پژوهش های کاربردی در شیمی
سال:1392 | دوره:7 | شماره:2 |تعداد مقالات:9

در این پژوهش، میکرواستخراج امولسیون سازی به کمک فراصوت (USAEME) و تجزیه کروماتوگرافی گازی با آشکارساز یونش شعله ای (GC-FID) برای اندازه گیری تیمول در نمونه های عسل طبیعی، محلول دهان شویه، و آب آشامیدنی به کار گرفته شد. اثر عامل های موثر بر کارایی استخراج، شامل حجم حلال استخراج کننده، غلظت نمک، زمان اعمال فراصوت، و دمای امولسیون سازی به وسیله یک طرح فاکتوریال کامل بررسی شد. نتیجه ها نشان داد که تمام این عامل ها مهم هستند. در مرحله بعد، با استفاده از یک طرح مرکب مرکزی کسری، مقدار بهینه عامل ها به صورت 73 میکرولیتر برای حجم حلال استخراج، %1.50 (وزنی / حجمی) برای غلظت نمک، 9 دقیقه برای زمان فراصوت، و  45 oCبرای دمای امولسیون سازی به دست آمد. در شرایط بهینه، ارقام شایستگی روش مشتمل بر حد آشکارسازی 0.001 (LOD) میکروگرم بر میلی لیتر (mg/ml)، گستره پویای خطی (LDR) در گستره غلظتی 0.01-50 mg/ml، ضریب تعیین (R2) برابر با 0.9994، و انحراف استاندارد نسبی %1.22 (RSD) به دست آمد.

تصفیه پساب های خروجی از واحد آب شیرین کن که دارای نمک بالا هستند، افزونبر آن که از آسیب های محیط زیستی چون شوک نمکی و گرمایی آبزیان جلوگیری می کند، قابلیت تولید نمک و آب را به عنوان دو فراورده مفید ایجاد می کند. در این مقاله، متغیرهای فرایندی یک واحد پیش تصفیه پساب خروجی از واحد آب شیرین یک پتروشیمی، به صورت نظری و عملی در مقیاس پایلوت مورد بررسی قرار گرفته و مقدارهای بهینه آنها ارایه شده است. طی فرایند پیش تصفیه پیشنهادی، عناصر سختی زا حذف می شوند و پساب برای جداسازی نمک و آب، قابل بهره برداری است. نوع و مقدار بهینه ترکیب های لخته ساز، سرعت اختلاط بهینه در واکنشگاه پیش تصفیه و نسبت بهینه مواد سختی زا به مواد لخته کننده در این پژوهش بررسی شده است. همچنین مقدار سختی کل و رسانایی الکتریکی پساب به عنوان معیاری از چگونگی عملکرد لخته سازها گزارش شده اند. سه ترکیب تجاری ارزان قیمت با خاصیت انعقادی و لخته سازی بررسی شده است. نتیجه های آزمایشگاهی نشان می دهند که آهن سولفات به عنوان لخته کننده جهت حذف سختی کل، در مقایسه با آهن کلرید و آلومینیم سولفات (آلوم) مناسب تر است که در این حال میزان حذف سختی کل به تقریب برابر 99% خواهد شد و سرعت اختلاط در واکنش گاه پیش تصفیه اول با توجه به نتیجه های به دست آمده برابر 70 دور بر دقیقه است. همچنین نسبت حجمی 4 برای میزان سود به لخته کننده و نسبت حجمی 3 برای میزان سودا به لخته کننده بهترین نتیجه را نشان می دهد.

فنی توئین یا 5،5-دی فنیل ایمیدازولیدین-4،2-دی ان، یک داروی ضد صرع است و برای کنترل حمله ناگهانی صرع همراه با تشنج و غش به کار می رود. در این پژوهش روشی آسان، بی خطر و بهبود یافته با به کارگیری اصول شیمی سبز برای تهیه فنی توئین و با استفاده از حلال آب برای دسترسی به بازده بالایی از این ماده ارایه شده است. بنزیل واکنشگر مورد نیاز است که از تراکم دو مولکول بنزآلدهید در حضور مقدارهای کاتالیستی از تیامین (ویتامین B1) و همچنین یون مس (II) و آمونیم نیترات به دست می آید. در ادامه کار فنی توئین با تراکم بنزیل و اوره در حضور 30% وزنی / حجمی سدیم هیدروکسید با بازده 83% به دست می آید. خلوص دارویی مورد نیاز دارو با نوبلور سازی به دست می آید. خلوص دارویی این ماده با استفاده از استاندارهای معتبر دارویی کنترل می شود.

ویژگی های گرمایی شیشه های سامانه SiO2-CaO-Na2O که به روش سینترینگ و با افزایش برخی افزودنی ها مانند Fe2O3 و WO3 ساخته شده بود نسبت به یک شیشه مبنای انتخابی مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش، فریت های به دست آمده از سرمایش سریع مذاب های شیشه پس از آسیاکاری به پودر ریز تبدیل شدند که برای تعیین دمای تبلور شیشه - سرامیک ها استفاده شد، از روش تجزیه گرمایی افتراقی  (DTA)برای تعیین دمای تبلور شیشه ها استفاده شد. ساختار بلوری شیشه ها به وسیله پراش پرتو ایکس (XRD) بررسی شد. برای بهبود ویژگی های گرمایی، تاثیر فرایند سینترینگ و ویژگی های گرمایی کامپوزیت شیشه - سرامیک حاوی مقدارهای 5، 10 و 15 درصد وزنی ذرات آلومینیم تیتانات مورد بررسی قرار گرفت. تمامی ترکیب ها در گستره دمایی 710 تا 970 oC با سرعت افزایش حرارت 5 oCmin-1 به مدت 3 ساعت عملیات گرمایی قرار گرفت. فازهای بلوری موجود در کامپوزیت های به دست آمده به کمک الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) و ساختار آنها با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. ضریب های انبساط گرمایی کامپوزیت های به دست آمده در دما و زمان بهینه اندازه گیری شد و با شیشه - سرامیک های پایه مقایسه شد.نتیجه های بررسی های الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) نشان داد که فازهای بلوری در کامپوزیت های شیشه - سرامیک افزون بر فاز ولاستونیت شامل آلومینیم تیتانات و به مقدارهای جزیی حاوی آلومینیم اکسید و روتیل است. همچنین مشخص شد که افزایش 15 درصد وزنی ذرات آلومینیم تیتانات سبب افزایش دانسیته نسبی و کاهش ضریب انبساط گرمایی (6.9515×10-6 K-1) در مقایسه با کامپوزیت های انتخاب شده می شود که در بهبود ویژگی های گرمایی موثر است.

در این پژوهش نمونه های کیتوسان با وزن های مولکولی و درجه های دی استیله شدن متفاوت از طریق فرایند دی استیله شدن چند مرحله ای تهیه شد. دمای واکنش، زمان و تعداد مراحل واکنش به عنوان عامل های موثر در نظر گرفته شدند. در این پژوهش، با هدف دستیابی به کیتوسانی با درجه دی استیله شدن بالا همراه با کنترل وزن مولکولی بدون تغییر در ساختار مولکولی آن، پایگاه داده ای تهیه شد. نتیجه ها نشان داد تعداد مراحل و مدت زمان هر مرحله از دی استیله شدن، وزن مولکولی کیتوسان را به طور قابل توجهی تحت تاثیر قرار می دهند، به گونه ای که که می توان دو نمونه کیتوسان هر دو با درصد دی استیله شدن 90% ولی با جرم مولکولی های متفاوت در گستره 4.66×105 تا 2.93×105 به دست آورد. نتیجه ها نشان می دهد بیشترین وزن مولکولی که می توان از فرایند دی استیلاسون چند مرحله ای، بدون افت درجه دی استیله شدن (%96.67)، به دست آورد 5.32×105 است. همچنین مطالعات ریخت شناسی نشان می دهد وزن مولکولی کیتوسان تاثیر قابل توجهی بر اندازه حفرات داربست های تهیه شده دارد به گونه ای که دارای یک مقدار بحرانی است.

یکی از روش های متداول برای حذف آلاینده های آب و پساب استفاده از فرایند جذب سطحی به وسیله جاذب هاست. در این پژوهش جاذب مزوپورکربنی CMK-3 که یک جاذب شناخته شده و به نسبت جدید است در فرایند حذف رنگ آزوی کاتیونی Janus Green B استفاده شده است. جاذب CMK-3 به وسیله روش قالب گیری سخت از پیش ماده سیلیکاتی SBA-15 تهیه شده و با روش پراش پرتو (XRD) X، جذب - واجذب نیتروژن و همچنین تصویرهای میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و تجزیه عنصری (EDX) شناسایی و تایید شد. عوامل موثر در انجام فرایند حذف از جمله اثر زمان تماس جاذب با محلول رنگ، pH، غلظت ابتدایی رنگ، غلظت الکترولیت و دما مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه های به دست آمده از آزمایش ها نشان داد که جاذب در زمانی حدود 1 ساعت با رنگ به تعادل می رسد و حذف رنگ در محلول بازی بهتر صورت می گیرد. همچنین فرایند جذب با افزایش غلظت ابتدایی رنگ و غلظت نمک افزایش پیدا کرد. اما با افزایش دما مقدار حذف رنگ کاهش می یابد این نتیجه گرمازا و خود به خودی بودن فرایند را نشان می دهد.

نانوذرات کیتوسان می توانند به عنوان سامانه های حامل دارو به کار برده شوند. این پژوهش به منظور معرفی اثر عامل های موثر روی میانگین اندازه نانوذرات کیتوسان تولید شده به وسیله روش امولسیون سازی خود به خودی، انجام شد. روش سنتز نانوذرات کیتوسان به وسیله روش طراحی آزمایش 3 عامل-3 سطح باکس - بهنکن بهینه شد. این طراحی آماری به منظور دستیابی به کوچکترین اندازه و ریخت مناسب نانوذرات به کار برده شد. میکروسکوپ الکترونی روبشی از نوع گسیل میدانی (FE-SEM) برای تعیین اندازه ذرات و ریخت نانوذرات کیتوسان استفاده شد. نانوذرات سنتز شده، دارای میانگین اندازه ذرات از 34 تا 75 نانومتر هستند. بارگذاری دارو بر روی نانوذرات کیتوسان بر اساس روش بهینه انجام شده است و ظرفیت بارگذاری دارو با دستگاه طیف سنجی فرابنفش تعیین شد. همچنین نانوذرات کیتوسان به عنوان سامانه های حامل دارو با طیف سنجی تبدیل فوریه زیر قرمز میانه مورد ارزشیابی واقع شدند.

از آنجایی که که امروزه بخش عظیمی از پساب صنایع شوینده، حاوی انواع سورفاکتانت هاست، حذف آنها ضروری به نظر می رسد. با توجه به گسترش و افزایش حجم سورفاکتانت های یونی موجود در این پساب ها که سالیانه، 10 میلیون تن گزارش شده است و مقدار سورفاکتانت های آنیونی که 60% مجموع ترکیب های شوینده است، روش های متفاوتی از جمله روش های فیزیکی و شیمیایی برای حذف آنها ارایه شده است. در این بررسی، به منظور حذف آلاینده ها، از دو جاذب کربن فعال و پرلیت استفاده شده است و اثر عامل های کلیدی موثر بر فرایند از جمله pH، دما، مقدار جاذب، زمان فرآیند و غلظت های متفاوت سورفاکتانت مورد مطالعه قرار گرفت. بهترین شرایط برای جذب سطحی 20 mg/l از سورفاکتانت، در زمان 10 دقیقه، دمای 25 oC و pH برابر 7 برای 0.8 گرم کربن فعال به دست آمد. همچنین بازده حذف با استفاده از جاذب معدنی پرلیت نیز در شرایط بهینه به دست آمد که در مقایسه با کربن فعال، میزان حذف بسیار کمتری را نشان داد که استفاده از آن، برای حذف مقدارهای جزیی و ناچیز آلاینده ها پیشنهاد می شود. به طور کلی و با توجه به توانایی بالای کربن فعال در حذف آلکیل بنزن سولفونات های خطی، استفاده از این جاذب در مقیاس صنعتی و در حجم و غلظت بالای آلاینده ها توصیه می شود.