تعیین طیف سنجی جذب اتمی (AAS) شعله ای با پیش تغلیظ یون های طلا از نمونه های آب توسط جاذب نانو رس آلی اصلاح شده
14,500 تومانشناسه فایل: 6929
چکیده
در این کار، استفاده از نانو رس آلی اصلاح شده به عنوان یک جاذب جامد تهیه شده ی جدید و آسان برای پیش تغلیظ مقادیر کمیاب از یون طلا (III) از نمونه های آب مورد مطالعه قرار گرفته است. نانو رس آلی با استفاده از 5- (4 دی متیل آمینو بنزیلیدن)- رودانین اصلاح شد و به عنوان یک ماده جاذب برای جداسازی یون طلا (III) مورد استفاده قرار گرفت. جذب یون های طلا در محدوده 2.0-6.0 =pH کمی بود. دفع سطحی کمی با استفاده از 6.0 میلی لیتر از Na2S2O3 یک مولار رخ داده است. مقدار شسته شده و خالص شده ی طلا (III) با استفاده از طیف سنجی جذب اتمی (AAS) شعله ای اندازه گیری شد. در محلول اولیه، محدوده دینامیکی خطی در محدوده ی 0.45 نانوگرم در میلی لیتر تا 10.0میکروگرم در میلی لیتر بود، حد تشخیص 0.1 نانوگرم / میلی لیتر بود و فاکتور پیش تغلیظ برابر با 105 بود. همچنین، انحراف استاندارد نسبی ٪2.3± بود (8 n= و C = 2.0 میکرو گرم در میلی لیتر) و حداکثر ظرفیت جاذب 3.9 میلی گرم طلا (III) در هر گرم از نانو رس آلی اصلاح شده بود. تاثیر پارامترهای تجربی از جمله pH نمونه، حجم و نوع مایع ، حجم نمونه و تداخل برخی یون ها در بازیافت یون طلا بررسی شد. روش پیشنهادی برای پیش تغلیظ و تعیین طلا در نمونه های مختلف مورد استفاده قرار گرفت.
مقدمه مقاله
در سال های اخیر، توجه زیادی شده به کاربرد مواد نانو ساختار اختصاص داده شده است. از آنجا که خاک رس و مواد معدنی رس دارای ذرات اولیه با حداقل یک بعد در مقیاس نانومتر هستند، آنها ممکن است به عنوان نانو مواد ژئولوژیکی و منشا های خاکشناسی در نظر گرفته شوند. [1]. مواد معدنی رسی توسط خواص ویژه ای ، مانند ساختار لایه ای با یک بعد در محدوده نانومتر مشخص می شوند ، که در آن ضخامت لایه 1: 1 حدود0.7 نانومتر، و لایه ی 2: 1 آن در حدود 1 نانومتر است [2] و می توانند با انواع مختلف ترکیبات آلی به روشهای مختلف واکنش نشان دهند. به طور معمول، سورفاکتانت آلی برای ایجاد سطح صفحات کوچک ارگانوفیلیک رس استفاده می شود. یک سطح ارگانوفیلیک و محیط میان لایه ای می تواند با جایگزینی کاتیونهای قابل مبادله ی معدنی با انواع کاتیونهای آلی مانند یون های طویل زنجیره ای آلکیل آمونیوم که بصورت طبیعی اتفاق می افتد، ایجاد شود [3]. این خاک رس های آلی اصلاح شده در طیف وسیعی از کاربردها استفاده می شود، از جمله به عنوان جاذب برای آلاینده های آلی [4] و یونهای فلزی، و تقویت پلاستیک های پرکننده و کاتالیزورها [5]. با توجه به اندازه ذرات کوچک آنها، مساحت سطح ویژه ی (خارجی و داخلی) خاک رس و مواد معدنی رس به چند صد M2 / g می رسد. بعد اندازه نانو، مساحت سطح گسترده، و ویژگی های بار الکتریکی ویژه ی مواد نانورس در پس گرایش شدید آنها برای گرفتن یونها و ترکیبات آلی قرار گرفته است [6]. بنابراین، نانورس ها ممکن است برای پیش تغلیظ در استخراج فاز جامد مناسب باشند.
