Bulutlanma noktası ekstraksiyonu ile bazı metallerin zenginleştirilmesi ve türlendirilmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında bazı ağır metal iyonlarının (Cu+2 Zn+2, Ni+2, Cd+2, Co+2, Pb+2) su örneklerinde ve antimon türlerinin bazı su ve gıda örneklerinde bulutlanma noktası ekstraksiyonu ile zenginleştirilerek ultrasonik sisleştiricili ICP-OES (İndüktif eşleşmeli optik emisyon spektrometresi) cihazında tayini için iki ayrı metod geliştirilmiştir. Bu süreçte ilk olarak Triton X-114 yüzey aktifi ortamında 5,7-diiyodo-8-hidroksikinolin ile kompleksleştirilen Cu+2 Zn+2, Ni+2, Cd+2, Co+2, Pb+2 metal iyonları bulutlanma noktası ekstraksiyonu işlemiyle sulu fazdan misel içine hapsedilmiş, santrifüjle faz ayrımından sonra surfaktantça zengin faz alınarak 2 mol.L-1 HNO3 ile çözülmüş ve USN-ICP-OES cihazında ölçümü yapılmıştır. Oluşacak gürültü ve hataları azaltmak için iç standart olarak In kullanılmıştır. İşlemin optimum şartları için pH, yüzey aktif madde derişimi, ligand derişimi, ısıtma süresi, sıcaklık ve yabancı iyon etkileri araştırılmıştır. Optimum şartlar altında (pH=7, 0,1 mmol.L-1, 5,7-diiyodo-8-hidroksikinolin, %0,06 (a/h) Triton X-114) metallerin (Cu+2, Zn+2, Ni+2, Cd+2, Co+2, Pb+2) gözlenebilme sınırı (LOD) değerleri sırasıyla 0,076 0,3, 0,081, 0,022 0,033 ve 0,049 µg.L-1 olarak gerçekleşmiş, bağıl standart sapma (% BSS) ise % 2,0 ile % 6,28 (n=10) arasında olmuştur. Geliştirilen yöntem sertikalı referans madde ile test edilmiş ve gerçek su örneklerinde başarıyla uygulanmıştır. İkinci çalışmada ise ultrasonik sisleştirici ile kombine edilmiş indüktif eşleşmeli optik emisyon spektrometresi (USN-ICP-OES) kullanarak inorganik antimon türlerinin tayinine imkan veren bir yöntem geliştirilmiştir. Triton X-114 yüzey aktifi kullanılarak dithizon ile kompleksleştirilen Sb(III) komplekleri bulutlanma noktası eksraksiyonu işlemiyle sulu fazdan misel içine hapsedilmiş, santrifüjle faz ayrımından sonra surfaktantça zengin faz alınarak 2 mol.L-1 HNO3 ile çözülmüş ve USN-ICP-OES cihazında ölçümü yapılmıştır. Oluşacak gürültü ve hataları azaltmak için iç standart olarak In kullanılmıştır. İşlemin optimum şartları için pH, yüzey aktif madde derişimi, ligant derişimi, ısıtma süresi, sıcaklık, yabancı iyon ve türlerin birbirine oranlarının etkileri araştırılmıştır. Toplam antimon tayini için L-Sistein ile Sb(V) türleri Sb(III) türlerine indirgenmiştir. Optimum şartlar altında (pH=4, 0,04 mmol.L-1 dithizon, %0,06 (a/h) Triton X-114) Sb(III)'ün gözlenebilme sınırı (LOD) değeri 0,038 µg.L-1 olarak hesaplanmış, % BSS ise 2,59% (n=12) olmuştur. Geliştirilen yöntem sertifikalı referans madde ile gerçek su ve meyve suyu örneklerinde başarıyla uygulanmıştır.

In this thesis study, two diffirent methods is developed in order to enrich some heavy metal ions (Cu+2 Zn+2, Ni+2, Cd+2, Co+2, Pb+2) at water samples and speciation of antimony water and juice samples via cloud point extraction and detection in Ultrasonic Nebulizer ICP-OES Inductively Coupled Plasma - Optical Emission Spectrometry. During this process firstly, the metal ions which are complexed with 5,7-diiodo-8-hydroxyquinoline in Triton X-114 surfactant environment have been imprisoned in the micelles, after phase separation via centrifuge, rich in surfactant phase has been diluted with 2 mol.L-1 HNO3 and measured in USN-ICP-OES device. In order to reduce noise and errors In has been used as internal standard. pH, surfactant concentration, ligand concentration, equilibration time, temperature and foreign ion effects have been researched for optimum conditions operation. LOD rates of the metals (Cu+2, Zn+2, Ni+2, Cd+2, Co+2, Pb+2) at optimum conditions (pH=7, 0.1 mmol.L-1 5,7-di-iodo-8-hydroxyquinoline, 0.06 % (w/v) Triton X-114) have occurred as 0.076, 0.30, 0.081, 0.022, 0.033 ve 0.049 µg.L-1. RSD % has formed between 2.08 % and 6.28 % (n=10). Developed method has been successfully applied on certified reference material and real water samples. Secondly, Sb(III) complexes which were complexed with Dithizone by using Triton X-114 surfactant, confined into micelle from aqueous phase via cloud point extraction procedure, after phase separation with centrifuge, surfactant rich phase has been solved with 2 mol.L-1 HNO3 and measured on USN-ICP-OES. In order to decrease noise and failures, In was used as internal standard. The effects of the rates of foreign ion and the species to each other, pH, surfactant concentration, ligand concentration, heating time and temperature has been researched for the optimum conditions of the procedure. L-Cystein and Sb(V) species have been reduced to Sb(III) species. LOD value of (pH=4, 0.04 mmol.L-1 dithizone, 0.06 % (w/v) Triton X-114) Sb(III) was performed as 0.038 µg.L-1 and RSD % has been performed as 2.59 % (n=12). The developed method was applied on certified reference material with water and fruit juices samples.