Alizarin Red S varlığında Molibden ve Bor'un ayrı ayrı voltammetrik tayini

Abstract

Bu çalışmada, Alizarin Red S (ARS) ile kompleks oluşturabilen molibden ve bor'un voltammetrik tayin koşulları araştırılmış ve iki yeni voltammetrik yöntem geliştirilmiştir. Molibden tayini asılı cıva damla elektrodu (HMDE) yüzeyine adsorplanmış Mo(VI)-ARS kompleksindeki molibdenin indirgenmesinin persülfat tarafından katalizlenmesine dayanmaktadır. Bor tayini ise elektrot yüzeyine adsorplanmış B-ARS kompleksindeki ARS'nin kobalt ftalosiyanin modifiye karbon pasta elektrottaki (CoPc-CPE) yükseltgenmesi izlenerek gerçekleştirilmiştir. Ayrıca ARS'nin hem HMDE'daki ve hem de CoPc-CPE'daki voltammetrik davranışı da incelenmiştir. Molibden tayini için geliştirilen adsorptif katalitik sıyırma voltammetrik yöntemde pik akımını etkileyen parametreler destek elektrolit, pH; ARS derişimi, biriktirme potansiyeli ve persülfat derişimi sırasıyla asetik asit-fosforik asit karışımı, pH=4.25, 1.25x10-7 mol/L, 0 mV ve 1x10-3 mol/L olarak belirlenmiştir. Bu koşullarda elde edilen kalibrasyon grafiğinin denklemi Ip=62.899CMo+ 17.356 ve korrelasyon katsayısı 0.999 olarak bulunmuştur. Yöntemin belirtme alt sınırı ve tayin sınırı destek elektrolitin standart sapması esas alınarak sırasıyla 0.046 ve 0.150 µg/L olarak hesaplanmıştır. Yöntemin doğrusal aralığı 0.15-5.00 µg/L'dir. İçme suyu örneklerinde 1 ve 3 µg/L Mo derişimleri için gerikazanımlar sırasıyla %90 ve %93 ve 3 µg/L için bağıl standart sapma %2.88 olarak bulunmuştur. Yöntemde 100 µg/L As(III), Ni(II) ve Zn, 50 µg/L Al(III) girişim yapmamaktadır. Sb(III) ise ciddi girişim yapmaktadır. Bor tayini için geliştirilen CoPc-CPE'da adsorptif anodik sıyırma voltammetrik yönteminde pik akımını etkileyen parametreler destek elektrolit, pH; ARS derişimi, ve biriktirme potansiyeli sırasıyla amonyum asetat-amonyak karışımı, pH=7.5, 1x10-5 mol/L ve -800 mV olarak belirlenmiştir. Yöntemde biriktirme süresine bağlı olarak doğru denklemi ve doğrusal aralık değişmektedir. Biriktirme süresinin 0, 30 ve 60 saniye olduğu durumlar için elde edilen kalibrasyon grafiklerinin doğru denklemleri, korrelasyon katsayıları ve doğrusal aralıkları sırasıyla Ip=376.64CB+ 2982.10, r=0.998, 0.213-1.000 µg/L, Ip=11.0CB+ 1737.50, r=0.994, 32.9-70.0 µg/L ve Ip=500.23CB+ 2824.10, r=0.998, 0.26-1.00 µg/L'dır. Yöntemin belirtme alt sınırı ve tayin sınırı kalibrasyon grafiğinin tüm noktalarından hesaplanan standart sapma esas alınarak esas alınarak her bir biriktirme süresi için sırasıyla 0.064 ve 0.213 mg/L, 9.9 ve 32.9 µg/L ve 0.078 ve 0.259 µg/L olarak hesaplanmıştır. Yöntemin doğruluğu ve tekrarlanabilirliği 30 s biriktirme süresi için içme suyu örneklerinde standart katma yöntemi uygulanarak ve Azomethin H yöntemi ile kıyaslanarak test edilmiştir. Gerikazanım değerleri %99-104 aralığında ve yüzde bağıl standart sapmalar ise <%10 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca iki yöntemin ortalamaları t testi ile karşılaştırılmış ve %95 olasılıkla anlamlı bir fark olmadığı bulunmuştur.

In this study, voltammetric determination conditions of molybdenum and boron formed complex with Alizarin Red S (ARS) have been investigated and two new voltammetric method were developed. The method developed for determination of molybdenum is based on the catalizing of the reduction of molybdenum (VI) to molybdenum (V) in the Mo(VI)-ARS complex, adsorbed on the hanging mercury drop electrode (HMDE), by persulphate. The method developed for determination of boron was performed by monitoring the oxidation of ARS in the B-ARS complex adsorbed on the cobalt phthalocyanin modified carbon paste electrode (CoPc-CPE) surface. Additionally, the voltammetric behaviours of ARS were investigated at HMDE and CoPc-CPE. The parameters affected peak current such as supporting electrolyte, pH, accumulation potential and concentration of persulphate in the adsorptive catalytic stripping method developed for determination of molybdenum were determined as acetic acid-phosphoric acid mixture, pH=4.25, 1.25x10-7 mol/L, 0 mV ve 1x10-3 mol/L, respectively. The calibration equation and coefficient of correlation obtained at the optimum conditions were found as Ip=62.899CMo+ 17.356 and 0.999. The detection limit and quantitation limit of the method based on the standart deviation of blank were calculated as 0.046 ve 0.15 µg/L. The linear range of the method is 0.15-5.0 µg/L. The recoveries for 1 and 3 µg/L molybdenum in the drinking water samples were found as 90% and 93%, respectively. Relative standart deviation for 3 µg/L molybdenum is 2.88%. 100 µg/L As(III), Ni(II) and Zn, 50 µg/L Al(III) did not interfere while serious interference was observed from Sb(III). The parameters affected peak current such as supporting electrolyte, pH and accumulation potential in the adsorptive anodic stripping method using CoPc-CPE developed for determination of boron were determined as ammonium acetate-ammonia mixture, pH=7.5, 1x10-5 mol/L and -800 mV, respectively. The calibration equation and the linear range were different according to accumulation time used. The calibration equations, coefficient of correlation and the linear range obtained for accumulation time of 0, 30 and 60 s were found as Ip=376.64CB+ 2982.1 µg/L, r=0.998, 0.213-1.00 µg/L, Ip=11.0CB+ 1737.5, r=0.994, 32.9-70.0 µg/L ve Ip=500.23CB+ 2824.1, r=0.998, 0.26-1.0 µg/L, respectively. The detection limit and quantitation limit of the method based on the standart deviation calculated from all points of the calibration equation were calculated as 0.064 and 0.213 mg/L, 9.9 and 32.9 µg/L and 0.078 and 0.259 µg/L, respectively. The accuracy and repeatability of the method were checked by applying the standart addition method for 30 s accumulation time and by comparing the results obtained from Azomethin H method. The recoveries were calculated in the range of 99-104% and the relative standard deviations were <%10. The results obtained from two method were compared by using student's t-test and statistical difference was not found between the results for 95% confidence level.