چکیده
در این تحقیق که با دو هدف سلامت محیط زیست و همچنین بهبود کیفیت محصول کاستیک تولیدی واحدهای کلرآلکالی صنعت پتروشیمی انجام شده است، با استفاده از نوعی رزین کاتیونی تبادل یونی اقدام به جذب سطحی جیوه از محیط های آبی و قلیایی نمودیم. از آن جا که جیوه سومین فلز سمی جهان است، سازمان سلامت جهانی حد قابل قبول آن جهت تخلیه در محیط زیست را در حدود ۱۰ μg/l و مقدار مجاز در آب آشامیدنی را ۱ μg/l تعیین نموده است.در این مطالعه تکنیک استخراج فاز جامد (SPE) قبل از اندازهگیریهای اسپکترومتری جذب اتمی بخار سرد((CV-AAS بکار گرفته شد تا عملیات جداسازی و پیش تغلیظ یونهای جیوه (II) بر روی ستون حاوی رزین کاتیونی اسیدی قوی Purolite C100انجام می گیرد و سپس یونهای جذب شده جیوه (II) در مرحله شویش توسط ۵ میلیلیتر محلول اسید کلریدریک mol L-1 5 واجذب گردید و توسط اسپکترومتری جذب اتمی بخار سرد آنالیز شد. در این روش پارامترهایی چون مقدار رزین، سرعت عبور نمونه از ستون، pH نمونه، غلظت و حجم اسید شویشی، سرعت شویش ستون مورد مطالعه قرار گرفت.حد تشخیص براساس ۳ Sb برای جیوه

۰/۴۵۳۷ و درصد انحراف استاندارد نسبی برای ۵ بار اندازه

گیری برای ۰/۰۰۱ یون جیوه به % ۱/۴۸۷ می باشد.در پایان

با بهینه سازی پارامترهای عنوان شده یک روش ساده و ارزانتر برای اندازهگیری مقادیر ناچیز جیوه (II) مورد استفاده قرار گرفت و در مورد نمونه های آب و پساب پتروشیمی بندرامام ماهشهر بکار گرفته شد.

واژههــای کلیــدی: اســتخراج فــاز

جامد، اسپکترومتری جذب اتمی بخار سرد((CV-AAS، یون های جیوه (II) ، رزین Purolite C100 ، اسید کلریـدریک
.

مقدمه

هرگونه فلزسمّی، صرف نظر از جرم اتمی یا دانسیته را فلز سنگین می نامند. فلزات سنگین شامل فلزات واسطه، برخی شبه فلزها، لانتینیدها و اکتینیدها می باشند و یکی از دلایل آلودگی های زیست محیطی ناشی از منابعی چون بنزین حاوی سرب، برون ریزهای صنعتی و شستشوی یون های فلزی از خاک به دریاچه ها و رودخانه ها از طریق باران اسیدی می باشند. در حقیقت هر گونه فلز یا شبه فلزی که در موقعیت، شکل و غلظت مضر برای انسان و محیط زیست وجود داشته باشد، آلاینده محسوب می گردد. این فلزات و شبه فلزات عبارتند از: سرب، کادمیم، جیوه، آرسنیک، کروم، مس، سلنیم، نیکل، نقره و روی.ارگانیسم های زنده بدن انسان نیاز به مقادیر مختلفی از فلزات سنگینی همچون آهن، کبالت، مس، منگنز،مولیبدن و روی دارد، ولی از آنجا که تمام فلزات در غلظت های بالا سمی می باشند، مقادیر فراوان آن ها به ارگانیسم زنده آسیب می رساند. سایر فلزات سنگین مانند جیوه، پلاتین و سرب آن دسته از فلزات می باشند که هیچگونه تأثیر مفید و اساسی بر ارگان های زنده نداشته و تجمع طولانی مدت آن ها در بدن حیوانات بیماری های جدی را باعث می گردد.[۱] جیوه به دلیل خواص گوناگون و مختلفی که دارد، در سطح وسیعی مورد استفاده قرار می گیرد. در مقادیر بسیار کم، جیوه هادی الکتریسیته است و به تغییرات دما و فشار پاسخ می دهد و تقریبا با تمامی فلزات، آلیاژ تشکیل می دهد. جیوه نقش مهمی به عنوان یک جزء فرآیندی در برخی بخش های صنعتی ایفا می کند. کاربردهای آن در صنایع الکتریکی عبارتند از: لامپ های نئون و فلوئورسنت، بویلرهای جیوه، الکترودها در الکترولیز، رکتیفایرها۱ ، باطری ها، ترمومترها، بارومترها، مانومترها، هیدرومترها، پیرومترها و تجهیزات مرتبط.در صنایعی مانند

کاغذ و خمیر کاغذ، پالایش نفت و ساخت پلاستیک نیز جیوه کاربردهای فراوانی دارد. همچنین جیوه جزئی از آمالگام های دندان

۱ rectifier

۱

mg L-1

ASTM 1783-01

پزشکی است که در ترمیم پوسیدگی دندان کاربرد دارد. به علاوه جیوه در فرآیندهای صنعتی بزرگ به کار می رود. بیشترین میزان جیوه در آمریکا در تولید کلر و کاستیک سودا توسط سل جیوه ی واحدهای کلرآلکالی استفاده می گردد.[۲]

در تحقیقی که توسط توللی و شیری در سال ۲۰۱۲ صورت گرفته است،روش جدیدی برای حذف فنول از پساب، بوسیله نانو ذرات اکسید آهن اصلاح شده با کربن فعال ارائه گردید.نانو ذرات مغناطیسی جدید(نانو جاذب ها) در حذف فنول کاملا” موثر هستند.پارامترهای مختلفی از قبیل pH ،زمان همزدن و مقدار نانو ذرات بهینه گردید.شرایط واجذب ازقبیل درصد های ترکیبی مختلف محلول های اتانول و pH بهینه گردید.غلظت فنول به روش
اسپکتروفتومتری و براساس استاندار و در

λmax=510nm اندازه گیری گردید.فنول تا % ۹۸حذف گردید و بطور موفقیت آمیزی در نمونه های پساب پتروشیمی فجر بکار برده شد.[۳]در تحقیقی که در سال ۲۰۱۲ بوسیله پور رضا و همکاران از دانشگاه شهید چمران اهواز صورت گرفته است،از سیلیکا ژل-پلی اتیلن گلیکول ۲(silica-PEG) به عنوان جاذب، برای استخراج فاز جامد و پیش تغلیظ آهن ,, استفاده گردید.اساس روش،بازداری آهن II بصورت کمپلکسَ۲،-۲ بی پیریدین۳ بر روی silica-PEG می باشد. سپس کمپلکس بازداری شده بوسیله مخلوط ۱mol L-1 اسید سولفوریک- استون شویش و جذب آن به روش اسپکتروفتومتری در طول موج ۵۱۸nm اندازه گیری شد. در این مطالعه تاثیر پارامترهای مختلف از قبیل pH ،غلظتَ۲،- ۲ بی پیریدین ،حلال شویشی ،حجم نمونه ، میزان جاذب و

یونهای مزاحم مانند K+, Cu2+ , Cd2+, Ca2+, SCN-, Pb2+,
NO3- مورد بررسی قرار گرفت. منحنی

کالیبراسون مربوطه در محدوده۱ تا ng mL-1 60
آهن ,, خطی می باشد . حد تشخیص بر پایه Sb 3،
ng mL-1 0/75 می باشد و انحراف استاندارد نسبی برای ده بار
اندازه گیری ، غلظت های ۱۲ و ng mL-1 42 به ترتیب
۲/۴ و %۱/۷ می باشد. این روش برای شناسایی آهن II در آب ،
قرص های مولتی ویتامین و نمونه های اسفناج بکار گرفته شد .[۴]در سال ۲۰۱۰، حسین و همکارانش یک روش ساده برای پیش تغلیظ همزمان یونهای فلزی مس، کبالت و نیکل در نمونههای آبی پیش از تعیین توسط اسپکتروسکوپی جذب اتمی شعلهای ارائه کردند. این روش بر اساس استخراج یونهای هدف از طریق ایجاد کمپلکس با

ایندان-۳،۲،-۱تری ان ۲،-۱دی اکسیم ثابت شده در سولفات دو
دسیل سدیم پوشیده شده با آلومینا بنا شده بود. فلزات جذب شده
با ۴/۵ میلی لیتر اسید نیتریک ۲ mol L-1 شویش گردید. تاثیر پارامترهای تجزیهای شامل pH، حجم و سرعت جریان نمونه، سرعت

جریان و نوع حلال شویشی مورد بررسی قرار گرفت. تاثیر یونهای ماتریکس در حفظ آنالیت نیز مورد بررسی قرار گرفت.[۵]

بدنه اصلی مقاله
دستگاهای مورد استفاده
جهت اندازه گیری و تعیـین pH مـورد نظـر از متـراهم مـدل ۷۸۰ ساخت سوئیس استفاده شد.ترازویAEA با دقت ۰/۰۰۰۱ گرم جهت سنجش وزن بکار برده شد. یکی از دستگاه های مورد استفاده در این تحقیق دستگاه اسپکترو متر جـذب اتمـی بخارسـرد مـی باشـد کـه مشخصات دستگاه جذب اتمی بخارسرد مورد استفاده در جدول زیـر نمایش داده شده است.

مشخصات دستگاه اسپکترو متر جذب اتمی بخارسرد

سازنده دستگاه LUMEX
مدل دستگاه RA-915+
نوع لامپ لامپ تخلیه بدون الکترود۴
اتمسازی فن بخار سرد
طول موج جذبی جیوه ۲۵۴ nm
تکنیک اصلاح زمینه اثر زیمان
دتکتور فوتو دتکتور

مواد شیمیایی مورد استفاده تمام مواد مصرفی در این تحقیق مواد با درجه خلوص بـالا و سـاخت