Kobalt, bakır, krom ve parabenlerin eser seviyede tayinlerine yönelik analitik yaklaşımların geliştirilmesi
Development of analytical approaches for the trace determination of cobalt, copper, chromium and parabens
Yazar: TUĞÇE UNUTKAN GÖSTERİŞLİ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEYFULLAH KEYF ; PROF. DR. SEZGİN BAKIRDERE
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Kimya = Chemistry ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Alevli atomik soğurma spektrometresi = Flame atomic absorption spectrometry ; Endokrin sistem hastalıkları = Endocrine system diseases ; Kromatografi-yüksek basınçlı-sıvı = Chromatography-high pressure-liquid ; Sıvı faz mikroekstraksiyonu = Liquid phase microextraction

Özet:
Bu tez kapsamında, organik/inorganik kirleticilerin eser seviyelerde tayinlerine yönelik yeni analitik stratejilerin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Tezin ilk bölümünde, alevli atomik absorpsiyon spektrofotometri (AAAS) sistemi ile eser seviyelerde kobaltın doğru ve hassas bir şekilde tayin edilebilmesi için otomatik karıştırma sistemi kullanılarak plastik elek bağlantılı çift şırınga esaslı basınçlı sıvı faz mikroekstraksiyon (ÇŞE-BSFME) yöntemi geliştirilmiştir. Optimize edilmiş deneysel ve enstrümantal koşullar altında gözlenebilme limiti (GL) ve tayin limiti (TL) 1.8 ve 6.0 μg L-1 olarak belirlenmiştir. Spike edilmiş ayva örnekleri için %91.0–98.7 aralığındaki geri kazanım sonuçları, önerilen yöntemin böyle karmaşık bir matrikste kobalt tayini için uygulanabilirliğini göstermiştir.
Tezin ikinci bölümünde, bakırın ekstraksiyonu ve zenginleştirilmesi için metalik elek bağlantılı (MEB) ÇŞE-BSFME olarak adlandırılan ve analitin eser seviyelerde tayini için AAAS ile birleştirilen yeni ve verimli bir yöntem önerilmiştir. GL/TL değerleri optimum şartlar altında 1.5/5.1 μg L-1 olarak belirlenmiştir. Zeytin yaprağı örnekleri, yöntemin doğruluğunu ve gerçek örneklere uygulanabilirliğini belirlemek için analiz edilmiş ve ölçülen bakır miktarları 0.75-8.06 mg kg-1 aralığında bulunmuştur.
Tezin üçüncü bölümünde, yüksek basınçlı sıvı kromatografisi (HPLC) ile ruj örneklerinde parabenlerin belirlenmesi için verimli bir ekstraksiyon yöntemi olarak dağıtıcı sıvı-sıvı mikroekstraksiyon (DSSME) kullanılmıştır. Analitler, 50 mM amonyum format çözeltisi (pH 4.0) ve asetonitrilden (60:40, v/v) oluşan izokratik bir mobil faz sistemi kullanılarak ayrılmıştır. MeP, EtP, PrP, BuP ve BeP için GL değerleri sırasıyla 0.78, 0.75, 0.34, 0.33 ve 0.75 µg kg-1 olarak belirlenmiştir. Ruj örnekleri, yöntemin doğruluğunu ve uygulanabilirliğini belirlemek için gerçek örnek çalışmalarında kullanılmıştır.
Tezin dördüncü bölümünde, farklı su örneklerinde difenilkarbazid ile kompleks oluşturan Cr (VI)'nın tayini için çift görüntülemeli bir tespit sistemi geliştirilmiştir. Otomatik karıştırma sistemi ile MEB-ÇŞE-SFME yöntemi, HPLC-UV ve dijital görüntü tabanlı kolorimetri (DIC) sistemleri ile birleştirilmiştir. Her iki sistem için gözlenebilme limitleri sırasıyla 1.72 ve 17.1 µg L-1 olarak hesaplanmıştır. Atıksu, nehir ve musluk suyunda her iki sistem için yöntemin doğruluğunu/uygulanabilirliğini değerlendirmek amacıyla geri kazanım çalışmaları yapılmıştır.

Abstract:
In this thesis, it was aimed to develop new analytical strategies for the determination of organic/inorganic contaminants at trace levels. In the first part of the thesis, a plastic sieve conducted two syringe-based pressurized liquid-phase microextraction (SCTS-PLPME) method was established with automated mixing system for the accurate and sensitive determination of cobalt at trace levels by flame atomic absorption spectrophotometry (FAAS) system. The limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) values under the optimized experimental and instrumental conditions were determined as 1.8 ve 6.0 μg L-1. The recovery results between 91.0–98.7% for spiked quince samples indicated the applicability of the proposed method for cobalt determination in such a complex matrix.
In the second part of the thesis, a new and efficient method called as metallic sieve linked double syringe (MSLDS) LPME was proposed for the extraction and preconcentration of copper and combined with FAAS for the determination of analyte at trace levels. LOD/LOQ values under the optimum conditions were determined as 1.5/5.1 μg L-1. Olive leaf samples were analyzed to ascertain the method's accuracy and applicability to real samples and the copper amounts were found in the range of 0.75-8.06 mg kg-1.
In the third part of the thesis, dispersive liquid-liquid microextraction (DLLME) was employed as an efficient extraction method for the determination of parabens in lipstick samples by high pressure liquid chromatography (HPLC). The analytes were separated using an isocratic mobile phase system composed of 50 mM ammonium formate solution (pH 4.0) and acetonitrile (60:40, v/v). The respective LOD values of MeP, EtP, PrP, BuP and BeP were determined to be 0.78, 0.75, 0.34, 0.33 and 0.75 µg kg-1, respectively. Real sample studies were performed to validate the accuracy and applicability of the method using lipstick samples.
In the fourth part of the thesis, double-monitoring detection system was developed to measure the Cr (VI) after complexation with diphenylcarbazide in different water samples. MSLDS-LPME method with automated mixing system was coupled to HPLC–UV and digital image based colorimetry (DIC) systems. The detection limits were calculated for both systems as 1.72 and 17.1 µg L-1, respectively. Recovery studies were conducted to evaluate the accuracy/applicability of the method for both systems in wastewater, river and tap water samples.