بخشی از مقاله
چکیده
بیوسورفاکتانتها مواد کاهش دهنده سطحی بوده که توسط میکروارگانیسم ها تولید میشوند.این مواد از نظر ملاحظات زیست محیطی سالم تر از سورفکتانت هاي شیمیایی هستند.در این پژوهش کاربرد رامنولیپید در فرمولاسیون یک پودر شوینده مورد برسی قرار گرفته شد.این بیوسورفکتانت با تري پلی فسفات سدیم - سازنده - و سولفات سدیم - پرکننده - مخلوط شد و براي شستن پارچههاي کتان آلوده شده با مقادیر معینی از روغن خوراکی به کار برده شد.
تاثیر پارامترهایی نظیر: pH،دما ،زمان و دور بهمزن بر روي میزان حذف روغن از پارچه مورد برسی قرار گرفته شد.نتایج نشان داد که این بیو سورفکتانت در حذف روغن از پارچه موثر است.تحت شرایطی که در اینجا مورد برسی قرار گرفت بیش از% 50 از آلودگی روغن از پارچه ها حذف شد .همچنین نتایج نشان داد براي pHمقدار بهینه ،7 شد وبراي بقیه پارامترها سطوح بالاتر نتایج بهتري داد.
.1مقدمه
شوینده ها مواد شیمیایی هستند که از طریق کاهش کشش سطحی آب، تجزیه موادي که در اصطلاح "چرك" نامیده میشود را تسریع نموده و اشیاء "کثیف" را تمییز میکنند .[4] اجزاي اصلی تشکیل دهنده یک پودر شوینده، سورفکتانتها1، سازندهها، پرکننده ها، آنزیم ها، سفید کننده ها و افزودنیهاي دیگر میباشد.[8] در میان شش گروه تشکیل دهنده شوینده ها سورفکتانت ها از مهمترین آنها میباشند. به طور عمومی سورفکتانت ها مواد فعال سطحی هستند که کشش سطحی را کاهش داده و داراي خواص مرطوب کنندگی، امولوسیون سازي وشویندگی میباشند.
تخلیه پسابهاي حاوي شوینده ها چه از طریق کارخانجات سازنده و چه از طریق مصارف خانگی باعث بروز مشکلات زیست محیطی عمده اي میشود و ورود فاضلاب حاوي شوینده ها به منابع آبهاي سطحی مشکلاتی مانند: کاهش اکسیژن محلول آب، تولید کف فراوان، آلودگی آب هاي زیر زمینی، مسمومیت و بد بو شدن آب را به دنبال دارد. که قسمت عمده این آلودگی ها به خاطر وجود سورفکتانت ها است.
رشد روز افزون خطرات محیطی و خطرات وابسته به سورفکتانتها دلیل خوبی براي تحریک محققین در جایگزین کردن مادهاي دیگر به جاي سورفکتانتها است. در سالهاي اخیر سورفکتانت هاي طبیعی که منشاء میکروبی دارند ساخته شده اند که بیوسورفکتانت2 نامیده میشوند و به دلیل داشتن خواصی مانند: سمیت کمتر، زیست تخریب پذیري بالا و سازگاري بیشتر با پوست جایگزین مناسبی براي سورفکتانت هاي شیمیایی هستند
یکی از گروه هاي بیوسورفکتانت ها که بسیار مورد مطالعه قرار گرفته اند، رامنولیپید3 هاي تولید شده توسط باکتري سودوموناس آئروجنوسا 4میباشند.
با توجه به تحقیقاتی که در سال هاي اخیر انجام شده میتوان از بیوسورفکتانت در فرمولاسیون شویندهها استفاده کرد. به عنوان مثالPriya Ramnani و همکارانش در سال 2005 استفاده از پروتئاز و بیوسورفکتانت را در فرمولاسیون شوینده و اثر دما و pH را بر فعالیت بیوسورفکتانت مورد بررسی قرار دادهاند
همچنین Mukherje در سال 2007 از بیوسورفکتانت لیپوپپتید در فرمولاسیون شویندهها استفاده کرده است و اثر دما و pH را بر کاهش کشش سطحی اندازه گیري نموده وکاهش وزن لکه روغن و خون را از روي پارچه موردبررسی قرار داده است.
