پژوهش های نوین فیزیک

---

نیکل از عناصر ضروری برای رشد گیاهان به‌شمار می‌رود. در این پژوهش، اثر غلظت‌های متغیر نیکل (۱۲۸۰، ۶۴۰، ۳۲۰، ۱۶۰، ۸۰، ۴۰ و ۰ میکرومولار) بر رشد گیاهچه‌های بذری چهار رقم گندم (سرداری، زرین، الموت و C-۷۳-۲۰) و اثر عوامل محیطی مانند تغییرات pH و غلظت کلسیم بر رشد گیاهچه‌های بذری رقم زرین بررسی شد. همچنین میزان تراوش قنــدهای محلول از ریشه به محیط به‌عنوان پاسخ به تنش غلظت‌های بالای نیکل، به روش فنل ـ سولفوریک اندازه‌گیری شد. نتایج نشان دادند که رقم الموت از همه ارقام نسبت به تنش نیکل مقاوم‌تر است.از سوی دیگر بافت‌های ریشه‌ و ساقه‌ پاسخ رشدی متمایزی در برابر نیکل نشان دادند به‌طوری که رشد ریشه‌چه حساس‌ترازساقه‌چه بود. کاهش pHتأثیرباز دارندگی نیکل بر رشد ریشه‌‌چه و ساقه‌چه را افزایش داد. این بررسی‌ نشان داد که با افزایش غلظت کلسیم از سمیت نیکل کاسته می‌شود. همچنین نیکل از تراوش قندهای محلول به خارج از سلول‌های ریشه جلوگیری می‌کند.

---

ن
نیکلایت با فرمول عمومی  La_۲-xSr_xNiO_۴و با در صد آلایش ۳۳/۰ x ≈ به روش سل- ژل تهیه شد. با تغییر در دمای بازپخت و پارامترهای رشد سعی شد ذراتی با اندازه‌‌های دانه متفاوت ایجاد شود. ساختار بلوری و خصوصیات فیزیکی آن‌ها به‌وسیلۀ تکنیک‌های طیف پراش پرتو X، تبدیل فوریه طیف عبوری مادون قرمز، طیف سنجی پاشندگی انرژی پرتو X ساطع شده، میکروسکوپ الکترونی روبشی و اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی با دما بررسی شد. نتایج XRD و بررسی مورفولوژی سطح نمونه‌ها با SEM نشان داد که کمترین دمای بازپختی که در آن فاز خالص تتراگونال مورد نظر تشکیل می‌شود، ۹۲۰ درجۀ سانتی‌گراد است. با افزایش دمای بازپخت، اندازۀ بلورک‌ها از nm۵۰ تا mm۲ افزایش یافت. اندازه‌گیری طیف عبور اپتیکی (FTIR) نمونه‌ها نشان داد طول پیوند Ni-O در نمونۀ دارای اندازۀ بلورک کوچک‌تر، کوتاه‌تر است که این نتیجه در تطابق با کاهش ثابت‌های شبکه a و c با کاهش دمای بازپخت و اندازۀ بلورک‌ها است. نتایج اندازه‌گیری‌های مقاومت الکتریکی با دما نشان داد که دمای نظم بار با کاهش اندازه ذرات کاهش می‌یابد.

