1-6-2- پلی‌آمیدهای آروماتیک حاوی گروههای نفتالن…………………………………38

1-7-هدف پژوهش جاری…………………………………………………………………………….44

فصل دوم: فصل تجربی

2-1- مواد شیمیایی……………………………………………………………………………………..45

2-2- دستگاهوری………………………………………………………………………………………..45

2-3- سنتز مونومر……………………………………………………………………………………46

2-3-1- سنتز 5،1- ‌بیس‌(2-نیترو-4-تری‌فلوئورومتیل‌فنوکسی)نفتالن(BNFPN)…………………………….46

2-3-2- سنتز 5،1- ‌بیس‌(2-آمینو-4-تری‌فلوئورومتیل‌فنوکسی)نفتالن(BAFPN)…………………………47

2-4- سنتز پلی‌(آمید-اتر)ها…………………………………………………….48

2-5- تعیین حل پذیری پلیمرها…………………………………………………………48

2-6- تعیین گرانروی درونی محلول پلیمرها…………………………………………..49

2-7- سایر آنالیزها………………………………………………………49

فصل سوم: نتایج و بحث

3-1- سنتز مونومر…………………………………………………………….50

 

3-1-1- سنتز5،1- بیس( 2- نیترو-‌4-‌تری‌فلوئورومتیل‌فنوکسی)نفتالن(BNFPN)…………………50

3-1-2- سنتز5،1- بیس(2- آمینو-4-‌تری‌فلوئورومتیل‌فنوکسی)نفتالن(BAFPN)………………………54

3-2- سنتز پلی(آمید-اتر)ها………………………………………………………..59

3-3- بررسی برخی خواص پلیمرها………………………………………………..64

فصل چهارم: نتیجه گیری

4-1- نتیجه گیری…………………………………………………………………….70

پیوست……………………………………………………………………………………71

فهرست منابع…………………………………………………………………74

چکیده

دسته‌ی جدیدی از پلی(آمید-اتر)های فلوئوردار کاملا آروماتیک، بوسیله پلیمریزاسیون تراکمی مستقیم یک دی آمین بر پایه نفتالن به نام 5,1- بیس(2-آمینو-4-تری­فلوئورومتیل­فنوکسی)نفتالن (BAFPN) با چهار دی اسید مختلف شامل ترفتالیک اسید(TPA)، ایزوفتالیک اسید (IPA)، 2،5-پیریدین دی کربوکسیلیک اسید(2,5-PDA)  و 6،2-پیریدین دی کربوکسیلیک اسید (2,6-PDA) با موفقیت سنتز شدند و تاثیر حضور گروههای فلوئوردار CF₃ و حلقه های صلب نفتالن بر خواص پلیمرها از قبیل حل پذیری، بلورینگی و پایداری گرمایی مورد بررسی قرار گرفت. ساختار مونومر و پلیمرهای سنتز شده توسط طیف سنجی FT-IR و NMR بررسی و تایید شدند. میزان بلورینگی پلیمرها با مطالعاتXRD  بررسی شد که نتایج حاصل نشان داد گروههای CF₃ متصل به زنجیره ها نظم ساختاری پلیمرها را به مقدار زیادی مختل کرده و منجر به کاهش بلورینگی شده است. همچنین پلیمرها از حل پذیری خوبی در حلال های آلی برخوردار بودند. بررسی مورفولوژی پلیمرها بوسیله تصاویر SEM به وضوح نشان داد که ساختار ماکرومولکولها به صورت میکروپلیت بودند. ترموگرام TGA پلیمرBAFPN/2,6-PDA  ، نشان داد که این پلی(آمید-اتر) دارای پایداری گرمایی بسیار خوبی است. همچنین مقدار T_g این پلیمر نیز با استفاده از نمودار DSC تعیین و مشخص شد.

 کلمات کلیدی: پلی‌(آمید-اتر)، مقاومت گرمایی، حل پذیری، بلورینگی

  مقدمه

پلیمرهای با عملکرد بالا طبقه­ی مهمی از پلیمرها هستند که کاربردشان پیوسته در حال گسترش است که این کاربردها اغلب خواستار ترکیباتی مناسب و دارای خواصی مثل استحکام بالا، فرایندپذیری بالا ، چقرمگی، پایداری شیمیایی و حرارتی برجسته و ثابت دی­الکتریک کم می­باشند. پلی­آمیدها، پلی­ایمیدها و پلی(آمید-ایمید)ها به خاطر داشتن چنین خواصی توجه هستند اما  این دسته از پلیمرهای آروماتیک در سنتز و فراورش مشکل حل پذیری کم و دمای انتقال شیشه­ای (T_g) بالا را دارند. امروزه پژوهش های عملی و بنیادی روی افزایش فرایندپذیری و انحلال پذیری پلی‌آمیدهای آروماتیک متمرکز شده است تا کاربرد حرفه ای و صنعتی این پلیمرها افزایش یابد که از جمله این اصلاحات می توان به واردسازی اتصالات انعطاف‌پذیر در زنجیره‌های پلیمری، تعبیه گروههای حجیم در پیکره پلیمرها، حضور حلقه های هتروسیکل و همچنین حلقه های آویزان هتروآروماتیک در ساختار پلیمرها اشاره کرد. همچنین قرارگرفتن گروههای فلوئوردار در پیکره پلیمر، حل پذیری و عملکرد الکتریکی و دی الکتریکی پلیمر را افزایش میدهد که این افزایش به علت قطبش پذیری کم ، دوقطبی جزیی پیوندهای C-F و افزایش حجم آزاد می باشد. وجود گروههای هالوژنی مثل كلر و فلوئور پلیمرها را در برابر شعله، حلال، اسید و باز مقاوم می سازد كه باعث افزایش كاربرد آنها می شوند. از مهمترین این گروهها می توان به گروههای CF₃ اشاره نمود که حضور این گروه برهمکنش های بین زنجیری را کاهش داده و با ایجاد سد چرخشی در پلی‌آمیدها حلالیت را تغییر می دهد. همچنین وجود واحدهای نفتالنی که گروههای آزادکننده الکترون مثل اتر یا آمین دارند و به عنوان یک بخش سخت با خواص فتواکتیو مطرح هستند، خواص ویژه ای به پلیمر می دهند و می توانند حل پذیری و

یک مطلب دیگر :

دلایل انجام سرقت رایانه ای:پایان نامه سرقت در فضای سايبری

 فرایندپذیری پلیمرهای مقاوم حرارتی را بدون كاهش قابل توجه مقاومت حرارتی افزایش بدهند.

1-1- پلی‌آمیدهای آروماتیک با عملکرد بالا

توسعه پلیمرهای با عملکرد بالا از سال 1950 به منظور استفاده در صنایع هوافضا و الکترونیک آغاز شد. اصطلاح عملکرد بالا به پایداری غیرعادی به هنگام قرار گرفتن در شرایط نامساعد و ویژگی هایی که پلیمرهای معمول را بهبود میدهند، اطلاق می‌شود. عمومی ترین مشخصات پلیمرهای باعملكرد بالا و مقاوم در برابر دما ماندگاری طولانی مدت (بیشتر از 1000 ساعت در˚ C177) ، دمای تجزیه حرارتی بالای ˚ C450،  سرعت کم افت وزنی در دماهای بالا، دمای انحراف گرمایی بالا، داشتن ساختارهای آروماتیک، خواص مکانیکی عالی و وجود بخش های سخت که باعث افزایش  (بیشتر از ˚ C200) می‌شوند، می‌باشد. بطور کل پلیمرهای مقاوم حرارتی برای استفاده در دماهای بالا، باید دارای ویژگی های زیر باشند:

الف- دمای ذوب )نرم شدگی)  بالا (T_m)

ب- مقاومت در برابر تخریب اکسایشی در دمای بالا

ج- پایداری در برابر عوامل شیمیایی و تابشی

د- مقاومت در برابر دیگر فرآیندهای حرارتی تخریبی )غیر اکسایشی(

مهمترین فاکتورهایی که باعث عملکرد بالا و مقاومت گرمایی پلیمرها می‌شوند عبارتند از استحکام پیوندهای اصلی، پایدارسازی رزونانسی، نیروهای پیوندی ثانویه ( پیوند هیدروژنی، واندروالس، برهمکنش های قطبی و غیره)، توزیع وزن مولکولی، تقارن مولکولی، اتصالات عرضی، خلوص، مکانیسم شکافتگی پیوند، ساختارهای بین زنجیری سخت و افزودنی ها یا تقویت كننده ها ( فیبرها، خاك رس، نانوذرات مختلف) [25].

پلی‌آمیدها در طبیعت بصورت پروتئین‌ها و الیاف طبیعی مانند ابریشم و پشم و بصورت سنتزی در الیاف مصنوعی و پلاستیك‌ها یافت می‌شوند. اولین توسعه مربوط به پلی‌آمیدها با كار كاروترز پدر شیمی پلیمر در آمریكا، در سال 1935 میلادی آغاز شد. كاروترز، با استفاده از واكنش هگزا متیلن دی‌‌آمین و آدیپیك اسید موفق به تهیه پلی‌(هگزا‌متیلن‌آدیپامید) شد كه بعدها توسط کمپانی دوپونت^[1] نام تجاری نایلون6،6^[2] بر روی این پلی‌آمیدها نهاده شد.[19] پلیمرهای با عملکرد بالا بواسطه معیارهایی مثل میزان مقاوت گرمایی، استحکام مکانیکی، چگالی مخصوص پایین، قابلیت هدایت بالا، خواص گرمایی و الکتریکی بالا، و عایق بودن در برابر صدا و مقاومت شعله بالا توصیف می‌شوند. از اینرو پلی‌آمیدهای آروماتیک به دلیل خواص مکانیکی و گرمایی بالایشان به عنوان پلیمرهای با عملکرد بالا مطرح می‌شوند که در تکنولوژی های پیشرفته می‌توانند جایگزین ترکیباتی مثل فلزات و سرامیک ها گردند6-70-9-62] [.

جدیدترین، ساده ترین و معروف ترین پلی‌آمیدهای آروماتیک (آرامیدها) عبارتند از پلی پارافنیلن ترفتالامید (PPPT)  و پلی متا فنیلن ایزوفتالامید (PMPI)  که هر دوی آنها میتوانند به فیبرها سنتزی با مقاومت کششی بالا، مقاوم در برابر برش و شعله تبدیل بشوند. همچنین از آنها به عنوان پوشش، پرکننده و جلادهنده نیز استفاده می‌شود. از دیگر کاربردهای آنها می‌توان به استفاده در صنعت اسلحه سازی، تولید پارچه های پیشرفته، صنعت هوافضا و تولید کامپوزیت های پیشرفته، عایق سازی های الکتریکی، سپرهای ضد گلوله، فیلترهای صنعتی، لباس ها و محافظ های ورزشی نیز اشاره کرد. دمای انتقال آرامیدهای تجاری، که بالاتر از دمای تجزیه آنهاست، و همینطور حل پذیری ضعیف آنها در حلال های آلی متداول، باعث شده که کاربرد آنها محدود و فرایند پذیری شان مشکل باشد[61].

پلی‌آمیدهای آروماتیك تجاری

پلی‌آمیدهای تمام آروماتیک، پلی‌آمیدهای سنتزی هستند که که حداقل 85% گروه های آمید در آنها مستقیم به دو حلقه آروماتیک متصل هستند.[70] نایلون 6،6 از جمله پلیمرهای مهندسی میباشد که دارای استحکام کششی و قابلیت مفتول­شدن بالا، مقاومت شیمیایی خوب، ضریب اصطحکاک کم، عایق الکتریکی خوب و فراورش آسان می­باشد. البته، این پلیمرها معایبی مانند، جذب رطوبت بالا، پایداری ابعادی کم، دمای تجزیه حرارتی کم و به خصوص آتش­گیری آسان را دارند. دماهای گداز بسیار بالا در آرامیدهای تجاری که بالای دمای تجزیه­شان واقع می­شود و حلالیت پایین­ آنها در محلول­های آلی معمول، باعث سخت شدن فرایند پذیری آنها شده و کاربردشان را محدود می­کند. در نتیجه، پژوهش های پایه­ای و کاربردی اخیر بر روی بهبود فرآیندپذیری و حلالیت آن­ها تمرکز دارد به این منظور که حوزه­ی کاربردهای تکنولوژیکی این مواد را گسترش دهند. شکل 1-1 ساختمان پلی پارا فنیلن ترفتالامید و پلی متا فنیلن ایزوفتالامید را نشان می‌دهد که آرامیدهای تجاری هستند.

اولین آرامید با جهت گیری تمام پارا، پلی پارا بنزآمید (PPBA) (Fiber B®) بود.  PPBA در سال 1970 بوسیله PPPT با نام تجاری کولار جایگزین شد. بسپارش تراکمی آنها در دماهای پایین و در محلول ترفتالویین دی کلرید و پارافنیلن دی آمین در هگزا متیل فسفرآمید انجام گرفت. بعدها از N-متیل 2 پیرولیدون و  برای انجام واکنش استفاده شد.

کارایی بالای کولار ناشی از ساختمان شیمیایی آن می‌باشد. ساختارهای تمام آروماتیک با استخلاف های تمام پارا، ماکرومولکولهای میله مانند را ایجاد می‌کنند که انرژی همدوسی بالایی دارند و به علت پیوندهای هیدروژنی درون مولکولی تمایل زیادی به متبلور شدن دارند. فیبرهای کولار می‌توانند به کامپوزیت ها و موادی با مقاومت مکانیکی و گرمایی عالی  تبدیل شوند.

پلی‌آمیدهای تمام آروماتیک با جهت گیری متا  درحلقه فنیلین مثل PMPI  ساختارهای کمتر خطی دارند  و یک کاهش پیوسته در انرژی چسبندگی و تمایل‌شان به بلورینگی دیده می‌شود. این پلی‌آمید یک پلیمر با عملکرد بالا با مقاومت مکانیکی و گرمایی بالا می‌باشد که در سال 1967 تحت نام تجاری نومکس معرفی شد.

2-6 روش­های تهیه سطوح فوق آبگریز مصنوعی………………………………………………………….. 11

2-6-1 زبر کردن مواد دارای سطح انرژی کم……………………………………………………….. 11

2-6-2 ایجاد زیرلایه زبر و اصلاح کردن آن با مواد با انرژی سطحی کم……………………………….. 12

2-7 رفتار خوردگی پوشش­های فلزی فوق­آبگریز…………………………………………………. 15

2-8 رسوب­دهی الکتریکی نیکل………………………………………………………………… 17

2-9 کاربرد پوشش­های نیکل و آلیاژهای آن……………………………………………………………. 18

2-9-1 کاربرد­های تزئینی…………………………………………………………………………… 18

2-9-2 کاربردهای عاملی…………………………………………………………………………………. 18

2-9-3 کاربردهای الکتروفورمینگ………………………………………………………………….. 18

2-10 پوشش­دهی الکتریکی…………………………………………………………………………… 19

2-11 محلول­های پوشش­دهی نیکل……………………………………………………………….. 19

2-11-1 محلول­های واتز…………………………………………………………………… 19

2-11-2 محلول­های سولفامات………………………………………………………………. 20

2-11-3 محلول­های کلرید………………………………………………………………………………. 20

2-11-4 محلول­های سولفاته…………………………………………………………………. 21

2-12 رسوب الکترولیتی فلز…………………………………………………………………… 21

2-12-1 رسوب­دهی الکتریکی با جریان مستقیم………………………………………………….. 21

2-12-2 پوشش­دهی پالسی………………………………………………………………….. 21

2-12-3 رسوب­دهی فلز القا شده با لیزر………………………………………….. 21

2-13 مکانیسم رسوب­دهی الکتریکی نیکل……………………………………………. 22

2-14 تاثیر پارامترهای الکتروشیمیایی بر خواص رسوبات الکتریکی…………………………………. 23

2-14-1 افزودنی­های حمام­های رسوب­دهی الکتریکی………………………………………………. 24

2-14-2 اثرات سطح زیرلایه…………………………………………………………………………… 26

2-14-3 پارامترهای موثر دیگر روی مورفولوژی رسوبات الکتریکی………………………………. 27

2-15 رفتار الکتروشیمی و خوردگی نیکل…………………………………………………… 27

2-16 جمع بندی………………………………………………………………………….. 34

فصل سوم: مواد و روش­ها

3-1 زیرلایه مورد استفاده……………………………………………………………………….. 35

3-2 آماده­سازی سطح نمونه………………………………………………………………. 35

3-3 حمام پوشش­دهی………………………………………………………………………….. 36

3-4 عملیات پوشش­دهی……………………………………………………………….. 36

3-5 مطالعات مورفولوژی………………………………………………………………. 36

3-6 اندازه­گیری ضخامت پوشش………………………………………………………. 37

3-7 بررسی توپوگرافی……………………………………………………………………….. 37

3-8 مطالعات بافت پوشش­های ایجاد شده…………………………………………….. 37

3-9 اندازه گیری زاویه تماس پوشش­ها با آب……………………………………….. 37

3-10 مطالعات الکتروشیمیایی……………………………………………………………….. 37

3-11 مطالعات خوردگی الکتروشیمیایی………………………………………………. 38

3-11-1 پلاریزاسیون پتانسیودینامیک………………………………………………………… 38

3-11-2 طیف­سنجی امپدانس الکتروشیمیایی………………………………………….. 38

 

فصل چهارم: بحث و تحلیل یافته­ها

4-1 اثرات الکتروشیمیایی آمونیوم کلرید بر مکانیسم رسوب­دهی الکتریکی نیکل…………… 39

4-1-1 آزمون ولتامتری چرخه‌ای………………………………………………….. 40

4-1-2 آزمون طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی…………………………….. 41

4-2 تأثیر غلظت آمونیوم کلرید روی مورفولوژی پوشش‌ها…………………………. 43

4-3 اثر آمونیوم کلرید روی بافت نسبی پوشش­ها………………………………. 47

4-4 رفتار ترشوندگی پوشش­های نیکل تهیه شده از حمام حاوی آمونیوم کلرید………………… 48

4-5 مقاومت به خوردگی پوشش­های نیکل تهیه شده از حمام­های پوشش­دهی حاوی آمونیوم کلرید……….. 50

4-5-1 پلاریزاسیون پتانسیودینامیک………………………………………… 50

4-6 طیف­سنجی امپدانس الکتروشیمیایی…………………………. 52

4-7 عملکرد طولانی مدت پوشش­های نیکل حاصل از حمام حاوی آمونیوم کلرید در محلول خورنده……….. 55

4-8 تأثیر غلظت آمونیوم کلرید روی مورفولوژی پوشش‌های نیکل…………………….. 60

4-9 رفتار ترشوندگی پوشش­های نیکل تهیه شده از حمام حاوی اتیلن­دی­آمونیوم دی­کلرید……………… 62

4-10 رفتار خوردگی پوشش نیکل رسوب داده شده از حمام پوشش­دهی حاوی اتیلن­دی­آمونیوم دی­کلرید……………… 63

