تشخیص‌کمترین مقدار اورانیوم درآب با تلاش محققان ایرانی

پژوهشگران دانشگاه زابل به منظور استخراج مقادیر کم اورانیوم از محیط‌های آبی، موفق به طراحی و تولید نوعی نانوذرات جاذب شدند که علاوه بر توانایی تشخیص غلظت‌های پایین اورانیوم در آب قادر است بالغ بر 94/5 درصد از اورانیوم را از محیط‌های مختلف استخراج کند.

کد خبر: ۳۰۳۴۹

تاریخ: ۰۳ آذر ۱۳۹۳ - ۱۸:۳۷

به گزارش ایسنا، حضور مواد اورانیومی در آب‌ها و پساب‌های صنعتی یکی از معضلات کشورهای رو به توسعه است. اهمیت پاکسازی این مواد از منابع آبی روز به روز در حال افزایش است. این مواد در جریان‌های آبی و غیرآبی خروجی از راکتورهای هسته‌ای، به مقدار کم یافت می‌شوند. اما همین مقادیر کم هم می‌تواند بسیار خطرناک باشد. لذا این جریان‌های خروجی باید قبل از دفع تا حد ممکن عاری از هرگونه اورانیوم شوند تا از مضرات زیست‌محیطی آن جلوگیری شود.
به همین منظور، این پژوهشگران از نانوجاذب اکسیدروی/کیتوسان برای استخراج مقادیر کم اورانیوم از محیط‌های آبی استفاده کردند. همچنین جهت بهینه‌سازی فرایند، عمل مدل‌سازی را به کمک شبکه عصبی مصنوعی به انجام رساندند.
دکتر مصطفی خواجه، عضو هیئت علمی دانشگاه زابل و محقق طرح گفت: نانوذرات اکسیدروی با توجه به خواص نیمه‌رسانایی خود، می‌توانند به عنوان یک نانوجاذب مؤثر مورد مصرف قرار گیرند. با این حال برای افزایش هرچه بیشتر خواص آن‌ها، می‌توان این نانوذرات را همراه با کیتوسان به صورت هیبریدی استفاده کرد.
وی افزود: در این تحقیقات، حدتشخیص و ضریب تغلیظ، با تعدادی روش دیگر همانند میکرواستخراج مایع-مایع پخشی، فاز جامد سیلیکاژل و پلیمری که جهت استخراج اورانیوم استفاه شده بود، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که این روش دارای ضریب تغلیظ بسیار بالاتری از روش‌های دیگر بوده و دارای حد تشخیص مناسبی است.
خواجه در این باره افزود: در این کار پژوهشی، ابتدا جاذب نانوذرات اکسید روی/کیتوسان به روش رسوب‌گیری تهیه شد. سپس یک محفظه نگهدارنده (cartridge) به وسیله این جاذب پر شد. با عبور محلول حاوی اورانیوم از این محفظه، عمل جذب اورانیوم به وسیله جاذب صورت گرفت. بعد از جذب، عمل استخراج اورانیوم از جاذب با حلال شوینده بنزن انجام شد. در نهایت عمل تعیین میزان اورانیوم استخراج شده با دستگاه طیف‌سنجی ماوراء بنفش-مرئی صورت گرفت.
محقق طرح تصریح کرد: بعد از بهینه‌سازی فرآیند، عمل استخراج اورانیوم از نمونه‌های حقیقی (شامل آب‌های مختلف) صورت گرفت که نتایج نشان‌دهنده استخراج بالغ بر 94/5 درصد از اورانیوم از محیط‌آبی است. در کنار حد تشخیص پایین این نانوجاذب‌ها، می‌توان به تغلیظ بسیار بالاتری از روش‌های دیگر ذکر شده در منابع معتبر، اشاره کرد.
به گفته دانشیار گروه شیمی تجزیه دانشگاه زابل، نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد که ضریب تغلیظ برای روش حاضر 125 است. این در حالی  است که ضریب تغلیظ برای روش‌های میکرواستخراج مایع-مایع‌پخشی، فاز جامد سیلیکاژل و فاز جامد پلیمری به ترتیب برابر با 11، 50 و 108 گزارش شده است.
نتایج این تحقیقات که حاصل تلاش دکتر مصطفی خواجه، عضو هيئت علمی دانشگاه زابل و الهام جهان‌بین، فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد شیمی تجزیه دانشگاه زابل است، در مجله‌ی Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems  منتشر شده است.