کاربرد شیمی در محیط زیست
سال:1389 | دوره:1 | شماره:3 |تعداد مقالات:8

بمب شیمیائی خردل Mustard (C4H8Cl2S)، با محلول آب، سود سوزآور NaOH، و هیپوکلریت سدیم NaOCl و یا هیپوکلریت کلسیم Ca(OCl)2 که با محیط زیست سازگار می باشند، هیدرولیز شده، و به تیودی گلیکول تبدیل گشته و اثر کشندگی خود را از دست داده و خنثی می شود.

نانو ساختارهای کربنی خالص و مخصوصا نانو لوله ها دارای خواص جالب و مکانیکی هستند که وابسته به قطر و آرایش آنها می باشد. پتانسیل زاویه دو وجهی ناشی از برهم کنش های پیچشی در مولکول است. پتانسیل زاویه دو وجهی پیچش اتم ها حول پیوند شیمیائی می باشد بنابراین نقش مهمی در آرایش فضائی مولکول ها دارد. پتانسیل زاویه دو وجهی به صورت تابع کوسینوسی بیان می شود. در این مقاله مقدار جدیدی برای این ثابت گزارش می شود.

در این کار تحقیقاتی اصلاح دو نوع مختلف نشاسته ذرت و نشاسته سیب زمینی برای تهیه نشاسته اصلاح شده آبگریز انجام گرفت. واکنش اصلاح با استفاده از استری کردن نشاسته توسط اسیدهای چرب بعد از کلراسیون آنها توسط تیونیل کلراید انجام پذیرفت. نشاسته اصلاح شده که دارای خاصیت آبدوستی کمتر نسبت به حالت اولیه است بدست آمد. بررسی های طیف سنجی FTIR و 1HNMR تشکیل نشاسته استری شده توسط اسیدهای چرب را با درجه جانشینی های مختلف اثبات کردند. همچنین شکل ظاهری نشاسته های اصلاح شده توسط بررسی های میکروسکوپ الکترونی (SEM) مطالعه گردید. مقایسه واکنش پذیری و درجه جانشینی دو نوع نشاسته سیب زمینی و ذرت نیز انجام پذیرفت.

صنعت پتروشیمی به عنوان یکی از فن آوری های نوین در عرصه علم شیمی در کنار طیف وسیع و متنوعی از محصولات تولیدی، گستره ای از ترکیبات مختلف را به صورت پساب به محیط وارد می نماید که غالبا به دلیل ساختار غیرقابل تجزیه و پایداری که دارند به عنوان معضل زیست محیطی شناخته می شوند. تولید و فرآوری ملامین در این راستا توام است با راهیابی ترکیب ملامین و مشتقاتی همچون ملام، ملم، آملاید و آملین به پساب که روش های معمول در تصفیه پساب های صنعتی در حذف چنین ترکیباتی چندان کارآمد نبوده اند. لذا بکارگیری روش های اکسیداسیون پیشرفته (AOPs)، بر روی این ترکیبات با استفاده از اعمال ازن مورد بررسی قرار گرفته است. با وجود اینکه ملامین یک ترکیب حلقوی است ولی به عنوان یک مولکول آلی محسوب نمی شود. لذا یک ترکیب حلقوی آلی متداول در صنایع نفت و پتروشیمی مثلا ملامین جهت ازناسیون انتخاب می شود که نه فقط در پساب های بعضی صنایع پتروشیمی بلکه در کشاورزی نیز یافت می شود. مقادیر قابل یافت در پساب هایی از این ترکیب مثلا100 mgL-1  انتخاب شده اند. تاثیر غلظت اکسیدان و pH بر روی شاخص های شیمیایی و زیست محیطی بررسی شده است. از این مطالعات بیشترین حذف چنین فاکتورهائی در محیط قلیایی و خنثی با مقدار ازن تزریقی حدود 19.1 mgL-1 اتفاق می افتد. در شرایط خنثی درصد حذف COD در حدود %87 تا مقادیر دوز تزریقی 19.1 mgL-1 از ازن مشاهده می شود. تجزیه نسبتا قابل توجهی برای ملامین در حین ازناسیون مشاهده می شود یا به عبارت دیگر افزایش شاخصی در NO-3 مشاهده می گردد. از روی این تغییرات حذف با pH چنین استنباط می شود که مکانیزم حذف از طریق گروه های هیدروکسیل رادیکالی تولید شده از O3 بر روی مولکول های تحت مطالعه است.

