Uçucu bileşen oluşturma alevli atomik absorpsiyon sisteminde antimon tayinine yönelik analitik yöntem geliştirme
Development of analytical strategy for antimony determination in volatile compound generation- atomic absorption spectrophotometry system
Yazar: ELİF YAZICI
Danışman: PROF. DR. SEZGİN BAKIRDERE
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Analitik kimya = Analytical chemistry ; Atomik spektroskopik yöntemler = Atomic spectroscopic methods ; Ağır metaller = Heavy metals

Özet:
Eser seviyede antimon tayini amacıyla ultraviyole fotokimyasal uçucu bileşen oluşturma (UFUBO) yöntemi ile T-şekilli yarıklı kuvars tüp-alevli atomik absorpsiyon spektrofotometre sistemi (T-YKT-AAAS) bu çalışma kapsamında birleştirilmiştir. AAAS cihazının duyarlılığı UFUBO yöntemi kullanılarak arttırılmıştır. Geliştirilen yöntemde, antimonun sinyal/gürültü oranını arttırmak amacıyla düşük molekül ağırlıklı organik asit türü ve derişimi, UV süresi, taşıyıcı gaz akış hızı ve örnek hacmi optimize edilmiştir. Geliştirilen yöntemin sistem analitik performansını belirlemek amacıyla deneysel çalışmalar yapılmıştır. Doğrusal çalışma aralığı, gözlemlenebilme ve tayin limitleri (GL ve TL) sırasıyla 200-2000 µg/L, 47 µg/L ve 156 µg/L olarak belirlenmiştir. Musluk suyu ve atık su örneklerinde yapılan geri kazanım çalışmaları yöntemin doğruluğunu ve uygulanabilirliğini belirlemek amacıyla çalışmalar yapılmış ve sonuçlar %100'e yakın bulunmuştur. Ayrıca, yöntemin doğruluğunu ispatlamak amacıyla UFUBO-T-YKT-AAAS sistemi indüktif eşleşmiş plazma-optik emisyon spektrometresi (ICP-OES) sistemiyle karşılaştırılmıştır. 
Bu tez kapsamında antimon UFUBO sistemi ve atom tuzaklama (AT) yönteminin birleştirilmesi ile de sistemin tayin gücü arttırılmıştır. Bu yöntemde oluşturulan uçucu bileşenler T- şekilli yarıklı kuvars tüp (T-YKT) içerisinde bir süre tuzaklanmıştır. İndirgeyici bir gaz T-YKT sistemine gönderilerek tuzaklanan atomların yüzeyden salınması sağlanararak duyarlılıkta artış elde edilmiştir. Bu yöntemde asetilen akış hızı, tuzaklama süresi, taşıyıcı gaz akış hızı, T-YKT türü ve yüksekliği, indirgeyici gaz akış hızı optimize edilmiştir. Doğrusal çalışma aralığı 0,10-0,5 mg/L olarak belirlenmiştir. GL ve TL değerleri sırası ile 28,4 ve 94,5 µg/L olarak hesaplanmıştır. Musluk suyu ve defne çayı için yüzde geri kazanım sonuçları %90-108 aralığında hesaplanmıştır. 
Geliştirilen her iki yöntem yardımıyla musluk suyu, atık su ve defne çayı örneklerinde da eser seviyede antimon tayini yüksek doğruluk ve duyarlılık ile gerçekleştirilmiştir. Ayrıca asetik asit ortamında oluşan antimon uçucu türevi sıvı kromatografisi-kuadrupol uçuş zamanlı-tandem kütle spektrometresi (LC-QTOF-MS/MS) sistemiyle gerçekleştirilen kalitatif tayin sonucunda Sb(CH3)3 olabileceği öngörülmüştür.

Abstract:
Ultraviolet based photochemical vapor generation (UV-PVG) method was combined with T-shaped slotted quartz tube atomic absorption spectrophotometry (T-SQT-FAAS) system for the determination of antimony at trace levels. The sensitivity of FAAS system was enhanced by using the UV-PVG method. In the developed method, low molecular weight organic acid type and concentration, UV irradiation period, carrier gas flow rate and sample volume were optimized to increase signal to noise ratio of antimony. Studies were performed to determine the system analytical performance of the developed method. Dynamic range, limit of detection and limit of quantification (LOD and LOQ) were determined as 200-2000 µg/L, 47 µg/L and 156 µg/L, respectively. Recovery studies in tap water and wastewater samples were carried out for the evaluation of accuracy and applicability of the developed method and the results were found close to 100%.  Further, the UV-PVG-T-SQT-FAAS system was compared to inductively coupled plasma-optic emission spectrophotometry (ICP-OES) to verify the accuracy of method.
In the scope of this thesis, antimony was also determined by the combination of UV-PVG and atom trapping (AT) methods. Volatile species obtained by this system were trapped into T-shaped slotted quartz tube (T-SQT).  The trapped atoms were released from the surface via introducing a reducing gas into the T-SQT system. In this method, acetylene flow rate, trapping period, carrier gas flow rate, T-SQT type and height, reducing gas flow rate were optimized. Dynamic range was determined as 0.1-0.5 mg/L. LOD and LOQ values were calculated as 28.4 and 94.5 µg/L, respectively. Percent recovery study for tap water and daphne tea samples were calculated between 90 and 108%. 
 The determination of antimony in tap water, wastewater and daphne tea samples at trace levels were conducted with high accuracy and precision by the help of both developed systems. In addition, volatile species of antimony in acetic acid medium was predicted as Sb(CH3)3 according to the qualitative determination results conducted by liquid chromatography-quadrupole time of flight-tandem mass spectrometry (LC-QTOF-MS/MS) system.