۱۶- رشد صنعت و نوآوری تکنولوژی
۱۷- تنوع محصولات
۱۸- اهداف و استراتژی ها
- ویژگی های روش دوم
این روش بر عکس روش اول توجه بیشتری به محیط صنعتی نموده و پارامترهای کلان محیطی را کمتر مورد بررسی قرار می دهد. در این روش عواملی همچون رقباء، مشتریان، عرضه کنندگان، کالاهای جانشین و رقبای جدید با دقت بسیار مورد بررسی قرار می گیرد. از آنجایی که عوامل در محیط صنعتی نسبت به عوامل کلان محیطی از ثیات کمتری برخوردار می باشد در بررسی عوامل در این روش عمدتاً دیدگاهی میان مدت معمولاً بین ۱ تا ۴ سال مورد توجه می باشد. در مواردی از این روش جهت شناخت محیط استفاده می گردد که توجه مدیریت به قسمتی از محیط بوده که سازمان توان تأثیرپذیری بر آنها را داراست. عمدتاً به سازمان هایی که از حجم تجارت پایینی برخوردار بوده و از محیط صنعتی بسیار بیشتر از محیط عمومی تحت تأثیر قرار می گیرند، استفاده از این روش جهت شناخت محیط توصیه می گردد. جمع آوری اطلاعات در این روش نسبت به روش قبل از محدودیت بیشتری برخوردار بوده و جمع آوری آمارهای مدون در این روش محدودیت بیشتری دارد.
- روش سوم
در این روش عواملی که محیط خارجی را تشکیل می دهند به دو زیر گروه به هم مرتبط که در شکل( ۴-۲ ) نشان داده شده، تقسیم می گردند. این دو گروه عبارتند از :
الف- محیط دور دست
ب- محیط عملیاتی ]۱۷[.
شکل ۲-۴: محیط خارجی موسسه. ]۱۷[.
الف- محیط دوردست
محیط دوردست از مجموعه ای از مولفه هایی تشکیل می شود که فراتر و معمولاً قطع نظر از وضعیت عملیاتی موسسات پدید می آیند. این نیروها عبارتند از نیروهای اقتصادی، سیاسی، اجتماعی، فن شناختی و عوامل صنعتی که در مورد آنها در روش اول به تفضیل صحبت شد. این نیروها، فرصت ها ، تهدیدات و محدودیت هایی برای موسسه ایجاد می نمایند. در حالی که موسسه به ندرت می تواند تأثیر متقابل بر آنها داشته باشد]۱۷[.