همچنین در سال 2010 تحقیقی توسط Piero Savarinoو همکارانش انجام شده است که استفاده از بیو سورفکتانت را در فرمولاسیون شوینده ها مورد بررسی قرار داده و مقدار کاهش رنگ را از روي پارچه اندازه گیري نموده است
بر این اساس در این تحقیق قدرت شویندگی بیوسورفکتانت رامنولیپید مورد بررسی قرار میگیرد و بررسی تغییر درصد حذف روغن از پارچه با عواملی نظیر: pH، دما، زمان و سرعت شست وشو از اهداف اصلی این تحقیق میباشد.
.2 مواد و روشها در این تحقیق از بیوسورفکتانت رامنولیپید که در پژوهشکده ملی مهندسی ژنتیک تولید شده استفاده گردید. پارچه کتان به ابعاد 5×10cm بریده شد و با 0/3gr روغن آفتاب گردان لکه دار شد و به مدت یک روز در دماي اتاق خشک و وزن اولیه روغن بر روي پارچه مشخص گردید.
براي آماده سازي محلول شست وشوبا دو فرمولاسیون: 0/1 gr - A - بیوسورفکتانت و 0/7 gr تري پلی فسفات سدیم - براي از بین بردن سختی آب - و 0/2 gr سولفات سدیم - به عنوان پرکننده - و 0/1 gr - B - بیوسورفکتانت و 0/2gr تري پلی فسفات سدیمو 0/2gr سولفات سدیم با آب شیر به حجم50ml رسیده شد.عمل شست و شو با بهمزن مغناطیسی انجام شد و پارچه شسته شده به مدت یک روز در دماي اتاق خشک و درصد حذف روغن با داشتن وزن اولیه - - w1و وزن روغن باقی مانده بر روي پارچه - - w2مطابق فرمول روبرو محاسبه گردید.
× 100 = درصد حذف روغن طبق انجام آزمایشاتی با آب شیر، بدون استفاده از بیوسورفکتانت درصد حذف روغن کمتر از% 2 بوده که قابل صرف نظر کردن است. تمام آزمایشات برا ي 3 بار تکرار شده است.و نتایجی که در این تحقیق آورده شده میانگین بین تکرار ها است.
2.1 بررسی تاثیر pH ودما بردرصد حذف روغن از پارچه
پارچه با فرمولاسیون - - A به مدت 20min و با سرعت بهمزن 750 rpmشسته شد.درصد حذف روغن از پارچه در دماي محیط وبا pHهاي: 5،6،7،8،9 و10 اندازهگیري شد.همچنین درصد حذف روغن از پارچه درpH:7 ودر دماهاي: 80،60،45،35،25،15درجه سانتیگراد اندازه گیري شد.
2.2 بررسی تاثیر زمان و دور بهمزن بردرصد حذف روغن از پارچه
پارچه در دماي محیط وpH:7 با دو فرمولاسیون - A - و - - B شسته شد و درصد حذف روغن از پارچه در زمانهاي: 30 , 20,10 ,5 و40 دقیقه وبا سرعت 750rpm و همچنین درصد حذف روغن از پارچه به مدت 20min با سرعتهاي:750,500,100 و 1000 اندازه گیري شد.
.3نتایج و بحث
3.1 تاثیر pH و دما بر درصد حذف روغن از پارچه
یکی از متغیر هاي تاثیر گذار بر کاهش روغن از پارچه PH می باشد. همانطور که در نمودار 1 آمده است با افزایش pHاز 5تا 7، درصد حذف روغن افزایش و از 7 تا 10 کاهش مییابد و همانطور که مشخص است pH بهینه 7 میباشد.و نتایج حاصل از تغییر دما بر درصد حذف روغن در نمودار 2 آمده است مشخص است با افزایش دما از 15تا 80 درجه سانتیگراد درصد حذف روغن از پارچه افزایش مییابد.
نمودار:1 تاثیر PH بر درصد حذف روغن از پارچه ،در 25°C،20min،750 rpm