فصل پنجم: نتیجه­گیری و پیشنهادات

5-1 نتیجه­گیری………………………………………………………… 67

5-2 پیشنهادات………………………………………………………….. 68

منابع و مراجع…………………………………………….. 69

چکیده

پوشش­های نیکل از حمام­های کلریدی حاوی مقادیر مختلف آمونیوم کلرید با روش رسوب­دهی الکتریکی دو مرحله­ای و بدون وقفه تهیه شدند. مورفولوژی، توپوگرافی و بافت پوشش­ها به ترتیب با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پروفیلومتر کانفوکال و پراش­سنج اشعه ایکس (XRD) مطالعه شدند. تصاویر SEM نشان داد که پوشش حاصل از حمام پوشش­دهی فاقدآمونیوم کلرید دارای ساختار­های میکرو مخروطی هستند. افزودن آمونیوم کلرید به حمام پوشش­دهی باعث تشکیل ساختار­های مخروطی متقارن­تر، تیز تر و ظریف­تری شد و همچنین در حضور g. L^-1 200 آمونیوم کلرید، ساختار میکرو- نانو مخروطی یکنواخت­تری به دست آمد. تشکیل ساختار­های میکرو- نانو مخروطی شکل به وسیله تئوری “رشد توسط نابجایی­های پیچی” تحلیل شد. آنالیز XRD نشان داد که آمونیوم کلرید سبب تغییر جهت­گیری مرجح صفحات کریستالی پوشش از (220) به (111) می­شود. نقش آمونیوم کلرید با روش­های ولتامتری چرخه­ای و طیف­سنجی امپدانس الکتروشیمیایی مطالعه شد. نتایج نشان داد که آمونیوم کلرید با تشکیل کمپلکس­های نیکل- آمونیاک باعث افزایش مقاومت انتقال بار در فرایند رسوب­دهی الکتریکی نیکل می­شود و بنابراین از جوانه­زنی رسوبات نیکل ممانعت می­کند. ترشوندگی پوشش­های نیکل با اندازه­گیری زاویه تماس آن­ها با آب بررسی شد و مشاهده شد که پوشش­های تازه تهیه شده رفتار فوق­آبدوست دارند و با نگهداری آن­ها در هوا، زاویه تماس به طور تدریجی افزایش می­یابد و نهایتا بعد از 2 هفته نگهداری در هوا، پوشش­ها فوق­آبگریز می­شوند. افزایش زاویه تماس در طول مدت نگهداری در هوا به جذب مواد آلی روی سطح پوشش­ها نسبت داده شد. زبری متوسط پوشش تهیه شده از حمام حاوی g. L^-1 200 آمونیوم

یک مطلب دیگر :

farhangishu.ir

 کلرید بیشتر از پوشش­های دیگر بود، بنابراین طبق مدل ونزل این پوشش فوق­آبگریز تر از پوشش­های دیگر شد. مقاومت به خوردگی پوشش­ها با آزمون طیف­سنجی امپدانس الکتروشیمیایی به صورت غوطه­وری مدت­دار در محلول 5/3%  وزنی سدیم کلرید بررسی شد. نتایج نشان داد که خاصیت فوق­آبگریزی باعث افزایش به طور میانگین 12 برابری مقاومت پلاریزاسیون پوشش­ها می­شود. با افزایش زمان غوطه­وری مقاومت پلاریزاسیون به طور تدریجی کاهش یافت که ناشی از کاهش خاصیت آبگریزی بود. بعد از حذف خاصیت آبگریزی، مقاومت پلاریزاسیون تمامی پوشش­ها شروع به افزایش چشمگیری کرد. این افزایش ناشی از تشکیل فیلم رویین در سطح پوشش­ها در اثر خوردگی در محلول خورنده بود. برای مطالعه دقیق­تر اثر اصلاح کننده کریستال، پوشش­های نیکل در حضور افزودنی دیگری با نام اتیلن­دی­آمونیوم دی­کلرید با فرایند رسوب­دهی الکتریکی دو مرحله­ای تهیه شدند. تصاویر SEM نشان داد که پوشش­های نیکل حاصل، فاقد ساختار میکرو- نانو مخروطی مطلوب می­باشند. زبری پوشش­های تهیه شده کمتر از پوشش­های تهیه شده از حمام­های آمونیوم کلریدی بود، بنابراین با نگهداری در هوا پوشش­ها صرفاً آبگریز شدند. بررسی مقاومت به خوردگی این پوشش­ها نشان داد که خاصیت آبگریزی برخلاف فوق­آبگریزی اثر چندانی روی مقاومت به خوردگی ندارد. مقاومت پلاریزاسیون این پوشش­ها نیز با افزایش زمان غوطه­وری افزایش یافت اما میزان افزایش آن کمتر از میزان مشاهده شده در پوشش­های حاصل از حمام آمونیوم کلرید بود. نتایج شبیه­سازی داده­های امپدانس نشان داد که تجمع محصولات خوردگی و پلاگ شدن سطح باعث بهبود مقاومت به خوردگی شده است.

کلمات کلیدی: فوق­آبگریزی، نیکل، رسوب­دهی الکتریکی، آمونیوم کلرید، اتیلن­دی­آمونیوم دی­کلرید.

1.      فصل اول
مقدمه

امروزه سطوح فوق­آبگریز با زاویه تماس بزرگ با آب (بزرگتر از °150) به علت ویژگی­های منحصر به فردشان همچون خواص دفع آب، ضد رسوب، مقاومت بالا به خوردگی و خودتمیز شوندگی علاقه روز افزونی را به خود جلب کرده­اند. محققان تلاش کرده­اند که ویژگی­های سطوح طبیعی با خاصیت آب­گریزی را تقلید کنند که از جمله این سطوح، برگ نیلوفر آبی[1] است. لازمه فوق آب­گریز بودن یک سطح، انرژی سطحی پایین و پیروی از الگوی زبری خاص در ابعاد میکرو و نانومتر است. دو مدل مشهور برای توصیف ترشوندگی سطوح، مدل ونزل[2] و مدل کاسی- باکستر[3] است. روش­های متنوعی برای ایجاد زبری و تولید سطوح­ فوق­آبگریز بکار رفته است که از جمله می­توان به اچ­کردن پلاسما، لیتوگرافی، اکسیداسیون آندی، سل ژل و رسوب­دهی الکتریکی اشاره نمود. اغلب روش­های مذکور پرهزینه هستند و به دلیل عملیات شیمیایی دشوار و فرایندهای چند مرحله­ای پیچیده به سادگی قابل استفاده در مقیاس­های صنعتی نمی باشند. در مقابل رسوب­دهی الکتریکی مزایایی نظیر آسان بودن، هزینه کم و شرایط کاری قابل کنترل برای تولید انبوه دارد. در سال­های اخیر، تحقیقات وسیعی روی ساخت سطوح فوق­آبگریز فلزی به روش رسوب­دهی الکتریکی صورت گرفته است. محققین مشاهده کردند که برای فوق­آبگریز شدن پوشش، مورفولوژی پوشش باید به صورت ساختار سلسله مراتبی میکرو- نانو باشد. همچنین مشخص شد که مورفولوژی سطوح به شدت به شرایط پوشش­دهی از جمله چگالی جریان، مدت زمان الکترولیز، pH ، دما و ترکیب حمام پوشش­دهی بستگی دارد. برای ایجاد ساختار سلسله مراتبی مناسب به افزودن ترکیبات معینی به حمام پوشش­دهی نیاز است که این افزودنی­ها، اصلاح کننده کریستال نامیده می­شود. برای تهیه پوشش­های نیکل با مورفولوژی سلسله مراتبی اغلب از اتیلن­دی­آمونیوم دی­کلرید و به ندرت از آمونیوم کلرید استفاده شده است. تحقیقات انجام شده روی اثر اتیلن­دی­آمونیوم دی­کلرید نشان می­دهد که غلظت افزودنی روی مورفولوژی پوشش تاثیر قابل ملاحظه­ای دارد. مکانیسم افزودنی­های مذکور در فرایند رسوب­دهی الکتریکی مشخص نشده است و در تعداد کمی از تحقیقات تئوری­های رشد برای تشکیل ساختارهای سلسله مراتبی پیشنهاد شده است. انرژی سطحی کم پارامتر مهم دیگر برای ایجاد خاصیت فوق­آبگریزی است. عموماً سطوح فلزی با انرژی سطحی بالا به طور ذاتی آب دوست می­باشند، بنابراین برای ایجاد خاصیت فوق­آبگریزی روی فلزات نیاز به اصلاح سطح با مواد دارای انرژی سطحی کم است. بدین منظور در بیشتر موارد از مواد آلی کاهنده انرژی سطحی استفاده می­شود. در تحقیقات اخیر مشاهده شده است که پوشش­ها با مورفولوژی زبر مناسب با نگهداری در هوا فوق­آبگریز می­شوند. محققین مکانیسم­های متعددی برای این رخداد پیشنهاد کردند و توافقی در مورد مکانیسم افزایش زاویه تماس با زمان وجود ندارد.

با توجه به اینکه نقش اصلاح کننده کریستال در فرایند رسوب­دهی الکتریکی و ایجاد ساختار سلسله مراتبی مشخص نیست و پژوهش­های انتشار یافته­ای در این زمینه وجود ندارد، هدف از این تحقیق بررسی مکانیسم اصلاح کننده کریستال در فرایند رسوب­دهی الکتریکی می­باشد. همچنین تاثیر مقادیر مختلف اصلاح کننده کریستال روی میکروساختار از جمله مورفولوژی، توپوگرافی و بافت ، رفتار ترشوندگی و مقاومت به خوردگی پوشش­های نیکل بررسی می­شود.

