2-4-2 پارامترهای بهینه سازی کردن میکرو استخراج با فاز جامد 28
2-4-3 عوامل موثر بر مقدار ماده ی جذب شده 29
2-4-4 انواع روش های نمونه برداری 29
2-4-5 انتخاب روش استخراج 30
2-4-6 معایب میکرو استخراج با فاز جامد 30
2-4-7 انواع فایبرها 30
2-4-8 انواع روش های هم زدن در میکرو استخراج با فاز جامد 32
2-4-9 عوامل موثر بر میکرو استخراج با فاز جامد 33
2-4-10 کاربردهای میکرو استخراج با فاز جامد 33
2-5 سرنگ SPME 34

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

2-6 مروری بر تحقیقات گذشته SPME 35
2-7 انواع فازهای جامد 38
2-7-1 کربن(گرافیت) 38
2-7-2 سیلیکاژل 38
2-7-3 جاذب پلیمری 39
2-8 آشنایی با پلیمر و پایمریزاسیون 39
2-8-1 پلیمر چیست؟ 39
2-8-2 انواع پلیمر ساختاری 39
2-8-3 بسپارها از نظر اثر پذیری در برابر حرارت به دو دسته تقسیم می شوند 40
2-8-4 انواع پلیمرها بر اساس منبع تهیه 40
2-8-5 انواع روش های پلیمریزاسیون 40
2-8-5-1 پلیمریزاسیون افزایشی 40
2-8-5-2 پلیمریزاسیون تراکمی 41
2-9 پلیمرهای قالب مولکولی 41
2-9-1 مزایای پلیمرهای قالب مولکولی 42
2-9-2 عوامل سازنده یک پلیمر قالب مولکولی 42
2-9-2-1 مونومر عاملی 44
2-9-2-2 مولکول هدف(قالب) 46
2-9-2-3 عامل اتصال عرضی 46
2-9-2-4 حلال 47
2-9-2-5 آغازگر 48
2-9-3 انواع پلیمرهای قالب مولکولی 49
2-10 پلیمر قالب مولکولی کووالانسی 50
2-10-1 مزایای پلیمرهای قالب مولکولی کووالانسی 50
2-10-2 معایب پلیمرهای قالب مولکولی کووالانسی 50
2-11 پلیمرهای قالب مولکولی نیمه کووالانسی 51
2-12 پلیمرهای قالب مولکولی غیر کووالانسی 51
2-12-1 مراحل سنتز پلیمر قالب مولکولی 51
2-12-2 دلایلی که از روش غیر کووالانسی بیشتر استفاده می شود 51
2-13 روش های تهیه پلیمر قالب مولکولی 52
2-13-1 پلیمریزاسیون توده ای 52
2-13-2 روش پلیمریزاسیون رسوبی 52
2-13-3 پلیمریزاسیون با تورم چند مرحله ای 53
2-13-4 پلیمریزاسیون سوسپانسیون 53
2-13-5 روش پیوند زنی 53
2-14 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی 53
2-14-1 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی برای ریز استخراج با فاز جامد (SPME) 54
2-15-1 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در حسگرها 54
2-15-2 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در غشاء 54
2-15-3 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در کاتالیزگرها 55
2-15-4 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در کروماتوگرافی 55
فصل سوم : مطالعات تجربی 57
3-1 مواد مصرفی 58
3-2 دستگاه وری 58
3-2-1 التراسونیک 58
3-2-2 pH متر 58
3-2-3 بن ماری 58
3-2-4 کروماتوگرافی گازی GC 58
3-2-5 آون 59
3-2-6 همزن مغناطیسی(هیتر) 59
3-2-7 سرنگ SPME 59
3-2-8 دستگاه (IR) 60
3-3 تهیه پلیمر قالب مولکولی 5560
3-3-1 انتخاب عوامل 60
3-3-1-1 آنالیت یا نمونه 60
3-3-1-2 مونومر عاملی مناسب 60
3-3-1-3 عامل اتصال دهنده عرضی 61
3-3-1-4 حلال مناسب 61
3-3-1-5 آغازگر 62
3-3-2 روش سنتز پلیمر قالب مولکولی 62
3-4 بهینه سازی شرایط جذب فتیل جیوه کلراید در روش ریز استخراج با پلیمر قالب مولکولی 63
3-4-1 تعیین ماکزیمم طول موج جذب 63
3-4-2 بررسی اثر نمک 64
3-4-3 بررسی اثر زمان 64
3-4-4 تاثیر pH محلول بر جذب پلیمر 65
3-4-5 شناسایی فنیل جیوه کلراید توسط دستگاه GC 66
3-4-5-1 برنامه دمایی دستگاه GC برای فتالات ها 66
فصل چهارم : بحث و نتیجه گیری 67
4-1 سنتز پلیمر قالب مولکولی و پلیمر شاهد 68
4-1-1 پلیمریزاسیون پلیمر قالب مولکولی 68
4-1-2 مکانیسم سنتز پلیمر قالب مولکولی 70
4-1-3 طیف های FT-IR از پلیمر MIP و NIP 71
4-2 بهینه سازی شرایط جذب فنیل جیوه کلراید توسط پلیمر قالب مولکولی 72
4-2-1 اثر نمک بر جذب فنیل جیوه کلراید72
4-2-2 اثر زمان بر جذب فنیل جیوه کلراید73
4-2-3 اثر pH محلول بر جذب پلیمر 74
4-2-4 شناسایی فنیل جیوه کلراید توسط دستگاه GC 75
خلاصه 77
پیوست78
پیوست 1؛ طیف FT-IR از NIP، در محدوده 400-4000 cm-1 به روش قرص KBr 78
پیوست 2؛ طیف FT-IR از MIP، در محدوده 400-4000 cm-1 به روش قرص KBr 79
پیوست 3؛ طیف GC برای محلول 10 PPM فنیل جیوه کلراید80
پیوست 4؛ طیف GC برای محلول 40 PPM فنیل جیوه کلراید81
پیوست 5؛ طیف GC برای محلول 100 PPM فنیل جیوه کلراید81
پیوست 6؛تصویر TEM از NIP،……………………………………………………………………………………………………………………..84
پیوست7؛تصویر TEMاز MIP،……………………………………………………………………………………………………………………85
منابع 86
چکیده انگلیسی 91

فهرست اشکال
عنوان صفحه
مراحل استخراج فاز جامد 26
نمودار پیشرفت میکرو استخراج با فاز جامد از سال 2000 27
انواع روش های نمونه برداری در میکرو استخراج با فاز جامد A)نمونه برداری به صورت مستقیم B)از فضای فوقانی29
نمایش پوشش های پلیمری بر اساس قطبیت31

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب(به صورت کاملا تصادفی و به صورت نمونه) با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود-این مطالب صرفا برای دمو می باشد

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

سرنگ SPME 34
تصویر کلی از پلیمریزاسیون فالب مولکولی 44
مونومرهای رایج برای تهیه پلیمرهای قالب مولکولی 45
ساختار شیمیایی اتصال دهنده های عرضی استفاده شده در سنتز پلیمرهای قالب مولکولی 47
آغازگرهای رایج مورد استفاده در سنتز پلیمرهای قالب مولکولی 49
طرح شماتیک سنتز پلیمر قالب مولکولی کووالانسی 50
پلیمرهای قالب مولکولی در غشاء 55
ساختار مونومر عاملی متاکریلیک اسید 60
ساختار اتصال دهنده عرضی اتیلن گلیکول دی متاکریلات 61
ساختار حلال مورد استفاده در این سنتز62
ساختار آغازگر مورد استفاده در این سنتز 62
مرحله آغاز پلیمریزاسیون افزایشی رادیکال آزاد MAA با استفاده از آغازگر AIBN 69
مرحله انتشار پلیمریزاسیون افزایشی رادیکال آزاد MAA 69
مکانیسم پایان پلیمریزاسیون افزایشی رادیکال آزاد MAA به روش ترکیبی 69
مکانیسم پایان پلیمریزاسیون افزایشی رادیکال آزاد MAA به روش تسهیم نامتناسب 70
طیف FT-IR 71

فهرست جداول
عنوان مقدمه
انواع فرم های جیوه در محیط زیست 10
مروری بر تحقیقات گذشته در زمینه گونه شناسی جیوه 20
پوشش های فایبری همراه با ضخامت و کاربرد 32
انواع فازهای پیوندی 39
(3-1) بررسی اثر نمک بر جذب پلیمر قالب مولکولی64
(3-2) بررسی اثر زمان بر جذب پلیمر قالب مولکولی 65
(3-3) بررسی اثر pH روی جذب 66
(3-4) برنامه دمایی دستگاه GC 66
(3-5) داده های دستگاه GC برای فنیل جیوه کلراید66
(4-1) درصد استخراج برای فنیل جیوه کلراید بر اساس نمک 73
(4-2) درصد استخراج برای فنیل جیوه کلراید بر اساس زمان 73
میزان استخراج پلیمر در pH=4-8 74
داده های دستگاه GC برای فنیل جیوه کلراید 75

فهرست منحنی ها
عنوان مقدمه
(4-2) درصد استخراج فنیل جیوه کلراید بر اساس زمان74
درصد استخراج فنیل جیوه کلراید بر حسب pH 75
سطح زیر پیک فنیل جیوه کلراید در غلظت های متفاوت 75
چکیده
در این پروژه پلیمر قالب مولکولی جهت استخراج انتخابی فنیل جیوه کلراید تهیه شد. برای تهیه این پلیمر از متاکریلیک اسید (مونومر عاملی)، اتیلن گلیکول دی متاکریلات (عامل برقراری اتصالات عرضی)، 2وˊ2-آزوبیس ایزو بوتیرو نیتریل (آغازگر)، فنیل جیوه کلراید (مولکول هدف) و کلروفرم (حلال) انجام شد. مواد اولیه پلیمریزاسیون در لوله های موئین قرار داده می شود. پس از اعمال عملیات حرارتی در نهایت لوله موئین را داخل اسید هیدرو فلوئورید انداخته تا شیشه ی آن را خورده و فیبر بیرون بییاید. حاصل پلیمریزاسیون رادیکالی تشکیل فیبر لوله ای پلیمر قالب مولکولی غیر کوالانسی (MIP) می باشد. به دلیل وجود بر همکنش های غیر کوالانسی بین مولکول هدف و مونومر عاملی مولکول هدف به کمک شستشو حذف می شود و پلیمر قالب گیری شده بدست می آید.
