2009) 4 (22مجلة ابن الهیثم للعلوم الصرفة والتطبیقیة المجلد قیاس تركیز االوكسجین العضوي في االلدیھایدات باستخدام تقنیة التحلیل بالتنشیط النیوتروني التفاضلي ھدیل عبد الجبار٭، بشرى جودة حسین ٭، ضیاء عبد المنعم نصرهللا ٭ وزارة العلوم والتكنلوجیا جامعة بغداد، أبن الھیثم/كلیة التربیة ، ٭ قسم الفیزیاء الخالصة بااللدیهایـدات ة تم تحدید تركیز االوكسجین العضوي في بعض المركبات العضویة من المجموعة الكاربونیلیة متمثلـ وكسجین بأستبدال االذلك و ،(DNAA)باستخدام تقنیة التحلیل بالتنشیط النیوتروني التفاضلي n.cm -2 .s -1 1.73*10 6 نـاتج مـن بـالنیتروجین المكـافئ لـه وتـشعیع األنمـوذج الجدیـد بفـیض مـن النیوترونـات الـسریعة مقـداره بعـــد ذلـــك تحدیـــد تركیـــز ،NaI(Tl) ثـــم حـــساب النـــشاط االشـــعاعي النـــاتج بأســتخدام منظومـــة كاشـــف .المولــد النیـــوتروني ذي یـشمل مركبـات تحتـوي علـى النیتــروجین فـي تراكیبهـا لهـا مواصـفات كیمیائیــة النیتـروجین باالسـتعانة بمنحنـي المعـایرة الــ . طریقة كلدالمن صحة أستبدال االوكسجین بالنیتروجین أستخدمتثبت وألجل مقارنة النتائج والت.وفیزیائیة معروفة جیدا المقدمة ال یعـود الـى الخـصائص الكیمیائیـة وانمـا الـى وتروني النیـان االساس العلمي والتقنـي الـذي یقـوم علیـه التحلیـل بالتنـشیط هـذه الخـصائص مـن ابـرز ممیـزات الطریقـة فالعناصـر المتـشابهة دتع. للعناصر ونظائرها) األشعاعیة(الخصائص الفیزیائیة ألوفــة، ق الكیمیائیــة المائرطفـي خواصــها وســلوكها الكیمیــائي التـي یستعــصي احیانــا فــصلها وتشخیــصها وتعیـین تراكیزهــا بــال ًعلـى الـرغم مـن الممیـزات العدیــدة للتحلیـل بالتنـشیط النیـوتروني ، اال ان هنـاك قیــودا .]1[مكـن تحلیلهـا بالتنـشیط بـسرعة ودقــةی Nuclear Reaction)منهــا تـداخل التفـاعالت النوویـة . ًاو حـدودا تعرقـل اتمـام العمـل لـبعض مـن العناصـر او المركبـات Interference)،ة عـــدد مـــن العناصــر للتنـــشیط النیــوتروني بـــسبب انخفـــاض مقــدار او قیمـــة المقـــاطع كــذلك عـــدم اســتجاب یمكـن تجـاوز . لتلك العناصـر او بـسبب طبیعـة وطاقـة االشـعاعات النبعثـة عـن نـواتج التـشعیع(Cross- section)العرضیة ا العناصــر التــي لهـــا امــ.ق الفــصل الكیمیــائي لعـــزل العناصــر المطلوبــةائــ باختیــار طر(Interference)مــشكالت التــداخل ً جـدا فــیمكن اخــضاعها صــغیرة(Half- live) واطئـة او تلــك التــي تولـد نــواتج مــشعة ذات اعمـار نــصفیة مقـاطع عرضــیة طلـــق علیهـــا تقنیــة التحلیـــل بالتنـــشیط النیـــوتروني التفاضـــلي ی وًلطریقــة التنـــشیط بوســـائل غیـــر مباشــرة ومعالجتهـــا كیمیائیـــا، (DNAA) Derivative Neutron Activation Analysis تقوم هذه التقنیة على اساس تحضیر مـشتق كیمیـائي ،اذ .]2[من العنصر المطلوب (DNAA)آلیة عمل تقنیة لتحدیــد االوكـــسجین العــضوي فـــي بعــض المركبـــات (DNAA) فــي تقنیـــة أتبعـــت الفیزیــائي –آلیــة العمــل الكیمیـــائي التــي تحویهـــا االلدیهایـــدات مـــع (C=O)ونیـــل بي تتــضمن تفاعـــل مجموعـــة الكارالتـــ) االلدیهایـــدات(العــضویة الكاربونیلیـــة ] [3 ویمكن تمثیل هذا التفاعل بالمعادلة ادناه (H2N-G)الكواشف العضویة والتي صیغتها العامة هي 2009) 4 (22مجلة ابن الهیثم للعلوم الصرفة والتطبیقیة المجلد (R-CH=O) a + (H2N-G) b  (R-CH=N-G) c + (H2O+ نواتج تفاعل اخر) d …(1) : ان اذ a : الحتوائه على لمعیمثل االلدیهاید المست (C=O). b : لمعالكاشف العضوي المست. c : مشتق االلدیهاید الحتوائه على(C=N). d : نواتج تفاعل اخر+ ماء (N) مباشرة ألجـل تحدیـد النیتـروجین لمعستی) في معادلة التفاعلcالمتمثل بالحرف (ان المشتق الناتج لاللدیهاید 14M) الطاقــة ي النیوترونـات الناتجــة مـن مولــد نیـوتروني ذالمعوذلـك باســت) O(المـستبدل باالوكــسجین eV) علـى اســاس 0.511M)الطاقـة eV) المنبعثـة مـن فوتـون كامـا النـاتج مـن انحـالل النیـوترون مـن التفاعـل N 13 14 N (n-2n)عمـر ي ذ .NaI (Tl) باستخدام منظومة كاشف ت التي قیس]4[ (t1/2 = 9.96 min)النصف االلدیھایدات علـة اهي مركبات عضویة تحتوي على الكاربون والهیدروجین واالوكسجین فـي تركیبهـا وتتمیـز بوجـود المجموعـة الف صیغتها العامة هي ،فیها والمعروفة بمجموعة الكاربونیل بعـض ) 1(یمثـل الجـدول ) .5( (C = O)جموعة عضویة ومجموعة الكاربونیل متمثلـة بالـصیغة تمثل مR ان اذ . في هذه الدراسةلتمعااللدیهایدات التي است مشتقات االلدیھایدات Hyالكاشــف المـستخدم فــي هـذه الدراســة هــو (فـي حالــة تفاعـل االلدیهایــد مــع الكاشـف العــضوي droxy lamine hy drochloride (]5[ النــاتج یكــون مـــشتق االلدیهایــد فــان(Oxime) ولــه درجـــة ا صــلب-ابلوریـــ ابـــان لــه تركیبــ ویتمیــز الصیغة الكیمیائیة للكاشف الناتج في هذه الدراسة هي. ]3[انصهار حادة H C=NOH R االجهزة المستخدمة طتها تولید نیوترونات سریعة احادیة الطاقة امنظومة متكاملة یتم بوس : Neutron Generatorالمولد النیوتروني .1 )14M eV . ( النوع المستخدم في هذا البحثT-400) (الشكل یوضح فرنسي المنشأ و)االجزاء الرئیسة ) 1 .ني للمولد النیوترو منظومات الكشف والقیاس .2 ) .BF3(منظومة لقیاس الفیض النیوتروني متمثلة بكاشف ثالث فلورید البورون - منظومة لقیاس طیف اشعة كاما المنبعثة من النماذج المشععة متمثلة بكاشف آیودید الصودیوم المطعم - من in(5*5)ي ابعاد یتكون الكاشف من بلورة ذ. لهامخطط) 2(الشكل یوضح و NaI(Tl)بالثالیوم R – C – H O || 2009) 4 (22مجلة ابن الهیثم للعلوم الصرفة والتطبیقیة المجلد Well Ty)النمط البئري p e)اما قدرة التفریق الطاقي . یوضع في داخل درع من الرصاص لتقلیل الخلفیة االشعاعیة :عطى بالمعادلة ادناهللكاشف التي هي قابلیة الكاشف على كشف خطین طاقیین متقاربین فانها ت R %= عرض الخط الطاقي /موقع الذروة * 100 هي النسبة بین عدد النبضات الخارجة من الكاشف الى عدد NaI(Tl)ة الكاشف یكفا الى بالنسبة). %9.90(وقد كانت .فوتونات اشعة كاما الساقطة علیه .وتجفیفها) االوكسیم (ةیح البلورات المنفصلتم استخدامه لترش: جهاز بخنر .3 االجراءات العملیة محلـول هیدروكـسید الـصودیوم واضـیف الیـه،اخذ وزن معین مـن الكاشـف العـضوي هیدروكـسیل امـین هیـدروكلوریك (NaOH) نظریــا لهـاوالمحـسوبة نـسبة االوكــسجین) 1( المــذكورة فـي الجــدول ات أي مـن االلدیهایـدیــضاف ببطـئ، بعـدها ً . باالستعانة بجهاز وجففت البلورات رشحت بعدها ،ة قصیرةمدخالل ) االوكسیم(حظ انفصال بلورات تمثل مشتق االلدیهاید لو n.cm( الـذي كـان سها وتعریضها الى الفیض النیـوتروني المنبعـث مـن المولـد النیـوترونيب ثم ك)بخنر( -2 .s -1 (1.73*10 6 ، باالستعانة بمنحني المعایرة .)900Sec(ة قیاس في مد NaI(Tl) منظومة كاشف وحساب النشاط االشعاعي لها باستخدام والتــي تمثـــل فــي النهایـــة تركیــز االوكـــسجین فــي تلـــك لتتم معرفـــة نــسبة النیتـــروجین التــي اســـتبدتــ) 3(المبــین فــي الـــشكل .