این پایان نامه در پنج فصل تنظیم شده است. ابتدا در فصل دوم این پایان نامه مروری بر منابع صورت گرفته سپس در فصل سوم چگونگی انجام آزمون­ها و مواد و روش تحقیق آورده شده است. نتایج به دست آمده در فصل چهارم مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند و نهایتاً در فصل پنجم نتیجه­گیری و پیشنهادات ارائه شده است.

2.      فصل دوم
مروری بر منابع

2-1         معرفی و تاریخچه

بیش از 2000 سال پیش مشاهده شد که برخی از گیاهان دارای خاصیت خود­تمیز­شوندگی می باشند که به عنوان عامل نجات­بخش گیاه در محیط­های آلوده عمل می­کند. نیلوفر آبی، نمونه معروفی از این نوع گیاهان می­باشدکه معمولا در مرداب­ها و آب­های سطحی در شرق آسیا وشرق آمریکای شمالی رشد می­کند. مکانیسم ظهور این خاصیت به صورت راز باقی ماند تا زمانی که پیشرفت میکروسکوپ الکترونی روبشی^[4] (SEM) در اواسط دهه 1960 میلادی صورت گرفت. مطالعات روی اکثر برگ­های گیاهان طبیعی در طول دهه گذشته آشکار کرد که سطح صاف ماکروسکوپی معمولا از زبری­های میکروسکوپی با مقیاس­های طولی مختلف تشکیل شده است و ساختار میکرو– نانوی سطح به همراه واکس اپیکیوتیکیولار^[5] باعث آبگریزی می­شود. این کشف به عنوان یک پیشرفت بزرگ در زمینه فوق­آبگریزی برای ساخت این سطوح به تقلید از طبیعت در نظر گرفته می­شود. علاوه­بر­این در سال 2007 میلادی به دو نوع میکرو ساختار سطحی عمده در برگ­های گیاهان با خاصیت فوق­آبگریزی پی برده شد که یکی ساختار سلسله مراتبی میکرو– نانو و دیگری ساختار میکرو الیاف^[6] است. این یک کشف حیاتی بود و به عنوان نقطه آغازی برای توسعه روش­های ساخت سطوح فوق­آبگریز به تقلید از سطوح فوق­آبگریز طبیعی محسوب می­شود. شکل ‏2‑1، الف و ب به ترتیب تصاویر SEM برگ نیلوفر­آبی با بزرگنمایی کم و زیاد است. همان­طور که مشاهده می­شود سطح برگ نیلوفر­آبی به طور یکنواخت با برآمدگی­ها و فرورفتگی­های 3- 10 میکرومتری بافت­دار شده است و این ساختار با مواد مومی آبگریز به اندازه 30- 100 نانومتری آراسته شده است. اعتقاد بر­این است که مشارکت این سلسله ساختار سطحی و مواد موم- مانند آبگریز دلیلی بر فوق­آبگریزی، یعنی زاویه تماسی حدود °162 می­باشد [1].

شکل ‏2‑1 تصاویر سطوح فوق­آب­گریز با ساختار سلسله مراتب، الف و ب به ترتیب تصاویر SEM برگ نیلوفر­آبی با بزرگنمایی کم و زیاد، ضمیمه شکل (ب) زاویه تماسی سطح با آب در حدود °162 [1].

شکل ‏2‑2، تصاویر سطوح فوق­آبگریز طبیعی با ساختار میکرو الیاف را نشان می­دهد. شکل ‏2‑2، الف و ب مربوط به تصاویر SEM پشت برگ رامعی[7] را با زاویه تماس °159 است. طبق شکل مذکور، شمار زیادی الیاف­های کاملا نرم با قطر 1-2 میکرومتر به طور یکنواخت روی سطح توزیع شده­اند و ساختار واحدی را تشکیل داده­اند [1].

شکل ‏2‑2 تصاویر SEM سطوح فوق­آبگریز طبیعی با ساختار میکرو الیاف. الف و ب تصاویر SEM پشت برگ رامعی با بزرگنمایی به ترتیب کم و زیاد و ضمیمه شکل ب زاویه تماس سطح با آب در حدود °164 [1].

2-2        ترشوندگی سطوح جامد و اهمیت آن

۲-۲- شاخص های آسایش خارج بنا  (بیوکلیمای انسانی) ٢٨

۲-۲-۱- شاخص پن واردن. ٢٨

۲-۲-۲-شاخص الگی.. ٢٩

۲-٣- شاخص های آسایش داخل بنا (بیوکلیمای ساختمان) ٣۱

٢-٣-۱- شاخص ماهانی ………..٣۱

۲-٣-٢- شاخص گیونی.. ٣٨

فصل سوم: ویژگی های عمومی منطقه

٣- ۱ – موقعیت و وسعت منطقه مورد مطالعه. ۴٢

٣-٢- ویژگی های ژئومورفولوژی (توپوگرافی) گنبد. ۴۴

٣ -٣- ویژگی های زمین شناسی گنبد. ۴۵

٣- ۴ – پوشش گیاهی.. ۴٧

٣ -۵ – آب و هوا (اقلیم) ۴٨

٣ – ۵– ۱- بررسی وضعیت دمایی ایستگاه گنبد. ۴٩

٣- ۵- ۲- متوسط حداقل و حداکثر دما ۴٩

٣ – ۵ -٣- متوسط دمای روزانه. ۵۱

٣ – ۵- ۴ – متوسط حداکثر و حداقل مطلق دما ۵٣

٣ – ۵- ۵ – یخبندان. ۵۵

٣ – ۵- ٦- بررسی وضعیت بارش در ایستگاه گنبد کاووس… ۵٧

٣- ۵- ٧ – حداکثر بارش های ۲۴ ساعته گنبد. ٦۱

٣- ۵ – ٨- بررسی رطوبت نسبی ایستگاه گنبد. ٦٣

٣- ۵- ٩ – متوسط رطوبت نسبی حداکثر و حداقل در گنبد. ٦٦

٣-۵-۱۰- بررسی وضعیت تابش ٧۰

٣-۵-۱۱-  بررسی وضعیت باد در ایستگاه گنبد. ٧۴

٣-٦- طبقه بندی اقلیمی گنبد. ٨۴

٣-٦-۱- تعیین اقلیم منطقه به روش کوپن.. ٨۴

٣-٦-٢- تعیین اقلیم منطقه به روش دومارتن.. ٨۵

 

فصل چهارم: ویژگی های بیوکلیمایی گنبد (روش تحقیق)

۴ – ۱- مقدمه. ٨٧

۴- ٢- ارزیابی بیوکلیمای انسانی.. ٨٧

۴-٢-۱- شاخص پن واردن. ٨٧

۴-٢-۲- شاخص الگی.. ٩۱

۴-٣- نیازهای حرارتی فضاهای آزاد گنبد. ٩٣

۴ – ۴ – ارزیابی بیوکلیمای ساختمان …..     ٩٦

۴-۴-۱- شاخص ماهانی.. ٩٦

۴-۴-٢- شاخص گیونی.. ۱۰۴

فصل پنجم: ویژگی های سکونتگاهی منطقه

۵-۱- مقدمه. ۱۰٧

۵-٢- گونه شناسی مسکن در گنبد. ۱۰٧

۵-٢-۱- مساکن قدیمی.. ۱۰٧

۵-٢-٢- مساکن نیمه قدیمی.. ۱۰٨

۵-٢-٣- مساکن جدید. ۱۰٨

۵-٣- بررسی نمونه هایی از بناهای قدیمی و جدید. ۱۰٨

۴-۵- نتیجه گیری.. ۱٢۰

فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادات

٦-۱- مقدمه. ۱٢٣

٦-٢- فرم کالبدی ساختمان. ۱٢٣

٦-٣- بافت مجموعه های ساختمانی.. ۱٢۴

٦-۴- الگوی اشغال زمین.. ۱٢۴

٦-۵- جهت استقرار ساختمان. ۱٢٩

٦-۵-۱- جهت استقرار ساختمان و تابش آفتاب.. ۱٣۰

٦-۵-٢- جهت استقرار ساختمان در رابطه با تاثیر باد. ۱٣٣

٦-٦- طراحی اقلیمی پنجره ها ۱٣۴

٦-٧- مصالح ساختمانی مناسب با اقلیم منطقه. ۱٣۴

آزمون فرضیات .  . .۱٣٦

منابع و ماخذ . . .۱۴۰

یک مطلب دیگر :

چکیده انگلیسی (Abstract) . . . . .۱۴٣

۱-۱- مقدمه

اقلیم به عنوان یکی از عوامل موثر در طراحی معماری همواره مورد توجه طراحان بوده و در گذشته دور نقش مهمی در معماری ساختمان ها داشت. در دوران مدرن تکنولوژی و صنعت روند استفاده از اقلیم را در معماری کند نمود، امروزه با آلودگی های به وجود آمده و شرایط و مشکلات اقتصادی که در مورد استفاده از انرژی به وجود آمده است، باید به فکر کاهش مصرف سوخت های فسیلی در ساختمان بود. بنابراین توجه به اقلیم در همه ابعاد، خصوصا در معماری ساختمان ها امری بدیهی است. لذا اولین قدم جهت معماری صحیح شناخت عوامل و عناصر اقلیمی می باشد. آب و هوا یکی از عناصر تاثیر گذار بر زندگی انسانهاست و مطالعه ویژگی های آب و هوا به عنوان یکی از اجزای اثر گذار طبیعت در زندگی انسان ضرورت دارد. در برنامه ریزی های معماری، یکی از مطالعات ضروری، مطالعات اقلیمی می باشد. برای بهبود راحتی و آسایش شهروندان، معماری باید با آگاهی از شرایط آب و هوایی منطقه طراحی شود. معماری و طراحی ساختمان همساز با اقلیم عبارت است از: نگهداری وضعیت میکروکلیماهای مسکن در محدوده آسایش. اما از زمانی که به دلیل پیشرفت های صنعتی امکان استفاده از تجهیزات مکانیکی برای سرمایش و گرمایش ساختمانها فراهم شد، معماری ایران نیز دچار تحول گردید و از حدود ۵۰ سال پیش در طراحی و اجرای ساختمانها به مسائل اقلیمی کمتر توجه شد. با شروع بحران انرژی در دنیا، در ایران نیز از حدود ٢۰ سال پیش لزوم توجه به مسائل اقلیمی در ساخت و ساز بناها مجددا مطرح گردید.

روشهایی که امروزه برای تحلیل وضیعت اقلیمی و تعیین ضوابط معماری همساز با اقلیم مورد استفاده قرار می گیرند توسط افرادی چون پن واردن، گیونی، ماهانی و… ارائه شده که غالبا متکی به آمار هواشناسی است اما در همه جای نقاط کشور ایستگاه هواشناسی موجود نمی باشد. در هر صورت ساختمانی که با محیط طبیعی خود هماهنگ یا به اصطلاح همسازی اقلیمی داشته باشد در بسیاری از مناطق کشور می تواند بدون نیاز به مصرف سوخت فسیلی و استفاده از وسایل کنترل مکانیکی، شرایط حرارتی مناسبی را در تمام طول سال به ساکنان خود عرضه نماید که تغییرات دما، رطوبت، جریان هوا و تغییر مداوم روشنایی فضاهای چنین ساختمانهایی محیط مطبوع و دلپذیری را در طول فصلهای سال برای ساکنان این ساختمانها فراهم می سازد، از نظر کنترل فضاهای داخل ساختمان، اولین گام در استفاده از انرژی های طبیعی، هماهنگ سازی ساختمان و به طور کلی محیط مسکونی، با شرایط اقلیم حاکم بر آن است (کسمایی، ۱٣٦٨). این هماهنگ سازی به دلایل زیر در حیطه کار جغرافیدانان قرار می گیرد:

۱ – اطلاعات اقلیمی مورد نیاز، اطلاعاتی است که اقلیم شناسان با آن آشنایی و سرو کار دارند.

٢ – اکثر محاسبات مورد نیاز همچون زاویه تابش، موقعیت خورشید و. . . در حیطه جغرافیای ریاضی است.

٣ – فرآیندهای طراحی ساختمانها حداقل از نظر مکانیابی در حیطه کار اقلیم شناسان قرار دارد.

۱ – ٢ – طرح مساله

موقیعت جغرافیایی و گردش عمومی جو هر منطقه تعیین کننده شرایط اقلیمی آن منطقه می باشد که این شرایط در طول زمان تثبیت شده و سبب می شود هر منطقه شرایط اقلیمی خاص خود را داشته باشد. تاثیر عناصر اقلیمی (دما، بارش، باد، تابش و رطوبت) بر ساختمان یکی از مقوله های کاربردی اقلیم است که در چند دهه اخیر مد نظر طراحان ساختمان قرار گرفته است، امروزه اهمیت و ضرورت توجه به شرایط اقلیمی در طراحی و ساخت کلیه ساختمانها، ثابت شده است. توجه به خصوصیات اقلیمی و تاثیری که در شکل گیری ساختمان می گذارند از دو جهت حائز اهمیت است: از یک سو ساختمانهای هماهنگ با اقلیم، یا ساختمانهای با طراحی اقلیمی، از نظر آسایش حرارتی انسان کیفیت بهتری دارند. از سوی دیگر هماهنگی ساختمان با شرایط اقلیمی موجب صرفه جویی در مصرف سوخت مورد نیاز جهت کنترل شرایط محیطی این گونه ساختمانها می شود. این بخش از هوا شناسی امروزه با توجه به عمر رو به زوال منابع انرژی فسیلی و گرانی انرژی در دنیا اهمیت زیادی یافته است و طراحان ساختمان با کمک اقلیم شناسان از حداکثر امکانات بالقوه اقلیمی هر منطقه جهت استفاده بهینه از منابع انرژی بهره می برند. یکی از عناصر اقلیمی بسیار مهم که در طراحی ساختمان باید به آن توجه کافی شود تابش آفتاب و تاثیر آن بر ساختمان می باشد نور خورشید همیشه برای ایجاد روشنایی طبیعی در ساختمان لازم است ولی از آن جا که این نور در نهایت به حرارت تبدیل می شود میزان تابش مورد نیاز برای هر ساختمان باید با توجه به نوع آن و شرایط اقلیمی محل آن با معماری صحیح تنظیم شود. جهت استقرار ساختمان در رابطه با تاثیر باد نیز  مهم می باشد که در اینجا بیشتر به باد های غالب توجه می شود که با توجه به جهت وزش باد ساختمان چگونه طراحی شود اقلیم معماری در تلاش است در هر منطقه با توجه به کاهش منابع تجدید نشدنی (نفت، گاز و . . .) نوع معماری را معرفی کند که از یک طرف استفاده از سوختهای فسیلی را به حداقل ممکن برساند و از طرف دیگر معماری متناسب با سازگاری اقلیمی را به همراه داشته باشد به همین دلیل اقلیم شناسان سعی دارند که از حداکثر امکانات بالقوه اقلیمی هر منطقه جهت استفاده بهینه از منابع انرژی بهره ببرند. در این تحقیق به بررسی الگوی بافت قدیم و جدید گنبد جهت بررسی میزان انطباق الگوهای مختلف معماری (قدیم و جدید) با شرایط اقلیمی خواهیم پرداخت، مساکن قدیمی بیشتر از از مصالح سنتی و بومی استفاده می کرده اند در صورتیکه مساکن جدید از آهن، سیمان، آجر و روش های جدید ساختمان سازی استفاده می کنند.

در این پژوهش سعی خواهد شد مناسب ترین الگوی معماری برای شهر گنبد براساس شاخص های اقلیمی مورد استفاده در تحقیق معرفی شود و در نهایت میزان انطباق معماری گذشته و معماری جدید با الگوهای مطلوب تحلیل گردد و همچنین ارائه راهکارهایی برای آسایش شهری در آینده در جهت پیشبرد استانداردهای معماری شهری گام نهاد و نتایج آن مورد استفاده ساکنین شهر و به لحاظ موضوعیت می تواند در اقتصاد منطقه، برنامه ریزی مدیران شهرداری، اداره مسکن و شهرسازی و. . .  قرار گیرد.

۱ – ٣ – سوالات تحقیق

۱ – چه الگوی معماری متناسب با اقلیم در شهرستان گنبد می باشد؟

٢ – اولویت طراحی معماری اقلیمی در شهرستان گنبد با کدام فصل است؟

۱ – ۴ – فرضیات

این تحقیق بر اساس پش فرض های زیر شکل گرفته است.

۱ – تیپولوژی معماری بافت قدیم شهر نسبت به بافت جدید شهر انطباق بیشتری با شرایط اقلیمی دارد.

٢ – در طراحی معماری اقلیمی اولویت با شرایط تابستان است.

۱ – ۵ – اهداف

هدف کلی از مطالعات حاضر، ارائه تصویری دقیق و جامع از ویژگی های منطقه مورد مطالعه در ارتباط با آسایش حرارتی انسان، به منظور مشخص ساختن میزان اهمیت توجه مطالعات اقلیمی در طراحی محیط های مسکونی و در نهایت ارائه دستورالعمل هایی جامع جهت طراحی فضاهای مسکونی است. البته اهداف این تحقیق را می توان به صورت جزئی تر به صورت زیر بیان نمود:

۱ – ارائه الگویی مناسب از معماری همساز با اقلیم جهت نیل به یک آسایش طبیعی.

٢ – ارائه و معرفی محاسن و معایب معماری قدیم.

٣ -ارائه و معرفی محاسن و معایب احتمالی موجود در ساختمانهای جدید.

۴ – ارائه روش های استفاده بهینه از پتانسیل های اقلیمی.

۱ – ٦ – روش تحقیق

در این پژوهش با توجه به مطالعه و بررسی تحقیقات انجام گرفته در این زمینه، و اهداف مشخص شده در فوق مراحل زیر به عنوان گام های تحقیق اتخاذ گردید.

الف – مطالعات کتابخانه ای شامل:

۱ -جمع آوری اطلاعات هواشناسی شهر گنبد در دوره آماری ٢۰ ساله (۱٩٩٣-٢۰۱٢) از ایستگاههای هواشناسی و سینوپتیک گنبد و بررسی و تحلیل آنها با استفاده از نرم افزار کامپیوتری Excle و Minitab .

53…………………………………………………………………………………………تأثیر سولفات بر حدود اتربرگ
55………………………………………………………………………………………..  تأثیر سولفات بر خصوصیات تراکم
57……………………………………………………………………. بررسی اثر سولفات‌ها بر خاک‌های تثبیت شده
60………………………………………………………………………………………………………………تورم ناشی از سولفات
62…………………………………………………………………………………………………………………………اترینگایت
63………………………………………………………………………………………..مکانیزم تورم ناشی از اترینگایت
64…………………………………………………………………………….. روش‌های کاهش اثرات نامطلوب سولفات‌ها
65…………………………………………………………………………….روش دو مرحله‌ای اختلاط خاک و آهک
67……………………………………………………………………………………………………………..روش عمل‌آوری
67…………………………………………………………………………..  استفاده از تثبیت کننده‌های بدون کلسیم
68……………………………………………………………………………………. استفاده از ژئوتکستایل – ژئوگرید
68…………………………………………………………………………………..جایگزینی با سرباره کوره ذوب آهن
71………………………………………………………………………………………………………….خلاصه و نتیجه‌گیری
 فصل سوم: دوام خاک در برابر یخ زدن و آب شدن و تر و خشک شدگی
75……………………………………………………………………………………………………………..تورم در اثر یخبندان
76…………………………………………………………………………………اثرات منفی یخبندان بر روسازی راه‌ها
76…………………………………………………………….عوامل اساسی برای متورم شدن روسازی در اثر یخبندان
76……………………………………………………………………………………………..راهکارهای جلوگیری از یخبندان
77………………………………………………………………………………………..خاک‌های حساس در برابر یخ‌زدگی
80…………………………………………………………………………………………………….مروری بر مطالعات گذشته
96…………………………………………………………………………………………………………..خلاصه و نتیجه‌گیری
 فصل چهارم: مصالح و روش‌های آزمایش
99…………………………………………………………………………………………………مقدمه
100…………………………………………………………………………………………  مصالح به کار برده شده در تحقیق
100…………………………………………………………………………………………………………… آزمایش دانه‌بندی
101……………………………………………………………………………………………………… دانه‌بندی کائولینیت
101………………………………………………………………………………… آزمایش تعیین درصد رطوبت خاک

 

101………………………………………………………………………………………………… آزمایش تعیین چگالی
102………………………………………………………………………………………………… آزمایش حد روانی و خمیری
102…………………………………………………………….. آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده (تک‌محوری)
104………………………………………………………………………………… ابعاد نمونه
104……………………………………………………………………………. تهیه و ساخت نمونه
104…………………………………. تهیه خاک آلوده به مواد شیمیایی (سولفات سدیم و منیزیم)
106………………………………………………………………..ساخت نمونه‌‌‌ها جهت آزمایش تک‌محوری
108……………………………….. نمونه‌های به کار برده شده در آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده
109………………………………………………………………………………………… آزمایش یخ زدن و آب شدن
111……………………………………………………………………………………………….آزمایش تر و خشک شدگی
112…………………………………………………………………………………………..ترکیب نمونه‌های مورد آزمایش
114……………………………………………………………………………………………………..خلاصه
 فصل پنجم: نتایج آزمایش‌ها و تحلیل نتایج
117…………………………………………………………………………………………………….مقدمه
118……………………………………………………………………………………….. نتایج آزمایش‌های اولیه خاک رس
118………………………………………………………………………………….دانه‌بندی خاک رس کائولینیت
118…………………………………………………………………………….خواص مهندسی خاک رس
119…………………………………………………………………………….کانی‌شناسی مصالح مصرفی
119…………………………………………………………………………..خاک رس کائولینیت
119……………………………………………………………………………………….آهک
120……………………………………………………………………………………. سرباره
120………………………………………………………………………… ترکیب نمونه‌های مورد آزمایش
122……………………………………………………… نتایج آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده
122………………………………………..نتایج آزمایش‌ها پس از اعمال سیکل‌های یخ زدن و آب شدن
122……………………………………………………………………………..خاک بدون آلودگی
127………………………………………………………………………..خاک آلوده به سولفات سدیم
130…………………………………………………………………….خاک آلوده به سولفات منیزیم
133…………………… مقاومت فشاری محدود نشده پس از اعمال سیکل‌های تر و خشک شدگی

یک مطلب دیگر :

133…………………………………………………………………………………….خاک بدون آلودگی
136……………………………………………………………………………. خاک آلوده به سولفات سدیم
140……………………………………………………………………. خاک آلوده به سولفات منیزیم
143……………………………مقایسه آزمایش‌های دوام دراثر آلودگی به سولفات سدیم و منیزیم
143………………………………………………………مقایسه حالت‌های مختلف یخ زدن و آب شدن
145…………………………………………………………مقایسه حالت‌های مختلف تر و خشک شدگی
147……………………………………………………………………………..مقایسه پارامتر دوام
152…….مقایسه مدول الاستیسیته در خاک آلوده و خاک بدون آلودگی تحت تاثیر آزمایش‌های دوام
155…………………………………………………………..مقایسه نسبت بهبود مقاومت خاک
156……………………………………………………………..خلاصه و نتیجه‌گیری
فصل ششم: نتیجه­گیری و پیشنهادها
160…………………………………………………………………….مقدمه
160………………………………………………………….نتایج
161………………………………………………………………. پیشنهادها
165……………………………………………………….. مراجع
کلیات
خاک‌های رسی از نظر ظرفیت باربری و نشست، همواره در گروه خاک‌های مسأله‌دار‌ هستند و معمولاً سازه‌هایی که بر روی این نوع خاک‌ها بنا می‌شوند، باید تمهیدات ویژه‌ای در مورد آن‌ها در نظر گرفته شود. به‌طور کلی روش‌های مختلفی برای اصلاح خصوصیات اینگونه خاک‌ها ارائه شده است، یکی از این روش‌ها جهت اصلاح اینگونه خاک‌ها، به‌منظور افزایش ظرفیت باربری و کاهش تورم آن‌ها روش تثبیت است. با توجه به گستردگی خاک‌های ریزدانه و اجبار در اجرای بسیاری از پروژه‌ها بر روی اینگونه خاک‌ها، اهمیت تثبیت خاک‌های ریزدانه به‌ویژه خاک‌های رسی روشن می‌شود. تثبیت خاک برای بهبود خصوصیات مهندسی خاک‌های نامرغوب، در احداث سازه‌های مهندسی عمران مثل راه‌ها، فرودگاه‌ها، خاکریزها، سدها و پی‌های کم عمق به‌کار می‌رود. از آنجا که رشد سریع صنعت منجر به تولید مقادیر زیادی مواد زائد شده است بیشتر این مواد استفاده مهمی ندارند و سبب مشکلات زیست‌محیطی می‌شوند. در بعضی موارد این مواد زائد دارای پتانسیل بالایی هستند و می‌توانند به‌عنوان ماده اولیه در صنایع ساخت سیمان و یا صنایع دیگر مفید واقع شوند. استفاده از مواد زائد نه تنها سبب کاهش مشکلات زیست‌محیطی می‌شود؛ بلکه به حفظ منابع طبیعی مانند آهک و سنگدانه نیز کمک می‌کند. سرباره فولادسازی دارای خواص مکانیکی مطلوبی به‌عنوان مصالح دانه‌ای است، که شامل مقاومت خوب در برابر فرسایش و ظرفیت باربری مناسب است. از سرباره به‌عنوان مصالح دانه‌ای در خاکریزها، شانه‌های خاکی بزرگراه‌ها، آسفالت پیاده‌روها، بزرگراه‌ها و سازه‌های هیدرولیکی استفاده می‌شود. تورم خاک‌‌های رسی از موضوعات مهمی است که مورد توجه بسیاری از محققین قرار دارد. تورم در خاک رس می‌تواند به علل مختلف رخ دهد، یکی از این موارد، اثر مخرب وجود سولفات در خاک تثبیت شده با آهک است. جایگزینی آهک با سرباره سبب کاهش مقدار آهک آزاد و کاهش مقدار pH می‌شود. بنابراین با افزایش نسبت سرباره به آهک حتی در غلظت‌های زیاد سولفات، تورم کاهش می‌یابد. درنواحی سردسیر، خاک‌ها در معرض سیکل یخ زدن و آب شدن هستند. این سیکل یخ زدن و آب شدن، تغییرات مهمی بر خواص ژئوتکنیکی ایجاد می‌کند. خاک‌های ریزدانه تحت تأثیر سیکل یخ زدن و آب شدن دچار تغییراتی در حجم، مقاومت و فشردگی‌پذیری، چگالی، میزان آب یخ نزده و ظرفیت باربری در ریز ساختار می‌شوند. صدمات ناشی از یخ زدن و آب شدن یکی از مشکلات اساسی برای خاک‌های ریزدانه محسوب می‌شود. مقاومت و دوام توسط سیکل‌های یخ زدن و آب شدن کاهش می‌یابد. ترک‌ها و شکاف‌های ایجاد شده رایج‌ترین صدمات ناشی از یخ زدن و آب شدن محسوب می‌شود. لذا تورم ناشی از یخبندان و تورم ناشی از حضور سولفات در خاک‌های ریزدانه تثبیت شده با آهک امر مهمی در پروژه‌های عمرانی محسوب می‌شود که لزوم تحقیقات بیشتر در این زمینه در پروژه‌های عمرانی احساس می‌شود.
1-2- اهداف پایان‌نامه
خاک‌های ریزدانه رس‌دار همواره باعث ایجاد مشکل در پروژه‌های عمرانی شده‌اند، یکی از روش‌های بهبود خواص خاک‌های مسأله‌دار، استفاده از آهک به‌منظور تثبیت خاک است، در صورتی که خاک حاوی یون سولفات باشد یا خاک تثبیت شده در معرض آب سولفاته قرار گیرد، حضور آهک نه‌تنها باعث کاهش تورم لایه تثبیت شده نمی‌شود، بلکه نتیجه عکس داده و سبب افزایش تورم می‌گردد. این پدیده به علت انجام واکنش‌های شیمیایی بین کانی‌های رس، آهک و سولفات است که منجر به تشکیل کانی‌های اترینگایت و تاماسایت شده و این کانی‌ها با جذب آب به‌شدت متورم می‌شوند. اخیراً ترکیبات شیمیایی جدیدی برای تثبیت خاک‌های رسی مورد استفاده قرار گرفته است که در این میان استفاده از سرباره فولادسازی ( ^[1](BOSدر افزایش مقاومت خاک رس، روش جدیدی محسوب می‌شود، از آنجا که خاک‌ها‌‌‌‌ از دانه‌‌‌‌‌‌‌ها و کانی‌‌های رس تشکیل شده‌اند، در مقابل پدیده یخ زدن و آب شدن و تر و خشک شدن‌های متوالی دچار مشکل می‌شوند و در مناطق سردسیر، عمق یخ‌بندان ممکن است به خاک لایه بستر راه‌ها نیز برسد که در نهایت منجر به کاهش مقاومت و ظرفیت باربری خاک به علت افزایش رطوبت ناشی از آب شدن یخ می‌شود، در این تحقیق تاثیر سرباره فولاد ‌ذوب آهن اصفهان بر دوام خاک رس، در دو حالت بدون آلودگی و آلوده به مواد شیمیایی (سولفات سدیم و منیزیم) به کمک آزمایش تک‌محوری مورد بررسی قرار گرفته است. به‌طور کلی درزمینه استفاده از (BOS) در تثبیت خاک‌های رسی تحقیقات کمی انجام شده است، از آنجا که سرباره ماده زائدی در طبیعت به‌حساب می‌آید استفاده از این مواد زائد (­در بهبود خواص خاک­) از نظر اقتصادی و جنبه‌های زیست‌محیطی می‌تواند از اهمیت خاصی برخوردار باشد. این پایان‌نامه در ادامه تحقیقات پایان‌نامه‌های قبلی دانشکده مهندسی دانشگاه بوعلی­سینا توسط اکرمی (1385)، نادری (1388)، نجاتی (1389) و صفا (1392) انجام شده‌است.
1-3- معرفی فصل‌های پایان‌نامه
فصل‌های موجود در این پایان‌نامه به شرح زیر است:

