Grafenle modifiye camsı karbon elektrot kullanarak dikofol ve klorpirifosun DPAdSV yöntemiyle tayini
Determination of dicofol and chlorpyrifos by means of DPAdSV method using graphene-modified glassy carbon electrodes
Yazar: BERNA KOÇAK
Danışman: DOÇ. DR. HÜSEYİN ÇELİKKAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, organoklor pestisit grubundan dikofol ve organofosfat pestisit grubundan Bu çalışmada, organoklor pestisit grubundan dikofol ve organofosfat pestisit grubundan klorpirifosun voltametrik davranışları camsı karbon elektrot (GCE) ve grafenle modifiye edilmiş camsı karbon elektrotla (GR/GCE) incelenmiştir. GCE modifikasyonu amacıyla grafen kullanılmış ve grafenin hazırlanmasında Hummers yönteminden faydalanılmıştır. Grafenin karakterizasyonunda FTIR, AFM ve TEM kullanılmıştır. Dikofol ve klorpirifosun elektrokimyasal karakterizasyonu, dönüşümlü voltametri (CV) ile belirlenmiştir. Dikofol ve klorpirifosun GCE ile yapılan tayin çalışmalarında diferansiyel puls voltametrisi (DPV), GR/GCE ile yapılan çalışmalarında ise diferansiyel puls adsorptif sıyırma voltametrisi (DPAdSV) kullanılmıştır. Klorpirifos ve dikofol için GCE ve GR/GCE ile optimum deney şartları belirlendikten sonra kalibrasyon grafikleri oluşturularak çalışma aralıkları belirlenmiştir. Klorpirifosun GCE ile DPV yöntemiyle oluşturulan kalibrayon grafiğinde          6,31x10-7 ̶ 5,32x10-6 M ve 5,32x10-6 ̶ 2,27x10-3 M olmak üzere iki çalışma aralığı elde edilmiş ve gözlenebilme sınırı (LOD) değeri 1,89x10-7 M bulunmuştur. Klorpirifosun GR/GCE'ta DPAdSV yöntemiyle oluşturulan kalibrayon grafiğinde 5,19x10-7 ̶ 8,12x10-6 M ve 8,12x10-6 ̶ 2,18x10-3 M olmak üzere iki çalışma aralığı gözlenmiş, LOD değeri ise 1,56x10-7 M olarak bulunmuştur. Dikofolün GCE'ta DPV yöntemiyle oluşturulan kalibrayon grafiğinde iki çalışma aralığı gözlenmiş ve bu aralıklar 5,76x10-5 M ̶ 6,31x10-5 M ve 6,31x10-5 ̶ 3,91x10-3 M olarak bulunmuş, LOD değeri ise 1,73x10-5 M olarak ölçülmüştür. Dikofolün GR/GCE'ta DPAdsV yöntemiyle oluşturulan kalibrayon grafiğinde iki çalışma aralığı 3,61x10-7 ̶ 5,0x10-7 M ve 5,0x10-7 ̶ 4,2x10-4 M olup, LOD değeri   1,08x10-7 M bulunmuştur. Bazı anyonların ve katyonların girişim etkileri incelenerek, dikofolün GR/GCE ile DPAdSV yöntemiyle geri kazanım yüzdeleri toprakta % 48,9 iken musluk suyunda         % 102,0 ile 99,0'dur. Klorpirifosun GR/GCE ile DPAdSV yöntemiyle musluk suyundaki geri kazanımları ise % 101,0'dır. Sonuç olarak, tarımda çokça kullanılan dikofol ve klorpirifos için hassas ve seçici bir elektrokimyasal tayin yöntemi geliştirilmiş, bir arada bulundukları durum için girişim etkisi olmadan dikofol ve klorpirifosun  tayininin yapılabileceği gösterilmiştir.

Abstract:
In this study, voltammetric behaviors of dicofol, an organochlorine pesticide and of chlorpyrifos, an organophospate pesticide, have been investigated using glassy carbon electrode (GCE) and graphene-modified glassy carbon electrode (GR/GCE). Graphene was used for the purpose of GCE modification and Hummers method was used in preparation of graphene. FTIR, AFM and TEM were used in characterization of graphene. Electrochemical characterization of dicofol and chlorpyrifos was determined by cyclic voltammetry (CV). Differential pulse voltammetry (DPV) was used in works of determining dicofol and chlorpyrifos with GCE, and differential pulse adsorptive stripping voltammetry (DPAdSV) was used in works conducted with GR/GCE. Following establishment of optimum experimental conditions for chlorpyrifos and dicofol with GCE and GR/GCE, calibration graphs were created and working ranges were specified. Two working ranges as 6.31x10-7  ̶ 5.32x10-6 M and 5.32x10-6  ̶ 2.27x10-3 M were obtained on the calibration graph of chlorpyrifos created by means of GCE and DPV method and the limit of detection (LOD) value was found as 1.89x10-7 M. Two working ranges as   5.19x10-7 ̶ 8.12x10-6 M and 8.12x10-6 ̶ 2.27x10-3 M were obtained on the calibration graph of chlorpyrifos created by means of GE/GCE and DPAdSV method and the limit of detection (LOD) value was found as 1.56x10-7 M. Two working ranges were observed on the calibration graphs of dicofol created by GCE and DPV method and these ranges were found as 5.76x10-5 M ̶ 6.31x10-5 M and 6.31x10-5 ̶ 3.91x10-3 M; the LOD value was measured as 1.73x10-5 M. The two working ranges in the calibration graph of dicofol created by GR/GCE and DPAdSV method were 3.61x10-7  ̶ 5.0x10-7 M and 5.0x10-7 ̶  4.2x10-4 M, and the LOD value was found as 1.08x10-7 M. Interference effects of some anions and cations were examined and recovery rates of dicofol were found as 48.9 % in soil and 102.0 % and 99.0 % in tap water by means of GR/GCE and DPAdSV method. On the other hand, the recovery rates of chlorpyrifos were found 101.0 % in tap water by means of GR/GCE and DPAdSV method. In conclusion, a precise and selective electrochemical determination method was developed for dicofol and chlorpyrifos, which are widely used in agriculture, and it was shown that it is possible to determine dicofol and chlorpyrifos without any interference effect in the cases they co-exist.