اولین بار در سال ۲۰۰۰، سوسلیک ^[۵۶]۲و همکارانش یک آرایه رنگ سنجی براساس تزریق نمونه‌ها روی یک بستر جامد و انتقال تصاویر توسط اسکنر را به رایانه معرفی نمودند. این آرایه برای شناسایی ترکیبات آلی فرار با موفقیت به کار گرفته شد ]۵۳، ۵۴[.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

برای اولین بار در سال ۲۰۰۴، در گروه تحقیقاتی پروفسور عباسپور در دانشگاه شیراز روشی مبتنی بر تزریق نمونه‌ها روی بستر جامد صفحات نازک کروماتوگرافی^[۵۷]۳ ( TLC) و اسکن آنها و تجزیه و تحلیل رنگ توسط نرم افزار، برای گونه شناسی آهن (II)‌ و آهن (III) معرفی نمودند که آن را پاپتود ^[۵۸]۴نامیدند ]۵۲[. پس از آن کارهای متعددی در این زمینه برای اندازه‌گیری آسکوربیک اسید و هیدرازین انجام گرفت ]۵۵، ۵۶[.
به دلیل بروز مشکلات متعددی که در به کارگیری بستر جامد در روش پاپتود، نظیر عدم یکنواختی رنگ روی صفحه، تغییر رنگ با خشک شدن لکه، ناپایداری بسیاری از رنگها در هوا، متوقف شدن واکنش در اثر خشک شدن لکه‌ها و …، امکان به کارگیری محلول در روش پاپتود بررسی شد. اولین کار در این زمینه در سال ۲۰۰۹ در گروه تحقیقاتی دکتر خواجه زاده برای اندازه‌گیری دوپامین در محیط قلیایی انجام شد ]۵۷ [ ، در این روش که اسکنر اسپکتروسکوپی نامیده شد، به جای استفاده از صفحات جامدTLC از سل‌های استوانه‌ای ساخته شده توسط پلکسی گلاس^[۵۹]۱ استفاده گردید که نمونه مایع در آن ریخته شده و سپس توسط اسکنر تصویر آن به رایانه و نرم افزار مربوطه منتقل شد. بسیاری از مشکلات پاپتود با بستر جامد، در این روش مرتفع گردید. مطالعات متعدد دیگری بر پایه اسکنر اسپکتروسکوپی برای اندازه‌گیری دوپامین ]۵۸[ و همچنین تعیین نقطه پایانی تیتراسیونهای رسوبی بدون نیاز به شناساگر شیمایی انجام شده است ]۵۹[.
۲-۳- مروری برتحقیقات گذشته در زمینه اپتود
در سال ۲۰۰۲، سوزوکی ^[۶۰]۲و همکارانش یک اپتود غشایی تغییر رنگ‌پذیر برای لیتیم با بهره گرفتن از دو نوع رنگ چربی‌دوست KD – C4 و KD- M11 که مقادیر و رنگ‌های متفاوتی دارند، مطرح نمودند. در این اپتود غشایی رنگ های قرمز نارنجی زرد سبز آبی برای غلظت یون لیتیم در محدوده ۱ تا ^۶- ۱۰ مول بر لیتر به دست آمد ]۶۰ .[
در سال ۲۰۰۳، صفوی و همکارانش یک حسگر نوریpH براساس تثبیت مخلوط دو رنگ بر روی غشاء تری استات سلولز را معرفی نمودند. این حسگر یک گستره pH مفید در مقادیر pHپایین و بالا داشت. جایی که الکترودهای شیشه‌ای خطاهای اسیدی و قلیایی را نشان می‌دهند، پاسخ حسگر برگشت‌پذیر و تکرار‌پذیری خوب ( انحراف استاندارد نسبی کمتر از ۲ درصد) را نشان داد] ۶۱٫[
در سال ۲۰۰۳، انصافی و همکارانش حسگر شیمیایی نوری پایدار برای اندازه‌گیری Ni(II) مبنی بر تثبیت ۲- آمینو – ۱- سیکلو فنتن– ۱- دی تایو کربوکسیلیک اسید^[۶۱]۳(ACDA) روی فیلم شفاف سلولز استات پیشنهاد نمودند، که برای هیدرولیز کامل باز مورد بررسی قرار گرفت. ACDA به عنوان عامل کیلیت دهنده برای تعیین یون فلزی نیکل به کار برده شد. این لیگاند کشش خوبی نسبت به تشکیل کمپلکس با یونهای (II)Ni نشان داده است. غشا حسگر همگن، شفاف و به طور مکانیکی پایدار می‌باشد و هیچ شواهدی از شسته شدن واکنشگر نشان نمی‌دهد. غشا زمان پاسخ و ماندگاری خوب دارد. غلظت قابل تشخیص نیکل در محلول نمونه در محدوده^۳-۱۰×۱ –^۶-۱۰×۵ مولار با یک حد تشخیص ۰۳/۰ میکروگرم بر میلی لیتر می‌باشد. تأثیر pH، غلظت واکنشگر و زمان تثبیت واکنشگر روی فیلم بهینه شد. همچنین این روش مناسب و متوالی برای حذف یونهای مزاحم و برای اندازه‌گیری نیکل در روغن نباتی هیدروژن دارشده و آلیاژها به کار برده شده است ]۲۱[.
در سال ۲۰۰۵، کاظم‌زاده و همکارانش ردیاب نوری اگزالات مبنی بر اصلاح شیمیایی یک فیلم پلیمری برای بازبینی غذا و اندازه‌گیری محتوای غذایی مطرح نمودند. در این بررسی اثر کاتالیتیکی واکنش اکسایش – کاهش بین یون اگزالات و رنگ بریلیانت کریزل بلو^[۶۲]۱ BCB)) به وسیله پتاسیم دی‌کرومات در محیط اسیدی برای اندازه‌گیری مقادیر خیلی کم اگزالات با تشخیص نوری به کار برده شد. تغییر در رنگ BCB در ۶۳۵ نانومتر اندازه‌گیری شد. این روش نسبت به روش‌های ارائه شده ساده و سریع می‌باشد و حساسیت بیش‌تری دارد. واکنشگرهای استفاده شده برای فعال‌سازی استیل سلولز ارزان، غیرسمی و به طور وسیع در دسترس هستند. بیشترین مشکل مهم با این نوع دتکتور مرتبط با پایداری پیوند بین واکنشگر‌ها و حامل (سلولز استات) می‌باشد و این با بهره گرفتن از یک روش کارآمد برای تثبیت شناساگر روی یک بافت پلیمری مناسب می‌تواند بهبود یابد. هدف این کار بهبود بخشیدن روش مذکور برای تثبیت کووالانسی شناساگر روی یک غشا استیل سلولز شفاف نوری که از پیش هیدرولیز و با بهره گرفتن از تیواوره و پلی وینیل الکل فعال شده، می‌باشد. ماندگاری غشا خوب (بیشتر از چهار ماه) و زمان پاسخ کمتر از ۹ ثانیه می‌باشد ]۱۴٫[
درسال ۲۰۰۷، صفوی و همکارانش ردیاب نوری با واکنش‌‌پذیری سریع برای اندازه‌گیری یون (III)Ga پیشنهاد نمودند. سیستم حساس نوری گالیم با تثبیت ۴- ( پی- نیترو فنیل آزو) پیروکاته کول^[۶۳]۲ (NAP) به عنوان یونوفور در یک غشا پلی وینیل کلراید سنتزی حاوی تری بوتیل فسفات به عنوان نرم‌کننده آماده شد. غشا حسگر در تماس با یون گالیم در pH برابر با ۵/۳ و تغییرات رنگ از زرد – قهوه ای به صورتی – قهوه ای دارد. تحت شرایط بهینه غشا پیشنهاد شده محدوده خطی ۸۳ – ۵ میکرومتر با حد تشخیص ۴ میکرومتر نشان داد. زمان پاسخ غشا ۱۵ – ۱۰ دقیقه به غلظت یونهای (III) Ga بستگی دارد. در این بررسی انتخاب پذیری ردیاب نسبت به اندازه‌گیری گالیم خیلی خوب می‌باشد. این روش نسبت به روش های دستگاهی چون طیف سنج جذب اتمی شعله که یک مرحله پیش‌تغلیظی نیاز دارند، حد‌های تشخیص خوب نشان داده است ]۱۶[.
در سال ۲۰۰۸، پاندی ^[۶۴]۳و همکارانش یک روش رنگ‌سنجی برای اندازه‌گیری و پیش‌تغلیظ همزمان آنیونهای اورانیوم (VI) از نمونه‌های آبی با بهره گرفتن از اپتود غشایی تشکیل شده با تثبیت فیزیکی یک کروموفور۲- (۵ – برمو- ۲- پیریدیل آزو) – ۵ دی اتیل آمینو فنول ^[۶۵]۴(Br-PADAP) در یک پلیمر سلولز تری استات سنتزی، مطرح نمودند. اپتود برای جذب اورانیوم در محیط بیکربنات/کربنات در pH7 تا ۸ در حضور بافر تری اتانول آمین آزمایش شد. ورود یک تبادلگر آنیونی تری کاپریلیل متیل آمونیوم کلراید برای تشکیل کمپلکس U(VI) _ Br _ PADAP در بافت اپتود ضروری می‌باشد. نتایج به طور مشخص در تغییر رنگ اپتود از زرد به قرمز بعد از جذب سطحی اورانیوم گزارش شده است. کارآیی تجزیه‌ای اپتود با عبارت‌هایی چون تداخل آنیونها و کاتیونها، زمان تعادل، قابلیت استفاده مجدد، حد تشخیص و… ارزیابی و با روش اسپکتروفتومتری رایج برای تعیین اورانیوم با کروموفور Br _ PADAP مقایسه گردید]۶۲[.
