چکیده: با توجه به کاربردهای متنوع سیستم های دوفازی آبی، این کار پژوهشی به مطالعه رفتار ترمودینامیکی سیستم های دوفازی آبی متشکل از مایعات یونی آبدوست، به عنوان گزینه ای بدیع در راستای اهداف «تکنولوژی پاک» می پردازد. این سیستم ها از انحلال یک مایع یونی آبدوست و یک نمک «سازنده ساختار» در آب در بالاتر از یک غلظت معین تهیه می شوند. در این کار پژوهشی، دیاگرام فاز (منحنی باینودال و خطوط ارتباطی) سیستم های دوفازی آبی {[c4mim]br–k3po4} و{[c4mim]br–k2hpo4} در دمای t = 298.15k و دیاگرام فاز سیستم های دوفازی آبی {[c4mim]br–k3cite}، {[c4mim]br–na3cite} و {[c4mim]cl–k3cite} در سه دمای t = (278.15, 298.15 and 318.15) k بطور تجربی اندازه گیری شده است. اثر نوع نمک، نوع مایع یونی و دما بر روی دیاگرام فاز این سیستم ها مورد مطالعه قرار گرفته است. مطالعه اثر نوع نمک بر روی منحنی باینودال نشان می دهد که با افزایش میزان آبپوشی آنیون و کاتیون، ناحیه دوفازی وسیع تر می شود. همچنین، با افزایش میزان آبپوشی آنیون و یا کاتیون نمک فاز غنی از مایع یونی غلیظ تر و فاز نمکی رقیق تر می شود. دما بر روی منحنی باینودال و خطوط ارتباطی این سیستم ها تأثیر قابل ملاحظه ای نداشته، با افزایش دما ناحیه تک فازی بطورجزئی وسیع تر می شود. مطالعه اثر نوع مایع یونی نیز نشان می دهد که با کاهش میزان آبپوشی آنیون تشکیل دهنده مایع یونی ناحیه دوفازی منحنی باینودال وسیع تر، و در ارتباط با خطوط ارتباطی فاز غنی از مایع یونی غلیظ تر و فاز نمکی رقیق تر می شود. سیستم دو فازی آبی متشکل از یک مایع یونی آبدوست و یک نمک سیترات ـ که به آسانی زیست تخریب پذیر است ـ می تواند محیط پاکی را برای جداسازی «سبز» بیومولکول ها فرآهم آورد. مطالعات فوق نشان داده است که سیستم دوفازی متشکل از مایع یونی[c4mim]br و نمک پتاسیم سیترات نسبت به دیگر سیستم های دوفازی آبی «مایع یونی- نمک سیترات» مورد مطالعه در این کار پژوهشی، ناحیه دوفازی وسیع تری را در دمای t = 298.15 k داراست. از اینرو، علاوه بر بررسی تأثیر دما که در بالا به آن اشاره شد، تأثیر ph محیط آبی نیز بر روی قابلیت تشکیل دو فاز در این سیستم مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این راستا، دیاگرام فاز سیستم دوفازی آبی ادامه چکیده {[c4mim]br–potassium citrate} در چهار ph محیط آبی ph = (5.00, 6.00, 7.00 and 8.00) بطور تجربی اندازه گیری شده است. تأثیر ph محیط آبی بر روی دیاگرام فاز این سیستم ها مورد مطالعه قرار گرفته، معلوم شده است که با افزایش ph محیط آبی ناحیه دوفازی منحنی باینودال وسیع تر می شود. در ارتباط با تأثیر ph محیط آبی بر روی خطوط ارتباطی این سیستم نیز، نشان داده شده است که با افزایش ph محیط آبی فاز غنی از مایع یونی غلیظ تر و فاز نمکی رقیق تر می شود. لازم به ذکر است که از شاخص های ترمودینامیکی مانند ضریب b ویسکوزیته، و ضریب b nmrو یا انرژی آزاد گیبس آبپوشی، ?ghyd ، به عنوان مقیاسی برای میزان آبپوشی یون ها استفاده شده است. همچنین، اثر نوع نمک، نوع مایع یونی، دما و ph محیط آبی، بر روی توانایی تشکیل دوفاز در سیستم های حاوی نمک سیترات مورد مطالعه در این کار پژوهشی، بر اساس مقدار «ضریب نمک زدایی» که از برازش داده های خطوط ارتباطی این سیستم ها با معادله «ستسچینو» بدست می آید، مورد ارزیابی قرار گرفته است. این مطالعات نشان داده است که مقدار این «ضریب نمک زدایی» با افزایش میزان «آبپوشی ترجیحی» مایع یونی در این سیستم ها افزایش می یابد. شایان ذکر است که داده های منحنی باینودال سیستم های دوفازی آبی متشکل از مایع یونی[c4mim]cl و نمک های k3po4، k2hpo4 و یا k2co3 نیز که جهت بررسی اثر نوع نمک مورد نیاز بوده است بطورتجربی در دمای t = 298.15 k اندازه گیری شده است. در بخش تئوری، از معادله ریاضی مرچاک برای همبستگی داده های تجربی و همچنین پیش بینی منحنی های باینودال در سیستم های مورد مطالعه استفاده می شود. مدل های ترکیب موضعیnrtl و wilson اصلاح شده برای سیستم های سه تایی پلیمر-نمک-آب، برای سیستم های سه تایی مایع یونی-نمک- آب مورد مطالعه در این کار پژوهشی توسعه داده شده اند و از آنها برای مدل سازی داده های تجربی تعادل مایع-مایع سیستم های مذکور استفاده شده است. در بخش دیگر از این کار پژوهشی، در سیستم دوفازی آبی {[c4mim]br–potassium citrate} به عنوان یک سیستم «پاک»، رفتار توزیع بین دو فاز برخی اسیدهای آمینه شامل تریپتوفان (trp)، فنیل آلانین (phe)، تیروزین (tyr)، لوسین (leu)، و والین (val) که دارای شاخص های ساختاری/ فیزیکوشیمیایی متمایز می باشند، تحت شرایط توزیع مختلف (ترکیب سیستم وph)، مورد ارزیابی قرار گرفته است. توزیع اسیدهای آمینه در بین دوفاز در حال تعادل در سه ph محیط آبی ph = (5.00, 6.00, and 7.00) مورد مطالعه قرار گرفته است. مطالعات این بخش از کار پژوهشی نشان می دهد که تحت شرایط توزیع (ترکیب سیستم وph) مورد مطالعه، اگرچه برهمکنش های الکترواستاتیک و اثرات «نمک زدایی» در سیستم، در انتقال اسیدهای آمینه (بویژه اسیدهای آمینه آروماتیک حجیم) به یک فاز معین مهم می باشند؛ ولی، برهمکنش های آبگریزی مهمترین فاکتور تعیین کننده توزیع اسیدهای آمینه در بین دوفاز در حال تعادل می باشند. همچنین، از آنجایی که کاربرد موفق یک سیستم دوفازی آبی در فرآیندهای استخراج بوضوح منوط به پیش بینی رفتار توزیع بین دو فاز مولکول هدف در آن می باشد؛ از این رو، با تجزیه و تحلیل آماری فاکتورهای تعیین کننده توزیع اسیدهای آمینه در سیستم دوفازی آبی مایع یونی-نمک مورد مطالعه، یک مدل ریاضی جهت همبستگی ضرایب توزیع سه اسید آمینه مدل trp، phe، و val ارائه شده و برای پیش بینی ضرایب توزیع دو اسید آمینه مدل دیگر، یعنیtyr و leu مورد استفاده قرار گرفته است.

برای این منظور خواص فیزیکی مانند دانسیته، سرعت صوت، ضرایب اسمزی، فعالیت و ویسکوزیته محلولهای مذکور در دماهای مختلف و در محدوده غلظتی گسترده اندازه گیری شده اند. بررسی خواص حجمی محلولها در طراحی فرآیندهای شیمیایی از اهمیت خاصی برخوردار است. بنابراین مطالعه خواص حجمی محلولها بخش مهمی از مطالعات ترمودینامیک را تشکیل می دهد. با استفاده از داده های دانسیته و سرعت صوت، حجم مولی ظاهری و تراکم پذیری مولی ظاهری سیستمهای آبی دوتایی مایع یونی و سیستم های سه تایی مایع یونی با نمک محاسبه شده اند. وابستگی غلظتی این کمیتها در ناحیه رقیق با معادله ردلیش – مایر مدلسازی شده و مقادیر حجم مولی ظاهری و تراکم پذیری مولی ظاهری در رقت بی نهایت تعیین گردیده اند. برای سیستمهای مذکور مقادیر حجمهای مولی ظاهری در رقت بی نهایت اطلاعاتی را در مورد برهمکنش حل شونده- حلال ارائه می دهد. داده های حجم مولی ظاهری و تراکم پذیری مولی ظاهری برای سیستم های دوتایی آبی مایع یونی در کل ناحیه غلظتی با استفاده از مدل پیتزر برازش شده اند و مقادیر انحراف استاندارد حاکی از کارایی خوب این مدل در برازش داده های تجربی مایعات یونی می باشد. در ادامه، داده های ویسکوزیته در نواحی رقیق و کل ناحیه غلظتی برازش شده اند. از برازش داده های ویسکوزیته در ناحیه رقیق با مدل جونز- دل، ضریب b جونز - دل بدست می آید که نشان دهنده برهم کنشهای یون- حلال می باشد و اطلاعاتی در مورد ساختارسازی و یا ساختار شکن بودن مایعات یونی در آب و در محلواهای آبی الکترولیتها می دهد. نتایج بدست آمده در این قسمت با نتایج حاصل از مطالعات حجم سنجی تأیید می شود. داده های ضرایب اسمزی و فعالیت برای سیستم های آبی دوتایی و سه تایی مذکور با استفاده از روش ایزوپیستیک محاسبه شده اند. از روی داده های فعالیت، فشاربخار و ضرایب فعالیت نیز محاسبه شده است. داده های ضریب اسمزی سیستم های دوتایی بطور موفقیت آمیزی با مدل پیتزر و مدل پیتزر اصلاح شده برازش شده اند. در مورد سیستم های سه تایی برای برازش داده های ضریب اسمزی از مدل الکترولیت خنثی اسکچرد استفاده شده است که این مدل کارایی بسیار خوبی در برازش داده های ضریب اسمزی سیستم های مورد مطالعه دارد. همچنین ضرایب فعالیت مایع یونی و نمکهای مورد مطالعه در سیستمهای سه تایی با استفاده از روش اسکچرد محاسبه شده است.

کیتوسان یک هتروپلی ساکارید متشکل از گلوکز آمین و n– استیل گلوکز آمین است که به وسیله پیوندهای( β(1→4 ، گلوکزیدی به هم اتصال یافته اند. کیتوسان از واکنش استیل زدایی کیتین که دومین پلی ساکارید از نظر فراوانی در طبیعت است بوسیله محلول بازی سدیم هیدروکسید تهیه می شود. در سال های اخیر تهیه نانوذرات کیتوسان در داروسازی و پزشکی برای کاربردهای مختلف از جمله حامل های دارویی و ژن درمانی مورد توجه قرار گرفته اند. یکی از روش های تهیه ی نانوذرات کیتوسان فرآیند فیزیکی ژلی شدن یونی براساس بر همکنش های یونی می باشد. کیتوسان در محیط اسیدی به علت باردار شدن گروه های آمینی به شکل پلی کاتیون درآمده و می تواند با گونه های دارای بار منفی مانند سدیم تری پلی فسفات (tpp) به عنوان پلی آنیون از راه برهمکنش های یونی سبب تشکیل نانوذرات کیتوسان شود. در این کار پژوهشی ابتدا کیتوسان های اصلاح شده با گروه های 3, 4-دی هیدروکسی بنزوئیل(cs-dhba) و3, 4, 5- تری هیدروکسی بنزوئیل (cs-thba) از واکنش کیتوسان(cs) با ترکیبات 3, 4- دی هیدروکسی بنزوئیک اسید (dhba)و 3, 4, 5- تری هیدروکسی بنزوئیک اسید (thba) در حضور n- (3- دی متیل آمینوپروپیل)- n- اتیل کربو دی ایمید هیدروکلراید (edc) و n- هیدروکسیل سوکسین ایمید (nhs) تهیه شدند و ساختار شیمیایی آنها با استفاده از روش های طیف سنجی 1h nmr، ft-ir، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و الگوی پراش اشعه x (xrd) مورد بررسی قرار گرفتند و اتصال گروه های 3, 4-دی هیدروکسی بنزوئیل و 3, 4, 5- تری هیدروکسی بنزوئیل به کیتوسان تأئید شدند. در مرحله بعدی با استفاده از سدیم تری پلی فسفات (tpp)، نانوذرات کیتوسان و کیتوسان های اصلاح شده سنتز شدند و خواص فیزیکوشیمیایی نانوذرات از جمله اندازه ذرات، پتانسیل زتای ذرات،مورفولوژی ذرات و خواص مکانیکی آنها با روش های مختلف از جمله تفرق نور پایا (dls)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) و الگوی پراش اشعه x (xrd) مورد بررسی قرار گرفتند. اندازه نانوذرات cs، cs-dhba و cs-thba اندازه گیری شده به روش tem، به ترتیب برابر nm 98، nm 144/4 و nm 112بودند. در مرحله بعدی، تخریب آنزیمی، تابشی و فراصوتی کیتوسان، cs-dhba و cs-thba، مورد مطالعه قرار گرفتند و اثر تخریب آنزیمی، تابشی و فراصوتی روی خواص شیمی فیزیکی از جمله جرم مولکولی و ویسکوزیته با استفاده از روش های کروماتوگرافی ژل تراوا و ویسکومتری مورد بررسی قرار گرفتند. در بررسی سینتیک تخریب فراصوتی کیتوسان، cs-dhba و cs-thba، ثابت های سرعت واکنش تخریب برای هرسه ترکیب محاسبه شدند و اثر غلظت نیز روی تخریب مطالعه شد، مشخص شد که سرعت تخریب به ترتیب cs4 > cs8> cs12> cs-thba4 > cs-thba8≈csdhba4 > cs-thba12 > cs-dhba8 > cs-dhba12 است.تخریب تابشی کیتوسان ، cs-dhba و cs-thba تحت تابش uv مورد مطالعه قرار گرفت.نتایج نشان دادکه وزن مولکولی کیتوسان با افزایش زمان تابش از782401 به g/mol 560359 کاهش می یابدولی وزن مولکولی cs-dhba و cs-thba با افزایش زمان تابش به ترتیب از 824152 به 825187 و از815160 به g/mol 834431 افزایش می یابد. در تخریب تابشی cs-dhba و cs-thba بعداز12 ساعت، با توجه به نتایج بدست آمده از ft-ir و ویسکومتری مشخص شد که به دلیل اتصالات عرضی تشکیل شده، عمل شبکه ای شدن شدن انجام شده است و ساختارهر دو ترکیب تغییر کرده است. در تخریب آنزیمی کیتوسان، cs-dhbaو cs-thba مشخص شد که سرعت تخریب با افزایش غلظت نمونه ها زیاد می شود. ثابت های میکالیس – منتن برای آنزیم کیتوساناز و سوبستراهای کیتوسان، cs-dhba و cs-thba به ترتیب برابر m 5-10 × 5/3، m 4-10 × 1/2 و m 5-10 × 8/6 تعیین شدند.

: در زمینه داروسازی، یافتن حلال مناسب برای داروها، به منظور افزایش حلالیت آنها، ونیز افزایش کاربرد داروها برای انسان، یکی از دغدغه¬های بسیار مهم به شمار می¬رود. در سال¬های اخیر از مایعات یونی به عنوان حلال، برای استخراج، جداسازی و بسیاری مسائل دیگر در صنعت داروسازی استفاده شده است. علیرغم اهمیت و گسترش کاربرد مایعات یونی در صنایع داروسازی، مطالعات ترمودینامیکی برای سیستم¬های شامل دارو و مایعات یونی صورت نگرفته است. لذا در این پروژه به مطالعه ترمودینامیکی برخی داروهای کم محلول در آب در حضور برخی مایعات یونی پرداخته شده است. شناخت برهمکنش¬های موجود و تعیین خواص ترمودینامیکی سیستم¬های شامل دارو در حضور یک مایع یونی می¬تواند در تعیین حلالیت داروها مفید باشد. خواص ترمودینامیکی، همچون خواص حجمی(مانند حجم مولی ظاهری،vφ٬ حجم مولی ظاهری استاندارد، v0φ و غیره) ٬ خواص صوتی(مانند تراکم¬پذیری مولی ظاهری، κφ٬ تراکم¬پذیری مولی جزئی، κ0φ) و خواص هدایت¬سنجی مانند (هدایت مولی در رقت بینهایت، ، ثابت تجمع یونی، ، و...) برای محلول های دو تایی (آب + استامینوفن)، (آب + سفازولین سدیم) و ( آب + سفتریاکسون سدیم) و سیستم¬های سه¬تایی ( آب + استامینوفن + مایع یونی)، ( آب + سفازولین سدیم + مایع یونی) و (آّب + سفتریاکسون سدیم + مایع یونی) در غلظت¬های مختلف مایع یونی و در دماهای t=(293.15,298.18,303.15,308.15) k ، تعیین شد. در این کار از مایعات یونی مختلف همچون [bmim]cl; [bmim]bf4؛ [omim]br ؛ [hmim]br؛ [bmim]br استفاده شده است. در بررسی های انجام شده٬ اثر دما٬ غلظت مایع یونی٬ طول زنجیر آلکیل مایع یونی و اندازه¬ی آنیون مایع یونی روی این خواص ترمودینامیکی مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج بدست آمده نشان می¬دهند که با افزایش طول زنجیر آلکیل٬ بزرگتر شدن اندازه¬ی آنیون٬ افزایش دما و غلظت مایع یونی٬ از میزان برهمکنش¬های دارو- دارو کاسته شده و بر میزان برهمکنش¬های دارو- مایع یونی افزوده می¬شود. در نتیجه٬ مایعات یونی با چنین ویژگی¬هایی٬ حلال¬های مناسبی برای افزایش حلالیت دارو به شمار می¬روند.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در قسمتی از این کار پژوهشی دیاگرام فاز سیستم سه جزئی پلی پروپیلن گلیکول 425 ‏‎(ppg)‎‏ منیزم سولفات + آب در دمای 25 و 35 درجه سانتیگراد بدست آمده است. این سیستم که تاکنون مورد مطالعه قرار نگرفته است، می تواند در بیوتکنولوژی به منظور جداسازی بیومولکولها بکار برده شود. از نطقه نظر اقتصادی بازیابی شوند. یکی از روشهای بازیابی نمک موجود در این سیستمها، استخراج مایع - مایع بوسیله الکلها می باشد. به همین دلیل در این کار تحقیقاتی دیاگرافم فاز سیستمهای شامل منیزیم سولفات، آب و الکلهای آلیفاتیک بدست آمده است. الکلهای مورد استفاده عبارتند از اتانل، 1 - پروپانل، 2- پروپانل و 2- متیل - 2- پروپانل. دیاگرام فاز سیستم اتانل + منیزم سولفات + آب با دیاگرام فاز سیستمهای دیگر در 25 درجه سانتیگراد متفاوت بوده، بطوری که برای این سیستم تعادل مایع - مایع در 25 درجه سانتیگراد مشاهده نشد. در بررسیهای بعدی معلوم شد که این سیستم در دمای 35 درجه سانتیگراد ایجاد دو فاز مایع - مایع می کند، لذا داده های دیاگرام فاز برای تمام سیستمها در دمای 25 درجه سانتیگراد و برای سیستم اتانل + منیزیم سولفات + آب در دمای 25 و در دمای 35 درجه سانتیگراد بدست آمده است. به منظور ایجاد همبستگی برای داده های تعادلی بدست آمده، تئوری اصلاح شده محلولهای منظم بکار برده شده است. در این تئوری معادله فولر - گاگنهایم برای نیروهای الکترواستاتیکی دوربرد و معادله هیلدبراند - اسکاچارد برای نیروهای کوتاه برد بکار رفته است. پارامترهای حجم و انرژی اندرکنش برای پلیمر در این مدل با استفاده از روش ایزوپیستیک بدست آمده است. این مدل همچنین برای چند سیستم آبی شامل الکل و نمک که در این سیستمها آب و الکل بطور کامل در یکدیگر قابل حل می باشند مورد آزمایش قرار گرفت. پارامترهای حجم و انرژی اندرکنش برای این سیستمها با استفاده از داده های تعادل مایع - بخار بدست آمده است. نتایج بدست آمده نشان داد که قدرت پیش بینی این مدل برای سیستمهای فوق الذکر بسیار ضعیف می باشد. به همین دلیل بعضی از پارامترهای موجود در این مدل با استفاده از اطلاعات سیسمتهای سه جزئی مایع - مایع بهینه شدند و به این ترتیب معلوم شد کارایی مدل بااستفاده از پارامترهای بهینه شده بهتر است. در قسمت دیگری از این کار پژوهشی، ویسکوزیته، دانسیته و فعالیت حلال برای سیستمهای دوجزئی و سه جزئی ‏‎ppg+ mgso4+ h20, ppg+h2o‎‏ در 25 درجه سانتیگراد اندازه گیری شده است. با استفاده از داده های دانسیته و ویسکوزیته مقادیر حجمهای مازاد و ویکسوزیته مازاد برای سیستم دو جزئی ‏‎ppg+h2o‎‏ در کل محدوده غلظتی بدست آمده و بوسیله معادل ردلیش - کیستر برازش شده اند. حجم مازاد برای این سیستم در کل محدوده غلظتی منفی و ویسکوزیته مازاد در قسمتی از محدوده غلظتی مثبت و در قسمتی دیگر منفی میباشد. این رفتار، می تواند نوع شکل گیری زنجیرهای پلیمر در محلولهای غلیظ و رقیق را نشان دهد. برای سیستم سه جزئی‏‎o‎‏‏‎ppg+ mgso4+ h2‏‎ همبستگی داده های ویسکوزیته، دانسیته و فعالیت حلال با استفاده از یک معادله نیمه تجربی که در کارهای پژوهشی قبلی پیشنهاد داده ایم، انجام شده است.‎‏