شماره ركورد
25812
شماره راهنما
CHE2 950
عنوان
اندازهگيري اسيدهاي كلرواستيك در واكنشگاه و پساب كارخانهي نيرو كلر يزد با استفاده از تحليل چندمتغيره دادههاي الكتروشيميايي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
شيمي-شيمي تجزيه
دانشكده
شيمي
تاريخ دفاع
1404/11/20
صفحه شمار
91 ص.
استاد راهنما
اسماعيل شمس سولاري
كليدواژه فارسي
كلرواستيك اسيدها، اندازهگيري الكتروشيميايي، درجهبندي چندمتغيره
چكيده فارسي
در اين پژوهش كارايي روشهاي الكتروشيميايي در اندازهگيري ميزان غلظت كلرواستيك اسيدها در پساب شركت نيروكلر يزد بررسي شدهاست. با توجه به نتيجه آزمايشات، با استفاده از روشهاي الكتروشيميايي مي توان ميزان مونو كلرواستيك اسيد و دي كلرواستيك اسيد موجود در پساب را بهطور همزمان اندازهگيري كرد. در اين پژوهش به آمادهسازي يك سل الكتروشيميايي نياز داريم كه از الكترود كار نقره با سطحمقطع دايرهاي شكل با مساحتmm2 1/3، الكترود مرجع Ag/AgCl (KCl 3M)، الكترود كمكي پلاتين و الكتروليت سديم پركلرات تشكيل شدهاست. الكتروليت، محدودهي غلظتي و روش مناسب براي اندازهگيري مونو كلرواستيك اسيد و دي كلرواستيك اسيد بهترتيب الكتروليت سديم پركلرات، محدوهي غلظتي 5 تا 80 ميليمولار و روش ولتامتري موج مربعي انتخابشد. سپس تاثير دو مادهي مونو كلرواستيك اسيد و دي كلرواستيك اسيد بر اندازهگيري يكديگر بررسي شد. در مرحلهي بعد فرايند كاهش الكتروشيميايي پساب در شرايط تعيينشده براي انجام آزمايش موردبررسي قرارگرفت. بهمنظور انجام اندازهگيري كمي، با استفاده از برنامه Minitab، محلولهاي حاوي غلظتهاي مختلف مونو كلرواستيك اسيد و دي كلرواستيك اسيد طراحي گرديد، كه فضاي غلظتي بهطور حداكثري پوششدادهشد و غلظت هر جزء در حضور گسترهي وسيعي از غلظت ساير اجزا بررسي و ولتاموگرام اين محلولها ثبت شد. درنهايت شدت جريانهاي اندازهگيريشده براي محلولهاي استاندارد در 241 پتانسيل به همراه غلظت گونههاي موجود در محلولهاي استاندارد بهعنوان ورودي به روش درجهبندي چندمتغيره (PLS) دادهشد تا مدلي براي ارتباط بين جريانها و غلظتها در نمونههاي مجهول تهيهشود. قابلتوجه است كه، باتوجه به روش تحليل چندمتغيره انتخابي (PLS)، حضور گونههاي مدلنشده در محلولهاي استاندارد، در اندازهگيري نمونههاي حقيقي نبايستي مشكل جدي ايجاد نمايد. با اعمال اين مدل آموزشديده بر روي ولتاموگرام محلول پساب رقيقشده اندازهگيري غلظت مونو كلرواستيك اسيد و دي كلرواستيك اسيد بهطور همزمان در پساب امكانپذير شد، نتايج اندازهگيري غلظت با روش الكتروشيميايي براي مونو كلرواستيك اسيد و دي كلرواستيك اسيد بهترتيب 82/6 و 59/2 مولار بود، حداكثر عدم قطعيت براي مونو كلرواستيك اسيد و ديكلرواستيك اسيد بهترتيب 00/1 و 70/0 مولار بهدست آمد. بهمنظور اعتبارسنجي روش ارائهشده از روش طيفسنجي رزونانس مغناطيسي هسته هيدروژن كه در آن پاسخهاي طيفي مونو كلرواستيك اسيد و دي كلرواستيك اسيد از هم جدا هستند، استفادهشد. در مرحله اول غلظت نسبي مونو كلرواستيك اسيد و دي كلرواستيك اسيد در پساب با روش طيفسنجي رزونانس مغناطيسي هسته هيدروژن67 درصد و 27 درصد بدستآمد كه در مقايسه با نتايج روش الكتروشيميايي كه بهترتيب 72 درصد و 28 درصد بود، همخواني خوبي داشت. سپس براي تعيين كمي غلظت اجزا ( نه فقط غلظت نسبي اجزا) از روش افزايش استاندارد داخلي استفادهگرديد كه از متانول بهعنوان استاندارد داخلي استفادهشد، نتايج اندازهگيري غلظت در اين روش براي مونو كلرواستيك اسيد و دي كلرواستيك اسيد بهترتيب 94/5 و 73/2 مولار حاصلشد، كه با نتايج اندازهگيري غلظت با روش الكتروشيميايي همخواني خوبي داشت، اين مقايسه نشانداد روش تحليل چندمتغيرهي دادههاي الكتروشيميايي از اعتبار خوبي برخوردار است
كليدواژه لاتين
Chloroacetic acids, Electrochemical measurement, Multivariate calibration.
عنوان لاتين
Determination of Chloroacetic Acids in Reactor and Wastewater of the Yazd Nirouchlor Plant Using Multivariate Analysis of Electrochemical Data
گروه آموزشي
شيمي تجزيه
چكيده لاتين
In this study, the efficiency of electrochemical methods for measuring the concentration of chloroacetic acids in the wastewater of Niroo Chlor Yazd Company has been investigated. According to the experimental results, using electrochemical methods, the amounts of monochloroacetic acid and dichloroacetic acid present in the wastewater can be measured simultaneously. This study required the preparation of an electrochemical cell consisting of a silver working electrode with a circular cross-sectional area of 3.1 mm², an Ag/AgCl (3M KCl) reference electrode, a platinum auxiliary electrode, and sodium perchlorate electrolyte. The electrolyte, concentration range, and suitable method for measuring monochloroacetic acid and dichloroacetic acid were selected as sodium perchlorate electrolyte, a concentration range of 5 to 80 mM, and square wave voltammetry, respectively. Subsequently, the effect of monochloroacetic acid and dichloroacetic acid on each otherʹs measurement was investigated. In the next step, the electrochemical reduction process of the wastewater under the determined conditions for conducting the experiment was examined. For quantitative measurement, using Minitab software, solutions containing different concentrations of monochloroacetic acid and dichloroacetic acid were designed, covering the concentration space maximally. The concentration of each component in the presence of a wide range of concentrations of other components was investigated, and the voltammograms of these solutions were recorded. Finally, the measured current intensities for the standard solutions at 241 potentials, along with the concentrations of the species in the standard solutions, were input into a multivariate calibration method (PLS) to develop a model for the relationship between currents and concentrations in unknown samples. It is noteworthy that, according to the chosen multivariate analysis method (PLS), the presence of unmodeled species in the standard solutions should not cause serious problems in the measurement of real samples. Finally, by applying this trained model to the voltammogram of the diluted wastewater solution, simultaneous measurement of monochloroacetic acid and dichloroacetic acid concentrations in the wastewater became possible. The concentration measurement results using the electrochemical method were 6.82 M and 2.59 M for monochloroacetic acid and dichloroacetic acid, respectively. To validate the proposed method, proton nuclear magnetic resonance (¹H NMR) spectroscopy, in which the spectral responses of monochloroacetic acid and dichloroacetic acid are distinct, was used. In the first step, the relative concentrations of monochloroacetic acid and dichloroacetic acid in the wastewater were found to be 67% and 27% using NMR spectroscopy, which showed good agreement with the electrochemical method results (72% and 28%, respectively). In the next step, to quantitatively determine the absolute concentrations of the components (not just relative concentrations), the internal standard addition method was used, where methanol served as the internal standard. The concentration measurement results using this method were 5.94 M and 2.73 M for monochloroacetic acid and dichloroacetic acid, respectively, which were in good agreement with the results obtained by the electrochemical method. This comparison demonstrated that the multivariate analysis of electrochemical data is highly reliable
تعداد فصل ها
3
فهرست مطالب pdf
35607
نويسنده