اخبار و مقالات

اندازه گیری ترکیبات نفتی و PAHs در آزمایشگاه رسوب آب با دستگاه های پیشرفته و روش های به روز

ساختار مولکولی هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای PAHs

اندازه گیری ترکیبات نفتی و PAHs در آزمایشگاه رسوب آب با دستگاه های پیشرفته و روش های به روز

آب آشامیدنی، سلامت و پاکی آن از هر گونه آلودگی، همواره مورد توجه دولت ها و سازمان ها بوده است. به همین منظور برای اندازه گیری ترکیبات نفتی و PAHs در آزمایشگاه رسوب آب از روش ها و دستگاه های به روز و پیشرفته ای استفاده می شود تا هر چه بهتر و دقیق تر این مساله مورد بررسی قرار گیرد.

اندازه گیری ترکیبات نفتی و PAHs در آزمایشگاه رسوب آب به شکلی کاملا تخصصی و علمی و توسط یک تیم بزرگ تحقیقاتی انجام می گیرد. آزمایشگاه رسوب آب دارای گواهینامه ۱۷۰۲۵ و همکار سازمان ملی استاندارد ایران، سازمان حفاظت محیط زیست و سازمان دامپزشکی می باشد. این مجموعه، با توجه به استانداردهای موجود، همکاری تنگاتنگی با سازمان ملی استاندارد ایران، سازمان حفاظت محیط زیست و سازمان دامپزشکی در زمینه آنالیز کامل آب، فاضلاب و پساب دارد.

در این مقاله در نظر داریم در مورد نحوه اندازه گیری ترکیبات هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای PAHs و روش های انجام این کار اطلاعات دقیق و کاملی را در اختیار علاقه مندان قرار دهیم.

ترکیبات هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای PAHsچیست؟

آلودگی آب با مواد شیمیایی آلی از جمله مشکلات موجود در زمینه تامین آب شرب محسوب می شود. موادی که از کارخانجات، فاضلاب ها و پسماندهای شهری وارد منابع آبی شده و ترکیبات آن را دستخوش تغییرات زیادی می کنند.

یکی از این ترکیبات نفتی، ترکیبات هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای PAHs یاPolycyclic aromatic hydrocarbon می باشد. آب آشامیدنی در اثر نشت مواد نفتی، ورود فاضلاب شهری و احتراق ناقص سوخت های فسیلی به این ترکیبات خطرناک و زیان آور آلوده می شود. PAHs در آب، نفت، هوا، خاک، زباله و شیرابه مواد غذایی یافت و وارد بافت سلولی آبزیان شده و در بسیاری موارد موجب مرگ آنها می شود.

به دلیل خطرات زیادی که این ترکیبات بر سلامتی انسان و سایر موجودات دارد و به منظور جلوگیری از انتقال این مواد شیمیایی آلی به زنجیره غذایی انسان و محیط زیست ، اندازه گیری ترکیبات نفتی و PAHs در آزمایشگاه رسوب آب با روش های جدیدی انجام می گیرد. در کنار روش های متداولی چون کروماتوگرافی مایع و گاز، در آزمایشگاه ها، از زیست حسگرها نیز برای نیل به این هدف استفاده می شود.

 

ساختار مولکولی هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای PAHs

ساختار مولکولی هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای PAHs

روش های اندازه گیری ترکیبات هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای PAHs

همانطور که گفته شد، برای اندازه گیری ترکیبات نفتی و PAHs در آزمایشگاه رسوب آب ، علاوه بر روش های متداول، از حسگرهای زیستی نیز استفاده می شود. بدین ترتیب آزمایشات با نمونه های واقعی تری انجام شده و نتایج، دقیق و نزدیک تر به واقعیت خواهند بود،

در مورد روش های اندازه گیری ترکیبات هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای PAHs، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

روش کروماتوگرافی مایع

یکی از روش های اندازه گیری PAHs در آب آشامیدنی روش کروماتوگرافی مایع می باشد. این روش از یک حلال به عنوان فاز مایع و از یک ستون به عنوان فاز جامد تشکیل شده است. این شیوه دارای دو فاز ساکن قطبی (نرمال) و فاز ساکن غیر قطبی (معکوس ) می باشد.