با توجه به اهمیت آب در زندگی و همچنین مسائل محیط زیستی، تصفیه آن از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. بطور کلی در تصفیه آب و فاضلاب از روش های مختلفی از جمله ته نشینی و فیلتراسیون و روش های بیولوژیکی استفاده می شود. یکی از مهمترین روش های تصفیه آب و فاضلاب، منعقدسازی مواد زائد موجود در آب بوسیله منعقد کننده ها می باشد. عموما عمل رسوب دهی توسط نیروی جاذبه انجام می شود. منتها در این میان می توان از روش هایی (افزودن مواد منعقد کننده) برای افزایش سرعت رسوب دهی استفاده کرد. مواد منعقد کننده دارای انواع مختلفی می باشند که عبارتند از: منعقد کننده های غیر آلی (معدنی)، منعقد کننده های آلی سنتزی، منعقد کننده های طبیعی. در این پژوهش از منعقد کننده های معدنی همچون پلی کلرور آلومینیوم و پلی کلرور سولفات آلومینیوم و کلرور آهن و سولفات آلومینیوم استفاده شده است. پلی کلرور سولفات آلومینیوم در مقایسه با دیگر تصفیه کننده های غیر آلی دارای ویژگی هایی همچون میزان مصرف کمتر، تولید لجن کمتر، ته نشینی سریع می باشد. بخاطر همین در این تحقیق روش ساخت ماده مذکور بحث شده و همچنین میزان رسوب دهی منعقد کننده های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهد که با در نظر گرفتن زمان ثابت ته نشینی (90 دقیقه)، میزان رسوب دهی بر اساس افزایش غلظت مواد منعقد کننده تا یک میزان حدی افزایش می یابد. همچنین در غلظت ثابت مواد منعقد کننده میزان رسوب دهی پلی کلرور سولفات آلومینیوم بیشتر از سایر مواد می باشد.

با افزایش جمعیت و گسترش دائمی شهرها نیاز انسان به مواد مصرفی روز به روز بیشتر می شود. زیاد شدن مواد مصرفی موجب افزایش پسماندها می گردد که بشر به طور فزاینده ای وارد محیط زیست می کند. این پسماندها یکی از عوامل مهم آلودگی به حساب می آید. امروزه مساله مهم در مورد مواد زائد٬ موضوع کاهش و یا حذف سمیت و کاهش حجم باقی مانده های زباله سوزهای مواد زاید جامد شهری می باشد. ذوب کردن مواد باقی مانده در دمای بالا ترکیبات آلی سمی مثل دی اکسین ها را از بین می برد. علاقه مندی به استفاده از این تکنولوژی به طور چشمگیری افزایش پیدا کرده است و علت این امر هم بیشتر مربوط می شود به کاهش مقدار موادی که به محل های دفن فرستاده می شود. تولید گاز پلاسما فرایندی است که در تبدیل مولکول های کمپلکس آلی و کربن در هر دو حالت مایع و جامد بکار برده شده و گاز ساده تولید می کند. بیشتر گازهای تولید شده قابل اشتعال می باشند و سرانجام بعنوان یک سوخت در فرایندها یا کاربردهائی که گازهای قابل اشتعال نیاز می باشد بکار برده می شود. این روش از پیشرفته ترین و پرهزینه ترین روش ها است و برای همه نوع پسماند مخصوصا برای پسماندهای ویژه نظیر زباله های بیمارستانی بکار برده می شود. این تکنولوژی قادر است انواع زباله ها را بدون توجه به نوع آنها به مواد قابل استفاده و سازگار با محیط زیست تبدیل کند. یکی از مزایای روش پلاسما نسبت به زباله سوزها کاهش حجم زباله های رادیو اکتیو می باشد. تولید گاز پلاسما با انواع تولید گاز و پیرولیز متفاوت می باشد. در این روش فلزات سنگین و خاکستر کربن که در سایر روش ها نیاز به دفع اصولی دارد به وجود نمی آید. علاوه بر این زباله سوزهای معمولی که حکم شومینه را دارند، زباله ها را با دمای پائین می سوزاند، ولی زباله سوزهای جدید از نوع پلاسما، دما را بالا نگاه داشته و زباله ها را در این دما می سوزانند. بنابراین فرایند دفع مواد زائد با کارایی بالاتری انجام می گیرد. انواع زباله سوزهای پلاسما که برای سوزاندن برخی مواد بیمارستانی خطرناک به کار می روند، دما را بالای 4 هزار درجه برده و اجازه تولید دی اکسین و فوران را نمی دهد، لذا استفاده از روش پلاسما نسبت به زباله سوزهای معمولی و پیرولیز مطلوب تر می باشد. تولید گاز پلاسما روشی فنی است برای دفع پس ماند با محاسن زیاد ولی با این وجود پیچیدگی خاص خود را داشته و پرهزینه است. که در اصل مقاله به وضوح به این سیستم اشاره شده است.

امروزه صنایع به ویژه صنایع غذایی و نوشیدنی دومین مصرف کننده بزرگ آب شیرین می باشند. آب در صنایع نوشیدنی و غذایی مصارف مهم و متعددی داشته و گاها تا بیش از 90% محصول نهایی را تشکیل می دهد. با توجه به منابع گسترده پخش فلزات سنگین در محیط زیست، عوارض بهداشتی ناشی از حضور این فلزات و نیز سایر آلودگی های احتمالی منابع آب، آب مصرفی در این صنایع بایستی با الزامات کیفی مطابقت داشته باشد.روش بررسی: تحقیق حاضر از نوع مطالعات توصیفی مقطعی است. از بین 377 واحد غذایی، دارویی و بهداشتی در استان آذربایجان شرقی، تعداد 9 کارخانه غذایی و نوشیدنی بزرگ انتخاب و نمونه های آب مصرفی در فرآیند تولید طی دو فصل تهیه و از نظر فلزات سنگین و سایر ویژگی های عمومی آنالیز گردیدند.یافته ها: بر اساس نتایج، کیفیت شیمیایی آب از نظر حضور برخی از کاتیون ها (منیزیم) و آنیون ها (نیترات و سولفات) مطلوب نبود. در خصوص فلزات سنگین، سرب در آب اکثر صنایع حضور داشت و کادمیوم در یک مورد در حد 0.042 mg/L (8.4 برابر حداکثر مجاز ملی) مشاهده گردید.نتیجه گیری: با توجه به وجود آلودگی شیمیایی در آب مصرفی برخی از صنایع بررسی شده لازم است به عنوان یک خط مشی کلی، آب مصرفی در فرآوری مواد نوشیدنی و غذایی از شبکه شرب تهیه شده و یا با استفاده از روش های تصفیه به حد مطلوب برسد. در خصوص حضور نیترات کنترل ماهیانه و در خصوص کادمیوم و سرب آنالیز شش ماهه توصیه می شود.

حمله موفق نوکلئوفیل های 3 ظرفیتی فسفر به پیوندهای دو گانه و سه گانه زمانی که این پیوندها با یک گروه کربونیل مزدوج باشند براحتی انجام می شود. مطالعات زیادی بر روی واکنش های میان نوکلئوفیل های 3 ظرفیتی فسفر و ترکیبات کربونیل غیراشباع در حضور یک منبع پروتون مانند الکل ها انجام شده است. واکنش فسفیت و دی متیل استیلن دی کربوکسیلات (DMAD) در حضور نفتول منجر به تولید مشتقات فسفونات می شود. ما در اینجا راه سنتزی موثری برای فسفونات های دارای گروه عاملی با بکار بردن تری فنیل فسفیت، دی آلکیل استیلن دی کربوکسیلات و پیرول یا ایندول را گزارش می کنیم. واکنش پیرول1a  با DMAD در حضور تری فنیل فسفیت منجر به تولید فسفونات3a  با راندمان 95% می شود.