فهرست مطالب

کاربرد شیمی در محیط زیست - پیاپی 32 (پاییز 1396)

نشریه کاربرد شیمی در محیط زیست
پیاپی 32 (پاییز 1396)

  • 70 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1396/08/16
  • تعداد عناوین: 8
|
  • علی دانش، معصومه آقازاده، محمد جلیل زاده هدایتی صفحات 1-5
    احیای آلدهیدها و کتون ها به الکل های مربوطه در حضور سدیم سیانوبورو هیدرید به عنوان عامل کاهنده و خاک تونسیل به عنوان کاتالیزور در شرایط بدون حلال مورد بررسی قرار گرفت. Tonsil (کاتالیزور) زمان احیای هر آلدهید و کتون را به الکل های متناسب در مقایسه با احیای آن ها در نبود کاتالیزور کاهش داده و الکل هایی با درجه خلوص بالا ایجاد می کند. واکنش های احیا در شرایط کم تر از 15 دقیقه در دمای اتاق انجام شدند. تمام الکل های به دست آمده از کاهش ترکیبات کربونیل مربوطه با استفاده از طیف FT-IR و نقطه ذوب تشخیص داده شدند.
    کلیدواژگان: سدیم سیانوبورو هیدرید، خاک تونسیل، کاهش، آلدهید، کتون، الکل، شیمی سبز
  • نجمه جعفرزاده اهری، مهدی احمدی سابق صفحات 7-14
    مساله تامین غذای سالم، مهم ترین چالش قرن حاضر محسوب می شود. کنسرو رب گوجه فرنگی نیز با توجه به دارا بودن جایگاه دایمی در سبد مصرف خانوار ایرانی، همواره مورد توجه بوده است. در این مطالعه امکان حضور مواد سمی همانند بنزن، تولوئن و زایلن که جزو هیدروکربن های آروماتیک می باشد، در رب های گوجه فرنگی کنسرو شده تولید داخل مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی محققان نشان داده است حضور این مواد در داخل مواد غذایی می تواند اثرات بسیار سوئی برروی سلامتی مصرف کنندگان باقی بگذارد. به همین منظور تعدادی از این محصولات از بازار خریداری و با استفاده از روش کروماتوگرافی گازی، مواد تشکیل دهنده آن ها با استفاده از ایده جدید بکارگیری گرافیت، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این مطالعه وجود این مواد در تعداد قابل توجهی از نمونه محصولات رب موجود در بازار را نشان داد که بایستی مورد توجه نهادهای مسئول قرار گیرد. البته محصولات سالم و فاقد مواد سمی آروماتیک نیز شناسایی شدند که در مقایسه با تعداد نمونه های آلوده قابل توجه نمی باشد.
    کلیدواژگان: هیدروکربن های آروماتیک، کنسرو رب گوجه فرنگی، روش کروماتوگرافی گازی، مواد نگهدارنده
  • سحر مرادی سولاوه، سرور صادقی، سارا شریفی صفحات 15-23
    بکارگیری باکتری سودوموناس آئروژینوزا جهت مقایسه فرآیندهای جذب زیستی و تجمع زیستی مس از پساب صنایع شیمیایی انجام گرفته است. جذب زیستی مس به کمک باکتری غیرفعال شده با استریلیزاسیون بخار و باکتری اصلاح ساختار شده به روش پیش تصفیه شیمیایی، جهت دسترسی به حداکثر ظرفیت جذب مورد بررسی قرار گرفته است. مورفولوژی و گروه های عاملی سطح باکتری به کمک FTIR و SEM بررسی شده اند. بهترین نتایج از باکتری اصلاح شده در شرایط بهینه 7pH=، دوز جاذب 1/0 گرم و غلظت اولیه مسmg/L 100و پس از75 دقیقه زمان تماس در دمای C 37 بدست آمد و بیش از 76% درصد مس حذف گردید، در حالیکه راندمان تجمع زیستی سلول های زنده و غیرفعال در همین شرایط و پس از به ترتیب 30 و 15 دقیقه زمان تماس،93/68 و 48/71 درصد بوده است. بر اساس تطبیق داده های تعادلی با مدلهای سینتیکی، مدل سینتیک شبه مرتبه دوم به خوبی جذب مس بر روی جاذب زیستی اصلاح شده را توصیف نموده است. شرایط بهینه جاذب جهت حذف مس از پساب حقیقی صنایع آبکاری فلزات بکار گرفته شد و 68/99 درصد از یون های مس موجود با جاذب اصلاح شده حذف گردید. همچنین بازیافت یون های مس جذب شده و بازیابی جاذب زیستی مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: تجمع زیستی، جذب زیستی، پساب های صنعتی، مس، سودوموناس آئروژینوزا
  • ساناز رئیس فرشید، فرشته بابایی درویشی، اعظم روشانی دشتمیان، رفعت مظاهری صفحات 25-32
    رنگ ها، از مهم ترین مواد آلوده کننده فاضلاب صنایع نساجی بوده و به دلیل ساختار پیچیده، غالبا سمی، سرطان زا، غیر قابل تجزیه بیولوژیک و پایدار در طبیعت هستند. به این دلیل حذف آن ها همواره از اهداف مهم در زمینه کنترل آلودگی آب و پساب های صنعتی می باشد. در این مطالعه جذب محلول رنگی متیلن بلو توسط جاذب ارزان قیمت جلبک سبز کلادوفورا از محلول های آبی مورد بررسی قرار گرفت. تاثیر غلظت اولیه رنگ، دوز جاذب، زمان تماس و pH در جذب محلول رنگی توسط جلبک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش دوز جاذب، درصد حذف رنگ افزایش یافت و همچنین با افزایشpH میزان جذب رنگ افزایش یافت. با توجه به نتایج pH بهینه در جذب متیلن بلو توسط جلبک سبز کلادوفورا 5/6 انتخاب شد. داده های جذب از ایزوترم جذبی لانگمویر و میزان جذب این رنگ بر روی جاذب نیز از معادله ی سینتیکی درجه دو ظاهری تبعیت کرد. نتایج نشان داد که از جلبک سبز کلادوفورا می توان به عنوان یک جاذب ارزان قیمت و مناسب در حذف رنگ استفاده کرد.
    کلیدواژگان: جذب سطحی، متیلن بلو، کلادوفورا، ایزوترم لانگمویر، سینتیک جذب سطحی
  • مرجان رنجبرجمال آبادی، فرحناز کارگر بهبهانی صفحات 33-39
    امروزه اختراعات تاثیر شگرفی بر تمدن بشری گذارده است. به دلیل نقش مهم علم شیمی در تمدن جدید، خطرات زیادی از فرآیندهای شیمیایی سلامت انسان و محیط زیست را تهدید می کند. به دلیل اهمیت این مساله در مقیاس جهانی، شیمی سبز به عنوان نگرشی راه گشا در سطح بین المللی مطرح شده است. اصطلاح شیمی سبز در مورد فرآیندهای شیمیایی و طراحی محصولاتی به کار می رود که در آن ساخت مواد خطرناک کاهش یافته و یا از بین رفته است. دراین تحقیق، روشی ساده و مفید مطابق با اصول شیمی سبز برای سنتز مشتقات 2-آمینو-3-سیانوپیریدین با استفاده از واکنش تک ظرف مشتقات آلدهید های آروماتیک، متیل کتون ها و مالونونیتریل در حضورنمک دودسیل سولفات آهن (III) به عنوان کاتالیزگر قابل بازیابی و سازگار با محیط زیست معرفی می شود. با استفاده از حلال مناسب و مقدار بهینه از این کاتالیزگر کارآمد تهیه سیانوپیریدین ها مورد بررسی قرار گرفت و شرایط بهینه واکنش برای انواعی از آلدهیدهای آروماتیک دارای گروه های الکترون دهنده و الکترون کشنده و نیز مشتقات متیل کتون تحت شرایط بازروانی در حضور کاتالیزگر دودسیل سولفات آهن (III) تعمیم داده شد.
    کلیدواژگان: مشتقهای پیریدین، سنتز تک ظرف، دودسیل سولفات آهن (III)، کاتالیزگر
  • بهرام کیوانی، کبری برج ساز، فهیمه احمدی صفحات 41-45
    در این کار تحقیقی نانو ذرات نیکل به روش کاهش شیمیایی با کنترل اندازه ذرات تهیه شده است. ماده اولیه این سنتز نیکل کلرایدی است که از بازیافت کاتالیست استفاده شده در روغن گیاهی بدست آمده است. ساختار کریستالی نانو ذرات تهیه شده به وسیله پراش اشعه ایکس بررسی شد. مورفولوژی و اندازه ذرات با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخص شد. در این کار تحقیقی نانو ذرات کروی خالص با اندازه کم تر از 20 نانومتر سنتز شده است. نتایج حاصل از بررسی اثر دما بر روی نانو ذرات نشان داد دمای 25 درجه سلسیوس مطلوب ترین دما برای ساخت نانو ذرات نیکل است.
