Skip to main content
SUPERVISOR
Taghi Khayamian,Ali asghar Ensafi
تقی خیامیان (استاد راهنما) علی اصغر انصافی (استاد راهنما)
 
STUDENT
علی بنویدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1379

TITLE

Application of Chemometrics in Simultaneous Determination of Cu(II), Pb(II), Cd(II) and Zn(II) by Adsorptive Stripping Voltammetry and Assisted Transfer of Proton and Cd(II) Between Aqueous/Organic Phases by Electrochemical Methods
in this project, ultra trace amounts of Cu(II), Pb(II), Cd(II) and Zn(II) were determined by differential pulse adsorptive cathodic stripping voltammetry (DPAdCSV). In addition, the assisted transfer of proton and Cd 2+ were studied at a micro interface of two immiscible electrolyte solutions (ITIES) by cyclic voltammetry. Cadmium and zinc ions were determined by DPAdCSV. This method is based on the selective accumulation of the complexes of Cd(II)-XO and Zn(II)-XO on a HMDE. At the optimized conditions the relationship between peak currents for cadmium(II) and zinc(II) concentration were linear up to 580 and 260 ng/ml, respectively. The detection limits for Cd(II) and Zn(II) were 1.7 ng/ml and 1.8 ng/ml, respectively. In another work, a selective method was presented for the determination of copper(II) based on DPAdCSV on HMDE. The experimental factors were optimized using artificial neural network (ANN). At the optimized conditions, a linear calibration curve was obtained for the concentration of Cu(II) in the range of 1.0-50.0 ng/ml with a detection limit of 0.3 ng/ml Cu(II). A wavelet neural network (WNN) model was proposed for extending the dynamic range of Cu(II). The WNN model consisted of three layers ( 2-8-1 ) with the Morlet mother wavelet transfer function in the hidden layer. The model was able to extend the dynamic range of Cu(II) by 1.8 orders of magnitude. Comparing of WNN and ANN results was demonstrated the superiority of the WNN model relative to ANN model. In the other work the simultaneous determination of two different systems containing Pb-Cd and Cu-Pb-Cd using AdDPCSV were also described. The effect of various parameters on the peak currents was investigated using ANN. The relationship between peak currents for cadmium and lead concentrations were linear over the range of 4.0 -150.0 and 5.0 -150.0 ng/ml, respectively. The limits of detection were 0.98 and 1.18 ng/ml for lead and cadmium, respectively. In the Cu(II)-Pb(II)-Cd(II) system there was intermetallic interaction. Therefore, ANN was utilized to solve this problem. The ANN model was trained for simultaneously determination of concentrations of Cu(II), Pb(II), and Cd(II) ions in the ranges of 1-50, 5-200 and 10-200 ng/ml respectively. The proposed methods were applied to the determination of the above mentioned ions in several real samples.
در این پروژه کاتیون‌های مس(II), سرب(II), کادمیوم(II) و روی(II) به صورت جداگانه و یا همزمان به روش ولتامتری عاری‌سازی جذبی اندازه‌گیری شده است. همچنین انتقال پروتون و یون کادمیوم(II) بین دو فاز آب و 1و 2- دی کلرو اتان به روش الکتروشیمیایی بررسی شده است. برای اندازه‌گیری کادمیوم(II) و روی(II) به روش ولتامتری عاری سازی جذبی, کمپلکس کاتیون‌های کادمیوم و روی با لیگند نارنجی زایلنول(XO) پس از جذب بر سطح قطره جیوه مورد آنالیز قرار گرفت. در شرایط بهینه شیمیایی و دستگاهی جریان پیک کادمیوم و روی به ترتیب در گستره غلظتی 580-10 و 260-7 نانوگرم بر میلی لیتر خطی می‌باشند. حد تشخیص روش برای کادمیوم(II) 7/1وبرای روی(II) 8/1 نانوگرم بر میلی لیتر است. در کار تحقیقاتی دیگر یک روش حساس وانتخابی برای تعیین مس بر اساس ولتامتری عاری سازی جذبی کاتدی با استفاده از جذب کمپلکسCu(II)-XO بر سطح قطره جیوه ارائه ‌گردید. فاکتورهای شیمیایی و دستگاهی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی (ANN) بهینه ‌شدند. در شرایط بهینه منحنی تنظیم در گستره غلظتی 50 - 1 نانوگرم بر میلی‌لیتر رفتار خطی نشان می‌دهد و حد تشخیص مس در این روش برابر 3/0 نانوگرم بر میلی‌لیتر می‌باشد. از آنجا که گستره خطی نمودار تنظیم برای مس(II) کوتاه است در این قسمت سعی شده با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و شبکه عصبی موجک(WNN) این محدودیت برطرف شود. جهت رسیدن به این هدف مدل WNN شامل سه لایه (1-8-2) و با تابع انتقال مورلت در لایه مخفی طراحی گردید. این مدل قادر است گستره خطی منحنی تنظیم را از 50-1 به 1500-1 نانوگرم بر میلی‌لیتر افزایش دهد. مقایسه دو مدل WNN و ANN برای افزایش گستره خطی نشان می‌دهد که مدلWNN برتری دارد. در کار تحقیقاتی دیگر اندازه‌گیری همزمان دو سیستم متفاوت Pb(II)-Cd(II) و Cu(II)-Pb(II)-Cd(II به روش ولتامتری عاری‌سازی جذبی انجام شد. روش بر اساس جذب کمپلکس‌ کاتیون‌های مذکور با لیگند XO بر سطح قطره جیوه می‌باشد. بهینه سازی متغیرها با استفاده از ANN انجام گردید. رابطه شدت جریان.بر حسب غلظت در گستره 150-4 و 150-5 نانوگرم بر میلی لیتر به ترتیب برای سرب(II) و کادمیوم(II) خطی است. اما در سیستم Cu(II)-Pb(II)-Cd(II) بین یون‌ها برهمکنش وجود دارد. بنابراین بین شدت جریان پیک‌ها و غلظت رابطه خطی وجود ندارد. به همین علت از ANN برای اندازه‌گیری همزمان این کاتیون‌ها استفاده شد. مدل ANN طراحی شده قادر است غلظت یون‌های مس(II) سرب(II) و کادمیوم(II) را به ترتیب در گستره 50-1 , 200-5 و 200-10 نانوگرم بر میلی لیتر پیش‌بینی کند. در کلیه روش‌های فوق آنالیز گونه‌های فوق‌الذکر در نمونه‌های آب و آلیاژهای مختلف کارایی روش‌های پیشنهادی را ثابت می‌کنند. در این پروژه کاتیون‌های مس(II), سرب(II), کادمیوم(II) و روی(II) به صورت جداگانه و یا همزمان به روش ولتامتری عاری‌سازی جذبی اندازه‌گیری شده است. همچنین انتقال پروتون و یون کادمیوم(II) بین دو فاز آب و 1و 2- دی کلرو اتان به روش الکتروشیمیایی بررسی شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی