بررسی انتقال رقابتی برخی از کاتیونهای فلزات واسطه و سنگین و انتقال انتخابی کاتیون +ag با استفاده از لیگاندهای درشت مولکول از طریق غشاهای مایع و ساخت الکترود غشائی یون گزین حساس به کاتیون +ag

تحقیقات به عمل آمده در این پروژه شامل سه بخش است. در بخش اول، انتقال رقابتی کاتیونهای +ag+، zn2+، cu2+، cd2+، fe3+، co2 و +pb2 از یک فاز آبی منبع به یک فاز آبی دریافت کننده از طریق یک فاز آلی غشائی مورد بررسی قرار گرفت. فاز منبع از یک محلول بافری شامل ch3cooh/ch3coona با 5 ph تشکیل شده است که حاوی غلظت یکسانی از کاتیونهای مذکور می باشد. فاز آلی از لیگاندهای درشت مولکول 1,10didecyl-1,10-diaza-18-crown-6 با نام تجاری kryptofix 22dd و 1,13bis(8-quinolyl)-1,4,7,10,13-pentaoxatridecane با نام تجاری5 kryptofix به عنوان حامل، و فاز دریافت کننده از یک محلول بافری شامل hcooh/hcoona با 3 ph تشکیل شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که هر دو حامل نسبت به کاتیون +ag انتخابگر می باشند.اثر حلالهای آلی مختلف بر روی سرعت انتقال کاتیونهای مذکور مورد مطالعه قرار گرفت. در بین حلالهای آلی نیتروبنزن (nb)، کلروفرم (chcl3)، دی کلرو متان (dcm) و 1و2- دی کلرو اتان (1,2dce) که به عنوان غشاء مایع مورد استفاده قرار گرفتند، بیشترین سرعت انتقال برای کاتیون +ag در حلال dcm (برای هر دو لیگاند) به دست آمد. ترتیب سرعت انتقال برای کاتیون +ag در حلالهای آلی، توسط لیگاند kryptofix 22dd به عنوان حامل به صورت: dcm > chcl3 > nb > 1,2-dce و برای لیگاند kryptofix 5 به عنوان حامل به ترتیب: dcm > chcl3 > 1,2-dce > nb مشاهده گردید. همچنین، انتقال رقابتی این هفت کاتیون فلزی در حلالهای دو جزئی chcl3-nb و chcl3-dcm مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان می دهند که برای هر دو حامل مورد استفاده، سرعت انتقال کاتیون +ag به ترکیب حلالهای دو جزئی وابسته می باشد و یک رابطه غیر خطی بین سرعت انتقال کاتیون +ag و ترکیب این حلالهای آلی دو جزئی، مشاهده می شود. علاوه بر این، اثر اسید استئاریک، اسید پالمتیک و اسید اولئیک به عنوان سورفکتانت در غشاء مایع، بر روی انتقال کاتیونهای فلزی مذکور توسط هر دو لیگاند، مورد بررسی قرار گرفت. در بخش دوم تحقیقات، kryptofix 5 به عنوان یک حامل با کارآیی بالا برای انتقال کاتیون نقره از طریق غشاء توده مایع دی کلرو متان، مورد استفاده قرار گرفت. به منظور دستیابی به بیشترین بهره انتقال برای کاتیون +ag از طریق سیستم غشاء توده مایع، اثر پارامترهای مختلف مورد مطالعه قرار گرفتند. پارامترهایی که بررسی و بهینه شدند عبارت بودند از: ماهیت حلال آلی به عنوان فاز غشاء، اثر نوع و غلظت عامل عریان ساز در فاز آبی دریافت کننده، اثر غلظت اسید پیکریک به عنوان آنیون همراه در فاز آبی منبع، اثر غلظت kryptofix 5 به عنوان حامل در فاز آلی غشاء، اثر ph فازهای آبی منبع و دریافت کننده، اثر حجم فاز آبی دریافت کننده و اثر زمان. سپس در شرایط بهینه، تکرار پذیری روش بااندازه گیری بهره انتقال محلولهایی با غلظت 0.0003m از کاتیون +ag بعد از 4 ساعت، ?8.0±88.0 به دست آمد. همچنین، پس از بهینه سازی پارامترهای فوق، میزان انتخابگری روش برای کاتیون +ag در محلولهای آبی حاوی غلظتهای یکسانی از کاتیونهای فلزی دیگر مانند +pb2+، co2+، zn2+، cd2+، cu2 و +fe3 مورد بررسی قرار گرفت. در بخش سوم تحقیقات، یک الکترود غشائی با گزینش پذیری بالا نسبت به یون نقره(i) توسط یون دوست kryptofix 5 در غشائی از پلی وینیل کلراید (pvc) طراحی و ساخته شد. بهترین پاسخ برای الکترود سنتز شده در غشائی با ترکیب 60.2mg از دی بوتیل فتالات، 30mg از pvc و 4.5mg از سدیم تترا فنیل بورات(natpb) و 5.3mg از kryptofix5، مشاهده شد.الکترود فوق دارای شیب نرنستی 0.4±60.1 در دامنه غلظت خطی m 10-6 تا m 10-1، و حد تشخیص m 9.0×10-7 می باشد. الکترود سنتز شده دارای زمان پاسخ دهی سریع (15 ثانیه)، برگشت پذیری بالا و طول عمر زیاد بدون ایجاد تغییری در پتانسیل آن (حدود 7 هفته) می باشد. همچنین الکترود مذکور در محدوده ph از 2 تا 7 قابل استفاده بوده و انتخابگری بسیار خوبی نسبت به کاتیون نقره در بین تعداد زیادی از کاتیونهای فلزات قلیایی، کاتیونهای فلزات واسطه و سنگین دارد. این الکترود، به عنوان الکترود شناساگر برای تیتراسیون پتانسیومتری کاتیون +ag توسط یک محلول استاندارد از کلرید سدیم مورد استفاده قرار گرفت. منحنی پتانسیومتری دارای یک شکست خوب با تغییرات پتانسیل تیز در حوالی نقطه اکی والان می باشد. به علاوه، الکترود ساخته شده برای اندازه گیری کاتیون +ag در نمونه هایی از آب دو بار تقطیر که به آنها غلظتهای مختلفی از یون نقره اضافه شده بود، مورد استفاده قرار گرفت. نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از اسپکتروفتومتری جذب اتمی مقایسه شدند که در توافق بسیار خوبی با یکدیگر می باشند.