنفيذ المحدد‪ .‬وتحتاج ىذه التقنية عمى بعض القيم األولية‬ ‫المحددة لمدخلتيا‪ ،‬يتم الحصول عمييا من بعض القيم المعطاة أو العشوائية‪ ،‬ثم يتم‬ ‫الجمع بين القيود الرمزية عمى المدخلت عند التعميمات المشروطة عمى طول التنفيذ‪،‬‬

‫وتستخد م قيود الحل ىذه الستنتاج المتغيرات الجديدة من المدخلت السابقة وذلك من‬ ‫أجل توجيو التنفيذ التالي لمبرنامج باتجاه مسار التنفيذ البديل‪ ،‬ويتم تكرار العممية بشكل‬ ‫منيجي وذلك الستكشاف جميع المسارات]‪. [16‬‬ ‫‪ )11‬اختبار المسار األساسي ‪:Basis Path Testing‬‬

‫عند استخدام ىذه التقنية يمكننا تقييم التعقيد المنطقي لمتصميم االجرائي وبعدىا‬

‫يمكن استخدام ىذا المقياس في وصف مجموعة أساسية من المسارات المنفذة ويستخدم‬ ‫لتحقيق ذلك مخططات تدفق التحكم )‪ Control flow graphs(CFG‬كما يظير في‬ ‫الشكل )‪ .[21] (5‬والعناصر األساسية ليذه المخططات ىي‪:‬‬ ‫العقدة ‪ :Node‬وتمثل تعميمة أو أكثر من التعميمات اإلجرائية والعقدة التي تحوي شرط‬ ‫تسمى بالعقدة المتوقعة ‪.predicate node‬‬

‫الحواف ‪ :Edges‬وتكون بين العقد وتمثل تدفق التحكم‪ ،‬كل عقدة تتصل عمى األقل‬

‫بحافة واحدة‪.‬‬

‫‪2‬‬

‫المنطقة ‪ :Region‬وىي منطقة محاطة بعقد وحواف‪.‬‬

‫‪3‬‬ ‫‪5‬‬

‫‪4‬‬ ‫‪7‬‬

‫‪6‬‬

‫‪8‬‬ ‫‪9‬‬

‫الشكل (‪ :)5‬مخطط التدفق‬ ‫‪277‬‬

‫هنادي عميش‬ ‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫د‪.‬محمد ربيع شاهين‬ ‫د‪.‬محمد النايف الحاج يونس‬

‫وأساس ىذه التقنية يعتمد عمى حساب مقياس البرمجيات‪،Cyclomatic Complexity‬‬ ‫وتعرف قيمة ‪ CC‬بأنيا عدد المسارات المستقمة في مجموعة أساسية من البرنامج‪.‬‬

‫والمسار المستقل ىو أي مسار خلل البرنامج يقدم عمى األقل مجموعة جديدة من‬ ‫معالجة التعميمات ]‪ .[19‬ومن أجل المخطط ‪ G‬فإن ‪ Cyclomatic Complexity‬الذي‬ ‫يرمز لو )‪ V(G‬يساوي مايمي‪:‬‬ ‫‪-1‬‬

‫‪ V(G)=E-N+2‬حيث ‪ :E‬عدد الحواف‪ :N .‬عدد العقد‪.‬‬

‫‪-2‬‬

‫‪ V(G)=P+1‬حيث ‪ :P‬عدد العقد المتوقعة في المخطط‪.‬‬

‫ويتم حساب ‪ CC‬إما من مخطط التدفق أو من النص البرمجي (عدد العبارات‬

‫الشرطية‪ )1+‬ثم يتم تحديد المجموعة األساسية من المسارات المستقمة وذلك باالستفادة‬ ‫وبناء عمى المسارات المستقمة الموجودة في المجموعة‬ ‫من العقد المتوقعة‪ ،‬وبعدىا‬ ‫ً‬ ‫األساسية يتم تحضير حاالت االختبار التي يجب أن تنفذ ويتم مقارنة نتيجتيا مع النتيجة‬ ‫المتوقعة‪.‬‬ ‫‪ )11‬المعايير القائمة عمى تدفق التحكم ‪:Control-flow-based criteria‬‬

‫يتم اختيار حاالت االختبار من البنية الداخمية لمبرنامج وتحديد فيما إذا كانت ىذه‬

‫الحاالت شاممة بما فيو الكفاية‪ ،‬وتتعمق مسألة الشمولية فيما إذا كانت مجموعات‬ ‫االختبار تغطي مخطط تدفق التحكم )‪ (CFG‬أو أي نموذج آخر لمبرنامج ]‪ .[17‬وىذه‬

‫المعايير ىي‪:‬‬

‫ تغطية التعميمات ‪ :Statement Coverage‬وىو أضعف معايير تغطية النص‬‫البرمجي‪ ،‬وينص ىذا المعيار عمى أن كل تعميمة يجب أن تنفذ مرة واحدة عمى‬ ‫األقل‪ .‬ويمكن تعريفو بشكل مفصل أكثر كمايمي‪ :‬إن مجموعة االختبار ‪ T‬من أجل‬

‫البرنامج ‪ P‬تحقق معيار كفاية التعميمة‪ ،‬إذا كان من أجل كل تعميمة ‪ S‬من البرنامج‬ ‫‪ P‬ىناك عمى األقل حالة اختبار واحدة في ‪ T‬تسبب تنفيذ التعميمة ‪.S‬‬

‫‪031‬‬

‫دليل انتقاء برمجيات االختبار اآللي أساليب ‪ -‬تقنيات‪ -‬أدوات‬

‫ تغطية الفرع ‪ :Branch Coverage‬من أقوى معايير الكفاية ينص ىذا المعيار أن‬‫كل فرع من الفروع يجب أن يكون لو عمى األقل حالة اختبار واحدة ‪،‬وبشكل رسمي‬

‫فإن مجموعة االختبار‪ T‬لمبرنامج ‪ P‬تحقق معيار كفاية الفرع من أجل البرنامج ‪ P‬إذا‬ ‫كان من أجل كل فرع ‪ B‬في البرنامج ‪ P‬يوجد عمى األقل حالة اختبار ‪ T‬والتي تسبب‬

‫تنفيذ الفرع ‪.B‬‬

‫ تغطية الشرط ‪ :Condition Coverage‬وىذا المعيار يعتبر من المعايير القوية‬‫ويفرض ىذا المعيار عمى أن كل الشروط األساسية الفردية في الق اررات المنطقية‬

‫يجب أن تنفذ‪ ،‬وأبسط شكل من حاالت تغطية القرار تغطية كل قرار أساسي‪ .‬وتحقق‬ ‫مجموعة االختبار ‪ T‬معيار كفاية الشرط إذا كان من أجل كل شرط أساسي لو نتيجة‬ ‫صحيحة ونتيجة خاطئة مرة واحدة عمى األقل في حالة االختبار‪.T‬‬ ‫ تغطية المسار‪ :Path Coverage‬وىذا يعني أن كل مسار في البرنامج يجب أن‬‫ُيغطى بمجموعة اختبار‪ ،‬وبالتالي فإن مجموعة االختبار ‪ T‬تحقق معيار كفاية المسار‬ ‫من أجل البرنامج ‪ P‬إذا كان من أجل كل مسار ‪ p‬في البرنامج ‪ P‬يوجد عمى األقل‬ ‫حالة اختبار في ‪ T‬تسبب تنفيذ المسار ‪ .P‬ال يمكن تحقيق تغطية المسار من أجل‬ ‫كل الب ارمج فقط‪ ،‬من أجل البرامج البسيطة‪ ،‬ألن عدد المسارات يمكن أن يكون كبير‬

‫جداً‪.‬‬

‫‪ -3-1-6‬المناقشة‪:‬‬

‫بعد دراسة أساليب وتقنيات االختبار يمكن أن نجد أن ىناك الكثير من تقنيات‬

‫االنتقال إلى التوليد اآللي الختبار الوحدة وتختمف ىذه التقنيات عن بعضيا البعض في‬

‫البيانات المستخدمة للختبار وبالتالي في طريقة العثور عمى األخطاء‪.‬‬

‫ولكن ىناك بعض المناقشات التي يمكن ملحظتيا من تقنيات الصندوق األسود‬

‫والصندوق األبيض وىي‪:‬‬

‫‪ ‬معظم تقنيات الصندوق األسود ال يمكن أن تطبق إال إذا كان ىناك مواصفات‬ ‫مناسبة من أجل الوحدة المراد اختبارىا ‪.‬‬ ‫‪279‬‬

‫هنادي عميش‬ ‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫د‪.‬محمد ربيع شاهين‬ ‫د‪.‬محمد النايف الحاج يونس‬

‫‪ ‬تقني ات اختبار الصندوق األبيض تعتبر ترتيب منطقي لمتعميمات البرمجية حيث‬ ‫أن حاالت االختبار تنفذ مجموعات كبيرة من الشروط والحمقات‪.‬‬

‫‪ ‬استخدام تقنية واحدة من التقنيات المذكورة ليس كافياً‪ ،‬وانما الجمع بينيا سوف‬ ‫يحقق نتائج اختبار أفضل ‪.‬‬

‫ويظير الجدول )‪ (1‬الفروق األساسية بين تقنيات اختبار الصندوق األبيض و‬ ‫ُ‬ ‫تقنيات اختبار الصندوق األسود‪:‬‬ ‫تقنيات‬

‫اختبار تقنيات‬

‫الصندوق األبيض‬ ‫‪ .1‬الكشف المبكر عن الخمل‬

‫اختبار‬

‫الصندوق األسود‬ ‫‪‬‬

‫‪ .2‬التغطية الشاممة للختبار‬

‫‪‬‬

‫‪ .3‬يستغرق وقتاً أقل‬

‫‪‬‬

‫‪ .4‬ضمان االمتثال لممواصفات‬ ‫وكشف‬

‫التحقيق‬

‫غير‬

‫‪‬‬

‫المناسب‬ ‫‪ .5‬كشف التعميمات البرمجية‬

‫‪‬‬

‫الزائدة والمتكررة‬ ‫‪ .6‬تطبيق تقنيات االختبار قبل‬

‫‪‬‬

‫عممية التحقيق البرمجي‬ ‫عمى‬

‫‪ .7‬تطبيق تقنيات االختبار عمى‬

‫المستويات‬

‫كافة مستويات االختبار‬

‫‪‬‬

‫األدنى فقط‬

‫الجدول )‪ (1‬جدول الفروق األساسية بين تقنيات اختبار الصندوق األبيض و تقنيات‬ ‫اختبار الصندوق األسود‬

‫‪ -2-6‬اختبار الوحدة ‪:Unit Testing‬‬

‫يتم اختبار البرمجيات في عدة مستويات‪ ،‬ويحدث اختبار الوحدة في الطبقة‬

‫األعمق‪ ،‬ويمكن تعريف اختبار الوحدة بأنو جزء من التعميمات البرمجية المكتوبة من قبل‬ ‫‪031‬‬

‫دليل انتقاء برمجيات االختبار اآللي أساليب ‪ -‬تقنيات‪ -‬أدوات‬

‫المبرمجين والتي تقوم باختبار قسم من التعميمات البرمجية إلثبات أن ىذه التطورات‬ ‫تتصرف بما يتماشى مع األىداف التي أنشئت من أجميا‪ ،‬وعندما يتم اختبار كل الوحدات‬ ‫بشكل افرادي سيتم الكشف عن الكثير من األخطاء التي أدخمت إلى النص البرمجي‬

‫أثناء عممية التطوير‪ ،‬وبالتالي سيتم الكشف عن ىذه االخطاء قيد التطوير ويتم منعيا من‬ ‫االنتشار إلى بقية النظام‪ ،‬والتحقق من أن كل جزء من البرنامج يعمل بشكل صحيح‪.‬‬

‫ال من االختبار اليدوي سيساعد عمى حل‬ ‫واستخدام أدوات آلية النجاز اختبار الوحدة بد ً‬ ‫مشاكل ثلث وىي‪ :‬يمكن أن يخفض الجيد والوقت المطموب‪ ،‬والمحافظة عمى االختبار‬

‫في حال تم تغير البرنامج‪ ،‬وتغميف المعرفة عن كيفية تصميم وتنفيذ اختبارات عالية‬ ‫الجودة بحيث ال يحتاج المطور إلى معرفة كيفية تصميميا]‪.[20‬‬ ‫‪ -1-2-6‬منصات عمل اختبار الوحدة ‪:Unit Testing Frameworks‬‬

‫وتوجد منصات عمل لمعظم المغات والتي تساعد عمى أتمتة عممية تشغيل اختبارات‬

‫الوحدة وتكون مزودة بمجموعة من التعميمات البرمجية التي يجب عمى المختبر أو‬ ‫المطور التقيد بيا‪ .‬و قد أصبحت ىذه المنصات متزايدة بشكل عام ويرجع ذلك إلى‬ ‫منيجيات ‪ Agile‬مثل البرمجة القصوى ‪ eXtreme Programming‬والتي تدعو إلى‬ ‫مبدأ ‪ test-first‬االختبار أوالً‪ .‬وليذه المنصات القدرة عمى إنشاء تقارير والتي يمكن أن‬ ‫تستخدم كوثائق لنتائج االختبار‪ .‬ويبين الجدول )‪ (2‬مجموعة من منصات العمل األكثر‬

‫شيرةً الختبار الوحدة والمستخدمة من قبل جماعات تطوير البرمجيات ألكثر لغات‬ ‫البرمجة والتقنيات شيوعاً‪:‬‬ ‫التقنية أو المغة المستهدفة‬

‫إطار اختبار الوحدة‬

‫‪C‬‬

‫]‪Check[23], CMockery[24‬‬

‫‪C++‬‬

‫‪CppUTest[25], CppUnit[26],‬‬ ‫]‪GoogleMock[27‬‬

‫‪Internet‬‬

‫‪HtmlUnit[28], Selenium[29],‬‬ ‫]‪soapUI[30‬‬

‫‪Java‬‬

‫]‪JUnit[31], TestNG[32], Mockito[33‬‬

‫‪Javascript‬‬

‫]‪JSUnit[34], QUnit[35], Jasmine[36‬‬ ‫‪281‬‬

‫هنادي عميش‬ ‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫د‪.‬محمد ربيع شاهين‬ ‫د‪.‬محمد النايف الحاج يونس‬ ‫‪PHP‬‬

‫]‪PHPUnit[37‬‬

‫‪.NET‬‬

‫]‪NUnit[38], MSTest[39‬‬

‫الجدول (‪)2‬جدول منصات عمل الختبار الوحدة‬

‫‪:JUnit-2-2-6‬‬

‫ىي بنية مفتوحة المصدر صممت بيدف كتابة وتشغيل االختبار في لغة ‪ JAVA‬تم‬

‫تطويرىا من قبل ‪ Kent Beck‬و ‪ ،[14] Erich Gamma‬يتم االختبار أثناء عممية‬

‫بناء عمى المواصفات التي نحتاجيا ثم‬ ‫التطوير‪ ،‬حيث نبدأ بكتابة التعميمات البرمجية ً‬ ‫نقوم بإنشاء صف خاص للختبار منفصل عن صف التعميمات البرمجية الخاص بنا‪،‬‬ ‫ويمكن أن يحوي أكثر من دالة اختبار‪ ،‬ويتم إضافة التعميق ‪ @org.Junit.Test‬قبل‬

