🏆ساخت مواد ترمیم کننده دندان و استخوان با استفاده از ضایعات زیستی (استفاده و فرآوری نانو ترکیبات معدنی آپاتیت) در دانشگاه صنعتی شریف:
امروزه به منظور ترمیم و بهبود آسیب های وارد شده به دندان، استخوان و بیماری های مرتبط با آنها و جلوگیری از خروج آنها از بدن، پیشرفت های زیادی هم در تکنیک های جراحی حاصل شده است و هم مواد ترمیم کننده جدیدی با خواص بهینه شده و سمیت کمتر معرفی شده اند. به نحوی که سعی شده است تا مواد ترمیمی جدید از نظر خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی به خواص دندان و استخوان بسیار شبیه باشند.
@mineralproceessing
بر اساس این گزارش، دندان و استخوان از رشته های پروتئینی کلاژن و ماده معدنی هیدروکسی آپاتیت (حاوی کلسیم و فسفر) تشکیل شده است. با توجه به ترکیب شیمیایی این بافت های سخت، استفاده از مواد ترمیمی حاوی کلسیم و فسفر باعث رهایش این عناصر در اطراف بافت آسیب دیده شده و سلول های استخوان ساز را تحریک به تشکیل استخوان جدید می کند و بدین ترتیب شکستگی ها و سایر آسیب های وارده بهبود می یابد و در بیشتر موارد دیگر نیازی به استفاده از پروتزهای فلزی نخواهد بود. استفاده از پلیمرهای طبیعی و سازگار با بدن همراه با ترکیبات کلسیم و فسفر رویکردی به منظور افزایش استحکام مواد ترمیمی و ظهور نسل مواد کامپوزیتی است. در اغلب موارد، ساختار متخلخل این کامپوزیت ها، داربست مساعدی برای اتصال سلول های استخوان ساز و تشکیل استخوان جدید خواهد بود. باتوجه به ترکیب شیمیایی مواد ترمیمی کامپوزیتی و شرایط فیزیولوژیکی بدن، ممکن است پس از مدتی کامپوزیت بطور کامل تجزیه شود و جای آن را استخوان جدید بگیرد که این بسیار ارزشمند است.
بر همین اساس، جمعی از پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف به سرپرستی دکتر عبدالرضا سیم چی عضو هیئت علمی دانشکده ی مهندسی و علم مواد موفق به استخراج و فرآوری هیدروکسی آپاتیت نانومقیاس با اندازه و مورفولوژی کنترل شده از ضایعات زیستی و منابع طبیعی در دمای پایین با قابلیت استفاده در مهندسی بافت استخوان و مواد پرکننده دندان شدند.
دکتر سیم چی در خصوص این طرح می گوید: استخراج هیدروکسی آپاتیت از ضایعات زیستی (مانند استخوان گاو و ماهی) در دمای بالا (۱۲۰۰-۶۰۰ درجه سانتیگراد) به منظور حذف کلاژن و مواد حساسیت زا و استفاده مجدد آن برای درمان آسیب های وارده به دندان و استخوان انسان سال هاست که به مرحله عمل رسیده و در این زمینه مطالعات گسترده ای انجام شده است. یک مشکل اساسی که برای استخراج هیدروکسی آپاتیت در دمای بالا وجود دارد ، از بین رفتن شکل، ساختار و خواص زیستی آن است. بررسی ساختار هیدروکسی آپاتیت استخوان و دندان با کمک میکروسکوپ الکترونی نشان داده است که این ماده به شکل نانومیله های سوزنی است. در حالیکه حرارت دادن در دمای بالا این ساختار را از بین برده و آنها را تبدیل به ذرات درشت تر می کند که دیگر خواص قبلی خود را نخواهند داشت. بنابراین سعی گروه تحقیقاتی مواد پیشرفته و نانومتری (CNAM) برآن شد تا این ماده ارزشمند و پرکاربرد را با حفظ خواص شیمیایی، ساختاری و زیستی از ضایعات زیستی در دمای پایین استخراج و فراوری کنند که چنین موفقیتی در سال های اخیر حاصل شد.
دکتر فاطمه مهندس پژوهشگر پسا دکترای دانشگاه صنعتی شریف نیز در این خصوص می گوید: در این طرح ما موفق به استخراج و فرآوری نانوساختارهای هیدروکسی آپاتیت از ضایعات زیستی بر پایه روش های شیمیایی-حرارتی در دمای پایین، شده ایم.
وی می گوید: مطابق این روش ها، علاوه بر حذف مواد آلرژی زا و ترکیبات آلی از ضایعات زیستی، ساختار و خواص هیدروکسی آپاتیت حفظ شده است و محصولات دارای فعالیت زیستی بالاتر و سمیت کمتری هستند.
این پژوهشگر یادآور شد، اگرچه از نانوساختارهای هیدروکسی آپاتیت بصورت پودری می توان در مصارف پزشکی استفاده کرد، از آنها برای ساخت مواد ترمیمی کامپوزیتی استخوان و دندان نیز می توان استفاده نمود.
گفتنی است، نتایج حاصل از این دستاورد که با همکاری دکتر هنگامه بختیار (عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد تهران واحد علوم تحقیقات-بخش دندانپزشکی)، دکتر محمدحسین نکوفر (عضو هیأت علمی دانشگاه تهران-دانشکده دندانپزشکی) و دکتر سیدناصر استاد (عضو هیأت علمی دانشگاه تهران-دانشکده داروسازی) بصورت ثبت اختراع در ایران و ثبت موقت اداره ثبت اختراعات آمریکا در آمده است.
@mineralproceessing
امروزه به منظور ترمیم و بهبود آسیب های وارد شده به دندان، استخوان و بیماری های مرتبط با آنها و جلوگیری از خروج آنها از بدن، پیشرفت های زیادی هم در تکنیک های جراحی حاصل شده است و هم مواد ترمیم کننده جدیدی با خواص بهینه شده و سمیت کمتر معرفی شده اند. به نحوی که سعی شده است تا مواد ترمیمی جدید از نظر خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی به خواص دندان و استخوان بسیار شبیه باشند.
@mineralproceessing
بر اساس این گزارش، دندان و استخوان از رشته های پروتئینی کلاژن و ماده معدنی هیدروکسی آپاتیت (حاوی کلسیم و فسفر) تشکیل شده است. با توجه به ترکیب شیمیایی این بافت های سخت، استفاده از مواد ترمیمی حاوی کلسیم و فسفر باعث رهایش این عناصر در اطراف بافت آسیب دیده شده و سلول های استخوان ساز را تحریک به تشکیل استخوان جدید می کند و بدین ترتیب شکستگی ها و سایر آسیب های وارده بهبود می یابد و در بیشتر موارد دیگر نیازی به استفاده از پروتزهای فلزی نخواهد بود. استفاده از پلیمرهای طبیعی و سازگار با بدن همراه با ترکیبات کلسیم و فسفر رویکردی به منظور افزایش استحکام مواد ترمیمی و ظهور نسل مواد کامپوزیتی است. در اغلب موارد، ساختار متخلخل این کامپوزیت ها، داربست مساعدی برای اتصال سلول های استخوان ساز و تشکیل استخوان جدید خواهد بود. باتوجه به ترکیب شیمیایی مواد ترمیمی کامپوزیتی و شرایط فیزیولوژیکی بدن، ممکن است پس از مدتی کامپوزیت بطور کامل تجزیه شود و جای آن را استخوان جدید بگیرد که این بسیار ارزشمند است.
بر همین اساس، جمعی از پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف به سرپرستی دکتر عبدالرضا سیم چی عضو هیئت علمی دانشکده ی مهندسی و علم مواد موفق به استخراج و فرآوری هیدروکسی آپاتیت نانومقیاس با اندازه و مورفولوژی کنترل شده از ضایعات زیستی و منابع طبیعی در دمای پایین با قابلیت استفاده در مهندسی بافت استخوان و مواد پرکننده دندان شدند.
