وبلاگ

توضیح وبلاگ من

موضوع: "بدون موضوع"

پایان نامه ارشد: استفاده از ساقه‌ گیاه خاکشیر در حذف آلایندگی رنگی از محیط‌های آبی و بررسی تأثیر عملکرد جاذب در مقیاس نانو بر حذف


در چند سال اخیر، توسعه‌ی پایدار و توجه به نسل‌اینده، باعث شده‌است تا محققان بر روی روش‌هایی کار کنند که به کمک آن‌ ها تخریب‌های زیست محیطی را کاهش داده و گسترش آلودگی‌ها کمتر شود، اما هرچه صنایع گسترده‌تر و بزرگتر می‌شوند، آلودگی‌های ناشی از فعالیت آن‌ ها محیط‌‌زیست را بیشتر تهدید می‌کند.
رنگ‌ها یک دسته مهم از آلاینده‌ها می‌باشند که می‌تو‌اند توسط چشم انسان تشخیص داده‌شوند. هرچند که ادر منابع آب با ارزش باید اجتناب شود، با‌این حال، برای حل‌این مشکل فن آوری‌های مختلف و فرایندهای مختلفی به کار برده می‌شوند. با‌این حال در میان روش‌های مختلفی که برای حذف رنگ وجود دارد، جذب سطحی جایگاه برجسته ای به خود گرفته‌است. تقاضا برای روش‌های کارآمد و کم هزینه برای جذب در حال رشد است و اهمیت جاذب‌های ارزان قیمت[1] برای جایگزینی با جاذب‌های گران را افزایش داده‌است[1].
 بررسی‌های جامع بر ادبیات کارهای گذشته نشان می‌دهد که جاذب‌های ارزان قیمت علاوه بر‌اینکه در دسترس باید باشند، بایستی ظرفیت جذب بالایی را نیز از خود نشان‌دهند. در کارهای گذشته بر شرایط بهینه‌ی جذب و نوع ماده‌ی جذب شده و شرایط محیط‌های مناسب برای جذب و قابلیت تبدیل شدن جاذب مورد نظر به کربن فعال، مورد بحث و بررسی قرار گرفته‌است[1].
انتشار آلودگی‌های رنگی به داخل آب‌های سطحی و زیر زمینی نیز مشکلات عمده ای بوجود آورده‌است. صنایع نساجی، مسئول رهاسازی رنگ‌های گوناگون به داخل منابع طبیعی آب‌ها هستند، دلیل آن را می‌توان در نبود بازدهی کافی در تکنیک‌های رنگ رزی دانست. بیش از 15% رنگ‌ها ممکن است موقع استفاده از رنگ‌های واکنشی مستقیما وارد آب شوند[2].
در عملیات جذب سطحی انتقال یک جزء از فاز گاز یا مایع به سطح جامد صورت می‌گیرد. از کاربرد‌های‌این فرایند می‌توان به رنگبری شربت قند و تصفیه روغن‌های صنعتی یا خوراکی و حذف مواد آلاینده از هوا یا مخلوط گازهای دیگر اشاره کرد. شکل 1-1. نمودار خوشه ای تقسیم بندی کلی مواد آلاینده را نشان می‌دهد.
واژه جذب سطحی برای تشریح‌این حقیقت بکار می‌رود که غلظت مولکول‌های جذب شده در سطح تماس جامد بیشتر از فاز گاز یا محلول است. جذب روی یک سطح جامد به علت نیروی جاذبه اتم‌ها یا مولکول‌ها در سطح آن جامد است. در عمل جذب سطحی نیروهای مختلفی اعم از فیزیکی و شیمیایی مؤثرند و مقدار آن بستگی به طبیعت ماده جذب شده و جسم جاذب دارد و به‌این دلیل می‌توان مثلا ماده ای را که در یک مخلوط وجود دارد جدا نمود[3, 4].
چند مثال که در ادامه بیان شده‌، نمایانگر طبیعت عمومی‌جداسازی‌ها خواهد بود و کاربرد‌های اصلی آن را نشان می‌دهد. در حالت جداسازی‌های گازی از فرایند جذب، در رطوبت زدائی‌ها هوای خشک و دیگر گازها، بوزدائی و جداسازی ناخالصی‌ها از گازهای صنعتی مثل دی اکسید کربن، بازیابی حلال‌های پر ارزش از محلول رقیق آن‌ ها با هوا یا گاز‌های دیگر، و جداسازی مخلوطی از هیدرو کربن‌های گازی مانند مخلوطی از متان، اتیلن، اتان، پروپیلن و پروپان استفاده می‌شود[5].
 از فرایند‌های جداسازی مایع می‌توان رطوبت زدائی بنزین، رنگ زدائی محصولات نفتی و محلول‌های آبکی قندی، بوزدائی و طعم زدائی آب،

دانلود مقاله و پایان نامه

 و جداسازی هیدرو کربن‌های آروماتیکی و پارافینی، را نام برد که هر کدام از‌این موارد در صنعت کاربرد وسیعی داشته و بنا به مورد و شرایط محدوده کاری از آن استفاده می‌شود. علاوه بر موارد ذکر شده، جذب رنگ در صنایع مختلفی جزو فرایند‌های مطلوب بوده‌که کارهایی نیز در جهت افزایش انتقال رنگ از فاز محلول به سلولز انجام شده، از جمله‌ی کاربرد‌های‌این فرایند در تولید کاغذهای رنگی و صنایع نساجی می‌توان اشاره کرد[6].

این عملیات‌ها همه از‌این جهت مشابه هستند که در آن‌ ها مخلوطی که باید تفکیک شود با یک فاز نامحلول دیگر تماس حاصل می کند (مانند جذب جامد) و پخش نامساوی مواد اولیه بین فاز جذب شده روی سطح جامد و توده سیال موجب جداسازی می‌شود[7].
2-1- انواع جذب
دو مکانیزم اصلی برای جذب سطحی وجود دارد[5]:
1) جذب فیزیکی یا واندوالس
2) جذب شیمیایی
در جذب فیزیکی به دلیل نیروهای جاذبه‌ی بین مولکولی جامد و ماده‌ی جذب شده یک پدیده‌ی برگشت پذیر رخ می‌دهد.‌این حالت تراکم با تولید حرارت همراه است که کمی‌بیش از حرارت نهان تبخیر و در حدود حرارت تصعید گاز می‌باشد. ماده‌ی جذب شده در کریستال و شبکه‌ی کریستالی جامد نفوذ نمی‌کند. و در آن حل نمی‌شود، بلکه در سطح باقی می‌ماند. در حالت کلی، در تعادل، فشار جزئی ماده جذب شده برابر با فشار فاز گاز تماس یافته با آن است و باکاهش فشار فاز گازی یا با افزایش دما، گاز جذب شده به راحتی دفع و از سطح بدون تغییر شکل جدا می‌شود. برگشت پذیری در‌این نوع عملیات جذب در صنعت بسیار مهم است، زیرا بازیابی جاذب‌های ساخته شده به دلیل صرفه جویی اقتصادی بسیار حائز اهمیت است، نمونه ای از‌این فرایند‌ها را می‌توان فرایند PSA دانست که در آن بایستی جاذب را برای مصرف مجدد بازیابی کرد.
جذب شیمیایی؛‌این نوع جذب، نتیجه‌ی فعل و انفعالات شیمیایی جامد و ماده جذب شده‌است. نیروهای چسبندگی معمولاً بیشتر از آن چیزی است که در جذب فیزیکی وجود دارد. حرارت آزاد شده در عمل جذب شیمیایی معمولاً زیاد و در حدود یک واکنش شیمیایی است، برای یک ماده ممکن است که جذب فیزیکی و در دمای زیاد‌، جذب شیمیایی مشاهده شود. جذب شیمیایی در کاتالیزورها مهم است.
3-1- طبیعت جاذب ها
جاذب‌ها بایستی خواص مهندسی شده‌ی خود را داشته باشند که از جمله‌ی‌این خواص، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
– نباید اختلاف فشار زیادی‌ایجاد کنند
– نباید به همراه مواد از بستر خارج شوند
– مقاومت سختی خوبی داشته باشند
– بخواهیم در ظروف نگهداری و خارج کنیم، براحتی جریان پیدا کنند.
4-1- جاذب ها
جامدی که بر روی سطح آن جذب اتفاق می‌افتد جاذب[1] می‌نامند. ماده‌ی جذب شده را مجذوب[2] می‌نامند. جذب سطحی بر روی سطح مشترک جامد مایع به وقوع می‌پیوندد[8].
جامد‌های جاذب معمولا به شکل گرانول (ذرات کروی شکل با قطر چند میلیمتر) مصرف می‌شوند و اندازه آن‌ ها از 12 میلیمتر قطر تا 50 میکرومتر متغیر است[5, 9]. به تازگی استفاده از نانو تکنولوژی سبب گردیده که حتی ابعاد نانو نیز به تسخیر روش‌ها و فناوری‌های کاربردی برای جذب در آمده و استفاده از آن رونق یابد. از جمله‌ی‌این دسته از جاذب‌ها می‌توان به نانو پلیمرهای زیستی و سطوح با ابعاد نانوساختار اشاره کرد.
همان طور که اشاره شد، جامد‌ها باید بر اساس کاربرد و موقعیت مصرف دارای بعضی خواص مهندسی باشند. برای مثال اگر از آن‌ ها در یک بستر ثابت با جریان گاز یا مایع استفاده می‌شود، نباید اختلاف فشار زیادی‌ایجاد کنند و همچنین نباید توسط جریان سیال به خارج حمل شوند. آن‌ ها باید از مقاومت و سختی خوبی برخوردار باشند تا در اثر حمل و نقل و همچنین در اثر وزن خود در بستر خرد نشوند. در صورتی که بخواهیم آن‌ ها را از ظروف نگهداری به داخل و خارج انتقال دهیم، باید به راحتی جریان پیدا کنند.‌این‌ها خواصی هستند که به راحتی شناخته می‌شوند[5, 10].
خاصیت جذب جامد‌ها یک مسأله دیگر است. جذب یک پدیده عمومی‌است و تمام جامد‌ها، مقداری از گاز‌ها و بخارات را جذب می‌کنند. ولی در اهداف صنعتی تنها بعضی جامدات ظرفیت جذب لازم را دارند. پس جامداتی که دارای خاصیت جذب بسیار ویژه ای هستند و به مقدرا زیاد جذب انجام می‌دهند، طبیعت شیمیایی آن‌ ها با خواص جذب رابطه دارد. ولی صرف شناسایی شیمیایی، برای مفید بودن آن کافی نیست. برای مثال استخراج، تمام نمونه‌های خالص بوتیل استات که اسید استیک را از آب استخراج می‌نمایند دارای قدرت یکسان هستند.‌این حالت برای خواص جذبی سیلیکاژل نسبت به بخار آب صادق نیست.‌این خواص جذبی بیشتر بستگی به روش ساخت ماده و دسترسی و سطح تماس جذب‌شونده و جاذب و سابقه جذب و دفع مواد روی آن دارد.
برخی از فرایندهای جذب همراه با واکنش شیمیایی است، به طوری که به دلیل واکنش، جذب سریع‌تر اتفاق می‌افتد و خود به خودی می‌باشد، از‌این نوع جذب‌ها می‌توان به جذب رنگ دی آزو بر روی بنتونیت اشاره کرد[11]. در‌این گونه فرایندها گرمای جذب به محیط داده‌شده و حتی خود جاذب دمایش افزایش پیدا کرده و فرایند جذب را تحت تأثیر قرار می‌دهد. بسیاری از جامدات‌این خاصیت را دارند که بتوانند مقداری گاز یا ماده حل شده در حلالی را، جذب نمایند.
[1] Adsorbent
[2] Adsorbate
[1]LCAS

پایان نامه ارشد: اصلاح خواص فیزیکی و شیمیایی عایق‌های رطوبتی با استفاده از گوگرد و خاک تصفیه روغن

:
یکی از مشکلات اساسی سازه‌ها مشکل رطوبت و نم می‌باشد که موجب خسارات بسیار و گاهی جبران‌ناپذیر برای این سازه‌ها و ساختمان‌ها می‌شود. یکی از راه‌های مقابله با این مشکل عایق‌های رطوبتی است. انواع عایق‌های رطوبتی عبارتند از: 1- قیر گونی 2- استفاده از زائدات کشاورزی مانند کاه به جای گونی 3- عایق رطوبتی پیش ساخته 4- پوشش‌های قیر اصلاح شده، استفاده از پلیمرو لاستیک در قیر می‌باشد. (30)
از انواع کاربردهای قیر، عایق‌های رطوبتی پیش ساخته می‌باشد. ساختار عایق‌های رطوبتی علاوه بر قیر شامل الیاف تقویت کننده مانند الیاف پلی‌استر ترموپلاست (PET)، شیشه، یا متشکل از دو نوع الیاف متفاوت هستند.
1-2- تعریف عایق
بطور کلی مواد عایق به موادی گفته می‌شود که انتقال حرارت، صوت، رطوبت و انرژی را ازمحلی به محلی دیگر به تأخیر انداخته و یا متوقف سازند. بنابراین مواد عایق باعث کاهش تلفات انرژی می‌شوند.

پایان نامه

 

عایق به طور کلی به سه دسته تقسیم می‌شوند: (30 و47)
1- عایق‌های گرمائی هدایتی (حرارتی) عایق حرارتی مواد و مصالحی هستند که مقاومت زیادی در مقابل عبور گرما دارند و می‌توان به وسیله‌ی آنها تا آنجا که ممکن است از انتقال حرارت محل گرم شده یا لوله‌های حامل آب گرم یا کانال‌ها و … جلوگیری و از اتلاف سوخت جلوگیری نمود.
2- عایق‌های گرمائی تشعشعی یا عایق‌های فلزی  این عایق‌ها که در سطح دیوارها و سقف ساختمان بکار برده می‌شود، از صفحات فلزی براق نظیر آلومینیوم و برنز و مس می‌باشند و عمل آن‌ ها انعکاس و جلوگیری از نفوذ اشعه آفتاب به داخل سطوح ساختمانی می‌باشد.
3- عایق‌های رطوبتی رطوبت موجب بالا بردن ضریب هدایت و تقلیل ضریب عایق بودن عایق‌های هدایتی می‌شود. لذا برای جلوگیری از نفوذ رطوبت در عایق‌های سطوح ساختمانی (نظیر دیوار و سقف) و عایق لوله‌های حامل سیال گرم یا سرد و همچنین برای جلوگیری از نفوذ رطوبت زمین به لوله‌های فلزی و زنگ‌زدگی آن‌ ها می‌بایستی از عایق‌های رطوبتی استفاده کرد. (30 و 23 و 7)
2-1- انواع عایق های رطوبتی
1- پوشش قیر و گونی که رایج‌ترین نوع عایق رطوبتی در ایران است، چنین پوشش‌هایی کم دوام‌اند و هر چند سال یکبار به تعمیر و پوشش دوباره نیاز دارند. از طرف دیگر، گونی مورد مصرف در عایق‌کاری از خارج وارد می‌شود.
2- استفاده از زواید کشاورزی از جمله کاه به جای گونی که در مناطق روستایی انجام می‌شود از پوشش قیر گونی دوام کمتری دارند و برای ساختمان‌های دایمی شهری مناسب نیستند.
3- با عایق‌های رطوبتی پیش ساخته می‌توان بسیاری از مشکلات عایق‌کاری رطوبتی را حل کرد. دانش عایق رطوبتی (ایزوگام) از اوایل دهه 1350 وارد ایران شد و بتدریج به دلیل تاب کششی زیاد و پایداری در برابر عوامل جوی و ارزبری کم مورد توجه و استقبال خوب مصرف کنندگان قرار گرفت و بتدریج توانست جای عایق‌های سنتی (کاهگل، قیرگونی) را گرفته و با پیشرفت صنعت ساختمان بر کیفیت تولید و استفاده آن افزوده گردید.
4- نوع دیگر پوشش‌های بام رایج در دنیا پوشش‌های قیر اصلاح شده است. استفاده از پلیمر لاستیک در قیر باعث بهتر شدن خواص آن می‌شود. بدین ترتیب که با افزایش درجه نرمی و کاهش نقاط شکنندگی قیر دوام زیاد می‌گردد. (8)

پایان نامه ارشد: اندازه گیری اسپکتروفوتومتریک مقادیر بسیار ناچیز پالادیوم در نمونه های مائی توسط تکنیک یک مرحله ای میکرواستخراج مایع و مایع پخشی در سرنگ

:
در این کار تحقیقاتی، روش ساده و آسان یک مرحله ای میکرو استخراج مایع مایع پخشی در سرنگ، برای تغلیظ مقادیر كم پالادیوم در نمونه های آب، به عنوان یک مرحله آماده سازی، قبل از اندازه گیری با اسپکتروفوتومتری ماوراء بنفش – مرئی  بکار گرفته شد. در روش ارائه شده، به عنوان واحد استخراج کننده، فقط از یک سرنگ پلاستیکی معمولی استفاده شده است. دراین روش، مخلوط رودانین به عنوان عامل کمپلکس دهنده، بنزیل الكل به عنوان حلال استخراجی و اتانول به عنوان حلال پخشی، به سرعت توسط سرنگ به ٥ میلی لیتر نمونه پالادیوم كه در یک سرنگ پلاستیکی ١۰ میلی لیتری قرار داشت، تزریق گردید. اثر پارامترهای موثر بر استخراج كمپلكس پالادیوم –رودانین، مانند نوع و حجم حلال های پخشی و استخراجی و pH محلول آبی مورد بررسی قرار گرفته و بهینه شدند. تحت شرایط بهینه، برای روش پیشنهادی محدوده خطی منحنی كالیبراسیون بین ٢٠٠٠-١٢۰ میكرو گرم بر لیتر پالادیوم و مقدار انحراف استاندارد نسبی ٨١/٥ درصد به دست آمد. حد تشخیص روش ٠٧٥/٠ میكروگرم بر لیتر محاسبه شد. این روش به طرز موفقیت آمیزی برای تعیین پالادیوم در نمونه های آب بکار رفت.
فصل اول: پالادیوم و روش های تجزیه آن
1-1- عنصر پالادیوم
پالادیم عنصری فلزی به رنگ سفید است که در سال١٨٣٠ توسط ویلیام ولاستون دانشمند انگلیسی کشف گردید. این ماده معمولأ همراه کانیهای پلاتین، مس و جیوه یافت می شود. نام  این عنصر از آستروئید پالاس گرفته شده است. پالاس نام یک الهه یونانی است، الهه حکمت و فرزانگی. پالادیم همراه با پلاتین و دیگر فلزات گروه پلاتین در نهشته های پلاسر روسیه و آمریکای جنوبی، آمریکای شمالی، اتیوپی و

پایان نامه

 استرالیا یافت می شود. این عنصر همچنین در نهشته های مس – نیکل در آفریقای جنوبی و اونتاریو یافت می شود. پالادیم را میتوان از فلزات گروه پلاتین نیز جدا نمود. آفریقای جنوبی و روسیه، تولید کنندگان بزرگ جهانی فلزات اصلی گروه پلاتین بخصوص پالادیم هستند. در شوروی سابق، پلاتین به عنوان محصول فرعی از استخراج پالادیم و در کانادا، پلاتین به عنوان محصول فرعی از استخراج نیکل، تولید می شود. آفریقای جنوبی تنها کشوری است که پلاتین را به عنوان ماده اولیه استخراج می کند. اگر در بازار جهانی در عرضه آنها وقفه رخ دهد لازم است که همه کشورهای مصرف کننده حداقل برای مصرف یک سال این ماده ذخیره داشته باشند [1].

2-1- خواص فیزیکی و شیمیایی پالادیوم
همانگونه که ذکر شد، پالادیوم یک فلز سفید – نقره ای متالیک و نرم است که شبیه پلاتین بوده، در مجاورت هوا سیاه نمی‌شود. این فلز با چگالی اندک خود، پایین‌ترین نقطه ذوب را در میان فلزات گروه پلاتین دارد. زمانی که به آن حرارت داده شود، به میزان زیاده کشیده و نرم شده، در دمای سرد سفت و محکم می‌شود. پالادیوم به‌شدت با ترکیبات گوگردی و اسید نیتریک ترکیب شده، به‌آرامی در اسید کلریدریک حل می‌شود. همچنین این فلز در دماهای معمولی با اکسیژن ترکیب نمی‌شود و به طرز غیر معمول و بسیار عجیبی خاصیت جذب هیدروژن را تا ۹۰۰  برابرحجم خود در دمای اتاق داشته است. حالتهای معمولی اکسیداسیون پالادیوم +۲، +۳ و +۴ می‌باشد. اخیرا ترکیبات پالادیوم که در آن، این عنصر اکسیداسیون +۶ دارد هم سنتز شده است[1].
در جدول ١-١ مطالبی در مورد خواص فیزیکی و شیمیایی پالادیوم آورده شده است [2].
3-1- کاربردهای پالادیوم
از پالادیوم در تجهیزات و سیستمهای سوئیچینگ مخابراتی استفاده می‌شود. همچنین این ماده کاتالیزورهای خوبی، مخصوصا درعمل تصفیه نفت محسوب می شود که سرعت هیدروژن‌ دارکردن و هیدروژن‌زدایی را زیاد می‌کند. به كمك یک قشر كاتالیزر پالادیم به دست آوردن هیدروژن بسیار خالص از نفت خام و بنزین طبیعی میسر و ممكن می گردد كه این هیدروژن در ساختن اجسام نیمه رسانا و تولید فلزات ضرورت دارد. از دیگر کاربردهای پالادیوم در پیلهای سوختی است که از منابع پاک و تجدید پذیر انرژی محسوب می شود که توسط ترکیب اکسیژن و هیدروژن، برق تولید می کند و محصول جانبی آن تنها آب است. این عنصر در دندانپزشکی، ساعت سازی، جواهرسازی، ساخت ابزار جراحی و اتصالات الکتریکی تلفن های همراه و اتوموبیلها کاربرد دارد. در حال حاضر پالادیوم در مقایسه با پلاتین کاربرد وسیع تری در صنایع خودروسازی داشته و میزان تقاضای این محصول در این صنعت بیشتر می باشد. مصرف پالادیوم از ١٠٠ تن، در سال ١۹۹٠ به ٣۰٠ تن در سال ٢٠٠٠ افزایش یافته است که قسمت عمده آن در کاتالیزور خودروها مصرف می شود. کاربرد اصلی پالادیوم در موتورهای گازوئیلی به عنوان کاتالیست خودرو می باشد که از اینرو یکی از محصولات فلزی پرکابرد در بازارهای امریکای شمالی و آسیا بوده و رشد بازار آن وابستگی بسیار زیادی به این صنعت دارد. آلیاژ آن، در جواهرسازی استفاده می‌شود. طلای سفید، آلیاژی از طلا بوده که با اضافه کردن پالادیوم، رنگ خود را از دست می‌دهد. پالادیوم به‌تدریج در تولید و ساخت جواهرآلات از اهمیت ویژه‌ای برخوردار خواهد شد. رنگ پالادیوم سفید متمایل به خاکستری، سفیدتر از پلاتین است و هرگز تیره نمی‌شود و یا رنگش تغییری پیدا نمی‌کند و آلرژی‌زا نیست. ضمن آنکه ۶/۱۲ درصد سخت‌تر و انعطاف‌پذیرتر می‌باشد. اگرچه سختی آن در مقایسه با پلاتینیوم کمتر است. قابلیت تغییر و وزن سبک آن سبب می‌شود تا بیشتر از پلاتینیوم در ساخت جواهر استفاده شود و هزینه کمتر و سود بیشتری را به‌دنبال داشته باشد. آلیاژ پالادیم با فلزهای دیگر و عمدتا نقره برای ساختن دندان های مصنوعی در دندان پزشكی استفاده می شود[1و2].
4-1- مشکل تعیین Pd در نمونه های محیطی
تعیین پالادیوم در نمونه های محیطی نشان دهنده یک چالش جدید است. این عنصر همراه با رودیم یک جزء اصلی از کاتالیزور فعال خودرو است که به شدت توسعه یافته است. به عنوان مثال از سایش سطح, این عناصر در محیط زیست منتشر می شوند. تعیین این آلاینده ها در غلظت زیست محیطی آن نیاز به استفاده از تکنیکهای تجزیه ای بسیار حساس مانند اسپکتروسکوپی جرمی همراه با پلاسما می باشد. مشکلات مربوط به تعیین پالادیوم می تواند شامل بازیابی ناقص پس از آماده سازی نمونه, هضم نمونه یا جداسازی ماتریکس و همچنین خطر ابتلا به آلودگی در طی آماده سازی نمونه باشد. به عنوان مثال پالادیوم در مقابله با دیگر عناصر گروه پلاتین به شدت به باقیمانده سیلیکات متصل می شود حتی در محلول اسیدی. بنابراین در نمونه های محیطی باید به طور کامل هضم شوند[3].

پایان نامه ارشد: اندازه گیری و مقایسه مقادیر سرب و کادمیوم در زیتونهای سبز مناطق علی آباد رودبار با استفاده از دستگاه جذب اتمی

:
زیتون از جمله درختانی است که فواید چندگانه داردوتقریبا” تمام بخشهای آن مورد استفاده قرار می گیرد.محصولات اصلی آن شامل روغن زیتون وکنسرو آن می باشد(98). میوه زیتون ومحصولات آن متعلق به گروهی از مواد غذایی هستند که اصطلاحا”عملگر[1]خوانده می شوند.این به دلیل ترکیبات فنولیک زیتون بوده که داری خواص آنتی اکسیدانی ،آنتی موتاژنیک، ضد سرطانی وآنتی گلایسمیک می باشند(9). یافته های باستان شناسی نشان می دهد که کاشت زیتون درایران به 2000 سال پیش برمی گردد(85).در حال حاضر زیتونها به طور عمده درشمال ایران که از لحاظ شرایط آب وهوایی مشابه مدیترانه است کشت می شوند. در10 سال گذشته درختان زیتون بسیاری درایران کاشته شد(84). بنابه گزارش FAO درسال 2009 سطح زیر کشت زیتون درایران به 31.114 هکتار با تولید نسبی 40.025 تن درسال رسید) 97 ).ارقام کشت شده زیتون درایران در استانهای گیلان ،زنجان، قزوین ، گلستان دراستانهای شمالی وخوزستان وفارس در استانهای جنوبی توزیع شده اند(94) .به دلیل اینکه کیفیت روغنهای حاصله از زیتونهای کشت شده درجنوب ایران پایینتر از زیتونهای شمال ایران می باشد از زیتونهای جنوب بیشتر به منظور کنسروی واز زیتونهای منطقه ی شمال ایران عمدتا ” برای تهیه ی روغن استفاده می گردد (57 ).اما سه استان شمالی کشور (گیلان ، زنجان وقزوین) به عنوان مهمترین مناطق کشت زیتون درایران می باشندوبیش از 85% از تولید زیتون ایران متعلق به این مناطق است(85) .تنوع ژنتیکی دراکثر گونه های گیاهی به مرور زمان روند فرسایشی نشان می دهد، درحالیکه درزیتون چیزی به نام فرسایش ژنتیکی مفهوم نداردواین رمز قدرت سازگاری بالای زیتون با شرایط متنوع محیطی است (26 ).
علاوه برقدرت سازگاری بالا،کاربرد دومنظوره (روغنی وکنسروی) وخواص درمانی فراوان این گیاه موجب گردیده که سطح زیر کشت زیتون دربرنامه های توسعه کشور قرار گیرد.این برنامه ریزی در حالی صورت می گیرد که هنوز ابهاماتی درطبقه بندی ارقام زیتون ایرانی وجود داردوموجب شده است که یک رقم تحت عنوان چندین نام [2]ویا چندین رقم تحت عنوان یک نام طبقه بندی شوند[3]. این مشکل در سراسر جهان نیز وجود داردبه طوریکه بیش از 1200 رقم زیتون شناخته شده جهان تحت 3000 اسم مختلف نامگذاری شده اند(29 و30). فراموش شدن اطلاعات باغها ،نامگذاری مجدد ارقام وارداتی ، بی دقتی در نامگذاری درحین تکثیر وخصوصا” استفاده از صفات مورفولوژیک غیر استانداردسبب بروز چنین ابهاماتی شده است(75).  فلزات سنگین درگیاهان ومواد غذایی می تواند یک فاکتور مهم درمسمومیت انسان باشد، با توجه به شیوع بالای بیماری در میان مردم ایران و افزایش گرایش مردم به مصرف زیتون  محتوای کادمیوم وسرب در زیتونهای سبز دو استان گیلان وزنجان که از مناطق مهم تولید زیتون درایران هستند  را مورد بررسی قرار دادیم.
فصل اول: کلیات
1-1- هدف از انجام پایان نامه
زیتون از قدیمی ترین منابع غذایی بشر است که با پیدایش تمدنهای اولیه انسانی استفاده از آن نیز رواج پیدا کرده است.این میوه منبع غنی از مواد مغذی باارزش به همراه خصوصیات درمانی است . وزن تقریبی آن 12- 0.5گرم بوده وشامل ترکیبات فنولیک هیدروفیل(اسید فنولیک، الکلهای فنولیک، فلاوونوئیدها)وترکیبات لیپوفیل همچون کرسول بوده که دارای فعالیت چندگانه بیولوژیکی همچون آنتی اکسیدانی ، ضد سرطانی ، ضدالتهاب ، ضد فشار خون، ضد پلاکت،ملین و….  می باشند.سایر ترکیبات مفید این میوه شامل پکتین  ، اسید های ارگانیک ورنگدانه ها است.روغن بکر زیتون که به طور مکانیکی از   میوه ی آن استخراج می شودبه دلیل وجود مواد مغذی ونقش موثر درسلامتی خصوصا” درجلوگیری ازاختلالات قلبی وعروقی به علت وجود مقادیر بالای اسیدهای چرب غیر اشباع وسایر ترکیبات جزئی مانند فنولیک ها، فیتوسترولها ، توکوفرولها، کاروتنوئیدها، کلروفیل واسکوالن بسیار حائز اهمیت می باشد(43).
نقش زیتون درسلامتی انسان درتمام دنیا شناخته شده است وقابلیت هضم روغن آن نسبت به سایر روغنها بالاتر می باشد.روغن زیتون دارای مقادیر بالای اسید چرب غیراشباع خصوصا” اسید اولئیک است.زیتون وفرآورده های آن در درمان فشار خون بالا ، دیابت،روماتیسم، سنگ صفرا ودرمان زخمها بسیار مفید بوده ومهمتر از همه اینکه از سکته قلبی نیزجلوگیری می کند(71). با توجه به اهمیت فلزات سنگین در زیتون و روغنهای گیاهی به دلیل سمی  وسرطانزا بودن برای انسانها، اثرات روی تغذیه (درطول هضم ومتابولیسم بدن انسان )وباند شدن آنها بابرخی مواد شیمیایی ازجمله اکسیژن واثرات کاتالیزوری آنها روی تجزیه هیدروپراکسیدها ، آلدهیدها،کتونها،اسیدها وپراکسیدهاو…. وبادر نظر گرفتن اینکه فلزات سنگینی همچون سرب وکادمیوم به عنوان یک آلاینده واقعی محسوب می شوندودر غلظتهای بسیار کم هم دارای خاصیت سمی واثرات متابولیکی هستند(71)وباعلم به این مطلب که در ایران گرایش مردم به این میوه وفراورده های حاصل از آن به دلیل فواید واثرات مفید برسلامتی افزایش یافته است، مطالعه دراین خصوص راضروری دانستیم و غلظت این عناصر را درزیتونهای سبز طارم استان زنجان وعلی آباد از توابع شهرستان رودبار از استان گیلان که زیتون به میزان فراوان در این مناطق کشت می گرددواز قطبهای مهم تولید زیتون در ایران می باشندرااندازه گیری کرده ومقادیر آن را با استانداردهای تعیین شده جهانی مقایسه نموده ایم . چراکه در استان گیلان سرطان معده شیوع فراوان تری دارد  واین بیماری سالانه جان صدها نفر رابه خطر می اندازد واین استان از نظر فراوانی سرطان معده مقام اول رادر کل کشوربه خود اختصاص داده است (14)وهمچنین بنا به گزارش معاون بهداشتی دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی و درمانی استان زنجان  ، تقریبا 16 درصداز مرگ و میر ها ، ناشی از بیماری سرطان است که در کشورهای در حال توسعه، این روند افزایش رانشان می دهد . سرطان های سینه و معده به ترتیب در بین زنان و مردان استان زنجان شیوع بیشتری دارد و بر اساس بررسی های انجام گرفته سرطان های سینه و روده بزرگ در بین زنان و سرطان های معده، پوست و پروستات نیز در بین مردان زنجانی شیوع بیشتری دارد . هم اکنون آمار جامع و کاملی از شمار مبتلایان به سرطان در سطح استان زنجان وجود ندارد و فقط طی سالهای 84 تا سال 92 در مجموع 482 بیمار سرطانی ثبت شده است(59).
2-1- بیان مسأله
گیاه زیتون((O.europaea  یکی از قدیمی ترین گیاهان باغبانی مورد استفاده به منظور کنسروی وتولید روغن است(94 )..به دلیل

پایان نامه

 محبوبیت این میوه وروغنهای استخراج شده آن ،مزارع تحت کشت این محصول نه فقط درمدیترانه بلکه در سایر بخشهای جهان خصوصا”آسیای میانه وتاحدی درایران افزایش یافته است. (32 ).

طبق آمار ارائه شده FAO در سال 2009 A.D کشت زیتون درایران 31.114 هکتار ومیزان تولیدی آن 40.025 تن بوده است(97). در 10 سال گذشته کشت زیتون در چندین استان درکشور ایران افزایش یافته است . ارقام مختلف زیتون درایران در استانهای شمالی (گیلان ، زنجان ، گلستان )ودر  استانهای جنوبی (خصوصا”خوزستان وفارس)توزیع شده اند(94) .به طورکلی باغهای قدیمی زیتون اساسا”در شمال ایران قرار دارندوبیش از 85% تولید زیتون ایران متعلق به این مناطق می باشد(85).در دهه ی گذشته بسیاری مزارع جدید دراین مناطق با کشت انواع روغنی ، زرد وماری که رقمهای بومی ایران هستند ایجاد گردید(95).
اگرچه تعداد زیادی ارقام زیتون در ایران رشد می کنند ،اماگزارشات کمی درمورد مورفولوژی وخصوصیات مولکولی آنها وجوددارد(84 ). مصرف سالانه زیتون درجهان تقریبا”2.839.000 تن بوده که از این مقدار سهم ایران 7.000 تن می باشد.به این معنی که هرفرد درجهان سالانه 435 گرم روغن زیتون مصرف                می کنددرحالیکه این رقم برای ایران به 120 گرم برای هر فردکاهش می یابد(استانداردIOS-2009) (32).سرانه مصرف سالانه  زیتون در ایران  درحال حاضربسیار کم وحدود ۱۶۰ گرم می باشد. این در حالی است که درکشورهای مدیترانه(یونان، ایتالیا واسپانیا) متوسط مصرف روزانه زیتون خوراکی حدودا” 8 گرم (2تا3 میوه ) برای فرد است(57). علت این امر را می توان به دلیل  فقر فرهنگی واوضاع اقتصادی مردم کشور دانست..طبق آمارهای منتشر شده، کشورهای حوزه ی مدیترانه که سرانه مصرف زیتون وروغن زیتون بالاتری نسبت به سایر کشورها دارند از سلامت بیشتری برخوردارند.(55 ).  امروزه با پیشرفت درعلم تغذیه وروشن شدن ارزشها واهمیت مصرف زیتون وفرآورده های آن برسلامت انسانها، این میوه بسیار مورد توجه قرار گرفته است(67).در تجارت جهانی مواد غذایی ، بهداشت وسلامت آن بسیار مهم بوده واز نظر آلودگی به انواع میکروارگانیسم ها وسموم مورد ارزیابی قرار می گیرد.
فلزات سنگین همچون آرسنیک، کادمیوم ، سرب، جیوه ونیکل و….. ترکیبات بسیار پایداری هستندوانتظار    می رود که در مواد زنده وغیر زنده وجود داشته باشند(38).انتشار آلاینده های خطرناک محیط زیست میزان غلظت این فلزات را افزایش می دهد،بنابراین باعث آلودگی مواد غذایی می گردند. فلزات سنگین در میوه های زیتون به چند دلیل ممکن است وجود داشته باشند:

 

    • درون زا: با توجه به مواد معدنی خاکی که درختان زیتون در آنجا کشت شده اند.

 

  • برون زا: ناشی از آلودگی هوا، آلودگی توسط ترکیبات فیتوشیمیایی ودرحین فرایند تولید(97)

آلودگی ناشی از منابع مختلف مانند کارخانه جات ، جاده ها، کوره های سیمان ،مزارع غیر مسطح منجر به تجمع ذرات روی درختان زیتون در حال رشد در نزدیکی منابع آلودگی می گردند.حضور گرد وغبار در زیتونهای خام باعث افزایش میزان کادمیوم ودر زیتونهای کنسرو شده باعث افزایش مقدار سرب وکاهش فسفر ، پتاسیم،منیزیم،آهن آنها می گردد. درواقع اکثر آلودگیها ممکن است ازطریق سیستم ریشه درمناطق آلوده به گیاه منتقل شود وخاک به عنوان یک منبع اصلی برای انتقال فلزات سنگین سمی به گیاه ومیوه آن می تواند درنظر گرفته شود.به طور کلی میوه های زیتون برداشت شده از درختان کنار جاده های شلوغ ونواحی صنعتی حاوی مقادیر زیادی سرب وکادمیوم هستند(44).
فلزات سنگین به دو روش ممکن است منجر به مسمومیت گردند:
1- با ایجاد تداخل در فیزیولوژی طبیعی ومراحل عملکردی ضروری بدن انسان
2- ایجاد تغییر در آناتومی وساختارسلول که منجر به مرگ یا تغییر درتوانایی آنها برای انجام مراحل  عملکردی ویافیزیولوژیکی مورد نیاز زندگی(22)
سرب یک عنصر فلزی ونرم به رنگ سفید مایل به آبی ، فوق العاده سمی ،دارای جلای فلزی بالا ، رسانایی پایین،  قابلیت چکش خواری ومقاومت بالایی دربرابر خوردگی می باشد(3). سرب می تواند درصورت بلعیدن وتنفس برای سلامتی انسان مضر باشد. . آثار سرب بر روی بدن به میزان قرار گرفتن در معرض آلودگی بستگی دارد و به طور كلی اثرات شناخته شده سرب بر روی بدن شامل تغییرات بیوشیمیایی در مقادیر كم آلودگی تا تأثیر بر روی سیستم عصبی و حتی مرگ در غلظتهای بالا می باشد(93 و8) . فلز سرب در رسوب گذاری مانند کلسیم عمل می کند و این دلیل موجهی برای غلظت بالای سرب در اسکلت انسان است که باعث ایجاد تومورهای کلیوی و سرطانهای مختلف می شود. همچنین این فلز تمایل به ترکیب با گلبولهای قرمز را نیز دارد(12 ).
کادمیوم عنصری فلزی ونرم به رنگ سفید مایل به آبی است که به عنوان یک فلز سرطان زا شناخته شده است ،که به طور کلی درمحیط زیست به مقدار کمی وجود دارد ولی اخیرا” فعالیتهای انسانی باعث افزایش آن گردیده است. به طور طبیعی سالیانه 25.000 تن کادمیوم وارد محیط زیست می شود(3). قرار گرفتن در معرض آن می تواند به دلیل مصرف غذاهای آلوده ، استنشاق از طریق دخانیات و… باشدکه باعث نارسایی های کلیوی وبیماریهای قلبی – عروقی می گردد(72). اغلب تجمع مقادیر زیاد کادمیوم درگیاهان بدون علائم مسمومیت است که با ورود به زنجیره غذایی سلامت انسان رابه خطر  می اندازد(45).
این عنصر پس از ورود به بدن درکلیه ها تجمع می یابدواز عوارض نامطلوب حضور آن دربدن می توان به اسهال ، شکم درد، استفراغ شدید ،عقیم شدن ، آسیب به سیستمهای عصبی مرکزی ، ناهنجاریهای روانی ،آسیبهای احتمالی DNA وسرطان اشاره کرد(3). بیماری سرطان بابیش از 200 نوع مختلف حاصل رشد وتکثیر بی رویه سلولهای بدن است که تحت تاثیرعوامل مختلف ازجمله آلاینده های محیطی وعوامل زنتیکی ایجاد می شود.
درایران سرطان یکی از بیماریهای شایع است واین بیماری مقام سوم راپس از بیماریهای قلبی – عروقی، حوادث ومرگ ومیربه خود اختصاص داده است(46).خصوصا “سرطان pestan[1] که درایران همانند سایر نقاط جهان یکی از علل مهم مرگ ومیر زنان می باشد. فلزات سنگین سمی ارتباط نزدیکی به رشد تومور وسرطان دارند.تخمین زده شده که حدود نیمی از سرطانهای pestan و60% از مرگ ومیر جهان در کشورهای درحال توسعه رخ می دهد.درایران بروز سرطان pestan بسیار درحال توسعه است ومقام اول سرطانها را درزنان دارد(80).
فلزات سنگین سمی ارتباط نزدیکی به رشد تومور وسرطان دارند.تخمین زده شده که حدود نیمی از سرطانهای pestan و60% از مرگ ومیر جهان در کشورهای درحال توسعه رخ می دهد.درایران بروز سرطان pestan بسیار درحال توسعه است ومقام اول سرطانها را درزنان دارد(80).
طبق طبقه بندی آژانس بین المللی تحقیقات سرطان IRAC ))[2] درسال1993 فلزات کادمیوم ، کرومیوم، نیکل وآرسنیک در گروه 1A (سرطانزا برای انسان ) ومطابق با(1980 – IARC ) سرب در گروه 2A وجیوه در گروه 2B(احتمالا” سرطانزا برای انسان ) قرار می گیرند(80).
همچنین از سرطانهای مهم دیگر می توان سرطان ریه[3] را نام برد که درایران به یکی از 5 عامل مهم مرگ ومیر درزنان ومردان تبدیل شده وهمانند اروپای جنوبی وشرقی درحال افزایش می باشد.البته عامل اصلی آن سیگار می باشدولی فلزات سنگین هم تا حدی دراین امر تاثیر گذارند(46).
سرطان مهم بعدی که نقش فلزات سنگین در آن بسیار نمایان است سرطان پروستات [4]می باشد.که این بیماری یکی از عوامل شایع مرگ ومیر درکشورهای توسعه یافته است وبیش از 28.000مرگ ومیر درهر سال در آمریکا مربوط به این بیماری گزارش شده است.این بیماری درایران بیشتر درافراد سالمند رویت شده در حالیکه درکشورهای غربی نسبت آن درافراد جوان بیشتر می باشد. عوامل ژنتیکی دراین امر بسیار تاثیر گذارنداما علاوه بر آن درایران که به سرعت درحال صنعتی شدن می باشد نقش فلزات سنگین که از آلودگی های محیط زیست در بدن جمع می شوند پررنگ تر می شود(40).
یک رابطه معنی داری بین سرطانها وفلزات سنگین وجود دارد.مقادیر بالای سرب وکادمیوم باعث ایجاد اختلالات فیزیولوژیکی مهمی درانسان می گردند.
شواهد زیادی وجود دارد که نشان می دهد سرب وکادمیوم با ایجادوافزایش استرس های اکسیداتیوباعث افزایش سرطان می گردند.استرس اکسیداتیو باعث آسیب رساندن به DNA شده ومنجر به جهش ودرنهایت مرگ می گردد (40).
بدن انسان مکانیسمی برای دفع کادمیوم ندارد، بنابراین فلز در بافتهایی مانند کلیه ها وکبد تجمع می یابد. سمیت سرب هم به دلیل فعالیت گروه های سولفیدریل پروتئینها وآنزیمهای مختلف می باشد. این فلز هموگلوبین را درسلولهای قرمز خون باند می کند وبه آرامی وبه صورت تدریجی دربافتهای نرم واسکلت تجمع می یابد(40).
به دلیل نقش این فلزات درتهدید سلامتی انسانها وبا توجه به شیوع انواع سرطانها لازم دانستیم که میزان
 این فلزات رادرزیتونهای سبز طارم استان زنجان وعلی آباد ازتوابع شهرستان رودبار استان گیلان را که ازجمله مناطق مهم تولید این محصول درکشور می باشندمورد بررسی قرار دهیم.
4 . Breast Cancer
5 . International Agency for Research on Cancer
6. Lung Cancer
7. Prostate Cancer
1 .Functional
2. Synonyms
3 . Homonyms

پایان نامه ارشد: بررسی ساختار الکترونی و خواص لیگاند شیف باز N4S2 و كمپلكس‌های آن با بعضی عناصر واسطه با استفاده از نظریه عامل دانسیته

:
انتخاب گروهای گوگردی و نیتروژنی در متالو آنزیم های متنوع توجه قابل ملاحظه‌ای را در شیمی تركیبات فلزات واسطه برانگیخته است كه در این راستا، كمپلكس‌های شیف‌ باز فلزات واسطه دارای دهنده‌های گوگردی و نیتروژنی تحت بررسی های ساختاری قرار گرفته و به عنوان مشابه ‌هایی برای بررسی خواص آنزیم ها مورد مطالعه قرار گرفته ‌اند. یون های فلزات واسطه نظیر كبالت (II)، منگنز  (II)، آهن (II) و مس (II) دارای كمپلكس‌ های شیف باز دارای عملكرد های متنوعی می‌باشند. برخی از آن ها توانایی اتصال برگشت ‌پذیری با مولكول اكسیژن دارند، بنابراین به عنوان مدل هایی، در مطالعه ی تثبیت برگشت‌ پذیر اكسیژن از طریق حامل های طبیعی آن ( هموگلوبین، هموسیانین و…) به كار گرفته می‌شوند. دیگر كمپلكس‌ها  به خاطر توانایی آن ها به عنوان كاتالیست ممكن است به عنوان مدل هایی در مطالعة اكسیدازها، پراكسیدازها و مونو  و دی اكسیژنازها به كار روند. همچنین رفتار شیمیایی كمپلكس‌های شیف باز با فلزات واسطه‌ به خاطر فعالیت كاتالیزوری آن ها در برخی فرایند های صنعتی و بیوشیمیایی مورد توجه بوده‌اند. (JudithAnn R, 2004) با توجه به اهمیت شیف ‌بازها و كمپلكس‌های آن ها، هدف ما در این پروژه تهیه ی كمپلكس‌ های شیف‌باز بر پایه پیریدین-2- کربوکسالدهید  با شش اتم دهنده N4S2 با برخی از فلزات واسطه و بررسی ساختار الکترونی آن ها  با بهره گرفتن از روش های محاسباتی  تئوری عامل دانسیته DFT و  ab initio می باشد.
در فصل اول به تاریخچه شیف باز ها، روش تهیه لیگاند های شیف باز،کاربردهای آن ها و مطالعاتی که در رابطه با کمپلکس های شیف بازها با یون های فلزی نیکل،مس،کبالت وروی انجام گرفته، اشاره می شود.
1-1- تاریخچه شیف بازها
در سال 1840، یورگنسن، ورنر و اتلینگ، محصول بلوری سبز تیره ای را از واکنش مس استات (II)، سالسیل آلدئید و آمین جدا کردند. این ماده بیس (سالسیل آلدیمینو) مس (II) بود. پس از این کار در سال 1869، هوگو شیف توانست با تغییر گروه های R و استفاده از مشتقات آریل، روش تهیه طبقه بندی شده ای برای سنتز این مولکول ها و کمپلکس های آن ها ارائه دهد. این تحول بزرگ باعث شد تا نام شیف باز به این ترکیبات شیمیایی داده شود. به طوری که اولین شیف باز سنتزی را به هوگوشیف[1] درسال 1869 نسبت داده اند. [1992،Amany]
   در دو دهه اخیر، شیف باز ها به عنوان لیگاندهای کی لیت کننده، یک نقش کلیدی را در شیمی کئوردیناسیون فلزات واسطه و همچنین فلزات گروه اصلی، ایفا کرده اند. این لیگاند ها  می توانند به راحتی، کمپلکس های پایداری را با اغلب یون های فلزات واسطه ایجاد کنند. این لیگاند ها اغلب از مسیرهای سنتزی مستقیم با بازده خوب و درجه خلوص بالا حاصل می­شوند. علت اینکه این لیگاند ها بیشتر از سایر لیگاند ها مورد توجه شیمی کئوردیناسیون می باشند به خواص الکترونی و حلالیت مناسب آن ها در حلال های رایج، دسترسی ساده برای تهیه آن ها و تنوع ساختاری گسترده این ترکیبات مربوط می شود. (Ashraf M. A, 2011  )

کمپلکس های فلزات واسطه با لیگاندهای شیف باز دهنده اکسیژن و نیتروژن به خاطر توانایی شان در داشتن پیکربندی های متنوع و تنوع ساختاری از اهمیت ویژه ای برخوردارند. کمپلکس های فلزی حاصل از لیگاندهای شیف بازی که دارای هر دو نوع اتم های دهنده سخت مثل اکسیژن و نیتروژن و اتم‌های دهنده نرم سولفور در ساختار شان هستند، اغلب خواص فیزیکی و شیمیایی جالبی نشان می‌دهند. همچنین سنتز و استفاده از شیف بازهای نا متقارن به عنوان کاتالیزگر برای انواع واکنش ها بیش از قبل مورد توجه قرار گرفته است. Ramachandran , 2008))

 

دانلود مقاله و پایان نامه

 

ترکیب نا متقارن اجازه می دهد که هم خواص الکترونی و هم اثرات فضایی به طور هم زمان تنظیم شوند و به طور کلی عملکرد شیف باز را افزایش می دهد. در کمپلکس های شیف باز نا متقارن، فلز محیط شیمیایی مشابه با متالوپورفین را تجربه می کند و لذا می توان از لیگاند های شیف باز نا متقارن در مطالعه الگویی برای بررسی رفتار پورفیرینها، استفاده کرد. بسیاری از گروه های تحقیقاتی تلاش خود را بر سنتز و مطالعه لیگاند های شیف باز نا متقارن و کمپلکس های فلزی آن ها متمرکز کرده اند. بیشتر این لیگاندها با تراکم مرحله به مرحله دی آمین مناسب با دو ترکیب کربونیل متفاوت حاصل می شوند. این ترکیبات ممکن است به عنوان کاتالیزگر برای بسیاری از تبدیل های آلی و همچنین برای طراحی حسگرها به کار روند. (2010 , Ashrafy  )
2-1- روش تهیه لیگاند های شیف باز
لیگاند های شیف باز از تراکم آمین های نوع اول با ترکیبات کربونیل دار حاصل می شوند. گروه عاملی مشخصه شیف بازها  که آزومتین یا ایمین نامیده می شود و دارای پیوند دوگانه کربن نیتروژن  (R2C=NR  ) است. از نظر ساختاری ایمین هایی هستندکه محصول تراکمی واکنش آلدئید ها،کتون ها یا β کتون ها با آمین های نوع اول و مشتقات آن ها هستند.
ایمین های حاصله از طریق جفت الکترون های غیر پیوندی نیتروژن خود، با فلزات واسطه اتصال دارند. مشابه آلدئید ها، کتون ها نیز قادر به تشکیل لیگاند های شیف باز می باشند اگر چه لیگاند های سنتزی با کتون ها، مانند آلدئیدها متداول نیستند. Yang , 2012))
کمپلکس های فلزی حاصل از لیگاندهای شیف باز کایرال، فضاگزینی خوبی در تبادل های آلی نشان می دهند از این رو سنتز کمپلکس های کایرال، بخش مهمی از تحقیقات جدید در زمینه شیمی کئوردیناسیون را به خود اختصاص داده است. Jesmin, 2010) )
3-1- طبقه بندی لیگاند های شیف باز
همچنین لیگاندهای شیف باز از لحاظ تقارن به دو دسته متقارن و نا متقارن، تقسیم بندی می شوند. شیف باز متقارن از تراکم دی آمین با دو ترکیب کربونیل یکسان و شیف باز نا متقارن از تراکم دی آمین با دو ترکیب کربونیل مختلف به دست می آید.  (Katarzyna brodowska, 2014)
4-1- اهمیت و کاربردهای مهم کمپلکس های سنتز شده با لیگاند های شیف باز
برای شیف بازها به عنوان لیگاندهایی که قادر به تشکیل کمپلکس های پایدار با بسیاری از یون­های فلزی­ اند، کاربرد های فراوانی گزارش شده است. کمپلکس ­های شیف باز تاثیر به سزایی به عنوان کاتالیزور در واکنش­هایی از قبیل اکسیداسیون  استیرن، اپوکسایش الکن­ ها، برم­ دارکردن اولفین­های
 بنزیلی، اکسایش سولفیدها به سولفوکسید  و… دارند. همچنین گزارش­ هایی در مورد استخراج و اندازه ­گیری یون های فلزات سنگین موجود در نمونه های حقیقی توسط لیگاند­ های باز شیف ارائه شده  است. (, 2014 Katarzyna brodowska)
در مقالات کاربردهای زیادی از شیف بازها در بیولوژی گزارش شده که از جمله آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد.
1- خواص مغناطیسی
2- خواص کاتالیزگری
3- خواص دارویی
4- خواص فلوئورسانی
5- خواص نوری غیر خطی
6-فعالیت آنزیمی
1-4-1- خواص مغناطیسی کمپلکس های شیف باز
اخیرا بررسی خواص مغناطیسی کمپلکس های چند هسته ای فلزات واسطه با لیگاندهای شیف باز، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این ترکیبات، دارای خواص مغناطیس مولکولی منفرد  مغناطیس زنجیری منفرد بوده و به عنوان پیش ماده ای برای مواد مغناطیسی مولکولی به کار برده می شوند . ترکیبات مغناطیس مولکولی منفرد، یک آسایش کند مغناطیس شدن که ناشی از اثر ترکیب حالت پایه پر اسپین و آنیزوتروپی تک محوری می باشد را نشان می دهند. آنیزوتروپی تک محوری یک سد انرژی بی نهایت میان حالت های پراسپین و کم اسپین تولید می کند.
به دلیل حضور سد انرژی میان حالت های با اسپین بالا و اسپین پایین، این ترکیبات ممکن است  به طور ذاتی به عنوان ذخیره کننده اطلاعات در سطح تراز مولکولی بکار روند. علاوه بر آن، این ترکیبات ممکن است به عنوان سیستم های منحصر به فردی برای مطالعه تونل زنی کوانتومی اسپین و تداخل فاز کوانتومی عمل کنند که به کاربرد این ترکیبات در الکترونیک مولکولی منجر می شود.
اخیرا کمپلکس های منگنز (III)به خاطر نقش مهمی که در زمینه مغناطیس مولکولی دارند، بسیار مورد توجه واقع شده اند.کمپلکس های شیف باز دو هسته ای منگنز(III) به دلیل حضور مراکز پارا مغناطیسی در ساختارشان، در زمینه مغناطیس مولکولی از اهمیت ویژه ای برخور دارند کمپلکس های دوهسته ای نیکل (II) با لیگاند شش دندانه زیر خاصیت فرومغناطیسی دارند.) Soma Deoghoria , 2003  )
2- Hugo Schiff

 
مداحی های محرم