نشرت دائرة الكيمياء والتكنولوجيا الكيميائية في جامعة القدس بحثًا علميًا جديدًا في مجلة ” European Journal of Mineralogy” المصنفة ضمن الربع الثاني (Q2)، وبمعامل تأثير يبلغ 2.6، تناول تطوير طريقة بسيطة وسريعة ودقيقة للتحليل النوعي والكمي لمجموعة من المعادن الكربوناتية، بما يوفر بديلًا عمليًا منخفض التكلفة لتقنية حيود الأشعة السينية (XRD).
وقاد البحث كل من د. محمود الخطيب، وأ.د. فؤاد الريماوي، وأ.د. معتز القطب، بمشاركة الطالب نبيل ثبته، وذلك استنادًا إلى رسالة ماجستير ضمن برنامج التكنولوجيا التطبيقية والصناعية.
وطور الفريق البحثي آلية تحليل تعتمد على تقنية مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه مع الانعكاس الكلي المخفف (ATR-FTIR)، حيث أثبتت الدراسة أن هذه التقنية تمثل وسيلة بسيطة وسريعة ودقيقة وفعالة من حيث التكلفة للتحليل الكمي للمعادن الكربوناتية، مع الحاجة إلى قدر ضئيل جدًا أو عدم الحاجة إلى تحضير العينات.
وركزت الدراسة على معادن مجموعة الأراغونيت، التي تشمل الأراغونيت (CaCO₃)، والسترونتيانيت (SrCO₃)، والويثرايت (BaCO₃)، وذلك من خلال دراسة خلطات تحتوي على هذه المعادن بنسب مختلفة، وتمكن الباحثون من تطوير طريقة تساعد على تحديد كمية السترونتيانيت والويثرايت الموجودة في خلطات الأراغونيت، من خلال مقارنة مقدار امتصاص الضوء عند أطوال موجية محددة، بالاعتماد على نسب الامتصاص بدلًا من قيمه المطلقة، وذلك للحصول على نتائج أكثر دقة وثباتًا.
ويكتسب البحث أهمية خاصة نظرًا إلى أن الأراغونيت يعد ثاني أكثر أشكال كربونات الكالسيوم شيوعًا في البيئة الطبيعية، كما يمكن أن يضم عناصر أثرية مثل السترونتيوم والباريوم، أو يترافق مع معادن أخرى مثل السترونتيانيت والويثرايت، ويساعد تحديد كميات هذه المعادن في فهم ظروف الترسيب والعمليات الجيوكيميائية التي تؤثر في تكوّن الرواسب المعدنية.
وبين الباحثون أن تقنية ATR-FTIR، إلى جانب سهولتها وسرعتها وانخفاض تكلفتها، فإنها لا تتطلب تحضيرًا معقدًا للعينات، الأمر الذي يجعلها خيارًا عمليًا للتحليل النوعي والكمي السريع لرواسب مجموعة الأراغونيت، خاصة عند استخدامها كمؤشرات على ظروف الترسيب.
وتتمثل أهمية الدراسة كذلك في تقديم منهجية جديدة لبناء منحنيات معايرة لتحديد المعادن الثانوية في مخاليط الأراغونيت، باستخدام نسب الامتصاص لأشرطة مميزة للمعادن، مع التأكيد على أن الدراسة الحالية اقتصرت على المخاليط الفيزيائية النقية ولم تتناول المحاليل الصلبة، مما يستدعي معايرة الطريقة عند تطبيقها على عينات طبيعية ذات تراكيب أكثر تعقيدًا.
ويضاف هذا البحث إلى النتاج العلمي الثري لدائرة الكيمياء والتكنولوجيا الكيميائية، ويعكس جهود أعضاء هيئة التدريس والطلبة في تطوير تقنيات تحليلية عملية تسهم في خدمة مجالات الكيمياء والجيوكيمياء ودراسة الرواسب المعدنية.
