نمودار(4-5)………………………………………………………………………………………………………..93
نمودار(4-6)………………………………………………………………………………………………………..94
نمودار(4-7)………………………………………………………………………………………………………..95
نمودار(4-8)………………………………………………………………………………………………………..96
نمودار(4-9)…………………………………………………………………………………………………………96
نمودار(4-10)………………………………………………………………………………………………………97
نمودار(4-11)………………………………………………………………………………………………………97
نمودار(4-12)……………………………………………………………………………………………………….99
نمودار(4-13)………………………………………………………………………………………………………99
نمودار(4-14)……………………………………………………………………………………………………..100
نمودار(4-15)……………………………………………………………………………………………………..100
نمودار(4-16)……………………………………………………………………………………………………..101
نمودار(4-17)……………………………………………………………………………………………………..101
نمودار(4-18)……………………………………………………………………………………………………..103
نمودار(4-19)……………………………………………………………………………………………………..104
نمودار(4-20)……………………………………………………………………………………………………..104
نمودار(4-21)……………………………………………………………………………………………………..105
نمودار(4-22)……………………………………………………………………………………………………..105
نمودار(4-23)……………………………………………………………………………………………………..106
نمودار(4-24)……………………………………………………………………………………………………..108
نمودار(4-25)……………………………………………………………………………………………………..108
فهرست شکل ها
عنوان                                                                                                                  صفحه
شکل(1-1)……………………………………………………………………………………………………..15
شکل(1-2)……………………………………………………………………………………………………..17
شکل(1-3)……………………………………………………………………………………………………..18

شکل(1-4)……………………………………………………………………………………………………..20
شکل(1-5)……………………………………………………………………………………………………..22
شکل(1-6)……………………………………………………………………………………………………..23
شکل(1-7)……………………………………………………………………………………………………..25
شکل(1-8)……………………………………………………………………………………………………..27
شکل(1-9)……………………………………………………………………………………………………..27
شکل(1-10)……………………………………………………………………………………………………29
شکل(1-11)……………………………………………………………………………………………………31
شکل(1-12)……………………………………………………………………………………………………34
شکل(1-13)……………………………………………………………………………………………………36
شکل(1-14)……………………………………………………………………………………………………38
شکل(1-15)……………………………………………………………………………………………………39
شکل(2-1)……………………………………………………………………………………………………..46
شکل(2-2)………………………………………………………………………………………………………46
شکل(2-3)………………………………………………………………………………………………………….54
شکل(2-4)………………………………………………………………………………………………………….56
شکل(2-5)………………………………………………………………………………………………………….57
شکل(2-6)………………………………………………………………………………………………………….58

این مطلب را هم بخوانید :

شکل(2-7)………………………………………………………………………………………………………….59
شکل(2-8)………………………………………………………………………………………………………….59
شکل(2-9)………………………………………………………………………………………………………….60
شکل(2-10)………………………………………………………………………………………………………..61
شکل(3-1)…………………………………………………………………………………………………………..74
شکل(3-2)…………………………………………………………………………………………………………..75
شکل(3-3)…………………………………………………………………………………………………………..84

چكیده

براساس مطالعات انجام شده، فرآیندهای مختلفی برای گوگردزدایی از نفتا وجود دارد که برای تعیین روش گوگردزدایی از نفتا، پارامترهایی بسیار تعیین کننده وجود دارد که نوع ترکیبات گوگرددار و دما وفشار عملکردی یکی از مهمترین پارامترهای تعیین ­کننده­ی روش گوگردزدایی از نفتا می­باشد. یکی از مهترین ترکیبات مضر که در نفتا وجود دارد H2S، CO2 و COS می­باشدکه مهترین آن COS می­باشد. به­همین ترتیب در این تحقیق، یک فرآیند گوگردزدایی از نفتا (DMD) با افزودن دی­اتانل آمین توسط نرم­افزار HYSYS شبه سازی شده است. هدف از طراحی فرآیند  DMD، حذف مرکاپتان­ها از یک جهت و حذف H2S و CO2 از یک جهت دیگر می­باشد. که مرکاپتان­های موجود در این فرآیند شامل M-Mercaptan و E-Mercaptan می­باشد. فرآیند DMD شامل دو راکتور کاتالیستی و جداکننده دو فازی و سه فازی می­باشد. هدف از راکتور کاتالیستی، تبدیل COS به H2S و CO2 می­باشد، و در خروجی از راکتور کاتالیستی دوم در جهت مخالف فرآیند، به فرآیند دی­اتانل آمین را به آن افزودیم و براساس یکپارچگی فرآیند مقدار COS، H2S و CO2 خروجی از فرآیند بسیار کاهش یافته است که تقریبا 1/0از CO2 و H2S فرآیند از فلش دو فازی خارج شده است و مابقی آن، به­عنوان ورودی به راکتور کاتالیستی اول بازگردانده شده است. هدف از جداکننده سه فازی، خارج کردن هیدروکربن­های سبک و مرکاپتان­ها از خروجی فاز مایع سبک سه فازی می­باشد و هدف از جداکننده دو فازی، خارج کردن H2S و CO2 می­باشد که مقدار بسیار ناچیزی از مرکاپتان­ها به صورت مایع از جداکننده­ی دو فازی خارج شده است که این مقدار بسیار ناچیز، پروژه را از هدف دور نخواهد کرد. تقریبا 032/0 و 02/0 از M-Mercaptan و E-Mercaptan خروجی از راکتور کاتالیستی اول از فلش دو فازی خارج شده است. به­ترتیب نسبت M-Mercaptan و E-Mercaptan خروجی از فلش دوفازی به فلش سه فازی برابر است با 05/0 و  03/0.
کلمات کلیدی: فرآیند، گوگردزدایی، نفتا، دی اتانل آمین و یکپارچگی.

مقدمه:

امروزه نفت و مشتقات آن تقریباً 37 درصد مصرف انرژی جهان و 90 درصد سوخت وسایل حمل و نقل بزرگراه ها مانند (اتومبیل ها، اتوبوس ها و کامیون ها) و سیستم های حمل و نقل غیر جاده ای مانند( قطارها، کشتی ها و تجهیزات کشاورزی) را تامین می کنند. با این وجود این سیستم ها سبب انتشار ذرات آلاینده[1] و همچنین انتشار گازهای آلاینده ای چون SOx و NOx می گردند که معضلات زیست محیطی را به همراه دارند. گوگرد یکی از آلودگی های اصلی در نفت و فرآورده های آن مخصوصاً دیزل و یا گازوئیل به شمار می رود که سبب ایجاد آلاینده های جامد دوده و آلاینده ی گازی SOx به هنگام احتراق می گردد. دوده عامل اصلی دود و بخارات سیاه رنگ و مضر خروجی از اگزوز است که سهم عظیمی در آلودگی هوا دارد. همچنین حضور مقادیر اندکی گوگرد در سوخت موتورها منجر به از کار افتادن و غیر فعال شدن مبدل های کاتالیستی شده و کارایی و توانایی آن ها را در اکسید کردن ترکیبات مضری چون مونواکسید کربن، هیدروکربن ها و مواد آلی فرار کاهش می دهد. در همین راستا به منظور کاهش اثرات زیان بار این آلاینده ها، قوانین و مقررات زیست محیطی در بسیاری از کشورهای جهان برای کاهش میزان گوگرد فرآورده های نفتی مخصوصاً دیزل و گازوئیل و تبدیل آن ها به فرآورده های با مقدار گوگرد بسیار پایین[2] ( برای مثال ppm15- 10  در مورد گازوئیل)وضع شده و هر روز سخت گیرانه تر نیز می گردد ]1[
به منظور کاستن از میزان انتشار ذرات معلق (دوده) و اکسیدهای گوگرد سازمان های بین المللی مقرراتی به منظور محدود نمودن میزان گوگرد موجود در سوخت دیزل وضع نمودند. در نوامبر سال 1990آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا[3]  (US-EPA) تمامی وسایل نقلیه موتوری را که از سوخت های دیزلی استفاده می کردند را موظف نمود تا از اکتبر سال 1993 سوخت دیزل با میزان حداکثر گوگرد ppmW 500 را استفاده نمایند که به سوخت دیزل با گوگرد پایین[4] (LSD) شناخته می شود. درژانویه سال 2001 ، این شرایط به صورت سخت گیرانه تری اعلام گردید. در اوایل ژوئن سال 2006  سازمان بین المللی ،پالایشگاه ها را موظف نموده اند تا میزان گوگرد سوخت وسایل نقلیه موتوری را  تا حد ppmW 15  کاهش دهند که به سوخت دیزل با گوگرد بسیار پایین (ULSD) شناخته می شود. در اوایل دسامبر سال 2010 ، تمامی سوخت های دیزل مورد استفاده در بزرگراه ها می بایستی از نوع ULSD باشد. نوع دیگری از سوخت دیزل در سامانه حمل و نقل غیر جاده ای، ریلی و دریایی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. پیش از سال 2004 محدودیت خاصی توسط EPA برای میزان گوگرد در سوخت دیزل غیر جاده ای وضع نشده بود. البته کاربردهای صنعتی این نوع دیزل مستثنی گردیده بود و محدودیتی تا سقف 5/0 درصدppmW) 5000(درنظر گرفته شده بود.در ژوئن سال  2004، EPA استانداردهای جدیدی را برای این سوخت دیزل وضع نمود. فرایند دو مرحله ای جهت کاستن از میزان گوگرد برای سوخت دیزل غیر جاده ای به صورت زیر وضع گردید:
الف) تا سقف ppmW 500 از ژوئن سال 2007
ب)تا سقفppmW  15از ژوئن سال 2010
به طور مشابه میزان گوگرد برای سوخت های مصرفی در سامانه های ریلی و دریایی به سقف ppmW 500از تاریخ ژوئن 2007محدود گردید و این در حالی است که این میزان برای تاریخ ژوئن 2012 در سقف  ppmW 15تعیین گردیده است.[1]
نفت کوره اساساً در کشتی ها و نیروگاه ها برای تولید برق و همچنین در برخی از سازه های صنعتی و تجاری برای
ایجاد گرما و دیگر مقاصد فرایندی استفاده می گردد. با توجه به کاربردهای خاص نفت کوره خصوصیات آن عموماً بر

