%38تخفیف

دانلود پروژه:بررسی اثر اندازه ذرات رنگدانه‌های کرومات سرب بر میزان رهایش سرب از رزین‌های آلکیدی

تعداد 83صفحه در فایل word

چکیده

انسان اولیه، سال‌ها قبل و پس از آشنایی با مواد رنگی طبیعی مانند کات‌کبود (سولفات مس)، زاج سبز (سولفات آهن) و بسیاری دیگر ترکیبات معدنی، از این مواد به‌عنوان رنگدانه برای دیوارنوشته‌ها و کتیبه­ها استفاده می­کرد. پس از کشف آتش و آشنایی با فلزات، با بهره‌گیری از تعیین نسبت ترکیب مواد مختلف و حرارت دادن آن‌ها با یکدیگر، رنگدانه‌های تکلیس شده مانند الترامارین­های آبی و سبز (لاجورد) را پدید آورد و تعداد رنگدانه‌های موجود را به‌یک‌باره افزایش داد. پس از میانه قرن هجدهم میلادی، تولید فتالوسیانین آبی، اولین رنگدانه آزمایشگاهی بر پایه ترکیبات آلی فرموله شد و نقطه شروعی بر رنگدانه‌های مصنوعی رقم خورد. اکنون تعداد رنگدانه‌های مورداستفاده انسان، به بیش از چهارصد عنوان رسیده است که رنگدانه‌های سنتزی، نیمی از این تعداد را شامل می‌شوند.

در میان رنگدانه‌های مورداستفاده، بعضی ترکیبات فلزات سنگین مانند نمک‌های سرب (زرد و نارنجی)، مولیبدیوم (نارنجی و قرمز)، جیوه (نارنجی) به چشم می‌خورند.

میزان استفاده از نمک‌های رنگی سرب در رنگ‌های تولیدی کشور بسیار بالا و مهم‌ترین بخش مورداستفاده از این محصولات، رنگ‌آمیزی دیوارها و سطوح در تماس با محل زندگی انسان است.

با توجه به سمی بودن فلزات سنگین و ازجمله سرب، در این پژوهش برای اولین بار در کشور، امکان خروج سرب از رنگ‌های روغنی (آلکیدی) خشک‌شده (که در اطراف محیط زندگی فراوان به چشم می‌خورد) در آزمایشگاه بررسی و رابطه ابعاد رنگدانه مورداستفاده با کاهش یا افزایش میزان سرب نشت یافته به محیط‌زیست، تعیین شد.

برای بررسی این اثر، با هریک از رنگدانه‌های کرومات سرب زرد، دارای ابعاد 25، 15، 5 و 25/0 میکرومتر، یک رنگ آلکیدی براق ساخته و فیلمی به ضخامت 200 میکرون بر روی صفحه رادیولوژی کشیده شد. هر یک از نمونه­ها توسط دستگاه سنجش مقاومت جوی، با شبیه‌سازی شرایط تابش و بارش، در معرض عوارض فرساینده جوی قرار داده شد. در پایان آزمون، آب در تماس با فیلم رنگ­ها جهت اندازه‌گیری میزان سرب موجود با استفاده از دستگاه جذب اتمی، بررسی شد.

بررسی نتایج، امکان نشت سرب از فیلم به خارج را تائید کرد. همچنین با مقایسه نتایج حاصله، رابطه مستقیمی میان اندازه ذرات رنگدانه و میزان سرب خارج‌شده از فیلم رنگ، به دست آمد. بر اساس این بررسی مشخص شد با کاهش ابعاد رنگدانه مورداستفاده در ساخت رنگ، حجم سرب واردشده به محیط، کاهش می‌یابد.

نمونه رنگی که در ساخت آن­ها از رنگدانه­های کرومات سرب با ابعاد دانه­بندی بالاتر استفاده شد، مقدار سرب بیشتری از خود آزادکرده بود. سرب آزادشده از رنگ ساخته‌شده با رنگدانه 25 میکرون، 42/12 ppm اندازه‌گیری شد که 125 برابر استاندارد جهانی تعریف‌شده برای آب آشامیدنی است.

در پایان پژوهش، دقت اندازه‌گیری‌ها برای گروه نمونه‌های 25، 15، 5 و 25/0 میکرون به ترتیب 42/12، 19/8، 60/4 و 95/2 ppm تعیین شد. دامنه صحت اندازه‌گیری نتایج نیز بین 98 تا 5/100 درصد به دست آمد.

فهرست

پیشینه تحقیق.. 3

فصل اول. 4

مقدمه. 5

1-1- رنگ، ساختار و خصوصیات آن. 6

1-1-1- آشنایی با اجزاء تشکیل‌دهنده و ساختار رنگ‌روغنی. 6

1-1-1-1- کاربرد رنگ و پوشش رنگی. 6

1-1-1-2-اجزاء تشکیل‌دهنده رنگ… 6

1-1-1-2-1- آلکید رزین.. 7

1-1-1-2-1-1- ساختمان آلکید رزین.. 7

1-1-1-2-1-1-1- روغن‌های گیاهی و اسیدهای چرب.. 7

1-1-1-2-1-1-2- روش ساخت آلکید رزین.. 9

1-1-1-2-2- حلال‌ها 10

1-1-1-2-3- رنگدانه‌ها 11

1-1-1-2-3-1- انواع رنگدانه‌ها 12

1-1-1-2-3-2- رنگدانه‌های طبیعی و مصنوعی. 12

1-1-1-2-3-3- رنگدانه‌های آلی. 12

1-1-1-2-4- خشک‌کن‌ها 13

1-1-1-2-4-1- طبقه‌بندی و نحوه عملکرد خشک‌کن‌ها 14

1-1-1-2-5- تأخیر اندازهای واکنش یا ضد رویه. 16

1-1-2- اثرگذاری پرتوهای نوری بر اجزاء رنگ… 16

1-1-2-1- سازوکارهای مختلف تخریب فیلم‌های پوششی. 16

1-1-2-1-1- تخریب فیزیکی یا زمان دیدگی فیزیکی. 17

1-1-2-1-2- تخریب شیمیایی. 17

1-1-2-2- ضعیف شدن پوشش به دلیل شکستن تعدادی از پیوندهای شبکه پلیمری.. 17

1-1-2-3- کاهش خصوصیت نفوذناپذیری با شکست پیوندها در ماتریس… 18

1-1-2-4- اثر تابش فرابنفش بر فیلم رنگ… 18

1-1-2-5- تخریب فوتو شیمیایی پوشش‌ها 19

1-1-2-6- تأثیرگذاری پرتوهای فرابنفش بر روی رنگدانه‌ها 21

1-1-2-7- تأثیرپذیری رنگ از عوامل جوی و محیطی (آب، حلال‌، اسید و باز) 22

1-2- فلز سرب.. 24

1-2-1- خواص فیزیکی و شیمیایی. 24

1-2-2- کاربردها 24

1-2-3- هشدارها 25

1-2-4- آلودگی‌ها 25

1-2-4-1- آلودگی آب‌.. 25

1-2-4-2- مسمومیت در جانداران. 25

1-2-5- راه‌های ورود سرب به بدن انسان. 26

1-2-5-1- جذب از طریق دستگاه تنفس… 26

1-2-5-2- جذب از راه دستگاه گوارش… 27

1-2-5-3- جذب از راه پوست… 27

1-2-6- حد مجاز سرب.. 27

1-2-7- رفتار سرب در مجاورت با آب.. 27

1-3- سرب در رنگ… 28

1-3-1- رنگدانه‌های بر پایه سرب.. 28

1-3-1-1- رنگدانه زرد 21. 28

1-3-1-2- رنگدانه زرد 46. 28

1-3-1-3- رنگدانه زرد 48. 28

1-3-1-4- رنگدانه زرد 41 – زرد ناپل.. 28

1-3-1-5- رنگدانه سبز 15. 29

1-3-1-6- رنگدانه سفید 1 (کرومات سرب بازی) 29

1-3-1-7- رنگدانه سفید 2 (سولفات سرب) 29

1-3-1-8- رنگدانه قرمز 105. 30

1-3-1-9- رنگدانه نارنجی 21. 30

1-3-2- خشک‌کننده‌های حاوی سرب.. 31

1-4- سنجش مقاومت رنگ در برابر شرایط جوی.. 31

1-4-1- روشهای آزمودن مقاومت جوی.. 31

1-4-2- دستگاه­های همانندسازی نور آفتاب.. 32

1-4-2-1- شبیه‌سازی طیف نور خورشید با لامپ‌های گوناگون. 33

1-4-2-2- تنوع طیف‌های نور خورشید. 33

1-4-2-3- منابع نورهای قوسی. 33

1-4-2-3-1- قوس کربن محدودشده 33

1-4-2-3-2- قوس کربن خورشیدی.. 34

1-4-2-3-3- قوس زنون. 35

1-4-2-3-4- لامپ‌های فلوئورسنت تحت استاندارد ASTM G 154. 36

1-4-2-3-4-1- لامپ‌های فلوئورسنت سری 40 (اف­اس40) 36

1-4-2-3-4-2- لامپ UVB-313. 36

1-4-2-3-4-3- لامپ UVA-340. 37

فصل دوم. 38

2-1 مواد مورداستفاده 39

2-1-1- سویا لستین      40

1-2-2- رنگدانه زرد کرومات سرب شرکت XColor 40

2-2- دستگاه‌های مورداستفاده و کاربرد آن‌ها 41

2-2-1- دستگاه سنجش مقاومت نوری و جوی.. 42

2-2-1-1- آشنایی با دستگاه شبیه‌ساز مورداستفاده در این پژوهش… 42

2-2-1-1-1- لامپ مولد پرتو. 42

2-2-1-1-2- اتاقک دستگاه 42

2-2-1-1-3- نگه‌دارنده نمونه. 43

2-2-1-1-4- سیستم باران ساز. 43

2-2-1-1-5- تایمرهای تابش و باران. 44

2-2-1-2- عملکرد دستگاه 44

2-2-2- طیف‌سنجی جذب اتمی. 45

2-2-2-1- تنظیم دستگاه 45

2-2-3- اپلیکاتور یا فیلم کش… 46

2-2-3-1- روش استفاده از فیلم کش… 46

2-3- طراحی مدل آزمون. 46

2-3-1- روش آزمون  47

2-3-1-1- ساخت نمونه‌های آزمون. 47

2-3-1-1-1- ساخت خمیر رنگدانه و نمونه پوشرنگ… 47

2-3-1-1-2- اجرای نمونه رنگ، بر روی پلیت آزمون. 49

2-3-1-1-3- تنظیم دستگاه سنجش مقاومت نوری و جوی.. 49

2-3-1-1-4- تنظیم دستگاه جذب اتمی. 50

فصل سوم. 51

مقدمه. 52

3-1- کالیبراسیون دستگاه جذب اتمی. 53

3-2- تفسیر مشاهدات.. 54

3-2-1- مقایسه فیلم رنگ­ها 54

3-2-1-1- رنگبندی……………………………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………….. 55

3-2-1-2- کاهش پوشش… 55

3-2-1-3- کاهش چسبندگی فیلم رنگ به سطح زیرین.. 56

3-2-1-4- جذب آلودگی­ها و ذرات ناموزون در بافت رنگ… 56

3-2-2- مشاهدات آب درون مخزن. 56

3-3- نمونه‌برداری.. 57

3-3-1- نمونه‌برداری از سرب قابل انحلال در آب.. 57

3-3-2- نمونه‌برداری از تمام سرب موجود در آب.. 57

3-4- هضم نمونه‌ها 58

3-5- سرب سنجی. 58

3-6- تکرارپذیری.. 58

3-7- تعیین صحت… 59

3-8- نتیجه­گیری.. 60

3-8-1- اندازه­گیری سرب قابل انحلال در آب، در تماس با فیلم رنگ… 60

3-8-2- تعیین کل سرب موجود در آب.. 60

3-8-3- تعیین غلظت سرب غیر محلول در آب.. 61

3-9- بحث و بررسی نتایج. 61

3-9-1- سرب محلول در آب.. 63

3-9-2- سرب غیر محلول در نمونه‌های آب.. 65

3-10- نتیجه‌گیری.. 66

3-10-1- بهترین دانه‌بندی.. 66

3-10-2- مستحکم‌ترین ساختار رزینی. 67

3-10-3- رزین‌های پایه آب.. 67

3-11- پیشنهاد و راهکارهایی برای بررسی‌های بعدی.. 67

3-11-1- حذف رنگدانه‌های سمی. 68

3-11-2- کاهش دانه‌بندی رنگدانه‌های مورداستفاده 68

3-11-3- تقویت ساختار آلکید رزین‌ها 68

منابع. 69

 

 

فهرست جداول

جدول 1 – 1 مشخصات فنی حلالهای 402 (آروماتيك پايين) و 403 (آروماتيك بالا) 10

جدول 1 – 2 انواع خشک‌کن‌های اولیه، ثانویه و نوع سوم. 14

جدول 2 – 1 مواد مورداستفاده 39

جدول 2 – 2 ترکیبات روغن سویا 40

جدول 2 – 3 دستگاه‌های مورداستفاده در این آزمون. 42

جدول 2-4 مشخصات فنی دستگاه سنجش مقاومت نوری.. 44

جدول 2-5 فرمول خمیر پیگمنت زرد کرومات سرب.. 47

جدول 2-6 خمیر پیگمنت‌های ساخته­شده و رنگدانه­های زرد کرومات سرب مورداستفاده 48

جدول 2-7 فرمول رنگ زرد کرومات سرب.. 49

جدول 2-8 مدت‌زمان لازم جهت شبیه‌سازی شرایط جوی توسط دستگاه سنجش مقاومت نوری و جوی   50

جدول 3-1 جذب اندازه­گیری شده برای استانداردهای سرب.. 54

جدول 3-2 جذب اندازه­گیری شده برای استانداردهای سرب.. 56

جدول 3-3 نتایج مربوط به سنجش دقت آزمون. 59

جدول 3-4 نتایج مربوط به سنجش صحت آزمون. 60

جدول 3-5 نتایج حاصله از اندازه­گیری سرب محلول در نمونه­های آب.. 60

جدول 3-6 نتایج حاصله از اندازه­گیری کل سرب موجود در نمونه­های آب.. 61

جدول 3-7 میزان سرب غیرمحلول در آب.. 61

 

 

 

فهرست جداول

شکل 1 – 1 موقعیت پیوندهای مختلف در اسید چرب.. 8

شکل 1 – 2 فرآیند ساخت آلکید رزین.. 9

شکل 1 – 3 خروج حلال از سطح رنگ در حال خشک شدن. 11

شکل 1 – 4 تشکیل پیوند میان زنجیره‌های آلکید طی فرآیند خشک شدن. 14

شکل 1 – 5 ساختار خشک‌کن کبالت.. 15

شکل 1 – 6 تخریب لایه رزینی در اثر تابش و بارش… 18

شکل 1 – 7 فرآیند تخریب فتوشیمیایی.. 21

شکل 1-8 رنگدانه قرمز 254 و رنگدانه قرمز 48:4. 21

شکل 1 – 9 نمونه یک صفحه آزمون سنجش مقاومت جوی و نوری محیطی.. 22

شکل 1 – 10 نمودار توپوگرافی سطح رزین قبل (سمت راست) و بعد (سمت چپ) از شستشو  23

شکل 1 – 11 بررسی سطح یک فیلم قبل از شستشو و پس از شستشو با جریان آب.. 23

شکل 1-12 منابع سرب در اطراف انسان. 26

شکل 1 – 13 نمودار توزیع انرژی طیف قوسی کربن محدود. 34

شکل 1 – 14 نمودار توزیع انرژی طیف کربن خورشیدی.. 34

شکل 1 – 15 نمودار توزیع انرژی طیف قوس زنون. 35

شکل 1 – 16 نمودار مقایسه توزیع انرژی طیف قوس زنون با فیلتر پنجره و نور خورشید عبور یافته از پنجره 35

شکل 1 – 17 نمودار مقایسه توزیع انرژی طیف نور خورشید با فلوئور سنت‌های UVB313 و FS-40  36

شکل 1 – 18 نمودار مقایسه توزیع انرژی طیف نور خورشید و لامپ فلوئورسنت UVA-340. 37

شکل 2-1 تصویر میکروسکوپ الکترونیکی نانوذره کرومات سرب.. 41

شکل 2-2 نمودار نسبت سایز به تراکم نانو ذرات کرومات سرب.. 41

شکل 2 – 3 دستگاه سنجش مقاومت نوری و جوی.. 43

شکل 2-4 دستگاه جذب اتمی.. 45

شکل 2-5 اپلیکاتور اعمال رنگ بر روی تلق (فیلم کش) و نمونه فیلم کشیده شده با آن  46

شکل 3-1 فیلم مورداستفاده جهت رنگ زرد، قبل و بعد از قرارگیری در دستگاه آزمون مقاومت نوری و جوی   55

شکل 3-2 مقایسه رزین پوشی رنگدانه با ابعاد بزرگ و رنگدانه با ابعاد ریز. 62

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo