تبلیغات
chemistry - تولید برف مصنوعى به روش مهندسى شیمى


Admin Logo
themebox Logo


نویسنده :bati .
تاریخ:یکشنبه 30 مهر 1391-07:28 ب.ظ

تولید برف مصنوعى به روش مهندسى شیمى


زمانى تولید برف مصنوعى کار چندان مشکلى نبود و برخى مى توانستند به سادگى با آسیاب کردن یا ساییدن و خرد کردن قالب هاى بزرگ یخ، این مواد ساییده شده را در هر جایى که دوست داشتند پخش کنند، یا از مواد جانشین مانند پودر سلولز و یا تکه هاى کاغذ استفاده کنند. هم اکنون با ظهور ابزارها و مواد بهتر همچون مواد سفید کرکى مردم را خیلى بیشتر جذب مى کند، وجود هزارها روش براى تولید برف منجر به ایجاد شغل هایى شده که با برف سروکار دارد و از برف هاى ماشین ساز یا مصنوعى در کاربردهاى داخلى و بیرونى استفاده مى شود.

طراحى و ساخت ماشین برف ساز به ویژه با توجه به کاربردهاى آن در ورزش اسکى در طول سال هاى گذشته بهینه سازى شده است. صنعت برف سازى براى خدمت رسانى به ورزش هایى مانند هاکى روى یخ و اسکى (در سالن هاى ویژه) در فصل هایى که هوا گرم است و برفى در کار نیست، توسعه یافته، ولى آن زمان که به کنترل حالت هاى برف نیاز باشد اهمیت بیشترى پیدا مى کند، مثلاً زمانى که تعداد اسکى بازها افزایش چشمگیر مى یابد یا نیاز به تغییر روش استفاده از شیب یا توسعه به دلیل استفاده از تیوب یا تخته اسکى و سورتمه رفتن باشد. علاوه بر آن ماشین تولید برف در آزمایشگاه ها براى یادگیرى پیش بینى توفان ها به کار گرفته مى شود. براى تولید برف، آب تا سر حد انجماد خنک مى شود و بعد از طریق دهانه تفنگ برف با فشار بالا پمپاژ مى شود. هواى فشرده یا پنکه هاى الکتریکى معمولاً براى کمک به پودر شدن آب و تبدیل به قطره هاى کوچک به کار مى رود تا آنها را به اطراف بپاشد. در این حالت قطره ها پیش از آنکه به زمین برسند منجمد مى شوند، به شرطى که برف زیاد خیس نباشد. روش دیگرى هم وجود دارد و آن ساختن برف از به کارگیرى ترکیب آب با هواى فشرده است که با استفاده از محلول نیتروژن منجمد مى شود. این روش بیشتر در مراکز ورزشى و سالن هاى ورزش به کار گرفته مى شود. در ضمن با استفاده از دى اکسید کربن هم مى توان برف تولید کرد. مطلب بسیار مهم در ساختن برف براى اسکى، اطمینان از ترکیب صحیح دما و رطوبت است. رطوبت پایین به همراه دماى زیاد اطراف مى تواند در شکل گرفتن و تولید برف نقش داشته باشد. مقدارى آب پالایش نشده و دمایى در حدود هشت درجه سانتى گراد براى این کار نیاز است. عامل مهم دیگر ایجاد تعداد کافى مکان هاى هسته سازى است تا کریستال هاى یخ شکل گیرند. مکان هاى هسته سازى مى توانند مقدارى از مولکول هاى آب باشند که یون هاى کلیسم، منیزیم یا سایر یون ها را با یکدیگر مخلوط مى کنند یا مى توانند ناخالصى هایى مانند یک ذره خاک باشند.
زمانى که دما به اندازه کافى سرد نیست (در حدود ۵- درجه سانتى گراد) ماشین هاى برف ساز به مواد دانه اى نیاز دارند تا به عنوان مکان هاى هسته ساز به آب افزوده شوند. کائولین، صابون، قارچ ها و نوعى گیاه خاص از جمله موادى هستند که در این مورد به کار برده مى شوند.
امروزه رایج ترین افزودنى ها در این مورد اسنومکس (Snowmax) است. پودر پروتئین خشک شده و منجمد که از طریق شرکت «یورک اسنو» در نیویورک فروخته مى شود، از دیگر موادى است که استفاده مى شود. اسنومکس که از «syringa» تهیه مى شود، نوعى باکترى است که از تجزیه علف، درختان و سبزیجات به دست مى آید.در سال ۱۹۷۰ چند آسیب شناس گیاهى در بررسى هاى خود در مورد حساسیت برفک بر روى گیاهان ذرت در دانشگاه «ویسکانسین مدیسون»، به این مسئله پى بردند که باکترى در انعقاد کریستال هاى یخ نقش بسیار مهمى دارد.
جدیدترین فرآورده هایى که به صورت بارشى عرضه شده است، برف انباشت (Drift) نامیده مى شود. این دریفت همانند یک عامل فعال عمل مى کند تا میزان پیوند هیدروژنى در آب کاهش یابد. از زمان تولید برف مصنوعى و شکل گیرى تجارت برف مصنوعى، یخ، برفک، بیش از صدها ماده مختلف براى کاربرد در این زمینه به وجود آمده است. به طور مثال یک شرکت انگلیسى ویژه تهیه برف مصنوعى براى فیلم هاى سینمایى تاسیس شده است. از جمله مواد مختلفى که به این منظور به کار مى رود مى توان به کاغذ، پلاستیک، نشاسته و کف یا سلولز اشاره کرد. در فیلم هاى سینمایى معمولاً چندین محصول در ترکیب به کار گرفته شده و یا توسط ماشین برف ساز، جلوه هاى موردنظر ساخته مى شود. البته برف ماشینى در اینگونه موارد به کار گرفته نمى شود، زیرا زود ذوب شده و در زمان بارش از ماشین به صورت دانه دانه دیده نمى شود. کاغذ نشاسته و سلولز بهترین مواد براى بارش برف مصنوعى هستند. آنها را مى توان به خوبى به روى صحنه پاشیده و با وزش هواى پنکه این مواد را در هوا پخش کرد. تنها مشکلى که هنگام استفاده از پنکه ممکن است ایجاد شود، تداخل صداى پنکه با دیالوگ هاى فیلم است. معمولاً در زمان صحنه هاى بارش برف، براى فیلم دیالوگ نمى گیرند بلکه دیالوگ به صورت دوبله روى آن گذاشته مى شود. کاغذ در این مورد به علت مقاومتى که در برابر تغییرات جوى دارد یکى از مواد انتخابى همه کاره به حساب مى آید. نشاسته و سلولز مى توانند جلوه اى تقریباً به رنگ خاکسترى ارائه دهند و همچنین برفک گیاهان و زمین را القا مى کند، اما هنگام راه رفتن روى آن لغزنده است و هم به یک ماده درهم چسبناک تبدیل مى شود. در ضمن برفى که از تراشه پلاستیک تولید شده است براى کاربرد در مناظر کوچک همانند استودیو مناسب است، ولى بسیار گران قیمت است. کف مخصوص آتش نشان ها نیز در ایجاد برف هاى شدید خوب عمل کرده است و کاربرد آن نیز سریع و ارزان است ولى راه رفتن روى آن مشکل است.

 

یکى از مواد مطلوب در این زمینه تراشه هاى سیب زمینى است. دانه هاى برف در اینگونه موارد خیلى جذاب و واقعى به نظر مى رسند. تنها ایرادى که این روش دارد، این است که وقتى شروع به بارش مى کند روى زمین یا هر جایى که باشد آنجا را خیس و تر مى کند و در ضمن خیلى نفوذپذیر هم هستند. همچنین در صحنه هاى نماى نزدیک، دانه هاى برف مانند خود سیب زمینى به نظر مى رسند و بر روى اشیا نیز منظره خوبى ندارند. نوع دیگرى از برف هاى مصنوعى هم وجود دارد که شامل موادى مانند چوب، پلاستیک یا فلز است که معمولاً به صورت داربست در فضاهاى باز کار گذاشته مى شوند که البته بیشتر در اسکى هاى غیر فصل و یا مناطقى که در آنجا برف نیست، کاربرد دارد. در این گونه موارد در زیر سطح برف از مواد سختى استفاده مى شود که مى تواند خطر صدمه دیدن ورزشکاران و افراد را در پى داشته باشد. مواد جدیدى که در این زمینه مى تواند تا حدودى مشکل را رفع کند، مواد پلیمرى است که به صورت لایه روى هم فرش مى شوند. دو فرآورده دیگر از جمله «اسنوفلکس» در شرکت یورک شایر انگلستان و دیگرى به نام پودرپک (powderpak) که توسط شرکت آتلانتا و با همان نام براى همین کاربرد تولید مى شوند.






 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نظرات پس از تایید نشان داده خواهند شد.