ب- محیط عملیاتی
محیط عملیاتی موجود در وضعیت بلافصل رقابتی را در بر می گیرد که بسیاری از چالش های فرا راه موسسه در جذب و بدست آوردن منابع لازم با تلاش برای فروش سودآور کالا ها و خدمات از آن ناشی می شوند. نمونه های بارز این عوامل عبارتند از موضع رقابتی موسسه، وضعیت مشتریان، وضعیت تأمین کنندگان و بستانکاران این عوامل در روش دوم به صورت مفصلی مورد بررسی قرار گرفتند. محیط عملیاتی از این بابت با محیط دوردست متفاوت است که بیشتر تحت تأثیر با کنترل موسسه قرار دارد و امکان بر هم کنش سازمان بر آنها وجود دارد. بنابراین در برنامه ریزی استراتژیک، هنگامی که وضعیت محیط عملیاتی را در نظر می گیرند موسسات بیشتر می توانندآینده ساز باشد، تا هنگامی که با عوامل دوردست سر و کار دارند]۱۷[.
- ویژگی های روش سوم
این روش علاوه بر آنکه از مزایای دو روش گذشته برخوردار بوده نقاط ضعف این دو روش را نیز تحت پوشش داده و شیوه های مناسب و همه گیر در شناخت محیط به حساب می آید. در این روش هم عوامل کلان محیطی از دیدگاه های مختلف ارزیابی شده و هم مولفه های محیط صنعتی مورد بررسی قرار می گیرد. از آنجایی که در این روش محیط را از دو بعد عمومی و صنعتی مورد ارزیابی قرار داده و با توجه به جامعیت آن استفاده از آن به اکثر سازمان ها توصیه می گردد. نتایج بررسی در این هم نمایی روشن از وضعیت عمومی محیط از قبیل عوامل اقتصادی، سیاسی، اجتماعی و فرهنگی را در سال های آینده ارائه داده و هم مولفه های محیط صنعتی مانند رقبا، مشتریان، عرضه کنندگان و کالاهای جانشین را با دید تفصیلی بررسی می نماید. تنها نقطه ضعف این روش این است که در محیط هایی با شدت رقابتی بسیار ، مطالعات بیشتری را می طلبد.
۲-۱۲-۴-۲ بررسی محیط داخلی
هر سازمان در قلمرو واحدهای وظیفه ای خود دارای نقاط قوت و ضعف است. در هیچ شرکتی نقاط قوت و ضعف همه دوایر و واحد ها یکسان نیست. استراتژیست ها به هنگام تعیین هدف های بلند مدت و استراتژی های سازمان می کوشند از نقاط قوت داخلی سود جویند (آنها را تقویت کنند) و نقاط ضعف را از بین ببرند]۳[.
۲-۱۲-۴-۲-۱ بررسی عوامل داخلی
عوامل داخلی عواملی هستند که مربوط به درون شرکت یا سازمان هستند و بر خلاف عوامل خارجی در کنترل مدیریت سازمان می باشند و سازمان آنها را به شیوه ای بسیار عالی یا بسیار ضعیف انجام می دهند. فرایند بررسی عوامل درونی سازمان درست موازی فرایند بررسی عوامل خارجی می باشد. برای بررسی عوامل درونی سازمان باید درباره مدیریت، بازاریابی، امورمالی/ حسابداری، تولید/ عملیات، سیستم اطلاعات رایانه و تحقیق و توسعه اطلاعاتی را گردآوری و دسته بندی نمود البته در شیوه ای دیگر در تقسیم بندی سازمانی می توان از چارچوبی به نام زنجیره ارزش نیز بهره برد. فرایند بررسی عوامل داخلی سازمان(در مقایسه با بررسی عوامل خارجی سازمان) برای کارکنان فرصت بیشتری به وجود می آورد تا بتوانند رابطه شغل، دایره و واحد خود را با کل سازمان بهتر درک کنند]۳[.
روش های مختلف در شناخت این عوامل وجود دارد که در زیر دو روش از مهم ترین روش های موجود در ادبیات برنامه ریزی و مدیریت استراتژیک ارائه گردیده است.
- روش اول
این روش در بسیاری از سازمان ها بکار گرفته شده و در آن عوامل استراتژیک داخلی سازمان از بخش های مختلف آن تشکیل می گردد. بخش هایی همچون مدیریت، بازاریابی، مالی/ حسابداری، تولید/ عملیات، تحقیق و توسعه، سیستم اطلاعات رایانه ای]۳[.
الف- مدیریت
مدیریت دارای پنج وظیفه اصلی است: برنامه ریزی، سازماندهی، ایجاد انگیزه، تأمین نیروی انسانی و اعمال کنترل. عملکرد مدیریت بر اساس وظایف آن بررسی می شود تا قوت ها و ضعف های آن در داخل سازمان شناسایی شود]۱۵[.
ب- بازاریابی
می توان بازاریابی را بدین گونه توصیف نمود: فرآیندی برای شناسایی، پیش بینی، ایجاد و تأمین نیازها و خواست هایی که مشتریان برای محصولات و خدمات دارند. بازاریابی شامل نه وظیفه اصلی است]۳[:
شناسایی نیاز های مشتری
خریدن ملزومات یا تجهیزات
فروختن محصولات یا خدمات
برنامه ریزی محصول و خدمت
قیمت گذاری
توزیع
تحقیقات بازاریابی
تجزیه و تحلیل فرصت ها
مسئولیت اجتماعی
ج- مالی/ حسابداری
شرایط مالی یک سازمان معمولاً بعنوان بهترین عامل برای اندازه گیری وضعیت رقابتی آن سازمان و میزان جذابیت آن سازمان برای سرمایه گذاری به حساب می آید و شناخت صحیح ضعف های مالی سازمان در انتخاب صحیح استراتژی های آن سازمان تأثیر مستقیم و به سزایی می گذارد. بررسی نسبت های مالی می تواند بعضی از گزینه ها را بعنوان استراتژی های مناسب انتخاب نموده و یا حتی بعضی از آنان را حذف نماید. معمولاً در بررسی های مالی یک سازمان نسبت هایی از قبیل نسبت سود به فروش، نسبت سود به سرمایه، نسبت سرمایه جاری به بدهی، نسبت مجموع بدهی به مجموع سرمایه، نسبت فروش به موجودی و نسبت فروش به مجموع دارایی مورد بررسی قرار می گیرد]۲۶[.
د- تولید/ عملیات
منظور از تولید/ عملیات در یک سازمان مجموعه فعالیت هایی است که ورودی های سازمان را به کالا و خدمات تبدیل می کند. اغلب فعالیت های واحد تولید / عملیات در برگیرنده بیشترین بخش دارایی های سرمایه ای و انسانی سازمان است. عملیات تولیدی با بهره گرفتن از نیروی کار، سرمایه، ماشین آلات و تشکیلات، مواد اولیه را به کالاهای ساخته شده و خدمات تبدیل می کنند. از جمله وظایف اصلی مدیر این بخش نیز فرایند، ظرفیت، موجودی کالا، نیروی کار و کیفیت می باشد]۳[.
ه- تحقیق و توسعه
تحقیق و توسعه پنجمین عاملی است که برای تعیین نقاط قوت و ضعف درونی سازمان باید مورد بررسی قرار گیرد. شرکت هایی که استراتژی توسعه محصول را به اجرا در می آورند به دایره تحقیق و توسعه اهمیت زیادی می دهند و آن را بیش از دوایر دیگر تقویت می کنند]۳[.
ی- سیستم اطلاعات رایانه ای
هدف سیستم اطلاعات رایانه ای این است که از طریق بهبود کیفیت تصمیمات مدیریت، عملکرد سازمان را بهبود بخشد. یک سیستم اطلاعات رایانه^[۴۵] در مجرای ارزیابی های داخلی و خارجی یک سازمان مواد اولیه را به دست می آورد. جریان مواد در سیستم اطلاعات رایانه تابع یک منطق است و بر این اساس داده ها، به عنوان اقلام ورودی، وارد سیستم می شوند و به ستاده یا اقلام خروجی تبدیل می گردند. یک سیستم اثر بخش اطلاعات رایانه ای از نرم افزار، سخت افزار، الگوهای تجزیه و تحلیل و پایگاه داده ها استفاده می کند. این سیستم داده ها را به شیوه ای در هم آمیخته و یکپارچه می کند که بتوانند بستر تصمیم گیری های مدیریت را فراهم آورند]۳[.
- ویژگی های روش اول
در این روش وضعیت داخلی سازمان مورد مطالعه قرار گرفته و مولفه های اصلی آن شناسایی می گردد. معمولاً مولفه های اصلی در این روش همان بخش های اصلی سازمان اند. در این روش شناسایی هر مولفه به صورت مجرد و یکپارچه کایر بسیار سخت و در بعضی موارد نا ممکن است. از این رو پس از شناسایی مولفه های اصلی آنها را به زیر بخش های کوچکتر و قابل مطالعه تبدیل نموده و از طریق جمع بندی نتایج مربوط به مطالعه زیر بخش ها، وضعیت داخلی در سطح مورد مطالعه مورد شناسایی قرار گرفته و نقاط ضعف و قوت آن مشخص می گردد. از آنجایی که مولفه های اصلی در این مطالعه همان بخش های اصلی مرتبط با چارت سازمانی موسسات می باشد، از مزایای این روش می توان به سادگی آن اشاره نمود و نتایج مربوط به این روش مشخص می نماید که دقیقاً سازمان در چه بخش هایی دارای نقاط قوت بوده و آن نقاط قوت چه می باشد و در چه بخش هایی دارای نقاط ضعف بوده و آن نقاط ضعف چه مواردی هستند. از طرف دیگر این نوع مطالعه وضعیت داخلی به دلیل این که معمولاً سازمان را به صورت بخش بخش مورد مطالعه قرار داده و در مجموع ارتباط میان بخش های مختلف سازمان را مورد توجه قرار نداده و هم افزایی ایجاد شده در اثر همکاری موثر بخش ها و یا احیاناً ضعف ناشی از عدم همکاری مناسب بخش ها را در خود نمی بیند از نقاط منفی نیز برخوردار است. فرایند بررسی عوامل داخلی سازمان ( در مقایسه با عوامل خارجی سازمان) برای کارکنان فرصت بیشتری را به وجود می آورد تا بتوانند رابطه شغل، دایره و واحد خود را با کل سازمان بهتر درک کنند]۳[.
- روش دوم
بررسی سازمان بر حسب مولفه های جداگانه همچنانکه در روش اول شرح داده شد یک راه تقسیم سازمان برای شناخت و تحلیل داخلی می باشد. شیوه دیگر در تقسیم بندی سازمان استفاده از چارچوبی به نام زنجیره ارزش می باشد. زنجیره ارزش، مجموعه ای بهم پیوسته از فعالیت های ارزش ساز است که از خریداری مواد اولیه اصلی از عرضه کنندگان شروع می شود، با مجموعه ای از فعالیت های دارای ارزش افزوده برای تولید و بازاریابی یک محصول یا یک خدمت ادامه می یابد و به توزیع کالاها میان مشتریان نهایی خاتمه می یابد.
هر شرکت زنجیره ارزش فعالیت های داخلی خاص خود را دارد. پورتر^[۴۶] معتقد است که فعالیت های اصلی یک شرکت تولیدی معمولاً با عملیات لجستیک داخلی(انبارداری و نگهداری مواد خام) شروع می شود، با انجام یک فرایند عملیات که طی آن محصولی تولید می شود جلو می رود، با لجستیک خارجی(انبارداری و توزیع)، بازاریابی و فروش ادامه می یابد و سرانجام به ارائه خدمت خاتمه می یابد]۱[.
- فعالیت های اصلی
این فعالیت شامل لجستیک ورودی ها (داخلی)، عملیات (فرایند عملیات)، لجستیک خروجی ها(خارجی)، بازاریابی و فروش و خدمات می گردد که در ادامه در خصوص هر یک از آنان توضیحات لازم ارائه شده است]۱۶[.
شکل ۲-۵: زنجیره ارزش. ]۱۶[.
الف- لجستیک ورودی ها
منظور از لجستیک ورودی ها، فعالیت های مربوط به دریافت، انبار کردن و توزیع ورودی ها به محصول می باشد. فعالیت هایی همچون حمل و نقل مواد، کنترل موجودی و غیره در این دسته قرار می گیرند.
ب- عملیات
منظور از عملیات کلیه فعالیت های صورت گرفته جهت تبدیل ورودی ها به محصولات نهایی می باشد.

پلی(اتر-اکسازول)

در مطالعهای که توسط شنگ^[۱۲] و همکارانش انجام شد آرامیدهای فلوئوردار که از مونومرنامتقارن ۲-(۴-تری فلوئورو متیل فنوکسی)ترفتالوئیل کلرید ودیآمینهای آروماتیک مختلف شکل(۱-۵)بدست آمده بودند مورد مطالعه قرار گرفتند. آرامیدهای حاصله آمورف بودند و بهراحتی در حلالهای قطبی دپروتونه حل میشدند و حل پذیری کمی در THF در دمای بالا نشان دادند. فیلمهای ایجاد شده انعطافپذیر و محکم بودند و دارای پایداری مکانیکی بالایی از جمله استحکام کششیMPA 8/82- 3/107 و مدول کششیGPA 26/2 و ۹۵/۳ بودند ]۸۸[.
شکل۱ -۵-آرامید سنتز شده و گروه های آروماتیک آن
در کاری مشابه یانگ وهمکاران پلیآمیدهای فلوئور داری را سنتز کردند که ازمونومر
۴,۴- بیس(۴-آمینو-۲-تری فلوئورو متیل فنوکسی)بای فنیل (شکل ۱-۶) بدست آمدند. خواص اصلی این پلیمرها حلالیت بالا و رفتار گرمایی و خواص مکانیکی خوب آنها بود. این پلیمرها در THF حل شدند وP118f و P118e حتی در دیاکسان انحلالپذیر بودند و دارای استحکام کششی MPa87-120 و مدول کششی GPa3/2-5/2 و T_gs بین˚C 251 و ۲۸۹ بود و مقدار ˚C T_d10s491 در جو نیتروژن گزارش شد ]۱۰۲[.

شکل۱-۶- پلیآمیدهای فلوئوردار و گروه های آروماتیک آنها
در مطالعهای دیگرHsiao و همکاران پلیآمیدهای فلوئور داری را سنتز کردند که از دیآمین ۱،۴– بیس(۴-آمینو-۲-تری فلوئورو متیل فنوکسی)نفتالن (شکل۱-۷) بدست آمده بودند. مونومر در طی واکنش جانشینی نوکلئوفیلی۲- کلرو-۵-نیترو بنزو تری فلوئورید با ۱،۴- دای هیدروکسی نفتالن در حضور کربنات پتاسیم در حلال دیمتیل سولفوکسید و سپس احیا توسط هیدرازین درpd/c در حلال اتانول بدست آمد. تمامی پلیآمیدهای حاصله در حلال THF حل شدند. فیلمهای بدست آمده از استحکام و انعطافپذیری خوبی برخوردار بودند و دارای استحکام کششی MPa 63-88 و مدول کششی GPa 5/1-2/2 بودند. مقدار T_gs بین ˚C228 و ۲۵۶ گزارش شد و مقدار T_d10s بالاتر از˚C400 در جو نیتروژن گزارش شد ]۲۸[.
شکل۱-۷- پلیآمید وگروههای آروماتیک آن
Hsiao و chang دو نوع پلیآمیدهای شامل اتصالات اتری انعطافپذیر که از دو مونومر ۵´,۲´- بیس(۴-آمینو فنوکسی)- ]۱،´۱; ۴´،[۱´´ ترفنیل و ۵´,۲´- بیس(۴-آمینو-۲-تری فلوئورو- متیل فنوکسی)-]۱،´۱; ۴´،[۱´´ ترفنیل سنتز شدهاند را معرفی کردند. این پلیمرها در حلالهای قطبی بدون پروتون حل شدند و پلیآمیدهای مشتق شده از دیآمینها با دو گروه تری فلوئورو متیل حتی درTHF هم حل شدند فیلمهای انعطافپذیر و مقاوم ایجاد شده دارای استحکام کششی بین MPa85-106 و مدول درونیGPa 82/1-96/2 بودند. این پلیآمیدها دارایT_g بین ˚C206 و ۲۶۳ و T_d10% دارای مقدار بالای ˚C400 در جو خنثی و اکسنده بودند ]۲۷[. (شکل۱-۸)
شکل۱-۸- پلیآمید شامل اتصالات اتری و گروه های آروماتیک آن
۱-۵- عوامل موثر بردمای تبدیل شیشه ای(t_g )
T_g به عواملی مثل وزن مولکولی، شاخه های زنجیر، ناخالصی (مثلاً حضور مونومرهای باقیمانده) یا افزایندههایی مثل نرم کنندهها، انعطاف پذیریِ زنجیر پلیمری، ساختار مولکولی (آثار فضایی) و شبکهای شدن بستگی دارد. در پلیمرهای متقارن، طبیعت شیمیایی زنجیر پلیمری یک فاکتور مهم درکاهش انعطاف پذیری زنجیر پلیمری و افزایش T_g است. هر چه انعطاف پذیری بیشتر باشد یعنی پیچش و تحرک زنجیرها راحتتر باشد، T_gپایینتر است مثلاً پلی(دی متیل سیلوکسان)، T_g پایینتری نسبت به پلی اتیلن و یا پلی اتیلن اکساید دارد، زیرا پیوندهای Si-O، توانایی تحرک پیچشی بیشتری دارند. زنجیرهای خطی نسبت به زنجیرهای شاخه‏دار درصد بلوری شدن بیشتری دارند و به همین دلیل T_g آنها بالاتر می‏باشد. هر چه تعداد گروه‏های عاملی قطبی نیز بیشتر باشد، T_g بیشتر می‏شود. به عنوان مثال پلی آمیدها دارای پیوند دوگانه‏ی قطبی هستند که در پلی اترها وجود ندارد و به همین دلیل T_g پلی آمیدها از پلی اترها بالاتر می‏باشد [۱].
شکل۱-۹- انعطاف پذیری پلی(دی متیل سیلوکسان ) که باعث کاهش مقدار عددی t_g می شود
اغلب میتوان با وارد کردن گروههایی که باعث سختی زنجیر و عدم تحرک آن میشوند، T_g را بالا برد مثلاً زنجیری که شامل حلقه های پارا- فنیلنی است با نام پلی (پارا- فنیلن)، ساختاری صلب دارد که باعث افزایش T_g میشود. پس پلی (فنیلن اکساید)، T_g بالاتری نسبت به پلی (اتیلن اکساید) دارد و پلی (پارا- زایلیلن) نیز T_g بالاتری از پلی اتیلن دارد [۴۵,۷۶]. تعداد مناطق بلوری در پلیمرهای متفاوت، فرق میکند. هر چه تعداد مناطق بلوری بیشتر باشد، T_g بالاتر است. تقارن هم بر روی T_g تأثیر میگذارد و افزایش تقارن موجب افزایش T_g میشود. در پلی (متیل متا کریلات)، T_g برای سه آرایش ممکن ایزوتاکتیک^[۱۳]، اتاکتیک^[۱۴] و سیندیو تاکتیک^[۱۵]، به ترتیب ۴۵، ۱۰۵ و°C145 است. شبکهای شدن نیز تحرک مولکولی را محدود کرده و T_g را افزایش میدهد [۷,۸,۲۷].

۱-۶- عوامل مؤثر بر دمای ذوب (T_m )
عوامل ترمودینامیکی تأثیر زیادی بر روی T_m میگذارند. در دمای ذوب (T_m)، تغییرات انرژی آزاد صفر است. مشخص شده است که T_m بالا، ناشی از تغییرات آنتالپی زیاد و یا تغییرات آنتروپی کم میباشد [۶۹]. تقارن، پیوندهای بین مولکولی، شاخهدار شدن و وزن مولکولی زیاد سبب افزایش T_m میشوند. هر چه تعداد مناطق بلوری در زنجیر یا شبکهی پلیمری بیشتر باشد، تغییرات آنتروپی کمتر و T_m بالاتر است. مولکولهای خطیِ متقارن مثل پلی اتیلن، تفلون و مولکولهای با زنجیرهای پیچیدهتر شامل گروه های-O- ،-COO- و-CONH- (پلی اترها، پلی استرها و پلیآمیدها) بسیار متقارن هستند و T_m بالایی دارند [۱۰۴]. پلیآمیدها، پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی تشکیل میدهند که این عامل باعث افزایشT_m میشود ]۲۰[.
شکل۱–۱۰- پیوند هیدروژنی بین زنجیره های مجاور در پلی آمیدها، پیوند هیدروژنی بین زنجیره های نایلون-۶،۶
۱-۷-ارتباط بین T_g و T_m
T_m یک انتقال مرتبهی اول است در حالیکه T_g یک انتقال مرتبهی دوم میباشد. بنابراین پیدا کردن یک ارتباط بین این دو مشکل است، ولی اگر دما برحسب کلوین باشد، نسبت T_g/T_m اغلب بین ۶۷/۰- ۵/۰ است که این نسبت در شکل ۱-۱۱ نشان داده شده است. برای پلیمرهای متقارن این نسبت نزدیک ۵/۰ است، ولی برای پلیمرهای نامتقارن، این نسبت نزدیک ۷۵/۰ میباشد. این نسبت را میتوان به این صورت توضیح داد که در زنجیرهای نامتقارن ،آثار فضایی مانع از چرخش زنجیر پلیمری شده و به همین دلیل، T_g افزایش مییابد و برعکس، با افزایش تقارن، T_gکاهش پیدا میکند [۸].
شکل۱-۱۱- نمودار ارتباط بین T_g و T_m
۱-۸- آنالیزهای حرارتی
تکنیکهای آنالیز حرارتی عبارتند از ترموگراویمتری^[۱۶](TGA)، آنالیز گرمایی دیفرانسیلی^[۱۷] (DTA)، کالریمتری روبشی دیفرانسیلی^[۱۸](DSC)، ترمومکانومتری^[۱۹](آنالیز گرمایی مکانیکی) (TMA)، آنالیزگرمایی دینامیکی (DMA) و ترموپتومتری^[۲۰] (TOA). اخیراً، اندازهگیریهای همزمان ترکیبی از تکنیکهای مختلف استفاده میشوند [۷,۸,۶۶[. آنالیز گرماوزنی و گرماسنجی روبشی دیفرانسیلی به دلیل اهمیت آن ها تا حدودی بیشتر بررسی می شود.
در روش ترموگراویمتری^[۲۱] ((TGA تغییرات جرمی یک نمونه را به صورت تابعی از دما در یک مد روبشی و یا به صورت تابعی از زمان در یک مد همدما آزمایش میکند.
اطلاعاتی که با بهره گرفتن از نمودار TG میتوان بدست آورد عبارتند از:
۱- دماهای تجزیه شدن (T_di,T_d,T_de)
۲- دمای پیک نمودارهای مشتق شده از TGA
۳- جرم باقیمانده دریک دما ودرمحدودهی دمایی °K870-720 (m_T)
۴- جرم از دست رفته در اثر تبخیر مواد با وزن مولکولی کم
۵- انرژی فعالسازی تجزیه شدن و سرعت تجزیه شدن
دو نوع دستگاه کالریمتری روبشی دیفرانسیلی (DSC) وجود دارد: نوع تصحیح توان (PC-DSC) و نوع شار گرما. درPC-DSC ، هدف اصلی این است که دمای نمونه و مرجع درسرتاسر برنامهی دمایی یکسان نگه داشته شود. اگر یک اختلاف دما بین نمونه و مرجع که به علت تغییر فاز در نمونه است، وجود داشته باشد، انرژی ذخیره میشود تا اختلاف دما کمتر از یک حد آستانه شود. در نوع شار گرما، اختلاف دما بین نمونه و مرجع برحسب دما یا زمان، تحت شرایط دمایی کنترل شده اندازه گیری میشود و اختلاف دما با تغییرات گرما همزمان است [۱۳].
از جمله کاربردهای DSC که میتوان با دستگاه های مختلفِ آن، اندازه گیری نمود عبارتند از: تعیین دماهای انتقال فاز مرتبهی اول، دمای ذوب (T_m)، دمای انتقال از حالت کریستال به مایع (T_LC-L)، انتقال کریستال به کریستال، دمای کریستاله شدن (T_C)، دمای کریستاله شدن سرمایی (T_CC)، دمای کریستاله شدن شبه ذوب (T_pmc)، دمای کریستاله شدن مایع به مایع (T_L-LC)، دمای انتقال شیشهای (T_g)، اختلاف ظرفیت گرمایی در T_g (C_p∆)، دمای تجزیه شدن (T_d) ، انرژی فعالسازی، آنتروپی انتقال و غیره [۱۳].
۱-۹-پلیآمیدهای تجاری
پلیآمیدهای کاملا آروماتیک پلیآمیدهای سنتز شدهای هستند که حداقل ۸۵% از گروه های آمیدی به طور مستقیم به دو حلقه آروماتیک مقید میشوند [۸۰]. پلیآمیدهای آروماتیک به سبب ویژگیهای مکانیکی و حرارتی برترشان به عنوان پلیمرهای با عملکرد بالا در نظر گرفته شدهاند، که آنها را برای فناوریهای پیشرفته مناسب و مفید میسازد. از آنها به عنوان جایگزینهای سودمند برای فلزات یا سرامیکها در کالاهایی که در حال حاضر بکار میروند یا حتی به عنوان موادی در کاربرد تکنولوژی های جدید میتوان استفاده کرد [۸۰,۸۳].
بهعنوان نمونه پلیآمیدهای گرمانرم مانند پلیε– کاپرولاکتام (نایلون ۶) و پلیهگزامتیلن آدیپامید (نایون ۶,۶) از جمله پلیمرهای مهندسی هستند که دارای استحکام کششی و قابلیت مفتولشدن بالا، مقاومت شیمیایی خوب، ضریب اصطحکاک کم، عایق الکتریکی خوب و ویژگی فراورش آسان میباشند. البته، این پلیمرها معایبی مانند، جذب رطوبت بالا، پایداری ابعادی کم، دمای شکست حرارتی کم و به خصوص آتشگیری آسان را دارند [۱۸,۹۵].
پلی(پارا- فنیلن ترفتالامید) (PPPT) و پلی(متا- فنیلن ایزوفتالامید) (PMPI) ابتداییترین، سادهترین و شناخته شدهترین آرامیدهای تجاری هستند (شکل ۱-۱۲). بخاطر پایداری دمایی بالا، استحکام مکانیکی عالی و مقاومت شیمیایی خوبشان در زمرهی پلیمرهای با عملکرد بالا میباشند. این دو میتوانند به الیاف سنتزی با استحکام بالا تغییر شکل یابند. مواد تغییر شکل داده شده کاربردهایی در پارچهها، پوششها و پرکنندههای پیشرفته به عنوان آمیزههای پیشرفته در صنایع جنگ افزارها و صنایع فضایی به عنوان جایگزینهایی برای پنبه نسوز، عایق سازی الکتریکی، زره پوش ضد گلوله، فیلترهای صنعتی، روپوش محافظ و لباس ورزشی دارند [۲۲]. دماهای گداز بسیار بالا در آرامیدهای تجاری که بالای دمای تجزیهشان واقع میشود و حلالیت پایین آنها در محلولهای آلی معمول باعث مشکلات فراورش شده و کاربردشان را محدود میکند. در نتیجه، تحقیقات 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.
اولین آرامید با جهتگیری پارا، پلیپارا- بنزآمید (PPBA) بود. در سال ۱۹۷۰ PPBA در بازار به وسیله PPPT تحت نام تجاری کولار^[۲۲] جایگزین شد. پلیتراکمیشدن این آرامیدها در محلولی از تریفتالوئیل دیکلراید (TPC) و پارا فنیلن دیآمین (PPD) در هگزا متیلفسفرتریآمید (HMPA) انجام میشود. اخیرا، حلال به طور موفق به وسیله سیستم N- متیل -۲- پیرولیدون (NMP) CaCl₂/ جایگزین شده است. حل پذیری PPPT نسبت به PPBA کمتر است [۲۲].
ویژگیهای عملکرد بالای PPPT به واسطهی ساختار شیمیایی آن است. ساختار کاملا آروماتیک با استخلاف های پارا، درشت مولکولهای شبه میلهای بسیار مطلوب، با استحکام بالا و تمایل بالا به تبلور به سبب پیوندهای هیدروژنی درون مولکولی ایجاد میکند. الیافهای PPPT میتوانند به مواد یا آمیزههایی با مقاومت مکانیکی و حرارتی بالا تبدیل شوند [۲۲]. پلیآمیدهای کاملا آروماتیک با جهتگیری متا در حلقه فنیلن از قبیل PMPI کمتر ساختارهای خطی دارند و به طور چشمگیری کاهش در انرژی چسبندگی و تمایل به تبلور دارند. بنابراین PMPI یک پلیمر با عملکرد بالا ، با مقاومت حرارتی و مکانیکی بالا است و یک جایگزین مناسب برای PPPT که تنها کمی مورد استفاده قرار میگیرد، میباشد. این پلیمر ابتدا توسط دوپانت^[۲۳] در سال ۱۹۶۱ معرفی شد و در سال ۱۹۶۷ تحت علامت تجاری نومکس^[۲۴] تجاری شد. علاوه بر این، واکنش پلیتراکمی شدن TPC با PPD و ۳،۴- دیآمینودیفنیل اتر(ODA) تولید پلیمرODA/PPPT با حلالیت نسبتا بالا میکند (شکل۱-۱۲). ODA/PPPT تحت علامت تجاری تکنورا^[۲۵] از سال ۱۹۸۷ تجاری شد. بیتقارنی مونومر ODA و کوپلیمریزاسیون موجب یک ماده با نظم و انرژی چسبندگی کمتر میشود .
شکل۱-۱۲- ساختاربرخی پلیمرهای تجاری
جدول ۱-۳- خلاصهای از ویژگیهای پلیمرهای کولار، نومکس و تکنورا

پلیمر

خواص

ODA/PPPT

PPPT

PMPI

در عرفان شراب و واژه_­­های مرتبط با آن بسیار مشاهده می­ شود. «شراب به طور مطلق، کنایه از سکر، محبت و جذبۀ حق است. عشق و ذوق و سکر را به شراب تشبیه کرده ­اند»(سجادی، ۱۳۷۹: ۴۹۸).
همان طور که در لهوف آمده «فَلَمّا لَمْ یَبْقَ مَعَهُ إِلّا أَهْلُ بَیْتِهِ، خَرَج َعَلِیَّ بْنُ الْحُسَیْنِ علیهِما السَّلام»(ابن طاووس، ۱۳۸۵: ۱۵۴). وقتی که اصحاب امام یکی پس از دیگری به شهادت رسیدند و فقط اهل بیت خاندان پیامبر مانده بودند اولین کسی که جام بلا های راه عشق را سر کشید و به عزم جهاد قدم در پیش نهاد حضرت علی اکبر بود:

در عرفان، تعابیر عاشقانه گاه معنای حقیقی دارند و گاه بر معنای مجازی و رمزی دلالت می‌کنند. جام «در اصطلاح، دل عارف سالک است که مالا مال از معرفت است … عارف کامل از جام باده الهی نوشد و سر مست از توحید گردد»( سجادی، ۱۳۷۹ : ۲۸۰ ).
طلب و حصول عشق برای سالک اهمیت زیادی دارد نیّر در این باره، از زبان حال حضرت علی اصغر چنین بیان می دارد:

استفاده از تعابیر عاشقانه برای راه بردن به دریافت‌های عارفانه در جای‌جای کتاب عمان سامانی دیده می‌شود و آنچه در نزد عمان از انواع نگرش‌های عرفانی قابل اعتناست این است که وی به شدت به عرفان سکری (عاشقانه) معتقد است، در بیت:

که آن را از زبان حُرّبن‌یزید ریاحی بیان می‌کند با آوردن تعابیر مستان و می‌پرستان به جای لشکریان امام علیه‌السلام در پی بیان مفهوم عرفانی در مکتب عرفانی مورد نظر خود است.مست در عرفان «فروگرفتن تمام صفات درونی توسط عشق یعنی سکر است که عارفان کامل از باده هستی مطلق سرمست شده و محوالموهوم گشته و از خود بی خود شوند»(سجادی، ۱۳۷۹: ۷۳۱).
۳-۱-۴٫ نمود عناصر طبیعی و عاشقانه
شاعردر بیت زیردر نمایش عشق آنحضرت به خدا به یکی از قصه های عاشقانه مشهور اشاره می­ کند و وامق و عذرا که عشقهای مجازی و زمینی در ادبیات غنایی هستند را نام می­برد:

ترجمه
۱- ای خلیفه خداوندی خداوند پاداش تلاش تو را از اسلام و دین و حسب و نسب بدهد.
۲- تو چشم بصیرت را به سوی آسایش و راحتی بزرگ، باز نمودی پس دست یافتن به آن را ندیدی مگر بر پلی از سختی و رنج.
شاعر به خلیفه معتصم رو‌ می‌کند و از خداوند متعال‌ می‌خواهد که به او مهمترین پاداش به جهت نقش و جایگاهش در کارزار عطا کند. دعا با صیغه(جزا دهد) آمده است، تأثیرپذیری بیت دوم برای این آمده است تا اشاره کند که خلیفه خواهان راحتی و بهره مندی از خیرات کشورش در قصرش نیست بلکه او فقط خواهان آن نوع راحتی است که بعد از سختی حاصل‌ می‌شود و با این کار، دعا را به صفات ممدوح و فضایل او مرتبط‌ می‌سازد.

در مواردی نیز شاعران در شعر خود به بیان دعا برای پیروزی فرماندهان لشکری و کارگزاران حکومتی پرداخته‌اند و از آن جمله است دعای ابونواس( وفات ۱۹۸ هـ) برای پیروزی فضل بن ربیع بر دشمنان که‌ می‌گوید:

۱- فَا‌اللهُ یُعْطیکُ الشَبرْ
۲- وَ اللهُ مَنْ شاءَ نَصَرْ

وَ فـی أعـادیکَ الظَـفرْ
وَ اَنْتَ إنْ خِفْنا الحَصَرْ(ابونواس؛ ۱۴۰۷: ۳۳۶)

ترجمه
۱- خداوند متعال به تو فراخی و گسترش و خیر عطا کند و در مورد دشمنان به تو نصرت و پیروزی ببخشد.
۲- خداوند هر کسی را که بخواهد پیروز‌ می‌گرداند اگر ما بترسیم تو حصار و پشتیبان ما هستی.
شاعر به دو شیوه برای ممدوح خود دعا‌ می‌کند: یکی اینکه خداوند خیر و غنیمت جنگی نصیب او کند زیرا اغلب درآمدهای دولت از غنیمت‌ها یی است که در جنگها و پیروزیها آن را به دست‌ می‌آورند. (ضیف؛‌۲۰۰۶:‌۵۶-۴۴) دوم این که: خداوند پیروزی بر دشمنان را نصیبش کند
بحتری( وفات ۲۸۴ هـ) در مدح ابو سعید محمد‌بن‌یوسف‌ثغری طائی که از بزرگ فرماندهان معتصم بود‌ می‌گوید:

۱-أَحْسَنَ اللهُ فی ثَوابِکَ عَنْ ثَغـْ
۲-کانَ مُسَتْضْعِفا فَعَزَّ، وَ مَحْروُ

رِ مُضاعٍ أَحْسَنْتَ فِیه البَلاءَ
ماً فأَجَدی، و مُظلِماً فأََضاءَ(بحتری؛ ۱۹۷۲: ۱/۱۶)

