Altın ve gümüş nanopartiküllerin elektrotermal atomik absorpsiyon spektrometrisinde arsenik ve antimon tayini için modifier olarak kullanımı
The use of gold and silver nanoparticles as modifiers for the determination of arsenic and antimony by electrothermal atomic absorption spectrometry
Yazar: SEMA GÜNDÜZ
Danışman: PROF. DR. SÜLEYMAN AKMAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Altın = Gold ; Atomik soğurma spektrometri = Atomic absorption spectrometry ; Gümüş = Silver ; Nanopartiküller = Nanoparticles

Özet:
Elektrotermal Atomik Absorpsiyon Spektrometrisindeki (ETAAS) tayinlerde girişimleri önlemek için diğer tedbirlerin yanında modifier kullanımı da gereklidir. Modifier matriksi uçucu veya girişim yapmayan bir forma dönüştürür ve/veya analitle daha az uçucu bir bileşen oluşturarak ve/veya analiti fiziksel olarak koruyarak girişimleri elimine ederler. Modifierler bazen kendileri de matriks bileşenleri ile reaksiyona girerek girişim yapan türlere dönüşmektedir. Bu durumunu önlemek için, bazı metalik modifierler ya çeşitli işlemlerle elementel halde kolloidleri şeklinde hazırlanarak veya bir indirgenle karıştırılarak veya grafit fırında bir süre ön ısısal muamele sonucu oluşturulup ardından analitin enjekte edilmesi şeklinde kullanılmışlardır.Bu çalışmada da altın ve gümüş nanopartiküllerin elemental halde sentezi ve modifier olarak kullanımı araştırılmıştır. Öncelikle stok altın nanopartiküller (AuNP) kloroaurik asit (HAuCl4?3H2O)'in sodyum sitrat ile indirgenmesi ile stok gümüş nanopartiküller (AgNP) ise gümüş nitratın sodyum sitratla indirgenmesiyle elde edilmiştir. Sentezlenen bu stok çözeltilerin Ultraviyole-Görünür Bölge (UV-GB) spektrumları çekilerek ve ayrıca Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) görüntüleri alınarak karakterizasyonu sağlanmıştır.NaCl, Na2SO4 ve deniz suyu matrikslerindeki arsenik(As) ve antimonun(Sb) için piroliz sıcaklıkları ve modifier miktarı optimize edilmiş ve ayrıca bu modifierlerin kullanımının analitlerin atomlaşma sinyallerine etkisi incelenmiştir. Metodun validasyonu için optimum çalışma şartlarında AuNP ve AgNP modifierler kullanılarak gerçek deniz suyu ve çeşme suyu örnekleri ve sertifikalı referans maddelerde analitlerin eser miktarlardaki analizleri standart ekleme yönteminden yararlanılarak gerçekleştirilmiştir. Geri kazanımlar ve ölçümlerin tekrarlanabilirliği gibi analitik parametreler belirlenmiş ve standart ekleme yapılarak arsenik ve antimon konsantrasyonları kantitatif olarak % 95 güven aralığında tayin edilmiştir.AuNP varlığında, deniz suyundaki As ve Sb için tespit sınırı (LOD) değerleri (3?, N=10) sırasıyla 0,023 ve 0,030 ng mL-1, AgNP varlığında ise 0,022 ve 0,046 ng mL-1 olarak bulunmuştur. Sonuç olarak farklı deniz suyu örneklerindeki As ve Sb konsantrasyonları belirlenmiştir.

Abstract:
In order to eliminate interferences in electrothermal atomic absorption spectrometry (ETAAS) the use of a modifer is mostly necessary. Modifiers interact with (i) matrix converting it to a volatile and/or non-interfering form (ii) with the analyte itself forming its less volatile compound and (iii) physically protect the analyte and prevent its removal from the furnace. Sometimes modifers are converted to interfering forms upon reacting with matriks components. In order to prevent this situation, some metallic modifiers were either prepared as their colloids in elemental form or mixed with a reducing agent or thermally pretreated in the graphite furnace and then analyte was introduced.In this study synthesis of elemental gold nanoparticles (AuNP) and silver nanoparticles(AgNP) and their using as a modifier were investigated. Firstly, the stock gold nanoparticles and stock silver nanoparticles were prepared by reducing chloroauric acid (HAuCl4 ? 3H2O) with sodium citrate, and silver nitrate in sodium citrate, respectively. The nanoparticles synthesized were characterized by Ultraviole-Visible (UV-VIS) spectra, Transmission Electron Microscope (TEM) and Scanning Electron Microscope (SEM).The pyrolysis temperatures, atomization temperatures and amount of modifier were optimized for the determination of arsenic(As) and antimony (Sb) in NaCl, Na2SO4 and sea water. The validation of the method was performed using certified reference sea-water and waste water samples applying standard addition method. The certified as well as spiked amounts were recovered in 95% confidence level.In presence of AuNP, limit of detections for As and Sb in sea water were 0,023 and 0,030 ng mL-1, respectively (3?;N=10) whereas in presence of AgNP they were obtained 0,022 and 0,046 ng mL-1, respectively. Finally the concentrations of As and Sb in different water samples were determined.