Karbon bazlı elektrotlar kullanılarak trifluralin için elektrokimyasal sensör geliştirilmesi
Development of electrochemical sensor for trifluralin using carbon-based electrodes
Yazar: ÜMİT GEGE
Danışman: PROF. DR. YUSUF DİLGİN
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu tezde,  tek kullanımlık grafit kalem elektrotta (GKE) Trifluralin (TFA) tayini için hassas bir diferansiyel pulse (DP) voltammetrik yöntem önerilmiştir. Bu amaçla, GKE, camımsı karbon elektrot (CKE), karbon pasta elektrot (KPE) ve yüzey baskılı karbon elektrot (YBKE) gibi elektrokimyasal çalışmalarda sıklıkla kullanılan karbon bazlı elektrotlar kulanılmıştır. TFA'nın bu elektrotlardaki elektrokimyasal davranışı, 7:3 hacim oranıyla hazırlanan pH 4.0 Britton Robinson tampon metanol çözeltisinde 0,10 mM TFA'nın CV'leri kaydedilerek incelenmiştir. Kaydedilen CV'lerden, TFA'nın yükseltgenmesine ve indirgenmesine ilişkin akım yanıtlarının en yüksek olduğu elektrodun GKE olduğu belirlenmiştir. Diferansiyel puls (DP) voltammetrik yöntemde basamak pH, potansiyeli (Estep), modülasyon genliği (Mamp), modülasyon zamanı (Mtime) ve zamanlama aralığı (Intime) gibi parametreler optimize edilmiştir. Optimize edilen koşullar altında GKE'lerde kaydedilen DP voltamogramlarından, TFA'nın +130 mV'daki tersinir yükseltgenmesine ve -480 mV'daki tersinmez indirgenmesine ait doğrusal yanıt aralığı, belirtme alt sınırı (BAS) ve duyarlılık sırasıyla 1,0–75 µM, 0,39 µM, 11170 µAmM-1cm-2 ve 0,05–100 µM, 0,02 µM, 22167 µAmM-1cm-2 olarak bulunmuştur.  Yöntemin kesinliği, 5 farklı GKE'de (n=5) iki farklı TFA konsantrasyonunun (5,0 ve 25,0 µM) 5 tekrarlı (n=5) DPV'si kaydedilerek incelenmiştir. Bu derişimlerde TFA'nın yükseltgenmesi (% 4,9 ve % 2,3) ve indirgenmesi (% 4,6 ve % 2,0) üzerinden elde edilen düşük bağıl standart sapmalar, yöntemin kesinliğinin oldukça yüksek olduğunu ortaya koymuştur. TFA'nın farklı su örneklerinde geri kazanım çalışmaları gerçekleştirilerek yöntemin gerçek örneklere uygulanabilirliği TFA'nın hem yükseltgenmesi hem de indirgenmesi üzerinden incelenmiş ve % 95,2 – 104,8 arasında elde edilen yüksek geri kazanımlar, yöntemin iyi bir uygulanabilirliğe sahip olduğunu ortaya koymuştur.

Abstract:
In this thesis, a sensitive differential pulse (DP) voltammetric method is proposed for the determination of Trifluralin (TFA) at a disposable graphite pencil electrode (GPE). For this purpose, carbon-based electrodes that are frequently used in electrochemical studies such as GPE, glassy carbon electrode (GCE), carbon paste electrode (CPE) and surface-printed carbon electrode (SPCE) were used. The electrochemical behavior of TFA at these electrodes was investigated by recording the CVs of 0.10 mM TFA in a pH 4.0 Britton Robinson buffer/methanol solution prepared with volume ratio of 7:3 (BRT/MeOH (v/v:7/3)). From the recorded CVs, it was determined that the electrode with the highest current responses regarding the oxidation and reduction of TFA was GPE. In the differential pulse (DP) voltammetric method, parameters such as pH, step potential (Estep), modulation amplitude (Mamp), modulation time (Mtime) and interval time (Intime) are optimized. From DP voltammograms recorded at GPEs under optimized conditions, the linear response range, limit of detection (LOD), and sensitivity of reversible oxidation of TFA at +130 mV and irreversible reduction at -480 mV were found as 1.0–75 µM, 0.39, 11170 µAmM-1cm-2 and 0.05–100 µM, 0.02 µM, 22167 µAmM-1cm-2 respectively. The precision of the method was examined by recording 5 replicates (n=5) DPV of two different TFA concentrations (5.0 and 25.0 µM) in 5 different GPEs. The low relative standard deviations obtained over the oxidation (4.9% and 2.3%) and reduction (4.6% and 2.0%) of TFA at these concentrations revealed that the precision of the method is quite high. By performing recovery studies of TFA in different water samples, the applicability of the method to real samples was examined through both oxidation and reduction of TFA, and high recoveries between 95.2 and 104.8% revealed that the method has good applicability.