اندازه‌گیری فلزات سنگین سمی با نانوالیاف محققان کشور

 

پژوهشگران دانشگاه آزاد ورامین-پیشوا موفق به طراحی و بهینه سازی ‏نانوالیاف اکریلونیتریل اصلاح شده به منظور اندازه‌گیری فلزات سنگین سمی شدند.

دکتر علی مقیمی، محقق این طرح و عضو هیات علمی و دانشیار دانشگاه آزاد ورامین- پیشوا اظهار کرد: کروم بر اساس ظرفیتش می‌تواند به دو صورت ‏Cr(III)‎‏ که یک عامل مفید برای انسان و ‏Cr(VI)‎‏ که یک عامل سمی برای انسان ‏است در طبیعت وجود داشته باشد. اندازه‌گیری کروم کل نمی‌تواند تمام اطلاعات لازم را درباره خطرات جانی در یک مورد آلودگی با ‏Cr‏ در ‏اختیار بگذارد، بلکه اندازه‌گیری انتخابی هر دو گونه معمولاً لازم است. روش‌های حساس طیف‌سنجی برای اندازه‌گیری هر دو گونه ‏Cr‏ ‏ارائه شده است، اما با توجه به مزاحمت‌های ماتریس نمونه و برای اجتناب از بدست آمدن نتایج نادرست، ‏Cr(VI)‎‏ را از ماتریس نمونه قبل ‏از اندازه‌گیری رنگ سنجی جدا‌سازی می‌کنند. برای دستیابی به این هدف تغلیظ پیوسته با اندازه‌گیری به وسیله طیف سنجی جذب اتمی ‏شعله‌ای برای اندازه‌گیری‌های کل گونه‌های کروم روزمره این عنصر وسیله مناسبی است.‏

مقیمی خاطرنشان کرد: هدف این طرح ارائه روش جدید برای اندازه‌گیری فلز سنگین گونه ‏Cr 3+‎‏ در آب‌های سطحی و یا زیرزمینی با استفاده از پیش تغلیظ ‏روش استخراج فاز جامد با استفاده از نانوالیاف پلی اکریلونیتریل اصلاح شده و اندازه‌گیری آن با روش اسپکترومتری جذب اتمی شعله‌ای ‏بوده است.‏

وی در این باره افزود: در این طرح تحقیقاتی گونه ‏Cr 3+‎‏ فلز سنگین در نمونه با استفاده نانو الیاف آکریلونیتریل اصلاح ‏شده با متانول آمین کمپلکس تشکیل داده جذب سطحی می‌شد، سپس توسط یک حلال شوینده مناسب (‏Eluent‏) در حجم کم کمپلکس ‏فلز سنگین مورد شستشو واقع شده (‏Stripping‏) و در نتیجه این عمل، کمپلکس فلز سنگین چندین مرتبه تغلیظ شده و سپس توسط ‏تکنیک‌های جذب اتمی و اسپکترومتری جذب اتمی شعله‌ای اندازه‌گیری شد.

عضو هیات علمی دانشگاه آزاد ورامین ادامه داد: مراحل بهینه‌سازی این روش نیز شامل چند مرحله است که به ترتیب می‌توان این گونه این مراحل را بیان کرد: تعیین ‏pH‏ ‏مناسب برای تشکیل کمپلکس، بهینه کردن مقدارنانو فایبر پلی اکریلونیتریل اصلاح شده، اثر گونه‌های مزاحم در اندازه‌گیری گونه ‏Cr3+‎‏ فلز سنگین مورد نظر، مقدار حجم بهینه حلال شوینده، تعیین اثر گونه‌های آنیونی موجود در اندازه‌گیری گونه، Cr3+‎ – آنالیز ‏گونه Cr3+‎ بر روی نمونه‌های حقیقی و مقایسه آن با جذب اتمی کوره گرافیتی و اندازه‌گیری حجم حد.‏

مقیمی در تکمیل این مطلب افزود: در کنار بهینه‌سازی‌های مورد نظر برای اندازه‌گیری دقیق‌تر، اثر سایر کاتیون‌ها و آنیون‌ها بر روی ‏اندازه‌گیری ‏‎(III)‎‏ ‏Cr‏ با افزودن مقدار مشخصی از یون خارجی موردنظر بهmL‏ ۵۰ محلول نمونه شامل ‏ng‏۱۰۰ از‎(III)‎‏ ‏Cr‏ در ‏pH‏ بهینه و ‏استفاده از روش ذکر شده در شرایط بهینه مورد مطالعه قرار گرفت. در نهایت یونی برای استخراج مزاحم در نظر گرفته شد که باعث خطایی به ‏اندازه ۵+ درصد در مقدار بازیابی شود.

وی تصریح کرد: روش حاضر، یک روش ساده، قابل اعتماد و انتخابی برای تعیین سریع مقادیر ناچیز گونه ‏‎ Cr 3+‎ در نمونه‌های آبی با استفاده از ‏اسپکترومتری جذب اتمی شعله‌ای است. در اثر عمل پیش تغلیظ حد تشخیص اندازه‌گیری این روش به pg mL-1‏ ۶۰ کاهش یافت و مقدار فاکتور تغلیظ برابر ۱۰۰ بدست آمد. همچنیین دقت و صحت روش ارائه شده با روش‌های استاندارد ‏دیگر مورد مقایسه قرار گفت.‏

‎نتایج این تحقیقات در مجله ‏«E-Journal of Chemistry‏» منتشر شده است.