دکتر سیم چی در خصوص این طرح می گوید: استخراج هیدروکسی آپاتیت از ضایعات زیستی (مانند استخوان گاو و ماهی) در دمای بالا (۱۲۰۰-۶۰۰ درجه سانتیگراد) به منظور حذف کلاژن و مواد حساسیت زا و استفاده مجدد آن برای درمان آسیب های وارده به دندان و استخوان انسان سال هاست که به مرحله عمل رسیده و در این زمینه مطالعات گسترده ای انجام شده است. یک مشکل اساسی که برای استخراج هیدروکسی آپاتیت در دمای بالا وجود دارد ، از بین رفتن شکل، ساختار و خواص زیستی آن است. بررسی ساختار هیدروکسی آپاتیت استخوان و دندان با کمک میکروسکوپ الکترونی نشان داده است که این ماده به شکل نانومیله های سوزنی است. در حالیکه حرارت دادن در دمای بالا این ساختار را از بین برده و آنها را تبدیل به ذرات درشت تر می کند که دیگر خواص قبلی خود را نخواهند داشت. بنابراین سعی گروه تحقیقاتی مواد پیشرفته و نانومتری (CNAM) برآن شد تا این ماده ارزشمند و پرکاربرد را با حفظ خواص شیمیایی، ساختاری و زیستی از ضایعات زیستی در دمای پایین استخراج و فراوری کنند که چنین موفقیتی در سال های اخیر حاصل شد.
دکتر فاطمه مهندس پژوهشگر پسا دکترای دانشگاه صنعتی شریف نیز در این خصوص می گوید: در این طرح ما موفق به استخراج و فرآوری نانوساختارهای هیدروکسی آپاتیت از ضایعات زیستی بر پایه روش های شیمیایی-حرارتی در دمای پایین، شده ایم.
وی می گوید: مطابق این روش ها، علاوه بر حذف مواد آلرژی زا و ترکیبات آلی از ضایعات زیستی، ساختار و خواص هیدروکسی آپاتیت حفظ شده است و محصولات دارای فعالیت زیستی بالاتر و سمیت کمتری هستند.
این پژوهشگر یادآور شد، اگرچه از نانوساختارهای هیدروکسی آپاتیت بصورت پودری می توان در مصارف پزشکی استفاده کرد، از آنها برای ساخت مواد ترمیمی کامپوزیتی استخوان و دندان نیز می توان استفاده نمود.
گفتنی است، نتایج حاصل از این دستاورد که با همکاری دکتر هنگامه بختیار (عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد تهران واحد علوم تحقیقات-بخش دندانپزشکی)، دکتر محمدحسین نکوفر (عضو هیأت علمی دانشگاه تهران-دانشکده دندانپزشکی) و دکتر سیدناصر استاد (عضو هیأت علمی دانشگاه تهران-دانشکده داروسازی) بصورت ثبت اختراع در ایران و ثبت موقت اداره ثبت اختراعات آمریکا در آمده است.
@mineralproceessing
📗 Biomaterials Research Advances
@mineralprocessing
@mineralprocessing
⚒ بکارگیری سنگ فسفات در تولید کود سوپر فسفات تریپل
تريپل سوپر فسفات(TSP) از اسيدي كردن سنگ فسفات با اسيد فسفريك توليد مي شود. مقدار بسيار كمي از اسيد كلريدريك، اسيد نيتريك و/يا اسيد سولفوريك ممكن بصورت آگاهانه اضافه شده و يا به شكل ناخالصي ( كه بسته به روش توليد اسيد فسفريك دارد) وجود داشته باشد. بلحاظ وجود كمپلكسها و تركيبات گوناگون در سنگ فسفات، واكنش بين اين ماده و اسيد فسفريك را نمي توان بصورت تنها يك واكنش نشان داد. از دو فرايند پايه در توليد TSP استفاده مي گردد. محصول هر دو فرايند از نظر شيميايي مشابه بوده و تنها از نظر شكل فيزيكي متفاوت از يكديگرند. در واقع TSP بدو صورت گرانولي و پودري توليد مي گردد. بجهت امكان استفاده از صرفاً نوع گرانول آن بطور مستقيم بعنوان كود شيميايي فسفاته و بلحاظ افزايش كاربرد آن نسبت به نوع پودري و ساير دلايلي كه در بخشهاي قبل ذكر گرديد، در اين طرح نوع گرانولي تريپل سوپر فسفات ( GTSP ) توليد مي گردد.
@mineralproceessing
در اغلب فرايندهاي توليد تريپل سوپر فسفات، بخش عمده اي از تركيبات فلوئورين موجود در سنگ فسفات و اسيدی و انواع فلئورو سيليكاتها از قبيل فلوئو سيليكات سديم فسفريك در داخل محصول نهايي بصورت كلسيم فلورايد CaF2 باقي مي ماند. بطوريكه طبق آزمايشات، هر تن سنگ فسفات بين ۱۱ تا ۵۰ كيلوگرم فلوئورين بصورت تركيبات مختلف وجود دارد كه بخشي از آن متصاعد شده و حدود ۷۰ تا ۸۰ % آن در محصول نهايي يعني TSP باقي خواهد ماند.
واكنش پذيري سنگ فسفات در توليد تريپل سوپر فسفات اهميت ويژه اي دارد. بعضي از انواع سنگ فسفات بعلت پيچيدگي بافت آپاتيت، واكنش پذيري كمي در مقابل اسيد فسفريك دارد كه در اين صورت مي بايست قبلاً اندازه ذرات سنگ را با صرف هزينه اضافي كاهش داد و يا بر مدت زمان لازم براي تكميل واكنش افزود. جهت بهينه نمودن تماس بين مواد واكنش دهنده، آسياب كردن سنگ فسفات اولين مرحله در هر دو فرايند توليد پودر و گرانول TSP مي باشد.
فرايند توليد TSP از نوع پودري كه به ROP معروف است، مشابه فرايند توليد نرمال سوپر فسفات مي باشد با اين تفاوت كه سنگ فسفات نه با اسيد سولفوريك بلكه با اسيد فسفريك، اسيدي مي گردد. محصول واكنش بشكل پودر مي باشد كه مي تواند در يك عمليات ثانويه طي فرايند آمونياكي شدن، كودهاي شيميايي مخلوط از نوع NP و/يا NPK را توليد نمايد. نوع پودري TSP در مقايسه با نوع گرانولي آن از محبوبيت كمتري برخوردار است و مصرف آن طي سالهاي اخير بطور چشمگيري كاهش يافته است.
فرايند ROP شامل ۵ مرحله اساسي است:
– آسياب كردن: در اين مرحله سنگ فسفات آسياب و پودر مي گردد.
– اختلاط: سنگ فسفات آسياب شده و اسيد فسفريك به درون يك قيف تغذيم مي شوند. از اسيد فسفريك با خلوص تقريباً بالا (۴۶ – ۵۴ % P2O5 ) استفاده مي گردد.
– واكنش: يك جريان دوغابه كه سريعاً جامد مي گردد از قيف اختلاط خارج و از طريق يك تسمه نقاله به داخل محفظه اي تخليه مي گردد كه در آن بر اثر ساطع شدن گاز در طي واكنش محصول جامد بسيار متخلخل تشكيل مي گردد.
– خرد كردن: در انتهاي محفظه فوق الذكر، TSP جامد به داخل يك خردكن تخليه و به ذرات پودري تبديل مي گردد.
– پخت: محصول پودري سپس به داخل سيلوهاي ذخير منتقل و جهت انجام برخي واكنها شيميايي، طي ۲ تا ۵ هفته در محيط سيلو نگهداري مي شود. اين دوره پخت جهت بهينه نمودن نرخ تبديل ضروري است. پس از اين مرحله، TSP پودري اماده مصرف مي باشد. (در برخي موارد پودر TSP در يك واحد مجزاي گرانوله كردن تبديل به گرانولهاي TSP مي گردد.)در فرایند گرانول ، گرانولهاي TSP كه در اختلاط خشك و يا بطور مستقيم بكارمي روند، طي يك فرايند ۵ مرحله اي شامل پخت سريع توليد مي شوند.
– آسياب كردن: در اين مرحله سنگ فسفات آسياب و پودر مي گردد.
– واكنش: سنگ فسفات و اسيد فسفريك به داخل يك يا دو تانك پيش واكنش تغذيه مي شوند. دوغابه سيال حاصل به درام گرانولسازي، پمپ مي گردد.
– خشك كردن و پخت: گرانولهاي TSP بداخل يك خشك كن دوار تخليه مي شود. در اين خشك كن واكنش پخت لزوماً با كاهش رطوبت محصول تا حد نهايي، كامل مي شود. دوره پخت سه تا پنج روز مي باشد.
– غربال: GTSP خشك شده، غربال و بازيابي مي شوند ( مش ۶ تا ۲۰) گرانولهاي بزرگتر آسياب شده و بهمراه گرانولهاي كوچكتر به مرحله گرانولسازي بازگردانده مي شوند.
منبع: petrorahbar.com
@mineralproceessing
تريپل سوپر فسفات(TSP) از اسيدي كردن سنگ فسفات با اسيد فسفريك توليد مي شود. مقدار بسيار كمي از اسيد كلريدريك، اسيد نيتريك و/يا اسيد سولفوريك ممكن بصورت آگاهانه اضافه شده و يا به شكل ناخالصي ( كه بسته به روش توليد اسيد فسفريك دارد) وجود داشته باشد. بلحاظ وجود كمپلكسها و تركيبات گوناگون در سنگ فسفات، واكنش بين اين ماده و اسيد فسفريك را نمي توان بصورت تنها يك واكنش نشان داد. از دو فرايند پايه در توليد TSP استفاده مي گردد. محصول هر دو فرايند از نظر شيميايي مشابه بوده و تنها از نظر شكل فيزيكي متفاوت از يكديگرند. در واقع TSP بدو صورت گرانولي و پودري توليد مي گردد. بجهت امكان استفاده از صرفاً نوع گرانول آن بطور مستقيم بعنوان كود شيميايي فسفاته و بلحاظ افزايش كاربرد آن نسبت به نوع پودري و ساير دلايلي كه در بخشهاي قبل ذكر گرديد، در اين طرح نوع گرانولي تريپل سوپر فسفات ( GTSP ) توليد مي گردد.
@mineralproceessing
در اغلب فرايندهاي توليد تريپل سوپر فسفات، بخش عمده اي از تركيبات فلوئورين موجود در سنگ فسفات و اسيدی و انواع فلئورو سيليكاتها از قبيل فلوئو سيليكات سديم فسفريك در داخل محصول نهايي بصورت كلسيم فلورايد CaF2 باقي مي ماند. بطوريكه طبق آزمايشات، هر تن سنگ فسفات بين ۱۱ تا ۵۰ كيلوگرم فلوئورين بصورت تركيبات مختلف وجود دارد كه بخشي از آن متصاعد شده و حدود ۷۰ تا ۸۰ % آن در محصول نهايي يعني TSP باقي خواهد ماند.
واكنش پذيري سنگ فسفات در توليد تريپل سوپر فسفات اهميت ويژه اي دارد. بعضي از انواع سنگ فسفات بعلت پيچيدگي بافت آپاتيت، واكنش پذيري كمي در مقابل اسيد فسفريك دارد كه در اين صورت مي بايست قبلاً اندازه ذرات سنگ را با صرف هزينه اضافي كاهش داد و يا بر مدت زمان لازم براي تكميل واكنش افزود. جهت بهينه نمودن تماس بين مواد واكنش دهنده، آسياب كردن سنگ فسفات اولين مرحله در هر دو فرايند توليد پودر و گرانول TSP مي باشد.
فرايند توليد TSP از نوع پودري كه به ROP معروف است، مشابه فرايند توليد نرمال سوپر فسفات مي باشد با اين تفاوت كه سنگ فسفات نه با اسيد سولفوريك بلكه با اسيد فسفريك، اسيدي مي گردد. محصول واكنش بشكل پودر مي باشد كه مي تواند در يك عمليات ثانويه طي فرايند آمونياكي شدن، كودهاي شيميايي مخلوط از نوع NP و/يا NPK را توليد نمايد. نوع پودري TSP در مقايسه با نوع گرانولي آن از محبوبيت كمتري برخوردار است و مصرف آن طي سالهاي اخير بطور چشمگيري كاهش يافته است.
فرايند ROP شامل ۵ مرحله اساسي است:
– آسياب كردن: در اين مرحله سنگ فسفات آسياب و پودر مي گردد.
– اختلاط: سنگ فسفات آسياب شده و اسيد فسفريك به درون يك قيف تغذيم مي شوند. از اسيد فسفريك با خلوص تقريباً بالا (۴۶ – ۵۴ % P2O5 ) استفاده مي گردد.
– واكنش: يك جريان دوغابه كه سريعاً جامد مي گردد از قيف اختلاط خارج و از طريق يك تسمه نقاله به داخل محفظه اي تخليه مي گردد كه در آن بر اثر ساطع شدن گاز در طي واكنش محصول جامد بسيار متخلخل تشكيل مي گردد.
– خرد كردن: در انتهاي محفظه فوق الذكر، TSP جامد به داخل يك خردكن تخليه و به ذرات پودري تبديل مي گردد.
– پخت: محصول پودري سپس به داخل سيلوهاي ذخير منتقل و جهت انجام برخي واكنها شيميايي، طي ۲ تا ۵ هفته در محيط سيلو نگهداري مي شود. اين دوره پخت جهت بهينه نمودن نرخ تبديل ضروري است. پس از اين مرحله، TSP پودري اماده مصرف مي باشد. (در برخي موارد پودر TSP در يك واحد مجزاي گرانوله كردن تبديل به گرانولهاي TSP مي گردد.)در فرایند گرانول ، گرانولهاي TSP كه در اختلاط خشك و يا بطور مستقيم بكارمي روند، طي يك فرايند ۵ مرحله اي شامل پخت سريع توليد مي شوند.
– آسياب كردن: در اين مرحله سنگ فسفات آسياب و پودر مي گردد.
– واكنش: سنگ فسفات و اسيد فسفريك به داخل يك يا دو تانك پيش واكنش تغذيه مي شوند. دوغابه سيال حاصل به درام گرانولسازي، پمپ مي گردد.
– خشك كردن و پخت: گرانولهاي TSP بداخل يك خشك كن دوار تخليه مي شود. در اين خشك كن واكنش پخت لزوماً با كاهش رطوبت محصول تا حد نهايي، كامل مي شود. دوره پخت سه تا پنج روز مي باشد.
– غربال: GTSP خشك شده، غربال و بازيابي مي شوند ( مش ۶ تا ۲۰) گرانولهاي بزرگتر آسياب شده و بهمراه گرانولهاي كوچكتر به مرحله گرانولسازي بازگردانده مي شوند.
منبع: petrorahbar.com
@mineralproceessing
📗Basic Principles of Membrane Technology, Second Edition
@mineralprocessing
@mineralprocessing
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🎥 ابداع جت پوشیدنی با سرعت 52 کیلومتر در ساعت بوسیله مخترع انگلیسی
@mineralprocessing
@mineralprocessing
📰 Design of Anion Exchange Membranes and Electrodialysis Studies for Water Desalination
@mineralprocessing
@mineralprocessing
📰 Separation of monovalent and divalent ions from aqueous solution by electrodialysis and nanofiltration
@mineralprocessing
@mineralprocessing
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
🎥 آموزش تصویری نرم افزار شبیه سازی MODSIM در فرآوری مواد معدنی
@mineralprocessing
@mineralprocessing
📸 جزیره دسپشن: در قطب جنوب قرار دارد که شماری از دانشمندان در آن به تحقیق مشغول هستند. این جزیره زیبای فریبنده در حقیقت جزیره مخروطی یک آتشفشان فعال است.
@mineralprocessing
@mineralprocessing
📚📖📔📓📙📘📗📕📒📚📔📓
فقر
همان گرد و خاکی است
که بر کتابهای فروش نرفته
یک کتاب فروشی می نشیند
فقر
شب را بی غذا سر کردن نیست
فقر
روز را بی اندیشه سپری کردن است
علی شریعتی
@mineralprocessing
فقر
همان گرد و خاکی است
که بر کتابهای فروش نرفته
یک کتاب فروشی می نشیند
فقر
شب را بی غذا سر کردن نیست
فقر
روز را بی اندیشه سپری کردن است
علی شریعتی
@mineralprocessing
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🎥 مدلسازی خردایش ذرات داخل آسیای چکشی
@mineralprocessing
@mineralprocessing
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
🎥 بازیافت چینی های بهداشتی ساختمانی مستعمل با خردایش سنگ شکن فکی و آسیای چکشی
@mineralprocessing
@mineralprocessing