Bazı eser elementlerin zenginleştirilmesi, türlendirmesi ve biyosorpsiyonu
Enrichment, speciation and biosorption of some trace elements
Yazar: ÖZGÜR DOĞAN ULUÖZLÜ
Danışman: DOÇ. DR. DURALİ MENDİL ; DOÇ. DR. MUSTAFA TÜZEN
Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu tez çalışmasında ilk olarak katı-faz ekstraksiyon yöntemi kullanılarak Streptococcus pyogenes mikroorganizması yüklenmiş Dowex Optipore SD-2 ADS reçinesi ile civa(II) ve metil civa türlemesi gerçekleştirildi. Civa miktarları soğuk buhar oluşturmalı atomik absorpsiyon spektrometresiyle (CVAAS) analiz edildi. Optimum analitik şartlar pH, mikroorganizma miktarı, örnek hacmi, matriks iyonlarının etkisi araştırıldı ve % 95'in üstünde kantitatif sonuçlar elde edildi. Biyosorbentin adsorplama kapasitesi civa(II) ve metil civa için sırasıyla 4,8 mg/g ve 3,4 mg/g bulundu. Zenginleştirme Faktörü 25 olarak hesaplandı. Bağıl standart sapma % 7'den düşük bulundu. Gözlenebilme sınırı civa(II) için 2,1 ng/L ve metil civa için 1,5 ng/L olarak bulundu. Yöntemin geçerliliği standart referans maddesi (NRCC-DORM2 Köpekbalığı kası) ile test edildi. Son olarak bu yöntem civa türlemesi için bazı su ve gerçek örneklere başarı ile uygulandı. Katı-faz ekstraksiyon yöntemi ile Streptococcus pyogenes mikroorganizması yüklenmiş Sepabeads SP 70 reçinesi kullanılarak arsenik(III) ve arsenik(V) türlemesi araştırıldı. Örnek çözeltilerdeki arsenik miktarları hidrür oluşturmalı atomik absorpsiyon spektrometresiyle (HGAAS) tayin edildi. Bu çalışma için de optimum deneysel şartların her birisi ayrı ayrı araştırıldı. Biyosorbentin adorplama kapasitesi arsenik(III) için 7,3 mg/g olarak bulundu. Zenginleştirme faktörü 36 olarak bulundu. Bağıl standart sapma % 8'den küçük hesaplandı. Gözlenebilme sınırı 13 ng/L olarak hesaplandı. Bu yönteminde geçerliliği bazı standart referans maddeler (NIST SRM 1568a Pirinç Unu ve GBW 07605 Çay) ile test edildi ve oldukça uyumlu sonuçlar elde edildi. Yöntem ayrıca bazı gerçek su ve gıda örneklerine uygulandı. Bu çalışmada ayrıca birlikte çöktürme tekniği ile çöktürücü ligant olarak sentezlenmiş 3-etil-4-(p-klorobenzilidenamino)-4,5-dihidro-1H-1,2,4-triazol-5-on (EPHBAT) kullanılarak krom(III) ve krom(VI) türlemesi gerçekleştirildi. Krom miktarı alevli AAS ile belirlendi. Önerilen bu yönteminde deneysel parametreler ayrı ayrı optimize edildi. Gözlenebilme sınırı 1,0 µg/L olarak hesaplandı. Bağıl standart sapma % 8'in altında hesaplandı. Zenginleştirme faktörü 50 olarak hesaplandı. Önerilen bu yöntem bazı standart referans maddelere (NIST SRM 1573a Domates yaprağı ve GBW 0703 Çalılık dalı) ve gerçek örneklere uygulandı ve oldukça başarılı sonuçlar elde edildi. Yöntem ayrıca bazı su örneklerine de uygulandı ve oldukça başarılı kantitatif krom türlemesi sonuçları elde edildi. Tezin son kısmında ise birlikte çöktürme tekniği kulanılarak kobalt(II), kurşun(II), bakır(II), demir(III) ve çinko(II) metal iyonlarının zenginleştirilmesi gerçekleştirildi. Çöktürücü olarak Ni2+/2-Nitrozo-1-naftol-4-sülfonik asit kullanıldı. Analit iyonlarının analizleri alevli AAS ile yapıldı. Bu çalışmanın da optimum deneysel şartları her bir parametre için ayrı ayrı incelendi. Gözlenebilme sınırları sırasıyla kobalt(II) için 1,05, kurşun(II) için 2,67, bakır(II) için 1,30, demir(III) için 1,38 ve çinko(II) için 0,50 µg/L olarak hesaplandı. Bağıl standart sapmalar kobalt(II) için % 4,5, kurşun(II) için % 5,7, bakır(II) için % 3,8, demir(III) için % 6,1 ve çinko(II) için % 7,5 olarak bulundu. Zenginleştirme faktörü 25 olarak hesaplandı. Yöntemin geçerliliği bazı standart referans maddelerle (NRCC-SLRS4 Irmak suyu ve IAEA 336 Liken) test edildi ve sertifika değerleriyle uyumlu sonuçlar bulundu. Ayrıca bu yöntem bazı doğal su ve gerçek örneklere uygulandı.

