2ـ2ـ ساختار و کاربردهای بیس فنول آ……………………………………………………………………………. 11

2-3- سمیت.. 11

2-4- خواص فیزیکی و شیمیایی بیس فنول آ……………………………………………………………….. 12

2-5- روش های مرسوم جهت اندازه گیری BPA در غذاها و نمونه های زیستی…………………… 14

2-5-1- روش استخراج حلال……………………………………………………………………………………… 14

2-6- آماده سازی نمونه……………………………………………………………………………………………….. 15

2-7- مروری بر روش های اندازه گیری بیس فنول آ تا کنون………………………………………………… 15

2-7-1- اندازه‌گیری بیس فنول آ در نمونه‌های غذایی……………………………………………………… 15

2-7-2- اندازه گیری BPA در نمونه های غذایی و بیولوژیک به روش های دیگر: 19

2-7-3 اندازه گیری بیس فنول آ در نمونه های بیولوژیک به روش ECD.. 20

2-8- روش های مرسوم در آنالیز مواد غذایی……………………………………………………………………. 20

2-8-1- GC……………………………………………………………………………………………………………. 21

2-8-2- روشهای اسپکتروسکوپی………………………………………………………………………………….. 22

2-8-2-1- طیف سنج مرئی- فرابنفش……………………………………………………………………………. 22

2-8-3- روش الکتروشیمی………………………………………………………………………………………….. 25

2-8-3-1- اضافه ولتاژ و انواع آن……………………………………………………………………………………………26

2-8-3-1-الف- اضافه ولتاژ انتقال جرم…………………………………………………………………………. 27

2-8-3-1-ب- اضافه ولتاژ واكنش………………………………………………………………………………… 27

2-8-3-1-ج- اضافه ولتاژ فعال سازی…………………………………………………………………………… 27

2-8-3-2- ولتامتری چرخه­ای……………………………………………………………………………………… 28

2-8-3-3- ولتامتری موج مربعی…………………………………………………………………………………… 29

2-9- سلول های الکتروشیمیایی…………………………………………………………………………………….. 31

2-9-1- اجزای سازنده سلول……………………………………………………………………………………….. 32

2-9-2- رسانش در سلول الکتروشیمیایی ……………………………………………………………………….. 32

2-9-3- آند و کاتد:…………………………………………………………………………………………………… 32

2-9-3-1- واکنش در کاتد:…………………………………………………………………………………………. 32

2-9-3-2- واکنش در آند: …………………………………………………………………………………………. 33

2-9-4- انواع جریان در سلول……………………………………………………………………………………… 33

2-9-4-1- جریان مستقیم در سلول الکتروشیمیایی:…………………………………………………………… 33

2-9-4-2- جریان متناوب در سلول: …………………………………………………………………………….. 34

2-9-4-3- جریان نافاراده‌ای: ……………………………………………………………………………………… 34

2-9-5- سلول‌های برگشت‌پذیر و برگشت ناپذیر: ……………………………………………………………. 34

 

فصل سوم: روش تحقیق……………………………………………………………………………………………… 36

3-1- مواد شیمیایی…………………………………………………………………………………………………….. 37

3-2- وسایل و تجهیزات……………………………………………………………………………………………… 37

3-3- محلول­های مورد نیاز…………………………………………………………………………………………… 38

3-3-1- تهیه محلول­های بافر ………………………………………………………………………………………. 39

3-4- الکترودها…………………………………………………………………………………………………………. 39

3-5- روش تهیه الکترود خمیر کربن اصلاح شده با مایع یونی و نانوکامپوزیت نانو لوله کربنی/اکسید روی   39

3-6- بررسی توانایی الکترود خمیر کربن اصلاح شده با مایع یونی و نانوکامپوزیت نانولوله های کربنی/اکسید روی برای اندازه­گیری بیس فنول آ……………………………………………………………………………………………………………….. 40

3-6-1- بهینه­سازی درصد نانوکامپوزیت نانولوله های کربنی /اکسید روی………………………………… 40

3-6-2- بهینه­سازی درصد مایع یونی……………………………………………………………………………… 40

3-6-3- تعیین pH بهینه……………………………………………………………………………………………… 40

3-6-4- بررسی اثر سرعت روبش پتانسیل بر رفتار کاتالیزوری بیس فنول آ با استفاده از روش ولتامتری چرخه­ای   42

3-6-5- بررسی­های کرونوآمپرومتری پله پتانسیل دوگانه………………………………………………… 42

3-6-6- تعیین محدوده رنج خطی بیس فنول آ با استفاده از روش ولتامتری موج مربعی…………. 42

3-6-7- مطالعه اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی………………………………………………….. 42

3-6-8- بررسی اثر گونه­های مزاحم بر فرایند کاتالیزوری بیس فنول آ………………………………… 43

3-6-9- تصویر برداری میکروسکوپی الکترونی و پراش پرتوی X……………………………………………………….43

3-7- بررسی امکان بکارگیری روش پیشنهادی برای اندازه­گیری بیس فنول آ در نمونه­های واقعی 43

3-7-1- آماده نمونه سازی ……………………………………………………………………………………… 44

3-7-1-1- کنسرو قوطی رب گوجه فرنگی ……………………………………………………………….. 44

3-7-1-1-1- روش استخراج قوطی رب گوجه فرنگی…………………………………………………. 44

3-7-1-1-2- برررسی ولتامتری چرخه ای نمونه شاهد بیس فنول آ…………………………………. 45

3-7-1-1-3- برررسی ولتامتری چرخه ای نمونه استخراج شده از قوطی رب گوجه فرنگی: ….. 45

3-7-1-1-4- برررسی ولتامتری چرخه ای نمونه استخراج شده از قوطی رب گوجه فرنگی به همراه محلول استاندارد        45

3-7-1-1-5- برررسی ولتامتری چرخه ای نمونه استخراج شده از شیشه رب گوجه فرنگی: …………..46

3-7-1-2- کنسرو تن ماهی……………………………………………………………………………………. 46

3-7-1-2-1- روش استخراج کنسرو تن ماهی …………………………………………………………… 46

3-7-1-2-2- بررسی ولتامتری چرخه ای نمونه شاهد بیس فنول آ………………………………………………47

3-7-1-2-3- برررسی ولتامتری چرخه ای نمونه استخراج شده از قوطی کنسرو تن ماهی قبل از حرارت   48

3-7-1-2-4- برررسی ولتامتری چرخه ای نمونه استخراج شده از قوطی کنسرو تن ماهی بعد از حرارت   48

3-7-1-2-5- برررسی ولتامتری چرخه ای نمونه استخراج شده از قوطی کنسرو تن ماهی به همراه محلول استاندارد بیس فنول آ………………………………………………………………………………………………………………………….. 48

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل داده­ها…………………………………………………………………………………. 49

4-1- بهینه­سازی ساخت الکترود در الکتروکاتالیز بیس فنول آ……………………………………………….. 50

4-2- بررسی صحت سنتز نانوکامپوزیت سنتزی و مورفولوژی آن…………………………………………… 52

4-3- تعیین سطح فعال الکترود……………………………………………………………………………………… 54

4-4- بررسی تاثیر نانوکامپوزیت اکسید روی/نانولوله کربنی و مایع یونی در اکسایش بیس فنول آ….. 54

یک مطلب دیگر :

4-5- بررسی­های ولتامتری الکترود اصلاح شده برای کاتالیز بیس فنول آ در pH های مختلف………. 55

4-6- بررسی اثر سرعت روبش…………………………………………………………………………………….. 57

4-7 – تعیین ضریب انتقال(a)………………………………………………………………………………………. 58

4-8- مطالعه کرنوآمپرومتری…………………………………………………………………………………………. 59

4-9- مطالعه امپدانس الکتروشیمیایی………………………………………………………………………………. 61

4-10- تعیین محدوده خطی و حد تشخیص بیس فنول آ با استفاده از الکترود اصلاح شده………….. 62

4-11- بررسی اثر مزاحمت………………………………………………………………………………………….. 63

4-12- نتایج حاصل از رب گوجه فرنگی وکنسرو تن ماهی 63

4-12-1- ولتاموگرام مربوط به نمونه شاهد………………………………………………………………….. 63

. 4-12-2- ولتاموگرام های نمونه رب گوجه فرنگی……………………………………………………… 64

4-12-2-1- ولتاموگرام مربوط به نمونه استخراج شده و تغلیظ شده از قوطی رب گوجه فرنگی: 64

4-12-2-2- ولتاموگرام مربوط به نمونه ای که به 5 سی سی محلول تغلیظ شده حاصل از استخراج به ترتیب 300،400 و600 میکرومولار بیس فنول آ اضافه شده است به همراه 5 سی سی بافر 9…………………………………… 65

4-12-2-3- ولتاموگرام مربوط به نمونه استخراج شده از شیشه………………………………………… 66

4-12-3- ولتاموگرام های نمونه کنسرو تن ماهی که از بازار مصرف شهر ساری تهیه گردیده و به روش شرح داده شده در فصل 3 استخراج و تغلیظ شده است…………………………………………………………………………………… 67

4-12-3-1- ولتاموگرام نمونه تن ماهی قبل از حرارت دهی…………………………………………… 67

4-12-3-2- ولتاموگرام نمونه تن ماهی بعد از عملیات حرارت دهی………………………………… 68

4-12-3-3- مقایسه ولتاموگرام های مربوط به نمونه تن ماهی قبل و بعد از عملیات حرارت دهی 69

4-13- مقایسه آنالیز نمونه های حقیقی با روش HPLC………… 70

فصل پنجم: بحث و نتیجه­گیری……………………………………………………………………………………… 73

5-1- اهمیت بهینه­سازی ساخت الکترود در کاتالیز بیس فنول آ 74

5-2- بررسی تاثیر مورفولوژی سطح الکترود…………………………………………………………………….. 74

5-3- بررسی اثر تعیین سطح فعال الکترود……………………………………………………………………….. 74

5-4- بررسی تاثیر نانوکامپوزیت و مایع یونی در اکسایش بیس فنول آ…………………………………….. 75

5-5- بررسی­های ولتامتری الکترود اصلاح شده برای کاتالیز بیس فنول آ در pH های مختلف 75

5-6- بررسی اثر سرعت روبش…………………………………………………………………………………….. 75

5-7- تعیین ضریب نفوذ……………………………………………………………………………………………… 76

5-8- نتایج امپدانس الکتروشیمیایی…………………………………………………………………………………. 76

5-9- تعیین رنج خطی و حد تشخیص……………………………………………………………………………. 77

5-10- بررسی اثر مزاحمت………………………………………………….. 77

5-11- آنالیز نمونه­های حقیقی………………………………………………………………………………………. 77

5-12- نتیجه گیری کلی………………………………………………………………………………………………. 77

5-13- پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………… 78

منابع………………………………………………………………………………………………………………………… 80

چکیده انگلیسی………………………………………………………………………………………………………….. 84

 

فهرست جداول

عنوان                                                                                                      صفحه

جدول (2-1): خواص فیزیکوشیمیایی بیس فنول آ……………………………………………………………… 13

جدول (3-1): مشخصات مواد شیمیایی……………………………………………………………………………. 37

جدول (4-1): بررسی مزاحمت گونه­های خارجی در اندازه­گیری 0/5 میکرمولار از بیس فنول آ…….. 63

جدول (4-2): جدول 4-2: آنالیز بیس فنول آ در نمونه های حقیقی………………………………….. 70

 

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                      صفحه

شکل (1-1): مکانیزیم سنتز بیس فنول آ…………………………………………………………………………. 4

شکل (1-2): نمونه ای از کاربرد بیس فنول آ در ظروف یکبار مصرف…………………………………… 6

شکل (1-3): نمونه ای از کاربرد بیس فنول آ در بطری های نوشیدنی ها………………………………… 7

شکل (2-1): پودر بیس فنول آ 12

شکل (2-2): شمای کلی از مقایسه کروماتوگرافی مایع و کروماتوگرافی گازی در آنالیز مواد غذایی 22

شکل (2-3): مدل مرز مشترك الكترود-محلول……………………………………………………………… 26

شکل( 2-4): مسیر كلی مراحل یك واكنش الكترودی…………………………………………………………. 27

شکل (2-5): نمودار تغییر پتانسیل –زمان در ولتامتری چرخه­ای]20[……………………………………… 28

شکل (2-6): ولتاموگرام چرخه­ای نمونه­ای یك سیستم برگشت پذیر]20[………………………………… 29

شکل (2-7): پروفیل پتانسیل زمان و پتانسیل غلظت به روش ولتامتری موج مربعی……………………. 30

شکل (3-1): شمایی از دستگاه اتو لب………………………………………………………………………… 38

شکل (3-2): شمای یک ظرف آزمایش (سل) برای اندازه‌گیری‌های الکتروشیمیایی…………………. 38

شکل (3-3): شمایی از یک الکترود خمیر کربن…………………………………………………………… 40

شکل (3-4): تصویری از رب در مرحله عبور از صافی ………………………………………………….. 44

شکل (3-5): تصویری از مرحله تغلیظ بر روی هیتر محلول رب گوجه فرنگی صاف  شده ……… 45

شکل (3-6): تصویری ازدستگاه اتولب در حین آنالیز بیس فنول آ از نمونه درون سل حاوی 5 سی سی نمونه استخراج شده از رب گوجه فرنگی و 5 سی سی بافر فسفات 1/0 مولار ………………………………………………………… 46

شکل (3-7): تصویری از مرحله تغلیظ محلول تن ماهی استخراج شده بر روی هیتر……………….. 47

شکل (3-8): تصویری ازدستگاه اتولب در حین آنالیز بیس فنول آ از نمونه درون سل حاوی 5 سی سی نمونه استخراج شده از تن ماهی و 5 سی سی بافر فسفات 1/0 مولار ………………………………………………………………….. 48

شکل (4-1): منحنی تغییرات جریان خالص آندی بر حسب درصد مایع یونی اضافه شده به الکترود 50

شکل (4-2): منحنی تغییرات جریان خالص آندی بیس فنول آ بر حسب درصد نانوکامپوزیت سنتزی اضافه شده به الکترود   52