االلدیهایدات النتائج ومناقشتها امـا الجــدول .فیهـا ) النظریــة والعملیـة(مـع نـسبة النیتـروجین ) االوكـسیم(ج االلدیهایـدات والمـشتق النــات) 2(یبـین الجـدول القیم النظریة لها باالستعانه بالعالقة أدناه تالتي حسب) النظریة والعملیة(یبین نسبة االوكسجین ف) 3( الوزن الذري للعنصر ] * 100 [ الوزن الجزیئي للمركب قـیم االوكــسجین ال عـن ض فـ مـن العالقـة التناسـبیة التـي تــربط بـین قـیم النیتـروجین النظریـة والعملیـةتحـسب والقـیم العملیـة لـه توضح شكل االطیاف الطاقیة ألشعة كاما الناتجة )7,6,5,4 ( كما ان االشكال.النظریة ومنها نجد قیم االوكسجین العملیة خـالل تكـرار ) Precision(یمكـن تقـویم النتـائج ومعرفـة مـدى الـضبط فـي القیاسـات. لهـذه المـشتقات NaI(Tl)مـن منظومـة ـــراتلالتـــشعیع والقیــــاس ـــد أختیـــر مــــشتقا ، نمــــوذجین ال عدیـــدة مـ لهــــذا الغــــرض ) Formaldehyde,Benzaldehyde(وقـ الضفـ) Net(و) Gross(كـل مـن ) 5(الجـدول یبـین كمـا .عن ضبط القیاس واالنحـراف المعیـاري النـسبي ) 4(الجدول یعبرو تـصحیح التــداخالت الــى أمــا بالنـسبة .ة فــي هـذه الدراسـة لمعالخاصـة باالطیــاف الطاقیـة للمركبــات المـست) FWHM (عـن :یأتيامالناتجة التي حصلت في هذه الدراسة كانت متمثلة ب (تداخل النظیرین .1 12 C(،) 13 C (ن یعطیـان یوالـذ) 13 N ( حـسب التفـاعلین ادنـاه وبعمـر نـصف)9.96min ( لكـال .]6,4[التفاعلین 13 N ) 12 C(p ,γ 13 N p ,n)( 12 C ه مـن قیمــة لـ ومـن ثـم طــرح قیمـة النـشاط االشـعاعي ، هـذا التـداخل خـالل أخــذ أنمـوذج هیـدروكاربوني وتـشعیعهتلقـد صـحح .ة في هذه الدراسةلمعة على الكاربون والمستالنشاط االشعاعي لكل المركبات الحاوی 2009) 4 (22مجلة ابن الهیثم للعلوم الصرفة والتطبیقیة المجلد (تداخل نظیر.2 16 O ( الذي یعطي) 13 N (4 ،7[حسب التفاعل أدناه [ 16 O(p ,α) 13 N له من قیمة النشاط االشعاعي لكل لمعالجة هذا التداخل أخذ ماء مقطر وطرحت قیمة النشاط االشعاعي .المركبات الحاویة على االوكسجین في هذه الدراسة تثبیت صـحة النتـائج المتمثلـة بـالخطوات العملیـة أستخدمت طریقة كلدال التي هي طریقة أخرى للقیاس ألجل المقارنة و لقد .ة في هذه الدراسةلمعهایدات المستی فقد تم حساب تراكیز النیتروجین في مشتقات االلد،لتحویل الكیتون الى مشتقه األستنتاجات .هایدات یركیز االوكسجین في مجموعة الكاربونیل الموجودة في االلدلقیاس ت) DNAA(أمكانیة تطبیق .1 یقترب تركیز عنصر النیتروجین المقاس في مشتق االلدیهاید مع القیم النظریة المحـسوبة مـن الـصیغة التركیبیـة للمركبـات .2 .ا یوكد مدى صالحیة الطریقةوهذ، لتركیز االوكسجین مقاربة للقیم النظریة المحسوبةاة الذي بدوره یعطي قیملمعالمست المصـادر 1.Desoete,D. ;Gijbels,R .and Hoste,J. (1972). “Neutron Activation Analysis”, Wlley Intersclence,New York, ــــي،القیــــــسي.2 ـــد علــ ــد محمــــ ــــ ــــــعاعیة") 1986( مجیـ ــــــاء االشـ ــــة الث"الكیمیـ ــــــة الجام، الطبقـــ ـــــة، مطبعـ ـــــةانیـ ــــة التكنولوجیــ .عـــ 3. Vogel,A.I .(1966).“Text Book of Practical Organig chemist ry Including Qualitative organic Analysis” 4. Ehmann, W. D. ; Khalil S. R and Kop p enaal, D. W. , (1980) " Radioanalytical Chemistry " , 59(2) : 407 5. Seager, S.and Slabaugh, M ., (1997). " Organic & Biochemistry for Today "Third Edition 6. James , W.D. ; Ehmann , W.D.and Hamrin , C.E. (1976). " Radioanaly tical Chemistry " , 32 :195 7. Tolgy essy , J. and Ky rs , M . (1989) " Radioanalytical Chemistry " ,2 : 49. 2009) 4 (22مجلة ابن الهیثم للعلوم الصرفة والتطبیقیة المجلد م استخدامها في الدراسةنماذج من االلدیهایدات التي ت) 1(جدول Composition Formula Aldehydes CH3CHO Acetaldehy de C6H5CHO Benzaldehy de CH3CH2CH2CHO Buty raldehyde H-CHO Formaldehyde OHCCH2CHCH2CHO | CHO Formy lpentandial كاشف ونسب النیتروجین فیها مع صحة النتائجال معمتفاعلة المركبات العضویة ال) 2(جدول Stan. No. Aldehydes Oximes Theor. N% Exp er N% Accuracy % 1 Acetaldehy de Acetaldehy deoxime 23.71 22.46 5.272 2 Benzaldehy de Benzaldehy deoxime 11.56 11.43 1.124 3 Buty raldehyde Buty raldehydeoxime 16.08 15.77 1.927 4 Formaldehyde Formaldehydeoxime 31.10 31.04 0.192 5 Formy lpentandial Formy lpentandialoxime 9.78 9.29 5.010 كاشف النسب االوكسجین مع صحة النتائج للمركبات المتفاعلة مع ) 3(جدول S tan. No. The or. O% Ex per O% Accura cy % 1 36.32 34.40 5.286 2 15.07 14.90 1.128 3 22.19 21.76 1.937 4 53.28 53.17 0.206 5 12.48 11.85 5.048 (Formaldehyde, benzaldehyde)ضبط القیاسات لمشتقي ) 4(جدول Oximes No. of Analysis Mean  S . D. Precision % Benzaldehy deoxime 11.43 11.33 11.45 11.32 11.38 0.05 0.43 Formaldehydeoxime 31.04 31.08 31.05 31.02 31.04  0.02 0.06 Gross ،Ne(قیم ) 5(جدول t، FWHM (ألطیاف المركبات المستخدمة FWHM(KeV) NET GROSS S tan. No. 53 15228 21137 1 50 9313 13015 2 51 14036 20972 3 51 26596 38615 4 50 5514 8637 5 2009) 4 (22مجلة ابن الهیثم للعلوم الصرفة والتطبیقیة المجلد ) االجزاء الرئیسیة للمولد النیوتروني1شكل ( NaI(Tl)) مخطط لمنظومة كاشف 2شكل ( ) منحني المعایرة للمركبات النیتروجینیة3شكل ( 2009) 4 (22مجلة ابن الهیثم للعلوم الصرفة والتطبیقیة المجلد acetal)الطیف الطاقي لمشتق :) 4(شكل dehydeoxime) Benz) الطیف الطاقي لمشتق :)5(شكل aldehydeoxime) 2009) 4 (22مجلة ابن الهیثم للعلوم الصرفة والتطبیقیة المجلد Formaldeh)) الطیف الطاقي لمشتق 6شكل ( ydeoxime) Formylpentan)) الطیف الطاقي لمشتق 7شكل ( dialoxim e) IBN AL- HAITHAM J. FO R PURE & APPL. SC I VO L.22 (4) 2009 Measurement Of Organic Co ncentration in Aldehydes By The Derivative Neutron Activation Analysis Technique D.A.AL-Mune m,*B.J.Hussein and *H.A.AL- Jabbar Ministry of Sciences and Technology, *Departme nt of Physics, College of Education , Ibn AL- Hatham, Baghdad Unive rsity Abstract The aim of this p aper is determine the concentration of the organic oxy gen in some organic comp ounds (Aldehydes ) by the derivative neutron activation analysis technique, and the derivative of the oxy gen by the nitrogen equivalent toit and the irradiation of anew sample in flounce (1.73*10 6 n.cm -2 .s -1 ) by the neutron generator .Then the calculation of the radioactivity which is done by using NaI(Tl) . Aft er that we determine the concentration of nitrogen by calibration curve that includes nitrogen compounds which have app arent chemical and p hy sical characterist ics .For comp arison the result is done by using keldal method.