pH Etkisi, Kompleksleştirici Yüzdesi ve Kompleksleştirici Hacmi

35

Çizelge 4.6. Aralık ayı bölgelere göre deniz suyu örnekleri fiziksel verileri

Aralık

1.Bölge 2.Bölge 3.Bölge 4.Bölge 5.Bölge 6.Bölge 7.Bölge

Büyük

Kumla Gemsaz Kurşunlu Mudanya Eşkel Karacabey Longoz

Karacabey Kurşunlu

Numune Alma Tarihi

27.12.2017 27.12.2017 27.12.2017 27.12.2017 27.12.2017 27.12.2017 27.12.2017

Deniz

Durumu Durgun Durgun Durgun Durgun

Hafif Rüzgarlı

Dalgalı

Şiddetli Rüzgarlı

Hafif Dalgalı

Hafif Rüzgarlı

Dalgalı

Numune

Alma Saati 17.00 16.00 15.00 14.45 09.45 12.30 12.00

Deniz Suyu Sıcaklığı

( º C)

14,1 ± 0,1 14,6 ± 0,1 14,9 ± 0,1 14,0 ± 0,1 12,0 ± 0,1 13,4 ± 0,1 14,0 ± 0,1

pH 8,21 ± 0,01 8,34 ± 0,01 8,31 ± 0,01 8,20 ± 0,01 8,17 ± 0,01 8,20 ± 0,01 8,19 ± 0,01

İletkenlik

( µs ) 535 ± 1 539 ± 1 531 ± 1 532 ± 1 500 ± 1 530 ± 1 532 ± 1

Tuzluluk

( mg/L ) 267 ± 1 270 ± 1 265 ± 1 266 ± 1 250 ± 1 265 ± 1 266 ± 1

TDS

( mg/L ) 357 ± 1 360 ± 1 352 ± 1 356 ± 1 332 ± 1 352 ± 1 354 ± 1

36

Çizelge 4.7. pH etkisi, kompleksleştirici yüzdesi ve kompleksleştirici hacmi için incelenen analitik değişkenler

pH 2,00 – 12,00

Kompleksleştirici yüzdesi % 0,02 – 0,2 – 2

Kompleksleştirici hacmi 0,50 – 1,00 – 2,00 – 4,00 – 8,00 mL

Elüsyon çözeltisi derişimi 1M HNO3

Numune akış hızı 1,0 mL/dk

Elüent akış hızı 1,0 mL/dk

Elüent hacmi 5,00 mL

Kompleksleşme süresi 10 dk

Aktif karbon dolgu miktarı 1 g

Numune hacmi 10,00 mL

Son hacim 25,00 mL

pH ve kompleksleştirici yüzdesi aynı olan çözeltiler sonrasında kolonda kalıntı veya etkileşim olup olmadığı kontrol etmek için ayrı ayrı 5,00 mL deiyonize su ve 5,00 mL elüent deney işlemine tabi tutuldu. Numune toplama kabında toplanan numuneler deiyonize su ile son hacim 25,00 mL olacak şekilde AAAS’ de analiz için hazırlandı.

Geri kazanım değerleri pH etkisi, kompleksleştirici yüzdesi ve kompleksleştirici hacmi Cd için Şekil 4.1’ de, Cu için Şekil 4.2’ de, Cr için Şekil 4.3’ de, Ni için Şekil 4.4’ de, Pb için Şekil 4.5’ de ve Zn için Şekil 4.6’ da gösterilmiştir.

Şekil 4.1. Kadmiyum için geri kazanım değeri pH etkisi, kompleksleştirici yüzdesi ve kompleksleştirici hacmi etkisi

60,00 65,00 70,00 75,00 80,00 85,00 90,00 95,00 100,00

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Geri kazanım değeri

pH

Cd

0,02% 0,5 mL 8-HQ

0,02% 1 mL 8-HQ 0,02% 2 mL 8-HQ 0,02% 4 mL 8-HQ 0,02% 8 mL 8-HQ 0,2% 0,5 mL 8-HQ 0,2% 1 mL 8-HQ 0,2% 2 mL 8-HQ 0,2% 4 mL 8-HQ 0,2% 8 mL 8-HQ 2% 0,5 mL 8-HQ 2% 1 mL 8-HQ 2% 2 mL 8-HQ 2% 4 mL 8-HQ 2% 8 mL 8-HQ

37

Şekil 4.2. Krom için geri kazanım değeri pH etkisi, kompleksleştirici yüzdesi ve kompleksleştirici hacmi etkisi

Şekil 4.3. Bakır için geri kazanım değeri pH etkisi, kompleksleştirici yüzdesi ve kompleksleştirici hacmi etkisi

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Geri kazanım değeri

pH

Cr

0,02% 0,5 mL 8-HQ

0,02% 1 mL 8-HQ 0,02% 2 mL 8-HQ 0,02% 4 mL 8-HQ 0,02% 8 mL 8-HQ 0,2% 0,5 mL 8-HQ 0,2% 1 mL 8-HQ 0,2% 2 mL 8-HQ 0,2% 4 mL 8-HQ 0,2% 8 mL 8-HQ 2% 0,5 mL 8-HQ 2% 1 mL 8-HQ 2% 2 mL 8-HQ 2% 4 mL 8-HQ 2% 8 mL 8-HQ

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Geri kazanım değeri

pH

Cu

0,02% 0,5 mL 8-HQ

0,02% 1 mL 8-HQ 0,02% 2 mL 8-HQ 0,02% 4 mL 8-HQ 0,02% 8 mL 8-HQ 0,2% 0,5 mL 8-HQ 0,2% 1 mL 8-HQ 0,2% 2 mL 8-HQ 0,2% 4 mL 8-HQ 0,2% 8 mL 8-HQ 2% 0,5 mL 8-HQ 2% 1 mL 8-HQ 2% 2 mL 8-HQ 2% 4 mL 8-HQ 2% 8 mL 8-HQ

38

Şekil 4.4. Nikel için geri kazanım değeri pH etkisi, kompleksleştirici yüzdesi ve kompleksleştirici hacmi etkisi

Şekil 4.5. Kurşun için geri kazanım değeri pH etkisi, kompleksleştirici yüzdesi ve kompleksleştirici hacmi etkisi

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Geri kazanım değeri

pH

Ni

0,02% 0,5 mL 8-HQ

0,02% 1 mL 8-HQ 0,02% 2 mL 8-HQ 0,02% 4 mL 8-HQ 0,02% 8 mL 8-HQ 0,2% 0,5 mL 8-HQ 0,2% 1 mL 8-HQ 0,2% 2 mL 8-HQ 0,2% 4 mL 8-HQ 0,2% 8 mL 8-HQ 2% 0,5 mL 8-HQ 2% 1 mL 8-HQ 2% 2 mL 8-HQ 2% 4 mL 8-HQ 2% 8 mL 8-HQ

20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Geri kazanım değeri

pH

Pb

0,02% 0,5 mL 8-HQ

0,02% 1 mL 8-HQ 0,02% 2 mL 8-HQ 0,02% 4 mL 8-HQ 0,02% 8 mL 8-HQ 0,2% 0,5 mL 8-HQ 0,2% 1 mL 8-HQ 0,2% 2 mL 8-HQ 0,2% 4 mL 8-HQ 0,2% 8 mL 8-HQ 2% 0,5 mL 8-HQ 2% 1 mL 8-HQ 2% 2 mL 8-HQ 2% 4 mL 8-HQ 2% 8 mL 8-HQ

39

Şekil 4.6. Çinko için geri kazanım değeri pH etkisi, kompleksleştirici yüzdesi ve kompleksleştirici hacmi etkisi

