دانلود پاورپوینت سنتز آسپرین

اختصاصی از کوشا فایل دانلود پاورپوینت سنتز آسپرین دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

آسپرین نام تجاری اسید استیل سالیسیلیک است که به صورت قرص های سفید یا بلور های سوزنی شکل یا به صورت پودرهای بلورین موجود می باشد، آسپرین یک مسکن

موقتی و آنی خوبی است که تداوم افزایش تولید و فروش آن در طول 20 سال گذشته قابل توجه بوده است و بخاطر فوایدش از سایر مسکن ها به طور چشم گیری پیشی گرفته

است.

خصوصیات:

آسپرین نام تجاری اسید استیل سالیسیلیک است.

2- وزن مولکولی آن 180 می باشد.

3- نقطه ذوب آن ما بین 135 تا 137 درجه سلسیوس می باشد.

4-  نقطه جوش آن 140 درجه سلسیوس است که در این درجه حرارت تجزیه می گردد.

5-آسپرین دارای بلورهای سوزنی شکل است.

6-  آسپرین در آب به مقدار کم و در الکل به مقدار زیاد محلول می باشد.

کاربرد و مصارف

1- آسپرین در داروهای برطرف کننده سردرد (مسکن ها) استفاده می شود.

2- اسپرین در داروهایی که فقط با مجوز پزشک فروخته می شوند استفاده می شود.

3- آسپرین در تولید قرص های APC مصرف می شود.

آسپرین از ترکیب اسید سالیسیلیک و انیدرید استیک در حضور مقدار کمی سولفوریک اسید غلیظ تولید می شود.

روش تهیه :

یک گرم اسید سالسیلیک را داخل ارلن خشک ریخته و 1.5 میلی لیتر انیدرید استیک و 1 الی 2 قطره اسید سولفوریک غلیظ به ان اضافه کنید و با چرخش ارلن سعی کنید کلیه مواد با هم مخلوط شوند .

ارلن را به مدت 15 دقیقه در حمام اب در دمای 60 درجه سانتیگراد نگه دارید و در این مدت محتویات ارلن رابا چرخش هم بزنید.

پس از این مدت 15 میلی لیتر اب سرد به ارلن اضافه کنید که اسپرین به صورت بلورهای جامد ظاهر میگردد. ان را با قیف بوخنر صاف کنید.

برای خالص سازی اسپرین مقدار بدست امده را در 3 میلی لیتر اتانول و 7 میلی لیتر اب در گرما حل کنید و کریستالیزه نمایید.

مکانیسم :

مراحل و روش سنتز اسپرین

۱. مراحل و روش سنتز اسپرین  مقاله با فرمت

2. مراحل و روش سنتز اسپرین مقاله با فرمت

سنتز استیل سالیسیلیک اسید (آسپرین)

بوسیله استیله کردن عامل OH در سالیسیلیک اسیدبراحتی میتوان آسپرین تهیه کرد. این کار به روشهای متفاوتی امکان پذیر است. یکی از این روشها استفاده از استیک انیدرید در محیط اسیدی میباشد که با توجه به نقش

کاتالیستی اسید معمولا در حضور استیک اسید یا سولفوریک اسید انجام میشود.

روش مورد بحث دیگر استفاده از استیل کلرید در حضور پیریدین میباشد.

بخش عملی:

الف) سنتز آسپرین با استفاده از استیک انیدرید:

در یک ارلن 250 میلی لیتری 6 گرم سالیسیلیک اسید را با 9 میلی لیتر استیک انیدرید مخلوط کنید و 4-3 قطره سولفوریک اسید غلیظ به آن اضافه کنید. مخلوط واکنش را ضمن هم زدن در یک حمام آب به مدت 15 دقیقه در دمای 60 درجه سانتیگراد حرارت دهید. آن را سرد کرده و در یک بشر حاوی 100 میلی لیتر آب سرد همراه با هم زدن بریزید. رسوب را با کمک قیف بوخنر صاف کرده و با آب سرد بشویید. پس از خشک کردن راندمان و نقطه ذوب را تعیین کنید.

برای خالص سازی کامل میتوان بر روی محصول در حلال بنزن تبلور مجدد انجام داد. برای این کار، آب حلال مناسبی نمیباشد. پس از تبلور مجدد راندمان و نقطه ذوب را محاسبه نموده و با مرحله قبل مقایسه کنید.

ب) سنتز آسپرین با استفاده از استیل کلراید:

در یک ارلن 250 میلی لیتری 6 گرم سالیسیلیک اسید را در 5 میلی لیتر پیریدین حل کنید. ارلن را در حمام یخ بگذارید و 5 میلی لیتر استیل کلرید را از داخل یک قیف جدا کننده قطره قطره و همراه با بهم زدن شدید به محلول داخل ارلن اضافه کنید. پس از اتمام افزایش، مخلوط واکنش را در یک حمام آب به مدت 5 دقیقه گرم کنید و سپس سرد نمائید. هنگام سرد کردن یک جسم نیمه جامدی تشکیل میگردد که حدود 60 میلی لیتر آب سرد و چند تکه یخ به آن اضافه کنید و مخلوط را به هم بزنید. کریستالها را با قیف بوخنر صاف کرده و با آب سرد بشویید و سپس خشک کنید. نقطه ذوب و راندمان را محاسبه کرده و بروش قبلی خالص کنید.

شامل 16 اسلاید POWERPOINT

دانلود مقاله سنتز لیگاند

اختصاصی از کوشا فایل دانلود مقاله سنتز لیگاند دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فعالیت و گزینش پذیری کاتالیست‌های اکسایش به مقدار خیلی زیادی به ماهیت یگانه بستگی دارد و همینطور عوامل الکترونی و قضایی که اغلب در انتقال اکسیژن مؤثر می‌باشد.

لیگاندهای گوناگون در کمپلکس‌های منگنز می‌توانند در واکنشهای اپواکسیداسیون کاتالیستی شرکت کنند به عنوان مثال کمپلکس « هسته‌ای (Mn2( OA)2(TPTN به عنوان یک کاتالیت در واکنش اپوکسیداسیون با n2o2 استفاده می‌شود.

کمپلکس دو هسته‌ای منگنز با لیگاند TPTN = N , N ,  - تتراکسی (ـ 2 پیریدسیل اپروپان 1 و 3- دی‌آمین قادر به کاتالیست کردن آلکن‌ها به اپوکسید‌عادی مربوطه شان می باشد که در این واکنشها H2O2 به عنوان اکسیدانت به کاربرده می‌شود.

