Celestine blue`nin sülfür iyonuyla indirgenme tepkimesinin katalitik etkisine dayanan eser düzeyde kinetik spektrofotometrik Se(IV) belirlenmesi

Abstract

Eser miktarlarda selenyumun belirlenmesi için basit ve duyarlı bir katalitik spektrofotometrik yöntem geliştirilmiştir. Yöntem, Celestine Blue'nin sodyum sülfür ile indirgenmesine selenyumun (Se(IV) olarak) katalitik etkisine dayanır. İndikatör tepkime, 30±0,1°C'lık sabit sıcaklık ve ?max=645 nm'de sabitlenmiş-zaman yöntemiyle absorbans değişimini ölçmek suretiyle spektrofotometrik olarak izlenmiştir. Selenyum, 0.205 ng Se(IV)/mL'lik bir gözlenebilme sınırıyla (3Sb) 0.002-0.2 ?g Se(IV)/mL derişim aralığında nicel olarak belirlenmiştir. Tepkime hızını etkileyen değişkenler araştırılmış ve maksimum duyarlık veren optimum koşullar belirlenmiştir.Optimum koşullar altında katalizlenmiş ve katalizlenmemiş tepkimeler için hız sabitleri ve aktiflenme enerjileri belirlenmiştir. Ayrıca hız-belirleyici basamakta indikatör tepkimeye katılan türlerin yükleri çarpımı ve tepkime mekanizmasının aydınlatılması için birincil kinetik tuz etkisi araştırılmıştır. Geliştirilen yöntem, küçük laboratuarlarda kullanım için uygun, kolay, kesin, duyarlı ve seçicidir. 0.004, 0.016, 0.040 ve 0.160 ?g Se(IV)/mL'lik standart selenyum derişimleri için yöntemin bağıl standart sapmaları (N=12) sırasıyla % 2.27; % 1.55; % 1.51 ve % 0.32'dir. Farklı anyon ve katyonların katalitik tepkimeye girişim etkileriincelenmiştir. Birçok metal katyonunun sülfür iyonuna ilgisinden dolayı, girişimci katyonik türlerin uzaklaştırılması için Amberlite IR-120 plus gibi kuvvetli katyon değiştirici reçine ve elüent olarak da su kullanılmıştır. Katalitik tepkimenin seçiciliği katyon değiştirici reçine kullanılarak büyük oranda arttırılmıştır.Geliştirilen katalitik yöntem, zenginleştirme olmaksızın analitik reaktif saflıktaki sodyum metabisülfitteki eser selenyumun belirlenmesine uygulanmıştır.Bu yöntemle, uygun standart eklemeler için kabul edilebilir geri kazanımlar elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Selenyum, kinetik-katalitik yöntem, sabitlenmiş-zaman yöntemi, spektrofotometri

A simple and sensitive catalytic spectrophotometric method was developed for the determination of trace amounts of selenium (0.002-0.2 pg Se(IV)/mL). The method is based on the catalytic effect of selenium as Se(TV) on the reduction of Celestine Blue by sodium sulfide. Indicator reaction is followed spectrophotometrically by measuring the absorbance change at ?=645 nm and constant temprature (30±01°C) by the fixed time method. Selenium can quantitatively be determined in the range of 0.002-0.2 ?g Se(IV)/mL with a limit of detection of 0.205 ng Se(IV)/mL (3Sb). All of the variables that affected the reaction rate were investigated and chosen the optimum conditions for maximum sensitivity. The method is simple, convenient and applicable in small laboratories, precise, sensitive and selective. The RSD?s of method (N=12) for the Se(IV) concentrations of 0.004, 0.016, 0.040 and 0.160 ıg Se(IV)/mL are 2.27 %; 1.55 %; 1.51 % and 0.32 % respectively. The interfering effect of various anion and cations on the determination was also fully studied. Because of the reactivity of sulfide ion towards many metal cations, it was used a strongly acidic cation exchange resin as Amberlite IR-l20 plus and water as an eluent for the elimination of potential interference cations.The rate constants and activation energies for catalyzed- and uncatalyzed reactions were determined under the optimum conditions, In addition, the product of charges on the species involved in the rate-determining step and primary kinetic salt effect for elucidation of reaction mechanism were investigated.The selectivity of catalytic reaction was greatly improved with using of the resin. The developed kinetic-catalytic method was applied to the determination of selenium in analytical grade sodium metabisulphite and in without any preconcentration. The acceptable recoveries were obtained by the method for appropriate standard Se(IV) additions.Keywords: Selenium; kinetic-catalytic method; fıxed-time method; spectrophotometry