هدف این پایان نامه، جداسازی و اندازه گیری فلزات سنگین مس و نیکل با استفاده از ریزاستخراج فازمایع بافیبر توخالی و کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا می باشد. در این تحقیق عامل کمپلکس دهنده ی سدیم دی اتیل دی تیوکاربامات به کار گرفته شد. برای انجام استخراج، از فیبر 3 سانتی متری که حفرات آن با حلال پر شده بود استفاده شد. استخراج از 3 میلی لیتر از مخلوط دو فلز حاوی 2 درصد سدیم / پلیپروپیلنی بهطول 5 دی اتیل دی تیوکاربامات، با استفاده از سرنگ 25 میکرولیتری که فیبر به آن متصل شده بود، انجام شد. سپس 5 میکرولیتر حلال استخراجی با 22 میکرولیتر متانول در ظرف کوچکی مخلوط شد و به دستگاه کروماتوگرافی با کارایی بالا تزریق گردید. برای بهینه سازی شرایط استخراج، عوامل سرعت هم زدن نمونه، غلظت عامل کمپلکس دهنده، دمای محلول و زمان استخراج مورد بررسی قرار گرفتند. شرایط ،ph ، مختلفی مانند نوع حلال و در دمای محیط، غلظت 2% عامل کمپلکس دهنده، سرعت همزدن نمونه 252 دور بر دقیقه و ph 8/ بهینه با حلال کربن تتراکلرید، استخراج در 5 22 میکروگرم بر لیتر با - 2 و 222 - زمان 22 دقیقه برای انجام استخراج حاصل شد. محدوده ی خطی این روش برای مس و نیکل به ترتیب 0222 0 و 2 میکروگرم برلیتر به ترتیب برای مس و نیکل می باشد. انحراف استاندارد نسبی برای سه بار اندازه گیری مس و نیکل در غلظت / حدتشخیص 2 2 درصد و در غلظت 222 میکروگرم برلیتر، به ترتیب 0 و 3 درصد محاسبه شد. فاکتور تغلیظ برای مس و / 2 و 3 / 22 میکروگرم برلیتر، به ترتیب 2 2 به دست آمد. در نهایت این روش برای اندازه گیری مس ونیکل موجود / نیکل به ترتیب 2 و 0 و مربع ضریب همبستگی به ترتیب 9992 /. و 990 در مواد غذایی شامل شکلات، شیرکاکائو، میگو و ماهی به کار برده شد. کلمات کلیدی: ریزاستخراج فازمایع بافیبر توخالی، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، سدیم دی اتیل دی تیوکاربامات، مواد غذایی، فلزات سنگین.

در این رساله نخستین بار در ایران، الکترواسپری به عنوان منبع یونیزاسیون در دستگاه اسپکترومتر تحرک یونی معرفی میگردد. اگر چه تا کنون از منبع یونیزاسیون الکترواسپری در دستگاه اسپکترومتر تحرک یونی استفاده شده است. ولیکن سل دستگاه ساخته شده در این رساله نسبت به دستگاههای موجود در دنیا دارای دو امتیاز ویژه میباشد. اولین امتیاز اینکه سوزن الکترواسپری بیرون از گرمکن سل ims قرار گرفته که این عمل باعث جلوگیری از تبخیر حلال در داخل سوزن و رسوب کردن نمونه مورد آنالیز در داخل سوزن میشود متیاز دوم دستگاه esi-ims ساخته شده در این رساله استفاده از گاز حلال زدایی گرم، علاوه بر گاز روانش، جهت افزایش سرعت تبخیر حلال از خوشه های یونی تولید شده توسط منبع الکترواسپری میباشد. این ناحیه رانش شوند، تعداد ملکول های حلال آنها کاهش یافته و در نتیجه قدرت تفکیک و شدت سیگنال ناشی از دستگاه افزایش یابد. یک ترکیب آزمایشی و بدست آوردن ارقام شایستگی، کارانی دستگاه ساخته شده در این رساله، جهت اندازه گیری کمی ترکیبات شیمیایی مورد بررسی قرار گرفت که حد تشخیص برابر 19 و دامنه خطی برابر 1000-50 بدست آمد. در بخش دیگیر از این رساله با استفاده از دستگاه اسپکترومتر تحرک یونی با منبع یونیزاسیون تخلیه کرونا باقیمانده انتی بیوتیک ها در گوشت مرغ و ترکیبات فورفورال و منیل فوفورال به عنوان ترکیبات مضر در تولید اتانول زیستی مورد آنالیز قرار گرفتند. ارقام شایستگی حاصل از این کارهای تحقیقاتی حاکی از توان روش مذکور در آنالیز گونه های یاد شده میباشند.

در این پایان نامه شناسایی مواد منفجره به روش طیف سنج تحرک یونی (ims) با منبع تخلیه کرونا در پلاریته مثبت مورد بررسی قرار گرفت. این کار از طریق پیرولیز مواد مورد نظر در دمای بالا (حدود 200 درجه سانتی گراد) و تولید no وno2 امکان پذیر است. سپس no در سل دستگاه ims به یون مثبت تبدیل شده و براحتی قابل شناسایی می باشد. . حد تشخیص عملی بدست آمده برای مواد منفجره petn، nto، hmx، rdx و tnt، به ترتیب برابر8-10 ×4، 6-10×1، 8-10 ×1، 9-10 ×0/5 و 6-10 ×1 گرم می باشد. رفتار دمایی این مواد مورد بررسی قرار گرفت و دمای بهینه برای شناسایی مواد منفجره مشخص گردید. در ادامه جهت بهبود در شناسایی پیک no+ حاصل از پیرولیز مواد منفجره، ساختار منبع کرونا تصیح شد تا بتوان شدت پیک no+ زمینه حاصل از کرونا را کاهش داد. در این طراحی از یک صفحه دیسکی که روزنه ای کوچک در مرکز آن تعبیه شده در مقابل الکترود سوزن استفاده شد. شدت پیک واکنشگر no+ نسبت به تغییرات سرعت جریان گاز رانش و ولتاژ کرونا در دو حالت (با دیسک و بدون دیسک) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی ها نشان داد که با افزایش سرعت جریان هوا و کاهش ولتاژ کرونا در شرایط دستگاهی کاملاً یکسان شدت پیک no+ کاهش یافته وحتی تحت شرایطی شدت آن تقریباً به صفر رسیده است. در صورتیکه تغییرات سرعت جریان گاز تأثیر چندانی بر روی شدت پیک no+ حاصل از کرونا در شرایط بدون دیسک نداشته است و کاهش ولتاژ کرونا حداکثر شدت پیک را نصف کرده است. همچنین شناسایی مواد منفجره در شرایط واقعی یعنی در هوای محیط انجام شد و مزاحمتهای محیطی (بخار آب و آمونیاک) در این شرایط مورد بررسی قرار گرفتند. اثر مواد مختلف بر حذف مزاحمتهای محیطی بررسی شد و پتاسیم دی هیدروژن فسفات بهترین عملکرد را نشان داد.

در این تحقیق از ترکیب روش ریزاستخراج دو فازی مایع- مایع با فیبر توخالی و دستگاه طیف سنج تحرک یونی با منبع یونیزاسیون تخلیه کرونا در مد منفی جهت استخراج و اندازه گیری ترکیب 2،1- دی نیتروبنزن به عنوان نماینده ای از دسته ترکیبات نیتروآروماتیک در نمونه های آب و پساب استفاده شد. هم چنین، با قرار دادن یک جاذب در لایه داخلی فیبر، استخراج در همان شرایط به کار رفته در استخراج دو فازی مایع- مایع، بدون حلال داخل آن ا نجام شد و نتایج به دست آمده از هر دو روش استخراجی با یکدیگر مقایسه شدند. برای ساخت جاذب از فرایند سل- ژل و ترکیب آن با نانولوله های کربنی استفاده شد. برای استخراج دو فازی در سیستم حلال اثر پارامترهایی از قبیل نوع حلال استفاده شده در فیبر، قدرت یونی محلول استخراجی، دور همزن، حجم محلول آبی، زمان و دمای استخراج مورد مطالعه قرار گرفت و مقادیر بهینه به دست آمد. بهترین راندمان استخراج با حلال هگزیل استات، غلظت 1/0 گرم بر میلی لیتر از نمک nacl، دور همزدن 700 دور بر دقیقه، حجم 5 میلی لیتر از محلول آبی، زمان استخراج 20 دقیقه و دمای 35 درجه سانتیگراد مشاهده شد. ارقام شایستگی روش شامل محدوده خطی 100- 1 میکروگرم بر لیتر با مربع ضریب همبستگی 9978/0، حد تشخیص 3/. میکروگرم بر لیتر، فاکتور غنی سازی 20 و انحراف استاندارد های نسبی 7/4 و 2/5 درصد به ترتیب برای غلظت های 5 و50 میکروگرم بر لیتر به دست آمد. نمونه های زیست محیطی شامل نمونه های آب رودخانه و چاه و هم چنین پساب های انسانی و صنعتی مجتمع صنعتی فولاد مبارکه اصفهان مورد استخراج و اندازه گیری قرارگرفتند و درصد بازیابی های 107- 89 به دست آمد. در قسمت مقایسه سیستم حلال و جاذب از اکتانول به عنوان حلال قرار داده شده در دیواره ی فیبر استفاده شد و مقدار فاکتور تغلیظ 5، برای سیستم جاذب در برابر فاکتور تغلیظ 10 برای سیستم حلال به دست آمد.

در این پروژه برای اولین بار از تکنیک جفت شده ریزاستخراج مایع- مایع پخشی- اسپکترومتر تحرک یونی با منبع یونیزاسیون تخلیه کرونا در پلاریته منفی (dllme-ncd-ims) به منظور آنالیز آفت کش اتیون استفاده شده است. ازآنجا که امکان استفاده از هر دو پلاریته مثبت و منفی دستگاه cd-ims در این پروژه امکان پذیر بود، ابتدا آنالیز اتیون در هر دو پلاریته مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که حساسیت دستگاه cd-ims در پلاریته منفی به منظور آنالیز اتیون بیشتر از پلاریته مثبت است. در این تحقیق از حلال سبک تر از آب سیکلوهگزان جهت استخراج اتیون از نمونه های آبی استفاده شد. به این منظور، مخلوطی از 40 میکرولیتر سیکلوهگزان (حلال استخراج کننده) و 5/0 میلی لیتر متانول (حلال پاشنده) به سرعت به 5 میلی لیتر محلول آبی حاوی آنالیت تزریق شد. پس از سانتریفوژ محلول (3000 دور بر دقیقه به مدت 5 دقیقه) فاز آلی (قطرات ریز سیکلوهگزان) در بالای محلول آبی جمع شد. به منظور جمع آوری این فاز آلی، مقدار 2 میلی لیتر آب دیونیزه به درون ویال شیشه ای تزریق شد تا فاز آلی به قسمت باریک ویال منتقل شده و توسط یک سرنگ 25 میکرولیتری جمع آوری شود. سپس 5 میکرولیتر از این فاز جمع آوری شده به صورت مستقیم و بدون تبخیر حلال، از طریق محفظه تزریق به دستگاه اسپکترومتر تحرک یونی تزریق شد. پارامتر های موثر بر بازده استخراج از قبیل نوع و حجم حلال استخراج کننده، نوع و حجم حلال پاشنده، اثر افزایش نمک و ph محلول مورد بررسی قرار گرفت. تحت شرایط بهینه فاکتور تغلیط 60، محدوده خطی 0/100-2/0 میکروگرم بر لیتر، حد تشخیص 075/0 میکروگرم بر لیتر و انحراف استاندارد نسبی (rsd) 7 درصد به دست آمد. در نهایت به منظور بررسی اثر بافت بر استخراج آنالیت، آنالیز اتیون در نمونه های حقیقی انگور و آب زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفتند که بازیابی نسبی در نمونه انگور 68 درصد و در نمونه آب زیرزمینی 92 درصد به دست آمد. نتایج حاصل نشان دهنده مناسب بودن تکنیک مورد استفاده در این پایان نامه برای اندازه گیری آفت کش اتیون در نمونه های حقیقی انگور و آب زیرزمینی می باشد.

در این پایان نامه از روش جفت شده ریزاستخراج مایع- مایع پخشی- اسپکترومتر تحرک یونی با منبع یونیزاسیون تخلیه کرونا (dllme-cd-ims) برای آنالیز آفت کش دیازینون در نمونه های حقیقی سیب و آب زیرزمینی استفاده شده است. ریز استخراج مایع- مایع پخشی، روشی ارزان قیمت، سریع با کارکرد آسان حدتشخیص پایین و فاکتور تغلیظ بالا می باشد. در این روش مخلوطی از 60 میکرولیتر کربن تتراکلرید (حلال استخراج کننده) و 1 میلی لیتر متانول (حلال پاشنده) به سرعت به 5 میلی لیتر محلول آبی حاوی آنالیت تزریق شد. پس از سانتریفوژ محلول ( 3000 دور بر دقیقه به مدت 5 دقیقه) قطرات ریز کربن تتراکلرید در انتهای لوله آزمایش با انتهای مخروطی شکل ته نشین شدند. فاز ته نشین شده (5 میکرولیتر) به صورت مستقیم و بدون تبخیر حلال به وسیله محفظه تزریق طراحی شده برای دستگاه اسپکترومتر تحرک یونی با منبع یونیزاسیون تخلیه کرونا، به این دستگاه تزریق شد. پارامتر های موثر بر بازده استخراج از قبیل نوع و حجم حلال استخراج کننده، امکان سنجی تزریق مستقیم فاز ته نشین شده به دستگاه cd-ims، نوع و حجم حلال پاشنده، اثر افزایش نمک و ph محلول مورد بررسی قرار گرفت. تحت شرایط بهینه برای نمونه های حقیقی سیب و آب زیرزمینی، فاکتور تغلیط 60، بازیابی نسبی % 88، محدوده خطی 100/0- 0/5 میکروگرم بر لیتر، حد تشخیص 0/2میکروگرم بر لیتر و انحراف استاندارد نسبی (rsd ) % 7 به دست آمد. نتایج حاصل نشان دهنده مناسب بودن روش مورد استفاده در این پایان نامه برای اندازه گیری آفت کش دیازینون در نمونه های حقیقی سیب و آب زیرزمینی می باشد.