Bazı metal katyonlarının N, N`-bis (2-hidroksi-5-bromo-benzil) 1, 2-diaminopropan ile çözücü ekstraksiyonu ve uygulamaları

Abstract

Çözücü ekstraksiyonu, bir çözeltinin (genellikle sulu) ikinci bir çözücü (genellikle organik) ile temas ettirilerek bir yada daha çok çözünenin ikinci çözücüye transferi olarak tanımlanmaktadır. Çözücü ekstraksiyonu tekniğinde organik faz metal yada metaller için seçimli olan bir şelat yapıcı içermektedir. Yöntemin esası M`+M + nHL(0) s ML` (o) + n H` (aq) reaksiyonuna dayanmaktadır. Bu çalışmada yeni sentezlenen N,N -bis(2-hidroksi-5-bromo-benzil)l,2 diaminopropan (HBDAP) ligandını kullanarak bazı geçiş metal iyonlarının çözücü ekstraksiyonu yöntemi ile tayini ve önderiştirilmesi için yöntem geliştirilmiştir. Fe(III), Mn(II), Cu(II), Co(II) iyonları organik fazda renkli kompleksler oluşturduklarından bu iyonların değişik örneklerde spektrofotometrik olarak tayini için, yöntem geliştirilmiştir. Fe(III) iyonu 500 nm de, Cu(II) iyonu 401 nm de, Mn(II) iyonu 494 nm'de ve Co(II) iyonu 370 nm'de maksimum soğurma verdikleri gözlenmiştir. Ayrıca su örneklerinden bu iyonlar ekstrakte edildikten sonra sıyırma işlemi ile önderi ştirilip FAAS ile tayinlerinin yapılabileceği gösterilmiştir. Sıyırma verimi üzerine değişik asitlerin etkisi incelenmiştir. Cu(II), Co(II), Mn(II) ve Fe(III) iyonlannın HBDAP ile oluşturduklan komplekslerin stokiyometrileri job, eğim oranları ve grafiksel yöntemler kullanarak bulunmuştur. Cu(II) metali 1/1, Co(TT), Mn(II) ve Fe(III) metalleri 2/3 metal / ligand oranlannda kompleks oluşturduklan saptanmıştır. Yedi metalin ( Cu(II), Mn(II), Zn(II), Cd(II), Co(H), Ni(II), Pb(II) ) birlikte ekstraksiyonu, asit ile önderiştirilmesi ve FAAS ile tayinleri üzerine yöntem geliştirilmiştir. Sıyırıcı asit türünün etkisi incelendiğinde %10'luk HNO3 ve %3'lük HC1 ile en sıyırma işleminin gerçekleştiği görülmüştür, %3'lük HC1 ile 3 adımda kantitatif bir sıyırma sağlanmıştır. Nitrik asit (HNO3) ekstrakte edilen kompleksi parçaladığından tek adımlı sıyırma işlemi ile kantitatif bir önderiştirme yapılmıştır. 1 A ve 2 A grubu elementlerinden Na(I), K(I), Mg(II), Ba(II), Ca(II) ve Sr(II) iyonlarının da ekstraksiyonu yapılmış ancak bu metal iyonlarının ekstraksiyon verimlerinin düşük olduğu saptanmıştır. HBDAP'nin asitlik sabitleri ve oluşan komplekslerin kompleks oluşum sabitleri de potansiyometrik metotla tayin edilmiştir. Bunun dışında metodun atık sulardaki bazı metallerin uzaklaştırılmasında uygulanabileceği gösterilmiştir.ANAHTAR SÖZCÜKLER : Çözücü ekstraksiyonu, geçiş metalleri, önderiştirme, ayırma, sıyırma, tayin, spektrofotometri, FAAS.

Solvent extraction is defined as the transfer of one or more solute from a solution ( generally aqueous ) to a solvent (generally organic) by contacting two phases. Organic phase in solvent extraction method generally contains a metal selective chelating agent dissolved in a solvent. The procedure are based on the following reaction: M (aq) + n HL (0rg) = ML` (org) + n FT (aq) In this study, by using newly synthesized ligand N,N -bis(2-hydroxy-5- bromo-benzyl) l,2-diaminopropane (HBDAP), a method developed for the determination and preconcentration of some transition metals by solvent extraction method. Fe(III), Mn(II), Co(II) and Cu(II) form colored complexes in organic phase, therefore a spectrophotometric method has been developed for determination of these metals and various samples were analyzed using these methods. The absorption maximums for related ions was observed at 500 nm for Fe(III), at 370 nm for Co(II), at 494 nm for Mn(II) and at 401 nm for Cu(II). In addition, a method has been developed for the determination of these metals with F AAS after the extraction of this ions from water samples and preconcentration using stripping with acid. The effect of different acids on stripping yield was also investigated. The stoichiometries of Cu(II), Co(II), Mn(II) and Fe(III) complexes were determined using Job, slope ratio and graphical methods. The ratio of metal ligand complexes has been found as 1/1 for Cu(H) and 2/3 for Co(II), Mn(II), and Fe(III). A method was developed for co-extraction of seven metals ( Cu(II), Mn(II), Zn(II), Cd(II), Co(U), Ni(II), Pb(II) ) and for preconcentration and detection with FAAS. The highest stripping yields were obtained using 10% HNO3 and 3% HC1. A quantitative stripping was obtained using 3 % HC1 in three steps. Nitric acid destroyed the extracted complexes therefore in one step quantitative preconcentration was performed. It was attempted to extract Na(I), K(I), Mg(II), Ca(II), Ba(II) and Sr(II) elements from 1 A and 2A groups but the extraction yield was found too low. The acidity constants of HBDAP and complex formation constants of metal complexes were detected by potentiometric method. After all, it has been shown that this method can be used to remove some of metals from waste waters.KEY WORDS : Solvent extraction, transition metals, preconcentration, separation, determination, spectrophotometry, FAAS.