Çalışılan tüm pH’larda Cd, Cu, Cr, Ni, Pb ve Zn metal iyonları için farklı geri kazanım değerleri elde edildi. Detaylı olarak pH 8 ve pH 9’da kompleksleştirici yüzdesi ve kompleksleştirici hacmi etkisi geri kazanım değeri grafikleri Şekil 4.7’ de ve Şekil 4.8’

de gösterilmiştir. Çalışmada Cu hariç Cd, Cr, Ni, Pb ve Zn metal iyonlarının geri kazanım değeri % 60 ve üzeri olduğundan pH 8,50’ da çalışılması uygun bulundu.

Diğer analitik değişkenlerin koşulları incelendiğinde Cu elementinin geri kazanım değerinin artacağı ön görülmektedir.

20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Geri kazanım değeri

pH

Zn

0,02% 0,5 mL 8-HQ

0,02% 1 mL 8-HQ 0,02% 2 mL 8-HQ 0,02% 4 mL 8-HQ 0,02% 8 mL 8-HQ 0,2% 0,5 mL 8-HQ 0,2% 1 mL 8-HQ 0,2% 2 mL 8-HQ 0,2% 4 mL 8-HQ 0,2% 8 mL 8-HQ 2% 0,5 mL 8-HQ 2% 1 mL 8-HQ 2% 2 mL 8-HQ 2% 4 mL 8-HQ 2% 8 mL 8-HQ

40

Şekil 4.7. pH 8,00’de, kompleksleştirici yüzdesi ve kompleksleştirici hacmi etkisi

Şekil 4.8. pH 9,00’da, kompleksleştirici yüzdesi ve kompleksleştirici hacmi etkisi

Çalışmada Cd, Cu, Cr, Ni, Pb ve Zn metal iyonlarının kompleksleştirici yüzdesi ve kompleksleştirici hacmi etkisi % 0,02’lik 8,00 mL 8-HQ çözeltisi tercih edildi.

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00

0,5 1 2 4 8 0,5 1 2 4 8 0,5 1 2 4 8

0,02% 0,2% 2%

Geri kazanım değeri

8-HQ ( mL, % )

pH 8,00

Cd Cr Cu Ni Pb Zn

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00

0,5 1 2 4 8 0,5 1 2 4 8 0,5 1 2 4 8

0,02% 0,2% 2%

Geri kazanım değeri

8-HQ ( mL, %)

pH 9,00

Cd Cr Cu Ni Pb Zn

41 4.1.2. Elüsyon Çözeltisi Derişimi

10,00 mL hacminde her birinden 2,5 mg/L Cd, Cu, Cr, Ni, Pb ve Zn derişim içeren elementleri içeren sentetik deniz suyu çözeltisi hazırlandı. Çizelge 4.8’ deki koşullara göre hazırlanan sentetik deniz suyu numuneleri deney düzeneği kullanılarak arka arkaya kolondan geçirilmiştir (bkz. Şekil 3.6).

Çizelge 4.8. Elüsyon çözeltisi derişimi için incelenen analitik değişkenler

pH 8,50

Kompleksleştirici yüzdesi % 0,02

Kompleksleştirici hacmi 8,00 mL

Elüsyon çözeltisi derişimi 0,5 – 1 – 2M HNO₃

Numune akış hızı 1,0 mL/dk

Elüent akış hızı 1,0 mL/dk

Elüent hacmi 5,00 mL

Kompleksleşme süresi 10 dk

Aktif karbon dolgu miktarı 1 g

Numune hacmi 10,00 mL

Son hacim 25,00 mL

Kolonda kalıntı veya etkileşim olup olmadığı kontrol etmek için ayrı ayrı 5,00 mL deiyonize su ve 5,00 mL elüent deney işlemine tabi tutuldu. Numune toplama kabında toplanan numuneler deiyonize su ile son hacim 25,00 mL olacak şekilde AAAS’ de analiz için hazırlandı. Elüsyon çözeltisi derişimi geri kazanım değeri grafikleri Şekil 4.9’ da gösterilmiştir.

42

Şekil 4.9. Elüsyon çözeltisi derişimi geri kazanım değeri

Elüsyon çözeltisi derişimi çalışmaları sonucunda eş zamanlı Cd, Cu, Cr, Ni, Pb ve Zn metal iyonlarının geri kazanım değerleri % 70 değerinden yüksek gözlendiği derişim 2M HNO₃ çözeltisidir. En uygun koşul olarak 2M HNO₃ seçilmiştir.

4.1.3. Numune ve Elüent Akış Hızı

10,00 mL hacminde her birinden 2,5 mg/L Cd, Cu, Cr, Ni, Pb ve Zn derişim içeren elementleri içeren sentetik deniz suyu çözeltisi hazırlandı. Çizelge 4.9’ daki koşullara göre hazırlanan sentetik deniz suyu numuneleri deney düzeneği kullanılarak arka arkaya kolondan geçirilmiştir (bkz. Şekil 3.6).

Çizelge 4.9. Numune ve elüent akış hızı için incelenen analitik değişkenler

pH 8,50

Kompleksleştirici yüzdesi % 0,02

Kompleksleştirici hacmi 8,00 mL

Elüsyon çözeltisi derişimi 2M HNO3

Numune akış hızı 0,5 – 0,75 – 1,0 mL/dk Elüent akış hızı 0,5 – 1,0 – 1,4 mL/dk

Elüent hacmi 5,00 mL

Kompleksleşme süresi 10 dk

Aktif karbon dolgu miktarı 1 g

Numune hacmi 10,00 mL

Son hacim 25,00 mL

30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00

0 0,5 1 1,5 2 2,5

Geri kazanım değeri

Derişim ( M )

Cd Cr Cu Ni Pb Zn

43

Kolonda kalıntı veya etkileşim olup olmadığı kontrol etmek için ayrı ayrı 5,00 mL deiyonize su ve 5,00 mL elüent deney işlemine tabi tutuldu. Numune toplama kabında toplanan numuneler deiyonize su ile son hacim 25,00 mL olacak şekilde AAAS’ de analiz için hazırlandı. Numune akış hızı geri kazanım değeri belirlenirken, elüent akış hızı 1,0 mL/dk olarak sabit tutuldu (Şekil 4.10). Elüent akış hızı geri kazanım değeri belirlenirken, numune akış hızı 1,0 mL/dk olarak sabit tutuldu (Şekil 4.11).

Şekil 4.10. Numune akış hızı geri kazanım değeri

Şekil 4.11. Elüent akış hızı geri kazanım değeri

0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00

0,25 0,5 0,75 1 1,25

Geri kazanım değeri

Akış hızı (mL/dk)

Cd Cr Cu Ni Pb Zn

50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

Geri kazanım değeri

Akış hızı (mL/dk)

Cd Cr Cu Ni Pb Zn

44

Bu parameteler için; Cd, Cu, Cr, Ni, Pb ve Zn metal iyonlarının geri kazanım değerleri numune akış hızı geri kazanım değerine göre 1,0 mL/dk ve elüent akış hızı geri kazanım değerine göre de 1,4 mL/dk olarak belirlendi.

4.1.4. Elüent Hacmi

10,00 mL hacminde her birinden 2,5 mg/L Cd, Cu, Cr, Ni, Pb ve Zn derişim içeren elementleri içeren sentetik deniz suyu çözeltisi hazırlandı. Çizelge 4.10’ daki koşullara göre hazırlanan sentetik deniz suyu numuneleri deney düzeneği kullanılarak arka arkaya kolondan geçirilmiştir (bkz. Şekil 3.6).

Çizelge 4.10. Elüent hacmi için incelenen analitik değişkenler

pH 8,50

Kompleksleştirici yüzdesi % 0,02

Kompleksleştirici hacmi 8,00 mL

Elüsyon çözeltisi derişimi 2M HNO3

Numune akış hızı 1,0 mL/dk

Elüent akış hızı 1,4 mL/dk

Elüent hacmi 5,00 – 10,00 – 20,00 mL

Kompleksleşme süresi 10 dk

Aktif karbon dolgu miktarı 1 g

Numune hacmi 10,00 mL

Son hacim 25,00 mL

Kolonda kalıntı veya etkileşim olup olmadığı kontrol etmek için ayrı ayrı 5,00 mL deiyonize su ve 5,00 mL elüent deney işlemine tabi tutuldu. Numune toplama kabında toplanan numuneler deiyonize su ile son hacim 25,00 mL olacak şekilde AAAS’ de analiz için hazırlandı. Elüent hacmi geri kazanım değeri Şekil 4.12’ de gösterilmiştir.

45 Şekil 4.12. Elüent hacmi geri kazanım değeri

Elüent hacmi çalışmasında, deneysel olarak gözlenen geri kazanım değerlerinin % 75

‘den fazla olduğu 10,00 mL 2M HNO₃ çözeltisi kolondan Cd, Cu, Cr, Ni, Pb ve Zn metal iyonlarının elüe edilmesi için seçilmiştir.

4.1.5. Kompleksleşme süresi

10,00 mL hacminde her birinden 2,5 mg/L Cd, Cu, Cr, Ni, Pb ve Zn derişim içeren elementleri içeren sentetik deniz suyu çözeltisi hazırlandı. Çizelge 4.11’ deki koşullara göre hazırlanan sentetik deniz suyu numuneleri deney düzeneği kullanılarak arka arkaya kolondan geçirilmiştir (bkz. Şekil 3.6).

Çizelge 4.11. Kompleksleşme süresi için incelenen analitik değişkenler

pH 8,50

Kompleksleştirici yüzdesi % 0,02

Kompleksleştirici hacmi 8,00 mL

Elüsyon çözeltisi derişimi 2M HNO3

Numune akış hızı 1,0 mL/dk

Elüent akış hızı 1,4 mL/dk

Elüent hacmi 10,00 mL

Kompleksleşme süresi 5 – 10 – 20 – 30 dk Aktif karbon dolgu miktarı 1 g

Numune hacmi 10,00 mL

Son hacim 25,00 mL

60,00 70,00 80,00 90,00 100,00

0 5 10 15 20

Geri kazanım değeri

Hacim (mL)

Cd Cr Cu Ni Pb Zn

46

Kolonda kalıntı veya etkileşim olup olmadığı kontrol etmek için ayrı ayrı 5,00 mL deiyonize su ve 5,00 mL elüent deney işlemine tabi tutuldu. Numune toplama kabında toplanan numuneler deiyonize su ile son hacim 25,00 mL olacak şekilde AAAS’ de analiz için hazırlandı. Kompleksleşme süresi geri kazanım değeri Şekil 4.13’ de gösterilmiştir.

Şekil 4.13. Kompleksleşme süresi geri kazanım değeri

Kompleksleşme süresi ile ilgili Cd, Cu, Cr, Ni, Pb ve Zn metal iyonlarının geri kazanım değeri 20 dk’ da % 75 ve üzeri olarak tespit edildi.

4.1.6. Kolon Dolgu Miktarı

10,00 mL hacminde her birinden 2,5 mg/L Cd, Cu, Cr, Ni, Pb ve Zn derişim içeren elementleri içeren sentetik deniz suyu çözeltisi hazırlandı. Çizelge 4.12’ deki koşullara göre hazırlanan sentetik deniz suyu numuneleri deney düzeneği kullanılarak arka arkaya kolondan geçirilmiştir (bkz. Şekil 3.6).

40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00

0 5 10 15 20 25 30 35

Geri kazanım değeri

Süre (dk)

Cd Cr Cu Ni Pb Zn

47

Çizelge 4.12. Kolon dolgu miktarı için incelenen analitik değişkenler

pH 8,50

Kompleksleştirici yüzdesi % 0,02

Kompleksleştirici hacmi 8,00 mL

Elüsyon çözeltisi derişimi 2M HNO₃

Numune akış hızı 1,0 mL/dk

Elüent akış hızı 1,4 mL/dk

Elüent hacmi 10,00 mL

Kompleksleşme süresi 20 dk

Aktif karbon dolgu miktarı 0,5 – 1 – 2 g

Numune hacmi 10,00 mL

Son hacim 25,00 mL

Kolonda kalıntı veya etkileşim olup olmadığı kontrol etmek için ayrı ayrı 5,00 mL deiyonize su ve 5,00 mL elüent deney işlemine tabi tutuldu. Numune toplama kabında toplanan numuneler deiyonize su ile son hacim 25 mL olacak şekilde AAAS’ de analiz için hazırlandı. Kolon dolgu miktarı geri kazanım değeri Şekil 4.14’ de gösterilmiştir.

Şekil 4.14. Aktif karbon dolgusu geri kazanım değeri

Kolon dolgu miktarının belirlenmesinde, numune sayısının fazla olması ve kullanılacak örnek hacminin arttırılabileceği göz önünde bulundurularak deney süresinin rutin çalışmaya da uygulanabilirliğini arttırmak için aktif karbon dolgu miktarı 1,0000 g olarak tercih edildi.

0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00

0 0,5 1 1,5 2 2,5

Geri kazanım değeri

Dolgu Miktarı (gram)

Cd Cr Cu Ni Pb Zn

48 4.1.7. Numune Hacmi

10,00; 25,00; 50,00 ve 100,00 mL hacminde, son hacimde çözelti içinde deriştirme/seyreltme faktörüne göre 1 mg/L olacak şekilde Cd, Cu, Cr, Ni, Pb ve Zn derişimi içeren sentetik deniz suyu çözeltisi hazırlandı. Çizelge 4.13’ deki koşullara göre hazırlanan sentetik deniz suyu numuneleri deney düzeneği kullanılarak arka arkaya kolondan geçirilmiştir (bkz. Şekil 3.6).

Çizelge 4.13. Numune hacmi için incelenen analitik değişkenler

pH 8,50

Kompleksleştirici yüzdesi % 0,02

Kompleksleştirici hacmi 8,00 mL

Elüsyon çözeltisi derişimi 2M HNO3

Numune akış hızı 1,0 mL/dk

Elüent akış hızı 1,4 mL/dk

Elüent hacmi 10,00 mL

Kompleksleşme süresi 20 dk

Aktif karbon dolgu miktarı 0,5 – 1 – 2 g

Numune hacmi 10,00 – 25,00 – 50,00 – 100,00 mL

Son hacim 25,00 mL

Kolonda kalıntı veya etkileşim olup olmadığı kontrol etmek için ayrı ayrı 5,00 mL deiyonize su ve 5,00 mL elüent deney işlemine tabi tutuldu. Numune toplama kabında toplanan numuneler deiyonize su ile son hacim 25,00 mL olacak şekilde AAAS’ de analiz için hazırlandı. Numune hacmi geri kazanım değeri Şekil 4.15’ de gösterilmiştir.

49 Şekil 4.15. Numune hacmi geri kazanım değeri

Numune hacmi belirlenmesinde, Cd, Cu, Cr, Ni, Pb ve Zn metal iyonlarının geri kazanım değeri % 70 ve üzeri olduğundan 50,00 mL numune hacmi tercih edildi.

Belgede BURSA İLİ SAHİL BÖLGELERİNDE METAL DÜZEYLERİNİN İZLENMESİ Murat UYGUN (sayfa 48-62)