سنتز پليمر حك‌شده يون اورانيم، رويكردي نوين در تجزيه نمونه‏‎هاي زمين‎شناسي (آب)‏

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

هدف از اين مقاله، ارايه روشي نوين در تجزيه نمونه‌هاي زمين‌شناسي (آب) با استفاده از تهيه ستوني براي پيش تغليظ اين نمونه‌ها است. اين بررسي شامل سنتز ستون پليمر حك‌شده يوني ‏‏(‏IIP‏) براي يون اورانيم است. كمپلكس يون اورانيم با استفاده از استات اورانيم ‏‎2 Uo2 .2H2O‏(‏CH3Coo‏) به‏‎عنوان هسته اوليه پليمر در نظر گرفته شده و با استفاده از ليگاند دي‌وينيل ‏‏‌فسفنيك‎اسيد (‏VIP‏)، به وجود مي آيد. از اتيلن‎گلايكول دي‎متاكريلات (‏EGDMA‏) به‎عنوان اتصال‌دهنده عرضي و از آزوبيس ايزوبوتيرونيتريل (‏AIBN‏) كه نقش آغازگر را براي كنش ‏پليمريزاسيون دارد، براي سنتز پاياني پليمر استفاده شد. كمپلكس پليمر شاهد (‏NIP‏) نيز در شرايط بالا ولي بدون حضور يون اورانيم و ليگاند سنتز شد. از ‏IIP‏ به‎دست آمده مي‌توان ‏به‎عنوان جاذبي با قدرت و توانايي جذب بالا براي نمونه‌هاي زمين‌شناسي (آب) در استخراج با فاز جامد (‏SPE‏) استفاده كرد (‏IIP-SPE‏). همچنين آزمايش‎هايي همچون اثر ‏pH‏ بر ميزان ‏جذب، ضريب نفوذپذيري، ميزان غلظت و حجم اسيد براي شويش براي بررسي كارايي ستون انجام شده است. شواهد تجربي به‎دست آمده نشان داد كه بيشترين ميزان جذب يون اورانيم ‏در‎7 ‎‏=‏pH‏ است. همچنين محلول اسيدنيتريك 1 مولار و در حجم‏‎ ‎‏5 ميلي‌ليتر داراي بالاترين ميزان شويش است. حجم رسوخ براي اورانيم بيش از 200 ميلي‏‎ليتر اندازه‎گيري شد. نتايج ‏توسط تجزيه با دستگاه پلاسماي جفت‌شده القايي طيف‌سنج جرمي (‏ICP-MS‏) به‎عنوان رفرنس و نيز با دستگاه پلاسماي جفت‌شده القايي طيف‌سنج نشر اتمي (‏ICP-OES‏)‏‎ ‎به‎دست آمد ‏كه اين نتايج بيانگر توانايي جذب بسيار بالاي ‏‎ IIPبراي يون اورانيم است. گفتني است اين روند به‎طور موفقيت‎آميز براي پيش‎تغليظ نمونه‌هاي زمين‌شناسي به‌ويژه نمونه‌هاي آب كاربرد ‏دارد و در راستاي بالا بردن توانايي خوانش همه يون‏‎هاي فلزي از جمله يون اورانيم در اين مطالعه در نمونه‌هاي زمين‌شناسي (آب) با دستگاه ‏ICP-OES‏ و بهينه كردن تجزيه آن با حد ‏تشخيص پايين‌تر توسط دستگاه ‏ICP-MS‏ بسيار مفيد است.‏

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.‎