روال کار دستگاه کروماتوگرافی مایع HPLC به صورت شماتیک

روال کار دستگاه کروماتوگرافی مایع HPLC به صورت شماتیک

روش کروماتوگرافی گازی یا GC

 از جمله روش های بسیار پرکاربرد و متداول در اندازه گیری ترکیبات هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای PAHs کروماتوگرافی گازی می باشد. از این روش برای بررسی و آنالیز نمونه هایی استفاده می شود که قرار است ساختار آنها بدون تخریب و تغییر باقی بمانند. روال و اساس کار دستگاه هایی که به روش کروماتوگرافی گازی کار می کنند، بر فشار بخار ترکیبات مورد آزمایش استوار است. این بخار بین دو فاز ساکن و متحرک توزیع می شود. فاز متحرک در این روش از یک گاز غیرفعال چون نیتروژن یا هیدروژن تشکیل شده است.

در روش GC، فاز ساکن از یک جامد یا مایع ویسکوزی تشکیل شده که به یک بستر جامد متصل است. با توجه به حالتی که فاز ساکن در روش کروماتوگرافی گازی دارد، دو روش کروماتوگرافی گاز- جامد و کروماتوگرافی گاز- مایع  وجود خواهد داشت.

روال کار دستگاه کروماتوگرافی گازی به صورت شماتیک

روال کار دستگاه کروماتوگرافی گازی به صورت شماتیک

اندازه گیری ترکیبات نفتی و PAHs در آزمایشگاه رسوب آب به کمک دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا یا  HPLC

دستگاه HPLC، High-Performance Liquid Chromatography یا Pressure Liquid Chromatography High-که به آن دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا نیز گفته می شود، دستگاهی برای جداسازی، شناسایی و سنجش میزان ناخالصی های یک ترکیب می باشد.

کلمه کروماتوگرافی از کروماتو به معنی رنگ و گرافی به معنای ترسیم و ثبت تشکیل شده است. به منظور اندازه گیری مشتقات نفتی موجود در آب از این دستگاه پرکاربرد استفاده می شود.

اندازه گیری PAHs به کمک زیست حسگر  DNA

زیست حسگرها مجموعه ای از سنسورها یا حسگرها می باشد و طراحی آنها به گونه ای است که فقط با یک ماده خاص واکنش می دهند. واکنشی که این حسگرها با ماده مورد نظر می دهند به صورت پیامهایی برای ریزپردازنده ارسال شده و مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرد.

در واقع این حسگرها، ابزارهایی هستند که با آنزیم ، بافت یا سلول های ماده مورد نظر واکنش های بیوشیمیایی می دهند. نتیجه این واکنش ها به صورت الکتریکی، اپتیکی (نور) یا گرمایی آشکار می شوند. در اندازه گیری مشتقات نفتی موجود در آب آشامیدنی ، خاک و دیگر بخش های زیست محیطی، استفاده از این حسگرها نتایج دقیق تری را در اختیار محققان قرار می دهد.

این حسگرهای زیستی از سه قسمت اصلی تشکیل شده اند:

  • پذیرنده یا سنسور که اولین قسمت دستگاه می باشد. این بخش از یک ماده زیستی همچون پادتن، نوکلئیک اسید، سلول، آنزیم یا دیگر عناصر زیستی تشکیل شده است. ترکیبات هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای PAHs موجود در محیط به کمک همین پذیرنده های زیستی قابل شناسایی می باشند.
  • آشکار ساز: نتیجه واکنشی که بین حسگر و ماده مورد نظر اتفاق می افتد، به صورت سیگنال الکتریکی، نور یا حرارت در آشکارساز مشخص شده و برای تحلیل و پردازش آماده می شود.
  • پردازنده: آشکار ساز نتیجه بررسی را برای پردازش به بحش سوم دستگاه که پردازنده نام دارد، منتقل می کند.

حسگرها بر اساس شیوه شناسایی در دو دسته کلی طبقه بندی می شوند:

  • زیست حسگر با شناسایی مستقیم پادگن (آنتی ژن) : در این حسگرها، واکنش بین پذیرنده و عنصر مورد آزمایش به صورت مستقیم قابل شناسایی می باشد. گیرنده های سلولی و آنتی بادی ها در این دسته جای می گیرند.
  • زیست حسگر با شناسایی غیر مستقیم پادگن: این زیست حسگرها، واکنش بین پذیرنده و عنصر مورد آزمایش را به صورت غیرمستقیم شناسایی می کنند. آنتی بادی های نشاندار، ترکیباتی با خواص کاتالیتیکی و آنزیم ها در این نوع زیست حسگرها مورد استفاده قرار می گیرند.
نمونه ای از دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا یا HPLC

نمونه ای از دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا یا HPLC

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *