Çevresel su numunelerinin analizi

Hazırlanan kurşun-seçici elektrot kullanılarak göl suyu, yağmur suyu ve deniz suyu numunelerinde geri kazanım çalışmaları yapıldı. Bu amaçla standart ekleme yöntemi kullanılarak standart kurşun çözeltisinden bilinen miktarlarda eklendi. Elde edilen kalibrasyon grafiğinden başlangıçtaki numunede bulunan kurşun değerine ulaşıldı.

İlgili eklemeye karşılık bulunan miktarın, eklenen miktara oranlanmasıyla geri kazanım değerleri belirlendi. Elde edilen geri kazanım değerleri çizelge 4.18’de verilmiştir. Her bir numune için, ölçüm beşer kere tekrar edilerek sonuçların ortalaması alındı.

Hesaplanan yüzde geri kazanım değerlerinin 100’e yakın olması, bu elektrodun çeşitli çevresel su numunelerindeki kurşun tayininde başarılı bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir.

40 60 80 100 120

0 2 4 6

E,mV

EDTA, mL

80 100 120 140 160

0 2 4 6

E,mV

EDTA, mL

a) b)

107

Çizelge 4.18 Analitik uygulamalar sonucu elde edilen geri kazanım değerleri

ELEKTROT 1

Göl suyu 0,3312 0,3213±0,0003 97,2±2,2

Deniz suyu 0,3312 0,3267±0,0004 98,6±1,6

Yağmur suyu 0,3312 0,3213±0,0003 92,3±3,1

ELEKTROT 2

Göl suyu 0,3312 0,3229±0,0004 97,4±2,6

Deniz suyu 0,3312 0,3195±0,0004 96,4±1,9

Yağmur suyu 0,3312 0,3328±0,0003 101,2±2,1

ELEKTROT 3

Göl suyu 0,3312 0,3159±0,0004 95,7±1,9

Deniz suyu 0,3312 0,3145±0,0003 95,6±2,7

Yağmur suyu 0,3312 0,3377±0,0004 102,2±2,7

ELEKTROT 4

Göl suyu 0,3312 0,3226±0,0004 97,4±2,4

Deniz suyu 0,3312 0,3154±0,0004 95,4±1,8

Yağmur suyu 0,3312 0,3148±0,0003 95,8±1,6

ELEKTROT 5

Göl suyu 0,3312 0,3229±0,0003 97,4±3,8

Deniz suyu 0,3312 0,3095±0,0004 93,3±2,5

Yağmur suyu 0,3312 0,3554±0,0003 108,9±1,6

ELEKTROT 6

Göl suyu 0,3312 0,3069±0,0003 91,3±1,7

Deniz suyu 0,3312 0,3129±0,0004 95,6±2,9

Yağmur suyu 0,3312 0,3215±0,0003 96,4±1,9

ELEKTROT 7

Göl suyu 0,3312 0,3082±0,0003 92,7±1,9

Deniz suyu 0,3312 0,3278±0,0004 98,4±2,1

Yağmur suyu 0,3312 0,3196±0,0004 96,8±2,7

ELEKTROT 8

Göl suyu 0,3312 0,2996±0,0005 90,2±3,6

Deniz suyu 0,3312 0,3174±0,0003 95,4±2,3

Yağmur suyu 0,3312 0,4280±0,0004 104,8±2,2

108 5. SONUÇ

Bu çalışmada Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü’ndeki bir çalışma grubu tarafından sentezlenen 5,11,17,23-tetra-ter-bütil-25,27-bis (benzilaminokarbonilmetoksi)-26,28-dihidroksikaliks[4]aren (İyonofor I), 1,3-[etilen-bis-(aminokarbonilmetoksi)]-p-ter-bütilkaliks[4]aren (İyonofor II) ve 25,27-bis-(4-nitrobenziloksi)-26,28-dihidroksikaliks[4]aren (İyonofor III) bileşiklerinin, Pb(II) iyonlarına seçici bir elektrot yapımında iyonofor olarak kullanılabileceği gösterildi.

Söz konusu iyonoforlar ile iç dolgu çözeltisiz elektrotlar hazırlandı. Pt ve GC elektrotlar kullanılarak hazırlanan iç dolgu çözeltisiz elektrotların potansiyometrik cevaplarının ve performans özelliklerinin iç dolgu çözeltili PVC membran elektrotlara göre çok daha iyi olduğu belirlendi.

Bu tip elektrotların hazırlanmasında nanoyüp ilavesi ile daha başarılı sonuçların elde edildiği gözlendi. 1,3-[etilen-bis-(aminokarbonilmetoksi)]-p-ter bütilkaliks[4]aren ve 25,27-bis-(4nitrobenziloksi)-26,28-dihidroksikaliks[4]aren ile MWCNT içeren elektrotlar oluşturulduğunda sterik etkiden ötürü kurşun iyonlarına olan duyarlılığın azaldığı tespit edildi.

Membran kalınlığı ve ortam pH’sının elektrotların potansiyometrik cevabı üzerinde etkisi olduğu görüldü.

Çeşitli pH değerlerinde kalibrasyon serileri hazırlanarak ortam pH’sının potansiyometrik cevabı oldukça etkileyebildiği görüldü.

Cevap süresinin çok uzun olmamasından dolayı önerilen her elektrodun literatürde verilen pek çok iyon-seçici elektrotla yarışabilecek nitelikte olduğuna karar verildi.

109

İyonofor olarak 5,11,17,23-tetra-ter-bütil-25,27-bis(benzilaminokarbonilmetoksi)-26,28-dihidroksikaliks[4]arenin kullanılmasıyla hazırlanan yüzeyi kaplı MWCNT içeren nanotüpsüz olarak hazırlanan kurşun-seçici kurşun(II) PVC membran elektrodun lityum(I), amonyum(I), kalsiyum(II), magnezyum(II), stronsiyum(II), çinko(II), kobalt(II), nikel(II), bakır(II), kadmiyum(II) gibi katyonlara seçiciliğinin (potasyum(I) ve cıva (II) hariç), literatürde verilen farklı iyonoforlarla hazırlanan hazırlanan pek çok elektrodun seçiciliklerinden daha iyi olduğu belirlendi.

EIS çalışmaları, önerilen elektrotlar için kütle aktarımının daha hızlı gerçekleştiğini gösteren yarı dairelerin çapları, bu elektrotlarla çalışıldığında cevap süresinin kısa olmasıyla uyumlu bir sonuç olduğunu gösterdi.

Hazırlanan elektrotların kurşun iyonlarının potansiyometrik titrasyonlarında indikatör elektrot olarak kullanılabileceği belirlendi.

Çevresel su numunelerinde kurşun tayininin başarılı bir şekilde gerçekleştirilebileceği belirlendi ve oldukça yüksek oranlarda geri kazanım elde edildi.

Tez çalışmasında önerilen elektrotların tüm performans özellikleri çizelge 5.1’de verildi.

Çizelge 5.1 Tez çalışmasında önerilen iç dolgu çözeltisiz kurşun-seçici elektrotların belirlenen tüm performans özellikleri

Ömür Seçicilik Katsayıları Uygulamaları Kaynak

İyonofor

Çizelge 5.1 Tez çalışmasında önerilen iç dolgu çözeltisiz kurşun-seçici elektrotların belirlenen tüm performans özellikleri (devam)

Ömür Seçicilik Katsayıları Uygulamaları Kaynak

İyonofor

Çizelge 5.1 Tez çalışmasında önerilen iç dolgu çözeltisiz kurşun-seçici elektrotların belirlenen tüm performans özellikleri (devam)

Ömür Seçicilik Katsayıları Uygulamaları Kaynak

İyonofor

113 KAYNAKLAR

Abbaspour, A., Mirahmadi, E., Khalafi, A. ve Babamohammadi, S. 2010. A highly selective and sensitive disposable carbon composite PVC-based membrane for determination of lead ion in environmental samples. Journal of Hazardous Materials, 174, 656-661.

Abraham, A. A., Rezayi, M., Manan, N. S. A., Narimani, L., Rosli, A. N. B. ve Alias, Y. 2015. A novel potentiometric sensor based on 1,2-bis(n’-benzoylthioureido)benzene and reduced graphene oxide for determination of lead (II) cation in raw milk. Electrochimica Acta, 165, 221-231.

