Yağmur sularında indirgenmiş demir (Fe+2) ölçümü için otomatik analiz sisteminin geliştirilmesi
Development of automatic reduced iron, Fe(II), detection system in rain water
Yazar: İLKİZ DURUKAN
Danışman: DR. TÜRKAY ONACAK ; PROF.DR. A. CEMAL SAYDAM
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Sahra tozları = Sahara dusts ; Spektrofotometrik yöntem = Spectrophotometric method

Özet:
Sahra kaynaklı çöl tozlarının atmosferdeki taşınımı uzun zamandır bilinen bir olgudur.Sahra kuzey yarım küredeki en büyük kaynaktır. Sahra Çölü'nden kalkan tozlaratmosferde kilometrelerce yol alarak Avrupa, Asya, Okyanuslar, hatta kuzeykutubunda dahi görülmektedir.Yapılan çalışmalar Sahra kaynaklı tozların, bulut içerisinde ve güneş ışığı varlığında,yapılarında bulunan demir (III) elementinin, kullanılabilen demir (II)'ye indirgendiği,daha sonra bu kullanılabilir demirin yağışla yeryüzüne ulaştığı kanıtlanmıştır.Yürütülen bu tezin amacı, kullanılabilir demir içeren yağışların, geliştirilen basit vemaliyeti düşük bir otomatik analiz sistemiyle tespit edilmesidir. Cihaz ferrozinle asidikortamda, renkli kompleks yapan indirgenmiş demirin spektrofotometrik ölçmetemeline dayanmaktadır. Eser miktarlardaki indirgenmiş demir ölçümü spesifik dalgaboyunda ışık üreten ve bu dalga boyu algılayıcıların ve uzun optik yol kullanılarakelde edilmişitr.Laboratuvarımızda geliştirilen bu cihazla, 2007 bahar mevsiminde toz içerenyağışlardaki demir (II) miktarının ölçümü, otomatik olarak yapılmıştırÇalışmalar sırasında Şubat ve Nisan aylarında yağan iki yağmurun analizi,laboratuarda bulunan spektrofotometre ile yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre; tozyoğunluğunun az ve güneş ışığı miktarının yetersiz olduğu Şubat ayında, yağmursuyu içerisindeki demir (II) miktarı yaklaşık 9 ppb olduğu görülmüştür. Yoğun tozgeçişinin yaşandığı Nisan ayında, yeterli güneş ışığı varlığında ise yağmur suyundakidemir (II) miktarı, gün içerisinde, 11 ppb'den 36 ppb'ye kadar yükselmiştir.Elde edilen sonuçlardan görülmektedir ki; yeterli güneş ışığı varlığında SahraÇölü'nden gelen tozlar, bulut içerisinde reaksiyona girerek demir (II)'yi ortayaçıkarmaktadır. Geliştirilen otomatik analiz sistemiyle, yağış toplanıp, otomatik olarakölçülüp, elde edilen sonuçlar cihazın hafızasında saklanacaktır.Anahtar kelimeler: Sahra tozu, kullanılabilir demir, spektrofotometrik yöntem,otomatik analiz sistemi.

Abstract:
Long range transport of dust in the atmosphere is a well known phenomenon. Saharadesert is the largest source of dust in northern hemisphere and known to effectAmerica, Europe and Asia as well as oceans and even reaching over the North PoleIt has been shown that iron which is present in +3 oxidation state within the Saharandesert dust can produce reduced iron within the cloud droplet under the effect ofsolar radiation and enhances the wet precipitation events by reduced iron.The purpose of this study is to design and construct low cost and simple and effectiveautomatic instrument that can be used in the reduced iron in wet deposition. Theinstrument is based on the detection of reduced iron by forming a colored complexwith ferrozine under acidic conditions and its spectrophotometric detection. Traceamounts of iron detection have been achieved by careful selection of specific lightemitting and detection components as well as increasing the optic path length. By theuse of this system, the automatic measurement of the iron (II) in environmentalsamples has been achieved during 2007 spring dust transport events.During the course of development stage the Fe(II) analysis of the rain events inFebruary and April has been carried out with a spectrophotometer in the laboratory. Ithas been observed that the quantity of iron (II) is nearly 9 ppb in the rain of Februarywhen the solar light intensity is below the sufficient level. The quantity of iron (II) inApril dust transport and associated rain event was initially measured as 11 ppb andduring the course of the day due to increase in solar insolation has increased to 36ppb.Having seen this results it is obvious that; the dust traveling from Sahara Desert, isreacting inside the clouds in the exposition of the sun light and forming iron (II). Usingthe automatic analysis system, the rain will be gathered, analyzed automatically andthe results will be stored in the memory of the system.The results clearly show that desert origin dust does produce bioavailable iron withinthe cloud when the solar radiation is adequate. The automatic rain analysis systemcan automatically; collect, detect and store the results.Keywords: Saharan dust, bioavailable iron, spectrıphotometric method, automaticanalysis system.