استان گیلان یکی از قطبهای مهم کشاورزی ایران است که شالیکاری زراعت عمده آن محسوب می شود. پتانسیل اکسایش و کاهش (Eh) در خاکهای غرقاب تاثیر زیادی بر قابلیت جذب عناصر غذایی به وسیله برنج و انحلال و رسوب انواع کانیها دارد. پتانسیل اکسایش و کاهش چهار نوع خاک شالیکاری در مناطق کوهستانی، جلگه ای، مردابی و ساحلی شهرستان لنگرود در بخش شرقی استان گیلان به مدت یکسال مورد مطالعه قرار گرفت. اندازه گیری پتانسیل اکسایش و کاهش با استفاده از الکترودهای پلاتینی در عمقهای 25, 50 و 100 سانتی متری به صورت نصب دایم و در عمقهای 5 و 10 سانتی متری به صورت به هنگام انجام گرفت. وضعیت احیایی علاوه بر Eh به وسیله شناگر آلفا، آلفا پرین دی پریدیل نیز ارزیابی و علایم ظاهری مربوط به اکسایش و کاهش در هنگام تشریح پروفیلها مطالعه گردید. در خاک کوهستانی (آیریک اپی آکوآلفز)، سطح خاک علاوه بر فصل رشد برنج 1 الی 2 ماه از سال غرقاب و تنها دارای یک لایه احیایی در زیر لایه شخم است. خاکهای جلگه ای و ساحلی (آیریک اپی آکویپتز) دارای دو لایه کاملا احیایی یکی در بالا (زیر لایه شخم) و دیگری در عمق حدود 100 سانتی متری بوده و در حد فاصل این دو عمق شرایط هوازی تری وجود دارد. در خاک جلگه سطح خاک علاوه بر فصل رشد 3 الی 4 ماه از سال غرقاب بوده در حالیکه در خاک ساحلی این مدت کمتر از 2 الی 3 ماه است. خاک مرداب (فلوآکوآنتیک اندو آکوآلز) تقریبا در تمام طول سال پوشیده از آب و اشباع است. مقدار Eh طی فصل رشد در هر چهار منطقه مورد مطالعه کاهش می یابد. میزان کاهش Eh در عمقها و لندفرمهای مختلف متفاوت می باشد. تفاوت Eh در لندفرمهای مختلف اراضی شالیکاری در ارتباط با عمق سطح آب زیرزمینی و تغییرات آن در طول سال، و مدت زمان آب ایستی در سطح این خاکهاست، که این تفاوتها با پدیده های رداکسی مورفیک هماهنگی دارد.

پتانسیل اکسایش- کاهش در فرایند فروشویی زیستی اورانیم از سنگ معدن کم عیار به وسیله باکتری اسیدی تیوباسیلوس فرواکسیدان در شرایط مختلف به روش تجربی اندازه گیری شد. نتایج تجربی به دست آمده، با مدل پتانسیل ترکیبی به دست آمده از معادله باتلر- والمر برازش شدند. نتایج برازش نشان داد که این مدل برای پیش بینی پتانسیل اکسایش- کاهش محلول در فروشویی زیستی اورانیم از سنگ معـدن آنومالی 1 ساغند از دقت بسیار بالایی برخوردار بوده و درصد خطای نسبی حاصل از به کارگیری این مدل در فرآوری سنگ معدن استفاده شـده، کم تر از %4 است. مقدارهای میانگین ثابت های kc/ka, km/ka و b (مربوط به نرخ های الکتروشیمیایی) در آزمایش های با چگالی پالپ 5 و %10 به ترتیب، برابر 260، 30606، و 0.01 به دست آمد. مقایسه نتایج تجربی به دست آمده از رابطه نرنست برای دو حالت با ضریب های فعالیت برابر با و مخالف یک نشان داد که درصد خطای نسبی حاصل از به کارگیری رابطه نرنست برای حالت اول (yi=1) کم تر از %45 و برای حالت دوم (yi≠1) کم تر از %35 است.

