شناسایی و مقایسه یون‌های فلزی و ترکیبات آلی موجود در ساقه نی و بامبو با استفاده از فنون جذب اتمی، کروماتوگرافی گازی- طیف سنجی جرمی

عبادی, سید اسحاق

doi:10.22092/ijwpr.2026.370363.1811

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

سید اسحاق عبادی

گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، واحد چالوس، دانشگاه آزاد اسلامی، چالوس، ایران

https://doi.org/10.22092/ijwpr.2026.370363.1811

چکیده

سابقه و هدف: با عنایت به محدودیت تأمین مواد اولیه موردنیاز صنایع چوب و کاغذ کشور، استفاده از منابع لیگنوسلولزی مانند باگاس، نی، بامبو، لینتر پنبه، پنبه، چوب پسماند هرس کیوی، پسماند کلزا و غیره در صنایع فیبری ایران از اهمیت زیادی برخوردار است. در این میان، بامبو و نی به‌عنوان یکی از منابع تجدیدشونده را نباید از نظر دور داشت، به‌طوری‌که ساقه و پسماندهای آن می‌تواند تأمین‌کننده بخشی از مواد لیگنوسلولزی غیرچوبی صنایع ایران باشد. این تحقیق باهدف شناسایی عناصر معدنی و اجزای شیمیایی مواد آلی موجود در ساقه نی و بامبو انجام شد.
مواد و روش‌ها: تعداد سی ساقه نی و بامبو از منطقه غرب مازندران انتخاب و قطع گردید. در مرحله اول آرد ساقه نی و بامبو و درصد خاکستر آنها طبق آزمونهای استاندارد TAPPI تهیه شد. با کمک اسید نیتریک 63 درصد و دستگاه جذب اتمی، نوع و درصد عناصر معدنی آنها تعیین گردید. سپس درصد مواد استخراجی نمونه‌های آزمونی اندازهگیری شد. مواد استخراجی توسط حلال استن از آرد چوب جداسازی و باقیمانده مواد استخراجی به داخل یک ویال شیشه‌ای منتقل و به آن واکنش‌گر BSTFA اضافه گردید. نمونه‌ها به مدت 1 ساعت در حمام بن‌ماری و دمای 70 درجه سانتی‌گراد قرار گرفته و برای آنالیز به دستگاه GC-MSتزریق شدند. شناسایی ترکیبات با توجه به دیاگرام زمان بازداری، محاسبه ضریب کوارتز و جدول آدامز انجام شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که مقدار جذب یونهای روی، مس و منیزیم در ساقه بامبو بیشتر از مقادیر آنها در ساقه نی است. همچنین مقدار جذب یونهای آهن، سرب، پتاسیم و منگنز در ساقه نی بیشتر از ساقه بامبو می‌باشد. نتایج GC-MS نشان داد که در ساقه نی 96 ترکیب وجود دارد که 2- فنیل-N- متیل آنیلین (99/25%)، بنز آلدئید (70/20%)، 2،1- بنزن دی کربوکسیلیک اسید (48/11%) و زایلان (16/1%) به‌عنوان مهمترین ترکیبات هستند. در ساقه بامبو 104 ترکیب شناسایی شد که بنز آلدئید (43/46%)، آهن، مونوکربونیل (94/1%)، بی بنزیل (58/1%) و وانیلین (09/0%) دارای بیشترین مقادیر و مهمترین ترکیبات می‌باشند.
نتیجه گیری: نتایج نشان داد که میزان جذب یون منیزیم در ساقه نی به‌عنوان بیشترین و میزان جذب یون سرب در بامبو به‌عنوان کمترین عناصر شناسایی شده بودند. بررسی کروماتوگرامها هم نشان داد که 9 ترکیب زایلان، بنز آلدئید، بنزیل کلراید، بنزن متانل، دودکان، تترادکان، بی بنزیل، اوکتادکان و 2،1- بنزن دی کربوکسیلیک اسید به‌صورت مشترک در ساقه نی و بامبو وجود دارند. همچنین ترکیبات وانیلین و آهن، مونوکربونیل در ساقه بامبو و ترکیبات بیس (2-اتیل هگزیل) فتالات و جیبرلین A₃ در ساقه نی بسیار مهم و حائز اهمیت است. در این میان، بنزآلدئید به‌عنوان یکی از مهمترین و بیشترین ترکیب شناسایی شده در ساقه بامبو و نی است. این ترکیبات می‌توانند در مصارف ساقه نی و بامبو نقش مؤثری داشته باشند.

کلیدواژه‌ها

10.22092/ijwpr.2026.370363.1811

موضوعات

شیمی چوب

مراجع

-Baibagyssov, A., Magiera, A., Thevs, N. & Waldhardt, R., 2025. Resource Characteristics of Common Reed (Phragmites australis) in the Syr Darya Delta, Kazakhstan, by Means of Remote Sensing and Random Forest. Plants, 14(6), 933. https://doi.org/10.3390/plants14060933

-Cabañas-Romero, L.V., Cusola, O., Buruaga-Ramiro, C., Valls, C., Roncero, M.B. & Valenzuela, S.V., 2024. Flax biorefining for paper production. Cellulose, 31(7), 4497-4508. https://doi.org/10.1007/ s10570-024-05866-0

-Chen, X., Wang, X., Gu, S., Huang, A. and Cheng, H., 2025. Effects of alkali treatment on the bending and fracture behavior of biomaterial bamboo. Polymer Testing, 143, p.108715. https://doi.org/10.1016/ j.polymertesting.2025.108715

-Ding, Y., Li, M. & Zhang, X., 2021. The role of phenolic compounds in plant metabolism and stress responses. Journal of Plant Biochemistry and Biotechnology, 30(3), 291-299. https://doi.org/10.1007/s13562-020-00564-9.

-Fidelis, M., Tienaho, J., Brännström, H., Korpinen, R., Pihlava, J. M., Hellström, J., ... & Kilpeläinen, P., 2023. Chemical composition and bioactivity of hemp, reed canary grass and common reed grown on boreal marginal lands. RSC Sustainability, 1(9), 2202-2223. https://doi.org/10.1039/d3su00255a

-Hawanis, H.S.N., Ilyas, R.A., Jalil, R., Ibrahim, R., Majid, R.A. & Ab Hamid, N.H., 2024. Extraction and characterization of morphological, physical, physiochemical, thermal, and chemical composition of five bamboo malaysian species. Cellulose, 31(13), 7941-7952. https://doi.org/10.1007/s10570-024-06090-6

-Kovács, S., Szigeti, J. & Varga, M., 2020. Bioactive compounds and their role in plant defense mechanisms. Environmental and Experimental Botany, 177, 104112. https://doi.org/10.1016/ j.envexpbot.2020.104112

-Latif, M., 1995. Bamboo in Malaysia, past, present and future research, proceeding of 4^th international bamboo workshop, Thailand, 39-45.

-Liu, Y., Zhang, S. & Chen, X., 2020. Heavy metal accumulation and its physiological effects in plants: A comparative study of bamboo and other species. Environmental Pollution, 263, 114485. https://doi. org/ 10.1016/j.envpol.2020.114485

-Mahdavi S., Habibi M., Salehi K. & Familian H., 2006. Comparative investigation on pulp production from Reed (P. Australis), Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 21(24), p60.

-Idris, M.A. & Mohamad, A.Z.M.Y., 2002. Bamboo shoot utilization in peninsular Malaysia: A case study in Pahang. Journal of Bamboo and Rattan, 1(2), 141-155. https://doi.org/10.1163/15691590 2760181612

-Rogerson, A.N.O.K.Y.E., Edi Suhaimi, B.A.K.A.R., Jegatheswaran, R.A.T.N.A.N.S.I.N.G.A.M. & Awang, K.B., 2016. Bamboo properties and suitability as a replacement for wood. Pertanika Journal of Scholarly Research Reviews, 2(1), 63-79.

