🔹 بالعربية

المنتج هو مركب منخفض التكلفة و امن وذو قدرة عالية على تنقية المياه من المعادن الثقيلة و كذالك يسهل فصله عن الماء بعد استخدامه. فمن المعروف ان حامض التانيك يتمتع بقدرة عالية لتكوين coordination complexes مع المعادن الثقيله الذائبة في الماء ،و لكن تكمن المشكله في ان هذه ال coordination complexes الناتجة هي ايضا ذائبة في الماء و بالتالي يصعب فصلها من الماء بالطرق التقليدية. لذلك تم تحميل حامض التانيك كيميائيا على مشتق دهني لينتج مركب جديد (amphiphilic) يذوب في الماء الساخن ولا يذوب في الماء البارد بل يتحول الى قشرة دهنية تطفو على سطح الماء عند التبريد و بالتالي يسهل التخلص منه تماما بواسطة الكشط. يسمى هذا المركب ب fatty tannate. لذلك تم استخراج المشتق الدهني من (احدى مخلفات تصنيع العصير) بذور العنب (بعد استخلاص الزبت و تقييم خواصه الكيميائية و الفيزيائة و التعرف على تركيب احماضه الدهنية و تفكيكه). و مفاعلته عبر عدة خطوات مع التانيك منتجاً مشتقات عديدة. ثم تم استخدام كروماتوغرافيا الضغط المنخفض لفصل المشتقات المختلفة ، ثم تم قياس اللزوجة (η) لكل مشتق لحساب الأوزان الجزيئية التقريبية(M) . و تم فصل المشتق المناسب للعمل ك chelating agent و اثبات تركيبه البنائي بالتحاليل الطيفية و العنصرية ثم تم تقييمه كمادة ملتقطة للمعادن الثقيلة (chelating agent) من محاليل بتركيزات مختلفة من كلا من الأملاح التالية ZnSO4.7H2O، CdSO4.H2O، NiSO4.6H2O، و CuSO4.5H2O عند درجات حموضة مختلفة و لفترات زمنية مختلفة و عند تركيزات مختلفة من ال chelating agent. هذا المركب المحب للدهون قابل للذوبان في الماء الساخن، ويرتبط بفعالية بالمعادن الثقيلة (Zn²⁺، Cd²⁺، Ni²⁺، Cu²⁺). يُشكل عند التبريد طبقة شبه دهنية رقيقة من مركب المخلب (chelate complex) عائمة على سطح المحلول ، يمكن إزالتها بسهولة بالكشط ، ثم يتم تحديد تركيز المعدن الثقيل المتبقي في المحلول الشفاف. و أخيرا يتم تم إجراء اختبار إجمالي الكربون العضوي (TOC) لكل عينة بعد إزالة الطبقة الدهنية العائمة للتأكد من عدم وجود اياً من ال chelating agent و ال coordination complexes. و قد اثبتت النتائج تكون chelating agent بنجاح طبقا للتحاليل الطيفية و العنصرية. و ان اعلى قدرته على التقات المعادن الثقيلة عند pH5 حيث كانت نسبة ازالة المعادن(Zn2+، Cd2+، Ni2+، و Cu2+) ≤ 93.8%. و عند 80 دقيقة حيث كانت نسبة ازالة المعادن(Zn2+، Cd2+، Ni2+، و Cu2+) ≤ 93.6%. و عند تركيز (الممتز) 0.05 ملي مول / 50 ملي ماء حيث كانت نسبة ازالة المعادن(Zn2+، Cd2+، Ni2+، و Cu2+) ≤ 93.9%. كما أظهرت النتائج عدم وجود أي كربون عضوي في أي من العينات بعد إزالة الطبقة الدهنية. و بالتالي فإن هذا ال chelating agent يعد مادة امنة لتنقية المياة من المعادن الثقيلة. و يعد هذا البحث هو الاول من نوعه، حيث تم تحميل مركب عديد الفينولات طبيعي شره لإلتقاط المعادن الثقيلة(حامض التانيك) على مشتق دهني، لتسهيل فصله عن الماء بعد تنقيتها. و قد تم تسجيل هذه الدراسة بمكتب براءات الإختراع بأكاديمية البحث العلمي و التكنولوجيا برقم364/2024 بتاريخ 19/3/2024.

🔹 English

The product is a cost-effective, safe, and highly efficient compound for purifying water contaminated with heavy metals. It is easily separable from water after use. Tannic acid has a high affinity for forming coordination complexes with heavy metals in water. However, the challenge lies in the water solubility of these complexes, making them hard to separate using traditional methods. To address this issue, tannic acid was chemically combined with a fatty derivative to create a new compound, known as fatty tannate. This amphiphilic compound is soluble in hot water and effectively binds heavy metals (Zn²⁺, Cd²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺). Forming a floating fatty shell upon cooling that can be easily removed by scraping. The fatty derivative was extracted from grape seeds, a byproduct of juice manufacturing, and underwent a series of chemical reactions with tannic acid to produce various derivatives. These derivatives were separated using low-pressure chromatography, and their viscosity was measured to estimate their molecular weights. The most suitable derivative was identified as a chelating agent, and its structure was confirmed through spectroscopic and elemental analyses. It was then tested for its ability to chelate heavy metals (ZnSO4.7H2O, CdSO4.H2O, NiSO4.6H2O, and CuSO4.5H2O) from solutions with varying concentrations and pH levels. In the experiments, a specific amount of the chelating agent was added to solutions containing known concentrations of heavy metals, followed by stirring and heating. Upon cooling, a lipid layer formed on the solution's surface, which was removed by scraping. The remaining heavy metal concentration in the clear solution was then determined. Additionally, a total organic carbon (TOC) test was conducted on each sample after removing the lipid layer to confirm the absence of any chelating agent or coordination complexes. The results demonstrate the successful formation of a chelating agent, confirmed by spectroscopic and elemental analyses. The chelating agent showed the highest capacity to remove heavy metals at pH 5, with removal rates of Zn2+, Cd2+, Ni2+, and Cu2+ reaching up to 93.8%. After 80 minutes, the removal rates remained high at ≤ 93.6%. Using an adsorbent concentration of 0.05 mmol/50 ml of water, the removal rates were ≤ 93.9% for Zn2+, Cd2+, Ni2+, and Cu2+ Additionally, the analysis revealed the absence of any organic carbon in the samples after removing the lipid layer. This chelating agent proves to be a safe material for purifying water contaminated with heavy metals. This study is groundbreaking as it combines a naturally occurring polyphenolic compound, tannic acid, known for its affinity for heavy metals, with a fatty derivative to enhance its separation from water during purification. The research has been registered with the Patent Office of the Academy of Scientific Research and Technology under No. 364/2024 on March 19, 2024.