نام پژوهشگر: محمدباقر قلیوند

ساخت سنسور بر اساس molecularly imprinted polymer برای اندازه گیری مترونیدازول و سیانازین با استفاده از تکنیک strpping voltammetry
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده علوم 1390
  مریم ترکاشوند   محمدباقر قلیوند

در قسمت اول، طراحی و ساخت یک سنسور الکتروشیمیایی با انتخابگری بالا با استفاده ازmolecularly imprinted polymer (mip) به عنوان عنصر شناساگر برای داروی مترونیدازول معرفی شده است. mip انتخابگر نسبت به مترونیدازول وnonimprinted polymer (nip) سنتز شدند وسپس در الکترود خمیر کربن قرار گرفتند. این الکترود برای اندازه گیری مترونیدازول با استفاده از روش cathodic stripping voltammetry به کار برده شد. الکترود mip-cpدر مقایسه با الکترود nip-cp توانایی شناسایی بسیار بالاتری را نشان داد. تعدادی از پارامترهای موثر بر پاسخ الکترود بهینه شدند و سپس منحنی کالیبراسیون رسم شد. دو محدوده خطیm 8-10 ×54/1 -10-10 ×3/3 وm 7-10 ×5/4 - 8-10 ×54/1 به دست آمد. حد تشخیص سنسور m 10-10×1/2 محاسبه شد. این سنسور به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری مترونیدازول در مایعات بیولوژیکی مورد استفاده قرا گرفت. در قسمت دوم، از روشهای کامپیوتری برای انتخاب بهترین functional monomer و حلال پلیمریزاسیون در طراحی molecularly imprinted polymer استفاده شد. روشهای کامپیوتری بر اساس مقایسه انرژی پیوندی کمپلکسهای بین ملکول هدف و functional monomerهای مختلف می باشد. از محاسبات کامپیوتری این نتیجه به دست آمد که آکریل امید بهترین functional monomer و تولوئن بهترین حلال برای آماده سازی mip می باشد. جهت اثبات نتایج حاصل از محاسبات تئوری سه mipبا functional monomerهای مختلف متا اکریلیک اسید،آکریل امید و4-وینیل پیریدین سنتز شدند. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که حساسترین mip، mip آماده شده با آکریل آمید می باشد.mip به عنوان یک عنصر شناساگر و پیش تغلیظ کننده در الکترود خمیر کربن قرار داده شد وبرای اندازه گیری سیانازین با روش cathodic stripping voltammetry مورد استفاده قرار گرفت. الکترود mip-cp در مقایسه با nip-cp توانایی شناساگری بالاتری را نشان داد. تعدادی از پارامترهای موثر بر پاسخ الکترود بهینه شد وسپس منحنی کالیبراسیون رسم گردید. یک محدوده خطی m 6-10 ×0/1 - 9-10 ×0/5 به دست آمد.حد تشخیص این سنسورm 9-10 ×5/3 محاسبه شد. این سنسور به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری سیانازین در نمونه های غذایی مورد استفاده قرار گرفت.

اندازه گیری الکتروشیمیایی پیروکسیکام و پروپازین با استفاده از الکترود اصلاح شده با molecularly imprinted polymer
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده علوم 1390
  نشمیل کریمیان   محمدباقر قلیوند

درقسمت اول،یک حسگر ولتامتریک جدید برای اندازه گیری پیروکسیکام معرفی شده است.molecular imprinted polymer و non-imprinted polymer سنتز شدند. mipدر الکترودخمیر کربن به عنوان یک عنصر شناساگر و عامل پیش تغلیظ کننده برای اندازه گیری پیروکسیکام قرار داده شد. الکترود آماده شده برای اندازه گیری پیروکسیکام با استفاده از یک روش سه مرحله ای که شامل: استخراج آنالیت از محلول نمونه توسط الکترود، شتشوی الکترود واندازه گیری الکتروشیمیایی نمونه بود، به کار رفت. الکترود mip-cp توانایی شناسایی خوبی را در مقایسه با nip-cp نشان داد. بعضی از پارامترهای تأثیر گذار روی پاسخ حسگر بهینه شد و تحت شرایط بهینه منحنی کالیبراسیون با دو گستره خطی mµ 1-10 ×9/1 -3-10 ×0/2 و mµ 5/2 -1-10 ×9/1 به دست آمد. حد تشخیص برای حسگر mµ 4-10 ×0/5 بود.این حسگر به صورت موفقیت آمیزی برای اندازه گیری پیروکسیکام در فرمولاسیون دارویی و نمونه های سرم خون به کار برده شد. در قسمت دوم طراحی و ساخت یک حسگر ولتامتریک برای پروپازین با استفاده از mip به عنوان عنصر شناساگر انجام شد. به منظور مطالعه بر همکنش های بین ملکولی در مخلوط پلیمریزاسیون و انتخاب مونومر وحلال مناسب در آماده سازی mip یک روش کامپیوتری به کار برده شد. برای اثبات نتایج تئوری، دو mip با مونومرهای مختلف متاآکریلیک اسید و آکریل آمید سنتز شدند و نتایج نشان داد که آکریل آمید و تولوئن مونومرو حلال مناسب برای آماده سازی mip می باشند. الکترود خمیر کربن اصلاح شده با mip برای اندازه گیری پروپازین با استفاه از روش cathodic stripping voltammetry به کار برده شد. تعدادی از پارامترهای موثر بر پاسخ الکترود بهینه شد وسپس منحنی کالیبراسیون رسم گردید. دو محدوده ی خطی mµ 0/55– 0/1 و 0/1 - 001/ 0بدست آمد وحد تشخیص حسگرmµ 3-10×0/1 محاسبه شد. این حسگر به صورت موفقیت آمیزی برای اندازه گیری پروپازین در نمونه های غذایی به کار برده شد.

اندازه گیری تتراسایکلین روی الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با فیلم dna تحت تابش ماوراء بنفش اندازه گیری الکتروشیمیایی مترونیدازول روی الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده با گرافن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده علوم 1390
  حمزه خانی خرابانه   محمدباقر قلیوند

در قسمت اول، یک حسگر الکتروشیمیائی بر اساس فعالیت الکتروکاتالیتیکی گرافن برای اندازه گیری مترونیدازول طراحی شده است. گرافن یک لایه ی تنها از اتم های کربن است که در یک شبکه ی دو بعدی گسترده شده است و به دلیل خواص ویژه ای مانند رسانایی الکتریکی زیاد و مساحت سطح بزرگ جهت استفاده در الکترودهای اصلاح شده مناسب است. در این قسمت گرافن پس از سنتز شدن، در اتانول حل شده و سپس روی سطح الکترود کربن شیشه ای قرار داده شد. خواص گرافن سنتز شده به وسیله ی ftir و eis بررسی شده است. سپس رفتار الکتروشیمیائی مترونیدازول روی این الکترود اصلاح شده بررسی شد و با الکترود کربن شیشه ای اصلاح نشده مقایسه شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که گرافن حساسیت الکترود را نسبت به مترونیدازول افزایش می دهد. مترونیدازول در ناحیه 0.12 تا 90 µm پاسخ خطی را ارائه می کند و حد تشخیص روش هم 0.031 µm می باشد. در قسمت دوم، برهمکنش بین dna و تتراسایکلین به روش ولتامتری چرخه ای بررسی شد. نتایج برهمکنش قوی بین این دو را نشان می داد و ثابت پیوند به دست آمد. سپس dna به روش تابش دهی فرابنفش روی سطح الکترود کربن شیشه ای قرار داده شد. طی تابش دهی dna محلول در آب به فرم نامحلول درمی آید. رفتار الکتروشیمیائی تتراسایکلین روی این الکترود اصلاح شده بررسی شد و نتایج با الکترود اصلاح نشده مقایسه شد. پاسخ الکترود نسبت به متغیرهایی مانند ph ، قدرت یونی، سرعت روبش پتانسیل و ...بهینه شد. پاسخ تتراسایکلین روی این الکترود اصلاح شده ناحیه خطی در محدوده ی 0.3 تا 90 µm نشان داد و حد تشخیص این الکترود برای تتراسایکلین 0.27 µm بود.

مطالعه اسپکتروسکوپی برهمکنش ید با تعدادی از پلی اترهای ماکروسیکل در کلروفرم و بررسی الکتروشیمیایی برهم کنش ddq با تعدادی از اترهای تاجی شکل
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده علوم 1392
  نوشین مندمی   محمدباقر قلیوند

کلیه کارها بر مبنای استفاده از hard-modelling و principal component analysisبرای مطالعه اسپککتروسکوپی برهمکنش ید و ddq با تعدادی پلی اترهای ماکروسیکل در حلالهای مختلف بوده است که به طور خلاصه به این شرح هستند: یکمطالعهاسپکتروفتومتریدررابطهبابرهمکنشانتقالباربین ید و هگزا متیل- هگزا آزا-18- کراون-6 (hmha18c6) در حلال کلروفرم در چهار دما برای مطالعه سینتیکی و در یک دما برای مطالعه ترمودینامیکی صورت پذیرفته است. بررسی نتایج تغییرات جذب نسبت به زمان، تشکیل i را نشان میدهد که ابتدا کمپلکس به شکل سریع و 1:1 و سپس آهسته و 2:1 (لیگاند : ید) تشکیل میشود. با استفاده از یکی از تکنیکهای کمومتری تحت عنوان مدل ثابت (hard-modelling) ثابت تعادل وثابتهای سرعت در هر دما به دست آمدندو با استفاده از معادلات آیرینگ و آرنیوس و داشتن ثابت سرعت در چهار دمای متفاوت پارامترهای فعال سازی eaو ?h#, ?s# محاسبه شدند. علاوه بر این ساختار بهینه شده هگزا متیل- هگزا آزا-18- کراون-6 و کمپلکس آن و ید در سطح dft-b3lypبا استفاده از 6-31g*محاسبه شدند که نتایج در متن اصلی آمده است. مطالعه بعدی بررسی اسپکتروسکوپی برهکنش انتقال بار بین دو لیگاند سنتزی با نامهای 5- تیا-2،8-دی آزا، (2،9)-1،10-فنانترولینوفان [phens(nh)2] و5-اکسو-2،8-دی تیا، (2،9)-1،10-فنانترولینوفان [phenos2] به عنوان دهنده الکترون و ید به عنوان پذیرنده در دو حلال دی کلرومتان و کلروفرم است. در ابتدا principal component analysis (pca) بر روی داده های سینتیکی و ترمودینامیکی انجام شد و بر اساس نتیجه حاصله و تشخیص تعداد گونه های فعال در هر مرحله مکانیزم پیشنهادی برای تشکیل یون تری یدید تأیید شد. ثابتهای تعادل و سرعت واکنش در چهار دمای مختلف و در هر دو حلال همینطور پارامترهای فعال سازی محاسبه شدند و دارای روند تغییرات منطقی بوده که به طور کامل در متن اصلی توضیح داده شده است. علاوه بر این ساختار بهینه شده هر دو لیگاند و کمپلکس آنها و ید در سطح dft-b3lypبا استفاده از 6-31g* محاسبه شدند که نتایج در متن اصلی آمده است. در کار بعدی تمام محاسبات ذکر شده در بالا برای بررسی برهمکنش انتقال بار بین 5، 6،7، 8، 9، 10، 11، 12-اکتاهیدرو-2h- بنزو [b] ] 1،4،7،11،15[ دی اکسا تری آزا سیکلو هپتادسین- 3، 13 (4h, 14h)–دی ان به عنوان دهنده الکترون و ید به عنوان پذیرنده الکترون در سه حلال دی کلرواتان، کلرو متان و کلروفرم انجام گرفته است. سرعتهای واکنش به ترتیب با کاهش ثابت دی الکتریک حلال و کاهش قدرت حلالپوشی کاهش می یابد و این امر مکانیزم پیشنهادی در برهمکنش انتقال بار را که گذار از حدواسط باردار است را توجیه میکند. مطالعه سینتیکی و ترمودینامیکی برهمکنش انتقال بار بین 5- تیا-2،8-دی آزا، (2،9)-1،10-فنانترولینوفان [phens(nh)2] و ddqدر حلال کلروفرم در چهار دمای متفاوت صورت گرفته است. در این کار با استفاده از تکنیک pcaتعداد گونه ها و مکانیزم این برهمکنش مشخص شد. با اعمال شرایط شبه درجه اول ثابتهای سرعت در هر دما و نتیجتا پارامترهای فعالسازی محاسبه شد. استوکیومتری و ثابت تشکیل کمپلکس انتقال بار با استفاده از hard-modellingنیز به دست آمد. و نهایتا تمام محاسبات ذکر شده در بالا برای بررسی برهمکنش انتقال بار بین 5، 6،7، 8، 9، 10، 11، 12-اکتاهیدرو-2h- بنزو [b] ] 1،4،7،11،15[ دی اکسا تری آزا سیکلو هپتادسین- 3، 13 (4h, 14h)–دی ان به عنوان دهنده الکترون وddq به عنوان پذیرنده الکترون در سه حلال استونیتریل، کلرو متان و کربن تتراکلرید انجام گرفته است.

آشکارسازی داروها با الکترودهای اصلاح شده ی جدید و افزایش استاندارد نقطه ی h و ساخت ثبت کننده ی ph با استفاده از labview
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده علوم 1392
  قدرت اله ملک زاده   محمدباقر قلیوند

در قسمت اول این پایا ن نامه، یک حسگر بسیار گزینش پذیر، با استفاده از پلیمر قالب مولکولی به عنوان عنصر تشخیص دهنده، برای لاموتریجین ساخته شد. در بخش دوم، اکسیداسیون و اندازه گیری فنیل افرین بر روی الکترود خمیر کربن در حضور سدیم دودسیل سولفات (اس دی اس) مطالعه شد. در کار پژوهشی سوم، برای اولین بار از نانو ذرات بواهمایت به عنوان اصلاح کننده ی الکترود اصلاح شده ی خمیر کربن استفاده و برای اندازه گیری فنیل افرین مورد بررسی قرار گرفت. در کار چهارم، اکسیداسیون پیروکسیکام بر روی الکترودهای خمیر کربن و خمیر کربن اصلاح شده با نانو ذرات بواهمایت مطالعه شد. در کار پژوهشی پنجم، برای اندازه گیری همزمان به دلیل همپوشانی طیفی در اندازه گیری زیدوودین و لاموودین از روش افزایش استاندارد در نقطه ی h برای اندازه گیری همزمان آن ها استفاده شد. در کار پژوهشی آخر، یک مدار الکترونیکی ساده برای اندازه گیری ph به وسیله ِی سخت افزارهای انتقال داده ی مرسوم ساخته شد و برنامه نویسی و دریافت داده به وسیله ی نرم افزار labview انجام شد.

کاربرد روشهای ولتامتری برای بررسی و اندازه گیری داروها و یونهای نقره در تعدادی از نمونه های حقیقی مطلوب
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده علوم 1388
  مهدی شبستانی   محمدباقر قلیوند

این پایان نامه شامل سه قسمت است که در آن از روشهای مختلف الکتروشیمیایی برای اندازه گیری داروها و یونهای فلزی استفاده شده است. قسمت اول پایان نامه بررسی رفتار الکتروشیمیایی و اندازه گیری داروی الانزاپین در نمونه های قرص و سرم خون می باشد. برای بررسی رفتار الکتروشیمیایی دارو از روشهای ولتامتری چرخه ای و پلاروگرافی جریان مستقیم استفاده شد و مشخص شد که فرآیند احیای دارو یک فرآیند برگشت ناپذیر است و تعداد الکترونهای درگیر در فرآیند 2 بدست آمد. همپنین از تکنیک ولتامتری پالس تفاضلی بر روی الکترود قطره جیوه برای اندازه گیری الانزاپین استفاده شد. روش بکار گرفته شده دارای محدوده خطی 8/7 تا 0/310 میکروگرم بر لیتر بوده و دارای حد تشخیص 57/1میکروگرم بر لیتر بدست آمد. قسمت دوم پایان نامه به اندازه گیری غیر مستقیم داروی آملودیپین روی الکترودد قطره جیوه می پردازد. در این قسمت با اضافه کردن داروی آملودیپین به محلول حاوی مقدار مشخصی نیکل(+2) پیک کاتدی نیکل دستخوش تغییر شده و کاهش پیدا می کند و از روی میزان کاهش (?i) پی به غلظت آملودیپین می بریم. روش بکار گرفته شده برای اندازه گیری دارو دارای محدوده خطی 3/1 تا 930 نانو مولار با حد تشخیص 32/0 نانو مولار می باشد. این تکنیک برای اندازه گیری دارو در قرصهای 5 میلی گرمی آملوپرس به کار گرفته شد. قسمت سوم و پایانی پایان نامه ساخت الکترود خمیر کربن اصلاح شده با لیگاند schiff base تازه سنتز شده برای اندازه گیری یونهای نقره است.در این قسمت روش به کار گرفته شده ولتامتری عریانسازی آندی بوده و پس از بهینه سازی کلیه پارامترها برای اندازه گیری یونهای نقره بکار گرفته شد. با این روش یونهای نقره در محدوده خطی 9/0 تا 110 نانو مولار با حد تشخیص 33/0 نانو مولار اندازه گیری شد و در نهایت این تکنیک برای اندازه گیری یونهای نقره در نمونه های مایع ظهور عکاسی و نقره چینی بکار گرفته شد.

کاربرد الکترودهای اصلاح شده در آنالیز ترکیبات دارویی و مطالعه برهمکنش انالاپریل با آلبومین سرم گاوی به کمک روشهای کمومتریکس
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده علوم 1393
  رضا کریمی   محمدباقر قلیوند

درفصل اول درباره اهمیت تجزیه الکتروشیمیایی وهمچنین درباره خصوصیات کربن ونانومواد کربنی ،روشهای سنتز وکاربرد آنها به عنوان الکترود واصلاح کننده مورد بحث قرار گرفت است. در فصل دوم رفتار اکسایشی داروهای تریامترن و هیدروکلروتیازید را با استفاده از الکترود کربن شیشه ای اصلاح شده توسط نانومواد کربنی بررسی و هر دو دارو را به شکل همزمان در نمونه های قرص و ادرار اندازه گیری شد.اصلاح کننده از ترکیب نانو تیوبهای چند دیواره با اکسیدگرافن تهیه شد که بعداز پوشاندن سطح الکترود کربن شیشه ای با این مخلوط در مرحله بعد اکسید گرافن توسط احیا الکتروشیمیایی به گرافن تبدیل شد. مطالعات نشان دادند که بهترین پاسخ جریان طی کاهش داروها در محدوده ph خنثی بدست می آید. پاسخ های خطی در محدوده های 1.5 تا 120 میکرومولار و 0.5 تا 120 میکرو مولار برای تریامترن و هیدروکلروتیازید، به ترتیب بدست آمدند. در فصل سوم مقدمه ای درباره اهمیت اندازه گیری صحیح ومعرفی برخی روشهای ریاضی وآماری مورد استفاده در کمومتریکس وموارد استفاده از آنها مورد بحث قرار گرفت. در فصل چهارم با استفاده از داده های روشهای تجزیه الکتروشیمیایی و همچنین روشهای اسپکتروسکوپی وتلفیق اطلاعات بدست آمده از همه این روشها وتحلیل آن با روشهای کمومتریکس وبه شکل خاص روش mcr-als، برهمکنش داروی انالاپریل با آلبومین سرم گاوی مورد مطالعه قرار گرفت واز نتایج بدست آمده برای اندازه گیری آلبومین سرم گاوی در نمونه های آبی استفاده شد.

کاربرد های مناسب و پیشرفته و چالش های روش های ترکیب شده محاسباتی و عملی در الکتروشیمی تجزیه ای و کاربرد روش های کمومتری برای آنالیز سیستم های پیچیده ملکولی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده علوم 1394
  علیرضا جلالوند   محمدباقر قلیوند

در بخش اول بر روی کاربردهای کمومتریکس و روش های محاسباتی در توسعه ی سنسور ها و بیو سنسور های کارآمد تمرکز شده است که هدف اصلی این بخش آزمودن قابلیت های کمومتریکس و روش های محاسباتی در الکتروشیمی تجزیه ای بوده است. در این بخش از روش های پردازش تصویر برای توصعه ی یک بیوسنسور کارآمد برای بیوتین استفاده شده است که چنین روشی برای اولین بار در دنیای الکتروشیمی برای ساخت یک بیوسنسورمورد استفاده قرار گرفت. همچنین در این بخش تولید داده های دو بعدی، سه بعدی وچهار بعدی ولتامتری را برای بهره گیری مزیت مرتبه یک و مزیت مرتبه دو به منظور اندازه گیری آنالیت ها در محیط هایی که مملو از مزاحم هستند گزارش شده اند. در برخی از موارد وضعیت غیر خطی بودن داده های ولتامتری با استفاده از روش های کارآمد کمومتریکس اصلاح شده است. در این بخش نیز با استفاده از طراحی آزمایش موفق به ساخت یک سنسور برای نیتریت شدیم و آن را با موفقیت برای اندازه گیری نیتریت در نمونه های حقیقی به کار بردیم. علاوه بر موارد فوق در بخش اول ساخت سه بیوسنسور که همگی به طور محاسباتی برای اندازه گیری امپدانسومتری برخی از داروها همانند بوپرنورفین، پرگابالین و نالترکسون طراحی شده بودند گزارش شده است. در این بخش یک بیوسنسور هم برای ارزیابی تخریب دی.ان.ای توسط یک آلوده کننده محیطی به نام بنزوپایرن گزارش شده است. در کل این بخش از پایان نامه حاوی کارهای بسیار جدیدی می باشد که در نوع خود بی نظیر می باشند. دربخش دوم از پایان نامه بر روی کاربرد کمومتریکس برای تحلیل داده های به دست آمده از برهمکنش ملکول های کوچک با درشت ملکول های زیستی همانند پروتئین پلاسما و دی.ان.ای متمرکز می شود.این نمونه ها با تکنیک های دستگاهی مختلف مانند فلورسانس، طیف سنجی ماوراء بنفش و ولتامتری آنالیز شده اند. نتایج به دست آمده توسط روش های کمومتریکس حاکی از اطلاعات مهمی بودند که توسط روش های معمولی قابل حصول نبودند. در برخی از موارد از مطالعات انجام شده روی برهمکنش های زیستی مفاهیم کمی استهصال شده اند. موضوعات دیگری که تحت بررسی قرار گرفتند شامل محل اتصال، نوع اتصال، رقابت ملکول های کوچک برای اتصال، ترمودینامیک اتصال و باز شدن یا باز نشدن ساختار درشت ملکول ها در اثر اتصال ملکول های کوچک می باشد.

تهیه الکترودهای یون گزین جهت اندازه گیری یونهای منگنز و هیدروژن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده علوم 1386
  مریم گرجی   محمدباقر قلیوند

چکیده ندارد.

اندازه گیری کاتالیتیکی سینیتیکی وانادیوم به روش ولتامتری روبش خطی و اندازه گیری سرب به روش ولتامتری عریانسازی جذبی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده علوم 1386
  مهدی ملکیان   محمدباقر قلیوند

چکیده ندارد.

تهیه حسگرهای یون گزین از مشتقات آریل تری آزنها
thesis دانشگاه تربیت معلم - تهران - دانشکده شیمی 1387
  مسلم محمدی   محمدکاظم رفویی

چکیده ندارد.

اندازه گیری اسکوربیک اسید و متیل دوپا توسط الکترودهای اصلاح شده
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده علوم 1387
  مسعود امیری   محمدباقر قلیوند

چکیده ندارد.

مطالعه پتانسیومتری پروتوناسیون و تشکیل کمپلکس نارنجی زایلنول با یونهای قلیایی خاکی و آلومینیم
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی 1374
  فرزاد بامداد   محمدباقر قلیوند

ثابتهای تعادل از فاکتورهای مهم و بنیادی در شیمی تجزیه بوده و در بسیاری از روشهای تجزیه ای با استفاده از آنها میتوان در مورد انتخاب بهترین شرایط عمل از قبیل: ‏‎ph‎‏، غلظت و غیره و جلوگیری از تداخل گونه های مزاحم بطور دقیق قضاوت نمود. با توجه به اهمیت موضوع فوق، در این رساله ثابتهای پروتونه شدن و تشکیل کمپلکس نارنجی زایلنون که توانایی تشکیل پیوند از طریق گروههای آمینی و اسیدی با کاتیونهای فلزی را دارد. تعیین و مورد بررسی قرار گرفته اند. در قسمت اول ثابت های پروتونه شدن عاملهای اسیدی و آمینی این لیگاند محاسبه و منحنی توزیع گونه ها رسم و مورد بررسی قرار گرفته اند. در قسمت بعد واکنش های تشکیل کمپلکس بین نارنجی زایلنون با کاتیونهای قلیانی خاکی و آلومینیوم و همچنین کمپلکس های مخلوط آنها مطالعه و بررسی شده اند. ثابتهای پایداری کمپلکسهای فلزات قلیایی خاکی با لیگاند مذکور ‏‎(m2hl, m2l. mhl, ml)‎‏ محاسبه و منحنی توزیع آنها رسم شده اند. روند پایداری کمپلکس های ‏‎ml‎‏ و ‏‎m2l‎‏ با توجه به نوع کاتیون به ترتیب ‏‎mg2+>ca2+>sr2+>ba2+‎‏ مشاهده گردید.در قسمت بررسی فرآیند تشکیل کمپلکس با یون آلومینیوم وجود چهارگونه ‏‎mhl, mh2l, ml2, ml‎‏ توسط برنامه کامپیوتری مشاهده و ثابت پایداری آنها محاسبه شد. ضمن بررسی گونه ‏‎al (xo2)‎‏ مشاهده شد که این گونه قادر است بعنوان یک عامل شلاته کننده با دو کاتیون دیگر در فرآیند تشکیل کمپلکس شرکت کرده و گونه های مخلوط فلزی بصورت: ‏‎(mg:xo:al:xo:ba)‎‏، ‏‎(mg:xo:al:xo:mg)‎‏ و ‏‎(ba:xo:al:xo:ba)‎‏ تولید نماید. که ثابتهای پایداری آنها محاسبه و منحنی های توزیع آنها نیز رسم گردیده است. در بخش دیگر، واکنشهای پروتونه شدن و تشکیل کمپلکس ‏‎edta ‎‏ با فلزات قلیایی خاکی در محیط های آب و آب-متانل مورد بررسی قرار گرفته اند. ثابتهای پروتونه شدن در هر دو حلال تعیین شده و منحنی های توزیع مربوطه نیز رسم گردید. همچنین ثابتهای پایداری کمپلکسهای ‏‎edta‎‏ با فلزات قلیایی خاکی ‏‎(mhl, ml)‎‏ محاسبه و منحنی های توزیع آنها نیز مورد بررسی قرار گرفته است. مشاهده شد که پایداری این کمپلکسها در هر دو حلال از روند زیر پیروی میکند: ‏‎ca2+>mg2+>sr2+>ba2+‎‏، با توجه به اینکه در حلال مخلوط (20 درصد متانل-آب) همه کمپلکسها پایداری بیشتری از خود نشان داده اند. تمام محاسبات بوسیله یک برنامه کامپیوتری بنام ‏‎best‎‏ انجام شده اند، که توسط گروه تحقیقاتی آقای مارتل ‏‎(a. e. martell)‎‏ به زبان ‏‎fortran77‎‏ نوشته شده است و این برنامه قادر است با استفاده از داده های ‏‎ph‎‏ متری ثابت های تعادل را محاسبه نماید. در حقیقت این برنامه با توجه به نوع مدل پیشنهادی گونه کمپلکس و مقدار ثابت پایداری ارائه شده به آن صورت حدس اولیه، برای هر نقطه از تیتراسیون مقادیر ‏‎ph‎‏ را محاسبه و با ‏‎ph‎‏ های حاصل از آزمایش مقایسه نموده و با تغییر مکرر در مقدار ثابت پایداری پیشنهادی برای هر گونه، اختلاف بین ‏‎ph‎‏های تجربی و محاسبه ای را به حداقل رسانده و مقدار ثابت پایداری نهایی را بدست می آورد. این برنامه قادر است ثابت پروتونه شدن نزدیک بهم و همچینین ثابتهای مربوط به سیستمهای پیچیده تعادلی را در مدت زمان مناسب محاسبه نماید.