Akceylan, E. 2011, Faz transfer katalizörü olabilecek kaliksaren türevlerinin sentezi ve seçilmiş reaksiyonlarda uygulamaları. Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı, 189, Konya.

Amemiya, S., Bühlmann, P. ve Umezawa, Y. 1998. A phase boundary potential model for apparently ''Twice-Nernstian'' responses of liquid mebrane ion-selective electrodes. Anal. Chem., 70(3); 445-454.

Ardakani, M.M., Ensafi, A.A., Naeimi, H., Dastanpour, A. ve Shamlli, A. 2003. Coated wire-based, new schiff base potentiometric sensor for lead(II) Ion. Russian J. of Electrochem., 39(3), 269-273.

Ardakani, M.M., Ensafi, A.A., Naeimi, H., Dastanpour, A. ve Shamlli, A. 2003. Highly selective lead(II) coated-wire electrode based on a new schiff base. Sensors and Actuators B, 96, 441-445.

Ardakani, M.M., Kashani, M.K., Niasari, M.S. ve Ensafi, A.A. 2005. Lead ion-selective electrode prepared by sol-gel and PVC membrane techniques. Sensors and Actuators B, 107, 438-445.

Bakker, E., Bühlmann, P. ve Pretsch, E. 1999. Polymer membrane ion-selective electrodes-what are the limits?. Electroanalysis, 11, 915-933.

Balkaya, N. ve Cesur, H. 2002. Fosfojips kullanılarak kurşun giderimi. Ekoloji Çevre Dergisi, 42, 27-29.

Bard, A.J. ve Faulkner, L.R. 2001. Electrochemical Methods, 2nd Ed, John Wiley and Sons, Inc. New York.

Bhat, V. S., Ijeri, V. S. ve Srivastava A. K. 2004. Coated wire lead(II) selective potentiometric sensor based on 4-tert-butylcalix[6]arene. Sensors and Actuators B, 99, 98-105.

114

Chen, H., Lee, M., Choi, S., Kim, J.H., Choi, H.J., Kim, S.H., Lee, J. ve Koh, K. 2007.

Comparative study of protein immobilization properties on calixarene monolayers. Sensors, 7, 1091-1107.

Dalkıran, B. 2009. Lariat crown bileşiğinin iyonofor olarak kullanıldğı cıva(II) iyon-seçici elektrot geliştirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı, 199, Ankara.

Ganjali, M. R., Kazamia, N. M., Faridboda, F., Khoeec, S.ve Norouzia, P. 2010.

Determination of Pb²⁺ ions by a modified carbon paste electrode based on multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) and nanosilica. Journal of Hazardous Materials, 173, 415-419.

Ghaedi, M., Shokrollahi, A., Montazerozohori, M., Mansouri, M., Khodadoust, S., Mousavi, A. ve Hossainian, H. 2011. Infuluence of multiwalled carbon paste nanotubes on response of Pb²⁺ iın selevtive carbon pasta electrode based on 2-((6-(5-Bromo-2-hydroxybenzylideneamino)hexylimino) Methyl)-4-bromophenol as novel neutral carrier. IESS Sensors Journal, 11, 759-767.

Gupta, V. K., Mangla, R. ve Agarwal, S. 2002. Pb(II) selective potentiometric sensor based on 4-tert-butylcalix[4]arene in PVC matrix. Electroanalysis, 14, 15-16.

Guzinski, M., Lisak, G., Sokalski, T., Bobacka, J., Ivaska, A., Bochenska, M. ve Lewenstam, A. 2013. Solid-contact ion-selective electrodes with highly selective thioamide derivatives of p-tert-butylcalix[4]arene for the determination of lead(II) in environmental samples. Analytical Chemistry, 85, 1555-1561.

Gündüz, S. 2006. Bütünüyle katı-hal kontak katyon seçici elektrotlar ve Na⁺-seçici elektrot. Yüksek Lisans Tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı, 91, Samsun.

Kaplan, Ö. 2007. Pb(II)-seçici PVC elektrot hazırlanması ve analitik uygulamaları.

Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı, 128, Ankara.

Keskin, S.E. 2014. İyonofor olarak yeni sentezlenen bir kaliks[4]aren türevine dayanan iyodür-seçici elektrot hazırlanması. Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı, 114, Ankara.

