4. BULGULAR VE TARTIŞMA
4.5 Elektrotların Seçicilik Katsayılarının Hesaplanması
Elektrotların hazırlanmasında iyonofor olarak kullanılan üç farklı kaliks[4]aren türevinin çeşitli metal iyonları ile etkileşerek, oluşturulan iç dolgu çözeltisiz kurşun-seçici elektrotların performansı üzerinde olumsuz etki yapması olası bir durumdur. Bu nedenle, çalışmamız kapsamında geliştirilen kurşun iyonları için oldukça duyarlı olduğu, eğimi ve çalışma aralığı belirlenen elektrotların; lityum(I), potasyum(I), amonyum(I), kalsiyum(II), magnezyum(II), stronsiyum(II), çinko(II), kobalt(II), nikel(II), bakır(II), kadmiyum(II), cıva(II) ve gümüş(I) katyonlarına cevap verip vermediği araştırıldı. Bu amaçla, Bölüm 3.2.5‘de belirtilen ayrı çözelti yöntemi (SSM) ve sabit bozucu yöntemi (FIM) kullanılarak bulunan potansiyometrik seçicilik katsayıları (KApot,B) İyonofor I ile hazırlanan elektrotlar için çizelge 4.15’de, İyonofor II ile hazırlanan elektrot için çizelge 4.16’da ve İyonofor III ile hazırlanan elektrotlar için çizelge 4.17’de verildi. Bozucu etki yaptığı düşünülen bu iyonlar varlığında elektrotların potansiyometrik cevapları üçer kez tekrarlanarak seçicilik katsayıları ortalama değerler olarak hesaplandı.
Çizelge 4.15 incelendiğinde, İyonofor I kullanılarak hazırlanan iç dolgu çözeltisiz her bir Pt ve GC elektrodun her iki yönteme göre hesaplanan seçicilik katsayıları aşağıda belirtilen sırada azalmaktadır:
85 E1 elektrodu için;
SSM yöntemi ile; Hg2+ > Ag+ > K+ > NH4+
> Li+ > Sr2+ > Zn2+ >Co2+ > Cd2+ > Cu2+ >
Ni2+ > Ca2+ = Mg2+. FIM yöntemi ile; Hg2+ > Ag+ > K+ > NH4+ > Li+ > Sr2+ > Zn2+ >
Co2+ > Cd2+ > Cu2+ > Ni2+ > Ca2+ > Mg2+’dir.
Çizelge 4.15 İyonofor I ile hazırlanan elektrotların SSM ve FIM ile seçicilik katsayılarının hesaplanması
Elektrot 1 Elektrot 2 Elektrot 3 Elektrot 4
Bozucu
iyon SSM FIM SSM FIM SSM FIM SSM FIM
Li+ -1,20 -1,09 -0,95 -0,81 -1,11 -1,07 -1,36 -1,35
K+ 0,96 1,25 1,13 1,17 1,05 1,12 0,92 1,12
NH4+ 1,12 1,24 0,92 1,10 0,89 0,95 1,15 1,27
Ca2+ -3,36 -3,18 -3,20 -3,12 -3,32 -3,27 -3,60 -3,58
Mg2+ -3,20 -3,36 -3,16 -3,25 -3,32 -3,29 -3,44 -3,41
Sr2+ -1,49 -1,39 -1,18 -1,07 -1,56 -1,61 -1,29 -1,30
Zn2+ -2,13 -2,20 -1,95 -1,82 -2,20 -2,19 -2,31 -2,26
Co2+ -2,51 -2,42 -2,72 -2,65 -2,38 -2,32 -2,65 -2,52
Ni2+ -3,07 -3,02 -2,94 -2,86 -2,96 -2,85 -3,14 -3,12
Cu2+ -2,54 -2,42 -2,57 -2,66 -2,61 -2,54 -2,72 -2,67
Cd2+ -2,37 -2,35 -1,91 -1,83 -2,49 -2,37 -2,30 -2,18
Hg2+ 4,96 4,82 5,28 5,11 4,72 4,95 4,87 4,91
Ag+ 1,24 1,36 1,52 1,62 1,13 1,15 1,39 1,43
86 E2 elektrodu için;
SSM ve FIM yöntemleri ile elde edilen seçicilik katsayıları aynı sırada azalmaktadır ve şu şekildedir; Hg2+ > Ag+ > NH4+
> K+ > Sr2+ > Li+ > Cd2+ > Zn2+ > Co2+ > Cu2+ > Ni2+
> Mg2+ > Ca2+
E3 elektrodu için;
SSM yöntemi ile; Hg2+ > Ag+ > NH4+ > K+ > Li+ > Sr2+ > Zn2+ > Cd2+ > Co2+ > Cu2+ >
Ni2+ > Mg2+ > Ca2+. FIM yöntemi ile; Hg2+ > Ag+ > K+ > NH4+
> Li+ > Sr2+ > Zn2+ >
Cd2+ > Co2+ = Cu2+ > Ni2+ > Ca2+ > Mg2+’dir.
E4 elektrodu için;
SSM yöntemi ile; Hg2+ > Ag+ > K+ > NH4+
> Li+ > Sr2+ > Cd2+ > Zn2+ >Cu2+ > Co2+ >
Ni2+ > Mg2+ > Ca2+. FIM yöntemi ile; Hg2+ > Ag+ > K+ > NH4+
> Li+ > Sr2+ > Zn2+ >
Cd2+ > Co2+ > Cu2+ > Ni2+ > Ca2+ > Mg2+’dir.
Çizelge 4.16 İyonofor I ile hazırlanan elektrotların SSM ve FIM ile seçicilik katsayılarının hesaplanması
Elektrot 5
Bozucu iyon Bozucu iyon
SSM FIM SSM FIM
Li+ 1,52 1,58 Co2+ 0,75 0,84
K+ 1,67 1,69 Ni2+ -1,36 -1,35
NH4+ 2,54 2,62 Cu2+ -2,14 -2,11
Ca2+ -1,28 -1,25 Cd2+ -1,08 -1,12
Mg2+ -1,72 -1,83 Hg2+ 4,86 4,89
Sr2+ 3,96 4,01 Ag+ 0,54 0,63
Zn2+ -1,34 -1,27
87
Çizelge 4.16 incelendiğinde İyonofor II iyonoforuyla hazırlanan iç dolgu çözeltisiz Pt elektrodun seçicilik katsayıları aşağıda belirtilen sırada azalmaktadır:
E5 elektrodu için;
SSM ve FIM yöntemleri ile elde edilen katsayı değerleri ; Hg2+ > Sr2+ >NH4+
> K+ > Li+
> Co2+ > Ag+ > Cd2+ > Ca2+ > Zn2+ > Ni2+ > Mg2+ > Cu2+ şeklinde aynı sırada azalmaktadır. Ayrıca her 2 yöntemle de hesaplanan seçicilik katsayısı değerlerinin birbirinden çok farklı olmadığı görülmektedir.
Çizelge 4.17 İyonofor III ile hazırlanan elektrotların SSM ve FIM ile seçicilik katsayılarının hesaplanması
Elektrot 6 Elektrot 7 Elektrot 8
Bozucu iyon
SSM FIM SSM FIM SSM FIM
Li+ 1,85 1,90 1,75 1,79 1,14 1,17
K+ 2,93 2,97 2,89 2,75 2,76 2,65
NH4+ 2,86 2,91 2,54 2,61 2,63 2,27
Ca2+ -1,32 -1,29 -1,65 -1,67 -1,79 -1,76
Mg2+ -1,48 -1,43 -1,34 -1,29 -1,55 -1,54
Sr2+ 3,35 3,38 3,60 3,61 3,28 3,31
Zn2+ 3,16 3,17 3,25 2,31 3,21 3,18
Co2+ -1,57 -1,44 -1,38 -1,25 -1,53 -1,44
Ni2+ -3,14 -3,09 -2,96 -2,78 -3,26 -3,24
Cu2+ 3,25 3,31 3,48 3,51 3,13 3,18
Cd2+ -1,54 -1,58 -1,23 -1,17 -1,44 -1,41
Hg2+ 4,96 5,01 5,12 4,98 4,85 4,87
Ag+ 0,15 0,17 0,23 0,25 0,04 0,12
88
Çizelge 4.17 incelendiğinde İyonofor III hazırlanan iç dolgu çözeltisiz her bir farklı Pt ve GC elektrodun seçicilik katsayıları aşağıda belirtilen sırada azalmaktadır:
E6 elektrodu için;
SSM yöntemi ile; Hg2+ > Sr2+ > Cu2+ > Zn2+ > K+ > NH4+ > Li+ > Ag+ > Ca2+ > Mg2+ >
Cd2+ > Co2+ > Ni2+. FIM yöntemi ile Hg2+ > Sr2+ > Cu2+ > Zn2+ >K+ > NH4+ >Li+ > Ag+ >
Ca2+ > Mg2+> Co2+> Cd2+ >Ni2+’dir.
E7 elektrodu için;
SSM yöntemi ile; Hg2+ > Sr2+ > Cu2+ > Zn2+ > K+ > NH4+
> Li+ > Ag+ > Ca2+ > Mg2+ >
Co2+ > Cd2+ > Ni2+. FIM yöntemi ile Hg2+ > Sr2+ > Cu2+ > K+ > Zn2+ >NH4+
> Li+ > Ag+
> Cd2+ > Co2+ Mg2+ > Ca2+ > Ni2+’dir .
E8 elektrodu için;
SSM yöntemi ile; Hg2+ > Sr2+ >Zn2+ > Cu2+ > K+ > NH4+ > Li+ > Ag+ > Cd2+ > Co2+ >
Mg2+ > Ca2+ > Ni2+. FIM yöntemi ile; Hg2+ > Sr2+ > Cu2+ = Zn2+ > K+ > NH4+ >Li+ > Ag+
> Cd2+ > Co2+ > Mg2+ > Ca2+ > Ni2+’dir.
Seçicilik katsayıları incelenen bu elektrotlar için her iki yöntem ile elde edilen seçicilik katsayısı değerleri arasında önemli bir fark olmadığı ve katyonların bozucu etkilerinin hemen hemen aynı sırada azaldığı görülmektedir.
Hesaplanan seçicilik katsayı değerleri incelendiğinde, bozucu etkisi araştırılan katyonlardan cıva (II)’nin, her üç nötral taşıyıcı kullanılarak hazırlanan elektrotlarda da en bozucu etkiyi yaptığı görüldü. Potasyum (I) iyonunun da üç iyonofor için de bozucu etkisi söz konusudur; fakat bu iyonun bozucu etkisi cıva (II) kadar yüksek değildir.
Literatürlerde (Gupta vd. 2002, Bhat vd. 2004, Shim vd. 2007, Soleymanpour vd. 2012)
89
Pb-İSE’ ler için en bozucu etkiyi yapan iyonlardan biri olarak belirtilen gümüş(I) iyonunun bozucu etkisi yalnızca İyonofor I kullanılarak hazırlanan elektrotta görülmüştür. Bu iyonun İyonofor II ve İyonofor III üzerinde bozucu etkisi çok fazla değildir. Stronsiyum iyonuna bakıldığında ise; İyonofor II ve İyonofor III kullanılarak hazırlanan elektrotlarda için bozucu etkisi söz konusu olmakta; İyonofor I için ise bu etki çok fazla görülmemektedir.
Literatürde yer alan ve farklı bileşiklerin iyonofor olarak kullanıldığı çeşitli kurşun seçici elektrotlarla yapılan çalışmalarda bazı katyonların (Ag+, Na+, K+, Hg2+, Cd2+) yüksek oranda bozucu etki yaptığı görülmektedir (Gupta vd.2002, Bhat vd. 2004, Tavakkoli vd. 2006, Mathew vd. 2013). Bu çalışmada önerilen elektrotların da yaygın olarak bozucu olduğu bulunan bazı katyonlar (Ni2+, Cd2+, Ca2+, Cu2+, Zn2+) için elde edilen seçicilik katsayılarının, farklı nötral taşıyıcılı iç dolgu çözeltisiz kurşun-seçici elektrotlar için literatürde rapor edilen (Ganjali vd. 2010, Wilson vd. 2010, Ghaedi vd.
2011, Zhad vd. 2012) seçicilik katsayıları ile karşılaştırılabilir nitelikte olduğu görülmektedir.