یکی از مهم ترین چالش های پیش روی شیمیدان های تجزیه ای طراحی روش هایی برای دستیابی به غلظت های هرچه پایین تر آنالیت در نمونه هایی با بافت پیچیده می باشد. به همین دلیل، در این کار پژوهشی سعی شده است که روش های آماده سازی نمونه طراحی و ارائه گردند. در اولین بخش از کارهای عملی این پایاننامه، سعی شده است که با ارائه ی کاربرد جدیدی برای فیبر توخالی، به یک روش تجزیه ای قدرتمند برای استخراج و پیش تغلیظ مقادیر جزئی ترکیبات از نمونه های آبی قبل از آنالیز با دستگاه کروماتوگرافی گازی (gc) دست یافت. بدین منظور ابتدا با استفاده از استخراج فاز جامد آنالیت های موجود در فاز آبی را استخراج نموده و سپس جهت فراهم سازی امکان واردسازی هرچه بیشتر آنالیت ها به دریچه تزریق gc، حلال شوینده جمع آوری شده در این مرحله با عبور دادن از داخل فیبر تبخیر گردید. در این کار پژوهشی توانایی روش پیشنهادی در استخراج و اندازه گیری آفت کش های تری آزولی از نمونه های آبی مورد بررسی قرار گرفت و پارامترهای مختلف مربوط بهgc ، فیبر توخالی و شرایط استخراج با فاز جامد بررسی شدند. تحت شرایط بهینه ، حد تشخیص های بدست آمده برای آفت کش های مورد مطالعه در محدوده ی 5/4-06/0 میکروگرم در لیتر بودند. در بخش دوم، کارایی روش میکرواستخراج مایع- مایع کمک شده با هوا در استخراج و تغلیظ آفت کش های تری آزولی از نمونه های آبی با استفاده از حلال های سبک تر از آب مورد بررسی قرار گرفت و جهت انتقال مقدار هرچه بیشتر آنالیتها به دستگاه gcاز حداکثر حجم مفید قابل تزریق به gc استفاده شد. تحت شرایط بهینه، مقادیر بالای فاکتور تغلیظ (808-713) و راندمان استخراج (% 113-100) برای آفت کش های تری آزولی مورد مطالعه بدست آمدند. آفت کش های پایروتروئیدی ترکیبات چرب دوستی هستند و اندازه گیری آنها در ماتریکس های روغنی از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. برای اینکه بتوان این ترکیبات را در ماتریکس های روغنی اندازه گیری کرد، ابتدا باید آنها را از این ماتریکس های روغنی استخراج و جداسازی نمود. استخراج مایع- مایع (lle) به طور وسیعی برای استخراج انواع ترکیبات چرب دوست از ماتریکس های روغنی به کار گرفته می شود ولی از آنجائیکه این روش استخراج قدرت تغلیظ بالایی ندارد نمی توان با استفاده از آن مقادیر جزئی ترکیبات چرب دوست را اندازه گیری کرد. برای اینکه بتوان به این هدف رسید در بخش سوم از کارهای پژوهشی برآن شدیم که روش استخراج و پیش تغلیظی را بر اساس lle و میکرواستخراج مایع- مایع پخشی (dllme) طراحی کنیم تا اندازه گیری مقادیر جزئی آفت کش های پایروتروئیدی در نمونه های روغن را به وسیله ی دستگاه gcبا دتکتوریونیزاسیون شعله ای امکانپذیر نمائیم. تاثیر پارامترهای مختلف بر روی کارایی استخراج و پیش تغلیظ آفت کش های پایروتروئیدی از نمونه های مختلف روغن در هر دو مرحله lle و dllme مطالعه گردیدند. تحت شرایط بهینه، حد تشخیص های بدست آمده برای آفت کش های مورد مطالعه در محدوده ی150-16 میکروگرم در لیتر بودند. در بخش چهارم از کارهای پژوهشی، جهت دستیابی به حد تشخیص های پایین و فاکتورهای تغلیظ بالا در اندازه گیری باقیمانده ی آفت کش های پایروتروئیدی در نمونه های آبی، روشی بر مبنای دو روش lleو dllmeپیشنهاد گردید. در روش پیشنهادی سه مرحله استخراج (شامل دو مرحله lle و یک مرحله dllme) به کار گرفته شد. در اولین مرحله، آفت کش های پایروتروئیدی موجود در آب از طریق lleبه داخل یک حلال آلی (n-هگزان) انتقال داده شدند. در مرحله ی بعد برای اینکه بتوان از dllme بهره برد لازم بود که آفت کش های استخراج شده در n-هگزان به داخل یک حلال قابل اختلاط با آب (dmf) انتقال داده شوند که این عمل با اجرای یک مرحله دیگری از lleصورت پذیرفت. تحت شرایط بهینه، حد تشخیص و فاکتورهای تغلیظ بدست آمده برای آفت کش های مورد مطالعه به ترتیب در محدوده ی 15- 10/0 میکروگرم در لیتر و 13670- 5140 بودند. در بخش آخر از کارهای پژوهشی، اجرای روش dllme با استفاده از یک مخلوط حلال سه تایی جهت دستیابی به استخراج موثر ترکیبات با قطبیت های مختلف برای اولین بار پیشنهاد گردید. در روش پیشنهادی، بجای استفاده از یک حلال بعنوان حلال استخراج کننده از یک مخلوط حلال سه تایی (شامل تتراکلریدکربن، کلروفرم و دی کلرومتان) استفاده شد تا از این طریق بتوان از توانایی های متفاوت حلالهای مختلف استفاده نموده و به راندمان های استخراج و فاکتورهای تغلیظ بالا و در نتیجه حد تشخیص های پایین در مورد ترکیبات گوناگون (با قطبیت های مختلف) دسترسی پیدا کرد. برای انتخاب بهترین ترکیب این مخلوط سه تایی از استراتژی مثلث انتخاب حلال کمک گرفته شد. همچنین جهت انتقال مقادیر هر چه بیشتر آنالیت ها به داخل gc، فاز ته نشین شده حاصل از مرحله ی dllme در حضور یک حلال با نقطه ی جوش بالا حرارت داده شد. جهت بررسی توانایی روش پیشنهادی، استرهای فتالات همراه با دی اتیل هگزیل آدیپات به علت داشتن قطبیت های متفاوت بعنوان ترکیبات مدل انتخاب شدند و تاثیر پارامترهای مختلف همچون ترکیب مخلوط حلال سه تایی و حجم آن، نوع حلال پخش کننده و حجم آن، نیروی یونی محیط و غیره بر روی کارایی استخراج مطالعه گردیدند. نتایج نشان دادند که روش پیشنهادی دارای فاکتورهای تغلیظ بالا (4500- 980) و حد تشخیص های پایین (15/0- 03/0 میکروگرم در لیتر) برای تک تک آنالیت های مورد مطالعه می باشد و می تواند به طور موفقیت آمیزی برای اندازه گیری آنها در ماتریکس های نسبتا پیچیده به کار گرفته شود.

هدف از این پروژه ، ابتدا تهیه سه مبادله کننده یونی معدنی زیرگونیم ، تیتانیم و قلع فسفات و سپس بررسی خواص تبادل یونی آنها بود ، بعلاوه ، دو فرم ‏‎h‎‏ مثبت و ‏‎na‎‏ مثبت از مبادله کننده های یونی معدنی در مش سایزهای ریز و درشت تهیه شدند و تاثیر تابش گاما در شدتهای 50 ، 100 ،150 و 200‏‎kgy‎‏ بر روی مبادله کننده یونی تیتانیم فسفات مورد بررسی قرار گرفت . از یافته های مهم این پروژه ، تعیین ساختار مولکولی زیر کونیم و تیتانیم فسفات ، با بکارگیری روشهای اسپکترومتری ‏‎‏‎ir‎‏ ، منحنی تیتراسیون ، ترموگراویمتری و تجزیه عنصری مبادله کننده ها به روش ‏‎icp‎‏ بود ، درحالیکه تعیین ساختار ملکولی در مورد قلع فسفات نیاز به اطلاعات جامع تری دارد . همچنین مشاهده شد که زیرکونیم و تیتانیم فسفات از نظر شیمیایی و حرارتی ، برخلاف فسفات پایدارند . علاوه بر این ، جذب و ضریب توزیع این مباله کننده های یونی نسبت به ‏‎mo‎‏5 ،‏‎te‎‏4 و ‏‎i‎‏ 1 بررسی شدند و مشاهده گردید که جذب مولیبدن بر روی ‏‎tip‎‏ فقط به مش سایز مبادله کننده یونی بستگی دارد ولی جذب تلور بر روی این مبادله کننده یونی ، بطور مستقیم تحت تاثیر فرم و مش سایز این مبادله کننده یونی است . به علاوه ، تابش گاما اغلب باعث کاهش در جذب ‏‎te4 بر روی ‏‎tip‎‏ شد . ید بر روی ‏‎tip‎‏ جذب بالایی را نشان داد و مش سایز و فر م مبادله کننده یونی در آن بی تاثیر بود . همچنین مشاهده شد که جذب ‏‎mo‎‏6 و ‏‎te‎‏4 و ‏‎i‎‏1 بر روی ‏‎zrp‎‏ نه به مش سایز ، بلکه به فرم مبادله کننده یونی بستگی دارد . نهایت اینکه از ‏‎zrp‎‏ میتوان در جداسازی دوگانه یونها استفاده کرد .