Li, X. G., Ma, X. ve Huang, M. R. 2009. Lead(II) ion-selective electrode based on polyaminoanthraquinone particles with intrinsic conductivity. Talanta, 78, 498-505.

Mathew, S., Rajith, L. ve Lonappan, L.A. 2014. A lead (II) selective PVC membrane potentiometric sensor based on tetraazamacrocyclic ligand. J. Incl Phenom Macrocyly Chem, 78, 171-177.

115

Michalska, A., Wojciechowski, M., Bulska, E., Mieczkowski, J. ve Maksymiuk, K.

2009. Poly(n-butyl acrylate) based lead (II) selective electrodes. Talanta, 79, 1247-1251

Morf, W.E. 1981. The principles of ion-selective electrodes and of membrane transport.

Elsevier, 446, New York.

Nagele, M., Bakker, E. ve Pretsch, E. 1999. General description of the simultaneous response of potentiometric ionophore-based sensors to ions of different charge.

Anal. Chem., 71(5), 1041-1048.

Sadeghi, S., Dashti, R. G. ve Shamsipur, M. 2002. Lead-selective poly(vinyl chloride) membrane electrode based on piroxicam as a neutral carrier, Sensors and Actuators B, 81, 223-228.

Soleymanpour, A. ve Shafaatian, B. 2012. Coated wire lead(II)-selective electrode based on a Schiff base ionophore for low concentration measurements. Monatsh Chem, 143, 181-188.

Shim, J., Jang, E. J. ve Chung, K. C. 2007. Lead ion‐selective polypyrrole solid‐contact electrode based on crown ether. Analytical Letters, 40, 3038–3049.

Tavakkoli, N. ve Shamsipur, M. 2006. Lead-selective membrane electrode based on dibenzopyrydino-18-crown-6. Analytical Letters, 29(13), 2269-2279.

Tekin, S. 2008. Platin elektrot yüzeylerine tutturulmuş organik moleküllerin elektrokimyasal tekniklerle pK_a değerlerinin tayini. Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı, 116, Ankara.

Yıldız, R. 2013. Bazı organik kaplamalı metalik malzemelerin kaplama performansına ve kesilmiş kenar korozyonuna yağmur suyu ve SO₂ gazının etkileri. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı, 191, Adana.

Wardak, C. 2013. 1-Hexyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate as new component of polymeric membrane of lead ion-selective electrode. Desalination and Water Treatment, 51, 658-664.

Wilson, D., Arada, M.A., Alegret, S. ve Valle, M. 2010. Lead(II) ion selective electrodes with PVC membranes based on two bis-thioureas as ionophores: 1,3-bis(N-benzoylthioureido)benzene and 1,3-bis(N-furoylthioureido)benzene.

Journal of Hazardous Materials, 18, 140-146.

Xu, S., Yuan, Q., Yu, S. ve Wu, X. 2012. Single-piece solid-contact Pb²⁺-selective electrodes based on thiophene oligomer. Electroanalysis, 24(10), 2021-2025.

116

Yin, T., Pan, D., ve Qin, W. 2012. A solid-contact Pb²⁺selective polymeric membrane electrode with Nafion-doped poly(pyrole) as ion-to-electron transducer. J Solid State Electrochem, 16, 499-504.

Zolotov, Y.A. 1997. Macrocyclic compounds in analytical chemistry. John Wiley and Sons Ltd., 448,USA.

Zhad, H.R.L.Z., Aboufazeli, F., Amani, V., Najafi, E. ve Sadehgi, O. 2013.

Modification of multiwalled carbon nanotubes on dipyridile amine for potentiometric determination of lead(II) ions in environmental samples. Journal of Chemistry, 7, 375-413.

117 ÖZGEÇMİŞ

Adı Soyadı : Elif TUNA Doğum Yeri : Bursa Doğum Tarihi : 08.05.1989 Medeni Hali : Bekar Yabancı Dili : İngilizce

Eğitim Durumu (Kurum ve Yıl)

Lise : Gemlik Celal Bayar Anadolu Lisesi (2007)

Lisans : Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü (2011)

Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü (Çift Anadal) (2012)

Yüksek Lisans : Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı (Şubat 2013-Ocak 2016)