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 ـة كاشـــف .المولــد النیـــوتروني ــعاعي النـــاتج بأســتخدام منظومــ ــز ،NaI(Tl) ثـــم حـــساب النـــشاط االشـ ـد تركیـ بعـــد ذلـــك تحدیــ 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 ا بــال ـائي التـي یستعــصي احیانــا فــصلها وتشخیــصها وتعیـین تراكیزهــ ة، ق الكیمیائیــة المائرطفـي خواصــها وســلوكها الكیمیـ ألوفــ ـةی ًعلـى الـرغم مـن الممیـزات العدیــدة للتحلیـل بالتنـشیط النیـوتروني ، اال ان هنـاك قیــودا .]1[مكـن تحلیلهـا بالتنـشیط بـسرعة ودقـ ا تـداخل التفـاعالت النوویـة . ًاو حـدودا تعرقـل اتمـام العمـل لـبعض مـن العناصـر او المركبـات Nuclear Reaction)منهــ Interference)،ـاض مقــدار او قیمـــة المقـــاطع كــذلك عـــدم اســتجاب ة عـــدد مـــن العناصــر للتنـــشیط النیــوتروني بـــسبب انخفــ یمكـن تجـاوز . لتلك العناصـر او بـسبب طبیعـة وطاقـة االشـعاعات النبعثـة عـن نـواتج التـشعیع(Cross- section)العرضیة ـةائــ باختیــار طر(Interference)مــشكالت التــداخل ـا امــ.ق الفــصل الكیمیــائي لعـــزل العناصــر المطلوبـ ا العناصــر التــي لهــ ار نــصفیة مقـاطع عرضــیة ـغیرة(Half- live) واطئـة او تلــك التــي تولـد نــواتج مــشعة ذات اعمـ ـیمكن اخــضاعها صـ ً جـدا فـ ـا، ـا كیمیائیــ ــر مباشــرة ومعالجتهــ ـائل غیـ ــق علیهـــا تقنیــة التحلیـــل بالتنـــشیط النیـــوتروني التفاضـــلي ی وًلطریقــة التنـــشیط بوســ طلـ (DNAA) Derivative Neutron Activation Analysis تقوم هذه التقنیة على اساس تحضیر مـشتق كیمیـائي ،اذ .]2[من العنصر المطلوب (DNAA)آلیة عمل تقنیة ـائي ـائي –آلیــة العمــل الكیمیــ ــات (DNAA) فــي تقنیـــة أتبعـــت الفیزیـ ــي بعــض المركبـ لتحدیــد االوكـــسجین العــضوي فـ 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 ـة مـن مولــد نیـوتروني ذالمعوذلـك باســت) O(المـستبدل باالوكــسجین علـى اســاس (14MeV) الطاقــة ي النیوترونـات الناتجـ N المنبعثـة مـن فوتـون كامـا النـاتج مـن انحـالل النیـوترون مـن التفاعـل (0.511MeV)الطاقـة 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 ة بالـصیغة تمثل مR ان اذ بعـض ) 1(یمثـل الجـدول ) .5( (C = O)جموعة عضویة ومجموعة الكاربونیل متمثلـ . في هذه الدراسةلتمعااللدیهایدات التي است مشتقات االلدیھایدات Hydroxylamineالكاشــف المـستخدم فــي هـذه الدراســة هــو (فـي حالــة تفاعـل االلدیهایــد مــع الكاشـف العــضوي hydrochloride (]5[ النــاتج یكــون مـــشتق االلدیهایــد فــان(Oxime) ه تركیبــ ویتمیــز ه درجـــة ا صــلب-ابلوریـــ ابـــان لــ ولــ 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 )14MeV . ( 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 اما قدرة التفریق الطاقي . یوضع في داخل درع من الرصاص لتقلیل الخلفیة االشعاعیة(Well Type)النمط البئري :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 بلورات المنفصلتم استخدامه لترش: جهاز بخنر .3 .وتجفیفها) االوكسیم (ةیح ال 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*106 ، باالستعانة بمنحني المعایرة .)900Sec(ة قیاس في مد NaI(Tl) منظومة كاشف وحساب النشاط االشعاعي لها باستخدام ة نــسبة النیتـــروجین التــي اســـتبدتــ) 3(المبــین فــي الـــشكل ة تركیــز االوكـــسجین فــي تلـــك لتتم معرفـــ ــل فــي النهایـــ والتــي تمثـ .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 ـــرض ) Formaldehyde,Benzaldehyde(وقـ لهــــذا الغـ 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 12C(،)13C (ن یعطیـان یوالـذ)13N ( حـسب التفـاعلین ادنـاه وبعمـر نـصف)9.96min ( لكـال .]6,4[التفاعلین 13 N ) 12 C(p,γ 13N p,n)(12C 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 [ 16O(p ,α)13N 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 ــعاعیة") 1986( مجیـ ــــ ــاء االشـ ــــ ــــة الث"الكیمیـ ــة الجام، الطبقـــ ــــ ـة، مطبعـ ــــ ـةانیـ ــــ ــــة التكنولوجیــ .عـــ 3. Vogel,A.I .(1966).“Text Book of Practical Organig chemistry Including Qualitative organic Analysis” 4. Ehmann, W. D. ; Khalil S. R and Koppenaal, 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). " Radioanalytical Chemistry" , 32 :195 7. Tolgyessy , J. and Kyrs , 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 Acetaldehyde C6H5CHO Benzaldehyde CH3CH2CH2CHO Butyraldehyde H-CHO Formaldehyde OHCCH2CHCH2CHO | CHO Formylpentandial كاشف ونسب النیتروجین فیها مع صحة النتائجال معمتفاعلة المركبات العضویة ال) 2(جدول Stan. No. Aldehydes Oximes Theor. N% Exper N% Accuracy % 1 Acetaldehyde Acetaldehydeoxime 23.71 22.46 5.272 2 Benzaldehyde Benzaldehydeoxime 11.56 11.43 1.124 3 Butyraldehyde Butyraldehydeoxime 16.08 15.77 1.927 4 Formaldehyde Formaldehydeoxime 31.10 31.04 0.192 5 Formylpentandial Formylpentandialoxime 9.78 9.29 5.010 كاشف النسب االوكسجین مع صحة النتائج للمركبات المتفاعلة مع ) 3(جدول Stan. No. Theor. O% Exper O% Accuracy % 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 % Benzaldehydeoxime 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 ألطیاف المركبات المستخدمة) Gross ،Net، FWHM(قیم ) 5(جدول FWHM(KeV) NET GROSS Stan. 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 (acetaldehydeoxime)الطیف الطاقي لمشتق :) 4(شكل (Benzaldehydeoxime) الطیف الطاقي لمشتق :)5(شكل 2009) 4 (22مجلة ابن الهیثم للعلوم الصرفة والتطبیقیة المجلد (Formaldehydeoxime)) الطیف الطاقي لمشتق 6شكل ( (Formylpentandialoxime)) الطیف الطاقي لمشتق 7شكل ( IBN AL- HAITHAM J. FO R PURE & APPL. SC I VO L.22 (4) 2009 Measurement Of Organic Concentration in Aldehydes By The Derivative Neutron Activation Analysis Technique D.A.AL-Munem,*B.J.Hussein and *H.A.AL- Jabbar Ministry of Sciences and Technology, *Department of Physics, College of Education , Ibn AL- Hatham, Baghdad University Abstract The aim of this paper is determine the concentration of the organic oxygen in some organic compounds (Aldehydes ) by the derivative neutron activation analysis technique, and the derivative of the oxygen 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) . After that we determine the concentration of nitrogen by calibration curve that includes nitrogen compounds which have apparent chemical and physical characteristics .For comparison the result is done by using keldal method.