اندازه¬گيري يون كروم (III) به روش سينتيكي اسپكتروفوتومتري در پساب رنگي

این متن شامل 71 صفحه می باشد 

روش­هاي سينتيكي- اسپكترفوتومتري از جمله روش­هاي تجزيه دستگاهي به منظور بررسي تغييرات ميزان گونه­هاي موجود در نمونه مي­باشند كه ضمن دارا بودن صحت، دقت و سرعت عمل بالا داراي هزينه روش بسيار پايين است. اين خصوصيات كاربرد اين تكنيك را در حد وسيعي براي بررسي رفتار تركيبات رنگي و چگونگي تخريب وحذف آنها از پساب­هاي صنعتي ميسر مي­سازد. نظر به اهميت ايجاد آلودگي توسط رنگ­هاي آلي در پساب­هاي صنعتي ارائه روش­هاي مناسب و جديد با حداقل هزينه و كارآيي بالا به منظور حذف اين گونه تركيبات مورد نظر پژوهشگران بوده و هست.

در اين پروژه علاوه بر ارائه فاكتورهاي مؤثر در تخريب رنگ متيلن­بلو مي­توان به اندازه­گيري يون كروم كه يك ماده سرطان­زاست، پرداخت. يك روش حساس و ساده براي تعيين مقادير بسيار كم كروم به روش سينتيكي- اسپكتروفوتومتري براساس اثر بازدارندگي كروم در واكنش اكسيدشدن متيلن­بلو توسط آسكوربيك اسيد در محيط اسيدي (H₂SO₄ 4 مولار) معرفي شده است. اين واكنش به روش اسپكتروفوتومتري و با اندازه­گيري كاهش جذب متيلن­بلو در طول موج 664 نانومتر به روش زمان ثابت استفاده شده است. در محدوده زماني 8- 5/0 دقيقه و دماي محيط، حد تشخيص ppm 013/0 بوده است و منحني كاليبراسيون در محدوده ppm (­3- 05/0) از غلظت كروم خطي است.

فصل اول

كروم

 مقدمه :

كرم اولين نوع فلز سنگين در پساب است.

يونهاي كروم (III) و كروم (VI) براي محيط زيست و هستي بشر مضر هستند.

بر طبق استاندارد موجود مقدار كروم باقيمانده در پساب بايد mg/l 5/1 باشد. در كنار شكل ساده يونهاي كروم (III) و كروم (VI)، كمپلكس هماهنگ كروم (III)يا كروم (VI)، با پيوندهاي ملكولي آلي و غيرآلي وجود دارد.

به طور مثال كمپلكس كروم در رنگها به طور كامل در صنعت نساجي از طريق واكنش شيميايي بين Cr₂O₃ و يك نوع از تركيبات آزو آلي استفاده مي­شود. ساختار هماهنگ كمپلكس كروم قبل از تخريب بسيار پايدار و سخت است. اين دسته از تركيب­هاي كروم حد بالايي ازغلظت كروم را در پساب­هاي صنعتي ايجادمي­نمايند.

اگر كروم موجود در پساب مستقيماً در محيط آزاد شود به صورت يك عامل واكنش دهنده در محيط عمل نموده و از فعاليت باكتريها به صورت آشكار جلوگيري مي­­كند. بنابراين بازده عمليات موجودات بسيار كم مي­شود. بنابراين سميت كروم بسيار زياد مي­باشد. بنابراين اندازه­گيري آن در گونه­هاي مختلف به ويژه پساب­هاي صنعتي همواره مورد توجه پژوهشگران بوده و تاكنون مقالات متعددي در اين زمينه در مجلات مختلف علمي ارائه شده است.

رسوب دادن شكل مؤثري از فرآيند برداشتن يون كمپلكس كروم است اما قابل اجرا نمي­باشد، با استفاده از روشهاي مبادله يون مي­توان به طور مؤثرغلطت يون كروم را كاهش داد ولي اين كار خيلي عملي نيست. از مهمترين عيب­هاي اين روش بالا بودن هزينه توليد مواده مبادله كننده يوني و بهره­برداري آن است به علاوه در تعويض يون تنها مي­توان از محدوده كمي از درجه pH استفاده كرد.

جذب روشي شناخته شده و مؤثر براي انتقال فلز آلوده كننده سنگين مي­باشد، اما ظرفيت جذب بايد با جاذب شيميايي مناسب تقويت و يا تغيير داده شود.

مقادير كم كروم (تا 5/0 درصد) را مي­توان به روش رنگ سنجي در محلول قليايي به صورت كرومات اندازه گرفت؛ اورانيم و سديم مزاحم­اند ولي واناديم اثري ندارد. عبور محلول در 365 تا 370 نانومتر يا با استفاده از يك صافي كه عبور ماكسيمم آن در قسمت بنفش طيف قرار دارد، اندازه گيري مي­شود.

خصلت قليايي محلول استاندارد به كار گرفته شده براي تهيه منحني مرجع بايد همانند محلول نمونه باشد و ترجيهاً غلظت نمكهاي خارجي در دو محلول بايد يكي باشد محلول­هاي استاندارد را مي­توان از پتاسيم كرومات با خلوص تجزيهاي تهيه نمود.

هزاران نمونه از كمپلكس­هاي كروم (III) وجود دارند كه به جز چند مورد بقيه شش كوئورديناسيوني هستند. مشخصه اصلي اين تركيبات بي اثر بودن سنجش آنها از نظر سينتيكي در محلول آبي است و به خاطر همين بي اثر بودن است كه اين همه نمونه­هاي كمپلكس از كروم مي­توان جدا كرد و به همين دليل است كه قسمت عمده شيمي كلاسيك مربوط به كمپلكس­ها كه توسط پژوهشگران اوليه به خصوص يورگنسن و ورنر مطالعه و بررسي شد، كروم را در بر مي­گرفت. اين كمپلكس­ها حتي درمواردي كه از نظر ترموديناميكي ناپايدارند، در محلول دوام مي­آورند.

1-1- تعريف چرم:

چرم مهمترين فراورده­اي است كه در فرآيند پوست پيرايي از تأثير برخي مواد شيميايي بر پوست به دست مي­آيد. چرم در برابر هوا و آب نفوذپذير بوده و در مقابل باكتري ها و عامل­هاي فيزيكي و شيميايي محيط مقاومت مي­نمايد. چرم براي تهيه بسياري از لوازم مورد نياز زندگي مناسب است و كاربردهاي گوناگوني در زمينه­هاي مختلف زندگي دارد. با توجه به پوست پيرايي دو نوع چرم ساخته شده و به بازار عرضه مي­شود:

الف) چرم­هاي گياهي: براي ساخت اين نوع چرم از مواد دباغي گياهي استفاده مي­شود.

ب) چرم­هاي شيميايي: كه براي ساخت آنها از مواد شيميايي در پوست پيرايي استفاده مي­شود اين نوع چرم داراي ضخامت كمتري است.