تحصيلات تکميلي

نام و نام خانوادگي : عليرضا نظام زاده اژيه اي

دانشكده : علوم

استاد راهنما : دکتر حسين فقيهيان-دکتر محمدکاظم اميني-دکتر محمد قنادي مراغه

تاريخ دفاع : 17/3/84

رشته و گرايش : شيمي-تجزيه

استاد مشاور : -

جذب سريم و توريم در پسمان هاي راديواكتيو بر روي زئوليت A سنتز شده از زئوليت كلينوپتيلوليت طبيعي ايران و كاربرد الكترود خمير كربن اصلاح شده به وسيله زئوليت هاي Cu(II)-Y، Fe(III)-Y و Na-Yدر اندازه گيري سديم، سزيم، استرانسيم، كبالت و آسكوربيك اسيد

چكيده

در قسمت اول اين كار پژوهشي، زئوليت A از زئوكلينوپتيلوليت طبيعي ناحيه سمنان سنتز شد و هر دو زئوليت به روش هاي XRD و XRF شناسايي و تجزيه شيميايي گرديدند. زئوليت سنتز شده براي جذب سريم و توريم در سيستم هاي پيوسته و ناپيوسته (ستوني) استفاده گرديد. در بررسي سينتيك تعويض يون زمان به تعادل رسيدن براي توريم و سريم به ترتيب 17 و 40 ساعت بود. در بررسي سينتيك، ثابت سرعت تبادل يون بر اساس معادله لاگرگرن به دست آمد كه براي توريم و سريم به ترتيب برابر 305/0 و 011/0 min-1 مي باشند. اثر پارامترهايي نظير درجه حرارت، غلظت و pH محلول بر ميزان تعويض بررسي شد و مشاهده شد با افزايش دما در هر دو مورد ضريب توزيع افزايش و با افزايش غلظت محلول كاهش مي يابد. همچنين مقدار ضريب توزيع با كاهش pH محلول كاهش شديد نشان مي داد كه نشان رقابت +H با كاتيون سريم و توريم براي اشغال جايگاه هاي تعويض يون در زئوليت مي باشد.

ايزوترم هاي تبادل يون هر دو كاتيون در حضور سديم در محلول هاي ايزونرمال (01/0 نرمال) در سه دماي 25، 55 و 70 C° مورد بررسي قرار گرفت و مشاهده شد با افزايش دما جزء كاتيون وارد شده به زئوليت افزايش مي يابد. براساس نتايج حاصل از ايزوترم ها، پارامترهاي ترموديناميكي تبادل يون به دست آمد كه مقادير آنتالپي و آنتروپي در هر سه دما مثبت بود اما مقدار منفي انرژي آزاد گيبس در دماي 70 C° نشانه خود به خودي واكنش تعويض يون در اين دما مي باشد.

در قسمت دوم، الكترود خمير كربن اصلاح شده توسط زئوليت Na-Y و فرم هاي تعويض شده آن در اندازه گيري هاي ولتامتري مورد استفاده قرار گرفت. الكترود خمير كربن اصلاح شده با زئوليت Fe (III)-Y در اندازه گيري آسكوربيك اسيد به روش ولتامتري موج مربعي به كار رفت. پارامترهاي دستگاهي ولتامتري موج مربعي و شرايط ازمايشي نظير درصد اجزاء خمير كربن، pH، سرعت روبش پتانسيل و اثر الكتروليت حامل بررسي و بهينه شدند. الكترود در شرايط بهينه براي اندازه گيري آسكوربيك اسيد به كار رفت كه پاسخ خطي در محدوده 070/0 تا 0/7 ميكروگرم آسكوربيك اسيد بر ميلي ليتر همراه با حد تشخيص 010/0 ميكروگرم بر ميلي ليتر به دست آمد. اثر مزاحمت ها، پايداري الكترود، دقت و كاربرد روش (در اندازه گيري نمونه هاي حقيقي) بررسي شدند و نتايج مطلوب حاصل شد.

الكترود خمير كربن اصلاح شده توسط زئوليت Na-Y براي پيش تغليظ و اندازه گيري مقادير اندك كبالت استفاده شد. سل پيش تغليظ حاوي محلول كبالت و سل اندازه گيري حاوي محلول اسكوربيك اسيد (05/0 M) و سديم نيترات (1/0 M) بود. علاوه بر شرايط دستگاهي و آزمايشي بررسي شده در اندازه گيري ويتامين C، زمان پيش تغليظ، پتانسيل انباشتگي، سرعت روبش پتانسيل و غلظت آسكوربيك اسيد بررسي و بهينه شدند. در شرايط بهينه محدوده خطي 42/0 تا 13 نانوگرم كبالت بر ميلي ليتر همراه با حد تشخيص 06/0 نانوگرم بر ميلي ليتر به دست آمد. ارقام شايستگي و كاربرد روش در اندازه گيري نمونه هاي حقيقي همراه با نتايج قابل قبول بررسي شدند.

الكترود خمير كربن اصلاح شده با زئوليت Cu (II)-Y در اندازه گيري سديم، سزيم و استرانسيم به كار رفت. شرايط دستگاهي و ازمايشي نظير سرعت روبش و اثر تكرارهاي متوالي پيمايش پتانسيل بر پاسخ الكترود بررسي و بهينه شدند. با تكرار پيمايش در مورد هر سه كاتيون، پتانسيل پيك جابجايي منفي و شدت جريان پيك كاهش نشان مي داد كه روند اين تغييرات به صورت مقابل بود: Sr>Cs>Na

دامنه خطي 02/0 تا 5/1 ميلي گرم سديم بر ليتر و حد تشخيص 02/0 ميلي گرم سديم بر ليتر، دامنه خطي 106/0 تا 92/2 ميلي گرم سزيم بر ليتر همراه با حد تشخيص 041/0 ميلي گرم سزيم بر ليتر و دامنه خطي 009/0 تا 303/0 ميلي گرم استرانسيم بر ليتر همراه با حدتشخيص 001/0 ميلي گرم استرانسيم بر ليتر در شرايط بهينه به دست آمدند. نتايج حاصل از بررسي ارقام شايستگي و کابرد روش در اندازه گيري نمونه هاي حقيقي رضايتبخش بود.