Poliaromatik hidrokarbonların yüksek Doğrulukta Tayinine yönelik duyarlı mikroekstraksiyon stratejisinin geliştirilmesi
Development of Sensitive Microextraction Strategy for High Accurate Determination of PolyaromaticHydrocarbons
Yazar: MARAL SELİN ERCAN
Danışman: PROF. DR. SEZGİN BAKIRDERE
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Antarktika = Antarctica ; Kütle spektrometri = Mass spectrometry ; Poliaromatik hidrokarbonlar = Polyaromatic hydrocarbons ; Sıvı faz mikroekstraksiyonu = Liquid phase microextraction

Özet:
Son zamanlarda Antarktika Yarımadasında çeĢitli bilimsel araĢtırma birimlerinin
kurulması, turizmin geliĢmesi gibi etmenler ile insan faaliyetlerinde bir artıĢ meydana
gelmiĢtir. Bununla beraber kara ve deniz yolu ile araç kullanımı, yemek piĢirme, çeĢitli
yanma olayları da artmıĢtır.
Poliaromatik hidrokarbonlar (PAH), organik bileĢiklerin eksik yanması, çeĢitli pirolitik
iĢlemler, endüstriyel ve diğer insan etkinliklerinin bir sonucu olarak doğal veya insan
yapımı olarak meydana gelmektedir. Doğada yüzlerce PAH bulunmaktadır, ancak
bunların 16'sı Çevre Koruma Ajansı (EPA) ve Toksik Maddeler ve Hastalık Kayıt Ajansı
(ATSDR) tarafından baĢlıca kirleticiler ve kanserojenler olarak tanımlanmıĢtır. Ayrıca
bu moleküller lipofilik özelliklerinden dolayı doğada bozunmadan uzun süre
kalabilmektedir.
Bu tezin amacı, dağıtıcı sıvı-sıvı mikro ekstraksiyon yöntemi (DSSME) aracılığıyla
PAH'ların gaz kromatografi-kütle spektrometresi (GC-MS) sistemindeki tayin limitini
düĢürmektir. Öncelikle belirleme için 15 PAH analiti tayin edilmek için seçilmiĢ ve
yaklaĢık 32 dakikalık uygun bir sıcaklık programı ile kromatografik ayırma
sağlanmıĢtır. DSSME yöntemi için optimum koĢullar tek değiĢkenli yaklaĢım ile
belirlenmiĢtir. Tüm bu analitler için gözlenebilme limiti 0,26 ve 6,01μg/L aralığında

xii

tespit edilmiĢtir. GeliĢtirilen DLLME-GC-MS yöntemi ile tayin gücündeki artıĢ 29,2 -
454,5 aralığında elde edilmiĢtir. GeliĢtirilen yöntemin doğruluğunu ve daha karmaĢık
matriksli çevresel örneklere uygulanabilirliğini kanıtlamak amacıyla matriks eĢleme
kalibrasyon yöntemi kullanılarak geri kazanım çalıĢmaları yapılmıĢtır. Bu amaçla
yapay deniz suyu, taĢ-toprak ve yosun örnekleri kullanılmıĢtır. Sonuçlar sırasıyla
%86,8 -108,8, %90,8 -107,3 ve %89,8 -114,3 olarak bulunmuĢtur. Son olarak
geliĢtirilen yöntem gerçek örnek analizi için Antarktika'da bulunan Horseshoe ve
Faure Adaları'ndan toplanan 200 farklı deniz, göl, okyanus suyu, taĢ-toprak, yosun ve
dıĢkı örneklerine uygulanmıĢtır.

Abstract:
Recently, there has been an increase in human activities on the Antarctic Peninsula
with the establishment of various scientific research units and the development of
tourism. In addition, the use of vehicles by land and sea, cooking and various burning
events have also increased.
Poliaromatik hidrokarbonlar (PAH), organik bileĢiklerin eksik yanması, çeĢitli pirolitik
iĢlemler, endüstriyel ve diğer insan etkinliklerinin bir sonucu olarak doğal veya insan
yapımı olarak meydana gelmektedir. Doğada yüzlerce PAH bulunmaktadır, ancak
bunların 16'sı Çevre Koruma Ajansı (EPA) ve Toksik Maddeler ve Hastalık Kayıt Ajansı
(ATSDR) tarafından baĢlıca kirleticiler ve kanserojenler olarak tanımlanmıĢtır. Ayrıca
bu moleküller lipofilik özelliklerinden dolayı doğada bozunmadan uzun süre
kalabilmektedir.
In general, polyaromatic hydrocarbons (PAHs) occur naturally or man-made as a
result of incomplete combustion of organic compounds, various pyrolytic processes,
industrial and other human activities. There are hundreds of PAHs in nature, but 16 of
them have been identified as major pollutants and carcinogens by the Environmental
Protection Agency (EPA) and Agency for Toxic Substances and Disease Registry
(ATSDR). In addition, these substances can remain in nature for a long time without
decomposition due to their lipophilic properties.
The aim of this study was to lower the detection limits of PAHs in gas
chromatography-mass spectrometry (GC-MS) system via dispersive liquid-liquid

xiv

micro-extraction method (DSSME). Firstly, 15 PAH analytes were selected to be
determined and their chromatographic separation was achieved within approximately
32 minutes by a proper temperature program. Optimum conditions for DLLME
procedure were determined by univariate approach. The limit of detection (LOD) for
all these analytes were found between 0.26 and 6.01 μg/L. Enhancement in detection
power for the developed DLLME-GC-MS systems was obtained in the range of 29.2-
454.5. In order to prove the accuracy of the developed method and its applicability to
environmental samples with complex matrices, recovery studies were carried out
using matrix matching calibration method. For this purpose, artificial sea water,
stone-soil and moss samples were used. The results obtained were 86.79 -108.82%,
90.84 -107.29% and 89.82%-114.33%, respectively. Finally, the developed method
was applied to 200 different sea, lake, ocean water, stone-soil, algae and fecal samples
collected from Horseshoe Island and Faure Island in the Antarctic Peninsula for real
sample analysis.