فهرست مطالب

شیمی کاربردی روز - پیاپی 26 (بهار 1392)

نشریه شیمی کاربردی روز
پیاپی 26 (بهار 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/03/05
  • تعداد عناوین: 9
|
  • طاهره پورصابری*، هادی قنبرنژاد، محمدرضا شجاع، محسن بهاری یامچلو صفحات 9-20
    گرافن به عنوان پدیده سال های اخیر با داشتن خواص فیزیکوشیمیائی بی نظیر، جای خود را در علم مواد باز کرده است. اگر بتوان ویژگی های گرافن را با سایر نانو مواد تلفیق نمود، می توان نانو کامپوزیت های بی نظیری ساخت که یکی از این راه ها آرایش صفحات گرافنی با نانوبلورها می باشد. از سوی دیگر استفاده از فلزات صفر ظرفیتی برای پاکسازی پساب های آلوده فناوری با مقبولیت گسترده است. در این تحقیق کامپوزیت گرافنی آرایش یافته با نانوذرات مس سنتز و ساختار آن با روش های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. سپس امکان کاربرد نانوکامپوزیت در حذف ماده رنگزای 4- (2- پیریدیل آزو) رسورسینول بررسی شد. نتایج نشان می دهند که تحت شرایط بهینه، حذف mL 50 محلول mg L-1100 ماده رنگزا با استفاده از g L-12 نانوکامپوزیت امکان پذیر است.
    کلیدواژگان: نانو کامپوزیت، گرافن، نانوذرات مس، رنگزای 4، (2، پیریدیل آزو) رسورسینول، فروپاشی
  • فیروزه نعمتی *، سارا قدیم علیزاده، علی الهام پور صفحات 21-27
    در این تحقیق سنتز رنگ های دی آزو با استفاده از روش جدیدی مورد بررسی قرار گرفته است. در این روش از سلولز سولفوریک اسید به عنوان منبع پروتون برای تولید نمک دی آزونیوم استفاده و آنیون حاصله در کنار نمک دی آزونیوم ArN2+ -O3SO- Cellulose) (سبب پایداری این نمک در دمای محیط و همچنین موجب عدم استفاده از اسیدهای خطرناک می شود. از طرف دیگر تولید نمک های دی آزونیوم در شرایط بدون حلال و با ساییدن و مخلوط نمودن آمین، سدیم نیتریت و سلولز سولفوریک اسید در هاون صورت گرفته است. در مرحله ی بعدی حلقه های بنزنی فعال به مخلوط موجود در هاون اضافه و با ساییدن مجدد واکنش جفت شدن انجام می شود. بدین ترتیب با استفاده از سلولز سولفوریک اسید رنگ های دی آزو با استخلاف های گوناگون در دمای محیط و فشار معمولی، در یک ظرف، با راندمان بالا و زمان کوتاه تولید می گردد.
    کلیدواژگان: نمک دی آزونیوم، سلولز سولفوریک اسید، رنگ دی آزو، شرایط بدون حلال
  • منوچهر بهمئی *، لاله عباسی، محمد فرجی صفحات 29-37
    در این تحقیق ابتدا نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن به روش همرسوبی سنتز شد سپس کارایی نانو ذرات اصلاح شده با سورفکتانت سدیم دودسیل سولفات (SDS) به عنوان جاذب برای استخراج مقادیر ناچیز داروی تربینافین هیدروکلراید از پساب شرکت داروسازی مورد ارزیابی قرار گرفت. پارامترهای موثر بر فرآیند استخراج بررسی و بهینه شدند، سپس داروی مورد نظر با استفاده از تکنیک کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) تعیین مقدار شد. پارامترهای موثر بر روی بازده استخراج دارو از قبیل pH محلول، مقدار سورفکتانت SDS، زمان استخراج، نوع شوینده، حجم شوینده و زمان واجذب مورد بررسی و بهینه سازی قرار گرفت. تحت شرایط بهینه منحنی کالیبراسیون در گستره 400-1 میکروگرم بر لیتر خطی بود و ضریب همبستگی 9998/0 بدست مد. فاکتور تغلیظ برای 25 میلی لیتر محلول دارو 74 و حد تشخیص روش، مقدار 5/0 میکروگرم بر لیتر حاصل شد. همچنین درصد انحراف استاندارد نسبی (RSD%) روش برای غلظت 20 میکروگرم بر لیتر با 3 تکرار پیاپی در یک روز و بین چند روز به ترتیب 1 و 5/3 بدست آمد. بر اساس نتایج بدست آمده، روش پیشنهادی برای اندازهگیری داروی تربینافین هیدروکلراید در پساب شرکت داروسازی به کار گرفته شد که نتایج رضایتبخشی حاصل شد.
    کلیدواژگان: استخراج فاز جامد، تربینافین هیدروکلراید، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، نانو ذرات مغناطیسی Fe3O4
  • حسن زوار موسوی*، آیسان خلیق صفحات 39-51
    در این تحقیق، خاکستر برگ اکالیپتوس به عنوان جاذبی کم هزینه برای حذف همزمان یون های کادمیم (II)، کبالت (II) و نیکل (II) از محلول های آبی مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای جذب سطحی مانند pH اولیه محلول، زمان تماس، مقدار جاذب و دما، بررسی و بهینه سازی شدند. بررسی داده های به دست آمده با مطالعات ایزوترمی، انطباق بسیار خوب داده های تجربی را با مدل لانگمویر نشان داد. حداکثر ظرفیت جذب یون های کادمیم (II)، کبالت (II) و نیکل (II) به وسیله جاذب، به ترتیب 7/166، 03/27 و 8/23 میلی گرم بر گرم بدست آمد. مطالعات سنتیکی به وسیله مدل های مختلف انجام شد و بهترین تطبیق داده های تجربی با مدل سنتیکی شبه درجه دوم بود. همچنین بر اساس مطالعات ترمودینامیکی، فرآیند جذب گرماگیر بوده و به صورت خود به خودی انجام گرفت.
    کلیدواژگان: یون های فلزات سنگین، خاکستر برگ اکالیپتوس، جذب سطحی، ایزوترم، سینتیک
  • لیلی رحیمی اهر*، زهره رحیمی اهر، لیدا اسدی صفحات 53-62
    در این تحقیق، طیف سنجی IR، مطالعات NBO، آنالیز HOMO-LUMO، تعیین قطبیت، طول پیوند ها، زاویه پیوند ها، بار الکتریکی اتم ها، سختی کل، نرمی، الکتروندوستی و پتانسیل شیمیایی از H2O به H2Te محاسبه شده است. محاسبات با استفاده از DFT (نظریه تابعی دانسیته) با روش های (PBEPBE و HCTH) و با مجموعه پایه DGDZVP انجام شده است. مطابق محاسبات قطبش پذیری از H2Oبه H2Te افزایش یافته و اختلاف انرژی HOMO-LUMO یا به عبارتی گاف انرژی کاهش می یابد. با استفاده از طیف سنجی IR نوع شیوه های ارتعاشی فعال در ترکیبات مطالعه شده است. فرکانس های ارتعاشی، با افزایش طول پیوند از H2O به H2Te کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: IR، HOMO، LUMO، هیدریدهای گروه ششم، DFT
  • اسماعیل زنجیری، مصطفی فضلی*، سید رضا سیف محدثی، محمد تیموری، معصومه آقابابایی صفحات 63-72
    با توجه به لزوم مصرف بنزین با استاندارد یورو 5 و اهمیت محصولات ایزو پارافینی نسبت به آروماتیکی در آن، استفاده از کاتالیست مناسب در فرآیند تبدیل کاتالیستی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با اضافه نمودن فلز قلع به کاتالیست های دو فلزی رایج در این فرآیند ((Pt-Re /γ-Al 2O3 می توان مرحله پیش گوگرد زنی کاتالیست را که در آن احتمال مسمومیت کاتالیست وجود دارد حذف کرده و ضمنا با افزایش جمعیت نسبی سایت های اسیدی متوسط، میزان ایزوپارافین ها را در محصول افزایش داد. در این پروژه، کاتالیست سه فلزی Pt-Re-Sn/γ-Al 2O3 با استفاده از روش تلقیح مرطوب تهیه و تحت شرایط عملیاتی مطابق با پالایشگاه های ایران، در رآکتور دیفرانسیلی واحد پایلوت پژوهشکده کاتالیست و نانو فناوری پژوهشگاه صنعت نفت مورد آزمایش تعیین فعالیت با خوراک صنعتی (HSRG) قرار گرفت. مقدار فلزات پلاتین و رنیوم موجود در کاتالیست های تهیه شده ثابت بوده و به ترتیب برابر با 22/0 و 44/0 درصد وزنی و مقدار فلز قلع از 06/0 تا 3/0 درصد وزنی می باشد. پس از آنالیز محصول مایع خروجی از رآکتور، گزینش پذیری واکنش تولید ایزوپارافین نسبت به واکنش تولید آروماتیک برای این کاتالیست ها مقایسه شد. نتایج نشان می دهد گزینش پذیری تولید ایزو پارافین ها نسبت به تولید آروماتیک ها در دمای 490 درجه سانتی گراد برای بهترین کاتالیست ساخته شده (3/0 درصد وزنی قلع) و کاتالیست تجاری به ترتیب 5/39 و 7/29 درصد و در دمای 510 درجه سانتی گراد به ترتیب 4/4 و 2/13درصد می باشد. بنابراین کاتالیست با 3/0 درصد وزنی قلع در دمای 490 درجه سانتی گراد در مقایسه با کاتالیست تجاری و سایر کاتالیست های ساخته شده از نظر گزینش پذیری نسبت به ایزوپارفین ها دارای عملکرد بهتری می باشد.
    کلیدواژگان: کاتالیست سه فلزی، تبدیل کاتالیستی، گزینش پذیری، ایزو پارافین، آروماتیک
  • صائب احمدی، محسن وفایی سفتی*، علیرضا بهرامیان، اسماعیل زنجیری، خسرو جراحیان صفحات 73-84
    در مخازن کربناته شکافدار به دلیل حالت ترشوندگی سنگ و متراکم بودن شبکه ماتریس سنگ، بازده بازیابی نفت پایین می باشد. یکی از راهکارهای موثر در افزایش بازیابی نفت در این مخازن، تغییر ترشوندگی سنگ از حالت نفت دوست به آب دوست است. در این پژوهش تاثیر یون های مختلف محلول در آب، دمای زماندهی و pH محلول اصلاح گر ترشوندگی بر حالت ترشوندگی سنگ کربناته آهکی با استفاده از آزمایش زاویه تماس بررسی شده است. همچنین سعی شده است که مدلی برای رفتار یون ها با سطح سنگ با استفاده از نتایج زاویه تماس ارائه شود. نتایج نشان داد که یون های Ca2+، Mg2+ و SO42- ترشوندگی سنگ کربناته را از حالت نفت دوست به آب دوست تغییر می دهند و آب دوستی بیشتر هنگامی که یون ها با هم در آب وجود داشته باشند؛ حاصل می شود. مشاهده شد که زاویه تماس در حالتی که غلظت دو یون Mg2+ و SO42- در محلول اصلاح گر ترشوندگی با هم افزایش یابند کمتر از حالتی است که فقط غلظت یک یون افزایش یابد. همچنین افزودن نمک NaCl به محلول اصلاح گر ترشوندگی در تمام حالات سبب افزایش زاویه تماس و نفت دوستی بیشتر سنگ کربناته شد. افزایش دمای زماندهی سنگ ها در محلول های اصلاح گر ترشوندگی، سبب دفع اسید های چرب جذب شده بر روی سطح و آب دوستی بیشتر سطح شد. مشاهده شد که pH محلول اصلاح گر ترشوندگی تاثیر زیادی بر ترشوندگی سنگ کربناته دارد و تغییر pH از 3 تا 10، حالت ترشوندگی را تغییر می دهد.
    کلیدواژگان: ترشوندگی، آب دوست، نفت دوست، زاویه تماس، کربناته
  • سارا خسروی گندمانی، رامین یوسفی*، فرید جمالی شینی صفحات 85-91
    در این تحقیق نانوذرات اکسیدروی خالص وآلاییده با میزان های 2%، 4% و 6% با نقره به وسیله روش سل-ژل در محیطی ژلاتینی تهیه شدند. در این فرآیند، ژلاتین به عنوان یک عامل پلیمریزاسیون مورد استفاده قرار گرفت. از نیترات روی و نیترات نقره به عنوان مواد اولیه واکنش استفاده شد. پس از تهیه نانوذرات خالص و آلائیده با نقره، ساختار و ماهیت آن ها با استفاده از آنالیز پراش پرتو X بررسی شد و ریخت شناسی نمونه ها بوسیله TEM مورد ارزیابی قرار گرفت. خواص نوری نمونه ها با به کار گیری طیف سنجی های UV-Visible و فتو لومینسانس (PL) مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج XRD ساختار شش گوش(وورتسایت) محصولات و وارد شدن یون های نقره در میان شبکه ZnO را نشان می دهد. همچنین، نتایج PL و UV-Visible نشان دادند که خواص نوری نانوذرات اکسیدروی خالص بهتر از نمونه هایی است که تحت تاثیر آلایش نقره قرار گرفتند. علاوه بر این نتایج مطالعات نوری نشان داد که گاف انرژی نانو ذرات اکسید روی بواسطه وجود نقره افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: نانوذرات، اکسیدروی، سل، ژل، آلایش نقره، خواص نوری
  • ماندانا امیری *، فرحناز رضاپور، ابوالفضل بضاعت پور صفحات 93-101
    در این تحقیق نانوذرات کربنی به عنوان اصلاح گر الکترود خمیر کربن برای اندازه گیری فنیل افرین استفاده شده است. الکترود اصلاح شده با نانوذرات کربنی، حساسیت و فعالیت الکتروکاتالیتیکی بالایی را از خود نشان داد که این نتایج به دلیل ویژگی های منحصر به فرد نانوذرات از جمله مساحت سطح بالا، قدرت جذب زیاد و تخلخل بالا بوده است. ابتدا استخراج فنیل افرین بر روی نانوذرات کربنی انجام شد وسپس آشکارسازی آن توسط روش ولتامتری پالس تفاضلی انجام شد. پارامترهای مختلف از جمله سرعت چرخش محلول، pH محلول استخراج، زمان استخراج، pH ولتامتری و سرعت روبش بهینه و بررسی شدند. منحنی کالیبراسیون برای تعیین کمی فنیل افرین استفاده شد که گستره خطی 5-10×0/8 تا 6-10×0/8 و حد تشخیص 7-10×5/9 را نشان داد. در انتها، فنیل افرین در نمونه های بیولوژیکی به طور موفقیت آمیزی اندازه گیری شد.
    کلیدواژگان: فنیل افرین، نانو ذرات کربنی، خمیرکربن، ولتامتری
|
  • Tahereh Poursaberi *, Hadi Ghanbarnejad, Mohammad Reza Shoja, Mohsen Bahari Yamchelu Pages 9-20
    Graphene with unique physico-chemical properties is known as a new phenomenon in material science. Combining the properties of graphene with other nanomaterials، results in exceptional nanocomposites. One route is the decoration of graphene sheets with nanocrystals. On the other hand application of zero valent metals for the wastewater treatment is a widely accepted technology. In this study the nanocopper decorated graphene composite was synthesized and characterized using different methods. The possibility of its application in the degradation of 4- (2-pyridylazo) resorcinol dye was investigated. The results showed that under optimal conditions، degradation of 50 ml dye solution (100 mg L-1) with 2 g L-1 of nanocomposite is achievable.
    Keywords: Nanocomposite, Graphene, Copper nanoparticles, 4, (2, pyridylazo) resorcinol, degradation
  • Firouzeh Nemati *, Sara Gadim Alizadeh, Ali Elhampour Pages 21-27
    This article، describes a new method for synthesis of diazo dyes. In this protocol، cellulose sulfuric acid has been used as a proton source for producing diazonium salts. The resulting anion، in the presence of diazonium salt (ArN2+-O3SO-Cellulose)، causes high stability of this salt at room temperature، and also results avoidance the use of harmful acids. This procedure for the preparation of diazonium salt was carried out under solvent free condition. The mixtur of amine، sodium nitrite and cellulose sulfuric acid، was grinded in a mortar and by grinding futher، coupling reaction was carried out. So by using cellulose sulfuric acid، diazo dyes with different derivatives were prepared in good to excellent yields and short reaction time، in one pot under ambient condition.
    Keywords: diazonium salt, cellulose sulfuric acid, diazo dyes, solvent free
  • Manoochehr Bahmaie *, Laleh Abbasi, Mohammad Faraji Pages 29-37
    In this paper، the first part the chemical co-precipitation method was used in the preparation of magnetic nanoparticles and then application of SDS-coated Fe3O4 NPs as an adsorbent for extraction of trace amounts of terbinafine hydrochloride from pharmaceutical company wastewater was investigated. Then the drug was determined by high performance liquid chromatography with UV detection (HPLC/UV). The effects of various parameters on the extraction efficiency such as pH of solution، amount of SDS surfactant، extraction time، eluent type and desorption condithions were studied and optimized. Under the optimal conditions، the calibration curve was linear in the range of 1. 0–400 µgL-1 with a correlation coefficient of 0. 9998. Enrichment factor of 74 and limit of detection of 0. 5µgL-1 were obtained. Also، the percent relative intra-day and inter-day standard deviation (R. S. D %) based on three replicate determinations were 1. 0 and 3. 5%، respectively. According to the results، the proposed method was successfully applied to extraction of terbinafine from environmental samples and satisfactory results were obtained.
    Keywords: Solid, phase extraction, Terbinafine hydrochloride, High performance liquid chromatography, Magnetite nanoparticles (Fe3O4)
  • Hassan Zavvar Mousavi *, Aisan Khaligh Pages 39-51
    In this study، eucalyptus leaves ash (ELA) was used as a low cost adsorbent for simultaneous removal of Cd (II)، Ni (II) and Co (II) ions from aqueous solutions. The adsorption parameters، such as initial pH of the solution، contact time، adsorbent dose and temperature، were studied and optimized. Evaluation of the obtained data with isotherm studies indicated that the adsorption process was matched well with the Langmuir model. The maximum capacity of adsorbent for Cd (II)، Co (II) and Ni (II) ions were 166. 7، 27. 03 and 23. 8 mg g−1، respectively. Kinetic studies were carried out on various kinetic models and the pseudo-second order kinetic model was fitted very well with experimental data. Moreover، base on thermodynamic studies the adsorption process was both endothermic and spontaneous.
    Keywords: Heavy Metal ions, Eucalyptus leaves ash, Adsorption, Isotherm, Kinetic
  • Leile Rahimi Ahar *, Zohreh Rahimi Ahar, Lida Asadi Pages 53-62
    In this investigation، IR spectroscopy، HOMO-LUMO analysis، NBO analysis، polarity determination، bond length، bond angle، natural charge of atoms، hardness، Softness، electrophilicity index and chemical potential from H2O to H2Te are calculated. DFT (Density Functional Theory) calculations with methods (PBEPBE and HCTH) and DGDZVP basis set were performed. According to the calculations، polarizability increases from H2O to H2Te and the HOMO–LUMO energy gap decreases. Using IR spectroscopy، vibrational active modes of the compounds have been studied. The vibrational frequencies decreases from H2O to H2Te due to the increase in bond length.
    Keywords: IR, HOMO, LUMO, hydrides of VI group, DFT
  • Esmaeel Zanjiri, Mostafa Fazli *, Reza Seif Mohaddecy, Mohammad Tyimouri, Masoume Aghababaei Pages 63-72
    Gasoline with euro 5 standard and improvement of selectivity of isomer products to aaromatic products in gasoline is very important in oil refinery. In this paper، Pt-Re-Sn Al2O3 catalyst prepared with imperegnation procedur. Then، The activity and catalytic reactor tests for prepared catalysts and commercial catalyst with same of commercial catalytic reforming process conditions and industrial feed in differential plug flow reactor of catalysis and nano technology division، research institute of petroleum industry pilot plant were done. The composition of Pt and Re in catalyst prepared was 0. 22 and 0. 44 and range of Sn composition was 0. 06،0. 1، 0. 2 and 0. 3 weight percent. After activity test and analysis of products، selectivity of isoparaffins products to aromatics products was compared. The results show that the selectivity of isoparaffin to aromatic products at two different temperatures (490-510 °C) for prepared catalyst with 0. 3 weight percent of tin and commercial catalyst were 39. 5، 29. 7، 4. 4 and 13. 2، Respectively. Finally، comparison of selectivity of four prepared catalysts and commercial catalyst in two operation conditions show that prepared catalyst with 0. 3 weight percent of tin at 490°C is suitable for new catalytic reforming process.
    Keywords: Triple catalyst, Catalytic Reforming, Selectivity, Isoparaffin, Aromatic
  • Saeb Ahmadi, Mohsen Vafaie Sefti *, Alireza Bahramian, Esmael Zanjiri, Khosrow Jarrahian Pages 73-84
    Naturally fractured carbonate reservoirs have very low oil recovery efficiency owing to their wettability and tightness of matrix. Recovery efficiency can be considerably improved by changing reservoir rock wettability from oil-wetting to water-wetting state. In this work، the effect of different ions، pH، and temperature on wettability of carbonate rocks was investigated by means of contact angle measurements. The results indicate that the Ca2+، Mg2+ and SO42- ions can change the wetting state of carbonate rocks toward water-wetting، both individually and when they are mixed. According to our measured contact angle data، simultaneous increase of the concentration of both Mg2+ and SO42- ions has positive impact on wettability alteration of the carbonate surface more than that of obtained by variation of individual ions. It is also found that addition of NaCl salt changes the wettability to more oil-wetting. We did، moreover، measure the impact of temperature on the wettability change of the carbonate surface. It is observed that higher temperatures result in water-wet surfaces، owing to facilitating fatty acid desorption. However، the impact of pH on wettability alteration is found to be complex، resulting in various wettability states by changing pH from 3 to 10.
    Keywords: Wettability, Oil, wet, Water, wet, Contact angle
  • Sara Khosravi Gandomani, Ramin Yousefi *, Farid Jamali-Sheini Pages 85-91
    Undoped and Ag-doped ZnO nanoparticles with different percentage of Ag (2%، 4%، and6%) were synthesized by a sol-gel method using a gelatin media as a polymerization agent. Zinc nitrate and silver nitrate were used as raw materials for reaction. The obtained nanoparticles were characterized by TEM، XRD، UV-vis، and PL. The TEM results showed that، the sizes of the nanoparticles were the same approximately. The XRD patterns indicated hexagonal structure for all samples and incorporation silver ions in to the ZnO lattice. The UV-vis and PL results revealed that، the optical properties of the undoped ZnO nanoparticles were better than the Ag-doped ZnO nanoparticles.
    Keywords: Nanoparticles, Zinc oxide, Sol, gel, Ag, doped, Optical properties
  • Mandana Amiri Pages 93-101
    In this approach، functionalized carbon nanoparticles have been applied as modifier for determination of phenylephrine. The significant increase in voltammetric responses for pre-adsorbed phenylephrine compare with those for solution confirms high affinity of phenylephrine to carbon nanoparticles (possibly due to π-π stacking interaction between aromatic rings of phenylephrine and surface-sulfonated carbon nanoparticles). To obtain the optimum of adsorption conditions، the effects of pH، agitation rate، and adsorption time are investigated. Differential pulse voltammetry was applied for quantitative determination of phenylephrine. The dynamic linear range 8. 0×10-6-8. 0×10-5 mol L-1 and the limit of detection 9. 5×10-7 mol L-1 was obtained. Determination of phenylephrine in biological sample was performed successfully.
    Keywords: Phenylephrine, Carbon paste, functionalized carbon nanoparticle, Sensor, Extraction