نام پژوهشگر: مهدی فلاح مهرجردی
وحید خلیلی فرد کمال غانمی
هیدرو کربن های آروماتیک چند حلقه ای (pahs) گروهی از انواع ترکیبات آلی متشکل از اتم های کربن و هیدروژن هستند که دارای دو یا تعداد بیشتری حلقه های آروماتیک به هم چسبیده هستند. غلظت بسیار کم ترکیبات pahs در محیط و همچنین پیچیدگی بافت نمونه های حاوی آنها تعیین غلظت این ترکیبات را به کاری چالش برانگیز تبدیل کرده است. در برخی موارد، این مشکلات حتی با استفاده از تجهیزات پیشرفته مانند کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا یا کروماتوگرافی گازی نیز رفع نمی شوند، این مشکلات را می توان با توسعه روش های ترکیبی تجزیه ای که شامل یک مرحله پیش تغلیظ قبل از اندازه گیری نهایی مقادیر کم این ترکیبات توسط دستگاه های کروماتوگرافی می شود مرتفع نمود. در مطالعه حاضر یک روش استخراج فاز جامد با استفاده از ذرات گوگرد به عنوان جاذب به منظور پیش تغلیظ و اندازه گیری هیدرو کربن های آروماتیک چند حلقه ای در نمونه های آبی، به ویژه نمونه های زیست محیطی مانند آب دریا و پساب توسعه داده شده است. بر طبق اطلاعات در دسترس مطالعه حاضر اولین گزارش منتشر شده درباره استفاده از استخراج فاز جامد با استفاده از ذرات گوگرد به منظور پیش تغلیظ و تعیین ترکیبات pahs است. به منظور دستیابی به حداکثر کارایی روش تاثیر متغیر های مختلفی بر روی کارایی روش استخراج بررسی گردید و مقدار بهینه آنها تعیین شد. نتایج مناسبی با استفاده از غلظت 10% حجمی-حجمی متانول به عنوان اصلاحگر آلی به دست آمد. مقدار بهینه جاذب گوگرد که به منظور تعیین کمیت ده pahs به کار گرفته شد مقدار g 5/1 می باشد. از میا ن حلال های مختلفی که به منظور واجذبی آنالیت های بازداری شده از روی جاذب به کار برده شد بهترین نتایج به استفاده از ml 2 از حلال استونیتریل به دست آمد. مقادیر بهینه برای سرعت جریان عبور نمونه و سرعت جریان حلال شوینده به ترتیب برابر با ml min-110 و ml min-1 1 به دست آمد. حجم حد برای مطالعه حاضر مقدار ml 100 به دست آمد. مقدار شوری محلول نمونه و همچنین میزان ph آن تاثیر محسوسی بر روی کارایی تجزیه ای روش ارائه شده نداشت. جهت آنالیز نهایی pahs از دستگاه کروماتوکرافی مایع با کارایی بالا (hplc) مجهز به یک آشکار ساز فرا بنفش و ستون c18 با یک برنامه شویش گرادیانی استفاده گردید. تحت شرایط بهینه میزان حد تشخیص روش برای ده pahs در محدوده g l-1µ 048/0-007/0 به دست آمد. مقادیر انحراف استاندارد نسبی روش بر مبنای هشت بار تکرار اندازه گیری برای ده pahs در محدوده1/6 %-5/2 % قرار داشت. روش بهینه شده برای اندازه گیری ترکیبات pahs در نمونه های آب دریا، آب رودخانه و پساب به کار رفت. برطبق نتایج حاصل، از میان ده pahs مورد مطالعه هفت ترکیب در نمونه های آب دریا یافت شد که غلظت آنها در محدوده غلظتی µg l-161/0-17/0 قرار داشت. همچنین آنالیز نمونه های به دست آمده از رودخانه اروند حضور شش ترکیب pahs از میان ده آنالیت هدف را تایید نمود که غلظت آنها در محدوده µg l-1 09/1-11/0 قرار داشت. غلظت ده pahs مورد مطالعه در نمونه های پساب در محدوده µg l-1 8/21-7/7 قرار داشت. نتایج حاصل از روش افزایش استاندارد کارایی روش در استخراج و پیش تغلیظ ترکیبات pahs از نمونه های آبی زیست محیطی مانند آب دریا، رودخانه و همچنین نمونه پساب را تایید نمود.
عمادالدین حبیبی مهدی فلاح مهرجردی
چکیده روش هضم جدیدی بر پایه ی حلال یوتکتیک کولین کلراید/ اگزالیک اسید، برای سنجش آهن و روی با طیف سنجی جذب اتمی شعله ای در نمونه های زیستی ماهی، ابداع شد. پارامترهای کلیدی تأثیرگذار بر روی بازیابی آنالیت، با استفاده از ماده ی مرجع تأیید شده ی پروتئین ماهی، در حین کار، مورد بررسی قرار گرفته و بهینه سازی شد. در این روش، 100 میلی گرم از نمونه، به طور کامل در 5/2 میلی لیتر از حلال مورد مطالعه در 95 به مدت 45 دقیقه، حل شد. سپس 5 میلی لیتر نیتریک اسید (1 مولار) اضافه شد و به مدت 10 دقیقه هم زده شد. پس از سانتریفیوژ، محلول بالایی صاف گردید؛ تا حجم معینی رقیق سازی شد و به وسیله ی اسپکترومتری جذب اتمی شعله ای (faas) اندازه گیری گردید. در شرایط بهینه، تطابقی عالی بین نتایج به دست آمده و مقادیر تأیید شده مشاهده شد. بازیابی استخراج همه ی عناصر بیش از 95% بود. روش پیشنهادی، جهت اندازه گیری آنالیت ها در بافت های مختلف (عضله، کبد و آبشش) یک نمونه ماهی دریایی با محدوده ی غلظتی وسیعی، با موفقیت به کار گرفته شد. انجام پذیری مجدد روش، با آنالیز تمام نمونه ها توسط آن در یک آزمایشگاه متفاوت با استفاده از طیف سنجی نشر اتمی با پلاسمای جفت شده ی القایی (icp-oes) ارزیابی شد. همچنین، یک روش مرسوم هضم با اسید نیز برای اندازه گیری آنالیت ها در تمام نمونه های مورد مطالعه، به منظور مقایسه، استفاده شد. ساده بودن روش آزمایشگاهی، کارایی استخراج بالا، آنالیز کوتاه مدت نمونه، عدم به کارگیری اسیدهای غلیظ و عوامل اکسنده و استفاده از ترکیبات ایمن و ارزان، پتانسیل بالای کولین کلراید/ اگزالیک اسید (2:1) را برای سنجش فلزات کمیاب در نمونه های زیستی، نشان می دهد. کلید واژه ها: حلال یوتکتیک، کولین کلراید/ اگزالیک اسید، فلزات، نمونه ی ماهی، هضم، طیف سنجی جذب اتمی شعله ای (faas)
زهره یزدانی کمال غانمی
1و2-دی کلروبنزن (dcb)و نیتروبنزن (nb) از ترکیبات آروماتیک نیمه فرار و از آلاینده های محیط زیست هستند. این ترکیب به واسطه ی فعالیت صنایع نفتی و تردد نفت کش ها و کشتی ها در محیط زیست آبی از جمله خوریات ماهشهر انتشار می یابد. خور موسی در بر گیرنده ی صنایع نفتی، بنادر صادراتی و صیادی است که از منابع آلاینده این اکوسیستم هستند. در این تحقیق نمونه های آب خور به روش تریق مستقیم به دستگاه گازکروماتوگراف مجهز به دتکتور ربایش الکترونی معرفی گردید. در این روش از استاندارد داخلی استفاده شده است. منحنی استاندارد 1،2-دی کلروبنزن دارای ضریب همبستگی 0.9999 و حد تشخیص (lod= 3sb) 0.07 میکروگرم بر لیتر و حد کمی سازی(loq= 10sb) 0.23 میکروگرم بر لیتر است.و برای نیتروبنزن منحنی استاندارد دارای ضریب همبستگی9997/0و حد تشخیص (lod= 3sb) 27/0میکروگرم بر لیتر و حد کمی سازی (loq= 10sb) 88/0میکروگرم بر لیتر است. نمونه برداری طی 10 ایستگاه در 5 خور جعفری، زنگی، احمدی، سمایلی و غنام انجام شده است. غلظت 1و2-دی کلروبنزن در این ایستگاه ها بین 0 تا 146 میکروگرم بر لیتر اندازه گیری شده است. غلظت نیتروبنزن در این ایستگاه ها بین 0 تا 480 میکروگرم بر لیتر اندازه گیری شده است. نتایج بدست آمده حاکی از حصول رابطه ی معنی دار میان فاصله ی ایستگاه مورد اندازه گیری با منابع نشر کننده ی آلاینده مورد نظر است و در تعدادی از ایستگاه ها بالاتر از حد مجاز است.
محمد امین نویدی مهدی فلاح مهرجردی
روش هضم سریع و موثر نمونه های زیستی ماهی در حلال یوتکتیک کلین کلراید/ اگزالیک اسید به کمک امواج ماکروویو برای سنجش فلزات آهن، روی، مس، نیکل و آلومینیم انجام شد. عناصر استخراج شده با روش اسپکتروفتومتری نشر اتمی با پلاسمای جفت شده القایی ( icp-oes) اندازه گیری شدند. پارامترهای کلیدی و موثر بر روی درصد بازیابی آنالیت، با استفاده از ماده مرجع تأیید شده پروتئن ماهی بهینه سازی شد. در این روش 100 میلی گرم از نمونه در 5/2 میلی لیتر از حلال مربوط با نسبت مولی 2:1 ، کلین کلراید/ اگزالیک اسید حل شد؛ و به مدت 20 ثانیه در دستگاه ماکروویو با توان 1500 وات تحت تأثیر امواج ماکروویو قرار گرفت. سپس 7 میلی لیتر اسید نیتریک 1 مولار اضافه شد. پس از سانتریفیوژ، محلول بالایی صاف گردید و تا حجم معینی رقیق سازی شد و به وسیله اسپکتروفتومتری نشر اتمی با پلاسمای جفت شده القایی (icp-oes) اندازه گیری گردید. بازیابی بیشتر عناصر استخراج شده بیش از 96% بود. روش پیشنهادی جهت اندازه گیری آنالیت ها در بافت های کبد و عضله ماهی و همچنین جلبک دریایی با موفقیت انجام شد. ساده بودن روش آزمایشگاهی، کارایی استخراج بالا، آنالیز کوتاه مدت نمونه، عدم به کار گیری اسیدهای غلیظ و عوامل اکسنده قوی و استفاده از ترکیبات ایمن و ارزان، پتانسیل بالای کلین کلراید/ اگزالیک اسید (2:1) را برای سنجش فلزات کمیاب در نمونه های زیستی، نشان می دهد.
فاطمه کوچک نژاد کمال غانمی
در این تحقیق توزیع جیوه کل درآب، رسوب و آب بین رسوبی خورهای ماهشهر مورد مطالعه قرار گرفت. نمونه های موردمطالعه از خورهای ماهشهر شامل: مجیدیه، غزاله، جعفری، موسی، مریموس، غنام، پاتیل و بی حد می باشند. با توجه به داده های بدست آمده، با افزایش غلظت آهن کل و کربن آلی کل در آب، آب بین رسوبی و رسوب، میانگین غلظت جیوه کل نیز رو به افزایش است. میانگین ضریب همبستگی ارتباط بین جیوه و آهن موجود در نمونه های مورد مطالعه 87/0 و میانگین ضریب همبستگی ارتباط بین جیوه وکربن آلی کل83/0بدست آمد که بیانگر ارتباط نزدیک غلظت جیوه با محتوای آهن وکربن موجود در نمونه هاست. مقدار میانگین جیوه کل درآب، آب بین رسوبی و رسوب خورهای موردمطالعه به ترتیب 14/1±83/41نانوگرم برمیلی لیتر، 26/1±64/60 نانوگرم بر میلی لیتر و 02/0 ± 508/1 میکروگرم برگرم به دست آمد. غلظت جیوه کل در خور جعفری، به روشنی، بیش از سایر خورهای مورد مطالعه است که می تواند در ارتباط با فاصله نزدیک آن به برخی منابع آلوده کننده مانند پساب پتروشیمی بندرامام باشد. کلید واژه: جیوه، آب، آب بین رسوبی، رسوب، کربن آلی، آهن کل ، خورهای ماهشهر.
مهدی فلاح مهرجردی علیرضا کیاست
تری تیوکربنات ها دسته مهمی از ترکیبات آلی گوگرددار به شمار می آیند که برای کاربردهای مختلفی به ویژه در کشاورزی به عنوان آفت کش و در صنعت به عنوان افزودنی های روان کننده استفاده شده اند. با توجه به اهمیت این ترکیبات و نقش موثر کاتالیزورهای انتقال فاز در واکنش های آلی، در این پروژه، تری تیوکربنات های متقارن در اثر واکنش آلکیل هالیدهای نوع اول، دوم، آلیلی و بنزیلی یا آلکیل توسیلات ها با مخلوط koh و آلومینا در cs2 و در حضور تترا بوتیل آمونیوم برمید (tbab) به عنوان کاتالیزور انتقال فاز با راندمان بالا تهیه شده است. در این روش، تری تیوکربنات های حلقوی نظیر 3،1- دی تیولان-2- تیون نیز بدون تشکیل هیچگونه پلیمری به عنوان محصول جانبی تهیه شده است. توسعه روش های سنتزی ملایم در فرآیندهای شیمیایی جهت تأمین اهداف شیمی سبز، بسیار حائز اهمیت می باشد. از جمله راه های دست یابی به این هدف، عدم استفاده از حلال های آلی پرخطر و استفاده از محیط های جایگزین، در سنتزهای آلی است. یکی از این محیط های جایگزین، پلی اتیلن گلیکول می باشد که علاوه بر ارزانی، زیست تخریب پذیر نیز می باشد. به همین دلیل، در این پروژه پلی اتیلن گلیکول به عنوان محیط واکنش در سنتز آلکیل تیوسیانات ها و آزیدوهیدرین ها مورد استفاده قرار گرفت. روش جدید، مقرون به صرفه و موثر برای سنتز آلکیل تیوسیانات ها به وسیله واکنش آلکیل هالیدهای مختلف با آمونیوم تیوسیانات در پلی اتیلن گلیکول به عنوان محیط واکنش ارائه شده است. این روش منجر به تهیه آلکیل تیوسیانات های متناظر با راندمان بالا و بدون تشکیل محصول جانبی ایزوتیوسیانات گردیده است. همچنین تبدیل موثر و ناحیه گزین اپوکسیدها به 2،1- آزیدوالکلها به وسیله واکنش با سدیم آزید و با استفاده از پلی اتیلن گلیکول به عنوان محیط واکنش انجام شده است. این واکنش ها، محصولات مربوطه را با راندمان و ناحیه گزینی بالا و در شرایط ملایم تولید نموده است. با توجه به اهمیت تیوسیانوهیدرین ها به عنوان حدواسط های مهم در شیمی دارویی و کشاورزی، در این پروژه سعی شد روش های ملایم، موثر و سازگار با محیط زیست برای تهیه تیوسیانوهیدرین ها ارائه شود. به همین منظور، اپوکسیدهای مختلف در اثر واکنش با آمونیوم تیوسیانات و در حضور پلی اتیلن گلیکول سولفونیک اسید (peg-oso3h) به عنوان کاتالیزور پلیمری همگن موثر و سازگار با محیط زیست در حلالهای دی کلرومتان و آب به تیوسیانوهیدرین مربوطه تبدیل شده اند. این واکنش ها در مدت زمان کوتاه و در شرایط ملایم، محصولات مربوطه را با راندمان و ناحیه گزینی بالا تولید نموده اند. اجتناب از ایجاد مواد زاید و حفظ محیط زیست از اصول مهم شیمی سبز می باشد. معمولاً غلظت بیشتر واکنش دهنده ها در غیاب حلال منجر به سینتیک های مطلوب تر نسبت به حالت محلول می شود. این گونه واکنش ها با تثبیت واکنشگرها بر روی حفره های بستر جامد انجام شده و نسبت به واکنش های حالت محلول مرسوم به دلیل استحصال آسان تر، دارای مزایا و فواید زیادی هستند. قابلیت بازیافت بسترهای جامد در این فرآیندها آنها را به روشهای سازگار با محیط زیست تبدیل ساخته است. به همین منظور، باز کردن ناحیه گزین اپوکسیدها توسط آنیون تیوسیانات و در حضور داوکس به عنوان کاتالیزور اسیدی سازگار با محیط زیست قابل بازیافت، در شرایط بدون حلال انجام شده که در مدت زمان کوتاهی، تیوسیانوهیدرین های مربوطه را با راندمان بالا تولید نموده است. همچنین بور سولفونیک اسید و ملامین سولفونیک اسید به عنوان کاتالیزورهای اسیدی جامد جدید و موثر به سادگی تهیه شده و در واکنش باز کردن حلقه اپوکسیدها با آنیون تیوسیانات در شرایط بدون حلال مورد استفاده قرار گرفته اند. این کاتالیزورها تیوسیانوهیدرین های مربوطه را با راندمان و ناحیه گزینی بالا و در مدت زمان کوتاه تحت شرایط ملایم تولید نموده اند. دسترسی آسان به کاتالیزور و قابلیت بازیافت آن، سادگی فرآیند و جداسازی محصولات، همچنین زمان بسیار کوتاه واکنش ها و راندمان بالا از محاسن این روش ها می باشد.