‫دالة االختبار لتستخدم عمى أنيا دالة من قبل ‪ JUnit‬لتختبر النتيجة الفعمية من النص‬

‫البرمجي المنفذ مقابل النتيجة المتوقعة‪.‬‬ ‫ال يمكن أن نعتبر ‪ JUnit‬أداة للختبار اآللي لمبرمجيات ألنو يجب عمينا كتابة‬ ‫صفوف االختبار يدوياً ثم نقوم بتشغيل االختبار وعند إجراء تغيرات عمى صفوف‬ ‫التعميمات البرمجي عمينا إجراء تغيرات مقابمة عمى صفوف االختبار‪.‬‬

‫‪ -7‬األدوات اآللية الختبار البرمجيات‪:‬‬

‫ىناك عدد كبير من األدوات المتوفرة في مجال اختبار البرمجيات في جميع أنحاء‬

‫العالم‪ ،‬وتم العمل بشكل مكثف لكسر العائق الرئيسي في تطور ىذه األدوات وىو التحميل‬ ‫الساكن‪ ،‬ونتيجةً لذلك تم تطوير العديد من األدوات اآللية الختبار البرمجيات‪ ،‬والغاية من‬

‫استخدام ىذه األدوات اآللية ىو توفير الجيد والوقت والمال والوصول إلى االختبار‬ ‫الصحيح‪ ،‬ولكن في حال تم اختيار أداة اختبار غير مناسبة سيؤدي إلى الفشل في‬

‫االختبار واضاعة الوقت والمال‪ .‬ويمكن أن نعرف أداة االختبار بأنيا منتج برمجي مثل‬ ‫جميع المنتجات البرمجية األخرى والتي يجب أن تحقق عدد من المتطمبات‬

‫والشروط]‪ ، [18‬فمثل يجب تحديد ىل ىذه األداة بحاجة لموصول إلى شبكة الويب؟ أو‬ ‫ىل تحتاج نماذج توصيف أو نصوص توصيف لمبرنامج المراد اختباره؟‪ .‬ويجب أن تكون‬ ‫األداة المراد اختيارىا متوفرة‪ ،‬سيمة االستخدام‪ ،‬قابمة لمصيانة‪ .‬ويمكن أن تتضمن األداة‬ ‫‪010‬‬

‫دليل انتقاء برمجيات االختبار اآللي أساليب ‪ -‬تقنيات‪ -‬أدوات‬

‫جوانب أخرى تساعد عمى استخداميا مثل واجية تخاطب مرئية‪ ،‬ودليل استخدام‪ ،‬وغير‬ ‫ذلك مما يساعد عمى استخداميا وانتقاءىا‪.‬‬

‫ويجب القيام باألنشطة التالية عند عممية اختيار أداة االختبار وىي ]‪:[18‬‬ ‫‪ .1‬دراسة اختيار األداة‪.‬‬

‫‪ .2‬تقييم األداة المختارة‪.‬‬ ‫قمنا من خلل ىذه البحث بدراسة ل مجموعة من األدوات اآللية المتوفرة عمى الشبكة‬ ‫الحاسوبية والتي تقوم باختبار البرمجيات في مستوى اختبار الوحدة‪ ،‬وقمنا بتصنيف ىذه‬ ‫األدوات حسب معايير مختمفة كي يتمكن مختبر البرمجيات من انتقاء أداة االختبار‬

‫المناسبة لو‪ .‬فمثلً إذا كان مختبر البرمجيات عمى عمم بالبنية الداخمية لمبرنامج المراد‬ ‫اختباره عندىا يمكنو استخدام أداة اختبار تعتمد عمى تقنيات اختبار الصندوق األبيض‪،‬‬ ‫أما إذا لم يكن لديو عمم بالبنية الداخمية لمبرنامج عندىا يجب أن يستخدم أداة اختبار‬

‫تعتمد عمى تقنيات اختبار الصندوق األسود‪ .‬وبالتالي يمكن أن يكون جدول تصنيف‬ ‫األدوات المقدم فيمايمي بمثابة دليل استخدام ليذه األدوات اآللية المدروسة‪ ،‬يمكن أن‬ ‫يستفيد منو مختبر البرمجيات في اختيار أداة االختبار المناسبة لو‪.‬‬

‫قمنا بتصنيف أدوات االختبار اآللية المدروسة حسب المعايير التالية‪:‬‬

‫‪ -1‬تقنية االختبار‪ :‬وىذا المعيار يساعد في تصنيف األدوات حسب التقنية المستخدمة‪.‬‬

‫‪ -2‬مجال العمل القائمة عميو ‪ :‬معظم أدوات االختبار تعمل عمى سطح المكتب‬ ‫‪ Desktop‬والقميل منيا يعمل عمى شبكة االنترنت أو المخدم ‪.Server‬‬ ‫‪ -3‬لغة البرمجة‪ :‬معظم األدوات تعتمد لغة برمجة واحدة ‪ JAVA‬أو ‪ C‬ويوجد أداة‬ ‫واحدة فقط بين األدوات المدروسة تستخدم لغتي برمجة‪.‬‬

‫‪ -4‬توفر األدوات‪ :‬وىو أيضاً من المعايير اليامة لتصنيف األدوات حيث توفر األداة‬ ‫يجعل فرقاً كبي اًر بالنسبة لممستخدم ونلحظ أن ىناك أدوات تجارية وأدوات مفتوحة‬ ‫المصدر وأدوات غير متوفرة عممياً وانما تتوفر الدراسة النظرية ليا فقط‪.‬‬

‫‪ -5‬مستوى التفاعل المطور‪ :‬يعني مستوى التفاعل الذي يحتاجو المطور الستخدام ىذه‬ ‫األداة وىذا القسم يبين موضوعين ميمين وىما األول وىو إعداد بيئة لألداة المعينة‬ ‫‪283‬‬

‫هنادي عميش‬ ‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫د‪.‬محمد ربيع شاهين‬ ‫د‪.‬محمد النايف الحاج يونس‬

‫واآلخر ىو االستخدام الفعمي لألداة عمى الوحدة النمطية ‪ module‬حيث تختمف‬ ‫اإلعدادات المطموبة لكل أداة ومستوى الجيود المطموبة‪ .‬سنقوم بتعين ثلث‬ ‫مستويات ‪ 0‬و ‪ 1‬و ‪ 2‬حيث أن لكل قيمة لدييا بعض المعايير المحددة وىذا‬ ‫مبين في الجدول (‪:)3‬‬

‫مستوى المجال‬

‫نوع التفاعل‬

‫‪0‬‬

‫اختبار وحدة ‪ unit‬أو وحدة نمطية ‪ module‬في األداة‬

‫‪1‬‬

‫كتابة مجموعة من األوامر الستخداميا عمى الوحدة أو الوحدة‬ ‫النمطية‬ ‫كتابة مخططات أو نصوص معينة ‪ scripts‬لتطبيق‬

‫‪2‬‬

‫التعميمات البرمجية عمى الوحدة‬

‫الجدول (‪)3‬جدول مستوى التطور‬

‫استنادا لممعايير السابقة يوضح الجدول (‪ )4‬تصنيف لمجموعة من األدوات اآللية‬ ‫المدروسة والتي تستخدم للختبار اآللي في مستوى اختبار الوحدة‪:‬‬

‫األداة‬ ‫]‪JET[43‬‬

‫المغة‬

‫المعتمدة‬ ‫‪JAVA‬‬

‫مجال العمل‬ ‫‪Desktop‬‬

‫تقنية االختبار‬ ‫المستخدمة‬

‫‪Specification‬‬

‫‪based testing‬‬

‫‪016‬‬

‫التوافر‬ ‫‪Open‬‬

‫‪source‬‬

‫مستوى‬

‫التفاعل‬ ‫المطور‬ ‫‪2‬‬

‫ أدوات‬-‫ تقنيات‬- ‫دليل انتقاء برمجيات االختبار اآللي أساليب‬ 1

0

1

2 1

Open

source Commercial from

Parasoft

Open

source Open

Source Open

Source

0

2 2 1 1

White box

directed

Desktop

JAVA

Concolic testing

Desktop

C

Builder pattern

Desktop

JAVA

Desktop

JAVA

Desktop

C/C++

Desktop

Java

Desktop

C

Desktop

Java

Desktop

Java

Desktop

C++

Testing

edition

Feedbackrandom testing

Concolic testing

Open

source Not

Available Academic Not

Available

and

JAVA

Free

source

JAVA

Server

Boundary Value

Open

Desktop

Jcrasher[ 40]

Desktop

Not

Available 1

random testing

Testing

Search based and Concolic testing

Concolic testing Black box Testing

Specification

based testing Smbolic

Execution

285

Jtest[17]

Randoop[ 41]

DART[16 ]

JUB[40] TestGen 4j[40]

CUTE[16 ]

JCute[17]

EXE[42] Jtst[45] JWalk[41 ]

KLOVER[ 44]

‫هنادي عميش‬ ‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫د‪.‬محمد ربيع شاهين‬ ‫د‪.‬محمد النايف الحاج يونس‬ ‫الجدول (‪ )4‬جدول تصنيف األدوات‬

‫نلحظ من التصنيف السابق ألدوات االختبار اآللي المنتقاة لمدراسة مايمي‪:‬‬ ‫ معظميا يستخدم لغة البرمجة ‪ JAVA‬ومنيا من يستخدم لغة البرمجة ‪ ،C‬ونستنتج‬‫من ذلك أن اىتمام مطوري البرمجيات من أجل أدوات التوليد اآللي لبيانات االختبار‬

‫يكون متجياً نحو لغات مفتوحة المصدر ومتطورة مثل ‪.JAVA‬‬

‫ معظميا يعمل عمى سطح المكتب ألنيا أدوات آلية الختبار وحدات فردية من‬‫البرامج‪.‬‬ ‫‪-1-8‬أنواع األخطاء‪:‬‬

‫ىذه األدوات السابقة يمكن أن تستخدم الختبار العديد من البرمجيات وذلك في‬

‫حال توفر المتطمبات والشروط الخاصة بكل أداة‪ ،‬ولكن ىذه األدوات مصممة بيدف‬ ‫إيجاد أخطاء من أنواع محددة‪ ،‬وبالتالي يمكن من خلل نوع الخطأ المراد تحديده انتقاء‬ ‫األداة الت ي نريد استخداميا‪ .‬قمنا من خلل الدراسة النظرية ليذه األدوات بتحديد نوع‬ ‫األخطاء التي يمكن لكل أداة أن تحدده‪ .‬واليدف من ذلك ىو توجيو مختبر البرمجيات‬ ‫لكي يتمكن من انتقاء األداة المناسبة لو‪ ،‬أو يمكنو استخدام أكثر من أداة عند الحاجة‬

‫لذلك‪ .‬وىذه األخطاء التي تجدىا كل أداة ليست ىي األخطاء الوحيدة فقط وانما األخطاء‬ ‫األكثر شيوعاً‪ .‬وقد قمنا من خلل البحث بتحديد األخطاء الشائعة لعشرة أدوات من أصل‬

‫‪ 13‬أداة مدروسة وذلك لعدم توفر الدراسات النظرية الشاممة لبقية األدوات‪.‬‬ ‫أنواع األخطاء‬

‫األداة‬

‫ التناقضات بين صفوف ‪ JAVA‬ومواصفات ‪JML‬‬‫‪JET‬‬

‫المتعمقة بيا‬ ‫ انتياك شروط الدخل والخرج‬‫‪ -‬أخطاء اختبار التراجع‬

‫‪Jcrasher‬‬

‫ استثناء وقت التشغيل غير المصرح عنو‬‫ انتياك الشروط المسبقة واللحقة‬‫‪015‬‬

‫دليل انتقاء برمجيات االختبار اآللي أساليب ‪ -‬تقنيات‪ -‬أدوات‬ ‫ تحميل استثناء الخطأ‬‫ التقرير عن االستثناءات غير الصالحة‬‫‪Jtest‬‬

‫ األخطاء في المدخلت الواقعة خارج مجال محدد‬‫ األخطاء في المواصفات‬‫‪ -‬أخطاء اختبار التراجع‬

‫ انتياك توكيدات وقت التشغيل‬‫ انتياك وصول وقت التشغيل‬‫‪Randoop‬‬

‫ الرسائل المفقودة في ممف المورد وحالة ممف المورد‬‫‪ -‬أخطاء إدارة الذاكرة‬

‫ أخطاء التزامن مثل تمك التي ليا علقة باختبار الدخل‬‫ انييار البرنامج‬‫‪DART‬‬

‫ انتياك التوكيدات‬‫ اكتشاف تخصيص الذاكرة‬‫‪ -‬اإلنياء الخاطئ‬

‫‪CUTE‬‬

‫‪ -‬الحمقات الغير محدودة‬

‫ القيود التي تتضمن موقع الذاكرة‬‫‪ -‬تحويل العبارة غير الخطية‬

‫‪Jcute‬‬

‫ حالة التوقف التام‬‫ االستثناء غير المصرح عنو‬‫‪ -‬الحمقات اللنيائية‬

‫‪EXE‬‬

‫‪ -‬حل القيود‬

‫ القيد المثالي المستقل‬‫ تجزئة الشعاع الحسابي‬‫‪ -‬التفاعل غير المتوقع بين األساليب‬

‫‪Jwalk‬‬

‫ تجاوز الشروط المسبقة‬‫‪ -‬االستثناء المدخل‬

‫‪KLOVER‬‬

‫ الخروج خارج حدود المصفوفة‬‫‪287‬‬

‫هنادي عميش‬ ‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬ ‫د‪.‬محمد ربيع شاهين‬ ‫د‪.‬محمد النايف الحاج يونس‬ ‫ الحمقة اللنيائية‬‫ استثناء وقت التشغيل‬‫الجدول (‪ )5‬جدول أنواع األخطاء‬

‫نلحظ من ىذا الجدول أن ىذه األدوات تختمف عن بعضيا البعض في نوع الخطأ الذي‬

‫تحدده‪ .‬وبالتالي يمكن استخدام أكثر من أداة في وقت واحد إذا كانت مناسبة لمبرنامج‬

‫المراد اختباره‪ ،‬ونلحظ أن أكثر األخطاء شيوعاً ىي األخطاء التي ليا علقة‬ ‫باالستثناءات‪ ،‬ومن ىذه األدوات من يستيدف األخطاء التي ليا علقة بالذاكرة‪.‬‬

‫وباختصار نجد أن ىذه األدوات تغطي نطاق واسع من األخطاء‪.‬‬ ‫‪ -8‬الخاتمة والنتائج‪:‬‬

‫نقدم من خلل مايمي خلصة نتائج ىذا البحث‪:‬‬ ‫ تعتبر عممية أتمتة االختبار خطوة ىامة ومتطورة في اختبار البرمجيات وليا أىمية‬‫كبيرة في خفض كمفة االختبار والحد من انتشار األخطاء‪ ،‬ولكن ال يزال العمل في‬ ‫ىذا المجال في أيدي الباحثين وال يزال ىناك الكثير من الجيود المبذولة النجاز‬

‫االختبار اآللي وتوليد حاالت االختبار‪.‬‬

‫ تعتبر تقنيات تصميم حاالت االختبار ىي قمب عممية االختبار‪ ،‬فيي تدعم العمل‬‫المنيجي الدقيق وتجعل مواصفات االختبار فعالة وذو كفاءة عالية وجيدة إليجاد‬

