Surfaktan ortamda bazı azo grubu içeren bileşiklerle eser düzeylerde civanın spektrofotometrik yöntemle belirlenmesi
Spectrophotometric determination of mercury at trace levels by using chelating compounds containing azo group in surfactant media
Yazar: TUĞBA CESUR ÇEPKEN
Danışman: DOÇ. DR. RAMAZAN GÜRKAN
Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Spektrofotometri = Spectrophotometry ; Yüzey aktif ajanlar = Surface active agents

Özet:
Mevcut tezde, yapay olarak hazırlanmış deniz suyu, musluk suyu ve şişelenmiş içme suyu örneği gibi bazı çevresel su örneklerindeki civanın belirlenmesi için çok basit, duyarlı ve bağıl olarak seçici spekrofotometrik bir yöntem önerilmektedir. Yöntem, pH 9.50 NH3/NH4Cl tampon çözelti ortamında şelatlandırıcı bir reaktif olan TAC ve katyonik bir surfaktan olan CPC ile Hg(II) iyonlarının koyu turuncu renkli kompleks oluşumuna dayanır. Sulu ortamda 530 nm'de turuncu renkli anyonik Hg(OH)2L22- kompleksi 1.34x104 L mol ? 1 cm ? 1'lik bir soğurma katsayısı ile maksimum absorbans gösterirken, surfaktan ortamda koyu turuncu renkli üçlü Hg(OH)2L2(CPC)2 kompleksi, 548 nm'de 4.69x104 L mol ? 1 cm ? 1'lik bir soğurma katsayısı ile maksimum absorbans göstermektedir. Doğrudan spektrofotmetrik yöntemin seçme ve nicelleştirme sınırı 29.650 ve 98.73 ng mL ? 1 iken, surfaktan duyarlı yöntemin seçme ve nicelleştirme sınırı 6.095 ve 20.30 ng mL ? 1' dir. Mevcut analitik sistem sulu surfaktan ortamda yaklaşık olarak 10.0 mg L-1'ye kadar Beer yasasına uymaktadır. Aynı zamanda, her iki yöntem için 0.001'lik absorbans değişimine dayanan Sandell's duyarlığı da ölçülmüş ve surfaktan ve sulu ortam için bu değerler 0.0668 ve 0.2338 µg cm-2 olarak saptanmıştır. Her iki yöntemin doğruluğu ve kesinliği, her biri 1 mg L-1 Hg(II) içeren çözeltiler için on tekrarlı ölçüme dayanan bağıl hata ve bağıl standart sapmayı bulmak suretiyle kontrol edilmiştir. Doğrudan spektrofotometrik yöntemin BH ve BSS değerleri 11.20% ve 4.35%, iken, surfaktan duyarlı yöntemin BH ve BSS değerleri sırasıyla 2.20% ve 3.19% olarak bulunmuştur. Yöntemin analitik uygulaması ve geçerliliği çevresel su örneklerindeki civanın belirlenmesi için 3.0 ve 5.0 mg L-1'lik standart Hg(II) çözeltilerini örneğe eklemek suretiyle incelenmiştir. Geri kazanım çalışmalarının hem surfaktan duyarlı mevcut yöntem hem de surfaktan modifiye dithizon yöntemi için oldukça iyi olduğu bulunmuştur. Aynı zamanda, bilinen derişim oranlarında Hg(I) ve Hg(II) içeren karışımlar için türleme çalışması da yapılmıştır. Asidik ortamda aşırı KMnO4 çözeltisi ile Hg(I) iyonlarının ön yükseltgenmesi sonrası, karışımın Hg(I) veya Hg(II) içeriği, regresyon eşitliği aracılığıyla toplam Hg(I)+Hg(II) miktarından Hg(I) veya Hg(II) miktarını çıkarmakla belirlenmiştir. 0.5 mg L-1'den daha düşük derişimler hariç, gerçek analit içerikleri için BSS değerleri 0.31-1.42% arasında değişmektedir.

Abstract:
A very simple, sensitive and relatively selective spectrophotometric method in the present thesis is purposed for the determination of mercury in some artificially prepared seawater samples and environmental water samples such as tap water and the bottled drinking water samples. The method is based on the formation of an orange colored complex species of Hg(II) with 2,2?-thiazoilylazo-p-cresol (TAC) and a cationic surfactant, cetylpyridinium chloride (CPC) at pH 9.5 NH3/NH4Cl buffer media. The deep orange colored ternary Hg(OH)2L2(CPC)2 complex in surfactant medium shows maximum absorbance at 548 nm with molar absorptivity value of 4.69x104 L mol ? 1 cm ? 1, while The orange colored anionic Hg(OH)2L22- complex in aqueous medium shows maximum absorbance at 530 nm with molar absorptivity value of 1.34x104 L mol ? 1 cm ? 1 The detection limit and quantification limit of the surfactant sensitized method is 6.095 and 20.30 ng mL ? 1, while The detection limit and quantification limit of the direct spectrophotometric method is 29.650 and 98.73 ng mL ? 1 The present analytical system obeys Beer?s law approximately up to 10.0 ? g Hg(II) mL ? 1 in aqueous surfactant media. Also, the Sandell?s sensitivity, which is based on an absorbance change of 0.001, has been measured as 0.0668 µg cm-2 in surfactant media while it is measured as 0.2338 µg cm-2 in aqueous media. The accuracy and precise of both method were checked by finding relative error and relative standard deviation (RE and RSD, for ten replicate measurements) values for solutions each containing 1.0 ? g Hg(II) mL ? 1. The RE and RSD values of the surfactant sensitized method was found to be 2.20% and 3.19%, respectively while the similar values for the direct spectrophotometric method are 11.20% and 4.35%, respectively. The analytical application and validity of the method have been examined by adding standard Hg(II) ion solutions of 3 and 5 mg L-1 for the determination of mercury in environmental water samples. It was found that their recovery results are highly good for both surfactant sensitized method and surfactant-modified dithizone method. Also, the speciation studies for mixtures containing both Hg(I) and Hg(II) ions at known concentration ratios were made. After Hg(I) ions are pre-oxidized with excess KMnO4 in acidic media, the Hg(I) or Hg(II) content of mixture was determined by the subtraction of Hg(I) or Hg(II) amount from total Hg(I)+Hg(II) amount by means of regression equation. The RSD value for the actual analyte content has ranged between 0.31 to 1.42% except for lower concentrations than 0.5 mg L-1.