در سال ۲۰۰۹، انصافی و همکارانش فیلم حسگر نوری با گزینش پذیری بالا، برای اندازه‌گیری یون‌های (II)Pb در نمونه های آب و مواد مرجع استاندارد مطرح نمودند. در این روش واکنشگر اسپکتروفتومتری، ۴- هیدروکسیل سالوفن به روش کووالانسی روی یک پلیمر استیل سلولز شفاف به عنوان فاز جامد تثبیت شد. حساسیت غشا تری استیل سلولز در تماس با یونهای (II)Pb در یک محلول بافری با ۱/۳pH= بررسی شده است. تغییر رنگ از طیف بی رنگ به سمت طیف زرد می باشد. جذب و زمان پاسخ ۱۰ دقیقه به غلظت یونهای سرب بستگی دارد و یک محدوه خطی^۷-۱۰×۱ – ^۳-۱۰×۱مول بر لیتر با یک حد تشخیص^۸-۱۰×۶/۸ مول بر لیتر گزارش شده است. حسگر برای زمانی استفاده می‌شود که واکنش (II)Pb با ۴ – هیدروکسیل سالوفن برگشت‌ناپذیر باشد. واکنشگرهای اصلی چون دی تیزون، دی اتیل دی تایو کربامات، ۴- (۲ – پیریدیل آزو) رزورسینول، دی فنیل کربازون و پتاسیم هگزا سیانوفرات(III)- سدیم تترا هیدروبورات در این روش قابل پاسخگو می‌باشد ]۴۳ .[
در سال ۲۰۰۹، ردای^[۶۶]۱ و همکارانش یک اپتود غشایی تغییر رنگ‌پذیر برای اندازه‌گیری یون Hg(II) با تثبیت یک رنگ ۴- (۲ – پیریدیل آزو) رزورسینول^[۶۷]۲ (PRA) و یک تبادلگر یونی مایع تری اکتیل متیل آمونیوم کلراید در بافت پلیمری تری استیل سلولز فسفاتی تری – (۲ – اتیل هگزیل) سنتزی گزارش نمودند. جیوه (II) و CHg به طور کمی از نمونه‌های آبی در این اپتود شفاف پیش تغلیظ شدند. یک تغییر رنگ مشخص در ماکسیمم جذب ۵۲۰ نانومتر (افزایش خطی در جذب) در زمان متعادل ۵ دقیقه در محدوده غلظت ۲۲/۰ تا ۳۲/۱ میکروگرم بر میلی لیتر از یون‌های Hg(II) در محیط آبی بیکربنات یا ۳۰دقیقه در آب طبیعی آزمایش شد. واکنشگرPRA تثبیت شده در اپتود بدون تبادل‌گر یونی با یون فلزی جیوه واکنش نمی‌دهد .جذب یون (II)Hg بیشتر از ۹۰ درصد به ۵/۷ PH= وابسته است. اپتود برای یون جیوه دو ظرفیتی در نمونه‌های آبی با بهره گرفتن از اسپکتروفتومتری، ردیاب پرتویی^[۶۸]۳((، فلورسنس اشعه ایکس براساس پاشش انرژی^[۶۹]۴ (EDXRF)، آنالیز دستگاهی با فعال سازی نوترونی^[۷۰]۵ (INAA) بررسی شد. کمترین مقدار جیوه (II) برای فراهم آوردن یک پاسخ قابل دست یافتنی به وسیله اسپکتروفتومتری، آنالیز دستگاهی با فعال‌سازی نوترونی و فلورسنس اشعه ایکس بر اساس پاشش انرژی به ترتیب ۱، ۵/۵ و ۱۲ میکروگرم مورد نیاز می‌باشد. در کار انجام شده تبادلگر یونی مذکور انتقال یون جیوه (VI) در اپتودی که جیوه (II) در آن به صورت کمپلکس Hg _ PRA پیش‌تغلیظ شده، آسان می‌کند ]۶۳[.
در سال ۲۰۱۰، گارسیا ^[۷۱]۶و همکارانش روش اپتود توده‌ای جریان پیوسته ^[۷۲]۷برای اسپکتروفتومتری تزریق جریان در اندازه‌گیری لیتیم گزارش نمودند. غشای اپتود با تثبیت یک شناساگر pH چربی‌دوست (کرومویونفر XIV)، یک یونوفر خنثی چربی دوست (یونوفر لیتیم VII) و پتاسیم تتراکیس ] ۳و۵ بیس (تری فلورو متیل) فنیل[ بورات به عنوان اجزاء تشکیل دهنده فعال در یک غشا پلی وینیل کلراید سنتزی در بافت سلولزی تشکیل شد. به دلیل اینکه واکنشگرها در توده حل شده‌اند و در بافت سلولزی متخلخل تثبیت شده‌اند، بنابراین یک سطح تماس بالا با محلول نمونه ایجاد می‌شود. این نوع از غشاها یک پاسخ سریع نسبت به یونهای مختلف که به عنوان باز برای توسعه حسگرهای نوری اصلی به کار رفته‌اند، نشان می‌دهد. پاسخ حسگر برگشت‌پذیر می‌باشد. ترکیب غشا، مشخصات پاسخی و محدوده غلظت‌کاری حسگر را می‌تواند تغییر دهد ]۱۵[.
در سال ۲۰۱۲، انصافی و همکارانش حسگر شیمیایی نوری (اپتود توده‌ای) برای اندازه‌گیری یونهای نقره مطرح نمودند. حسگر شیمیایی نوری به وسیله تثبیت یونوفر سنتزی ^[۷۳]۱، سدیم تترا فنیل بورات ^[۷۴]۲(NaTPB) به عنوان یک افزودنی آنیونی، ۳ – اکتا دکا نویلیمینو – ۷ – (دی اتیل آمینو) – ۱و۲ – بنزو فنوکسازین^[۷۵]۳ (ETH5294) به عنوان یک کرومویونفر و دی اکتیل فتالات به عنوان یک نرم‌کننده در یک غشا پلی (وینیل کلراید) ساخته شد. روش اسپکتروفتومتری با حداکثر جذب ۶۶۰ نانومتر برای تعیین Ag(I) تحت شرایط بهینه بررسی گردید. در حسگر پیشنهادی مزایایی مانند سهولت تولید، قیمت پایینتر، حساسیت و پایداری خوب، توانایی بازسازی، زمان پاسخ کوتاه‌تر، محدوده غلظت دینامیکی بالا، و همچنین حد تشخیص پایین گزارش شده است. اپتود به وسیله محلول ۲/۰ مول بر لیتر هیدروکلریک اسید مجددا بازسازی می‌شود. حسگر در پاسخ نسبت به یون‌های نقره به طور ویژه عمل می‌کند اما نسبت به یون‌هایی دو ظرفیتی منگنز، کادمیوم، نیکل، جیوه، کبالت، روی، باریم، سرب و یون‌های سه ظرفیتی آهن، آلومینیوم، کرومیوم و همچنین اکسید منگنز پاسخی ندارد. حسگر برای تشخیص غلظت‌های خیلی پایین از یونهای نقره بدون نیاز به مراحل پیش‌تغلیظی به کار برده شد ]۲۷[.
۲-۴-‌‌‌‌‌‌‌مروری بر تحقیقات گذشته برای اندازه‌گیری یون دی‌کرومات
در سال ۱۹۹۵، اینو ^[۷۶]۴و همکارانش سیستمی مختلط از طیف‌سنج جرمی با پلاسمای جفت‌شده القایی با کروماتوگرافی یونی ^[۷۷]۵(ICP – MS) به عنوان آشکارساز گزینشی- عنصری و چند عنصری برای گونه‌زایی گونه‌های کرومیوم به کار بردند. در این بررسی که از تکنیک کیلیت ساز استفاده شد، گونه‌های کرومیوم بعد از کیلیت شدن با اتیلن دای آمین تترا استیک اسید به وسیله کروماتوگرافی تبادل آنیونی تفکیک شدند. ما بعد محصولات شویش از یک ستون جداسازی به طور مستقیم وارد ICP -MS شدند. پارامترهایی مانند حد تشخیص، محدوده خطی و انحراف استاندارد نسبی برای جداسازی گونه‌های کرومیوم بهینه شده است. اتیلن دای آمین تترا استیک اسید کیلیت شده در رزین‌های تبادل آنیونی نگهداری می‌شوند، زیرا به آسانی کیلیت‌های پایدار با بار منفی با تعدادی عناصر فلزی علی رغم بار یون فلز تشکیل می‌دهد ]۴۷[.
در سال ۲۰۰۳، اپاک ^[۷۸]۱و همکارانش روشی برای تفکیک و پیش‌تغلیظ Cr(III) بر مبنای نگهداری آن به وسیله یک رزین کوپلیمر XAD – 2 آمبرلیت عامل‌دار شده با ۵- پالمیتویل – ۸- هیدروکسی کوئینولین^[۷۹]۲ (اکسین)، که خلاصه نویسی شده آن XAD-P می‌باشد، مطرح نمودند. لیگاند به طورکوالانسی به کوپلیمر متصل می‌شود. جذب کروم(III) به طور کمی در محدوده۷ – ۵/۴ pH= می باشد. کروم(III) نگه داشته شده به وسیله ستون رزین با یک محلول گرم پروکسید هیدروژن در بافر آبیCl N-N در ۹ pH≥ شسته شد و کروم اکسید شده بهCr به وسیله ستون تبادل کاتیونی کیلیت‌ساز برگشت داده می‌شود. هر کروم(VI) در ابتدا می‌تواند با یک محلول اسیدی پراکسید هیدروژن به کروم(III) کاهش یابد. تجزیه و پیش تغلیظ با روش اسپکتروفتومتری برای بررسی‌های مرسوم مناسب می‌باشد]۶۴[.
در سال ۲۰۰۴، رددای ^[۸۰]۳و همکارانش یک اپتود غشایی تغییر رنگ‌پذیر انتخابی برای اندازه‌گیری کروم(VI) و به طور همزمان پیش‌تغلیظی با بهره گرفتن از کروموفور انتخابی ۱و۵ – دی فنیل کربازید (DPC) در یک پلیمر سلولز تری استات سنتزی مطرح نمودند. ورود یک تبادلگر آنیونی برای تثبیت دی فنیل کربازید و کمپلکس Cr(III)-DPC در بافت اپتود موثر می‌باشد. تشکیل کمپلکس قرمز رنگ به علت واکنش کروم (VI) با دی فنیل کربازید شامل دو مرحله کاهش کروم (VI) به کروم (III) و اکسایش دی فنیل کربازید به دای فنیل کربازون (DPCO) و مابعد تشکیل کمپلکس رنگی Cr(III) و DPCO می‌باشد. ساختار دقیق این کمپلکس به طور دقیق مشخص نیست اما یک کمپلکس کاتیونی در محلولی که تعداد پروتون(n) در آن آزاد است مطرح می‌شود. این کمپلکس قرمز رنگ نسبت به کروم (VI) خیلی ویژه است و به طور ممتد برای تعیین کرومیوم (VI) در نمونه‌های آبی به وسیله اسپکتروفتومتری استفاده شده است. با بهره گرفتن از این اپتود کروم (VI) حتی در سطوح ppb6/13می‌تواند به طور کمی شناسایی شود. این غشای اپتود برای واکنش برگشت ناپذیر کروم با دی فنیل کربازید استفاده شد ]۲۹[ .
در سال۲۰۰۴، جاکوبوسکی ^[۸۱]۴و همکارانش یک روش ویژه با بهره گرفتن از یک دستگاه نظیف کننده ^[۸۲]۵به عنوان وسیله نمونه‌گیری برای نگهداری کروم (VI) در طول روش نمونه‌برداری مطرح نمودند. ذرات ریز هوایی در یک مکان بسته برای این دستگاه نمونه برداری شده است و نتایج اولیه روی مقدار کرومیوم (VI) در بخار جمع شده حاصل از دستگاه ارائه شده است. در این روش محلول دستگاه تصفیه که عبارت است از محلول بافر _TRIS، ۱/۰ مول بر لیتر نسبت به یک pH کمی قلیایی۶/۸ برای کاهش پتانسیل اکسایشی کروم (VI) و برای اجتناب از اکسایش احتمالی کروم (VI) برای مثال به وسیله اکسیژن (یا اوزن در غلظت‌های محدود) تنظیم شد. بعد از نمونه‌گیری، کروم (VI) روی یک مواد تبادل آنیونی پیش تغلیظ شده و با محلول آبی سدیم پر‌کلرات ۶/۰ مول بر لیتر شسته شد. بعد از شست و شو، یک کمپلکس انتخابی – گونه، کروم (VI) با دی فنیل کربازید آماده شد و در n- هگزانول استخراج گردید و با اسپکتروفتومتری مرئی- ماوراء بنفش تعیین کمی شدند. یک حد تشخیص ۹/۰ نانوگرم بر متر مکعب برای کروم(VI) در آئرسول‌های محیطی با این روش به دست آمده است ]۶۵[.
در سال، ۲۰۰۵ برمر نتو ^[۸۳]۱و همکارانش روش رایج ۱و۵ – دی فنیل کربازید در تعیین کرومیوم مدفوع انسان و حیوان به عنوان یک هدف بیولوژیکی گزارش نمودند. فاکتورهایی مانند بازیابی فلز، مقدار نمونه، مقدار و مرتبه اسیدهای اکسیدانت گوارشی استفاده شده، دمای گوارش، زمان گوارش، کمبود کرومیوم به وسیله تبخیر مانند کرومیل کلراید، که برای تبدیل کرومیوم (III) به کرومیوم (VI) توانسته مزاحمت ایجاد کند، آزمایش شد. به هر حال تداخل این فاکتورها از روی آمار تعیین نشد. در روش تنظیم شده نمونه به وسیله مخلوط نیتریک/پرکلریک اسید هضم شده و منجر به اکسایش کرومیوم (III) به کرومیوم (VI) گردید. یک بخش مساوی از استخراج رقیق برای واکنش با ۱و۵ – دی فنیل کربازید به کار برده شد. جذب در ۵۵۰ نانومتر با بهره گرفتن از کووت‌های نوری( سینی‌های نوری)^[۸۴]۲ به طول یک سانتی متر اندازه‌گیری شد. پتاسیم دی‌کرومات به عنوان یک ماده استاندارد برای به دست آوردن محدوده نمودار استاندارد mg.m 5/2 – 25/ 0از اکسید کروم به دست آمد ]۶۶[.
در سال ۲۰۰۵، ستویانو ^[۸۵]۳و همکارانش اثر کاتالیتیکی کروم (III) و کروم (VI) بر اکسایش سولفانیک اسید به وسیله هیدروژن پروکسید را بررسی نمودند. واکنش اسپکتروفتومتری با اندازه‌گیری جذب محصول واکنش در ۳۶۰ نانومتر انجام شد. تحت شرایط بهینه دو نمودار کالیبراسیون برای کروم (III) و برای کروم (VI) با بهره گرفتن از روش زمان ثابت^[۸۶]۴ به ترتیب با حد تشخیص ۹/۴ و ۸/۳ نانوگرم بر میلی لیتر به دست آمد. در شرایط واکنش، کروم (VI) کاهش یافته وکروم (III) به یک حالت اکسایش میانی اکسید می‌شود. در این بررسی عمل کاتالیتیکی کرومیوم به علت تشکیل یک کمپلکس فعال بین اکسیدانت (هیدروژن پراکسید)، کاتالیست و جزء مورد عمل می‌باشد. تأثیر پارامترهایی واکنش اسیدیته، دما و غلظت واکنشگر بر سرعت واکنش در حضور و غیاب کروم (VI) برای برقرار کردن شرایط واکنش بهینه بررسی شده است. بیشتر جزء مورد عمل‌های استفاده شده ترکیبات آلی آمین‌های آروماتیک، فنول‌ها و مشتقات آنها هستند ]۶۷[.
در سال ۲۰۰۷، آنتیکو ^[۸۷]۵و همکارانش حسگر نوری انتخاب پذیر برای بررسی کرومیوم (VI) در آب‌های آلوده مطرح نمودند. غشای اپتود با تثبیت Aliquat _ 336 به عنوان یک یونوفر و یک کرومویونفر (‘۴و^‘۵ دی برمو فلورسین اکتا دسی استر) در یک بافت پلی وینیل کلراید حاوی ارتو- نیتروفنیل اکتیل اتر به عنوان یک نرم‌کننده ساخته شد. یونوفر برای استخراج گونه‌های آنیونی به وسیله یک مکانیسم تبادل یونی به کار گرفته شد. همچنین یک شناساگر pH با بار منفی در اپتود غشایی تثبیت شده است. پاسخ غشا نسبت به کروم با هم‌استخراجی ^[۸۸]۶از گونه‌های هدف و یونهای هیدروژن در توده غشا نشان داده شده است. بازده تغییرات جذب وسیع می‌باشد که توانسته به آسانی در محدوده طیف مرئی اندازه‌گیری شود. غشای اپتود یک پاسخ برگشت پذیر در محدوده غلظت ^۵-۱۰×۱/۱ – ^۳-۱۰×۱ مولار نشان می‌دهد و بیشترین انتخاب‌پذیری درباره یونHCr و آنیونهای دیگر با ترتیب زیر می باشد.
HCr > SC ~ CLO4 > NO3 ~ I ~ NO₂ » H₂PO₄~ CL ~ SO4
پارامترهای گوناگون که بر پاسخ اپتودها تأثیر دارند مانند طبیعت نرم‌کننده و پلیمر، ترکیب غشا، سرعت جریان و محدوده pH کاری بررسی شده است ]۱۳[.
در سال ۲۰۰۹، لازو ^[۸۹]۱اندازه‌گیری اسپکتروفتومتری کروم (VI) با بهره گرفتن از ۱و۵ – دی فنیل کربازید گزارش نمود. در این بررسی پیشرفت و کاربرد گونه‌شناسی کروم (VI) در یک محیط آلوده و محیط زیست دریایی کاوش می‌شود. معرف‌های شستشو متفاوت مانند سدیم هیدروکسید و سدیم کربنات و فسفریک اسید برای جداسازی کروم (VI) از نمونه‌های رسوبی و کف به استفاده شده است. غلظت کروم کل با تکنیک ^[۹۰]۲AASF آنالیز شد. ثابت کروم (VI) در نمونه‌های کف و آب سطحی در محدوده مکان آلوده خیلی بالا بود بیش تر از ۹۰ درصد کروم کل متعلق به فرم محلول می‌باشد و فقط ۲- ۱۰ درصد آن به فرم پیوندی با کف تعلق دارد. ثابت کروم (VI) در نمونه آب شور و نمونه رسوب با حد‌های نرمال نتیجه شد. فقط ۱۳- ۱۱ درصد کروم کل به فرم محلول و بیشتر آن ۸۸۹ – ۸۷ درصد به فرم پیوندی متعلق است. به علت رفتار سمی کروم (VI)، پتاسیم دی‌کرومات مکان آلوده به عنوان هدف تحت برنامه محیط زیست سازمان ملل مورد بررسی قرار گرفت ]۴۶[.
در سال ۲۰۱۲، یولوسوی ^[۹۱]۳و همکارانش روشی مبنی بر اندازه‌گیری همزمان گونه‌های کرومیوم غیرآلی حل شده در آبهای طبیعی و هرز به وسیله سورفاکتانت حساس شده تحریک کننده اسپکتروفتومتری سنیتیکی مطرح نمودند. این روش مبنی بر اثرکاتالیتیکی کلستین آبی ^[۹۲]۴© بادر حضور ‘۲و’۲- بی پیریدیل به عنوان ماده فعالساز و کتیل پیریدینیوم کلراید به عنوان افزایش دهنده حساسیت در ۵/۶ pH= می‌باشد. واکنش طیف نور‌ سنجی با اندازه‌گیری جذب رنگ شناساگر در ۶۴۵ نانومتر بازبینی شد. محدوده خطی، انحراف استاندارد نسبی، حد تشخیص و همچنین انتخاب‌پذیری بررسی شد و با افزایش یک بافت پوششی مناسب تسهیل گردید. در این بررسیC به عنوان عامل کروموژنیک با کاراکتر کاهنده مخصوصا به علت گروه اکسازین شامل هترو – نیتروژن و اتمهای اکسیژن و گروه‌های هیدروکسیل متصل به فلز، به عنوان اکسیدانت، کروم(VI) به عنوان کاتالیست با کاراکتر اکسنده به کار برد شد. C به عنوان شناساگر رنگی شامل یک گروه کاهنده، گروه اکسازین و گروه فنولیک –OH در pH مربوط به واکنشهای انتقال الکترون شرکت می‌کند]۱۵[.
در سال ۲۰۱۲، جوزمان مر ^[۹۳]۵و همکارانش اندازه‌گیری کرومیوم (VI) در نمونه‌های رنگی با بهره گرفتن از یک اپتود غشایی همراه با یک سیستم تزریق جریان چند سرنگی ^[۹۴]۶(MSFIA) با روش استخراج قلیایی بررسی نمودند. تشخیص مبنی بر رنگ به دست آمده از واکنش کروم با ۱و۵ – دی فنیل کربازید به عنوان عامل اشتقاقی در حضور سولفوریک اسید می باشد. محصول اکسایش – کاهش روی یک اپتود غشایی پلی (استیرن- دی وینیل بنزن) به عنوان فاز جامد تثبیت شد. آنالیت موجود در نمونه به طور مستقیم در سطح صفحه با اندازه‌گیری شدت نور فرعی بازتاب شده با بهره گرفتن از یک فیبر نوری دو شاخه در۵۴۰ نانومتر به صورت کمی تعیین گردید. نتیجه تشکیل کمپلکس قرمز- بنفش، Cr(III) -DPCO است. این روش استخراج مبنی بر استفاده از یک محلول ۵/۷ درصد سدیم بی‌کربنات و ۵ درصد سدیم هیدروکسید در ۹۰ درجه سانتی‌گراد برای ۳۰ دقیقه می‌باشد. تحت شرایط بهینه محدوده از ۹۹ به ۱۰۱ درصد بهبود یافت] ۴۵[.
در سال ۲۰۱۳، آناگانو ^[۹۵]۱و همکارانش روشی مبنی بر استاندارد‌سازی دی فنیل کربازید به عنوان شناساگر و یک فاکتور پیچیدگی در شناسایی کرومیوم (VI) گزارش نمودند. روش رنگ سنجی یک تکنیک تجزیه ای با کارآیی بالا برای شناسایی یون فلزی کروم (VI) در محلول می‌باشد. در نتیجه برای اندازه‌گیری دقیق کروم (VI) در محلول نیاز به شناساگر ۱و۵ – دی فنیل کربازید (DPC) می باشد. برای ایجاد بهترین شرایط ۱و۵ – دی فنیل کربازید به عنوان یک عامل کمپلکس دهنده پیچیده برای اندازه گیری کروم (VI) به کار می‌رود. اندازه‌گیری‌ها با تکنیک اسپکتروفتومتری مرئی- ماوراء بنفش انجام شدند. نمودار‌های کالیبراسیون با نتایج رضایت بخش و اعتماد ۹۵ درصد رسم شدند. تغییرات باتوکرومیک^[۹۶]۲ کم و یک ارتباط خوب نشان داده شد ]۴۹[.
در سال۲۰۱۳، الباگرمی ^[۹۷]۳و همکارانش روشی برای اندازه‌گیری اسپکتروفتومتری کرومیوم (VI) بعد از استخراج کمپلکس سه تایی با آمونیوم پیرولیدین دی تایو کربامات^[۹۸]۴ (APDC) به عنوان عامل کیلیت ساز در مخلوط نفتالن – بی فنیل ذوب شده بررسی نمودند. کمپلکسCr- در یک محلول نیتریک اسید به طور کمی از مخلوط نفتالن – بی فنیل در حدود ۷۰ درجه سانتی گراد استخراج شد. کمپلکس های دی تایو کربامات بیشتر در محلول های اسیدی پایدارند. فاز آلی در متیل ایزو بوتیل کتون قابلیت حل شدن دارد. اثر متغییرهای مختلف مانند غلظت اسید، مخلوط (نفتالن – بای فنیل)، زمان تکان دهنده (ارتعاش)، یون‌های خارجی، و غلظت APDC بررسی شد ]۶۸[.
در سال ۲۰۱۳، ستنچوا ^[۹۹]۵و همکارانش روشی مبنی بر اندازه‌گیری اسپکتروفتومتری مقدار کروم‌(VI) در سیمان تجاری همراه با ارزیابی شرایط بهینه برای آنالیز کروم‌(VI) مطرح نمودند. تحلیل‌ها نشان دادند که ۷ از ۱۰ سیمان مورد بررسی، مقدارppm 2 را برای کرومیوم محلول در آب در سیمان موجود بر طبق استاندارد گزارش شده تامین می‌کنند. در این بررسی کرومیوم(VI) با بهره گرفتن از روش اسپکتروفتومتری دی فنیل کربازید تجزیه و تحلیل می‌شود. نتایج طیف جذبی، حداکثر نقطه اوج جذب ترکیب کرمیوم‌(VI) در ۷/۵۳۸ نانومتر می‌باشد. پارامترهایی مانند زمان استخراج در رابطه با چرخش واریانس طول موج و حرکت بهینه‌سازی شدند و نتایج به دست آمده رضایت‌بخش می‌باشد. این بررسی یک تجزیه ساده و سریع و کم هزینه را برای اندازه‌گیری سطوح کرومیوم‌(VI) نشان می‌دهد ]۴۸[.
در سال ۲۰۱۴، فیداس ^[۱۰۰]۱و همکارانش روش رنگ‌سنجی مبنی بر عکس‌برداری دیجیتال برای اندازه‌گیری کرومیوم (یون دی‌کرومات) و آهن به کار بردند. این روش رنگ سنجی سریع و ارزان قیمت برای آنالیز کمی کروم‌(VI) و آهن در نمونه‌های آبزی پیشنهاد می‌شود. در این روش از فضای رنگ RGB استفاده می‌شود. داده RGB با بهره گرفتن از نرم افزار متلب برای ایجاد نمودار کالیبراسیون در اندازه‌گیری کمی استخراج شد. داده عکس دیجیتال از یک اسکنر ، یک webcam، یک دوربین دیجیتال و یک تلفن موبایل همراه با آشکار ساز از نوع ابزار تزویج بار^[۱۰۱]۲ (CCD) یا حسگرهای مکملی نیمه هادی اکسید- فلز (CMOS) به دست آمده است. آنالیز کمی با بهره گرفتن از واکنش رنگ سنجی با ۱و۵ – دی فنیل کربازید برای کروم‌(VI) و پتاسیم تیوسیانات (KSCN) برای آهن(III) انجام شد. یک جذب ۵۴۰ نانومتر برای واکنش کروم(VI) گزارش شده است ]۶۹[.
فصل سوم
بخش تجربی
۳-۱- مقدمه:
در ده سال گذشته روش‌های زیادی در شیمی تجزیه مبنی بر روش طیف نورسنجی گزارش شده است. در این بررسی یک روش ساده، جدید، سریع و ارزان به عنوان یک پیشنهاد در برابر اسپکتروفتومتری مرئی ارائه می‌شود. روش اپتود و پاپتود در ویژگی‌هایی بسیار شبیه به هم می‌باشند. در روش پیشنهادی علاوه بر ذخیره داده تجربی در کامپیوتر، می‌توان تصاویر نتایج به طور مثال رنگ کمپلکس نیز ذخیره نمود] ۵۸[.
۳-۲- مواد شیمیایی، محلول‌ها و معرف
حلال‌ها و مواد شیمیایی مورد نیاز با خلوص تجزیه‌ای مناسب از شرکت مرک آلمان تهیه شدند. حلال مورد استفاده کلروفرم می‌باشد. همچنین از ۱و۵ – دی فنیل‌کربازید به عنوان کروموفور استفاده شد. از فیلم‌های عکاسی به دلیل دارا بودن بافت پلیمری سلولز تری استات برای ساخت پلیمر حسگر استفاده گردید و در تمام طول آزمایش از آب مقطر استفاده شد. مشخصات مواد مصرفی در طول آزمایش در جدول زیر آمده است.
جدول ۳- ۱- مشخصات مواد مصرفی در طول پژوهش

شرکت/کشورسازنده

درصدخلوص
%

دانسیته
g/ml

جرم مولی
g/mol

فرمول مولکولی

نام ماده