Deniz suyunda bazı organokalaylı bileşiklerin tayini için metot geliştirme ve izmit körfezi’ndeki uygulamaları

Abstract

Bu tez çalışmasının amacı deniz suyunda bazı organokalaylı bileşiklerin tayini için metot geliştirme ve İzmit Körfezi'nde bu bileşiklerin ölçümlerinin yapılmasıdır. Üçlü izotop seyreltme kalibrasyon tekniği kullanılarak geliştirilen metot tributilkalay (TBT), dibutilkalay (DBT) ve monobutilkalay (MBT) bileşikleri için farklı dönemlerde toplanan deniz suyu örneklerine uygulanmıştır. İzmit Körfezi'nde 13 istasyondan Ağustos 2018, Aralık 2018 ve Nisan 2019 dönemlerinde örnek alma işlemi gerçekleştirilmiştir. Gaz kromatoğrafisi (GC) ile indüktif eşleşmiş plazma kütle spektrometrisi (ICPMS) tekniklerinin birleştirilmesi ile yüksek ayrım gücü ve hassasiyet elde edilmiştir. Bu sayede Avrupa Su Çerçeve Direktifi'nin (WFD) TBT için koyduğu Çevresel Kalite Standartları (EQS) değerlerine ulaşılmıştır. Organokalaylı bileşikleri deniz suyundan organik faza (hegzan) almak ve deriştirmek amacıyla sıvı sıvı ekstraksiyon yapılmıştır. 12 mL'lik deniz suyu örneğinden 0,045 ng L-1 seviyesinde tayin sınırı (LOQ) elde etmek için GC ile yüksek hacim enjeksiyonu optimizasyonu yapılmıştır. Yüksek hacim enjeksiyonu optimizasyonları bir yanıt yüzey metodu (RSM) olan merkezi kompozit tasarımı (CCD) kullanılarak yapılmıştır. Optimizasyon parametreleri buharlaşma süresi, buharlaşma sıcaklığı, taşıyıcı akışı ve enjeksiyon hızıdır. Metot geçerli kılma (validasyon) ile algılama sınırı, tayin sınırı, tekrarlanabilirlik, ara kesinlik ve gerçeklik çalışmaları yapılmıştır. TBT, DBT ve MBT'nin metrolojik izlenebilirliğinin sağlanması amacıyla Kantitatif Nükleer Manyetik Rezonans (Q-NMR) tekniği kullanılarak bu bileşiklerin klor tuzlarının saflık tayinleri gerçekleştirilmiştir. Katılımcı ülkelerin metroloji enstitüleri ve atanmış enstitülerinin oluşturduğu bir yapı olan Avrupa Ulusal Metroloji Enstitüleri Birliği (EURAMET) bünyesinde deniz suyunda TBT uluslararası karşılaştırması düzenlenmiştir. Düzenlenen bu karşılaştırmada, TÜBİTAK UME olarak aldığımız başarılı sonuç sayesinde bu alandaki ölçüm kabiliyetimizi uluslararası alanda kanıtlamış bulunmaktayız.

The purpose of this thesis is to develop a method for the determination of some organotin compounds in sea water and to measure these compounds in Izmit Bay. The method, which includes the triple isotope dilution calibration technique, was used for the determination of tributyltin (TBT), dibutyltin (DBT) and monobutyltin (MBT) in the seawater samples collected at different periods. The sampling was carried out from 13 stations in August 2018, December 2018 and April 2019 in Izmit Bay. An efficient separation and a high sensitivity was obtained by combining gas chromatography (GC) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICPMS) techniques. Thus, the Environmental Quality Standards (EQS) for TBT set by the European Water Framework Directive (WFD) have been achieved. An optimization for the large volume injection via GC was performed to obtain a limit of quantification (LOQ) of 0.045 ng L-1 using a 12 mL seawater sample. The large volume injection optimizations have been performed using a Central Composite Design (CCD), a Response Surface Methodology (RSM). The optimization parameters were evaporation time, evaporation temperature, carrier flow and injection speed. The method validation focused on limit of detection, limit of quantification, repeatability, intermediate precision and trueness studies. The purity of TBT, DBT and MBT chloride salts were determined by using Quantitative Nuclear Magnetic Resonance (Q-NMR) in order to ensure metrological traceability of these compounds. An international comparison for TBT in seawater has been organized within the European Association of National Metrology Institutes (EURAMET), which is a structure formed by metrology institutes and designated institutes of the participating countries. As TÜBİTAK UME, we proved our measurement capability for the test in the international arena due to the successful result obtained in this comparison.