Oksimler kullanılarak iyon seçici elektrot hazırlanması
Preparation of ion-selective electrode by using oximes
Yazar: TUĞBA SARDOHAN KÖSEOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. ESENGÜL KIR
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Katıhal elektrot = Solid state electrode ; Oksimler = Oximes ; Potansiyometri = Potentiometry ; İyon seçici elektrotlar = Ion selective electrodes

Özet:
Yapılan doktora tez çalışmasında, iyonofor olarak farklı oksim bileşiklerinin kullanıldığı iç dolgu çözeltisiz yeni bir Hg(II)-seçici katı hal elektrot geliştirilmesi hedeflenmiştir. Hazırlanan elektrotların, elektrot ve performans özellikleri ve analitik uygulanabilirliği üzerine deneyler gerçekleştirilmiştir. Bu deneylerden elde edilen sonuçlar doğrultusunda, çalışmada kullanılan oksim bileşiklerinin Hg(II) iyonlarına seçici elektrot yapımında iyonofor olarak kullanılabileceği sonucu elde edilmiştir. Elektrot özellikleri kapsamında, iyonofor, plastikleştirici, PVC ve iletkenlik arttırıcı bileşenlerinin türlerinin ve membran karışımındaki yüzdelerinin elektrotların potansiyometrik cevabına etkisi incelenmiş ve optimum membran bileşimi tespit edilmeye çalışılmıştır. Hazırlanan elektrotların, optimum membran bileşimi %4 iyonofor, %64 plastikleştirici (o-NPOE), %31 PVC ve %1 oranında iletkenlik arttırıcı (NaTPB) olarak bulunmuştur.Elektrotların performansının deney çözeltilerinin pH değerlerine bağlı olduğu ve optimum çalışma pH aralığının 4,0-9,0 arası olduğu tespit edilmiştir. Elektrotlar oldukça hızlı bir cevap süresine (10-15 s) ve yaklaşık 1 aylık bir kullanım ömrüne sahiptirler. Elektrotların, 1,68x10-6-2,44x10-6 M arasında gözlenebilme sınırına sahip olduğu ve 1,0x10-2-1,0x10-6 M derişim aralığında Hg(II) iyonlarına karşı 32,8-37,6 mV/pHg2+'lik doğrusal cevap gösterdikleri tespit edilmiştir. Önerilen elektrotların, civa(II) iyonu yanında birçok katyon için seçicilik katsayıları sabit girişim metodu (FIM) ile hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar incelendiğinde, elektrotların Na(I), NH4(I), Hg(I) ve Ag(I) iyonları hariç Cu(II), Pb(II), Cd(II), Zn(II), Mg(II), Li(I), Mn(II), Ni(II), Co(II), Ca(II), Cr(III), Fe(III) gibi katyonlar varlığında Hg(II) iyonuna karşı oldukça seçici olduğu görülmüştür. Bu doğrultuda, Na(I), NH4(I), Hg(I) ve Ag(I) iyonlarının Hg(II)-seçici elektrotlar için girişim yapan iyonlar olduğu sonucuna varılmıştır.Elektrotların analitik uygulamaları da yapılmıştır. Elektrotların, EDTA ile Hg(II) iyonunun potansiyometrik titrasyonunda indikatör elektrot olarak başarılı bir şekilde kullanıldıkları görülmüştür. Ayrıca, elektrotlar çeşitli numunelerde test edilmiştir.Dışarıdan Hg(II) eklentili sentetik su örnekleri (saf su, çeşme suyu ve doğal maden suyu) ve amalgam içindeki Hg(II) miktarını tayin etmek için kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar geliştirilen elektrotların başarılı karakteristiklerini ortaya koymuştur.

Abstract:
The main goal of this thesis was to develop a novel Hg(II)-selective solid state electrode without internal filling solution by using various oxime compounds as ionophores. Experiments on performance and analytical applicability of electrodes were conducted. As a result of the experiments, it is understood that the oximes employed in this study can be used as ionophores in the manufacturing of Hg(II)-selective electrode. In the scope of determining electrode specifications; effects of the species and ratios of ionophore, plasticizer, PVC and lipophilic additive on the potentiometric response of electrodes were investigated. Hence, optimum membrane composition was tried to reveal. It was found that the, 4% ionophore, 64% plasticizer (o-NPOE), 31% PVC, and 1% lipophilic additive (NaTPB) was the recipe of the optimum membrane composition.It was revealed that performance of the electrodes was dependent on the solution pH and the optimum pH range was 4.0-9.0. Electrodes have fast response duration (10-15 sec.) and lifetime up to 1 month. It was found that electrodes have detection limit between 1.68x10-6-2.44x10-6 M and have linear responses of 32.8-37.6 mV/pHg2+ for the concentration range of 1.0x10-2-1.0x10-6 M for Hg(II) ions. Besides Hg(II) ions, selectivity coefficients of the studied electrodes for several cations were calculated by fixed interference method (FIM). Results overall suggested that, except Na(I), NH4(I), Hg(I) and Ag(I) ions, electrodes were ultimately selective to Hg(II) ions in the presence of Cu(II), Pb(II), Cd(II), Zn(II), Mg(II), Li(I), Mn(II), Ni(II), Co(II), Ca(II), Cr(III), and Fe(III) ions. Thus, Na(I), NH4(I), Hg(I) and Ag(I) ions were accepted as the interfering ions for the studied electrodes.Analytical applications of the electrodes were also performed. Developed electrodes was successfully used as indicator electrodes in the potentiometric titration of Hg(II) ion with EDTA solution. In addition electrodes were tested in the several samples. Hg(II) determining capacity of the electrodes was tested in the various water samples (deionized water, tap water and mineral water) with external Hg(II) addition and dental amalgam. Results underline the successful characteristics of the novel electrodes.