پایانامه هوش جمعی و کاربردهای آن

اختصاصی از فی توو پایانامه هوش جمعی و کاربردهای آن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

شلینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

 

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 

تعداد صفحه:63

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                       صفحه

مقدمه .................................................................................................................................................... 1

• فصل اول : هوش مصنوعی و ارتباط آن با هوش جمعی ........................................................ 2

1-1 مقدمه............................................................................................................................................. 2

1- 2 تاریخچه هوش مصنوعی.............................................................................................................. 3

1- 3 هوش چیست؟............................................................................................................................. 4

1- 4 فلسفه هوش مصنوعی............ ..................................................................................................... 5

1-5 مدیریت پیچیدگی................ ......................................................................................................... 6

1-6 عامل­های هوشمند....................... ................................................................................................. 7

1- 7 سیستم­های خبره......................... ................................................................................................. 8

1- 8 رابطه هوش جمعی با هوش مصنوعی....... ................................................................................. 8

2- فصل دوم: تعریف هوش جمعی................ ................................................................................... 10

2- 1 مقدمه.................................... .................................................................................................... 10

2- 2 تعریف هوش جمعی....................... .......................................................................................... 11

2- 3 خصوصیات هوش جمعی.................. ....................................................................................... 14

2- 4 اصول هوش جمعی......................... .......................................................................................... 15

2- 5 طبقه بندی هوش جمعی.................. ......................................................................................... 16

2- 5 -1 طبیعی در مقابل مصنوعی..................................................................................................... 16

2- 5 – 2 علمی در مقابل مهندسی..................................................................................................... 16

2- 6 تعامل دو دسته طبیعی/ مصنوعی و علمی/ مهندسی................................................................... 17

3- فصل سوم:‌ کاربردهای هوش جمعی........... ................................................................................. 18

3- 1 مقدمه..................................... ................................................................................................... 18

3- 2 تعریف بهینه سازی....................... ............................................................................................. 18

3- 3 الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچه­ها........... ............................................................................ 19

3- 3- 1 تعریف....................... .......................................................................................................... 19

3- 3- 2 الگوریتم............................. ................................................................................................. 20

3- 3- 3 خواص عمومی کلونی مورچه­ها................... ...................................................................... 23

3- 3- 4 الگوریتم مورچه برای مسئله فروشنده دوره­گرد......... ......................................................... 24

3- 3- 5 کاربردهای الگوریتم مورچه.................. .............................................................................. 26

3- 3- 5- 1 مسیریابی خودرو......................... .................................................................................. 27

3- 3- 5- 2 الگوریتم S_ANTNET............... ................................................................................. 28

3- 3- 5- 3 هزارتوی چند مسیره............... ....................................................................................... 29

3- 3- 5- 4 مسیریابی در شبکه­های مخابراتی.... ............................................................................... 29

3- 4 الگوریتم بهینه سازی زنبور................... ..................................................................................... 30

3- 4- 1 تعریف.................................... ...........................................................................................  30

3- 4- 2 جستجوی غذا در طبیعت........ ............................................................................................ 31

3- 4- 3 الگوریتم زنبور......................... ............................................................................................ 32

3-4-4-  بهینه سازی کلونی زنبورها............ ..................................................................................... 32

3- 4- 5 سیستم فازی زنبورها..................... ...................................................................................... 37

3- 4- 6 کاربردهای الگوریتم بهینه سازی زنبورها..... ....................................................................... 40

3- 4- 6- 1 مسئلهRide_matching................ ............................................................................. 40

3- 4- 6- 2 حل مسئله RS بوسیله سیستم فازی زنبورها......... ........................................................ 41

3- 4- 6- 3 کاربردهای الگوریتم زنبور در مهندسی... ....................................................................... 42

3- 5 الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات............. .................................................................................. 43

3- 5- 1 تعریف............................. .................................................................................................... 43

3- 5- 2 الگوریتم.......................... .................................................................................................... 44

3- 5- 3 کاربردهای الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات..... .................................................................. 46

3- 6 الگوریتم ‍ژنتیک......................... ................................................................................................ 48

3- 6- 1 تعریف................................ ................................................................................................. 48

3- 6- 2 عملگرهای یک الگوریتم ژنتیک........... ............................................................................... 49

3- 6- 3 عملکرد کلی الگوریتم ژنتیک.............. ................................................................................ 50

3- 6- 4 مقایسه الگوریتم ژنتیک و دیگر شیوه­های مرسوم بهینه سازی. ........................................... 51

3- 6- 5 الگوریتم ژنتیک و سیستم­های مهندسی.... ........................................................................... 52

3- 6- 6 کاربردهای الگوریتم ژنتیک........ ......................................................................................... 52

3- 7 شبکه­های عصبی......................... .............................................................................................. 53

3- 7- 1 تعریف................................... .............................................................................................. 53

3- 7- 2 تازیخچه شبکه­های عصبی........... ....................................................................................... 53

3- 7- 3 چرا از شبکه­های عصبی استفاده می­کنیم؟........................................................................ ... 54

3- 7- 4 شبکه­های عصبی در مقابل کامپیوترهای معمولی.. ............................................................... 55

3- 7- 5 چگونه مغز انسان می­آموزد؟................................................................................................. 56

3- 7- 6 از سلول­های عصبی انسانی تا سلول­های عصبی مصنوعی.. ................................................ 57

3- 7- 7 کاربردهای شبکه­های عصبی................ ............................................................................... 57

3- 8 کاربردهای دیگر هوش جمعی.................. ................................................................................ 58

3- 8- 1 تعریف.................................... ............................................................................................. 58

3- 8- 2 اقتصاد................................. ................................................................................................. 59

3- 8- 3 شبکه­های ادهاک...................... ........................................................................................... 60

3- 8- 4 سیستم­های خودسازمانده........... .......................................................................................... 60

4- فصل چهارم: نتیجه گیری............... .............................................................................................. 62

هزاران سال است بشر تلاش می کند بفهمدکه چگونه فکر می­کند، یعنی چگونه یک موجود می تواند حس کند،  بفهمد، پیش بینی کند و دنیایی بسیار بزرگتر و پیچیده تر از خود را کنترل کند. رشته هوش مصنوعی از این حد هم جلوتر می رود : نه تنها برای درک موجودات هوشمند تلاش می کند، بلکه قصد دارد موجودات هوشمند نیز بسازد.

هوش مصنوعی یکی از جدیدترین علوم می باشد. در حال حاضر هوش مصنوعی دارای شاخه­های بسیار متنوعی است  مانند هوش

جمعی که هم در زمینه های همه منظوره مانند یادگیری و ادراک و هم در زمینه های بسیار خاص مانند بازی شطرنج، اثبات قضایای ریاضی و تشخیص بیماری مفید است. مفهوم ایده آل هوش مصنوعی  عقلانیت نامیده می شود در واقع یک سیستم را عقلانی می نامیم اگر  براساس دانسته­هایش، کار درست را انجام دهد.

دانلود مقاله آشنایی با بعضی از کاربردهای انرژی هسته ای

اختصاصی از فی توو دانلود مقاله آشنایی با بعضی از کاربردهای انرژی هسته ای دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

استفاده از انرژی هسته ای، یکی از اقتصادی ترین شیوه ها در دنیای صنعتی است و گستره عظیمی از کاربردهای مختلف، شامل تولید برق هسته ای، تشخیص و درمان بسیاری از بیماریها، کشاورزی و دامداری، کشف منابع آب و ... را در بر می گیرد.
انرژی هسته ای در مجموع، مانند یکی از انرژی های موجود در جهان مثل انرژی بادی، آبی، گاز و نفت و ... است، اما در مقایسه با آنها جزو انرژی های پایان ناپذیر شمرده می شود، که از نظر میزان تولید انرژی پاسخگوی نیازهای بشر خواهد بود. یعنی انرژی حاصل از تبدیل ماده به انرژی برابر است با جرم ماده ضرب در سرعت نور به توان 2 که نشان دهنده انرژی زیاد حاصل از تبدیل مقدار کمی ماده به انرژی است.
انرژی هسته ای کاربردهای متعددی دارد که در یک تقسیم بندی کلی میتوان آن را به نظامی و غیرنظامی یا صلح جویانه تقسیم کرد. تولید برق، یکی از نیازهای روزمره و فوق العاده تأثیر گذار بر زندگی مردم است که اگر با صرفه اقتصادی بیشتر و آلودگی هرچه کمتر زیست محیطی همراه باشد به یقین خواهد توانست در اقتصاد کشور نقش بسزایی ایفا کند. انرژی هسته ای که از این دو شاخصه مهم برخوردار است، می تواند در این زمینه به کمک نیروگاه ها آمده و جهان را از بحران محدودیت منابع فسیلی رهایی بخشد. به همین دلیل، نیروگاه برق اتمی، اقتصادی ترین نیروگاهی است که امروزه در دنیا احداث می شود.

