کاربرد شیمی در محیط زیست
سال:1392 | دوره:4 | شماره:15 |تعداد مقالات:8

آب یک مایع زیست شناختی است که واکنش های فیزیکوشیمیائی سوخت و ساز در پیکره موجودات زنده را مقدور و تسهیل می نماید. بسیاری از مشکلات بهداشتی کشورهای در حال پیشرفت، عدم برخورداری از آب آشامیدنی سالم است. محور توسعه پایدار، انسان سالم است و سلامت انسان در گرو بهره مندی از آب آشامیدنی مطلوب می باشد. آب آشامیدنی تصفیه نشده یا با تصفیه نامناسب عامل اصلی بیماری در کشورهای در حال توسعه است.این مطالعه، یک مطالعه توصیفی - تحلیلی است. در طول سال 1390 کلیه روستاهای تحت پوشش مراکز بهداشتی درمانی شهرستان مراغه از نظر وضعیت کلرسنجی و نمونه برداری میکروبی و شیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است.با توجه به بررسی های انجام گرفته مشخص شد تعداد کل کلرسنجی های انجام گرفته در سال، 27049 مورد بوده که 93.29 درصد کل کلرسنجی ها مطلوب بوده و از کل کلرسنجی های انجام گرفته 5.08 درصد موارد اصلا کلر نداشته و درصد کلرسنجی های نامطلوب روستاهای شهرستان مراغه 6.69 درصد می باشد و نیز تعداد کل نمونه برداری های آب آشامیدنی طی این سال 1088 مورد بوده که 89.52 درصد نمونه برداری های آب آشامیدنی روستاهای شهرستان مطلوب و 10.47 درصد آن نامطلوب می باشد.وضعیت آب شرب روستاهای شهرستان مراغه مورد قبول و مطلوب بوده و جهت هر چه بهتر شدن وضعیت، نیاز به همکاری های بین بخشی و برون بخشی و نظارت های کافی مسوولین دارد و با اقدامات مدبرانه و مدیریت صحیح (برنامه ریزی، هماهنگی و سازماندهی) می توان درصد نامطلوب کلر باقی مانده را در شبکه های آب رسانی شهری و روستایی شهرستان به صفر تقلیل داد.

از ترکیبات مختلف آلاینده آب که به طور عمده از طریق فاضلاب های خام و پساب ها به منابع آب راه می یابند، ترکیبات فنلی دارای اهمیت ویژه ای هستند. این ترکیبات از طریق طبیعی نیز وارد منابع آب می شوند. ترکیبات فنلی ماده ای سمی است و حذف آن به روش بیولوژیکی مشکل است، استفاده از فرآیند اکسیداسیون فنتون و فنتون اصلاح شده به دلیل سهولت اجرا، امکان به کارگیری آن در مقیاس های مختلف و ملاحظات اقتصادی، مناسب به نظر می رسد. در این مطالعه میزان کارآیی فرآیند اکسیداسیون فنتون و فنتون اصلاح شده در حذف 4- کلرو -2-نیتروفنل از محلول های آبی مورد بررسی قرار گرفت. این مقاله حاصل یک مطالعه تجربی است که در مقیاس آزمایشگاهی انجام گرفت. محلول مورد آزمایش از غلظت های مختلف 4- کلرو-2- نیتروفنل تهیه شد و تاثیر فرآیند اکسیداسیون فنتون و فنتون اصلاح شده در حذف آن با توجه به متغیرهای pH، زمان هم زدن، دما و غلظت ماده اکسیدان مورد آزمایش قرار گرفت. اندازه گیری غلظت 4- کلرو-2-نیترو فنل با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر UV-Vis انجام گرفت. حذف 88 درصد 4-کلرو-2-نیتروفنل در غلظت های بهینه 50 میلی گرم بر لیترآب اکسیژنه، سولفات آهن 50 میلی گرم بر لیتر، pH خودمحلول و زمان مناسب هم زدن 5 دقیقه به دست آمد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که فرآیند اکسیداسیون فنتون و فنتون اصلاح شده بازده بالایی در حذف 4-کلرو-2-نیتروفنل از محلول های آبی دارند.

