Bulutlanma noktası ekstraksiyonuyla su ve gıda örneklerinde bazı ağır metallerin atomik absorpsiyon spektrofotometri ile tayinleri
With atomic absorption spectrophotometric determinations of some heavy metals with cloud point extraction in water and food samples
Yazar: HAVVA NUR SEZGİ
Danışman: PROF. DR. MEHMET TÜFEKÇİ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, zenginleştirme yöntemi olarak bulutlanma noktası ekstraksiyonu (BNE) kullanılmıştır. Bu yöntem kobalt, bakır, kadmiyum ve nikelin alevli atomik absorpsiyon spektrometresi (FAAS) ile tayini öncesi zenginleştirilmesi için başarıyla kullanılmıştır. İyonik olmayan yüzey aktif maddelerin sulu çözeltileri, bulutlanma noktasında çöktürülerek ortamdaki hidrofobik türler sulu çözeltiden uzaklaştırılmıştır. Yüzey aktif madde bakımından zengin olan fazın hacmi, toplam hacimden çok daha düşük olduğundan yüksek bir zenginleştirme faktörü elde edilmiştir. Sulu fazdaki Cd(II), Cu(II), Ni(II), Co(II) iyonları, bir şelat yapıcı reaktif olan l ( 5-metil-4-{[3-fenilprop-2-en-1-ilidin]amino}-2,4-dihidro-3H-1,2,4-triazol-3-on) ve 4-((2-fluoro-4-nitrophenyl)amino)-5-(furan-2-yl)-4H-1,2,4-triazole-3-thiol ile kompleksleştirilmiş ve oluşan hidrofobik kompleks, Triton X-114 ile yüzey aktif maddece zengin faza kantitatif olarak ekstrakte edilerek analit iyonların bulutlanma noktası ekstraksiyonu gerçekleştirilmiştir. Metal içeriklerinin FAAS ile tayini öncesi yüzey aktif maddece zengin faz etanolde 2 mol L-1 HNO3 içerisinde çözülmüştür. L1ve L2 ligantları için optimize koşullar: pH 8, pH 7,5; 0,5 mg, 0,5 mg (ligant miktarı için); 0,4 mL, 0,2 mL (Triton X-114 miktarı için); 65 ˚C, 65 ˚C (denge sıcaklığı için); 15dk, 15 dk (santrifüjleme süresi için). Çözelti pH'ı, ligant ve Triton X-114 konsantrasyonu, denge sıcaklığı ve süresi gibi ekstraksiyon verimini etkileyen parametreler incelenerek optimize edilmiştir. Optimized conditions for L1 and L2 ligants: pH 8, pH 7,5; 0,5 mg, 0,5mg (for concentration of  ligant); 0,4 mL, 0,2 mL (for concentration of  Triton X-114), 65 ˚C, 65 ˚C (for equilibration temperature), 15dk, 15 dk (for centrifugation time). Ayrıca bazı katyon ve anyonların girişim etkileri incelenmiştir. Optimum koşullarda sırasıyla gözlenebilme sınırı, tayin sınırı ve bağıl standart sapma değerleri hesaplanarak değerlendirilmiştir. Yöntemlerin doğruluğu sertifikalı standart referans madde analizi (CRM-SA-C Sandy Soil C ve ekleme/geri kazanma testleri ile kanıtlanmıştır. Geliştirilen metot, çeşitli çevresel katı ve sıvı numunelerde ve gıda numunelerinde analit iyonların belirlenmesinde başarıyla uygulanmıştır.

Abstract:
In this study, the cloud point extraction (CPE) was used as a preconcentration method. This 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 5-metil-4-{[3-fenilprop-2-en-1-ilidin]amino}-2,4-dihidro-3H-1,2,4-triazol-3-on ligant and 4-((2-fluoro-4-nitrophenyl)amino)-5-(furan-2-yl)-4H-1,2,4-triazole-3-thiol ligant 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 ethanol prior to metal content determination by FAAS. L1 ligantı ile Cd(II), Cu(II), Ni(II) ve Co(II) , L2 ligantı ile Cd(II)' nin sırasıyla GS ve TS değerleri: 0,31µg L-1, 0,29 µgL-1, 0,30  µgL-1, 1,43 µgL-1, 0,16 µgL-1; 1,04 µgL-1, 0,95 µgL-1, 0,99 µgL-1, 4,77 µgL-1, 0,53 µgL-1. The parameters affecting the extraction efficiency, such as solution pH, concentration of LİGANT and Triton X-114, equilibration temperature and time were evaluated and optimized. In addition, the interference effects of the matrix ions on the developed methods were investigated. In order of values LOD and LOQ of  Cd(II), Cu(II), Ni(II) and Co(II) with ligant L1, Cd(II) with ligant L2: 0,31µg L-1, 0,29 µGl-1, 0,30  µgL-1, 1,43 µgL-1, 0,16 µgL-1; 1,04 µgL-1, 0,95 µgL-1, 0,99 µgL-1, 4,77 µgL-1, 0,53 µgL-1. Analytical performance of the methods were evaluated by calculating the values of limit of detection limit (LOD), limit of quantification (LOQ) and relative standart deviations (RSD). The accuracy of the methods were proved by test of analyte spiked/recovery and standart materials (CRM-SA-C Sandy Soil C and CRM TMDW-500 Drinking Water) analysis. The developed methods were successfully applied to environmental solid and liquid samples and food samples.