2-4 جذب سطحی …………………………………………………………………………………………………………………………34

2-4-1 انواع جذب سطحی ……………………………………………………………………………………………………………..35

2-4-2 اساس پدیده ی جذب سطحی ………………………………………………………………………………………………36

2-4-3 گستره ی جذب سطحی ……………………………………………………………………………………………………….36

2-4-4 ایزوترم های جذب ……………………………………………………………………………………………………………..36

2-4-5 ایزوترم جذب فروندلیچ ……………………………………………………………………………………………………….37

2-4-6 ایزوترم جذب لانگمویر ………………………………………………………………………………………………………..39

2-4-7 ایزوترم لانگمویر برای جذب مایع روی جامد …………………………………………………………………………42

2-4-8 ایزوترم اصلاح شده ی لانگمویر ……………………………………………………………………………………………43

2-4-9 ایزوترم لانگمویر-فروندلیچ (معادله ی سیپس) ………………………………………………………………………..44

2-4-10 ایزوترم برونر-ایمت-تلر ……………………………………………………………………………………………………..45

2-4-11 ایزوترم ردلیچ – پترسون ……………………………………………………………………………………………………..47

۲-۴-12 ایزوترم –تمکین ………………………………………………………………………………………………………………..48

2-4-13 عوامل موثر بر جذب …………………………………………………………………………………………………………49

فصل سوم_ روش انجام کار …………………………………………………………………………………………………………….51

3-1هدف انجام آزمایش…………………………………………………………………………………………………………………..52

3-2 مواد شیمیایی، وسایل و دستگاه ها مورد استفاده در این آزمایش ……………………………………………………52

۳-2-1دﺳﺘﮕﺎه ﻫﺎی اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه در آزﻣﺎﻳﺶ ………………………………………………………………………………………52

۳-2-2- مواد شیمیایی جهت ساخت گرافن ………………………………………………………………………………………53

این مطلب را هم بخوانید :

۳-2-3 دستگاه های مورد استفاده جهت ساخت گرافن ……………………………………………………………………….54

۳-2-4 ﻣﻮاد اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه در ﻋﺎﻣﻞ دار ﻛﺮدن اﻛﺴﻴﺪ ﮔﺮاﻓﻦ ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ اﭘﻲ ﻛﻠﺮو ﻫﻴﺪرﻳﻦ ……………………………….54

3-2-5 ﻣﻮاد اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه در ﻋﺎﻣﻞ دار ﻛﺮدن و ارﺗﻘﺎء ﻛﻴﻔﻴﺖ اﻛﺴﻴﺪ ﮔﺮاﻓﻦ ﻋﺎﻣﻞ دار ﺷﺪه ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ اﭘﻲ ﻛﻠﺮو ﻫﻴﺪرﻳﻦ و ﺳﻴﺒﺎﻛﺮون ﺑﻠﻮ ………………………………………………………………………………………………………………55

۳-2-6 ﻣﺤﻠﻮل ﻫﺎ و واﻛﻨﺸﮕﺮها …………………………………………………………………………………………………..55

۳-۲-۶-۱ استوک اکسی تترا سایکلین …………………………………………………………………………………………..55

۳-2-6-2 بافرها ………………………………………………………………………………………………………………………..55

۳-3 ﻣﺮاﺣﻞ ﺳﻨﺘﺰ اﻛﺴﻴﺪ ﮔﺮاﻓﻦ …………………………………………………………………………………………………….56

3-4 پیوند شیمیایی اکسید گرافن با اپی کلرو هیدرین ……………………………………………………………………..59

3-5 کوپل اکسید گرافن پیوند داده شده با سیباکرون بلو ………………………………………………………………….59

۳-6 جذب داروی اکسی تترا سایکلین به وسیله ی اکسید گرافن عامل دار شده …………………………………60

3-6-1 بررسی اثر pH بر جذب داروی اکسی تتراسایکلین……………………………………………………………….60

3-6-2 تعیین غلظت بهینه جذب دارو بروی اکسید گرافن………………………………………………………………..61

3-7 ﺑﺮرﺳﻲ رهایش داروی اکسی تترا سایکلین در ﻣﺤﻴﻂ ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎزی ﺷﺪه معده سگ ………………………. 62

فصل چهارم_ بحث و نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………….63

4-1 شناسایی و بررسی اکسید گرافن سنتز شده بوسیله ی طیفUV-VIS ……………………………………..64

4-2 ﺷﻨﺎﺳﺎﺋﻲ و ﺑﺮرﺳﻲ اﻛﺴﻴﺪ ﮔﺮاﻓﻦ ﺳﻨﺘﺰ ﺷﺪه بوسیله ی طیف FT-IR ………………………………………..64

4-2-1 طیف FT-IR اکسید گرافن ……………………………………………………………………………………………64

4-2-2  ﺑﺮرﺳﻲ اﻛﺴﻴﺪ ﮔﺮاﻓﻦ ﻋﺎﻣﻞ دار ﺷﺪه ﺑﺎ اﭘﻲ ﻛﻠﺮو ﻫﻴﺪرﻳﻦ ……………………………………………………66

4-2-3بررسی کیفیت اکسید گرافن عامل دار شده با اپی کلرو هیدرین و سیبا کرون بلو با  FT-IR ……68

4-3 مطالعه و بررسی ایزوترم های جذب ……………………………………………………………………………………70

4-4 نمودارهای جذب …………………………………………………………………………………………………………….72

4-5 ﺑﺮرﺳﻲ ﺟﺬب داروی اکسی تتراسایکلین ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ اﻛﺴﻴﺪ ﮔﺮاﻓﻦ ﻋﺎﻣﻞ دار ﺷﺪه …………………………73

4-5-1 مطالعه و بررسی اثر pH بر جذب داروی اکسی تتراسایکلین ……………………………………………73

4-5-2 بررسی غلظت جذب شونده بر روی جاذب……………………………………………………………………74

4-6 ﺑﺮرﺳﻲ رهایش داروی اکسی تتراسایکلین در ﻣﺤﻴﻂ معده سگ ……………………………………………75

4-7 نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………………………….76

فهرست منابع ………………………………………………………………………………………………………………………77

چکیده انگلیسی …………………………………………………………………………………………………………………..82

چکیده فارسی

در اﻳﻦ تحقیق ذرات گرافیت به روش هامرز به اکسید گرافن تبدیل شده است. نانو ذرات گرافن یکی از بهترین و موثر ترین مواد جاذبی است که تا به امروزه تولید شده است.

گرافن یکی از آلوتروپ های موفق کربن در زمینه ی جذب و رهایش دارو است. رسانای بالای الکتریکی، حرارتی خصوصیات سطحی و ساختاری و استحکام مکانیکی بالا و قابلیت تنظیم این خواص موجب شده است که این ماده به عنوان جاذب در این تخقیق مورد مطالعه و بررسی قرار گیرد.

اکسید گرافن سنتز شده در این مطالعه به منظور جذب و رهایش داروی اکسی تتراسایکلین در محیط شبیه سازی شده معده سگ استفاده شد. این ماده با اپی کلروهدرین و سیباکرون بلو عامل دار گردید.

اکسی تتراسایکلین در دسته ی دارو های محلول در آب قرار دارد. داروهاى محلول در آب به خاطر سهولت حلالیت در آب، در مایعات بدن پخش شده و به میزان مناسبى در بدن ذخیره نمى‌شوند. بنابراین دارو بدون جذب مناسب در بدن از طریق کلیه و مجاری ادراری دفع شده و اثر بخشی مناسبی نخواهد داشت در نتیجه میتوان گفت که برای رفع آن به فکر استفاده از سیستم رهایش آهسته افتادیم. اکسی تتراسایکلین

کلمات کلیدی: فرایند اکسیداسیون پیشرفته، نور ماورای بنفش، فتو­راکتور متمرکزکننده­ی سهمی­وار، نانو ذرات مغناطیسی مگنتیت، دی اکسید تیتانیم، فناوری نانو، تصفیه پساب

امام علی(ع) فرمودند: شریف ترین نوشیدنی آب است

مقدمه

آب از دیر باز و از بدو پیدایش حیات نقش اساسی در ادامه زندگی و طبیعتا موجودیت انسان ایفا کرده است. در طول تاریخ آب عامل مهمی در شکل دادن به روش زندگی بشر و توسعه تکنولوژی، زبان و فرهنگ بوده است. انسان به طرق مختلف با انجام فعالیت­های کشاورزی و صنعتی و…. این نعمت الهی را آلوده می­نماید و با گذشت زمان مخازن آب سالم و گوارا به تدریج آلوده شده و شاهد تنزل کیفیت آب به­خصوص منابع محدود آب شیرین است. دانشمندان در قرن بیستم با مطالعه عملیات تصفیه آب و فاضلاب و مشاهده كمبود روش­های رایج درصدد ابداع روش­های نوین تصفیه به منظور افزایش بازدهی روش­های قبلی و حذف آلاینده‌­هایی كه با روش­های سنتی قابل حذف نبودند، بر آمدند.

ابداع و استفاده از روش­های اکسایش پیشرفته تحول عظیمی را در حذف آلاینده‌های محیط زیست بوجود آورده است، چنانچه فعالیت­های علمی و صنعتی انجام شده در این زمینه و تلاش برای كارآمدتر كردن این روش بیانگر این موضوع خواهد بود و مطالعه در مورد استفاده از این فرآیندها می­تواند گامی موثر در این نوآوری­ها باشد.

آب

آب مهم­ترین منبع طبیعی در جهان است به طوریكه بدون آن حیات نمی‌تواند وجود داشته باشد و اكثر صنایع نیز قادر به ادامه كار نیستند، با توجه به اینكه وجود منابع مطمئن و ایمن آب، از شرایط ضروری تشكیل یك جامعه پایدار است، آب به عنوان یك منبع طبیعی، نیازمند مدیریت و نگهداری دقیق می‌باشد كه باید در سطح جهانی به رسمیت شناخته شود با وجود اینكه طبیعت، در اغلب موارد قابلیت زیادی برای جبران لطمات زیست محیطی دارد اما افزایش نیاز به منابع آب این ضرورت را پیش می‌آورد كه با به كارگیری علوم مربوطه، در چرخه آب، از كیفیت و كمیت آن نگهداری و مراقبت گردد.

عملیات تصفیه و آماده‌سازی در مورد آب بستگی به محل مصرف آن دارد. بعلاوه امروزه، تصفیه پساب حاصل شده در صنعت یكی از موضوعات قابل توجه زیست محیطی به شمار می­رود. مناسب­ترین پساب در هر صنعت آن است كه هزینه تصفیه آن كمتر از مخارج آثار عواقب زیان­بخش ناخالصی‌های آن باشد [1].

به نظر می‌رسد كه تقسیم پساب­ها بر اساس منشأ تولید، ممكن است كمك موثری در جهت تقسیم‌بندی آن­ها باشد كه دارای ماهیت متفاوتی هستند. تقسیم‌بندی مزبور را می­توان به این صورت ارائه نمود  فاضلاب­های خانگی، فاضلاب­های شهری (مجموع فاضلاب­های خانگی، تجاری و تولیدی­ها)، فاضلاب­های سطحی، فاضلاب­های صنعتی، مخلوط فاضلاب­ها، آب­های خنك كننده، آب­های آلوده معادن و شیرابه‌های محل­های دفن زباله[2].

آلودگی آب

تمام آبهای طبیعی حاوی انواع آلودگی‌هایی هستند كه از فرآیندهای فرسایش، شستشو و هوا­زدگی ناشی می‌شوند. به این آلودگی‌های طبیعی، آلاینده‌های دیگری كه ناشی از تخلیه فاضلابهای خانگی و صنعتی است نیز اضافه می‌گردد. آلاینده‌های آب انواع مختلفی دارند: آلاینده‌های غیرمقاوم[1] شامل اکثر مواد آلی، بعضی مواد معدنی و برخی میكرو­ارگانیسم ها هستند كه توسط فرآیندهای خودپالایی طبیعی تجزیه می‌شوند بطوریكه غلظت آنها با زمان كاهش می‌یابد. سرعت تجزیه این مواد تابعی از نوع آلاینده، كیفیت آب پذیرنده، دما و دیگر

 عوامل زیست محیطی است. بسیاری از مواد معدنی و برخی از مواد آلی تحت تأثیر فرآیندهای تصفیه طبیعی قرار نمی‌گیرند، بطوریكه غلظت این آلاینده‌های مقاوم[2] تنها با رقیق شدن كاهش می‌یابد]3[. علاوه بر طبقه بندی آلاینده‌ها به مقاوم و غیرمقاوم، خصوصیات زیر نیز باید در مورد انواع آلاینده‌ها در نظر گرفته شود:

1- مواد سمی كه مانع فعالیتهای بیولوژیكی در آب می‌شوند. منشاء این مواد از پساب های صنعتی است و شامل موارد زیر می‌باشد:

فلزات سنگین موجود در پساب واحدهای آبكاری، آفت كش‌ها و حشره‌كش‌ها، پساب كارخانجات نساجی، صنایع رنگرزی و غیره.

2- موادی كه بر مقدار اكسیژن آب اثر می‌گذارند:

الف- موادی كه اكسیژن آب را مصرف می‌كنند: شامل مواد آلی كه به صورت بیوشیمیایی اكسید می‌شوند و یا مواد معدنی احیاء كننده.

ب- موادی كه در فصل مشترك هوا- آب مانع انتقال اكسیژن  می‌شوند. به عنوان نمونه روغنها، شوینده‌ها و انواع رنگها می‌توانند با تشكیل لایه‌ای بر روی آب، سرعت انتقال اكسیژن را كاهش دهند و تأثیر مواد مصرف كننده­ی اكسیژن را تشدید نمایند.

ج- آلودگی حرارتی: غلظت اكسیژن محلول در آب با افزایش دما كاهش می‌یابد.

3- مواد معلق یا جامدات حل شده در غلظت های بالا باعث بروز مشكلاتی می‌شوند. به عنوان مثال، خاك رس با كشیدن پوششی بر بستر جریان از رشد خوراك ماهی ها جلوگیری می‌كند ] 6-4[.

این مطلب را هم بخوانید :

تعداد صفحه : 158

قیمت : 14700تومان

فصل پنجم. 70
5-1- نتیجه گیری.. 71
5-2- پیشنهادات.. 71
منابع و مراجع. 73
English abstract 81
فهرست اشکال
شکل 1- 1:  نمودار فرآیند تحقیق.. 13
شکل 2- 1: ساختمان شیمیایی نشاسته. 16
شکل 2- 2: ریشه کاساوا 18
شکل 4- 1: رنگ فیلمهای نشاسته تاپیوکا با غلظت های متفاوت ( %0 و 5%) نانو دی اکسید تیتانیوم. 56
شکل 4- 2:  نمودار مقاومت به کشش فیلمهای نشاسته تاپیوکا با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 59
شکل 4- 3:  نمودار درصد کشیدگی فیلمهای نشاسته تاپیوکا با  غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 59
شکل 4- 4: نمودار مدول یانگ فیلمهای نشاسته تاپیوکا با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 60
شکل 4- 5:  میزان جذب آب  فیلمهای نشاسته تاپیوکا، با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 61
شکل 4- 6:  میزان حلالیت در آب  فیلمهای نشاسته تاپیوکا، با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 63
شکل 4- 7: میزان نفوذ پذیری به بخار آب فیلمهای تاپیوکا با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم  64
شکل 4- 8: میزان نفوذ پذیری به اکسیژن فیلمهای تاپیوکا با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم  66
شکل 4- 9: سنتیک رشد میکروبی در فیلم نشاسته تاپیوکا با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 69
شکل 4- 10: اثر نانو دی اکسید تیتانیوم بر سنتیک رشد میکروبی (اشریشیا کلی ) فیلمهای نشاسته تاپیوکا. 69
فهرست جداول
جدول 2- 1: گیاه شناسی گیاه کاساوا 18
جدول 2- 2: آنالیز ریشه کاساوا و سیب زمینی ] 68[. 19
جدول 4- 1: میانگین ضخامت فیلمهای شاهد نشاسته تاپیوکا و نمونههای حاوی نانو دی اکسید تیتانیوم. 57
جدول 4- 2: پارامترهای رنگ سنجی از فیلم نشاسته تاپیوکا با غلظتهای مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 66

چکیده

برخی از بزرگ ترین پیشرفتهای حاصل شده در صنعت بسته بندی مواد غذایی مرتبط با فناوری نانو است. در این کار پژوهشی تولید و ارزیابی ویژگی­های فیلم­های خوراکی بر پایه نشاسته تاپیوکا حاوی نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم مورد ارزیابی قرار گرفت. در این پژوهش فیلم­های نشاسته تاپیوکا به همراه نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم در غلظت­های 0، 1، 3، و 5 % با استفاده از روش کاستینگ (Solvent Casting) تهیه شد. کلیه خواص فیزیکوشیمیایی، مکانیکی و عبوردهی نسبت به بخار آب و اکسیژن به روش استاندارد ملی امریکا انجام شد. آزمون مکانیکی نانو بایوکامپوزیت فیلم­های نشاسته تاپیوکا / نانو دی اکسید تیتانیوم، افزایش استحکام کششی و مدول یانگ، کاهش درصد کشیدگی را به دلیل افزایش غلظت نانو ذرات نشان دادند. خواص فیزیکوشیمیایی ( میزان جذب آب و حلالیت ) و خواص ممانعتی ( نفوذ پذیری نسبت به بخار آب و اکسیژن )، با افزایش میزان نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم کاهش معنی داری ( 05/0 > P)، را نشان دادند. فیلم­های خوراکی نشاسته تاپیوکا ساپورت شده باTio2  خواص ضد میکروبی خوبی را در مقابل باکتری اشریشا کلی، از خود نشان دادند. که این موضوع بیانگر خاصیت ضد میکروبی نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم است. به طور کلی با توجه به بررسی­های انجام شده نانو دی اکسید تیتانیوم توانایی بهبود خواص اساسی فیلم­های نشاسته تاپیوکا را دارا می­باشند و می­توانند به عنوان فیلم خوراکی و بسته بندی فعال در صنایع غذایی مورد استفاده قرار گیرند.
واژگان کلیدی : فیلم خوراکی تاپیوکا، نانو دی اکسید تیتانیوم، خواص مکانیکی، خواص ممانعتی، خواص فیزیکوشیمیایی، خواص ضد میکروبی.

فصل اول

کلیات

1-1- مقدمه

بسته یا پوشش غذا نقش منحصر به فردی در سلامت غذا و در نتیجه مصرف کننده ایفا می­کند. مسلم است که بیشتر فرآورده های غذایی با نوعی روش بسته بندی به مصرف کننده می­رسد و در نتیجه بسته بندی بخش مهمی در زنجیره غذایی می­باشد ]52[. اما مواد بسته بندی قدیمی که از مواد نفتی مشتق شده بودند هیچ یک زیست تخریب پذیر نبوده و از لحاظ زیست محیطی قابل تحمل نیستند و خطرات سلامتی را تحمیل می کنند برای مثال مهاجرت افزودنی های مضر به غذا. زیست تخریب پذیری مواد پلاستیکی سنتزی حاصل از مشتقات نفتی بسیار کند بوده و تجزیه کامل آن­ها چندین سال به طول می انجامد و این امر باعث افزایش آلودگی های زیست محیطی می گردد. لذا طی سال های اخیر یافتن جایگزینی مناسب برای پلاستیک های سنتزی بطوری که زیست تخریب پذیری بالایی داشته و آلودگی زیست محیطی کمتری بر جای بگذارد توجه محققین را به خود را جلب کرده است. بیوپلیمرهای خوراکی بازیست تخریب پذیری بالا که از منابع قابل تجدید کشاورزی حاصل می شوند گزینه ای مناسب در این زمینه به شمار می روند. با وجود مزایای مسلم زیست محیطی و پایداری پلیمرهای زیستی این قیمت رو به رشد نفت خام و گاز طبیعی است که عامل محرکه برای سرمایه گذاری اقتصادی در این زمینه است. این موضوع و دو عامل محرکه تلاش برای بازیافت بیشتر ضایعات و همچنین ثبات محیط زیست و مدیریت کشاورزی این ضرورت را ایجاد می کند که تغییری به سمت پلاستیک های زیستی صورت گیرد ]6[.
اخیراً به دلیل نگرانی‌های زیست محیطی در ارتباط با پسماند بسته‌بندی‌های پلاستیکی مصنوعی، تلاش‌های بسیاری برای تهیه مواد بسته‌بندی زیست تجزیه‌پذیر از پلیمرهای طبیعی است ]

این مطلب را هم بخوانید :

https://urlscan.io/result/3f866d10-a843-47e3-b625-31fe84d27ae0/

 74[.

نوع بسته‌بندی عامل مهمی جهت افزایش زمان نگهداری و حفاظت از غذاهای فاسدشدنی است، به ویژه در مورادی که تخریب اکسایشی و میکروبیولوژیکی در آن­ها رخ می‌دهد. پیشتر اکثر مواد بسته‌بندی ریشه مصنوعی داشتند، اما امروزه به دلایل زیست محیطی، تلاش‌های روزافزونی جهت یافتن مواد خوراکی زیست‌تجزیه‌پذیر صورت می‌گیرد، که این مواد نیز درصورت امکان حاصل بازیابی صنایع و منابع تجدیدپذیر هستند. حساسیت مشابهی را می‌توان در تحقیقات علمی اخیر مشاهده نمود که تمرکزشان بر فیلم‌های زیست‌تجزیه‌پذیر و یا خوراکی، و مراجع و مآخذ بسیاری در ارتباط ژلاتین خالص یا مخلوط شده با سایر مواد بیو پلیمری دارند ]75[.
امروزه بخش بزرگی از مواد استفاده شده در صنعت بسته بندی از فرآوردهای نفتی و پتروشیمی به دست می­آیند که غیر قابل تجزیه در طبیعت بوده و مشکل زیست محیطی ایجاد می­کنند. از این­ رو محققین همواره به دنبال راه حل­هایی برای این موضوع می­باشند. رشد روز افزون محصولات زیستی و توسعه تکنولوژی­های نوین سبب کاهش وابستگی به استفاده از سوخت­های فسیلی گردیده است. در چند دهه اخیر میزان توجه و علاقه افراد به استفاده از بیوپلی­مرها به دلیل افزایش بیشتر آگاهی مصرف کنندگان، افزایش قیمت نفت خام، افزایش آلودگی­های زیست محیطی و تجزیه ناپذیر بودن پلیمرهای نفتی و توجه به گرمای جهانی افزایش یافته است و سبب شده تلاش­های فراوانی در جهت تولید مواد بسته­بندی با منشا طبیعی(پروتئین،چربی و کربوهیدرات) به صورت فیلم یا پوشش صورت گیرد. اینگونه بیوپلیمرها در مقایسه با استفاده از پلاستیک­ها اثرات مخرب کمتری بر محیط زیست دارند ]80[.
لایه خوراکی، لایه نازکی از ماده زیستی است که صنایع بسته بندی را به خود جلب کرده است، چون مانع از رطوبت، اکسیژن و حرکت محلول مواد غذایی می شود.از میان لایه­ های خوراکی بر مبنای پروتئین، لایه ژلاتین به خاطر فرآورده های خوراکی و دارویی مانند اجزای روکش کپسول، گوشت و سوسیس مورد توجه قرار گرفته است ]58[.
سالیان طولانی است که از پوشش­های خوراکی جهت نگه­داری بهتر محصولات غذایی و افزایش جذابیت ظاهری آن­ها استفاده می­شود، به عنوان مثال از دوران باستان چینی­ها پرتقال و لیموهای تازه را با لایه­ی نازکی از موم می­پوشاندند تا خشک شدن آن­ها به ­تعویق بیافتد. استفاده از فیلم­های خوراکی در بسته­بندی موادغذایی اولین بار در سال 1895 توسط ماریس و پارکر انجام گرفت. آنها از فیلم­های ژلاتینی برای نگه­داری گوشت استفاده کردند. از سال 1930 استفاده از موم­های پارافینه مذاب برای پوشش دادن مرکبات تجاری شد و در اواخر دهه 1950 امولسیون­های روغن در آب جهت پوشش­دادن میوه­ها و سبزی­ها بکار رفت ]50[.
تعداد صفحه : 93
قیمت : 14700تومان