کاربرد میکرو استخراج مایع مایع پخشی جهت اندازه گیری مقادیر کم پالادیم …

برای تنظیم pH محلولهای بافری، از pHمتر دیجیتالی ساخت شرکت متراهم مدل ۷۴۴[۵۳] با دقت ۰۱۰/۰ مجهز به الکترود شیشهای ترکیبی کالومل (۰/۳ مولار پتاسیم کلرید)استفاده شد.
برای سانتریفیوژ کردن محلولها از دستگاه سانتریفیوژ ساخت شرکت بنیامین طب استفاده شد.
برای برداشتن قطره آلی ته نشین شده در مرحله سانتریفیوژ از میکروپیپت ساخت شرکت اپندورف مدل [۵۴]Reserch100 استفاده شد.
برای ثبت طیفهای جذبی در ناحیه مرئی- ماورابنفش از دستگاه اسپکتروفتومتر شیمادزو[۵۵] مدل UV-160 مجهز به سل کوارتزی ۰/۱سانتیمتری استفاده گردید.
طیف جذبی
به منظور بررسی امکان تشکیل کمپلکس بین پالادیم (II) و لیگاند ۲-مرکاپتوبنزوتیازول به صورت زیر عمل شد:
در یک بالن حجمی ۱۰ میلیلیتری،۰/۲ میلیلیتر محلول پالادیم (II) با غلظت ۰/۱۰ میلیگرم بر لیتر، ۷۰ میکرولیتر محلول لیگاند ۲-مرکاپتوبنزوتیازول با غلظت ۰۱۰/۰ مولار و ۰/۱ میلیلیتر بافر فتالاتی ۵/۲pH = اضافه شد و با آب دوبار تقطیر به حجم رسانده شد پس از یکنواخت کردن محلول، مقدار معینی از آن به داخل سل اسپکتروفتومتر منتقل و طیف جذبی آن در ناحیه ۶۰۰-۲۰۰ نانومتر ثبت شد (شکل ۳-۱ ب).
طیف جذبی محلول شاهد نیز مثل نمونه ثبت گردید با این تفاوت که به آن محلول پالادیم (II) اضافه نگردید (شکل ۳-۱ الف).
مقایسه طیفهای جذبی محلولهای نمونه و شاهد نشان میدهد که در طیف جذبی شاهد، ماکزیمم جذبی در طول موج ۳۲۲ نانومتر مشاهده میشود که مربوط به لیگاند ۲-مرکاپتوبنزوتیازول میباشد. میزان جذب در این طول موج برای محلول نمونه کمتر از محلول شاهد است. علاوه بر آن ایجاد یک شانه جذبی در کنار پیک مذکور در طول موج حدود ۳۵۰ نانومتر نشان میدهد که کمپلکس پالادیم با لیگاند ۲-مرکاپتوبنزوتیازول تشکیل شده است.
شکل (۳-۱): طیف جذبی (ب) محلول شاهد و(الف) محلول نمونه
شرایط: (الف)، محلول لیگاند ۲-مرکاپتوبنزوتیازول با غلظت ۶-۱۰×۷۰ مولار و ۰/۱ میلیلیتر بافر فتالاتی با ۵/۲pH=
(ب)، محلول پالادیم(II) با غلظت ۶-۱۰×۱۹ مولار، محلول لیگاند ۲-مرکاپتوبنزوتیازول با غلطت ۶-۱۰×۷۰ مولارو ۰/۱ میلیلیتر بافر فتالاتی با ۵/۲pH=
مطالعات اولیه برای بررسی سیستم استخراج
به منظور بررسی اولیه سیستم استخراج پالادیم و پارامترهای مؤثر بر آن یک سری آزمایشات اولیه انجام گرفت. نوع حلالهای استخراجکننده و پخشکننده و نسبت آنها در مقادیر ۱:۴، ۱:۶، ۱:۸ و ۱:۱۰ تغییر داده شد. نتایج نشان داد که مخلوط کربنتتراکلرید به عنوان حلال استخراجکننده و اتانول به عنوان حلال پخشکننده با نسبت ۱:۱۰ نسبت به سایر حلالها مناسبتر میباشد. همچنین با آزمایش در pHهای مختلف مشخص شد که pHهای بازی به دلیل تشکیل رسوب پالادیم هیدروکسید مناسب نیست.
روش کار
همانطور که در فصل قبل بیان شد، بطور کلی مراحل انجام میکرواستخراج مایع-مایع پخشی، شامل سه مرحله تزریق مخلوط همگن حاوی حلالهای پخشکننده و استخراجکننده به محلول حاوی آنالیت، سانتریفیوژ مخلوط و برداشتن فاز تهنشین شده حاوی ترکیب استخراج شده توسط حلال استخراجکننده است. ابتدا مخلوط همگنی از حلال آلی پخشکننده و حلال آلی استخراجکننده توسط سرنگ یک میلیلیتری به سرعت به نمونه آبی حاوی پالادیم(II) و ۲-مرکاپتوبنزوتیازول (عامل کمپلکسدهنده) در یک لوله سانتریفیوژ تزریق گردید. در نتیجه این تزریق، محلول کدر یا ابری (حاوی حلال آبی، حلال آلی استخراجکننده و حلال آلی پخشکننده) تشکیل میشود که این کدورت به علت پخش ذرات ریز حلال استخراجکننده به درون حلال آبی میباشد. در این مرحله یونهای آنالیت که قبلا با لیگاند تشکیل کمپلکس آبگریز دادهاند به داخل قطرات ریز حلال استخراجکننده وارد میشوند. در مرحله بعد این مخلوط به مدت ۵ دقیقه با سرعت ۳۰۰۰ دور در دقیقه سانتریفیوژ شد. در اثر سانتریفیوژ قطرات ریز حلال استخراجکننده که دارای دانسیته بیشتری نسبت به آب میباشند در انتهای لوله تهنشین شدند. سپس فاز تهنشین شده (که حاوی آنالیت میباشد) به طور کامل برداشته و تا حجم ۳۰۰ میکرولیتر با حلال رقیق کننده رقیق شد و جذب آن با دستگاه اسپکتروفتومتر جذب اتمی شعلهای در طول موج ۸/۲۴۴ نانومتر اندازهگیری شد. محلول شاهد هم مثل نمونه تهیه شد با این تفاوت که به آن پالادیم(II) اضافه نشد و پس از انجام استخراج مشابه محلول نمونه جذب آن در طول موج ۸/۲۴۴ نانومتر اندازه گیری شد. اختلاف جذب محلول نمونه و شاهد به عنوان سیگنال تجزیهای یا جذب پالادیم در نظر گرفته شد.
قابل ذکر است در بهینه سازی تمامی پارامترها، هر اندازهگیری چهار بار تکرار گردید و میانگین اندازهگیریها به عنوان سیگنال تجزیهای در نظر گرفته شد.
بررسی و بهینهسازی متغیرهای موثر بر حساسیت روش اندازهگیری پالادیم
به منظور فراهم کردن بهترین حساسیت و در نتیجه بهترین حد تشخیص، اثر پارامترهای مختلف شیمیایی مورد بررسی قرار گرفت. در بررسی تمامی متغیرها (به جز نوع و حجم حلال استخراجکننده و پخشکننده) از روش بهینهسازی یک متغیر در یک زمان[۵۶] استفاده شد. در این روش تمام متغیرها به جز یکی ثابت نگه داشته می شود و رفتار سیستم در سطوح مختلف آن متغیر بررسی می شود و برای هر متغیر بهترین سطح انتخاب می شود. متغیرهایی که مورد بررسی قرار گرفتند به ترتیب عبارتند از:
۱-pH محلول نمونه
۲- نوع بافر
۳- حجم بافر
۴- نوع حلال استخراجکننده و حلال پخشکننده
۵- حجم حلال استخراجکننده و حلال پخشکننده
۶- – غلظت لیگاند
۷-نوع حلال رقیقکننده
۸- زمان استخراج
۹- قدرت یونی
۱۰- زمان سانتریفیوژ
۱۱- حجم نمونه آبی
روش بررسی و بهینهسازی متغیرهای موثر بر حساسیت روش
برای بهینهسازی متغیرها به صورت زیر عمل شد:
به یک بالن حجمی ۵۰ میلیلیتری، ۰/۱۰ میلیلیتر محلول ۰/۱ میلی گرم بر لیتر پالادیم منتقل شد و به آن حجمهای معینی از محلول ۲-مرکاپتوبنزوتیازول و بافر مورد نظر افزوده شد و با آب مقطر تا حجم ۰/۵۰ میلیلیتر رقیق شد. ۰/۱۰ میلیلیتر از محلول آبی فوق به یک لوله سانتریفیوژ منتقل گردید سپس حجم معینی از مخلوط همگن، حاوی حلالهای استخراجکننده و پخشکننده به داخل محلول فوق در لوله سانتریفیوژ تزریق گردید تا کمپلکس پالادیم(II)-2-مرکاپتوبنزوتیازول به داخل حلال استخراجکننده، استخراج گردد. یک دقیقه پس از تزریق مخلوط همگن حاوی حلال های استخراجکننده و پخشکننده، محلول ابری به مدت زمان معین با ۳۰۰۰ دور بر دقیقه سانتریفیوژ گردید. لازم به ذکر است که در بررسی تمام پارامترها زمان استخراج یک دقیقه در نظر گرفته شد(به جز در بررسی زمان استخراج). همچنین فاز تهنشین شده به طور کامل برداشته و به یک ویال منتقل و سپس با اتانول تا حجم ۳۰۰ میکرو لیتر رقیق شد. جذب این محلول با دستگاه اسپکتروفتومتر جذب اتمی شعلهای در طول موج ۸/۲۴۴ نانومتر اندازه‌گیری گردید. بر روی محلول شاهد هم مثل نمونه استخراج انجام شد با این تفاوت که به آن پالادیم(II) افزوده نشد. فاز تهنشین شده به طور کامل برداشته و با اتانول تا حجم ۳۰۰ میکرولیتر رقیق شد و جذب آن با دستگاه اسپکتروفتومتر جذب اتمی شعلهای اندازهگیری شد. اختلاف جذب محلول نمونه و شاهد به عنوان سیگنال تجزیهای یا جذب پالادیم در نظر گرفته شد.
همچنین در بررسی و بهینهسازی متغیرها راندمان استخراج به همراه سیگنال تجزیهای اندازهگیری و محاسبه شد. برای بدست آوردن راندمان استخراج به شیوه زیر عمل شد:
ابتدا جذب مستقیم محلولهای استاندارد پالادیم(II) در غلظتهای متفاوت در محلول آبی و در محلول اتانول-کربنتتراکلرید(۲۰ میکرولیترمحلول حاوی پالادیم، ۱۰۰ میکرولیتر کربن تتراکلرید و ۱۸۰ میکرولیتر اتانول) با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر جذب اتمی شعله ای اندازهگیری و نمودار کالیبراسیون آن رسم گردید. نتایج در (جدول۳-۳) و (شکل۳-۲) آورده شده است.
نتایج جدول (۳-۳) نشان میدهد که جذب پالادیم در محلول آبی با جذب آن در محلول حاوی اتانول و کربنتتراکلرید یکسان است. به همین خاطر در بدست آوردن راندمان استخراج، جذب محلول آبی پالادیم در غلظتهای مختلف بجای جذب محلولهای پالادیم در محیط اتانول-کربنتتراکلرید اندازهگیری میشد و در محاسبه راندمان استخراج بکار برده میشد.
جدول (۳-۳): سیگنالهای مستقیم برای محلولهای پالادیم

منبع فایل کامل این پایان نامه این سایت pipaf.ir است