ترجمه
۱- خداوند ثوابت را نیکو گرداند از دهانی ضایع کننده که بلا را در آن نیکو گردانیدی.
۲- فقیر و بیچاره بود پس عزت یافت و محروم بود حالش نیکو گشت و تاریک بود، پس نورانی گشت.
شاعر به بیان فضایل ممدوح‌ می‌پردازد و برای او دعا‌ می‌کند که خداوند ثوابش را نیکو گرداند، زیرا او توانسته است یکی از بندرهای اسلامی را باز پس گیرد و اعلام‌ می‌کند که ممدوح فردی مخلص و نجات دهنده‌ی امت اسلامی است، در سطر دوم به حالت مردم در این مکان اشاره‌ می‌کند قبل از آن که این فرمانده آن را به آغوش دولت اسلامی باز گرداند. قبل از آن که مستضعف و محروم و مظلوم بود بعد از باز گرداندنش، عزیز و نورانی شد کنایه از متحول شدن وضعیت به شکل نیکوست و با این کار شخصیت فرماندهی ممدوح را بیان‌ می‌کند که ‌ترس و وحشت را در قلب دشمنان و شادی را در قلب مسلمانان ایجاد کرده است، او به ممدوح حالتی از قداست‌ می‌بخشد تا در آن تأثیر‌گذار باشد و هدایای بیشتری از این راه کسب کند.
از جمله مکمل‌های دعا برای پیروزی، این است که شاعران برای کسانی که خبر پیروزی فرماندهان جنگی را برایشان‌ می‌آورند دعا‌ می‌کردند از آن جمله گفتار علی بن جهم (وفات ۲۴۹ هـ)در مورد پیغام آوری بود که فتح ارمنستان را اعلام کرد.

۱- اَهْلا وَ سَهْلاً بّکَ مِن رَسُولٍ

جِئْتَ بِما یَشفی مِنَ الغَلیلِ
(علی بن جهم؛ ۱۹۵۹: ۱۷۴)

شکل ‏۱‑۱۰: دستگاه‌های تولید هیدرات گاز طبیعی ]۱۸[

شکل ‏۱‑۱۱: دستگاه‌های تجزیه هیدرات ]۱۸[

ذخیره کردن گاز در هیدرات فضای کمی اشغال می‌کند به همین دلیل رقیبی برای روش‌های مایع سازی و متراکم کردن می‌باشد. چون این گازهای خطرناک داخل شبکه یخ به دام افتاده اند از لحاظ ایمنی نیز قابل اطمینان برای حمل و نقل می‌باشند. فشار ذخیره سازی در این روش پایین تر از سایر روش‌ها بوده، زیرا هیدرات‌ها در فشار اتمسفریک و دمای پایین تر از انجماد آب (تا ۱۵- درجه سانتیگراد) تحت شرایط آدیاباتیک پایدار می‌باشند و نهایتا سرعت آزاد شدن گاز نیز کند می‌باشد.

کریستال هیدرات در محیط زیست
تجزیه کریستال‌های هیدرات موجود در لایه‌های زمین می‌تواند اثرات منفی بر روی محیط زیست داشته باشد. برای مثال، در مخازن نفتی دریایی به علت تشکیل کریستال هیدرات در اعماق زمین و جدا شدن هیدروکربن‌های سبک برای شرکت در ساختمان هیدرات، نفت سنگین دیگر به سرعت استخراج نمی‌شود و به تدریج در لایه‌های مخزن به سمت بالا می‌آید و باعث آلودگی محوطه وسیعی از کف دریا شده و خسارات جدی به محیط زیست دریا وارد می‌کند. از سوی دیگر، به علت افزایش درجه حرارت کره زمین، هیدرات‌های موجود در لایه‌های زمین به تدریج تجزیه شده و متان حبس شده را آزاد می‌کند. اثر متان در تشدید اثر گلخانه‌ای به تنهایی ۲۱ برابر دی اکسید کربن است و این روند با تجزیه مداوم هیدرات تشدید می‌شود. همچنین، اضافه کردن بازدارنده‌ها به گاز طبیعی و عدم بازیابی مؤثر آنها در نقاط مصرف از منابع مهم آلودگی محیط زیست به شمار می‌رود.
راه‌های جلوگیری از تشکیل هیدرات
فلسفه پیشگیری از هیدرات‌ها، سه سطح ایمنی است که بر اساس اولویت لیست شده اند :
پرهیز از شرایط کاری که منجر به تشکیل هیدرات‌ها می‌شوند
جلوگیری از تشکیل هیدرات‌ها با اضافه کردن مواد شیمیایی که آستانه تشکیل هیدرات را کاهش می‌دهند(بازدارنده‌ها).
تغییر موقت شرایط کار جهت جلوگیری از تشکیل هیدرات
برای بررسی شرایط عملیاتی تشکیل هیدرات (دما و فشار لازم)، روش‌های متفاوتی وجود دارد. یکی از این روش‌ها، رسم منحنی تغییرات لگاریتم فشار بر حسب دمای گاز است. در این حالت، منحنی یاد شده به صورت یک خط راست خواهد بود که به آسانی قابل تجزیه و تحلیل می‌باشد. نمودار شکل ‏۱‑۱۲ زیر رفتار فضای عمومی سیستم هیدرات، آب و گاز طبیعی را نشان میدهد. در این نمودار، منحنی ۱ و ۲ و۳ شرایط تشکیل هیدرات را زمانیکه آب به صورت مایع در سیستم وجود داشته باشد، ارائه میدهد. خط عمودی در نقطه ۲ نشان دهنده نقطه انجماد آب است. زیر منحنی ۱-۲، آب وجود نداشته و بالای آن‌، فاز جامد یخ و هیدرات وجود دارد. نقطه ۳ را نقطه چهارگانه می‌نامند؛ زیرا در این دما و فشار، چهار فاز(آب مایع، بخار، هیدرات و هیدروکربن مایع) می توانند وجود داشته باشند. نقطه ۳، نقطه شبنم گاز در دما و فشار معین است که بالاتر از آن‌، دو فاز آب مایع و هیدروکربن وجود دارند. بعد از نقطه ۳، منحنی تشکیل هیدرات به خط عمودی تبدیل می‌شود. در معمولا حقیقت، این نقطه بالاترین درجه حرارت تشکیل هیدرات است که از تقاطع منحنی تشکیل هیدرات و منحنی نقاط شبنم به دست می‌آید. به عبارت دیگر، منحنی تشکیل هیدرات بین دو نقطه ۲ و ۳ که اولین نقطه، نقطه یخ زدن آب و دیگری نقطه چهارگانه است، قرار میگیرد. رسم این منحنی برای هر سیستم گازی با ترکیب درصد معین، میسر بوده و بدین ترتیب می‌توان شرایط عملیاتی تشکیل هیدرات را برای آن‌ سیستم، مشخص نمود. شکل ‏۱‑۱۲ منحنی تشکیل و تجزیه هیدرات‌ها را نشان میدهد.
شکل ‏۱‑۱۲ : منحنی وابستگی هیدرات به دما و فشار
اثر افزودنی‌ها بر تشکیل هیدرات
راه دیگر جلوگیری از تشکیل هیدرات گازی استفاده از مواد شیمیایی(مواد ممانعت کننده تشکیل هیدرات گازی) مانند نمک‌ها، الکل‌ها، گلایکول‌ها و سایرالکترولیت‌ها به جریان گاز در ورودی خط لوله می‌باشد. (بهترین و اقتصادی‌ترین روش). الکترولیت‌ها، بازدارنده‌های بسیار مؤثری هستند. نمک‌ها در محلول با جذب دوقطبی‌های حاصل از مولکول‌های آب عمل می کنند. این مولکول‌ها، بیشتر تمایل دارند که با یون‌ها ترکیب شوند تا این که اطراف مولکول‌های گاز موجود در محلول، شبکه تشکیل دهند. به این ترتیب در یک فشار مشخص، تشکیل شبکه‌های هیدرات از مولکولهای آب به دمای کمتری نیاز دارد. به همین دلیل، حلالیت گاز در آب نیز کاهش می‌یابد. بنا بر تحقیقات ماکوگان (۱۹۸۱)، نمک‌هایی که بیشترین اثر بازدارندگی را دارند، مربوط به کاتیون‌های ذیل می باشند:
اغلب، کلرید کلسیم به دلیل کارایی و قیمت پایین انتخاب می شود. سولفات‌ها به ویژه MgSO₄، Na₂SO₄ و Al₂(SO₄)₃ هم مورد استفاده قرار می‌گیرند. فسفات‌ها و به ویژه فسفات سدیم نیز مناسب هستند. در نظر گرفتن میزان نمک‌های محلول در حضور آب سازند، برای برآورد خطرات تشکیل هیدرات لازم است. با این وجود، با توجه به خطر خوردگی و ایجاد رسوب، در عمل استفاده از نمک‌ها به عنوان بازدارنده بسیار کم است.
طبق تحقیقات انجام شده توسط اندرسون و پرازنیتز^[۳۴] (۱۹۸۶)، استفاده از الکل‌ها (مانند متانول که دمای تشکیل هیدرات را پایین آورده و در هر دمایی میتواند مؤثر باشد)در مقایسه با نمک‌ها و گلایکول‌ها (منواتیلن‌گلایکول) ‌به دلایل زیر‌ و دی‌اتیلن‌گلایکول بهترین نوع ممانعت برای تشکیل هیدرات گازی است.
غلظت نمک تزریقی در جریان ورودی به خط لوله، به دلیل بالابودن دمای جریان در آن‌ نقاط افزایش یافته به طوری که پس از رسیدن به نقاط سرد خط لوله، در آنجا رسوب می‌نمایند. به عبارت دیگر این‌گونه ممانعت کننده‌ها در جایی که احتمال تشکیل هیدرات افزایش می‌یابد با غلظت کمتری وارد عمل می‌شوند. همچنین نمک‌ها نسبت به سایر ممانعت کننده‌ها دارای خاصیت خورندگی بیشتری هستند.
الکل‌ها نسبت به گلایکول‌ها دارای میزان فراریت بیشتری بوده به طوری که در نقاط بالادست جریان، به راحتی تبخیرشده و همراه جریان گاز به نقاط سرد خط لوله منتقل می‌شوند. به عبارت دیگر الکل تزریقی در ورودی خط لوله انتقال جریان، در جایی حضور می‌یابد که احتمال تشکیل هیدرات‌گازی در آن‌ نقاط، بیشتر باشد. در حالی که گلایکول‌ها به راحتی تبخیر شده بنابراین غلظت کم آنها در نقاط سرد خط لوله، مانع از تشکیل هیدرات نمی‌شود.
متانول به دلیل کارایی، قیمت پایین و در دسترس بودن، بیشتر به طور موقتی برای تخریب کلوخه و به شکل دائم برای جلوگیری از تشکیل هیدرات به کار میرود. متانول، ویسکوز نبوده و خورنده نیز نمی‌باشد. با وجود این، فشار بخار بالای آن‌، سبب اتلاف اساسی آن‌ در فاز گاز می‌شود. علاوه بر این، بازیافت متانول گران است؛ بنابراین توسط تقطیر نسبتاً اغلب به طور دائمی بدون بازیافت مصرف می‌شود. گلایکول‌ها این مزیت را دارند که به راحتی در فاز مایع قابل بازیافت بوده و توسط تقطیر، بازیابی شده و بازگردانده می‌شوند؛ ولی این عیب را دارند که دارای ویسکوزیته نسبتاً بالایی هستند.
بین گلایکول‌ها، اتیلن گلایکول یکی از بهترین بازدارنده‌های هیدرات است که به علت وزن مولکولی پایین‌تر، در یک غلظت‌خاص، از دی‌اتیلن‌گلایکول و تری‌اتیلن‌گلایکول مؤثرتر است. با وجود این، استفاده از دی‌اتیلن‌گلایکول امکان پذیر بوده و برای کاهش اتلاف حلال در گاز، قابل توجیه است. اگر قرار باشد که گاز پس از عبور از لوله انتقال دهیدراته شود، دی‌اتیلن‌گلایکول می تواند طی مراحل انتقال دهیدراته کردن، به عنوان تنها حلال مورد استفاده واقع شود.
تری‌اتیلن‌گلایکول^[۳۵] و تترا اتیلن‌گلایکول^[۳۶] در هیدروکربن‌های مایع بسیار محلول بوده و برای استفاده عمومی دارای ویسکوزیته بالایی هستند و به عنوان ممانعت کننده تشکیل هیدرات به کار برده نمی‌شوند. نمک‌ها، دارای خاصیت خورندگی بیشتر و احتمال ایجاد رسوب در نقاط سرد خط لوله می باشند(که در این نقاط، احتمال تشکیل هیدرات گازی بیشتر است). همچنان که گفته شد، الکل‌ها به دلیل خاصیت فراریت بالا در نقاط بالادست جریان به راحتی تبخیر شده و همراه جریان گاز به نقاط سرد خط لوله منتقل می‌شوند؛ بنابراین غلظت کم آنها در نقاط سرد خط لوله از تشکیل هیدرات جلوگیری می‌کند. بازدارنده‌ها، برای خطوط لوله طولانی (بیش از ۲ یا ۳ کیلومتر) مورد استفاده قرار می‌گیرند.
آمونیاک، بازدارنده بسیار مؤثری است امّا خورنده و سمی بوده و کربنات‌های حاصل از واکنش آن‌ با دی‌اکسیدکربن در حضور آب، می توانند رسوب جامد تشکیل دهند. همچنین فشار بخار آمونیاک زیاد بوده و بازیافت آن‌ مشکل است. منو‌اتانول‌آمین نیز به عنوان یک بازدارنده توصیه می شود(علی اف^[۳۷]۱۹۸۱). این ماده، در غلظتی خاص، از دی اتیلن گلایکول مؤثرتر بوده و در صورتی که بتوان از آن‌ برای شیرین سازی گاز هم استفاده کرد، جذابیت بیشتری می‌یابد.
عوامل بازدارنده‌^[۳۸] تشکیل هیدرات‌ها
در خطوط لوله انتقال گاز باید از تشکیل هیدرات جلوگیری شود تا سبب مسدود شدن لوله نگردد. برای این کار باید یا در دمای بالا و فشار پایین کار کرد و اگر مقدور نباشد باید از بازدارنده‌های شیمیایی نظیر متانول یا LDHI^[39] استفاده کرد و به مسیر تزریق کرد. افزودنی‌ها در یک تقسیم بندی کلی به چهار دسته تقسیم می‌شوند]۲۲-۲۶[:
- بازدارنده‌های ترمودینامیکی^[۴۰]
- بازدارنده‌های سینتیکی^[۴۱]
- بازدارنده‌های ضدتجمی یا ضد‌کلوخه‌ای^[۴۲]
- مواد افزودنی که هیدرات را در یکی از ساختار‌های I، II یا H پایدار می‌کنند.
شکل ‏۱‑۱۳ : انواع افزودنی‌های هیدرات
بازدارنده‌های ترمودینامیکی
بازدارنده‌های ترمودینامیکی به صورت ترمودینامیکی بر تشکیل هیدرات‌ها تأثیر می‌گذارند. آنها با افزایش فشار تشکیل هیدرات و کاهش دمای تشکیل هیدرات باعث می‌شوند هیدرات در شرایط سخت‌تری تشکیل شود. ساز و کار آنها به این گونه است که با افزودن این مواد پیوند هیدروژنی مولکول‌های آب ضعیف می‌شود و سبب می‌شود هیدرات در دما و فشاری که قبلاً تشکیل می‌شد ناپایدار شود و برای تشکیل هیدراتی پایدار نیاز به فشار بالاتر و دمای پایین‌تری می‌باشد. از جمله بازدارنده‌های ترمودینامیکی می‌توان به انواع الکل‌ها و نمک‌ها اشاره کرد.
بازدارنده‌های ترمودینامیکی با اضافه شدن به سیال باعث تغییر پتانسیل شیمیایی و جابه‌جایی تعادل ترمودینامیکی تشکیل هیدرات می‌شود به گونه‌ای که منحنی تعادل هیدرات را به سمت دمای پایین‌تر و فشار بالاتر سوق می‌دهد و تا زمانی که سیستم از حالت پایداری دور باشد هیدرات تشکیل نخواهد شد. ساختمان مولکولی این مواد سبب می‌شود که پیوند قوی هیدروژنی این مواد با آب از تمایل مولکول‌های آب به تشکیل هیدرات بکاهد. از مهمترین ترکیبات این گروه می‌توان متانول، مونو‌اتیلین‌گلیکول را نام برد.
برای مؤثر بودن گلایکول‌ها باید به صورت قطرات بسیار ریزی به درون گاز مرطوب پاشیده شوند. اگر مخلوط یک دستی از گلایکول مایع پاشیده شده و در گاز طبیعی به دست نیامد، گلایکول نخواهد توانست از تشکیل هیدرات گازی جلوگیری کند. این موضوع در تزریق متانول به آن‌ اندازه مهم نمی‌باشد زیرا تمام یا کسر قابل توجهی از متانول به جریان گازی تبخیر شده و یک اثر حفاظتی را اعمال خواهد کرد. در جاهایی که تزریق پیوسته است و با حجم زیاد گاز مواجه هستیم، برای جلوگیری از تشکیل هیدرات، گلایکول ارزانتر می‌باشد. برای سرمایه گذاری‌های کمتر (بدون بازیافت) برای تاسیسات موقت و با حجم گاز اندک، به صورت غیر پیوسته، متانول بیشتر مصرف می‌گردد.
تزریق متانول کاملاً با تزریق گلایکول متفاوت می‌باشد زیرا :
اولاً متانول اغلب قابل بازیافت نمی‌باشد لذا تاسیسات بازیافت برای آن‌ لازم نیست. ثانیاً نباید متانول اتمیزه گردد. صرفا یک پمپ با دبی کم و قابل اندازه گیری به این منظور کفایت می‌کند. قدرت محافظت و سهولت تزریق، از امتیازات تزریق متانول می‌باشد. ماکوگن^[۴۳] (۱۹۸۱) شرایط انتخاب یک بازدارنده را به صورت زیر ارائه کرده است:
مواد بازدارنده باید:
۱) قادر باشد دمای تشکیل هیدرات را تا اندازه ممکن پایین بیاورد.
۲) در دسترس باشد و مقرون به مصرف باشد.
۳) به صورت کامل قابل حل در آب باشد و بازیافت آن‌ نیز آسان باشد.
مواد بازدارنده نباید:
۱) با اجزای موجود در جریان گاز واکنش داده و رسوب تشکیل دهد.
۲) ویسکوزیته، دمای انجماد فشار بخار آن‌ پایین باشد.
۳) سبب افزایش خاصیت اشتغال زایی گاز شده و اشتغال زا باشد.
بازدارنده‌های سینتیکی
بازدارنده‌های سینتیکی نیز که موجب تأخیر در ظهور هسته بحرانی شده و سرعت تشکیل هیدرات را کاهش میدهند و از فرایند تجمع هیدرات‌ها جلوگیری می کنند این بازدارنده‌ها در غلظت‌های پایین مورد استفاده قرار می‌گیرند و عملکرد آنها به این صورت است که سرعت تشکیل هیدرات را بسیار کند می‌کنند. این نوع بازدارنده‌ها که در دهه اخیر مورد توجه قرار گرفته اند به جای تغییر در شرایط ترمودینامیکی تشکیل هیدرات، سینتیک تشکیل را تغییر می‌دهند. این ترکیبات هم هسته سازی و هم سرعت رشد کریستال‌ها را کند می‌کنند. مکانیزم مولکولی این مواد و اثرات آن‌ هنوز درست اثبات نشده است. امّا دو تئوری مورد توجه است که هر دو با بهره گرفتن از شبیه سازی دینامیک مولکولی ارائه شده‌اند و تئوری اول بیان می‌کند که جذب سطحی این ترکیبات به روی کریستال‌ها باعث از بین رفتن یا کاهش شدید نقاط فعال آنها شده و لذا رشد آنها را متوقف می‌کند. مکانیزم دوم بیانگر این است که مولکول‌های پلیمری بازدارنده سینتیکی به صورت مانعی در راه نفوذ مولکول‌های مهمان عمل کرده و از تکامل کریستال جلوگیری می‌کند.
بازدارنده‌های سینتیکی پلیمرهایی با وزن مولکولی بالایی بوده و در غظت‌های بسار کم (اغلب کمتر از ۱%) به سیستم تزریق می‌شوند. این نوع بازدارنده‌ها به فاز غیر کربنی نسبتاً غیر حساس بوده و بنابراین در محدوده وسیعی از سیستم‌های غیر‌کربنی قابل استفاده می‌باشند. از جمله بازدارنده‌های سینتیکی می‌توان پسی‌وینیل‌پیرولیدن، پلی‌وینیل‌متیل‌استامید و وینیل‌کپرولاکتام را نام برد. میزان مصرف این نوع بازدارنده در مقایسه با بازدارنده‌های ترمودینامیکی بسیار کم می‌باشد.
بازدارنده‌های ضدتجمی یا ضد کلوخه ای
بازدارنده‌های ضد تجمعی هر چند که از تشکیل هیدرات جلوگیری نمی‌کنند ولی از تجمع و کلوخه‌ای شدن آنها جلوگیری می‌کنند. ساز و کار آنها به این صورت است که با محاصره کردن ذرات بسیار ریز کریستال‌های هیدرات از رشد بیشتر آنها یا به هم پیوستن کریستال‌های هیدرات جلوگیری می‌کنند.
این نوع بازدارنده‌ها به جای تأثیر بر ترمودینامیکی و یا سرعت رشد کریستال‌ها، از به هم چسبیدن کریستال‌ها جلوگیری می‌کنند و آنها را به حالت ذرات کوچک پراکنده و معلق در سیستم نگه می‌دارد و نمی‌توانند مسیر جریان را سد کنند. مکانیزم عمل این مواد هنوز کاملاً روشن نیست هرچند عقیده غالب بر این است که جذب سطحی این مواد نقش اصلی را برعهده دارد. ترکیبات پلیمری این گروه دارای دو سر با خصوصیات متفاوت می‌باشند. سر آب دوست توسط کریستال هیدرات جذب می‌گردند و به جای مولکول مهمان قرار می‌گیرد در حالی که سر آب گریز در فضا باقی مانده و از نزدیک شدن مولکول‌های آب به کریستال هیدرات جلوگیری می‌کند. به علاوه قرار گرفتن سر آب گریز در کریستال با توجه به اندازه متفاوت آن‌ با مولکول‌های مهمان، باعث بر هم خوردن نظم کریستالی می‌گردند. از جمله این بازدارنده‌ها می‌توان الکیل اروماتیک سولفونات، الکیل فنیل اتوکسیلات، نمک آمونیوم چهارتایی با یک یا دو زنجیره طولانی از الکیل استر در انتها خود را نام برد. این نوع از بازدارنده‌ها همانند بازدارنده‌های سینیتیکی (KHI) به صورت محلول و در غلظت‌های بسیار کم (کمتر از ۱%) به سیستم تزریق می‌گردند.
بازدارنده‌های نوع دوم و سوم را به دلیل تزریق مقدار ناچیزی از آنها برای جلوگیری از تشکیل هیدرات اصطلاحاً (بازدارنده‌های هیدرات گازی با مصرف پایین (LDHI) )گویند. تفاوت مکانسیم بازدارندگی هیدرات بین LDHI ها و بازدارنده‌های ترمودینامیکی هیدرات در شکل ‏۱‑۱۴ زیر آمده است. از LDHI ها تنها در عملیات حالت‌گذاری راه اندازی/توقف استفاده می‌شود و برای عملیات مداوم استفاده نمی‌شود.