کمپلکس دوهسته‌ای منگنز همراه با لیگاند TPTN و کمپلکس دو هسته‌ای منگنز همره با لیگاند TPEN = N , N,  - تتراکیس ( 2- پریدیل متیل) اتان – 1 و 2 دی آمین

در این دو کمپلکس قادر به کاتالیست‌ کردن اکسیداسیون الکن‌های گوناگون به اپوکسیدهای مربوطه‌شان می‌باشند به همراه CH2O2 به عنوان اکسید کننده

اخیراَ کمپلکسی از منگنز        با لیگاند MeTACN =N , N ,  - 1 و ؟ و 7- تری متیل دو4 و7 – تری‌آزاسیکلو نونان شناخته شده که یک کاتالیزور با فعالیت اکسید کنندگی بالا می‌باشد.

این کمپلکس قادر به اپواکسیداسیون الکن‌ها می‌باشد و همچنین نشان داده شده که این کمپلکس بسیار فعال است و یک تاتالیست انتخابی فعال برای اکسیداسیو بنزیل الکلها به بنزاالدهید می‌باشد.

در این قسمت ما به طور کلی بحث می‌کنیم بر روی سنتز و کاربرد لیگاندهای چهار‌دندانه و پنج دندانه‌ای که دارای حلقه پیریدینسی هستند.

لیگاندهایی مانند: N4PY

که شامل قسمتهای دی- ( 2- پیریدیل) متیل آمین می‌باشند.

و لیگاندهای دیگر از این دسته که شامل بخشهای دی- (2- پریدیل ، متیل آمین می‌باشند مانند:

بیشتر لیگاندهای دیگر فقط بخش کنورلاینه شونده دارند که فقط از یک اتم N به فلز ک؟ می‌شوند.

لیگاندهای N-Donor پنج دندانه:

این لیگاندها مانند N4PY

سنتز لیگاند N4PY = N – ] دی ( 2- پیریدیل ) متیل[ - N, N – ؟ ( 2- پیریدیل متیل) آمین

دی –2- پیریدیل کتون ماده آغاز کننده این سنتز در دسترس می‌باشد که به اکسیم تبدیل شده و بعد با روی در آمونیاک کاهش می‌یابد و در نهایت بیس ( 2- پیریدیل متیل) آمین  دوبار با 2- پیکولیل کلرید آلکینه می‌شود.

سنتز مشتقات N4PY :

فایل ورد 10 ص

دانلود تحقیق درمورد سنتز لیگاند

اختصاصی از کوشا فایل دانلود تحقیق درمورد سنتز لیگاند دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دسته بندی : علوم پایه _ شیمی ،

فرمت فایل:   ( قابلیت ویرایش و آماده چاپ ) 

فروشگاه کتاب : مرجع فایل 

---

 قسمتی از محتوای متن ...

تعداد صفحات : 14 صفحه

شیمی معدنی پیشرفته.
موضوع سمینار: سنتز لیگاند.
گرایش: آلی.
فعالیت و گزینش پذیری کاتالیست‌های اکسایش به مقدار خیلی زیادی به ماهیت یگانه بستگی دارد و همینطور عوامل الکترونی و قضایی که اغلب در انتقال اکسیژن مؤثر می‌باشد.
لیگاندهای گوناگون در کمپلکس‌های منگنز می‌توانند در واکنشهای اپواکسیداسیون کاتالیستی شرکت کنند به عنوان مثال کمپلکس « هسته‌ای (Mn2( OA)2(TPTN به عنوان یک کاتالیت در واکنش اپوکسیداسیون با n2o2 استفاده می‌شود.
کمپلکس دو هسته‌ای منگنز با لیگاند TPTN = N , N , - تتراکسی (ـ 2 پیریدسیل اپروپان 1 و 3- دی‌آمین قادر به کاتالیست کردن آلکن‌ها به اپوکسید‌عادی مربوطه شان می باشد که در این واکنشها H2O2 به عنوان اکسیدانت به کاربرده می‌شود.
کمپلکس دوهسته‌ای منگنز همراه با لیگاند TPTN و کمپلکس دو هسته‌ای منگنز همره با لیگاند TPEN = N , N, - تتراکیس ( 2- پریدیل متیل) اتان – 1 و 2 دی آمین در این دو کمپلکس قادر به کاتالیست‌ کردن اکسیداسیون الکن‌های گوناگون به اپوکسیدهای مربوطه‌شان می‌باشند به همراه CH2O2 به عنوان اکسید کننده اخیراَ کمپلکسی از منگنز با لیگاند MeTACN =N , N , - 1 و ؟
و 7- تری متیل دو4 و7 – تری‌آزاسیکلو نونان شناخته شده که یک کاتالیزور با فعالیت اکسید کنندگی بالا می‌باشد.
این کمپلکس قادر به اپواکسیداسیون الکن‌ها می‌باشد و همچنین نشان داده شده که این کمپلکس بسیار فعال است و یک تاتالیست انتخابی فعال برای اکسیداسیو بنزیل الکلها به بنزاالدهید می‌باشد.
در این قسمت ما به طور کلی بحث می‌کنیم بر روی سنتز و کاربرد لیگاندهای چهار‌دندانه و پنج دندانه‌ای که دارای حلقه پیریدینسی هستند.
لیگاندهایی مانند: N4PY که شامل قسمتهای دی- ( 2- پیریدیل) متیل آمین می‌باشند.
و لیگاندهای دیگر از این دسته که شامل بخشهای دی- (2- پریدیل ، متیل آمین می‌باشند مانند: بیشتر لیگاندهای دیگر فقط بخش کنورلاینه شونده دارند که فقط از یک اتم N به فلز ک؟
می‌شوند.
لیگاندهای N-Donor پنج دندانه: این لیگاندها مانند N4PY سنتز لیگاند N4PY = N – ] دی ( 2- پیریدیل ) متیل[ - N, N – ؟
( 2- پیریدیل متیل) آمین دی –2- پیریدیل کتون ماده آغاز کننده این سنتز در دسترس می‌باشد که به اکسیم تبدیل شده و بعد با روی در آمونیاک کاهش می‌یابد و در نهایت بیس ( 2- پیریدیل متیل) آمین دوبار با 2- پیکولیل کلرید آلکینه می‌شود.
  متن بالا فقط تکه هایی از محتوی متن مقاله میباشد که به صورت نمونه در این صفحه درج شدهاست.شما بعد از پرداخت آنلاین ،فایل را فورا دانلود نمایید 

---

  لطفا به نکات زیر در هنگام خرید دانلود مقاله :  توجه فرمایید.

• در این مطلب،محتوی متن اولیه قرار داده شده است.
• به علت اینکه امکان درج تصاویر استفاده شده در ورد وجود ندارد،در صورتی که مایل به دریافت  تصاویری از ان قبل از خرید هستید، می توانید با پشتیبانی تماس حاصل فرمایید.
• پس از پرداخت هزینه ،ارسال آنی مقاله یا تحقیق مورد نظر خرید شده ، به ادرس ایمیل شما و لینک دانلود فایل برای شما نمایش داده خواهد شد.
• در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون بالا ،دلیل آن کپی کردن این مطالب از داخل متن میباشد ودر فایل اصلی این ورد،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد.
• در صورتی که محتوی متن ورد داری جدول و یا عکس باشند در متون ورد قرار نخواهند گرفت.
• هدف اصلی فروشگاه ، کمک به سیستم آموزشی میباشد.

---

دانلود فایل   پرداخت آنلاین 

پایان نامه سنتز نانوذرات مغناطیسی آهن پوشیده شده با هیدروکسی آپاتیت و بررسی عملکرد آنها برای جذب کبالت

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه سنتز نانوذرات مغناطیسی آهن پوشیده شده با هیدروکسی آپاتیت و بررسی عملکرد آنها برای جذب کبالت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:176

پایان‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد ((M.Sc))
گرایش: کاربردی

عنوان : سنتز نانوذرات مغناطیسی آهن پوشیده شده با هیدروکسی آپاتیت و بررسی عملکرد آنها برای جذب کبالت (II) و روی II)) از محلولهای آبی و اندازه¬گیری با اسپکترومتری جذب اتمی شعله

فهرست مطالب:
عنوان     صفحه
خلاصه فارسی    1
مقدمه    2

فصل اول: کلیات    
1-1- ضرورت انجام تحقیق    5
1-2- بیان مسئله    5
1-3- اهداف پژوهش    8
1-4-  فناوری نانو    8
1-4-1-  نانو ذرات    9
1-4-2- نانوذرات مغناطیسی    11
1-4-2-1- طبقه بندی مواد از لحاظ مغناطیسی    12
1-4-2-1-1- مواد فرو مغناطیس    12
1-4-2-1-2- مواد فری مغناطیس    15
1-4-2-2- نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن    15
1-4-2-2-1- مگنتیت    15
1-4-2-2-2- مگهمایت    16
1-5- روشهای تهیه ی مگنتیت    17
1-5-1- تهیه ی مگنتیت در محیط های همگن مایع    18
1-5-1-1- تهیه ی مگنتیت در روش همرسوبی محلول نمک آهن (III) و آهن (II)    18
1-5-2- تهیه مگنتیت به روش بیوسنتز    22
1-6- کاربرد های اکسید های مغناطیسی آهن    23
1-7- اصلاح سطح نانو ذرات مغناطیسی     25
1-8- آپاتیت    26
1-9- هیدروکسی آپاتیت    27
1-10- تاریخچه ی شناسایی هیدروکسی آپاتیت    28
1-11- خواص هیدروکسی آپاتیت    28
1-11-1- بلورینگی    28
1-11-2- خواص زیست سازگاری    29
1-11-3- رفتار حرارتی    29
1-11-4- خواص مکانیکی    30
1-11-5- چگالی    31
1-11-6- حلالیت در آب    31
1-12- روش های سنتز هیدروکسی آپاتیت    33
1-13- تاریخچه ای از کاربرد های هیدروکسی آپاتیت    35
1-14-کاربرد های هیدروکسی آپاتیت    35
فصل دوم : مروری برمتون گذشته     
2-1- فلزات سنگین و اثرات آن ها    40
2-1-1-کبالت    40
2-1-1-1-اثرات کبالت بر روی سلامتی انسان    41
2-1-1-2-تاثیرات زیست محیطی کبالت    43
2-1-2- روی    45
2-1-2-1- اثرات روی بر روی سلامتی انسان    46
2-1-2-2- اثرات روی بر روی محیط زیست    47
2-2- ضرورت جداسازی فلزات سنگین از آب    49
2-3- کاربرد های فناوری نانو در عرصه صنعت آب    49
2-4- روش های جداسازی فلزات سنگین    52
2-4-1- رسوب دهی شیمیایی    52
2-4-2- انعقاد و ته نشینی    54
2-4-3- انعقاد الکترودی    56
2-4-4- روش تبادل یون    58
2-4-5- کاتالیزورهای نانوئی    62
2-4-6- جذب بیولوژیکی    63
2-4-7- روش های غشایی    66
2-4-7-1- الکترودیالیز    67
2-4-7-2- اسمز معکوس    69
2-4-7-3- نانو فیلتراسیون    70
2-4-7-4- اولترافیلتراسیون توسط پلیمر های دندریمر افزایشی    72
2-4-8- شناور سازی    74
2-4-9- جذب سطحی    77
2-4-9-1- جذب توسط کربن فعال    80
2-4-10- جداسازی مغناطیسی    81
2-4-11- ترکیب جداسازی مغناطیسی با فرایند جذب سطحی با جاذب γ-Fe2O3@HAP    85
2-5- مروری بر مطالعات گذشته    89
2-5-1- مطالعات انجام شده برای حذف فلزات سنگین با نانو ذرات مغناطیسی    89
2-5-2- مطالعات انجام شده برای حذف فلزات سنگین با هیدروکسی آپاتیت    92
2-5-3- مطالعات انجام شده برای حذف فلزات سنگین با γ-Fe2O3@HAP     95
فصل سوم : مواد و روش ها
3-1- مواد    98
3-2- تجهیزات دستگاهی    99
3-3- روش کار    99
3-3-1- سنتز جاذب    99
3-3-2- تعیین ساختار نانو ذرات γ-Fe2O3@HAP سنتز شده    101
3-3-3- تهیه ی محلول های نیترات روی و نیترات کبالت    102
3-3-4- بهینه سازی و بررسی عوامل موثر بر جذب Zn2+  و Co2+     102
3-3-5- بررسی میزان جذب کبالت (II) و روی (II) از محلول های آبی در شرایط بهینه    104
3-3-6- آزمایش واجذبی    105
3-3-7- بررسی میزان جذب Zn2+  و Co2+ موجود در پساب با جاذب γ-Fe2O3@HAP     106
3-3-8- بررسی تخریب یا عدم تخریب نانو ذرات γ-Fe2O3@HAP پس از فرایند جذب    106
فصل چهارم : نتایج
4-1- بررسی ساختار جاذب نانو ذرات  γ-Fe2O3@HAP     108
4-1-1- SEM  و TEM مربوط به γ-Fe2O3@HAP  قبل از فرایند جذب    108
4-1-2- طیف FTIR  مربوط به γ-Fe2O3@HAP  قبل از فرایند جذب    109
4-1-3- طیف XRD مربوط به γ-Fe2O3@HAP  قبل از فرایند جذب    110
4-2- نتایج تست انجام شده    110
4-3- رسم منحنی استاندارد    111
4-4- بهینه سازی فاکتور های موثر بر جذب توسط طراحی باکسن- بهکن    112
4-5- بررسی درصد جذب و واجذبی Zn2+  و Co2+ در محلول ها    122
4-6- بررسی درصد جذب Zn2+  و Co2+  موجود در پساب    124
4-7- بررسی تخریب یا عدم تخریب جاذب نانو ذرات γ-Fe2O3@HAP پس از واجذبی    124
4-7-1- طیف FTIR نانو جاذب γ-Fe2O3@HAP مربوط به فرایند واجذب    125
4-7-2- طیف XRD نانو جاذب γ-Fe2O3@HAP مربوط به فرایند واجذب    126
فصل پنجم: بحث و پیشنهادات
5-1- نتیجه گیری    128
5-2- پیشنهادات    129

منابع    131
خلاصه ی انگلیسی    162


فهرست جداول
عنوان                                                                                                                          صفحه

جدول 1-1- خواص فیزیکی Fe3O4 و γ-Fe2O3    17   
جدول 1-2- خواص فیزیکی هیدروکسی آپاتیت    32
جدول 1-3- مقایسه ی روش های مختلف سنتز پودر هیدروکسی آپاتیت    34
جدول 2-1- خواص عمومی و اتمی کبالت    44
جدول 2-2- خواص فیزیکی کبالت    44
جدول 2-3- خواص عمومی و اتمی روی    48
جدول 2-4- خواص فیزیکی روی    48
جدول 2-5- شرایط رسوب دهی فلزات سنگین در عملیات رسوب دهی شیمیایی    53
جدول 3-1- آزمایشهای طراحی شده جهت بهینه سازی فاکتورها با نرم افزار باکس- بهکن     104
جدول 4-1- میزان و درصد جذب Co2+ موجود در محلول ppm 100  Co(NO3)2. 6 H2O     110  
جدول4-2- میزان و درصد جذب Zn2+ موجود در محلول ppm 100  Zn(NO3)2. 6 H2O       111
جدول4-3- نتایج جذب آزمایشهای طراحی باکس- بهکن برای 3 فاکتور انتخابی      113
جدول 4-4- مقادیر بهینه pH،γ-Fe2O3@HAP   و زمان برای Zn2+و  Co2+    121
جدول 4-5- مقادیر جذب یون های  Zn2+و‍‍ Co2+بعد از اعمال شرایط بهینه    122
جدول 4-6- ترکیبات مورد استفاده  و میزان و درصد جذب Zn2+  و Co2+ در فرایند واجذبی    123
جدول 4-7- میزان جذب Zn2+  و Co2+ موجود در پساب قبل و بعد از انجام فرایند جذب    124

فهرست اشکال
عنوان    صفحه

شکل 1-1- نمونه ای از حلقه پسماند در مواد فرومغناطیس    14
شکل 1-2- نمونه ای از حلقه پسماند در مواد فرومغناطیس    14
شکل 1-3- تاثیر بلوکهای میدانی در ایجاد پسماند مغناطیسی    14
شکل 1-4- ساختار کریستالی مگنتیت    16
شکل 1-5- ساختار کریستالی مگهمیت    17
شکل 1-6- مراحل سنتز Fe3O4 درون میکروارگانیسم    22
شکل 1-7- ساختار کریستالی هیدروکسی آپاتیت    29
شکل 2-1- نانوذرات اکسیدهای فلزی،  نانو لوله های کربن دار،  زئولیتها و دندریمرها    50
شکل 2-2- دسته بندی انواع فیلتر ها    67
شکل 2-3- نحوه ی عملکرد نانوفیلتراسیون    71
شکل 2-4- بازیابی یون های فلزی از محلول های آبی توسط فیلتراسیون با پلیمر دندریمر    73
شکل 4- 1- SEM مربوط به نانوذرات γ-Fe2O3@HAPن  قبل از فرایند جذب    108
شکل 4-2- TEM مربوط به نانوذرات γ-Fe2O3@HAP  قبل از فرایند جذب    108
شکل 4-3- طیف FTIR  ناذرات γ-Fe2O3@HAP  قبل از فرایند جذب    109
شکل 4-4- طیف XRD مربوط به γ-Fe2O3@HAP  قبل از فرایند جذب    110
شکل 4-5- منحنی استاندارد جذب Co2+    111
شکل 4- 6- منحنی استاندارد جذب Zn2+    112
شکل 4-7- میزان تاثیر فاکتورهای مختلف موثر بر جذب Zn2+  و Co2+    114
شکل 4-8- رابطه مقادیر مختلف PH و γ-Fe2O3@HAP و زمان با درصد جذب    114
شکل 4-9- تغییرات مقدار PH و γ-Fe2O3@HAP با ثابت در نظر گرفتن زمان    115
شکل 4-10- تغییرات مقدار میلی گرم γ-Fe2O3@HAP و زمان با ثابت در نظر گرفتن PH    115
شکل 4-11- تغییرا مقدار PH و زمان با ثابت در نظر گرفتن مقدار میلی گرم γ-Fe2O3@HAP    116
شکل 4-12- مقدار نسبی کاتیون Co2+ بر حسب PH    118
شکل 4-13- مقدار نسبی کاتیون Zn2+ بر حسب PH    119
شکل 4-14- طیف FTIR نانو جاذب γ-Fe2O3@HAP مربوط به فرایند واجذب    125
شکل 4-15- طیف XRD نانو جاذب γ-Fe2O3@HAP مربوط به فرایند واجذب    126

خلاصه فارسی:
در این تحقیق ابتدا نانو ذرات  γ-Fe2O3@HAPسنتز شده و با اطمینان از سنتز موفق این نانو ذرات با توجه به طیف های XRD، FTIR و تصاویر  SEMو TEM آن ها، این نانو ذرات به عنوان جاذب برای جداسازی یون های فلزی Zn2+ و Co2+ از محلول های آبی حاویcc  20 کبالت (II) و روی (II)ppm  10 به کار برده شدند و برای اندازه گیری جذب این فلزات از اسپکترومتری جذب اتمی شعله استفاده شد. علاوه بر این به منظور دستیابی به بالاترین بازده جذب فلزات سنگین توسط نانوذرات γ-Fe2O3@HAP، اثر عوامل مختلف از جمله مقدار گرم نانوذرات γ-Fe2O3@HAP، زمان استخراج و pH بررسی و توسط طراحی های کمومتری بهینه سازی شد. شرایط بهینه عبارت بودند از: 10 pH=،g 015/0γ-Fe2O3@HAP =  و45Time =  دقیقه که موارد گفته شده توسط نرم افزار 1/5Statgraphics  با استفاده از طراحی باکس- بهکن بهینه سازی و سطوح بهینه این فاکتورها تعیین شد. در شرایط بهینه نزدیک به 100% کاتیونهای مذکور جذب نانوذرات شده و از محیط آبی حذف شدند. همچنین بر روی پساب حاویppm Zn2+  3/22 وppm Co2+   5 فرایند جذب با جاذب MNHAP را در شرایط بهینه انجام داده و به جذب 99% روی (II) و 96% کبالت (II) دست یافتیم. فرایند جذب سطحی Zn2+ و Co2+ بر روی جاذب MNHAP با مکانیسم های جاذبه ی الکترواستاتیک، تشکیل کمپلکس سطحی، تبادل یون صورت گرفته است. علاوه بر موارد بیان شده آزمایشات واجذبی را توسط 3 شوینده ی HNO3 یک نرمال، EDTA   سه صدم مولار،  CaNO3. 4H2Oیک دهم مولار بعد از اعمال فرایند جذب در شرایط بهینه انجام دادیم و به نتایج رضایت بخشی دست یافتیم . سپس به منظور بررسی تخریب یا عدم تخریب جاذب، طیفهای FTIR و XRD از جاذب گرفته شد و تفسیر طیفهای بدست آمده بیانگر عدم تخریب جاذب  γ-Fe2O3@HAPبود.
کلید واژه : نانو ذرات مغناطیسی، جاذب های مغناطیسی قابل بازیافت، نانو ذرات مغناطیسی گاما اکسید آهن با پوشش هیدروکسی آپاتیت، فلزات سنگین، دستگاه اسپکترومتری جذب اتمی شعله

مقدمه
امروزه در جهان بسیاری از مردم به دلایل بلاهای طبیعی، جنگ و زیر ساختهای ضعیف خالص سازی آب، به آبی بهداشتی دسترسی ندارند. بر طبق آمارهای موجود و به نقل از سازمان جهانی بهداشت، حدود یک میلیارد نفر به منابع آبی سالم و بهداشتی دسترسی نداشته و این میزان چیزی حدود یک ششم جمعیت کره زمین را در بر می گیرد.
فلزات سنگین به دلیل تجمع زیستی شان، عدم زیست تخریب پذیریشان، سمیتشان به عنوان تهدیدی جدی برای بشر محسوب می شوند. رشد صنعت و کاربرد فلزات سنگین در فرایند های صنعتی زیاد، منجر به افزایش غلظت فلزات سنگین در فاضلاب ها و محیط شده، بنابراین جداسازی و حذف آن ها از آب های آلوده، پساب ها و آب آشامیدنی بسیار ضروری می باشد.
روش های مختلفی برای حذف فلزات سنگین از آبهای صنعتی به کار می¬روند از جمله : رسوب دهی شیمیایی، انعقادو ته نشینی، انعقاد الکتریکی، کاربرد رزین های تبادل یون، فرایند های جداسازی غشایی (اسمز معکوس، نانو فیلتراسیون، الکترو دیالیز)، جذب سطحی(جاذب های متداول اصولاً شامل کربن فعال، زئولیت، خاک رس، موادپلیمری و زیست توده می باشد.) وجداسازی مغناطیسی.
آنچه در این مبحث، بیش از بیش دنبال آن هستیم، ایجاد بستری مناسب، برای دستیابی به آبی سالم، با کیفیت و مقرون به صرفه است. به یمن استفاده از شیوه های جدید مخصوصاٌ نانوتکنولوژی در تصفیه آب، شرایط ذکر شده برای ما میسر گردیده است، بطوریکه با توجه به حذف موثر آلاینده ها و کاهش هزینه های تمام شده تولید آب سالم، استفاده از این فناوری ها، نسبت به روشهای قدیمی بیشتر مورد توجه و استقبال قرار گرفته است. از میان تکنولوژی های متداول به منظور جداسازی یون های فلزی سنگین از محلول های آبی، برای برطرف کردن نواقص و کاستی های این روش ها، جاذب نانو ذرات مغناطیسی آهن پوشیده شده با هیدروکسی آپاتیت که در آن تکنولوژی جداسازی مغناطیسی با فرایند جذب سطحی ترکیب شده به کار رفته است.
  هیدروکسی آپاتیت به دلیل ظرفیت جذب بالای فلزات سنگین، جذب سریع، حلالیت کم در آب، زیست- سازگاری، در دسترس بودن، سهولت تهیه، هزینه ی پایین و پایداری در مقابل ترکیبات اکسنده و کاهنده یک ماده ی  ایده ال برای جداسازی فلزات سنگین می باشد.
 تثبیت HAP بر سطح نانو ذرات مغناطیسی منجر به رفع مشکل برگشت ناپذیری، افزایش بازده فرایند جذب و بازیافت جاذب،  جذب انتخاب پذیر و اختصاصی، بالا رفتن سرعت جذب، جلوگیری از اکسیداسیون سریع هسته اکسید آهن در محیط آبی شده وامکان جداسازی سریع و ساده ی جاذب با اعمال یک میدان مغناطیسی را فراهم می کند. بنابراین می توان انبوهی از فاضلاب را در دوره ی زمانی خیلی کوتاه بدون تولید هیچ آلودگی، با عملیات ساده، اقتصادی و راندمان بالا تصفیه نمود.
در این پایان نامه در فصل اول به توضیح  نانو فناوری، نانو ذرات، نانو ذرات مغناطیسی، طبقه بندی مواد از لحاظ مغناطیسی، نانو ذرات اکسید آهن، روش های سنتز  و کاربرد نانو ذرات اکسید های آهن، اصلاح سطح، هیدروکسی آپاتیت،  خواص هیدروکسی آپاتیت، روش های سنتز و کاربرد هیدروکسی آپاتیت، پرداخته شده است. در فصل دوم اثرات فلزات سنگین بر روی انسان و محیط زیست، ضرورت جداسازی فلزات سنگین از آب، کاربرد فناوری نانو در صنعت آب، روش های جداسازی فلزات سنگین، جاذب γ-Fe2O3@HAP، مروری بر مطالعات قبلی مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل سوم مواد، تجهیزات مورد استفاده و روش کارهای انجام شده بیان شده. در فصل چهارم به تجزیه و تحلیل و بیان نتایج حاصل از تحقیق و پیشنهادات پرداخته شده است.

پایان نامه تولید اتانول و استات از گاز سنتز با استفاده از باکتری کلستریدیوم لانگالی

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه تولید اتانول و استات از گاز سنتز با استفاده از باکتری کلستریدیوم لانگالی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:215

پایان نامه دوره دکتری رشته مهندسی شیمی گرایش بیوتکنولوژی

فهرست مطالب:
چکیده    ب‌
واژگان کلیدی    ب‌
فهرست مطالب    ت‌
لیست جدول ها    ذ‌
لیست شکل ها    ز‌
لیست تصویرها    ض‌
لیست علایم و اختصارات    ط‌
1  فصل اول: مقدمه    1
1-1 مقدمه    1
1-2 سوختهای بیولوژیکی    2
1-3 روشهای تولید سوختهای بیولوژیکی نسل دوم    4
1-3-1    فرایند تبدیل شیمیائی-حرارتی بیومس    6
1-3-1-1 تبدیل به گاز کردن بیومس    6
1-3-1-2 تخمیر گاز سنتز    9
1-4 مزیتهای بیوکاتالیستها    10
1-5 تولید اتانول به عنوان سوخت بیولوژیکی    11
1-6 طرح مساله و ضرورت انجام پروژه    14
1-7 اهداف کلی پروژه    14
1-8 اهداف و چهارچوب پروژه    15
1-9 تقسیم بندی فصول پایان نامه    17
2  فصل دوم: مروری بر متون علمی    19
2-1 مقدمه    19
2-2 واکنش بیولوژیکی جابجائی آب-گاز    20
2-3 باکتریهای استوژنیک    29
2-3-1 کلستریدیوم لانگالی    34
2-4 مسیر متابولیکی استوژنها    36
2-5 عوامل موثر در تخمیر گاز سنتز    42
2-5-1    تاثیر ترکیب محیط کشت    42
2-5-2 تاثیر منبع آلی    46
2-5-3 تاثیر pH محیط کشت    49
2-5-4 تاثیر عامل کاهنده    51
2-5-5 تاثیر عناصر جزئی    54
2-5-6    اثرات بازدارندگی در محیط تخمیر    56
2-5-7 محدودیتهای انتقال جرم    58
2-5-8 تاثیر فشار سوبسترای گازی    64
3  فصل سوم: مواد مورد نیاز و روش کار    68
3-1 مقدمه    68
3-2 باکتری کلستریدیوم لانگالی    69
3-3 محیط کشت باکتری لانگالی    70
3-3-1 ترکیبات محیط کشت مایع    72
3-3-1-1 محلول عناصر جزئی    72
3-3-1-2 محلول ویتامین ولف    72
3-3-1-3 محلول عوامل کاهنده    73
3-4 روش تهیه محیط کشت مایع    73
3-4-1 روش تهیه محیط کشت جامد    75
3-5 نحوه تکثیر باکتری لانگالی    75
3-6 آزمایشهای ناپیوسته کشت لانگالی    79
3-6-1 رشد باکتری با سوبسترای آلی    79
3-6-1-1 تاثیر نوع سوبسترای آلی    79
3-6-1-2 تاثیر غلظت سوبسترای آلی    80
3-6-2 رشد باکتری با گاز سنتز    81
3-6-2-1 تاثیر همزمان عوامل کاهنده و pH اولیه محیط کشت    81
3-6-2-2 تاثیر فشار اولیه گاز سنتز در بیوراکتورهای ناپیوسته    83
3-7 آزمایشهای پیوسته تخمیر گاز سنتز    84
3-7-1    تاثیر نرخ رقیق سازی    87
3-7-2 تاثیر شدت جریان گاز سنتز و دور همزن    88
3-8 آنالیز نتایج    88
3-8-1 اندازه گیری دانسیته سلولی    88
3-8-2 آنالیز فروکتوز و گلوکز در محیط کشت    90
3-8-3 آنالیز نمونه های مایع برای اتانول و استات    93
3-8-4 آنالیز نمونه های گاز    94
3-9 مدلهای کینتیکی و روش به دست آوردن آنها    95
3-9-1 کینتیک رشد سلول    95
3-9-2 محاسبات انتقال جرم    98
3-9-2-1 انتقال جرم در سیستم ناپیوسته    98
3-9-2-2 انتقال جرم در سیستم پیوسته    100
3-9-3 نرخ واکنش    102
4 فصل چهارم: نتایج آزمایشها و تحلیل داده ها    103
4-1 مقدمه    103
4-2 تاثیر سوبسترای آلی    104
4-2-1 رشد سلول و مصرف سوبسترا    104
4-2-2 مسیر متابولیکی پیشنهاد شده برای لانگالی    108
4-2-3 تولید محصول    111
4-2-4 تاثیر غلظت فروکتوز    115
4-2-4-1 رشد سلول    115
4-2-4-2 تولید محصول    118
4-3 تاثیر همزمان عوامل کاهنده و pH    122
4-3-1 رشد سلول    123
4-3-2 مصرف سوبسترای گازی    125
4-3-3 تولید اتانول و استات    129
4-3-4 بازده محصول    133
4-4 مطالعات کینتیکی    135
4-4-1 کینتیک رشد سلول    136
4-4-2 کینتیک مصرف سوبسترای گازی    145
4-4-3    بررسی کینتیک نرخ مصرف سوبسترای گازی و انتقال جرم    147
4-4-4 کینتیک مصرف سوبسترا    152
4-5 آزمایشهای پیوسته تخمیر گاز سنتز در بیوراکتور    154
4-5-1 تاثیر نرخ رقیق سازی    154
4-5-1-1 دانسیته سلولی و pH محیط کشت    155
4-5-1-2 مصرف سوبسترای گازی    157
4-5-1-3 تولید محصول    158
4-5-2 تاثیر شدت جریان گاز و دور همزن    159
4-5-2-1 مصرف سوبسترای گازی    160
4-5-2-2 تولید محصول    162
4-5-2-3 ضریب انتقال جرم در بیوراکتور    163
4-5-2-4 بازده محصول    169
5 فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات    172
5-1 نتیجه گیری از آزمایشها    172
5-2 ارائه پیشنهادات برای طرحهای آتی    175
پیوست الف    177
پیوست ب    181
6 مراجع    187
ABSTRACT    194


لیست جدول ها
جدول ‏2 1: میکروبهای مختلف برای تخمیر سوبسترای گازی به سوختهای بیولوژیکی    21
جدول ‏2 2 : تولید هیدروژن با استفاده از باکتریهای هیدروژنوژنیک    26
جدول ‏2 3 : تولید سوختهای بیولوژیکی با استفاده از باکتریهای استوژنیک    30
جدول ‏3 1: ترکیبات شیمیائی و بیوشیمیائی مورد استفاده در محیط کشت باکتری لانگالی    71
جدول ‏3 2: محیطهای کشت مختلف برای بررسی تاثیر همزمان عوامل کاهنده و pH محیط کشت    83
جدول ‏4 1: بازده مصرف سوبسترا، رشد سلول و تولید محصول در باکتری لانگالی رشد داده شده با سوبستراهای آلی مختلف    114
جدول ‏4 2: پارامترهای کینتیکی بر اساس مدل ولترا برای رشد لانگالی با غلظتهای مختلف فروکتوز    117
جدول ‏4 3: بازده مصرف سوبسترا، رشد سلول و تولید محصول در باکتری لانگالی رشد داده شده با غلظتهای مختلف فروکتوز    121
جدول ‏4 4: پارامترهای مربوط به بازده در فرایند تخمیر گاز سنتز توسط باکتری لانگالی با عوامل کاهنده و pH اولیه مختلف محیط کشت    135
جدول ‏4 5: پارامترهای کینتیکی به دست آمده بر اساس مدل ولترا برای رشد سلول لانگالی روی گاز سنتز    137
جدول ‏4 6: مدلهای کینتیکی مختلف بر اساس سوبسترای تکی برای ارائه مدل رشد با سوبسترای دوتایی    141
جدول ‏4 7 : مدلهای رشد بسط داده شده بر اساس سوبسترای دوتایی برای توصیف کینتیک رشد لانگالی روی CO و H2، پارامترهای کینتیکی و SSD    145
جدول ‏4 8: ضرایب انتقال جرم محاسبه شده در فشارهای مختلف در بیوراکتور ناپیوسته    149
جدول ‏4 9: پارامترهای بیوکینتیکی محاسبه شده از مدل گمپرتز اصلاح شده برای تولید محصول    154
جدول ‏4 10: روابط تجربی برای پیش بینی ضریب انتقال جرم حجمی به شکل معادله (4-29)    165
جدول ‏4 11: ضرایب انتقال جرم H2 و CO محاسبه شده و نرخ واکنش در دورهای مختلف همزن بیوراکتور..    168
جدول ‏4 12: پارامترهای مربوط به بازده در فرایند تخمیر پیوسته گاز سنتز توسط باکتری لانگالی در شدت جریانهای گاز مختلف و دور همزن متفاوت    171
جدول ب-1: ضرایب انتقال جرم محاسبه شده و تجربی برای CO در دورهای مختلف همزن........................190


لیست شکل ها
شکل ‏1 1: نمایی کلی از مواد اولیه مناسب برای تولید سوختهای بیولوژیکی نسل دوم    4
شکل ‏1 2: شمایی از فرایند تبدیل به گاز کردن بیومس همراه با فرایند تخمیر گاز سنتز برای تولید سوختهای بیولوژیکی    8
شکل ‏1 3 : تولید جهانی اتانول بیولوژیکی در سالهای 2008-2000    12
شکل ‏2 1: میکروگراف TEM باکتری کلستریدیوم لانگالی    34
شکل ‏2 2:  مسیر متابولیکی استیل-کو آنزیم A برای باکتریهای استوژنیک    38
شکل ‏3 1: نمایی شماتیک از سیستم پیوسته در فرایند تخمیر گاز سنتز    84
شکل ‏3 2: منحنی کالیبراسیون برای محاسبه دانسیته سلولی باکتری لانگالی    90
شکل ‏3 3: منحنی کالیبراسیون برای فروکتوز    92
شکل ‏3 4 : منحنی کالیبراسیون برای گلوکز    92
شکل ‏4 1: دانسیته سلولی، مصرف سوبسترا و تولید محصول در لانگالی رشد داده شده با فروکتوز    105
شکل ‏4 2: دانسیته سلولی، مصرف سوبسترا و تولید محصول در لانگالی رشد داده شده با گلوکز    105
شکل ‏4 3: دانسیته سلولی، مصرف سوبسترا و تولید محصول در لانگالی رشد داده شده با اتانول    106
شکل ‏4 4: دانسیته سلولی، مصرف سوبسترا و تولید محصول در لانگالی رشد داده شده با استات    107
شکل ‏4 5: مسیر متابولیکی پیشنهاد شده برای رشد هتروتروفیک باکتری لانگالی و تولید محصول    109
شکل ‏4 6: استفاده از مدل ولترا برای توصیف رشد سلول در غلظتهای مختلف فروکتوز    116
شکل ‏4 7: تولید استات در محیط کشت توسط باکتری لانگالی در غلظتهای مختلف فروکتوز    119
شکل ‏4 8: تولید اتانول در محیط کشت توسط باکتری لانگالی در غلظتهای مختلف فروکتوز    120
شکل ‏4 9: نسبت تولید اتانول به استات در باکتری لانگالی با استفاده از غلظتهای مختلف فروکتوز    122
شکل ‏4 10: منحنی رشد سلول باکتری لانگالی با عوامل کاهنده مختلف در pH اولیه (الف) 8/6 و (ب) 9/5    124
شکل ‏4 11: مصرف سوبسترای گازی (الف) H2 و (ب) CO توسط باکتری لانگالی با عوامل کاهنده مختلف در pH اولیه 8/6    126
شکل ‏4 12: مصرف سوبسترای گازی (الف) H2 و (ب) CO توسط باکتری لانگالی با عوامل کاهنده مختلف در pH اولیه 9/5    127
شکل ‏4 13: تولید اتانول توسط باکتری لانگالی با عوامل کاهنده مختلف در pH اولیه (الف) 8/6 و (ب) 9/5    130
شکل ‏4 14: تولید استات توسط باکتری لانگالی با عوامل کاهنده مختلف در pH اولیه (الف) 8/6 و (ب) 9/5    131
شکل ‏4 15: رابطه استوکیومتری (4-13) برای تولید اتانول و استات از H2 و CO    134
شکل ‏4 16: استفاده از مدل ولترا برای توصیف پروفایل رشد سلولی در فشارهای مختلف گاز    136
شکل ‏4 17: رشد سلول به صورت تابعی از H2 و CO مصرف شده در فشار اولیه 0/1 اتمسفر    139
شکل ‏4 18: تعیین نرخ رشد ویژه لانگالی روی گاز سنتز در فشار 0/1 اتمسفر    143
شکل ‏4 19: نرخ رشد ویژه پیش بینی شده از معادله (4-20) که با یافته های آزمایشگاهی تطابق داده شد    144
شکل ‏4 20: تغییرات فشار جزئی CO اندازه گیری شده در فاز گاز (شکل داخلی) و فشار محاسبه شده CO در فاز مایع در فشارهای مختلف در بیوراکتور ناپیوسته    147
شکل ‏4 21: تغییرات فشار CO در فاز گاز و مایع در طول فرایند تخمیر در فشار 0/1 اتمسفر بیوراکتور    150
شکل ‏4 22: مدل خطی و درجه دوم اندرو برای مصرف CO توسط باکتری لانگالی در فشارهای مختلف    151
شکل ‏4 23: مدل گمپرتز اصلاح شده برای تولید الف) اتانول و ب) استات در فشارهای مختلف گاز سنتز توسط لانگالی    153
شکل ‏4 24: رشد سلولی و تغییرات pH در محیط کشت پیوسته لانگالی با نرخهای رقیق سازی مختلف با شدت جریان گاز 0/8 میلی لیتر در دقیقه و دور همزن 500 (rpm)    156
شکل ‏4 25: مصرف H2 و CO در محیط کشت پیوسته لانگالی با نرخهای رقیق سازی مختلف در شدت جریان گاز 0/8 میلی لیتر در دقیقه و دور همزن 500 (rpm)    157
شکل ‏4 26: تولید اتانول و استات در محیط کشت پیوسته لانگالی با نرخهای رقیق سازی مختلف در شدت جریان گاز 0/8 میلی لیتر در دقیقه و دور همزن 500 (rpm)    159
شکل ‏4 27: مصرف H2 و CO در محیط کشت پیوسته لانگالی با شدت جریانهای مختلف گاز سنتز و دورهای متفاوت همزن با نرخ رقیق سازی 018/0 بر ساعت    161
شکل ‏4 28: تاثیر شدت جریان گاز روی میزان تبدیل CO در دورهای مختلف همزن    161
شکل ‏4 29: تاثیر دور همزن روی میزان تبدیل CO در شدت جریانهای مختلف گاز سنتز    162
شکل ‏4 30: تولید اتانول و استات در محیط کشت پیوسته لانگالی با شدت جریانهای مختلف گاز سنتز و دورهای متفاوت همزن با نرخ رقیق سازی 018/0 بر ساعت    163
شکل ‏4 31: ضرایب انتقال جرم در بیوراکتور در شرایط پایدار برای CO    167
شکل ‏4 32: ضرایب انتقال جرم در بیوراکتور در شرایط پایدار برای H2    167
شکل ‏4 33: رابطه استوکیومتری (4-13) برای تعیین بازده اتانول و استات تولید شده از H2 و CO در فرایند تخمیر پیوسته گاز سنتز توسط لانگالی برای شدت جریانهای گاز    170
شکل الف-1: مونوگرام GC مربوط به گاز استاندارد حاوی 30% CO، 30% H2، 30% CO2 و 10% Ar............182
شکل الف-2: مونوگرام GC مربوط به گاز سنتز مصرف شده در سرم باتل......................................................182
شکل الف-3: مونوگرام GC مربوط به گاز سنتز خروجی از بیوراکتور.............................................................183
شکل الف-4: مونوگرام GC محلول استاندارد مایع حاوی 0/1 گرم بر لیتر اتانول، استون و استات همراه با
2-پنتانون به عنوان استاندارد......................................................................................................................183
شکل الف-5: مونوگرام GC مربوط به محصولات آزمایش ناپیوسته در سرم باتل همراه با 2-پنتانون به عنوان استاندارد........................................................................................................................................184
شکل الف-6: مونوگرام GC مربوط به محصولات آزمایش پیوسته در بیوراکتور همراه با 2-پنتانون به عنوان استاندارد........................................................................................................................................184
شکل ب-1: ترسیم رابطه خطی (ب-4) برای یافته های آزمایشگاهی در شدت جریانهای مختلف گاز..............189



لیست تصویرها
تصویر ‏3 1: آمپول حاوی باکتری کلستریدیوم لانگالی ATCC 55383    69
تصویر ‏3 2: نحوه وارد کردن گاز به داخل سرم باتل    74
تصویر ‏3 3: محفظه بی هوازی همراه با کپسول نیتروژن برای ایجاد شرایط بی هوازی    76
تصویر ‏3 4: باکتری لانگالی رشد داده شده روی پلیت آگار    78
تصویر ‏3 5: باکتری رشد کرده در محیط کشت مایع (سرم باتل سمت راست) و محیط کشت تازه بدون باکتری (سرم باتل سمت چپ)    78
تصویر ‏3 6: محیط کشت استریل همراه با تدلار بگ و جریان ورودی به بیوراکتور    86
تصویر ‏3 7: نمایی از سیسستم پیوسته در فرایند تخمیر گاز سنتز توسط باکتری لانگالی    87

چکیده
کلستریدیوم لانگالی یک باکتری استوژن به شدت بی هوازی است که می تواند روی اجزای گاز سنتز یعنی CO و H2/CO2 رشد کرده و در دما و فشار محیطی آنها را به اتانول و استات تبدیل کند. در طی این فرایند باکتری مسیر متابولیکی پیچیده ای از خود نشان می دهد که هر دو فاز استوژنیک (تولید اسید) و سالونتوژنیک (تولید حلال) را شامل می شود. در فرایند رشد هتروترفیک این باکتری تاثیر سوبستراهای آلی مختلف (فروکتوز، گلوکز، اتانول و استات) روی آغاز شیفت متابولیکی به سمت فاز تولید الکل بررسی گردید. نتایج فرایند تخمیر ناپیوسته نشان داد که استفاده از فروکتوز به عنوان سوبسترای آلی منجر به تولید نسبت مولی یکسان از اتانول (1/27 میلی مول در لیتر) و استات (3/26 میلی مول در لیتر) شد. در فرایند رشد اتوتروفیک باکتری با گاز سنتز به منظور کم کردن پتانسیل کاهشی محیط کشت و تغییر مسیر جریان الکترونها به سمت فاز تولید الکل، محلولهای کاهنده متفاوت (سدیم سولفید و/ یا سیستئین اسیدی با غلظتهای مختلف) در pH های اولیه مختلف (8/6 یا 9/5) محیط کشت در بیوراکتورهای ناپیوسته استفاده شدند. بیشترین نسبت مولی تولید اتانول به استات (65/0) در محیط کشت حاوی 07/5 میلی مول در لیتر سیستئین اسیدی و در pH اولیه 9/5 حاصل گردید که این مساله احتمالا به حضور الکترونهای بیشتر در این محیط مربوط می شد. برای تعیین پارامترهای بیوکینتیکی مربوط به نرخ رشد، مصرف سوبسترا و تولید محصول فرایند تخمیر گاز سنتز در بیوراکتورهای ناپیوسته با فشارهای مختلف گاز سنتز انجام گرفت. برای توصیف کینتیک نرخ رشد باکتری روی اجزای گاز سنتز (CO و H2) یک مدل رشد کینتیکی بر اساس سوبسترای دوتایی با استفاده از مدل لانگ برای CO و مونود برای H2 بسط داده شد. این مدل همچنین می توانست اثرات بازدارندگی CO در فشارهای بالا را روی رشد سلولها پیش بینی کند. مدلهای کینتیکی ولترا، اندرو و گمپرتز اصلاح شده نیز برای توصیف رشد سلول، مصرف سوبسترا و تولید محصول استفاده شدند. فرایند پیوسته تخمیر گاز سنتز در بیوراکتور همزده دو لیتری انجام گرفت. تاثیر پارامترهای عملیاتی مختلف همچون نرخ رقیق سازی مایع، شدت جریان گاز سنتز به درون بیوراکتور و دور همزن روی عملکرد محیط کشت بررسی شد. بیشترین نرخ تولید ویژه (0048/0 مول بر گرم سلول بر ساعت)، بازده محصول (178/0 مول محصول به ازای هر مول سوبسترا) و نسبت مولی تولید اتانول به استات 73/0 (با 30 و 41 میلی مول در لیتر اتانول و استات) در نرخ رقیق سازی مایع 018/0 (بر ساعت)، شدت جریان گاز 12 (میلی لیتر بر دقیقه) و دور همزن 500 (rpm) حاصل گردید.  
واژگان کلیدی
 اتانول، استات، کلستریدیوم لانگالی، تخمیر گاز سنتز