از جمله مشکلات فرآیند لیچینگ در محیط سولفاته به عنوان یک محیط معمول برای لیچینگ کالکوپیریت، بازیابی و نرخ انحلال پایین فرآیند به دلایل مختلف است. در این مقاله، عوامل و پارامترهای مختلفی مانند کنترل پتانسیل محلول، اثر مواد افزودنی سیلیس و اکسید روی، سرعت همزنی پالپ و در نهایت اثر دما بر فرآیند لیچینگ کالکوپیریت در محیط سولفاته بررسی شده است. برای اعتباربخشی به نتایج به دست آمده در شرایط مختلف، سطح کالکوپیریت پس از لیچینگ، با روش SEM-EDS آنالیز سطحی شد. شرایط ثابت آزمایش ها شامل غلظت سولفوریک اسید 0/4 مول بر لیتر و غلظت آهن 0/11 مول بر لیتر بوده است. بر اساس نتایج به دست آمده، تنظیم پتانسیل در محدوده 430-410 میلی ولت (پلاتین-نقره/کلرید نقره) نسبت به حالت لیچینگ بدون اعمال پتانسیل، منجر به افزایش بازیابی کالکوپیریت از 15/2 به 24 درصد در مدت زمان 24 ساعت شد. علاوه بر این، در این پتانسیل، حضور 20 گرم بر لیتر ماده افزودنی سیلیس در پالپ به واسطه حذف لایه مقاوم از سطح کالکوپیریت مطابق تصاویر SEM با دو مکانیزم سایش و برخورد، باعث افزایش بازیابی فرآیند لیچینگ تا حدود 31 درصد شد. نتایج همچنین نشان داد که اکسید روی به دلیل تشکیل یک لایه رسوب سفید رنگ بر سطح کالکوپیریت، کاهش بازیابی کالکوپیریت را به همراه داشته است. در شرایط بهینه پارامترهایی مانند محدوده پتانسیل محلول 430-410 میلی ولت، مقدار سیلیس 20 گرم بر لیتر، سرعت همزنی 850 دور بر دقیقه و دمای 90 درجه سانتی گراد، بازیابی کالکوپیریت به حدود 52 درصد (51/90 درصد) افزایش یافت.

از آنجاکه سمیت برخی از آلاینده های زیست محیطی مانند CO طی فرایندهای اکسایش کاهش می یابد، آشکارسازهای دقیق با قدرت بالا که توانایی اکسید کردن گاز نامبرده را داشته باشند، در شناسایی و حذف این آلاینده ی سمی بسیار کارآمد خواهند بود. اکسیدهای فلزی برای اکسایش CO نیازمند دماهای عملیاتی بسیار بالا بوده که عملاً استفاده از آن ها را ناممکن و ناایمن می کند. بر اساس بررسی های انجام شده، پیش بینی می شود که هیبرید اکسیدهای فلزی و فولرن C60 پتانسیل لازم برای کاتالیست کردن فرایند اکسایش گاز CO و در نتیجه حذف و کاهش سمیت آن را خواهند داشت. ترکیبات مبتنی بر مواد کربنی علاوه بر اینکه نسبت به سایر کاتالیست-های اکسایش گازی مقرون به صرفه بوده، نیاز به دمای عملیاتی پایینی داشته و زیست سازگار نیز می باشند. در این مطالعه، جذب اکسیدهای فلزی Cu2O، ZnO و NiO بر فولرن C60، و سپس، خواص آشکارسازی آلاینده ی گازی CO توسط این نانوچندسازه ها به صورت نظری مطالعه شده است. تمامی محاسبات DFT در این مطالعه با استفاده ازنرم افزار G09، در سطح B97D/6-311G(d, p) انجام شده است. تئوری NBO برای بررسی انتقالات بار و نرم افزار AIM2000 برای بررسی ماهیت شیمیایی پیوندها استفاده شده اند. نتایج بدست آمده از محاسبات نشان می دهند که کمپلکس های MOx/C60 و به ویژه NiO/C60 جاذب بسیار قوی تری برای CO نسبت به C60 بوده و همچنین، انتظار می رود که این کمپلکس ها از حساسیت نوری و الکتریکی بیشتری در گزینش پذیری گاز CO برخوردار باشند. افزون بر این، داده های حاصل از این پژوهش نشان می دهند که نانوچندسازه NiO/C60 پتانسیل لازم برای فرایند اکسایش CO به CO2 را فراهم می کند.