---

مس و نیکل از عناصر ریزمغذی در گیاهان هستند که در حفظ متابولیسم طبیعی و رشد گیاه نقش اساسی دارند، ولی مازاد آن‌ها نیز بر بسیاری از عمل‌کردهای فیزیولوژیکی اثر بازدارندگی دارد. در این پژوهش، گیاه ذرت تحت تیمارهای سولفات مس (۰ و ۱۰۰ میکرو مولار)، سولفات نیکل (۰، ۱۰۰ و ۲۰۰ میکرو مولار) و برهم‌کنش مس (۱۰۰ میکرومولار) و نیکل (۱۰۰ و ۲۰۰ میکرومولار) در محیط هیدروپونیک کشت شدند. بعد از یک ماه تیمار، پارامترهای رشد و برخی تغییرات بیوشیمایی در ریشه‌ها و اندام هوایی گیاهان کشت شده بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت مس و نیکل، محتوای رنگیزه‌ای (کلروفیل a، b و کاروتنوئید کل)، طول و وزن خشک ریشه‌ها و اندام هوایی کاهش یافت، در صورتی‌که نشت یون K⁺ و میزان مالون دی‌آلدئید به‌عنوان شاخص پراکسیداسیون چربی و فعالیت برخی آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی افزایش یافت، هم‌چنین برهم‌کنش مس و نیکل اثر هم‌یاری با یک‌دیگر داشته و اثر هم را تشدید کردند.

---

آلودگی محیط‌زیست به فلزات سمی و خطرناک از مهم‌ترین مسائل دنیای امروز است. نیکل یکی از این فلزات سمی است که غلظت زیاد آن در صورت ورود به بدن انسان باعث حساسیت پوستی، بیماری‌های قلبی، انواع سرطان و غیره می‌شود، بنا بر این حذف نیکل از پساب‌های صنعتی ضروری است. هدف از این تحقیق حذف یون نیکل از محلول آبی با کربن فعال سنتز شده از تفالۀ هویج و بررسی تأثیر تغییر اندازۀ ذرات جاذب بر زمان تعادل و بازدۀ جذب یون نیکل بود. برای این منظور از تکنیک جذب سطحی در سیستم ناپیوسته استفاده شد و در ابتدا کربن فعال از تفالۀ هویج تهیه و اندازۀ ذرات آن بین ۳۰۰- ۳۷ میکرومتر انتخاب شد. نتایج نشان داد که حداکثر بازدۀ جذب در۶pH= و برابر ۱۰۰% است. هم‌چنین نشان داده شد که با کاهش اندازۀ جاذب از ۳۰۰ تا ۳۷ میکرومتر، زمان تعادل جذب کاهش یافته و از ۱۳۰ به ۲۰ دقیقه رسید. نتایج حاصل از بررسی مدل‌های سینتیکی نشان داد که روند حذف یون نیکل از مدل سینتیکی شبه درجۀ دوم پیروی می‌کند. رابطۀ ایزوترم‌های لانگمیر و فروندلیچ به‌منظور تطابق ایزوترم‌های جذب، بررسی شد. این پژوهش به‌خوبی نشان داد که کربن فعال جاذبی با ظرفیت جذب زیاد برای یون نیکل است.
 

---

چکیده : روش های فیزیکی و شیمیایی جذب فلزات سنگین، دارای معایبی از جمله هزینه زیاد و غیر موثر بودن در غلظت های کم می باشد. روش های زیستی جذب فلزات سنگین در چند دهه اخیر مورد توجه قرار گرفت. از میان جاذب های زیستی شامل:باکتری ها،قارچ ها،جلبک ها ، جلبک ها دارای بالاترین توانایی در جذب فلز می باشند. دراین تحقیق مشخص گردید که نقش اصلی درجذب همزمان فلزات نیکل و کادمیوم بر عهده اسید آلژینیک می باشد. جلبک قهوه ای فوکوس سراتوس ، به عنوان جاذب زیستی مقرون به صرفه در این تحقیق استفاده شده و جذب زیستی همزمان یون کادمیوم و نیکل در راکتور بسته مورد مطالعه قرار گرفته است. ساختار سطحی جلبک وکینتیک جذب فلزات بررسی شده است. زمان تعادل حدود ۳۰۰ دقیقه بوده و ایزوترم جذب با استفاده از معادله لانگموییر تفسیر گردید. بیشینه جذب برای فلزات کادمیوم و نیکل به ترتیب حدود ۸۵/۰ و ۹۵/۰ میلی مول بر گرم می¬باشد .