Taç eter türevi bir makrosiklik bileşik kullanılarak değişik matrikslerde altın'ın zenginleştirilmesi ve spektrofotometrik tayini
Preconcentration and spectrophotometric determination of gold in various matrix using a macrocyclic ligand, crown ether derivate
Yazar: VOLKAN NUMAN BULUT
Danışman: PROF. DR. MEHMET TÜFEKÇİ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Bölümü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Altın = Gold ; Ayırma = Separation ; Sıvı-sıvı özütlemesi = Liquid-liquid extraction ; Zenginleştirme = Enrichment

Özet:
Bu çalışmada, seçimli bir sıvı-sıvı ekstraksiyon metodu kullanılarak, Au(III)'ün N,N'-6,7,9,10,17,18,20,21-oktahidrodibenzo [b,k][1,4,7,10,13,16] hekzaokzasiklo oktadesin-2,13-diylbis(2-kloroacetamide) (ODBOCA) ile kompleksi oluşturulduktan sonra, zenginleştirilmesi, ayrılması ve spektrofotometrik olarak tayin edilmesine yönelik bir metot geliştirilmiştir.Yapılan denemeler neticesinde, çalışılan 27 element arasından (Ca2+, Na+, K+, Li+, Pd2+, Pt4+, V5+, Cr3+, Cr6+, Mn2+, Fe3+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Mo6+, Ag+, Cd2+, Au3+, Hg22+, Hg2+, As3+, Se4+, Mg2+, Al3+, Pb2+, Sn2+, Sb3+, Bi3+), sadece Au3+' ün ODBOCA ile kompleks oluşturduğu tespit edilmiştir.pH; ODBOCA konsantrasyonu; çalkalama süresi; numune hacmi; matriks bileşenlerinin etkisi; oluşan kompleksin kararlılığı; metal : ligand stokiyometrik oranı; ?max gibi analitiksel parametreler çalışılarak optimum şartlar belirlenmiştir.Altının geri kazanımına pH' ın etkisini araştırmak için, pH 1-12 aralığı taranmış ve pH 4-6 arasında altın kantitatif olarak sulu fazdan kloroform fazına ekstrakte edilmiştir. Bundan sonra yapılan çalışmalarda optimum pH değeri olarak pH 5 seçilmiştir.Ayrıca geliştirilen yöntemin zenginleştirme faktörü 200 olarak tespit edilmiştir. 540 nm de kloroform fazında yöntemin molar absorbtivite katsayısı ve Sandell duyarlılığı sırası ile, 4.12x103 L.mol-1.cm-1 ve 0.048 µg.cm-2 olarak bulunmuştur. Lambert-Beer kanunu uyarınca yapılan çalışmalarda doğrusal aralığın 0.5 ~ 15 µg mL-1 arasıda olduğu tespit edilmiştir. 1.0 µg mL-1'lik 10 ayrı altın çözeltisinin analizinden elede edilen, % Bağıl Standart Sapmanın % 3.0 olduğu bulunmuştur. Gözlenebilme sınırı değeri 0.5 µg L-1 olarak tespit edilmiştir. Metal : Ligand sitokiyometrik oranı Job metodu kullanılarak 1:2 olarak bulunmuştur. Bir çok yabancı iyonun, altının ekstraksiyon verimi üzerine etkisi olup olmadığı araştırılmıştır. Geliştirilen metot; hızlı, doğru, seciciliği ve kesinliği yüksek bir metoddur. Bu metot çevresel su numunelerine ve cevher örneklerine uygulanmıştır. Ayrıca, yöntemin doğruluğu standart referans maddeler (CRM) ile ve iç standart ekleme metodu ile tespit edilmiştir ve son derece iyi ve tatmin edici sonuçlar elde edilmiştir.

Abstract:
In this study, A selective liquid-liquid extraction method for the separation, preconcentration and spectrophotometric determination of gold with N,N'-6,7,9,10,17,18,20,21-octahydrodibenzo [b,k][1,4,7,10,13,16] hexaoxacyclo octadecine-2,13-diylbis(2chloroacetamide) (ODBOCA) is described.As a result of the experiments, among 27 elements studied (Ca2+, Na+, K+, Li+, Pd2+, Pt4+,V5+, Cr3+, Cr6+, Mn2+, Fe3+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Mo6+, Ag+, Cd2+, Au3+, Hg22+, Hg2+, As3+, Se4+, Mg2+, Al3+, Pb2+, Sn2+, Sb3+, Bi3+), the formation of complex with ODBOCA was observed only for Au3+.Recovery conditions including, pH; ODBOCA concentration; shaking time; sample volume; effect of matrix constituents; stability of complex; metal : ligand ratio; ?max; etc.; were studied.The effect of pH on gold recovery was studied in the pH range of 1-12. Au was extracted quantitatively at pH 4-6. pH 5 was selected for the optimization, and recovery yield for other conditions were investigated.Also, the enrichment factor of 200 was achieved. In the chloroform medium, the molar absorptivity and Sandell?s sensitivity are 4.12x103 L.mol-1.cm-1 and 0.048 µg.cm-2 at 540 nm. Beer?s law is obeyed in the range of 0.5 ~ 15 µg mL-1 in the measured solution. The relative standard deviation for 10 replicates sample of 1.0 µg mL-1 level is 3.0%. The detection limit is 0.5 µg L-1 in the original sample. The stoichiometric ratio of the metal ion to ligand molecules in the complex was found to be 1:2. Effects of interference by a number of metal ions were investigated. The method is fast, accurate, selective, and precise. This method was applied to the determination of gold in water and ore with good results. Also, this method was verified with certified reference material (CRM) and internal standard, and satisfactory results were obtained.