التوصيف الكيميائي لبعض ايونات الفلزات في المحاليل المائيه بواسطه الطرق الكهروكيميائيه

  "الملخص العربي

تتواجد أيونات الفلزات الثقيلة في البيئة المائية بتركيزات دقيقة متفاوتة وتكون هذه التركيزات في المياه العذبة أقل من 10 بيكومول ومعظم هذه الأيونات توجد على هيئة متراكبات مع المواد العضوية الموجودة في المياه و هذا يقلل من سميتها على الكائنات الحية المختلفة حيث أثبت الدراسات أن وجود الأيونات في صورة متراكبات يقلل من سميتها بينما الأيونات الحرة تكون ذات سمية عالية 0

يعتبر التوصيف الكيمائي إحدى الطرق الكيميائية المختلفة لدراسة وتحليل المركبات الكيمائية المختلفة في الطبيعة وصفياً وكمياً والتوصيف الكيميائي من أهم معايير صلاحية المياه العذبة حيث أنـه يعين نسبة الأيونات الحرة ( السامة ) في المياه العذبة وهو يعتمد على المتراكب المتكون وليس على التركيز الكـلى لهذه الأيونات. وتنقسم عناصر التوصيف الكيميائي إلى معرفة ثابت معدل التفكك للمتراكبات وعامل ثبات المتراكبات و معامل الانتشار لهذه المتراكبات 0

الفصل الأول: يحتوى على مقدمة وشرح لكافة العوامل التى تؤثر على التوصيف الكيميائي لأيونات الفلزات الثقيلة ويشمل أيضاً على مسح شـامل للدراسات السابقة والطرق الكيميائية المختلفة التى اهتمت بالتوصيف الكيميائي لأيونات الفلزات الثقيلة وبخاصة تلك التى تستخدم الطرق الكهروكيميائية في المحاليل المائية لأيونات النيكل والكادميوم ، تم أيضاً توضيح طبيعة تواجد أيونات النيكل والكادميوم في المحاليل المائية وأثارهما السامة على الكائنات الحية وكذلك كيفية تكوين المواد العضوية في المياه العذبة والتركيب الكيميائي لها 0

الفصل الثاني: العملـى و يحتوى على طرق تحضير المواد الكيميائية المختلفة والتي تم استخدامها في دراسة التوصيف الكيميائي لأيونات النيكل والكادميوم وكذلك الطرق الكهروكيميائية المختلفة لقياس عناصر التوصيف الكيميائي لهذه الأيونات والأجهزة المستخدمة في القياس 0

الفصل الثالث: وضح طريقة Competitive Ligand Exchange Method ( CLEM)  بواسطة Adsorptive Cathodic Stripping Voltammetry ( AdCSV) والمستخدمة لقياس ثابت معدل التفكك لمتراكبات النيكل في المحاليل المائية المختلفة و تم أيضاً إثبات فروض الطريقة وتم إجراء عدة تجارب للـوصـول إلى افضل العناصر للطرق الكهروكيميائية المستخدمة من الناحية الفنية الخاصة بالأجهزة المستخدمة وكذلك  المعملية المختلفة 0

الفصل الرابع: ناقش كيفية تواجد أيونات الـفلزات الأخرى المختلفة مع أيونات النيكل في المياه العذبة وكيفية حدوث منافسة بينهم على تكوين متراكبات عضوية مختلفة ولهذا تمت دراسة تأثير المنافسة لأيونات الكالسيوم والماغنسيوم والنحاس والكوبالت على ثبات متراكبات النيكل في المحاليل المائية المختلفة والتي تحتوى على تركيزات معروفـة لأيونات النيكل وكذلك المواد العضوية المستخدمة لعمل متراكبات مع النيكل مثل حمض الفولفيك  Fulvic Acid والمستخرج من التربة وقد وجد أن وجود أي من أيونات هذه العناصر مع متراكبات النيكل يساعد على تفكك الأخيرة بسهولة وتكوين أيونات النيكل الحرة 0

الفصل الخامس: درس كيناتيكية تفكك متراكبات النيكل المختلفة في المحاليل المائية المحـتوية على تركيزات عاليـة من أيونات النيكل و التى تم تجميعها من أماكن استخراج النيكل . و تمت الدراسة باستخدام اثنان من الليجاند المتنافس وهما  2,2’- bipyridine وdimethylglyoxime  وقد وجد أن زيادة تركيز أيونات النيكل في المياه العذبة يزيد من فرص تكوين أيونات النيكل الحرة ، تم أيضاً دراسة تأثير الأشعة فوق البنفسجية على متراكبات النيكل وقد وجد أن تعريض هذه المتراكبات للأشعة لوقت طويل يؤدى إلى تكسيرها وتكوين أيونات النيكل الحرة . وكذلك تمت دراسة طريقة الترشيح الرأسي الدقيقة Cascade ultrafiltration  على متراكبات النيكل وقد وجد أن الثقوب الصغيرة الخاصة بالترشيح تحجب المواد العضوية ذات الأحجام الكبيرة وبالتالى لا تسمح إلا بمرور متراكبات لأيونات النيكل صغيرة الحجم التي تتفكك بسهولة وتعطى أيونات النيكل الحرة0

الفصل السادس: ناقش طريقة  Anodic Stripping Voltammetry ( ASV )  وإمكانية تطبيقها لدراسة التوصيف الكيميائي للأيونات المختلفة وبخاصة أيونات الكادميوم في المحاليل المائية . وقد تم  في هذا الفصل استعراض النظرية المستخدمة في قياس متوسط معامل ثبات متراكبات الكادميوم المختلفة في المحاليل المائية 0

الفصل السابع: استعرض العوامل المختلفة التي تؤثر على ثبات متراكبات الكادميوم ومن هذه العوامل: المنافسة بين الأيونات المختلفة على تكوين متراكبات قوية لذلك تمت دراسة تأثير المنافسة لأيونات الكالسيوم والماغنسيوم والنحاس والرصاص والزنك على ثبات متراكبات الكادميوم والمتكونة من أيونات الكادميوم وحمض البولى اكريليك Poly Acrylic Acid  وقد لـوحظ أن وجود أي من هذه الأيونات يقلل من ثبات متراكبات الكادميوم ويساعد على تكوين أيونات الكادميوم الحرة (السامة) وكذلك تمت دراسة تأثير الأس الهيدروجيني وقوة التأين على ثبات متراكبات الكادميوم و وجد أن زيادة الأس الهيدروجيني يزيد من ثبات متراكبات الكادميوم بينما يقل ثبات هذه المتراكبات بزيادة قوة التأين في المحاليل المائية المستخدمة 0

الفصل الثامن: أوضح العوامل المختلفة التى تؤثر على ثبات متراكبات الكادميوم المتكونة من أيونات الكادميوم  وحمض الفولفيك . وهذه العوامل هي: تأثير المنافسة بين أيونات الكالسيوم والماغنسيوم والنحاس والرصاص والزنك على متراكبات الكادميوم وتأثير الأس الهيدروجيني والشدة الأيونية للمحاليل المائية  وقد أثبتت الدراسـة  أن تواجد هذه الأيونات المنافسة  أو نقص الأس الهيدروجيني أو زيادة الشدة الأيونية للمحلول يقلل من ثبات متراكبات الكادميوم في المحاليل المائية وأوضحت أيضاً هذه الدراسة أنه يمكن استخدام الطرق الكهروكيميائية الـمشار الـيها سابقا  لدراسة التوصيف الكيميائي لأيونات فلزات أخرى وأن زيادة تركيز أيونات الفلزات في البيئة يزيد من تكوين أيونات الفلزات الحرة السامة . وأن تواجد أيونات الفلزات الحرة يتحدد بكافة الظروف البيئية وليس واحداً منها فقط ."