با وجود گزینش پذیری و حساسیت تکنیک های آنالیتیکی مانند طیف سنجی جذب اتمی، نیاز به پیش تغلیظ عناصر قبل از آنالیز با توجه به غلظت های پایین آنها در بسیاری از نمونه ها ،حیاتی و مهم است. علاوه بر این، به دلیل سطح بالای اجزای دیگری که معمولا همراه با آنالیت هستند، یک مرحله تصفیه نیز اغلب لازم است. استخراج مایع مایع (LLE) یک روش کلاسیک برای پیش تغلیظ یون های فلزی و حذف ماتریس است. استخراج فاز جامد (SPE) روش دیگری است که دارای مزایای مهمی است [7]. این روش لزوم استفاده از حلال و قرار گرفتن در معرض حلال ، هزینه های مصرفی و زمان استخراج برای آماده سازی نمونه را کاهش می دهد. در نتیجه، در سال های اخیر SPE بطور موفقیت آمیزی برای جداسازی و پیش تغلیظ یونهای فلزی در نمونه های مختلف استفاده شده است. [8].
به خوبی مشخص شده است که، با توجه به نقش برجسته آن در زیست شناسی، محیط زیست و صنعت، طلا یکی از جالب ترین عناصر کم مقدار است. با وجودی که طلا می تواند به عنوان یک دارو در درمان آرتریت [9] و سرطان [10] در قالب ترکیبات طلای (ا) یا طلای (ااا) یا در پرتودرمانی سرطان به شکل ایزوتوپ رادیو اکتیو Au 18 استفاده شود، آن ممکن برای انسان و جانداران و گیاهان بسیار سمی باشد و به عنوان یک آلاینده در نظر گرفته شود، که این به دلیل اثر بازدارندگی آن بر روی فعالیت بسیاری از آنزیم ها و اثر بازدارندگی آن بر جداسازی DNA است. علاوه بر این، طلا به عنوان یک فلز نجیب یکی از قوی ترین حساسگر ها با انتشار بالای عکس العمل های آلرژیک مانند درماتیت (آماس پوستی) تماسی، رینیت، ملتحمه، آسم و کهیر است. طلا متعلق به گروهی از عناصر است که بر روی زمین به شکل طبیعی بسیار کم وجود دارد. غلظت طلا در آب های طبیعی بسیار کم است و غلظت آن حدود 4 نانوگرم در گرم در سنگ های اصلی و 1 نانوگرم / گرم در خاک ها است.. غلظت طلا در مواد زیست محیطی، زمین شناسی و متالورژی معمولا مستقیما توسط طیف سنجی جذب اتمی با توجه به ناکافی بودن حساسیت آن و تداخل های ماتریس بسیار کم تعیین می شود. از این رو، جداسازی و غنی سازی آنالیت جنبه های مهمی در تعیین طلا [13] می باشند. تکنیک های مختلفی مانند LLE، هم رسوبی، SPE، استخراج نقطه ابری و آبکاری [14] به منظور جداسازی و پیش تغلیظ طلا استفاده شده است. جاذب های مختلفی مانند نانولوله های کربنی [15]، الیاف پنبه ای تیول [16]، دیسک های غشایی سیلیس Octadecyl [17]، ژل سیلیکای آمینو پروپیل [18]، ژل سیلیکا / نانومتری TiO2 [19]، رزین Amberlite XAD-2000 [20] و رزین Dowex 4195 [21] به عنوان یک ماده جاذب برای پیش تغلیظ یونهای طلا استفاده شده است.
در کار قبلی ما، ما از نانو رس آلی PAN ثابت به عنوان جاذب برای جداسازی و پیش تغلیظ مقادیر کم مس، نیکل و یونهای منگنز [22] در نمونه ها آبی استفاده کردیم. هدف از این مطالعه بررسی عملکردهای نانورس آلی اصلاح شده به عنوان یک جاذب جدید برای پیش تغلیظ یونهای طلا از نمونه های آبی است. اصلاح نانو رس آلی توسط 5- (4 دی متیل آمینو بنزیلیدن)- رودانین انجام شد چرا که آن می تواند با یون های طلا [23] کمپلکس تشکیل دهد. کاربردپذیری روش پیشنهادی برای آنالیز نمونه های مختلف شرح داده شده است.
ABSTRACT Preconcentration of gold ions from water samples by modified organo-nanoclay sorbent prior to flame atomic absorption spectrometry determination
In this work, the applicability of modified organo nanoclay as a new and easy prepared solid sorbent for the preconcentration of trace amounts of Au(III) ion from water samples is studied. The organo nanoclay was modified with 5-(4′-dimethylamino benzylidene)-rhodanine and used as a sorbent for separation of Au(III) ions. The sorption of gold ions was quantitative in the pH range of 2.0–6.0. Quantitative desorption occurred with 6.0 mL of 1.0 mol L−1 Na2S2O3. The amount of eluted Au(III) was measured using flame atomic absorption spectrometry. In the initial solution the linear dynamic range was in the range of 0.45 ng mL−1 to 10.0 μg mL−1, the detection limit was 0.1 ng mL−1 and the preconcentration factor was 105. Also, the relative standard deviation was ±2.3% (n = 8 and C = 2.0 μg mL−1) and the maximum capacity of the sorbent was 3.9 mg of Au(III) per gram of modified organo nanoclay. The influences of the experimental parameters including sample pH, eluent volume and eluent type, sample volume, and interference of some ions on the recoveries of the gold ion were investigated. The proposed method was applied for preconcentration and determination of gold in different samples.
Introduction
In recent years, great attention has been paid to the application of nano-structure materials. Since clay and clay minerals have primary particles with at least one dimension in the nanometer scale, they may be regarded as nanomaterials of geological and pedological origins [1]. Clay minerals are characterized by certain properties, such as a layer structure with one dimension in the nanometer range, where the thickness of the 1:1 layer is about 0.7 nm, and that of the 2:1 layer is about 1 nm [2] and can react with different types of organic compounds in several ways. Normally, organic surfactants are used to make the surface of clay platelets organophilic and swell the clay galleries. An organophilic surface and interlayer environment can be produced by replacing naturally occurring inorganic exchangeable cations with a variety of organic cations such as long chain alkyl ammonium ions [3]. These modified organoclays are used in a wide range of applications, such as adsorbents for organic pollutants [4] and metal ions, reinforcing filler plastics and catalysts [5]. Because of their small particle size, the specific surface area (external and internal) of clays and clay minerals extends to a few hundred m2/g. The nano-size dimension, extensive surface area, and peculiar charge characteristics of nanoclay materials lie behind their large propensity for taking up ions and organic compounds [6]. Therefore, nanoclay may be suitable for preconcentration in solid phase extraction.
Despite the selectivity and sensitivity of analytical techniques such as atomic absorption spectrometry, there is a crucial need for the preconcentration of trace elements before analysis due to their frequent low concentrations in many samples. Additionally, because high levels of other components usually accompany analytes, a clean-up step is often required. Liquid–liquid extraction (LLE) is a classical method for preconcentrate metal ions and matrix removal. Solid phase extraction (SPE) is another approach that offers a number of important benefits [7]. It reduces solvent usage and exposure, disposal costs, and extraction time for sample preparation. Consequently, in recent years SPE has been used successfully for the separation and preconcentration of metal ions in different samples [8].
