سنتز پلیمر حک‌شده یون اورانیم، رویکردی نوین در تجزیه نمونه‎های زمین‎شناسی (آب)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشگاه آزاد اسلامی- واحد اراک، اراک؛ مرکز مطالعات کاربردی سازمان‌زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، کرج، ایران

2 استاد، دانشگاه آزاد اسلامی- واحد کرج، کرج، ایران.

چکیده

هدف از این مقاله، ارائه روشی نوین در تجزیه نمونه‌های زمین‌شناسی (آب)  با استفاده از تهیه ستونی برای پیش تغلیظ این نمونه‌ها است. این بررسی شامل سنتز ستون پلیمر حک‌شده یونی (IIP) برای یون اورانیم است. کمپلکس یون اورانیم با استفاده از استات اورانیم 2 Uo2 .2H2O(CH3Coo) به‎عنوان هسته اولیه پلیمر در نظر گرفته شده و با استفاده از لیگاند دی‌وینیل ‌فسفنیک‎اسید (VIP)، به وجود می آید. از اتیلن‎گلایکول دی‎متاکریلات (EGDMA) به‎عنوان اتصال‌دهنده عرضی و از آزوبیس ایزوبوتیرونیتریل (AIBN) که نقش آغازگر را برای کنش پلیمریزاسیون دارد، برای سنتز پایانی پلیمر استفاده شد. کمپلکس پلیمر شاهد (NIP) نیز در شرایط بالا ولی بدون حضور یون  اورانیم و لیگاند سنتز شد. از IIP به‎دست آمده می‌توان به‎عنوان جاذبی با قدرت و توانایی جذب بالا برای نمونه‌های زمین‌شناسی (آب) در استخراج با فاز جامد (SPE) استفاده کرد (IIP-SPE). همچنین آزمایش‎هایی همچون اثر pH بر میزان جذب، ضریب نفوذپذیری، میزان غلظت و حجم اسید برای شویش برای بررسی کارایی ستون انجام شده است. شواهد تجربی به‎دست آمده نشان داد که بیشترین میزان جذب یون اورانیم در7 =pH است. همچنین محلول اسیدنیتریک 1 مولار و در حجم 5 میلی‌لیتر دارای بالاترین میزان شویش است. حجم رسوخ برای اورانیم بیش از 200 میلی‎لیتر اندازه‎گیری شد. نتایج توسط تجزیه با دستگاه پلاسمای جفت‌شده القایی طیف‌سنج جرمی (ICP-MS) به‎عنوان رفرنس و نیز با دستگاه پلاسمای جفت‌شده القایی طیف‌سنج نشر اتمی (ICP-OES) به‎دست آمد که این نتایج بیانگر توانایی جذب بسیار بالای  IIPبرای یون اورانیم است. گفتنی است این روند به‎طور موفقیت‎آمیز برای پیش‎تغلیظ نمونه‌های زمین‌شناسی به‌ویژه نمونه‌های آب کاربرد دارد و در راستای بالا بردن توانایی خوانش همه یون‎های فلزی  از جمله یون اورانیم در این مطالعه در نمونه‌های زمین‌شناسی (آب)  با دستگاه ICP-OES و بهینه کردن تجزیه آن با حد تشخیص پایین‌تر توسط دستگاه ICP-MS  بسیار مفید است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Uranium Ion Imprinted Polymer Synthesis, a New Approach to Analysis of Geological Samples (Water)

نویسندگان [English]

  • S Veyseh 1
  • A Rajabi Khorrami 2
1 Ph.D. Student, Islamic Azad University- Arak Branch, Arak; Applied Geological Research Center of Iran, Karj, Iran
2 Professor, Islamic Azad University- Karaj Branch, Karaj, Iran.
چکیده [English]

The purpose of this paper is to analyze geological samples (water) using cartridge in order to pre- concentration of these samples. In this paper, the study of Uranium ion imprinted polymer (IIP) synthesis is addressed. The Uranium ion complex in (CH3Coo) 2 Uo2 .2H2O is considered as the initial nucleus of polymer. This complex is formed by di vinyl phosphonic acid (VIP) ligand. Then, ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) is used as cross linker and azobis isobutyronitril (AIBN) acting as initiator in polymerization is applied for the final synthesis of polymer. The synthesis of these polymers is performed by covalent interactions. The complex of non- imprinted polymer (NIP) is also synthesized under above- mentioned condition but without the presence of Uranium ion and ligand. IIP was obtained can be used as a high absorbent for solid phase extraction (IIP-SPE). In addition, the study of condition and tests such as pH effect on absorption, permeability factor, acid concentration and volume which is required for elution is conducted in order to test the column efficiency. The experimental evidences indicate that the maximum absorption of Uranium ion is in pH= 7. In addition, 1M nitric acid solution with 5 ml volume has the highest elution rate. The rate of uranium permeation was measured above 200 mm. The results were obtained by ICP-MS as reference and ICP-OES to promote the analytical reading and reduce the detection limit. These results indicate very high absorption of IIP for Uranium ions. It must be noted that this process was successfully applied for pre-concentration of geological samples, in particular water samples and led to the promotion of results from analyzing all metallic ions such as uranium ion in geological samples (water) by ICP-OES and analytical optimization with lower detection limit by ICP-MS.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ion Imprinted Polymer (IIP) Synthesis
  • Uranium
  • Vinyl Phosphonic Acid Ligand
  • ICP-MS
  • ICP-OES