Abstract:
In this study firstly, speciation of mercury (II) and methyl mercury on Streptococcus pyogenes microorganism loaded on Dowex Optipore SD-2 ADS resin has been performed by using solid-phase extraction method. Mercury levels were analyzed by cold vapour atomic absorption spectrometry (CVAAS). Optimal analytical conditions, pH, amounts of biosorbent, sample volumes and matrix ions were investigated and the quantitative recovery results were obtained higher than 95 %. The capacity of biosorbent for mercury(II) and methyl mercury was found 4.8 and 3.4 mg/g, respectively. Preconcentration factor was calculated as 25. The relative standard deviations of the procedure were below 7 %. The detection limits were found 2.1 ng/L for mercury(II) and 1.5 ng/L for methyl mercury. The validation of the presented procedure was tested by the analysis of standard reference material (NRCC-DORM 2 Dogfish Muscle). Finally this procedure was successfully applied to the speciation of mercury(II) and methyl mercury in natural water and real samples. Speciation of arsenic(III) and arsenic(V) by using Streptococcus pyogenes microorganism immobilized on Sepabeads SP 70 resin has been investigated with solid-phase extraction method. Arsenic levels were determined by hydride generation atomic absorption spectrometry (HGAAS) in sample solutions. Each optimal experimental condition were separately investigated in this study. The capacity of biosorbent for arsenic(III) was found as 7.3 mg/g. Preconcentration factor was found as 36. The relative standard deviation was calculated below 8 %. Limit of detection was calculated as 13 ng/L. The validation of this procedure was investigated by some standard reference materials (NIST SRM 1568a Rice flour and GBW 07605 Tea) and obtained fairly compatible results. Procedure also applied some real water and food samples. In this study also speciation of chromium(III) ve chromium(VI) was performed as a precipitant ligand by using as synthesized 3-ethyl-4-(p-chlorobenzylidenamino-4,5-dihydro-1H-1,2,4-triazol-5-one (EPHBAT) with coprecipitation technique. Chromium levels were tested by flame atomic absorption spectrometry (FAAS). Experimental parameters of this proposed procedure were separately optimized. The limit of detection was calculated as 1.0 µg/L. The relative standard deviation was calculated below 8 %. Preconcentration factor was calculated as 50. This proposed procedure was applied for speciation of chromium in some standard reference materials (NIST SRM 1573a Tomato leaves and GBW 0703 Bush Branches and leaves) and real samples and obtained fairly successfully results. This procedure was also applied some water samples and eventually fairly successfully quantitative results were obtained to the speciation of chromium. In the last part of this thesis, preconcentration of cobalt(II), lead(II), copper(II), iron(III) and zinc(II) metals ions was performed with coprecipitation technique. As a precipitate Ni2+/2-Nitroso-1-naphthol-4-sulfonic acid was used. Analyses of analyte ions were performed with the flame atomic absorption spectrometry (FAAS). Optimal experimental conditions of this procedure were separately examined for each parameter. The limit of detections were calculated as 1.05 µg/L for cobalt(II), 2.67 µg/L for lead(II), 1.30 µg/L for copper(II), 1.38 µg/L for iron(III) and 0.50 µg/L for zinc(II). The relative standard deviations were found as 4.5 % for cobalt(II), 5.7 % for lead(II), 3.8 % for copper(II), 6.1 % for iron(III) and 7.5 % for zinc(II). Preconcentration factor was calculated as 25. The validation of this method was tested some standard reference materials (NRCC-SLRS4 River water and IAEA 336 Lichen) and compatible results were found with certificate values. Eventually, this method was also applied to some natural waters and real samples.