Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Ανάλυση ανιόντων με φθορισμομετρία ακτίνων Χ

Hatzistavros Vasilios

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Στην παρούσα διατριβή εφαρµόστηκε µια νέα µέθοδος ανάλυσηςχηµικής ειδοταυτοποίησης και ανίχνευσης στοιχείων µε ιδιαίτερηπεριβαλλοντική σηµασία κάνοντας χρήση ανιοντικών εκλεκτικών µεµβρανώνκαι ανάλυση αυτών µέσω της τεχνικής της TXRF.Πιο συγκεκριµένα η αναλυτική µέθοδος περιλαµβάνει τη δηµιουργία καιεφαρµογή µηχανισµών χηµικής ειδοταυτοποίησης στοιχείων του ΠεριοδικούΠίνακα τα οποία εξαιτίας των διαφορετικών χηµικών τους µορφών (κυρίωςαριθµού οξείδωσης), παρουσιάζουν διαφορετική χηµική συµπεριφορά ωςπρος την τοξικότητα τους και τη βιοδιαθεσιµότητα τους ως προς τουςζωντανούς οργανισµούς καθώς και τις επιπτώσεις τους σε αυτούς. Επίσηςεπιτυγχάνεται ποσοτική και ποιοτική ανίχνευση χηµικών στοιχείων ( Σελήνιο,Αρσενικό, Βανάδιο) τα οποία αποκτούν ανιοντική µορφή σε υδατικάδιαλύµατα και έχουν σηµαντική επίδραση στους ζωντανούς οργανισµούς.Σε ξεχωριστό κεφάλαιο αναφέρεται εκτενέστατα η τοξικότητα και ηεπικινδυνότητα των στοιχείων που µελετώνται τόσο στον άνθρωπο όσο καιστο περιβάλλον, και γίνεται ανάλυση των διαφόρων χηµικών µορφών µε τιςοποίες µπορούµε να τις συναντήσουµε στο οικοσύστηµα. Επίσης αναλύονταιοι έως τώρα γνωστές µέθοδοι προσδιορισµού τους.Η παραπάνω διαδικασία πραγµατοποιείται µε τη χρήση εκλεκτικώνµεµβρανών ιόντων, ενός αναλυτικού εργαλείου το οποίο επιτρέπει τηνεπιλεκτική πρόσδεση του επιθυµητού στοιχείου πάνω σε µια µεµβρανικήµήτρα πολυµερούς υλικού. Η πολυµερής αυτή δοµή (συνήθως PVC,EVA ήCTA) είναι ακινητοποιηµένη πάνω σε ένα quartz από χαλαζία και έχειεµπλουτιστεί µε συγκεκριµένα χηµικά αντιδραστήρια που προσδίδουν στηνµήτρα κατάλληλη ενεργότητα και εκλεκτικότητα ως προς την ικανότηταπρόσδεσης των διαφόρων στοιχείων( πλαστικοποιητές, συµπλοκοποιητέςιονοφόρα, ανιοανταλλάκτες).Ταυτόχρονα έχει την ικανότητα της άµεσης δέσµευσης των ιόντων µέσα από ένα οποιαδήποτε υδατικό διάλυµα(αποσταγµένο, πόσιµο, θαλασσινό νερό).Η ανάλυση των παραπάνω µεµβρανών πραγµατοποιήθηκε µέσω τηςτεχνικής της TXRF η οποία αν και πραγµατοποιεί µόνο στοιχειακές αναλύσειςµε τη συγκεκριµένη µέθοδολογία που έχει αναπτυχθεί επιτρέπεται η διάκρισηανάµεσα σε διαφορετικές µορφές του ίδιου στοιχείου. Λαµβάνονταςταυτόχρονα υπόψη των µικρό χρόνο ανάλυσης των δειγµάτων, την απουσίαδιαδικασιών προκατεργασίας δειγµάτων καθώς και άλλων πλεονεκτηµάτωνπου αναφέρονται παρακάτω καθιστά την εφαρµογή της συγκεκριµένηςοργανολογίας ιδιαίτερα πρακτική και ωφέλιµη.Στην συνέχεια της εργασίας γίνεται εκτενής αναφορά ανά κεφάλαιο σεόλες τις επιµέρους ερευνητικές διαδικασίες οι οποίες πραγµατοποιήθηκαν.Αρχικά παρουσιάζεται η διαδικασία που ακολουθήθηκε για την χηµικήειδοταυτοποίηση του Χρωµίου. ∆ύο από τις κυρίαρχες µορφές που απαντάταιτο χρώµιο στη φύση είναι το τρισθενές χρώµιο Cr+3 και το εξασθενές χρώµιοCr+6. Οι δύο διαφορετικές οξειδωτικές καταστάσεις του ίδιου στοιχείουδιαφέρουν αρκετά ως προς την επίδραση που έχουν στους ζωντανούςοργανισµούς και κυρίως στον άνθρωπο. Η τρισθενής µορφή του χρωµίουείναι γνωστό ότι παίζει σηµαντικό ρόλο στη διατροφή καθώς συµµετέχει στηνδηµιουργία της ινσουλίνης και στον µεταβολισµό της γλυκόζης. Από την άλληη παρουσία του εξασθενούς χρωµίου είναι ιδιαίτερα επικίνδυνη καθώςσχετίζεται άµεσα µε καρκινογενέσεις. Με την χρήση τόσο ανιοντικών όσο καικατιονικών µεµβρανών PVC και Νafion καθιστάται εφικτός ο διαχωρισµός καιη ταυτοποίηση των διαφορετικών µορφών του χρωµίου.Στη συνέχεια αναφέρεται η διαδικασία που ακολουθήθηκε για τηνχηµική ειδοταυτοποίηση του Βρωµίου ανάµεσα στις δύο µορφές του, σανβρωµιούχα (Br-) και σαν βρωµικά ιόντα (BrO3-). Τα βρωµικά ιόντα είναιπαραπροιόν της µεθόδου της οζονόλυσης που πραγµατοποιείται στο πόσιµονερό από ειδικές συσκευές που κυκλοφορούν στο εµπόριο µε σκοπό τηνεξουδετέρωση παθογόνων µικροοργανισµών. Η εµφάνιση τους ωστόσο στοπόσιµο νερό τα καθιστά ιδιαίτερα τοξικά για τους ζωντανούς οργανισµούς. Ταβρωµιούχα ωστόσο σε επαρκής συγκεντρώσεις δεν εµφανίζουν προβλήµαταγια τα έµβια όντα. Το 7ο κεφάλαιο της εργασίας περιέχει τη διαδικασία ανίχνευσηςκατιονικών µετάλλων (κυρίως βαρέων µετάλλων) που υπάρχουν σε υψηλέςσυγκεντρώσεις στο πόσιµο νερό ( όπως χαλκός, ψευδάργυρος, νικέλιο,κοβάλτιο) µέσω ανιοντικών εκλεκτικών µεµβρανών. Η παραπάνω διαδικασίαεπιτυγχάνεται µε την εισαγωγή στο υπό µελέτη διάλυµα του εκτός τουµετάλλου και ανιοντικών υποκαταστατών οι οποία δηµιουργούν µια σφαίρασυναρµογής µε το κεντρικό µεταλλικό ιόν προσδίδοντας του ανιοντικό φορτίοκαι λόγω της παρουσίας του τα ανιοντικ

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες