۳-۱٫ مواد مصرفی
متاکریلیک اسید (MAA)، اتیلن گلیکول دی متاکریلات (EGDMA)، ۲و۲-آزوبیس ایزو بوتیرو نیتریل (AIBN)،متانول ، سود، استات سدیم ، کلروفرم ، استن، سرنگ SPME ،دستگاه IR، تمام مواد از شرکت مرک خریداری شده است .
۳-۲ دستگاهوری
وسایل استفاده شده در آزمایش برای جداسازی و اندازه گیری فنیل جیوه کلراید به روش (SPME) با بهره گرفتن از پلیمر قالب مولکولی عبارتند از:
پایان نامه - مقاله - پروژه
۳-۲- ۱ التراسونیک
التراسونیک مبتنی بر غوطه وری قطعات مورد نظر در یک مایع واسطه می باشد که این مایع توسط یک مولد امواج التراسونیک با فرکانس و شدت بسیار بالایی مرتعش شده و هنگامی که کاویتاسیون به وجود آمده عمل شستشو و پاک کردن قطعه را انجام می دهد. مدل دستگاه استفاده شده (Parsonic 7500s)
۳-۲-۲ pH متر
اندازه گیری pH یکی از متداولترین تکنیکهای تجزیه است که برای تعیین قدرت اسیدی یا بازی یک نمونه مورد استفاده قرار می گیرد. مدل دستگاه استفاده شده (Jenway 3510)
۳-۲-۳ بن ماری
بن ماری دستگاهی است دارای حوضچه ای استیل که با آب پر می شود و ظروف مختلف آزمایشگاهی درون آن قرار می گیرد. حرکت همرفتی گرما در آب از حرارت مستقیم شعله جلوگیری کرده و سبب ایجاد حرارت یک نواخت و قابل کنترل در بن ماری می شودمدل دستگاه استفاده شده (Thermostated Water Bath 3430)
۳-۲-۴ کروماتوگرافی گازی (GC)
این روش سریع و ساده است و برای تشخیص ناخالصی‌های موجود در یک ماده فرار یا مقادیر کم مواد ضد آفت در پوست میوه‌جات و اندازه‌گیری گازها و آلودگی مواد به کار می رود. در کروماتوگرافی گازی، فاز متحرک یک گاز است. فاز ساکن یک ماده جاذب جامد یا مایع پوشش داده شده و یا دارای پیوند با یک جامد بر روی دیواره ستون استمدل دستگاه استفاده شده (Varian CP_3800 GC)
۳-۲-۵ آون
فور) آون PID (فن دار دستگاهی است که دارای محفظه آلومینیوم و یا استیل می باشد و توسط المنت های اطراف محفظه ایجاد حرارت قابل کنترل ˚۵۰ C الی ˚۲۵۰ C با دقت ˚۲ C ± نموده که جهت استریل و خشک نمودن وسائل پزشکی و آزمایشگاهی قابل استفاده می باشد. مدل دستگاه استفاده شده) .شرکت تولید کننده پارس طب نوین)
۳-۲-۶ همزن مغناطیسی (هیتر)
یکی از ابزارهای آزمایشگاهی بوده که برای مخلوط کردن مایعات در آزمایشگاه از آن استفاده می‌شود. در برخی از انواع همزن مغناطیسی عمل گرم کردن و همزدن مایع بصورت همزمان انجام می‌شود، به این ترتیب که صفحه‌ای که ظرف مایع بر روی آن قرار دارد گرم شده و مایع در حال چرخش را گرم می‌کندمدل دستگاه استفاده شده (Heidolph Instruments D_91126)
۳-۲-۷ سرنگ SPME
فیبر در یک دستگاه مانند سرنگ نصب شده برای حفاظت و سهولت از دست زدن به آن سوزن مورد استفاده به راحتی وارد سوراخ سپتوم ویال نمونه یا انژکتور GC می شود در طول استخراج آنالیت و دفع، فیبر را در معرض قرار داده است اما در طول انتقال نمونه به انژکتور GC، آن در داخل سوزن محافظ است بدیهی است، این یک روش ظریف است و این واقعیت که به هیچ حلالی نیاز نیست یک مزیت متمایز است از سوی دیگر این یک نقطه ضعف است که فیبر هستند و نسبتا شکننده هستند، حتی اگر آنها محافظت می شوند زمانی که نمونه از انژکتور بیرون هستند آنها همچنین می توانند از مواد فراری که از نمونه ساخته می شود آسیب می بینند به منظور بهبود استحکام این روش، معرفی شده توسط Lipinski (خودکار) با فاز جامد استخراج پویا (SPDE) است که با بهره گرفتن از سوزن آماده از مویرگی از جنس ستون فولاد ضد زنگ، با دیواره داخلی PDMS پوشش داده شده است. مدل استفاده شده(شرکت تولید کننده آذر الکترود)
۳-۲-۸ دستگاه (IR)
دستگاه FT-IR روشی سودمند برای شناسایی ترکیبات آلی و معدنی و گروه های عاملی آنها می‌باشد. حتی می‌توان پیوندهای کووالانسی لیگاندهای فلزی را شناسایی کرد.در آزمایشگاهها، کلینیکها، محیط زیست، دانشگاهها و کنترل کیفی در فرآیندهای صنعتی و تجزیه کیفی محصولات و … کاربرد دارد . حدود ۹۵ درصد کاربرد این دستگاه کیفی بوده که از روی محل پیک صورت می‌گیرد. مدل دستگاه استفاده شده (Nicolet 6700)
۳-۳٫ تهیه پلیمر قالب مولکولی
۳-۳-۱٫ انتخاب عوامل
۳-۳-۱-۱٫ آنالیت یا نمونه
ماده مورد نظر جهت استخراج فنیل جیوه کلراید است و به صورت جامد زرد رنگ است در آب نامحلول یا بسیار کم حل می شود ، شرایط نگهداری آن دور از نور خورشید و رطوبت می باشد فرمول مولکولی آن C6H5ClHg می‌باشد.