    کلیدواژگان: نانو ذرات نیکل، کاتالیست مستعمل، کاهش شیمیایی، بازیافت
  • علیرضا ایمانلو، مهدی الفقیه، اکبر بابایی، جعفر ابوالحسنی * صفحات 47-55
    آنیون نیترات از آلاینده های مهم آب های زیر زمینی و سطحی در بسیاری از مناطق جهان است. غلظت زیاد نیترات ممکن است به سیستم های تنفسی وگوارشی انسان آسیب رساند، لذا کنترل ورود آن به منابع آب و کاهش غلظت آن در آب آشامیدنی برای حفظ سلامت انسان و همچنین محیط زیست ضروری است. اخیرا استفاده از تکنولوژی های مختلف به منظور حذف آلاینده ها مورد بررسی قرار گرفته اند. در این مطالعه، انواع مختلفی از نانوساختارهای کربنی از قبیل، نانوفیبرها و نانولوله های کربنی رشد یافته بر روی کربن فعال، نانوکامپوزیت ها کربن، گرافن اکسید، کربن دات ها و گرافت کوانتوم دات ها تولید شدند. نمونه های سنتز شده با دستگاه های میکروسکوب الکترونی عبوری، میکروسکوپ الکترونی پویشی و روش های گوناگون تجزیه ای مشخصه یابی شدند. بر اساس نتایج بدست آمده، از میان انواع جاذب های موجود به منظور حذف نیترات از آب شرب، ساختار نانوفیبرها و نانولوله های کربنی رشد یافته بر روی کربن فعال بالاترین ظرفیت حذف نیترات را از خود نشان داد. اثر غلظت اولیه نیترات، pH و... در فرآیند جذب مورد مطالعه قرار گرفت. در شرایط 7=pH و غلظت اولیه برابر با 100 میلی گرم بر لیتر نیترات، 90 درصد حذف حاصل شد.
    کلیدواژگان: نانو ساختارهای کربنی، جاذب، حذف، نیترات
  • محبوبه کاظم زاده خویی، موسی اسحقی صفحات 57-60
    سروسیمین یا نقره ای از مقام ترین گونه های سوزنی برگ جهان است و دامنه وسیعی از شرایط اکولوژیکی رویشگاه ها را تحمل می-کند. زیستگاه های طبیعی آن کوه های خشک و صخره ای ایالت آریزونای ایالت متحده آمریکا است. تعداد زیادی از گونه های شناخته شده این گیاه دارای خواص مختلف دارویی می باشد که بر اساس محتویات اسانس، در طب سنتی استفاده می شود. در این پژوهش با استفاده از روش جداسازی تقطیر با بخارآب، اسانس موجود در میوه درخت سرو استخراج گردید و ترکیبات طبیعی موجود در آن با استفاده از طیف FT-IR وGC-Mass شناسایی شد.
    کلیدواژگان: سرو، اسانس، تقطیر، GC، Mass، FT، IR
|
  • Pages 1-5
    Reduction of aldehydes and ketones to the corresponding alcohols in the presence of sodium cyanoborohdride as reductive agent and tonsil clay as catalyst under solvent free conditions was investigated. Tonsil (catalyst) decreased the reduction time of each aldehyde and ketone to proportional alcohols in comparison with their reduction in the absence of catalyst with high degree purity of alcohols. Reduction reactions were carried out in solvent free condition in less than 15 minutes at room temperature. All obtained alcohols from reduction of related carbonyl compounds were detected by FT-IR spectrum and melting points.
    Keywords: sodium cyanoborohydride, tonsil clay, reduction, aldehyde, ketone, Alcohols, green chemistry
  • Pages 7-14
    Provision of safe food is the most important challenge of the present century. Medical expenses arising from the consumption of contaminated food that is imposed on society in the long term, could be very significant Thus, continuous monitoring of health food products has been the focus of attention of governments and regulatory agencies. In this study the possible presence of toxic substances such as benzene, toluene and Xylene which is part of aromatic hydrocarbons, in paste locally produced canned tomato were studied. For this purpose, purchased the products from the market and using gas chromatography, were analyzed their ingredients. The results of this study confirm the presence of these substances in a significant number of samples of paste products on the market revealed. of course, healthy and non-toxic aromatic products were also determined in infected samples is not significant.
    Keywords: Aromatic Hydrocarbons, Canned Tomato Paste, Gas Chromatography, Preservatives
  • Pages 15-23
    A comparative study on the application of Pseudomonas aeruginosa for copper ion removal from industrial wastewaters has beed performed. The biosorption characteristics of copper ions were determined by using dead bacterial cells which were inactivated by steam sterilization and also structural modified bacterial strains that were pretreated by sodium hydroxide to approach the maximum biosorption capacity. The morphology and surface functional groups of the biosorbents were analyzed by  SEM and FT-IR, respectively. The best removal efficiency was carried out by pretreated cells at optimum conditions of pH=7, biosorbent dose of 0.1 g and copper concentration of 100 ppm after 75 min of contact time at 37°C  and up to 76% of copper ions were removed, whereas the dead cells biosorption efficiency and the alive cells bioaccumulation efficiency were 71.48 % and 68.93 % at the same conditions but only after 15 and 30 minutes of contact time,respectively. The kinetic models were applied to the equilibrium data and the results are best fitted by the Pseudo-second-order kinetics which described the biosorption of copper very well. Also optimum conditions of these biosorbens were appllied to an electroplating industrial wastewater sampleand 99.68% of copper ions have been removed by modified biosorbent. Also the recovery of biosorbed copper ions and the reusability of biosorbents have been investigated.
    Keywords: Bioaccumulation, Biosorption, Copper, Industrial wastewaters, Pseudomonas aeruginosa
  • Pages 25-32
    Adsorption of Methylene Blue (MB), a basic dye, from aqueous solutions by green algae Cladophora sp. (a low-cost adsorbent) has been attended. A series of assays were undertaken to assess the effect of the system variables (i.e. contact time, solution pH, sorbent dosage and initial dye concentration). Removal percentage of the dye was a maximum in 10 ppm dye solution at pH 6.5 when 1200 ppm adsorbent was used for one hour. Adsorption kinetics data were analyzed by pseudo-first-order and pseudo-second-order models. The results indicated that pseudo-second-order model (R2 = 0.9998) better described the adsorption experimental data than the pseudo-first-order kinetic model for dye. Langmuir isotherm model (R2 = 0.9992) exhibited excellent fit to the equilibrium adsorption data with monolayer adsorption capacity of 22.2 mgg .
    Keywords: Adsorption, Methylene blue, Cladophora, Langmuir isotherm, Adsorption kinetics
  • Pages 33-39
    In this research paper, a very simple and useful method for the synthesis of 2-amino-3-cyanopyridine derivatives by using of one pot reaction of aromatic aldehydes, methyl ketones and malononitril in the presence of iron (III) dodecyl sulfate as a recyclable and environmentally green catalyst is introduced. The preparation of 2-amino-3-cyanopyridines using of suitable solvent and the optimum amount of this catalyst and optimal reaction conditions extended for a variety of aromatic aldehydes containing electron donor and electron-withdrawing groups and also a variety of methyl ketone derivatives in the presence of iron (III) dodecyl sulfate was generalized. The advantages of this method are high efficiency and short reaction time, easy separation of products and the use of environmentally friendly catalyst. The main considerable purpose of this study is the synthesis of 2-amino-3-cyanopyridine derivatives in the best way and adapted green chemistry standpoint.
    Keywords: Pyridine derivatives, one pot synthesis, catalyst, iron (III) dodecyl sulfate
  • Pages 41-45
    In this work Nickel nano particles with control on particles size were prepared via a chemical reduction. The primary substance of this synthesis is nickel chloride obtained from the recycling of catalyst used in vegetable oil. Nickel chloride as a starting material was recovered from spent catalyst in hydrogenation process for vegetable oil refining. The molecular and crystal structure of the prepared nano particles was investigated by X-Ray Diffraction (XRD). The morphology and size of the particles were characterized by Scanning Electron Microscope images (SEM). In this work spherical nickel nano particles with less than 20 nm size were synthesized. The temperature effect on particle size showed that 25˚C is the optimum temperature for the synthesis of pure nickel nano particles.
    Keywords: Nickel nano particles, spent catalyst, chemical reduction, recovery
  • Pages 47-55
    controlling nitrate transfer toward water resources and reducing its concentration is essential to protect human health and the environment. Recently, the use of different technologies to remove these contaminants is investigated. In this study, different carbon nanostructured such as, carbon nanofibers (CNFs) and carbon nanotubes (CNTs) grown on a activated carbon, carbon nanocomposites, graphene oxide, carbon dots, and graphene quantum dots were produced. The samples were characterized using a scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and varied analytical methods. Based on the results, Of the variety of adsorbents available for the removal of nitrate from drinking water, the best nitrate removal capacity is achieved using carbon nanofibers (CNFs) and carbon nanotubes (CNTs) grown on a activated carbon. The effects of nitrate concentration, pH, and etc, on the adsorption process were investigated. 90% nitrate removal was obtained at pH=7 and nitrate concentration = 100 mg/l.
    Keywords: Carbon Nano Structures, Absorbent, Delete, nitrate
  • Pages 57-60
    Cerium or Silver is one of the finest species of peppermint leaves in the world that endures a wide range of ecological conditions in the habitats. The dry and rocky mountains of the state of Arizona of the United States are the natural habitat for it. Many of the well-known species of this plant have different medicinal properties that based on essential oils; it is used in traditional medicine. In this research, the essential oil contained in the fruit of the clover tree using the steam distillation separation method. The natural compounds were identified using the FT-IR and GC-Mass spectra.
    Keywords: Cedar, Essential Oil, distillation, FT-IR, GC-MASS