آشنایی با بعضی از کاربردهای انرژی هسته ای          
انرژی هسته ای و کاربرد آن در کشاورزی
کاربردهای انرژی هسته ای
کاربردهای صلح آمیز انرژی هسته ای
۱ _ بخش پزشکی و بهداشتی:
۲ _ کاربرد انرژی اتمی در بخش دامپزشکی و دامپروری
۳ _ کاربرد تکنیک های هسته ای در مدیریت منابع آب
۴ _ کاربرد انرژی هسته ای در بخش صنایع غذایی و کشاورزی
۵ _ کاربرد انرژی اتمی در بخش صنایع.
۶ _ کاربرد انرژی اتمی در تولید الکتریسیته.
کاربرد غیر نظامی فناوری هسته‌ای
کاربردهای انرژی هسته ای در صنعت نفت
نقش انرژی هسته ای در صنعت نفت؛
مواردی از کاربرد انرژی هسته ای در صنعت نفت؛

شامل 31 صفحه فایل word

دانلود مقاله کاربردهای اخلاق در فناوری اطلاعات

اختصاصی از فی توو دانلود مقاله کاربردهای اخلاق در فناوری اطلاعات دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقدمه
اخلاق شاخه ای از فلسفه است که به بررسی تصمیمات و فعالیت ها، ضمن احترام به رابطه آنها با درونمایه اجتماعی می پردازد. سابقه تاریخی این موضوع شامل ده فرمان کتاب مقدس ، عناصر فلسفه کنفوسیوس و ارسطو می باشد. به عنوان یک رشته تحقیقی و تجربی، اخلاق شامل نتایج بسیار متفاوتی در فناوری اطلاعات و سیستم های اطلاعاتی می باشد و به همان نسبت، گروه های متفاوتی از مردم در صنعت و دانشگاه شامل مدیران، معلمان و دانش آموزان به صورت شخصی و اجتماعی آن را به کار می برند.
اخلاق به عنوان سیستمی به هم پیوسته از قوانین اجتماعی، استانداردها و اصولی برای حل مشکلات تعریف شده است. بعضی از مردم اعتقاد دارند که اخلاق هنگامی ضرورت پیدا می کند که تصمیم و یا عملی قادر به تخریب و معیوب ساختن فعالیت های شخصی و یا گروهی باشد. چنین دیدگاهی، به علت تعارض و ناسازگاری تمایلات مردم در جامعه، همیشه وجود داشته و دارد. اما ما بیشتر بر این نکته تاکید داریم که " آن چه غیراخلاقی است لزوما غیر قانونی نیست وآن چه قانونی است ضرورتا اخلاقی نمی باشد" (لویس ، 2002).
اخلاقی پنداشتن یک عمل و تصمیم به عوامل متعددی بستگی دارد که در برگیرنده محیط اجتماعی و فرهنگی ای می شود که آن عمل در آنجا انجام شده و یا آن تصمیم گرفته شده است.

2- برخی اصول اخلاقی همگانی
در طول تاریخ زندگی انسان، قوانین اخلاقی متفاوتی گسترش یافته اند و هر یک از ما نیازمند هستیم که خود درباره قوانینی که دنبال می کنیم، تصمیم بگیریم. با این حال، در اینجا، توجه به گزیده ای از قوانین شناخته شده و مورد پذیرش می تواند مفید باشد. این اصول اخلاقی عبارتند از:
1- قانون طلایی : یکی از اصول اخلاقی عمومی که در سطح وسیعی کاربرد دارد و در کتاب مقدس و فلسفه کنفوسیوس هم شناخته شده "قانون طلائی" است. این قانون به طور کلی عبارت است از: " در هر چه که انجام می دهید، با دیگران به گونه ای رفتار کنید که دوست دارید دیگران با شما آن گونه رفتار کنند" . اگر شما خود را به جای دیگران بگذارید دهید و به این نکته توجه کنید که یک تصمیم مشخص چه تاثیرات و عواقبی دارد، آنگاه می توانید به دیدگاهی منصفانه نسبت به دیگران دست یابید.
2- قانون دستور لازم الاجراء : " اگر عملی برای همه افراد مفید نباشد، پس برای هیچ یک از افراد مفید نیست ". این دستورلازم الاجراء امانوئل کنت است. اگر هر کس چنین فعالیت هایی را انجام دهد، نتیجه چیست؟ آیا جامعه می تواند نجات پیدا کند؟
3- قانون بی ثباتی : "اگر عملی می تواند بارها تکرار شود، بدون آن که نتیجه منفی در پی داشته باشد، پس انجام آن مشکلی ندارد، اما اگر تکرار چنین عملی با نتیجه ای خطرناک همراه باشد، حتی برای یک بار هم نباید انجام شود". این قانون به قانون بی ثباتی مشهور است. این به آن علت است که هنگامی که شما چنین عملی را آغاز می کنید، ممکن است دیگر قادر به متوقف کردن آن نباشید.
4- قانون اصالت نفع : " بهترین عمل، عملی است که بیشترین سود را برای اکثریت مردم به همراه داشته باشد". این شکلی از قانون اصالت نفع و سودمندی است. این قانون فرض می کند که شما قادر به طبقه بندی و منظم کردن فعالیت های متفاوت هستید.
شرح دیگری از این قانون، به این صورت است: " بهترین عمل، عملی است که کمترین زیان و یا حداقل هزینه را به همراه داشته باشد". به عنوان مثال، این قانون می تواند برای پاسخ به چنین سئوالاتی مورد استفاده قرار گیرد: "آیا بهتر است فردودگاه را در نزدیکی مکان پرجمعیتی بسازیم یا در محلی دور از مردم؟".
5- قانون هیچ چیز مجانی نیست : هر عملی (پنهانی یا آشکار) دارای یک فاعل است و اگر شما قصد انجام آن را دارید، باید به کننده کار پاداش و حقوق بدهید. ایده فوق به این دیدگاه و یا طرز فکر مربوط است که هیچ چیز مجانی نیست و هر چیزی بهایی دارد.
این قوانین اخلاقی در طبیعت بسیار عمومی هستند، گر چه در تجربی کردن علم اخلاق همیشه اختلافات و ناسازگاری هایی وجوددارد که بحران های اخلاقی نامیده می شود.
3- بحران های اخلاقی
برای روشن ساختن ماهیت یک "بحران اخلاقی" به سئوال های زیر که مرتبط با کپی کردن، فروش و یا پخش نرم افزار می باشد، توجه کنید:
1- آیا خرید یک نرم افزار و بس نصب آن برای دومین و چندمین بار پذیرفته شده است؟
2- آیا قابل قبول است که شما نرم افزاری را نصب کنید و سپس آن را برای استفاده شخصی به یک دوست و یا فرد دیگری بدهید؟
3- به همین ترتیب، چه اتفاقی خواهد افتاد اگر شما نرم افزاری را نصب کنید و سپس با استفاده از یک کپی کننده لوح فشرده صد کپی از آن تهیه کرده و برای کسب سود آن ها را بفروشید؟
4- در مورد این که نرم افزاری را با استفاده از وب سایت در اختیار دیگران بگذارید، چه طور نظری دارید؟
5- با تجارت یک نرم افزار در شبکه وب ( تجارت الکترونیک ) از مصرف کننده به مصرف کننده دیگر چه اتفاقی خواهد افتاد؟
ممکن است تعجب کنید، اما هیچ پاسخ قاطع و مطمئنی برای این سووالات وجود ندارد. از نظر قانونی، این به حدود اختیارات شما بستگی دارد و از نظر اخلاقی، این به فرهنگ و دیدگاه اجتماعی محیط کسب و کار و زندگی شما بستگی دارد.
استفاده وسیع از فناوری اطلاعات و گسترش اینترنت، فرصت های زیادی را برای فعالیت هایی فراهم کرده که برخی مردم آنها را غیراخلاقی می دانند. در این جا نمونه های بیشتری از این تضادها، ارائه می شود:
1- آیا یک سازمان این حق را دارد که نامه های الکترونیکی کارمندان خود را بخواند؟
2- آیا این حق به شرکتی داده می شود که وب سایت های مورد استفاده کارمندان را کنترل کند؟
3- آیا کارمندان موظف هستند که از منابغ سازمان فقط برای تحقق اهداف آن استفاده کنند؟
4- آیا یک کارمند وظیفه دارد که سوء استفاده از منابع مالی سازمان را گزارش دهد؟
5- آیا شخص حق داشتن اطلاعات محرمانه را دارد؟
6- آیا شخص موظف است که اطلاعات شخصی خود را به طور کامل و دقیق در اختیار سازمان قرار دهد؟
7- آیا یک تولید کننده نرم افزار، این حق را دارد که برای جلوگیری از شکست نرم افزار، مسوولیت آن را کاهش دهد و یا حتی این مسوولیت را حذف کند؟
8- آیا کاربر نهایی موظف است که به ویژگی های درونی یک محصول، به وسیله عدم تغییر در آن، احترام بگذارد حتی اگر هدف اصلاح آن محصول باشد؟
9- آیا یک موضوع اطلاعاتی (برای مثال یکی از افراد جامعه) حق دسترسی به اطلاعات ضبط شده توسط آژانس های دولتی و سازمان ها (برای مثال پلیس، آ/زانس های مبارزه با رشوه و آژانس های مالیاتی) را دارد؟.
10- آیا یک کاربر اطلاعاتی (برای مثال دولت) باید در قبال دسترسی به اطلاعات مسئولیتی را بپذیرد؟
از طرح این سووالات و نظایر آن دو نتیجه مهم حاصل می شود:
1- لزوم توجه به واقعیت لزوم تعادل بین حقوق و وظایف.
2- پذیرفتن عدم وجود پاسخ صحیح و قاطع به این سئوالات، به علت تفاوت های قانونی و اخلاقی در جوامع مختلف.
هر دیدگاهی نسبت به ارتباط حقوق و وظایف تحت تاثیر شرایط فرهنگی و اجتماعی مختلفی قرار می گیرد. برای مثال، توجه به مسائل شخصی در کشورهای اروپایی و آمریکایی (آمریکای شمالی) نسبت به کشورهای شرق آسیا گسترش بیشتری داشته است. در حالی که در کشورهای شرق آسیا، سیستم فرهنگی متداول، به منافع جامعه بیشتر از منافع شخصی توجه دارد. به همین ترتیب، قوانین خصوصی در برخی از مناطق (مانند کانادا، سوئد، انگلستان و هنگ کنگ) بیشتر از سایر مناطق (مانند چین و مکزیک) گسترش یافته است.

4- موارد اخلاقی در فناوری اطلاعات
نکاتی که عموما به عنوان زیر مجموعه ای از کاربرد اخلاق در فناوری اطلاعات محسوب می شوند عبارتند از:
1- قانون نامه های اخلاقی
2- حقوق مالکیت معنوی (مانند نرم افزارها، فیلم ها و موسیقی ها، نشان های تجاری و کتاب ها)
3- مسوولیت پذیری (در برابر اعمال و فعالیت ها)
4- اطلاعات محرمانه و خصوصی
5- آزادی بیان
6- مالکیت اطلاعات
در این فصل ما تنها برخی از این موارد را مورد بررسی قرار خواهیم داد. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره مسائل اخلاقی مرتبط با سیستم های اطلاعاتی و فناوری اطلاعات به نشانی های اینترنتی جدول 1 مراجعه کنید. این موارد عبارتند از:
1- قانون نامه های اخلاقی: قانون نامه های اخلاقی باعث رسمی شدن برخی قوانین و اعمال می شوند. تخلف از این قانون نامه ها به وقفه در روابط اعضاء و حتی پایان فعالیت منجر می شود. در برخی حرفه ها مانند وکالت و یا پزشکی، عضویت در جامعه تخصصی به عنوان پیش شرطی برای حق تجربه، محسوب می شود، در حالی که این موضوع عموما درباره سیتم های اطلاعاتی صادق نیست.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله   15 صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلود مقاله اصول و کاربردهای روش مگنتو تلوریک در اکتشافات نفت و ژئوترمال

اختصاصی از فی توو دانلود مقاله اصول و کاربردهای روش مگنتو تلوریک در اکتشافات نفت و ژئوترمال دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

روش های تلوریک ومگنتونلوریک
اصول وخصوصیات میدان های مگتونلوریک و جریان تلوریک
وجود جریانات بزرگ مقیاس در زمین، نخستین بار « » در سال 1847 در هنگام مطالعه روی سیستم های تلگراف مشخص شد. ثبت کننده های جریانات تلوریک در قرن 19 ،پاریس وبرلین قرار داشتند. اما امروزه درنقاط مختلف دنیا این ثبت کننده درنقاط مختلف وجود دارند.
منشا جریان های تلوریک درخارج از کره ی زمین قرار دارد توفان های خورشیدی وشفق های قطبی یکسری نوسانات دوره ای وگذرا را ایجاد می کنند که باعث ایجاد نوساناتی در میدان مغناطیسی زمین می شوند، این نوسانات میدان مغناطیسی بر روی جریانات یونوسفر زمین تاثیر می گذارند ویکسری جریانات را در آن القا می کنند. و جریانات یونوسفریک نیز به نوبه ی خود جریانات تلوریک را در درون زمین القا می کند. میدان های مغناطیسی دوره ای ایجاد شده توسط جریانات یونوسفریک، در حد فاصل بین یونوسفر و سطح زمین به مقدار جزئی دچار تضعیف وترقیق می شوند. اما قسمتی که به داخل زمین نفوذ می کند جریانات تلوریک را ایجاد می کند.
این حلقه های بسیار بزرگ جریان، میلیون ها کیلومتر مربع از سطح زمین را می پوشانند ونکته ی جالب اینکه این حلقه های جریان نسبت به خورشید ثابت اند و بصورت یکی در میان ساعتگرد و پادساعتگرد هستند. درعرض های جغرافیایی متوسط این جریانات دوتا ماکزیمم ودو مینی موم در طول روز دارند. در عرض های جغرافیایی پایین وتردیک استوا، این جریانات فقط یک ماکزیمم ویک مینی موم در طول روز دارند ودامنه ی این جریانات نیز به طور قابل ملاحظه ای کوچکتر است. میدان های الکتریکی ناشی از این جریانات تا بیش از و میدان های مغناطیسی آن ها نیز در حدود چند میلی کاما هستند.
بطور کلی ، میدان های مغناطیسی ناشی از جریانات تلوریک نوساناتی هستند که شدتشان با آشفتگی های الکتریکی در یونوسفر زمین متغیر است. این نوسانات میدان مغناطیسی در فرکانس هایی به بزرگی 100 کیلومتر هرتز اتفاق می افتند ولی اکثر این نوسانات فرکانسی کمتر از این مقدار را دارند.
یک منبع فرکانس بالا برای نوسانات طوفانی های الکتریکی ( مانند رعد وبرق) اگر چه محل وقوع این طوفان های الکتریکی تصادفی است اما بیش تر این طوفان ها در مناطق استوایی مانند برزیل، آفریقای مرکزی ومالایا اتفاق می افتد. بخشی از انرژی این رعد و برق ها به نوسانات الکترومغناطیسی تبدیل می شود که در فضای بین یونوسفر و زمین منتشر می شود جریانات القا شده بوسیله ی این میدان های الکترومغناطیسی در زیر زمین در اکتشافات تلوریک ومگنتو تلوریک مفید هستند به خصوص به این دلیل که این جریانات قله های دامنه ای در چندین فرکانس مجزای 8 و 14 و 760 هرتز دارند.
برای بررسی تغییرات سالیانه ی جهت و دامنه ی سیگنال های تلوریک و مگنتوتلوریک در فرکانس های 1 و 8 و 145 و 3000 هرتز، چهار گیرنده ی تلوریک که با چهار جفت الکترود مرتبط هستند را در یک محلی که دور از خطوط انتقال جریان باشد، قرار می دهند. فاصله ی بین هر جفت الکترود در حدود 30 متر است. جهت این 4 جفت الکترودها نیز تحت زاویای 343 و 28 و 73 و 118 درجه نسبت به جهت شمال است. سیگنال 3000 هرتزی بطور ناگهانی در هنگام طلوع و غروب خورشید درهر 4 جهت به ترتیب افزایش و کاهش پیدا می کند.
تجهیزات صحرایی مورد نیاز:
الف) تجهیزات صحرایی مورد نیاز برای جریان تلوریک : بدلیل آنکه اندازه گیری مستقیم جریان تلوریک ممکن نیست ما شیب پتانسیل بین الکترودهای قرا گرفته روی زمین را اندازه گیری می کنیم. همانند روش sp در اینجا نیز برای اندازه گیری شیب پتانسیل ناشی از جریانات تلوریک از الکترودهای غیر پلاریزه استفاده می شود. صفحات سربی که از لحاظ شیمیایی غیر فعال هستند برای این کار مناسب اند.
الکترودها به یک تقویت کننده وتقویت کننده به یک مثبت کننده متصل است. اگر فرکانس های خاصی مورد توجه باشند فیلترهایی را در بخش تقویت کننده قرار می دهند.
بدلیل وجود تغییرات بزرگ در دامنه ی سیگنال نسبت به زمان دو گسترش الکترودی مورد نیاز است یک جفت الکترود در ایستگاه مبنا یا BOSE قرار می گیرد جفت الکترود دیگر بعنوان جفت الکترود متحرک استفاده می شود. همچنین از آنجائیکه جهت سیگنال های جریان های تلوریک با زمان تغییر می کند، هم در ایستگاه مبنا و هم در ایستگاه صحرایی ازدو جفت الکترود عمود بر هم که یکی شمالی- جنوبی و دیگری شرقی- غربی است استفاده می کنند.
با استفاده از این تجهیزات ما می توانیم تغییرات مولفه ی افقی میدان الکتریکی را از لحاظ دامنه به فاز و فرکانس در دو ایستگاه مبنا و ایستگاه صحرایی با یکدیگر مقایسه کنیم و از آن جهت اکتشافات نفتی وکانه استفاده کنیم.
فواصل الکترودی برای مطالعات ساختاری وسوندینگ عمیق جهت اکتشافات نفتی بطور معمول بین 100 تا 600 متر است و برای جستجوی کافی ممکن حدود 30 متر یا کمتر باشد.
ب) تجهیزات صحرایی لازم جهت مگنتوتلوریک: تجهیزات MT پیچیده تر از تجهیزات جریان تلوریک است. در هر ایستگاه دو مولفه اندازه گیری می شود اما هیچ ایستگاه مبنایی مورد نیاز نیست.
اگر دوره ی تناوب جریان ها طولانی باشد می توان میدان مغناطیسی را با یک مگنتومتر فلاکس گیت اندازه گیری کرد. اما در بیشتر موارد دوره ی تناوب کوتاه تر از این است و از یک سنسور استفاده می شود که این سنسور شامل یک سیم پیچ با تعداد زیادی دور سیم روی یک قاب بزرگ یا یک سلونوئید دراز با یک فریت است که در هسته ی آن قرار گرفته است. سه مولفه مغناطیسی در هر ایستگاه MT اندازه گیری می شود دو تا افقی و یک عمودی.
تجهیزات MT برای فرکانس هایی در محدوده ی 1 هرتز تا 10 کیلوهرتز طراحی شده اند. سیم پیچ مورد نیاز در کار MT لازم است که در یک گودال کم عمق نصب شود تا از هر گونه حرکتی بدور باشد چرا که کوچکترین حرکت نونیزهایی را در ولتاژ اندازه گیری شده ایجاد می کند.

روش مگنتوتلوریک در اکتشافات نفتی:
مقدمه: انعکاس لرزه ای برای دهه ی متوالی ابزار استانداردی برای اکتشافات نفت و گاز بوده است. و تقریباً تمام ذخایر با استفاده از روش لرزه ای اکتشافات شده اند. در مورد هدف های اکتشافی دشوار که روش لرزه ای موفقیت کمی داشته محققان به فکر استفاده از دیگر روش های ژئوفیزیکی افتاده یکی از این روش های ژئوفیزیکی MT است توانایی حل ساختارهای زمین شناسی را دارد که روش لرزه ای در آن ها موفقیت کمی داشته است. مثلاً در مواردی که یک پوشش بازالتی یا وکلانیک با سرعت عبورموج بالا روی سنگهای زیرین را می پوشاند و یا در مورد ساختارهای راندگی که روش های لرزه ای نتیجه ی خوبی نمی دهد می توان از MT استفاده کرد.
اصول روش MT:
روش مگنتوتلوریک یک عمل سوندینگ EM در حوزه ی فرکانسی است که برای مشخص کردن ساختارهای الکتریکی در زیر سطح زمین استفاده می شوند. این روش از میدان های الکترومگنیک طبیعی که در یک محدوده ای از HZ 001/0 تا KHZ10 هستند استفاده می کند. این میدان های اولیه، میدان های الکتریکی و مغناطیسی ثانویه را در زمین رسانا ایجاد می کنند. تغییرات گذرای میدان های الکتریکی و مغناطیسی ثبت شده در سطح زمین، خصوصیات الکتریکی زمین از قبیل مقاومت ویژه و رسانایی را مشخص می کند.
جریانات الکتریکی بوجود آمده در زمین در اثر تغییرات میدان مغناطیسی، جریانات تلوریک نامیده می شوند. که در اینجا مگنتوتلوریک نامیده شده اند. امواج الکترومغناطیسی که سیگنال های MT را می سازند.
دو منشأ دارند: 1- رعد و برق که سیگنال های بالای یک هرتز را می سازند 2- جریانات الکتریکی شارش یافته در یونوسفر زمین که سیگنال های زیر HZ1 را می سازند.
روش MT کاربردهای گسترده ای دارد از اکتشافات کم عمق مانند ژئوتکنیک، آب زیر زمینی، زیست محیطی گرفته تا اکتشافات عمیق که شامل منابع کافی ژئوترمال ونفت است.
که نوع استفاده از MT بستگی به باند فرکانس مورد استفاده دارد.
اما در اکتشافات ژئوترمال بدلیل حساسیت بالای MT به زون های رسانا با دمای بالا می توان از آن به خوبی استفاده کرد.
معادلات ماکسول روابط بنیادین بین میدان های الکتریکی و مغناطیسی را بیان می کند. معادله ی انتشار امواج الکترومغناطیسی در یک ماده ی هموژن نشان دهنده ی کاهش نمائی دامنه ی این امواج با عمق نفوذ است. در این مورد Skin Depth عمقی که در آن دامنه ی امواج به مقدار دامنه ی لوپه اش می رسد تعریف می شود. Skin Depth بصورت معادله ی زیر خلاصه می شود.

کهP مقاومت ویژه و T زمان تناوب است .این معادله نشان می دهد که تضعیف کندتر امواج الکترومغناطیس برای دوره ی تناوب طولانی تر و مقاومت ویژه ی بالاتر اتفاق می افتد. بنابراین Skin Depth با عمق نفوذ امواج EM مرتبط می شود. همچنین Skin Depth اصول سوندینگ مگنتوتلوریک را توصیف می کند، تغییرات مقاومت ویژه با عمق با ثبت سیگنال های MT با پهنه ای از فرکانس ها مختلف مشخص می شود.


مدل پاسخ توزیع مقاومت ویژه در زیر زمین بوسیله ی حل معادله ی انتشار موج الکترومغناطیس در یک تا 2 بعد ماده بدست می آید.
رابطه ی بین امپدانس و مقاومت ویژه ی ظاهری و همچنین رابطه ی بین امپدانس و زاویه ی فاز بصورت زیر خلاصه می شود.

نسبت بین میدان های الکتریکی ومغناطیسی برابر با امپدانس (z) است.
منحنی های سویزینگ MT بصورت لگاریتم مقاومت ویژه ی ظاهری در برابر لگاریتم دوره و فاز در برابر لگاریتم دوره هستند.
3- جمع آوری اطلاعات MT وتجهیزات MT
تغییرات میدان های الکترومغناطیسی نسبت به زمان با استفاده از سیم پیچ های مگنتومترها ( برای اندازه گیری تغییرات میدان مغناطیسی با زمان) و الکترودهای غیر پلاریزه ( برای اندازه گیری تغییرات میدان الکتریکی با زمان) اندازه گیری می شود. دو مولفه ی افقی از میدان الکتریکی یعنی EX و Ey و سه مولفه از میدان مغناطیسی یعنی Hx و Hy و Hz ثبت می شوند.
سیگنال های الکتریکی ومغناطیسی در یک واحد آنالوگ جهت تقویت و فیلتره شدن جمع آوری می شوند در حالیکه عمل ثبت در یک واحد دیجیتال که شامل یک آنالوگ چند کاناله برای تبدیلات دیجیتال و ذخیره ی اطلاعات است، انجام می گیرد.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  38  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلود مقاله کاربردهای تکنولوژی آنزیم در آماده سازی چرم

اختصاصی از فی توو دانلود مقاله کاربردهای تکنولوژی آنزیم در آماده سازی چرم دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

بخش زیست مهندسی و شیمیایی، انستیتوی ملی تکنولوژی، جالاندار 144011، هندوستان
دریافت شده در 19 اوت 2003؛ دریافت بازبینی 30 آوریل 2004؛ پذیرفته شده در 28 مه 2004

تأکید بر روی استفاده از آنزیم ها بخاطر خصوصیات خاص آنزیم ها معمول شده است. مهمترین خصوصیات آنها کاتالیز کردن واکنش های شیمیایی با سرعت بالا در شرایط محیطی متوسط pH، دما و فشار، اختصاصی بودن واکنش ها، حداقل واکنش های جانبی، عملکرد ساده، طبیعت غیر سمی و آلوده سازی تولیدات خروجیمی باشد. دنیای صنعت چرم سازی از قوانین محیطی برای تطابق با آلودگی و قانونگذاری تخلیه سیال های خروجی تحت فشار قرار گرفته است. فعالیت جاری در حیطه آماده سازی چرم بسوی طراحی و استفاده از تکنولوژی های تمیزتر و نرم تر – مانند فرآیند های توسعه داده شده از لحاظ آنزیمی – حرکت میکند. آنزیم ها برای تولیدی چرم با کیفیت بهتر و تأثیر آلودگی کمتر، و همچنین رفتار ضایعات تخلیه شونده از این صنعت، مورد استفاده قرار می گیرند. آماده سازی چرم از پوست های خام تا محصول نهایی، نیازمند مراحل مختلفی مانند پروراندن، خیس کردن، آهک زنی، برداشتن موهای روی پوست، ضربه زنی، غوطه ور سازی در محلول رقیق اسید، چربی زدایی، و دباغی است. اصول مختلف آماده سازی با کاربرد آنزیم های مناسب، خصوصیات و منابع آنها، بطور خلاصه توضیح داده شده است. مشخص شد که صنایع چرم سازی پتانسیل زیادی برای کاربردهای زیادی برای چندین آنزیم صنعتی می باشد.
کد IPC: C14 B 1/00
کلمات کلیدی: آماده سازی چرم، تکنولوژی آنزیم

توجه به سیستم آنزیم ها نتیجه تمایل به استفاده از پتانسیل تحریک کننده گسترده، بخصوص بودن، و فعالیت تحریک کننده بالای آنها در شرایط محیطی pH، دما و فشار متوسط است. استفاده از آنزیم ها – با اینکه فقط زمان کمی از آغاز آن می گذرد – قرن ها ادامه یافته است. چون میکرو ارگانیسم ها عامل تخمیز آبجو، شرابز، نان، پنیر و سبزیجات مختلف است، که همه این فرآیند ها مثالهایی از تبدیل هایی با وساطت سلول یا کاربرد آنزیم ها است. تکنولوژی حاضر جداسازی، پاکسازی، و حتی ثابت سازی آنزیم های خاص را برای یک عملکرد مطلوب ممکن می سازد. آنزیم ها کاربردهای خاصی در کشاورزی، چرم سازی، صنایع غذایی، نساجی و صنایع داروسازی دارد. آنزیم ها نقش مهمی در مسائل مربوط به خروجی صنعتی، مسائل آب، فروسایی رسوب مواد نفتی، مسائل ریختن روغن خام، بازیافت توده های خاکستر بادی، بازیافت زیستی توده های معدنی و سیستم های زیستی فروساییده بازی میکنند. آنزیم ها برای کاربردهای معمول بیشتری دیگری مانند اضافه سازی نفت سیاه برای افزایش پراکندگی و دمای اشتعال، عامل رهاسازی قالب در صنعت ساخت و ساز، برداشتن بافت های مرده و انحلال لخته های خون، آبکافت معکوس در ترکیب اسپرتیم، روکنشگر (عامل فعال در سطح) برای قیر در راه سازی ها، تغییر مواد غنی از پروتئین، و رفع کدری در آشامیدنی ها نیز مورد استفاده قرار می گیرند.
قبل از ساخت کالاهای چرمی مختلف، یک سری عملیات بر روی پوست حیوانات انجام می شود. عمل آنزیمی در تولید چرم در اوایل قرن بیستم در سطح تحقیقاتی آغاز شده است و اولین ثبت اختراع آن مربوط به راحم در سال 1910 برای استفاده از آنزیم در ضربه زنی است. بیشتر از 70 سال طول کشید تا آنها در مقیاس صنعتی برای فرآیند مو زدایی اعمال گردند. بعدها آنزیم ها برای تولید چرم با کیفیت بهتر و همچنین مسائل مربوط به ضایعات در صنعت چرم سازی مورد استفاده قرار گرفتند. مراحل اصلی در آماده سازی چرم، پروراندن، خیساندن، آهک زنی، مو زدایی، ضربه زنی، غوطه ور ساختن در محلول رقیق اسید، چربی زدایی، و ایمن سازی در همه این مراحل آماده سازی در تولید چرم است، که سبب خطرات شدید سلامتی و مشکلات محیطی برای کل اکوسیستم می گردد. مقدار زیادی از سیال های خروجی صنعتی حاوی مقدار خیلی زیادی از سولفید و کرومیوم برای بهبود کیفیت ضربه زنی در تولید چرم هستند. بنابراین دنیای صنعت چرم سازی از قوانین محیطی برای تطابق با آلودگی و قانونگذاری تخلیه سیال های خروجی تحت فشار قرار گرفته است. بخاطر محدودیت عامل حفاظت محیطی (EPA)، برطرف سازی سطوح مواد جامد محلول در سیال های خروجی کارخانجات، آماده سازی پوست خیسانده شده در آب نمک بعضی اوقات مقرون به صرفه نیست. به همین دلیل است که ایالات متحده حجم زیادی از پوست را به کشورهای دیگر صادر میکند، که محدودیت های محیطی در آنجا کمتر مورد سختگیری قرار گرفته است، و ایالات متحده خود چرم آماده و تکمیل شده را از خارج کشور و با قیمت بیشتری خریداری میکند. در نتیجه، صنعت چرم سازی دنبال گزینه تمیزتری برای فرآیند مو زدایی می گردد. فعالیت جاری در این زمینه نشان میدهد که تمایل بسوی طراحی و استفاده از یک تکنولوژی تمیزتر و ایمن تر مانند فرآیند های توسعه یافته از لحاظ آنزیمی می رود. تعدادی از آنزیم های مختلف (پروتئازها، لیپازها، آمیلازها) در آماده سازی چرم برای این منظور ها مورد استفاده قرار گرفته اند.
معمولاً آنزیم های یافته شده در سگ ها برای قابل انعطاف پذیر سازی چرم با برداشتن بعضی از مؤلفه های پروتئین آن استفاده می گردند. دلیل استفاده از پروتئاز بخاطر این مسئله است که پروتئین، جزء تشکیل دهنده اصلی مو و پوست است. مو از بافت های کراتین- تشکیل شده است که ملکول های پروتئین حل نشدنی هستند که حاوی بخش بزرگی از باقیمانده های سیستئین هستند و دارای ترکیب مارپیچ- است. کراتین- در توده هایی از رشته ها یکوچکی مرتب می شود. لایه های مختلف پوست از کلاژن، کراتین- ، و الاستین تشکیل شده اند. کلاژن دارای بخش زیادی از گلیسین، آلانین، پرولین، و هیدروکسیل پرولین است. اینها در ترکیب سه-مارپیچی مرتب می گردند. استفاده از آنزیم ها با اجزای تشکیل دهنده مختلف در چرم، آبکافت انتخابی اجزای تشکیل دهنده غیر-کلاژنی پوست را ممکن می سازد.
مو زدایی بزرگترین فرآیند واحد در تولید چرم است، که نیازمند مقدار زیادی از آنزیم های صنعتی مانند پروتئازها، آمیلازها و لیپازها است. مطالعه بر روی گزینه های آنزیمی برای فرآیند مو زدایی توسط راجو و همکارانش با استفاده از فشار ایجاد شده توسط باسیل جداسازی شده و ارزیابی شده از لحاظ کارایی، انجام شد. فعالیت و کارایی آنزیم های دارای شرایط مورد نیاز برای کاربرد در مو زدایی بودند. آنزیم ها دارای پتانسیل خوبی برای استفاده بعنوان یک گزینه سازگار با محیط در مو زدایی هستند، زمانیکه این روند بسوی تکنولوژی پاک تری می رود. بنابراین پتانسیل موجود برای استفاده صنعتی آنزیم در آماده سازی چرم، بخاطر خصوصیات مشخص آنها بعنوان کاتالیزهای انتخابی و مؤثر، خیلی زیاد است. صرفه جویی های منتج در زمان فرآیند، کارایی را افزایش میدهد و خروجی چرم تولیدی را نیز افزایش میدهد.
کاربردهای آنزیم
پوست گاو نر، بوفالو، گوساله نر، گوساله ماده، گاو، بز، گوسفند و پوست های باارزش زیاد دیگری مورد توجه افراد حرفه ای در سراسر جهان در زمینه چرم سازی بوده است. جدول 1 بعضی رخدادهای معمول مربوط ره توسعه تاریخی تکنولوژی چرم سازی و استفاده از آنزیم ها را نشان میدهد. برای اطلاعات مربوط به توسعه تاریخی، مشاهده شده است که در تکنولوژی چرم سازی در اوایل قرن بیستم بندرت از آنزیم ها استفاده شده است، با اینکه تقاضا برای چرم مرغوب در دوره های مختلف یکی از نیازهای مردم به شمار می رفته است.
روشهای آماده سازی مهم دیگر مربوط به تولید چرم، پروراندن، ضربه زنی، غوطه ور ساختن در محلول رقیق اسید، چربی زدایی، و دباغی بوده است. همه این روشهای موفقیت آمیز در تولید چرم بصورت مستقیم یا غیرمستقیم از عمل آنزیمی برای کمک به ساده سازی روشها و افزایش کیفیت چرم تولیدی استفاده کرده اند. جدول 2، محدوده ای را نشان میدهد که عمل آنزیمی آن در مراحل مختلف آماده سازی در آن محدوده عمل میکند. آنزیم ها عمدتاً در خیساندن، مو زدایی، ضربه زنی، چربی زدایی، و ضایعات صنایع چرمسازی مورد استفاده قرار می گیرند.

پروراندن
پروراندن فرآیند محافظت پوست ها در مقابل فاسد شدن است، قبل از اینکه مراحل مختلف چرم سازی بر روی آنها انجام شود و برای استفاده در آینده نگه داشته می شوند. اگر پوست ها دقیقاً پس از کنده شدن پرورانده نشوند، در عرض دو یا سه روز فاسد می گردند. بنابراین باید پوست ها را سریعاً نگهداری و محافظت کرد تا از فاسد شدن آنها جلوگیری شود. پوست ها در یک حمام از آب شور خیسانده می شوند و سپس در نور آفتاب خشک می شوند و به طرفی از پوست که به گوشت متصل بوده است نمک زده می شود. برای پروراندن، ترجیحاً باید از مکان های خشک، تمیز و روباز و در معرض نسیم باد استفاده شود. پروراندن در دما، pH، و رطوبت کنترل شده و با استفاده از مواد سمی انجام می شود. در هنگام پروراندن، بهتر است که از افت کش ها استفاده شود، که البته برای محیط ضرر هم دارند. پروراندن پرتوافشانی یکی از روشهای پروراندن است که از لحاظ تئوری یک روش خوب و فرعی است اما از لحاظ عملی امکان پذیر نیست. بعضی اوقات وجود ارگانیسم هایی بر روی پوست پرورانده شده، کیفیت پوست ها بعنوان ماده خام برای تولید چرم را کاهش میدهد. کیفیت چرم تولید شده از پوست احشام که در آب نمک پرورانده شده است، اگر مدت زیادی انبار شوند و خصوصاً در دمای بالا، کیفیت خود را از دست می دهند. این کاهش کیفیت احتمالاً بعلت وجود آنزیم های پروتئولیز است که بخاطر میکرو-ارگانیسم هایی که بر روی پوست رشد می کنند تولید می شوند. پروراندن پوست با نمک برای غلبه بر کاهش کیفیت، مدتها است که مورد استفاده قرار می گیرد. اگر پوست بدرستی با نمک نگهداری شود، فعالیت ارگانیسم ها کنترل می گردد.
خیساندن
خیساندن اولین عمل دباغی برای قرار دادن پوست ها در آب است. پوست ها ابتدا قبل از هر کاری برای جذب آب خیسانده می شوند. هرچه جذب آب آنها بیشتر باشد و بهتر خیسانده شوند، چرم تولید شده بهتر خواهد بود. در این مرحله پوست ها شسته می شوند و در مواد فعال در سطح و ترکیبات شیمیایی ضدمیکروبی خیسانده می شوند. این فرآیند برای آسان سازی آماده سازی چرم بهتر است که انجام شود. پوست های سبز به اندازه کافی نرم هستند و بنابراین نیازمند خیساندن نیستند. پوست های پرورانده با نمک نیازمند فرآیند خیساندنی است که محتوای رطوبت پوست ها را از 45 درصد تا بیش از 52 درصد افزایش میدهد. اینکار از طریق یک فرآیند طراحی شده دقیق و بررسی عمل خیساندن انجام می شود. هرچه عمل خیساندن طولانی تر باشد، تهدید باکتری برای مواد خام بیشتر خواهد بود. روش خیساندن برای توده ای از پوست ها تا حد زیادی به شرایط آن و تا حدودی نیز به نوع چرمی بستگی دارد که قرار است تولید شود. در کشورهای پیشرفته مانند اروپا و آمریکا، آنزیم های پروتئولیز و آمیلوسیس بصورت گسترده برای خیساندن بکار می روند. استفاده از آنزیم ها در خیساندن از سال 1996 معمول بوده است، چون مواد فعال در سطح اگر بیشتر از حد معمول باشند باعث آلودگی می شوند. چندین مطالعه در مورد آماس پوست های پروانده شده با آب نمک و خسیاندن توسط آنزیم ها نیز گزارش شده است که اطلاعات مهمی را در مورد آماس در کلاژن نابالغ بیان می کنند. تانکوس و همکارانش در مطالعه خود در مورد انواع مختلف خیساندن برای جذب آب در پوست های پرورانده شده توسط آب نمک، شش روش خیساندن مختلف را بررسی کردند (سه روش آنزیمی و سه روش سنتی) و کارایی آنها را در جذب آب در قسمت مرکزی با هم مقایسه کردند. هدف اصلی این مطالعه این بود که مراحل سخت تولید چرم را آسان تر کند. کاهش 45 درصدی در زمان خیساندن نسبت به روشهای سنتی و کاهش 40 درصدی در مقدار سولفید بکار رفته برای مو زدایی، از نتایج این مطالعه بود. روش آنزیمی – که نیازمند استفاده از پروتئاز + مواد فعال در سطح بود – بهترین روش از بین این شش روش بود. نوع خیساندن مورد استفاده و زمان خیساندن در زیر آمده است:
پروتئاز + مواد فعال در سطح ←5 ساعت
لیپاز + مواد فعال در سطح ← 5 ساعت
پروتئاز + لیپاز ← 5 ساعت
کربنات سدیم + مواد فعال در سطح ← 9 ساعت
فرآیند معمول (تترا سولفید سدیم + مواد فعال در سطح) ← 9 ساعت
فرآیند اصلاح شده (تترا سولفید سدیم + مواد فعال در سطح) ← 9 ساعت
برای دو سری مقادیر آزمایشی تعیین شده، مقادیر معمول برای سولفید (mg/L) استفاده شده در فرآیند معمول 2490 و 2340 و در پروتئاز + مواد فعال در سطح 1330 و 1490 بود، که 41 درصد کاهش را میتوان دید. مقادیر فرآیند پروتئاز + لیپاز 1450 و 1340 بود، که 42 درصد کاهش را میتوان نسبت به روش معمول مشاهده کرد. مقادیر کربنات سدیم + مواد فعال در سطح 2090، 2180، 2332، و 2530 ؛ و 2410 و 2360 بود. با توجه به تأثیر انواع خیساندن، لایه های مرکزی پوست های خیسانده شده با توجه به نوع خیساندن استفاده شده، تا حد زیادی متغیر هستند. پروتئاز + مواد فعال در سطح بهترین روش جذب آب در لایه های مرکزی با 59.9 درصد است، و فرآیند های دیگر کارایی کمتری داشتند. نوع خیساندن دیگر، مقادیر 55.3، 56.6، و 55.6 درصد را برای پروتئاز + لیپاز، کربنات سدیم، فرآیند معمول و فرآیند اصلاح شده نشان داد. مطالعه زونگ بتازگی نشان داده است که پروتئاز تأثیر مثبتی بر روی خیساندن پوست های پرورانده شده با آب نمک دارد. زونگ با استفاده از تکنیک های تاریخی خاص، پی برد که آنزیم ها بطور یقین در هر دو طرف پوست از حدود عمق یک بیستم تا عمق یک دهم ضخامت پوست نفوذ میکنند و بعضی از آنزیم ها توسط رگ های خونی تا مرکز پوست نفوذ می کنند. وقتی که چرم تولید شد، فقط زمان خیساندن چهار ساعته تمیزتر از چرم کنترل بود. پروتئین بین بافت های پوست ها توسط پروتئیناز (آنزیم های آبکی کننده پروتئین) پاک می شوند. پاک کردن پروتئین ها ، ساختار ملکولی را مختلف میکند و باعث جذب آب یا خیساندن سریع تری می شود.
آهک زنی
پوست ها پس از خیساندن برای آهک زنی برده می شوند. مشخص شده است که بیشتر پوست ها به اندازه کافی آماس ندارند و برای رسیدن به آماس کافی باید عمل آهک زنی بر روی آنها انجام شود. در این فرآیند، پوست های خیسانده شده با شیره آهک آغشته می گردند. اینکار آماس کافی برای ساختار کلاژن را ایجاد میکند که به باز شدن دسته بافت ها کمک میکند. هدف از انجام این فرآیند اینست که موها، ناخن ها، سم ها و مواد شاخینه دیگر از پوست جدا شوند و همچنین پروتئین های انحلال پذیر بین-الیافی مانند موسین ها نیز پاک شوند. کیفیت چرم تولید شده در فرآیند آهک زنی کنترل می گردد. مقاومت سایشی بالای چرم کفش، و مقاومت کششی بالای چرم کمربند، تا حد زیادی به فرآیند آهک زنی بستگی دارند. روش آهک زنی استفاده شده بر روی پوست گوسفندان، به این صورت است که طرفی از پوست که به گوشت متصل بوده است با محلولی از آهک پوشانده می شوند، که ترکیبی از آهک شکفته و محلول سولفید سدیم یا آهک شکفته و آرسنیک قرمز است.
مو زدایی
مو زدایی فرآیند پاک کردن موها و خزها از پوست است بدون اینکه آسیبی به پوست برساند. فرآیند مو زدایی تا حد زیادی به پدیده شل شدن مو بستگی دارد. شل شدن مو بعلت واکنش شیمیایی محلول آهک بر روی ریشه مو یا مبنای محور مو می باشد. این ضعیف شدن مو به جداسازی ارتباط دی سولفید اسید آمینه بستگی دارد، که دارای مشخصات طبقه پروتئین های شاخینه مانند پشم و مو است. جرمان فرآیند مو زدایی با استفاده از تکنیک های مختلف را بررسی کرده است. معمول ترین روش های مورد استفاده برای مو زدایی بر مبنای استفاده از سولفید در حین آهک زنی برای پاک کردن ماده شاخینه می باشد که از اجزای اصلی تشکیل دهنده مو است. اینکار سیالی را با نیاز به اکسیژن شیمیایی در حدود 60,000 mg/L ایجاد میکند و جنبه آلودگی تولید چرم بعلت همین فرآیند است. استفاده از سولفید در مو زدایی را می توان با استفاده از آنزیم های پروتئولیز نیز انجام داد که بعنوان مکملی در فرآیند های مو زدایی شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند. این آنزیم ها توسط مختل کردن ماده پروتئین دار موجود در مبنای موها، آنها را جدا میکنند. آنزیم های پروتئولیز ممکن است به کلاژن غشایی نیز حمله کنند و به بافت ها آسیب برسانند. بنابراین نیاز معینی به شناسایی پروتئازهای خاص وجود دارد که میتوانند مو را بدون آسیب رساندن به کلاژن بافتی جدا کنند. تعدادی از آنزیم ها پیشنهاد شده اند و شامل پروتئازهایی با منشأ باکتریایی، قارچی و گیاهی هستند.
مو زدایی فرآیندی است که استفاده از آنزیم ها مهمترین عامل برای سرعت بخشیدن به آن است. مو زدایی آنزیمی – چه در دامنه قلیایی و چه در دامنه اسیدی – بصورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. مطالعات اولیه توسط راجو و همکارانش در مورد مو زدایی با پروتئاز خارج-سلولی که توسط باسیل ها تراوش می گردد، نشان داد که دارای یک pH دوگانه است (حداکثر در pH 7.5 و 9.0 و حداکثر دما در 37 درجه سانتیگراد). اینکار نیازمند وجود زیرلایه پروتئین پیچیده در محیط عمل آنزیمی بهینه است. در فرآیند مو زدایی آنزیمی، جدا از pH، دما نیز نقش مهمی را ایفا میکند. در دماهای بین 32 تا 37 درجه سانتیگراد، میتوان مو زدایی را بین 18 تا 24 ساعت انجام داد. در دمای کمتر از 32 درجه سانتیگراد، تداوم عملکرد آنزیم باید برای مو زدایی کامل افزایش داده شود. همچین در دمای کمتر از 25 درجه سانتیگراد هیچ مو زدایی آنزیمی قابل ملاحظه ای در مدت زمان قابل قبول تکمیل نمی شود. مطالعات انجام شده در مورد ثابت بودن دمای آنزیم نشان میدهد که عملکرد آنزیم بین دمای 20 تا 50 درجه سانتیگراد ثابت است. این مطالعات همچنین نشان دادند که با اینکه حتی 2 درصد (w/w) آنزیم خام برای مو زدایی کافی است، با اینحال بهتر است که از 3 درصد (w/w) آنزیم استفاده شود چون در این غلظت حتی موهای ضخیم در منطقه گردن نیز بطور کامل جدا می گردد. پال و همکارانش بصورت تجربی، مو زدایی پوست بز و گوسفند را با استفاده از آنزیمی که از Rhizopus oryzaeتراوش می گردد بررسی کرده اند. آنها تأثیر جذب آب بر روی فرآیند مو زدایی را بررسی کردند. آنها سپس خصوصیات فیزیکی چرم آبی خیس تولید شده از پوست بز و گوسفند را در شرایط متداول مو زدایی آهک-سولفید و مو زدایی آنزیمی ارزیابی کردند. یک نوع پودر آنزیم پس از خشک کردن آنزیم بدست آمد و این پودر برای آماده سازی خمیری مورد استفاده قرار گرفت که طرف گوشتی پوست (پوست های بز و گوسفند) با آن آغشته شد. پوست ها در دمای اتاق (33 تا 35 درجه سانتیگراد) بمدت یک شبانه روز نگهداری شدند که طرف گوشتی پوست ها رو هم قرار داده شد. سپس موی آنها با استفاده از یک چاقوی کند جدا شد. پس از مو زدایی، پوست ها برای مرحله چرم آبی خیس آماده شدند. ارزیابی فیزیکی آنها همچنین شامل ظاهر کلی، احساس، پر بودن، برق انداختن و نرمی بافت بود. آنها در نهایت نتیجه گیری کردند که یک فرآیند مو زدایی آنزیمی قابل دوم و مقرون به صرفه میتواند با فرآیند مو زدایی شیمیایی رقابت کند. آنها همچنین مشاهده کردند که مو زدایی آنزیمی را میتوان در مدت زمان بین 11 تا 12 ساعت انجام داد، بشرط اینکه دما در دامنه بین 30 تا 37 درجه سانتیگراد نگه داشته شود. آنزیم بکار برده شده توسط آنها از pH 3-11 و دمای حداکثر 80 درجه سانتیگراد ثابت بود. آنها شرایط متداول برای مو زدایی پوست را با 46 درصد جذب آب، 83 درصد رطوبت، pH 8.0 و مدت زمان 2 ساعت بهینه سازی کردند.
تانگام و همکارانش بررسی در مورد پروتئاز قلیایی جدا شده از Alcaligenes faecalis برای مو زدایی آنزیمی در دباغی انجام دادند. آنزیم استفاده شده توسط آنها در دامنه pH بین 8 تا 11 و دمای حداکثر 30 درجه سانتیگراد بمدت 24 ساعت نسبتاً ثابت بود. نتایج آنها نشان داد که پروتئاز تولید شده توسط Alcaligenes faecalis برای مو زدایی کاملاً مناسب بود و میتوان آنرا بعنوان یک عامل مو زدایی بی ضرر برای زیست در آماده سازی چرم بکار برد. نتایج آنها آلودگی محیطی را کاهش می داد و به عملیات ضربه زنی برای تولید چرم نرم تر و افزایش بازده کمک می کرد. آنها در مطالعه خود پوست های بز را شتشو می دادند و از وسط نصف می کردند. در همه مطالعات از روش آغشته سازی برای مو زدایی استفاده شد. پودر آنزیم بدست آمده پس از خشک کردن برای آماده سازی خمیری مورد استفاده قرار می گرفت که طرف گوشتی پوست بز با آن آغشته می شد. آزمایشات مو زدایی با پیروی از روشهای بدون سولفید و کم سولفید با استفاده از غلظت های مختلف آنزیم ها و سولفید انجام شدند. برای نیمه سمت راست پوست از آنزیم استفاده می شد و آنها بعنوان پوست های آزمایشی در نظر گرفته می شدند. نیمه سمت چپ پوست ها با روش سنتی آهک-سولفید با استفاده از 2.5 درصد سولفید سدیم و 10 درصد آهک کنترل و مو زدایی می شدند. درجه تأثیر فرآیند مو زدایی در رابطه با دما، pH، غلظت های مختلف آنزیم، و روشهای کم سولفید توسط اعمال مقیاسی مانند مو زدایی مشکل، مو زدایی کمی مشکل، و مو زدایی متوسط ارزیابی شدند. جداسازی کامل مو حتی با غلظت آنزیم 0.5 درصدی انجام می شد. در غلظت آنزیم 0.25 درصدی، پس از 18 ساعت، مو زدایی بصورت متوسط مشاهده می شد. یافته های آنها نشان میداد که استفاده از 0.5 درصد پودر خام برای کاهش سولفید از 2.5 به 1 درصد کافی بود.