۳-۳-۱-۲٫ مونومر عاملی مناسب
مونومر عاملی مورد استفاده متا اکریلیک اسید است. این مایع چسبناک و بی رنگ، یک اسید کربوکسیلیک با بوی ناخوشایند تند است. در آب گرم محلول بوده و قابل اختلاط با بسیاری از حلال های آلی می باشد. با توجه به ساختار مولکول قالب وامکان برهم‌کنش‌های یونی بین مونومر و نمونه، همچنین تشکیل آسان پیوند هیدروژنی بین مونومر و مولکول قالب باعث دستیابی به یک پلیمر قالب مولکولی خوب می‌شود. (MAA) به طور طبیعی در مقادیر کم در روغن بابونه رومی رخ می دهد.
شکل (۳-۱). ساختار مونومر عاملی؛ متاکریلیک اسید
۳-۳-۱-۳٫ عامل اتصال دهنده عرضی
استحکام پلیمر سنتزی یکی از موارد مهم است که وابستگی زیادی به اتصال دهنده عرضی دارد علاوه بر آن ساختار سه بعدی پلیمر قالب مولکولی و به اصطلاح ریخت شناسی ان توسط اتصال دهنده عرضی تعیین می‌شود. عامل اتصال عرضی اتیلن گلیکول دی متاکریلات است به دلیل وجود دو گروه اکریلات سنتز پلیمری سخت، با ریخت شناسی مطلوب حاصل می‌شود. اتیلن گلیکول دی متاکریلات (EGDMA) دی استر متشکیل از تراکم دو معادل اسید متاکریلات و یک معادل اتیلن گلیکول است. اتیلن گلیکول دی متاکریلات را می توان در واکنش اتصال عرضی کوپلیمر رادیکال های آزاد استفاده کرد.
شکل(۳-۲). ساختار اتصال دهنده عرضی؛ اتیلن گلیکول دی متاکریلات
۳-۳-۱-۴٫ حلال مناسب
مهم‌ترین ویژگیهایی که باید هنگام انتخاب حلال در نظر گرفت
تمام اجزای دخیل در واکنش در آن محلول باشد
حلال پوشی اجزا بگونه ای باشد که کمترین ممانعت در برهم‌کنش‌های بین مولکولی مونومر عاملی و قالب را داشته باشد در عین حال قابلیت نفوذ در پلیمروتورم آن را دارا باشد.
درسنتز پلیمرهای قالب مولکولی مرحله تشکیل پیش پلیمر از برهمکنش بین مونومر عاملی و قالب
اهمیت زیادی دارد چرا که استحکام پلیمر و اندازه حفر‌ها وابسته به این مرحله می‌باشد با توجه به وجود نیروهای غیر کووالانسی مانند پیوند هیدروژنی و نیروهای واندروالس بین مونومر و قالب مولکولی حلال‌های آپروتیک غیر قطبی یا با قطبیت متوسط کمترین برهمکنش را با نیروهای موجود دارد.
کلروفرم حلال مورد استفاده در این سنتز است. کلروفرم مایعی است بی رنگ و غیر قابل اشتعال با بوی مخصوص می باشد.یک ماده اساسی برای بیهوشی از راه تنفسی است، برای تهیه فلوروکربن ۲۲ سرو کننده ، چاشنی و تهیه تترا فلورواتیلن و پلی تترا فلورواتیلن و سایر مواد شیمیایی به کار برده می شود.همچنین به عنوان حلال، تهیه عصاره، حشره کش ، مواد نگهدارنده و شیرین کننده محصولات داروئی مورد استفاده قرار می گیرد.کلروفرم یکی از خطرناک ترین هیدروکربن های کلردار فرار می باشد.