پتانسیل اکسایش و کاهش برای کنترل و تعیین مقدار واکنش پذیری مواد در کنارهم کاربرد دارند بدین معنی که به وسیله سنجش پتانسیل اکسایش و کاهش نه تنها انجام پذیری واکنش مشخص می شود بلکه میزان اشتیاق و تمایل به انجام واکنش نیز معین می شود. در واکنش های موجود در آب و فاضلاب نیز واکنش های اکسایش و کاهشی فراوانی از جمله تخریب سیانید، اکسیداسیون پیشرفته به روش فنتون، گندزدایی از آب و. . . وجود دارد. به کمک ORP سنج می توان زمان اتمام واکنش، غلظت ماده واکنش دهنده مورد نیاز و شرایط بهینه واکنش را مشخص نمود. در این مطالعه به بررسی رفتار ORP در برخی از واکنش های رایج در صنعت آب و فاضلاب پرداخته شده است.

نانو ذرات گوتیت خالص با موفقیت با روش اکسیداسیون محلول و با استفاده از پیش­ماده­های سولفات ­آهن(II) هفت­آبه(FeSO4. 7H2O) و هیدروکسیدسدیم(NaOH) سنتز شد. در این پژوهش با طراحی آزمایش توسط نرم افزارMinitab، با استفاده از روش فاکتوریل کامل، در دمای oC40، تغییرات دو پارامتر، دبی هوای دمیده شده در محلول واکنش(Q) و نسبت درصد جرمی مواد اولیه(R) (درصد جرمی سولفات ­آهن(II) به درصد جرمی هیدروکسیدسدیم)، در دو سطح (Lit/min3/13و2Q=) و (3و1R=)، مورد بررسی قرار گرفتند. تحلیل کیفی نتایج آزمایشات، توسط پراش اشعه ایکس(XRD)، سنتز فاز گوتیت (α-FeOOH) اکسی­هیدروکسیدآهن را مورد تایید قرار داد و نتایج طیف­سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس(EDX)، نشان داد که گوتیت سنتز شده دارای درصد خلوص نقطه­ای بالای (٪8/99≤) می­باشد. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی(FESEM) برای گوتیت، ساختار بلوری میله­ای شکل، با متوسط اندازه­ی مجموعه ­ذراتی بین ​​(nm43-23)، بسته به میزان R و Q را گزارش داد و با تحلیل نتایج پتانسیل اکسایش-کاهش (ORP)، مشاهده شد که زمان پایان واکنش تشکیل گوتیت بین s635 الی s2210 می­باشد. تحلیل آماری نتایج، توسط نرم افزار Minitab، سبب بدست آمدن روابط همبستگی[1]، بین دو پارامتر (Q و R) دو پاسخ (زمان پایان واکنش(t) و متوسط اندازه­ی مجموعه­ ذرات(d)) در دمای محلول واکنشoC40، برای گوتیت گردید. با توجه به این روابط مشاهده شد در دمای محلول واکنش oC40، با افزایش دبی هوا(Q) و کاهش نسبت درصد جرمی مواد اولیه(R)، زمان پایان واکنش و متوسط اندازه­ی مجموعه ­ذرات گوتیت، به طور کلی کاهش می­یابند و بالعکس. همچنین درصد تغییرات(R)، تاثیرات بیشتری نسبت به تغییرات (Q)، بر متوسط اندازه­ی مجموعه ­ذرات و زمان پایان واکنش، دارد.

ضدعفونی محصولات کشاورزی به عنوان یکی از مراحل اصلی فرآوری محصولات کشاورزی در سالهای اخیر مبحث بسیار مهمی بوده است. یکی از روش های نوین ضدعفونی با کارایی بالا و هزینه های عملیاتی کم و در عین حال با حداقل اثرات جانبی با استفاده از مایع تیمار شده با پلاسما است. آب فعال شده با پلاسما (PAW) اثر ضدعفونی کننده ای بر محصولات در حجم ثابت دارد. در این مطالعه سامانه تولید پیوسته آب فعال شده با پلاسما توسعه داده شده و خواص فیزیکی آب فعال شده با پلاسما بررسی شد. تأثیر انواع مختلف آب از جمله آب لوله کشی شهری، آب مقطر و آب دیونیزه، دبی های مختلف آب (5/0، 1 و 5/1 میلی لیتر در دقیقه) و انواع مختلف گازهای مولد پلاسما از جمله هوا و آرگون بر روی خواص فیزیکی آب در زمان های مختلف مطالعه شد. در اثر تیمار پلاسما، پتانسیل اکسایش کاهش و هدایت الکتریکی آب به طور قابل توجهی افزایش و pH آب کاهش یافتند. بین تغییرات پتانسیل اکسایش کاهش و هدایت الکتریکی همبستگی مثبت و معنی داری وجود داشت. در مقابل بین تغییرات pH و پتانسیل اکسایش کاهش و هدایت الکتریکی همبستگی معنی دار و منفی بود. یافته های این تحقیق نشان داد با توجه به تغییرات در سه شاخص پتانسیل اکسایش کاهش، هدایت الکتریکی و pH استفاده از آب دیونیزه به همراه گاز آرگون و دبی جریان آب 5/0 میلی لیتر در دقیقه بهترین ترکیب برای تولید پیوسته آب فعال شده با پلاسما با استفاده از سامانه توسعه داده شده است.

یکی از اهداف اصلی آموزش و پرورش در زمینه آموزش علوم ایجاد توانایی کاوشگری، آفرینندگی و ابتکار در دانش آموزان است. رشد این توانایی ها تنها از طریق روش های تدریس فعال میسر است. یکی از الگوهایی که می تواند نگرش علمی را در دانش آموزان پرورش دهد و راه های کشف مسایل را بیاموزد، الگوی ساخت گرایی است. رویکرد آموزش مبتنی بر ساخت گرایی رویکردی است که دانش آموزان را در فرآیند یادگیری قرار می دهد و چنانچه این روش به درستی طراحی واجرا گردد این توانایی را دارد که در دست یابی به مهارت های شناختی از قبیل تفکر خلاق و استدلال علمی نقش مهمی ایفا کند. در این مقاله با استفاده از الگوی تدریس ساخت گرایی 5E به آموزش مفهوم واکنش های اکسایش-کاهش از کتاب شیمی دوازدهم پرداخته خواهد شد. نتایج این بررسی نشان می دهد که درس شیمی با توجه به ماهیت تجربی، پژوهشی و آزمایشگاهی ای که دارد پتانسیل و کارایی بالایی برای به کار بستن الگوی 5E دارد. در این رویکرد فراگیران با اشتیاق و انرژی در امر یادگیری مشارکت می کنند و مجموع فعالیت های انجام شده باعث افزایش کاووشگری و خلاقیت آن ها می شود.

پدیدار نگاری روشی است در زمره روش های پژوهش کیفی که در حیطه پارادایم تفسیری جای دارد. این روش در دهه 1970 در دانشگاه گوتنبرگ سوئد ایجاد شد و هدف آن دستیابی به درکی عمیق از مفاهیم متفاوت یک پدیده در نزد افراد مختلف می باشد. اساس این روش مبتنی بر این اصل است که افراد مختلف می توانند تجارب و یا مفاهیم متفاوتی از یک پدیده دریافت نمایند. استفاده از پدیدار نگاری در علوم تجربی مانند شیمی می تواند به مثابه کشف جنبه های متفاوت این علم باشد. از این رو در تحقیق حاضر ما در تلاش هستیم تا با تلفیق آموزش الکتروشیمی و مبحث واکنش های اکسایش-کاهش و بهره گیری از تجربیات یادگیرندگان به آموزش هرچه بهتر این علم کمک کنیم. محتوایی مبتنی بر پدیدارنگاری طراحی و تدریس شد. پرسشنامه ای حاوی 33 سؤال طراحی و پس از ارزیابی و تأیید آن، برای ارزیابی کارایی روش ارائه شده استفاده گردید. ضریب دشواری، ضریب تمیز و ضریب هماهنگی درونی سؤالات پرسشنامه، توسط روش پیش آزمون-پس آزمون ارزیابی و با کمک نرم افزار SPSS به تحلیل داده ها پرداخته شد. نتایج حاصله کارامدی روش پدیدارنگاری در تدریس مبحث واکنش های اکسایش-کاهش تأیید کردند.