Share
فصل واغناء بواسطة الاستخلاص بنقطة الغيمة والتقدير الطيفي لـ (??) Mg و(??) Zn و(??) Hg في نماذج تحليلية == Separation and Preconcentration by Cloud Point Extraction and Spectrophotometric Determination for Mg(??), Zn(??) and Hg(??) in Analytical Samples
Author name:
فارس حــميد حــيدر الــحيدري
Supervisor name:
شوكت كاظم جواد
General topic:
Chemistry
Specific topic:
Chemistry
Degree:
Master
University:
University of Kufa - College Of Education For Girls - Chemistry Department
Language:
Arabic
University location:
Najaf
First pages:
25T1560 - p.pdf
Abstract:
استخدمت تقنية استخلاص نقطة الغيمةCloud point Extraction (CPE) في فصل واستخلاص واغناء كل من ايون الخارصين(II) والمغنيسيوم(II) والزئبق(II) من المحاليل المائية بالازدواج مع طرق طيفية لمطيافية(UV - Vis spectroscopy) لتقدير هذه العناصر قيد الدراسة وذلك باتباع تقنية تكوين معقد الترابط الايوني او المعقد الكيلتي لايون الخارصين(Zn2+)، مع كاشف عضوي جديد محضر مختبريا هو(AIBSNB)، واما كل من ايون المغنيسيوم(Mg2+)، وايون الزئبق(Hg2+) فقد استخلص وفق مبدا التمذوب(solvation) باستخدام(2,4 - dimythyl pentane - 3 - one) للمغنيسيوم(Mg2+)، و(Acetophenone) بالنسبة للزئبق(Hg2+).بينت الدراسة ان ايون الخارصين استخلص على هيئة معقد ترابط ايوني (Ion association complex) او معقد مخلبي(Chelate complex) بالارتباط مع الكاشف (AIBSNB) الجديد والمحضر مختبريا والذي اجريت له دراسة طيفية بمطيافية فوق البنفسجية - المرئية (UV - Vis spectroscopy) ومطيافية تحت الحمراء (IR - spectroscopy) وكذلك التحليل الدقيق للعناصر وقد اثبتت الدراسات الطيفية وتحليل العناصر صحة التركيب المقترح للكاشف العضوي الجديد(AIBSNB) كما ان الدراسة الطيفية للمعقد المستخلص للخارصين(II) مع الكاشف العضوي(AIBSNB) بمطيافية(UV - Vis spectroscopy) اثبتت ان الطول الموجي لاعظم امتصاص للمعقد كان(λmax=380nm)، وقد اوضحت الدراسات لاستخلاص الخارصين(II) ان قيمة الدالة الحامضية المثلى لعملية الترابط وتكوين المعقد المستخلص كانت(pHex=9) عند وجود(50µg) من ايون الخارصين (Zn2+) في 10mL من المحلول المائي. وقد اثبتت التجارب العملية ان استخلاص ايون الخارصين على هيئة معقد ترابط ايوني او مخلبي وفق تقنية استخلاص نقطة الغيمة (CPE)يحتاج الى تسخين عند درجة حرارة(90ºC) ولزمن مقداره(15دقيقة)،فقد اظهرت الدراسة قيم الدوال الثرموديناميكية لاستخلاص الخارصين(II) هي(Sex=+155.9400 J mol - 1K - 1∆)، (Gex= - 56.4830 kJ mol - 1∆)، (Hex= +0.1242 kJ mol - 1∆)، كما تبين ان (0.5mL) من المادة النشطة سطحيا (surfactant) (TritonX - 100 1%) كانت هي الافضل في عملية الاستخلاص حيث تكون طبقة نقطة الغيمة(CPL) ذات الكفاءة العالية للاستخلاص. كما شملت الدراسة تحديد التركيب الاكثر احتمالا للمعقد المستخلص لايون الخارصين، وذلك باتباع اربعة طرق طيفية من اجل ذلك وقد اشارت هذه الطرق الى ان المعقد المستخلص كان له التركيب [Zn(AIBSNB)]+;NO3─ او [Zn(AIBSNB)+(NO3)─] كما ان دراسة توليف المذيب(Synergism) لاستخلاص الخارصين(Zn2+) بينت ان هناك مشاركة لجزيئة واحدة من كل من(TBP) و(MIBK) في تكوين المعقد المستخلص لايون الخارصين(Zn2+) يرافقه زيادة كبيرة في كفاءة الاستخلاص. وقد تضمنت الدراسة توضيح اثر بعض المتداخلات وكذلك الاملاح الالكتروليتية وتاثيرها على كفاءة استخلاص ايون الخارصين(Zn2+)، كما استخدمت طريقة الاستخلاص هذه في اجراء عمليات فصل وتقدير الخارصين في نماذج بيئية وحياتية مختلفة.تمت عملية استخلاص وتقدير ايون المغنيسيوم(II) وايون الزئبق(II) باستخدام طريقة استخلاص نقطة الغيمة (CPE) وباستعمال المادة النشطة سطحيا (surfactant) (1% TritonX - 100) ووفق تقنية التمذوب(solvation)، وباستعمال مركب(2,4 - DMP) (2,4 - dimythyl pentane - 3 - one) ، كعامل استخلاص (Extractant) للمغنيسيوم(II)، وكذلك(Acetophenone) كعامل استخلاص للزئبق(II) وقد اشارت الدراسة الى ان الصنف المستخلص لايون المغنيسيوم(II) كان له اعلى قمة امتصاص عند(λmax=249nm)، اما الصنف المستخلص لايون الزئبق(II) كان له اعلى قمة امتصاص عند(λmax=293 nm). بينت عملية استخلاص كل من ايون المغنيسيوم(Mg2+) وايون الزئبق(Hg2+) وفق مبدا التمذوب(Solvation) تحتاج الى استخدام عامل التمليح (Salting out Effect) وقد استخدم(KNO3) كعامل تمليح وقد اعطى اعلى كفاءة استخلاص لايون المغنيسيوم(Mg2+) عند(0.5M) اما اعلى كفاءة استخلاص لايون الزئبق(Hg2+) كانت عند تركيز عامل التمليح(KNO3) بمقدار(0.08M) وبوجود(50µg) من كل من ايون المغنيسيوم(Mg2+) وايون الزئبق(Hg2+) حيث ان هذا التركيز لايون(Mg2+) و(Hg2+) يعطي افضل توازن ثرموديناميكي لتكون الصنف المستخلص لايون(Mg2+) وكذلك(Hg2+) وفق مبدا التمذوب (Solvation). كما تضمنت الدراسة استخدام انواع مختلفة من عوامل التمليح وبتراكيز مختلفة، حيث تبين ان كفاءة استخلاص المغنيسيوم(Mg2+) والزئبق(Hg2+) وفق مبدا التمذوب (Solvation) يختلف باختلاف نوع عامل التمليح واكثر من تاثره بتركيز عامل التمليح. كما ان تقنية استخلاص نقطة الغيمة(CPE) لفصل الصنف المستخلص لايون المغنيسيوم(Mg2+) وايون الزئبق(Hg2+) اوضحت انها تحتاج الى تسخين لدرجة حرارة (90ºC) لايون المغنيسيوم(Mg2+)، و(85ºC) لايون الزئبق(Hg2+) وبزمن تسخين مقداره(15دقيقة) لكلا الايونين وعند وجود(0.5mL) من المادة النشطة سطحيا(surfactant) (TritonX - 100 1%) لكلا الايونين ايضا. كما شملت الدراسة استخدام عدد من عوامل الاستخلاص المختلفة وبيان تاثيرها على كفاءة الاستخلاص لايون المغنيسيوم(Mg2+) وايون الزئبق(Hg2+) وفق مبدا التمذوب(Solvation)، مركب(Acetophenone) هو الافضل والاكفا في استخلاص ايون المغنيسيوم(Mg2+) وايون الزئبق(Hg2+) على حد سواء وقد اشارت طريقة استخلاص نقطة الغيمة (CPE) لفصل واستخلاص واغناء كل من المغنيسيوم (Mg2+) والزئبق (Hg2+) وفق مبدا التمذوب (Solvation) ان قــــــــــيم الـــــــدوال الـــــثرموديناميكية لــــــــــعملية الاســـــــــــتخلاص كانت(Sex= +173.2830 J mol - 1K - 1∆)، (Gex= ─ 63.1314 kJ mol - 1∆) (Hex= +0.2295 kJ mol - 1∆) لايون المغنيسيوم (Mg2+) اما لايون الزئبق (Hg2+) فقد كانت الــــــــــدوال الـــــــــــــــــثرموديناميكية للاستخلاص هي (Sex= +202.6789 J mol - 1 K - 1∆) ، (Gex= ─ 72.4139 kJ mol - 1∆) ، (Hex= + 0.14521 kJ mol - 1∆) وقد طبقت هذه التقنية في استخلاص وتقدير(Mg2+) والزئبق(Hg2+) في نماذج بيئية وحياتية مختلفة. | Absract By used of cloud point extraction method for sepration, extraction and preconcentration for Zn(II), Mg(II) and Hg(II) from aqueous solutions copuled with spectrophotometric UV - Vis methods to determenation . these elements in environmenteal and vital sampels, with using of laboratory prepared new organic reagent (AIBSNB) for extraction Zn2+ as complex but Mg2+ and Hg2+ extracted by CPE method according to solvation technique by (2,4 - dimethyl pentan - 3 - one) (2,4 - DMP) for Mg2+ and (Acetophenone) for Hg2+.The study show extracted Zinc ion Zn2+ as ion association complex or cheleate complex after coordinat biding with organic reagent (AIBSNB), which is new laboratory prepared and the spectroscopic stadies for this new organic reagent demonstrate the true suggestion of it is structure, as well as spectrophotometric study for complex of this organic reagent with Zinc ion Zn2+ extracted to CPL in CPE method show maximum absorbance wave length was λmax=380nm. The study of extraction Zn2+ appear pH=9 was the optimum acidic function for aqueous phase in presence 50μg Zn2+ in 10mL aqueous solution and the experiments for extraction Zn2+ as ion association complex or chelate complex according to CPE method need heating the solution to 90ºCfor 15mintes time of heating. And the thermodynamic data for extraction was (∆Sex=+155.94 J mol - 1K - 1), (∆Gex= - 56.483 kJ mol - 1), (∆Hex=+0.1242 kJ mol - 1), whereas the study show (0.5mL) of surfactant (1% TritonX - 100) was the optimum concentration of non ionic surfactant to formation cloud point layer (CPL) as second aective phase for extracted complex of Zn2+, in addition to the study ivolved determine the more probable structure of complex extracted by used foure spectrophotometric studies which was appeared the complex extracted for Zn2+ was[Zn(AIBSNB)]+;NO3 - or [Zn(AIBSNB) - (NO3 - )], so that synergism study show there is aparticipate for one molecule of TBP or MIBK in the formation of complex Zn2+ extracted with increasing in extraction efficiency for Zn2+ . from the other hard used this method for separation and determination Zn(II) in envirommental and vital samples.But extraction and determination megnesium(II) and mercury(II) by CPE methodology with using of nonionic surfactant 1% TritonX - 100, and according to solvation technique by use of (2,4 - dimethylpentan - 3 - one)(2,4 - DMP) as extractant for Mg(II) so Acetophenoe as extractant for Hg(II).The study was show the extracted species for megnesiumion Mg2+ has maximum absorbance at wave length λmax=249nm and extracted species for mercury ion Hg2+ has maximum absorbance at wave lengthλmax=293nm, as well as extraction Mg2+ and Hg2+ according to this method (solvaton) needed salting out then used KNO3 as salting out and giving higher extraction efficiency at 0.5M KNO3 for extraction Mg2+,but for extraction Hg2+ used 0.08M KNO3 to giving higher extraction efficiency in pressence 50μg Mg2+ and Hg2+ each one alone. As optimum concentration ,whereas this quantity from metal cation help to reached farorable thermodynamic equilibrium for formation extracted spesies for Mg2+and Hg2+according to solvation method. Also this study demonstrate different salting out and different concentration, and show extraction efficincy for Mg2+and Hg2+according to solvation method differ by kind of salting out more than it is concentration, as well extraction the species of Mg2+ and Hg2+ by CPE method reached high efficiency by heating at 90ºC for Mg2+ and at 85ºC for Hg2+ with heating time 15 minutes for both ion in precence (0.5mL) of 1% TritoX - 100 so that study the effect of different extractant on extraction efficiency of Mg2+ and Hg2+according to solvation method.Thermodynamicaly extraction of thes ion by solvation method show thermodynamic data was(∆Sex=+155.94 J mol - 1K - 1), (∆Gex= - 56.483 kJ mol - 1), (∆Hex=+0.1242 kJ mol - 1), for Mg but for Hg2+thermodynamic data was (∆Sex=202.6 J mol - 1K - 1), (∆Gex= - 72.4138 kJ mol - 1), (∆Hex=0.1421 kJ mol - 1), this study involved determination Mg(II) and Hg(II) in different samples according to solvation method by CPE technique.