شکل(۳-۳). ساختار حلال مورد استفاده در این سنتز
۳-۳-۱-۵٫آغازگر
با توجه به نوع واکنش پلیمریزاسیون از۲,۲-آزوبیس­(۲-متیل­پروپیونیتریل) یا AIBN به عنوان آغازگر استفاده شد.این آغازگر به صورت حرارتی وفتوشیمیایی تخریب شده رادیکال تولید می‌کند. این آغازگر به صورت پودر سفید رنگ محلول در الکل و حلالهای آلی مشترک است، اما در آب نامحلول است. اغلب به عنوان یک فوم در پلاستیک و لاستیک و به عنوان آغازگر رادیکالی استفاده می شود.
شکل(۳-۴). ساختار آغازگر مورد استفاده در این سنتز
۳-۳-۲٫ روش سنتز پلیمر قالب مولکولی
در این مرحله دو پلیمرتهیه می‌شود پلیمر اول پلیمر قالب مولکولی(MIP) و پلیمر دوم پلیمر قالب گیری نشده (NIP ) است.NIP (Non Imprinted Polymer) یا پلیمر قالب گیری نشده دقیقا در شرایط یکسان با سنتز (Molecular Imprinted Polymer ) MIP تهیه می‌شود تنها تفاوت آن عدم وجود مولکول نمونه یاقالب در فرایند پلیمریزاسیون است. شرایط مقایسه این دو پلیمر معرف کیفیت تکنیک و روش کار می‌باشد همچنین کارایی وگزینش پذیری پلیمر سنتزی را مشخص می‌کند.
یک ویال یا شیشه پنی سیلین بزرگ را برداشته و در آن مقدار ۰٫۶۵۷ گرم فنیل جیوه کلراید به عنوان ماده اصلی یا آنالیت می ریزیم سپس به آن مقدار ۳۰ سی سی کلروفرم به عنوان حلال اضافه کرده وسپس به آن مقدار۳۰ میلی مول یا ۲٫۵۴ میلی لیتر از مونومر عاملی متاکریلیک اسید اضافه می کنیم. سپس شیشه پنی سیلین را به مدت ۱۰ دقیقه در داخل دستگاه التراسونیک قرار داده تا مخلوط فنیل جیوه کلراید بخوبی هم خورده و در حلال حل شود حال ایجاد کننده پیوندهای عرضی اتیلن گلیکول دی متاکریلات (EGDMA) را به مقدار ۱۲۰ میلی مول یا ۲۲٫۶۳۲ میلی لیتر به آن اضافه کرده.و سپس آغازگر (۲و’۲-آزو بیس ایزو بوتیرو نیتریل) را به مقدار ۲۸۰ میلی گرم به مخلوط اضافه می کنیم. مخلوط مورد نظر به مدت ۱۰ دقیقه در محیط گاز نیتروژن قرار گرفته تا اکسیژن حل شده در آن حذف گردد. وجود اکسیژن مانع از فرایند پلیمریزاسیون رادیکالی می­ شود.سپس لوله های مویین کشیده شده به طول ۴ سانتی متر را از این مخلوط پر کرده ودو سر لوله مویین را با درپوش یا چسب چسبانده و آن را در داخل حمام آب گرم در دمای ۶۰ درجه سانتی گراد وبه مدت ۱۲ ساعت قرار می دهیمتا پلیمر در داخل لوله های مویین تشکیل شود. سپس پلیمرهای تشکیل شده را در داخل اسید HF به مدت ۱۵الی ۲۰ دقیقه قرار داده تا پلیمر به صورت فیبر یا رشته ای به طور کامل از شیشه جدا شود. سپس فیبر های پلیمری را بوسیله متانول به مدت ۳۰ دقیقه شتشو مدهیم تا عوامل مزاحم حذف شوند. سپس بوسله ی استون و آب مقطر دوبار تقطیر با نسبت (۷۰/۳۰) ( V/V) به مدت ۳۰ دقیقه شتشو میدهیم و این کار را چند بار تکرار می کنیم تا تمام جیوه یا آنالیت موجود در پلیمر حذف گردد. سپس پلیمرها را در یک کوره کربولیتی در دمای ۲۰۰ درجه سانتی گراد به مدت ۱۵ دقیقه همراه با بخار آب حرارت می دهیم تا پلیمرها تعدیل گردند. شیوه سنتز NIP دقیقاً مشابه شیوه سنتز MIP است، تنها با این تفاوت که فنیل جیوه کلراید (ماده اصلی) در فرایند تهیه NIP استفاده نمی‌شود.
۳-۴٫بهینه سازی شرایط جذب فنیل جیوه کلراید در روش ریز استخراج باپلیمر قالب مولکولی

موضوعات: بدون موضوع
[پنجشنبه 1400-07-29] [ 04:38:00 ب.ظ ]