استخراج اورانیوم از آب با نانوجاذب ایرانی

حضور مواد اورانیومی در آب‌ها و پساب‌های صنعتی یکی از معضلات کشور‌های رو به توسعه است که اهمیت پاک‌سازی این مواد از منابع آبی روز به روز به در حال افزایش است.

این مواد در جریان‌های آبی و غیر آبی خروجی از راکتورهای هسته‌ای، به مقدار کم یافت می‌شود اما همین مقادیر کم هم می‌تواند بسیار خطرناک باشد لذا این جریان‌های خروجی باید قبل از دفع تا حد ممکن عاری از هر گونه اورانیوم شوند تا از مضرات زیست‌محیطی آن جلوگیری شود.

به همین منظور، این پژوهشگران از نانوجاذب اکسیدروی/کیتوسان جهت استخراج مقادیر کم اورانیوم از محیط‌های آبی استفاده کردند و همچنین جهت بهینه‌سازی فرایند، عمل مدل‌سازی را به کمک شبکه‌ عصبی مصنوعی به انجام رساندند.

نانوذرات اکسیدروی با توجه به خواص نیمه‌رسانایی خود، می‌تواند به عنوان یک نانوجاذب مؤثر مورد مصرف قرار گیرد و با این حال برای افزایش هر چه بیشتر خواص آن‌ها، می‌توان این نانوذرات را همراه با کیتوسان به صورت هیبریدی استفاده کرد.

در این تحقیقات، حد تشخیص و ضریب تغلیظ، با تعدادی روش دیگر همانند میکرواستخراج مایع-مایع پخشی، فاز جامد سیلیکاژل و پلیمری که جهت استخراج اورانیوم استفاده شده بود، مورد مقایسه قرار گرفت که نتایج نشان می‌دهد، این روش دارای ضریب تغلیظ بسیار بالاتری از روش‌های دیگر بوده و دارای حد تشخیص مناسبی است.

مصطفی خواجه، دانشیار گروه شیمی تجزیه در این خصوص گفت: در این کار پژوهشی، ابتدا جاذب نانوذرات اکسید روی/کیتوسان به روش رسوب‌گیری تهیه شد و سپس یک محفظه‌ نگه‌دارنده (cartridge) به‌وسیله‌ی این جاذب پرشد.

وی افزود: با عبور محلول حاوی اورانیوم از این محفظه، عمل جذب اورانیوم به‌وسیله‌ی جاذب صورت گرفت و بعد از جذب، عمل استخراج اورانیوم از جاذب با حلال شوینده‌ بنزن انجام شد و در نهایت عمل تعیین میزان اورانیوم استخراج شده با دستگاه طیف سنجی ماوراء بنفش-مرئی صورت گرفت.

دانشیار گروه شیمی تجزیه گفت: بعد از بهینه‌سازی فرآیند، عمل استخراج اورانیوم از نمونه‌های حقیقی (شامل آب‌های مختلف) انجام گرفت که نتایج نشان دهنده‌ی استخراج بالغ بر 94.5 درصد از اورانیوم از محیط آبی است.

خواجه با اشاره به اینکه در کنار حد تشخیص پایین این نانوجاذب‌ها، می‌توان به تغلیظ بسیار بالاتری از روش‌های دیگر ذکر شده در منابع معتبر، اشاره کرد و افزود: نتایج آزمایشات نشان می‌دهد که ضریب تغلیظ برای روش حاضر 125 است واین در حالی است که ضریب تغلیظ برای روش‌های میکرواستخراج مایع - مایع پخشی، فاز جامد سیلیکاژل و فاز جامد پلیمری به ترتیب برابر با 11، 50 و 108 گزارش شده است.

این تحقیقات حاصل تلاش دکتر مصطفی خواجه -عضو هیات علمی دانشگاه زابل- و الهام جهان بین -فارغ التحصیل کارشناسی ارشد شیمی تجزیه دانشگاه زابل- است که نتایج آن در مجله‌ «Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems» (جلد 135، سال 2014، صفحات 70 تا 75) منتشر شده است.(مهر)