Polimerlerle modifiye edilmiş cıva film elektrotlarının biyolojik ve çevre örneklerindeki iz metallerin sıyırma analizi için kullanımı
The Use of thin mercury film electrodes modified with polymers for the voltammetric analysis of trace metals in biological and environmental samples
Yazar: SERAP TİTRETİR
Danışman: PROF.DR. A. ERSİN KARAGÖZLER
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2001
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Bakır = Copper ; Cıva film elektrot = Mercury film electrode ; Elektrotlar = Electrodes ; Kadmiyum = Cadmium ; Kurşun = Lead

Özet:
Bu çalışmada amaç; iz düzeydeki Cu, Pb ve Cd iyonlarının yan yana ve/veya bu iyonlardan birine veya birkaçına karşı seçicilik gösterebilen polimer kaplı ince cıva film elektrotlar geliştirmek ve bu elde edilen elektrotların biyolojik ve çevre örneklerindeki metal tayini için, DPSV tekniği kullanılarak, seyreltme ve pH ayarlaması dışında hiç bir ön işleme gerek duyulmadan uygulamasını gerçekleştirmektir. Bu amaçla öncelikle ince cıva film elektrodu (TMFE) -0.7 V sabit Ag/AgCl'ye karşı camsı karbon elektrot (GCE) yüzeyinde kitle elektrolizi (BE) ile zaman kontrollü olarak 5xl0"5 M Hg(N03)2 içeren, pH=l olan KNO3 destek elektroliti içinde hazırlanmıştır. Poliindolin film elektrodu (İCGCE) ise 0.5 V'luk sabit potansiyelde süre esaslı elektrolizle (TB) yük kontrollü olarak yine Ag/AgCl'ye karşı GCE yüzeyinde 20 mM indolin monomeri içeren doğal pH'daki (5.58) KNO3 destek elektroliti içinde hazırlanmıştır. Diğer taraftan İCGCE üzerine 1x1 0"4 M Hg(NÛ3)2 içeren ortamda yukarıda anlatıldığı şekilde cıva film kaplanarak üçüncü bir elektrot hazırlanmıştır (İCMFE). Poliindolin film elektrodunun Cu, Pb ve Cd iyonlarının çok yüksek derişimdeki miktarlarına dahi yanıt vermediği anlaşılmıştır. TMFE ve İCMFE üzerinde adı geçen metalleri içeren sentetik çözeltilerde; destek elektrolit türü ve pH'sı, cıva film kalınlığı, polimer film kalınlığı ve toplama süresi gibi parametrelerin DPSV analizine etkileri incelenmiş ve uygun deney koşullan saptanmıştır. Sonuç olarak; saptanan optimum deney koşullarında HNO3 ile parçalanmış ve seyreltme ve pH ayarlaması dışında hiç bir ön işleme tabi tutulmamış idrar örneklerinde Cu, Pb ve Cd analizi uygulaması gerçekleştirilmiştir. İşlem görmemiş idrardaki İCMFE DPSV yanıtlan TMFE yanıtlan ile karşılaştmlmış ve İCMFE'nin Cd iyonlanna karşı seçici olmadığı (100-150 ppb gibi yüksek derişimlerde dahi) ancak, parçalanmış örnekte elde edilen yanıtlarda ise bu durumun ortadan kalktığı gözlenmiştir. ANAHTAR KELİMELER: Cıva film elektrot, kimyasal modifıye elektrot, bakır. kurşun, kadmiyum, diferansiyel puis anodik sıyırma voltametrisi iv

Abstract:
The objective of this study is to develop polymer coated thin mercury film electrodes that will show selectivity towards one or more of the Cu, Pb and Cd ions, and to utilize these electrodes, without any sample pretreatment except dilution and pH adjustment, for the voltammetric stripping determination of these metallic species in biological and environmental samples. Thin mercury films (TMFE) were grown by time-controlled bulk electrolysis on voltammetric glassy carbon electrodes at a constant potential of -0.7 V vs. Ag/AgCl in a KNO3 supporting electrolyte solution (pH=l) containing 5xlO"5M Hg(N03>2. Polyindoline coated glassy carbon electrodes (ICGCE) were prepared by charge- controlled electrolysis at a constant potential of +05 V vs. Ag/AgCl in a 0.1 M a KNO3 supporting electrolyte solution (pH=5.58) containing 20 mM indoline. Polyindoline coated mercury film electrodes (ICMFE) were prepared by growing mercury films on ICGCE's in a medium containing lxlO"4 M Hg(NOs)2. Polyindoline electrodes showed no voltammetric stripping signal for Cu, Pb and Cd ions. Responses of TMFE and ICMFE were studied employing synthetic solutions containing the three ions and the parameters affecting the differential pulse stripping voltammetric (DPSV) response such as type of supporting electrolyte, thickness of mercury film, thickness of polymer film and deposition time were systematically investigated and optimal analysis conditions were determined. The optimized electrodes were then used for the analysis of Cu, Pb and Cd in urine samples, either decomposed by hot HNO3 or untreated except for dilution and pH adjustment. DPSV responses of these three ions obtained in untreated urine samples employing ICMFE were then compared with those obtained by using TMFE, and it was seen that polymer coated mercury film electrodes at concentrations as high as 100-150 ppb showed no response for Cd, and the electrode could be classified as negative- selective for the said ion. In decomposed samples situation was different, a response for Cd, although small, was seen. f * Ilk KEY WORDS: mercury film electrode, modified electrode, copper, lead, cadmium^ differential pulse anodic stripping voltammetry.