-Santos, E.L., Silva, A.M. & Pereira, M.G., 2019. Antioxidant and antimicrobial activities of bamboo (Bambusa spp.) extracts. International Journal of Molecular Sciences, 20(24), 6084. https://doi.org /10.3390/ijms20246084

-Technical Association of Pulp and Paper Industry, 2009. Standard Test Methods. Tappi Press, Atlanta, GA. USA.

-Tocco, D., Carucci, C., Monduzzi, M., Salis, A. & Sanjust, E., 2021. Recent developments in the delignification and exploitation of grass lignocellulosic biomass. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 9(6), 2412-2432. https://doi.org/ 10.1021/acssuschemeng.0c07266

-Vaysi, R., 2019. A study on the possibility of identification and comparison of metallic ions and chemical components in wood of persuan maple and caucasian maple wood by atomic absorption and GC-MS methods, Iranian J. of Wood and Paper Sci. and Technology 34(3), 361-371, (in Persian).

-Vaysi, R., 2015. An investigation and comparison of newsprint properties from bamboo and reed CMP pulps, Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 30 (2), 256-265.

-Vaysi, R., 2013. Identification and comparison of chemical components in sweet locust and false acacia wood extractions by GC-MS methods, Iranian J. of Wood and Paper Sci. and Technology 28(4), 755-762. (in Persian).

-Ye, S., Laws, E.A., Costanza, R. & Brix, H., 2016. Ecosystem service value for the common reed wetlands in the Liaohe Delta, Northeast China. Open Journal of Ecology, 6, 129-137. https://doi.org/10. 4236/oje.2016.63013

-Wang, D., Bai, T., Cheng, W., Xu, C., Wang, G., Cheng, H. and Han, G., 2019. Surface modification of bamboo fibers to enhance the interfacial adhesion of epoxy resin-based composites prepared by resin transfer molding. Polymers, 11(12), p.2107. https://doi.org/10.3390/polym11122107.

-Xing, J., Geng, B., Fatehi, P., Zhu, H., Lei, M., Zhu, H., ... & Wu, T., 2025. Chemo-enzymatic treatment of mechanical pulping: An efficient method for energy reduction and pulp strengthening. Industrial Crops and Products, 235, 121656. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2025.121656

-Xu, L., Wang, S. & Sun, Y., 2021. Uptake of heavy metals by bamboo species and its potential for phytoremediation. Science of the Total Environment, 781, 146603. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv. 2021.146603

-Zhao, L., Wang, L. & Xu, X., 2020. Role of secondary metabolites in the protection of bamboo (Bambusa spp.) against environmental stresses. Frontiers in Plant Science, 11, 1152. https://doi.org/10.3389/ fpls.2020.01152

-Zhou, J., Chen, Z. & Lin, F., 2021. Phytochemical and biological activities of bamboo: A comprehensive review. Plants, 10(5), 1024. https://doi.org/ 10.3390/plants10051024

تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران

شناسایی و مقایسه یون‌های فلزی و ترکیبات آلی موجود در ساقه نی و بامبو با استفاده از فنون جذب اتمی، کروماتوگرافی گازی- طیف سنجی جرمی

مراجع

مراجع

دوره 41، شماره 2 - شماره پیاپی 95
تیر 1405
صفحه 139-152

شناسایی و مقایسه یون‌های فلزی و ترکیبات آلی موجود در ساقه نی و بامبو با استفاده از فنون جذب اتمی، کروماتوگرافی گازی- طیف سنجی جرمی

مراجع

مراجع

دوره 41، شماره 2 - شماره پیاپی 95تیر 1405صفحه 139-152

دوره 41، شماره 2 - شماره پیاپی 95
تیر 1405
صفحه 139-152