‫األخطاء الممكنة‪ ،‬وىي تركيب ألفضل الممارسات ليس بالضرورة قائمة عمى أساس‬ ‫عممي فقط وانما عمى أساس تجارب المختبرين‪ .‬ويمكن لمختبر البرمجيات اختيار‬ ‫تقنية االختبار حسب أسموب االختبار الذي يعتمده فإذا كان عمى عمم بالبنية‬

‫الداخمية لمبرنامج وتصميمو عندىا يستخدم تقنيات الصندوق األبيض أما إذ لم يكن‬

‫لديو عمم بالبنية الداخمية لمبرنامج فعندىا يستخدم تقنيات الصندوق األسود‪.‬‬

‫ ي عتبر اختبار الوحدة ىو خط الدفاع األول ضد العيوب في البرنامج والذي ال يغطي‬‫سوى اختبار واجيات فردية في وقت واحد‪ ،‬وقد تم تطوير منصات عمل لمعديد من‬ ‫لغات البرمجة النجاز اختبار الوحدة‪.‬‬

‫‪011‬‬

‫دليل انتقاء برمجيات االختبار اآللي أساليب ‪ -‬تقنيات‪ -‬أدوات‬

‫‪-‬‬

‫ليس من السيل اختيار أداة آلية مناسبة إلجراء االختبار الصحيح وايجاد أكبر‬ ‫قدر ممكن من األخطاء‪ ،‬وانما تحتاج عممية االختيار خبرة عالية باألدوات اآللية‬

‫التي يمكن استخداميا‪ ،‬لكي يتمكن من إيجاد األداة المناسبة لمتطبيق والتي تحقق‬

‫االختبار اآللي الصحيح‪.‬‬

‫ كل أداة اخت بار آلية ليا نشاطات اختبار خاصة بيا‪ ،‬وال توجد أداة اختبار كاممة‬‫لكل نشاطات االختبار وانما يوجد أدوات اختبار لكل نشاطات االختبار‪ ،‬لذلك يمكن‬ ‫لمختبر البرمجيات استخدام أكثر من أداة اختبار لتغطية إجراءات االختبار‪.‬‬

‫ قمت بإجراء دراسة لبعض أدوات االختبار اآللية المتوفرة‪ ،‬والتي يمكن أن تكون‬‫مفيدة إلجراء اختبار آلي في مستوى اختبار الوحدة‪ .‬ثم قمت بتصنيف ليذه األدوات‬

‫وفقاً لمعايير ىامة ضمن جدول يساعد مختبر البرمجيات في اختيار أداة االختبار‬

‫المناسبة لو من بين ىذه األدوات حسب طبيعة التطبيق الذي يريد اختباره‪ ،‬وحسب‬

‫نوع األخطاء التي يريد تحديدىا‪.‬‬

‫‪289‬‬

‫هنادي عميش‬ 4102 - 7 ‫ – العدد‬63 ‫مجلة جامعة البعث – المجلد‬ ‫محمد ربيع شاهين‬.‫د‬ ‫محمد النايف الحاج يونس‬.‫د‬

:‫المراجع‬ [1]-IEEE Standard Glossary of Software Engineering Terminology,Std 610.121990, September 28,1990.

[2]- John Watkins, "Testing IT", 2001.

[3]-K. Karhu, T. Repo, O. Taipale, and K. Smolander, “Empirical observations on software testing automation,”, 2009.

[4]- S. Berner, R. Weber, and R. K. Keller, “Observations and lessons learned from automated testing,” , 2005.

[5]-M. Fewster and D. Graham, "Software test automation: effective use of test execution tools",1999.

[6]- M. F. Bashir and S. H. K. Banuri, “Automated model based software test data generation system,” , 2008.

[7]-G. J. Myers, "The Art of Software Testing",New York, 1979.

[8]-The economic impacts of inadequate infrastructure for software testing, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, May 2002.

[9]- M. Alshraideh, “A complete automation of unit testing for javascript programs,” Journal of Computer Science, , 2008.

[10]-Saswat Anand & Edmund Burke & Tsong Yueh Chen & John Clark & Myra B. Cohen, Wolfgang Grieskamp & Mark Harman & Mary Jean Harrold & Phil McMinn," An Orchestrated Survey on Automated Software Test Case Generation", UK & USA, February 11, 2013 [11] - Larry Apfelbaum & John Doyle," Model Based Testing, May",1997.

[12]-Edsger W.Dijkstra. "Notes on Structured Programming", April 1970.

011

‫ أدوات‬-‫ تقنيات‬- ‫دليل انتقاء برمجيات االختبار اآللي أساليب‬ [13]-R.Hamlet, "Random Engineering", 1994.

testing,

Encyclopedia

of

Software

[14]-http://junit.sourceforge.net/doc/cookbook/cookbook.htm.[Accessed: 10-6-2014].

[15]-R.Torkar,"Towards automated software Testing Techniques, classifications and frame works", Blekinge Institute of Technology, 2006.

[16]- Koushik Sen, Darko Marinov, "CUTE: A Concolic Unit Testing Engine for C",September 5–9, 2005 [17]-Mikael Malm," Automated Unit Testing, Survey of Tools and Techniques" ,2007.

[18]- Anne Mette Jonassen Hass, "Guide to Advanced Software Testing", 2008.

[19]- H. Schligloff and Dr. M. Roggenbach," Path Testing",2005.

[20]- Sami Vaaraniemi." The benefits of automated unit testing", 2003.

[21]-http://users.csc.calpoly.edu/~jdalbey/206/Lectures/BasisPath Tutorial/ [Accessed:10-6-2014].

[22]- http://en.wikipedia.org/wiki/Decision_table [Accessed:10-6-2014].

[23]-http://trac.research.cc.gatech.edu/graphs/browser/stinger/trunk/ test/check-0.9.8/share/info/check.info?rev=408.[Accessed:10-6-2014].

[24]-https://code.google.com/p/cmockery/downloads/list. [Accessed:106-2014].

[25]-http://www.cpputest.org/.[Accessed:10-6-2014].

[26]-http://sourceforge.net/projects/cppunit/.[Accessed:10-6-2014].

[27-https://code.google.com/p/googlemock/.[Accessed:10-6-2014].

[28]-http://htmlunit.sourceforge.net.[Accessed:10-6-2014].

291

‫هنادي عميش‬ 4102 - 7 ‫ – العدد‬63 ‫مجلة جامعة البعث – المجلد‬ ‫محمد ربيع شاهين‬.‫د‬ ‫محمد النايف الحاج يونس‬.‫د‬ [29]-http://www.seleniumhq.org.[Accessed:10-6-2014].

[30]-http://www.soapui.org/.[Accessed:10-6-2014].

[31]-http://www.junit.org/.[Accessed:10-6-2014].

[32]-http://www.testng.org./ .[Accessed:10-6-2014].

[33]-https://code.google.com/p/mockito/downloads/list.[Accessed:10-62014].

[34]-http://www.jsunit.net.[Accessed:10-6-2014].

[35]-http://docs.jquery.com/QUnit. [Accessed: 10-6-2014].

[36]- http://jasmine.github.io[Accessed:10-6-2014].

[37]-https://github.com/sebastianbergmann/phpunit/.[Accessed:10-62014].

[38]- http://www.nunit.org/ [Accessed:10-6-2014].

[39]- http://www.microsoft.com/visualstudio. [Accessed:10-6-2014].

[40]- Shuang Wang and Jeff Offutt, "Comparison of Unit-Level Automated Test Generation Tools",2009.

[41]- N. Smeets and A. J. H. Simons, “Automated Unit Testing with Randoop, JWalk and muJava versus Manual JUnit Testing.”, 2009.

[42]- P. Mouy, B. Marre, N. Williams, and P. Le Gall, “Generation of All-Paths Unit Test with Function Calls,”2008.

[43]- Yoonsik Cheon," A Quick Tutorial on JET",December 2008.

[44]- G. Li, I. Ghosh, and S. Rajan, “KLOVER: a symbolic execution and automatic test generation tool for C++ programs,” ,2011,

080

‫ أدوات‬-‫ تقنيات‬- ‫دليل انتقاء برمجيات االختبار اآللي أساليب‬ [45]- K. Z. Zamli, N. A. M. Isa, M. F. J. Klaib, and S. N. Azizan, “A tool for automated test data generation (and execution) based on combinatorial approach,” , 2007.

293

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫باسل العرنوس‬

‫أ‪.‬د‪ .‬محسن شيحة‬

‫التطبيقات الجيوديزيّة بين فضاءات ريمان –‬ ‫آينشتاين‬ ‫كمية العموم – جامعة البعث‬ ‫باسل العرنوس – ّ‬ ‫أ‪.‬د‪ .‬محسن شيحة‬ ‫ممخص البحث‬ ‫نذكر في هذا البحث الشرط الالزم و الكافي لوجود تطبيق جيوديزي بيين فايا ي ريميان –‬ ‫ومييا‬ ‫آينشيتاين م ّيم نمبيت ّأنيا وذا وجيد تطبييق جييوديزي بيين فايا ي ريميان ‪ -‬آينشيتاين ّ‬ ‫فننيا ّ‬ ‫التقوس الوسطي لمفاا ين معدوماً أو أن يكون الفاا ان متقايسين‪.‬‬ ‫أن يكون ّ‬ ‫فاييا ات ريمييان – آينشييتاين التييي ج يوجييد بينيييا تطبيييق جيييوديزي‬

‫و ميين مي ّيم نحي ّيدد بع ي‬ ‫غييير مبتييذل و نحي ّيدد العناصيير اليندسي ّيية المابتيية فييي التطبيقييات الجيوديزّييية بييين فاييا ات‬ ‫ريمان – آينشتاين‪.‬‬

‫الكممات المفتاحية‪:‬‬ ‫التقوس الوسطي – الفاا ات المتقايسة‬ ‫تطبيق جيوديزي – فاا ريمان آينشتاين – ّ‬

‫‪086‬‬

‫التطبيقات الجيوديزيّة بين فضاءات ريمان – آينشتاين‬

Goedesic Mappings between Riemannian – Einstein spaces Basel Al-arnous – Faculty of Science – Albaath university Supervisor: P.Dr. Mohsen Sheha

Abstract In this paper we mention the sufficient and necessary conditions for existance of nontrivial Goedesic Mappings between Riemannian – Einstein spaces.

Then we prove that in case of existence of Goedesic Mappings between two spaces, then it will be either the mean curvature of the two spaces is null, or the two spaces are isometric.

We specify the some of Riemannian – Einstein spaces for which no exists non treveal geodesic mapping between them . We determine also the constant geometric elements in Goedesic Mappings between Riemannian – Einstein spaces.

Key Words: Goedesic Mappings , Riemannian – Einstein space , mean curvature , isometric spaces.

2000 Mathematics Subject Classification: 53B20, 53B30

082

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫باسل العرنوس‬

‫أ‪.‬د‪ .‬محسن شيحة‬

‫المقدمة‪:‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫ّ‬

‫ظير مفيوم التطبيقات الجيوديزّية في نيايية القيرن التاسيش شير و مطميش القيرن العشيرين و‬ ‫العام يية لتعري ييد المنحن ييي الجي ييوديزي و‬ ‫يع ييد ‪ّ [2] Levi-Civita‬أول م يين وا ييش اعس ييس ّ‬ ‫التطبيق الجيوديزي بين فاا ات ريمان‪.‬‬

‫يبعينيات القييرن الماايي أوجيد ‪ [8] Sinyukova N‬العالقيية اعساس ّيية فيي نظرّييية‬ ‫و فيي س ّ‬ ‫التطبيقات الجيوديزّية بين فاا ات ريمان‪.‬‬ ‫الخاصة العديد من العمما نذكر منيم‪.‬‬ ‫درس التطبيقات الجيوديزّية بين فاا ات ريمان‬ ‫ّ‬ ‫‪[1,5,6] Kiosak V , [1,2,4,5,6,7] Mikes J , [1] Chepurna O , [9] Yano K,‬‬

‫‪[5,7] Hinterleitner I , [6,7] Vanzurov A , [9] Nagauo T,‬‬ ‫ندرس في هذا البحث التطبيقات الجيوديزّية بين فاا ات ريمان – آينشتاين‪.‬‬ ‫‪ .2‬هدف البحث‬ ‫الخاص يية ريم ييان‬ ‫يي ييدد العم ييل ول ييل د ارس يية التطبيق ييات الجيوديزّي يية ب ييين فا ييا ات ريم ييان‬ ‫ّ‬ ‫آينشييتاين و و د ارسيية الشييروط الالزميية و الكافييية لوجييود تطبيييق جيييوديزي غييير مبتييذل بييين‬ ‫ممي ييل هي ييذا الفاي ييا ات و د ارسي يية خواص ي ييا و ويجي يياد العناصي يير اليندسي ي ّيية المابتي يية في ييي هي ييذا‬ ‫الفاا ات المتواجد بينيا تطبيق جيوديزي ‪.‬‬ ‫‪ .3‬مواد و طرق البحث‬ ‫نعي ّيرد المنحنييي الجيييوديزي فييي فاييا ات ريمييان ‪ V n‬و ميين مي ّيم التطبيييق الجيييوديزي بييين‬ ‫فاا ات ريمان‪.‬‬ ‫تعريف )‪: (1‬‬

‫معرفياً مييا حقيالً تنسيوري ‪g ij‬‬ ‫فاا منطوي و ريميان هيو منط فيو تفاايمي ذو ‪ n‬بعيد ّ‬ ‫‪0‬‬ ‫من النوع ‪  ‬يحقّق الخواص التالية‪:‬‬ ‫‪n ‬‬ ‫‪ g ij  g ji .1‬متناظر و‪.‬‬ ‫‪ det( g ij )  0 .2‬لكل ‪. P V n‬‬ ‫‪081‬‬

‫التطبيقات الجيوديزيّة بين فضاءات ريمان – آينشتاين‬

‫يسمل ) ‪ ( g ij‬التنسور المتري أو تنسور ريمان‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫تعريف )‪: (2‬‬ ‫المنحني الجيوديزي‪ :‬بفر‬

‫‪ V n‬فاا ريمان و ‪‬‬

‫ف‬ ‫سيطية‪:‬‬ ‫معرد بالمعادلة الو ّ‬ ‫منحن ّ‬

‫‪ : x h  x h (t ) ; t1  t  t 2‬‬

‫‪dx h‬‬ ‫‪  ‬متّجيياً متك ّير اًر ميل‬ ‫يسمل ‪ ‬منحنياً جيوديزّيياً وذا كيان متّجيا الممياس ليا‬ ‫ّ‬ ‫‪dt‬‬ ‫‪h‬‬

‫طول ذلك المنحني أي تتحقّق من أجل ‪‬‬ ‫)‪(1‬‬ ‫‪dx h‬‬ ‫‪h ‬‬ ‫‪h‬‬ ‫‪,  ‬‬ ‫‪ ‬‬ ‫‪      (t ) h‬‬ ‫‪dt‬‬ ‫‪h‬‬ ‫حي ييث ) ‪  (t‬دالّ يية ف ييي الوس يييط ‪ t‬و ‪  ij‬مرّكب ييات كريس ييتوفيل م يين الن ييوع الم يياني ف ييي‬ ‫العالقة‪:‬‬

‫الفاا‬

‫‪n‬‬

‫‪.V‬‬

‫تعريف )‪: (3‬‬

‫التطبيق الجيوديزي‪:‬‬ ‫ليييكن ‪ V n V n‬فاييا ي ريمييان‪ .‬نسي ّيمي التطبيييق ‪ f :V n V n‬تطبيقياً جيوديزّيياً وذا‬ ‫ف‬ ‫ف‬ ‫منحن جيوديزي في ‪ V n‬وفق ‪. f‬‬ ‫منحن جيوديزي في ‪ V n‬هي‬ ‫كانت صورة أي‬ ‫أوج ييد ‪ [2] Levi-Civita‬الش ييروط الالزم يية و الكافي يية لك ييي يوج ييد تطبي ييق جي ييوديزي ب ييين‬ ‫فاا ي ريمان ‪ V n V n‬نوجزها من خالل العالقتين )‪ (2‬و )‪. (9‬‬ ‫الشرط الالزم و الكافي كي يوجيد تطبييق جييوديزي بيين فايا ي ريميان ‪ V n V n‬هيو أن‬ ‫تتحقّق العالقة اآلتية من أجل أي نظام وحدامي ‪. x‬‬

‫)‪(2‬‬

‫) ‪ijh (x )  ijh (x )   ih j (x )   jh i (x‬‬

‫‪083‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫حيي ييث ‪ ih‬‬ ‫الفاا‬

‫باسل العرنوس‬

‫أ‪.‬د‪ .‬محسن شيحة‬

‫‪ ‬‬

‫دلتي ييا كرونكي يير و ‪ ij , ij‬مرّكبي ييات كريسي ييتوفيل مي يين الني ييوع المي يياني في ييي‬ ‫‪h‬‬

‫‪V n  ,V n‬‬

‫‪h‬‬

‫مل الترتيب و التي تعطل بالعالقة ‪:‬‬

‫‪ijh  ij , g  h‬‬

‫)‪(3‬‬

‫المعرفة بالشكل‪:‬‬ ‫اعول في فاا ريمان و‬ ‫ّ‬ ‫حيث ‪ ij , k‬مرّكبات كريستوفيل من النوع ّ‬

‫)‪(4‬‬

‫‪1  g (x ) g jk (x ) g ij (x ) ‬‬ ‫‪ij , k   ik j ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪i‬‬ ‫‪2  x‬‬ ‫‪x‬‬ ‫‪x k ‬‬

‫فنن‪:‬‬ ‫و استناداً ولل العالقتين )‪ (3‬و )‪ّ ( 4‬‬

‫أي‪:‬‬

‫‪1 ‬‬ ‫) ‪i   . i  g  (x )  g  (x‬‬ ‫‪2 x‬‬

‫)‪(5‬‬

‫‪1  g 1‬‬ ‫‪i   . i‬‬ ‫‪  i ln g‬‬ ‫‪2 g‬‬ ‫‪2‬‬

‫حيث ) ‪. g  det( g ij‬‬ ‫و منا يكون أيااً من الفاا ‪: V n‬‬

‫‪1‬‬ ‫)‪(6‬‬ ‫‪i    i ln g‬‬ ‫‪2‬‬ ‫حيث ) ‪ g  det( g ij‬و ) ‪ ( g ij‬التنسور المتري في ‪.V n‬‬ ‫أن‪:‬‬ ‫بالمساواة بين الدليمين ‪ h‬و ‪ j‬في )‪ ( 2‬نجد ّ‬

‫)‪(7‬‬

‫‪i   i   ( n  1) i‬‬

‫أن‪:‬‬ ‫و استناداً ولل )‪ (5‬و )‪ ( 6‬نجد ّ‬

‫‪1‬‬ ‫‪g‬‬ ‫‪i ln‬‬ ‫)‪2( n  1‬‬ ‫‪g‬‬ ‫تدرج‪.‬‬ ‫من هنا نجد ّ‬ ‫أن ‪  i‬متّجا ّ‬

‫‪081‬‬

‫‪i ‬‬

‫التطبيقات الجيوديزيّة بين فضاءات ريمان – آينشتاين‬

‫تعريف )‪: (4‬‬

‫يسمل التطبيق الجيوديزي ‪ f :V n V n‬تطبيقياً جيوديزّيياً غيير مبتيذجً وذا كيان المتّجيا‬ ‫ّ‬ ‫‪  i‬الوارد أ الا يحقق الشرط‪:‬‬

‫‪i  0‬‬

‫)‪(8‬‬ ‫يسمل تطبيقاً جيوديزّياً مبتذجً ‪.‬‬ ‫و دا ذلك ّ‬

‫التغير لمتنسور المتري ‪ g ij‬في الفاا ‪ V n‬معدوم أي ‪:‬‬ ‫أن المشتق الموافق ّ‬ ‫نعمم ّ‬

‫‪g ij / k  0   k g ij  g  i jk  g  j ik  0‬‬ ‫‪‬‬

‫بالتعوي‬

‫‪‬‬

‫ن ‪  jk , ik‬من )‪ ( 2‬نجد‪:‬‬

‫‪‬‬ ‫‪0‬‬

‫‪‬‬ ‫‪ ‬‬

‫‪ k g ij  g  i jk   j  k   k j ‬‬

‫لما كان‪:‬‬ ‫و ّ‬

‫‪  i k   k i‬‬

‫‪ik‬‬

‫‪ g j‬‬

‫‪ k g ij  g  i jk  g  j ik  g ij ,k‬‬

‫فنن العالقة اعخيرة تأخذ الشكل‪:‬‬ ‫ّ‬

‫)‪(9‬‬

‫‪g ij ,k  2 k g ij  i g jk  j g ik‬‬

‫ينن الشييرط الييالزم و الكييافي لوجييود‬ ‫أن العالقتييين )‪ ( 2‬و )‪ (9‬متكافئتييان‪ .‬و بالتييالي في ّ‬ ‫أي ّ‬ ‫تطبيق جيوديزي بين الفاا ‪ V n‬و الفاا ‪ V n‬هو أن يتحقّق في ‪ V n‬العالقة )‪. (9‬‬ ‫إليجيياد العالقيية بييين تنسييوري ريمييان ‪ R ijk , R ijk‬لمفاييا ين ‪ V n V n‬المتواج يد بينيمييا‬ ‫‪h‬‬

‫‪h‬‬

‫تطبيقاً جيوديزّياً نذ ّكر بتعريد تنسور ريميان ‪ R ijk‬بدجلية مرّكبيات كريسيتوفيل مين النيوع‬ ‫‪h‬‬

‫الماني‪:‬‬

‫)‪(10‬‬

‫‪h‬‬ ‫‪R ijk‬‬ ‫‪  j ikh  ik h j   k ijh  ij h k‬‬

‫بالتعوي‬

‫في العالقة السابقة ن ‪  ij‬و ‪  ij‬من )‪ ( 2‬نحصل مل العالقة )‪: (11‬‬ ‫‪h‬‬

‫‪h‬‬

‫‪088‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫باسل العرنوس‬

‫أ‪.‬د‪ .‬محسن شيحة‬

‫‪h‬‬ ‫‪h‬‬ ‫‪R ijk‬‬ ‫‪ R ijk‬‬ ‫‪  kh ij   jh ik‬‬

‫)‪(11‬‬ ‫حيث‪:‬‬

‫‪ ij   i , j  i j‬‬

‫)‪(12‬‬

‫بتقميص العالقة )‪ (11‬بالدليمين ‪ h , k‬نجد العالقة بين تنسوري ريتشيي لمفايا ين ‪V n‬‬ ‫‪ V n‬و هي ‪:‬‬

‫‪R ij  R ij  (n  1) ij‬‬

‫)‪(13‬‬

‫أوج ي ييد ‪ [8]Sinyukova‬العالق ي ييات اعساس ي ي ّيية ف ي ييي التطبيق ي ييات الجيوديزّي ي يية ب ي ييين فا ي ييا ات‬ ‫ريمان‪.‬والتي تممّل الشروط الالزمةوالكافية لوجودتطبيق جيوديزي بين فاا ي ريمان‪.‬‬

‫)‪(14‬‬

‫‪aij ,k  i g jk   j g ik‬‬

‫)‪(15‬‬

‫‪n i , j   g ij  a i R j  a R.ij .‬‬

‫‪‬‬

‫)‪(16‬‬

‫‪‬‬

‫‪(n  1) ,k  2(n  1) R k  a 2R.k .   R.‬‬ ‫‪.k‬‬

‫معرد بالعالقة ‪:‬‬ ‫حيث ‪ aij‬تنسور متناظر ّ‬

‫‪aij  e 2 g  g  i g  j‬‬

‫)‪(17‬‬

‫و ‪i‬‬

‫معرد بالعالقة‪:‬‬ ‫متّجا ّ‬

‫)‪(18‬‬

‫‪i  e 2  g  g  i‬‬

‫و كذلك‪:‬‬

‫و‬

‫‪ij‬‬

‫‪, R .kij .h  R ij  g  k g  h‬‬

‫‪R ij  R j g  i‬‬

‫‪, R .ij k.  R j ,  g  i g  k‬‬

‫‪R ..ijk  R , k g  i g  j‬‬

‫العكسية لممصفوفة ‪. g ij‬‬ ‫‪ g‬هي المصفوفة‬ ‫ّ‬

‫اليندسية المابتة فيي التطبيقيات الجيوديزّيية بيين فايا ات ريميان متح ّيول‬ ‫نذكر من العناصر‬ ‫ّ‬ ‫توماس ) ‪: ( parametrThomas‬‬ ‫‪081‬‬

‫التطبيقات الجيوديزيّة بين فضاءات ريمان – آينشتاين‬

‫‪‬‬

‫)‪(19‬‬

‫‪‬‬

‫‪1‬‬ ‫‪ ih j    jh i ‬‬ ‫‪n 1‬‬

‫‪T ijh  T ijh ; T ijh  ijh ‬‬

‫و تنسور ويمي ) ‪: (weyle tensor‬‬

‫‪‬‬

‫)‪( 20‬‬

‫‪‬‬

‫‪1‬‬ ‫‪ kh R ij   jh R ik‬‬ ‫‪n 1‬‬

‫‪h‬‬ ‫‪W ijkh W ijkh  R ijk‬‬ ‫‪‬‬

‫تعريف )‪ : (5‬فضاء ريمان ‪ -‬آينشتاين‬ ‫فاا ريمان – آينشتاين هو فاا ريمان ‪ V n‬الذي يحقّق فيا تنسور ريتشي العالقة‪:‬‬

‫‪R‬‬ ‫‪g ij‬‬ ‫‪n‬‬

‫)‪( 21‬‬ ‫‪‬‬

‫‪R ij ‬‬

‫التقوس الوسطي في فاا ريمان‪.‬‬ ‫حيث‪:‬‬ ‫‪R  R g‬‬ ‫ّ‬ ‫أن‪:‬‬ ‫اآلن بالتعوي في العالقة )‪ (13‬نجد ّ‬

‫‪1‬‬ ‫‪1 R‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ R ij  R ij  ‬‬ ‫‪g ij  g ij ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪n 1‬‬ ‫‪n 1  n‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪‬‬

‫)‪( 22‬‬ ‫حيث‪:‬‬

‫‪ ij ‬‬

‫‪ ‬‬

‫ ‪ g ij g ij‬التنسور المتري في الفاا ‪(V n )V n‬‬‫‪ f :V n V n -‬تطبيق جيوديزي بين فاا ي ريمان – آينشتاين‬

‫‪ ‬‬

‫‪ R ij R ij -‬تنسور ريتشي في الفاا ‪(V n )V n‬‬

‫‪ ‬‬

‫التقوس الوسطي لمفاا ‪. (V n )V n‬‬ ‫ ‪R R‬‬‫ّ‬ ‫أن‪:‬‬ ‫بفر‬ ‫ّ‬

‫)‪( 23‬‬ ‫و بالتعوي‬

‫)‪( 24‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪R‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ kh g ij   jh g ik‬‬ ‫)‪n ( n  1‬‬

‫في )‪ (11‬نجد‪:‬‬

‫‪Y ijkh Y ijkh‬‬ ‫‪011‬‬

‫‪h‬‬ ‫‪R ijk‬‬

‫‪‬‬

‫‪Y ijkh‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫باسل العرنوس‬

‫أ‪.‬د‪ .‬محسن شيحة‬

‫التقوس الدوراني‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫نسمي ‪ Y ijk‬مرّكبات تنسور ّ‬ ‫صحة المبرهنة التالية‪:‬‬ ‫بذلك نكون قد أمبتنا ّ‬ ‫‪h‬‬

‫مبرهنة )‪: (1‬‬

‫ون تنسييور التقي ّيوس الييدوراني هييو مابييت فييي التطبيقييات الجيوديزّييية بييين فاييا ات ريمييان –‬ ‫ّ‬ ‫آينشتاين‪.‬‬ ‫أن‪:‬‬ ‫اآلن باشتقاق العالقة )‪ (18‬نجد ّ‬

‫‪i , j  e 2  , j g  g  i  e 2   g  g ij‬‬

‫)‪( 25‬‬

‫‪ e 2 j  g  g  i‬‬

‫أن‪:‬‬ ‫و استناداً ولل )‪ (14‬و )‪ ( 22‬نجد ّ‬

‫‪R‬‬ ‫‪aij‬‬ ‫)‪n ( n  1‬‬

‫)‪( 26‬‬

‫‪i , j   g ij ‬‬

‫حيث‪:‬‬

‫)‪(27‬‬

‫‪R ‬‬ ‫‪n (n  1) ‬‬

‫‪‬‬

‫‪  e 2    g  ‬‬ ‫‪‬‬

‫)‪ (26‬و استناداً وليل )‪ (17‬و )‪ (18‬نحصيل ميل )‪ (22‬و‬

‫و بالعكس من )‪(25‬‬ ‫أن‪:‬‬ ‫استناداً ولل )‪ (13‬نجد ّ‬

‫‪R‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪g ij , R ij  g ij‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪n‬‬

‫‪R ij ‬‬

‫أن كالًّ من ‪ V n‬و ‪ V n‬هو فاا ريمان – آينشتاين‪.‬‬ ‫أي ّ‬ ‫و بذلك نكون قد أمبتنا المبرهنة اآلتية‪:‬‬ ‫مبرهنة )‪: (2‬‬ ‫الشييرط ال ييالزم و الك ييافي ك ييي يوج ييد تطبيي يق جي ييوديزي غي يير مبت ييذل ب ييين فا ييا ي ريمييان –‬ ‫آينشتاين هو أن تتحقّق العالقات‪. (27),(26),(14) :‬‬ ‫‪010‬‬

‫التطبيقات الجيوديزيّة بين فضاءات ريمان – آينشتاين‬

‫اآلن بفر‬

‫‪ f :V n V n‬تطبييق جييوديزي بيين فايا ي ريميان – آينشيتاين‬

‫ندئ فيذ‬

‫مواحة بالعالقة )‪ (22‬من ذلك نجد‪:‬‬ ‫تتحقّق العالقات )‪ (12‬و )‪ (13‬حيث ‪ ij‬‬ ‫ّ‬

‫)‪(28‬‬

‫‪ i  j‬‬

‫‪R ij  R ij‬‬ ‫‪n 1‬‬

‫‪i , j ‬‬

‫أن ك ي يالًّ مي يين ‪ V n ,V n‬فاي ييا ريمي ييان – آينشي ييتاين أي تتحقّي ييق مي يين أجميمي ييا‬ ‫و با تبي ييار ّ‬ ‫ف‬ ‫أن‪:‬‬ ‫العالقة )‪ (21‬ندئذ بالتعوي في )‪ (28‬نجد ّ‬

‫)‪(29‬‬ ‫اآلن وذا كان‬

‫‪R‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪g ij ‬‬ ‫‪g ij  i j‬‬ ‫)‪n (n  1‬‬ ‫)‪n (n  1‬‬ ‫فنن ‪  i , j  0‬و هذا يكافئ ‪:‬‬ ‫‪ّ i  0‬‬

‫‪i , j ‬‬

‫‪Rg ij  Rg ij  0‬‬

‫فنن‪:‬‬ ‫و بالتالي ّ‬

‫‪R R‬‬

‫التغيير بالنسيبة لميدليل ‪k‬‬ ‫ينن ‪  i  0‬و بأخيذ المشيتق الموافيق ّ‬ ‫أما وذا كان ‪ R  R‬ف ّ‬ ‫ّ‬ ‫أن‪:‬‬ ‫في الفاا ‪ V n‬لمعالقة )‪ (29‬و بمالحظة ّ‬

‫‪R ,k  R ,k  g ij ,k  0‬‬

‫أن‪:‬‬ ‫نجد ّ‬

‫‪R‬‬ ‫‪g ij ,k  i ,k  j  i j ,k‬‬ ‫)‪n (n  1‬‬ ‫ن ‪ g ij , k‬من العالقة )‪ (9‬و ن ‪  i , j‬من )‪ (29‬نجد‪:‬‬

‫‪ i , jk ‬‬

‫و بالتعوي‬

‫‪014‬‬

‫ محسن شيحة‬.‫د‬.‫أ‬

 i , jk 

 i ,kj

‫باسل العرنوس‬

4102 - 7 ‫ – العدد‬63 ‫مجلة جامعة البعث – المجلد‬

R  2 k g ij   i g jk   j g ik   n (n  1)

 R  R  g ik  g ik  i  k  j n (n  1)  n (n  1)   R  R  g jk  g jk  j k  i n (n  1)  n (n  1)  :‫ في العالقة اعخيرة نجد‬k , j ‫و بالمبادلة بين الدليمين‬ R  2 j g ik   i g jk   k g ij    n (n  1)

 R  R  g ij  g ij  i  j  k n (n  1)  n (n  1)   R  R  g jk  g jk  j k  i n (n  1)  n (n  1)  :‫بطرح العالقتين السابقتين طرفاً ولل طرد و استناداً ولل القة بيانكي‬   i ,kj  i ,kj    R ijk

:‫نجد‬    R ijk 



2R  k g ij  j g ik   n ( n  1) 

2R  j g ik  k g ij   n ( n  1) 

:‫أن‬ ّ ‫ و بمالحظة‬g ‫و بارب طرفي العالقة اعخيرة بي‬ ij

   R ijk g ij    R ijk g ij    R i  kj g ij 

   Rk     R k   

016

R R gk  k n n

:‫و منا‬

‫التطبيقات الجيوديزيّة بين فضاءات ريمان – آينشتاين‬

‫‪R‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪ k g ij  j g ik  g ij‬‬ ‫‪k ‬‬ ‫‪n‬‬ ‫)‪n (n  1‬‬ ‫ينن العالقيية اعخييرة ج تتحقّييق وجّ وذا كييان ‪R  R  0‬‬ ‫‪  k  0‬في ّ‬

‫أن‬ ‫با تبييار ّ‬ ‫يكون ‪ g ij‬‬

‫أو أن‬

‫‪. g ij‬‬

‫صحة المبرهنة التالية‪:‬‬ ‫و من هنا نصل مل ّ‬ ‫مبرهنة )‪: (3‬‬ ‫أميا أن يكيون‬ ‫وذا وجد تطبيق جييوديزي غيير مبتيذل بيين فايا ي ريميان – آينشيتاين ّ‬ ‫فننيميا ّ‬ ‫تقوسيما الوسطي معدوم أو أن يكون الفاا ان متقايسين‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫ينتج من المبرهنة )‪ (3‬مايمي‪:‬‬ ‫نتيجة )‪: (1‬‬

‫تقوس يييا‬ ‫ج توج ييد تطبيق ييات جيوديزّي يية غي يير مبتذل يية ب ييين فا ييا ات ريم ييان – آينش ييتاين الت ييي ّ‬ ‫الوسطي غير معدوم و غير المتقايسة‪.‬‬

‫نورد اآلن مماجً مل فاا ريمان – آينشتاين‬

‫التقوس الوسيطي‬ ‫التقوس هو ممال مل ذلك ّ‬ ‫ّ‬ ‫عن فاا ريمان مابت ّ‬ ‫ون فاا ريمان مابت ّ‬ ‫يحقّق العالقة‪:‬‬

‫‪R hijk  K (x )  g hj g ik  g hk g ij ‬‬

‫)‪(30‬‬ ‫و بتقميص )‪ (30‬بي‬

‫‪hk‬‬

‫‪ g‬بالدليمين ‪ k , h‬و نجد‪:‬‬

‫‪R ij  K (1  n ) g ij‬‬

‫)‪(31‬‬

‫و بتقميص اعخيرة بي ‪g ij‬‬

‫بالدليمين ‪ i , j‬و نجد‪:‬‬

‫‪R‬‬ ‫)‪n (n  1‬‬

‫)‪(32‬‬ ‫بتعوي‬

‫أن‪:‬‬ ‫)‪ (32‬في )‪ (31‬نجد ّ‬

‫‪012‬‬

‫‪K ‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪4102 - 7‬‬

‫‪R‬‬ ‫‪g ij‬‬ ‫‪n‬‬

‫باسل العرنوس‬

‫أ‪.‬د‪ .‬محسن شيحة‬

‫‪R ij ‬‬

‫التقوس هو فاا ريمان – آينشتاين‪.‬‬ ‫أي ّ‬ ‫أن فاا ريمان مابت ّ‬ ‫‪ .4‬النتائج و مناقشتها‬

‫صحة المبرهنات التالية ‪:‬‬ ‫توصمنا ولل ومبات ّ‬ ‫من خالل الدراسة التي أجريناها ّ‬ ‫مبرهنة )‪: (1‬‬

‫ون تنسييور التقي ّيوس الييدوراني هييو مابييت فييي التطبيقييات الجيوديزّييية بييين فاييا ات ريمييان –‬ ‫ّ‬ ‫آينشتاين‪.‬‬ ‫مبرهنة )‪: (2‬‬

‫الشييرط ال ييالزم و الك ييافي ك ييي يوج ييد تطبي ييق جي ييوديزي غي يير مبت ييذل ب ييين فا ييا ي ريمييان –‬

‫آينشتاين هو أن تتحقّق العالقات‪:‬‬

‫‪aij ,k  i g jk   j g ik‬‬

‫‪R‬‬ ‫‪aij‬‬ ‫)‪n ( n  1‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪R ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪   g  n (n  1) ‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬

‫‪i , j   g ij ‬‬

‫‪  e 2‬‬

‫مبرهنة )‪: (3‬‬

‫فننيميا و ّميا أن يكيون‬ ‫وذا وجد تطبيق جييوديزي غيير مبتيذل بيين فايا ي ريميان – آينشيتاين ّ‬ ‫تقوسيما الوسطي معدوم أو أن يكون الفاا ان متقايسين‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫تب ي ّيين ه ييذا المبرهن ييات الش ييرط ال ييالزم و الك ييافي لوج ييود تطبي ييق جي ييوديزي غي يير مبت ييذل ب ييين‬ ‫فاييا ات ريمييان – آينشييتاين و خ يواص التطبيقييات الجيوديزّييية و كييذلك خ يواص فاييا ات‬ ‫ريمان – آينشتاين المتواجد بينيا تطبيق جيوديزي غير مبتذل‪.‬‬ ‫من المبرهنة )‪ (3‬نصل ولل النتيجة اآلتية ‪:‬‬ ‫‪011‬‬

‫التطبيقات الجيوديزيّة بين فضاءات ريمان – آينشتاين‬

‫تقوس يييا‬ ‫ج توج ييد تطبيق ييات جيوديزّي يية غي يير مبتذل يية ب ييين فا ييا ات ريم ييان – آينش ييتاين الت ييي ّ‬ ‫الوسطي غير معدوم و غير المتقايسة‪.‬‬ ‫‪ .5‬االستنتاجات و التوصيات‬

‫ون الدليل المعطي لوجود تطبيق جيوديزي من دما بيين فايا ين مين فايا ات ريميان ليم‬ ‫ّ‬ ‫يوج ييد حت ييل اآلن و لكي ي ن العدي ييد م يين الب يياحمين أوج ييدوا الش ييروط الالزم يية و الكافي يية لوج ييود‬

‫الخاصة‪.‬‬ ‫تطبيق جيوديزي غير مبتذل بين فاا ات ريمان‬ ‫ّ‬

‫أوجدنا في هذا البحث الشرط الالزم و الكافي لوجود تطبييق جييوديزي بيين فايا ات ريميان‬

‫– آينش ييتاين‪ .‬و نوص ييي بنيج يياد الش ييروط الالزم يية و الكافي يية لوج ييود تطبي ييق جي ييوديزي غي يير‬ ‫الخاصة اعخرى كفاا ات ساساكي‪.‬‬ ‫مبتذل بين فاا ات ريمان‬ ‫ّ‬

‫‪REFERENCES‬‬ ‫‪[1] CHEPURNA, O,. KIOSAK, V. MIKES, J,.(2010): Conformal‬‬ ‫‪mappings of Riemannian spaces which preserve the Einstein tensor.‬‬ ‫‪. Appl. Math. Aplimat 3, P 253–258.‬‬ ‫‪013‬‬

‫ محسن شيحة‬.‫د‬.‫أ‬

‫باسل العرنوس‬

4102 - 7 ‫ – العدد‬63 ‫مجلة جامعة البعث – المجلد‬

[2] LEVI- CIVITA T ,( 1896)- sulle transformation delle equazinal dinamiche . Ann. Milano– ser 2, 24-p, 255-300.

[3] MIKES, J (1981) On geodesic mappings of Einstein spaces.

Math. Notes 28 ,P 922–923, [4] MIKES, J (1996) Geodesic mappings of affine-connected and Riemannian spaces. J. Math. Sci.78, 3, p311–333.

[5] MIKES, J., HINTERLEITNER, I., KIOSAK, V.(2006) On the theory of geodesic mappings of Einstein spaces and their generalizations. AIP Conf. Proc. 861, 428–435.

[6] MIKES, J., KIOSAK, V. A., VANZUROV, A.( 2008 ): Geodesic mappings of manifolds with affine connection. Palacky University Press, Olomouc,220p.

[7] MIKES, J., HINTERLEITNER, I., VANZUROV, A,(2009) Geodesic mappings and some generalizations. Palacky University Press, Olomouc.

[8] SINYUKOV N, (1979). geodesic mappings of Riemannian spaces. Moscow, Nauka, 256P. [9] YANO K, NAGAUO T, (1957). Some theoremson Projective

and conformal tuausfor mations, Konikl. Nederl. Acad. West. A60, N04.-P.4SI-4S8.

011

‫التطبيقات الجيوديزيّة بين فضاءات ريمان – آينشتاين‬

‫‪018‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪ 4102 - 7‬محمد فائق الناصر د‪ .‬محمد الدبش‬

‫تقنية إلهظار وامل متتثيي وتى بعض مألولر‬ ‫الدكتور المشرف ‪ :‬محمد الدبش‬

‫طالب الدكتوراة ‪ :‬محمد فائق الناصر‬ ‫قسم الرياضيات – عموم الحاسب‬ ‫الممخص‪:‬‬ ‫تتضمن عمميات األعمال العديد من العوامل والعالقات التي تصمم كمخطط تدفقي‪ .‬حيث‬ ‫تنفيذ عمميات األعمال يولد حجوم واسعة من البيانات المعقدة ‪ ،‬كما أن البيانات العممية‬ ‫عبارة عن حاالت لتدفق عممية األعمال تأخذ مسارات مختمفة خالل العممية‪ .‬في ىذه‬

‫المقالة قدمنا تقنية إظيار جديدة تدعى عرض عوامل التأثير (‪)view effect factors‬‬

‫اختصا ار (‪ )VEF‬التي تحول بيانات األعمال العممية األولية إلى معمومات قيمة ‪ ،‬حيث‬ ‫يخفض (‪ )VEF‬تعقيد البيانات من خالل تحميل البيانات العممية وانتزاع العوامل األكثر‬ ‫فاعمية والتي تدعى عوامل التأثير والتي تؤثر عمى عممية العمل‪ ،‬ربما يميز التحميل عقد‬ ‫مفردة لمخطط تدفق العمل كعوامل فعالة لكن ربما أيضا يحدد مجموعة من العقد لتكون‬ ‫ىامة ‪ ،‬عالوة عمى ذلك التحميل ربما يجد عقد مفردة ليا قيم بيانات معينة تؤثر عمى‬

‫بعض مقاييس العمل أو مصادر البارمترات المستخدمة ‪ .‬تعرض عوامل التأثير كعقد في‬ ‫مخطط دائري متناظر لتزويد رؤية واضحة إلى عالقات وعمميات العمل الرئيسية‪ .‬كما أنو‬

‫يتم بناء آلية السبب والتأثير ( ‪ )cause – effect‬لتحديد السموك العممي ( جيد– سيئ)‬ ‫واتخاذ اإلجراءات وفقا لذلك‪ ،‬طبقنا (‪ )VEF‬إلى تطبيقات العالم الحقيقي مثل تحميل‬

‫اإلحتيال وتحميل عقد الخدمة إلظيار قوة (‪ )VEF‬في إيجاد العالقات بين عوامل التأثير‬ ‫األكثر أىمية والتميز الفوري لمشذوذ‪ .‬كما أنو يزودنا بواجية تفاعمية تتضمن تطبيق قدرات‬ ‫(‪)drill down‬عمى مستويات الصفقة تسمح بإظيار عروض متعددة لألعمال الديناميكية‪.‬‬

‫كممات مفتاحية‪ :‬تحميل االرتباط ‪ ,‬التنقيب المرئي في البيانات ‪ ,‬تحميل األعمال ‪.‬‬ ‫‪199‬‬

‫تقنية إلهظاار واام التثيير ولى بعض األوما‬

View of effect factors for some of business Abstract : Business operations involve many factors and relationships and are modeled as complex business process workflows. The execution of these business processes generates vast volumes of complex data.

The operational data are instances of the process flow, taking different paths through the process. The goal is to use the complex information to analyze and improve operations and to optimize the process flow. In this paper, we introduce a new visualization technique, called view effect factors (VEF) that turns raw operational business data into valuable information. (VEF) reduces data complexity by analyzing operational data and abstracting the most critical factors, called effect factors, which influence business operations. The analysis may identify single nodes of the business flow graph as important factors but it may also determine aggregations of nodes to be important. Moreover, the analysis may find that single nodes have certain data values associated with them which have an influence on some business metrics or resource usage parameters. The effect factors are presented as nodes in a symmetric circular graph, providing insight into core business operations and relationships. A cause–effect mechanism is built in to determine ‘good’ and ‘bad’ operational behavior and to take action accordingly. We have applied (VEF) to real-world applications, fraud analysis and service contract analysis, to show the power of (VEF) for finding relationships among the most important effect factors and for immediate identification of anomalies. The (VEF) system provides a highly interactive interface including drilldown capabilities down to transaction levels to allow multilevel views of business dynamics.

Keywords: Business intelligence, visual data mining , correlation analysis.

200

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪ 4102 - 7‬محمد فائق الناصر د‪ .‬محمد الدبش‬

‫مقدمة‪:‬‬

‫إن بيانات عمميات األعمال معقدة لإلظيار مباشرة ‪ ،‬عادة تنفيذ مراحل (عمميات)‬ ‫األعمال تتألف من عدة خطوات وكل حالة بيانات ربما تأخذ مسار مختمف خالل العممية‬

‫وكمثال تمييدي الشكل (‪ )1‬يظير عرض بسيط لمخطط عممية طمب منتج ‪،‬‬

‫الشكل(‪ )1‬مخطط تدفقي لعممية طمب منتج‬

‫حيث عمميات األعمال اليومية تكون كبيرة لذلك لتبسيط عمميات اإلظيار فإن )‪(VEF‬‬ ‫تنتزع أوتوماتيكيا الصفات اليامة والتي تدعى العوامل المؤثرة باستخدام تقنيات التنقيب في‬ ‫البيانات وكذلك تحميل اإلرتباطات اإلحصائي حيث يتم استخدام التحميل التصنيفي‬ ‫والتجميعي‪ .‬باإلضافة ربما المحمل يقود عممية التحميل بواسطة صفات األعمال المختارة‬ ‫تفاعميا والمقاييس اليامة يدويا والنظام يكشف عوامل التأثير لإلختيار المطابق بعد ذلك‬

‫تخزن نتائج التحميل في مصفوفة عمل التأثير‪ ،‬أخي ار)‪ (VEF‬يحول عوامل التأثير إلى‬ ‫عقد مع خطوط بين العقد عمى مخطط دائري متماثل يعرض جزء لعممية األعمال ‪.‬‬

‫اليدف أن نزود مخطط مرئي مالئم قادر أن يعرض ممخص تدفق األعمال المعقد لكن‬ ‫في نفس الوقت نعرض العالقات بين عوامل التأثير المكتشفة والمترابطة ‪ ،‬وبشكل عام‬ ‫‪201‬‬

‫تقنية إلهظاار واام التثيير ولى بعض األوما‬

‫كل تدفق أعمال يمكن أن يشكل كمخطط موجو يحوي ثالثة أصناف من العقد ‪ :‬عقد‬ ‫البداية – عقد النياية – عقد داخمية تتضمن نماذج مختمفة من العقد مثل القرار أو عقد‬

‫العمل ‪ ،‬الحواف بين العقد تعرف تدفق العممية ‪،‬عمميا تدفق العممية يبدأ في عقدة البداية‬ ‫يعبر عقد داخمية ثم ينتيي عند عقد النياية ‪ ،‬نتبنى ىذا المفيوم بواسطة توليد رسم بياني‬ ‫دائري يتألف من ثالثة نماذج من العقد ‪ ،‬الحواف بين العقد تمثل الحاالت العممية ولونيم‬ ‫يمثل صفة إضافية ىكذا كل مخطط دائري يعرض أربع صفات مختمفة‪:‬‬

‫‪ -1‬الصفة المصدر ( ‪ :)source attribute‬من أجل تقسيم الجانب األيسر من الدائرة‬

‫‪ -2‬الصفة المتوسطة ( ‪ : )intermediate attribute‬من أجل تقسيم المحور المركزي‬ ‫‪ -3‬صفة اإلتجاه ( ‪ : )destination attribute‬لتقسيم الجانب األيمن‬

‫‪ -4‬صفة المون ( ‪ : )colored lines‬إلظيار مقاييس األعمال مثل وقت اإلستجابة –‬ ‫كمية الدوالر – درجة إنجاز العقد ‪.‬‬

‫كل حالة عممية تظير كخط اتصال بين عقد المصدر والمتوسطة واإلتجاه ‪(VEF) ،‬‬ ‫تسجل الحا الت العممية في مخطط تدفق العممية لذلك المحممون قادرون عمى تتبع مسارات‬ ‫( السبب – التأثير) في الزمن الحقيقي حيث كل مخطط دائري يعرض عالقة تأثير‬ ‫خاصة والمخططات الدائرية المتعددة تربط معا لتعرض كامل عمميات األعمال‪ .‬في مثال‬

‫طمب المنتج ( ‪ )product order‬يستعمل )‪ (VEF‬خوارزمية العنقدة لتمييز نماذج‬

‫الزبائن ( ‪ )Gold – Silver – Regular‬تصنف األزمنة لمعالجة الطمب إلى ( ‪very‬‬ ‫‪ ) short ، medium ، long ،long‬ويعرضو في عالقة لمخرجات القرار( ‪accept ,‬‬ ‫‪ )reject, cancel‬كما في الشكل (‪ )2‬تم تموين الخطوط وفقا لممدة الزمنية ‪.‬‬

‫‪202‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪ 4102 - 7‬محمد فائق الناصر د‪ .‬محمد الدبش‬

‫الشكل (‪ )2‬فعالية طمب م نتج بواسطة أوقات مدة العممية‬ ‫(يمثل المون وقت مدة العممية)‬ ‫نالحظ أنو من الواضح ارتباط أعمى رتبة لمزبون مع أسرع معالجة لمطمب وأعمى إمكانية‬

‫لقبول القرار‪ .‬حيث تعرض البيانات وفقا لمستوى الحالة ( ليست في شكل تجميعي ) و‬ ‫تصبح واضحة فمن أجل الزبون النظامي ( ‪ )Regular customer‬المدة الزمنية تتغير‬ ‫بشكل كبير وبالتالي إمكانية رفض القرار تزداد مع مدة معالجة أعمى كما نالحظ أنو يوجد‬ ‫بعض اإلستثناءات لإلتجاه العام الذي يمكن ان يشاىد بواسطة الخط األحمر الذي ينتيي‬ ‫في عقدة القبول ( ‪. )accept node‬‬

‫مخطط )‪ (VEF‬الثاني ( الشكل ‪ )3‬يظير عالقة التأثير الثانية أي بين حاالت خاصة‬ ‫لعقد المفاوضات ( ‪ )negotiation nodes‬والمدة الزمنية ( ‪ )duration time‬ونتيجة‬

‫القرار ( ‪. )outcome of decision‬‬

‫‪203‬‬

‫تقنية إلهظاار واام التثيير ولى بعض األوما‬

‫الشكل (‪ )3‬فعالية الطمب بواسطة المفاوضين‬ ‫نالحظ أن في ىذه الحالة تم تجزأة المفاوضون إلى‪ :‬مفاوضين خاصين (‪ )A1, A2‬ثم‬ ‫مجموعة مفاوضي ‪ AG‬ثم جميع المفاوضين اآلخرين ‪ ،‬حيث المجموعات األربعة تتميز‬

‫بواسطة الخوارزمية األوتوماتيكية معتمدة عمى تشابو حاالت بيانات معالجة األعمال ‪.‬‬

‫في المخطط الثالث ( الشكل ‪ ) 4‬نظير كيف )‪ (VEF‬يمكن أن يستخدم لتحميل (إنجاز‬

‫عقد طمب منتج ما ) أي القدرة عمى تسميم منتجات معينة ضمن فترة زمنية معينة حيث‬ ‫يوجد كمفة غرامية (جزائية ) إذا تأخر العقد عدد معين من األيام ‪ ،‬حيث النظام يحدد أن‬

‫كمفة الغرامة تكون مرتبطة مباشرة مع أوقات تأخير معينة ‪.‬‬

‫‪204‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪ 4102 - 7‬محمد فائق الناصر د‪ .‬محمد الدبش‬

‫الشكل (‪ )4‬فعالية الطمب بواسطة التأخير‬ ‫نالحظ أنو من أجل ارتباط الكمفة الغرامية مع زمن التأخير لمزبائن فإنو تم تصنيف العقد‬

‫الخاصة بالزبائن إلى ( ‪large enterprise – medium business – small‬‬ ‫‪ )business – invidual‬لجعل الحجم الكبير من البيانات أسيل لإلكتشاف والتفسير‪.‬‬

‫)‪ (VEF‬يربط مخططات دائرية متعددة ويسجل مسار الحاالت العممية في مخطط تدفق‬ ‫العممية ‪ ،‬لذلك المحمل يستطيع بسرعة النقر عمى العقدة أو الخط لمالحظة كل ارتباطات‬ ‫التدفقات العممية عبر مخططات مختمفة في الوقت الحقيقي ‪.‬‬

‫‪205‬‬

‫تقنية إلهظاار واام التثيير ولى بعض األوما‬

‫هدف البحث‪:‬‬

‫الخطوة االولى في نظام إظيار )‪ (VEF‬تحديد عالقات التأثير اليامة ‪ ،‬من أجل ىذه‬ ‫الخطوة نستخدم تحميل اإلرتباط اإلحصائي]‪statistical correlation ([7] , [10‬‬

‫‪ )analysis‬وكذلك تقنية المطابقة الجزئية (‪ [8] )partial matching‬باإلضافة إلى‬ ‫التحميل التصنيفي والتجميعي نتيجة ىذه الخطوة مضاعفة الصفات المترابطة التي تعرض‬ ‫كعقد والحاالت تعرض كحواف‪ ،‬بعد ىذه الخطوة يتم إيجاد المخطط البياني الدائري الذي‬

‫يدعم عممية اتخاذ القرار لحل مشكمة ما ‪.‬‬ ‫كما أنو يجب األخذ بعين اإلعتبار أنو يوجد بعض المتطمبات العامة يجب أن تتحق في‬

‫مخططات الرسم البياني والمعروفة بمعايير الجمال]‪ ، [4‬بعض ىذه المعايير التي يحققيا‬ ‫)‪ (VEF‬ىي تناظر العرض ‪ ،‬تخفيض عبور الحافة …‪ ،‬كما أن المخطط يجب أن‬

‫يعرض ترتيب العقد المقابمة لبارمترات األعمال ويعرض ممخص البيانات والقدرة عمى‬

‫إظيار حجم كبير من البيانات لذلك تم اختيار التخطيط الدائري ألنو يزود حل جيد بين‬ ‫جميع المتطمبات السابقة ]‪. [5‬‬ ‫مواد و طرق البحث‪:‬‬

‫إظيار تأثير العمل ( ‪ )business effect‬يمثل برسم بياني )‪ [11] G(V,E‬حيث‬ ‫(‪ :)V‬مجموعة من العقد المرتبطة بالحواف (‪ )E‬تقسم إلى ‪ K‬مجموعة جزئية حسب تقسيم‬ ‫الخواص ( الخواص مقسمة إلى ‪ K‬قسم) وىي تمثل مجموعة البيانات المقابمة ل ‪ k‬صف‬

‫أما الحواف (‪ )E‬تمثل العالقات والتفاعالت بين العقد حيث كل حافة ليا صفتين عمى‬ ‫األقل ( لون وعرض الحافة ) إلظيار خصائص العالقة التي تعرضيا ‪.‬‬ ‫حيث كل حافة ‪ (u,v) € E‬يدل عمى ‪:‬‬ ‫}‪& u € Vi+1 ; i={1,…..,k-1‬‬

‫‪v € Vi‬‬

‫‪o‬‬

‫‪& v € Vi+1‬‬

‫‪u € Vi‬‬

‫إن نظام )‪ (VEF‬عبارة عن حالة خاصة من الرسم البياني الدائري المستخدم حيث‬ ‫مجموعة العقد لو تتألف من ثالثة مجموعات جزئية ( ‪ ) V1,V2,V3‬تحقق العالقة ‪:‬‬ ‫∅=‪Vi Vj‬‬

‫=‪)V‬‬

‫& (‬ ‫‪206‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪ 4102 - 7‬محمد فائق الناصر د‪ .‬محمد الدبش‬

‫‪ ) source nodes) :V1‬تحدد بواسطة الصفات األولى (‪)source attributes‬‬ ‫‪ ) intermediate nodes) :V2‬عبارة عن الصفات الثانية )‪) second attributes‬‬ ‫‪ )destination nodes ( :V3‬تحدد اتجاه الصفات (‪) destination attributes‬‬

‫الحواف ‪ e(u,v)€ E‬موجودة بين ( ‪ )V1,V2‬أو (‪ )V2,V3‬فقط ‪ ،‬لعرض العقد‬

‫والحواف ضمن تخطيط دائري نعرف الدائرة )‪ C(x,y,r‬مركزىا )‪ (x,y‬نصف قطرىا )‪، (r‬‬ ‫نعرف دالة الموقع ‪ F: V→R2‬التي تحدد لكل عقدة (‪ )v‬الموقع ) ‪ (Vx , Vy‬عمى‬

‫الدائرة ‪ .‬إلظيار العالقات والتفاعالت بين المجموعات الثالث من العقد نقسم الدائرة (‪)c‬‬

‫إلى ثالث مناطق لتوضع العقد ‪ ،‬العقد ‪ V1‬توضع عمى الجانب األيسر والعقد ‪ V3‬توضع‬ ‫عمى الجانب األيمن حيث العقد‬

‫‪v2‬‬

‫‪ cr = (vx-cx)2 + ( vy-cy)2‬حيث كل عقدة منيم تحقق مايمي ‪:‬‬ ‫‪cx‬‬

‫‪2‬‬

‫‪v€v1‬‬

‫تحقق معادلة الدائرة ‪:‬‬

‫‪cx , vj€V3 → vjx-cx‬‬

‫‪vi€V1 → vix-cx‬‬

‫العقد (‪ )V2‬تتوضع عمى المحور المركزي لمدائرة ) ‪ (P1P2‬حيث‬ ‫)‪P1(cx,cy-cr), P2(cx ,cy+cr‬‬ ‫حساب مواقع العقد‪ :‬وضع العقد عمى محور الدائرة بسيط ويعتمد عمى التخطيط‬

‫المختار حيث نستخدم التخطيط الخطي ( ‪ )linear mapping‬أو يمكن أن تتوضع في‬ ‫أسموب متساوي البعد منتظم ‪ ،‬تستخدم دالة الموقع الزاوية ∅ لحساب الموقع من أجل كل‬

‫عقدة كما في الشكل (‪.)5‬‬

‫‪207‬‬

โ ซุชู ู ู ุฉ ุฅู ู ุธุงุงุฑ ู ุงุงู ุงู ุชุซู ู ุฑ ู ู ู ุจุนุถ ุงุฃู ู ู ุงโ ฌ

โ ซุงู ุดู ู (โ ช )5โ ฌุญุณุงุจ ู ู ุงู ุน ุงู ุนู ุฏ ุนู ู ุงู ู ุฎุทุท ุงู ุฏุงุฆุฑู โ ฌ โ ซุญู ุซ โ ู ู ุฃุฌู ุงู ุนู ุฏุฉ (โ ช )viโ ฌV1โ ฌุชุนุฑู ู ู ุงู ู ู โ ช:โ ฌโ ฌ โ ซโ ชi=0,1,2,โ ฆโ ฆโ ฆnโ ฌโ ฌ

โ ซ๐ โ ฌ

โ ซโ ชโ = ๐ -โ ฌโ ฌ

โ ซู ู ู ุน ุงู ุนู ุฏ (โ ช )V1โ ฌุนู ู ุงู ุฌุงู ุจ ุงุฃู ู ุณุฑ ู ู ุงู ุฏุงุฆุฑุฉ ู ุญู ู ู ุงู ู ู โ ช๐ :โ ฌโ ฌ

โ ซโ โ ฌ

โ ซ๐ โ ฌ

โ ซุญู ุซ ๐ โ ฌ

โ ซ๐ ( ุจุงู ู ู ู ุฉ ( ) ู ู ุงู ู ุนุงุฏู ุฉ ุงู ุณุงุจู ุฉโ ฌ

โ ซุงู ู ู ุงู ุนู ู ุงู ุฌุงู ุจ ุงุฃู ู ู ู ู ุณุชุจุฏู ุงู ู ู ู ุฉ )โ ฌ

โ ซุญู ุซ ุงู ุจุงุฑู ุชุฑ ( ) ู ู ุตู ุงู ุนู ุฏ ุนู ู ุงู ู ู ู ู ู ุงู ู ุณุงุฑ ู ู ู ุงู ู ู ุชุตู โ ช .โ ฌุฃู ุง (โ ฌ

โ ซ) ุชู ุณู โ ฌ

โ ซุงู ู ู ุทู ุฉ ุงู ู ุธู ู ุฉ ุงู ู ุนุทุงุฉ ุจู ุงุณุทุฉ ( ) ุญู ุซ ู ู ุฌุฏ โ ช nโ ฌู ู ู ุน ู ุชุณุงู ู ุงู ุจุนุฏ ู ุชู ุถุน โ ช nโ ฌุนู ุฏุฉโ ฌ

โ ซุงุจุชุฏุงุก ู ู โ ช ุ V1โ ฌุงุณุชุฎุฏุงู โ ู ุญุณุงุจ ุงู ู ู ู ุน ู ู ู ุนู ุฏุฉ (โ ช )Viโ ฌุญู ุซ โ ช: Viโ ฌV1โ ฌโ ฌ โ ซโ โ ฌ

โ ซโ ชุ โ ฌโ ฌ

โ ซโ ชVix=cx+cr.โ ฌโ ฌ

โ ซโ โ ฌ

โ ซโ ชViy=cy+cr.โ ฌโ ฌ

โ ซุฃู ุงู ู ุงู ุนู ุฏ ู ู ุฃุฌู ู ุฌู ู ุนุฉ ุงู ุนู ุฏ โ ช V3โ ฌุชุญุณุจ ู ู ุงุณู ุง โ ช ุ โ ฌุชุฑู ู ุฒ ุงู ู ู ู ู ุชู ู ู ุงุช (โ ช)tool tipโ ฌโ ฌ โ ซุชุณุชุฎุฏู ู ุนุฑุถ ุตู ุงุช ุงู ุนู ุฏุฉ ุงู ู ุชุฑุงุจุทุฉ โ ช.โ ฌโ ฌ โ ซโ ช208โ ฌโ ฌ

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪ 4102 - 7‬محمد فائق الناصر د‪ .‬محمد الدبش‬

‫نظام )‪:(VEF‬‬

‫لتحميل الحجم الكبير لبيانات الصفقات التي التي تحوي العديد من عوامل التأثير فإن‬

‫)‪ (VEF‬يكامل إلى نظام التنقيب في البيانات المرئي]‪ [9‬حيث يستخدم مستعرض الويب‬ ‫مع ( ‪. )java activator‬‬

‫اليندسة المعمارية لـ )‪ (VEF‬تحوي أربع مفاىيم أساسية ‪:‬‬

‫‪ : abstract component -1‬نحصل عمى مصفوفة عوامل التأثير من البيانات‬ ‫المدخمة ‪ ،‬عندئذ يستطيع النظام أن يعرض أوتوماتيكيا عدد من إظيارات )‪ (VEF‬معتمدا‬

‫عمى الصفات ذات عالقات التأثير العالية‪ ،‬كما يمكن لممحمل بدال من ذلك أن يختار زوج‬ ‫من عوامل التأثير من المصفوفة معتمدا عمى معرفة المستخدم أو متطمبات التطبيق‪.‬‬

‫عندئذ )‪ (VEF‬ينتزع أوتوماتيكيا عامل التأثير الثالث الذي لو أعمى قيمة تأثير مع زوج‬ ‫عوامل التأثير المختارة ‪ .‬باإلضافة لذلك فإن )‪ (VEF‬يزود واجية تحكم تسمح لممحممين‬ ‫باختيار عوامل فعالة لتحميل أخر ‪.‬‬

‫‪ :layout component -2‬ىذه المكونات (طمبات‪ -‬مجموعات‪ -‬مخططات) إضافة‬ ‫لوزن عوامل التأثير المنتزعة حيث تحول عالقاتيم إلى خطوط بين عقدتين وفقا لمخطط‬

‫التدفق العممي (‪ ، )process flow map‬العقد والحواف تعرضان عمى الرسم البياني‬

‫المتماثل ]‪ ،[12‬حيث عرض الخط يمثل عدد الخطوط بنفس عممية التدفق أما لون الخط‬ ‫عبارة عن القيمة المتوسطة لعناصر البيانات ‪ .‬العقد والحواف عمى المخطط الدائري تزود‬ ‫بواسطة القيم المتوسطة لعناصر البيانات حيث العقد التي ليا أعمى وزن تعطى فضاء‬ ‫أكبر عمى الرسم والعالقة لمعقد ذات الوزن األعمى تمون باألحمر ‪ ،‬الخطوط ذات الوزن‬

‫األعمى تسحب لألخر لتجنب التداخل ‪.‬‬ ‫‪:interaction component -3‬‬

‫لجعل الرسم البياني سيل لإلكتشاف والتفسير فإن )‪ (VEF‬يزودنا بقدرات تفاعمية مثل ‪:‬‬ ‫‪fade-out , fade-in , clicking , drill down‬‬

‫‪:extention component -4‬‬ ‫‪209‬‬

‫تقنية إلهظاار واام التثيير ولى بعض األوما‬

‫الرسوم البيانية اإلضافية تولد عن طريق اختيار عدد من الصفات ‪.‬‬ ‫اكتشاف الشذوذ ‪:‬‬

‫)‪ (VEF‬يوظف مخطط تدفق العممية ليربط تدفقات العممية المترابطة والعالقات عبر‬

‫رسوم بيانية دائرية مختمفة ‪ ،‬يكشف)‪ (VEF‬اإلستثناءات بواسطة إيجاد الخطوط الحمراء‬ ‫( التي تتجاوز العتبة ) أو الخطوط العابرة ( الشاذة ) في الرسم البياني ‪ .‬مثال في تحميل‬

‫اإلحتيال ترتبط كمية اإلحتيال المرتفعة بإحصاء اإلحتيال المرتفع ‪ ،‬يمكن أن يكون ىناك‬ ‫مشكمة محتممة إذا كمية اإلحتيال المرتفع تحدث مع إحصاء منخفض لإلحتيال كما في‬ ‫الشكل‬

‫)‪ (VEF) . )6-A‬يزود اإلمكانيات المرئية التالية ‪:‬‬

‫‪ (VEF) :Fade –in, Fade-out‬يسمح لممحممين التركيز عمى الطبقات واجراء‬

‫(‪ )Fade-in‬لممسارات المترابطة أما العقد والتدفقات غير المترابطة يطبق عمييا‬

‫( ‪ ، )Fade-out‬المحمل يستطيع بسيولة اكتشاف المشكمة من خالل تتبع بداية‬ ‫المسارات الشاذة ‪.‬‬ ‫‪ :Drill-Down‬المحمل يختار عقدة مفردة أو خط مفرد إلجراء (‪ )drill-down‬لمستوى‬ ‫الصفقة ليعرض مناظر متعددة المستويات لديناميكية األعمال‪.‬‬

‫النتائج ومناقشتها ‪:‬‬ ‫تحميل اإلحتيال ‪ :‬يعتبر اإلحتيال أحد المشاكل الرئيسية التي واجيت العديد من المصارف‬

‫وشركات التأمين والياتف حيث حدث صفقات احتيال بقيمة (‪ )2‬بيميون دوالر سنويا عن‬ ‫طريق الدفعات اإللكترونية ‪ ،‬إن تحويل بيانات الصفقات األولية إلى معمومات عممية‬ ‫فعالة تمكن محمل اإلحتيال من توفير ماليين الدوالرات لمشركات‪.‬‬

‫يحتاج أخصائيي تحميل اإلحتيال أدوات تساعدىم في تحقيق فيم أفضل لسموك اإلحتيال‬ ‫والعوامل الفعالة باإلضافة لتمييز اإلستثناءات غير العادية ‪ ،‬األسئمة النموذجية في تحميل‬

‫اإلحتيال ىي ‪:‬‬ ‫‪ -1‬ما نسبة نمو اإلحتيال في السنوات األخيرة وما ىي عوامل التأثير ؟‬ ‫‪ -2‬أي منطقة مبيعات ونوع مبيعات أكثر احتياال؟‬ ‫‪ -3‬ما ىو السبب والتأثير في ذلك ؟‬ ‫‪210‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪ 4102 - 7‬محمد فائق الناصر د‪ .‬محمد الدبش‬

‫لمعالجة ىذه األسئمة الثالث يختار )‪ (VEF‬أوال ثالث صفات عالية الترابط من مصفوفة‬ ‫عوامل التأثير‪ :‬ربع الشراء (‪ -)Purchase Quarter‬كمية اإلحتيال ( ‪fraud amount‬‬

‫) – إحصاء اإلحتيال ( ‪ )fraud count‬والتي تعتبر كعوامل تأثير ثم يعرض )‪(VEF‬‬ ‫العقد والتدفقات في الرسم البياني الدائري حيث تمثل األلوان قيمة كمية األحتيال كما في‬

‫الشكل (‪ )6-A‬الذي يظير أنو يوجد ارتباطات عالية (خطوط متوازية أكثر ) بين كمية‬ ‫اإلحتيال ( ‪ )fraud amount‬واحصاء اإلحتيال ( ‪ ،)fraud amount‬كما نالحظ أنو‬ ‫يوجد طبقة عبور من إحصاء اإلحتيال المنخفض ( ‪ )low fraud count‬إلى سمفة نقدية‬

‫عالية جدا مع كمية احتيال تبمغ ‪ $28127122‬ىذه الصفقة اإلستثنائية قد تكون مشكمة‬

‫محتممة أو خطأ‪.‬‬

‫الشكل (‪ )6-A‬توزيع اإلحتيال بواسطة ربع الشراء‪:‬‬

‫عوامل التأثير ( ‪ )quarter-fraud amount-fraud count‬كل خط عبارة عن صفقة‪،‬‬ ‫يمثل المون قيمة كمية اإلحتيال‪ ،‬يزداد اإلحتيال مع مرور الوقت حيث ‪ 2001-4Q‬ليا‬ ‫‪211‬‬

‫تقنية إلهظاار واام التثيير ولى بعض األوما‬

‫أعمى كمية إحتيال‪:outliers ،‬الخط األحمر يعبر من إحصاء اإلحتيال األقل إلى كمية‬ ‫اإلحتيال األعمى ( الخطوط األخرى األعمى ترابطا تكون متوازية تقريبا وأعمى ارتباطا )‪.‬‬

‫لفيم أي مناطق مبيعات أو نموذج المبيعات األكثر احتياال يختار المحممون المنطقة كعقدة‬

‫مصدر (‪ )source node‬ونموذج المبيعات كعقد اتجاه ( ‪ )destination node‬من‬ ‫مجال معرفة المستخدم ثم يرسم مخطط بياني دائري ثاني كما في الشكل (‪.)6-B‬‬

‫يمثل الشكل (‪ )6-B‬توزيع اإلحتيال بواسطة المنطقة‪ ،‬عامل التأثير( ‪)fraud amout‬‬ ‫مستمدة من الشكل (‪ )6-A‬العوامل األخرى نحصل عمييا من مصفوفة عوامل التأثير‬

‫(‪ )region – sales type‬نالحظ أن (‪ )region 6‬ليا أعمى كمية إحتيال في قمة‬

‫المخطط الدائري من خالل المون األحمر والوردي واألحمر الغامق مع اإلنتباه أن المون‬

‫األخضر ىو األقل ضمن ىذا القطاع ‪.‬‬

‫الشكل (‪) 6-B‬‬ ‫إليجاد الطبقات والسبب األساسي فإن )‪ (VEF‬يستخدم مخطط تدفق العمميات لتميز‬ ‫مسارات العممية المترابطة لسجل الصفات واكتشاف اإلستثناءات ‪ ،‬بشكل أكثر أىمية فإن‬

‫الطبقة تشاىد كخط أحمر عابر من النقدي (‪ )cash‬إلى كمية اإلحتيال العالية ‪ .‬المحمل‬ ‫‪212‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪ 4102 - 7‬محمد فائق الناصر د‪ .‬محمد الدبش‬

‫يستطيع بسيولة أن يحرك المؤشر إليجاد معمومات تفصيمية حول ىذه الطبقة مثل كمية‬ ‫وربع الشراء ‪ ،‬يمكن لممحمل أيضا أن يختار عقدة القطاع (‪ )6‬لمتركيز فقط عمى احتيال‬

‫القطاع (‪ ، )6‬اإلحتيال من مناطق أخرى تكون متالشية كما في الشكل (‪ ،)7‬يستطيع‬ ‫المحمل أن يشاىد بسرعة أن الطبقة تأتي من السمفة النقدية (‪ ،)cash‬ىذه القدرة لتتبع‬

‫تدفق عممية الصفقة حاسمة إليجاد سبب وتأثير العالقة لمطبقات‪ .‬باستخدام المعمومات‬ ‫في األعمى ستكون الشركة قادرة عمى وضع تحكم دقيق عمى مناطق معينة (أقطار)‬ ‫واستخدام بطاقات اإلئتمان (‪،)credit card‬بعد الفيم الجيد لمصادر اإلحتيال فإن الشركة‬ ‫ستكون قادرة عمى اتخاذ إجراء وقائي‪.‬‬

‫الشكل )‪ (7‬إيجاد سبب الطبقة (‪ : )outlier‬نختار المنطقة (‪)6‬من الشكل (‪ )6-B‬الطبقة‬ ‫تشاىد كخط أحمر عابر من (‪ )cash‬إلى المقدار )‪ (amount =$28107100‬حيث‬ ‫مرتبطة إلى المنطقة (‪ )6‬من النصف األيسر لممخطط البياني كما أن الطبقة مرتبطة‬ ‫أيضا إلى إحصاء اإلحتيال (‪ )fraud account=5‬و(‪ )2000-4Q‬في الشكل (‪.)6-A‬‬ ‫‪213‬‬

‫تقنية إلهظاار واام التثيير ولى بعض األوما‬

‫سبب الطبقة (‪ )outlier‬سمفة نقدية ( ‪ )cash advance‬حدثت في (‪)2000-4Q‬‬

‫‪.fraud amount =28,107,100، fraud count =5 ،region 6،‬‬ ‫تحميل عقد الخدمة ‪:‬‬

‫جميع األعمال التجارية ليا عالقات مع الزبائن (‪)customers‬‬

‫والمزودون‬

‫(‪ ،)suppliers‬حيث تنفذ عمميات األعمال لنحصل عمى الخدمات من المزودون وتتم‬

‫إضافة قيمة ىذه الخدمات إلى قيمة خدمات تسميم الزبائن ‪.‬حيث تصمم عمميات الخدمة‬

‫بواسطة‪ :‬أىداف مستوى الخدمة (‪ )objectives service level‬اختصا ار (‪،)SLO‬‬ ‫العقود (الشروط بين الزبائن والمزودون)‪ .‬حيث يتضمن العقد أىداف مستوى الخدمة‬

‫(‪ )SLO‬التي تعرف مايمي ‪ :‬ما الخدمة التي يجب أن تنفذ –مامستوى النوعية – ما‬ ‫المجال الزمني لتنفيذ الخدمة‪ ،‬السؤال اليام أن مدراء األعمال يحتاجون أن يالحقوا فيما‬

‫إذا كانت عمميات العمل ستنجز أىداف مستوى الخدمة (‪ )SLOs‬بشكل تام أم ال‪ ،‬ىذه‬ ‫مشكمة صعبة ومعقدة غالبا من خالل أداء الخدمة ( زمن اإلستجابة – توفر السيرفر ‪)..‬‬ ‫التي تتضمن في تنفيذ عمميات األعمال ‪.‬‬

‫نطبق )‪ (VEF‬إلى العالم الحقيقي حيث نستخدم مجموعة بيانات واسعة النطاق لتحميل‬ ‫عقد الخدمة في محاولة لتحسين فيم‪ :‬تدفق عمميات ‪ - SLO‬التوزيعات ‪ -‬التشوىات ‪.‬‬ ‫في ىذا التطبيق تشير حالة ‪ )SLO status (SLO‬إلى احتمال أن ينتيك العقد حيث مع‬

‫القيمة (‪ )2‬يصبح ذلك أكثر احتماال ومع القيمة (‪ )4‬يصبح أقل احتماال‪.‬‬

‫مجوعة البيانات تحوي (‪ )12261‬صفقة خدمة وأكثر من (‪ )52‬عامل تأثير مثل‪( :‬‬

‫حالة ‪ - )SLO status( SLO‬زمن استجابة البوابة (‪-)portal response time‬‬ ‫زمن استجابة البحث ( شير‪،‬يوم‪،‬ساعة) )‪.‬‬

‫يخطط )‪ (VEF‬مجموعة البيانات كمايمي‪ :‬العقد (‪ )nodes‬ممثمة عوامل التأثير ‪SLO‬‬ ‫‪ -‬الخطوط تمثل صفقات الخدمة ‪ -‬عرض الخط يمثل عدد صفقات الخدمة ‪ -‬األلوان‬

‫تمثل قيم عوامل التأثير المختارة ‪.‬‬ ‫التدفقات العممية وتوزيعاتها ‪:‬‬

‫يقوم )‪ (VEF‬بانتزاع العوامل الثالثة األعمى ارتباطا من مصفوفة عوامل التأثير وىي ‪:‬‬ ‫‪214‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪ 4102 - 7‬محمد فائق الناصر د‪ .‬محمد الدبش‬

‫‪SLO status (source nodes)- portal response time (intermediate‬‬ ‫‪nodes) - search response time (destination nodes ).‬‬

‫ثم يرسم المخطط البياني الدائري كما في الشكل (‪ (8-A‬حيث العقد تربط مع الخطوط‬ ‫من مخطط تدفق العمميات‪ ،‬لون الخط ىو عبارة عن قيمة زمن استجابة البحث‪ ،‬يظير‬

‫الشكل )‪ )8-A‬أن (‪ )SLO status‬تتأثر بشكل كبير بكل من( ‪portal &search‬‬ ‫‪ )response times‬حيث الصفقة ذات القيم الكبيرة لزمن استجابة البحث غالبا ليا قيم‬ ‫كبيرة لزمن استجابة البوابة كما ىو معروض بواسطة العديد من الخطوط المتوازية‬

‫المتقاربة‪ ،‬وكذلك نالحظ وجود طبقة رئيسية (‪ )outliers‬تظير بواسطة عبور الخطوط‬ ‫الحمراء بين أقل زمن استجابة البوابة إلى أعمى زمن استجابة بحث ‪.‬‬

‫الشكل (‪)8-A‬‬ ‫الشكل (‪ )8-A‬يظير تدفقات عممية عقد الخدمة والتوزيع بمرور الزمن ‪.‬زمن استجابة‬

‫البوابة (‪ )portal response time‬زمن استجابة البحث (‪)search response time‬‬ ‫تكون أعمى ارتباطا كما تبدو بالخطوط المتوازية تقريبا الممونة باألحمر ‪.‬‬ ‫‪215‬‬

‫تقنية إلهظاار واام التثيير ولى بعض األوما‬

‫تبعية الوقت‪:‬‬

‫يولد )‪ (VEF‬مخطط دائري ثاني ليعرض تبعية الوقت كما في الشكل (‪ )8-B‬من مجال‬ ‫معرفة المستخدم‪ .‬تدفقات الصفقات العممية في الشكل (‪ )8-B‬مربوطة بإحكام إلى( ‪SLO‬‬

‫‪ )status‬في الشكل (‪ ،)8-A‬في الشكل (‪ )8-B‬نالحظ مايمي ‪:source nodes :‬‬

‫تمثل األشير (‪ :intermediate nodes – )6،7،8،9‬تمثل األيام (‪– )31-1‬‬ ‫‪:destination nodes‬تمثل الساعات (‪ ،)23-2‬حيث يعرض توزيع زمن استجابة‬

‫البحث بمرور الزمن كما أن المون يدل عمى زمن استجابة البحث‪.‬‬

‫‪216‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪ 4102 - 7‬محمد فائق الناصر د‪ .‬محمد الدبش‬

‫الشكل (‪ )8-B‬الشير (‪ )7‬واليوم (‪ )21‬ليا أعمى زمن استجابة بحث حيث المون األزرق‬ ‫واألحمر الغامق األكثر في ىذا الشير ‪ ،‬كما أن معظم الخطوط الحمراء في اليوم ‪21‬‬ ‫حيث أعمى زمن استجابة بحث تحدث بعد اليوم العاشر من الشير‪.‬‬ ‫عالقات تدفق العممية بين المخططات الدائرية المتعددة ‪:‬‬

‫يساعد )‪ (VEF‬عمى اكتشاف أن زمن استجابة البحث ىو سبب محتمل لعدم جاىزية‬ ‫‪ SLOs‬ىذا يشا ىد من خالل ارتباط تدفقات العممية عبر مخططين دائريين كما يظير في‬ ‫الشكل (‪ ، )9-A-D‬حيث قادرين عمى أن نميز ىذه العالقة ألن (‪)SLO status‬‬

‫األعمى احتماال (قيمتو ‪ ) 4‬مرتبطة مع أزمنة استجابة أبطأ ( ‪slower response‬‬

‫‪ )times‬كما تشاىد في األلوان األزرق واألحمر الغامق في الشكل (‪ )9-B‬الذي يظير‬

‫اإلرتباط ‪ ،‬في الشكل (‪ )9-c‬و(‪ )9-d‬ترتبط ( ‪ )SLO status‬األقل احتماال مع أسرع‬ ‫أزمنة استجابة‬

‫( ‪ )faster response times‬كما تشاىد في المون األصفر‬

‫واألخضر في الشكل (‪.)9-d‬‬

‫‪217‬‬

‫تقنية إلهظاار واام التثيير ولى بعض األوما‬

‫‪218‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪ 4102 - 7‬محمد فائق الناصر د‪ .‬محمد الدبش‬

‫الشكل (‪ :)9‬الشكل (‪ )A‬و (‪ )B‬يظير أن (‪ )SLO status=4‬مرتبطة مع أعمى أزمنة‬ ‫استجابة كما نشاىد بالمون األزرق واألحمر الغامق‪.‬الشكل (‪ )C‬و(‪ )D‬يظير أن ( ‪SLO‬‬ ‫‪ )status=0‬مرتبطة مع أقل أزمنة استجابة بواسطة المون األصفر واألخضر‪ ،‬الطبقة‬

‫المكتشفة في (‪ )C‬ليا أعمى زمن استجابة بحث في اليوم (‪ )21‬كما يظير الشكل (‪.)D‬‬ ‫كشف الشذوذ بين عوامل التأثير‪:‬‬

‫إحدى الوظائف األساسية لـ )‪ (VEF‬كشف االشذوذ لتدفق العممية التي تتضمن الطبقة‬ ‫(‪ ،)outliers‬كما في الشكل (‪ )8-A‬حيث يساعد في كشف الطبقة (‪ )outlirs‬التي‬ ‫تعرض كخطوط حمراء سميكة مرسومة من أزمنة استجابة البحث العميا إلى أزمنة‬ ‫استجابة البوابة األقل ‪ ،‬بعد ذلك يختار المحمل الخط األحمر ويتم إجراء ( ‪)Fade out‬‬

‫عمى العالقات غير المترابطة ‪ ،‬مشكمة زمن استجابة البحث ( تحدث في شير ‪ – 9‬اليوم‬ ‫‪ ) 21‬كما ىو موضح في الشكل (‪ . )10A-B‬يستطيع المحمل أن يحرك المؤشر‬ ‫مستخدم (‪ )drill down‬لتفاصيل مستوى الصفقة ليكتشف أن المشكمة تحدث في زمن‬ ‫‪219‬‬

‫تقنية إلهظاار واام التثيير ولى بعض األوما‬

‫عندما محرك البحث كان غير متوفر والذي سبب زمن بحث طويل من أجل الصفقات‬ ‫المدخمة سابقا ‪ .‬وبالتالي نالحظ أن استخدام‬

‫)‪ (VEF‬كنظام مراقبة فوري يمكن أن‬

‫يعالج ىذه الشواذ حاال قبل أن يصبح احتمال انتياك (‪ )SLO‬أكثر ‪.‬‬

‫الشكل ‪ 01‬اكتشاف سبب الشذوذ في الطبقات‪:‬يولد الشكل (‪ )A‬و (‪ )B‬عندما المحمل‬

‫يختار العقدة في شير ‪ -9‬يوم ‪( 21‬مرتبطة مع أكثر الخطوط الحمراء في ‪ ،)B‬الخطوط‬ ‫من الشذوذ في (‪ )A‬ترتبط إلى الشير (‪ -)9‬يوم (‪ -)21‬الساعة (‪ )14-8‬في الشكل‬

‫)‪ ، (B‬جميع الخطوط غير المترابطة تتالشى من أجل تمييز أسيل ‪ ،‬المحمل يسمح لو أن‬ ‫يحرك المؤشر عمى الخطوط الحمراء والعقد ليعرض معمومات عن مستوى سجل ىذه‬ ‫الصفقة مثل توفر السيرفر في ىذه الحالة‪.‬‬

‫‪220‬‬

‫مجلة جامعة البعث – المجلد ‪ – 63‬العدد ‪ 4102 - 7‬محمد فائق الناصر د‪ .‬محمد الدبش‬

‫اإلستنتااات والتوييات ‪ :‬في ىذه المقالة عرضنا تقنية )‪ (VEF‬إلظيار عوامل التأثير‬ ‫لبعض األعمال حيث تستخدم التقنية تخطيط دائري متناظر لتوليد المخططات البيانية‬ ‫وذلك بيدف تبسيط تعقيد خطوات (عمميات) األعمال ‪ ،‬يستخدم )‪ (VEF‬تقنيات تحميل‬ ‫األرتباط والتحميل التصنيفي والتجميعي النتزاع عوامل تأثير األعمال اليامة ‪ ،‬ثم يعرض‬

‫)‪ (VEF‬مختمف عوامل التأثير في مخططات بيانية متعددة لعرض البيانات من وجيات‬

‫نظر مختمفة ‪ .‬حيث عالجنا مسألة األلوان وأماكن العقد الخاصة لجعل اإلظيار مفيد من‬ ‫أجل اكتشاف النماذج واإلستثناءات وايجاد سبب مشاكل العمل بواسطة تتبع المسارات‬ ‫العممية لسجل الصفقة ‪ .‬طبقنا تقنية )‪ (VEF‬عمى مجموعة البيانات الحقيقية لمجموعة‬

‫من التطبيقات منيا تحميل اإلحتيال – تحميل عقد الخدمة ‪ ،‬الدراسة التجريبية أظيرت‬

‫فوائد ىامة لتقنية )‪ . (VEF‬العمل المستقبمي سيتضمن تطبيق تقنية‬ ‫مجاالت أجرى مثل قدرة التخطيط ونشاطات األعمال المالية‪.‬‬

‫‪221‬‬

‫)‪ (VEF‬في‬

‫تقنية إلهظاار واام التثيير ولى بعض األوما‬

References: [1] Inselberg A, Dimsdale B.1990- Parallel coordinates: a tool for visualizing multi-dimensional geometry. In: Proceedings of the 1st Conference on Visualization ’90 (VIS ’90). IEEE Press: Los Alamitos, CA, USA, 361–378.

[2] Eick SG, Steffen JL, Sumner EE.1992- Seesoft – a tool for visualizing line oriented software statistics. IEEE Trans Softw Eng :957–968.

[3] Hao MC, Dayal U, Keim DA, Schneidewind J. Visbiz.2005- a business process visualization case study. In: Proceedings of the Eurographics/IEEE-VGTC Symposium on Visualization, EuroVis .

Leeds, UK,2005.

[4] Kaufmann M, Wagner D.2001- Drawing Graphs: Methods and Models.Springer Verlag: Berlin.

[5] Chuah MC, Eick SG. Managing software with new visual representations.In: Proceedings of the 1997 IEEE Symposium on Information Visualization (InfoVis ’97). IEEE Computer Society: Washington, DC, USA, 1997; 30.

[6] Agrawal R, Ling KI, Sawhney HS, Shim K.1995- Fast similarity search in the presence of noise, scaling, and translation in timeseries databases. In: Proceedings of the 21st International Conference on Very Large Data Bases (VLDB’95). Morgan Kaufmann Publishers Inc: San Francisco,CA, USA; 490–501.

[7] Berchtold S, Keim DA, Kriegel H-P.1997- Using extended feature objects for partial similarity retrieval. The VLDB Journal ; 6: 333–348.

222

‫ محمد الدبش‬.‫ محمد فائق الناصر د‬4102 - 7 ‫ – العدد‬63 ‫مجلة جامعة البعث – المجلد‬

[8] Mihael Ankerst, Stefan Berchtold, Daniel A.Keim. Similarity clustering of dimensions for an enhanced visualization of multidimensional data. In: Proceedings of the 1998 IEEE Symposium on Information Visualization (INFOVIS’98) 1998.

IEEE Press: Los Alamitos, CA, USA,52.

[9] Hao MC, Dayal U, Hsu M, Baker J, Deletto B.1999- A Javabased visual mining infrastructure and applications. In: Proceedings of the 1999 IEEE Symposium on Information Visualization (INFOVIS ‘99). IEEE Computer Society: Washington, DC, USA; 124 [10] Behrisch M., Davey J., Schreck T., Kohlhammer J., Keim D. A.2012- Matrix-Based Visual Correlation Analysis on Large Timeseries Data. Proc. IEEE Symp. on VAST (Poster Paper).

[11] von Landesberger T., Kuijper A., Schreck T., Kohlhammer J., van Wijk J., Fekete J.-D., Fellner D.2011- Visual analysis of large graphs: State-of-the-art and future research challenges.Wiley-Blackwell Computer Graphics Forum.

[12] BOUKHELIFA N., CANCINO W., BEZERIANOS A., LUTTON E.2013- Evolutionary Visual Exploration: Evaluation With Expert Users. Computer Graphics Forum 32, 31–40.

223