Bizmut film modifiye elektrotlarla voltammetrik tayini

Abstract

Bu çalışmada hazırlanan değişik modifiye camımsı karbon elektrotların anodik sıyırma voltammetrisi ile Sn(II) tayini için kullanılabilirliği incelenmiştir. Bu amaçla bizmut film elektrot (Bi/GCE), çok duvarlı karbon nanotüp modifiye bizmut film elektrot (Bi/MWCNT/GCE), çok duvarlı karbon nanotüp/polibromofenol modifiye bizmut film elektrot (Bi/poli(BPB)/MWCNT/GCE), nafyon modifiye bizmut film elektrot (Bi/Nafion/GCE), nafyon/ polibromofenol film modifiye bizmut film elektrot (Bi/Poli(BPB)/Nafion/GCE) ve polibromofenol film modifiye bizmut film elektrot (Bi/Poli(BPB)/GCE) hazırlanmıştır. Bunlardan sadece Bi/GCE ve Bi/Poli(BPB)/GCE’dan anlamlı sonuç alınmıştır. Bi/GCE elektrot ile yapılan çalışma katekol varlığında oluşan katekol- Sn(II) kompleksinin elektrot yüzeyine adsorpsiyonu, ardından kompleksdeki Sn(II)’nin indirgenerek biriktirilmesi ve anodik sıyırma voltammetrisi ile tayinine dayanmaktadır. Deneysel parametreler sırasıyla pH 4 asetik asit/asetat tamponu, bizmut derişimi 6 µg/L, katekol derişimi 2.10-4 mol/L, biriktirme potansiyeli - 1200 mV, biriktirme süresi 120 s, puls genliği 50 mV, frekans 25 Hz ve adım genliği 5 mV/s olarak belirlenmiştir. Kalibrasyon grafiği 20 – 100 µg/L arasında doğrusal, denklemi Ip(µA) = 0,0351CSn + 2,3381 (r = 0,9963)’ dir. Kör çözeltinin standart sapması ve kalibrasyon grafiğinin standart hatasına göre belirtme sınırı ve tayin sınırı sırasıyla 10,426 µg/L; 34,753 µg/L ve 7,519 µg/L; 25,063 µg/L olarak hesaplanmıştır. Bi/Poli(BPB)/GCE’da ise optimum çözelti ve cihaz parametreleri sırasıyla 1 M HCl, 300 µg/L Bi3+ alınarak DP modunda puls süresi 10 ms, puls genliği 10 mV, adım genliği 5mV, biriktirme potansiyeli -1200 mV’da biriktirme süresi 90 s olarak belirlenmiştir. Kalibrasyon grafiği 10 – 100 µg/L arasında doğrusal olup doğru denklemi Ip(µA) = 0,0045CSn - 0,0347 (r = 0,9975)’ dir. Kalibrasyon grafiğinin standart sapması (sy/x) esas alınarak belirtme sınırı ve tayin sınırı sırasıyla 6,972 µg/L ve 23,241 µg/L olarak hesaplanmıştır. Yöntem dere sularında kalay tayini için uygulanmış, suda Sn(II) LOD’nin altında saptanırken 37,5 µg/L Sn(II) eklenmiş örnekteki gerikazanım % 98,80 olarak hesaplanmıştır.

The usability of various modified glassy carbon electrodes prepared in this study were investigated for determination of Sn(II) by anodic stripping voltammetry. Fort his purpose, bismuth film electrode (Bi/GCE), multi wall carbon nanotube modified bismuth film electrode (Bi/MWCNT/GCE), multi wall carbon nanotube/polybromophenol modified bismuth film electrode (Bi/poly(BPB)/MWCNT/GCE), nafion modified bismuth film electrode (Bi/Nafion/GCE), nafion/polybromophenol modified bismuth film electrode (Bi/Poly(BPB)/Nafion/GCE) and polybromophenol modified bismuth film electrode (Bi/Poly(BPB)/GCE) were prepared. Among these, the significant results were obtained from Bi/GCE and Bi/Poli(BPB)/GCE. The study performed with Bi/GCE is based on the adsorption of catechol- Sn(II) complex in the presence of catechol on the electrode surface following the deposition of Sn in the complex by reduction, then determination of Sn(II) by anodic stripping voltammetry. The experimental parameters were assigned as acetic acid/acetate buffer (pH 4), bismuth concentration; 6 µg/L, catechol concentration; 2.10-4 mol/L, deposition potential; -1200 mV, deposition time; 120 s, pulse amplitude; 50 mV, frequency; 25 Hz and step amplitude; 5 mV/s, respectively. The calibration graph is linear in the range between 20 - 100 µg/L having the equation of Ip(µA) = 0.0351CSn + 2.3381 (r = 0.9963). The LOD and LOQ based on standard deviation of blank and standard error of estimate were calculated as 10.426 µg/L; 34.753 µg/L and 7.519 µg/L; 25.063 µg/L, respectively. The optimum solution and instrumental parameters were determined for Bi/Poli(BPB)/GCE 1 M HCl, bismuth concentration; 300 µg/L, pulse time; 10 ms, pulse amplitude; 10 mV, step amplitude; 5mV, deposition potential; -1200 mV and deposition time; 90 s, respectively. Kalibrasyon grafiği arasında doğrusal olup doğru denklemi’ dir. The calibration graph is linear in the concentration range between 10 – 100 µg/L µg/L having the equation of Ip(µA) = 0.0045CSn – 0.0347 (r = 0.9975). The limits of detection and quantification based on standard error of estimate for calibration graph (sy/x) were calculated as 6.972 µg/L and 23.241 µg/L, respectively. The method was applied to brook water for determination of Sn(II) and found below the LOD value. The sample was spiked to be 37.5 µg/L Sn(II) and the recovery was calculated as 98.80 %.