جهت مقایسه کارایی این پلیمر، پلیمر دیگری نیز با همین روش و همین مواد اولیه ساخته شد ( NIP پلیمر ناظر)، تنها با این تفاوت که پلیمر جدید فاقد مولکول هدف در ساختار خود است. طیف هر دو پلیمر سنتز شده از طریق اسپکتروسکوپی FT-IR مورد بررسی قرار گرفت هر دو پلیمر دارای شباهت ساختاری هستند همچنین وجود حفره در پلیمر قالب مولکولی با مقایسه دو طیف قابل توجیح می‌باشد. پلیمر قالب مولکولی سنتز شده با پلیمر شاهد مقایسه شد. خواص پلیمر قالب مولکولی، قابلیت تشکیل پیوند و خاصیت گزینش پذیری پلیمر مورد نظر مورد بررسی قرار گرفت. همچنین جهت بهینه سازی شرایط جذب پارامترهای مختلف از قبیل pH، زمان جذب، دما و غلظت نمک بررسی شدند.
کلمات کلیدی:پلیمر قالب مولکولی، فنیل جیوه کلراید

فصل اول :
گونه شناسی جیوه و کاربرد آن در صنعت و ایجاد بیماری ها
تعریف گونه شناسی
گونه شناسی 1 کلمه ای است که از علوم بیولوژیکی قرض گرفته شده است و به صورت یک مفهوم در شیمی تجزیه در آمده است و بیانگر فرم شیمیایی ویژه یک عنصر است که بایستی بطور منفرد مورد بررسی قرار گیرد.
دلیل تاکید بر گونه شناسی بدین جهت است که مشخصات یک گونه از یک عنصر ممکن است چنان تاثیر شدیدی بر روی سیستمهای زنده بگذارد (حتی در مقادیر بسیار اندک) که تعیین غلظت کل عنصر ارزش کمی در برابر تعیین غلظت آن گونه مورد نظر خواهد داشت.
نمونه مهم از این نوع جیوه و قلع می باشند که گونه های معدنی این عناصر بسیار بی خطرتر از فرم آلی آنها می باشد.
بدون شک شیمیدانان تجزیه مجبور به گونه شناسی عنصری می باشند و بایستی بدنبال روشهایی باشند که، اطلاعات کمی و کیفی در مورد ترکیبات شیمیایی که بر روی کیفیت زندگی اثر می گذارد، قرار دهد.
قبل از تعریف گونه شناسی عنصری و گونه ها بهتر است در ابتدا اطلاعاتی تاریخی در مورد چگونگی پیدایش این شاخه در شیمی تجزیه بیان کنیم.
شیمی تجزیه به عنوان یک علم از اوایل قرن نوزدهم ظهور نمود. مهمترین مرحله از آن انتشار کتابی از ویلیام استوارد2 به نام اساس علمی شیمی تجزیه 3 در سال 1884 می باشد. عبارت آنالیز مواد ناچیز4 به قرن بیستم و شناخت این واقعیت که عناصر بسیاری وجود دارند که اندازه گیری غلظت آنها در مقادیر بسیار کم دارای اهمیت فراوانی می باشد برمی گردد. در طول دهه های اخیر تمامی تلاشها به منظور اندازه گیری غلظت عناصر در مقادیر بسیار کم متمرکز گردیده است و دانشمندان روشهای جدیدی به منظور افزایش حساسیت گسترش داده اند.
تنها از دهه 1960 به بعد بود که سوالهایی در مورد گونه های شیمیایی مختلف عناصر جزئی و نیاز به روشهای شیمیایی برای اندازه گیری آنها گسترش یافت.
این پیشرفتها تا جایی ادامه یافت که امروزه تحقیقات بر روی عناصر جزئی عمدتا بر روی گونه شناسی آنها متمرکز است.
1-1-2. تعریف گونه شناسی عنصری و جز به جز کردن
ایوپاک5 گونه شناسی عنصری را به این صورت تعریف نموده است:
گونه های شیمیایی : فرم ویژه یک عنصر که می تواند یک ایزوتوپ، یک حالت اکسیداسیون یا الکترونی ، کمپلکس و یا ساختمان ملکولی را در برگیرد.
آنالیز گونه شناسی:6 فعالیتهای تجزیه ای که برای شناسایی و اندازه گیری کمیت برخی از گونه های شیمیایی منفرد در نمونه انجام می گیرد.
گونه شناسی یک عنصر: توزیع یک عنصر در میان گونه های شیمیایی مشخص در یک سیستم.
وقتی گونه شناسی عنصری امکان پذیر نیست عبارت جز به جزکردن7 بکار می رود که به صورت زیر تعریف می شود:
فرایند تقسیم بندی یک آنالیت یا یک گروه از آنالیتها از یک نمونه مشخص مطابق خواص فیزیکی (اندازه و انحلال پذیری) یا خواص شیمیایی (بطور مثال خواص تشکیل پیوند یاواکنش پذیری )
بنا بر گفته ایوپاک تعیین غلظت گونه های متفاوت که مجموع غلظت کلی یک عنصر را تشکیل میدهند، اغلب امکان پذیر نیست در بیشتر موارد گونه های شیمیایی حاضر در نمونه به اندازه کافی پایدار برای شناسایی نیستند و در طول روش ممکن است که مقدار آن گونه در برابر گونه های دیگر تغییر کند.
برای مثال این تغییرات می تواند با تغییرات pH در طول اندازه گیریها که باعث تغییر تعادل در بین گونه ها می شود رخ دهد.
1-2. مشکلاتی که بر سر راه گونه شناسی وجود دارد
در حالیکه انگیزه برای گونه شناسی عناصر در حال افزایش می باشد این مطلب روز به روز آشکارتر می گردد که با مشکلات زیادی در این کار روبه رو هستیم.
سوالات اصلی که با آن روبه رو می شویم عبارتند از:
گونه ای که می خواهیم اندازه گیری کنیم چیست؟
چگونه بایستی گونه ها را ذخیره کنیم؟
چگونه ما می توانیم مقادیر جزئی گونه مورد نظر را شناسایی کنیم ؟
چگونه ما می توانیم این گونه ها را کالیبره کنیم در حالیکه بسیاری از آنها بطور تجاری در بازار موجود نیستند؟
چگونه اعتبار روش خود را اثبات کنیم؟
پیشرفتهای اخیر درجهت افزایش حساسیت دستگاهای تجزیه ای نقش قاطعی درگسترش گونه شناسی داشته است.
در حالیکه حد تشخیص این روشها برای اندازه گیری بسیاری از آلاینده ها کافی است اما این مقدار هنوز برای اندازه گیری گونه ها در نمونه های حیوانی و انسانی کافی نیست. زیرا چنین گونه هایی بطور طبیعی در این بافتها یافت نمی شوند و در اثر عوامل محیطی به بدن موجود زنده وارد می گردند بنابراین مقدار آنها بسیار اندک می باشد.
با وجود آنکه مقدار این عناصر بسیار کم می باشد اما این بدین معنی نیست که وجود آنها در بدن بی ضرر می باشد بلکه معمولا این گونه ها با همان مقدار اندک خطرات بسیاری را برای موجودات زنده به وجود می آورند.
به منظور آنکه بتوانیم تاثیر غلظت پایین گونه های عنصری را بدست آوریم ما مجبور هستیم که روشهای جداسازی و تکنیکهای تشخیص را که بدین منظور ما را یاری می دهند گسترش دهیم.
این نیاز برای گونه شناسی وقتی که قوانینی برای حد مجاز گونه های خاص از عناصر( بجای غلظت کل) تصویب گردد حادتر می گردد، زیرا هر گونه خاص ریسک سلامتی یا سود خاصی را خواهد داشت.
سمیت به میزان زیادی در میان گونه های مختلف یک عنصر می تواند متفاوت باشد. یک محصول ممکن است که دارای غلظت کلی از یک عنصر باشد که از حد مجاز آن کمتر باشد ولی آن مقدار دارای مقدار زیادی از جز سمی آن گونه باشد که در نتیجه ایجاد سمیت کند. البته خلاف این امر هم صادق می باشد.
مثال از این مورد حضور گونه های آرسنیک در مواد غذایی می باشد. اگر مقدار کل As در تعدادی از مشتقات ماهیها مانند ژلاتین فراتر از مقدار پذیرفته شده باشد محصول نبایستی رد شود چرا که آرسنیک اغلب بصورت آرسنو بتائین8 که یک گونه غیر سمی آرسنیک می باشد وجود دارد که بر خلاف گونه های سمی آرسنیک عمل می کند.
1-3.استراتژی گونه شناسی
استراتژی طرح دقیق، روش، هنر و یا تدبیر بکاررفته به منظور رسیدن به هدف است. بطور ایده آل دانشمندان علاقه مند به دانستن هر چیز در مورد گونه های عنصری مورد مطالعه هستند.
برای شروع ترکیب، جرم، شکل زیستی و محیط زیستی ، پایداری گونه ها، تبدیل گونه ها به یکدیگر و اندرکنشهای آنها با مواد خنثی و یا زنده برای آنها جالب می باشد.
در مطالعات گونه شناسی توجه زیادی بایستی به پایداری گونه ها گردد. پایداری گونه ها بستگی به بافت و پارامترهای فیزیکی مانند دما، رطوبت، نور UV، ماده آلی و غیره دارد. بعد از این، ایزوله کردن و خالص سازی گونه ها مورد توجه قرار می گیرد.
از میان یونهای معدنی که وارد محیط زیست می گردند تنها سهم اندکی از آنها به فرم معدنی باقی می ماند و اکثر آنها با لیگاندهای معدنی و آلی کمپلکس می دهند. همچنین متیلاسیون طبیعی تحت شرایط خاص بسیار شایع است. این ترکیبات جدید می توانند بسیار سمی تر باشند چنانچه در مورد متیل جیوه صادق است و یا برعکس دارای سمیت کمتری باشند مانند متیل آرسنیک. در مورد جیوه غلظت جیوه یونی در آب بسیار پایین(در حد ng/l) و مقدار متیل جیوه در حدود 1% آن می باشد ولی متاسفانه این مقدار در موجودات دریایی شکارچی دریایی به حد mg/g و درصد متیل جیوه آن به 90 تا صد در صد میرسد‍‌‍.
بنابراین بطور خلاصه در آنالیزهای گونه شناسی نوع نمونه ، روش نگهداری نمونه، روش جداسازی آنالیت از بافت مورد نظر، روش پیش تغلیظ و در نهایت روش تشخیص بایستی با دقت بسیار زیاد انتخاب گردد تا بتوان شناخت صحیحی از گونه های مختلف مورد جستجو بدست آورد.
1-4 جیوه و اهمیت اندازه گیری آن
جیوه به دلیل خواص بی‏نظیرش برای قرنهای متمادی است که مورد استفاده بشر قرار گرفته است. چرخه جیوه در محیط زیست در نتیجه فعالیتهای طبیعی و انسانی می‎باشد. فلزات سنگینی چون جیوه که بصورت نمکهای معدنی وارد محیط زیست می شوند ممکن است تحت تاثیر تغییرات فیزیکی و شیمیایی قرار گرفته و به مواد بسیار سمی‎تر که برای سلامتی انسان تهدید بزرگی بشمار میرود تبدیل شوند. بطور مثال ترکیبات معدنی جیوه به الکیلهای جیوه، مخصوصا متیل جیوه که بسیار سمی تر از ترکیبات معدنی جیوه است تبدیل می‏شود. این مواد که تحت تاثیر فرایندهای بیولوژیکی تولید می‏گردند، سبب آلودگی آبها می‏شوند و از این طریق در بدن آبزیان و ماهیها جمع می‏گردند که در اثر مصرف آنها مسمومیتهای شدیدی ایجاد می‏گردد.
در سالهای 1953 و 1963 در شهرهای میناماتا9 و نی‏گاتا 10در ژاپن، مصرف ماهی‏های آلوده به ترکیبات جیوه تلفات زیادی را باعث شد. این مواد از طریق فاضلاب کارخانجات این شهرها وارد آب رودخانه شده که مصرف ماهیهای موجود در این آبها موجب مسمومیت گردید.
به دلیل چرخه وسیع زیستی و زمین‏شناسی جیوه درمحیط زیست، بررسی وجود آن نیاز به آنالیز بافتهای متفاوتی دارد. هوا، آب، خاک، رسوبها، زباله‏ها و بعلاوه گستره وسیعی از نمونه‏های بیولوژیکی از جمله مواردی هستند که امکان آلودگی آنها به جیوه وجود دارد.
1-5 تاریخچه جیوه
کشف جیوه به زمانهای قبل از میلاد برمی‏گردد.از زمانهای قدیم بشر برای مقاصد مختلف از این فلز استفاده کرده است. اولین استفاده از ترکیبات جیوه را به چینیها نسبت داده‎اند، آنها از کانی اصلی جیوه، سینابر11 (سولفید جیوه HgS) برای تهیه جوهر قرمز استفاده میکردند. اولین شخصی که به خود فلز جیوه توجه کرد ارسطو بود. رومی‏ها برای اولین بار از این فلز در ملغمه‏سازی و بازیابی طلا استفاده کردند. یونانیان نیز در قرن دوازدهم میلادی در مقیاس وسیع از آن در ملغمه‏سازی استفاده کرده‎اند. این فرایند در قرن شانزدهم در مکزیک و آمریکای جنوبی برای تولید نقره بکار برده شد. در سرتاسر قرون وسطی جیوه برای تولید طلا و نقره و همچنین برای درمان بعضی از بیماریها مانند امراض پوستی مورد استفاده قرار می‎گرفت] 4 [. البته امروزه به دلیل شناخته شدن سمیتهای جیوه و ترکیبات آن استفاده از آن کاهش یافته است.
1-6. خواص جیوه
فلز سنگین جیوه دارای عدد اتمی 80 و وزن اتمی59/200 می باشد. رنگ آن سفید نقره‎ای و در فشار معمول محیط بصورت مایع می‎باشد. جرم ویژه آن 5/13 میباشد، دمای ذوب 39/38- و دمای جوش آن 25/357 درجه سانتیگراد تحت فشار اتمسفری می‏باشد. جیوه تنها فلزی است که در دمای اتاق مایع است که آن به دلیل انرژی بالای یونیزاسیون آن است. (اولین پتانسیل یونیزاسیون آن KJ/mol 1007 می‏باشد) که شرکت دادن الکترون را در پیوند فلزی مشکل می‏سازد. جیوه دارای فشار بخار بالایی است(Pa 16 در 20 درجه سانتیگراد) بنابراین فلز جیوه براحتی در شرایط محیطی تبخیر می‏گردد.
جیوه فلزی به میزان زیادی سایر فلزات مانند طلا، نقره، اورانیوم، مس، سرب، پتاسیم و سدیم را در خود حل می‏کند که به آن ملغمه12 می‏گویند. خواص جیوه در میان سایر فلزات غیر معمول می‏باشد زیرا که تمایل به تشکیل پیوند کولانسی نسبت به پیوند یونی در آن بیشتر است.
1-6-1 خواص ترکیبات جیوه
جیوه دارای دو حالت اکسیداسیون (I) و (II) است که ترکیبات با درجه اکسیداسیون (II) پایداری بیشتری دارند. جیوه با درجه اکسیداسیون (I) بصورت دیمر (Hg22+) بوده که براحتی به جیوه فلزی و جیوه(II) تسهیم نامتناسب13 می‏گردد. ترکیبات معدنی جیوه (I) در آب نامحلول می‌باشند. ترکیبات آلی جیوه (I) نیز ناپایدار بوده وتنها در دمای پایین تشکیل می‏شوند.
خواص و فعالیت شمیایی جیوه به شدت وابسته به حالت اکسیداسیون آن می‌باشد. ترکیبات معدنی و آلی فلزی زیادی از جیوه (II) شناخته شده است ولی تنها تعداد معدودی از ترکیبات جیوه (I) شناخته شده است، پایدارترین آنهاهالیدهای جیوه (I) می باشند، چنانچه Hg2Cl2 بطور وسیعی در کاربردهای شیمیایی استفاده می‏گردد که اغلب با نام کالومل14 شناخته می‏شود.
اغلب جیوه موجود در محیط زیست شامل آب، خاک، رسوبات و جانداران زنده به فرم جیوه آلی می‏باشد. ترکیبات آلی جیوه به وسیله حضور پیوند کولانسی Hg-C شناخته می‏شوند، از جمله ترکیبات آلی جیوه عبارتند از کلرید متیل جیوه CH3HgCl، هیدروکسید متیل جیوه، CH3HgOH، به مقدار کمتری دی متیل جیوه(CH3)2Hg و فنیل جیوهAr2Hg. اغلب ترکیبات آلی جیوه ازانحلال پذیری خوبی برخوردار نیستند و با اسید و بازهای ضعیف واکنش نمی‏دهند، هرچند که هیدروکسید متیل جیوه به مقدار زیادی به دلیل پیوند هیدروژنی قوی که از طریق گروه هیدروکسیل تشکیل می دهد در آب انحلال پذیر است.
متیل جیوه نسبت به سایر نمکهای جیوه(II) بیشترین مسمومیت را ایجاد می‏کند، بدین علت که در بافت چربی حل می‏شود و به گروههای سولفیدی اسیدآمینه متصل می‏گردد در این شکل این ترکیب از بافتها عبور کرده و وارد خون و بافتهای مغزی می‏گردد، در حالیکه یونهای Hg2+ قادر به عبور از غشای بیولوژیکی نیستند.
نمکهای جیوه(II) از نظر انحلال‏پذیری در آب بسیار متغییرند. چنانچه HgCl2،Hg(NO3)2 و Hg(ClO4)2 به میزان زیادی در آب حل می‏شوند در حالیکه HgSبسیار نامحلول در آب است (Ksp=10-54).
جدول(1-1) انواع فرمهای جیوه در محیط زیست
شکل جیوهحد خطرتاثیر بر سلامتیموقعیت در محیط زیستنوع جیوه- بخار در اتمسفر
بصورت مایع
جیوه فلزیکم تا متوسط
تبدیل آن به فرم یونی و ایجاد سمییت
بصورت بخار در محیط زیستجیوه عنصریپیوندهای یونی
بطور معمول بصورت HgSمتوسط تا زیاد،Hg2+ خطرناک ‏تر است زیرا راحتر با لیگاندهای آلی پیوند می‏دهدآسیب رساندن به پوست و اعضای مخاطی،حالت تهوع،از کار انداختن کلیه و کبددر معادن وآبهای تازهنمکهای جیوه
(I) و(II)فنیل جیوه
(Arylmercury)
آلکوکسی آلکیل جیوه
(Alkoxy alkyl mercury)
متوسط تا زیاد
تشکیل نمک با اسیدهای معدنی وآلیتاثیر آن مشابه نمکهای جیوه می‏باشد زیرا بسادگی توسط ارگانیسمها در سیستمهای بیولوژیکی تجزیه میگردددر رسوبات آب و خاکترکیبات آلی جیوهالکیل جیوه
متیل،دی متیل واتیل جیوهبالا یا بسیار بالا
بسیار سریع از عضوهای بیولوژیکی عبور می‏کند 1000 برابر از جیوه فلزی خطرناکتر استخطر برای چشم
بیماریهای atuxia وdysarthria
سکته و مرگدر رسوبات، خاک، آب و تجمع آن در در ماهی و سایر حیوانات

1-7 گسترش کاربردهای جیوه
1-7-1 پراکندگی جیوه در محیط زیست
جیوه از نظر فراوانی در زمین در رتبه 67 قرار دارد. تا کنون 25 کانی معدنی از جیوه شناخته شده که مهمترین آنها سینابر(سولفید جیوه ) می‏باشد. این کانی مهم غالبا در روسیه، اسپانیا، مکزیک و الجزایر یافت می‏شود.
مقدارجیوه خاک، بطور گسترده‏ای به منطقه آن از نظر زمین‏شناسی و صنعتی وابسته می‏باشد. بطوری که مقدار آن از Kg/mg 01/0 تا Kg/mg 5 /0 متغییر است.
غلظت جیوه در آبها نیز بسیار متغییر است. مقادیر واقعی گزارش شده در گستره بین 0001/0 تا 8/2 µg /L در آبهای تازه و 01/0 تا 22/0 µg/L در آب دریا می‏باشد. مقدار جیوه در هوا بطور کلی متاثر از فعالیتهای آتشفشانی و انسانی است. غلظت جیوه در هوای تمیز کمتر از ng/m3 01/0می‏باشد، این مقدار در اروپا ng/m3 8/2 در آمریکای شمالی ng/m3 8/3 در ژاپن ng/m3 6/1 و در هاوایی بین ng/m3 18تا ng/m3 250 گزارش شده است.
جیوه درمحیط زیست در نتیجه فعالیتهای طبیعی و انسانی منتشر می‏شود. ورود آن به اتمسفر در نتیجه گازهای خارج شده از پوسته زمین، انتشار از آتشفشانها، فرسایش خاک و همچنین منابع انسانی می‏باشد. اغلب جیوه موجود در اتمسفر بصورت بخار جیوه فلزی است. فعالیتهای انسانی که منجر به انتشار جیوه می‏شوند شامل سوزاندن سوختها ومواد دارای جیوه و فعالیتهای صنعتی می‏باشد. مقدار جیوه در سوختهای فسیلی و زغال سنگ در حد اg/g 100است.
1-8 بیماری های ناشی از قرارگیری در معرض جیوه
1.بیماری های عصبی
2.جیوه به سیستم عصبی مرکزی حمله می کند و اثرات نامطلوبی را در دهان،لثه ها و دندان ها بر جای می گذارد.
3.Mercurial erethism
4.بیماری های پوستی
5.بیماری های کلیوی
6.بیماریMinamata شکلی از مسمومیت جیوه
علائم ناشی از آلودگی به عنصر:
1.لرز ، تشنج ، سر درد
2.کاهش تحرک
3.لکنت زبان
4.نا شنوایی و نا بینایی
5.در کودکان باعث قرمزی پوست، خارش شدید ، تورم ، تپش قلب ، عرق بیش از حد ، بد خلقی ، ضعف وخستگی می شود.
6.بروز مشکلات مغزی
7.احساس طعم فلز در دهان
8.تهوع ودرد شکم
9.ناراحتی کلیوی
1-9 تأثیر جیوه بر سلامتی
جیوه از راه تنفس، گوارش و نیز از طریق پوست قابل جذب می باشد، بخار جیوه به سیستم اعصاب مرکزی تمایل دارد، اما هدف اصلی Hg2+ کلیه‌ها و کبد است. تا کنون مدارک محدودی در ارتباط با سرطانزا بودن جیوه ارائه شده است.
مطالعات جهانی نشان می دهند که در نتیجه تماس مستقیم یا استنشاق بخارات جیوه، اختلالات مختلفی به وجود می آید که برخی از آن ها عبارتند از: اختلال سیستم اتو ایمیون، اختلال در عملکرد کلیه، ناباروری، تاثیرات منفی روی جنین، مشکلات رفتاری– عصبی، ناکارآمدی قلبی، آلزایمر، تاثیرات مخرب بر سیستم عصبی مرکزی و محیطی، تاثیرات چشمی، مشکلات دهانی، نارسایی حاد تنفسی، درماتیت، دمانس، تهوع، استفراغ، اسهال، درد شکم، هماچوری، کونژکتیویت، برونشیت، پنومونی، ادم ریوی، تب بخار فلزی و اختلالات نوروسایکوتیک، اثر بر روی غده تیروئید، تولید مثل و سمیت ژنی.
    استنشاق mg/m3 1 بخار جیوه به ریه ها، کلیه ها و سیستم عصبی آسیب زده و باعث تحریک پذیری شدید، بی ثباتی احساس،‌ لرزش، کاهش وزن، ورم لثه،‌ سردرد، کاهش رشد، التهاب ریه و آماس پوست می شود. این عوارض ممکن است در جمعیت های عمومی در مواجهه با  mg/m3 1/0 نیز مشاهده گردد.
     بعد از بخار جیوه، متیل جیوه خطرناک ترین شکل جیوه است. استفاده از متیل جیوه به‌ عنوان قارچ‌کش برای محافظت دانه‌ها سبب کاهش قابل ملاحظه پرندگانی شد که از این دانه‌ها مصرف کرده بودند و همچنین صدها مرگ در عراق و آمریکا از مصرف نانی که دانه‌های گندم آن با متیل جیوه در تماس بوده گزارش شده است. ورود سمی ترین شکل جیوه یعنی متیل جیوه به بدن انسان، بیماری میناماتا ایجاد میکند. این بیماری اولین با در دهه 1950 در خلیج میناماتای ژاپن مشاهده شد. بروز این بیماری در انسان با عوارض گوناگون عصبی از جمله اختلال در حواس پنج گانه، بروز آلزایمر در سنین پیری و در موارد حاد با مرگ بیمار، همراه است. متیل جیوه نسبت به نمک‌هایHg2+ سمّ قوی تری است، زیرا علاوه بر انحلال‌پذیری در بافت چربی، قابلیت تجمع و بزرگ‌نمایی زیستی دارد. همچنین می‌تواند از سد خونی- مغزی و جفت جنین عبور کند. فرایند متیل‌دار شدن جیوه در ته‌نشست های گل‌آلود رودخانه‌ها و به ویژه در شرایط بی هوازی توسط متیل کوبالامین صورت می‌گیرد. بیش تر جیوه موجود در بدن انسان به صورت متیل جیوه بوده و اغلب از طریق خوردن ماهی وارد بدن انسان می‌شود. متیل جیوه از راه دستگاه گوارش به خصوص در سیستم عصبی مرکزی و کلیه ها توزیع شده و به صورت اختلالات عصبی تأخیری تظاهر می کند. از جمله این اختلالات: آتاکسی، پاراستزی، لرزش، کاهش بینایی، شنوایی، بویایی و چشایی، از دست دادن حافظه، دمانس پیش رونده، نکروز کانونی، تخریب سلول‌های گلیال، اختلالات حرکتی و مرگ می باشد.
سیستم عصبی احتمالاً حساسترین ارگان در برابر تماس با بخارات جیوه است. طیف وسیعی از اختلالات تنفسی، روانی، قلبی عروقی، معده ای روده ای، تولید مثلی، کبدی، کلیوی، خونی، پوستی، اسکلتی- عضلانی ایمونولوژیکی، حسی و ادراکی و ژنوتوکسیک از اثرات جیوه می تواند باشد.
1-10 جیوه در مواد غذایی
از دهه1920 و 1930 بررسی های بسیاری بر روی مواد غذایی انجام شده است در آلمان ، دفتر مرکزی گرد آوری ارزیابی داده های مواد شیمیایی است زیست محیطی(ZEBS) بر سبزیجات میوه ای ، ریشه ای ، برگی جوانه ای بویژه وزارت بهداشت برلین بر روی سبزیجات کنسرو شده ، میوه و انواع تمشک ها به گردآوری داده های 1975 ،1979 و 1982 انجامیده است.
بر پایه این داده ها اگر میزان متوسط مصرف آبمیوه و نوشیدنی مانند شراب ، آبجو و نیز شکلات در سال 1975 کمتر از 0.020 میلی گرم در هفته به ازای خوردنی های تازه رسیده است که مقدار میانگینی برای کل نواحی آلمان است (حال آن که سازمان بهداشت جهانی میزان 6/1 مقدار فوق یا حدود 0.010 میلی گرم بر کیلو گرم را برای جیوه توصیه می کند.)
آخرین بررسی های ZEBS به قرار زیر است:
آب آشامیدنی(4/18%) ، گندم (9/12%) ، در سال های 1982-1978 ، شیر (2/10%) ، آب معدنی (1/8%) مواد کنسرو شده (8/17%) مقادیر سال 1982 عمدتا به قرار زیرند:ماهی(8%) ، قهوه (2/7%) و سیب زمینی (6%) که تأکید کننده داده های تجزیه و تحلیل شده سال 1979 است.
بررسی دیگر که دقیق تر انجام شده است طیفی از خوراکی ها از جمله شیر ، شیر خشک ، پنیر و تخم مرغ ، انواع گوشت ها(و بررسی میزان منیزیم و روی آن ها علاوه بر جیوه) ، سوسیس ، گوشت ماکیان و فرآورده های گوشتی ، شیر مادران ، سرم خون و چربی و روغن گیاهی بافت های چرب ، برنج و سیب زمینی را در بر می گرفت.

دسته بندی : پایان نامه

پاسخ دهید