تطوير طريقة تحليلة طيفية حفزية حساسة للفناديوم
مؤلف
السيد، عائشة إسماعيل إبراهيم
الملخص
يحتل الفناديوم المرتبة الثانية والعشرين ضمن خمسة وستون فلزاً منتشراً في القشرة الأرضية. يتواجد الفناديوم في عدة حالات تأكسد، إلا أن الحالة الخماسية تعتبر الأكثر انتشاراً في البيئة والأكثر استخداماً في الصناعة والأكثر ضرراً على النظام البيئي الحيوي. يتواجد الفناديوم بصورة طبيعية في النفط الخام وعليه فإنه يتواجد في الكثير من المنتجات النفطية. كما يضاف الفناديوم ? ضمن عدد من الفلزات الأخرى إلى زيوت التشحيم كمواد عضومعدنية لتحسين الكفاءة. _x000D_
في هذه الاطروحة، تم تطوير طريقة طيفية حفزية جديدة فائقة الحساسية وعالية الانتقائية لتقدير الفناديوم الخماسي في زيوت التشحيم. اعتمدت الطريقة المقترحة على التأثير الحفزي للفناديوم الخماسي على اكسدة مركب " ن، ن ثنائي الإثيل بارا-فنيلين ثنائي الأمين" بواسطة البرومات. حيث تم تحديد الظروف المثلى لجميع العوامل المؤثرة على الطريقة الطيفية قيد الدراسة بهدف الوصول الى أفضل حساسية إضافةً الى الخواص التحليلية الأخرى. كما تم دراسة ثلاثون مادة منشطة عند تراكيز مختلفة بهدف الوصول الى أفضل حساسية ممكنة، إضافةً الى دراسة تداخل خمسة وثلاثون أيون لتحديد الانتقائية. تم تحديد الظروف المثلى وقد كانت كالتالي: الطول الموجي (?max): 550 نانومتر، زمن القياس 30 دقيقه، درجة الحرارة 35 ?م، حجم عينة أقل من أو يساوى 1150 ميكرو لتر، 900 ميكرو ليتر من مخلوط المحلول المنظم والمنشط بتركيز 0.2 مولار من حمض الستريك و13.33 مللي مولار من حمض 5-سالفوسالسيليك، عند درجة حموضة (pH) تساوى 3.2، 450 ميكروليتر من محلول " ن، ن ثنائي الإثيل بارا-فنيلين ثنائي الأمين " بتركيز 0.01 مولار، 600 ميكرو لتر من البرومات بتركيز 0.2 مولار وتكملة الحجم الى 3 مللتر بالماء في خلية زجاجية بطول مسار 1 سم._x000D_
تم معالجة عينات زيت التشحيم المحللة بطريقة الهضم الرطب، حيث تم إضافة 750 ميكرولتر من حمض الكبريتيك الى كمية من العينة موزونة بدقة في حدود 1.5 جم لعينات زيت التشحيم الجديد أو 0.5 جم لعينات زيت التشحيم المستخدم، وذلك الى بوتقة خزفية جافة. ثم تجفيف العينات ببطء على سخان سطحي ثم حرقها حتى تحويلها إلى رماد في محرقة مزودة بنظام برمجة عند درجة حرارة 425 ?مo لمدة 6 ساعات ثم عند 550 ?مo لمدة ساعتين مع رفع درجة الحرارة بمعدل 3 ?م كل دقيقة. وبعد التبريد تم إذابة الرماد المتبقي في 500 ميكرولتر من حمض النيتريك ثم التخفيف إلى حجم مناسب بالماء مع التسخين والتقليب لمدة 20 دقيقة. وبعد التبريد لدرجة حرارة الغرفة، تم ترشيح العينات المخففة ثم تم ضبط قيمة درجة الحموضة (pH) طبقا للقيمة الموصي بها عند 3.2 بواسطة محلول هيدروكسيد الصوديوم، ثم تكملة الحجم الى العلامة باستخدام دورق حجمي معاير._x000D_
تم التحقق من طريقة التحليل قيد الدراسة طبقاً لتوصيات الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC). حيث تم تحديد العوامل التحليلية التالية: معادلة منحنى التعيير: "ص=1.1223س + 0.1833" (حيث ص تمثل قيمة الامتصاص للصورة المؤكسدة لكاشف الـ "DPD"، و س تمثل تركيز الفناديوم الخماسي بوحدة ميكروجرام/لتر، معامل ارتباط التعيير: 0.9996، مدى التعيير الخطى 0.02-0.5 نانوجرام/مللتر، دقة قياس خلال اليوم: انحراف معياري نسبي 1.6%، دقة قياس خلال أيام: انحراف معياري نسبي 2.6%، حد الاكتشاف: 5.0 بيكوجرام/مللتر: حد التقدير 17.0 بيكوجرام/مللتر، نسبة استرجاع: 100.1-104.0% (اعتمادا على تقدير عينات الزيوت المحقونة). ومن ثم أظهرت الطريقة المقترحة دقة ممتازة، إلى جانب الحساسية الفائقة والانتقائية العالية._x000D_
تم تطبيق الطريقة لتحليل عينات من زيت التشحيم الجديد والمستخدم والتي تم جمعها من أسواق مدينة أبها بالمملكة العربية السعودية. حيث كانت قيم متوسط التركيز والانحراف المعياري (لعدد 3 عينات وبوحدة نانوجرام/مللتر) لتركيز الفناديوم الخماسي كالتالي: الزيت غير المستخدم لتشحيم المحرك: 19.7?0.27، الزيت غير المستخدم للتشحيم الهيدروليكي: 4.175?0.175، الزيت غير المستخدم لتشحيم التروس: 10.085?0.16، الزيت المستخدم لتشحيم المحرك: 599.77?5.39، الزيت المستخدم لتشحيم التروس: 60.34?2.18._x000D_
خلاصة الأمر أنه تم تقدير تركيز الفناديوم الخماسي في زيوت التشحيم الجديدة والمستخدمة دون الحاجة الى إعادة التركيز او الاستخلاص، وذلك بفضل الحساسية الفائقة والانتقائية العالية لطريقة التحليل المقترحة._x000D_
ملاحظة
إشراف : د. خالد فهمي فاوي حسين.