It is well known that, due to its significant role in biology, environment and industry, gold is one of the most interesting micro amount elements. Even though it can be used as a drug in the supervised therapy of arthritis [9] and cancer [10] in the form of different Au(I) and Au(III) compounds, or in radiotherapy of cancer in the form of radioactive isotope 198Au, it may be also very toxic for human and animal organism and plants and accounts as a pollutant, because of its inhibiting effect upon the activity of many enzymes and its preventing effect upon DNA separation [11]. Moreover, gold as a noble metal is one of the most potent sensitizers with a high incidence of allergic reactions like contact dermatitis, rhinitis, conjuctivitis, asthma and utricaria. Gold belongs to the group of elements that occur on the earth in very low natural content. The concentration of Au in natural water is extremely low and its concentration is about 4 ng g−1 in basic rocks and 1 ng g−1 in soils [12]. The concentration of gold in environmental, geological and metallurgical materials is usually too low to be determined directly by atomic absorption spectroscopy owing to insufficient sensitivity and matrix interferences. Hence, separation and enrichment of analyte are important aspects in determination of gold [13]. Various techniques such as LLE, coprecipitation, SPE, cloud point extraction and electrodeposition [14] have been used for separation and preconcentration of gold. Different sorbents such as Carbon nanotubes [15], Thiol Cotton Fiber [16], Octadecyl Silica Membrane Disks [17], Aminopropyl Silica Gel [18], Silica Gel/NanoMeter TiO2 [19], Amberlite XAD-2000 resin [20] and Dowex 4195 resin [21] have been used as a sorbent for preconcentration gold ions.
In our previous work, we used the PAN immobilized organo nanoclay as a sorbent for the separation and preconcentration of trace amounts of copper, nickel and manganese ions [22] in water samples. The goal of this study is to explore the performances of modified organo nanoclay as a new sorbent for the preconcentration of gold ions from water samples. Modification of organo nanoclay was performed by 5-(4-dimethylamino benzyliden)- rhodanine because it can be complexed with gold ions [23]. The applicability of the proposed method for the analysis of different samples is described.
- مقاله درمورد تعیین طیف سنجی جذب اتمی (AAS) شعله ای با پیش تغلیظ یون های طلا از نمونه های آب توسط جاذب نانو رس آلی اصلاح شده
- بررسی عملکردهای نانورس آلی اصلاح شده به عنوان یک جاذب جدید برای پیش تغلیظ یون های طلا از نمونه های آبی
- غلظت یون های طلای از نمونه های آب توسط نانوذرات اصلاح شده sorbent قبل از تشخیص طیف سنجی جذب اتمی شعله
- پروژه دانشجویی تعیین طیف سنجی جذب اتمی (AAS) شعله ای با پیش تغلیظ یون های طلا از نمونه های آب توسط جاذب نانو رس آلی اصلاح شده
- اصلاح جاذب هسته نانورس قبل از شعله برای پیش تغلیظ یونهای طلا
- پایان نامه در مورد تعیین طیف سنجی جذب اتمی (AAS) شعله ای با پیش تغلیظ یون های طلا از نمونه های آب توسط جاذب نانو رس آلی اصلاح شده
- تحقیق درباره تعیین طیف سنجی جذب اتمی (AAS) شعله ای با پیش تغلیظ یون های طلا از نمونه های آب توسط جاذب نانو رس آلی اصلاح شده
- مقاله دانشجویی تعیین طیف سنجی جذب اتمی (AAS) شعله ای با پیش تغلیظ یون های طلا از نمونه های آب توسط جاذب نانو رس آلی اصلاح شده
- تعیین طیف سنجی جذب اتمی (AAS) شعله ای با پیش تغلیظ یون های طلا از نمونه های آب توسط جاذب نانو رس آلی اصلاح شده در قالب پايان‌نامه
- پروپوزال در مورد تعیین طیف سنجی جذب اتمی (AAS) شعله ای با پیش تغلیظ یون های طلا از نمونه های آب توسط جاذب نانو رس آلی اصلاح شده
- گزارش سمینار در مورد تعیین طیف سنجی جذب اتمی (AAS) شعله ای با پیش تغلیظ یون های طلا از نمونه های آب توسط جاذب نانو رس آلی اصلاح شده
- گزارش کارورزی درباره تعیین طیف سنجی جذب اتمی (AAS) شعله ای با پیش تغلیظ یون های طلا از نمونه های آب توسط جاذب نانو رس آلی اصلاح شده