تدريسي من كلية العلوم رئيساً للجنة مناقشة إطروحة دكتوراه في جامعة الموصل

ترأس الأستاذ الدكتور أحمد نجم عبد رئيس قسم علوم الكيمياء كلية العلوم / جامعة ديالى لجنة مناقشة طالبة الدكتوراه عبير في قسم الكيمياء كلية التربية للعلوم الصرفة / جامعة الموصل عن اطروحتها الموسومة (( حركية وثرموداينميكية امتزاز بعض الصبغات الغذائية الصناعية باستخدام مواد مازة مختلفة ودراسة استقراريتها والعوامل المؤثرة عليها))
حيث تضمنت الأطروحة محورين اساسيين: المحور الأول تضمن دراسة مفصلة لعملية امتزاز صبغات الملونات الغذائية والعوامل المؤثرة عليها كونها تستخدم بصورة واسعة في الصناعات الغذائية المختلفة وفي صناعة الأدوية وتُعد تلك الصبغات مواد كيميائية معقدة ذات اوزان جزيئية عالية تحوي في تركيبها على مجاميع فعالة مختلفة.
دُرست الظروف المثلى لإنجاز عملية امتزاز جزيئات الصبغات الغذائية من محاليلها المائية باستخدام طريقة الوجبة الواحدة من خلال العوامل المؤثرة عليها (التركيز الابتدائي وكمية المادة المازة ودرجة الحرارة والدالة الحامضية وأخيراً زمن التماس).
أُعتمدت الطريقة التحليلية الطيفية (مطيافية الاشعة فوق البنفسجية والأشعة المرئية) لأنجاز منحني المعايرة القياسي لكل صبغة غذائية والذي من خلاله يمكن حساب التركيز المتبقي من الصبغة الغذائية في المحلول، استخدمت ثلاثة مواد كسطوح مازة (الكاربون المنشط الحبيبي التجاري ومسحوق ورق العنب المعالج كيميائياً وأخيراً مزيج من الألومينا والكاربون المنشط الحبيبي) لأمتزاز كل صبغة.
دُرست عملية الأمتزاز عند درجات حرارية مختلفة لأجل التوصل الى الدرجة الحرارية المثلى لعملية الامتزاز فضلاً عن حساب الدوال الثرموداينميكية لها حيث حُسِبت قيم الانثالبي (H∆) من معادلة (فانت هوف) بإستخدام قيم ثابت الاتزان عند مدى حراري (298, 303, 308, 313, 318 k) إذ كانت تلك القيم موجبة وللصبغات الغذائية كافة وتباينت في قيمتها في اشارة واضحة الى أن عملية امتزازها على سطوح المواد المازة ماصة للحرارة وتعطي بصورة عامة دلالة على أن الأمتزاز عملية فيزيائية في طبيعتها.
وكانت قيم (°G∆) سالبة وقليلة في اشارة الى ان عملية الامتزاز تلقائية في طبيعتها وتزداد تلك التلقائية بأرتفاع درجة الحرارة.
إن قيم كلاً من (°S∆ وS∆) كانت موجبة وبقيم متقاربة وقيم (°S∆) كانت اكبر من قيم (S∆) للصبغات الغذائية كافة، وهذا يدُل على ان جزيئات الصبغات الغذائية عند حالة الأتزان أكثر انتظاماً من المراحل الأخرى في عملية الأمتزاز.
أنجزت حركية امتزاز الصبغات الغذائية الملونة بأستخدام أربعة نماذج حركية (الرتبة الأولى الكاذبة والرتبة الثانية الكاذبة ونموذج الوفيج والانتشار الدقائقي الضمني) وكانت النتائج العملية للأمتزاز في توافق مع نموذج الرتبة الثانية الكاذبة دون نموذج الرتبة الاولى الكاذبة الذي يمكن حصول توافق معه في احدى مراحل الامتزاز. إن نموذج حركية الوفيج بين أن ثابت الامتزاز (α) ذو قيم عالية مقارنة مع قيم ثابت الابتزاز (β) مما أشار الى ان امتزاز جزيئات الصبغات الغذائية اكبر من حالة ابتزازها (رجوعها الى المحلول) من سطوح المواد المازة الثلاثة. أما نموذج الانتشار الدقائقي الضمني فوضح لنا بأنه لا يمثل الميكانيكية الوحيدة المهيمنة على عملية امتزاز جزيئات الصبغات الغذائية على سطح كل المواد المازة المستخدمة في هذه الدراسة بل توجد ميكانيكيات أخرى مؤثرة. كما حسبت قيم أحتمالية الألتصاق لجزيئات الصبغات الغذائية على سطح المادة المازة (S) من معادلة ارهينوس المطورة. إذ كانت النتائج في المدى المفضل في عملية الامتزاز (1<0) والتي تؤكد على وجود امتزاز فيزيائي لجزيئات الصبغات الغذائية على سطح المادة المازة في حين أشارت قيم طاقة التنشيط الظاهرية الى ان عملية الامتزاز هي انتشار مسيطر عليه ويفضل الدرجات القليلة والتي استخدمت ضمن مدى معين في هذه الدراسة.
تركز المحور الثاني لأطروحة الدكتوراه هذه على تحضير معقدات الاَزو الأروماتية الناتجة من تفاعل اقتران خمسة من الأصباغ الغذائية الملونة مع كاشف البارا نايترو أنيلين المؤزوت (DPNA). تم تشخيص المُركّبات الناتجة فيزيائيا بظهور لون جديد مختلف خاص بالمعقد الملون الناتج ومختلف عن ألوان المواد المتفاعلة، فضلا عن تشخيصها بوساطة قياس الأطوال الموجية لمحاليلها باستخدام جهاز الأطياف الالكترونية والحصول على طول موجي جديد (λmax) مختلف عن الأطوال الموجية للمتفاعلات وذلك بحصول غالبا إزاحة حمراء له.
كل ما تقدم من تحضير للمُركّبات المُلوّنة الناتجة وطرائق تشخيصها هي عملية تهيئة للوصول لجوهر الدراسة الذي هو ايجاد ثوابت الاَستقرار لمعقدات الاَزو الخمسة الملونة المحضرة من تفاعل اقتران الأصباغ الغذائية الملونة التي تعتبر المانح للإلكترونات مع الكاشف المؤزوت (DPNA) الذي هو بطبيعة الحال مستقبلاً لتلك الالكترونات ومتابعة التفاعل بطرائق التحليل الطيفي، ومن ثم تعيين العوامل المؤثرة على ثابت الاستقرار عند درجات حرارية مختلفة وعند الدالات الحامضية الطبيعية لكل منها، والتي تستوجب ايجاد الظروف المثلى لكل معقد مُتكوّن، والتي هي:
1- أفضل طول موجي (λmax) بدائي للمعقد الملون الناتج قبل تعيين الظروف المثلى، الذي يعطي اعلى امتصاصية للمعقد.
2- افضل حجم للكاشف (بارا نايترو أنيلين) المؤزوت المستخدم.
3- افضل حجم للملح القاعدي: من المعلوم ان الأزوتة تتم في وسط حامضي، اما الاقتران فيتم في وسط قاعدي، وهذا يتم عن طريق ايجاد الدالات الحامضية المناسبة. أما في دراستنا هذه فتمت الدراسة عند الدالات الحامضية الطبيعية لكل صبغة.
4- ايجاد تسلسل الإضافة الأفضل.
5- تعيين زمن الظهور والاستقرار.
6- أفضل طول موجي (λmax) الذي يعطي اعلى امتصاصية للمعقد الملون الناتج عند الظروف المثلى.
7- تعيين نسب مكونات المعقد بإحدى الطرائق المعروفة، وتم استخدام طريقة النسبة المولية لكافة المركبات قيد الدراسة، وحصلنا على نسبة(1:1) للمعقدات الخمسة المدروسة كافة.
أما الجزء الأخير في دراستنا فقد تضمن العوامل المؤثرة في قيم ثوابت استقرار المعقدات الخمسة الملونة الناتجة، ووجد أنها تعتمد على عاملين: الأول هو درجة الحرارة: إذ تم حساب ثوابت الاستقرار بمدى حراري يتراوح بين (273–313K ) من ما اتاح لنا معرفة ان تفاعـلات التكويـنُ هذه جميعها تُلقائية وباعثة للحرارة وذلك من القيم السالبة لـ (°G∆ و H∆) على الترتيب ، فضلاً عن قيمة (°S∆) السالبة التي تدعم ما ذكر سابقاً، والتي تتفق مع الدراسات النظرية. أما العامل الثاني فهو: تأثير الهيئات التركيبية للأصباغ الغذائية الملونة المتفاعلة: إذ أثبتت الدراسة أن تغيير الهيئات التركيبية للأصباغ الغذائية ايضاً له تأثير واضح على قيم ثوابت استقرار المعقدات الخمسة الملونة الناتجة، واُثبت ذلك من خلال التباين في قيم ثوابت استقرار النواتج.