• فصل اول: مقدمه
• فصل دوم: تثبیت خاک رس با آهک و سرباره فولادسازی و اثر سولفات بر خاک رس تثبیت شده با آهک

در این فصل پس از معرفی کلی خاک رس، تاثیر آهک و سرباره در تثبیت خاک بررسی شده است. سپس تأثیر سولفات بر مقاومت و دوام خاک رس مورد بررسی قرار گرفته است. .

• فصل سوم: دوام خاک در برابر یخ زدن و آب شدن و تر و خشک شدگی

دراین فصل تأثیر سیکل‌های یخ زدن و آب شدن و تر و خشک شدگی بر مقاومت و دوام خاک بررسی شده‌است.

• فصل چهارم: مصالح و روش‌های آزمایش

در این فصل از پایان­نامه، مراحل و روند نمونه سازی و آزمایش‌های مربوطه شرح داده شده است..

• فصل پنجم: نتایج آزمایش‌ها و تحلیل نتایج

1-5- استرپتوزوتوسین …………………………………………………………………….12

1-5-1- ترکیب و ساختار شیمیایی استرپتوزوتوسین ……………………………12

1-5-2- مكانیسم اثر استرپتوزوسین ……………………………………………………13

1-6- دیابت و عوارض آن ………………………………………………………………14

1-6-1- عوارض حاد ……………………………………………………………………14

1-6-1-1- کتواسیدوز دیابتی …………………………………………………………14

1-6-1-2- سندروم هایپراسمولار غیرکتونی ……………………………………………. 15

1-6-2- عوارض مزمن…………………………………………………………………..16

1-6-2-1- عوارض میکروواسکولار ………………………………………………. 16

1-6-2-1-1- رتینوپاتی …………………………………………………………………….. 16

1-6-2-1-2- نفروپاتی……………………………………………………………………….17

1-6-2-1-3- نوروپاتی……………………………………………………………………..18

1-6-2-2- عوارض ماکروواسکولار ………………………………………………… 18

1-7- کبد ………………………………………………………………………………………. 18

1-7-1- تست های عملکردی کبدی …………………………………………….. 19

1-7-1-1- موارد استفاده از تست های آسیب کبدی LFTs   ……………………. 19

1-7-1-2- محدودیت های LFTs …………………………………………………….. 19

1-7-1-3- دسته بندی تست های عملکرد کبد …………………………… 20

1-8- آلانین آمینوترانس……………………………………………………………. 20

1-9- آسپارتات ترانس آمیناز  …………………………………………………………… 21

1-9-1- عوامل تداخل کننده در اندازه گیریALT و AST …………………. 21

1-10- آلکالن فسفاتازALP ………………………………………………………. 22

1-11- درمان گیاهی دیابت …………………………………………… 23

1-11-1- چای سبز ………………………………………………………… 23

1-11-1-1- ترکیب شیمیایی و خواص دارویی چای سبز …………………. 23

1-11-1-2- مکانیسم اثر چای سبز ……………………………………. 24

1-12- شنبلیله ………………………………………………………. 24

1-12-1- خواص دارویی شنبلیله ……………………………. 25

1-12-2- مکانیسم اثر شنبلیله ………………………………… 25

1-13-  کلپوره ……………………………………………………. 26

1-13-1- ترکیب شیمیایی و خواص دارویی کلپوره ……………….. 26

1-13-2- مکانیسم اثر کلپوره ……………………………………… 26

1-14- موسیر‎  …………………………………………………. 27

1-14-1-  طبقه‌بندی علمی …………………… 27

1-14-2- خواص دارویی موسیر ………………………………….. 29

1-15- بافت پانکراس ……………………………………………….. 30

1-15-1- سلول های آلفا ………………………………………….. 31

1-15-2- سلول های بتا ………………………………………. 31

1-15-3- سلول های دلتا ………………………………………………. 31

1-15-4- سلول های C …………………………………………………………….. 31

1-15-5- سلول های F ………………………………………………… 31

1-16- هورمون های تولید شده در بخش درون ریز ……………….. 32

1-16-1- انسولین …………………………………………………………… 32

1-16-1-1- ساختمان شیمیایی انسولین ……………………………………….. 33

1-17- کلیه …………………………………………………………………………. 34

1-17-1- ساختمان کلیه ………………………………………………………….. 34

1-17-1-1-  کورتکس ………………………………………………………………. 35

1-17-1-2-  مدولا …………………………………………………………….. 35

1-17-1-3- نفرون ………………………………………………………… 35

فصل دوم: مواد و روش ها

2-1- وسایل و مواد مورد استفاده در آزمایش های بیوشمیایی و پاتولوژی …………………………. 38

2-2 حیوانات مورد آزمایش و محل نگهداری آنها ……………………………………….39

2-3- عصاره گیری ………………………………………………………………… 40

2-4 طرح آزمایش و نمونه گیری ……………………………………………… 40

2-5- خون گیری و اندازه گیری برخی فاکتورهای بیوشیمیایی …………… 41

2-5-1- اندازه گیری قند خون …………………………………………………… 41

2-6- مطالعات بافت شناسی ………………………………………………………41

2-6-1- پاساژ بافت ……………………………………………………………………. 41

2-6-1-1- ثابت کردن ………………………………………………………….. 41

2-6-1-2- آبگیری ………………………………………………….. 41

2-6-1-3- آغشتگی با پارافین ………………………………………………………. 42

2-6-1-4- قالب گیری ………………………………………………… 42

2-6-2- تهیه مقاطع بافتی …………………………………………………………42

2-6-2-1- برش گیری ……………………………………………………… 42

2-6-3- رنگ آمیزی ……………………………………………………………………… 43

2-6-3-1- رنگ آمیزی هماتوکسلین- ائوزین …………………………….. 43

2-6-4- چسباندن برش روی لام ………………………………………………….. 44

2-6-5-عکس برداری …………………………………………………………. 44

2-7- درجه بندی فاکتورهای مورد بررسی در نمونه ها ……………….. 45

 

2-8- روش انجام آنالیزهای آماری ……………………………………………… 45

فصل سوم: نتایج

3-1- نتایج حاصل از آزمایشات بیوشیمیایی …………………………………. 48

3-1-1- مقایسه وزن ……………………………………………………………. 48

3-1-2- مقایسه گلوکز ……………………………………………………… 50

3-1-3- مقایسه انسولین …………………………………………………. 54

3-1-3-1- جهت مقایسه انسولین در گروهها …………………………… 54

3-1-4- مقایسه ALT ……………………………………………. 57

3-1-5-مقایسه AST ……………………………………………………… 61

3-1-6- مقایسه ALP ………………………………………………….. 64

3-2- نتایج حاصل از مشاهدات پاتولوژیك …………………………………. 67

3-2-1- بافت پانکراس ……………………………………………………… 78

3-2-1-1 پارامتر پرخونی ……………………………………………….. 78

3-2-1-2 پارامتر كاهش تعداد جزایر ………………… 79

3-2-1-3 پارامتر فیبروز ……………………………………………………….. 79

3-2-1-4  پارامتر التهاب سلولهای انسولین ……………………………. 80

3-2-1-5  پارامتر نكروز سلولهای پانکراس ………………………….. 81

3-2-1-6  پارامتر واكوئلی شدن ……………………………. 81

3-2-1-7 پارامتر آتروفی………………………………………………. 82

3-2-2 بافت کبد …………………………………………………………. 83

3-2-2-1  پارامتر هایپرپلازی مجاری صفراوی ………………………… 83

3-2-2-2- پارامتر نكروز…………………………………………………. 83

3-2-2-3-  پارامتر واكوئلی شدن ………………………………………. 83

3-2-2-4- پارامتر آماس و تورم سلولی ………………………… 83

3-2-2-5- پارامتر پرخونی …………………………………………… 84

3-2-3- بافت کلیه …………………………………………………… 84

3-2-3-1- پارامتر کست سلولی …………………… 84

3-2-3-2-  پارامتر نکروز مجاری ………………………………….. 84

3-2-3-3-  پارامتر تخریب اپیتلیال مجاری …………………………………. 85

یک مطلب دیگر :

3-2-3-4- پارامتر خونریزی …………………………………………. 85

3-2-3-5- پارامتر پرخونی …………………………………….. 85

فصل چهارم: بحث، نتیجه گیری و پیشنهادها

 4-1-بحث و نتیجه گیری …………………………………………… 87

4-2- پیشنهادها ………………………………………………. 91

دیابت ملیتوس یک اختلال متابولیکی مزمن بوده که به عنوان مهمترین بیماری اندوکراین در جهان مطرح می باشد و سبب افزایش نرخ مرگ و میر شده است. کمبود و یا کاهش نسبی میزان انسولین در این بیماری با عوارض متابولیکی حاد و مزمن همراه است. هایپرگلیسمی ناشی از دیابت باعث تخریب و نقص ارگان های مختلف و آسیب های طولانی مدت می گردد .داروهای سنتتیک که به منظور پیشگیری و یا درمان دیابت استفاده می شوند همگی دارای عوارض جانبی متعددی هستند. با توجه به این عوارض زیاد و همچنین هزینه بالای این داروها، امروزه توجه محققان به یافتن ترکیبات طبیعی موثر افزایش یافته و مطالعات زیادی بر روی خواص درمانی گیاهان مختلف صورت گرفته است و گیاهان به عنوان عوامل طبیعی در درمان بسیاری از بیماری ها بخصوص دیابت مطرح شده اند.

گیاه موسیر (Allium hirtifolium boiss) گونه ای از خانواده بزرگ لاله سانان می باشد که از حدود 500 گونه مختلف شناخته شده تشكیل می شود. مهمترین گونه های این جنس شامل پیاز، تره فرنگی، پیاز كوهی، سیر و موسیر می باشند. از زمان های قدیم این گیاهان به عنوان چاشنی غذا و دارو مورد استفاده قرار میگرفتند. در ایران مسیر بیشتر به صورت ماست موسیر یا ترشی موسیر مصرف می شود.

به علت عوارض ناشی از این داروها و هزینه های بالای درمان، و همچنین یافتن گیاهی با اثرات ضد دیابتی به عنوان جایگزینی برای داروهای شیمیایی، در این مطالعه بر آن شدیم تا اثرات ضد دیابتی و کاهندگی گلوکز خون و تاثیر بر روی آنزیم های کبدی گیاه موسیر را مورد بررسی قرار دهیم. همچنین تاثیر این گیاه بر روی ضایعات احتمالی در بافت های کبد ، کلیه و پانکراس نیز مورد بررسی قرار گرفت.

کلیات

دیابت

1-1-2-   تاریخچه دیابت

اولین مدارک تاریخی درمورد بیماری دیابت به 1500 سال پیش از میلاد مسیح بازمی گردد که در لوحه ای در اهرام ثلاثه مصر توسط یک باستان شناس انگلیسی کشف شد. در لوحه، بیماری های مختلفی شرح داده شده است که یکی از آنها دیابت می باشد. این لوحه تمام علائم بیماری را به طور دقیق شرح داده و ذکر کرده است که این بیماران زیاد آب می نوشند، بیش از حد ادرار می کنند، آب بدنشان تحلیل می رود و طول عمر کوتاه تری نسبت به سایر افراد دارند. پس از این سند، قدیمی ترین نوشته ای که در مورد این بیماری وجود دارد مربوط به یونان است. آری تیاس[1] در قرن دوم میلادی نام این بیماری را دیابت گذاشت.

دیابت در زبان یونانی به معنی سیفون است یعنی آبی که از بالا می آید و از پایین خارج می شود که نشان دهنده مصرف زیاد آب و ادرار بیش از حد افراد دیابتی بود. پس از آن، دو دانشمند هندی با چشیدن ادرار دریافتند که ادرار مبتلایان به این بیماری شیرین است. این دو پزشک برای نخستین بار تشخیص دادند که بیماران دیابتی دو نوع هستند یک نوع چاقند و نوع دیگر لاغر. پس از پزشکان هندی، پزشکان چینی در مورد بیماری قند مطالعات زیادی انجام دادند و دریافتند که در افراد دیابتی، عفونت های پوستی بسیار شایع است. در تاریخ دیابت پس از پزشکان چینی، بیشترین تحقیقات متعلق به پزشکان ایرانی است. احمد خوینی بخاری در بخش های مختلف کتاب خود (الهدایه) به ویژه در فصول مربوط به کلیه و تشنگی در مورد این بیماری سخن به میان آورده است. ابوعلی سینا نیز در بخش های مختلف کتاب خود، قانون، به این بیماری اشاره کرده است. او نخستین کسی بود که در مورد دو عارضه بسیار مشهور دیابت یعنی ناتوانی های جنسی و گانگرن توضیح داده و استفاده از گیاهان مختلفی را برای کاستن شدت بیماری پیشنهاد کرده است. در قرن 16 میلادی، یک پزشک سوئیسی که برروی ادرار بیماران قندی کار می کرد پس از جوشاندن آن متوجه وجود ماده سفید رنگی در ادرار این افراد شد. در قرن 17 میلادی، توماس ویلیس[2] پزشک انگلیسی، با جوشاندن ادرار افراد دیابتی، متوجه شیرین بودن این ماده سفید شد و این حقیقت هزار ساله را که ادرار بیماران دیابتی شیرین است با انجام دوباره این آزمایش به اثبات رساند. در قرن 18، پزشک و فیلسوف انگلیسی به نام متیو دابسن[3]برای اولین بار شرح داد که علاوه بر ادرار، سرم بیماران یعنی خون آنها نیز شیرین است. در همین زمان جان روله[4] لغت ملیتوس[5] ، که در زبان یونانی به معنی عسل است را، به کلمه دیابت اضافه کرد و تا به امروز اسم این بیماری، دیابت ملیتوس[6]  یعنی دیابت شیرین نامگذاری شده است.

در اواخر قرن 18 توجه دانشمندان به این مساله معطوف شد که کدام بخش از بدن سبب این بیماری می شود. در قرن 19 توجه دانشمندان بعد از کلیه، به کبد معطوف شد. کلود برنارد[7] دانشمند مشهور فرانسوی، تحقیقات زیادی را در مورد نقش کبد در بیماری دیابت انجام داد. به دنبال این تحقیقات، دانشمندان متوجه شدند که کبد مرکز تجمع قند به شکل گلیکوژن است و در هنگام کمبود قند در بدن، نقش گلیکوژن برای تولید قند حائز اهمیت است. در نیمه قرن 19، توجه برخی دانشمندان به لوزالمعده یا پانکراس جلب شد. در اواخر قرن 19، اسکار مینکوسکی[8]و جوزف وان مرینگ[9]، با خارج کردن این غده از بدن سگ مشاهده کردند که حیوان زنده ماند و تمام علائم دیابت در آن ظاهر شد. از آن به بعد توجه دانشمندان به غده پانکراس معطوف شد. بعد از آن دانشمندان به دنبال ماده ای در این غده بودند که وجود یا عدم وجود آن سبب بیماری دیابت شود. تا اینکه دانشمند 22 ساله آلمانی به نام پال لانگرهانس[10] متوجه مجموعه سلول هایی در غده پانکراس شد. بعدها این مجموعه از سلول ها به نام جزایر لانگرهانس و ماده مترشحه از این سلولها، انسولین[11] خوانده شد(1).

تعریف دیابت:

• • مقدمه:

دیابت شیرین نوعی اختلال متابولیک است که بدن در آن توانایی استفاده از قند و چربی را از دست می دهد. این بیماری به علت اختلال در ترشح انسولین و یا مقاومت به انسولین به وجود می آید و در هر دو حالت موجب افزایش گلوکز خون(هیپرگلایسمی) و دفع گلوکز در ادرار(گلیکوزوری) می شود. دیابت از زمان های خیلی پیش شناخته شده است. این بیماری با علائم مشخصی مانند پلی اوری(افزایش میزان ادرار)، پلی دیپسی[12] (تشنگی زیاد)، پلی فاژی[13] (اشتهای زیاد) و کاهش وزن همراه است(2).

دیابت یکی از مشکلات جدی دنیای امروزاست. براساس گزارش فدراسیون بین المللی دیابت ، 246 میلیون بیمار مبتلا به دیابت در سراسر دنیا وجود دارد. شیوع بیماری دیابت به سرعت درحال پیشرفت می باشد، به طوری که انتظار می رود شمار بیماران در سال 2025 به 380 میلیون نفر افزایش پیدا کند (3).

دیابت با مشکلات کوتاه مدت مانند هیپوگلاسیمی و مشکلات بلند مدت همچون بیماری های قلبی وعروقی، نفروپاتی ، نوروپاتی و رتینوپاتی همراه است (4).

سلول های بتای جزایر لانگرهانس که مسئول ترشح انسولین هستند نسبت به میزان گلوکز موجود در خون حساس هستند و درپاسخ به افزایش یا کاهش می دهند.علاوه بر این سلول های بتای جزایر لانگرهانس ، در پاسخ به تغییرات اسیدهای آمینه اسیدهای چرب خون انسولین ترشح می کنند. ترشح انسولین توسط سیگنال های نورونی خاص ، هورمون ها و عوامل فارماکولوژیک تنظیم و تعدیل می شود. در افراد دیابتی نوع یک انسولین تولید نمی شود و یا مقدار آن به قدری کم است که برای کنترل قند خون کافی نیست(5).

دیابت ملیتوس (شیرین) به دو دسته اصلی دیابت نوع یک و دیابت نوع دو تقسیم می شود(6).

علامت دیابت نوع یک در اغلب موارد خود ایمنی نسبت به سلول های بتا است. دیابت نوع دو علت پیچیده تری دارد و سبب مقاومت بافت های عضلانی و چربی به انسولین ایجاد می شود (7).