خوردگی و رسوب گذاری در لوله های آب شرب از عوامل مهم تاثیرگذار در کیفیت آب و ایجاد اختلالات بهداشتی و مشکلات اقتصادی است. هدف این مطالعه ارزیابی این پدیده ها در یک شبکه آب دارای لوله های آزبست - سیمان با استفاده از شاخص های خورند گی می باشد. شبکه آب شهر خوی به عنوان پایلوت انتخاب و نمونه ها از شیرهای برداشت عمومی به حجم 3-2 لیتر به روش استاندارد متد برداشت و آنالیز شد. پتانسیل خورندگی و رسوب گذاری با استفاده از شاخص های لانژلیه، رایزنر، تهاجمی، پوکوریوس و لارسون و با اندازه گیری پارامترهای فیزیکی، شیمیایی و میکروبی آب بررسی شد. مقادیر شاخص های لانژلیه، رایزنر، پوکوریوس، تهاجمی و لارسون در فصل سرد به ترتیب برابر -0.4±0.2، 8±0.3، 8.5±0.2، 12±0.2، 0.3±0.1 و در فصل گرم -0.12±0.25، 7.8±0.3، 9.2±0.22، 12.1±0.2 و 0.27±0.08 به دست آمد. بر اساس اندیس های لانژلیه، رایزنر و پوکوریوس، آب شرب شهر زیراشباع بوده و خورنده است. آزمون آماری paired samples t test نشان داد که در دو فصل گرم و سرد سال اندیس های لانژلیه، رایزنر و پوکوریوس اختلاف معنی داری دارند (P<value <0.001). نتایج بیان گر نامتعادل بودن کیفیت شیمیایی آب است که می تواند سبب خوردگی درسیستم توزیع آب شود. چون خوردگی در لوله های آزبست - سیمان از لحاظ بهداشتی حائز اهمیت است، بنابراین انجام اقدامات لازم جهت متعادل سازی کیفیت آب قبل از ورود به شبکه و جایگزینی لوله ها جهت حفظ سلامتی مردم ضروری است.

بررسی انتقال رقابتی در محلول های تیزاب سلطانی و بافر 5 به وسیله فرآیند غشا مایع توده ای حاوی -1, 8, 4, 11تتراآزاسیکلوتترادکان-5 و 7-دیون در دمای 25 درجه سانتی گراد انجام شد. انتقال یون های Cr2+, Mg2+, Ni2+, Ag+ و Cd2+ (غلظت اولیه 0.01 مولار) از محلول تیزاب سلطانی 6 مولار و عبور از محلول دی کلرومتان حاوی 1,4,8,11-تتراآزاسیکلوتترادکان-5 و 7-دیون به محیط آب مقطر (فاز دریافتی) پس از 24 ساعت انجام شد. سپس این انتقال به وسیله 4 حلال آلی شامل کلروفرم، دی کلرو متان وتتراکلریدکربن و نیتروبنزن مورد بررسی قرارگرفت. روند انتقال در این حالت به صورتی بود که از محیطی با اسیدیته کم تر (بافر 5) به محیطی با اسیدیته بیش تر (بافر 3) انتقال فلزات انجام می شد. مدت زمان انتقال 24 ساعت و در شرایط دمای محیط بود. پس از انجام کار نتایج زیر حاصل شد:DCM>CF>NB>TCCدر محیط بافر 5DCM بیش ترین انتقال در محیطNi2+>Cd2+>Mg2+>Ag+>Cr2+ در محیط تیزاب سلطانی Mg2+>Cr2+>Ag+>Ni2+>Cd2+

مشتقات کینوکسالین ها و پیرازین ها گروه مهمی از ترکیبات هتروسیکل نیتروژن دار می باشند که توجه زیادی را در زمینه های دارویی، تحقیقاتی و صنعتی به خود جلب کرده اند. در این کار تحقیقاتی، ابتدا 3،1-فنیل دی گلی اکسال از واکنش سلنیوم دی اکسید با 3،1-دی استیل بنزن در حضور دی اکسان به عنوان حلال تحت شرایط رفلاکس سنتز شد. در مرحله بعدی، از واکنش تراکمی 3،1-فنیل دی گلی اکسال با ترکیبات دی آمین تحت شرایط رفلاکس کینوکسالین های هتروسیکلی سنتز شدند. محصولات به دست آمده از نظر بازده و مدت زمان واکنش با یکدیگر مقایسه شدند. ساختار محصولات توسط طیف های H-NMR و FT-IR تایید شدند.

در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی ضریب انتقال حرارت جوشش جریانی آمیل هیدرید در فضای حلقوی عمودی پرداخته شده و اثر پارامترهایی مانند شار، دبی و دمای ورودی سیال برروی ضریب انتقال حرارت بررسی می شود. نتایج این پژوهش نشان می دهد که در طول تمام مراحل آزمایش انتقال حرارت از دو مکانیسم جابه جایی اجباری و جوشش جریانی تشکیل می یابد که اثر هر یک از پارامترهای فوق بر روی این دومکانیسم انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه نتایج حاصل از انجام آزمایش با مدل های تجربی معتبر و دقیق Dittus-Boelter وGnielinski  و مدل ترکیبی چن Chen که ترکیبی از جا به جایی اجباری و انتقال حرارت جوششی هسته زایی است مقایسه گردید. نتایج این مقایسه نشان می دهد که مدل های گلینسکی و دیتوس بولتر در ناحیه جا به جایی اجباری به خوبی ضریب انتقال حرارت را پیش بینی می کنند. حال آن که در نواحی که انتقال حرارت شدید منجر به تشکیل حباب روی سطح می گردد، به دلیل تغییر مکانیسم انتقال حرارت از جا به جایی به هسته زایی، مدل چن پیش گویی دقیق تری از ضریب انتقال حرارت ارائه می نماید.

در این کار تخریب 4- کلرو نیترو بنزن (CNB) در محلول آبی با استفاده از التراسونیک، فوتوکاتالیز با نانو ذرات TiO2 و ترکیب دو روش فوق مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات با یک سونیکاتور مدلUP 400S  با فرکانس 24 KHz و توان400W  انجام شد. در طول آزمایش دمای محلول در 30oC ثابت نگه داشته شد و pH محلول در رنج های 2، 6، 8 و 10 کنترل شد. نانو ذرات TiO2 (روتیل و آناتاز) به عنوان کاتالیست برای افزایش کارایی فرآیند سونولیز به کار رفتند. نتایج نشان داد که حضور نانو ذرات TiO2 عموما تاثیر کمی روی میزان تخریب دارد (ماکزیمم 10% در مورد فرم آناتاز).تاثیر pH، قدرت دستگاه سونولیز و مقدارکاتالیزور در تخریب کلرو نیترو بنزن مورد بررسی قرارگرفت. مقدار تخریب آلاینده و غلظت آن با اسپکتروفتومتر اندازه گیری شد و مشخص گردید که مقدار تخریب در روش سونو فتوکاتالیست بیش تر از سونولیز تنها و فتوکاتالیز می باشد. هم چنین اثر قدرت سونولیز و مقدار کاتالیزور در تخریب بیش تر ازpH می باشد. در شرایط بهینه با قدرت و مقدار کاتالیزور (0.2 g/L TiO2)، 99.98 درصد مقدار تخریب مشاهده شد.

معمولا دو روش پرکولاسیون و سوکسله برای عصاره گیری ترکیبات گیاهی به کار می رود و روش مایکروویو روش جدیدتری است در این تحقیق با دو روش سوکسیله و مایکروویو استخراج ترکیب آرتمیزینین از گیاه آرتمیزیا اسکوپاریا انجام گرفت. با توجه به استخراج آرتمیزینین از گیاه آرتمیزیا اسکوپاریا جمع آوری شده از کرمان و مشهد با علاوه بر تنوع اقلیم تفاوت روش کار امکان انتخاب بهترین شرایط را در بین متغیرها٬ ممکن می سازد. با توجه به این که ترکیب آرتمیزینین جذب خوبی توسط دتکتور UV-VIS ندارد لذا این ترکیب را هیدرولیز و به ترکیبQ260  تبدیل نموده (شکل 1) سپس با استفاده از دستگاه HPLC و داشتن نمونه استاندارد ترکیب آرتمیزینین کار غلظت سنجی را انجام شد [1-2].