Atomik absorpsiyon spektrometresinde bazı eser elementlerin tayin öncesi bulutlanma noktası ekstraksiyonu yöntemi ile zenginleştirilmesi
Preconcentration of some trace elements by cloud point extraction prior to their determination by atomic absorption spectrometry
Yazar: SEMİN ATILGAN
Danışman: PROF. DR. SÜLEYMAN AKMAN ; YRD. DOÇ. DR. FERAH ÇALIŞIR
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Atomik soğurma spektrometri = Atomic absorption spectrometry ; Yüzey aktif maddeleri = Surfactants ; Zenginleştirme yöntemleri = Enrichment methods

Özet:
Atomik absorpsiyon spektrometresi (AAS) ile tayin edilecek eser elementlerin derişimi gözlenebilme sınırının altında olduğunda ve/veya girişimler giderilemediğinde bir ayırma/zenginleştirme işlemi uygulanmalıdır. Bu çalışmada, zenginleştirme yöntemi olarak bulutlanma noktası ekstraksiyonu (BNE) kullanılmıştır. Bulutlanma noktası metodu bakır, kadmiyum ve nikelin alevli atomik spektrometri (FAAS) ile tayini öncesi zenginleştirilmesi için başarıyla kullanılmıştır. İyonik olmayan yüzey aktif maddelerin sulu çözeltileri, bulutlanma noktası sıcaklığı olarak adlandırılan kritik sıcaklığın üzerinde bulanıklaşır ve analitler yüzey aktif madde ile birlikte çöktürülür. Bu da hidrofobik türleri sulu çözeltiden uzaklaştırır. Yüzey aktif madde bakımından zengin olan fazın hacmi, toplam hacimden çok daha düşüktür ve böylece yüksek bir zenginleştirme faktörü elde edilir. Sulu fazdaki analit iyonların bulutlanma noktası ekstraksiyonu için Cd(II), Cu(II), Ni(II) bir şelat yapıcı reaktif olan amonyum pirolidin ditiyokarbamat (APDC) ile kompleksleştirilmiş ve oluşan hidrofobik kompleks, Triton X-114 ile yüzey aktif maddece zengin faza kantitatif olarak ekstrakte edilmiştir. Metal içeriklerinin FAAS ile tayini öncesi yüzey aktif maddece zengin faz metanoldeki 2 mol L-1 HNO3 içerisinde çözülmüştür. Çözelti pH'ı, APDC ve Triton X-114 konsantrasyonu, denge sıcaklığı ve süresi gibi ekstraksiyon verimini etkileyen parametreler incelenmiş ve optimize edilmiştir. Ayrıca bazı katyon ve anyonların girişim etkileri incelenmiştir. Optimum koşullar altında Cd(II), Cu(II) ve Ni(II) için sırasıyla gözlenebilme sınır değerleri (3s) 0,73; 1,52 ve 1,72 ?g L-1 ve zenginleştirme faktörleri 19, 19 ve 17 olarak elde edilmiştir. Bağıl standart sapma değerleri %5'in altındadır. Geliştirilen metot çeşitli su ve çay örneklerinin tayinine başarıyla uygulanmıştır. Analitlerin sertifikalı atık su ve çay referans maddelerinde yüksek verimle analiziyle metodun doğruluğu kanıtlanmıştır.

Abstract:
If the concentration of trace elements determined by atomic absorption spectrometry (AAS) are below the limit of detection and/or the interferences cannot be eliminated then a separation/preconcentration method should be applied. In this study, the cloud point extraction (CPE) was used as a preconcentration method. Cloud point methodology was successfully employed for preconcentration of trace copper, cadmium and nickel prior to their determination by flame atomic absorption spectrometry (FAAS). The aqueous solutions of a nonionic surfactant materials become cloudy above a critical temperature, which is called as cloud point temperature and the analyte(s) are precipitated together with the surface active material removing the hydrophobic species from the aqueous solution. The volume of surfactant-rich phase is much lower than that of aqueous phase and a high enrichment factor is obtained. For the cloud point extraction of Cd(II), Cu(II), Ni(II) in the aqueous phase, analyte ions were complexed with a chelating reagent, ammonium pyrrolidine dithiocarbamate (APDC) and the hydrophobic complex formed was quantitatively extracted to the surfactant rich phase of Triton X-114. The surfactant-rich phase was dissolved in 2 mol L-1 HNO3 in methanol prior to metal content determination by FAAS. The parameters affecting the extraction efficiency, such as solution pH, concentration of APDC and Triton X-114, equilibration temperature and time were evaluated and optimized. The interference effects of some anions and cations were also tested. Under the optimum conditions, the detection limits (3s) of 0.73, 1.52 and 1.72 ?g L-1 and enrichment factors of 19, 19 and 17 were obtained for Cd (II), Cu(II) and Ni(II), respectively. The relative standard deviations (RSD) were lower than 5 %. The proposed method was successfully applied to the determination of several water and tea samples. The accuracy of the method was confirmed by the analysis of analytes in waste water and tea certified reference materials with high efficiency.