گزارش اخیر توسط پال و همکارانش، نیازمند استفاده از آنزیم های پروتئولیز برای فراهم سازی گزینه دیگری برای مو زدایی سولفید مخرب بود که شامل استفاده از یک آرایه متنوع از آنزیم ها بود که بسیاری از آنها مخصوص هم نبودند. آنزیم ها سبب شل شدن مو می شدند، بدون اینکه به کلاژن بافتی پوست آسیب وارد کنند. آنزیم های استفاده شده، شامل پروتئازها از باکتری ها، و منشأ قارچی و گیاهی بودند. آنزیم دیگری برای استفاده در مو زدایی، دیسپاز است، که یک پروتئیناز خنثی با منشأ باکتریایی است. آنزیم ها بمدت چندین سال در زمینه زیست پزشکی برای جداسازی سلول های بشره ای و سلول های شبیه بشره ای از ماتریس اصلی از طریق تخریب غشای زیرین مورد استفاده قرار گرفته اند. در مطالعه آنها، رشد نهفته پوست گاو با دیسپاز سبب جداسازی روپوست ها از سطح اتصال بشره ای/غشایی شد که سطح بافتی تمیزی بر جا گذاشت. پوسته پوسته شدن روپوست ها ابتدا در سطح مشاهده شد اما با رفتار طولانی گسترش یافته به داخل پیازهای مو همراه بود تا سبب شل شدن مو شود. این احتمال دارد که نتیجه تقسیم آنزیمی اجزای کلاژنی غشای زیرین باشد که این ساختارها بر روی آنها قرار دارند. البته بررسی میکروسکوپی هیچ مدرکی از آسیب های بافتی نشان ندارد، که نشاندهنده این بود که کلاژن بافتی پوست توسط آنزیم افت پیدا نکرده است.
از زمان آغاز فرآیند مو زدایی آنزیمی صنعتی در سال 1990، مقدار قابل توجهی از مطالعات انجام شده است و بعضی از محققان گزارش بازبینی در مورد پدیده مو زدایی آنزیمی را مطالعه کردند. اما بیشتر توسعه های فرآیند آنزیمی دارای طبیعت متناسب است. افراد زیادی بعلت مشکل سخت ایجاد شده توسط سولفید و کروم در دباغی ها، مو زدایی آنزیمی را بعنوان یک راهکار فرعی برای فرآیند آهک-سولفید توجیه میکنند. دلیل این مسئله اینست که اجزای تشکیل دهنده آن جزو آلاینده های اصلی آماده سازی چرم هستند. مزیت مو زدایی آنزیمی، کاهش محتوای سولفید در سیال های خروجی و حذف ضربه زنی در آهک زدایی، کاهش محتوای COD و BOD سیال های خروجی مواد شیمیایی سمی، و عملکرد آسان است. بنابراین فرآیند مو زدایی آنزیمی قابل دوام و مقرون به صرفه می تواند با فرآیند مو زدایی شیمیایی رقابت کند. معایب مو زدایی آنزیمی اینست که آنزیم ها پرهزینه تر از مواد شیمیایی در روش سنتی هستند، نیازمند کنترل دقیق هستند، و بخاطر تأثیر بر روی ساختار پوست ممکن است نیازمند تغییرات در فرآیند بعدی باشند. فرا-پالایش مو زدایی آنزیمی با استفاده از آنزیم پروتئولیز توسط کاسانو و همکارانش در حین عملیات موزدایی انجام شد و بنابراین یک واکنشگر آنزیمی را برای تولید پوست های مو زدایی شده ایجاد کرد. فرا-پالایش امکان کنترل عملکرد آنزیمی بر روی پوست را ایجاد میکند چون آنزیم از سوی غشاء رد می گردد و در مخزن سوخت انباشته می شود، درحالیکه محتوای سولفید (استفاده شده در غلظت کم) همراه با نفوذ رد می گردد. مزایای سیستم سیستم آنزیمی جفتی/UF بدین شرح بودند: کنترل عملکرد آنزیم، کاهش مقدار سولفید مورد نیاز، کاهش زمان مو زدایی-آهک زنی، امکان بازیافت مو و کاهش آلودگی فاضلاب و هزینه تمیز کردن در مراحل مختلف. اشکال اتخاذ مو زدایی آنزیمی بعضی اوقات برطرف می شود، وقتی که یک آنزیم کارآمد از لحاظ هزینه موجود باشد.
ضربه زنی
ضربه زنی، فرآیند کوبیدن چرم با ضربات ناگهانی و محکم با استفاده از میله یا کنده های چوبی در شرایط متداول است. هدف از ضربه زنی، شل کردن و لخته زدایی ساختار پوست غیر-کلاژنی از طریق پاک کردن پس مانده پروتئین های میان-بافتی، روپوست ها و اسکادها است. اینکار آنها را نرم و انعطاف پذیر می سازد و آنها را برای دباغی آماده می سازد. ضربه زنی محکمی برای تولید یک چرم نرم و انعطاف پذیر مانند چرم کیف پول و دستکش مورد نیاز است، درحالیکه ضربه زنی آهسته ای برای چرم کف کفش مورد نیاز است. در حقیقت ضربه زنی یک مرحله تهاجمی در آماده سازی چرم با کیفیت محسوب می شود. ضربه زنی این تأثیرات را بر روی پوست ایجاد میکند: جدا سازی آهک، ایجاد بافت نرم، بر طرف سازی آماس و کجی ها، افزایش درجه کشش چرم تولید شده نهایی. عدم موفقیت برای جدا کردن پروتئین های کلاژنی باعث به هم چسبیدن بافت ها می شود، زمانیکه چرم خشک می گردد و سبب محکم شدن و عدم انعطاف پذیری می گردد. کاملاً اثبات شده است که فرآیند ضربه زنی قدیمی در شرایط قلیایی با استفاده از آنزیم های پروتئولیز بود، که دارای منشأ باکتریایی یا پانکراس هستند، و کارایی این فرآیند به غلظت آنزیم و همچنین دما، pH و مدت زمان فرآیند ضربه زنی بستگی دارد. ضربه زنی در شرایط قلیایی امروزه بصورت جهانی در کل صنعت چرم سازی شناخته شده است، اما برای رسیدن به کارایی مطلوب، باید آنرا در دمای 95 تا 100 درجه فارنهایت و در pH 7.5-8.5 انجام داد، در غیر اینصورت کارایی آنزیم تا حد زیادی پایین خواهد آمد. تأثیر آنزیم های ضربه زنی از طریق انتشار آنزیم ها به داخل پوست عمل میکند اما بالاترین غلظت های آن در لایه های بیرونی مشاهده می گردد. در پوست های خام قسمت بندی نشده، نفوذ آنزیم های ضربه زنی به داخل پوست برای جذب و هضم پروتئین های ناخواسته کافی نمی باشد، و این قضیه خصوصاً در مورد نواحی گردن و ماتحت پوست صادق است. بهتر این مسئله را نیز توضیح دهیم که آیا آنزیم ها آزاد هستند یا مقید به ذرات هستند. اگر آنزیم ها آزاد باشند پس ذرات ریز را میتوان جداسازی کرد قبل از اینکه زیرلایه را اضافه کنیم. اما اگر آنزیم مقید به ذرات باشند، عمل تصفیه ممکن است فعالیت آنزیم ها را کاهش دهد. در حقیقت ذرات ریز با ظاهر شدن زیرلایه مرتبط هستند، که با آنزیم ها انحلال ناپذیر است.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  21  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید