در قسمت اول این تحقیق، یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده مبتنی بر ترکیب 1- کلرو-4-هیدروکسی-9- هیدروژن- تیوزانتن-9- ان(chtx) برای اندازه گیری یون مس (ii) تهیه گردید. پارامتر های موثر بر ترکیب خمیر کربن عبارتند از: سدیم تترا فنیل بورات، حامل یونی و نیوجل که با درصدهای مختلف مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. بهترین عملکرد مشاهده شده برای غشائی می باشد که دارای ترکیب زیر می باشد. کربن: natpb: نیوجل: chtx به نسبت (500: 240: 143: 3) (11/77: 37/0: 05/22: 46/0). الکترود تهیه شده دارای دامنه خطی 6-10×0/1 تا 1-10×0/1 مولار با شیب نرنستی 5/28 میلی ولت بر دهه غلظت و حد تشخیص 7-10×16/3 مولار رای یون مس (ii) می باشد. دامنهph (8/5-8/2)، زمان پاسخ کوتاه (10 ثانیه) و عمر کافی (3 ماه) از دیگر مزایای این الکترود است.ضریب گزینش پذیری پتانسیومتری هنگامی که با روش fim بدست می آید دارای گزینش پذیری خوبی نسبت به یون مس(ii) در برابر یون های مزاحم می باشد و بنابراین به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری مس در نمونه های حقیقی مورد استفاده قرار می گیرد. در قسمت دوم تحقیق، استوکیومتری و ثابت های تشکیل کمپلکس‏های تعدادی از مشتقات بازهای شیف آزو شامل 2-{[(4-{4-[{2- هیدروکسی-3- متوکسی-5-[(4- متوکسی فنیل) دی آزنیل) آمینو] فنوکسی} فنیل) ایمینو] متیل}-6- متوکسی-4-[(4- متوکسی فنیل) دی آزنیل] فنول (l1)و (3,4- بیس{ ]2 - هیدروکسی-3- متوکسی-5-(4- متیل فنیل آزو) بنزیلیدین]- آمینو} فنیل) فنیل متانون ( (l2و مزو 5-10-15-20- تتراکیس( 2- تیوفن) پورفیرین (l3)با تعدادی از یون های فلزی شامل یون های تالیم (i)، نیکل ‏(ii)، کبالت‏ (ii)، مس ‏(ii)،روی (ii)، کادمیم (ii)، منگنز (ii)، سرب (ii)، آهن (iii)، کروم (iii)، لانتان (iii)، توریم (iv)، سریم (iii)، ایندیم (iii) و اورانیل در حلال دی متیل سولفوکسید و لیگاند 3-[{4-[ دی(1- هیدروژن- ایندول-3- ایل) متیل] فنیل}(1- هیدروژن- ایندول-3- ایل) متیل]-1- هیدروژن- ایندول (l4)با تعدادی از یون های فلزی شامل یون های تالیم (i)، نیکل‏(ii)، کبالت‏ (ii)، مس ‏(ii)، کادمیم (ii) و ایندیم (iii) در حلال متانول با روش اسپکتروفتومتری مورد مطالعه قرار گرفت. تمام مراحل تیتراسیون در قدرت یونی 05/0 مولار نمک تترا اتیل آمونیوم پرکلرات و دمای 0/1±0/25 درجه سانتی گراد انجام گردید. با استفاده از داده های جذب- نسبت مولی بدست آمده و برنامه کامپیوتری kinfit ثابت های پایداری کمپلکس‏های مختلف محاسبه گردید.

در قسمت اول این تحقیق، بررسی پتانسیومتری کمپلکس شدن لیگاند 1- ((3- ((2- هیدروکسی نفتالن-1- ایل)متیلن آمینو)- 2و2- دی متیل پروپیل آمینو)متیل)نفتالن- 2- ال (hmdmn)، برهمکنش قوی را بین hmdmn و یون pb2+ نشان می دهد در حالیکه ثابت تشکیل آنها با استفاده از داده های پتانسیومتری مورد بررسی قرار گرفت. مناسب بودن hmdmn برای ساخت الکترود جدید یون سرب غشای pvc و تعیین پتانسیومتری آن مورد بررسی قرار گرفت. تاثیر متغیر ها از قبیل اجزاء تشکیل دهنده غشا بهینه سازی می شود، pvc: :: dbp حامل: natpb : نسبت مولی natpb/حامل با درصد نسبت جرم 8/57 : 9/28 : 0/8 : 33/5 :83/0. در مقادیر بهینه از تمام متغیر ها پاسخ الکترود در محدوده غلظت 7-10×0/1 تا 1-10×0/1 مولار خطی و با حد تشخیص 7-10 ×0/4 مولار با شیب نرنستی 9/25 میلی ولت بر دهه غلظت است. اثر ph بر روی پاسخ الکترودهای گزینشگر یون در گستره (0/11-5/1) بررسی شد که با توجه به نتایج حاصل در محدوده ph (2/7-0/5) پاسخ الکترود مستقل از ph محلول نمونه می باشد. متوسط زمان مورد نیاز برای الکترودهای گزینشگر یون سرب حدود 10 ثانیه تعیین گردید و تکرارپذیری بیسار مناسبی داشت. الکترود ها در دوره زمانی 2 ماه بدون هیچ تغییر قابل ملاحظه ای در گستره غلظتی، شیب و زمان پاسخ قابل استفاده اند. انتخاب گری خوب نسبت به یون سرب در حضور بسیاری از فلزات قلیایی و قلیایی خاکی و یون های فلزی سنگین دارد. و حضور یون سرب در نمونه های آب و خاک استفاده شد. در قسمت دوم این تحقیق، نسبت به تهیه الکترود گزینشگر یون مس با استفاده از5- (4- بنزیل آکریل آمید)- 10، 15، 20- تریس(4- بنزیل آمین) پورفیرین ((bamidbamin)p) به عنوان یون پذیر در خمیر کربن در حضور سدیم تترا فنیل بورات (natpb) به عنوان افزودنی آنیونی اقدام گردید. پاسخ الکترود (شیب منحنی درجه بندی و گستره خطی) با ترکیب درصد بهینه کربن: natpb: نیوجل: حامل برابر(15/0: 8/1: 0/36: 0/7) وزنی یون دوست تعیین شد. در شرایط بهینه الکترود دارای پاسخ خطی در دامنه 8-10×0/1 تا 1-10×0/1 مولار با شیب 5/30 میلی ولت بر دهه غلظت و حد تشخیص پایین آن 8-10×0/5 مولار تعیین شد. همچنین الکترود خمیرکربن با ترکیب درصد بهینه کربن: natpb: نیوجل:حامل cnt: برابر (135: 8/1: 00/36: 0/15: 0/7) وزنی یون دوست دارای پاسخ خطی در دامنه 9-10×0/5 تا 1-10×0/1 مولار با شیب 5/29 میلی ولت بر دهه غلظت و حد تشخیص آن 9-10×0/4 مولار است. تأثیر ph محلول آزمایشی روی پاسخ حسگر مس در غلظت های 2-10×0/1 و 3-10×0/1 مولار یون مس در محدوده ph در دامنه 5/5-5/2 برای الکترود پیشنهادی به دست آمد. زمان پاسخ مورد نیاز برای الکترودهای گزینشگر یون مس حدود 2 ثانیه و برای الکترود خمیرکربن حاوی mwcnt کمتر از 2 ثانیه تعیین گردید. برای تعیین ضرایب گزینش پذیری از روش محلول مجزا(ssm) و روش غلظت یون مزاحم ثابت(fim) که بر اساس معادله نیمه تجربی نیکولسکی- آیزنمن بدست آمد. همچنین با استفاده از این الکترودها در چند نمونه مختلف آب چاه و رودخانه مقدار مس به روش افزایش استاندارد تعیین شد. در قسمت سوم تحقیق، جذب اسید رد 299 بر نانو ذرات طلای قرار گرفته بر روی کربن فعال در بستر جذب سطحی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این بخش نیز اثر پارامترهای مختلف شامل ph، مقدار جاذب، دما، اندازه ذرات جاذب، غلظت رنگ و زمان هم زدن مورد بررسی قرار گرفت. ایزوترم های جذبی فرندلیچ، تمکین و دوبینین- رادوشکویچ مورد بررسی قرار گرفت و صحت و دقت روش در شرایط بهینه بررسی گردید. پارامترهای ترمودینامیکی مختلف مانند انرژی آزاد گیپس، آنتروپی و آنتالپی محاسبه شدند. همچنین مدل های سینتیکی الویچ نفوذ درون ذره ای، سینتیک درجه اول و دوم مورد بررسی قرار گرفت. همان طور که نتایج نشان می دهد جذب رنگ های مذکور گرماگیر و خود به خودی است و حذف آنها بر روی کربن فعال از سینتیک درجه دوم تبعیت می کند.

در این تحقیق، کاربرد پتانسیل جذب کربن فعال تهیه شده از میوه مورت و پوست انار که بعنوان جاذب برای حذف کنگو رد از محلول های آبی استفاده گردیده، بررسی شده است. تاثیر ph ، زمان تماس و مقدار جاذب برای استخراج کنگو رد روی هر دو جاذب نیز بررسی شده است. افزایش ph تا 6 = ph برای نمونه میوه مورت و 7 = ph برای نمونه پوست انار، میزان افزایش در صد استخراج و ظرفیت جذب تعادل نشان داده که بیشترین میزان در صد استخراج در مدت 30 دقیقه اتفاق افتاده است. برازش داده های آزمایشگاهی برای مدل های ایزوترمی فرندلیچ، لانگمیر، تمکین و دوبینین- رادوشکویچ نشان داده که در این آزمایش بهترین برازش مدل فرندلیچ برای نمونه میوه مورت و لانگمیر برای نمونه انار بوده است. مدل های مختلف سینتیکی مانند: مدل مرتبه اول، مرتبه دوم، الویچ و نفوذ درون ذره ای نشان داده اند که کاربرد این استخراج به سنتیک مرتبه دوم و نفوذ درون ذره ای نزدیک تر بوده و برای هر دو جاذب بیشترین استخراج و بهترین نتیجه را دارد. ظرفیت جذب کربن فعال ساخته شده از میوه مورت و پوست انار برای استخراج کنگو رد به ترتیب 23/19 میلی گرم بر گرم و 00/10 میلی گرم بر گرم است. این تحقیق نشان داده که تاثیر جاذب های کم ارزش برای استخراج کنگو رد از پساب ها بسیار کاربرد دارد. کلید واژه : کربن فعال، انار، مورت، توزیع اندازه نانومتری منافذ، حذف رنگ کنگو رد، بررسی سنتیکی و ترمودینامیکی